精品解析：江苏省苏州市工业园区星海实验中学2024-2025学年高二年级第二学期期中考试化学试题

2024-2025学年第二学期期中考试试卷 高二化学 2025.04 注意事项： 1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。考试时间75分钟。 2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 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. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： C. 沸点： D. 碱性： 2. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 3. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 分子间氢键比分子间氢键更强，但水的蒸发热高于液体 汽化时破坏的分子间氢键数目： B 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大 C 的键角键角 中心原子的杂化方式不同 D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的C-H键所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 4. 是火箭固体燃料重要的氧载体，能发生反应：。下列有关化学用语或表述正确的是 A. 中的阴、阳离子具有相同的空间结构 B. 标准状况下生成，转移0.8mol电子 C. 的形成过程可表示为 D. 和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 5. 下列有关反应描述正确的是 A. 催化氧化为断裂键 B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程 C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂键和键 D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为 阅读下列材料，完成以下问题： 元素周期表中VIIA族元素的单质及其化合物应用广泛。氢氟酸可用作雕刻玻璃，与反应生成(在水中完全电离为和)；可溶于苯、等有机溶剂，极易水解；加碘盐中主要添加的是；卤素互化物(如)性质类似，具有氧化性，也能与发生反应；卤化银均具有感光性，见光易分解。 6. 下列说法正确的是 A. 的键角大于的键角 B. 晶体中含有的键数目是2mol C. 、、的熔、沸点依次升高 D. 的中心原子S采用杂化 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 溶于水： B. 与溶液反应： C. 水解： D. 与溶液反应： 8. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 能形成分子间氢键，可用于雕刻玻璃 B. 受热可分解，可用于食盐碘添加剂 C. 具有感光性，可用于人工降雨 D. 有强氧化性，可用于水体杀菌消毒剂 9. 在给定条件下，下列物质转化的方程式正确的是 A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙： B. 食醋去除水垢中的： C. 电解水制氢的阳极反应： D. 工业废水中的用去除： 10. 金属原子与形成的配合物称为金属羰基配合物，如羰基铁[化学式为，黄色油状液体，熔点为-21℃、沸点为102.8℃]。金属羰基配合物中每个提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的价电子和提供的电子总和等于18。下列说法错误的是 A. 中铁的化合价为0 B. 属于离子晶体 C. 羰基镍的化学式为 D. 羰基镍分子中含有配位键、共价键 11. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是 A. 导电时，和的价态不变 B. 若，与空位的数目相等 C. 与体心最邻近的O原子数为12 D. 导电时、空位移动方向与电流方向相反 12. 下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的溶液多 酸性： B 室温下，向浓度均为的和混合溶液中加入溶液，出现白色沉淀 白色沉淀是 C 常温下，向溶液中加入溶液，将带火星的木条放在试管口，木条复燃 氧化性： D 向溶液中加入溶液()，溶液呈黄色，再滴加几滴溶液，溶液变为红色 和的反应存在限度 A. A B. B C. C D. D 13. 以二氧化铈废渣为原料制备，其部分实验过程如下： 已知：能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：(水层)+3HA(有机层)(有机层)(水层)。下列说法正确的是 A. “酸浸”过程中做氧化剂 B. 加氨水“中和”除去过量盐酸，主要目的是提高的萃取率 C. 试剂a选用氨水 D. “沉淀”时反应的离子方程式为 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 结合相关知识，回答下列问题. （1）丁二酮肟()分子中键和键的个数比为_______。 （2）与在铜催化作用下反应生成，分子的VSEPR模型为_______。 （3）比较大小并说明原因：沸点：邻羟基苯甲酸_______对羟基苯甲酸(填“>”“<”或“=”，下同)，主要原因_______。 （4）固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S的轨道杂化类型为_______。 （5）砷化镓的一种晶胞如图所示，该晶体中周围距离最近且相等的的数目是_______。 （6）现有10mL浓度为的溶液A，溶质可能是或，用浓度为的溶液进行滴定，消耗溶液20mL，溶液A中的溶质是_______(填化学式)。 （7）的一种晶体晶胞结构如图所示(其中S原子均位于晶胞内部)，晶胞中Cu原于数目有_______个。在答题卡的图中用“—”将Cu原子(图示中的A)与其紧邻的S原子连接起来_______。 15. 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。 （1）工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可) （2）“氧化”时，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，通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示。 ①已知可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被磺酸基(—)取代的产物，画出的结构式_______。 ②再用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)。 ③所得滤渣中主要成分是、_______。 ④若混合气中不添加，相同时间内Mn(II)氧化率很低但不为0的原因是_______ ⑤的体积分数高于9.0%时，相同时间内Mn(II)氧化率随的体积分数增大而降低的原因是_______。 （3）将“钴镍渣”加入足量酸溶后，加入溶液进行“钴镍分离”，写出氧化生成沉淀的离子方程式_______。 （4）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体可具有超导性。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(如图)，则该晶体中镁、碳、镍三种元素的原子个数比是_______。 16. 柠檬酸亚铁是一种易被人体吸收的高效铁制剂，医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣(含、、少量等)为原料，先制备碳酸亚铁，再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图： 已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)： 金属离子 沉淀开始pH 沉淀完全pH 3.1 5.1 5.9 6.9 1.2 3.2 （1）“浸泡”时加入过量硫酸的目的：_______。 （2）“除杂”时有同学提出下列两种途经，请选择较合理的途径并说明理由_______。 途径一： 途径二： （3）“制备”时，溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及产率的影响如图，溶液的浓度大于4mol/L时，产率下降但沉淀中铁元素质量分数上升的原因是_______。 （4）已知柠檬酸亚铁易被氧化，能溶于水，不溶于乙醇。设计试验方案，从“除杂”后的溶液制备柠檬酸亚铁晶体：_______，静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有：粉、4mol/L溶液，柠檬酸溶液，无水乙醇) （5）产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定；称取0.4000g产品中加入足量溶液和适量的稀，充分反应后再用溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰)，消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知：EDTA与的滴定比例为1：1，柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为_______。 17. 工业废水中的重金属离子和会导致环境污染危害人体健康，可用以下方法去除。 （1）“还原沉淀法”是处理含和工业废水的一种常用方法，向废水中加入或Fe等还原剂可将还原为低毒性，再调节溶液pH使转化为沉淀除去。 ①酸性废水中将还原为的离子方程式为_______。 ②其他条件相同，在不改变所加铁屑总量的情况下，加入烟道灰(细小的活性炭)，可增大的去除率，其原因是_______。 ③为提高铁炭混合物处理效果常通入少量空气，反应过程中废水pH随时间变化如图所示。反应进行15min后溶液pH缓慢下降的原因可能是_______。 （2）利用微生物电化学法可有效处理含有机物和的酸性废水，其工作原理如图所示。 ①若甲池废水中的有机物是，产生时，理论上乙池中的物质的量减少_______。 ②温度常控制在30℃左右，温度过高，的去除率低的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期中考试试卷 高二化学 2025.04 注意事项： 1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。考试时间75分钟。 2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 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. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： C. 沸点： D. 碱性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．有2个电子层，而有3个电子层，因此，的半径较大，A错误； B．同一主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O和S都是ⅥA的元素，O元素的电负性较大，B正确； C．虽然的相对分子质量较大，但是分子间可形成氢键，因此的沸点较高，C错误； D．元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K的金属性强于Al，因此的碱性较强，D错误； 综上所述，本题选 B。 2. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A B C D 配制溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A不正确； B．油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，因此，铁钉放在溶液中加热后可以除去其表面的油污，B正确； C．铁锈的主要成分是，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确； D．该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D正确； 综上所述，本题选A。 3. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 分子间氢键比分子间氢键更强，但水的蒸发热高于液体 汽化时破坏的分子间氢键数目： B 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大 C 的键角键角 中心原子的杂化方式不同 D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的C-H键所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．虽然单个HF分子间氢键强于H2O，但水分子每个O原子可形成两个氢键，而HF每个F原子只能形成一个，故汽化时H2O需破坏更多氢键，蒸发热更高，A正确。 B．离子晶体中的阳离子的配位数和离子半径有关，Cs+半径大于Na+，在CsCl中可容纳8个Cl-配位，而NaCl中仅6个Cl-配位，B正确； C．NH3和CH4的中心原子价层电子对数分别为=4、=4，均为sp3杂化，但NH3因孤对电子排斥导致键角小于CH4的正四面体键角，C错误； D．CH4中四个C-H键等价，但逐个断裂时，剩余键的化学环境因自由基形成而改变，导致所需能量不同，D正确； 故选C。 4. 是火箭固体燃料重要的氧载体，能发生反应：。下列有关化学用语或表述正确的是 A. 中的阴、阳离子具有相同的空间结构 B. 标准状况下生成，转移0.8mol电子 C. 的形成过程可表示为 D. 和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 【答案】A 【解析】 【详解】A．中阳离子为，中心原子价层电子对数为4+=4，且不含孤电子对，空间构型为正四面体，阴离子为，中心原子价层电子对数为4+=4，且不含孤电子对，空间构型为正四面体，A正确； B．该反应中C元素由0价上升到+4价，标准状况下生成，n(CO2)=0.1mol，转移0.4mol电子，B错误； C．HCl是共价化合物，的形成过程可表示为，C错误； D．分子间存在氢键，分子间不存在氢键，D错误； 故选A。 5. 下列有关反应描述正确的是 A. 催化氧化为断裂键 B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程 C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂键和键 D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化氧化为断裂羟基氧氢键、断裂羟基所连碳原子上的一个碳氢键，形成碳氧双键，故A错误； B．催化剂能够改变反应历程，加快反应速率，氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞，破坏臭氧层，即氟氯烃破坏臭氧层，产生的氯自由基改变分解的历程，故B正确； C．丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，但丁烷为饱和链烃，分子中无键，故C错误； D．石墨中碳原子为sp2杂化，金刚石中碳原子为sp3杂化，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，故D错误； 故答案为：B。 阅读下列材料，完成以下问题： 元素周期表中VIIA族元素的单质及其化合物应用广泛。氢氟酸可用作雕刻玻璃，与反应生成(在水中完全电离为和)；可溶于苯、等有机溶剂，极易水解；加碘盐中主要添加的是；卤素互化物(如)性质类似，具有氧化性，也能与发生反应；卤化银均具有感光性，见光易分解。 6. 下列说法正确的是 A. 的键角大于的键角 B. 晶体中含有的键数目是2mol C. 、、的熔、沸点依次升高 D. 的中心原子S采用杂化 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 溶于水： B. 与溶液反应： C. 水解： D. 与溶液反应： 8. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 能形成分子间氢键，可用于雕刻玻璃 B. 受热可分解，可用于食盐碘添加剂 C. 具有感光性，可用于人工降雨 D. 有强氧化性，可用于水体杀菌消毒剂 【答案】6. C 7. D 8. D 【解析】 【6题详解】 A． 与都采取sp3杂化，但中心原子有1对孤电子对，中心原子没有孤电子对，孤电子对越多键角越小，因此的键角小于的键角，故A错误； B．在晶体中，1个Si原子周围有4个以共价单键相连的O原子，1个O原子周围有2个以共价单键相连的Si原子，因此1个“”中平均含有4个键，1mol晶体中含有的键数目是4mol，故B错误； C．没有氢键存在的情况下相对分子质量越大，熔沸点越高，HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，故C正确； D．的中心原子S原子的σ键电子数为3，孤电子对数为，价层电子对数为4，采用杂化，故D错误； 故答案为C。 【7题详解】 A．溶于水生成HCl和HClO，HClO为弱酸，不能写成离子形式，离子方程式应为，故A错误； B．ICl中碘为+1价氯为-1价，溶于NaOH溶液生成NaIO和NaCl，离子方程式为，故B错误； C．水解生成亚硫酸和氯化氢，亚硫酸分解为二氧化硫和水，因此离子方程式为，故C错误； D．氢氟酸与反应生成，其离子反应方程式为，故D正确； 故答案为D。 【8题详解】 A．HF能与二氧化硅反应，则氢氟酸可用于雕刻玻璃，与氢氟酸能形成分子间氢键无关，故A错误； B．受中含有I元素，所以可用作食盐碘添加剂，与受热分解无关，故B错误； C．碘化银用于人工降雨的原理是碘化银受热后就会在空气中形成极多极细的碘化银粒子，在人工降雨中，用作冰核形成剂可以跟云层中的水蒸气起催化作用，与感光性无关，故C错误； D．具有强氧化性，能杀死细菌，所以可以用于自来水消毒杀菌，故D正确； 故答案为D。 9. 在给定条件下，下列物质转化的方程式正确的是 A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙： B. 食醋去除水垢中的： C. 电解水制氢的阳极反应： D. 工业废水中的用去除： 【答案】A 【解析】 【详解】A．用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙，硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀，，故A正确； B．食醋去除水垢中的生成醋酸钙、二氧化碳、水，反应的离子方程式为，故B错误； C．电解水制氢，阳极发生氧化反应生成氧气，故C错误； D．工业废水中的用去除生成PbS沉淀和亚铁离子，反应的离子方程式我，故D错误； 选A。 10. 金属原子与形成的配合物称为金属羰基配合物，如羰基铁[化学式为，黄色油状液体，熔点为-21℃、沸点为102.8℃]。金属羰基配合物中每个提供一对电子与金属原子形成配位键，且金属原子的价电子和提供的电子总和等于18。下列说法错误的是 A. 中铁的化合价为0 B. 属于离子晶体 C. 羰基镍的化学式为 D. 羰基镍分子中含有配位键、共价键 【答案】B 【解析】 【详解】A．在Fe(CO)5中碳是+2价，而氧是-2价，得出铁是0价，故A正确； B．Fe(CO)5常温下呈液态，熔沸点较低，易溶于非极性溶剂，应为分子晶体，故B错误； C．Ni是28号元素，价电子数为10，金属原子的价电子和提供的电子总和等于18，所以CO要提供8个电子，每个提供一对电子，则羰基镍的化学式为，故C正确； D．羰基与镍之间形成配位键，配体中含有共价键，故D正确； 故选B。 11. 研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是 A. 导电时，和的价态不变 B. 若，与空位的数目相等 C. 与体心最邻近的O原子数为12 D. 导电时、空位移动方向与电流方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti和La的价态不变，A项正确； B．根据“均摊法”，1个晶胞中含Ti：8×=1个，含O：12×=3个，含La或Li或空位共：1个，若x=，则La和空位共，n(La)+n(空位)=，结合正负化合价代数和为0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+与空位数目不相等，B项错误； C．由立方晶胞的结构可知，与体心最邻近的O原子数为12，即位于棱心的12个O原子，C项正确； D．导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确； 答案选B。 【点睛】 12. 下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的溶液多 酸性： B 室温下，向浓度均为的和混合溶液中加入溶液，出现白色沉淀 白色沉淀是 C 常温下，向溶液中加入溶液，将带火星的木条放在试管口，木条复燃 氧化性： D 向溶液中加入溶液()，溶液呈黄色，再滴加几滴溶液，溶液变为红色 和的反应存在限度 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中等浓度的硫酸、醋酸所含的H+浓度不一样，故不能判断两者酸性强弱， A错误； B．CaCl2溶液与Na2CO3反应生成的CaCO3也是白色沉淀，由操作和现象无法证明白色沉淀是BaCO3，B错误； C．常温下，向溶液中加入溶液，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，说明反应放出氧气，该反应中氯化铁是过氧化氢分解的催化剂，而不是氧化了过氧化氢，C错误； D．Fe3+和I-发生反应：2Fe3++2I-=I2+2Fe2+，溶液变呈黄色说明生成I2，，，则I-过量，故向反应后的溶液中滴加少量KSCN，溶液变为红色说明存在Fe3+，因此该现象能说明和的反应存在限度，D正确； 故选D。 13. 以二氧化铈废渣为原料制备，其部分实验过程如下： 已知：能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：(水层)+3HA(有机层)(有机层)(水层)。下列说法正确的是 A. “酸浸”过程中做氧化剂 B. 加氨水“中和”除去过量盐酸，主要目的是提高的萃取率 C. 试剂a选用氨水 D. “沉淀”时反应的离子方程式为 【答案】B 【解析】 【分析】二氧化铈()废渣加入盐酸、过氧化氢酸浸，得到含有的溶液，加入氨水中和过量的盐酸，加入萃取剂HA萃取后再加入酸反萃取，分离出水层，加入氨水、碳酸氢铵生成。 【详解】A．“酸浸”时CeO2与稀盐酸、H2O2反应生成CeCl3，Ce元素化合价降低，CeO2是氧化剂，根据氧化还原反应规律，H2O2作还原剂发生氧化反应，A错误； B．加氨水“中和”去除过量盐酸，降低氢离子浓度，Ce3+(水层)+3HA(有机层)⇌Ce(A)3(有机层) +3H+(水层)平衡正向移动，可以提高Ce3+的萃取率，B正确； C．加入试剂a“反萃取”，将有机层中Ce元素转移至水层，根据萃取原理Ce3+(水层)+3HA(有机层)⇌Ce(A)3(有机层) +3H+(水层) ，增大氢离子浓度平衡逆向移动，因此试剂a应选用酸，C错误； D．“沉淀”时、氨水、碳酸氢铵反应生成沉淀，反应的离子方程式为，D错误； 故选B。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 结合相关知识，回答下列问题. （1）丁二酮肟()分子中键和键的个数比为_______。 （2）与在铜催化作用下反应生成，分子的VSEPR模型为_______。 （3）比较大小并说明原因：沸点：邻羟基苯甲酸_______对羟基苯甲酸(填“>”“<”或“=”，下同)，主要原因_______。 （4）固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S的轨道杂化类型为_______。 （5）砷化镓的一种晶胞如图所示，该晶体中周围距离最近且相等的的数目是_______。 （6）现有10mL浓度为的溶液A，溶质可能是或，用浓度为的溶液进行滴定，消耗溶液20mL，溶液A中的溶质是_______(填化学式)。 （7）的一种晶体晶胞结构如图所示(其中S原子均位于晶胞内部)，晶胞中Cu原于数目有_______个。在答题卡的图中用“—”将Cu原子(图示中的A)与其紧邻的S原子连接起来_______。 【答案】（1）2:15 （2）四面体 （3） ①. ＜ ②. 邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，可降低物质沸点，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，可升高沸点 （4）sp3 （5）12 （6） （7） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 有机物结构中，单键属于键，双键中一个是键，一个是π键。丁二酮肟()分了中键的数目是2，键的个数是15，两者个数比为2:15。故答案是2:15。 【小问2详解】 中孤电子对数是，价层电子对数是3+1=4，分子的VSEPR模型为正四面体。 【小问3详解】 邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，可降低物质沸点，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，可升高沸点，故答案是＜；邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，可降低物质沸点，对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，可升高沸点。 【小问4详解】 固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该结构是四面体结构，该分子中S的轨道杂化类型为sp3。 【小问5详解】 分析砷化镓的晶胞，以顶角上的 为参考对象，周围距离最近且相等的是位于相邻的面心位置，故周围距离最近且相等的的数目是12个。 【小问6详解】 一份的外界能电离出3份氯离子，而一份可以电离出2份氯离子。溶液A中溶质的物质的量是，用浓度为的溶液进行滴定，消耗溶液20mL，消耗的物质的量是，根据Cl-+Ag+=AgCl↓的反应关系，可知溶液A含0.002mol氯离子，故溶质为。 【小问7详解】 的一种晶体晶胞结构中，铜原子位于顶角、面和体心，则铜原子的数目是，故一个晶胞中含铜原子数目是4个；S原子均位于晶胞内部，铜原子的A位置紧邻的S原子连接，如下图所示： 15. 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。 （1）工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可) （2）“氧化”时，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，通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示。 ①已知可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被磺酸基(—)取代的产物，画出的结构式_______。 ②再用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)。 ③所得滤渣中主要成分是、_______。 ④若混合气中不添加，相同时间内Mn(II)氧化率很低但不为0的原因是_______ ⑤的体积分数高于9.0%时，相同时间内Mn(II)氧化率随的体积分数增大而降低的原因是_______。 （3）将“钴镍渣”加入足量酸溶后，加入溶液进行“钴镍分离”，写出氧化生成沉淀的离子方程式_______。 （4）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体可具有超导性。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积(如图)，则该晶体中镁、碳、镍三种元素的原子个数比是_______。 【答案】（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度 （2） ①. ②. Mn2++HSO+H2O =MnO2↓+ SO+3H+ ③. CaSO4、Fe(OH)3 ④. 氧气也能氧化Mn(II) ⑤. SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率 （3）ClO—+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl—+4H+ （4）1：1：3 【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，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】 用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌时，适当增大硫酸浓度、适当升高温度等措施可提高浸取速率，故答案为：适当增大硫酸浓度或适当升高温度； 【小问2详解】 ①由过一硫酸可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被磺酸基取代的产物可知，过一硫酸的结构式为，故答案为：； ②由题意可知，再用石灰乳调节溶液pH为4时，锰离子发生的反应为锰离子与过一硫酸氢根离子和水反应生成二氧化锰沉淀、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为Mn2++HSO+H2O =MnO2↓+ SO+3H+，故答案为：Mn2++HSO+H2O =MnO2↓+ SO+3H+； ③由分析可知，所得滤渣中主要成分是二氧化锰、硫酸钙、氢氧化铁，故答案为：CaSO4、Fe(OH)3； ④若混合气中不添加二氧化硫，相同时间内Mn(II)氧化率很低但不为0是因为空气中的氧气也能将溶液中的锰离子氧化，过一硫酸氧化性远强于氧气，所以相同时间内Mn(II)氧化率很低但不为0，故答案为：氧气也能氧化Mn(II)； ⑤由图可知，二氧化硫的体积分数为9.0%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大，继续增大二氧化硫的体积分数，具有还原性二氧化硫会与溶液中的过一硫酸反应从而降低过一硫酸的浓度，从而降低Mn(Ⅱ)的氧化速率，故答案为：SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率； 【小问3详解】 由题意可知，次氯酸钠氧化溶液中亚钴离子的反应为次氯酸根离子与亚钴离子和水反应生成氢氧化钴沉淀、氯离子和氢离子，反应的离子方程式为ClO—+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl—+4H+，故答案为：ClO—+2Co2++5H2O=2Co(OH)3↓+Cl—+4H+； 【小问4详解】 由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镁原子个数为8×=1、位于体心的碳原子个数为1，位于面心的镍原子个数为6×=3，则晶体中镁、碳、镍三种元素的原子个数比是1：1：3，故答案为：1：1：3。 16. 柠檬酸亚铁是一种易被人体吸收的高效铁制剂，医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣(含、、少量等)为原料，先制备碳酸亚铁，再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如图： 已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)： 金属离子 沉淀开始pH 沉淀完全pH 3.1 5.1 5.9 6.9 1.2 3.2 （1）“浸泡”时加入过量硫酸的目的：_______。 （2）“除杂”时有同学提出下列两种途经，请选择较合理的途径并说明理由_______。 途径一： 途径二： （3）“制备”时，溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及产率的影响如图，溶液的浓度大于4mol/L时，产率下降但沉淀中铁元素质量分数上升的原因是_______。 （4）已知柠檬酸亚铁易被氧化，能溶于水，不溶于乙醇。设计试验方案，从“除杂”后的溶液制备柠檬酸亚铁晶体：_______，静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有：粉、4mol/L溶液，柠檬酸溶液，无水乙醇) （5）产品纯度的测定。产品中铁的含量用EDTA配位滴定法测定；称取0.4000g产品中加入足量溶液和适量的稀，充分反应后再用溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰)，消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知：EDTA与的滴定比例为1：1，柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为_______。 【答案】（1）使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率，抑制铁离子的水解 （2）选择途径一更好，途径一产品的纯度高，途径二产品中混有硫酸铝杂质。 （3）当碳酸钠浓度大于4mol/L时，Fe2+与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化亚铁沉淀，导致碳酸亚铁产率降低，氢氧化亚铁中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量，所以沉淀中铁元素的质量分数上升 （4）向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/L碳酸钠溶液，待沉淀不再增加后过滤，将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中，同时加入适量铁粉，充分反应后将滤液浓缩、加入适量的无水乙醇 （5）73.8% 【解析】 【分析】硫铁矿烧渣中加入硫酸浸泡，氧化铁转化为铁离子、氧化铝转化为铝离子，SiO2不溶于酸形成沉淀，随后在滤液中加入还原剂，将铁离子转化为亚铁离子，随后调节pH在5.1-5.9之间，除去铝离子，过滤后滤液中加入碳酸钠溶液，生成碳酸亚铁沉淀，过滤得到碳酸亚铁，最后碳酸亚铁与柠檬酸反应生成柠檬酸亚铁。 【小问1详解】 浸泡时加入过量的硫酸，一是使烧渣充分溶解，提高铁元素的浸出率，二是因为铁离子会水解，硫酸过量可抑制铁离子的水解。 【小问2详解】 途径一中先加铁粉，铁离子与铁粉反应生成亚铁离子，随后调节pH在5.1-5.9之间，使铝离子完全沉淀，过滤除去得到硫酸亚铁；途径二中先调节pH，铁离子完全沉淀pH为3.2，此时铝离子已经开始沉淀，因此过滤得到的氢氧化铁中含有部分氢氧化铝，使得最终产物中含有硫酸铝，因此选择途径一更好。 【小问3详解】 当碳酸钠浓度大于4mol/L时，Fe2+与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化亚铁沉淀，导致碳酸亚铁产率降低，Fe(OH)2中铁的质量分数为=62.2%，FeCO3中铁质量分数为=48%，氢氧化亚铁中铁的百分含量高于FeCO3中铁的百分含量，所以铁元素的质量分数上升。 【小问4详解】 从除杂后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体，具体实验方案为：向硫酸亚铁溶液中逐滴加入4mol/L碳酸钠溶液，待沉淀不再增加后过滤，将滤渣溶于足量的柠檬酸溶液中，同时加入适量铁粉，充分反应后将滤液浓缩、加入适量的无水乙醇，静置、过滤、洗涤、干燥，得到柠檬酸亚铁晶体。 【小问5详解】 EDTA与Fe3+的滴定比例为1∶1，现消耗EDTA物质的量为0.06mol/L×0.02L=1.2×10-3mol，则Fe3+物质的量为1.2×10-3mol，根据铁守恒可知，柠檬酸亚铁的物质的量为1.2×10-3mol，质量为0.2952g，故产品的纯度为=73.8%。 17. 工业废水中的重金属离子和会导致环境污染危害人体健康，可用以下方法去除。 （1）“还原沉淀法”是处理含和工业废水的一种常用方法，向废水中加入或Fe等还原剂可将还原为低毒性，再调节溶液pH使转化为沉淀除去。 ①酸性废水中将还原为的离子方程式为_______。 ②其他条件相同，在不改变所加铁屑总量的情况下，加入烟道灰(细小的活性炭)，可增大的去除率，其原因是_______。 ③为提高铁炭混合物处理效果常通入少量空气，反应过程中废水pH随时间变化如图所示。反应进行15min后溶液pH缓慢下降的原因可能是_______。 （2）利用微生物电化学法可有效处理含有机物和的酸性废水，其工作原理如图所示。 ①若甲池废水中的有机物是，产生时，理论上乙池中的物质的量减少_______。 ②温度常控制在30℃左右，温度过高，的去除率低的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. 烟道灰表面积大，吸附性强，能吸附，增大其与铁屑的接触面积，加快反应速率，提高去除率 ③. 溶液中被空气中氧气氧化为，水解产生，使溶液pH缓慢下降 （2） ①. ②. 温度过高，微生物活性降低，反应速率减慢 【解析】 【小问1详解】 ①酸性条件下，具有强氧化性，具有还原性，将氧化为，自身被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：； ②烟道灰表面积大，吸附性强，能吸附，增大其与铁屑的接触面积，加快反应速率，提高去除率； ③反应进行15min后，溶液中被空气中氧气氧化为，水解产生，使溶液pH缓慢下降； 【小问2详解】 ①甲池中转化为，C元素化合价从0价升高到+4价，产生时，转移电子 。乙池中转化为，Cr元素化合价从+6价降低到+3价，根据得失电子守恒，消耗的物质的量为。乙池电极反应为，消耗的物质的量为，同时从左池通过质子交换膜移向右池2.4mol H+，故氢离子物质的量减少5.6mol-2.4mol=3.2mol； ②温度过高，微生物活性降低，反应速率减慢，导致去除率低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $