1、高考资源网（） 您身边的高考专家非选择题专项练(三)(建议用时：60分钟)1工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。(1)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2H2O(l)=H2O(g)H3则碳与水蒸气反应C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)的H_。(2)工业上也可以仅利用碳和水蒸气反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇，反应的热化学方程式为CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H”“”或“”，下同)K()；平衡时CH3OH的浓度c()_c()。对反应，前10 min内的平均反应速率v(CH3OH
2、)_，若30 min时向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。2CrSi、GeGaAs、ZnGeAs2、聚吡咯、碳化硅和氧化亚铜都是重要的半导体化合物。请回答下列问题：(1)基态铬原子的核外电子排布式为_，其中未成对电子数为_。(2)GeGaAs中元素Ge、Ga、As的第一电离能从大到小的顺序为_。ZnGeAs2中Zn、Ge、As的电负性从大到小的顺序为_。(3)聚吡咯的单体为吡咯(H)，该分子中氮原子的杂化轨道类型为_；分子中键与键的数目之比为_。(4)碳化硅、晶体硅及金刚石的熔点如下表：物质碳化硅晶体硅金刚石熔点/2 9
3、731 4103 5504 000分析熔点变化规律及其差异的原因：_。(5)氧化亚铜的熔点为1 235 ，其固态时的单晶胞如图所示。氧化亚铜属于_晶体。已知Cu2O的晶胞参数a425.8 pm，则其密度为_gcm3(列出计算式即可)。3某化学兴趣小组测定硫铁矿(主要成分为FeS2)矿样中硫元素的质量分数，进行如下实验：将m1 g样品放入如图所示装置C中，打开K1关闭K2，从a处不断通入空气，高温煅烧石英管中的样品。请回答下列问题：(1)装置B的名称为_；a处不断通入空气的目的是_。(2)装置A的作用是_。(3)反应结束后，关闭K1打开K2，向圆底烧瓶中加入液体，点燃G处酒精灯，使圆底烧瓶中反应
4、发生，操作流程如图。操作所得溶液中所含的溶质有_。操作是洗涤、烘干、称重，检验固体是否洗净的方法是_。该硫铁矿中硫元素的质量分数为_(用含m1、m2的代数式表示)。(4)取煅烧后的熔渣(含有Fe2O3、FeO)，欲验证其中存在FeO，应选用的试剂是_。4硼铁混合精矿含有硼镁石MgBO2(OH)、磁铁矿(Fe3O4)、磁黄铁矿(FexS)、晶质铀矿(UO2)等，以该矿为原料制备MgSO4H2O和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下：已知：UO在pH为45的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。回答下列问题：(1)“酸浸”时，MgBO2(OH)与硫酸反应的化学方程式为_，NaClO3可将UO2转化为UO，反
5、应的离子方程式为_。(2)“除铁净化”需要加入_(填一种试剂的化学式)调节溶液pH至45，滤渣的成分是_。(3)“蒸发浓缩”时，加入固体MgCl2的作用是_。(4)“酸浸”时少量铁精矿(Fe3O4、FexS)因形成“腐蚀电池”而溶解，反应生成Fe2和硫单质，写出负极反应式：_。(5)某工厂用m1 kg硼铁混合精矿(含B为11%)制备H3BO3，最终得到产品m2 kg，产率为_。5H是治疗关节炎等疼痛药物的主要成分，其合成路线如图所示：请回答下列问题：(1)F中的官能团名称为_。(2)D的结构简式为_。(3)的7个反应中，反应类型属于取代反应的是_(填反应序号)。(4)写出BC的化学方程式：_。
6、(5)芳香化合物X是E的同分异构体，能发生水解反应，且酸性水解产物遇FeCl3溶液显紫色，X可能的结构共有_种，写出其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子的一种有机物的结构简式：_。(6)参考上述合成路线，写出以为原料制备的合成路线：_(无机试剂任选)。参考答案与解析1解析：(1)根据盖斯定律，由2得C(s)2H2O(g)=CO2(g)2H2(g)HH1H22H3。(2)由碳和水蒸气反应生成CO2和H2可知，生成的CO2和H2的物质的量之比为12，而CO2和H2反应生成甲醇和水时，CO2和H2的物质的量之比为13，故此生产过程中H2的转化率大；该反应为气体分子数减小的放热反应，增大压强
7、，反应速率增大，平衡正向移动，甲醇的产率提高；增大二氧化碳和氢气的浓度也能使反应速率加快，同时提高甲醇的产率。由题图可知，平衡时CO2的浓度为0.25 molL1，CH3OH(g)的浓度为0.75 molL1，则H2的浓度为0.75 molL1，水蒸气的浓度为0.75 molL1，故平衡常数为K5.33。(3)由题给条件可知，如果反应和都是在恒温恒容条件下进行，则达到的平衡是等效平衡，由于该反应的正反应为放热反应，且反应在绝热恒容条件下进行，故反应达平衡时，反应的温度小于T1 ，故平衡常数K()K()，平衡时甲醇的浓度c()c()。反应前10 min内生成n(CH3OH)0.5 mol，v(C
8、H3OH)0.025 molL1min1；由题表中数据知，20 min时该反应已经达到平衡，30 min时向容器中再加入1 mol CO2和1 mol水蒸气，反应物和生成物改变的浓度相同，且CO2和H2O的系数之比为11，故平衡不移动。答案：(1)H1H22H3(2)后者大增大压强(或增大CO2和H2的浓度)5.33(3)GeGa；非金属性越强，电负性越大，所以Zn、Ge、As电负性从大到小的顺序为AsGeZn。(3)氮原子的价层电子对数为4，所以氮原子的杂化轨道类型为sp3；单键为键，双键中一个是键、一个是键，所以吡咯分子中键与键的数目之比为10251。(5)根据氧化亚铜的熔点为1 235
9、，比共价晶体低，比分子晶体高，故氧化亚铜属于离子晶体；根据“均摊法”，晶胞中亚铜离子数是4，氧离子数是812，所以晶胞的摩尔质量是288 gmol1，a425.8 pm，晶胞的体积为425.831030 cm3， gcm3。答案：(1)Ar3d54s16(2)AsGeGaAsGeZn(3)sp351(4)它们都是具有正四面体形空间网状结构的共价晶体，原子结合力为共价键，由于键长CCCSiCSiSiSi，故熔点：金刚石碳化硅晶体硅(5)离子3解析：(1)由装置图可知装置B为球形干燥管；a处不断通入空气的目的是提供硫铁矿反应所需的氧气，同时使反应生成的二氧化硫全部转移到装置D中被完全吸收。(2)可
10、以根据装置A中产生气泡的多少来控制气流的速度。(3)装置D中含有过量的NaOH溶液，通入SO2发生反应：2NaOHSO2=Na2SO3H2O，再通入过量的氯气，发生反应：Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl，HClNaOH=NaClH2O，2NaOHCl2=NaClH2ONaClO，故操作所得溶液中所含的溶质有Na2SO4、NaCl、NaClO。可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl来检验固体是否洗净，方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成则没有洗净，否则洗净。根据硫原子守恒可知，该硫铁矿中硫元素的质量为32 g g，该硫铁矿中硫元素的质量分数为
11、gm1 g100%100%。(4)验证煅烧后的熔渣中存在FeO，即需要验证Fe2，可以先加入盐酸或稀硫酸，再加入铁氰化钾溶液，也可以先加入稀硫酸，再加入高锰酸钾溶液。答案：(1)干燥管(或球形干燥管)提供氧气(使硫铁矿充分燃烧)，同时使煅烧生成的SO2气体完全被装置D中NaOH溶液吸收(2)控制通入的空气气流，使之平稳(3)Na2SO4、NaCl、NaClO取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入少量硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，说明已经洗净100%(4)稀硫酸、KMnO4溶液(或稀盐酸、铁氰化钾溶液或稀硫酸、铁氰化钾溶液)4解析：硼铁混合精矿含有硼镁石MgBO2(OH)、磁铁矿(Fe
12、3O4)、黄铁矿(FexS)、晶质铀矿(UO2)，“酸浸”时，加入的硫酸与MgBO2(OH)发生反应生成H3BO3，少量铁精矿(Fe3O4、FexS)因形成“腐蚀电池”而溶解，反应生成Fe2，NaClO3可将UO2转化为UO，同时也将Fe2氧化为Fe3，滤液中有H3BO3、Fe3、UO、H、Mg2、SO。“除铁净化”时，向滤液中加入MgO或Mg(OH)2调节溶液pH至45，使溶液中Fe3、UO分别转化为Fe(OH)3和UO2(OH)2沉淀而除去。最后将“除铁净化”后的滤液进行蒸发浓缩，加入固体MgCl2，可促进MgSO4H2O晶体的析出，趁热过滤即可将MgSO4H2O和H3BO3分离。(1)“
13、酸浸”时，MgBO2(OH)与硫酸发生反应生成H3BO3，化学方程式为MgBO2(OH)H2SO4=MgSO4H3BO3。ClO可将UO2转化为UO，自身被还原为Cl，离子方程式为ClO3UO26H=Cl3UO3H2O。(2)“除铁净化”时，需加入一种物质通过中和部分酸，调节溶液pH至45，从而使溶液中Fe3沉淀，为了不引入杂质离子，该物质为MgO或Mg(OH)2。同时UO在pH为45的溶液中生成UO2 (OH)2沉淀，故滤渣为Fe(OH)3和UO2 (OH)2。(3)“蒸发浓缩”时，加入固体MgCl2，增大Mg2浓度，有利于析出MgSO4H2O。(4)“酸浸”时，FexS在“腐蚀电池”的负极
14、上发生氧化反应生成Fe2和S，电极反应式为FexS2xe=xFe2S。(5)m2 kg H3BO3中B的质量为m2 kg，则产率为100%100%。答案：(1)MgBO2(OH)H2SO4=MgSO4H3BO33UO26HClO=3UO3H2OCl(2)MgO或Mg(OH)2Fe(OH)3、UO2(OH)2(3)增大Mg2浓度，有利于析出MgSO4H2O(4)FexS2xe=xFe2S(5)100%5解析：由A和C的结构简式可知B为；由C和E的结构简式可推出D为。(1)由F的结构简式可知其官能团为羧基和硝基。(2)D的结构简式为。(3)反应为取代反应，反应为取代反应(或水解反应)，反应为氧化反应，反应为氧化反应，反应为取代反应(或硝化反应)，反应为还原反应，反应为取代反应。(5)由题意知，X的酸性水解产物遇FeCl3溶液显紫色，说明X在酸性条件下水解后产物中含有酚羟基，结合其分子式为C8H8O2可知，符合条件的同分异构体结构简式分别为，共4种；核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子的是和。(6)甲苯先氧化成苯甲酸，苯甲酸发生硝化反应后进行还原反应，使硝基变为氨基，得到的物质间反应形成肽键即得目标产物：答案：(1)羧基、硝基(2) (3)(4) (5)4 (或)- 9 - 版权所有高考资源网