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北京市中国人民大学附属中学丰台学校2024-2025学年高三上学期 入学测试化学试题（解析版）
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这是一份北京市中国人民大学附属中学丰台学校2024-2025学年高三上学期 入学测试化学试题（解析版），共22页。试卷主要包含了 用NA表示阿伏加德罗常数， 下列关于SO2的叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1.本练习共2道大题19小题，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
2.本次考试所有答案均在答题卡上完成。选择题用2B铅笔以正确方式填涂，非选择题用黑色签字笔填写，字迹要工整、清楚。
3.请严格按照答题卡上题号作答，在答题卡规定区域内书写答案，在试卷、草稿纸上答题无效。请保持答题卡清洁，不要折叠、污损。
4.在试卷和草稿纸上准确填写姓名、教育ID号，本人所在年级、班级，格式：高三X班。
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。量子点是指尺寸在纳米量级(通常2～20nm)的半导体晶体，其中铜铟硫(CuInS2)量子点被广泛用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。下列说法不正确的是
A. 制备过程中得到的CuInS2量子点溶液能够产生丁达尔效应
B. 可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构
C. 已知In的原子序数为49，可推知In位于元素周期表第四周期
D. 基态Cu+的价层电子排布式为3d10
【答案】C
【解析】
【详解】A．量子点是指尺寸通常在2～20nm，制备过程中得到的CuInS2量子点溶液属于胶体，能够产生丁达尔效应，故A正确；
B．X射线衍射可以分析晶体中原子的排列方式，可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构，故B正确；
C．已知In的原子序数为49，可推知In核外有5个电子层，位于元素周期表第五周期，故C错误；
D．Cu是29号元素，价电子排布式为3d104s1，Cu失去最外层1个电子得到Cu+，基态Cu+的价层电子排布式为3d10，故D正确；
选C。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. HClO的电子式：
B. 乙酸甲酯的结构简式：
C. 乙烯的分子结构模型：
D. 基态S原子的价层电子的轨道表示式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．已知O原子周围要形成2对共用电子对，而H与Cl均只能形成一对共用电子对，故HClO的电子式为：，A错误；
B．根据酯的命名原则可知，乙酸甲酯的结构简式为：，B正确；
C．已知乙烯为平面型分子，且碳原子半径比氢原子大，故乙烯的分子结构模型为：，C正确；
D．已知S为16号元素，其基态原子价层电子排布为：3s23p4，故基态S原子的价层电子的轨道表示式为：，D正确；
故答案为：A。
3. 是人体必需的微量元素。下列关于和的说法中，正确的是
A. 和互为同位素
B. 和都含有34个中子
C. 和分别含有44个和46个质子
D. 和含有不同的电子数
【答案】A
【解析】
【详解】A． 和的质子数相同，中子数不同，为同一种元素，所以互为同位素，故A正确；
B． 和的中子数分别为78-34=44、80-34=46，故B错误；
C． 和的质子数都为34，故C错误；
D． 和的质子数都为34，所以电子数都为34，电子数相同，故D错误；
答案选A。
4. 下列离子方程式中，正确的是
A. 将稀硫酸滴在铁片上：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B. 将碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合：＋H＋＝H2O＋CO2↑
C. 将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合：CuSO4＋2OH-＝Cu(OH)2↓＋
D. 将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合：AgNO3＋Cl-＝AgCl↓＋
【答案】B
【解析】
【详解】A．将稀硫酸滴在铁片上，反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，A错误；
B．将碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合，反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为：，B正确；
C．将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合，反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，离子方程式为：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，C错误；
D．将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合，反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓，D错误；
故选B。
5. 下列事实可用范德华力大小解释是
A. 热稳定性：HCl>HBrB. 氧化性：
C. 熔点：D. 沸点：
【答案】C
【解析】
【详解】A．热稳定性HCl>HBr，是由于H—Cl键的键能大于H—Br，不能用范德华力大小来解释，故A错误；
B．氧化性：，是应为Cl的电负性大，原子半径小，不能用范德华力大小来解释，故B错误；
C．熔点，是应为相对分子质量，分子间的范德华力，故C正确；
D．沸点：是由于分子间形成氢键而增大了分子间作用力，不能用范德华力大小来解释，故D错误；
故选C。
6. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 同温同压下，相同体积的O2和CO2所含的原子数相同
B. 质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同
C. 标准状况下，22.4L乙炔中σ键数为3NA，π键数为2NA
D. 12g金刚石中C-C键数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．同温同压下，O2和CO2的体积相同时，具有相同的分子数，但原子数之比为2：3，不相同，选项A错误；
B．质量相同的H2O和D2O（重水）的物质的量之比为20：18，分子数之比为20：18，不相同，选项B错误；
C．乙炔分子中含有碳碳三键，三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以在标准状况下，22.4L乙炔中含π键数为2NA，选项C正确；
D．12g碳是1ml，形成金刚石时一个碳形成4个共价键，而每个共价键同属于两个碳，所以12克金刚石中含有碳碳键数为2NA，选项D错误；
答案选C。
7. 下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，发生复分解反应产生白色沉淀为Fe(OH)2，随后Fe(OH)2被溶解在溶液中的O2氧化生成Fe(OH)3，固体变为红褐色， Fe元素化合价发生变化，为氧化还原反应，A不符合题意；
B．石蕊溶液滴入氯水中，Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液变红与盐酸有关，后褪色与HClO的漂白性有关，Cl元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意；
C．Na2S溶液滴入AgCl浊液中，AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡，电离产生的Ag+与S2-发生沉淀反应产生Ag2S黑色沉淀，实现了沉淀的转化，元素化合价都没有变化，因此不属于氧化还原反应，C符合题意；
D. 硝酸具有氧化性，Cu具有还原性，二者发生氧化还原反应，Cu被氧化变为Cu2+，HNO3被还原产生NO，NO被装置上空氧气氧化为红棕色的NO2，反应过程中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，D不符合题意；
故合理选项是C。
8. 下列关于SO2的叙述正确的是
A. SO2是无色、无臭、有毒的气体B. SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
C. SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4D. SO2不能用作食品添加剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，A项错误；
B．SO2具有还原性，能使紫色的KMnO4溶液褪色，发生的反应为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，B项正确；
C．SO2属于酸性氧化物，SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，C项错误；
D．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，SO2能用作食品添加剂，为保证消费者健康，我国在食品添加剂使用标准中规定了二氧化硫在食品中的使用范围和最大使用量，D项错误；
答案选B。
9. 下列实验设计能达成对应的实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．实验室采用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，加热时试管口向下倾斜，故A正确；
B．氯气与溴化钠反应生成溴单质，可证明氧化性氯气大于溴单质，但溴单质易挥发，也能进入KI溶液中，氯气、溴单质都能与KI反应生成碘单质，因此不能说明溴和碘、氯和碘的得电子能力，故B错误；
C．饱和碳酸钠能吸收二氧化碳，因此不能用饱和碳酸钠除二氧化碳中的二氧化硫，故C错误；
D．转移溶液时需要用玻璃棒引流，故D错误；
故选：A。
10. 刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是
A. 分子式为C15H12O5
B. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2
C. 1ml该化合物最多可以和7mlH2反应
D. 能与甲醛发生聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该有机物的分子式为C16H12O5，选项A错误；
B．分子中苯环上的碳原子及杂环上的碳原子的杂化方式均为sp2，右上角的甲基上的碳为sp3杂化，选项B错误；
C．该有机物含有2个苯环、一个碳碳双键和一个酮羰基，1ml该化合物最多可以和8mlH2反应，选项C错误；
D．该有机物含有酚羟基，能与甲醛发生聚合反应，选项D正确；
答案选D。
11. 室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是
A. 试管内液面上升，证明SO2与水发生了反应
B. 试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液，立即滴入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2+H2O⇌H2SO3、H2SO3⇌H++、⇌H++
D. 取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发
【答案】C
【解析】
【详解】A．由信息可知，SO2易溶于水，也能使液面上升，故A错误；
B．1体积的水能溶解约40体积的SO2，不能完全溶解是因为收集的二氧化硫中混有不溶于水的气体，故B错误；
C．滴入石蕊试液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸为弱酸，分步电离出氢离子，故C正确；
D．亚硫酸具有较强的还原性，易被氧化为硫酸，弱酸变强酸，也能使pH下降，故D错误；
故选C。
12. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。
已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是
A. 与X的化学计量比为
B. P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D. Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
【答案】B
【解析】
【详解】A．结合已知信息，通过对比X、Y的结构可知与X的化学计量比为，A正确；
B．P完全水解得到的产物结构简式为，分子式为，Y的分子式为，二者分子式不相同，B错误；
C．P的支链上有碳碳双键，可进一步交联形成网状结构，C正确；
D．Y形成聚酯类高分子主链上含有大量酯基，易水解，而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链，与聚酯类高分子相比难以降解，D正确；
故选B。
13. 乙烯和氧气在Ag催化下生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，TS表示过渡态(TS2和TS3的能量相差不大)。
注：表示Ag催化剂表面
下列说法不正确的是
A. C2H4(g)吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. OMC*→EO(g)和OMC*→AA(g)的过程中均形成了碳氧σ键
C. 测得平衡产率：AA>EO，其主要原因是AA比EO更稳定
D. EO(g)AA(g)的平衡常数随温度升高而降低
【答案】B
【解析】
【详解】A． C2H4 (g)吸附在催化剂表面能量升高，该过程需要吸收能量， A正确；
B．从环氧乙烷和乙醛结构可知，OMC*→EO (g)的过程中均形成了碳氧σ键，而OMC*→AA (g)的过程中均形成了碳氧π键，B错误；
C．EO (g)能量高于AA (g)，所以AA比EO更稳定，平衡产率: AA> EO，C正确；
D． EO(g)能量高于AA(g)，则EO(g) = AA (g)为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数降低，D正确；
答案选B。
14. 兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因，进行如下实验。
下列说法不正确的是
A. ②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B. 由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C. 由以上实验可推知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D. 由以上实验可推知，导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L盐酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动，A正确；
B．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L硝酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关，B正确；
C．对比实验①③和实验②④实验现象可知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存均有关，C正确；
D．由以上实验可推知，导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动，而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的离子浓度减小，故不相同，D错误；
故答案为：D。
第二部分
本部分共5题，共58分。
15. [FeF6]3-与许多金属离子或NH形成的化合物有广泛的用途。
（1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为___________。
（2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐，该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH≈2)。S2O的结构如下：
①比较O原子和S原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：__________。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c．S2O中“S-O-O”在一条直线上
③转化液pH过小时，不易得到K3[FeF6]，原因是___________。
（3）[FeF6]3-与NH形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有___________(填字母)。
a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．金属键 e．配位键
②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如下图所示：
图中“”代表的是___________(填“NH”或“[FeF6]3-”)。已知(NH4)3[FeF6]的摩尔质量是Mg·ml-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________g·cm-3(1nm=10-7cm)。
