2021高考化学二轮复习非选择必考题标准练3含解析
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高考化学二轮复习：非选择必考题标准练(三)满分：58分1．(14分)Ⅰ.某学习小组设计如图装置制取SO2，研究其性质，并进一步探究不同浓度硫酸的氧化性。
请回答下列问题：(1)B、C、D分别用于检验SO2的性质，写出C中反应的离子方程式SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO2－－。
4＋2Cl(2)实验中观察到D中有浑浊出现，有同学提出此现象不能证明SO2具有氧化性。
请简述理由：装置C挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊。
(3)E装置的作用为尾气处理、防倒吸。
Ⅱ.某学习小组设计并完成如下实验：称取一定量的还原铁粉放入一定体积的浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
经检验，气体Y中含有SO2、H2。
(4)溶液X中一定大量含有的金属阳离子是Fe2＋，简述如何检验溶液X中该离子取少量溶液向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋。
(5)为了测定气体Y中SO2的含量，将2.24 L(标准状况)气体Y通入200.00 mL 0.200 0 mol·L－1酸性高锰酸钾溶液中，充分反应后，取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定，消耗浓度为0.050 0 mol·L－1的KHC2O4标准液20.00 mL。
①室温下，0.05mol·L－1KHC2O4溶液中，c(C2O2－4)>c(H2C2O4)。
滴定操作时，标准液应装在酸式滴定管(填仪器名称)中；滴定终点的现象为滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不恢复。
②用KHC2O4标准液滴定酸性高锰酸钾溶液的离子方程式为2MnO－4＋5HC2O－4＋11H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
③气体Y 中SO 2的物质的量分数为90%。
解析：(1)C 中饱和氯水与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为SO 2＋Cl 2＋2H 2O===4H ＋＋SO 2－4＋2Cl －。
(2)装置C 挥发出的氯气也可以使D 装置中出现浑浊，故实验中观察到D 中有浑浊出现，不能证明SO 2具有氧化性。
(3)二氧化硫是污染气体，不能直接排放到空气中，利用氨水吸收，E 装置的作用为尾气处理、防倒吸。
(4)随着反应的进行，硫酸浓度降低，产生的气体含有氢气，则一定发生铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气的反应，铁也可与溶液中的Fe 3＋反应生成Fe 2＋，故溶液X 中一定大量含有的金属阳离子是Fe 2＋，检验溶液X 中Fe 2＋的方法是取少量溶液向其中滴加K 3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe 2＋。
(5)①标准溶液KHC 2O 4溶液中，c (C 2O 2－4)>c (H 2C 2O 4)，说明HC 2O －4的电离程度大于其水解程度，则溶液呈酸性。
滴定操作时，标准液应装在酸式滴定管中；滴定终点的现象为滴入最后一滴KHC 2O 4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内不恢复原来颜色。
②KHC 2O 4与酸性高锰酸钾反应的离子方程式为2MnO －4＋5HC 2O －4＋11H ＋===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O 。
③根据反应2MnO －4＋5SO 2＋2H 2O===2Mn 2＋＋5SO 2－4＋4H ＋、2MnO －4＋5HC 2O －4＋11H ＋===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O 可知，二氧化硫消耗的高锰酸钾的物质的量为0.2 L×0.200 0 mol·L －1－25×10×0.050 0 mol·L －1×0.02 L＝0.036 mol ；气体Y 中SO 2的物质的量分数为0.036 mol ×52×22.4 L·mol －12.24 L×100%＝90%。
2．(14分)纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu 2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。
(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu 2S ，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为CuFeS 2＋Cu ＋2H ＋===Cu 2S ＋Fe 2＋＋H 2S↑。
(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。
①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1 mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为2_mol；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取。
(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示。
当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是Fe3＋水解程度随pH的升高而增大。
(4)用“反萃取”得到的CuSO 4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为32∶7。
(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、洗涤、干燥、煅烧(或灼烧)等操作可得到Fe 2O 3产品。
解析：(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu 2S ，根据图示，同时生成了Fe 2＋和H 2S ，反应的离子方程式为CuFeS 2＋Cu ＋2H ＋===Cu 2S ＋Fe 2＋＋H 2S↑。
(2)①根据反应Cu 2S ＋4FeCl 3===2CuCl 2＋4FeCl 2＋S ，反应中硫元素由－2价升高为0价，铜元素由＋1价升高为＋2价，铁元素由＋3价降低为＋2价，反应中转移4个电子，则每生成1 mol CuCl 2，反应中转移电子2 mol 。
浸取时，在有氧环境下可维持Fe 3＋较高浓度，是因为氧气能够氧化Fe 2＋，反应的离子方程式为4Fe 2＋＋O 2＋4H ＋===4Fe 3＋＋2H 2O 。
②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，如果未洗硫，生成的硫覆盖在Cu 2S 表面，阻碍浸取，会使铜元素浸取率较低。
(3)Fe 3＋的水解程度随着pH 的升高而增大，导致溶液中Fe 3＋浓度降低，萃取率降低。
(4)在碱性条件下，Cu 2＋与N 2H 4反应生成氮气和铜，反应的离子方程式为2Cu 2＋＋N 2H 4＋4OH －===2Cu ＋N 2↑＋4H 2O ，反应中铜元素化合价降低被还原，铜为还原产物，氮元素化合价升高被氧化，氮气为氧化产物，还原产物与氧化产物的质量之比为2×6428＝327。
(5)萃取后的“水相”中含有Fe 3＋，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，煅烧可得到Fe 2O 3，方法为在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧可得到Fe 2O 3产品。
3．(15分)Ⅰ.废水废气对自然环境有严重的破坏作用，大气和水污染治理刻不容缓。
(1)某化工厂产生的废水中含有Fe 2＋、Mn 2＋等金属离子，可用过硫酸铵[(NH 4)2S 2O 8]氧化除去。
①过硫酸铵与Mn 2＋反应生成MnO 2的离子方程式为S 2O 2－8＋2H 2O ＋Mn 2＋===4H ＋＋2SO 2－4＋MnO 2↓。
②温度与Fe 2＋、Mn 2＋氧化程度之间的关系如图1所示：实验过程中应将温度控制在80_℃(80_℃～85_℃区间均可)。
Fe 2＋与Mn 2＋被氧化后形成胶体絮状粒子，常加入活性炭处理，加入活性炭的目的为吸附胶体粒子形成沉淀。
(2)利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中NO、NO2，其反应机理如图2所示。
A包含物质的化学式为N2和H2O。
(3)工业上废气中SO2可用Na2CO3溶液吸收，反应过程中溶液组成变化如图3所示。
①吸收初期(图中A点以前)反应的化学方程式为2Na2CO3＋SO2＋H2O===2NaHCO3＋Na2SO3。
②C点高于B点的原因是根据钠元素守恒，NaHSO3的物质的量是Na2CO3的2倍，所以NaHSO3的质量大，浓度就大。
Ⅱ.研究发现，NO x和SO2是雾霾的主要成分。
已知：N 2(g)＋O 2(g)===2NO(g)ΔH ＝＋1 805 kJ·mol －1①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1 ②2C(s)＋O 2(g)===2CO(g) ΔH ＝－221.0 kJ·mol －1 ③ (4)某反应的平衡常数表达式K ＝c (N 2)·c 2(CO 2)c 2(NO )·c 2(CO )，请写出此反应的热化学方程式：2NO(g)＋2CO(g)N 2(g)＋2CO 2(g) ΔH ＝－2 371 kJ·mol －1。
(5)向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的NO 和CO 进行反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是acd(填序号)。
a ．容器中的压强不变b ．2v 正(CO)＝v 逆(N 2)c ．气体的平均相对分子质量保持不变d ．该反应平衡常数保持不变e ．NO 和CO 的体积比保持不变(6)2SO 3(g)2SO 2(g)＋O 2(g)，将一定量的SO 3放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率随温度变化如图4所示。
图中a 点对应温度下，已知SO 3的起始压强为p 0，该温度下反应的平衡常数K p ＝4p 045(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
解析：Ⅰ.(1)①过硫酸铵与Mn 2＋反应生成MnO 2，S 2O 2－8被还原为SO 2－4，反应的离子方程式为S 2O 2－8＋2H 2O ＋Mn 2＋===4H ＋＋2SO 2－4＋MnO 2↓。
②图象分析可以知道80 ℃左右、Fe 2＋、Mn 2＋氧化程度已经很大，升温变化不大，实验过程中应将温度控制在80 ℃(80 ℃～85 ℃区间均可)，Fe 2＋与Mn 2＋被氧化后形成胶体絮状粒子，常加入活性炭处理，加入活性炭的目的为吸附胶体粒子形成沉淀。
(2)图示反应可以生成A 的反应为[(NH 4)2(NO 2)]2＋＋NO===[(NH 4)(HNO 2)]＋＋A ＋H ＋，根据原子守恒判断A 为N 2和H 2O 。
(3)①由图可以知道，初期反应(图中A 点以前)Na 2CO 3浓度降低，NaHCO 3浓度升高，则碳酸钠与二氧化硫反应生成碳酸氢钠与亚硫酸钠，反应的化学方程式为2Na 2CO 3＋SO 2＋H 2O===2NaHCO 3＋Na 2SO 3。
