2023新教材高考化学二轮专题复习专练20非选择题提分练六

这是一份2023新教材高考化学二轮专题复习专练20非选择题提分练六，共10页。试卷主要包含了1 kJ·ml－1，反应分两步，5x等内容，欢迎下载使用。

（1）基态硅原子的价电子排布式为________________________________________________________________________。
（2）硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点从高到低依次为________________________________________________________________________。
（3）晶态SiO2的晶胞如图。
①硅原子的杂化方式为______________________________________________________。
②已知SiO2晶胞的棱长均为a pm，则SiO2晶体的密度ρ＝ g·cm－3（列出计算式）。
（4）硅元素最高价氧化物对应的水化物为原硅酸（H4SiO4）。
资料：原硅酸（）可溶于水，原硅酸中的羟基可发生分子间脱水，逐渐转化为硅酸、硅胶。
①原硅酸钠（Na4SiO4）溶液吸收空气中的CO2会生成H4SiO4，结合元素周期律解释原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②从结构的角度解释H4SiO4脱水后溶解度降低的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.[2022·山东省潍坊市一模]铼（Re）是熔点和沸点较高的金属单质之一，用于制造高效能喷射引擎和火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰（主要成分有Re2O7、ReS2、ReO3、PbO、MO3、CuO、Fe3O4）中提取铼粉的流程如图所示。
已知：
Ⅰ.Re2O7易溶于水，高铼酸钾（KReO4）在水中的溶解度随温度变化较大；
Ⅱ.RCl阴离子交换树脂，对铼具有良好的选择性，在酸性体系中能够有效的吸附铼。
回答下列问题：
（1）“氧化浸出”过程，ReS2、ReO3被氧化为ReO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ，ReO3被氧化的离子方程式是 。浸出过程中，在浸出时间相同的条件下改变液固比，实验结果如图所示，则实际生产中应选择的液固比是 （填序号）。
a．2∶1 b．3∶1
c．4∶1 d．5∶1
（2）“水解中和”过程，加NH4HCO3调溶液pH至6左右，过滤后得到滤渣1中除钼的化合物还有 （写化学式）。
（3）“硫化沉淀”过程，先加入硫化铵，与溶液中的MO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 反应生成MS eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，再加入H2SO4调pH使MS eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化为更难溶的MS3，则生成沉淀的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）“解吸”后的离子交换树脂用 （填化学式）溶液再生处理后可循环使用。
（5）“提纯”所用的方法是 （填操作名称），“氢还原”过程是在管式电炉中，800 ℃时通入氢气，反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.[2022·湖北卷]高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸（熔点为42 ℃，易吸潮）可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O（熔点为30 ℃），高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下（夹持装置略）：
回答下列问题：
（1）A的名称是 。B的进水口为 （填“a”或“b”）。
（2）P2O5的作用是________________________________________________________________________。
（3）空气流入毛细管的主要作用是防止 ，还具有搅拌和加速水逸出的作用。
（4）升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是________________________________________________________________________。
（5）磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入 促进其结晶。
（6）过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为 （填标号）。
A．<20 ℃ B．30～35 ℃
C．42～100 ℃
（7）磷酸中少量的水极难除去的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.[2022·辽宁省辽阳一模]3，4­二羟基肉桂酸乙酯（）具有抗炎作用和治疗自身免疫性疾病的潜力。由气体A制备该物质的合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
（1）已知：气体A对氢气的相对密度为14，A的化学名称是 。
（2）B中含有的官能团的名称为 。
（3）D的结构简式为 。
（4）H→I的反应类型是_______________________________________________________。
（5）反应E→F的化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________；
E中含有 个手性碳原子（连有四个不同基团的碳原子）。
（6）芳香族化合物X是H的同分异构体，1 ml X与足量NaHCO3溶液反应可生成2 ml CO2，符合条件的X有 种，其中核磁共振氢谱的峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________________________________________________________________________
（写出一种）。
5.[2022·广东省佛山市一模]氨氧化法是工业制硝酸的常见方法。
（1）合成氨。一种合成氮的新工艺如图所示，工作时，使用熔融的电解质通过两步铁基循环实现氨的合成。
“合成”步骤的化学反应方程式为 ，该工艺中Fe2O3的作用是________________________________________________________________________。
（2）氮氧化物制备。将氨催化氧化后，生成NO2的总反应为：
2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g） ΔH（Ⅰ）＝－57.1 kJ·ml－1（Ⅰ），反应分两步：
2NO（g）⇌（NO）2（g） ΔH1<0
快反应，瞬间平衡
（NO）2（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）
ΔH2<0 慢反应
当改变压强、温度时，NO转化率随时间变化如下表示。
已知：反应生成NO2的速率方程v＝K·k·p2（NO）·p eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(O2)) 。k是速率常数，随温度升高而增大，K是快反应的平衡常数。
①增大压强，总反应速率_________（填“变快”或“变慢”，下同）；
②升高温度，总反应速率__________________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）已知2NO2（g）⇌N2O4（g） ΔH3<0。将一定物质的量的NO2充入不同温度下的容器中，测得平衡时NO2和N2O4的体积分数如图所示。
①[JP]代表NO2的曲线是_________（填“a”或“b”）。[JP]
②假设平衡时体系的总压为p0，则A点温度下的平衡常数Kp＝_________，计算NO2的平衡转化率，写出计算过程。
硝酸制备。已知3NO2（g）＋H2O（l）===2HNO3（aq）＋NO（g） ΔH（Ⅱ）＝－138.0`kJ·ml－1`（Ⅱ），则4NO（g）＋3O2（g）＋2H2O（l）===4HNO3（aq） ΔH＝_________kJ·ml－1。
专练20 非选择题提分练（六）
1．解析：（2）原子的电子层数越多，其半径越大，即碳的原子半径小于硅；原子的半径越小，其形成共价键键能越大，硅、金刚石和碳化硅晶体均为共价晶体，键能：碳碳键＞碳硅键＞硅硅键，共价晶体的熔点高低与共价键键能有关，故从高到低依次为金刚石、碳化硅、硅。（3）①由图可知，硅原子与4个氧原子形成共价键，价层电子对数为4＋ eq \f(4－1×4,2) ＝4，杂化方式为sp3；②晶胞中Si原子位于顶点和面心、体心，一个晶胞中Si原子数目为8× eq \f(1,8) ＋6× eq \f(1,2) ＋4＝8，O原子位于晶胞内部，一个晶胞中O原子数目为16，则晶胞质量为 eq \f(8×28＋16×16,NA) g＝ eq \f(480,NA) g；已知SiO2晶胞的棱长均为a pm，则晶胞体积为（a pm）3＝a3×10－30 cm3，所以密度ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(\f(480,NA) g,a3×10－30 cm3) ＝ eq \f(4.80×1032,a3NA) g·cm－3。（4）①碳、硅同主族，碳的非金属性大于硅，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3大于H4SiO4，故CO2可与原硅酸钠溶液反应生成H4SiO4；②H4SiO4脱水后，分子中羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能会发生交联形成空间网状结构，导致H4SiO4脱水后溶解度降低。
答案：（1）3s23p2 （2）金刚石、碳化硅、硅 （3）① sp3 ② eq \f(4.80×1032,a3NA)
（4）①碳、硅为同主族，碳的非金属性大于硅，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3大于H4SiO4，故CO2可与原硅酸钠溶液反应生成H4SiO4 ②H4SiO4脱水后，分子中羟基相对数量减少，与水形成氢键的数目减少，同时可能会发生交联形成空间网状结构，导致H4SiO4脱水后溶解度降低
2．解析：烟道灰加入硫酸、双氧水氧化浸出，过滤后加入碳酸氢铵中和，根据后续流程可知，中和后需要滤渣，所以滤渣中含有M元素，此时调节的pH为6，所以同时会生成Fe（OH）3、Cu（OH）2沉淀，滤渣中加入硫化铵、硫酸，得到CuS和MS3沉淀，过滤后向滤液中加入RCl吸附铼，之后加入HClO4解吸得到HReO4溶液，浓缩后加入钾盐，得到KReO4沉淀，提纯后还原得到Re。（1）根据题意ReO3被H2O2氧化为ReO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2ReO3＋H2O2===2ReO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋2H＋；据图可知，当液固比为2∶1时，铼有较高的浸出率，继续增大液固比，溶液变稀，会增加后续流程中的成本。（2）烟道灰中还含有CuO、Fe3O4，氧化浸出后溶液中含有Cu2＋、Fe3＋，所以调溶液pH至6左右，滤渣1中还有Fe（OH）3、Cu（OH）2；（3）根据元素守恒可得离子方程式为MS eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2H＋===MS3↓＋H2S↑；（4）RCl为阴离子交换树脂，所以离子交换时Cl－与ReO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 进行交换，所得溶液中有RReO4，所以加入HCl溶液再生处理后可循环使用；（5）高铼酸钾在水中的溶解度随温度变化较大，所以可以重结晶进行提纯；根据题意可知800 ℃时KReO4会被氢气还原为Re，根据得失电子守恒、元素守恒可得化学方程式为2KReO4＋7H2 eq \(=====,\s\up7(800 ℃)) 2Re＋6H2O＋2KOH。
答案：（1）2ReO3＋H2O2===2ReO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋2H＋ a
（2）Fe（OH）3、Cu（OH）2
（3）MS eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2H＋===MS3↓＋H2S↑
（4）HCl （5）重结晶 2KReO4＋7H2 eq \(=====,\s\up7(800 ℃)) 2Re＋6H2O＋2KOH
3．解析：空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸除水，然后通过五氧化二磷，干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用，将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。（4）升高温度能提高除水速度，而纯磷酸制备过程中要严格控制温度，水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性，使溶液受热均匀。（5）过饱和溶液暂时处于亚稳态，当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡，过多的溶质就会结晶，因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。（6）纯磷酸纯化过程中，温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O（熔点为30 ℃），高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42 ℃，因此过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为30～42 ℃。（7）磷酸的结构式为：，分子中含羟基，可与水分子间形成氢键，因此磷酸中少量的水极难除去。
答案：（1）圆底烧瓶 b （2）干燥气体 （3）溶液沿毛细管上升 （4）使溶液受热均匀 （5）磷酸晶体 （6）B
（7）磷酸可与水分子间形成氢键
4．解析：气体A对氢气的相对密度为14，即A的相对分子质量为28，再由B的分子式可知A的分子式为C2H4，所以可知A为乙烯，B的分子式为C2H6O及A生成B的条件可知B为乙醇，由已知信息可知C、D均为醛，结合B为乙醇，则C为乙醛，再由E逆推可知D的结构简式为由E→F的反应条件可知F为，由F和反应条件可知G为，H为，产物Ⅰ为（5）由E的结构简式可知，分子中含有1个手性碳原子，图中*位置的碳原子，。（6）由H的结构简式及题意可知，符合条件的芳香族化合物X含两个—COOH ，苯环上的取代基有三种情况：①—COOH、—CH2COOH，二者在苯环上有邻、间、对3种位置关系；②—CH（COOH）2，此时有 1种结构；③1个—CH3、2个—COOH，三者在苯环上有6种位置关系，所以符合条件的X共有3＋1＋6＝10种；其中核磁共振氢谱的峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为
答案：（1）乙烯 （2）羟基
（3） （4）取代反应或酯化反应
（5）＋H2O 1
（6）10
5．解析：（1）由题干转化流程图可知，“合成”步骤中是N2、H2O和Fe转化为NH3和Fe2O3，故该反应的化学反应方程式为2Fe＋3H2O＋N2===2NH3＋Fe2O3，然后电解熔融的Fe2O3产生Fe和O2，则该工艺中Fe2O3的作用是中间产物；（2）①由表中数据可知，温度相同时，增大压强，即压缩容器的体积，NO、O2浓度均增大，故总反应速率变快；②由表中数据可知，压强相同时，升高温度，总反应速率变慢，根据题干反应速率公式可知v＝K·k·p2（NO）·p eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(O2)) ，升高温度，快反应逆向移动，则K减小，k是速率常数，随温度升高而增大，慢反应也逆向移动，导致NO、O2浓度增大，温度对K的影响大于对k和浓度的影响；（3）①已知反应2NO2（g）⇌N2O4（g） ΔH3<0正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则NO2的体积分数增大，故代表NO2的曲线是b；②由图可知，A点表示的含义为NO2和N2O4的体积分数相等，即NO2和N2O4的物质的量相等，根据三段式分析可知：
2NO2⇌N2O4
起始量（ml） a 0
转化量（ml） x0.5x
平衡量（ml） a－x0.5x
则有a－x＝0.5x，解得x＝ eq \f(2,3) a，假设平衡时体系的总压为p0，则平衡时NO2的分压为： eq \f(a－\f(2,3)a,a－\f(1,3)a) p0＝ eq \f(1,2) p0，N2O4的分压为： eq \f(\f(1,2)×\f(2,3)a,a－\f(1,2)×\f(2,3)a) p0＝ eq \f(1,2) p0 ，则A点温度下的平衡常数Kp＝ eq \f(p（N2O4）,p2（NO2）) ＝ eq \f(\f(1,2)p0,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)p0))2) ＝ eq \f(2,p0) ，则NO2的平衡转化率为： eq \f(\f(2,3)a,a) ＝ eq \f(2,3) ；（4）根据盖斯定律可知目标反应4NO（g）＋3O2（g）＋2H2O（l）===4HNO3（aq）可由2（Ⅰ）＋3（Ⅱ）得，ΔH＝2ΔH（Ⅰ）＋3ΔH（Ⅱ）＝2×（－138.0 kJ·ml－1）＋3×（－57.1 kJ·ml－1）＝－447.3 kJ·ml－1。
答案：（1） 2Fe＋3H2O＋N2===2NH3＋Fe2O3 中间产物
（2） ①变快 ②变慢 升高温度，快反应逆向移动，则K减小，k是速率常数，随温度升高而增大，慢反应也逆向移动，导致NO、O2浓度增大，温度对K的影响大于对k和浓度的影响
（3）① b ② eq \f(2,p0) eq \f(2,3) ，计算过程详见解析
（4）－447.3
压强/（×105Pa）
温度/ ℃
NO的转化所需时间/s
50%
90%
98%
1
30
12.4
248
2 830
90
25.3
508
5 760
8
30
0.19
3.88
36.6
90
0.59
7.86
74