福建省厦门市2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-02非选择题

这是一份福建省厦门市2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-02非选择题，共33页。试卷主要包含了工业流程题，实验题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
福建省厦门市2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-02非选择题

一、工业流程题
1．（2021·福建·统考二模）从分金渣(主要成分为：AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中获取高纯银的流程如图所示：

已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2S)=6.3×10-50。
(1)“预处理”时主要反应的化学方程式为_______。
(2)“分银”时AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)的离子方程式为_______，该反应的K=_______。(已知：Ag++2SO⇌Ag(SO3) K=1.0×108.68)
(3)“分银渣”主要成分为PbSO4、BaSO4、_______(填化学式)。
(4)“分银”时c[Ag(SO3)]浓度与溶液pH的关系如图1；SO及其与H+形成的微粒的浓度分数a随溶液pH变化的关系如图2。
①“分银”pH应控制在_______范围。
②“沉银”的终点pH应控制在_______范围内。

(5)“还原”时HCHO转化为HCOOH，其化学方程式为_______。
(6)该流程中可循环使用的物质为_______。
2．（2022·福建厦门·统考二模）软锰矿-硫铁矿制取电池级二氧化锰的工艺流程如下图：

回答下列问题：
(1)“浸取”过程主要反应，则氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
(2)“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是_______。
(3)“除铁”后溶液中残留的_______。(25℃时，的为)
(4)“沉锰”过程转化为的离子方程式为_______。
(5)“焙烧”过程转化为的化学方程式为_______。
(6)“氧化ⅱ”过程中，将Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)的最适宜氧化剂是_______(填标号)。
a.              b.                  c.
(7)将制备获得的电池级二氧化锰用于构建水系锌锰电池，其工作原理为：，放电时正极的电极反应式为_______。
3．（2023·福建厦门·统考二模）磷精矿主要成分为，含少量、、、，其中代表稀土元素。从磷精矿分离稀土元素的工业流程如下．

(1)属于IIIB族，其中的基态原子核外电子排布式为________。
(2)“酸浸”过程与反应的化学方程式如下，请补充完整________。
________
(3)“萃取”的目的是富集，但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂，其中代表烃基，对产率的影响如下表。




产率/
82
62
20
由表可知，随着碳原子数增加，烃基________(填“推电子”或“吸电子”)能力增强，键更难断裂，产率降低。
(4)“萃取”过程使用的萃取剂的结构如图；与配位的能力：1号O原子________2号O原子(填“”“”或“”)。

(5)“反萃取”的目的是分离和元素．向“萃取液”中通入，、、的沉淀率随变化如图．

①试剂X为________(填“”或“”)，应调节为________。
②通入得到沉淀的过程为：
i．
ii．________(写出该过程的化学方程式)
③若萃取剂改用三丁基氧化膦会导致“反萃取”产率降低，其原因为________。
(6)若略去“净化”过程，则制得的草酸稀土会混有________杂质(填化学式)。
(7)在整个工艺中，可从副产物中提取________(填名称)，用于生产氮肥。

二、实验题
4．（2021·福建·统考二模）为探究Fe2+与SCN-能否形成配位化合物，某研究性学习小组进行如图实验：
探究Ⅰ

(1)配制FeSO4溶液应使用_______的蒸馏水。
(2)已知溶液颜色越深，色度越大。测得实验i，ii，iii色度数据如表：
实验
i
ii
iii
色度
0.075
0.049
0.015
作用是_______，甲同学推测实验iii色度比ii小的原因可能有：①Mg2+和Fe2+对配合物解离影响不同；②_______。
探究Ⅱ

(3)X为_______，实验iv的红色比实验V深的原因为_______。
(4)在探究Ⅰ的基础上进行探究Ⅱ的目的为_______。
(5)分析可利用KSCN溶液检测Fe2+、Fe3+混合溶液中Fe3+的原因：_______。
5．（2022·福建厦门·统考二模）为探究新制Cu(OH)2和甲醛的反应，进行如下实验。
实验序号
6 NaOH溶液体积/mL
0.5 溶液体积/mL
14甲醛溶液体积/mL
反应条件
实验现象
1
12
8
6
65℃水浴加热13min
溶液中出现砖红色固体，逐渐变为红色蓬松固体并产生气泡，共收集83mL气体。
2
12
1
6
溶液中出现砖红色固体，逐渐变为暗红色颗粒并产生气泡，共收集13mL气体。
3
12
2
0.1
溶液中出现砖红色固体，且无气泡产生。
(1)由上述实验可知，新制会发生如下转化：新制_______Cu，说明反应物的相对用量会影响固体产物。
(2)为确认气体产物进行实验，装置如图。

①NaOH溶液作用是_______。
②气体产物含，不含CO的证据是_______。
(3)为进一步确认产生的原因，查阅资料并进行实验：；。
实验序号
6 NaOH溶液体积/mL
14甲醛溶液体积/mL
甲醇/mL
其他试剂
反应条件
生成气体体积/mL
4
12
0
6
铜粉
65℃水浴加热13min
0
5
12
0
6
粉
0
6
12
6
0
粉
70
①实验说明催化剂的催化性能与_______有关(填“物质形态”或“溶液pH”)。
②实验2中产生气体体积小于实验1的原因可能为_______。
(4)已知C-O键键长为0.142nm，C=O键键长为0.120nm，请结合中碳氧键键长数据，分析HCOONa无法进一步被新制氧化成的原因_______。

(5)新制和过量甲醛反应的化学方程式为_______。
6．（2023·福建厦门·统考二模）某小组探究溶液和溶液的反应物，开展如下活动。
【理论预测】
预测
反应的离子方程式
实验现象
1

生成绿色沉淀
2

________
3

生成红色沉淀
4
________
生成白色沉淀()
(1)预测2中的实验现象为________。
(2)预测4中反应的离子方程式为________。
【实验探究】
实验1
溶液

立即生成橙黄色沉淀，后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生，振荡沉淀全部变为白色
溶液

(3)为证明实验1中白色沉淀为，设计实验如下。

①已知在水中呈无色。实验2总反应的离子方程式为________。
②为证明深蓝色溶液中含有，进一步实验所需的试剂为________(填化学式)。
【进一步探究】查阅资料获知橙黄色沉淀可能为。在实验1获得橙黄色沉淀后，立即离心分离并洗涤。为探究其组成进行如下实验。

(4)离心分离的目的是加快过滤速度，防止________。
(5)已知。实验3能否证明橙黄色沉淀中含有和，结合实验现象做出判断并说明理由________。
(6)橙黄色沉淀转化为的原因可能是提高了的氧化性，进行如下实验(已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大)。
实验4
装置
试剂a
试剂b
电压表读数

溶液
溶液

溶液
X

①表中X为________。
②能证实实验结论的实验现象为________。
【解释和结论】综上，与发生复分解反应速率较快，发生氧化还原反应趋势更大。

三、原理综合题
7．（2021·福建·统考二模）温室气体转化为重要的工业原料甲酸是目前科学研究的热点。回答下列问题：
(1)已知：①CO(g)+H2O(g)⇌HCOOH(g) ΔH1=-72.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/mol
则反应③2CO2(g)+2H2O(g)⇌2HCOOH(g)+O2(g)的ΔH=_______ kJ/mol。
(2)刚性绝热密闭容器中，等物质的量CO2(g)和H2O(g)发生反应③，下列可判断反应达到平衡的是_______(填标号)。
A．容器内压强不变    B．容器中气体平均摩尔质量不变  C． 2v正(CO2)=v逆(O2) D．容器内温度不变
(3)我国科学家用S-In催化剂电催化还原CO2制甲酸的机理如图a所示，其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。

①图a中，催化剂S2-活性位点在催化过程中的作用是_______。
②图b为催化还原CO2的反应历程图。其中，生成甲酸的决速步骤的电极反应式为_______，从反应能垒或吸附位点角度分析该催化剂对生成甲酸具有高选择性的原因：_______。

(4)我国科学家设计了CO2与氯碱耦合电解池装置如图。

①该电解池发生反应的化学方程式为_______。
②标况下每生成2.24L Cl2，电路中转移电子数目为_______。
③传统的CO2电催化还原过程中，阳极反应为氧析出反应。相较于传统的电催化过程，该装置的优点为_______。
8．（2022·福建厦门·统考二模）CO2催化加氢制烯烃(CnH2n)是缓解化石能源消耗、实现减排的重要途径之一。FT转化路径(CO2→CO→COnH2n)涉及的主要反应如下：
ⅰ. CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=41.1kJ·mol−1
ⅱ. nCO(g)+2nH2(g)=CnH2n(g)+nH2O(g) n=2时，ΔH2=-210.2kJ·mol−1
ⅲ. CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) ΔH3=−205.9kJ·mol−1
(1)2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=_______kJ·mol−1。
(2)有利于提高CO2平衡转化率的措施有_______(填标号)。
A．增大n(CO2)：n(H2)投料比 B．增大体系压强
C．使用高效催化剂 D．及时分离H2O
(3) n(CO2)：n(H2)投料比为1：3、压力为1MPa时，无烷烃产物的平衡体系中CO2转化率和产物选择性随反应温度变化曲线如图。

①有利于短链烯烃(n≤4)生成的温度范围为_______(填标号)。
A．373～573K          B．573～773K           C．773～973K           D．973～1173K
②计算1083K时，反应ⅰ的Kp=_______。
③373～1273K范围内，CO2的转化率先降低后升高的原因是_______。
(4)FT转化路径存在CH4含量过高问题，我国科学家采用Cr2O3(SG)和H-SAPO-34复合催化剂极大提高短链烯烃选择性。CO2在催化剂Cr2O3 (SG)表面转化为甲醇的各步骤所需要克服的能垒及甲醇在H-SAPO-34作用下产生乙烯、丙烯示意图如下。

①吸附态用*表示，CO2→甲氧基(H3CO*)过程中，_______的生成是决速步骤(填化学式)。
②H-SAPO-34具有氧八元环构成的笼状结构(直径0.94nm)，笼口为小的八环孔(直径0.38nm)。从结构角度推测，短链烯烃选择性性提高的原因_______。
9．（2023·福建厦门·统考二模）在化工生产中有重要作用．天然气法合成相关反应如下：
反应I  
反应Ⅱ
(1)、随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成总反应的随温度T变化如图。

①  ________。
②为提高平衡转化率，控制温度范围在________(填标号)，理由是________。
A．        B．        C．        D．以上
(2)合成总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与初始浓度和转化率满足关系，式中k为速率常数。
①、时，测得、，则________。
②时，计划在内转化率达，应控制初始浓度大于________。
(3)利用工业废气替代硫磺矿生产的反应为。反应物投料比采用，维持体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的成分数x随温度T的变化如图。

①图中表示的曲线是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
②时，该反应的________(以分压表示，分压总压物质的量分数)。
③相比以硫磺矿为原料，使用的优点是________，缺点是________。

四、结构与性质
10．（2021·福建·统考二模）我国科学家制备了一种高性能Bi@氮掺杂碳纳米笼。其合成过程如图：

回答下列问题：
(1)元素Bi位于第6周期VA族，其基态原子的价电子排布式为_______。
(2) Bi(NO3)3⋅5H2O中各元素电负性从大到小的顺序为_______。
(3)常温下，1，3，5-苯三甲酸在水中溶解度比苯甲酸大的原因为_______。
(4)中氮原子的杂化类型有_______。
(5)Bi@氮掺杂碳纳米笼作为钾离子电池负极材料，充电时存在Bi到钾铋合金的两步转变，其晶胞结构转变如图所示：

①合金M中离钾原子最近的钾原子有_______个。
②合金N的化学式为_______。
11．（2022·福建厦门·统考二模）超分子笼PPC-2封装钌(Ru)纳米颗粒形成一种高效催化剂。PPC-2是由A、B、C三个组件拼装而成的正八面体超分子笼，结构示意如图。

注：C组件中浅色原子由其他邻近组件提供。
(1)基态Co原子的价电子排布式为_______。
(2)组件A中所含四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(3)组件B中碳原子的杂化类型为_______。
(4)组件C中Co原子位于相邻O原子构成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)。
(5)每个组件C带一个单位负电荷，综合各组件所带电荷，计算PPC-2中n=_______。
(6)钌纳米颗粒进入PPC-2超分子笼后，钌晶体从六方堆积转化为面心立方堆积(晶胞参数为a pm)。超分子笼内钌晶体密度为_______ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。

五、有机推断题
12．（2021·福建·统考二模）拉贝洛尔(H)是治疗妊娠高血压的有效药物，其合成路线如图：

已知如下信息：
①HCl+
②苯胺()与甲基吡啶()互为芳香同分异构体
回答下列问题：
(1)A中的官能团有_______(填名称)。
(2)由A生成B所用的试剂和反应条件为_______。
(3)E的结构简式为_______。
(4)由C生成D的化学方程式为_______。
(5)C的六元环芳香同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应，且核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为2：2：2：1的有_______种。
13．（2022·福建厦门·统考二模）有机物K是合成酪氨酸血症药物尼替西农的中间体，其合成路线如下：

(1)A中官能团的名称为_______。
(2)B→C的反应方程式为_______。
(3)D→E的反应类型_______。
(4)H的结构简式为_______。
(5)M()是D的同系物，其核磁共振氢谱峰面积之比为6：2：1：1。M的结构简式为_______(写出一种即可)。
(6)以为原料合成试写出合成路线(无机试剂任选)_______。
14．（2023·福建厦门·统考二模）以为原料生产系列高附加值产品的合成路线如图。

回答下列问题：
(1)的反应类型为________。
(2)的化学方程式为________。
(3)E的名称为________，的原子利用率为100%，试剂X为________。
(4)过程中使有利于提高催化效率，其部分催化机理如图。

①结合水相中能力比J强的原因是________。
②能从传递到J的醇羟基氧上的原因是________。
(5)D和H通过酯交换缩聚合成I，H的结构简式为________。
(6)C的一种同分异构体同时满足：
①可与溶液反应；
②核磁共振氢谱如图；
③含有手性碳原子。

其结构简式为________。
(7)以D和葡萄糖为原料(其他无机试剂任选)，制备工程塑料的合成线路________。

参考答案：
1． 2FeCl3+Ag2S=2FeCl2+S+2AgCl AgCl+2SO= Ag(SO3)+Cl- 1.8×10-1.32 S 8~9 3.5~4 2AgCl+HCHO+H2O=2Ag+HCOOH+2HCl 盐酸
【分析】分金渣加入氯化铁进行预处理，氯化铁与硫酸银反应生成氯化亚铁、单质硫；分银时，加入亚硫酸钠，AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)，而PbSO4、BaSO4及生成的单质S不溶于水，则分银渣为PbSO4、BaSO4及生成的单质S；过滤加入盐酸，使Ag(SO3)生成氯化银沉淀，过滤氯化银与甲醛反应生成甲酸、单质银和氯化氢。
【详解】(1)根据分金渣的成分，加入氯化铁时，氯化铁具有强氧化性，则只能与硫化银发生氧化还原反应，方程式为2FeCl3+Ag2S=2FeCl2+S+2AgCl；
(2) “分银”时AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)和氯离子，离子方程式为AgCl+2SO= Ag(SO3)+Cl-；K= c[Ag(SO3)]×c(Cl-)÷c2(SO)= K×Ksp(AgCl)=1.8×10-10×1.0×108.68=1.8×10-1.32；
(3)预处理时，产生的单质S不溶于水，则“分银渣”主要成分为PbSO4、BaSO4、S；
(4)①Ag+、SO反应生成Ag(SO3)，应调节pH保证溶液中产生大量的SO，则“分银”pH应控制在8~9；
②“沉银”时，向溶液中加入盐酸，使Ag(SO3)生成氯化银沉淀，则应使SO转化为HSO，终点pH应控制在3.5~4；
(5)“还原”时HCHO与氯化银、水反应生成HCOOH、单质银，化学方程式为2AgCl+HCHO+H2O=2Ag+HCOOH+2HCl；
(6)沉银时加入盐酸，而还原时生成氯化氢溶液，则可循环使用的物质为盐酸。
2．(1)3:2
(2)将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子
(3)1.010-13.5
(4)Mn2++HC+NH3H2O=MnCO3↓+N+H2O
(5)2MnCO3+O22MnO2+2CO2
(6)c
(7)+xZn2++2xe-=

【分析】软锰矿的主要成分是MnO2，硫铁矿的主要成分是FeS2，根据流程图，硫酸与软锰矿和黄铁矿作用，MnO2与FeS2在酸性溶液中发生氧化还原反应，生成硫酸锰和硫沉淀，同时生成硫酸铁或硫酸亚铁，再加入软锰矿（MnO2），MnO2可将亚铁离子氧化为铁离子；煅烧硫铁矿所得矿粉含有氧化铁，向“氧化ⅰ”后的溶液中加入矿粉调溶液的pH=5.5，把铁离子转化为沉淀除去；继续加NH4HCO3、NH3H2O调节溶液的pH=6.5~7沉锰得MnCO3，在空气中焙烧MnCO3得MnO2粗品，加入硫酸和适当的氧化剂将粗品中Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)，过滤、干燥得MnO2纯品，据此分析解答。
(1)
反应中Mn元素化合价降低被还原，MnO2作氧化剂，Fe元素和S元素化合价升高被氧化，FeS2作还原剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2，故答案为：3:2。
(2)
“浸取”过程中软锰矿和硫铁矿在酸性条件下发生反应除了生成硫酸锰和硫沉淀，可能生成硫酸亚铁，所以“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，以便后续过程除铁，故答案为：将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子。
(3)
由流程图可知，“除铁”后溶液pH=5.5，c(H+)=10-5.5mol/L，c(OH-)==10-8.5mol/L，根据的=，=110-13.5mol/L，故答案为：1.010-13.5。
(4)
“沉锰”过程中硫酸锰和碳酸氢铵、氨水反应生成碳酸锰、硫酸铵和水，反应的化学方程式为：MnSO4+NH4HCO3+NH3H2O=MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O，则离子方程式为：Mn2++HC+NH3H2O=MnCO3↓+N+H2O。
(5)
由流程图可知，“焙烧”过程中和空气中的氧气在高温条件下反应生成和CO2，反应的化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2，故答案为：2MnCO3+O22MnO2+2CO2。
(6)
Mn(Ⅳ)的氧化性比和都强（例如，MnO2能将过氧化氢氧化生成氧气，实验室用MnO2和浓盐酸加热反应制取氯气），用或不能将Mn(Ⅱ)氧化为Mn(Ⅳ)，而在酸性条件下能将Mn(Ⅱ)氧化为Mn(Ⅳ)，故选用最适宜氧化剂是，答案选c。
(7)
放电时正极发生得电子的还原反应，因此电极反应式为+xZn2++2xe-=，故答案为：+xZn2++2xe-=。
3．(1)1s22s22p63s23p63d14s2
(2)
(3)推电子
(4)