精品解析:江苏省南通市如东县2025-2026学年高三上学期第一次学情检测化学试题
2025-09-15
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2份
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 如东县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.74 MB |
| 发布时间 | 2025-09-15 |
| 更新时间 | 2026-06-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53928028.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025~2026学年度高三第一次学情检测
化学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,包含选择题、非选择题两部分。本次考试时间为75分钟,满分100分。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请考生务必将自己的姓名、学校、班级、座位号、考试证号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置,并将条形码贴在指定区域。
3.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在其他位置作答一律无效。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。
4.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Mn55 Ag108
一、单项选择题:每题只有一个选项最符合题意。
1. 海水中蕴藏着丰富的氯化钠。下列工业生产中以氯化钠作反应物的是
A. 工业合成氨 B. 侯德榜制碱 C. 粗铜精炼 D. 工业制玻璃
2. 反应可用于除去中混有的。下列说法正确的是
A. 基态的电子排布式为
B. 非极性分子
C. 的空间结构为正四面体
D. 的结构示意图为
3. 能与结合生成,实验室制取并探究其性质,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙干燥
C. 用装置丙收集 D. 用装置丁探究的还原性
4. 硫酸氢氯吡格雷片是抗血小板凝聚药物,下列说法正确的是
A. 电离能: B. 酸性:
C. 离子半径: D. 电负性:
阅读下列材料,完成下列各题:
氮元素单质及其化合物作用广泛。地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系如图所示。和羟胺常用于有机合成,羟胺易潮解且可用作油脂工业中的抗氧化剂。强碱性条件下,可与反应生成Ag和。氨水中通入可生成溶液,将溶液加入到溶液中可生成沉淀。
5. 下列物质的结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 具有碱性,可与盐酸反应
B. 具有还原性,可作油脂工业中的抗氧化剂
C. 分子间形成氢键,因此易潮解
D. 具有还原性,可用于制硝酸
6. 下列说法正确的是
A. 键角:
B. 如图所示转化中,N元素被还原的转化有5个
C. 如图所示转化均属于氮元素的固定
D. 中含键
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 碱性条件下与反应:
B. 羟胺还原溴化银:
C. 氨水中通入足量:
D. 溶液加到溶液中:
8. 一种二次储能电池的构造示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,电能转化为化学能
B. 放电时,右侧通过质子交换膜向左侧电极移动
C. 充电时,左侧电极方程式为:
D 充电时,每生成1molFe3+时,理论上有通过质子交换膜
9. 某抗凝血作用药物Z可用下列反应合成。下列说法正确的是
A. 与溶液反应,最多消耗
B. Y分子中和杂化的碳原子数目比为2:3
C. Z中所有原子可能共平面
D. Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
10. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 制硝酸:
B. 制金属:
C. 制硫酸:
D. 制漂白粉:
11. 反应可用于储氢,可能机理如下图所示。下列说法正确的是
A. 步骤I中带正电荷的C与催化剂中的N之间发生作用
B. 步骤I中存在极性键与非极性键的断裂和形成
C. 步骤III中发生了氧化反应
D. 整个过程中所涉及元素的化合价均发生了变化
12. 室温下,下列实验方案能达到实验目的是
选项
实验方案
实验目的
A
向Zn和稀硫酸反应的试管中加入较多硫酸铜溶液,观察现象
证明形成原电池可以加快氢气的生成
B
向溶液中先滴加酚酞,再滴加溶液至过量,观察溶液颜色变化
探究溶液呈碱性的原因
C
向稀溶液中通入足量气体,观察现象
验证溶解度:
D
向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
能否催化分解
A. A B. B C. C D. D
13. 酸性常用作氧化剂、水处理剂,其还原产物一般为。一种制取的流程如下:
下列说法正确的是
A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3
B. 歧化时的离子方程式为
C. 、、、四种离子在酸性条件下能大量共存
D. 若过程中均能反应完全,则熔融与歧化时转移的电子数之比为3:1
二、非选择题:
14. 钨(W)是国家重大战略资源的一种稀有金属。一种以黑钨精矿(主要成分是,含少量)为原料制备的流程如下:
已知:,。
(1)钨元素位于周期表第六周期VIB族,基态钨原子核外有4个未成对电子,则其价层电子排布式为___________。
(2)“碱浸”之前先把黑钨精矿进行“粉碎”,“粉碎”的目的是___________。
(3)“碱浸”可制得,是制备的前驱体。已知浸渣中含有和,反应的化学方程式为___________;加入可提高钨元素的浸出率,其原理是___________(结合沉淀溶解平衡,用平衡常数进行说明)。
(4)工业上也可用废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下,溶于熔融的氢氧化钠中制得。该反应的化学方程式为___________。
(5)若在实验室中对进行“煅烧”,所用到的仪器除了有酒精灯、三脚架、泥三角还有___________。
(6)调节“碱浸”后的滤液,过低会形成多钨酸根离子,其中最主要的是和,写出生成的离子方程式:___________。
15. Ag是一种常见金属,其含硫化合物有多种,如:、、、等。
(1)Ag单质晶体的晶胞如图所示。该晶胞为立方体,Ag原子位于晶胞的顶点和面心。请在图中用短线将Ag原子A和与其等距离且最近的Ag原子连接起来:___________。
(2)是难溶于水的白色固体,可溶于氨水。写出溶于氨水的离子方程式:___________。
(3)实验室可采用以下两种方法制取。
方法I将足量通入溶液中,迅速反应。
方法II向溶液中滴加饱和溶液。
①写出方法I生成的化学方程式:___________。
②利用方法II制取时,加入的饱和溶液的量不宜过多,原因是___________。
③根据物质性质分析,与溶液可以发生氧化还原反应,生成。但利用方法I制取时,反应收集到的沉淀中Ag的含量非常少,可能的原因是___________。
(4)实验室通过如下过程测定某银样品的纯度(杂质不参与反应):
①称取制备的银样品1.000g,加适量稀硝酸溶解,定容到100mL容量瓶中。
②准确量取25.00mL溶液置于锥形瓶中,滴入几滴溶液作指示剂,再用标准溶液滴定,滴定终点的实验现象为溶液变为(血)红色。
已知:(白色)
③重复②的操作两次,所用标准溶液的平均体积为22.00mL。则样品中银的质量分数为___________。(写出计算过程)
16. 失活三元催化剂[含金属铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)]回收贵金属的前处理是利用金属捕捉剂(铁粉)火法富集生成金属混合物,后续回收铑的工艺流程如下:
已知:①“酸溶2”中Pt、Pd和Rh分别转化为、和;
②“含铂沉淀”、“含钯沉淀”的主要成分分别为、。
(1)“酸溶1”、“酸溶2”中加浓HCl的主要目的分别是___________。
(2)写出“酸溶2”中Pt转化的化学方程式:___________。
已知的结构是稳定的正八面体(如图所示),像一个巨大的、电荷密度很低的“慵懒”的阴离子。推测的酸性较___________(填强或弱)。
(3)“还原”中若直接用铁还原,铑的还原率较低,其可能原因是___________。
(4)“沉钯”后的溶液可以采用以下步骤分离得到Rh。
步骤1:用DETA()沉铑:理论上DETA与Rh(III)反应的物质的量之比为___________。将含铑沉淀灼烧、高温还原可得铑粉。
步骤2:从步骤1沉铑后的滤液中回收铑:___________,再加入稍过量的溶液,充分反应{反应原理:},___________,得到铑富集渣。[。实验中必须使用的试剂:Zn粉、溶液、蒸馏水]。
①补充完整步骤2中的实验操作:___________。
②分析溶液的作用:___________。
17. 钴(Co)是一种重要的战略金属,与Fe处于同族,钴及其化合物应用广泛。
(1)利用过硫酸钠()氧化法从钴渣中回收钴。在加热条件下控制pH为4.0-4.5,可将净化液中氧化成氢氧化物沉淀而分离。反应的离子方程式为___________。
(2)钴净化液中的也可经草酸沉淀为而分离,草酸钴晶体热解可制得钴的氧化物。
①以不同浓度的草酸为沉淀剂,Co沉淀率随pH变化如图-1所示。Co沉淀率随pH增大而减小的原因是___________。
②若使用氨水调节溶液,沉淀率随pH变化如图-2所示。时,Co沉淀率随pH增大而略有下降的可能原因是___________。
(3)是光热催化甲醇、甲苯等挥发性有机污染物的理想材料。光热催化氧化甲醇可能的反应机理如图-3所示。
①吸附在表面的甲醇与催化剂表面活性晶格氧反应脱水形成中间体___________,中间体再在氧气的参与下被氧化成甲酸盐,最终氧化产物为和。
②研究表明,催化反应体系湿度过大时,产率明显减小,可能的原因是___________。
③实验室模拟光热催化氧化甲醇。模拟太阳光照下,在“自制光热反应器”进气口以流速通入模拟污染空气至催化剂表面,出气口测得。已知CH3OH的转化率为96%,则CO2的产率()为___________。
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2025~2026学年度高三第一次学情检测
化学
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页,包含选择题、非选择题两部分。本次考试时间为75分钟,满分100分。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请考生务必将自己的姓名、学校、班级、座位号、考试证号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置,并将条形码贴在指定区域。
3.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,在其他位置作答一律无效。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。
4.如有作图需要,可用2B铅笔作答,并请加黑加粗,描写清楚。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Mn55 Ag108
一、单项选择题:每题只有一个选项最符合题意。
1. 海水中蕴藏着丰富的氯化钠。下列工业生产中以氯化钠作反应物的是
A. 工业合成氨 B. 侯德榜制碱 C. 粗铜精炼 D. 工业制玻璃
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业合成氨的原料是氮气和氢气,不涉及氯化钠,A不符合题意;
B.侯德榜制碱法中,氯化钠与氨、二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,氯化钠是反应物,B符合题意;
C.粗铜精炼使用硫酸铜溶液作为电解液,不涉及氯化钠,C不符合题意;
D.工业制玻璃的原料为石英、石灰石和纯碱,不涉及氯化钠,D不符合题意;
故选B。
2. 反应可用于除去中混有的。下列说法正确的是
A. 基态的电子排布式为
B. 为非极性分子
C. 的空间结构为正四面体
D. 的结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,失去2个电子形成Cu2+时,先失去4s电子,再失去3d电子,故Cu2+的电子排布式应为[Ar]3d9,A错误;
B.H2S分子中S原子价层电子对数为,有2对孤电子对,分子构型为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,B错误;
C.中S原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体,C正确;
D.S2-的质子数为16,核外电子数为18,结构示意图应为,D错误;
故选C。
3. 能与结合生成,实验室制取并探究其性质,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙干燥
C. 用装置丙收集 D. 用装置丁探究的还原性
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵和氢氧化钙固体加热生成氨气,能达到实验目的,A不符合题意;
B.氨气和氯化钙反应,故不能用来干燥氨气,不能达到实验目的,B符合题意;
C.氨气密度小于空气,收集时应该短进长出,能达到实验目的,C不符合题意;
D.氨气和氧化铜生成铜和水、氮气,体现氨气的还原性,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
4. 硫酸氢氯吡格雷片是抗血小板凝聚药物,下列说法正确的是
A. 电离能: B. 酸性:
C. 离子半径: D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期从左往右,元素的第一电离能递增(ⅡA、ⅤA族元素高于同周期相邻元素),故电离能:;同主族从上往下元素的第一电离能递减,故电离能:,所以电离能:,A正确;
B.同周期从左往右,元素的非金属性递增,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S,故酸性:,B错误;
C.核外电子结构相同,则核电荷数越大半径越小(序大径小),故半径:,C错误;
D.同主族从上往下元素的电负性递减,故电负性:,D错误;
故答案选A。
阅读下列材料,完成下列各题:
氮元素单质及其化合物作用广泛。地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系如图所示。和羟胺常用于有机合成,羟胺易潮解且可用作油脂工业中的抗氧化剂。强碱性条件下,可与反应生成Ag和。氨水中通入可生成溶液,将溶液加入到溶液中可生成沉淀。
5. 下列物质的结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A. 具有碱性,可与盐酸反应
B. 具有还原性,可作油脂工业中的抗氧化剂
C. 分子间形成氢键,因此易潮解
D. 具有还原性,可用于制硝酸
6. 下列说法正确的是
A. 键角:
B. 如图所示转化中,N元素被还原的转化有5个
C. 如图所示转化均属于氮元素的固定
D. 中含键
7. 下列化学反应表示正确的是
A. 碱性条件下与反应:
B. 羟胺还原溴化银:
C. 氨水中通入足量:
D. 溶液加到溶液中:
【答案】5. C 6. B 7. A
【解析】
【5题详解】
A.(三甲胺)中N原子有孤对电子,具有碱性,可与盐酸(强酸)反应生成盐,性质与用途对应,A正确;
B.抗氧化剂需具有还原性,羟胺可作抗氧化剂,说明其具有还原性,性质与用途对应,B正确;
C.潮解是物质吸收空气中水分的性质,羟胺易潮解是因为能与水分子形成氢键,而非羟胺分子间形成氢键,性质与结构对应关系错误,C错误;
D.中N为-3价,具有还原性,可被氧化为NO等,用于制硝酸,性质与用途对应,D正确;
故选C;
【6题详解】
A.为正四面体结构(键角109°28′),为三角锥形(键角约107°),键角更大,A错误;
B.转化中N元素化合价降低(被还原)的步骤:→(+5→+3)、→NO(+3→+2)、NO→(+2→+1)、→(+1→0)、→(0→-3),共5个,B正确;
C.氮的固定指游离态转化为化合态,图中多数转化为化合态间转化,不属于固氮,C错误;
D.中含2个Ag-N配位σ键和2个(各3个N-H σ键),共2+2×3=8个σ键,1 mol该离子含8 mol σ键,D错误;
故选B;
【7题详解】
A.碱性条件下,(N:-2→0,失4e⁻)还原(:+1→0,得1e⁻),电子守恒需4,结合原子守恒配平:,A正确;
B.(N:-1→0,共失2e⁻)与4AgBr(:+1→0,共得4e⁻)电子不守恒,正确为,B错误;
C.氨水为弱碱,离子方程式中NH₃·H₂O不可拆,正确为,C错误;
D.与反应生成和水,正确为,D错误;
故选A。
8. 一种二次储能电池的构造示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,电能转化为化学能
B. 放电时,右侧通过质子交换膜向左侧电极移动
C. 充电时,左侧电极方程式为:
D 充电时,每生成1molFe3+时,理论上有通过质子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,Pb为负极,电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4,多孔碳为正极,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,充电时,Pb电极为阴极,电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+ SO,多孔碳为阳极,电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+,据此作答。
【详解】A.放电时为原电池,原电池是将化学能转化为电能,而非电能转化为化学能,A错误;
B.放电时为原电池,左侧Pb/PbSO4为负极(Pb失电子氧化),右侧Fe3+/Fe2+为正极(Fe3+得电子还原),阳离子(H+)向正极移动,即向右侧移动,B错误;
C.充电时为电解池,左侧电极在放电时为负极(氧化反应:Pb - 2e- + = PbSO4),充电时应作为阴极,发生还原反应,正确电极方程式为PbSO4 + 2e- = Pb +,C错误;
D.充电时右侧为阳极,Fe2+失电子生成Fe3+,电极反应为Fe2+ - e- = Fe3+,生成1mol Fe3+转移1 mol电子。H+为阳离子,在电解池中向阴极(左侧)移动,转移1 mol电子时,理论上有1 mol H+通过质子交换膜,D正确;
故选D
9. 某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成。下列说法正确的是
A. 与溶液反应,最多消耗
B. Y分子中和杂化的碳原子数目比为2:3
C. Z中所有原子可能共平面
D. Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.X分子中含酚羟基(-OH)和羧基(-COOH),酚羟基酸性弱于碳酸,不与NaHCO₃反应,羧基酸性强于碳酸,1mol羧基消耗1mol NaHCO₃,故1mol X最多消耗1mol NaHCO₃,A错误;
B.Y分子中,苯环6个C为sp2杂化;乙酰氧基(-OOCCH₃)中羰基C为sp2杂化、甲基C为sp3杂化;甲酯基(-COOCH₃)中羰基C为sp2杂化、甲基C为sp3杂化,sp3杂化C共2个(2个甲基C),sp2杂化C共8个(6个苯环C+2个羰基C),比例为2:8=1:4,B错误;
C.Z为Y经分子内环化形成的环状结构(如苯并吡喃酮),分子中苯环、羰基(C=O)及碳碳双键(C=C)均为平面结构,各平面可通过单键旋转重合,所有原子可能共平面,C正确;
D.Z中含碳碳双键(C=C),可被酸性高锰酸钾氧化,使其褪色,D错误;
故选C。
10. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 制硝酸:
B. 制金属:
C. 制硫酸:
D. 制漂白粉:
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2在放电或高温下与O2反应生成NO,NO与水不反应,A错误;
B.Mg(OH) 2与盐酸生成MgCl2溶液,电解MgCl2溶液无法得到金属Mg,常需电解熔融MgCl2得到Mg,B错误;
C.FeS2高温下与O2反应生成SO2,C错误;
D.电解NaCl溶液生成Cl2,Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO) 2,D正确;
故选D。
11. 反应可用于储氢,可能机理如下图所示。下列说法正确的是
A. 步骤I中带正电荷的C与催化剂中的N之间发生作用
B. 步骤I中存在极性键与非极性键的断裂和形成
C. 步骤III中发生了氧化反应
D. 整个过程中所涉及元素的化合价均发生了变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图所示的反应机理可知,中C显正价,O显负价,步骤I可理解为中带部分正电荷的C与催化剂中的N之间作用,A正确;
B.步骤I中断裂了H-H键(非极性键),未断裂极性键,B错误;
C.步骤III中转化为HCOOH,C的化合价由+4降为+2价,发生了还原反应,C错误;
D.由总反应可知,O元素化合价未发生改变,D错误;
故答案选A
12. 室温下,下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向Zn和稀硫酸反应的试管中加入较多硫酸铜溶液,观察现象
证明形成原电池可以加快氢气的生成
B
向溶液中先滴加酚酞,再滴加溶液至过量,观察溶液颜色变化
探究溶液呈碱性的原因
C
向稀溶液中通入足量气体,观察现象
验证溶解度:
D
向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况
能否催化分解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向Zn和稀硫酸反应的试管中加入较多硫酸铜溶液,主要就发生,不会产生氢气,应该加入少量的硫酸铜溶液,能形成原电池,加快化学反应,A错误;
B.溶液中存在水解平衡:,溶液呈碱性。滴加酚酞溶液变红,说明溶液呈碱性。再滴加BaCl2溶液,发生反应,随着的减少,水解平衡逆向移动,OH-浓度减小,溶液红色褪去,由此可探究溶液呈碱性的原因是水解,该实验方案能达到实验目的,B正确;
C.向稀溶液中通入足量气体,发生反应,溶液没有明显现象,不能据此现象验证溶解度大小关系,C错误;
D.向溶液中滴加几滴溶液,观察气泡产生情况,不能说明Fe2+能催化H2O2,因为溶液中有H2O2,能将Fe2+氧化为Fe3+,无法排除生成的Fe3+的催化作用,D错误;
故答案选B。
13. 酸性常用作氧化剂、水处理剂,其还原产物一般为。一种制取的流程如下:
下列说法正确的是
A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3
B. 歧化时的离子方程式为
C. 、、、四种离子在酸性条件下能大量共存
D. 若过程中均能反应完全,则熔融与歧化时转移的电子数之比为3:1
【答案】D
【解析】
【分析】氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾,自身被还原形成氯离子,在酸性条件下锰酸钾发生自身歧化反应,生成二氧化锰和高锰酸钾,二氧化锰可以循环使用,据此解答。
【详解】A.熔融时反应为3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O,Mn元素从+4价升至+6价(氧化产物为K2MnO4),Cl元素从+5价降至-1价(还原产物为KCl),氧化产物与还原产物物质的量之比为3:1,A错误;
B.K2MnO4歧化时加入CH3COOH(弱酸),离子方程式中弱酸不能拆为H+,正确离子方程式应为,B错误;
C.酸性条件下,会发生歧化反应生成和MnO2,且(歧化产物)能氧化Cl-,四种离子不能大量共存,C错误;
D.熔融时,3 mol MnO2生成3 mol K2MnO4转移6 mol电子(Mn从+4→+6,每个失2e-);歧化时,3 mol K2MnO4生成2 mol KMnO4和1 mol MnO2转移2 mol电子(2 mol Mn失1e-,1 mol Mn得2e-),转移电子数之比为6:2=3:1,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:
14. 钨(W)是国家重大战略资源的一种稀有金属。一种以黑钨精矿(主要成分是,含少量)为原料制备的流程如下:
已知:,。
(1)钨元素位于周期表第六周期VIB族,基态钨原子核外有4个未成对电子,则其价层电子排布式为___________。
(2)“碱浸”之前先把黑钨精矿进行“粉碎”,“粉碎”的目的是___________。
(3)“碱浸”可制得,是制备的前驱体。已知浸渣中含有和,反应的化学方程式为___________;加入可提高钨元素的浸出率,其原理是___________(结合沉淀溶解平衡,用平衡常数进行说明)。
(4)工业上也可用废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下,溶于熔融的氢氧化钠中制得。该反应的化学方程式为___________。
(5)若在实验室中对进行“煅烧”,所用到的仪器除了有酒精灯、三脚架、泥三角还有___________。
(6)调节“碱浸”后的滤液,过低会形成多钨酸根离子,其中最主要的是和,写出生成的离子方程式:___________。
【答案】(1)
(2)增大固体接触面积,加快碱浸速率
(3) ①. ②. 反应正向进行程度大,钨元素浸出率高
(4)
(5)坩埚 (6)
【解析】
【分析】黑钨精矿粉碎后碱浸生成氢氧化锰、铁的氢氧化物沉淀和主要含钨酸钠的滤液,调节碱浸所得滤液的pH可得到多种钨酸盐,还可以通过酸解得到,经煅烧、氧化得到,据此回答;
【小问1详解】
钨元素位于周期表第六周期VIB族,基态钨原子核外有4个未成对电子,d能级填充4个电子,则其价层电子排布式为,故答案为:;
【小问2详解】
“粉碎”为了增大固体接触面积,加快碱浸速率,故答案为:增大固体接触面积,加快碱浸速率;
【小问3详解】
“碱浸”时发生非氧化还原反应,生成、和化学方程式:;“碱浸”时加入可提高钨的浸取率,其原因是转化的反应,说明反应正向进行程度大,钨元素浸出率高;故答案为:; 反应正向进行程度大,钨元素浸出率高;
【小问4详解】
工业上废弃纯钨棒(W)在空气存在的条件下,溶于熔融的氢氧化钠中发生反应,制得,故答案为:;
【小问5详解】
实验室中煅烧所用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚,故答案为:坩埚;
【小问6详解】
过低,氢离子浓度大,氢离子和会形成多钨酸根离子,其中最主要的是和,生成的离子方程式,故答案为:。
15. Ag是一种常见金属,其含硫化合物有多种,如:、、、等。
(1)Ag单质晶体的晶胞如图所示。该晶胞为立方体,Ag原子位于晶胞的顶点和面心。请在图中用短线将Ag原子A和与其等距离且最近的Ag原子连接起来:___________。
(2)是难溶于水的白色固体,可溶于氨水。写出溶于氨水的离子方程式:___________。
(3)实验室可采用以下两种方法制取。
方法I将足量通入溶液中,迅速反应。
方法II向溶液中滴加饱和溶液。
①写出方法I生成的化学方程式:___________。
②利用方法II制取时,加入的饱和溶液的量不宜过多,原因是___________。
③根据物质性质分析,与溶液可以发生氧化还原反应,生成。但利用方法I制取时,反应收集到的沉淀中Ag的含量非常少,可能的原因是___________。
(4)实验室通过如下过程测定某银样品的纯度(杂质不参与反应):
①称取制备的银样品1.000g,加适量稀硝酸溶解,定容到100mL容量瓶中。
②准确量取25.00mL溶液置于锥形瓶中,滴入几滴溶液作指示剂,再用标准溶液滴定,滴定终点的实验现象为溶液变为(血)红色。
已知:(白色)
③重复②的操作两次,所用标准溶液的平均体积为22.00mL。则样品中银的质量分数为___________。(写出计算过程)
【答案】(1) (2)(或)
(3) ①. ②. 防止过量的将转化为可溶性的 ③. 二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率(或二氧化硫与硝酸银溶液发生复分解反应的速率大于发生氧化还原反应的速率)
(4)
样品中银的物质的量为
样品中银的质量分数为
【解析】
【分析】将足量通入溶液中,发生反应;溶液中滴加饱和溶液发生反应。
【小问1详解】
A处Ag位于晶胞的顶点,A所在三个面的面心处Ag原子离A等距离且最近,具体位置如图,故答案为:;
【小问2详解】
溶于氨水生成,对应的离子方程式为(或),故答案为:(或);
【小问3详解】
①将足量通入溶液中,发生反应,故答案为:;
②向溶液中滴加饱和溶液发生反应,由题干可知过量时会生成可溶性的,为了防止过量的将转化为可溶性的加入的饱和溶液的量不宜过多,故答案为:防止过量的将转化为可溶性的;
③方法I制取时,反应收集到的沉淀中Ag的含量非常少的原因二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率(或二氧化硫与硝酸银溶液发生复分解反应的速率大于发生氧化还原反应的速率),故答案为:二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银的速率大于生成银和硫酸根离子的速率(或二氧化硫与硝酸银溶液发生复分解反应的速率大于发生氧化还原反应的速率);
【小问4详解】
样品中银的物质的量为
样品中银的质量分数为,故答案为:
样品中银的物质的量为
样品中银的质量分数为。
16. 失活三元催化剂[含金属铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)]回收贵金属的前处理是利用金属捕捉剂(铁粉)火法富集生成金属混合物,后续回收铑的工艺流程如下:
已知:①“酸溶2”中Pt、Pd和Rh分别转化为、和;
②“含铂沉淀”、“含钯沉淀”的主要成分分别为、。
(1)“酸溶1”、“酸溶2”中加浓HCl的主要目的分别是___________。
(2)写出“酸溶2”中Pt转化的化学方程式:___________。
已知的结构是稳定的正八面体(如图所示),像一个巨大的、电荷密度很低的“慵懒”的阴离子。推测的酸性较___________(填强或弱)。
(3)“还原”中若直接用铁还原,铑的还原率较低,其可能原因是___________。
(4)“沉钯”后的溶液可以采用以下步骤分离得到Rh。
步骤1:用DETA()沉铑:理论上DETA与Rh(III)反应的物质的量之比为___________。将含铑沉淀灼烧、高温还原可得铑粉。
步骤2:从步骤1沉铑后的滤液中回收铑:___________,再加入稍过量的溶液,充分反应{反应原理:},___________,得到铑富集渣。[。实验中必须使用的试剂:Zn粉、溶液、蒸馏水]。
①补充完整步骤2中的实验操作:___________。
②分析溶液的作用:___________。
【答案】(1)“酸溶1”中溶解铁,“酸溶2”中提供作配体
(2) ①. ②. 强
(3)不容易被直接还原为Rh
(4) ①. 2:1 ②. 向步骤1的滤液中加入少量溶液酸化,再加入足量Zn粉,充分反应,过滤(洗涤),向滤渣中加入足量溶液(除去Zn、Sn),过滤,滤渣用蒸馏水洗涤、烘干 ③. 还原高价铑到低价铑,使稳定的转化为易被还原的
【解析】
【分析】金属混合物中含有金属铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)和铁(Fe),加入浓盐酸进行“酸溶1”,将混合金属中的铁溶解,得到滤液,向滤渣中加入浓盐酸和浓硝酸,进行“酸溶2”,在“酸溶2”中HCl提供作配体,将Pt、Pd和Rh分别转化为、和,加入KCl沉铂,得到含的含铂沉淀,再加入KCl和NaClO3沉钯,得到含的含钯沉淀,溶液中含有,通过还原和一系列操作,得到铑(Rh)]单质,据此回答。
【小问1详解】
由分析知,“酸溶 1” 中加浓HCl的主要目的是溶解金属混合物中的铁,除去铁;“酸溶 2” 中加浓HCl是为了提供,使金属铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)分别转化为、和,便于后续分离;
【小问2详解】
“酸溶 2” 中Pt与王水反应生成、NO和,化学方程式为; 已知的结构是稳定的正八面体,像一个巨大的、电荷密度很低的 “慵懒” 的阴离子,说明结合H+的能力较弱,所以的酸性较强;
【小问3详解】
“还原”中若直接用铁还原,由于不容易被直接还原为Rh,故铑的还原率较低;
【小问4详解】
步骤1中,DETA()中含有3个-NH2,每个-NH2可提供1对孤电子对与Rh(III)形成配位键,由知,Rh(III)可形成6个配位键,所以理论上DETA与Rh(III)反应的物质的量之比为2:1;
①步骤 2 中的实验操作:向步骤1的滤液中加入少量溶液酸化,再加入足量Zn粉,充分反应,过滤(洗涤),向滤渣中加入足量溶液(除去Zn、Sn),过滤,滤渣用蒸馏水洗涤、烘干,再加入稍过量的溶液,充分发生反应;
②由可知,溶液的作用,还原高价铑到低价铑,使稳定的转化为易被还原的。
17. 钴(Co)是一种重要的战略金属,与Fe处于同族,钴及其化合物应用广泛。
(1)利用过硫酸钠()氧化法从钴渣中回收钴。在加热条件下控制pH为4.0-4.5,可将净化液中氧化成氢氧化物沉淀而分离。反应的离子方程式为___________。
(2)钴净化液中的也可经草酸沉淀为而分离,草酸钴晶体热解可制得钴的氧化物。
①以不同浓度的草酸为沉淀剂,Co沉淀率随pH变化如图-1所示。Co沉淀率随pH增大而减小的原因是___________。
②若使用氨水调节溶液的,沉淀率随pH变化如图-2所示。时,Co沉淀率随pH增大而略有下降的可能原因是___________。
(3)是光热催化甲醇、甲苯等挥发性有机污染物的理想材料。光热催化氧化甲醇可能的反应机理如图-3所示。
①吸附在表面的甲醇与催化剂表面活性晶格氧反应脱水形成中间体___________,中间体再在氧气的参与下被氧化成甲酸盐,最终氧化产物为和。
②研究表明,催化反应体系湿度过大时,产率明显减小,可能的原因是___________。
③实验室模拟光热催化氧化甲醇。模拟太阳光照下,在“自制光热反应器”进气口以流速通入模拟污染空气至催化剂表面,出气口测得。已知CH3OH的转化率为96%,则CO2的产率()为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 草酸为弱酸,pH越大,草酸浓度越小,电离出的草酸根离子浓度越小,Co沉淀率越小 ②. pH增大,溶液中浓度增大,与形成配合离子
(3) ①. 甲醛(或HCHO) ②. 水和甲醇分子在催化剂表面活性位点上的竞争性吸附所致 ③. 94%
【解析】
【小问1详解】
过硫酸钠()具有强氧化性,加热以及控制pH为4.0-4.5条件下,能将氧化成氢氧化物沉淀。被还原为。即反应的离子方程式为;
【小问2详解】
①草酸()是弱酸,存在电离平衡:,。pH越大,草酸浓度越小,电离出的草酸根离子浓度越小,与生成沉淀的量减小,导致Co沉淀率降低;
②当使用氨水调节pH时,后,溶液中浓度增大,会与发生络合反应生成可溶性的钴氨络合离子,从而导致溶解,使Co沉淀率随pH增大而略有下降;
【小问3详解】
①根据机理图可知,吸附在表面的甲醇与催化剂表面活性晶格氧反应脱水形成的中间体为:甲醛;
②催化剂表面存在用于吸附反应物的活性位点。当体系湿度过大时,水分子会大量吸附在这些活性位点上,导致反应物无法有效接触催化剂,从而降低了反应速率;
③假设通入的模拟污染空气体积中体积为,已知的转化率为96%,所以反应的物质的量是。理论上,1mol 完全氧化生成 1mol ,所以理论上生成的体积为。出气口测得,设出气口体积为2a,为47a。反应掉的 体积为“初始体积-剩余体积”,即,解得。所以实际生成的体积是,即 ,则。
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