22屆高考化學(xué)復(fù)習(xí)：綜合大題規(guī)范練（一）

綜合大題規(guī)范練

|ZONGHEDATIGUIFANL1AN

綜合大題規(guī)范練(一)

I.鋁酸鋰(LizMoOQ的外觀為白色結(jié)晶粉末，易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，用于電極材料、

金屬陶瓷的制作。工業(yè)上以某精選鋁礦(主要含MOS2,還含有少量CuFeSz)為原料制備

Li2MoO4,其工藝流程如圖：

HCI(aq)、FeCh(aq)O2

■礦粉T酸浸:氧化H洗滌、車鼾壁T受花、灼燒產(chǎn)-

II

濾液1尾氣

氨水HNO.,(aq)LiOH(aq)

[^1酸彳J沉鋁Li2Mo0,(叫)

濾液2

回答下列問(wèn)題：

22

⑴“濾液1”含有的離子主要有Fe\Cu\sor、cr,“酸浸、氧化”過(guò)程中，CuFeS2

與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式為。

(2)寫(xiě)出“氧化、灼燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

(3)MOO3屬于氧化物(填“酸性”“堿性”或“兩性”)。

(4)“酸化沉鑰”過(guò)程中，溶液pH和反應(yīng)時(shí)間對(duì)鋁酸的析出有很大影響，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)判斷

最佳的“酸化沉鑰”條件：pH為、反應(yīng)時(shí)間為；濾液2中含有的主要溶質(zhì)

的用途是(填一種即可)。

481216202428

母液含鉗量/(g?Lr

(實(shí)線、虛線分別表示其他條件相同時(shí)反應(yīng)時(shí)間、

pH對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響)

(5)H2MoC)4和Li2co3在熔融狀態(tài)下反應(yīng)也可生成Li2MoO4,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式:

在實(shí)驗(yàn)中該熔融操作可以在________(填字母)中進(jìn)行。

A.陶瓷日堪B.石英甜煙C.鐵用期

⑹將“濾液1”用酸性H2O2氧化，得到含c(Fe3+)=0.01molL，c(Cu2+)=0.22moll/i的

混合溶液。若調(diào)節(jié)pH使溶液中Fe3+濃度不超過(guò)5.0X106mol-L_1,而CM+全部留在母液中，

-38

則該溶液的pH范圍為｛已知KSplFe(OH)3J=4.0X10,/Csp[Cu(OH)2]=2.2XIO"。，

lg2=0.3｝。

答案(1)CuFeS2+16Fe3++8H2O=Cu2++2SOF+17Fe2++16H+

灼燒

(2)2MOS2+7O2^=4SO2+2MoO3

(3)酸性(4)1.060min可用于制氮肥

?gaii

(5)H2MOO4+Li2CO3===Li2MoO4+H2O+CO2tC

(6)3.3WpH<4.5

解析⑴“濾液1”含有的離子主要有Fe2\Cu2+、SOK、CF,“酸浸、氧化”過(guò)程中，

3+2+2+

CuFeS2與FeCb溶液反應(yīng)的離子方程式為CuFeS2+16Fe+8H2O=Cu+2S0r+17Fe

+16H+。

(2)“氧化、灼燒”時(shí)M0S2與氧氣生成二氧化硫和三氧化隹1,反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Mos2+

7O2=^=4SO2+2MOO30

(3)通過(guò)流程中MOC>3加入氨水進(jìn)行氯浸生成(NH4)2MOO4,可知MoOj為酸性氧化物。

(4)由圖可知，pH=1.0時(shí)，母液含錮量最低(虛線表示)，當(dāng)時(shí)間為60min時(shí)，母液含錮量最

低(實(shí)線表示)，母液含錮量最低，“酸化沉錮”最佳；濾液2中含有的主要溶質(zhì)為硝酸錠，

用途是可用于制氮肥。

(5)H2MoCM和Li2co3在熔融狀態(tài)下反應(yīng)也可生成Li2Mo。4,反應(yīng)的化學(xué)方程式：H2MoO4+

Li2CO3=^=Li2MoO4+H2O+CO2t;在實(shí)驗(yàn)中該熔融操作可以在鐵卅病內(nèi)進(jìn)行，因?yàn)長(zhǎng)i2co3

可腐蝕陶瓷、石英均煙。

(6)由題可知，c(Fe3+)W5.0X10-6mol-L-1,而以0｛)=寸”拶；)31,^OH^^ZOXIO-"mol-

K]Q-14

L-1,因?yàn)閏(H+)=d、,則c(H+)<-Hmol-L-|=5.0X10-4mol-L-',所以pH23.3;

c(Cu2+)=0.22mol-L-1,當(dāng)Cu?+開(kāi)始沉淀時(shí)，,(OH”、/如峭??期=歐寸moU,

10-14

。但+)=而而molL-,=10-45molL_,,pH=4.5,則該溶液的pH范圍為3.3WpH<4.5。

2.甘氨酸亞鐵[(H2NCH2coO)2Fe]可有效改善缺鐵性貧血，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩

個(gè)實(shí)驗(yàn)：裝置1制備碳酸亞鐵晶體；裝置2制備甘氨酸亞鐵(加熱和夾持裝置均已略去)。己

知：檸檬酸易溶于水，具有較強(qiáng)的酸性和還原性。回答下列問(wèn)題：

I.碳酸亞鐵晶體(FeCCh-，汨2。)的制備

(1)實(shí)驗(yàn)操作如下：關(guān)閉f,打開(kāi)e,然后關(guān)閉活塞a,打開(kāi)活塞b、c,加入適量稀硫酸反應(yīng)一

段時(shí)間后，關(guān)閉活塞b、c,打開(kāi)活塞a,以上操作的目的是

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置B中沒(méi)有出現(xiàn)碳酸亞鐵晶體，可能的原因是

(2)反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)裝置B中的反應(yīng)液進(jìn)行靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到碳酸亞鐵晶體。過(guò)

濾操作過(guò)程中用到的玻璃儀器有；

干燥過(guò)程中可能有少量碳酸亞鐵晶體被氧化為FeOOH,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

O

IL甘氨酸亞鐵［(HzNCH2coO)2Fe］的制備

實(shí)驗(yàn)操作如下：將裝置1制取的碳酸亞鐵晶體與甘氨酸的水溶液混合加入到裝置C中，關(guān)閉

e,打開(kāi)f,然后利用裝置E中鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的氣體排盡裝置中的空氣，接著滴入檸

檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到甘氨酸亞鐵。

(3)儀器h的名稱為；試劑g為_(kāi)__________(填試劑名稱)。

(4)為了提高(H2NCH2coO)2Fe的產(chǎn)率，需要控制裝置C中反應(yīng)溶液的pH在5.6~6.0之間。

若pH過(guò)低，(H2NCH2co0)2Fe的產(chǎn)率將降低，其原因?yàn)?/p>

滴入檸檬酸溶液的作用除了促進(jìn)FeCCh的溶解，調(diào)節(jié)溶液的pH外，還有?

(5)(H?NCH2coO)2Fe中Fe?+含量的測(cè)定：使用電子天平準(zhǔn)確稱取3.640g產(chǎn)品，用蒸儲(chǔ)水配

制成100mL溶液。取出25.00mL溶液于錐形瓶中，向其中加入一定量的稀硫酸酸化，用

0.05000mol-L-iKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(已知滴定過(guò)程中只有Fe?+被氧化),消耗KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為17.20mLo則產(chǎn)品中Fe?+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%(保留1位小數(shù))。

答案(1)排盡裝置內(nèi)的空氣，將裝置A產(chǎn)生的硫酸亞鐵壓入到裝置B中發(fā)生反應(yīng)裝置A

中稀硫酸量過(guò)多，太早關(guān)閉活塞b、c,打開(kāi)活塞a,導(dǎo)致裝置A中生成的硫酸亞鐵量很少，

很多稀硫酸被壓入到裝置B中，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗(2)燒杯、漏斗、玻璃棒4FeCO3/;H2O

+02=4Fe00H+4CO2+(4n-2)H2O(3)圓底燒瓶飽和碳酸氫鈉溶液(4)pH過(guò)低，氫離

子濃度較大，氫離子和HzNCH2coOH反應(yīng)，不利于(&NCH2coO)2Fe的生成防止亞鐵離

子被氧化(5)26.5

解析(1)實(shí)驗(yàn)操作如下：關(guān)閉f,打開(kāi)e,然后關(guān)閉活塞a,打開(kāi)活塞b、c,加入適量稀硫酸

反應(yīng)一段時(shí)間后，關(guān)閉活塞b、c,打開(kāi)活塞a,以上操作的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，將裝

置A產(chǎn)生的硫酸亞鐵壓入到裝置B中發(fā)生反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置B中沒(méi)有出現(xiàn)碳酸亞

鐵晶體，可能的原因是裝置A中稀硫酸量過(guò)多，太早關(guān)閉活塞b、c,打開(kāi)活塞a,導(dǎo)致裝置

A中生成的硫酸亞鐵量很少，很多稀硫酸被壓入到裝置B中，從而導(dǎo)致實(shí)臉失敗。

(2)過(guò)濾操作過(guò)程中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；干燥過(guò)程中可能有少量碳酸亞鐵晶

體被氧化為FeOOH,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3〃H2O+O2===4FeOOH+4co2+(4〃-2汨20。

(3)儀器h的名稱為圓底燒瓶；試劑g主要是除掉二氧化碳中的HC1,因此g為飽和碳酸氫鈉

溶液。

(4)為了提高(H2NCH2coO)2Fe的產(chǎn)率，需要控制C中反應(yīng)溶液的pH在5.6?6.0之間。若pH

過(guò)低，(H2NCH2co0)2Fe的產(chǎn)率將降低，其原因?yàn)閜H過(guò)低，氫離子濃度較大，氫離子和

H2NCH2co0H反應(yīng)，不利于(H2NCH2co0)2Fe的生成；由于檸檬酸具有還原性，亞鐵鹽具有

還原性，檸檬酸溶液的作用除了促進(jìn)FeCCh的溶解，調(diào)節(jié)溶液的pH夕卜，還能防止亞鐵離子

被氧化。

(5)根據(jù)題意得5Fe2+~MnO；,因此?(Fe2+)=5X0.05000mol-L-'X17.20X10-3LX4=

，+0.01720molX56g-moF1

0.01720mol,w(Fe2)=------------3640。--------X100%-26.5%。

3.二氧化碳是常見(jiàn)的溫室氣體，其回收利用是環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題。

(1)在一定條件下，CO2與H2反應(yīng)可合成CH2=CH2，該反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

I,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A//=+4l.2kJmol'

II.2CO(g)+4H2(g)CH2=CH2(g)+2H2O(g)-210.5kJmol

①CO2與H2反應(yīng)合成CH2=CH2的熱化學(xué)方程式為

②保持其他因素不變，下列描述不正確的是(填字母)。

A.升高溫度可使反應(yīng)I的平衡常數(shù)減小

B.加壓可使反應(yīng)n的平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)I的平衡一定不移動(dòng)

C.恒溫恒壓下通水蒸氣，反應(yīng)II的平衡逆向移動(dòng)

D.增大H?的濃度，能提高CO?合成CH2=CH2的轉(zhuǎn)化率

③T℃,壓強(qiáng)恒定為100kPa時(shí)，將"(CCh):"(Ph)=1：3的混合氣體和催化劑投入反應(yīng)

器中，達(dá)平衡時(shí)，部分組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如下表所示。

組分

H2COCH2=CH2

12525100

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)/%

CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為，反應(yīng)I的平衡常數(shù)&=(卻是以分壓表示的平衡常數(shù),

分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

⑵在一定條件下，CO2與H2反應(yīng)可合成CH30cH3,其過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：

主反應(yīng)：2co2(g)+6H?(g)CH30cH3(g)+3H2O(g)A//=-122.5kJ-mol~'

1

次反應(yīng)：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A//=+41.2kJ-mol

在恒壓、CCh和H2的起始量一定的條件下，CO?平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH30cH3的選擇性隨

溫度的變化如圖。

CHQCH：，的選擇性

CO,平衡轉(zhuǎn)化率

240280320360

溫度/七

其中：CHQCH,的選擇性二嗡喘黯患XI。。％。

①溫度高于300℃,C02平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是

②220℃時(shí)，在催化劑作用下CO?與H2反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得CH30cH3的選擇性為40%(圖

中M點(diǎn))。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，例舉一條一定能提高CH30cH3選擇性的措施：

(3)某種“大氣固碳”電池充放電工作原理如圖所示，其放電時(shí)電池反應(yīng)為3co2+4Li-

2Li2cO3+C。

區(qū)電出氣

-?co,,o,

匚

-co,

「版電進(jìn)氣

已知：該電池在充電時(shí)，通過(guò)催化劑的選擇性控制，可使只有電極B附近的Li2c。3發(fā)生反

應(yīng)。寫(xiě)出該電池充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式：。

1

答案(l)@2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)AW=-128.1kJ-moP②AB

③90%3.4(2)①次反應(yīng)的△”>(),主反應(yīng)的AH<0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)

化率上升，使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度

②增大壓強(qiáng)(或使用對(duì)主反應(yīng)催化活性更高的催化劑)

-+

(3)2Li2CO3-4e=2CO2f+4Li+O2t

解析⑴①根據(jù)蓋斯定律21+II可得：2CCh(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)

=-128.1kJmor'o

②反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)，可使反應(yīng)I的平衡常數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；反

應(yīng)n為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，加壓可使反應(yīng)n的平衡正向移動(dòng)，c(H2)減小，反應(yīng)I的平衡

逆向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤：恒溫恒壓下通水蒸氣，反應(yīng)物的分壓減小，反應(yīng)n的平衡逆向移動(dòng)，

故C正確；增大H2的濃度，使平衡正向移動(dòng)能提高C02合成CH2=CH2的轉(zhuǎn)化率，故D正

確。

③設(shè)CCh、H2起始物質(zhì)的量分別為1mol、3mol,反應(yīng)I生成CO物質(zhì)的量為xmol,反應(yīng)H

生成乙烯的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可得：

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

起始量/mol1300

轉(zhuǎn)化量/molXXXX

2CO(g)+4H2(g)CH2=CH2(g)+2H2O(g)

轉(zhuǎn)化量/mol2y4)，y2y

CO2的物質(zhì)的量為(1—X)mol,H2的物質(zhì)的量為(3—工一4y)mol,CH2==CH2的物質(zhì)的量為ymol,

CO的物質(zhì)的量為(x—2y)mol,口0值)的物質(zhì)的量為(%+2y)mol,氣體總物質(zhì)的量為(4一

3y)mol。根據(jù)表格物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可知：=*%,解得y=0.4,:：=^%,解得工

=0.9,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為*?X100%=90%,CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為出=7=黑，

1moi43XU.4Z.o

1.71.7

比0值)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為‘反應(yīng)1的平衡中數(shù)為Kp—p(CO2>p(H2)

4-3X0.4—2.8

2517

虧X100kPaX力義100kPa

/Z.o

-------------------------=34。

01125

廣義lOOkPaX^z-X100kPa

Z.o/

(2)①由圖像可知，當(dāng)溫度高于300℃時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，而CH3OCH3的選擇性降

低，即此溫度下主要發(fā)生的是次反應(yīng)，次反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高，CO2轉(zhuǎn)化為CO的

平衡轉(zhuǎn)化率上升；而主反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高，CO2轉(zhuǎn)化為CH30cH3的平衡轉(zhuǎn)化率下

降，且上升幅度超過(guò)下降幅度。

②要提高CH3OCH3的選擇性，有兩種措施：一是增大壓強(qiáng)，使主反應(yīng)的平衡向右移動(dòng)，從

而提高CH30cH3的選擇性；二是使用對(duì)主反應(yīng)催化活性更高的催化劑，使主反應(yīng)更易發(fā)生，

從而提高CH30cH3的選擇性。

(3)放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)i-e--Li+,正極發(fā)生的反應(yīng)為3co2+46-+4口+=2口2co3

+C,充電時(shí)，電極B為陽(yáng)極，根據(jù)題意，通過(guò)催化劑的選擇性控制，可使只有電極B附近

+

的Li2cCh發(fā)生反應(yīng)，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Li2cO3-4e-=2CO2t+4Li+O2t。

4.鋰離子電池讓電動(dòng)汽車飛速發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。LiCoCh、LiFePOhWTisOp常

用作電池的電極材料，LiPF6、LiAsF6常用作鋰離子聚合物電池的載體材料。

回答下列問(wèn)題：

(l)LiCoO?中基態(tài)Co原子的電子排布式為,其核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有

________種。

(2)LiFePC>4與LiPF6中所含的非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?PFA的立體構(gòu)型

為o

(3)含氧酸的通式可寫(xiě)為(HO),”RO“，根據(jù)含氧酸的結(jié)構(gòu)規(guī)律，下列酸中酸性與H3P04相近的

有(填字母)。

A.HC10B.H2SO4

C.HNO2D.HNO3

(4)電池工作時(shí)，Li+可在電解質(zhì)LiPF6或LiAsF。中發(fā)生遷移，相同條件下，Li卡在________

(填“LiPF6”或“LiAsF6”)中遷移較快，原因是

(5)Li4Ti50i2中Ti元素的化合物TiCh是一種重要的瓷器釉料。研究表明，在TiO2中通過(guò)氮摻

雜反應(yīng)可生成TiO2-“N6能使TiCh對(duì)可見(jiàn)光具有活性，摻雜過(guò)程如圖所示。

TiO2TiOz-M,

則TiO2「N,晶體中〃=，b=。

答案⑴Is22s22P63s23P63d74s2(或[Ar]3d74s2)15(2)E>O>P正八面體形(3)C

(4)LiAsF6PF6的半徑比AsFA的小，PFJ與Li卡的作用比AsF<?與L廣的作用強(qiáng)，遷移速度就

慢。啟!

解析⑴基態(tài)Co原子核外有27個(gè)電子,根據(jù)能量最低原理書(shū)寫(xiě)電子排布式為Is22s22P63s23P63d74s2

或[Ar]3d74s2；s軌道有一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，p軌道有三種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，d軌道有五種空間運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)，因此基態(tài)Co原子的核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有15種。

(2)LiFePO4與LiPF6中所含的非金屬元素為P、0、F,電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镕>O>P;PF&

的中心原子上的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為6+?5+1—6)=6,沒(méi)有孤電子對(duì)，立體構(gòu)型為正八面體形。

(3汨3Po4可寫(xiě)為(H0)3P0,HC1O可寫(xiě)為HOC1,H2so4可寫(xiě)為(HO)2so2,HNC>2可寫(xiě)為HONO,

HNO3可寫(xiě)為HONO2,HNC>2和H3Po4的非羥基氧原子數(shù)〃相同，酸性相近。

(4)PFJ的半徑比AsFj的小，PFZ與Li卡的作用比AsFj與Li卡的作用強(qiáng)，遷移速度就慢。

(5)由圖可知，在TiCh晶胞中，Ti原子位于頂角、面上和體心處，0原子位于面上、棱上以

及晶胞內(nèi)，因此1個(gè)晶胞中含有的Ti原子個(gè)數(shù)為8X5+4X〈+1=4,O原子個(gè)數(shù)為8X〈+8xJ

+2=8,進(jìn)行N摻雜后，棱上和晶胞內(nèi)分別有1個(gè)O原子形成氧空穴，面上有1個(gè)0原子

被N原子替代，則摻雜后晶胞中N原子個(gè)數(shù)為0原子個(gè)數(shù)為8—1—：=苧，晶胞內(nèi)各

2571

原子數(shù)為T(mén)iaC^N],將Ti原子數(shù)定為1,可得：TiOjjN,,即2—〃=而a=丘%=矛

T2168

5.新型芳香族化合物I在消滅或抑制植物生長(zhǎng)方面具有很高的選擇性，其合成路線如下：

—定條件

已知：RICHO+R2NH2—>R|CH=N—R2

回答下列問(wèn)題：

(1)F的化學(xué)名稱為,由A生成B的反應(yīng)類型為。

(2)由G生成H的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________

(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,

測(cè)定E分子中的官能團(tuán)的儀器