（江苏专用）2020高考化学二轮复习 第三板块 考前巧训特训 第二类 非选择题专练 “5＋1”增分练（六）

“51”增分练(六)16(12分)(2019天一中学诊断测试)三盐基硫酸铅(3PbOPbSO4H2O，相对分子质量为990)简称三盐，白色或微黄色粉末，稍带甜味、有毒。200 以上开始失去结晶水，不溶于水及有机溶剂。可用作制备聚氯乙烯的热稳定剂。以铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如图所示：已知：Ksp(PbSO4)1.82108，Ksp(PbCO3)1.461013。请回答下列问题：(1)步骤转化的目的是_，滤液1中的溶质为Na2CO3和_(填化学式)，当沉淀转化达平衡时，滤液1中c(SO)与c(CO)的比值为_(结果保留2位小数)；(2)步骤酸溶时，为提高酸溶速率，可采取的措施有_(任写两条)，其中铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO的离子方程式为_；(3)滤液2中可循环利用的溶质为_(填化学式)；(4)步骤合成三盐的化学方程式为_；(5)简述步骤洗涤沉淀的方法：_。解析：以铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐，由流程分析，结合已知信息可知，向铅泥中加入Na2CO3溶液，可以将PbSO4转化成PbCO3，发生反应：Na2CO3(aq)PbSO4(s)=Na2SO4(aq)PbCO3(s)，所以滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3，Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下发生反应：3Pb8HNO3=3Pb(NO3)22NO4H2O、PbCO32HNO3=Pb(NO3)2CO2H2O、PbO2HNO3=Pb(NO3)2H2O，向Pb(NO3)2中加入稀H2SO4，生成PbSO4和硝酸，故滤液2为HNO3，可循环利用，向硫酸铅中加入氢氧化钠生成三盐和硫酸钠，发生反应：4PbSO46NaOH3PbOPbSO4H2O3Na2SO42H2O，滤液3主要是硫酸钠，洗涤沉淀干燥得到三盐，据此解答。(1)由Ksp(PbCO3)Ksp(PbSO4)可知，向铅泥中加Na2CO3溶液可将PbSO4转化成PbCO3，滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3；当沉淀转化达平衡时，滤液1中c(SO)与c(CO)的比值为1.25105。(2)酸溶时，为提高酸溶速率，可采取的措施有适当升温、适当增大硝酸浓度、减小沉淀粒径等；铅与硝酸反应生成Pb(NO3)2和NO，离子方程式为3Pb8H2NO=3Pb22NO4H2O。(3)滤液2中可循环利用的溶质为HNO3。(4)步骤合成三盐的化学方程式为4PbSO46NaOH3PbOPbSO4H2O3Na2SO42H2O。(5)洗涤沉淀的方法：用玻璃棒引流，向过滤器中加蒸馏水直至浸没沉淀，待水自然流下后，重复23次。答案：(1)将PbSO4转化为PbCO3，提高铅的利用率Na2SO41.25105(2)适当升温(或适当增大硝酸浓度、减小颗粒直径等合理答案)3Pb8H2NO=3Pb22NO4H2O(3)HNO3(4)4PbSO46NaOH3PbOPbSO4H2O3Na2SO42H2O(5)用玻璃棒引流，向过滤器中加蒸馏水直至浸没沉淀，待水自然流下后，重复23次17(15分)(2019南通七市三模)化合物F(盐酸地拉普利)是一种治疗高血压的药物，其合成路线流程图如下：(1)D中的官能团有酰胺键、_(写名称)。(2)EF的反应类型为_。(3)B的分子式为C15H21O2N，写出B的结构简式：_。(4)A的一种同分异构体M同时满足下列条件，写出M的结构简式：_。M是一种芳香族化合物，能与NaOH溶液发生反应；M分子中有4种不同化学环境的氢原子。(5)已知：RXRCNRCH2NH2。写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。解析：(1)D中的官能团有酰胺键、氨基、酯基；(2)比较E、F结构，从EF变化中可知，E中酯基转化为羧基，则该反应的反应类型为取代反应；(3)由题中的变化可知，B中NH转化为酰胺键，结合B的分子式为C15H21O2N，则B的结构简式为；(4)A()的一种同分异构体M同时满足M是一种芳香族化合物，说明含有苯环，由于只有1个O 原子，且能与NaOH溶液发生反应则含有酚羟基；M分子中有4种不同化学环境的氢原子，说明结构高度对称。由其不饱和度可知应含有碳碳三键，则M的结构简式(5)以为原料制备的合成路线流程图如下：答案：(1)氨基、酯基(2)取代反应(3)(5)18(12分)(2019南京三模)草酸(二元弱酸，分子式为H2C2O4)遍布于自然界，几乎所有的植物都含有草酸钙(CaC2O4)。(1)葡萄糖(C6H12O6)与HNO3反应可生成草酸和NO，其化学方程式为_。(2)相当一部分肾结石的主要成分是CaC2O4。若某人每天排尿量为1.4 L，含0.10 g Ca2。当尿液中c(C2O)_molL1时，易形成CaC2O4沉淀。已知Ksp(CaC2O4)2.3109(3)测定某草酸晶体(H2C2O4xH2O)组成的实验如下：步骤1：准确称取0.550 8 g邻苯二甲酸氢钾(结构简式为)于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为22.50 mL。步骤2：准确称取0.151 2 g草酸晶体于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，以酚酞作指示剂，用步骤1中所用NaOH溶液滴定至终点(H2C2O42NaOH=Na2C2O42H2O)，消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL。“步骤1”的目的是_。计算x的值(写出计算过程)。解析：(1)HNO3将葡萄糖(C6H12O6)氧化为草酸，C元素从0价升高到2价，N元素从5价降低到2价，则根据化合价升降总数相等、原子守恒可知，化学方程式为C6H12O66HNO3=3H2C2O46H2O6NO；(2)c(Ca2)0.001 79 mol/L，又Ksp(CaC2O4)2.3109c(Ca2)c(C2O)，因此当形成沉淀时，溶液中c(C2O)1.3106(mol/L)；(3)“步骤1”中用邻苯二甲酸氢钾滴定氢氧化钠，两者按物质的量为11反应，可测定NaOH溶液的准确浓度；0.550 8 g邻苯二甲酸氢钾的物质的量n(KHC8H4O4)2.700103 moln(NaOH)，测定NaOH溶液的准确浓度c(NaOH)0.120 0 molL1，又草酸与氢氧化钠反应，根据H2C2O42NaOH=Na2C2O42H2O可知，n(H2C2O4xH2O)n(NaOH)0.120 0 molL120.00 mL103 LmL11.200103 mol，M(H2C2O4xH2O)126.0 gmol1，由9018x126，解得x2。答案：(1)C6H12O66HNO3=3H2C2O46H2O6NO(2)1.3106(3)测定NaOH 溶液的准确浓度n(NaOH)n(KHC8H4O4)2.700103 molc(NaOH)0.120 0 molL1n(H2C2O4xH2O)n(NaOH)0.120 0 molL120.00 mL103 LmL11.200103 molM(H2C2O4xH2O)126.0 gmol1由9018x126，解得x2。19(15分)(2019苏锡常镇二模)以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸CH3CH(OH)COOH为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁CH3CH(OH)COO2Fe。其主要实验流程如下：(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_。(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是_。(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤，检验洗涤已完全的方法是_。(4)实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。实验前通入N2的目的是_。某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数，结果测得产品的质量分数总是大于100%，其原因可能是_。(5)已知：CuCl为白色晶体，难溶于水和乙醇，在空气中易氧化；可与NaCl溶液反应，生成易溶于水的NaCuCl2。NaCuCl2可水解生成CuCl，温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为：将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中，_。(实验中须使用的试剂有：饱和NaCl溶液，0.1 molL1 H2SO4、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：真空干燥箱)。解析：由实验流程可知，向黄铜矿(CuFeS2)中加入FeCl3溶液发生氧化还原反应生成FeCl2、CuCl固体和硫单质，经过滤得到固体为CuCl和S，进一步分离可得CuCl；溶液1中含有FeCl2和FeCl3，加入过量的铁粉除去溶液中的Fe3得到溶液2为纯度较高的FeCl2溶液，向溶液2中加入碳酸钠溶液生成FeCO3沉淀，过滤后加乳酸得到乳酸亚铁CH3CH(OH)COO2Fe。亚铁离子容易被氧气氧化，制备过程中应在无氧环境中进行，实验前通入N2排尽装置中的空气，装置中FeCO3和乳酸发生反应制备乳酸亚铁CH3CH(OH)COO2Fe。(1)由上述分析可知，FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为CuFeS23Fe3Cl=4Fe2CuCl2S；(2)溶液1中含有FeCl3，向溶液1中加入过量铁粉的目的是除去溶液中的Fe3，提高产品的纯度；(3)FeCO3固体会吸附溶液中的Cl，所以检验洗涤已完全应检验是否含有Cl，方法为：取最后一次洗涤后的滤液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，则洗涤完全；(4)亚铁离子容易被氧气氧化，实验前通入N2的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2被氧化；乳酸根中含有羟基，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾增多，计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%；(5)根据题给信息，将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中，CuCl与NaCl溶液反应，生成易溶于水的NaCuCl2，过滤后除去S；将NaCuCl2水解生成CuCl，根据温度、pH对CuCl产率的影响曲线，应选择温度60 左右，控制溶液的pH为2.02.5左右，具体的操作为：过滤，控制温度60 左右，向滤液中滴加0.1 molL1 H2SO4，控制溶液的pH为2.02.5左右，搅拌、趁热过滤。用乙醇洗净所得固体，置于真空干燥箱中干燥，最后用乙醇洗净所得固体，置于真空干燥箱中干燥。答案：(1)CuFeS23Fe3Cl=4Fe2CuCl2S(2)除去溶液中的Fe3，提高产品的纯度(3)取最后一次洗涤后的滤液，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，则洗涤完全(4)排尽装置中的空气，防止Fe2被氧化 KMnO4具有强氧化性，可将Fe2和乳酸根离子中的羟基一同氧化(5)过滤，控制温度60 左右，向滤液中滴加0.1 molL1 H2SO4，控制溶液的pH为2.02.5左右，搅拌、趁热过滤。用乙醇洗净所得固体，置于真空干燥箱中干燥20(14分)(2019金中、海中、南外四模)CO2的回收利用对减少温室气体排放、改善人类生存环境具有重要意义。(1)利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式为CH4(g)=C(s)2H2(g)H175.0 kJmol1CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g) H241.0 kJmol1CO(g)H2(g)=C(s)H2O(g) H3131.0 kJmol1则：反应CO2(g)CH4(g)=2CO(g)2H2(g)的H_。(2)文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图所示(仅改变镍粉用量，其他条件不变)：研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，即：CO2HCOOHCH4写出产生H2的化学方程式：_。由图可知，相同条件下反应的速率_(选填“”“”或“”)反应的速率。由图可知，当镍粉用量从1 mmol增加到10 mmol时，甲烷产量升高而甲酸产量降低，原因是_。(3)某文献报道：在300 、30 MPa，以Fe、CoCl2作催化剂，CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。假定在一实验容器中充入一定量的标准状况下的448 L CO2和y molH2，加入催化剂，若CO2和H2转化率均为100%，有机产物只有丁烷和戊烷，n(丁烷)/n(戊烷)x，则y_(用x表示)。(4)最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，则石墨烯电极区发生的反应方程式为_，阴极区的电极反应式为_。解析：(1)目标反应可由方程式的叠加得到：，所以由盖斯定律可求算出该反应的反应热HH1H2H3(75.0 kJ/mol)(41.0 kJ/mol)(131.0 kJ/mol)247 kJ/mol。(2)铁粉与水蒸气在高温下可生成H2和Fe3O4。由图像可知相同条件下甲酸的变化幅度小于甲烷，即相同条件下反应的速率慢。镍粉用量增大时相同时间内甲烷产量增加、甲酸产量减小，即甲酸生成速率小于甲烷生成速率，所以两反应速率均增加，但反应速率增加较慢。(3)设生成a mol戊烷，则生成ax mol丁烷，由碳元素质量守恒可知5a4ax20，由质量守恒可知除生成戊烷、丁烷外还生成H2O，所以由氢元素质量守恒可知6a5ax202y，解得y。(4)由图像可知反应发生的是EDTAFe2失去电子转化为EDTAFe3的反应：EDTAFe2e=EDTAFe3；阴极区发生的是CO2在酸性条件下得到电子生成CO的还原反应：CO22H2e=COH2O。答案：(1)247 kJmol1(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2反应、的速率均增加，且反应的速率增加得快(3)(4)EDTAFe2e=EDTAFe3CO22H2e=COH2O21(12分)(2019南京二模)苯甲酸甲酯在NaBH4、ZnCl2等作用下可转化为醇，其中NaBH4转化为H3BO3：(1)Zn2基态核外电子排布式为_。(2)苯甲醇()中碳原子的杂化轨道类型为_。(3)1 mol苯甲酸甲酯()分子中含有的键为_mol。(4)与BH互为等电子体的阳离子为_(填化学式)，BH离子的空间构型为(用文字描述)_。(5)硼酸是一种层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)。1 mol H3BO3晶体中有_mol氢键。解析：(1)Zn位于周期表第四周期B族，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2，Zn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；(2)苯环上C原子形成3个键，杂化轨道数目为3，CH2中C原子形成4个键，杂化轨道数目为4，分别采取sp2、sp3杂化；(3)苯甲酸甲酯分子中8个CH键、7个CC键、2个CO键、1个C=O键，1个分子含有18个键，1 mol苯甲酸甲酯分子中含有键为18 mol；(4)与BH互为等电子体的阳离子可以用N原子、1个单位正电荷替换B原子，与BH互为等电子体的一种阳离子是NH，BH离子中B原子价层电子对是4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体；(5)每个H3BO3分子形成6个氢键，每个氢键为2个H3BO3分子共用，1 mol H3BO3的晶体中氢键为3 mol。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10(2)sp2、sp3(3)18(4)NH正四面体(5)310