精品解析：山东省临沂市平邑第一学新校区实验部2024-2025学年高三上学期第一次调研考试化学试题

高三上学期第一次调研考试化学试题 (考试时间：90分钟　试卷满分：100分) 可能用到的相对分子质量：H1　C12　O16　Na23　Si28 S32　Cl35.5 Fe56 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是 A. 通入品红溶液中，溶液由红色变为无色 B. KI溶液滴入AgCl浊液中，沉淀由白色变为黄色 C. 稀硫酸滴入溶液中，溶液由黄色变为橙色 D. 苯酚长时间放置在空气中，晶体由无色变为粉红色 2. 钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素物质的说法错误的是 A. “稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变 B. NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C 治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点生产也可以用NaHCO3 D. 金属钠放置空气中，最终会变成Na2O2 3. 磷化氢(PH3)具有能量密度高、可再生优势，常用作新能源材料。一种工业上利用副产法制备PH3的流程如图所示： 下列说法正确的是 A. 白磷(P4)属于共价晶体 B. 次磷酸钠是酸式盐 C. 白磷与浓NaOH溶液反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3 D. 流程中的每一步反应均属于氧化还原反应 4. 设为阿伏加德罗常数值。下列叙述正确的是 A. 1 mol 含有的共价键数目为 B. 1 mol 与水完全反应时转移电子数为 C. 60 g 晶体中含有个键 D. 含1 mol 的NaCl和混合物中的质子数为 5. 下列方程式的书写正确的是 A. 红热铁与水蒸气反应： B. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳： C. 向新制氯水中加入少量： D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水： 6. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A. 碱性锌锰电池的正极反应： B. 溶液滴入溶液中： C. 在溶液中碘化亚铁与等物质的量的氯气反应： D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： 7. 某同学按图示装置进行实验，产生足量的气体通入c溶液中，最终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是 a试剂 b试剂 c溶液 A 浓硫酸 浓盐酸 饱和食盐水 B 浓氨水 碱石灰 溶液 C 70%硫酸 固体 溶液 D 溶液 溶液 A. A B. B C. C D. D 8. 化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到目的的是 A B C D 制备胶体 探究铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气 蒸干溶液制 硝化反应中混酸的制备 A. A B. B C. C D. D 9. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 足量的Zn与一定量的浓硫酸反应产生2.24 L气体(标准状况)，转移的电子数为 B. 7.8 g和的混合物中含有的离子数大于 C. 1L0.1 mol·LNaF溶液中含有的数为 D. 12 g金刚石中含有的共价键数为 10. 从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是 A. “盐浸”过程若浸液下降，需补充 B. “滤渣”的主要成分为 C. “沉锌”过程发生反应 D. 应合理控制用量，以便滤液循环使用 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 室温下，下列各组离子在指定溶液一定能大量共存的是 A. 使甲基橙变红色的溶液：、Na+、I－、 B. 由水电离出的c(OH－)=1×10－10mol/L的溶液中：Fe2+、Cl－、、 C. 0.2mol/LNH4Cl溶液：、Na+、、K+ D. 能使KSCN溶液变红的溶液中：K+、Ba2+、I－、 12. 以黄铁矿的烧渣(主要成分为等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁的工艺流程如图： 已知：取样分析可确定溶液中、的含量。下列有关说法错误的是 A. 聚合硫酸铁中 B. “取样分析”目的之一确定氧化所需的量 C. 还原步骤中应加入过量的铁，以防止被氧化 D. 水解时溶液的偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率 13. 氮化钙是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组用如图所示装置(部分夹持装置已略去)制备 (易与水反应)，下列说法错误的是 A. 与水反应主要生成氢氧化钙和肼 B. 实验开始前，首先应检查装置的气密性 C. 实验中每消耗，同时消耗 D. 前后两处浓硫酸的作用分别是干燥及防止空气中的水进入装置乙 14. 下列实验方案可以达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 探究氢氧化锌是否具有两性 向氯化锌溶液中逐滴加入氨水，出现先生成沉淀，后沉淀溶解的现象 B 除去NaCl固体中混有的少量杂质 将固体混合物制成热的饱和溶液，然后降温结晶、过滤、洗涤、干燥 C 探究氯乙烯的加聚反应是否为可逆反应 加热试管中的氯乙烯薄膜碎片，然后检验分解产物中是否有HCl气体 D 除去苯中的少量苯酚 加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液 A A B. B C. C D. D 15. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备的流程如下： 已知：，，。 下列说法正确的是 A. 加入少量的作用是将氧化为，使用替代效果更好 B. 反应器流出的溶液，此时用石灰乳调节至，目的是除去 C. 加入少量溶液后滤渣的成分为 D. 为保持电解液成分稳定，应不断补充溶液，排出含酸电解液，电解废液可在反应器中循环利用 三、非选择题(共60分) 16. 某化学探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱比较实验，实验过程如下： Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液(约10mL)中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气。 Ⅱ．打开活塞k，使约2mL的溶液流入试管A中，检验取出溶液中的离子。 Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体。 Ⅳ．更新试管A，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子。 （1）棉花中浸润的溶液为______，目的是______。 （2）实验室制备氯气的化学方程式为______。 （3）过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为______；过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根离子的操作是______。 （4）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，下表是他们的检测结果，他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱关系的是______。 过程Ⅱ中检出离子 过程Ⅳ中检出离子 甲 有Fe3＋无Fe2＋ 有 乙 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ 17. 用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下： 已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 回答下列问题 (1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。 (2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。 (3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。 18. 氧化镓()是一种常用的无机催化剂。某兴趣小组设计以砷化镓废料(主要成分为GaAs、、)为原料生产的工业流程如图所示： 已知：ⅰ、Ga和Al的化学性质相似； ⅱ、对硝酸参与的氧化还原反应有催化作用。 回答下列问题： （1）①“浸取”时GaAs发生反应的化学方程式______。 ②若取A、B两组样品分别进行“浸取”实验，向A中不断通入，其他条件、操作完全一样，得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示： 前10min内，浸出速率A______B(填>、=或<)，其可能原因是______。 （2）“沉镓”时的离子方程式为______，需要控制硝酸用量的原因______。 （3）查阅资料后发现，实际工业生产中，在“浸取”步骤除了加硝酸外，还需要加入，从绿色化学角度分析加入的优点______。 19. 工业上以铬铁(，含等杂质)为主要原料制备红矾钠()工艺流程如图。回答下列问题： 已知：焙烧时杂质元素转变成、。最高价铬元素的酸根离子在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 （1）中铁的化合价为_______，若焙烧在实验室进行，焙烧氧化应选用的容器是_______，焙烧的目的是将转化为，主要反应的化学方程式为_______。 （2）浸取时水解生成进入滤渣1，水解的离子方程式为_______。 （3）中和需要控制溶液的范围为，以达到最好的除杂效果，若时，会导致_______(用离子方程式回答，下同)，时，会导致_______。 （4）转化时加入的试剂X最佳选择为_______(填化学式)。 （5）蒸发结晶后分离出副产品的操作为_______，若不进行分离副产品的换作会导致_______；冷却结晶所得母液中，除硫酸外，可在上述流程中循环利用的物质还有_______。 20. 磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1～100nm)因其独特的物理化学性质如电学特性、磁学特性等引起广泛的研究。通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法如下： I．连接好如图装置； Ⅱ．取5mL0.5mol/LFeSO4溶液和10mL0.5mol/LFeCl3溶液于反应容器B，并向装置中通入N2； Ⅲ．在不断搅拌的条件下，向混合溶液中逐滴加入40mL12mol/L的氨水，溶液中逐渐出现黑色物质； Ⅳ．充分反应后，从混合液中分离出纳米粒子，并反复洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米粒子。 回答下列问题： （1）反应容器B的最佳规格为______(填序号)。 a．150mL　b．250mL　c．500mL （2）生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为______。 （3）实验过程中通入N2的目的是______。 （4）从反应后的混合液中分离出Fe3O4纳米粒子，用水洗涤Fe3O4纳米粒子后，需要用无水乙醇洗涤，其原因是利用了乙醇______的物理性质。 （5）产物中混杂的Fe2O3会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中Fe2O3的含量，采取如下实验方法： 准确称取0.3120g产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后，用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL。 已知滴定过程中发生反应的离子方程式为I2＋2S2O=2I-＋S4O。 ①滴定终点的现象为______。 ②所取样品中Fe2O3的质量为______g(结果保留4位小数)； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期第一次调研考试化学试题 (考试时间：90分钟　试卷满分：100分) 可能用到的相对分子质量：H1　C12　O16　Na23　Si28 S32　Cl35.5 Fe56 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是 A. 通入品红溶液中，溶液由红色变为无色 B. KI溶液滴入AgCl浊液中，沉淀由白色变为黄色 C. 稀硫酸滴入溶液中，溶液由黄色变为橙色 D. 苯酚长时间放置在空气中，晶体由无色变为粉红色 【答案】D 【解析】 【详解】A．通入品红溶液中，溶液由红色变为无色，说明具有漂白性，元素化合价没有发生变化，与氧化还原反应无关，A不符合题意； B．KI溶液滴入AgCl浊液中，沉淀由白色变为黄色，说明AgCl沉淀转化为更加难溶的AgI沉淀，元素化合价没有发生变化，与氧化还原反应无关，B不符合题意； C．稀硫酸滴入溶液中，溶液由黄色变为橙色，说明平衡正向移动，元素化合价没有发生变化，与氧化还原反应无关，C不符合题意； D．苯酚长时间放置在空气中，晶体由无色变为粉红色，这是苯酚被空气中的氧气氧化所致，元素化合价发生了变化，与氧化还原反应有关，D符合题意； 故选D。 2. 钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素物质的说法错误的是 A. “稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变 B. NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C. 治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点生产也可以用NaHCO3 D. 金属钠放置空气中，最终会变成Na2O2 【答案】D 【解析】 【详解】A．CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末同时生成氯化钠，反应的方程式为4Na+CCl4C+4NaCl，化学变化过程中元素守恒，所以制造过程中元素种类没有改变，A正确； B．NaCl与Na2CO3均含有钠元素，所以灼烧时火焰颜色相同，均是黄色，B正确； C．碳酸氢钠能与酸反应产生二氧化碳，受热易分解产生二氧化碳，因此治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点生产也可以用NaHCO3，C正确； D．金属钠放置空气中，钠变为氧化钠，氧化钠与水反应变为氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应变为碳酸钠晶体，失水后最终会变成Na2CO3，D错误； 答案选D。 3. 磷化氢(PH3)具有能量密度高、可再生优势，常用作新能源材料。一种工业上利用副产法制备PH3的流程如图所示： 下列说法正确的是 A. 白磷(P4)属于共价晶体 B. 次磷酸钠是酸式盐 C. 白磷与浓NaOH溶液反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：3 D. 流程中的每一步反应均属于氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【分析】由题给流程可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液在加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠，反应的化学方程式为：P4+3NaOH (浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2，反应生成的次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸，反应的化学方程式为：NaH2PO2+H2SO4=NaHSO4+H3PO2，次磷酸分解生成磷化氢和磷酸，反应的化学方程式为：2H3PO2=PH3↑+H3PO4，据此答题。 【详解】A．P4是4个磷原子构成的分子，白磷属于分子晶体，故A错误； B．H3PO2是一元酸，氢氧化钠溶液过量的情况下，白磷与氢氧化钠反应生成的NaH2PO2是正盐，不是酸式盐，故B错误； C．由分析可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液在加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠，反应的化学方程式为：P4+3NaOH (浓)+3 H2OPH3↑+3NaH2PO2，PH3中P化合价为-3，是还原产物，NaH2PO2 中P化合价为+1，是氧化产物，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3， 故C正确； D．由分析可知，第二步中次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸的反应不涉及元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故D错误； 故选C。 4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 1 mol 含有的共价键数目为 B. 1 mol 与水完全反应时转移电子数 C. 60 g 晶体中含有个键 D. 含1 mol 的NaCl和混合物中的质子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．中和之间形成离子键，一个中含4个N-H共价键，则1 mol 含有的共价键数目为，故A错误； B．和水反应的方程式：，一半作氧化剂，另一半作还原剂，则1mol与水完全反应时转移的电子数为，故B错误； C．晶体中，1个Si与4个O原子形成4个Si-O共价键，60 g的物质的量为，则60 g该晶体中含有个共价键，故C错误； D．一个和一个中所含的质子数都是28个，二者混合物的总物质的量为1mol，则混合物中质子数为，故D正确； 故选D。 5. 下列方程式的书写正确的是 A. 红热的铁与水蒸气反应： B. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳： C. 向新制氯水中加入少量： D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水： 【答案】C 【解析】 【详解】A．红热的铁与水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：，故A错误； B．硅酸的酸性小于碳酸，向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时，生成硅酸沉淀，反应的离子方程式为：、，故B错误； C．向新制氯水中加入少量，生成CO2和HClO，离子方程式为：，故C正确； D．邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水，醛基会被氧化为羧基，故D错误； 故选C。 6. 对于下列过程中发生的化学反应，相应离子方程式正确的是 A. 碱性锌锰电池的正极反应： B. 溶液滴入溶液中： C. 在溶液中碘化亚铁与等物质的量的氯气反应： D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫： 【答案】B 【解析】 【详解】A．碱性锌锰电池正极得电子生成氢氧化氧锰，其电极反应式为，A错误； B．溶液滴入溶液中会生成沉淀，反应的离子方程式为，B正确； C．碘化亚铁与等物质的量的氯气反应，亚铁离子、碘离子均可被氧化，但氯气先和还原性强的碘离子反应，反应的离子方程式为，C错误； D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫会生成S单质和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为，D错误； 故选B。 7. 某同学按图示装置进行实验，产生足量的气体通入c溶液中，最终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是 a试剂 b试剂 c溶液 A 浓硫酸 浓盐酸 饱和食盐水 B 浓氨水 碱石灰 溶液 C 70%硫酸 固体 溶液 D 溶液 溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．将浓硫酸浓盐酸中，产生气体，通入饱和食盐水中，浓度增大，产生晶体，A错误； B．浓氨水滴入生石灰中，产生，将其通入溶液中，先生成蓝色沉淀，继续通入，与发生反应，沉淀溶解，生成深蓝色的配合物，B正确； C．70%硫酸与固体反应生成，通入溶液中，在酸性条件下有强氧化性，将氧化成，产生白色沉淀，C错误； D．溶液在催化作用下产生，生成的通入溶液中，将氧化成淡黄色的沉淀S单质，D错误； 故选B。 8. 化学是实验的科学，下列有关实验设计能达到目的的是 A B C D 制备胶体 探究铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡检验氢气 蒸干溶液制 硝化反应中混酸的制备 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．不能用饱和硫酸铁溶液，硫酸难挥发，不利于胶体生成，应用饱和的FeCl3，故A错误； B．肥皂泡点燃时产生爆鸣声，说明产生了H2，故B正确； C．铜离子易水解，发生反应：，硝酸易挥发，加热后水解平衡正向移动，得到氢氧化铜固体，故C错误； D．浓硫酸密度大，为防止酸液飞溅，配制混酸时应将浓硫酸加入浓硝酸中，故D错误； 故选B。 9. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 足量的Zn与一定量的浓硫酸反应产生2.24 L气体(标准状况)，转移的电子数为 B. 7.8 g和的混合物中含有的离子数大于 C. 1L0.1 mol·LNaF溶液中含有的数为 D. 12 g金刚石中含有的共价键数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．标准状况下，2.24 L气体为0.1 mol，无论气体是还是，均转移0.2 mol电子，故转移的电子数为，A正确； B．、的摩尔质量均为78 g⋅mol，1 mol 含有2 mol阳离子和1 mol阴离子，1 mol 也含有2 mol阳离子和1 mol阴离子(过氧根离子)，7.8 g 和1 的混合物的物质的量为0.1 mol，含有的离子数为，B错误； C．NaF溶液中存在水解平衡，故1 L 0.1 mol⋅L NaF溶液中含有的数小于，C错误； D．12g金刚石含有1 mol碳原子，每个碳原子与周围的4个碳原子形成共价键，所以平均每个碳原子形成2个共价键，故12g金刚石中含有的共价键数为，D错误； 答案选A。 10. 从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是 A. “盐浸”过程若浸液下降，需补充 B. “滤渣”的主要成分为 C. “沉锌”过程发生反应 D. 应合理控制用量，以便滤液循环使用 【答案】B 【解析】 【分析】“盐浸”过程转化为，发生反应，根据题中信息可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。 【详解】A．“盐浸”过程中消耗氨气，浸液下降，需补充，A正确； B．由分析可知，“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B错误； C．“沉锌”过程发生反应，C正确； D．应合理控制用量，以便滤液循环使用，D正确； 故选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 室温下，下列各组离子在指定溶液一定能大量共存的是 A. 使甲基橙变红色的溶液：、Na+、I－、 B. 由水电离出的c(OH－)=1×10－10mol/L的溶液中：Fe2+、Cl－、、 C. 0.2mol/LNH4Cl溶液：、Na+、、K+ D. 能使KSCN溶液变红的溶液中：K+、Ba2+、I－、 【答案】C 【解析】 【详解】A．使甲基橙变红色的溶液，溶液显酸性，含有大量H+，H+、反应，不能大量共存，故A错误； B．由水电离出的c(OH-)=1×10-10mol/L的溶液中，水的电离受到抑制，溶液可以为酸性或者碱性，、H+、Fe2+发生氧化还原反应，OH-与Fe2+反应，不能大量共存，故B错误； C．各离子之间相互不反应，能大量共存，故C正确； D．Ba2+、反应生成硫酸钡沉淀，能使KSCN溶液变红的溶液含Fe3+，铁离子和I-发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质，不能大量共存，故D错误； 故选：C。 12. 以黄铁矿的烧渣(主要成分为等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁的工艺流程如图： 已知：取样分析可确定溶液中、的含量。下列有关说法错误的是 A. 聚合硫酸铁中 B. “取样分析”目的之一确定氧化所需的量 C. 还原步骤中应加入过量的铁，以防止被氧化 D. 水解时溶液的偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率 【答案】C 【解析】 【分析】黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，加入28%H2SO4“酸浸”后，过滤得到滤渣1的成分为SiO2，滤液中含Fe2(SO4)3、FeSO4和H2SO4，加入Fe将Fe3+还原成Fe2+，加入NaClO3、H2SO4将Fe2+氧化成Fe3+，然后水解、聚合得到聚合硫酸铁。 【详解】A．聚合硫酸铁中、、化合价代数和为0，，即：，故A正确； B．“取样分析”是为了分析Fe2+、Fe3+含量，确定还原Fe3+所需Fe的量和氧化Fe2+所需的量，故B正确； C．还原步骤中应加入过量的铁的目的是将Fe3+完全还原为Fe2+，故C错误； D．水解时溶液的pH偏小，抑制Fe3+水解，溶液的pH偏大则生成Fe(OH)3，都会影响聚合硫酸铁的产率，故D正确； 故答案选C。 13. 氮化钙是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组用如图所示装置(部分夹持装置已略去)制备 (易与水反应)，下列说法错误的是 A. 与水反应主要生成氢氧化钙和肼 B. 实验开始前，首先应检查装置的气密性 C. 实验中每消耗，同时消耗 D. 前后两处浓硫酸的作用分别是干燥及防止空气中的水进入装置乙 【答案】AC 【解析】 【分析】本实验利用氮气和钙反应制备氮化钙。装置甲为制备氮气的装置，发生的反应是：，浓硫酸干燥氮气，乙中为制备Ca3N2的装置，由于Ca能与氧气反应，先用氮气排尽整个装置的空气，氮化钙与水反应，最后一处的浓硫酸可以防止空气中的水蒸气进入装置乙。 【详解】A．与水发生非氧化还原反应生成氢氧化钙和氨气，A错误； B．该装置要制备气体，实验开始前要检查装置的气密性，B正确； C．实验进行过程中，每消耗6gCa，转移电子的物质的量为，亚硝酸根中N元素为+3价，1mol亚硝酸根参与反应转移电子物质的量为3mol，若甲中生成的氮气全部和Ca反应，则消耗亚硝酸根的物质的量为0.1mol，但要先用氮气排尽整个装置的空气，C错误； D．据以上分析可知，前后两处浓硫酸的作用分别是干燥N2及防止空气中的水进入装置乙，D正确； 故选AC。 14. 下列实验方案可以达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 探究氢氧化锌是否具有两性 向氯化锌溶液中逐滴加入氨水，出现先生成沉淀，后沉淀溶解的现象 B 除去NaCl固体中混有的少量杂质 将固体混合物制成热的饱和溶液，然后降温结晶、过滤、洗涤、干燥 C 探究氯乙烯的加聚反应是否为可逆反应 加热试管中的氯乙烯薄膜碎片，然后检验分解产物中是否有HCl气体 D 除去苯中的少量苯酚 加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧化锌溶于氨水，是因为生成配合物的缘故，并不能说明氢氧化锌具有两性，A错误； B．因为NaCl固体的溶解度随温度变化影响不大，而固体的溶解度随温度变化影响较大，故除去NaCl固体中混有的少量杂质，应是将固体混合物溶解，蒸发结晶，趁热过滤、洗涤、干燥，B错误； C．可逆反应是指在同一个外界条件下，该反应可以向正逆两个方向同时进行，C错误； D．苯酚与氢氧化钠反应生成可溶于水的苯酚钠，而苯不溶于氢氧化钠溶液，可用分液法分离，D正确； 故选D。 15. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备的流程如下： 已知：，，。 下列说法正确的是 A. 加入少量的作用是将氧化为，使用替代效果更好 B. 反应器流出的溶液，此时用石灰乳调节至，目的是除去 C. 加入少量溶液后滤渣的成分为 D. 为保持电解液成分稳定，应不断补充溶液，排出含酸电解液，电解废液可在反应器中循环利用 【答案】D 【解析】 【分析】菱锰矿主要含有MnCO3，还含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素，硫酸溶矿MnCO3和稀硫酸反应生成硫酸锰，同时得到硫酸亚铁、硫酸镍、硫酸铝等盐，用二氧化锰把硫酸亚铁氧化为氢氧化铁沉淀除铁，加石灰乳调节至pH≈7生成氢氧化铝沉淀除铝，加BaS生成NiS除Ni，过滤，滤液中含有硫酸锰，电解硫酸锰溶液得到MnO2，煅烧窑中碳酸锂、二氧化锰反应生成LiMn2O4，据此分析解题。 【详解】A．MnO2具有氧化性，加入少量MnO2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋可以催化H2O2分解，所以不宜使用H2O2替代MnO2，A错误； B．pH=4，c(OH−)＝1×10−10mol/L，此时；pH=7，c(OH−)＝1×10−7mol/L，，所以目的是为了使Fe3+和Al3+都沉淀完全，故B错误； C．由分析可知，加入少量BaS溶液除去Ni2＋，可知生成的沉淀有BaSO4、NiS，此外，二氧化锰把硫酸亚铁氧化为氢氧化铁沉淀除铁，加石灰乳调节至pH≈7生成氢氧化铝沉淀除铝，所以 “滤渣”的成分至少有四种，故C错误； D．为保持电解液成分稳定，应不断补充溶液，排出含酸电解液，电解废液中含有硫酸，可在反应器中循环利用，故D正确； 故答案选D。 三、非选择题(共60分) 16. 某化学探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱比较实验，实验过程如下： Ⅰ．先向B中的FeCl2溶液(约10mL)中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气。 Ⅱ．打开活塞k，使约2mL的溶液流入试管A中，检验取出溶液中的离子。 Ⅲ．接着再向B中通入一定量的SO2气体。 Ⅳ．更新试管A，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子。 （1）棉花中浸润的溶液为______，目的是______。 （2）实验室制备氯气的化学方程式为______。 （3）过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为______；过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根离子的操作是______。 （4）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，下表是他们的检测结果，他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱关系的是______。 过程Ⅱ中检出离子 过程Ⅳ中检出离子 甲 有Fe3＋无Fe2＋ 有 乙 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有 丙 有Fe3＋无Fe2＋ 有Fe2＋ 【答案】（1） ①. NaOH溶液 ②. 防止尾气污染环境 （2）MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （3） ①. 2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋ ②. 取少许溶液于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有，反之无 （4）乙、丙 【解析】 【分析】某化学探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱比较实验，先向B中的FeCl2溶液（约10mL）中通入Cl2，当B的溶液变黄时，则氯气将二价铁氧化成三价铁时，停止通气，打开活塞k，使约2mL的溶液流入试管A中，用KSCN溶液来检验溶液中的三价铁离子；接着再向B中通入一定量的SO2气体，还原三价铁，生成二价铁和硫酸根，更新试管A，重复过程Ⅱ，用先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，来检验，据此分析解答； 【小问1详解】 向B中的Fe2+中通入氯气，氯气不可能完全和亚铁离子反应，防止多余的氯气污染空气，需要除去，所以棉花中浸润的溶液为NaOH溶液。 【小问2详解】 实验室制备氯气用的是二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 【小问3详解】 B中的亚铁离子被氧化为铁离子，在铁离子中通入二氧化硫，发生氧化还原反应：2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋＋4H＋；检验硫酸根离子的操作是：取少许溶液于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有，反之无。 【小问4详解】 过程Ⅱ是为了检验氯气氧化后的产物，过程Ⅳ是为了检验二氧化硫被氧化后的产物。 甲：过程Ⅱ检出离子有Fe3+无Fe2+，说明氯气过量，过程Ⅳ中检出有不能说明二氧化硫就是被铁离子氧化，也可能是被氯气氧化，不能说明铁离子和二氧化硫的氧化性大小关系； 乙：过程Ⅱ检出离子既有Fe3+又有Fe2+，亚铁离子未被氧化完全，说明氯气量不足，过程Ⅳ中检出有，一定是二氧化硫被铁离子氧化得到，则铁离子的氧化性大于二氧化硫； 丙：过程Ⅱ检出离子有Fe3+无Fe2+，而过程Ⅳ中检出有Fe2+，说明二氧化硫把铁离子还原为了亚铁离子，则铁离子的氧化性大于二氧化硫； 综上所述，乙、丙的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl-还原性强弱关系。 17. 用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下： 已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 回答下列问题 (1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。 (2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。 (3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应离子方程式为______________________。 【答案】 ①. 增大接触面积，充分反应，提高反应速率： ②. ③. 过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2 ④. 蒸发 ⑤. H2O2 ⑥. 4.9 ⑦. 【解析】 【分析】软锰矿粉(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化钡溶液进行反应，主要发生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S，过滤得到Ba(OH)2溶液，经蒸发结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡；滤渣用硫酸溶解，得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+，得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺；之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2+转化为Fe3+，然后加入氨水调节pH，使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去，压滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3，此时滤液中的金属阳离子只有Mn2+，向滤液中加入碳酸氢铵、氨水，Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。 【详解】(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价，根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1:1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为：MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S； (2)根据题目信息可知MnO2为两性氧化物，所以当MnO2过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2的量达到最大值后会减小； (3)滤液I为结晶后剩余的Ba(OH)2饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用； (4)净化时更好的除去Fe元素需要将Fe2+氧化为Fe3+，为了不引入新的杂质，且不将Mn元素氧化，加入的试剂X可以是H2O2；根据表格数据可知，Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型的沉淀，而Al(OH)3的Ksp稍大，所以当Al3+完全沉淀时，Fe3+也一定完全沉淀，当c(Al3+)=1.0×10-5mol/L时，c(OHˉ)==10-9.1mol/L，所以c(H+)=10-4.9mol/L，pH=4.9，即pH的理论最小值为4.9； (5)碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，促进碳酸氢根的电离，产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。 18. 氧化镓()是一种常用无机催化剂。某兴趣小组设计以砷化镓废料(主要成分为GaAs、、)为原料生产的工业流程如图所示： 已知：ⅰ、Ga和Al的化学性质相似； ⅱ、对硝酸参与的氧化还原反应有催化作用。 回答下列问题： （1）①“浸取”时GaAs发生反应的化学方程式______。 ②若取A、B两组样品分别进行“浸取”实验，向A中不断通入，其他条件、操作完全一样，得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示： 前10min内，浸出速率A______B(填>、=或<)，其可能原因是______。 （2）“沉镓”时的离子方程式为______，需要控制硝酸用量的原因______。 （3）查阅资料后发现，实际工业生产中，在“浸取”步骤除了加硝酸外，还需要加入，从绿色化学角度分析加入的优点______。 【答案】（1） ①. ②. < ③. 反应生成的NO2有催化作用，充入N2后NO2逸出，反应速率下降 （2） ①. ②. 硝酸用量过多，会导致Ga(OH)3沉淀溶解；若硝酸用量过少，会导致Ga3+沉淀不完全 （3）可将NO2氧化为硝酸，减少污染，提高硝酸利用率 【解析】 【分析】砷化镓废料经预处理粉碎后加入硝酸进行浸取，其中不被硝酸溶解，过滤除去，滤渣1中为；滤液中含Fe3+、Ga(NO3)3和H3AsO4，加入氢氧化钙，调节pH除铁砷，将二者元素形成沉淀Fe(OH)3、Ga3(AsO4)2以过滤除去，滤渣2中为Fe(OH)3、Ga3(AsO4)2，而Ga元素类比Al元素化学性质，结合题干信息可知在滤液中以形式存在，加入硝酸，发生反应以生成Ga(OH)3，经煅烧分解生成Ga2O3。 【小问1详解】 ①“浸取”后滤液中含Fe3+、Ga(NO3)3和H3AsO4，则GaAs在浓硝酸发生反应生成和，硝酸被还原为NO2，根据氧化还原反应配平的方法可知反应的化学方程式：； ②②从图中可知，前10min内，镓元素的浸出速率A<B，A、B两者的区别在于A中不断通入N2，则A、B曲线变化的原因可能为反应生成的NO2有催化作用，充入N2后NO2逸出，反应速率下降。 【小问2详解】 “沉镓”时加入硝酸，与发生反应生成Ga(OH)3，离子方程式：，镓(Ga)、铝(Al)是同主族相邻元素，化学性质相似，Ga(OH)3是两性氢氧化物，酸性过强，Ga(OH)3会溶解，但是若硝酸用量过少，会导致Ga3+沉淀不完全。 【小问3详解】 在“浸取”步骤除了加硝酸外，还需要加入，可将NO2氧化为硝酸，减少污染，提高硝酸利用率。 19. 工业上以铬铁(，含等杂质)为主要原料制备红矾钠()的工艺流程如图。回答下列问题： 已知：焙烧时杂质元素转变成、。最高价铬元素的酸根离子在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 （1）中铁的化合价为_______，若焙烧在实验室进行，焙烧氧化应选用的容器是_______，焙烧的目的是将转化为，主要反应的化学方程式为_______。 （2）浸取时水解生成进入滤渣1，水解的离子方程式为_______。 （3）中和需要控制溶液的范围为，以达到最好的除杂效果，若时，会导致_______(用离子方程式回答，下同)，时，会导致_______。 （4）转化时加入的试剂X最佳选择为_______(填化学式)。 （5）蒸发结晶后分离出副产品的操作为_______，若不进行分离副产品的换作会导致_______；冷却结晶所得母液中，除硫酸外，可在上述流程中循环利用的物质还有_______。 【答案】（1） ①. +2 ②. 铁坩埚 ③. 4FeCr2O4＋7O2＋10Na2CO34NaFeO2＋8Na2CrO4＋10CO2 （2）FeO＋2H2O=Fe(OH)3↓＋OH- （3） ①. Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O ②. Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- （4）H2SO4 （5） ①. 趁热过滤 ②. 产品混有较多Na2SO4，纯度低 ③. Na2Cr2O7 【解析】 【分析】工业上以铬铁矿（，含等杂质）为主要原料制备红矾钠过程中，向铬铁矿中加入纯碱和O2进行焙烧，FeCr2O4和转化为、，加入水进行“浸取”，后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7， NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀，滤渣2的主要成分为Al(OH)3，将溶液蒸发结晶将副产品Na2SO4除去，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O72H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4，据此分析。 【小问1详解】 根据化合价原则，中铁的化合价为+2；若焙烧在实验室进行，焙烧氧化应选用的容器是铁坩埚，因陶瓷在高温条件下与纯碱反应；将转化为，主要反应的化学方程式为4FeCr2O4＋7O2＋10Na2CO34NaFeO2＋8Na2CrO4＋10CO2； 【小问2详解】 为强碱弱酸盐，水解生成，水解方程式为：FeO＋2H2O=Fe(OH)3↓＋OH-； 【小问3详解】 因Al(OH)3是两氢氧化物，时，会导致Al(OH)3沉淀溶解，Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；时，会导致Al(OH)3沉淀溶解Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，均会引入杂质，使产品不纯； 【小问4详解】 为不引入杂质，转化时加入的试剂X最佳选择为H2SO4； 【小问5详解】 Na2SO4溶解度随温度变化不大，蒸发结晶后分离出副产品Na2SO4的操作为趁热过滤；若不进行分离副产品的换作会导致产品混有较多Na2SO4，纯度低； 除硫酸外，可在上述流程中循环利用的物质还有在母液中的Na2Cr2O7； 20. 磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1～100nm)因其独特的物理化学性质如电学特性、磁学特性等引起广泛的研究。通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法如下： I．连接好如图装置； Ⅱ．取5mL0.5mol/LFeSO4溶液和10mL0.5mol/LFeCl3溶液于反应容器B，并向装置中通入N2； Ⅲ．在不断搅拌条件下，向混合溶液中逐滴加入40mL12mol/L的氨水，溶液中逐渐出现黑色物质； Ⅳ．充分反应后，从混合液中分离出纳米粒子，并反复洗涤干燥后得到磁性Fe3O4纳米粒子。 回答下列问题： （1）反应容器B的最佳规格为______(填序号)。 a．150mL　b．250mL　c．500mL （2）生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为______。 （3）实验过程中通入N2的目的是______。 （4）从反应后的混合液中分离出Fe3O4纳米粒子，用水洗涤Fe3O4纳米粒子后，需要用无水乙醇洗涤，其原因是利用了乙醇______的物理性质。 （5）产物中混杂的Fe2O3会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中Fe2O3的含量，采取如下实验方法： 准确称取0.3120g产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后，用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00mL。 已知滴定过程中发生反应的离子方程式为I2＋2S2O=2I-＋S4O。 ①滴定终点的现象为______。 ②所取样品中Fe2O3的质量为______g(结果保留4位小数)； 【答案】（1）a （2） （3）防止Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+ （4）乙醇挥发性强，用乙醇洗涤便于后续的干燥 （5） ①. 滴入最后半滴标准溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去且30s内保持不变 ②. 0.0800g 【解析】 【分析】由题意可知，制备四氧化三铁的实验过程为在氮气气氛中硫酸亚铁和氯化铁混合溶液与氨水反应生成磁性四氧化三铁纳米粒子，充分反应后，用磁铁从混合液中分离出纳米粒子，并用乙醇反复洗涤干燥后得到磁性四氧化三铁纳米粒子，据此回答。 【小问1详解】 由题意可知充分反应后，三颈烧瓶中溶液的总体积为55mL，由三颈烧瓶中溶液的体积不少于容积的，不多于容积的可知，容器B的最佳规格为150 mL，故选a； 【小问2详解】 由题意可知，在氮气气氛中硫酸亚铁和氯化铁混合溶液与氨水反应生成磁性四氧化三铁纳米粒子、硫酸铵、氯化铵和水，反应的离子方程式为； 【小问3详解】 亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化为铁离子，所以实验过程中应通入氮气，排尽装置中的空气，防止制备磁性四氧化三铁纳米粒子时，Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+； 【小问4详解】 用水洗涤四氧化三铁纳米粒子后，用无水乙醇洗涤纳米粒子可以利用乙醇易挥发的性质带走粒子表面的水分便于干燥； 【小问5详解】 ①由题意可知，反应生成的碘与滴入的硫代硫酸钠溶液完全反应时，溶液会由蓝色变为无色，则滴定终点的现象为滴入最后半滴标准溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去且30s内保持不变； ②由方程式可得如下关系：2Fe3+~~2Na2S2O3，滴定消耗20.00mL0.2000mol/L硫代硫酸钠溶液，则铁离子的物质的量为0.004mol，设样品中四氧化三铁、氧化铁的物质的量分别为a、b，由样品的质量可得：232a+160b=0.3120，由铁原子个数守恒可得：3a+2b=0.004，解联立方程可得a=0.001mol、b=0.0005mol，则样品中氧化铁的质量为0.0005mol×160g/mol=0.0800g。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $