精品解析：辽宁省沈阳市东北育才学校2024-2025学年高三上学期高中学段联合考试 化学试题

2024—2025学年度上学期高中学段高三联合考试 化学科试卷 时间：75min 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 V-51 Cu-64 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是 A. 青铜铺首主要成分是铜锡合金 B. 透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C. 石质浮雕主要成分是碳酸钙 D. 青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 2. 超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂，反应为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中键的数目为 B. 晶体中离子的数目为 C. 溶液中的数目为 D. 该反应中每转移电子生成的数目为 3. ClO2可用于处理含的污水，2ClO2＋=2CO2＋N2＋。下列说法正确的是 A. 该反应中ClO2被氧化 B. 生成物中有一种既非氧化产物，也非还原产物 C. 由该反应可判断还原性强弱：＜ D. 如下方程式可表示反应中电子转移情况： 4. 下列说法不正确的是 A. Al(OH)3呈两性，但能用于治疗胃酸过多 B. 元素分为金属元素和非金属元素两类 C. FeO有还原性，能被氧化成 Fe3O4 D. HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 5. 下列实验的对应操作中，不合理的是 眼睛注视锥形瓶中溶液 A．用标准溶液滴定溶液 B．稀释浓硫酸 C．从提纯后的溶液获得晶体 D．配制一定物质的量浓度的溶液 A. A B. B C. C D. D 6. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是 选项 甲 乙 丙 A B C D A. A B. B C. C D. D 7. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 用氢氟酸刻蚀玻璃： B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板： C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯： D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙： 8. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是 A. 羊毛可用于制毛笔，主要成分为蛋白质 B. 松木可用于制墨，墨的主要成分是单质碳 C. 竹子可用于造纸，纸的主要成分是纤维素 D. 大理石可用于制砚台，主要成分为硅酸盐 9. 为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、 等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案∶ 下列说法正确的是 A. X中主要有 Mg(OH)2和BaSO4，也可能有少量Ca(OH)2 B. ②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2+、Ca2+ C. 若将①②步试剂颠倒，也能达到实验目的 D. ③中发生的反应只有2H++=CO2↑+H2O 10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。如图表示N2O在Pt2O+表面与CO反应转化成无害气体的过程。下列说法正确的是 A. N2O转化成无害气体时的催化剂是Pt2O B. 每1molPt2O+转化为Pt2O得电子数为3NA C. 将生成的CO2通入少量的饱和Na2CO3溶液中，无明显现象 D. 1gCO2、N2O的混合气体中含有电子数为0.5NA 11. 下列说法不正确的是 A. 装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B. 图②标识表示易燃类物质 C. 装置③可用于制取并收集氨气 D. 装置④可用于从碘水中萃取碘 12. 四瓶无色溶液，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是 A. a呈弱碱性 B. f可溶于过量的b中 C. c中通入过量的e可得到无色溶液 D. b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 13. 硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. I的化学方程式： B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 14. 仅用下表提供的试剂和用品，不能实现相应实验目的的是 选项 实验目的 试剂 用品 A 比较镁和铝的金属性强弱 溶液、溶液、氨水 试管、胶头滴管 B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液 试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴 C 制备溶液 溶液、氨水 试管、胶头滴管 D 利用盐类水解制备胶体 饱和溶液、蒸馏水 烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴 A. A B. B C. C D. D 15. 已知：用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体加热制取NH3。实验室欲利用如图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取纯碱(部分夹持装置省略)，下列叙述正确的是 A. 实验时应先打开装置③中分液漏斗的旋塞，过一段时间后再点燃装置①的酒精灯 B. 装置②的干燥管中可盛放碱石灰，作用是吸收多余的NH3 C. 向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温可析出NH4Cl D. 用装置④可实现步骤Ⅱ转化，所得CO2可循环使用 二、填空题(55分) 16. 硫、氮元素是重要的非金属元素，其价-类二维图如下图所示。 （1）工业上吸收b制c所用的吸收试剂是__________。 （2）除去试管内壁附着的S，洗涤试剂为_________。 （3）将过量的a气体通入下列溶液中，几乎无现象的是_____(填标号)。 A. KMnO4溶液 B. CaCl2稀溶液 C. H2O2溶液 D. 品红溶液 （4）常温下，c的浓溶液可储存在铁罐中，其原因是____________。 （5）反应③的离子方程式为__________。 （6）上图中属于氮的固定的过程是___________。 17. V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V2O5的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：Ⅰ.石煤是一种含V2O3的矿物，杂质为大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分为CaCO3、NaOH、Na2CO3等。 Ⅱ.室温下，偏钒酸钙[Ca(VO3)2]和偏铝酸钙均难溶于水。 回答下列问题： （1）钒原子的价层电子排布式为__________；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为_________，产生的气体①为_________(填化学式)。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为__________(填化学式)。 （3）碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为_________；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为___________；浸取后低浓度的滤液①进入__________(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为_________(填化学式)。 18. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： I．向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II．加热回流后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 III．冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出，分离出有机相。 IV．洗涤有机相后，加入无水，过滤。 V．蒸馏滤液，收集馏分，得无色液体，色谱检测纯度为。 回答下列问题： （1）在反应中起_______作用，用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 （2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可_______。 （3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数 C. 起到沸石作用，防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 （5）该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 （6）若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 19. 硼化钛强度高、硬度大，广泛应用于机械制造领域；五氟化锑是一种高能氟化剂，广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含、、ZnO、PbO、NiO、CoO)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图1所示。 已知：①性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成； ②高温下易挥发； ③“热还原”步骤主要反应为； ④时，ZnS、PbS的分别为、。 回答下列问题： （1）“水解”步骤中对应的离子方程式为___________。为了使水解趋于完全，可采取的措施有___________(填一条)。 （2）“热还原”步骤中使用石墨化炉高温加热装置()，的实际用量超过理论化学计量所要求的量，原因是___________。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图2所示。杂质TiC含量随(量相对理论化学计量过量百分比)增大而降低的原因可能是___________(用化学方程式解释)。 （3）“除钴镍”步骤中，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物，其净化原理如图3所示。、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为___________。 （4）已知滤液Ⅰ中，。“除锌铅”步骤中，缓慢滴加稀溶液，先产生的沉淀是___________(填化学式)；当ZnS、PbS共沉时，先沉淀的物质___________(填“已”“未”)沉淀完全(离子浓度)。 （5）制取时，没有选择玻璃仪器，其原因为___________(用化学方程式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度上学期高中学段高三联合考试 化学科试卷 时间：75min 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 V-51 Cu-64 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是 A. 青铜铺首主要成分是铜锡合金 B. 透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C. 石质浮雕主要成分是碳酸钙 D. 青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A正确； B．透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐，B正确； C．石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙，C正确； D．青花釉里红瓷盖罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D错误； 故选D。 2. 超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂，反应为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中键的数目为 B. 晶体中离子的数目为 C. 溶液中的数目为 D. 该反应中每转移电子生成的数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．(即)中键的数目为，A正确； B．由和构成，晶体中离子的数目为，B错误； C．在水溶液中会发生水解：，故溶液中的数目小于，C错误； D．该反应中部分氧元素化合价由价升至0价，部分氧元素化合价由价降至价，则每参加反应转移电子，每转移电子生成的数目为，D错误； 故选A。 3. ClO2可用于处理含的污水，2ClO2＋=2CO2＋N2＋。下列说法正确的是 A. 该反应中ClO2被氧化 B. 生成物中有一种既非氧化产物，也非还原产物 C. 由该反应可判断还原性强弱：＜ D. 如下方程式可表示反应中电子转移情况： 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应中ClO2被的化合价由+4价降低为-1价，被还原，A错误； B．根据反应，生成物中和为氧化产物，为还原产物，没有非氧化产物和非还原产物，B错误； C．在氧化还原反应中，还原剂的还原性强弱规律为：还原剂>还原产物，根据反应，还原剂为，还原产物为，所以还原性强弱为：，C错误； D．反应中电子转移情况实际为：2个C原子由+2价升高到+4价失去4个电子，2个N原子由-3价升高到0价失去6个电子，共失去10个电子，用单线桥法表示的电子转移符合反应情况，D正确； 故答案为：D。 4. 下列说法不正确的是 A. Al(OH)3呈两性，但能用于治疗胃酸过多 B. 元素分为金属元素和非金属元素两类 C. FeO有还原性，能被氧化成 Fe3O4 D. HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 【答案】B 【解析】 【详解】A．为两性氢氧化物，能与胃酸的主要成分反应，因此可作为治疗胃酸过多的药物，A正确； B．元素按照分类标准，可以分为金属元素、非金属元素、稀有气体，B错误； C．FeO中的+2价铁有还原性，能被部分氧化成+3价形成 Fe3O4，C正确； D．HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中尽量减少接触阳光，D正确； 故答案为：B。 5. 下列实验的对应操作中，不合理的是 眼睛注视锥形瓶中溶液 A．用标准溶液滴定溶液 B．稀释浓硫酸 C．从提纯后的溶液获得晶体 D．配制一定物质的量浓度的溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时，眼睛应注视锥形瓶中溶液，以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点，A项合理； B．浓硫酸的密度比水的密度大，浓硫酸溶于水放热，故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，B项合理； C．NaCl的溶解度随温度升高变化不明显，从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法，C项合理； D．配制一定物质的量浓度的溶液时，玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下；定容阶段，当液面在刻度线以下约1cm时，应改用胶头滴管滴加蒸馏水，D项不合理； 答案选D。 6. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是 选项 甲 乙 丙 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl2与水反应生成HClO和HCl，无法直接生成NaClO，A错误； B．SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误； C．氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误； D．CO2与水反应生成碳酸，碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确； 故答案选D。 7. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 用氢氟酸刻蚀玻璃： B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板： C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯： D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙： 【答案】D 【解析】 【详解】A．玻璃的主要成分为SiO2，用氢氟酸刻蚀玻璃时，SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水，反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，A错误； B．Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+，三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误； C．氯气具有强氧化性，可以氧化硫代硫酸根成硫酸根，氯气被还原为氯离子，反应的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+，C错误； D．碳酸钙的溶解度小于硫酸钙，可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙，反应的离子方程式为，D正确； 故答案选D。 8. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是 A. 羊毛可用于制毛笔，主要成分为蛋白质 B. 松木可用于制墨，墨的主要成分是单质碳 C. 竹子可用于造纸，纸的主要成分是纤维素 D. 大理石可用于制砚台，主要成分为硅酸盐 【答案】D 【解析】 【详解】A．动物的毛、皮、角等的主要成分都是蛋白质，羊毛的主要成分为蛋白质，A正确； B．墨的主要成分是炭黑，炭黑是碳元素的一种单质，碳的单质在常温下的化学性质很稳定，不易与其他物质发生化学反应，故用墨汁书写的字画历经千年仍不褪色，B正确； C．竹子可用于造纸，竹子的主要成分是纤维素，用其造的纸的主要成分也是纤维素，C正确； D．大理石可用于制砚台，大理石主要成分为碳酸钙，不是硅酸盐，D错误； 故选D。 9. 为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、 等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案∶ 下列说法正确的是 A. X中主要有 Mg(OH)2和BaSO4，也可能有少量Ca(OH)2 B. ②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Mg2+、Ca2+ C. 若将①②步试剂颠倒，也能达到实验目的 D. ③中发生的反应只有2H++=CO2↑+H2O 【答案】A 【解析】 【分析】粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、 等离子，①加入过量的Ba(OH)2溶液，则形成Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还有少量Ca(OH)2沉淀；②再加过量的碳酸钠溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+ ；③加入适量的盐酸除去过量的OH-和，最终得到精盐水，据此分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知加入过量Ba(OH)2溶液，得到的沉淀X中主要含有Mg(OH)2和BaSO4沉淀，还会有少量Ca(OH)2沉淀，A正确； B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Ca2+及过量的Ba2+，B错误； C．若将①②步试剂颠倒，过量的Ba2+就会存在于溶液中，不能被除去，因此不能达到实验目的，C错误； D．③中发生的反应包括：H++OH-=H2O及2H++=CO2↑+H2O，D错误； 故合理选项是A。 10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。如图表示N2O在Pt2O+表面与CO反应转化成无害气体的过程。下列说法正确的是 A. N2O转化成无害气体时的催化剂是Pt2O B. 每1molPt2O+转化为Pt2O得电子数为3NA C. 将生成的CO2通入少量的饱和Na2CO3溶液中，无明显现象 D. 1gCO2、N2O的混合气体中含有电子数为0.5NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据转化关系，N2O转化N2时，Pt2O+转化为Pt2O，则该过程的催化剂是Pt2O+，故A错误； B．根据转化关系，结合得失电子守恒，N2O转化N2时，Pt2O+转化为Pt2O，氧化还原反应方程式为：N2O+Pt2O+=N2+Pt2O，反应中氮元素由+1价得电子变为0价，1mol N2O转化为N2得到2mol电子，则每1mol Pt2O+转化为Pt2O失电子为2mol，数目为2NA，故B错误； C．将生成的CO2通入少量的饱和Na2CO3溶液中，生成碳酸氢钠，碳酸氢钠在水中的溶解度小于碳酸钠，会有白色的NaHCO3沉淀生成，故C错误； D．CO2和N2O的摩尔质量都为44g/mol，一个分子中含有的电子数都为22个，则1g CO2、N2O的混合气体的物质的量为mol，含有电子数为mol×22×NA=0.5NA，故D正确； 故选：D。 11. 下列说法不正确的是 A. 装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B. 图②标识表示易燃类物质 C. 装置③可用于制取并收集氨气 D. 装置④可用于从碘水中萃取碘 【答案】C 【解析】 【详解】A．铜与浓硫酸反应方程式为：，可用装置①制取，气态产物为SO2，可利用SO2的漂白性进行检验，故A正确； B．图②标识表示易燃类物质，故B正确； C．NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，故C错误； D．萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物，装置④可用于从碘水中萃取碘，故D正确； 故选C。 12. 四瓶无色溶液，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是 A. a呈弱碱性 B. f可溶于过量的b中 C. c中通入过量的e可得到无色溶液 D. b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 【答案】B 【解析】 【分析】由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为和的一种，产生的气体e为；又由于b和c反应生成白色沉淀f，不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为，a为；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为，d为，生成的白色沉淀为，无色气体g为。综上所述，a为溶液，b为溶液，c为溶液，d为溶液，e为，f为，g为。 【详解】A．由分析可知，a为溶液，为强酸弱碱盐的溶液，水解显酸性，故a显弱酸性，A项错误 B．由分析可知，f为，b为溶液，为两性氢氧化物，可溶于强碱，故f可溶于过量的b中，B项正确； C．由分析可知，c为溶液，e为，溶液通入会生成沉淀，不溶于弱碱，继续通入不能得到无色溶液，C项错误； D．由分析可知，b为 ，d为，二者反应生成沉淀，可溶与稀硝酸，D项错误； 故选B。 13. 硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. I的化学方程式： B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率 C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 【答案】B 【解析】 【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。 【详解】A．反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：，故A正确； B．反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，故B错误； C．将黄铁矿换成硫黄，则不再产生，即可以减少废渣产生，故C正确； D．硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，故D正确； 故选B。 14. 仅用下表提供的试剂和用品，不能实现相应实验目的的是 选项 实验目的 试剂 用品 A 比较镁和铝的金属性强弱 溶液、溶液、氨水 试管、胶头滴管 B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液 试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴 C 制备溶液 溶液、氨水 试管、胶头滴管 D 利用盐类水解制备胶体 饱和溶液、蒸馏水 烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．MgCl2溶液、AlCl3溶液与过量氨水反应时现象相同，分别产生白色Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，不能比较Mg(OH)2和Al(OH)3碱性的强弱，从而不能比较Mg和Al的金属性强弱，可将氨水换成过量的NaOH溶液，A项不能实现实验目的； B．在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸，并且放入几粒碎瓷片，另一支试管中加入适量饱和碳酸钠溶液，如图连接好装置，用酒精灯小心加热，乙酸与乙醇在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，在饱和碳酸钠溶液液面上收集乙酸乙酯，发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，B项能实现实验目的； C．向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水，首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液，发生反应的化学方程式为CuSO4+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O，C项能实现实验目的； D．将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，D项能实现实验目的； 答案选A。 15. 已知：用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体加热制取NH3。实验室欲利用如图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取纯碱(部分夹持装置省略)，下列叙述正确的是 A. 实验时应先打开装置③中分液漏斗的旋塞，过一段时间后再点燃装置①的酒精灯 B. 装置②的干燥管中可盛放碱石灰，作用是吸收多余的NH3 C. 向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温可析出NH4Cl D. 用装置④可实现步骤Ⅱ转化，所得CO2可循环使用 【答案】C 【解析】 【分析】装置①中NH4Cl和Ca(OH)2共热反应制得NH3，先将NH3通入装置②中得到氨化的饱和NaCl溶液；装置③中大理石与稀盐酸反应制备CO2，后将CO2通入氨化的饱和NaCl溶液中发生反应NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，经过滤得到NaHCO3；NaHCO3受热分解制得Na2CO3； 【详解】A．NH3极易溶于水，NH3在水中的溶解度远大于CO2，且NH3溶于水后的溶液呈碱性，能够吸收更多的CO2生成高浓度的，故实验时应先向饱和NaCl溶液中通入NH3、后通入CO2，即实验时应先点燃装置①的酒精灯，过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞，A错误； B．NH3属于碱性气体，不能用碱石灰吸收，装置②的干燥管中应盛放蘸有稀硫酸的脱脂棉吸收多余NH3，B错误； C．步骤I所得滤液中含大量NH4Cl和饱和状态的NaHCO3，通入NH3可以增大的浓度、加入细小的食盐可以增大的浓度，都有利于NH4Cl析出，NH4Cl的溶解度随温度的升高明显增大，降温也有利于NH4Cl析出，同时NH3会将NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3，提高析出的NH4Cl的纯度，C正确； D．步骤Ⅱ为NaHCO3受热分解成Na2CO3、H2O和CO2，可实现步骤Ⅱ的转化，但生成的二氧化碳未被收集循环使用，烧杯加热未垫石棉网，D错误； 故选C。 二、填空题(55分) 16. 硫、氮元素是重要的非金属元素，其价-类二维图如下图所示。 （1）工业上吸收b制c所用的吸收试剂是__________。 （2）除去试管内壁附着的S，洗涤试剂为_________。 （3）将过量的a气体通入下列溶液中，几乎无现象的是_____(填标号)。 A. KMnO4溶液 B. CaCl2稀溶液 C. H2O2溶液 D. 品红溶液 （4）常温下，c的浓溶液可储存在铁罐中，其原因是____________。 （5）反应③的离子方程式为__________。 （6）上图中属于氮的固定的过程是___________。 【答案】（1）浓硫酸 （2）CS2或热NaOH溶液 （3）BC （4）常温下，浓硫酸将铁钝化 （5）3NO2+H2O=2H++2NO+NO （6）①② 【解析】 【分析】由图可知，a为二氧化硫、b为三氧化硫、c为硫酸、d为亚硫酸、e为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐；X为二氧化氮。 【小问1详解】 工业上用浓硫酸吸收三氧化硫制备硫酸，故答案为：浓硫酸； 【小问2详解】 硫不溶于水，易溶于二硫化碳，可以用二硫化碳除去试管内壁附着的硫；硫可以与氢氧化钠溶液共热反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，也可以用氢氧化钠溶液除去试管内壁附着的硫，故答案为：CS2或热NaOH溶液； 【小问3详解】 A．二氧化硫具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色，故不符合题意； B．亚硫酸的酸性强于盐酸，二氧化硫不能与氯化钙溶液反应，所以二氧化硫通入氯化钙溶液中无明显实验现象，故符合题意； C．二氧化硫具有还原性，能与过氧化氢溶液反应生成硫酸，反应中无明显实验现象，故符合题意； D．二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液漂白褪色，故不符合题意； 故选BC； 【小问4详解】 铁在浓硫酸中钝化，致密的钝化膜阻碍反应的继续进行，所以浓硫酸可储存在铁罐中，故答案为：常温下，浓硫酸将铁钝化； 【小问5详解】 由图可知，反应③为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO+NO，故答案为：3NO2+H2O=2H++2NO+NO； 【小问6详解】 游离态氮转化为化合态氮的过程是氮的固定，由图可知，反应①为催化剂作用下氮气与氢气在高温高压条件下反应生成氨气，属于氮的固定；反应②是氮气与氧气放电反应生成一氧化氮，属于氮的固定，故答案为：①②。 17. V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V2O5的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：Ⅰ.石煤是一种含V2O3的矿物，杂质为大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分为CaCO3、NaOH、Na2CO3等。 Ⅱ.室温下，偏钒酸钙[Ca(VO3)2]和偏铝酸钙均难溶于水。 回答下列问题： （1）钒原子的价层电子排布式为__________；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为_________，产生的气体①为_________(填化学式)。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为__________(填化学式)。 （3）碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为_________；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为___________；浸取后低浓度的滤液①进入__________(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为_________(填化学式)。 【答案】（1） ①. ②. +5 ③. CO2 （2）NaAlO2或NaAl[(OH)4] （3） ①. ②. 提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放 ③. 离子交换 （4）NaCl 【解析】 【分析】石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成NaVO3、、Na[Al(OH)4]、、CaO和CO2等，水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如NaVO3)和不溶性物质[、等]，过滤后滤液进行离子交换、洗脱，用于富集和提纯，加入氯化铵溶液沉钒，生成NH4VO3，经一系列处理后得到V2O5；滤渣①在pH≈8，65-70℃的条件下加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，滤渣①中含有钒元素，通过盐浸，使滤渣①中的钒元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行的富集。 【小问1详解】 钒是23号元素，价电子排布式为：，焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为+5价；碳酸钙高温分解，产生的气体①为； 【小问2详解】 由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是Na[Al(OH)4]； 【小问3详解】 在弱碱性环境下，Ca(VO3)2与碳酸氢根、氢氧根反应生成碳酸钙、偏钒酸根和水，离子方程式为：；CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，是因为CO2加压后可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放VO；滤液①中含有VO、NH等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。 【小问4详解】 由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有Cl-，考虑到水浸所得溶液中含有Na+，故洗脱液的主要成分应为NaCl； 18. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下： I．向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 II．加热回流后，反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热。 III．冷却后，向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出，分离出有机相。 IV．洗涤有机相后，加入无水，过滤。 V．蒸馏滤液，收集馏分，得无色液体，色谱检测纯度为。 回答下列问题： （1）在反应中起_______作用，用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。 （2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可_______。 （3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。 A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数 C. 起到沸石作用，防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程 （4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。 （5）该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。 （6）若改用作为反应物进行反应，质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。 【答案】（1） ①. 催化剂 ②. 无有毒气体二氧化硫产生 （2）吸收生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率 （3）AD （4）分液漏斗 （5）73.5% （6）90 【解析】 【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出，分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤，滤液蒸馏时收集馏分，得纯度为的乙酸乙酯。 【小问1详解】 该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，用浓时，浓硫酸的作用是催化剂和，所以在反应中起催化剂作用；浓硫酸还具有强氧化性和脱水性，用浓在加热条件下反应时，可能发生副反应，且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体，所以用其代替浓的优点是副产物少，可绿色制备乙酸乙酯，无有毒气体二氧化硫产生，同时 NaHSO4固体易于称量； 【小问2详解】 变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可吸收加热时生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率； 【小问3详解】 A. 若向反应液中直接加入变色硅胶，则反应后需要过滤出硅胶，而使用小孔冷凝柱承载则无需分离，故A正确； B. 反应的平衡常数只与温度有关，使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数，故B错误； C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中，不能起到沸石作用，不能防止暴沸，故C错误； D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热”可知，若向反应液中直接加入变色硅胶，则变色硅胶由蓝色变为粉红色，会影响观察反应液由蓝色变为紫色，所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程，故D正确； 故答案为：AD； 【小问4详解】 容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液，分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶；漏斗用于固液分离，分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗；分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶；分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗； 【小问5详解】 由反应可知，乙酸与乙醇反应时，理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g，则该实验乙酸乙酯的产率为； 【小问6详解】 若改用作为反应物进行反应，则因为，生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol，所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。 19. 硼化钛强度高、硬度大，广泛应用于机械制造领域；五氟化锑是一种高能氟化剂，广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含、、ZnO、PbO、NiO、CoO)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图1所示。 已知：①性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成； ②高温下易挥发； ③“热还原”步骤主要反应为； ④时，ZnS、PbS的分别为、。 回答下列问题： （1）“水解”步骤中对应的离子方程式为___________。为了使水解趋于完全，可采取的措施有___________(填一条)。 （2）“热还原”步骤中使用石墨化炉高温加热装置()，的实际用量超过理论化学计量所要求的量，原因是___________。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图2所示。杂质TiC含量随(量相对理论化学计量过量百分比)增大而降低的原因可能是___________(用化学方程式解释)。 （3）“除钴镍”步骤中，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物，其净化原理如图3所示。、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为___________。 （4）已知滤液Ⅰ中，。“除锌铅”步骤中，缓慢滴加稀溶液，先产生的沉淀是___________(填化学式)；当ZnS、PbS共沉时，先沉淀的物质___________(填“已”“未”)沉淀完全(离子浓度)。 （5）制取时，没有选择玻璃仪器，其原因为___________(用化学方程式表示)。 【答案】（1） ①. ②. 加碱(或“加热”) （2） ①. 在高温下易挥发，反应不充分 ②. （3）、半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而不匹配 （4） ①. PbS ②. 已 （5） 【解析】 【分析】已知性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成，则矿渣加入盐酸酸浸时，滤渣I中含有，其余氧化物与盐酸反应产生离子进入滤液I中，滤液I中加入有机净化剂除镍和钴，再加入硫化钠溶液除去锌和铅，电解溶液得到金属Sb，氯化得到，氟化得到。滤渣I中加入热的浓硫酸酸解，形成，水解生成，热还原得到硼化碳。 【小问1详解】 结合分析可知，“水解”步骤中转变为沉淀，对应的离子方程式为。为了使水解趋于完全，应使水解平衡正向移动，故可采取的措施有加等碱溶液、加热等。(填一条)。 【小问2详解】 “热还原”步骤中使用石墨化炉高温加热装置()，则“热还原”步骤中发生氧化还原反应，B元素的化合价从+3价变为-2价，C元素的化合价从0价变为+4价，反应方程式为，已知高温下易挥发，则的实际用量超过理论化学计量所要求的量的原因是：在高温下易挥发，反应不充分。仅增大配料中的用量，TiC含量随着降低，C的含量先减少后基本不变，则C转变为CO、CO与和TiC反应转化为TiB2，则产品中杂质TiC含量随(量相对理论化学计量过量百分比)增大而降低的原因可能是： (用化学方程式解释)。 【小问3详解】 “除钴镍”步骤中，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物，其净化原理如图3所示，由图可知，、分别与N、O形成了配位键，则、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为：、半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而不匹配。 【小问4详解】 由溶度积可知，锌离子、铅离子开始沉淀时硫离子的浓度分别为，，则转化为硫化物沉淀时所需硫离子浓度，铅离子的小于锌离子的，故先产生的沉淀是PbS；当ZnS、PbS共沉时，硫离子浓度为，则铅离子的浓度为，故PbS已经沉淀完全。 【小问5详解】 氢氟酸能腐蚀玻璃，则制取时，没有选择玻璃仪器的原因为： (用化学方程式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $