江蘇專用2024高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)第三板塊考前巧訓(xùn)特訓(xùn)第二類非選擇題專練“5＋1”增分練六

PAGEPAGE1“5＋1”增分練(六)16．(12分)(2024·天一中學(xué)診斷測(cè)試)三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為990)簡(jiǎn)稱三鹽，白色或微黃色粉末，稍帶甜味、有毒。200℃以上起先失去結(jié)晶水，不溶于水及有機(jī)溶劑?？捎米髦苽渚勐纫蚁┑臒岱€(wěn)定劑。以鉛泥(主要成分為PbO、Pb及PbSO4等)為原料制備三鹽的工藝流程如圖所示：已知：Ksp(PbSO4)＝1.82×10－8，Ksp(PbCO3)＝1.46×10－13。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟①轉(zhuǎn)化的目的是________________________，濾液1中的溶質(zhì)為Na2CO3和________(填化學(xué)式)，當(dāng)沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)平衡時(shí)，濾液1中c(SOeq\o\al(2－,4))與c(COeq\o\al(2－,3))的比值為________(結(jié)果保留2位小數(shù))；(2)步驟③酸溶時(shí)，為提高酸溶速率，可實(shí)行的措施有________________(任寫兩條)，其中鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO3)2和NO的離子方程式為________________________________；(3)濾液2中可循環(huán)利用的溶質(zhì)為________(填化學(xué)式)；(4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________；(5)簡(jiǎn)述步驟⑦洗滌沉淀的方法：___________________________________________________________________________________________________________________。解析：以鉛泥(主要成分為PbO、Pb及PbSO4等)為原料制備三鹽，由流程分析，結(jié)合已知信息可知，向鉛泥中加入Na2CO3溶液，可以將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3(aq)＋PbSO4(s)=Na2SO4(aq)＋PbCO3(s)，所以濾液1的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過(guò)量的Na2CO3，Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下發(fā)生反應(yīng)：3Pb＋8HNO3=3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、PbCO3＋2HNO3=Pb(NO3)2＋CO2↑＋H2O、PbO＋2HNO3=Pb(NO3)2＋H2O，向Pb(NO3)2中加入稀H2SO4，生成PbSO4和硝酸，故濾液2為HNO3，可循環(huán)利用，向硫酸鉛中加入氫氧化鈉生成三鹽和硫酸鈉，發(fā)生反應(yīng)：4PbSO4＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(50～60℃))3PbO·PbSO4·H2O＋3Na2SO4＋2H2O，濾液3主要是硫酸鈉，洗滌沉淀干燥得到三鹽，據(jù)此解答。(1)由Ksp(PbCO3)＜Ksp(PbSO4)可知，向鉛泥中加Na2CO3溶液可將PbSO4轉(zhuǎn)化成PbCO3，濾液1的溶質(zhì)主要是Na2SO4和過(guò)量的Na2CO3；當(dāng)沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)平衡時(shí)，濾液1中c(SOeq\o\al(2－,4))與c(COeq\o\al(2－,3))的比值為eq\f(KspPbSO4,KspPbCO3)＝eq\f(1.82×10－8,1.46×10－13)＝1.25×105。(2)酸溶時(shí)，為提高酸溶速率，可實(shí)行的措施有適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硝酸濃度、減小沉淀粒徑等；鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO3)2和NO，離子方程式為3Pb＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Pb2＋＋2NO↑＋4H2O。(3)濾液2中可循環(huán)利用的溶質(zhì)為HNO3。(4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(50～60℃))3PbO·PbSO4·H2O＋3Na2SO4＋2H2O。(5)洗滌沉淀的方法：用玻璃棒引流，向過(guò)濾器中加蒸餾水直至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)2～3次。答案：(1)將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3，提高鉛的利用率Na2SO41.25×105(2)適當(dāng)升溫(或適當(dāng)增大硝酸濃度、減小顆粒直徑等合理答案)3Pb＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Pb2＋＋2NO↑＋4H2O(3)HNO3(4)4PbSO4＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(50～60℃))3PbO·PbSO4·H2O＋3Na2SO4＋2H2O(5)用玻璃棒引流，向過(guò)濾器中加蒸餾水直至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)2～3次17．(15分)(2024·南通七市三模)化合物F(鹽酸地拉普利)是一種治療高血壓的藥物，其合成路途流程圖如下：(1)D中的官能團(tuán)有酰胺鍵、____________(寫名稱)。(2)E→F的反應(yīng)類型為______________。(3)B的分子式為C15H21O2N，寫出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__________________________。(4)A的一種同分異構(gòu)體M同時(shí)滿意下列條件，寫出M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________。①M(fèi)是一種芳香族化合物，能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)；②M分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。(5)已知：R—Xeq\o(→,\s\up7(NaCN))R—CNeq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(催化劑，△))R—CH2NH2。寫出以為原料制備的合成路途流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選，合成路途流程圖示例見本題題干)。解析：(1)D中的官能團(tuán)有酰胺鍵、氨基、酯基；(2)比較E、F結(jié)構(gòu)，從E→F變更中可知，E中酯基轉(zhuǎn)化為羧基，則該反應(yīng)的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)；(3)由題中的變更可知，B中—NH—轉(zhuǎn)化為酰胺鍵，結(jié)合B的分子式為C15H21O2N，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；(4)A()的一種同分異構(gòu)體M同時(shí)滿意①M(fèi)是一種芳香族化合物，說(shuō)明含有苯環(huán)，由于只有1個(gè)O原子，且能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)則含有酚羥基；②M分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，說(shuō)明結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱。由其不飽和度可知應(yīng)含有碳碳三鍵，則M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(5)以為原料制備的合成路途流程圖如下：答案：(1)氨基、酯基(2)取代反應(yīng)(3)(5)18．(12分)(2024·南京三模)草酸(二元弱酸，分子式為H2C2O4)遍布于自然界，幾乎全部的植物都含有草酸鈣(CaC2O4(1)葡萄糖(C6H12O6)與HNO3反應(yīng)可生成草酸和NO，其化學(xué)方程式為________________________________________________。(2)相當(dāng)一部分腎結(jié)石的主要成分是CaC2O4。若某人每天排尿量為1.4L，含0.10gCa2＋。當(dāng)尿液中c(C2Oeq\o\al(2－,4))>________mol·L－1時(shí)，易形成CaC2O4沉淀。[已知Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9](3)測(cè)定某草酸晶體(H2C2O4·xH2步驟1：精確稱取0.5508g鄰苯二甲酸氫鉀(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為)于錐形瓶中，用蒸餾水溶解，以酚酞作指示劑，用NaOH溶液滴定至終點(diǎn)，消耗NaOH溶液的體積為22.50mL。步驟2：精確稱取0.1512g草酸晶體于錐形瓶中，用蒸餾水溶解，以酚酞作指示劑，用步驟1中所用NaOH溶液滴定至終點(diǎn)(H2C2O4＋2NaOH=Na2C2O4＋2H①“步驟1”的目的是________________。②計(jì)算x的值(寫出計(jì)算過(guò)程)。解析：(1)HNO3將葡萄糖(C6H12O6)氧化為草酸，C元素從0價(jià)上升到＋2價(jià)，N元素從＋5價(jià)降低到＋2價(jià)，則依據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等、原子守恒可知，化學(xué)方程式為C6H12O6＋6HNO3=3H2C2O4＋6H2(2)c(Ca2＋)＝eq\f(n,V)＝eq\f(m,MV)＝eq\f(0.10g,1.4L×40g/mol)≈0.00179mol/L，又Ksp(CaC2O4)＝2.3×109＝c(Ca2＋)·c(C2Oeq\o\al(2－,4))，因此當(dāng)形成沉淀時(shí)，溶液中c(C2Oeq\o\al(2－,4))>eq\f(2.3×10－9,0.00179)≈1.3×10－6(mol/L)；(3)①“步驟1”中用鄰苯二甲酸氫鉀滴定氫氧化鈉，兩者按物質(zhì)的量為1∶1反應(yīng)，可測(cè)定NaOH溶液的精確濃度；②0.5508g鄰苯二甲酸氫鉀的物質(zhì)的量n(KHC8H4O4)＝eq\f(0.5508g,204g·mol－1)＝2.700×10－3mol＝n(NaOH)，測(cè)定NaOH溶液的精確濃度c(NaOH)＝eq\f(2.700×10－3mol,22.50×10－3L)＝0.1200mol·L－1，又草酸與氫氧化鈉反應(yīng)，依據(jù)H2C2O4＋2NaOH=Na2C2O4＋2H2O可知，n(H2C2O4·xH2O)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝eq\f(1,2)×0.1200mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1＝1.200×10－3mol，M(H2C2O4·xH2O)＝eq\f(0.1512g,1.200×10－3mol)＝126.0g·mol－1，由90＋18x＝126，解得x＝2。答案：(1)C6H12O6＋6HNO3=3H2C2O4＋6H2(2)1.3×10－6(3)①測(cè)定NaOH溶液的精確濃度②n(NaOH)＝n(KHC8H4O4)＝eq\f(0.5508g,204g·mol－1)＝2.700×10－3molc(NaOH)＝eq\f(2.700×10－3mol,22.50×10－3L)＝0.1200mol·L－1n(H2C2O4·xH2O)＝eq\f(1,2)n(NaOH)＝eq\f(1,2)×0.1200mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1＝1.200×10－3molM(H2C2O4·xH2O)＝eq\f(0.1512g,1.200×10－3mol)＝126.0g·mol－1由90＋18x＝126，解得x＝2。19．(15分)(2024·蘇錫常鎮(zhèn)二模)以黃銅礦(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]為原料可制備有機(jī)合成催化劑CuCl和補(bǔ)鐵劑乳酸亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要試驗(yàn)流程如下：(1)FeCl3溶液與黃銅礦發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。(2)向溶液1中加入過(guò)量鐵粉的目的是________________________________________。(3)過(guò)濾后得到的FeCO3固體應(yīng)進(jìn)行洗滌，檢驗(yàn)洗滌已完全的方法是______________________________________________________________________________________。(4)試驗(yàn)室制備乳酸亞鐵的裝置如圖1所示。①試驗(yàn)前通入N2的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________。②某愛好小組用KMnO4滴定法測(cè)定樣品中Fe2＋含量進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)品中乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果測(cè)得產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總是大于100%，其緣由可能是__________________________________________________________________________________________________________。(5)已知：①CuCl為白色晶體，難溶于水和乙醇，在空氣中易氧化；可與NaCl溶液反應(yīng)，生成易溶于水的NaCuCl2。②NaCuCl2可水解生成CuCl，溫度、pH對(duì)CuCl產(chǎn)率的影響如圖2、3所示。由CuCl(s)、S(s)混合物提純CuCl的試驗(yàn)方案為：將肯定量的混合物溶于飽和NaCl溶液中，__________________________________________________________________。(試驗(yàn)中須運(yùn)用的試劑有：飽和NaCl溶液，0.1mol·L－1H2SO4、乙醇；除常用儀器外須運(yùn)用的儀器有：真空干燥箱)。解析：由試驗(yàn)流程可知，向黃銅礦(CuFeS2)中加入FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成FeCl2、CuCl固體和硫單質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾得到固體為CuCl和S，進(jìn)一步分別可得CuCl；溶液1中含有FeCl2和FeCl3，加入過(guò)量的鐵粉除去溶液中的Fe3＋得到溶液2為純度較高的FeCl2溶液，向溶液2中加入碳酸鈉溶液生成FeCO3沉淀，過(guò)濾后加乳酸得到乳酸亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。亞鐵離子簡(jiǎn)單被氧氣氧化，制備過(guò)程中應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行，試驗(yàn)前通入N2排盡裝置中的空氣，裝置中FeCO3和乳酸發(fā)生反應(yīng)制備乳酸亞鐵{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。(1)由上述分析可知，F(xiàn)eCl3溶液與黃銅礦發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－=4Fe2＋＋CuCl＋2S；(2)溶液1中含有FeCl3，向溶液1中加入過(guò)量鐵粉的目的是除去溶液中的Fe3＋，提高產(chǎn)品的純度；(3)FeCO3固體會(huì)吸附溶液中的Cl－，所以檢驗(yàn)洗滌已完全應(yīng)檢驗(yàn)是否含有Cl－，方法為：取最終一次洗滌后的濾液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀，則洗滌完全；(4)①亞鐵離子簡(jiǎn)單被氧氣氧化，試驗(yàn)前通入N2的目的是排盡裝置中的空氣，防止Fe2＋被氧化；②乳酸根中含有羥基，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導(dǎo)致消耗高錳酸鉀增多，計(jì)算中按亞鐵離子被氧化，故計(jì)算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大，產(chǎn)品中乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)大于100%；(5)依據(jù)題給信息，將肯定量的混合物溶于飽和NaCl溶液中，CuCl與NaCl溶液反應(yīng)，生成易溶于水的NaCuCl2，過(guò)濾后除去S；將NaCuCl2水解生成CuCl，依據(jù)溫度、pH對(duì)CuCl產(chǎn)率的影響曲線，應(yīng)選擇溫度60℃左右，限制溶液的pH為2.0～2.5左右，詳細(xì)的操作為：過(guò)濾，限制溫度60℃左右，向?yàn)V液中滴加0.1mol·L－1H2SO4，限制溶液的pH為2.0～2.5左右，攪拌、趁熱過(guò)濾。用乙醇洗凈所得固體，置于真空干燥箱中干燥，最終用乙醇洗凈所得固體，置于真空干燥箱中干燥。答案：(1)CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－=4Fe2＋＋CuCl＋2S(2)除去溶液中的Fe3＋，提高產(chǎn)品的純度(3)取最終一次洗滌后的濾液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀，則洗滌完全(4)①排盡裝置中的空氣，防止Fe2＋被氧化②KMnO4具有強(qiáng)氧化性，可將Fe2＋和乳酸根離子中的羥基一同氧化(5)過(guò)濾，限制溫度60℃左右，向?yàn)V液中滴加0.1mol·L－1H2SO4，限制溶液的pH為2.0～2.5左右，攪拌、趁熱過(guò)濾。用乙醇洗凈所得固體，置于真空干燥箱中干燥20．(14分)(2024·金中、海中、南外四模)CO2的回收利用對(duì)削減溫室氣體排放、改善人類生存環(huán)境具有重要意義。(1)利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分CO、H2)，重整過(guò)程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為①CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH1＝＋75.0kJ·mol－1②CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.0kJ·mol－1③CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(g)ΔH3＝－131.0kJ·mol－1則：反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)=2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝________。(2)文獻(xiàn)報(bào)道某課題組利用CO2催化氫化制甲烷的探討過(guò)程如下：反應(yīng)結(jié)束后，氣體中檢測(cè)到CH4和H2，濾液中檢測(cè)到HCOOH，固體中檢測(cè)到鎳粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如圖所示(僅變更鎳粉用量，其他條件不變)：探討人員依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：HCOOH是CO2轉(zhuǎn)化為CH4的中間體，即：CO2eq\o(→,\s\up7(Ⅰ))HCOOHeq\o(→,\s\up7(Ⅱ))CH4①寫出產(chǎn)生H2的化學(xué)方程式：_____________________________________________。②由圖可知，相同條件下反應(yīng)Ⅰ的速率________(選填“＞”“＜”或“＝”)反應(yīng)Ⅱ的速率。③由圖可知，當(dāng)鎳粉用量從1mmol增加到10mmol時(shí)，甲烷產(chǎn)量上升而甲酸產(chǎn)量降低，緣由是________________________________________________________________________。(3)某文獻(xiàn)報(bào)道：在300℃、30MPa，以Fe、CoCl2作催化劑，CO2和H2反應(yīng)生成丁烷和戊烷。假定在一試驗(yàn)容器中充入肯定量的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的448LCO2和ymolH2，加入催化劑，若CO2和H2轉(zhuǎn)化率均為100%，有機(jī)產(chǎn)物只有丁烷和戊烷，n(丁烷)/n(戊烷)＝x，則y＝________(用x表示)。(4)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)扮裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包袱的ZnO)和石墨烯，則石墨烯電極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)①方程式為________________________，陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為________________________。解析：(1)目標(biāo)反應(yīng)可由方程式的疊加得到：①＋②－③，所以由蓋斯定律可求算出該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3＝(＋75.0kJ/mol)＋(＋41.0kJ/mol)－(－131.0kJ/mol)＝＋247kJ/mol。(2)①鐵粉與水蒸氣在高溫下可生成H2和Fe3O4。②由圖像可知相同條件下甲酸的變更幅度小于甲烷，即相同條件下反應(yīng)Ⅰ的速率慢。③鎳粉用量增大時(shí)相同時(shí)間內(nèi)甲烷產(chǎn)量增加、甲酸產(chǎn)量減小，即甲酸生成速率小于甲烷生成速率，所以兩反應(yīng)速率均增加，但反應(yīng)Ⅰ速率增加較慢。(3)設(shè)生成amol戊烷，則生成axmol丁烷，由碳元素養(yǎng)量守恒可知5a＋4ax＝eq\f(448,22.4)＝20，由質(zhì)量守恒可知除生成戊烷、丁烷外還生成H2O，所以由氫元素養(yǎng)量守恒可知6a＋5ax＋20×2＝y(tǒng)，解得y＝eq\f(260x＋320,4x＋5)。(4)由圖像可知反應(yīng)①發(fā)生的是EDTA-Fe2＋失去電子轉(zhuǎn)化為EDTA-Fe3＋的反應(yīng)：EDTA-Fe2＋－e－=EDTA-Fe3＋；陰極區(qū)發(fā)生的是CO2在酸性條件下得到電子生成CO的還原反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2O。答案：(1)＋247kJ·mol－1(2)①3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(300℃))Fe3O4＋4H2②＜③反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反應(yīng)Ⅱ的速率增加得快(3)eq\f(260x＋320,4x＋5)(4)EDTA-Fe2＋－e－=EDT