精品解析：江苏省南京市第十三中学2023-2024学年高三上学期8月学情检测化学试卷

2023-2024学年高三上学期8月学情检测 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Mn-55 Ag-108 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于硫及其化合物说法正确的是 A. 自然界中硫都以化合态形式存在 B. 大量排放到空气中会形成酸雨 C. 催化氧化时1mol可生成1mol D. 硫酸浓度越大，挥发性越强 【答案】B 【解析】 【详解】A．自然界中硫并不都是以化合态形式存在，还可以硫单质的形式存在，如硫磺，A错误； B．二氧化硫大量排放到空气中，先与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化生成硫酸，形成硫酸型酸雨，B正确； C．二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应为可逆反应，1molSO2无法全部转化为SO3，C错误； D．硫酸浓度越大，氧化性越强，且硫酸基本没有挥发性，D错误； 故答案选B。 2. 在指定条件下，下列选项所示的含硫物质的转化能实现的是 A. B. C. 稀 D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．在空气中高温煅烧，生成氧化铁和二氧化硫，故A正确； B．S单质氧化性较弱，与变价金属反应，只将变价金属氧化到较低价态，所以产物为硫化亚铁，故B错误； C．铜与稀硫酸不反应，故C错误； D．二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水，故D错误； 答案选A。 3. 下列实验操作正确且能达到目的的是 A. 装置甲可验证稀硝酸的还原产物为NO B. 装置乙用于制备胶体 C. 装置丙可证明非金属性强弱：Cl＞C＞Si D. 装置丁用于配制硫酸溶液 【答案】A 【解析】 【详解】A．稀硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳可排出装置内空气，然后Cu与稀硝酸反应生成NO，且NO不溶于水，试管及集气瓶中均出现无色气体，则可验证稀硝酸的还原产物为NO，故A正确； B．由于盐酸易挥发，应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备胶体，而硫酸是难挥发酸，不能选用饱和Fe2(SO4)3溶液，故B错误； C．挥发的盐酸与硅酸钠反应，且盐酸为无氧酸，图中实验不能比较非金属性强弱，故C错误； D．不能在容量瓶中稀释浓硫酸，应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中定容，故D错误； 故选：A。 4. 丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为，，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 使用催化剂能改变反应路径，不能改变反应的活化能 D. 该反应每消耗1molNH3，转移电子的物质的量为3mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知该反应正反应是一个气体体积增大的反应，故该反应的，A错误； B．由化学平衡常数的定义可知，该反应的平衡常数，B正确； C．使用催化剂能改变反应路径，根据盖斯定律可知催化剂不能改变反应的活化能，C错误； D．由反应方程式可知，反应中转移了6个电子，该反应每消耗1molNH3，转移电子的物质的量为6mol，D错误； 故答案为：B。 5. 室温下，下列实验探究方案不能达到实验目的的是 选项 探究方案 实验目的 A 向2mL1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加1mol·L-1Na2CO3溶液，观察现象 比较Ka(CH3COOH)和Ka1(H2CO3)的大小 B 向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中滴加1mol·L-1氨水至沉淀溶解，再加入8mL95%乙醇，过滤 制备[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体 C 把两个体积相同、封装有等量NO2和N2O4混合气体的烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中，观察混合气体的颜色变化 探究温度对化学平衡的影响 D 向溶液X中滴加少量稀硝酸，然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象 检验溶液X是否含有SO A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳酸钠和乙酸生成二氧化碳气体，说明乙酸酸性强于碳酸，Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)，A项不符合题意； B．向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中滴加1mol·L-1氨水至沉淀溶解，得到铜氨溶液，再加入8mL95%乙醇[Cu(NH3)4]SO4溶解度减小析出[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体，B项不符合题意； C．NO2和N2O4分别为红棕色和无色气体，且两者转化为可逆反应，把两个体积相同、封装有等量NO2和N2O4混合气体的烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中，观察混合气体的颜色变化可以判断平衡移动情况，能探究温度对化学平衡的影响，C项不符合题意； D．若溶液中含有亚硫酸根离子，亚硫酸根离子会被硝酸氧化为硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，故不能检验溶液X是否含有SO，D项符合题意。 故选D。 6. 利用Ce(SO4)2溶液处理尾气中的SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3的流程如图： 下列说法正确的是 A. “装置I”所得NaHSO3溶液pH<7，则溶液中：c(SO)>c(H2SO3) B. “装置II”中每消耗1molCe4+可吸收22.4LNO C. “装置III”为电解槽，阴极反应为2HSO-2e-=S2O+2OH- D. “装置IV”所得NH4NO3溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(NO) 【答案】A 【解析】 【分析】尾气通过氢氧化钠二氧化硫转化为亚硫酸氢盐，一氧化氮再通过Ce(SO4)2溶液吸收转变为亚硝酸根离子、硝酸根离子、Ce3+离子，通过装置III得到Ce4+、S2O，亚硝酸根离子、硝酸根离子进入装置IV和氨气、氧气反应转化为硝酸铵。 【详解】A．“装置I”所得NaHSO3溶液pH<7，则溶液中亚硫酸根离子电离大于水解，说明c(SO)>c(H2SO3)，A正确； B．不确定是否为标况，不能计算吸收一氧化氮的量，B错误； C．“装置III”为电解槽，阴极发生得到电子的还原反应，不是氧化反应，C错误； D．“装置IV”所得NH4NO3溶液中根据电荷守恒存在c(NH)+c(H+)=c(NO)+c(OH-)，D错误； 故选A。 7. 热电池是一种需要达到一定温度才能工作的电池。一种热电池的结构如下图所示，电池工作时需用引燃剂引发Fe和的反应，产生的热量会使LiCl、KCl熔化，电池开始工作。电池放电后有、Fe和生成。下列说法正确的是 A. 该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下不含离子 B. Fe和反应后的产物可能是KCl、和 C. 放电时电极上所发生反应为 D. 电路上每转移1mol电子，消耗的物质的量为0.25mol 【答案】D 【解析】 【分析】原电池负极氧化反应，正极还原反应，电池放电后有Li7Si3、Fe和Li2S生成，所以FeS2电极为正极，Li13Si4电极为负极。 【详解】A．该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下为固体，离子不能自由移动，不能导电，A错误； B．Fe和KClO4反应生成KCl，反应前后钾和氯的物质的量之比均为1:1，并且钾、氯原子守恒可知，一定没有FeCl3，B错误； C．放电时Li13Si4电极上所发生反应为3Li13Si4-11e−=4Li7Si3+11Li+，C错误； D．正极反应式为FeS2+4e-+4Li+=Fe+2Li2S，电路上每转移1mol电子，消耗FeS2的物质的量为0.25mol，D正确； 故答案为：D。 8. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是 A. 图1所示热化学方程式为 B. 图2所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成，也有非极性共价键的断裂和形成 C. 图2所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1 D. 脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1所示热化学方程式为 ，故A错误； B．图可知，该反应过程中断裂氮氢键、氮氧键、氧氧键，形成氮氮键、氧氢键，非极性共价键为氧氧键、氮氮键，故B正确； C．由图可知，该反应①方程式为NH3+Fe3+=Fe2++NH2+H+，氧化剂为Fe3+，还原剂为NH3，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，故C错误； D．催化剂不能改变反应的焓变，则脱硝过程中使用催化剂的目的不是改变反应的焓变，故D错误； 故答案选B。 9. 室温下，磷酸的Ka1=7.6×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13。通过下列实验探究含磷化合物的性质。下列有关说法正确的是 实验 实验操作和现象 1 蘸取0.1mol/LNaH2PO4溶液点在pH试纸上，pH＜7；蘸取0.1mol/LNa2HPO4溶液点在pH试纸上，pH＞7 2 向0.1mol/LNa2HPO4溶液中加入足量0.2mol/LCaCl2溶液，生成白色沉淀，蘸取上层清液点在pH试纸上，pH＜7 3 将等浓度等体积的Na2HPO4、Na3HPO4溶液混合，pH＞7 4 向0.1mol/LH3PO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液至pH=6 A. 实验1中，0.1mol/LNaH2PO4溶液中存在：Ka1•Ka2＜Kw B. 实验2中发生反应的离子方程式为2HPO+3Ca2+=Ca3(PO4)2↓+2H+ C. 实验3中存在5c(Na+)=2[c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO4)+c(PO)] D. 实验4的过程中可能存在c(H2PO)＞c(PO)＞c(HPO) 【答案】B 【解析】 【详解】A．电离常数只与温度有关，根据题给信息可知，Ka1•Ka2=7.6×10-3×6.3×10-8=4.8×10-10> Kw，A错误； B．根据反应生成了白色沉淀，以及所得溶液显酸性可知,反应过程中生成Ca3( PO4)2的同时生成了H+，反应的离子方程式为2HPO+3Ca2+=Ca3(PO4)2↓+2H+，B正确； C．根据物料守恒可知，实验3中存在2c(Na+)=5c(H2PO)+5c(PO)+5c(HPO)+5c(H3PO4)，C错误； D．此时溶液pH=6，溶液显酸性，若H2PO浓度最大，结合其Ka2可知其电离程度大于其水解程度，溶液显示酸性，并且逐级电离程度是越来越小，故PO浓度最小，则实验4的过程中不可能存在c(H2PO)＞c(PO)＞c(HPO)，当离子HPO或者PO最多时，结合其Ka3可知此时水解大于电离，溶液显示碱性，不合题意，D错误； 故选B。 10. 海水中含有丰富的碘元素，海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力，如海带中含碘量可达0.3%~0.5%，约为海水中碘浓度的10万倍。实验室通过下列流程从净化除氯后的含碘海水中提取I2。 下列有关说法不正确是 A. 富集得到含碘化合物的晶胞如图，其中距离每个I—最近的Ag+有4个 B. 转化后的溶液中主要含有Fe2+和I— C. 用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D. 氧化时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍 【答案】D 【解析】 【分析】由题给流程可知，含碘海水富集后加入硝酸银溶液将碘离子转化为碘化银沉淀，过滤得到碘化银；碘化银在加入适量铁粉和蒸馏水，将碘化银转化为碘化亚铁和银，过滤得到银和含有碘化亚铁的滤液；向滤液中通入氯气，将碘离子转化为碘得到粗碘。 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中每个银离子周围距离最近的碘离子有4个，由碘化银的化学式可知，距离每个碘离子最近的银离子有4个，故A正确； B．由分析可知，碘化银在加入适量铁粉和蒸馏水，将碘化银转化为碘化亚铁和银，转化后的溶液中主要含有亚铁离子和碘离子，故B正确； C．由分析可知，滤渣Y为银，银与稀硝酸反应得到的硝酸银溶液可以循环使用，故C正确； D．若通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍，过量的氯气会将亚铁离子氧化为铁离子，导致制备成本增大，故D错误； 故选D。 11. 化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有碳原子位于同一平面上 B. X、HI反应有副产物产生 C. X、Z分子中均含有1个手性碳原子 D. Y、Z分子中碳原子杂化轨道类型相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．X分子中存在饱和碳上连接三个碳原子，故所有碳原子不可能共平面，A错误； B．X分子开环时，HI中的H原子可分别加在断键的两个碳原子上，故有副产物CH3CH2CH2CH2I产生，B错误； C．X分子中没有手性碳原子，Z中有1个手性碳原子（与I相连的碳原子），C错误； D．Y中碳原子有sp2（带正电C原子）、sp3两种杂化类型，Z中只有sp3杂化，D正确； 故选B。 12. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。下列说法正确的是 实验1：实验测得溶液 实验2：向溶液中滴加等体积溶液，pH由8.6降为4.8 实验3：向溶液中加入等体积溶液，出现白色沉淀 实验4：向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色 A. 溶液中 B. C. 由实验3可得 D. 实验4发生反应的离子方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．发生两步水解，、，且第一步水解程度大于第二步水解程度，又实验测得0.0100mol⋅L−1Na2C2O4溶液c(OH-)=4×10-6mol⋅L-1，则0.0100mol⋅L−1Na2C2O4溶液中c(H2C2O4)＜2×10−6mol⋅L−1，A错误； B．实验2向溶液中滴加等体积0.0100mol⋅L−1HCl溶液，生成NaHC2O4和NaCl，pH由8.6降为4.8，说明的电离程度大于水解程度，故，，则 ＞Kw，B错误； C．实验3中，向溶液中加入等体积溶液，根据溶度积常数 Ksp 的定义，，由于加入等体积的溶液，稀释后浓度变为原来的一半，即 和 ，出现白色沉淀，说明生成了 CaC2O4，因此，C正确； D．实验4中，向稀硫酸酸化的 溶液中滴加溶液至溶液褪色，发生氧化还原反应，正确的离子方程式为：，D错误； 故答案选C。 13. 一定温度下，在2个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应： 。相关反应数据如下表所示： 容器编号 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol NO CO Ⅰ ℃ 0.2 0.2 0.05 Ⅱ ℃() 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A. 前10s内，容器Ⅰ中的化学反应速率 B. 该反应在任何条件下均能自发进行 C. 10s时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态 D. 若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08mol NO、0.1mol CO、0.04mol 和0.1mol ，反应将向逆反应方向进行 【答案】AD 【解析】 【详解】A． 10s时，容器Ⅰ中的化学反应速率，A正确； B．该反应的，，反应要自发进行，则反应在低温下才能自发进行，B错误； C．由表中数据可知，T2>T1容器II中反应速率快，10s两容器中氮气的物质的量相同，说明II中氮气的量已经保持不变，容器II中反应达到平衡状态，则容器I中的反应没有达到平衡状态，C错误； D．容器Ⅱ达到平衡状态，可列出三段式，则，若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08molNO、0.1molCO、0.04molN2、和0.1molCO2，，则反应将向逆反应方向进行，D正确； 故答案为：AD。 二、非选择题：共5题，共61分。 14. 某废镍渣中主要含(为+2价)、、、。利用废镍渣经过一系列转化可以制得和。回答下列问题： （1）碱浸：将废镍渣用溶液浸取，浸取后取所得固体，用水洗涤。碱浸的目的是___。 （2）焙烧：将碱浸洗涤后所得固体与固体充分混合，在600℃条件下焙烧。焙烧后所得固体有，同时还有生成。焙烧时与发生反应的化学方程式为_______。 （3）溶解：将焙烧后所得固体用95℃以上热水进行溶解，溶獬后过滤，得到滤液和红褐色沉淀。结合化学方程式解释红褐色沉淀的原因：___。 （4）萃取、反萃取：向溶解、过滤后所得滤液中加入萃取剂，萃取后分液，获得有机层和水层。萃取时发生的反应为(M表示或，表示萃取剂)。萃取剂体积与溶液体积的比值对溶液中和的萃取率的影响如图所示。最后将分液后获得的有机层通过反萃取可获得溶液并回收萃取剂。 ①萃取时应控制的比值为_______。 ②反萃取获得溶液的实验操作是_______。 【答案】（1）除去Al2O3 （2） （3）在95℃以上的热水中发生强烈水解，生成了沉淀 （4） ①. 0.25 ②. 在萃取液中加入稀硫酸，振荡、静置、分液，得到溶液 【解析】 【小问1详解】 废镍渣中主要含NiFe2O4(Ni为+2价)、NiO、FeO、，将废镍渣用NaOH溶液浸取，氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和水，浸取后取所得固体，用水洗涤，则碱浸的目的是除去。 【小问2详解】 将碱浸洗涤后所得固体与固体混合，在600℃条件下焙烧。焙烧后所得固体有NiSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4，同时还有NH3生成，焙烧时NiFe2O4与所发生反应的化学方程式为 【小问3详解】 将焙烧后所得固体用95℃以上的热水进行溶解，Fe2(SO4)3发生水解反应，升温促进水解，生成氢氧化铁沉淀，过滤，得到滤液和红褐色沉淀，故红褐色沉淀的原因：Fe2(SO4)3发生水解反应 【小问4详解】 ①萃取时应控制的比值为0.25，对Ni2+的萃取率最大，几乎不萃取Fe2+。 ②反萃取获得溶液的实验操作是在萃取液中加入稀硫酸，振荡，静置，分液，得到NiSO4溶液。 15. LiMn2O4是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分为MnO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2)和硫铁矿(主要成分为FeS2)制备LiMn2O4的工艺流程如图： 已知：①酸浸液主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属间离子； ②25℃时，相关物质的Ksp见表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 （1）酸浸。MnO2与FeS2反应生成Fe3+和的离子方程式为_____。保持温度、浸取时间不变，能提高锰元素浸出率的措施有_____。 （2）除杂。欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全，调节溶液的pH最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 （3）热解。在真空中加热分解MnSO4•H2O，测得固体的质量随温度变化如下图所示。真空热解MnSO4•H2O制备Mn3O4，需控制的温度为_____。(写出计算推理过程)。 （4）焙烧。生成LiMn2O4的反应中，还原剂是_______(填化学式)。 【答案】（1） ①. ②. 矿渣粉碎增加接触面积或搅拌 （2）4.9 （3）根据质量守恒可知，3MnSO4•H2O~Mn3O4，此时Mn3O4的质量占原固体质量的，失重1-45.17%=54.83%，结合图象可知，需控制温度在1000-1200℃ （4）Mn3O4 【解析】 【分析】高锰酸钾废渣和硫酸铁矿混合酸浸，锰、铁、铝转化为相应的盐溶液，二氧化硅不反应过滤掉，滤液加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，加入氨水调节pH除去铁、铝，滤液结晶得到MnSO4•H2O，MnSO4•H2O热解制备Mn3O4，Mn3O4加入碳酸锂、空气焙烧得到LiMn2O4。 【小问1详解】 MnO2与FeS2在酸性条件发生氧化还原反应生成Fe3+和、锰离子，离子方程式为。保持温度、浸取时间不变，能提高锰元素浸出率的措施有矿渣粉碎增加接触面积、搅拌等； 【小问2详解】 由表可知，氢氧化铁更难溶，当氢氧化铝完全沉淀时铁离子已经完全沉淀，故欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全，氢氧根离子浓度为，pOH=9.1，pH=4.9，故调节溶液的pH最小值为4.9； 【小问3详解】 根据质量守恒可知，3MnSO4•H2O~Mn3O4，此时Mn3O4的质量占原固体质量的，失重，结合图象可知，需控制温度在1000-1200℃； 【小问4详解】 热解nSO4•H2O制备Mn3O4，加入碳酸锂、空气焙烧得到LiMn2O4，反应中锰元素化合价升高反应氧化反应，故还原剂是Mn3O4。 16. 抗高血压药物替米沙坦中间体F的合成路线如图： （1）B→C的反应有中间体X(C12H17O2N)生成，中间体X的结构简式为_______。 （2）D→E的反应类型为_______。 （3）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①分子中不同化学环境的氢原子个数比是9：2：2：2。 ②在热的NaOH溶液中完全水解，生成NH3和另一种化合物。 （4）写出以苯、(CH2O)n和为有机原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)_______。 【答案】（1） （2）取代反应 （3） （4） 【解析】 【分析】A与发生取代反应生成B，B中苯环上1个氢原子被取代生成C，C中氯原子在一定条件下转化为醛基，D发生硝化反应生成E，E与反应生成F，据此解答。 【小问1详解】 B→C的反应有中间体X(C12H17O2N)生成，由于羟基可以被氯原子取代，结合B和C的结构简式可判断中间体X的结构简式为。 【小问2详解】 根据以上分析可知D→E发生硝化反应，反应类型为取代反应。 【小问3详解】 ①分子中不同化学环境的氢原子个数比是9：2：2：2，含有相同的3个甲基。②在热的NaOH溶液中完全水解，生成NH3和另一种化合物，说明含有酰胺基，该同分异构体的结构简式为。 【小问4详解】 结合有机转化关系图可知首先在苯环上引入－CH2Cl，然后水解引入－OH，羟基被氧化生成－CHO，最后和反应生成，因此合成路线图为。 17. 硫氰化钾(KSCN)是常用的分析试剂，用硫磺与KCN等为原料制备KSCN的实验流程如图： 已知：①Ka(HSCN)=0.13，Ka(HCN)=6.2×10-10，Ksp(PbS)=9.0×10-29 ②S+KCNKSCN(放热反应) （1）合成。将硫磺与一定量水配成悬浊液加入如图所示的反应釜中，在搅拌下滴入KCN与KOH混合溶液。 ①冷水从____(填“a”或“b”)端通入。 ②若反应温度过高，可采取的措施有：减慢滴加KCN与KOH混合溶液的速率、____。 ③反应釜中还有副反应发生，如硫磺与KOH溶液反应生成K2S和K2S2O3，该反应的化学方程式为_____。 （2）除硫化物。由于成品中不能含有铅，故加入(CH3COO)2Pb溶液只能略微不足。证明(CH3COO)2Pb溶液略微不足的实验操作与现象是____。 （3）除硫酸盐。选用Ba(OH)2溶液而不选用BaCl2溶液的原因是____。 （4）KSCN纯度测定。溶液pH介于0~1时，用KSCN溶液滴定已知浓度的AgNO3溶液来测定KSCN纯度，发生反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓。请补充完整实验方案：①准确称取1.0000g样品，溶于适量蒸馏水，将溶液完全转移到100.00mL容量瓶中，定容得溶液A；②量取20.00mL____；③重复实验两次，计算消耗溶液A的平均体积为VmL；④通过公式w(KSCN)=%计算KSCN的质量分数[实验中须使用的试剂：NH4Fe(SO4)2溶液、1.0mol·L-1HNO3溶液、0.1000mol·L-1AgNO3溶液]。 【答案】（1） ①. a ②. 加快冷却水的流速 ③. 4S+6KOH=3H2O+2K2S+K2S2O3 （2）取沉淀后上层清液，向清液中滴加醋酸铅溶液，生成极少量的沉淀，说明(CH3COO)2Pb溶液略微不足 （3）Ba(OH)2溶液可以和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀且使溶液显碱性利于生成KSCN，若选用BaCl2溶液会引入氯离子杂质 （4）0.1000mol·L-1AgNO3溶液，加入1.0mol·L-1HNO3溶液为调节pH为0~1，加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液，使用溶液A滴定硝酸银溶液至最后半滴溶液A加入后溶液显红色，且半分钟内不褪色 【解析】 【分析】硫磺与KCN、KOH混合溶液反应生成硫氰化钾，加入醋酸铅溶液除去硫离子，过滤滤液加入氢氧化钡溶液除去硫酸根离子，经过一系列操作得到硫氰化钾晶体。 【小问1详解】 ①冷水从a端通入b端流出可以有更好的冷却效果。 ②若反应温度过高，可采取的措施有：减慢滴加KCN与KOH混合溶液的速率、加快冷却水的流速等。 ③硫磺与KOH溶液反应生成K2S和K2S2O3，根据质量守恒还会生成水，该反应化学方程式为4S+6KOH=3H2O+2K2S+K2S2O3； 【小问2详解】 硫离子和铅离子生成硫化铅沉淀，取沉淀后上层清液，向清液中滴加醋酸铅溶液，生成极少量的沉淀，说明(CH3COO)2Pb溶液略微不足； 【小问3详解】 选用Ba(OH)2溶液可以和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀且使溶液显碱性利于生成KSCN，若选用BaCl2溶液会引入氯离子杂质导致引入KCl； 【小问4详解】 溶液pH介于0~1时，用KSCN溶液滴定已知浓度的AgNO3溶液来测定KSCN纯度，发生反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓；结合题干实验操作可知，实验为用溶液A滴定20.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液，SCN-能和铁离子反应使溶液显红色，则使用NH4Fe(SO4)2溶液为指示剂、1.0mol·L-1HNO3溶液为调节溶液的pH，操作②为：量取20.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液，加入1.0mol·L-1HNO3溶液为调节pH为0~1，加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液，使用溶液A滴定硝酸银溶液至最后半滴溶液A加入后溶液显红色，且半分钟内不褪色。 18. 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。 （1）NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。 已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1 上述主反应的△H=____。 （2）在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图1所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。 ①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为____。 ②NO转化为N2的机理可描述为____。 ③烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为____。 （3）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图2所示。 ①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是_____。 ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是____。 【答案】（1）-1630kJ·mol-1 （2） ①. +5 ②. O2与催化剂表面的Cu+反应生成和Cu2+，部分NO与、Cu2+反应生成NO2和Cu+；与钒催化剂反应生成，+5价V变为+4价V，NO或NO2与、+4价V反应生成N2和H2O，+4价V变为+5价V，如此循环往复 ③. O2+2SO2+2NH3+2H2O2NH4HSO4 （3） ①. 低于200℃的范围内，催化剂的活性很低，主要是温度升高加快了化学反应速率；200℃~300℃范围内，随着温度升高催化剂的活性增强共同使化学反应速率加快 ；在300℃~350℃的范围内，催化剂的活性达到最强，随温度升高化学反应速率加快 ②. 温度高于450℃时，NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率，使得流出反应管的NOx总量超过流入反应管的NOx总量 【解析】 【小问1详解】 已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 ②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1 由盖斯定律可知，-2×①+②得到主反应，则主反应的△H=-2×（+180.5kJ·mol-1）+（-1269kJ·mol-1）=-1630kJ·mol-1； 【小问2详解】 ①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。铜离子和Y反应生成亚铜离子和X，根据电子守恒可知，Y生成X时，V的化合价升高，则X处V元素化合价为+5。 ②由图可知，NO转化为N2的机理可描述为：O2与催化剂表面的Cu+反应生成和Cu2+，部分NO与、Cu2+反应生成NO2和Cu+；与钒催化剂反应生成，+5价V变为+4价V，NO或NO2与、+4价V反应生成N2和H2O，+4价V变为+5价V，如此循环往复； ③在催化剂的作用下，氧气可以把烟气中二氧化硫中四价硫氧化为六价硫，生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道，生成NH4HSO4的化学方程式为O2+2SO2+2NH3+2H2O2NH4HSO4； 【小问3详解】 ①烟气以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，反应不一定达到平衡状态，反应速率随温度的升高而升高，且催化剂的活性也受温度影响，在一定的温度范围内，催化剂的活性随温度升高而增强。因此，温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，根据图中曲线的变化特点可以判断其可能的原因是：低于200℃的范围内，催化剂的活性很低，主要是温度升高加快了化学反应速率；200℃~300℃范围内，随着温度升高催化剂的活性增强共同使化学反应速率加快 ；在300℃~350℃的范围内，催化剂的活性达到最强，随温度升高化学反应速率加快。 ②催化剂需要一定的活性温度，温度过高导致催化剂活性逐渐降低，化学反应速率会随着温度升高而减小，且温度过高还会导致氨气发生副反应，因此，温度高于450℃时，NOx量不减反增，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是：温度高于450℃时，NH3与O2反应生成NOx的速率大于NOx被NH3还原的速率，使得流出反应管的NOx总量超过流入反应管的NOx总量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年高三上学期8月学情检测 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Mn-55 Ag-108 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于硫及其化合物说法正确的是 A. 自然界中硫都以化合态形式存在 B. 大量排放到空气中会形成酸雨 C. 催化氧化时1mol可生成1mol D. 硫酸浓度越大，挥发性越强 2. 在指定条件下，下列选项所示的含硫物质的转化能实现的是 A B. C. 稀 D. 3. 下列实验操作正确且能达到目的的是 A. 装置甲可验证稀硝酸的还原产物为NO B. 装置乙用于制备胶体 C 装置丙可证明非金属性强弱：Cl＞C＞Si D. 装置丁用于配制的硫酸溶液 4. 丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为，，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 使用催化剂能改变反应路径，不能改变反应的活化能 D. 该反应每消耗1molNH3，转移电子的物质的量为3mol 5. 室温下，下列实验探究方案不能达到实验目的的是 选项 探究方案 实验目的 A 向2mL1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加1mol·L-1Na2CO3溶液，观察现象 比较Ka(CH3COOH)和Ka1(H2CO3)的大小 B 向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中滴加1mol·L-1氨水至沉淀溶解，再加入8mL95%乙醇，过滤 制备[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体 C 把两个体积相同、封装有等量NO2和N2O4混合气体的烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中，观察混合气体的颜色变化 探究温度对化学平衡的影响 D 向溶液X中滴加少量稀硝酸，然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象 检验溶液X是否含有SO A. A B. B C. C D. D 6. 利用Ce(SO4)2溶液处理尾气中的SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3的流程如图： 下列说法正确的是 A. “装置I”所得NaHSO3溶液pH<7，则溶液中：c(SO)>c(H2SO3) B. “装置II”中每消耗1molCe4+可吸收22.4LNO C. “装置III”电解槽，阴极反应为2HSO-2e-=S2O+2OH- D. “装置IV”所得NH4NO3溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(NO) 7. 热电池是一种需要达到一定温度才能工作的电池。一种热电池的结构如下图所示，电池工作时需用引燃剂引发Fe和的反应，产生的热量会使LiCl、KCl熔化，电池开始工作。电池放电后有、Fe和生成。下列说法正确的是 A. 该热电池常温下不能工作的原因是LiCl、KCl常温下不含离子 B. Fe和反应后的产物可能是KCl、和 C. 放电时电极上所发生反应为 D. 电路上每转移1mol电子，消耗的物质的量为0.25mol 8. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是 A. 图1所示热化学方程式为 B. 图2所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成，也有非极性共价键的断裂和形成 C. 图2所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1 D. 脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变 9. 室温下，磷酸的Ka1=7.6×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13。通过下列实验探究含磷化合物的性质。下列有关说法正确的是 实验 实验操作和现象 1 蘸取0.1mol/LNaH2PO4溶液点在pH试纸上，pH＜7；蘸取0.1mol/LNa2HPO4溶液点在pH试纸上，pH＞7 2 向0.1mol/LNa2HPO4溶液中加入足量0.2mol/LCaCl2溶液，生成白色沉淀，蘸取上层清液点在pH试纸上，pH＜7 3 将等浓度等体积的Na2HPO4、Na3HPO4溶液混合，pH＞7 4 向0.1mol/LH3PO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液至pH=6 A. 实验1中，0.1mol/LNaH2PO4溶液中存在：Ka1•Ka2＜Kw B. 实验2中发生反应的离子方程式为2HPO+3Ca2+=Ca3(PO4)2↓+2H+ C. 实验3中存在5c(Na+)=2[c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO4)+c(PO)] D. 实验4的过程中可能存在c(H2PO)＞c(PO)＞c(HPO) 10. 海水中含有丰富的碘元素，海洋中许多藻类植物具有富集碘的能力，如海带中含碘量可达0.3%~0.5%，约为海水中碘浓度的10万倍。实验室通过下列流程从净化除氯后的含碘海水中提取I2。 下列有关说法不正确的是 A. 富集得到含碘化合物的晶胞如图，其中距离每个I—最近的Ag+有4个 B. 转化后的溶液中主要含有Fe2+和I— C. 用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D. 氧化时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍 11. 化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如下： 下列说法正确的是 A. X分子中所有碳原子位于同一平面上 B. X、HI反应有副产物产生 C. X、Z分子中均含有1个手性碳原子 D. Y、Z分子中碳原子杂化轨道类型相同 12. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。下列说法正确的是 实验1：实验测得溶液 实验2：向溶液中滴加等体积溶液，pH由8.6降为4.8 实验3：向溶液中加入等体积溶液，出现白色沉淀 实验4：向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色 A. 溶液中 B. C 由实验3可得 D. 实验4发生反应的离子方程式为 13. 一定温度下，在2个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应： 。相关反应数据如下表所示： 容器编号 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol NO CO Ⅰ ℃ 0.2 0.2 0.05 Ⅱ ℃() 0.2 0.2 0.05 下列说法正确的是 A. 前10s内，容器Ⅰ中的化学反应速率 B. 该反应在任何条件下均能自发进行 C. 10s时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态 D. 若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08mol NO、0.1mol CO、0.04mol 和0.1mol ，反应将向逆反应方向进行 二、非选择题：共5题，共61分。 14. 某废镍渣中主要含(为+2价)、、、。利用废镍渣经过一系列转化可以制得和。回答下列问题： （1）碱浸：将废镍渣用溶液浸取，浸取后取所得固体，用水洗涤。碱浸的目的是___。 （2）焙烧：将碱浸洗涤后所得固体与固体充分混合，在600℃条件下焙烧。焙烧后所得固体有，同时还有生成。焙烧时与发生反应的化学方程式为_______。 （3）溶解：将焙烧后所得固体用95℃以上的热水进行溶解，溶獬后过滤，得到滤液和红褐色沉淀。结合化学方程式解释红褐色沉淀的原因：___。 （4）萃取、反萃取：向溶解、过滤后所得滤液中加入萃取剂，萃取后分液，获得有机层和水层。萃取时发生反应为(M表示或，表示萃取剂)。萃取剂体积与溶液体积的比值对溶液中和的萃取率的影响如图所示。最后将分液后获得的有机层通过反萃取可获得溶液并回收萃取剂。 ①萃取时应控制的比值为_______。 ②反萃取获得溶液的实验操作是_______。 15. LiMn2O4是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分为MnO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2)和硫铁矿(主要成分为FeS2)制备LiMn2O4的工艺流程如图： 已知：①酸浸液主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属间离子； ②25℃时，相关物质的Ksp见表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 （1）酸浸。MnO2与FeS2反应生成Fe3+和的离子方程式为_____。保持温度、浸取时间不变，能提高锰元素浸出率的措施有_____。 （2）除杂。欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全，调节溶液的pH最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 （3）热解。在真空中加热分解MnSO4•H2O，测得固体的质量随温度变化如下图所示。真空热解MnSO4•H2O制备Mn3O4，需控制的温度为_____。(写出计算推理过程)。 （4）焙烧。生成LiMn2O4的反应中，还原剂是_______(填化学式)。 16. 抗高血压药物替米沙坦中间体F的合成路线如图： （1）B→C的反应有中间体X(C12H17O2N)生成，中间体X的结构简式为_______。 （2）D→E的反应类型为_______。 （3）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①分子中不同化学环境的氢原子个数比是9：2：2：2。 ②在热的NaOH溶液中完全水解，生成NH3和另一种化合物。 （4）写出以苯、(CH2O)n和为有机原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)_______。 17. 硫氰化钾(KSCN)是常用的分析试剂，用硫磺与KCN等为原料制备KSCN的实验流程如图： 已知：①Ka(HSCN)=0.13，Ka(HCN)=6.2×10-10，Ksp(PbS)=9.0×10-29 ②S+KCNKSCN(放热反应) （1）合成。将硫磺与一定量水配成悬浊液加入如图所示的反应釜中，在搅拌下滴入KCN与KOH混合溶液。 ①冷水从____(填“a”或“b”)端通入。 ②若反应温度过高，可采取的措施有：减慢滴加KCN与KOH混合溶液的速率、____。 ③反应釜中还有副反应发生，如硫磺与KOH溶液反应生成K2S和K2S2O3，该反应的化学方程式为_____。 （2）除硫化物。由于成品中不能含有铅，故加入(CH3COO)2Pb溶液只能略微不足。证明(CH3COO)2Pb溶液略微不足的实验操作与现象是____。 （3）除硫酸盐。选用Ba(OH)2溶液而不选用BaCl2溶液的原因是____。 （4）KSCN纯度测定。溶液pH介于0~1时，用KSCN溶液滴定已知浓度的AgNO3溶液来测定KSCN纯度，发生反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓。请补充完整实验方案：①准确称取1.0000g样品，溶于适量蒸馏水，将溶液完全转移到100.00mL容量瓶中，定容得溶液A；②量取20.00mL____；③重复实验两次，计算消耗溶液A的平均体积为VmL；④通过公式w(KSCN)=%计算KSCN的质量分数[实验中须使用的试剂：NH4Fe(SO4)2溶液、1.0mol·L-1HNO3溶液、0.1000mol·L-1AgNO3溶液]。 18. 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。 （1）NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。 已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1 上述主反应的△H=____。 （2）在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图1所示(*表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。 ①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为____。 ②NO转化为N2的机理可描述为____。 ③烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为____。 （3）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图2所示。 ①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是_____。 ②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $