精品解析：河北省石家庄市第二中学2024-2025学年高三上学期10月联考化学试题

2024-2025学年第一学期天域全国名校协作体联考 高三年级化学学科试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 一、选择题(每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1. 科学、安全、有效、合理地使用化学品是每位生产者和消费者的责任，下列有关说法错误的是 A. 碳酸氢钠和氢氧化铝均可用于治疗胃酸过多 B. FeCl3溶液可腐蚀覆铜板制作印刷电路板 C. 75%的乙醇与84消毒液的消毒原理相同 D. Al与NaOH混合固体可用于疏通厨房管道 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸氢钠和氢氧化铝都可以和胃酸反应，均可用于治疗胃酸过多，A正确； B．FeCl3溶液可用作覆铜板制作印刷电路板的“腐蚀液”，铁离子将铜氧化，化学方程式为2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，B正确； C．75%酒精可以进行消毒的原理是酒精可以使蛋白质凝固而变性，从而达到杀菌消毒的效果，84消毒液的主要成分是次氯酸钠，具有强氧化性，在水中能够生成次氯酸，从而起到消毒的作用，二者原理不同，C错误； D．Al与NaOH溶液反应会产生氢气，增加管道内的气压，从而疏通厨房管道，同时反应放热加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，D正确； 故选C。 2. 化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是 A. 用电子式表示Cl2的形成： B. 用电子云轮廓图表示H-Cl的s-pσ键的形成： C. NaCl溶液中的水合离子： D. SO3的VSEPR模型为 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cl2形成时两个Cl原子间形成一对共用电子对，电子式表示为：，A不符题意； B．H原子和Cl原子形成HCl分子时，H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道通过“头碰头”的形式形成s-pσ键，电子云轮廓图表示为：，B不符题意； C．NaCl溶液中周围有5个水分子，周围有6个水分子，则氯化钠在水中能形成自由移动的水合氯离子和水合钠离子，C符合题意； D．SO3中心原子S价层电子对数：，无孤电子对，其VSEPR模型为平面三角形，D不符题意； 答案选C。 3. 下列有关实验室安全的说法错误的是 A. 氯水保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中 B. 氢氟酸保存在细口塑料瓶中 C. 苯酚沾到皮肤上，先后用乙醇、水冲洗 D. 金属钙起火可用泡沫灭火器灭火 【答案】D 【解析】 【详解】A．新制氯水具有强氧化性，且成分中HClO见光分解成HCl和O2，需要保存在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中，A正确； B．HF可与玻璃中的SiO2发生反应，因此氢氟酸保存在细口塑料瓶中，B正确； C．苯酚易溶于乙醇等有机物质中，苯酚沾到皮肤上后应立即用乙醇冲洗，稀释后再用水冲洗，C正确； D．金属钙可以与二氧化碳反应，故金属钙起火不能用泡沫灭火器灭火，应用干燥的沙土盖灭，D错误； 故选D。 4. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，中原子总数为 B. 溶液中，数目为 C. 反应①每消耗，生成物中硫原子数目为 D. 反应②每生成还原产物，转移电子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．标况下SO2为气体，11.2L SO2为0.5mol，其含有1.5mol原子，原子数为1.5NA，A错误； B．SO为弱酸阴离子，其在水中易发生水解，因此，100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA，B错误； C．反应①的方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O，反应中每生成3mol S消耗2mol H2S，3.4g H2S为0.1mol，故可以生成0.15mol S，生成的原子数目为0.15NA，C错误； D．反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO+2S2-+3H2O，反应的还原产物为S2-，每生成2mol S2-共转移4mol电子，因此，每生成1mol S2-，转移2mol电子，数目为2NA，D正确； 故答案选D。 5. 离子方程式能直观的表示的物质间的反应本质。下列离子方程式错误的是 A. NaAlO2溶液中通入过量CO2：+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ B. 向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+2ClO-+H2O=2HClO+ C. 向NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水：Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O D. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：2I-+Cl2=I2+2Cl- 【答案】B 【解析】 【详解】A．向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，离子方程式为：+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+，或[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+，A正确； B．向NaClO溶液中通入少量CO2生成HClO和NaHCO3，离子方程式为：CO2+ClO-+H2O=HClO+，B错误； C．向NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，离子方程式为：Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O，C正确； D．I-的还原性强于Fe2+，碘化亚铁溶液气等物质的量的氯气，只有I-被氧化，离子方程式为：2I-+Cl2=I2+2Cl-，D正确； 故选B。 6. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有还原性 B 往NaHCO3溶液中滴加浓的CaCl2溶液，溶液变浑浊 Ca(HCO3)2难溶于水 C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，滴入的紫色溶液褪色 溶液中含Fe2+，且Fe2+具有还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，该过程中生成的气体是氢气，H由-1价变成0价，被还原，体现了H2O的氧化性，A错误； B．往NaHCO3溶液中滴加浓的CaCl2溶液，发生反应：CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+H2O+CO2↑，产生的沉淀是碳酸钙，Ca(HCO3)2易溶于水，B错误； C．Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶，说明Al(OH)3是两性氢氧化物，能够和NaOH溶液反应，则Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强，C正确； D．将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，滴入的紫色溶液褪色，也可能是Cl-被KMnO4溶液氧化，导致KMnO4溶液褪色，不能说明溶液中含Fe2+，且Fe2+具有还原性，D错误； 故选C。 7. 某有机物具有广谱抗菌活性，结构简式如图。下列有关该化合物说法错误的是 A. 含有四种含氧官能团 B. 可与FeCl3发生显色反应 C. 1mol该有机物最多与4molNaOH反应 D. 与足量H2加成后的产物分子中含有6个手性碳原子。 【答案】C 【解析】 【详解】A．该有机物分子中含羟基、碳碳双键、酯基、酰胺基和羧基，共五种官能团，其中含氧官能团有四种，A正确； B．该有机物分子中含酚羟基，可与FeCl3发生显色反应，B正确； C．1mol分子中含有2mol酚羟基可与2molNaOH反应，含1mol羧基可与1molNaOH反应，1mol酯基水解后形成1mol羧基和1mol酚羟基，可消耗2molNaOH，1mol酰胺基水解形成1mol羧基，可与1molNaOH反应，即1mol该有机物最多消耗6molNaOH，C错误； D．该有机物分子与足量H2加成后的产物分子结构简式：，含有6个手性碳原子，D正确； 答案选C。 8. 某实验小组利用下列装置进行实验，其中难以达到相应实验目的的是 A．制取氨气 B．除去Cl2中混有的HCl并干燥 浓硫酸 C．除去CO2中混有的少量HCl D．制取氯气 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．氧化钙和水反应放热，浓氨水和固体氧化钙反应可以生成氨气，A正确； B．Cl2在稀硫酸中的溶解度较小，可以先用稀硫酸除去Cl2中混有的HCl，然后再用浓硫酸干燥，B正确； C．HCl可以和饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，二氧化碳不和饱和碳酸氢钠溶液反应，可以用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的少量HCl，C正确； D．二氧化锰和盐酸反应生成氯气的过程需要加热，D错误； 故选D。 9. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 单质沸点： D. 电负性： 【答案】C 【解析】 【分析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为，则可推出W、X、Y、Z、Q、R分别为H元素、C元素、N元素、O元素、元素、元素。 【详解】A．一般原子的电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：，故A错误； B．同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能：，故B错误； C．、为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，在常温下为固体，则沸点：，故C正确； D．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：，故D错误； 故选C。 10. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价类”二维图，下列叙述正确的是 A. 工业上常将b通入NaOH溶液中制备漂白粉 B. c可用作自来水厂的水体消毒剂 C. 1mol的b溶于水后，溶液中n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)=lmol D. d为弱酸，可用pH试纸测定其溶液的pH 【答案】B 【解析】 【分析】根据氯元素的“价类”二维图可知，a为HCl、b为Cl2、c为ClO2、d为HClO、e为氯酸盐、f为次氯酸盐。 【详解】A．工业上常将氯气通入石灰乳中制备漂白粉，A错误； B．ClO2是重要的高效消毒剂，可用作自来水厂的水体消毒剂，B正确； C．根据：、可知，溶液中n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)＜lmol，C错误； D．d为HClO，具有漂白性，可导致pH试纸褪色，D错误； 答案选B。 11. 下列离子组一定能大量共存的是 A. 水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中： Fe2+、K+、、 B. 在含Fe3+的溶液中：K+、SCN-、、 C. 遇酚酞变红的溶液中：Na+、K+、、、 D. 含大量Al3+的溶液中：K+、、、C1O- 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中水电离的c(H+)=1×10-13mol/L，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，可能呈碱性，碱性条件下Fe2+与OH-可形成沉淀，酸性环境下具有氧化性，Fe2+具有还原性，二者发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； B．在含Fe3+的溶液中，Fe3+与SCN-间发生反应生成，不能大量共存，B错误； C．遇酚酞变红的溶液呈碱性，在碱性环境下各离子间不发生反应，可大量共存，C正确； D．Al3+与间相互促进水解，导致在溶液中不能大量共存，D错误； 答案选C。 12. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。 下列有关说法不正确的是 A. “碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌 B. “氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe3+、Na+ C. “氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O D. 用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应 【答案】B 【解析】 【分析】锌和氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液清洗废旧镀锌铁皮，氢氧化钠除掉锌和表面的油污，再用稀硫酸反应生成硫酸亚铁，再用次氯酸钠溶液氧化亚铁离子，向溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁和氢氧化铁，加热反应生成磁性Fe3O4纳米粒子。 【详解】A．锌和氢氧化钠反应，因此“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污和锌，故A正确； B．“氧化”后是次氯酸钠和亚铁离子反应，因此溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+，还有Na+，故B错误； C．“氧化”时次氯酸钠和亚铁离子反应生成铁离子和氯离子，因此发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO－+2H+=2Fe3++Cl－+H2O，故C正确； D．加热沉铁即把氢氧化亚铁、氢氧化铁加热分解生成Fe3O4胶体，因此用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应，故D正确。 综上所述，答案为B。 13. 将一定质量的铝粉和铁粉的混合物加入到一定量很稀的硝酸溶液中，充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示，下列说法错误的是 A. 根据关系图，硝酸被还原成铵盐 B. 样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为l∶1 C. a点对应NaOH溶液的体积为20mL D. 原溶液中硝酸的物质的量为0.37mol 【答案】D 【解析】 【分析】反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，向反应后溶液溶液中滴加NaOH溶液，开始没有沉淀生成，可知硝酸过量，故铝和铁被氧化为Al3+、Fe3+，反应后溶液加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓，③+OH-=NH3•H2O，④Al(OH)3+OH-=，据此分析解题。 【详解】A．反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，向反应后溶液溶液中滴加NaOH溶液，开始没有沉淀生成，可知硝酸过量，故铝和铁被氧化为Al3+、Fe3+，反应后溶液加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可知与发生了反应，则硝酸被还原为铵盐(NH4NO3)，A正确； B．cd段消耗NaOH溶液8mL，根据Al(OH)3+OH-=+2H2O可知，n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.008L×5mol/L=0.04mol,故n(Al)=n[Al(OH)3]=0.04mol,而bc段消耗的氢氧化钠的6mL，根据与+OH-═NH3•H2O可知，n()=n(NaOH)=0.006L×5mol/L=0.03mol,根据电子转移守恒有：：3n(Fe)+3n(Al)=8n()，即3n(Fe)+3×0.04mol=8×0.03mol，解得n(Fe)=0.04mol,则n(Al)：n(Fe)=0.04mol：0.04mol=1：1，B正确； C．根据电子转移守恒可知Al、Fe提供电子物质的量为8×0.03mol=0.24mol，由电荷守恒可知，ab段消耗NaOH物质的量为0.24mol，ab段消耗NaOH溶液体积为=0.048L=48mL，故a点对应NaOH溶液体积为68mL-48mL=20mL，C正确； D．加入氢氧化钠溶液为68mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH4NO3)=n()=0.03mol，根据Na元素守恒有n(NaNO3)=n(NaOH)=0.068L×0.05mol/L=0.34mol，根据N元素守恒原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.34mol+0.03mol×2=0.4mol，D错误； 故答案为：D。 14. 亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，制备亚氯酸钠的流程如下。 已知：纯ClO2易分解爆炸，一般稀释到10%以下。 下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ条件下，还原性：C1O2＞SO2 B. 鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸 C. 反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2 D. 反应Ⅱ中的H2O2可用NaClO4代替 【答案】B 【解析】 【分析】将SO2、空气通入NaClO3和H2SO4的混合溶液中，发生反应Ⅰ，生成NaHSO4和ClO2；将ClO2通入NaOH溶液中，再加入H2O2，发生反应Ⅱ，生成NaClO2等。 【详解】A．反应Ⅰ条件下，将SO2、空气通入NaClO3和H2SO4的混合溶液中，发生反应Ⅰ，生成NaHSO4和ClO2，则发生反应SO2+2NaClO3+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2，SO2是还原剂，ClO2是还原产物，则还原性：SO2＞ClO2，A不正确； B．已知纯ClO2易分解爆炸，一般稀释到10%以下，则鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸，B正确； C．反应Ⅱ为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，氧化剂(ClO2)与还原剂(H2O2)的物质的量之比为2:1，C不正确； D．NaClO4中Cl元素显+7价，没有还原性，则反应Ⅱ中的H2O2不可用NaClO4代替，D不正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4个大题。 15. 钒被称为“工业味精”，在发展现代工业、国防等方面发挥着重要的作用。V2O5有强氧化性，在实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，此晶体难溶于水，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，是制备热敏材料(VO2)的原料。过程如下： 已知：①氧化性：V2O5>Cl2；②VO2+能被O2氧化。 （1）步骤Ⅰ中除生成VOCl2外，还生成绿色环保，无毒无害的产物，则反应的化学方程式为_______。若只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，但从环保角度分析，使用N2H4·2HCl的目的是_______。 （2）步骤Ⅱ可在如下装置中进行： ①装置E的名称为_______。 ②检查装置B的气密性的操作是：连接好仪器，_______。 ③为了排尽装置中的空气防止VO2+被氧化，上述装置依次连接的合理顺序为c→_______(按气流方向，用小写字母表示)。 ④连接好装置，检查装置气密性良好后，加入试剂，开始实验，具体操作为_______。 （3）测定粗产品中钒的含量。实验步骤如下： 称量ag产品于锥形瓶中，用稀硫酸溶解后得到VO2+的溶液，加入0.02mol/LKMnO4溶液至稍过量，加入某还原剂除去过量KMnO4溶液，最后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)，消耗标准溶液的还积为bmL。粗产品中钒的质量分数表达式为_______。(以VO2+计，式量为67，用含a、b、c的代数式表示)。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1） ①. 2V2O5+6HCl+N2H4·2HCl4VOCl2+N2↑+6H2O ②. 浓盐酸与V2O5反应会生成氯气污染环境、使用N2H4·2HCl生成氮气不污染环境 （2） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 关闭K1，从长颈漏斗中注入适量水，使长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，一段时间液面位置保持不变，证明气密性良好 ③. a→b→f→g→d→e ④. 先打开K1，当C中溶液变浑浊，再关闭K1，打开K2，进行实验 （3） ①. % ②. 偏高 【解析】 【分析】本题考查物质制备的同时，侧重对生产过程中的环保、装置气密性检查、实验的正确操作顺序，要结合学科知识并从环保、科学的角度解决问题。 【小问1详解】 ，除生成VOCl2外，还生成绿色环保，无毒无害的产物，根据该步骤的反应物有水生成，含氮化合物生成氮气，故化学方程式为：2V2O5+6HCl+N2H4·2HCl4VOCl2+N2↑+6H2O； 若只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，根据V2O5的性质具有强氧化性。浓盐酸与V2O5反应会生成氯气污染环境、使用N2H4·2HCl生成氮气不污染环境； 【小问2详解】 ①装置E的名称为恒压滴液漏斗； ②检查装置B的气密性需注意长颈漏斗的下口必须插入液面以下。操作步骤为：关闭K1，从长颈漏斗中注入适量水，使长颈漏斗中的液面高于试管中的液面，一段时间液面位置保持不变，证明气密性良好； ③首先用装置B中碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，利用二氧化碳除尽装置内的空气，然后用装置A中饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的HCL，装置D为氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的制备装置：装置C中盛有澄清石灰水，用于验证二氧化碳是否将装置内的空气排尽，则装置的连接顺序为BADC，接口连接顺序为c→a→b→f→g→d→e→d→e，故答案为：a→b→f→g→d→e； ④连接好装置，检查装置气密性良好后，加入试剂，开始实验，具体操作为：先打卡K1，当C中溶液变浑浊，再关闭K1，打开K2，进行实验； 【小问3详解】 反应过程中将氧化为，根据硫酸亚铁铵与反应的离子方程式：+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，已知消耗Fe2+的物质的量为cb×10-3mol，则参与反应的有cb×10-3mol，原溶液中的有cb×10-3mol，则产品中钒的质量分数为 ；若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，亚铁离子含量偏低，则消耗的硫酸亚铁铵溶液偏多，的计算量偏大，测定结果偏高。 16. 金属锰的用途非常广泛，涉及人类生产生活的方方面面，用含锰废料(主要成分为MnO2，含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2等)制备锰的流程如图： 已知：I．25℃时几种难溶物的溶度积常数见表： 难溶物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 Mn(OH)2 MnF2 MgF2 溶度积(Ksp) 2.8×10-69 1.0×10-33 5.6×10-12 2.0×10-13 5.3×10-3 5.2×10-11 Ⅱ．当溶液某离子浓度≤10-5mol/L时，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）基态Mn原子核外电子的空间运动状态有_______种。 （2）“滤渣1”的主要成分为_______ (填化学式)。 （3）“氧化”中，被MnO2氧化的物质为SO2和_______(写化学式)。为确保“氧化”充分，取少量反应后的溶液，加入试剂A，若出现蓝色沉淀，需补加MnO2.写出生成蓝色沉淀的离子反应方程式_______。 （4）若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2mol/L，则调pH的范围是4.7≤pH<_______ (保留两位有效数字)。 （5）写出“沉锰”的离子方程式_______。 （6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验沉淀是否洗净的方法是_______。 【答案】（1）15 （2）SiO2 （3） ①. FeSO4 ②. K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ （4）8.0 （5）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O （6）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加适量HCl酸化后，加入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀，证明沉淀已经洗净(合理即可) 【解析】 【分析】含锰废料(主要成分为MnO2，含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2等)加入稀硫酸酸化，然后用SO2还原，溶液中有Mn2+、Al3+、Fe2+、Mg2+、H+、，SiO2进入滤渣1分离。加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，用氨水调pH除去Fe3+ 、Al3+，用MnF2将Mg2+转化为MgF2除去，加入NH4HCO3将Mn2+转化为MnCO3，在空气中煅烧生成二氧化锰，而后经过铝热反应生成锰单质。 【小问1详解】 基态锰原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s2，一共占据1+1+3+1+3+5+1=15个轨道，电子的空间运动状态有15种。 【小问2详解】 SiO2不溶于酸，因此“滤渣1”的主要成分为SiO2。 【小问3详解】 加入MnO2，MnO2具有较强的氧化性，氧化溶液中具有还原性的物质FeSO4和SO2；氧化的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，取少量反应后的溶液，加入试剂K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，说明还存在Fe2+，写出生成蓝色沉淀的离子反应方程式K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓。 【小问4详解】 调pH是为了完全沉淀Fe3+、Al3+，因Fe(OH)3与Al(OH)3的组成相似，Ksp [Fe(OH)3]＜Ksp [Al(OH)3]， 调pH的范围应用Ksp [Al(OH)3]进行计算，将c(Al3+)=10−5 mol·L−1代入其Ksp中计算得c(OH−)≈10−9.3 mol·L−1，pH=14−9.3=4.7，则需pH≥4.7才能将Al3+完全沉淀；而Mn2+不能发生沉淀，由Ksp=2.0×10−13=c(Mn2+)×c2(OH−)，将c(Mn2+)=0.2 mol·L−1代入计算得c(OH−)=10−6 mol·L−1，则pH＜8.0，综上范围为：4.7≤pH＜8.0。 【小问5详解】 “沉锰”时，Mn2+和由电离出的碳酸根离子结合，生成白色的碳酸锰沉淀，所以离子方程式为：Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O。 【小问6详解】 MnCO3表面残留可溶性的硫酸根离子，检验MnCO3沉淀是否洗涤干净，可以通过检验是否残留有硫酸根离子来作为依据，所以答案为：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加适量HCl酸化后，加入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀，证明沉淀已经洗净。 17. [Co(NH3)6]Cl3(三氯化六氨合钴)属于配合物，实验室以Co为原料制备[Co(NH3)6]Cl3的方法和过程如下： I．制备CoCl2 已知：钴单质与氯气在加热条件下反应可制得纯净CoCl2，钴单质在300°C以上易被氧气氧化，CoCl2熔点为86°C，易潮解。 制备装置如图： （1）装置中制备氯气的化学方程式_______。 （2）试剂Z的作用为_______。 （3）为了获得更纯净的CoCl2，开始点燃N处酒精喷灯的标志是_______。 Ⅱ．制备[Co(NH3)6]Cl3——配合、氧化 已知①Co2+不易被氧化；[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，[Co(NH3)6]3+性质稳定。 ②[CoNH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线如图所示 ： ③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。 （4）按图组装好装置→_______(填序号，下同) →打开磁力搅拌器→控制温度在10℃以下→_______→_______→加热至60°C左右，恒温20min→在冰水中冷却所得混合物，即有晶体析出(粗产品)。按顺序补全以上步骤_______。 ①缓慢加入H2O2溶液 ②向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水 ③滴加稍过量的浓氨水 （5）氧化阶段发生反应的离子方程式为_______。 （6）控制三颈烧瓶中溶液温度为60°C的原因是_______。 （7）粗产品可用重结晶法提纯：向粗产品中加入80℃左右的热水充分搅拌后，_______，冷却后向滤液中加入少量_______，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤晶体2-3次，低温干燥，得纯产品[Co(NH3)6]Cl3。 【答案】（1）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O （2）吸收多余Cl2，防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入收集器中导致CoCl2潮解 （3）硬质玻璃管中充满黄绿色气体(或收集器中出现黄绿色气体) （4）②③① （5）2[CoNH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3·H2O或2[CoNH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3+2H2O （6）减少H2O2的分解、减少氨气的挥发、保证较快的反应速率 （7） ①. 趁热过滤 ②. 浓盐酸 【解析】 【分析】I．M装置MnO2和浓盐酸共热制备氯气，气体通过试剂X(饱和食盐水)除HCl气体，通过试剂Y(浓硫酸)除水，装置N中Co和氯气反应生成CoCl2，在收集器收集到CoCl2，试剂Z为碱石灰，吸收多余Cl2，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入收集器中，导致CoCl2潮解，据此解答； Ⅱ．按图组装好装置，向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水，打开磁力搅拌器，控制温度在10°C以下，滴加稍过量的浓氨水，再缓慢加入H2O2溶液，加热至60°C左右，恒温20min，在冰水中冷却所得混合物，即有晶体析出(粗产品)。 【小问1详解】 二氧化锰和浓盐酸在加热条件下可以制备氯气，则装置中制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O； 【小问2详解】 试剂Z是碱石灰，由分析可知，作用为吸收多余的Cl2，防止污染环境，同时还防止空气中的水蒸气进入收集器中导致CoCl2潮解； 【小问3详解】 开始用氯气将装置中的空气排出，当硬质玻璃管中充满黄绿色气体(或收集器中出现黄绿色气体)，说明Cl2充满装置，即可点燃N处酒精喷灯； 【小问4详解】 按图组装好装置，②向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水，由于Co2+不易被氧化，因此③滴加稍过量的浓氨水，将Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+，再①缓慢加入H2O2溶液，将[Co(NH3)6]2+氧化为性质稳定的[Co(NH3)6]3+； 【小问5详解】 由(4)分析知，缓慢加入H2O2溶液，将[Co(NH3)6]2+氧化为性质稳定的[Co(NH3)6]3+，反应的离子方程式为2[CoNH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3·H2O或2[CoNH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3+2H2O； 【小问6详解】 由于H2O2受热易分解，氨容易挥发，故温度不能过高，但同时又需要加快反应速率，温度又不能过低，故综合考虑，控制溶液温度为60°C； 【小问7详解】 由溶解度曲线图可知，[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度随温度升高而增大，因此向粗产品中加入80°C左右的热水，充分搅拌后，趁热过滤，防止过滤过程中晶体析出，冷却后向滤液中加入少量浓盐酸，有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。 18. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一、某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线： 回答下列问题： （1）E物质的名称是_______。D-E的反应类型是_______。 （2）D的同分异构体中，与其是有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有二组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为_______。 （3）E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物中官能团的名称为_______、_______。 （4）G的结构简式为_______。 （5）已知：2+H2O，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为_______。若经此路线由H合成I，存在的问题有_______(填标号)。 a．原子利用率低 b．产物难以分离 c．反应条件苛刻 d．严重污染环境 【答案】（1） ①. 2-甲基-2-丁烯 ②. 消去 （2） ①. 7 ②. （3） ①. 羧基 ②. 酮羰基 （4） （5） ①. ②. ab 【解析】 【分析】乙烯和溴化氢发生加成反应生成溴乙烷，溴乙烷和Mg反应生成CH3CH2MgBr，CH3CH2MgBr和丙酮发生加成反应后水解生成(D)，D在氧化铝祖先发生消去反应生成(E)，E被酸性高锰酸钾氧化为(F)，F在氧化铝祖先发生消去反应生成(G)，G与发生加成反应生成H。 【小问1详解】 根据E的结构简式，E物质的名称是2-甲基-2-丁烯。D-E是在氧化铝作用下发生羟基的消去反应生成，反应类型是消去反应； 【小问2详解】 D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有CH3CH2CH2CH2CH2OH、、、、、、，共7种(D除外)；其中核磁共振氢谱有二组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为。 【小问3详解】 与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物是CH3COOH、CH3COCH3，官能团的名称为羧基、酮羰基。 【小问4详解】 根据以上分析，G的结构简式为； 【小问5详解】 根据信息2+H2O，H在碱性溶液中发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I和另一种J，J的结构简式为。 若经此路线由H合成I，有副产物生成，产物难以分离，且原子利用率低，故选ab。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期天域全国名校协作体联考 高三年级化学学科试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题纸。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 一、选择题(每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1. 科学、安全、有效、合理地使用化学品是每位生产者和消费者的责任，下列有关说法错误的是 A. 碳酸氢钠和氢氧化铝均可用于治疗胃酸过多 B. FeCl3溶液可腐蚀覆铜板制作印刷电路板 C. 75%的乙醇与84消毒液的消毒原理相同 D. Al与NaOH混合固体可用于疏通厨房管道 2. 化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是 A. 用电子式表示Cl2的形成： B. 用电子云轮廓图表示H-Cl的s-pσ键的形成： C. NaCl溶液中的水合离子： D. SO3的VSEPR模型为 3. 下列有关实验室安全的说法错误的是 A. 氯水保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中 B. 氢氟酸保存在细口塑料瓶中 C. 苯酚沾到皮肤上，先后用乙醇、水冲洗 D. 金属钙起火可用泡沫灭火器灭火 4. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，中原子总数为 B. 溶液中，数目为 C. 反应①每消耗，生成物中硫原子数目为 D. 反应②每生成还原产物，转移电子数目为 5. 离子方程式能直观的表示的物质间的反应本质。下列离子方程式错误的是 A. NaAlO2溶液中通入过量CO2：+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ B. 向NaClO溶液中通入少量CO2：CO2+2ClO-+H2O=2HClO+ C. 向NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水：Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O D. 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：2I-+Cl2=I2+2Cl- 6. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有还原性 B 往NaHCO3溶液中滴加浓的CaCl2溶液，溶液变浑浊 Ca(HCO3)2难溶于水 C Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液，滴入的紫色溶液褪色 溶液中含Fe2+，且Fe2+具有还原性 A. A B. B C. C D. D 7. 某有机物具有广谱抗菌活性，结构简式如图。下列有关该化合物说法错误的是 A. 含有四种含氧官能团 B. 可与FeCl3发生显色反应 C. 1mol该有机物最多与4molNaOH反应 D. 与足量H2加成后的产物分子中含有6个手性碳原子。 8. 某实验小组利用下列装置进行实验，其中难以达到相应实验目的的是 A．制取氨气 B．除去Cl2中混有的HCl并干燥 浓硫酸 C．除去CO2中混有的少量HCl D．制取氯气 A. A B. B C. C D. D 9. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 单质沸点： D. 电负性： 10. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛。如图为氯元素的“价类”二维图，下列叙述正确的是 A. 工业上常将b通入NaOH溶液中制备漂白粉 B. c可用作自来水厂的水体消毒剂 C. 1mol的b溶于水后，溶液中n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)=lmol D. d为弱酸，可用pH试纸测定其溶液的pH 11. 下列离子组一定能大量共存的是 A. 水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中： Fe2+、K+、、 B. 在含Fe3+的溶液中：K+、SCN-、、 C. 遇酚酞变红的溶液中：Na+、K+、、、 D. 含大量Al3+的溶液中：K+、、、C1O- 12. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。 下列有关说法不正确的是 A. “碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌 B. “氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe3+、Na+ C. “氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O D. 用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应 13. 将一定质量的铝粉和铁粉的混合物加入到一定量很稀的硝酸溶液中，充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示，下列说法错误的是 A. 根据关系图，硝酸被还原成铵盐 B. 样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为l∶1 C. a点对应NaOH溶液的体积为20mL D. 原溶液中硝酸的物质的量为0.37mol 14. 亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，制备亚氯酸钠的流程如下。 已知：纯ClO2易分解爆炸，一般稀释到10%以下。 下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ条件下，还原性：C1O2＞SO2 B. 鼓入空气的主要目的是稀释ClO2以防爆炸 C. 反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2 D. 反应Ⅱ中的H2O2可用NaClO4代替 二、非选择题：本题共4个大题。 15. 钒被称为“工业味精”，在发展现代工业、国防等方面发挥着重要的作用。V2O5有强氧化性，在实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，此晶体难溶于水，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，是制备热敏材料(VO2)的原料。过程如下： 已知：①氧化性：V2O5>Cl2；②VO2+能被O2氧化。 （1）步骤Ⅰ中除生成VOCl2外，还生成绿色环保，无毒无害的产物，则反应的化学方程式为_______。若只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，但从环保角度分析，使用N2H4·2HCl的目的是_______。 （2）步骤Ⅱ可在如下装置中进行： ①装置E的名称为_______。 ②检查装置B的气密性的操作是：连接好仪器，_______。 ③为了排尽装置中的空气防止VO2+被氧化，上述装置依次连接的合理顺序为c→_______(按气流方向，用小写字母表示)。 ④连接好装置，检查装置气密性良好后，加入试剂，开始实验，具体操作为_______。 （3）测定粗产品中钒的含量。实验步骤如下： 称量ag产品于锥形瓶中，用稀硫酸溶解后得到VO2+的溶液，加入0.02mol/LKMnO4溶液至稍过量，加入某还原剂除去过量KMnO4溶液，最后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)，消耗标准溶液的还积为bmL。粗产品中钒的质量分数表达式为_______。(以VO2+计，式量为67，用含a、b、c的代数式表示)。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 16. 金属锰的用途非常广泛，涉及人类生产生活的方方面面，用含锰废料(主要成分为MnO2，含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2等)制备锰的流程如图： 已知：I．25℃时几种难溶物的溶度积常数见表： 难溶物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 Mn(OH)2 MnF2 MgF2 溶度积(Ksp) 2.8×10-69 1.0×10-33 5.6×10-12 2.0×10-13 5.3×10-3 5.2×10-11 Ⅱ．当溶液某离子浓度≤10-5mol/L时，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）基态Mn原子核外电子的空间运动状态有_______种。 （2）“滤渣1”的主要成分为_______ (填化学式)。 （3）“氧化”中，被MnO2氧化的物质为SO2和_______(写化学式)。为确保“氧化”充分，取少量反应后的溶液，加入试剂A，若出现蓝色沉淀，需补加MnO2.写出生成蓝色沉淀的离子反应方程式_______。 （4）若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2mol/L，则调pH的范围是4.7≤pH<_______ (保留两位有效数字)。 （5）写出“沉锰”的离子方程式_______。 （6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验沉淀是否洗净的方法是_______。 17. [Co(NH3)6]Cl3(三氯化六氨合钴)属于配合物，实验室以Co为原料制备[Co(NH3)6]Cl3的方法和过程如下： I．制备CoCl2 已知：钴单质与氯气在加热条件下反应可制得纯净CoCl2，钴单质在300°C以上易被氧气氧化，CoCl2熔点为86°C，易潮解。 制备装置如图： （1）装置中制备氯气的化学方程式_______。 （2）试剂Z的作用为_______。 （3）为了获得更纯净的CoCl2，开始点燃N处酒精喷灯的标志是_______。 Ⅱ．制备[Co(NH3)6]Cl3——配合、氧化 已知①Co2+不易被氧化；[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，[Co(NH3)6]3+性质稳定。 ②[CoNH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线如图所示 ： ③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。 （4）按图组装好装置→_______(填序号，下同) →打开磁力搅拌器→控制温度在10℃以下→_______→_______→加热至60°C左右，恒温20min→在冰水中冷却所得混合物，即有晶体析出(粗产品)。按顺序补全以上步骤_______。 ①缓慢加入H2O2溶液 ②向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水 ③滴加稍过量的浓氨水 （5）氧化阶段发生反应的离子方程式为_______。 （6）控制三颈烧瓶中溶液温度为60°C的原因是_______。 （7）粗产品可用重结晶法提纯：向粗产品中加入80℃左右的热水充分搅拌后，_______，冷却后向滤液中加入少量_______，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤晶体2-3次，低温干燥，得纯产品[Co(NH3)6]Cl3。 18. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一、某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如下合成路线： 回答下列问题： （1）E物质的名称是_______。D-E的反应类型是_______。 （2）D的同分异构体中，与其是有相同官能团的有_______种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有二组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为_______。 （3）E与足量酸性KMnO4溶液反应生成的有机物中官能团的名称为_______、_______。 （4）G的结构简式为_______。 （5）已知：2+H2O，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种α，β-不饱和酮J，J的结构简式为_______。若经此路线由H合成I，存在的问题有_______(填标号)。 a．原子利用率低 b．产物难以分离 c．反应条件苛刻 d．严重污染环境 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $