精品解析：江苏省无锡市澄宜六校2025-2026学年高三上学期10月化学试题

澄宜六校联盟高三年级10月学情调研试卷 化学 2025年10月 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7页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡交回。 2. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。 3. 请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4. 作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5. 如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 N14 Mg 24 Ga 70 一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 氮气是重要的工业原料。下列宜兴市的相关产业生产中以氮气作反应物的是​ A. 高性能氮化铝陶瓷制备 B. 紫砂陶坯高温烧结 C. 竹纤维水解制备羧甲基纤维素 D. 污水处理厂尾气脱硝 【答案】A 【解析】 【详解】A．氮化铝（AlN）的制备通常通过铝与氮气高温反应（），氮气作为反应物参与反应，A符合题意； B．紫砂陶烧结需高温，氮气仅作保护气防止氧化，未发生化学反应，B不符合题意； C．羧甲基纤维素的制备涉及纤维素与化学试剂的反应，氮气可能用于隔绝氧气，但未作为反应物，C不符合题意； D．脱硝过程是将转化为，氮气是生成物，而非反应物，D不符合题意； 故选A。 2. 反应可用于处理不慎沾到皮肤上的白磷。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为109°28′ B. 的结构示意图为 C. 的空间构型为V形 D. 基态的价层电子排布式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子空间构型为正四面体形，所有磷原子均位于正四面体的顶点，键角为60°，A错误； B．硫为16号元素，故核外有18个电子，则的结构示意图为，B错误； C．中心氧原子价层电子对数，采取杂化，有两个孤电子对 ，则的空间构型为V形，C正确； D．为29号元素，价层电子排布式为，则基态的价层电子排布式为，D错误； 故选C。 3. 下列与铁有关的实验对应装置或操作设计不正确的是 A. 用甲装置制取 B. 用乙装置在铁件外表镀一层光亮的铜 C. 用丙装置蒸干溶液，得到硫酸铁晶体 D. 用丁装置将铁与水蒸气反应，并验证气体产物 【答案】B 【解析】 【详解】A． A试管内铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，用氢气排出B试管内的空气后，关闭止水夹a，A中硫酸亚铁溶液被压入B中与氢氧化钠反应生成沉淀，故A正确； B．乙装置，铁作阳极，铁失电子被腐蚀。在铁件外表镀一层光亮的铜，应该铁作阴极，故B错误； C．溶液蒸发结晶得到硫酸铁晶体，故C正确； D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，用火柴点燃肥皂泡，发出爆鸣声，证明生成的气体是氢气，故D正确； 选B。 4. 高岭石的化学组成可表示为，其性质相当稳定，被誉为“万能石”，常作为制造瓷器和陶器的主要原料，下列说法正确的是 A. 半径： B. 第一电离能： C. 酸性： D. 热稳定性： 【答案】C 【解析】 【详解】A．和电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，故，A错误； B．同周期中，第一电离能总体随核电荷数增大而增大，但（）的小于（），故，B错误； C．同主族元素从上到下非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物酸性减弱，非金属性，对应最高价氧化物水合物的酸性，C正确； D．元素非金属性越强，氢化物热稳定性越强，非金属性，故热稳定性，D错误； 综上，答案是C。 阅读下列材料，完成下面小题 铁、钴、镍是第四周期第Ⅷ族元素，物理性质和化学性质比较相似。溶液可用于蚀刻铜制品、制备胶体，FeS可用于除去废水中的。草酸钴()可在空气中焙烧制备催化剂。废镍渣(NiO)与硫酸铵一起煅烧可得，在碱性溶液中用NaClO氧化可制得电极材料。铁、钴、镍能形成多种配合物，如、、等，其中常温下为液态，熔点低，易溶于、苯等有机溶剂。 5. 下列说法正确的是 A. 铁、钴、镍的基态原子最外层电子数不同 B. 属于离子晶体 C. 的键角比的键角大 D. 中有键 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 向溶液中加入： B. 用溶液制备胶体：(胶体) C. 在空气中焙烧： D. NaClO氧化制得电极材料： 7. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液呈酸性，可用于蚀刻铜制品 B. FeS有还原性，可用于除去废水中的 C. 难溶于水，可用作催化剂 D. 有空轨道，可与形成 【答案】5. C 6. B 7. D 【解析】 5题详解】 A．铁、钴、镍均为第Ⅷ族元素，基态原子最外层电子数均为2，故A错误； B．常温下为液态且易溶于有机溶剂，属于分子晶体，故B错误； C．中N原子形成4个σ键，N原子上没有孤电子对，N的价层电子对数为4；NH3分子中N原子上的孤电子对数为=1，σ键电子对数为3，N的价层电子对数为4；二者均为杂化，由于孤电子对有较大的斥力，即孤电子对对H—N的排斥力更大，故中的键角比NH3中的键角大，故C正确； D．中每个NH3含3个N-H σ键，6个NH3共18个σ键，另加6个Co-N配位键，总σ键数24，故D错误； 故选C； 【6题详解】 A．与会发生双水解反应生成和，而非沉淀，正确反应：，故A错误； B．水解生成胶体的方程式正确，且标明胶体状态和加热条件，故B正确； C．草酸亚钴焙烧生成需参与，但方程式中未体现，导致氧原子不守恒，正确反应：，故C错误； D．ClO⁻在碱性条件下还原产物应为Cl⁻而非，且电荷未配平，正确反应：，故D错误； 故选B； 【7题详解】 A．蚀刻铜因的强氧化性，与酸性无关，故A错误； B．FeS除是因生成CuS沉淀，而非利用FeS的还原性，故B错误； C．作催化剂因表面活性，与否溶于水无关，故C错误； D．有空轨道，可接受的孤对电子形成配合物，结构与性质对应正确，故D正确； 故选D。 8. 在给定条件下，下列物质间的转化均可实现的是 A. B. 漂白粉 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．在高温下与氧气反应生成二氧化硫，方程式为：；发生氧化还原反应，生成，方程式为：，A正确； B．漂白粉与生成，方程式为：，但光照分解生成而非，方程式为：，B错误； C．与水不反应，无法生成，新制的氢氧化铜可以和葡萄糖反应生成氧化亚铜，C错误； D．与碳高温反应生成而非，方程式为：；二氧化碳可以和硅酸钠溶液反应，方程式为：，D错误； 故选A。 9. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且位于周期表4个不同的周期。Y的电负性仅次于氟元素，常温下Z单质是气体，基态W原子的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是 A. W位于元素周期表中第四周期VA族 B. Z的最高价氧化物的水化物为弱酸 C. X与Y组成的化合物分子间可形成氢键 D. Z和W形成的化合物中W显负价 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，且位于周期表4个不同的周期。则X是H元素；Y的电负性仅次于氟元素，则Y为O元素；常温下Z单质是气体，则Z位于第三周期，Z是Cl元素；基态W原子的外围电子排布为ns2np5，W位于第四周期，最外层有7个电子，故W为Br元素，然后根据元素周期律及物质性质分析解答。 【详解】根据上述分析可知：X是H，Y是O，Z是Cl，W是Br元素。 A．W是Br元素，位于元素周期表第四周期第ⅦA，A错误； B．Z是Cl，最高化合价为+7价，Z的最高价氧化物的水化物HClO4为强酸，B错误； C．X是H，Y是O，二者形成的化合物可以是H2O，在H2O分子之间可以形成氢键，增加了分子之间的吸引作用，C正确； D．Z是Cl，W是Br，二者是同一主族元素，元素的非金属性：Cl＞Br，因此二者形成的化合物如BrCl中非金属性弱的元素W显正极，非金属性强的元素Z显负价，D错误； 故合理选项是C。 10. 全固态氟离子电池中的固态电解质晶胞如图。电池工作时，发生迁移。晶胞参数越大，可供离子迁移的空间越大，越有利于离子传输。F位点空缺也可使离子传输更加高效。下列说法不正确的是 A. 晶体中与Cs距离最近且相等的F有12个 B. 该固态电解质的化学式为 C. 在Pb位点掺杂K，F位点将出现空缺 D. 随Pb位点掺杂K含量的增大，离子传输效率一定提高 【答案】D 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知：与Cs距离最近且相等的F有12个，故A正确； B．根据晶胞的结构可知Pb的个数为=1，Cs的个数为1，F的个数为=3，化学式CsPbF3，故B正确； C．在Pb位点掺杂K，由于晶胞中多了K原子，使得F位点会出现空缺，故C正确； D．离子效率与F位点空缺晶胞参数有关，K为第四周期元素，Pb为第六周期元素，Pb原子的半径远大于K原子，掺杂K含量增大，会使晶胞参数减小，离子传输效率可能会降低，故D错误； 故选D。 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 实验方案 探究目的 A 将红热的木炭投入浓HNO3中，有红棕色气体产生 证明木炭具有还原性 B 在N2氛围中高温加热FeSO4固体使其分解，将气体产物依次通入Ba(NO3)2溶液和品红溶液，Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，品红溶液不褪色 FeSO4分解的气体产物中有SO3，没有SO2 C 向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液，产生白色沉淀 结合H＋的能力：[Al(OH)4]-> D 将生锈的铁钉置于稀盐酸中充分反应后，向所得溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象 铁锈中不含有Fe3＋ A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．浓硝酸受热分解也会产生红棕色NO2气体，无法确定NO2是否由木炭与浓HNO3反应生成，无法证明木炭的还原性，A不符合题意； B．FeSO4分解产生的气体若含SO2，经过Ba(NO3)2溶液时，在酸性条件下会被氧化为，同样生成BaSO4沉淀，因此白色沉淀不能证明气体含SO3，且品红不褪色可能是因为SO2被氧化，无法排除SO2的存在，B不符合题意； C．NaHSO3溶液中的释放H+，若[Al(OH)4]-结合H+生成Al(OH)3沉淀，说明其结合H+能力强于，实验现象与结论一致，C符合题意； D．生锈的铁钉与稀盐酸反应时，Fe3+可能被过量的Fe还原为Fe2+，KSCN无现象，不能证明铁锈不含Fe3+，D不符合题意； 故选C。 12. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验1：向0.1mol/L 溶液中滴加酚酞试剂，溶液先变红后褪色。 实验2：向0.1mol/L 溶液中通入少量CO2气体，出现白色沉淀。 实验3：向0.1mol/L 溶液中通入少量SO2气体，出现白色沉淀。 下列说法不正确的是 A. 实验1说明溶液中存在反应 B. 溶液中存在： C. 实验2反应静置后的上层清液中有 D. 实验3中生成的白色沉淀主要成分是 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验1中溶液变红说明ClO-水解生成OH-使溶液显碱性，褪色是因为水解生成的HClO具有漂白性，说明溶液中存在反应，A正确； B．溶液中ClO-结合水电离产生的部分H+生成HClO，水电离产生的H+和OH-数目相等，则可得质子守恒：，B正确； C．实验2生成CaCO3沉淀后，上层清液为饱和溶液，离子浓度积等于Ksp，有，C正确； D．ClO-具有氧化性，SO2具有还原性，向0.1mol/L 溶液中通入少量SO2气体，会发生氧化还原反应生成CaSO4而非CaSO3，D错误； 故选D。 13. 废旧CPU中的金(Au)、Ag和Cu回收的部分流程如下： 已知：HAuCl4= H++ AuCl。下列说法正确的是。 A. “酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少 B. “过滤”所得滤液中的Cu2+和Ag+可用过量浓氨水分离 C. 用浓盐酸和NaNO3也可以溶解金 D. 用过量Zn粉将1molHAuCl4完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5mol 【答案】C 【解析】 【分析】CPU中的银和铜与硝酸可以反应，金没有溶解，过滤后滤液中含银离子和铜离子，金用硝酸和氯化钠可以溶解得到HAuCl4溶液，加锌粉还原得到金。从流程中可以看出，在氢离子、氯离子、硝酸根同时存在时金可溶解。 【详解】A．铜与稀硝酸反应的比例关系，与浓硝酸反应的比例关系，相同Cu与硝酸反应产生的氮氧化物浓硝酸产生的多，A错误； B．“过滤”所得滤液中的Cu2+和Ag+与过量浓氨水都能生成配合物离子，不能分离，B错误； C．用浓盐酸和NaNO3，溶液中溶质与HNO3-NaCl一样，可以溶解金，C正确； D．用过量Zn粉将1molHAuCl4完全还原为Au，锌与氢离子反应也会参加反应，消耗Zn的物质的量大于1.5mol，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 从锡冶炼烟尘(含SnO2、ZnO、CdO、SnS及少量Fe2O3、As2O3)中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的部分工艺流程如下图。 已知：i．SnO2难溶于水和稀酸；酸浓度越高，SnO2溶解得越多。 ii．H3AsO3、H3AsO4均为弱酸，FeAsO4难溶于水。 （1）酸性条件下，SnS易被O2氧化为SnO2。 反应分两步：i．SnS＋2H＋=Sn2＋＋H2S； ii．_______。 （2）浸出液中含有H＋、、Zn2＋、Cd2＋、H3AsO3、Fe2＋等微粒。硫酸浓度、浸出时间等条件不变时，反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率的影响如图所示。 ①酸浸过程中铁元素被还原，还原剂是_______。 ②升高温度有利于减少浸出液中锡元素的残留。反应温度升高，锡浸出率下降的可能原因有_______。 （3）向浸出液中加入H2O2溶液，随后用CaO调pH至4～6，产生富砷渣(主要含FeAsO4)。该种脱砷方法称为FeAsO4沉淀法。 ①加入 H2O2溶液的目的是_______。 ②若将烟尘中的砷充分转化为FeAsO4沉淀脱除，烟尘成分应满足的条件是_______。 （4）置换时，先加入接近理论投加量的锌粉，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉。这样操作的目的有_______(写两点)。 （5）锌黄锡矿(K型)是制备薄膜太阳能电池的重要原料。其晶胞结构如图所示，该晶胞化学式为_______。 【答案】（1） （2） ①. 或 ②. 温度升高，被氧化为的速率加快；与酸反应的速率加快，使相同时间内剩余酸浓度减小，使的溶解度降低 （3） ①. 将氧化为，将氧化为，并在调pH后使与形成沉淀 ②. （4）避免锌粉过量，影响海绵镉的纯度；除去滤液中的，避免污染或减少滤液中的杂质 （5） 【解析】 【分析】在锡冶炼烟尘中加入溶液进行酸浸，过滤得到含的富锡渣，其余物质全部溶解转化为相应离子，过滤得到的浸出液中含、等微粒，在浸出液中加入溶液氧化为、氧化为，，再加入CaO调pH至4～6，过滤得到富砷渣和滤液1，滤液1加入锌粉进行置换后过滤得到海绵镉和滤液2，据此分析解答。 【小问1详解】 第i步反应生成了，在酸性条件下，会被氧化为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，第ii步反应的离子方程式为。 【小问2详解】 ①酸浸时发生反应，生成的具有还原性，能将铁元素还原，同时中为价，也具有还原性，可作为还原剂将铁元素还原。 ②由图可知，随着反应温度升高，锌、镉浸出率均上升，可能是因为ZnO、CdO与酸反应的速率加快，结合已知信息“酸浓度越高，溶解得越多”，温度升高时，ZnO、CdO与酸反应的速率加快，使相同时间内剩余的酸浓度减小，的溶解度降低，同时温度升高，被氧化为的速率加快，也会导致锡浸出率下降。 【小问3详解】 ①加入溶液，可将氧化为，将氧化为，并在调pH后与形成沉淀。 ②若将烟尘中的砷充分转化为沉淀脱除，根据原子守恒，烟尘成分应满足 。 【小问4详解】 置换时，滤液1中含有等微粒，加入锌粉进行置换:，先加入接近理论投加量的锌粉，可避免海绵镉中混入过量的Zn，影响海绵镉的纯度，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉，可除去滤液中的少量，避免污染或减少滤液中的杂质。 【小问5详解】 根据晶胞结构，利用均摊法计算各原子个数；原子：位于顶点、面心和体心，顶点上的原子被8个晶胞共用，面心上的原子被2个晶胞共用，体心的原子为1个晶胞独有，则Cu原子个数为；Zn原子：位于棱上和面心，棱上的原子被4个晶胞共用，面心上的原子被2个晶胞共用，则Zn原子个数为；Sn原子:位于面上，面上的原子被2个晶胞共用，则Sn原子个数为；S原子:位于晶胞内部，为1个晶胞独有个数为8；所以该晶胞中Cu、Zn、Sn、S原子个数比为，则该晶体的化学式为。 15. 利用镁泥（主要成分为、和等）为主要原料制取碳酸镁的工业流程如下： （1）酸溶。某工厂用1.78吨发烟硫酸（化学式：）配制质量分数为溶液，配制时需要水的质量为________吨。 （2）除铁。已知滤渣2的成分与温度、的关系如图所示。 ①若控制温度80℃、，可得到黄铁矾钠（上图中阴影部分），写出“除铁”过程总反应离子方程式：________。 ②工业生产不选择以形式除铁的可能原因：________（写出两点）。 （3）沉淀。 ①写出“沉淀”过程的离子方程式：________。 ②“沉淀”过程中溶液随时间的变化如图所示。 “沉淀”过程的操作：向含溶液中________。 （4）控制“沉淀”温度50℃，可制得碱式碳酸镁，碱式碳酸镁常用作塑料阻燃剂。现称取一定质量碱式碳酸镁样品经高温完全分解后得固体，放出（标准状况），计算该碱式碳酸镁样品中的=_______。（写出计算过程） （5）某钙镁矿的晶胞结构如图所示。若将全部换为，所得晶体中每个晶胞含有的原子数为________。 【答案】（1）2.14 （2） ①. ②. 浓度小，的氧化性弱；温度低，反应速率慢 （3） ①. ②. 先通至饱和，然后滴加溶液，同时继续通入 （4） （5）4 【解析】 【分析】由制备流程可知，镁泥的主要成分为MgCO3、和SiO2，加硫酸时SiO2不溶解，过滤得到滤渣1为二氧化硅，NaClO具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH生成沉淀除去，滤液通入二氧化碳、加入氢氧化钠溶液反应后得到沉淀，经过滤得到碳酸镁。 【小问1详解】 1.78吨发烟硫酸（化学式：）的物质的量为，配制过程中，生成硫酸为，配制质量分数为溶液，配制时需要水的质量为。 【小问2详解】 ①“除铁”时，若控制温度80℃、，可得到黄铁矾钠沉淀，则总反应的离子方程式：。 ②由图可知，pH在4附近温度略低于40°C时产生的氢氧化铁最多，温度继续升高时铁转化为其它含铁的不溶性物质，结合分析可知，铁工业生产不选择以形式除铁的可能原因：浓度小，的氧化性弱；温度低，反应速率慢。 【小问3详解】 ①结合分析可知，“沉淀”过程的离子方程式：。 ②由图知，“沉淀”时溶液的先减小后增大后维持不变，则 “沉淀”过程的操作：向含溶液中先通至饱和，然后滴加溶液，同时继续通入。 【小问4详解】 现称取一定质量碱式碳酸镁样品经高温完全分解后得固体，根据镁元素守恒，镁离子为，放出（标准状况），其物质的量为，则碳酸根为0.15mol，则根据电荷守恒可知氢氧根的物质的量为0.1mol，则碱式碳酸镁样品中的=3:2。 【小问5详解】 某钙镁矿的晶胞中若将全部换为，若Ca换为Mg，则该图变为两个立方晶胞，则Mg位于晶胞的8个顶点和6个面心，所得晶体中每个晶胞含有的原子数为。 16. 镓(31Ga)与Al的化学性质相似，Ga(CH3)3、GaN等物质在半导体、光电材料等领域有广泛应用。Ga(CH3)3是制备GaN的镓源。 （1）制备超纯Ga(CH3)3：工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下： 已知：相关物质的沸点： 物质 Ga Ga(CH3)3 Et2O(乙醚) CH3I NR3 沸点/℃ 29.8 55.7 34.6 42.4 365.8 ①分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH3)3_______Ga(CH3)3(Et2O) (填“>”、“=”或“＜”)。 ②“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，写出该反应的化学方程式：_______。 ③“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______。 ④直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是_______。 （2）氮化镓(GaN)的制备并测定纯度： ①测定GaN样品的纯度：准确称取0.2000 g GaN样品，加入NaOH溶液并加热使固体充分溶解，用足量H3BO3溶液吸收产生的NH3。向吸收液中滴加指示剂，用0.1000 mol·L-1 的盐酸滴定至终点，四次平行实验滴定所消耗盐酸的体积分别为：23.01 mL、22.50 mL、23.00 mL、22.99 mL。过程中涉及反应：；，计算GaN样品的纯度_______(写出计算过程)。 ②工业上常利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]为原料来制备高产率的GaN。请补充完整实验方案：取一定量的炼锌矿渣经稀硫酸充分反应后过滤，取酸浸液分批加入ZnO粉末并不断搅拌至溶液pH为4.0，过滤，洗涤，_______，向有机层中加入2 mol·L-1的盐酸充分振荡后，_______，向溶液中滴加1 mol·L-1 的 NaOH溶液至不再产生沉淀，过滤，洗涤，干燥，将得到的固体热分解得到Ga2O3，并利用CVD(化学气相沉积)技术将热分解得到的Ga2O3与NH3在高温下反应可制得GaN。 (实验中必须使用的试剂：1 mol·L-1 的 Na2SO3溶液，2 mol·L-1 的硫酸，KSCN溶液，P204) 已知：①P204对Zn2＋、Ga3＋和 Fe3＋都有萃取作用，对Fe2＋无萃取作用。 ②Zn2＋开始沉淀的pH为6.0，Ga3＋完全沉淀的pH为4.0，Fe3＋完全沉淀的pH为3.2。 【答案】（1） ①. > ②. ③. ④. 直接分解Ga(CH3)3(Et2O)时，Ga(CH3)3和乙醚的沸点接近，不易分离，不能制备超纯Ga(CH3)3，而Ga(CH3)3和NR3的沸点相差较大，容易分离，所以采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3 （2） ①. ②. 用2 mol·L-1 的硫酸酸浸沉淀，加入1 mol·L-1 的 Na2SO3溶液，充分反应后用KSCN溶液检验是否完全被还原，再加入足量P204充分振荡，静置分液 ③. 静置分液，分离出酸性水层 【解析】 【分析】粗Ga在40~45 ℃时电解生成高纯Ga，加入高纯Mg，制得，与反应合成，与NR3进行配体交换得到和，乙醚循环使用，经工序X得到超纯。 【小问1详解】 ①Ga(CH3)3中Ga为杂化，Ga(CH3)3(Et2O) 中Ga为杂化，杂化键角大于杂化，故分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(Et2O)； ②“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，该反应的化学方程式：； ③“残渣”主要成分为CH3MgI，经纯水处理, 能产生可燃性气体； ④直接分解Ga(CH3)3(Et2O)时，Ga(CH3)3和乙醚的沸点接近，不易分离，不能制备超纯Ga(CH3)3，而Ga(CH3)3和NR3的沸点相差较大，容易分离，所以采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3。 【小问2详解】 ①四次平行实验滴定所消耗盐酸的体积分别为：23.01 mL、22.50 mL、23.00 mL、22.99 mL，22.50 mL误差过大舍去，故平均消耗盐酸的体积为：，根据反应：、可知，消耗盐酸的物质的量与氮原子的物质的量相同，也等于GaN的物质的量，故计GaN样品的纯度为； ②工业上常利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]为原料来制备高产率的GaN。请补充完整实验方案：取一定量的炼锌矿渣经稀硫酸充分反应后过滤，取酸浸液分批加入ZnO粉末并不断搅拌至溶液pH为4.0，过滤，洗涤，用2 mol·L-1 的硫酸酸浸沉淀，加入1 mol·L-1 的 Na2SO3溶液，充分反应后用KSCN溶液检验是否完全被还原，再加入足量P204充分振荡，静置分液，向有机层中加入2 mol·L-1的盐酸充分振荡后，静置分液，分离出酸性水层，向溶液中滴加1 mol·L-1 的 NaOH溶液至不再产生沉淀，过滤，洗涤，干燥，将得到的固体热分解得到Ga2O3，并利用CVD(化学气相沉积)技术将热分解得到的Ga2O3与NH3在高温下反应可制得GaN。 17. 工业废水中的重金属离子会导致环境污染危害人体健康，可用多种方法去除。 I．臭氧法 络合态的金属离子难以直接去除。O3与水反应产生的·OH(羟基自由基)可以氧化分解金属配合物[mRa+ ·nX]中的有机配体，使金属离子游离到水中，反应原理为： ·OH+[mRa+·nX] →mRa++CO2+H2O (Ra+表示金属离子，X表示配体) ·OH同时也能与溶液中的、反应。在某废水中加入Ca(OH)2，再通入O3可处理其中的络合态镍(II)。 （1）基态Ni2+的核外电子排布式为 _______。 （2）加入的Ca(OH)2的作用是 _______。 Ⅱ．纳米零价铝法 纳米铝粉有很强的吸附性和还原性，水中溶解的氧在纳米铝粉表面产生·OH(羟基自由基)，可将甘氨酸铬中的有机基团降解，释放出的铬(VI)被纳米铝粉去除。 （3）向AlCl3溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Al3+反应可生成纳米铝粉、H2和B(OH)，其离子方程式为 _______。 （4）向含有甘氨酸铬的废水中加入纳米铝粉，研究溶液中总氮含量[]随时间的变化可知甘氨酸铬在降解过程中的变化状态。实验测得溶液中总氮含量随时间的变化如图所示，反应初期溶液中的总氮含量先迅速降低后随即上升的原因是 _______。 Ⅲ．金属炭法 其他条件相同，分别取铝炭混合物和铁炭混合物，与含Zn2+的废水反应相同时间，Zn2+去除率与废水pH的关系如图所示。 （5）废水pH为3时，铝炭混合物对Zn2+去除率远大于铁炭混合物的主要原因是_______。 （6）废水pH大于6，随着pH增大，铝炭混合物对Zn2+去除率增大的原因是_______。 【答案】（1）[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8 （2）减少溶液中和，提高·OH氧化分解络合物中有机配体的效率；使Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀除去 （3）4Al3++3+12OH-=4Al+3B(OH)+6H2↑ （4）纳米零价铝吸附甘氨酸铬，使得溶液中总氮含量迅速降低；吸附后的甘氨酸铬被纳米零价铝表面产生的·OH降解为可溶性的含氮物质，溶液中总氮含量上升 （5）铝可以将溶液中的Zn2+转化为Zn去除，而Fe不能置换出Zn （6）生成的Al3+转化为Al(OH)3胶状沉淀，对Zn2+有吸附作用 【解析】 【小问1详解】 镍元素的原子序数为28，镍原子失去2个电子形成镍离子，则镍离子的核外电子排布式为：[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8； 【小问2详解】 由题干信息可知，·OH同时也能与溶液中的、反应，故、会影响·OH(羟基自由基)氧化分解金属配合物[mRa+ ·nX]中的有机配体，加入氢氧化钙可以除掉、，故加入的Ca(OH)2的作用是：减少溶液中和，提高·OH氧化分解络合物中有机配体的效率；使Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀除去； 【小问3详解】 根据信息可知知道反应物为BH和Al3+，产物为纳米铝粉、H2和B(OH)，注意用氢氧根离子配平方程式：则方程式为：4Al3++3+12OH-=4Al+3B(OH)+6H2↑； 【小问4详解】 由题干中的信息可知纳米铝粉有很强的吸附性和还原性，水中溶解的氧在纳米铝粉表面产生·OH(羟基自由基)，可将甘氨酸铬中的有机基团降解，故反应初期溶液中的总氮含量先迅速降低后随即上升的原因是：纳米零价铝吸附甘氨酸铬，使得溶液中总氮含量迅速降低；吸附后的甘氨酸铬被纳米零价铝表面产生的·OH降解为可溶性的含氮物质，溶液中总氮含量上升； 【小问5详解】 可以从金属的活泼程度的角度分析，铝可以置换出溶液中的锌，但是铁没有锌活泼，不能发生置换反应，故主要原因是：铝可以将溶液中的Zn2+转化为Zn去除，而Fe不能置换出Zn； 【小问6详解】 此时溶液中已经存在氢氧化铝的胶体，可以从胶体吸附性的角度分析，故原因是：生成的Al3+转化为Al(OH)3胶状沉淀，对Zn2+有吸附作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 澄宜六校联盟高三年级10月学情调研试卷 化学 2025年10月 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7页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡交回。 2. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。 3. 请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4. 作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5. 如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 N14 Mg 24 Ga 70 一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 氮气是重要的工业原料。下列宜兴市的相关产业生产中以氮气作反应物的是​ A. 高性能氮化铝陶瓷制备 B. 紫砂陶坯高温烧结 C. 竹纤维水解制备羧甲基纤维素 D. 污水处理厂尾气脱硝 2. 反应可用于处理不慎沾到皮肤上的白磷。下列说法正确的是 A. 分子中的键角为109°28′ B. 的结构示意图为 C. 的空间构型为V形 D. 基态的价层电子排布式为 3. 下列与铁有关的实验对应装置或操作设计不正确的是 A. 用甲装置制取 B. 用乙装置在铁件外表镀一层光亮的铜 C 用丙装置蒸干溶液，得到硫酸铁晶体 D. 用丁装置将铁与水蒸气反应，并验证气体产物 4. 高岭石的化学组成可表示为，其性质相当稳定，被誉为“万能石”，常作为制造瓷器和陶器的主要原料，下列说法正确的是 A. 半径： B. 第一电离能： C. 酸性： D. 热稳定性： 阅读下列材料，完成下面小题。 铁、钴、镍是第四周期第Ⅷ族元素，物理性质和化学性质比较相似。溶液可用于蚀刻铜制品、制备胶体，FeS可用于除去废水中的。草酸钴()可在空气中焙烧制备催化剂。废镍渣(NiO)与硫酸铵一起煅烧可得，在碱性溶液中用NaClO氧化可制得电极材料。铁、钴、镍能形成多种配合物，如、、等，其中常温下为液态，熔点低，易溶于、苯等有机溶剂。 5. 下列说法正确的是 A. 铁、钴、镍的基态原子最外层电子数不同 B. 属于离子晶体 C. 的键角比的键角大 D. 中有键 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 向溶液中加入： B. 用溶液制备胶体：(胶体) C. 在空气中焙烧： D. NaClO氧化制得电极材料： 7. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液呈酸性，可用于蚀刻铜制品 B. FeS有还原性，可用于除去废水中的 C. 难溶于水，可用作催化剂 D. 有空轨道，可与形成 8. 在给定条件下，下列物质间的转化均可实现的是 A. B. 漂白粉 C. D. 9. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且位于周期表4个不同的周期。Y的电负性仅次于氟元素，常温下Z单质是气体，基态W原子的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是 A. W位于元素周期表中第四周期VA族 B. Z的最高价氧化物的水化物为弱酸 C. X与Y组成的化合物分子间可形成氢键 D. Z和W形成的化合物中W显负价 10. 全固态氟离子电池中的固态电解质晶胞如图。电池工作时，发生迁移。晶胞参数越大，可供离子迁移的空间越大，越有利于离子传输。F位点空缺也可使离子传输更加高效。下列说法不正确的是 A. 晶体中与Cs距离最近且相等的F有12个 B. 该固态电解质的化学式为 C. 在Pb位点掺杂K，F位点将出现空缺 D. 随Pb位点掺杂K含量的增大，离子传输效率一定提高 11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 实验方案 探究目的 A 将红热的木炭投入浓HNO3中，有红棕色气体产生 证明木炭具有还原性 B 在N2氛围中高温加热FeSO4固体使其分解，将气体产物依次通入Ba(NO3)2溶液和品红溶液，Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，品红溶液不褪色 FeSO4分解的气体产物中有SO3，没有SO2 C 向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液，产生白色沉淀 结合H＋的能力：[Al(OH)4]-> D 将生锈的铁钉置于稀盐酸中充分反应后，向所得溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象 铁锈中不含有Fe3＋ A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。 实验1：向0.1mol/L 溶液中滴加酚酞试剂，溶液先变红后褪色。 实验2：向0.1mol/L 溶液中通入少量CO2气体，出现白色沉淀。 实验3：向0.1mol/L 溶液中通入少量SO2气体，出现白色沉淀。 下列说法不正确的是 A. 实验1说明溶液中存在反应 B. 溶液中存在： C. 实验2反应静置后的上层清液中有 D. 实验3中生成的白色沉淀主要成分是 13. 废旧CPU中的金(Au)、Ag和Cu回收的部分流程如下： 已知：HAuCl4= H++ AuCl。下列说法正确的是。 A. “酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少 B. “过滤”所得滤液中的Cu2+和Ag+可用过量浓氨水分离 C 用浓盐酸和NaNO3也可以溶解金 D. 用过量Zn粉将1molHAuCl4完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5mol 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 从锡冶炼烟尘(含SnO2、ZnO、CdO、SnS及少量Fe2O3、As2O3)中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的部分工艺流程如下图。 已知：i．SnO2难溶于水和稀酸；酸浓度越高，SnO2溶解得越多。 ii．H3AsO3、H3AsO4均为弱酸，FeAsO4难溶于水。 （1）酸性条件下，SnS易被O2氧化为SnO2。 反应分两步：i．SnS＋2H＋=Sn2＋＋H2S； ii．_______。 （2）浸出液中含有H＋、、Zn2＋、Cd2＋、H3AsO3、Fe2＋等微粒。硫酸浓度、浸出时间等条件不变时，反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率的影响如图所示。 ①酸浸过程中铁元素被还原，还原剂是_______。 ②升高温度有利于减少浸出液中锡元素的残留。反应温度升高，锡浸出率下降的可能原因有_______。 （3）向浸出液中加入H2O2溶液，随后用CaO调pH至4～6，产生富砷渣(主要含FeAsO4)。该种脱砷方法称为FeAsO4沉淀法。 ①加入 H2O2溶液的目的是_______。 ②若将烟尘中的砷充分转化为FeAsO4沉淀脱除，烟尘成分应满足的条件是_______。 （4）置换时，先加入接近理论投加量的锌粉，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉。这样操作的目的有_______(写两点)。 （5）锌黄锡矿(K型)是制备薄膜太阳能电池的重要原料。其晶胞结构如图所示，该晶胞化学式为_______。 15. 利用镁泥（主要成分为、和等）为主要原料制取碳酸镁的工业流程如下： （1）酸溶。某工厂用1.78吨发烟硫酸（化学式：）配制质量分数为溶液，配制时需要水的质量为________吨。 （2）除铁。已知滤渣2的成分与温度、的关系如图所示。 ①若控制温度80℃、，可得到黄铁矾钠（上图中阴影部分），写出“除铁”过程总反应的离子方程式：________。 ②工业生产不选择以形式除铁的可能原因：________（写出两点）。 （3）沉淀。 ①写出“沉淀”过程的离子方程式：________。 ②“沉淀”过程中溶液随时间的变化如图所示。 “沉淀”过程的操作：向含溶液中________。 （4）控制“沉淀”温度50℃，可制得碱式碳酸镁，碱式碳酸镁常用作塑料阻燃剂。现称取一定质量碱式碳酸镁样品经高温完全分解后得固体，放出（标准状况），计算该碱式碳酸镁样品中的=_______。（写出计算过程） （5）某钙镁矿的晶胞结构如图所示。若将全部换为，所得晶体中每个晶胞含有的原子数为________。 16. 镓(31Ga)与Al的化学性质相似，Ga(CH3)3、GaN等物质在半导体、光电材料等领域有广泛应用。Ga(CH3)3是制备GaN的镓源。 （1）制备超纯Ga(CH3)3：工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下： 已知：相关物质的沸点： 物质 Ga Ga(CH3)3 Et2O(乙醚) CH3I NR3 沸点/℃ 29.8 55.7 34.6 42.4 365.8 ①分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH3)3_______Ga(CH3)3(Et2O) (填“>”、“=”或“＜”)。 ②“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中产物还包括MgI2和CH3MgI，写出该反应的化学方程式：_______。 ③“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______。 ④直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是_______。 （2）氮化镓(GaN)的制备并测定纯度： ①测定GaN样品的纯度：准确称取0.2000 g GaN样品，加入NaOH溶液并加热使固体充分溶解，用足量H3BO3溶液吸收产生的NH3。向吸收液中滴加指示剂，用0.1000 mol·L-1 的盐酸滴定至终点，四次平行实验滴定所消耗盐酸的体积分别为：23.01 mL、22.50 mL、23.00 mL、22.99 mL。过程中涉及反应：；，计算GaN样品的纯度_______(写出计算过程)。 ②工业上常利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4、SiO2]为原料来制备高产率GaN。请补充完整实验方案：取一定量的炼锌矿渣经稀硫酸充分反应后过滤，取酸浸液分批加入ZnO粉末并不断搅拌至溶液pH为4.0，过滤，洗涤，_______，向有机层中加入2 mol·L-1的盐酸充分振荡后，_______，向溶液中滴加1 mol·L-1 的 NaOH溶液至不再产生沉淀，过滤，洗涤，干燥，将得到的固体热分解得到Ga2O3，并利用CVD(化学气相沉积)技术将热分解得到的Ga2O3与NH3在高温下反应可制得GaN。 (实验中必须使用的试剂：1 mol·L-1 的 Na2SO3溶液，2 mol·L-1 的硫酸，KSCN溶液，P204) 已知：①P204对Zn2＋、Ga3＋和 Fe3＋都有萃取作用，对Fe2＋无萃取作用。 ②Zn2＋开始沉淀的pH为6.0，Ga3＋完全沉淀的pH为4.0，Fe3＋完全沉淀的pH为3.2。 17. 工业废水中的重金属离子会导致环境污染危害人体健康，可用多种方法去除。 I．臭氧法 络合态金属离子难以直接去除。O3与水反应产生的·OH(羟基自由基)可以氧化分解金属配合物[mRa+ ·nX]中的有机配体，使金属离子游离到水中，反应原理为： ·OH+[mRa+·nX] →mRa++CO2+H2O (Ra+表示金属离子，X表示配体) ·OH同时也能与溶液中的、反应。在某废水中加入Ca(OH)2，再通入O3可处理其中的络合态镍(II)。 （1）基态Ni2+的核外电子排布式为 _______。 （2）加入的Ca(OH)2的作用是 _______。 Ⅱ．纳米零价铝法 纳米铝粉有很强的吸附性和还原性，水中溶解的氧在纳米铝粉表面产生·OH(羟基自由基)，可将甘氨酸铬中的有机基团降解，释放出的铬(VI)被纳米铝粉去除。 （3）向AlCl3溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Al3+反应可生成纳米铝粉、H2和B(OH)，其离子方程式为 _______。 （4）向含有甘氨酸铬的废水中加入纳米铝粉，研究溶液中总氮含量[]随时间的变化可知甘氨酸铬在降解过程中的变化状态。实验测得溶液中总氮含量随时间的变化如图所示，反应初期溶液中的总氮含量先迅速降低后随即上升的原因是 _______。 Ⅲ．金属炭法 其他条件相同，分别取铝炭混合物和铁炭混合物，与含Zn2+的废水反应相同时间，Zn2+去除率与废水pH的关系如图所示。 （5）废水pH为3时，铝炭混合物对Zn2+去除率远大于铁炭混合物的主要原因是_______。 （6）废水pH大于6，随着pH增大，铝炭混合物对Zn2+去除率增大的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $