（江蘇專用）2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸套題增分練31用含鈷廢料(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、NiO、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)的流程如圖：(1)濾渣的成分是_；浸鈷時(shí)Al2O3溶解的離子方程式為_；Co2O3溶解的離子方程式為_。(2)濾液加入H2O2的目的是_；加入CoO產(chǎn)生Fe(OH)3和Al(OH)3的原因是_；若要將濾液中Fe3和Al3全部沉淀，則應(yīng)將濾液的pH控制在_。(已知：溶液中離子濃度小于1×105 mol·L1，則認(rèn)為離子完全沉淀；Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分別為1×1015、1×1038、1×1032)(3)加入有機(jī)萃取劑的目的是_。(4)加入(NH4)2C2O4反應(yīng)的離子方程式為_；過(guò)濾得到的CoC2O4·2H2O需用蒸餾水洗滌，檢驗(yàn)是否洗滌干凈的方法是_。答案(1)SiO2Al2O36H=2Al33H2OCo2O3SO4H=2Co2SO2H2O(2)將Fe2氧化成Fe3，以便生成Fe(OH)3沉淀而除去CoO與溶液中的H反應(yīng)，使c(H)減小，F(xiàn)e3和Al3的水解平衡正向移動(dòng)，從而生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀5<pH<9(3)溶解Ni2，使之與水層分離(4)Co2C2O2H2O=CoC2O4·2H2O取最后一次洗滌液少許于試管中，滴入鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)沉淀生成，則證明已洗滌干凈解析(1)向含鈷廢料中加入稀硫酸，只有SiO2不溶解，故濾渣的成分為SiO2。Al2O3溶于稀硫酸得到Al3和H2O；Co2O3溶解時(shí)與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為Co2O3SO4H=2Co2SO2H2O。(2)加入H2O2能將Fe2氧化為Fe3，便于形成Fe(OH)3沉淀除去。加入CoO能消耗溶液中的H，從而促進(jìn)Fe3、Al3的水解反應(yīng)正向進(jìn)行。根據(jù)溶度積的表達(dá)式，當(dāng)Fe3沉淀完全時(shí)，溶液中c(OH) > mol·L11×1011 mol·L1，此時(shí)溶液pH>3；當(dāng)Al3沉淀完全時(shí)，溶液中c(OH)> mol·L11×109 mol·L1，此時(shí)溶液pH>5；當(dāng)Ni2沉淀完全時(shí)，溶液中c(OH)> mol·L11×105 mol·L1，此時(shí)溶液pH>9；故要使Fe3、Al3全部沉淀，應(yīng)使濾液的pH控制在5<pH<9。(3)加入有機(jī)萃取劑的目的是溶解Ni2，使之與水層分離。(4)加入(NH4)2C2O4時(shí)，Co2與C2O反應(yīng)得到CoC2O4·2H2O；根據(jù)流程圖知，檢驗(yàn)CoC2O4·2H2O是否洗滌干凈，只需檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有SO即可。2某化學(xué)興趣小組為研究過(guò)氧化鈉與SO2的反應(yīng)情況，進(jìn)行如下探究。(1)提出假設(shè)向一定量的過(guò)氧化鈉固體中通入足量的SO2，對(duì)反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)：假設(shè)一：反應(yīng)后固體中只有Na2SO3，證明SO2未被氧化；假設(shè)二：反應(yīng)后固體中只有Na2SO4，證明SO2完全被氧化；假設(shè)三：反應(yīng)后固體_，證明SO2部分被氧化。(2)定性研究為驗(yàn)證假設(shè)三，該小組進(jìn)行如下研究，請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論取適量反應(yīng)后的固體放入試管中，_(3)定量研究通過(guò)測(cè)量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖：裝置B中所盛裝試劑的名稱為_。裝置D的作用是_。請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)裝置E。實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉質(zhì)量增加了m1 g，裝置D質(zhì)量增加了m2 g，裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行填表判斷。SO2被氧化的程度V與m1或m2的關(guān)系未被氧化完全被氧化V0部分被氧化答案(1)為Na2SO3和Na2SO4的混合物(2)實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論加少量水溶解，加入BaCl2溶液，再加入稀鹽酸加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，加入稀鹽酸沉淀部分溶解，證明原固體中既有亞硫酸鈉也有硫酸鈉(其他合理答案均可。如先加足量稀鹽酸，再加BaCl2溶液)(3)濃硫酸吸收未反應(yīng)的SO2如圖(或其他合理答案)0<V<解析(1)SO2具有較強(qiáng)的還原性，而Na2O2具有較強(qiáng)的氧化性，兩者反應(yīng)時(shí)有SO2全部被氧化、部分被氧化和沒(méi)有被氧化三種合理假設(shè)。根據(jù)假設(shè)可以預(yù)測(cè)出反應(yīng)后固體的成分。(2)SO2被氧化的產(chǎn)物為Na2SO4，只要證明所得固體中既含有Na2SO4，又含有Na2SO3，即可確定SO2部分被氧化，可根據(jù)BaSO4不溶于鹽酸而BaSO3溶于鹽酸來(lái)驗(yàn)證。(3)實(shí)驗(yàn)原理為：使干燥純凈的SO2與Na2O2反應(yīng)，用堿石灰吸收沒(méi)反應(yīng)的SO2后，通過(guò)測(cè)量生成氣體(O2)的體積，并稱量裝置C中固體的質(zhì)量變化來(lái)判斷SO2被氧化的程度。若SO2完全被氧化，則發(fā)生反應(yīng)SO2Na2O2=Na2SO4，無(wú)O2生成；若SO2未被氧化，則發(fā)生反應(yīng)：2SO22Na2O2=2Na2SO3O2m(固體質(zhì)量差) 1 mol 96 g m1 g故V；若SO2部分被氧化，則裝置C中固體增加的質(zhì)量增大，生成O2的體積減小，即V<。3為有效控制霧霾，各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量。有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要。(1)在汽車排氣管內(nèi)安裝催化轉(zhuǎn)化器，可將汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180.5 kJ·mol1表示C和CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式中的H分別為393.5 kJ·mol1和283 kJ·mol1。則2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的H_kJ·mol1。(2)將0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一個(gè)容積為1 L的密閉容器中，反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)的濃度變化如圖所示。CO在09 min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO)_mol·L1·min1(保留兩位有效數(shù)字)；第12 min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為_。A升高溫度 B加入NOC加入催化劑 D降低溫度該反應(yīng)在第24 min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，CO2的體積分?jǐn)?shù)為_(保留三位有效數(shù)字)，化學(xué)平衡常數(shù)的值為_(保留兩位有效數(shù)字)。(3)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收，若將一定量的SO2氣體通入到300 mL NaOH溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量，產(chǎn)生的氣體與消耗的HCl兩者物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(氣體的溶解和HCl的揮發(fā)忽略，NaHSO3水溶液為酸性)：O點(diǎn)溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為_。a(對(duì)應(yīng)0.3 mol)點(diǎn)溶液中各離子濃度大小關(guān)系為_。答案(1)746.5(2)4.4×103D22.2%3.4(3)NaOH、Na2SO3c(Na)>c(Cl)>c(HSO)>c(H)>c(SO)>c(OH)解析(1)根據(jù)題意，有N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJ·mol1，C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ·mol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律，由×2得：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H(283×2180.5) kJ·mol1746.5 kJ·mol1。(2)v(CO)4.4×103 mol·L1·min1。由題圖知，12 min后，NO、CO的物質(zhì)的量濃度降低，N2的物質(zhì)的量濃度增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入NO，NO的濃度應(yīng)增大，但題圖中NO的濃度卻減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；降低溫度，平衡正向移動(dòng)，D項(xiàng)正確。24 min達(dá)到平衡時(shí)，CO的物質(zhì)的量減少0.10 mol0.04 mol0.06 mol，則生成n(CO2)0.06 mol，此時(shí)n(NO)0.14 mol，n(CO)0.04 mol，n(N2)0.03 mol，故CO2的體積分?jǐn)?shù)為×100%22.2%?；瘜W(xué)平衡常數(shù)K3.4。(3)SO2和NaOH溶液反應(yīng)，溶質(zhì)可能是NaOH、Na2SO3或Na2SO3或Na2SO3、NaHSO3或NaHSO3，根據(jù)題圖，Oa段消耗的鹽酸的物質(zhì)的量大于ab段消耗的鹽酸的物質(zhì)的量，且Oa段無(wú)氣體產(chǎn)生，可知O點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為NaOH、Na2SO3。a點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為NaCl、NaHSO3，HSO的電離程度大于水解程度，因此溶液顯酸性，結(jié)合題圖中消耗的HCl的物質(zhì)的量，知a點(diǎn)含有0.3 mol NaCl和0.2 mol NaHSO3，則溶液中各離子濃度大小關(guān)系為c(Na)>c(Cl)>c(HSO)>c(H)>c(SO)>c(OH)。4化學(xué)選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鋁、鋅及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)Zn2的價(jià)電子排布圖為_，其核外電子占據(jù)的能量最高的能層符號(hào)是_。(2)原子簇是由幾個(gè)到幾百個(gè)原子形成的聚集體，如鋁原子簇Al13、Al14。其中Al13的性質(zhì)與鹵素的性質(zhì)相似，鋁原子簇Al13屬于_晶體，鋁原子間的作用力為_。(3)三乙基鋁和三氯化鈦可用作丙烯定向聚合的催化劑，如：該反應(yīng)中涉及的物質(zhì)中碳原子的雜化軌道類型有_，CH的空間構(gòu)型為_，反應(yīng)涉及的元素中電負(fù)性最大的是_。(4)已知Zn2等過(guò)渡元素離子形成的水合離子的顏色如下表所示：離子Sc3Cr3Fe2Zn2水合離子的顏色無(wú)色綠色淺綠色無(wú)色請(qǐng)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)推測(cè)Sc3、Zn2的水合離子為無(wú)色的原因：_。(5)金屬鋅是人體必需的微量元素之一，其堆積方式如圖甲所示，晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示。若鋅原子的半徑為a pm，阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，則該鋅晶體的密度為_ g·cm3(用含a的代數(shù)式表示)。答案(1)M(2)分子共價(jià)鍵(3)sp2、sp3三角錐形Cl(4)3d軌道上沒(méi)有未成對(duì)電子(或3d軌道為全空或全滿狀態(tài))(5)解析(1)Zn的核外電子數(shù)為30，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d104s2，故基態(tài)Zn2的價(jià)電子排布圖為，核外電子占據(jù)的能量最高的能層符號(hào)為M。(2)Al13的性質(zhì)與鹵素的性質(zhì)相似，故Al13晶體應(yīng)為分子晶體，Al13中鋁原子間的作用力為共價(jià)鍵。(3)CH3、CH2中碳原子都形成了4個(gè)單鍵，采取sp3雜化，而雙鍵碳原子形成1個(gè)雙鍵和2個(gè)單鍵，采取sp2雜化、CH的中心原子碳的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為34，含1對(duì)孤對(duì)電子，空間構(gòu)型為三角錐形。反應(yīng)涉及的元素有C、H、Cl、Al、Ti，電負(fù)性最大的是非金屬元素Cl。(4)基態(tài)Sc3、Zn2的核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p6、1s22s22p63s23p63d10，3d軌道上未成對(duì)電子數(shù)都為0，故可推測(cè)水合離子的顏色與3d軌道上未成對(duì)電子數(shù)有關(guān)，當(dāng)3d軌道上沒(méi)有未成對(duì)電子時(shí)，水合離子為無(wú)色。(5)在六方最密堆積中，晶胞的底面積為2a2 pm2，晶胞的高為a pm。晶胞的體積V pm38a3×1030 cm3。1個(gè)晶胞中所含Zn原子個(gè)數(shù)為4×4×12，鋅晶胞密度 g·cm3 g·cm3。5化學(xué)選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)2017年治療膀胱癌的有機(jī)小分子藥物M被批準(zhǔn)使用，其合成路線如圖：已知：請(qǐng)回答：(1)A的名稱為_，G中含氧官能團(tuán)的名稱為_。(2)的反應(yīng)類型為_。H的分子式為_。(3)的化學(xué)方程式為_。(4)的化學(xué)方程式為_。(5)D的同分異構(gòu)體中，同時(shí)滿足下列條件的共有_種(不含立體異構(gòu))； a能與Na反應(yīng)產(chǎn)生氣體 b既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng) 其中核磁共振氫譜有4組峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(任寫一種)。(6)參照上述合成路線，設(shè)計(jì)由2­甲基丙酸和甲醇為起始原料制備2­甲基丙烯酸甲酯的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)：_。答案(1)1，4­戊二醇羰基、酯基(2)消去反應(yīng)C6H7O4N(3) 4) (5)12或 (6) 解析(1)根據(jù)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，可推知F為，結(jié)合已知信息及合成路線圖知，E為，C為，B為CH3COCH2CH2CHO，B為A的催化氧化產(chǎn)物，A為，其名稱為1，4­戊二醇。G中含氧官能團(tuán)的名稱為羰基、酯基。(2)反應(yīng)為轉(zhuǎn)化為，為消去反應(yīng)。根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，可知其分子式為C6H7O4N。(3)反應(yīng)為的催化氧化反應(yīng)。(4)C為，其還原所得產(chǎn)物D為，反應(yīng)為D發(fā)生縮聚反應(yīng)得到高分子化合物。(5)D為，根據(jù)能與Na反應(yīng)產(chǎn)生氣體及既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)，則該同分異構(gòu)體含有甲酸酯基和羥基，可看成由HCOO和C4H8OH形成的化合物，由于C4H9有CH2CH2CH2CH3、四種，用OH取代四者中的1個(gè)H后所得產(chǎn)物分別有4、4、3、1種，即C4H8OH有12種，故HCOO和C4H8OH形成的化合物共有12種。核磁共振氫譜中有4種氫原子的同分異構(gòu)體為或。(6)運(yùn)用逆合成分析法，倒推中間產(chǎn)物，確定合成路線。