2022屆高考化學二輪復習 綜合題提能練（二）（含解析）

2022屆高考化學二輪復習 綜合題提能練（二）（含解析）共3大題,共43分,每個題考生都必須作答。26.(15分)某學習小組為了探究Fe(NO3)3的熱穩(wěn)定性和氧化性,設計如下實驗:實驗(一):熱穩(wěn)定性利用如圖裝置進行實驗,加熱A中Fe(NO3)3固體,A和B中都有紅棕色氣體產生,A試管中生成了紅色粉末。(1)B裝置的作用是;要檢驗A中紅色固體是否為Fe2O3,應該選用的試劑是(填化學式)。 (2)加熱A中試管一段時間后,C中導管口有氣泡產生,而集氣瓶中無氣泡產生,原因是  。 (3)寫出硝酸鐵受熱分解的化學方程式:  。 實驗(二):氧化性Fe3+和Ag+的氧化性相對強弱一直是實驗探究的熱點。該小組設計如下實驗:實驗編號實驗操作現象a向10 mL 3 mol·L-1 KNO3酸性溶液(pH=1)中插入一根潔凈的銀絲,并滴加氯化鈉溶液無沉淀生成b向10 mL 3 mol·L-1 AgNO3溶液(pH=1)中滴加2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,振蕩;再滴加酸性高錳酸鉀溶液紫紅色溶液不褪色c向10 mL 3 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液(pH=1)中插入一根潔凈的銀絲,并滴加氯化鈉溶液產生白色沉淀(4)設計實驗a的目的是 ;實驗c的結論是。 (5)實驗b涉及反應的離子方程式為  。 (6)實驗結論是Fe3+、Ag+氧化性的相對強弱與離子的有關。 27.(14分)氯化亞銅(CuCl)常用作有機合成工業(yè)中的催化劑,是一種白色粉末,微溶于水不溶于乙醇及稀硫酸。工業(yè)上采用如下工藝流程,從某酸性廢液(主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-)中制備氯化亞銅。(1)操作、的名稱是。 (2)寫出加入過量X發(fā)生化合反應的離子方程式:  。 (3)生成蝕刻液的離子方程式是  。 (4)寫出生成CuCl的化學方程式:  。 298 K時,Ksp(CuCl)=1.2×10-6,要使Cu+沉淀完全,則溶液中(Cl-)至少為 。洗滌CuCl晶體所用的試劑為(填序號)。 a.飽和Na2CO3溶液b.NaOH溶液c.無水乙醇 d.四氯化碳(5)準確稱取所制得的0.250 g CuCl樣品置于一定量的0.5 mol/L FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水20 mL,用0.100 mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到終點,消耗22.60 mL Ce(SO4)2溶液。已知有關反應的離子方程式為Fe3+CuClFe2+Cu2+Cl-,Ce4+Fe2+Fe3+Ce3+;國家標準規(guī)定合格的CuCl產品的主要質量指標為CuCl的質量分數大于96.50%。試通過計算說明上述樣品是否符合國家標準: 。28.(14分)乙烯是合成食品外包裝材料聚乙烯的單體,可以由丁烷裂解制備。主反應:C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)H1副反應:C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g)H2回答下列問題:(1)化學上,將穩(wěn)定單質的能量定為0,生成穩(wěn)定化合物時釋放或吸收的能量叫做生成熱,生成熱可表示該物質相對能量。下表為25 、101 kPa下幾種有機物的生成熱:物質甲烷乙烷乙烯丙烯正丁烷異丁烷生成熱/(kJ·mol-1)-75-855220-125-132書寫熱化學方程式時,要標明“同分異構體名稱”,其理由是。 上述反應中,H1=kJ·mol-1。 (2)一定溫度下,在恒容密閉容器中投入一定量正丁烷發(fā)生反應生成乙烯。下列情況表明該反應達到平衡狀態(tài)的是(填代號)。 a.氣體密度保持不變b.c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)保持不變c.反應熱不變d.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等為了同時提高反應速率和轉化率,可采用的措施是。 (3)向密閉容器中充入正丁烷,在一定條件(濃度、催化劑及壓強等)下發(fā)生反應,測得乙烯產率與溫度關系如圖所示。溫度高于600 時,隨溫度升高,乙烯產率降低,可能的原因是(填代號)。 a.平衡常數降低 b.活化能降低c.催化劑活性降低 d.副產物增多(4)在一定溫度下向1 L恒容密閉容器中充入2 mol正丁烷,反應生成乙烯和乙烷,經過10 min達到平衡狀態(tài),測得平衡時氣體壓強是原來的1.75倍。010 min內乙烯的生成速率v(C2H4)為mol·L-1·min-1。 上述條件下,該反應的平衡常數K為 。 (5)丁烷空氣燃料電池以熔融的K2CO3為電解質,以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池的負極反應式為。 (6)K2CO3可由二氧化碳和氫氧化鉀溶液反應制得。常溫下,向1 L pH=10的KOH溶液中持續(xù)通入CO2,通入CO2的體積(V)與溶液中水電離出的OH-濃度的關系如圖所示。C點溶液中各離子濃度大小關系為 。 26.解析:(1)B裝置中兩個導管剛剛露出膠塞,所以B裝置起到防止倒吸的作用;要檢驗A中紅色固體是否為Fe2O3,需要將殘留固體溶于水,過濾,取濾渣溶解于鹽酸或者稀H2SO4,因為Fe2O3與H+反應生成Fe3+,再用KSCN試劑檢驗Fe3+的存在,若溶液變成紅色,紅色固體是Fe2O3,所以需要的試劑是鹽酸或者稀硫酸與KSCN溶液。(2)加熱A中Fe(NO3)3固體,A和B中都有紅棕色氣體產生,A試管中生成了紅色粉末,發(fā)生反應的方程式:4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2,由4NO2+O2+4NaOH4NaNO3+2H2O知,NO2與O2的混合氣體恰好被NaOH溶液吸收,所以C中導管口有氣泡產生,產生的氣泡被NaOH吸收,集氣瓶中自然就無氣泡產生了。(3)根據(2)的分析可知:硝酸鐵受熱分解的化學方程式為4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2。(4)利用a實驗驗證N在酸性條件下能否將Ag氧化為Ag+,根據實驗現象,說明在pH=1的情況下,N不能夠將Ag氧化,排除了N對后續(xù)實驗的干擾作用。Fe3+AgFe2+Ag+,Ag+Cl-AgCl,說明Fe3+能氧化Ag。(5)向10 mL 3 mol·L-1 AgNO3溶液(pH=1)中滴加 2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,振蕩;再滴加酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色溶液不褪色,說明溶液中已經沒有Fe2+,Fe2+已經被溶液中的Ag+氧化了,所以b涉及反應的離子方程式是Fe2+Ag+Fe3+Ag。(6)對照實驗b中Ag+濃度大,可以將Fe2+氧化,c中Fe3+濃度大,可以將Ag氧化,因此,Fe3+、Ag+氧化性的相對強弱與溶液中兩種離子的濃度有關。答案:(1)防倒吸HCl(或H2SO4)、KSCN(2)NO2、O2恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(3)4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2(4)排除N的干擾Fe3+能氧化Ag(5)Ag+Fe2+Fe3+Ag(6)濃度27.解析:(1)根據圖示,操作、的名稱是過濾。(2)向某酸性廢液(含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-)加入過量的鐵粉,發(fā)生反應的離子方程式:Fe+2Fe3+3Fe2+、Cu2+FeCu+Fe2+、2H+FeFe2+H2,其中Fe+2Fe3+3Fe2+為化合反應。(3)生成蝕刻液是含有Fe3+的溶液,而溶液中含有大量Fe2+,所以離子方程式是2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。(4)由圖知,生成CuCl的化學方程式:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O2CuCl+2H2SO4。298 K時,Ksp(CuCl)=1.2×10-6,要使Cu+沉淀完全,則c(Cu+)1×10-5 mol/L,c(Cl-)= mol/L=0.12 mol/L。因為氯化亞銅(CuCl)是一種白色粉末,微溶于水不溶于乙醇及稀硫酸,所以洗滌CuCl晶體所用的試劑為無水乙醇。(5)根據反應:Fe3+CuClFe2+Cu2+Cl-,Ce4+Fe2+Fe3+Ce3+找出關系式CuClFe2+Ce4+x 0.100 mol/L×0.022 6 Lx=2.26×10-3 molm(CuCl)=2.26×10-3 mol×99.5 g/mol=0.225 gCuCl的質量分數為×100%=90.00%<96.50%,所以不符合。答案:(1)過濾(2)Fe+2Fe3+3Fe2+(3)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(4)CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O2CuCl+2H2SO40.12 mol/Lc(5)不符合28.解析:(1)由表中數據可知,在相同條件下,同分異構體之間的生成熱不同,故其所含的能量不同,因此,在書寫熱化學方程式時,要標明“同分異構體名稱”。由生成熱的定義可知,反應熱等于生成物的生成熱總和減去反應物的生成熱總和,故上述反應中,H1=52 kJ·mol-1+(-85 kJ·mol-1)-(-125 kJ·mol-1)=+92 kJ·mol-1。(2)氣體的質量和體積均不變,故氣體密度保持不變,故a不符合題意;c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)保持不變時就是該反應的化學平衡常數,故b符合題意;反應熱與平衡狀態(tài)無關,故c不符合題意;正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等,表明正反應速率和逆反應速率相等,故d符合題意。由于該反應是一個吸熱反應,故升高溫度可以同時提高反應速率和轉化率。(3)溫度高于600 時,隨著溫度升高,乙烯產率降低。該反應為吸熱反應,故平衡常數隨溫度升高而增大;活化能不隨溫度變化而變化;催化劑活性通常在適宜溫度下最大,高于其適宜溫度后,其活性降低;隨著溫度升高,其可能發(fā)生的副反應增多,故副產物增多。綜上所述,可能的原因是cd。(4)在一定溫度下向1 L恒容密閉容器中充入2 mol正丁烷,反應生成乙烯和乙烷,經過10 min達到平衡狀態(tài),測得平衡時氣體壓強是原來的1.75倍,則氣體的總物質的量變?yōu)樵瓉淼?.75倍,即3.5 mol,增加了1.5 mol,所以各組分的變化量均為1.5 mol。010 min內乙烯的生成速率v(C2H4)=0.15 mol·L-1·min-1。上述條件下,該反應的平衡常數K=4.5。(5)丁烷空氣燃料電池以熔融的K2CO3為電解質,以具有催化作用和導電性能的稀土金屬材料為電極,該燃料電池的負極上丁烷被氧化,電極反應式為C4H10+13C-26e-17CO2+5H2O。(6)由圖可知,C點溶液中水電離出的OH-濃度最大,則C點對應的溶液為K2CO3溶液,因碳酸根離子可以發(fā)生水解而使溶液呈堿性,故其離子濃度大小關系為c(K+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)。答案:(1)同分異構體的能量不相等+92(2)bd升高溫度(3)cd(4)0.154.5(5)C4H10+13C-26e-17CO2+5H2O(6)c(K+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)