精品解析：北京市和平街第一中学2025-2026学年高三上学期开学考 化学试题

北京市和平街第一中学2025-2026学年高三上学期开学考 化学试题 行政班___________ 选考班___________ 姓名___________ 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mn 55 第一部分 单选题 1. 下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是 A．甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B．氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料 C．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 D．开采可燃冰，将其作为能源使用 A. A B. B C. C D. D 2. NaHSO4在水溶液中能够电离出H＋、Na＋、和SO。下列对于NaHSO4的分类中不正确的是 A. NaHSO4是盐 B. NaHSO4是酸式盐 C. NaHSO4是钠盐 D. NaHSO4是酸 3. 当光束通过下列物质时，会出现丁达尔效应的是 ①Fe(OH)3胶体 ②蔗糖溶液 ③有尘埃的空气 ④溶液 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 4. 下列物质不属于电解质的是 A. HNO3 B. Ba(OH)2 C. K2SO4 D. Cu 5. 下列产生固体的实验中，与物质溶解度无关的是 A. 向饱和溶液中滴加几滴浓盐酸，析出沉淀 B. 向饱和溶液中依次通入过量，析出沉淀 C. 冷却熔融态的硫黄，析出晶体 D. 冷却苯甲酸的热饱和溶液，析出晶体 6. 侯氏制碱法部分工艺流程图如图，下列说法不正确的是 A. 精制饱和食盐水呈中性 B. 吸氨过程中混合液的pH升高 C. 母液呈强酸性 D. 煅烧时2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 7. 下列变化中，气体被还原的是 A. 二氧化碳使Na2O2固体变白 B. 氯气使KBr溶液变黄 C. 乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D. 氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 8. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质： B. 用绿矾()将酸性工业废水中的转化为 C. 用溶液能有效除去误食的 D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的： 9. 下表中对离子方程式的评价及分析不合理的是 反应及其离子方程式 评价及分析 A 硫酸与氢氧化钠溶液混合： 正确 B 向碳酸钙中加入稀盐酸： 错误，碳酸钙不应写成离子形式 C 铁与稀硫酸反应： 正确 D 碳酸氢钠溶液中加入盐酸： 错误，碳酸氢根不应拆开 A. A B. B C. C D. D 10. Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2，溶液中各种盐的浓度变化如下。下列分析不正确的是 A. Na2CO3溶液，NaHCO3溶液均呈碱性 B. 曲线1表示Na2CO3，曲线2表示NaHCO3 C. “0～a”发生的反应主要是： D. Na2SO3溶液吸收SO2的反应为： 11. 反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 和的内能之和为 B. 该反应每生成1molAB，放出能量 C. 该反应每生成2个AB分子，吸收能量 D. 反应吸收的能量 12. 实验表明：少量的可以催化分解。下面图1是催化过程的机理，图2是有、无存在下分解的能量变化示意图。 下列说法不正确的是 A. 分解是放热反应 B. 发生反应： C. 反应速率： D. 加入不会改变分解反应的焓变 13. 向少量溶液中依次加入足量下表中的试剂，观察现象并记录如下： 试剂 ①溶液 ②氨水 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液 ⑥溶液 ⑦浓硝酸 白色沉淀 澄清溶液 浅黄色沉淀 澄清溶液 黄色沉淀 黑色沉淀 澄清溶液 已知：与形成。依据现象推测，下列说法不正确的是 A. ②中加氨水后发生反应： B. 同温度下，溶度积大小关系： C. 与配位的能力由强到弱依次为：、 D. 上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应 第二部分 非选择题 14. 回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径，其物质转化如图： （1）反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ•mol-1 CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-802.3kJ•mol-1 反应A的ΔH=____kJ•mol-1。 （2）将原料气按n(CO2)：n(H2)=1：4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。 ①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有____(写出一条即可)。 ②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是_____。 （3）下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是_____(填字母)。 a.反应B的能量变化是电能或光能→化学能 b.物质转化中O、H原子的利用率均为100% c.不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用 （4）用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是_____。 15. 以废旧铅酸电池中的含铅废料(、、、等)为原料制备，实现铅的再生利用。流程示意图如下： 资料：ⅰ．25℃时， ⅱ． （1）溶浸：、、、均转化为。 ①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施有粉碎、加热和_______。 ②转化为的反应有：、_______。 （2）结晶 ①结晶时所得中含有少量，原因是_______(用方程式表示)。 ②向母液中补加一定量盐酸，可继续浸取含铅废料。重复操作的结果如下： 循环次数 0 1 2 3 4 铅回收率/% 85.4 93.5 95.8 97.1 98.2 纯度/% 99.4 99.3 99.2 99.1 96.1 循环3次后，纯度急剧降低，此时向母液中加入_______(填试剂)，过滤，滤液可再次参与循环。 （3）脱氯 在某浓度溶液中的溶解度曲线如图所示。请结合图a，简述脱氯的操作：_______。 16. 以菱锰矿(主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)为原料提纯MnCO3的一种流程示意图如下。 已知：i．浸出渣C的主要成分为SiO2、CaCO3、Fe2O3。 ii．常温时，部分物质的Ksp如下表所示： 物质 MnCO3 Mn(OH)2 MgCO3 Mg(OH)2 Ksp 1.8×10-11 1.9×10-13 6.8×10-6 5.6×10-12 iii．1mol·L-1的NH4HCO3溶液pH≈8，c()≈3.3×10-3mol·L-1 （1）将菱锰矿“研磨”的目的是___________。 （2）写出MnCO3在“氯化焙烧”过程发生反应的化学方程式：___________。 （3）用1mol·L-1的NH4HCO3溶液“沉锰”时浸出液pH对产品中锰元素的质量分数和锰的回收率的影响如下图。 注:锰的回收率= ①“沉锰”反应的离子方程式是___________。 ②分析浸出液pH=8时，MnCO3产品中存在的杂质可能是___________，说明判断依据___________。 （4）该流程中可以循环利用的物质有___________。 （5）检测产品中锰元素的质量分数，取agMnCO3产品溶于100mL硫酸和磷酸的混合溶液中，取10mL加入稍过量的NH4NO3溶液，使Mn2+氧化为[Mn(PO4)2]3-。待充分反应后，加热使NH4NO3分解。冷却后用bmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液滴定，消耗cmL(NH4)2Fe(SO4)2溶液。 ①产品中锰元素的质量分数为___________。 ②若未充分加热，则会使测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 17. 我国科研人员发现，中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。黄芩素的一种合成路线如下： 已知： ①R-Br+CH3ONaR-OCH3+NaBr ②+ + ③+ +H2O(R、R´、R´´为烃基或H) 回答下列问题： （1）A中所含的官能团为________，A→B的反应类型为________。 （2）B→D中反应i的化学方程式为________________。 （3）E与F反应生成G的化学方程式为________________。 （4）H分子中有三个六元环状结构，其结构简式为________。 （5）下列关于黄芩素的说法中，正确的是________ (填字母序号)。 A. 分子中有3种含氧官能团，所有碳原子均为sp2杂化 B. 能与Na2CO3溶液反应，能与发生取代反应和加成反应 C. 存在含苯环、碳碳三键和羧基的同分异构体 D. “H→黄芩素”反应中通入N2的目的可能是防止黄芩素被氧化 （6）有文献指出，C的另外一种合成方法如下： Ⅰ与NaHCO3溶液反应产生气体，其结构简式为___(不考虑立体异构)。 18. 某小组对的性质进行研究。 已知：CuCl是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。 （1）预测的性质 ①从氧化还原角度分析：______。 ②从物质分类角度分析：属于金属氧化物，可能和酸反应。 …… （2）探究和酸的反应 实验 加入的试剂 现象 1 固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方出现红棕色气体 2 溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体 3 固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到无色溶液，较长时间保持无色 4 固体迅速溶解，得到黄色溶液 ①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因______。 ②写出实验2中反应的离子方程式______。 ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因______。 ④查阅资料：可以将盐酸溶液中的氧化为，写出反应的离子方程式______。对比实验3和4，分析实验3中未被氧化的原因： 假设1：较低，______。 假设2：较低，的还原性较弱。 补充实验证实假设1和假设2均成立。 序号 实验 加入试剂 现象 Ⅰ a 溶液变黄 Ⅱ b 溶液变黄 a是______。b是______。 （3）检验 实验室久置的呈暗黑色，设计实验证实未完全变质______（填实验操作和现象）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市和平街第一中学2025-2026学年高三上学期开学考 化学试题 行政班___________ 选考班___________ 姓名___________ 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mn 55 第一部分 单选题 1. 下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是 A．甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B．氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料 C．偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 D．开采可燃冰，将其作为能源使用 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】分析：A项，甲醇低温制氢气有新物质生成，属于化学变化；B项，氘、氚用作核聚变燃料，是核反应，不属于化学变化；C项，偏二甲肼与N2O4反应生成CO2、N2和H2O，放出大量热，属于化学变化；D项，可燃冰是甲烷的结晶水合物，CH4燃烧生成CO2和H2O，放出大量热，属于化学变化。 详解： A项，甲醇低温制氢气有新物质生成，属于化学变化； B项，氘、氚用作核聚变燃料，是核反应，不属于化学变化； C项，偏二甲肼与N2O4反应生成CO2、N2和H2O，放出大量热，反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O，属于化学变化； D项，可燃冰是甲烷的结晶水合物，CH4燃烧生成CO2和H2O，放出大量热，反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，属于化学变化； 答案选B。 点睛：本题考查化学变化、核反应的区别，化学变化的特征是有新物质生成。注意化学变化与核反应的区别，化学变化过程中原子核不变，核反应不属于化学反应。 2. NaHSO4在水溶液中能够电离出H＋、Na＋、和SO。下列对于NaHSO4的分类中不正确的是 A. NaHSO4是盐 B. NaHSO4是酸式盐 C. NaHSO4是钠盐 D. NaHSO4是酸 【答案】D 【解析】 【详解】A.盐是金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子或非金属离子结合的化合物，由NaHSO4在水溶液中能够电离出H＋、Na＋、和SO可知，NaHSO4是盐，故A正确； B.由NaHSO4在水溶液中能够电离出H＋、Na＋可知，NaHSO4是酸式盐，故B正确； C.由NaHSO4在水溶液中能够电离出Na＋可知，NaHSO4是酸式盐，故C正确； D.酸是指电离出的阳离子只有氢离子的化合物，由NaHSO4在水溶液中能够电离出H＋、Na＋可知，NaHSO4是酸式盐，不是酸，故D错误； 故选D。 3. 当光束通过下列物质时，会出现丁达尔效应的是 ①Fe(OH)3胶体 ②蔗糖溶液 ③有尘埃的空气 ④溶液 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】①Fe(OH)3胶体是胶体，能发生丁达尔效应，②蔗糖溶液是溶液不是胶体，不能发生丁达尔效应，③有尘埃的空气具有胶体的成分，能够发生丁达尔效应，④溶液是溶液不是胶体，不能发生丁达尔效应，综上所述可知，①③会出现丁达尔效应，故答案为：B。 4. 下列物质不属于电解质的是 A. HNO3 B. Ba(OH)2 C. K2SO4 D. Cu 【答案】D 【解析】 【详解】A．HNO3的水溶液能导电且是化合物，所以HNO3是电解质，故A不符合题意； B．Ba(OH)2的水溶液或熔融态的Ba(OH)2都导电且是化合物，所以Ba(OH)2是电解质，故B不符合题意； C．K2SO4的水溶液或熔融态的K2SO4都导电且是化合物，所以K2SO4是电解质，故C不符合题意； D．Cu为单质，所以Cu不属于电解质，故D符合题意； 答案为D。 5. 下列产生固体的实验中，与物质溶解度无关的是 A. 向饱和溶液中滴加几滴浓盐酸，析出沉淀 B. 向饱和溶液中依次通入过量，析出沉淀 C. 冷却熔融态的硫黄，析出晶体 D. 冷却苯甲酸的热饱和溶液，析出晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．向饱和溶液中滴加几滴浓盐酸，氯离子浓度增大，使氯化钠结晶析出，减小了氯化钠的溶解，与物质溶解度有关，A不符合； B． 向饱和溶液中依次通入过量，生成铵离子、碳酸氢根离子，由于碳酸氢钠在该条件下溶解度最小，故形成过饱和溶液而结晶析出，与物质溶解度有关，B不符合； C． 冷却熔融态的硫黄，析出晶体，发生物理变化，有液态转变为固态，与物质溶解度无关，C符合； D． 苯甲酸的溶解度随温度下降而减小，则冷却苯甲酸的热饱和溶液可析出苯甲酸晶体，与物质溶解度有关，D不符合； 答案选C。 6. 侯氏制碱法部分工艺流程图如图，下列说法不正确的是 A. 精制饱和食盐水呈中性 B. 吸氨过程中混合液的pH升高 C. 母液呈强酸性 D. 煅烧时2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．精制饱和食盐水中只含氯化钠一种溶质，氯化钠溶液呈中性，故A正确； B．吸氨过程中，氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子，混合液的pH升高，故B正确； C．母液是析出碳酸氢钠后的溶液，含氯化铵和碳酸氢钠，碳酸氢钠在强酸性溶液中放出二氧化碳，所以溶液不可能呈强酸性，故C错误； D．煅烧时碳酸氢钠分解为碳酸钠、二氧化碳、水，反应方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，故D正确； 选C。 7. 下列变化中，气体被还原的是 A. 二氧化碳使Na2O2固体变白 B. 氯气使KBr溶液变黄 C. 乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D. 氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A、二氧化碳使Na2O2固体变白，发生反应2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3，CO2的化合价没有发生改变，过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，A错误；B、氯气使KBr溶液变黄，发生反应2KBr+Cl2=2KCl+Br2，Cl元素化合价降低，被还原，B正确；C、乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯与溴发生了加成反应，Br元素化合价降低，Br2被还原，乙烯被氧化，C错误；D、氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝，反应过程中NH3化合价没有改变，不是氧化还原反应，D错误。答案选B。 8. 下列方程式与所给事实不相符的是 A. 海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质： B. 用绿矾()将酸性工业废水中的转化为 C. 用溶液能有效除去误食的 D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯气氧化苦卤得到溴单质，发生置换反应，离子方程式正确，A正确； B．可以将氧化成，离子方程式正确，B正确； C．结合生成沉淀，可以阻止被人体吸收，离子方程式正确，C正确； D．与反应属于沉淀的转化，不能拆分，正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+，D错误； 本题选D。 9. 下表中对离子方程式的评价及分析不合理的是 反应及其离子方程式 评价及分析 A 硫酸与氢氧化钠溶液混合： 正确 B 向碳酸钙中加入稀盐酸： 错误，碳酸钙不应写成离子形式 C 铁与稀硫酸反应： 正确 D 碳酸氢钠溶液中加入盐酸： 错误，碳酸氢根不应拆开 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫酸与强碱氢氧化钠中和生成水，离子方程式正确，评价合理，A正确； B．碳酸钙难溶，应保留化学式：，评价正确，B正确； C．铁与稀硫酸反应生成而非：，离子方程式错误，但评价却认为正确，评价不合理，C错误； D．碳酸氢根应写为而非：，评价正确，D正确； 综上，答案是C。 10. Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2，溶液中各种盐的浓度变化如下。下列分析不正确的是 A. Na2CO3溶液，NaHCO3溶液均呈碱性 B. 曲线1表示Na2CO3，曲线2表示NaHCO3 C. “0～a”发生的反应主要是： D. Na2SO3溶液吸收SO2的反应为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．Na2CO3溶液，NaHCO3溶液滴加酚酞，溶液呈红色，说明两溶液均呈碱性，故A正确； B．二氧化硫不断被碳酸钠吸收，碳酸钠减少，生成碳酸氢钠、亚硫酸钠，直到碳酸钠消耗完，碳酸氢钠达到最大值，再吸收二氧化硫，碳酸氢钠减少，生成二氧化碳和亚硫酸钠，因此曲线1表示Na2CO3，曲线2表示NaHCO3，故B正确； C．“0～a”发生的反应主要是二氧化硫和碳酸钠反应生成亚硫酸钠、碳酸氢钠：，故C错误； D．Na2SO3溶液吸收SO2，反应生成亚硫酸氢钠，其反应为：，故D正确。 综上所述，答案为C。 11. 反应的能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 和的内能之和为 B. 该反应每生成1molAB，放出能量 C. 该反应每生成2个AB分子，吸收能量 D. 反应吸收的能量 【答案】D 【解析】 【分析】反应，生成吸收akJ能量，据此分析； 【详解】A．akJ是生成2molA(g)和2molB(g)吸收的能量，不是1mol和1mol的内能之和，A错误； B．该反应每生成1molAB，吸收能量，B错误； C．根据图像判断，该反应每生成2molAB分子，吸收能量，C错误； D．反应，反应，固体B转化为气体B为吸热过程，故吸收的能量，D正确； 故选D。 12. 实验表明：少量的可以催化分解。下面图1是催化过程的机理，图2是有、无存在下分解的能量变化示意图。 下列说法不正确的是 A. 分解是放热反应 B. 发生反应： C. 反应速率： D. 加入不会改变分解反应的焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图2能量变化可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，A正确； B．如图1所示，i步骤为H2O2与I-反应生成中间产物IO-和H2O，反应式为：，B正确； C．反应速率取决于活化能，活化能越低速率越快，图2中催化反应分两步，i步骤活化能（能垒）高于ii步骤，故i速率慢于ii，即反应速率：ii > i，C错误； D．焓变由反应物和生成物能量差决定，催化剂不改变反应焓变，D正确； 故答案为C。 13. 向少量溶液中依次加入足量下表中的试剂，观察现象并记录如下： 试剂 ①溶液 ②氨水 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液 ⑥溶液 ⑦浓硝酸 白色沉淀 澄清溶液 浅黄色沉淀 澄清溶液 黄色沉淀 黑色沉淀 澄清溶液 已知：与形成。依据现象推测，下列说法不正确的是 A. ②中加氨水后发生反应： B. 同温度下，溶度积大小关系： C. 与配位的能力由强到弱依次为：、 D. 上述实验转化过程中不涉及氧化还原反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．②中加氨水后氯化银沉淀溶解，生成，发生反应：，A正确； B．沉淀向着溶解度更小的方向转化容易实现，根据实验中沉淀的转化过程，可知同温度下，溶度积大小关系：，B正确； C．Br-可与反应生成沉淀，沉淀又可溶于溶液，说明与配位的能力由强到弱依次为：、，C正确； D．浓硝酸具有强氧化性，沉淀溶于稀硝酸过程中发生了氧化还原反应，D错误； 故选D。 第二部分 非选择题 14. 回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径，其物质转化如图： （1）反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ•mol-1 CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-802.3kJ•mol-1 反应A的ΔH=____kJ•mol-1。 （2）将原料气按n(CO2)：n(H2)=1：4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。 ①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有____(写出一条即可)。 ②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是_____。 （3）下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是_____(填字母)。 a.反应B的能量变化是电能或光能→化学能 b.物质转化中O、H原子的利用率均为100% c.不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用 （4）用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是_____。 【答案】（1）-164.9 （2） ①. 加压、降温、提高原料气中H2的比例 ②. 前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率 （3）b （4）生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果(或催化剂中毒) 【解析】 【小问1详解】 已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=−483.6kJ⋅mol−1，②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g) ΔH=−802.3kJ⋅mol−1，则反应①×2-②可得反应A，根据盖斯定律可得反应A的ΔH=(−483.6kJ⋅mol−1×2)−(-802.3kJ⋅mol−1)=−164.9kJ⋅mol−1； 【小问2详解】 ①反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，该反应为气体分子数减少的反应，可通过增大压强的方法使得平衡正向移动，从而提高CO2的平衡转化率；根据图象分析，升高温度，H2O的物质的量分数减小，说明升温该反应逆向进行，该反应为放热反应，因此采用降温的方法也可以使得平衡正向移动，从而提高CO2的平衡转化率；或合理提高原料气中H2的比例，使得反应更加充分，从而提高CO2的平衡转化率； ②若反应的温度过低，化学反应速率慢，不利于反应的进行，由①可知，该反应是放热反应，若温度过高，平衡逆向移动，导致CO2的平衡转化率将低，故为前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率； 【小问3详解】 a．反应B为H2O光解/电解得到O2和H2的过程，能量变化为电能/光能→化学能，a正确； b．物质转化过程中，有甲烷和氢气产生，因此H原子的利用率没有达到100%，b错误； c．Na2O2作供氧剂时，消耗之后无法再产生，不可循环利用，c正确； 故选b。 【小问4详解】 用CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后，生成物碳颗粒会附着在催化剂表面，影响催化剂效果，从而催化剂的催化效果会明显下降。 15. 以废旧铅酸电池中的含铅废料(、、、等)为原料制备，实现铅的再生利用。流程示意图如下： 资料：ⅰ．25℃时， ⅱ． （1）溶浸：、、、均转化为。 ①上述流程中能提高含铅废料中铅的浸出率的措施有粉碎、加热和_______。 ②转化为的反应有：、_______。 （2）结晶 ①结晶时所得中含有少量，原因是_______(用方程式表示)。 ②向母液中补加一定量盐酸，可继续浸取含铅废料。重复操作的结果如下： 循环次数 0 1 2 3 4 铅回收率/% 85.4 93.5 95.8 97.1 98.2 纯度/% 99.4 99.3 99.2 99.1 96.1 循环3次后，纯度急剧降低，此时向母液中加入_______(填试剂)，过滤，滤液可再次参与循环。 （3）脱氯 在某浓度溶液中的溶解度曲线如图所示。请结合图a，简述脱氯的操作：_______。 【答案】（1） ①. 加入增大 ②. （2） ①. ②. 或 （3）向中加入一定量溶液，加热至固体完全溶解后，冷却结晶，过滤得到固体 【解析】 【分析】以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4等）为原料，制备，含铅废料加入盐酸、氯化钠、加热反应过滤得到PbCl2粗品，加入过量氢氧钠溶液脱氯得到，据此分析解题； 【小问1详解】 ①溶浸均转化为，粉碎、加热、加入增大均能增大铅的浸出率； ②和盐酸直接反应可转化为，也可以和一起反应生成；反应有：，； 【小问2详解】 ①由于的水解，，所得中含有少量； ②循环3次后，纯度急剧降低，可向母液中加入 (或)，过滤，滤液可再次参与循环； 【小问3详解】 在某浓度溶液中的溶解度随温度升高而增大，脱氯的操作为向中加入一定量溶液，加热至固体完全溶解后，冷却结晶，过滤得到固体。 16. 以菱锰矿(主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)为原料提纯MnCO3的一种流程示意图如下。 已知：i．浸出渣C的主要成分为SiO2、CaCO3、Fe2O3。 ii．常温时，部分物质的Ksp如下表所示： 物质 MnCO3 Mn(OH)2 MgCO3 Mg(OH)2 Ksp 1.8×10-11 1.9×10-13 6.8×10-6 5.6×10-12 iii．1mol·L-1的NH4HCO3溶液pH≈8，c()≈3.3×10-3mol·L-1 （1）将菱锰矿“研磨”的目的是___________。 （2）写出MnCO3在“氯化焙烧”过程发生反应的化学方程式：___________。 （3）用1mol·L-1的NH4HCO3溶液“沉锰”时浸出液pH对产品中锰元素的质量分数和锰的回收率的影响如下图。 注:锰的回收率= ①“沉锰”反应的离子方程式是___________。 ②分析浸出液pH=8时，MnCO3产品中存在的杂质可能是___________，说明判断依据___________。 （4）该流程中可以循环利用的物质有___________。 （5）检测产品中锰元素的质量分数，取agMnCO3产品溶于100mL硫酸和磷酸的混合溶液中，取10mL加入稍过量的NH4NO3溶液，使Mn2+氧化为[Mn(PO4)2]3-。待充分反应后，加热使NH4NO3分解。冷却后用bmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液滴定，消耗cmL(NH4)2Fe(SO4)2溶液。 ①产品中锰元素的质量分数为___________。 ②若未充分加热，则会使测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 （2） （3） ①. ②. MgCO3 ③. MnCO3和Mn(OH)2中锰元素的质量分数均大于38%，推知必有含镁难溶杂质 （4）CO2、NH3、NH4Cl （5） ①. ②. 偏大 【解析】 【分析】菱锰矿(主要成分为MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)研磨后与氯化铵固体氧化焙烧，尾气未NH3和CO2，固体A加水浸锰，浸出渣C的主要成分为SiO2、CaCO3、Fe2O3，浸出液B主要为氯化锰与氯化镁，加入碳酸氢铵沉锰，得到碳酸锰，滤液D为NH4Cl，气体E为CO2，据此回答。 【小问1详解】 将菱锰矿“研磨”的目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应充分进行； 【小问2详解】 MnCO3在“氯化焙烧”时与氯化铵反应生成氯化锰、CO2、NH3、H2O，方程式为：； 【小问3详解】 ①沉锰时，氯化锰与碳酸氢铵反应生成碳酸锰、二氧化碳、水、氯化铵，离子方程式为：； ②根据题中各沉淀的Ksp数据可知，形成MgCO3沉淀时，c（Mg2+）=≈2×10-3 mol·L-1；同理可得，形成MnCO3沉淀时，c（Mn2+）=≈0.5×10-8mol·L-1；形成Mn(OH)2沉淀时，c（Mn2+）=≈1.9×10-1 mol·L-1；形成Mg(OH)2沉淀时，c（Mg2+）=≈5.6 mol·L-1；沉淀时所需的浓度越小，越易形成，MnCO3产品中存在的杂质可能是MgCO3； ③已知在碳酸锰中，Mn%=，在氢氧化锰中Mn%=，MnCO3和Mn(OH)2中锰元素的质量分数均大于38%，推知必有含镁难溶杂质； 【小问4详解】 根据分析可知，CO2、NH3可以回到流程沉锰循环，NH4Cl可以回到流程氧化焙烧循环； 【小问5详解】 ①NH4NO3溶液使Mn2+氧化为[Mn(PO4)2]3-，(NH4)2Fe(SO4)2溶液又能将[Mn(PO4)2]3-还原为Mn2+，则10mL溶液中n(Mn2+)=n[[Mn(PO4)2]3-]=bc×10-3mol，m(Mn)=bc×10-3mol×55g/mol=0.055g，则100mL溶液中锰元素的质量分数为==； ②若未充分加热，过量的NH4NO3溶液会消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液，使得(NH4)2Fe(SO4)2溶液标准液体积偏大，锰元素的质量分数偏大。 17. 我国科研人员发现，中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。黄芩素的一种合成路线如下： 已知： ①R-Br+CH3ONaR-OCH3+NaBr ②+ + ③+ +H2O(R、R´、R´´为烃基或H) 回答下列问题： （1）A中所含的官能团为________，A→B的反应类型为________。 （2）B→D中反应i的化学方程式为________________。 （3）E与F反应生成G的化学方程式为________________。 （4）H分子中有三个六元环状结构，其结构简式为________。 （5）下列关于黄芩素的说法中，正确的是________ (填字母序号)。 A. 分子中有3种含氧官能团，所有碳原子均为sp2杂化 B. 能与Na2CO3溶液反应，能与发生取代反应和加成反应 C. 存在含苯环、碳碳三键和羧基的同分异构体 D. “H→黄芩素”反应中通入N2的目的可能是防止黄芩素被氧化 （6）有文献指出，C的另外一种合成方法如下： Ⅰ与NaHCO3溶液反应产生气体，其结构简式为___(不考虑立体异构)。 【答案】（1） ①. 羟基 ②. 取代反应 （2） （3） （4） （5）ABCD （6） 【解析】 【分析】由信息②，结合A的分子式C6H6O，推得A是，A和溴发生取代反应生成B，由黄芩素的结构简式逆推，B是；由信息①可知D是；由信息②可知E是；根据信息③可知，F是，E和F生成G，G 是，G和氧气反应生成H，H分子中有三个六元环状结构，根据H的分子式可知，H是。 【小问1详解】 A是，所含的官能团为羟基，A→B是与溴反应生成，反应类型为取代反应； 【小问2详解】 根据信息①，和CH3ONa反应生成，反应方程式为； 【小问3详解】 与反应生成和水，反应的化学方程式为； 【小问4详解】 根据以上分析，H分子中有三个六元环状结构，其结构简式为； 【小问5详解】 A．分子中有羟基、羰基、醚键3种含氧官能团，所有碳原子均为sp2杂化，故A正确； B．黄芩素分子中含有酚羟基，能与Na2CO3溶液反应，能与发生取代反应，含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，故B正确； C．不饱和度为11，所以可能存在含苯环、碳碳三键和羧基的同分异构体，故C正确； D．酚羟基易被氧化，黄芩素含有酚羟基，“H→黄芩素”反应中通入N2的目的可能是防止黄芩素被氧化，故D正确； 选ABCD。 【小问6详解】 Ⅰ与NaHCO3溶液反应产生气体，说明I含有羧基，根据原子守恒，由D、G的结构简式逆推，可知I的结构简式为。 18. 某小组对的性质进行研究。 已知：CuCl是不溶于水的白色固体，[CuCl2]-无色，[CuCl4]2-黄色。 （1）预测的性质 ①从氧化还原角度分析：______。 ②从物质分类角度分析：属于金属氧化物，可能和酸反应。 …… （2）探究和酸的反应 实验 加入的试剂 现象 1 固体缓慢溶解，一段时间后有无色气泡产生，溶液逐渐变蓝，液面上方出现红棕色气体 2 溶液逐渐变蓝，试管底部有红色固体 3 固体先逐渐变成灰白色，继续加酸，固体全部溶解，得到无色溶液，较长时间保持无色 4 固体迅速溶解，得到黄色溶液 ①用化学方程式解释实验1液面上方出现红棕色气体的原因______。 ②写出实验2中反应的离子方程式______。 ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因______。 ④查阅资料：可以将盐酸溶液中的氧化为，写出反应的离子方程式______。对比实验3和4，分析实验3中未被氧化的原因： 假设1：较低，______。 假设2：较低，的还原性较弱。 补充实验证实假设1和假设2均成立。 序号 实验 加入试剂 现象 Ⅰ a 溶液变黄 Ⅱ b 溶液变黄 a是______。b是______。 （3）检验 实验室久置的呈暗黑色，设计实验证实未完全变质______（填实验操作和现象）。 【答案】（1）中铜元素是+1价，既有氧化性又有还原性 （2） ①. ②. ③. 和生成降低，CuCl的溶解平衡正向移动 ④. ⑤. 氧化性较弱 ⑥. 较浓硫酸 ⑦. NaCl固体 （3）取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色 【解析】 【分析】本实验的目的是探究Cu2O的性质，从氧化还原角度分析预测Cu2O既有氧化性又有还原性，接下来探究Cu2O与酸的反应，与反应时，Cu2O被氧化为硝酸铜，同时生成NO；与反应时，是歧化反应，生成硫酸铜和单质铜；与反应时，先生成CuCl固体，后固体溶解；与反应时，得到黄色溶液，应该得到[CuCl4]2-，接下来通过补充实验探究生成[CuCl4]2-的原因； 【小问1详解】 ①Cu2O中铜元素是+1价，从氧化还原角度分析预测Cu2O既有氧化性又有还原性； 【小问2详解】 ①根据题意可知，实验1液面上方出现红棕色气体的原因是2NO+O2═2NO2； ②根据题意可知，实验2中反应的离子方程式为：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O； ③用平衡移动原理解释实验3中灰白色固体溶解的原因是CuCl(s)⇌Cu+(aq)+Cl-(aq)，Cu+和Cl-生成[CuCl2]-；c(Cu+)降低，CuCl的溶解平衡正向移动； ④查阅资料：O2可以将盐酸溶液中的[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，该反应的离子方程式为：4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O，对比实验3和4，分析实验3中[CuCl2]-未被氧化的原因： 假设1：c(H+)较低，O2氧化性较弱， 假设2：c(Cl-)较低，[CuCl2]-的还原性较弱， 根据题意可知，反应3得到的溶液含有[CuCl2]-，溶液是无色的，若变黄，即[CuCl2]-转化为[CuCl4]2-，结合假设1、2，所以试剂a可是较浓硫酸，直接把[CuCl2]-氧化为[CuCl4]2-，试剂b可以是NaCl固体，实现反应：4[CuCl2]-+O2+4H++8Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O； 【小问3详解】 实验室久置的Cu2O呈暗黑色，设计实验证实Cu2O未完全变质，方案为：取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硫酸，充分反应后，溶液中有红色固体剩余；或取少量暗黑色固体于试管中，加入过量的稀硝酸，有气泡产生，液面上方出现红棕色。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $