2020高考化学二轮复习非选择必考题标准练2含解析

2020高考化学二轮复习非选择必考题标准练2含解析

非选择必考题标准练(二)‎ 满分：58分 ‎1．(14分)高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂。下图是在实验室中制备KMnO4晶体的流程：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)操作②的目的是获得K2MnO4，同时还产生了KCl和H2O，试写出该步反应的化学方程式：KClO3＋3MnO2＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O↑，操作①和②均需在坩埚中进行，根据实验实际应选择c(填序号)。‎ a．瓷坩埚 b．氧化铝坩埚 c．铁坩埚 d．石英坩埚 ‎(2)操作④是使K2MnO4转化为KMnO4和MnO2，该转化过程中发生反应的离子方程式为3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－。‎ 若溶液碱性过强，则MnO又会转化为MnO，该转化过程中发生反应的离子方程式为4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O，因此需要通入某种气体调pH＝10～11，在实际操作中一般选择CO2而不是HCl，原因是Cl－具有还原性，可将K2MnO4和KMnO4还原。‎ ‎(3)操作⑤过滤时，选择图2所示装置而不用图1所示装置的原因是过滤速度快、效果好。‎ 9‎ ‎(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图所示)，电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为MnO－e－===MnO，溶液逐渐由绿色变为紫色。但若电解时间过长，溶液颜色又会转变成绿色，可能的原因是电解较长时间后，阳极产生的MnO在阴极被还原，溶液颜色由紫色转变为绿色(或阴极上氢离子放电生成氢气，同时产生大量的氢氧根离子，溶液碱性增强，MnO转化为MnO，溶液颜色由紫色转变为绿色)。‎ 解析：(1)由题意知，锰元素化合价升高，氯元素化合价降低，根据得失电子守恒、原子守恒可写出并配平化学方程式。瓷坩埚和石英坩埚中均含有SiO2，在加热条件下SiO2能与KOH反应，Al2O3在加热熔融时也可与KOH反应，故只能选用铁坩埚。(2)K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2，根据得失电子守恒和电荷守恒可写出离子方程式。在碱性条件下，MnO转化为MnO，锰元素化合价降低，则必有元素化合价升高，推测反应生成了O2。(3)抽滤可加快过滤速度。(4)右侧石墨连接电源正极，作阳极，发生氧化反应：MnO－e－===MnO。要注意题目中的信息：高锰酸钾溶液在强碱性条件下会转变成锰酸钾溶液，溶液颜色发生变化。‎ ‎2．(14分)(2019·咸阳二模)钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4)，还含有少量Si、As的化合物。由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：‎ 9‎ ‎　已知：①滤渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3、MnO2；②上述流程中，钨的化合价只有在最后一步发生改变；③常温下钨酸溶于水。‎ ‎(1)钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为＋6，请写出FeWO4在熔融条件下发生碱分解生成Fe2O3的化学方程式：4FeWO4＋O2＋8NaOH2Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O。‎ ‎(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH＝10后，溶液中的杂质阴离子含有SiO、HAsO、HAsO等，则“净化”过程中，加入H2O2时发生反应的离子方程式为HAsO＋H2O2===HAsO＋H2O，滤渣Ⅱ的主要成分是MgSiO3、MgHAsO4。‎ ‎(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度的升高而减小。如图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。则：‎ ‎①T1”或“<”)；T1 ℃时Ksp(CaWO4)＝1×10－10。‎ ‎②向钨酸钠溶液中加入石灰乳会得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为WO＋Ca(OH)2===CaWO4＋2OH－。