2025秋季江苏高三化学10月月考阶段测试试卷

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2025秋季江苏高三化学10月月考阶段测试试卷

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2025秋季高三化学10月月考阶段测试试卷
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 S 32 Ti 48 Cu 64
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. 科技强国,近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法不正确的是
A. 量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
B. 载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料
C. 华为Pura 80 Pro手机搭载的处理器是麒麟9020芯片,其主要成分是晶体Si
D. 用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”,蚕丝的主要成分为纤维素
2. 某合金含、、、、和等元素。下列说法正确的是
A. 的电负性大于
B. Mn和Cu均为区元素
C. 的第一电离能小于
D. 形成的配离子中键、键数目之比为1∶1
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 中子数为21的钾核素:
B. 的电子式:
C. 基态价层电子的轨道表示式:
D. 氨基的电子式:
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜 B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离和 D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
阅读下列材料,完成下面小题:
硫(S)元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。硫有多种单质存在形式,S8的结构如图,黑火药的主要成分是S、KNO3和C;硫的氢化物(硫化氢、二硫化氢)均有弱酸性;低价硫有氧气敏感性,在细菌作用下可发生氧化反应;SO2具有还原性。人类根据需要可将硫元素转化为指定物质,以减少环境污染,满足生产、生活的需求。
5. 下列说法正确的是
A. SO2分子中键角小于SO3分子中键角
B. 二硫化氢(H2S2)分子的构型为直线形
C. CaSO4·2H2O中既有离子键又有非极性共价键
D. 离子半径:
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 黄铁矿在细菌作用下转化为强酸:
B. 用酸性KMnO4溶液吸收
C. 使用硫化亚铁除去废水中汞离子:
D. 黑火药爆炸:
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. S-H键长比O-H的长,CH3SH的沸点低于CH3OH
B. SO3具有氧化性,可用于制取硫酸
C. 四氯乙烯为非极性分子,工业上可用于溶解S8
D. 浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂
8. 在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是
A. 生成的电极反应:
B. 电解时,向电极移动
C. 每生成的同时,生成
D. 电解一段时间后,溶液降低
9. 合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是
A. 丙最多与发生加成反应
B. 甲到乙反应类型为取代反应
C. 吡啶在反应前后的质量不变,是该反应的催化剂
D. 丙分子的核磁共振氢谱有6组峰
10. 利用制甲烷可实现碳中和。催化与转化为的机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂中掺入少量,用替代结构中部分形成,可提高催化效率。
B. 催化加氢合成反应的
C. 步骤(Ⅱ)中相关的碳原子轨道杂化类型的变化为由sp杂化转变为杂化
D. 催化与转化为的反应方程式为
11. 室温下,通过下列实验探究有关的性质。
实验1:向溶液中滴加的溶液,产生白色沉淀,过滤。
实验2:向实验1所得滤液中滴加溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得滤液中逐滴滴加氨水,产生沉淀先变多后变少,直至消失。
下列说法正确的是
A. 实验1过滤后滤液中
B. 通过实验1和实验2可得出
C. 实验3所得溶液可以与葡萄糖溶液在水浴加热条件下发生银镜反应
D. 实验3滴加氨水过程中,先减小后增大
12. 室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向溶液中逐滴加入溶液,至溶液
实验2:向溶液中加等体积同物质的量浓度的溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞试液
实验3:向溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法不正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2的现象为溶液变红
C. 实验2所得溶液中:
D. 实验3中反应的平衡常数
13. 逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径,发生的反应如下:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:;
常压下,向密闭容器中投入和,达平衡时和含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 曲线是的物质的量随温度的变化曲线
C. 649℃时,反应Ⅰ的平衡常数
D. 其他条件不变,在250℃~900℃范围内,随着温度的升高,平衡时不断增大
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 采用两段焙烧——水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和生成,该反应的化学方程式为_____。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有_____(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_____(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中_____mol。已知:,,。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为:_____。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入_____(填操作单元名称)循环利用。
15. 金、银是生活中常见的贵重金属
(1)工业上常利用氰化法从含金矿石(成分为、、和其它不溶性杂质)中提取金。工艺流程如下:
已知:氢氰酸(HCN)易挥发、有剧毒,;
①工艺流程中“酸浸”步骤中所用的酸是_____。
②“浸出”步骤的目的是将单质转化为。其化学方程式为_____。该步骤中金的溶解速率在80℃时达到最大值,但实际生产中控制反应液的温度在10~20℃,可能原因是_____。
(2)工业上也可以用溶液、氨水和溶液为原料配制浸金液,其中一种可能的浸金原理示意图如图所示。
①由上述原理可知,在浸金过程中起_____作用。
②下图表示相同时间内,配制浸金液的原料中对浸金过程中消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。已知:,结合下图,解释图中浸金量先上升后下降的原因:_____。
(3)一种铜金合金的晶胞中原子处于面心,原子处于晶胞顶点;该晶体具有储氢功能,氢原子可进入由原子与原子构成的四面体空隙中,该晶体储氢后的晶胞结构如图所示,若用“●”同等代表原子与原子,则该晶体储氢后的化学式为_____。
16. 纳米铜用途广泛,可用次磷酸还原柠檬酸铜钠制备。
已知:①为一元弱酸;在一定条件下可分解:。
②易溶于水。
③与柠檬酸根离子可形成配位离子
(1)制备次磷酸。在如图所示装置中将白磷与石灰乳混合,在85℃下搅拌2~3小时,制得(此反应为歧化反应),冷却后过滤,滤液通过强酸性阳离子树脂后得到。制得的离子方程式为:_____。
(2)制备柠檬酸铜钠。制备过程如图所示:
①写出的外围电子排布式:_____。
②加入溶液的作用是:_____。
(3)制备纳米铜。在敞开体系中,向柠檬酸铜钠溶液中加入稀调节溶液为4~6,加入一定量,50~70℃时反应半小时,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
①调后的溶液中的将氧化为,该反应的离子方程式为:_____。
②的实际用量远大于理论值的原因是:_____。
(4)经过还原后所得纳米铜中含有难溶的,欲测定产品中的百分含量,请补充完整以下实验方案:用电子天平准确称取的样品,置于烧杯中,_____,将沉淀灼烧至恒重后,用电子天平称量,质量为,计算出结果。(已知:。必须使用的试剂:溶液、溶液、溶液、蒸馏水)通过计算得出产品中的百分含量为:_____。(写出计算过程)
17. 氨的合成和利用对人类生存和发展具有重要意义。
(1)化学链合成氨可实现物质循环,方法如图所示。已知反应Ⅱ的方程式为,则反应Ⅰ的化学方程式为_____。
(2)、偶联活化制。研究发现,可以活化,为合成氨提供活性氢原子。
①将暴露在中,反应产生微粒有、、、等。实验过程中的质谱图如图所示。图中质荷比为125对应的微粒为_____,生成该微粒的同时,还生成的微粒是_____。
②活化后,产生活性原子与反应生成。活化过程中生成多种副产物导致的选择性较低,其中不含非极性键的含氮副产物分子可能有_____(至少写两种)。
(3)合成尿素是利用途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是_____。
(4)用反应废热和生成的氨可以处理含电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,极室为混合液,极室为溶液;热再生部分加热极室流出液,使分解。装置中的离子交换膜为_____(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。电池部分的总反应为:_____。
答案解析
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 S 32 Ti 48 Cu 64
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. 科技强国,近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法不正确是
A. 量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
B. 载人火箭逃逸系统复合材料中的酚醛树脂属于有机高分子材料
C. 华为Pura 80 Pro手机搭载的处理器是麒麟9020芯片,其主要成分是晶体Si
D. 用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”,蚕丝的主要成分为纤维素
【答案】D
【解析】
【详解】A.螺旋碳纳米管和石墨烯均为碳元素形成的不同结构单质,互为同素异形体,A正确;
B.酚醛树脂是通过缩聚反应形成的高分子化合物,属于有机高分子材料,B正确;
C.芯片的主要成分是高纯度晶体硅(Si),C正确;
D.蚕丝的主要成分是蛋白质,而非纤维素,纤维素是植物成分,D错误;
故选D。
2. 某合金含、、、、和等元素。下列说法正确的是
A. 的电负性大于
B. Mn和Cu均为区元素
C. 的第一电离能小于
D. 形成的配离子中键、键数目之比为1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A.Al的电负性在同周期中位于Si左侧,电负性小于Si,A错误;
B.Cu为ds区元素,B错误;
C.Mg的3s轨道全充满更稳定,第一电离能大于Al,C错误;
D.每个CN 与Fe形成1个σ键,自身含2个π键1个σ键,总σ键12个,π键12个,比例为1:1,D正确;
故选D
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 中子数为21的钾核素:
B. 的电子式:
C. 基态价层电子的轨道表示式:
D. 氨基的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.核素符号左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,钾质子数为19、中子数21时,质量数=19+21=40,应为,A错误;
B.CaC2为离子化合物,由Ca2+和构成,中C原子间形成三键,电子式为:,B正确;
C.基态Fe3+价层电子为3d5,根据洪特规则,电子应优先占据不同轨道且自旋方向相同,轨道表示式:,C错误;
D.氨基的电子式:,D错误;
故选B。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜 B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离和 D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁制镀件上镀铜时,待镀铁件应作阴极(连接电源负极),镀层金属铜作阳极(连接电源正极),电解质溶液为硫酸铜溶液,A错误;
B.实验室用浓氨水与NaOH固体快速制备氨气时,NaOH固体溶解放热促进氨水分解,能制得氨气,B正确;
C.蒸馏分离CCl4和CH2Cl2时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处以测量馏分温度,若温度计插入混合液中则无法准确控制馏分,C错误;
D.乙醇脱水生成乙烯时,浓硫酸会氧化乙醇产生SO2,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰乙烯检验,需先通过NaOH溶液除杂,装置中缺少除杂步骤,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题:
硫(S)元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。硫有多种单质存在形式,S8的结构如图,黑火药的主要成分是S、KNO3和C;硫的氢化物(硫化氢、二硫化氢)均有弱酸性;低价硫有氧气敏感性,在细菌作用下可发生氧化反应;SO2具有还原性。人类根据需要可将硫元素转化为指定物质,以减少环境污染,满足生产、生活的需求。
5. 下列说法正确的是
A. SO2分子中键角小于SO3分子中键角
B. 二硫化氢(H2S2)分子的构型为直线形
C. CaSO4·2H2O中既有离子键又有非极性共价键
D. 离子半径:
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 黄铁矿在细菌作用下转化为强酸:
B. 用酸性KMnO4溶液吸收
C. 使用硫化亚铁除去废水中汞离子:
D. 黑火药爆炸:
7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系是
A. S-H键长比O-H的长,CH3SH的沸点低于CH3OH
B. SO3具有氧化性,可用于制取硫酸
C. 四氯乙烯为非极性分子,工业上可用于溶解S8
D 浓硫酸具有脱水性,可用作干燥剂
【答案】5. A 6. B 7. C
【解析】
【5题详解】
A.SO2中心S原子价层电子对数为2+=3(含1孤电子对),构型V形,键角约120°(孤对电子斥力使键角减小);SO3中心S原子价层电子对数为3+=3(无孤电子对),构型平面三角形,键角120°,故SO2键角小于SO3,A正确;
B.H2S2结构类似H2O2,S原子为sp3杂化,含孤电子对,分子构型为折线形,非直线形,B错误;
C.CaSO4·2H2O中Ca2+与间为离子键,内S-O为极性共价键,H2O中O-H为极性键,无非极性共价键,C错误;
D.S2-电子层3层,Na+电子层2层,离子半径r(S2-)>r(Na+),D错误;
故答案为:A;
【6题详解】
A.FeS2中S为-1价,氧化为(+6价),每个S失7e-,2个S失14e-;O2得电子,1mol O2得4e-,2mol FeS2需7mol O2,但Fe2+在有氧酸性条件下易被进一步氧化为Fe3+,方程式未体现Fe2+被氧化,正确方程式为:,A错误;
B.酸性KMnO4与SO2反应,(Mn+7)→Mn2+(+2)得5e-,SO2(S+4)→(+6)失2e-,电子守恒配平为2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+,电荷、原子均守恒,B正确;
C.FeS难溶,离子方程式中应写化学式,正确为FeS+Hg2+=HgS↓+Fe2+,C错误;
D.黑火药爆炸正确方程式为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,产物无K2CO3和SO2,D错误;
故答案为:B;
【7题详解】
A.CH3OH沸点高于CH3SH是因CH3OH分子间存在氢键,与S-H、O-H键长无关,A错误;
B.SO3制硫酸为SO3+H2O=H2SO4,非氧化还原反应,与SO3氧化性无关,B错误;
C.S8为非极性分子,四氯乙烯(非极性分子)根据相似相溶原理可溶解S8,C正确;
D.浓硫酸作干燥剂利用吸水性,脱水性是将有机物中H、O按水比例脱去,D错误;
故答案为:C。
8. 在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是
A. 生成的电极反应:
B. 电解时,向电极移动
C. 每生成的同时,生成
D. 电解一段时间后,溶液降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.生成的反应发生在阳极,阳极应发生氧化反应(失电子)。选项中反应式左侧出现(得电子,还原反应),电子得失方向错误;且电荷不守恒(左侧总电荷,右侧),A错误;
B.电解池中阴离子向阳极移动,Ni电极生成(还原产物),为阴极;Pt电极生成(氧化产物),为阳极。应向阳极(Pt电极)移动,而非阴极(Ni电极),B错误;
C.阴极生成的反应为,生成转移。但阳极除主反应外,还伴随副反应(),转移的电子中部分用于生成,故生成的小于,C错误;
D.阴极生成,阳极主反应和副反应均消耗,且阳极消耗总量大于阴极生成量,溶液中浓度降低,降低,D正确;
故选D。
9. 合成抗肿瘤药氟他胺的部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是
A. 丙最多与发生加成反应
B. 甲到乙的反应类型为取代反应
C. 吡啶在反应前后的质量不变,是该反应的催化剂
D. 丙分子的核磁共振氢谱有6组峰
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙分子中含1个苯环,苯环可与H2发生加成反应,1mol苯环需3mol H2,其他基团(如酰胺键中的羰基)在高中阶段不考虑加成,故1mol丙最多与3mol H2加成,A正确;
B.甲到乙是硝基(-NO2)被还原为氨基(-NH2),反应类型为还原反应,而非取代反应,B错误;
C.吡啶是有机碱,与反应生成的HCl反应(生成吡啶盐酸盐),参与了反应,质量会改变,不是催化剂,C错误;
D.丙分子中苯环为对位二取代(-CF3和-NHCOCH3),苯环上有2种H;-NH-中1种H;-COCH3中甲基3个H等价,共4种H,核磁共振氢谱有4组峰,D错误;
故选A。
10. 利用制甲烷可实现碳中和。催化与转化为的机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂中掺入少量,用替代结构中部分形成,可提高催化效率。
B. 催化加氢合成反应的
C. 步骤(Ⅱ)中相关的碳原子轨道杂化类型的变化为由sp杂化转变为杂化
D. 催化与转化为的反应方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ca2+替代部分Ce4+,因Ca2+电荷低于Ce4+,为维持电荷平衡会产生更多氧空位,氧空位是催化活性中心,可增强对反应物的吸附与活化,提高催化效率,A正确;
B.CO2与H2合成CH4的反应方程式为:,该反应是气体体积减小的反应,,时反应能够自发进行,该反应在一定条件下能够自发进行,则,B错误;
C.步骤(Ⅱ)中,CO2中心原子价层电子对数为2+=2,C为sp杂化,CO2与催化剂结合后形成中间产物中C形成碳氧双键,价层电子对数为3,为sp2杂化,杂化类型由sp转变为sp2,C正确;
D.根据机理图,反应物为CO2和H2,产物为CH4和H2O,配平后反应方程式为,D正确;
故选B。
11. 室温下,通过下列实验探究有关的性质。
实验1:向的溶液中滴加的溶液,产生白色沉淀,过滤。
实验2:向实验1所得滤液中滴加溶液,产生淡黄色沉淀,过滤。
实验3:向实验2所得滤液中逐滴滴加氨水,产生沉淀先变多后变少,直至消失。
下列说法正确的是
A. 实验1过滤后滤液中
B. 通过实验1和实验2可得出
C. 实验3所得溶液可以与葡萄糖溶液在水浴加热条件下发生银镜反应
D. 实验3滴加氨水过程中,先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验1中AgNO3过量,反应后Ag+浓度为,故A错误;
B.实验1中AgNO3过量,实验2中AgNO3直接与Br 反应生成AgBr,未涉及AgCl转化为AgBr,不能得出的结论,故B错误;
C.实验3最终生成银氨溶液,可与葡萄糖水浴加热发生银镜反应,故C正确;
D.实验3滴加氨水时,Ag+先形成AgOH沉淀,后溶解为[Ag(NH3)2]+,c(Ag )始终减小,故D错误;
选C。
12. 室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
已知:,,。
实验1:向溶液中逐滴加入溶液,至溶液
实验2:向溶液中加等体积同物质的量浓度的溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞试液
实验3:向溶液中滴加几滴溶液,有黑色沉淀生成。
下列说法不正确的是
A. 实验1所得溶液中:
B. 实验2的现象为溶液变红
C. 实验2所得溶液中:
D. 实验3中反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验1中,,pH=11时,溶液中有,则,故c() > c(),A正确;
B.实验2中,H2S与等量NaOH反应生成NaHS,溶液中主要的溶质为NaHS,则主要考虑HS-的电离和水解,,,>Ka2,则水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故酚酞溶液变红,B正确;
C.实验2中的溶质为NaHS,根据质子守恒:,C正确;
D.,,,实验3的反应平衡常数计算为K,D错误;
故选D。
13. 逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径,发生的反应如下:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:;
常压下,向密闭容器中投入和,达平衡时和含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 曲线是的物质的量随温度的变化曲线
C. 649℃时,反应Ⅰ的平衡常数
D. 其他条件不变,在250℃~900℃范围内,随着温度的升高,平衡时不断增大
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,根据盖斯定律,反应Ⅰ=反应Ⅱ-反应Ⅲ,。升高温度,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动,则增大、减小,结合题干图像可知,c曲线表示CO、a曲线表示CO2、b曲线表示CH4,据此分析解题。
【详解】A.根据盖斯定律,反应Ⅰ=反应Ⅱ-反应Ⅲ,,A错误;
B.根据分析可知,B错误;
C.由分析结合题干图示信息可知,649℃平衡时,消耗,此时,因为还生成,所以生成小于,该反应的平衡常数:,C正确;
D.低温时反应Ⅱ、Ⅲ也生成H2O,升温逆向使H2O减少;高温时反应Ⅰ(吸热)生成H2O,H2O量先减后增,并非“不断增大”,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 采用两段焙烧——水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和生成,该反应的化学方程式为_____。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有_____(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_____(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中_____mol。已知:,,。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为:_____。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入_____(填操作单元名称)循环利用。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2)减小 (3)
(4) ①. ②.
(5)低温焙烧
【解析】
【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取、、等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经650℃高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【小问1详解】
“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和生成,结合原子守恒和得失电子守恒,该反应的化学方程式为;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了外还含有:、;故答案为:、,故答案为:;、;
【小问2详解】
根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小;
【小问3详解】
根据萃取的化学方程式:,加入有机相将萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,生成,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀,故答案为:;
【小问4详解】
沉钴时,pH=4时恰好沉淀完全,其浓度为,此时,根据,推出,又因为,,则,由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢,稀硫酸,生成了和S,化学方程式为:,改写成离子方程式为:。故答案为:;;
【小问5详解】
由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙烧。
15. 金、银是生活中常见的贵重金属
(1)工业上常利用氰化法从含金矿石(成分为、、和其它不溶性杂质)中提取金。工艺流程如下:
已知:氢氰酸(HCN)易挥发、有剧毒,;
①工艺流程中“酸浸”步骤中所用的酸是_____。
②“浸出”步骤的目的是将单质转化为。其化学方程式为_____。该步骤中金的溶解速率在80℃时达到最大值,但实际生产中控制反应液的温度在10~20℃,可能原因是_____。
(2)工业上也可以用溶液、氨水和溶液为原料配制浸金液,其中一种可能的浸金原理示意图如图所示。
①由上述原理可知,在浸金过程中起_____作用。
②下图表示相同时间内,配制浸金液的原料中对浸金过程中消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。已知:,结合下图,解释图中浸金量先上升后下降的原因:_____。
(3)一种铜金合金的晶胞中原子处于面心,原子处于晶胞顶点;该晶体具有储氢功能,氢原子可进入由原子与原子构成的四面体空隙中,该晶体储氢后的晶胞结构如图所示,若用“●”同等代表原子与原子,则该晶体储氢后的化学式为_____。
【答案】(1) ①. 硝酸 ②. ③. 避免大量水解生成,污染环境
(2) ①. 催化(写“氧化”也可) ②. 当时,随着的增大,的浓度增大,浸金速率增大;当时,游离的消耗,使浓度减小,浸金速率减小
(3)
【解析】
【分析】含金矿石经过磨矿,酸浸、过滤的滤液1经过系列操作获得Ag,可知应选择硝酸进行酸浸,过滤后的滤饼含有Au等不溶性杂质,再用KCN、KOH混合溶液和O2浸取,将单质Au转化为进入溶液,过滤分离,滤渣会附着,进行洗涤,将洗涤液与滤液2合并,以减小金的损失,再加入Zn进行置换得到锌金沉淀,据此解答。
【小问1详解】
①酸、硫酸不能溶解Ag,而硝酸可以溶解,故“酸浸”中浸出应选用硝酸,故答案为:硝酸;
②浸出的目的是将单质Au转化为进入溶液,根据得失电子守恒和原子守恒配平该反应的化学方程式为:;
③升高温度会促进的水解,实际生产中控制反应液的温度在10~20℃,可能原因是:避免大量水解生成,污染环境。
【小问2详解】
①由上述原理可知,先得到电子转化为,又和O2反应生成生成,在浸金过程中起催化剂(“氧化”)作用;
②图中浸金量先上升后下降的原因是:当时,随着的增大,的浓度增大,浸金速率增大;当时,游离的消耗,使浓度减小,浸金速率减小。
【小问3详解】
根据均摊法,晶胞中原子位于面心,晶胞中含有原子的个数,原子处于晶胞顶点,晶胞中含有原子的个数==1,氢原子可进入由原子与原子构成的四面体空隙中,则晶胞中含有8个 ,可推知该晶体储氢后的化学式为。
16. 纳米铜用途广泛,可用次磷酸还原柠檬酸铜钠制备。
已知:①为一元弱酸;在一定条件下可分解:。
②易溶于水。
③与柠檬酸根离子可形成配位离子。
(1)制备次磷酸。在如图所示装置中将白磷与石灰乳混合,在85℃下搅拌2~3小时,制得(此反应为歧化反应),冷却后过滤,滤液通过强酸性阳离子树脂后得到。制得的离子方程式为:_____。
(2)制备柠檬酸铜钠。制备过程如图所示:
①写出的外围电子排布式:_____。
②加入溶液的作用是:_____。
(3)制备纳米铜。在敞开体系中,向柠檬酸铜钠溶液中加入稀调节溶液为4~6,加入一定量,50~70℃时反应半小时,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
①调后的溶液中的将氧化为,该反应的离子方程式为:_____。
②的实际用量远大于理论值的原因是:_____。
(4)经过还原后所得的纳米铜中含有难溶的,欲测定产品中的百分含量,请补充完整以下实验方案:用电子天平准确称取的样品,置于烧杯中,_____,将沉淀灼烧至恒重后,用电子天平称量,质量为,计算出结果。(已知:。必须使用的试剂:溶液、溶液、溶液、蒸馏水)通过计算得出产品中的百分含量为:_____。(写出计算过程)
【答案】(1)
(2) ①. ②. 氧化,促进溶解
(3) ①. ②. 部分分解;部分被氧化,增大的消耗量
(4) ①. 边搅拌边向其中加入稍过量溶液,充分反应后,过滤,用蒸馏水洗涤固体2~3次,洗涤滤液与原滤液合并,向合并后的滤液中滴加溶液至静置后向上层清液中继续加溶液不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,至取最后一次洗涤滤液,向其中加入溶液无沉淀生成 ②.
【解析】
【分析】纳米铜用途广泛,可用次磷酸还原柠檬酸铜钠制备,将白磷与石灰乳混合,在85℃下搅拌2~3小时,制得,冷却后过滤,滤液通过强酸性阳离子树脂后得到,在敞开体系中,向柠檬酸铜钾溶液中加入稀调节溶液为4~6,加入一定量,50~70℃时反应半小时,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
【小问1详解】
白磷与石灰乳发生歧化反应生成和,P元素由0价上升到+1价,又由0价下降到-3价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问2详解】
①基态Cu原子核外有29个电子,Cu的核外电子排布式为,的外围电子排布式为;
②柠檬酸钠具有强还原性,加入溶液的作用是:作氧化剂氧化,促进CuS溶解。
【小问3详解】
①被Cu2+氧化为,同时有Cu单质生成,P元素由+1价上升到+5价,Cu元素由+2价下降到0价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式为:;
②根据题干信息,的实际用量远大于理论值的原因是:部分在酸性条件下容易发生歧化反应,部分被氧气氧化。
【小问4详解】
欲测定产品中的百分含量,先用稀硫酸溶液使转化为Cu和CuSO4,然后将CuSO4转化为Cu(OH)2,Cu(OH)2受热分解生成CuO,通过称量生成CuO的质量,计算的质量,补充完整实验方案:边搅拌边向其中加入稍过量溶液,充分反应后,过滤,用蒸馏水洗涤固体2~3次,洗涤滤液与原滤液合并,向合并后的滤液中滴加溶液至静置后向上层清液中继续加溶液不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,至取最后一次洗涤滤液,向其中加入溶液无沉淀生成。最终得到CuO的质量为,由可知,n()=n(CuO)= ,产品中的百分含量为:=。
17. 氨的合成和利用对人类生存和发展具有重要意义。
(1)化学链合成氨可实现物质循环,方法如图所示。已知反应Ⅱ的方程式为,则反应Ⅰ的化学方程式为_____。
(2)、偶联活化制。研究发现,可以活化,为合成氨提供活性氢原子。
①将暴露在中,反应产生微粒有、、、等。实验过程中的质谱图如图所示。图中质荷比为125对应的微粒为_____,生成该微粒的同时,还生成的微粒是_____。
②活化后,产生活性原子与反应生成。活化过程中生成多种副产物导致的选择性较低,其中不含非极性键的含氮副产物分子可能有_____(至少写两种)。
(3)合成尿素是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲和尿素转化为氰酸铵等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是_____。
(4)用反应废热和生成的氨可以处理含电镀废液的装置如图。该装置由电池部分和热再生部分组成:电池部分中,极室为混合液,极室为溶液;热再生部分加热极室流出液,使分解。装置中的离子交换膜为_____(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。电池部分的总反应为:_____。
【答案】(1)
(2) ①. ②. HCHO ③. 、、
(3)提高的转化率,抑制尿素水解,抑制尿素缩合生成缩二脲
(4) ①. 阴离子交换膜 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据图示转化关系可知,反应Ⅰ为与反应生成,则化学方程式为。
【小问2详解】
①质谱图中质荷比为125对应微粒的相对分子质量为125,则对应微粒为;根据原子守恒关系,生成的同时,还生成HCHO。
②活化后,产生活性原子与反应生成,则得到的也会参与反应生成多种副产物,其中不含非极性键的含氮副产物分子可能有、、,从而导致的选择性较低。
【小问3详解】
尿素生成中易发生水解、缩合生成缩二脲和尿素转化为氰酸铵等副反应,因此实际投入和的物质的量之比为,远大于理论值,过量的可以提高的转化率,且同时抑制尿素水解和抑制尿素缩合生成缩二脲。
【小问4详解】
根据装置图可知,a电极铜失电子发生氧化反应与氨气生成,则a电极为负极,电极方程式为;b电极为正极,铜离子得电子发生还原反应生成铜单质,因此装置中的离子交换膜为阴离子交换膜,硫酸根离子从正极迁移至负极,电池部分的总反应为。

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