精品解析：江苏省淮安市淮阴中学2025届高三下学期三模考试 化学试题

淮阴中学高三年级第二学期模拟（三）化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-l C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ba-137 Pb-207 选择题（共39分） 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. 在废定影液中加入使中的Ag转化为，使定影液再生。中位于s区的是 A Na B. Ag C. S D. O 2. 羟胺(H2NOH)与丙酮可发生反应：H2NOH+CH3COCH3→(CH3)2C=NH+H2O。下列说法正确的是 A. H2NOH中O的轨道杂化方式为sp杂化 B. CH3COCH3分子间可形成氢键 C. (CH3)2C=NH中σ键与π键比例为10：1 D. 冰属于共价晶体 3. 下列有关氨气的制备及性质的实验原理和操作正确的是 A．制备氨气 B．干燥氨气 C．收集氨气 D．制备银氨溶液 A. A B. B C. C D. D 4. Ca5(PO4)3F广泛存在于牙齿和骨骼中。下列说法正确的是 A. 热稳定性：PH3 >H2O B. 离子半径：r(Ca2+)>r(P3-) C. 第一电离能：I1(F)> I1 (O) D. 酸性：H3PO4>HClO4 阅读材料，钒(V)有金属“维生素”之称。将NH4VO3溶液加热水解得到气体和H3VO4沉淀。H3VO4热分解可制V2O5。V2O5是强氧化剂，与盐酸反应生成VO2+和黄绿色气体，也可用作SO2氧化的催化剂，SO2 (g)与O2(g)反应生成l mol SO3(g)释放98.3 kJ的热量。一种V2O5催化NH3脱除烟气中的NO的反应为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)。碱性硼化钒(VB2)空气电池是一种高在能电池，放电时的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=4+8，回答问题。 5. 下列说法正确的是 A. 、是钒的两种同素异形体 B. 中含有离子键和共价键 C. 1 mol中含有4 mol σ键 D. SO2中键角小于SO3中的键角 6. 关于反应4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ，下列说法正确的是 A. 该反应能自发进行 B. 该反应的平衡常数 C. 反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和 D. 上述反应中生成l mol N2，转移电子数目为6×6.02×1023 7. 下列化学反应表示不正确的是。 A. NH4VO3加热充分水解的化学方程式：NH4VO3+H2OH3VO4↓+NH3↑ B. V2O5与盐酸反应的离子方程式：V2O5+2Cl-+6H+=2VO2++Cl2↑+3H2O C. 碱性硼化钒一空气电池的负极反应式：VB2-11e-+12H2O=+ +16H+ D. SO2催化氧化的热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) -196.6kJ·mol-1 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 9. 合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如下。已知吡啶的结构简式为（）。下列说法正确的是 A. 甲在水中的溶解度大于乙 B. 乙分子中所有原子共平面 C. 乙—丙过程中由于吡啶分子中的N原子上有孤电子对，从而有利于乙转化为丙 D. 1mol丙最多与发生加成反应 10. 钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示)，工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是 A. 放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极 B. 放电时，正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+ C. 充电时，过渡元素M发生氧化反应 D. 用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 将等浓度等体积的溶液与溶液混合有白色沉淀生成 二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀 B 将固体加入饱和溶液中，充分搅拌后过滤，在滤渣中加稀盐酸，有气泡产生 C 取少量样品溶于水，加入溶液，再加入足量盐酸，产生白色沉淀 无法判断原样品是否变质 D 将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中，溶液红色褪去 HClO具有漂白性 A. A B. B C. C D. D 12. 常温下，通过下列实验探究、溶液的性质。 实验1：向溶液中通入一定体积，测得溶液pH为7 实验2：向溶液中加等体积同浓度NaOH溶液，充分反应后再滴入2滴酚酞，溶液呈红色 实验3：向溶液中加入溶液 已知：，，，。 下列说法正确的是 A. 实验1得到的溶液中存在 B. 由实验2可得出： C. 实验3中：反应平衡常数 D. 向溶液中通入少量的离子方程式 13. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为： Ⅰ： Ⅱ： 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 下列说法不正确的是 A B. 压缩容器反应Ⅱ平衡逆向移动 C. 相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应I的速率大于反应Ⅱ D. ，随温度升高，反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： 已知： ①“混合焙烧”后烧渣含及少量。 ②酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如下图1所示。 ③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如下图2所示，此实验条件下开始沉淀的pH为7.54；当离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 （1）的价电子排布式为_______。 （2）传统工艺处理高硫锰矿时，若不经“混合焙烧”，而是直接用浸出，其缺点为_______。 （3）实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合图1和制备硫酸锰的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：_______。 （4）“中和除杂”时，应调节pH的范围为_______；其中除去的离子方程式为_______。 （5）“氟化除杂”时，若维持，溶液中的和_______(填“能”或“不能”)都沉淀完全[已知：；]。 15. 化合物G是一种重要的药物中间体，其合成路线如图： （1）分子中键和键数目之比为___________。 （2）F→G的反应类型为___________。 （3）C→D发生反应类型为加成反应，写出D的结构简式___________。 （4）F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能与溶液发生显色反应，分子中含有1个手性碳原子；②分子中有4种不同化学环境的氢。 （5）已知：①苯酚和，不饱和羰基化合物在一定条件下可以发生反应： ①；②。写出、、和为原料制备的合成路线流程图________。 16. 实验室利用重晶石废料(主要成分为、等)制备。 Ⅰ．制备粗。制备流程如下： （1）转化。常温下，向重晶石废料中加入饱和碳酸钠(浓度为)溶液浸泡充分浸泡。 ①已知：，。浸泡后溶液中浓度最高为______。 ②常温下的溶解度大约是的5倍，浸泡重晶石废料用饱和而不用溶液的原因是______。 （2）溶解。向过滤1所得的滤渣中加入溶液，加热后溶解。溶液溶解的离子方程式为______。 Ⅱ．测定粗样品中铁元素的含量。 取5.0000g的粗样品，用20%充分溶解，再加入足量溶液充分反应，然后加蒸馏水配制成100mL溶液。准确量取20.00mL配制的溶液于锥形瓶中，调节溶液，用()溶液滴定至终点(滴定反应为)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液20.00mL。 （3）测定过程中，加入足量溶液的目的是______。 （4）计算粗样品中铁元素的质量分数______(写出计算过程)。 （5）若稀释后滤液用酸性滴定，测得的数值明显高于上述方法测定的数值，原因是______。 Ⅲ．制备。 （6）粗中含有杂质。补充完整由粗制取高纯度的实验方案：取一定量粗固体，______，用蒸馏水充分洗涤沉淀，干燥，得到高纯度。[已知：时沉淀完全。实验中必须使用的试剂：稀、溶液] 17. 的资源化利用是化学研究的热点。 （1）催化脱氢可制备丙烯。反应为 ①该反应高温下能自发进行的原因为_______。 ②工业生产反应温度选择，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能为_______。 （2）催化下，与耦合反应过程如图所示。 已知： 耦合反应的_______。 （3）利用电化学装置可实现和的耦合转化，原理如图所示。 ①阳极生成乙烷电极反应式为_______。 ②同温同压下，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则消耗的和体积比为_______。 （4）催化加氢制甲醇。在表面吸附后活化生成中间体的机理如图所示。 ①转化1中，In元素的化合价会_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”) ②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 淮阴中学高三年级第二学期模拟（三）化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-l C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ba-137 Pb-207 选择题（共39分） 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. 在废定影液中加入使中的Ag转化为，使定影液再生。中位于s区的是 A. Na B. Ag C. S D. O 【答案】A 【解析】 【分析】s区元素位于元素周期表中第ⅠA族和第ⅡA族，它们的价电子排布式分别为ns1和ns2。 【详解】A．Na位于元素周期表第ⅠA族，其价电子排布式为3s1，属于s区元素，故A正确； B．Ag位于元素周期表第ⅠB族，属于过渡金属元素，其价电子排布式为4d105s1，属于ds区元素，故B错误； C．S位于元素周期表第ⅥA族，价电子排布式为3s23p4，属于p区元素，故C错误； D．O位于元素周期表第ⅥA族，价电子排布式为2s22p4，属于p区元素，故D错误； 故答案为A。 2. 羟胺(H2NOH)与丙酮可发生反应：H2NOH+CH3COCH3→(CH3)2C=NH+H2O。下列说法正确的是 A. H2NOH中O的轨道杂化方式为sp杂化 B. CH3COCH3分子间可形成氢键 C. (CH3)2C=NH中σ键与π键比例为10：1 D. 冰属于共价晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2NOH中O为单键，O的杂化方式为sp3杂化，故A错误； B．CH3COCH3中O原子没有与H相连，不能形成分子间氢键，故B错误； C．C-H、N-H单键均为σ键，C=N中含1个σ键和1个π键，(CH3)2C=NH中σ键与π键比例为10：1，故C正确； D．冰属于分子晶体，故D错误； 故选：C。 3. 下列有关氨气的制备及性质的实验原理和操作正确的是 A．制备氨气 B．干燥氨气 C．收集氨气 D．制备银氨溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．该装置试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，故A错误； B．无水氯化钙会与氨气反应生成，不能用于干燥氨气，故B错误； C．氨气密度比空气小，导气管应短进长出，故C错误； D．向硝酸银溶液中逐滴加入，直至最初产生的沉淀恰好溶解，可制得银氨溶液，故D正确； 故答案为D。 4. Ca5(PO4)3F广泛存在于牙齿和骨骼中。下列说法正确的是 A. 热稳定性：PH3 >H2O B. 离子半径：r(Ca2+)>r(P3-) C. 第一电离能：I1(F)> I1 (O) D. 酸性：H3PO4>HClO4 【答案】C 【解析】 【详解】A．同主族从上到下元素非金属性递减，同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性P＜S＜O，热稳定性：PH3＜H2O，A错误； B．具有相同的电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：r(Ca2+)＜r(P3-)，B错误； C．同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：I1(F)> I1 (O)，C正确； D．同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，比最高价氧化物的水化物的酸性强弱，则酸性：HClO4＞H3PO4，D错误； 选C。 阅读材料，钒(V)有金属“维生素”之称。将NH4VO3溶液加热水解得到气体和H3VO4沉淀。H3VO4热分解可制V2O5。V2O5是强氧化剂，与盐酸反应生成VO2+和黄绿色气体，也可用作SO2氧化的催化剂，SO2 (g)与O2(g)反应生成l mol SO3(g)释放98.3 kJ的热量。一种V2O5催化NH3脱除烟气中的NO的反应为4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)。碱性硼化钒(VB2)空气电池是一种高在能电池，放电时的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O=4+8，回答问题。 5. 下列说法正确的是 A. 、是钒的两种同素异形体 B. 中含有离子键和共价键 C. 1 mol中含有4 mol σ键 D. SO2中键角小于SO3中的键角 6. 关于反应4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ，下列说法正确的是 A. 该反应能自发进行 B. 该反应的平衡常数 C. 反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和 D. 上述反应中生成l mol N2，转移电子数目为6×6.02×1023 7. 下列化学反应表示不正确的是。 A. NH4VO3加热充分水解的化学方程式：NH4VO3+H2OH3VO4↓+NH3↑ B. V2O5与盐酸反应的离子方程式：V2O5+2Cl-+6H+=2VO2++Cl2↑+3H2O C. 碱性硼化钒一空气电池的负极反应式：VB2-11e-+12H2O=+ +16H+ D. SO2催化氧化的热化学方程式：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) -196.6kJ·mol-1 【答案】5. D 6. A 7. C 【解析】 【5题详解】 A．、质子数相同，中子数不同，是钒的两种同位素，A错误； B．是阳离子，含有N-H极性共价键，离子键是阴阳离子之间的相互作用力，其不含有离子键，B错误； C．1 mol 中含有(4 +4)mol=8mol σ键，C错误； D．SO2中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+1=3，故为sp2杂化、空间构型为V形，SO3中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面正三角形，孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，排斥力越大键角越小，则分子中键角小于分子中键角，D正确； 故选D； 【6题详解】 A．此反应的ΔH<0，ΔS>O，根据吉布斯自由能 △G=ΔH-TΔS<0，该反应在任何温条件下都能自发进行，A正确； B．气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数，B错误； C．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，C错误； D．该反应每生成5个氮气分子，4个NH3分子中的氮元素由-3价升高到0价，转移12个电子，由此可得到关系式，生成l mol N2，转移电子数目为2.4×6.02×1023，D错误； 故选A； 【7题详解】 A．NH4VO3溶液加热水解得到气体和H3VO4沉淀，根据元素守恒可知，该气体氨气，则该化学方程式为：NH4VO3+H2OH3VO4↓+NH3↑，A正确； B．V2O5是强氧化剂，与盐酸反应生成VO2+和黄绿色气体氯气，离子方程式为：V2O5+2Cl-+6H+=2VO2++Cl2↑+3H2O，B正确； C．碱性条件下，不能存在氢离子，负极的反应为：VB2-11e-+16OH-=+ +4H2O，C错误； D．SO2 (g)与O2(g)反应生成l mol SO3(g)释放98.3 kJ的热量，则生成2mol SO3(g)释放196.6kJ的热量，则热化学方程式为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)   -196.6kJ·mol-1，D正确； 故选C。 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯化镁溶液可以与石灰乳反应得到氢氧化镁沉淀，煅烧氢氧化镁可以分解生成氧化镁，故A符合题意； B．氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙，次氯酸钙与过量SO2发生氧化还原反应，生成硫酸根和氯离子，故B不符合题意； C．铁与稀盐酸反应只能生成氯化亚铁，且氯化铁溶液蒸发过程中彻底水解得不到氯化铁固体，故C不符合题意； D．硫酸铜与氢氧化钠反应生成新制氢氧化铜，但是蔗糖中不含醛基是非还原糖，无法用新制氢氧化铜检验，故D不符合题意； 综上所述答案为A。 9. 合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如下。已知吡啶的结构简式为（）。下列说法正确的是 A. 甲在水中的溶解度大于乙 B. 乙分子中所有原子共平面 C. 乙—丙过程中由于吡啶分子中的N原子上有孤电子对，从而有利于乙转化为丙 D. 1mol丙最多与发生加成反应 【答案】C 【解析】 【分析】将甲在Fe和盐酸的催化作用还原为乙，再将乙和在吡啶的作用下进行取代反应得到产物丙，据此信息解答。 【详解】A．物质乙分子中的氨基是亲水基，比在水中的溶解度大，导致物质乙在水中的溶解度大于物质甲，A错误； B．乙分子中的C原子是饱和C原子，结构跟一样，为四面体结构，同时为三角锥形结构，因此该物质分子中所有原子不可能共平面，B错误； C．吡啶的结构中N原子有5个电子，已经共用了3个，还剩2个电子形成了1个孤电子对可以接受氢离子，因此吡啶呈碱性，能消耗反应生成的HCl，有利于将乙转化为丙，C正确； D．丙结构中的酰胺基的碳氧双键不能发生加成反应，只能加成苯环上的不饱和键，故1mol丙最多与发生加成反应，D错误； 故答案为：C。 10. 钠离子电池是利用Na+在电极之间“嵌脱”实现充放电(原理如图所示)，工作时总反应为NaxMO2+nCNax-yMO2+NayCn(M为一种过渡元素)。下列说法正确的是 A. 放电时，Na+由Y极通过交换膜移向X极 B. 放电时，正极反应式为NaxMO2+ye-=Nax-yMO2+yNa+ C. 充电时，过渡元素M发生氧化反应 D. 用铅蓄电池对该钠离子电池充电，铅蓄电池中每消耗20.7g铅，钠离子电池正极区域质量减少4.6g 【答案】D 【解析】 【分析】放电时M元素化合价升高，故X电极为负极，Y电极为正极；充电时X电极与电源负极相连，为阴极，Y电极与电源正极相连，为阳极，据此解答。 【详解】A．放电时，阳离子向正极移动，故Na+由X电极通过交换膜移向Y极，A错误； B．放电时，正极反应式为：yNa++ye-+nC=NayCn，B错误； C．充电时，X电极与电源负极相连，为阴极，过渡元素M的化合价降低，被还原，C错误； D．铅蓄电池中放电时：，每消耗20.7g铅转移0.2mol电子，正极区域发生失去电子的氧化反应：NayCn－ye-＝yNa++nC，因此钠离子电池正极区域质量减少4.6g，D正确； 故选D。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 将等浓度等体积的溶液与溶液混合有白色沉淀生成 二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀 B 将固体加入饱和溶液中，充分搅拌后过滤，在滤渣中加稀盐酸，有气泡产生 C 取少量样品溶于水，加入溶液，再加入足量盐酸，产生白色沉淀 无法判断原样品是否变质 D 将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中，溶液红色褪去 HClO具有漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．将等浓度等体积的溶液与溶液混合发生反应 ，不是水解反应，故A错误； B．将固体加入饱和溶液中，增大碳酸根离子浓度，硫酸钡转化为碳酸钡，不能证明，故B错误； C．取少量样品溶于水，加入溶液，再加入足量盐酸，酸性条件下硝酸根离子能把氧化为，产生白色沉淀硫酸钡，不能判断原样品是否变质，故C正确； D．新制氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸、次氯酸能中和氢氧化钠，将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中，溶液红色褪去，可能是盐酸、次氯酸和氢氧化钠发生中和反应，不能证明HClO具有漂白性，故D错误； 选C。 12. 常温下，通过下列实验探究、溶液的性质。 实验1：向溶液中通入一定体积，测得溶液pH为7 实验2：向溶液中加等体积同浓度NaOH溶液，充分反应后再滴入2滴酚酞，溶液呈红色 实验3：向溶液中加入溶液 已知：，，，。 下列说法正确的是 A. 实验1得到的溶液中存在 B. 由实验2可得出： C. 实验3中：反应的平衡常数 D. 向溶液中通入少量的离子方程式 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知,实验1得到的溶液为中性溶液，溶液中,由电荷守恒关系可知，溶液中,则，故A错误； B．实验2得到的溶液为NaHS溶液,溶液呈碱性，说明溶液中的水解程度大于电离程度，则的水解常数，则， 故B错误； C．反应的平衡常数，由， 可得，故C正确； D．因为 ，，所以，，离子方程式为，故D错误； 故答案为C。 13. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为： Ⅰ： Ⅱ： 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 下列说法不正确的是 A. B 压缩容器反应Ⅱ平衡逆向移动 C. 相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应I的速率大于反应Ⅱ D. ，随温度升高，反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知，，转化率平衡值随温度升高略微增大，而的选择性随温度的升高而降低，则反应I升高温度平衡逆向移动，反应Ⅰ的∆H1＜0，反应Ⅱ升高温度平衡正向移动，则，A正确； B．由反应Ⅰ可知，该反应为分子数减小的反应，压缩容器，增大压强，平衡正向移动，的浓度降低，反应Ⅱ平衡逆向移动，B正确； C．相同温度下，选择性实验值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，C正确； D．，转化率平衡值随温度升高而略微降低，而此时甲醇的选择性平衡值降低幅度较大，说明随温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的程度，D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： 已知： ①“混合焙烧”后烧渣含及少量。 ②酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如下图1所示。 ③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如下图2所示，此实验条件下开始沉淀的pH为7.54；当离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 （1）的价电子排布式为_______。 （2）传统工艺处理高硫锰矿时，若不经“混合焙烧”，而是直接用浸出，其缺点为_______。 （3）实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合图1和制备硫酸锰的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：_______。 （4）“中和除杂”时，应调节pH的范围为_______；其中除去的离子方程式为_______。 （5）“氟化除杂”时，若维持，溶液中的和_______(填“能”或“不能”)都沉淀完全[已知：；]。 【答案】（1） （2）产生硫化氢等气体，污染环境 （3）由图知，pH为时锰浸出率均已接近，硫酸过多，对锰的浸出率影响很小，但后续调pH除杂质时会消耗更多的而造成浪费 （4） ①. 5.0≤pH<7.54 ②. （5）不能 【解析】 【分析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与软锰矿混合焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子便于除去，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去，加入MnF2除杂，使溶液中的Mg2+沉淀完全，此时溶液中的金属离子为锰离子，加入碳酸氢铵发生Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O，加入硫酸溶解碳酸锰，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰的水合物，据此分析解答。 【小问1详解】 Mn原子核外电子数为25，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2，故Mn2+的价电子排布式为3d5。 【小问2详解】 高锰矿含有FeS，传统工艺处理高硫锰矿时，不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，产生硫化氢等气体，污染环境。 【小问3详解】 由图知，pH为时锰的浸出率均已接近，硫酸过多，对锰的浸出率影响很小，但后续调pH除杂质时会消耗更多的而造成浪费。 【小问4详解】 中和除杂的目的是除去Al3+、Fe3+，根据图2可知，常温下，Al3+、Fe3+完全沉淀时，即Al3+、Fe3+浓度为10-5mol/L时，pH分别为5.0、3.2，而题中所给信息为Mn2+开始沉淀的pH为7.54，除杂时要Al3+、Fe3+完全沉淀而Mn2+不沉淀，因此调pH范围为是； 加入碳酸钙后将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，因此反应为：。 【小问5详解】 已知：，，溶液中的沉淀完全时c(F−)=，当镁离子完全沉淀时，需维持c(F−)不低于，因此当时，溶液中的不能沉淀完全；即此时溶液中Mg2+和不能都沉淀完全。 15. 化合物G是一种重要的药物中间体，其合成路线如图： （1）分子中键和键数目之比为___________。 （2）F→G的反应类型为___________。 （3）C→D发生的反应类型为加成反应，写出D的结构简式___________。 （4）F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能与溶液发生显色反应，分子中含有1个手性碳原子；②分子中有4种不同化学环境的氢。 （5）已知：①苯酚和，不饱和羰基化合物在一定条件下可以发生反应： ①；②。写出、、和为原料制备的合成路线流程图________。 【答案】（1）14∶3 （2）取代反应 （3） （4）或 （5） 【解析】 【分析】A和丙二酸发生取代反应生成B，B和乙醇发生酯化反应生成C，C发生加成反应生成D，根据C、E的结构简式及D的分子式知，D为，D和氢气发生加成反应然后发生取代反应生成E，E发生还原反应生成F，F发生取代反应生成G； 【小问1详解】 共价单键为σ键，共价双键中含有1个σ键和1个π键，共价三键中含有1个σ键和2个π键，分子中存在7个C-Hσ键、3个C-Cσ键、2个C-Oσ键、1个C=O中含有1个σ键、1个C≡N中含有1个σ键，共有3个π键，所以分子中σ键和π键数目之比为14∶3，故答案为：14∶3； 【小问2详解】 F→G的反应类型为取代反应。故答案为：取代反应； 【小问3详解】 C→D发生的反应类型为加成反应，写出D的结构简式。故答案为：； 【小问4详解】 F的一种同分异构体同时满足下列条件，①能与溶液发生显色反应，分子中含有1个手性碳原子，说明含有酚羟基和1个手性碳原子；②分子中有4种不同化学环境的氢，符合条件的结构简式有或。故答案为：或； 【小问5详解】 根据A→B→C的反应知，发生催化氧化、然后和CH2(COOH)2发生取代反应、再和CH3OH发生酯化反应、再发生信息中的反应得到目标产物，合成路线为，故答案为：。 16. 实验室利用重晶石废料(主要成分为、等)制备。 Ⅰ．制备粗。制备流程如下： （1）转化。常温下，向重晶石废料中加入饱和碳酸钠(浓度为)溶液浸泡充分浸泡。 ①已知：，。浸泡后溶液中浓度最高为______。 ②常温下的溶解度大约是的5倍，浸泡重晶石废料用饱和而不用溶液的原因是______。 （2）溶解。向过滤1所得的滤渣中加入溶液，加热后溶解。溶液溶解的离子方程式为______。 Ⅱ．测定粗样品中铁元素的含量。 取5.0000g的粗样品，用20%充分溶解，再加入足量溶液充分反应，然后加蒸馏水配制成100mL溶液。准确量取20.00mL配制的溶液于锥形瓶中，调节溶液，用()溶液滴定至终点(滴定反应为)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液20.00mL。 （3）测定过程中，加入足量溶液的目的是______。 （4）计算粗样品中铁元素的质量分数______(写出计算过程)。 （5）若稀释后滤液用酸性滴定，测得的数值明显高于上述方法测定的数值，原因是______。 Ⅲ．制备。 （6）粗中含有杂质。补充完整由粗制取高纯度的实验方案：取一定量粗固体，______，用蒸馏水充分洗涤沉淀，干燥，得到高纯度。[已知：时沉淀完全。实验中必须使用的试剂：稀、溶液] 【答案】（1） ①. 0.029mol/L ②. 碳酸铵溶液铵根促进碳酸根离子水解，溶液中碳酸根离子低 （2） （3）使全部转化为 （4） 1.68% （5）溶液中含有硫代硫酸钠溶液会消耗酸性 （6）在搅拌下向其中加入盐酸至固体完全溶解为止，然后滴加溶液调节，过滤。向滤液中滴加溶液充分反应，静置后向上层清液中继续滴加溶液无白色沉淀产生，过滤 【解析】 【分析】重晶石废料(主要成分为、等)用饱和碳酸钠溶液处理，转化为BaCO3，过滤得到、BaCO3混合固体，用NH4Cl溶液溶解BaCO3，过滤得到滤渣为，滤液中含有Ba2+，滤液中加入溶液反应生成粗BaCO3，以此解答。 【小问1详解】 ①已知：，，饱和碳酸钠溶液的浓度为，根据已知条件列出“三段式” 平衡常数K=，则，解得x=0.029，溶液中浓度为0.029mol/L； ②常温下的溶解度大约是的5倍，浸泡重晶石废料用饱和而不用溶液的原因是：碳酸铵溶液铵根促进碳酸根离子水解，溶液中碳酸根离子低。 【小问2详解】 向过滤1所得的滤渣中加入溶液，加热后溶解，溶液呈酸性，溶解的离子方程式为：。 【小问3详解】 具有还原性，测定过程中，加入足量溶液的目的是：使全部转化为。 【小问4详解】 由可得关系式：，则 重晶石中铁元素质量分数。 【小问5详解】 若稀释后滤液用酸性滴定，测得的数值明显高于上述方法测定的数值，原因是：溶液中含有硫代硫酸钠溶液会消耗酸性。 【小问6详解】 已知：时沉淀完全，粗中含有杂质。补充完整由粗制取高纯度的实验方案：取一定量粗固体，在搅拌下向其中加入盐酸至固体完全溶解为止，然后滴加溶液调节，过滤。向滤液中滴加溶液充分反应，静置后向上层清液中继续滴加溶液无白色沉淀产生，过滤，用蒸馏水充分洗涤沉淀，干燥，得到高纯度。 17. 的资源化利用是化学研究的热点。 （1）催化脱氢可制备丙烯。反应为 ①该反应高温下能自发进行的原因为_______。 ②工业生产反应温度选择，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能_______。 （2）催化下，与耦合反应过程如图所示。 已知： 耦合反应的_______。 （3）利用电化学装置可实现和的耦合转化，原理如图所示。 ①阳极生成乙烷的电极反应式为_______。 ②同温同压下，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则消耗的和体积比为_______。 （4）催化加氢制甲醇。在表面吸附后活化生成中间体的机理如图所示。 ①转化1中，In元素的化合价会_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”) ②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理_______。 【答案】（1） ①. 该反应的，，高温下，反应可自发进行 ②. 温度过高，丙烷裂解产生CH4、C2H4、C和氢气等副产物，使丙烯的选择性下降；同时高温下产生积碳使催化剂快速失活，反应速率快速下降。 （2） （3） ①. ②. 4：3 （4） ①. 降低 ②. CO2分子中的一个O原子填充到氧空位，促进CO2分子中C=O键断裂；In的电负性小于H，与In相连的H原子带负电，C的电负性小于O，与O相连的C原子带正电；带负电的H进攻带正电的C原子生成HCOO*，(吸附在In2O3表面) 【解析】 【小问1详解】 ①该反应高温下能自发进行的原因为： 该反应的，，高温下，反应可自发进行； ②工业生产反应温度选择，温度过高，反应速率和丙烯选择性均快速下降，原因可能为：温度过高，丙烷裂解产生CH4、C2H4、C和氢气等副产物，使丙烯的选择性下降；同时高温下产生积碳使催化剂快速失活，反应速率快速下降。 【小问2详解】 已知：I.；II. ；III. ；由盖斯定律可知，I+ III可得 =。 【小问3详解】 ①由图可知，CH4在阳极失去电子生成乙烷的电极反应式为：； ②由图可知，CO2在阴极得到电子生成CO，电极方程式为：CO2+2e-=CO+O2-，由图可知，CH4在阳极失去电子生成乙烷或乙烯，电极反应式为：、，若生成乙烯和乙烷的体积比为1：1，则失去6个电子，消耗4molCH4，3mol CO2，则消耗的和体积比为4：3。 【小问4详解】 ①转化1中，中产生了氧空位，由化合价代数和为零可知，In元素的化合价会降低； ②根据元素电负性的变化规律，用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理为：CO2分子中的一个O原子填充到氧空位，促进CO2分子中C=O键断裂；In的电负性小于H，与In相连的H原子带负电，C的电负性小于O，与O相连的C原子带正电；带负电的H进攻带正电的C原子生成HCOO*，(吸附在In2O3表面)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$