【答案】（1） （2） ①. 第一电离能O>S。O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S ②. a ③. c(H+)较大，F-与H+结合形成HF，c(F-)降低，不易与Fe3+形成[FeF6]3-
（3） ①. abe ②. [FeF6]3- ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子轨道表示式为；
【小问2详解】
①第一电离能O>S。O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S；
②a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+，结合组成和化合价可知(NH4)2S2O8中有2个氧原子为-2，可能含有“-O-O-”结构，因此具有强氧化性，故正确；
b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价，故错误；
c．S2O中“S-O-O”呈V形结构，不可能在同一条直线上，故错误；
【小问3详解】
①[FeF6]3-与NH之间存在离子键，NH中存在N-H键为极性共价键；[FeF6]3-中存在配位键；
②黑球位于顶点和面心，个数为：；白球位于棱心和体心，个数为：；结合化学式可知：[FeF6]3-为黑球，NH为白球；则晶胞的质量为g；晶胞边长为anm，晶体体积为：cm3；该晶体的密度为 g·cm-3。
16. 制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知：i.纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层
ii.纳米Fe将还原为的转化关系如下：
（1）纳米Fe的制备原理：，其中电负性H>B．反应中，氧化剂是___________。
（2）酸性条件下，纳米Fe和反应生成和的离子方程式是___________。
（3）检验溶液中的操作和现象是___________。
（4）水体中含有的与反应，会降低的去除率。与反应的离子方程式是___________。
（5）溶液初始pH较低有利于的去除，可能的原因是___________(答1条)。
（6）反应结束时，溶液的pH升高至10左右。一段时间内，纳米Fe还原的产物分析如图。
注：i．氨氮包括、和
ii．总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii．为溶液中粒子的物质的量浓度与初始的比值
①溶液中只检出少量，从化学反应速率的角度解释原因：___________。
②反应结束时，溶液中的总氮量小于初始时的总氮量，可能的原因是___________。
【答案】（1）FeSO4和H2O
（2）
（3）取少量试液与试管，加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明有NH3生成，证明原溶液含有
（4）
（5）酸性越强，则的氧化性越强；H+能溶解纳米铁表面氧化物或杂质，使纳米铁和充分接触，从而增大反应速率（任答一条，合理即可）
（6） ①. 反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率 ②. 有NH3或其他含N气体逸出
【解析】
【小问1详解】
反应物中FeSO4中Fe元素从+2价被还原为0价，H2O中H元素从+1价被还原为0价，FeSO4和H2O为氧化剂。
【小问2详解】
根据题意，可知还有H+参与反应，还生成了H2O，离子方程式为。
【小问3详解】
检验溶液中的操作和现象是取少量试液与试管中，加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明有NH3生成，证明原溶液含有。
【小问4详解】
与反应生成FeCO3沉淀和CO2气体，离子方程式是。
【小问5详解】
可能是酸性越强，则的氧化能力越强，也可能是H+溶解纳米铁表面氧化物或杂质，使纳米铁和充分接触，从而增大反应速率。
【小问6详解】
①溶液中始终只存在少量的可能原因是反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率。②可能是有NH3或其他含N气体逸出，从而导致溶液中的总氮量小于初始时的总氮量。
17. 化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：R-Br
（1）A中含有羧基，A→B的化学方程式是____________________。
（2）D中含有的官能团是__________。
（3）关于D→E的反应：
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强，易断裂，原因是____________________。
②该条件下还可能生成一种副产物，与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。
（4）下列说法正确的是__________(填序号)。
a．F存在顺反异构体
b．J和K互同系物
c．在加热和催化条件下，不能被氧化
（5）L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。
（6）已知： ，依据的原理，和反应得到了。的结构简式是__________。
【答案】（1）
（2）醛基 （3） ①. 羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的键极性增强 ②.
（4）ac （5）
（6）
【解析】
【分析】A中含有羧基，结合A的分子式可知A为；A与乙醇发生酯化反应，B的结构简式为；D与2-戊酮发生加成反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为 ，E发生消去反应脱去1个水分子生成F，F的结构简式为 ，D→F的整个过程为羟醛缩合反应，结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基，说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G，G的结构简式为 ；B与G发生已知信息的反应生成J，J为 ；K在溶液中发生水解反应生成 ，酸化得到 ；结合题中信息可知L分子中含有两个六元环，由L的分子式可知 中羧基与羟基酸化时发生酯化反应，L的结构简式为 ；由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到 ， 发生酮式与烯醇式互变得到 ， 发生消去反应得到P，则M的结构简式为 。
【小问1详解】
A→B的化学方程式为。答案为；
【小问2详解】
D的结构简式为 ，含有的官能团为醛基。答案为醛基；
【小问3详解】
①羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子，使得相邻碳原子上的键极性增强，易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键，均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应，如图所示 ，1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E，3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物 。答案为羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的C−H键极性增强； ；
【小问4详解】
a．F的结构简式为 ，存在顺反异构体，a项正确；
b．K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不互为同系物，b项错误；
c．J的结构简式为 ，与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和作催化剂条件下，J不能被氧化，c项正确；
故选ac；
【小问5详解】
由上分析L为 。答案为 ；
【小问6详解】
由上分析M为 。答案为 。
18. 我国科学家用粗氢氧化高钴[C(OH)3]制备硫酸钴晶体(CSO4∙7H2O)，其工艺流程如下。
已知：ⅰ．还原浸出液中的阳离子有：C2+、H+、Fe2+和Ca2+等
iⅱ．部分物质的溶度积常数如下(25℃)
ⅲ．CSO4∙7H2O溶解度随温度升高而明显增大
（1）氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是_____________。
（2）浸出C2+时，理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为_____________。
（3）写出“氧化沉铁”的离子方程式_____________；
25℃时，浊液中铁离子浓度为_____________ml/L(此时pH为4)。
（4）结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因_____________。
（5）P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液，将硫酸钴溶液经_____________操作，得到硫酸钴晶体。
（6）用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量，其原理和操作如下。
在溶液中，用铁氰化钾将C(Ⅱ)氧化为C(Ⅲ)，过量的铁氰化钾以C(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为：。
已知：铁氰化钾标准液浓度为c ml/L，C(Ⅱ)标准液质量浓度为ρg/L。
取mg硫酸钴晶体，加水配成200mL溶液，取20mL待测液进行滴定，消耗V1mL铁氰化钾标准液、V2mL C(Ⅱ)标准液。
计算样品中钴含量ω=_____________(以钴的质量分数ω计)。
【答案】（1）2C(OH)3+3H2SO4=C2(SO4)3+6H2O
（2）2:1 （3） ①. 6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+ ②. 2.8×10-9
（4）加入NaF后，发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)CaF2(s)，增大c(F-)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2+沉淀更充分
（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
（6）
【解析】
【分析】粗氢氧化高钴加入稀硫酸溶解，然后加入过量Na2SO3进行还原浸出，还原浸出液中的阳离子有：C2+、H+、Fe2+和Ca2+等；加入过量NaClO3氧化沉铁，此时Fe2+被氧化为Fe3+并转化为Fe(OH)3沉淀；加入过量NaF氟化沉钙，此时Ca2+转化为CaF2沉淀；加入P204进行萃取，加入P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液；将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，便可得到硫酸钴晶体。
【小问1详解】
氢氧化高钴溶于硫酸，生成C2(SO4)3等，化学方程式是2C(OH)3+3H2SO4=C2(SO4)3+6H2O。答案为：2C(OH)3+3H2SO4=C2(SO4)3+6H2O；
【小问2详解】
用过量Na2SO3还原浸出C2+时，发生反应+2C3++H2O=+2C2++2H+，则理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为2:1。答案为：2:1；
【小问3详解】
“氧化沉铁”时，Fe2+被氧化后转化为Fe(OH)3沉淀，被还原为Cl-，离子方程式为6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+；
25℃时，pH=4，c(OH-)=1×10-10ml/L，浊液中c(Fe3+)==2.8×10-9ml/L。答案为：6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+；2.8×10-9；
【小问4详解】
用F-沉淀Ca2+是一个平衡体系，增大一种反应物浓度，有利于提高另一种反应物的转化率，则加入过量NaF的原因：加入NaF后，发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)CaF2(s)，增大c(F-)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2+沉淀更充分。答案为：加入NaF后，发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)CaF2(s)，增大c(F-)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2+沉淀更充分；
【小问5详解】
从硫酸钴溶液中提取硫酸钴晶体时，由于硫酸钴的溶解度随温度升高而明显增大，所以将硫酸钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，得到硫酸钴晶体。答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
【小问6详解】
设所配200mL溶液中C2+浓度为x，则依据得失电子守恒，可建立如下等量关系式：
0.02x=cV1×10-3-，x=0.05(cV1-)ml/L，则样品中钴含量ω==。答案为：。
【点睛】为防止硫酸钴晶体干燥过程中失去结晶水，洗涤晶体时，可用酒精洗涤。
19. 某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
（1）浓盐酸与混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和，
①浓盐酸与混合加热生成氯气的离子方程式为______；
②电极反应式：
ⅰ．还原反应：
ⅱ．氧化反应：____________。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和的原因。
ⅰ．随降低或升高，氧化性减弱。
ⅱ．随降低，____________。
④补充实验证实了③中的分析。
a是______，b是______。
（2）利用对氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。
相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与反应所需的最低由大到小的顺序是____________，从原子结构角度说明理由____________。
（3）根据（1）中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将氧化为。经实验证实了推测。该化合物是____________。
（4）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是____________。
【答案】（1） ①. ②. ③. 还原性减弱或的氧化性增强 ④. KCl固体 ⑤. 固体
（2） ①. KCl＞KBr＞KI ②. Cl、Br、I位于第VII族，从上到夏电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强
（3）或
（4）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
【解析】
【分析】该实验是探究氧化还原反应中氧化性和还原性的变化规律，以实验室制氯气的反应为基础，探究物质的氧化性和还原性与浓度的关系，从而得到浓度影响物质氧化性和还原性强弱的一般规律。
【小问1详解】
①二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水，制氯气的离子方程式为：；
②氧化反应元素化合价升高，电极反应为氯离子得电子生成氯气，故氧化反应为：；
③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂，所以可能是还原性减弱或的氧化性增强；
④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体；结合实验III的现象是产物无氯气，且实验III也加入了试剂a，所以应该是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是固体。
【小问2详解】
非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl＞KBr＞KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；
【小问3详解】
根据（1）中的结论推测随浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低浓度则可以提高溴的氧化性，将氧化为，因此可以用或降低浓度，所以该化合物可以是或；
【小问4详解】
通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，则规律为氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。实验
现象
A
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
产生白色沉淀，最后变为红褐色
B
石蕊溶液滴入氯水中
溶液变红，随后迅速褪色
C
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
沉淀由白色逐渐变为黑色
D
热铜丝插入稀硝酸中
产生无色气体，随后变为红棕色
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
实验室制
比较Cl、Br、I得电子能力强弱
除去中的少量
配制100mL NaCl溶液
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2ml/L FeCl3
蒸馏水
溶液黄色
②
0.2ml/L FeCl3
2ml/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2ml/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2ml/L Fe(NO3)3
2ml/L硝酸
溶液接近无色
物质
Ksp
CaF2
Fe(OH)3
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
较浓硫酸
有氯气
Ⅱ
a
有氯气
III
a和b
无氯气
考生须知：
1.本练习共2道大题19小题，共10页，满分100分，考试时间90分钟。
2.本次考试所有答案均在答题卡上完成。选择题用2B铅笔以正确方式填涂，非选择题用黑色签字笔填写，字迹要工整、清楚。
3.请严格按照答题卡上题号作答，在答题卡规定区域内书写答案，在试卷、草稿纸上答题无效。请保持答题卡清洁，不要折叠、污损。
4.在试卷和草稿纸上准确填写姓名、教育ID号，本人所在年级、班级，格式：高三X班。
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。量子点是指尺寸在纳米量级(通常2～20nm)的半导体晶体，其中铜铟硫(CuInS2)量子点被广泛用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。下列说法不正确的是
A. 制备过程中得到的CuInS2量子点溶液能够产生丁达尔效应
B. 可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构
C. 已知In的原子序数为49，可推知In位于元素周期表第四周期
D. 基态Cu+的价层电子排布式为3d10
【答案】C
【解析】
【详解】A．量子点是指尺寸通常在2～20nm，制备过程中得到的CuInS2量子点溶液属于胶体，能够产生丁达尔效应，故A正确；
B．X射线衍射可以分析晶体中原子的排列方式，可利用X射线衍射技术解析量子点的晶体结构，故B正确；
C．已知In的原子序数为49，可推知In核外有5个电子层，位于元素周期表第五周期，故C错误；
D．Cu是29号元素，价电子排布式为3d104s1，Cu失去最外层1个电子得到Cu+，基态Cu+的价层电子排布式为3d10，故D正确；
选C。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. HClO的电子式：
B. 乙酸甲酯的结构简式：
C. 乙烯的分子结构模型：
D. 基态S原子的价层电子的轨道表示式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．已知O原子周围要形成2对共用电子对，而H与Cl均只能形成一对共用电子对，故HClO的电子式为：，A错误；
B．根据酯的命名原则可知，乙酸甲酯的结构简式为：，B正确；
C．已知乙烯为平面型分子，且碳原子半径比氢原子大，故乙烯的分子结构模型为：，C正确；
D．已知S为16号元素，其基态原子价层电子排布为：3s23p4，故基态S原子的价层电子的轨道表示式为：，D正确；
故答案为：A。
3. 是人体必需的微量元素。下列关于和的说法中，正确的是
A. 和互为同位素
B. 和都含有34个中子
C. 和分别含有44个和46个质子
D. 和含有不同的电子数
【答案】A
【解析】
【详解】A． 和的质子数相同，中子数不同，为同一种元素，所以互为同位素，故A正确；
B． 和的中子数分别为78-34=44、80-34=46，故B错误；
C． 和的质子数都为34，故C错误；
D． 和的质子数都为34，所以电子数都为34，电子数相同，故D错误；
答案选A。
4. 下列离子方程式中，正确的是
A. 将稀硫酸滴在铁片上：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B. 将碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合：＋H＋＝H2O＋CO2↑
C. 将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合：CuSO4＋2OH-＝Cu(OH)2↓＋
D. 将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合：AgNO3＋Cl-＝AgCl↓＋
【答案】B
【解析】
【详解】A．将稀硫酸滴在铁片上，反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，A错误；
B．将碳酸氢钠溶液与稀盐酸混合，反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为：，B正确；
C．将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合，反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，离子方程式为：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，C错误；
D．将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合，反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓，D错误；
故选B。
5. 下列事实可用范德华力大小解释是
A. 热稳定性：HCl>HBrB. 氧化性：
C. 熔点：D. 沸点：
【答案】C
【解析】
【详解】A．热稳定性HCl>HBr，是由于H—Cl键的键能大于H—Br，不能用范德华力大小来解释，故A错误；
B．氧化性：，是应为Cl的电负性大，原子半径小，不能用范德华力大小来解释，故B错误；
C．熔点，是应为相对分子质量，分子间的范德华力，故C正确；
D．沸点：是由于分子间形成氢键而增大了分子间作用力，不能用范德华力大小来解释，故D错误；
故选C。
6. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 同温同压下，相同体积的O2和CO2所含的原子数相同
B. 质量相同的H2O和D2O所含的分子数相同
C. 标准状况下，22.4L乙炔中σ键数为3NA，π键数为2NA
D. 12g金刚石中C-C键数为4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A．同温同压下，O2和CO2的体积相同时，具有相同的分子数，但原子数之比为2：3，不相同，选项A错误；
B．质量相同的H2O和D2O（重水）的物质的量之比为20：18，分子数之比为20：18，不相同，选项B错误；
C．乙炔分子中含有碳碳三键，三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以在标准状况下，22.4L乙炔中含π键数为2NA，选项C正确；
D．12g碳是1ml，形成金刚石时一个碳形成4个共价键，而每个共价键同属于两个碳，所以12克金刚石中含有碳碳键数为2NA，选项D错误；
答案选C。
7. 下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，发生复分解反应产生白色沉淀为Fe(OH)2，随后Fe(OH)2被溶解在溶液中的O2氧化生成Fe(OH)3，固体变为红褐色， Fe元素化合价发生变化，为氧化还原反应，A不符合题意；
B．石蕊溶液滴入氯水中，Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液变红与盐酸有关，后褪色与HClO的漂白性有关，Cl元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意；
C．Na2S溶液滴入AgCl浊液中，AgCl在溶液中存在沉淀溶解平衡，电离产生的Ag+与S2-发生沉淀反应产生Ag2S黑色沉淀，实现了沉淀的转化，元素化合价都没有变化，因此不属于氧化还原反应，C符合题意；
D. 硝酸具有氧化性，Cu具有还原性，二者发生氧化还原反应，Cu被氧化变为Cu2+，HNO3被还原产生NO，NO被装置上空氧气氧化为红棕色的NO2，反应过程中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，D不符合题意；
故合理选项是C。
8. 下列关于SO2的叙述正确的是
A. SO2是无色、无臭、有毒的气体B. SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
C. SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4D. SO2不能用作食品添加剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，A项错误；
B．SO2具有还原性，能使紫色的KMnO4溶液褪色，发生的反应为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，B项正确；
C．SO2属于酸性氧化物，SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，C项错误；
D．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，SO2能用作食品添加剂，为保证消费者健康，我国在食品添加剂使用标准中规定了二氧化硫在食品中的使用范围和最大使用量，D项错误；
答案选B。
9. 下列实验设计能达成对应的实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．实验室采用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，加热时试管口向下倾斜，故A正确；
B．氯气与溴化钠反应生成溴单质，可证明氧化性氯气大于溴单质，但溴单质易挥发，也能进入KI溶液中，氯气、溴单质都能与KI反应生成碘单质，因此不能说明溴和碘、氯和碘的得电子能力，故B错误；
C．饱和碳酸钠能吸收二氧化碳，因此不能用饱和碳酸钠除二氧化碳中的二氧化硫，故C错误；
D．转移溶液时需要用玻璃棒引流，故D错误；
故选：A。
10. 刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是
A. 分子式为C15H12O5
B. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2
C. 1ml该化合物最多可以和7mlH2反应
D. 能与甲醛发生聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该有机物的分子式为C16H12O5，选项A错误；
B．分子中苯环上的碳原子及杂环上的碳原子的杂化方式均为sp2，右上角的甲基上的碳为sp3杂化，选项B错误；
C．该有机物含有2个苯环、一个碳碳双键和一个酮羰基，1ml该化合物最多可以和8mlH2反应，选项C错误；
D．该有机物含有酚羟基，能与甲醛发生聚合反应，选项D正确；
答案选D。
11. 室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是
A. 试管内液面上升，证明SO2与水发生了反应
B. 试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液，立即滴入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2+H2O⇌H2SO3、H2SO3⇌H++、⇌H++
D. 取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发
【答案】C
【解析】
【详解】A．由信息可知，SO2易溶于水，也能使液面上升，故A错误；
B．1体积的水能溶解约40体积的SO2，不能完全溶解是因为收集的二氧化硫中混有不溶于水的气体，故B错误；
C．滴入石蕊试液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸为弱酸，分步电离出氢离子，故C正确；
D．亚硫酸具有较强的还原性，易被氧化为硫酸，弱酸变强酸，也能使pH下降，故D错误；
故选C。
12. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。
已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是
A. 与X的化学计量比为
B. P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D. Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
【答案】B
【解析】
【详解】A．结合已知信息，通过对比X、Y的结构可知与X的化学计量比为，A正确；
B．P完全水解得到的产物结构简式为，分子式为，Y的分子式为，二者分子式不相同，B错误；
C．P的支链上有碳碳双键，可进一步交联形成网状结构，C正确；
D．Y形成聚酯类高分子主链上含有大量酯基，易水解，而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链，与聚酯类高分子相比难以降解，D正确；
故选B。
13. 乙烯和氧气在Ag催化下生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，TS表示过渡态(TS2和TS3的能量相差不大)。
注：表示Ag催化剂表面
下列说法不正确的是
A. C2H4(g)吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. OMC*→EO(g)和OMC*→AA(g)的过程中均形成了碳氧σ键
C. 测得平衡产率：AA>EO，其主要原因是AA比EO更稳定
D. EO(g)AA(g)的平衡常数随温度升高而降低
【答案】B
【解析】
【详解】A． C2H4 (g)吸附在催化剂表面能量升高，该过程需要吸收能量， A正确；
B．从环氧乙烷和乙醛结构可知，OMC*→EO (g)的过程中均形成了碳氧σ键，而OMC*→AA (g)的过程中均形成了碳氧π键，B错误；
C．EO (g)能量高于AA (g)，所以AA比EO更稳定，平衡产率: AA> EO，C正确；
D． EO(g)能量高于AA(g)，则EO(g) = AA (g)为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数降低，D正确；
答案选B。
14. 兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因，进行如下实验。
下列说法不正确的是
A. ②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B. 由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C. 由以上实验可推知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D. 由以上实验可推知，导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L盐酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故②中的溶液颜色比①中的浅，主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动，A正确；
B．已知Fe3+水解溶液显酸性，加入2ml/L硝酸后溶液中H+浓度增大，导致水解平衡逆向移动，故由③④可知，Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关，B正确；
C．对比实验①③和实验②④实验现象可知，FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存均有关，C正确；
D．由以上实验可推知，导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动，而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的离子浓度减小，故不相同，D错误；
故答案为：D。
第二部分
本部分共5题，共58分。
15. [FeF6]3-与许多金属离子或NH形成的化合物有广泛的用途。
（1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为___________。
（2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐，该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8(或H2O2)等物质的溶液(pH≈2)。S2O的结构如下：
①比较O原子和S原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：__________。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c．S2O中“S-O-O”在一条直线上
③转化液pH过小时，不易得到K3[FeF6]，原因是___________。
（3）[FeF6]3-与NH形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有___________(填字母)。
a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．金属键 e．配位键
②(NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如下图所示：
图中“”代表的是___________(填“NH”或“[FeF6]3-”)。已知(NH4)3[FeF6]的摩尔质量是Mg·ml-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________g·cm-3(1nm=10-7cm)。
【答案】（1） （2） ①. 第一电离能O>S。O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S ②. a ③. c(H+)较大，F-与H+结合形成HF，c(F-)降低，不易与Fe3+形成[FeF6]3-
（3） ①. abe ②. [FeF6]3- ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子轨道表示式为；
【小问2详解】
①第一电离能O>S。O和S为同主族元素，电子层数S>O，原子半径S>O，原子核对最外层电子的吸引作用O>S；
②a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+，结合组成和化合价可知(NH4)2S2O8中有2个氧原子为-2，可能含有“-O-O-”结构，因此具有强氧化性，故正确；
b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+6价，故错误；
c．S2O中“S-O-O”呈V形结构，不可能在同一条直线上，故错误；
【小问3详解】
①[FeF6]3-与NH之间存在离子键，NH中存在N-H键为极性共价键；[FeF6]3-中存在配位键；
②黑球位于顶点和面心，个数为：；白球位于棱心和体心，个数为：；结合化学式可知：[FeF6]3-为黑球，NH为白球；则晶胞的质量为g；晶胞边长为anm，晶体体积为：cm3；该晶体的密度为 g·cm-3。
16. 制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知：i.纳米Fe具有很高的活性，易被氧化使表面形成氧化层
ii.纳米Fe将还原为的转化关系如下：
（1）纳米Fe的制备原理：，其中电负性H>B．反应中，氧化剂是___________。
（2）酸性条件下，纳米Fe和反应生成和的离子方程式是___________。
（3）检验溶液中的操作和现象是___________。
（4）水体中含有的与反应，会降低的去除率。与反应的离子方程式是___________。
（5）溶液初始pH较低有利于的去除，可能的原因是___________(答1条)。
（6）反应结束时，溶液的pH升高至10左右。一段时间内，纳米Fe还原的产物分析如图。
注：i．氨氮包括、和
ii．总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii．为溶液中粒子的物质的量浓度与初始的比值
①溶液中只检出少量，从化学反应速率的角度解释原因：___________。
②反应结束时，溶液中的总氮量小于初始时的总氮量，可能的原因是___________。
【答案】（1）FeSO4和H2O
（2）
（3）取少量试液与试管，加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明有NH3生成，证明原溶液含有
（4）
（5）酸性越强，则的氧化性越强；H+能溶解纳米铁表面氧化物或杂质，使纳米铁和充分接触，从而增大反应速率（任答一条，合理即可）
（6） ①. 反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率 ②. 有NH3或其他含N气体逸出
【解析】
【小问1详解】
反应物中FeSO4中Fe元素从+2价被还原为0价，H2O中H元素从+1价被还原为0价，FeSO4和H2O为氧化剂。
【小问2详解】
根据题意，可知还有H+参与反应，还生成了H2O，离子方程式为。
【小问3详解】
检验溶液中的操作和现象是取少量试液与试管中，加入浓NaOH溶液，加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明有NH3生成，证明原溶液含有。
【小问4详解】
与反应生成FeCO3沉淀和CO2气体，离子方程式是。
【小问5详解】
可能是酸性越强，则的氧化能力越强，也可能是H+溶解纳米铁表面氧化物或杂质，使纳米铁和充分接触，从而增大反应速率。
【小问6详解】
①溶液中始终只存在少量的可能原因是反应②的化学反应速率大于反应①的化学反应速率。②可能是有NH3或其他含N气体逸出，从而导致溶液中的总氮量小于初始时的总氮量。
17. 化合物是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：R-Br
（1）A中含有羧基，A→B的化学方程式是____________________。
（2）D中含有的官能团是__________。
（3）关于D→E的反应：
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强，易断裂，原因是____________________。
②该条件下还可能生成一种副产物，与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是__________。
（4）下列说法正确的是__________(填序号)。
a．F存在顺反异构体
b．J和K互同系物
c．在加热和催化条件下，不能被氧化
（5）L分子中含有两个六元环。的结构简式是__________。
（6）已知： ，依据的原理，和反应得到了。的结构简式是__________。
【答案】（1）
（2）醛基 （3） ①. 羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的键极性增强 ②.
（4）ac （5）
（6）
【解析】
【分析】A中含有羧基，结合A的分子式可知A为；A与乙醇发生酯化反应，B的结构简式为；D与2-戊酮发生加成反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为 ，E发生消去反应脱去1个水分子生成F，F的结构简式为 ，D→F的整个过程为羟醛缩合反应，结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含有酮羰基，说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G，G的结构简式为 ；B与G发生已知信息的反应生成J，J为 ；K在溶液中发生水解反应生成 ，酸化得到 ；结合题中信息可知L分子中含有两个六元环，由L的分子式可知 中羧基与羟基酸化时发生酯化反应，L的结构简式为 ；由题意可知L和M可以发生类似D→E的加成反应得到 ， 发生酮式与烯醇式互变得到 ， 发生消去反应得到P，则M的结构简式为 。
【小问1详解】
A→B的化学方程式为。答案为；
【小问2详解】
D的结构简式为 ，含有的官能团为醛基。答案为醛基；
【小问3详解】
①羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向碳基上的碳原子，使得相邻碳原子上的键极性增强，易断裂。②2-戊酮酮羰基相邻的两个碳原子上均有键，均可以断裂与苯甲醛的醛基发生加成反应，如图所示 ，1号碳原子上的键断裂与苯甲醛的醛基加成得到E，3号碳原子上的键也可以断裂与苯甲醛的醛基加成得到副产物 。答案为羰基为强吸电子基团，使得相邻碳原子上的电子偏向羰基上的碳原子，使得相邻碳原子上的C−H键极性增强； ；
【小问4详解】
a．F的结构简式为 ，存在顺反异构体，a项正确；
b．K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不互为同系物，b项错误；
c．J的结构简式为 ，与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和作催化剂条件下，J不能被氧化，c项正确；
故选ac；
【小问5详解】
由上分析L为 。答案为 ；
【小问6详解】
由上分析M为 。答案为 。
18. 我国科学家用粗氢氧化高钴[C(OH)3]制备硫酸钴晶体(CSO4∙7H2O)，其工艺流程如下。
已知：ⅰ．还原浸出液中的阳离子有：C2+、H+、Fe2+和Ca2+等
iⅱ．部分物质的溶度积常数如下(25℃)
ⅲ．CSO4∙7H2O溶解度随温度升高而明显增大
（1）氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是_____________。
（2）浸出C2+时，理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为_____________。
（3）写出“氧化沉铁”的离子方程式_____________；
25℃时，浊液中铁离子浓度为_____________ml/L(此时pH为4)。
（4）结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因_____________。
（5）P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液，将硫酸钴溶液经_____________操作，得到硫酸钴晶体。
（6）用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量，其原理和操作如下。
在溶液中，用铁氰化钾将C(Ⅱ)氧化为C(Ⅲ)，过量的铁氰化钾以C(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为：。
已知：铁氰化钾标准液浓度为c ml/L，C(Ⅱ)标准液质量浓度为ρg/L。
取mg硫酸钴晶体，加水配成200mL溶液，取20mL待测液进行滴定，消耗V1mL铁氰化钾标准液、V2mL C(Ⅱ)标准液。
计算样品中钴含量ω=_____________(以钴的质量分数ω计)。
【答案】（1）2C(OH)3+3H2SO4=C2(SO4)3+6H2O
（2）2:1 （3） ①. 6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+ ②. 2.8×10-9
（4）加入NaF后，发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)CaF2(s)，增大c(F-)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2+沉淀更充分
（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
（6）
【解析】
【分析】粗氢氧化高钴加入稀硫酸溶解，然后加入过量Na2SO3进行还原浸出，还原浸出液中的阳离子有：C2+、H+、Fe2+和Ca2+等；加入过量NaClO3氧化沉铁，此时Fe2+被氧化为Fe3+并转化为Fe(OH)3沉淀；加入过量NaF氟化沉钙，此时Ca2+转化为CaF2沉淀；加入P204进行萃取，加入P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液；将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，便可得到硫酸钴晶体。
【小问1详解】
氢氧化高钴溶于硫酸，生成C2(SO4)3等，化学方程式是2C(OH)3+3H2SO4=C2(SO4)3+6H2O。答案为：2C(OH)3+3H2SO4=C2(SO4)3+6H2O；
【小问2详解】
用过量Na2SO3还原浸出C2+时，发生反应+2C3++H2O=+2C2++2H+，则理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为2:1。答案为：2:1；
【小问3详解】
“氧化沉铁”时，Fe2+被氧化后转化为Fe(OH)3沉淀，被还原为Cl-，离子方程式为6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+；
25℃时，pH=4，c(OH-)=1×10-10ml/L，浊液中c(Fe3+)==2.8×10-9ml/L。答案为：6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl-+12H+；2.8×10-9；
【小问4详解】
用F-沉淀Ca2+是一个平衡体系，增大一种反应物浓度，有利于提高另一种反应物的转化率，则加入过量NaF的原因：加入NaF后，发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)CaF2(s)，增大c(F-)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2+沉淀更充分。答案为：加入NaF后，发生反应Ca2+(aq)+2F-(aq)CaF2(s)，增大c(F-)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2+沉淀更充分；
【小问5详解】
从硫酸钴溶液中提取硫酸钴晶体时，由于硫酸钴的溶解度随温度升高而明显增大，所以将硫酸钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，得到硫酸钴晶体。答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
【小问6详解】
设所配200mL溶液中C2+浓度为x，则依据得失电子守恒，可建立如下等量关系式：
0.02x=cV1×10-3-，x=0.05(cV1-)ml/L，则样品中钴含量ω==。答案为：。
【点睛】为防止硫酸钴晶体干燥过程中失去结晶水，洗涤晶体时，可用酒精洗涤。
19. 某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
（1）浓盐酸与混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和，
①浓盐酸与混合加热生成氯气的离子方程式为______；
②电极反应式：
ⅰ．还原反应：
ⅱ．氧化反应：____________。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和的原因。
ⅰ．随降低或升高，氧化性减弱。
ⅱ．随降低，____________。
④补充实验证实了③中的分析。
a是______，b是______。
（2）利用对氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。
相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与反应所需的最低由大到小的顺序是____________，从原子结构角度说明理由____________。
（3）根据（1）中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将氧化为。经实验证实了推测。该化合物是____________。
（4）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是____________。
【答案】（1） ①. ②. ③. 还原性减弱或的氧化性增强 ④. KCl固体 ⑤. 固体
（2） ①. KCl＞KBr＞KI ②. Cl、Br、I位于第VII族，从上到夏电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强
（3）或
（4）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
【解析】
【分析】该实验是探究氧化还原反应中氧化性和还原性的变化规律，以实验室制氯气的反应为基础，探究物质的氧化性和还原性与浓度的关系，从而得到浓度影响物质氧化性和还原性强弱的一般规律。
【小问1详解】
①二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水，制氯气的离子方程式为：；
②氧化反应元素化合价升高，电极反应为氯离子得电子生成氯气，故氧化反应为：；
③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂，所以可能是还原性减弱或的氧化性增强；
④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体；结合实验III的现象是产物无氯气，且实验III也加入了试剂a，所以应该是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是固体。
【小问2详解】
非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl＞KBr＞KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；
【小问3详解】
根据（1）中的结论推测随浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低浓度则可以提高溴的氧化性，将氧化为，因此可以用或降低浓度，所以该化合物可以是或；
【小问4详解】
通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，则规律为氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。实验
现象
A
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
产生白色沉淀，最后变为红褐色
B
石蕊溶液滴入氯水中
溶液变红，随后迅速褪色
C
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
沉淀由白色逐渐变为黑色
D
热铜丝插入稀硝酸中
产生无色气体，随后变为红棕色
选项
A
B
C
D
实验设计
实验目的
实验室制
比较Cl、Br、I得电子能力强弱
除去中的少量
配制100mL NaCl溶液
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2ml/L FeCl3
蒸馏水
溶液黄色
②
0.2ml/L FeCl3
2ml/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2ml/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2ml/L Fe(NO3)3
2ml/L硝酸
溶液接近无色
物质
Ksp
CaF2
Fe(OH)3
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
较浓硫酸
有氯气
Ⅱ
a
有氯气
III
a和b
无氯气
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