统考版2022高考化学二轮专题复习考前非选择题适应性训练5

训练（五）（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）某铜钴矿石主要含有CoO（OH）、CoCO3、Cu2（OH）2CO3和SiO2，及一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制Co2O3的部分工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）“浸泡”过程中，钴（Ⅲ）可转化为CoSO4，写出该转化的化学方程式。（2）“除铜”若选用MnS，计算常温下该“除铜”反应的平衡常数K＝。[保留2位有效数字；已知常温下Ksp（MnS）＝2.5×10－13，Ksp（CuS）＝1.3×10－36]（3）①步骤Ⅰ中加入NaClO3反应的离子方程式为。②常温下，溶液中金属离子（Mn＋）的pM[pM＝－lgc（Mn＋）]随溶液pH变化关系如图所示，设加入NaClO3后，溶液中的c（Co2＋）为0.1mol·L－1，依据如图分析，步骤Ⅰ中加入Na2CO3调整溶液pH范围为。[当c（Mn＋）≤10－6mol·L－1，即认为该金属离子沉淀完全]。（4）步骤Ⅱ中加入足量NaF的目的是。（5）过滤出的CoC2O4·2H2O固体经洗涤后，证明固体已洗净的操作为。（6）若某工厂用m1kg该铜钴矿石制备了m2kgCo2O3，假设产率为a，则该矿石中钴元素的百分含量为。27．（14分）硫酸镍（NiSO4）是电镀镍工业所用的主要镍盐，易溶于水。下图为某兴趣小组设计的在实验室中制备NiSO4·6H2O的装置。回答下列问题：（1）实验室中配制浓H2SO4与浓HNO3混酸的操作为。（2）图甲中仪器a的名称为，有同学认为将仪器a换作图乙中的仪器b效果更好，其理由为。（3）混酸与镍粉反应时，除生成NiSO4外，还生成了NO2、NO和H2O等氧化物，若NO2与NO的物质的量之比为1∶1，则该反应的化学方程式为。从反应后的溶液中得到NiSO4·6H2O的操作有和过滤等。（4）该小组同学查阅资料发现用镍粉与混酸制备NiSO4成本高，用冶铁尾矿提取的草酸镍（NiC2O4）与硫酸制取NiSO4 成本较低。反应原理为：NiC2O4eq\o(=,\s\up7(△))NiO＋CO↑＋CO2↑，NiO＋H2SO4=NiSO4＋H2O（已知PdCl2溶液能够吸收CO）。现加热NiC2O4制备NiO，并检验生成的CO，可能用到的装置如下：①各装置的连接顺序为：→→→f→→→。（填装置标号，可重复使用）②能够说明生成CO的现象有。③PdCl2溶液吸收CO时产生黑色金属单质和CO2气体，该反应其他产物的化学式为。（5）将NiSO4·6H2O制成电镀液时往往加入少量稀硫酸，其目的是。28．（15分）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2＋氧化的细菌，培养后能提供Fe3＋，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如图甲所示：（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。①反应2中有S单质生成，离子方程式是。②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是。（2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO2）与上述浸出机理相似，发生反应1和反应3：LiCoO2＋3Fe3＋=Li＋＋Co2＋＋3Fe2＋＋O2↑①在酸性环境中，LiCoO2浸出Co2＋的总反应的离子方程式是。②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag＋对钴浸出率有影响，实验研究Ag＋的作用。取LiCoO2粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度Ag＋的溶液，钴浸出率和溶液pH随时间变化曲线如图乙、丙所示。图乙：不同浓度Ag＋作用下钴浸出率变化曲线图丙：不同浓度Ag＋作用下溶液中pH变化曲线Ⅰ.由图乙和其他实验可知，Ag＋能催化浸出Co2＋，图乙中的证据是Ｗ．Ⅱ.Ag＋是反应3的催化剂，催化过程可表示为：反应4：Ag＋＋LiCoO2=AgCoO2＋Li＋反应5：……反应5的离子方程式是。Ⅲ.由图丙可知，第3天至第7天，加入Ag＋后的pH均比未加时大，结合反应解释其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（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）硼及其化合物在工业上有重要的用途，回答下列问题：（1）基态硼原子有个不同运动状态的电子，其电子云轮廓图为哑铃形的电子有个，基态硼原子最高能级的电子排布式为。（2）BF3能与多种物质化合。①BF3的空间结构为，其分子的极性为。②气态BF3与无水乙醚可化合生成，该产物中硼原子的杂化类型为，该产物熔点为－58℃，沸点为126～129℃，据此判断该产物的晶体类型为。③BF3与NH3可形成“H3N—BF3”分子，其原因是____________________________________________________________________________________________________（3）硼原子和磷原子能形成原子晶体磷化硼，其密度为ρg·cm－3，晶胞如图所示：①磷化硼的化学式为。②硼原子的配位数为。③其晶胞参数a＝pm（B的相对原子质量为10.8，P的相对原子质量为31，阿伏加德罗常数的值用NA表示）。36．[选修5：有机化学基础]（15分）氯吡格雷（Clopidogrel）是一种用于抑制血小板聚集的药物。以A为原料合成氯吡格雷的路线如图所示：请回答下列问题：（1）A中含氧官能团的名称为，C→D的反应类型是。（2）Y的结构简式为，在一定条件下Y与BrCl（一氯化溴，与卤素单质性质相似）按物质的量1∶1发生加成反应，生成的产物可能有种。（3）C分子间可在一定条件下反应生成含有3个六元环的产物，该反应的化学方程式为。（4）由E转化为氯吡格雷时，生成的另一种产物的结构简式为。（5）写出A的所有同分异构体（芳香族化合物）的结构简式：（只有一个环、不考虑立体异构）。（6）请结合题中信息写出以为有机原料制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）。合成流程图示例如下：CH2=CH2→CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(△))CH3CH2OH训练（五）26．解析：铜钴矿石主要含有CoO（OH）、CoCO3、Cu2（OH）2CO3和SiO2，及一定量的Fe2O3、MgO和CaO等，由流程可知，加入过量稀硫酸和Na2SO3，可得Co2＋、Cu2＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋，加入的Na2SO3主要是将Co3＋、Fe3＋还原为Co2＋、Fe2＋，加MnS可沉铜，然后加入NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入Na2CO3调pH，可以使Fe3＋沉淀，过滤后所得滤液主要含有Co2＋、Mg2＋、Ca2＋，再用NaF溶液除去钙、镁离子，过滤后，向滤液中加入浓Na2CO3溶液转为CoCO3固体，溶于盐酸后加入草酸铵溶液得到草酸钴晶体，煅烧后制得Co2O3。（1）“浸泡”过程中，钴（Ⅲ）可转化为CoSO4，该转化的化学方程式为2CoO（OH）＋2H2SO4＋Na2SO3=2CoSO4＋Na2SO4＋3H2O。（2）“除铜”若选用MnS，发生MnS（s）＋Cu2＋（aq）⇌CuS（s）＋Mn2＋（aq），常温下该“除铜”反应的平衡常数K＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（CuS）)＝eq\f(2.5×10－13,1.3×10－36)＝1.9×1023。（3）①步骤I中加入NaClO3反应的离子方程式为6H＋＋6Fe2＋＋ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。②设加入NaClO3后，溶液中的c（Co2＋）为0.1mol·L－1，由题图可知pH≥3时Fe3＋完全沉淀，使Co2＋不转化为沉淀，pH<7.6即可，则步骤Ⅰ中加入Na2CO3调整溶液pH范围为3≤pH＜7.6。（4）步骤Ⅱ中加入足量NaF的目的是除去钙离子、镁离子。（5）过滤出的CoC2O4·2H2O固体经洗涤后，证明固体已洗净的操作为取最后一次的洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，证明洗涤干净。（6）若某工厂用m1kg该铜钴矿石制备了m2kgCo2O3，假设产率为a，设该矿石中钴元素的百分含量为x，由原子守恒可知m1kg×x×a×eq\f(166,118)＝m2kg，解得x＝eq\f(5900m2,83am1)%。答案：（1）2CoO（OH）＋2H2SO4＋Na2SO3=2CoSO4＋Na2SO4＋3H2O（2）1.9×1023（3）①6H＋＋6Fe2＋＋ClOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O②3≤pH＜7.6（4）除去钙、镁离子（5）取最后一次的洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，无白色沉淀产生，证明洗涤干净（6）eq\f(5900m2,83am1)%27．解析：（1）实验室中液体混合时，应该将密度大的液体倒入密度小的液体中，浓H2SO4密度大，且稀释时放出大量的热，所以要将浓H2SO4沿器壁缓慢倒入浓HNO3中，并不断搅拌。（2）仪器a为分液漏斗；图乙所示仪器为恒压漏斗，恒压漏斗的玻璃侧管连通漏斗和圆底烧瓶，可以平衡漏斗与圆底烧瓶内的压强，便于液体顺利流下。（3）根据信息，NO2与NO的物质的量之比为1∶1，均设为1mol，则HNO3共得4mol电子，1mol镍失去2mol电子，则需要2molNi，配平可得：2Ni＋2H2SO4＋2HNO3=2NiSO4＋NO2↑＋NO↑＋3H2O；从溶液中得到结晶水合物需要将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。（4）①、②：先用b装置加热NiC2O4使其分解，然后用c装置除去CO2，用e装置检验CO2是否除尽，若已除尽，则e中石灰水不变浑浊，然后用f装置干燥CO，再用干燥的CO在a装置中还原CuO，黑色固体变红，产生的CO2使e装置中的石灰水变浑浊，最后用d装置中的PdCl2溶液吸收CO。③根据信息，反应的方程式为：CO＋PdCl2＋H2O=2HCl＋Pd↓＋CO2，则另一种产物为HCl。（5）Ni2＋易水解，抑制Ni2＋水解时不能引入杂质，所以用稀硫酸抑制NiSO4水解。答案：（1）将浓H2SO4沿器壁缓慢倒入浓HNO3中，并不断搅拌（2）分液漏斗图乙中仪器的玻璃侧管可以平衡漏斗与圆底烧瓶内的压强，便于液体顺利流下（3）2Ni＋2H2SO4＋2HNO3=2NiSO4＋NO2↑＋NO↑＋3H2O蒸发浓缩、冷却结晶（4）①b→c→e→f→a→e→d②a中固体变红，a前的e中石灰水不变浑浊，a后的e中石灰水变浑浊③HCl（5）抑制Ni2＋水解28．解析：（1）①根据题目信息：氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿过程中，铁离子转化为亚铁离子，矿物中的金属离子游离出来并产生硫单质，离子方程式为2Fe3＋＋ZnS=2Fe2＋＋S＋Zn2＋；②当溶液的酸性较强或是温度偏高时，会导致细菌的活性降低或者失去活性，因此金属离子的浸出率均偏低；（2）①在酸性条件下，发生氧化还原反应生成Co2＋，说明LiCoO2具有强氧化性，LiCoO2浸出Co2＋的总反应的离子方程式是4LiCoO2＋12H＋eq\o(=,\s\up7(细菌))4Co2＋＋O2↑＋4Li＋＋6H2O；②Ⅰ.由图乙可以看出加入银离子明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴离子的浸出速率；Ⅱ.Ag＋是反应3的催化剂，催化过程中反应4：Ag＋＋LiCoO2=AgCoO2＋Li＋，可以知道反应5是产生银离子的反应：AgCoO2＋3Fe3＋=Ag＋＋Co2＋＋3Fe2＋＋O2↑；Ⅲ.加入Ag＋后，Ag＋是反应3的催化剂，使得LiCoO2浸出的总反应的反应速率加快，相同时间内消耗氢离子增多，所以加入Ag＋后的pH均比未加时大。答案：（1）2Fe3＋＋ZnS=2Fe2＋＋S＋Zn2＋②温度较高或酸性过强时，会导致细菌的活性降低或者失去活性，金属离子的浸出率均偏低（2）①4LiCoO2＋12H＋eq\o(=,\s\up7(细菌))4Co2＋＋O2↑＋4Li＋＋6H2O②Ⅰ.加入银离子明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴离子的浸出速率Ⅱ.AgCoO2＋3Fe3＋=Ag＋＋Co2＋＋3Fe2＋＋O2↑Ⅲ.加入银离子催化了反应3，使得LiCoO2浸出的总反应的反应速率加快，相同时间内消耗氢离子增多，所以加入Ag＋后的pH均比未加时大35．解析：（1）B位于周期表中第二周期第ⅢA族，基态B原子的核外电子排布为1s22s22p1，有5个不同运动状态的电子；电子云轮廓图为哑铃形的为p轨道，电子有1个；基态硼原子最高能级的电子排布式为2p1。（2）①对于BF3，根据VSEPR理论，价层电子对数，＝3＋eq\f(3－1×3,2)＝3，所以其空间构型为平面三角形，分子中正负电荷中心重合，可判断分子为非极性分子。②根据分子结构，B已经达到8电子结构，则其价电子对数为4，所以该产物中硼原子的杂化类型为sp3杂化；根据产物的熔沸点较低，且分子中只有非金属元素，可以判断该产物属于分子晶体。③BF3与NH3可形成“H3N—BF3”分子，是由于B存在空轨道，N存在孤电子对，二者形成配位键。（3）①晶胞中，顶点粒子占eq\f(1,8)，面心粒子占eq\f(1,2)，内部粒子为整个晶胞所有，所以一个晶胞中，含有B的数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，含有P的数目为4，所以化学式为BP。②P和B原子个数之比为1∶1，B周围等距且最近的P原子数为4，所以B的配位数为4。③取1mol晶胞，则有NA个晶胞，质量为m＝（4×41.8）g，设晶胞边长为a，则密度为ρg·cm－3＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×41.8g,NAmol－1×a3)，所以a＝eq\r(3,\f(4×41.8,ρNA))cm＝eq\r(3,\f(4×41.8,ρNA))×1010pm。答案：（1）512p1（2）①平面三角形非极性分子②sp3分子晶体③硼原子有空的原子轨道，NH3分子氮原子上有孤电子对，二者可以以配位键相结合