大題突破練(一)　物質(zhì)轉(zhuǎn)化與工藝流程題大題突破練2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計二輪專題化學(xué)江蘇專版課后習(xí)題考前強(qiáng)化練

大題突破練(一)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與工藝流程題大題突破練2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計二輪專題化學(xué)江蘇專版課后習(xí)題考前強(qiáng)化練大題突破練(一)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與工藝流程題1.(15分)(2024·江蘇蘇州期初調(diào)研)五氧化二釩(V2O5)是廣泛用于冶金、化工等行業(yè)的催化劑。由富釩廢渣制備V2O5的一種流程如下:已知:ⅰ.NaVO3溶于水,NH4VO3難溶于水。ⅱ.部分含釩(五價)物質(zhì)在水溶液中的主要存在形式如下表:pH<1.01.0~4.04.0~6.06.0~8.58.5~13.0>13.0主要存在形式VOV2O5多釩酸根離子VO多釩酸根離子VO備注多釩酸鹽在水中溶解度較小(1)(3分)“酸浸”時,MnO2將VO+轉(zhuǎn)化為VO2+的離子反應(yīng)方程式為(2)通過“調(diào)pH、萃取、反萃取”等過程,可制得NaVO3溶液。已知VO3-能被有機(jī)萃取劑(簡稱ROH)萃取,其萃取原理可表示為VO3-(水層)+ROH(有機(jī)層)RVO3①(2分)萃取前,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH為7的目的是。

②(2分)反萃取中,VO3-反萃取率隨著pH的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢的原因是(3)(2分)“沉釩”時,向pH為8的NaVO3溶液中加入NH4Cl溶液,析出NH4VO3沉淀。沉釩溫度需控制在70℃左右,溫度不能過高的原因是。

(4)(2分)用活化后的V2O5作催化劑,NH3將NO還原為N2的一種反應(yīng)歷程如圖所示。V2O5與H2O形成能提供質(zhì)子的酸性位,NH3以“氫鍵”形式吸附在酸性位上生成“中間體X”,NO與X反應(yīng)生成不穩(wěn)定的“過渡態(tài)”物質(zhì),隨后分解生成N2和H2O?！爸虚g體X”的結(jié)構(gòu)式可表示為。

(5)(4分)NH4VO3在空氣中灼燒得V2O5。為測定回收所得V2O5樣品的純度,進(jìn)行如下實(shí)驗:稱取1.000g灼燒后的樣品,用稀硫酸溶解、定容得100mL(VO2)2SO4溶液。量取20.00mL溶液放入錐形瓶中,加入過量的5.00mL0.5000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再用0.01000mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液12.00mL。已知:VO2++Fe2++2H+VO2++Fe3++H2MnO4-+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2計算V2O5樣品的純度(寫出計算過程)。01234567891011121314152.(15分)(2024·江蘇泰州調(diào)研)以方鉛礦(主要成分PbS,含少量FeS)和軟錳礦(主要成分MnO2)為原料制備電池材料PbSO4和Mn3O4,過程可表示如下:已知:①Pb2+(aq)+4Cl-(aq)PbCl42-(aq)K=31②PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。(1)(5分)70℃時,“協(xié)同浸取”生成PbCl42-“協(xié)同浸取”時加入NaCl可避免生成PbCl2沉積在礦石表面,其原因是。

(2)(2分)“沉降分鉛”的目的是將濾液中的PbCl42-沉降為PbCl2沉淀。沉降反應(yīng)PbCl42-(aq)PbCl2(s)+2Cl-(3)(3分)絡(luò)合萃取劑全氟聚醚二(甲基吡啶)胺通過氮原子與Pb2+形成配位鍵的方式萃取鉛。已知氮原子的電子云密度越大配位能力越強(qiáng),全氟聚醚二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基團(tuán)直接相連使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基團(tuán)間引入—CH2CH2CH2—基團(tuán)配位能力會增強(qiáng),其原因分別是。

(4)(5分)制備Mn3O4。Mn3O4(難溶于水的黑色晶體)可通過空氣氧化Mn2+制得,制備時溶液的溫度和pH對Mn3O4的產(chǎn)率影響如圖所示。請補(bǔ)充完整由凈化后的含Mn2+的濾液制備較純凈的Mn3O4的實(shí)驗方案:取一定量的含Mn2+的濾液于三頸燒瓶中,,真空干燥得產(chǎn)品Mn3O4。(必須使用的試劑:空氣、蒸餾水、氨水、稀硝酸、AgNO3溶液)

01234567891011121314153.(15分)(2023·蘇北四市高三第一次調(diào)研測試)鍶的化合物應(yīng)用廣泛,SrSO4可用于陶瓷工業(yè),SrF2可作防蛀牙膏的添加劑。(1)以天青石精礦(主要含SrSO4)為原料制備高純硫酸鍶的部分工藝流程如下:①(3分)“轉(zhuǎn)化”中用碳酸氫銨和過量氨水的混合溶液浸取天青石精礦,可制得SrCO3沉淀。寫出該過程的離子方程式:。

②(2分)“轉(zhuǎn)化”中維持反應(yīng)溫度70℃且控制氨水過量,氨水過量的主要原因是。

③(2分)該工藝流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。

(2)工業(yè)上還可用碳還原法制備高純硫酸鍶。將天青石精礦和煤粉按照一定質(zhì)量比在回轉(zhuǎn)窯中煅燒,生成SrS,再處理得高純SrSO4。①(2分)煅燒溫度對SrSO4轉(zhuǎn)化率的影響如圖1,最佳煅燒溫度為。

圖1圖2圖3②(2分)天青石精礦和煤粉質(zhì)量比對SrSO4轉(zhuǎn)化率的影響如圖2。天青石精礦和煤粉質(zhì)量比增大至5.5∶1后,SrSO4轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是。

(3)SrF2一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖3所示。①(2分)由圖可知,每個Sr2+周圍緊鄰且等距離的Sr2+個數(shù)為。

②(2分)已知Ksp(SrF2)=3.2×10-8,若一次刷牙所用牙膏含SrF2的質(zhì)量為2mg,口腔中溶液體積為5mL,刷牙時口腔溶液中氟離子濃度為mol·L-1。

01234567891011121314154.(15分)(2024·江蘇宿遷調(diào)研)燃煤煙氣中含有大量SO2和NO。某實(shí)驗室模擬“軟錳礦漿同步脫硫脫硝技術(shù)”并制備MnSO4·H2O,部分流程如下。已知:①軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量Fe2O3、CaO、SiO2等雜質(zhì))。②Ksp(MnF2)=1.6×10-3;Ksp(CaF2)=8.0×10-11。③NO+O3NO2+O2。(1)①(2分)“浸錳”過程中,SO2發(fā)生的主要化學(xué)方程式為。

②(1分)濾渣Ⅰ的主要成分為(填化學(xué)式)。

(2)(2分)“除氣”過程,煙氣中混入一定量O3可提高NO脫除率,其可能的原因是。

(3)(3分)“濾液Ⅰ”中加入等物質(zhì)的量MnO2和MnCO3,反應(yīng)的離子方程式為。

(4)(2分)“濾液Ⅱ”中用MnF2可除去Ca2+,結(jié)合反應(yīng)方程式和定量計算說明原因:。

(當(dāng)反應(yīng)平衡常數(shù)大于105時,可認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行完全)(5)“濾液Ⅲ”可制得MnSO4·H2O。已知:①在煙氣吸收過程中,除生成MnSO4外,還容易產(chǎn)生連二硫酸錳(MnS2O6),當(dāng)溫度超過35℃,MnS2O6會快速分解為MnSO4和SO2;②(5分)部分錳鹽在不同溫度下的溶解度和析出晶體的組成如圖。請設(shè)計由“濾液Ⅲ”獲得MnSO4·H2O的實(shí)驗方案:。

(須使用的試劑為0.1mol·L-1NaOH,無水乙醇)01234567891011121314155.(15分)(2024·江浙高中發(fā)展共同體聯(lián)考)含砷物質(zhì)是常見的污染物,有色金屬冶煉廢水中的砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)和砷酸(H3AsO4)形式存在,酸性廢水中砷元素回收再利用的工業(yè)流程如圖所示:已知:室溫時,Ksp[Ca(OH)2]=1.0×10-7,Ksp[Ca5(AsO4)3OH]=1.0×10-40,H3AsO4的逐級電離平衡常數(shù)分別用Ka1、K(1)(4分)先“堿浸”“沉砷”后“酸化”的目的是;

“氧化”過程中發(fā)生的離子方程式是。

(2)(6分)“沉砷”選擇石灰乳實(shí)現(xiàn)如下沉淀轉(zhuǎn)化:5Ca(OH)2(s)+3AsO43-(aq)Ca5(AsO4)3OH(s)+9OH-(aq),室溫時,此反應(yīng)的平衡常數(shù)為[用Kw、Ka1、Ka2、Ka3和c(H3AsO(3)(2分)“還原”過程發(fā)生的化學(xué)方程式是。

(4)(3分)“結(jié)晶”時需加熱H3AsO3使其分解獲得As2O3,As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度(S)曲線如圖所示,結(jié)合圖像分析,“結(jié)晶”的具體操作是加熱H3AsO3,,得到粗As2O3。

01234567891011121314156.(15分)(2024·江蘇南通等八市第三次調(diào)研測試)鋰電池的研發(fā)、使用及廢電池的回收具有重要意義。(1)(2分)比能量是指單位質(zhì)量(或體積)電池輸出的電能。鋰金屬電池放電時總反應(yīng)為Li+MnO2LiMnO2。下列關(guān)于鋰金屬電池的說法正確的是(填字母)。

A.放電時Li作負(fù)極B.比能量高于鋅錳干電池C.可用稀硫酸作電解質(zhì)圖1圖2(2)鈷酸鋰(LiCoO2)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)等鋰離子二次電池應(yīng)用普遍。①(2分)鈷酸鋰電池放電時示意圖如圖1。放電時,Li+由LixC6中脫嵌。寫出放電至完全時Li1-xCoO2②(2分)磷酸鐵鋰電池具有循環(huán)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。充電時Li+脫嵌形成Li1-xFePO4(0<x≤1)。Li1-xFePO(3)將廢舊鋰離子電池(外殼為鐵,電芯含鋁)置于不同濃度的Na2S和NaCl溶液中使電池充分放電是電池回收工藝的首要步驟。電池在不同溶液中放電的殘余電壓隨時間的變化如圖3所示。對浸泡液中沉淀物熱處理后,得到XRD示意圖譜如圖4所示。圖3圖4①(3分)電池在5%Na2S溶液中比在5%NaCl溶液中放電速率更大,其原因是。

②(2分)與Na2S溶液相比,NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5%增大至10%時,電池殘余電壓降低速率更快。依據(jù)圖4XRD圖譜,分析其主要原因:。

(4)將放電完全的鈷酸鋰電池正極材料粉碎后進(jìn)行酸浸處理。實(shí)驗測得,在相同條件下,使用鹽酸作浸取劑可使鈷轉(zhuǎn)化為Co2+,轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%,但工業(yè)生產(chǎn)使用HCl-H2O2混合物作浸取劑。①(2分)寫出鹽酸作浸取劑發(fā)生酸浸反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

②(2分)工業(yè)生產(chǎn)時在鹽酸中加入H2O2,H2O2的作用是。

0123456789101112131415大題突破練(二)有機(jī)合成與推斷綜合題1.(15分)(2024·江蘇南京學(xué)情調(diào)研)本維莫德(G)是治療濕疹的非激素類外用藥,其合成路線如下:其中,—Ph為苯基()。(1)(1分)室溫下,在水中A的溶解度比B的(填“大”“小”或“無差別”)。

(2)(2分)X的分子式為C2H6SO4,常用作甲基化試劑,其結(jié)構(gòu)簡式為。

(3)(2分)Y的分子式為C3H8O,B→C的反應(yīng)類型為。

(4)(3分)B的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。

堿性條件下水解后酸化生成兩種產(chǎn)物。一種產(chǎn)物含有苯環(huán),其核磁共振氫譜只有2組峰;另一種產(chǎn)物能與銀氨溶液反應(yīng),被氧化為碳酸后分解生成二氧化碳和水。(5)(2分)D與SOCl2等物質(zhì)的量反應(yīng)時會產(chǎn)生的污染性氣體為(填化學(xué)式)。

(6)(5分)寫出以為原料制備的合成路線流程圖(須用Ph3P,無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。01234567891011121314152.(15分)(2024·江蘇連云港、淮安第一次調(diào)研)化合物G是一種治療心腦血管疾病的藥物,其合成路線如下:(1)(2分)A→B的反應(yīng)類型為。

(2)(3分)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。

①能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2;②酸性條件下能水解,水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比是1∶6∶2∶1。(3)(2分)下列關(guān)于化合物D、E的說法正確的是(填字母)。

A.D和E互為同分異構(gòu)體B.D和E分子中所有原子均可共平面C.D和E分子中以sp2雜化的碳原子個數(shù)比為8∶9(4)(3分)F的分子式為C10H9NO3,則F的結(jié)構(gòu)簡式為。

(5)(5分)已知:+(R1、R2、R3、R4為烴基或H)。寫出以、(CH3CO)2O和CH2CHCH3為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。01234567891011121314153.(15分)(2024·江蘇南通等六市第一次調(diào)研)化合物F是合成藥物鹽酸環(huán)丙沙星的重要中間體,其合成路線如下:已知:Et表示—CH2CH3。(1)(2分)A分子中處于同一平面上的原子最多有個。

(2)(2分)為提高B的產(chǎn)率,試劑X可選用(填字母)。

A.CH3CH2ONaB.CH3OHC.HCl(3)(3分)C→D發(fā)生反應(yīng):C+(EtO)3CHD+2Y,Y的結(jié)構(gòu)簡式為。

(4)(3分)C的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。

鹵素原子均直接連在苯環(huán)上。在酸性條件下水解,得到2種產(chǎn)物,2種產(chǎn)物分子中均含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其中一種水解產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),另一水解產(chǎn)物能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2。(5)(5分)已知:R—NO2R—NH2。寫出以苯和乙烯為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。01234567891011121314154.(15分)(2024·江蘇南京鹽城一模)索拉非尼(H)可用于肝癌的治療,其一種合成路線如下:(1)(1分)欲確定CH3OH中存在C—O和O—H,可采取的儀器分析方法為(填字母)。

A.原子發(fā)射光譜 B.核磁共振氫譜C.質(zhì)譜 D.紅外光譜(2)(2分)C在酸性條件下不穩(wěn)定,B→C的反應(yīng)中應(yīng)控制n(CH(3)(1分)D的熔點(diǎn)比鄰硝基苯酚的(填“高”“低”或“無法確定”)。

(4)(3分)F的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。分子中所有碳原子軌道雜化類型相同;1mol該物質(zhì)完全水解最多消耗3molNaOH,且水解產(chǎn)物之一的分子中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個數(shù)比為2∶1。

(5)(3分)G的分子式為C8H3ClF3NO,其結(jié)構(gòu)簡式為。

(6)(5分)請設(shè)計以和CH3CH2NH2為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。01234567891011121314155.(15分)(2024·江蘇如皋第一次適應(yīng)性考試)一種藥物中間體G的合成路線如下:已知:Ⅰ.R1CHCHR2R1COOH+R2COOH;Ⅱ.R1CHO+CH3CHCH2。(1)(3分)轉(zhuǎn)化①除