（江苏专用）2020高考化学三轮冲刺 非选择题规范练二（含解析）

非选择题规范练二16．工业上以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：(1)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为________和________(填离子符号)。(2)写出氧化过程中MnO2与SO2反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是________。(4)向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度控制在30～35℃，温度不宜太高的原因是________________________________________________________________________。(5)加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(6)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_______________________。答案(1)Mn2＋Fe2＋(2)MnO2＋SO2===MnSO4(3)90℃(4)防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率(5)Mn2＋＋2HCO－3===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(6)取1～2mL最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净17．化合物J是一种重要的有机中间体，可以由苯合成：(1)B中含氧官能团名称为____________。(2)D→E的反应类型为__________________________________________________________。(3)C的分子式为C10H12O2，经取代反应得到D。写出C的结构简式：__________________。(4)写出同时满足下列条件的J的一种同分异构体的结构简式：____________。①属于芳香族化合物；②不能与金属钠反应；③有3种不同化学环境的氢原子。(5)已知：(R表示烃基，R1、R2表示氢或烃基)。请写出以、为原料制备的合成路线图。(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。答案(1)羰基、羧基(2)还原反应(3)(4)(5)――――→Mg无水乙醚――→CrO3――――→浓H2SO4△解析(3)C的分子式为C10H12O2，由和可知C的结构简式为：。(4)①属于芳香族化合物，说明含有苯环，②不能与金属钠反应，说明不含有羟基，③有3种不同化学环境的氢原子，说明有三种位置不同的氢原子，符合这三个条件的J的同分异构体为：。(5)在无水乙醚和Mg的条件下生成，和、H2O反应生成，被CrO3氧化为，根据已知条件与、H2O生成，在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成。18．某科技小组利用NaClO、NaClO2复合吸收剂研究烟气脱硫脱硝技术。(1)随着pH的增大，烟气脱硫和脱硝效率均呈下降趋势，可能的原因是___________________。(2)若其他条件不变，改变脱硫脱硝温度对脱除效率的影响如下图所示：随着温度的升高，脱硫和脱硝的效率先缓慢增加，后逐渐下降，分析可能原因有_______________________________、______________________。(3)在脱硫脱硝过程中存在ClO2、ClO－2和ClO－3，它们的含量可采用连续碘量滴定法测定。已知：碘量法的滴定反应为I2＋2S2O2－3===2I－＋S4O2－6。实验方法：分别取VmL试样，控制溶液pH，加入20%的碘化钾溶液4mL，暗处放置5分钟后，用0.01mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，淀粉作指示剂，记录消耗Na2S2O3溶液体积。三次实验的溶液pH、反应及消耗Na2S2O3溶液的体积见下表：实验pH反应Na2S2O3溶液体积/mL①pH＝7.02ClO2＋2I－===I2＋2ClO－2V1②pH＝4.0ClO－2＋4I－＋4H＋===2I2＋Cl－＋2H2OV2③pH0.1ClO－3＋6I－＋6H＋===3I2＋Cl－＋3H2O2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋2Cl－＋4H2OClO－2＋4I－＋4H＋===2I2＋Cl－＋2H2OV3注：实验②控制pH前先鼓入氮气以除去ClO2。计算试样中ClO－3的浓度为多少mg·L－1(写出计算过程，用含V1、V2、V3、V的代数式表示)。答案(1)吸收液的氧化性随着pH的增加而降低(2)温度升高反应速率增大(或温度升高能提高吸收液的氧化能力)温度过高会使气体的溶解度降低(3)三次滴定消耗的S2O2－3的物质的量依次为10－5V1mol、10－5V2mol、10－5V3mol由实验①可知：2ClO2～I2～2S2O2－310－5V1mol10－5V1mol由实验②可知：ClO－2～2I2～4S2O2－32.5×10－6V2mol10－5V2mol由实验③可知：2ClO2～5I2～10S2O2－310－5V1mol5×10－5V1molClO－2～2I2～4S2O2－32.5×10－6V2mol10－5V2mol实验③中测定ClO－3需要S2O2－3的物质的量为(10－5V3－5×10－5V1－10－5V2)mol由ClO－3～3I2～6S2O2－3可知：n(ClO－3)＝16(10－5V3－5×10－5V1－10－5V2)mol试样中ClO－3的浓度为10－5V3－5×10－5V1－10－5V2mol×83.5g·mol－1×103mg·g－16V×10－3L＝835V3－5V1－V26Vmg·L－1解析(1)NaClO和NaClO2在酸性条件下的氧化性较强，脱硫和脱硝的效率高，随着pH的增大，NaClO和NaClO2的氧化性减弱，导致烟气脱硫和脱硝效率均呈下降趋势。(2)升高温度可加快反应速率，提高吸收液的氧化能力，从而导致脱硫和脱硝的效率增加，但温度过高会使气体的溶解度降低，吸收液的氧化能力减弱，从而使脱硫和脱硝的效率减小。19．某研究小组利用BaS的还原性提纯HBr溶液，并制取溴化镁的方案如下：(1)“还原”步骤中BaS不宜过量太多的原因是______________________________________________________________________________________________________________。(2)滤渣的成分是______________。(3)结晶获得的MgBr2·6H2O用乙醇洗涤，从洗涤液中回收乙醇的实验方法是________。(4)利用如图装置将MgBr2·6H2O脱水得到MgBr2。①通入HBr的目的是___________________________________________________。②图中框内装置的作用是________________________________________________。(5)已知：BaS＋H2O2===Ba(OH)2＋S↓。请补充完整实验室由BaS制取高纯BaSO3的实验方案：取BaS加水浸出，边搅拌边在浸出液中加入过量H2O2，过滤，___________________________________________________________________________________________(实验中须使用的试剂有：SO2气体，溶有SO2的水；除常用仪器外须使用的仪器有：真空干燥箱、pH计)。答案(1)后续反应会使用更多的H2SO4，在实验过程中会产生有毒的H2S气体(2)S、BaSO4(3)蒸馏(4)①带走水蒸气，抑制MgBr2的水解②防止倒吸(5)将滤液加热煮沸，向冷却后的溶液中缓慢通入SO2气体至反应液的pH约为7(用pH计测得)，过滤，用溶有SO2的水洗涤滤渣，在真空干燥箱中干燥解析(1)“还原”步骤中BaS与溴反应生成硫酸钡沉淀或硫沉淀，过量的BaS会与氢溴酸和硫酸反应放出硫化氢气体，因此BaS不宜过量太多。(2)根据(1)的分析，沉淀中含有硫酸钡沉淀或硫沉淀和过量的BaS，加入硫酸，将沉淀中的BaS溶解，得到的滤渣中主要含有S、BaSO4。(3)结晶获得的MgBr2·6H2O用乙醇洗涤，乙醇的沸点较低，可以通过蒸馏的方法从洗涤液中回收乙醇。(4)①MgBr2水解会放出溴化氢气体，通入HBr，可以带走水蒸气，抑制MgBr2的水解。(5)由BaS制取高纯BaSO3。取BaS加水浸出，边搅拌边在浸出液中加入过量H2O2，BaS＋H2O2===Ba(OH)2＋S↓，过滤除去硫，得到氢氧化钡溶液，其中含有少量过量的过氧化氢溶液，加热，使过氧化氢分解，然后在氢氧化钡溶液中通入二氧化硫气体，恰好完全反应后溶液中含有水，pH＝7，过滤出BaSO3沉淀，用溶有SO2的水洗涤，在隔绝空气的环境中干燥即可。20．传统的生物脱氮工艺如下图所示，生物脱氮主要包括有氧环境下的硝化反应过程和缺氧环境下的反硝化反应过程。硝化过程中，NH＋4先后氧化为NO－2和NO－3。(1)NH＋4在硝化过程中会使溶液酸度提高，需要加入NaHCO3进行中和。请写出NH＋4硝化生成NO－2的离子方程式：__________________________________________________。(2)①反硝化反应过程中，加入碳源(甲醇等有机物)将硝化反应中生成的NO－2和NO－3还原为N2，如3CH3OH＋6NO－2===3N2↑＋3CO2↑＋3H2O＋6OH－。新型生物脱氮工艺(SCND)可将硝化过程中的产物控制在NO－2阶段，防止生成NO－3，该工艺的优点是____________。②同步硝化反硝化工艺(SND)将硝化阶段和反硝化阶段放在同一个反应器中进行，该法既有SCND法的优点，将硝化过程中的产物控制在NO－2阶段，还有一个优点是________________________________________________________________________。③现在很多国家采用半硝化工艺(ANAMMOX)，工作原理如下图所示：半硝化脱氮反应器中，一半的NH＋4氧化成NO－2，写出厌氧氨氧化发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。该方法是否需要加入碳源(甲醇)，并简述原因___________________________。(3)研究发现，脱氮工艺会产生一种温室气体N2O。目前普遍认为在硝化阶段会形成N2O，试分析N2O的成因____________________________________________________。答案(1)2NH＋4＋3O2===2NO－2＋2H2O＋4H＋(2)①节省进一步氧化所需的耗氧量，同时减少了反硝化反应中加入的碳源(甲醇)②硝化产生的酸和反硝化产生的碱中和，减少了NaHCO3的投加③NH＋4＋NO－2===N2↑＋2H2O不需要，NH＋4和NO－2正好反应完全(3)O2不足，NH＋4未被完全氧化为NO－2，N元素被氧化为N2O解析(2)①该工艺将硝化过程中的产物控制在NO－2阶段，防止生成NO－3，从而减少进一步氧化所需的耗氧量，并且能减少碳源(甲醇)的消耗。②将硝化阶段和反硝化阶段放在同一个反应器中进行，能将硝化过程中的产物控制在NO－2阶段，可以使硝化产生的酸和反硝化