統(tǒng)考版2023高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)考前非選擇題適應(yīng)性訓(xùn)練訓(xùn)練六

訓(xùn)練（六）（滿分：58分限時：40分鐘）非選擇題（包括必考題和選考題兩部分。第26～28題為必考題，每道題考生都必須作答。第35、36題為選考題，考生根據(jù)要求作答。）（一）必考題（共43分）26.（14分）三苯甲醇是重要的有機(jī)合成中間體。實驗室中合成三苯甲醇時采用如圖甲所示的裝置，其合成流程如圖乙：甲已知：①格氏試劑易潮解，生成可溶于水的Mg（OH）Br。②三苯甲醇可通過格氏試劑與苯甲酸乙酯按物質(zhì)的量比2∶1反應(yīng)合成。③相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如表：物質(zhì)相對分子質(zhì)量沸點熔點溶解性三苯甲醇260380℃164.2℃不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑乙醚—34.6℃－116.3℃微溶于水，溶于乙醇、苯等有機(jī)溶劑溴苯—156.2℃－30.7℃不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑苯甲酸乙酯150212.6℃－34.6℃不溶于水請回答下列問題：（1）合成格氏試劑：實驗裝置如圖甲所示，儀器A的名稱是，已知制備格氏試劑的反應(yīng)劇烈放熱，但實驗開始時常加入一小粒碘引發(fā)反應(yīng)，推測I2的作用是。使用無水氯化鈣主要是為避免發(fā)生________________________________________________________________________________________________________________________________________________（用化學(xué)方程式表示）。（2）制備三苯甲醇：通過恒壓滴液漏斗往過量的格氏試劑中加入13mL苯甲酸乙酯（0.09mol）和15mL無水乙醚的混合液，反應(yīng)劇烈，要控制反應(yīng)速率除使用冷水浴外，還可以（答一點）?；亓?.5h后，加入飽和氯化銨溶液，有晶體析出。（3）提純：冷卻后析出晶體的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和堿式溴化鎂等雜質(zhì)，可先通過（填操作方法，下同）除去有機(jī)雜質(zhì)，得到固體17.2g。再通過純化，得白色顆粒狀晶體16.0g，測得熔點為164℃。（4）本實驗的產(chǎn)率是（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。本實驗需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，且不能有明火，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。27.（14分）2019年諾貝爾化學(xué)獎授予在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。廢舊鋰離子電池的回收利用意義重大，從正極廢料（成分是LiCoO2、Al、C及少量的Fe等）中回收Al、CoC2O4、Li2CO3，忽略其他雜質(zhì)反應(yīng)。工藝流程如圖所示：已知：“溶液A”中的主要金屬離子是Co2＋、Li＋，還有少量Fe3＋、Al3＋。（1）為提高步驟①堿浸的浸出效率可采取的方法有（寫一種）。（2）步驟②氣體X的化學(xué)式是。（3）步驟③LiCoO2固體溶解的化學(xué)方程式為。（4）某溫度下，溶液A中部分金屬離子的沉淀率隨pH的變化如圖所示。步驟④加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH為，可將（填離子符號）除盡。（5）步驟⑤“沉鈷”的離子方程式為。溶液C中含Co2＋為5.9×10－4g·L－1，則c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）＝mol·L－1[Ksp（CoC2O4）＝2.7×10－9]。（6）某工廠從1.00t的電池正極廢料（鋰元素含量為7%）回收到0.296t的Li2CO3，則該廢料中鋰元素的回收率為。28.（15分）數(shù)十年來，化學(xué)工作者對氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。Ⅰ.已知2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）的反應(yīng)歷程分兩步：第一步：2NO（g）?N2O2（g）（快）ΔH1＜0；v1正＝k1正c2（NO）；v1逆＝k1逆c（N2O2）第二步：N2O2（g）＋O2（g）?2NO2（g）（慢）ΔH2＜0；v2正＝k2正c（N2O2）c（O2）；v2逆＝k2逆c2（NO2）①2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）的反應(yīng)速率主要是由（填“第一步”或“第二步”）反應(yīng)決定。②一定溫度下，反應(yīng)2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）達(dá)到平衡狀態(tài)，請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝；Ⅱ.利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣（主要成分為CO、H2），還可減少溫室氣體的排放。（1）已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：①CH4（g）=C（s）＋2H2（g）ΔH＞0②CO2（g）＋H2（g）=CO（g）＋H2O（g）ΔH＞0③CO（g）＋H2（g）=C（g）＋H2O（g）ΔH＜0固定n（CO2）＝n（CH4），改變反應(yīng)溫度，CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率（填“大于”“小于”或“等于”）CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。（2）在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2（g）＋CH4（g）?2CO（g）＋2H2（g），CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)（單位Pa）的關(guān)系如圖乙所示。y點：v（正）v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。已知氣體分壓（p分）＝氣體總壓（p總）×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp，求x點對應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝。Ⅲ.根據(jù)2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋?Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O設(shè)計如圖丙裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖丙中右側(cè)電極連接電源的極，電解制備過程的總反應(yīng)方程式為。測定陽極液中Na和Cr的含量，若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a∶b，則此時Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇（CH3OH）燃料電池充當(dāng)電源，則負(fù)極反應(yīng)式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（二）選考題：共15分。請學(xué)生從給出的2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做第一題計分。35.[選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）SDIC是一種性能穩(wěn)定的高效廣譜殺菌消毒劑，廣泛用于環(huán)境水處理，食品加工，公共場所等清潔消毒，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。其中W、X、Y、R、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大，Z在同周期主族元素中原子半徑最小，且Z與Y位于不同周期?；卮鹣铝袉栴}：（1）SDIC中，電負(fù)性最小的元素是（填元素名稱），其中W最外層的孤電子對數(shù)為。（2）基態(tài)X3－的核外電子排布式為。某離子晶體中含有X3－和M＋兩種離子，其中M＋核外電子正好充滿K、L、M3個能層，則M的元素符號是，該晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，則X3－的配位數(shù)為。（3）X≡X的鍵能為942kJ·mol－1，X—X單鍵的鍵能為247kJ·mol－1，則X的最常見單質(zhì)中（填“σ”或“π”）鍵更穩(wěn)定。（4）X的氣態(tài)氫化物是（填“極性”或“非極性”）分子，該分子與1個H＋結(jié)合形成離子時鍵角（填“變大”“變小”或“不變”），原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）SDIC的原子發(fā)射光譜中呈現(xiàn)特征顏色的微觀原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）在由R和Y的單核離子組成的晶體中，陰離子的排列方式為面心立方最密堆積，陽離子填充在全部的正四面體空隙中。已知晶胞參數(shù)為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體密度為g·cm－3（列出計算式）。36.[選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）葉酸拮抗劑Alimta（M）是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下：已知：回答下列問題：（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為；（2）A→B，D→E的反應(yīng)類型分別是，；（3）M中虛線框內(nèi)官能團(tuán)的名稱為a______________________________________，b；（4）B有多種同分異構(gòu)體，同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體有種（不考慮立體異構(gòu)）；①苯環(huán)上有2個取代基②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)③與FeCl3溶液發(fā)生顯色發(fā)應(yīng)其中核磁共振氫譜有五組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________；（5）結(jié)合上述信息，寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應(yīng)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；（6）參照上述合成路線，以乙烯和為原料，設(shè)計合成的路線（其他試劑任選）。訓(xùn)練（六）26．解析：首先利用鎂條、溴苯和乙醚制取格氏試劑，由于格氏試劑易潮解，所以需要在無水環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)，則裝置A中的無水氯化鈣是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置；之后通過恒壓滴液漏斗往過量的格氏試劑中加入苯甲酸乙酯和無水乙醚混合液，由于反應(yīng)劇烈，所以需要采用冷水浴，同時控制混合液的滴入速率；此時得到的三苯甲醇溶解在有機(jī)溶劑當(dāng)中，而三苯甲醇的沸點較高，所以可采用蒸餾的方法將其分離，除去有機(jī)雜質(zhì)；得到的粗品還有可溶于水的Mg（OH）Br雜質(zhì)，可以通過重結(jié)晶的方法分離，三苯甲醇熔點較高，所以最終得到的產(chǎn)品為白色顆粒狀晶體。（1）根據(jù)裝置A的結(jié)構(gòu)特點可知其為球形干燥管；碘與Mg反應(yīng)放熱，可以提供反應(yīng)需要的能量；無水氯化鈣防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，使格氏試劑潮解，潮解時發(fā)生反應(yīng)：。（2）控制反應(yīng)速率除降低溫度（冷水?。┩?，還可以緩慢滴加混合液等。（3）根據(jù)分析可知應(yīng)采用蒸餾的方法除去有機(jī)雜質(zhì)；進(jìn)一步純化固體可采用重結(jié)晶的方法。（4）三苯甲醇可以通過格氏試劑與苯甲酸乙酯按物質(zhì)的量比2∶1反應(yīng)，由于格氏試劑過量，所以理論生成的n（三苯甲醇）＝n（苯甲酸乙酯）＝0.09mol，所以產(chǎn)率為eq\f(16.0g,0.09mol×260g·mol－1)×100%＝68%；本實驗使用的乙醚易揮發(fā)，有毒且易燃，所以需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。答案：（1）球形干燥管與Mg反應(yīng)放熱，提供反應(yīng)需要的能量（2）緩慢滴加混合液等（3）蒸餾重結(jié)晶（4）68%乙醚易揮發(fā)，有毒且易燃27．解析：本題為生產(chǎn)流程題，考查金屬的回收、離子方程式、溶度積常數(shù)的計算應(yīng)用、物質(zhì)的分離提純和除雜等問題。正極廢料中含有LiCoO2、Al、C及少量的Fe等，將廢料先用堿液浸泡，將Al充分溶解，過濾后得到的濾液含有偏鋁酸鈉，在浸出液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w，過濾得到氫氧化鋁，灼燒、電解可得到鋁；浸出渣為LiCoO2、C及少量的Fe等，將浸出渣用雙氧水、硫酸處理后生成Li2SO4、CoSO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O，由題給信息可知A溶液主要含有的金屬離子是Co2＋、Li＋，還含有少量Fe3＋、Al3＋，經(jīng)除雜后加入草酸銨，過濾可得到CoC2O4固體，母液中含有Li＋，加入飽和碳酸鈉溶液后過濾，最后得到碳酸鋰固體。（1）增大溶液的濃度或升高溫度能加快反應(yīng)速率，所以為提高步驟①堿浸的浸出效率可采取的方法有適當(dāng)升高溫度或增大氫氧化鈉溶液的濃度。（2）X為酸性氣體，能與偏鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，則X為CO2。（3）酸浸時反應(yīng)物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4，反應(yīng)方程式為2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O。（4）調(diào)節(jié)pH時Co2＋不生成沉淀，而Fe3＋、Al3＋生成沉淀，所以步驟④加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH為4.8，此時Fe3＋、Al3＋生成沉淀。（5）步驟⑤“沉鈷”時，鈷離子與草酸根離子結(jié)合生成草酸鈷沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Co2＋＋C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=CoC2O4↓；已知：Ksp（CoC2O4）＝2.7×10－9，溶液C中含Co2＋為5.9×10－4g·L－1，其物質(zhì)的量濃度為eq\f(\f(5.9×10－4,59)mol,1L)＝1×10－5mol·L－1，由Ksp（CoC2O4）＝c（Co2＋）×c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）可得，c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）＝eq\f(2.7×10－9,1×10－5)mol·L－1＝2.7×10－4mol·L－1。（6）1.00t鋰離子電池正極材料（Li元素含量為7%），則鋰離子電池正極材料中Li的質(zhì)量為1.00t×7%＝0.07t，轉(zhuǎn)化為Li2CO3的質(zhì)量為eq\f(74×0.07,14)t＝0.37t，回收到0.296t的Li2CO3，則鋰元素的回收率為eq\f(0.296t,0.37t)×100%＝80%。答案：（1）適當(dāng)升高溫度（或增大氫氧化鈉溶液的濃度）（2）CO2（3）2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O（4）4.8Fe3＋、Al3＋（5）Co2＋＋C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=CoC2O4↓2.7×10－4（6）80%28．解析：Ⅰ.①2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）的兩步反應(yīng)歷程中第一步快、第二步慢，化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)機(jī)理中的反應(yīng)速率慢的反應(yīng)決定，所以2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）的反應(yīng)速率主要是由第二步?jīng)Q定，②反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則v1正＝v1逆，v2正＝v2逆，即k1正c2（NO）＝k1逆c（N2O2），k2正c（N2O2）·c（O2）＝k2逆c2（NO2），eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(k1正×k2正,k1逆×k2逆)，2NO（g）＋O2（g）?2NO2（g）的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(k1正×k2正,k1逆×k2逆)。Ⅱ.（1）由圖甲可知，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率曲線始終在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上方，所以同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，（2）由圖乙可知，y點在x點的正下方，x點在CH4的平衡轉(zhuǎn)化率曲線上，相同條件下，平衡時物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率最大，而轉(zhuǎn)化率：y<x，則y點的反應(yīng)正向進(jìn)行，即v（正）大于v（逆）；根據(jù)反應(yīng)三段式計算x點對應(yīng)溫度下各物質(zhì)的平衡分壓，代入平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p2（CO）·p2（H2）,p（CO2）·p（CH4）)中計算Kp；由圖乙可知，x點對應(yīng)溫度下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則：反應(yīng)三段式為CO2（g）＋CH4（g）?2CO（g）＋2H2（g）起始量（mol）0.10.100變化量（mol）0.050.050.10.1平衡量（mol）0.050.050.10.1平衡量時p（CO2）＝p（CH4）＝eq\f(0.05mol,0.3mol)p2＝eq\f(p2,6)，p（CO）＝p（H2）＝eq\f(p2,3)，所以平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p2（CO）·p2（H2）,p（CO2）·p（CH4）)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p2,3)))\s\up12(2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p2,3)))\s\up12(2),\f(p2,6)×\f(p2,6))＝eq\f(4peq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),9)。Ⅲ.根據(jù)2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋?Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，即右側(cè)電極生成H＋，則消耗OH－，發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)為陽極，連接電源的正極，電解制備過程的總反應(yīng)方程式為4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑，設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol，反應(yīng)過程中有xmolNa2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7，則陽極區(qū)剩余Na2CrO4為（1－x）mol，對應(yīng)的n（Na）＝2（1－x）mol，n（Cr）＝（1－x）mol，生成的Na2Cr2O7為eq\f(x,2)mol，對應(yīng)的n（Na）＝xmol，n（Cr）＝xmol，根據(jù)Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a∶b，解得x＝2－eq\f(a,b)，轉(zhuǎn)化率為eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(a,b)))mol,1mol)×100%＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(a,b)))×100%，熔融K2CO3作介質(zhì)時，甲醇（CH3OH）燃料電池作原電池負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，結(jié)合電子守恒、電荷守恒和電解質(zhì)條件得到負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋3COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=4CO2＋2H2O。答案：Ⅰ.①第二步②eq\f(k1正×k2正,k1逆×k2逆)Ⅱ.（1）大于（2）大于eq\f(4peq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),9)Ⅲ.正4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(a,b)))×100%CH3OH－6e－＋3COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=4CO2＋2H2O35．解析：R在化合物中顯＋1價，且在W、X、Y、R、Z五種短周期元素中原子序數(shù)較大，則R為Na；Z在同周期主族元素中原子半徑最小，則Z為Cl；由R＋可知，Y易形成2個共價鍵，且Y的原子序數(shù)比R（Na）小，則Y為O；W形成4個共價鍵且原子序數(shù)比Y（O）小，則W為C；W（C）、X、Y（O）的原子序數(shù)依次增大，則X為N；綜上所述：W、X、Y、R、Z分別為C、N、O、Na、Cl，據(jù)此解答。（1）元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，所以，SDIC中，電負(fù)性最小的元素是鈉，SDIC中，每個W（C）都形成4對共用電子對，孤電子對數(shù)為0。（2）X為N，基態(tài)X3－（N3－）的核外電子排布式為1s22s22p6，M＋核外電子正好充滿K、L、M3個能層，則M＋核外有（2＋8＋18）個＝28個電子，M為29號元素Cu，由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，該晶體化學(xué)式為Cu3N，晶胞結(jié)構(gòu)中黑色小球代表的原子個數(shù)＝12×eq\f(1,4)＝3，白色小球代表的原子個數(shù)＝8×eq\f(1,8)＝1，即白色小球代表N3－，它的配位離子有上、下、左、右、前、后共6個。（3）X≡X含兩個π鍵和一個σ鍵，單鍵為σ鍵，由此可見，氮氮鍵中π鍵的鍵能＝eq\f(942－247,2)kJ·mol－1＝347.5kJ·mol－1>σ鍵的鍵能，π鍵更穩(wěn)定。（4）X為N，其氣態(tài)氫化物是NH3，NH3是三角錐形分子，正負(fù)電荷中心不重合，為極性分子，NH3與1個H＋結(jié)合形成離子即NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，NH3中N原子上有一對孤電子對，與H＋形成NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))后，原來的孤電子對變?yōu)槌涉I電子對，對于其他成鍵電子對的斥力變小，所以，H—N—H鍵角變大。（5）不同元素的電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