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2025届高三高考化学二轮复习
“17-21”非选择题标准卷(四)
非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(10分)铝是常见金属,其合金、化合物在生产生活中有重要应用。请回答:
(1)(1分)能量最低的激发态Al3+的核外电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(6分)铝能与H、C、N、F、Cl等元素形成多种化合物
①下列说法不正确的是　　　　。
A.NaAlH4中Al原子的杂化方式是sp2
B.化学键中离子键成分的百分数:AlF3>AlBr3
C.AlNH6分子中有6对共用电子对
D.Na3AlF6中所有原子或离子满足8电子稳定结构
②常温下AlCl3在四氯化碳中的溶解度大于MgCl2,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③三乙基铝是一种金属有机物,结构简式为Al(C2H5)3,可做高能火箭燃料,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(3分)AlP晶胞结构如下图所示:
①磷化铝晶胞沿着y轴的投影图为　　　　(1分)(填选项字母)。
②若磷化铝的晶胞边长为a pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则AlP晶体的密度为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(2分) g·cm-3(1 pm=1.0×10-12 m用含NA、a的最简代数式表示)。
18.(10分)一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应②所得溶液pH在3~4之间,反应③需及时补充NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。
已知:常温下,H2SO3的电离平衡常数=1.3×10-2,=6.3×10-8。请回答:
(1)(1分)溶液①中阴离子浓度大小(用“>”表示):
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(3分)下列说法正确的是　　　　。
A.反应①、②和③均为氧化还原反应
B.气体①和②是造成酸雨的主要成分
C.往反应①后的溶液中加水可得到硫酸铜溶液
D.溶液Y可循环用于反应②进行吸收气体①
(3)(2分)写出反应③的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(4分)“低温真空蒸发”可防止X被氧化。请设计实验证明X是否被氧化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
若X部分被氧化,为不降低Cu2O的产率,补充NaOH的量应适当　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。
19.(10分)我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到最高值,2060年前达到“碳中和”。因此,二氧化碳的综合利用尤为重要。
(1)(5分)通过使用不同新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CH3OCH3)也有广泛的应用。
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.01 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH2=-24.52 kJ·mol-1
反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3=+41.17 kJ·mol-1
①2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)自发反应的条件是　　　　(1分)。
②恒压、投料比=4的情况下,不同温度下CO2的平衡转化率和产物的选择性(选择性是指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)如图所示:
下列说法正确的是　　　　(2分)。
A.从反应体系中分离出CH3OCH3,能使反应Ⅱ反应速率加快
B.使用更高效的催化剂能提高CH3OCH3的平衡产率
C.考虑工业生产的综合经济效益,应选择较低温度以提高CH3OCH3的平衡产率
D.若增大H2与CO2的混合比例,可提高CO2平衡转化率
③当温度超过320 ℃,CO2的平衡转化率随温度升高而增大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(2)(3分)研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
①CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
②在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,CO2电还原为CO从易到难的顺序为　　　　(1分)(用a、b、c字母排序)。
(3)(2分)CO2参与的乙苯脱氢机理如图所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置;A、B为催化剂的活性位点,其中A位点带部分正电荷,B1、B2位点带部分负电荷)。
上图中所示反应机理中步骤Ⅰ可描述为乙苯α-H带部分正电荷,被带部分负电荷的B1位点吸引,随后解离出H+并吸附在B1位点上;步骤Ⅱ可描述为:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.(10分)氢化钙可作为轻便的氢气发生剂,也可用作还原剂、干燥剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答:
(1)(2分)请从图1中选择必要的装置,按气流方向连接顺序。(填仪器接口的字母编号,装置不可重复使用)
　　　　→　　　　,　　　　→d,　　　　→　　　　,k→　　　　
(2)(2分)利用所选装置进行实验,步骤如下:①检查装置气密性后,装入药品;②打开启普发生器活塞;　　　　(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A.加热反应一段时间
B.收集气体并检验其纯度
C.关闭启普发生器活塞
D.停止加热,充分冷却
(3)(2分)为验证实验确有CaH2生成。某同学取少量产物,小心加入水中,并滴加酚酞,观察到有气泡生成,加入酚酞后溶液显红色,该同学据此推断有CaH2生成。该同学的推断不正确,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)(4分)某同学利用图2装置测定氢化钙产品含量。他称取m g所制得的氢化钙样品(假设唯一杂质是钙),实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。(上述气体体积均已换算为标准状况下)
①装置中导管a的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②氢化钙样品的纯度为　　　　%。
21.(12分)新泽茉莉醛是一种名贵的香料,其合成路线如图:
已知:Ⅰ.RCHO++H2O;
Ⅱ.RCHO+R'CH2CHO+H2O。
请回答:
(1)(1分)化合物B的官能团的名称是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(1分)化合物F的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)(2分)下列说法正确的是　　　　。
A.由苯合成化合物A后提纯化合物A的步骤:水洗→碱洗→水洗→干燥→过滤
B.化合物E能发生加成反应、取代反应、消去反应
C.新泽茉莉醛的分子式为C11H12O3
D.1 mol化合物D与溴水反应最多能消耗4 mol Br2
(4)(2分)写出化合物C与CHCl3在NaOH溶液中加热,反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)(3分)结合已知Ⅱ,设计以乙醇和苯甲醛()为原料(无机试剂任选)制备的合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
(6)(3分)写出符合下列条件的化合物D的同分异构体:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
①分子中有苯环,且苯环上的一氯代物有2种;
②核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2;
③红外光谱显示无O—O键。
参考答案
“17-21”非选择题标准卷(四)
17.(1)1s22s22p53s1　(2)①ACD　②AlCl3是非极性分子,极性比MgCl2小,四氯化碳是非极性溶剂,故AlCl3的溶解度更大
③释放出大量的热、生成大量气体　(3)①B　②
18.(1)c(HS)>c(S)>c(OH-)　(2)D
(3)2CuSO4+3Na2SO3Cu2O↓+2SO2↑+3Na2SO4
(4)取少量X于试管中,加少量蒸馏水溶解,滴加过量稀盐酸,再滴加适量氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则X被氧化　增加
解析　铜和浓硫酸反应(反应①)生成二氧化硫气体(气体①)和硫酸铜,生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应②)生成二氧化碳(气体②),所得溶液pH在3~4之间,溶液显酸性,根据H2SO3的电离平衡常数=1.3×10-2,=6.3×10-8,可知NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解),则反应②所得溶液成分是NaHSO3,调节溶液pH值至11,使NaHSO3转化为Na2SO3,低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化),故固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液,Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是S2++Cu2O↓+4H+,反应过程中酸性越来越强,使Na2SO3转化成SO2气体,总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3Cu2O↓+2SO2↑+3Na2SO4,需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行,据此分析解答。(1)溶液①为NaHSO3溶液,HS,HS水解生成OH-,电离和水解都是微弱的,H2SO3的电离平衡常数=1.3×10-2,=6.3×10-8,HS,HS的电离程度大于水解程度,阴离子浓度大小关系为c(HS)>c(S)>c(OH-)。(2)A.反应①和③中有元素化合价发生变化,为氧化还原反应,反应②中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,A错误;B.由分析可知,气体①为二氧化硫,气体②为二氧化碳,二氧化硫是造成酸雨的主要成分,二氧化碳不能造成酸雨,B错误;C.反应①后的溶液中存在浓硫酸,不能向浓硫酸中加水,会导致暴沸,C错误;D.由分析可知,溶液Y为Na2SO3溶液,Na2SO3溶液能够和SO2反应,可循环用于反应②进行吸收SO2气体,D正确。(3)反应③中CuSO4和Na2SO3反应生成Cu2O、SO2和Na2SO4,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为2CuSO4+3Na2SO3Cu2O↓+2SO2↑+3Na2SO4。(4)“低温真空蒸发”可防止Na2SO3被氧化成Na2SO4,证明Na2SO3是否被氧化只需要检验硫酸根,方法为取少量X于试管中,加少量蒸馏水溶解,滴加过量稀盐酸,再滴加适量氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则X被氧化。制取Cu2O总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3Cu2O↓+2SO2↑+3Na2SO4,化合物X是指Na2SO3,若X部分被氧化,为不降低Cu2O的产率,应该增加NaOH的量消耗SO2,使平衡正向移动。
19.(1)①低温　②D　③反应Ⅲ为吸热反应,反应Ⅰ、Ⅱ放热,温度升高反应Ⅲ平衡正移,反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移,当温度超过320 ℃,反应Ⅲ平衡正移程度大于反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移程度,故CO2的平衡转化率随温度升高而增大　(2)①12CO2+18e-+4H2OCH3CH2CH2OH+9C　②c、b、a　(3)B1位点上的H+与B2位点上CO2中带部分负电荷的O作用生成,带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上
解析　(1)①根据盖斯定律可得反应Ⅰ×2+反应Ⅱ得到反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),则ΔH=2ΔH1+ΔH2=(-49.01×2-24.52) kJ·mol-1=-122.54 kJ·mol-1,该反应的ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS,ΔS<0,ΔH<0,要使ΔG=ΔH-TΔS<0,需要低温条件,故该反应在低温下自发;②A.从反应体系中分离出CH3OCH3,导致反应物的浓度也会减小,使反应Ⅱ反应速率减慢,故A错误;B.催化剂不会使平衡移动,不能提高CH3OCH3的平衡产率,故B错误;C.选择较低温度,反应速率慢,不利于提高生产的综合经济效益,故C错误;D.若增大H2与CO2的混合比例,能使平衡Ⅰ、Ⅲ向右移动,可提高CO2平衡转化率,故D正确;③根据反应特点,反应Ⅲ为吸热反应,反应Ⅰ、Ⅱ放热,温度升高反应Ⅲ平衡正移,反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移,当温度超过320 ℃,反应Ⅲ平衡正移程度大于反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移程度,故CO2的平衡转化率随温度升高而增大;(2)①CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH),结合电解质的环境,电荷守恒写出电极反应式为12CO2+18e-+4H2OCH3CH2CH2OH+9C;②对比图(a)、(b),c催化剂条件下,CO2电还原的活化能小于H+电还原的活化能,更易发生CO2的电还原,而催化剂a和b条件下,CO2电还原的活化能均大于H+电还原的活化能,但a催化剂条件下,H+电还原活化能比CO2电还原活化能小的更多更易发生H+电还原,因此其从易到难顺序为c、b、a;(3)结合图像,对比步骤Ⅰ的机理描述,步骤Ⅱ可以描述为B1位点上的H+与B2位点上CO2中带部分负电荷的O作用生成,带部分正电荷的C吸附在带部分负电荷的B2位点上。
20.(1)i→e,f,c→j,a　(2)BADC　(3)Ca单质也可以和水反应,生成氢氧化钙,溶液显碱性　(4)①平衡压强,使分液漏斗中的水顺利滴下,消除由于加入水引起的氢气体积误差　②
解析　先制取氢气,经过氢氧化钠溶液除HCl、再用浓硫酸干燥后与金属钙反应,最后防止空气中水蒸气与产品反应,再加上干燥装置。(1)气流方向连接顺序:i→e→f→d→c→j→k→a;(2)打开启普发生器活塞后,锌粒与稀盐酸反应生成氢气,收集气体并检验其纯度后通入盛有金属钙的硬质玻璃管,加热反应一段时间,停止加热,继续在氢气氛围中充分冷却,最后关闭启普发生器活塞,所以为BADC;(3)因为Ca单质也可以和水反应,生成氢氧化钙,溶液显碱性,也能观察到有气泡生成,加入酚酞后溶液显红色,所以该同学的推断不正确。(4)装置中导管a的作用是平衡压强,使分液漏斗中的水顺利滴下;消除由于加入水引起的氢气体积误差;设产品中CaH2为x g,则Ca为(m-x) g,x g CaH2为 mol,生成氢气 mol,(m-x) g Ca为 mol,生成氢气 mol,则 mol,则x=,所以氢化钙样品的纯度为%。
21.(1)羟基或(酚)羟基　(2)　(3)CD
(4)+CHCl3+5NaOH+3NaCl+4H2O
(5)CH3CH2OHCH3CHO
(6)、、、
解析　在Br2/FeBr3的条件下生成A,A为,在ⅰ)NaOH/加压,ⅱ)H+的条件下生成B,由B的分子式得出B为,B在催化剂作用下与双氧水反应生成C,C为邻苯二酚(),C与三氯甲烷在氢氧化钠中反应后酸化得到D,D为,D与甲醛在酸性条件下发生已知Ⅰ反应生成E,E为,E在氢氧化钠溶液中与丙醛发生已知Ⅱ反应生成F,F为,F与氢气在一定条件下发生加成反应,生成新泽茉莉醛,据此回答。(1)B为,B的官能团的名称为羟基或(酚)羟基;(2)化合物F的结构简式;(3)A.由于苯与溴苯能互溶,故提纯A需要用蒸馏,A错误;B.化合物E为,能发生加成反应、取代反应,不能发生消去反应,B错误;C.新泽茉莉醛为,分子式为C11H12O3,C正确;D.由于酚羟基的邻位和对位能与浓溴水发生取代反应,醛基能被溴水氧化,故1 mol化合物D与溴水反应最多能消耗4 mol Br2,D正确;(4)C与CHCl3在NaOH溶液中加热,反应的化学方程式为+CHCl3+5NaOH+3NaCl+4H2O;(5)由已知Ⅱ,乙醇和苯甲醛()为原料(无机试剂任选)制备的合成路线为CH3CH2OHCH3CHO;(6)符合以下条件①分子中有苯环,且苯环上的一氯代物有2种;②核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2;③红外光谱显示无O—O键,化合物D的同分异构体有、、、。

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