預測卷08-沖刺2023年高考化學大題突破限時集訓（新高考專用）

預測卷08（滿分：58分建議用時：40分鐘）8．（湖北省部分地市州2022－2023學年高三上學期元月期末聯(lián)考）工業(yè)上以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰的部分工業(yè)流程如圖所示：已知：（1）鋰輝石的主要成分為Al2O3·4SiO2·H2O。其中含少量Ca、Mg元素。（2）Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4（濃）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O（3）某些物質的溶解度（S）如下表所示：T/℃20406080S（Li2CO3）/g1.331.171.010.85S（Li2SO4）/g34.232.831.930.7回答下列問題：（1）從濾流1中分離出Al2O3的流程如圖所示：寫出生成沉淀的離子方程式：__________________________________________。（2）已知濾渣2的主要成分有______________________。（3）最后一個步驟中，用“熱水洗滌”的目的是_________________。（4）工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下：a．將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液，LiOH溶液作陰極液，兩者用離子選擇性透過膜隔開，用惰性電極電解。b．電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱，過濾、烘干得高純Li2CO3。①a中電解時所用的是____________（填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”）。②電解后，LiOH溶液濃度增大的原因是___________________________________________。③b中生成Li2CO3反應的化學方程式是________________________________。（5）磷酸亞鐵鋰電池總反應為FePO4+LiLiFePO4，電池中的固體電解質可傳導Li+，寫出該電池放電時的正極反應：__________________________________________?！窘馕觥夸囕x石（Li2O·Al2O3·4SiO2，含少量Ca、Mg元素）經(jīng)過研磨、在加熱下用濃硫酸“浸出”、由信息（1）可知酸化得到可溶性的硫酸鋰、不溶的Al2O3·4SiO2·H2O，經(jīng)過過濾，得到濾渣1為Al2O3·SiO2·4H2O，濾液經(jīng)過調節(jié)pH，向濾液1中加入石灰乳以增加Ca2+、OH－的濃度，使Mg（OH）2、CaCO3更利于析出，以便形成濾渣2，Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，熱水洗滌可減少Li2CO3的損失，得到最終產(chǎn)物碳酸鋰。（1）根據(jù)流程，生成沉淀，需要加入過量試劑a，因為Al（OH）3溶于強堿，不溶于弱堿，因此試劑a為NH3·H2O，發(fā)生的離子反應方程式為Al3++3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4+。（2）據(jù)分析，濾渣2的主要成分有Mg（OH）2、CaCO3。（3）由題中表格可知Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，熱水洗滌能夠降低Li2CO3的溶解，同時能夠洗去Li2CO3表面附著的Na2CO3雜質，選洗去表面吸附的雜質離子，減少Li2CO3的溶解損失。（4）①Li2CO3溶于鹽酸生成LiCl，電解LiCl溶液，溶液中Cl－失去電子在陽極生成Cl2，陰極反應式為2H2O+2e－H2↑+2OH－，電解過程中Li+從陽極通過陽離子交換膜進入陰極溶液，因此LiOH濃度增大，則a中電解時所用的是陽離子交換膜。②由①電解后，陰極反應式為2H2O+2e－H2↑+2OH－，電解過程中Li+從陽極通過陽離子交換膜進入陰極溶液，因此LiOH濃度增大，b中NH4HCO3與LiOH在加熱條件下反應生成Li2CO3、H2O、NH3，反應方程式為2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑。（5）根據(jù)原電池的工作原理，正極上發(fā)生還原反應，得到電子，因此FePO4在正極上發(fā)生反應，即正極反應式為FePO4+Li++e－LiFePO4?！敬鸢浮浚?）Al3++3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4+（2）Mg（OH）2、CaCO3（3）洗去表面吸附的雜質離子，減少Li2CO3的溶解損失（4）①陽離子交換膜②陰極反應式為2H2O+2e－H2↑+2OH－，電解過程中Li+從陽極通過陽離子交換膜進入陰極溶液，因此LiOH濃度增大③2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+2H2O+NH3↑（5）FePO4+Li++e－LiFePO49．（湖南省衡陽市2022~2023學年高三3月模擬）為探究乙酸乙酯的實驗室制備方法，某實驗小組設計主要步驟如下：①在大試管A中配制反應混合液；②按圖甲所示連接裝置（裝置氣密性良好），用小火均勻加熱大試管A5～10min；③待試管B（內裝滴有酚酞的飽和碳酸鈉溶液）收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤去導管并用力振蕩，然后靜置待分層；④分離出乙酸乙酯層，洗滌、干燥。乙醇可與氯化鈣反應，生成微溶于水的CaCl2?6C2H5OH。有關試劑部分數(shù)據(jù)如表：物質熔點/℃沸點/℃密度/（g?cm－3）乙醇－117.378.50.789乙酸16.6117.91.05乙酸乙酯－83.677.50.90濃硫酸（98%）－338.01.84（1）配制反應混合液的主要操作步驟為____________________________________（不必指出液體體積）；寫出制取乙酸乙酯的化學方程式__________________________________________。（2）步驟②必須小火均勻加熱，一個主要原因是溫度過高會發(fā)生副反應，另一個原因是_________。（3）寫出步驟③中觀察到的實驗現(xiàn)象______________________________。（4）分離出乙酸乙酯層后，一般用飽和CaCl2溶液洗滌.通過洗滌可除去的雜質是______（填名稱）；干燥乙酸乙酯最適宜的干燥劑為______（填字母）。a．P2O5b．無水硫酸鈉c．堿石灰d．NaOH固體（5）某化學課外小組設計了圖乙所示的裝置（圖中鐵架臺，鐵夾，加熱裝置均已略去）制取乙酸乙酯，與圖甲裝置相比，圖乙裝置的主要優(yōu)點有________________________。a．增加了溫度計，有利于控制反應溫度b．增加了分液漏斗，能隨時補充反應混合液c．增加了冷凝裝置，有利于收集產(chǎn)物d．反應容器容積大，容納反應物的量多，反應速率加快【解析】（1）為防止?jié)饬蛩崛芙夥艧幔斐梢后w迸濺，在大試管A中先加入乙醇，再分別慢慢加入濃硫酸和乙酸，邊加邊振蕩試管使之混合均勻。乙醇、乙酸在濃硫酸作用下加熱生成乙酸乙酯和水，反應方程式為CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；（2）反應物中乙醇、乙酸的沸點較低，若用大火加熱，大量反應物會隨產(chǎn)物蒸發(fā)而損失，所以步驟②必須小火均勻加熱。（3）乙酸乙酯難溶與飽和碳酸鈉，乙酸和碳酸鈉反應生成乙酸鈉、二氧化碳、水。收集到一定量產(chǎn)物后停止加熱，撤去導管并用力振蕩，然后靜置，試管B中的液體分為上下兩層，上層為無色油狀液體，可聞到水果香味，下層為紅色液體，振蕩后顏色變淺，有氣泡產(chǎn)生。（4）乙醇可與氯化鈣反應，生成微溶于水的CaCl2?6C2H5OH，所以用飽和CaCl2溶液洗滌可除去的雜質是乙醇；乙酸乙酯在堿性、酸性條件下能水解，可以用中性干燥劑干燥乙酸乙酯，所以最適宜的干燥劑為無水硫酸鈉，選b。（5）從該裝置與傳統(tǒng)制備裝置的使用的儀器的不同進行分析，增加了溫度計，有利于控制發(fā)生裝置中反應液的溫度，a正確；增加了分液漏斗，能隨時補充反應混合液，故b正確；增加了冷凝裝置，有利于收集乙酸乙酯，c正確；反應容器容積大，容納反應物的量多，但物質的濃度不變，所以化學反應速率不變，d錯誤?！敬鸢浮浚?）在大試管A中加入乙醇，再分別慢慢加入濃硫酸和乙酸，邊加邊振蕩試管使之混合均勻；CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O（2）反應物中乙醇、乙酸的沸點較低，若用大火加熱，大量反應物會隨產(chǎn)物蒸發(fā)而損失（3）試管B中的液體分為上下兩層，上層為無色油狀液體，可聞到水果香味，下層為紅色液體，振蕩后顏色變淺，有氣泡產(chǎn)生（4）乙醇；b（5）abc10．（湖南省衡陽市2022~2023學年高三3月模擬）合成氨反應N2（g）+3H2（g）2NH3（g）是目前最有效的工業(yè)固氮方法，解決數(shù)億人口生存問題。（1）反應歷程中各步勢能變化如圖所示，其中吸附在催化劑表面的物種用“ad”表示。該歷程中反應速率最慢步驟的化學方程式為_____________________________________。（2）在t℃、壓強為0.9MPa條件下，向一恒壓密閉容器中通入氫氮比為3的混合氣體，體系中氣體的含量與時間變化關系如圖所示：①反應20min達到平衡，試求0~20min內氨氣的平均反應速率v（NH3）＝_______MPa·min－1，該反應的Kp＝___________MPa－2（保留小數(shù)點后兩位）。（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù)）②以下敘述能說明該條件下反應達到平衡狀態(tài)的是_______。a．氨氣的體積分數(shù)保持不變b．容器中氫氮比保持不變c．氣體平均相對分子質量保持不變d．氣體密度保持不變③若起始條件相同，在恒容容器中發(fā)生反應，則達到平衡時H2的含量符合圖中_______點（填“d”、“e”、“f”或“g”）。（3）利用催化劑通過電化學反應在室溫下合成氨的原理如下圖所示，該裝置中陰極的電極反應式為_____________________________________。（4）25℃時用氨水吸收甲酸可得到HCOONH4溶液。已知25℃時酸的電離常數(shù)Ka＝1.75×10－5，NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝2×10－5。計算反應NH3·H2O+HCOOHHCOO－+NH4++H2O的平衡常數(shù)K＝_______?！窘馕觥浚?）從圖中可以看出，活化能最大的一步反應是Nad+3HadNHad+2Had；（2）①v（NH3）＝＝＝0.005MPa·min－1，根據(jù)題中圖象數(shù)據(jù)得出該反應的Kp＝＝＝0.23MPa－2；②氨氣的體積分數(shù)保持不變，則各反應物的濃度保持不變，反應達平衡狀態(tài)，選項a正確；容器中氫氮比始終保持不變，無法說明反應達平衡狀態(tài)，選項b錯誤；氣體總質量保持不變，氣體的物質的量為變量，若氣體平均相對分子質量保持不變，則氣體總物質的量不變，反應達平衡狀態(tài)，選項c正確；反應在恒壓容器中進行，氣體總質量為變，但體積可變，當體積不變時說明反應達平衡狀態(tài)，選項d正確；③起始條件一樣，在恒容容器中發(fā)生反應，相對于恒壓狀態(tài)，物質濃度減小，反應速率減慢，H2的百分含量增大，所以g點符合要求；（3）根據(jù)圖中信息可知，陰極上氮氣得電子產(chǎn)生氨氣，電極反應式為N2+6e－+6H+2NH3；（4）反應NH3·H2O+HCOOHHCOO－+NH4++H2O的平衡常數(shù)K＝＝＝＝＝3.5104?！敬鸢浮浚?）Nad+3HadNHad+2Had（2）①0.005；0.23②acd③g（3）N2+6e－+6H+2NH3（4）3.5×104【化學－選修3：物質結構與性質】11．（河南省三門峽2023屆高三2月聯(lián)考）鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）、鈦（Ti）及其化合物在生產(chǎn)生活中應用廣泛。（1）基態(tài)Ni原子的外圍電子排布式為___________。（2）鐵系元素能與CO形成Fe（CO）5、Ni（CO）4等金屬羰基化合物。已知室溫時Fe（CO）5為淺黃色液體，沸點103℃，則Fe（CO）5中含有的化學鍵類型包括_______（填字母）。A．極性共價鍵B．離子鍵C．配位鍵D．金屬鍵（3）以甲醇為溶劑，Co2+可與色胺酮分子配位結合形成對DNA具有切割作用的色胺酮鈷配合物（合成過程如圖所示）。色胺酮分子中所含部分元素（C、N、O）第一電離能由大到小的順序為___________________，色氨酮分子中所有N原子的雜化類型有___________，色胺酮鈷配合物中鈷的配位數(shù)為___________，X射線衍射分析顯示色胺酮鈷配合物晶胞中還含有一個CH3OH分子，CH3OH是通過___________作用與色胺酮鈷配合物相結合。（4）已知：r（Fe2+）為61pm、r（Co2+）為65pm。在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，實驗測得FeCO3的分解溫度低于CoCO3，原因是_________________。（5）已知TiN晶體的晶胞結構如圖所示，若該晶胞的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則晶胞中Ti原子與N原子的最近距離為___________pm。（用含ρ、NA的代數(shù)式表示）【解析】（1）鎳為28號元素，原子核外有28個電子，其核外電子排布為［Ar］3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2，外圍電子排布式為3d84s2。（2）Fe（CO）5沸點較低，為分子晶體，不存在離子鍵、金屬鍵，F(xiàn)e原子與CO分子之間為配位鍵，CO分子內含有極性共價鍵。（3）同一周期主族元素自左至右第一電離能呈增大趨勢，但N原子2p能級軌道半滿，更穩(wěn)定，第一電離能高于O，所以三種元素第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C；根據(jù)色胺酮中N原子的成鍵方式可知，成雙鍵的N原子為sp2雜化，成單鍵的為sp3雜化；根據(jù)色胺酮鈷配合物的結構簡式可知，Co與2個O原子、2個N原子配位，配位數(shù)為4；分析甲醇性質可知，甲醇通過氫鍵與色胺酮鈷配合物相結合。（4）由題意可知，F(xiàn)e2+的半徑小于Co2+，F(xiàn)eO晶格能大于CoO，F(xiàn)e2+更容易結合氧離子，F(xiàn)eCO3受熱分解需要外界能量更少，F(xiàn)eCO3比CoCO3易分解，則FeCO3分解溫度低于CoCO3。（5）據(jù)圖可知晶胞中Ti原子與N原子的最近距離為棱長的一半，根據(jù)均攤法，晶胞中白球個數(shù)為8×+6×＝4，黑球個數(shù)為12×+1＝4，則晶胞質量為m＝g＝g，晶胞體積V＝a3＝＝＝cm3，晶胞棱長為a＝cm＝×1010pm，則晶胞中Ti原子與N原子的最近距離為×1010pm＝×1010pm。【答案】（1）3d84s2（2）AC（3）N＞O＞C；sp2、sp3；4；氫鍵（4）Fe2+更容易結合碳酸根離子中的氧離子或Fe2+的半徑小于Co2+，F(xiàn)eO晶格能大于CoO，則FeCO3分解溫度低于CoCO3（5）×1010【化學－選修5：有機化學基礎】12．（黑龍江省齊齊哈爾市2022~2023學年高三2月聯(lián)考）褪黑素，又名腦白金（Melatonin，MT），可以起到調節(jié)睡眠質量的作用。下圖是褪黑素的一種工業(yè)化合成路線：已知：NO2NH2，Me代表甲基，Et代表乙基。（1）H的分子式為__________。（2）B中官能團名稱為__________，反應④的反應類型是_______。（3）反應⑦的化學方程式為_________________________。（4）A水解產(chǎn)物的名稱為__________，芳香化合物M的相對分子質量比A的水解產(chǎn)物多14，且M與A的水解產(chǎn)物互為同系物，則M的同分異構體有_______種。其中滿足核磁共振氫譜峰面積之比為2∶2∶2∶1∶1的結構簡式為___________