2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)大題突破訓(xùn)練

大題突破練(一)化學(xué)工藝流程題

1.(2023?遼寧錦州一模)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅，以某硫化

鋅精礦(主要成分是ZnS,還含有少量FeS等其他成分)為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示：

含塵煙氣侮即硫，廢電積液，

始工詢*焙砂*［彘卜浸出液*和濾液*慧=鋅

1

精礦----J—L2T—1沉積

卻士達(dá)回收X回收

浸山渣一利用濾渣,利用

回答下列問題：

(1)在該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是Zn和H2SO4,基態(tài)S原子占據(jù)最高能級的原子軌道的形狀

為,SOf的空間結(jié)構(gòu)為。

(2)“焙燒”過程在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行，“焙砂”中鐵元素主要以Fe.Q4形式存在，寫出“焙燒”過程

中FeS發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:;“含塵煙氣”中

的SO?可用氨水吸收，經(jīng)循環(huán)利用后制取硫酸，用氨水吸收SO2至溶液的pH=5時(shí),所得溶液中的

2，

。［已矢口:Kai(H2so3)=1.4x10々;尤2(H2so3)=6.0X1O-8］

(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為鋅粉(過量)，所得“濾渣”的成分為(填化學(xué)式)，分

離“濾液”與“濾渣”的操作名稱為o

(4)改進(jìn)的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸(稀硫酸)浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過

程，又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)。

①下列設(shè)想的加快浸取反應(yīng)速率的措施中不合理的是(填字母)。

A.將稀硫酸更換為98%的濃硫酸

B.將硫化鋅精礦粉碎

C.適當(dāng)升高溫度

②硫化鋅精礦的主要成分ZnS遇到硫酸銅溶液可慢慢地轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS):ZnS(s)+Cu2+(aq)=

CuS(s)+Zn2+(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=?［己知:&p(ZnS)=l.6xl(y24,Ksp(CuS)=6.4xlO-

36］

2.(2023?河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)某軟鐳礦含鎬50%,是重要的鎬礦石。其主要成分如表：

軟鎰礦主要成分雜質(zhì)

MnO?MgO、FeO、FezCh、AI2O3,SiCh等雜質(zhì)

某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備高純度MnC03o反應(yīng)原理為①M(fèi)nOz+BaS+EhO—MnO+Ba(OH)2+S;②

MnO+H2sCh—"MnSCU+HzO;③MnSO4+NH4HCC)3+NH3H2。―ElnCChK白色)。工藝流程圖如

圖。

回答下列問題：

(1)軟鎰礦與硫化鋼反應(yīng)時(shí)，適當(dāng)提高反應(yīng)液溫度的目的是

(2)“不溶物”中除SiO2外，還有(填化學(xué)式)。

(3)工序2中加入H2O2的目的是，使用氨水調(diào)溶液的

pH,理論上pH最小值為o(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10-5moi時(shí)沉淀完

32127

全;Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6、Kp[Fe(OH)2]=10"3、^sp|Al(OH)3]=10-\^sp[Mn(OH)2]=10-)

(4)MnF2難溶于水，工序3加入MnF?的目的是除去Mg?+,其反應(yīng)的離子方程式

為。

(5)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?

3.(2023?遼寧沈陽二模)重銘酸鉀(KzCnCh)在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上都有廣泛應(yīng)用。如工業(yè)中常將其用于制

銘磯、火柴、電鍍、有機(jī)合成等。工業(yè)上以鋁鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2,雜質(zhì)主要為硅、鐵、鋁的

氧化物]制備重倍酸鉀的工藝流程如下圖所示：

Na2cO,H2OCH3COOHCH3COOHKC1

雌礦工,舊工第n

空氣濾渣濾渣濾液KzCrQ,

已知:①焙燒時(shí)Fe(CrCh)2中的Fe元素轉(zhuǎn)化為NaFeO亞鋁的氧化物轉(zhuǎn)化為NaA102?

②礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示，當(dāng)溶液中可溶性組分濃度

1.0x10-5mol-L1時(shí)，可認(rèn)為己除盡。

0

(

L-1

:2

。-

￡

/3

喻-

一4

請回答下列問題：

(1)寫出焙燒過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)水浸濾渣的主要成分是Fe(0H)3,寫出生成此濾渣的離子方程式:。

(3)中和步驟中理論pH的范圍是，中和后濾渣的主要成分是(填化學(xué)

式)。

(4)酸化時(shí)加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于5,寫出酸化過程中反應(yīng)的離子方程

式:。

(5)工序I經(jīng)過過濾、洗滌后獲得粗產(chǎn)品,則工序n的操作方法是o

(6)可以采用氧化還原滴定法測定產(chǎn)品的純度，還可以采用分光光度法測定(如。2。7溶液的吸光度與

其濃度成正比),但測得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低，分析原因，發(fā)現(xiàn)配制K2CnO7待測液時(shí)少加了一種試劑,

該試劑可以是(填字母)。

a.硫酸b.氫碘酸

c.硝酸鉀d.氫氧化鉀

4.(2023?湖南長郡中學(xué)二模)對廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(A1)、

鋁(Mo)、銀(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：

NaOH(s)過量C02適量Back溶液

*^BaMoO(s)

沉鑰4

過濾濃訥m

■AlAs

已知:該工藝中,pH>6.0時(shí),溶液中Mo元素以MoO亍的形態(tài)存在。

⑴“焙燒”中，有Na2Mo。4生成淇中Mo元素的化合價(jià)為

（2）“沉鋁”中，生成沉淀X的離子方程式為____________________

⑶“沉鑰”中,pH為7.0,生成BaMoCU的離子方程式為.

⑷①濾液m中，主要存在的鈉鹽有NaCI和Y,Y為—.（填化學(xué)式）。

②往濾液III中添加適量NaCI固體后，通入足量（填化學(xué)式）氣體，再通入足量CCh,可

析出Y。

（5）高純AlAs（碑化鋁）可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示,圖中所示致密保護(hù)膜

為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs（碎化錢）反應(yīng)。

H2O2刻蝕液

光刻掩膜光刻掩膜

——GaAs

A-AIAS

L--GaAs

致密保護(hù)膜

——GaAs

rr~AiAs

―GaAs

①該氧化物為。

②已知:Ga和AI同族,As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中,As元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià)，則

該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

5.（2023?遼寧瓦房店一模）鋅電解陽極泥（主要成分為MnO2>PbSCU和ZnO,還有少量缽鉛氧化物

Pb2Mn80i6和Ag）是冶鋅過程中產(chǎn)生的廢渣，一種回收鋅電解陽極泥中金屬元素鋅、鎰、鉛和銀的工

藝如下?；卮鹣铝袉栴}：

稀硫酸稀硫酸葡萄鼠MnSO操作，

鋅電1一F4MnSO-HO

溶液42

解陽+|酸洗i還原

酸浸

極泥

U濾渣1卜酸浸

含ZnSO”溶鉛

溶液co2

Na2cO3

溶液醋酸

濾液

已知:①M(fèi)nSO#H2O易溶于水,不溶于乙醇。

②在較高溫度及酸性催化條件下，葡萄糖能發(fā)生如下反應(yīng):

HO

(1)請寫出Mn原子基態(tài)價(jià)層電子排布式:o

(2)己知Pb2MnsO16中Pb為+2價(jià),Mn為+2價(jià)和+4價(jià)，則氧化物中+2價(jià)和+4價(jià)Mn的個數(shù)比

為。

(3)“還原酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式為。

(4)實(shí)際鎰浸出最適宜的葡萄糖加入量遠(yuǎn)大于理論加入量，為提高葡萄糖的有效利用率,除充分?jǐn)嚢柰?/p>

還可采取的措施為。

(5)整個流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是。獲得MnSO4H2O晶體的一系列操作是指蒸發(fā)結(jié)

晶、趁熱過濾、洗滌、干燥，其中洗滌的具體操作是。

(6)加入Na2cCh溶液的目的是將PbSCU轉(zhuǎn)化為PbCO-Na2cCh溶液的最小濃度為

molL」(保留兩位小數(shù))。判斷沉淀轉(zhuǎn)化能否徹底進(jìn)行并說明理

由。[已知:20℃時(shí)Ksp(PbSCh)=1.6x10-

8,K*p(PbCO3)=7.4x10」4,[.26%1.6]

6.(2023?山西呂梁二模)銃(Sc)是一種重要且價(jià)格昂貴的稀土金屬，廣泛用于航空航天、超導(dǎo)等領(lǐng)域。

從赤泥(含有SC2O3、AI2O3、Fe2O3,TiCh等)中回收銃，同時(shí)生產(chǎn)聚合硫酸鐵鋁的工藝流程如圖所示:

硫酸萃取劑溶液

NaOH氨水NH4F

調(diào)

JL疑

脫水

妙熱

赤一酸萃有機(jī)相沉

還原

取

除氨

銃一銃

泥浸?—>PH

我相

聚合硫

酸鐵鋁

鐵粉TiOrxHjO試劑NaHCO,

A溶液

回答下列問題：

(1)寫出基態(tài)Sc原子的簡化電子排布式:。

(2)在酸浸赤泥的后續(xù)萃取分離過程中,Fe3+與Sc3+會發(fā)生共萃而進(jìn)入有機(jī)相，從而使后續(xù)分離難度加

大,經(jīng)探究溫度、硫酸濃度與鐵、銃的浸出率及分離系數(shù)(銃的浸出率和鐵的浸出率比值)關(guān)系如下圖

所示，則酸浸的最佳浸出溫度為℃,最佳硫酸濃度為__________moI-L'o

*Fe浸出率

?Se浸出率

?分離系數(shù)

浸出溫度〃C

*Fe浸出率

608

e50?Se浸出率

<406?分離系數(shù)

壬304

影20

102

00246810120

硫酸濃度/(mol?L/)

(3)該工藝條件下，溶液中有關(guān)離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

離子Fe2+Fe3+Al3+rio2+

開始沉淀的pH7.01.93.00.3

完全沉淀的pH9.03.24.72.0

①已知TiO?和硫酸反應(yīng)生成水溶性的TiCP+,則流程中TiC)2+水解生成TiO2-xH2。的離子方程式

為。

②試劑A常選用H2O2,寫出其在生產(chǎn)、生活中可能的用途:(填一條

即可)。

③該工藝流程中引入“還原”與“氧化”這兩個步驟的原因是。

(4)含銃元素的微粒與lgc(F)、pH的關(guān)系如下圖所示，“沉銃”時(shí),溶液的pH=3,c(F)=10"molL'則此

時(shí)銃的存在形式為(填化學(xué)式)。

(5)“聚合”生成聚合硫酸鐵鋁AlFe(OH)2(SO4)2時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生氣體,該步驟的離子方程式

為。

大題突破練(二)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題

1.(2023?江西上饒二模)水合腓(NzHrHzO)具有還原性，利用其可以精煉伯。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制備水合

脫，并模仿工業(yè)精煉伯?；卮鹣铝袉栴}：

(1)水合耕的制備，實(shí)驗(yàn)步驟及裝置(夾持及控溫裝置已省略)如圖所示：

-X

_NaClO溶液和

溫度計(jì)過量NaOH溶液

畢運(yùn)號尿素水溶液

將NaClO溶液和過量NaOH溶液緩慢滴入尿素［CCXNH?”］水溶液中,控制一定溫度，充分反應(yīng)后，三頸

燒瓶中的溶液經(jīng)蒸儲獲得水合朋粗品后，剩余溶液再進(jìn)一步處理還可獲得副產(chǎn)品NaCl和

Na2CO3-10H2Oo

①儀器X的名稱為。

②三頸燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

③若滴加NaClO溶液的速度較快，會導(dǎo)致水合陰的產(chǎn)率下降，其原因

是。

?NaCl和Na2cO3的溶解度曲線如圖，由蒸儲后的剩余溶液獲得NaCl粗品的操作

是。

8

/Na2c0,

?

建

差

NaCl

0溫度/七

(2)水合陰還原精煉法制備鈾的流程如下:

N2H4-H2OCl2

粗（NHJPtCle?罵還3溶解卜（NHJPteg氯小淀I

Pt-煨燒一（NHJPtCk

①常溫下.(NH/PtCk難溶于水，粗(NHSPtCk中含有大量氯化鉞等可溶性的鹽，在實(shí)驗(yàn)室中預(yù)處理

時(shí)，需將樣品溶解、過濾后洗滌，洗滌沉淀方法是。

②該工序固液比、溶液的酸度(鹽酸濃度)、反應(yīng)時(shí)間等對于精煉鉗的產(chǎn)率，均有較大的影響。在不同

酸度下達(dá)到較高產(chǎn)率所需時(shí)間,以及不同固液比在最佳酸度下反應(yīng)時(shí)間與產(chǎn)率關(guān)系如圖所示：

(6

L

?5

O

E4

S3

G

H2

Q1

0

時(shí)間/h

由此可得最佳的反應(yīng)條件是。

③寫出“燃燒”生成Pt、N2、NH3和HC1的化學(xué)方程式:

2.(2023?湖北荊州二模)硫胭［CS(NH2)2］是一種白色晶體，熔點(diǎn)180℃,易溶于水和乙醇,受熱時(shí)部分發(fā)

生異構(gòu)化反應(yīng)而生成硫鼠化錢，可用于制造藥物，也可用作橡膠的硫化促進(jìn)劑以及金屬礦物的浮選劑

等?；卮鹣铝袉栴}：

I.硫胭的制備：

已知:將石灰氮(CaCN?)和水的混合物加熱至80℃時(shí)，通入硫化氫氣體反應(yīng)可生成硫肥溶液和石灰乳,

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

ab

飽和;aHS溶液

C

(1)裝置B中的試劑X和試劑Y的最佳組合是__________(填字母)。

A.FeS固體+濃硫酸

B.FeS固體+稀硝酸

C.FeS固體+稀鹽酸

(2)儀器M的名稱為。按(1)中所選試劑組合，按氣流從左到右的方向，上述裝置的合理連

接順序?yàn)镃-(填儀器接口的小寫字母)。

(3)裝置C中反應(yīng)溫度控制在80℃,溫度不宜過高或過低的原因是.

裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

II.硫服的分離及產(chǎn)品含量的測定：

(4)裝置C反應(yīng)后的液體過濾后，將濾液減壓蒸發(fā)濃縮,之后冷卻結(jié)晶，離心分離,烘干即可得到產(chǎn)品。

稱取mg產(chǎn)品,加水溶解配成500mL溶液，量取25mL于錐形瓶中，滴加一定量的稀硫酸使溶液顯酸

性，用cmol-L」KMnC>4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnCU標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL?

①硫胭［CS(NH2)2］中硫元素的化合價(jià)為價(jià)。

②滴定時(shí)，硫胭轉(zhuǎn)化為CO2、N2、SO亍的離子方程式為?

③樣品中硫服的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含“，〃、c、片的式子表示)。

3.(2023?湖南懷化二模)連二亞硫酸鈉(Na2s2。4)廣泛用于紡織、印染、造紙等行業(yè)，因其使用時(shí)對織

物的損傷很小，故又稱“保險(xiǎn)粉

I.Na2s2。4制備

鋅粉法是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)連二亞硫酸鈉的方法，其制備原理及裝置如下：

濃硫酸

單向閥示意圖A

-C

外18%NaOH溶液

f尾氣處理

“飽和—溫度計(jì)

NaHSO,Zn-HzO懸濁液

溶液

A

步驟1：檢查裝置氣密性并加入藥品；

步驟2:打開儀器a的活塞，向裝置C中通入一段時(shí)間SCh,發(fā)生反應(yīng):Zn+2H2sCh-Z11S2O4+2H2O;

步驟3:打開儀器c的活塞滴加稍過量的NaOH溶液使裝置C中溶液的pH處在8.2-10.5之間，發(fā)生

反應(yīng)ZnS2O4+2NaOH===Na2s2C)4+Zn(OH)21；

步驟4:過濾，將濾液經(jīng)“一系列操作“可獲得Na2s2O4。

已知:①Na2s2O4易溶于水，不溶于乙醇，在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定。

②Zn(OH)2與A1(OH)3的化學(xué)性質(zhì)相似。

回答下列問題：

(1)儀器d的名稱為O

(2)裝置B(單向閥)的作用為_________________________________

(3)一系列操作包括鹽析、過濾、脫水、洗滌、干燥等操作，其中洗滌所用的試劑為(填字

母)。

A.乙醇B.NaOH溶液

C.水D.濃硫酸

(4)步驟3需控制溶液的pH在8.2-10.5之間，其原因?yàn)閛

Il.Na2s2O4含量的測定

稱取2.0g制得的Na2s2。4產(chǎn)品溶于冷水配成250mL溶液，取出25.00mL該溶液于錐形瓶中，用0.10

molL“堿性K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，選擇合適指示劑,平行滴定三次，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為

19.98mL、20.90mL、20.02mL?

(5)[Fe(CN)6產(chǎn)是一種比較弱的氧化劑，能將S20f氧化為SO已自身被還原為[Fe(CN)6。,滴定中發(fā)生反

應(yīng)的離子方程式為o

(6)選擇指示劑時(shí)，指示劑的條件電位要在滴定突躍電位之間，本實(shí)驗(yàn)滴定突躍范圍為0.01~0.38V,根

據(jù)下表，可選擇為指示劑。

常用氧化還條件電顏色變化

原指示劑位(V)還原態(tài)氧化態(tài)

亞甲基藍(lán)0.36無色藍(lán)色

二苯胺0.76無色紫色

二苯胺磺酸鈉0.84無色紫紅

鄰苯氨基苯甲酸0.89無色紫紅

⑺樣品中Na2s的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(雜質(zhì)不參與反應(yīng)，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)o

4.(2023?北京朝陽區(qū)二模)某小組同學(xué)探究Na2sCh和不同銅鹽溶液的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下。

實(shí)驗(yàn):向2mL0.5mol-L-1Na2sO3溶液中加入1mL0.25mol-L-1CuCb溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀(沉淀

A),放置5min左右，轉(zhuǎn)化為臼色沉淀(沉淀B)。

,濃氨水+,”

已知：i.Cu+------Pu(NH3)。(無色)

稀硫酸，

ii.Cu+*Cu2++Cu

(1)研究沉淀B的成分。

向洗滌后的沉淀B中加入足量濃氨水,得到無色溶液，在空氣中放置一段時(shí)間，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。取少

量深藍(lán)色溶液，滴加試劑X,產(chǎn)生白色沉淀。

①白色沉淀是AgCl,試劑X是。

②無色溶液在空氣中放置變?yōu)樯钏{(lán)色，反應(yīng)的離子方程式

為。

(2)經(jīng)檢驗(yàn)，沉淀A不含SOf。推測沉淀A能轉(zhuǎn)化為沉淀B與C1-有關(guān)，為研究沉淀A的成分及沉淀A

轉(zhuǎn)化為B的原因，實(shí)驗(yàn)如下。

足量廣白色沉淀(CuCl)

洗凈的NaCl溶液

沉淀A過濾無色BaCb溶液白色足量鹽酸白色沉

j-----------------------------------------------?

溶液沉淀淀減少

①僅通過上述實(shí)驗(yàn)不能證明沉淀A中含有cr,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):向少量洗凈的沉淀A中加入稀硫酸，證實(shí)沉

淀A中含有Cu+的證據(jù)是。

②無色溶液中含有SO么推測SO亍的產(chǎn)生有兩個途徑：

途徑I：實(shí)驗(yàn)過程中氧化soa；

途徑2:(將途徑補(bǔ)充完整)。

經(jīng)研究，途徑1不合理，途徑2合理。

③解釋NazSCh和CuCL溶液反應(yīng)時(shí)，先產(chǎn)生橙黃色沉淀，再轉(zhuǎn)化為白色的原

因:.

(3)Na2sCh和CuCL溶液反應(yīng)最終生成CuCl沉淀，并檢測到有SCh生成，離子方程式

是。用Na2so3和CuSCU溶液重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，僅產(chǎn)生橙

黃色沉淀，放置72h后變?yōu)榘导t色沉淀(可溶于氨水，得到無色溶液,放置變?yōu)樯钏{(lán)色)。

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:(答出兩點(diǎn))。

5.(2023?廣東六校聯(lián)盟聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組探究淺黃色草酸亞鐵晶體(FeCzO皿HzO)分解產(chǎn)物的裝置如圖

所示。

回答下列問題：

(1)儀器M的名稱是。

(2)點(diǎn)燃酒精燈之前,先通入N"其目的是

(3)裝置C的作用是。

(4)如果實(shí)驗(yàn)中觀察到C、H變渾濁,E不變渾濁,可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:A裝置中分解的氣體產(chǎn)物一定有一

(填化學(xué)式)。

(5)在300℃、500℃下進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),A裝置中分別得到甲、乙兩種黑色粉末,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并觀察到現(xiàn)

象如下：

-

實(shí)

驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

?用強(qiáng)磁鐵接近甲,無明顯現(xiàn)象;將黑色粉末溶于稀硫酸，滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

用強(qiáng)磁鐵接近乙，吸起部分粉末,將吸起來的粉末投入鹽酸中，產(chǎn)生氣泡;將剩余黑色粉末溶于稀硫酸，滴加

②

K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的離子方程式為o乙

中的成分可能為(填化學(xué)式)。

(6)測定草酸亞鐵晶體(FeCzOrZFkO)純度。準(zhǔn)確稱取Wg樣品于錐形瓶，加入適量的稀硫酸，用c

molL-1KMnCU溶液滴定至終點(diǎn)，消耗bmLKMnCU溶液。滴定反應(yīng):FeC2()4+MnOl+H+―>

Fe3++cCh+Mn2++H2O(未配平)。該樣品純度為%。若滴定管沒有用待裝液潤洗，測得結(jié)果一

(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

大題突破練(三)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

1.(2023?遼寧沈陽一模)氫氣作為一種清潔能源，一直是能源研究的熱點(diǎn),水煤氣變換反應(yīng)可用于大規(guī)

模制出,反應(yīng)原理如下:COO+HzOgK;CChg+FWg)A//=-41.2kJmor'o

(1)根據(jù)下表中提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算AkJ.mor1o

化學(xué)鍵c=oC=OO—HH—H

鍵能/(kJ-moF)803X463436

(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其他條件不變,在體系中投入一定量CaO可以增大％的體積分?jǐn)?shù),從化學(xué)平衡的角度解

釋原因:__o

(3)某溫度下，在一恒容密閉容器中充入CO和HzOWCO)：H(H2O)=1：1.5],加入催化劑使其發(fā)生上

述反應(yīng)(忽略其他副反應(yīng))，測得該反應(yīng)中初始壓強(qiáng)為處,分壓如圖甲所示“時(shí)刻前,孫。的分壓未給出),

則A點(diǎn)坐標(biāo)為(f,)、平衡常數(shù)Kp=______________。

甲

(4)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)^^CO2(g)+H2(g)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙中曲線所示,已知經(jīng)

驗(yàn)公式為Rin仁-半+C(其中民為活化能流為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。該反應(yīng)的活化能Ea=

kJ-moF'o當(dāng)使用更高效催化劑時(shí),請繪制Rink-/關(guān)系示意圖。（假定實(shí)驗(yàn)條件下，催化劑對C值無影

響）

(

T

y

?

7

I

O

E

-

f

t

y

u

l

x

乙

（5）儲氫合金能有效解決氫氣的貯存和運(yùn)輸問題。某儲氫合金的結(jié)構(gòu)屬六方晶系，晶體結(jié)構(gòu)及俯視圖

分別如圖（a）、（b）所示。已知a、b兩點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為（0,表》、《3（）,則c點(diǎn)坐標(biāo)為

X射線衍射測定兩晶面間距為dpm（見圖b）,高為cpm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的摩爾

質(zhì)量為Mg-mo『,則密度為gym。。（列出表達(dá)式）

（a）晶體結(jié)構(gòu)

2.（2023?陜西西安中學(xué)二模）可燃冰是一種高效清潔能源，中國已勘探的可燃冰儲量居世界第一，持續(xù)

安全開采量創(chuàng)下了世界紀(jì)錄，有望2030年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開采?？茖W(xué)家也對CH4進(jìn)行了重點(diǎn)研究。

1.CH4與CO2重整的工藝過程中涉及如下反應(yīng)：

反應(yīng)①:2co（g）+2H2（g）△4i=+247.4kJmol1

反應(yīng)②:CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）

-I

反應(yīng)③:CH4(g)+/h(g)lCO(g)+2H2(g)A/=-35.6kJ-mol'1

⑴己知:反應(yīng)④絲2(g)+Fh(g)^H2O(g)AM=-241.8kJ-moH,貝△"?=kJmol1o

（2）一定條件下，向容積為VL的密閉容器中通入CH4、CO?各L0mol及少量02,測得不同溫度下反

應(yīng)平衡時(shí)各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。

①圖中a和c分別代表產(chǎn)生_______和o由圖中信息判斷900K后產(chǎn)生H2O的主要反應(yīng)

并說明理由。

②1100K平衡時(shí),CHa與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為95%和90%,體系內(nèi)剩余nmolO2,反應(yīng)③的平衡常數(shù)

K=（寫出計(jì)算式）。

③密閉恒容條件下，反應(yīng)②達(dá)到平衡的標(biāo)志是（填字母）。

A.每消耗1molCO2的同時(shí)消耗1molH2

B.CO的分壓不再發(fā)生變化

C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化

D.氣體密度不再發(fā)生變化

c(CO)c(H)

22不再發(fā)生變化

*C(CO)C(H2O)

II.將CH4與一種產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體利用電解裝置進(jìn)行耦合轉(zhuǎn)化，原理示意如圖。

（3）電池工作時(shí)-向電極移動。

（4）若消耗CH4和產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體的體積比為3：2,則生成乙烷和乙烯的體積比為o

3.（2023?湖南雅禮中學(xué)三模）甲醇是重要的化工原料,合成甲醵和利用甲醇的研究和探索，在國際上一

直受到重視。工業(yè)上常利用CO2和H2為原料合成甲醇，再利用甲醇生產(chǎn)丙烯?；卮鹣铝袉栴}：

⑴①常溫下,氏和甲醇的燃燒熱分別為285.8kJmoF'和726.4kJ-mol1,1mol甲醇汽化需要吸收82.0

kJ的熱量，則CO2和比在Cu/ZnO催化作用下合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為CC）2（g）+3H2（g）=^

1

CH3OH（g）+H2O（l）△”=kJmol;

②上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

第一步（寫化學(xué)方程式）△”>（）

第二步Cu/Zn*+2H2+CO2=_Cu/ZnO*+CH3OHAW<0

③第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間，由此推知以下能正確表示Cu/ZnO催化CO2

和比合成甲醇反應(yīng)過程的示意圖為（填字母）。

(2)工業(yè)上用CO2和H?催化合成甲醇存在如下反應(yīng)：

i

主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)^=CH3OH(g)+H2O(g)AH<0

副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)UCO(g)+H2O(g)AH>0

一定條件下，在裝有催化劑的密閉容器中投入amolCO2和3amol氏,發(fā)生上述合成反應(yīng)。

①在相同時(shí)間內(nèi)，測得甲醇產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中490K之后，甲醇的產(chǎn)率隨溫度的升高

而減小的原因可能是_________________________。

%

、8o

爵

力6o

?

盤4o

白2O

460480500520540560

77K

②某溫度下，達(dá)平衡時(shí)容器中CHjOH的物質(zhì)的量為cmoLCO的物質(zhì)的量為dmol。則此條件下CO：

的轉(zhuǎn)化率為(列式表示，下同);此條件下副反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。

i

③關(guān)于主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)^=CH3OH(g)+H2O(g)AH<0,已知該反應(yīng)的v(正)北

3

iK-c(CO2)-c(H2),v(J$)=A;is-c(CH3OH)-c(H2O)(^n^>大逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù))。該反應(yīng)的

lg；、lg±隨溫度變化的曲線如圖所示，則______________表示1g；隨溫度變化的曲線。

片正*逆片正

4.(2023?湖北十堰二模)氮及其化合物一直為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

(1)廢水中的NH.3可通過硝化作用消除，已知：

=+

NH3(g)+-O2(g)^N02(aq)+H(aq)+H2O(l)

AW=-273.5kJmor

NO式aq)+^<)2(g)^=NOg(aq)△4=-73.19kJinol'1

則NH3通過硝化作用轉(zhuǎn)化為N0&的熱化學(xué)方程式為

(2)某科研小組設(shè)計(jì)雙陰極微生物燃料電池進(jìn)行同步硝化和反硝化脫氮研究，如圖所示，“厭氧陽極”的

電極反應(yīng)方程式為，若“好氧陰極"1molNH：

完全硝化生成NO3,此時(shí)向該電極輸送電子的物質(zhì)的量為4moi，則“好氧陰極”區(qū)消耗的02在標(biāo)準(zhǔn)狀

況下的體積約為Lo

---------------------------

出ft水e-|1"出水t"1出1水1

缺氧陰極

0質(zhì)子交換膜0質(zhì)子交換膜0

進(jìn)水：NO；進(jìn)水：NH；葡萄糖進(jìn)水：NH；

(3)汽車尾氣中的CO、NO等氣體可在催化劑表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)行消除，主要原理如

下:2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)A”<0,某小組模擬該反應(yīng)，在1L恒容密閉容器內(nèi)將氣體總物

質(zhì)的量為6mol的CO和NO以不同的物質(zhì)的量比嘿進(jìn)行反應(yīng)。

①平衡時(shí)某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與物質(zhì)的量比及溫度的關(guān)系如圖，縱坐標(biāo)表示的轉(zhuǎn)化率,，和

乃關(guān)系為不(填”或石圖中A、B、C三點(diǎn)對應(yīng)反應(yīng)速率U(NO),E最大的是.

點(diǎn)。

”(NO)

②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到人時(shí)刻達(dá)到平

衡狀態(tài)的是

ninIV

③已知:壓強(qiáng)平衡常數(shù)(含義為在平衡體系中用氣體物質(zhì)的分壓(Pi招總X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))代替濃度，計(jì)

算得到的平衡常數(shù)。若容器內(nèi)起始壓強(qiáng)為P0,則C點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)。

5.(2023?湖北教研聯(lián)盟聯(lián)考)將C02轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳酸酯CH30coOCH3(g)(DMC),可有效減少碳排放。

CO2轉(zhuǎn)化為DMC的總反應(yīng)為3co2(g)+6H2(g)=CH30coOCH3(g)+3H2O(g)K.?可通過I、II兩

步反應(yīng)完成：

I.CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)K\

±

II.CO2(g)+2CH3OH(g)^=CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)K2

請回答下列問題：

⑴有機(jī)碳酸酯CH3OCOOCH3中碳原子的雜化方式為,1molCH3OH中含有的◎鍵

數(shù)目為NA。

(2)反應(yīng)H的反應(yīng)機(jī)理如圖1所示，其中催化劑參與催化循環(huán)和脫水循環(huán)。

圖1

①該反應(yīng)的催化劑是，該物質(zhì)還有另一個作用——提高DMC的平衡產(chǎn)率,結(jié)合反

應(yīng)機(jī)理圖分析其中的原因:?

②將物質(zhì)的量之比為1：2的CO?和CH30H的混合氣體以相同流速通過兩種不同的催化劑a、b,僅

發(fā)生反應(yīng)相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示。

圖3

M點(diǎn)(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下的C02的平衡轉(zhuǎn)化率，原因

是。

(3)一定溫度范圍內(nèi)IgK-T的線性關(guān)系如圖3。

①對于反應(yīng)II,活化能E,,：(填“>”或“<")E逆。

②K&=&時(shí)，該溫度下心=。某溫度下，在5L恒容密閉容器中充入5molCO2和

10molH2,發(fā)生反應(yīng)I、II,反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到平衡，此時(shí)n(CH3OCOOCH3)=lmol,n(CH3OH)=lmol,

則K2=。

6.(2023?山西大同二模)隨著時(shí)代的進(jìn)步，人類對能源的需求量與日俱增,我國全球首套焦?fàn)t氣化學(xué)合

成法生產(chǎn)無水乙醇的工業(yè)示范項(xiàng)目打通全流程，項(xiàng)目投產(chǎn)成功。

(l)3CO(g)+6H2(g)^CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g)\H=(用含△"［、△&、A43的

代數(shù)式表示)。

已知：i.2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)

i

ii.CH3OCH3(g)+CO(g)^=CH3COOCH3(g)\H2

iii.CH3coOCH3(g)+2H2(g)uCH3cH20H(g)+CH30H(g)Aft

在恒溫恒容密閉容器中充入3molCO(g)和7molH?(g)僅發(fā)生反應(yīng)3co(g)+6H?(g)L

CH3cH20H(g)+CH3OH(g)+H2O(g),下列敘述正確的是(填字母)。

A.混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CH3cH20H體積分?jǐn)?shù)可能為25%

C.反應(yīng)達(dá)到平衡后，再充入少量CO,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大

D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，再加入高效催化劑，乙醇產(chǎn)率保持不變

(2)醋酸酯加氫制乙醇是一個乙?；a(chǎn)物制備乙醇的路線。

①醋酸酯加氫□的催化效能如表所示：

反應(yīng)條件反應(yīng)性能

催化劑原料幽壓力轉(zhuǎn)化選擇

℃MPa率/%性/%

1Cu/SiO2懵酸甲酯1902896.199.0

接近

2Cu-Cr醋酸乙酯2502.893.8

完全

3Cu/ZnO醋酸乙酯18515699.0

4Cu/SiO2醋酸乙酯2804.094.696.6

上述實(shí)驗(yàn)中，催化效能最好的為實(shí)驗(yàn)(填序號)，與之對比，實(shí)驗(yàn)3中，醋酸酯平衡轉(zhuǎn)化率較低

的主要原因可能是(從表中所給條件的角

度分析)。

②醋酸甲酯加氫歷程一般認(rèn)為可分為如下步驟(*代表催化劑位點(diǎn)，已知:CH3cO*+H--PH3CHO)