综合大题标准练(二) （含答案）-2025年高考化学考前特训

这是一份综合大题标准练(二) （含答案）-2025年高考化学考前特训，共10页。试卷主要包含了01 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。
(1)电解含纳米Al2O3颗粒的酸性MnSO4溶液可以制备掺铝二氧化锰。悬浮纳米Al2O3颗粒会在电场作用下向电极移动，与生成的MnO2共沉淀。
①写出生成MnO2的电极反应式： 。
②电解液中纳米Al2O3颗粒表面所带电荷的电性为 。
(2)MnSO4溶液(含Fe2+、Fe3+等杂质)经除铁、沉锰得到MnCO3固体，煅烧MnCO3可得到较纯MnO2。
①除铁时加入软锰矿(主要成分是MnO2)能除铁，原因是 。
②已知Mn(OH)2沉淀是一种白色胶状固体，在空气中受热也可转化为MnO2。沉锰时将MnSO4转化为MnCO3而不转化为Mn(OH)2的原因是 。
③如图是MnO2的一种晶型的晶胞，该晶胞中O2-所围成的空间结构是 。
(3)测定软锰矿中MnO2含量的方法如下：
步骤一：称取0.150 0 g软锰矿样品于碘量瓶中，加适量硫酸及足量碘化钾溶液充分反应。
步骤二：待反应完全后加入少量淀粉溶液，用0.100 0 ml·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液22.00 mL。
计算软锰矿中MnO2的质量分数(写出计算过程)。
已知：I2+S2O32−I-―→+S4O62−(未配平)。
2.(10分)化合物G 是药物合成的中间体，其一种合成路线如下：
已知：R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH
(1)下列有关说法正确的是 (填字母)。
A.B的名称为乙二酸二乙酯
B.D的分子式为C13H16O4NCl
C.F中采取sp2杂化的碳原子数为10
D.相同条件下，G在水中的溶解度大于F
(2)E的结构简式为 。
(3)C→D可分两步进行，若第二步反应类型为消去反应，则第一步反应类型为 。
(4)X为比G相对分子质量大14的同系物，写出同时满足下列条件的X 的一种同分异构体的结构简式： 。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色；
②含有手性碳原子且分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)试运用相关信息，补充完整以下合成路线流程图(补充①、②、④中的反应条件，写出有机物③、⑤的结构简式)。
3.(14分)在不同温度下，C3+可与NH3、H2O或Cl-以配位键形成多种配合物。C(NH3)6Cl3是一种微溶于冷水，易溶于热水的橙黄色晶体，实验室制备该配合物的过程如图：
(1)以K2CrO4溶液为指示剂，用AgNO3溶液滴定可测定C(NH3)6Cl3溶液中氯离子的含量。
①1 ml C(NH3)63+中含有的σ键的数目为 。
②反应2AgCl(s)+CrO42−(aq)Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K= 。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10-12]
(2)“混合”反应物需降温到10 ℃以下，原因是 。
(3)制备C(NH3)6Cl3装置如图所示。加入催化剂活性炭加热至60 ℃反应20 min。
①“转化”过程中，可采取的加热方式为 。
②“转化”的化学方程式为 。
(4)保持其他条件不变，改变反应温度，C(NH3)6Cl3的产率与温度变化的关系如图所示。温度高于60 ℃时，C(NH3)6Cl3产率下降的原因可能为 。
(5)补充完整从转化后的混合液中获取C(NH3)6Cl3的实验方案：把反应后的混合物转移到烧杯中在冰水中快速冷却并过滤， 。(实验中必须使用的药品：浓盐酸、乙醇和水)
4.(14分)CO2的资源化利用具有重要的意义。
(1)合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现：
反应Ⅰ：2NH3(g)+CO2(g)===NH2COONH4(s) ΔH1=-272 kJ·ml-1
反应Ⅱ：NH2COONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+138 kJ·ml-1
①二氧化碳和氨气合成尿素固体和水蒸气的反应自发进行的条件是 (填“低温”“高温”或“任意条件”)。
②MgO是CO2和环氧乙烷合成碳酸乙烯酯的催化剂，可由MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应，先生成沉淀，过滤后将沉淀焙烧得到。已知向MgCl2溶液中加入尿素生成的是Mg5(CO3)4(OH)2沉淀。与氢氧化钠作沉淀剂相比，用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好，其原因是 。
(2)二氧化碳加氢制甲醇已经成为研究热点。甲醇合成主要发生的化学反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.01 kJ·ml-1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17 kJ·ml-1
在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3，其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如图1、2所示。其中，CH3OH的选择性可表示为n生成(CH3OH)n消耗(CO2)×100%。
①图1，温度高于260 ℃时，CO2的平衡转化率呈上升趋势的原因是 。
②图2，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是 。
(3)用电化学方法还原CO2将其转化为其他化学产品可以实现对CO2的综合利用。图3是在酸性条件下电化学还原CO2的装置。
已知法拉第效率(FE)表示为FE(B)=n(该极生成B所用的电子数)n(通过该极的总电子数)×100%。控制pH=1、电解液中存在KCl时，电化学还原CO2过程中CH4(其他含碳产物未标出)和H2的法拉第效率变化如图4所示。
①写出阴极产生CH4的电极反应： 。
②结合图4的变化规律，推测KCl可能的作用是 。
③c(KCl)=3 ml·L-1时，22.4 L(已折合为标准状况，下同)的CO2被完全吸收并还原为CH4和C2H4，分离H2后，将CH4和C2H4混合气体通入如图5所示装置(反应完全)，出口处收集到气体8.96 L(不考虑水蒸气)，则FE(C2H4)= 。
答案精析
1.(1)①Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+
②负 (2)①将Fe2+氧化成Fe3+，消耗H+使溶液pH增大，形成Fe(OH)3沉淀除去 ②Mn(OH)2沉淀的过滤速率较慢；Mn(OH)2沉淀易吸附杂质离子，所制得的MnO2纯度较低 ③八面体
(3)二氧化锰与KI的反应为MnO2+4H++2I-Mn2++I2+2H2O，且Na2S2O3与I2的反应为I2+2S2O32−2I-+S4O62−，由关系式可知MnO2~I2~2S2O32−，n(MnO2)=0.100 0×22.00×10-3×12 ml=1.1×10-3ml，故软锰矿中MnO2的质量分数为1.1×10−3×87 g0.150 0 g×100%=63.80%
解析 (1)②二氧化锰在阳极产生，电解池中阴离子移向阳极，悬浮纳米Al2O3颗粒会在电场作用下向电极移动，与生成的MnO2共沉淀，故电解液中纳米Al2O3颗粒表面所带电荷为负电荷。
②Mn(OH)2沉淀是一种白色胶状固体，沉锰时将MnSO4转化为Mn(OH)2会导致Mn(OH)2沉淀的过滤速率较慢；Mn(OH)2沉淀易吸附杂质离子，所制得的MnO2纯度较低。③MnO2晶胞中灰球为Mn4+，白球为O2-，每个Mn4+的配位数为6，故该晶胞中O2-所围成的空间结构是八面体。
2.(1)AC (2) (3)加成反应 (4)(或其他合理答案)
(5)
解析 化合物A的分子式是C2H2O4，根据物质转化过程中碳链结构不变，可知A是乙二酸，结构简式是HOOC—COOH，HOOC—COOH与C2H5OH在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B(乙二酸二乙酯)，B与CH3COOC2H5在C2H5ONa/DMF作用下发生已知信息的取代反应生成C，C与在一定条件下发生反应生成D，D在一定条件下发生反应生成分子式是C12H10O3NCl的物质E()，E与NaOH/H2O及H3O+作用产生F，F经脱羧、—OH的取代反应生成G。
(1)根据分析可知B是乙二酸二乙酯，A正确；根据D的结构简式可知其分子式是C14H16O4NCl，B错误；根据F的结构简式可知其中所有C原子都采用sp2杂化，则F 中采取 sp2杂化的碳原子数为 10，C正确；—OH、—COOH都是亲水基团，分子中含有的—OH、—COOH的数目越多，物质在水中的溶解度就越大，可知相同条件下，G在水中的溶解度小于F，D错误。(3)C→D 可分两步进行，第一步反应为C中的CO与中—NH2的H原子发生加成反应，产生—OH，第二步反应为—OH与—NH—上的H原子发生消去反应产生NC，故第一步反应为加成反应，第二步反应为消去反应。
3.(1)①24NA ②2.7×10-8 (2)减少氨水挥发和双氧水分解 (3)①水浴加热 ②2CCl2+10NH3·H2O+2NH4Cl+H2O22C(NH3)6Cl3+12H2O (4)温度高于60 ℃时，可能有Cl-或H2O替代NH3作为配体与C3+结合发生副反应，促使C(NH3)6Cl3产率下降 (5)将滤得的固体转入一定量的沸水中，趁热过滤并弃去滤渣，滤液转入烧杯，加入适量浓盐酸，冷却结晶、过滤，用少量乙醇洗涤晶体、干燥，得到晶体
解析 (1)②反应2AgCl(s)+CrO42−(aq)Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K=c2(Cl−)c(CrO42−)=c2(Cl−)·c2(Ag+)c(CrO42−)·c2(Ag+)=Ksp2(AgCl)Ksp(Ag2CrO4)=(1.8×10−10)21.2×10−12=2.7×10-8。
4.(1)①低温 ②Mg5(CO3)4(OH)2焙烧释放更多的气体，制得的MgO更加疏松多孔(或比表面积大) (2)①温度升高，反应 Ⅰ 平衡逆向移动，反应 Ⅱ 平衡正向移动，当温度高于260 ℃时，反应 Ⅱ 平衡正向移动的程度大于反应 Ⅰ 平衡逆向移动的程度 ②在该条件下反应 Ⅰ 的速率大于反应 Ⅱ ，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
(3)①CO2+8H++8e-CH4 + 2H2O
②KCl的存在有利于CO2还原成CH4，不利于生成氢气(或KCl的浓度大于1 ml·L-1时，KCl抑制了阴极产生氢气，提高了CO2电化学还原生成CH4的选择性) ③22.5%
解析 (1)①将反应Ⅰ+反应 Ⅱ 可得：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，该反应仍为放热反应，且ΔS