湖南省长沙市2025届高三化学下学期5月模拟考试试题含解析

这是一份湖南省长沙市2025届高三化学下学期5月模拟考试试题含解析，共26页。试卷主要包含了 人体缺碘会造成“大脖子病”等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75 分钟 满分：100 分
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名、考场号、填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，
用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试
卷上无效。
3.考试结束，监考员将试题卷，答题卡一并收回。
一、选择题：本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项最符合题目要求。
1. 河北省有着深厚的文化底蕴和独特的自然条件，民间艺术代表着民族的思想和智慧，下列民间艺术作品
的制作材料主要成分是蛋白质的是
A．井陉木雕 B．雄安芦苇画
C．蔚县剪纸 D．唐山驴皮皮影
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
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【解析】
【详解】A．井陉木雕的制作材料主要是树根，其主要成分是纤维素，A 项错误；
B．雄安芦苇画的制作材料是芦苇，其主要成分是纤维素，B 项错误；
C．蔚县剪纸的制作材料是纸，其主要成分是纤维素，C 项错误；
D．唐山驴皮皮影的制作材料是驴皮，其主要成分是蛋白质，D 项正确；
故选 D。
2. NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 1 ml 乙二醇中采取 sp3 杂化的原子总数为 2NA
B. 标准状况下，11.2 L 乙炔中π键的数目为 NA
C. 31 g P4 分子中孤电子对数为 NA
D. 1 ml [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配位键的数目为 6NA
【答案】A
【解析】
【详解】A．乙二醇中 C、O 原子均采取 sp3 杂化，所以 1 ml 乙二醇中采取 sp3 杂化的原子总数为 4NA，A
项错误；
B．一个乙炔分子中含 2 个π键，标准状况下，11.2 L 的 HC≡CH 物质的量为 0.5 ml，故π键数目为 NA，B
项正确；
C．31g P4 的物质的量为 0.25 ml，其结构为 ，每个 P 原子有一个孤电子对，所以 31g P4 中含孤
电子对数为 NA，C 项正确；
D． [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+的配位数为 6，1 ml [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中配位键的数目为 6NA，D 项正确；
故选 A。
3. 一种名贵宝石的主要成分是由原子序数依次增大的短周期主族元素 X、Y、Z、W 组成，其中 X、Z 为金
属元素，X 的质子数等于 W 的最外层电子数，Y、W 的最外层电子数之和是 X、Z 最外层电子数之和的 2
倍，Y 单质是空气的主要成分之一，下列有关说法正确的是
A. X 的氢氧化物易溶于水
B. X、Z 位于同一主族
C. X、W 的氯化物中各原子均为 8 电子稳定结构
D. Y、Z 的第一电离能均小于同周期相邻两种元素
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【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中 X、Z 为金属元素，Y 单质是空气的主要
成分之一，可知 X 为第二周期金属元素，Z 为第三周期金属元素，Y 为第二周期非金属元素，W 为第三周
期非金属元素。由“X 的质子数等于 W 的最外层电子数”可知，X 为 Be，W 为 Si；结合“Y、W 的最外
层电子数之和是 X、Z 最外层电子数之和的 2 倍”可知，X、Y、Z、W 依次为 Be、O、Al、Si。
详解】A．据对角线规则可知 Be(OH)2 难溶于水，A 错误；
B．Be 位于第ⅡA 族，Al 位于第ⅢA 族，B 错误；
C．BeCl2 中 Be 原子不满足 8 电子稳定结构，C 错误；
D．O 的第一电离能小于同周期相邻元素 N、F，Al 的第一电离能也小于同周期相邻元素 Mg、Si，D 正确；
故选 D。
4. 短周期元素 X、Y、M 原子半径依次减小，M 与 X、Y 位于不同周期，它们组成的某离子液体阳离子结
构如图所示。下列有关说法错误的是
A. X 元素的单质，既可能是共价晶体，也可能是分子晶体
B. Y 的简单氢化物既可溶于水，又可溶于甲醇
C. X 的简单氢化物的空间结构为正四面体
D. X、Y 均可与 O 形成原子个数比 1∶2 的酸性氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】根据该阳离子中各原子成键数目可知，M 为第ⅠA 族或第ⅦA 族元素，X 为第ⅣA 族元素，Y 为
第ⅤA 族元素，X、Y 可形成双键，可知 X 为 C，再结合“X、Y、M 原子半径依次减小，M 与 X、Y 位于
不同周期”推知，X、Y、M 依次为 C、N、H，以此分析；
【详解】A．C 元素可形成多种单质，既可能是共价晶体：金刚石，也可能是分子晶体：C60，A 项正确；
B．N 的简单氢化物 NH3 与 H2O、CH3OH 间均可形成氢键，所以 NH3 既可溶于水，又可溶于甲醇，B 项正
确；
C．X 的简单氢化物为 CH4，空间结构为正四面体，C 项正确；
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D．CO2 是酸性氧化物，NO2 不是酸性氧化物，D 项错误；
故答案为：D。
5. 人体缺碘会造成“大脖子病”。下列图示属于实验室海带提取碘过程的操作是
A. 浸泡海带： B. 制取氧化剂氯气：
C. 分离碘和酒精： D. 过滤海带浊液：
【答案】D
【解析】
【详解】A．实验室海带提取碘过程没有浸泡海带的过程，应该是海带先灼烧，再浸泡海带灰，A 错误；
B．用浓盐酸和二氧化锰制备氯气，需要加热，B 错误；
C．碘和酒精互溶，应该用蒸馏的方法，C 错误；
D．海带浊液中含有不溶物，可以用过滤的方法分离，D 正确；
故选 D。
6. 溶液在工业上作为腐蚀液，可用于制作印刷铜电路板，使用一段时间后的腐蚀液失效，经过再生
处理后又可循环使用，再生流程如图所示：
下列有关说法错误的是
A. 金属 X 最合适的是
B. 在实验室中，操作 1 和操作 2 使用的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
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C. 向溶液 M 中加入 溶液，溶液变红色
D. Y 通常为 ，加入适量 Y 发生反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】 溶液用于制作印刷铜电路板，反应的原理为 ，因此失效的腐蚀
液为 混合溶液，加入过量的 Fe，将 还原为单质铜，过滤分离，固体为铜和铁的混合
物，加盐酸将铁反应为 ，过滤分离出铜，溶液 M 和 N 主要成分都是 ，通适量的 Cl2，生成
溶液，实现腐蚀液的再生；
【详解】A．由分析可知，金属 X 最合适的是 ，故 A 正确；
B．操作 1 和操作 2 都是过滤，使用的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，故 B 正确；
C．溶液 M 为 ，加入 溶液，溶液不变红色，故 C 错误；
D．通入 Cl2，将 氧化为 ，离子方程式为 ，故 D 正确；
答案选 C。
7. 常用于制作眼镜镜片的高分子化合物 M，可由下图反应制备。下列说法正确的是
A. 该反应为加聚反应
B. P 在空气中很稳定，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. M 的链节中在同一平面的碳原子最多有 14 个
D. 常温下，W 难溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A．一定条件下，N 与 P 反应生成高分子化合物 M 和小分子 W（甲醇），属于缩聚反应，故 A 错
误；
B．P 分子中含有极易被空气中氧气氧化的酚羟基，P 在空气中不稳定，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 B
错误；
C．M 分子中苯环和酯基为平面结构，单键可以旋转，链节中在同一平面的碳原子最多有 14 个，故 C 正确；
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D．由缩聚反应可知，W 为甲醇，常温下，甲醇易溶于水，故 D 错误；
选 C。
8. 根据实验目的设计方案并进行实验，下列方案设计、现象、和结论正确的是
目的 方案 现象 结论
探究浓硫酸的性 取少量蔗糖于烧杯，向其中加入 蔗糖变黑，同时膨胀变 浓硫酸具有脱水性及 A
质 浓硫酸 大 强氧化性
取相同的 和 分
探究温度对化学 热水组产生气泡的速率 高温可以加快反应速 B 别在冷水和热水中存放，一段时
反应速率的影响 快 率
间后将 和 混合
比较相同浓度的 用洁净干燥的玻璃棒蘸取同浓
和 度的 和 溶液，滴 溶液对应的
溶液的酸性更
C
溶液的 在 试纸上，并与标准比色卡 更小 强
酸碱性 对比
将集满臭氧的两支试管分别用
倒置在盛有水的烧杯中 臭氧是极性分子，在极
铁架台固定并倒置在盛有水和
D 探究臭氧的极性
的试管液面上升较高 性溶剂中溶解度大 的两个烧杯中
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．取少量蔗糖于烧杯，向其中加入浓硫酸，蔗糖变黑，同时膨胀变大，说明蔗糖已经脱水同时生
成了炭，并产生了气体，故体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，A 正确；
B．硫代硫酸钠溶液和硫酸溶液反应生产 S、二氧化硫和水，可利用产生黄色沉淀时间比较反应速率，而二
氧化硫可溶于水，测定不精确或实验装置较复杂，不易控制，B 错误；
C．硫酸铜溶液本身呈蓝色，会干扰 pH 试纸的颜色，故 C 错误；
D．臭氧在四氯化碳中的溶解度要高于水，故不能用该实验来探究臭氧的极性，D 错误；
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答案选 A。
9. 把浓盐酸分别滴入点滴板上的各种溶液中，现象如下：
实验 现象
①中溶液变蓝
②中溶液产生胶状沉淀
③中生成沉淀
④中产生刺激性气体
下列分析不正确的是
A. ①中溶液变蓝，体现了浓盐酸的氧化性
B. ②中产生白色胶状沉淀：2H+＋ =H2SiO3↓
C. ③中产生沉淀的原因可用平衡移动原理解释
D. ④中产生刺激性气体：2H＋＋ =SO2↑＋H2O
【答案】A
【解析】
【分析】浓盐酸具有挥发性，挥发的 HCl 气体遇到不同物质表现的性质不同，水溶液具有强酸性、还原性，
可根据物质不同判断物质的作用，据此分析；
【详解】A．①中 HCl 遇 KI 溶液不能发生反应产生 I2，所以不会出现溶液变蓝的现象，A 错误；
B．由于酸性 HCl>H2SiO3，所以遇 Na2SiO3 溶液会发生反应：2HCl+ Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaCl，由于硅酸
是白色难溶性的物质，所以会看到产生白色胶状沉淀，B 正确；
C．在饱和 NaCl 溶液中存在溶解平衡：NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)，HCl 溶于饱和 NaCl 溶液，使溶液 Cl-
浓度增大，破坏了溶解平衡，平衡逆向移动，降低了 NaCl 的溶解度，因此会析出 NaCl 固体，即产生白色
沉淀，C 正确；
D．浓盐酸与亚硫酸钠发生反应，强酸制弱酸，④中产生刺激性气体：2H＋＋ =SO2↑＋H2O，D 正确；
故选 A。
10. 纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)⇌CH 3OH(g) ΔH，按投料比 。
将 H2 与 CO 充入 V L 恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得 CO 的平衡转化率与温度、压强的关
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系如图所示。下列说法错误的是
A. ΔH＜0，P1＞P2＞P3
B. 达到平衡后，再按照 加入气体，平衡后 CO 的体积分数减小
C 恒温恒容下，向 M 点容器中再加入 2ml CH3OH、3mlCO，则平衡移动
D. T1℃、P3 压强下，Q 点对应的 v 正＞v 逆
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，随温度升高，CO 的平衡转化率下降，平衡逆向移动；温度升高，平衡向吸热反应
方向移动，逆反应为吸热反应，则正向为放热反应，ΔH＜0。正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，
平衡正向移动，CO 的平衡转化率增大，则压强：P1＞P2＞P3，正确，A 不符合题意；
B．平衡后按照 加入气体，反应物浓度增大，恒容密闭容器内压强也增大，平衡正向移动，则
平衡后 CO 的转化率大于原平衡，故达到新平衡后 CO 的体积分数减小，正确，B 不符合题意；
C．设初始加入 2xml 和 xmlCO，M 点 CO 转化率为 40%，可列三段式：
可得平衡常数 。加入 2ml 、3ml CO 后，浓
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度商 ，则平衡不发生移动，错误，C 符合题
意；
D．T1℃、P3 压强下 M 点为平衡状态，Q 点转化率低于平衡转化率，则反应正向进行， ，正确，D
不符合题意；
答案选 C。
11. 下列表达方式或说法正确的是
A. 基态到激发态产生的光谱是发射光谱
B. 氯化铵的电子式：
C. Ca 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d2
D. NH3、H2O、CO2、HCl 四分子中孤电子对数最多的是 CO2
【答案】D
【解析】
【详解】A．电子从基态到激发态需要吸收能量，产生的光谱是吸收光谱，A 错误；
B．氯化铵的电子式应为 ，B 错误；
C．Ca 为 20 号元素，原子核外有 20 个电子，电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2，C 错误；
D．中心原子孤电子对数等于 ，a 是中心原子的价电子数， x 是中心原子结合的原子数，b 是与中心原
子结合的原子最多能接受的电子数，据此可知 NH3 的孤电子对数=1，H2O 的孤电子对数=2，CO2 的中心原
子的孤电子对数=0，但 O 原子的孤电子对数=4，所以 CO2 中孤电子对数为 4，HCl 的孤电子对数=3，所以
孤电子对数最多的是 CO2，D 正确；
综上所述正确答案为 D。
12. 室温下， 体系中各含碳微粒 物质的量分数与 pH 的关系如图 1 所示。在
ml·L-1 的体系中，研究 在不同 pH 时的可能产物， 与 pH 的关系如图
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2 所示，曲线Ⅰ的离子浓度关系符合； ，曲线Ⅱ的离子浓度关系符
合： 。
下列说法不正确的是
A. 由图 1，可求得
B. 由图 2，初始状态 ， 时，无沉淀生成
C. 由图 2，初始状态 、 时，平衡后溶液中存在
ml·L-1
D. 由图 1 和图 2，初始状态 、 时，发生反应：
【答案】C
【解析】
【详解】A．从图 1 可以看出 时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，根据
，可知 ，故 A 正确；
B．从图 2 可以看出 、 时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁
沉淀或氢氧化镁沉淀，故 B 正确；
C．从图 2 可以看出 、 时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据
元素守恒，溶液中 ml·L-1，故 C 错误；
D． 时，溶液中主要含碳微粒是 ， 、 时，该点位于曲线Ⅱ的上方，
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会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为 ，故 D 正确；
答案选 C。
13. 化学上常用标准电极电势 (氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。 值越高，氧化型物质的氧化能力
越强， 值越低，还原型物质的还原能力越强。 E 值与体系的 pH 有关。根据表格信息，判断下列说法
错误的是
氧化型/还原型物质
(酸性条件中) 1.685 V 1.51 V 0.77 V 1.36 V 0.991 V 1.423 V
A. 实验室可用 与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件中，氧化性强弱顺序为
C. 已知 ，则 的还原性弱于 的还原性
D. 向硫酸酸化的 溶液中加入 ，充分反应后滴加 KSCN 溶液，可观察到溶液变红
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题干信息及表格数据可知， 氧化性强于 ，即实验室可用 与浓盐酸反应制
备 ，A 说法正确；
B．根据题干信息， 值越高，氧化型物质的氧化能力越强，氧化性强弱顺序： ，
B 正确；
C． 值越低，还原型物质的还原能力越强， ，说明 的还原性强
于 的还原性，C 错误；
D．根据表格数据可知， 可将 氧化为 ，反应后滴加 KSCN 溶液，可观察到溶液变红，D 正
确；
答案选 C。
14. 和 按计量比混合，一定条件下，反应获得的晶体产物(反应物中的 Ta、K 元素全部转化到
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该产物中)的晶胞结构如图所示，晶胞参数 ， ，Ta—O 键键长为 x nm。
下列说法错误的是
A. 制备晶体的化学方程式：
B. 与棱心 等距且紧邻的 有 16 个
C. O 原子分数坐标可能为 、
D. 该晶体密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A．晶体中 K 位于面心和棱上，数目： ，Ta 位于体心和顶点，数目：
，O 与 Ta 连接，每个 Ta 上有 2 个 O 原子，则 O 原子数目： ，F 与 Ta 连接，
每个 Ta 上有 4 个 F 原子，则 F 原子数目： ，则晶体化学式为 ，制备晶体的化学
方程式： ，A 正确；
B．与棱心 等距且紧邻的 （面心上的 ）有 8 个，B 错误；
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C．Ta-O 键键长为 xnm，O 原子位于棱上和体心，如图所示： ，O 原子 1 号分
数坐标 ，O 原子 2 号分数坐标 ，C 正确；
D．结合 A 分析，该晶体密度为 ，D 正确；
故选 B。
二、非选择题：本题共 4 小题，共 58 分。
15. 三氯硅烷是一种无机化合物，化学式为 SiHCl3，无色液体，沸点为 31.8℃，熔点为-126.5℃，溶于苯、
乙醚、庚烷等多数有机溶剂，易水解，主要用于制造硅酮化合物。实验室根据反应 Si+3HCl SiHCl3+H2，
利用如下装置制备 SiHCl3 粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
（1）上述装置依次连接的合理顺序为(通 HCl 气体) →___________(按气流方向，用小写字母表示，仪器可
重复使用)；仪器 B 的名称为___________。
（2）组装好仪器后进行的操作为___________。
（3）装入药品后①通入 HCl，②加热管式炉，③通冷凝水，先后顺序为___________(填标号)，判断制备反
应结束的实验现象是___________。
（4）装置 E 中冰水浴的作用为___________，本实验装置的缺陷为___________。
（5）已知电负性：Cl>H>Si，SiHCl3 水解的化学方程式为___________。
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（6）采用如下方法测定溶有少量 HCl 的 SiHCl3 纯度。m1g 样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，
经过高温灼烧、冷却，称量固体质量为 m2g，则样品纯度为___________%(用含 m1、m2 的代数式表示)。
【答案】（1） ①. cdabghcdef ②. 球形冷凝管
（2）检查装置气密性 （3） ①. ①③② ②. 管式炉中没有固体剩余
（4） ①. 冷凝三氯硅烷 ②. 没有处理氢气的装置
（5）
（6）
【解析】
【分析】氯化氢气体通入 C 装置浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，
由于三氯甲硅烷沸点为 31.8℃，熔点为-126.5℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置 E 中收集起来，三
氯硅烷是水解，则 E 装置后需要再次使用 C 装置浓硫酸干燥防止后面装置中水进入 E，尾气通过 D 装置排
出同时 D 可处理多余吸收的氯化氢气体防止污染；
【小问 1 详解】
由分析可知，上述装置依次连接的合理顺序为(通 HCl 气体) →cdabghcdef；仪器 B 的名称为球形冷凝管；
【小问 2 详解】
制备 SiHCl3 时，由于氯化氢、SiHCl3 和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性；
【小问 3 详解】
装入药品后，首先①通入 HCl，排净装置中空气，然后③通冷凝水，使得 B 装置处于较低温度，再②加热
管式炉，进行反应，故先后顺序为①③②，判断制备反应结束的实验现象是当管式炉中没有固体剩余，即
硅粉完全反应，此时反应结束；
【小问 4 详解】
三氯硅烷无色液体，沸点为 31.8℃，故装置 E 中冰水浴的作用为冷凝三氯硅烷；尾气中含有氢气，故本实
验装置的缺陷为没有处理氢气的装置；
小问 5 详解】
已知电负性：Cl>H>Si，则 SiHCl3 中氯元素的化合价为-1，H 元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，SiHCl3
水解时氢元素发生归中反应，通过氧化还原反应生成氢气，同时生成硅酸和 HCl，化学方程式为
；
【小问 6 详解】
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m1g 样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，经过高温灼烧、冷却，称量固体质量为 m2g，得到固
体为二氧化硅，根据硅元素守恒可知，样品纯度为
。
16. 镍、钴、镁的氢氧化物在化工生产中有着重要的应用。某褐铁矿层红土矿(其含有金属元素 Fe，Ni、Mg
，Mn 和少量 C)。某工厂以此为原料，制备镍、钴、镁的氢氧化物等产品的工艺流程如下：
已知：①常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下表：
开始沉淀
2.7 7.15 7.2 9.6 的 pH
完全沉淀
3.7 9.15 9.2 11.1 的 pH
②C(OH)2 在空气中可被氧化成 CO(OH)。
③“氧化”过程中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，过一硫酸(H2SO5)
溶液中含硫微粒有 、 。
回答下列问题：
（1）“加压酸浸”过程中，为增大褐铁矿层红土矿在硫酸中的浸出速率，可采取的措施为___________。
（2）根据化合价判断 lmlH2SO5 中含有 O—O 的数目为___________；用石灰乳调节 pH=4，Mn2+被 H2SO5
氧化为 MnO2，该反应的离子方程式为___________。
（3）“氧化”过程中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下图所示。SO2 体积分数为
___________时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大 SO2 体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是
___________。
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金属离子
Fe3 Ni2 Mg2
C 2+
+ + +
（4）“沉钴镍”过程中加入 NaOH 溶液，调节 pH 的范围是___________，得到的 C(Ⅱ)在空气中被氧化成 C
(Ⅲ)的化学方程式为___________。
（5）钴镍渣中钴含量的测定：处理钴镍渣使 C(Ⅱ)完全被氧化成 C(Ⅲ)，在稀硫酸中加入 0.1000g 处理后
的样品，待样品完全溶解后加入足量 KI 固体。充分反应后，调节溶液 pH 为 3～4，以淀粉作指示剂，用
0.01000ml·L-1Na2S2O3 标准液滴定至终点，消耗标准溶液 25.00mL(已知：2C3+＋2I-=2C2++I2；I2＋2
=2I-+ )。样品中含 C(Ⅲ)元素的质量分数为___________。
【答案】（1）褐铁矿层红土矿粉碎、适当升高温度、搅拌
（2） ①. NA ②.
（3） ①. 9.0% ②. SO2 有还原性，过多将会降低 H2SO5 的浓度，降低 Mn(Ⅱ)氧化速率
（4） ①. 9.2-9.6 ②.
（5）14.75%
【解析】
【分析】由题干可知，浸取液加入 SO2 与空气混合气体后产生具有强氧化性的过一硫酸，并用石灰乳调节
pH=4，可使 Fe2+氧化生成 Fe3+后转化成 Fe(OH)3 沉淀，Mn2+被氧化为 MnO2 沉淀；加入 NaOH 调 pH，将
Ni2+、C2+转化为沉淀，分离除含 Mg2+的滤液，加入氢氧化钠得到氢氧化镁沉淀和 Na2SO4；
【小问 1 详解】
为增大褐铁矿层红土矿在硫酸中的浸出速率，可采取的措施为褐铁矿层红土矿粉碎、适当升高温度、搅拌
等；
【小问 2 详解】
设 1 分子 H2SO5 中含有 O—O 的数目为 a，则-2 价氧为 5-2a，根据化合价代数和为零，可知，1×2+6=2a+2×
(5-2a)，a=1，则 lmlH2SO5 中含有 O—O 的数目为 NA；过一硫酸(H2SO5)溶液中含硫微粒有 、 用
石灰乳调节 pH=4，则酸性条件下，主要存在 ，Mn2+被 氧化为 MnO2，反应中锰化合价由+2 变
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为+4、过氧根中氧化合价由-1 变为-2，结合电子守恒，该反应的离子方程式为
；
【小问 3 详解】
根据图中所示，Mn(Ⅱ)氧化率相同时，SO2 体积分数为 9.0%时所用时间最短，速率最大；继续增大 SO2 体
积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是：SO2 有还原性，过多将会降低 H2SO5 的浓度，降低 Mn(Ⅱ)氧化
速率；
【小问 4 详解】
“沉钴镍”过程中加入 NaOH 溶液，使得钴镍转化为沉淀而镁离子不沉淀，结合表格数据可知，调节 pH 的范
围是 9.2-9.6；空气中氧气具有氧化性，得到的 C(Ⅱ)在空气中被氧气氧化成 C(Ⅲ)，化学方程式为
；
【小问 5 详解】
已知：2C3++2I-=2C2++I2；I2+2 =2I-+ ，则 2C3+~ I2~ ，样品中含 C(Ⅲ)元素的质量分数为
。
17. 石油开采的天然气含有 H2S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。CH4 和 H2S 重整制氢
的主要反应如下：
反应Ⅰ：CH4(g)+2H2S(g)⇌CS
2(g)+4H2(g) ΔH1=+260kJ/ml
反应Ⅱ：CH4(g)⇌C(s)+2H
2(g) ΔH2=+90kJ/ml
反应Ⅲ：2H2S(g)⇌S
2(g)+2H2(g) ΔH3=+181kJ/ml
回答下列问题：
（1）H2S 分子的电子式为 _______。
（2）反应Ⅳ：CS2(g)⇌S
2(g)+C(s)ㅤΔH4=_______kJ/ml。
（3）保持反应器进料口总压为 100kPa．分别以 8kPaCH4、24kPaH2S(He 作辅气)与 25kPaCH4、75kPaH2S 进
料。CH4 平衡转化率与温度的关系如图 1，含有 He 的曲线为 _______，理由是 _______。
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（4）假设在 10L 的恒温刚性容器中，通入 0.3ml CH4 和 0.15ml H2S 发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为 P0.CH4
和 H2S 的转化率与时间的关系如图 2，0～5min 内 H2 的化学反应速率为 _______ml/(L•min)；5min 时，容
器内总压为 _______。
（5）假设 H2S 和 CH4 的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从 Langmuir 等温吸附(吸附分子彼此不发生相
互作用，且气体分子为单分子层吸附)。吸附等温式为： 。其中
a 是气体的吸附系数，Vm 是气体在固体表面的饱和吸附量(标态)，P 是气体的分压，V 是气体分压为 P 时的
平衡吸附量(标态)。在一定温度下，H2S 的吸附系数是 CH4 的 4 倍，当 H2S 的分压为 2MPa 及 4MPa，CH4
和 H2S 的分压相同时，H2S 平衡吸附量分别为 0.6m3/kg 和 0.8m3/kg(已换算成标态)，则 H2S 的吸附系数为
_______MPa﹣1。
（6）与传统天然气制氢中需要脱硫将 H2S 转化为硫黄和水相比，上述方法优点是 _______。
【答案】（1） （2）+11
（3） ①. M ②. 总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH4
平衡转化率增大
（4） ①. 1.2×10-3 ②. P0
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（5）0.4 （6）H2S 得到了综合利用，3 步反应均生成了 H2
【解析】
【小问 1 详解】
H2S 为共价化合物，其电子式为 ；
【小问 2 详解】
根据盖斯定律可知，反应Ⅱ+Ⅲ﹣Ⅰ＝Ⅳ，则 CS2(g)⇌S
2(g)+C(s)ㅤΔH4＝ΔH2+ΔH3﹣ΔH1＝(90+181－260)
kJ/ml＝+11kJ/ml；
【小问 3 详解】
保持反应器进料口总压为 100kPa。分别以 8kPaCH4、24kPaH2S（He 作辅气）与 25kPaCH4、75kPaH2S 进料。
CH4 平衡转化率与温度的关系如图 1，含有 He 的曲线为 M，理由是总压一定，充入氦气，反应物分压减小，
相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH4 平衡转化率增大
【小问 4 详解】
由图可知，0～5min 内消耗的 CH4 为 0.3ml×5%＝0.015ml，消耗的 H2S 为 0.15ml×20%＝0.03ml，根据
氢原子守恒，则生成 H2 的物质的量为 n(H2)＝2×0.015ml+0.03＝0.06ml，0～5min 内 H2 的化学反应速率为
v(H2) 1.2×10-3ml/(L•min)；
设反应Ⅰ转化了 xmlCH4，则反应Ⅱ转化了(0.015－x)mlCH4，反应Ⅰ转化了 2xmlH2S，反应Ⅲ转化了
(0.03-2x) mlH2S，列三段式有
，5min 时，n(CH4)=0.285ml，n(H2S)=0.12ml，n
(H2)＝0.06ml，n(CS2)=xml，n(S2)=(0.015-x)ml，n(总)=0.48ml，起始总压为 P0，气体总量为 0.45ml，
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根据压强之比等于物质的量之比，可得 5min 时，容器内总压为 ×P0= P0；
【小问 5 详解】
根据题意可知方程：① ，②
，联立方程①与②，解得：α1＝0.4MPa﹣1；
【小问 6 详解】
与传统天然气制氢中需要脱硫将 H2S 转化为硫黄和水相比，上述方法优点是 H2S 得到了综合利用，3 步反
应均生成了 H2。
18. 化合物 G 是合成一种激酶抑制剂 中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
（1）有机物 A 分子中含有的官能团的名称为______。
（2）反应 A→B 的反应过程如图。
①反应Ⅰ需要的试剂和条件为______，反应类型为______。
②由 A 到 B 的反应分两步进行，第一步为碱性条件下水解，第二步为酸化，写出第一步反应的化学方程式：
______。
（3）C 的分子式为 ，结构简式为______。
（4）K 是 A 的同分异构体，满足下列条件的 K 的结构有______种。
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①含苯环且苯环上有 2 个取代基
②能与碳酸氢钠溶液反应，且 1mlK 与足量碳酸氢钠溶液反应可生成标准状况下 44.8L 的气体
③无甲基
（5）写出以 、 为原料制备 的合成路线流程图_______（无
机试剂和有机溶剂任用）。
【答案】（1）醛基、酯基和醚键
（ 2） ① . 浓 硝 酸 、 浓 硫 酸 、 加 热 ② . 取 代 反 应 ③ .
（3） （4）6
（5）
【解析】
【分析】A→B：对比二者结构简式以及(2)中信息可知，A 中的酯基水解生成酚羟基，且引入了硝基，由于
酚 羟 基 易 被 氧 化 ， 所 以 先 在 浓 硫 酸 、 加 热 条 件 下 与 浓 硝 酸 发 生 硝 化 反 应 生 成
， 再在 KOH 溶液、加热条件下水解生成 ，最后滴
加盐酸酸化将 转化为 ；B+C→D：对比 B、D 结构，结合 C 的分子式为
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C7H14ONCl， 与 C( )发生取代反应生成 。
【小问 1 详解】
有机物 A 分子中含有的官能团的名称为醛基、酯基和醚键；
【小问 2 详解】
①由分析可知，反应Ⅰ需要的试剂和条件为浓硝酸、浓硫酸、加热；反应类型为取代反应；
②由 A 到 B 的反应分两步进行，第一步为碱性条件下水解，第二步为酸化，写出第一步反应的化学方程式：
；
【小问 3 详解】
由分析可知，C 结构简式为: ；
【小问 4 详解】
K 是 A 的同分异构体，满足①含苯环且苯环上有 2 个取代基；②能与碳酸氢钠溶液反应，且 1mlK 与足量
碳酸氢钠溶液反应可生成标准状况下 44.8L 的气体，说明含有 2ml 羧基；③无甲基，则符合要求的同分异
构体为： 、 、 、 、
、 共 6 种；
【小问 5 详解】
以 、 为原料制备 的合成路线流程图为：
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。
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