2022-2023学年山东省菏泽市单县二中高三（第7次）模拟 考试化学试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年山东省菏泽市单县二中高三（第7次）模拟 考试化学试卷（含解析），共26页。试卷主要包含了 下列叙述正确的是，5ml Cl2等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省菏泽市单县二中高三（第7次）模拟考试化学试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
得分

1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是(    )
A. 硅胶、生石灰均可用作食品干燥剂
B. 葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C. 将CO2还原为甲醇，有利于实现“碳中和”
D. 焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
2. 下列叙述正确的是(    )
A. 容量瓶、滴定管、分液漏斗使用前均需要检验是否漏水
B. 可用氢氟酸清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚
C. 金属镁着火时，可用泡沫灭火器灭火
D. 可将硝酸银固体保存在棕色细口瓶中
3. 实验室从废定影液[含Ag(S2O3)32−和Br−等]中回收Ag和Br2的主要步骤为：向废定影液中加入Na2S溶液沉银，过滤、洗涤及干燥，灼烧Ag2S制Ag；制取Cl2并通入滤液氧化Br−，用苯萃取分液。其中部分操作的装置如图，下列叙述正确的是(    )
A. 用装置甲分离Ag2S时，用玻璃棒进行引流
B. 用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取Ag
C. 用装置丙制备Cl2时还需要加热条件
D. 用装置丁分液时，从下口放出有机相
4. 铬与铝性质相似，但活泼性比铝弱、熔点比铝高。下列说法错误的是(    )
A. 可用铝热反应制备铬
B. 常温下铬在浓硝酸中发生钝化
C. 可直接蒸发CrCl3溶液制备无水CrCl3
D. 已知碱性条件下，Cr(Ⅲ)可被氧化为Cr(Ⅵ)，则其氧化产物为CrO42−
5. 下列实验设计所得结论均正确的是(    )
A. 将氯水密闭放置一段时间，氯水的颜色变浅，说明氯气能与水反应
B. 将制备乙酸乙酯后剩余的反应液加入碳酸钠溶液，有气泡产生，说明乙酸有剩余
C. 将酸性高锰酸钾溶液分别加入到苯和甲苯溶液中并振荡，证明甲苯中的甲基可活化苯环
D. 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制的Cu(OH)2悬浊液，无砖红色沉淀，说明蔗糖未发生水解
6. 抗凝血药物替罗非班合成中间体结构如图，下列说法错误的是(    )
A. 该有机物中N原子有两种杂化方式 B. 其水解产物均可与Na2CO3溶液反应
C. 1mol该分子最多与3mol NaOH反应 D. 该有机物苯环上的一氯代物有3种
7. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为周期表中原子半径最小的元素，Y、Z位于同一主族，且原子序数之和为24，基态W原子的价电子数为11，化合物WZY4⋅5X2Y的热重曲线如图。下列说法错误的是(    )
A. 同周期中第一电离能大于Y的元素有3种
B. Z的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的
C. WZY4⋅5X2Y中有三种不同结合力的X2Y
D. 220℃时，固体物质的化学式为WZY4
8. “点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖表彰，利用该原理可制得如图所示含π56大π键的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误的是(    )
A. 铜离子降低了反应的活化能
B. 反应物中黑球元素的电负性强于N
C. 产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键
D. 反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短
9. KMnO4是一种常用的氧化剂，某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4装置如图所示(夹持装置略)。

已知：K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO 42−+2H2O=2MnO 4−+MnO2↓+4OH−。
下列说法错误的是(    )

A. 试剂X可以是漂白粉或KClO3
B. 装置连接顺序是c→a→b→e→d→f
C. 装置C中每生成1mol KMnO4，消耗0.5mol Cl2
D. 若去掉装置A，会导致KMnO4产率降低
10. 某钒催化剂在一定条件下形成相邻的氧化还原位和酸性吸附位，该催化剂催化NH3脱除电厂烟气中NO的反应机理如图所示。

下列说法正确的是(    )

A. 反应①～④均为氧化还原反应
B. 反应②为NH 4++=NH 3++
C. 消耗0.5mol O2，理论上可处理1mol NO
D. 总反应方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O
11. 下列实验方法或操作，可以达到实验目的的是(    )
标号
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速率的影响
量取相同体积、不同浓度的HCl溶液，分别与等质量的大理石发生反应，对比现象
C
探究室温下 NH3·H2O的电离程度
用pH计测量室温下 0.1 mol·L⁻¹氨水的pH
D
通过官能团的检验，鉴别乙醇和乙醛
取两种待测液体于两支洁净的试管中，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，观察现象

A. A B. B C. C D. D
12. 化合物Y是一种天然除草剂，其结构如图所示。下列说法错误的是(    )
A. Y中含氧官能团有3种
B. 1mol Y最多消耗4mol NaOH
C. Y可发生取代、加成、消去反应
D. Y与足量H2加成后，产物分子中含5个手性碳原子
13. 一种由湿法炼铜的低铜萃取余液(含Co2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、H+、SO42−)回收金属的工艺流程如下：  

室温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子
Co2+
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Mn2+
开始沉淀时的pH
7.8
5.5
5.8
1.8
8.3
完全沉淀时的pH
9.4
6.7
8.8
2.9
10.9
下列说法正确的是(    )

A. “滤渣Ⅰ”为Fe(OH)3
B. “调pH”时，选用CaO浆液代替CaO固体可加快反应速率
C. 生成MnO2的离子方程式为Mn2++O2+H2O=2MnO2↓+4H+
D. “沉钴”时，用Na2CO3代替NaHCO3可以提高CoCO3的纯度
14. 一种可充电锌−空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：I室溶液中，锌主要以[Zn(H2O)6]2+的形式存在，并存在[Zn(H2O)6]2+[Zn(H2O)5(OH)]++H+。下列说法正确的是(    )
A. 放电时，Ⅰ室溶液pH增大
B. 放电时，该装置Ⅱ室可实现海水淡化
C. 充电时，Zn电极反应为Zn+6H2O−2e−=[Zn(H2O)6]2+
D. 充电时，每生成1mol O2，Ⅲ室溶液质量理论上减少32g
15. 常温下，将0.2 mol·L⁻¹ NH4Cl溶液与0.2 mol·L⁻¹ NaHA溶液等体积混合所得溶液pOH=6.2。向混合溶液中缓慢通入HCl气体或加入NaOH固体(无NH3逸出)，溶液中的粒子分布系数δx随溶液pOH的变化如图所示。
已知：δx=cxcH2A+cHA−+cA2−或δx=cxcNH3⋅H2O+cNH4+；a、b、c、d、e分别表示A2−、HA−、H2A、NH4+、NH3·H2O中的一种。Kb(NH3·H2O)=1.7×10−5。下列说法错误的是(    )

A. 图中曲线a表示的是NH3·H2O，曲线e表示的是H2A
B. pH=7时，c(Cl−)+c(A2−)+c(NH3·H2O)−c(H2A)=0.1mol·L⁻¹
C. M点时，c(A2−)c(HA−)=1.7Ka2(H2A)⋅c(NH3⋅H2O)×10101−10c(NH3⋅H2O)
D. pOH=8时，c(H2A)>c(HA−)>c(OH−)>c(NH3·H2O)
16. LiFePO4、LiPF6、LiAsF6、LiCl等常用于锂离子聚合物电池。请回答：
(1)PO 43−的立体构型是_____，Fe2+的价层电子轨道表示式是_____。
(2)题干中所给四种物质所含的非金属元素中，电负性最大的是_____，基态原子第一电离能最小的是_____。
(3)抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源，以增强电极导电性，其易溶于水的原因是_____。
(4)电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示(图中阴离子未画出)。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P、As)。

①从化学键角度看，Li+迁移过程发生_____(填“物理”或“化学”)变化。
②相同条件，Li+在_____(选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快。
③图乙中X的杂化方式最可能是_____(填字母编号)。
a.sp3   b.sp3d       c.sp3d2      d.sp3d3
(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。LiCl⋅3H2O属于正交晶系(长方体形)，晶胞参数为0.75nm、1.0nm、0.56nm，如图1为沿z轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。

                  图1
①据此推断该晶胞中氯原子数目为_____。
②图中A、B两原子核间距离为_____nm(只列计算式)。
(6)铜和锌同周期且相邻，现有几种铜、锌元素的相应状态，①锌：[Ar]3d104s2、②锌：[Ar]3d104s1、③铜：[Ar]3d104s1、④铜：[Ar]3d10，失去1个电子需要的能量由大到小排序是_____(填字母)。
A.④②①③                    B.④②③①                     C.①②④③                    D.①④③②
(7)Cu2O晶体结构与CsCl(图2)相似，只是利用Cu4O占据CsCl晶体中Cl的位置，而Cs位置由O原子占据，如图3所示，每个Cu2O晶胞中有_____个“Cu2O”；Cu2O晶胞中Cu的配位数是_____；若①处Cu原子坐标为(34,14,34)，则Cu2O晶胞中Cu4O四面体中O原子坐标为_____。

17. 锰及其化合物用途广泛，以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及SiO2杂质)为原料生产金属锰和高品位MnCO3的工艺流程如图1所示。

已知25℃时，部分物质的溶度积常数如表所示：
物质
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
Fe(OH)3 
 MnS
NiS
 CoS
Ksp
2.1×10−13 
3.0×10−16
5.0×10−16
1.1×10−36
2.5×10−13
1.07×10−21
4.0×10−21
(1)“溶浸”时，锰的浸出率与浸出时间的关系如图2所示。由图可知，所采用的最佳实验条件(温度、时间)为_______。

(2)MnO2主要用于氧化_______。滤渣1中残余的MnO2可加入葡萄糖−硫酸溶液处理，回收Mn2+，氧化产物为CO2，写出反应的离子方程式：_______。
(3)滤渣3的主要成分为_______(填化学式，其中Co、Ni均为+2价)。
(4)“沉锰”时NH4HCO3除了作沉淀剂外，还有_______作用；“沉锰”的关键操作有两点：①将NH4HCO3溶液加入MnSO4溶液中；②反应终点溶液pH=7。如果①中颠倒试剂滴加顺序(反应pH大于7)，可能造成的后果是_______；若反应终点溶液pH小于7，可能的后果是_______。
(5)以Fe作电极，MnSO4、ZnSO4溶液为电解液，经过一系列步骤制得隐形战机涂料ZnxMn(1−x)Fe2O4，则电解时阳极生成ZnxMn(1−x)Fe2O4的电极总反应式为_______。

18. 磷酸二氢铵(NH4H2PO4)和草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)可用于制备电池正极材料。
Ⅰ.某研究小组用磷酸吸收氨气制NH4H2PO4，装置如图1所示(夹持和搅拌装置已省略)。

(1)实验过程中，当出现倒吸现象时，_______(填写实验操作，下同)，当上述现象消失后，_______，继续通入氨气。
(2)常温下，磷酸盐溶液中含磷物种的分布系数与pH的关系如图2所示，据图示分析，若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色发生相应变化时，停止通NH3，即可制得NH4H2PO4溶液。若此时继续向溶液中通入少量氨气，发生反应的离子方程式为_______。

Ⅱ.利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的流程如图所示：

已知：ⅰ.pH>4时，Fe2+易被氧气氧化；
ⅱ.几种物质的溶解度(g/100g H2O)如表：

FeSO4⋅7H2O
(NH4)2SO4
FeSO4⋅(NH4)2SO4⋅6H2O
20℃
48
75
37
60℃
101
88
38
(3)第一次加稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是_______。
(4)操作a是蒸发浓缩，_______(填操作)。
(5)为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按图3所示连接好装置进行实验。

下列实验操作的正确顺序为_______(填序号)。
①点燃酒精灯，小火加热    ②停止通入氮气，关闭K1、K2
③打开K1、K2        ④熄灭酒精灯，冷却至室温
⑤缓缓通入氮气        ⑥称重A
重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。假设此过程中FeC2O4不分解，根据实验记录，计算草酸亚铁晶体中结晶水数目x=_______(列式表示)。

19. 化合物J是合成紫草酸药物的一种中间体，其合成路线如图：

已知：i.R−CHO→NaBH4R−CH2OH(R为烃基)
ii．→一定条件+(R为烃基)
回答以下问题：
(1)A的结构简式为__________；符合下列条件的A的同分异构体有_________种。
①能与FeCl3溶液作用显色
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1
其中，能发生水解反应的结构简式为__________。
(2)D→E的反应类型为__________；该反应的目的是__________。
(3)F→H的化学方程式为__________，有机物J中含有官能团的名称是__________。
(4)综合上述信息，写出由和制备的合成路线，其他试剂任选__________。

20. 丙烯是重要的化工原料，其用量仅次于乙烯，研究丙烯的制取工艺具有重要意义。丙烷催化脱氢制取丙烯的过程中涉及的主要反应有：
Ⅰ.C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)   ΔH1
Ⅱ. C3H8(g)CH4(g)+C2H2(g)+H2(g)  ΔH2=255.7kJ·mol⁻¹
Ⅲ. C3H6(g) CH4(g)+C2H2(g)    ΔH3=131.5kJ·moL⁻¹
已知：①温度高于600℃时，C−C键比C−H键更容易断裂；
②平衡状态下：
丙烯选择性=产品气中丙烯含量原料气中丙烷含量−产品气中丙烷含量×100%
丙烯收率=产品气中丙烯的量原料气中丙烷的量×100%
回答下列问题：
(1)下图中能正确表示反应Ⅰ的化学平衡常数lnKc与温度T关系的是_______(填序号)。
a.        b．
c.       d．
(2)在100kPa的恒压条件下，将1 mol C3H8(g)加入密闭容器中，在催化条件下发生上述反应，实验测得温度对平衡状态下丙烯的选择性和收率的影响如图所示。

①温度高于600℃时丙烯的选择性降低幅度增大的原因是_______。
②580℃，t=10min时，反应体系达到平衡，丙烷的平衡转化率为_______，v(C2H2)=_______kPa·min⁻¹。反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=_______kPa(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×体积分数)。
(3)工业上在保持100kPa的恒压条件下，通常在原料C3H8(g)中掺混一定量惰性气体，掺混一定量惰性气体的原理是_______。

答案和解析

1.【答案】B 
【解析】A.硅胶、生石灰均能吸水而且无毒，所以可用作食品干燥剂，A正确；
B.葡萄糖在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇，B错误；
C.将CO2还原为甲醇，能够减少向空气中排放CO2的量，有利于实现“碳中和”，C正确；
D.焰火、激光的产生与原子核外电子跃迁释放能量有关，D正确。
故选B。

2.【答案】A 
【解析】A.容量瓶颈上有玻璃塞，酸式滴定管下端有玻璃活塞，简式滴定管下端有玻璃珠和分液漏斗下端有玻璃活塞，它们是否密封不能直接观察出来，故使用前均需要检验是否漏水，A正确；
B.瓷坩埚的主要成分中含有二氧化硅，能够与氢氟酸反应，不能用氢氟酸清洗做过硅酸分解实验的瓷坩埚，B错误；
C.由于镁可以在CO2中继续激烈燃烧，反应原理为：2Mg+CO22MgO+C，故金属镁着火时，不可用泡沫灭火器灭火，C错误；
D.硝酸银见光易分解，可将硝酸银固体保存在棕色广口瓶中，D错误。

3.【答案】A 
【解析】A.过滤时用玻璃棒进行引流，防止液体溅出，故A正确；
B.蒸发皿不能用于高温灼烧固体，否则会受热不均而炸裂，应选用坩埚灼烧，故B错误；
C.高锰酸钾与浓盐酸不需加热就能反应生成氯气，故C错误；
D.苯的密度比水小，溴的苯溶液在上层，则用装置丁分液时，先放出水相，再从分液漏斗上口倒出有机相，故D错误。

4.【答案】C 
【解析】A.由题干信息可知，铬与铝性质相似，但活泼性比铝弱，故可用铝热反应制备铬，原理为：2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr，A正确；
B.由题干信息可知，铬与铝性质相似，已知常温下铝在浓硝酸、浓硫酸中发生钝化，故常温下铬在浓硝酸中发生钝化，B正确；
C.由题干信息可知，铬与铝性质相似，故蒸发CrCl3溶液时由于CrCl3水解得到Cr(OH)3和HCl，HCl易挥发，促进水解正向进行，故直接蒸发CrCl3溶液不能制备无水CrCl3，C错误；
D.已知碱性条件下，Cr(Ⅲ)可被氧化为Cr(Ⅵ)，由 Cr2O72− +H2O2 CrO42− +2H+可知，则其氧化产物为 CrO42− ，D正确。

5.【答案】A 
【解析】A.氯气和水生成的次氯酸容易分解为盐酸、氧气，氯水放置一段时间，氯水的颜色变浅，说明氯气能与水反应，故A正确；
B.酯化反应中使用浓硫酸作催化剂，硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，不能证明乙酸剩余，故B错误；
C.将酸性高锰酸钾溶液分别加入到苯和甲苯溶液中并振荡，苯不能是酸性高锰酸钾溶液褪色、甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，证明甲苯中的苯环活化了甲基，故C错误；
D.检验葡萄糖的反应需要在碱性条件下进行，故应该先加入氢氧化钠除去过量稀硫酸后在进行实验，故D错误。

6.【答案】C 
【解析】A.该有机物中环上的N原子是sp2杂化，另外一个N原子是sp3杂化，故A正确；
B.其水解产物都含有羧基，因此均可与Na2CO3溶液反应，故B正确；
C.1mol该分子含有羧基、肽键、酚酸酯，因此最多与4mol NaOH反应(酚酸酯会消耗2mol NaOH)，故C错误；
D.该有机物苯环上有三种位置的氢，因此其一氯代物有3种，故D正确。
故选C。

7.【答案】D 
【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X为周期表中原子半径最小的元素，X为氢；Y、Z位于同一主族，且原子序数之和为24，则Y为氧、Z为硫；基态W原子的价电子数为11，W为铜；故该化合物为CuSO4⋅5H2O。
A.同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故同周期中第一电离能大于Y的元素有氮、氟、氖3种，A正确；
B.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，O只有负价没有正价，故Z的最高价含氧酸酸性是同主族中最强的，B正确；
C.CuSO4⋅5H2O完全失去结晶水时保留质量 160250×100%=64% ，结合图像可知，晶体分三个阶段失去结晶水，故有三种不同结合力的H2O，C正确；
D.由C分析可知，220℃时，晶体没有完全失去结晶水，故固体物质的化学式不是CuSO4，D错误。


8.【答案】B 
【解析】A.铜离子在反应中作催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，选项A正确；
B.由可知，α位置的N原子带正电，则与黑球元素直接连接的N应该显一定负电性，黑球元素应显一定正电性，故黑球元素的电负性弱于N，选项B错误；
C.α位置的N原子中含有1对孤电子对，容易形成配位键；故产物中α、β两位置的N原子中，α位置的N原子更容易形成配位键，选项C正确；
D.已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定；反应物中氮氮键更稳定、键长更短，故反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短，选项D正确。

9.【答案】C 
【解析】A.试剂X可以是漂白粉或KClO3与浓盐酸发生价态归中的氧化还原反应生成氯气，A正确；
B.B装置生成氯气，通过A洗气除去氯气中混有的氯化氢，进入C中氧化K2MnO4制备KMnO4，装置D用于吸收未反应完的氯气，防止污染空气，故装置连接顺序是c→a→b→e→d→f，B正确；
C.因氯气会与氢氧化钾反应，故装置C中每生成1mol KMnO4，消耗Cl2物质的量大于0.5mol，C错误；
D.若去掉装置A，挥发的氯化氢与氢氧化钾中和，导致溶液碱性减弱，生成MnO2，会导致KMnO4产率降低，D正确。

10.【答案】B 
【解析】A.反应①中各元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，A错误；
B.由图可知，反应②为NH 4+ +=NH 3+ + ，B正确；
C.根据关系图结合电子得失守恒可知1mol氧气可以得到4mol钒催化剂，通过反应①②可以得到4mol NH 3+ ，4mol NH 3+ 可以还原4moI NO，所以理论上可处理NO物质的量为4mol，则消耗0.5mol O2，理论上可处理2mol NO，C错误；
D.由图可知总反应方程式为4NH3+4NO+ O24N2+6H2O，D错误。

11.【答案】CD 
【解析】A.测定中和反应的反应热需要测量反应前后温度的变化，但是应该使用量热计，不是在锥形瓶内，不可以达到实验目的，故A不符合题意；
B.反应中还需要控制温度、大理石颗粒度等变量，不可以达到实验目的，故B不符合题意；
C.用pH计测量室温下0.1mol·L⁻¹氨水的pH，可以通过pH计算出氨水电离出的氢氧根离子浓度，从而测定温下NH3·H2O的电离程度，故C符合题意；
D.乙醇含羟基，乙醛含有醛基，乙醛能和新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应产生砖红色沉淀，能鉴别，故D符合题意。


12.【答案】CD 
【解析】A.根据Y的结构简式可知，其中含有醚键，羟基，酯基，一种3种含氧官能团，A正确；
B.根据Y的结构简式可知，结构中含有的3个羟基和一个酯基都可以和氢氧化钠反应，故1mol Y最多消耗4mol NaOH，B正确；
C.根据Y的结构简式可知，其结构中的羟基位于苯环上，不能发生消去反应，C错误；
D.Y与足量H2加成后生成，一共7个手性碳，D错误。

13.【答案】BC 
【解析】由题干工艺流程图信息可知，向低铜萃取余液中加入CaO浆液调节pH值到4.0∼5.0，则产生CaSO4和Fe(OH)3沉淀，过滤得滤渣I成分为CaSO4和Fe(OH)3，滤液中含有Co2+、Cu2+、Fe2+、Mn2+等离子，向滤液中通入空气将Fe2+氧化为Fe3+，进而转化为Fe(OH)3沉淀，将Mn2+氧化为MnO2，过滤得滤液(主要含有Co2+和Cu2+)，向其中加入CaO浆液，调节pH到5.5∼7.8，将Cu2+转化为Cu(OH)2，即滤渣Ⅱ为Cu(OH)2，过滤得滤液，向其中加入NaHCO3进行沉钴，反应原理为：Co2++2HCO3− =CoCO3↓+H2O+CO2↑。
A.由分析可知，“滤渣I”为Fe(OH)3和CaSO4，A错误；
B.“调pH”时，选用CaO浆液代替CaO固体，可以增大反应物之间的接触面积，可加快反应速率，B正确；
C.由题干工艺流程图可知，氧化步骤中溶液显酸性，结合氧化还原反应配平可得，生成MnO2的离子方程式为Mn2++O2+H2O=2MnO2↓+4H+，C正确；
D.由于碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠的强得多，“沉钴”时，不能用Na2CO3代替NaHCO3，否则将生成Co(OH)2等杂质，D错误。

14.【答案】B 
【解析】原电池中通入O2的一极是正极，则Pt/C电极是正极，电极方程式为：O2+4e−+2H2O=4OH−，Zn电极为负极，已知：Ⅰ室溶液中，锌主要以[Zn(H2O)6]2+的形式存在，电极方程式为：Zn+6H2O−2e−=[Zn(H2O)6]2+。
A.由分析可知，Zn电极为负极，电极方程式为：Zn+6H2O−2e−=[Zn(H2O)6]2+，[Zn(H2O)6]2+浓度增大，平衡[Zn(H2O)6]2+[Zn(H2O)5(OH)]++H+正向移动，H+浓度增大，Ⅰ室溶液pH减小，故A错误；
B.放电时，该装置Ⅱ室中Na+通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Cl−通过阴离子交换膜进入Ⅰ室，可实现海水淡化，故B正确；
C.放电时，Zn电极反应为Zn+6H2O−2e−=[Zn(H2O)6]2+，则充电时，Zn电极反应为[Zn(H2O)6]2++2e−=Zn+6H2O，故C错误；
D.充电时，Ⅲ室为阳极，电极方程式为：4OH−−4e−=O2↑+2H2O，每生成1mol O2转移4mol电子，同时有4mol Na+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室溶液质量理论上减少32g+4mol×23g/mol=124g，故D错误。

15.【答案】AD 
【解析】常温下，将0.2 mol·L⁻¹ NH4Cl溶液与0.2 mol·L⁻¹ NaHA溶液等体积混合所得溶液pOH=6.2，溶液显碱性，则NaHA水解程度大于其电离程度，且大于NH4Cl水解程度；混合液随着pH变大，NH3·H2O浓度变大、 NH4+ 离子浓度减小、H2A浓度减小、HA−浓度显减小后增大、A2−浓度增大，故a、b、c、d、e分别表示A2−、NH3·H2O、HA−、 NH4+ 、H2A曲线。
A.由分析可知，曲线a表示的是A2−，曲线e表示的是H2A，A错误；
B.等体积混合所得初始混合液pOH=6.2，此时pH=7时，则必定为加入了HCl，则根据物料守恒可知：c(NH3·H2O)+c(NH 4+)=0.1mol·L−1、c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)=0.1mol·L−1、c(Na+)=0.1mol·L−1，根据电荷守恒可知，c(Na+)+c(H+)+c(NH 4+)=c(OH−)+c(Cl−)+c(HA−)+2c(A2−)，以上式子联立可得，c(Cl−)+c(A2−)+c(NH3·H2O)−c=0.1mol·L⁻¹；B正确；
C.Ka2(H2A)=c(A2−)·c(H+)c(HA−)，可得c(A2−)c(HA−)=Ka2(H2A)c(H+)；KW=c(H+)c(OH−)、Kb(NH3·H2O)=c(NH4+)×c(OH−)c(NH3⋅H2O)；M点时溶液显碱性，应该加入了氢氧化钠，根据物料守恒可知：c(NH3·H2O)+c(NH 4+)=0.1mol·L−1，以上式子可得
c(H+)=[0.1−c(NH3⋅H2O)]×10−14c(NH3⋅H2O)×1.7×10−3；c(H+)代入c(A2−)c(HA−)=Ka2(H2A)c(H+)中得c(A2−)c(HA−)=1.7Ka2(H2A)⋅c(NH3⋅H2O)×10101−10c(NH3⋅H2O)，C正确；
D.pOH=8时，c(NH3·H2O)+c(NH 4+)=0.1mol·L−1、c(OH−)=0.10−8mol·L−1，Kb(NH3·H2O)=c(NH4+)×c(OH−)c(NH3⋅H2O)=[0.1−c(NH3⋅H2O)]×10−8c(NH3⋅H2O)=1.7×10−3；，则c(NH3·H2O)≈0.06×10−3mol·L−1，故c(OH−)③，铜元素的第二电离能大于锌元素，则④>②，锌元素的第一电离能大于第二电离能，则②>①，所以四种微粒失去1个电子需要的能量由大到小排序是④②①③，故选A；
(7)由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的Cu4O个数为1，位于顶点的氧原子个数为8×18，则晶胞中氧化亚铜的个数为2；由Cu4O为四面体结构可知，晶胞中1个氧原子与4个铜原子的距离最近，配位数为4，由氧化亚铜的化学式可知，铜原子的配位数为2；若①处位于四面体顶点的铜原子坐标为((34,14,34)，则氧化亚铜晶胞中Cu4O四面体中位于四面体中心的氧原子坐标为( 12 ， 12 ， 12 )，故答案为：2；2；( 12 ， 12 ， 12 )。

17.【答案】(1)80℃、90min   
(2)Fe2+；C6H12O6(葡萄糖) +12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O    
(3)MnS、CoS、NiS   
(4)结合 HCO3− 电离出的H+，促进MnCO3沉淀(或调pH)；可能产生Mn(OH)2沉淀等，导致MnCO3纯度降低；MnCO3可能溶解，导致产率降低   
(5)2Fe+xZn2++(1−x)Mn2++4H2O−6e−=ZnxMn(1−x)Fe2O4+8H+
 
【解析】菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及SiO2杂质)中加入硫酸进行溶浸，可以发生反应生成硫酸盐，向其中加入具有氧化性的MnO2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，滤渣1为SiO2和过量的MnO2；向滤液中加入氨水调节pH=5将Fe3+以Fe(OH)3沉淀下来，滤渣2为Fe(OH)3；向滤液中加入MnS，可以将Ni2+、Co2+形成CoS和NiS沉淀下来，滤渣3为过量的MnS、CoS和NiS；向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，调整溶液pH=7，使Mn2+形成MnCO3沉淀，最后对得到的含有Mn2+的盐电解，可以得到金属锰，据此解答。
(1)物质的浸出率越高，反应消耗的时间越短，反应要求的温度越低，反应条件越佳。根据图2可知，所采用的最佳实验条件是温度80℃，浸出时间90min；
(2)由分析可知MnO2主要用于氧化Fe2+；滤渣1中残余的MnO2可加入葡萄糖一硫酸溶液处理，MnO2被还原为Mn2+，葡萄糖氧化产物为CO2。根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得对应的离子方程式为：C6H12O6(葡萄糖)+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O；
(3)根据上述分析可知：在滤渣3中含有MnS、CoS、NiS；
(4)“沉锰”时NH4HCO3除了作沉淀剂外，还有就是结合 HCO3− 电离出的H+，促进MnCO3沉淀(或调pH)；“沉锰”的关键操作有两点：①将NH4HCO3溶液加入MnSO4溶液中；②反应终点pH在7附近。如果①中颠倒试剂滴加顺序(反应pH大于7)，可能造成的后果是可能产生Mn(OH)2沉淀等，造成MnCO3纯度降低；若反应终点pH低于7，MnCO3可能溶解，可能造成的后果是产品的产率降低；
(5)以Fe作电极，MnSO4、ZnSO4溶液为电解质溶液，电解时阳极Fe失去电子，与溶液中的Zn2+、Mn2+结合生成ZnxMn(1−x)Fe2O4，同时产生H+，故阳极的电极总反应式为
2Fe+xZn2++(1−x)Mn2++4H2O−6e−=ZnxMn(1−x)Fe2O4+8H+。


18.【答案】(1)关闭K1，打开K2；关闭K2，打开K1
(2)甲基橙；NH3+H2PO4−=HPO4−+NH4+
(3)抑制Fe2+和 NH4+ 的水解，防止Fe2+被氧化
(4)趁热过滤
(5)③⑤①④②⑥；8m2−m3m3−m1
 
【解析】Ⅰ.实验的目的为制备磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，实验原理为NH3+H3PO4=NH4H2PO4，由于NH3极易溶于水，实验中要平衡气压防止发生倒吸；
Ⅱ.实验是制备FeC2O4⋅xH2O，由流程可知，FeSO4⋅7H2O与(NH4)2SO4在稀硫酸环境中反应，经过操作a得到FeSO4⋅(NH4)2SO4⋅6H2O，FeSO4⋅(NH4)2SO4⋅6H2O再与草酸在稀硫酸环境中反应，经过操作b得到(FeC2O4·xH2O)。
(1)由于NH3极易溶于水，因此实验中要平衡气压防止发生倒吸，则实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；当上述现象消失后，关闭K2，打开K1，继续通入氨气。
(2)当pH为4∼5时，可制得NH4H2PO4，说明NH4H2PO4溶液显酸性，因此若不选用pH传感器，还可以选用甲基橙作指示剂，当溶液颜色从红色变为橙色时，停止通NH3，即可制得NH4H2PO4溶液；若此时继续向溶液中通入少量氨气，氨气与NH4H2PO4反应生成(NH4)2HPO4，发生反应的离子方程式为 NH3+H2PO4−=HPO4−+NH4+ 。
(3)已知条件pH>4时，Fe2+易被氧气氧化，而Fe2+和 NH4+ 在酸性较弱的环境中也会发生水解反应，则第一次加稀硫酸调溶液 pH 至1～2的目的是：抑制Fe2+和 NH4+ 的水解，防止Fe2+被氧化。
(4)根据溶解度表可知，为了防止温度降低而析出一些低温下溶解度较小的杂质，如FeSO4⋅7H2O，则操作a是蒸发浓缩，趁热过滤。
(5)为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，需将一定量样品完全分解、吸收并测定其中全部结晶水的质量，故实验步骤依次为：将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1g；将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g；按图3所示连接好装置进行实验；③打开K1、K2；⑤缓缓通入氮气；①点燃酒精灯，小火加热；④熄灭酒精灯，冷却至室温； ②停止通入氮气，关闭K1、K2；⑥称重A；进行恒重操作；则实验操作的正确顺序为③⑤①④②⑥；
草酸亚铁晶体(FeC2O4⋅xH2O)中n(FeC2O4)：n(H2O)=1：x，n(FeC2O4)= m(FeC2O4)M(FeC2O4)=m3−m1144 mol，n(H2O)= m(H2O)M(H2O)=m2−m318mol ，所以1：x= m3−m1144 ： m2−m318，解出草酸亚铁晶体中结晶水数目x= 8(m2−m3)m3−m1 。


19.【答案】(1)；4；
(2)取代反应；保护羟基，防止氧化
(3)+H2O2+ H2O；酯基、醚键
(4)
 
 
【解析】结合D的结构简式逆向推断C，B在一定温度下发生已知中反应生成C，则B为，A与发生取代反应生成B()，则A为，C与NaBH4发生还原反应生成D，D与乙酸酐反应生成E()，E中碳碳双键被臭氧氧化生成F 和G(甲醛)，F经过氧化氢氧化处理生成H，H发生水解反应生成I，I与乙酸酐发生取代反应得到J。
(1)由以上分析可知A为，A的同分异构体满足以下条件①能与FeCl3溶液作用显色，说明含有酚羟基；②能发生银镜反应，说明含醛基；③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1，结构具有对称性，满足条件的结构有：、、、4种；其中，能发生水解反应的结构简式为；
(2)由以上分析可知D到E的反应类型为取代反应，将羟基转化为酯基，以防止羟基被臭氧氧化；
(3)F中醛基被氧化成羧基，发生反应的方程式为：+H2O2 →H+ + H2O；由J的结构简式可知其所含官能团为酯基和醚键；
(4)与CH3Br反应得到，在一定温度下转为，与在一定条件下反应生成，在一定条件下转为，与(CH3CO)2O发生取代反应生成，经氧化生成；，水解酸化得到，其合成路线为
 


20.【答案】(1)d
(2)①温度高于600℃时，丙烷中C−C键比C−H键更容易断裂，导致副反应更容易发生    ②80%；1；120
(3)反应体系都是气体分子数增加的反应，恒压充入惰性气体，降低丙烯、氢气等气体的分压，利于平衡正向移动 
【解析】(1)由盖斯定律可知，Ⅱ−Ⅲ得反应：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)，故ΔH1=124.2kJ·moL⁻¹；反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数变大，故选d。
(2)①已知，温度高于600℃时，C−C键比C−H键更容易断裂；温度高于600℃时，丙烷中C−C键比C−H键更容易断裂，导致副反应更容易发生，使得丙烯的选择性降低幅度增大；②580℃，t=10min时，反应体系达到平衡，由图可知，丙烯收率为60%，则平衡时丙烯为0.6mol，设有a mol C3H8裂解为C3H6和H2，有b mol C3H8裂解为CH4、C2H2和H2，由三段式可知：
                 C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)
起始量/mol    1                0             0
转化量/mol    a                 a             a
平衡量/mol  
                C3H8(g)CH4(g)+C2H2(g)+H2(g) 
起始量/mol                   
转化量/mol    b               b              b            b
平衡量/mol  
                    C3H6(g) CH4(g)+C2H2(g)
起始量/mol                   
转化量/mol    a−0.6          a−0.6         a−0.6
平衡量/mol  
此时丙烯选择性为75%，则 0.61−1−a−b×100%=75% ，解得a+b=0.8mol，故丙烷的平衡转化率为 0.8mol1mol×100%=80% ；此时平衡是丙烷、丙烯、氢气、甲烷、乙炔分别为0.2mol、0.6mol、0.8mol、0.2mol、0.2mol，总的物质的量为2mol，则 vC2H2=0.22×100kPa10min=1
kPa·min⁻¹；反应Ⅰ的压强平衡常数 Kp=p(C3H6)⋅p(H2)p(C3H8)=0.62×100×0.82×1000.22×100=120
kPa；
(3)反应体系都是气体分子数增加的反应，恒压充入惰性气体，降低丙烯、氢气等气体的分压，利于平衡正向移动，故利于提高丙烷的转化率。