综合大题标准练(三)（含答案）-2024年江苏高考化学二轮复习

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(1)CO(NH2)2可以水解生成(NH4)2CO3，CO(NH2)2、(NH4)2CO3与烟气中的NO不反应。脱硫后所得吸收液中含CO(NH2)2、(NH4)2SO3、(NH4)2SO4。其他条件一定，反应相同时间，测得SO2的脱除率与温度的关系如图1所示。30～70 ℃时，SO2的脱除率随温度升高先增大后减小的原因是__________________________________________________________。
(2)烟气中的NO与O2反应缓慢。雾化后的H2O2在催化剂中Fe元素作用下可以产生具有极强氧化活性的·OH(羟基自由基)，·OH能将NO快速氧化为NO2、HNO3等物质。H2O2在一种固体催化剂表面转化的过程如图2所示：
①脱硝时，NO2与吸收液中(NH4)2SO3反应生成(NH4)2SO4，同时排放出的气体不会污染空气。写出脱硝时NO2与(NH4)2SO3反应的化学方程式：______________________。
②化学式为LaFeO2.6的催化剂中，Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为______________。
(3)如不使用固体催化剂，用含Fe3＋的溶液也能催化H2O2发生类似的转化生成·OH，且相同条件下速率更快。与使用含Fe3＋的溶液相比，使用固体催化剂的优点是__________________。
2．六羰基钼催化剂对于间位取代苯衍生物的合成至关重要，一种化合物H的合成路线如下：
(1)有机物G中的官能团名称为____________________。
(2)有机物F的分子式为C10H10，则其结构简式为____________________。
(3)D和乙二醇(HOCH2CH2OH)以物质的量之比为2∶1完全酯化的产物有多种同分异构体，其中一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：__________________。
①分子中含有3种不同化学环境的氢原子；
②能发生银镜反应；
③能发生水解反应，且1 ml该分子水解时消耗4 ml NaOH。
(4)D→E的过程为先发生加成反应，再发生消去反应，其反应机理如下：
试描述“加成反应”的历程：___________________________________________________。
(5)写出以苯乙烯、苯甲酸、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
3．亚硝基硫酸(NOHSO4)常温下为颗粒状晶体，干燥时稳定，不溶于CCl4，在水溶液中难电离，制备原理为HNO3＋SO2===NOHSO4。实验装置如图1。
已知：Ⅰ.制备NOHSO4过程中控制温度不高于59 ℃。
Ⅱ.发烟硝酸为含硝酸90%～97.5%的液体。
(1)NOHSO4的制备：反应过程中，NOHSO4和HNO3的物质的量随时间的变化如图2所示。生成NOHSO4的物质的量小于硝酸减少的物质的量，可能的原因是______________________。
(2)结合图2，补充完整制取NOHSO4晶体的实验方案：b导管依次连接__________和盛有__________的烧杯，烧杯内液面刚好接触倒扣的漏斗，经检查气密性良好，将净化后的SO2气体从装置a口通入盛有发烟硝酸的三颈烧瓶中，________________________________，将固体置于五氧化二磷干燥器中干燥(实验中须用的试剂和仪器：NaOH溶液、CCl4、盛有P2O5的干燥管、玻璃砂芯漏斗)。
(3)测定NOHSO4产品纯度的步骤：准确称取0.700 0 g产品于锥形瓶中，加入少量硫酸溶解，再加入0.100 0 ml·L－l KMnO4溶液40.00 mL，充分反应。用0.250 0 ml·L－1Na2C2O4标准溶液滴定，消耗Na2C2O4标准溶液的体积为20.00 mL。已知：2MnOeq \\al(－,4)＋5C2Oeq \\al(2－,4)＋16H＋===
2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
①NOHSO4与KMnO4反应有NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)和Mn2＋生成，其离子方程式为___________________。
②计算NOHSO4产品的纯度(写出计算过程)：_______________________________________。
4．烟气中常常含有大量SO2和H2S等大气污染物，需经过净化处理后才能排放。
(1)除去燃煤产生的废气中的SO2的过程如图所示。
①过程Ⅰ是一部分SO2发生催化氧化反应，若参加反应的SO2和O2的体积比为4∶3，则反应的化学方程式为______________________。
②过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分SO2，使得Cu再生，该过程中阳极的电极反应式为__________________。若此过程中除去SO2体积分数为0.5%的废气2 240 L(标准状况)，可使____________ g Cu再生。
(2)用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理如下：
反应Ⅰ：H2S(g)H2S(aq)
反应Ⅱ：H2S(aq)H＋＋HS－
反应Ⅲ：HS－＋2Fe3＋S↓＋2Fe2＋＋H＋
一定条件下测得脱硫率与Fe3＋浓度关系如图所示。
①吸收液经除S后可进行再生，较经济的再生方法是________________________________。
②当Fe3＋的浓度大于10 g·L－1时，浓度越大，脱硫率越低的原因是__________________________________________________________________________________________________。
(3)我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除，部分反应机理如图所示(物质吸附在催化剂表面用*标注)。
①H2S中S元素的转化过程可描述为__________________________。
②从物质转化与资源综合利用角度分析，该过程初步达到的目的为_______________。
综合大题标准练(三)
1．(1)30～60 ℃时，随温度升高，CO(NH2)2水解生成(NH4)2CO3的速率加快，溶液中(NH4)2CO3的浓度增大，反应速率加快同时升高温度也可以加快反应速率；60～70 ℃时，SO2在溶液中的溶解量减少，脱除率减小
(2)①2NO2＋4(NH4)2SO3===4(NH4)2SO4＋N2 ②1∶4
(3)对反应的pH没有要求，反应后无需处理含Fe2＋、Fe3＋的溶液(废液)
解析 (2)①脱硝时NO2与(NH4)2SO3发生氧化还原反应生成(NH4)2SO4和N2，反应的化学方程式：2NO2＋4(NH4)2SO3===4(NH4)2SO4＋N2。②化学式为LaFeO2.6可看作La5Fe5O13，La为＋3价、O为－2价，可得5个Fe的化合价之和为＋11，可由1个Fe3＋和4个Fe2＋组成，Fe3＋和Fe2＋的物质的量之比为1∶4。
2．(1)酮羰基、碳碳三键
(2)
(3)或
(4)4-甲基苯甲酸中的羰基O(δ－)原子进攻SOCl2中的S(δ＋)原子，一根S—Cl键断裂，Cl得到共用电子对离去，随后Cl－进攻C原子，发生加成反应
(5)
解析 A和溴发生取代反应在苯环上引入溴原子得到B，B和镁反应生成C，C和二氧化碳反应后水解引入羧基得到D，D发生取代反应引入氯原子得到E，E和F生成G，F的分子式为C10H10，结合G结构可知，F为；G再转化为H。(3)D中含有羧基，和乙二醇(HOCH2CH2OH)以物质的量之比为2∶1完全酯化的产物为；其同分异构体同时满足下列条件：①分子中含有3种不同化学环境的氢原子，则结构对称；②能发生银镜反应，含有醛基或甲酸酯基；③能发生水解反应，且1 ml该分子水解时消耗4 ml NaOH，则含有2个甲酸酯基，且水解后生成酚羟基，故可以为或。
(5)苯乙烯和溴加成引入溴原子，再发生消去反应得到苯乙炔；苯甲酸和SOCl2发生D生成E的反应引入氯原子，再和苯乙炔发生E生成G的反应得到，再和发生G生成H的反应生成目标产物。
3．(1)硝酸会挥发和分解
(2)盛有P2O5的干燥管 NaOH溶液 在冷水浴中反应约60 min后(反应混合物呈浆状)，停止通入SO2，然后迅速将反应混合物转移到玻璃砂芯漏斗中(真空)过滤，残留的固体用少量CCl4洗涤2～3次
(3)①2MnOeq \\al(－,4)＋5NOHSO4＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋5NOeq \\al(－,3)＋9H＋ ②测定时，先发生反应2MnOeq \\al(－,4)＋5NOHSO4＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋5NOeq \\al(－,3)＋9H＋，高锰酸钾和亚硝基硫酸反应后有剩余，剩余的高锰酸钾和草酸钠反应：2MnOeq \\al(－,4)＋5C2Oeq \\al(2－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
设亚硝基硫酸的物质的量为x，根据得失电子守恒：
0．040 0 L×0.100 0 ml·L－1×5＝0.020 0 L×0.250 0 ml·L－1×2＋2x，可求得x＝0.005 0 ml，
质量为0.005 0 ml×127 g·ml－1＝0.635 0 g，
所以亚硝基硫酸的纯度为eq \f(0.635 0 g,0.700 0 g)×100%≈90.71%
解析 (2)将温度控制在不高于59 ℃，从b导管口出来的有SO2和HNO3，先通过盛有P2O5的干燥管，然后再用NaOH溶液进行尾气吸收处理；从图2中可知，当在60 min时，亚硝基硫酸的量几乎达到最大值，硝酸的量几乎达到最小值，因为亚硝基硫酸(NOHSO4)常温下为颗粒状晶体，干燥时稳定，不溶于CCl4，所以，让该反应先在冷水浴中反应60 min，然后停止通入SO2，迅速将反应混合物在玻璃砂芯漏斗中过滤，残留固体用CCl4洗涤2～3次。
(3)①NOHSO4与KMnO4反应有NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)和Mn2＋生成，其中亚硝基硫酸在水溶液中难电离，写离子方程式时不拆，所以离子方程式为2MnOeq \\al(－,4)＋5NOHSO4＋2H2O===5SOeq \\al(2－,4)＋2Mn2＋＋5NOeq \\al(－,3)＋9H＋。
4．(1)①4SO2＋3O2＋2Cu＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(催化剂))2CuSO4＋2H2SO4
②SO2－2e－＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋4H＋ 32
(2)①通入足量O2(或空气) ②Fe3＋浓度增大，pH减小，使反应Ⅱ、Ⅲ的平衡向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应Ⅲ Fe3＋浓度增大因素
(3)①H2S气体被催化剂吸附后分解成H原子(*H)和S原子(*S)；*S与吸附的C原子(*C)、O原子(*O)结合生成CS2、SO2从活性炭表面脱除；另一部分*S从活性炭表面脱除变成S蒸气，一部分变成S固体，另一部分与H2反应生成H2S气体
②实现煤气中H2S的脱除，同时产生清洁能源H2
解析 (1)①据图可知过程Ⅰ中反应还有CuSO4生成，所以O2除了将SO2氧化还将Cu氧化，生成CuSO4和H2SO4，参加反应的SO2和O2的体积比为4∶3时，根据得失电子守恒、原子守恒可得化学方程式为4SO2＋3O2＋2Cu＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(催化剂))2CuSO4＋2H2SO4。②电解池中阳极发生氧化反应，所以阳极应是SO2被氧化为SOeq \\al(2－,4)，电极反应式为SO2－2e－＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋4H＋；除去SO2体积分数为0.5%的废气2 240 L，则参与反应的SO2为2 240 L×0.5%＝11.2 L，物质的量为0.5 ml，转移1 ml电子，根据阴极反应Cu2＋＋2e－===Cu可知生成0.5 ml Cu，质量为32 g。