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四川省攀枝花市第七高级中学2023-2024学年高三上学期第四次诊断性考试化学试题含答案
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这是一份四川省攀枝花市第七高级中学2023-2024学年高三上学期第四次诊断性考试化学试题含答案，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-l C-12 0-16 Na-23 N-14
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题：每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 氯化钠、蔗糖、维生素C等物质可用于食品防腐B. 铁罐可用于储运浓硫酸
C. 用热的纯碱溶液可清洗衣物上的汽油污渍D. 氢氟酸可用于雕刻石英艺术品
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯化钠、蔗糖、维生素C等物质可用于食品防腐，A正确；
B．铁和浓硫酸常温下钝化，铁罐可用于储运浓硫酸，B正确；
C．汽油不能和碳酸钠溶液反应，也不溶于碳酸钠溶液，不能用热的纯碱溶液可清洗衣物上的汽油污渍，C不正确；
D．通常氢氟酸可以和二氧化硅反应，故氢氟酸可用于雕刻石英艺术品，D正确。
本题选C。
2. 下列离子方程式正确的是
A. 向 FeBr2溶液中通入等量的Cl2：
B. (NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应：
C. 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：
D. 明矾溶液与过量氨水混合：
【答案】A
【解析】
【详解】A．向 FeBr2溶液中通入等量的Cl2：Cl2先与Fe2+反应，剩余的氯气再与Br-离子反应，方程式为： ，A正确；
B．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应，OH-先与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀，正确的方程式为：，B错误；
C．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体，漂白粉过量应该生成HClO弱酸，正确的离子方程式为： ，C错误；
D．Al(OH)3不溶于氨水，正确的离子方程式为：，D错误；
答案选A。
3. 下列实验操作规范且能达到目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A． 容量瓶只能用于配制一定浓度的溶液，且只能在常温下使用，不能在容量瓶中溶解固体，故A错误；
B． 除去CO2中混有的HCl，将气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶，将会发生CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，应该选择饱和NaHCO3溶液，故B错误；
C． 滴加硝酸酸化的BaCl2溶液，可直接将Na2SO3氧化成Na2SO4，，故无法检验Na2SO3是否被氧化，故C错误；
D． 向25ml沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液6滴，并加热至溶液呈红褐色时，铁离子水解生成Fe(OH)3胶体，操作合理，故D正确；
故选D。
4. 液流电池是一种正负极各自循环的高性能蓄电池。多硫化物/碘化物氧化还原液流电池放电示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 电池中的离子交换膜可选用阴离子交换膜
B. 放电时，正极电极反应为
C. 充电时，电源的负极应与右侧电极相连
D. 充电时，外电路中通过2ml电子，会有1ml生成
【答案】D
【解析】
【分析】由题干图示信息可知，左侧电极反应为：2S2--2e-=，发生氧化反应，左侧电极为负极，右侧电极反应为：+2e-=3I-，发生还原反应，右侧电极为正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，两电极上均为阴离子参与反应，故电池中的离子交换膜不可选用阴离子交换膜，应该选用阳离子交换膜，A错误；
B．由分析可知，放电时，正极发生还原反应，电极反应为+2e-=3I-，B错误；
C．由分析可知，左侧为负极，故充电时，电源的负极应与左侧电极相连，C错误；
D．由分析可知，放电时，右侧电极反应为：+2e-=3I-，则充电时，右侧电极反应为： 3I--2e-=，外电路中通过2ml电子，会有1ml生成，D正确；
故答案为：D。
5. 氮肥是保证我国粮食安全的重要物资，一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅱ中反应属于氮的固定B. H2O、LiOH 均可视为该历程中的催化剂
C. 该历程总反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2D. 步骤Ⅰ中阳极电极反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A．氮的固定是游离态氮转化为氮的化合物的反应过程，步骤Ⅱ中反应为，A正确；
B．水是有步骤Ⅰ生成，又在步骤Ⅲ消耗，属于中间产物，不是催化剂，B错误；
C．该反应历程为三步反应分别为、、，总反应为，C正确；
D．步骤Ⅰ中电解熔融的，阳极发生失电子氧化反应，反应式为，D正确；
答案选B。
6. 下列化学仪器与其使用用途不一致的一组是
A. 盛装酸性高锰酸钾标准溶液
B. 蘸取NaCl溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色
C. KNO3溶液蒸发浓缩、冷却结晶
D. 吸收氯气防止污染环境
【答案】B
【解析】
【详解】A．高锰酸钾具有强氧化性，盛装酸性高锰酸钾标准溶液使用酸式滴定管，A正确；
B．玻璃中含有钠元素，蘸取NaCl溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色不能使用玻璃棒，B错误；
C．KNO3溶液蒸发浓缩、冷却结晶需要使用蒸发皿，C正确；
D．吸收氯气防止污染环境，可以使用该装置防止倒吸，D正确；
故选B。
7. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌 消毒、又能絮凝净水的水处理剂，工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-+Cl-+H2O (未配平)。下列有关说法不正确的是
A. 由上述反应可知，FeO的氧化性强于ClO-
B. 生成0.4mlCl-时转移电子数0.8NA
C. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D. K2FeO4处理水的原理可为：
【答案】A
【解析】
【详解】A．由上述反应可知，FeO是氧化产物，ClO-是氧化剂，故FeO的氧化性弱于ClO-，A符合题意；
B．由上述反应可知，反应中ClO-中+1价的Cl转化为Cl-中-1价，故生成0.4mlCl-时转移电子数0.8NA，B不合题意；
C．根据氧化还原反应配平可得，该反应方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O，则上述反应中氧化剂ClO-和还原剂Fe(OH)3的物质的量之比为3∶2，C不合题意；
D．K2FeO4处理水的原理为K2FeO4溶于水生成Fe(OH)3胶体和O2，反应的离子方程式为：4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-，D不合题意；
故答案：A。
二、非选择题
8. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1ml∙L-1]形成氢氧化物沉淀的 pH范围如表：
（1）“滤渣1”含有S和_______； 写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式为_______
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+，写出该反应的离子方程式为_______ 。
（3）调pH范围为4.7~6，滤渣2成分化学式为_________。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和 Ni2+，“滤渣3”的主要成分是__________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_______。
（6）写出“沉锰”的离子方程式_______
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 LiNixCyMnzO2，其中Ni、C、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4 当x=y=时，z=_______。
【答案】（1） ①. SiO2(不溶性硅酸盐) ②. MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
（2）MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
（3）Fe(OH)3、Al(OH)3
（4）NiS和ZnS （5）F-与H+结合形成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2++2F-平衡向右移动，所以Mg2+沉淀不完全
（6）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
（7）
【解析】
【分析】二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)加稀H2SO4溶浸后过滤，滤渣1为反应生成的S和SiO2或硅酸盐，溶液中含有Fe2+、Fe3+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+等；加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+后，往溶液中加入氨水调节pH至4.7~6，Al3+、Fe3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；过滤后，往滤液中加入Na2S溶液，Zn2+和 Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀；过滤后，往滤液中加入MnF2，Mg2+转化为MgF2沉淀；过滤后，往滤液中加入NH4HCO3，生成MnCO3沉淀，过滤后沉淀中加H2SO4溶解，便可得到MnSO4。
【小问1详解】
加稀H2SO4溶浸后，MnS中的硫元素被MnO2氧化为S，硅元素转化为SiO2或硅酸盐，所以“滤渣1”中含有S和SiO2(不溶性硅酸盐)；“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应，生成硫、硫酸锰等，化学方程式为MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O。
【小问2详解】
“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+，MnO2转化为Mn2+，该反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。
【小问3详解】
由表中数据可知，调pH范围为4.7~6，Al3+、Fe3+全部转化为沉淀，则滤渣2成分的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3。
【小问4详解】
往滤液中加入Na2S溶液，Zn2+和 Ni2+转化为硫化物沉淀，则“除杂1”所得“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS。
【小问5详解】
“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。因为HF为弱酸，若溶液酸度过高，F-会转化为HF，致使Mg2+沉淀不完全，原因是：F-与H+结合形成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2++2F-平衡向右移动，所以Mg2+沉淀不完全。
【小问6详解】
“沉锰”时，往滤液中加入NH4HCO3，生成MnCO3沉淀，离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
【小问7详解】
LiNixCyMnzO2中，Ni、C、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4，当x=y=时，依据化合价的代数和为0可得：+1+(+2)×+(+3)×+(+4)∙z+(-2)×2=0，z=。
【点睛】调节pH使溶液中离子产生沉淀时，pH应尽可能大，但又不能导致其它离子产生沉淀。
9. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
（1）工业上利用克劳斯法将H2S转化为硫单质回收。为实现硫的最大回收，部分 H2S燃烧先生成SO2，SO2和剩余的H2S反应的物质的量之比为_______。
（2）硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的 H2S，是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化的流程如图所示。
①参与循环的阳离子有Cu2+、_______。
②过程Ⅲ中发生的离子反应为：_______。
③H2S 是一种弱酸，试用化学原理解释过程Ⅱ能发生的原因是：_______。
④该循环过程总反应为：_______。
（3）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2--2e-=S；(n-1)S+S2-=
①写出电解时阴极的电极反应式：_______
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_______。
【答案】（1）1：2 （2） ①. Fe3+、Fe2+ ②. CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+ ③. H2S部分电离产生S2-，与Cu2+结合形成难溶于酸的CuS沉淀，增大了H2S的电离程度 ④. 2H2S+O2=2S+2H2O
（3） ①. 2H2O+2e-=H2+2OH- ②. +2H+=(n-1)S+H2S
【解析】
【小问1详解】
将 H2S 转化为硫单质回收。为实现硫的最大回收，部分 H2S 燃烧先生成SO2，SO2再和剩余的H2S反应产生S、H2O，反应的化学方程式为：SO2+2H2S=3S+2H2O，故在该反应中SO2与H2S的物质的量之比为1：2；
【小问2详解】
①根据图示可知：参与循环的阳离子有Cu2+、Fe3+、Fe2+；
②在过程Ⅲ为CuS与Fe3+发生氧化还原反应产生S单质及Fe2+、Cu2+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+；
③过程Ⅱ发生反应是Cu2+与H2S反应产生CuS沉淀和H+，反应能够发生是由于H2S是一种二元弱酸，H2S首先电离产生H+、HS-，产生的HS-再部分电离产生H+、S2-，两步都是存在电离平衡，H2SH++HS-，HS-H++S2-，S2-与Cu2+反应产生CuS沉淀，使两步电离平衡正向移动，增大了H2S、HS-的电离程度，从而促使H2S不断转化为CuS沉淀；
④根据图示可知：FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液参与H2S转化为S单质的反应，最终为H2S、O2反应产生S、H2O，该循环过程总反应为2H2S+O2=2S+2H2O；
【小问3详解】
①电解时，阴极上水电离产生的H+得到电子被还原产生H2，则阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-；
②电解后在阳极区NanS电离产生的与硫酸产生的H+发生反应产生S、H2S，反应的离子方程式为：+2H+=(n-1)S+H2S。
10. 叠氮化钠(NaN3)是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料：
I.氨基钠(NaNH2)熔点为208℃，易潮解和氧化；N2O有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸(HN3)不稳定，易分解爆炸。
II.2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑，2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。
回答下列问题：
（1）制备NaN3
①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→b→c→h(填仪器接口字母)。
②D的作用为_______。
③实验时E中生成SnO2·xH2O沉淀，反应的化学方程式为_______。
④C处充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为_______，其目的为_______。
（2）用如图所示装置测定产品纯度(反应原理为：ClO-+2N+H2O=Cl-+3N2 ↑+2OH-)
①仪器F的名称为_______；
②管q的作用为_______。
③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL，本实验条件下气体摩尔体积为VmL·ml-1，则产品中NaN3的质量分数为_______。
【答案】（1） ①. f ②. g ③. d ④. e ⑤. 吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气 ⑥. SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2·xH2O↓+N2+2HCl ⑦. 继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 ⑧. 防止E中液体倒吸入B中
（2） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 减小测定气体体积时误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下 ③. ×100%
【解析】
【分析】A装置中稀HNO3与SnCl2与盐酸的混合液反应制备N2O，由于HNO3具有挥发性，所制N2O中混有HNO3(g)和H2O(g)，而NaNH2易潮解和氧化，D装置中碱石灰可除去N2O中混有的HNO3(g)和H2O(g)，C装置中NaNH2与N2O共热反应制备NaN3，B装置中浓硫酸可防止E中H2O(g)进入C装置中、同时吸收C装置中反应生成的NH3，最后用足量SnCl2溶液吸收多余的N2O。
【小问1详解】
①根据分析，按气流方向，装置的合理连接顺序为a→f→g→d→e→b→c→h；答案为：f→g→d→e。
②由于HNO3具有挥发性，所制N2O中混有HNO3(g)和H2O(g)，而NaNH2易潮解和氧化，故D装置中碱石灰用于吸收N2O中混有的HNO3(g)和H2O(g)；答案为：吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气。
③N2O有强氧化性，不与酸、碱反应，N2O将SnCl2氧化生成SnO2∙xH2O，自身被还原成N2，N元素的化合价由+1价降至0价，Sn元素的化合价由+2价升至+4价，根据得失电子守恒、原子守恒，反应的化学方程式为N2O+SnCl2+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl；答案为：N2O+SnCl2+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl。
④C处充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞，其目的是防止E中液体倒吸入B中；答案为：继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞；防止E中液体倒吸入B中。
【小问2详解】
①根据仪器F的结构特点知，F的名称为蒸馏烧瓶；答案为：蒸馏烧瓶。
②管q将恒压滴液漏斗上下相连，其作用是减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下；答案为：减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下。
③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL，则反应生成N2的体积为37.20mL-1.20mL=36.00mL，实验条件下气体摩尔体积为VmL·ml-1，则N2物质的量为=ml，根据反应原理ClO-+2N+H2O=Cl-+3N2 ↑+2OH-，NaN3物质的量为×ml=ml，产品中NaN3的质量分数为=×100%；答案为：×100%。
11. 加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如图
回答下列问题：
（1）A中官能团的名称为_______。
（2）H→I反应类型为_______，G→H的反应类型为_______。
（3）A→B的化学方程式为_______；用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为_______。
（4）F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有_______种。
（5）某药物中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为_______和_______。
【答案】（1）羟基、酯基
（2） ①. 取代反应 ②. 还原反应
（3） ①. +CH3I+HI ②. +O22+2H2O
（4）3 （5） ①. ②.
【解析】
【分析】根据有机物A的结构和有机物C的结构，有机物A与CH3I反应生成有机物B，根据有机物B的分子式可以得到有机物B的结构，即；有机物与BnCl反应生成有机物C，有机物C发生还原反应生成有机物D，有机物D与PCC发生氧化反应生成有机物E，根据有机物E的结构和有机物D的分子式可以得到有机物D的结构，即；有机物E与有机物有机物F发生已知条件给的②反应生成有机物G，有机物G发生还原反应生成有机物H，根据有机物H与有机物G的分子式可以得到有机物G的结构，即，同时也可得到有机物F的结构，即；随后有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I。由此分析解题。
【小问1详解】
A中含有的官能团为羟基和酯基；
【小问2详解】
H→I的反应类型为取代反应，G→H的发生加氢反应，反应类型为还原反应；
【小问3详解】
A→B的化学方程式为：+CH3I→+HI发生取代反应；用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为：+O22+2H2O；
【小问4详解】
F的同分异构体中不含有N-H键，说明结构中含有结构，又因红外中含有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体；
【小问5详解】选项
目的
操作
A
配制0.01ml/L的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.1580g，放入100mL容量瓶中，加水稀释到刻度线
B
除去CO2中混有的HCl
将气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
C
检验Na2SO3是否被氧化
取少量配成溶液后，滴加硝酸酸化的BaCl2溶液
D
制备Fe(OH)3胶体
向25mL沸腾的蒸馏水中滴加6滴饱和 FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe³⁺
Al3⁺
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的 pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
82
8.9
可能用到的相对原子质量：H-l C-12 0-16 Na-23 N-14
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题：每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 氯化钠、蔗糖、维生素C等物质可用于食品防腐B. 铁罐可用于储运浓硫酸
C. 用热的纯碱溶液可清洗衣物上的汽油污渍D. 氢氟酸可用于雕刻石英艺术品
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯化钠、蔗糖、维生素C等物质可用于食品防腐，A正确；
B．铁和浓硫酸常温下钝化，铁罐可用于储运浓硫酸，B正确；
C．汽油不能和碳酸钠溶液反应，也不溶于碳酸钠溶液，不能用热的纯碱溶液可清洗衣物上的汽油污渍，C不正确；
D．通常氢氟酸可以和二氧化硅反应，故氢氟酸可用于雕刻石英艺术品，D正确。
本题选C。
2. 下列离子方程式正确的是
A. 向 FeBr2溶液中通入等量的Cl2：
B. (NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应：
C. 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：
D. 明矾溶液与过量氨水混合：
【答案】A
【解析】
【详解】A．向 FeBr2溶液中通入等量的Cl2：Cl2先与Fe2+反应，剩余的氯气再与Br-离子反应，方程式为： ，A正确；
B．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与少量Ba(OH)2溶液反应，OH-先与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀，正确的方程式为：，B错误；
C．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体，漂白粉过量应该生成HClO弱酸，正确的离子方程式为： ，C错误；
D．Al(OH)3不溶于氨水，正确的离子方程式为：，D错误；
答案选A。
3. 下列实验操作规范且能达到目的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A． 容量瓶只能用于配制一定浓度的溶液，且只能在常温下使用，不能在容量瓶中溶解固体，故A错误；
B． 除去CO2中混有的HCl，将气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶，将会发生CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3，应该选择饱和NaHCO3溶液，故B错误；
C． 滴加硝酸酸化的BaCl2溶液，可直接将Na2SO3氧化成Na2SO4，，故无法检验Na2SO3是否被氧化，故C错误；
D． 向25ml沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液6滴，并加热至溶液呈红褐色时，铁离子水解生成Fe(OH)3胶体，操作合理，故D正确；
故选D。
4. 液流电池是一种正负极各自循环的高性能蓄电池。多硫化物/碘化物氧化还原液流电池放电示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 电池中的离子交换膜可选用阴离子交换膜
B. 放电时，正极电极反应为
C. 充电时，电源的负极应与右侧电极相连
D. 充电时，外电路中通过2ml电子，会有1ml生成
【答案】D
【解析】
【分析】由题干图示信息可知，左侧电极反应为：2S2--2e-=，发生氧化反应，左侧电极为负极，右侧电极反应为：+2e-=3I-，发生还原反应，右侧电极为正极，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，两电极上均为阴离子参与反应，故电池中的离子交换膜不可选用阴离子交换膜，应该选用阳离子交换膜，A错误；
B．由分析可知，放电时，正极发生还原反应，电极反应为+2e-=3I-，B错误；
C．由分析可知，左侧为负极，故充电时，电源的负极应与左侧电极相连，C错误；
D．由分析可知，放电时，右侧电极反应为：+2e-=3I-，则充电时，右侧电极反应为： 3I--2e-=，外电路中通过2ml电子，会有1ml生成，D正确；
故答案为：D。
5. 氮肥是保证我国粮食安全的重要物资，一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅱ中反应属于氮的固定B. H2O、LiOH 均可视为该历程中的催化剂
C. 该历程总反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2D. 步骤Ⅰ中阳极电极反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A．氮的固定是游离态氮转化为氮的化合物的反应过程，步骤Ⅱ中反应为，A正确；
B．水是有步骤Ⅰ生成，又在步骤Ⅲ消耗，属于中间产物，不是催化剂，B错误；
C．该反应历程为三步反应分别为、、，总反应为，C正确；
D．步骤Ⅰ中电解熔融的，阳极发生失电子氧化反应，反应式为，D正确；
答案选B。
6. 下列化学仪器与其使用用途不一致的一组是
A. 盛装酸性高锰酸钾标准溶液
B. 蘸取NaCl溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色
C. KNO3溶液蒸发浓缩、冷却结晶
D. 吸收氯气防止污染环境
【答案】B
【解析】
【详解】A．高锰酸钾具有强氧化性，盛装酸性高锰酸钾标准溶液使用酸式滴定管，A正确；
B．玻璃中含有钠元素，蘸取NaCl溶液置于酒精灯上灼烧以观察Na+焰色不能使用玻璃棒，B错误；
C．KNO3溶液蒸发浓缩、冷却结晶需要使用蒸发皿，C正确；
D．吸收氯气防止污染环境，可以使用该装置防止倒吸，D正确；
故选B。
7. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌 消毒、又能絮凝净水的水处理剂，工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-+Cl-+H2O (未配平)。下列有关说法不正确的是
A. 由上述反应可知，FeO的氧化性强于ClO-
B. 生成0.4mlCl-时转移电子数0.8NA
C. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D. K2FeO4处理水的原理可为：
【答案】A
【解析】
【详解】A．由上述反应可知，FeO是氧化产物，ClO-是氧化剂，故FeO的氧化性弱于ClO-，A符合题意；
B．由上述反应可知，反应中ClO-中+1价的Cl转化为Cl-中-1价，故生成0.4mlCl-时转移电子数0.8NA，B不合题意；
C．根据氧化还原反应配平可得，该反应方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O，则上述反应中氧化剂ClO-和还原剂Fe(OH)3的物质的量之比为3∶2，C不合题意；
D．K2FeO4处理水的原理为K2FeO4溶于水生成Fe(OH)3胶体和O2，反应的离子方程式为：4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-，D不合题意；
故答案：A。
二、非选择题
8. 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1ml∙L-1]形成氢氧化物沉淀的 pH范围如表：
（1）“滤渣1”含有S和_______； 写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式为_______
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+，写出该反应的离子方程式为_______ 。
（3）调pH范围为4.7~6，滤渣2成分化学式为_________。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和 Ni2+，“滤渣3”的主要成分是__________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_______。
（6）写出“沉锰”的离子方程式_______
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 LiNixCyMnzO2，其中Ni、C、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4 当x=y=时，z=_______。
【答案】（1） ①. SiO2(不溶性硅酸盐) ②. MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
（2）MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
（3）Fe(OH)3、Al(OH)3
（4）NiS和ZnS （5）F-与H+结合形成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2++2F-平衡向右移动，所以Mg2+沉淀不完全
（6）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
（7）
【解析】
【分析】二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)加稀H2SO4溶浸后过滤，滤渣1为反应生成的S和SiO2或硅酸盐，溶液中含有Fe2+、Fe3+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+等；加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+后，往溶液中加入氨水调节pH至4.7~6，Al3+、Fe3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；过滤后，往滤液中加入Na2S溶液，Zn2+和 Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀；过滤后，往滤液中加入MnF2，Mg2+转化为MgF2沉淀；过滤后，往滤液中加入NH4HCO3，生成MnCO3沉淀，过滤后沉淀中加H2SO4溶解，便可得到MnSO4。
【小问1详解】
加稀H2SO4溶浸后，MnS中的硫元素被MnO2氧化为S，硅元素转化为SiO2或硅酸盐，所以“滤渣1”中含有S和SiO2(不溶性硅酸盐)；“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应，生成硫、硫酸锰等，化学方程式为MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O。
【小问2详解】
“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+，MnO2转化为Mn2+，该反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。
【小问3详解】
由表中数据可知，调pH范围为4.7~6，Al3+、Fe3+全部转化为沉淀，则滤渣2成分的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3。
【小问4详解】
往滤液中加入Na2S溶液，Zn2+和 Ni2+转化为硫化物沉淀，则“除杂1”所得“滤渣3”的主要成分是NiS和ZnS。
【小问5详解】
“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。因为HF为弱酸，若溶液酸度过高，F-会转化为HF，致使Mg2+沉淀不完全，原因是：F-与H+结合形成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2++2F-平衡向右移动，所以Mg2+沉淀不完全。
【小问6详解】
“沉锰”时，往滤液中加入NH4HCO3，生成MnCO3沉淀，离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
【小问7详解】
LiNixCyMnzO2中，Ni、C、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4，当x=y=时，依据化合价的代数和为0可得：+1+(+2)×+(+3)×+(+4)∙z+(-2)×2=0，z=。
【点睛】调节pH使溶液中离子产生沉淀时，pH应尽可能大，但又不能导致其它离子产生沉淀。
9. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
（1）工业上利用克劳斯法将H2S转化为硫单质回收。为实现硫的最大回收，部分 H2S燃烧先生成SO2，SO2和剩余的H2S反应的物质的量之比为_______。
（2）硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的 H2S，是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化的流程如图所示。
①参与循环的阳离子有Cu2+、_______。
②过程Ⅲ中发生的离子反应为：_______。
③H2S 是一种弱酸，试用化学原理解释过程Ⅱ能发生的原因是：_______。
④该循环过程总反应为：_______。
（3）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2--2e-=S；(n-1)S+S2-=
①写出电解时阴极的电极反应式：_______
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成_______。
【答案】（1）1：2 （2） ①. Fe3+、Fe2+ ②. CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+ ③. H2S部分电离产生S2-，与Cu2+结合形成难溶于酸的CuS沉淀，增大了H2S的电离程度 ④. 2H2S+O2=2S+2H2O
（3） ①. 2H2O+2e-=H2+2OH- ②. +2H+=(n-1)S+H2S
【解析】
【小问1详解】
将 H2S 转化为硫单质回收。为实现硫的最大回收，部分 H2S 燃烧先生成SO2，SO2再和剩余的H2S反应产生S、H2O，反应的化学方程式为：SO2+2H2S=3S+2H2O，故在该反应中SO2与H2S的物质的量之比为1：2；
【小问2详解】
①根据图示可知：参与循环的阳离子有Cu2+、Fe3+、Fe2+；
②在过程Ⅲ为CuS与Fe3+发生氧化还原反应产生S单质及Fe2+、Cu2+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+；
③过程Ⅱ发生反应是Cu2+与H2S反应产生CuS沉淀和H+，反应能够发生是由于H2S是一种二元弱酸，H2S首先电离产生H+、HS-，产生的HS-再部分电离产生H+、S2-，两步都是存在电离平衡，H2SH++HS-，HS-H++S2-，S2-与Cu2+反应产生CuS沉淀，使两步电离平衡正向移动，增大了H2S、HS-的电离程度，从而促使H2S不断转化为CuS沉淀；
④根据图示可知：FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液参与H2S转化为S单质的反应，最终为H2S、O2反应产生S、H2O，该循环过程总反应为2H2S+O2=2S+2H2O；
【小问3详解】
①电解时，阴极上水电离产生的H+得到电子被还原产生H2，则阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-；
②电解后在阳极区NanS电离产生的与硫酸产生的H+发生反应产生S、H2S，反应的离子方程式为：+2H+=(n-1)S+H2S。
10. 叠氮化钠(NaN3)是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料：
I.氨基钠(NaNH2)熔点为208℃，易潮解和氧化；N2O有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸(HN3)不稳定，易分解爆炸。
II.2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑，2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。
回答下列问题：
（1）制备NaN3
①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→b→c→h(填仪器接口字母)。
②D的作用为_______。
③实验时E中生成SnO2·xH2O沉淀，反应的化学方程式为_______。
④C处充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为_______，其目的为_______。
（2）用如图所示装置测定产品纯度(反应原理为：ClO-+2N+H2O=Cl-+3N2 ↑+2OH-)
①仪器F的名称为_______；
②管q的作用为_______。
③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL，本实验条件下气体摩尔体积为VmL·ml-1，则产品中NaN3的质量分数为_______。
【答案】（1） ①. f ②. g ③. d ④. e ⑤. 吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气 ⑥. SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2·xH2O↓+N2+2HCl ⑦. 继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 ⑧. 防止E中液体倒吸入B中
（2） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 减小测定气体体积时误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下 ③. ×100%
【解析】
【分析】A装置中稀HNO3与SnCl2与盐酸的混合液反应制备N2O，由于HNO3具有挥发性，所制N2O中混有HNO3(g)和H2O(g)，而NaNH2易潮解和氧化，D装置中碱石灰可除去N2O中混有的HNO3(g)和H2O(g)，C装置中NaNH2与N2O共热反应制备NaN3，B装置中浓硫酸可防止E中H2O(g)进入C装置中、同时吸收C装置中反应生成的NH3，最后用足量SnCl2溶液吸收多余的N2O。
【小问1详解】
①根据分析，按气流方向，装置的合理连接顺序为a→f→g→d→e→b→c→h；答案为：f→g→d→e。
②由于HNO3具有挥发性，所制N2O中混有HNO3(g)和H2O(g)，而NaNH2易潮解和氧化，故D装置中碱石灰用于吸收N2O中混有的HNO3(g)和H2O(g)；答案为：吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气。
③N2O有强氧化性，不与酸、碱反应，N2O将SnCl2氧化生成SnO2∙xH2O，自身被还原成N2，N元素的化合价由+1价降至0价，Sn元素的化合价由+2价升至+4价，根据得失电子守恒、原子守恒，反应的化学方程式为N2O+SnCl2+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl；答案为：N2O+SnCl2+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl。
④C处充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞，其目的是防止E中液体倒吸入B中；答案为：继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞；防止E中液体倒吸入B中。
【小问2详解】
①根据仪器F的结构特点知，F的名称为蒸馏烧瓶；答案为：蒸馏烧瓶。
②管q将恒压滴液漏斗上下相连，其作用是减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下；答案为：减小测定气体体积时的误差、使恒压滴液漏斗中的液体顺利流下。
③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL，则反应生成N2的体积为37.20mL-1.20mL=36.00mL，实验条件下气体摩尔体积为VmL·ml-1，则N2物质的量为=ml，根据反应原理ClO-+2N+H2O=Cl-+3N2 ↑+2OH-，NaN3物质的量为×ml=ml，产品中NaN3的质量分数为=×100%；答案为：×100%。
11. 加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如图
回答下列问题：
（1）A中官能团的名称为_______。
（2）H→I反应类型为_______，G→H的反应类型为_______。
（3）A→B的化学方程式为_______；用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为_______。
（4）F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无N-H键的共有_______种。
（5）某药物中间体的合成路线如图(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为_______和_______。
【答案】（1）羟基、酯基
（2） ①. 取代反应 ②. 还原反应
（3） ①. +CH3I+HI ②. +O22+2H2O
（4）3 （5） ①. ②.
【解析】
【分析】根据有机物A的结构和有机物C的结构，有机物A与CH3I反应生成有机物B，根据有机物B的分子式可以得到有机物B的结构，即；有机物与BnCl反应生成有机物C，有机物C发生还原反应生成有机物D，有机物D与PCC发生氧化反应生成有机物E，根据有机物E的结构和有机物D的分子式可以得到有机物D的结构，即；有机物E与有机物有机物F发生已知条件给的②反应生成有机物G，有机物G发生还原反应生成有机物H，根据有机物H与有机物G的分子式可以得到有机物G的结构，即，同时也可得到有机物F的结构，即；随后有机物H与HCOOCH2CH3反应生成有机物I。由此分析解题。
【小问1详解】
A中含有的官能团为羟基和酯基；
【小问2详解】
H→I的反应类型为取代反应，G→H的发生加氢反应，反应类型为还原反应；
【小问3详解】
A→B的化学方程式为：+CH3I→+HI发生取代反应；用O2代替PCC完成D→E的转化，化学方程式为：+O22+2H2O；
【小问4详解】
F的同分异构体中不含有N-H键，说明结构中含有结构，又因红外中含有酚羟基，说明结构中含有苯环和羟基，固定羟基的位置有邻、间、对三种情况，故有3种同分异构体；
【小问5详解】选项
目的
操作
A
配制0.01ml/L的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.1580g，放入100mL容量瓶中，加水稀释到刻度线
B
除去CO2中混有的HCl
将气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
C
检验Na2SO3是否被氧化
取少量配成溶液后，滴加硝酸酸化的BaCl2溶液
D
制备Fe(OH)3胶体
向25mL沸腾的蒸馏水中滴加6滴饱和 FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe³⁺
Al3⁺
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的 pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
82
8.9
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