精品解析：江苏镇江市2026-2027学年高三上学期期初监测 化学试题

2026~2027学年第一学期镇江市高三期初监测 化学试卷 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Se-79 I-127 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. 糖类、蛋白质、油脂、维生素是人体必需营养物质，下列物质一定含有氮元素的是 A. 蛋白质 B. 油脂 C. 糖类 D. 维生素 2. 反应可用于烟气脱硝，下列说法正确的是 A. 是极性分子 B. 的电子式为： C. 分子中既含有σ键又含π键 D. 的空间构型为直线形 3. 实验室模拟工业生产方法制备，装置如图所示(夹持装置等略)。下列说法不正确的是 A. 冰水浴可减少氨水和液溴的挥发 B. 搅拌下向氨水中缓慢滴加液溴，丙中会出现白烟 C. 丁中盛放NaOH溶液 D. 反应结束后，将丙装置中的混合物通过过滤可得粗 4. O、Si、P、As均为制备机器人传感器的重要元素，下列说法正确的是 A. 晶体熔点： B. 电离能： C. 酸性： D. 基态As原子核外电子排布式为 阅读下列材料，完成下面3个小题： ⅦA族元素及其化合物应用广泛。与稀有气体Xe生成的可用于刻蚀晶体硅(结构如图所示)；在酸性介质下电解溶液，阳极生成的与反应生成黄色油状液体，水解产物之一为HClO；氯的含氧酸还有、、。是高效安全灭菌消毒剂；在紫外光照下，吸附在催化剂表面的得到光生电子转化为，其能与Hg反应生成HgO。氯化碘(ICl)与卤素单质化学性质相似，常用作分析化学试剂。 5. 下列说法正确的是 A. 中所有原子都形成了8电子稳定结构 B. 离子中H-N-H键角小于分子中Cl-N-Cl键角 C. HCl、HBr、HI的沸点依次升高 D. 晶体硅中，硅原子的杂化方式为和 6. 下列反应表示不正确的是 A. 与反应： B. ICl与NaOH溶液反应： C. 酸性条件下氧化Hg： D. 刻蚀晶体硅： 7. 下列说法正确的是 A. KI溶液无色透明，滴加淀粉溶液后变蓝 B. 电解饱和食盐水获得氢氧化钠，通常选用阴离子交换膜 C. 水解生成，可用作消毒剂 D. 、、的酸性依次增强，中心原子Cl的孤电子对数依次增多 8. 化合物Z是一种用于合成生物碱类产物的中间体，下列说法正确的是 A. X分子中含有2个手性碳原子 B. 相同温度下，在水中的溶解度Y大于X C. 1mol Z最多能与发生加成反应 D. 可用酸性溶液鉴别X与Z 9. 一种在熔融CaO中电解制备Si的实验装置如图所示。下列说法正确的是 A. 通入氩气的目的是防止生成的硅被氧化 B. 外电路每1 mol电子转移，熔盐中就有移动 C. 阴极的电极反应 D. 石墨电极可以长期使用，无需定期更换 10. 一种催化联合法合成肼()的原理如图所示，下列说法正确的是 A. 过程①中环己醇发生了还原反应 B. 过程②有极性键的断裂和形成 C. 过程③、④中N元素化合价都升高 D. 掺杂锰的氢氧化镍催化剂可降低反应的焓变 11. 为研究铁的化合物的性质，实验操作及现象如下图所示。 已知：在水溶液中由于水解与配位而显黄色；呈绿色。下列说法正确的是 A. ②→③稀硫酸促进水解平衡正向移动 B. ③→④发生的反应有 C. ④→⑤说明Fe(Ⅲ)被还原为Fe(Ⅱ) D. ⑤→⑥说明加入稀硫酸提高了与的配位能力 12. 广泛用于工业漂白、防腐、抗氧化等。芒硝石灰法制取的流程如下： 已知：、、。 下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “再生”时参加反应的 C. “过滤2”所得滤液中： D. 室温下，悬浊液静置后的上层清液中： 13. 利用催化加氢合成二甲醚，主要发生的反应如下。 反应I： 反应Ⅱ： 在恒压条件下，与反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性。 下列说法正确的是 A. 升高温度，反应I的化学平衡常数逐渐减小 B. A点时，容器中的物质的量为0.2mol C. 温度低于时，曲线②随温度升高而减小，说明此时温度对反应I的影响大于反应Ⅱ D. 其他条件不变，增大压强有利于提高的平衡转化率和的平衡选择性 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 回收电解锰工业废盐［主要含、、等］可制备、镁及其化合物。 （1）制。向工业废盐溶液中滴加适量氨水，充分反应后过滤、洗涤，将所得沉淀加水制成浆液，向其中通入适量空气得到样品。 ①转化为的化学方程式为_______________________________。 ②常用于制备电池正极材料锰酸锂（）。中锰的价态为Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ），其晶胞结构由图-1所示中a与b单元相互交错构成。 图中“○”表示，则“●”表示的微粒是______（填离子符号）。该晶胞中所含Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ）微粒数之比______。 ③若将通入的空气改为相同体积的氧气，所得样品中锰元素的质量分数降低，其可能原因是_______________________。 （2）回收锰后的废液制备镁及其化合物的部分流程如下。 ①“沉镁I”中，当pH为时，生成碱式碳酸镁[]，煅烧得到MgO，可用于吸收工业废气。 a．“沉镁I”中，若pH过大，得到的MgO吸收工业废气效率降低，原因是_______________________。 b．工业制金属镁选用电解熔融而不是MgO的原因是_______________________。 ②磷酸溶液中含磷微粒的物质的量分数随pH变化如图-2所示，“沉镁Ⅱ”过程中主要发生的离子方程式为_____________________________________。 15. F是一种抗组胺类药物的中间体，其合成路线如下： （1）A→B反应过程中还生成LiCl和______________。(填结构简式) （2）可用饱和碳酸氢钠溶液鉴别C、D的原因为_______________________。 （3）E的结构简式为____________。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：____________。 ①含有两个苯环； ②含有4种不同化学环境的氢原子； ③既能与的溶液发生加成反应又能与浓溴水发生取代反应。 （5）已知：(R表示烃基) 写出以和为原料制备的合成路线流程图_________________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. 回收含硒废液（主要成分为），实验室探究利用含硒废液制备单质硒。 （1）还原制硒。 已知：溶液还原难以自发进行，几乎无硒单质生成。若将转化为或再还原，反应速率迅速增大，单质硒产率接近100%。 将一定量含硒废液和浓盐酸、溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈瓶中，实验装置如图-1所示。控制反应温度为80℃，通过滴液漏斗将另一种溶液缓慢滴加至三颈瓶中，充分反应后过滤。 ①滴液漏斗中的溶液是______。 ②三颈瓶中发生反应的化学方程式为______________________________。 （2）硒还原率影响因素。 已知：β代表投料中与溶液中硒元素的质量比，硒的还原率随时间变化关系如图-2所示。过程中有副反应发生：（硒代硫酸钠）。 ①随着β增大，硒的还原率迅速增大，可能原因是__________________。 ②当β=12，反应时间在120～150 min时，硒的还原率逐渐减小，可能原因是__________________。 （3）硒元素的残留量测定。 工业废水中硒元素的残留量允许最大值为。取1 L某工厂含硒废液经酸化、萃取、反萃取后定容得到50 mL浓缩液。量取25 mL浓缩液置于锥形瓶中，酸化后滴加过量KI充分反应，用标准液滴定，消耗体积为4.50 mL。计算并判断该废液中硒的残留量是否符合排放标准______。（写出计算过程） 已知：； （4）常温下，可用盐酸酸化的还原溶液制备硒单质。反应的离子方程式为：，反应需控制溶液pH在0～2之间。请补充完整实验方案：取一定量溶液，____________________________________，得高纯硒单质。（须使用的试剂和仪器：盐酸酸化的溶液、溶液、pH计、真空干燥箱） 17. 随全球碳排放增加，碳的循环利用日益受到重视。 I．工业排放。 （1）合成气变换反应： 估算该反应的需要______(填数字)种不同类型化学键的键能数据。 Ⅱ．工业吸收。 （2）碱液法吸收。 工业常用体系吸收空气中的。已知：NaOH浓度越大，粘度越高，液膜传质阻力增大。随NaOH浓度上升，脱除率先上升后下降的原因是______________________________。 （3）胺基法吸收。 EDA(乙二胺)可吸收，形成溶液体系。部分吸收机理如图1所示。 ①A的结构简式为_________。 ②溶液体系可结合废旧电池浸出液中的(溶液含等阴离子)，可与EDA分子中N原子发生配位反应，相关物质的红外光谱图如图-2所示。下列说法正确的是______。 a．加入可促进体系内氨基甲酸根类物质转化生成EDA b．饱和溶液与反应后释放 c．