2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 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(xué)習(xí)小組為了探究Fe(NO3)3的熱穩(wěn)定性和氧化性,設(shè)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(chǎn)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(yīng)該選用的試劑是(填化學(xué)式)。 (2)加熱A中試管一段時間后,C中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,而集氣瓶中無氣泡產(chǎn)生,原因是  。 (3)寫出硝酸鐵受熱分解的化學(xué)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(shè)計如下實驗:實驗編號實驗操作現(xiàn)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(chǎn)生白色沉淀(4)設(shè)計實驗a的目的是 ;實驗c的結(jié)論是。 (5)實驗b涉及反應(yīng)的離子方程式為  。 (6)實驗結(jié)論是Fe3+、Ag+氧化性的相對強弱與離子的有關(guān)。 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(yīng)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(xué)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(guān)反應(yīng)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(chǎn)品的主要質(zhì)量指標為CuCl的質(zhì)量分數(shù)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(yīng):C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g)H1副反應(yīng):C4H10(g,正丁烷)CH4(g)+C3H6(g)H2回答下列問題:(1)化學(xué)上,將穩(wěn)定單質(zhì)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(zhì)相對能量。下表為25 、101 kPa下幾種有機物的生成熱:物質(zhì)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(xué)方程式時,要標明“同分異構(gòu)體名稱”,其理由是。 上述反應(yīng)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(yīng)生成乙烯。下列情況表明該反應(yīng)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(yīng)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(yīng)速率和轉(zhuǎn)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(yīng),測得乙烯產(chǎn)率與溫度關(guān)系如圖所示。溫度高于600 時,隨溫度升高,乙烯產(chǎn)率降低,可能的原因是(填代號)。 a.平衡常數(shù)降低 b.活化能降低c.催化劑活性降低 d.副產(chǎn)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(yīng)生成乙烯和乙烷,經(jīng)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(nèi)乙烯的生成速率v(C2H4)為mol·L-1·min-1。 上述條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 。 (5)丁烷空氣燃料電池以熔融的K2CO3為電解質(zhì),以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池的負極反應(yīng)式為。 (6)K2CO3可由二氧化碳和氫氧化鉀溶液反應(yīng)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(guān)系如圖所示。C點溶液中各離子濃度大小關(guān)系為 。 26.解析:(1)B裝置中兩個導(dǎo)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(yīng)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(chǎn)生,A試管中生成了紅色粉末,發(fā)生反應(yīng)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(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)生的氣泡被NaOH吸收,集氣瓶中自然就無氣泡產(chǎn)生了。(3)根據(jù)(2)的分析可知:硝酸鐵受熱分解的化學(xué)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(jù)實驗現(xiàn)象,說明在pH=1的情況下,N不能夠?qū)g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(jīng)沒有Fe2+,Fe2+已經(jīng)被溶液中的Ag+氧化了,所以b涉及反應(yīng)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(guān)。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(yīng)(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(jù)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(yīng)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(yīng)。(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(xué)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(jù)反應(yīng):Fe3+CuClFe2+Cu2+Cl-,Ce4+Fe2+Fe3+Ce3+找出關(guān)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(zhì)量分數(shù)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(shù)據(jù)可知,在相同條件下,同分異構(gòu)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(xué)方程式時,要標明“同分異構(gòu)體名稱”。由生成熱的定義可知,反應(yīng)熱等于生成物的生成熱總和減去反應(yīng)物的生成熱總和,故上述反應(yīng)中,H1=52 kJ·mol-1+(-85 kJ·mol-1)-(-125 kJ·mol-1)=+92 kJ·mol-1。(2)氣體的質(zhì)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(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),故b符合題意;反應(yīng)熱與平衡狀態(tài)無關(guān),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(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,故d符合題意。由于該反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng),故升高溫度可以同時提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。(3)溫度高于600 時,隨著溫度升高,乙烯產(chǎn)率降低。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故平衡常數(shù)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(yīng)增多,故副產(chǎn)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(yīng)生成乙烯和乙烷,經(jīng)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(zhì)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(nèi)乙烯的生成速率v(C2H4)=0.15 mol·L-1·min-1。上述條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.5。(5)丁烷空氣燃料電池以熔融的K2CO3為電解質(zhì),以具有催化作用和導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(guān)系為c(K+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)。答案:(1)同分異構(gòu)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+)