2026版《决胜蓝图》特色专项训练 非选择题专练4 -试卷（含答案）化学高考大二轮专题复习

非选择题专练4
1．磷锂铝石[LiAl(PO4)(OH，F)]是一种含锂、铝的氟磷酸盐，常含Na、K、Fe、Si、Ca等元素，是含锂较高的工业矿物之一。以磷锂铝石为原料制备锂离子动力电池正极材料LiFePO4的工艺流程如下图所示：
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回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为SiO2和____________(填化学式)。
(2)“氧化”的目的是________________________，滤渣2的成分为___________________________________________________________。
(3)Li2CO3的溶解度曲线如下图所示，图中a、b对应温度下Li2CO3的溶度积之比Ksp(a)∶Ksp(b)＝____________，“沉锂”时，控制温度为90 ℃，饱和Na2CO3溶液的浓度约为2.5 mol·L－1，Li＋__________(填“可能”或“不可能”)沉淀完全。[Li2CO3饱和溶液的密度近似为1 g·cm－3，c(Li＋)≤5.0×10－5 mol·L－1认为沉淀完全]
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(4)“沉锂”时反应1 h，测得Li＋沉淀率随温度升高而增加，原因是________________________________________________________________________
__________________________________________________________(任写一条即可)。
(5)“沉锂”后分离得到Li2CO3的操作是蒸发结晶、____________、洗涤、干燥。
(6)“合成”在高温下进行，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________
__________________________________________________________(葡萄糖→CO)。
2．某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。
实验Ⅰ：向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉)，一段时间(t秒)后，溶液突然变蓝。
资料：IO在酸性溶液中氧化I－，反应为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。
(1)针对t秒前溶液未变蓝，小组做出如下假设：
i．t秒前未生成I2，是由于反应的活化能________(填“大”或“小”)，反应速率小导致的。
ii.t秒前生成了I2，但由于存在Na2SO3，____________________________________(用离子方程式表示)，I2被消耗。
(2)下述实验证实了假设i合理。
实验Ⅱ：向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入__________，蓝色迅速消失，后再次变蓝。
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(3)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程，装置如右图所示。
实验Ⅲ：K闭合后，电流表的指针偏转情况记录见下表：
表盘 INCLUDEPICTURE "25YXB127.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB127.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB127.TIF" \* MERGEFORMAT
时间 0～t1 t2～t3 t4
偏转位置 右偏至Y 指针回到0处，又返至X处；如此周期性往复多次…… 指针归零
①K闭合后，判断b极区发生氧化反应的实验方案为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②0～t1时，取a极区溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝；直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。由此判断IO在a极放电的电极反应式是________________________________________________________________________。
③结合化学方程式解释t2～t3时指针回到0处的原因：________________________________________________________________________。
(4)综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法正确的是____________(填字母)。
A．对比实验Ⅰ、Ⅱ，t秒后溶液变蓝，Ⅰ中SO被完全氧化
B．对比实验Ⅰ、Ⅲ，t秒前IO未发生反应
C．实验Ⅲ中指针返回X处的原因可能是I2氧化SO
3．降压药厄贝沙坦的关键中间体K的合成路线如下：
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(1)A的水溶液能使石蕊溶液变红，A分子含有的官能团的名称是________。
(2)C的结构简式为____________。
(3)D→E中，—NH2发生取代反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)反应①②将—NH2转换为—≡ (异氰基)有如下两个作用。
Ⅰ.保护—NH2。D直接与Br(CH2)4Br反应将得到含有一个五元环且与H互为同分异构体的副产物M。下列关于M的说法正确的是______(填字母)。
a．M分子间存在氢键
b．M的核磁共振氢谱有5组吸收峰
c．若D或F与1 mol Br(CH2)4Br充分反应得到1 mol M或G，则均生成2 mol HBr
Ⅱ.将—NH2转化为—NC可以提高α H的活性，从微粒间相互作用的角度解释原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)H与NaOH反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)J转化为K的过程中，依次经历了取代反应、加成反应、消去反应三步反应。中间产物L1、L2的结构简式分别为____________、____________。
―→―→
4．甲硫醇(CH3SH)是重要的有机化工中间体，可用于合成维生素。通过CH3OH和H2S合成CH3SH的主要反应如下：
Ⅰ.CH3OH(g)＋H2S(g) CH3SH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋a kJ·mol－1
Ⅱ.2CH3OH(g)＋H2S(g) CH3SCH3(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝＋b kJ·mol－1
回答下列问题：
(1)反应2CH3SH(g) CH3SCH3(g)＋H2S(g)的ΔH＝____________kJ·mol－1。
(2)T1 ℃时，向恒容密闭容器中充入一定量CH3OH(g)和H2S(g)发生反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A．容器内气体密度不再发生变化
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C．H2S(g)的体积分数不再发生变化
D．CH3SCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化
(3)T2 ℃时，向压强为p0的恒压密闭容器中按物质的量之比为1∶2充入CH3OH(g)和H2S(g)发生反应，达到平衡时，CH3OH(g)的转化率为80%，CH3SCH3(g)的体积分数为5%。
①计算CH3SH(g)的选择性为________(CH3SH的选择性＝×100%)。
②反应Ⅰ的平衡常数Kp＝____________(Kp是用分压表示的平衡常数，结果保留两位小数)。
(4)在＝1∶2、反应压强为0.7 MPa条件下，气体按90 mL·min－1的速率通过催化剂表面发生反应，每分钟反应体系中CH3OH(g)转化率、CH3SH(g)选择性随温度的变化如图甲所示，催化机理如图乙所示。
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①370 ℃时，用CH3SH(g)分压表示的反应速率为________MPa·min－1(结果保留两位有效数字)。
②当温度高于370 ℃时，CH3OH(g)转化率随温度升高而降低的原因可能为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③从电负性的角度描述iii→i中脱水的过程：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案与解析
非选择题专练4
1．解析：磷锂铝石[LiAl(PO4)(OH，F)]是一种含锂、铝的氟磷酸盐，常含Na、K、Fe、Si、Ca等元素，加浓硫酸酸化焙烧，得到HF和硫酸盐，SiO2不和硫酸反应，水浸过滤，滤渣1的主要成分为SiO2和CaSO4(微溶)，所得滤液中加过氧化氢，将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加氨水调节pH，沉淀除铁、铝，二次净化进一步除去磷、钙，所得滤液加Na2CO3溶液沉锂得到碳酸锂沉淀，所得滤液主要溶质为硫酸钠，碳酸锂在高温下与葡萄糖、FePO4反应制得LiFePO4。
(1)由分析可知，滤渣1的主要成分为SiO2和CaSO4。
(2)“氧化”的目的是将Fe2＋转化为Fe3＋，便于后续调节pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3除去。
(3)a点Li2CO3的溶解度为1.48 g，物质的量为0.02 mol ，溶液总质量为101.48 g，Li2CO3饱和溶液的密度近似为1 g·cm－3，故溶液体积约为0.1 L，c(Li2CO3)≈0.2 mol·L－1，Ksp(a)＝(0.2×2)2×0.2＝0.032；b点Li2CO3的溶解度为0.74 g，物质的量为0.01 mol ，溶液总质量为100.74 g，溶液体积约为0.1 L，c(Li2CO3)≈0.1 mol·L－1，Ksp(b)＝(0.1×2)2×0.1＝0.004，Ksp(a)∶Ksp(b)＝8∶1。当“沉锂”时，溶液中CO的浓度最大为2.5 mol·L－1时，c(Li＋)＝ mol·L－1＝0.04 mol·L－1，大于5.0×10－5 mol·L－1，故Li＋不可能沉淀完全。
(4)随温度升高，“沉锂”反应速率增大，相同时间内Li2CO3沉淀量增大或随温度升高，Li2CO3溶解度减小，Li2CO3沉淀量增大。
(5)Li2CO3溶解度随温度的升高而减小，为了减小Li2CO3的损失，“沉锂”后分离得到Li2CO3的操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。
(6)碳酸锂在高温下与葡萄糖、FePO4反应制得LiFePO4，化学方程式为12FePO4＋6Li2CO3＋C6H12O612LiFePO4＋6CO2↑＋6CO↑＋6H2O↑。
答案：(1)CaSO4
(2)将Fe2＋转化为Fe3＋　Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)8∶1　不可能
(4)随温度升高，“沉锂”反应速率增大，相同时间内Li2CO3沉淀量增大(或随温度升高，Li2CO3溶解度减小，Li2CO3沉淀量增大)
(5)趁热过滤
(6)12FePO4＋6Li2CO3＋C6H12O612LiFePO4＋6CO2↑＋6CO↑＋6H2O↑
2．解析：(1)i.t秒前未生成I2，是由于反应的活化能大，反应速率小导致的；ii.t秒前生成了I2，但由于存在具有还原性的Na2SO3，发生反应I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，I2被消耗，故溶液未变蓝。
(2)Na2SO3具有还原性，I2具有氧化性，向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入少量Na2SO3，I2被还原为I－，蓝色迅速消失，但溶液中存在IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，蓝色迅速消失后再次变蓝。
(3)①若b极发生氧化反应，亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，证明存在硫酸根离子的方法是取少量b极区溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸酸化，再滴加几滴BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明b极区发生了氧化反应。②0～t1时，取a极区溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，有碘单质生成，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，无碘单质，说明IO在a极放电的产物是I－，生成的I－与IO反应生成碘单质，IO在a极放电的电极反应式为IO＋6e－＋6H＋===I－＋3H2O。③t2～t3时指针回到0处，说明无电流生成，原因是a极区发生反应IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，IO不再与SO发生反应，外电路无电流通过。
(4)A．对比实验Ⅰ、Ⅱ，过量的碘酸钾酸性溶液与亚硫酸钠溶液反应，亚硫酸钠完全反应，才能出现t秒后溶液变蓝的现象，Ⅰ中SO被完全氧化，A项正确；B．对比实验Ⅰ、Ⅲ，t秒前IO发生反应生成I－，B项错误；C．实验Ⅲ中指针返回X处的原因可能是I2氧化SO，C项正确。
答案：(1)大　I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋
(2)少量Na2SO3
(3)①取少量b极区溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸酸化，再滴加几滴BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明b极区发生了氧化反应　②IO＋6e－＋6H＋===I－＋3H2O　③a极区发生反应IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，IO不再与SO发生反应，外电路无电流通过
(4)AC
3．解析：A的分子式为C2H4O2，水溶液能使石蕊溶液变红，说明结构中含有羧基，结构简式为CH3COOH；由C与乙醇在浓硫酸存在的条件下反应生成D，结合D的结构简式可推断出C的结构简式为H2NCH2COOH；根据A、C的结构简式及B的分子式可知，B的结构简式为ClCH2COOH；D与HCOOC2H5反应生成E，E的分子组成比D多一个碳原子和一个氧原子，结合题给信息D→E是—NH2发生取代反应，则E的结构简式为OHCNHCH2COOC2H5；F中α C上的H与Br(CH2)4Br中的Br发生取代反应生成G的结构简式为 INCLUDEPICTURE "25YXB138.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB138.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB138.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB138.TIF" \* MERGEFORMAT ；由I(C6H11NO2)与BrCO(CH2)3CH3反应生成J逆推可确定I的结构简式为 INCLUDEPICTURE "25YXB136.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB136.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB136.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB136.TIF" \* MERGEFORMAT ，结合H的分子式及H→I的反应条件，采用逆推法，可确定H的结构简式为 INCLUDEPICTURE "25YXB137.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB137.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB137.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB137.TIF" \* MERGEFORMAT 。
(3)根据分析可知，D→E反应的化学方程式为HCOOC2H5＋H2NCH2COOC2H5―→C2H5OH＋OHCNHCH2COOC2H5。
(4)Ⅰ.D直接与Br(CH2)4Br反应得到M，结构中含有一个五元环且与H互为同分异构体，可确定M的结构简式为 INCLUDEPICTURE "25YXB139.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB139.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB139.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB139.TIF" \* MERGEFORMAT 。a.M分子中不含有与N、O直接相连的H原子，分子间不存在氢键，a错误；b.M分子中有5种不同化学环境的H原子，故核磁共振氢谱有5组吸收峰，b正确；c.D或F与Br(CH2)4Br反应得到M或G，发生的是取代反应，1分子D或F中的2个H原子与1分子Br(CH2)4Br中的2个Br原子结合生成2分子HBr，若D或F与1 mol Br(CH2)4Br充分反应得到1 mol M或G，则均生成2 mol HBr，c正确。Ⅱ.—NH2结构中N原子带部分负电荷，而—NC结构中N原子带部分正电荷，吸引电子能力增强，使α C与—NC之间的共价键极性增强，从而增强了α C与H原子之间的共价键极性。
(5)由上述分析可知，H的结构简式为 INCLUDEPICTURE "25YXB140.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB140.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB140.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB140.TIF" \* MERGEFORMAT ，结构中含有酯基官能团，在碱性溶液中发生水解反应，H与NaOH反应的化学方程式为 INCLUDEPICTURE "25YXB141.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB141.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB141.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB141.TIF" \* MERGEFORMAT ＋NaOHC2H5OH＋ INCLUDEPICTURE "25YXB142.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB142.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB142.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB142.TIF" \* MERGEFORMAT 。
(6)根据J、K的结构简式，转化过程依次经历了取代反应、加成反应、消去反应三步反应，故中间产物L1的结构简式为 INCLUDEPICTURE "25YXB145.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB145.TIF" \* MERGEFORMAT ，L2的结构简式为
INCLUDEPICTURE "25YXB146.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB146.TIF" \* MERGEFORMAT 。　
答案：(1)羧基　(2)H2NCH2COOH　(3)H2NCH2COOC2H5＋HCOOC2H5―→C2H5OH＋OHCNHCH2COOC2H5
(4)Ⅰ.bc　Ⅱ.—NC结构中N原子带部分正电荷，吸引电子能力增强，使α C与—NC之间的共价键极性增强，从而增强了α C与H原子之间的共价键极性
(5) INCLUDEPICTURE "25YXB129.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB129.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB129.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB129.TIF" \* MERGEFORMAT
(6) INCLUDEPICTURE "25YXB130.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB130.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB130.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB130.TIF" \* MERGEFORMAT
4．解析：(1)根据盖斯定律，由反应Ⅱ－2×反应Ⅰ可得，2CH3SH(g) CH3SCH3(g)＋H2S(g)的ΔH＝(b－2a) kJ·mol－1。
(2)A．反应物和产物都是气体，恒容条件下，气体的密度始终不变，因此不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；B．反应前后气体总质量和总物质的量不变，即混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；C．H2S是反应物，若反应正向进行，则H2S体积分数会减小；若反应逆向进行，则H2S体积分数会增大，故当H2S(g)的体积分数不再发生变化时，反应达到平衡状态，C符合题意；D．H2O在两个反应中都会产生，而CH3SCH3(g)只在第二个反应中生成，二者的物质的量之比为变量，因此若CH3SCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化，则反应达到平衡状态，D符合题意。
(3)①设充入CH3OH(g)的物质的量为1 mol，H2S(g)的物质的量为2 mol，混合气体总物质的量是3 mol，反应达到平衡时CH3OH(g)的转化率是80%，则反应消耗CH3OH(g)的物质的量为0.8 mol，未反应的CH3OH(g)的物质的量为0.2 mol。反应达到平衡时CH3SCH3(g)的体积分数为5%，因此反应产生的CH3SCH3(g)的物质的量为3 mol×5%＝0.15 mol，根据反应Ⅱ中物质反应转化关系可知，消耗0.3 mol CH3OH(g)，反应Ⅰ消耗0.5 mol CH3OH(g)，反应Ⅰ产生CH3SH(g)的物质的量是0.5 mol，故CH3SH(g)的选择性为×100%＝62.5%。②反应达到平衡时n(CH3OH)＝0.2 mol，n(CH3SH)＝0.5 mol，n(CH3SCH3)＝0.15 mol，结合两个反应中物质反应转化关系可知，平衡时n(H2S)＝2 mol－0.5 mol－0.15 mol＝1.35 mol，n(H2O)＝0.5 mol＋2×0.15 mol＝0.8 mol，n(总)＝3 mol，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝＝≈1.48。
(4)①根据题图甲可知，在370 ℃时每分钟反应体系中CH3OH(g)的转化率为92%，CH3SH(g)的选择性为90%，由于＝1∶2，反应压强为0.7 MPa，设加入CH3OH(g)的物质的量为1 mol，n(H2S)＝2 mol，则每分钟反应产生CH3SH(g)的物质的量n(CH3SH)＝1 mol×92%×90%＝0.828 mol，因此用CH3SH(g)的分压表示的反应速率v(CH3SH)＝×0.7 MPa≈0.19 MPa·min－1。②当温度高于370 ℃时，CH3OH(g)的转化率随温度升高而降低的原因可能是温度过高，催化剂失活导致CH3OH(g)的转化率降低。③根据题图乙可知，iii中的W—O中O带部分负电，W带部分正电，极性较强易断裂，H—S中H带部分正电，S带部分负电，H—S易断裂，之后—OH和—H结合在一起形成水。
答案：(1)b－2a　(2)CD　(3)①62.5%　②1.48　(4)①0.19
②温度过高，催化剂失活　③iii中的W—O中O带部分负电，W带部分正电，极性较强易断裂，H—S中H带部分正电，S带部分负电，H—S易断裂，之后—OH和—H结合在一起形成水