2022届新高考化学二轮复习非选择题提速练(三)

非选择题提速练（三）1．除去燃煤气中的有毒气体，一直是重要的科研课题。某科研小组设计如图1装置模拟工业脱硫脱氮，探究SO2和NO同时氧化的吸收效果。模拟烟气由N2（90.02%）、SO2（4.99%）、NO（4.99%）混合而成，各气体的流量分别由流量计控制，调节三路气体相应的流量比例，充分混合后进入A。已知：FeSO4＋NO⇌[Fe（NO）]SO4（棕色）（1）洗气瓶A出气管口有两个玻璃球泡，其作用是。（2）反应前装置中需要先通入一段时间N2，目的是，其操作方法是。（3）实验中A瓶出现黑色沉淀，写出A瓶中脱硫反应的离子方程式，继续实验，发现B瓶溶液颜色不变，C瓶溶液出现棕色，这些现象说明。（4）关闭活塞e，打开活塞d，在其出气管口，用NO检测仪研究A在不同温度时的脱氮率，实验结果如图2所示，分析图中信息，得出的结论是。在55℃之前，脱氮率随温度升高而变化的原因可能是。2．高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂，具有强氧化性。制备高铁酸钾的方法很多。（1）干法制备高铁酸钾。将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物。此制备反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为。（2）湿法制备高铁酸钾。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理如下：a.3NaClO＋2Fe（NO3）3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2Ob.Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4＋2NaOH主要的生产流程如图1所示：①流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下的溶解度S（K2FeO4）S（Na2FeO4）（填“>”“<”或“＝”）。②湿法制备中，反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图2为不同的温度下，不同质量浓度的Fe（NO3）3对K2FeO4生成率的影响；图3为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。工业生产中最佳温度为℃，此时Fe（NO3）3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为。③若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe（OH）3，写出该反应的离子方程式：。若Fe（NO3）3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3＋发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式为。（3）K2FeO4在水溶液中易水解：4FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋10H2O⇌4Fe（OH）3＋8OH－＋3O2↑。①在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用（填标号）。A.H2OB.CH3COOK溶液、异丙醇C.NH4Cl溶液、异丙醇D.Fe（NO3）3溶液、异丙醇②K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有。（4）室温下，向含有Fe3＋的CuSO4溶液中加入Cu（OH）2可使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀从而除去Fe3＋。该反应的平衡常数为（已知常温下的溶度积常数：Ksp[Cu（OH）2]＝2.0×10－20，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38）。3．环己烯（，C6H10）、环己二烯（，C6H8）、苯（，C6H6）均为重要的有机化工原料。请回答下列问题：（1）已知：氢化热是指一定条件下，1mol不饱和烃与氢气发生加成反应生成烷烃时放出的热量。相同条件下，环己烯、环己二烯、苯转化为环己烷（C6H12）气体的氢化热如下表所示。物质C6H10（g）C6H8（g）C6H6（g）氢化热/（kJ·mol－1）119.7232.7208.4①三种物质中，发生加成反应的趋势最大的是（填结构简式）。②1mol苯蒸汽转化为环己二烯气体的热化学方程式为。③恒温恒压时，环己二烯氢化反应达到平衡状态后，向平衡体系中充入氩气，对该反应的影响为。（2）将1mol环己烯气体和2mol氢气充入容积为2L的恒容密闭容器中发生氢化反应，氢气的转化率eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α))与温度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(T))和压强eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p))的变化关系如图1所示。①T1T2（填“>”“<”或“＝”）。②T1℃、p0Pa时，5min时反应恰好达到M点状态，则0～5min内，平均反应速率v（C6H10）＝；该反应的平衡常数K1＝。③若在起始温度为T1℃的绝热容器中重复实验，则反应的平衡常数K2K1（填“>”“<”或“＝”），原因为。（3）环己烯可在高温条件下裂解生成短碳链化合物，将环己烯与氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，发生环己烯的氢化反应，单位时间内，环己烷的产率与反应温度的变化关系如图2所示。T0℃后，环己烷的产率快速降低的原因不可能为（填标号）。A.有副反应发生B.催化剂的活性降低C.升高温度，平衡逆向移动D.压强减小，平衡逆向移动4．血红素是高等动物血液、肌肉中的红色血素，存在于红细胞中，是由卟啉与Fe2＋形成的配合物。血红素结晶呈蓝黑色，不溶于水，溶于丙酮（CH3COCH3）、碱性水溶液。（1）请写出Fe在元素周期表中的位置，基态Fe2＋的核外电子排布式为。（2）血红素分子中N原子的杂化轨道类型有，请在图中用“*”标出与Fe形成配位键的N原子。（3）向含Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾（KSCN）或硫氰化铵（NH4SCN），溶液立即呈血红色，主要反应为[Fe（H2O）6]3＋＋SCN－⇌[Fe（H2O）5SCN]2＋＋H2O，SCN－的空间构型为（用文字描述），写出一种与SCN－互为等电子体的分子是。（写化学式）（4）已知：乙醇和丙酮的沸点如下表。化合物C2H5OH（乙醇）CH3COCH3（丙酮）沸点/℃7856.5丙酮和乙醇的晶体类型均为，它们沸点存在差异的原因是。（5）Cu与Cl形成的某种化合物的立方晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞参数为anm，则Cu原子与Cl原子之间的最短距离为nm，该晶体的密度为g·cm－3。（写出计算式即可）5．利用木质纤维可合成药物中间体H，还能合成高分子化合物G，合成路线如图所示：已知：（1）A的化学名称是。（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号（*）标出B中的手性碳。（3）由C生成D的反应类型是。（4）F分子中处于同一平面的原子最多有个；D生成E的化学反应方程式为。（5）芳香化合物I为H的同分异构体，苯环上一氯代物有两种结构，1molI发生水解反应消耗2molNaOH，符合要求的同分异构体有种，其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为。（6）写出以为原料制备的合成路线（其他试剂任选）。非选择题提速练(三)1．答案：(1)消除气泡防止堵塞(2)排出装置内的空气关闭d，打开e、再打开a(3)2H2O＋3SO2＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))=3SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2MnO2↓＋4H＋SO2完全吸收，NO不完全吸收(4)随温度升高，脱氮率先升高后降低温度升高，化学反应速率加快解析：(1)鼓泡吸收时，可能有未破裂的气泡进入出气管口堵塞气路，此洗气瓶出气管口有两个玻璃球泡，可增大接触面积，有消除气泡防止堵塞的作用。(2)O2与NO常温下即可发生反应，SO2在溶液中也可以与O2发生反应，为了避免空气中O2对NO、SO2的吸收或检验产生干扰，实验前应先通入一段时间N2，排出装置内的空气；实验中需先关闭d，打开e，形成气体通路，再打开a通入氮气。(3)KMnO4具有氧化性，可将SO2氧化成H2SO4，由题知KMnO4与SO2反应产生黑色沉淀，由元素守恒可知，该沉淀为MnO2，即KMnO4被还原为MnO2，结合守恒原则可写出离子方程式；继续实验时，发现B瓶品红溶液颜色不变，说明气体中SO2几乎除尽；C瓶FeSO4溶液中出现棕色，结合题给信息“FeSO4＋NO⇌[Fe(NO)]SO4(棕色)”知，NO不完全吸收。(4)由图2可知，脱氧率随温度升高先增大后减小。温度低于55℃时，随温度升高反应速率加快，脱氮率升高；温度高于55℃后，可能因温度过高，气体的溶解度降低，NO不能与溶液充分接触，导致反应不充分使脱氮率降低。2．答案：(1)3∶1(2)①<②266∶5或1.2③3ClO－＋Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3↓＋3HClO2FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋Fe3＋＋8OH－=3FeOeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))＋4H2O(3)①B②K2FeO4具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))被还原成Fe3＋，Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质(4)5.0×1015mol·L－1解析：(1)由“Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物”知，铁元素的化合价从＋3升高至＋6，Fe2O3作还原剂，氮元素的化合价从＋5降低至＋3，KNO3作氧化剂，根据守恒原则可得反应：Fe2O3＋3KNO3＋4KOH=2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1。(2)由湿法制备高铁酸钾的原理知，反应①生成NaClO，“氧化”发生反应a：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O，经“过滤”得到Na2FeO4沉淀，“转化”过程Na2FeO4与饱和KOH发生复分解反应生成K2FeO4，分离得到粗K2FeO4，最后提纯得到K2FeO4。①Na2FeO4、K2FeO4均易溶于水，“转化”过程发生反应b.Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4＋2NaOH，分离得到粗K2FeO4，说明此温度下的溶解度S(K2FeO4)<S(Na2FeO4)。②由图2知，Fe(NO3)3的质量浓度一定时，26℃时K2FeO4的生成率高于其他温度下K2FeO4的生成率，则工业生产最佳温度为26℃；K2FeO4的生成率最高时为溶液的最佳质量浓度，由图2和图3可知，Fe(NO3)3与NaClO两种溶液的最佳质量浓度分别为330g·L－1、275g·L－1，此时Fe(NO3)3与NaClO溶液最佳质量浓度之比为330∶275＝6∶5。③NaClO中ClO－发生水解：ClO－＋H2O⇌HClO＋OH－，Fe(NO3)3中Fe3＋发生水解：Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋，若NaClO加入过量，ClO－和Fe3＋发生双水解反应生成Fe(OH)3和HClO，结合守恒原则即可写出离子方程式；碱性介质中K2FeO4与Fe3＋发生氧化还原反应生成K3FeO4，由元素守恒知还有H2O生成，根据守恒原则可写出离子方程式。(3)①由“K2FeO4在水溶液中易水解：4FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋10H2O⇌4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2↑”可知，为减少K2FeO4的水解，可选用有机溶剂作洗涤剂，K2FeO4水解呈碱性，可选用碱性溶液抑制其水解，CH3COOK中存在：CH3COO－＋H2O⇌CH3COOH＋OH－，根据同离子效应知，产生的OH－可抑制K2FeO4水解，则应选用CH3COOK、异丙醇溶液，故选B。