新教材适用2024版高考化学二轮总复习第4部分题型标准练非选择题标准练二

这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习第4部分题型标准练非选择题标准练二，共8页。试卷主要包含了非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. (2023·广东华南师范大学附中三模)(14分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。某化学实验小组模拟工业生产路线，在实验室中制备高铁酸钾，其实验装置如下：
已知：K2FeO4易溶于水，水溶液为紫色，微溶于浓KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在0～5 ℃、强碱性溶液中较稳定。
(1)仪器a的名称是_三颈烧瓶__。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 。
(3)装置B中试剂为_饱和食盐水__。
(4)装置C中观察到溶液的颜色变化为_无色变为紫色__，发生主要反应的化学方程式为 3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O ，加入过量浓KOH溶液的原因是_K2FeO4微溶于KOH溶液，在强碱性溶液中较稳定(或有利于生成K2FeO4)__。
(5)有同学提出，装置C在制备K2FeO4时存在一定缺陷，改进的措施是_将装置C置于冰水浴中__。
(6)取C中洗涤并干燥后样品10 g，加入稀硫酸，收集到0.672 L气体(标准状况下)。则样品中高铁酸钾的质量分数约为_79.2%__。(计算结果精确到0.1%)
【解析】 由图可知，A中高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，B中盛放饱和食盐水，除去氯气中的HCl，C中Cl2、Fe(OH)3、KOH反应制取K2FeO4，D为尾气处理装置；(1)仪器a的名称是三颈烧瓶。(2)装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，发生反应的离子方程式为2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(3)浓盐酸易挥发，氯气中含杂质HCl气体，可用饱和食盐水除去，装置B中试剂为饱和食盐水。(4)装置C中Cl2、Fe(OH)3、KOH反应制取K2FeO4，由电子守恒和原子守恒可得反应方程式为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，生成K2FeO4水溶液为紫色，溶液的颜色由无色变为紫色；已知K2FeO4在强碱性溶液中较稳定，加入过量浓KOH溶液的原因是K2FeO4微溶于KOH溶液，在碱性溶液中较稳定。(5)K2FeO4在0～5 ℃较稳定，为了防止其分解，可将装置C置于冰水浴中。(6)K2FeO4在硫酸溶液中，发生氧化还原反应，Fe元素的化合价由＋6价降低为＋3价，O元素的化合价由－2价升高为0，由电子、电荷及原子守恒可知，离子反应为4FeOeq \\al(2－,4)＋20H＋===3O2↑＋4Fe3＋＋10H2O，取C中洗涤并干燥后样品的质量10 g，加入稀硫酸，收集到0.672 L气体(标准状况)，氧气的物质的量为n＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(0.672 L,22.4 L·ml－1)＝0.03 ml，由反应可知高铁酸钾的物质的量为0.04 ml，则样品中高铁酸钾的质量分数约为eq \f(0.04 ml×198 g·ml－1,10 g)×100%＝79.2%。
2. (2023·湖南选考)(14分)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8 ℃；
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
回答下列问题：
(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_分子晶体__；
(2)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，写出该反应的化学方程式：
8CH3I＋2Et2O＋Ga2Mg5===2Ga(CH3)3(Et2O)＋3MgI2＋2CH3MgI ；
(3)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_CH4__；
(4)下列说法错误的是_D__；
A．流程中Et2O得到了循环利用
B．流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C．“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3
D．用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I
(5)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是_NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3__；
(6)比较分子中的C—Ga—C键角大小：Ga(CH3)3_>__Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“Ga(CH3)3(Et2O)，其原因是Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。
3. (2023·山东淄博二模)(13分)氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用，乙醇与水催化重整制氢发生以下反应。
反应Ⅰ：C2H5OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g) ΔH1＝＋255.7 k·ml－1
反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝－41.2 kJ·ml－1
反应Ⅲ：C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)ΔH3＝_＋173.3__kJ·ml－1。
(2)压强为100 kPa，H2的平衡产率与温度、起始时eq \f(nH2O,nC2H5OH)的关系如图甲所示，每条曲线表示H2相同的平衡产率。
①产率：B点_>__C点(填“>”“＝”或“C点。②A、B两点eq \f(nH2O,nC2H5OH)相同，B点温度高于A点，升高温度，反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、Ⅲ正向移动产生H2的量相等，因此A、B两点氢气产率相等。(3)①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO，故温度升高CO的选择性增大，CO2的选择性减小。表示CO2选择性的曲线为a。②a表示CO2的选择性曲线，因为CO的选择性＋CO2的选择性＝1，则b表示乙醇的转化率，c表示CO的选择性曲线，设乙醇与水的投料量分别为1 ml和3 ml，CO的选择性为15%，CO2的选择性为85%，则n(CO2)∶n(CO)＝0.85∶0.15，乙醇的转化率为0.6，n(CO2)＋n(CO)＝1×0.6×2＝1.2，解得n(CO)＝0.18 ml，n(CO2)＝1.02 ml，设反应Ⅰ转化乙醇x ml，
C2H5OH(g)＋H2O(g)2CO(g)＋4H2(g)
初始/ml 1 3 0 0
转化/ml x x 2x 4x
平衡/ml 1－x 3－x 2x 4x
设反应Ⅱ转化CO y ml，
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
初始/ml 2x 3－x 0 4x
转化/ml y y y y
平衡/ml 2x－y 3－x－y y 4x＋y
因乙醇的转化率为0.6，则反应Ⅲ转化乙醇为0.6－x，
C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g)
初始/ml 1－x 3－x－y y 4x＋y
转化/ml 0.6－x 1.8－3x 1.2－2x 3.6－6x
平衡/ml 0.4 1.2＋2x－y 1.2－2x＋y 3.6－2x＋y
CO的物质的量为0.18 ml，则2x－y＝0.18，则n(H2O)＝1.38 ml，n(H2)＝3.42 ml，n(C2H5OH)＝0.4 ml，n(CO)＝0.18 ml，n(CO2)＝1.02 ml，则氢气的体积分数为eq \f(3.42,1.38＋0.4＋0.18＋1.02＋3.42)×100%＝53%。③由②知n(H2O)＝1.38 ml，n(H2)＝3.42 ml，n(C2H5OH)＝0.4 ml，n(CO)＝0.18 ml，n(CO2)＝1.02 ml，总物质的量为6.4 ml，此时压强为160 kPa，各物质分压为p(H2O)＝34.5 kPa，p(H2)＝85.5 kPa，p(C2H5OH)＝10 kPa，p(CO)＝4.5 kPa，p(CO2)＝25.5 kPa，则Kθ＝eq \f(25.5×85.5,4.5×34.5)＝14。(4)已知CaO与CO2反应生成CaCO3，多孔CaO与CO2接触面积大，吸收CO2速率快，使得反应Ⅱ和Ⅲ正向进行，提高氢气的产率同时为反应提供热能。
4. (2023·河北唐山三模)(14分)药物依匹哌唑常用于抑郁症的增效治疗，可用下列路线合成依匹哌唑。
(R1、R2为烃基或氢原子；R3为烃基)
②R—NO2eq \(――→,\s\up12(Fe/H＋))R—NH2
③两个羟基连接在同一个碳原子上，结构不稳定。
回答下列问题：
(1)H的名称是_1,3-二氯丙烷__，E中官能团的名称是_氨基和醚键__。
(2)反应Ⅰ的反应条件是_浓硫酸，加热__，反应Ⅲ的反应类型是_取代反应__。
(3)反应Ⅱ的化学方程式为。
(4)M是D的同分异构体，通过分析红外光谱确定M中氧原子的化学环境相同，且M与金属钠反应产生气体，写出两种可能的M的结构简式(不考虑立体异构)。
(5)参照上述合成路线，设计以苯和乙烯为原料(无机试剂任选)合成的合成路线
―→。
【解析】 由题干合成流程图中B的分子式可知，B的结构简式为CH3OH，由D的结构简式和C的分子式以及已知信息①可推知C的结构简式为CH3OOCCH2CHO，由C的结构简式和A的分子式以及A到B的转化条件可知，A的结构简式为HOOCCH2CHO，由D、F的结构简式和D到F的转化条件并结合E的分子式可推知，E的结构简式为，由G的分子式和反应Ⅲ的转化过程可知，G的结构简式为ClCH2CH2NHCH2CH2Cl，据此分析解题。(1)由题干合成流程图中H的结构简式可知，H的名称是1,3-二氯丙烷，由分析可知，E的结构简式为，故E中官能团的名称是氨基和醚键。(2)由分析可知，反应Ⅰ即HOOCCH2CHO＋CH3OHeq \(,\s\up12(浓硫酸),\s\d11(△))CH3OOCCH2CHO＋H2O，即该反应的反应条件是浓硫酸，加热，反应Ⅲ即ClCH2CH2NHCH2CH2Cl中的两个氯原子被取代，该反应的反应类型是取代反应。(3)由题干流程图中信息可知，反应Ⅱ的化学方程式为＋H2Oeq \(――――――→,\s\up12(一定条件))＋3CH3OH。(4)由题干合成流程图可知，D的分子式为C6H12O4，不饱和度为1，M是D的同分异构体，通过分析红外光谱确定M中氧原子的化学环境相同，且M与金属钠反应产生气体即含有羧基或羟基，M的结构简式可能为：或者。(5)由题干反应Ⅲ信息可知，目标产物可由和ClCH2CH2Cl反应制得，由已知信息②可知可由还原制得，可由苯通过硝化反应制得，CH2===CH2在一定条件下与Cl2反应即可制得：ClCH2CH2Cl，由此分析确定合成路线为：―→。 物质
Ga(CH3)3
Et2O
CH3I
NR3
沸点/℃
55.7
34.6
42.4
365.8