2023新教材高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專練18非選擇題提分練四

專練18非選擇題提分練（四）1.[2022·海南省?？谑幸荒光電材料【氟代硼鈹酸鉀晶體（KBe2BO3F2）、CaTiO3等】是目前科學(xué)家特別關(guān)注的材料。KBe2BO3F2（晶胞結(jié)構(gòu)如圖a，其中氧原子已省略，圖a中的原子分別位于晶胞的頂點(diǎn)、棱及面上）是一種可制造出深紫外固體激光器的光電材料，可由BeO、KBF4和B2O3在一定條件下制得，同時(shí)放出BF3氣體；CaTiO3（晶胞結(jié)構(gòu)如圖b）在光、電、熱等領(lǐng)域有著獨(dú)特的性質(zhì)特征。（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為。（2）KBF4是離子化合物，BF3、BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))中B原子的雜化方式依次為、。（3）KBe2BO3F2的組成元素中，非金屬元素的電負(fù)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ㄌ钤胤?hào)），基態(tài)原子的第一電離能：Be（填“>”或“<”）B（4）圖a中，已知原子半徑X>Y，X、Z分別表示。（填元素符號(hào)）（5）圖b中，與Ti4＋最近且距離相等的氧離子構(gòu)成的幾何圖形為，若設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為xcm，則Ti4＋與最近的Ca2＋間的距離為（填含x的表達(dá)式）cm。2.[2022·河北卷]以焙燒黃鐵礦FeS2（雜質(zhì)為石英等）產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Feeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))Fe（CN）6顏料。工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）紅渣的主要成分為（填化學(xué)式），濾渣①的主要成分為（填化學(xué)式）。（2）黃鐵礦研細(xì)的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）工序①的名稱為_(kāi)_______________________________________________________________________，所得母液循環(huán)使用。（5）沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Feeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2Fe（CN）6中Fe的化合價(jià)為，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和（NH4）2SO4，所加試劑為和（填化學(xué)式，不引入雜質(zhì)）。3.[2022·東北三省三校二模]1-溴丁烷主要用于生產(chǎn)染料和香料。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）和氫溴酸反應(yīng)制得，其反應(yīng)原理如下：NaBr＋H2SO4＋CH3CH2CH2CH2OHeq\o(,\s\up7(△))CH3CH2CH2CH2Br＋NaHSO4＋H2O，副產(chǎn)物有1-丁烯、正丁醚等。名稱相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/℃密度/g·mL－1溶解性正丁醇74117.70.80微溶于水，易溶于濃硫酸及有機(jī)溶劑1-溴丁烷137101.61.28不溶于水，易溶于醇、醚等有機(jī)溶劑正丁醚130142.21.77不溶于水，易溶于濃硫酸及有機(jī)溶劑實(shí)驗(yàn)步驟：（一）1-溴丁烷的合成在10mL三頸燒瓶中，加入2.60g（約0.025mol）研細(xì)的溴化鈉，1.85mL正丁醇并放入一粒攪拌子，安裝好回流—吸氣裝置（圖1）。加入事先混合的2.80mL濃硫酸和2.00mL水的混合液，攪拌，硅油浴回流tmin，反應(yīng)完畢，稍冷卻后，改成蒸餾裝置，蒸出粗產(chǎn)物。（二）粗產(chǎn)物洗滌將餾出液依次用等體積水、濃硫酸、水、飽和碳酸氫鈉溶液及水洗滌后，用無(wú)水氯化鈣干燥。（三）蒸餾得純1-溴丁烷將干燥好的液體轉(zhuǎn)入干燥的蒸餾燒瓶中，空氣浴加熱，收集99℃～102℃的餾分，得到1-溴丁烷1.15mL?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）圖1冷凝管的進(jìn)水口是（填“a”或“b”），實(shí)驗(yàn)中使用蛇形冷凝管而不用直形冷凝管的原因是____________________________________________________。如果加熱一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有通冷凝水，應(yīng)該采取的措施是________________________________________________________________________。（2）圖2表示1-溴丁烷產(chǎn)量隨時(shí)間的變化，反應(yīng)進(jìn)行選擇的適宜時(shí)間為20min，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）合成1-溴丁烷時(shí)，為了防止反應(yīng)中生成的HBr揮發(fā)，燒杯中盛放作吸收劑（填標(biāo)號(hào)）。A．氫氧化鈉溶液 B．濃鹽酸C．四氯化碳 D．二硫化碳（4）洗滌粗產(chǎn)物時(shí)，用到的玻璃儀器有，加入濃硫酸洗滌的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）實(shí)驗(yàn)中1-溴丁烷的產(chǎn)率是（保留3位有效數(shù)字）。（6）不同的物料比對(duì)1-溴丁烷產(chǎn)量有影響，如果反應(yīng)開(kāi)始時(shí)多增加1.00mL濃硫酸，其余實(shí)驗(yàn)條件不變，測(cè)得1-溴丁烷的產(chǎn)量是0.80mL，產(chǎn)量減小可能的原因是。（答一點(diǎn)即可）。4.[2022·山東省臨沂市一模]某藥物Ⅰ的合成路線如下：已知：回答下列問(wèn)題：（1）A中含有的官能團(tuán)名稱為；D→E的反應(yīng)類型為；檢驗(yàn)E中是否含有D的試劑為。（2）C→D的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________；G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。（3）符合下列條件的A的同分異構(gòu)體有種（不考慮立體異構(gòu)）。①含有酚羥基②能發(fā)生水解反應(yīng)③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫（4）寫(xiě)出由和CH3OH制備的合成路線（題給信息中的試劑任選）____________________________________________________________________。5.[2022·山東省泰安市一模]中國(guó)科學(xué)家為實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)而不斷努力，以CO2為原料合成甲烷、乙醇等能源物質(zhì)具有良好的發(fā)展前景。（1）CO2在固體催化劑表面加氫合成甲烷過(guò)程中發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：主反應(yīng)：CO2（g）＋4H2（g）?CH4（g）＋2H2O（g）ΔH1＝－156.9kJ·mol－1副反應(yīng)：CO2（g）＋H2（g）?CO（g）＋H2O（g）ΔH2＝＋41.1kJ·mol－1①已知2H2（g）＋O2（g）=2H2O（g）ΔH3＝－483.6kJ·mol－1，則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式CH4（g）＋2O2（g）=CO2（g）＋2H2O（g）ΔH＝②500℃時(shí)，向1L恒容密閉容器中充入4molCO2和12molH2，初始?jí)簭?qiáng)為p，20min時(shí)主、副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))＝5mol·L－1，體系壓強(qiáng)為eq\f(3,4)p，則0～20min內(nèi)，veq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH4))＝mol·L－1·min－1，平衡時(shí)CH4選擇性＝（CH4選擇性＝eq\f(CH4平衡濃度,CO2轉(zhuǎn)化濃度)×100%，保留3位有效數(shù)字）。（2）已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為：6H2（g）＋2CO2（g）?C2H5OH（g）＋3H2O（g）ΔH<0，設(shè)m為起始時(shí)的投料比，即m＝eq\f(n\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)),n\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO2)))。①圖1中投料比相同，溫度從高到低的順序?yàn)椤＂趫D2中m1、m2、m3從大到小的順序?yàn)?。③該反?yīng)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖3中曲線a所示，已知Arhenius經(jīng)驗(yàn)公式Rlnk＝－eq\f(Ea,T)＋C（Ea為活化能，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù)）。則該反應(yīng)的活化能Ea＝kJ·mol－1。當(dāng)改變外界條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖3中的曲線b所示，則實(shí)驗(yàn)可能改變的外界條件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。專練18非選擇題提分練（四）1．解析：（2）BF3中B原子價(jià)電子對(duì)數(shù)是eq\f(3＋3,2)＝3，B原子的雜化方為sp2；BFeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))中B原子價(jià)電子對(duì)數(shù)是eq\f(3＋4＋1,2)＝4，B原子的雜化方為sp3；（3）同周期元素從左到右電負(fù)性依次增大，KBe2BO3F2的組成元素中，非金屬元素的電負(fù)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镕>O>B；基態(tài)Be的價(jià)電子排布式為2s2（全滿的較穩(wěn)結(jié)構(gòu)）；基態(tài)B原子的價(jià)電子排布式為2s22p1，失去2p上的一個(gè)電子后可得到全滿的較穩(wěn)結(jié)構(gòu)，所以基態(tài)原子的第一電離能：Be>B；（4）根據(jù)均攤原則，圖a中，K原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋2×eq\f(1,2)＝2、X原子數(shù)為8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＝4、Y原子數(shù)為8×eq\f(1,4)＋4×eq\f(1,2)＝4、Z原子數(shù)為4×eq\f(1,4)＋2×eq\f(1,2)＝2，X、Y原子的個(gè)數(shù)相等，且原子半徑X>Y，所以X為Be，Z為B；（5）根據(jù)圖b，與Ti4＋最近且距離相等的氧離子有6個(gè)，構(gòu)成的幾何圖形為正八面體，若設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為xcm，體對(duì)角線的長(zhǎng)度為eq\r(3)xcm，Ti4＋與最近的Ca2＋間的距離為體對(duì)角線的一半，所以為eq\f(\r(3),2)xcm。答案：（1）1s22s22p63s23p64s2或[Ar]3d24s2（2）sp2sp3（3）F>O>B>（4）Be、B（5）正八面體eq\f(\r(3),2)x2．解析：已知黃鐵礦高溫煅燒生成Fe2O3，反應(yīng)原理為：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(煅燒))2Fe2O3＋8SO2，故產(chǎn)生的紅渣主要成分為Fe2O3和SiO2，將紅渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加熱并酸浸，反應(yīng)原理為：Fe2O3＋3H2SO4=Fe2（SO4）3＋3H2O，過(guò)濾出濾渣①，主要成分為SiO2，向?yàn)V液中加入黃鐵礦進(jìn)行還原，將Fe3＋還原為Fe2＋，由（3）小問(wèn)可知不生成S沉淀，則硫元素被氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，反應(yīng)原理為：14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋16H＋，然后進(jìn)行工序①為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，得到FeSO4晶體和母液，主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶體，向所得溶液中加入（NH4）2SO4、K3[Fe（CN）6]并用H2SO4調(diào)節(jié)溶液的pH為3，進(jìn)行沉鐵過(guò)程，反應(yīng)原理為：Fe2＋＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋[Fe（CN）6]3－=Fe（NH4）2Fe（CN）6↓，然后過(guò)濾出沉淀，洗滌后加入H2SO4和NaClO進(jìn)行氧化步驟，反應(yīng)原理為：Fe（NH4）2Fe（CN）6＋ClO－＋2H＋=Fe（NH4）Fe（CN）6＋H2O＋Cl－＋NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，洗滌干燥即制得Fe（NH4）Fe（CN）6。（6）由分析可知，還原工序所得的濾液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向?yàn)V液中先加入一定量的H2O2溶液將Fe2＋完全氧化為Fe3＋，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再產(chǎn)生沉淀為止，過(guò)濾洗滌，對(duì)沉淀進(jìn)行灼燒，即可制得Fe2O3·xH2O和（NH4）2SO4，故所需要加入的試劑為H2O2和NH3·H2O。答案：（1）Fe2O3SiO2（2）增大固液接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高黃鐵礦的利用率（3）7Fe2（SO4）3＋FeS2＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4（4）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌（5）＋2Fe（NH4）2Fe（CN）6＋ClO－＋2H＋=Fe（NH4）Fe（CN）6＋H2O＋Cl－＋NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))（6）H2O2NH3·H2O3．解析：（1）冷凝管中冷卻水的流向?yàn)椤跋逻M(jìn)上出”，則圖1冷凝管的進(jìn)水口是a，蛇形冷凝管的接觸面積大，冷凝效果好，則實(shí)驗(yàn)中使用蛇形冷凝管而不用直形冷凝管。如果加熱一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有通冷凝水，應(yīng)該采取的措施是停止加熱，待冷凝管冷卻到室溫后，再先通冷凝水再重新加熱。（2）由題干圖2表示信息可知，反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)1-溴丁烷產(chǎn)量較大，再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，對(duì)其產(chǎn)量變化不大，且浪費(fèi)能源，則一般反應(yīng)進(jìn)行選擇的適宜時(shí)間為20min。（3）HBr為酸性氣體，能與NaOH反應(yīng)，難溶于CCl4和CS2等非極性溶劑中，則燒杯中盛放氫氧化鈉溶液作吸收。（4）由題干表中信息可知，1-溴丁烷不溶于水，易溶于醇、醚等有機(jī)溶劑，正丁醇微溶于水，易溶于濃硫酸及有機(jī)溶劑，則洗滌粗產(chǎn)物時(shí)用分液操作進(jìn)行分離，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和分液漏斗，加入濃硫酸洗滌的目的是除去1-溴丁烷中的正丁醇。（5）由題意可知，NaBr稍微過(guò)量，根據(jù)反應(yīng)方程式NaBr＋H2SO4＋CH3CH2CH2CH2OHeq\o(,\s\up7(△))CH3CH2CH2CH2Br＋NaHSO4＋H2O可知，按正丁醇的量進(jìn)行計(jì)算可知，1-溴丁烷的物質(zhì)的量為：n＝n（正丁醇）＝eq\f(1.85mL×0.80g·mL－1,74g·mol－1)＝0.02mol，則實(shí)驗(yàn)中的理論產(chǎn)量為：0.02mol×137g·mol－1＝2.74g，實(shí)驗(yàn)中1-溴丁烷的產(chǎn)率是eq\f(1.15mL×1.28g·mL－1,2.74g)×100%＝53.7%。（6）不同的物料比對(duì)1-溴丁烷產(chǎn)量有影響，如果反應(yīng)開(kāi)始時(shí)多增加1.00mL濃硫酸，其余實(shí)驗(yàn)條件不變，測(cè)得1-溴丁烷的產(chǎn)量是0.80mL，產(chǎn)量減小可能的原因是濃硫酸能催化正丁醇分子間脫水轉(zhuǎn)化為丁醚或者濃硫酸能催化正丁醇分子內(nèi)脫水發(fā)生消去反應(yīng)轉(zhuǎn)化為1-丁烯。答案：（1）a蛇形冷凝管的接觸面積大，冷凝效果好停止加熱，待冷凝管冷卻到室溫后，再先通冷凝水再重新加熱（2）反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)1-溴丁烷產(chǎn)量較大接近1.15mL，再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，對(duì)其產(chǎn)量變化不大，且浪費(fèi)能源（3）A（4）燒杯、玻璃棒和分液漏斗除去1-溴丁烷中的正丁醇（5）53.7%（6）濃硫酸能催化正丁醇分子間脫水轉(zhuǎn)化為丁醚（或者濃硫酸能催化正丁醇分子內(nèi)脫水發(fā)生消去反應(yīng)轉(zhuǎn)化為1-丁烯）4．解析：A在濃硫酸的作用下與HNO3發(fā)生取代反應(yīng)，即B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，根據(jù)C的分子式，B→C少了一個(gè)甲基，多了一個(gè)羥基，根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，推出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，C生成D發(fā)生酯化反應(yīng)，根據(jù)E的分子式，以及I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，根據(jù)題中已知，E→F：—NO2→—NH2，F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，推出G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，對(duì)比G和H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，去掉一個(gè)—OH，多了一個(gè)—Cl，即H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；（1）A中含有官能團(tuán)為羧基和醚鍵，根據(jù)D和E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，D→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；D中含有酚羥基，E中不含酚羥基，要用FeCl3溶液進(jìn)行鑒別，溶液顯紫色；（2）根據(jù)上述分析，C→D的化學(xué)方程式為＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))＋H2O；（3）根據(jù)信息，含有苯環(huán)、酚羥基、酯基，有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，應(yīng)是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，A的分子式為C9H10O4，符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有；（4）根據(jù)所給原料以及制備物質(zhì)，利用路線為C→D，E→F，F(xiàn)→G→H，合成路線見(jiàn)答案。答案：（1）羧基、醚鍵取代反應(yīng)FeCl3（2）＋CH3OHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))＋H2O（3）2（4）eq\o(→,\s\up7(CH3OH),\s\do5(SOCl2))eq\o(→,\s\up7(Na2S2O4))eq\o(→,\s\up7(H2N—CH=NH))5．解析：（1）①由蓋斯定律可知，ΔH＝－ΔH1＋2×ΔH3＝－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－156.9kJ·mol－1))＋2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－483.6kJ·mol－1))＝－810.3kJ·mol－1；②初始?jí)簭?qiáng)為p，20min時(shí)主、副反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))＝5mol·L－1，則H2O的物