②K2FeO4具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))被还原成Fe3＋，Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质。(4)室温下，向含有Fe3＋的CuSO4溶液中加入Cu(OH)2可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀从而除去Fe3＋，即反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cu(OH)2⇌2Fe(OH)3＋3Cu2＋；该反应的平衡常数K＝eq\f(c3（Cu2＋）,c2（Fe3＋）)＝eq\f(c3（Cu2＋）·c6（OH－）,c2（Fe3＋）·c6（OH－）)＝eq\f(Keq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(sp))[Cu（OH）2],Keq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(sp))[Fe（OH）3])＝eq\f(（2.0×10－20）3,（4.0×10－38）2)mol·L－1＝5.0×1015mol·L－1。3．答案：(1)①②(g)＋H2(g)=(g)ΔH＝＋24.3kJ·mol－1③反应速率减小，平衡逆向移动，反应物的转化率减小(2)①<②0.08mol·L－1·min－1eq\f(20,3)L·mol－1③<该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小(3)D解析：(1)①根据题给信息“氢化热是指一定条件下，1mol不饱和烃与氢气发生加成反应生成烷烃时放出的热量”结合表中信息可知，平均断裂1mol不饱和键放出热量最多的是环己烯，故三种物质中发生加成反应趋势最大的是环己烯()。②由题中信息可知，反应Ⅰ(g)＋3H2(g)=(g)ΔH1＝－208.4kJ·mol－1，反应Ⅱ(g)＋2H2(g)=(g)ΔH2＝－232.7kJ·mol－1，根据盖斯定律，反应Ⅰ－反应Ⅱ可得(g)＋H2(g)=(g)ΔH，则ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－208.4kJ·mol－1)－(－232.7kJ·mol－1)＝＋24.3kJ·mol－1。③环己二烯氢化反应为(g)＋2H2(g)=(g)，该反应为反应前后气体分子数减小的反应，恒温恒压条件下，向平衡体系中充入氩气后，容器体积增大，各物质浓度均减小，反应速率减小，根据勒夏特列原理知反应逆向进行，反应物的转化率将减小。(2)①环己烯的氢化反应是放热反应，在压强不变的情况下，升高温度，平衡逆向移动，氢气的平衡转化率αeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2))减小，故T1<T2。②结合图像可知，M点时氢气的平衡转化率为40%，列三段式：(g)＋H2(g)=(g)始(mol·L－1) 0.510转(mol·L－1)0.40.40.4平(mol·L－1)0.10.60.4可得0～5min内veq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C6H18))＝eq\f(0.4mol·L－1,5min)＝0.08mol·L－1·min－1；该反应的平衡常数K1＝＝eq\f(0.4mol·L－1,0.1mol·L－1×0.6mol·L－1)＝eq\f(20,3)L·mol－1。③绝热容器中，体系与环境没有热交换，该反应是放热反应，容器内温度升高，相较于恒温容器，平衡会逆向移动，X值会减小，所以K2<K1。(3)由题知，高温条件下，环己烯可裂解生成短碳链化合物，故温度较高时可能有副反应发生，使环己烷的产率降低，A正确；催化剂的活性与温度有关，温度较高可能导致催化剂的活性降低，环己烷的产率降低，B正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，环己烷的产率降低，C正确；“将环乙烯与氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器”时，反应器中压强恒定，D错误。4．答案：(1)第四周期Ⅷ族[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(2)sp2、sp3(3)直线形CO2或CS2(4)分子晶体乙醇分子间存在氢键(5)eq\f(\r(3),4)aeq\f(4×（64＋35.5）,NA·a3)×1021解析：(1)Fe为26号元素，位于第四周期Ⅷ族；基态Fe2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。(2)由题图可知，1个血红素分子中有2个N原子均形成3个σ键，含有一对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，另外2个N原子均形成一个双键、两个单键，价层电子对数为3，采取sp2杂化。(3)SCN－中中心原子价层电子对数为2，采取sp杂化，SCN－的空间构型为直线形；与SCN－互为等电子体的分子为CO2、CS2。(4)由题表中数据可知，乙醇和丙酮均为分子晶体；虽然乙醇的相对分子质量比丙酮的小，但是乙醇分子间存在氢键，使乙醇的沸点比丙酮的高。(5)Cu原子与Cl原子之间的最短距离为体对角线的eq\f(1,4)，晶胞参数是anm，则体对角线的长度是eq\r(3)anm；根据题给晶胞结构可知，晶胞中含有Cu原子的个数是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Cl原子的个数是4，1个晶胞中含有4个CuCl，则1个晶胞的质量为eq\f(4×（64＋35.5）,NA)g，体积为(a×10－7)3cm3，晶体的密度为eq\f(4×（64＋35.5）,NA·a3)×1021g·cm－3。5．答案：(1)2­甲基­1，3­丁二烯(2)(3)氧化反应(4)17＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))(5)10(6)eq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(加热))eq\o(→,\s\up7(W2C))eq\o(→,\s\up7(KMnO4溶液(H＋)))解析：根据题给信息①和F的结构简式知，B分子中六元环上的两个取代基处于对位，故B的结构