預(yù)測卷4-沖刺2022年高考化學(xué)大題限時集訓(xùn)（解析版）

預(yù)測卷04

1.鋰電池是目前應(yīng)用廣泛的新型電池，一種回收鉆酸鋰廢舊電池(主要成分為LiCoCh,同時含有少量

Fe、Al、C單質(zhì))的流程如下圖所示。

請回答下列問題：

(l)LiCoO2中Co元素的化合價為o

(2)請寫出“堿浸”過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(3)加入適量鹽酸,LiCoCh溶解后生成的Ct?+能將Fe?+氧化為Fe3+。請寫出該反應(yīng)的離子方程式:

過濾后所得濾渣的主要成分為(寫化學(xué)式)。

(4)已知Fe3+能與C2O42-結(jié)合成[Fe(C2O4)3F\[Fe(C2O4)3產(chǎn)在強酸性環(huán)境下重新轉(zhuǎn)化為Fe3+,該過程中

(填“有''或"沒有”)發(fā)生元素化合價的變化；從FeCb溶液中得到FeCh-6H2O晶體的操作是：往溶液

中加入適量鹽酸后，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、、洗滌、干燥。

(5)已知Kp(Li2co3)=8X1(Y4,濾液B中c(Li+)=0.2mol/L。要生成Li2co3沉淀，則加入的等體積的Na2co3

溶液中，c(CO3”)不低于mol/L(忽略溶液混合引起的體積變化)，檢驗濾液中含有Na+的實驗方法為

【答案】(1)+3價

(2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlCh+3H2T

(3)Co3++Fe2+=Co2++Fe3+C

(4)沒有過濾

(5)0.16焰色反應(yīng)

【解析】由題給流程可知，廢舊電池初步處理成粉末狀后用氫氧化鈉溶液浸泡，鋁與氫氧化鈉溶液反

應(yīng)生成偏鋁酸鈉，過濾得到偏鋁酸鹽廢液和固體殘渣；偏鋁酸鹽廢液與通入過量的二氧化碳氣體反應(yīng)生成

氫氧化鋁沉淀，過濾得到氫氧化鋁；向固體殘渣中加入適量鹽酸，將鉆酸鋰、鐵轉(zhuǎn)化為氯化鋰、氯化亞鉆、

氯化鐵，碳與鹽酸不反應(yīng)，過濾得到含碳的濾渣和含有氯化鋰、氯化亞鉆、成氯化鐵的濾液A；向濾液A

中加入草酸筱溶液，將亞鉆離子轉(zhuǎn)化為二水草酸亞鉆沉淀，將鐵離子轉(zhuǎn)化為三草酸根合鐵離子，過濾得到

二水草酸亞鉆和含有三草酸根合鐵離子、鋰離子的濾液B；一定條件下，向濾液B中加入碳酸鈉溶液，將

鋰離子轉(zhuǎn)化為碳酸鋰沉淀，過濾得到碳酸鋰和含有鋰離子的濾液C；向濾液C中加入適量鹽酸使溶液呈強

酸性，將溶液中三草酸根合鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子后，往溶液中加入適量鹽酸，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、

洗滌、干燥得到六水氯化鐵晶體。(1)由化合價代數(shù)和為0可知，鉆酸鋰中鉆元素的化合價為+3價(2)堿浸過

程中所發(fā)生的反應(yīng)為鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H3t；(3)由題意可知，溶液中鉆離子與亞鐵離子反應(yīng)生成亞鉆離子和鐵離子，

反應(yīng)的化學(xué)方程式為Co3++Fe2+=CM++Fe3+；(4)由題意可知，F(xiàn)e?+能與GCV-結(jié)合成際?。4)3廣，［Fe??！埂币?/p>

在強酸性環(huán)境下重新轉(zhuǎn)化為Fe3+的過程中沒有發(fā)生元素化合價的變化；由分析可知，向濾液C中加入適量

鹽酸使溶液呈強酸性，將溶液中三草酸根合鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子后，往溶液中加入適量鹽酸，蒸發(fā)濃縮、

冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到六水氯化鐵晶體；(5)由濃度皤Qc=/(Li+)c(CO；D>Ksp(Li2co3)能產(chǎn)生沉

8x1。'八，［

淀可知，溶液中c(C03")不低于0.2mol/LxVL><而-=0.16mol/L；檢驗溶液中的鈉離子可以用焰色反應(yīng)，

2VL

觀察火焰是否為黃色。

2.連二亞硫酸鈉(Na2s2。4)俗稱保險粉，是印染工業(yè)中常用的漂白劑。具有以下性質(zhì)：

I.易溶于水且隨溫度升高溶解度增大，難溶于酒精；

H.酸性條件下易分解、堿性條件下穩(wěn)定，固態(tài)時Na2s相對Na2s20#2H20較穩(wěn)定；

HI.水溶液中低于52℃以Na2S2O4-2H2O形態(tài)結(jié)晶，堿性溶液中高于52℃脫水成無水鹽。

工業(yè)中經(jīng)典的制取方法是以SO2、Zn、NaOH為原料，主要反應(yīng)及實驗室模擬流程如下：

SO2+H?OH=H2so3；Zn+H2SO4=ZnS2O4+2H2O；ZnS2O4+2NaOH=Na2s2O4+Zn(OHM

(1)步驟①的反應(yīng)裝置如圖。

溫度計

鋅粉水懸濁液

制備S02選用的最佳試劑組合為.

A.70%硫酸+Na2SCh固體B.10%硫酸+Na2s。3固體

C.70%硫酸+飽和Na2s03溶液D.稀硝酸+飽和NaHSCh溶液

虛線方框內(nèi)儀器的作用是。反應(yīng)控制在359℃?459c的原因是。

(2)步驟②加過量NaOH溶液的作用除了使ZnSzCh充分生成Na2s2。4外，還有一個作用是。

(3)從下列操作中選擇合理操作完成步驟③并排序：Na2s2。4溶液

——>——T干燥?

a.攪拌下通入略高于60℃的水蒸氣；b.分批逐步加入細食鹽粉,攪拌使其結(jié)晶，用傾析法除去上層溶液，

余少量母液；c.趁熱過濾；d.用酒精水溶液洗滌；e,用酒精洗滌；f.用水洗滌

(4)產(chǎn)品純度測定。取1.2800g產(chǎn)品與足量甲醛水溶液混合于錐形瓶中，生成甲醛亞硫酸氫鈉與甲醛次硫

酸氫鈉：H2O+Na2S2O4+2HCHO=NaHSO3CH2O+NaHSO2CH2O,在所得的混合溶液中加入3.8100g卜、輕

輕振蕩，發(fā)生反應(yīng)：I2+NaHSO2CH2O+H2O=NaHSO4+CH2O+4HL過量的k以淀粉為指示劑，用0.1000

1

molL的標(biāo)準(zhǔn)Na2sCh溶液滴定：b+2Na2s2(53=Na2SQ,+2NaL消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2s。3溶液20.00mLo

①則產(chǎn)品的純度為。(精確到0.01%)

②下列操作會導(dǎo)致測定的純度偏高的是。

A.裝標(biāo)準(zhǔn)Na2s03溶液的滿定管用蒸儲水洗滌后沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗

B.滴定前尖嘴處有氣泡，滴定后無氣泡

C.起始讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)

D.制備時由于操作不當(dāng)，樣品中混有Na2s2。#2a0

E.滴定時當(dāng)溶液由藍色變成無色時立即讀數(shù)，半分鐘后又變回藍色

【答案】(DA防止倒吸若溫度過高則SO2溶解度低，浪費多；若溫度過低，反應(yīng)速度太慢

(2)使溶液處于堿性環(huán)境，保證Na2s穩(wěn)定存在

(3)ba(4)95.16%CE

【解析】本實驗制備連二亞硫酸鈉，根據(jù)制備步驟，鋅粉水懸濁液與S02反應(yīng)生成ZnSzO」，加入過量

的NaOH溶液，ZnS2O4與NaOH反應(yīng)生成Na2s和氫氧化鋅沉淀，過濾得到Na2s2。4溶液，因為Na2s2。4

在堿性條件下穩(wěn)定，因此需要加入NaOH溶液的量應(yīng)過量，然后從溶液中獲得連二亞硫酸鈉。（1）A項，因

為SCh易溶于水，且亞硫酸為中強酸，因此實驗室常用70%的硫酸和NaaSCh固體反應(yīng)得到SCh,故A符合

題意；B項，10%硫酸中含有大量水，Na2sCh與硫酸反應(yīng)生成SO2,溶于水，不利于SCh的逸出，故B不

符合題意；C項，飽和Na2sCh溶液中有大量水，不利于SO?逸出，故C不符合題意；D項，稀硝酸具有強

氧化性，能將SO2氧化，故D不符合題意；故選A；虛線框中儀器是倒置的漏斗，其作用是防止倒吸，制

備Zn2s2。4利用Zn和H2sCh的反應(yīng)，溫度過高，則SCh溶解度低，浪費多；若溫度過低，反應(yīng)速度太慢；

（2）根據(jù)題中所給信息H,步驟②加過量NaOH溶液，除生成Na2s外，確保溶液顯堿性，防止Na2s

分解；（3）從溶液中獲得Na2s2O4固體，向溶液中分批加入細食鹽粉，攪拌使其結(jié)晶，用傾析法除去上層溶

液，余少量母液，根據(jù)信息HI堿性溶液中高于52℃脫水成無水鹽，因此攪拌下通入略高于60℃的水蒸氣，

趁熱過濾，Na2s2CU難溶于酒精，因此洗滌時用酒精洗滌，減少Na2s的損失，步驟是bace；（4）①根據(jù)h

與Na2s2O3的反應(yīng)，得出過量h的物質(zhì)的量為20xl（y3Lx0.1000mol/LxL則與NaHSO2CH2O反應(yīng)的h的

2

物質(zhì)的量為（要譬7-20xlO'Lx0.1000mol/Lx：）,從而計算出NaHSO,-CH.O的物質(zhì)的量為

254g/mol2

-20x1O+Lx0.1000mol/Lx；）xg,根據(jù)HzO+Na2s2O4+2HCHONaHSO.vCH2O+NaHSO2cH2O,

計算出用25204的物質(zhì)的量為（普警7-20、101*0.1000111。1/1^^）*9產(chǎn)品的純度是

254g/mol22

I—00^-20x10-3Lx0.1OOOmol/Lx-Ix1x174g/mol，一、=-e、r

6

（254g/mol2）21AA0/=95.16%；②A項，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，

------------------------------------------------x100%

1.2800g

消耗Na2s2O3的體積增多，與NaHSChCHzO反應(yīng)的h的量減少，從而導(dǎo)致測定的純度偏低，故A不符合題

意；B項，滴定前尖嘴處有氣泡，滴定后無氣泡，消耗Na2s的體積增多，與NaHSChCHzO反應(yīng)的k的

量減少，從而導(dǎo)致測定的純度偏低，故B不符合題意；C項，起始讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)，消耗Na2s2。3

的體積減少，與NaHSChCHzO反應(yīng)的h的量增多，從而導(dǎo)致測定的純度偏高，故C符合題意；D項，制備

時由于操作不當(dāng)，樣品中混有Na2s2。竺2比0,造成測定純度偏低，故D不符合題意；E項，滴定時，半分

鐘后又變回藍色,所加標(biāo)準(zhǔn)液的體積減少，與NaHSO2CH2O反應(yīng)的I2的量增多，從而導(dǎo)致測定的純度偏高，

故E符合題意；故選CE。

3.CO2是一種主要溫室氣體，研究CCh的利用對促進低碳社會構(gòu)建具有重要的意義。

0.6-

,

5S

A

d

T4>

Ol

U3b

V一

U、(

21

0。

J1

。

O5O25>

152030

//甲S

乙

⑴一定條件下，某恒容密閉容器中充入一定量CO2(g)和足量H2(g),同時發(fā)生兩個反應(yīng):I.CO2(g)+3H2(g)

CH30H(g)+H2O(g)II.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)反應(yīng)I的速率可表示為vi=kic3(CCh),反應(yīng)

II的速率可表示為vi尸kuc3(CO2)(ki、ku為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分CCh(g)、CO(g)的濃度隨時間變化情

況如圖甲。

①0?15s時間段內(nèi)，CH30H的平均反應(yīng)速率為mol-L【sT(保留兩位有效數(shù)字)。

②如果反應(yīng)能夠進行到底，反應(yīng)結(jié)束時，%的CO2轉(zhuǎn)化為CO。

③活化能較大的反應(yīng)為(填T或“II”)。

(2)CO2還可以轉(zhuǎn)化為甲醛。一定溫度下，在恒容密閉容器中通入CH3OCH3,發(fā)生反應(yīng)CHQCH3(g)=^

CO(g)+CH4(g)+H2(g),測得容器中初始壓強為42kPa,時間t和反應(yīng)速率v(CH30cH3)與CH3OCH3分壓

P(CH30cH3)的關(guān)系如圖乙。

①t=500s時，CH30cH3的轉(zhuǎn)化率a=。

②若反應(yīng)速率滿足v(CHQCH3)=kPn(CH30cH3),則k=s-',500sv(CH3OCH3)=_kPa.sL

③達到平衡時，測得體系的總壓強P愿="2kPa,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=。

【答案】(1)0.001787.5I(2)20%3x10，1.008xW26125

【解析】(1)①由圖甲可知。?15s時間段內(nèi)一氧化碳濃度改變值為0.175moI-LL根據(jù)反應(yīng)H可知該反

應(yīng)消耗的二氧化碳為0.175mol-L1,則反應(yīng)I消耗的二氧化碳為(0.5-0.3)-0.175=0.025molLL則。?15s時

間段內(nèi)CH30H濃度改變值為：0.025mol-L1,其速率=2詈“0.0017mol-L；Ls」：②由題中信息可知，反應(yīng)

I和反應(yīng)H的速率之比為苫，由于ki、ku為速率常數(shù)，故該比值保持不變，在相同時間內(nèi)CHQH和CO

的速率之比等于反應(yīng)I和反應(yīng)II的速率之比，也等于相同時間內(nèi)CHaOH和CO的濃度變化之比，即

k.0.025I7

太=3,因此，如果反應(yīng)能進行到底，反應(yīng)結(jié)束時有J=87.8%的CCh轉(zhuǎn)化為CO；③通過分析②可

k..0.17578

以發(fā)現(xiàn)一氧化碳所占的比例更大一些，即反應(yīng)II速率快，則反應(yīng)I速率慢，活化能大；(2)①t=500s時,

CH3OCH3分壓P(CH.QCH3)=33.6KPa,測得容器內(nèi)初始壓強為42KPa,

消耗量.nno/減小的壓強,IV.O/42-33.6/sv#表、

轉(zhuǎn)化率二+,以，，x100%=乜&一口中x100%=---x100%=20%；②速率滿足

起始量起始壓強42

4Sx10'3kP;i/<

v(CH30cH3)=kPn(CH30cH3),k==3x1O^s-1；500s時v(CHOCH)=3xl04x33.6KPa=1.008x10

15kPa33

2;③達到平衡時，測得體系的總壓強P電=U2kPa,結(jié)合三段式計算，設(shè)甲醛物質(zhì)的量為Imol,反應(yīng)消耗

甲醛物質(zhì)的量為x,壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比，畢=當(dāng)，x=f,氣體總量=l+2x=?,

14263

555

66-6

2X--

888

---

333

Kp=二6125

,5

o

3

4.TiCh是環(huán)境友好材料，能光催化降解有機物。請回答以下問題：

(1)基態(tài)Ti原子價電子中未成對電子有個。

(2)二氧化鈦與COCWS0C3光/等氯化試劑反應(yīng)可用于制取四氯化鈦。

①SOCL的立體結(jié)構(gòu)為,SOCh中。鍵和兀鍵的數(shù)日之比為

②COCb是分子。(填“極性”或"非極性”)

(3)香豆素是一種天然香料，能被TiO2光降解。

①香豆素分子中C、0元素的第一電離能大小關(guān)系是,理由足o

②分子中C原子的雜化類型是。

③己知單雙鍵交替的共趣結(jié)構(gòu)可以形成大兀鍵，大兀鍵可用符號“?！北硎?，其中n代表參形成大兀鍵的

原子數(shù)，m代表參與形成大兀鍵的電子數(shù)(如香豆素中的大兀鍵可表示為it；；),則苯分子中的大n鍵應(yīng)該表

示為O

(4)研究表明，在TiCh通過氮摻雜反應(yīng)生成TiCh.aNb,能使TiCh對可見光具有活性，反應(yīng)如圖所示。

TiCh-aNb晶體中a：b=

【答案】⑴2（2）三角錐形3：1極性

（3）O>CO原子半徑比C原子小，對最外層電子吸引力較大sp27t66

（4）7：2

【解析】（l）Ti原子價電子排布式為3d24s2,因此未成對電子數(shù)為2；（2）①根據(jù)雜化軌道理論，SOCb

以S為中心，根據(jù)VSEPR理論可求得價層電子對數(shù)="等注=4,而成鍵數(shù)為4,應(yīng)為sp3雜化，但是

S有一對孤對電子，故SOCL為三角錐形。S與O之間是雙鍵，S與C1之間是單鍵，則。鍵和兀鍵的數(shù)目

之比為3：1：②COCh是平面三角形分子，但不是正三角形，正電中心和負電中心不在同一位置，為極性

分子。（3）①C和O相比，0原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)多，核電荷數(shù)大，半徑小，對核外電子的吸引力強，不易失去

電子，所以0第一電離能大于C的第一電離能。②分子中的C均成三個。鍵且無孤對電子，則采用sp?雜

化。③苯中6個碳原子均成三個。鍵，6個碳原子均有1個孤電子，則形成6中心，6電子的大兀鍵，可表

示為兀66。（4）圖示結(jié)構(gòu)含有4個TiO2,氮摻雜后，每個TiCh一aNb中氧原子數(shù)=（：x7+:x7+l]+4=1j；氮

[42y1O

12572

原子數(shù)=21；2-a=—,則b=—oa：b=7：2。

7=i161616

5.M是應(yīng)用廣泛的有機高分子化合物，其中合成M的一種路線如下（部分反應(yīng)條件略去）：

己知：①A的實驗式為CEO。

回答下列問題：

(DE的化學(xué)名稱為。

(2)H中官能團的名稱為o

(3)D-E、I-J的轉(zhuǎn)化過程中所用試劑和反應(yīng)條件分別是、。

(4)C+J.M的化學(xué)方程式為o

(5)同時滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有種(不考慮立體異構(gòu))。

①含有的官能團與F相同；

②碳架結(jié)構(gòu)與F完全相同；

③兩個含氮官能團分別連在兩個不同苯環(huán)上。

F的所有同分異構(gòu)體在下列某種表征儀器中顯示的信號(或數(shù)據(jù))完全相同，該儀器為

_______________(填序號)。

A.元素分析儀B.紅外光譜儀C.質(zhì)譜儀D.核磁共振波譜儀

(6)參照上述合成路線和信息，以A和甲苯為有機原料(無機試劑任選)，設(shè)計制備

【答案】(1)鄰硝基甲苯(2)碳碳雙鍵、酰胺基

(3)濃硝酸、濃硫酸、△NaOH溶液、△

(4)nHOOCCOOH+n+(2n-l)H2O

NHHN

I

H,C-C=OO=C-CHj

(5)5A

CIIO

o7COOH

CIIO/化＞/A(OOH

(6)

【解析】A的實驗式為CH3O,A能連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)生成C,C和J發(fā)生縮聚反應(yīng)生成M,則C為竣

酸，則C結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCOOH,B為OHCCHO、A為HOCH2cH2OH；D發(fā)生取代反應(yīng)生成E,根據(jù)H

結(jié)構(gòu)筒式知，發(fā)生甲基的鄰位取代，所以E結(jié)構(gòu)簡式為,氨基易被氧化，根據(jù)題給信息②知，E

發(fā)生氧化反應(yīng)生成F為,F發(fā)生還原反應(yīng)生成G為;G發(fā)生取代反應(yīng)生

/-VCH=CH-/-A/-y-CH-CH-^A

成Hru『,H和溟發(fā)生加成反應(yīng)生成i,i結(jié)構(gòu)簡式為yk，i發(fā)生水解反應(yīng)生成

NHHNNHHN

H3C-C=OO=C-CH3H3C-C=OO=C-CHJ

J為\=（X。（1）根據(jù)分析可知E,故其化學(xué)名稱為鄰硝基甲苯；（2）根據(jù)分析可知H

NHHN

HjC-C=OO=C-CHj

為HH廠，故其中官能團的名稱為碳碳雙鍵、酰胺基（或肽鍵）；（3）根據(jù)上述分析可知DTE是甲苯

HjC-C=OO=C-CH,

在濃硫酸、濃硝酸的作用下發(fā)生取代反應(yīng)，ITJ是鹵代燃在堿性條件下的水解反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化過程中所用試

劑和反應(yīng)條件分別是濃硝酸、濃硫酸、