2019版高考化学大优选习题考前强化练22化学反应原理综合题.docx

考前强化练22化学反应原理综合题1.(2018山东实验中学高三诊断)铜是有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,铜的冶炼和加工对于现代社会有着重要的意义。(1)工业上可用黄铜矿冶炼粗铜,简要流程如下:铜矿石Cu2S粗铜在转炉中,经过两步反应生成粗铜,反应的热化学方程式分别为:2Cu2S(s)+3O2(g)2Cu2O(s)+2SO2(g)H=-768.2 kJmol-1;2Cu2O(s)+Cu2S(s)6Cu(s)+SO2(g)H=+116.0 kJmol-1则总反应的热化学方程式为;(2)粗铜可用电解法精炼,电解过程中,粗铜应作极;精铜一侧电极反应式为;(3)电解精炼时粗铜中的Fe、Zn等杂质元素会进入电解质溶液,一段时间后需要对电解液除杂净化,其中除去铁元素的一种操作如下:电解液溶液a溶液B下表为部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀2.37.55.6完全沉淀3.99.76.4试剂a是,其作用是;溶液A加入CuO调节pH的目的是(用必要的离子方程式和适当的文字说明);操作名称是;(4)电解槽阳极泥中含有Ag、Au等贵金属,分离提纯Au的工艺流程如下:阳极泥滤液Au滤液中Au元素的存在形式为AuCl4-,写出浸取步骤反应的离子方程式:;加入草酸后,滤液中发生氧化还原反应,生成Au单质,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。答案(1)Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)H=-217.4 kJ mol-1(2)阳Cu2+2e-Cu(3)H2O2(或O2、O3等)将Fe2+氧化为Fe3+,有利于后续反应除杂Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+H2O+Cu2+,CuO消耗氢离子使Fe3+的水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀过滤(4)2Au+Cl+7Cl-+6H+2AuCl4-+3H2O23解析(1)据盖斯定律,将所给两个热化学方程式相加得:3Cu2S(s)+3O2(g)6Cu(s)+3SO2(g)H=(-768.2 kJ mol-1+116.0 kJ mol-1)=-652.2 kJ mol-1,再除以3可得Cu2S(s)+O2(g)2Cu(s)+SO2(g)H=-217.4 kJ mol-1。(2)电解精炼铜时粗铜作阳极发生氧化反应;精铜作阴极发生还原反应,电极反应式为Cu2+2e-Cu。(3)根据表中数据发现当三价铁离子形成沉淀时,铜离子不沉淀,可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,再调节pH来除去铁离子,所以可以选择氧化剂双氧水或O2、O3等;加入CuO发生反应CuO+2H+H2O+Cu2+,消耗Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+产生的H+,使Fe3+的水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀;可用过滤的方法除去沉淀,所以操作是过滤。(4)单质Au在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4,反应的离子方程式为2Au+Cl+7Cl-+6H+2AuCl4-+3H2O;加入草酸后由AuCl4-得到Au单质,草酸中的碳被氧化为CO2,根据得失电子数相等可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为23。2.(2018河南八市高三测评)乙二醛(OHCCHO)是纺织工业常用的一种有机原料,其工业生产方法主要是乙二醇(HOCH2CH2OH)气相催化氧化法和乙醛液相硝酸氧化法,请回答下列相关问题。(1)乙二醇气相催化氧化法。乙二醇气相催化氧化的反应为HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHCCHO(g)+2H2O(g)H1K1已知OHCCHO(g)+2H2HOCH2CH2OH(g)H2K2H2(g)+O2(g)H2O(g)H3K3则H3=(用H1、H2表示),相同温度下K1=(用K2、K3表示)。当原料气中氧气和乙二醇的物质的量之比为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示,反应温度超过495 时,CO2产率升高的主要原因可能是。在恒容绝热容器中发生反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHCCHO(g)+2H2O(g)(不考虑副反应),一定能说明反应达到平衡状态的是(填选项字母)。A.氧气浓度保持不变B.气体总物质的量保持不变C.平衡常数保持不变D.氧气和乙二醇的物质的量之比保持不变(2)乙醛液相硝酸氧化法。乙醛液相硝酸氧化法是在催化剂的作用下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,该法与乙二醇气相催化氧化法相比明显的缺点是。(任写一条)(3)乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHCCOOH)的生产装置如下图所示,通电后,阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸,请写出该反应的化学方程式:。答案(1)温度过高乙二醇(或乙二醛)被大量氧化为CO2ABC(2)会产生NO等有毒气体、产生酸性废水、容易腐蚀设备(答案合理即可)(3)OHCCHO+Cl2+H2O2HCl+OHCCOOH解析(1)已知i.HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHCCHO(g)+2H2O(g)H1,ii.OHCCHO(g)+2H2HOCH2CH2OH(g)H2,根据盖斯定律,按照(i+ii)处理得H2(g)+O2(g)H2O(g),则H3=;同理,根据盖斯定律,H1=2H3-H2,则K1=;根据图示可知,主反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHCCHO(g)+2H2O(g)为放热反应,升高温度平衡逆向移动;温度超过495 时,乙二醇大量转化为二氧化碳等副产物,同时乙二醛也可被氧化为CO2,使乙二醛产率降低;氧气浓度保持不变,则反应体系中各种物质的浓度保持不变,说明反应达到平衡状态,A项正确;该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,当气体总物质的量保持不变时,说明反应达到平衡状态,B项正确;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数始终保持不变,在恒容绝热容器中发生反应,说明反应中的能量不再变化,说明反应达到平衡状态,C项正确;氧气和乙二醇的物质的量之比保持不变,不能说明反应达到平衡状态,D项错误。(2)在催化剂作用下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,硝酸被还原为NO,反应方程式为3CH3CHO+4HNO33OHCCHO+4NO+5