内容正文:
班级:
姓名:
非选择题专项练(一)
(分值:55分
限时:40分钟)
非选择题:本题包括4小题,共55分。
(4)母液再利用及含量测定:
1.(14分)镀镍生产工艺中产生的酸性NiSO,废液
①向母液中加入石灰乳,发生反应的化学方程式
(含有Fe2+、Zn+、Mg2+、Ca+等杂质),通过提纯
为
可制备高纯NSO4,提纯的流程如图所示:
该混合溶液可返回
(填“操作1”“操作2”
得分
或“操作3”)中重复使用。
→Fe(OH3滤渣
②准确量取25.00mL处理后的母液稀释液于锥
NiSO,H,O2溶液
NiF,
反萃取、再生
→滤渣b
废液Ni(OH2浆液
溶液
形瓶中,加入10.00mL0.0500mol/LBaC12溶
操作1
→滤液a
萃取剂
→有机相一
操作2
→滤液b
P204
液,充分反应后,滴加氨水调节溶液pH=10,用
操作3
→萃余液
0.0100mol/L EDTA(NazH2Y)溶液滴定至终
蒸发
结晶
点,滴定反应为Ba2++H2Y2—BaY2+2H+,
NiSO4·6HO母液
平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00mL,
已知:①25℃时,Kp(CaF2)=4X101,
则处理后的母液稀释液中SO?含量为
Kp(MgF2)=9×109,ZnF2易溶于水。
mg/L。
②萃取剂P204(二乙基己基磷酸)萃取金属离子
2.(13分)叶绿素铜钠是国家食品安全允许使用的食
品添加剂,医疗领域中叶绿素铜钠能止血抗炎、促
M+的原理为x
(Cis Hi7O2)2P
+M
进伤口愈合。某实验小组利用茭白叶,在实验室
OH
制备叶绿素铜钠,反应原理如下:
得分
O
COOCH
CuSO
(Cis Hi7O2)2 P
M+xH。
Cz H3o ON,Mg
COOCzn H2
叶绿素
(1)操作1中加入H2O2的主要目的是
COOCH
CHON Cu
(2)滤渣b的主要成分有
滤液b中含
COOCzo H29
有的金属阳离子主要有
,当杂质离子
叶绿素铜
沉淀完全时,滤液b中c(F)=
mol/L.
COOH
NaOH
[c(杂质离子)≤105mol/L可视为沉淀完全]。
C2 H3oON,Cu
(3)萃取剂P204对某些金属离子的萃取率与pH
COOH
叶绿素铜酸
的关系如图所示,在一定范围内,随着pH升高,萃
COONa
取率升高的原因是
C2 H2n ON Cu
COONa
叶绿素铜钠
100
实验步骤:
80
Zn2+
I.称取洗净剪碎的茭白叶10.0g(叶绿素含量为
60
17.84%),加入少量石英砂、碳酸钙粉末,研磨。
40
Ⅱ.加入10mL96%乙醇继续研磨成均匀浆状,微
20
波加热6min后抽滤。滤渣加入10mL96%乙
3456
pH
醇,再次微波加热、浸提、抽滤,将两次滤液合并。
(横线下方不可作答)
181
第一部分题型专项练
Ⅲ.滤液装入仪器c,加入硫酸酸化,加入硫酸铜晶
子迅速摆动而产生热效应。在高频改变方向的电
体,搅拌至硫酸铜晶体溶解后,再加入盐酸调节溶
场中水分子会迅速摆动的原因是
(填
液pH至2~3,搅拌加热半小时以上。
字母)。
IV.…
A.水分子具有极性共价键
V,将叶绿素铜与50%乙醇混合,加入NaOH溶
B.水分子中有共用电子对
液,加热15min,再加入稀硫酸,加热至有墨绿色
C.水由氢、氧两种元素组成
物质浮起,过滤、洗涤、干燥,得到叶绿素铜酸。
D.水分子是极性分子
Ⅵ.将叶绿素铜酸放入烧杯中,保温80℃,逐滴加
②用甲烷高温分解制炭黑的工业生产中,是否适
入2%氢氧化钠溶液至pH为10,过滤,滤液经蒸
合使用该技术加热并请说明原因:
发结晶,烘干即得成品1.026g。
(6)本实验的产率为
%。
NH
盐酸
3.(14分)有机化合物H(
)是药物合成
HO
CH,Ph
已知:
中间体,其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
相对分
00
物质
部分性质
CH(COOCHCH PhCH.CI
CH.CH2O
子质量
NaI
OCH CH
A
CH,Ph
蓝绿色固体,不溶于水,易溶于
B
叶绿素
0
892
有机溶剂,受热不稳定,最佳提
一定条件
DIBAL-H
X
取温度约为80℃
HO
CH,Ph
CH2Ph H
叶绿素铜
932
绿色固体,不溶于水和50%乙醇
0
NH2
叶绿素铜酸
640
墨绿色固体,不溶于水
①Y
H-
→CoHO,Guanidine
N
墨绿色固体,易溶于水,水溶液
②H+
叶绿素铜钠
684
CH2Ph
HO
透明,受热较稳定
CH2Ph
F
G
(1)仪器c的名称是
,冷却水应从
NH
(填“a”或“b”)口通入。
(2)96%的乙醇的主要作用是
HO
(3)步骤Ⅲ中加入硫酸酸化的目的是
H CH.Ph
已知:①一Ph为
;②CH,CHO+HCHO
(结合离子方程式和化
H,CH,-CH-CHO。
学平衡移动原理说明)。
回答下列问题:
得分
(4)步骤Ⅳ的操作为冷却后向混合物中加入
(填字母),静置后过滤、洗涤、干燥,得到
(1)A中官能团名称为
,A→B反应的化
叶绿素铜。
学方程式为
A.蒸馏水
B.无水乙醇
C.NaOH
(5)①本实验采用微波加热,微波加热时,电炉内
(2)C→D的反应类型为
的微波场以极高的频率改变电场的方向,使水分
(3)试剂X的化学式为
红对勾·讲与练
182
高三二轮化学
班级:
姓名:
A.其他条件不变,升高温度时活化分子百分数
(4)已知
分子中原子轨道与
增加
p轨道
B.升高温度,平衡常数K增大
垂直于芳香
π骨架
C.高温时反应可能能自发进行
)分子中原子轨道
D.使用催化剂时,活化能和△H,均减小
(3)在恒温恒容密闭容器中充入3molH2和
sp轨道
1 mol CO2发生上述反应a、b、c,初始压强为
相似,则1molH分子中含有
molΠg键。
2MPa。CO2的平衡转化率、二甲醚和CO生成物
(5)①已知F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F的结
的选择性随温度变化如图所示。
构简式为
,试剂Y可为
100
(填字母)。
L
880
a.酸性高锰酸钾溶液
60
0(260,50)
b.银氨溶液
Q/
40
c.新制氢氧化铜
(260,36)
●
②F的同分异构体同时满足下列条件的可能结构
解20
●
有
种(不考虑立体异构),写出一种其中
220
260
300
340T/℃
核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:
已知:含碳生成物A的选择性=
2:1:1:1的有机物的结构简式:
n(A)×A物质中含有的C原子数
n反应(CO2)
×100%
a.能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO,
①L2表示CO2平衡转化率的曲线,该曲线在
b.红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰
260℃之后呈上升趋势的原因是
c.只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取
代基
4.(14分)1.研发二氧化碳利用技术、降低空气中二
②260℃达到平衡状态时,H2的转化率a(H2)
氧化碳含量成为研究热点。CO,加氢转化为二甲
%,反应b用气体分压表示的平衡常数
醚(CH,OCH)的反应过程如下:
K。
(分压=总压×组分物质的量分数,
反应a.CO2(g)+3H2(g)CHOH(g)+HO(g)
以整数比表示即可)。
△H1=-49.1kJ·mo厂1;
Ⅱ.利用电化学方法通过微生物电催化将CO,有
反应b.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+HO(g)
效地转化为H2C2O4,装置如图所示。
△H2=+41.2kJ·mol1;
电源
反应c.2CHOH(g)-CH,OCH3(g)+H2O(g)
石墨
质子
钛网
△H3=-23.4kJ·mol11。
电极
微生物
交换膜
电极
CO,
HO
回答下列问题:
得分
Hc.o
03
(1)CHOH分子中官能团的电子式为
(2)反应d:CH OCH3(g)+3HO(g)==2CO2(g)+
(4)钛网电极发生
(填“氧化”或“还原”)
6H2(g)△H4=
kJ·mol1,在密闭容器
反应,石墨电极反应式为
中发生该反应的有关说法错误的是
(填
字母)。
(横线下方不可作答)
183
第一部分题型专项练CO2转化了nmol,列三段式计算,
CO2(g)+3H2 (g)=CH:OH(g)+H2O(g)
n起给/mol2
2
0
0
n转化/mol
n
3n
n平街/mol2-n
2-3
n
2-n
2一nX
C0,的体积分数为2-n+2-3m+n十mX100%=4-2元
100%=50%,CO2的体积分数一直保持不变,因此C02的
体积分数保持不变,不可以说明化学反应达到了化学平衡
状态,C错误;其他条件不变,起始时仅加入2 mol CO2(g)
和6molH2(g)与起始时加入2 mol CH,OH(g)和2mol
HO(g)为等效平衡,因此达平衡时放出的热量与吸收的热
量之和为该反应的反应热,即p十q=98,D正确。
14.B由晶胞结构可知,以位于晶胞内部的S原子为研究对
象,硫原子周围的Fe原子和Cu原子共有4个,硫原子的配
位数为4,A正确;NaCl的晶胞中Na位于顶角和面心,
C位于体心和棱上,无序的高温型结构的黄铜矿晶体中
Fe和Cu位于顶角和面心,S位于体内,二者晶胞不相同,
B错误:S原子位于晶胞的体内,S原子和Fe原子的最近距
离为丰个品隐依对角线长的则(经,号,)的原子为S
原子,C正确;该晶胞中S原子的个数为8,由化学式
CuFeS2可知,Fe和Cu原子的个数均为4,则黄铜矿晶体的
密度为4MX100
NAXa26g·cm3,D正确」
15.D随着pH增大,溶液的酸性减弱,Cu2转化为[Cu(OH)]
即n(Cu+)逐渐减小,n{[Cu(OH)]}、n[Cu(OH)2]、
n{[Cu(OH)3]}均依次先增大后减小,n{[Cu(OH),]2}
逐渐增大,所以题图中曲线1、2、3、4、5分别代表Cu2+
[Cu(OH)]、Cu(OH)2、[Cu(OH)3]、[Cu(OH):]2
A正确;由题图可知,pH=7.3时,溶液中离子为Na+
Cu2+、SO、[Cu(OH)]、OH和H,且c(OH)>
c(H+),溶液中电荷守恒关系为c(Na)+2c(Cu+)+
cCu(OH)+c(H)=c(OH )2c(SO),
c(Na)+2c(Cu2)+c[Cu(OH))>2c(SO),B
确:P点时,c[Cu(OH),]=c{[Cu(OH)3]},此时反应I
Cu(OH)2(aq)+OH=[Cu(OH)3]的平衡常数K1
cCu(OH)3)
=1014-10.7=1033,同
c[Cu(OH)2.c(OH)c(OH)
理反应Ⅱ[Cu(OH)s](ag)+OH[Cu(OH)4]2的平
衡常数K2=10l.5,反应I+反应Ⅱ得到Cu(OH)2(ag)十
2OH==[Cu(OH),]2-,其平衡常数K=K1·K,
103.3×10.5=10.8,C正确;M点混合溶液中c(Cu2+)
c{[Cu(OH)]+}=0.37amol·L1,c(OH-)=c(H+),电
荷守恒关系为c(Na)+2c(Cu+)+c{[Cu(OH)]}+
c(H)=c(OH)+2c(SO),则c(Na)=2amol·L1
0.37amol·L1×3=0.89amol·Ll,D错误。
非选择题专项练(一)
1.(1)将Fe2+氧化为Fe3+
(2)MgF2、CaF2Ni2+、Zn2+3×10-2(或0.03)
(3)萃取反应中,溶液pH升高,H浓度减小,平衡右移,萃
取率升高
(4)①NiSO+Ca(OH)2一Ni(OH)2+CaSO,操作1
②960
解析:工业上利用酸性NiSO,废液(含有Fe2+,Zn+、Mg2+
Ca+等杂质)提纯制备高纯NiSO:的流程为先将酸性
NiSO,废液加入H2O2和Ni(OH)2浆液,将Fe+氧化为
Fe3+后转化为Fe(OH)3沉淀除去,通过操作1过滤后在滤
液a中加入NiF2溶液,将Mg2+和Ca+转化为MgF2沉淀和
CaF2沉淀,通过操作2过滤得滤渣b和滤液b,加入有机萃
取剂P204将Zn萃取到有机相中,然后将水相萃余液进行
蒸发浓缩、冷却结晶得到产品NiSO4·6H2O和母液,据此
分析解答。(1)根据题目分析,在酸性NiSO,废液中加入
HO2的主要目的是将Fe2+氧化为Fe3+后转化为Fe(OH)
2822对勾·讲与练·高三二轮化学
沉淀除去。(2)加入NiF2溶液的目的是将Mg2+和Ca2+转
化为MgF2沉淀和CaF2沉淀,反应的离子方程式为Mg2+十
2F—MgF,、Ca2+十2F—CaF2Y,通过操作2过滤
得滤渣b和滤液b,则滤渣b的主要成分为MgF2、CaF2;根
据元素组成得到滤液b中含有的金属阳离子主要有N+
Zn2+;由已知提供的MgF2和CaF2的溶度积数值可知,如果
溶液中镁离子要完全沉淀,此时钙离子已经完全沉淀,则通
过Kp(MgF2)可计算杂质离子沉淀完全时,溶液中氟离子的
浓度:K知(MgF2)=c(Mg2+)×c2(F-)=9X10-9,
Kp(MgF2)9×10-9
c2(F-)=
c(Mg)
=1X10=9×101,解得c(F)
√/9×104mol/L=3×10-2mol/L。(3)向滤液b中加入萃
取剂P204的目的是萃取溶液中的锌离子,由题目所给已知
②可知,在一定范围内,随着溶液pH升高,溶液中c(H)减
小,萃取反应向正反应方向移动,锌离子的萃取率会升高
(4)①在母液中加入石灰乳是为了制备氢氧化镍浆液,反应
方程式为NiSO4+Ca(OH)2=
一Ni(OH)2+CaSO4;得到的
氢氧化镍浆液可以返回到操作1重复使用。②由题目所给
信息,加入的BaCl2被两部分消耗,一部分是母液中的SO,
一部分是EDTA,根据EDTA的消耗量可以得到与母液稀释
液中硫酸根离子反应的钡离子的物质的量为0.0500mol/L×
0.01L一0.0100mol/L×0.025L=2.5×10-4mol,则处理
后的母液稀释液中硫酸根离子的含量为
2.5×10mol×96g/molX10'mg/g=960mg/L。
0.025L
2.(1)三颈烧瓶a(2)充分溶解叶绿素
(3)Cu+在溶液中存在平衡:Cu2+十2H2O→Cu(OH)2+
2H,加入硫酸酸化可以抑制铜离子水解
(4)A
(5)①D②微波加热适用于极性分子构成的物质,而甲烷分
子是非极性分子,不适合使用该技术加热
(6)75
解析:该实验的目的是利用茭白叶在实验室制备能止血抗
炎、促进伤口愈合的叶绿素铜钠。实验过程中首先加入少量
石英砂、碳酸钙粉末、乙醇研磨溶解茭白叶,向硫酸酸化后的
叶绿素中加入硫酸铜晶体制备叶绿素铜,再加入NaOH溶
液、稀硫酸制备叶绿素铜酸,最后加入2%NOH溶液得到
叶绿素铜钠。(1)由实验装置图可知,仪器C为三颈烧瓶;为
增强实验时冷凝回流的效果,冷却水应从球形冷凝管的下口
a通入。(2)根据题目中所给信息,叶绿素不溶于水,易溶于
有机溶剂,96%的乙醇的主要作用是充分溶解叶绿素。(3)
硫酸铜为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,水解的离子方程
式为Cu2++2H,O一Cu(OH)2+2H+,则步骤Ⅲ中加入硫
酸酸化的目的是增大溶液中的氢离子浓度,使平衡向逆反应
方向移动,抑制铜离子水解。(4)由题目所给信息可知,叶绿
素铜不溶于水,则步骤V应向混合物中加入适量蒸馏水以降
低叶绿素铜的溶解度,使其充分析出,故答案为A。(⑤)①水
分子的空间结构为V形,正负电荷中心不重合,是极性分子,
极性分子在电场中会发生偏转,当电场方向改变时,分子运
动方向改变,因此在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆
动,故答案为D。②微波加热适用于极性分子构成的物质,
而甲烷分子是非极性分子,不适合使用该技术加热。(6)由
题意可知,10.0g茭白叶制得1.026g叶绿素铜钠,则实验的
1.026g
产率为10.0g×17.84%×684g/mol
-×100%=75%。
892 g/mol
3.(1)酯基PhCH2CI+CH2(COOCH,CH),
Nal
00
CHCH,O
OCH,CH,+HCI
CH,Ph
(2)还原反应(3)HCHO(4)2
0
(5)①HO
bc
CH,Ph
②18
HOOC-
CH=CH一CH3(或
H C-
-CH-CH-COOH
解析:A与PhCH2CI发生取代反应生成B,B在一定条件下
生成C,C发生还原反应,羧基转化为醛基生成D,D与X反
应生成E,由已知②可知X为HCHO,E与Y生成F,F能使
溴的四氯化碳溶液褪色,F分子中含有碳碳双键,故F的结
0
构为HO
,F转化为GG转化为H。(1)由A的
CH,Ph
结构简式为CH2(COOCH2CH)g可知,其官能团为酯基;
由A[CH2(COOCH2CH3)2]和B
00
CH CH2 O
OCH,CH,)可知,PhCH,C1中碳氣
CH2Ph
键参与结构变化,反应的化学方程式为PhCH2C1十
CH.(COOCH.CH,)2
NaI CH.CH,O
OCH CH
CH,Ph
HCl。(2)由上述分析知,C→D发生还原反应。(3)由已知反应
CH,CHO+HCHO H-CH,-CH-CHO中引入碳碳双镜,结
合E(H
)的结构可知,X为甲醛(HCHO)。
CH,Ph
NH2
(4)H(
N
)分子中含有NN和〔
,各含有1个
HO
CH,Ph
Π键,共含有2个Ⅱ键。(5)①E的分子式为C10H10O,F
的分子式为C1。H1。O2,且F能使澳的四氯化碳溶液褪色,说
明F分子中含有碳碳双键,由E转化为F得到1个O原子,
发生氧化反应,且E分子中含有醛基,醛基能被银氨溶液或
新制氢氧化铜氧化为羧基,而碳碳双镀不发生变化,则F的
0
结构简式为HO
②F的同分异构体能与饱和
CH,Ph
碳酸氢钠溶液反应产生CO2,则分子中含有羧基:红外光谱
中有碳碳双键特征吸收峰,则分子中含有碳碳双键;只有苯
环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基;综合上述,F的
同分异构体:一CH,一CH一CH在《
COOH中苯环上
有邻、间、对三种位置,C一CH在
-COOH中苯环
CH
上有邻,间、对三种位置,一CH-CH一CH在《
-COOH
中苯环上有邻、间、对三种位置,一CH=CH2在
一CH2一COOH中苯环上有邻、间、对三种位置,
CH3在
一CH一CH一COOH中苯环上有邻、间、对
三种位置,一CH在
-C一CH2中苯环上有邻、间、对
COOH
三种位置,共18种,其中满足核磁共振氢谱有6组峰且峰面
积之比为3:2:2:1:1:1的结构简式有
HOOC-
CH=CH-CH、
H C-
CH-CH-COOH。
4.(1)·O:H(2)+121.6D
(3)①260℃之后主要发生反应b,反应b为吸热反应,升高
温度,其平衡正向移动,C0,平衡转化率增大②38124
15
(4)氧化2CO2+2e+2H+=H2C2O4
解析:(1)CHOH分子中官能团为羟基,其电子式为·O:H。
(2)由盖斯定律可得一(2X反应a)一反应c=反应d,
△H,=-(2X△H1)-△H3=-2×(-49.1kJ·mol-1)
(一23.4kJ·mol1)=+121.6k·mo1。其他条件不变,
升高温度时部分分子吸收能量转化为活化分子,活化分子百
分数增加,A项正确;该反应为吸热反应,升高温度,平衡常
数K增大,B项正确;该反应的△H>0,△S>0,由△H
T△S<0可知高温时反应可能能自发进行,C项正确;催化
剂能降低活化能,但不能改变反应的焓变,D项错误。
(3)①由反应a.CO2(g)+3H2(g)CHOH(g)+H2O(g)
△H1=-49.1kJ·mol,反应b.CO2(g)十H2(g)
CO(g)十H2O(g)△H2=+41.2kJ·mol1,反应c.
2CH OH(g)CH;OCH(g)+H2 O(g)AH=
一23.4kJ·mol厂1可知,随着温度的升高,反应a和反应c
平衡逆向移动、反应b平衡正向移动,温度的变化对反应
和反应b影响不同,由图像可知L?为CO2平衡转化率的曲
线、L1为CO选择性的曲线、L3为CH,OCH3选择性的曲
线。260℃之前主要发生反应a,反应为放热反应,升高温
度,其平衡逆向移动,C02平衡转化率降低:260℃之后主要
发生反应b,反应b为吸热反应,升高温度,其平衡正向移动,
CO2平衡转化率增大。②由图像可知,260℃时CO2平衡转
化率曲线和CH,OCH?选择性的曲线相交,CO2平衡转化率
和CHOCH3选择性均为50%,则CO2共转化了0.5mol,
CO的选择性为36%,则CO平衡时物质的量为0.5mol×
36%÷1=0.18mol,二甲醚的选择性为50%,则二甲醚平
衡时物质的量为0.5molX50%×2
=0.125mol,甲醇的选
择性为1一36%一50%=14%,则甲醇平衡时物质的量为
0.5mol×14%÷1=0.07mol,可列出三个反应的转化量
情况:
反应a.
CO2(g)+3H2(g)CH OH(g)+H2 O(g)
转化量/mol0.32
0.96
0.07+0.25=0.320.32
反应b.
CO2(g)十H2(g)-=CO(g)十HO(g)
转化量/mol0.18
0.18
0.180.18
反应c.
2CH OH(g)-CH OCH(g)+H2O(g)
转化量/mol0.25
0.125
0.125
则平衡时容器内n(H2)=(3-0.96一0.18)mol=1.86mol、
n(C02)=0.5mol、n(CHOH)=0.07mol、n(H2O)=
(0.32+0.18+0.125)mol=0.625mol、n(C0)=0.18mol、
n (CH OCH3)=0.125 mol,a(H2)=
(0.96+0.18)mo1×
3 mol
100%=38%,反应b用气体分压表示的平衡常数K。=
0.625mol、
p(H2O)×p(CO)
ps×0.18mol×p是
n
(CO2)XB(H2)
0.5mol×p8×1.86moXp
n总
15
124°(4)由题图可知,钛网电极上水放电生成氧气,发生氧
化反应,钛网电极为阳极:石墨电极区二氧化碳得到电子发
生还原反应生成草酸,电极反应式为2CO2十2e十2H
—H2C2O4。
非选择题专项练(二)
1.(1)适当升温(或不断搅拌、适当延长浸取时间、将废渣研磨
粉碎等)
(2)4.67不引入新杂质,便于过滤除去沉淀
(3)Fe(OH)Mn2+CIO+H2 O=MnO2+2H+
C1被氧化到更高价态(如MnO,MnO:)
(4)加热浓缩,趁热过滤
参考答案
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