精品解析：福建师范大学附属中学2027届高三上学期10月月考 化学试题

2027届福建师范大学附属中学 志勤级高三10月适应性训练—化学学科试卷 可能用到的相对原子质量H1  C 12  O 16  Mn 55  I 127 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 化学实验操作有严格的规范。下列实验操作描述错误的是 A. 实验剩余的钠块可以放回原瓶 B. 进行焰色试验时如无铂丝，可以用玻璃棒代替 C. 稀释浓硫酸时，将浓硫酸缓缓沿器壁倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌 D. 制备氢氧化铁胶体实验时，不宜长时间加热 2. 下列离子方程式书写正确的是 A. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式： B. 向苯酚钠溶液中通入少量：2 2 C. 用稀硝酸溶解铜蓝(CuS)： D. 向溶液中滴加过量溶液： 3. 某合成染料的中间体结构如图所示，Q、R、T、W、X和Y为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. 第一电离能： C. 虚框内基团均可与水分子形成氢键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 4. 有机物Z是合成某杀虫剂的中间体，合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X中所有原子可能共平面 B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Z C. Y的核磁共振氢谱有5组峰 D. 该反应的原子利用率为100% 阅读下列材料，完成下面2个小题。 氟主要以萤石（主要成分为）、氟磷酸钙［主要成分为］等矿物存在，萤石白天受到日光照射，可在夜晚发光。工业电解制备使用与无水HF组成熔融混合物作电解质，电解反应可表示为。1986年化学家克里斯特首次用化学方法合成氟气，他用六氟合锰（Ⅳ）酸钾（）、五氟化锑（）为原料反应得到，生成的不稳定会分解生成和。 5. 下列有关物质结构或性质的描述错误的是 A. 的空间结构为正四面体形 B. 电负性：K>Sb C. 分子中的共价键为p-pσ键 D. 萤石在夜晚发光与电子的跃迁有关 6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 55 g基态Mn原子中，含s能级电子总数目为 B. 分解时，每生成，转移电子数目为 C. 标准状况下，中含有的原子数目为 D. 的溶液中数目小于 7. 某化学实验室以一种工业上的废渣（主要含有和少量Fe、Al的氧化物）为原料，制备。实验流程如图所示，下列说法错误的是 A. 往滤液中加入，主要发生反应的离子方程式为 B. “萃取分液”操作，要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯 C. “过滤”操作时，加试剂X调节pH除去可以选用MgO或 D. “操作a”为蒸发结晶 8. 根据下列实验操作及现象，得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 在碘的四氯化碳溶液中加入浓KI溶液，振荡，下层溶液颜色变浅 生成，促进溶于水 B 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 C 向待测液中加入稀硝酸酸化，再加入溶液，出现白色沉淀 待测液中含 D 常温下，分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积，测得pH：对硝基苯甲酸苯甲酸 酸性：苯甲酸对硝基苯甲酸 A. A B. B C. C D. D 9. 利用电化学-化学协同法将天然气中的H2S转化为硫酸盐，实现H2S资源化利用。原理示意图如下。下列说法不正确的是 A. KOH溶液的作用之一是吸收H2S B. a极的电极反应式： C. 当双极膜H2O解离生成0.2 mol H+，阳极室溶液的质量减少1.6 g D. 理论上，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2) 10. 草酸( 是一种有机二元弱酸。常温下，向 溶液中加入 的NaOH溶液调节pH，加水控制溶液体积为 200 mL，测得溶液中含碳微粒的分布分数δ x代表 HC2O 或随 pH 变化如图所示，下列说法错误的是 A. pH 调至大于 4.3 时，发生反应： B. C. N点溶液：( D. 当滴入 20.00 mL NaOH 溶液，所得溶液中：( 二、非选择题：本题包括4小题，共60分 11. 化合物是某类激酶抑制剂的合成中间体，其制备工艺路线如下： 回答下列问题： （1）化合物中官能团的名称为__________、__________。 （2）的反应类型属于__________。 （3）和质谱图中的分子离子峰的质荷比分别为195和197，推测的结构简式为______________。 （4）反应中的作用为____________________。 （5）路线的总产率为11%。为了优化的合成工艺，某小组设计了路线，过程如下： ①反应的化学方程式为__________________________________________________。 ②结构表征确认，的分子结构简式为。推测的分子结构简式_______________。 （6）已知和的产率分别为和。路线的优势有____________________（答一条即可）。 12. 废旧三元锂离子电池处理后得到的正极活性材料(主要成分为，还含铝等杂质)，用来制备镍钴锰酸锂产品的主要流程示意图如下： （1）中、、的化合价相同，则它们的化合价为___________。 （2）①“浸取”时，加入作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 ②“浸取”时温度对镍、钴、锰浸出率的影响如图所示，控制浸取的温度不高于70℃的原因是___________。 （3）“除铝”时，反应的离子方程式为___________。 （4）室温下，、、三种物质的分别为、、。“共沉淀”时，这三种金属离子均沉淀完全(溶液中离子浓度，可视为沉淀完全)，则pH应调至___________以上。 （5）已知的溶解度随温度变化如下图所示。为提高的析出量和纯度，“沉锂”的操作依次为：加溶液、蒸发结晶、___________、热水洗涤、干燥。 （6）某种镍钴锰酸锂材料()的晶胞示意图如下图所示。 ①组成晶体的元素基态原子中，未成对电子数最多的是___________。 ②每个晶胞中含有的个数为___________。 ③与同个等距离最近的的个数为___________。 13. 碘在油脂测定中应用广泛。可利用含碘废液（含和少量）制取单质碘并用于油脂测定。 Ⅰ．制 已知：（亚铁氰化钾）与会生成红褐色沉淀。 （1）如图1所示，先向含碘废液中加入足量的溶液，控制温度在，边搅拌边逐滴滴加溶液，反应的化学方程式为。 ①盛装溶液的仪器名称为________________。 ②可采用_____________的方法将装置温度控制在。 ③若不加入溶液，仅加入溶液也可生成沉淀，写出该反应主要的离子方程式_______________________。 Ⅱ．制 （2）弃去上步反应后的上层液体只留固体，在分液漏斗中装入浓硝酸，并连接图2尾气吸收装置，边搅拌边逐滴加入浓硝酸，充分反应后，将所得混合物用真空抽滤器过滤，用冷水洗涤，低温干燥得到碘单质。 ①图2烧杯中盛放的试剂为__________（填化学式）。 ②检验碘单质洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液少许于试管中，__________________________________________________（写出实验操作及现象）。 ③浓硝酸过量使得产量下降，可能原因是________________________________________。 Ⅲ．测定油脂的碘值 （3）油脂的不饱和度可通过油脂与碘的加成反应测定，通常称为油脂的碘值。碘值越大，油脂的不饱和程度越高。碘值是指油脂所能吸收的的克数。称取某油脂，加入含的韦氏溶液（韦氏溶液是测定碘值时使用的特殊试剂），充分振荡；过量的用标准溶液滴定，消耗溶液（滴定反应为）。 ①滴定实验中选择的指示剂为__________。 ②该油脂的碘值为____________________（最简表达式）。 14. 氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 （1）时，燃烧生成放热，蒸发吸热，表示燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________。 （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． ①下列操作中，能提高平衡转化率的是__________（填标号）。 A. 增加用量 B. 恒温恒压下通入惰性气体 C. 移除 D. 加入催化剂 ②恒温恒压条件下，和反应，达平衡时，的转化率为，的物质的量为，平衡体系中的物质的量为__________。 （3）实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的_____，甲醇的产率点高于点的原因为______________________________。 （4）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为__________________________________________________。 （5）甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为______________________________（用等代号表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届福建师范大学附属中学 志勤级高三10月适应性训练—化学学科试卷 可能用到的相对原子质量H1  C 12  O 16  Mn 55  I 127 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 化学实验操作有严格的规范。下列实验操作描述错误的是 A. 实验剩余的钠块可以放回原瓶 B. 进行焰色试验时如无铂丝，可以用玻璃棒代替 C. 稀释浓硫酸时，将浓硫酸缓缓沿器壁倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌 D. 制备氢氧化铁胶体实验时，不宜长时间加热 【答案】B 【解析】 【详解】A．钠性质活泼，随意丢弃易引发安全事故，因此实验剩余的钠块可以放回原试剂瓶，A正确，不符合题意； B．普通玻璃中含有钠元素，自身焰色为黄色，会干扰焰色试验的检测结果，因此不能用玻璃棒代替铂丝进行焰色试验，B错误，符合题意； C．浓硫酸密度大于水且稀释过程释放大量热，将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中并不断搅拌可防止局部过热导致液体飞溅，操作规范，C正确，不符合题意； D．长时间加热会使氢氧化铁胶体发生聚沉生成沉淀，因此制备氢氧化铁胶体时不宜长时间加热，D正确，不符合题意； 故选B。 2. 下列离子方程式书写正确的是 A. 钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式： B. 向苯酚钠溶液中通入少量：2 2 C. 用稀硝酸溶解铜蓝(CuS)： D. 向溶液中滴加过量溶液： 【答案】D 【解析】 【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极Fe失电子生成，负极反应式为，A错误； B．酸性： 苯酚，根据“强酸制弱酸”的规律，无论通入的量有多少，苯酚钠和CO2反应产物均为苯酚和，不会生成，离子方程式为：，B错误； C．稀硝酸具有强氧化性，会氧化 中的，发生氧化还原反应，不会发生复分解反应生成，C错误； D．与过量反应时，、完全反应，与生成沉淀，离子方程式为： ，D正确； 故选D。 3. 某合成染料的中间体结构如图所示，Q、R、T、W、X和Y为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法错误的是 A. 简单离子半径： B. 第一电离能： C. 虚框内基团均可与水分子形成氢键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】A 【解析】 【分析】根据结构和成键特点、原子序数依次增大的短周期条件，推导得： Q为（1号元素，只形成1个共价键），R为（6号元素，形成的为甲基，符合结构），T为N（7号元素，形成的为氨基），W为（8号元素，磺酸基中连接3个），X为Na（11号元素，带1个正电荷的阳离子，原子序数介于和之间），Y为（16号，磺酸基中心原子，短周期原子序数最大）。 【详解】A．有3个电子层，和都有2个电子层；电子层相同时，核电荷数越大半径越小，因此半径顺序为：，即，A错误； B．同周期（VA族，半充满稳定）第一电离能大于；同主族从上到下第一电离能减小，大于，因此顺序：即，B正确； C．虚框中的（含）、（含），、电负性大，都可以和水分子形成氢键，C正确； D．R是C，最高价碳酸，T是N，最高价硝酸，酸性，所以R<T，D正确； 答案选A。 4. 有机物Z是合成某杀虫剂的中间体，合成路线如下： 下列说法正确的是 A. X中所有原子可能共平面 B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Z C. Y的核磁共振氢谱有5组峰 D. 该反应的原子利用率为100% 【答案】B 【解析】 【详解】A．X分子中含有，中心碳原子是杂化，为四面体结构，因此所有原子不可能共平面，A错误； B．X中无碳碳双键，也无能够被酸性高锰酸钾氧化的烷基侧链，不能使酸性高锰酸钾褪色；Z中含有碳碳双键，碳碳双键可被酸性高锰酸钾氧化，能使高锰酸钾溶液褪色，因此可以用酸性高锰酸钾鉴别X和Z，B正确； C．Y的结构为苯环上连有3个不同取代基：、、，不同环境氢的种类：苯环上3种不等价氢，加上3个取代基中3个不等价甲基氢，共种，核磁共振氢谱有6组峰，C错误； D．该反应为羟醛缩合反应，会脱去1分子小分子水，并非所有原子都进入目标产物Z，原子利用率小于100%，D错误； 故选B。 阅读下列材料，完成下面2个小题。 氟主要以萤石（主要成分为）、氟磷酸钙［主要成分为］等矿物存在，萤石白天受到日光照射，可在夜晚发光。工业电解制备使用与无水HF组成熔融混合物作电解质，电解反应可表示为。1986年化学家克里斯特首次用化学方法合成氟气，他用六氟合锰（Ⅳ）酸钾（）、五氟化锑（）为原料反应得到，生成的不稳定会分解生成和。 5. 下列有关物质结构或性质的描述错误的是 A. 的空间结构为正四面体形 B. 电负性：K>Sb C. 分子中的共价键为p-pσ键 D. 萤石在夜晚发光与电子的跃迁有关 6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 55 g基态Mn原子中，含s能级电子总数目为 B. 分解时，每生成，转移电子数目为 C. 标准状况下，中含有的原子数目为 D. 的溶液中数目小于 【答案】5. B 6. A 【解析】 【5题详解】 A．中P原子形成4个σ键，孤电子对数为，价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，A正确； B．K和Sb分别位于第四周期和第五周期，K的金属性远强于Sb，对键合电子的吸引能力较弱，故电负性：K<Sb，B错误； C．每个F原子的2p能级有1个未成对电子，两个F原子的2p轨道以“头碰头”的方式重叠，形成σ键，因此分子中的共价键为p-pσ键，C正确； D．萤石受到日光照射时，电子吸收能量跃迁到较高能级；电子向较低能级跃迁时释放光能，因此萤石在夜晚发光与电子的跃迁有关，D正确； 故选B； 【6题详解】 A．Mn的原子序数为25，基态Mn原子的电子排布式为，1s、2s、3s、4s能级各有2个电子，每个Mn原子含8个s能级电子。55 g Mn的物质的量为，所含s能级电子总数目为，A正确； B．由题给分解产物并根据原子守恒，分解反应的化学方程式为。反应中Mn元素的化合价由+4价降低到+3价，每个Mn原子得到1个电子，故每生成，转移电子的物质的量为1 mol，电子数目为，B错误； C．标准状况下，的物质的量为，每个氢分子含2个氢原子，故氢原子数目为，C错误； D．物质的量浓度一定时，溶质的物质的量还取决于溶液体积，题中未给溶液体积，无法确定的数目，更不能判断其是否小于，D错误； 故选A。 7. 某化学实验室以一种工业上的废渣（主要含有和少量Fe、Al的氧化物）为原料，制备。实验流程如图所示，下列说法错误的是 A. 往滤液中加入，主要发生反应的离子方程式为 B. “萃取分液”操作，要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯 C. “过滤”操作时，加试剂X调节pH除去可以选用MgO或 D. “操作a”为蒸发结晶 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性条件下将氧化为，给出的离子方程式符合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，A正确； B．萃取分液操作使用的主要玻璃仪器为分液漏斗和烧杯，B正确； C．加入或可与溶液中反应升高pH，使转化为沉淀除去，且不会引入新杂质，C正确； D．为带结晶水的物质，直接蒸发结晶会失去结晶水，应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法获取晶体，D错误； 故选D。 8. 根据下列实验操作及现象，得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 在碘的四氯化碳溶液中加入浓KI溶液，振荡，下层溶液颜色变浅 生成，促进溶于水 B 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 C 向待测液中加入稀硝酸酸化，再加入溶液，出现白色沉淀 待测液中含 D 常温下，分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积，测得pH：对硝基苯甲酸苯甲酸 酸性：苯甲酸对硝基苯甲酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．可与发生反应，易溶于水，使得四氯化碳层中浓度降低，颜色变浅，结论正确，A正确； B．为型沉淀，为型沉淀，二者溶度积表达式类型不同，不能仅根据沉淀先后顺序判断的大小，B错误； C．稀硝酸具有氧化性，可将溶液中的氧化为，也会生成白色沉淀，无法确定待测液一定含，C错误； D．等的弱酸，酸性越强，稀释相同倍数时变化越大。稀释后对硝基苯甲酸更大，说明其酸性更强，即酸性：对硝基苯甲酸>苯甲酸，结论错误，D错误； 答案选A。 9. 利用电化学-化学协同法将天然气中的H2S转化为硫酸盐，实现H2S资源化利用。原理示意图如下。下列说法不正确的是 A. KOH溶液的作用之一是吸收H2S B. a极的电极反应式： C. 当双极膜H2O解离生成0.2 mol H+，阳极室溶液的质量减少1.6 g D. 理论上，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2) 【答案】C 【解析】 【分析】由题可知，通入溶液中，反应生成，在a电极得到电子生成和，电极反应式为，被氧化为；b电极上，失去电子生成水和氧气，电极反应式为：，据此回答。 【详解】A．溶液呈碱性，可与酸性气体发生反应，起到吸收的作用，A正确； B．a极为阴极，O2在碱性条件下得电子生成，电极反应式为：，B正确； C．当双极膜H2O解离生成0.2 mol H+，则转移0.2 mol电子，有0.2 mol OH-进入阳极室；阳极的电极反应式为，当转移0.2 mol电子时，生成0.05 mol ，所以阳极室溶液的质量变化，即增重1.8g，C错误； D．阳极反应为，每生成1 mol O2转移4 mol电子，阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子，相同转移电子数下，阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2)，D正确； 故选C。 10. 草酸( 是一种有机二元弱酸。常温下，向 溶液中加入 的NaOH溶液调节pH，加水控制溶液体积为 200 mL，测得溶液中含碳微粒的分布分数δ x代表 HC2O 或随 pH 变化如图所示，下列说法错误的是 A. pH 调至大于 4.3 时，发生反应： B. C. N点溶液：( D. 当滴入 20.00 mL NaOH 溶液，所得溶液中：( 【答案】C 【解析】 【分析】当酸性越强时，δ(H2C2O4)含量越大，碱性越强时溶液中δ(C2O)含量越大，所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是δ(H2C2O4)、δ(HC2O)、δ(C2O)的变化曲线。据图选择M点(1.3，0.5)，此点表示，，选择N点(4.3，0.5)，此点表示，的电离平衡常数。 【详解】A．由图知，pH 调至大于 4.3 时，δ(HC2O)减小，δ(C2O)增大，则发生反应： ，A正确； B．，B正确； C．N点，根据电荷守恒，，因为此时pH=4.3，溶液显酸性，，因此，C错误； D．当滴入 20.00 mL NaOH 溶液，所得溶液中溶质为，则，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题包括4小题，共60分 11. 化合物是某类激酶抑制剂的合成中间体，其制备工艺路线如下： 回答下列问题： （1）化合物中官能团的名称为__________、__________。 （2）的反应类型属于__________。 （3）和质谱图中的分子离子峰的质荷比分别为195和197，推测的结构简式为______________。 （4）反应中的作用为____________________。 （5）路线的总产率为11%。为了优化的合成工艺，某小组设计了路线，过程如下： ①反应的化学方程式为__________________________________________________。 ②结构表征确认，的分子结构简式为。推测的分子结构简式_______________。 （6）已知和的产率分别为和。路线的优势有____________________（答一条即可）。 【答案】（1） ①. 酯基 ②. 酰胺基 （2）取代反应 （3） （4）做还原剂，将酮羰基还原为羟基 （5） ①. + ②. （6）总产率更高或合成步骤短，工艺更简洁 【解析】 【分析】A和发生取代反应生成B，由反应条件可知，B发生氧化反应生成C为，C和NaBH4发生还原反应生成D，羰基转化为羟基，D和氟化试剂反应生成，和LiAlH4发生还原反应生成E。 【小问1详解】 观察A的结构，A中同时存在-COOCH3的酯基结构，以及五元环内的酰胺基官能团。 【小问2详解】 由A、和B的结构可以推知，A和发生取代反应生成B。 【小问3详解】 B分子量195，C分子量197，差为2；B中碳碳双键经臭氧化还原，断裂转化为，分子量恰好增加，结合分析可知，C的结构简式为：。 【小问4详解】 NaBH4是温和的还原剂，可选择性还原醛酮羰基，不能还原酯基、酰胺基。 【小问5详解】 ①F和反应生成G，由原子守恒可知，该反应中没有其它物质生成，化学方程式为：+。 ②G在碱作用下生成H，H与HCl反应得到G，其中H的分子式相对G减少了1个H和1个Cl，由此推测G分子 中碳氯键发生变化，由于H可以与HCl反应得到G，且H与足量强碱反应，酸化后可得I，I分子中含有两个环状结构，因此推测G中碳氯键转化为环氧结构(说明：若转化为碳碳双键 则连接羟基后不稳定），故H的结构简式为，H中的三元环在碱性条件下开环，并发生取代反应生成I，I发生D→E的反应，其中羟基被F原子取代且酯基被还原为羟基。 【小问6详解】 路线b总产率为，远高于路线a的11%，且步骤更少，工艺更简洁。 12. 废旧三元锂离子电池处理后得到的正极活性材料(主要成分为，还含铝等杂质)，用来制备镍钴锰酸锂产品的主要流程示意图如下： （1）中、、的化合价相同，则它们的化合价为___________。 （2）①“浸取”时，加入作___________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 ②“浸取”时温度对镍、钴、锰浸出率的影响如图所示，控制浸取的温度不高于70℃的原因是___________。 （3）“除铝”时，反应的离子方程式为___________。 （4）室温下，、、三种物质的分别为、、。“共沉淀”时，这三种金属离子均沉淀完全(溶液中离子浓度，可视为沉淀完全)，则pH应调至___________以上。 （5）已知的溶解度随温度变化如下图所示。为提高的析出量和纯度，“沉锂”的操作依次为：加溶液、蒸发结晶、___________、热水洗涤、干燥。 （6）某种镍钴锰酸锂材料()的晶胞示意图如下图所示。 ①组成晶体的元素基态原子中，未成对电子数最多的是___________。 ②每个晶胞中含有的个数为___________。 ③与同个等距离最近的的个数为___________。 【答案】（1） （2） ①. 还原剂 ②. 70℃时浸出率已接近100%，温度继续升高反而会增加能耗，同时增大过氧化氢的分解率 （3） （4）10.1 （5）趁热过滤 （6） ①. Mn或锰 ②. 3 ③. 6 【解析】 【分析】将废旧三元锂离子电池正极活性材料（主要成分为，还含铝等杂质）用和处理，提供强酸性环境以溶解金属氧化物，作为还原剂，把正极材料中的、、还原为易溶于酸的、、，使Li、Ni、Co、Mn等目标金属转入溶液；除铝阶段中向浸取液中加入，利用其提供的调节溶液pH，使发生双水解反应生成沉淀并过滤除去，得到含、、、的净化液；再将溶液中、、的物质的量之比精准调整为1:1:1，共沉淀步骤中加入碱液进行共沉淀，使、、转化为氢氧化物沉淀，得到钴锰镍氢氧化物，实现三种金属元素的均匀混合；沉锂步骤向溶液中加入溶液，使溶液中的与结合生成难溶的沉淀，；最后将与钴锰镍氢氧化物混合，在高温下焙烧，氢氧化物脱水，分解释放，与、、的氧化物发生固相反应，最终生成具有层状结构的镍钴锰酸锂产品。 【小问1详解】 已知为价，为价，设、、的化合价为，列式得： ，解得； 【小问2详解】 中、、化合价为+3，浸取后流程中最终得到的是，金属元素化合价降低，发生还原反应，则被氧化，作还原剂；温度高于70℃后，镍、钴、锰的浸出率已经接近100%，没有明显提升，且受热易分解，温度过高会加速分解，同时升高温度会增加能耗，因此控制浸取温度不高于70℃； 【小问3详解】 “除铝”步骤中，浸取后铝以形式存在，加入后，与发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为； 【小问4详解】 对于二价金属氢氧化物，溶度积关系为，沉淀完全时，分别计算三种离子沉淀完全所需的，：、，得，对应，：、，得，对应，：、，得，室温下，三种离子都沉淀完全，需要满足最难沉淀的的要求，则应调至10.1； 【小问5详解】 从的溶解度曲线可知，的溶解度随温度升高而减小，温度越高，溶解度越小，蒸发结晶后体系温度较高，此时趁热过滤可以让更多析出，若降温会使溶解度增大，造成产物溶解损失； 【小问6详解】 ①该晶体组成元素有、、、、，各元素基态原子未成对电子数分别为：：，未成对电子数为，：，未成对电子数为，：，未成对电子数为，：，未成对电子数为，：，未成对电子数为，未成对电子数最多；②观察晶胞结构图可得，8个位于晶胞顶点，2个位于晶胞体内，则顶点个，体内2个，总共；③从晶胞结构看，处于八面体空隙中心，周围等距离最近的O原子形成正八面体构型，配位数为6（上下、左右、前后各1个O）。 13. 碘在油脂测定中应用广泛。可利用含碘废液（含和少量）制取单质碘并用于油脂测定。 Ⅰ．制 已知：（亚铁氰化钾）与会生成红褐色沉淀。 （1）如图1所示，先向含碘废液中加入足量的溶液，控制温度在，边搅拌边逐滴滴加溶液，反应的化学方程式为。 ①盛装溶液的仪器名称为________________。 ②可采用_____________的方法将装置温度控制在。 ③若不加入溶液，仅加入溶液也可生成沉淀，写出该反应主要的离子方程式_______________________。 Ⅱ．制 （2）弃去上步反应后的上层液体只留固体，在分液漏斗中装入浓硝酸，并连接图2尾气吸收装置，边搅拌边逐滴加入浓硝酸，充分反应后，将所得混合物用真空抽滤器过滤，用冷水洗涤，低温干燥得到碘单质。 ①图2烧杯中盛放的试剂为__________（填化学式）。 ②检验碘单质洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液少许于试管中，__________________________________________________（写出实验操作及现象）。 ③浓硝酸过量使得产量下降，可能原因是________________________________________。 Ⅲ．测定油脂的碘值 （3）油脂的不饱和度可通过油脂与碘的加成反应测定，通常称为油脂的碘值。碘值越大，油脂的不饱和程度越高。碘值是指油脂所能吸收的的克数。称取某油脂，加入含的韦氏溶液（韦氏溶液是测定碘值时使用的特殊试剂），充分振荡；过量的用标准溶液滴定，消耗溶液（滴定反应为）。 ①滴定实验中选择的指示剂为__________。 ②该油脂的碘值为____________________（最简表达式）。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 水浴加热 ③. （2） ①. ②. 滴加溶液，无红褐色沉淀生成 ③. 浓硝酸具有强氧化性，会将生成的单质碘进一步氧化为更高价态的碘化合物（如） （3） ①. 淀粉溶液 ②. 【解析】 【分析】首先利用的还原性将废液中的少量还原为，再加入溶液，在亚硫酸钠存在下发生氧化还原反应生成沉淀，实现碘元素的富集。接着利用浓硝酸的强氧化性将氧化为单质碘，同时产生氮氧化物有毒尾气，需用碱液吸收。最后通过碘与油脂的加成反应，结合硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余碘的量，利用差量法计算得出油脂吸收的碘量，进而求得油脂的碘值。 【小问1详解】 ①结合图1仪器构造可知，盛装溶液的仪器带有玻璃活塞和球形玻璃管，其名称为分液漏斗； ②反应温度需控制在，该温度低于水的沸点，为保证反应体系受热均匀且便于准确控温，应采用水浴加热的方法； ③若不加还原剂，具有一定的氧化性，能将部分氧化为，自身被还原为并与溶液中的结合生成沉淀，该反应的离子方程式为； 【小问2详解】 ①浓硝酸氧化时会生成有毒的等气体，需用碱液进行尾气吸收以防污染环境，故图2烧杯中盛放的试剂为溶液，化学式填； ②碘单质表面可能附着未洗净的可溶性铜盐（），根据题干已知信息：与会生成红褐色沉淀。检验方法为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加溶液，若无红褐色沉淀生成，则说明洗涤干净； ③浓硝酸具有强氧化性，若加入过量，会将已经生成的单质碘进一步氧化为更高价态的碘化合物（如），从而导致碘单质的产量下降； 【小问3详解】 ①滴定实验中利用标准溶液滴定过量的，由于碘遇淀粉变蓝，故应选择淀粉溶液作为指示剂，滴定终点时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不恢复； ②加入韦氏溶液中的总物质的量为。滴定剩余消耗的物质的量为。根据滴定反应方程式可知，剩余的物质的量为。则油脂吸收的的物质的量为，其质量为。碘值是指油脂所能吸收的的克数，故该油脂的碘值为：。 14. 氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 （1）时，燃烧生成放热，蒸发吸热，表示燃烧热的热化学方程式为__________________________________________________。 （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ． Ⅱ． ①下列操作中，能提高平衡转化率的是__________（填标号）。 A. 增加用量 B. 恒温恒压下通入惰性气体 C. 移除 D. 加入催化剂 ②恒温恒压条件下，和反应，达平衡时，的转化率为，的物质的量为，平衡体系中的物质的量为__________。 （3）实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的_____，甲醇的产率点高于点的原因为______________________________。 （4）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为__________________________________________________。 （5）甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为______________________________（用等代号表示）。 【答案】（1） （2） ①. BC ②. （3） ①. ②. 点有分子筛，能将水分离，水为生成物，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率 （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 的物质的量为，燃烧生成放热，则燃烧生成放热，热化学方程式为①；已知蒸发吸热，即②。根据盖斯定律，由①-②可得燃烧热的热化学方程式为。 【小问2详解】 ①A．增加用量，平衡正向移动，但自身的转化率会降低，A不符合题意； B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于增大容器体积（减压），反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ平衡不移动，综合导致转化率提高，B符合题意； C．移除生成物，促使反应Ⅰ正向移动，转化率提高，C符合题意； D．加入催化剂只能改变反应速率，不影响平衡转化率，D不符合题意； 故选BC。 ②反应消耗的为。根据碳原子守恒，平衡时体系中和的总物质的量为，已知为，则为。根据氧原子守恒，反应消耗的物质的量为。根据氢原子守恒，平衡体系中生成的物质的量为。 【小问3详解】 由图可知，随着温度升高，甲醇的平衡产率逐渐降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，故。分子筛膜能选择性分离出H2O，点有分子筛，能将水分离，水为生成物，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率。 【小问4详解】 在固体电解质燃料电池中，燃料在负极发生氧化反应，失去电子并结合自由迁移的生成和。完全反应生成和，共需结合，失去电子，故电极反应式为。 【小问5详解】 化学反应倾向于沿着能垒较低（即中间产物相对能量较低）的途径进行。由图可知，甲醇逐步脱氢的过程中，每脱去一个氢原子，相对能量最低的中间产物依次为b、e、h、j，因此最可行的反应途径为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $