精品解析：江苏徐州市运河中学2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题

高三年级学情调研 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Pd-106 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. 下列工业生产中，主要原理不涉及氧化还原反应的是 A. 生产肥皂 B. 接触法制硫酸 C. 氯碱工业 D. 海水提镁 2. 反应可制备，下列说法正确的是 A. 基态的核外电子排布式为： B. 的电子式： C. 乙醚的结构简式： D. 的结构示意图： 3. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的 C．收集 D．吸收尾气中的 A. A B. B C. C D. D 4. 酞菁分子中所有原子处于同一平面，中心有直径约为2.7nm的空腔，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 酞菁能与某些金属离子形成配合物 D. 酞菁分子中N原子有两种杂化类型 阅读下列材料完成下面小题 周期表中ⅢA族元素B、Al、Ga、ln等应用广泛。硼熔点很高，其硬度仅次于金刚石，单质硼可以溶于热的浓硝酸生成硼酸()，硼酸是有重要用途的一元弱酸，能溶于水，可用作防腐剂；硼烷(，常温下为气态)是一种潜在的高能燃料，在中完全燃烧生成固体，燃烧热为；是石油化工的重要催化剂，易水解，水解产物之一是；硫酸铝铵[]是一种常见的净水剂：熔融态可导电，广泛用于电子、广电和催化领域。 5. 下列说法正确的是 A. ⅢA族元素单质的晶体类型相同 B. 是由极性键构成的极性分子 C. 镓原子()基态原子核外电子排布式为 D. 熔点： 6. 下列化学反应表示错误的是 A. 硼与热的浓硝酸反应：(浓) B. 水解： C. 向溶液中滴入过量的NaOH溶液： D. 硼烷的燃烧热： 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 极易水解，可用作催化剂 B. 硫酸铝铵溶于水形成胶体，可用作净水剂 C. 硼酸呈弱酸性，可用作防腐剂 D. 熔点高，可用作制备透明导电薄膜 8. 磷酸铁(FePO4)主要用于制造磷酸铁锂电池材料。工业上可以用电解磷铁渣(主要含FeP等)的方法制备FePO4，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 溶液中H+穿过质子交换膜向磷铁渣电极移动 B. 电解结束一段时间后，NaOH浓度不变 C. 阳极的电极反应： D. 每生成1mol FePO4，石墨电极产生2molO2 9. 化合物是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中最多有12个原子共平面 B. 可以用溶液鉴别 C. 分子不存在顺反异构体 D. 最多能与发生加成反应 10. 催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢：，反应机理如题图所示，图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是 A. 反应①中被氧化 B. 反应②中，丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键 C. 反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为 D. 催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能 11. 探究含钴(常见价态有+2、+3，价态不同物质颜色不同)化合物性质实验如下： 步骤Ⅰ 向溶液中逐滴加入氨水，可制得溶液。 步骤Ⅱ 分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，前者无明显现象，后者溶液颜色发生变化。 步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得两份溶液中分别加入相同体积的浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。 下列说法正确的是 A. 步骤Ⅰ可用溶液代替氨水 B. 步骤Ⅱ等浓度的、溶液中后者大 C. 步骤Ⅲ中现象说明的氧化性比强 D. 步骤Ⅲ中可能发生转化： 12. 室温下，用废渣制备的部分实验过程如下： 已知：，，。 下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 溶液中： C. 生成沉淀的离子方程式： D. 沉淀完全后的滤液中： 13. 乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 下，和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时，体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知：在600~800℃内，的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是 A. 的实际选择性[]随温度升高而降低 B. 750℃下，平衡时CO的物质的量为 C. 750℃下，反应Ⅱ平衡常数的值为1.25 D. 的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以铜阳极泥氨浸液(阳离子主要有[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、[Pb(NH3)4]2+和[Bi(NH3)6]3+)为原料制备高纯Ag的流程如下： （1）“沉银”时，AgCl的沉淀率达99%，同时Pb和Bi几乎完全转化为PbCl2和BiOCl沉淀。滤液Ⅰ中的主要阳离子除H+外，还有___________。 （2）“除杂”后滤液Ⅱ中主要含有[PbCl6]2−和[BiCl6]-。 ① 写出由 BiOCl转化为[BiCl6]-的离子方程式：___________。 ② 其他条件相同，当c(HCl)>3.5mol·L-1时，银回收率降低的原因是___________。 （3）“氨浸”时发生反应：AgCl(s)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl-(aq)。欲使0.01 molAgCl完全溶解，至少需要1.0 L 氨水的浓度为___________。(写出计算过程) [忽略溶液体积变化，以c(NH3)计]。已知：反应Ag＋(aq)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)的平衡常数K=1.0×107；Ksp(AgCl)=2.0×10-10；≈0.224。 （4）“还原”时，[Ag(NH3)2]Cl转化为Ag的化学方程式为___________。 （5）高纯银用途广泛。 ①银铈合金是优良的导电材料，一种银铈晶体结构单元如图所示，该结构单元是否属于晶胞，___________(填“是”或 “不是”)。 ② Ag通过“活化处理”可实现Ag+的可控释放。研究发现，Ag+可与细菌体内含巯基(—SH)的酶反应，生成稳定的配位化合物(Ag—S—)可破坏酶的活性，从而起到杀菌作用。Ag+与NH3也能形成稳定的[Ag(NH3)2]+，但Ag+与巯基的配位能力更强，其可能原因为___________。 15. G是一种口服抗血小板聚集药物，其合成路线如下： （1）G分子中氮原子的轨道杂化方式有___________。 （2）C→D的转化中，除使用K2CO3外，还可以使用下列物质中的___________(填字母)。 A．CH3COOH B．CH3OH C． （3）E→F包括两步反应，第一步为取代反应，第二步为___________反应。 （4）F→G反应后生成两种产物，除G外，另一产物的结构简式为___________。 （5）D 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式：___________。 ①不能使FeCl3溶液发生显色反应，水解后可生成三种有机产物X、Y和Z； ②X、Y均为α-氨基酸； ③Z能使FeCl3溶液发生显色反应，含有2个Cl和3种化学环境不同的氢。 （6）已知R-CN(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为R-COOH。设计以BrCH2COOH、CH3CH2OH、为原料制取的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 16. 某课题组采用无氰绿色工艺从废钯催化剂(主要含、、活性炭)中回收并制备高纯海绵钯(Pd)，设计如下流程： 已知：①，与相比，与配位能力更强。 ②易水解生成沉淀，较稳定且能用EDTA进行定量络合滴定，滴定需控制pH在5.6左右。EDTA易被强氧化性物质破坏造成滴定误差。 Ⅰ．焙烧浸出 （1）焙烧的目的是___________。 （2）浸出液含过量和HCl，以及、，写出Pd被王水(王水由浓硝酸与浓盐酸混合而得)浸出发生反应的离子方程式___________。 Ⅱ．除铝纯化 （3）加热赶尽硝酸后，加碱液使完全沉淀，再调。 ①过程中试剂滴加操作最优的是___________(填字母)。 A．先加足量NaOH溶液，再逐滴滴加盐酸调至 B．先加过量浓氨水，过滤除沉淀后，再缓慢滴加盐酸微调至 ②判断已经完全沉淀的操作是___________。 ③“除铝”过程中会造成部分元素损失，原因是___________。 Ⅲ．配位还原 （4）向纯化后含的溶液中缓慢滴加水合肼()加热，得到单质Pd。 ①若不考虑反应物损耗，生成5.3g单质Pd时，消耗的物质的量为___________。 ②补充完整测定产品纯度的实验步骤：取钯样品加入稍过量浓硝酸充分反应，___________。(须使用的试剂：EDTA、NaCl溶液、醋酸—醋酸钠缓冲溶液。仪器：100mL容量瓶、加热装置) 17. 利用和HCOOH的循环，可实现在资源化利用的同时进行氢能的贮存和释放。 （1）利用铁及其氧化物循环制氢。原理如图所示，制得理论上消耗CO的物质的量为________mol。 （2）电解制HCOOH ①原理如图所示，电解一段时间后阴极区溶液浓度升高。写出阴极还原为的电极反应式：____________。 ②向和HCOOK混合溶液中加入活性催化剂，通入继续生成，其可能的反应机理如图所示。吸附在O和Fe上的H分别用和表示，上述机理所得甲酸根的化学式可表示为_______(其它原子用正常的元素符号表示)。 （3）HCOOH催化释氢。催化剂作用下，甲酸有如下两种可能的分解反应： ① ② 为提高的产率，需研发在较低温度下对反应②活性较高的催化剂，理由是_______。 （4）和制甲烷。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。常温、常压下、的燃烧热及水的气化热如下表。 燃烧热/() 气化热/() 285.8 890.3 44 ①反应的_______。 ②在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率随温度的变化如图所示。 320℃～380℃，随温度升高，以为催化剂，转化率略有下降，而以Ni为催化剂，转化率却仍在上升，原因是_________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级学情调研 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Pd-106 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. 下列工业生产中，主要原理不涉及氧化还原反应的是 A. 生产肥皂 B. 接触法制硫酸 C. 氯碱工业 D. 海水提镁 【答案】A 【解析】 【详解】A．生产肥皂的原理是油脂在碱性条件下的水解反应，反应中无元素化合价升降，不涉及氧化还原反应，A符合题意； B．接触法制硫酸过程中存在的转化，元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，B不符合题意； C．氯碱工业的原理是电解饱和食盐水生成、和，、元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，C不符合题意； D．海水提镁过程中最终通过电解熔融得到金属，、元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故选A。 2. 反应可制备，下列说法正确的是 A. 基态的核外电子排布式为： B. 的电子式： C. 乙醚的结构简式： D. 的结构示意图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态Li原子核外电子排布为1s22s1，失去最外层1个电子得到Li+，故Li+的核外电子排布式为1s2，A错误； B．中Al最外层有3个电子，结合4个H原子，再加上得到的1个电子，总共有8个价电子，Al与4个H分别形成共用电子对，则的电子式：，B正确； C．乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，选项所示为甲醚的结构简式，C错误； D．Cl的核电荷数为17，Cl−的质子数仍为17，结构示意图原子核内应标注+17，题图为+18，是Ar原子的结构示意图，D错误； 故答案选B。 3. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的 C．收集 D．吸收尾气中的 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．制取SO2应用70%硫酸与Na2SO3反应得到，硫酸太稀生成的二氧化硫气体不好逸出，故A错误； B．SO2与浓硫酸不反应，可以用浓硫酸除去中的，故B正确； C．SO2的密度比空气大，应该用向上排空法收集，导管必须长进短出，故C错误； D．SO2在水中溶解度不太大，且它能与水发生可逆反应：，用水吸收不合适，可用碱液吸收同时注意防倒吸，故D错误； 答案选B。 4. 酞菁分子中所有原子处于同一平面，中心有直径约为2.7nm的空腔，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 酞菁能与某些金属离子形成配合物 D. 酞菁分子中N原子有两种杂化类型 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期元素半径一般随核电荷数增加而减小，故C原子的半径略大于N原子，A错误； B．同周期从左至右第一电离能呈增大趋势，：，B错误； C．酞菁大环中心有可与金属离子配位的空腔，N能提供孤对电子，金属离子提供空轨道，能形成配合物，C正确； D．酞菁分子中所有原子处于同一平面，所有N原子皆为杂化，D错误； 答案选C。 阅读下列材料完成下面小题 周期表中ⅢA族元素B、Al、Ga、ln等应用广泛。硼熔点很高，其硬度仅次于金刚石，单质硼可以溶于热的浓硝酸生成硼酸()，硼酸是有重要用途的一元弱酸，能溶于水，可用作防腐剂；硼烷(，常温下为气态)是一种潜在的高能燃料，在中完全燃烧生成固体，燃烧热为；是石油化工的重要催化剂，易水解，水解产物之一是；硫酸铝铵[]是一种常见的净水剂：熔融态可导电，广泛用于电子、广电和催化领域。 5. 下列说法正确的是 A. ⅢA族元素单质的晶体类型相同 B. 是由极性键构成的极性分子 C. 镓原子()基态原子核外电子排布式为 D. 熔点： 6. 下列化学反应表示错误的是 A. 硼与热的浓硝酸反应：(浓) B. 水解： C. 向溶液中滴入过量的NaOH溶液： D. 硼烷的燃烧热： 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 极易水解，可用作催化剂 B. 硫酸铝铵溶于水形成胶体，可用作净水剂 C. 硼酸呈弱酸性，可用作防腐剂 D. 熔点高，可用作制备透明导电薄膜 【答案】5. D 6. B 7. B 【解析】 【5题详解】 A．由题给信息可知，硼为原子晶体，而铝为金属晶体，所以IIIA族元素单质的晶体类型不相同，A错误； B．三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为结构对称的平面正三角形，是由极性键构成的非极性分子，B错误； C．镓元素的原子序数为31，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，C错误； D．两者均为离子晶体，离子晶体的熔点受离子半径和所带电荷影响，In3+离子半径大于Al3+，故熔点：，D正确； 故选D。 【6题详解】 A．硼溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3)，则硼与热的浓硝酸反应方程式为(浓)，A正确； B．BF3和水反应生成HBF4和硼酸H3BO3，反应的离子方程式为BF3＋3H2O=3H＋＋3BF＋H3BO3，B错误； C．溶液中滴入过量的NaOH溶液生成四羟基合铝酸根和一水合氨，离子反应为：，C正确； D．硼烷(B2H6，常温下为气态)是一种潜在的高能燃料，在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水，燃烧热为2165kJ•mol-1，硼烷的燃烧热为，D正确； 故选B。 【7题详解】 A．极易水解，物质的水解和用作催化剂没有对应关系，A错误； B．硫酸铝铵溶于水形成Al(OH)3胶体，胶体能吸附水中杂质形成沉淀，可用作净水剂，有对应关系，B正确； C．硼酸是有重要用途的一元弱酸，能溶于水，可用作防腐剂，两者没有直接对应关系，C错误； D．熔点高，可用作制备透明导电薄膜，熔点高与导电性无对应关系，D错误； 故选B。 8. 磷酸铁(FePO4)主要用于制造磷酸铁锂电池材料。工业上可以用电解磷铁渣(主要含FeP等)的方法制备FePO4，装置如图所示。下列说法正确的是 A. 溶液中H+穿过质子交换膜向磷铁渣电极移动 B. 电解结束一段时间后，NaOH浓度不变 C. 阳极的电极反应： D. 每生成1mol FePO4，石墨电极产生2molO2 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，FeP转化为FePO4，磷元素化合价升高失电子，故磷铁渣电极是阳极，石墨电极为阴极，据此作答。 【详解】A．由题干图示信息可知，磷铁渣与电源正极相连，故溶液中由磷铁渣H+穿过质子交换膜向石墨电极移动，A错误； B．由分析可知，石墨电极为阴极，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，但每生成2molOH-的同时有2molH+通过质子交换膜进入阴极区，故电解结束一段时间后，NaOH浓度不变，B正确； C．已知阳极发生氧化反应，故阳极的电极反应：，C错误； D．由B项分析可知，石墨电极上生成H2，而不产生O2，故每生成1mol FePO4，石墨电极产生4molH2，D错误； 故答案为：B。 9. 化合物是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X分子中最多有12个原子共平面 B. 可以用溶液鉴别 C. 分子不存在顺反异构体 D. 最多能与发生加成反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定与苯环共平面，X分子中苯环以及直接连在苯环上的原子共12个原子可以共平面，同时中部分原子也可能通过单键旋转与苯环共面，所以X分子中最多共平面的原子数大于12个，A错误； B．X分子中含有羧基，能与溶液反应生成二氧化碳气体；Y分子中含有醛基和酚羟基，酚羟基酸性弱于碳酸，不能与溶液反应，所以可以用溶液鉴别X、Y，B正确； C．Z分子中含有碳碳双键，且双键两端的碳原子连接的原子或原子团不同，存在顺反异构体，C错误； D．Z分子中能与氢气发生加成反应的有苯环和碳碳双键，1个苯环与3个加成，1个碳碳双键与1个)加成，Z分子中有2个苯环和1个碳碳双键，则1molZ最多能与发生加成反应，D错误； 故选B。 10. 催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢：，反应机理如题图所示，图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是 A. 反应①中被氧化 B. 反应②中，丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键 C. 反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为 D. 催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①中的键断裂，形成两个键，元素从价变为价，化合价降低，被还原，A错误； B．丙烯中双键碳原子没有孤电子对，是碳碳双键的键电子对提供给离子形成配位键，不是碳原子的孤电子对，B错误； C．反应③中，丙烯双键的碳原子原本为杂化，加成后变成饱和单键碳原子，杂化类型由变为，C错误； D．催化剂的作用是改变反应的历程，改变反应的活化能（一般为降低活化能加快反应），不改变反应的焓变，D正确； 故选D。 11. 探究含钴(常见价态有+2、+3，价态不同物质颜色不同)化合物性质实验如下： 步骤Ⅰ 向溶液中逐滴加入氨水，可制得溶液。 步骤Ⅱ 分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，前者无明显现象，后者溶液颜色发生变化。 步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得两份溶液中分别加入相同体积的浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。 下列说法正确的是 A. 步骤Ⅰ可用溶液代替氨水 B. 步骤Ⅱ等浓度的、溶液中后者大 C. 步骤Ⅲ中现象说明的氧化性比强 D. 步骤Ⅲ中可能发生转化： 【答案】D 【解析】 【详解】A．Co2+和NH3形成配合物，而不是和铵根离子形成配合物，不能用溶液代替氨水，A错误； B．为配离子，能解离出来的Co2+浓度非常小；则等浓度的溶液、溶液中，前者的Co2+浓度高，B错误； C．等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体，说明CoSO4不能被氧气氧化，[Co(NH3)6]SO4能被氧气氧化，说明[Co(NH3)6]SO4溶液中的Co2+更易被氧化，则 [Co(NH3)6]SO4的还原性更强，C错误； D．结合C分析，氧气氧化配合物中的二价钴为三价钴，三价钴氧化氯离子为氯气，氯气氧化碘离子为碘单质同时生成氯离子，发生转化：，D正确； 故选D。 12. 室温下，用废渣制备的部分实验过程如下： 已知：，，。 下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 溶液中： C. 生成沉淀的离子方程式： D. 沉淀完全后的滤液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．对溶液，电荷守恒为，物料守恒为，将物料守恒变形代入电荷守恒，最终得到，A错误； B．的水解常数；的水解常数，且还存在微弱电离（），由于的水解（及电离）消耗程度远大于的水解消耗，因此溶液中，B正确； C．反应体系中有氨水存在，溶液呈碱性，碱性条件下不会大量分解生成，且与双水解的正确离子方程式为，C错误； D．的溶度积表达式为，因此沉淀完全后的滤液中应满足，D错误； 故答案选B。 13. 乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 下，和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时，体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知：在600~800℃内，的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是 A. 的实际选择性[]随温度升高而降低 B. 750℃下，平衡时CO的物质的量为 C. 750℃下，反应Ⅱ平衡常数的值为1.25 D. 的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度升高实际状态下CH4物质的量为0，由C守恒可知n(CO)=2 mol−n(CO2)−n(CH4)，实际n(CO2)随温度升高减小，故n(CO)增大，CO选择性升高，A错误； B．750℃平衡时n(CH4)=0，反应Ⅰ完全进行生成6 mol H2，平衡时n(H2)=5 mol，说明反应Ⅱ消耗1 mol H2，对应生成1 mol CO，故平衡时CO物质的量为1 mol，B正确； C．750℃平衡时n(CO)=1 mol，n(CO2)=1 mol，n(H2)=5 mol，n(H2O)=6 mol−3 mol（反应Ⅰ消耗）+1 mol（反应Ⅱ生成）=4 mol，反应Ⅱ平衡常数，不是1.25，C错误； D．反应Ⅰ生成H2，反应Ⅱ消耗H2，若反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ，H2消耗量更大，产量更低，实际产量高是因为反应Ⅰ速率更快，反应Ⅱ尚未达到平衡，D错误； 故答案选B。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以铜阳极泥氨浸液(阳离子主要有[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、[Pb(NH3)4]2+和[Bi(NH3)6]3+)为原料制备高纯Ag的流程如下： （1）“沉银”时，AgCl的沉淀率达99%，同时Pb和Bi几乎完全转化为PbCl2和BiOCl沉淀。滤液Ⅰ中的主要阳离子除H+外，还有___________。 （2）“除杂”后滤液Ⅱ中主要含有[PbCl6]2−和[BiCl6]-。 ① 写出由 BiOCl转化为[BiCl6]-的离子方程式：___________。 ② 其他条件相同，当c(HCl)>3.5mol·L-1时，银回收率降低的原因是___________。 （3）“氨浸”时发生反应：AgCl(s)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl-(aq)。欲使0.01 molAgCl完全溶解，至少需要1.0 L 氨水的浓度为___________。(写出计算过程) [忽略溶液体积变化，以c(NH3)计]。已知：反应Ag＋(aq)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)的平衡常数K=1.0×107；Ksp(AgCl)=2.0×10-10；≈0.224。 （4）“还原”时，[Ag(NH3)2]Cl转化为Ag的化学方程式为___________。 （5）高纯银用途广泛。 ①银铈合金是优良的导电材料，一种银铈晶体结构单元如图所示，该结构单元是否属于晶胞，___________(填“是”或 “不是”)。 ② Ag通过“活化处理”可实现Ag+的可控释放。研究发现，Ag+可与细菌体内含巯基(—SH)的酶反应，生成稳定的配位化合物(Ag—S—)可破坏酶的活性，从而起到杀菌作用。Ag+与NH3也能形成稳定的[Ag(NH3)2]+，但Ag+与巯基的配位能力更强，其可能原因为___________。 【答案】（1）、Cu2+ （2） ①. BiOCl＋H2O2 ＋4H+＋5Cl- =[BiCl6]-＋3H2O ②. c(Cl-)大，部分AgCl转化为[AgCl2]-进入滤液Ⅱ而损失 （3）计算过程见解析 （4）4[Ag(NH3)2]Cl＋N2H4 ·H2O＋3H2O =4NH4Cl＋4NH3·H2O＋N2↑＋4Ag↓ （5） ①. 不是 ②. S比N的电负性小，容易给出孤对电子 【解析】 【分析】铜阳极泥氨浸液加入盐酸得到AgCl、PbCl2和BiOCl沉淀，过滤滤液Ⅰ含过量盐酸、生成的氯化铵和氯化铜，沉淀加入过氧化氢、盐酸，使得PbCl2和BiOCl沉淀转化为[PbCl6]2−和[BiCl6]-进入滤液Ⅱ，分离出氯化银沉淀加入氨水得到[Ag(NH3)2]＋，加入肼还原得到银单质； 【小问1详解】 由分析，滤液Ⅰ含过量盐酸、生成的氯化铵和氯化铜，则滤液Ⅰ中的主要阳离子除H+外，还有、Cu2+； 【小问2详解】 ①BiOCl沉淀和过氧化氢在盐酸存在条件下发生氧化还原反应生成[BiCl6]-，Bi化合价由+3变为+5，过氧化氢中氧元素化合价由-1变为-2，结合电子守恒，由 BiOCl转化为[BiCl6]-的离子方程式：BiOCl＋H2O2＋4H+＋5Cl- =[BiCl6]-＋3H2O。 ② 其他条件相同，当c(HCl)>3.5mol·L-1时，溶液中c(Cl-)大，部分AgCl转化为[AgCl2]-进入滤液Ⅱ而损失，导致银回收率降低； 【小问3详解】 已知：反应Ag＋(aq)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)的平衡常数K1=1.0×107；反应：AgCl(s)＋2NH3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)＋Cl-(aq)，，0.01 molAgCl完全溶解达到平衡时，、代入K，得到，完全溶解0.01 molAgCl消耗0.02 mol NH3，则； 【小问4详解】 “还原”时，肼和[Ag(NH3)2]Cl发生氧化还原反应生成Ag和氮气，银化合价由+1变为0、肼中氮元素化合价由-2变为0，反应同时生成一水合氨和氯化铵，结合电子守恒，化学方程式为4[Ag(NH3)2]Cl＋N2H4 ·H2O＋3H2O =4NH4Cl＋4NH3·H2O＋N2↑＋4Ag↓； 【小问5详解】 ①晶胞能无隙并置，该结构单元不能无隙并置，不属于晶胞； ②S比N的电负性小，容易给出孤对电子，使得Ag+与巯基的配位能力更强。 15. G是一种口服抗血小板聚集药物，其合成路线如下： （1）G分子中氮原子的轨道杂化方式有___________。 （2）C→D的转化中，除使用K2CO3外，还可以使用下列物质中的___________(填字母)。 A．CH3COOH B．CH3OH C． （3）E→F包括两步反应，第一步为取代反应，第二步为___________反应。 （4）F→G反应后生成两种产物，除G外，另一产物的结构简式为___________。 （5）D 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出其结构简式：___________。 ①不能使FeCl3溶液发生显色反应，水解后可生成三种有机产物X、Y和Z； ②X、Y均为α-氨基酸； ③Z能使FeCl3溶液发生显色反应，含有2个Cl和3种化学环境不同的氢。 （6）已知R-CN(R表示烃基)在浓硫酸或其他酸作用下会转化为R-COOH。设计以BrCH2COOH、CH3CH2OH、为原料制取的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）sp2杂化和sp3杂化 （2）C （3）加成反应 （4）CH3CH2OH （5）或或 （6）BrCH2COOH 【解析】 【分析】A()发生取代反应生成B()，B()发生还原反应生成C()，C()发生取代反应生成D()，D()被还原后生成E()，E()与反应生成F()，F()与反应生成G()。 【小问1详解】 由G的结构可知，其中氮原子存在于单键和双键中，故氮原子的杂化方式为sp3杂化和sp2杂化； 【小问2详解】 K2CO3的水溶液显弱碱性，创造碱性环境，故除了K2CO3外，还可以选择溶液显弱碱性的物质，因此可选择，答案选C； 【小问3详解】 E()与第一步发生取代反应生成，第二步发生加成反应生成F()，故第一步发生取代反应，第二步发生加成反应； 【小问4详解】 F()与反应生成G()，同时还生成了CH3CH2OH； 【小问5详解】 D的同分异构体不能使FeCl3溶液发生显色反应，说明不含有酚羟基，水解后可生成三种有机产物X、Y和Z，说明含有酯基，可以发生水解反应，产物X、Y均为α-氨基酸，说明结构中氨基和羧基连接在同一个碳原子上，产物Z能使FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，含有2个Cl和3种化学环境不同的氢，说明结构高度对称，故符合条件的同分异构体为或或； 【小问6详解】 BrCH2COOH与CH3CH2OH发生取代反应生成，与发生取代反应生成，与反应生成，与在碱性条件下生成，被还原为，故合成路线为：BrCH2COOH。 16. 某课题组采用无氰绿色工艺从废钯催化剂(主要含、、活性炭)中回收并制备高纯海绵钯(Pd)，设计如下流程： 已知：①，与相比，与配位能力更强。 ②易水解生成沉淀，较稳定且能用EDTA进行定量络合滴定，滴定需控制pH在5.6左右。EDTA易被强氧化性物质破坏造成滴定误差。 Ⅰ．焙烧浸出 （1）焙烧的目的是___________。 （2）浸出液含过量和HCl，以及、，写出Pd被王水(王水由浓硝酸与浓盐酸混合而得)浸出发生反应的离子方程式___________。 Ⅱ．除铝纯化 （3）加热赶尽硝酸后，加碱液使完全沉淀，再调。 ①过程中试剂滴加操作最优的是___________(填字母)。 A．先加足量NaOH溶液，再逐滴滴加盐酸调至 B．先加过量浓氨水，过滤除沉淀后，再缓慢滴加盐酸微调至 ②判断已经完全沉淀的操作是___________。 ③“除铝”过程中会造成部分元素损失，原因是___________。 Ⅲ．配位还原 （4）向纯化后含的溶液中缓慢滴加水合肼()加热，得到单质Pd。 ①若不考虑反应物损耗，生成5.3g单质Pd时，消耗的物质的量为___________。 ②补充完整测定产品纯度的实验步骤：取钯样品加入稍过量浓硝酸充分反应，___________。(须使用的试剂：EDTA、NaCl溶液、醋酸—醋酸钠缓冲溶液。仪器：100mL容量瓶、加热装置) 【答案】（1）将C高温焙烧转化为而除去(除碳) （2） （3） ①. B ②. 静置，继续向上层清液中滴加氨水(碱液)，若无沉淀，则已经沉淀完全 ③. 生成的胶体有吸附作用，会吸附部分 （4） ①. 0.025mol ②. 加热，除去过量的硝酸，加入足量饱和NaCl溶液，冷却后转移至100mL容量瓶，加蒸馏水定容，取25mL待测液于锥形瓶中，加入一定体积的醋酸-醋酸钠缓冲溶液至pH为5.6左右，用EDTA标准液滴定至终点，记录数据，重复实验2～3次 【解析】 【分析】废钯催化剂主要含Pd、Al2O3、活性炭，焙烧后，Pd被氧化为PdO，活性炭被氧化为CO2除去，Al2O3不发生反应；浸出中加入王水，PdO与王水反应生成[PdCl4]2-，硝酸被还原为NO，同时Al2O3溶解得到Al3+；赶硝中，除去过量硝酸，避免后续步骤中氧化性物质干扰实验，随后进行除铝纯化，调节pH使Al3+沉淀，避免Pd损失，除铝后得到含[PdCl4]2-溶液，向其中缓慢滴加水合肼(N2H4·H2O)并加热，[PdCl4]2-被还原为Pd单质，再经过粗钯等操作得到高纯海绵钯。 【小问1详解】 废钯催化剂主要含Pd、Al2O3、活性炭，活性炭在后续浸出步骤可能干扰反应，Pd以单质的形式存在，难以被王水溶解，因此焙烧的目的是将C高温焙烧转化为而除去(除碳)； 【小问2详解】 根据题目，浸出液含HNO3、HCl、Al3+、[PdCl4]2-，且有NO生成，Pd被氧化为Pd2+，并与Cl-结合成[PdCl4]2-，HNO3被还原为NO，总反应方程式为； 【小问3详解】 ①A．若先加入足量NaOH，Al3+会转化为，而Pd2+可能形成Pd(OH)2沉淀或[Pd(OH)4]2-,但Pd(OH)2易溶于过量NaOH，可能形成[Pd(OH)4]2-，随后加盐酸调节pH≈4.5时，Pd可能以Pd2+形式存在，易水解生成Pd(OH)2沉淀，导致Pd损失；B．先加入浓氨水，Al3+形成Al(OH)3沉淀，而Pd2+与NH3形成，留在溶液中，过滤后，向溶液中加盐酸，会转化为[PdCl4]2-，同时避免Pd2+水解；故B操作最优； ②Al3+完全沉淀的标志是上层清液中无Al3+，静置，取上层清液，继续滴加氨水溶液，若无沉淀产生，则说明Al3+已完全沉淀； ③由题目信息①可知，Pd2+与NH3配位能力比Cl-强，但Al3+与OH-结合能力也很强，会生成的胶体，其具有吸附作用，会吸附部分； 【小问4详解】 ①5.3 g Pd的物质的量为，根据电子守恒可知，故； ②已知易水解生成沉淀，较稳定且能用EDTA进行定量络合滴定，滴定需控制pH在5.6左右。EDTA易被强氧化性物质破坏造成滴定误差；因此实验步骤为加热，除去过量的硝酸，加入足量饱和NaCl溶液，冷却后转移至100mL容量瓶，加蒸馏水定容，取25mL待测液于锥形瓶中，加入一定体积的醋酸-醋酸钠缓冲溶液至pH为5.6左右，用EDTA标准液滴定至终点，记录数据，重复实验2～3次。 17. 利用和HCOOH的循环，可实现在资源化利用的同时进行氢能的贮存和释放。 （1）利用铁及其氧化物循环制氢。原理如图所示，制得理论上消耗CO的物质的量为________mol。 （2）电解制HCOOH ①原理如图所示，电解一段时间后阴极区溶液浓度升高。写出阴极还原为的电极反应式：____________。 ②向和HCOOK混合溶液中加入活性催化剂，通入继续生成，其可能的反应机理如图所示。吸附在O和Fe上的H分别用和表示，上述机理所得甲酸根的化学式可表示为_______(其它原子用正常的元素符号表示)。 （3）HCOOH催化释氢。催化剂作用下，甲酸有如下两种可能的分解反应： ① ② 为提高的产率，需研发在较低温度下对反应②活性较高的催化剂，理由是_______。 （4）和制甲烷。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。常温、常压下、的燃烧热及水的气化热如下表。 燃烧热/() 气化热/() 285.8 890.3 44 ①反应的_______。 ②在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得转化率随温度的变化如图所示。 320℃～380℃，随温度升高，以为催化剂，转化率略有下降，而以Ni为催化剂，转化率却仍在上升，原因是_________________________________。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）反应②为放热反应，低温有利于反应②正向进行；反应①为吸热反应，低温可抑制反应①发生，该催化剂低温下对反应②活性高，可提高产率 （4） ①. ②. 催化剂活性随温度升高降低，反应放热，升温平衡逆向移动，转化率下降；Ni催化剂在此温度区间活性随温度升高增大，反应速率加快，相同时间内转化率继续上升 【解析】 【小问1详解】 根据图1的循环机理，制氢反应为 ，理论上制得 需要消耗 。还原铁的反应为 ，生成 需要 ，因此生成 需要消耗 的物质的量为 。 【小问2详解】 ① 阴极发生还原反应， 得电子被还原为 。题目指出电解一段时间后阴极区 溶液浓度升高，说明阴极反应还生成了 （且同时钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区）。结合电荷守恒和原子守恒，可写出电极反应式：。 ② 观察图3的反应机理可知，氢分子中H-H断裂，H被吸附在亚铁离子和氧离子上， 吸附在催化剂表面后，其 键断裂，解离出的羟基与吸附在表面的 结合生成 并脱附；同时，吸附在 上的 转移到了 原子之上，生成了甲酸根。因此，所得甲酸根中的氢原子来源于 ，组合成甲酸根，其化学式可表示为 。 【小问3详解】 反应②（）是放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度有利于化学平衡向正反应方向移动，从而提高 的产率；此外，反应①（）是吸热反应，降低温度会使平衡逆向移动，从而有效抑制副反应的发生，减少 的生成。为了在低温下保证较快的反应速率，必须研发低温高活性的催化剂。 【小问4详解】 ① 根据题意可写出如下热化学方程式： I. II. III. 根据盖斯定律，目标反应 可由 得到。因此，。 ② 这是一个典型的动力学与热力学控制问题。该甲烷化反应为放热反应。在 区间内，使用 催化剂时，催化剂活性随温度升高降低，且反应已经达到化学平衡，由于正反应放热，升高温度导致平衡逆向移动， 转化率下降（受热力学控制）；而使用 催化剂时，由于催化活性相对较低，反应尚未达到平衡，此时升高温度主要作用是加快反应速率，使得在相同时间内 的转化率持续上升（受动力学控制）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $