2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 綜合題提能練（三）（含解析）

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1、2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 綜合題提能練（三）（含解析） 共3大題,共43分,每個題考生都必須作答。 26.(15分)三氯化磷(PCl3)是一種用于有機(jī)合成的重要催化劑。已知:紅磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5。PCl3遇O2會生成POCl3(三氯氧磷),POCl3溶于PCl3,PCl3遇水會強(qiáng)烈水解。PCl3、POCl3的熔沸點(diǎn)見下表。 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ PCl3 -112 75.5 POCl3 2 105.3 請回答下面問題: (1)選用下圖所示發(fā)生裝置制備氯氣。 你選用的裝置是　　　　,反應(yīng)的離子方程式為　

2、 ? 　。? (2)實(shí)驗(yàn)室常用如圖所示裝置制取PCl3。 ①玻璃管之間的連接需要用到橡皮管,連接的方法是先把　 , 然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。 ②B中所盛試劑是　　　　　　　　,F中堿石灰的作用是　 。 ③實(shí)驗(yàn)時,檢查裝置氣密性后,向D裝置的曲頸瓶中加入紅磷,打開K3通入干燥的CO2,一段時間后,關(guān)閉K3,加熱曲頸瓶至上部有黃色升華物出現(xiàn)時通入氯氣,反應(yīng)立即進(jìn)行。通干燥CO2的作用是　　　　　　　　　　　　　　,C裝置中的K1、K2的設(shè)計也出于類似的目的,為了達(dá)到這一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)時與K1、K2有關(guān)的操作是　? 　。? (

3、3)實(shí)驗(yàn)制得的粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等。加入紅磷加熱除去PCl5,加入紅磷時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　,然后通過　? (填實(shí)驗(yàn)操作名稱),即可得到較純凈的PCl3。 (4)通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù): ①迅速稱取1.00 g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250 mL溶液; ②取以上溶液25.00 mL,向其中加入10.00 mL 0.100 0 mol/L碘水(足量),充分反應(yīng); ③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.100 0 mol/L的Na2S

4、2O3溶液滴定; ④重復(fù)②、③操作,平均消耗0.100 0 mol/L Na2S2O3溶液8.00 mL。 已知:H3PO3+I2+H2OH3PO4+2HI,I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6,根據(jù)上述數(shù)據(jù),假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　 　。 27.(14分)某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中鎂的工藝流程如下: 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 M

5、n(OH)2 Mg(OH)2 pH 4.7 3.2 9.7 10.4 11.2 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見上表。 (1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有? 　(要求寫出兩條)。? (2)濾渣Ⅰ的主要成分有　 。 (3)從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有　　　　　　　　　。 (4)若最終得到的氯化鎂溶液中,c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10

6、-5 mol·L-1,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? ? ? 　(列式計算)。? FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。 (5)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復(fù)分解反應(yīng)制備:MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl。已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示: ①將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計量數(shù)比混合制備Mg(ClO3)2。簡述可制備Mg(ClO3)2的原因:? ? ?

7、 　。? ②按①中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中,常伴有NaCl析出,原因是? ? 　。? 除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是　 。 28.(14分)燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一,霧霾天氣肆虐給人類健康帶來了嚴(yán)重影響,化學(xué)在解決霧霾污染中發(fā)揮了重要 作用。 (1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有氮的氧化物,用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。 已知: CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2

8、(g)+2H2O(g)　ΔH=-867 kJ·mol-1 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ·mol-1 H2O(g)H2O(l)　ΔH=-44.0 kJ·mol-1 ①寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:　。? ②反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l),在恒溫恒容容器中達(dá)到平衡,下列敘述不能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)標(biāo)志的是　　　 　。? a.容器中的壓強(qiáng)不變 b.混合氣體的密度不變 c.2v正(NO2)=v逆(N2) d.c(CH4)=c(N2) (2)

9、CO、CO2是火力發(fā)電廠及汽車尾氣的主要成分,為減少對環(huán)境造成的影響,采用以下方法將其資源化利用。 ①以CO為電極燃料,以熔融K2CO3為電解質(zhì),和O2組成燃料電池。請寫出該電池的負(fù)極電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　　　。? ②在鋁礬土作催化劑、773 K條件下,3 mol CO與1.5 mol SO2反應(yīng)生成3 mol CO2和0.75 mol硫蒸氣,該反應(yīng)可用于從煙道氣中回收硫,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　 。? ③在汽車的排氣管上增加一個補(bǔ)燃器,并不斷補(bǔ)充O2使其濃度保持為4.0×10-4 mol·L-1,發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+O2(g)2CO

10、2(g)。某溫度下測得汽車尾氣中CO、CO2氣體的濃度分別為2.0×10-6 mol·L-1、4.0×10-4 mol·L-1,則該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=　　　　。? 26.解析:(1)如果選用②裝置,可以用酸性高錳酸鉀溶液與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的離子方程式為2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O;如果選用③裝置,可以用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應(yīng)制備氯氣,生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。 (2)①玻璃管之間的連接需要用到橡皮管,連接的方法是:先把玻璃管口用水潤濕,然后稍

11、稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。 ②PCl3遇水會強(qiáng)烈水解,因此氯氣必須干燥,B中所盛試劑是濃硫酸,吸收水蒸氣;由于氯氣有毒,污染環(huán)境,F中堿石灰的作用是吸收多余的Cl2,同時防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶與PCl3反應(yīng)。 ③根據(jù)題給信息可知,PCl3遇O2會生成POCl3,遇水會強(qiáng)烈水解,所以通干燥CO2的作用是排盡裝置中的空氣,防止PCl3與O2反應(yīng);C裝置中的K1、K2的設(shè)計也出于類似的目的,具體操作為:先關(guān)閉K1,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,打開K1,關(guān)閉K2。 (3)PCl5與紅磷發(fā)生加成反應(yīng)生成PCl3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3PCl5+2P5PCl3;利用PCl3與PO

12、Cl3均為液體,沸點(diǎn)不同,采用蒸餾的方法進(jìn)行分離提純。 (4)根據(jù)題給信息可知,滴定實(shí)驗(yàn)涉及關(guān)系式為PCl3~H3PO3~I2和2Na2S2O3~I2,滴定多余I2消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.100 0 mol/L×8.000×10-3 L=8.000×10-4 mol,則25.00 mL溶液中含有PCl3的物質(zhì)的量為0.100 0 mol/L×10.00×10-3 L-8.000×10-4 mol×=6.000×10-4 mol,故25.00 mL溶液里含有PCl3的質(zhì)量為6.000×10-4 mol×137.5 g/mol=0.082 50 g,則250 mL溶液中,含有PCl3

13、的質(zhì)量為0.825 0 g,產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=82.50%。 答案:(1)②(或③)　2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O(或MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O) (2)①玻璃管口用水潤濕?、跐饬蛩帷∥斩嘤嗟腃l2,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入燒瓶與PCl3反應(yīng)?、叟疟M裝置中的空氣,防止PCl3與O2反應(yīng)　先關(guān)閉K1,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,打開K1,關(guān)閉K2 (3)3PCl5+2P5PCl3　蒸餾　 (4)82.50% 27.解析:MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3能與

14、硫酸反應(yīng),生成MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3、H2SiO3,其中CaSO4微溶、H2SiO3不溶,形成濾渣;濾液中含有MgSO4、Al2(SO4)3 和Fe2(SO4)3,向?yàn)V液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至5.5時,Fe3+和Al3+已經(jīng)完全沉淀,濾渣Ⅰ的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3;濾液中含有MgSO4、Na2SO4,向?yàn)V液中加入NaOH并調(diào)節(jié)濾液的pH為12.5,鎂離子生成Mg(OH)2沉淀,過濾得到濾液Na2SO4溶液,濾渣氫氧化鎂,再經(jīng)過一系列反應(yīng)得到氯化鎂。 (1)“浸出”步驟中,升高溫度、攪拌、增大反應(yīng)物接觸時間都能提高鎂的浸出率,

15、所以為了提高鎂的浸出率,可以采用升高溫度、攪拌、多次浸取等方法。 (2)濾渣Ⅰ為鐵離子、鋁離子形成的氫氧化物沉淀,所以濾渣Ⅰ的成分為Fe(OH)3、Al(OH)3。 (3)濾液Ⅱ中的溶質(zhì)含有硫酸鈉,所以可以回收利用的物質(zhì)為Na2SO4。 (4)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,由Ksp(FePO4),可知c(P)= mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,Q[Mg3(PO4)2]=()3×(1.3×10-17)2 =1.7×10-40

16、應(yīng)MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl,類似于用NaNO3和KCl制備KNO3; NaNO3+KClKNO3+NaCl。 ②在降溫的過程中,Mg(ClO3)2的溶解度不斷減小,從溶液中析出,相同溫度時氯化鈉的溶解度最小,因此在冷卻降溫析出Mg(ClO3)2過程中一定會析出氯化鈉,所以在生成Mg(ClO3)2的過程中NaCl也不斷生成;通過重結(jié)晶的方法提純析出晶體。 答案:(1)適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、攪拌、增加浸出時間、過濾后向?yàn)V液中加過量稀硫酸(多次浸取)(任選兩條) (2)Al(OH)3、Fe(OH)3 (3)Na2SO4 (4)Fe3+恰好沉淀完全時,c(P)=

17、mol·L-1=1.3×10-17 mol·L-1,c3(Mg2+)× c2(P)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40

18、·mol-1; b.2NO2(g)N2O4(g)　ΔH=-56.9 kJ·mol-1;c.H2O(g)H2O(l)　ΔH=-44.0 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,由a-b+2c即得CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-898.1 kJ·mol-1;②反應(yīng)CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l),由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不同,因此容器中的壓強(qiáng)不變反應(yīng)即達(dá)到平衡;由氣體質(zhì)量有變化、容積不變,則混合氣體的密度不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡;=,不等于化學(xué)計量數(shù)之比,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡;c(CH4)=c(N2)不一定達(dá)到平衡,c、d符合題意。 (2)①CO在負(fù)極失去電子,與碳酸根離子結(jié)合生成二氧化碳,負(fù)極電極反應(yīng)式為CO-2e-+C2CO2;②由物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,根據(jù)質(zhì)量守恒可寫出此反應(yīng):4CO+2SO24CO2+S2;③該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K== =1.0×108。 答案:(1)①CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)　ΔH=-898.1 kJ·mol-1 ②cd (2)①CO-2e-+C2CO2 ②4CO+2SO24CO2+S2 ③1.0×108