2020届一轮复习人教版 非选择题增分练 作业

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2020届一轮复习人教版 非选择题增分练 作业

‎ 非选择题增分练 ‎26.硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物,用途广泛。‎ ‎(1)H3BO3为一元弱酸,可由硼砂(Na2B4O7·10H2O)与盐酸加热反应制得。该反应的化学方程式为_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 常温下0.1 mol·L-1的H3BO3溶液pH约为5.0,则H3BO3的电离常数Ka约为________。‎ ‎(2)在恒容密闭容器中发生储氢反应:BPO4(s)+4Na(s)+2H2(g)Na3PO4(s)+NaBH4(s) ΔH<0‎ 图(a)为NaBH4产率与反应温度的关系曲线:‎ ‎①反应达到平衡时,下列有关叙述正确的是________。(填字母)‎ A.生成1 mol NaBH4只需1 mol BPO4、4 mol Na和2 mol H2‎ B.若向容器内通入少量H2,则v(放氢)<v(吸氢)‎ C.升高温度,放氢速率加快,重新达到平衡时容器压强增大 D.降低温度,该反应的平衡常数减小 ‎②NaBH4的产率在603 K之前随温度升高而增大的原因是________________________。‎ ‎(3)NaBH4可水解放出氢气,反应方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。‎ ‎①t1/2为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间,单位为分钟)。lg t1/2随pH和温度的变化如图(b)所示,在酸性条件下,NaBH4不能稳定存在,原因是________(用离子方程式表示);T1________(填“>”或“<”)T2。‎ ‎②用H2制备H2O2的一种工艺简单、能耗低的方法,反应原理如图(c)所示。总反应的化学方程式为____________________________________________________。‎ 解析:(1)H3BO3、Na2B4O7·10H2O中B元素的化合价均为+3,Na2B4O7·10H2O与盐酸在加热条件下发生的反应为复分解反应,生成硼酸和NaCl,化学方程式为Na2B4O7·10H2O+2HCl4H3BO3+2NaCl+5H2O。H3BO3溶液呈酸性,发生电离:H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,溶液的pH=5.0,则c(H+)=10-5mol·L-1,其电离常数Ka=≈≈1.0×10-9。(2)①该反应为可逆反应,1 mol BPO4、4 mol Na和2 mol H2不能完全转化生成1 mol NaBH4,A项错误;若向容器内通入少量H2,平衡向正反应方向移动,v(放氢)<v ‎(吸氢),B项正确;升高温度,吸氢、放氢速率均加快,平衡向逆反应方向移动,气体分子数增多,容器压强增大,C项正确;降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,D项错误。②NaBH4的产率在603 K之前随温度升高而增大,是因为反应没有达到平衡状态,温度升高,反应速率加快。(3)①分析NaBH4的水解反应可知,BH中H为-1价,H2O中H为+1价,两者能发生氧化还原反应。在酸性条件下,NaBH4不能稳定存在,其原理是BH与H+发生氧化还原反应:BH+H++3H2O===H3BO3+4H2↑。t1/2越大,则lg t1/2也越大。根据图示,pH相同时,T1对应的t1/2大,反应速率慢,故T1<T2。②根据图示,用H2制备H2O2,Pd、[PdCl2O2]2-为中间产物,[PdCl4]2-为催化剂,故总反应的化学方程式为H2+O2H2O2。‎ 答案:(1)Na2B4O7·10H2O+2HCl4H3BO3+2NaCl+5H2O 1.0×10-9‎ ‎(2)①BC ②反应未达到平衡状态,温度升高,反应速率加快 ‎(3)①BH+H++3H2O===H3BO3+4H2↑ < ②H2+O2H2O2‎ ‎27.碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料,可用废镍催化剂(主要含Ni、Al,还含少量Cr、FeS等)来制备,其工艺流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)“浸泡除铝”时,发生反应的离子方程式为____________________________‎ ‎____________________。‎ ‎(2)“溶解”时放出的气体为________(填化学式)。‎ ‎(3)已知金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:‎ 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH Ni2+‎ ‎6.2‎ ‎8.6‎ Fe2+‎ ‎7.6‎ ‎9.1‎ Fe3+‎ ‎2.3‎ ‎3.3‎ Cr3+‎ ‎4.5‎ ‎5.6‎ ‎“调pH 1”时,溶液pH的范围为____________。‎ ‎(4)在空气中加热Ni(OH)2可得NiOOH,请写出此反应的化学方程式:________________________________________________________________________。‎ ‎(5)金属铬在溶液中有多种存在形式,CrO和Cr2O 在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H+)的变化如图所示,用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_______________________________________________‎ ‎___________________,根据A点数据计算出该转化反应的平衡常数为________,温度升高,溶液中CrO的平衡转化率减小,则该反应的ΔH______(填“>”“<”或“=”)0。‎ 解析:(1)“浸泡除铝”时加入NaOH溶液,发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。(2)“溶解”时加入稀硫酸,稀硫酸能与Ni、Cr、FeS反应,所以“溶解”时放出的气体为H2和H2S。(3)结合题给流程图可知,“调pH 1”前Fe2+已经被氧化为Fe3+,故“调pH 1”的目的是除去Fe3+、Cr3+,同时保证Ni2+不生成沉淀,由题表中数据可知,“调pH 1”时溶液pH的范围为5.6~6.2。(4)在空气中加热Ni(OH)2可得NiOOH,根据得失电子守恒和原子守恒可得:4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O。(5)由题图可知,随着H+浓度的增大,CrO不断转化为Cr2O,离子方程式为2CrO+2H+Cr2O+H2O。A点时溶液中Cr2O的浓度为0.25 mol·L-1,则溶液中c(CrO)=1.0 mol·L-1-0.25 mol·L-1×2=0.5 mol·L-1,又c(H+)=1.0×10-7mol·L-1,故该转化反应的平衡常数K==1014;温度升高,溶液中CrO的平衡转化率减小,即平衡逆向移动,说明正反应放热,则该反应的ΔH<0。‎ 答案:(1)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑‎ ‎(2)H2、H2S (3)5.6~6.2‎ ‎(4)4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O ‎(5)2CrO+2H+Cr2O+H2O 1014 <‎ ‎28.过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂,其与稀盐酸反应的化学方程式为2Na2CO4+4HCl===4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠,为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度,某化学兴趣小组采用以下两种方案实施:‎ 方案一:‎ ‎(1)操作①和③的名称分别为________、________。‎ ‎(2)上述操作中,使用到玻璃棒的有________(填操作序号)。‎ ‎(3)请简述操作③的操作过程: ___________________________________________。‎ 方案二:按如图装好实验装置,Q为一塑料气袋,随意取适量样品于其中,打开分液漏斗活塞,将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。