江苏专用届高考化学二轮复习压轴套题增分练1.docx

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江苏专用届高考化学二轮复习压轴套题增分练1

压轴套题增分练1

1．金属钒被誉为“合金的维生素”。

从废钒（主要成分为V2O5、Fe2O3、SiO2等）中回收V2O5的一种工艺流程如下图所示：

已知：

步骤②、③中的变化过程可简化为：

Rn＋（水层）＋nHA（有机层）RAn（有机层）＋nH＋（水层）（式中Rn＋表示VO2＋或Fe3＋，HA表示有机萃取剂）。

回答下列问题：

（1）步骤①酸浸过程中发生氧化还原反应的化学方程式为__________________。

（2）萃取时应加入适量碱的作用是__________________________________。

（3）步骤④中反应的离子方程式为____________________________。

（4）步骤⑤加入氨水调节溶液pH＝2，钒沉淀率达到93%且不产生Fe（OH）3沉淀，则此时溶液中c（Fe3＋）<______mol/L（按25℃计算，25℃时Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10－39）。

所得NH4VO3为离子化合物，NH

的电子式为________。

（5）V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以VO

形式存在，VO

具有强氧化性，能将I－氧化为I2，本身被还原为VO＋，则V2O5与氢碘酸反应的离子方程式为____________________________。

（6）为提高钒的回收率，步骤②和③需多次进行，假设酸浸所得“强酸性浸出液”中c（VO2＋）＝amol/L，步骤②和③每进行一次，VO2＋萃取率为80%，4次操作后，“强酸性浸出液中”c（VO2＋）＝________mol/L（萃取率＝

×100%）。

答案　

（1）V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===K2SO4＋2VOSO4＋2H2O

（2）加入碱中和产生的酸，使平衡向RAn移动，提高钒的萃取率

（3）ClO

＋6VO2＋＋3H2O===6VO

＋Cl－＋6H＋

（4）2.6×10－3　[

]＋

（5）V2O5＋6H＋＋4I－===2VO＋＋2I2＋3H2O

（6）1.6a×10－3

解析　

（1）根据图示，SiO2不溶于硫酸，铁离子的化合价没有改变，所以亚硫酸根离子应该被V2O5氧化，而V2O5被还原为VO2＋，化学方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===K2SO4＋2VOSO4＋2H2O。

（2）根据已知：

步骤②、③中的变化过程可简化为：

Rn＋（水层）＋nHA（有机层）RAn（有机层）＋nH＋（水层）（式中Rn＋表示VO2＋或Fe3＋，HA表示有机萃取剂），可以看出加入适量的碱，是为了与上述反应生成的氢离子反应，使反应正向移动，提高RAn的生产率，增加萃取量。

（3）根据图示可以看出步骤④中VO2＋被氧化为VO

，ClO

被还原为Cl－，所以离子方程式为ClO

＋6VO2＋＋3H2O===6VO

＋Cl－＋6H＋。

（4）当pH＝2时，c（OH－）＝1.0×10－12mol/L，此时c（Fe3＋）·c（OH－）3<2.6×10－39，所以c（Fe3＋）<2.6×10－3mol/L；NH

的电子式为[

]＋。

（5）根据题意，V2O5与氢碘酸反应的离子方程式为V2O5＋6H＋＋4I－===2VO＋＋2I2＋3H2O。

（6）根据题给数据，c（VO2＋）＝a×（1－80%）4mol/L＝1.6a×10－3mol/L。

2．某课外小组设计实验制备氯气并探究氯气与氨气反应。

Ⅰ.制备氯气

他们选择下列装置进行实验：

（1）氯气的发生装置可以选择上图中的________（填代号）；写出发生反应的化学方程式：

__________________________________________。

（2）选择上述装置制取一瓶纯净的氯气。

气流从左至右，导管口连接顺序为发生装置―→___________________________________________________________。

Ⅱ.探究氯气与氨气的反应

注射器M中充入NH3，将上述收集到的Cl2充入硬质玻璃管N中（两端用夹子K1、K2夹好）。

常温下按图示装置进行实验（已知氧化产物为单质）。

操作步骤

实验现象

解释原因

（ⅰ）打开K1，推动注射器活塞，使M中的气体缓慢充入N管中

①N管中____________

②反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________

（ⅱ）将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温

N管中有“白烟”产生，内壁有白色固体

NH3＋HCl===NH4Cl（s）

（ⅲ）打开K2

③____________________

__________________________________________________________________

④____________________________________________________________________________________

答案　Ⅰ.

（1）A　MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O[或B　2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O]

（2）z　m　x　y　n　p　i（或j）

Ⅱ.①黄绿色逐渐变浅，最终变为无色　②2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl　③P中溶液倒吸入N中　④反应后，N中气体物质的量减小了

解析　Ⅰ.

（1）A装置可用于固液加热反应制气体，若选择A装置，可以用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制氯气；B装置可用于常温下固液反应制气体，若选择B装置，可以用高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气。

（2）氯气中混有氯化氢、水蒸气，先通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，氯气的密度比空气大，用向上排空气法收集氯气，尾气用氢氧化钠溶液或碱石灰吸收。

装置连接顺序从左至右为发生装置、D、C、E、F（或G），连接洗气瓶时长导管进气，短导管出气，连接干燥管时大口进气，小口出气，故导管口连接顺序从左至右为发生装置、z、m、x、y、n、p、i（或j）。

Ⅱ.氧化产物为单质，说明氯气与氨气反应生成了氮气和氯化氢，反应的化学方程式为2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl；N管中产生“白烟”，说明生成了氯化铵，反应的化学方程式为NH3＋HCl===NH4Cl（s）。

将上述两个化学方程式相加得到氯气与氨气总反应的化学方程式：

3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl（s）。

从总反应方程式可以看出，反应后气体总物质的量减小，使N中气体压强小于外界大气压，故打开K2，P中氢氧化钠溶液倒吸入N中。

3．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

（1）化合物LiNH2是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理表示为：

Li2NH（s）＋H2（g）===LiNH2（s）＋LiH（s）　ΔH＝－44.5kJ·mol－1

Li3N（s）＋H2（g）===Li2NH（s）＋LiH（s）　ΔH＝－165kJ·mol－1

①LiNH2的电子式为____________。

②写出Li3N固体与氢气反应转化为LiNH2的热化学方程式_____________。

（2）乙苯催化生产苯乙烯可得到副产物H2，反应如下：

在实际生产时，反应在常压下进行，且向乙苯蒸气中掺入水蒸气。

图1是在不同温度和不同投料比[M＝

]情况下，乙苯的平衡转化率的变化曲线。

①用平衡分压代替平衡浓度，列出540℃下该反应的平衡常数计算式K＝________（分压＝总压×物质的量分数）。

②图中A、B两点对应的平衡常数大小：

KA________（填“>”“<”或“＝”）KB。

③投料比（M1、M2、M3）的大小顺序为________。

（3）用惰性电极电解碱性尿素[CO（NH2）2]溶液可以制得氢气，装置如图2，隔膜仅阻止气体通过，阳极电极反应式为___________。

答案　

（1）①Li＋[

]－

②Li3N（s）＋2H2（g）===LiNH2（s）＋2LiH（s）　ΔH＝－209.5kJ·mol－1

（2）①

kPa　②<　③M1>M2>M3

（3）CO（NH2）2＋8OH－－6e－===CO

＋N2↑＋6H2O

解析　

（1）①LiNH2为离子化合物，电子式为

Li＋[

]－。

②依据盖斯定律，将题中已知的两个热化学方程式相加得Li3N（s）＋2H2（g）===LiNH2（s）＋2LiH（s）　ΔH＝－209.5kJ·mol－1。

（2）①用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数，平衡常数与温度有关，与投料比无关，现以投料比为M1进行计算，540℃下乙苯的平衡转化率为70%，设起始乙苯的物质的量为1mol，则有

起始量（mol）　1　　　　　　　　0　　　　　　　　　　0

转化量（mol）　0.7　　　　　　0.7　　　　　　　　　0.7

平衡量（mol）　0.3　　　　　　0.7　　　　　　　　　0.7

540℃下该反应的平衡常数

K＝

＝

kPa。

②分析图1可知，随温度升高，乙苯的平衡转化率增大，说明升温可使平衡正向移动，正反应为吸热反应，B点对应温度高于A点，故平衡常数：

KA

③假设乙苯含量一定，水蒸气起始投料量越多，投料比越大，乙苯转化率越大。

故M1>M2>M3。

（3）由图2可知，CO（NH2）2在阳极上失电子生成N2，碳元素价态未变化，OH－参与反应，故还有碳酸钾与水生成，阳极的电极反应式为CO（NH2）2＋8OH－－6e－===CO

＋N2↑＋6H2O。

4．[化学——选修3：

物质结构与性质]

X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素。

其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子；X、Z中未成对电子数均为2；U是第三周期元素形成的简单离子中半径最小的元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子。

请回答下列问题：

（1）X、Y、Z的第一电离能从大到小的顺序是________（用元素符号表示，下同）。

（2）写出W的价电子排布式________，W同周期的元素中，与W最外层电子数相等的元素还有________。

（3）根据等电子体原理，可知化合物XZ的结构式是________，YZ

的VSEPR模型是________。

（4）X、Y、Z的最简单氢化物的键角从大到小的顺序是________（用化学式表示），原因是__________________________________________。

（5）由元素Y与U组成的化合物A，晶胞结构如图所示（黑球表示Y原子，白球表示U原子），请写出化合物A的化学式：

________，该物质硬度大，推测该物质为________晶体。

其中Y原子的杂化方式是____________________。

（6）U的晶体属于立方晶系，其晶胞边长为405pm，密度是2.70g·cm－3，通过计算确定其晶胞的类型为________（填“简单立方堆积”“体心立方堆积”或“面心立方最密堆积”，已知：

4053＝6.64×107）。

答案　

（1）N>O>C

（2）3d104s1　K、Cr

（3）C≡O　平面三角形

（4）CH4>NH3>H2O　CH4、NH3、H2O的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体，但中心原子的孤电子对数依次增加，导致键角变小

（5）AlN　原子　sp3　

（6）面心立方最密堆积

解析　

（1）C、N、O同周期，同周期主族元素从左到右第一电离能逐渐增大，但由于N的2p轨道半充满，为稳定结构，第一电离能：

N>O，故第一电离能：

N>O>C。

（5）由题图可知，该晶胞中含有Al原子的个数为8×

＋6×

＝4，含有N原子的个数为4，故化合物A的化学式为AlN。

该物质硬度大，推测该物质为原子晶体。

由题图可知，1个N原子周围连有4个Al原子，故N原子的杂化方式为sp3。

（6）设Al的晶胞中含有Al原子的个数为N，则

g＝2.70g·cm－3×（405×10－10cm）3，解得N≈4，故铝的晶胞类型为面心立方最密堆积。

5．[化学——选修5：

有机化学基础]

水芹烯是一种具有祛痰、抗菌、杀虫作用的添加剂，由水芹烯合成聚合物H的路线如图所示。

已知：

′

。

回答下列问题：

（1）B的结构简式为________，C的化学名称是________。

（2）反应③的反应试剂和反应条件分别是________，反应④的反应类型是____________________________________________________________________。

（3）反应⑥的化学方程式为________________________________________，

反应⑥中浓H2SO4的作用是______________________。

（4）H在NaOH水溶液中发生水解反应的化学方程式为________________。

（5）M是G的同分异构体，M能与NaHCO3溶液反应生成CO2，则M可能的结构有________种。

（6）乙酸异丙酯（

）是重要的有机化工中间体，写出以2甲基2丁烯（

）为原料（其他无机试剂任选）制备乙酸异丙酯的合成路线。

答案　

（1）

　2羟基丙酸（或α羟基丙酸）

（2）浓氢溴酸、加热　消去反应

（3）CH2===CHCOOH＋CH3OH

CH2===CHCOOCH3＋H2O　作催化剂和吸水剂

（4）

（5）4

（6）

解析　根据题中已知条件可推出B的结构简式为

；根据D的分子式分析可知D为C中的羟基被溴原子取代的产物，则D的结构简式为CH3CHBrCOOH；D与氢氧化钠的乙醇溶液共热发生消去反应生成E（CH2===CHCOONa），E酸化后得到F（CH2===CHCOOH）；F与甲醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成G（CH2===CHCOOCH3），G在一定条件下发生加聚反应生成H。

（1）根据以上分析知，B的结构简式为

；C的结构简式为CH3CHOHCOOH，化学名称是2羟基丙酸。

（2）反应③是C在浓氢溴酸和加热条件下发生取代反应生成D。

（5）M能与NaHCO3反应生成CO2，说明M含有—COOH，满足条件的结构有CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、

、

，共4种。