江苏省南通市2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-非选择题

这是一份江苏省南通市2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-非选择题，共30页。试卷主要包含了原理综合题，有机推断题，工业流程题，实验题，结构与性质，填空题等内容，欢迎下载使用。
江苏省南通市2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-非选择题

一、原理综合题
1．（2021·江苏·统考二模）水合肼()易溶于水，具有弱碱性和还原性，能与铜离子形成络合物。利用水合肼处理碱性铜氨废液可获得纳米铜粉。
已知：；在一定条件下可与铜反应转化为。
(1)水合肼电离平衡常数表达式为Kb1(N2H4⋅H2O)=___________。
(2)获得纳米铜粉时，水合肼被氧化成N2，发生反应的离子方程式为___________。若水合肼的量不足时，生成另一种还原产物，其晶胞结构如图所示，该产物的化学式为___________。

(3)保持其它条件不变，水合肼浓度、反应温度对纳米铜的产率的影响如图所示。

①水合肼浓度大于3.25mol/L时，纳米铜的产率下降的原因可能是___________。
②温度高于75℃后，纳米铜的产率下降的原因可能是___________。
(4)、都可用于处理高压锅炉水中溶解的，防止锅炉被腐蚀。与相比，使用水合肼处理水中溶解的的优点有___________。
2．（2023·江苏南通·统考二模）乙硫醇()的综合利用及治理是当前环境领域关注的焦点之一。
(1)家用煤气中可掺入微量具有难闻气味的乙硫醇。
已知：   kJ·mol
   kJ·mol
   kJ·mol
的______。
(2)是一种高效多功能的新型绿色水处理剂，可用于除去废水中的。已知水溶液中的物种分布分数如图所示。

①已知，比较和酸性强弱并从结构的角度说明理由：______。
②写出工业废水时，氧化生成和的离子方程式：_______。
③一种采用电化学方法制取的装置原理如图所示。阳极使用的是易被氧化的活性铁电极。电解池阳极室中KOH溶液的浓度为14 mol·L、电解60 min，调节不同的电压，测得反应后溶液中的浓度与电流密度(其他条件一定，电压与电流密度大小成正比)的关系如图所示。

I  写出制取的电极反应式：______。
II  电流密度大于4 mA·cm时，所得反应后溶液中的浓度上升幅度变小的原因是______。

二、有机推断题
3．（2021·江苏·统考二模）依巴斯汀是一种抗过敏药物，其合成路线如下：
(1)
(2)
(1)D→E的反应类型为___________。
(2)G的化学式为，其结构简式为___________。
(3)E到F的转化过程中，加入的作用是___________。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式_________。
①分子中含有苯环，能发生水解。
②分子中有四种不同化学环境的氢原子。
(5)设计以苯和甲苯为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)___________。
4．（2022·江苏·统考二模）雷美替胺是一种失眠症治疗药物。一种合成雷美替胺的路线如图：

(1)雷美替胺分子中手性碳原子的数目是____。
(2)有机物B的结构简式为___。
(3)D→E中有一种与E互为同分异构体的副产物生成，该副产物的结构简式为____。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：___。
①分子中含有苯环，能发生银镜反应；
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(5)已知：RCOOHRCOCl。写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)____。
5．（2023·江苏南通·统考二模）化合物G是一种重要的药物中间体，其人工合成路线如下：


(1)化合物C分子中发生、杂化的碳原子数目之比为______。
(2)F→G的反应类型为______。
(3)D→E转化过程中新生成的官能团名称为______。
(4)B→C中经历B的过程，写出中间体Y的结构简式：__________。
(5)已知：。设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见题干) ______。

三、工业流程题
6．（2021·江苏·统考二模）葡萄糖酸锌是一种抗缺锌药物，可由为原料制得。工业上以废锌铁合金(主要成分为Zn，含有少量的Fe、、ZnO、CuO和油污等杂质)为原料制备的流程如下：

(1)碱洗的目的是___________。
(2)氧化时发生反应的离子方程式为___________。
(3)取“氧化”过程中的上层清液，滴加酸性稀溶液，紫红色褪去，可能的原因是___________。
(4)由过滤所得的滤液为原料制备，请补充完整相应的实验方案：向滤液中___________，过滤、晾干，得到。实验中须用到的试剂：锌粉、1.0。
(5)以为原料可制得葡萄糖酸锌。为测定葡萄糖酸锌样品的纯度，进行下列实验。
步骤1：称取5.200g样品溶于水配成100mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，滴入少量的铬黑T作指示剂。
步骤2：向锥形瓶中加入过量的10.00mL 2.000 EDTA，振荡。
步骤3：用1.000锌标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗锌标准溶液16.00mL(已知：与EDTA反应的化学计量比为1∶1)。
①计算此产品中锌元素的质量分数：___________(写出计算过程)。
②中锌元素的含量为14.28%，对照①计算结果，产生误差的可能原因是(所有测定操作均正确)___________。
7．（2021·江苏·统考二模）As(0)、As(Ⅲ)和As(V)分别表示砷单质、三价砷和五价砷的化合物。硫酸厂产生的酸性废水中含有超标的H3AsO3，需处理达标后才能排放。目前含砷废水的处理常用石灰中和-PFS、氧化吸附、纳米级零价铁等方法。
(1)石灰中和-PFS法，处理过程如下：

含砷废水经氧化后，加入石灰乳，在相同时间内，废水中沉降的固体、砷的去除率与溶液pH的关系如图1所示。H3AsO3水溶液中含砷微粒的物质的量分布分数与pH的关系如图2所示。已知此温度下，Ca(H2AsO4)2溶于水，Ksp(FeAsO4)=5.7×10-21，Ksp[Ca3(AsO4)2] =6.8×10-19，Ksp(CaHAsO4)=8.4×10-4，。

①一级沉降时，当pH=2，废水中开始产生沉淀，该沉淀主要成分的化学式为___________。pH调节到8时，开始产生Ca3(AsO4)2沉淀，原因是___________。
②二级沉降中，保持溶液pH在8-10之间。加入PFS(聚合硫酸铁，[(Fe2(OH)2n(SO4)3-n]m)形成的Fe(OH)3胶体粒子与含砷微粒反应可提高砷的去除率，其主要反应的离子方程式为___________。
(2)氧化吸附法：新生态MnO2悬浊液具有较强的氧化性，能将As(Ⅲ)氧化为As(V)，也具有较强的吸附性，能吸附水体中的H+而带正电荷。所带正电荷越多，吸附含砷微粒的能力越强。pH不同时，新生态MnO2悬浊液对砷去除率如图所示。

①加入新生态MnO2悬浊液使废水中H3AsO3转化为H3AsO4反应的离子方程式为___________。
②pH从3增大到7的过程中，随着pH增大，砷的去除率上升。其原因是___________。
(3)纳米级零价铁法：纳米级零价铁具有强吸附性和还原性，可直接处理有氧条件下含As(Ⅰ)较多的废水。处理后在纳米级零价铁表面有大量的As(0)，外围有大量的As(V)。产生As(0)的原理如图所示。请描述产生As(0)、As(V)的过程：___________。

8．（2022·江苏·统考二模）钴酸锂电池广泛应用于笔记本电脑、手机等小型电子设备中。工业通过处理废旧钴酸锂电池正极材料(主要成分为LiCoO2，含少量金属Cu等)回收Co和Li。
(1)废电池预处理
钴酸锂电池工作时发生反应：LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2将废旧钴酸锂电池在盐水中浸泡，使电池充分放电。该处理过程既可以保障后续操作的安全性，还可以达到___的目的。
(2)酸浸正极材料
①将预处理后的正极材料粉碎，加入3mol·L-1硫酸和30%H2O2的混合溶液。写出酸浸时生成Li2SO4和CoSO4的化学方程式：___。
②其他条件相同，浸泡1h，不同温度下钴或铜的浸出率如图所示。从75℃～85℃，铜浸出率增大的幅度明显高于65℃～75℃增大的幅度，原因是___。

(3)沉钴，回收Co(OH)2
向0.100mol·L-1CoSO4溶液中滴加NaOH溶液调节pH，pH=7时开始出现Co(OH)2沉淀。继续滴加NaOH溶液至pH=___时，Co2+沉淀完全[c(Co2+)≤10-5mol·L-1]。
(4)测定Co(OH)2的含量
Co(OH)2在空气中易被氧化为CoOOH。在稀硫酸中加入0.1000gCo(OH)2样品，待样品完全溶解后加入1.000gKI固体。充分反应后，调节溶液pH=3～4。以淀粉作指示剂，用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至中点，消耗标准溶液25.00mL。
已知：Co3++I-→Co2++I2(未配平)；I2+S2O→I-+S4O(未配平)
计算样品中Co(OH)2的质量分数(写出计算过程)___。
9．（2023·江苏南通·统考二模）实验室以含锰废液为原料可以制取，部分实验过程如下：

已知室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质












(1)经检测，含锰废液中 mol·L、 mol·L、 mol·L，还含及少量、。“氧化”阶段，用量为理论用量的1.1倍。
①“氧化”1 L该废液，需要加入的物质的量为______。
②检验已经完全被氧化的方法是______。
(2)“除杂I”加入调节溶液。该过程中发生反应的离子方程式为______。
(3)“除杂Ⅱ”中反应之一为。结合反应的平衡常数解释用能除去的原因：________。
(4)已知和的溶解度如图所示。请补充完整由粗溶液制取晶体的实验方案：取实验所得粗溶液，_______，得到晶体。(可选用的试剂：1 mol·L 溶液，1 mol·L 溶液，1 mol·L盐酸)

(5)如图为不同温度下硫酸锰焙烧2小时后残留固体的X-射线衍射图。由固体制取活性的方案为：将固体置于可控温度的反应管中，_____________，将冷却、研磨、密封包装。(可选用的试剂有：1 mol·L-1，1 mol·L-1 NaOH溶液)


四、实验题
10．（2022·江苏·统考二模）FeS是一种黑色固体，常用作固体润滑剂、废水处理剂等。可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。
Ⅰ高温合成法
称取一定质量还原铁粉和淡黄色硫粉，充分混合后置于真空密闭石英管中。用酒精喷灯加热。加热过程中硫粉升华成硫蒸气。持续加热至反应完全，冷却，得纳米FeS。
(1)若分别用S8和S6与等质量的铁粉反应制取FeS，消耗S8和S6的质量比为___。
(2)能说明反应已进行完全的标志是___。
Ⅱ均相沉淀法
实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要原料，利用如图装置合成纳米硫化亚铁的流程如图。


已知：硫代乙酰胺在酸性和碱性条件下均能水解。水解方程式为
CH3CSNH2+2H2O+H+=CH3COOH+H2S +NH
CH3CSNH2+3OH-=CH3COO-+S2-+NH3•H2O
(3)加入药品前检查装置气密性的操作为___。
(4)“反应”时，控制混合液pH约为9，温度70℃。三颈烧瓶内发生反应的离子方程式为___。
(5)该方法得到的产品中常混有少量Fe(OH)2杂质。有研究表明，在混合液中添加少量柠檬酸钠()可降低溶液中c(Fe2+)，抑制Fe(OH)2杂质的形成。加入柠檬酸钠的能降低c(Fe2+)的原因是___。
(6)抑制硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]为浅绿色晶体，易溶于水，不溶于乙醇。表中列出了不同温度下硫酸铵、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵在水中的溶解度。
温度/℃溶解度/g
物质
10
20
30
40
50
70
(NH4)2SO4
73.0
75.4
78.0
81.0
84.5
91.9
FeSO4•7H2O
40.0
48.0
60.0
73.3
—
—
(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O
18.1
21.2
24.5
27.9
31.3
38.5
补充完请整实验室制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程：取4.0g充分洗净的铁屑，___，趁热过滤，洗涤、烘干，得未反应铁屑1.2g。向滤液中____，低温烘干，得到硫酸亚铁铵晶体。[可选用的实验试剂有：(NH4)2SO4晶体、3mol·L-1H2SO4溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液、蒸馏水、无水乙醇]

五、结构与性质
11．（2022·江苏·统考二模）过二硫酸钠(Na2S2O8)具有强氧化性，常用于处理水体中的有机污染物。
(1) 的结构如图1所示，用“□”标识出中体现强氧化性的基团：___。

(2)Fe2+可活化，活化后产生。氧化性更强，降解废水中有机污染物的能力更强。Fe2+活化过程中存在下列反应(k是衡量反应快慢的物理量，k越大，反应越快)：
Ⅰ：=2 k=2.5×10-9
Ⅱ：+H2O= +•OH-+H+ k=2×103
Ⅲ：+Fe2+=Fe3+++      k=20
Ⅳ：Fe2++=Fe3++ k=4.6×109
向含有有机污染物的废水中投放一定量Na2S2O8，再分批加入一定量FeSO4。
①若将FeSO4一次性加入废水中，不利于有机污染物降解。原因是___。
②其他条件相同，溶液初始pH对有机物降解率的影响如图2所示。当pH>3时，有机物的降解率随初始pH升高而降低的可能原因是___。

(3)CuxFeyOz是一种复合催化剂，可催化活化过二硫酸盐()产生。
①该复合催化剂晶胞结构如图3所示(A、B分别为晶胞的的结构)，其化学式为___。

②该复合催化剂活化过二硫酸盐的过程如图4所示。请描述该催化剂参与反应并再生的过程：____。


六、填空题
12．（2023·江苏南通·统考二模）研究含硼化合物具有重要意义。
(1)易溶于热水、在冷水中溶解度较小，可通过如下过程制得：称取10 g钠硼解石[主要成分，含少量、NaCl和难溶于酸的物质]，除去氯化钠后，在60℃下用浓硝酸溶解，趁热过滤，将滤渣用热水洗净后，合并滤液和洗涤液，降温结晶，过滤得。
①写出与硝酸反应生成的化学方程式：______。
②60℃时，控制钠硼解石量一定，硝酸溶解时B的浸出率随液固质量比的变化如图所示。硝酸溶解时控制液固质量比为5∶1，而不采用更大液固质量比的原因是______。

③钠硼解石中的B可看成以形式存在。液固质量比为测定钠硼解石中的质量分数，实验方案如下：将所得用热水完全溶解后，加水定容至500 mL。取25.00 mL溶液，加入适量甘露醇(甘露醇与结合后，每分子可电离出1个)，滴入2~3滴酚酞作指示剂，用0.2500 mol·L NaOH标准溶液进行滴定，终点时消耗NaOH标准溶液20.00 mL。根据实验数据计算钠硼解石中的质量分数，写出计算过程______。
(2)一种镍磷化合物催化氨硼烷水解制氢的可能机理如图所示。

①“中间体I”中B、N上所连H分别吸附在Ni和P上的原因是______。
②“中间体III”可以进一步水解，则氨硼烷水解最终所得含硼化合物的化学式为____________。
(3)一种是核工业屏蔽中子的新型材料。其晶胞中Ca处于晶胞的体心位置，占据晶胞8个顶点的是由B原子构成的正八面体。晶胞和正八面体结构如图所示。中______。


参考答案：
1． 2[Cu(NH3)4]2++4OH-+N2H4⋅H2O=2Cu+8NH3↑+N2↑+5H2O Cu2O 溶液碱性增强，溶液中铵根离子转化为氨气，有利于生成[Cu(NH3)4]2+，溶液中铜离子减少 氨气溢出，导致生成[Cu(NH3)4]2+的平衡逆向移动，Cu2+与铜粉生成Cu+ 水合肼的用量少，不产生杂质
【详解】(1)水合肼N2H4⋅H2O溶于水发生电离，N2H4⋅H2O⇌N2H+OH-，则Kb1(N2H4⋅H2O)=；
(2)已知[Cu(NH3)4]2+与水合肼反应生成铜和氮气，则反应的离子方程式为2[Cu(NH3)4]2++4OH-+N2H4⋅H2O=2Cu+8NH3↑+N2↑+5H2O；根据晶胞的结构，铜原子在晶胞的体内，个数为4，氧原子在顶点和体内，个数=8×+1=2，则N(Cu)：N(O)=4：2=2：1，化学式为Cu2O；
(3)①水合肼浓度大于3.25mol/L时，溶液碱性增强，溶液中铵根离子转化为氨气，生成更多的[Cu(NH3)4]2+，导致铜离子减小，纳米铜的产率降低；
②温度高于75℃后，氨气溢出，导致生成[Cu(NH3)4]2+的平衡逆向移动，Cu2+与铜粉生成Cu+，纳米铜的产率降低；
(4)亚硫酸钠与氧气反应生成硫酸钠，产生杂质，而水合肼与氧气反应生成氮气和水，无杂质生成。
2．(1)-3526 kJ·mol
(2) 酸性：，是推电子基团，使中的极性降低，电离出的能力减弱 铁电极表面出现更多的与Fe之间竞争放电生成；放电生成的将Fe氧化形成氧化物覆盖在电极表面(铁放电时生成氧化物覆盖在电极表面)，阻碍的生成

【详解】（1）已知：①   kJ·mol；②   kJ·mol；③   kJ·mol；由盖斯定律可知，③+2×②-2×①得 =-3526 kJ·mol；
（2）①由图可知，当和浓度相等时，10B，P>Ni，所以B上所连H带负电性、N上所连H带正电性、P带负电性、Ni带正电性，因为不同电性间原子相互吸引，所以B、N上所连H分别吸附在Ni和P上 或
(3)6

【详解】（1）①与硝酸反应生成硝酸钠、硝酸钙、硼酸和水，反应方程式为：，故答案为：；
②由图中信息可知当液固质量比为5：1时，B元素的浸出率已经较大，再增大质量比B元素的浸出率不再增大，但会增加硝酸的用量，浪费原料；另外过高的质量比会导致硼酸的结晶率降低，减少硼酸产率，故答案为：使用更大液固比，B元素浸出率不再增大，但会消耗更多硝酸，浪费原料；更大液固比时，硼酸的结晶率会降低，减少硼酸的产率；
③ mol
原10 g钠硼解石中B的物质的量 mol
mol
g
钠硼解石
故答案为： mol
原10 g钠硼解石中B的物质的量 mol
mol； g；钠硼解石；
（2）①由电负性规律可知：电负性N>H>B，P>Ni，由此可知B上所连H带负电性、N上所连H带正电性、P带负电性、Ni带正电性，因为不同电性间原子相互吸引，所以B、N上所连H分别吸附在Ni和P上。故答案为：电负性N>H>B，P>Ni，所以B上所连H带负电性、N上所连H带正电性、P带负电性、Ni带正电性，因为不同电性间原子相互吸引，所以B、N上所连H分别吸附在Ni和P上；
②由反应机理可知水解过程中B原子所连的H逐步被-OH替代，由此可知氨硼烷水解最终水解生成和铵根离子，最终产物为或，故答案为：或；
（3）由晶胞结构可知，该晶胞中含1个Ca，由B原子构成的正八面体占据晶胞8个顶点，则正八面体的个数为，则晶胞中B原子个数为6，故答案为：6。