1、专练18非选择题提分练（四）1.2022海南省海口市一模光电材料【氟代硼铍酸钾晶体（KBe2BO3F2）、CaTiO3等】是目前科学家特别关注的材料。KBe2BO3F2（晶胞结构如图a，其中氧原子已省略，图a中的原子分别位于晶胞的顶点、棱及面上）是一种可制造出深紫外固体激光器的光电材料，可由BeO、KBF4和B2O3在一定条件下制得，同时放出BF3气体；CaTiO3（晶胞结构如图b）在光、电、热等领域有着独特的性质特征。（1）基态Ti原子的核外电子排布式为。（2）KBF4是离子化合物，BF3、BF中B原子的杂化方式依次为、。（3）KBe2BO3F2的组成元素中，非金属元素的电负性由强到弱的顺序
2、为（填元素符号），基态原子的第一电离能：Be（填“”或“Y，X、Z分别表示。（填元素符号）（5）图b中，与Ti4最近且距离相等的氧离子构成的几何图形为，若设晶胞边长为x cm，则Ti4与最近的Ca2间的距离为（填含x的表达式）cm。2.2022河北卷以焙烧黄铁矿FeS2（杂质为石英等）产生的红渣为原料制备铵铁蓝FeFe（CN）6颜料。工艺流程如下：回答下列问题：（1）红渣的主要成分为（填化学式），滤渣的主要成分为（填化学式）。（2）黄铁矿研细的目的是_。（3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_。（4）工序的名称为_，所得母液循环使用。（5）沉铁工序产生的白色沉淀Fe2Fe（CN）6
3、中Fe的化合价为，氧化工序发生反应的离子方程式为_。（6）若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3xH2O和（NH4）2SO4，所加试剂为和（填化学式，不引入杂质）。3.2022东北三省三校二模1溴丁烷主要用于生产染料和香料。实验室可通过正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）和氢溴酸反应制得，其反应原理如下：NaBrH2SO4CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2BrNaHSO4H2O，副产物有1丁烯、正丁醚等。名称相对分子质量沸点/密度/ gmL1溶解性正丁醇74117.70.80微溶于水，易溶于浓硫酸及有机溶剂1溴丁烷137101.61.28不溶于水，易溶于醇、醚等有机溶剂正丁醚
4、130142.21.77不溶于水，易溶于浓硫酸及有机溶剂实验步骤：（一）1溴丁烷的合成在10 mL三颈烧瓶中，加入2.60 g（约0.025 mol）研细的溴化钠，1.85 mL正丁醇并放入一粒搅拌子，安装好回流吸气装置（图1）。加入事先混合的2.80 mL浓硫酸和2.00 mL水的混合液，搅拌，硅油浴回流t min，反应完毕，稍冷却后，改成蒸馏装置，蒸出粗产物。（二）粗产物洗涤将馏出液依次用等体积水、浓硫酸、水、饱和碳酸氢钠溶液及水洗涤后，用无水氯化钙干燥。（三）蒸馏得纯1溴丁烷将干燥好的液体转入干燥的蒸馏烧瓶中，空气浴加热，收集99 102 的馏分，得到1溴丁烷1.15 mL。回答下列问题
5、：（1）图1冷凝管的进水口是（填“a”或“b”），实验中使用蛇形冷凝管而不用直形冷凝管的原因是_。如果加热一段时间后，发现没有通冷凝水，应该采取的措施是_。（2）图2表示1溴丁烷产量随时间的变化，反应进行选择的适宜时间为20 min，其原因是_。（3）合成1溴丁烷时，为了防止反应中生成的HBr挥发，烧杯中盛放作吸收剂（填标号）。A氢氧化钠溶液 B浓盐酸C四氯化碳 D二硫化碳（4）洗涤粗产物时，用到的玻璃仪器有，加入浓硫酸洗涤的目的是_。（5）实验中1溴丁烷的产率是（保留3位有效数字）。（6）不同的物料比对1溴丁烷产量有影响，如果反应开始时多增加1.00 mL浓硫酸，其余实验条件不变，测得1溴丁
6、烷的产量是0.80 mL，产量减小可能的原因是。（答一点即可）。4.2022山东省临沂市一模某药物的合成路线如下：已知：回答下列问题：（1）A中含有的官能团名称为；DE的反应类型为；检验E中是否含有D的试剂为。（2）CD的化学方程式为_；G的结构简式为。（3）符合下列条件的A的同分异构体有种（不考虑立体异构）。含有酚羟基能发生水解反应含有四种化学环境的氢（4）写出由和CH3OH制备的合成路线（题给信息中的试剂任选）_。5.2022山东省泰安市一模中国科学家为实现“碳中和”目标而不断努力，以CO2为原料合成甲烷、乙醇等能源物质具有良好的发展前景。（1）CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生
7、以下两个反应：主反应：CO2（g）4H2（g）CH4（g）2H2O（g）H1156.9 kJmol1副反应：CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H241.1 kJmol1已知2H2（g）O2（g）=2H2O（g）H3483.6 kJmol1，则CH4燃烧的热化学方程式CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（g）H500 时，向1 L恒容密闭容器中充入4 mol CO2和12 mol H2，初始压强为p，20 min时主、副反应都达到平衡状态，测得c5 molL1，体系压强为p，则020 min内，vmolL1min1，平衡时CH4选择性（CH4选择性100%，保留3位有效数字）
8、。（2）已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为：6H2（g）2CO2（g）C2H5OH（g）3H2O（g）HOB；基态Be的价电子排布式为2s2（全满的较稳结构）；基态B原子的价电子排布式为2s22p1，失去2p上的一个电子后可得到全满的较稳结构，所以基态原子的第一电离能：BeB；（4）根据均摊原则，图a中，K原子数为822、X原子数为844、Y原子数为844、Z原子数为422，X、Y原子的个数相等，且原子半径XY，所以X为Be，Z为B；（5）根据图b，与Ti4最近且距离相等的氧离子有6个，构成的几何图形为正八面体，若设晶胞边长为x cm，体对角线的长度为x cm，Ti4与最近的Ca2间的距离
9、为体对角线的一半，所以为x cm。答案：（1）1s22s22p63s23p64s2或Ar3d24s2（2）sp2sp3（3）FOB（4）Be、B（5）正八面体x2解析：已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3，反应原理为：4FeS211O22Fe2O38SO2，故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2，将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热并酸浸，反应原理为：Fe2O33H2SO4=Fe2（SO4）33H2O，过滤出滤渣，主要成分为SiO2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe3还原为Fe2，由（3）小问可知不生成S沉淀，则硫元素被氧化为SO，反应原理为：14Fe3FeS28H2O=15Fe
10、22SO16H，然后进行工序为蒸发浓缩、冷却结晶，得到FeSO4晶体和母液，主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶体，向所得溶液中加入（NH4）2SO4、K3Fe（CN）6并用H2SO4调节溶液的pH为3，进行沉铁过程，反应原理为：Fe22NHFe（CN）63=Fe（NH4）2Fe（CN）6，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H2SO4和NaClO进行氧化步骤，反应原理为：Fe（NH4）2Fe（CN）6ClO2H=Fe（NH4）Fe（CN）6H2OClNH，洗涤干燥即制得Fe（NH4）Fe（CN）6。（6）由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向滤液中先
11、加入一定量的H2O2溶液将Fe2完全氧化为Fe3，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe2O3x H2O和（NH4）2SO4，故所需要加入的试剂为H2O2和NH3H2O。答案：（1）Fe2O3 SiO2（2）增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率（3）7Fe2（SO4）3FeS28H2O=15FeSO48H2SO4（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤（5）2Fe（NH4）2Fe（CN）6ClO2H=Fe（NH4）Fe（CN）6H2OClNH（6）H2O2NH3H2O3解析：（1）冷凝管中冷却水的流向为“下进上出”，则图1冷凝管的进水口是a
12、，蛇形冷凝管的接触面积大，冷凝效果好，则实验中使用蛇形冷凝管而不用直形冷凝管。如果加热一段时间后，发现没有通冷凝水，应该采取的措施是停止加热，待冷凝管冷却到室温后，再先通冷凝水再重新加热。（2）由题干图2表示信息可知，反应进行到20 min时1溴丁烷产量较大，再延长反应时间，对其产量变化不大，且浪费能源，则一般反应进行选择的适宜时间为20 min。（3）HBr为酸性气体，能与NaOH反应，难溶于CCl4和CS2等非极性溶剂中，则烧杯中盛放氢氧化钠溶液作吸收。（4）由题干表中信息可知，1溴丁烷不溶于水，易溶于醇、醚等有机溶剂，正丁醇微溶于水，易溶于浓硫酸及有机溶剂，则洗涤粗产物时用分液操作进行分
13、离，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和分液漏斗，加入浓硫酸洗涤的目的是除去1溴丁烷中的正丁醇。（5）由题意可知，NaBr稍微过量，根据反应方程式NaBrH2SO4CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2BrNaHSO4H2O可知，按正丁醇的量进行计算可知，1溴丁烷的物质的量为：nn（正丁醇）0.02 mol，则实验中的理论产量为：0.02 mol137 gmol12.74 g，实验中1溴丁烷的产率是100%53.7%。（6）不同的物料比对1溴丁烷产量有影响，如果反应开始时多增加1.00 mL浓硫酸，其余实验条件不变，测得1溴丁烷的产量是0.80 mL，产量减小可能的原因是浓硫酸能催化正
14、丁醇分子间脱水转化为丁醚或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1丁烯。答案：（1）a蛇形冷凝管的接触面积大，冷凝效果好停止加热，待冷凝管冷却到室温后，再先通冷凝水再重新加热（2）反应进行到20 min时1溴丁烷产量较大接近1.15 mL，再延长反应时间，对其产量变化不大，且浪费能源（3）A（4）烧杯、玻璃棒和分液漏斗除去1溴丁烷中的正丁醇（5）53.7%（6）浓硫酸能催化正丁醇分子间脱水转化为丁醚（或者浓硫酸能催化正丁醇分子内脱水发生消去反应转化为1丁烯）4解析：A在浓硫酸的作用下与HNO3发生取代反应，即B的结构简式为，根据C的分子式，BC少了一个甲基，多了一个羟基，根据D的结构
15、简式，推出C的结构简式为，C生成D发生酯化反应，根据E的分子式，以及I的结构简式，E的结构简式为，根据题中已知，EF：NO2NH2，F的结构简式为，推出G的结构简式为，对比G和H的结构简式，去掉一个OH，多了一个Cl，即H的结构简式为；（1）A中含有官能团为羧基和醚键，根据D和E的结构简式，DE的反应类型为取代反应；D中含有酚羟基，E中不含酚羟基，要用FeCl3溶液进行鉴别，溶液显紫色；（2）根据上述分析，CD的化学方程式为CH3OHH2O；（3）根据信息，含有苯环、酚羟基、酯基，有4种不同化学环境的氢，应是对称结构，A的分子式为C9H10O4，符合条件的结构简式有；（4）根据所给原料以及制备
16、物质，利用路线为CD，EF，FGH，合成路线见答案。答案：（1）羧基、醚键取代反应FeCl3（2）CH3OHH2O（3）2（4）5解析：（1）由盖斯定律可知，HH12H32810.3 kJmol1；初始压强为p，20 min时主、副反应都达到平衡状态，测得c5 molL1，则H2O的物质的量为5 mol，体系压强为p，相同条件下压强比等于物质的量比，则反应后总的物质的量为（412）12 mol；设主反应消耗CO2的物质的量为x，则消耗H2的物质的量为4x，生成CH4、H2O的物质的量分别为x、2x；则副反应生成H2O的物质的量为5 mol2x；则副反应生成CO的物质的量为5 mol2x，消耗C
17、O2、H2的物质的量分别为5 mol2x、5 mol2x；则反应后总的物质的量为：4 molx（5 mol2x）12 mol4 x（5 mol2x）x（5 mol2x）5 mol12 mol，解得x2 mol；则020 min内，v0.1 molL1min1，平衡时CH4选择性100%66.7%；（2）反应为放热反应，其它条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的转化率下降，结合图可知，图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为T3T2T1；其它条件相同时，增加氢气的量，会促进二氧化碳的转化，提高二氧化碳的转化率，则图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为m1m2m3。RlnkC，作为活化能为直线斜率的相反数，a的斜率为31，故31 kJmol1；当改变外界条件时，实验数据如图3中的曲线b所示，b的斜率的相反数减小，则反应的活化能减小，故实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂（或增大催化剂比表面积）。答案：（1）810.3 kJmol10.166.7%（2）T3T2T1m1m2m331使用更高效的催化剂（或增大催化剂比表面积）
