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大题预测02（A 组+B 组+C 组）
【A 组】
（建议用时：30 分钟 满分：55 分）
1．（14 分）利用水钴矿(主要成分为
，含少量
等)可以制取
多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程：
已知：①浸出液中含有的阳离子主要有
；
②沉淀I 中只含有两种沉淀；
③氧化性：
；
④流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
如表所示：
沉淀物
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
回答下列问题：
(1)浸出过程中加入
与
发生反应的离子方程式为 。
(2)
的主要作用是 。
(3)加入
调
至5.2，目的是 ；萃取剂层只含锰元素，则加入
溶液所得沉淀Ⅱ的主
要成分为 (填化学式)。
1
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(4)操作I 包括：向水层中加入 调整
至2~3，蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、减压烘
干等过程。
(5)根据表格中的数据计算
(假设离子浓度小于等于
视为完全沉淀)。
(6)将草酸钴晶体(
)置于空气中加热，受热过程中在290~320℃温度范围(290℃前恰好完全失
去结晶水)得到剩余的固体物质化学式为
，同时产生
，写出该过程的化学方程式： 。
2．（14 分）某学习小组为了探究
的热稳定性和氧化性，设计如下实验。回答下列问题：
实验I：热稳定性
利用如图所示装置进行实验，加热A 中
固体，A 和B 中都有红棕色气体产生，A 中试管生成了红
色粉末。
(1)要检验A 中红色固体是否为
，应该选用的试剂是 。
(2)加热A 中试管一段时间后，C 中导管口有气泡产生，而集气瓶中无气泡产生的原因是 。
实验Ⅱ：氧化性
和
的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点。该小组设计如下实验：
实验编号
实验操作
实验现象
①
向
溶液中滴加
溶液，振荡；再滴加酸性高锰酸钾溶液
无气泡；紫红色
溶液不褪色
②
向
的
酸性溶液中插入一根洁净
的银丝，并滴加氯化钠溶液
无气泡；无沉淀
生成
2
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③
向
的
溶液中插入一根洁净
的银丝，并滴加氯化钠溶液
无气泡：但产生
了白色沉淀
(3)实验①涉及反应的离子方程式为 ，结论是 。
(4)实验③涉及反应的离子方程式为 ，结论是 。
(5)对比实验②和③，说明设计②的目的是 。
(6)最终得出的结论是：
、
氧化性的相对强弱与离子的 有关。
3．（14 分）二氧化碳催化加氢制甲醇，能助力“碳达峰”，涉及反应有：
反应①
反应②
反应③
(1)反应②自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)，反应③
。
(2)反应③在热力学上趋势大于反应①，其原因是 。
(3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种，TS
为过渡态)，催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低 eV(eV 为能量单位)。
(4)在5MPa 下，
和
按物质的量之比为
进行投料，只发生反应①和反应③，平衡时CO 和
3
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在含碳产物中的物质的量分数及
转化率随温度的变化如图所示。
①图中a 代表的物质是 。
③q 曲线在
之后随温度升高而增大的原因是 。
③
时，反应①的平衡常数
(
为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
(5)向一定浓度的
溶液通入
至饱和，在电极上反应生成
，电解原理如图所示(阴、阳极
区溶液均为
溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应式为 。
4．（13 分）氯雷他定在治疗过敏性疾病方面具有优异的临床表现，其中间产物I 的合成路线如图：
4
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已知：
(1)试剂B 的系统命名为 。
(2)流程中反应①③的目的是 。
(3)试剂D 的结构简式为 。
(4)化合物E 中含有的官能团为 。(已知：
中没有官能团)
(5)由G→H 的反应方程式为 。
(6)已知：
具有类似苯的芳香性。A 的具有芳香性和氰基(-CN)的同分异构体中，在核磁共振氢谱上有
三组峰且峰的面积比为
的可能结构简式有 。
【B 组】
（建议用时：30 分钟 满分：55 分）
1．（14 分）工业常以黄铁矿(主要成分为
)和软锰矿(主要成分为
，杂质为
、
、
、
等
元素的氧化物)为原料制备
，其工艺流程如图所示。
5
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已知：常温下，
。相关金属离子
形成氢氧化物沉淀的
范
围如下表所示：
金属离子
开始沉淀的
8.1
6.3
1.5
8.9
3.4
完全沉淀的
10.1
8.3
2.8
10.9
4.7
(1)“酸浸”时，滤渣1 的成分为
和 (填化学式)。
(2)“氧化”涉及主要反应的化学方程式为 。
(3)“调
”的目的是除铁和铝，则调节
的合理范围为 。当铁恰好沉淀完全时，溶液中
= 。
(4)“除镁”时，若溶液
太小会导致除镁不完全，试分析原因： 。
(5)“沉锰”时，涉及主要反应的离子方程式为 。
(6)一定温度下，向
溶液中加入氨水，同时通入空气，可制得某种锰的氧化物，其立方晶胞结构及
小立方体A、B 的结构如下图所示，则该氧化物的化学式为 。若晶胞密度为
，
为
阿伏加德罗常数的值，则晶胞边长为 nm(列出计算式即可)。
6
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2．（13 分）铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下：
【氯化铁】熔点为306 ℃，沸点为315 ℃；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500~600 ℃的铁粉
中通入氯气来生产无水氯化铁。
【氯化亚铁】熔点为670 ℃，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
某化学活动小组用下图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题：
(1)在装置A 中，用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，反应的离子方程式为 。
(2)D 中装的药品是碱石灰，其作用是 。
(3)a 管所起的作用是 。
(4)取装置C 中的产物，按以下步骤进行测定：①称取5.80 g 产物溶于过量的稀盐酸中；②加入足量H2O2溶
液；③再加入足量NaOH 溶液；④过滤、洗涤后灼烧沉淀；⑤称量所得红棕色固体为1.60 g。
则该产物中铁元素的质量分数为 %(结果精确到小数点后两位)。
(5)由(4)分析数据得出结论，并提出改进措施。
①用题目所给的装置制得的产物中，铁元素含量 (填“偏高”或“偏低”)，说明含有FeCl2杂质。
②若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的装置改进措施是 。
3．（14 分）工业上以煤炭、二氧化碳等为原料，经过系列反应可以得到不同需求的原料气。回答下列问
题：
I．在C 和
的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3：
(1)
。
7
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(2)①设
，反应1、2 和3 的y 随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3 的线条是
(填字母)。
②已知y<0 更有利于反应发生，根据①中的图判断一定压强下随着温度的升高，气体中
与
的物质
的量之比 (填字母)。
A．不变 B．增大 C．减小
Ⅱ．二氧化碳加氢制乙烯
反应i(主反应)：
；
反应ⅱ(副反应)：
向密闭容器中通入
和
发生反应，在不同压强下，
的平衡转化率随温度的变化如图所
示。
(3)
由小到大的顺序为 。
(4)
压强下，650℃后
的平衡转化率随温度升高而增大的原因是 。
8
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(5)A 点，乙烯的选择性
，则
的转化率为 (保留两位有效数字，下
同)。该温度下，反应ⅱ的平衡常数
(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分
数)。
4．（14 分）天然有机物P 是具有除草活性的植物化感物质，其合成路线如下：
(1)A 的名称为 。
(2)C 的含氧官能团名称为羟基、 、 。
(3)写出
的化学方程式 。
(4)吡啶(
)和吡咯(
)分子中均存在6 个电子参与形成的大π 键，请从结构的角度解释吡
啶碱性比吡咯强的原因 。
(5)根据G 与H 的分子结构，下列方法可用来鉴别G 与H 的是 (填序号)。
a．红外光谱 b．与酸性高锰酸钾溶液反应 c．比较水溶性
(6)满足下列条件的B 的同分异构体有 种(考虑顺反异构)。
①可以发生银镜反应 ②能与
溶液反应 ③分子中有两个
写出核磁共振氢谱有三组峰的同分异构体的结构简式 。
(7)已知氯代烃(
)与醇(
)在碱的作用下生成醚(
)。以甲苯和化合物C 为原料，参照题
9
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干路线合成化合物
(无机试剂任选) 。
【C 组】
（建议用时：30 分钟 满分：55 分）
1．（14 分）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有
、
、
、MgO、CaO 以及少量的
，为
节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全(
)的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，
、
几乎不发生反应，
、MgO、CaO、
转化为相应的硫酸盐，写出
转化为
的化学方程式 。
(2)“水浸”后“滤液”的pH 约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH 至11.6，依次析出的金属离子
是 。用氨水比用NaOH 的优点是 。(任写出一点即可)
(3)“母液①”中
浓度为 mol/L。
10
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(4)“水浸渣”在160
“
℃酸溶”最适合的酸是 ；“酸溶渣”的主要成分是 、
。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，
水解析出
沉淀，该反应的离子方程式是
。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得 ，循环利用。
2．（13 分）为测定
溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：
Ⅰ．甲方案
实验原理：
实验步骤：足量
溶液
已知：
的摩尔质量为
。
(1)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 。
(2)步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为 。
(3)固体质量为
，则
。
(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得
（填“偏高”、“偏低”或“无影
响”）。
Ⅱ．乙方案
实验原理：
实验步骤：
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①按如图安装装置（夹持仪器略去）
②…
③在仪器A、B、C、D、E 中加入图示的试剂
④调整D、E 中两液面相平，使D 中液面保持在0 记录
⑤将
溶液滴入A 中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温，移动E 管，保持D、E 中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
(5)步骤②为 。
(6)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是 。
a.反应热受温度影响 b.气体密度受温度影响 c.反应速率受温度影响
(7)
粉质量为
，若测得
体积为
，已知实验条件下
，则
（列出计算表达式）。
(8)若步骤⑥E 管液面高于D 管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4) （填“偏高”、“偏低”或“无影
响”）。
(9)是否能用同样的装置和方法测定
溶液的浓度： （填“是”或“否”）。
3．（14 分）二甲醚(
)在未来可能作为洁净液体燃料、燃料电池等使用，工业上以CO 和
为原
料生产
。工业制备二甲醚在催化反应室中进行下列反应：
I．
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Ⅱ．
Ⅲ．
(1)若催化反应室中的总反应
则
。
(2)向体积为10L 的恒容密闭容器中充入
和
，仅发生反应I，初始压强为akp，测得
CO(g)的平衡转化率与温度的关系如图所示：
①温度300℃条件下，5min 达到平衡，则开始到平衡
的平均反应速率为
。
②已知分压=总压×气体物质的量分数，用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数
。则A 点
对应温度下的
(用a 表示)
(3)在恒容密闭容器中通入0.2mol 的
和0.2mol 的CO 气体仅发生反应Ⅱ，测得
的转化率随温度
变化如图所示。
①恒温恒容下，不能说明上述反应Ⅱ达到平衡状态的是 。
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A．
与
的物质的量之比保持不变
B．
的体积分数保持不变
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变
D．
②温度为
时，该反应中
的反应速率：
(填“>”，“=”或“<”)。
③温度为
时，上述反应已达到平衡，若保持容器体积不变，再通入
和0.10molCO 的混合气体，
再次达到平衡，CO 的转化率 80%(填“>”，“=”或“<”)。
(4)在催化剂的作用下同时进行上述I、Ⅱ、Ⅲ三个反应，发现随着起始投料比
的改变，二甲醚和甲
醇的产率(产物中的碳原子占起始CO 中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。解释投料比大于1.0 之后二
甲醚产率和甲醇产率变化的原因： 。
(5)二甲醚(
)燃料电池具有启动快、效率高等优点，以该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质
Ni 的原理如图所示(反应中Ⅱ室NaCl 溶液浓度变大)。
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a 电极反应式为 ，装置中的m 膜为 交换膜(填“阴离子”或“阳离子”)。
4．（14 分）以肉桂醛为原料制备某药物中间体的一种路线如下：
已知：Et 代表乙基。
回答下列问题：
(1)A 中官能团有 (填名称)，B 的结构简式为 。
(2)C 分子含 个手性碳原子；C→D 中参与反应的碳原子杂化类型变化情况为 。
(3)如果E→F 转化分两步进行，第一步是加成反应，则第二步反应类型是 。
(4)G→H 的化学方程式为 。
(5)在G 的芳香族同分异构体中，同时具备下列条件的结构有 种(不考虑立体异构体)。
①苯环上只有2 个取代基；
②有机物含3 种官能团；
③能发生银镜反应，在稀硫酸中水解产物之一与FeCl3溶液发生显色反应。
其中，苯环上一氯代物只有2 种且核磁共振氢谱峰面积之比为1：1：1：1：2：2 的结构间式为
。
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