高考非选择题满分训练3（附答案解析）-冲刺2023年高考化学满分集训

高考非选择题满分训练(3) 1．下面是某科研小组利用废铁屑还原浸出软锰矿(主要成分为MnO2)制备硫酸锰及电解其溶液制锰的工艺流程图： 已知：①浸出液中主要含有Fe3＋、Fe2＋、Co2＋、Ni2＋等杂质金属离子； ②生成氢氧化物的pH见下表： 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ni(OH)2 Co(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀的pH 7.5 2.7 7.7 7.6 8.3 完全沉淀的pH 9.7 3.7 8.4 8.2 9.8 请回答下列问题： (1)“酸浸”前将原料粉碎的目的是_________________________ (2)流程图中“①加入MnO2”的作用_________________________，MnO2还可以用其他试剂______(填化学式)代替 (3)流程图中“②调节pH”可以除去某种金属离子，应将溶液pH调节控制的范围是___～7.6。上述流程中，能循环使用的一种物质是_________(填化学式) (4)向滤液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2＋、Ni2＋等离子，其中可以发生反应为MnS(s)＋Ni2＋(aq)=NiS(s)＋Mn2＋(aq)等。当该反应完全后，滤液2中的Mn2＋与Ni2＋的物质的量浓度之比是__________ [已知Ksp(MnS)＝2.8×10－10，Ksp(NiS)＝2.0×10－21]。 (5)在适当条件下，在MnSO4、H2SO4和H2O为体系的电解液中电解也可获得MnO2，其阳极电极反应式为___________________________________ (6)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=__________ 2．实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸，反应如下： 2+NaOH+ +HCl+NaCl 已知：①苯甲酸在水中的溶解度为0.18 g(4 ℃)、0.34 g(25 ℃)、0.95 g(60 ℃)、6.8 g(95 ℃) ②乙醚沸点34.6 ℃，密度0.7138g·cm-3，易燃烧，当空气中含量为1.83%48.0%时易发生爆炸 ③石蜡油沸点高于250 ℃ ④苯甲醇沸点为205.3 ℃ 图1　制备苯甲酸和苯甲醇的反应装置图 图2　蒸馏乙醚的装置图 实验步骤如下： ①向图l 所示装置中加入8g氢氧化钠和30 mL水，搅拌溶解。稍冷，加入10 mL苯甲醛。开启搅拌器，调整转速，使搅拌平稳进行，加热回流约40 min ②停止加热，从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL，摇动均匀，冷却至室温。然后用乙醚萃取三次，每次10 mL，水层保留待用。合并三次萃取液，依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤，10 mL 10%碳酸钠溶液洗涤，10 mL水洗涤，然后分液，将水层弃去，所得醚层进行实验步骤③ ③将分出的醚层倒入干燥的锥形瓶中，加无水硫酸镁，注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2 所示的蒸馏装置，先缓缓加热，蒸出乙醚；蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式，继续升高温度并收集205206 ℃ 的馏分得产品A ④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中，同时用玻璃棒搅拌，析出白色固体。冷却，抽滤，得到粗产品，然后提纯得产品B 根据以上步骤回答下列问题： (1)步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外，还需　　　　　　　(填仪器名称) (2)步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去　　　　　　　　，而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。醚层中少量的苯甲酸是从水层中转移过来的，请用离子方程式说明其产生的原因：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 (3) 步骤③中无水硫酸镁的作用是　　　　　　，锥形瓶上要加塞的原因是　　　　　　　　　　　　　　，产品A为　　　　　　　　　　 (4)步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为　　　；蒸馏得产品A的加热方式是　 (5)步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为　　　　 3．合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。 (1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知： ①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－574.0 kJ/mol ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－1 1