2024版化学大二轮（新高考）综合大题标准练(一)

综合大题标准练(一)1．“同槽酸浸湿法冶炼工艺”可综合利用资源。由辉铜矿(Cu2S，含少量SiO2、Fe2O3等杂质)、软锰矿(MnO2，含少量SiO2、Fe2O3等杂质)制备硫酸锰和碱式碳酸铜工艺流程如图：已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu＋氧化成Cu2＋；②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3；③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3＋：1.5～3.2；Mn2＋：8.3～9.8；Cu2＋：4.4～6.4。请回答下列问题：(1)Mn元素在元素周期表的位置：__________________________________________，基态Cu原子价层电子排布式：____________________________________________。(2)“同槽酸浸”浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，该过程主要反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为提高锰浸出速率可以适当提高酸的温度和浓度，________________(填“可以”或“不可以”)用浓盐酸代替稀硫酸，原因是_________________________________________________________________________________________________________________(结合化学方程式说明原因)。(4)调节浸出液pH＝4可使用的试剂__________(填字母)。A．CuOB．NaOHC．H2SO4(5)本工艺中可循环使用的物质是NH3，其能够和Cu2＋形成[Cu(NH3)4]2＋的原因：________________________________________________________________________。(6)“沉锰”反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。(7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有____________________________(任写一种)。答案(1)第四周期第ⅦB族3d104s1(2)Cu2S＋2MnO2＋8H＋=2Cu2＋＋2Mn2＋＋S＋4H2O(3)不可以MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(4)A(5)NH3有孤电子对，可作配体，Cu2＋有空轨道，可形成配位键(6)Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(7)混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水解析流程分析可知辉铜矿、软锰矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液，浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，调节溶液pH使铁离子全部沉淀，过滤，向滤液中加入碳酸氢铵和氨水过滤得到滤渣为碳酸锰，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到硫酸锰晶体，所得混合溶液加热赶出氨气，结晶析出得到碱式碳酸铜。2．二氯异氰尿酸钠(，简称DCCNa)是一种高效、安全的消毒剂，常温下性质稳定，受热易分解，难溶于冷水。实验室通过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。已知：实验室常用高浓度的NaClO溶液和氰尿酸溶液在10℃时反应制备DCCNa，主要发生反应：(1)NHeq\o\al(＋,4)和—NH2中∠H—N—H大小：NHeq\o\al(＋,4)__________(填“>”“<”或“＝”)—NH2。(2)A装置中盛装X试剂的仪器名称是_______________________________________；D中软导管的作用是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请选择合适的装置，按气流从左至右的方向组装，则导管连接顺序为____(填小写字母)。(4)X试剂为饱和氢氧化钠溶液。当装置A内出现__________现象时，打开装置A中分液漏斗的活塞加入C3H3N3O3(氰尿酸)溶液，在反应过程中仍不断通入Cl2的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)实验过程中A的温度必须保持为7～12℃，pH控制在6.5～8.5的范围，则该实验的控温方式是__________。若温度过高，pH过低，会生成NCl3和CO2等，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)>(2)三颈烧瓶平衡气压，使液体能够顺利滴下(3)fghabe(4)液面上方出现黄绿色气体消耗生成的NaOH，促进二氯异氰尿酸钠的生成，提高原料利用率(5)冷水浴C3H3N3O3＋9Cl2＋3H2O=3NCl3＋3CO2＋9HCl解析由二氯异氰尿酸钠的制备原理以及给定的装置可知，题干中所示的反应装置可以分为氯气的发生装置与二氯异氰尿酸钠的制备装置。具体反应流程：用浓盐酸与Ca(ClO)2反应制Cl2；除去Cl2中因浓盐酸挥发而混合的HCl；将Cl2通入氢氧化钠溶液中制备NaClO，再与氰尿酸溶液反应生成二氯异氰尿酸钠；对尾气Cl2进行处理。(1)NHeq\o\al(＋,4)和—NH2中中心原子的杂化方式相同，均为sp3杂化，—NH2中有孤电子对，斥力较大，键角较小，所以前者键角大。(4)当装置A内氢氧化钠消耗完了，氯气会剩余，液面上方出现黄绿色气体现象，打开装置A中分液漏斗的活塞加入氰尿酸溶液，在反应过程中仍不断通入Cl2的目的是消耗生成的NaOH，促进二氯异氰尿酸钠的生成，提高原料利用率。3．全球大气CO2浓度升高对人类生产、生活产生影响，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题：(1)已知25℃时，大气中的CO2溶于水存在以下过程：①CO2(g)CO2(aq)K1②CO2(aq)＋H2O(l)H＋(aq)＋HCOeq\o\al(－,3)(aq)K2过程①的混合平衡常数K1＝eq\f(cCO2aq,pCO2)，其中c(CO2)aq表示溶液中的CO2浓度，p(CO2)表示大气中CO2的分压(单位：kPa)。温度升高，K1______(填“增大”或“减小”)；当大气压强为akPa，溶液中的c(H＋)＝bmol·L－1(忽略HCOeq\o\al(－,3)和水的电离)时，大气中CO2(g)的体积分数为______________。(2)由CO2转化制甲醇具有重要的经济效益。反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。该反应历程中决速步骤的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________，有催化剂时决速步骤的活化能为______eV。(3)一种脱除和利用工厂废气中CO2方法的示意图如下：①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，溶液的pH＝9，则eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))＝__________(该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。②再生塔中产生CO2的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________。③利用电化学原理将CO2同时转化为多种燃料(CH3CHO、HCOOH、CH4及CO)，将CO2电催化还原为CH3CHO，阴极反应式为___________________。若铂电极上只生成6.4gCH4，则阳极区产生气体标准状况下的体积为________L。答案(1)减小eq\f(b2,aK1K2)(2)H2COO*＋2H2(g)=H2CO*＋OH*＋eq\f(3,2)H2(g)[或H2COO*＋eq\f(1,2)H2(g)=H2CO*＋OH*]1.40(3)①20②2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋COeq\o\al(2－,3)＋H2O③2CO2＋10e－＋10H＋=CH3CHO＋3H2O17.92解析(1)二氧化碳在水中的溶解度随温度升高而降低，所以二氧化碳气体溶于水形成溶液会放热，即ΔH<0，温度升高平衡逆向移动，K1减小；当大气压强为akPa，设大气中CO2的物质的量分数为x时，根据K1＝eq\f(cCO2aq,pCO2)可知溶液中二氧化碳的浓度c(CO2)aq＝xaK1，忽略HCOeq\o\al(－,3)和水的电离时，c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＝bmol·L－1，K2＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cCO2aq)＝eq\f(b2,xaK1)，解得x＝eq\f(b2,aK1K2)。(2)多步反应中，活化能越大，反应速率越慢，活化能最大的一步反应决定着总反应的速率，由图示可知该反应历程中决速步骤的化学方程式为H2COO*＋2H2(g)=H2CO*＋OH*＋eq\f(3,2)H2(g)，有催化剂时的活化能为0.40－(－1.00)eV＝1.40eV。(3)①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，溶液的pH＝9，eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3)·cH＋)＝eq\f(1,Ka2)，则eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))＝eq\f(1,Ka2)×c(H＋)＝eq\f(1,5.0×10－11)×10－9＝20。②从图示可以看出，进入再生塔的KHCO3转化为K2CO3，再生塔中产生CO2的离子方程式为2HCOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up7(△))=CH3CHO＋3H2O；若铂电极上只生成6.4gCH4，阴极电极反应为CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O，生成6.4gCH4，转移3.2mol电子，阳极产生O2在标况下的体积为eq\f(3.2mol,4)×22.4L·mol－1＝17.92L。4．科学研究表明，有机物M对治疗某病毒具有一定的作用，其一种合成路线如图所示。已知：RCOOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2，△))(1)A的化学名称为____________________，B中的官能团名称为____________________。(2)反应②的反应条件为______________________，E的结构简式为____________________。(3)H可以和碳酸氢钠eq\o(→,\s\up7(一定条件))反应，请补充反应⑥的化学方程式：G＋________→M＋________。(4)在有机物A～H中能发生消去反应的物质有________(填字母)。(5)N是有机物C的一种同分异构体，则满足下列条件的N的结构有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的N的结构简式为________________________________________________________________________。①分子中含有苯环，且苯环上只有两个取代基②能与FeCl3溶液发生显色反应③能发生水解反应，且水解产物可以发生银镜反应(6)根据已知设计由乙苯和苯乙胺为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。答案(1)2,6-二甲基苯酚醚键、酯基(2)稀硫酸，加热(或NaOH溶液，加热，后再酸化)(3)H2O(4)E、F、G(5)15(6)eq\o(→,\s