精品解析：河北沧州市沧州十校2025-2026学年高三上学期2月期末化学试题

高三化学试卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列化学反应表示正确的是 A. 黑火药爆炸： B. 电解饱和溶液制： C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯： D. 向饱和氨盐水中通入过量： 2. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存是 A. 0.1 mol·L−1NaOH溶液：Na+、K+、、 B. 0.1 mol·L−1FeCl2溶液：K+、Mg2+、、 C. 0.1 mol·L−1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl−、OH− D. 0.1 mol·L−1H2SO4溶液：K+、、、 3. 镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述错误的是 A. 第一电离能： I1(Mg)> I1(Al) B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg C 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3 D. 反应：Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑，说明还原性：Mg>Rb 4. 已知一定条件下完全燃烧1g丙烷气体生成二氧化碳气体和液态水放出50.45kJ的热量，下列说法正确的是( ) A. 丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，三个碳原子处于同一直线上 B. 除去丙烷气体中少量的乙烯，可将混合气体通入足量的酸性高锰酸钾溶液 C. 丙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，1mol丙烷被氯气完全取代，需要8mol氯气 D. 丙烷燃烧的热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l) △H=-50.45kJ/mol 5. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. NaClO溶液具有碱性，可用作漂白剂 B. 具有还原性，可用作燃料电池的燃料 C. 为酸性氧化物，可用作光导纤维 D. 分子间可形成氢键，的热稳定性比的高 6. 室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A. A B. B C. C D. D 7. 化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A. 具有强氧化性，可用于杀菌消毒 B. 聚丙烯是高分子材料，可用作吸水剂 C. 溶液呈碱性，可用于除油污 D. 硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 8. 科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A. 表示一个质子 B. 的基态原子核外电子排布式为 C. 与互为同位素 D. 的原子结构示意图为 9. 人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性溶液浸泡，在表面形成的同时有逸出；铝-空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应；热水解可获得沉淀，焙烧后获得的颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。下列化学反应表示正确的是 A. 纳米铁粉处理酸性含的废水： B. 铁的发蓝处理： C. 铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极反应式： D. 热水解获得： 10. 一定条件下CO2与NH3合成尿素：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH，其反应过程中能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A. ΔH＞0 B. 该反应平衡常数K＝ C. 升高温度，可分离得到更多的NH2COONH4(l) D. 合成尿素的反应快慢主要取决于NH2COONH4(l)的分解速率 11. 将3.4 g的X完全燃烧生成1.8g的和4.48L(标准状况)的，X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3∶2∶2∶1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A. X的相对分子质量为136 B. X的分子式为 C. 符合题中X分子结构特征的有机物有1种 D. 与X属于同类化合物的同分异构体有4种 12. 通过下列实验可从I2，的CCl4溶液中回收I2。 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应离子方程式：I2+2OH-=I-+IO+H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(如图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 13. 碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是 A. 碱石灰有利于逸出 B. 锂片必须打磨出新鲜表面 C. 干燥管中均可选用 D. 双口烧瓶中发生的变化是 14. 室温下，用含少量的粗溶液制备晶体的流程如下图所示。 已知。下列说法正确的是 A. 粗溶液中： B. “沉铁”反应为： C. 溶液中： D. “沉镁”后的滤液中： 二、非选择题：本大题共5小题，共58分。 15. 回收镨铁合金抛光废料(含Fe和少量Pr及杂质)，可制备Pr6O11和Pr(OH)3。镨铁合金抛光废料经除铁、萃取、反萃取可得PrCl3溶液。Pr的常见化合价为+3和+4。 （1）沉淀Pr3+。搅拌下，将一定量的PrCl3溶液与沉淀剂Na2CO3溶液充分反应，过滤得到Pr2(CO3)3·8H2O沉淀，发生反应的化学方程式为____________。沉淀剂用Na2CO3溶液比用NH4HCO3溶液得到的沉淀颗粒更加致密，可能的原因是____________。 （2）Pr6O11的制备和性质。 ①将Pr2(CO3)3·8H2O置于空气中灼烧，测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备Pr6O11最适宜的温度为______（写出计算过程）。 ②将0.5 g Pr6O11加到20 mL30%H2O2酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以Pr³⁺的形式存在。该反应的离子方程式为____________。 （3）Pr(OH)3的制备。 用萃取剂P507[(HA)2]萃取Pr3+的原理：（有机层）。 已知：①P507对Pr3+和Fe3+、Fe2+都有萃取作用，对杂质离子无萃取作用。 ②Pr3+开始沉淀的pH为8，Fe3+完全沉淀的pH为3.7，Fe2+完全沉淀的pH为9.7。为获得较高纯度Pr(OH)3，请补充完整实验方案：将一定量镨铁合金抛光废料加到稀盐酸中，______，浓缩后得PrCl3溶液，向溶液中滴加1.0 mol·L-1NaOH溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤，将固体干燥，得到Pr(OH)3。（须选用的试剂和仪器：1.0 mol·L-1HCl溶液、1.0 mol·L-1NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2O2溶液、P507、分液漏斗）。 16. 某实验小组探究SO2与K2FeO4的反应，实验如下。 资料：i．K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 ii．Fe3+可以与C2O形成[Fe(C2O4)3]3-； 装置 操作及现象 实验一：向B中通入SO2，产生暗红褐色沉淀X和溶液Y(略显红色)；继续通入SO2一段时间后，溶液呈红色，继而变为橙色，最终沉淀消失，溶液几乎无色。 （1）A中产生SO2的化学方程式为___________。 （2）暗红褐色沉淀X可能含Fe3+、OH-、SO、SO，检验如下： 实验二：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。取少量溶液，滴加KSCN溶液后变红。证明溶液中存在___________。另取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，但不能确认含有SO，原因是___________。 实验三：向X中加入H2C2O4溶液，沉淀溶解。继续滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤后，向沉淀中加入盐酸，白色沉淀溶解。确认X中不含SO。实验三中用H2C2O4溶液溶解沉淀的目的是：___________ 。 实验四：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。加入几滴碘水(含淀粉)，蓝色立即褪去。静置，一段时间后蓝色复现，振荡，不褪色。结合离子方程式解释沉淀溶解后的现象：___________ 。 （3）查阅资料：a．Fe3+、SO、H2O(或OH﹣)会形成配合物HOFeOSO2。 b. SO和O2在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5) ①向溶液Y中滴加2滴KSCN溶液，未见红色；再加几滴6mol·L-1盐酸，溶液变红。溶液Y中存在Fe(Ⅲ)，但直接滴加KSCN溶液未见红色的原因是___________。 ②取出部分实验一中的橙色溶液，久置不褪色。结合资料a中过程ii分析实验一中溶液最终“几乎无色”的原因：___________。 总结：SO2与K2FeO4发生了氧化还原反应和复分解反应，并且遵循化学反应速率和限度规律。 17. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有特殊香味。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程 如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）如图1所示，仪器a名称是________________，图中虚线框内应选用右侧的________________(填“仪器x”或“仪器y”)。 步骤二：确定M的实验式和分子式。 （2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。 ①M实验式为________。 ②已知M的密度是同温同压下密度的2倍，则M的分子式为________。 步骤三：确定M的结构简式。 （3）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。 ①M的结构简式为________________。 ②M的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填标号) a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．X射线衍射仪 18. 超高石灰铝工艺处理高氯()废水，操作简单，成本低。涉及的主要反应如下： Ⅰ．； Ⅱ．。 转化为弗氏盐沉淀而除去。已知：溶液中等离子也能发生类似反应Ⅱ而除去；、在碱性较强情况下还会生成沉淀。 （1）①一定体积的高氯废水中加入石灰乳和溶液，与废水中反应生成弗氏盐的离子方程式为_______。 ②投入的原料选用，而不选用的原因为_______。 （2）室温下，平衡时溶液，体系中最终存在和沉淀。已知；。此时溶液中和的浓度比为_______。 （3）投料中的量与去除率如图1所示。钙氯摩尔比大于后，继续增加，去除率不升反而略降的原因为_______。 （4）测定废水中的含量 已知水溶液中可用精确浓度溶液滴定，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，滴定终点时溶液出现紫红色。滴定反应为(白色)，滴定装置如图2所示。 ①二苯偶氮碳酰肼()分子中的N原子与通过配位键形成含有五元环的紫红色物质，写出该物质的结构简式：_______(须标出配位键)。 ②补充完整实验方案：准确量取25.00mL水样(水样中浓度约为)于锥形瓶中，调节pH为2.5~3.5，将溶液装入酸式滴定管中，调整管中液面至“0”刻度，_______。(必须使用的试剂：二苯偶氮碳酰肼) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三化学试卷 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列化学反应表示正确的是 A. 黑火药爆炸： B. 电解饱和溶液制： C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯： D. 向饱和氨盐水中通入过量： 【答案】D 【解析】 【详解】A．黑火药爆炸时，、C和S反应生成和，该反应的化学方程式为，A错误； B．电解饱和NaCl溶液生成氯气、氢气和NaOH，该反应的离子方程式为，B错误； C．丙烯生成聚丙烯的反应为，C错误； D．向饱和氨盐水中通入过量生成和溶解度较小的，结晶析出，D正确； 故选D。 2. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 0.1 mol·L−1NaOH溶液：Na+、K+、、 B. 0.1 mol·L−1FeCl2溶液：K+、Mg2+、、 C. 0.1 mol·L−1K2CO3溶液：Na+、Ba2+、Cl−、OH− D. 0.1 mol·L−1H2SO4溶液：K+、、、 【答案】A 【解析】 【分析】此题考的是离子共存问题，应从选项的条件获取信息，再从中判断在此条件的环境中是否有离子会互相反应，能大量共存就是没有可以互相发生反应的离子存在。 【详解】A.是一个碱性环境，离子相互间不反应，且与OH-不反应，能大量共存； B.MnO4-具有强氧化性，Fe2+具有还原性，两者会发生氧化还原反应而不能大量共存； C.Ba2+可以与CO32-发生反应生成沉淀而不能大量存在； D.酸性条件下H+与HSO3-不能大量共存，同时酸性条件下NO3-表现强氧化性会将HSO3-氧化而不能大量共存； 故选A。 【点睛】本题考查离子共存，掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有：①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体，如题中C项；②离子间发生氧化还原反应，如题中B项；③离子间发生双水解反应，如Al3+与HCO3-等；④离子间发生络合反应，如Fe3+与SCN-等；⑤注意题中的附加条件的影响，如NO3-在酸性条件下会表现强氧化性等。 3. 镁和铝都是较活泼的金属，下列叙述错误的是 A. 第一电离能： I1(Mg)> I1(Al) B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg C. 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3 D. 反应：Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑，说明还原性：Mg>Rb 【答案】D 【解析】 【详解】A．Mg、Al位于同一周期，同一周期主族元素从左至右第一电离能呈增大的趋势，第IIA族元素第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以 I1(Mg)> I1(Al)，故A选项正确； B．Mg比较活泼，工业上用电解法制取镁，即电解熔融态MgCl2制取金属Mg，故B选项正确； C．AlCl3水解生成氢氧化铝和氯化氢，由于水解吸热、盐酸易挥发，加热促进AlCl3水解，将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3，故C选项正确； D．反应：Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑能发生不是因为还原性：Mg>Rb，据元素周期律可知还原性：Mg<Na<Rb，反应能发生是因为Mg的沸点高于Rb，故D选项错误； 故答案为：D。 4. 已知一定条件下完全燃烧1g丙烷气体生成二氧化碳气体和液态水放出50.45kJ的热量，下列说法正确的是( ) A. 丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，三个碳原子处于同一直线上 B. 除去丙烷气体中少量的乙烯，可将混合气体通入足量的酸性高锰酸钾溶液 C. 丙烷和氯气在光照条件下发生取代反应，1mol丙烷被氯气完全取代，需要8mol氯气 D. 丙烷燃烧的热化学方程式C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l) △H=-50.45kJ/mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．丙烷分子中三个碳原子是锯齿形，不是一条直线，A不正确； B．除去丙烷气体中少量的乙烯应通入溴水，使乙烯发生加成反应而除去，酸性高锰酸钾溶液会使乙烯发生氧化反应生成二氧化碳，从而引入新杂质，B不正确； C．烷烃的取代反应中，被取代的氢原子与参加反应的氯气的物质的量之比为1：1，1mol丙烷中含有8mol的氢原子，故最多可与8mol氯气反应，C正确； D．丙烷燃烧的热化学方程式应为C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)；△H = -2219.8kJ/mol，D不正确； 故答案为C。 5. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. NaClO溶液具有碱性，可用作漂白剂 B. 具有还原性，可用作燃料电池的燃料 C. 为酸性氧化物，可用作光导纤维 D. 分子间可形成氢键，的热稳定性比的高 【答案】B 【解析】 【详解】A．次氯酸钠可用作漂白剂是因为次氯酸钠具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，与次氯酸钠溶液呈碱性无关，A错误； B．肼具有还原性，能在燃料电池得负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，所以肼可用作燃料电池的燃料，B正确； C．二氧化硅是因为具有全反射光得性能，可用作光导纤维，与酸性氧化物性质无关，C错误； D．氨气的热稳定性强于磷化氢是因氮元素的非金属性强于磷元素，N-H键键能大于P-H键键能，与氨气能形成氢键无关，D错误； 故选B。 6. 室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有 向溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，A错误； B．向溶液中滴加几滴酸性溶液，若观察溶液紫色褪去，说明有还原性，B正确； C．发生水解反应使溶液显酸性，应向溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误； D．向溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能是的催化作用，D错误。 故选B。 【点睛】 7. 化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是 A. 具有强氧化性，可用于杀菌消毒 B. 聚丙烯是高分子材料，可用作吸水剂 C. 溶液呈碱性，可用于除油污 D. 硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，A正确； B．聚丙烯属于有机合成高分子材料，不含有亲水基团，不能用作吸水剂，B错误； C．油污可以在碱性环境下水解，溶液由于碳酸根离子的水解，使溶液呈碱性，因此可用于除油污，C正确； D．硬铝合金具有密度小、强度高的优良特性，其表面会形成致密的氧化膜，抗腐蚀性强，因此可用作航空材料，D正确； 故选B。 8. 科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A. 表示一个质子 B. 的基态原子核外电子排布式为 C. 与互为同位素 D. 的原子结构示意图为 【答案】C 【解析】 【详解】A．质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误； B．的基态原子核外电子排布式为，B错误； C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．原子核外只有2个电子，原子结构示意图为，D错误。 故选C。 9. 人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性；用碱性溶液浸泡，在表面形成的同时有逸出；铝-空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应；热水解可获得沉淀，焙烧后获得的颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。下列化学反应表示正确的是 A. 纳米铁粉处理酸性含的废水： B. 铁的发蓝处理： C. 铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极反应式： D. 热水解获得： 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应在酸性条件下进行，产物中出现OH⁻，不符合酸性环境，反应为，A错误； B．铁的发蓝处理是通过氧化还原反应使得铁的表面形成一层致密的四氧化三铁氧化膜，反应，B正确； C．铝-空气电池(碱性电解液)中正极应为氧气还原反应，而非铝的氧化，反应为，C错误； D．水解反应未配平H和O，左边系数应为x+2，反应为，D错误； 故选B。 10. 一定条件下CO2与NH3合成尿素：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(l) ΔH，其反应过程中能量变化如图所示，下列有关说法正确的是 A. ΔH＞0 B. 该反应平衡常数K＝ C. 升高温度，可分离得到更多的NH2COONH4(l) D. 合成尿素的反应快慢主要取决于NH2COONH4(l)的分解速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由能量示意图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，ΔH<0，故A错误； B．固体和纯液体不能写在化学平衡常数的表达式中，根据反应方程式，该反应平衡常数K＝，故B错误； C．由图可知，生成NH2COONH4(l)的反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，得到NH2COONH4(l)会变少，故C错误； D．第2步反应(NH2COONH4(l)的分解)的活化能更大，为慢反应，对整个反应过程的速率起决定作用，故D正确。 答案选D。 11. 将3.4 g的X完全燃烧生成1.8g的和4.48L(标准状况)的，X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3∶2∶2∶1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A. X的相对分子质量为136 B. X的分子式为 C. 符合题中X分子结构特征的有机物有1种 D. 与X属于同类化合物的同分异构体有4种 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质谱图，可知X的相对分子质量为136，故A正确； B．根据质谱图，可知X的相对分子质量为136，3.4 g X的物质的量为0.025mol，将3.4 g的X完全燃烧生成1.8g的和4.48L(标准状况)的，n()=0.1mol、n()=0.2mol；则X分子中C原子数为8、H原子数为8，根据质量守恒，分子中含O原子数，所以X的分子式为，故B正确； C．X核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3∶2∶2∶1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，分子中含有C=O、C-O-C，符合题中X分子结构特征的有机物有，共1种，故C正确； D．与X属于同类化合物(酯类)的同分异构体有、、、、另外还有不含苯环的酯类，总数多于4种，故D错误； 选D。 12. 通过下列实验可从I2，的CCl4溶液中回收I2。 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2+2OH-=I-+IO+H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(如图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 【答案】D 【解析】 【详解】A．选项所给离子方程式元素不守恒，正确离子方程式为：3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O，A错误； B．水溶液与CCl4不互溶，二者应分液分离，B错误； C．根据均摊法，该晶胞中所含I-的个数为=4，C错误； D．碘易升华，回收的粗碘可通过升华进行纯化，D正确； 综上所述答案为D。 13. 碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是 A. 碱石灰有利于逸出 B. 锂片必须打磨出新鲜表面 C. 干燥管中均可选用 D. 双口烧瓶中发生的变化是 【答案】C 【解析】 【分析】本题利用Li和液氨反应制备；碱石灰可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，使浓氨水受热分解产生氨气；利用集气瓶收集氨气；过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成；最后的球形干燥管中可装，除掉过量的氨气，同时防止空气的水进入引起副反应。 【详解】A．碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物，可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，有利于逸出，A正确； B．锂片表面有Li2O，Li2O会阻碍Li和液氨的接触，所以必须打磨出新鲜表面，B正确； C．第一个干燥管目的是干燥氨气，为酸性干燥剂能与氨气反应，所以不能用，而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气，可用，C错误； D．双口烧瓶中发生变化是，D正确； 故选C。 14. 室温下，用含少量的粗溶液制备晶体的流程如下图所示。 已知。下列说法正确的是 A. 粗溶液中： B. “沉铁”反应为： C. 溶液中： D. “沉镁”后的滤液中： 【答案】C 【解析】 【分析】粗溶液中加入硫酸钠溶液，生成黄钠铁钒，除去铁元素；再向溶液中加入溶液，生成沉淀，除去镁元素，经过后续操作得到。 【详解】A．粗溶液的电荷守恒中缺少氢离子和氢氧根离子浓度，A错误； B．溶液呈弱酸性，“沉铁”反应为：3Fe3++Na++2+6H2O=NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+，B错误； C．氟化氢为弱酸，溶液中根据质子守恒：，C正确； D．沉镁过程形成沉淀，根据沉淀溶解平衡，，，此时，该溶液中，镁离子浓度相同，形成的是沉淀，没有形成沉淀，则溶液中，故得出沉镁后，D错误； 故选C。 二、非选择题：本大题共5小题，共58分。 15. 回收镨铁合金抛光废料(含Fe和少量Pr及杂质)，可制备Pr6O11和Pr(OH)3。镨铁合金抛光废料经除铁、萃取、反萃取可得PrCl3溶液。Pr的常见化合价为+3和+4。 （1）沉淀Pr3+。搅拌下，将一定量的PrCl3溶液与沉淀剂Na2CO3溶液充分反应，过滤得到Pr2(CO3)3·8H2O沉淀，发生反应的化学方程式为____________。沉淀剂用Na2CO3溶液比用NH4HCO3溶液得到的沉淀颗粒更加致密，可能的原因是____________。 （2）Pr6O11的制备和性质。 ①将Pr2(CO3)3·8H2O置于空气中灼烧，测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备Pr6O11最适宜的温度为______（写出计算过程）。 ②将0.5 g Pr6O11加到20 mL30%H2O2酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以Pr³⁺的形式存在。该反应的离子方程式为____________。 （3）Pr(OH)3的制备。 用萃取剂P507[(HA)2]萃取Pr3+的原理：（有机层）。 已知：①P507对Pr3+和Fe3+、Fe2+都有萃取作用，对杂质离子无萃取作用。 ②Pr3+开始沉淀的pH为8，Fe3+完全沉淀的pH为3.7，Fe2+完全沉淀的pH为9.7。为获得较高纯度Pr(OH)3，请补充完整实验方案：将一定量镨铁合金抛光废料加到稀盐酸中，______，浓缩后得PrCl3溶液，向溶液中滴加1.0 mol·L-1NaOH溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤，将固体干燥，得到Pr(OH)3。（须选用的试剂和仪器：1.0 mol·L-1HCl溶液、1.0 mol·L-1NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2O2溶液、P507、分液漏斗）。 【答案】（1） ①. 2PrCl3+3Na2CO3+8H2O=Pr2(CO3)3·8H2O↓+6NaCl ②. 碳酸氢铵沉淀PrCl3过程生成大量气体，碳酸钠沉淀PrCl3过程没有气体生成，因而沉淀颗粒更加致密 （2） ①. 设Pr2(CO3)3·8H2O的物质的量为1 mol，根据Pr守恒可得：n(Pr6O11)= mol，m(Pr6O11)=n(Pr6O11)·M=molg/mol≈340.7 g，因此制备Pr6O11最适宜的加热温度为755℃ ②. Pr6O11+2H2O2+18H+=6Pr3++2O2↑+11H2O （3）向溶液中边搅拌边加入稍过量1.0 mol·L-1H2O2溶液，用1.0 mol·L-1NaOH调节pH为3.7左右，充分反应后过滤，将滤液转移到分液漏斗中，加入P507充分振荡，萃取后分液，多次萃取后，向有机层中加入1.0 mol·L-1HCl反萃取，分离出水层后重复反萃取2~3次，将所得水层溶液合并 【解析】 【分析】(2)Pr2(CO3)3·8H2O受热分解，首先失去结晶水变为Pr2(CO3)3，再加热，Pr2(CO3)3分解产生Pr6O11、CO2、O2，假设Pr2(CO3)3·8H2O的物质的量是1 mol，其质量是606 g，利用Pr元素守恒，可知1 mol Pr2(CO3)3·8H2O转化的Pr6O11的质量，感觉剩余固体质量与起始固体质量的比与温度变化的曲线图关系，就可以确定制取Pr6O11的最佳温度； (3)先利用绿色氧化剂H2O2将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH溶液调整溶液pH为3.7左右，使Fe3+完全形成Fe(OH)3沉淀并过滤除去Fe(OH)3。向含有Pr3+的滤液中加入萃取剂进行萃取，使Pr3+进入有机相，为提高原料的利用率，要进行多次萃取，并将萃取液合并。结合平衡移动原理，向其中加入盐酸进行反萃取，使Pr3+进入水机相，浓缩后得PrCl3溶液，向溶液中滴加NaOH溶液至不再产生沉淀，经过滤、洗涤、干燥，就制取得到Pr(OH)3。 【小问1详解】 由题意可知：反应物为PrCl3和Na2CO3，生成物为Pr2(CO3)3·8H2O和NaCl，根据原子守恒，可得反应方程式为：2PrCl3+3Na2CO3+8H2O=Pr2(CO3)3·8H2O↓+6NaCl； 沉淀剂用Na2CO3溶液比用NH4HCO3溶液得到的沉淀颗粒更加致密，可能的原因是NH4HCO3沉淀PrCl3过程生成大量气体，而Na2CO3沉淀PrCl3过程没有气体生成，因而沉淀颗粒更加致密； 【小问2详解】 设开始时加入的Pr2(CO3)3·8H2O固体的物质的量为1 mol，根据Pr守恒可知最后得到Pr6O11的物质的量为：n(Pr6O11)=mol，则其质量为m(Pr6O11)=n(Pr6O11)·M=molg/mol≈340.7 g，此时剩余固体质量与起始固体质量的比值为：，根据图示可知此时反应温度为755℃，因此制备Pr6O11最适宜的加热温度为755℃； ②将0.5 g Pr6O11加到20 mL30%H2O2酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以Pr³⁺的形式存在，H2O2失去电子被氧化为O2，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知该反应的离子方程式为：Pr6O11+2H2O2+18H+=6Pr3++2O2↑+11H2O； 【小问3详解】 根据题意，萃取剂P507[(HA)2]对Pr3+和Fe3+、Fe2+都有萃取作用，结合三种离子开始形成沉淀即沉淀完全时的pH的不同，要形成Pr(OH)3沉淀，应该先向含有Pr3+和Fe3+、Fe2+的溶液中加入1.0 mol/LH2O2，发生反应：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入1.0 mol/LNaOH溶液调节pH为3.7左右，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，充分反应后过滤，除去Fe(OH)3沉淀，将滤液转移到分液漏斗中，加入P507充分振荡，萃取后分液，多次萃取后，Pr3+进入有机层中，然后向有机层中加入1.0 mol·L-1HCl进行反萃取，Pr3+进入水层中，分离出水层后，重复反萃取2~3次，将所得水层溶液合并，浓缩后得PrCl3溶液，向溶液中滴加1.0 mol·L-1NaOH溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤，将固体干燥，得到Pr(OH)3。 16. 某实验小组探究SO2与K2FeO4反应，实验如下。 资料：i．K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 ii．Fe3+可以与C2O形成[Fe(C2O4)3]3-； 装置 操作及现象 实验一：向B中通入SO2，产生暗红褐色沉淀X和溶液Y(略显红色)；继续通入SO2一段时间后，溶液呈红色，继而变为橙色，最终沉淀消失，溶液几乎无色。 （1）A中产生SO2的化学方程式为___________。 （2）暗红褐色沉淀X可能含Fe3+、OH-、SO、SO，检验如下： 实验二：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。取少量溶液，滴加KSCN溶液后变红。证明溶液中存在___________。另取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，但不能确认含有SO，原因是___________。 实验三：向X中加入H2C2O4溶液，沉淀溶解。继续滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤后，向沉淀中加入盐酸，白色沉淀溶解。确认X中不含SO。实验三中用H2C2O4溶液溶解沉淀的目的是：___________ 。 实验四：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。加入几滴碘水(含淀粉)，蓝色立即褪去。静置，一段时间后蓝色复现，振荡，不褪色。结合离子方程式解释沉淀溶解后的现象：___________ 。 （3）查阅资料：a．Fe3+、SO、H2O(或OH﹣)会形成配合物HOFeOSO2。 b. SO和O2在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5) ①向溶液Y中滴加2滴KSCN溶液，未见红色；再加几滴6mol·L-1盐酸，溶液变红。溶液Y中存在Fe(Ⅲ)，但直接滴加KSCN溶液未见红色的原因是___________。 ②取出部分实验一中的橙色溶液，久置不褪色。结合资料a中过程ii分析实验一中溶液最终“几乎无色”的原因：___________。 总结：SO2与K2FeO4发生了氧化还原反应和复分解反应，并且遵循化学反应速率和限度规律。 【答案】（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ （2） ①. Fe3+ ②. Fe3+可能将+4价含硫物质氧化 ③. H2C2O4溶液溶解沉淀并形成[Fe(C2O4)3]3-；使c(Fe3+)降低，氧化性减弱，不能将+4价含硫物质氧化 ④. 加入几滴碘水(含淀粉)，蓝色立即褪去，发生的反应方程为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，静置，一段时间后蓝色复现，是因为溶液中的铁离子将碘离子氧化为单质碘2Fe3++2I-=2Fe2++I2 （3） ①. Fe3+与SO、H2O(或OH﹣)形成配合物的稳定性强于Fe(SCN)3 ②. 持续通入SO2一段时间后，溶液酸性增强，生成的H2SO5将橙色溶液中的HOFeOSO2氧化 【解析】 【小问1详解】 A中用亚硫酸钠和70%的浓硫酸来制取SO2的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑； 【小问2详解】 实验二中，取少量溶液，滴加KSCN溶液后变红，证明溶液中存在Fe3+；由于Fe3+具有氧化性，能将SO氧化成SO，故并不能确认原溶液中是否含有SO；实验三中：由于H2C2O4溶液溶解沉淀并形成[Fe(C2O4)3]3-，再继续滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤后，向沉淀中加入盐酸，白色沉淀溶解，可知白色沉淀为亚硫酸钡，即确认X中不含SO；实验四中：向X中加入足量盐酸，沉淀溶解。加入几滴碘水(含淀粉)，蓝色立即褪去，发生的反应方程为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI，静置，一段时间后蓝色复现，是因为溶液中的铁离子将碘离子氧化为单质碘：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。 【小问3详解】 ①由已知a．Fe3+、SO、H2O(或OH﹣)会形成配合物HOFeOSO2可得，向溶液Y中滴加2滴KSCN溶液，未见红色；再加几滴6mol·L-1盐酸，溶液变红。溶液Y中存在Fe(Ⅲ)，但直接滴加KSCN溶液未见红色的原因是Fe3+与SO、H2O(或OH﹣)形成配合物的稳定性强于Fe(SCN)3；②由已知b. SO和O2在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(HSO），可得溶液最终“几乎无色”的原因为持续通入SO2一段时间后，溶液酸性增强，生成的H2SO5将橙色溶液中的HOFeOSO2氧化。 17. 有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有特殊香味。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构，具体实验过程 如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1）如图1所示，仪器a的名称是________________，图中虚线框内应选用右侧的________________(填“仪器x”或“仪器y”)。 步骤二：确定M的实验式和分子式。 （2）利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。 ①M实验式为________。 ②已知M的密度是同温同压下密度的2倍，则M的分子式为________。 步骤三：确定M的结构简式。 （3）用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。 ①M的结构简式为________________。 ②M所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填标号) a．质谱仪 b．红外光谱仪 c．元素分析仪 d．X射线衍射仪 【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y （2） ①. ②. （3） ①. ②. C 【解析】 【小问1详解】 仪器a的名称是蒸馏烧瓶，蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管)，仪器x(球形冷凝管)一般用于 冷凝回流装置中。 【小问2详解】 ①计算该有机物中氧元素的质量分数：w(O)=100%-54.5%-9.1%= 36.4%，分子内各元素原子的个数比：N(C)：N(H)：N(O)=：：=2:4:1， 即实验式为：C2H4O ②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为2×44=88，设分子式为(C2H4O)4，则44n=88，n=2， 则分子式为C4H8O2。 【小问3详解】 根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1:3:1:3，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1:3:1:3，结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键，其结构简式为CH3COCH(OH)CH3； ②M的所有同分异构体均含有C、H、O三种元素且质量分数都相同，在元素分析仪中显示的信号(或数据)完全相同，故选c。 18. 超高石灰铝工艺处理高氯()废水，操作简单，成本低。涉及的主要反应如下： Ⅰ．； Ⅱ．。 转化弗氏盐沉淀而除去。已知：溶液中等离子也能发生类似反应Ⅱ而除去；、在碱性较强情况下还会生成沉淀。 （1）①一定体积的高氯废水中加入石灰乳和溶液，与废水中反应生成弗氏盐的离子方程式为_______。 ②投入的原料选用，而不选用的原因为_______。 （2）室温下，平衡时溶液，体系中最终存在和沉淀。已知；。此时溶液中和的浓度比为_______。 （3）投料中的量与去除率如图1所示。钙氯摩尔比大于后，继续增加，去除率不升反而略降的原因为_______。 （4）测定废水中的含量 已知水溶液中可用精确浓度的溶液滴定，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，滴定终点时溶液出现紫红色。滴定反应为(白色)，滴定装置如图2所示。 ①二苯偶氮碳酰肼()分子中的N原子与通过配位键形成含有五元环的紫红色物质，写出该物质的结构简式：_______(须标出配位键)。 ②补充完整实验方案：准确量取25.00mL水样(水样中浓度约为)于锥形瓶中，调节pH为2.5~3.5，将溶液装入酸式滴定管中，调整管中液面至“0”刻度，_______。(必须使用的试剂：二苯偶氮碳酰肼) 【答案】（1） ①. ②. 部分与反应，减少了其与的反应，使去除率降低；与生成沉淀 （2） （3）加，使溶液的碱性增强，生成了，使生成的减少；浓度增大反应Ⅱ平衡逆向移动，使去除率不升反而略微下降 （4） ①. 或 ②. 向锥形瓶中滴加2~3滴二苯偶氮碳酰肼，振荡，向锥形瓶中慢慢滴加溶液，边滴加边振荡锥形瓶至加入最后半滴溶液时，颜色变为紫红色，且30s内颜色不褪色；记录滴加溶液的体积，重复上述操作2~3次 【解析】 【小问1详解】 ①已知石灰乳在离子方程式书写时不能拆，故一定体积的高氯废水中加入石灰乳和溶液，与废水中Cl-反应生成弗氏盐的离子方程式为：。 ②由题干信息可知，溶液中等离子也能发生类似反应Ⅱ而除去，若投入的原料用硫酸铝导致与反应从而减少了其与的反应，降低了的去除率，且与结合生成沉淀。 【小问2详解】 室温下，平衡时溶液pH=12，即溶液中，体系中最终存在和沉淀，即此时溶液中：，，此时溶液中和的浓度比为和的浓度比为。 【小问3详解】 钙氯摩尔比大于6:1后，继续增加，使溶液的碱性增强，和生成了沉淀，使生成的减少；浓度增大反应Ⅱ平衡逆向移动，使去除率不升反而略微下降。 【小问4详解】 ①已知二苯偶氮碳酰肼()分子中每个N均含有孤电子对，则该物质的N原子与通过配位键形成含有五元环(即含有5个原子的环)的紫红色物质，该物质的结构简式为：或； ②根据中和滴定的操作原理可知，准确量取25.00mL水样(水样中Cl-浓度约为)于锥形瓶中，调节pH值为2.5~3.5，将溶液装入酸式滴定管中，调整管中液面至“0”刻度，向锥形瓶中滴加2~3滴二苯偶氮碳酰肼作指示剂，振荡，向锥形瓶中慢慢滴加溶液，边滴加边振荡锥形瓶至加入最后半滴溶液时，颜色变为紫红色，且30s内颜色不褪色即为滴定终点：记录滴加溶液的体积，重复上述操作2~3次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $