精品解析：江苏苏州市2027届高三上学期9月阳光调研 化学试卷

2027届高三年级9月阳光调研试卷 化学 2026.09 注意事项： 1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。调研时间75分钟。 2．将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H 1  Li 7  C 12  N 14  O 16  Na 23  S 32  As 75 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. 下列变化过程不属于金属冶炼的是 A. 电解氧化铝   B. 氯化铁溶液中加入铜片 C. 铁矿石与焦炭在高温下反应  D. 铝粉与二氧化锰在高温下反应 2. 反应可获得高活性的。下列说法正确的是 A. 反应中表现氧化性  B. 的电子式为 C. 中O元素的化合价为  D. 属于共价化合物 3. 利用氨气和氨水的相关性质进行实验，涉及的装置和原理不能达到目的的是 A．制取氨气 B．收集氨气 C．验证氨气溶解性 D．验证氨水挥发性 A. A B. B C. C D. D 阅读下列资料，完成下面3个小题： 海水晒盐后精制得到，氯碱工业电解饱和溶液得到和。以、、等为原料可得到。用和作沉淀剂可将粗盐水中的、除去。向海水晒盐得到的卤水中通可制溴，食盐中添加适量用于预防碘缺乏。从海水中还能提取镁。 4. 下列物质的性质与制备、检验、分离提纯方法具有对应关系的是 A. 浓盐酸具有挥发性，可用和浓反应制得 B. 的焰色是砖红色，可用去除粗盐水中 C. 液溴具有氧化性，可用苯萃取溴水中的 D. 受热易升华，可用淀粉检验溶液中的存在 5. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 6. 下列反应表示正确的是 A. 用除去粗盐水中的： B. 新制氯水在强光下照射： C. 向溶液中通入足量的： D. 酸性淀粉-KI溶液检验加碘盐中的： 阅读下列资料，完成下面3个小题： -3价氮的化合物通常具有较强的还原性。是制备、水合肼（，有强还原性）的重要原料。氰化氢（，弱酸）有剧毒，主要应用于电镀、采矿及有机合成等行业；含氰（、）废水在碱性条件下可被转化为，也可被高铁酸钾（）转化为。苯胺（）、冰醋酸与少量锌粉在加热条件下可制备乙酰苯胺。 7. 下列说法正确的是 A. 工业用制备的主要反应之一： B. 处理含氰废水： C. 由和制时，应将滴加到溶液中 D. 制备乙酰苯胺时加入锌粉的作用是防止苯胺被氧化 8. 向含氰（以表示）电镀废水中加入（在酸性条件下极不稳定），生成、和，中间产物有和。下列说法正确的是 A. 酸性条件下，转化为和 B. 和中元素的化合价分别为+2和+3 C. 理论投料比 D. 废水中的可被进一步氧化为 9. M是酸性条件下X与反应的主产物，X→M反应过程如下。下列说法正确的是 A. X的名称为环氧丙酮 B. M分子中不含手性碳原子 C. X→M过程中有副产物生成 D. 溶液的酸性越强，M的产率越高 10. 探究含铜化合物性质的实验如下： 实验Ⅰ：向的溶液中加入锌粉，搅拌，生成红色的固体和白色沉淀，伴有少量气泡，溶液蓝绿色变浅；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣。 实验Ⅱ：向实验Ⅰ所得的滤渣中加入5mL浓氨水，搅拌，滤渣中的白色沉淀溶解为无色溶液，溶液迅速变为深蓝色。 实验Ⅲ：向实验Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 已知：白色沉淀是CuCl；无色的有较强的还原性。下列说法不正确的是 A. 实验Ⅰ中生成CuCl的反应为 B. 实验Ⅱ中无色溶液变为深蓝色是由于被氧化 C. 实验Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速“钝化” D. 实验Ⅲ中析出红色物质的反应为 11. 室温下，下列含硫化合物的实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中滴加几滴溴水，振荡，观察现象 氧化性大于S B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和溶液、澄清石灰水，观察现象 浓硫酸和木炭反应产生和气体 C 向溶液X中先滴加稀酸化，再滴加溶液，观察现象 溶液X中存在 D 向溶液中滴加几滴溶液，观察现象 具有氧化性 A. A B. B C. C D. D 12. 阳离子交换树脂是一种带有酸性功能基的高分子材料，能可逆交换溶液中的阳离子，交换反应如：。一种和胺类物质（）去除海水中NaCl的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 步骤①中应向海水中先通入，后加入 B. 步骤②中常采用分液操作分离出 C. 步骤③溶液中发生的反应为 D. 该工作原理涉及复分解反应和氧化还原反应 13. 一种用氧化甲苯制备苯甲醛的流程如下： 下列说法正确的是 A. “氧化”反应中，1 mol甲苯被氧化时转移2 mol电子 B. “分液”后的水层主要存在的离子有、、 C. “操作a”“操作b”分别是蒸馏和蒸发结晶 D. 其他条件不变，氧化反应时间越长，苯甲醛的产率越高 二、非选择题：共5题，共61分。 14. 按照要求书写下列物质转化中的反应。 （1）向NaClO溶液中加酸调节pH为5时，HClO氧化NO生成和，该反应的离子方程式为______________。 （2）在弱碱性溶液中，FeS与反应生成、和单质S，该反应的离子方程式为______________。 （3）向溶液中加入溶液，可转化为沉淀，反应中无气体产生，该反应的离子方程式为______________。 （4）45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到，该反应的化学方程式为______________。 15. 青蒿素（化合物D）是一种抗疟疾药物，合成路线如下： （1）A中官能团的名称为___________。 （2）物质X可能是___________（填字母）。 a．Zn b． c．HCl （3）反应B→C中加入的目的是________________________。 （4）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：_____________________。 ①能与溶液发生显色反应；②分子中有4种不同化学环境的氢原子。 （5）高温下青蒿素（化合物D）不稳定，从结构角度分析可能的原因是________________________。 16. 锂是支撑新能源电池的核心金属。以锂辉石（主要成分为，含少量、MgO、CaO杂质）为原料制备电池级的流程如下： 已知：、、完全沉淀的pH分别为3.7、5.2、10.4；开始溶解的pH为11。 （1）制备溶液。 ①“酸浸”时与反应的化学方程式为_______________。 ②锂浸出率随矿粉粒径变化关系如图-1所示，粒径大于58 μm时锂浸出率下降的原因是_______________。 ③酸浸所得溶液含有的金属阳离子除了还有、和微量、。补充完整获得纯净、中性溶液的实验方案：向浸出原液中分批加入_______________，搅拌，调节至略大于，静置，过滤以除去和_______________（填离子符号）；再向所得滤液中逐滴加入_______________，得到中性溶液。 [须使用的试剂：硫酸、溶液、固体] （2）制备并测定纯度。 ①净化后的浓溶液与浓氢氧化钠溶液混合，得到混合体系。和的溶解度曲线如图-2所示，从混合体系中分离得到较高纯度的晶体的操作为_______________。 ②若产品中杂质仅为时，通过下列实验测定的纯度。 称取样品，先加足量溶液，过滤后，将滤液定容至，移取，加入滴甲基橙作指示剂，用盐酸标准液滴定，消耗盐酸。计算样品中的纯度。（写出计算过程）______________________________ 17. 研究水质除砷技术对保护环境有重要意义。 已知：在pH<9.2时主要以的形式存在，在不同条件下的物种分布分数如图-1所示；。 （1）硫化法：弱酸性条件下，水体中的和在还原菌的作用下与反应生成雌黄（）沉淀和。写出该反应的离子方程式：__________________。 （2）石灰沉淀法：向含废水中添加石灰水，可使砷元素转化为砷酸钙沉淀。 ①向中性废水中加入适量石灰水，使完全转化为沉淀。写出该反应的离子方程式：__________________。 ②控制其他条件不变，向碱性含废水中加入一定量石灰水，去除率在30℃以后随温度升高而降低，可能的原因是__________________。 ③在初始pH、的浓度相同的模拟废水中加入石灰水，去除率随的变化如图-2所示；固定，往石灰水中添加Fe（Ⅲ）盐，去除率随的变化如图-3所示。加入Fe（Ⅲ）盐后，去除率增大的原因是__________________。 ④将得到的含砷沉淀回收处理后可制得。当废水中砷质量浓度为时，若取75 L该含砷废水，制得，则As元素的回收率为__________________。 （3）吸附法：水铁矿对表现出极强的吸附作用，但因其易发生团聚而会减少活性位点。制备水铁矿时，引入适量能减少团聚，但过量会导致水铁矿对的吸附量下降。吸附量下降的可能原因是__________________。 18. 储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。 （1）金属有机框架（MOFs）材料比表面积大，空隙多，可用于储氢，原理可表示为    。 ①分子通过______________（填作用力类型）吸附在MOFs孔道中。 ②储氢的适宜条件为______________（填字母）。 a．低温低压 b．低温高压 c．高温低压 d．高温高压 （2）储氢材料氢化铝锂（）与水反应可释放，该反应化学方程式为______________。 （3）镁铝合金（）是一种潜在的储氢材料。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为。得到的混合物X（和Al）在一定条件下释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金（）时需通入氩气，其目的是______________。 ②在溶液中，混合物X能完全释放出。完全吸氢后得到的混合物X与上述溶液完全反应，释放出的物质的量为______________。 ③Ti元素有+2、+3、+4等多种价态。向中添加适量Ti元素后可以加快其释放的速率，其机理如图所示，释放速率加快的机理可描述为______________、、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三年级9月阳光调研试卷 化学 2026.09 注意事项： 1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。调研时间75分钟。 2．将选择题的答案填涂在答题卡的对应位置，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。 可能用到的相对原子质量：H 1  Li 7  C 12  N 14  O 16  Na 23  S 32  As 75 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. 下列变化过程不属于金属冶炼的是 A. 电解氧化铝   B. 氯化铁溶液中加入铜片 C. 铁矿石与焦炭在高温下反应  D. 铝粉与二氧化锰在高温下反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解氧化铝可得到金属铝单质，是工业冶炼铝的方法，属于金属冶炼，A不符合题意； B．氯化铁溶液中加入铜片发生反应，无金属单质生成，不属于金属冶炼，B符合题意； C．铁矿石与焦炭在高温下反应可得到铁单质，是工业炼铁的方法，属于金属冶炼，C不符合题意； D．铝粉与二氧化锰在高温下发生铝热反应得到锰单质，是冶炼锰的方法，属于金属冶炼，D不符合题意； 故选B。 2. 反应可获得高活性的。下列说法正确的是 A. 反应中表现氧化性  B. 的电子式为 C. 中O元素的化合价为  D. 属于共价化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应中转化为，元素化合价从+2升高到+3，失电子作还原剂，表现还原性，A错误； B．是中性自由基，原子最外层有7个电子，其电子式为，B错误； C．中元素为+1价，根据化合物化合价代数和为0，元素化合价为-1，C错误； D．中和原子以共价键结合，不存在离子键，属于共价化合物，D正确； 故选D。 3. 利用氨气和氨水的相关性质进行实验，涉及的装置和原理不能达到目的的是 A．制取氨气 B．收集氨气 C．验证氨气溶解性 D．验证氨水挥发性 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．CaO与氨水中的水反应放热，且使溶液中OH-浓度增大，促进NH3·H2O分解释放NH3，可制取氨气，能达到目的，A不符合题意； B．NH3密度小于空气，用向下排空气法收集，图示倒置烧瓶中NH3从短管通入，NH3密度小会上浮从长管流出，无法收集，应从长管通入，不能达到目的，B符合题意； C．挤压胶头滴管，NH3极易溶于水使烧瓶内压强快速减小，大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉，可验证氨气的溶解性，能达到目的，C不符合题意； D．浓氨水挥发的NH3与浓盐酸挥发的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒，产生白烟，可验证氨水挥发性，能达到目的，D不符合题意； 故选B。 阅读下列资料，完成下面3个小题： 海水晒盐后精制得到，氯碱工业电解饱和溶液得到和。以、、等为原料可得到。用和作沉淀剂可将粗盐水中的、除去。向海水晒盐得到的卤水中通可制溴，食盐中添加适量用于预防碘缺乏。从海水中还能提取镁。 4. 下列物质的性质与制备、检验、分离提纯方法具有对应关系的是 A. 浓盐酸具有挥发性，可用和浓反应制得 B. 的焰色是砖红色，可用去除粗盐水中 C. 液溴具有氧化性，可用苯萃取溴水中的 D. 受热易升华，可用淀粉检验溶液中的存在 5. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. B. C. D. 6. 下列反应表示正确的是 A. 用除去粗盐水中的： B. 新制氯水在强光下照射： C. 向溶液中通入足量的： D. 酸性淀粉-KI溶液检验加碘盐中的： 【答案】4. A 5. D 6. A 【解析】 【4题详解】 A．和浓反应制，利用了易挥发的性质，符合高沸点酸制备低沸点酸的原理，性质与制备方法存在对应关系，A正确； B．用去除粗盐水中是因为难溶于水，与的焰色无关，B错误； C．用苯萃取溴水中的是因为在苯中的溶解度远大于在水中的溶解度，与液溴的氧化性无关，C错误； D．用淀粉检验溶液中是因为遇淀粉显蓝色，与受热易升华的性质无关，D错误； 故选A。 【5题详解】 A．与石灰水反应无法制得漂白粉，工业上用与石灰乳反应制备漂白粉，石灰水浓度过低，第二步转化不能实现，A错误； B．溶液中直接通入无法生成沉淀，侯氏制碱法需先通入使溶液呈碱性，再通入，第一步转化不能实现，B错误； C．电解溶液得到、和，无法得到单质，需电解熔融制，第二步转化不能实现，C错误； D．氧化性顺序为，可置换出中的，可置换出中的，两步转化均能实现，D正确； 故选D。 【6题详解】 A．与水反应生成，与结合生成更难溶的，A正确； B．光照分解生成和，正确反应为，B错误； C．具有强氧化性，会将氧化为，发生氧化还原反应，离子方程式为Ca2++2ClO−+SO2+H2O=CaSO4↓+H++Cl−+HClO，C错误； D．酸性条件下碘离子与碘酸根离子生成碘单质，其离子方程式为，D错误； 故选A。 阅读下列资料，完成下面3个小题： -3价氮的化合物通常具有较强的还原性。是制备、水合肼（，有强还原性）的重要原料。氰化氢（，弱酸）有剧毒，主要应用于电镀、采矿及有机合成等行业；含氰（、）废水在碱性条件下可被转化为，也可被高铁酸钾（）转化为。苯胺（）、冰醋酸与少量锌粉在加热条件下可制备乙酰苯胺。 7. 下列说法正确的是 A. 工业用制备的主要反应之一： B. 处理含氰废水： C. 由和制时，应将滴加到溶液中 D. 制备乙酰苯胺时加入锌粉的作用是防止苯胺被氧化 8. 向含氰（以表示）电镀废水中加入（在酸性条件下极不稳定），生成、和，中间产物有和。下列说法正确的是 A. 酸性条件下，转化为和 B. 和中元素的化合价分别为+2和+3 C. 理论投料比 D. 废水中的可被进一步氧化为 9. M是酸性条件下X与反应的主产物，X→M反应过程如下。下列说法正确的是 A. X的名称为环氧丙酮 B. M分子中不含手性碳原子 C. X→M过程中有副产物生成 D. 溶液的酸性越强，M的产率越高 【答案】7. D 8. C 9. C 【解析】 【7题详解】 A．工业用制备，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，化学方程式为，A错误； B．处理含氰废水，离子方程式为，碱性条件下生成碳酸盐，B错误； C．具有强还原性而具有强氧化性，为了避免被氧化，应过量，制时，应将滴加到溶液中；C错误； D．苯胺具有还原性，制备乙酰苯胺时加入锌粉的作用是让Zn作为还原剂先被氧化，防止苯胺被氧化，D正确； 故选D； 【8题详解】 A．酸性条件下，极不稳定，但不能转化为和这两种碱性氧化物，二者不能在酸性条件下稳定存在，A错误； B．中，H为+1价，N为-3价，化合价代数和为0，则C为+2价，中O为-2价，N为-3价，化合价代数和为0，为+4价，B错误； C．由题可知，反应物为、，生成物为、和，Fe由+6价降为+3价，每个Fe得到3个电子，中C由+2价升到+4价，N由-3价升到+5价，每个失去10个电子，根据得失电子守恒可得化学计量数之比，或理论投料比为，C正确； D．中N是+5价，已经是最高价，不能被进一步氧化为，D错误； 故选C； 【9题详解】 A．X的名称为环氧丙烷，A错误； B．M是由中间体Z与HCN发生反应生成的，Z是一个碳正离子，HCN中的CN⁻会进攻碳正离子中心，M的结构简式为，由于中心碳原子连接了四个不同的基团（-CH3、-H、-CH2OH、-CN），因此M分子中含有手性碳原子，B错误； C．在酸性条件下，质子化后的中间体Y开环时，HCN的氰基可能进攻环氧环上的两个不同碳原子，进攻中间碳原子时得到主产物M，进攻最右侧碳原子得到副产物，C正确； D．溶液的酸性越强，即H+浓度越大，虽然有利于环氧环的质子化开环，但HCN是弱酸，在强酸性条件下会发生平衡移动：H++CN-HCN，导致溶液中游离的CN-浓度降低，从而降低产率，D错误； 故选C。 10. 探究含铜化合物性质的实验如下： 实验Ⅰ：向的溶液中加入锌粉，搅拌，生成红色的固体和白色沉淀，伴有少量气泡，溶液蓝绿色变浅；过滤，用蒸馏水洗涤滤渣。 实验Ⅱ：向实验Ⅰ所得的滤渣中加入5mL浓氨水，搅拌，滤渣中的白色沉淀溶解为无色溶液，溶液迅速变为深蓝色。 实验Ⅲ：向实验Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉，无明显现象；继续加入稀盐酸，振荡后静置，产生少量气泡，铁钉表面出现红色物质。 已知：白色沉淀是CuCl；无色的有较强的还原性。下列说法不正确的是 A. 实验Ⅰ中生成CuCl的反应为 B. 实验Ⅱ中无色溶液变为深蓝色是由于被氧化 C. 实验Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速“钝化” D. 实验Ⅲ中析出红色物质的反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应中将还原为，离子方程式为，A正确； B．无色还原性较强，被空气中氧化为深蓝色的，B正确； C．实验Ⅲ无明显现象是因为以稳定的形式存在，游离浓度极低，无法与发生置换反应，在该无强氧化性酸的溶液中不会发生钝化，C错误； D．加入稀盐酸后，与结合生成，络合物被破坏释放出，与发生置换反应，离子方程式为，D正确； 故选C。 11. 室温下，下列含硫化合物的实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中滴加几滴溴水，振荡，观察现象 氧化性大于S B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和溶液、澄清石灰水，观察现象 浓硫酸和木炭反应产生和气体 C 向溶液X中先滴加稀酸化，再滴加溶液，观察现象 溶液X中存在 D 向溶液中滴加几滴溶液，观察现象 具有氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加溴水，发生反应，氧化剂的氧化性强于氧化产物，可达到探究目的，A正确； B．反应产生的通入饱和溶液时会反应生成，干扰原产物中的检验，无法证明反应生成，B错误； C．稀具有强氧化性，可将溶液中可能存在的氧化为，干扰的检验，C错误； D．与的归中反应需要在酸性条件下才能发生，中性/碱性条件下二者不反应，无明显现象，无法证明具有氧化性，D错误； 故选A。 12. 阳离子交换树脂是一种带有酸性功能基的高分子材料，能可逆交换溶液中的阳离子，交换反应如：。一种和胺类物质（）去除海水中NaCl的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 步骤①中应向海水中先通入，后加入 B. 步骤②中常采用分液操作分离出 C. 步骤③溶液中发生的反应为 D. 该工作原理涉及复分解反应和氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．在水中溶解度较小，应先加入碱性的，再通入，才能生成足量，A错误； B．是难溶性固体，分离固体和溶液应采用过滤操作，分液用于分离互不相溶的液体混合物，B错误； C．阳离子交换树脂交换出，与电离出的反应，离子方程式为，C正确； D．整个过程中所有元素化合价均未发生变化，仅涉及复分解、离子交换类非氧化还原反应，无氧化还原反应，D错误； 故选C。 13. 一种用氧化甲苯制备苯甲醛的流程如下： 下列说法正确的是 A. “氧化”反应中，1 mol甲苯被氧化时转移2 mol电子 B. “分液”后的水层主要存在的离子有、、 C. “操作a”“操作b”分别是蒸馏和蒸发结晶 D. 其他条件不变，氧化反应时间越长，苯甲醛的产率越高 【答案】B 【解析】 【分析】甲苯在稀硫酸作用下，被三氧化二锰氧化为苯甲醛，自身还原为硫酸锰，结晶过滤得到的固体盐类硫酸锰，油水经过分液分离得到的“油”是甲苯和苯甲醛的混合物，经过蒸馏得到产品苯甲醛，而甲苯可以循环利用。 【详解】A．甲苯被氧化为苯甲醛时，甲基碳的化合价从-3价升高到醛基碳的+1价，1 mol甲苯反应时转移4 mol电子，A错误； B．反应在稀硫酸酸性条件下进行，被还原为，因此分液后水层主要存在、、，B正确； C．操作a是分离互溶的甲苯和苯甲醛，为蒸馏；操作b是从水溶液中得到带结晶水的，应采用蒸发浓缩、冷却结晶，不能用蒸发结晶，C错误； D．氧化反应时间过长，苯甲醛会被进一步氧化为苯甲酸，导致产率降低，D错误； 故选B。 二、非选择题：共5题，共61分。 14. 按照要求书写下列物质转化中的反应。 （1）向NaClO溶液中加酸调节pH为5时，HClO氧化NO生成和，该反应的离子方程式为______________。 （2）在弱碱性溶液中，FeS与反应生成、和单质S，该反应的离子方程式为______________。 （3）向溶液中加入溶液，可转化为沉淀，反应中无气体产生，该反应的离子方程式为______________。 （4）45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到，该反应的化学方程式为______________。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 HClO中Cl元素化合价为+1，反应后生成，化合价降低2，每个HClO得到2个电子；NO中N元素化合价为+2，反应后生成，化合价升高3，每个NO失去3个电子。根据电子守恒，HClO的化学计量数为3，NO的化学计量数为2。此时反应式为。反应环境为pH=5的酸性溶液，右侧电荷总数为，左侧电荷总数为0，因此右侧需要补充5个平衡电荷。根据H原子守恒，左侧需要补充1个，最终配平的离子方程式为。 【小问2详解】 FeS中Fe元素化合价为+2，反应后生成，化合价升高1；S元素化合价为-2，反应后生成单质S，化合价升高2，每个FeS共失去3个电子。中Cr元素化合价为+6，反应后生成，化合价降低3，每个得到3个电子。根据电子守恒，FeS和的化学计量数均为1。此时反应式为。反应环境为弱碱性溶液，左侧电荷总数为-2，右侧电荷总数为0，因此右侧需要补充2个平衡电荷。根据H原子守恒，左侧需要补充4个，最终配平的离子方程式为。 【小问3详解】 转化为沉淀，反应无气体产生，说明无生成。每个中含有1个和1个，由水解提供，水解产生的与过量的结合为。根据电荷守恒，左侧带3个正电荷，2个带4个负电荷，总电荷为-1；右侧带1个负电荷，总电荷为-1，电荷守恒。根据原子守恒，左侧补充1个提供H和O，最终配平的离子方程式为。 【小问4详解】 CuCl中Cu元素化合价为+1，反应后生成，Cu元素化合价为+2，每个CuCl失去1个电子。中O元素化合价为0，反应后生成-2价O，每个得到4个电子。根据电子守恒，CuCl的化学计量数为4，的化学计量数为1。4个Cu对应2个，因此产物的化学计量数为2。根据H原子守恒，2个产物中共有16个H原子，全部来自，因此的化学计量数为8。最终配平的化学方程式为。 15. 青蒿素（化合物D）是一种抗疟疾药物，合成路线如下： （1）A中官能团的名称为___________。 （2）物质X可能是___________（填字母）。 a．Zn b． c．HCl （3）反应B→C中加入的目的是________________________。 （4）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：_____________________。 ①能与溶液发生显色反应；②分子中有4种不同化学环境的氢原子。 （5）高温下青蒿素（化合物D）不稳定，从结构角度分析可能的原因是________________________。 【答案】（1）碳碳双键、醛基 （2）b （3）吸收反应生成的HI，促使平衡正向移动，提高C的产率 （4）或 （5）青蒿素结构中存在过氧键（）过氧键不稳定，受热易断裂。 【解析】 【分析】由结构简式可知，A生成B发生氧化反应，B生成C发生取代反应，C通过一定条件生成D。 【小问1详解】 根据A的结构，分子中同时存在碳碳双键和醛基两种官能团。 【小问2详解】 A→B的转化是将醛基（）氧化为羧基（），需要选择氧化剂：Zn是还原剂、HCl表现酸性，不能氧化醛基，只有属于常见的氧化剂，可以实现该氧化过程。 【小问3详解】 B和CH₃I发生甲基化生成酯的过程中会生成酸性副产物HI，K₂CO₃作为弱碱可以中和生成的酸，促使平衡正向移动，提高C的产率。 【小问4详解】 B的分子式为，不饱和度为4，根据给出的条件：①能与溶液发生显色反应，说明分子含苯环和酚羟基，②分子中有4种不同化学环境的氢原子，符合条件的同分异构体的结构简式为或。 【小问5详解】 过氧键是青蒿素的特征活性结构，稳定性差，受热时容易发生断裂分解，因此高温下青蒿素不稳定。 16. 锂是支撑新能源电池的核心金属。以锂辉石（主要成分为，含少量、MgO、CaO杂质）为原料制备电池级的流程如下： 已知：、、完全沉淀的pH分别为3.7、5.2、10.4；开始溶解的pH为11。 （1）制备溶液。 ①“酸浸”时与反应的化学方程式为_______________。 ②锂浸出率随矿粉粒径变化关系如图-1所示，粒径大于58 μm时锂浸出率下降的原因是_______________。 ③酸浸所得溶液含有的金属阳离子除了还有、和微量、。补充完整获得纯净、中性溶液的实验方案：向浸出原液中分批加入_______________，搅拌，调节至略大于，静置，过滤以除去和_______________（填离子符号）；再向所得滤液中逐滴加入_______________，得到中性溶液。 [须使用的试剂：硫酸、溶液、固体] （2）制备并测定纯度。 ①净化后的浓溶液与浓氢氧化钠溶液混合，得到混合体系。和的溶解度曲线如图-2所示，从混合体系中分离得到较高纯度的晶体的操作为_______________。 ②若产品中杂质仅为时，通过下列实验测定的纯度。 称取样品，先加足量溶液，过滤后，将滤液定容至，移取，加入滴甲基橙作指示剂，用盐酸标准液滴定，消耗盐酸。计算样品中的纯度。（写出计算过程）______________________________ 【答案】（1） ①. ②. 粒径过大，比表面积小，固液接触不充分，酸浸反应速率慢 ③. 固体 ④. ⑤. 溶液至pH略大于10.4，静置，过滤，向滤液中逐滴加入硫酸至 （2） ①. 将混合母液加热浓缩至有大量晶体析出，保持趁热过滤得到晶体 ②. ， ③. 【解析】 【分析】β‑锂辉石矿粉经硫酸酸浸，得到含有、等离子的浸出原液；矿粉粒径会影响锂的浸出效果，粒径过大时锂浸出率降低；浸出原液分步除杂，先加入固体，消耗氢离子升高pH，使转化为氢氧化物沉淀，同时与生成沉淀，过滤除去；再向滤液中加入溶液调节pH略大于10.4，将转化为沉淀，静置过滤除去，酸化后得到纯净溶液；再与浓反应，形成水溶液的混合体系，利用二者溶解度差异，40℃条件下浓缩、趁热过滤获得晶体，据此分析解答。 【小问1详解】 ①酸浸时和稀硫酸发生复分解反应，产物为、、和水，根据原子守恒配平，化学方程式为：。 ②矿粉粒径过大，固体比表面积较小，矿粉与硫酸溶液固液接触不充分，酸浸反应速率减慢，锂的浸出率随之下降。 ③酸浸后的溶液含有等离子，加入固体，与反应，消耗溶液中的氢离子从而升高pH，使转化为氢氧化物沉淀，同时与生成沉淀，过滤除去上述沉淀；再向滤液中加入溶液调pH略大于10.4，将转化为沉淀，静置，过滤；最后向滤液中逐滴加硫酸至，中和过量，得到纯净的溶液。 【小问2详解】 ①由溶解度曲线可知，时，的溶解度达到最大，留在溶液中；溶解度较小，加热浓缩后优先结晶析出。因此将混合母液加热浓缩至有大量晶体析出，保持趁热过滤，即可得到晶体。 ②与发生中和反应：，二者物质的量之比为1:1，故。，，该质量为20.00 mL待测液中溶质质量，100 mL原样品溶液中总质量需要乘以稀释倍数，。 17. 研究水质除砷技术对保护环境有重要意义。 已知：在pH<9.2时主要以的形式存在，在不同条件下的物种分布分数如图-1所示；。 （1）硫化法：弱酸性条件下，水体中的和在还原菌的作用下与反应生成雌黄（）沉淀和。写出该反应的离子方程式：__________________。 （2）石灰沉淀法：向含废水中添加石灰水，可使砷元素转化为砷酸钙沉淀。 ①向中性废水中加入适量石灰水，使完全转化为沉淀。写出该反应的离子方程式：__________________。 ②控制其他条件不变，向碱性含废水中加入一定量石灰水，去除率在30℃以后随温度升高而降低，可能的原因是__________________。 ③在初始pH、的浓度相同的模拟废水中加入石灰水，去除率随的变化如图-2所示；固定，往石灰水中添加Fe（Ⅲ）盐，去除率随的变化如图-3所示。加入Fe（Ⅲ）盐后，去除率增大的原因是__________________。 ④将得到的含砷沉淀回收处理后可制得。当废水中砷质量浓度为时，若取75 L该含砷废水，制得，则As元素的回收率为__________________。 （3）吸附法：水铁矿对表现出极强的吸附作用，但因其易发生团聚而会减少活性位点。制备水铁矿时，引入适量能减少团聚，但过量会导致水铁矿对的吸附量下降。吸附量下降的可能原因是__________________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 温度升高，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液中c(Ca2+)和c(OH−)降低，不利于Ca3(AsO4)2沉淀的生成，去除率降低。 ③. Fe3+与砷酸根结合生成溶度积更小的FeAsO4沉淀，使As(Ⅴ)沉淀得更完全。 ④. 96% （3）过量的SiO2会覆盖在水铁矿表面、占据（或与As(Ⅴ)竞争）吸附活性位点，使水铁矿对As(Ⅴ)的吸附量下降。 【解析】 【分析】本题以水质除砷为背景，考查硫化法、石灰沉淀法和吸附法的原理、离子方程式书写、影响去除率的因素分析及回收率计算。硫化法中硫酸盐还原菌以HCHO为电子供体，将硫酸根还原为S2−（进入As2S3），HCHO被氧化为CO2，据此按得失电子守恒和电荷守恒书写离子方程式；石灰沉淀法中需先由图-1判断中性时As(Ⅴ)的主要存在形式，再写出与石灰水反应的离子方程式；温度升高会降低Ca(OH)2的溶解度，从而降低去除率；Fe(Ⅲ)盐能与砷酸根生成更难溶的FeAsO4，提高除砷效果；SiO2过量会占据水铁矿的吸附活性位点，使吸附量下降。 【小问1详解】 弱酸性条件下，As(Ⅲ)主要以H3AsO3的形式存在。硫酸盐还原菌以HCHO为电子供体将硫酸根还原为S2−，HCHO被氧化为CO2，As(Ⅲ)与S2−结合生成As2S3沉淀，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得该反应的离子方程式为。 【小问2详解】 ①由图-1可知，中性（pH=7）时As(Ⅴ)主要以砷酸二氢根的形式存在，石灰水提供Ca2+和OH−，砷酸二氢根与Ca2+结合生成Ca3(AsO4)2沉淀，反应的离子方程式为。②温度升高，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液中c(Ca2+)和c(OH−)降低，不利于Ca3(AsO4)2沉淀的生成，因此去除率降低。③Fe(Ⅲ)盐中的Fe3+与砷酸根结合生成溶度积更小的FeAsO4沉淀，使As(Ⅴ)沉淀得更完全；此外Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体也能吸附As(Ⅴ)，去除率增大。④75 L废水中砷的质量为75 L×5.0 g·L−1=375 g；n(As2O3)=475.2 g÷198 g·mol−1=2.4 mol，其中砷的质量为360 g；则As元素的回收率为。 【小问3详解】 水铁矿易发生团聚而减少活性位点，引入适量SiO2可减少团聚；但SiO2过量时会覆盖在水铁矿表面，占据（或与As(Ⅴ)竞争）吸附活性位点，使水铁矿对As(Ⅴ)的吸附量下降。 18. 储氢的研究包括材料吸氢和脱氢的过程。 （1）金属有机框架（MOFs）材料比表面积大，空隙多，可用于储氢，原理可表示为    。 ①分子通过______________（填作用力类型）吸附在MOFs孔道中。 ②储氢的适宜条件为______________（填字母）。 a．低温低压 b．低温高压 c．高温低压 d．高温高压 （2）储氢材料氢化铝锂（）与水反应可释放，该反应化学方程式为______________。 （3）镁铝合金（）是一种潜在的储氢材料。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为。得到的混合物X（和Al）在一定条件下释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金（）时需通入氩气，其目的是______________。 ②在溶液中，混合物X能完全释放出。完全吸氢后得到的混合物X与上述溶液完全反应，释放出的物质的量为______________。 ③Ti元素有+2、+3、+4等多种价态。向中添加适量Ti元素后可以加快其释放的速率，其机理如图所示，释放速率加快的机理可描述为______________、、。 【答案】（1） ①. 分子间作用力 ②. b （2） （3） ①. 作保护气，防止高温下 、 被空气中的氧气等氧化 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 ① 氢气分子吸附在MOFs孔道中，没有发生化学键的断裂与形成，属于物理吸附，分子之间通过分子间作用力相互吸引； ② 由方程式可知，储氢反应为 气体体积减小的放热反应，降低温度和增大压强，都能使平衡向正反应方向移动，有利于提高储氢量，故选b； 【小问2详解】 由题意可知，四氢合铝酸锂与水反应生成氢氧化铝沉淀、氢氧化锂和氢气，反应的化学方程式为：； 【小问3详解】 ① 镁和铝都是活泼金属，在高温熔炼时极易与空气中的氧气、氮气等发生反应，所以熔炼制备镁铝合金时通入化学性质不活泼的氩气的目的是作保护气，防止 镁、铝被氧化； ② 由方程式可知，1 mol Mg17Al12 完全吸氢后得到的混合物X中含有17  mol MgH2和12 mol Al ，则混合物X与盐酸反应的化学方程式为 ： 、 ，则由方程式可知，混合物X与盐酸完全反应释放出氢气的物质的量为：17 mol×2 +12 mol ×=52 mol； ③ 由图可知，氢化镁释放氢气速率加快的机理为 ：、 和 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $