新高考化学三轮复习非选择题专项练七(含解析)

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非选择题专项练(七) (建议用时：40分钟)1．亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]·3H2O}俗称黄血盐，常用于检验Fe3＋，也是食盐防结剂。以生产电石的副产物氰熔体[Ca(CN)2和NaCN的混合物]为原料，制备亚铁氰化钾的流程如下：回答下列问题：(1)“浸取”需控制在80 ℃以下进行，原因是______________________________________________________________________________________________________。(2)用硫酸亚铁晶体配制FeSO4溶液时还需加入__________________________。(3)对“滤液”处理可获得一种实验室常用干燥剂，它的化学式是________。(4)“加热”使HCN气体逸出发生“反应Ⅲ”，生成K4[Fe(CN)6]、二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为_____________________________________________。(5)“反应Ⅲ”后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、________、________、干燥即得产品。(6)工业上，以石墨为电极，电解亚铁氰化钾溶液可以制备铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]，可用于检验Fe2＋}，阳极的电极反应式为______________________________________。(7)设计如图实验探究牺牲阳极的阴极保护法原理。操作现象(i)取铁极附近的溶液于试管中，滴加铁氰化钾溶液无明显现象(ii)在U形管铁极附近滴加铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀得出结论：①锌能保护铁；②________________。2．某学习小组欲在实验室探究制备碱式碳酸铜的最佳实验条件，并测定所制得产品的化学式。已知：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O为绿色或暗绿色固体，Cu4SO4(OH)6·2H2O为蓝色固体。Ⅰ.探究制备碱式碳酸铜的最佳实验条件(1)实验需要0.50 mol·L－1 Na2CO3溶液和0.50 mol·L－1 CuSO4溶液各500 mL，配制上述溶液所使用的玻璃仪器除烧杯和胶头滴管外，还有__________________________。(2)实验中测得反应物配比及温度对产物的影响分别如表1、表2所示：表1　反应物配比对产物的影响n(CuSO4)∶n(Na2CO3)1∶1.01∶1.11∶1.21∶1.3产物生成速率较慢慢快较快沉淀量/g0.428 10.533 20.549 00.537 1沉淀颜色蓝色浅蓝绿绿色绿色表2　温度对产物的影响温度/℃室温65758595产物生成速率－较慢快较快快沉淀量/g无1.303 31.451 21.279 90.915 9沉淀颜色－绿色绿色绿色稍显黑色黑色①由此得出制备碱式碳酸铜的最佳实验条件为______________________________________________________________________________________________________。②95 ℃时，观察到先有绿色沉淀生成，随后变为黑色。沉淀由绿色变为黑色的原因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。③根据最佳实验条件，甲同学采用先混合溶液再加热的方法，成功制得绿色产品；乙同学采用先分别加热溶液再混合的方法，得到的产品却是蓝色的。试分析乙同学实验结果的原因为________________________________________________________________________。Ⅱ.测定产品碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O]的化学式按照Ⅰ的方案，小组同学制得了碱式碳酸铜，并采用如下装置测定其化学式(可重复使用)。(3)按气流方向，装置的连接顺序为a→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→尾气处理。(4)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：先检查装置的气密性，再装入药品，________(请按正确的顺序填入步骤的标号)。①停止加热，充分冷却②加热C装置一段时间③打开A装置中的活塞通氢气④收集气体并检验纯度⑤关闭A装置中的活塞(5)称取9.55 g xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O产品，充分反应后，硬质玻璃管中得到4.8 g残留物，同时生成2.2 g二氧化碳和2.7 g水。则该产品的化学式为____________。3．甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题：(1)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1＝－890 kJ·mol－1C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)　ΔH2＝－1 300 kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH3＝－572 kJ·mol－1则2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)　ΔH＝________kJ·mol－1。(2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行CH4的裂解。①若用和分别表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，在固体催化剂表面CH4的裂解过程如图1所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是________(填字母)，其理由是_____________________________________。②在恒容密闭容器中充入a mol甲烷，测得单位时间内在固体催化剂表面CH4的转化率[α(CH4)]与温度(t)的关系如图2所示，t0 ℃后CH4的转化率突减的原因可能是________________________________________________________________________。(3)甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p，单位为Pa)与温度(t，单位为℃)的关系如图3所示。①t1 ℃时，向V L恒容密闭容器中充入0.12 mol CH4，只发生反应2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)，达到平衡时，测得p(C2H4)＝p(CH4)，CH4的平衡转化率为________，在上述平衡状态某一时刻，改变温度至t2 ℃，CH4以0.01 mol·L－1·s－1的平均速率增多，则t1________t2(填“>”“＝”或“<”)。②在图3中，t3 ℃时，化学反应2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)的压强平衡常数Kp＝________。4．石墨是一种混合型晶体，具有多种晶体结构，其一种晶胞的结构如图所示。回答下列问题：(1)基态碳原子的核外电子排布图为___________________________________。(2)碳、氮、氧三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。(3)CH是有机反应中重要的中间体，其立体构型为__________________。(4)石墨晶体中碳原子的杂化形式为________，晶体中微粒间的作用力有________(填字母)，石墨熔点高于金刚石是因为石墨中存在________(填字母)。A．离子键　B．σ键　C．π键　D．氢键　E．范德华力F．金属键(5)若该晶胞底面边长为a pm，高为c pm，则石墨晶体中碳碳键的键长为________pm，密度为________g·cm－3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。5．利用蒈烯(A)为原料可制得杀虫剂菊酯(H)，其合成路线可表示如下：(1)化合物B中的含氧官能团名称为________。(2)A→B的反应类型为________。(3)A的分子式为________。(4)写出一分子F通过酯化反应生成环酯的结构简式：________________________________________________________________________。(5)写出G→H反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(6)写出满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：____________________。①能与FeCl3溶液发生显色反应②分子中有4种不同化学环境的氢(7)写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。非选择题专项练(七)1．解析：(1)温度过低，浸取效率低；温度过高，会促进CN－水解，生成有毒的HCN，污染环境，故需控制温度低于80 ℃。(2)为防止硫酸亚铁氧化变质，应加入铁粉，为防止其水解，应加入稀硫酸。(3)分析流程图可知，可获得的常用干燥剂是CaCl2。(4)根据题给条件可知，“反应Ⅲ”的反应物为HCN、K2CO3、Fe，生成物为K4[Fe(CN)6]、CO2、H2，结合原子守恒和得失电子守恒可得反应的化学方程式为6HCN＋2K2CO3＋Fe===K4[Fe(CN)6]＋2CO2↑＋H2↑＋2H2O。(5)从溶液中得到带结晶水的晶体一般需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作。(6)阳极发生氧化反应，Fe元素由＋2价变为＋3价，电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－。(7)由操作(i)及实验现象可知，在该原电池中Zn被腐蚀，铁被保护，电解质溶液中无Fe2＋，在U形管铁极附近滴加铁氰化钾溶液后产生了蓝色沉淀，则说明有二价铁生成，即铁被铁氰化钾氧化生成了Fe2＋。答案：(1)温度过低，浸取效率低；温度过高，促进CN－水解，生成有毒的HCN，污染环境　(2)稀硫酸和铁屑　(3)CaCl2(4)2K2CO3＋6HCN＋Fe===K4[Fe(CN)6]＋2CO2↑＋H2↑＋2H2O　(5)过滤　洗涤　(6)[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－　(7)铁能被铁氰化钾氧化生成Fe2＋2．解析：Ⅰ.(1)配制500 mL一定物质的量浓度溶液所需玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外，还有500 mL容量瓶、玻璃棒。(2)①根据题表1可知，n(CuSO4)∶n(Na2CO3)＝1∶1.2时，产物生成速率快，沉淀量最大；根据题表2可知，温度为75 ℃时，产物生成速率快，沉淀量最大，故最佳实验条件为n(CuSO4)∶n(Na2CO3)＝1∶1.2，温度为75 ℃。②温度为95 ℃时，沉淀由绿色变为黑色，说明碱式碳酸铜发生分解生成CuO，化学方程式为xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O(x＋y)CuO＋xCO2↑＋(y＋z)H2O。③乙同学得到的产品为蓝色，说明生成了Cu4SO4(OH)6·2H2O，其原因可能是加热促进了CO水解，使Na2CO3溶液中OH－浓度增大，CO浓度减小，故混合时生成了Cu4SO4(OH)6·2H2O。Ⅱ.(3)欲测定碱式碳酸铜的化学式，需测定碱式碳酸铜加热分解生成的水蒸气和CO2的量，同时还需测定C装置中残留固体的量；利用A装置中产生的氢气排尽装置中的空气并将C装置中产生的CO2和H2O全部赶入吸收装置中；A装置产生的氢气中混有水蒸气和HCl，故氢气需用B装置进行除杂、干燥；将纯净的氢气通入C装置中，验纯后点燃C装置处酒精灯，将所得气体先通过浓硫酸吸收水，后通过碱石灰吸收CO2，同时要防止外界中的水蒸气和CO2进入，据此连接装置。(4)根据测定原理，实验时应先通氢气，不纯的氢气加热时会发生爆炸，故应验纯氢气后再点燃C装置处酒精灯，待反应完成后，为防止C装置中生成的Cu被氧化，应先停止加热，再停止通入氢气。(5)n(C)＝n(CO2)＝ mol＝0.05 mol，n(Cu)＝ mol＝0.075 mol，n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)＝(＋×2) mol＝0.25 mol，则n(Cu)∶n(C)∶n(O)＝0.075∶0.05∶0.25＝3∶2∶10，即(x＋y)∶x∶(3x＋2y＋z)＝3∶2∶10，解得x∶y∶z＝2∶1∶2，故该产品的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。答案：Ⅰ.(1)500 mL容量瓶、玻璃棒　(2)①n(CuSO4)∶n(Na2CO3)＝1∶1.2，反应温度为75 ℃　②xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O(x＋y)CuO＋xCO2↑＋(y＋z)H2O　③加热促进CO水解，溶液中的CO浓度减小，OH－浓度增大，生成大量的Cu4SO4(OH)6·2H2O(答案合理即可)Ⅱ.(3)b　c　d　e(或e　d)　g　f　b　c　b　c(4)③④②①⑤　(5)2CuCO3·Cu(OH)2·2H2O3．解析：(1)将已知反应依次编号为①②③，根据盖斯定律，由①×2－②－③×可得：2CH4(g)C2H2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋378 kJ·mol－1。(2)①甲烷的裂解反应为吸热反应，则反应物总能量小于生成物总能量，且反应物中化学键断裂需吸收能量，故能量状态最低的是A。②温度过高，催化剂活性降低(或催化剂失活)，则单位时间内甲烷的转化率减小。(3)①设平衡时甲烷转化x mol，根据三段式法有：　　　    2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)初始/mol  　0.12       0       0反应/mol  　x                 x平衡/mol  0.12－x              x结合题意知存在0.12－x＝，解得x＝0.08，故CH4的平衡转化率为×100%＝66.7%。根据题图3可知，2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)为吸热反应，改变温度，甲烷的浓度增大，即平衡左移，则温度降低，即t1>t2。②将气体的平衡浓度换为平衡分压，则t3 ℃时，该反应的压强平衡常数Kp＝＝＝104.7。答案：(1)＋378　(2)①A　CH4的裂解为吸热反应，CH4分子活化需吸收能量　②温度过高，催化剂活性降低(或催化剂失活)　(3)①66.7%　>　②104.74．解析：(1)碳原子核外有6个电子，其电子排布式为1s22s22p2，电子排布图为(2)同周期元素，从左向右第一电离能总体上呈增大趋势，但第ⅤA族因p轨道处于半充满的较稳定状态，故其第一电离能比相邻的第ⅥA族元素大，故第一电离能的大小顺序是N>O>C。(3)CH的中心C原子的价层电子对数为3＋×(4＋1－3×1)＝4，有1对孤电子对和3对成键电子对，故其立体构型为三角锥形。(4)结合题图可知，该石墨晶体中C原子采用sp2杂化，石墨晶体中除存在σ键外，还存在大π键、金属键，石墨晶体层与层之间存在范德华力。石墨晶体中存在π键，而金刚石晶体中只存在σ键，故石墨的熔点比金刚石高。(5)根据晶胞结构可知，距离最近的2个碳原子间的距离为 pm＝ pm。由晶胞结构可知，每个晶胞含有的碳原子数为1＋2×＋8×＋4×＝4，晶胞质量为 g＝ g，晶胞体积为a2c pm3，故晶体密度为×1030 g·cm－3。答案：(1) 　(2)N>O>C　(3)三角锥形(4)sp2　BCEF　C　(5)　×10305．解析：(1)由B的结构简式可知，B含有的官能团为醛基和羰基。(2)有机化学中加氧去氢的反应为氧化反应，根据A和B的结构简式可知，A→B为氧化反应。(3)由A的结构简式可确定其分子式为C10H16。(4)F中同时含有羟基和羧基，可发生酯化反应生成环酯，其结构简式为。(6)根据题中限定条件可知，C的同分异构体中含有酚羟基，且含有4种氢原子，则符合条件的同分异构体的结构简式为、。(7)结合逆推法可知要合成该目标化合物，需先合成，其可由氧化得到，结合题中信息可利用与CH3CHO制备，而CH3CHO可由CH3CH2OH催化氧化得到，据此可完成合成路线设计。答案：(1)醛基、羰基(2)氧化反应(3)C10H16(4)(5)