2019届二轮复习大题规范标准练(一)作业（全国通用） 11页

大题规范标准练(一) (分值：43 分，建议用时：35 分钟) 非选择题：共 43 分。每个试题考生都必须作答。 26．(14 分)实验室用无水乙酸钠和碱石灰混合制甲烷。为了探究甲烷的化学 性质及测定甲烷的组成，进行以下实验，装置 B 中的试剂为溴水或酸性 KMnO4 溶液，一段时间后，无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊，装置如图所示(部分 夹持仪器已略去)： A B C D F G H (1)装置 A 中发生反应 CH3COONa＋NaOH――→CaO △ CH4＋X(已配平)，则 X 是 ______(写化学式)；装置 H 中发生反应的离子方程式为____________________。 (2)根据甲烷与乙烯结构的不同，选择下列试剂探究甲烷的性质： ①若装置 B 中的试剂为溴水，则实验过程中溶液颜色无明显变化，说明甲 烷____________________________________________________________； ②若装置 B 中的试剂为酸性 KMnO4 溶液，则实验过程中溶液颜色无明显变 化，说明甲烷_________________________________________________。 (3)装置 C 所盛放的试剂是_________________________________________。 (4)实验测得消耗 1.6 g CH4 转移 0.8 mol 电子，且装置 D 中黑色粉末变红， 则装置 D 中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为________________________。 (5)实验开始前，先在装置 G 的大试管上套上黑色纸套，反应结束后，取下 黑色纸套，使收集满气体的试管置于光亮处引发反应，缓慢反应一段时间，观察 到的现象有①试管中有少量的白雾；②导管内液面上升；③________________； ④________________。 (6)引发(5)中反应时应注意的事项是_________________________________ ____________________________________________________________。 【解析】 (1)根据原子守恒配平方程式，所以 X 为碳酸钠，化学式为 Na2CO3； 浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气，其离子方程式为 2MnO－ 4 ＋16H＋ ＋10Cl－===5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)乙烯的典型化学性质就是能发生加成反应 和氧化反应，根据甲烷与乙烯结构的不同，通过对比，可以推测甲烷的化学性质。 ①若装置 B 中的试剂为溴水，溶液颜色无明显的变化，说明甲烷不能与溴发生 加成反应或常温下甲烷与溴水不反应；②若装置 B 中的试剂为酸性 KMnO4 溶液， 溶液颜色无明显变化，说明甲烷难被酸性 KMnO4 溶液氧化。(3)测定甲烷的组成， 生成的甲烷通过灼热的氧化铜生成水和二氧化碳，故在反应前应先用浓硫酸吸收 甲烷中可能含有的水蒸气，然后让干燥的甲烷与灼热的氧化铜反应，用无水硫酸 铜检验生成的水，用澄清石灰水检验生成的二氧化碳。装置 C 所盛放的试剂是 浓硫酸。(4)实验测得消耗 0.1 mol CH4 转移 0.8 mol 电子，则甲烷转变成 CO2， 且装置 D 中黑色 CuO 变成 Cu，然后根据化合价升降法配平方程式。(5)装置 G 中盛有饱和食盐水，减少氯气的溶解，使甲烷和氯气混合均匀，光照时氯气和甲 烷发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，生成 的氯化氢溶于水，溶液的酸性明显增强。观察到的现象有试管中有少量的白雾； 导管内液面上升；黄绿色的气体颜色变浅；试管内壁有油状液滴出现。(6)为避 免装置 G 中气体发生爆炸，用光引发反应时，应注意的问题是不能让日光或灯 光直射反应体系。 【答案】 (1)Na2CO3(2 分) 2MnO－ 4 ＋16H＋＋10Cl－===5Cl2↑＋2Mn2＋＋ 8H2O(2 分) (2)①不能与溴发生加成反应(1 分，或常温下甲烷与溴水不反应，其他合理 答案也给分) ②难被酸性 KMnO4 氧化(1 分，其他合理答案也给分) (3)浓硫酸(2 分) (4)CH4＋4CuO=====高温 4Cu＋CO2＋2H2O(2 分) (5)黄绿色的气体颜色变浅(1 分) 试管内壁有油状液滴出现(1 分) (6)不能让日光或灯光直射反应体系(2 分) 27．(14 分)(1)汽车尾气的主要污染物为 NO，用 H2 催化还原 NO 可以达到 消除污染的目的。 已知：2NO(g) N2(g)＋O2(g) ΔH＝－180.5 kJ·mol－1 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1 则 H2(g) 与 NO(g) 反 应 生 成 N2(g) 和 H2O(l) 的 热 化 学 方 程 式 是 ____________________________________________________________。 (2)消除汽车尾气的过程中，反应 2NO(g) N2(g)＋O2(g)起决定作用，某研 究小组模拟研究如下：向 1 L 恒容密闭容器中充入 a mol NO，其浓度与反应温 度和时间的关系如图所示。 ①T2 时，在 0～t1 时间段内，v(O2)＝________mol·L－1·min－1；反应 N2(g)＋ O2(g) 2NO(g)平衡常数 K＝________(用相关字母表示)。 ②该反应进行到 M 点放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”) 进行到 W 点放出的热量；M 点时再加入一定量的 NO，平衡后 NO 的转化率 ________(填“变大”“变小”或“不变”)。 ③ 反 应 开 始 至 达 到 平 衡 的 过 程 中 ， 容 器 中 下 列 各 项 发 生 变 化 的 是 ________(填序号)。 a．混合气体的密度 b．混合气体的压强 c．逆反应速率 d．单位时间内，N2 和 NO 的消耗量之比 e．气体的平均相对分子质量 (3)工业上用氨水吸收废气中的 SO2。已知 NH3·H2O 的电离平衡常数 Kb＝1.8 ×10－5；H2SO3 的电离平衡常数 Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝1.3×10－8。在通入废气的 过程中： ①当恰好生成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为__________________。 ②当恰好生成酸式盐时，加入少量 NaOH 溶液，反应的离子方程式为 ____________________________________________________________。 【解析】 (2)①根据图像，T2 时，在 0～t1 时间段内，v(NO)＝a－b t1 mol·L－1·min －1，v(O2)＝a－b 2t1 mol·L－1·min－1； 2NO(g) N2(g)＋O2(g) 起始/(mol·L－1) a 0 0 反应/(mol·L－1) a－m a－m 2 a－m 2 平衡/(mol·L－1) m a－m 2 a－m 2 平衡常数 K′＝ a－m 2 ×a－m 2 m2 ＝a－m2 4m2 ，则 N2(g)＋O2(g) 2NO(g)平衡常 数 K＝ 1 K′＝ 4m2 a－m2 。②由于 2NO(g) N2(g)＋O2(g) ΔH＝－180.5 kJ·mol－1， 反应放热，放出的热量与反应消耗的一氧化氮的物质的量成正比，W 点 c(NO) 浓度小，反应消耗的一氧化氮多，因此进行到 M 点放出的热量小于进行到 W 点 放出的热量；M 点时再加入一定量 NO，相当于增大压强，增大压强，平衡不移 动，平衡后 NO 的转化率不变。③反应开始至达到平衡的过程中，容器的体积不 变，气体的质量不变，混合气体的密度不变，a 项不符合题意；该反应是一个反 应前后气体分子数不变的反应，反应前后混合气体的压强不变，b 项不符合题意； 开始时逆反应速率为 0，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率 逐渐增大，c 项符合题意；在平衡之前，正反应速率大于逆反应速率，N2 的消耗 量小于 NO 的消耗量的1 2 ，d 项符合题意；气体的物质的量不变，气体的质量不 变，气体的平均相对分子质量不变，e 项不符合题意。(3)①正盐为亚硫酸铵，在 亚硫酸铵溶液中，由于 Kb(NH3·H2O)＞Ka2(H2SO3)，故亚硫酸根离子水解程度大 于铵根离子，因此 c(NH＋ 4 )＞c(SO2－ 3 )、c(OH－)＞c(H＋)，由亚硫酸根离子的两步水 解可知 c(OH － )＞c(HSO － 3 )，碱性溶液 c(H ＋ )最小，故 c(NH ＋ 4 )>c(SO2－ 3 )>c(OH －)>c(HSO－ 3 )>c(H＋)。②亚硫酸氢铵中加入少量 NaOH 溶液，反应生成亚硫酸钠、 亚硫酸铵和水，反应的离子方程式为 HSO－ 3 ＋OH－===H2O＋SO2－ 3 。 【答案】 (1)2H2(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－752.1 kJ·mol－1(2 分) (2)①a－b 2t1 (2 分) 4m2 a－m2(2 分) ②小于(1 分) 不变(1 分) ③cd(1 分) (3)①c(NH＋ 4 )＞c(SO2－ 3 )＞c(OH－)＞c(HSO－ 3 )＞c(H＋)(3 分) ②HSO－ 3 ＋OH－===H2O＋SO2－ 3 (2 分) 28．(15 分)锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。LiFePO4 可极大 地改善电池体系的安全性能，且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点， 是锂离子电池正极材料的理想选择。生产 LiFePO4 的一种工艺流程如图： 已知：Ksp(FePO4·xH2O)＝1.0×10－15，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。 (1)在合成磷酸铁时，步骤Ⅰ中 pH 的控制是关键。如果 pH<1.9，Fe3＋沉淀不 完全，影响产量；如果 pH＞3.0，则可能存在的问题是___________________。 (2)步骤Ⅱ中，洗涤是为了除去 FePO4·xH2O 表面附着的________等离子。 (3)取 3 组 FePO4·xH2O 样品，经过高温充分煅烧测其结晶水含量，实验数据 如下表： 实验序号 1 2 3 固体失重质量分数 19.9% 20.1% 20.0% 固 体 失 重 质 量 分 数 ＝ 样品起始质量－剩余固体质量 样品起始质量 × 100% ， 则 x ＝ ________(精确至 0.1)。 (4)步骤Ⅲ中研磨的作用是____________________________________ ____________________________________________________________。 (5)在步骤Ⅳ中生成了 LiFePO4、CO2 和 H2O，则氧化剂与还原剂的物质的量 之比为________。 (6)H3PO4 是三元酸，如图是常温下溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随 pH 变化示意图。则 PO 3－ 4 第一步水解的水解常数 K1 的表达式为________，K1 的数 值最接近________(填字母)。 A．10－12.4 B．10－1.6 C．10－7.2 D．10－4.2 【解析】 (1)由于 Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，由合成磷酸铁时，pH＜1.9， Fe3＋沉淀不完全；pH＞3.0，易生成 Fe(OH)3 沉淀，影响磷酸铁的纯度。 (2)步骤Ⅰ在反应釜中进行，加入 H3PO4、Fe(NO3)3 溶液，并用氨水调 pH＝ 2.0～3.0，控制反应物的量，反应生成磷酸铁后，溶液中的溶质主要是 NH4NO3， 故洗涤是为了除去 FePO4·xH2O 表面吸附的 NH＋ 4 、NO－ 3 、H＋等离子。 (3)由表中实验数据可知，FePO4·xH2O 样品固体失重质量分数的平均值为 20.0%，取 m g 固体样品进行计算：n(FePO4)＝m g×80.0% 151 g·mol－1 ，n(H2O)＝m g×20.0% 18 g·mol－1 ， 则有 x＝ nH2O nFePO4 ＝ m g×20.0% 18 g·mol－1 m g×80.0% 151 g·mol－1 ≈2.1。 (4)步骤Ⅲ是在 FePO4·xH2O 中加入葡萄糖和 Li2CO3 研磨、干燥，作用是使 反应物混合均匀，增大反应速率，提高反应产率。(5)步骤Ⅳ是在 Ar 气保护下 600 ℃煅烧，生成了 LiFePO4、CO2 和 H2O，其中 Fe 元素由＋3 价降低到＋2 价，葡 萄糖则被氧化生成 CO2 和 H2O，则氧化剂为 FePO4·xH2O，还原剂为葡萄糖 (C6H12O6)，根据得失电子守恒可得：n(FePO4·xH2O)×(3－2)＝n(C6H12O6)×(4－0) ×6，则有 n(FePO4·xH2O)∶n(C6H12O6)＝24∶1。 (6)PO 3－ 4 第一步水解的反应式为 PO3－ 4 ＋H2O HPO2－ 4 ＋OH－，故水解常数 表达式为 K1＝cHPO2－ 4 ·cOH－ cPO3－ 4  。由图可知，当 pH＝12.4 时，溶液中 PO3－ 4 、HPO2－ 4 的物质的量分数均为 0.5，此时 c(PO3－ 4 )＝c(HPO2－ 4 )，故常温下水解常数 K1＝ cHPO2－ 4 ·cOH－ cPO3－ 4  ＝c(OH－)＝1012.4－14＝10－1.6。 【答案】 (1)生成 Fe(OH)3 杂质，影响磷酸铁的纯度(2 分) (2)NO－ 3 、NH＋ 4 、H＋(只要写出 NO－ 3 、NH ＋ 4 即可)(2 分) (3)2.1(3 分) (4)使反应物混合均匀，增大反应速率，提高反应产率(答案合理即可)(2 分) (5)24∶1(2 分) (6)cHPO2－ 4 ·cOH－ cPO3－ 4  (2 分) B(2 分) 选考题：共 15 分。请考生从 2 道题中任选一题作答。如果多做，则按所做 的第一题计分。 35．[化学—选修 3：物质结构与性质](15 分) 核安全与放射性污染防治已引起广泛关注。在爆炸的核电站周围含有放射性 物质碘131 和铯137。碘131 一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺肿大等疾病。 (1)与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素 X、Y、Z 的第一电离 能如下表： 元素代号 X Y Z 第一电离能(kJ·mol－1) 520 496 419 基态 Z 原子的核外电子排布式为________。X、Y、Z 三种元素形成的单质 熔 点 由 高 到 低 的 顺 序 为 ________( 用 元 素 符 号 表 示 ) ， 其 原 因 为 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)F 与 I 同主族，BeF2 是由三个原子构成的共价化合物分子，分子中中心原 子 Be 的杂化类型为________，BeF2 分子的空间构型是________。 图甲 (3)Cl 与 I 同主族，Cl 具有很强的活泼性，可以形成很多含氯化合物，其中 含氧酸 HClO、HClO2、HClO3、HClO4 的酸性由强到弱的顺序为________。 (4)131I2 晶体的晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有________个 131I2 分子，该 晶体属于________(填晶体类型)晶体。 (5)KI 的晶胞结构如图乙所示，每个 K＋的配位数为________。KI 晶体的密 度为ρ g·cm－3，K 和 I 的摩尔质量分别为 MK g·mol－1 和 MI g·mol－1，原子半径分 别为 rK cm 和 r1 cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则 KI 晶胞中的空间利用率为 ________。 图乙 【解析】 (1)铯为第六周期第ⅠA 族元素，则 X、Y、Z 均为第ⅠA 族元素， 而第ⅠA 族前四周期元素分别为 H、Li、Na、K，再由 X 与 Y、Y 与 Z 的第一电 离能相差不大可知，这三种元素中不可能含有 H，根据同主族元素从上到下第一 电离能逐渐减小，可知 X、Y、Z 分别为 Li、Na、K。根据构造原理可知基态 K 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p64s1。根据元素周期律可知，熔点：Li＞ Na＞K。(2)BeF2 分子内中心原子为 Be，其价电子数为 2，F 提供 2 个电子，Be 原子的价层电子对数为 2，Be 原子采取 sp 杂化，BeF2 分子的空间构型为直线形。 (3)氯元素构成的多种含氧酸中，氯元素的化合价越高，其对应酸的酸性越强， 即酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO。(4)由晶胞图可知，131I2 在晶胞的 8 个 顶点和 6 个面上，由均摊法可知一个晶胞中含有 8×1 8 ＋6×1 2 ＝4 个 131I2 分子，该 晶体属于分子晶体。(5)KI 晶胞与 NaCl 晶胞结构相似，每个 K＋紧邻 6 个 I－，即 每个 K＋的配位数为 6。由均摊法可知该晶胞中含 K＋数目和 I－数目均为 4。晶胞 中原子所占的体积 V1＝(4 3πr3K×4＋4 3πr3I ×4)cm3，晶胞的体积 V2＝4MK＋MI ρNA cm3， 则 KI 晶胞中的空间利用率为V1 V2 ×100%＝4πr3K＋r3I ρNA 3MK＋MI ×100%。 【答案】 (1)1s22s22p63s23p64s1(1 分) Li＞Na＞K(1 分) 锂、钠、钾为金 属晶体，它们的价电子数相等，金属离子所带的电荷数相同，离子半径依次增大， 金属键依次减弱，故熔点依次降低(2 分) (2)sp(1 分) 直线形(1 分) (3)HClO4 ＞ HClO3 ＞ HClO2 ＞ HClO(2 分 ) (4)4(1 分 ) 分 子 (1 分 ) (5)6(2 分 ) 4πr3K＋r3I ρNA 3MK＋MI ×100%(3 分) 36．[化学—选修 5：有机化学基础](15 分) 芳香族化合物 A(C9H12O)常用于药物及香料的合成，A 有如下转化关系： 已知以下信息： ①A 是芳香族化合物且苯环侧链上有两种处于不同环境下的氢原子； ② ③RCOCH3＋R′CHO―――――→一定条件 RCOCH===CHR′＋H2O 回答下列问题： (1)A 生成 B 的反应类型为________，由 D 生成 E 的反应条件为________。 (2)H 的官能团名称为________。 (3)I 的结构简式为________。 (4)由 E 生成 F 的反应方程式为________________________________ ____________________________________________________________。 (5)F 有多种同分异构体，写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式为 ________。 ①能发生水解反应和银镜反应；②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲 基；③具有 5 个核磁共振氢谱峰。 (6)糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体，请参考上述合成路 线，设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛( )为原料制备糠叉丙酮的合成 路线(无机试剂任选，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。 【解析】 (1)根据 A 是芳香族化合物且苯环侧链上有两种类型氢原子，可 推知 A 的结构简式为 。由 B 转化为 C、B 转化为 D 的反应，可知 B 为 ，A 生成 B 的反应为消去反应。根据图示转化关系，D 为 ，E 为 ，F 为 。由 D 生 成 E 的 反 应 为 水 解 反 应 ， 反 应 条 件 为 NaOH 水 溶 液 、 加 热 。 (2)H 为 ，所含官能团名称为羟基、羧基。(3)H 中羟基和羧基之间发生 缩聚反应，得到高分子 I 的结构简式为 。(4)由 E 生成 F，为 的 氧 化 反 应 ， 生 成 和 H2O 。 (5)F 为 ，根据①能发生水解反应和银镜反应，则含有甲酸酯基；结合② ③，可推知该同分异构体的结构简式为 。(6) 运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。 【答案】 (1)消去反应(2 分) NaOH 水溶液、加热(2 分) (2)羟基、羧基(2 分)