22屆高考化學(xué)復(fù)習(xí)：綜合大題規(guī)范練（二）

綜合大題規(guī)范練(二)

1.鈦用途廣泛，焦磷酸鎂(Mg2P2。7)不溶于水，是牙膏、牙粉的穩(wěn)定劑。一種以含鈦廢料(主

要成分為TiC)2,含少量MgO、Cu、AI2O3、FeO、FezCh)為原料，分離提純TiCh并制取少量

焦磷酸鎂的工藝流程如圖：

稀硫酸鐵粉

濾液I濾渣1濾渣2

TiO2-2^-TiO(OH)2'—?

Mg2P/OTT濾液mH調(diào)pTT氧化卜—濾液n-

ft

Na4P2O7Fe(OH)3Na2S2O8

溶液溶液

已知：TiCh不與堿反應(yīng)，與酸反應(yīng)后以TiC)2+的形式存在?；卮鹣铝袉栴}：

⑴“堿浸”和“酸浸”操作的目的是o

⑵適當(dāng)升高溫度可有效提高鈦的浸出率，工業(yè)上“酸浸”時，溫度選擇40℃而不選擇更高

溫度的原因是。

(3)“反應(yīng)”步驟中加入適量鐵粉，加入鐵粉的目的為；

濾渣2的主要成分為(填化學(xué)式)。

⑷“氧化”時S2O「轉(zhuǎn)化為SOF的離子方程式為0

(5)離子濃度W1.0XIO-moil-時表示該離子沉淀完全。常溫下，為了使Fe3+沉淀完全，調(diào)

節(jié)pH的最小值為(已知：Ksp[Fe(OH)3]=8.0Xl(T38,坨2=0.3)。

(6)向濾液III中加入Na4P2。7溶液生成焦磷酸鎂(Mg2P2。7)的化學(xué)方程式為

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

答案(1)除去AbCh、Cu,使TiCh生成TiC)2+(2)防止TiC)2+水解，減少損失

2+3+

(3)將Fe3+還原成Fe2+FeSO4-7H2O(4)S20r+2Fe=2Fe+2S0F

(5)3.3(6)Na4P2C)7+2MgSO4=Mg2P2O7I+2Na2so4

解析以含鈦廢料(主要成分為TiCh,含少量MgO、Cu、AI2O3、FeO、FezCh)為原料，分離

提純TiCh并制取少量焦磷酸鎂。由于原料中除主要含有TiCh外還含少量MgO、Cu、AI2O3、

FeO、Fe2O3,所以堿浸是為了除去能與堿反應(yīng)的A12O3,然后過濾，向濾渣中加入過量的稀

硫酸除去不與酸反應(yīng)的Cu,再次過濾，向濾液中加鐵粉，將鐵離子還原成亞鐵離子。然后冷

卻結(jié)晶時亞鐵離子生成七水硫酸亞鐵晶體析出從而除去大部分亞鐵離子；然后過濾，將濾液

加熱水解生成TiO(OH)2,過濾得到TiO(OH)2固體和主要含硫酸鎂以及少量硫酸亞鐵的溶液；

煙■燒TiO(OH)2得TiCh;將濾液氧化后調(diào)pH使鐵離子生成氫氧化鐵而被除去，然后過濾，向

濾液中加焦磷酸鈉溶液得到焦磷酸鎂，據(jù)此分析可得。

⑴''堿浸”的目的是除去能與堿反應(yīng)的A12O3,“酸浸”的目的是除去不與酸反應(yīng)的Cu,并

使TiCh以TiCP+形式存在，同時產(chǎn)生Fe?+、Fe3+以及Mg?+。

(3)“酸浸”后溶液中存在的離子有Fe2+、Fe3+>Mg2+,TiC)2+以及SO?，所以加鐵粉是為了

2+

將Fe3+還原成Fe,便于冷卻結(jié)晶生成FeSO4-7H2O晶體而析出，所以濾渣2的主要成分為

FeSO4-7H2Oo

(5)當(dāng)c(Fe3+)W1.0Xl(T5moi時表示該離子沉淀完全。由Ksp［Fe(OH)31=8.0X10-38,可知

3/R30義］0一黨

-=+5m,1=-11-1

Fe3+恰好完全沉淀時c(OH)AJf(Fe3)~A/1X1()^°lL2X10mol-L,則pH

=3.3。

2.海洋是人類未來賴以生存和發(fā)展的資源寶庫，合理開發(fā)和有效利用應(yīng)得到重視。如從海藻

灰中可得到Nai溶液。

(1)以Nai溶液為原料，經(jīng)過一系列變化和操作，可得到粗碘，進(jìn)一步提純粗碘時，不需要的

儀器有(填字母)o

0A△BnCaDnEoF

(2)某學(xué)習(xí)小組以空氣氧化Nai溶液為研究對象，探究溶液的酸堿性對反應(yīng)的影響。

實驗編號pH="現(xiàn)象

空氣fR^=一I34分鐘左右，溶液呈黃色

II760分鐘左右，溶液呈淺黃色

III810小時后，溶液呈很淺的黃色

pH=a的1mobL-1

Nai溶法IV1010小時后，溶液顏色無明顯變化

①用CCL萃取反應(yīng)后I、II、IILIV的溶液，萃取后下層CC14均為無色，取萃取后的上層

溶液，用淀粉檢驗：I、II的溶液變藍(lán)色；III的溶液藍(lán)色不明顯；IV的溶液未變藍(lán)。

i.寫出實驗［中反應(yīng)的離子方程式：。

ii.查閱資料：L易溶于Nai溶液。下列實驗證實了該結(jié)論并解釋I、II的萃取現(xiàn)象：

Nai溶液

振蕩后靜置,g下層溶液振蕩后靜置，g

上層褪色上層黃色

下層紫紅色下層無色

用CC14萃取I、II反應(yīng)后的溶液，萃取后下層CC14顏色均無色的原因是

②查閱資料：pHCll.7時,F能被02氧化為L;PH29.28時,L發(fā)生歧化反應(yīng)：3I2+6OH-

=IO?+5F+3H2O,pH越大，歧化速率越快。某同學(xué)利用原電池原理設(shè)計實驗證實：pH

=10的條件下實驗IV確實可以發(fā)生「能被。2氧化為12的反應(yīng)，如圖所示：

據(jù)此分析，試劑]是；試劑2是o

實驗現(xiàn)象：電流表指針偏轉(zhuǎn)，左側(cè)電極附近溶液變藍(lán)(r<30min)。

③綜合實驗現(xiàn)象。說明F被空氣氧化的影響因素及對應(yīng)關(guān)系為

(3)測定Nai溶液中「含量。

量取25.00mLNai溶液于250mL錐形瓶中，分別加入少量稀H2SO4和稍過量的

NH4Fe(SO4)2?12H2。溶液，搖勻。小火加熱蒸發(fā)至碘完全升華，取下錐形瓶冷卻后，用cmol17]

酸性KMnCU標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定至終點，重復(fù)3次。平均每次消耗酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL

2++3+2+

(已知反應(yīng)：2Fe3++2「=2Fe2++L、5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O)o

①該實驗達(dá)到滴定終點時，現(xiàn)象為。

②根據(jù)滴定有關(guān)數(shù)據(jù)，該Nai溶液中「含量是g-L^o

+

答案(1)BE(2)?4r+O2+4H=2I2+2H2O卜在Nai溶液中的溶解度大于在CCI4中的

溶解度②滴有淀粉的1mol-L1Nai溶液pH=10的NaOH溶液③與濃度有關(guān)，

H+濃度越大，「越易被氧化(3)①溶液恰好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色

_127cV

解析(1)碘單質(zhì)受熱易升華，粗碘應(yīng)用升華的方法提純，升華用到的儀器有酒精燈、石棉網(wǎng)、

燒杯和圓底燒瓶，用不到容量瓶和培娟。

(2)①i.實驗I中發(fā)生的反應(yīng)為碘離子在酸性條件下與氧氣反應(yīng)生成碘和水，離子方程式為

+

4F+Ch+4H=2I2+2H2O□

ii.由題意可知，碘易溶于Nai溶液，而Nai溶液與四氯化碳不互溶，用CCL萃取I、II反應(yīng)

后的溶液，萃取后下層CC14顏色均無色，說明b在Nai溶液中的溶解度大于在CCk中的溶

解度。

(3)①由題意可知，該實驗達(dá)到滴定終點時，亞鐵離子完全反應(yīng)，再滴入一滴酸性高鎰酸鉀標(biāo)

準(zhǔn)溶液，溶液會變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色。

②由題給方程式可得如下關(guān)系式：5F~5Fe2+~MnO；,滴定消耗cmol?廠1酸性KMnCU標(biāo)

準(zhǔn)溶液VmL,則Nai溶液中「含量是生栗穩(wěn)?g.L^^^^g-L^o

乙JJ.J

3.光氣(COCb)在工業(yè)上具有重要的用途。

(1)相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表。

化學(xué)鍵Cl—ClC—Clc=oC=O

E7(kJ?moli)2433301076765

寫出工業(yè)上采用高溫活性炭催化CO與Cb合成COCL(g)的熱化學(xué)方程式：

(2)在密閉體系中，充入體積比為1：1的CO和Cb和適量的活性炭，發(fā)生反應(yīng)，實驗測得反

應(yīng)平衡體系中COCL的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)夕和溫度T的關(guān)系曲線如圖所示：

編

0.7

東

三0.6

E及0.5

0.4

D二

o0.3

。0.2

0.1

0

P]P1夕3P&P6PlPB%

壓強(qiáng)/Pa

①有利于提高光氣(COC12)平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是

②圖中A點和C點化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系:KAKc(填“大于”“小于”或“等于"),

理由是。

若用壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp表示，計算B點對應(yīng)的a=(用含P6的式子表示)(《為壓強(qiáng)平

衡常數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度計算，氣體平衡分壓=總壓X氣體體積分?jǐn)?shù))。

1

答案(l)CO(g)+C12(g)COCl2(g)AH=-106kJ-mor(2)①增大壓強(qiáng)，降低溫度，增

大反應(yīng)物濃度②大于該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其他條件一定時，溫度升高，平衡逆向

40

移動，此時COC12的體積分?jǐn)?shù)減小而K值減小鼠

解析(1)工業(yè)上采用高溫活性炭催化CO與CL合成COCl2(g)的熱化學(xué)方程式:CO(g)+Cl2(g)

COCh(g)AH=反應(yīng)物總鍵能一生成物總鍵能=[(243+1076)一(2X330+765)]kJ-mo「?

=—106kJ-mol'o

⑵①有利于提高光氣(COC12)平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是增大壓強(qiáng)，因為反應(yīng)物的總化學(xué)計量數(shù)大

于生成物的化學(xué)計量數(shù)；降低溫度，因為此反應(yīng)為放熱反應(yīng)；增大反應(yīng)物濃度。

②設(shè)B點光氣轉(zhuǎn)化xmol,列三段式：

co(g)+C12(g)COCl2(g)

起始量/mol110

轉(zhuǎn)化量/molXXX

平衡量/mol1~x1—XX

4

B點COCb的體積分?jǐn)?shù)為0.4,解得x=1,則CO的體積分?jǐn)?shù)為0.3,CL的體積分?jǐn)?shù)為0.3,

□R升廣以獷P(COCL)0.4%4。

B八對應(yīng)的4-°?2).以8廠(0.3°6)2-9常

4.硼化鎂是迄今發(fā)現(xiàn)的臨界溫度最高的簡單的金屬化合物超導(dǎo)材料?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)硼的電子排布圖為，基態(tài)鎂原子的電子運動狀態(tài)有一種。

(2)BF3的鍵角—(填“大于”“小于”或“等于")NF3的鍵角，理由是o

⑶堿土金屬的碳酸鹽熱分解反應(yīng)模式為MCO3(S)=MO(S)+CO2(g)o從結(jié)構(gòu)的角度解釋：

MgCO3的熱分解溫度小于CaCO3的熱分解溫度的原因是。

(4)已知硼化鎂屬六方晶系(如圖1所示)a=b#c,a=j8=90°,y=120。。又知硼化鎂是一種插

層型離子化合物，鎂層和硼層交替排列；鎂原子層呈三角形結(jié)構(gòu)，硼原子層具有規(guī)則的六角

蜂房結(jié)構(gòu)，與石墨相似。硼化鎂晶體沿z軸方向的投影如圖2所示，黑球代表硼原子，白球

代表鎂原子。硼化鎂的化學(xué)式為一；B的配位數(shù)是一。

圖1圖2

⑸已知硼化鎂的晶格常數(shù)為a=b=0.3086nm,c=0.3524nm,則硼化鎂晶體的密度表達(dá)式

為g-cm_3(用刈表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Is2s2p

答案⑴正OI”II12

⑵大于BF3立體構(gòu)型是平面正三角形，鍵角為120。，NF3立體構(gòu)型是三角錐形，鍵角小于

3

109。28'(或BF3中B原子采用sp2雜化，無孤電子對，鍵角為120°,NF3中N原子采用sp

雜化，有一對孤電子對，鍵角小于109。28')

⑶鎂離子、鈣離子的電荷數(shù)相同，鎂離子的半徑小，奪取碳酸根離子中的氧離子的能力強(qiáng)

⑷MgB?6

3X24+6X11

⑸不

A^AX0.30862X^X3X0.3524X10-21

解析(3)堿土金屬的碳酸鹽熱分解反應(yīng)模式為MCO3(s)=MO(s)+CO2(g)。從結(jié)構(gòu)的角度解

釋：MgCCh的熱分解溫度小于CaCCh的熱分解溫度的原因是鎂離子、鈣離子的電荷數(shù)相同，

鎂離子的半徑小，奪取碳酸根離子中的氧離子的能力強(qiáng)，所以碳酸鎂的熱分解溫度低。

(4)由均攤法，觀察圖1,晶胞中B的個數(shù)：6;Mg的個數(shù)：12*t+2><3=3,硼化鎂的化學(xué)

式為MgB2;由于硼化鎂是一種插層型離子化合物，鎂層和硼層交替排列，鎂原子層呈三角

形結(jié)構(gòu)，硼原子層具有規(guī)則的六角蜂房結(jié)構(gòu)，所以，每個B原子所在層的上下兩層分別有3

個Mg原子與B相鄰，故B的配位數(shù)是6。

3X24+6X]]

(5)已知硼化鎂的晶格常數(shù)為4=5=0.3086nm,c=0.3524nm,晶胞質(zhì)量為-----穴---------g,

/VAJ

晶胞體積為0.30862X坐X3X0.3524nm3,則硼化鎂晶體的密度表達(dá)式為

3X24+6XH

gCm

NAX0.3086?X竽HX3X0.3524X10-21'°

5.有機(jī)物G是一種新型聚合物，其一種合成路線如圖所示。

HOCH?HOCH2

HOXI^OH鬻HO^~OHCH3O^YOCH3

dCH2OHCH2OH

ABC

HOOC\

CHQH

CH3OHQHOCH3

JcOOH濃H2so4、△

⑤

OCH

oIo3

皿e-oc3H

⑥6cH3

G

回答下列問題:

(1)F中含的官能團(tuán)有=

(2)反應(yīng)③需要選用的試劑和條件分別為?

(3)寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為?

(4)反應(yīng)②和反應(yīng)④的反應(yīng)類型分別為、o

(5)C的同分異構(gòu)體中苯環(huán)上含6個取代基,其中4個為羥基的結(jié)構(gòu)有種(不考慮立體

異構(gòu))；其中核磁共振氫譜有三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。

o

HO<>\

(6)水楊酸甲醛(廠3)可用于有機(jī)合成、防腐消毒、香料、醫(yī)藥等，設(shè)計以苯酚、甲醛和

一碘甲烷為原料制備水楊酸甲醛的合成路線：

答案(1)酯基、酸鍵(2)C)2/CU、加熱

OCH3

迎OIO

^^H3CO-fc-(2/-C-OCH2CH2O^;H

OCH

(3)nHOCH2CH2OH+?3+(2n-l)CH3OH

(4)取代反應(yīng)氧化反應(yīng)

CH2cH3

HO1OH

n

HO丫OH

(5)9CH2CH,

C^OH

(6)xlz()HHCHO>

—OCH3<—OCH：i