6. 实验小组用如图所示装置制取 Cl2,并探究 Cl2 、氯水的性质,难以达到预期目的的是
化学试卷
本试卷满分为 97 分，考试时间为 75 分钟
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Nd-144 Zn-65
一、单选题（共 13 题，每题 3 分，共 39 分。每题仅一个选项符合题意。）
1 ． 近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是
A ． 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B ． 氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 A ．制备 Cl2 B ．净化、干燥 Cl2 C ．收集 Cl2 D ．验证 Cl2 的氧化性
C ． 锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌 7 ． 下列化学反应表示正确的是
D ． 太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
- +
2 ． 下列化学用语或表述正确的是 A ． 电解饱和食盐水制备 Cl2 的离子方程式:2Cl +2H Cl2 +H2
1
A ． 中子数为 1 的氦核素： 2He B ． SiO2 的晶体类型：分子晶体 B ． 将氯水在强光下照射的化学方程式:2HClO Cl2 +2H2O
C ． F 的共价键类型： p-p 键 D ． PCl 的空间结构：平面三角形
2 3 C ． 氨气检验 Cl2 泄露的化学方程式:3Cl2+8NH3—N2+6NH4Cl
3 ．太阳能电池可由 Si 、GaP 、GaAs 等半导体材料构成。下列说法正确的是 - - +
D ． Cl2 处理含氰碱性废水的离子方程式:5Cl2+2CN +4H2O—10Cl +N2 +2CO2 +8H
A ． 原子半径：r(Ga) 8 ． Deacon 催化氧化法将工业副产物 HCl 制成Cl2 ，下列说法不正确的是 C ． 热稳定性：AsH3>PH3 D ． Ga 的周期序数与族序数相等 4 ． 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A ． Y 为反应物 HCl ，W 为生成物 H2O B ． 加 2molCuO 降低H a 2 A ． 回收烟气中 SO2 获得 CaSO4 :SO2 CaSO3 CaSO4 C ． 升高反应温度， HCl 被O2 氧化制Cl2 的反应平衡常数减小 D ． 其他条件不变,加压可以提高 HCl 的平衡转化率 盐 Mg B ． 金属 Mg 制备： Mg(OH)2 — — MgCl2 溶液 9 ． 科学家使用-MnO2 研制了一种 MnO2-Zn 可充电电池(如图 2 所示) 。电池工作一段时间后，MnO2 电极上检测到MnOOH 和 ． 纯碱工业： NaCl 溶液 — — NaHCO3 — — Na2 CO3 C 少量副产物 ZnMn2O4 。下列叙述正确的是 2+ 盐酸 A ． 充电时，Zn 向阳极方向迁移 D ．AlCl3 制备：Al2O3(s) AlCl3(aq)—无水 AlCl3(s) B ．充电时，会发生反应 Zn+MnO2=ZnMn2O4 5 ． 化合物 Z 是合成药物艾氟康唑的中间体，下列说法不正确的是 - C ． 放电时，正极反应有 MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH D ．放电时，Zn 电极质量减少 0 ．65g ，MnO2 电极生成了 0.020molMnOOH 10 ． 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的 Cl- 并制备 Zn ，流程如下“脱氯”步骤仅 Cu 元素化合价发 生改变。 A ． X 与 CH3CH2MgBr 发生加成反应 B ． Y 分子存在对映异构现象 C ． Z 分子中所有原子位于同一平面上 D ． Y 、Z 可用溴的四氯化碳溶液鉴别 阅读下列材料,完成 68 题: 氯气在生产、生活中应用广泛。实验室用 MnO2 和浓盐酸反应制取 Cl2,工业上用电解饱和食盐水 制备 Cl2,也可用 Deacon 催化氧化法制备 Cl2 。 Deacon 催化氧化法原理将工业副产物 HCl 制成 CuO 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) Cl2 ，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) H114.4 kJ/mol 。如图所示为该法的一种 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 催化机理。氨气可以检验 Cl2 是否发生泄露,遇 Cl2 泄漏时反应有白烟生成。Cl2 可用于处理含 浓度(g/L) 145 0 ．03 1 - 氰(CN )废水。 下列说法正确的是 ( 起始 H2 C ． 适当增加 n O ，有利于提高 H2 A ． “浸铜”时应加入足量 H2O2 ，确保铜屑溶解完全 n 起始(CH3OC 3) + 2+ D ． 一定温度下，若增大压强，CO 的平衡产量不变 B ． “浸铜”反应： 2Cu+4H +H2O2 = 2Cu +H2 +2H2O C ． “脱氯”反应： Cu+Cu2+ +2Cl- = 2CuCl 二、非选择题：共 4 题，共 58 分。 D ． 脱氯液净化后电解，可在阳极得到 Zn 14 ． (14 分)回收磁性合金钕铁硼( Nd B)可制备半导体 2Fe14 11 ． 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 材料铁酸铋和光学材料氧化钕。 选项 实验过程及现象 实验结论 （1）钕铁硼在空气中焙烧转化为 Nd2O3 、 Fe2 O3 等(忽略 —1 硼的化合物) ，用 0.4mol . L 盐酸酸浸后过滤得到NdCl3 探 究 Al(OH)3 为两 A 向 Al(OH)3 沉淀中分别滴加盐酸和氨水，观察沉淀变化 浸出液中某元素的物质的量 性氢氧化物 100% 溶液和含铁滤渣。Nd、Fe 浸出率( 某元素的总物质的量 )随浸取时间变化如图所示。 —1 含铁滤渣的主要成分为 (填化学式)。 B 向 2mL 0. 1mol . L Na2S 溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生 氧化性： Br2 >S 浸出初期 Fe 浸出率先上升后下降的原因是 。 淡黄色沉淀 （2）含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。 气体 X 一定具有强 用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的 Fe2(SO4)3 溶液，原理为： C 向溶有 SO2 的 BaCl2 溶液中通入气体 X ，出现白色沉淀 氧化性 3+ 2 - + (R3NH)2 SO4 +Fe +SO4 +H2 O H + (R3NH)2 Fe (OH)(SO4 )2 (有机层) 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加 KSCN 溶液， 食品脱氧剂样品中 D 溶液未出现血红色 没有3 价铁 + — 已知： (R3NH)2 SO4 + H + HSO4 2(R3NH . HSO4 ) 2+ 12 ． 环境保护工程师研究利用Na2 S 、 FeS和H2 S 处理水样中的 Cd 。已知 25时， H2 S 饱和 其他条件不变，水层初始 pH 在 0 ．2~0 ．8 范围内，随水层 pH 增大，有机层中Fe 元素含量迅 速增多的原因是 。 -1 -6.97 -12.90 -17.20 溶液浓度约为 0. 1mol . L ， Ka1 (H2 S)=10 ， Ka2 (H2S)=10 ， K sp (FeS)=10 ， 反萃取后，Fe2 (SO4 ) 经转化可得到铁酸铋。铁酸铋 K (CdS)=10-26.10 。下列说法错误的是 3 sp 晶胞如图所示(图中有 4 个 Fe 原子位于晶胞体对角线 + + A ． Na2 S 溶液中： c (H )+c (Na )=c (OH-)+c (HS-)+2c (S2-) 上，O 原子未画出) ，其中原子数目比N(Fe): N(Bi) = -1 + B ． 0.01mol .L Na2S 溶液测得 pH= 11： c (Na )>c (S2-)>c (OH-)>c (HS-) _______ 。 2+ -1 2+ -8 -1 （3）净化后的 NdCl3 溶液通过沉钕、焙烧得到 Nd2 O3 。 C ． 向c Cd =0.01mol . L 的溶液中加入 FeS ，可使c Cd<10 mol . L ( ) ( ) 3+ 向NdCl3 溶液中加入(NH4 )2 CO3 溶液， Nd 可转 2+ -1 + 2+ D ． 向c (Cd )=0.01mol . L 的溶液中通入H2S 气体至饱和，所得溶液中： c (H )>c (Cd ) 化为Nd OH CO 沉淀，生成物还有 NH4HCO3 。该反应的离子方程式为： 13 ． 二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下： ( ) 3 反应 CH3OCH3(g)H2O(g)===2CH3OH(g) H1>0 。 —1 反应 CH3OH(g)H2O(g)===CO2(g)3H2(g) H2>0 将 4 ．42mgNd(OH)CO3 (摩尔质量为221g . mol )在氮 反应 CO2(g)H2(g)===CO(g)H2O(g) H3>0 气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。 在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后， 以一定流 550 ~ 600 时，所得固体产物可表示为 ， Nda Ob (CO3 )c 速通过装有催化剂的反应器，反应相同时间测得的 CH3OCH3 3+ 2- 实际转化率、CO2 实际选择性与 CO2 平衡选择性随温度的 通过以上实验数据确定该产物中n (Nd ):n (CO3 ) 的比值 变化如图所示。CO 的选择性 生 100%。 (写出计算过程)。 2 n O 2n 反应 ( 3O H3) 下列说法不正确的是 A ． 曲线a 表示 CH3OCH3 实际转化率随温度的变化 B ． 200时，反应的速率大于反应的速率 15 ．（16 分）盐酸考尼伐坦（J）可用于治疗血容量正常的低钠血症，其合成路线如下： 16 ．(14 分)实验室以菱锰矿(含MnCO3 及少量Fe、Si 的氧化物等)为原料制备高纯MnCO3 和 Mn3O4 -13 -13 的流程如下图所示。已知：室温下 Ksp(MnS) 2 ．610 、Ksp[Mn(OH)2] 2 ．010 、H2S 电离 常数 Ka1 1 ．110-7 、Ka2 1 ．310-13。 (1) 该流程中可循环使用的物质有 。 3+ (2) “沉铁”过程需加氨水调节溶液 pH，使溶液中 Fe 转化为 Fe(OH)3 沉淀同时得到 MnSO4 溶液。 3+ 检验 MnSO4 溶液中是否含有 Fe 的实验方法是 。 (3) 沉铁过程中也会产生少量 Mn(OH)2 沉淀。Mn(OH)2 在工业上 - 可用于去除溶液中 HS ，反应为 Mn(OH)2HS ===MnSOH + H2O ，其平衡常数 K 。 (4) 制取 MnCO3 。在题 16 图-1 所示的实验装置中，搅拌下使一 定量的 MnSO4 溶液与氨水-NH4HCO3 混合溶液充分反应。 滴液漏斗中添加的药品是 。 混合溶液中氨水的作用是 。 (5) 制取 Mn3O4 。固定其他条件不变，反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对 MnSO4 溶 液制取 Mn3O4 纯度的影响如题 16 图-2 、题 16 图-3 、题 16 图-4 所示。 （1）化合物 A 中 sp3 、sp2 杂化的碳原子数目之比为 。 （2）B 的分子式为C7H4NO3Cl ，可由对硝基苯甲酸与SOCl2 反应合成，B 的结构简式为 。 （3）写出同时满足下列条件的 E 的一种同分异构体的结构简式： 。 分子中有 2 个苯环；遇FeCl3 溶液显紫色;能与新制 Cu(OH)2 反应 题 16 图-2 题 16 图-3 题 16 图-4 -1 核磁共振氢谱有 6 组峰；。 补充完整制取纯净 Mn3O4 的实验方案：取 25 mL 0 ．7 molL 的 MnSO4 溶液， （4） F G 的反应中，羰基相邻碳原子上的 C - H 键容易断裂的原因是 , 。 控制搅拌速率 500 r min-1 反应 8 h ， （5）G + H I 的反应需经历 G + H X Y I 的过程。中间体 X 中无溴原子，X Y 的 , 110 干燥 -1 -1 过程中有键的断裂，则 Y I 的反应类型为 。 2 h ，得到纯净的 Mn3O4(须使用的试剂：0 ．7 molL NaOH 溶液、1 ．0 molL BaCl2 溶液)。 （6）将考尼伐坦（I）制成盐酸盐（J）的目的是 。 （7）麻黄碱是治疗硬脊膜外麻醉引起低血压的常用药物，有机物 K（ ）是生产麻 黄碱的重要中间体。写出以 和 CH3NH2 为原料制备有机物 K 的合成路线流程图（无 机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 17 ． (14 分)甲醛释氢对氢能源和含甲醛污水处理有重要意义。 (1) HCHO 电催化释氢 催化电解含较低浓度的 HCHO、NaOH 混合溶液，可获得 H2 与 HCOONa(如题 17 图 1 所示)，其 中电极 b 表面覆盖一种 Mo 与 P 形成的化合物(晶胞结构如题 17 图 2 所示)作催化剂。 题 17 图-1 题 17 图-2 催化剂可由 MoO2 与(NH4)2HPO4 混合物与 H2 高温灼烧制得，同时还有 NH3 生成，生成物中 P 为-3价，该反应的化学方程式为 。 电解时， 电极 b 上同时产生 H2 与 HCOO 的物质的量之比为 1 2 ，则电极 b 上的电极反应式 为 。 电解过程中每产生 2 mol H2 ，通过阴离子交换膜的 OH 为 mol。 (2) HCHO 水化释氢 45 时，碱性条件下 Ag 作催化剂可将甲醛转化为 H2 ，反应的机理如题 17 图 3 所示。使用时将 纳米 Ag 颗粒负载在 Al2O3 表面以防止纳米 Ag 团聚。其他条件不变，反应相同时间，NaOH 浓 度对氢气产生快慢的影响如题 17 图 4 所示。 已知： 甲醛在碱性条件下会发生副反应2HCHONaOH===HCOONaCH3OH。 题 17 图-3 若将甲醛中的氢用D 原子标记为 DCDO ，得到的氢气产物为 _______ (填化学式)。 NaOH 浓度低于 1 molL-1 时，NaOH 浓度增大产生氢气会加快的原因是 ________________ 。 若 NaOH 浓度过大，H2 的产生迅速减慢的原因可能是 。 图-4 (3) 甲烷与水在催化剂作用下可产生氢气与碳氧化物，与甲烷水化法制氢气相比，甲醛制氢的优 点 。 江苏省前黄中学2025届高三上学期期初检测试卷 化学答案 一、单选题（共 13 题，每题 3 分，共 39 分。每题仅一个选项符合题意。） 1D2C3B4A5C6A7C8B9C10C11B12B13D 14、(14 分) （1） Fe2O3 （2 分） 3 + + 浸出初期，c(H )较大，Fe2O3 溶于盐酸，约 5min 后，c(H )减小，Fe 水解生成 Fe(OH)3 进入滤渣 （2 分） + （2）随水层 pH 增大，c(H )减小，R 3NH2 SO4 H HSO4 2 R 3NH HSO4 的化学平衡逆向移动，引起 R 3NH2 SO4 的量增多，萃取正向程度增大（2 分） 2:1 （2 分） （ ） 3+ 2- （ 分） （ 分） 3 Nd +2CO3 +H2O=Nd OHCO3 +HCO3 2 2:1 4 4.42103 g 5 8.84mg NdOHCO 的物质的量为 1 2 10 mol ， 3 221gmol 3+ 5 5 5 nNd = 210 mol ；n(C)= 210 mol ，n(H)= 210 mol 550 600时，根据 H 元素守恒可知，固体分解时生成 H2O 的质量为 1 2105mol 18103mgmol1 0.18mg 2 （1 分）， 固体减少的质量的质量为 4.42mg-3.80mg=0.62mg，所以还有 CO2 生成。 0.62mg - 则生成 CO2 的质量为 0.18mg = 0.44mg ， 0.44mg 5 则生成 n(CO2)= 110 mol （1 分） 44103 mg mol1 由 C 元素守恒可知， 分解后剩余的 2 的物质的量为 -5 5 5 （ 分） CO3 210 mol-110 mol =110 mol 1 5 3+ 2- 210 mol n Nd :n CO3 = 2：1（1 分） 1105 mol 15．（16 分） （1）3：7（2 分）（2） （1 分） {#{QQABAYYQggAIQIIAABhCQwWICAOQkACACSgOgAAAoAAAwQNABAA=}#} HO CHO （3） （2 分） （4）羰基为吸电子基团，使得相邻碳原子上的 C-H 共用电子对更偏向羰基碳原子，C-H 键 的极性增强（2 分） （5）消去反应（2 分） （6）增加药物的水溶性和稳定性（2 分） （7） （5 分） 16．(14 分) (1) NH3 或氨水、(NH4)2SO4(2 分) (2) 取少量 MnSO4 溶液于试管中，向其中滴加 KSCN 溶液{或 K4[Fe(CN)6]溶液}，若溶液不 变红(或没有蓝色沉淀)，则溶液中无 Fe3+(2 分)(其他答案合理也给分) (3) 10(2 分) (4) 氨水-NH4HCO3 混合溶液(2 分) 2- 2+ 调节溶液 pH，增大 c(CO3 )，使 Mn 尽可能沉淀完全(2 分) (5) 边搅拌边向其中加入 50 mL 0.7 molL-1 NaOH 溶液，并保持 75 水浴加热，同时以 17 Lmin-1 的流量向溶液中通入空气(2 分) -1 静置过滤，用水洗涤，取最后一次洗涤滤液，向其中滴加 1.0 molL BaCl2 溶液，无沉淀生 成(2 分) 17. (14 分) 高温 (1) 2MoO22(NH4)2HPO49H2=====2MoP4NH312H2O(2 分) 2HCHO+4OH --2e- 2HCOO- +H +2H O 2 2 (2 分) 2(2 分) (2) HD(2 分) 随 NaOH 浓度增大，催化剂表面吸附的 CH2(O )2 浓度增大，释氢反应的速率加快， 副反应速率也加快，但释氢反应的速率加快更多(2 分) NaOH 溶解载体 Al2O3，使纳米 Ag 颗粒发生团聚，催化活性下降(2 分) (3) 氢气纯度高、可处理有毒甲醛(2 分) {#{QQABAYYQggAIQIIAABhCQwWICAOQkACACSgOgAAAoAAAwQNABAA=}#}