精品解析：江苏省南京田家炳高级中学2023-2024学年高三上学期第三次阶段性考试化学试卷

2023-2024学年高三上学期第三次阶段性考试 满分：100分；时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。 1. 陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 【答案】A 【解析】 【分析】陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。 【详解】A项、氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故A错误； B项、秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，故B正确； C项、陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物，陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品，故C正确； D项、陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点，故D正确。 故选A。 【点睛】本题考查物质的性质，侧重分析与应用能力的考查，注意化学与生活的联系，把握物质性质、反应与用途为解答的关键。 2. 亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂，可通过反应N2O4 +CsF=FNO+CsNO3制得。下列说法正确的是 A. 氧原子的结构示意图为 B. CsF的电子式为 C. FNO的空间构型为直线形 D. CsNO3中含有离子键与共价键 【答案】D 【解析】 【详解】A． O原子的质子数和电子数都是8，核外电子分层排布，其结构示意图为，故A错误； B． CsF为离子化合物，电子式为，故B错误； C． FNO中心原子N原子价层电子对数为2+=3，空间构型为V形，故C错误； D． CsNO3中含有Cs+与间的离子键与N-O共价键，故D正确； 故选D。 3. 利用超分子可以对一些物质进行分离，例如利用杯酚(结构如图1所示，用“”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法不正确的是( ) A. 与结构相似，由于键的键长小于键，所以的熔、沸点低于 B. 该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征 C. ，互为同素异形体 D. 杯酚中所有原子不可能位于同一平面 【答案】A 【解析】 【详解】A．与的结构相似，相对分子质量比大，其分子间的作用力大，物质的熔沸点就越高，与分子内化学键的键长无关，A错误； B．由图可知，杯酚与形成超分子，而杯酚与不能形成超分子，反映了超分子具有“分子识别”的特性，B正确； C．、为同一种元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，C正确； D．杯酚分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子与其相连的4个原子形成四面体结构，所有原子不可能位于同一平面内，D正确； 故选A。 4. 下列各装置能够达到相应实验目的的是 A. 用装置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸 B. 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C. 用装置丙制取无水MgCl2 D. 用装置丁制取乙烯 【答案】C 【解析】 【详解】A. 乙酸乙酯遇到氢氧化钠溶液会发生水解，不能用装置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸，A项错误； B. 氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，盐酸与硝酸银溶液反应，所以氯气也会被吸收，B项错误； C. MgCl2·2H2O受热时会发生水解，最终得不到MgCl2，在氯化氢气流中加热可抑制MgCl2·2H2O的水解，C项正确； D. 温度计应该插到液面以下，D项错误。 答案选C。 可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使在高温下与反应转化为，生成的与进一步反应得到Cu。在酸性溶液中会转化为Cu和；能被浓硝酸氧化为。Cu在存在下能与氨水反应生成；能与NaOH反应生成。、的沸点分别为℃、℃。 阅读以上材料，回答下列问题： 5. 下列说法正确的是 A. 的键角比的大 B. H—O的键长比H—S的长 C. 吸引电子的能力比的强 D. 分子间作用力比的大 6. 下列化学反应表示正确的是 A. Cu2S在高温下与O2反应：2Cu2S+4O22Cu2O+2SO3 B. Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+2H2O C. Cu2O溶于稀硝酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O D. Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 具有导电性，可用于电池的负极材料 B. 具有还原性，可用于漂白草编制品 C. 溶液显蓝色，可用于游泳池防止藻类生长 D. 在水中电离出，可用于检验葡萄糖 【答案】5. C 6. D 7. A 【解析】 【详解】1. A．的构型为V型键角为，的构型为平面三角形，键角为，因此键角大，A错误； B．H—O的键长比H—S的短，B错误； C．的半径小于，且的价层电子排布式为，而的价层电子排布式为。再吸引一个电子就能达到的稳定结构，而是全充满的稳定结构，因此吸引电子的能力比的强，C正确； D．相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此分子间作用力小于，D错误。 答案为：C。 2. A．在高温下与反应生成氧化亚铜和二氧化硫，A错误； B．与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2、S和水，B错误； C．溶于稀硝酸生成硝酸铜、一氧化氮和水，C错误； D．根据题干所给信息可知该化学方程式正确，D正确。 答案为：D。 3. A．根据题中信息可知，可用于钾离子电池的负极材料，说明具有导电性，A正确； B．可用于漂白草编制品是利用其漂白性，与还原性无关，B错误； C．可用于游泳池防止藻类生长是因为铜离子能和细菌细胞内的蛋白质结合，从而杀死细菌，与溶液显蓝色无关，C错误； D．在水中电离出，但用于检验葡萄糖的是新制的氢氧化铜悬浊液，D错误。 答案为：A。 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化一步均能实现的是 A. NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s) B. MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s) C. S(s)SO3(g)H2SO4(aq) D. N2(g)NH3(g)NO2(g) 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cl2具有强氧化性，与Fe反应生成FeCl3，A不符题意； B．氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水，B符合题意； C．硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，SO2在与氧气在催化剂条件下生成SO3，C不符题意； D．氨气发生催化氧化反应生成的是NO，D不符题意。 答案选B。 9. 某有机物的结构简式如图所示，下列说法正确的是 A. 该物质与H2加成的产物中含有3个手性碳原子，有光学活性 B. 该物质与碳酸钠、碳酸氢钠、钠都能反应 C. 1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗4molBr2 D. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4molNaOH 【答案】D 【解析】 【详解】A．该物质与足量H2加成的产物有2个手性碳，结构如图 (*号标出)， A错误； B．该物质不含羧基，不能与碳酸氢钠反应，故B错误； C．酚羟基邻位H与溴发生取代反应，碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴3 mol，故C错误； D．分子中含酰胺基、碳溴键、酚羟基均能和氢氧化钠反应，1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4 mol NaOH，故D正确； 选D。 10. 含氮物质可发生如下反应：① ② ③ 下列说法正确的是 A. 常温下，NO与混合能立即看到红棕色气体，说明该反应已达平衡 B. 反应②的 C. 反应③消耗，理论上会生成标准状况下约 D. 利用反应①、②、③可以同时处理含量较高的废气和含的废水 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下，NO与混合能立即看到红棕色气体，说明该反应生成了二氧化氮气体，但是不确定是否平衡，故A错误； B．反应②为气体分子数减小的反应，为熵减反应，故B错误； C．由方程式可知，反应③消耗，理论上会生成1mol氮气，在标准状况下约，故C正确； D．反应中涉及氢氧化钠和氯化铵两种物质，两者会反应生成氨气和氯化钠，故不能利用反应①、②、③可以同时处理含量较高的废气和含的废水，故D错误。 故选C。 11. 用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是 选项 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 验证SO2有还原性 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4溶液 B 验证氧化性：Cl2>Br2 浓盐酸 KMnO4 FeBr2溶液 C 验证非金属性：N>C>Si 稀硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 D 除去Na2SO3中的Na2SO4 氯水 混合物 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，气体通入到KMnO4溶液中，如果KMnO4溶液褪色，说明高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应，体现SO2的还原性，能够达到实验目的，故A符合题意； B．KMnO4能把HCl氧化成Cl2，FeBr2中Fe2＋的还原性强于Br-，氯气优先氧化亚铁离子，对氯气和溴单质氧化性比较产生干扰，不能达到实验目的，故B不符合题意； C．稀硝酸具有挥发性，从锥形瓶中出来的气体中混有HNO3，稀硝酸也能与硅酸钠反应，对CO2与Na2SiO3的反应产生干扰，不能达到实验目的，故C不符合题意； D．Na2SO3具有还原性，氯气能把Na2SO3氧化成Na2SO4，除去了原有物质，不能达到实验目的，故D不符合题意； 故答案选A。 12. 以镁铝复合氧化物为载体的负载型镍铜双金属催化剂是一种新型高效加氢或脱氢催化剂，其制备流程如下： 已知：①常温下， ②加热条件下尿素在水中发生水解反应放出两种气体 下列说法错误的是 A. 加热条件下，尿素在水中放出和两种气体 B. “晶化”过程中，需保持恒温，可采用水浴加热 C. 常温下，若“悬浊液”中，则溶液的 D. “还原”过程中所发生反应的化学方程式为， 【答案】C 【解析】 【分析】混合溶液加入尿素调节pH得到镁、铝、镍、铜的悬浊液，保持恒温晶化后过滤得到滤饼洗涤烘干焙烧得到四者的金属氧化物，使用氢气还原得到产品； 【详解】A．加热条件下，尿素含有酰胺基，在水中和水反应放出和两种气体，A正确； B．“晶化”过程中，需保持恒温，温度低于100℃可采用水浴加热，B正确； C．常温下，若“悬浊液”中，则溶液的，则，，C错误； D．“还原”过程中氢气将铜、镍氧化物还原为金属单质，所发生反应的化学方程式为，，D正确； 故选C。 13. 向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 反应速率：vb正>vc正 C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．恒容同温度T1加入1molCH4，增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原理甲烷的转化率减小，因此，A正确； B．恒容同温度T1加入1molCH4，b点甲烷转化率更大，则b点CO和H2浓度更大，b点逆反应速率更大，vb逆>vc逆，b、c是温度相同的平衡状态，vb正=vb逆，vc正=vc逆，则vb正>vc正，B正确； C．K只受温度影响，a和b相同投料比，但是b点甲烷转化率大于a点，因此，则，C错误； D．反应温度为，恒容密闭容器中，反应正向体积增大，压强不变时说明各组分含量不再变化，达到平衡，D正确； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 回答下列问题： （1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为___________(答出一条即可)。 （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸()，中S的化合价为＋6，其中过氧键的数目为___________。 （3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，被氧化为，该反应的化学方程式为___________；滤渣的成分为、___________(填化学式)。 （4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为___________时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是___________。 （5）“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成棕色的，该反应的化学方程式为___________。 （6）“沉镁”中为使沉淀完全(溶液中剩余离子浓度小于mol/L)，需控制pH不低于___________。 【答案】（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积 （2）1 （3） ①. ②. （4） ①. 9.0% ②. 有还原性，过多将会降低的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率 （5） （6）11 【解析】 【分析】硫酸浸取液中加入混合气，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的H2SO5，加入石灰乳调节pH=4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，亚铁离子也被H2SO5氧化成铁离子，故还有氢氧化铁沉淀生成，钙离子与硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，滤渣为MnO2、CaSO4和Fe(OH)3。过滤后滤液中加入NaOH沉钴镍，过滤后滤液中加入NaOH沉镁，生成氢氧化镁沉淀。 【小问1详解】 用硫酸浸取镍钴矿时，适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积可提高浸取速率。 【小问2详解】 设H2SO5中过氧键的数目为x，则有2x个O原子显-1价，则-2价的O原子数目为5-2x，则有2+6=2x+2（5-2x），解得x=1，因此含有1个过氧键。 【小问3详解】 Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，H2SO5被还原生成H2SO4，反应的化学方程式为。当溶液中金属离子的浓度小于1×10-5mol/L时认为其沉淀完全，pH=4，c(OH-)=10-10mol/L，此时Qc=10-35>氢氧化铁的Ksp，因此铁离子完全转化为氢氧化铁，当pH=4时，根据Co(OH)2的Ksp值可知，c(Co2+)>105.3mol/L时才开始沉淀，同理可知Co2+、Ni2+、Mg2+这三种离子都未沉淀，此外钙离子与硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，因此滤渣成分为MnO2、CaSO4、Fe(OH)3。 【小问4详解】 从图中可知，SO2的体积分数为9.0%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大，继续增大二氧化硫的体积分数，二氧化硫具有还原性，能与H2SO5反应从而降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)的氧化速率。 【小问5详解】 沉钴镍中Co2+转化为Co(OH)2沉淀，该沉淀可被氧气氧化生成Co(OH)3，化学方程式为。 【小问6详解】 Mg(OH)2的Ksp=10-11，完全沉淀时c(Mg2+)=10-5mol/L，则c(OH-)=10-3，pH=11，故需控制pH不低于11。 15. 福酚美克是一种影响机体免疫力功能的药物，可通过以下方法合成： (1)B中的含氧官能团有________和_________(填名称); (2)C→D的转化属于_________反应(填反应类型)． (3)已知E→F的转化属于取代反应，则反应中另—产物的结构简式为______。 (4) A (C9H10O4)的一种同分异构体X满足下列条件： Ⅰ.X分子有中4种不同化学环境的氢。 Ⅱ. X能与FeCl3溶液发生显色反应。 Ⅲ. lmol X最多能与4 mol NaOH发生反应 写出该同分异构体的结构简式：_____________。 (5)已知： +R3CHO,根据已有知识并结合相关信息． 写出以 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。____________ 合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OH CH3COOCH2CH3 【答案】 ①. 酯基 ②. 醚键 ③. 氧化反应 ④. ⑤. (或) ⑥. 【解析】 【分析】（1）根据B的结构简式可知，B中含有酯基和醚键； （2）比较C和D的结构简式可知，C中的醇羟基变成了D中的醛基，发生了氧化反应； （3）E→F的转化属于取代反应，根据元素守恒可知反应中另一产物的结构简式； （4）A（C9H10O4）的同分异构体X满足下列条件Ⅰ．X分子有中4种不同化学环境的氢，Ⅱ．X能与FeCl3溶液发生显色反应，说明有酚羟基，Ⅲ．1mol X最多能与4molNaOH发生反应说明分子中有四个羧基、酚羟基，或水解后产生的酚羟基、羧基，根据条件写同分异构体； （5）以为原料制备，可以先将通过发生消去、氧化得苯甲醛，再发生类似题目流程图中D→E→F→福酚美克的变化，再发生缩聚反应可得产品。 【详解】（1）根据B的结构简式可知，B中含有酯基和醚键，所以含氧官能团为酯基和醚键，故答案为：酯基和醚键； （2）比较C和D的结构简式可知，C中的醇羟基变成了D中的醛基，发生了氧化反应，故答案为：氧化反应； （3）E→F的转化属于取代反应，根据元素守恒可知反应中另一产物的结构简式为，故答案为：； （4）A（C9H10O4）的同分异构体X满足下列条件Ⅰ．X分子有中4种不同化学环境的氢，Ⅱ．X能与FeCl3溶液发生显色反应，说明有酚羟基，Ⅲ．1molX最多能与4molNaOH发生反应说明分子中有四个羧基、酚羟基，或水解后产生的酚羟基、羧基，符合条件的同分异构体为(或)，故答案为：(或)； （5）以为原料制备，可以先将通过发生消去、氧化得苯甲醛，再发生类似题目流程图中D→E→F→福酚美克的变化，再发生缩聚反应可得产品，合成路线为，故答案为：。 【点睛】以为原料制备，可以先将通过发生消去、氧化得苯甲醛，再发生类似题目流程图中D→E→F→福酚美克的变化，再发生缩聚反应可得产品是设计合成路线的关键。 16. 某科研小组采用电解锰粉（主要成分为Mn和少量含Fe、Ni、Pb、P、Si等元素的单质或其化合物）为原料制备高纯氯化锰。 已知：①Mn是一种比Fe活泼的金属。 ②H2S气体具有较强的还原性，如：H2S+H2O2=S↓+2H2O。 ③相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算） Fe3+ Fe2+ Mn2+ Ni2+ Pb2+ 开始沉淀的pH 1.1 5.8 8.6 6.7 8.0 沉淀完全的pH 3.2 8.8 10.1 9.2 8.8 （1）酸溶时盐酸要缓慢滴加的原因是___。 （2）加入MnCO3固体时发生反应的离子方程式为___。MnCO3固体也可用下列物质代替___。（填写编号） A.MnO B.MnSO4 C.Mn(OH)2 D.MnCl2 （3）通入H2S气体可使Pb2+、Ni2+生成硫化物沉淀，如：H2S(aq)+Pb2+(aq)PbS(s)+2H+(aq)，该反应的平衡常数K=___[用Ka1(H2S)、Ka2(H2S)及Ksp(PbS)表示]。 （4）煮沸的目的是___。 （5）已知MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水，198℃失去全部结晶水。请补充完整由煮沸后的滤液获得高纯（>99.99%）MnCl2·4H2O晶体（MnCl2的溶解度曲线如图所示）的实验方案：将煮沸后的滤液冷却至室温，___（实验中须使用的试剂是：30%H2O2）。 【答案】 ①. 防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热，避免盐酸大量挥发，使反应易于控制 ②. 3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑ ③. AC ④. K= ⑤. 降低H2S的溶解度，减少S2-杂质 ⑥. 向其中缓慢滴加30%H2O2，搅拌，静置，向上层清液中继续滴加H2O2至无沉淀生成，过滤，将滤液加热至80℃（或60~100℃之间的任意一个温度）进行蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤，重结晶，低温烘干（或低于100℃烘干）。 【解析】 【分析】根据流程：电解锰粉（主要成分为Mn和少量含Fe、Ni、Pb、P、Si等元素的单质或其化合物））在盐酸中酸浸，过滤，滤渣I含有磷酸盐和硅酸盐，滤液含有Fe2+、Fe3+、Ni2+， Pb2+，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加MnCO3调节pH4～5之间，除去Fe3+，滤渣II为Fe(OH)3，滤液中通入H2S除去Pb 2+和Ni2+，“滤渣III”的主要成分是NiS和PbS，滤液主要含有MnCl2，再进行加热浓缩、冷却结晶得到MnCl2·4H2O，据此分析作答。 【详解】(1)Mn是一种比Fe活泼的金属，它会与盐酸剧烈反应，且这是一个放热反应，温度升高过快会加剧盐酸的挥发，所以滴加时要注意缓慢操作，防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热，从而避免盐酸大量挥发，使反应易于控制，故答案为：防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应放出大量的热，避免盐酸大量挥发，使反应易于控制； (2)流程图中加MnCO3后会生成CO2气体，此过程中会消耗H+，所以，它的作用是调节pH，从而使前一步中被H2O2氧化生成的Fe3+沉淀完全，离子方程式为3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑；选择调节pH的试剂时要注意既要能消耗H+使pH增大，又不能引入杂质离子，所以A、C符合题意，故答案为：3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑；AC； (3)根据反应方程式得K=，又已知Ka1(H2S)= ，Ka2(H2S)= ，Ksp(PbS)=c(Pb2+)c(S2-)， 通过变形出来得到K=，故答案为：K=； (4)在流程中，煮沸的作用通常是加快反应的速率、降低气体的溶解度使其逸出、促进某离子的水解、促进胶体的沉降等，本流程中，主要作用是降低H2S的溶解度，减少S2-杂质，故答案为：降低H2S的溶解度，减少S2-杂质； (5)该小题为“物质制备的实验方案设计”。实验操作题中，所给的试剂往往有一定的提示作用，加之题目的已知②H2S气体具有较强的还原性，如：H2S+H2O2=S↓+2H2O，很明显的指出需要除去残余的S2-。MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水，198℃失去全部结晶水，结合溶解度曲线，所以，蒸发浓缩时温度控制在100℃以内60℃以上较为合适，实际操作中可采用水浴加热，烘干时同样要注意低温。本题对产品纯度要求很高（>99.99%），故需要重结晶操作，故答案为：向其中缓慢滴加30%H2O2，搅拌，静置，向上层清液中继续滴加H2O2至无沉淀生成，过滤，将滤液加热至80℃（或60~100℃之间的任意一个温度）进行蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，冰水洗涤，重结晶，低温烘干（或低于100℃烘干）。 【点睛】本题考查物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，结合题目信息对流程的分析是本题的解题关键。 17. 氨氮(NH3、NH4+等)是一种重要污染物，可利用合适的氧化剂氧化去除。 （1）氯气与水反应产生的HClO可去除废水中含有的NH3。 已知：NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1 则反应2NH3(aq)＋3HClO(aq)=N2(g)＋3H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)的ΔH＝________kJ·mol－1。 （2）在酸性废水中加入NaCl进行电解，阳极产生的HClO可氧化氨氮。电解过程中，废水中初始Cl－浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图所示。 ①写出电解时阳极的电极反应式：________________。 ②当Cl－浓度减小时，氨氮去除速率下降，能耗却增加的原因是____________________________。 ③保持加入NaCl的量不变，当废水的pH低于4时，氨氮去除速率也会降低的原因是____________________________。 （3）高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂，可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H＋浓度影响较大。 ①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去，该反应的离子方程式为________________________________。 ②用K2FeO4氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时，随着pH的增大，氨氮去除率增大、氧化时间明显增长的原因是_________________。 【答案】 ①. 2a＋b ②. Cl－－2e－＋H2O=HClO＋H＋ ③. Cl－电解产生的HClO浓度低，氧化氨氮速率低，阳极OH－放电，消耗电能 ④. 当H＋过大，HClO氧化Cl－产生Cl2从溶液中逸出，使HClO浓度减小 ⑤. 2NH3＋2FeO42-＋2H2O=2Fe(OH)3↓＋N2↑＋4OH－ ⑥. 随着pH的增大K2FeO4的稳定性增强，利用率提高，氨氮去除率高；但H＋浓度减小，氧化性减弱，氧化时间增长 【解析】 【分析】(1)根据盖斯定律计算解答； (2)①电解时阳极发生氧化反应，失电子，元素化合价升高，；结合题意据此分析电极反应式； ②结合阳极电极反应分析原因； ③阳极产生的HClO，具有氧化性，酸性条件下氧化性增强，不但可氧化氨氮，也可以氧化氯离子； (3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂，可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H＋浓度影响较大。 ①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去，根据氧化还原反应电荷守恒和物料守恒书写反应的离子方程式； ②用K2FeO4氧化含氨氮废水，说明K2FeO4具有强氧化性，根据酸性强弱对氧化性的影响分析。 【详解】(1)已知：①NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 ②2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1 根据盖斯定律：①×2+②可得反应2NH3(aq)＋3HClO(aq)=N2(g)＋3H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)的ΔH＝2a＋b kJ·mol－1； (2)①电解时阳极发生氧化反应，失电子，元素化合价升高，在酸性废水中加入NaCl进行电解，阳极产生的HClO，氯元素的化合价升高失电子，阳极电极反应式为：Cl－－2e－＋H2O=HClO＋H＋； ②阳极电极反应式为：Cl－－2e－＋H2O=HClO＋H＋，当Cl－浓度减小时，Cl－电解产生的HClO浓度低，氧化氨氮速率低，阳极OH－放电，消耗电能； ③阳极产生的HClO，具有氧化性，酸性条件下氧化性增强，当废水的pH低于4时，H＋浓度过大，HClO氧化性增强，可氧化Cl－产生Cl2从溶液中逸出，使HClO浓度减小，氨氮去除速率也会降低； (3)①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去，铁元素化合价由+6价降低为+3价，碱性条件下应生成Fe(OH)3沉淀，氮元素化合价由-3价升高为0价，根据氧化还原反应电荷守恒和物料守恒，反应的离子方程式为2NH3＋2FeO42-＋2H2O=2Fe(OH)3↓＋N2↑＋4OH－； ②用K2FeO4氧化含氨氮废水，说明K2FeO4具有强氧化性，氧化性受溶液中的H＋浓度影响较大，随着pH的增大K2FeO4的稳定性增强，利用率提高，氨氮去除率高；但H＋浓度减小，氧化性减弱，氧化时间增长。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年高三上学期第三次阶段性考试 满分：100分；时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Mn-55 Fe-56 Cu-64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。 1. 陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 2. 亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂，可通过反应N2O4 +CsF=FNO+CsNO3制得。下列说法正确的是 A. 氧原子的结构示意图为 B. CsF的电子式为 C. FNO的空间构型为直线形 D. CsNO3中含有离子键与共价键 3. 利用超分子可以对一些物质进行分离，例如利用杯酚(结构如图1所示，用“”表示)分离和的过程如图2所示。下列说法不正确的是( ) A. 与结构相似，由于键的键长小于键，所以的熔、沸点低于 B. 该流程体现了超分子具有“分子识别”的特征 C. ，互为同素异形体 D. 杯酚中所有原子不可能位于同一平面 4. 下列各装置能够达到相应实验目的的是 A. 用装置甲除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸 B. 用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C. 用装置丙制取无水MgCl2 D. 用装置丁制取乙烯 可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使在高温下与反应转化为，生成的与进一步反应得到Cu。在酸性溶液中会转化为Cu和；能被浓硝酸氧化为。Cu在存在下能与氨水反应生成；能与NaOH反应生成。、的沸点分别为℃、℃。 阅读以上材料，回答下列问题： 5. 下列说法正确的是 A. 的键角比的大 B. H—O的键长比H—S的长 C. 吸引电子的能力比的强 D. 分子间作用力比的大 6. 下列化学反应表示正确的是 A. Cu2S在高温下与O2反应：2Cu2S+4O22Cu2O+2SO3 B. Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+2H2O C. Cu2O溶于稀硝酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O D. Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 具有导电性，可用于电池的负极材料 B. 具有还原性，可用于漂白草编制品 C. 溶液显蓝色，可用于游泳池防止藻类生长 D. 在水中电离出，可用于检验葡萄糖 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化一步均能实现的是 A. NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s) B. MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s) C. S(s)SO3(g)H2SO4(aq) D. N2(g)NH3(g)NO2(g) 9. 某有机物的结构简式如图所示，下列说法正确的是 A. 该物质与H2加成的产物中含有3个手性碳原子，有光学活性 B. 该物质与碳酸钠、碳酸氢钠、钠都能反应 C. 1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗4molBr2 D. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4molNaOH 10. 含氮物质可发生如下反应：① ② ③ 下列说法正确的是 A. 常温下，NO与混合能立即看到红棕色气体，说明该反应已达平衡 B. 反应②的 C. 反应③消耗，理论上会生成标准状况下约 D. 利用反应①、②、③可以同时处理含量较高的废气和含的废水 11. 用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是 选项 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 验证SO2有还原性 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4溶液 B 验证氧化性：Cl2>Br2 浓盐酸 KMnO4 FeBr2溶液 C 验证非金属性：N>C>Si 稀硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 D 除去Na2SO3中的Na2SO4 氯水 混合物 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 12. 以镁铝复合氧化物为载体的负载型镍铜双金属催化剂是一种新型高效加氢或脱氢催化剂，其制备流程如下： 已知：①常温下， ②加热条件下尿素在水中发生水解反应放出两种气体 下列说法错误的是 A. 加热条件下，尿素在水中放出和两种气体 B. “晶化”过程中，需保持恒温，可采用水浴加热 C. 常温下，若“悬浊液”中，则溶液的 D. “还原”过程中所发生反应的化学方程式为， 13. 向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 反应速率：vb正>vc正 C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(、、、、和)。实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 回答下列问题： （1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为___________(答出一条即可)。 （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸()，中S的化合价为＋6，其中过氧键的数目为___________。 （3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，被氧化为，该反应的化学方程式为___________；滤渣的成分为、___________(填化学式)。 （4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为___________时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是___________。 （5）“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成棕色的，该反应的化学方程式为___________。 （6）“沉镁”中为使沉淀完全(溶液中剩余离子浓度小于mol/L)，需控制pH不低于___________。 15. 福酚美克是一种影响机体免疫力功能的药物，可通过以下方法合成： (1)B中的含氧官能团有________和_________(填名称); (2)C→D的转化属于_________反应(填反应类型)． (3)已知E→F的转化属于取代反应，则反应中另—产物的结构简式为______。 (4) A (C9H10O4)的一种同分异构体X满足下列条件： Ⅰ.X分子有中4种不同化学环境的氢。 Ⅱ. X能与FeCl3溶液发生显色反应。 Ⅲ. lmol X最多能与4 mol NaOH发生反应 写出该同分异构体的结构简式：_____________。 (5)已知： +R3CHO,根据已有知识并结合相关信息． 写出以 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。____________ 合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OH CH3COOCH2CH3 16. 某科研小组采用电解锰粉（主要成分为Mn和少量含Fe、Ni、Pb、P、Si等元素的单质或其化合物）为原料制备高纯氯化锰。 已知：①Mn是一种比Fe活泼的金属。 ②H2S气体具有较强的还原性，如：H2S+H2O2=S↓+2H2O。 ③相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算） Fe3+ Fe2+ Mn2+ Ni2+ Pb2+ 开始沉淀的pH 1.1 5.8 8.6 6.7 8.0 沉淀完全的pH 3.2 8.8 10.1 9.2 8.8 （1）酸溶时盐酸要缓慢滴加的原因是___。 （2）加入MnCO3固体时发生反应的离子方程式为___。MnCO3固体也可用下列物质代替___。（填写编号） A.MnO B.MnSO4 C.Mn(OH)2 D.MnCl2 （3）通入H2S气体可使Pb2+、Ni2+生成硫化物沉淀，如：H2S(aq)+Pb2+(aq)PbS(s)+2H+(aq)，该反应的平衡常数K=___[用Ka1(H2S)、Ka2(H2S)及Ksp(PbS)表示]。 （4）煮沸的目的是___。 （5）已知MnCl2·4H2O在106℃时失去一分子结晶水，198℃失去全部结晶水。请补充完整由煮沸后的滤液获得高纯（>99.99%）MnCl2·4H2O晶体（MnCl2的溶解度曲线如图所示）的实验方案：将煮沸后的滤液冷却至室温，___（实验中须使用的试剂是：30%H2O2）。 17. 氨氮(NH3、NH4+等)是一种重要污染物，可利用合适的氧化剂氧化去除。 （1）氯气与水反应产生的HClO可去除废水中含有的NH3。 已知：NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝a kJ·mol－1 2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1 则反应2NH3(aq)＋3HClO(aq)=N2(g)＋3H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)的ΔH＝________kJ·mol－1。 （2）在酸性废水中加入NaCl进行电解，阳极产生的HClO可氧化氨氮。电解过程中，废水中初始Cl－浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图所示。 ①写出电解时阳极的电极反应式：________________。 ②当Cl－浓度减小时，氨氮去除速率下降，能耗却增加的原因是____________________________。 ③保持加入NaCl的量不变，当废水的pH低于4时，氨氮去除速率也会降低的原因是____________________________。 （3）高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效氧化剂，可用于氨氮处理。K2FeO4在干燥空气中和强碱性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的H＋浓度影响较大。 ①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去，该反应的离子方程式为________________________________。 ②用K2FeO4氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水pH对氧化氨氮去除率及氧化时间的影响如图所示。当pH小于9时，随着pH的增大，氨氮去除率增大、氧化时间明显增长的原因是_________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $