届高考化学二轮复习6道主观大题组合专题卷含答案.docx

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届高考化学二轮复习6道主观大题组合专题卷含答案

6道主观大题组合练

1．以硫酸渣（含Fe2O3、SiO2等）为

原料制备铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下：

（1）“酸溶”中加快溶解的方法为____________________（写出一种）。

（2）“还原”过程中的离子方程式为__________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）①“沉铁”过程中生成Fe（OH）2的化学方程式为___________________。

②若用CaCO3“沉铁”，则生成FeCO3沉淀，当反应完成时，溶液中

＝________。

[已知Ksp（CaCO3）＝2.8×10－9，Ksp（FeCO3）＝2×10－11]

（4）“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe（OH）2浆液，虽然能缩短氧化时间，但缺点是________________________________________。

（5）焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源，在1225℃、

＝1.2时，焙烧时间与金属产率的关系如图，时间超过15min金属产率下降的原因是_____________________。

解析：

（1）硫酸渣加酸溶解，为了加快溶解可采取加热、搅拌、适当增大硫酸浓度或将硫酸渣粉碎等方法。

（2）Fe2O3溶于酸，生成Fe3＋，加入铁粉使之还原，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

（3）过滤Ⅰ，除去SiO2等不溶于酸的杂质，加入NH4HCO3，使铁沉淀，同时产生了CO2，则①“沉铁”过程中生成Fe（OH）2的化学方程式为FeSO4＋2NH4HCO3===Fe（OH）2↓＋（NH4）2SO4＋2CO2↑。

②若用CaCO3“沉铁”，则生成FeCO3沉淀，当反应完成时，溶液中

＝

＝

＝140。

（4）用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe（OH）2浆液，缺点是NaNO2被还原为氮氧化物，污染空气。

（5）焙烧时间超过15min金属产率下降，原因是还原剂消耗完，空气进入使铁再次氧化。

答案：

（1）加热或搅拌或适当增大硫酸浓度（写一种）

（2）Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

（3）①FeSO4＋2NH4HCO3===Fe（OH）2↓＋（NH4）2SO4＋2CO2↑　②140

（4）NaNO2被还原为氮氧化物，污染空气

（5）还原剂消耗完，空气进入使铁再次氧化

2．化合物F（盐酸地拉普利）是一种治疗高血压的药物，其合成路线流程图如下：

（1）D中的官能团有酰胺键、____________（写名称）。

（2）E→F的反应类型为______________。

（3）B的分子式为C15H21O2N，写出B的结构简式：

__________________________。

（4）A的一种同分异构体M同时满足下列条件，写出M的结构简式：

______________________。

①M是一种芳香族化合物，能与NaOH溶液发生反应；

②M分子中有4种不同化学环境的氢。

（5）已知：

R—X

R—CN

R—CH2NH2。

写出以

为原料制备

的合成路线流程图（无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题题干）。

解析：

（1）D中的官能团有酰胺键、氨基、酯基。

（2）比较E、F结构，从E→F中酯基转化为羧基，则该反应的反应类型为取代反应。

（3）由题中信息

的变化可知B中—NH—转化为酰胺键，结合B的分子式为C15H21O2N，则B的结构简式为

。

（4）A（

）的一种同分异构体M同时满足①M是一种芳香族化合物，说明含有苯环，由于只有1个O原子，且能与NaOH溶液发生反应则含有酚羟基；②M分子中有4种不同化学环境的氢，说明结构高度对称。

由其不饱和度可知应含有碳碳三键，则M的结构简式为

。

答案：

（1）氨基、酯基　

（2）取代反应

（3）

（4）

（5）

3．纳米级Co3O4是一种电极材料，可用草酸盐湿式沉淀—煅烧分解法制备。

（1）先用（NH4）2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4·2H2O晶体。

①已知25℃，Kb（NH3·H2O）＝1.8×10－5，H2C2O4的Ka1＝5.6×10－2，Ka2＝5.4×10－5。

（NH4）2C2O4溶液的pH________（填“>”“＝”或“<”）7。

②反应时，使（NH4）2C2O4过量的原因是________________________。

（2）为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度，准确称取4.575g的CoC2O4·2H2O样品，在空气中加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示（已知385℃以上残留固体均为金属氧化物）

①B处的物质为________（填化学式）。

②经测定，205～385℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，计算AB段消耗O2在标准状况下的体积。

（写出计算过程，结果保留2位有效数字）

解析：

（1）①由于Kb（NH3·H2O）＝1.8×10－5，H2C2O4的Ka2＝5.4×10－5，则在相同条件下NH

的水解程度比C2O

大，（NH4）2C2O4溶液呈酸性，pH<7。

②反应时，使（NH4）2C2O4过量的原因是使Co2＋充分沉淀（或提高Co2＋的沉淀率）。

（2）①n（CoC2O4·2H2O）＝

＝0.025mol

CoC2O4·2H2O中m（H2O）＝0.025mol×2×18g·mol－1＝0.9g

CoC2O4·2H2O中m（CoC2O4）＝4.575g－0.9g＝3.675g

根据图中A点数据可知，A处物质为CoC2O4。

B处固体质量为2.008g，其中m（Co）＝0.025mol×59g·mol－1＝1.475g，则含m（O）＝2.008g－1.475g＝0.533g

n（Co）∶n（O）＝0.025mol∶

≈3∶4，故B处物质为Co3O4。

②已知205～385℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，则AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4＋2O2===Co3O4＋6CO2

V（O2）＝

×0.025mol×22.4L·mol－1≈0.37L。

答案：

（1）①<　②使Co2＋充分沉淀（或提高Co2＋的沉淀率）

（2）①Co3O4

②AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4＋2O2===Co3O4＋6CO2

V（O2）＝

×0.025mol×22.4L·mol－1≈0.37L（其他合理计算步骤也给分）

4．硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。

生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na2SO4）－炭粉还原法，其流程如图所示。

（1）上述流程中采用稀NaOH溶液比用热水更好，理由是________________________________________________________________________。

（2）同学甲根据氧化还原反应的原理认为上述流程中产生的气体可能是CO、CO2、SO2，他从下列装置中选择必要的装置设计简易的实验方案验证他的假设（加热装置省略）。

①选择装置连接导管接口，其气流从左到右的顺序为________。

②能证明有CO2气体的现象为____________。

③正确连接装置并反应一段时间后，用集气瓶能收集到一定体积的气体，说明混合气体中含有CO。

确认气体中含有CO的另一种方法是______________________。

（3）同学乙认为煅烧后的固体中可能含有Na2SO3。

①检验反应后的固体中是否还有剩余的无水芒硝，需要的试剂是__________。

②设计实验证明反应后的固体中是否含有Na2SO3，完成实验报告。

供选择的试剂：

酚酞溶液、硝酸、稀盐酸、品红溶液、澄清石灰水。

实验步骤

实验操作

现象及结论

Ⅰ

取少量制得的硫化钠晶体溶于水，过滤得到滤液

除去炭粉等难溶性的杂质

Ⅱ

取少量滤液于试管中，__________

__________

（4）实验测得硫酸钠与焦炭的反应产物由温度、反应物质量比决定。

如果反应产物为两种盐，两种气体产物体积比为1∶3，且平均相对分子质量为32，则煅烧反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

解析：

（1）硫化钠是强碱弱酸盐，在热水中促进其水解，而在稀氢氧化钠溶液中其水解被抑制。

（2）①制备气体（装置A）、检验SO2（装置E）、除去SO2并确定SO2被除尽（装置B）、检验CO2（装置D）、除去CO2并收集CO（装置C），连接装置时，洗气瓶中长导管进气，短导管出气，故装置连接顺序为a→g→h→c→b→e→f→d。

②因为SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊，所以，必须强调装置B中溶液不褪色，说明SO2被除尽。

③检验CO用点燃、还原等方法都可以。

（3）①检验反应后固体中是否还有剩余的无水芒硝时，加入盐酸除去可能存在的亚硫酸钠，用氯化钡检验硫酸根离子，故所用试剂是稀盐酸和氯化钡溶液。

②2S2－＋SO

＋6H＋===3S↓＋3H2O，若硫化钠中含有亚硫酸钠，则除去炭粉等难溶性的杂质后，加入足量稀盐酸会产生淡黄色固体。

（4）根据氧化还原反应原理，硫酸钠与焦炭反应生成硫化钠、亚硫酸钠、CO、CO2。

若CO、CO2的体积比为1∶3，则平均相对分子质量为40，不符合题意，舍去；若CO、CO2的体积比为3∶1，则平均相对分子质量为32，符合题意。

则煅烧反应的化学方程式为2Na2SO4＋4C

Na2S＋Na2SO3＋3CO↑＋CO2↑。

答案：

（1）热水会促进Na2S水解，而稀NaOH溶液能抑制Na2S水解

（2）①a→g→h→c→b→e→f→d　②装置B中溶液不褪色，装置D中澄清石灰水变浑浊　③取出水槽中导气管，导出的气体能点燃（其他合理答案均可）

（3）①稀盐酸和氯化钡溶液　②滴加足量稀盐酸　若产生淡黄色沉淀，则含有亚硫酸钠，反之，则不含亚硫酸钠

（4）2Na2SO4＋4C

Na2S＋Na2SO3＋3CO↑＋CO2↑

5．铁及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。

（1）复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解制氢气，原理如下：

①MnFe2O4（s）===MnFe2O（4－x）（s）＋

O2（g）　ΔH1

②MnFe2O（4－x）（s）＋xH2O（g）===MnFe2O4（s）＋xH2（g）　ΔH2

③2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g）　ΔH3

则：

ΔH3与ΔH1、ΔH2的关系为ΔH3＝________。

（2）纳米铁是重要的储氢材料，可用下列反应制得：

Fe（s）＋5CO（g）Fe（CO）5（g）　ΔH<0。

在1L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.5molCO，在T1、T2不同温度下进行反应，测得c（CO）与温度、时间的关系如图1所示。

①T1________（填“>”或“<”）T2。

②T2温度下，上述反应的平衡常数K＝________（结果不要求带单位）。

（3）高铁酸钾（K2FeO4）被人们称为“绿色化学”净水剂。

高铁酸钾在酸性至弱碱性条件下不稳定。

①工业上用KClO与Fe（NO3）3溶液反应制得K2FeO4，反应的离子方程式为________________________________________。

制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3）3饱和溶液混合的操作为______________________________________________________

________________________________________________________________________。

②已知K2FeO4在水解过程中铁元素形成的微粒分布分数与pH的关系如图2所示。

向pH＝6的溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为____________________________________。

（4）电解法可制得K2FeO4，装置如图3所示。

阳极的电极反应式为__________________________________。

解析：

（1）由热化学方程式结合盖斯定律，将反应①×2＋②×2可得2xH2O（g）===2xH2（g）＋xO2（g）ΔH＝2（ΔH1＋ΔH2），反应③×x可以得到相同的热化学方程式，则有ΔH3＝

。

（2）①该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时CO的浓度增大，由图可知，T2时CO平衡浓度小于T1时，则T1>T2。

②T2温度下，　Fe（s）＋5CO（g）Fe（CO）5（g）

起始/（mol·L－1）　　　0.5　　　　0

转化/（mol·L－1）0.40.08

平衡/（mol·L－1）0.10.08

平衡常数K＝

＝

＝8×103。

（3）①ClO－与Fe3＋反应生成FeO

，ClO－被还原为Cl－，根据得失电子守恒和电荷守恒及原子守恒可得反应的离子方程式为3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O。

制备K2FeO4时，K2FeO4在酸性至弱碱性条件下不稳定，应把Fe（NO3）3饱和溶液滴加到KClO饱和溶液中。

②由图可知，pH＝6时溶液主要存在HFeO

，加入KOH溶液发生中和，反应的离子方程式为HFeO

＋OH－===FeO

＋H2O。

（4）铁棒是阳极，失去6个电子生成K2FeO4，因此阳极电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO

＋4H2O。

答案：

（1）

（2）①>　②8×103

（3）①3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O　在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中　②HFeO

＋OH－===FeO

＋H2O　（4）Fe－6e－＋8OH－===FeO

＋4H2O

6．铜是人类最早使用的金属之一，铜的化合物丰富多彩。

（1）铜与N2O4在一定条件下可制备无水Cu（NO3）2。

①基态Cu2＋的电子排布式为______________。

②与NO

互为等电子体的一种分子为____________（填化学式）。

（2）邻氨基吡啶（

）的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图1所示。

①C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

②邻氨基吡啶的铜配合物中，C原子轨道杂化类型为________。

③1mol

中含有σ键的数目为______mol。

（3）铜的某种氯化物的链状结构如图2所示。

该氯化物的化学式为________________。

解析：

（1）①Cu原子序数为29，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则Cu2＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；②NO

的原子个数为4，价层电子数为22，从相邻或同族元素原子考虑，则与NO

互为等电子体的一种分子为SO3或BF3。

（2）①同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但ⅤA族元素的p轨道处于半充满的稳定状态，故其第一电离能大于同周期相邻元素，则C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；②邻氨基吡啶的铜配合物中，苯环中的碳原子和酯基中碳原子发生sp2、甲基中碳原子发生sp3杂化；③1mol

中含有4molC—C键、4molC—H键、2molC—N键、1molC===N键、2molN—H键，共含有σ键13mol。

（3）铜的氯化物的链状结构中1个Cu与4个Cl相连，1个Cl与2个Cu相连，则Cu与Cl个数比为1∶4×

＝1∶2，该氯化物的化学式为CuCl2。

答案：

（1）①1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9　②SO3或BF3　

（2）①N＞O＞C　②sp2、sp3　③13　（3）CuCl2

7．硫酸锰在电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中有广泛的应用。

利用软锰矿（主要成分为MnO2，含铁的化合物等杂质）和闪锌矿（主要成分ZnS）制得硫酸锰的流程如下：

（1）“酸浸”时，为了缩短浸取时间，常加入少量FeSO4溶液，FeSO4的作用可能是________；MnO2、ZnS及硫酸反应转变为两种硫酸盐的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）常温下，Ksp（ZnS）＝1.2×10－24，Ksp（MnS）＝1.5×10－15，“沉锌”反应为Zn2＋（aq）＋MnSZnS＋Mn2＋（aq），该反应的平衡常数K＝________。

（3）在强酸性条件下加入MnO2氧化Fe2＋的离子方程式为________________________。

（4）“除铁”时需要调节pH约为3～4，过滤所得的滤渣2中除MnO2以外的另一种物质是__________________。

（写化学式）

（5）该工艺流程中可以循环利用的物质是________。

解析：

由流程图分析可知：

软锰矿（主要成分为MnO2，含铁的化合物等杂质）和闪锌矿（主要成分ZnS）用稀硫酸浸取后形成两种硫酸盐，＋4价的锰被还原为＋2价，－2价的硫被氧化为＋6价，根据氧化还原反应规律进行配平即可；加入MnS使Zn2＋沉淀，生成的ZnS可循环利用；加入MnO2除去溶液中的铁，MnO2中＋4价的锰被还原为＋2价，溶液中Fe2＋被氧化，并调节pH约为3～4，铁则形成Fe（OH）3沉淀，滤渣2即为多余的MnO2和Fe（OH）3。

（1）“酸浸”时，为了缩短浸取时间，常加入少量FeSO4溶液，FeSO4的作用可能是催化剂；MnO2、ZnS及硫酸反应转变为两种硫酸盐的化学方程式为4MnO2＋ZnS＋4H2SO4===4MnSO4＋ZnSO4＋4H2O。

（2）常温下，Ksp（ZnS）＝1.2×10－24，Ksp（MnS）＝1.5×10－15，“沉锌”反应为Zn2＋（aq）＋MnSZnS＋Mn2＋（aq），该反应的平衡常数K＝

＝

＝

＝1.25×109。

（3）在强酸性条件下加入MnO2氧化Fe2＋的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。

（4）“除铁”时需要调节pH约为3～4，过滤所得的滤渣2中除MnO2以外的另一种物质是Fe（OH）3。

（5）该工艺流程中可以循环利用的物质是ZnS。

答案：

（1）催化剂　4MnO2＋ZnS＋4H2SO4===4MnSO4＋ZnSO4＋4H2O

（2）1.25×109

（3）MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O

（4）Fe（OH）3

（5）ZnS

8．化合物G是合成抗过敏药喘乐氧蒽酸的中间体，可通过以下方法合成：

（1）化合物E中的含氧官能团名称为____________________________________。

（2）B→C的反应类型为_____________________________________________。

（3）D经还原得到E，D的分子式为C14H9O5N，写出D的结构简式________________________________________________________________________。

（4）写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式：

___________________。

①分子中含有两个苯环；②能发生水解反应生成两种物质，其中一种能与FeCl3溶液发生显色反应，另一种能发生银镜反应；③分子中只有3种不同化学环境的氢。

解析：

（1）化合物E中的含氧官能团名称为醚键、羰基（酮基）。

（2）B和C发生取代反应生成

C（

）。

（3）D经加氢还原得到E，根据D的分子式为C14H9O5N，可知D的结构简式为

。

（4）①分子中含有两个苯环；②能发生水解反应生成两种物质，其中一种能与FeCl3溶液发生显色反应，另一种能发生银镜反应；说明水解产物里一种物质中含有酚羟基，另一产物中含有醛基；③分子中只有3种不同化学环境的氢，说明结构对称性比较强；F同时满足上列条件的一种同分异构体的结构简式为

。

答案：

（1）醚键、羰基（酮基）

（2）取代反应

（3）

9．草酸（二元弱酸，分子式为H2C2O4）遍布于自然界，几乎所有的植物都含有草酸钙（CaC2O4）。

（1）葡萄糖（C6H12O6）与HNO3反应可生成草酸和NO，其化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）相当一部分肾结石的主要成分是CaC2O4。

若某人每天排尿量为1.4L，含0.10gCa2＋。

当尿液中c（C2O

）>________mol·L－1时，易形成CaC2O4沉淀。

[已知Ksp（CaC2O4）＝2.3×10－9]

（3）测定某草酸晶体（H2C2O4·xH2O）组成的实验如下：

步骤1：

准确称取0.5508g邻苯二甲酸氢钾（结构简式为

）于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为22.50mL。

步骤2：

准确称取0.1512g草酸晶体于锥形瓶中，用蒸馏水溶解，以酚酞作指示剂，用步骤1中所用NaOH溶液滴定至终点（H2C2O4＋2NaOH===Na2C2O4＋2H2O），消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。

①“步骤1”的目的是________________。

②计算x的值（写出计算过程）。

解析：

（1）HNO3将葡萄糖（C6H12O6）氧化为草酸，C元素从0价升高到＋3价，N元素从＋5价降低到＋2价，则根据电子转移数守恒、原子守恒可知，化学方程式为C6H12O6＋6HNO3===3H2C2O4＋6H2O＋6NO↑。

（2）c（Ca2＋）＝

＝

＝

≈0.00179mol·L－1，又Ksp（CaC2O4）＝2.3×10－9＝c（Ca2＋）·c（C2O

），因此当形成沉淀时溶液中c（C2O

）>

≈1.288×10－6mol·L－1。

答案：

（1）C6H12O6＋6HNO3===3H2C2O4＋6H2O＋6NO↑

（2）1.288×10－6

（3）①测定NaOH溶液的准确浓度

②n（NaOH）＝n（KHC8H4O4）＝

＝2.700×10－3mol

c（NaOH）＝

＝0.1200mol·L－1

n（H2C2O4·xH2O）＝

n（NaOH）＝

×0.1200mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1＝1.200×10－3mol

M（H2C2O4·xH2O）＝

＝126.0g·mol－1

由90＋18x＝126，解得x＝2。

10．以黄铜矿（CuFeS2）、FeCl3和乳酸[CH3CH（OH）