吉林省长春市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题1

这是一份吉林省长春市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题1，共25页。试卷主要包含了工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
吉林省长春市2020届-2022届高考化学三年模拟（二模）试题汇编-非选择题1

一、工业流程题
1．（2020·吉林长春·统考二模）某实验室以含镍废料(主要成分为NiO，还含有少量 FeO、Fe2O3、CoO、BaO 和SiO2)为原料制备NixOy 和碳酸钴(CoCO3)的工艺流程如图：

已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的 pH 如表：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的 pH
1.5
6.5
7.2
7.7
沉淀完全的 pH
3.7
9.7
9.4
9.2

请回答以下问题：
(1)“滤渣Ⅰ”主要成分为(填化学式)_____。
(2)“氧化”时(加入 NaClO3)的离子方程式为_____。
(3)加入 Na2CO3 来“调 pH”的目的是生成黄钠铁钒沉淀而除去铁，也可通过加入MO(对应的金属氧化物)来调节 pH 将铁除去，则 pH 控制的范围为_____。
(4)在实验室萃取操作应该在_____中完成(填仪器名称)，向水相中加入NaHCO3 时的离子方程式为_________。
(5)从 NiSO4 溶液获得NiSO4·6H2O 晶体的操作依次是：_____，_________，过滤，洗涤，干燥。“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中 B 段所表示氧化物的名称为_____。

2．（2021·吉林长春·统考二模）用软锰矿(主要成分为MnO2，所含杂质为质量分数约8%Fe3O4和约5%Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3，同时制得Ba(OH)2，工艺流程如下：

已知：25℃时相关物质的Ksp见下表
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
1×10-16.3
1×10-38.6
1×10-32.3
1×10-12.7

回答下列问题：
(1)MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为___________，能否通过加热的方式加快该反应的速率，___________(填“能”或“否”)
(2)已知MnO2为两性氧化物，保持BaS投料量不变，随软锰矿粉与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是___________。
(3)在实验室进行过滤操作时，除了使用铁架台和烧杯以外，还需要的玻璃仪器为___________。
(4)净化时需先加入的试剂X为___________(填化学式) 。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为___________(当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5mol•L-1时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为___________。
3．（2022·吉林长春·统考二模）ZnO在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿[主要成分为ZnCO3，还含有Cd(II)、Fe(II)、 Mn[(II)等杂质]制备。工艺如图所示：

相关金属离子[c(Mn+ )=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
8.1
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
10.1

已知：①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有： Zn2+、 Fe2+、 Cd2+、 Mn2+。
②弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2。
回答下列问题：
(1)“溶浸”过程中，提高浸出率的措施有_______ 。(写一条即可)
(2)“调pH”是将“溶浸”后的溶液调节至弱酸性(pH约为5)，若pH过低，对除杂的影响是_______。
(3)加KMnO4“氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+和_____
(4)“还原除杂”中镉置换率与的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。

若需置换出112.0kgCd，且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn应为_______ kg。
(5)“沉锌”生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀，写出加入Na2CO3溶液沉锌的化学方程式_______。形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
(6)ZnO可与NH3·H2O、NH4HCO3反应生成可溶性的[Zn (NH3)n]CO3和H2O。若有1molZnO溶解，则在该转化反应中参加反应的NH3·H2O和NH4HCO3物质的量之比的最大值为_______(已知： 1≤n≤4 )。

二、原理综合题
4．（2020·吉林长春·统考二模）对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖，而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用，甲烷临氧耦合CO2重整反应有：
反应(i)：2CH4(g)＋O2(g)⇌2CO(g)＋4H2(g)△H=－71.4kJ•mol-1
反应(ii)：CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)△H=+247.0 kJ•mol-1
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式：_____。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中，起始时按表中相应的量加入物质，在相同温度下进行反应(ii)：CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g) (不发生其它反应)，CO2的平衡转化率如表所示：
容器
起始物质的量(n) / mol
CO2的平衡转化率
CH4
CO2
CO
H2
Ⅰ
0.1
0.1
0
0
50％
Ⅱ
0.1
0.1
0.2
0.2
/

①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_____。
A．v正(CH4) =2v逆(CO)
B．容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C．容器内混合气体的总压强不再变化
D．容器内混合气体密度保持不变
②达到平衡时，容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足：2n(CO)Ⅰ_____n(CO)Ⅱ(填“＞”、“＝”或“＜”)
(3)将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(i)，其他条件相同，在甲、乙两种不同催化剂作用下，相同时间内测得CH4转化率与温度变化关系如图所示。c点_____(填“可能”、“一定”或“一定未”)达到平衡状态，理由是_____。

(4)CO2也可通过催化加氢合成乙醇，其反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)∆H；
②设平衡时生成amol一氧化碳，由题意可建立如下三段式：

由平衡时氢气的平衡分压为0.5atm可得：×1atm=0.5atm，解得a=0.5，则甲烷、水蒸气和一氧化碳的平衡分压均为×1atm=atm，反应的lnKp=ln= ln=1.1—1.4=—0.3，故答案为：—0.3；
（4）
由图可知，电极B为电解池的阳极，在氧离子作用下，甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烯、乙烷和水，若生成的乙烯和乙烷的体积比为1 ：1，由碳原子的原子个数守恒可得甲烷、乙烯和乙烷的体积比为4：1 ：1，则电极反应式为4CH4+3O2——6e—= C2H4+ C2H6+3H2O，故答案为：4CH4+3O2——6e—= C2H4+ C2H6+3H2O。
7．     氯原子     C6H10O4     取代反应     NaOH、C2H5OH(或乙醇)，加热     HOCH2CH2CH2CH2OH     +2NH3+3O2→+6H2O    
【分析】从A到C由环烷烃变成了环烯烃，并且A生成B是光照下与Cl2的取代，所以从B到C即为卤代烃的消去，结合题干提示的反应，环己烯经过高锰酸钾处理后就可以得到己二酸，H就是1,4-丁二醇，所以PBA就是聚己二酸丁二酯。从E生成F，再由F生成对苯二甲酸，条件恰好与题干提示的反应相同，所以推测E为对二甲苯，F即为对苯二腈。
【详解】(1)B为卤代烃，官能团的名称为氯原子；D为己二酸，所以分子式为C6H10O4；
(2)反应①即为烃变成卤代烃的反应，反应类型即为取代反应；反应②为卤代烃的消去反应，所加试剂即NaOH，乙醇，并且需要加热；
(3)H通过推断即为1,4-丁二醇，所以结构简式为HOCH2CH2CH2CH2OH；
(4)反应⑤即由对二甲苯生成对苯二腈的反应，所以方程式为：+2NH3+3O2→+6H2O；
(5)由题可知M的分子式为C9H8O4，扣除苯环还有2个不饱和度；满足要求的N的结构中一定有羟基，此外也要具有醛基和酯基的结构；考虑到1molN能消耗4mol的NaOH，所以只能是2个羟基，1个甲酸酯基，由于还需要有一个不饱和度，所以还含有一个乙烯基；再考虑到核磁共振氢谱的信息，最终满足要求的有机物的结构为如下两种：；
【点睛】书写满足特定要求的物质的同分异构体的结构时，从不饱和度入手，结合有关信息确定有机物中一定含有的结构；此外，也要注意特定结构的基团，例如甲酸酯基等；确定有机物所含的基团后，再结合核磁共振氢谱的信息考虑物质的对称性，最终将物质的结构书写出来。
8．     1，3-丁二烯     CH2BrCH2CH2CH2Br     加成反应     取代反应     羟基、醛基     O2，Cu/Ag 加热     HOOCCH2COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O          9
【分析】丙烯发生催化氧化反应生成D，D的不饱和度为，D为链状结构，D的相对分子质量为56，E比D相对分子质量大18，且1mol E与足量金属钠反应能产生11.2L 氢气(标况下)，说明E含有一个羟基，则D和水发生加成反应生成E，E能发生银镜反应则含有醛基，则D含有醛基，D为CH2=CHCHO，F也能发生银镜反应，且1molF与足量的银氨溶液反应可以生成4molAg，则可知F为OHCCH2CHO，E应为OHCH2CH2CHO，E发生催化氧化生成F，F发生银镜反应然后酸化生成G，G和乙醇发生酯化反应生成H，H发生已知③的反应，根据其产物知，G为二元酸，G为HOOCCH2COOH，H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，已知A为石油裂解气的一种链状烃，其核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1：2，结合A的分子式可知，A为CH2=CH-CH=CH2，根据反应Ⅱ的产物、信息反应③以及B的分子式可判断，A发生1.4-加成生成B为CHBrCH=CHCH2Br，B与氢气发生加成反应生成C为CH2BrCH2CH2CH2Br。发生水解反应生成，在加热的条件下失去1分子CO2，则K为。
【详解】(1)A为CH2=CH-CH=CH2，名称为1，3-丁二烯；
(2)C的结构简式为CH2BrCH2CH2CH2Br；
(3)反应I为加成反应，反应II为 CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3和CH2BrCH2CH2CH2Br发生信息反应③，为取代反应；
(4)E为OHCH2CH2CHO，所含官能团的名称是羟基、醛基；F为OHCCH2CHO，E发生催化氧化生成F，则E→F 反应所需的试剂和条件是O2，Cu/Ag 加热；
(5) G为HOOCCH2COOH，与乙醇发生酯化反应生成H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3，则反应G→H的化学方程式HOOCCH2COOH+2CH3CH2OHCH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O；
(6)F为OHCCH2CHO，K的结构简式为，分子式为C6H10O2，不饱和度为2，K的同分异构体中，与F互为同系物的物质应含有2个醛基，碳原子之间形成单键，则相当于有2个醛基取代了丁烷的2个氢原子，应为丁烷的二元取代物，采用“定一动一”的思路书写，有以下同分异构体：     、  ，共9种。
9．(1)     对硝基甲苯或4—硝基甲苯     硝基、羧基
(2)     HOCH2CH2N(C2H5)2     浓硫酸、加热
(3)C
(4)+HNO3+H2O
(5)          或或
(6)

【分析】由有机物的转化关系可知，在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，乙烯在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成环氧乙烷，环氧乙烷与NH(C2H5)2发生环加成反应生成HOCH2CH2N(C2H5)2，则F的结构简式为HOCH2CH2N(C2H5)2；HOCH2CH2N(C2H5)2在浓硫酸作用下与共热发生酯化反应生成，与铁、盐酸发生还原反应生成。
（1）
B的结构简式为，名称为对硝基甲苯或4—硝基甲苯；C的结构简式为，官能团为硝基、羧基，故答案为：对硝基甲苯或4—硝基甲苯；硝基、羧基；
（2）
由分析可知，F的结构简式为HOCH2CH2N(C2H5)2；反应⑤为HOCH2CH2N(C2H5)2在浓硫酸作用下与共热发生酯化反应生成和水，故答案为：HOCH2CH2N(C2H5)2；浓硫酸、加热；
（3）
A．若步骤①和②可以互换，羧基为间位定位基，发生硝化反应时生成间硝基甲苯，无法制得对硝基甲苯，故错误；
B．由结构简式可知，H分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应，则1molH物质最多和3mol氢气发生加成反应，故错误；
C．由分析可知，步骤①和⑤是取代反应，步骤⑥是还原反应，故正确；
D．由结构简式可知，环氧乙烷分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子，分子中所有原子不可能处于同一平面，故错误；
故选C；
（4）
A→B的反应为在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成和水，反应的化学方程式为+HNO3+H2O，故答案为：+HNO3+H2O；
（5）
由B的同分异构体红外光谱检测分子中含有醛基，lH-NMR谱显示分子中含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢原子可知，苯环上含有2个处于对位的取代基，取代基可能为—CHO和—NHOH、—CHO和—ONH2、HCOO—和—NH2、—NHCHO和—OH，则符合条件的结构简式为、、、，故答案为：、或或；
（6）
由有机物的转化关系可知，以苯和为原料合成的步骤为在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成，与铁、盐酸发生还原反应生成，与发生环加成反应生成，合成路线为，故答案为：。