精品解析：河南新乡市部分学校2026-2027学年高三上学期10月月考 化学试卷

2026-2027学年上学期10月月考 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 S 32 Cl 35.5 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Ce 140 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1. 化学与生活、科技、生产息息相关。下列说法正确的是 A. LED发光材料中的氮化镓（GaN）属于传统无机非金属材料 B. 问界M9的车身铝合金含量达到80%，铝合金硬度低于铝单质 C. 柔性砷化镓——中国空间站太阳翼的太阳能电池板主要材料，砷化镓属于合金 D. 月球科研站建设发现月壤富含钛铁矿，Ti位于元素周期表的d区 2. 下列化学用语表示不正确的是 A. 基态Cr原子的价层电子排布图： B. 的空间填充模型： C. 氯化铵的电子式： D. 的价层电子对互斥模型： 3. 二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒，其结构中含有的大π键。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含有的中子数为 B. 0.1 mol草酸(H2C2O4)分子中含σ键数目为 C. 0.1molClO2中心原子的价层电子对数为 D. 标准状况下，每生成，转移的电子数为 4. 下列离子方程式不正确的是 A. 溶液中滴加过量溴水： B. 溶液滴入溶液中： C. 氯乙酸乙酯在足量NaOH溶液中加热： D. 用绿矾处理酸性废水中 5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华) 晶体类型不同 B 热稳定性：氯化氢高于碘化氢 卤素原子半径不同导致氢卤键的键能不同 C 水溶性：二氧化硫大于二氧化碳 分子极性不同 D 某“杯酚”能与C60形成超分子，与C70则不能 分子间作用力的大小不同 A. A B. B C. C D. D 6. 某消炎药的主要成分为R，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子含有6种官能团 C. 能使酸性溶液褪色 D. 该物质属于芳香烃 7. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，溶液由浅绿色变为黄色 氧化性： B 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色 该溶液中一定含钠盐 C 将盛有溶液的试管加热，溶液由蓝色变为蓝绿色(已知：为黄色) 转化为反应为吸热反应 D 将溴丁烷与的乙醇溶液共热后产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色 发生了消去反应，生成了烯烃 A. A B. B C. C D. D 8. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 该结构中C的杂化方式有2种 B. 电负性由小到大的顺序为Zn<C<H<N<O C. 该物质中，Zn2+的配位数为5，配原子为O、N D. 1mol该物质中含有23mol σ键 9. 焦锑酸钠是一种化工产品，难溶于水。以粗锑酸钠(主要成分是Na3SbO4，含少量硫)为原料制备焦锑酸钠的流程如图： 下列说法正确的是 A. 锑元素位于元素周期表的第六周期第VA族 B. 为了加快“酸溶”速率，可采用高温条件 C. “中和”时，反应之一为SbCl5+6NaOH=NaSb(OH)6↓+5NaCl D. “一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶 10. 在一定条件下，下列物质按图示路径不能实现转化的是 选项 M X Y A Cl2 Fe 双氧水 B AlCl3溶液 NaOH溶液 盐酸 C NaOH溶液 CO2 澄清石灰水 D 乙醇 O2 H2 A. A B. B C. C D. D 11. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如图所示。下列说法错误的是 A. “沉铜”步骤用H2S，说明CuS的溶解度很小 B. “沉淀”步骤滤渣的成分为Fe(OH)3 C. “沉锰”步骤中，若生成1 mol MnO2，则产生2 mol H+ D. “沉钴”步骤中加入适量NaClO，离子方程式为 12. 下列实验能达成预期目的的是 实验 目的 A.制备银氨溶液 B.滴定未知浓度的HCl溶液 实验 目的 C.铁制镀件电镀铜 D.制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 13. 电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基苯酚的电有机合成装置如图所示，下列说法错误的是 A. b与外接电源的负极相连 B. Pb电极的电极反应式：Pb-2e-+=PbSO4↓ C. 电解一段时间后，阴阳两极室中电解质溶液的质量均增大 D. 理论上每生成1mol，电路中转移4mole- 14. 金属M和N的浓溶液的转化关系如图所示(略去部分生成物)，X是无色有刺激性气味的气体。 下列说法正确的是 A. N的浓溶液可用于干燥NH3 B. X可使紫色石蕊溶液先变红后褪色 C. 反应①生成的Y可溶于氨水 D. 反应②中H2O2既作氧化剂又作还原剂 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 15. 某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。 （1）基态的价层电子轨道表示式为______________，的空间结构为______________。 （2）酸浸渣中除外，还含有______________。 （3）加入的目的是______________。 （4）黄铵铁矾相对分子质量为480，受热至750℃以上完全分解得红棕色粉末，固体残留率为50%，则黄铵铁矾化学式为______________。 （5）开始沉铜后，若不继续调控沉铜过程中溶液的pH，的使用量将增加，结合与反应的离子方程式解释原因______________。 Ⅳ．产品中含量的测定 （6）经提纯后，产品中只有和Cu，测定产品中含量的方法如下。 已知：步骤i中，发生的离子方程式为：、______________。 16. 在活性炭催化下，利用的反应原理制取重要的化工试剂。 已知：①的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，易水解，受热易分解； ②在中性或碱性条件下，无法氧化，在酸性中转化为，可氧化。 （1）补充装置的连接顺序：a→___________b→c___________h(仪器可以重复使用)。 （2）仪器X名称为___________，Y中盛装的试剂为___________________________________________，装置C中长颈漏斗的作用是___________________________________________________________________。 （3）的水解化学方程式为______________________________________________________________。 （4）纯度的测定：取2.00 g 产品在密闭条件下溶于烧碱溶液，配制成250 mL溶液，取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，调pH为6.5~10.5，加入少量作指示剂(是砖红色沉淀)，用的标准溶液滴定(滴定过程中不参与反应)，平行滴定三次，分别消耗标准溶液23.30 mL、19.98 mL、20.02 mL。 判断滴定终点的现象是__________________________________________________，计算得该产品的纯度为___________%(结果保留一位小数)；用滴定管量取25.00 mL待测溶液时，先仰视后俯视，会使得测定结果___________。(填偏高、偏低或不变) 17. 工业上以菱锰矿(主要成分为MnCO3，另含FeO、Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料生产尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)，如图所示是其工艺流程： 提示：调pH沉淀金属离子时，因Fe2+沉淀完全时，Mn2+也会生成沉淀，所以通常会将Fe2+转化为Fe3+再除去。 请回答下列问题： （1）锰酸锂(LiMn2O4)中Mn元素位于元素周期表的第四周期、第___________族；滤渣1、滤渣2、滤渣3分别为___________、___________、___________(填化学式，不考虑CaSO4)。 （2）写出氧化步骤的离子反应方程式：___________。 （3）加入MnF2是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol/L，则Ca2+的浓度为___________mol/L[常温时，Ksp(CaF2)=2.7×10-11]。 （4）“合成MnO2”的化学方程式为MnSO4+K2S2O8+xH2O=MnO2↓+K2SO4+xH2SO4，x的值为___________。 （5）“气体1”中含两种气体，一种是CO2，另一种可能是___________。 （6）在尖晶石锰酸锂晶体结构中，氧离子(O2-)呈立方紧密堆积形成晶体骨架，Li+占据了的氧离子立方紧密堆积骨架中交替的四面体间隙位置，如图所示，则Mn3+或Mn4+占据了___________的氧离子立方紧密堆积骨架中交替的___________位置。 18. 某心血管疾病治疗中常用药K的一种合成路线如下： 已知：。请回答下列问题： （1）A→C的过程包含氧化和硝化两步，B的名称是______________。 （2）E→F的反应类型是______________，H中无氧官能团的名称是______________。 （3）C→D的化学反应方程式是______________。 （4）J的结构简式是______________，I与J合成K的过程中通常还会加入少量弱碱性物质吡啶（），主要目的是______________。 （5）同时符合下列条件的芳香族化合物的结构有______________种（不考虑立体异构）。 ①比C（）多2个氢原子；且N与O、O与O不直接相连 ②苯环上有3个链状取代基 ③能发生水解反应，但不能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积之比为1：2：2：2的结构简式为______________（任写一种）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年上学期10月月考 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 S 32 Cl 35.5 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Ce 140 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1. 化学与生活、科技、生产息息相关。下列说法正确的是 A. LED发光材料中的氮化镓（GaN）属于传统无机非金属材料 B. 问界M9的车身铝合金含量达到80%，铝合金硬度低于铝单质 C. 柔性砷化镓——中国空间站太阳翼的太阳能电池板主要材料，砷化镓属于合金 D. 月球科研站建设发现月壤富含钛铁矿，Ti位于元素周期表的d区 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮化镓是可用于制造LED的半导体材料，属于新型无机非金属材料，不属于传统无机非金属材料，A错误； B．合金的硬度一般大于其成分金属，铝合金的硬度高于铝单质，B错误； C． 砷化镓（）是由砷和镓通过化合反应形成的化合物，不属于合金（合金是两种或两种以上的金属/金属与非金属熔合形成的具有金属特性的混合物），C错误； D．Ti的原子序数为22，基态原子的价电子排布式为，属于元素周期表的d区元素，D正确； 故选D。 2. 下列化学用语表示不正确的是 A. 基态Cr原子的价层电子排布图： B. 的空间填充模型： C. 氯化铵的电子式： D. 的价层电子对互斥模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cr为24号元素，基态Cr原子价层电子排布为（半满结构更稳定），价层电子排布图中3d轨道5个电子分占5个轨道（洪特规则），4s轨道1个电子，符合排布，A正确； B．中O为中心原子，价层电子对数为，孤电子对数为2，结构为Cl-O-Cl（V形），O原子半径小于Cl，空间填充模型中中心小球（O）小于两侧大球（Cl），模型正确，B正确； C．氯化铵为离子化合物，由和构成，电子式中需用中括号括起并标出最外层8电子，正确电子式应为，题中未标电子及中括号，C错误； D．中N价层电子对数=3+1=4（3个成键对、1个孤对），价层电子对互斥模型为四面体形，图示符合四面体结构，D正确； 故答案选C。 3. 二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒，其结构中含有的大π键。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中含有的中子数为 B. 0.1 mol草酸(H2C2O4)分子中含σ键数目为 C. 0.1molClO2中心原子的价层电子对数为 D. 标准状况下，每生成，转移的电子数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中H原子不含中子，的中子数为18-8=10，1个含10个中子，0.1 mol该物质含中子数为，A错误； B．1个草酸分子结构为HOOC-COOH，共含7个σ键，0.1 mol草酸含σ键数目为，B错误； C．中心Cl原子的σ键数为2，孤电子（含单电子）折算为1对价层电子，总价层电子对数为3，0.1 mol中心原子价层电子对数为，C正确； D．标准状况下​为，反应中从价升高为​中的价，1对应，转移电子数为，D错误； 故选C。 4. 下列离子方程式不正确的是 A. 溶液中滴加过量溴水： B. 溶液滴入溶液中： C. 氯乙酸乙酯在足量NaOH溶液中加热： D. 用绿矾处理酸性废水中 【答案】C 【解析】 【详解】A．具有还原性，过量可将其氧化为，自身被还原为，该反应电子得失、电荷、原子均守恒，A正确； B．该反应生成普鲁士蓝特征沉淀，与反应生成蓝色沉淀，离子方程式书写符合反应事实，B正确； C．氯乙酸乙酯中除酯基外还含有氯原子，在足量溶液加热条件下，氯原子也会发生水解反应被羟基取代，正确的离子方程式为，C错误； D．酸性条件下将氧化为，自身被还原为，反应电子得失、电荷、原子均守恒，D正确； 故选C。 5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 熔点：AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华) 晶体类型不同 B 热稳定性：氯化氢高于碘化氢 卤素原子半径不同导致氢卤键的键能不同 C 水溶性：二氧化硫大于二氧化碳 分子极性不同 D 某“杯酚”能与C60形成超分子，与C70则不能 分子间作用力的大小不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．AlF3熔点为1040℃，是离子晶体，AlCl3 178℃升华，是分子晶体，A项无误； B．r(Cl)<r(I)，则H-Cl的键长小于H-I的键长，则H-Cl的键能大于H-I的键能，所以HCl热稳定性高于HI，B项无误； C．二氧化硫、二氧化碳均能与水反应生成酸，但SO2是极性分子，CO2是非极性分子，而H2O是极性分子，根据“相似相溶”的规律，二氧化硫易溶于水，水溶性大于能溶于水的二氧化碳，C项无误； D．某“杯酚”能与C60形成超分子，与C70则不能，是因为该杯酚的空腔与C60分子的大小适配，可借助分子间作用力把C60装入其空腔而不能装下C70，D项错误； 故选D。 6. 某消炎药的主要成分为R，其结构如图所示。下列说法正确的是 A. 分子式为 B. 分子含有6种官能团 C. 能使酸性溶液褪色 D. 该物质属于芳香烃 【答案】C 【解析】 【详解】A．该物质分子式为，A错误； B．该物质含有醚键、羧基、酰胺基、碳氯键、碳碳双键，共5种官能团，B错误； C．存在碳碳双键，能使酸性溶液褪色，C正确； D．芳香烃指含有苯环且只有C、H元素构成的有机物，该物质除了含有C、H外还含有O、N、Cl，不属于烃，D错误； 答案选C。 7. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，溶液由浅绿色变为黄色 氧化性： B 用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色 该溶液中一定含钠盐 C 将盛有溶液的试管加热，溶液由蓝色变为蓝绿色(已知：为黄色) 转化为反应为吸热反应 D 将溴丁烷与的乙醇溶液共热后产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色 发生了消去反应，生成了烯烃 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性环境也有较强氧化性，因此，无法说明是氧化了还是，A选项错误； B．焰色试验火焰呈黄色，说明原溶液含有元素，不一定是钠盐，也可以是溶液，B选项错误； C．溶液中存在平衡，即，加热，溶液由蓝色变为蓝绿色，蓝绿色为蓝色和黄色的混合色，说明反应生成了黄色的，平衡正向移动，反应吸热，C选项正确； D．乙醇受热变为气体，也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此无法证明发生了消去反应，生成了烯烃，D选项错误； 故选C。 8. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A. 该结构中C的杂化方式有2种 B. 电负性由小到大的顺序为Zn<C<H<N<O C. 该物质中，Zn2+的配位数为5，配原子为O、N D. 1mol该物质中含有23mol σ键 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中连双键的C的杂化方式为sp2，连单键的碳原子为sp3杂化，故A正确； B．根据电负性的变化规律可知，非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大，因此，电负性由小到大的顺序为Zn<H<C<N<O，故B错误； C．由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，Zn提供空轨道，O和N提供孤电子对，因此锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键，故其配位数为5，配位原子为O、N，故C正确； D．该物质中，含有4个C-H单键、4个N-H单键、2个N-C单键、2个C-C单键、2个C-O单键、2个O-H单键，因此含有4+4+2+2+2+2=16个σ键，Zn的配位数为5，因此含有5个σ键，一个碳氧双键中含有1个σ键、1个π键，综合可知，该物质中含有16+5+2=23个σ键，故D正确； 故答案选B。 9. 焦锑酸钠是一种化工产品，难溶于水。以粗锑酸钠(主要成分是Na3SbO4，含少量硫)为原料制备焦锑酸钠的流程如图： 下列说法正确的是 A. 锑元素位于元素周期表的第六周期第VA族 B. 为了加快“酸溶”速率，可采用高温条件 C. “中和”时，反应之一为SbCl5+6NaOH=NaSb(OH)6↓+5NaCl D. “一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶 【答案】C 【解析】 【详解】A．锑元素位于元素周期表第五周期第VA族元素，A错误； B．温度过高，盐酸挥发加快，盐酸损失过多，B错误； C．“中和”反应为盐酸和氢氧化钠生成氯化钠和水，SbCl5和氢氧化钠反应生成难溶于水的焦锑酸钠沉淀，反应之一为SbCl5+ 6NaOH=NaSb(OH)6↓+5NaCl，C正确； D．焦锑酸钠难溶于水，“一系列操作”是过滤、洗涤、干燥，D错误； 故选C。 10. 在一定条件下，下列物质按图示路径不能实现转化的是 选项 M X Y A Cl2 Fe 双氧水 B AlCl3溶液 NaOH溶液 盐酸 C NaOH溶液 CO2 澄清石灰水 D 乙醇 O2 H2 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A． ，，路径可实现，A正确； B．（NaOH少量）；（NaOH过量）；（盐酸少量）；路径可实现，B正确； C．（CO2少量）；（CO2过量）；(少量石灰水)，路径可实现，C正确； D．，，但乙酸中羧基难被H2还原为乙醛（N），路径不可实现，D错误； 故选D。 11. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如图所示。下列说法错误的是 A. “沉铜”步骤用H2S，说明CuS的溶解度很小 B. “沉淀”步骤滤渣的成分为Fe(OH)3 C. “沉锰”步骤中，若生成1 mol MnO2，则产生2 mol H+ D. “沉钴”步骤中加入适量NaClO，离子方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】炼锌废渣含有锌、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质，加入稀硫酸，铜单质不反应变成浸渣，反应后溶液中含有、、、、，加入将转化为沉淀。再向溶液中加入将转化为固体，同时也被氧化为。再向溶液中加入调节pH，将转化为沉淀，即滤渣。溶液中继续加入将氧化为并转化为沉淀，最后的溶液经过系列操作可回收Zn。 【详解】A．“沉铜”中通入可以使转化为沉淀，说明难溶于水，溶解度很小，A正确； B．根据分析可知滤渣的成分为，B正确； C．“沉锰”中被氧化为，还原产物为，配平反应的离子方程式：  ，生成时，产生，C错误； D．“沉钴”中被氧化为沉淀，题给方程式的电子、电荷、原子均守恒，D正确； 故选C。 12. 下列实验能达成预期目的的是 实验 目的 A.制备银氨溶液 B.滴定未知浓度的HCl溶液 实验 目的 C.铁制镀件电镀铜 D.制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．制备银氨溶液的正确操作是向AgNO3溶液中逐滴加入氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解。则操作错误，A错误； B．聚四氟乙烯活塞耐酸碱，B正确； C．电镀铜时，铁制镀件应作阴极（接电源负极），铜作阳极（接电源正极）。若铁制镀件接电源正极（阳极），会发生氧化反应被溶解，无法实现镀铜，C错误； D．制备乙酸乙酯时，应用饱和Na2CO3溶液吸收（吸收乙醇、中和乙酸、降低酯溶解度），饱和NaOH溶液会导致乙酸乙酯完全水解，D错误； 故选B。 13. 电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基苯酚的电有机合成装置如图所示，下列说法错误的是 A. b与外接电源的负极相连 B. Pb电极的电极反应式：Pb-2e-+=PbSO4↓ C. 电解一段时间后，阴阳两极室中电解质溶液的质量均增大 D. 理论上每生成1mol，电路中转移4mole- 【答案】C 【解析】 【分析】从图中可知，在Cu电极上被还原，则Cu电极为阴极，与电源的负极相连，Pb电极为阳极，与电源的正极相连。 【详解】A．b电极上发生还原反应，是阴极，b与外接电源的负极相连，A正确； B．a是阳极，阳极上Pb失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅沉淀，Pb电极的电极反应式：Pb-2e-+=PbSO4↓，B正确； C．转移2mol电子，阳极室有1mol转化为PbSO4沉淀，同时有2molH+移入阴极室，电解一段时间后，阳极室中电解质溶液的质量减小，C错误； D．阴极发生反应：＋4e－＋4H＋＝+H2O，生成1mol，转移4mol电子，D正确； 故选C。 14. 金属M和N的浓溶液的转化关系如图所示(略去部分生成物)，X是无色有刺激性气味的气体。 下列说法正确的是 A. N的浓溶液可用于干燥NH3 B. X可使紫色石蕊溶液先变红后褪色 C. 反应①生成的Y可溶于氨水 D. 反应②中H2O2既作氧化剂又作还原剂 【答案】C 【解析】 【分析】根据蓝色沉淀Y可推断W溶液含，因此金属M为Cu；气体X为无色有刺激性气味的气体，与反应生成N，可推断X为，N为，据此分析。 【详解】A．N为，浓硫酸会与反应生成铵盐，不能干燥，A不符合题意； B．X为，溶于水生成亚硫酸，使紫色石蕊溶液变红，但不能使变红的石蕊溶液褪色，B不符合题意； C．Y为，可与氨水反应生成可溶性的，可溶于氨水，C符合题意； D．反应中，中O元素化合价降低，仅作氧化剂，D不符合题意； 故选C。 第Ⅱ卷（非选择题 共58分） 15. 某冶金过程产生的废渣有、CuO、、FeO、PbO、CaO等。利用该废渣生产的一种流程示意图如下。 （1）基态的价层电子轨道表示式为______________，的空间结构为______________。 （2）酸浸渣中除外，还含有______________。 （3）加入的目的是______________。 （4）黄铵铁矾相对分子质量为480，受热至750℃以上完全分解得红棕色粉末，固体残留率为50%，则黄铵铁矾化学式为______________。 （5）开始沉铜后，若不继续调控沉铜过程中溶液的pH，的使用量将增加，结合与反应的离子方程式解释原因______________。 Ⅳ．产品中含量的测定 （6）经提纯后，产品中只有和Cu，测定产品中含量的方法如下。 已知：步骤i中，发生的离子方程式为：、______________。 【答案】（1） ①. ②. 正四面体形 （2）、 （3）与反应，调节溶液的pH；提供，形成黄铵铁矾沉淀除铁 （4） （5）与发生反应，生成的与反应生成，分解为受热逸出，使的使用量增加 （6） 【解析】 【分析】废渣用过量硫酸酸浸时，二氧化硅不与硫酸反应，氧化铅转化为难溶的硫酸铅，氧化钙转化为微溶的硫酸钙，三者进入酸浸渣；氧化铜、氧化铁、氧化亚铁溶解，铜离子、铁离子、亚铁离子进入滤液。沉铁时先通入空气把亚铁离子氧化为铁离子，再加入碳酸铵消耗氢离子、调节pH并提供铵根，使铁离子形成黄铵铁矾沉淀除去。还原沉铜时，亚硫酸氢钠在80℃、pH=3.5条件下把铜离子还原为氧化亚铜。产品中氧化亚铜含量的测定利用铁离子溶解氧化亚铜生成亚铁离子，再用铈离子氧化亚铁离子，最后用标准亚铁溶液滴定过量的铈离子。 【小问1详解】 铁原子序数为26，基态铁原子价电子排布为3d6 4s2；铁离子失去3个电子，价电子排布为3d5，5个3d轨道各有一个单电子，轨道表示式为。硫酸根中硫原子的价层电子对数是：，采取sp3杂化，没有孤电子对，空间结构为正四面体形。 【小问2详解】 酸浸时二氧化硅不与硫酸反应，留在渣中；氧化铅与硫酸反应生成难溶的硫酸铅；氧化钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙，也留在渣中。因此酸浸渣中除硫酸铅外，还含有二氧化硅和硫酸钙。 【小问3详解】 碳酸铵中的碳酸根消耗溶液中的氢离子，降低氢离子浓度、升高pH，促进铁离子水解并转化为黄铵铁矾沉淀；同时提供铵根，与铁离子、硫酸根、氢氧根共同形成黄铵铁矾，从而除去铁。 【小问4详解】 设黄铵铁矾中铵根数为x、铁原子数为y、氢氧根数为w。750℃以上完全分解生成红棕色氧化铁，固体残留率为50%，即1 mol黄铵铁矾生成氧化铁的质量为480 g×50%=240 g。1 mol黄铵铁矾含y mol铁，生成y/2 mol氧化铁，故(y/2)×160 g=240 g，解得y=3。由电荷守恒：x+3×3=2×2+w，即w=x+5；由相对分子质量：18x+56×3+96×2+17w=480，代入w=x+5得35x=35，解得x=1、w=6。化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。 【小问5详解】 铜离子与亚硫酸氢根在80℃、pH=3.5条件下反应生成氧化亚铜沉淀、硫酸根和氢离子，。若沉铜过程中不继续调控pH，生成的氢离子使溶液酸性增强，氢离子与亚硫酸氢根反应生成亚硫酸，亚硫酸受热分解为二氧化硫逸出，消耗了亚硫酸氢根，因此需要增加亚硫酸氢钠的用量。 【小问6详解】 步骤i中，硫酸酸化的硫酸铁溶液溶解氧化亚铜：氧化亚铜与铁离子、氢离子反应生成铜离子、亚铁离子和水，。步骤ii中，铈离子把亚铁离子氧化为铁离子；步骤iii用亚铁盐标准溶液滴定过量的铈离子。 16. 在活性炭催化下，利用的反应原理制取重要的化工试剂。 已知：①的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，易水解，受热易分解； ②在中性或碱性条件下，无法氧化，在酸性中转化为，可氧化。 （1）补充装置的连接顺序：a→___________b→c___________h(仪器可以重复使用)。 （2）仪器X名称为___________，Y中盛装的试剂为___________________________________________，装置C中长颈漏斗的作用是___________________________________________________________________。 （3）的水解化学方程式为______________________________________________________________。 （4）纯度的测定：取2.00 g 产品在密闭条件下溶于烧碱溶液，配制成250 mL溶液，取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，调pH为6.5~10.5，加入少量作指示剂(是砖红色沉淀)，用的标准溶液滴定(滴定过程中不参与反应)，平行滴定三次，分别消耗标准溶液23.30 mL、19.98 mL、20.02 mL。 判断滴定终点的现象是__________________________________________________，计算得该产品的纯度为___________%(结果保留一位小数)；用滴定管量取25.00 mL待测溶液时，先仰视后俯视，会使得测定结果___________。(填偏高、偏低或不变) 【答案】（1） ①. defg ②. gf （2） ①. 球形冷凝管 ②. 碱石灰 ③. 平衡压强 （3） （4） ①. 当滴入最后半滴 ，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀不消失 ②. 67.5 ③. 偏高 【解析】 【分析】本实验核心目的是制备，装置A为氯气制备装置，高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，混有HCl、水蒸气杂质，需依次通过饱和食盐水除HCl、浓硫酸干燥后通入三颈烧瓶；装置E为二氧化硫制备装置，70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，需经浓硫酸干燥后通入三颈烧瓶；三颈烧瓶中冰水浴控温，活性炭催化下氯气与二氧化硫反应生成，球形冷凝管冷凝回流产物，尾部干燥管盛装碱石灰，防止空气中水蒸气进入导致产物水解，同时吸收未反应的尾气。 【小问1详解】 a导出的氯气含HCl、水蒸气杂质，先通入装置C的d口，饱和食盐水除去HCl，从e口导出后通入装置D的f口，浓硫酸除去水蒸气，从g口导出后进入b口；c口连接装置D的g口，浓硫酸干燥二氧化硫，从h口导出后连接f口，故①为defg，②为gf。 【小问2详解】 仪器X名称为球形冷凝管；Y中盛装试剂需要同时吸收未反应的酸性尾气、阻挡空气中水蒸气进入反应装置避免产物水解，故选用碱石灰；装置C中长颈漏斗与外界大气连通，作用是平衡压强，使饱和食盐水顺利流下。 【小问3详解】 水解生成硫酸和氯化氢，配平得到反应为。 【小问4详解】 滴定终点时，氯离子完全沉淀，滴入最后半滴标准溶液，生成砖红色沉淀，且半分钟内沉淀不消失。23.30mL数据偏差过大舍去，平均消耗溶液体积为，，根据Cl元素守恒，25.00mL待测液中，对应，250mL溶液中，，纯度为。用滴定管量取待测液时，先仰视后俯视，导致实际量取的待测液体积偏大，消耗硝酸银标准液体积偏大，测定结果偏高。 17. 工业上以菱锰矿(主要成分为MnCO3，另含FeO、Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)为主要原料生产尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)，如图所示是其工艺流程： 提示：调pH沉淀金属离子时，因Fe2+沉淀完全时，Mn2+也会生成沉淀，所以通常会将Fe2+转化为Fe3+再除去。 请回答下列问题： （1）锰酸锂(LiMn2O4)中Mn元素位于元素周期表的第四周期、第___________族；滤渣1、滤渣2、滤渣3分别为___________、___________、___________(填化学式，不考虑CaSO4)。 （2）写出氧化步骤的离子反应方程式：___________。 （3）加入MnF2是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol/L，则Ca2+的浓度为___________mol/L[常温时，Ksp(CaF2)=2.7×10-11]。 （4）“合成MnO2”的化学方程式为MnSO4+K2S2O8+xH2O=MnO2↓+K2SO4+xH2SO4，x的值为___________。 （5）“气体1”中含两种气体，一种是CO2，另一种可能是___________。 （6）在尖晶石锰酸锂晶体结构中，氧离子(O2-)呈立方紧密堆积形成晶体骨架，Li+占据了的氧离子立方紧密堆积骨架中交替的四面体间隙位置，如图所示，则Mn3+或Mn4+占据了___________的氧离子立方紧密堆积骨架中交替的___________位置。 【答案】（1） ①. ⅦB(或Ⅶ副) ②. SiO2 ③. Fe(OH)3 ④. CaF2 （2）+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O （3）3×10-6 （4）2 （5）O2 （6） ①. ②. 八面体间隙 【解析】 【分析】酸浸后，生成Mn2+、Fe2+、Fe3+，滤渣1中含有SiO2，加入高锰酸钾，Fe2+转化为Fe3+，加入CaO，调整溶液的pH，使铁离子转化为氢氧化铁，则滤渣2为Fe(OH)3，加入MnF2后，得到滤渣3为CaF2，合成MnO2过程中发生，加入Li2CO3，最终制取LiMn2O4，以此分析； 【小问1详解】 Mn为25号元素，位于第四周期，ⅦB族；根据分析，滤渣1中含有SiO2，滤渣2为Fe(OH)3，滤渣3为CaF2； 故答案为：ⅦB(或Ⅶ副)；SiO2；Fe(OH)3；CaF2； 【小问2详解】 加入高锰酸钾，Fe2+转化为Fe3+，离子方程式为； 故答案为：； 【小问3详解】 当F-浓度为3×10-3mol/L，，； 故答案为：3×10-6； 【小问4详解】 “合成MnO2”，硫酸锰作还原剂，K2S2O8作氧化剂，根据得失电子守恒，； 故答案为：2； 【小问5详解】 二氧化锰与碳酸锂混合反应生成LiMn2O4，LiMn2O4中Mn的化合价有+3、+4，可知发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，则化合价升高的只能是-2价的氧元素，故产物中有氧气； 故答案为：O2； 【小问6详解】 Mn位于棱心和B的体心，O位于顶点和面心，根据B结构可知，Mn3+或Mn4+占据了的氧离子立方紧密堆积骨架中交替的八面体间隙； 故答案为：；八面体间隙。 18. 某心血管疾病治疗中常用药K的一种合成路线如下： 已知：。请回答下列问题： （1）A→C的过程包含氧化和硝化两步，B的名称是______________。 （2）E→F的反应类型是______________，H中无氧官能团的名称是______________。 （3）C→D的化学反应方程式是______________。 （4）J的结构简式是______________，I与J合成K的过程中通常还会加入少量弱碱性物质吡啶（），主要目的是______________。 （5）同时符合下列条件的芳香族化合物的结构有______________种（不考虑立体异构）。 ①比C（）多2个氢原子；且N与O、O与O不直接相连 ②苯环上有3个链状取代基 ③能发生水解反应，但不能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积之比为1：2：2：2的结构简式为______________（任写一种）。 【答案】（1）苯甲醛 （2） ①. 加成反应 ②. 氨基、碳碳双键 （3） （4） ①. ②. 吡啶显碱性，与生成的HCl反应，促进反应向右进行，提高产率 （5） ①. 6 ②. 或 【解析】 【分析】A为甲苯，C中醛基与硝基处于间位。结合氧化、硝化两步转化，应先将A的甲基氧化为醛基，得到B，再在苯环上引入硝基，得到C。C中的醛基与中的亚甲基发生反应，脱去一分子水，在两个相应的碳原子之间形成碳碳双键，得到D。乙醛在碱性条件下按已知反应发生加成，得到F；F经题示后续转化得到酮酯，其中的酮羰基按已知反应与作用，转化为连接氨基的碳碳双键，得到H。D与H反应形成题示含氮六元环，生成I。比较I与K的结构，可知最后一步在含氯侧链处发生取代，侧链末端形成碳氮键，两个酯基及含氮六元环骨架保留。 【小问1详解】 A为甲苯，C中硝基与醛基处于间位。甲苯直接硝化主要在甲基的邻位、对位引入硝基；要得到题示间位取代的C，应先将甲基氧化为醛基，再进行硝化。因此B的结构为，名称是苯甲醛； 【小问2详解】 E为乙醛。根据题给反应，两分子乙醛反应时形成新的碳碳单键，其中一个碳氧双键转化为碳氧单键并形成羟基，没有脱去小分子，生成的F为，故E→F属于加成反应。题示酮酯与按已知反应转化时，原酮羰基所在的碳原子连接氨基，并与相邻的碳原子形成碳碳双键，酯基保留，因此H的结构为，其中无氧官能团为氨基、碳碳双键； 【小问3详解】 比较C、酮酯反应物与D的结构，C的醛基与酮酯中两个羰基之间的亚甲基发生反应，醛基中的氧原子与亚甲基上的两个氢原子组成一分子水，两个相应的碳原子之间形成碳碳双键，硝基、另一个羰基、酯基和碳氯键均保留。反应方程式为：； 【小问4详解】 比较I与K的结构，I侧链末端的氯原子被含氮基团取代，K中该氮原子除连接原侧链外，还连接一个甲基和一个与苯环相连的亚甲基。因此J中该氮原子原来还应连接一个氢原子，结合J的分子式，可确定J的结构为。形成碳氮键时，I中的氯原子与J中氮原子上的氢原子形成HCl；吡啶显碱性，能与生成的HCl反应，促进反应向右进行，提高产率； 【小问5详解】 C的分子式为，故所求化合物的分子式为，不饱和度为。苯环占4个不饱和度，环外仅有1个碳原子。结合能水解、N与O及O与O不直接相连、苯环上有3个链状取代基等条件，需要考虑酯基、酰胺基的连接方式。若含酯基，环外仅有的碳原子只能形成甲酸酯结构；若酰胺基通过氮原子与苯环相连，则相应取代基为。这两类结构在银氨溶液的碱性条件下受热水解可生成甲酸盐，能够发生银镜反应，均不符合③。因此，苯环上的3个取代基只能是一个和两个。以连接的苯环碳原子为1号，两个羟基的位置及对应结构分别为：2、3位；2、4位；2、5位；2、6位；3、4位；3、5位。反向编号时，5、6位与2、3位等同，4、6位与2、4位等同，3、6位与2、5位等同，4、5位与3、4位等同，因此符合条件的结构共6种。其中，两个羟基位于3、5位时，苯环2、6位的两个氢原子等效，4位氢原子单独为一组；两个羟基上的氢原子等效，酰胺基中的两个氢原子为一组，共有4组峰，峰面积之比为1：2：2：2，对应结构为。两个羟基位于2、6位时，苯环3、5位的两个氢原子等效，4位氢原子单独为一组，两个羟基上的氢原子等效，酰胺基中的两个氢原子为一组，也符合要求，对应结构为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $