新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习题型专项练非选择题专项练3

这是一份新高考新教材广西专版2024届高考化学二轮总复习题型专项练非选择题专项练3，共7页。试卷主要包含了7%的原料,控制pH为3，40×102，02，05等内容，欢迎下载使用。

(1)配制250 mL 0.10 ml·L-1 CH3COONa溶液,需要称量醋酸钠晶体(CH3COONa·3H2O,M=136 g·ml-1)的质量为 。实验需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、量筒、 (从下列图中选择,写出名称)。
(2)某小组探究外界因素对CH3COONa水解程度的影响。
甲同学设计实验方案如下(表中溶液浓度均为0.10 ml·L-1):
ⅰ.实验 和 (填序号),探究加水稀释对CH3COONa水解程度的影响;
ⅱ.实验1和3,探究加入N对CH3COONa水解程度的影响;
ⅲ.实验1和4,探究温度对CH3COONa水解程度的影响。
①根据甲同学的实验方案,补充数据:a= 。
②实验测得A1>A3,该结果不足以证明加入N促进了CH3COONa的水解。根据 (填一种微粒的化学式)的浓度增大可以说明加入N能促进CH3COONa的水解。
③已知CH3COONa水解为吸热反应,甲同学预测A1A4。实验结果与预测不一致的原因是 。
(3)小组通过测定不同温度下CH3COONa的水解常数Kh确定温度对CH3COONa水解程度的影响。
查阅资料:Kh=,c0为CH3COONa溶液起始浓度。
试剂:0.10 ml·L-1 CH3COONa溶液、0.100 0 ml·L-1盐酸、pH计。
实验:测定40 ℃下CH3COONa水解常数Kh,完成下表中序号7的实验。
在50 ℃和60 ℃下重复上述实验。
数据处理:40 ℃,Kh= (用含V、b、c的计算式表示)。
实验结论:Kh(60 ℃)>Kh(50 ℃)>Kh(40 ℃),温度升高,促进CH3COONa水解。
2.磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新能源汽车中锂离子电池常用的电极材料。对LiFePO4废旧电极(含LiFePO4、Al箔、石墨粉等)回收并获得高纯Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Li2CO3在水中的溶解度不大,且溶解度随温度升高而减小。
(1)回收的废旧锂离子电池需进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理,筛分后获得正极片。下列分析不合理的是 (填字母)。
A.拆分前对废旧电池进行预放电,有利于释放残余能量,消除安全隐患
B.预放电时电池中的锂离子移向正极,有利于提高正极片中锂元素的回收率
C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等
D.锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属,可用普通垃圾处理方法处理
(2)过程Ⅰ为粉碎处理,为加快过程Ⅱ的反应速率,还可以采用的措施有 (写出其中一种即可),过程Ⅱ中足量NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)过程Ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5 h后,实验结果如下表所示:
实验2中,NaClO3可与盐酸反应生成黄绿色气体,大大增加了酸和氧化剂的用量。综合考虑Li+的浸出率及环保因素,选择的氧化剂最好为 。
(4)过程Ⅵ首先需洗涤“粗品”,应该用 (填“热水”或“冷水”)洗。若滤液2中c(Li+)=4.0 ml·L-1,过程Ⅴ中加入等体积的Na2CO3溶液后,若沉淀中的Li元素占滤液中Li元素总量的95.0%,则加入的碳酸钠溶液浓度为 ml·L-1[已知:Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3,溶液混合引起的体积变化可忽略]。
(5)工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺()为原料制取磷酸亚铁锂。LiFePO4中,P的空间结构为 。LiCl和FeCl3均为金属氯化物,LiCl的沸点1 350 ℃,FeCl3的沸点315 ℃,两者沸点差异明显的主要原因是 。
(6)某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间,晶胞结构(底面为平行四边形)如图所示。该晶体的化学式为 ,该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142 pm,石墨烯层间距离为335 pm,则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式,用NA表示阿伏加德罗常数)。
3.碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。回答下列问题:
(1)“大象牙膏”实验中,将H2O2、KI和洗洁精混合后,短时间内产生大量的泡沫。其反应过程分为两步:
第一步:H2O2+I-H2O+IO- ΔH1>0 慢反应
第二步:H2O2+IO-O2↑+I-+H2O ΔH2<0 快反应
①该反应的催化剂为 ,总反应方程式为 ;
②在下图中画出有KI参与的两步反应的能量历程图。
(2)已知:25 ℃下,
(ⅰ)I2(s)I2(aq) K1=1.32×10-3
(ⅱ)I2(aq)+I-(aq)(aq) K2=6.40×102
(ⅲ)I2(s)I2(CCl4) K3=1.12×10-1
其中,反应(ⅱ)的c()随温度的变化如图,若烧杯甲:将m g I2(s)加入20 mL水中(含I2沉淀);烧杯乙:将m g I2(s)加入20 mL KI溶液(含I2沉淀)。
①甲中存在平衡(ⅰ),乙中存在平衡(ⅰ)和(ⅱ),不考虑碘与水的反应以及其他反应,下列说法正确的是 (填字母)。
A.烧杯乙中剩余的I2沉淀质量比甲中的I2沉淀质量小
B.室温下,甲中加水稀释,溶液中I2(aq)浓度一定减小
C.乙中I2(aq)浓度与甲中I2(aq)浓度相等
D.升高温度,反应ⅱ的平衡常数大于640
②为了探究乙中溶液含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25 ℃向10 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10 mL 0.10 ml·L-1 KI溶液,反应结束后碘元素的微粒主要存在平衡(ⅱ),相关微粒浓度如下:
其中a·b= (用含c的代数式表示),若a+2b+3c<0.05,说明平衡体系中 。
③计算25 ℃下I2(aq)I2(CCl4)的平衡常数K= (取整数)。
4.下图是合成帕罗韦德的重要中间体之一(I)的合成路线。
AB:
C:C5H10OD:C5H8
E:
F:G:C9H14O4
H:
I:
回答下列问题:
(1)A→B的原子利用率为100%,A的名称为 ,B中碳原子的杂化类型为 。
(2)C→D的反应类型为 ,E中官能团的名称为 。
(3)F的分子式为 ,G的结构简式为 。
(4)写出G→H转化第一步反应的离子方程式: 。
(5)芳香化合物N为I的同分异构体,写出满足下列条件N的结构简式: 。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②1 ml N最多消耗2 ml NaOH;
③核磁共振氢谱中有4组峰,其峰面积之比为3∶2∶2∶1。
(6)结合以上流程,设计以乙炔和乙醇为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
非选择题专项练三
1.答案 (1)3.4 g 烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶
(2)1 2 ①0 ②CH3COOH ③升高温度促进水的电离导致溶液中氢离子浓度增大
(3)测定40 ℃醋酸钠溶液的pH
解析 (1)配制250mL0.10ml·L-1CH3COONa溶液,需要称量醋酸钠晶体的质量为0.250L×0.10ml·L-1×136g·ml-1=3.4g。实验需要的仪器有天平、药匙、玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶。
(2)探究加水稀释对CH3COONa水解程度的影响,则实验中变量为醋酸钠的浓度,故实验1和2;①实验1和3,探究加入N对CH3COONa水解程度的影响,不能改变醋酸根离子的浓度,故a=0;②醋酸根离子水解方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,铵根离子水解方程式为N+H2ONH3·H2O+H+;铵根离子水解会导致溶液酸性增强,实验测得A1>A3,该结果不足以证明加入N促进了CH3COONa的水解,实验中可以根据CH3COOH的浓度增大说明加入N能促进CH3COONa的水解;③已知CH3COONa水解为吸热反应,甲同学预测A1A4。实验结果与预测不一致的原因是水的电离也为吸热过程,升高温度促进水的电离导致溶液中氢离子浓度增大。
(3)实验为通过测定不同温度下CH3COONa的水解常数Kh确定温度对CH3COONa水解程度的影响,则实验7需要测定40℃醋酸钠溶液的pH;取20.00mLCH3COONa溶液,用0.1000ml·L-1盐酸滴定至终点,消耗盐酸体积为VmL,CH3COONa和HCl以1∶1反应,此时CH3COONa的起始浓度c0=,40℃纯水的pH=b,则c(H+)=c(OH-)=10-bml·L-1,KW=c(H+)·c(OH-)=10-2b;实验7所得溶液的pH=c,则c(H+)=10-cml·L-1,则Kh=。
2.答案 (1)D (2)适当升高温度、增大氢氧化钠浓度(答案合理即可) 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
(3)H2O2
(4)热水 2.22
(5)正四面体形 LiCl为离子晶体,FeCl3为分子晶体,离子晶体熔化破坏的是离子键,分子晶体熔化破坏的是分子间作用力,离子晶体熔点比分子晶体熔点高,所以两者的熔点相差很大
(6)LiC6
解析 废旧电池经研磨后与氢氧化钠反应,主要溶解的是铝,得到的滤液1中主要有偏铝酸钠和过量的氢氧化钠,滤渣1再经过盐酸酸浸、氧化剂氧化,LiFePO4转化为铁离子,过程Ⅲ两次循环利用,为了提高锂离子浓度,浸出液中的H2P和HP经碳酸钠调pH后与铁离子反应生成FePO4·2H2O,过滤得到的滤液与碳酸钠反应得到碳酸锂粗品,最后经过热水洗涤、干燥等一系列操作得到高纯Li2CO3。
(1)废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,可能导致过电等现象,造成事故,A项正确;放电过程为原电池原理,电解质溶液中阳离子移向正极,即锂离子电池预放电时电池中的锂离子移向正极,B项正确;有机物熔沸点较低、大多数易燃,碳粉可燃,可知热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等,C项正确;锂离子电池即使不含汞、镉、铅等有毒重金属,里面也有多种化学物质,因此不可用普通垃圾处理方法处理,否则会导致土壤污染、水污染,D项错误。
(2)过程Ⅰ为粉碎处理,为加快过程Ⅱ的反应速率,还可以采用的措施有适当升高温度、增大氢氧化钠浓度等;过程Ⅱ中足量NaOH溶液是为了溶解铝,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑。
(3)实验2生成的氯气会污染空气,增加了酸和氧化剂的用量,实验1与实验3相比,Li+的浸出率较高的是H2O2,所以最终选择H2O2作为氧化剂。
(4)Li2CO3在水中的溶解度不大,且溶解度随温度升高而减小,所以洗涤碳酸锂粗品时,为了使晶体更快析出,需用热水洗涤;Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3,滤液2中c(Li+)=4.0ml·L-1,加入等体积的Na2CO3后,Li+的沉降率达到95.0%,则混合后滤液中c(Li+)==0.1ml·L-1,混合后滤液中c(C)=ml·L-1=0.16ml·L-1,根据平衡思想可知,消耗锂离子的碳酸根离子浓度为=0.95ml·L-1,所以反应前碳酸根离子浓度为0.16ml·L-1+0.95ml·L-1=1.11ml·L-1,因为是等体积混合,忽略反应前后溶液体积变化,所以加入的碳酸钠浓度应为1.11ml·L-1×2=2.22ml·L-1。
(5)P的价层电子对数为4,孤电子对数为=0,所以其分子的空间结构为正四面体形;LiCl为离子晶体,FeCl3为分子晶体,离子晶体熔化破坏的是离子键,分子晶体熔化破坏的是分子间作用力,离子晶体熔点比分子晶体熔点高,所以两者的熔点相差很大。
(6)由图可知,Li原子位于顶角,个数为8×=1,C原子位于面上和体内,个数为8×+2=6,则化学式为LiC6;该晶体中最近的两个碳原子核间距离为142pm,则底边边长为3×142pm,石墨烯层间距离为335pm,又因为底边为平行四边形,顶角为60°,则晶胞质量为g,晶胞体积为×(3×142)2×335×10-30cm3,结合密度公式ρ=,解得ρ=g·cm-3。
3.答案 (1)①KI 2H2O2O2↑+2H2O
②
(2)①AC ② 还含有I2沉淀 ③85
解析 (1)①由题给方程式可知,KI是第一步反应的反应物、第二步反应的生成物,则KI为催化剂,总反应方程式=第一步反应+第二步反应,即在KI为催化剂的条件下,H2O2分解生成氧气和水,化学方程式为2H2O2O2↑+2H2O。
②由题给方程式可知,第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,第一步反应为慢反应,第二步反应为快反应,则第一步反应的活化能大于第二步反应,则有KI参与的两步反应的能量历程图为。
(2)①由I2(aq)+I-(aq)(aq)可知,I2单质在KI溶液中的溶解度大于在水中的溶解度,所以烧杯乙中剩余的I2单质的质量比甲中的I2沉淀质量小,A项正确;室温下,若向甲的悬浊液中加入少量的水,溶液仍为饱和溶液,I2(aq)浓度不变,B项错误;烧杯甲和烧杯乙中均含有I2沉淀,根据反应ⅰ两个烧杯中I2(aq)的浓度相等,C项正确;根据c()随温度的变化可知,反应ⅱ为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,反应ⅱ的平衡常数减小,小于640,D项错误。
②由反应ⅱ平衡常数可知,K2==640,则ab=,由碘原子守恒可知a+2b+3c=0.05,若a+2b+3c<0.05,说明平衡体系中还含有I2沉淀。
③反应ⅲ-ⅰ得到反应I2(aq)I2(CCl4),反应I2(aq)I2(CCl4)的平衡常数K=≈85。
4.答案 (1)乙炔 sp3杂化、sp杂化
(2)消去反应 碳碳双键、碳氯键
(3)C12H20O2
(4)+OH-+C2H5OH
(5)、
(6)CH3CH2OHCH3CHO+CH≡CHCH3CHOHC≡CCHOHCH3
CH3CHOHCH2CH2CHOHCH3
解析 A→B的原子利用率为100%,结合B结构可知,A为乙炔CH≡CH,B和氢气加成生成C,结合C的分子式可知,C为;C在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成D;D和HCl发生加成反应生成E;E生成F,F被高锰酸钾氧化生成G();G中酯基水解后酸化得到H,H生成I。序号
温度
pH
1
25 ℃
40.0
0
0
A1
2
25 ℃
4.0
0
36.0
A2
3
25 ℃
20.0
10.0
a
A3
4
40 ℃
40.0
0
0
A4
序号
实验
记录的数据
5
取20.00 mL CH3COONa溶液,用0.100 0 ml·L-1盐酸滴定至终点
消耗盐酸体积为V mL
6
测40 ℃纯水的pH
b
7

c
序号
酸
氧化剂
浸出液Li+浓度/(g·L-1)
滤渣中Li含量/%
实验1
HCl
H2O2
9.02
0.10
实验2
HCl
NaClO3
9.05
0.08
实验3
HCl
O2
7.05
0.93
微粒
I-
I2(aq)
浓度/(ml·L-1)
a
b
c