第6篇 化学实验与化工原理（综合训练） （上海专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以工业流程与实验探究为载体，整合物质分离提纯、反应原理及计算，突出真实情境下化学观念与科学思维的综合应用。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |盐湖提锂|1题|工艺流程分析与溶度积计算结合|沉淀溶解平衡原理→物质分离提纯| |氧化镧制备|1题|萃取分离与离子反应结合|元素周期律→平衡移动→物质转化| |对氯苯甲酸制备|1题|有机合成与实验操作结合|官能团性质→实验条件控制→产率计算| |CuCl探究|1题|制备与含量测定结合|氧化还原反应→实验方案设计→定量分析| |工业制铝|1题|电解原理与物质性质结合|晶体结构→电解工艺→能量转化|

第6篇 化学实验与化工原理 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 N 14 S32 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、盐湖卤水提锂工艺(23分） 1．（2026·上海宝山·二模）锂资源是新能源电池产业的核心战略资源，利用盐湖卤水梯度提锂是低成本获取锂资源的主流工业技术。某盐湖富含LiCl、NaCl、、等物质，利用盐湖卤水提锂工艺流程如下图所示。 已知：①草酸盐受热易分解； ②常温下，部分物质的溶度积常数。 物质 (1)步骤Ⅰ中“蒸发”的目的是___________，滤渣I的主要成分为___________。 (2)步骤Ⅰ的浓缩液中的浓度为，求该条件下开始沉淀时的pH___________。 (3)步骤Ⅱ向浓缩液中添加稍过量生石灰时，会出现如下两种现象： ①滤液1中仍存在比理论计算值更多的镁离子，可能的原因是___________。 ②该环境下会有少量硫酸钠析出，持续加入生石灰能实现硫酸钠的复溶，请依据化学平衡原理进行解释___________。 (4)步骤Ⅲ中主要发生反应的离子方程式___________。 (5)步骤Ⅳ中的操作是___________。 A．煅烧 B．洗涤 C．过滤 D．结晶 (6)步骤Ⅵ沉锂过程中可判断已达沉淀最大限度的方法是___________。(不定项) A．溶液不再发生任何变化，反应停止    B．沉淀质量不再发生变化 C．溶液中不存在和    D．溶液中 在该步骤中，适宜温度是80~90℃，参考下图分析温度不宜过低和过高的原因___________。 (7)得到较纯的后，常用高温固相合成法进一步制备动力电池的原料钴酸锂()，按和的物质的量之比为1:2配制，在700~900℃的空气氛围中反应。该过程的化学方程式为___________。 【答案】除备注外，每空2分 (1) 富集锂 、 (2)8.45 (3) 反应产生的硫酸钙沉淀会附着在石灰的表面，阻止与石灰进一步反应，使得滤液1中仍存在比理论计算值更多的 加入石灰后与结合成沉淀，使溶解平衡正向移动，导致持续加入石灰能实现的复溶（3分） (4)（2分）、（2分） (5)A (6) B 的溶解度随温度的升高而降低，温度过低不易析出晶体，收率低，温度高于90℃，溶液蒸发导致其他离子析出，纯度降低 (7) 【分析】盐湖卤水蒸发得到浓缩液，可提高溶液的浓度，将锂元素富集在一起；加入生石灰和水反应生成，调节pH值，和部分生成沉淀，部分钙离子和生成沉淀，过滤后得到滤渣1，主要成分为和；向滤液1中加入，过滤得到滤渣2，主要成分为和；将滤渣2煅烧，使其受热分解得到和；滤液2经过蒸发过滤得到滤渣3，主要成分为NaCl和KCl；向滤液3中加入，设定温度为80~90℃，得到。 【详解】（1）由分析知，“蒸发”的目的是富集锂，滤渣I的主要成分为和； （2）根据， mol/L ，，故； （3）①反应产生的硫酸钙沉淀会附着在石灰的表面，阻止与石灰乳进一步反应，使得滤液1中仍存在比理论计算值更多的； ②加入生石灰后与结合成沉淀，使溶解平衡正向移动，导致持续加入生石灰能实现的复溶； （4）由分析知，步骤Ⅲ的离子方程式为、； （5）由分析知，步骤Ⅳ中的操作是煅烧，故选A； （6）A．溶液不再发生变化，反应停止不能作为沉淀达到最大限度的标志，因为沉淀溶解平衡是动态的平衡，达到平衡时反应并未停止，只是正逆反应速率相等，溶液中离子浓度保持不变，并非不再发生任何变化，A错误； B．沉淀质量不再变化，说明单位时间内生成沉淀的质量与溶解沉淀的质量相等，即沉淀溶解达到平衡状态，此时沉淀量达到最大限度，B正确； C．溶液中不存在和，不符合沉淀溶解平衡的特征；任何难溶电解质的溶解都是可逆的过程，达到平衡时溶液中仍存在少量溶解的离子，只是离子浓度不再变化，并非完全不存在，C错误； D．溶液中，仅表示溶解时离子浓度的比例关系，但不能说明沉淀是否达到最大限度，即使沉淀未达到最大限度，只要溶解，溶液中的浓度始终是的2倍，D错误； 故选B； 在该步骤中，适宜温度是80~90℃，可能的原因是的溶解度随温度的升高而降低，温度过低不易析出晶体，收率低，温度高于90℃，溶液蒸发导致其他离子析出，纯度降低； （7）根据题干信息可知，该反应方程式为。 二、氧化镧制备工艺(19分） 2.（25-26高三上·上海·期中）中国已探明的稀土工业储量为5200万吨，约占世界的50%，是稀土资源最丰富的国家。以含、等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧()的流程如下。(注：镧-La、铕-Eu) 已知：ⅰ．     ⅱ．， （1）镧(La)元素位于元素周期表___________区。 A．s区 B．p区 C．d区 D．f区 （2）脱铕：已知基态Eu原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：___________。 萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，。 （3）萃取时需要用到的仪器有___________(不定项)。 A．分液漏斗 B．圆底烧瓶 C．烧杯 D．冷凝管 （4）萃取时，需要适时打开活塞放气的原因是___________。 （5）从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：___________。 碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入MgO维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。 （6）制备总反应的离子方程式是___________。 （7）理想情况下，恰好完全转化为时，，。结合计算，解释此时不生成沉淀的原因：___________。 （8）上述制的流程中，除外，可以在流程中直接循环利用的物质还有___________。 【答案】每空2分 （1）D （2）根据洪特规则，价层电子全满、半满时较稳定，f能级有7个原子轨道，（4f6）得电子生成的(4f7)的价层电子排布是半充满的，比较稳定，所以易被还原为 （3分） （3）AC （4）防止分液漏斗内压强过大，避免发生危险或影响实验效果 （5）反萃取时，盐酸中H+与RCOO-结合为RCOOH，RCOO-减小，使 平衡正向移动，溶解于水中 （6） （7）理想情况下，La3+恰好完全转化为时La2(CO3)3，，， ， ，所以此时不生成沉淀。 （4分） （8）RCOOH的有机溶液 【分析】含、等的稀土矿浸取液，加RCOOH的有机溶液与反应生成易溶于有机溶剂的(RCOO)3La，萃取液加盐酸反萃取生成RCOOH和易溶于水的LaCl3，LaCl3溶液中通入二氧化碳、加入氧化镁反应生成La2(CO3)3沉淀和MgCl2，La2(CO3)3煅烧得到La2O3。据此分析解题。 【详解】（1）镧(La)系为ⅢB族元素，位于元素周期表f区，故选D。 （2）根据洪特规则，价层电子全满、半满时较稳定，f能级有7个原子轨道，（4f6）得电子生成的(4f7)的价层电子排布是半充满的，比较稳定，所以易被还原为。 （3）萃取时需要加入萃取剂，“振荡-静置-分液”步骤，萃取时需要用到的仪器有分液漏斗和烧杯，故选AC。 （4）萃取时，需要适时打开活塞放气的原因是防止分液漏斗内压强过大，避免发生危险或影响实验效果。 （5）从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：反萃取时，盐酸中H+与RCOO-结合为RCOOH，RCOO-浓度减小，使 平衡正向移动，溶解于水中。 （6）由制备过程转化关系图可知，制备La2(CO3)3时，LaCl3、CO2、MgO反应生成La2(CO3)3、MgCl2，总反应的离子方程式是：。 （7）理想情况下，La3+恰好完全转化为时La2(CO3)3，，， ， ，所以此时不生成沉淀。 （8）反萃取时加入盐酸生成RCOOH，RCOOH的有机溶液在流程中可在“萃取器”中循环利用。 三、对氯苯甲酸的制备(14分） 3．（24-25高三上·上海·期末）有机化合物在治疗药物中占据主导地位，缺少有机化学原理和方法的支撑，药物化学和新药研发难以发展，对氯苯甲酸是合成非甾族消炎镇痛药物的中间体，实验室中制备对氯苯甲酸的反应原理和装置图如下： 常温条件下的有关数据如下表所示： 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 颜色 水溶性 对氯甲苯 126.5 7.5 162 1.07 无色 难溶 对氯苯甲酸 156.5 243 275 1.54 白色 微溶 对氯苯甲酸钾 194.5 具有盐的通性，属于可溶性盐 实验步骤： 在A中加入一定量的催化剂、适量、100mL水，安装好装置，在滴液漏斗中加入6.00mL对氯甲苯，在温度为93℃左右时，逐滴滴入对氯甲苯；控制温度在93℃左右，反应2h，过滤，将滤渣用热水洗涤，使洗涤液与滤液合并，加入稀硫酸酸化，加热浓缩；然后过滤，将滤渣用冷水进行洗涤，干燥后称量其质量为7.190g。 (1)对氯甲苯分子中共平面的原子数最多___________个。 A．7 B．8 C．13 D．15 (2)装置B球形冷凝管中，冷凝水由___________处通入。 A．a                           B．b (3)量取6.00mL对氯甲苯应选用的仪器是___________。 A．量筒                B．50mL容量瓶                 C．移液管 (4)在此实验中的作用是___________。 A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．指示剂 (5)滤液中加入稀硫酸酸化，可观察到的实验现象是___________。 (6)第二次过滤所得滤渣要用冷水进行洗涤，而不是蒸馏水，其目的是___________。 (7)本实验的产率是___________。(保留3位有效数字) 【答案】每空2分 (1)C (2)A (3)C (4)B (5)产生白色浑浊 (6)除去对氯苯甲酸中的杂质并尽量减小其损耗 (7)90.5% 【分析】对氯甲苯和高锰酸钾在温度93℃左右，反应2h，反应生成对氯苯甲酸钾、二氧化锰，过滤将二氧化锰除掉，向滤液中加入稀硫酸反应生成对氯苯甲酸，再加热浓缩，过滤后，将滤渣冷水洗涤，避免对氯苯甲酸溶解于水中，根据质量计算理论产量，再算产率。 【详解】（1）苯环为平面结构，苯环上的6个碳原子及其所连的6个原子共12个原子一定共面，甲基中氢原子最多有1个落在这个平面上，对氯甲苯分子中共平面的原子数最多13个，故选C； （2）装置B球形冷凝管中，冷凝水由下方a处通入，能使冷凝水充满冷凝管，提高冷凝效果，故选A； （3）移液管可以精确到0.01mL，量取6.00mL对氯甲苯应选用的仪器是移液管，故选C； （4）根据反应原理，可以将对氯甲苯氧化生成对氯苯甲酸钾，在此实验中的作用是氧化剂，故选B； （5）滤液中加入稀硫酸酸化，反应生成对氯苯甲酸，对氯苯甲酸微溶，因此可观察到的实验现象是产生白色浑浊； （6）根据对氯苯甲酸在水中微溶，因此第二次过滤所得滤渣要用冷水进行洗涤，其原因是除去对氯苯甲酸中的杂质并尽量减小其损耗； （7）根据→，6.00mL 1.07g/mL的对氯甲苯理论产量为，实际得到7.190g对氯苯甲酸，本实验的产率是。 四、CuCl实验探究(22分） 4．（2026·上海·一模）CuCl可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂，在气体分析中可用于一氧化碳和乙炔的测定。已知：晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸和乙醇，易溶于浓盐酸并生成。 实验室用如图所示装置制取，反应原理如下： (过量) 还原： 稀释分解： (1)盛装70%浓硫酸的仪器名称为_______。 (2)装置A的锥形瓶中发生反应的化学方程式为_______。 (3)装置C的作用是_______。 (4)装置B中反应结束后，取出混合物进行以下操作，得到CuCl晶体。 操作ⅱ中的作用是_______；操作ⅳ中洗涤剂选用乙醇的优点是_______。 某同学利用如图所示装置，测定高炉煤气中和的百分含量。 已知： ⅰ、的盐酸溶液能吸收形成。 ⅱ、保险粉和的混合溶液能吸收氧气。 (5)装置中发生反应的离子方程式为_______。 (6)通入混合气体前，装置G中量气管的液面较高，需进行的操作为_______。 (7)若通入的混合气体体积为(标准状况下)，装置中增加的质量为，则混合气体中CO的体积分数为_______%。 (8)已知硫酸亚铜易溶于水，氯化亚铜不溶于水。探究溶液与的反应，过程如图所示： 无色气体和白色沉淀经检验分别是和、有关该实验说法正确的是_______。 A．是还原产物 B．是还原产物 C．无时，能被氧化 D．被氧化时，作催化剂 利用硫酸铈法氧化还原滴定可测定产品中的CuCl含量 取产品于碘量瓶中，加入足量溶液，摇匀至样品完全溶解后，稀释至。移取溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。 (9)溶液溶解反应的离子方程式为_______。 (10)产品中CuCl的质量分数为_______。 【答案】每空2分 (1)恒压滴液漏斗 (2)(浓) (3)吸收过剩的，防止污染空气 (4) 防止被氧化 防止溶解造成损失，且可以使固体快速干燥 (5) (6)向下移动量气管，使左右两侧液面相平 (7)25 (8)B (9) (10)99.5% 【分析】装置A制备SO2，进入装置B中发生反应生成CuCl，装置C是为了吸收剩余的SO2，防止其排入空气中，污染空气；装置D是为了吸收CO2，装置E是为了吸收O2，装置F是为了吸收CO，最后装置G是测量剩余N2的体积。 【详解】（1）由实验装置图可知，盛装70%浓硫酸的仪器名称为恒压滴液漏斗； （2）装置A是制备二氧化硫的装置，浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，其反应的化学方程式为(浓)； （3）装置C的作用是吸收未反应完的二氧化硫，防止污染空气； （4）由易被氧化，可知SO2的作用是防止被氧化；难溶于乙醇，则洗涤剂选用乙醇的优点是防止溶解造成损失，且可快速干燥。 （5）根据已知ⅱ可知装置E的作用是吸收氧气，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式； （6）装置G为量气装置，通入混合气体前，应先使左右两边液面在同一水平面上，通入混合气体前，装置G中量气管的液面较高，需进行的操作为向下移动量气管，使左右两侧液面相平； （7）由分析知，装置F用于吸收CO，由装置F中增加的质量可知，CO的物质的量为=0.005 mol，故混合气体中CO的体积分数为=25%，故答案为25。 （8）A．根据反应方程式可知，中硫元素价态未发生变化，不是还原产物，也不是氧化产物，还原产物是，氧化产物是，A错误； B．被还原为，是还原产物，B正确； C．未加入固体时，与蓝色混合溶液3min未见明显变化，说明二者未发生反应，即无时，未能被氧化，C错误； D．与能生成沉淀，而促使，即改变了的氧化性，而不是催化剂，D错误； （9）溶液溶解反应生成铜离子和亚铁离子，离子方程式为； （10）由离子反应方程式可知，消耗和的物质的量是1:1关系，25mL原溶液中消耗的物质的量为，故100mL原溶液中的质量为，则，则产品中的质量分数为。 五、工业制备铝(22分） 5.（25-26高三下·上海·阶段检测）工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的，然后电解得到铝；也可用电解共熔体方法制铝，相比电解可节省电能约30%。 （1）上述第一种方案目前仍是工业制铝的主流方法，对其原因分析合理的是___________。(不定项) A．是共价化合物，其熔融体完全不导电 B．第二种电解方案生成会污染大气 C．自然界不存在富含的矿石，生产流程较繁琐 D．生产无水较困难，第二种方案的总成本更高 (2)①形成时，基态Al原子价电子层上的电子先激发再杂化，激发过程形成的原子光谱为___________光谱。 A．发射    B．吸收 ②此时激发态Al原子的价电子轨道表示式可表示为___________。 ③属于___________电解质。 A．强    B．弱    C．非 无水可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是和)和焦炭制备。流程如图所示： 已知、均易升华，相关物质沸点如下： 物质 沸点/℃ 180 316 700 （3）写出氯化炉中、和焦炭在高温下发生反应的化学方程式___________。 （4）向升华器中加入Al粉的作用是___________。 此外，工业上也可利用废铝屑制备得到六水合氯化铝()，基本流程如下： 是一种液态化合物。向盛有10 mL蒸馏水的锥形瓶中，小心滴加几滴，可观察到剧烈反应，液面上产生白雾，逸出有刺激性气味的气体，该气体通过品红溶液时溶液褪色。 （5）直接蒸干溶液或加热都不能得到无水，若使与按适当比例混合并加热，可得到无水，原因是___________。 铝离子电池是有前景的下一代储能电池，其一般采用离子液体作为电解质，两种以有机正离子和构成的离子液体结构如下。 （6）①1 mol甲中含有σ键的数目为___________。 ②传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体有相对难挥发的优点，原因是___________。 《自然》杂志报道了一种可在1分钟内完成充放电的超快铝离子电池。该电池以金属铝、石墨(用表示)作为电极，用和有机正离子构成的离子液体作为离子导体，其放电时的工作原理如图所示。 （7）该电池放电时，负极反应式为___________。 （8）下列关于该电池说法错误的是___________。 A．放电时，铝电极质量减少27 g，则石墨电极质量减少507 g B．充电时，阳极电极反应式为 C．充电时，电流由铝电极经离子液体流向石墨电极 D．该铝离子电池主要依靠在两电极之间的来回移动而实现充放电循环 【答案】每空2分 （1）CD （2） B A （3） （4）通过Al与反应，将易升华的转化/还原为，防止升华影响产品纯度(使得到的更纯) （5）()，可与中的结晶水反应，一方面消耗水，另一方面生成HCl抑制的水解(合理即可) （6） 有机溶剂分子间的作用力为范德华力，而离子液体中正、负(阴、阳)离子的作用力为离子键，离子键的强于范德华力，故离子液体相对难挥发(合理即可) （7） （8）C 【分析】铝土矿与焦炭在焙烧炉中反应，氧化铁被还原为Fe，得到氧化铝和Fe；在氯化炉中，氧化铝、Fe、焦炭与氯气反应生成氯化铝、 氯化铁、CO；向炉气中加粉除去氯化铁。 由装置图可知，放电时为原电池，铝是活泼的金属，铝作负极，被氧化生成，石墨作正极；充电时为电解池，石墨为阳极，为阴极。 【详解】（1）A．纯熔融不导电，但第二种方法采用共熔体可导电，说明氯化铝在共熔体可导电，因此这不是第一种方法成为主流的原因，不合理； B．氯气虽然是污染物，但是可以对其进行回收利用，减少污染，节能省电才是重要优势，不合理； C．自然界铝以铝土矿（氧化物）形式存在，无富矿石，利用含铝矿物制备流程更繁琐，合理； D．制备无水需要在无水的环境中进行，工艺复杂、成本较高，虽然电解省电，但总生产成本高于第一种方法，合理； 故选CD。 （2）电子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，因此形成吸收光谱，故选B。 基态价电子为，形成需要3个单电子成键，因此1个电子激发到空轨道，激发后价电子排布为，价电子轨道表示式表示为。 是共价化合物，但溶于水完全电离，因此属于强电解质，故选A。 （3）根据流程信息，产物为和，。 （4）氯化炉中生成，也易升华，会混在中，加粉可将还原为高沸点的，升华后即可得到纯净产物。 （5）水解显酸性：，与水反应生成和，可以抑制水解，同时消耗水，因此得到无水。 （6）5个成环原子形成环，共含个σ键（双键中也含1个σ键）；环上3个不饱和碳原子各连1个C-Hσ键，共个，环部分合计个σ键；左侧N连接乙基：键（1个）+键（1个）+的2个+的3个C-H，合计个σ键；右侧带正电N连接甲基：键（1个）+甲基3个，合计个σ键。 阳离子总σ键：个；阴离子部分计数： 阴离子中，Al与4个Cl之间共形成个σ键，因此1个甲分子总σ键数为，则1 mol甲中σ键数目为。 有机溶剂分子间的作用力为范德华力，而离子液体中阴、阳离子的作用力为离子键，离子键的强于范德华力，故离子液体相对难挥发。 （7）放电时为负极，失电子，结合生成，电极反应式为：。 （8）A．放电时负极（Al）电极反应为：，消耗；正极（石墨）电极反应为：，减少27 g（1 mol）转移3 mol电子，每摩尔电子对应石墨电极释放，质量减少，A正确； B．充电时阳极（石墨）发生氧化反应，失去电子，电极反应式为：，B正确； C．充电时石墨为阳极接电源正极，为阴极接电源负极，电流在电解质（离子液体）中从石墨电极流向铝电极，C错误； D．放电时负极（Al）电极反应为：，消耗；正极（石墨）电极反应为：，生成，放电时从正极（石墨电极）向负极（铝电极）移动。充电时阳极（石墨电极）电极反应为：，消耗； 阴极（铝电极）电极反应式为：，生成，充电时从阴极（铝电极）向阳极（石墨电极）移动，故该电池充放电过程依靠在两电极之间迁移循环，D正确； 故选C。 试卷第14页，共15页 试卷第15页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6篇 化学实验与化工原理 高三化学·参考答案 一、盐湖卤水提锂工艺(23分） 【答案】除备注外，每空2分 (1) 富集锂 、 (2)8.45 (3) 反应产生的硫酸钙沉淀会附着在石灰的表面，阻止与石灰进一步反应，使得滤液1中仍存在比理论计算值更多的 加入石灰后与结合成沉淀，使溶解平衡正向移动，导致持续加入石灰能实现的复溶（3分） (4)（2分）、（2分） (5)A (6) B 的溶解度随温度的升高而降低，温度过低不易析出晶体，收率低，温度高于90℃，溶液蒸发导致其他离子析出，纯度降低 (7) 二、氧化镧制备工艺(19分） 【答案】每空2分 （1）D （2）根据洪特规则，价层电子全满、半满时较稳定，f能级有7个原子轨道，（4f6）得电子生成的(4f7)的价层电子排布是半充满的，比较稳定，所以易被还原为 （3分） （3）AC （4）防止分液漏斗内压强过大，避免发生危险或影响实验效果 （5）反萃取时，盐酸中H+与RCOO-结合为RCOOH，RCOO-减小，使 平衡正向移动，溶解于水中 （6） （7）理想情况下，La3+恰好完全转化为时La2(CO3)3，，， ， ，所以此时不生成沉淀。 （4分） （8）RCOOH的有机溶液 三、对氯苯甲酸的制备(14分） 【答案】每空2分 (1)C (2)A (3)C (4)B (5)产生白色浑浊 (6)除去对氯苯甲酸中的杂质并尽量减小其损耗 (7)90.5% 四、CuCl实验探究(22分） 【答案】每空2分 (1)恒压滴液漏斗 (2)(浓) (3)吸收过剩的，防止污染空气 (4) 防止被氧化 防止溶解造成损失，且可以使固体快速干燥 (5) (6)向下移动量气管，使左右两侧液面相平 (7)25 (8)B (9) (10)99.5% 五、工业制备铝(22分） 【答案】每空2分 （1）CD （2） B A （3） （4）通过Al与反应，将易升华的转化/还原为，防止升华影响产品纯度(使得到的更纯) （5）()，可与中的结晶水反应，一方面消耗水，另一方面生成HCl抑制的水解(合理即可) （6） 有机溶剂分子间的作用力为范德华力，而离子液体中正、负(阴、阳)离子的作用力为离子键，离子键的强于范德华力，故离子液体相对难挥发(合理即可) （7） （8）C 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6篇 化学实验与化工原理 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 N 14 S32 Mg 24 Cl 35.5 V 51 一、盐湖卤水提锂工艺(23分） 1．（2026·上海宝山·二模）锂资源是新能源电池产业的核心战略资源，利用盐湖卤水梯度提锂是低成本获取锂资源的主流工业技术。某盐湖富含LiCl、NaCl、、等物质，利用盐湖卤水提锂工艺流程如下图所示。 已知：①草酸盐受热易分解； ②常温下，部分物质的溶度积常数。 物质 (1)步骤Ⅰ中“蒸发”的目的是___________，滤渣I的主要成分为___________。 (2)步骤Ⅰ的浓缩液中的浓度为，求该条件下开始沉淀时的pH___________。 (3)步骤Ⅱ向浓缩液中添加稍过量生石灰时，会出现如下两种现象： ①滤液1中仍存在比理论计算值更多的镁离子，可能的原因是___________。 ②该环境下会有少量硫酸钠析出，持续加入生石灰能实现硫酸钠的复溶，请依据化学平衡原理进行解释___________。 (4)步骤Ⅲ中主要发生反应的离子方程式___________。 (5)步骤Ⅳ中的操作是___________。 A．煅烧 B．洗涤 C．过滤 D．结晶 (6)步骤Ⅵ沉锂过程中可判断已达沉淀最大限度的方法是___________。(不定项) A．溶液不再发生任何变化，反应停止    B．沉淀质量不再发生变化 C．溶液中不存在和    D．溶液中 在该步骤中，适宜温度是80~90℃，参考下图分析温度不宜过低和过高的原因___________。 (7)得到较纯的后，常用高温固相合成法进一步制备动力电池的原料钴酸锂()，按和的物质的量之比为1:2配制，在700~900℃的空气氛围中反应。该过程的化学方程式为___________。 二、氧化镧制备工艺(19分） 2.（25-26高三上·上海·期中）中国已探明的稀土工业储量为5200万吨，约占世界的50%，是稀土资源最丰富的国家。以含、等的稀土矿浸取液为原料制氧化镧()的流程如下。(注：镧-La、铕-Eu) 已知：ⅰ．     ⅱ．， （1）镧(La)元素位于元素周期表___________区。 A．s区 B．p区 C．d区 D．f区 （2）脱铕：已知基态Eu原子的价层电子排布式是。可将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。从原子结构的角度解释易被还原为的原因：___________。 萃取和反萃取：弱酸性的环烷酸()常用于稀土离子的萃取分离，萃取时生成易溶于有机溶剂的，。 （3）萃取时需要用到的仪器有___________(不定项)。 A．分液漏斗 B．圆底烧瓶 C．烧杯 D．冷凝管 （4）萃取时，需要适时打开活塞放气的原因是___________。 （5）从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用：___________。 碳化：向溶液中持续通入，边搅拌边加入MgO维持，充分反应生成固体。制备过程中主要物质的转化关系如图所示。 （6）制备总反应的离子方程式是___________。 （7）理想情况下，恰好完全转化为时，，。结合计算，解释此时不生成沉淀的原因：___________。 （8）上述制的流程中，除外，可以在流程中直接循环利用的物质还有___________。 三、对氯苯甲酸的制备(14分） 3．（24-25高三上·上海·期末）有机化合物在治疗药物中占据主导地位，缺少有机化学原理和方法的支撑，药物化学和新药研发难以发展，对氯苯甲酸是合成非甾族消炎镇痛药物的中间体，实验室中制备对氯苯甲酸的反应原理和装置图如下： 常温条件下的有关数据如下表所示： 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·cm-3 颜色 水溶性 对氯甲苯 126.5 7.5 162 1.07 无色 难溶 对氯苯甲酸 156.5 243 275 1.54 白色 微溶 对氯苯甲酸钾 194.5 具有盐的通性，属于可溶性盐 实验步骤： 在A中加入一定量的催化剂、适量、100mL水，安装好装置，在滴液漏斗中加入6.00mL对氯甲苯，在温度为93℃左右时，逐滴滴入对氯甲苯；控制温度在93℃左右，反应2h，过滤，将滤渣用热水洗涤，使洗涤液与滤液合并，加入稀硫酸酸化，加热浓缩；然后过滤，将滤渣用冷水进行洗涤，干燥后称量其质量为7.190g。 (1)对氯甲苯分子中共平面的原子数最多___________个。 A．7 B．8 C．13 D．15 (2)装置B球形冷凝管中，冷凝水由___________处通入。 A．a                           B．b (3)量取6.00mL对氯甲苯应选用的仪器是___________。 A．量筒                B．50mL容量瓶                 C．移液管 (4)在此实验中的作用是___________。 A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．指示剂 (5)滤液中加入稀硫酸酸化，可观察到的实验现象是___________。 (6)第二次过滤所得滤渣要用冷水进行洗涤，而不是蒸馏水，其目的是___________。 (7)本实验的产率是___________。(保留3位有效数字) 四、CuCl实验探究(22分） 4．（2026·上海·一模）CuCl可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂，在气体分析中可用于一氧化碳和乙炔的测定。已知：晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸和乙醇，易溶于浓盐酸并生成。 实验室用如图所示装置制取，反应原理如下： (过量) 还原： 稀释分解： (1)盛装70%浓硫酸的仪器名称为_______。 (2)装置A的锥形瓶中发生反应的化学方程式为_______。 (3)装置C的作用是_______。 (4)装置B中反应结束后，取出混合物进行以下操作，得到CuCl晶体。 操作ⅱ中的作用是_______；操作ⅳ中洗涤剂选用乙醇的优点是_______。 某同学利用如图所示装置，测定高炉煤气中和的百分含量。 已知： ⅰ、的盐酸溶液能吸收形成。 ⅱ、保险粉和的混合溶液能吸收氧气。 (5)装置中发生反应的离子方程式为_______。 (6)通入混合气体前，装置G中量气管的液面较高，需进行的操作为_______。 (7)若通入的混合气体体积为(标准状况下)，装置中增加的质量为，则混合气体中CO的体积分数为_______%。 (8)已知硫酸亚铜易溶于水，氯化亚铜不溶于水。探究溶液与的反应，过程如图所示： 无色气体和白色沉淀经检验分别是和、有关该实验说法正确的是_______。 A．是还原产物 B．是还原产物 C．无时，能被氧化 D．被氧化时，作催化剂 利用硫酸铈法氧化还原滴定可测定产品中的CuCl含量 取产品于碘量瓶中，加入足量溶液，摇匀至样品完全溶解后，稀释至。移取溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。 (9)溶液溶解反应的离子方程式为_______。 (10)产品中CuCl的质量分数为_______。 五、工业制备铝(22分） 5.（25-26高三下·上海·阶段检测）工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的，然后电解得到铝；也可用电解共熔体方法制铝，相比电解可节省电能约30%。 （1）上述第一种方案目前仍是工业制铝的主流方法，对其原因分析合理的是___________。(不定项) A．是共价化合物，其熔融体完全不导电 B．第二种电解方案生成会污染大气 C．自然界不存在富含的矿石，生产流程较繁琐 D．生产无水较困难，第二种方案的总成本更高 (2)①形成时，基态Al原子价电子层上的电子先激发再杂化，激发过程形成的原子光谱为___________光谱。 A．发射    B．吸收 ②此时激发态Al原子的价电子轨道表示式可表示为___________。 ③属于___________电解质。 A．强    B．弱    C．非 无水可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是和)和焦炭制备。流程如图所示： 已知、均易升华，相关物质沸点如下： 物质 沸点/℃ 180 316 700 （3）写出氯化炉中、和焦炭在高温下发生反应的化学方程式___________。 （4）向升华器中加入Al粉的作用是___________。 此外，工业上也可利用废铝屑制备得到六水合氯化铝()，基本流程如下： 是一种液态化合物。向盛有10 mL蒸馏水的锥形瓶中，小心滴加几滴，可观察到剧烈反应，液面上产生白雾，逸出有刺激性气味的气体，该气体通过品红溶液时溶液褪色。 （5）直接蒸干溶液或加热都不能得到无水，若使与按适当比例混合并加热，可得到无水，原因是___________。 铝离子电池是有前景的下一代储能电池，其一般采用离子液体作为电解质，两种以有机正离子和构成的离子液体结构如下。 （6）①1 mol甲中含有σ键的数目为___________。 ②传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体有相对难挥发的优点，原因是___________。 《自然》杂志报道了一种可在1分钟内完成充放电的超快铝离子电池。该电池以金属铝、石墨(用表示)作为电极，用和有机正离子构成的离子液体作为离子导体，其放电时的工作原理如图所示。 （7）该电池放电时，负极反应式为___________。 （8）下列关于该电池说法错误的是___________。 A．放电时，铝电极质量减少27 g，则石墨电极质量减少507 g B．充电时，阳极电极反应式为 C．充电时，电流由铝电极经离子液体流向石墨电极 D．该铝离子电池主要依靠在两电极之间的来回移动而实现充放电循环 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $