高考化学总复习 压轴套题增分练2.docx

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高考化学总复习压轴套题增分练2

压轴套题增分练2

1．亚硝酸钠（NaNO2）外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，使用过量会使人中毒，国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。

某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：

【实验Ⅰ】制备NaNO2

该小组查阅资料知：

2NO＋Na2O2===2NaNO2；2NO2＋Na2O2===2NaNO3。

制备装置如图所示（夹持装置略去）：

（1）装置D可将剩余的NO氧化成NO

，发生反应的离子方程式为____________。

（2）如果没有B装置，C中发生的副反应有_____________、____________。

（3）甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。

于是进行了适当的改进，改进后提高了NaNO2的纯度，则其改进措施是________________________________。

【实验Ⅱ】测定制取的样品中NaNO2的含量

步骤：

a．在5个有编号的带刻度试管（比色管）中分别加入不同量的NaNO2溶液，各加入1mL的M溶液（M遇NaNO2呈紫红色，NaNO2浓度越大颜色越深），再加蒸馏水至总体积均为10mL并振荡，制成标准色阶：

试管编号

①

②

③

④

⑤

NaNO2含量/（mg·L－1）

0

20

40

60

80

b．称量0.10g制得的样品，溶于水配成500mL溶液。

取5mL待测液，加入1mLM溶液，再加蒸馏水至10mL并振荡，与标准色阶比较。

（4）步骤b中比较结果是：

待测液颜色与③标准色阶相同，则甲同学制得的样品中NaNO2的质量分数是________。

（5）用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量。

设计并完成下列实验报告。

实验方案

实验现象

实验结论

取5mL待测液，加入______________，振荡，再加入1mLM溶液，_________

___________________________，再振荡，与③标准色阶对比

________________________________

维生素C可以有效降低NaNO2的含量

答案　

（1）5NO＋3MnO

＋4H＋===5NO

＋3Mn2＋＋2H2O

（2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　2NO＋O2===2NO2　2NO2＋Na2O2===2NaNO3

（3）在A、B之间增加装有水的洗气瓶

（4）40%

（5）维生素C　加入蒸馏水至总体积为10mL　紫红色比③标准色阶浅

解析　

（1）酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能将NO氧化为NO

，反应的离子方程式为5NO＋3MnO

＋4H＋===5NO

＋3Mn2＋＋2H2O。

（2）铜和稀硝酸反应制得的NO中含有杂质水蒸气。

（3）制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质，说明制得的NO中混有NO2，故应在装置A、B之间增加装有水的洗气瓶，以除去杂质NO2。

（4）待测液颜色与③标准色阶相同，则甲同学制得的样品中NaNO2的质量是40mg·L－1×0.01L×

＝40mg＝0.04g，故样品中NaNO2的质量分数＝

×100%＝40%。

（5）取5mL待测液，然后加入维生素C，再加入1mLM溶液，最后加入蒸馏水至总体积为10mL，若紫红色比③标准色阶浅，说明NaNO2的含量低，则可以证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量。

2．碲（Te）位于元素周期表第ⅥA族，由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂，电镀液的光亮剂，玻璃的着色材料，合金材料的添加剂等。

碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲：

已知：

TeO2的熔点为733℃，微溶于水，可溶于强酸和强碱。

回答下列问题：

（1）Te与S的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为________（用化学式表示）。

（2）“酸浸1”需加热，加热的目的是______________________，“酸浸1”发生反应的氧化产物是______________（写化学式）。

（3）“水浸”后“滤液1”的颜色是________。

（4）“滤渣1”进行“碱浸”的离子方程式是_____________________。

（5）“滤液2”加双氧水的目的是__________________________________，“操作1”的名称是____________________。

（6）“还原”制备碲粉的离子方程式为_______________________。

（7）从可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行酸浸的意义是________________________________。

答案　

（1）H2SO4>H2TeO4

（2）加快浸出速率　CuSO4、TeO2

（3）蓝色（或浅蓝色）

（4）TeO2＋2OH－===TeO

＋H2O

（5）将Na2TeO3氧化为Na2TeO4　加热浓缩（或浓缩）

（6）TeO

＋3SO

＋2H＋===3SO

＋Te↓＋H2O

（7）“滤渣2”经过酸浸可得到含CuSO4的滤液，并可达到回收Au、Ag的目的，符合可持续发展意识和绿色化学观念

解析　

（1）S、Te同主族，同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，故H2SO4的酸性比H2TeO4强。

（2）酸浸时加热的目的是提高浸出速率，结合流程图知，“酸浸1”发生反应的化学方程式为Cu2Te＋2H2SO4＋2O2

2CuSO4＋TeO2＋2H2O，故其氧化产物为CuSO4、TeO2。

（3）“滤液1”的溶质中含CuSO4，故“滤液1”的颜色为蓝色。

（4）“滤渣1”中含有TeO2，TeO2溶解于NaOH溶液生成亚碲酸盐，故反应的离子方程式为TeO2＋2OH－===TeO

＋H2O。

（5）“碱浸”后滤液2中的溶质的主要成分是Na2TeO3，该物质与Na2SO3类似，具有较强的还原性，加入双氧水可将其氧化为Na2TeO4。

“操作1”的后续物质为“Na2TeO4浓溶液”，故该操作为加热浓缩。

（6）由流程图可知，“还原”的反应物为Na2TeO4、Na2SO3、H2SO4，生成物有单质Te，故发生的是酸性条件下Na2SO3还原Na2TeO4的反应，反应的离子方程式为TeO

＋3SO

＋2H＋===3SO

＋Te↓＋H2O

（7）分析流程图并结合碲化铜渣中含Au、Ag等，知“滤渣2”经酸浸后可得到含CuSO4的滤液，并可回收Au、Ag，符合可持续发展意识和绿色化学观念。

3．为了改善环境，科学家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的转化。

请回答下列有关问题：

（1）利用N2与H2合成氨是重要的工业反应，下图为反应过程中的能量变化关系。

①反应中加入铁粉可以提高反应速率，其原因是____________________。

②已知某些化学键键能数据如下表：

化学键

H—H

N≡N

N—H

E/（kJ/mol）

436

946

391

反应

N2（g）＋

H2（g）NH3（g）的活化能Ea＝254kJ/mol，则反应NH3（g）

N2（g）＋

H2（g）的活化能Eb＝________kJ/mol。

（2）汽车内燃机工作时会将N2转化为NO，反应式为N2（g）＋O2（g）2NO（g），该反应在不同温度下的平衡常数K如下表：

温度

27℃

2000℃

K

3.8×10－31

0.1

温度为2000℃，某时刻测得反应体系中各物质的浓度分别为c（N2）＝0.2mol/L，c（O2）＝0.03mol/L，c（NO）＝0.03mol/L，此时该反应的速率（v）应满足的关系为________（填字母序号）。

A．v正>v逆B．v正＝v逆

C．v正

（3）工业上可将CO转化成甲醇，反应式为CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。

若在一容积可变的密闭容器中充入1molCO和2molH2进行反应，初始体积为3L，保持压强不变，反应后CO的平衡转化率随温度（T）的变化如图中曲线所示。

①若所加的CO和H2的量以及反应温度均不变，则达到平衡状态A、B时的压强pA________pB（填“>”“<”或“＝”），其原因是__________________________。

②若达到化学平衡状态A时，CO的体积分数为25%，此时CO的转化率为__________；平衡常数KA＝__________。

答案　

（1）①降低了合成氨反应的活化能

②300　

（2）C

（3）①<　该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡正向移动，CO转化率升高，故pA

解析　

（1）①通过图像可以看出，铁粉降低了合成氨反应的活化能，作催化剂，提高了反应速率。

②反应

N2（g）＋

H2（g）NH3（g），反应热＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量＝（436×1.5＋946×0.5－3×391）kJ/mol＝－46kJ/mol。

反应热＝Ea－Eb＝－46kJ/mol，254kJ/mol－Eb＝－46kJ/mol，Eb＝300kJ/mol，所以反应NH3（g）

N2（g）＋

H2（g）的活化能Eb＝300kJ/mol。

（2）Q＝

＝0.15>K＝0.1，平衡逆向移动，v正

（3）①该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡右移，CO转化率升高，所以根据图像可知，pA小于pB。

②设一氧化碳的变化量为xmol：

　　　CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）

起始量/mol　　1　　2　　　　　0

变化量/molx2xx

平衡量/mol1－x2－2xx

若达到化学平衡状态A时，CO的体积分数为25%，则

＝0.25，x＝0.5，此时CO的转化率为

×100%＝50%。

根据同温同压下，气体的物质的量与气体体积成正比规律，反应前混合气体为3mol，体积为3L，反应后混合气体为2mol，体积为2L，平衡后各物质浓度为c（CH3OH）＝

＝0.25mol/L，c（CO）＝

＝0.25mol/L，c（H2）＝

＝0.5mol/L，平衡常数KA＝

＝

＝4L2/mol2。

4．[化学——选修3：

物质结构与性质]

氢化铝钠（NaAlH4）是一种新型轻质储氢材料。

掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢，在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。

NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。

NaAlH4的晶胞结构如图所示。

（1）基态Ti原子的价电子轨道表示式为_________________。

（2）NaH的熔点为800℃，不溶于有机溶剂。

NaH属于________晶体，其电子式为________。

（3）AlCl3在178℃时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为________（标明配位键）。

（4）AlH

中，Al的轨道杂化方式为________；列举与AlH

空间构型相同的两种离子________（填化学式）。

（5）NaAlH4晶体中，与Na＋紧邻且等距的AlH

有________个；NaAlH4晶体的密度为________g·cm－3（用含a的代数式表示）。

若NaAlH4晶胞底心处的Na＋被Li＋取代，得到的晶体为________（填化学式）。

（6）NaAlH4的释氢机理为：

每3个AlH

中，有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子，同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位，形成新的结构。

这种结构变化由表面层扩展到整个晶体，从而释放出氢气。

该释氢过程可用化学方程式表示为___________________。

答案　

（1）

（2）离子　Na＋[

H]－

（3）

（4）sp3　NH

、BH

（或SO

、PO

等其他合理答案）

（5）8　

　Na3Li（AlH4）4

（6）3NaAlH4===Na3AlH6＋2Al＋3H2↑

解析　（3）AlCl3的相对分子质量为133.5，蒸气的相对分子质量约为267，显然蒸气由两个AlCl3分子聚合而成，AlCl3中1个Al与3个Cl形成3个共价键，Al最外层电子全部参与成键，因此配位键只能是Cl提供孤对电子，Al提供空轨道，结构式为

。

（5）根据图示，NaAlH4晶体中，与Na＋紧邻且等距的AlH

有8个（顶点4个、面心4个）。

该晶胞中Na＋个数为4×

＋6×

＝4，AlH

个数为8×

＋4×

＋1＝4，NaAlH4晶体的密度为

g÷（a×10－7cm×a×10－7cm×2a×10－7cm）＝

×1021g·cm－3。

5．[化学——选修5：

有机化学基础]

咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力，其合成路线如图所示：

回答下列问题：

（1）C＋D→E反应类型为________。

F中含氧官能团的名称是________。

（2）D分子中位于同一平面上的原子最多有________个。

G的结构简式为________。

（3）H→咖啡酸乙酯的化学方程式为_______________________。

（4）芳香族化合物M是H的同分异构体，1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO2，M的结构有________种；其中核磁共振氢谱为5组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为________。

（5）以上图中的C和甲醛为原料，设计合成C5H12O4（

）的路线（无机试剂任选）。

答案　

（1）加成反应　醛基

（2）14　

（3）

（4）10　

（5）

解析　A的相对分子质量是28，A是乙烯，与水加成生成B乙醇，催化氧化生成C乙醛。

C与D发生醛基的加成反应生成E，E在浓硫酸的作用下发生消去反应生成的F为

，F发生银镜反应并酸化后生成的G为

。

G发生水解反应生成H，H与乙醇发生取代反应生成咖啡酸乙酯。

（1）根据以上分析可知C＋D→E的反应类型为加成反应。

F中含氧官能团的名称是醛基。

（2）醛基和苯环均是平面形结构，则D分子中位于同一平面上的原子最多有14个。

G的结构简式为

。

（3）H→咖啡酸乙酯的化学方程式为

。

（4）芳香族化合物M是H的同分异构体，1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO2，说明含有2个羧基，如果苯环上有3个取代基，应该是2个羧基和1个甲基，有6种；如果是两个取代基，应该是—COOH和—CH2COOH，有3种；如果是一个取代基，应该是—CH（COOH）2，M的结构其有10种；其中核磁共振氢谱为5组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为

、

。

（5）根据已知信息结合逆推法可知以甲醛、C为原料合成C5H12O4的路线为CH3CHO

。