2022高考化学二轮复习 第二部分 考前定点歼灭战专项押题2 主观题限时押题练 歼灭高考5个主观题(第三练)
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1、2022高考化学二轮复习 第二部分 考前定点歼灭战专项押题2 主观题限时押题练 歼灭高考5个主观题(第三练) 26.二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂,已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AⅠ级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30%等均有可能引起爆炸,易与碱液反应生成盐和水。 (1)某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液,其反应的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+2H2SO42KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。 ①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80 ℃,然后停止加热,并使其温度保持
2、在60~80 ℃之间。控制温度的目的是______________________________________________,图中装置中缺少的一种必需的玻璃仪器是_______________________________________。 ②装置A用于溶解产生的二氧化氯气体,其中最好盛放________(填标号)。 a.20 mL 60 ℃的温水 B.100 mL冰水 c.100 mL饱和食盐水 D.100 mL沸水 ③在烧瓶中加入12.25 g KClO3和9 g草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加热,反应后生成ClO2的质量为________
3、。 (2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO)。饮用水中ClO2、ClO的含量可用连续碘量法进行测定,实验步骤如下: 步骤1:准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中; 步骤2:调节水样的pH至7.0~8.0; 步骤3:加入足量的KI晶体; 步骤4:加入少量指示剂,用一定浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点; 步骤5:再调节溶液的pH≤2.0; 步骤6:继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点。 ①步骤1中若要量取20.00 mL水样,则应选用的仪器是____________________。 ②步骤1~4的目的是测定水样
4、中ClO2的含量,其反应的化学方程式为2ClO2+2KI===2KClO2+I2,2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI,则步骤4中加入的指示剂为______________,滴定达到终点时溶液的颜色变化为______________。 ③步骤5的目的是使I-将溶液中的ClO还原为Cl-以测定其含量,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________ _________________________________________________________
5、_______________。 解析:(1)①题目信息已经给出,ClO2性质非常不稳定,温度过高有可能引起爆炸,在反应开始之前将烧杯中的水加热到80 ℃,然后停止加热,另一个原因就是保证反应所需的温度,并使其温度保持在60~80 ℃之间,所以必须要用温度计。②ClO2易溶于水且温度过高容易爆炸,故最好盛放100 mL冰水。③根据方程式可知道,H2C2O4过量,用KClO3的量计算,0.1 mol KClO3可得ClO2 6.75 g。(2)①因为用ClO2处理过的饮用水pH为5.5~6.5,又要精确量取20.00 mL,故可用25.00 mL 酸式滴定管。②因为反应到终点时,I2用尽,为了
6、检验I2的存在,故用淀粉溶液作指示剂,反应到终点时,I2耗尽,蓝色褪去。③已经告知了氧化还原反应的氧化剂ClO、还原剂I-、还原产物Cl-,又可以推知氧化产物为I2,根据得失电子守恒,质量守恒就很容易得出答案。 答案:(1)①保证反应所需温度、防止温度过高发生爆炸 温度计 ②b ③6.75 g (2)①25 mL的酸式滴定管(或20.00 mL的移液管) ②淀粉溶液 蓝色褪去 ③4I-+ClO+4H+===2I2+Cl-+2H2O 27.氯化钴(CoCl2)工业上常用作油漆干燥剂、氨气吸收剂、中性染料、干燥指示剂、陶瓷着色剂、饲料添加剂等。回答下列问题: (1)钴元素的常见化合价与铁元
7、素相同。往CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀,露置于空气中一段时间后,沉淀变为棕褐色。沉淀由粉红色变为棕褐色反应的化学方程式为_____________________________________________________________。 (2)将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl4]2-,溶液中存在平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O T1℃时,将0.025 mol CoCl2·6H2O溶于50 mL 12 mol·L-1浓盐酸中,再加水稀释至100 mL。溶液中与温度T的关系如图1所示。 ①T1 ℃,取10 mL
8、上述溶液稀释至100 mL,稀释后的溶液中c(Cl-)________0.6 mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。 ②由图1可知,上述反应的ΔH________0(填“>”“=”或“<”)。 ③根据A点数据,计算出T1 ℃时上述反应的平衡常数为________(保留两位有效数字)。 (3)采用图2所示装置(Ti-Ru电极为惰性电极)电解CoCl2溶液制取钴。Co能与强酸反应产生H2,电解过程中,CoCl2溶液的pH通常控制在3.9~4.2。 ①Co沉积在________(填“Ti-Ru”或“Ti”)电极上。 ②若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,会使产率降低。其原因是____
9、____________________________________________________________________。 ③从CoCl2溶液中析出的CoCl2·6H2O产品,常含有少量K+、Na+等,在化学分析中常用EDTA滴定法检测产品的纯度。 其操作为称取3.00 g CoCl2·6H2O产品溶于水配成250 mL 溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中加入适量硫氰化钾溶液生成[Co(SCN)4]2- 离子,再加入丙酮形成蓝色溶液,用0.05 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定至蓝色消失,消耗24.00 mL的标准溶液。则CoCl2·6H2O在产品中的质量分数是___
10、_____________(已知:滴定原理为[Co(SCN)4]2-+H2Y2-===CoY2-+2H++4SCN-)。 解析:(1)钴元素的常见化合价与铁元素相同。往CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀Co(OH)2,露置于空气中一段时间后,Co(OH)2沉淀变为棕褐色的Co(OH)3。则沉淀由粉红色变为棕褐色反应的化学方程式为4Co(OH)2+O2+2H2O===4Co(OH)3。(2)①溶液中存在平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O,T1 ℃时,取10 mL上述溶液稀释至100 mL,则平衡向逆方向移动,n(Cl-)增大,c(Cl-)>=0
11、.6 mol·L-1。②由图可知,随着温度的升高,变小,则反应正向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0。③根据A点数据,设[Co(H2O)6]2+的平衡转化浓度为x mol·L-1,c(Cl-)==6.5 mol·L-1,c(Co2+)==0.25 mol·L-1, [Co(H2O)6]2-+4Cl-[CoCl4]2-+6H2O 开始浓度(mol·L-1) 0.25 6.5 0 转化浓度(mol·L-1) x 4x x 平衡浓度(mol·L-1) 0.25-x 6.5-4x x 则==48,解得x=0.125,K=≈7.7
12、×10-4。 (3)①电解CoCl2溶液制取钴,TiRu电极为惰性电极,Ti的金属性较强,不能作为阳极,而Co应该在阴极产生,故Co沉积在Ti电极上。②若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,OH- 在阳极放电,使溶液的pH降低,会使产率降低。③根据滴定反应式:[Co(SCN)4]2-+H2Y2-===CoY2-+2H++4SCN-,CoCl2·6H2O在产品中的质量分数是×100%=95.2%。 答案:(1)4Co(OH)2+O2+2H2O===4Co(OH)3 (2)①> ②> ③7.7×10-4 (3)①Ti ②OH-在阳极放电,使溶液的pH降低 ③95.2% 28.减少氮的
13、氧化物和碳的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。 (1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH1=+180.5 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH3=-221 kJ·mol-1 若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式________________________________________________________________________ ______________________________________
14、__________________________________。 (2)用CH4催化还原NOx可以消除污染,若将反应CH4+2NO2===CO2+2H2O+N2设计为原电池,电池内部是掺杂氧化钇的氧化锆晶体,可以传导O2-,则该电池的正极反应式为________________________________________________________________________。 (3)利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2===CH2(g)+4H2O(g)。已知不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示,下列有关说法不正确的是
15、________(填序号)。 ①不同条件下反应,N点的速率最大 ②M点时平衡常数比N点时平衡常数大 ③温度低于250 ℃时,随温度升高乙烯的产率增大 ④实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率 (4)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述(1)中某反应,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。 回答下列问题: ①温度:T1________T2(填“<”或“>”)。 ②某温度下,若反应进行到10 min达到平衡状态D点时,容器的体积为2 L,则此时的平衡常数K=________(结果精确到两位小数);用CO的浓度变化表示的平衡反
16、应速率v(CO)=________________。 ③若在D点对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的________点。 解析:(1)由平衡常数表达式K=知,该方程式为2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),根据盖斯定律,ΔH=2ΔH2-ΔH1-ΔH3=-746.5 kJ·mol-1。(2)电池的正极得电子发生还原反应,则正极反应式为2NO2+8e-===N2+4O2-。(3)M点催化剂催化效果最好,所以M点的速率最大,故①错误;随温度升高,CO2的平衡转化率减小,M点时平衡常数比N点平衡常数大,故②正确;温度低于250
17、℃时,随温度升高乙烯的产率减小,故③错误;实际反应应尽可能在250 ℃下进行,提高单位时间的产量,若温度过低,催化剂活性降低,反应速率减小,故④错误。(4)①2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1,升高温度平衡逆向移动,NO体积分数增大,所以T1>T2。 ②设NO转化的浓度为2x mol·L-1,则 2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) 开始/(mol·L-1) 2 2.5 0 0 转化/(mol·L-1) 2x 2x x
18、2x 平衡/(mol·L-1) 2-2x 2.5-2x x 2x =0.25,x=0.5, K=≈0.22;根据v=,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)==0.1 mol·L-1·min-1。③若在D点对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小,平衡逆向移动,NO体积分数增大,故选A点。 答案:(1)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1 (2)2NO2+8e-===N2+4O2- (3)①③④ (4)①> ②0.22 0.1 mol·L-1·min-1 ③A 35.[选修③——物
19、质结构与性质]A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3;工业上电解熔融C2A3制取C的单质;B、E均除最外层只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区。回答下列问题: (1)B、C中第一电离能较大的是________(用元素符号表示),基态D原子价电子的轨道表达式为_______________________________________________________________。 (2)DA2分子的VSEPR模型是________。 (3)实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型
20、如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。 ①C2Cl6属于________晶体(填晶体类型),其中C原子的杂化轨道类型为________杂化。 ②[C(OH)4]-中存在的化学键有_____________________________________________。 (4)B、C的氟化物晶格能分别是2 957 kJ·mol-1、5 492 kJ·mol-1,二者相差很大的原因是________________________________________________________________________。 (5)
21、D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示: ①在该晶胞中,E的配位数为________。 ②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。上图晶胞中,原子的坐标参数a为(0,0,0);b为;c为。则d原子的坐标参数为________。 ③已知该晶胞的密度为ρ g·cm-3,则晶胞中两个D原子之间的最近距离为________________________________________________________________________ pm(列出计算式即可)。 解析:由A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3,可推出A为O,D为S;由工业上电解熔融C2A3制取单质C,可
22、推出C为Al;B、E均除最外层只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区,且A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大,可推出B为Mg,E为Zn。(1)同周期主族元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素的,故Mg、Al中第一电离能较大的是Mg。基态S原子价电子的轨道表达式为。(2)SO2分子的VSEPR模型是平面三角形。(3)①Al2Cl6在加热时易升华,说明其熔沸点比较低,属于分子晶体;结合Al2Cl6的球棍模型可得Al原子形成4个共价键,其杂化轨道类型为sp3杂化。②[Al(OH)4]-中存在的化学键有极性共价键、配位键。(4)由于A
23、l3+比Mg2+电荷多、半径小,所以AlF3的晶格能比MgF2的晶格能大得多。(5)①在该晶胞中,1个Zn原子与4个S原子相连,其配位数为4。②根据晶胞结构可知d原子的坐标参数为。③该晶胞中S和Zn的个数均是4,又该晶胞的密度为ρ g·cm-3,则晶胞边长a=×1010pm,两个S原子之间的最近距离为面对角线长度的一半,即为× ×1010 pm。 答案:(1)Mg (2)平面三角形 (3)①分子 sp3 ②极性共价键、配位键 (4)Al3+比Mg2+电荷多、半径小 (5)①4 ② ③× ×1010 36.[选修⑤——有机化学基础]化合物F具有独特的生理药理作用,实验室由芳香化合物A
24、制备F的一种合成路线如图: 已知:①R—BrR—OCH3; ③A能与FeCl3溶液反应显紫色。 (1)A的名称为____________,B生成C的反应类型为____________。 (2)D的结构简式为____________________。 (3)E中含氧官能团名称为______________。 (4)写出F与足量NaOH溶液反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (5)G为香兰素的同分异构体,其中能同时满足下列条件的共有______
25、__种。(不考虑立体异构) ①能发生银镜反应;②苯环上只有3个取代基;③1 mol G能与足量金属钠反应产生22.4 L H2(标准状况)。 其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2 的结构简式为_________。(写一种即可) (6)根据上述合成中提供的信息,写出以为原料(其他试剂任选)分三步制备肉桂酸()的合成路线。 解析:(1)芳香化合物A能与FeCl3溶液反应显紫色,A为酚类;根据香兰素的结构逆推,可知A为对甲基苯酚;根据有机物A、B和C的分子式的差别可知对甲基苯酚被氧化为对羟基苯甲醛,对羟基苯甲醛再与溴/溴化铁发生取代反应生成有机物C,因此B生成C的反应类型
26、为取代反应。(2)根据信息②可知有机物D的结构简式为。(3)E与发生酯化反应生成F,逆推得E为,E中含氧官能团名称为(酚)羟基、羧基。(4)有机物F含有酯基、酚羟基,都能与NaOH溶液反应,1 mol F消耗3 mol NaOH。(5)有机物满足分子式为C8H8O3,①能发生银镜反应,结构中含有醛基;②苯环上只有3个取代基;③1 mol G能与足量金属钠反应产生22.4 L H2(标准状况),说明含有2个羟基;因此该有机物种类分为苯环上有3种不同的取代基(—CHO、—CH2OH、—OH),这样的结构有10种;苯环上有2种不同的取代基(2个—OH、1个—CH2—CHO),有6种,共计有16种;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1∶1∶2∶2∶2的结构简式为 (6) 发生取代反应生成苯甲醇,苯甲醇氧化为苯甲醛,根据信息②可知苯甲醛与丙二酸反应生成 答案:(1)对甲基苯酚(或4甲基苯酚) 取代反应
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