2021高考化学二轮复习非选择必考题标准练2含解析

高考化学二轮复习：非选择必考题标准练(二)满分：58分1．(14分)高锰酸钾是常用的消毒剂、除臭剂、水质净化剂以及强氧化剂。

下图是在实验室中制备KMnO 4晶体的流程：回答下列问题：(1)操作②的目的是获得K 2MnO 4，同时还产生了KCl 和H 2O ，试写出该步反应的化学方程式：KClO 3＋3MnO 2＋6KOH=====高温3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O↑，操作①和②均需在坩埚中进行，根据实验实际应选择c(填序号)。

a ．瓷坩埚b ．氧化铝坩埚c ．铁坩埚d ．石英坩埚(2)操作④是使K 2MnO 4转化为KMnO 4和MnO 2，该转化过程中发生反应的离子方程式为3MnO 2－4＋2H 2O===2MnO －4＋MnO 2↓＋4OH －。

若溶液碱性过强，则MnO －4又会转化为MnO 2－4，该转化过程中发生反应的离子方程式为4MnO －4＋4OH －===4MnO 2－4＋O 2↑＋2H 2O ，因此需要通入某种气体调pH ＝10～11，在实际操作中一般选择CO 2而不是HCl ，原因是Cl －具有还原性，可将K 2MnO 4和KMnO 4还原。

(3)操作⑤过滤时，选择图2所示装置而不用图1所示装置的原因是过滤速度快、效果好。

(4)还可采用电解K2MnO4溶液(绿色)的方法制造KMnO4(电解装置如图所示)，电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为MnO2－4－e－===MnO－4，溶液逐渐由绿色变为紫色。

但若电解时间过长，溶液颜色又会转变成绿色，可能的原因是电解较长时间后，阳极产生的MnO－4在阴极被还原，溶液颜色由紫色转变为绿色(或阴极上氢离子放电生成氢气，同时产生大量的氢氧根离子，溶液碱性增强，MnO－4转化为MnO2－4，溶液颜色由紫色转变为绿色)。

解析：(1)由题意知，锰元素化合价升高，氯元素化合价降低，根据得失电子守恒、原子守恒可写出并配平化学方程式。

瓷坩埚和石英坩埚中均含有SiO2，在加热条件下SiO2能与KOH反应，Al2O3在加热熔融时也可与KOH反应，故只能选用铁坩埚。

(2)K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2，根据得失电子守恒和电荷守恒可写出离子方程式。

在碱性条件下，MnO－4转化为MnO2－4，锰元素化合价降低，则必有元素化合价升高，推测反应生成了O2。

(3)抽滤可加快过滤速度。

(4)右侧石墨连接电源正极，作阳极，发生氧化反应：MnO2－4－e－===MnO－4。

要注意题目中的信息：高锰酸钾溶液在强碱性条件下会转变成锰酸钾溶液，溶液颜色发生变化。

2．(14分)(2019·咸阳二模)钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。

自然界中钨主要存在于黑钨矿中，其主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4)，还含有少量Si、As的化合物。

由黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：已知：①滤渣Ⅰ的主要成分是Fe 2O 3、MnO 2；②上述流程中，钨的化合价只有在最后一步发生改变；③常温下钨酸溶于水。

(1)钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4)中钨元素的化合价为＋6，请写出FeWO 4在熔融条件下发生碱分解生成Fe 2O 3的化学方程式：4FeWO 4＋O 2＋8NaOH=====高温2Fe 2O 3＋4Na 2WO 4＋4H 2O 。

(2)上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸中和至pH ＝10后，溶液中的杂质阴离子含有SiO 2－3、HAsO 2－3、HAsO 2－4等，则“净化”过程中，加入H 2O 2时发生反应的离子方程式为HAsO 2－3＋H 2O 2===HAsO 2－4＋H 2O ，滤渣Ⅱ的主要成分是MgSiO 3、MgHAsO 4。

(3)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO 4)都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度的升高而减小。

如图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO 4的沉淀溶解平衡曲线。

则：①T 1<T 2(填“>”或“<”)；T 1 ℃时K sp (CaWO 4)＝1×10－10。

②向钨酸钠溶液中加入石灰乳会得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为WO 2－4＋Ca(OH)2===CaWO 4＋2OH －。

解析：(1)由流程图和信息知，钨的化合价只有在最后一步发生改变，WO 3中W 的化合价为＋6，则钨酸盐(FeWO 4、MnWO 4)中钨元素的化合价为＋6，Fe 的化合价为＋2，FeWO 4在熔融条件下发生碱分解反应，由流程图可知有空气中的氧气和NaOH 参加反应，生成Fe 2O 3、Na 2WO 4，氧化剂为O 2，配平方程式得4FeWO 4＋8NaOH ＋O 2=====高温2Fe 2O 3＋4Na 2WO 4＋4H 2O 。

(2)加入H 2O 2时阴离子HAsO 2－3能被氧化为HAsO 2－4，离子方程式为HAsO 2－3＋H 2O 2===HAsO 2－4＋H 2O ；加入MgCl 2生成沉淀，结合溶液中存在的阴离子，滤渣Ⅱ是MgSiO 3、MgHAsO 4。

(3)①氢氧化钙和钨酸钙的溶解度均随温度升高而减小，K sp 值也随之减小，由图象可知，在阳离子浓度相同时T 1 ℃的阴离子浓度大于T 2 ℃的阴离子浓度，则T 1 ℃对应的K sp 大于T 2 ℃对应的K sp ，所以T 1<T 2。

取T 1 ℃时的起点，K sp (CaWO 4)＝c (Ca 2＋)×c (WO 2－4)＝10－7×10－3＝10－10。

②钨酸钠溶液中加入石灰乳，石灰乳微溶，不可拆，离子方程式为WO 2－4＋Ca(OH)2===CaWO 4＋2OH －。

3．(15分)(2019·重庆调研)在化工生产、污水处理中广泛涉及硫单质及其化合物。

Ⅰ.煤制得的化工原料中含有羰基硫(O===C===S)，该物质可转化为H 2S ，主要反应如下： ①水解反应：COS(g)＋H 2O(g)H 2S(g)＋CO 2(g) ΔH 1＝－94 kJ·mol －1 ②氢解反应：COS(g)＋H 2(g)H 2S(g)＋CO(g) ΔH 2＝－54 kJ·mol －1(1)请计算CO(g)和H 2O(g)生成H 2(g)和CO 2(g)的反应热ΔH ＝－40_kJ·mol －1。

(2)在定温定容的密闭容器中进行反应①，下列事实说明反应①达到平衡状态的是D(填字母)。

A ．容器的压强不再改变B ．混合气体的密度不再改变C ．化学平衡常数不再改变D ．生成1 mol H —O 键，同时生成1 mol H —S 键(3)反应②的正、逆反应的平衡常数(K )与温度(T )的关系如图1所示。

在T 1 ℃时，向容积为5 L 的密闭容器中加入2 mol COS(g)和1 mol H 2(g)，充分反应，COS 的平衡转化率为33.3%。

Ⅱ.在容积为2 L 的恒容密闭容器中，充入0.5 mol H 2S(g)，发生反应：2H 2S(g)2H 2(g)＋S 2(g)，在不同温度和压强下进行实验，结果如图2所示。

(4)图2中压强p 1、p 2、p 3由大到小的顺序是p 3>p 2>p 1。

(5)在950 ℃，压强为p 3时，反应经30 min 达到平衡，则平均反应速率v (H 2)＝0.002_5_mol·(L·min)－1。

(6)在p 2＝6 MPa ，温度为975 ℃时，请计算该反应的平衡常数K c 为0.022_mol·L －1(保留2位有效数字)。

对于气相反应，用某组分(B)的平衡分压(p B )代替物质的量浓度(c B )也可以表示平衡常数(记作K p )，p B ＝p 总×B 的物质的量分数，则此条件下该反应的平衡常数K p ＝49MPa 。

解析：(1)根据盖斯定律，由反应①－反应②得CO(g)＋H 2O(g)H 2(g)＋CO 2(g) ΔH ＝－40 kJ·mol －1。

(2)反应①为反应前后气体分子数不变的反应，容器容积不变，压强始终保持不变，根据压强不能判断反应是否达到平衡状态，A 项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，且容器容积不变，则混合气体的密度始终保持不变，据此不能判断反应是否达到平衡状态，B 项错误；化学平衡常数只受温度影响，由于温度不变，不能由此判断反应是否达到平衡状态，C 项错误；生成1 mol H —O 键，同时生成1 mol H —S 键，说明反应达到平衡状态，D 项正确。

(3)设反应达到平衡时，转化的COS 的物质的量为x mol ，根据三段式法可确定，平衡时COS(g)、H 2(g)、H 2S(g)、CO(g)的物质的量分别为(2－x ) mol 、(1－x ) mol 、x mol 、x mol ，根据T 1 ℃时有K 正＝K 逆得(x /5)2(2－x )÷5×(1－x )÷5＝(2－x )÷5×(1－x )÷5(x /5)2，解得x ＝23，则COS 的平衡转化率为2/32×100%＝33.3%。

(4)该反应为气体分子数增大的反应，温度一定时，压强越小，H 2S 的平衡转化率越高，故压强p 3>p 2>p 1。

(5)根据题图2可看出在950 ℃，压强为p 3时，H 2S 的平衡转化率为30%，即反应的H 2S 的物质的量为0.5 mol×30%＝0.15 mol ，由于化学方程式中H 2S 和H 2的化学计量数相同，则v (H 2)＝v (H 2S)＝0.15 mol 2 L×30 min ＝0.002 5 mol·(L·min)－1。

(6)根据题图2可知压强为p 2、温度为975 ℃时，H 2S 的平衡转化率为40%，即分解的H 2S 为0.5 mol×40%＝0.2 mol ，利用三段式法可求出平衡时H 2S(g)、H 2(g)、S 2(g)的物质的量浓度分别为0.15 mol·L －1、0.10 mol·L －1和0.05 mol·L －1，则K c ＝0.102×0.050.152 mol·L －1≈0.022 mol·L －1。

平衡时H 2S(g)、H 2(g)、S 2(g)的物质的量分别为0.3 mol 、0.2 mol 和0.1 mol ，即对应的平衡分压分别为12p 2、13p 2、16p 2，则此时对应的K p ＝(p 2/3)2×(p 2/6)(p 2/2)2＝4p 254＝4×6 MPa 54＝49MPa 。

4．(15分)香料G 的一种合成工艺如图所示。