山东省威海市乳山市银滩高级中学2024-2025学年高三上学期10月模块测试 化学试题

这是一份山东省威海市乳山市银滩高级中学2024-2025学年高三上学期10月模块测试 化学试题，共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 0 16 F 19 23 S 32 40 64
第Ⅰ卷（共44分）
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是（ ）
A.部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等还原金属矿物得到
B.煤的气化是通过物理变化将煤转化为可燃性气体的过程
C.制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C，可延长保质期
D.加入混凝剂聚合氯化铝，可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
2.下列说法不正确的是（ ）
A.呈两性，不能用于治疗胃酸过多
B.能与反应产生，可作供氧剂
C.有还原性，能被氧化成
D.见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中
3.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.
B.
C.
D.
4.下列离子方程式正确的是（ ）
A.用溶液除气体：
B.溶液中滴加溶液：
C.溶液中通入少量
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：
5.下列说法不正确的是（ ）
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气D.装置④可用于从碘水中萃取碘
6.利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为：
（未配平）。下列说法正确的是（ ）
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下气体，反应转移的电子数为
7.硝酸盐电化学合成氨具有条件温和、能源清洁等优势。图1为电解溶液合成氨的装置示意图；双极膜（BPM）由离子交换膜AEL、CEL和中间层IL复合而成，装置工作时其内部结构如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A.a接电源负极，发生还原反应
B.装置工作时，通过进入阳极区，阳极区溶液逐渐增大
C.总反应为：
D.每生成，各有和通过离子交换膜
8.实验室提供的玻璃仪器有试管、烧杯、锥形瓶、普通漏斗、胶头滴管、酒精灯、玻璃棒、表面皿等，选用上述仪器（非玻璃仪器任选）能完成的实验是（ ）
A.中和热的测定B.粗盐提纯C.中和滴定D.海带提碘
9.工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如图流程脱除或利用。
已知：途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均有空气参与；硫酸的结构简式为。下列说法错误的是（ ）
A.含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率
B.途径Ⅱ发生的反应为
C.途径Ⅲ产生的也可以用浓硫酸吸收
D.最多可以与反应
10.氮化钛（）是新型耐热材料，其制备原理为，实验装置如图所示（夹持装置省略）。下列说法错误的是（ ）
A.试剂X可以是碱石灰或生石灰
B.装置的连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C.先打开恒压分液漏斗旋塞，再打开管式炉加热开关
D.棉花的作用是防止固体进入堵塞导管
11.设为阿伏加德罗常数的值。部分含硫的物质转化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.基态硫原子核外含有的未成对电子数为
B.盐酸中含的数目为
C.反应①中，每生成同时生成S的数目为
D.反应②中，每消耗时转移电子数为
12.电解法制备的装置如图所示，已知生成的反应为，下列说法错误的是（ ）
A.铂电极连接电源的负极B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.铜电极反应为D.制备，阴极区溶液质量减少
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13.高温条件下生成的反应历程和相对能量变化如图所示：下列说法错误的是（ ）
A.三步反应历程中决定总反应速率的是反应历程iii
B.i、ii、iii三步的总反应为
C.根据图像可以判断过渡状态1、2、3的稳定性相对高低
D.形成的过程中有极性键的断裂和形成
14.利用含锌废料（主要成分是，还含有、等）制备的一种工艺流程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A.“浸取”操作应在高温下进行
B.“氧化除铁”的反应为
C.“还原”时，增大溶液酸度有利于的生成
D.加入浓盐酸的目的是抑制水解
15.催化剂催化加氢制甲醇的机理如图所示。已知：图中吸附过程表示为；吸附过程表示为；氢化过程表示为（*为催化剂活性位点）。下列说法错误的是（ ）
A.氧空位浓度高，有利于增强的吸附能力
B.活化位点和活化位点是相同的
C.脱附过程表示为
D.降低氢化过程的活化能，一定能有效加快甲醇的生成速率
16.二氟化氧常用作高能火箭推进系统中的氧化剂，一种在温和条件下制取的工艺如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.反应I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
B.还原性：
C.反应Ⅰ~Ⅳ中，氟元素化合价发生变化的反应有3个
D.制取，至少需加入
17.钠离子电池具有充电速度快和低温环境性能优越的特点，其电极材料的导电聚合物中掺杂磺酸基可增强其电化学活性，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.c连接d时，透过隔膜进入电极A室
B.c连接d时，电源a极的电势比b极低
C.c连接e时，每转移，两电极质量变化相差
D.c连接e时，A的电极反应为：
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
18、酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
（1）酸催化下与混合溶液的反应（反应a），可用于石油开采中油路解堵。
①反应a：
已知：
则反应a的_____。
②某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。据图可知，在该过程中_____。
A.催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B.催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C.催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应
D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
（2）在非水溶剂中，将转化为化合物ii（一种重要的电子化学品）的催化机理示意图如图，其中的催化剂有_____和_____。
（3）电解法转化可实现资源化利用。电解制的原理示意图如下。
①写出阴极还原为的电极反应式：_____。
②电解一段时间后，阳极区的溶液浓度降低，其原因是_____。
（4）①某实验小组为了分析补血剂中铁元素的质量分数，用标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，写出该反应的离子方程式_____。
②某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是_____（填字母）。
③滴定前不需要滴加指示剂，理由是_____。
（5）莫尔法是一种沉淀滴定法，用标准溶液滴定待测液可以测定溶液中的浓度。已知：
、、，（白色）、（黄色）、（红色）。
莫尔法测定浓度时所用指示剂是（填“KI”或“”）。
19.叠氮化钠（）在防腐、有机合成和汽车行业有着广泛的用途。用氨基钠（）制取叠氮化钠的化学方程式为。实验室用下列装置制取叠氮化钠并测定其纯度。
已知：①氨基钠熔点为208℃，易潮解和氧化；
②有强氧化性，不与酸、碱反应。
回答下列问题：
（1）仪器的连接顺序为a→_____b（仪器不能重复使用）。装置B的作用为中应选用的试剂为_____。
（2）制备时进行操作：（i）检验装置气密性并添加药品；（ii）……；（iii）打开加热套。步骤（ii）的操作是_____。
（3）装置A中反应除生成装置C中需要的物质外，还生成等。其反应的化学方程式是_____。
（4）纯度测定：取反应后装置中所得固体，用如图所示装置测定产品的纯度（原理为：加入溶液将氧化成，测定的体积，从而计算产品纯度）。
①F的初始读数为、末读数为，本实验条件下气体摩尔体积为产品中的质量分数为_____。
②反应结束读数时，若F中液面低于球形干燥管液面，则测定结果_____（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
20.铑（）是一种稀有贵金属，工业上从废铑材料（主要含，还含有、等）中提炼铑的主要途径有如下两种：
已知：①金属活动顺序位于H之后。
②易与形成配离子，且该配离子在水溶液中存在以下平衡：。
③已知25℃时相关物质的见下表。
（已知开始沉淀的金属离子浓度为；金属离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。）回答下列问题：
（1）途径一：①“氯化溶解”过程中，金属转化为，该反应的化学方程式为_____。
②“定向脱铜”时，铜的沉淀率随变化如图所示，实际工业生产中控制为2，不宜大于2的原因是_____。
③“阳离子交换”过程中，被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有_____。
（2）途径二：①“控温焚烧”的目的是_______且防止单质被氧化。
②“加热至熔融”的目的是将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。已知单质反应的产物之一为，参加反应的和物质的量之比为_____。
③步骤“调①”中应调节的范围为_____（保留两位有效数字）。
④用氨水沉淀铑元素的离子方程式为_____。
21.一种以钌矿石[主要含还含少量的、、、和等]为原料制备钌（）的流程如图，回答下列问题：
已知：①常温下，，，，
②离子浓度等于或低于时，则认为该离子已被完全除去。
（1）气体A的成分为_____，滤液1中溶质为_____。
（2）“沉铁”的离子方程式为_____。
（3）“软化”时，溶液中钙离子和镁离子的浓度分别为和，常温下取该滤液，使其中、沉淀完全，则至少需要加入的物质的量为_____。
（4）“灼烧”时的作用是_____。
（5）产生相同量的钌，方案1中消耗与方案2中产生的物质的量比值为_____；从安全角度分析，方案2优于方案1，其理由是_____。
22.氮化硼（）是一种重要的功能陶瓷材料，有广泛应用。以铁硼矿（主要成分有、，次要成分有、、、、为原料制备氮化硼的流程如图所示：
已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下：
回答下列问题：
（1）用稀硫酸酸浸时，其他条件不变工业采取下列措施能提高硼元素浸出率的有_____（填序号）。
A.适当升高酸浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短酸浸时间
（2）滤渣1的主要成分为_____。
（3）加氨水过程中常常要加热，加热的目的是_____。
（4）从硫酸镁溶液中提取的操作包括_____、过滤、洗涤、干燥。
（5）写出与氨气在高温下反应制备的化学方程式：_____
（6）（硼酸）还可以利用电解溶液的方法制备，工作原理如图所示，c为_____（填“阴离子交换膜”或“阳离子交换膜”），产品室中发生反应的离子方程式为_____。
2024-2025学年度第一学期高三10月模块检测化学试题答案
1.【答案】B
【详解】A.根据金属活泼性的不同，可以采用不同的方法冶炼金属，大部分金属（主要是中等活泼的金属）的冶炼是通过高温下发生氧化还原反应来完成的，即热还原法，常用的还原剂有焦炭、、等，A项正确；
B.煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程，主要发生的反应为，该过程属于化学变化，B项错误；
C.维生素C（即抗坏血酸）具有还原性，能被氧化成脱氢抗坏血酸，故制作水果罐头时加入维生素C作抗氧化剂，可延长保质期，C项正确；
D.混凝剂聚合氯化铝在污水中能水解成胶体，胶体能吸附污水中细小悬浮物，使其聚集成较大颗粒而沉降下来，D项正确。
2.【答案】A
【详解】A.呈两性，不溶于水，但可以与胃酸反应，用于治疗胃酸过多，A不正确；
B.能与反应产生，能安全发生且不生成有毒气体，可作供氧剂，B正确；
C.有还原性，元素的化合价为+2，适当的氧化剂可将其氧化成更高价态的，C正确；
D.见光易分解的物质保存在棕色试剂瓶中；见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中，D正确；
综上所述，本题选A。
3.B
【详解】A.与加热反应生成，故不能实现，故A不选；
B.氯化镁与石灰乳反应生成氢氧化镁，氢氧化镁受热分解生成氧化镁，所以符合，故B选；
C.与氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成，但与过量二氧化碳、氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠固体，碳酸氢钠固体加热分解获得碳酸钠，故不能一步实现，故C不选；
D.与氧气在加热条件下生成，故不能实现，故D不选；
4.【答案】D
【详解】A.在离子方程式中应以化学式保留，离子方程式为，A项错误；
B.酸性条件下会将氧化成，与形成沉淀，滴加少量时的离子方程式为，滴加足量时的离子方程式为，B项错误；
C.电离平衡常数：，与水反应生成的与不反应，正确的离子方程式为，C项错误；
D.与溶液反应生成、，反应的离子方程式为，D项正确；
5.C【详解】A.铜与浓硫酸反应方程式为：，可用装置①制取，气态产物为，可利用的漂白性进行检验，故A正确；
B.图②标识表示易燃类物质，故B正确；
C.的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集，故错误；
D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物，装置④可用于从碘水中萃取碘，
6.【答案】C
【详解】A.由题中信息可知，利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放，则X表示，仍然是大气污染物，A不正确；
B.中C元素的化合价由-2价升高到+4价，是该反应的还原剂，有强氧化性，通常不能用作还原剂，故不可用替换，B不正确；
C.该反应中，还原剂中元素的化合价由-2价升高到+4价，升高了6个价位，氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价，降低了5个价位，由电子转移守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5，C正确；
D.中C元素的化合价由-2价升高到+4价，升高了6个价位，若生成标准状况下的气体，即，反应转移的电子数为，D不正确；
7.【答案】B
【详解】A.电解溶液合成氨，在a电极由硝酸根得电子生成，故a为阴极，连接电源负极，发生还原反应，A正确；
B.阳极生成，电极反应为，由图2，进入阳极区，但是被电极反应消耗，阳极区溶液不变，B错误；
C.电解溶液得和，选项所给总反应方程式正确，C正确；
D.由总反应，每生成，即生成，生成，根据阳极电极反应，消耗，由溶液电中性，有进入阴极区，即各有和通过离子交换膜，D正确；
8.【答案】B
【详解】A.中和热测定需要量取液体体积，需要用到的玻璃仪器有量筒，故A不符合题意；
B.粗盐的提纯需要用到的玻璃仪器为酒精灯、普通漏斗、玻璃棒，还需要用到瓷质的蒸发皿，则题给仪器可以完成粗盐的提纯的实验，故B符合题意；
C.中和滴定需要用到滴定管，C不符合题意；
D.海带提碘需要萃取，玻璃仪器需要用到分液漏斗，D不符合题意；
9.D
【分析】含硫矿物煅烧产生二氧化硫，二氧化硫与氧气、碳酸钙发生反应：，二氧化硫经催化氧化产生三氧化硫，三氧化硫与甲醇反应得到
【详解】
A.含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率，A正确；
B.途径Ⅱ发生的反应为，B正确；
C.途径Ⅲ产生的也可以用浓硫酸吸收得到焦硫酸，再稀释转化为浓硫酸可以避免三氧化硫与水反应形成大量酸雾，C 正确；
D.X水解可到硫酸和甲醇故最多可与反应得到硫酸钠和甲醇，D错误。
10.B【分析】
装置Ⅰ制备氨气，Ⅱ是发生装置，Ⅲ吸收尾气同时防止空气中的水蒸气进入装置Ⅱ中，Ⅳ干燥氨气。
【详解】A.浓氨水中加入氧化钙、氢氧化钠或碱石灰可以产生氨气，因此试剂X可以是碱石灰或生石灰，A正确；
B.氯化钙能吸收氨气，不能干燥氨气，所以装置的连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅱ→Ⅲ，B错误；
C.需要利用氨气排尽装置中空气，所以先打开恒压分液漏斗旋塞再打开管式炉加热开关，C正确；
D.气流也可能把固体小颗粒插入导管，所以棉花作用是防止固体进入导管使导管堵塞，D正确；
11.C
【分析】与盐酸反应生成、S、和水，S单质与在加热条件下发生反应式生成、和水，据此回答。
【详解】A.基态硫原子核外电子排布式为，含有的未成对电子数为2，故基态硫原子核外含有的未成对电子数为，A正确；
B.盐酸中氯化氢是强电解质，完全电离，故盐酸中含的数目为，B正确；
C.未说明是在标准状况下，无法计算，错误；
D.反应②为，每消耗即时，转移电子数为，即，D正确；
12.D
【分析】由题意可知，铜电极为电解池的阳极，氯离子作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成，铂电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，放电生成的氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区。
【详解】A.由分析可知，铂电极为连接电源负极的阴极，故A正确；
B.由分析可知，电解池工作时，氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，故B正确；
C.由分析可知，铜电极为电解池的阳极，氯离子作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为，故C正确；
D.据分析，结合得失电子数目守恒可知，电解制备得到氧化亚铜时，阴极区溶液减少水的质量为，故D错误；
13、【答案】BD
【详解】A.由题干反应历程图可知，历程i、ii、iii的活化能分别为：、、，活化能越大反应速率越慢，反应速率最慢一步为决速步骤，故三步反应历程中决定总反应速率的是反应历程iii，A正确；
B.由题干历程图可知，反应历程i、ii、iii的热化学方程式分别为：；，，故i、ii、iii三步的总反应为可由，根据盖斯定律可知，
，B错误；
C.根据图像可以判断过渡状态1、2、3的产物的总能量的相对大小，能量越高，物质越不稳定，故可以判断过渡态1、2、3的稳定性相对高低，C正确；
D.由题干历程图可知，形成的过程中反应历程i有极性键的断裂，三个历程均没有极性键的形成，D错误；
14.AC
【分析】由题给流程可知，向含锌废料中加入盐酸酸浸，将金属氧化物转化为可溶的金属氯化物，向浸取液中加入漂白液，漂白液的有效成分次氯酸钠将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中通入高压氢气，将溶液中的铜离子转化为铜，过滤得到铜和氯化锌溶液；溶液在浓盐酸中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化锌。
【详解】A.盐酸具有挥发性，“浸取”操作应在高温下进行会因盐酸挥发导致酸浸率下降，所以“浸
B.由分析可知，加入漂白液的目的是漂白液的有效成分次氯酸钠将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为，故B正确；
C.由分析可知，通入高压氢气的目的是将溶液中的铜离子转化为铜，反应的离子方程式为，增大溶液酸度，溶液中氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，不利于铜的生成，故C错误；
D.氯化锌是强酸弱碱盐，在溶液中水解使溶液呈酸性，所以在浓盐酸中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化锌的目的是防止氯化锌水解，故D正确；
15.BD
【详解】A.根据图示，氧空位与二氧化碳作用，氧空位浓度高，有利于增强的吸附能力，故A正确；
B.根据图示，活化位点是氧空位，与活化位点不相同，故B错误；
C.根据图示，脱附过程表示为，故C正确；
D.降低氢化过程的活化能，氢化过程的速率加快，总反应速率由慢反应决定，所以不一定能有效加快甲醇的生成速率，故D错误。
16.【答案】D
【分析】反应Ⅰ为与、、反应转化为、、，方程式为①，反应Ⅱ为、反应生成、，方程式为：②，反应Ⅲ为与反应生成、、，方程式为③，反应Ⅳ的方程式为：④，据此回答。
【详解】A.根据①方程式可知，反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:2，A错误；
B.根据方程式①可知，还原性，根据方程式③可知，氧化性，B错误；
C.根据四个方程式可知，氟元素化合价发生变化的反应有2个，分别为Ⅲ和Ⅳ，C错误；
D.根据可知，生成需要，生成需要，则制取，至少需加入，D正确；
17、【答案】D
【分析】c连接e时，装置为原电池，电极B为负极，嵌在石墨中的失电子变为，进入右侧电极室后，通过隔膜迁移至左侧电极室形成磺酸盐；c连接d时，连接外电源给电池充电，是电解池，电极B接外电源负极作阴极，得电子变为重新嵌入石墨得，则电极A为阳极失电子，通过隔膜迁移至右侧电极室；
【详解】A.由分析，c连接d时为电解池，通过隔膜迁移至右侧电极室B，A错误；
B.由分析，c连接d时为电解池，电极A为阳极连接外电源正极，a为外电源正极电势高于b，B错误；
C.由分析，c连接e时为原电池，每转移，电极有失电子变为并迁移至电极
A，电极B失重，电极A增重，两电极质量变化相差，C错误；
D.由分析，c连接e时为原电池，A为正极得电子，同时结合右侧电极室迁移过来的，电极反应为，D正确。
18、【小问1详解】①由已知可得：
Ⅰ.，；
Ⅱ.，；
Ⅲ.，；
Ⅳ.，；
由盖斯定律可知，目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到，故反应；
②A.催化剂不能改变反应的焓变，A项错误；
B.由图示可知，酸性：硫酸>磷酸>乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，B项正确；
C.一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，C项错误；
D.由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，D项正确；
故选BD。
【小问2详解】
催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有和；
（3）【解析】本题注重理论联系实际，引导考生认识并体会化学科学对社会发展的作用，试题以减少排放，充分利用碳资源为背景，考查《化学反应原理》模块中电化学基本知识；（2）①根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，，或；②阳极反应式为，减小，与反应，同时部分迁移至阴极区。
19、【答案】（1）①.g，h，c，d，e，f②.吸收多余的；防止空气中的氧气进入装置C③.浓硫酸
（2）打开分液漏斗上端玻璃塞并旋转活塞，通入一段时间气体
（3）（4）①.②.偏高
【分析】根据反应原理，利用盐酸与混合液中加入稀硝酸反应产生一氧化二氮，利用E中的碱石灰吸收中混有的和水蒸气，进入装置C中与反应制备，D用于防止B中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理，据此分析解题。
【小问1详解】
根据分析，仪器的连接顺序为；装置B的作用吸收多余的；防止空气中的氧气进入装置C；装置D中应选用的试剂：浓硫酸；
【小问2详解】
制备时进行操作：检验装置气密性并添加药品后打开分液漏斗上端玻璃塞并旋转活塞，通入一段时间气体；
【小问3详解】
装置A中反应除生成装置C中需要的物质外，还生成等。其反应的化学方程式：
；
【小问4详解】
①若G的初始读数为、末读数为，本实验条件下气体摩尔体积为，生成体积为，由关系式列式得产品中的质量分数：
；
②反应结束读数时，若F中液面低于球形干燥管液面，则测定结果偏高。
20.【答案】（1）①.②.，水解平衡正向移动，导致沉淀率增加而损失③.、
①.防止温度过低，、氧化不完全②.2:3③.2.8~4.2④.
【分析】途径一：废铑材料（主要含，还含有、等）粉碎后通入氯气并加入盐酸，“氯化溶解”得到、、，加入草酸和铜离子结合生成草酸铜，同时加入调节溶液，阳离子交换树脂吸附、为滤液除杂，发生水解反应生成沉淀，最后得到铑粉；途径二：废铑材料（主要含，还含有、等）焚烧将转化为，将转化为，加热熔融，加入，生成、、，加入水和氨水调使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，再加入氨水调节，生成沉淀和溶液，过滤，和途径一相同处理得铑粉；
【小问1详解】
①高铜铑精矿通入氯气和，“氯化溶解”得到，反应的方程式为；②由图像可知，时，铜的沉淀率已达98%，若，铜的沉淀率会较低；，水解平衡正向移动，导致沉淀率增加而损失；
③定向脱铜后溶液得到草酸钠、，“阳离子交换”过程中，溶液中被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子主要有、；
【小问2详解】
①“控温焚烧”即焚烧温度不能过高不能过低，若温度过高，单质被氧化，的氧化物性质稳定，难溶解，后续不方便处理，控温同时防止温度过低，、氧化不完全；
②单质与反应生成，还原产物为，硫元素得2个电子，失3个电子，根据氧化还原反应得失电子守恒，参加反应的和的物质的量之比为2:3；
③沉淀完全时，由，，即，同时为了使不发生沉淀，由，，即，故调节的范围为2.8~4.2；
④用氨水调，电离产生的与反应生成沉淀，其离子方程式为
。
21.（1）、
（2）
（3）
（4）作保护气，防止钌与空气中的氧气反应
（5）1:2方案1使用氢气作还原剂，氢气是易燃易爆气体，方案2更安全
【分析】熔融后得到熔块为金属氧化物和熔融混合生成的高温不分解的盐，热分解，气体A为，水浸时，熔融得到的硅酸钠、四羟基合铝酸钠（偏铝酸钠）溶解，即为滤液1的溶质，酸浸后溶液中有、、、，沉铁时加入氯酸钠在碱性条件下把二价铁转化为三价铁并生成沉淀除去，软化步骤是加入氟离子使、变为氟化物沉淀除去，软化后的液体即为含的溶液，通过后续步骤得；
【详解】（1）由分析知，A为，滤液1中溶质为、；
（2）“沉铁”时，氯酸钠在碱性条件下把二价铁转化为三价铁并生成沉淀，离子方程式为；
（3）更小，说明先沉淀完全，故以完全沉淀计算，，当时，，则加上沉淀的氟离子，需加入的物质的量为
;
（4）“灼烧”时，方案1中有还原性的，未加入，方案二加了，故的作用是作保护气，防止钌与空气中的氧气反应；
（5）从+2价变为0价，每生成，需要，分解产生，方案1中消耗与方案2中产生的物质的量比值为，从安全角度分析，方案2优于方案1，从安全角度分析，方案2优于方案1。
22.（1）AB（2）二氧化硅和硫酸钙（3）防止生成胶体，利于沉淀的生成
（4）蒸发浓缩、降温结晶（5）
（6）阳离子交换膜
【分析】铁硼矿中加入稀硫酸酸浸时，与稀硫酸反应转化为硫酸镁和硼酸，氧化钙与稀硫酸反应转化为硫酸钙，铁的氧化物和氧化铝转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣1和滤液1；向滤液中加入过氧化氢溶液将溶液中亚铁离子氧化为铁离子后，加入氨水调节溶液，将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和滤液；滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到硫酸镁溶液和硼酸晶体；硼酸高温分解得到氧化硼，氧化硼与氨气在高温下反应制得氮化硼。
【详解】（1）适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度可以加快反应速率，能提高硼元素浸出率，而适当缩短酸浸时间会降低浸出效果，故选AB；
（2）由分析可知，滤渣1的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故答案为：二氧化硅和硫酸钙；
（3）由分析可知，加入氨水调节溶液的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，铁离子、铝离子在溶液中水解生成氢氧化铁和氢氧化铝胶体影响沉淀的生成，所以为防止沉淀时生成胶体，不利于沉淀的生成，常常采用加热的方法，故答案为：防止生成胶体，利于沉淀的生成；
（4）硫酸镁溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镁晶体，故答案为：蒸发浓缩、降温结晶；
（5）由题意可知，制备氮化镁的反应为氨气和氧化硼在高温下反应生成氮化硼和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
（6）由图可知，M室的石墨电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子通过阳离子交换膜a膜进入产品室，N室的石墨电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，原料室中，钠离子通过阳离子交换膜c膜进入N室，四羟基合硼离子通过阴离子交换膜b膜进入产品室与氢离子反应生成硼酸，反应的离子方程式为，故答案为：阳离子交换膜；。
氢氧化物
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
3.2
沉淀完全的
2.8
8.3
5.0