备战高考 2022年高三化学二轮复习专题 非选择题专项练(二)

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非选择题专项练(二)
非选择题:包括必考题和选考题两部分 。第15~17题为必考题,每个试题考生都 必须作答。第18、19题为选考题, 根据要求作答。
(一)必考题:此题包括3小题,共39分。
15.(12分)(2021湖南郴州质量监测 2020年初,突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐,依据研究,含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60 ℃条件下,发生反应得到ClO2,下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。

已知:①ClO2的浓度较大时易分解爆炸,一般用CO2或空气稀释到10%以下,实验室也常用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O;
③有关物质的沸点如下表:

物质
CH3OH
HCOOH
ClO2
沸点
64.7 ℃
100.8 ℃
11 ℃

请回答:
(1)仪器d的名称是　　　　　　　;仪器b的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式: 
　。 
(3)在ClO2释放实验中,发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)根据反应条件判断制备装置甲中需改进的一项措施是　　　　　　　　　。 
(5)NaOH吸收ClO2尾气,生成物质的量之比为1∶1的两种阴离子,一种为ClO2-,则另一种为　　　　　。 
(6)自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取200.0 mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.100 0 mol·L-1 的Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S2O32-2I-+S4O62-),达到滴定终点时用去20.00 mLNa2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2的含量为　　　　　(保留一位小数)mg·L-1。 
16.(13分)(2021湖南衡阳一模)造成大气污染的NOx主要来自于汽车尾气的排放,对其进行处理是我们研究的重要课题。
(1)某汽车安装的尾气净化装置工作原理如图。下列叙述错误的是　　　　(填字母)。 
A.Pd-Pore催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率
B.NOx的生成主要是与汽油未充分燃烧有关
C.在此变化过程中,NOx被还原

(2)已知:2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH1=-221.0 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH2=+180.5 kJ·mol-1
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)　ΔH3=-746.0 kJ·mol-1
则用焦炭还原NO生成无污染气体的热化学方程式为 
　。 
(3)在催化剂作用下发生反应:2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g),在一定温度下,向1 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol NO2和2.0 mol CO,测得相关数据如下:

时间/min
0
5
10
15
20
c(NO2)/(mol·L-1)
2.00
1.70
1.56
1.50
1.50
c(N2)/(mol·L-1)
0
0.15
0.22
0.25
0.25

①其他条件不变,若不使用催化剂,则0~5 min内NO2的转化率将　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。 
②以下表述能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　(填字母)。 
A.气体的颜色不再变化
B.CO的反应速率为N2的4倍
C.混合气的压强不再变化
③在20 min时,保持温度不变,继续向容器中再加入1.0 mol NO2和1.0 mol N2,则化学平衡　　　　(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 
(4)有人利用反应2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)对NO2进行吸附。在T ℃下,向密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,在不同压强和相同时间下,NO2的转化率与压强的关系如图所示。

在T ℃、1 100 kPa时,该反应的化学平衡常数Kp=　　　　(用平衡分压代替平衡浓度,气体分压=气体总压×体积分数;保留两位小数)。 
17.(14分)(2021湖南长郡十五校联考)一维纳米材料因其特殊的纳米结构,呈现出一系列独特的光、电、磁、催化等性能,具有十分广阔的应用前景。ZnS-C(ZnS纳米粒子分散在碳纳米材料上)是新型一维纳米材料,某科研小组用下列流程制备ZnS-C纳米材料。

已知:BA表示C6H5COO-,回答下列问题:
(1)“搅拌”后所得溶液显　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”)。 
(2)向搅拌后所得混合盐溶液中缓缓滴加NaOH溶液,促进相关离子的水解,出现Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀。
①写出生成沉淀的离子方程式: 
　。 
②25 ℃,调pH=6,不产生Zn(OH)2沉淀,该溶液中c(Zn2+)0.11,所以平衡逆向移动。
(4)在T ℃、1 100 kPa时NO2的转化率是0.4,设起始时通入的NO2的物质的量为1 mol,根据三段式可知:
　　　　　2NO2+2CN2+2CO2
始/mol 1 0 0
变/mol 0.4 0.2 0.4
平/mol 0.6 0.2 0.4
则该反应的化学平衡常数Kp=
0.21.2×1 100×(0.41.2×1 100)2(0.61.2×1 100)2≈81.48。
17.答案: (1)酸性
(2)①Zn2++C6H5COO-+OH-Zn(OH)(C6H5COO)↓
②0.12
(3)①Zn2+　②C6H5COOH7C+2H2O↑+H2↑
(4)①变大　②8.03×1020
解析:(1)将硝酸锌晶体与苯甲酸钠、水混合搅拌,三者充分接触,由于硝酸锌是强酸弱碱盐,Zn2+水解使溶液显酸性,苯甲酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,最终混合物的酸碱性取决于二者相对量的多少及其水解程度,结合后边的步骤加入NaOH溶液调整溶液的pH=6,可证明混合搅拌后的溶液显酸性。
(2)①硝酸锌、苯甲酸钠、NaOH混合发生沉淀反应产生Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀,反应的离子方程式为Zn2++C6H5COO-+OH-Zn(OH)(C6H5COO)↓。
②25 ℃,pH=6时,c(OH-)=10-8 mol·L-1,若不产生Zn(OH)2沉淀,c(Zn2+)·c2(OH-)C>H,元素的非金属性越弱,其电负性就越小,故上述元素中电负性最小的是H元素;根据Ti(NO3)4的球棍结构图示可知Ti的配位数是8。
(4)①在一个晶胞中含有Ca2+的数目是1,含有Ti4+的数目为8×18=1,含有O2-的数目为12×14=3,则一个晶胞中含有1个CaTiO3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则一个晶胞的质量为MNA=136 g·mol-1NAmol-1=136NA g;②设晶胞的边长为a,由于O2-采用面心立方最密堆积,则面对角线长度是O2-半径的4倍,则4r(O2-)=2a,得r(O2-)=24a,Ti4+与O2-相切,则2r(O2-)+2r(Ti4+)=a,得r(Ti4+)=a2-24a,则r(Ti4+)r(O2-)=a2-24a24a=2-1≈0.414。
19.答案: (1)(醇)羟基、羰基(或酮基)　(2)
(3)2　(4)氧化反应　(5)甲醇
(6)n+nHOOCCOOH
+(2n-1)H2O
(7)、、
、(任写两种即可)
(8)

解析:根据A的分子式、B的结构简式和反应物CH3I,可判断A的结构简式为。
(1)根据J的结构简式,其含有的官能团为(醇)羟基、羰基(或酮基)和碳碳双键,故含氧官能团的名称为(醇)羟基、羰基(或酮基)。
(2)A的结构简式为。
(3)中标注的碳原子连有4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,个数为2。
(4)对比E、F的结构简式,E中碳碳双键中一条化学键断开,同时引入2个羟基,则E→F的反应类型为氧化反应。
(5)G→H属于取代反应,则另一种有机产物为CH3OH,名称为甲醇。
(6)F中含有2个羟基,与乙二酸一定条件下反应得到高聚酯,化学方程式为n+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O。
(7)E的分子式为C12H18O,其同分异构体满足:a.含苯环,b.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为9∶6∶2∶1,则其为对称结构,3个等效的—CH3的峰面积为9,2个等效的—CH3的峰面积为6,苯环上2个H原子等效,则结构简式为、、、。
(8)根据合成路线G→J,设计合成路线如下:。