届高三化学二轮复习元素理论综合训练强化训练.docx

届高三化学二轮复习元素理论综合训练强化训练.docx

《届高三化学二轮复习元素理论综合训练强化训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三化学二轮复习元素理论综合训练强化训练.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届高三化学二轮复习元素理论综合训练强化训练

2020届高三化学二轮复习元素理论综合训练（强化训练）

1、久置的FeSO4溶液变黄，一般认为是二价铁被氧化为三价铁的缘故。

某研究小组对转化过程进行研究。

（1）甲同学认为在酸性条件下Fe2+易被氧化：

4Fe2++O2+4H+⇌4Fe3++2H2O。

其依据是c（H+）增大，平衡向移动，c（Fe3+）增大。

（2）乙同学依据如下反应，推测在酸性条件下Fe2+不易被氧化：

Fe2++1O2+H2O⇌Fe（OH）3+H+（将反应补充完整）

（3）研究在不同pH下Fe2+被O2氧化的氧化率随时间变化的关系，结果如下图。

①下列判断正确的是。

a．二价铁被氧化的过程受溶液酸碱性影响

b．pH越小，Fe2+越易被氧化

c．pH增大，Fe2+的氧化速率变快

②用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+浓度，从而计算Fe2+的氧化率。

反应如下：

6Fe2++Cr2O72-+14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O

若滴定xmL溶液中的Fe2+，消耗amol·L-1K2Cr2O7标准溶液bmL，则溶液中

c（Fe2+）＝mol·L-1。

（4）通过以上研究可知，新配制的FeSO4溶液中常加入稀H2SO4，其目的是。

（5）利用铁的不同价态的转化设计电池：

，该电池以固体电解质是掺杂了Y2O3（Y：

钇）的ZrO2（Zr：

锆）固体，它在高温下能传导O2－离子。

电池所涉及的能量变化如下图所示。

①上图中能表示电池在充电过程中的能量变化的是

②该电池不能以水溶液为电解质溶液，用化学方程式说明原因：

③电池通过Li+的移动完成放电。

放电时正极的电极反应式是

④充电时阴极的电极反应为：

答案

（1）右（或正反应）

（2）

（3）①ac

②

（4）防止

被氧化及抑制

水解

（5）①图b

②

，Li2O+H2O=2LiOH

③

④3Li2O+6e—=6Li+3O2—

2、二氧化氯（ClO2）是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11℃，可用于处理含硫废水。

某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。

回答下列问题：

（1）ClO2的制备

已知：

SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。

①装置A中反应的化学方程式为__________________________________________

__________________________________________________________________。

②欲收集干燥的ClO2，选择上图中的装置，其连接顺序为a→________（按气流方向，用小写字母表示）。

③装置D的作用是______________________________________________________。

（2）ClO2与Na2S的反应

将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性，并将适量的稀释后的ClO2通入下图所示装置中充分反应，得到无色澄清溶液。

一段时间后，通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物。

操作步骤

实现现象

结论

取少量Ⅰ中溶液于试管甲中，滴加品红溶液和盐酸

品红始终不褪色

①无________

生成

另取少量Ⅰ中溶液于试管乙中，加入Ba（OH）2溶液，振荡

②________

有SO

生成

③继续在试管乙中滴加Ba（OH）2溶液至过量，静置，取上层清液于试管丙中，__________________

有白色沉淀生成

有Cl－生成

④ClO2与Na2S反应的离子方程式为______________________________。

用于处理含硫废水时，ClO2相对于Cl2的优点是_______________________

___________________________________________________________（任写一条）。

答案　

（1）①Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

②g→h（或h→g）→b→c→e→f→d　③冷凝并收集ClO2

（2）①SO2　②生成白色沉淀　③加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液

④8ClO2＋5S2－＋4H2O===8Cl－＋5SO

＋8H＋　ClO2除硫效果彻底，氧化产物稳定；ClO2在9、水中的溶解度大；剩余的ClO2不会产生二次污染；均被还原为Cl－时，二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍（任写一条即可）

3、氨对人类的生产生活具有重要影响。

（1）氨的制备与利用。

①工业合成氨的化学方程式是。

②氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是。

（2）氨的定量检测。

水体中氨气和铵根离子（统称氨氮）总量的检测备受关注。

利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下：

①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用：

。

②若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为

6×10-4mol·L-1，则水样中氨氮（以氨气计）含量为mg·L-1。

（3）氨的转化与去除。

微生物燃料电池（MFC）是一种现代化氨氮去除技术。

下图为MFC碳氮联合同时去除的

氮转化系统原理示意图。

①已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5:

2，写出A极的电极反应

式：

。

②用化学用语简述NH4+去除的原理：

。

答案

高温、高压

（1）

催化剂

①N2+3H22NH3

催化剂

Δ

②4NH3+5O2=====4NO+6H2O

（2）①c（OH-）增大，使NH4++OH-

NH3·H2O

NH3+H2O平衡正向移动，利

于生成氨气，被空气吹出

②3.4

（3）①CH3COO--8e-+2H2O===2CO2+7H+

②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-：

NH4++2O2===NO3-+2H++H2O；

NO3-在MFC电池正极转化为N2：

2NO3-+12H++10e-===N2+6H2O

3、煤是我国重要的化石燃料，煤化工行业中产生的H2S也是一种重要的工业资源。

（1）煤液化是_______（填“物理”或“化学”）变化过程。

（2）煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸，部分过程如图所示：

SO2反应器中的化学方程式是_______。

生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放。

已知有VL（已换

算成标准状况）尾气，通入足量H2O2吸收再加足量BaCl2溶液充分反应后（不

考虑尾气中其他成分的反应），过滤、洗涤、干燥、称量得到bg沉淀。

H2O2吸收SO2的化学方程式是_______；

尾气中SO2的含量（体积分数）的计算式是_______。

（3）H2S还可用于回收单质硫。

含有H2S和空气的尾气按一定流速通入酸性FeCl3溶液，可实现空气脱硫，得到单质硫。

FeCl3溶液吸收H2S过程中，溶液中的n（Fe3+）、被吸收的n（H2S）随时间t的变化如图。

由图中信息可知，0~t1时，一定发生的反应是_______（用离子方程式表示）。

t1以后，溶液中n（Fe3+）保持基本不变，原因是_______。

安安

（1）化学

（2）①2SO2+O22SO3

②SO2+H2O2＝H2SO4

（3）①H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+

②t1时刻后，溶液中的Fe2+被O2氧化为Fe3+，Fe3+再与H2S发生氧化还原反应，所以n（Fe3+）基本不变（或2H2S+O2=2S+2H2O）

4某工厂废水中含有毒的CrO42-和Cr2O72-，常见处理方法是使其转化为毒性较低的Cr3+或直接吸附除去。

现有如下几种工艺：

（1）光催化法：

在催化剂作用下，利用太阳光和人工光，使废水实现上述转化。

①该法的反应原理是2Cr2O72-+16H+→______+_______+8H2O

（将方程式补充完整）

②该法涉及的能量转化形式是。

③某小组通过实验研究催化剂中W（钨）和α-Fe2O3的比例对铬的去除率的影响（每次实验均采用：

0.01mol/L500mL酸化的K2Cr2O7溶液、总质量为0.2g的催化剂、光照10min），六价铬的去除率如下表所示。

催化剂组成

1

2

3

WO3

W

α-Fe2O3

65%

5%

30%

65%

10%

25%

a

b

20%

六价铬去除率

60.2%

80%

72.9%

上表中，b=；在去除率最高的催化剂实验组中，用Cr2O72-表示的该反应在10min内的平均化学反应速率v=mol/（L·min）。

（2）电化学处理法：

向废铁屑（铁碳合金）中加入含铬废水，一段时间后，废水中六价铬元素的去除率能达到90%。

①废铁屑在使用前酸洗除锈的离子方程式是。

②结合电化学原理说明废铁屑在此过程中所起的作用是。

（3）离子交换树脂（ROH）法：

将CrO42-和Cr2O72-吸附至树脂上除去，原理如下：

2ROH+CrO42-→R2CrO4+2OH—、2ROH+Cr2O72-→R2Cr2O7+2OH—

（已知：

废水中存在如下平衡：

2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O）。

控制溶液酸性可以提高树脂对六价铬的去除率，其理由是。

安安

（1）①4Cr3+3O2②光能转化为化学能③15%8×10-4mol/（L·min）

（2）①Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

②铁在原电池反应中做负极Fe-2e-=Fe2+，Fe2+做还原剂将六价铬还原

（3）由原理可知：

2ROH~CrO42-~Cr，2ROH~Cr2O72-~2Cr，等量树脂去除Cr2O72-的效率高，因此控制酸性使上述平衡正向移动，使CrO42-转化为Cr2O72-

5、金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。

（1）镓（Ga）的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是_______。

（2）镓能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓，该反应的化学方程式是______________。

（3）氮化镓在电和光的转化方面性能突出，是迄今理论上光电转化效率最高的材料。

资料：

镓的熔点较低（29．8℃），沸点很高（2403℃）。

传统的氮化镓（GaN）制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式是____________________。

②当代工业上固态氮化镓（GaN）的制备方法是利用镓与NH3在1000℃高温下合成，同时生成氢气，每生成lmolH2时放出10.27kJ热量。

该可逆反应的热化学方程式是____________________________________。

在密闭容器中，充入一定量的Ga与NH3

发生上述反应，实验测得反应平衡体系中

NH3的体积分数与压强P和温度T的关系

曲线如图1所示。

图中A点和C点化学平衡常数的关系是：

KA_____KC（填“＞”“＝”或“＜”），

理由是_____________________________。

（4）电解法可以提纯粗镓，具体原理如图2所示：

①粗镓与电源____极相连。

（填“正”或“负”）

②镓在阳极溶解生成的Ga3+与NaOH溶液反应

生成GaO2－，GaO2－在阴极放电的电极反应式是

_____________________________。

答案

（1）第四周期第

A族

（2）2Ga+6H2O====Ga（OH）3+3H2↑

1000℃

（3）

Ga+NH3==========GaN+3HCl

2Ga（l）+2NH3（g）========2GaN（s）+3H2（g）△H=—30.81kJ/mol（答案合理即可）

KA

（4）

正

GaO2－+3e－+2H2O====Ga+4OH－

6、侯德榜是我国著名科学家，1933年出版《纯碱制造》一书，创立了中国自己的制碱

工艺。

其纯碱制造原理如下图所示：

（1）由NaHCO3制备纯碱的化学方程式是。

（2）过程Ⅰ通入NH3和CO2的顺序是。

（3）过程Ⅱ析出NH4Cl（s）的原因是。

（4）充分利用副产品NH4Cl生产NH3和HCl。

直接加热分解NH4Cl，NH3和HCl的产率

往往很低，原因是。

（5）采用MgO循环分解NH4Cl。

加热，在300℃以下获得NH3；继续加热至350℃～600℃获得HCl气体。

利用下列装置（加热及加持装置略）可测量NH3和HCl的产率。

①低于300℃时，干燥管盛装的干燥剂是。

NH3吸收完全后，更换干燥剂和吸收装置中的吸收液。

②产生NH3的化学反应方程式是。

③在350℃～600℃，上图虚线框内应选择的安全瓶是。

④MgO可以循环分解NH4Cl制得NH3和HCl的原因是（结合化学方

程式解释）。

答案

（1）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（2分）

（2）先通NH3，后通CO2（2分）

（3）NH4Cl（s）

NH4+（aq）+Cl-（aq），增大c（Cl-），平衡左移，促进氯化铵析出（2分）

（4）NH3+HCl=NH4Cl（2分）

（5）①碱石灰（1分）

②MgO+2NH4Cl

2NH3↑+MgCl2+H2O↑（2分）

③c（1分）

④因为MgO+2NH4Cl

2NH3↑+MgCl2+H2O↑，而MgCl2水解生成Mg（OH）2和HCl，

MgCl2+2H2OMg（OH）2+2HCl↑；Mg（OH）2受热生成MgO，Mg（OH）2MgO+H2O，

所以MgO可以循环应用与NH4Cl反应制得NH3和HCl。

7低浓度SO2废气的处理是工业难题，目前常用的两种方法如下：

方法Ⅰ：

（1）反应器中发生反应：

3H2（g）+SO2（g）

H2S（g）+2H2O（g）

①H2S的稳定性比H2O（填“强”或“弱”），

原因是，元素的非金属性减弱。

②SO2的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如右图所示，

随温度升高，化学平衡常数K的变化趋势是。

比较P1和P2的大小关系，请简述理由。

（2）工业上先用二乙醇胺吸收H2S，然后在再生塔中加热分解重新获得H2S，主要目的是。

（3）燃烧室内，1molH2S气体完全燃烧生成固态硫磺及气态水，释放akJ能量，其热化学方程式为。

方法Ⅱ：

（4）Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是。

（5）通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如下：

简述分离NaHSO3与Na2SO3混合物的原理。

（1）①弱（1分）

氧和硫元素处于同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力减弱。

②减小

P2>P1（1分）当温度一定时，增大压强3H2（g）+SO2（g）

H2S（g）+2H2O（g）平衡正向移动，SO2的转化率增大。

（2）富集H2S（获得高浓度H2S）（1分）

（3）2H2S（g）+O2（g）=2S（s）+2H2O（g）△H=-2akJ/mol

（4）Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3

（5）（3分）

阳极2H2O-4e－=4H＋+O2↑，c（H+）增大，H＋由a室经阳离子交换膜进入b室，H＋与SO32－结合生成HSO3－，Na2SO3转化为NaHSO3。

阴极2H＋-2e－=H2↑,导致HSO3－

H＋+SO32－正向移动，Na＋从b室进入c室，NaHSO3转化为Na2SO3。

8综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。

⑴Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。

如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是_______。

a．可在碱性氧化物中寻找

b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c．可在具有强氧化性的物质中寻找

⑵Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是：

在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生。

写出CO2与Li4SiO4反应的化学方程式______________；该反应为_______（填“吸”或者“放”）热反应，原因是_____________________。

⑶CO与H2在催化剂作用下发生如下反应：

CO（g）＋2H2（g）

CH3OH（g）。

对此反应进行如下研究：

某温度下在某2L恒容密闭容器中分别充入1.2molCO和1molH2，达到平衡测得有0.4molCH3OH（g），则该反应平衡常数值为_______。

⑷在200℃并用钴做催化剂的条件下，CO与H2可合成C5H12（汽油的一种成分），可减少碳排放。

反应中能量变化如下图所示，写出该反应的热化学方程式______________。

⑸如下图所示，利用缺铁氧化物[如Fe0.9O]可实现CO2的综合利用、构建低碳环保社会。

请说明该转化的优点_____________________。

△

（1）ab

（2）2CO2+Li4SiO4

2Li2CO3+SiO2；放，升高温度，平衡向逆向进行，说明逆反应为吸热反应，所以正反应为放热反应。

200℃

（3）50

（4）5CO（g）+11H2（g）==C5H12（g）+5H2O（g）∆H=+（b-a）KJ/mol

（5）将CO2转化为C和O2；利用了太阳能；Fe3O4可循环使用（写出一条给1分）。