2022年高考化學二輪復習非選擇題專項練三（含解析）

1、非選擇題專項練(三)1.硼及其化合物在材料制造、有機合成等方面用途非常廣泛。請回答下列問題。(1)氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潛力的儲氫材料之一。氨硼烷能溶于水,其原因是 。 氨硼烷電池放電時的總反應為H3NBH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。寫出負極的電極反應式:。 (2)在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結構形式,圖甲為一種無限長單鏈狀結構的多硼酸根,其化學式為;圖乙為硼砂晶體中的陰離子,其中硼原子采取的雜化類型是。 (3)硼氫化鈉是一種常用的還原劑。其晶胞結構如圖所示:該晶體中Na+的配位數(shù)為。標注為“1”的Na+的坐標為。&#

2、160;已知硼氫化鈉晶體的密度為d g·cm-3,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,則a=(用含d、NA的代數(shù)式表示)cm。 2.鋯(40Zr)是現(xiàn)代工業(yè)中重要的金屬原料,具有良好的可塑性,其抗蝕性能強于鈦的抗蝕性能。以鋯英石(主要成分是ZrSiO4,還含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)鋯及其化合物的流程如圖所示:(1)分餾屬于(填“物理變化”或“化學變化”)。 (2)鋯英石(填“能”或“不能”)直接用稀鹽酸浸取后再分餾,理由是 。 (3)“高溫氣化”中ZrSiO4發(fā)生反應得到ZrCl4的反應的化學方程式為。 (4)

3、流程中ZrCl4與水反應后經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作可獲得ZrOCl2·8H2O,檢驗該物質(zhì)是否洗滌干凈的實驗操作為 。 (5)工業(yè)上使用惰性電極電解K2ZrF6與KCl組成的熔融鹽來制取金屬鋯。陽極上的電極反應式為;每轉(zhuǎn)移0.4 mol e-,理論上陰極增加的質(zhì)量為。 3.FeCl2是重要的媒染劑和污水處理劑。某?；瘜W探究團隊查閱有關資料,在實驗室中用氯苯消氯法制備無水FeCl2,原理為C6H5Cl+2FeCl32FeCl2+C6H4Cl2+HCl,裝置如圖所示(夾持裝置已略去)。已知:.FeCl2、FeCl3不溶于氯苯、二氯苯;.C6H5Cl、C6H4

4、Cl2兩者互溶,不溶于水;沸點分別為132 、173 。請回答下列問題。(1)儀器a的名稱為,該儀器(填“能”或“不能”)用于石油的分餾。 (2)該團隊用3.25 g FeCl3與過量氯苯反應,實驗結束后將三頸燒瓶中的物質(zhì)倒出,過濾、洗滌、干燥后得到粗產(chǎn)品,回收濾液中氯苯的方法為(填操作名稱)。 (3)經(jīng)討論后,甲、乙兩組用不同方法測定FeCl3的轉(zhuǎn)化率。甲組:用0.40 mol·L-1 NaOH標準液滴定錐形瓶內(nèi)的溶液,可選用的指示劑為;若終點時消耗18.50 mL NaOH標準液,則FeCl3轉(zhuǎn)化率為%。 乙組:將粗產(chǎn)品制成250 mL溶液,取出25

5、.00 mL,用0.02 mol·L-1標準KMnO4溶液滴定(已知本實驗條件下,Cl-不參與反應,KMnO4還原產(chǎn)物為Mn2+)。達到滴定終點時的現(xiàn)象為,經(jīng)平行實驗測得平均消耗標準液16.00 mL,則甲組測定結果(填“高于”或“低于”)乙組測定結果。 某檢測機構對粗產(chǎn)品進行測定,經(jīng)數(shù)據(jù)分析測得FeCl3的轉(zhuǎn)化率為79.95%。與乙組和檢測機構的測定結果對比,若無操作失誤,甲組產(chǎn)生較大誤差可能的原因為。 4.石油工業(yè)中利用A(2-甲基-2-丁烯)合成高分子樹脂H,其合成路線如圖所示:CDC8H8O2 EFH高分子已知:.+.請回答下列問題。(1)G中官能團的名稱

6、是。 (2)反應、反應的反應類型分別為、;反應可能的另一種產(chǎn)物的結構簡式為。 (3)化合物D的名稱為。 (4)G生成H的化學方程式為 。 (5)寫出以CH3CHCHCH3和丙烯為原料制備的合成路線。(其他無機試劑任選)5.環(huán)氧乙烷可用于口罩等醫(yī)用品的消毒。工業(yè)上以乙烯為原料利用氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷,涉及如下反應:.2CH2CH2(g)+O2(g)2H1=-210 kJmol-1.CH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H2=-1 413.0 kJmol-1已知:環(huán)氧乙烷的選擇性=轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷所消耗乙烯的量乙烯的總轉(zhuǎn)化量。請

7、回答下列問題。(1)環(huán)氧乙烷的燃燒熱(H)= kJ·mol-1。 (2)反應在(填“低溫”或“高溫”)下自發(fā)進行。 (3)一定條件下,在一密閉容器中只發(fā)生反應,達到平衡后,再壓縮容器容積,環(huán)氧乙烷的產(chǎn)率將(填“增大”或“減小”,下同),乙烯的濃度將。 (4)在一定溫度和壓強下,為了增大反應速率和環(huán)氧乙烷的選擇性,應。 (5)向一密閉容器中通入2 mol CH2CH2(g)和1.5 mol O2(g),乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷的選擇性與溫度或壓強的關系如圖所示。圖中Z代表(填“溫度”或“壓強”)。 M、P兩點正反應速率較大的是(填“M

8、”或“P”)點,理由是 。 在a和L2的條件下,達到平衡時容器的容積為1 L,反應的平衡常數(shù)是(結果精確到0.001)。 參考答案非選擇題專項練(三)1.答案 (1)氨硼烷與水之間可以形成氫鍵H3NBH3+2H2O-6e-NH4+BO2-+6H+(2)BO2nn-或BO2-sp2、sp3(3)8(1,12,34)376dNA×1010解析 (1)氨硼烷能溶于水,是由于氨硼烷分子與水分子之間可以形成氫鍵,增加了分子之間的相互吸引作用。氨硼烷電池放電時的總反應為H3NBH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。該反應中H3NBH3失去電子,發(fā)生氧化反應,所以負

9、極的電極反應式為H3NBH3+2H2O-6e-NH4+BO2-+6H+。(2)圖甲是一種鏈狀結構的多硼酸根,由圖可看出,每個BO32-單元,都有一個B、一個O完全屬于這個單元,剩余的2個O分別為2個BO32-單元共用,所以N(B)N(O)=1(1+2×12)=12,所以化學式為BO2nn-或BO2-;由圖乙硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結構可看出,B4O5(OH)42-中一部分B原子采用sp3雜化形成兩個四配位BO4四面體,另一部分B原子采用的是sp2雜化形成兩個三配位BO3平面三角形結構,故其中B原子雜化類型為sp2雜化、sp3雜化。(3)根據(jù)晶胞結構分析,底心Na+周圍等距且最近的BH4

10、-的個數(shù)即為Na+的配位數(shù),則該晶體中Na+的配位數(shù)為8。根據(jù)坐標原點及標注為“1”的Na+的位置,可知該Na+的坐標為(1,12,34)。在一個晶胞中含有Na+的數(shù)目為6×12+4×14=4,含有BH4-的數(shù)目為1+8×18+4×12=4,則根據(jù)晶胞密度公式可知=mV=4(23g·mol-1+15g·mol-1)NAmol-1×(2a3×10-30) cm3=dg·cm-3,所以該晶胞中a=376dNA×1010cm。2.答案 (1)物理變化(2)不能ZrSiO4難溶于鹽酸,后續(xù)依然需要用氯氣

11、和石油焦與鋯英石反應,重復操作,浪費試劑(3)ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO(4)取少量最后一次的洗滌液放入試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則已洗滌干凈(5)2Cl-2e-Cl29.1 g解析 根據(jù)工藝流程圖知,在高溫氣化過程中反應物是ZrSiO4、C、Cl2,生成物是ZrCl4、SiCl4和CO,故反應的化學方程式為ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO,分餾出ZrCl4后,ZrCl4與水反應生成ZrOCl2·8H2O,反應的化學方程式為 ZrCl4+9H2OZrOCl2·8H2O+2HCl,然后Zr

12、OCl2·8H2O再受熱分解,反應的化學方程式為ZrOCl2·8H2OZrO2+2HCl+7H2O。(1)分餾是利用互溶液體中各組分沸點的不同將各組分分離的過程,沒有新物質(zhì)的生成,故屬于物理變化。(2)由于ZrSiO4難溶于鹽酸,后續(xù)在高溫氣化的過程中依然需要用氯氣和石油焦與鋯英石反應,重復操作,浪費稀鹽酸。(3)由題干流程圖可知,高溫氣化中ZrSiO4與C、Cl2發(fā)生反應得到ZrCl4和SiCl4,根據(jù)元素守恒可知另一種產(chǎn)物是CO,故該反應的化學方程式為ZrSiO4+4Cl2+4CZrCl4+SiCl4+4CO。(4)流程中ZrCl4與水反應后經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作可獲

13、得ZrOCl2·8H2O,此時ZrOCl2·8H2O晶體表面混有雜質(zhì)HCl,故檢驗該物質(zhì)是否洗滌干凈的實驗操作:取少量最后一次的洗滌液放入試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若無沉淀產(chǎn)生,則已洗滌干凈。(5)工業(yè)上使用惰性電極電解K2ZrF6與KCl組成的熔融鹽來制取金屬鋯。陽極上發(fā)生氧化反應,故電極反應式為2Cl-2e-Cl2,陰極電極反應式為ZrF62-+4e-Zr+6F-,每轉(zhuǎn)移0.4mole-,理論上陰極生成0.1molZr,故陰極上增加的質(zhì)量為0.1mol×91g·mol-1=9.1g。3.答案 (1)球形冷凝管不能(2)蒸餾(3)酚酞7

14、4溶液變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不恢復為原來的顏色低于產(chǎn)生的HCl沒有完全被錐形瓶中的水吸收解析 該實驗原理為用氯化鐵的氧化性催化氧化氯苯,將氯化鐵轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵。通過測量錐形瓶中HCl的含量即可計算氯化亞鐵的含量和氯化鐵的轉(zhuǎn)化率。(1)圖中儀器a為球形冷凝管,石油的分離是通過蒸餾實現(xiàn)的,蒸餾時使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管。(2)根據(jù)氯苯和二氯苯的沸點可知,分離兩者可用蒸餾的方法。(3)錐形瓶中的主要成分為HCl,酸堿中和滴定時,強堿滴酸用酚酞作指示劑;根據(jù)反應HCl+NaOHNaCl+H2O和C6H5Cl+2FeCl32FeCl2+C6H4Cl2+HCl,可建立關系式2FeCl3NaOH,

15、消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)=cV=0.40mol·L-1×18.50×10-3L=7.4×10-3mol,即實際轉(zhuǎn)化的氯化鐵為n(FeCl3)=2n(NaOH)=2×7.4×10-3mol=1.48×10-2mol,m=nM=1.48×10-2mol×162.5g·mol-1=2.405g,氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為2.405g3.25g×100%=74%。用高錳酸鉀溶液滴定時,終點現(xiàn)象為溶液變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不恢復為原來的顏色;滴定時的反應為5Fe2+MnO4-+8H+Mn2

16、+5Fe3+4H2O,可建立關系式5FeCl35FeCl2MnO4-,消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為n(MnO4-)=cV=0.02mol·L-1×16.00×10-3L=3.2×10-4mol,實際消耗氯化鐵的物質(zhì)的量為n(FeCl3)=5n(MnO4-)=5×3.2×10-4mol×10=1.6×10-2mol,質(zhì)量為m=nM=1.6×10-2mol×162.5g·mol-1=2.60g,氯化鐵的轉(zhuǎn)化率為2.60g3.25g×100%=80%,測量結果大于甲組。甲組誤差較大的

17、原因可能為產(chǎn)生的HCl氣體未全部溶于水。4.答案 (1)羥基、羧基(2)加成反應縮聚反應(3)對甲基苯甲醛(4)n+(n-1)H2O(5)CH3CHCHCH3解析 A()經(jīng)過脫氫反應得到B(),B與發(fā)生加成反應生成C(),根據(jù)已知反應知,C與W2C反應轉(zhuǎn)化成D(),D氧化得到E(),E在一定條件下與氯氣發(fā)生烴基上的取代反應得到F(),F在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應得到G(),G在一定條件下發(fā)生縮聚反應得到H()。(1)G為,含有羥基和羧基兩種官能團。(2)由以上分析可知,反應為加成反應,反應為縮聚反應,反應中因雙鍵所連的結構不同,為不對稱加成,因此還可能生成的結構為。(3)D為,其名稱為對甲基

18、苯甲醛。(4)G發(fā)生縮聚反應生成H,反應的化學方程式為n+(n-1)H2O。(5)可由甲苯在濃硫酸條件下與濃硝酸發(fā)生硝化反應得到,可由1,3-丁二烯與丙烯發(fā)生加成反應再在W2C作用下得到,1,3-丁二烯可由2-丁烯發(fā)生脫氫反應得到,合成的路線:CH3CHCHCH3。5.答案 (1)-1 308(2)低溫(3)增大增大(4)選擇合適的催化劑(5)壓強PP點的溫度和乙烯的濃度均更大,故P點的正反應速率更大0.056解析 (1)根據(jù)蓋斯定律可知,表示環(huán)氧乙烷的燃燒熱的熱化學方程式為+52O2(g)2CO2(g)+2H2O(l),該反應可以由反應-12反應得到,故H=H2-12H1=(-1413.0kJmol-1)-12×(-210kJmol-1)=-1308kJ·mol-1。(2)反應CH2CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l)H2=-1413.0kJmol-1是一個放熱的氣體體積減小的反應,即H<0,S<0,故在低溫下能自發(fā)進行。(3)一定條件下,在一密閉容器中只發(fā)生反應:2CH2CH2(g)+O2(g),該反應是一個氣體體積減小的反應,故達到平衡后,再壓縮容器容積,即增大壓強,化學平衡正向移動,故環(huán)氧乙烷的產(chǎn)率將增大,乙烯的