新高考化学三轮复习非选择题专项练一(含解析)

非选择题专项练(一)

 (建议用时：40分钟)

1．铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某废旧铍铜元件(主要含BeO、CuS，还含少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的工艺流程如下：

已知：ⅰ.铍、铝元素化学性质相似；BeCl2熔融时能微弱电离。

ⅱ.常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，

Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10－13。

回答下列问题：

(1)滤液A的主要成分除NaOH外，还有____________(填化学式)；写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式：___________________________________。

(2)滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为得到较纯净的BeCl2溶液，选择下列实验操作最合理步骤的顺序是____________；电解熔融BeCl2制备金属铍时，需要加入NaCl，其作用是__________________。

①加入过量的NaOH；②加入过量的氨水；③加入适量的HCl；④过滤；⑤洗涤。

(3)反应Ⅱ中CuS的氧化产物为S单质，该反应的化学方程式为________________。

(4)常温下，若滤液D中c(Cu2＋)＝2.2 mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008 mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.21 mol·L－1，向其中逐滴加入稀氨水，生成沉淀F是____________(填化学式)；为了尽可能多的回收铜，所得滤液G的pH最大值为____________。

2．KI可用于分析试剂、感光材料、制药和食品添加剂等。制备原理如下：

反应①　3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O；

反应②　3H2S＋KIO3===3S↓＋KI＋3H2O。

按照下列实验过程，请回答有关问题。

(1)启普发生器中发生反应的化学方程式为______________________________________，用该装置还可以制备________(填一种气体化学式)。

(2)关闭启普发生器活塞，打开滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，待观察到__________________(填现象)时，停止滴入KOH溶液；然后________________(填操作)，待KIO3混合液和NaOH溶液中气泡速率接近相同时停止通气。

(3)打开滴液漏斗的活塞，滴入硫酸溶液，并对KI混合液水浴加热，其目的是________________________________________________________________________。

(4)把KI混合液倒入烧杯，加入碳酸钡，在过滤器中过滤，过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外，还有硫酸钡和________，其中加入碳酸钡的作用是__________________。合并滤液和洗液，蒸发至析出结晶，滤出经干燥得成品。

(5)如果得到3.2 g硫单质，则理论上制得的KI为________g。

3．合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。

(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574.0 kJ/mol

②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 160.0 kJ/mol

③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ/mol

CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式是________________________________________________________________________。

(2)已知2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：

①2NO(g)N2O2(g)(快)　v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)

②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)　v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)

一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K＝________________(用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示)，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1________E2(填“>”“<”或“＝”)。

(3)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温(T ℃)时，各物质的浓度随时间的变化如下表：

①T ℃时，该反应的平衡常数为__________(保留两位有效数字)。

②在31 min时，若只改变某一条件使平衡发生移动，40 min、50 min 时各物质的浓度如上表所示，则改变的条件是___________________________________。

③在51 min时，保持温度和容器体积不变再充入NO和N2，使二者的浓度均增加至原来的两倍，则化学平衡____________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。

(4)反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH>0，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压(分压＝总压×物质的量分数)有如下关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数，相应的速率与N2O4或NO2的分压关系如图所示。

在T ℃时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态，理由是________________________________。

改变温度，v(NO2)会由M点变为A、B或C点，v(N2O4)会由N点变为D、E或F点，当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。

4．砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。

(1)基态Ni原子的价电子排布式为________；基态As原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

(2)第一电离能As________(填“>”或“<”)Se，原因是

________________________________________________________________________。

(3)As2O3(砒霜)是两性氧化物，As2O3溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。

①AlH的中心原子的杂化方式为________，其立体构型为________。写出一种与AlH互为等电子体的分子的化学式：________。

②AsH3分子中H—As—H的键角________(填“>”“＝”或“<”)109.5°。AsH3沸点低于NH3，其原因是

________________________________________________________________________。

(4)有机砷是治疗昏睡病不可缺少的药物，该有机坤中存在的化学键的种类为______(填字母编号)。

a．离子键　　　b．σ键　　　c．π键　　　d．碳碳双键

(5)砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及黏膜创面的感染、溃疡等，砷化镍晶胞如图所示，该晶胞密度ρ为______g·cm－3(列式即可，不必化简)。

5．高聚物M广泛用于各种刹车片。实验室以烃A为原料制备M的一种合成路线如下：

回答下列问题：

(1)A的结构简式为____________。H的化学名称为____________。

(2)B的分子式为____________。C中官能团的名称为____________。

(3)由D生成E、由F生成G的反应类型分别为____________、____________。

(4)由G和I生成M的化学方程式为_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)Q为I的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构简式为________________________________________________________________________。

①1 mol Q最多消耗4 mol NaOH

②核磁共振氢谱有4组吸收峰

(6)参照上述合成路线和信息，以甲苯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线：___________________________________

________________________________________________________________________。

非选择题专项练(一)

1．解析：(1)由信息ⅰ知，BeO是两性氧化物，可与NaOH溶液反应，但CuS、FeS不与NaOH溶液反应，SiO2是酸性氧化物，可与NaOH溶液反应，因此滤液A中主要成分是过量的NaOH及生成的Na2SiO3、Na2BeO2。由AlO与盐酸反应可推出相应反应的离子方程式为BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O。(2)先向溶液中加入过量的氨水，得到 Be(OH)2 沉淀，过滤、洗涤后再将沉淀溶解在适量的盐酸中，相应操作步骤为②④⑤③。BeCl2只能微弱地电离，故加入强电解质NaCl可增强熔融盐的导电性。(3)由题给信息可先写出MnO2＋CuS＋H2SO4―→S＋ MnSO4＋CuSO4＋H2O，配平即可。(4)Fe3＋开始形成沉淀时c(OH－)＝ mol·L－1≈1.7×10－12mol·L－1，同理可求出Mn2＋开始形成沉淀时的c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，Cu2＋开始形成沉淀时的c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1，故沉淀F是 Fe(OH)3。为得到尽可能多的Cu2＋，溶液的pH越大越好，但pH增大过程中不应出现Mn(OH)2沉淀，结合前面的计算知溶液的pH最大为8.0。

答案：(1)Na2SiO3、Na2BeO2　BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O

(2)②④⑤③　增强熔融盐的导电性

(3)MnO2＋CuS＋2H2SO4===S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O

(4)Fe(OH)3　8.0

2．解析：先打开滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，I2与KOH溶液反应生成KIO3和KI的混合溶液，当溶液由棕黄色变为无色时，停止滴入KOH溶液。混合溶液中的KIO3用启普发生器中产生的H2S除去，再通过加入硫酸酸化和水浴加热，使多余的H2S逸出。而多余的硫酸用难溶物碳酸钡转化为硫酸钡，最后经过过滤、蒸发等操作，得到纯净的KI。这样得到的KI来源于两部分，一部分是I2与KOH反应生成的KI，另一部分是KIO3与H2S反应生成的KI。

(1)启普发生器中用硫酸和硫化锌制取H2S，反应的化学方程式为ZnS＋H2SO4===H2S↑＋ ZnSO4。用启普发生器还可制取的气体有H2、CO2。

(2)滴入的30%的KOH溶液与I2反应，当棕黄色溶液变为无色时，停止滴入KOH溶液；然后打开启普发生器活塞，通入气体，待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气。

(3)滴入硫酸使溶液酸化并对混合液水浴加热，有利于H2S逸出，从而除去H2S。

(4)向KIO3混合液通入H2S，发生反应的化学方程式为3H2S＋KIO3===3S↓＋KI＋3H2O，向KI混合液中滴入硫酸溶液，水浴加热，然后加入碳酸钡，则得到的沉淀中除含有过量的碳酸钡外，还有硫酸钡和硫单质。因KI混合液中加入了硫酸，故加入碳酸钡可将其除去。

(5)3.2 g S的物质的量为0.1 mol，由反应①可得KIO3～5KI，由反应②可得KIO3～3S～KI，则S与KI对应数量关系为3S～6KI，即S～2KI，所以理论上制得的KI为0.2 mol，质量为33.2 g。

答案：(1)ZnS＋H2SO4===H2S↑＋ZnSO4　H2(或CO2)

(2)棕黄色溶液变为无色　打开启普发生器活塞，通入气体

(3)使溶液酸化并加热，有利于H2S逸出，从而除去H2S

(4)硫单质　除去多余的硫酸

(5)33.2

3．解析：(1)根据盖斯定律，由(①＋②＋③×4)可得，CH4与NO2反应生成N2、CO2和H2O(l)的热化学方程式为CH4 (g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－955.0 kJ/mol。

(2)当化学反应2NO(g)＋O2 (g)2NO2(g)达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率即v1正＝v1逆、v2正＝v2逆。由v1正＝k1正·c2(NO)、v1逆＝k1逆·c(N2O2)得c2(NO)＝；由v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)、v2逆＝k2逆·c2(NO2)得＝，故该反应的平衡常数表达式为K＝＝×＝。活化能指化学反应中反应物分子变为活化分子所需要的最低能量，活化能越低，越容易变为活化分子，发生有效碰撞的概率就越大，反应速率就越快，由题干可知，反应①速率快，故其活化能E1小，即E1<E2。

(3)①由表格数据比较可知，T ℃时第一次平衡在20 min时，此时NO、N2、CO2的平衡浓度分别为0.040 mol/L、0.030 mol/L、0.030 mol/L，故该反应的平衡常数为K＝＝＝≈0.56。

②由30 min、40 min和50 min各物质浓度对比可知，改变条件后，NO的浓度减少，N2的浓度增大，故平衡正向移动，但是CO2的浓度减少了，说明改变的条件是减小CO2的浓度。

③整个过程，由于温度不变，则该反应的平衡常数K不变仍为0.56。由题意知，在51 min时，NO、N2、CO2的浓度为0.064 mol/L、0.068 mol/L、0.017 mol/L，此时浓度商Qc＝＝≈0.28<0.56，故化学平衡正向移动。

(4)N2O4的消耗速率可表示正反应速率，NO2的消耗速率可表示逆反应速率，由图像可知M点v(NO2)是N点v(N2O4)的2倍，根据化学方程式N2O4(g)2NO2(g)可以判断出该反应的正反应速率等于逆反应速率，由此说明M、N点能表示该反应达到平衡状态。升高温度，化学反应速率要加快，故v(NO2)由M点变为B点，v(N2O4)由N点变为F点。

答案：(1)CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－955.0 kJ/mol

(2)　<

(3)①0.56　②减小CO2浓度(其他合理答案也可)　③正向移动

(4)M点v(NO2)是N点v(N2O4)的2倍，根据化学方程式N2O4(g)2NO2(g)可以判断出该反应的正反应速率等于逆反应速率(其他合理答案也可给分)　B、F

4．解析：(1)Ni是28号元素，价电子排布式为3d84s2。砷原子中电子占据的能量最高的能级是4p，电子云为哑铃形或纺锤形。(2)砷的第一电离能大于硒的第一电离能，原因是砷的4p轨道上有3个电子，处于能量较低、比较稳定的半充满状态，此种情况下失去电子需要消耗较多的能量。(3)①AlH中铝形成了4个σ键，故为sp3杂化，其立体构型为正四面体形。其等电子体有CH4、SiH4等。②AsH3中砷为sp3杂化，因砷存在一对孤电子对，故键角小于109.5°。AsH3、NH3均为分子晶体，NH3分子间能形成氢键而AsH3分子间不能形成氢键，只有范德华力，故NH3的沸点较高。(4)观察有机砷的结构简式知，氧、钠间形成的是离子键，砷、氧间形成σ键、π键，苯环上不存在碳碳双键，含有π键，故答案为abc。(5)根据均摊原理易求出一个晶胞中含有2个Ni、2个As，晶胞质量为 g，晶胞体积为ab2sin 60°×10－30cm3，由此可求出晶胞的密度。

答案：(1)3d84s2　哑铃(纺锤)

(2)>　As元素原子的4p轨道上的电子呈半充满状态，比较稳定

(3)①sp3　正四面体形　SiH4(或CH4)

②<　液态NH3分子间能形成氢键，AsH3分子间只有范德华力

(4)abc

(5)(或

或)

5．解析：由已知①，采用逆推法可得出A为苯，与一氯甲烷和氯化铝反应生成H，则H为对二甲苯，最终被高锰酸钾氧化为对二苯甲酸；B为氯苯，再结合已知②推知C为，根据合成路线可知E为，结合高聚物的结构简式可知，G为。

(1)A为苯，其结构简式为；H的化学名称为对二甲苯或1，4­二甲苯。

(2)B为氯苯，其分子式为C6H5Cl；C为，所含官能团为醚键。

(3)由D生成E为苯酚中苯环的硝化反应，即取代反应；由F生成G为羟基被氨基取代的过程，也为取代反应。

(4)由G和I生成M发生的是缩聚反应，其化学方程式为

(5)I的分子式为C8H6O4，1 mol Q最多消耗4 mol NaOH，则分子内含4个酚羟基或2个甲酸酚酯结构；核磁共振氢谱有4组吸收峰，则分子内有4种不同化学环境的氢原子，据此可确定取代基的位置，其结构简式可能为、。

(6)根据题述合成路线和已知信息，以甲苯为原料，先与氯气在氯化铁作用下发生取代反应生成，再根据已知信息①在氯化铝的条件下与甲苯合成，最终被酸性高锰酸钾氧化为。