四川省内江市2024-2025学年高三年级上册一模考试化学试题（解析版）

四川省内江市2024-2025学年高三上学期一模考试

可能用到的相对原子质量：H-lLi-7C-12N-140-16Al-27S-32Cl-35.5Fe-56

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

一项符合题目要求）

1.化学与生产生活密不可分，下列说法错误的是

A.“纳米汽车”中作车轮的CGO是新型无机非金属材料

B,植树造林、碳捕集等措施和技术，有利于实现“碳中和”

C.液晶在某些物理性质上表现出各向异性，故液晶属于晶体

D.C919舱门所用的芳纶蜂窝具有高强度、耐高温、阻燃等性能，属于有机高分子材料

【答案】C

【解析】A.CGO一种碳单质，是新型无机非金属材料，A正确;

B.植树造林、碳捕集等措施和技术，使排放到大气中的二氧化碳净增量减少，有利于实

现“碳中和”，B正确;

C.液晶空间排列是不稳定的，但具有各向异性，属于非晶体，C错误;

D.芳纶属于有机合成高分子材料，D正确;

故选C。

2.下列化学用语或表述正确的是

3d4s

A.基态Cr原子的价层电子排布图:

B.SO3的空间结构：三角锥形

C.聚丙烯的结构简式：-ECH2—CH—CH34T

【答案】D

【解析】A.基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s］，价层电子排布图

3d

tA错误;

B.$。3的价层电子对数：3+-----------=3,空间结构为平面三角形，B错误；

2

—hCH-CH^-

c.聚丙烯的结构简式：|,c错误；

CH3

D.顺-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的同侧，分子结构模型：D正确;

故选D。

3.卢瑟福用a粒子（即氢核；He）轰击X原子的核反应为。X+；He-1Y+：Z,其中

A=2N,:Z不含中子。下列说法正确的是

A.XY属于酸性氧化物B.Z2Y2为非极性分子

C.简单氢化物的沸点：X>YD.第一电离能：X>Y

【答案】D

【解析】由。X+；He-1Y+：Z可知，：Z质子数为1,质量数为1,则Z为H,由质量数

可得A+4=17+l,A=14,N=7,则X为N,由质量数可知7+2=M+l,M=8,Y为0,据此分

析；

A.NO属于不成盐氧化物，A错误；

H

、96。52，

B.H2O2分子的空间结构，正负电荷中心不重合，属于极性分

\V096°52.\\

子，B错误；

C.氨分子和水分子间均存在氢键，但水分子含有的氢键数目更多，沸点更高，简单氢化

物的沸点：NH3<H2O,C错误；

D.由分析可知，X为N,Y为O,同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但IIA和

IIIA,VA和VIA反常，故第一电离能：X>Y,D正确；

故选D。

4.下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是

选项劳动项目化学知识

A危化品运输中用铁质槽罐运输浓硫酸浓硫酸具有脱水性

B收纳师用活性炭去除冰箱内异味活性炭具有吸附作用

医生用复方氢氧化铝片给病人治疗胃A1(OH)3能与盐酸反

C

酸过多应

D葡萄酒生产中添加适量SC)2so2具有抗氧化作用

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】A.常温下，铁和浓硫酸发生钝化现象，使铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而

阻止内层金属进一步反应，用铁质槽罐运输浓硫酸利用的是浓硫酸的强氧化性，不是脱水

性，A符合题意；

B.活性炭是多孔的，具有吸附作用，用活性炭去除冰箱内异味利用了活性炭的吸附作

用，B不符合题意；

C.氢氧化铝能与盐酸反应生成氯化铝和水，用氢氧化铝给病人治疗胃酸过多利用了氢氧

化铝能与盐酸反应的性质，c不符合题意；

D.葡萄酒中添加适量S。？，是因为SO2具有还原性，能防止葡萄酒被氧化，且SO2能杀

菌，D不符合题意；

故选A„

5.下列离子方程式正确的是

+

A.C12通入水中制氯水：C12+H2O2H+CF+C1O

3+2+2+

B.用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：Fe+Cu=Fe+Cu

C.海水提澳过程中将浪吹入吸收塔：：3马+502+2凡0=28/+50；+4>1+

2+

D.向硫酸铜溶液中加入过量的氨水：CU+2NH3-H2O=CU(OH)2+2NH：

【答案】C

【解析】A.次氯酸是弱酸，C1?通入水中制氯水的离子方程式：

+

C12+H2O•H+C1+HC1O,A错误;

B.用FeCL溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；

C.海水提澳过程中将澳吹入吸收塔被二氧化硫水溶液吸收，生成HBr和H2s04,离子方

+

程式为：Br2+S02+2H2O=2Br+S0t+4H,C正确；

D.向硫酸铜溶液中加入过量的氨水，先生成氢氧化铜：

2+

CU+2NH3H2O=CU(OH)2J+2NH：,然后氢氧化铜溶解：

2+

CU(OH)2+4NH3=[CU(NH3)4]+2OH-,D错误;

答案选C。

6.维生素H又称生物素，其结构简式如图所示。下列关于维生素H的说法错误的是

O

C00H

A.分子式为CioHkSNaO,

B.含有3个手性碳原子

C.Imol最多消耗3moiNaOH

a

D.分子中上下两个五元环中的C、N、S均为Sp杂化

【答案】D

【解析】A.根据结构可知，含有10个C原子，16个H原子，1个S原子，2个N原子,

3个O原子，分子式为C]OH16SN2C>3,A正确;

，含有3个手性碳原子，B正确;

C.Imol维生素H与足量NaOH水溶液反应，竣基和酰胺基能与NaOH反应，故共消耗

3molNaOH,C正确；

D.五元环中的C、N、S,酰胺基中的C为sp?杂化，其余为sp3杂化，D错误；

故选D。

阅读下列信息材料，完成下面小题。

氮在自然界中的部分循环如图所示（其中X、Y均为氮氧化物）。羟胺（NH2OH）易潮

解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺（［NH3OH］CD广泛用于药品、香料等

的合成。

59

已知25℃时，Kb（NH3H2O）=1.8xl0-,Kb（NH2OH）=8.7xlO-0

7.下列说法正确的是

A.X的化学式为N?。

B.仅⑤步属于氮的固定

C.2.8gN?中含有的。键电子总数为0.6NA

D.过程⑦中ImolNHzOH得电子数为4NA

【答案】B

【解析】A.NO£中N元素化合价为+3,N。］被还原为X,X被还原为Y,Y被还原为

N2,N0Z—XTY—N2,N元素化合价逐渐降低，可知X是NO,Y是N2O,故A错误；

B.氮的固定是氮元素由游离态变为化合态，步骤⑤是N2转化为NH：,属于氮的固定，

且仅有此步骤属于氮的固定，故B正确；

C.N分子中有1个0键，2.8gN2中含有O.lmol。键，。键电子总数为0.2NA,故C错

误；

D.NH20H中N元素化合价为-1,NO：中N元素化合价为+3,过程⑦中ImolNH?OH

失电子数为4NA，故D错误;

选B。

8.下列有关物质结构或性质的比较中，错误的是

A.键角NH-N-H大小：NH：>NH2OH

B.熔点：NH2OH<[NH3OH]C1

C.同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4cl

+

D.[NH3（）H]C1溶液中：c（Clj>c（NH3OH）

【答案】C

【解析】A.NH2OH,NH：中N原子价电子对数均为4,NH?OH有1个孤电子对、

NH；无孤电子对，所以键角NH-N-H大小：NH>NH2OH,故A正确；

B.NH20H是分子晶体，[NH3（DH]C1是离子晶体，所以熔点NH20H<[NH3OH]C1,

故B正确；

-9

C.根据Kb（NH3-H2O）=1.8xl（y5,Kb（NH2OH）=8.7xlO,可知碱性

NHS-H?。，根据“越弱越水解”，同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl<NH4Cl,故C错误;

D.[NH30H]C1是强酸弱碱盐，NH3OH+会水解，[NH3（）H]C1溶液中

+

c（Clj>c（NH3OH）,故D正确；

选C。

9.下列图示的实验操作正确，且能达到实验目的的是

乙醇、乙酸Jf边振荡边逐滴9

浓硫簟/廿加入2%氨水至廿3滴乙醛

「沉淀恰好溶解『

氢氧「

化钠.=_2%AgNO3_

、庄守溶液1mL||3，热一水分1银镜

A.制备乙酸乙酯B.检验乙醛中的醛基

C.利用肥皂液中产生无色气泡D.用（杯酚）分离C60和C70,操作①②

证明铁粉与水蒸气反应生成H?为过滤，操作③为分液

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】A.乙酸乙酯遇氢氧化钠会水解，应该用饱和碳酸钠溶液进行分离提纯，A错误;

B.将氨水逐滴加入硝酸银溶液中制备银氨溶液，银氨溶液和乙醛加热发生银镜反应可用

于检验醛基，B正确；

C.加热使试管内气压增大，气体逸出也会观察到气泡，氢气具有可燃性，应将气泡点燃

以检验氢气，C错误；

D.超分子不溶于甲苯，C70溶于甲苯可过滤分离，杯酚溶于氯仿，而C60不溶于氯仿也可过

滤分离，所以操作①②为过滤，杯酚溶于氯仿应该用蒸储分离，操作③为蒸情，D错误；

故选B。

10.《自然》杂志报道了一种充放电的铝离子电池，该电池的电解质为含有A1CL的离子

液体（A1C1；）,放电时泡沫石墨电极中释放A1CL。下列说法正确的是

负载

CJA1C1J

泡沫石墨电极

A.放电时，电流由铝电极经负载流向泡沫石墨电极

B.充电时，泡沫石墨电极与外电源的负极相连

C.充电时，阴极反应：4Al2Cl；+3e=Al+7AlCl4

D.放电时，铝电极质量减少27g,则泡沫石墨电极质量减少169g

【答案】C

【解析】由题干图示原电池装置可知，放电时属于原电池，铝为负极，被氧化生成加2口；，

负极反应式为Al+7AlCl4-3e=4Al2Cl；,泡沫石墨为正极，正极反应式为

Cn[AlCl4]+e=Cn+AlCl4,其逆过程就是充电时，属于电解池，阴极反应式为

4Al2Cl；+3e-=Al+7AlCl4,阳极反应式为Cn+AlCl4-e=Cn[AlCl4],据此分析。

A.放电时，电流由正极流向负极，即由泡沫石墨电极经负载流向铝电极，A错误；

B.充电时，泡沫石墨电极为阳极，与外电源的正极相连，B错误；

C.根据分析可知，充电时，阴极反应：4Al2Cl；+3e-=Al+7AlCl4,C正确；

D.放电时，铝电极质量减少27g,转移3moi电子，则泡沫石墨电极质量减少

3molx169g/mol=507g,D错误；

故选Co

11.实验室制备草酸亚铁晶体的流程如图所示。已知：H2c2O4为二元弱酸，

7

Kap（FeC2O4）=2.1xl0-o下列说法错误的是

HJSOJH2C2O4

♦'♦

（

NH止酸化沉淀Q过洗涤QFeC204WH2O

A.“酸化”后的溶液中：c（NH：）+2c（Fe2+）＜2c（SOt）

2+

B.“沉淀”时发生反应的离子方程式：Fe+C20；-+nH2O=FeC2O4nH20J

C.“过滤”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

D.Fe?+恰好沉淀完全（浓度等于1.0x10-5mol/L）时，“过滤”所得滤液中

-2

c（C2O；）=2.1xl0mol/L

【答案】B

【解析】硫酸亚铁镀晶体硫酸酸化，加入过量的草酸，生成的草酸亚铁，难溶于水，可通过

抽滤、洗涤并干燥获得FeCzO^nH2。，以此分析解答。

A.酸化后的溶液中阳离子还有氢离子，根据电荷守恒有等式：

c（NH^）+2c（Fe2+）+c（H+）=2c（SO；）,可得«?011：）+2（:小62+）＜2450：）,A正确;

B.H2c2O4为二元弱酸，离子方程式中要保留化学式，“沉淀”时发生反应的离子方程式

2++

为：Fe+H2C2O4+nH2O=FeC2O4-nH2O4+2H,B错误；

c.“过滤”是固液分离，所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，c正确；

D.Fe?+恰好沉淀完全（浓度等于l.OxlO'moi/L）时，“过滤”所得滤液中

K（FeCO）_2,lxlQ-7

ap242

c（C2O：j=mol/L=2.1x10mol/L,D正确;

c（Fe2+）l.OxlO5

故选B。

12.Al,Fe、Cu是用途广泛的三种金属，根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是

②Fe

IFeCl21

Hfe]—

③乳酸[CH3CHCOO]2Fe

OH

常④稀盐酸

见

金

属⑤NaOH

痼⑥浓硫酸》SO。

A.过量Fe在C"中燃烧发生反应①后可直接发生反应②

B.检验反应③后溶液中是否含Fe?+,可用酸性KMnC%溶液

C.等浓度等体积的稀盐酸和NaOH溶液分别与足量A1进行反应④和⑤，生成H2的分子

数之比为3:1

D.教材中探究反应⑥，实验需要标注的图标有

护目镜明火热烫排风洗手

【答案】D

【解析】A.过量Fe在C1?中燃烧只发生反应①，反应②可以在溶液中进行，A错误;

B.乳酸铁中，含有羟基，具有还原性也可以使酸性KMnC之溶液褪色，B错误;

C.根据关系式法，2HC1H2,2NaOH3H2,等浓度等体积的稀盐酸和NaOH溶液

分别与足量A1进行反应，生成H2的分子数之比为1：3,C错误；

D.铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，实验过程中需要加热需要明火并防

热烫，带护目镜，二氧化硫有毒需要排风，离开实验室前要清洗双手，D正确；

故选D。

13.硫化锌（ZnS）是一种优良的电池负极材料，其在充电过程中晶胞的组成变化如图所

示。下列说法错误的是

A.基态Zn原子核外电子的空间运动状态有15种

B.S?一在ZnS晶胞和Li2s晶胞中的配位数相同

c.在ZnS体对角线的一维空间上会出现“-G-e——0-e一@-e-”的排布规律

+

D.充电过程中该电极反应式为4ZnS+6Li+6e=3Zn+4Li15Zn025S

【答案】B

【解析】A.Zn是第30号元素，核外电子排布式为Is22s22P63s23P63在。4s2,原子轨道数目与

核外电子空间运动状态相等，s、p、d轨道分别有1、3、5,共15种空间运动状态，A正确；

B.晶胞ZnS中从图像上可知，硫离子的配位数为4,晶胞Li2s中从图像上可知，硫离子

的配位数为8,B错误；

C.根据ZnS结构，在体对角线上，两个顶点为S'靠近其中一个S2-是Zn2+,故在ZnS体

对角线的一维空间上会出现“Oo-------@-e——Oo”的排布规律，c正确；

D.由均摊法可知，LixZnyS中Li+和Zn2+共有7个，S?-有8x-+6x-=4,由化合价代数

82

和为零可知，Li+和Zn?+个数比为6:1,化学式为Li6ZnS4,即L/ZnoNsS,充电过程中

该电极为阴极，得电子，电极反应式为4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li15Zno_25S,D正确;

故选Bo

14.H3A为三元弱酸，常温时，向10mL0.01mol/LH3A溶液中滴入QOlmol/LNaOH

23

溶液，H3A.H2A\HA>A-物质的量分数与溶液pH的关系如图。下列说法正

确的是

物1.0

质

的0.8

量

分0.6

数

0.4

0.2

0

2.26.811.3pH

A.反应A%+H2。—HA"+OH-的平衡常数为1.0义10-2.2

B.加入20mLNaOH溶液时，溶液的pH<6.8

C.向VLO.lmoVLNaH2A溶液中滴加0.05mol/LNaOH溶液至pH=7时，消耗NaOH

溶液体积大于VL

2

D.NaOH溶液的体积为30mL时，溶液中：c（OHj=c（HA'）+2c（H2A-）+3c（H3A）

【答案】C

+

c（H2A）c（H）

+

【解析】由图象可知，H3A为三元弱酸，则H3A.H2A+H,Kal

C（H3A）~

c（HA2）c（H+）

222+

当c（H2A）=c（H3A）时，Kal=10-,H2AHA+H,Ka2，当

c（H2A）

C（A）（H+）

26823+

c（HAj=c（H2Aj,Ka2=10,HAA+H,Ka3,当

c（HA2'

c(HA2j=c(A3j,中=10皿,据此分析;

32

A反应A+H2OHA+OH的平衡常数为

2+14

c（HA'）c（0H）c（H）Kw10

=1027,A错误;

C（A，）C（H+）10113

B.加入20mLNaOH溶液时，溶液中的溶质为Na?HA,主要以HA?-形式存在，由图可知

此时的pH在6.8的右侧，故此时溶液的pH>6.8,B错误;

C.当向VLO.Imol/LNaH2A溶液中滴加0.05mol/LNaOH消耗NaOH溶液体积等于

K_1014

VL时，溶质为NaHA,NaHA的Khw=IO72<,电离大于水解，溶液

K7-IO^

显酸性，故pH=7时加入的NaOH溶液体积大于VL,C正确;

D.NaOH溶液的体积为30mL时，溶液中溶质为NasA,电荷守恒:

++23

c（Na）+c（H）=c（OH）+c（H2A-）+2c（HA'）+3c（A'）,物料守恒:

+23

3c（Na）=c（H2A-）+c（HA-）+c（A-）+c（H3A）,两式相差得,

2-+

c（OH-）=c（HA）+2c（H2A-）+3c（H3A）+c（H）,D错误;

故选C。

二、非选择题(本题包括4小题，共58分)

1

15.绿矶(FeSO4-7H2O,M=278g-moF)是一种有广泛用途的无机试剂。回答下列问

题:

I.绿矶(FeSO4-7H2O)的制备流程如图。

02

黄铁矿

绿矶晶体

(FeS2)

母液

so2

(1)“焙烧”后得到的SO2一定条件下可转化为SO3,该反应的化学方程式为

(2)“操作x”需经过蒸发浓缩,(填操作名称)，过滤，洗涤，干燥。

II.Fes。4溶液的配制

(3)实验室需要480mL0.Imol/LFes。,溶液。用FeS。4-7凡0及下图中仪器配制该溶

液时，不必使用的仪器名称是；所需FeSO「7H2。的质量为.g°

III.FeSO「7H2。热分解实验

(4)取5.56gFeSO「7H2。晶体样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的

曲线)如图所示：

“质量/g

FeSO-7HO

5.56—42

M

448

nN

340P

34」

一

；

.0

1.6O

078159373635650温度/℃

温度为180℃时固体N的化学式为；取适量380℃时所得的样品P,隔绝空

气加热至650℃得到一种红棕色固体物质Q,同时有两种无色气体生成，将产生的气体通

入下图装置中，以检验产生的气体是否为$。3和SO2，试剂甲、乙依次为、

(填字母标号)。

A.稀硫酸B.品红溶液C.BaCL溶液D.Ba(NC)3),溶液E.NaOH溶液

NaOH

/溶液

IV.绿矶产品纯度测定

(5)绿矶晶体在空气中易被氧化。为测定绿矶产品的纯度，称取ag产品溶于水，配制成

500mL溶液，用浓度为cmol/L的酸性KMnO4溶液滴定

2++3+2+

(5Fe+MnO4+8H-5Fe+Mn+4H,O)o每次所取待测液体积均为25.00mL,实

验结果记录如下:

第一第二第三

实验次数

次次次

消耗KMnC%溶液体积/

25.5225.0224.98

mL

该产品的纯度为(用含a、c的代数式表示)。上表中第一次实验记录数据明显

大于后两次，其原因可能是(填字母标号)。

A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性KMnO4溶液的体积

B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束无气泡

C.第一次滴定用的锥形瓶用待测液润洗过，后两次未润洗

D.该酸性KM11O4标准液保存时间过长，有部分变质，浓度降低

【答案】⑴2so2+02；禁“」2SO3

(2)冷却结晶

(3)①.分液漏斗②.13.9

(4)①.FeSOrHzO②.C③.B

695c

(5)①.-------xlOO%②.BC

a

【解析】黄铁矿与氧气焙烧生成SO2和FezCh,经过多步反应，FezCh生成FeSCU溶液，

FeSCU溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿帆晶体。

(1)二氧化硫经过催化剂加热与氧气反应生成三氧化硫，该反应是可逆反应，化学方程式

%OS催化剂、occ

为：2SO2+O2.玉讪2SO3;

加热

(2)由硫酸亚铁溶液得到绿矶(FeSO#7H2O)需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、

干燥得到，答案是：冷却结晶；

(3)实验室需要480mL0.1mol/LFeSC>4溶液，应该配制呈500ml溶液，所需FeSCUIHzO

的质量为01mol/Lx0.5Lx278g/mol=13.9g,用天平称量出13.9g固体，在烧杯中溶解，转移

到500ml容量瓶中，不需要用到的仪器是分液漏斗，故答案是分液漏斗；13.9；

5.56g

(4)起始时FeSO#7H2O固体质量为5.56g,物质的量为一。=0.02mol,若完全失去

278g/mol

结晶水，固体质量剩余0.02molxl52g/mol=3.04g,18CTC时，固体质量为3.40g,失去的是

部分结晶水，剩余固体的摩尔质量为‘40g=170g/mol,设剩余物质为FeSO#xH2O,

0.02mol

152+18x=170,x=l,N的化学式为FeSO#H2。；检验SO3用BaCb溶液，会有BaSCU白色

沉淀生成，检验SO2用品红溶液，品红溶液褪色即证明有SCh,SO3与水反应，故应先检

验SO3后检验SO2,甲、乙试剂依次是C、B；

(5)由实验数据可知，第一次消耗高锦酸钾体积过大，应该用第二次和第三次体积的平均

2502ml+2498ml

值来计算纯度，消耗高锯酸钾溶液的体积为：--=25.00ml,根据方程式

2

2++3+2+

5Fe+MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O可知，

n(FeS04-7H20)=5n(KMn04)=5xcmol/Lx25.00xlO-3L=0.125cmoL

m(FeSO4-7H2O)=0.125cmolx278g/molx迎码=695cg,产品的纯度为695cg,x100%=

"25mlag

竺宪义100%；

a

A.俯视读数，造成所读的数偏小，故A错误;

B.滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故B正确；

C.锥形瓶用待测液润洗，待测液的物质的量增加，则消耗高镒酸钾的体积增加，故C正

确；

D.三次使用的高镒酸钾都是一样的，消耗的高镒酸钾体积应是相同的，故D错误；

故选BC。

16.以银铸精矿(主要含Ag?S、MnS、FeS2)和氧化锦矿(主要含Mn。？)为原料联

合提取银、铳及Mn。？的一种流程如图:

粗银粉

H2s。4

—►MnSC)4

滤渣滤液

己知：酸性条件下，Mn。？的氧化性强于Fe3+。

(1)“浸铳”过程中锦元素浸出，发生反应MnS(s)+2H+(叫尸Mn2+(aq)+H2s(aq),同时

去除FeS2

①“浸铳”前，需将矿石磨碎，其目的是o

②去除FeS2时，FeS?与Mn。2转化为铁盐和硫酸盐，该反应的离子方程式为

（2）FeS2晶胞如图所示。已知：晶胞密度为pg-cnf3,阿伏加德罗常数为NA。

①Fe元素基态原子的价层电子排布式为

②晶胞中阴离子之间的最短距离为Pm（用含有P、NA的代数式表示）。

（3）“除杂”时,若溶液中c（Mn2+）=0.2moVL,欲使溶液中Fe3+浓度小于1.0xl（y5moi/L，

38

需控制pH范围为（已知：室温下Ksp[Fe（OH）3]=4.0xl0,

13

Ksp[Mn（OH）2]=2.0xl0,lg2=0.3）。

（4）沉镒过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锦沉淀率的影响关系如图所示。

沉专孟反应中，镒沉淀率在30℃左右达最大的原因是o

<

<100

墟80

妇60

般40

20

3O5O

2060

反应温度/℃

（5）用惰性电极电解硫酸酸化的MnS04溶液制备Mn。？的装置如图，阳极的电极反应式

为；若转移的电子数为6.02x1（）22,左室溶液中最终n（H+）的变化量为

(又允许H，通过)

【答案】(1)①.增大固体与溶液接触面积，加快反应速率，提高浸出效果②.

+3+2+

2FeS2+15MnO2+28H=2Fe+15Mn+4SO^+14H2O

(2)①.3d64s2②.^-x3^^p-xlOlopm

(3)3.2<pH<8

(4)温度低于30°。沉铸得速率慢，温度高于30℃,NH4HCC)3分解，沉锦率降低

2++

(5)®.Mn-2e+2H2O=MnO2+4H②.0.1mol

【解析】根据题干信息分析可知：原料为银镒精矿(主要成分Ag2S、MnS、FeS2)和氧化

锦矿(主要成分MnCh),目标产物为Ag粉、镒及Mn。？。流程图中有两条流程主线，一

条以银元素为主元素转化，银锦精矿和氧化锌矿通过硫酸浸锦，主要发生

MnO2+MnS+2H2SO4=S+2MnSO4+2H2O和

3MnO2+2FeS2+6H2SO4=4S+Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O,Ag2s不反应，作为浸铳渣

进行浸银环节，得到浸银液，最后转化为Ag得到粗银粉；另一条以镒元素为主元素，

MnS、Mn。？中镒元素转化为MnSCU(杂质为Fe2(SC>4)3)进入浸镒液，加入氨水，调节

pH值，将Fe?(SO4)3生成Fe(0H)3沉淀除去，再加入碳酸氢锈溶液进行沉铸，将镒离子转

化成碳酸镒沉淀，再加入硫酸得到纯净的硫酸镒，经电解得到锦和Mn。？，据此回答。

(1)①“浸铺”前，需将矿石磨碎，其目的是增大固体与溶液接触面积，加快反应速率，提

高浸出效果；

②去除FeS2时，FeS2与MnO2转化为铁盐和硫酸盐，根据得失电子守恒及电荷守恒得离

+3+2+

子方程式：2FeS2+15MnO2+28H=2Fe+15Mn+4SO^+14H2O；

(2)①Fe是第26号元素，基态原子的价层电子排布式为3d64s2；

1.11

②由图1知，晶胞中Fe2+共有一xl2+l=4,$一共有一义8+—义6=4,设晶胞边长为

482

曰田更生4x(56+32x2),4.8xl032,4.8义1。32

apm,该晶胞的密度为「=一；---3------g/cm3=-；-----g/cm3=>a=3

axlONaN\

AAPNA

晶胞中阴离子之间的最短距离为:面对角线，为理^xl(y°pm；

22VpNA

⑶“除杂”时，若溶液中c(Mn2+)=0.2mol-LT,欲使溶液中Fe3+浓度小于

/2x1O-13

1x10-5mol-匚1，c(OH)=J———mol/L=lx10-6mol/L，

pOH=-lg[c(OH-)]=-lg(lxW6)=8,故镒离子不生成沉淀得pH<8,

,4x1°-38

c(OIT)=y]巧mol/L=师x10-11moVL

11

pOH=-lg[c(OH")]=-lg(^/4xW)=10.8，故Fe?+符合题意的pH>14-10.8=3.2,故需控

制的pH范围为3.2<pH<8；

(4)沉镒过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锦沉淀率的影响关系如图所示。

沉镒反应中，镒沉淀率在30C左右达最大的原因是：温度低于30°。沉镒得速率慢，温度

高于30℃,NH,HCC>3分解，沉锦率降低；

(5)用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锦溶液制备MnCh时，根据离子的放电顺序，阴极上

首先放电的是H+,电极反应式为：2H++2e-=H2f,阳极失电子，发生氧化反应，生成二氧

化镒，阳极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；若转移的电子数为6.02x1022,根

据氢离子和转移电子之间的关系式2H+〜2e;左室溶液中最终n(H+)的变化量为O.lmol；

17.采用高效催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇是我国科学家研发的重要课题。回答下列问

题。

(1)主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-48.7kJ/mol

副反应：CO2(g)+H2(g),CO(g)+H2O(g)AH=+41.3kJ/mol

则利用co与H2合成气态甲醇的热化学方程式为。

(2)在一定条件下，将ImolC。？和3moiHz充入密闭容器中在高效催化剂作用下反应

（只考虑主反应），当改变某一外界条件（温度或压强）时，CH30H平衡时体积分数（P

（CH30H）变化趋势如图所示:

X

①图中Y轴表示（填“温度或'压强”）；X轴上a点的数值比b点

（填“大”或“小”）。

②平衡时，M点CH30H的体积分数为25%,容器的体积为：L,则CO2的转化率为

,平衡常数K=（精确到小数点后二位）。

（3）将CO2和H?按物质的量比1:3混合，以固定流速通过盛放高效催化剂的反应器，在

相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示。

TLCC）2平衡转化率—一CH30H平衡产率

T—COz实验转化率—CH30H实验产率

①催化剂活性最好的温度为（填字母标号）。

A.483KB.503KC.523KD.543K

②温度由523K升到543K,C02的平衡转化率和CH30H的实验产率均降低，解释原

因：O

【答案】⑴CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）VH=-90kJ/mol

⑵®.温度②.小③.66.67%④.0.15

(3)①.C②.主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度由523K升到543K,主反

应逆向移动，副反应正向移动，导致C。？的平衡转化率和CH30H的实验产率均降低

【解析】(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-48.7kJ/mol,②

CO2(g)+H2(g)?­CO(g)+H2O(g)AH=+41.3kJ/mol,由盖斯定律①-②得

CO(g)+2H,(g)=CH3OH(g)△H=(-48.7-41.3)=-90kJ/mol；

⑵①由CC)2(g)+3H2(g)一■CH3OH(g)+H2(D(g)411=48.71:1/11101可知，该反应是

气体体积减小的放热反应，根据图示信息，随着Y值的增加，CH30H的体积分数

<p(CH3OH)减小，平衡向逆反应方向进行，故Y表示温度，X表示压强，增大压强平衡正

向移动，X轴上a点的数值比b点小；

容器的体积为gL,则

②平衡时，M点CH30H的体积分数为25%,

3

CO2(g)+3H2(g)「CH30H(g)+H2O(g)

起始量(mol)1300

，CH30H(g)的体

变化量(mol)X3xXX

平衡量(mol)1-X3-3xXX

xmol

积分数=CH2H(g)的物质的量分数’即(i_x)m°l+(3-3x)m°l+xm°l+xm°lxlOO%=25%,

2

2则的转化率为］艺平衡常数

解之，x=-mol,C02xl00%=66.67%,K=

3

Imol

22

—mol—mol

3

Xk

C(CO)C3(H)4

2233—«0.15.

=、3

c(CH3OH)c(H2O)lmol27

IImol

3

(3)①当温度523K时，CO2的实验转化率和CH30H的实验产率最高，说明此温度下催

化剂活性最好，故选C；②主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度由523K升到

543K,主反应逆向移动，副反应正向移动，导致C。？的平衡转化率和CH30H的实验产率

均降低;

1