高考化学一轮复习讲义 第68练　综合大题标准练(一)

第68练综合大题标准练(一)[分值：50分]1.(12分)(2025·南通模拟)工业以钼精矿为原料制备MoO3的过程如下：(1)“焙烧”：将钼精矿置于石英反应罐中并通入空气，高温充分反应得到钼焙砂。冷却后采用X射线衍射分析焙烧前后物相的变化如图所示。写出焙烧时生成MoO3的化学方程式：。(2)“预处理”：将钼焙砂和HNO3、NH4NO3混合溶液按一定比例混合，加热反应一段时间，过滤后，得到含H2MoO4、多钼酸铵[(NH4)2MonO3n+1]、SiO2等滤渣。[已知(NH4)2MonO3n+1在水中存在平衡：(NH4)2MonO3n+1(s)⥬2NH4+(aq)+MoO42-(aq)+(n-1)MoO①“预处理”需在通风设备中进行，原因是。②写出CaMoO4转化为(NH4)2MonO3n+1的化学方程式：。③其他条件一定，适当增大NH4NO3浓度，所得滤渣中Mo的含量增大，原因是。(3)“氨浸”：将预处理后所得滤渣用氨水浸泡，其中的H2MoO4、(NH4)2MonO3n+1可转化为可溶的(NH4)2MoO4，还有少量的CaMoO4难溶于氨水。为进一步提高Mo元素的浸出率，可在氨水中加入的物质是。(4)五钼酸铵[(NH4)4Mo5O17，M=824g·mol-1]在氮气中焙烧，可逐步分解，最终得到MoO3。取1.648g五钼酸铵固体在氮气氛围中焙烧，有气体NH3和H2O生成，维持300℃时加热，当固体质量不再变化时，所得固体[组成为(NH4)aMobOc，Mo为+6价]质量为1.57g。300℃所得固体的化学式为。答案(1)2MoS2+7O22MoO3+4SO2(2)①钼焙砂和硝酸、硝酸铵混合加热反应，生成氮氧化物等有毒气体②nCaMoO4+2NH4NO3+(2n-2)HNO3(NH4)2MonO3n+1+nCa(NO3)2+(n-1)H2O③(NH4)2MonO3n+1在水中存在平衡：(NH4)2MonO3n+1(s)⥬2NH4+(aq)+MoO42-(aq)+(n-1)MoO3(s)，其他条件一定，适当增大NH4NO3浓度，NH4+浓度增大，平衡逆向移动，析出更多的(NH4)2MonO3n+1，所得滤渣中Mo的含量增大(3)碳酸铵(4)(NH4)2.5解析(2)②设(NH4)2MonO3n+1的化学计量数为1，由Ca、Mo、NH4+守恒得反应为nCaMoO4+2NH4NO3+xHNO3(NH4)2MonO3n+1+nCa(NO3)2+yH2O，由N原子守恒得4+x=2n+2、由H原子守恒得8+x=8+2y，解得x=2n-2、y=n-1，则CaMoO4转化为(NH4)2MonO3n+1的化学方程式为nCaMoO4+2NH4NO3+(2n-2)HNO3(NH4)2MonO3n+1+nCa(NO3)2+(n-1)H2O。(4)1.648g五钼酸铵的物质的量为0.002mol，五钼酸铵固体在氮气氛围中焙烧，有气体NH3和H2O生成，根据氮元素和氢元素质量守恒得到[0.002×(4-a)×17+0.002×4-a2×18]g=(1.648-1.57)g，a=2.5，钼原子反应前后个数不变，则b=5，根据所得固体组成为(NH4)aMobOc，其中Mo为+6价，根据正负化合价代数和为0，则a+6b-2c=0，则c=16.25，则300℃所得固体的化学式为(NH4)2.5Mo5O2.(14分)(2025·苏北七市二模)高锰酸钾是工业和实验室常用的氧化剂，常用于物质的定性与定量分析。(1)高锰酸钾的制备步骤Ⅰ：称取一定质量的KOH和KClO3放入坩埚中加热，待混合物熔融后，加入一定量MnO2固体，继续加强热4~8min后冷却，得墨绿色锰酸钾(K2MnO4)固体。步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ中获得的锰酸钾固体，制备高锰酸钾。①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为。②锰酸钾在弱碱性环境发生歧化反应：3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2↓+4KOH。不同pH对KMnO4产率影响如图1所示。KMnO4、K2CO3的溶解度随温度变化曲线如图2所示。请补充完整步骤Ⅱ中制取高锰酸钾的实验方案：取步骤Ⅰ中获得的K2MnO4固体加水溶解，，得KMnO4固体。(实验中须使用的试剂和仪器：CO2、乙醇、pH计)(2)数字化实验探究高锰酸钾与草酸钠反应实验室使用0.02mol·L-1KMnO4溶液和硫酸酸化的0.05mol·L-1Na2C2O4溶液，进行了两种滴定实验，并记录了溶液中的氧化电势(ORP)和pH变化(已知：ORP越大，氧化性越强)。实验Ⅰ：量取20.00mL的草酸钠溶液和10.00mL去离子水于烧杯中，边搅拌边滴入KMnO4溶液，实验的曲线表征如图3所示。实验Ⅱ：量取6.00mL的KMnO4溶液和20.00mL去离子水于烧杯中，边搅拌边滴入草酸钠溶液，实验的曲线表征如图4所示。①实验Ⅰ滴定终点的现象为。②实验Ⅰ中A→B段的反应速率较慢，MnO4-在溶液中累积，导致ORP曲线陡然增大。B→C段ORP曲线快速下降可能的原因是③实验Ⅱ中M→N段ORP曲线陡然增大的原因是。④实验Ⅱ中出现滴定突跃时，理论上消耗Na2C2O4溶液的体积应为。答案(1)①3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O②向溶液中通入CO2气体，用pH计测定溶液的pH，当pH在10.0时停止通入气体，过滤，将滤液加热浓缩至表面出现晶膜，停止加热，冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤2~3次，干燥(2)①当滴入最后半滴KMnO4溶液时，溶液由无色变为浅紫红色，且30s内不褪色②产物中Mn2+起催化作用③酸性增强，酸性条件下的KMnO4的氧化性增强④6.00mL解析(2)①高锰酸钾与草酸钠反应的离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，高锰酸钾溶液本身为紫色，到达滴定终点时的现象为当滴入最后半滴KMnO4溶液时，溶液由无色变为浅紫红色，且30s内不褪色。②实验Ⅰ中A→B段的反应速率较慢，MnO4-在溶液中累积，导致ORP曲线陡然增大；B→C段ORP曲线快速下降可能的原因是产物中Mn2+起催化作用，加快反应速率。④实验Ⅱ中出现滴定突跃时，理论上消耗Na2C2O4溶液的体积应为V，则0.05mol·L-1×V×25=0.02mol·L-1×6×10-3L，V=63.(12分)催化剂Mo(CO)6对于间位取代苯衍生物的合成至关重要，一种化合物H的合成路线如图：已知：—Ph代表苯基。(1)B分子中碳原子的杂化轨道类型为。(2)C→D的反应需经历CXD的过程，X→D为水解反应，则C→X的反应类型为。(3)有机物F的分子式为C10H10，其结构简式为。(4)D与C2H5OH发生酯化反应的有机产物有多种同分异构体，其同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的一种结构简式：。①分子中不同化学环境的氢原子个数比是6∶2∶2∶1∶1；②能发生水解反应，且1mol该物质完全水解时消耗2molNaOH。(5)写出以、、为原料制备的合成路线流程图[须用PdCl2(PPh3)2，无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干]。答案(1)sp2、sp3(2)加成反应(3)(4)(或)(5)解析(2)X的结构是，所以C→X的反应类型为加成反应。(4)D中含有羧基，D与C2H5OH发生酯化反应的产物为，其同分异构体有多种，满足题目条件的为、。(5)苯乙烯和溴加成引入溴原子，再发生消去反应得到苯乙炔；苯甲酸和SOCl2发生D生成E的反应引入氯原子，再和苯乙炔发生E生成G的反应得到，再和发生G生成H的反应生成产物，流程见答案。4.(12分)(2025·宿迁模拟预测)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。(1)CO2和H2一定条件下可以合成甲醇，但是该过程往往存在副反应ⅱ。反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⥬CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1反应ⅱ：CO2(g)+H2(g)⥬CO(g)+H2O(g)ΔH2=+40.9kJ·mol-1则反应CH3OH(g)⥬CO(g)+2H2(g)在(填“高温”“低温”或“任意温度”)下可以自发进行。(2)恒压下将CO2和H2按体积比1∶3混合，在不同催化剂作用下发生反应ⅰ和反应ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。已知：CH3OH选择性=n(CH3①在上述条件下合成甲醇的工业条件是。②210~230℃，升高温度甲醇的选择性降低但甲醇的产率增大，其原因是。(3)光催化CO2⁃CH4重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成CO和O2-，价带上CH4直接转化为CO和H2，反应机理如图所示：在Rh表面，每生成1molCO，则价带产生的空穴(h+)数为；价带上的电极反应式可表示为。(4)利用配位化学原理也可以实现CO2的捕捉和释放，从而实现CO2的回收利用。如图是一种含锌配合物捕捉和释放CO2的反应过程，请在方框内画出转化中间体的结构式。答案(1)高温(2)①230℃、催化剂CZ(Zr⁃1)T②升高温度，反应ⅰ、ⅱ的化学反应速率均增大，所以CO2的转化率提高、甲醇产率增大，但是由于反应ⅰ放热、反应ⅱ吸热，升高温度对反应ⅱ正向反应有利，而对反应ⅰ正向反应不利，所以甲醇的选择性降低(3)2NACH4+2h++O2-=CO+2H2(4)解析(1)根据盖斯定律，反应ⅱ-反应ⅰ得到反应CH3OH(g)⥬CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH2-ΔH1=[+40.9-(-49.5)]kJ·mol-1=+90.4kJ·mol-1>0，反应是气体分子数增加的反应，则ΔS>0