选考(30~32)提升标准练(五)非选择题(本题共3题,每题10分,共30分)1.(2022·嘉兴一中模拟)除去空气中的二氧化硫和氮氧化物气体对环境保护有重要意义。(1)二氧化硫易溶于水,溶于水后所得溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-占三种粒子总数的比例随pH的变化如下图所示。由图可知H2SO3的电离平衡常数Ka1= 。 (2)利用尿素[CO(NH2)2]水解的溶液可以吸收含SO2的空气。已知:尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解反应方程式如下:CO(NH2)2+H2OH2NCOONH4(氨基甲酸铵)①氨基甲酸铵会与空气中的SO2和O2反应生成(NH4)2SO4,该反应的化学方程式为 。 ②一定条件下,用尿素溶液吸收含SO2的空气,测得SO2的吸收率随溶液的温度变化如图甲所示。温度高于60℃时,SO2的吸收率逐渐增大的原因是 。 ③尿素溶液吸收SO2的吸收率随溶液的pH变化如图乙所示。尿素溶液吸收含SO2的空气后溶液的pH会减小,为提高SO2的吸收率和充分回收产物,最好向溶液中加入 (填溶液的名称),并控制pH为 。 -5-\n(3)一种电化学脱硝法的原理如图所示。①电解池阴极所发生的电极反应式为 。 ②相同条件下通入的污染气和生成的X的体积比为40∶3,污染气中NO和NO2占总体积的10%,若NaClO完全反应、污染气中NO和NO2被完全吸收且其余气体不参与反应,则NO和NO2的体积比为 。 2.硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表:物质熔点/℃沸点/℃其他性质SO2Cl2-54.169.1①易水解,产生大量白雾②易分解:SO2Cl2SO2↑+Cl2↑H2SO410.4338具有吸水性且不易分解实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,装置如图所示(夹持仪器已省略)。请回答有关问题:(1)仪器A冷却水的进口为 (填“a”或“b”)。 (2)仪器B中盛放的药品是 。 (3)实验时,装置丁中发生反应的离子方程式为 。 (4)装置丙的作用为 ,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,水解反应的化学方程式为 。 -5-\n(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为2ClSO3HH2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是 。 ②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液): 。 3.A为某种聚甲基丙烯酸酯的单体,其转化关系如下:已知:Ⅰ.G的苯环上一氯代物只有两种;Ⅱ.RCHCH2+HBrRCH2CH2Br。请按要求回答下列问题:(1)A的结构简式为 。 (2)下列说法不正确的是 。 a.②③⑤均为氧化反应b.化合物B分子中所有碳原子共平面c.化合物C的同系物2-甲基-2-溴丙酸能发生水解、消去、酯化反应d.用新制碱性氢氧化铜悬浊液可鉴别E、F和G(3)D可以发生缩聚反应,反应的化学方程式为 。 (4)写出同时满足下列条件的G的所有同分异构体的结构简式: (不考虑立体异构)。 ①红外光谱检测表明分子中含有醛基;②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(5)以B为原料合成含六元环的酯类物质,请设计合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
参考答案
选考(30~32)提升标准练(五)1.答案:(1)10-1.87(2)①2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O2(NH4)2SO4+2CO2 ②温度升高,尿素水解生成氨基甲酸铵的反应速率加快 ③氨水 6(3)①2H2O+2e-H2↑+2OH- ②1∶3解析:(1)根据图像,在pH=1.87时,c(HSO3-)=c(H2SO3),H2SO3的电离平衡常数Ka1=c(HSO3-)·c(H+)c(H2SO3)=c(H+)=10-1.87。-5-\n(2)①氨基甲酸铵(H2NCOONH4)会与空气中的SO2和O2反应生成(NH4)2SO4,H2NCOONH4被氧化为二氧化碳,反应的化学方程式为2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O2(NH4)2SO4+2CO2;②尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解的反应方程式为CO(NH2)2+H2OH2NCOONH4(氨基甲酸铵),温度升高,尿素水解生成氨基甲酸铵的反应速率加快,使得SO2的吸收率增大;③尿素溶液吸收含SO2的空气后,溶液的pH会减小,根据图像,溶液的pH≥6时,SO2的吸收率较大,因此需要控制pH在6左右,需要加入碱性物质调节溶液的pH,为了不引入新杂质,可以选用氨水调节。(3)①根据图示,电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液,阳极上溶液中的氯离子放电生成次氯酸根离子,阴极上溶液中的氢离子(水电离生成的)放电生成氢气,因此阴极的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-;②电解的总反应式为Cl-+H2OClO-+H2↑,相同条件下通入的污染气和生成的X的体积比为40∶3,假设生成的氢气的物质的量为3mol,则通入的污染气的物质的量为40mol,其中含有NO和NO2的物质的量之和为4mol,生成3mol氢气,转移的电子的物质的量为6mol,根据得失电子守恒,NO和NO2转移的电子的物质的量也是6mol,设NO和NO2的物质的量分别为x、y,则x+y=4mol,3x+y=6mol,解得x=1mol,y=3mol,则NO和NO2的体积比=1∶3。2.答案:(1)a (2)碱石灰(3)ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O(4)除去Cl2中的HCl SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl(5)①蒸馏 ②取产物在干燥条件下加热至完全反应(或挥发或分解等),冷却后加水稀释;取少量溶液滴加紫色石蕊溶液变红;再取少量溶液,加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明含有H2SO4解析:(1)冷凝管中的冷却水应下进上出,故进口为a。(2)装置甲发生反应SO2+Cl2SO2Cl2,SO2、Cl2均为有毒的酸性气体,且产物硫酰氯遇水会水解,所以仪器B中盛放的药品是碱性物质碱石灰,以防止空气中的水蒸气进入装置,同时吸收挥发出来的SO2和Cl2。(3)浓盐酸和KClO3发生反应生成KCl、Cl2和H2O,反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O。(4)浓盐酸易挥发,制取的Cl2中含有HCl,可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl,SO2Cl2遇水生成H2SO4和HCl,则其水解方程式为SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl。(5)①硫酸与硫酰氯的沸点相差较大,可采取蒸馏法进行分离。3.答案:(1) (2)ac(3)+nH2O(4)、、、-5-\n(5)解析:(1)A为聚甲基丙烯酸酯的单体,则A应为甲基丙烯酸酯,根据①的反应条件可判断E和B为A的水解产物,一种应为甲基丙烯酸,另一种为某种醇,根据已知Ⅱ和反应⑤可判断B分子中含有碳碳双键,因此B为甲基丙烯酸,结构简式为,反应⑤为加成反应,加成产物C为,反应⑥为卤代烃在NaOH水溶液中的水解反应,有机物C中的溴原子被羟基取代,酸化后得到羟基羧酸D,则D的结构简式为,G为芳香族化合物,且苯环上的一氯代物只有两种,说明G分子中有两个处于对位的不同基团,则E、F分子中都含有一个苯环,再考虑G分子中有8个碳原子,可推断醇E应为对甲基苯甲醇,结构简式为,由E和B的结构简式可知A为,E分子中的羟基在反应中被氧化为醛,所以F的结构简式为,F与银氨溶液反应,醛基被氧化为羧基,则G的结构简式为(分子式为C8H8O2)。(2)②为醇的氧化反应,③为醛的氧化反应,⑤为碳碳双键的加成反应,不属于氧化反应,a不正确;B分子中的4个碳原子分别是两个碳碳双键的碳原子和与该双键碳原子直接相连的两个碳原子,根据乙烯的平面结构可类推化合物B分子中所有碳原子共平面,b正确;2-甲基-2-溴丙酸分子中的溴原子能发生水解反应,溴原子与甲基上的氢原子能发生消去反应,羧基能发生酯化反应,但它不是化合物C的同系物,而是其同分异构体,c不正确;G为羧酸,能与氢氧化铜悬浊液发生中和反应生成可溶性的羧酸盐,从而使悬浊液变澄清,F为醛,与氢氧化铜悬浊液混合加热,有砖红色沉淀生成,E为醇,与氢氧化铜悬浊液不反应,无明显现象,三者现象明显不同,故用新制碱性氢氧化铜悬浊液可鉴别E、F和G,d正确。(4)分子中含有醛基,且苯环上有两种类型的氢原子,初步判断苯环上有两个处于对位的不同基团,再根据醛基、氧原子、甲基或亚甲基的位置变化,可写出4种满足条件的同分异构体,它们分别是、、、。(5)。-5-
