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

非选择题专项练三
1.醋酸钠(CH3COONa)是一种常用的防腐剂和缓冲剂。

(1)配制250 mL 0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液,需要称量醋酸钠晶体(CH3COONa·3H2O,M=136 g·mol-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 mol·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 H4+对CH3COONa水解程度的影响;
ⅲ.实验1
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 H4+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 H4+能促进CH3COONa的水解。

③已知CH3COONa水解为吸热反应,甲同学预测A1<A4,但实验结果为A1>A4。

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K h确定温度对CH3COONa水解程度的影响。

查阅资料:K h=c 2(OH-)
c0-c(OH-)
,c0为CH3COONa溶液起始浓度。

试剂:0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.100 0 mol·L-1盐酸、pH计。

在50 ℃和60 ℃下重复上述实验。

数据处理:40 ℃,K h= (用含V、b、c的计算式表示)。

实验结论:K h(60 ℃)>K h(50 ℃)>K h(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 mol·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 mol·L-1[已知:K sp(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 O43-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N A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)I3-(aq) K2=6.40×102
(ⅲ)I2(s)I2(CCl4) K3=1.12×10-1
其中,反应(ⅱ)的c(I3-)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 mol·L-1 KI:
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。

A B:
C:C5H10O D: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 mol N最多消耗2 mol 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
(10
-2b
10-c
)2
0.1000×V
20.0
-10
-2b
10-c
或10
2c-4b
0.005V-10c-2b
解析 (1)配制250mL0.10mol·L-1CH3COONa溶液,需要称量醋酸钠晶体的质量为
0.250L×0.10mol·L-1×136g·mol-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 H4+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-+H2O CH3COOH+OH-,铵根离子水解方程式为N H4++H2O NH3·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 H4+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 H4+能促进CH3COONa的水解;③已知CH3COONa水解为吸热反应,甲同学预测A1<A4,但实验结果为A1>A4。

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K h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0.1000mol·L-1盐酸滴定至终点,
消耗盐酸体积为V mL,CH3COONa和HCl以1∶1反应,此时CH3COONa的起始浓度c0=0.1000×V
20.0,40℃纯水
的pH=b,则c(H+)=c(OH-)=10-b mol·L-1,K W=c(H+)·c(OH-)=10-2b;实验7所得溶液的pH=c,则c(H+)=10-
c mol·L-1,则K
h=c2(OH-)
c0-c(OH-)=[
K W
c(H+)
]2
c0-K W
c(H+)
=(
10-2b
10-c
)2
0.1000×V
20.0
-10
-2b
10-c
=(
10-2b
10-c
)2
0.1000×V
20.0
-10
-2b
10-c
或10
2c-4b
0.005V-10c-2b。

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-+2H2O
2Al O2-+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
A×√3
2
×2
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 O4-和HP O42-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 O2-+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;K sp(Li2CO3)=1.6×10-3,滤液2中c(Li+)=4.0mol·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+)=4.0mol·L-1×(1-95.0%)
2
=0.1mol·L-1,混合后滤液中
c(C O32-)=1.6×10-3
0.12
mol·L-1=0.16mol·L-1,根据平衡思想可知,消耗锂离子的碳酸根离子浓度为
4.0mol ·L -1×9
5.0%22=0.95mol ·L -1,所以反应前碳酸根离子浓度为0.16mol ·L -1+0.95mol ·L -1=1.11mol ·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1.11mol ·L
-1×2=2.22mol ·L -1。

(5)P O 43-的价层电子对数为4,孤电子对数为5+3-2×42=0,所以其分子的空间结构为正四面体形;LiCl 为离子晶体,FeCl 3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8×18=1,C 原子位于面上和体内,个数为8×12+2=6,则化学式
为LiC 6;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7+12×6N A g,晶胞体积为√32×(3×142)2×335×10-30cm 3,结合密度公式ρ=m V ,解得ρ=A ×√3
2×2g ·cm -3。

3.答案 (1)①KI 2H 2O 2O 2↑+2H 2O
② (2)①AC ②c 640 还含有I 2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,H 2O 2分解生成氧气和水,化学方程式为2H 2O 2O 2↑+2H 2O 。

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I 2(aq)+I -
(aq)I 3-(aq)可知,I 2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I 2单质的质量比甲中的I 2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,I 2(aq)浓度不变,B 项错误;烧杯甲和烧杯乙中均含有I 2沉淀,根据反应ⅰ两
个烧杯中I 2(aq)的浓度相等,C 项正确;根据c (I 3-)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,K 2=
c (I 3-)c (I 2)·c (I -)=c ab =640,则ab =c 640,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I 2沉淀。

③反应ⅲ-ⅰ得到反应I 2(aq)
I 2(CCl 4),反应I 2(aq)I 2(CCl 4)的平衡常数K =c [I 2(CCl 4)]c [I 2(aq )]=K 3K 1=1.12×10-1
1.32×10-3≈85。

4.答案 (1)乙炔 sp 3杂化、sp 杂化
(2)消去反应 碳碳双键、碳氯键
(3)C 12H 20O 2
(4)+OH -+C 2H 5OH
(5)、
(6)CH3CH2OH CH3CHO+CH≡CH CH3CHOHC≡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。