精品解析:江苏扬州市第一中学2026-2027学年高三上学期10月教学质量调研评估 化学试题
2026-10-19
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内容正文:
扬州市第一中学2026-2027学年第一学期
10月教学质量调研评估
高三化学
(满分:100分 时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Ag 108 Cl 35.5
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. 下列用于水处理的物质,主要成分属于有机物的是
A. 活性炭 B. 聚丙烯滤膜 C. 明矾 D. 二氧化氯
2. 反应,可用于吸收溴。下列说法正确的是
A. 基态Br原子的价电子排布式 B. 中既含离子键又含共价键
C. 的结构示意图为 D. 的空间构型为直线形
3. 实验室以Cu和浓硝酸为原料制备和。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备 B. 用装置乙收集
C. 用装置丙吸收尾气中的 D. 用装置丁蒸干溶液得到
4. 硫代硫酸铁铜钠,化学式:,常用于协同沉淀剂、有机合成催化剂等。下列说法正确的是
A. 离子半径: B. 碱性:
C. 热稳定性: D. 第一电离能:
阅读下列材料,完成下列小题:
碳元素能形成CO、、、、、等多种化合物;其单质也有多种用途,如足量与反应生成和时,吸收131.3 kJ的热量,该反应可用于制取水煤气;被称为“黑金”的石墨烯也是一种碳单质,石墨烯是碳原子以杂化构成的六边形结构、只有一层原子厚度的二维晶体,又称为“新材料之王”。
5. 下列说法正确的是
A. 、、都属于碳的同素异形体
B. 石墨烯属于烃的一种
C. 晶体中存在离子键和非极性共价键
D. 中碳原子的杂化方式均为
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 制水煤气的热化学方程式:
B. 乙酸除水垢:
C. 乙醇与氧气催化氧化(铜作催化剂):
D. 与水反应:
7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 甲醛能溶于水,可用于浸制生物标本
B. 具有还原性,可用作燃料电池的燃料
C. 分子间能形成氢键,与互溶
D. 石墨烯中碳原子采取杂化,石墨烯具有较高的熔点
8. 铅蓄电池的工作原理可表示为,其构造如图所示。下列有关说法正确的是
A. 放电时,向极移动
B. 充电时,电解液的密度增加
C. 铅蓄电池电解水,产生,电路上通过
D. 环境温度越低,越有利于电池放电
9. 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. 工业制硝酸:
B. 工业制取硫酸
C. 纯碱工业:
D. 金属Mg制备:
10. 化合物Z是一种重要的医药中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 1 mol X中含有2 mol碳氧键 B. Y存在对映异构体
C. Z分子中所有碳原子可能共面 D. Y、Z可以用酸性溶液鉴别
11. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
结合能力:
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
B
是否有还原性
向2 mL 溶液中滴加氯水,再滴入溶液,观察是否有白色沉淀产生
C
氧化性:
向2 mL 0.1 mol/L 溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
D
测定NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
A. A B. B C. C D. D
12. 许多物质都以配合物的形式存在,如、,血红素(的配合物)等。配离子在水中存在解离平衡,如,改变条件可破坏配离子的稳定性。有些配离子呈现特殊颜色,如为蓝色、为黄色、为深蓝色。配合物在离子检验、物质制备、生命活动等方面应用广泛。下列有关描述或解释正确的是
A. 向溶液中加入乙醇,增大溶剂极性,析出深蓝色晶体
B. 向溶液中加入过量铁粉,充分振荡,再滴2滴KSCN溶液,溶液变红
C. 银镜反应中,将转化为能降低Ag析出速率,有利于形成银镜
D. CO与血红素中形成配位键的强度小于,因而CO过多会导致人体中毒
13. 酸性常用作氧化剂、水处理剂,其还原产物一般为。一种制取的流程如下:
下列说法正确的是
A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3
B. 歧化时的离子方程式为
C. 、、、四种离子在酸性条件下能大量共存
D. 若过程中均能反应完全,则熔融与歧化时转移的电子数之比为3:1
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 利用氧化锌烟尘(主要成分为难溶的、、、、等固体)制备饲料级碱式氯化锌[],并通过实验测其化学式。
已知:;;
(1)浸取。向氧化锌烟尘中加入足量的盐酸,充分浸取后过滤。滤液中含有、、、Fe2+等阳离子;滤渣1中含有S和SiO2。
①“浸取”时,生成S的离子方程式:___________。
②为了加快反应,浸出时需要适当加热,但温度不宜太高的原因是___________。
(2)除砷。调节浸出后滤液的pH,然后通入O2,同时加入FeCl3溶液,充分反应后过滤。
①通入O2充分反应后所得溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。___________。()
②加入FeCl3溶液的作用有___________。
(3)除铅。向“除砷”后所得滤液中加入稍过量的ZnCO3固体,充分反应后测得溶液中Zn2+的浓度为,则此时溶液中___________。
(4)测定碱式氯化锌样品的组成。
①取一定量样品,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,充分反应后过滤得AgCl0.287g;
③另取25.00mL溶液A,调节pH至4~5,用浓度为的标准溶液滴定Zn2+(离子方程式为),滴定至终点,消耗标准溶液。则x:y:z的比值为___________。(写出计算过程,否则不得分!)
15. 以菱锰矿(主要成分,主要杂质为、)为原料,采用氯化铵焙烧工艺,可由菱锰矿制备高纯二氧化锰。流程如下图所示:
已知:金属离子沉淀的pH
项目
开始沉淀时
1.5
6.3
5.8
完全沉淀时
2.8
8.3
7.8
试回答下列问题。
(1)“焙烧”。将菱锰矿粉与氯化铵进行焙烧时发生的主要反应的化学方程式为____________________________________
(2)“除铁”。加入试剂有和,搅拌反应一段时间后,过滤。和加入的顺序为______________________________________________。
(3)和可发生如下反应:。已知和的物质的量相同时,改变NaOH的用量,测得Mn的转化率、的含量与的关系如下图1所示。根据信息,补充完整制取纯净的实验方案:将的溶液和的溶液混合,______________________,得到纯净的。(须使用的试剂:溶液、溶液、溶液)
(4)电解法制取原理如图2所示,阳极的电极反应式______________________。
16. 以酸泥(主要含无定形Se、HgSe和少量)为原料制备灰硒()的流程如下:.
已知:、
(1)①“氧化碱浸”中无定形Se被氧化为的离子方程式为______________________________。
②其它条件不变时,Se浸出率随双氧水用量变化如图所示,
当双氧水用量从增加到时,溶液中并未检测到残留,其原因是________________________________。
(2)“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,、HgSe被氧化为
①“除银”过程中的加料方式为______________________。
②写出发生反应的化学方程式:__________________________________。
(3)是一种钠离子电池的正极材料,放电过程中晶胞变化如图所示。
①1 mol 转化为时转移电子的物质的量为__________________mol。
②中与的个数之比为__________________。
17. 的资源化利用是化学研究的热点。
(1)催化脱氢可制备丙烯。反应为
①该反应高温下能自发进行的原因为_______。
②工业生产反应温度选择,温度过高,反应速率和丙烯选择性均快速下降,原因可能为_______。
(2)催化下,与耦合反应过程如图所示。
已知:
耦合反应的_______。
(3)利用电化学装置可实现和的耦合转化,原理如图所示。
①阳极生成乙烷的电极反应式为_______。
②同温同压下,若生成乙烯和乙烷的体积比为1:1,则消耗的和体积比为_______。
(4)催化加氢制甲醇。在表面吸附后活化生成中间体的机理如图所示。
①转化1中,In元素的化合价会_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
②根据元素电负性的变化规律,用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理_______。
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扬州市第一中学2026-2027学年第一学期
10月教学质量调研评估
高三化学
(满分:100分 时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Ag 108 Cl 35.5
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. 下列用于水处理的物质,主要成分属于有机物的是
A. 活性炭 B. 聚丙烯滤膜 C. 明矾 D. 二氧化氯
【答案】B
【解析】
【详解】A.活性炭属于碳单质,不属于有机物,A错误;
B.聚丙烯滤膜是有机高分子化合物,属于有机物,B正确;
C.明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,属于无机盐,不是有机物,C错误;
D.二氧化氯属于氧化物,不属于有机物,D错误;
答案选B。
2. 反应,可用于吸收溴。下列说法正确的是
A. 基态Br原子的价电子排布式 B. 中既含离子键又含共价键
C. 的结构示意图为 D. 的空间构型为直线形
【答案】A
【解析】
【详解】A.Br为35号元素,基态Br原子的价电子排布式4s24p5,故A正确;
B.H2SO4是共价化合物,只含共价键,不含离子键,故B错误;
C.S2-核外有18个电子,其结构示意图为,故C错误;
D.H2O中的O的杂化类型为sp3,O有2个孤电子对,因此的空间构型为V形,故D错误;
故本题选A。
3. 实验室以Cu和浓硝酸为原料制备和。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备 B. 用装置乙收集
C. 用装置丙吸收尾气中的 D. 用装置丁蒸干溶液得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置(甲)中铜与浓硝酸反应制得,符合实验原理,A不符合题意;
B.装置(乙)利用密度大于空气,可用向上排空气法收集,符合实验原理,B不符合题意;
C.装置(丙)用NaOH溶液吸收尾气中的,离子方程式为:,可防止污染环境,C不符合题意;
D.装置(丁)若将溶液直接蒸干,会因加热促进水解,同时生成的挥发,无法得到晶体,正确操作应是蒸发浓缩、冷却结晶,D符合题意;
故选D。
4. 硫代硫酸铁铜钠,化学式:,常用于协同沉淀剂、有机合成催化剂等。下列说法正确的是
A. 离子半径: B. 碱性:
C. 热稳定性: D. 第一电离能:
【答案】D
【解析】
【详解】A.与核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故,A错误;
B.金属性,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性,B错误;
C.非金属性,非金属性越强气态氢化物热稳定性越强,故热稳定性,C错误;
D.同周期元素第一电离能呈增大趋势,的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的,故,D正确;
故答案选D。
阅读下列材料,完成下列小题:
碳元素能形成CO、、、、、等多种化合物;其单质也有多种用途,如足量与反应生成和时,吸收131.3 kJ的热量,该反应可用于制取水煤气;被称为“黑金”的石墨烯也是一种碳单质,石墨烯是碳原子以杂化构成的六边形结构、只有一层原子厚度的二维晶体,又称为“新材料之王”。
5. 下列说法正确的是
A. 、、都属于碳的同素异形体
B. 石墨烯属于烃的一种
C. 晶体中存在离子键和非极性共价键
D. 中碳原子的杂化方式均为
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 制水煤气的热化学方程式:
B. 乙酸除水垢:
C. 乙醇与氧气催化氧化(铜作催化剂):
D. 与水反应:
7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 甲醛能溶于水,可用于浸制生物标本
B. 具有还原性,可用作燃料电池的燃料
C. 分子间能形成氢键,与互溶
D. 石墨烯中碳原子采取杂化,石墨烯具有较高的熔点
【答案】5. C 6. D 7. B
【解析】
【5题详解】
A.、、是碳元素的不同核素,互为同位素,同素异形体指同种元素形成的不同单质,A错误;
B.石墨烯是碳单质,烃是仅含碳、氢两种元素的化合物,B错误;
C.是离子晶体,与之间存在离子键,内部两个碳原子之间存在非极性共价键,C正确;
D.中甲基碳原子为杂化,羧基碳原子为杂化,并非均为杂化,D错误;
故选C;
【6题详解】
A.制水煤气的反应为吸热反应,应为,A错误;
B.乙酸是弱电解质,离子方程式中不能拆写为,需保留分子式,,B错误;
C.乙醇在铜催化下加热氧化生成乙醛而非乙酸,,C错误;
D.与水反应生成氢氧化钙和乙炔气体,该化学方程式书写正确,D正确;
故选D;
【7题详解】
A.甲醛用于浸制生物标本是因为能使蛋白质变性,起到防腐固定作用,与水溶性无关,A错误;
B.具有还原性,燃料电池中乙醇在负极失电子发生氧化反应,可用作燃料电池的燃料,对应关系成立,B正确;
C.与水互溶主要是因为乙酸和水分子之间能形成氢键,C错误;
D.石墨烯熔点高是因为层内碳原子之间以强共价键结合,与碳原子采取杂化没有直接对应关系,D错误;
故选B。
8. 铅蓄电池的工作原理可表示为,其构造如图所示。下列有关说法正确的是
A. 放电时,向极移动
B. 充电时,电解液的密度增加
C. 铅蓄电池电解水,产生,电路上通过
D. 环境温度越低,越有利于电池放电
【答案】B
【解析】
【分析】铅蓄电池是一种二次电池(可充放电),工作原理可表示为,放电时,为原电池,为正极、为负极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,正极电极反应式为:,负极电极反应式为:;电解时,原电池的正极与电解池的阳极相连;原电池的负极与电解池的阴极相连,据此分析。
【详解】A.放电时,为正极、为负极,阳离子()向正极(极)移动,而非(负极),A不符合题意;
B.充电时,反应“逆向”进行,生成硫酸,电解液中硫酸浓度增大,密度增加,B符合题意;
C.未说明 “标准状况”,22.4 L的物质的量无法确定,因此电路中通过的电子数也无法确定,C不符合题意;
D.温度过低时,电解液(硫酸溶液)的流动性变差,且电极反应速率降低,不利于电池放电,D不符合题意;
故选B。
9. 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. 工业制硝酸:
B. 工业制取硫酸
C. 纯碱工业:
D. 金属Mg制备:
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业制硝酸过程中,在高温、催化剂条件下与反应生成,常温下与化合生成,与水反应生成,三步转化均能实现,A正确;
B.在中点燃生成,但与水反应生成,无法直接得到,第二步转化不能实现,B错误;
C.溶液直接通入无法发生反应生成,侯氏制碱法需先向溶液中通入使溶液呈碱性,再通入才能析出,第一步转化不能实现,C错误;
D.电解溶液生成、和,无法得到单质,工业上需电解熔融制备,第二步转化不能实现,D错误;
故选A。
10. 化合物Z是一种重要的医药中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 1 mol X中含有2 mol碳氧键 B. Y存在对映异构体
C. Z分子中所有碳原子可能共面 D. Y、Z可以用酸性溶液鉴别
【答案】C
【解析】
【详解】A.X为苯甲醛,其醛基中双键仅含1个碳氧键,故1 mol X中含1 mol 碳氧键,A错误;
B.对映异构体需要分子中存在连有4个不同基团的手性饱和碳原子,Y中无手性碳原子,不存在对映异构体,B错误;
C.Z中苯环、碳碳双键均为平面结构,与双键直接相连的饱和碳原子的单键可旋转,可将甲基碳原子旋转至苯环、双键所在平面,所有碳原子可能共面,C正确;
D.Y含碳碳双键,Z含碳碳双键和可被氧化的醇羟基,二者均能使酸性溶液褪色,无法鉴别,D错误;
故选C。
11. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
结合能力:
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
B
是否有还原性
向2 mL 溶液中滴加氯水,再滴入溶液,观察是否有白色沉淀产生
C
氧化性:
向2 mL 0.1 mol/L 溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
D
测定NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.比较和结合的能力,需测定等物质的量浓度的、溶液的,实验未控制两盐溶液浓度相同,无法得出结论,A错误;
B.氯水中本身含有,滴加溶液一定会产生白色沉淀,无法证明与氯水发生氧化还原反应,不能验证的还原性,B错误;
C.溴水与溶液反应生成淡黄色沉淀,反应中为氧化剂,为氧化产物,根据氧化剂氧化性大于氧化产物,可证明氧化性,C正确;
D.溶液具有强氧化性,会漂白试纸,无法用试纸测定其,D错误;
故选C。
12. 许多物质都以配合物的形式存在,如、,血红素(的配合物)等。配离子在水中存在解离平衡,如,改变条件可破坏配离子的稳定性。有些配离子呈现特殊颜色,如为蓝色、为黄色、为深蓝色。配合物在离子检验、物质制备、生命活动等方面应用广泛。下列有关描述或解释正确的是
A. 向溶液中加入乙醇,增大溶剂极性,析出深蓝色晶体
B. 向溶液中加入过量铁粉,充分振荡,再滴2滴KSCN溶液,溶液变红
C. 银镜反应中,将转化为能降低Ag析出速率,有利于形成银镜
D. CO与血红素中形成配位键的强度小于,因而CO过多会导致人体中毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中加入乙醇,乙醇极性弱于水,会降低溶剂极性,使配合物溶解度减小析出深蓝色晶体,并非增大溶剂极性,A错误;
B.向溶液中加入过量铁粉,发生反应,溶液中无,滴加溶液不变红,B错误;
C.银镜反应中,将转化为,降低了游离浓度,减慢的析出速率,避免生成黑色银沉淀,有利于形成光亮银镜,C正确;
D.与血红素中形成配位键的强度大于,可竞争结合血红素使人体缺氧中毒,并非强度小于,D错误;
故选C。
13. 酸性常用作氧化剂、水处理剂,其还原产物一般为。一种制取的流程如下:
下列说法正确的是
A. 熔融时反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:3
B. 歧化时的离子方程式为
C. 、、、四种离子在酸性条件下能大量共存
D. 若过程中均能反应完全,则熔融与歧化时转移的电子数之比为3:1
【答案】D
【解析】
【分析】氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾,自身被还原形成氯离子,在酸性条件下锰酸钾发生自身歧化反应,生成二氧化锰和高锰酸钾,二氧化锰可以循环使用,据此解答。
【详解】A.熔融时反应为3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O,Mn元素从+4价升至+6价(氧化产物为K2MnO4),Cl元素从+5价降至-1价(还原产物为KCl),氧化产物与还原产物物质的量之比为3:1,A错误;
B.K2MnO4歧化时加入CH3COOH(弱酸),离子方程式中弱酸不能拆为H+,正确离子方程式应为,B错误;
C.酸性条件下,会发生歧化反应生成和MnO2,且(歧化产物)能氧化Cl-,四种离子不能大量共存,C错误;
D.熔融时,3 mol MnO2生成3 mol K2MnO4转移6 mol电子(Mn从+4→+6,每个失2e-);歧化时,3 mol K2MnO4生成2 mol KMnO4和1 mol MnO2转移2 mol电子(2 mol Mn失1e-,1 mol Mn得2e-),转移电子数之比为6:2=3:1,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 利用氧化锌烟尘(主要成分为难溶的、、、、等固体)制备饲料级碱式氯化锌[],并通过实验测其化学式。
已知:;;
(1)浸取。向氧化锌烟尘中加入足量的盐酸,充分浸取后过滤。滤液中含有、、、Fe2+等阳离子;滤渣1中含有S和SiO2。
①“浸取”时,生成S的离子方程式:___________。
②为了加快反应,浸出时需要适当加热,但温度不宜太高的原因是___________。
(2)除砷。调节浸出后滤液的pH,然后通入O2,同时加入FeCl3溶液,充分反应后过滤。
①通入O2充分反应后所得溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。___________。()
②加入FeCl3溶液的作用有___________。
(3)除铅。向“除砷”后所得滤液中加入稍过量的ZnCO3固体,充分反应后测得溶液中Zn2+的浓度为,则此时溶液中___________。
(4)测定碱式氯化锌样品的组成。
①取一定量样品,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,充分反应后过滤得AgCl0.287g;
③另取25.00mL溶液A,调节pH至4~5,用浓度为的标准溶液滴定Zn2+(离子方程式为),滴定至终点,消耗标准溶液。则x:y:z的比值为___________。(写出计算过程,否则不得分!)
【答案】(1) ①. ②. 盐酸具有挥发性,温度过高会导致HCl挥发,降低酸的浓度,减慢浸取速率
(2) ①. 11.5 ②. 提供Fe3+与溶液中结合成难溶的沉淀除去;同时Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可以吸附杂质
(3)
(4),,x:z = n(Zn2+):n(Cl-) = 0.005:0.002 = 5:2,根据电荷守恒,,,则x:y:z的比值为5:8:2
【解析】
【分析】氧化锌烟尘(主要成分为难溶的、、、、等固体) 加入盐酸酸浸,“浸出”过程中的浸出液含有的阳离子是H+、Pb2+、Zn2+、Fe2+,二氧化硅不溶于盐酸,PbS在盐酸中与Fe3+发生氧化还原反应,生成Pb2+和单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,则滤渣1主要成分为S和SiO2,除砷时向滤液中加入O2和氯化铁:Fe2+氧化为Fe3+,将砷转化为除去,过滤后的滤液中加入碳酸锌将Pb2+转化为PbCO3除去,过滤后向滤液中加入浓氢氧化钠得到。
【小问1详解】
①“浸取”时,PbS在盐酸中与Fe3+发生氧化还原反应生成S的离子方程式:;
②盐酸具有挥发性,温度过高会导致HCl挥发,降低酸的浓度,减慢浸取速率;
【小问2详解】
①H3AsO4第三步电离:,,当pH=11.5时,,,;
②加入FeCl3溶液提供Fe3+与溶液中结合成难溶的沉淀除去;同时Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可以吸附杂质;
【小问3详解】
溶液中Zn2+的浓度为,,;
【小问4详解】
取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,充分反应后过滤AgCl 沉淀0.287 g,,,另取25.00 mL溶液A,用浓度为的标准溶液滴定Zn2+,消耗标准溶液25.00 mL,则,x:z = n(Zn2+):n(Cl-) = 0.005:0.002 = 5:2,根据电荷守恒,,,则x:y:z的比值为5:8:2。
15. 以菱锰矿(主要成分,主要杂质为、)为原料,采用氯化铵焙烧工艺,可由菱锰矿制备高纯二氧化锰。流程如下图所示:
已知:金属离子沉淀的pH
项目
开始沉淀时
1.5
6.3
5.8
完全沉淀时
2.8
8.3
7.8
试回答下列问题。
(1)“焙烧”。将菱锰矿粉与氯化铵进行焙烧时发生的主要反应的化学方程式为____________________________________
(2)“除铁”。加入试剂有和,搅拌反应一段时间后,过滤。和加入的顺序为______________________________________________。
(3)和可发生如下反应:。已知和的物质的量相同时,改变NaOH的用量,测得Mn的转化率、的含量与的关系如下图1所示。根据信息,补充完整制取纯净的实验方案:将的溶液和的溶液混合,______________________,得到纯净的。(须使用的试剂:溶液、溶液、溶液)
(4)电解法制取原理如图2所示,阳极的电极反应式______________________。
【答案】(1)
(2)先加入,后加入
(3)边搅拌边向混合溶液中加入90mL的NaOH溶液,充分反应后过滤,向滤渣中边搅拌边加入适量溶液,当固体不再减少时,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣,直至取最后一次洗涤滤液加入溶液无沉淀生成,过滤,干燥
(4)
【解析】
【分析】由制备流程可知,混合后“焙烧”过程的主要反应为碳酸锰和氯化铵高温生成氯化锰、二氧化碳、氨气和水,化学方程式为,水浸后溶液含Mn2+、Fe2+、Ca2+,结合金属离子沉淀的pH值可知,Fe2+完全沉淀时,Mn2+也会完全沉淀,故一般先加氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH值使铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去,然后除去Ca2+,经过一系列处理得到二氧化锰,据此分析。
【小问1详解】
由分析可知,“焙烧”过程主要反应的化学方程式为;
【小问2详解】
由分析可知,应该先加MnO2氧化亚铁离子为铁离子,再加调节溶液的pH,使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀,故顺序为:先加入,后加入;
【小问3详解】
由图可知,=4.5时,Mn的转化率、的含量均达到较高数值,故20mL的溶液和20mL的溶液混合后,应该加入的NaOH溶液的体积为20mL×4.5=90mL左右,反应后过滤得到二氧化锰和氢氧化锰混合物,混合物加入稀硫酸溶解氢氧化锰,过滤,分离出二氧化锰固体,洗涤干净后烘干得到纯净二氧化锰,故实验方案为:边搅拌边向混合溶液中加入90mL的NaOH溶液,充分反应后过滤,向滤渣中边搅拌边加入适量溶液,当固体不再减少时,过滤,用蒸馏水多次洗涤滤渣,直至取最后一次洗涤滤液加入溶液无沉淀生成,过滤,干燥;
【小问4详解】
由图可知,阳极锰离子失去电子被氧化为二氧化锰,电极反应式为。
16. 以酸泥(主要含无定形Se、HgSe和少量)为原料制备灰硒()的流程如下:.
已知:、
(1)①“氧化碱浸”中无定形Se被氧化为的离子方程式为______________________________。
②其它条件不变时,Se浸出率随双氧水用量变化如图所示,
当双氧水用量从增加到时,溶液中并未检测到残留,其原因是________________________________。
(2)“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,、HgSe被氧化为
①“除银”过程中的加料方式为______________________。
②写出发生反应的化学方程式:__________________________________。
(3)是一种钠离子电池的正极材料,放电过程中晶胞变化如图所示。
①1 mol 转化为时转移电子的物质的量为__________________mol。
②中与的个数之比为__________________。
【答案】(1) ①. ②. H2O2 被 还原
(2) ①. 向滤渣中先加入NaClO溶液再加入盐酸 ②. Ag2Se+3NaClO+2HCl = H2SeO3+2AgCl+3NaCl
(3) ①. 0.25 ②. 5∶1
【解析】
【分析】酸泥主要含无定形Se、HgSe和少量Ag2Se,加入NaOH、H2O2,将Se、HgSe和少量Ag2Se氧化为,“除银”后,向滤液中加入NaOH溶液,沉汞,生成HgO沉淀,过滤除去后,滤液经过一系列处理得到灰硒,据此分析作答。
【小问1详解】
①碱性环境中,无定形Se被氧化为,Se从0价升高到+4价,中O从-1价降低到-2价,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为:。
②过氧化氢具有氧化性, 依然具有还原性,则当双氧水用量从80 mL·L-1 增加到120mL·L-1时,溶液中并未检测到H2O2残留,其原因是:H2O2 被 还原。
【小问2详解】
①“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3,则“除银”过程中的加料方式为向滤渣中先加入NaClO,再加入盐酸,防止发生副反应。
②向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸,Ag2Se被氧化为H2SeO3,Ag2Se发生反应的化学方程式为:Ag2Se+3NaClO+2HCl = H2SeO3+2AgCl+3NaCl。
【小问3详解】
①根据均摊法可知,嵌入1个Na+后,晶胞中,Na+与Se2-的个数之比为1:=1:4,NayCu2-xSe的化学式为Na0.25Cu2-xSe,所以1molCu2-xSe转化为Na0.25Cu2-xSe时,Cu元素降低了0.25,转移电子的物质的量为0.25mol。
②由图可知,晶胞中Cu+与Cu2+的总数为6,Se2-的个数为=4,二者个数之比为,嵌入1个Na+后,晶胞NayCu2-xSe的化学式为:Na0.25Cu1.5Se,设Cu+与Cu2+的个数分别为x、(1.5-x),根据化合价代数和为0,有x+(1.5-x)×2=2-0.25,解得:x=1.25,则Cu+与Cu2+的个数之比为:1.25∶(1.5-1.25)=5∶1。
17. 的资源化利用是化学研究的热点。
(1)催化脱氢可制备丙烯。反应为
①该反应高温下能自发进行的原因为_______。
②工业生产反应温度选择,温度过高,反应速率和丙烯选择性均快速下降,原因可能为_______。
(2)催化下,与耦合反应过程如图所示。
已知:
耦合反应的_______。
(3)利用电化学装置可实现和的耦合转化,原理如图所示。
①阳极生成乙烷的电极反应式为_______。
②同温同压下,若生成乙烯和乙烷的体积比为1:1,则消耗的和体积比为_______。
(4)催化加氢制甲醇。在表面吸附后活化生成中间体的机理如图所示。
①转化1中,In元素的化合价会_______。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
②根据元素电负性的变化规律,用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理_______。
【答案】(1) ①. 该反应的,,高温下,反应可自发进行 ②. 温度过高,丙烷裂解产生CH4、C2H4、C和氢气等副产物,使丙烯的选择性下降;同时高温下产生积碳使催化剂快速失活,反应速率快速下降。
(2)
(3) ①. ②. 4:3
(4) ①. 降低 ②. CO2分子中的一个O原子填充到氧空位,促进CO2分子中C=O键断裂;In的电负性小于H,与In相连的H原子带负电,C的电负性小于O,与O相连的C原子带正电;带负电的H进攻带正电的C原子生成HCOO*,(吸附在In2O3表面)
【解析】
【小问1详解】
①该反应高温下能自发进行的原因为: 该反应的,,高温下,反应可自发进行;
②工业生产反应温度选择,温度过高,反应速率和丙烯选择性均快速下降,原因可能为:温度过高,丙烷裂解产生CH4、C2H4、C和氢气等副产物,使丙烯的选择性下降;同时高温下产生积碳使催化剂快速失活,反应速率快速下降。
【小问2详解】
已知:I.;II. ;III. ;由盖斯定律可知,I+ III可得 =。
【小问3详解】
①由图可知,CH4在阳极失去电子生成乙烷的电极反应式为:;
②由图可知,CO2在阴极得到电子生成CO,电极方程式为:CO2+2e-=CO+O2-,由图可知,CH4在阳极失去电子生成乙烷或乙烯,电极反应式为:、,若生成乙烯和乙烷的体积比为1:1,则失去6个电子,消耗4molCH4,3mol CO2,则消耗的和体积比为4:3。
【小问4详解】
①转化1中,中产生了氧空位,由化合价代数和为零可知,In元素的化合价会降低;
②根据元素电负性的变化规律,用文字描述转化Ⅱ和Ⅲ的机理为:CO2分子中的一个O原子填充到氧空位,促进CO2分子中C=O键断裂;In的电负性小于H,与In相连的H原子带负电,C的电负性小于O,与O相连的C原子带正电;带负电的H进攻带正电的C原子生成HCOO*,(吸附在In2O3表面)。
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