1、1综合题提能练(二)(分值:43 分,建议用时:2530 分钟)共 3 大题,共 43 分,每个题考生都必须作答。26.(15 分)某学习小组为了探究 Fe(NO3)3的热稳定性和氧化性,设计如下实验:实验(一):热稳定性利用如图装置进行实验,加热 A 中 Fe(NO3)3固体,A 和 B 中都有红棕色气体产生,A 试管中生成了红色粉末。(1)B 装置的作用是 ;要检验 A 中红色固体是否为 Fe2O3,应该选用的试剂是 (填化学式)。 (2)加热 A 中试管一段时间后,C 中导管口有气泡产生,而集气瓶中无气泡产生,原因是 。 (3)写出硝酸铁受热分解的化学方程式: 。 实验(二):氧化性Fe
2、3+和 Ag+的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点。该小组设计如下实验:实验编号实验操作 现象a 向 10 mL 3 molL-1 KNO3酸性溶液(pH=1)中插入一根洁净的银丝,并滴加氯化钠溶液无沉淀生成b 向 10 mL 3 molL-1 AgNO3溶液(pH=1)中滴加 2 mL 0.1 molL-1 FeSO4溶液,振荡;再滴加酸性高锰酸钾溶液紫红色溶液不褪色c 向 10 mL 3 molL-1 Fe(NO3)3溶液(pH=1)中插入一根洁净的银丝,并滴加氯化钠溶液产生白色沉淀(4)设计实验 a 的目的是 ;实验 c 的结论是 。 (5)实验 b 涉及反应的离子方程式为 。 (6)实
3、验结论是 Fe3+、Ag +氧化性的相对强弱与离子的 有关。 27.(14 分)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末,微溶于水不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程,从某酸性废液(主要含 Cu2+、Fe 3+、H +、Cl -)中制备氯化亚铜。2(1)操作、的名称是 。 (2)写出加入过量 X 发生化合反应的离子方程式: 。 (3)生成蚀刻液的离子方程式是 。 (4)写出生成 CuCl 的化学方程式: 。 298 K 时,K sp(CuCl)=1.210-6,要使 Cu+沉淀完全,则溶液中(Cl -)至少为 。洗涤 CuCl 晶体所用的试剂为 (填序号)。 a.
4、饱和 Na2CO3溶液 b.NaOH 溶液c.无水乙醇 d.四氯化碳(5)准确称取所制得的 0.250 g CuCl 样品置于一定量的 0.5 mol/L FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水 20 mL,用 0.100 mol/L 的 Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗 22.60 mL Ce(SO4)2溶液。已知有关反应的离子方程式为 Fe3+CuCl Fe2+Cu2+Cl-,Ce4+Fe2+ Fe3+Ce3+;国家标准规定合格的 CuCl 产品的主要质量指标为 CuCl 的质量分数大于 96.50%。试通过计算说明上述样品是否符合国家标准: 。28.(14 分)乙烯是合成食品外包装
5、材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。主反应:C 4H10(g,正丁烷) C2H4(g)+C2H6(g) H 1副反应:C 4H10(g,正丁烷) CH4(g)+C3H6(g) H 2回答下列问题:(1)化学上,将稳定单质的能量定为 0,生成稳定化合物时释放或吸收的能量叫做生成热,生成热可表示该物质相对能量。下表为 25 、101 kPa 下几种有机物的生成热:物质 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯 正丁烷 异丁烷生成热/(kJmol-1) -75 -85 52 20 -125 -132书写热化学方程式时,要标明“同分异构体名称”,其理由是 。 上述反应中,H 1= kJmol -1。 (2)一定温度下
6、,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。下列情况表明该反应达到平衡状态的是 (填代号)。 a.气体密度保持不变b.c(C2H4)c(C2H6)/c(C4H10)保持不变c.反应热不变d.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等为了同时提高反应速率和转化率,可采用的措施是 。 (3)向密闭容器中充入正丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于 600 时,随温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是 (填代号)。 3a.平衡常数降低 b.活化能降低c.催化剂活性降低 d.副产物增多(4)在一定温度下向 1 L 恒容密闭容器中充入 2 mol 正丁烷
7、,反应生成乙烯和乙烷,经过 10 min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的 1.75 倍。010 min 内乙烯的生成速率 v(C2H4)为 molL -1min-1。 上述条件下,该反应的平衡常数 K 为 。 (5)丁烷空气燃料电池以熔融的 K2CO3为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的负极反应式为 。 (6)K2CO3可由二氧化碳和氢氧化钾溶液反应制得。常温下,向 1 L pH=10 的 KOH 溶液中持续通入 CO2,通入 CO2的体积(V)与溶液中水电离出的 OH-浓度的关系如图所示。C 点溶液中各离子浓度大小关系为 。 26.解析:(1)B 装
8、置中两个导管刚刚露出胶塞,所以 B 装置起到防止倒吸的作用;要检验 A 中红色固体是否为 Fe2O3,需要将残留固体溶于水,过滤,取滤渣溶解于盐酸或者稀 H2SO4,因为Fe2O3与 H+反应生成 Fe3+,再用 KSCN 试剂检验 Fe3+的存在,若溶液变成红色,红色固体是Fe2O3,所以需要的试剂是盐酸或者稀硫酸与 KSCN 溶液。(2)加热 A 中 Fe(NO3)3固体,A 和 B 中都有红棕色气体产生,A 试管中生成了红色粉末,发生反应的方程式:4Fe(NO 3)3 2Fe2O3+12NO2+3O 2,由 4NO2+O2+4NaOH4NaNO3+2H2O 知,NO 2与 O2的混合气体
9、恰好被 NaOH 溶液吸收,所以 C 中导管口有气泡产生,产生的气泡被 NaOH 吸收,集气瓶中自然就无气泡产生了。(3)根据(2)的分析可知:硝酸铁受热分解的化学方程式为 4Fe(NO3)3 2Fe2O3+12NO2+3O 2。(4)利用 a 实验验证 N 在酸性条件下能否将 Ag 氧化为 Ag+,根据实验现象,说明在 pH=1 的情况下,N 不能够将 Ag 氧化,排除了 N 对后续实验的干扰作用。Fe 3+Ag Fe2+Ag+,Ag+Cl- AgCl,说明 Fe3+能氧化 Ag。4(5)向 10 mL 3 molL-1 AgNO3溶液(pH=1)中滴加 2 mL 0.1 molL-1 Fe
10、SO4溶液,振荡;再滴加酸性高锰酸钾溶液,紫红色溶液不褪色,说明溶液中已经没有 Fe2+,Fe2+已经被溶液中的 Ag+氧化了,所以 b 涉及反应的离子方程式是 Fe2+Ag+Fe3+Ag。(6)对照实验 b 中 Ag+浓度大,可以将 Fe2+氧化,c 中 Fe3+浓度大,可以将 Ag 氧化,因此,Fe3+、Ag +氧化性的相对强弱与溶液中两种离子的浓度有关。答案:(1)防倒吸 HCl(或 H2SO4)、KSCN(2)NO2、O 2恰好与氢氧化钠溶液完全反应(3)4Fe(NO3)3 2Fe2O3+12NO2+3O 2(4)排除 N 的干扰 Fe 3+能氧化 Ag(5)Ag+Fe2+ Fe3+A
11、g (6)浓度27.解析:(1)根据图示,操作、的名称是过滤。(2)向某酸性废液(含 Cu2+、Fe 3+、H +、Cl -)加入过量的铁粉,发生反应的离子方程式:Fe+2Fe3+ 3Fe2+、Cu 2+Fe Cu+Fe2+、2H +Fe Fe2+H2,其中 Fe+2Fe3+ 3Fe2+为化合反应。(3)生成蚀刻液是含有 Fe3+的溶液,而溶液中含有大量 Fe2+,所以离子方程式是2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。(4)由图 知,生成 CuCl 的化学方程式:CuCl 2+CuSO4+SO2+2H2O2CuCl+2H 2SO4。298 K 时,K sp(CuCl)=1.210-6,要使 C
12、u+沉淀完全,则 c(Cu+)110 -5 mol/L,c(Cl-)= mol/L=0.12 mol/L。因为氯化亚铜(CuCl)是一种白色粉末,微溶于水不溶于乙醇及稀硫酸,所以洗涤 CuCl 晶体所用的试剂为无水乙醇。(5)根据反应:Fe 3+CuCl Fe2+Cu2+Cl-,Ce4+Fe2+ Fe3+Ce3+找出关系式CuCl Fe2+ Ce4+x 0.100 mol/L0.022 6 Lx=2.2610-3 molm(CuCl)=2.2610-3 mol99.5 g/mol=0.225 gCuCl 的质量分数为 100%=90.00%c(C )c(OH-)c(HC )c(H+)。答案:(1)同分异构体的能量不相等 +92(2)bd 升高温度 (3)cd (4)0.15 4.5 (5)C4H10+13C -26e- 17CO2+5H2O(6)c(K+)c(C )c(OH-)c(HC )c(H+)6
