2022屆新高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)非選擇題提速練(三)

非選擇題提速練（三）1．除去燃煤氣中的有毒氣體，一直是重要的科研課題。某科研小組設(shè)計如圖1裝置模擬工業(yè)脫硫脫氮，探究SO2和NO同時氧化的吸收效果。模擬煙氣由N2（90.02%）、SO2（4.99%）、NO（4.99%）混合而成，各氣體的流量分別由流量計控制，調(diào)節(jié)三路氣體相應(yīng)的流量比例，充分混合后進(jìn)入A。已知：FeSO4＋NO?[Fe（NO）]SO4（棕色）（1）洗氣瓶A出氣管口有兩個玻璃球泡，其作用是。（2）反應(yīng)前裝置中需要先通入一段時間N2，目的是，其操作方法是。（3）實(shí)驗(yàn)中A瓶出現(xiàn)黑色沉淀，寫出A瓶中脫硫反應(yīng)的離子方程式，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)B瓶溶液顏色不變，C瓶溶液出現(xiàn)棕色，這些現(xiàn)象說明。（4）關(guān)閉活塞e，打開活塞d，在其出氣管口，用NO檢測儀研究A在不同溫度時的脫氮率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，分析圖中信息，得出的結(jié)論是。在55℃之前，脫氮率隨溫度升高而變化的原因可能是。2．高鐵酸鉀是一種高效的多功能水處理劑，具有強(qiáng)氧化性。制備高鐵酸鉀的方法很多。（1）干法制備高鐵酸鉀。將Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色K2FeO4和KNO2等產(chǎn)物。此制備反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。（2）濕法制備高鐵酸鉀。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn)，原理如下：a.3NaClO＋2Fe（NO3）3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2Ob.Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4＋2NaOH主要的生產(chǎn)流程如圖1所示：①流程圖中“轉(zhuǎn)化”是在某低溫下進(jìn)行的，說明此溫度下的溶解度S（K2FeO4）S（Na2FeO4）（填“>”“<”或“＝”）。②濕法制備中，反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖2為不同的溫度下，不同質(zhì)量濃度的Fe（NO3）3對K2FeO4生成率的影響；圖3為一定溫度下，F(xiàn)e（NO3）3質(zhì)量濃度最佳時，NaClO濃度對K2FeO4生成率的影響。工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為℃，此時Fe（NO3）3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為。③若NaClO加入過量，氧化過程中會生成Fe（OH）3，寫出該反應(yīng)的離子方程式：。若Fe（NO3）3加入過量，在堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，此反應(yīng)的離子方程式為。（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“提純”K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用（填標(biāo)號）。A.H2OB.CH3COOK溶液、異丙醇C.NH4Cl溶液、異丙醇D.Fe（NO3）3溶液、異丙醇②K2FeO4在處理水的過程中所起的作用有。（4）室溫下，向含有Fe3＋的CuSO4溶液中加入Cu（OH）2可使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀從而除去Fe3＋。該反應(yīng)的平衡常數(shù)為（已知常溫下的溶度積常數(shù)：Ksp[Cu（OH）2]＝2.0×10－20，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38）。3．環(huán)己烯（，C6H10）、環(huán)己二烯（，C6H8）、苯（，C6H6）均為重要的有機(jī)化工原料。請回答下列問題：（1）已知：氫化熱是指一定條件下，1mol不飽和烴與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成烷烴時放出的熱量。相同條件下，環(huán)己烯、環(huán)己二烯、苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷（C6H12）氣體的氫化熱如下表所示。物質(zhì)C6H10（g）C6H8（g）C6H6（g）氫化熱/（kJ·mol－1）119.7232.7208.4①三種物質(zhì)中，發(fā)生加成反應(yīng)的趨勢最大的是（填結(jié)構(gòu)簡式）。②1mol苯蒸汽轉(zhuǎn)化為環(huán)己二烯氣體的熱化學(xué)方程式為。③恒溫恒壓時，環(huán)己二烯氫化反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，向平衡體系中充入氬氣，對該反應(yīng)的影響為。（2）將1mol環(huán)己烯氣體和2mol氫氣充入容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生氫化反應(yīng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α))與溫度eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(T))和壓強(qiáng)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p))的變化關(guān)系如圖1所示。①T1T2（填“>”“<”或“＝”）。②T1℃、p0Pa時，5min時反應(yīng)恰好達(dá)到M點(diǎn)狀態(tài)，則0～5min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v（C6H10）＝；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝。③若在起始溫度為T1℃的絕熱容器中重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K2K1（填“>”“<”或“＝”），原因?yàn)椤＃?）環(huán)己烯可在高溫條件下裂解生成短碳鏈化合物，將環(huán)己烯與氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器，發(fā)生環(huán)己烯的氫化反應(yīng)，單位時間內(nèi)，環(huán)己烷的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的變化關(guān)系如圖2所示。T0℃后，環(huán)己烷的產(chǎn)率快速降低的原因不可能為（填標(biāo)號）。A.有副反應(yīng)發(fā)生B.催化劑的活性降低C.升高溫度，平衡逆向移動D.壓強(qiáng)減小，平衡逆向移動4．血紅素是高等動物血液、肌肉中的紅色血素，存在于紅細(xì)胞中，是由卟啉與Fe2＋形成的配合物。血紅素結(jié)晶呈藍(lán)黑色，不溶于水，溶于丙酮（CH3COCH3）、堿性水溶液。（1）請寫出Fe在元素周期表中的位置，基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式為。（2）血紅素分子中N原子的雜化軌道類型有，請在圖中用“*”標(biāo)出與Fe形成配位鍵的N原子。（3）向含F(xiàn)e3＋的溶液中加入硫氰化鉀（KSCN）或硫氰化銨（NH4SCN），溶液立即呈血紅色，主要反應(yīng)為[Fe（H2O）6]3＋＋SCN－?[Fe（H2O）5SCN]2＋＋H2O，SCN－的空間構(gòu)型為（用文字描述），寫出一種與SCN－互為等電子體的分子是。（寫化學(xué)式）（4）已知：乙醇和丙酮的沸點(diǎn)如下表。化合物C2H5OH（乙醇）CH3COCH3（丙酮）沸點(diǎn)/℃7856.5丙酮和乙醇的晶體類型均為，它們沸點(diǎn)存在差異的原因是。（5）Cu與Cl形成的某種化合物的立方晶胞如圖所示，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶胞參數(shù)為anm，則Cu原子與Cl原子之間的最短距離為nm，該晶體的密度為g·cm－3。（寫出計算式即可）5．利用木質(zhì)纖維可合成藥物中間體H，還能合成高分子化合物G，合成路線如圖所示：已知：（1）A的化學(xué)名稱是。（2）碳原子上連有4個不同的原子或基團(tuán)時，該碳稱為手性碳。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式，用星號（*）標(biāo)出B中的手性碳。（3）由C生成D的反應(yīng)類型是。（4）F分子中處于同一平面的原子最多有個；D生成E的化學(xué)反應(yīng)方程式為。（5）芳香化合物I為H的同分異構(gòu)體，苯環(huán)上一氯代物有兩種結(jié)構(gòu)，1molI發(fā)生水解反應(yīng)消耗2molNaOH，符合要求的同分異構(gòu)體有種，其中核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積比為6∶3∶2∶1的I的結(jié)構(gòu)簡式為。（6）寫出以為原料制備的合成路線（其他試劑任選）。非選擇題提速練(三)1．答案：(1)消除氣泡防止堵塞(2)排出裝置內(nèi)的空氣關(guān)閉d，打開e、再打開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)隨溫度升高，脫氮率先升高后降低溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快解析：(1)鼓泡吸收時，可能有未破裂的氣泡進(jìn)入出氣管口堵塞氣路，此洗氣瓶出氣管口有兩個玻璃球泡，可增大接觸面積，有消除氣泡防止堵塞的作用。(2)O2與NO常溫下即可發(fā)生反應(yīng)，SO2在溶液中也可以與O2發(fā)生反應(yīng)，為了避免空氣中O2對NO、SO2的吸收或檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先通入一段時間N2，排出裝置內(nèi)的空氣；實(shí)驗(yàn)中需先關(guān)閉d，打開e，形成氣體通路，再打開a通入氮?dú)狻?3)KMnO4具有氧化性，可將SO2氧化成H2SO4，由題知KMnO4與SO2反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀，由元素守恒可知，該沉淀為MnO2，即KMnO4被還原為MnO2，結(jié)合守恒原則可寫出離子方程式；繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)B瓶品紅溶液顏色不變，說明氣體中SO2幾乎除盡；C瓶FeSO4溶液中出現(xiàn)棕色，結(jié)合題給信息“FeSO4＋NO?[Fe(NO)]SO4(棕色)”知，NO不完全吸收。(4)由圖2可知，脫氧率隨溫度升高先增大后減小。溫度低于55℃時，隨溫度升高反應(yīng)速率加快，脫氮率升高；溫度高于55℃后，可能因溫度過高，氣體的溶解度降低，NO不能與溶液充分接觸，導(dǎo)致反應(yīng)不充分使脫氮率降低。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具有強(qiáng)氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))被還原成Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解形成Fe(OH)3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)(4)5.0×1015mol·L－1解析：(1)由“Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色K2FeO4和KNO2等產(chǎn)物”知，鐵元素的化合價從＋3升高至＋6，F(xiàn)e2O3作還原劑，氮元素的化合價從＋5降低至＋3，KNO3作氧化劑，根據(jù)守恒原則可得反應(yīng)：Fe2O3＋3KNO3＋4KOH=2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O，故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶1。(2)由濕法制備高鐵酸鉀的原理知，反應(yīng)①生成NaClO，“氧化”發(fā)生反應(yīng)a：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O，經(jīng)“過濾”得到Na2FeO4沉淀，“轉(zhuǎn)化”過程N(yùn)a2FeO4與飽和KOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成K2FeO4，分離得到粗K2FeO4，最后提純得到K2FeO4。①Na2FeO4、K2FeO4均易溶于水，“轉(zhuǎn)化”過程發(fā)生反應(yīng)b.Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4＋2NaOH，分離得到粗K2FeO4，說明此溫度下的溶解度S(K2FeO4)<S(Na2FeO4)。②由圖2知，F(xiàn)e(NO3)3的質(zhì)量濃度一定時，26℃時K2FeO4的生成率高于其他溫度下K2FeO4的生成率，則工業(yè)生產(chǎn)最佳溫度為26℃；K2FeO4的生成率最高時為溶液的最佳質(zhì)量濃度，由圖2和圖3可知，F(xiàn)e(NO3)3與NaClO兩種溶液的最佳質(zhì)量濃度分別為330g·L－1、275g·L－1，此時Fe(NO3)3與NaClO溶液最佳質(zhì)量濃度之比為330∶275＝6∶5。③NaClO中ClO－發(fā)生水解：ClO－＋H2O?HClO＋OH－，F(xiàn)e(NO3)3中Fe3＋發(fā)生水解：Fe3＋＋3H2O?Fe(OH)3＋3H＋，若NaClO加入過量，ClO－和Fe3＋發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Fe(OH)3和HClO，結(jié)合守恒原則即可寫出離子方程式；堿性介質(zhì)中K2FeO4與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K3FeO4，由元素守恒知還有H2O生成，根據(jù)守恒原則可寫出離子方程式。(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，為減少K2FeO4的水解，可選用有機(jī)溶劑作洗滌劑，K2FeO4水解呈堿性，可選用堿性溶液抑制其水解，CH3COOK中存在：CH3COO－＋H2O?CH3COOH＋OH－，根據(jù)同離子效應(yīng)知，產(chǎn)生的OH－可抑制K2FeO4水解，則應(yīng)選用CH3COOK、異丙醇溶液，故選B。②K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))被還原成Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解形成Fe(OH)3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)。(4)室溫下，向含有Fe3＋的CuSO4溶液中加入Cu(OH)2可使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀從而除去Fe3＋，即反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋3Cu(OH)2?2Fe(OH)3＋3Cu2＋；該反應(yīng)的平衡常數(shù)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反應(yīng)速率減小，平衡逆向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小(2)①<②0.08mol·L－1·min－1eq\f(20,3)L·mol－1③<該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小(3)D解析：(1)①根據(jù)題給信息“氫化熱是指一定條件下，1mol不飽和烴與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成烷烴時放出的熱量”結(jié)合表中信息可知，平均斷裂1mol不飽和鍵放出熱量最多的是環(huán)己烯，故三種物質(zhì)中發(fā)生加成反應(yīng)趨勢最大的是環(huán)己烯()。②由題中信息可知，反應(yīng)Ⅰ(g)＋3H2(g)=(g)ΔH1＝－208.4kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅱ(g)＋2H2(g)=(g)ΔH2＝－232.7kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ－反應(yīng)Ⅱ可得(g)＋H2(g)=(g)ΔH，則ΔH＝ΔH1－ΔH2＝(－208.4kJ·mol－1)－(－232.7kJ·mol－1)＝＋24.3kJ·mol－1。③環(huán)己二烯氫化反應(yīng)為(g)＋2H2(g)=(g)，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，恒溫恒壓條件下，向平衡體系中充入氬氣后，容器體積增大，各物質(zhì)濃度均減小，反應(yīng)速率減小，根據(jù)勒夏特列原理知反應(yīng)逆向進(jìn)行，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將減小。(2)①環(huán)己烯的氫化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在壓強(qiáng)不變的情況下，升高溫度，平衡逆向移動，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率αeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2))減小，故T1<T2。②結(jié)合圖像可知，M點(diǎn)時氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，列三段式：(g)＋H2(g)=(g)始(mol·L－1) 0.510轉(zhuǎn)(mol·L－1)0.40.40.4平(mol·L－1)0.10.60.4可得0～5min內(nèi)veq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(C6H18))＝eq\f(0.4mol·L－1,5min)＝0.08mol·L－1·min－1；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝＝eq\f(0.4mol·L－1,0.1mol·L－1×0.6mol·L－1)＝eq\f(20,3)L·mol－1。③絕熱容器中，體系與環(huán)境沒有熱交換，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，容器內(nèi)溫度升高，相較于恒溫容器，平衡會逆向移動，X值會減小，所以K2<K1。(3)由題知，高溫條件下，環(huán)己烯可裂解生成短碳鏈化合物，故溫度較高時可能有副反應(yīng)發(fā)生，使環(huán)己烷的產(chǎn)率降低，A正確；催化劑的活性與溫度有關(guān)，溫度較高可能導(dǎo)致催化劑的活性降低，環(huán)己烷的產(chǎn)率降低，B正確；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，環(huán)己烷的產(chǎn)率降低，C正確；“將環(huán)乙烯與氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器”時，反應(yīng)器中壓強(qiáng)恒定，D錯誤。4．答案：(1)第四周期Ⅷ族[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(2)sp2、sp3(3)直線形CO2或CS2(4)分子晶體乙醇分子間存在氫鍵(5)eq\f(\r(3),4)aeq\f(4×（64＋35.5）,NA·a3)×1021解析：(1)Fe為26號元素，位于第四周期Ⅷ族；基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。(2)由題圖可知，1個血紅素分子中有2個N原子均形成3個σ鍵，含有一對孤電子對，價層電子對數(shù)為4，采取sp3雜化，另外2個N原子均形成一個雙鍵、兩個單鍵，價層電子對數(shù)為3，采取sp2雜化。(3)SCN－中中心原子價層電子對數(shù)為2，采取sp雜化，SCN－的空間構(gòu)型為直線形；與SCN－互為等電子體的分子為CO2、CS2。(4)由題表中數(shù)據(jù)可知，乙醇和丙酮均為分子晶體；雖然乙醇的相對分子質(zhì)量比丙酮的小，但是乙醇分子間存在氫鍵，使乙醇的沸點(diǎn)比丙酮的高。(5)Cu原子與Cl原子之間的最短距離為體對角線的eq\f(1,4)，晶胞參數(shù)是anm，則體對角線的長度是eq\r(3)anm；根據(jù)題給晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中含有Cu原子的個數(shù)是8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Cl原子的個數(shù)是4，1個晶胞中含有4個CuCl，則1個晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×（64＋35.5）,NA)g，體積為(a×10－7)3cm3，晶體的密度為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)氧化反應(yīng)(4)17＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光照))(5)10(6)eq\o(→,\s\up7(NaOH醇溶液),\s\do5(加熱))eq\o(→,\s\up7(W2C))eq\o(→,\s\up7(KMnO4溶液(H＋)))解析：根據(jù)題給信息①和F的結(jié)構(gòu)簡式知，B分子中六元環(huán)上的兩個取代基處于對位，故B的結(jié)構(gòu)