已知通常形成六配位化合物，则吸收产物的化学式可能为 Ⅲ．金属有机框架(MOFs)法分离。 MOFs具有一定数量的孔隙，其对应复合材料可选择性透过某些气体分子。 （4）某钒基MOFs材料可催化与电解合成(尿素)。阴极区生成尿素的电极反应式为__________________。 （5）掺杂锌基MOFs材料的致密PVDF(聚偏氟乙烯)复合膜可通过添加纳米颗粒(ZIF-8)和离子液体(RTIL)来提高气体选择性和渗透性。添加不同组分的PVDF复合膜对选择性和混合气中和的渗透系数(与渗透性成正比)的影响如图-3所示。 ①添加______(选填“ZIF-8”或“RTIL”)更有利于提高选择性。 ②和组成的混合气体，选用PVDF/RTIL/15%ZIF-8组分的复合膜分离的优点是____________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026~2027学年第一学期镇江市高三期初监测 化学试卷 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Se-79 I-127 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. 糖类、蛋白质、油脂、维生素是人体必需营养物质，下列物质一定含有氮元素的是 A. 蛋白质 B. 油脂 C. 糖类 D. 维生素 【答案】A 【解析】 【详解】A．蛋白质由氨基酸构成，组成元素中一定含有氮元素，A正确； B．油脂由高级脂肪酸和甘油形成，其组成元素为碳、氢、氧，不含氮元素，B错误； C．糖类是多羟基醛或多羟基酮，由碳、氢、氧三种元素组成，不含氮元素，C错误； D．不同维生素的元素组成不同，如维生素C只含碳、氢、氧，因此维生素不一定含有氮元素，D错误； 故选A。 2. 反应可用于烟气脱硝，下列说法正确的是 A. 是极性分子 B. 的电子式为： C. 分子中既含有σ键又含π键 D. 的空间构型为直线形 【答案】C 【解析】 【详解】A．中两个C原子以单键相连，每个C原子再与3个H原子形成单键，分子结构对称，键的极性在空间中相互抵消，因此为非极性分子，A错误； B．C原子有4个价电子，每个O原子有6个价电子，的价电子总数为4+2×6 = 16。原电子式中每个C、O之间仅有一对共用电子，且C上有两对孤电子，共画出20个价电子，不能表示该中性分子；正确电子式为，B错误； C．分子中两个N原子共用三对电子形成N≡N三键，一个三键由1个σ键和2个π键组成，因此既含有σ键又含有π键，C正确； D．中O原子形成两个O—H共价单键，并有两对孤电子对，O原子周围共有4对价层电子对，分子的空间构型为V形，D错误； 故选C。 3. 实验室模拟工业生产方法制备，装置如图所示(夹持装置等略)。下列说法不正确的是 A. 冰水浴可减少氨水和液溴的挥发 B. 搅拌下向氨水中缓慢滴加液溴，丙中会出现白烟 C. 丁中盛放NaOH溶液 D. 反应结束后，将丙装置中的混合物通过过滤可得粗 【答案】D 【解析】 【分析】该实验利用氨水和液溴在冰水浴条件下制备，装置丁的作用是吸收多余的，可以使用溶液，由此解答。 【详解】A．氨水和液溴均易挥发，冰水浴降低温度可减少二者挥发，A正确； B．滴加液溴时，挥发的和丙中挥发出的可反应生成固体小颗粒而出现白烟，B正确； C．丁为尾气处理装置，溶液可吸收有毒的，也可溶解吸收多余，且装置的球形结构可防倒吸，C正确； D．是可溶性盐，反应后完全溶解在丙的水溶液中，无法通过过滤得到，需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的操作获得粗产品，D错误； 故选D。 4. O、Si、P、As均为制备机器人传感器的重要元素，下列说法正确的是 A. 晶体熔点： B. 电离能： C. 酸性： D. 基态As原子核外电子排布式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．属于共价晶体，熔化时断裂共价键需要吸收大量能量，属于分子晶体，熔化仅需克服较弱的分子间作用力，故熔点，A正确； B．同周期元素第一电离能随原子序数增大总体呈升高趋势，但的轨道为半充满稳定结构，故，B错误； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物酸性随非金属性减弱而减弱，非金属性，故酸性，C错误； D．原子序数为33，基态核外电子排布式应为，选项漏写电子层，D错误； 故选A。 阅读下列材料，完成下面3个小题： ⅦA族元素及其化合物应用广泛。与稀有气体Xe生成的可用于刻蚀晶体硅(结构如图所示)；在酸性介质下电解溶液，阳极生成的与反应生成黄色油状液体，水解产物之一为HClO；氯的含氧酸还有、、。是高效安全灭菌消毒剂；在紫外光照下，吸附在催化剂表面的得到光生电子转化为，其能与Hg反应生成HgO。氯化碘(ICl)与卤素单质化学性质相似，常用作分析化学试剂。 5. 下列说法正确的是 A. 中所有原子都形成了8电子稳定结构 B. 离子中H-N-H键角小于分子中Cl-N-Cl键角 C. HCl、HBr、HI的沸点依次升高 D. 晶体硅中，硅原子的杂化方式为和 6. 下列反应表示不正确的是 A. 与反应： B. ICl与NaOH溶液反应： C. 酸性条件下氧化Hg： D. 刻蚀晶体硅： 7. 下列说法正确的是 A. KI溶液无色透明，滴加淀粉溶液后变蓝 B. 电解饱和食盐水获得氢氧化钠，通常选用阴离子交换膜 C. 水解生成，可用作消毒剂 D. 、、的酸性依次增强，中心原子Cl的孤电子对数依次增多 【答案】5. C 6. B 7. C 【解析】 【5题详解】 A．原子最外层原有8个电子，与成键后最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，A错误； B．中无孤电子对，中有1对孤电子对，孤电子对排斥力更大，故中键角大于中键角，B错误； C．、、均为分子晶体，无分子间氢键，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，沸点依次升高，C正确； D．晶体硅中每个原子与周围4个原子形成共价键，杂化方式均为，D错误； 故选C。 【6题详解】 A．已知水解产物之一为HClO，则中Cl为+1价，反应中Cl元素发生歧化反化合价由0价变为+1价和-1价，N元素化合价不变，反应表示为，A正确； B．中为+1价、为-1价，与反应为非氧化还原反应，产物应为和，正确离子方程式为，B错误； C．反应中从0价升为+2价，中从-1/2价降为-2价，反应表示为：，C正确； D．反应中从+2价降为0价，从0价升为+4价，反应表示为，D正确； 故选B。 【7题详解】 A．溶液中只有无，滴加淀粉溶液不变蓝，A错误； B．电解饱和食盐水应选用阳离子交换膜，阻止移向阳极与反应，B错误； C．水解生成具有强氧化性的，故可用作消毒剂，C正确； D．同系列氯的含氧酸，非羟基氧越多酸性越强，、、酸性依次增强，但中心的孤电子对数分别为2、1、0，依次减少而非增多，D错误； 故选C。 8. 化合物Z是一种用于合成生物碱类产物的中间体，下列说法正确的是 A. X分子中含有2个手性碳原子 B. 相同温度下，在水中的溶解度Y大于X C. 1mol Z最多能与发生加成反应 D. 可用酸性溶液鉴别X与Z 【答案】B 【解析】 【详解】A．手性碳原子为连接4种不同基团或原子的碳原子，X分子中共有3个手性碳原子，如图标注所示：，A错误； B．Y分子含有2个醛基，可与水分子形成更多氢键，亲水能力强于仅含1个酮羰基的X，故相同温度下Y在水中的溶解度大于X，B正确； C．Z分子中的碳碳双键、酮羰基、醛基均能与发生加成反应，1mol Z最多能与加成，C错误； D．X含碳碳双键，Z含碳碳双键和醛基，二者均能使酸性溶液褪色，现象相同无法鉴别，D错误； 故选B。 9. 一种在熔融CaO中电解制备Si的实验装置如图所示。下列说法正确的是 A. 通入氩气的目的是防止生成的硅被氧化 B. 外电路每1 mol电子转移，熔盐中就有移动 C. 阴极的电极反应 D. 石墨电极可以长期使用，无需定期更换 【答案】A 【解析】 【详解】A．Ar的化学性质稳定，通入Ar可形成保护气氛，防止高温下生成的Si被氧化，A正确； B．阴极反应为，由其计量关系可知，外电路转移4 mol电子时生成2 mol氧离子，则，因此熔盐中移动的氧离子为0.5 mol，B错误； C．原式左侧有2个氧原子、总电荷为−4，右侧只有1个氧原子、总电荷为−2，氧原子和电荷均不守恒；正确的阴极反应为，C错误； D．石墨为阳极，高温下氧离子在阳极发生氧化反应，石墨会被氧化而逐渐消耗，需要定期更换，D错误； 故选A。 10. 一种催化联合法合成肼()的原理如图所示，下列说法正确的是 A. 过程①中环己醇发生了还原反应 B. 过程②有极性键的断裂和形成 C. 过程③、④中N元素化合价都升高 D. 掺杂锰的氢氧化镍催化剂可降低反应的焓变 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程①中环己醇失去氢，并有电子移出，发生氧化反应，A错误； B．过程②中C—H键断裂，O—H键形成，且C—O单键形成C=O双键，存在极性键的断裂和形成，B正确； C．过程③中氮在氨中为−3价，形成题图所示的C=NH结构后仍为−3价；过程④中氮失去氢并失去电子，化合价升高，C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应物和生成物的能量差，因而不能改变反应的焓变，D错误； 故选B。 11. 为研究铁的化合物的性质，实验操作及现象如下图所示。 已知：在水溶液中由于水解与配位而显黄色；呈绿色。下列说法正确的是 A. ②→③稀硫酸促进水解平衡正向移动 B. ③→④发生的反应有 C. ④→⑤说明Fe(Ⅲ)被还原为Fe(Ⅱ) D. ⑤→⑥说明加入稀硫酸提高了与的配位能力 【答案】B 【解析】 【分析】将水合硫酸铁溶于水，在水溶液中发生水解与配位而显黄色；加入稀硫酸使浓度增大，水解平衡逆向移动，溶液③颜色变浅；加入后，的配位能力比强，因此与发生配位反应生成红色的，溶液④变为红色；加入后，的配位能力比强，因此与发生配位反应生成绿色的，溶液⑤变为绿色；加入稀硫酸，与结合生成弱电解质，使的解离平衡正向移动，释放出再与配位显红色，溶液⑥变为红色，由此解答； 【详解】A．由分析可知，水解反应为，加入稀硫酸使浓度增大，水解平衡逆向移动，A错误； B．与发生配位反应生成红色的，对应反应式书写正确，符合实验现象，B正确； C．④→⑤得到绿色的，其中仍为+3价，发生的是配位取代反应，没有发生氧化还原，未被还原，C错误； D．⑤→⑥加入稀硫酸，与结合生成弱电解质，使的解离平衡正向移动，释放出再与配位显红色，稀硫酸没有改变与的配位能力，D错误； 故选B。 12. 广泛用于工业漂白、防腐、抗氧化等。芒硝石灰法制取的流程如下： 已知：、、。 下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “再生”时参加反应的 C. “过滤2”所得滤液中： D. 室温下，悬浊液静置后的上层清液中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．在溶液中，钙元素和四价硫的物料守恒为，电荷守恒为，联立两式，消去钙离子和亚硫酸氢根离子，可得，A错误； B．“再生”时，发生反应，由反应计量关系可知，原式比例颠倒，B错误； C．过滤只除去固体，微溶盐在滤液中仍有溶解态离子，根据电荷守恒可知，，原式漏记钙离子和硫酸根离子，C错误； D．饱和清液中存在溶解平衡和主要水解平衡，水解常数，水解程度较小，由溶度积可得，设主要水解产生的亚硫酸氢根离子浓度的数值为x，则，所以，水解比例约为3.2%，与小程度水解近似一致，D正确； 故选D。 13. 利用催化加氢合成二甲醚，主要发生的反应如下。 反应I： 反应Ⅱ： 在恒压条件下，与反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性。 下列说法正确的是 A. 升高温度，反应I的化学平衡常数逐渐减小 B. A点时，容器中的物质的量为0.2mol C. 温度低于时，曲线②随温度升高而减小，说明此时温度对反应I的影响大于反应Ⅱ D. 其他条件不变，增大压强有利于提高的平衡转化率和的平衡选择性 【答案】D 【解析】 【分析】反应I为吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，转化率升高；反应II为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，转化率降低，的选择性降低，因此不断降低的曲线①为的选择性随温度变化的曲线，曲线②为平衡转化率随温度变化的曲线，由此解答； 【详解】A．反应I为吸热反应，升高温度平衡正向移动，化学平衡常数逐渐增大，A错误； B．A点平衡转化率为30%，反应的物质的量为，选择性为30%，得；反应II生成的物质的量为，反应I消耗的物质的量为，反应I生成为，总物质的量为，B错误； C．曲线②为平衡转化率，反应I吸热、升温使转化率升高，反应II放热、升温使转化率降低；温度低于300℃时，转化率随温度升高减小，说明温度对反应II的影响大于反应I，C错误； D．反应II是气体分子数减少的反应，加压平衡正向移动；反应I是气体分子数不变的反应，平衡不移动。因此加压会促进更多向二甲醚转化，既提高​平衡转化率，也提高二甲醚的平衡选择性，D正确； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 回收电解锰工业废盐［主要含、、等］可制备、镁及其化合物。 （1）制。向工业废盐溶液中滴加适量氨水，充分反应后过滤、洗涤，将所得沉淀加水制成浆液，向其中通入适量空气得到样品。 ①转化为的化学方程式为_______________________________。 ②常用于制备电池正极材料锰酸锂（）。中锰的价态为Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ），其晶胞结构由图-1所示中a与b单元相互交错构成。 图中“○”表示，则“●”表示的微粒是______（填离子符号）。该晶胞中所含Mn（Ⅲ）、Mn（Ⅳ）微粒数之比______。 ③若将通入的空气改为相同体积的氧气，所得样品中锰元素的质量分数降低，其可能原因是_______________________。 （2）回收锰后的废液制备镁及其化合物的部分流程如下。 ①“沉镁I”中，当pH为时，生成碱式碳酸镁[]，煅烧得到MgO，可用于吸收工业废气。 a．“沉镁I”中，若pH过大，得到的MgO吸收工业废气效率降低，原因是_______________________。 b．工业制金属镁选用电解熔融而不是MgO的原因是_______________________。 ②磷酸溶液中含磷微粒的物质的量分数随pH变化如图-2所示，“沉镁Ⅱ”过程中主要发生的离子方程式为_____________________________________。 【答案】（1） ①. 或 ②. ③. ④. 部分Mn元素被氧化，生成更高价态锰的氧化物 （2） ①. pH过大，生成的煅烧时不放出，所得MgO结构紧密、比表面积较小，吸收效率降低 ②. MgO熔点远高于，电解熔融MgO能耗高、生产成本大 ③. 【解析】 【分析】向工业废盐溶液中加入氨水，使锰离子沉淀；所得沉淀经空气氧化制得四氧化三锰，回收锰后的滤液依次进行“沉镁Ⅰ”和“沉镁Ⅱ”，前者得到碱式碳酸镁，煅烧后制得氧化镁；后者在磷酸溶液和pH为8.0的条件下生成六水合磷酸铵镁沉淀。 【小问1详解】 ①加入氨水后，锰离子以氢氧化锰形式沉淀；通入空气后，氧气将其部分氧化，合并两步反应并配平，化学方程式为；也可写为。 ②a单元中黑球的摊入数为，b单元中黑球的摊入数为；两类单元交错构成晶胞，黑球与空心圆的微粒数之比为1∶4，而锰酸锂中锂、锰、氧微粒数之比为1∶2∶4，故黑球表示；锰的平均价态为+3.5价，因此Mn（Ⅲ）与Mn（Ⅳ）微粒数之比为1:1。 ③相同体积的氧气所含氧气的量比空气多，部分锰被进一步氧化，生成更高价态锰的氧化物；氧元素所占比例增大，故样品中锰元素的质量分数降低； 【小问2详解】 ①a．pH过大时，镁主要以氢氧化镁形式沉淀；该沉淀煅烧时不放出二氧化碳，所得氧化镁孔隙较少、结构紧密、比表面积较小，与二氧化硫的接触面积减小，故吸收效率降低。 b．氧化镁的熔点远高于氯化镁，若电解熔融氧化镁，需要维持更高温度，能耗和生产成本均较高。 ②由图-2可知，pH = 8.0时，主要含磷微粒为磷酸氢根离子，磷酸氢根离子与镁离子、氨水反应，并结合结晶水形成六水合磷酸铵镁沉淀，主要离子方程式为。 15. F是一种抗组胺类药物的中间体，其合成路线如下： （1）A→B反应过程中还生成LiCl和______________。(填结构简式) （2）可用饱和碳酸氢钠溶液鉴别C、D的原因为_______________________。 （3）E的结构简式为____________。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：____________。 ①含有两个苯环； ②含有4种不同化学环境的氢原子； ③既能与的溶液发生加成反应又能与浓溴水发生取代反应。 （5）已知：(R表示烃基) 写出以和为原料制备的合成路线流程图_________________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】（1） （2）C能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气泡，而D不能反应，没有气泡产生 （3） （4）或 （5） 【解析】 【分析】由结构简式可知，正丁基锂作催化剂条件下A与发生取代反应生成B和氯化氢，反应生成的氯化氢与正丁基锂发生取代反应生成氯化锂和丁烷；B在盐酸溶液中共热发生水解反应生成C；C在PPA作用下发生分子内取代反应生成D；D与先发生加成反应，后在酸性条件下水解生成，则E为；E在浓硫酸作用下发生消去反应生成F。 【小问1详解】 由分析可知，A→B的反应为催化剂作用下A与发生取代反应生成B和氯化氢，反应生成的氯化氢与正丁基锂发生取代反应生成氯化锂和丁烷，丁烷的结构简式为：； 【小问2详解】 由结构简式可知，C分子中含有羧基，能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，而D分子中不含有羧基，不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，所以可用饱和碳酸氢钠溶液鉴别C、D的原因为C分子能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气泡，而D分子不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，没有气泡产生； 【小问3详解】 由分析可知，E的结构简式为：； 【小问4详解】 由题意可知，C的同分异构体含有两个苯环，既能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应又能与浓溴水发生取代反应，说明同分异构体分子中含有酚羟基和碳碳双键，含有4种不同化学环境的氢原子说明同分异构体分子的结构对称，则符合条件的结构简式为：、； 【小问5详解】 由题给信息可知，以和为原料制备的合成步骤为催化剂作用下丙烯与水在高温高压条件下发生加成反应生成异丙醇，铜作催化剂条件下异丙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成丙酮；溴化铁作催化剂条件下苯与液溴发生取代反应生成溴苯，溴苯在无水乙醚中与镁反应生成，与丙酮先发生加成反应，后在酸性条件下发生水解生成，则合成路线为：。 16. 回收含硒废液（主要成分为），实验室探究利用含硒废液制备单质硒。 （1）还原制硒。 已知：溶液还原难以自发进行，几乎无硒单质生成。若将转化为或再还原，反应速率迅速增大，单质硒产率接近100%。 将一定量含硒废液和浓盐酸、溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈瓶中，实验装置如图-1所示。控制反应温度为80℃，通过滴液漏斗将另一种溶液缓慢滴加至三颈瓶中，充分反应后过滤。 ①滴液漏斗中的溶液是______。 ②三颈瓶中发生反应的化学方程式为______________________________。 （2）硒还原率影响因素。 已知：β代表投料中与溶液中硒元素的质量比，硒的还原率随时间变化关系如图-2所示。过程中有副反应发生：（硒代硫酸钠）。 ①随着β增大，硒的还原率迅速增大，可能原因是__________________。 ②当β=12，反应时间在120～150 min时，硒的还原率逐渐减小，可能原因是__________________。 （3）硒元素的残留量测定。 工业废水中硒元素的残留量允许最大值为。取1 L某工厂含硒废液经酸化、萃取、反萃取后定容得到50 mL浓缩液。量取25 mL浓缩液置于锥形瓶中，酸化后滴加过量KI充分反应，用标准液滴定，消耗体积为4.50 mL。计算并判断该废液中硒的残留量是否符合排放标准______。（写出计算过程） 已知：； （4）常温下，可用盐酸酸化的还原溶液制备硒单质。反应的离子方程式为：，反应需控制溶液pH在0～2之间。请补充完整实验方案：取一定量溶液，____________________________________，得高纯硒单质。（须使用的试剂和仪器：盐酸酸化的溶液、溶液、pH计、真空干燥箱） 【答案】（1） ①. 溶液 ②. （2） ①. β增大，投料量增大，与盐酸反应生成的增多，有效还原剂浓度升高；气泡还能搅动溶液，使反应物接触更充分，反应速率加快 ②. 该时间段内，过量的与已生成的硒单质发生副反应，副反应消耗硒的速率大于主反应生成硒的速率 （3）由关系式：，，，，，所以符合标准 （4）边搅拌边缓慢滴加盐酸酸化的溶液，同时用pH计监测并将溶液pH控制在0～2。充分反应后静置、过滤，用水洗涤沉淀；取最后一次洗涤液，滴加溶液，若无浑浊出现，将洗净的沉淀转移至真空干燥箱中干燥 【解析】 【分析】含硒废液中的经还原生成Se，题给直接还原效果差，酸化后转化为或，可明显提高还原速率；但投料过多时，又会与已生成的Se发生副反应。 【小问1详解】 ①题给需要先酸化才能高效还原含硒物质，因此，应先将含硒废液和浓盐酸置于三颈瓶中，再缓慢滴加溶液，使其在酸性条件下生成或并参与还原，故滴液漏斗中装溶液； ②中Se由+4价降为0价，1 mol 得到4 mol电子；中S由+4价升为+6价，1 mol 失去2 mol电子，故二者的物质的量之比为1∶2，结合原子守恒，反应的化学方程式为； 【小问2详解】 ①β增大表明投料量增大，与盐酸反应生成的增多，浓度升高，有效还原速率加快，同时，气泡能搅动溶液，使反应物接触更充分。 ②图2显示，β=12时，120～150 min内硒的还原率下降，说明已生成的硒净减少，题给副反应为，过量的消耗已生成的Se，且此时副反应消耗Se的速率大于主反应生成Se的速率； 【小问3详解】 由题给两步反应可得物质的量关系为，25 mL浓缩液中，，则；50 mL浓缩液对应原废液1 L，所以，，原废液中硒元素的质量浓度为，故符合题给排放标准； 【小问4详解】 取一定量溶液，在常温下，边搅拌边向所取溶液中缓慢滴加盐酸酸化的溶液，使充分还原含硒物质，滴加过程中用pH计监测，使溶液pH始终保持在0～2；充分反应后静置、过滤，用水洗涤Se沉淀，以除去附着的可溶性杂质，取最后一次洗涤液，滴加溶液；根据，若无浑浊出现，说明含氯的可溶性杂质已洗净，最后将洗净的沉淀转移至真空干燥箱中干燥，得到高纯硒单质。 17. 随全球碳排放增加，碳的循环利用日益受到重视。 I．工业排放。 （1）合成气变换反应： 估算该反应的需要______(填数字)种不同类型化学键的键能数据。 Ⅱ．工业吸收。 （2）碱液法吸收。 工业常用体系吸收空气中的。已知：NaOH浓度越大，粘度越高，液膜传质阻力增大。随NaOH浓度上升，脱除率先上升后下降的原因是______________________________。 （3）胺基法吸收。 EDA(乙二胺)可吸收，形成溶液体系。部分吸收机理如图1所示。 ①A的结构简式为_________。 ②溶液体系可结合废旧电池浸出液中的(溶液含等阴离子)，可与EDA分子中N原子发生配位反应，相关物质的红外光谱图如图-2所示。下列说法正确的是______。 a．加入可促进体系内氨基甲酸根类物质转化生成EDA b．饱和溶液与反应后释放 c．已知通常形成六配位化合物，则吸收产物的化学式可能为 Ⅲ．金属有机框架(MOFs)法分离。 MOFs具有一定数量的孔隙，其对应复合材料可选择性透过某些气体分子。 （4）某钒基MOFs材料可催化与电解合成(尿素)。阴极区生成尿素的电极反应式为__________________。 （5）掺杂锌基MOFs材料的致密PVDF(聚偏氟乙烯)复合膜可通过添加纳米颗粒(ZIF-8)和离子液体(RTIL)来提高气体选择性和渗透性。添加不同组分的PVDF复合膜对选择性和混合气中和的渗透系数(与渗透性成正比)的影响如图-3所示。 ①添加______(选填“ZIF-8”或“RTIL”)更有利于提高选择性。 ②和组成的混合气体，选用PVDF/RTIL/15%ZIF-8组分的复合膜分离的优点是____________________________。 【答案】（1）4 （2）NaOH浓度较低时，随着NaOH浓度的增加，NaOH吸收速率增大，脱除率上升；浓度过高时，溶液黏度显著增大，液膜传质阻力增加，抑制吸收，脱除率下降 （3） ①. ②. a、b （4） （5） ①. RTIL ②. 渗透系数大，分离选择性高；单位时间内可以获得更多、更纯的气体 【解析】 【小问1详解】 估算化学反应的焓变（）需要知道反应物断键吸收的能量和生成物成键释放的能量，该反应方程式为 ，涉及的化学键包括： 中的 键； 中的 键； 中的 键； 中的 键，共计4种不同类型的化学键； 【小问2详解】 气体吸收过程受化学反应速率和物理传质速率双重影响。浓度较低时，增加NaOH浓度能提供更多的反应物，化学反应平衡正向移动，吸收率上升；但题干已知“NaOH浓度越大，粘度越高，液膜传质阻力增大”，当浓度过高时，物理传质阻力成为主要矛盾，难以扩散进液膜与碱反应，因此脱除率反而下降； 【小问3详解】 ① 根据图-1左侧的反应机理，2分子乙二胺（EDA，）与1分子反应，生成了氨基甲酸根阴离子（）和物质A，由于EDA显碱性，另一分子EDA结合了反应中脱去的质子（），因此A为质子化的EDA，结构简式为 ； ② a．对比图-2红外光谱，加入后，代表的特征峰（1670，1631）消失，说明氨基甲酸根类物质发生了解离，转化回了EDA并与配位，a正确； b．由a项可知，氨基甲酸根分解转化为EDA-Ni配合物，该过程必然伴随的释放，b正确； c．EDA（）是双齿配体，形成六配位需要3个EDA分子，形成的配离子为 ，为了平衡电荷，需要2个，故化学式应为 ，选项中写为（对应+4价）是错误的，c错误； 故本题选ab； 【小问4详解】 阴极发生还原反应。根据题意，反应物为 （C为+4价）和 （N为+5价），生成物为尿素 （C为+4价，N为-3价）。C的化合价不变，N的化合价从+5降至-3，2个N原子共得到 个电子，初步写出：，根据电荷守恒和原子守恒，在碱性/中性水溶液体系中，左侧补充提供氢，右侧生成 平衡电荷和氧原子，配平后得到：，在体系中反应，产生的与反应，转化为和，添加反应物和产物后配平的方程式为：，消去两侧的，最终的反应方程式为：； 【小问5详解】 ① 观察图-3中的折线（代表选择性），对比“PVDF”与“PVDF/15%ZIF-8”，值提升较小；而对比“PVDF”与“PVDF/RTIL”，值出现了大幅度跃升。因此添加RTIL更有利于提高选择性； ② 观察图-3柱状图和折线图，在所有给出的复合膜组分中，“PVDF/RTIL/15%ZIF-8”对应的折线点最高（选择性最大），且其代表渗透系数的灰色柱子也最高（渗透性最好），这说明该配比能同时实现高选择性和高通量，分离效果最佳。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $