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相关试卷

浙江省温州市十校联合体2015-2016学年高三下学期理综化学开学考试试卷

1、废旧锂电池正极材料(含LiCoO₂及少量Al、Fe等)为原料制备CoSO₄溶液，再以CoSO₄溶液、NaOH溶液、氨水和水合肼为原料制得微米级Co(OH)₂。
已知：
① Co²⁺、Co³⁺易与NH₃形成配合物；
② 水合肼(N₂H₄·H₂O)为无色油状液体，具有强还原性，氧化产物为N₂；
③ 沉淀的生成速率越快，颗粒越小，呈凝乳状胶体，不易过滤。

(1)、写出钴基态原子的价层电子排布式。

(2)、制备CoSO₄溶液。
取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后与Na₂SO₃溶液混合配成悬浊液，边搅拌边加入1 mol/LH₂SO₄溶液充分反应。LiCoO₂转化为CoSO₄、Li₂SO₄的化学方程式为。从分液漏斗中滴入1 mol/LH₂SO₄时，滴加速率不能太快且需要快速搅拌的原因是。

(3)、制备微米级Co(OH)₂
60℃时在搅拌下向500mL 1mol/LCoSO₄溶液中加入氨水，调节pH至6后，再加入NaOH溶液，调节pH至9.5左右，一段时间后，过滤、洗涤，真空烘干得微米级Co(OH)₂。制备时，在加入NaOH溶液前必须先加氨水的原因是。

(4)、经仪器分析，测得按题(3)步骤制得的Co(OH)₂晶体结构中含有Co(Ⅲ)，进一步用碘量法测得Co(Ⅱ)的氧化程度为8%。因此制备时必须加入一定量的还原剂。为确保制得的Co(OH)₂产品中不含Co(Ⅲ)，制备时至少需加入水合肼的质量为g。(写出计算过程)

(5)、利用含钴废料(主要成分为Co₃O₄ ，还含有少量的石墨、LiCoO₂等杂质)制备碳酸钴CoCO₃。
已知：①CoCO₃几乎不溶于水，Li₂CO₃微溶于水；
②钴、锂在有机磷萃取剂(HR)中的萃取率与pH的关系如图所示；
③酸性条件下的氧化性强弱顺序为：Co³⁺>H₂O₂。
请补充完整实验方案：取一定量含钴废料，粉碎后，充分反应后，静置后过滤，洗涤、干燥得到CoCO₃。【实验中必须使用的试剂：2 mol/L H₂SO₄溶液、2 mol/LNaOH溶液、有机磷(HR)、0.5 mol/LNa₂CO₃溶液、30%H₂O₂溶液。】

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2、F是一种有机工业制备的重要中间体，其一种合成工艺流程如下图：

(1)、E中含氧官能团的名称为。

(2)、A→B时发生取代反应，所得产物为化合物B和CH₃OH。则X的结构简式为。

(3)、Y的结构简式为。

(4)、E→F的反应实际上经历了两步反应，两步反应类型依次是、。

(5)、写出一种符合下列条件的化合物C的同分异构体。
①结构中含有苯环，无其他环状结构；苯环上的一元取代物只有一种；
②红外光谱显示结构中含“-C≡N”和“C=S”结构；
③核磁共振氢谱显示结构中有3种化学环境的氢原子，个数比为1：6：6。

(6)、设计以化合物CH₂=CH₂、n-BuLi、、为原料，合成化合物
的路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。

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3、以废干电池[主要含MnO₂、MnOOH、Zn、Zn(OH)₂、Fe、KOH]和钛白厂废酸(主要含H₂SO₄ ，还有少量Ti³⁺、Fe²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等)为原料，制备锰锌铁氧体[Mn_xZn_1-xFe₂O₄]的流程如下：
已知： ① 25℃时，K_sp(MgF₂)=7.5×10^-11 ， K_sp(CaF₂)=1.5×10^-10；酸性较弱时，MgF₂、CaF₂均易形成[MF_n]^2-n配离子(M代表金属元素)；
② (NH₄)₂S₂O₈在煮沸时易分解

(1)、酸浸过程中含锰物质被溶液中的FeSO₄还原为Mn²⁺ ，其中MnO₂参与反应的离子方程式为。

(2)、氧化时加入H₂O₂将Ti³⁺、Fe²⁺氧化，再加入Na₂CO₃调节溶液pH为1～2，生成偏钛酸(H₂TiO₃)和黄钾铁矾[K₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂]沉淀，使得钛、钾得以脱除。
① 加入Na₂CO₃生成黄钾铁矾的离子方程式为。
② 若加入Na₂CO₃过多，将导致产品的产率下降，其原因是。

(3)、①氟化过程中溶液pH与钙镁去除率关系如图1所示。当2.5 < pH < 4.0时，溶液pH过高或过低，Ca²⁺、Mg²⁺去除率都会下降，其原因是。
②氟化后，溶液中 $\frac{c ({Mg}^{2 +})}{c ({Ca}^{2 +})}$ 为。
③CaF₂晶胞结构如图2所示，其中Ca²⁺的配位数为。

(4)、共沉淀前，需测定溶液中锰元素含量。先准确量取1.00 mL氟化后溶液于锥形瓶中，加入少量硫酸、磷酸和硝酸银(Ag^＋是催化剂)溶液振荡；将溶液加热至80℃，加入3 g (NH₄)₂S₂O₈充分反应后，再将溶液煮沸，冷却后，再用0.0700 mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准液滴定至溶液由浅红色变为无色。请写出Mn²⁺与S₂ $O_{8}^{2 -}$ 反应的离子方程式。

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4、CO₂催化加氢是转化CO₂的一种方法，其过程中主要发生下列反应：
反应Ⅰ： ${CO}_{2} {(g)+H}_{2} {(g)=CO(g)+H}_{2} O(g) Δ H_{1}$
反应Ⅱ： ${2CO}_{2} {(g)+6H}_{2} {(g)=CH}_{3} {OCH}_{3} {(g)+3H}_{2} {O(g)ΔH}_{2} =-122 .5kJ \cdot {mol}^{-1}$
在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CO的选择性随温度的变化如图。其中： $CO 的选择性 = \frac{n 生成 (CO)}{n 反应 {(CO}_{2})} \times 100%$ 。
下列说法正确的是

A、 ${CH}_{3} {OCH}_{3} 的选择性 = \frac{n 生成 ({CH}_{3} {OCH}_{3})}{n 反应 ({CO}_{2})} \times 100%$ B、△H₁<0 C、温度高于300℃时主要发生反应Ⅱ D、其他条件不变，图中A点选择合适催化剂可提高CO的选择性

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5、硫酸工业尾气(主要含SO₂、N₂和O₂)，用Na₂SO₃溶液吸收尾气中的SO₂可将其转化为NaHSO₃ ，当c(HSO $_{3}^{-}$ )：c(SO $_{3}^{2-}$ )≈10时，吸收能力下降，需要加热再生为Na₂SO₃溶液。已知K_a1(H₂SO₃)= $10^{- 1.9}$ ， K_a2(H₂SO₃)= $10^{- 7.2}$ ，下列说法不正确的是

A、NaHSO₃溶液中存在：2c(SO $_{3}^{2-}$ ) + c(HSO $_{3}^{-}$ )> c(Na⁺) B、Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为：SO $_{3}^{2-}$ ＋SO₂＋H₂O=2HS $O_{3}^{-}$ C、当c(HSO $_{3}^{-}$ )：c(SO $_{3}^{2-}$ )=10时，此时吸收液的pH=6.2 D、与原Na₂SO₃溶液相比，吸收液充分分解放出SO₂再生后吸收SO₂能力几乎不变

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6、下列实验方案能达到探究目的的是

选项	探究目的	实验方案
A	Al ${(OH)}_{4}^{-}$ 与 ${CO}_{3}^{2 -}$ 结合H⁺ 能力大小	分别测量浓度均为0.1mol·L^-1Na₂CO₃溶液和Na[Al(OH)₄]溶液的pH，比较pH的大小
B	H₂S与H₂SO₄的酸性强弱	向CuSO₄溶液中通入H₂S气体，观察现象
C	检验Fe²⁺对H₂O₂分解是否有催化作用	向H₂O₂溶液中滴入FeCl₂溶液，观察产生气泡的速率
D	检验Fe₃O₄中含有Fe(II)	将Fe₃O₄溶于盐酸所得溶液浓缩后，滴入酸性KMnO₄溶液，观察溶液颜色的变化

A、A B、B C、C D、D

7、实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO₄ ，还含有少量的Fe²⁺、Mn²⁺ ，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO₃的实验流程如图甲所示， $S_{2} O_{8}^{2 -}$ 具有强氧化性，易被还原为 ${SO}_{4}^{2 -}$ ， $S_{2} O_{8}^{2 -}$ 的结构如图乙所示。下列说法正确的是

A、“除锰”反应的离子方程式为 $S_{2} O_{8}^{2 -}$ +Mn²⁺+2H₂O=2 ${SO}_{4}^{2 -}$ +MnO₂↓+4H⁺ B、“除锰”反应中每消耗1 mol $S_{2} O_{8}^{2 -}$ ，硫元素共得到2 mol电子 C、试剂X可以选用Zn、ZnO等物质 D、滤液中一定大量存在的阳离子有Na⁺、NH $_{4}^{+}$ 和Zn²⁺

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8、化合物Z是一种有机合成中的重要中间体，其部分合成路线如下：
下列说法正确的是

A、Y与Z分子均存在顺反异构体 B、用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Y C、用FeCl₃溶液可以鉴别X、Y D、Y与足量H₂加成后的产物中含有手性碳原子

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9、在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能实现的是

A、由FeS₂制备BaSO₃： ${FeS}_{2}$ $\overset{煅烧}{\to}$ ${SO}_{2}$ $\overset{{BaCl}_{2} 溶液}{\to}$ ${BaSO}_{3}$ B、由MgO制备MgCl₂： $MgO (s)$ $\overset{盐酸}{\to}$ ${MgCl}_{2} (aq)$ $\overset{加热蒸干}{\to}$ ${MgCl}_{2} (s)$ C、由CuSO₄生成Cu₂O：CuSO₄溶液 $\overset{过量 NaOH (aq)}{\to}$ $Cu {(OH)}_{2}$ $\to_{加热}^{葡萄糖}$ ${Cu}_{2} O$ D、SiO₂制Na₂SiO₃： ${SiO}_{2}$ $\overset{H_{2} O}{\to}$ $H_{2} {SiO}_{3}$ $\overset{NaOH (aq)}{\to}$ ${Na}_{2} {SiO}_{3}$

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10、阅读下列材料，完成下列小题
氮的常见氢化物有氨(NH₃)和肼(N₂H₄)。Mg₃N₂可与水反应生成NH_3.液氨可发生微弱电离产生 ${NH}_{2}^{-}$ ，液氨能与碱金属(如Na、K)反应产生H_2.NH₃中一个H被—NH₂取代可得N₂H₄ ，常温下N₂H₄为液体，具有很高的燃烧热(622kJ·mol^-1)。以硫酸为电解质，通过催化电解可将N₂转化为N₂H₄；碱性条件下，NaClO氧化NH₃也可制备N₂H₄。

(1)、下列说法正确的是

A、NH₃和N₂H₄分子中N原子杂化轨道类型不同 B、液氨电离可表示为：2NH₃⇌ ${NH}_{4}^{+} + {NH}_{2}^{-}$ C、N₂H₄的结构式为 D、Mg₃N₂中存在N≡N键

(2)、下列化学反应表示正确的是

A、肼在氧气中燃烧：N₂H₄(l)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g) △H=-622.1kJ·mol^-1 B、液氨与钠反应：2Na+2NH₃=2NaNH₂+H₂↑ C、NaClO氧化NH₃制备N₂H₄；4NH₃+ClO^-+2OH^-=2N₂H₄+Cl^-+3H₂O D、电解法制备N₂H₄的阴极反应：N₂+4H⁺-4e^-=N₂H₄

(3)、下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是

A、NH₃分子间存在氢键，NH₃极易溶于水 B、液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂 C、N₂H₄中N原子能与 $H^{+}$ 形成配位键，N₂H₄的水溶液呈碱性 D、N₂H₄具有还原性，可用作燃料电池的燃料

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11、臭氧(O₃)在[Fe(H₂O)₆]²⁺催化下能将烟气中的SO₂、NO_x分别氧化为S $O_{4}^{2 -}$ 和N $O_{3}^{-}$ 。下列关于N、O、S、Fe元素及其化合物的说法正确的是

A、原子半径：S>O>N B、1mol[Fe(H₂O)₆]²⁺含有 $σ$ 键数目为12mol C、键角：H₂O>NH₃ D、第一电离能： I₁(N)>I₁(O)>I₁(S)

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12、下列制取 ${SO}_{2}$ 、验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A．制取 ${SO}_{2}$
B．验证还原性
C．收集 ${SO}_{2}$
D．尾气处理

A、A B、B C、C D、D

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13、氮化硅(Si₃N₄)可通过反应 $3 {SiO}_{2} + 6 C + 2 N_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix} {Si}_{3} N_{4} + 6 CO$ 制备。下列说法正确的是

A、1mol SiO₂中含有2molSi—O键 B、 $N_{2}$ 的电子式为 C、CO是极性分子 D、Si₃N₄晶体属于分子晶体

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14、2024年政府工作报告中的新质生产力涉及新材料产业。下列材料不属于新型无机非金属材料的是

A、碳纳米材料 B、石墨烯 C、石英光导纤维 D、聚碳酸酯

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15、化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是

A、活性炭可用作食品脱色剂 B、铁粉可用作食品脱氧剂 C、谷氨酸钠可用作食品增味剂 D、五氧化二磷可用作食品干燥剂

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16、逆水气变换反应： ${CO}_{2} {(g)+H}_{2} (g) ⇌ {CO(g)+H}_{2} O(g) Δ H >0$ 。一定压力下，按 ${CO}_{2}$ ， $H_{2}$ 物质的量之比 $n ({CO}_{2}) : n (H_{2}) =1:1$ 投料， $T_{1}$ ， $T_{2}$ 温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为 $v {=kc}^{0 .5} (H_{2}) c ({CO}_{2})$ ， $T_{1}$ ， $T_{2}$ 温度时反应速率常数k分别为 $k_{1} {,k}_{2}$ 。下列说法错误的是

A、 $k_{1} {>k}_{2}$ B、 $T_{1}, T_{2}$ 温度下达平衡时反应速率的比值： $\frac{v (T_{1})}{v (T_{2})} < \frac{k_{1}}{k_{2}}$ C、温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D、 $T_{2}$ 温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与 $T_{1}$ 温度时相同

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17、有机物G是某药物的中间体，G的一种合成路线如图所示：
已知：①同一碳原子上连两个羟基时不稳定，易发生反应： $RCH {(OH)}_{2} \to RCHO + H_{2} O$ 。
② $R_{1} CHO + R_{2} {CH}_{2} COOH \overset{吡啶 / 苯胺}{\to} R_{1} CH = {CHR}_{2} + {CO}_{2} ↑ + H_{2} O$ 。
③ $\overset{{BBr}_{3}}{\to}$ 。
请回答下列问题：

(1)、A中官能团的名称为。

(2)、B的结构简式为。芳香族化合物H是B的同分异构体，H只有一种官能团且能与碳酸氢钠反应产生气体，H的化学名称为。

(3)、D→E的化学方程式为。

(4)、E→F的反应类型是。

(5)、F→G中试剂R的分子式为。

(6)、有机物K是D的同分异构体，同时满足下列条件的K有种（不包括立体异构）。
①遇氯化铁溶液发生显色反应；
②苯环上只有两个取代基；
③核磁共振氢谱显示4组峰，且峰的面积之比为3：2：2：1。

(7)、根据上述路线中的相关知识，设计用、乙酸、吡啶、苯胺制备的合成路线（无机试剂任选）。

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18、亚硝酰氯的化学式为NOCl，主要用于合成洗涤剂、触媒，也可用作有机合成中间体。其熔点-64.5℃，沸点-5.5℃，易水解。某实验小组用以下实验来探究亚硝酰氯的制备。回答下列问题：

(1)、文献中记载可利用浓盐酸和 ${NaNO}_{2}$ 浓溶液反应制取少量的NOCl，装置如下图所示，
①NOCl的晶体类型为。
②用仪器X代替分液漏斗的优点是。
③装置B中盛放无水 ${CaCl}_{2}$ 的仪器名称为，装置C的作用是。

(2)、亚硝酰氯也可以用NO与 ${Cl}_{2}$ 混合制取。
①实验室用铜和稀硝酸反应来制备NO，标准状况下1.92gCu完全反应理论上可产生LNO。
②选用如下图所示的部分装置，用二氧化锰制备一瓶纯净且干燥的氯气，各玻璃导管接口连接顺序为→d→c→g（气流方向从左至右，每组仪器最多使用一次）。实验室用二氧化锰制备氯气的离子方程式为。
③NO与 ${Cl}_{2}$ 制取实验过程中“先通入 ${Cl}_{2}$ ，待反应装置中充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入”，此操作的目的是。

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19、镍、铬、铜及其化合物在工业上有广泛的应用，从电镀污泥［含有 $Cu {(OH)}_{2}$ 、 $Ni {(OH)}_{2}$ 、 $Fe {(OH)}_{3}$ 、 $Cr {(OH)}_{3}$ 和 ${SiO}_{2}$ 等］中回收制备 ${NiSO}_{4} \cdot n H_{2} O$ 和其它金属及其化合物的工艺流程如图所示。
已知：“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：
$X^{2 +}$ (水相)＋2RH(有机相) $⇌_{反萃取}^{萃取} {XR}_{2}$ (有机相) $+ 2 H^{+}$ (水相)
回答下列问题：

(1)、与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有（填元素符号）。原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“ $+ \frac{1}{2}$ ”表示，与之相反的用“ $- \frac{1}{2}$ ”表示，“ $\pm \frac{1}{2}$ ”即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ni原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。

(2)、已知NiO与MgO的晶体结构相同，其中 ${Mg}^{2 +}$ 和 ${Ni}^{2 +}$ 的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点：NiOMgO（填“＞”“＜”或“＝”），理由是。

(3)、滤渣1的主要成分为（填化学式）。

(4)、电解之后加入碳酸钠调节pH的目的是。

(5)、反萃取剂A为。

(6)、“反萃取”得到的 ${NiSO}_{4}$ 溶液，在碱性条件下可被NaClO氧化生成NiOOH沉淀，该反应的离子方程式为。

(7)、资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系：
温度
低于30.8℃
30.8℃~53.8℃
53.8℃~280℃
高于280℃
晶体形态
${NiSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O$
${NiSO}_{4} \cdot 6 H_{2} O$
多种结晶水合物
${NiSO}_{4}$
由 ${NiSO}_{4}$ 溶液获得 ${NiSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 晶体的操作依次是蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。

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20、室温下，向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液，各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是

A、曲线Ⅲ为 ${SO}_{3}^{2 -}$ 离子随溶液pH的变化 B、 ${NaHSO}_{3}$ 能抑制水的电离 C、pH=7时， $c ({Na}^{+}) < 3 c ({SO}_{3}^{2 -})$ D、 $H_{2} {SO}_{3} + 2 {OH}^{-} ⇌ 2 H_{2} O + {SO}_{3}^{2 -}$ 的平衡常数为 $10^{18.8}$

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