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辽宁省大连市金州高级中学2023-2024学年高三化学上学期期中考试试题（Word版附答案）
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这是一份辽宁省大连市金州高级中学2023-2024学年高三化学上学期期中考试试题（Word版附答案），共11页。试卷主要包含了2 L CO2含σ键数目为NA，2 g O2转移电子数目为0，7~6，5×10-17 ，Ksp=1等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟 满分100分）
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Br-80 I-127
第Ⅰ卷 （45分）
一、选择题部分（本部分包括15小题，每小题3分，总共45分）
1．碳量子点（CDs）是一种尺寸小于10纳米，含有N、O等杂原子的新型碳基纳米材料，在紫外光照射下，产生荧光。居家利用香蕉皮等果蔬厨余物制备碳量子点的流程如下：
下列叙述不正确的是（ ）
A．碳量子点是碳的一种新型单质
B．产生荧光与电子跃迁有关
C．果蔬厨余物含C、H、O等元素
D．所得滤液可产生丁达尔效应
2．20 K时，以N2（凝固状态）为基体用红外光谱研究H2O与F2之间的反应，首次得到HOF存在的证据。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．红外光谱图可见O-F键振动吸收峰
B．HOF与H2O的空间结构均为V形
C．HOF与HClO中O均显（-2）价
D．H2O与F2可发生反应：H2O + F2 == HF + HOF
3．已知Al(OH)3可溶解于强碱溶液中，反应为：Al(OH)3 + OH－== [Al(OH)4]－，从结构角度分析，下列物质溶解原因与该反应相同的是（ ）
A．Cu(OH)2溶解于稀硫酸中 B．AgCl溶解于氨水中
C．CaCO3溶解于盐酸中 D．CuS溶解于浓硝酸中
4．下列物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
B．NO2易溶于水，可用于工业制硝酸
C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂
D．晶体Si熔点高，可用作计算机芯片
5．在实验室，下列图示装置不能达到实验目的的是（ ）
A．钠的燃烧 B．制备少量NH3 C．收集NO气体 D．制取少量SO2
6．下列推理正确的是（ ）
7．Na2O2常用于潜水艇和消防员的呼吸面具中，可发生如下反应：
2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2，2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）
A．11.2 L CO2含σ键数目为NA
B．0.1 ml Na2O2晶体中含离子数目为0.4 NA
C．每生成3.2 g O2转移电子数目为0.2 NA
D．0.1 ml·L－1 Na2CO3溶液中含COeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(3 ))数目为0.1 NA
8．某化学项目学习小组在实验室中采用下图装置模拟侯氏制碱法制备少量NaHCO3晶体。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A．m口通入CO2气体，n口接尾气处理装置
B．将氨盐水雾化，可提高CO2的吸收效率
C．若用冷水浴，有利于NaHCO3晶体析出
D．生成晶体的离子方程式为：NaCl + NH3·H2O + CO2 == NaHCO3↓+ NHeq \(\s\up 4(+),\s\d 3(4 ))+ Cl－
9．探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
10．X、Y、Z、Q、W五种元素原子序数依次增大，分布在前四周期，Y、Z、Q是构成地壳的主要元素，Z、Q同周期并相邻，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，由这五种元素构成的某天然结晶水合物的化学式为W[Z2Q3Y10]·3X2Y。下列叙述正确的是（ ）
A．第一电离能：Y＞Q＞Z＞W B．X与Y形成的粒子中一定不含配位键
C．Q、W单质的晶体类型相同 D．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
11．自然界中氮循环如图。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．反应①和反应②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．反应④中每生成1 ml NOeq \\al(－,3)，消耗2 ml O2
D．反应③中氮元素被还原，反应⑤中氮元素被氧化
12．锌与不同密度的硝酸反应时，主要还原产物的百分比与硝酸的密度的关系如图所示。已知：常温下，50%的硝酸密度约为1.31 g·cm-3。下列叙述正确的是（ ）
A．氮与氧只能形成三种氧化物
B．锌与密度为1.36 g·cm-3的硝酸反应时，n(消耗Zn)∶n(消耗HNO3)=1∶2
C．常温下，50%的硝酸的物质的量浓度约为5.2 ml·L-1
D．还原产物中NO2的百分比随硝酸密度增大而升高
13．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）为白色或黄色结晶，有强烈的刺激性气味，溶于水，水溶液呈酸性，与强酸接触放出SO2并生成相应的盐类；久置空气中，易氧化变质。Na2S2O5可由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。利用SO2生产Na2S2O5的流程如下：
下列相关叙述不正确的是（ ）
A．1 ml Na2S2O5晶体中过氧键数目为 NA
B．Na2S2O5久置空气中可发生反应为：Na2S2O5 + O2 +H2O== 2NaHSO4
C．反应Ⅱ为：Na2CO3 +2NaHSO3 == 2 Na2SO3 +CO2 ↑+ H2O
D．反应Ⅲ中充入SO2是为得到NaHSO3过饱和溶液
14．已知一氯乙烯（C2H3Cl）分子中，C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl σ键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键（πeq \(\s\up 4(4),\s\d 3(3 ))）。下列粒子中，含有πeq \(\s\up 4(4),\s\d 3(3 ))键的是（ ）
A．COeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(3 )) B．NOeq \\al(－,3) C．O3 D．SOeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(4 ))
15．TiO2通过氮掺杂生成TiO(2-a)Nb的反应如图。已知原子1、2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA。
下列叙述不正确的是（ ）
A．原子3的分数坐标为（1，1，）B．TiO2的密度为eq \(\s\d6(NAx2y),------------,\s\up6(3.2×1032)) g·cm-3
C．TiO(2-a)Nb晶体中a= D．TiO(2-a)Nb晶体中b=
第Ⅱ卷 （55分）
二、非选择题部分（本部分包括4小题，总共55分）
16．（14分）
氯元素可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，并比较其氧化性。
回答下列问题：
（1）甲中盛放浓盐酸的仪器名称是_______，乙装置的作用是_______。
（2）丙中采用的加热方式是_______。
（3）丁中化学反应的离子方程式是_______。
（4）戊的作用是尾气吸收，可选用试剂_______（填序号）。
A．H2SO4 B．NaOH C．NaCl D．HNO3
（5）反应结束后，取出丙中试管，经冷却结晶、_____、洗涤、干燥，得到KClO3晶体。
（6）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力_______NaClO（填“大于”或“小于”）。
17．（14分）
高品质MnO2可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质MnO2的某工艺流程如图：
已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为MnO2、FeS2，还均含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物；
②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下：
回答下列问题：
（1）基态Fe2+的价层电子排布图为________。
（2）“配矿”过程中，将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是________。
（3）“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2。加入H2SO4后酸浸过程中主要反应的离子方程式为：2FeS2 + 3MnO2 + 12H+== 2Fe3+ + 3Mn2+ + 4S↓ + 6H2O
2Fe2+ + MnO2 + 4H+== 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O
①已知滤渣1的主要成分为S、SiO2、CaSO4等，其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻，此时加入H2O2，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致H2O2迅速分解的因素是________。
②矿粉颗粒表面附着物被破除后，H2O2还可以继续与MnO2反应，从而提高锰元素的浸出率，该反应的离子方程式是________。
（4）“调pH”操作中需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时“滤渣2”的主要成分为_____、_____（填化学式）。
（5）“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为________。
（6）利用惰性电极电解H2SO4-MnSO4-H2O体系获得MnO2的机理（部分）如图甲所示，硫酸浓度与电流效率的关系如图乙所示。硫酸浓度超过3.0 ml·L-1时，电流效率降低的原因是________。
18．（13分）
铈（Ce）是一种应用非常广泛的稀土元素。现以氟碳铈矿（含CeFCO3、BaO、SiO2等）为原料制备含Ce3+溶液，其工艺流程如图所示：
已知：①Ce4+能与F－结合成[CeFx](4-x)+，也能与结合成[CeSO4]2+；
②Ce3+和Na2SO4形成复盐沉淀，Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+；
③硫脲（SCN2H4）具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2。
回答下列问题：
（1）焙烧，CeFCO3与O2反应，生成CeO2、CeF4和CO2，写出焙烧的化学方程式______。
（2）滤渣A的主要成分是______、______。
（3）步骤①加入稀硫酸浸出，Ce的浸出率与c(H+)、温度的关系如图所示，应选择的适宜的条件为_______（填序号）。
A．65℃ 2.0m1·L-1 B．75℃ 2.0ml·L-1
C．85℃ 2.5ml·L-1 D．100℃ 2.5ml·L-1
（4）写出步骤②中加入硫脲还原[CeSO4]2+的离子方程式为____，其中硫脲的结构式___。
（5）步骤③加入盐酸后，通常还需加入______（填“氧化剂”或“还原剂”），其主要目的为______。
19．（14分）
化学实验小组借助KI，探究影响物质的氧化性、还原性因素。实验如下：
Ⅰ．FeCl3、CuCl2、AgNO3溶液分别与KI反应，实验操作及现象如下：
已知：CuI为难溶于水的白色固体。常温下，Ksp(AgI)=8.5×10-17 ，Ksp(CuI)=1.2×10-12。
（1）实验②中的氧化产物为______（填化学式）。
（2）实验③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
（3）已知：Ag+的氧化性比Fe3+的强，但氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外，还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关。分析实验①③，试解释实验①中溶液没有变蓝的主要原因可能是______。
Ⅱ．氯气与KI反应。
已知：I2和I－在溶液中会发生反应I2+I－Ieq \\al(－,3)，部分离子颜色如表所示。
（4）A装置中发生反应的化学方程式为______。
（5）反应一段时间后，B中溶液颜色变为浅棕色，为了探究B溶液中的含碘物质，设计如下实验：
①实验操作I的目的是排除______（填离子符号）的干扰。
②写出ICleq \\al(－,4)在水溶液中与Cl2反应生成IOeq \\al(－,3)的离子方程式：______。
③由以上实验可推断B中溶液颜色变成浅棕色的原因可能是生成了______、______（填离子符号），这两种离子混合后溶液呈浅棕色。
（高三化学）参考答案
第一卷 （45分）
一、选择题部分（本部分包括15小题，每小题3分，总共45分）
1.A 2.C 3.B 4.B 5.C 6.A 7.C 8.D 9.D 10.A 11.D 12.D 13.A 14.C 15.D
第二卷 （55分）
二、非选择题部分（本部分包括4小题，总共55分）
16.（14分）
（1）分液漏斗（2分），除去Cl2中HCl（2分）
（2）水浴加热（2分）
（3）Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O（2分）
（4）B（2分） （5）过滤（2分） （6）小于（2分）
17.（14分）
（1）（2分）
（2）增大反应物的接触面积，以提高后续“酸浸”速率，提高原料利用率（2分）
（3）①Fe3+或Mn2+或MnO2等作催化剂（2分）
②MnO2+H2O2+2H+==Mn2++O2↑+2H2O （2分）
（4）Fe(OH)3、Al(OH)3 （2分，答对1个得1分）
（5）Mn2++2HCOeq \\al(－,3)==MnCO3↓+H2O+CO2↑ （2分）
（6）硫酸浓度高，与MnOOH反应，导致MnOOH被消耗，电流效率降低（2分）
18.（13分）
（1）4CeFCO3+O2eq \(=====,\s\up7(焙烧))3CeO2+CeF4+4CO2 （2分）
（2）BaSO4，SiO2 （2分，答对1个得1分） （3）C （2分）
（4）2[CeSO4]2++2SCN2H4==(SCN2H3)2+2Ce3++2SOeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(4 ))+2H+（2分），
（2分）
（5）还原剂（1分），防止Ce3+被氧化 （2分）
19.（14分）
（1）I2 （2分）
（2）1:1（2分）
（3）Ag+和I－优先反应生成AgI，降低了Ag+浓度，导致Ag+的氧化性减弱（2分）
（4）2KMnO4 +16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（2分）
① Ieq \\al(－,3)（2分）
② ICleq \\al(－,4)+ Cl2+3H2O==IOeq \\al(－,3)+6Cl－+6H+（2分）
③ ICleq \\al(－,2)、ICleq \\al(－,4) （2分，答对1个得1分）依据
推断
A
沸点：I2 > Br2 > Cl2
沸点：O2 > N2 > H2
B
酸性：HClO4 > HIO4
酸性：HCl > HI
C
半径：Na > Cl
半径：Na+ > Cl－
D
键能：Cl-Cl > Br-Br
键能：F-F > Cl-Cl
实验方案
现象
结论
A
往FeCl2溶液中加入Cu片
溶液逐渐变蓝
Fe2+的氧化能力比Cu2+强
B
往FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量KCl固体
溶液先变成红色，
后红色变浅
KCl稀释了溶液，红色变浅
C
用盐酸浸泡带有铁锈的铁钉，滴加K3[Fe(CN)6]溶液
有特征蓝色沉淀
铁锈的主要成分为FeO
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸
液体先变成红褐色，然后析出红褐色沉淀
Fe3+先水解得Fe(OH)3胶体，再聚集成Fe(OH)3沉淀
金属离子
Fe²+
Fe³+
Mn²+
Mg²+
Al³+
开始沉淀pH
6.9
1.9
6.6
9.1
3.4
沉淀完全(c=1.0×10-⁵ ml·L-1)的pH
8.3
3.2
10.1
10.9
4.7
实验操作
实验及现象
将5 mL 0.1 ml·L-1 X溶液滴入10 mL 0.1 ml·L-1 KI-淀粉溶液中
①X为AgNO3溶液，产生黄色沉淀，溶液不变蓝
②X为CuCl2溶液，过滤，得到蓝色溶液和白色沉淀
③X为FeCl3溶液，溶液变蓝，没有沉淀产生；再滴加K3[Fe(CN)6 ]溶液，产生沉淀，过滤，沉淀为蓝色
离子
Ieq \\al(－,3)
ICleq \\al(－,2)
ICleq \\al(－,4)
IOeq \\al(－,3)
颜色
棕黄色，遇淀粉变蓝
红色
黄色
无色
实验操作
实验现象
I．取反应后B中的溶液10mL，分成两等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入1滴淀粉溶液
第一份溶液变蓝色；
第二份溶液颜色没有变化
II．将I2溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1ml·L-1的溶液，取该溶液2mL，向其中滴加1滴淀粉溶液，再通入少量氯气
加淀粉后溶液变蓝，
通氯气后蓝色褪去，
溶液显浅棕色
III．向II反应后的溶液中继续通入氯气
溶液几乎变为无色
（考试时间：75分钟 满分100分）
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Br-80 I-127
第Ⅰ卷 （45分）
一、选择题部分（本部分包括15小题，每小题3分，总共45分）
1．碳量子点（CDs）是一种尺寸小于10纳米，含有N、O等杂原子的新型碳基纳米材料，在紫外光照射下，产生荧光。居家利用香蕉皮等果蔬厨余物制备碳量子点的流程如下：
下列叙述不正确的是（ ）
A．碳量子点是碳的一种新型单质
B．产生荧光与电子跃迁有关
C．果蔬厨余物含C、H、O等元素
D．所得滤液可产生丁达尔效应
2．20 K时，以N2（凝固状态）为基体用红外光谱研究H2O与F2之间的反应，首次得到HOF存在的证据。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．红外光谱图可见O-F键振动吸收峰
B．HOF与H2O的空间结构均为V形
C．HOF与HClO中O均显（-2）价
D．H2O与F2可发生反应：H2O + F2 == HF + HOF
3．已知Al(OH)3可溶解于强碱溶液中，反应为：Al(OH)3 + OH－== [Al(OH)4]－，从结构角度分析，下列物质溶解原因与该反应相同的是（ ）
A．Cu(OH)2溶解于稀硫酸中 B．AgCl溶解于氨水中
C．CaCO3溶解于盐酸中 D．CuS溶解于浓硝酸中
4．下列物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸
B．NO2易溶于水，可用于工业制硝酸
C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂
D．晶体Si熔点高，可用作计算机芯片
5．在实验室，下列图示装置不能达到实验目的的是（ ）
A．钠的燃烧 B．制备少量NH3 C．收集NO气体 D．制取少量SO2
6．下列推理正确的是（ ）
7．Na2O2常用于潜水艇和消防员的呼吸面具中，可发生如下反应：
2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2，2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）
A．11.2 L CO2含σ键数目为NA
B．0.1 ml Na2O2晶体中含离子数目为0.4 NA
C．每生成3.2 g O2转移电子数目为0.2 NA
D．0.1 ml·L－1 Na2CO3溶液中含COeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(3 ))数目为0.1 NA
8．某化学项目学习小组在实验室中采用下图装置模拟侯氏制碱法制备少量NaHCO3晶体。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A．m口通入CO2气体，n口接尾气处理装置
B．将氨盐水雾化，可提高CO2的吸收效率
C．若用冷水浴，有利于NaHCO3晶体析出
D．生成晶体的离子方程式为：NaCl + NH3·H2O + CO2 == NaHCO3↓+ NHeq \(\s\up 4(+),\s\d 3(4 ))+ Cl－
9．探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
10．X、Y、Z、Q、W五种元素原子序数依次增大，分布在前四周期，Y、Z、Q是构成地壳的主要元素，Z、Q同周期并相邻，基态W原子的核外电子恰好填满10个原子轨道，由这五种元素构成的某天然结晶水合物的化学式为W[Z2Q3Y10]·3X2Y。下列叙述正确的是（ ）
A．第一电离能：Y＞Q＞Z＞W B．X与Y形成的粒子中一定不含配位键
C．Q、W单质的晶体类型相同 D．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
11．自然界中氮循环如图。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．反应①和反应②均属于氮的固定
B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C．反应④中每生成1 ml NOeq \\al(－,3)，消耗2 ml O2
D．反应③中氮元素被还原，反应⑤中氮元素被氧化
12．锌与不同密度的硝酸反应时，主要还原产物的百分比与硝酸的密度的关系如图所示。已知：常温下，50%的硝酸密度约为1.31 g·cm-3。下列叙述正确的是（ ）
A．氮与氧只能形成三种氧化物
B．锌与密度为1.36 g·cm-3的硝酸反应时，n(消耗Zn)∶n(消耗HNO3)=1∶2
C．常温下，50%的硝酸的物质的量浓度约为5.2 ml·L-1
D．还原产物中NO2的百分比随硝酸密度增大而升高
13．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）为白色或黄色结晶，有强烈的刺激性气味，溶于水，水溶液呈酸性，与强酸接触放出SO2并生成相应的盐类；久置空气中，易氧化变质。Na2S2O5可由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。利用SO2生产Na2S2O5的流程如下：
下列相关叙述不正确的是（ ）
A．1 ml Na2S2O5晶体中过氧键数目为 NA
B．Na2S2O5久置空气中可发生反应为：Na2S2O5 + O2 +H2O== 2NaHSO4
C．反应Ⅱ为：Na2CO3 +2NaHSO3 == 2 Na2SO3 +CO2 ↑+ H2O
D．反应Ⅲ中充入SO2是为得到NaHSO3过饱和溶液
14．已知一氯乙烯（C2H3Cl）分子中，C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C-Cl σ键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键（πeq \(\s\up 4(4),\s\d 3(3 ))）。下列粒子中，含有πeq \(\s\up 4(4),\s\d 3(3 ))键的是（ ）
A．COeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(3 )) B．NOeq \\al(－,3) C．O3 D．SOeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(4 ))
15．TiO2通过氮掺杂生成TiO(2-a)Nb的反应如图。已知原子1、2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA。
下列叙述不正确的是（ ）
A．原子3的分数坐标为（1，1，）B．TiO2的密度为eq \(\s\d6(NAx2y),------------,\s\up6(3.2×1032)) g·cm-3
C．TiO(2-a)Nb晶体中a= D．TiO(2-a)Nb晶体中b=
第Ⅱ卷 （55分）
二、非选择题部分（本部分包括4小题，总共55分）
16．（14分）
氯元素可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，并比较其氧化性。
回答下列问题：
（1）甲中盛放浓盐酸的仪器名称是_______，乙装置的作用是_______。
（2）丙中采用的加热方式是_______。
（3）丁中化学反应的离子方程式是_______。
（4）戊的作用是尾气吸收，可选用试剂_______（填序号）。
A．H2SO4 B．NaOH C．NaCl D．HNO3
（5）反应结束后，取出丙中试管，经冷却结晶、_____、洗涤、干燥，得到KClO3晶体。
（6）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力_______NaClO（填“大于”或“小于”）。
17．（14分）
高品质MnO2可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质MnO2的某工艺流程如图：
已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为MnO2、FeS2，还均含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物；
②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下：
回答下列问题：
（1）基态Fe2+的价层电子排布图为________。
（2）“配矿”过程中，将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是________。
（3）“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2。加入H2SO4后酸浸过程中主要反应的离子方程式为：2FeS2 + 3MnO2 + 12H+== 2Fe3+ + 3Mn2+ + 4S↓ + 6H2O
2Fe2+ + MnO2 + 4H+== 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O
①已知滤渣1的主要成分为S、SiO2、CaSO4等，其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻，此时加入H2O2，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致H2O2迅速分解的因素是________。
②矿粉颗粒表面附着物被破除后，H2O2还可以继续与MnO2反应，从而提高锰元素的浸出率，该反应的离子方程式是________。
（4）“调pH”操作中需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时“滤渣2”的主要成分为_____、_____（填化学式）。
（5）“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为________。
（6）利用惰性电极电解H2SO4-MnSO4-H2O体系获得MnO2的机理（部分）如图甲所示，硫酸浓度与电流效率的关系如图乙所示。硫酸浓度超过3.0 ml·L-1时，电流效率降低的原因是________。
18．（13分）
铈（Ce）是一种应用非常广泛的稀土元素。现以氟碳铈矿（含CeFCO3、BaO、SiO2等）为原料制备含Ce3+溶液，其工艺流程如图所示：
已知：①Ce4+能与F－结合成[CeFx](4-x)+，也能与结合成[CeSO4]2+；
②Ce3+和Na2SO4形成复盐沉淀，Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+；
③硫脲（SCN2H4）具有还原性，酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2。
回答下列问题：
（1）焙烧，CeFCO3与O2反应，生成CeO2、CeF4和CO2，写出焙烧的化学方程式______。
（2）滤渣A的主要成分是______、______。
（3）步骤①加入稀硫酸浸出，Ce的浸出率与c(H+)、温度的关系如图所示，应选择的适宜的条件为_______（填序号）。
A．65℃ 2.0m1·L-1 B．75℃ 2.0ml·L-1
C．85℃ 2.5ml·L-1 D．100℃ 2.5ml·L-1
（4）写出步骤②中加入硫脲还原[CeSO4]2+的离子方程式为____，其中硫脲的结构式___。
（5）步骤③加入盐酸后，通常还需加入______（填“氧化剂”或“还原剂”），其主要目的为______。
19．（14分）
化学实验小组借助KI，探究影响物质的氧化性、还原性因素。实验如下：
Ⅰ．FeCl3、CuCl2、AgNO3溶液分别与KI反应，实验操作及现象如下：
已知：CuI为难溶于水的白色固体。常温下，Ksp(AgI)=8.5×10-17 ，Ksp(CuI)=1.2×10-12。
（1）实验②中的氧化产物为______（填化学式）。
（2）实验③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
（3）已知：Ag+的氧化性比Fe3+的强，但氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外，还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关。分析实验①③，试解释实验①中溶液没有变蓝的主要原因可能是______。
Ⅱ．氯气与KI反应。
已知：I2和I－在溶液中会发生反应I2+I－Ieq \\al(－,3)，部分离子颜色如表所示。
（4）A装置中发生反应的化学方程式为______。
（5）反应一段时间后，B中溶液颜色变为浅棕色，为了探究B溶液中的含碘物质，设计如下实验：
①实验操作I的目的是排除______（填离子符号）的干扰。
②写出ICleq \\al(－,4)在水溶液中与Cl2反应生成IOeq \\al(－,3)的离子方程式：______。
③由以上实验可推断B中溶液颜色变成浅棕色的原因可能是生成了______、______（填离子符号），这两种离子混合后溶液呈浅棕色。
（高三化学）参考答案
第一卷 （45分）
一、选择题部分（本部分包括15小题，每小题3分，总共45分）
1.A 2.C 3.B 4.B 5.C 6.A 7.C 8.D 9.D 10.A 11.D 12.D 13.A 14.C 15.D
第二卷 （55分）
二、非选择题部分（本部分包括4小题，总共55分）
16.（14分）
（1）分液漏斗（2分），除去Cl2中HCl（2分）
（2）水浴加热（2分）
（3）Cl2+2OH－=Cl－+ClO－+H2O（2分）
（4）B（2分） （5）过滤（2分） （6）小于（2分）
17.（14分）
（1）（2分）
（2）增大反应物的接触面积，以提高后续“酸浸”速率，提高原料利用率（2分）
（3）①Fe3+或Mn2+或MnO2等作催化剂（2分）
②MnO2+H2O2+2H+==Mn2++O2↑+2H2O （2分）
（4）Fe(OH)3、Al(OH)3 （2分，答对1个得1分）
（5）Mn2++2HCOeq \\al(－,3)==MnCO3↓+H2O+CO2↑ （2分）
（6）硫酸浓度高，与MnOOH反应，导致MnOOH被消耗，电流效率降低（2分）
18.（13分）
（1）4CeFCO3+O2eq \(=====,\s\up7(焙烧))3CeO2+CeF4+4CO2 （2分）
（2）BaSO4，SiO2 （2分，答对1个得1分） （3）C （2分）
（4）2[CeSO4]2++2SCN2H4==(SCN2H3)2+2Ce3++2SOeq \(\s\up 4(2-),\s\d 3(4 ))+2H+（2分），
（2分）
（5）还原剂（1分），防止Ce3+被氧化 （2分）
19.（14分）
（1）I2 （2分）
（2）1:1（2分）
（3）Ag+和I－优先反应生成AgI，降低了Ag+浓度，导致Ag+的氧化性减弱（2分）
（4）2KMnO4 +16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（2分）
① Ieq \\al(－,3)（2分）
② ICleq \\al(－,4)+ Cl2+3H2O==IOeq \\al(－,3)+6Cl－+6H+（2分）
③ ICleq \\al(－,2)、ICleq \\al(－,4) （2分，答对1个得1分）依据
推断
A
沸点：I2 > Br2 > Cl2
沸点：O2 > N2 > H2
B
酸性：HClO4 > HIO4
酸性：HCl > HI
C
半径：Na > Cl
半径：Na+ > Cl－
D
键能：Cl-Cl > Br-Br
键能：F-F > Cl-Cl
实验方案
现象
结论
A
往FeCl2溶液中加入Cu片
溶液逐渐变蓝
Fe2+的氧化能力比Cu2+强
B
往FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量KCl固体
溶液先变成红色，
后红色变浅
KCl稀释了溶液，红色变浅
C
用盐酸浸泡带有铁锈的铁钉，滴加K3[Fe(CN)6]溶液
有特征蓝色沉淀
铁锈的主要成分为FeO
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸
液体先变成红褐色，然后析出红褐色沉淀
Fe3+先水解得Fe(OH)3胶体，再聚集成Fe(OH)3沉淀
金属离子
Fe²+
Fe³+
Mn²+
Mg²+
Al³+
开始沉淀pH
6.9
1.9
6.6
9.1
3.4
沉淀完全(c=1.0×10-⁵ ml·L-1)的pH
8.3
3.2
10.1
10.9
4.7
实验操作
实验及现象
将5 mL 0.1 ml·L-1 X溶液滴入10 mL 0.1 ml·L-1 KI-淀粉溶液中
①X为AgNO3溶液，产生黄色沉淀，溶液不变蓝
②X为CuCl2溶液，过滤，得到蓝色溶液和白色沉淀
③X为FeCl3溶液，溶液变蓝，没有沉淀产生；再滴加K3[Fe(CN)6 ]溶液，产生沉淀，过滤，沉淀为蓝色
离子
Ieq \\al(－,3)
ICleq \\al(－,2)
ICleq \\al(－,4)
IOeq \\al(－,3)
颜色
棕黄色，遇淀粉变蓝
红色
黄色
无色
实验操作
实验现象
I．取反应后B中的溶液10mL，分成两等份，第一份滴入1滴碘水；第二份滴入1滴淀粉溶液
第一份溶液变蓝色；
第二份溶液颜色没有变化
II．将I2溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1ml·L-1的溶液，取该溶液2mL，向其中滴加1滴淀粉溶液，再通入少量氯气
加淀粉后溶液变蓝，
通氯气后蓝色褪去，
溶液显浅棕色
III．向II反应后的溶液中继续通入氯气
溶液几乎变为无色
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