‎ ‎(4)为测定反应生成气体的总体积,滴稀盐酸前必须关闭________,打开________(填“K1”“K2”或“K3”),导管A的作用是__________________________________________。‎ ‎(5)当上述反应停止后,使K1、K3处于关闭状态,K2处于打开状态,再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是________,为何要缓缓打开K1?_____________________________。‎ ‎(6)实验结束时,量筒Ⅰ中有x mL水,量筒Ⅱ中收集到了y mL气体,则样品中过碳酸钠的质量分数是________。‎ 解析:(1)为获得样品的质量值,需要进行称量,故操作①是称量;为从溶液中得到固体溶质,需要进行蒸发,故操作③是蒸发结晶。(2)操作②用玻璃棒搅拌以加快反应速率;操作③用玻璃棒搅拌以加快溶液的蒸发并防止出现暴沸现象。(3)蒸发结晶时,通常不能将水全部蒸发完再停止加热,应待还有少量水或出现大量晶体时就停止加热,然后利用余热将剩余的少量水蒸干。(4)反应是在塑料气袋中进行的,生成的CO2、O2均在袋内,气袋膨胀会将瓶内空气排出,通过量筒Ⅰ测量气体体积,故首先应关闭K2、K1,打开K3,此时测量出的体积为CO2、O2两种气体的体积之和(瓶内排出的空气体积与塑料气袋内生成的气体体积相等)。导管A可平衡气压,有利于分液漏斗中稀盐酸的顺利滴下,同时消除滴下稀盐酸的体积对气体体积的影响。(6)B中固体试剂为碱石灰,吸收反应产生的CO2,则量筒Ⅱ收集的是y mL氧气,由2Na2CO4+4HCl===4NaCl+2CO2↑+O2↑+2H2O,可求出m(Na2CO4)=×2×122 g·mol-1,Na2CO4产生的CO2体积是O2体积的两倍,量筒Ⅰ收集的气体体积等于袋内生成的全部的气体体积,故由碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳体积为(x-3y)mL,m(Na2CO3)=×106 g·mol-1,代入即可算出过碳酸钠的质量分数。‎ 答案:(1)称量 蒸发结晶 (2)②③‎ ‎(3)加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时,停止加热,利用余热蒸干蒸发皿中的水 ‎(4)K1、K2 K3 平衡分液漏斗内和反应体系内压强,使稀盐酸顺利滴下,同时消除滴下稀盐酸的体积对气体体积的影响 ‎(5)碱石灰(合理答案均可) 让生成的CO2能充分被B中碱石灰吸收,使量筒内收集到较纯净的O2‎ ‎(6) ‎35.[选修3:物质结构与性质]‎ 目前,广泛推广使用的磷酸铁锂电池的工作原理为LiFePO4+CLixC+‎ Li1-xFePO4。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)LiFePO4中基态铁离子的价层电子排布图为________。基态碳原子s能级、p能级上电子数之比为________。‎ ‎(2)在元素周期表中,氮元素分别与磷、氧相邻,在N、O、P中,第一电离能最大的是________(填元素符号),判断依据是_________________________________________;‎ NH3的键角略大于PH3,从原子结构角度说明原因: __________________________。‎ ‎(3)卤素与磷可形成多种磷化物。例如,PCl3、PBr3等。PCl3中磷的杂化类型为________;PBr3的空间构型为________。与PO互为等电子体的分子有_____(填一种即可)。‎ ‎(4)电池反应中C常以足球烯(C60)的形式参与,足球烯的结构如图Ⅰ所示,1 mol足球烯含________个π键。‎ ‎(5)锂、铁单质晶胞分别如图Ⅱ、图Ⅲ所示,铁、锂晶胞的配位数之比为________。图Ⅱ晶胞的堆积方式是____(填名称)。‎ ‎(6)金刚石晶胞如图Ⅳ所示。已知金刚石的密度为ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。金刚石中C—C键的键长为________pm(用代数式表示)。‎ 解析:(1)LiFePO4中含亚铁离子,Fe2+的价层电子排布式为3d6,由此可得其价层电子排布图。基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2。(2)N和P位于同主族,N的原子半径小于P,所以,N的第一电离能大于磷;N和O位于同周期,N的2p能级达到半充满的稳定状态,O的2p能级上有4个电子,所以,N的第一电离能大于O,故这三种元素中N的第一电离能最大。N的原子半径小于P,NH3分子中H—N键之间的排斥力大于PH3中H—P键,所以NH3分子的键角大于PH3。(3)PCl3分子中P原子的价层电子对数为4,其杂化类型为sp3。PBr3分子中P的价层电子对数为4,有1个孤电子对,其空间构型呈三角锥形。与PO 互为等电子体的分子有CCl4、CBr4、CI4、SiF4、SiCl4、SiBr4等。(4)足球烯中每个碳原子形成两个单键、一个双键,每个键为两个碳原子共有,一个双键中含一个σ键和一个π键,则每个碳原子净摊1/2个π键,1个C60含30个π键。(5)图Ⅱ、图Ⅲ晶胞中配位数分别为8、12,配位数之比为2∶3。图Ⅱ晶胞的堆积方式为体心立方堆积。(6)设金刚石的晶胞参数为a cm,一个金刚石晶胞含8个碳原子,由ρ=得,a=2× 。设碳碳键键长为R,其等于体对角线长度的1/4,则有(4R)2=3a2 cm2,R=a cm=× ×1010 pm。‎ 答案:(1) ‎ ‎(2)N N和P位于同主族,N的原子半径小于P,N的第一电离能大于P;N和O位于同周期,N原子的2p能级达到半充满的稳定状态,N的第一电离能大于O N的原子半径小于P,氢氮键之间排斥力大于氢磷键 ‎(3)sp3 三角锥形 CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等(任写一种)‎ ‎(4)30NA (5)3∶2 体心立方堆积 ‎(6)× ×1010‎ ‎36.[选修5:有机化学基础]氯贝特是一种降脂药,尤其对家族性Ⅲ型高血脂症治疗效果最好。氯贝特的一条合成路线如下(流程中部分反应物、生成物及反应条件已略去):‎ 已知:‎ Ⅱ.R1—ONa+Cl—R2R1—O—R2+NaCl(R1—、R2—代表含碳原子基团)‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)下列关于氯贝特的说法正确的是________(填字母)。‎ a.氯贝特属于卤代烃 b.氯贝特属于芳香族化合物,且与甲互为同系物 c.用碳酸氢钠溶液可以鉴别甲和氯贝特两种物质 d.氯贝特既能发生加成反应,又能发生取代反应 ‎(2)反应②的反应类型为________。‎ ‎(3)氯贝特中官能团的名称为________。‎ ‎(4)A的化学名称为________,由D生成氯贝特的化学方程式为_______________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(5)具有两种官能团的二取代芳香族化合物E是甲的同分异构体,0.5 mol E与足量氢氧化钠溶液反应共消耗1.5 mol NaOH,则E共有________种结构(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线,写出以丙醇和丙酸为原料制备2羟基丙酸1丙酯的合成路线(无机试剂任选)。‎ 解析:由信息反应可知A中含有羧基,C是,再由甲的结构可知B是CH3CCl(CH3)COOH,则A是CH3CH(CH3)COOH,由D转化为的条件可知发生了取代反应,所以D是。(1)a项,该物质中除C、H、Cl外还含有O,所以不属于卤代烃,错误;b项,氯贝特中含有苯环,所以属于芳香族化合物,但其分子中含有氯原子,甲的结构中不含氯原子不互为同系物,错误;c项,甲中含有羧基,能与NaHCO3反应生成CO2,但氯贝特与NaHCO3不反应,正确;d项,氯贝特中的苯环能发生加成反应,酯基和苯环上的氢能发生取代反应,正确。(2)CH3CCl(CH3)COOH和发生取代反应生成甲和NaCl。(4)由流程可知与Cl2发生取代反应生成和HCl。(5)由于苯环上只有两个取代基,而0.5 mol E消耗1.5 mol NaOH,所以取代基为酚羟基和酚羟基形成的酯,即—OH和C3H7COO—,而—C3H7可表示为CH3CH2CH2—和(CH3)2CH—,由于苯环上两个取代基可能位于邻、间、对三种不同的位置,所以符合条件的同分异构体共有6种,而核磁共振氢谱有五组峰的为 ‎。(6)2羟基丙酸1丙酯的结构简式为CH3CH(OH)COOCH2CH2CH3,该酯是由CH3CH(OH)COOH与CH3CH2CH2OH发生酯化反应得到的,CH3CH(OH)COOH可根据A转化为氯贝特的流程得到,从而得出制备流程。‎ 答案:(1)cd (2)取代反应 (3)氯原子、醚键、酯基 ‎(4)2甲基丙酸 ‎(5)6 ‎ ‎(6)CH3CH2COOHCH3CH(Cl)COOHCH3CH(OH)COOH CH3CH(OH)COOCH2CH2CH3‎
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