2023年高考化学非选择题(五).pdf

1 .(2022.石家庄质检)碳酸锯(S r C C h)难溶于水，主要用于电磁材料和金属冶炼。一种由工业碳酸盥(含少量B a2+、C a2 M g2 P b?+等)制备高纯碳酸锹的工艺流程如下：母液滤渣2已知：I .C r(O H)3为两性氢氧化物;I I .常温下，各物质的溶度积常数如表所示。化合物C r(O H)3C a(O H)2K p近似值1 X 1 0-315.5X 1 0-6化合物Mg(O H)2S r C O sK p近似值1.8 X 1 0-1 15.6X 1 0(1)气体A的电子式为“沉钢、铅”时，p H过低会导致(NH 4)2C r O 4的利用率降低，原因为(用 离 子 方 程 式 解 释)；“还 原”时 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为(3)“滤渣1”的 主 要 成 分 为(填 化 学 式)。用氨水和N a OH分步调节p H,而不是直接调节溶液的p H13的原因为(5)“调p H 1 3”后需对溶液进行煮沸并趁热过滤出滤渣2,煮沸并趁热过滤的原因为o(6)已知：碳酸的电离常数Kal =4.4 X 1 0,Ka2=4.7X 1 0-u,则“碳化”时，反应S r2+(aq)+2 H C O3(aq)S r C C)3(s)+H 2c o 3(aq)的平衡常数 K=(保留两位有效数字)。“系列操作”中包含“200 烘干”操作，烘干过程中除蒸发水分外，还能够除去SrCO3中的微量可溶性杂质，该杂质除NH4HCO3外 还 可 能 为(填 化学式)。答案 6：()：(,：()：2CrO/+2H+CnO厂+H2O 8H+Cr2O7-+3H2C2O4=2Cr3+6CO2 t+7H2O(3)Cr(OH)3(4)pH过高会使Cr(OH)3溶解，导致格的去除率降低(5)Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而降低，煮沸并趁热过滤有利于除尽溶液中的 Ca2+(6)1.9 X105(7)NH4NO3解 析 流程梳理如下：8H*+Cr2O+3H2C2O4=SrCO3.Ba2 2Cr3+6CO2 t+7H2OCa：、Mg2+、Pb“过量的 C r O r-:气硝 酸(NH,)2CrO,Cr：O f H上口:漏泊 沉.、有叫1 4 1SrCO3-p-1 -一 产|78气体A BaCrOPbCrO,气体A.J,遮渣1co,co2 2 2 Cr(OH)3NHJHCO3 NaOH，二 T 一高系纯列 操-作-一-碳-化-一-调 p H=-1-3-1-母液 滤建2NH|HCO3：NH,NO：,等 Ca(OH)2,Mg(OH)2(1)酸 溶 时 SrCO3与硝酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳的电子式为：()：:0：。：。(NH/CrCU 溶液中存在 2CrOF+2H+Cr2O r+H2O,pH过低，FT浓度过大，该平衡正向移动，更多的CrOT转化为CrzOM,导致(NHSCrCU的利用率降低。(3)根据表中数据，结合流程图知，加入氨水调pH的目的是沉淀Cr3+,故滤渣1的主要成分是Cr(0H)3。(4)由于Cr(0H)3为两性氢氧化物，pH过高会使Cr(0H)3溶解，导致铭的去除率降低。(6)该反应的平衡常数c(H 2co3)_c(H2co3)(CO歹)-c(h)_K=c(Sr2+)(HCOC=c(Sr2+)(HCOD c(CO印)-c(H+)=K 4 7 x 10 uk 9箸)n 7=19X 105。(7)根据母液成分知，该杂Asp V orC U 3),Aal 3.0 /x 1U A 4.4 A 1U质还可能为NH4NO302.(2022.潍坊测评)亚氯酸钠(NaCICh)是一种重要的含氯消毒剂，易溶于水，在碱性溶液中比较稳定，遇酸放出C1O2。一种由过氧化氢制备NaClCh晶体的实验装置如图(夹持装置略去)所示：已知：饱和NaCICh溶液中析出的晶体成分与温度的关系如表所示。温度/晶体成分60NaCICh 分解成 NaC103 和 NaCl0 0 2易溶于水，在温度过高、浓度过大时易发生分解。仪器a的名称是 o 装 置A为C102的 发 生 装 置，其 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为仪器a中选用甲醇也可完成NaCICh的制备(甲醇被氧化为甲酸)，相比甲醇法，过氧化氢法的优点是 o(3)装置C中冷水的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 装 置C吸 收 液 中N a O H的 作 用，除 了 作 反 应 物 外 还 有(5)从装置C反 应 溶 液 中 获 得NaC102晶 体 的 方 法：50 C左右热水洗涤，低于60 条件下烘干，得到NaClCh晶体。答 案(1)恒压滴液漏斗(2)2NaC103+H2O2+H2SO4=2C1O2 t+O2 t+N a2so4+2比0 H2O2 被氧化产生的02可稀释C1O2,防止C1O2浓度较大时分解(3)对反应液进行冷却,防止温度过高时C1O2和H2O2分解(4)提供碱性环境，保证NaC102稳定存在(防止NaC102遇酸放出C1O2)(5)保持温度在38 60 C之间减压蒸发结晶，趁热过滤解析 本实验的目的是用过氧化氢制取NaCKh晶体，由实验装置可知，A为制取 C1O2 的装置，制取原理为 2NaC103+H202+H2so4=2C1O2 t+O2 t+N a2sO4+2H2O,B为安全瓶，C为制取NaClCh的装置，制取原理为2CIO2+H2O2+2N a0H=2N aC102+O2+2H2O,D为尾气处理装置。(2)。2在浓度过大时易发生分解，H2O2被氧化时产生的0 2可稀释C1O 2,防止其分解，而甲醇被氧化时生成甲酸，不能达到此目的。(5)根据已知信息可知，获得NaC102晶体，需将温度维持在38 60 C之间，减压蒸发可降低溶液沸点，防止产物受热分解。3.(2022.重庆二调)为实现“碳达峰”“碳中和”目标，可将CO2催化加氢制成甲醇。该反应体系中涉及以下两个主要反应：反应 I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH,=-4 9 kJ-mol-1反应 H：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)“2=+41 kJ-mol-1反应 CO(g)+2H2(g)CH30H(g)的反应热%=o(2)在密闭容器中，上述反应混合体系建立平衡后，下列说法正确的是 oA.增大压强，C O的浓度一定保持不变B.降低温度，反应H的逆反应速率增大，正反应速率减小C.增大CH30H的浓度，反应II的平衡向正反应方向移动D.恒温恒容下充入氨气，反应I的平衡向正反应方向移动(3)不同条件下，相同的时间段内CH30H的选择性和产率随温度的变化如图。CH3OH选择性CZT催化剂CZ(Zr-l)T催化剂CH.QH选择性/%CHQH产率/%403530252()1510210230 250 270290 温度/左 口日CH30H的物质的量 八 已知CH30H的选择性=反应的8 2的物质的量*100%由图可知，合 成 甲 醇 的 适 宜 条 件 为(填 标 号)。A.CZT催化剂B.CZ(Zrl)T 催化剂C.230 D.290 在230 C以上，升高温度，CO2的平衡转化率增大，但甲醇的产率降低，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)恒温恒压密闭容器中，加入2 mol CO2和4 mol H 2,发生反应I和反应I I,反应达到平衡时,C02的转化率为50%,气体体积减小10%,则在达到平衡时,CH3OH的选择性=,反应II的平衡常数K=0利用电催化可将C02同时转化为多种燃料，装置如图。稀疏酸阳离子稀硫酸交换膜铜电极上产生HCOOH的电极反应式为若铜电极上只生成5.6 g C O,则铜极区溶液质量变化了 go答 案(l)9 0 k J m o L (2)C(3)B C 2 3 0 以上，温度升高，反应I的平衡向逆反应方向移动，反应H的平衡向正反应方向移动，但温度对反应I I的平衡影响更大7(4)3 0%方(5)C O 2+2e+2 H+=HCOOH3.6解 析(1)根据盖斯定律，由反应I 一反应H,可得C O(g)+2 H 2(g)C H 3 0 H(g)A H3=A/7 1 -A H2=-9 0 k J-m o r1 o (2)增大压强，容器体积减小，CO的浓度增大,故A错误；降低温度，反应I I的正、逆反应速率均降低，B错误；增大C H 3 0 H的浓度，反应I的平衡逆向移动，C(C 0 2)和C(H 2)增大、C(H 2。)减小，使反应H的平衡向正反应方向移动，C正确；恒温恒容下充入氮气，反应体系中各物质浓度不变，反应I的平衡不移动，D错误。(3)根据图示知，使用C Z(Z r-l)T催化剂时，甲醇的选择性较高，温度为2 3 0 时甲醇产率最高。(4)反应I I中气体分子数不变，因此气体体积减小是因为反应I ,恒温恒压下气体的体积之比等于物质的量之比，气 体 体 积 减 小10%,即 气 体 减 少0.6 m o l,根 据C O2(g)+3 H 2(g)C H3O H(g)+H2O(g)加=2 m o l,知反应 I 中转化的 C O 2 为 0.3 m o l,又C O 2的转化率为50%,即共转化1 m o l,所以反应H中转化的C O 2为0.7 m o l,则：转化量/m o lC O2(g)0.3+3 H 2 (g)0.9C H 3 O H (g)0.3+H 2 O (g)0.3C O 2 (g)+H2(g)C O (g)+H 2 O (g)转化量/m o l0.70.70.70.7平衡量/m o l12.40.71因此C H 3 0 H的选择性一：器(1 0 0%3 0%,反应I I中气体分子数不变，可以0 7 X 7用物质的量代替物质的量浓度计算平衡常数，则(5)铜电极与电源负极相连，为阴极，C 0 2发生还原反应转化为H C O OH。根据C C h+2 e-+2H=CO+H2O,知铜电极上生成5.6 g即0.2 m o l CO的同时生成0.2 m o l H 2 O,因此铜极区溶液质量增重3.6 g o()s/4.(2 0 2 2 石家庄质检)二甲基亚飒(C H、)是一种重要的非质子极性溶剂，铭和镒等过渡金属卤化物在二甲基亚飒中有一定溶解度，故可以应用在有机电化学中。(1)格和锦基态原子核外未成对电子数之比为 o()I IC/(2)已知：二甲基亚飒能够与水和丙酮(H 3 C C I L)分别以任意比互溶。二甲基亚碉分子中硫原子的杂化类型为 O丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为 o 沸 点：二 甲 基 亚 碉 丙 酮(填“”或“CH)二 甲 基亚碉相对分子质量较大，分子间的范德华力较大，沸 点 较 高 二甲基亚碉与水均为极性分子，且能够与水形成氢键(3)1 8 (4)C r(H2O)5C l 2+1 671 (H+d)(5)4 -7=-X1 0 0%3j3a-c解 析(l)C r 原子核外电子排布式为A r 3 d Zs l 有6 个未成对电子，M n原子核外电子排布式为A r 3 d 54 s 2,有 5 个未成对电子，故格和镒基态原子核外未成对电子数之比为6:5O(2)二甲基亚碉中S原子形成3个。键，还有一对孤对电子，价层电子对数为4,杂化类型为s p 3 杂化。元素的非金属性越强，电负性越大，所以电负性0CH。(3)C r 的价电子个数为6,与CO形成一个配位键，C原子提供一对电子，配合物二茂铁中F e 的价层电子数为1 8,而F e 的价电子个数为8,说明两个环可以提供1 0 个价电子，所以该配合物中心原子C r 的价层电子数为1 8。(4)外界的氯离子可以电离，结合题意可知，浅绿色物质为C r(H 2 O)5C l C 1 2-H 2 O,其配离子为C r(H 2 O)5C l p+。(5)据图可知，与M n原子距离最近且相等的S原子有4个，所以M n原子的配位数为4。根据均摊法，晶胞中M n原子的个数为1+2 X；+2 X：=2,S原子的个数为1+4 X：+4 X 卷=2,所以原子总体积为2 X*3 0 o 1 2 31 6兀(弁+川)+*)n m3,晶 胞 体 积 为 n m，则原子的空间利用率为 3季a1；一X1 0 0%o5.(2 0 2 2.潍坊测评)有机化合物C、I 都是重要的化工产品，可用于航空、医药等领域，某研究小组的合成路线如下(部分试剂及反应条件省略):C20Hl6。6(有三个六元环)c NaOH/HQQ 浓 H2solC1(IH9O3C1CloHlnO.-A 2 H B ACHQYKQBrE FNi催化剂ii.NaOH/乙醉C M,-.-.HCqHj7BrGG3H2()。I己在：i.一定条件十I I 一定条件(1)A中含氧官能团的名称是,BfC的反应类型是(2)B发生消去反应生成M,M在一定条件下发生加聚反应所得产物的结构简式是(3)G H的化学方程式是(4)1的 结 构 简 式 是-(5)B的同分异构体中，符合下列条件的共有种(不考虑立体异构)。苯环上只有3个取代基(取代基上无环状结构)且苯环上的一氯代物有2种;能与F e C 1 3发生显色反应；能与N a H C C h溶液反应生成气体。(6)写出以和1,3 一 丁二烯为原料(其他无机试剂任选)，合成()的 路 线。答案（1）竣 基、酮谈基 取代反应（酯化反应）ECHCH+乙醇+NaBr+H2OIIOOC0到C的合成路线为解析根据提供的已知信息,可推知N a()H II().H浓 H：S(h()II CCHCH(5)B的分子式是C10H10O4,符合条件的同分异构体的苯环上连有2个一O H、1个 C 3 H 4 c o O H,三 者 的 位 置 关 系 有CH2=C C（）OHY3H4coOH）两种，C4H6coOH 有 CH2=CHCH2coOH、CH3CH=CHCOOH 3种结构，去 掉1个氢原子得到的取代基一C3H4C00H分别有3种、2种、3种结构，故一C3H4co0H总共有8种结构，则符合条件的同分异构体共有8X2=16（种）。