精品解析：江苏扬州市高邮市第二中学2027届高三上学期期初考试 化学试卷

2026～2027学年度第一学期高三年级期初学情调研测试 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-56 Zn-65 选择题(共39分) 单项选择题(本题包括13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 工业生产中以海水为主要原料生产的是 A. Cl2 B. N2 C. Al D. Fe 2. 常温下，过硫化钠(Na2S2)与盐酸反应可以生成S和H2S。下列说法正确的是 A. Na2S2中有π键 B. H2S的价层电子对互斥模型： C. 硫原子的结构示意图： D. H2S电子式： 3. 制备Na2SO3溶液的过程如下： 步骤①：配制0.1mol/L Na2CO3溶液，向其中通入SO2至pH约为4； 步骤②：配制1mol/L NaOH溶液，滴加到步骤①所得溶液中至pH约为10，得到Na2SO3溶液。 下列说法正确的是 A. 用题图1装置配制0.1mol/L的Na2CO3溶液 B. 用题图2装置测量溶液的pH C. 步骤①得到的溶液溶质主要成分是NaHSO3 D. Na2SO3晶体可直接蒸干其溶液得到 4. Sn位于周期表第5周期ⅣA族，α-Sn结构与金刚石类似且导电性差。下列说法正确的是 A. 电负性： B. α-Sn属于金属晶体 C. 气态分子热稳定性：SnH4＞CH4 D. 第一电离能： 阅读材料，完成下列三个小题： 铁、钴、镍被称为铁系元素，能形成多种化合物，如、、Ni(CO)4等，在200℃分解Ni(CO)4可制备高纯度Ni，草酸钴(CoC2O4)可在空气中焙烧制备催化剂Co3O4，同时生成没有还原性的气体。高密度磁记录材料纳米钴(Co)可通过亚肼(N2H2)还原氯化亚钴来制备。 5. 下列有关铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是 A. Fe粉遇空气放热，可用于制作暖贴 B. 聚合硫酸铁能水解形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C. FeCl3有氧化性，可用于蚀刻铜质电路板 D. FeS具有还原性，可用于除去废水中微量的六价铬[Cr(Ⅵ)] 6. 下列说法正确的是 A. Ni原子基态价电子排布式为 B. Co元素位于周期表的ds区 C. 与NH3相比，中的较小 D. 镍镁合金晶胞结构如上图所示，化学式为Mg2Ni 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 与足量AgNO3溶液反应的化学方程式： B. 分解Ni(CO)4制备高纯Ni： C. CoC2O4在空气中焙烧时： D. 亚肼(N2H2)还原氯化亚钴制备Co： 8. N，N-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. Ni电极与电源的负极相连接 B. 理论上外电路每通过0.2mol电子，Ni电极上产生2.24LH2（标况下） C. Pt电极上发生的电极反应式为：+3H2O D. 电解前后，KOH溶液的浓度不变 9. 盐酸氯丙嗪的某步合成反应如下： 下列说法正确的是 A. X可以发生取代和氧化反应 B. 1mol Y最多能和4mol H2发生反应 C. Z分子中含3个手性碳原子 D. Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 10. 气相离子催化剂（Fe+、Mn+等）具有优良的催化效果。其中在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示（图中------为副反应），下列说法正确的是 A. FeO+也是该反应的催化剂 B. ②过程中每生成0.1mol 转移电子0.1mol C. 主反应的总反应方程式为： D. X是H2O，Y是C2H5OH，它们能互溶的主要原因是它们均属于非极性分子 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，不能得出相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 常温下，向2mL0.03mol/LNa2HPO4溶液中滴加2～3滴酚酞试液，溶液变浅红色 此条件下的水解程度强于其电离程度 B 向 H2O2溶液中滴加 KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有还原性 C 用pH计分别测定0.1mol/LCH3COONa溶液和0.1mol/LNaNO2溶液的pH，溶液的pH分别为8.9、8.2 D 向2mL 5％的CuSO4溶液中滴加几滴5％的NaOH溶液，再加入几滴蔗糖溶液，加热无砖红色沉淀生成 蔗糖不是还原性糖 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，某工业采用两步法制备草酸铵[(NH4)2C2O4]，并利用草酸铵将含钙镁废液中的Ca2+和Mg2+进行沉淀回收，流程如下： 已知：25℃时，CaC2O4的，MgC2O4的，H2C2O4的电离常数：，，的电离常数。下列说法正确的是。 A. NH4HC2O4溶液中存在： B. 氨水遇NH4HC2O4发生的离子方程式： C. 含钙镁废液中滴加(NH4)2C2O4沉淀后的上层清液中存在： D. 反应的平衡常数K＞107 13. CO催化还原NO生成N2和CO2可以同时实现两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一、将组成一定的CO与NO混合气体通入恒容密闭容器中，含氮物质反应为： 反应1： 反应2： 不同温度下，反应相同时间，反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。 已知：NO的脱除率=×100% 下列说法正确的是。 A. B. 曲线x代表N2，曲线y代表CO2 C. 450℃时，NO的脱除率约为80% D. 其他条件不变，使用合适的催化剂有利于提高NO平衡转化率 非选择题(共61分) 14. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，及少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnSO4·7H2O晶体的实验流程如下： 已知：①Na2S2O8结构中含有1个过氧键(—O—O—)； ②常温下，； ③当溶液中某离子浓度降至时，可认为该离子沉淀完全； ④“调节pH”后滤液。 回答下列问题： （1）Na2S2O8中硫元素的化合价为__________。 （2）“氧化除锰”步骤中Mn2+被氧化为MnO2沉出，反应的离子方程式为____________________。 （3）试剂X常选择ZnO，理由是______________________________。 （4）“调节pH时，为使铁元素沉淀完全且锌元素不损失，应控制溶液pH的范围为__________。 （5）补充完整“一系列操作”：__________、过滤、洗涤、低温干燥。 （6）含锌废液还可用于制备ZnS。ZnS(立方)晶体和ZnO(立方岩盐)晶体晶胞如下图所示： ①两种晶胞中锌原子的配位数之比为__________。 ②ZnS熔点为1830℃，ZnO熔点为1975℃，后者熔点较高的原因是______________________。 15. 实验室用海带提取碘的过程如下： （1）灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬，转移至烧杯中，加水煮沸，过滤得含I-的溶液。 ①灼烧时除了用到题图1中仪器之外，还需要用到的主要仪器为__________(填名称)。 ②将干海带灼烧成灰烬的目的是______________________________。 ③实验发现，海带灼烧(灰化)的时间会影响最终所得溶液中I2的浓度，研究小组将实验结果绘制成如题图2所示(已知：I2溶液的浓度越大吸光度越大)。灰化时间超过40min时，曲线呈现下降变化趋势的原因可能是____________________________________。 （2）氧化。向硫酸酸化后的含I-溶液中加入稍过量的氧化剂，可获得含I2溶液。 ①H2O2氧化I-生成I2的离子方程式为________________________________________。 ②实验表明，相同条件下，NaClO作氧化剂时，I2的产率明显低于H2O2或NaNO2作氧化剂时的产率，其可能原因是________________________________________。 ③判断溶液中I-是否被NaNO2完全氧化(NaNO2被还原为NO)，补充实验方案：取适量氧化后的溶液__________。[实验中必须使用的试剂和设备：NaNO2溶液、稀硫酸、淀粉溶液、CCl4，通风设备]。 （3）提碘。为了贯彻绿色化学的思想，某实验探究小组同学重新设计了从I2的CCl4溶液中获取碘单质的方法，实验步骤如下： ①“步骤①”发生反应的离子方程式为___________________________。 ②“步骤③”的操作名称为__________。 16. 利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为Fe2O3及SiO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3等杂质)提取铁红(Fe2O3)的一种工艺流程如下图所示。 已知：①，； ②当溶液中某离子浓度降至时，可认为该离子沉淀完全。 （1）可用试剂__________检验“还原”是否完全。 （2）欲制备高纯铁红，“净化”过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如下图所示，则应控制pH为__________。 （3）“沉钴镍”时，若溶液中Co2+、Ni2+浓度均为0.01mol/L，逐渐加入Na2S，结合计算说明两种离子能否彻底先后分离__________(结合计算过程分析)。 （4）①“沉铁”得到的固体为FeCO3，写出反应的离子方程式______________________________。 ②为防止“沉铁”过程中产生较多副产物Fe(OH)2，选择合理的试液滴加方式：__________。 A．将“滤液2”逐滴滴加到“NH4HCO3与NH3∙H2O混合液”中 B．将“NH4HCO3与NH3∙H2O混合液”逐滴滴加到“滤液2”中 （5）一种测定铁红产品纯度的方法如下：称取4.0g铁红产品，充分溶于一定量的硫酸溶液之中，并配成500.00mL溶液，从其中量取25.00mL溶液，加入过量的KI，充分反应后，用0.1000mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点，发生反应：。平行滴定三次，硫代硫酸钠标准液平均消耗体积为20.00mL。则计算铁红产品中Fe2O3的质量分数为__________。 17. 氢能被誉为“21世纪最理想的清洁能源”。氢能产业链由“制氢—储氢—用氢”三个环节构成。 （1）制氢 N2H4BH3在催化剂作用下水解制氢。发生的反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①N2H4BH3分子中B、N原子的杂化类型均为__________。 ②已知N2H4·H2O为一种二元弱碱，肼硼烷在催化水解制氢过程中，加入NaOH溶液有利于提高氢气的产率和纯度。其原因可能为______________________________。 ③N2H4BH3催化制氢过程中，使用NiPt-CeO2纳米复合材料作催化剂，CeO2晶胞中氧空位的形成通常能提高肼硼烷催化制氢效率，得到新的铈氧化物。CeO2晶胞结构变化如题图所示。则x：y=__________。 （2）储氢 储氢密度代表了材料吸收氢气的能力。计算方法是：储氢材料的储氢密度=，若1mol GBL(M(GBL)=86g/mol)理论上最多可吸收2mol H2，则其理论储氢密度为__________。(用百分数表示，保留2位小数) （3）用氢 利用氢合成氨制备热再生氨电池，可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生，装置如题图所示。电池部分中，a极室为(NH4)2SO4 -NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液。 ①装置中的离子交换膜为__________。 A．质子交换膜 B．阴离子交换膜 C．阳离子交换膜 ②a极的电极反应方程式是：________________________________________。 ③分析氢能作为车载能源的可行性：______________________________。(优势与短板各说一点即可) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026～2027学年度第一学期高三年级期初学情调研测试 化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-56 Zn-65 选择题(共39分) 单项选择题(本题包括13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 工业生产中以海水为主要原料生产的是 A. Cl2 B. N2 C. Al D. Fe 【答案】A 【解析】 【详解】A．工业上通过氯碱工业（电解饱和食盐水）制取，可直接从海水中提取，以海水为主要原料，A正确； B．工业上通过分离液态空气制备，原料为空气，不以海水为主要原料，B错误； C．工业上通过电解熔融氧化铝制备，原料为铝土矿，不以海水为主要原料，C错误； D．工业上通过高炉炼铁制备，原料为铁矿石、焦炭等，不以海水为主要原料，D错误； 故本题选A。 2. 常温下，过硫化钠(Na2S2)与盐酸反应可以生成S和H2S。下列说法正确的是 A. Na2S2中有π键 B. H2S的价层电子对互斥模型： C. 硫原子的结构示意图： D. H2S电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．中的两个原子之间为单键，仅含键，无键，A错误； B．中心原子的价层电子对数为，价层电子对互斥模型为四面体形，题图仅含3个电子对，不符合，B错误； C．硫原子的核电荷数为16，核外电子层排布为2、8、6，C正确； D．题图中的S不满足8电子稳定结构，D错误； 故选C。 3. 制备Na2SO3溶液的过程如下： 步骤①：配制0.1mol/L Na2CO3溶液，向其中通入SO2至pH约为4； 步骤②：配制1mol/L NaOH溶液，滴加到步骤①所得溶液中至pH约为10，得到Na2SO3溶液。 下列说法正确的是 A. 用题图1装置配制0.1mol/L的Na2CO3溶液 B. 用题图2装置测量溶液的pH C. 步骤①得到的溶液溶质主要成分是NaHSO3 D. Na2SO3晶体可直接蒸干其溶液得到 【答案】C 【解析】 【详解】A．容量瓶为定容仪器，不能用于溶解固体，固体需先在烧杯中溶解、冷却后再转移至容量瓶，A错误； B．测量溶液时，试纸直接浸入待测液会污染试剂，应使用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥试纸上检测，B错误； C．溶液呈碱性，溶液中电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，步骤①溶液约为4，溶质主要成分为，C正确； D．具有还原性，蒸干过程中会被空气中氧化为，无法得到晶体，D错误； 故本题选C。 4. Sn位于周期表第5周期ⅣA族，α-Sn结构与金刚石类似且导电性差。下列说法正确的是 A. 电负性： B. α-Sn属于金属晶体 C. 气态分子热稳定性：SnH4＞CH4 D. 第一电离能： 【答案】A 【解析】 【详解】A．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，C和Sn均为第ⅣA族元素，C位于Sn的上方，故，A正确； B．结构与金刚石类似，金刚石属于共价晶体，且导电性差，不符合金属晶体的特征，故不属于金属晶体，B错误； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的热稳定性随对应元素非金属性减弱而降低，故热稳定性，C错误； D．同主族元素从上到下第一电离能总体呈减小趋势，故，D错误； 故选A。 阅读材料，完成下列三个小题： 铁、钴、镍被称为铁系元素，能形成多种化合物，如、、Ni(CO)4等，在200℃分解Ni(CO)4可制备高纯度Ni，草酸钴(CoC2O4)可在空气中焙烧制备催化剂Co3O4，同时生成没有还原性的气体。高密度磁记录材料纳米钴(Co)可通过亚肼(N2H2)还原氯化亚钴来制备。 5. 下列有关铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是 A. Fe粉遇空气放热，可用于制作暖贴 B. 聚合硫酸铁能水解形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒 C. FeCl3有氧化性，可用于蚀刻铜质电路板 D. FeS具有还原性，可用于除去废水中微量的六价铬[Cr(Ⅵ)] 6. 下列说法正确的是 A. Ni原子基态价电子排布式为 B. Co元素位于周期表的ds区 C. 与NH3相比，中的较小 D. 镍镁合金晶胞结构如上图所示，化学式为Mg2Ni 7. 下列化学反应表示正确的是 A. 与足量AgNO3溶液反应的化学方程式： B. 分解Ni(CO)4制备高纯Ni： C. CoC2O4在空气中焙烧时： D. 亚肼(N2H2)还原氯化亚钴制备Co： 【答案】5. B 6. D 7. B 【解析】 【5题详解】 A．Fe粉发生吸氧腐蚀时释放热量，可用于制作暖贴，性质与用途有对应关系，A不符合题意； B．聚合硫酸铁水解生成的胶体可吸附水中悬浮杂质净水，无强氧化性，不能杀菌消毒，性质与用途无对应关系，B符合题意； C．具有氧化性，能与发生反应，可蚀刻铜电路板，性质与用途有对应关系，C不符合题意； D．中、均具有还原性，可将还原为低毒的，用于废水处理，性质与用途有对应关系，D不符合题意； 【6题详解】 A．为28号元素，基态价电子排布式为，且p轨道最多容纳6个电子，选项排布式错误，A错误； B．位于第四周期第Ⅷ族，属于d区，ds区为第ⅠB、ⅡB族元素，B错误； C．中原子的孤电子对在形成配位键后与成键，孤电子对对键的斥力减小，中更大，C错误； D．用均摊法计算晶胞中原子数：顶点，面心，共4个；原子全部在晶胞内部，共8个，，化学式为，D正确； 【7题详解】 A．中只有外界2个可电离，内界配位不与反应，与足量反应只能生成2，方程式错误，A错误； B．在分解生成和，反应符合事实，方程式书写正确，B正确； C．题目说明焙烧生成无还原性的气体，具有还原性，不符合反应事实，C错误； D．该反应中被氧化为不符合氧化还原规律，作为还原剂，产物中化合价应升高，方程式电子得失不守恒，D错误； 8. N，N-二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料，一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. Ni电极与电源的负极相连接 B. 理论上外电路每通过0.2mol电子，Ni电极上产生2.24LH2（标况下） C. Pt电极上发生的电极反应式为：+3H2O D. 电解前后，KOH溶液的浓度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．Ni电极上得电子生成，发生还原反应，为电解池阴极，与电源负极相连，A正确； B．Ni电极反应为，通过电子时生成，标况下体积为，B正确； C．Pt电极为阳极，失电子被氧化为DMF，电极反应式书写符合电荷、原子守恒，C正确； D．该电解总反应为，反应消耗水，物质的量不变，溶液体积减小，故浓度增大，D错误； 故选D。 9. 盐酸氯丙嗪的某步合成反应如下： 下列说法正确的是 A. X可以发生取代和氧化反应 B. 1mol Y最多能和4mol H2发生反应 C. Z分子中含3个手性碳原子 D. Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 【答案】A 【解析】 【详解】A．X含有苯环、氨基和碳氯键，苯环可发生卤代、硝化等取代反应，氨基也可发生取代反应；氨基易被氧化，且X可燃烧发生氧化反应，因此X可以发生取代和氧化反应，A正确； B．Y中只有苯环可与发生加成反应，羧基中的碳氧双键不能与加成，1mol苯环最多消耗3mol，因此1molY最多能和3mol发生反应，B错误； C．手性碳原子为连接4种不同原子或基团的饱和碳原子，Z中所有碳原子均为苯环或羧基中的杂化不饱和碳，无符合条件的饱和碳原子，因此Z中不含手性碳原子，C错误； D．Z中N原子为杂化，呈三角锥形结构，两个苯环通过N原子连接，单键可以自由旋转，但无法使分子里全部碳原子一定共平面，因此Z分子中所有碳原子不可能均在同一个平面上，D错误； 故选A。 10. 气相离子催化剂（Fe+、Mn+等）具有优良的催化效果。其中在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示（图中------为副反应），下列说法正确的是 A. FeO+也是该反应的催化剂 B. ②过程中每生成0.1mol 转移电子0.1mol C. 主反应的总反应方程式为： D. X是H2O，Y是C2H5OH，它们能互溶的主要原因是它们均属于非极性分子 【答案】C 【解析】 【分析】乙烷首先与FeO+接触，转化为[(C2H5)Fe(OH)]+。该中间体随后转化为[(C2H4)Fe]+，该过程脱去一分子水，故X为H2O。随后该中间体被N2O氧化为，该中间体再分解为产物CH3CHO和催化剂Fe+，Fe+再被N2O氧化为FeO+，继续催化反应。 【详解】A．是反应过程中生成、后续被消耗的物质，属于反应中间体，不是催化剂，A错误； B．②过程中转化为，元素化合价从+1价降低为0价，每生成1mol目标产物对应生成1mol ，转移2mol电子，故生成0.1mol目标产物转移电子0.2mol，B错误； C．将主反应各步骤加和，消去中间体和催化剂，可得总反应为，C正确； D．和均为极性分子，但为有机物，极性较弱，二者互溶的主要原因是分子间可形成氢键，D错误； 故本题选C。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，不能得出相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 常温下，向2mL0.03mol/LNa2HPO4溶液中滴加2～3滴酚酞试液，溶液变浅红色 此条件下的水解程度强于其电离程度 B 向 H2O2溶液中滴加 KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有还原性 C 用pH计分别测定0.1mol/LCH3COONa溶液和0.1mol/LNaNO2溶液的pH，溶液的pH分别为8.9、8.2 D 向2mL 5％的CuSO4溶液中滴加几滴5％的NaOH溶液，再加入几滴蔗糖溶液，加热无砖红色沉淀生成 蔗糖不是还原性糖 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．电离产生使溶液显酸性，水解产生使溶液显碱性，加入酚酞溶液变红说明溶液呈碱性，可推知此条件下的水解程度强于电离程度，A正确； B．是强氧化剂，与混合后溶液褪色，说明被还原为，在反应中作还原剂，体现还原性，B正确； C．等浓度的一元弱酸强碱盐，溶液pH越大说明酸根水解程度越强，对应弱酸的酸性越弱、电离常数越小，溶液pH更大，可推知，C正确； D．斐林试剂检验还原糖需要在过量的强碱性环境下进行，本次实验中过量、不足，不满足反应的碱性条件，因此无法得出结论，D错误； 故选D。 12. 室温下，某工业采用两步法制备草酸铵[(NH4)2C2O4]，并利用草酸铵将含钙镁废液中的Ca2+和Mg2+进行沉淀回收，流程如下： 已知：25℃时，CaC2O4的，MgC2O4的，H2C2O4的电离常数：，，的电离常数。下列说法正确的是。 A. NH4HC2O4溶液中存在： B. 氨水遇NH4HC2O4发生的离子方程式： C. 含钙镁废液中滴加(NH4)2C2O4沉淀后的上层清液中存在： D. 反应的平衡常数K＞107 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH4HC2O4溶液中存在物料守恒有：，A错误； B．草酸是二元弱酸，草酸氢根离子不能拆，氨水遇NH4HC2O4发生的离子方程式：，B错误； C．沉淀后溶液中CaC2O4和MgC2O4均达到溶解平衡：，C错误； D．反应的平衡常数K====＞107，D正确； 答案选D。 13. CO催化还原NO生成N2和CO2可以同时实现两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一、将组成一定的CO与NO混合气体通入恒容密闭容器中，含氮物质反应为： 反应1： 反应2： 不同温度下，反应相同时间，反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。 已知：NO的脱除率=×100% 下列说法正确的是。 A. B. 曲线x代表N2，曲线y代表CO2 C. 450℃时，NO的脱除率约为80% D. 其他条件不变，使用合适的催化剂有利于提高NO平衡转化率 【答案】C 【解析】 【分析】反应1和2的总反应为，故根据化学计量数可知x表示CO2的浓度变化，y表示N2的浓度变化，e先上升后下降，故e为中间产物N2O的浓度。 【详解】A．根据盖斯定律，总反应=反应1+反应2，，A错误； B．总反应中与的计量数之比为2:1，相同温度下生成的浓度大于，故曲线x代表，曲线y代表，B错误； C．450℃时，剩余浓度为，浓度为，浓度为，根据N原子守恒，初始浓度，脱除率，C正确； D．催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，不能提高平衡转化率，D错误； 故本题选C。 非选择题(共61分) 14. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，及少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnSO4·7H2O晶体的实验流程如下： 已知：①Na2S2O8结构中含有1个过氧键(—O—O—)； ②常温下，； ③当溶液中某离子浓度降至时，可认为该离子沉淀完全； ④“调节pH”后滤液。 回答下列问题： （1）Na2S2O8中硫元素的化合价为__________。 （2）“氧化除锰”步骤中Mn2+被氧化为MnO2沉出，反应的离子方程式为____________________。 （3）试剂X常选择ZnO，理由是______________________________。 （4）“调节pH时，为使铁元素沉淀完全且锌元素不损失，应控制溶液pH的范围为__________。 （5）补充完整“一系列操作”：__________、过滤、洗涤、低温干燥。 （6）含锌废液还可用于制备ZnS。ZnS(立方)晶体和ZnO(立方岩盐)晶体晶胞如下图所示： ①两种晶胞中锌原子的配位数之比为__________。 ②ZnS熔点为1830℃，ZnO熔点为1975℃，后者熔点较高的原因是______________________。 【答案】（1）+6 （2）Mn2+＋＋2H2O=MnO2↓＋2＋4H+ （3）ZnO能与H+反应(消耗 H+、调节 pH)，且不引入新杂质(生成 Zn2+，可补充锌元素) （4）3.0 ≤ pH＜6.0 （5）蒸发浓缩、冷却结晶 （6） ①. 2：3 ②. ZnO熔点较高的原因：O2-半径比S2-小，Zn-O间离子键更强 【解析】 【分析】向含锌废液中加入溶液，锰离子被氧化生成沉淀且将亚铁离子氧化为铁离子，过滤后向滤液中加入试剂X调节pH使铁离子转化为沉淀，为了不引入新杂质，试剂X可以为ZnO、碳酸锌、氢氧化锌等，最后过滤后滤液再加入沉锌生成碱式碳酸锌，加入稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锌溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到； 【小问1详解】 已知​含1个过氧键（其中2个O为-1价，其余6个O为-2价），Na为+1价，根据化合价代数和为0计算：设S化合价为，则，解得； 【小问2详解】 ​作为氧化剂，过氧键断裂得到，被氧化为，结合电荷守恒、原子守恒配平得到该离子方程式为：； 【小问3详解】 调节pH的目的是沉淀，ZnO能与反应降低溶液酸性，同时不会引入其他杂质阳离子(同时生成可补充锌元素)，避免后续产物不纯； 【小问4详解】 沉淀完全时，，由，得临界的，对应； 不沉淀，已知，由，得临界的，对应；因此需控制pH范围为； 【小问5详解】 从​溶液获得带结晶水的晶体，不能直接蒸发结晶，温度太高结晶水合物会失去结晶水，得不到目标晶体，需先蒸发浓缩提高溶液浓度，再冷却使晶体析出； 【小问6详解】 ①立方ZnS为闪锌矿结构，Zn原子的配位数为4，立方岩盐型ZnO为NaCl型结构，Zn原子的配位数为6，因此配位数之比为； ②二者均为离子晶体，离子所带电荷越高、离子半径越小，离子键越强，熔点越高，因为半径大于半径，且阴阳离子电荷数相同，故的熔点更高。 15. 实验室用海带提取碘的过程如下： （1）灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬，转移至烧杯中，加水煮沸，过滤得含I-的溶液。 ①灼烧时除了用到题图1中仪器之外，还需要用到的主要仪器为__________(填名称)。 ②将干海带灼烧成灰烬的目的是______________________________。 ③实验发现，海带灼烧(灰化)的时间会影响最终所得溶液中I2的浓度，研究小组将实验结果绘制成如题图2所示(已知：I2溶液的浓度越大吸光度越大)。灰化时间超过40min时，曲线呈现下降变化趋势的原因可能是____________________________________。 （2）氧化。向硫酸酸化后的含I-溶液中加入稍过量的氧化剂，可获得含I2溶液。 ①H2O2氧化I-生成I2的离子方程式为________________________________________。 ②实验表明，相同条件下，NaClO作氧化剂时，I2的产率明显低于H2O2或NaNO2作氧化剂时的产率，其可能原因是________________________________________。 ③判断溶液中I-是否被NaNO2完全氧化(NaNO2被还原为NO)，补充实验方案：取适量氧化后的溶液__________。[实验中必须使用的试剂和设备：NaNO2溶液、稀硫酸、淀粉溶液、CCl4，通风设备]。 （3）提碘。为了贯彻绿色化学的思想，某实验探究小组同学重新设计了从I2的CCl4溶液中获取碘单质的方法，实验步骤如下： ①“步骤①”发生反应的离子方程式为___________________________。 ②“步骤③”的操作名称为__________。 【答案】（1） ①. 坩埚 ②. 除去海带中的有机物，使碘元素以I-形式转入溶液中(富集碘元素) ③. 灰化时间过长，被氧化生成而升华损失 （2） ①. ②. NaClO 氧化性过强，将生成的继续氧化为或，使产率降低 ③. 置于通风设备中，加入振荡、静置，分液后取水层少许于试管中，滴加稀硫酸、淀粉溶液，再加入少量溶液，若溶液变蓝，说明未完全氧化；若不变蓝，说明已完全氧化。 （3） ①. ②. 过滤 【解析】 【小问1详解】 ①灼烧固体的核心容器为坩埚，题图1中已给出泥三角、酒精灯、三脚架，缺少灼烧海带的必需仪器有坩埚和坩埚钳； ② 干海带中的碘元素大多以有机结合态存在，灼烧破坏海带的有机物结构，将碘元素转化为可溶于水的碘化物，后续加水即可浸出得到含的溶液； ③灰化时间过长，被氧化生成而升华损失； 【小问2详解】 ①酸性条件下作为氧化剂，将氧化为，自身被还原为，满足电荷守恒、原子守恒，离子方程式为； ②NaClO 氧化性过强，将生成的继续氧化为或，使产率降低； ③置于通风设备中，加入振荡、静置，分液后取水层少许于试管中，滴加稀硫酸、淀粉溶液，再加入少量溶液，若溶液变蓝，说明未完全氧化；若不变蓝，说明已完全氧化。 【小问3详解】 ①步骤①中和浓NaOH发生歧化反应，生成-1价的I⁻和+5价的​，离子方程式为； ②含的悬浊液中，固态碘单质以不溶物形式分散在体系中，通过过滤操作即可分离得到固态碘单质。 16. 利用蛇纹石提镁后的中和渣(主要成分为Fe2O3及SiO2、Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3等杂质)提取铁红(Fe2O3)的一种工艺流程如下图所示。 已知：①，； ②当溶液中某离子浓度降至时，可认为该离子沉淀完全。 （1）可用试剂__________检验“还原”是否完全。 （2）欲制备高纯铁红，“净化”过程溶液中各离子的去除率与pH的关系如下图所示，则应控制pH为__________。 （3）“沉钴镍”时，若溶液中Co2+、Ni2+浓度均为0.01mol/L，逐渐加入Na2S，结合计算说明两种离子能否彻底先后分离__________(结合计算过程分析)。 （4）①“沉铁”得到的固体为FeCO3，写出反应的离子方程式______________________________。 ②为防止“沉铁”过程中产生较多副产物Fe(OH)2，选择合理的试液滴加方式：__________。 A．将“滤液2”逐滴滴加到“NH4HCO3与NH3∙H2O混合液”中 B．将“NH4HCO3与NH3∙H2O混合液”逐滴滴加到“滤液2”中 （5）一种测定铁红产品纯度的方法如下：称取4.0g铁红产品，充分溶于一定量的硫酸溶液之中，并配成500.00mL溶液，从其中量取25.00mL溶液，加入过量的KI，充分反应后，用0.1000mol/L硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准液滴定至终点，发生反应：。平行滴定三次，硫代硫酸钠标准液平均消耗体积为20.00mL。则计算铁红产品中Fe2O3的质量分数为__________。 【答案】（1）KSCN溶液（硫氰化钾溶液） （2）4.5 （3）当完全沉淀时，，此时，不产生沉淀，所以可以完全分离 （4） ①. Fe2+＋＋NH3·H2O=FeCO3↓＋＋H2O ②. B （5）80% 【解析】 【分析】蛇纹石中和渣中主要成分为Fe2O3及、、、、、，第一步酸浸，加入试剂H2SO4，将中和渣中的金属氧化物、碳酸盐转化为可溶性硫酸盐，浸渣是SiO2和PbSO4，酸浸液是含Fe3+、Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+的硫酸盐溶液。然后加入试剂SO2，将酸浸液中的Fe3+还原为Fe2+，还原液中主要含Fe2+、Al3+、Cr3+、Co2+、Ni2+的酸性溶液。接着加入NaOH溶液，调节溶液pH，使Al3+、Cr3+转化为氢氧化物沉淀除去，滤渣1包含Al(OH)3、Cr(OH)3，滤液1含Fe2+、Co2+、Ni2+的溶液。然后加入试剂Na2S溶液，利用CoS、NiS的溶度积极小的特点，生成硫化物沉淀，除去溶液中的Co2+、Ni2+杂质，提纯含铁溶液。滤渣2包含CoS、NiS，滤液2主要含Fe2+的硫酸盐溶液。再加入试剂NH4HCO3和NH3・H2O，将Fe2+转化为FeCO3沉淀，实现铁元素的富集与分离，为煅烧制备铁红提供固体原料。滤渣是FeCO3，滤液3是含硫酸铵等可溶性盐的废液。最后把FeCO3在空气中高温煅烧，生成高纯度的Fe2O3产品。 【小问1详解】 还原步骤的核心目的是将Fe3+全部还原为Fe2+，检验还原是否完全，本质是检验溶液中是否还残留Fe3+。Fe3+遇KSCN溶液会变为血红色，若加入KSCN溶液后溶液不变红，说明Fe3+已完全被还原，还原完全；若溶液变为血红色，说明仍有Fe3+剩余，还原不完全； 【小问2详解】 净化操作的目标是尽可能完全除去Al3+、Cr3+杂质，同时保证Fe2+、Co2+、Ni2+尽可能不沉淀，最大程度留在滤液中。观察图像可知，pH=4.5时，Al3+、Cr3+的沉淀率接近100%，几乎完全被除去；同时Ni2+、Co2+、Fe2+的沉淀率仍处于较低水平，大部分保留在溶液中，符合制备高纯铁红的要求，因此应控制pH为4.5； 【小问3详解】 化学上通常认为离子浓度≤10-5mol/L时，该离子沉淀完全。CoS的Ksp更小，优先沉淀。当Co2+完全沉淀时，溶液中，此时溶液中离子积，因此不会生成NiS沉淀。说明Co2+完全沉淀时Ni2+尚未开始沉淀，两种离子可以彻底先后分离； 【小问4详解】 ①“沉铁”得到的固体为FeCO3，则离子方程式：Fe2+＋＋NH3·H2O=FeCO3↓＋＋H2O； ②为防止“沉铁”过程中产生较多副产物Fe(OH)2，即溶液碱性不能太强，所以将“NH4HCO3与NH3∙H2O混合液”逐滴滴加到“滤液2”中，故选B； 【小问5详解】 滴定过程的定量关系式：Fe2O3~2Fe3+~I2~2，即1molFe2O3对应2mol。滴定消耗的n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×20.00×10-3L=2×10-3mol，则25.00mL溶液中n(Fe2O3)=10-3mol，500.00mL溶液中n(Fe2O3)=10-3mol×(500/25)=0.02mol，Fe2O3的质量m(Fe2O3)=0.02mol×160g/mol=3.2g，因此铁红产品的质量分数=。 17. 氢能被誉为“21世纪最理想的清洁能源”。氢能产业链由“制氢—储氢—用氢”三个环节构成。 （1）制氢 N2H4BH3在催化剂作用下水解制氢。发生的反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①N2H4BH3分子中B、N原子的杂化类型均为__________。 ②已知N2H4·H2O为一种二元弱碱，肼硼烷在催化水解制氢过程中，加入NaOH溶液有利于提高氢气的产率和纯度。其原因可能为______________________________。 ③N2H4BH3催化制氢过程中，使用NiPt-CeO2纳米复合材料作催化剂，CeO2晶胞中氧空位的形成通常能提高肼硼烷催化制氢效率，得到新的铈氧化物。CeO2晶胞结构变化如题图所示。则x：y=__________。 （2）储氢 储氢密度代表了材料吸收氢气的能力。计算方法是：储氢材料的储氢密度=，若1mol GBL(M(GBL)=86g/mol)理论上最多可吸收2mol H2，则其理论储氢密度为__________。(用百分数表示，保留2位小数) （3）用氢 利用氢合成氨制备热再生氨电池，可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生，装置如题图所示。电池部分中，a极室为(NH4)2SO4 -NH3混合液，b极室为(NH4)2SO4溶液。 ①装置中的离子交换膜为__________。 A．质子交换膜 B．阴离子交换膜 C．阳离子交换膜 ②a极的电极反应方程式是：________________________________________。 ③分析氢能作为车载能源的可行性：______________________________。(优势与短板各说一点即可) 【答案】（1） ①. 均为sp3(sp3、sp3) ②. NaOH 电离产生的 OH- 抑制 N2H4·H2O 的电离(N2H4·H2O ⇌＋OH- 平衡逆向移动)，从而抑制反应Ⅲ(N2H4 分解生成 NH3 的副反应)，提高 H2 的产率和纯度 ③. x：y=1：1 （2）4.65% （3） ①. B(阴离子交换膜) ②. ③. 优势：氢气热值高，燃烧产物为水、无污染(清洁)；短板：储存运输困难、安全性要求高、加氢基础设施不完善(或成本高) 【解析】 【小问1详解】 ① 中，B原子形成4个σ键（3个B-H键、1个B←N配位键），B原子无孤对电子，N原子形成4个σ键（2个N-H键、1个N-N键、1个B←N配位键），B、N原子价层电子对数均为4，因此杂化类型均为； ②NaOH 电离产生的 OH-抑制 N2H4·H2O 的电离(N2H4·H2O ⇌ ＋OH- 平衡逆向移动)，从而抑制反应Ⅲ(N2H4 分解生成 NH3 的副反应)，提高 H2 的产率和纯度。 ③原始​晶胞中，Ce原子位于面心和顶点，总数为；O原子全部位于晶胞内部，总数为8。形成氧空位后失去1个O原子，新晶胞O原子总数变为7，晶胞整体呈电中性：正电荷总和为3x+4y，负电荷总和为；同时Ce原子总个数仍为4，即。联立方程：，解得x=2，y=2，因此x：y=1：1。 【小问2详解】 根据储氢密度定义：； 【小问3详解】 ①该电池中a为负极、b为正极：b极发生还原反应，b室正电荷减少；为实现废液的浓缩再生，b室的需要通过阴离子交换膜迁移至a室，维持两侧电荷平衡，因此选择阴离子交换膜。 ②a 极为负极，Cu单质失去电子发生氧化反应并结合a极室的大量生成四氨合铜配离子，电极反应方程式：； ③ 氢能优势：氢气热值高，燃烧产物为水、无污染(清洁)；短板：储存运输困难、安全性要求高、加氢基础设施不完善(或成本高)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $