辽宁省沈阳市沈阳二中2023届高三上学期8月阶段测试化学试题含解析

这是一份辽宁省沈阳市沈阳二中2023届高三上学期8月阶段测试化学试题含解析，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，工业流程题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
辽宁省沈阳市沈阳二中2023届高三上学期8月阶段测试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生产、生活、科技、环境等关系密切。下列说法正确的是
A．汽车尾气催化转化器可有效减少CO2的排放，实现"碳中和”
B．“天和”号核心舱使用了目前世界上最先进的三结砷化镓太阳能电池翼，砷化镓属于半导体材料
C．“神舟十二号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D．淀粉、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物，均能在人体内发生水解
【答案】B
【详解】A．汽车尾气中CO和氮氧化物经催化反应生成N2、CO2，并未减少CO2的排放，故A错误；
B．砷化镓最外层平均4个电子类似于硅，是优良的第三代半导体材料，故B正确；
C．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，不属于传统的硅酸盐材料，故C错误；
D．高分子化合物的相对分子质量一般都在一万以上，油脂的相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故D错误；
答案选B。
2．下列变化或应用涉及氧化还原反应的有几种
①明矾净水    ②漂白粉变质    ③自然固氮    ④电解    ⑤绚丽的焰火    ⑥钝化    ⑦电离    ⑧葡萄酒中添加二氧化硫    ⑨臭氧杀菌    ⑩纳米铁粉去除污水中的重金属离子
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
【答案】B
【详解】①明矾净水主要是利用了胶体的聚沉原理，明矾溶于水后，通过水解形成了氢氧化铝胶体，不涉及氧化还原反应；②漂白粉主要成分是次氯酸钙，漂白粉失效原理是次氯酸钙会与空气中的CO2和水蒸气反映生成次氯酸和碳酸钙，次氯酸遇光会发生光解反应，产生了氧气和氯化氢气体，次氯酸光解属于氧化还原反应；③自然固氮是氮气还原成氨的过程，属于氧化还原反应；④电解过程涉及电子的得失，属于氧化还原反应； ⑤绚丽的焰火是焰色反应，焰色反应是物理变化，不发生氧化还原反应；⑥钝化是是物理变化，不发生氧化还原反应；⑦电离是盐在溶液中电离出离子，不发生氧化还原反应； ⑧葡萄酒中添加二氧化硫，二氧化硫遇水形成亚硫酸，亚硫酸是较强的还原剂，在被氧化时可将着色物质还原褪色，使食品保持鲜艳色泽，涉及氧化还原反应；⑨臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应；⑩对于标准电极电势接近于或是低 于铁的重金属离子，如Zn2+，Cd2+等，纳米铁仅通过吸附作用将其除去；对标准电极电势远高于铁的重金属离子，如Cu2+，Ag+，Hg2+等，则主要通过还原作用将其除去；对标准电极电势稍髙于铁的重金属离子，如Ni2+，Pb2+等，通过吸附和还原作用共同将其除去；所以②③④⑧⑨⑩属于涉及氧化还原反应；
故答案选B。
3．下列指定反应的离子方程式错误的是
A．明矾溶液中加入少量的Ba(OH)2：2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
B．向碳酸钠稀溶液中通入过量的CO2：CO+CO2+H2O=2HCO
C．次氯酸钠溶液吸收少量SO2：SO2+H2O+ClO-=SO+Cl-+2H+
D．向氯化铁中加入过量的H2S：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
【答案】C
【详解】A．明矾溶液中加入少量的Ba(OH)2，会生成BaSO4和Al(OH)3沉淀，对应的离子方程式为2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，故A正确；
B．向碳酸钠稀溶液中通入过量的CO2，CO2和 CO反应生成HCO，对应的离子方程式为CO+CO2+H2O=2HCO，故B正确；
C．次氯酸钠溶液吸收少量SO2，化学方程式为SO2 + 3NaClO + H2O = 2HClO + Na2SO4 + NaCl，对应的离子方程式为SO2 +3ClO -+H2O=2HClO + +Cl-，故C错误；
D．向氯化铁中加入过量的H2S，对应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故D正确；
故答案选C。
4．下列实验现象对应结论一定正确的是
A．向浓硝酸中加红热木炭，观察到红棕色气体，能说明浓硝酸被木炭还原成了NO2
B．向碘化亚铁溶液中加入少量氯水，溶液变黄，能说明还原性I->Fe2+
C．用水直接吸收SO3易形成大量酸雾，能说明SO3和水反应放出大量热
D．向铁和高温水蒸气反应后的产物中加入稀硫酸，再加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，能说明产物中含二价铁
【答案】C
【详解】A．浓硝酸受热分解可以产生二氧化氮气体，A错误；
B．碘水和三价铁离子都是黄色的，故溶液变黄，无法证明是哪种离子参加反应，B错误；
C．三氧化硫遇水蒸气，会形成酸雾，故用水直接吸收SO3易形成大量酸雾，说明有水蒸气形成，这个现象可以说明SO3和水反应放出大量热，C正确；
D．二价铁也可能是三价铁和单质铁反应生成的，D错误；
故选C。
5．某水溶液中的粒子存在如图转化关系：

已知：OF2的沸点为-144.8℃，熔点为-223.8℃。下列说法错误的是
A．当总反应消耗标准状况下2.24LOF2时，转移了0.1mol电子
B．反应(1)、(2)均为氧化还原反应
C．通过溶液颜色变化可判断是否发生了反应(2)
D．由上述转化关系可推知，氧化性：OF2>O3>MnO
【答案】A
【详解】A．OF2中F为-1价，O为+2价，反应（1）化学方程式为，转移电子数为2，所以总反应消耗标准状况下2.24LOF2时，转移了电子，故A错误；
B．反应（1）中OF2氧化H2O和O2生成O3，反应（2）中Mn2+被氧化成，都发生了氧化还原反应，故B正确；
C．在溶液中为紫色，被还原成Mn2+后无色，故C正确；
D．反应（1）为OF2氧化H2O和O2生成O3，反应（2）中Mn2+被氧化成，故OF2，O3，和的氧化性大小为OF2>O3>MnO，故D正确；
故答案选A。
6．CsICl2常用于化学上的分子筛技术，CaOCl2常用于漂白、消毒。下列判断正确的是
A．CsICl2、CaOCl2中的卤族元素都显-1价
B．向CaOCl2溶液中滴加稀硫酸可能产生黄绿色气体
C．CsICl2溶液不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．向CsICl2、CaOCl2溶液中分别滴加硫酸亚铁溶液，均无明显颜色变化
【答案】B
【详解】A．CsICl2可写作CsCl·ICl，I为+1价，CaOCl2可写作CaCl2·Ca(ClO)2，一部分Cl为+1价，错误；
B．加入稀硫酸可发生2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O，正确；
C．CaOCl2溶液中的Cl-可使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；
D．ICl、ClO-可将硫酸亚铁溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，溶液由浅绿色变为黄色，错误。
故选B。
7．相同温度和压强下，研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。

下列说法不正确的是
A．由图1可知，Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl－=Cl
B．随NaCl溶液浓度增大，Cl2+H2O⇌H++Cl－+HClO平衡逆移，Cl2溶解度减小
C．随盐酸浓度增加Cl2与H2O的反应被抑制，生成Cl为主要反应从而促进Cl2溶解
D．由上述实验可知，H+浓度增大促进Cl2溶解，由此推知在稀硫酸中，随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会增大
【答案】D
【详解】A．由图1分析Cl2的浓度降低，Cl浓度升高，得出Cl2溶于NaCl溶液时还发生了反应Cl2+Cl－=Cl，故A正确；
B．增大Cl－浓度，Cl2+H2O⇌H++ Cl－+HClO平衡逆移，所以随NaCl溶液浓度增大，Cl2溶解度减小，故B正确；
C．由图2分析Cl2的浓度先降低后升高，随着盐酸浓度增加，Cl2与H2O的反应被抑制，生成Cl为主要反应，从而促进Cl2溶解，故C正确；
D．由图2分析，H+浓度一直增大，但是溶解的Cl2的浓度先降低后升高，应该是发生了反应Cl2+Cl－=Cl，促进了Cl2溶解，而在稀硫酸只提供了H+，随硫酸浓度增大，Cl2+H2O⇌H++ Cl－+HClO平衡逆向移动，Cl2的溶解度会降低，故D错误；
故选D。
8．“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示：

下列说法正确的是
A．过程①中每吸收标况下2.24L氮气转移0.3mol电子
B．过程②每生成1mol氨，有1molLi3N被氧化
C．过程③化学能转化为了电能
D．图中所示过程在一定条件下的总反应方程式为：2N2+6H2O=4NH3+3O2
【答案】D
【详解】A．未指明标况，无法计算转移电子的物质的量，故A错误﹔
B．由题中信息可知，过程②的反应方程式为Li3N＋3H2O=NH3↑＋3LiOH，此反应中各元素化合价均保持不变，是非氧化还原反应，故B错误﹔
C．由题中信息可知，过程③的反应方程式为4LiOH4Li＋O2↑＋2H2O，是将电能转化为化学能，故C错误；
D．由题中信息可知，过程①的反应方程式为6Li+N2=2Li3N，过程②的反应方程式为Li3N＋3H2O=NH3↑＋3LiOH，过程③的反应方程式为4LiOH4Li＋O2↑＋2H2O，所以图中所示过程的总反应方程式为：2N2+6H2O=4NH3+3O2，故D正确；
故选D。
9．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是

A．火山口附近的单质硫燃烧时可直接生成SO3
B．硫循环中硫的化合物均为无机物
C．硫酸盐在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下被还原为R1-S-R2
D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放
【答案】C
【详解】A．单质硫燃烧时只能生成二氧化氯，故A错误；
B．由图可知，自然界中硫循环中含硫的煤和石油等属于有机物，故B错误；
C．由图可知，硫酸盐在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下，硫元素化合价降低被还原为R1-S-R2，故C正确；
D．烧煤时加石灰石可减少形成酸雨的二氧化硫的排放，但不能减少形成温室效应的二氧化碳气体的排放，故D错误；
故选C。
10．下列实验的操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近X
产生白烟
X一定是浓盐酸
B
向5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴入0.1mol·L-1KI溶液5~6滴，加2mLCCl4振荡，静置后取上层清液滴加KSCN溶液
溶液变红
Fe3+与I-的反应有一定限度
C
向NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液
有白色沉淀生成
结合H+的能力比弱
D
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，再加入足量稀盐酸
先出现白色沉淀后部分溶解
部分Na2SO3氧化变质

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．生成白烟可知X为挥发性酸，则X为浓盐酸或浓硝酸，选项A错误；
B．KI与FeCl3反应：2KI+FeCl3=I2+2KCl+FeCl2，因FeCl3过量，与KSCN溶液作用显红色，无法说明反应存在化学反应限度，选项B错误；
C．NaHCO3溶液与NaAlO2溶液，反应中碳酸氢钠提供氢离子与偏铝酸根反应生成生成Al(OH)3，说明结合H+的能力：>，选项C错误；
D．向久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸，先出现白色沉淀后部分溶解，说明生成的白色沉淀部分为硫酸钡、部分为亚硫酸钡，证明部分Na2SO3氧化变质，选项D正确；
答案选D。
11．甲同学为了测定1L含Na+浓度为4mol/L的某钠盐溶液的成分，将溶液分成5等份，分别做如图实验，已知该溶液中所含阴离子数目相同。
①用pH计测得溶液pH大于7
③加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液产生28.7g白色沉淀，且放出红棕色刺激性气味的气体

②加入盐酸，产生红棕色刺激性气味气体
④加入足量BaCl2溶液，产生39.4g白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色

⑤加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤后向滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，溶液显红色


下列说法错误的是A．由②可推测一定含有NO，NO在酸性条件下不稳定
B．由③④可确定一定含有Cl-、CO两种阴离子
C．由⑤可推测酸性条件下氧化性NO>Fe3+
D．一定不含SO、SO，一定含有I-
【答案】D
【详解】A．加入盐酸，产生红棕色刺激性气味气体为NO2，所以溶液中含有NO，且说明NO在酸性条件下不稳定，故A正确；
B．加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液产生28.7g白色沉淀，说明溶液中有Cl-，加入足量BaCl2溶液，产生39.4g白色沉淀，该沉淀完全溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色，说明气体为CO2，说明溶液中含有CO，故B正确；
C．加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，排除和CO等阴离子的影响，过滤后向滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，说明Fe2+被氧化成Fe2+，说明氧化性NO>Fe3+，故C正确；
D．加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液产生28.7g白色沉淀，说明不存在I-，因为AgI是黄色固体，故D错误；
故答案选D。
12．从电解精炼铜的阳极泥(主要成分为Ag和Au)中回收Ag的一种工艺如下。已知Au无法被碱性NaClO溶液氧化，下列说法错误的是

A．“反应1”中碱性NaClO溶液可用盐酸代替
B．“反应1”产生的银盐不溶于水，也不溶于稀硝酸
C．“过滤Ⅰ”的目的之一是节约氨水的用量
D．“反应2”中起还原作用
【答案】A
【详解】A．由于Ag、Au和盐酸均不反应，而Ag能够被NaClO溶液氧化，Au不能，故“反应1”中碱性NaClO溶液不可用盐酸代替，A错误；
B．由题干流程图信息可知，“反应1”产生的银盐是AgCl，故不溶于水，也不溶于稀硝酸，B正确；
C．由于反应1中所加NaClO溶液过量，而NaClO溶液能够与氨水发生氧化还原反应，故“过滤Ⅰ”的目的之一是节约氨水的用量，C正确；
D．“反应2”即将在作用下转化为Ag，被还原，故起还原作用，D正确；
故答案为：A。
13．为了防止NO、NO2、N2O4对大气的污染，常用氢氧化钠溶液进行吸收处理，现有由amolNO、bmolNO2、cmolN2O4组成的混合气体，能被1.0mol·L-1的氢氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为
A．(a+b+c)L B．(a+b+2c)L C．2(a+b+c)L D．3(a+b+c)L
【答案】B
【详解】根据方程式知，氮氧化物被NaOH吸收生成钠盐，无论生成硝酸钠还是亚硝酸钠，N、Na原子个数之比都是1：1，根据N、Na原子关系式得V（NaOH）==（a+b+2c）L；
答案选B。

二、多选题
14．中华优秀传统文化涉及到很多的化学知识。下列有关说法错误的是
A．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者(丝质品)谓之为纸”，这里的纸主要成分为纤维素
B．中国蓝是古代人工合成的蓝色化合物，其化学式为BaCuSi4O10，可改写成BaO•CuO•4SiO2
C．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述：“……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根。”这里的黄芽是指硫
D．《徐光启手记》中记载了“造强水法”：“绿矾(FeSO4•7H2O)五斤(多少任意)，硝五斤。将矾炒去，约折五分之一。将二味同研细，听用。次用铁作锅……锅下起火……取起冷定，开坛则药化为水，而锅亦坏矣。用水入五金皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化……强水用过无力……”这里的强水指的是王水
【答案】AD
【详解】A．“自古书契多编以竹简，其用缣帛者谓之为纸”，这里纸的主要成分为纤维素，缣帛主要成分是蛋白质，故A错误；
B．硅酸盐改写成氧化物形式时，活泼的金属氧化物写在前面，再写SiO2，含氢元素的H2O最后写，所以BaCuSi4O10用氧化物形式表示，BaO•CuO•4SiO2，故B正确；
C．液态的金属汞，受热易变成汞蒸气，汞属于重金属，能使蛋白质变性，属于有毒物质，但常温下能和硫反应生成硫化汞，从而防止其变成汞气体，黄芽指呈淡黄色的硫磺，故C正确；
D．古代“硝”指的是HNO3，“用水入五金皆成水”指的是“强水”能溶解大部分金属，这里“强水”应为HNO3，故D错误；
故答案选AD。
15．2021年9月24日，中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法错误的是
A．反应①中消耗44gCO2，转移电子数为6NA
B．标准状况下，11.2LCH3OH中含有的CH3OH分子数为0.5NA
C．反应③中cat为催化剂，实验室常用MnO2催化该反应
D．30gHCHO与DHA的混合物中所含氧原子数为NA
【答案】BD
【详解】A. 反应①的化学方程式为，此反应转移6mol电子消耗1mol二氧化碳，故当消耗44g二氧化碳即1mol二氧化碳时，转移电子为6NA个，故A正确；
B. 标准状况下，CH3OH不是气体，题中条件无法计算甲醇的物质的量，故B错误；
C. 反应③为H2O2的分解，所以cat为催化剂，实验室常用MnO2催化，故C正确；
D. HCHO与DHA的最简式均为CH2O，30gHCHO与DHA的混合物中所含氧原子数为，故D错误；
故答案为BD。

三、填空题
16．近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。


①在图示的转化中，被还原的元素是_______________，X的化学式为__________________。
②钡元素在周期表中的位置是___________________________。
(2)SCR技术可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的最之比为2:1时，写出发生反应的化学方程式:____________________________。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2N2反应I的化学方程式是2NO+ ClO2+H2O==NO2+HNO3+ 2HCl，反应II的离子方程式是__________________。
(4)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①检验废水中是否存在NH4+的方法是_______________________________________________。
②若处理废水产生了0.448LN2(标准状况)，则需消耗浓度为2mol/L的次氯酸钠的体积为____mL。
【答案】(1)     N、O     Ba(NO3)2     第六周期第 IIA 族
(2)16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O
(3)2NO2+4=N2+4
(4)     少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH4+     30

【解析】（1）
①在图示的转化中N、O的化合价降低被还原；由傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定化合物X含有硝酸根，在结合图1有钡离子参加，所以X的化学式为Ba(NO3)2；
②钡元素在周期表中的位置是第六周期第 IIA 族；
（2）
因为NOx与NH3直接反应，实现无害转化，则生成氮气和水，所以当NO与NO2的物质的最之比为2:1时，发生反应的化学方程式为16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；因此，本题正确答案为：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；
（3）
二氧化氮具有氧化性，亚硫酸钠具有还原性，二者会发生氧化还原反应，因此，反应II的离子方程式是2NO2+4=N2+4；
（4）
①检验NH4+的方法是：取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH4+；
②因为次氯酸钠氧化废水中NH4+完全转化为N2，而本身被还原为NaCl，根据得失电子守恒，离子方程式：2NH4++3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O由2NH4++3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O
知处理废水产生了0.448L氮气，即=0.02mol,则需消耗浓度为2mol/L的次氯酸钠的体积为×1000mL=30mL；因此，本题正确答案为：30

四、实验题
17．(NH4)2[Ce(NO3)6](硝酸铈铵)是橙红色单斜细粒结晶，易溶于水，几乎不溶于浓硝酸。实验室由稀土氟化物(含28%二氧化铈、37.7%其他稀土金属氧化物、4.5%的氧化钙及金属氟化物)制备硝酸铈铵时的主要实验步骤如下：
I.取适量稀土氟化物于铂皿或铅皿中，加适量水在沙浴上加热，搅拌下缓缓加入适量浓硫酸，充分加热，直至产生SO3白烟为止，冷却得混合物。
II.将上述混合物用适量水浸取，得浸取液，向其中加入NaOH溶液至溶液呈强碱性，过滤、洗涤至不含SO，得到灰白色Ce(OH)3。
III.由步骤II制得的Ce(OH)3制取Ce(OH)4(黄色难溶物)。
IV.向Ce(OH)4沉淀物中加入浓硝酸加热至浆状{生成H2[Ce(NO3)6]}，再加入稍过量的NH4NO3晶体，充分搅拌后重新加热至糊状结晶体，冷却、过滤得硝酸铈铵粗品。
回答下列问题：
(1)步骤I中用铂皿或铅皿中而不用玻璃仪器的主要原因是____。
(2)步骤III中由Ce(OH)3制取Ce(OH)4的装置如图所示：

①装置a的烧瓶中盛放的固体为____(填化学式)；装置b中仪器W的名称是____。
②当b中沉淀完全变为黄色后，停止通Cl2后改通空气(图中框内改通空气装置)的目的是_____。
③将装置b中的反应混合物过滤、洗涤，能说明沉淀已洗涤干净的实验方法是____。
(3)步骤IV中H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3发生反应的化学方程式为____；将得到的粗品进一步提纯可采用的方法是____(填操作名称)。
【答案】(1)HF溶液能腐蚀玻璃仪器
(2)     KMnO4[或Ca(ClO) 2]     三颈烧瓶     除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收     取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净
(3)          重结晶

【分析】本实验利用稀土氟化物制取硝酸铈铵，首先利用浓硫酸还原CeO2得到Ce2(SO4)3，然后和NaOH溶液反应得到Ce(OH)3；之后利用浓盐酸和KMnO4[(或Ca(ClO) 2等]反应来制取氯气，利用生成的氯气氧化Ce(OH)3得到Ce(OH)4，加入浓硝酸溶解得到H2[Ce(NO3)6]，然后再和NH4NO3反应得到产品；（1）稀土氟化物含有F−，与浓硫酸反应会生成HF，HF能腐蚀玻璃仪器，CeO2与浓硫酸反应时Ce元素被还原，O元素被氧化生成O2；
（2）装置a中要制取氯气可以用浓盐酸和KMnO4[(或Ca(ClO) 2等]反应来制取氯气；W为三颈烧瓶；通入空气可以除去残留的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收；制取Ce(OH)4的过程中，氯气会被还原为Cl−，沉淀表明可能附着有NaCl,检验沉淀是否洗涤干净，即检验沉淀表面是否有氯离子，加入硝酸酸化的AgNO3溶液检验；
（3）根据题意H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3反应生成(NH4)2[Ce(NO3)6]，各元素化合价没有变化，应是发生复分解反应；(NH4)2[Ce(NO3)6]易溶于水，几乎不溶于浓硝酸，进行重结晶进一步提纯。
（1）
稀土氟化物含有F−，与浓硫酸反应会生成HF，HF溶液能腐蚀玻璃仪器，所以用铂皿或铅皿而不用玻璃仪器；
故答案为HF溶液能腐蚀玻璃仪器；
（2）
①装置a中要制取氯气，但没有加热装置，所以应是浓盐酸和KMnO4[或Ca(ClO) 2等]反应来制取氯气；根据W的结构特点可知其为三颈烧瓶；
故答案为KMnO4[或Ca(ClO) 2]，三颈烧瓶；
②当b中沉淀完全变为黄色后，虽然停止了通入氯气，但装置中会有残留的氯气，所以需通入空气除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收；
故答案为除去装置内的氯气，使其被NaOH溶液完全吸收；
③制取Ce(OH)4的过程中，氯气会被还原为Cl−，沉淀表明可能附着有NaCl，检验沉淀是否洗涤干净，即检验沉淀表面是否有氯离子，方法为取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净；
故答案为取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，无白色沉淀生成，则证明沉淀已经洗涤干净；
（3）
根据题意H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3反应生成(NH4)2[Ce(NO3)6]，各元素化合价没有变化，应是发生复分解反应，化学方程式为，易溶于水，几乎不溶于浓硝酸，所以可以进行重结晶进一步提纯；
故答案为：，重结晶。
【点睛】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备流程、发生的反应、物质的性质为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度中等。

五、工业流程题
18．CoCl2可用于电镀，是一种性能优越的电池前驱材料，由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO的形式存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素，碳及有机物等)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如图：

已知：①焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常作食品抗氧化剂。CaF2、MgF2难溶于水。
②CoCl2•6H2O的熔点为86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110～120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分金属阳离子形成氢氧化物的pH见表：

Co3+
Fe3+
Cu2+
Co2+
Fe2+
Zn2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀pH
0.3
2.7
5.5
7.2
7.6
7.6
8.3
9.6
完全沉淀pH
1.1
3.2
6.6
9.2
9.6
9.2
9.3
11.1

回答下列问题：
(1)“550℃焙烧”的目的是____。
(2)“浸取”的过程中，用离子方程式表示Na2S2O5的作用是____。
(3)滤液1中加入NaClO3溶液的作用是____。
(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为____。
滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体：

(5)滤液3中加入萃取剂I，然后用稀盐酸反萃取的目的是____。
(6)制备晶体CoCl2•6H2O，需在减压环境下烘干的原因是____。
(7)为测定制得的产品的纯度，现称取2.00gCoCl2•6H2O样品，将其用适当试剂转化为CoC2O4，再转化为草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol/L高锰酸钾溶液滴定，当达到滴定终点时，共用去高锰酸钾溶液24.00mL，该产品的纯度为____。
【答案】(1)除去除去碳及有机物并使各金属转化为氧化物
(2)4Co3++ S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+
(3)6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
(4)2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(5)分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用
(6)降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴
(7)67.8%

【分析】含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO的形式存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素，碳及有机物等)，550℃焙烧除去除去碳及有机物并使各金属转化为氧化物；加入稀硫酸和焦亚硫酸钠Na2S2O5浸取，滤渣1为难溶物SiO2，其余金属元素进入滤液中，Co3+被Na2S2O5还原为Co2+；滤液1中加入NaClO3将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，加入碳酸钠溶液调节溶液pH用于3.0～3.5沉淀铁离子，过滤得到滤渣2和滤液2，滤液2中加入NaF调节溶液pH=4.0～5.0沉淀镁离子、钙离子，生成滤渣3为CaF2、MgF2，滤液3中还有Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Na+，滤液3中加入萃取剂Ⅰ除去Mn2+、Cu2+、Zn2+、Na+，向分液得到有机层中加入稀盐酸反萃取得到萃取剂Ⅰ和溶液4，经过一系列操作得到相应的盐；溶液中含Ni2+、Co2+，加入萃取剂Ⅱ萃取分液得到含Ni2+的溶液和含Co2+的有机层，加入稀盐酸反萃取得到氯化钴溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到晶体。
（1）
碳和有机物可通过焙烧除去同时各金属转化为对应的氧化物，含钴废料“550℃焙烧”可以除去除去碳及有机物并使各金属转化为氧化物。
（2）
根据题意可知Na2S2O5具有还原性，所以加入Na2S2O5将Co3+还原为Co2+，离子方程式为4Co3++ S2O+3H2O=4Co2++2SO+6H+。
（3）
NaClO3具有氧化性，可将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，相关的离子方程式为：6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O。
（4）
加入Na2CO3溶液生成滤渣Fe(OH)3，反应式为：2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。
（5）
滤液3中含有Mn2+、Cu2+、Zn2+，用稀盐酸反萃取的目的是：分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用。
（6）
CoCl2·6H2O加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴，故减压环境下烘干的原因是：降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴。
（7）
草酸铵和酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为6H++2MnO+5H2C2O4═10CO2↑+2Mn2++8H2O，2.00gCoCl2•6H2O样品，将其用适当试剂转化为CoC2O4，再转化为草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0.1000mol/L高锰酸钾溶液滴定，结合元素守恒和电子守恒得关系式：5CoCl2•6H2O~ 5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~2MnO，当达到滴定终点时，共用去高锰酸钾溶液24.00mL，该产品的纯度为=67.8%。

六、有机推断题
19．普瑞巴林(pregabalin)常用于治疗糖尿病性神经痛和带状疱疹神经痛，还能辅助治疗癫痫、焦虑障碍等，G是3－氨甲基－5－甲基己酸的一种立体异构体，该异构体可以溶解在(S)－扁桃酸中，通过结晶就拆分得到了普瑞巴林，合成路线如图：

已知：i.R′－CHO+
ii.RCOOH+CO(NH2)2→RCONH2+NH3↑+CO2↑
回答下列问题：
(1)A的化学名称(系统命名)____。
(2)B的结构简式为____。
(3)反应②的反应类型是____。
(4)D中有___个手性碳原子。
(5)写出反应④由E生成F的化学方程式____。
(6)G中具有的官能团名称是____。
(7)H是G的同系物，其碳原子数比G少四个，且与G具有相同的官能团，则H可能的结构有_____种。(不考虑立体异构体)
【答案】(1)3—甲基丁醛
(2)
(3)加成反应
(4)2
(5)+CO(NH2)2 CO2↑+NH3↑+H2O
(6)氨基、羧基
(7)5

【分析】在有机物的推断合成中，常采用的方法是对比法，找出不同部位和相同部位，不同部位应是断键和形成化学键，如对比A. C的结构简式，可以推出B的结构简式为，据此分析解答。
（1）
根据A的结构简式，A属于醛，按照系统命名的原则，该有机物A的名称为：3—甲基丁醛；
（2）
由分析可知B为；
（3）
对比B和C的结构简式，C中不含有碳碳双键，B→C的反应类型为加成反应；
（4）
根据手性碳原子的定义，有机物D中含有的手性碳原子有2个，即 ；
（5）
根据已知可知，反应④的反应方程式为+CO(NH2)2 CO2↑+NH3↑+H2O；
（6）
由题意可知G是3－氨甲基－5－甲基己酸的一种立体异构体，则具有的官能团名称是：氨基、羧基；
（7）
H是G的同系物，碳原子比G少四个，即H中有四个碳原子，与G具有相同的官能团，H中应含有氨基和羧基，H可能的结构简式，结构简式还可能是，结构简式还可能是，还可能是，还可能是，一共5种。