统考版2023高考化学二轮专题复习考前非选择题适应性训练训练六

训练（六）（满分：58分限时：40分钟）非选择题（包括必考题和选考题两部分。第26～28题为必考题，每道题考生都必须作答。第35、36题为选考题，考生根据要求作答。）（一）必考题（共43分）26.（14分）三苯甲醇是重要的有机合成中间体。实验室中合成三苯甲醇时采用如图甲所示的装置，其合成流程如图乙：甲已知：①格氏试剂易潮解，生成可溶于水的Mg（OH）Br。②三苯甲醇可通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2∶1反应合成。③相关物质的物理性质如表：物质相对分子质量沸点熔点溶解性三苯甲醇260380℃164.2℃不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂乙醚—34.6℃－116.3℃微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂溴苯—156.2℃－30.7℃不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂苯甲酸乙酯150212.6℃－34.6℃不溶于水请回答下列问题：（1）合成格氏试剂：实验装置如图甲所示，仪器A的名称是，已知制备格氏试剂的反应剧烈放热，但实验开始时常加入一小粒碘引发反应，推测I2的作用是。使用无水氯化钙主要是为避免发生________________________________________________________________________________________________________________________________________________（用化学方程式表示）。（2）制备三苯甲醇：通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13mL苯甲酸乙酯（0.09mol）和15mL无水乙醚的混合液，反应剧烈，要控制反应速率除使用冷水浴外，还可以（答一点）。回流0.5h后，加入饱和氯化铵溶液，有晶体析出。（3）提纯：冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质，可先通过（填操作方法，下同）除去有机杂质，得到固体17.2g。再通过纯化，得白色颗粒状晶体16.0g，测得熔点为164℃。（4）本实验的产率是（结果保留两位有效数字）。本实验需要在通风橱中进行，且不能有明火，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。27.（14分）2019年诺贝尔化学奖授予在锂离子电池研发领域做出突出贡献的三位科学家。废旧锂离子电池的回收利用意义重大，从正极废料（成分是LiCoO2、Al、C及少量的Fe等）中回收Al、CoC2O4、Li2CO3，忽略其他杂质反应。工艺流程如图所示：已知：“溶液A”中的主要金属离子是Co2＋、Li＋，还有少量Fe3＋、Al3＋。（1）为提高步骤①碱浸的浸出效率可采取的方法有（写一种）。（2）步骤②气体X的化学式是。（3）步骤③LiCoO2固体溶解的化学方程式为。（4）某温度下，溶液A中部分金属离子的沉淀率随pH的变化如图所示。步骤④加入氨水调节溶液pH为，可将（填离子符号）除尽。（5）步骤⑤“沉钴”的离子方程式为。溶液C中含Co2＋为5.9×10－4g·L－1，则c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）＝mol·L－1[Ksp（CoC2O4）＝2.7×10－9]。（6）某工厂从1.00t的电池正极废料（锂元素含量为7%）回收到0.296t的Li2CO3，则该废料中锂元素的回收率为。28.（15分）数十年来，化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。Ⅰ.已知2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）的反应历程分两步：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）的反应速率主要是由（填“第一步”或“第二步”）反应决定。②一定温度下，反应2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝；Ⅱ.利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气（主要成分为CO、H2），还可减少温室气体的排放。（1）已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：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），改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。同温度下CO2的平衡转化率（填“大于”“小于”或“等于”）CH4的平衡转化率。（2）在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CO2（g）＋CH4（g）⇌2CO（g）＋2H2（g），CH4的平衡转化率与温度及压强（单位Pa）的关系如图乙所示。y点：v（正）v（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。已知气体分压（p分）＝气体总压（p总）×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，求x点对应温度下反应的平衡常数Kp＝。Ⅲ.根据2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋⇌Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O设计如图丙装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图丙中右侧电极连接电源的极，电解制备过程的总反应方程式为。测定阳极液中Na和Cr的含量，若Na与Cr的物质的量之比为a∶b，则此时Na2CrO4的转化率为。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇（CH3OH）燃料电池充当电源，则负极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（二）选考题：共15分。请学生从给出的2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做第一题计分。35.[选修3：物质结构与性质]（15分）SDIC是一种性能稳定的高效广谱杀菌消毒剂，广泛用于环境水处理，食品加工，公共场所等清洁消毒，其结构如图甲所示。其中W、X、Y、R、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，Z在同周期主族元素中原子半径最小，且Z与Y位于不同周期。回答下列问题：（1）SDIC中，电负性最小的元素是（填元素名称），其中W最外层的孤电子对数为。（2）基态X3－的核外电子排布式为。某离子晶体中含有X3－和M＋两种离子，其中M＋核外电子正好充满K、L、M3个能层，则M的元素符号是，该晶体晶胞结构如图乙所示，则X3－的配位数为。（3）X≡X的键能为942kJ·mol－1，X—X单键的键能为247kJ·mol－1，则X的最常见单质中（填“σ”或“π”）键更稳定。（4）X的气态氢化物是（填“极性”或“非极性”）分子，该分子与1个H＋结合形成离子时键角（填“变大”“变小”或“不变”），原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）SDIC的原子发射光谱中呈现特征颜色的微观原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（6）在由R和Y的单核离子组成的晶体中，阴离子的排列方式为面心立方最密堆积，阳离子填充在全部的正四面体空隙中。已知晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体密度为g·cm－3（列出计算式）。36.[选修5：有机化学基础]（15分）叶酸拮抗剂Alimta（M）是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下：已知：回答下列问题：（1）A的结构简式为；（2）A→B，D→E的反应类型分别是，；（3）M中虚线框内官能团的名称为a______________________________________，b；（4）B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有种（不考虑立体异构）；①苯环上有2个取代基②能够发生银镜反应③与FeCl3溶液发生显色发应其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；（5）结合上述信息，写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；（6）参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线（其他试剂任选）。训练（六）26．解析：首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂，由于格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置；之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入苯甲酸乙酯和无水乙醚混合液，由于反应剧烈，所以需要采用冷水浴，同时控制混合液的滴入速率；此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中，而三苯甲醇的沸点较高，所以可采用蒸馏的方法将其分离，除去有机杂质；得到的粗品还有可溶于水的Mg（OH）Br杂质，可以通过重结晶的方法分离，三苯甲醇熔点较高，所以最终得到的产品为白色颗粒状晶体。（1）根据装置A的结构特点可知其为球形干燥管；碘与Mg反应放热，可以提供反应需要的能量；无水氯化钙防止空气中的水蒸气进入反应装置，使格氏试剂潮解，潮解时发生反应：。（2）控制反应速率除降低温度（冷水浴）外，还可以缓慢滴加混合液等。（3）根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质；进一步纯化固体可采用重结晶的方法。（4）三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2∶1反应，由于格氏试剂过量，所以理论生成的n（三苯甲醇）＝n（苯甲酸乙酯）＝0.09mol，所以产率为eq\f(16.0g,0.09mol×260g·mol－1)×100%＝68%；本实验使用的乙醚易挥发，有毒且易燃，所以需要在通风橱中进行。答案：（1）球形干燥管与Mg反应放热，提供反应需要的能量（2）缓慢滴加混合液等（3）蒸馏重结晶（4）68%乙醚易挥发，有毒且易燃27．解析：本题为生产流程题，考查金属的回收、离子方程式、溶度积常数的计算应用、物质的分离提纯和除杂等问题。正极废料中含有LiCoO2、Al、C及少量的Fe等，将废料先用碱液浸泡，将Al充分溶解，过滤后得到的滤液含有偏铝酸钠，在浸出液中通入过量的二氧化碳气体，过滤得到氢氧化铝，灼烧、电解可得到铝；浸出渣为LiCoO2、C及少量的Fe等，将浸出渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4，反应的化学方程式为2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O，由题给信息可知A溶液主要含有的金属离子是Co2＋、Li＋，还含有少量Fe3＋、Al3＋，经除杂后加入草酸铵，过滤可得到CoC2O4固体，母液中含有Li＋，加入饱和碳酸钠溶液后过滤，最后得到碳酸锂固体。（1）增大溶液的浓度或升高温度能加快反应速率，所以为提高步骤①碱浸的浸出效率可采取的方法有适当升高温度或增大氢氧化钠溶液的浓度。（2）X为酸性气体，能与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，则X为CO2。（3）酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4，反应方程式为2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O。（4）调节pH时Co2＋不生成沉淀，而Fe3＋、Al3＋生成沉淀，所以步骤④加入氨水调节溶液pH为4.8，此时Fe3＋、Al3＋生成沉淀。（5）步骤⑤“沉钴”时，钴离子与草酸根离子结合生成草酸钴沉淀，反应的离子方程式为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＋为5.9×10－4g·L－1，其物质的量浓度为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锂离子电池正极材料（Li元素含量为7%），则锂离子电池正极材料中Li的质量为1.00t×7%＝0.07t，转化为Li2CO3的质量为eq\f(74×0.07,14)t＝0.37t，回收到0.296t的Li2CO3，则锂元素的回收率为eq\f(0.296t,0.37t)×100%＝80%。答案：（1）适当升高温度（或增大氢氧化钠溶液的浓度）（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）的两步反应历程中第一步快、第二步慢，化学反应速率由反应机理中的反应速率慢的反应决定，所以2NO（g）＋O2（g）⇌2NO2（g）的反应速率主要是由第二步决定，②反应达到平衡状态，则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）的平衡常数K＝eq\f(c2（NO2）,c2（NO）·c（O2）)＝eq\f(k1正×k2正,k1逆×k2逆)。Ⅱ.（1）由图甲可知，CO2的平衡转化率曲线始终在CH4的平衡转化率曲线上方，所以同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，（2）由图乙可知，y点在x点的正下方，x点在CH4的平衡转化率曲线上，相同条件下，平衡时物质的转化率最大，而转化率：y<x，则y点的反应正向进行，即v（正）大于v（逆）；根据反应三段式计算x点对应温度下各物质的平衡分压，代入平衡常数Kp＝eq\f(p2（CO）·p2（H2）,p（CO2）·p（CH4）)中计算Kp；由图乙可知，x点对应温度下CH4的平衡转化率为50%，则：反应三段式为CO2（g）＋CH4（g）⇌2CO（g）＋2H2（g）起始量（mol）0.10.100变化量（mol）0.050.050.10.1平衡量（mol）0.050.050.10.1平衡量时p（CO2）＝p（CH4）＝eq\f(0.05mol,0.3mol)p2＝eq\f(p2,6)，p（CO）＝p（H2）＝eq\f(p2,3)，所以平衡常数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.根据2CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋⇌Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋H2O电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，应在酸性条件下进行，即右侧电极生成H＋，则消耗OH－，发生氧化反应，右侧为阳极，连接电源的正极，电解制备过程的总反应方程式为4Na2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑，设加入反应容器内的Na2CrO4为1mol，反应过程中有xmolNa2CrO4转化为Na2Cr2O7，则阳极区剩余Na2CrO4为（1－x）mol，对应的n（Na）＝2（1－x）mol，n（Cr）＝（1－x）mol，生成的Na2Cr2O7为eq\f(x,2)mol，对应的n（Na）＝xmol，n（Cr）＝xmol，根据Na与Cr的物质的量之比为a∶b，解得x＝2－eq\f(a,b)，转化率为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作介质时，甲醇（CH3OH）燃料电池作原电池负极，发生失去电子的氧化反应，结合电子守恒、电荷守恒和电解质条件得到负极反应式为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(电解))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在化合物中显＋1价，且在W、X、Y、R、Z五种短周期元素中原子序数较大，则R为Na；Z在同周期主族元素中原子半径最小，则Z为Cl；由R＋可知，Y易形成2个共价键，且Y的原子序数比R（Na）小，则Y为O；W形成4个共价键且原子序数比Y（O）小，则W为C；W（C）、X、Y（O）的原子序数依次增大，则X为N；综上所述：W、X、Y、R、Z分别为C、N、O、Na、Cl，据此解答。（1）元素的非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小，所以，SDIC中，电负性最小的元素是钠，SDIC中，每个W（C）都形成4对共用电子对，孤电子对数为0。（2）X为N，基态X3－（N3－）的核外电子排布式为1s22s22p6，M＋核外电子正好充满K、L、M3个能层，则M＋核外有（2＋8＋18）个＝28个电子，M为29号元素Cu，由晶胞结构图可知，该晶体化学式为Cu3N，晶胞结构中黑色小球代表的原子个数＝12×eq\f(1,4)＝3，白色小球代表的原子个数＝8×eq\f(1,8)＝1，即白色小球代表N3－，它的配位离子有上、下、左、右、前、后共6个。（3）X≡X含两个π键和一个σ键，单键为σ键，由此可见，氮氮键中π键的键能＝eq\f(942－247,2)kJ·mol－1＝347.5kJ·mol－1>σ键的键能，π键更稳定。（4）X为N，其气态氢化物是NH3，NH3是三角锥形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，NH3与1个H＋结合形成离子即NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，NH3中N原子上有一对孤电子对，与H＋形成NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))后，原来的孤电子对变为成键电子对，对于其他成键电子对的斥力变小，所以，H—N—H键角变大。（5）不同元素的电子从较高能级的激发态跃