‎ 解析：(1)由流程图和信息知，钨的化合价只有在最后一步发生改变，WO3中W的化合价为＋6，则钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为＋6，Fe的化合价为＋2，FeWO4‎ 9‎ 在熔融条件下发生碱分解反应，由流程图可知有空气中的氧气和NaOH参加反应，生成Fe2O3、Na2WO4，氧化剂为O2，配平方程式得4FeWO4＋8NaOH＋O22Fe2O3＋4Na2WO4＋4H2O。(2)加入H2O2时阴离子HAsO能被氧化为HAsO，离子方程式为HAsO＋H2O2===HAsO＋H2O；加入MgCl2生成沉淀，结合溶液中存在的阴离子，滤渣Ⅱ是MgSiO3、MgHAsO4。(3)①氢氧化钙和钨酸钙的溶解度均随温度升高而减小，Ksp值也随之减小，由图象可知，在阳离子浓度相同时T1 ℃的阴离子浓度大于T2 ℃的阴离子浓度，则T1 ℃对应的Ksp大于T2 ℃对应的Ksp，所以T1p2>p1。‎ ‎(5)在950 ℃，压强为p3时，反应经30 min达到平衡，则平均反应速率v(H2)＝0.002_5_mol·(L·min)－1。‎ 9‎ ‎(6)在p2＝6 MPa，温度为975 ℃时，请计算该反应的平衡常数Kc为0.022_mol·L－1(保留2位有效数字)。对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，pB＝p总×B的物质的量分数，则此条件下该反应的平衡常数Kp＝ MPa。‎ 解析：(1)根据盖斯定律，由反应①－反应②得CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－40 kJ·mol－1。(2)反应①为反应前后气体分子数不变的反应，容器容积不变，压强始终保持不变，根据压强不能判断反应是否达到平衡状态，A项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，且容器容积不变，则混合气体的密度始终保持不变，据此不能判断反应是否达到平衡状态，B项错误；化学平衡常数只受温度影响，由于温度不变，不能由此判断反应是否达到平衡状态，C项错误；生成1 mol H—O键，同时生成1 mol H—S键，说明反应达到平衡状态，D项正确。(3)设反应达到平衡时，转化的COS的物质的量为x mol，根据三段式法可确定，平衡时COS(g)、H2(g)、H2S(g)、CO(g)的物质的量分别为(2－x) mol、(1－x) mol、x mol、x mol，根据T1 ℃时有K正＝K逆得＝，解得x＝，则COS的平衡转化率为×100%＝33.3%。(4)该反应为气体分子数增大的反应，温度一定时，压强越小，H2S的平衡转化率越高，故压强p3>p2>p1。(5)根据题图2可看出在950 ℃，压强为p3时，H2S的平衡转化率为30%，即反应的H2S的物质的量为0.5 mol×30%＝0.15 mol，由于化学方程式中H2S和H2的化学计量数相同，则v(H2)＝v(H2S)＝＝0.002 5 mol·(L·min)－1。(6)根据题图2可知压强为p2、温度为975 ℃时，H2S的平衡转化率为40%，即分解的H2S为0.5 mol×40%＝0.2 mol，利用三段式法可求出平衡时H2S(g)、H2(g)、S2(g)的物质的量浓度分别为0.15 mol·L－1、0.10 mol·L－1和0.05 mol·L－1，则Kc＝ mol·L－1≈0.022 mol·L－1。平衡时H2S(g)、H2(g)、S2(g)的物质的量分别为0.3 mol、0.2 mol和0.1 mol，即对应的平衡分压分别为p2、p2、p2，则此时对应的Kp＝＝＝＝ MPa。‎ ‎4．(15分)香料G的一种合成工艺如图所示。‎ 9‎ 已知：ⅰ.A的分子式为C5H8O，其核磁共振氢谱显示有两组峰，其峰面积之比为1∶1。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)G中含氧官能团的名称为酯基，B生成C的反应类型为消去反应。‎ ‎(2)A的结构简式为。‎ ‎(3)写出D→E的化学方程式：＋NaOHNaBr＋。‎ ‎(4)有学生建议，将M→N的转化用KMnO4(H＋)代替O2，老师认为不合理，原因是KMnO4(H＋)在氧化醛基的同时，还可以氧化碳碳双键。‎ 9‎ ‎①能发生银镜反应 ‎②能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 ‎③苯环上有2个取代基 ‎(6)以2丙醇和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇)，请设计合成路线(其他无机原料任选)。‎ 请用以下方式表示：‎ 9‎ 9‎ 9‎