广东省广州市2023-2024学年高三年级上册调研考试化学试卷（解析版）

2024届广州市高三年级调研测试

化学

本试卷共8页，20小题，满分100分。考试用时75分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号

填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。并在化学答题卡相应

位置上填涂考生号。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑：

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相

应位置上：如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不

按以上要求作答无效。

4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡-并交回。

可能用到的相对原子质量：H-lC-12N-140-16Na-23

一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题

4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.下列馆藏文物主要由金属材料制成的是

喻璃

A.三彩釉陶俑B.错银铜牛灯

C.透雕重环玉佩D.青釉瓷壶

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【详解】A.三彩釉陶俑属于硅酸盐产品，不属于金属材料，A不合题意；

B.错银铜牛灯的主要成分是Cu、Ag合金，错银铜牛灯主要由金属材料制成，B符合题意；

C.透雕重环玉佩的主要成分是SiCh、AI2O3等，SiCh、AI2O3不属于金属材料，C不合题意；

D.青釉瓷壶属于硅酸盐产品，不属于金属材料，D不合题意；

故答案为：B»

2.化学促进了科技进步与社会发展。下列说法正确的是

A,杭州亚运会的主火炬使用甲醇燃料，甲醇与乙醇互为同系物

B.我国科学家成功实现从CO2到淀粉的人工合成，淀粉属于无机物

C.科学家利用重离子加速器合成了新核素2靠口1,2之Th与2北Pb互为同位素

D.“北斗三号”导航卫星上锄原子钟的精度国际领先，锄是第nA族元素

【答案】A

【解析】

【详解】A.甲醇（CH3OH）与乙醇（CH3cH2OH）的结构相似，分子组成相差1个CIh,两者互为同系

物，A正确；

B.淀粉属于有机物，B错误；

C.2靠Th与M；Pb两者质子数不同，二者不互为同位素，C错误；

D.钢是第五周期第IA族元素，D错误；

故选Ao

3.建设美丽家园，衣食住行皆化学。下列说法正确的是

A.新衣扮靓迎佳节，聚酯纤维的主要成分是纤维素

B.均衡膳食助健康，食物中的蛋白质可水解为葡萄糖

C.千家万户通光纤，二氧化硅可用于生产光导纤维

D.能源产业助环保，煤的干储是物理变化

【答案】C

【解析】

【详解】A.聚酯纤维是一种合成纤维，主要成分不是纤维素，A错误；

B.均衡膳食助健康，食物中蛋白质可水解为氨基酸，B错误；

C.千家万户通光纤，二氧化硅可用于生产光导纤维，用来传输光信号，C正确；

D.煤的干储是化学变化，D错误；

故答案为：C„

4.化学家舍勒将软锦矿（主要成分是MnO2）与浓盐酸作为原料制氯气。兴趣小组利用下列装置进行如下实

验，能达到预期目的的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

【详解】A.软锯矿与浓盐酸制氯气，该反应需在加热条件下进行，故A错误；

B.除去氯气中的氯化氢气体应该用饱和食盐水，故B错误；

C.氯气密度比空气大，应用向上排空气法收集，则收集氯气时，应从长导管通入，故C错误;

D.氯气可与氢氧化钠溶液反应，被氢氧化钠溶液吸收，进行尾气处理，故D正确。

答案选D。

5.一种能标记DNA的有机物的结构简式如图所示，下列关于该有机物的说法不正确的是

A.能使酸性KMnCU溶液褪色B.最多能与2倍物质的量的NaOH反应

C.能与NaHCCh溶液反应生成CO2D.能与浓滨水发生加成反应和取代反应

【答案】B

【解析】

【详解】A.由结构简式可知，有机物分子中含有的碳碳双键能与酸性高铳酸钾溶液发生氧化反应，使酸

性高锦酸钾溶液褪色，故A正确；

B.由结构简式可知，有机物分子中含有1个竣基、1个酚羟基、一个酰胺基，最多能与3倍物质的量的

NaOH反应，故B错误；

C.由结构简式可知，有机物分子中含有竣基，能与NaHCCh溶液反应生成CO2,故C正确；

D.有机物分子中含有的碳碳双键能与澳水发生加成反应，酚羟基的邻位上的H能和浓澳水中的澳原子发

生取代反应，故D正确；

故选B。

6.下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

选项项目化学知识

A焙制蛋糕加入小苏打作膨松剂Na2cCh可与酸反应，

B用84消毒液清洁家居用品含氯消毒剂具有氧化性

C用聚乳酸吸管代替传统塑料吸管聚乳酸在自然界易降解

D喷洒波尔多液防治农作物病害重金属离子可使蛋白质变性

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A.焙制蛋糕加入小苏打作膨松剂，是碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体，与碳酸镂与酸反应

的化学知识无关联，故A错误；

B.含氯消毒剂具有氧化性，可以用84消毒液清洁家居用品，与所述的化学知识有关联，故B正确；

C.用聚乳酸吸管代替传统塑料吸管，聚乳酸在自然界易降解，防止白色污染，与所述的化学知识有关

联，故C正确；

D.重金属离子可使蛋白质变性，喷洒波尔多液防治农作物病害，与所述的化学知识有关联，故D正确；

故选：Ao

7.毗咤(C5H5N)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(C5H5NHC1)。下列关于0.01mol/LC5H5NHCI水

溶液的叙述正确的是

A.水溶液的pH=2B,加水稀释，pH降低

C.水溶液中：c(Cl-)=c(C5H5NH)+C(H+)D.水溶液中：c(Cl»c(C5H5NH+)>C(H+)

【答案】D

【解析】

【详解】A.口比咤(C5H5N)是一种有机弱碱，其对应的盐酸盐溶液显酸性，但水解是微弱的，所以0.01

mol/LC5H5NHC1水溶液的pH>2,A错误；

B.C5H5NHC1水溶液显酸性，加水稀释，C5H5NHC1溶液酸性减弱，pH升高，B错误；

C.C5H5NHC1水溶液中存在电荷守恒，表达式为：c(H+)+c(Cl-尸c(C5H5NH+)+c(H+),C错误；

D.C5H5NHCI水溶液中主要存在C「和C5H5NH+,C5H5NH+会发生水解使得溶液显酸性，故c(C1)>

++

c(C5H5NH)>C(H)>C(OH-),D正确；

故选D。

8.部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是

B.b既可被氧化，也可被还原

C.d与水反应只生成eD.“雷雨发庄稼”包括b—CTd—e的转化

【答案】C

【解析】

【分析】部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示，价态和物质分类分析得到，a为NH3,b为

N2,C为NO,d为NCh,e为HNC>3。

【详解】A.NH3可经催化氧化生成NO,氨气和氧气反应生成NO和水，故A正确；

B.N2中氮元素化合价0价，可以升高，也可以降低，既可被氧化，也可被还原，故B正确；

C.NCh与水反应生成HNO3和NO,故C错误；

D.“雷雨发庄稼”氮气先与氧气在闪电条件下反应生成NO,继续被氧化为二氧化氮，再与水反应生成硝

酸，包括N2TNO—NO2-HNO3的转化，故D正确；

故选：Co

9.如图装置能保护埋在潮湿土壤中的钢铁输水管，减缓钢铁输水管的锈蚀。下列说法不正确的是

A.钢铁被腐蚀时电极反应为Fe-2e=Fe2+B.该装置利用了牺牲阳极法进行防腐

C.该装置钢铁输水管是电池的正极D.该装置电子从钢铁输水管经导线流向镁

【答案】D

【解析】

【分析】该金属防护措施采用的是牺牲阳极法，即金属镁、钢管和土壤电解质溶液构成原电池，金属Mg

是活泼金属、发生失电子的反应、作负极，负极反应式为Fe-2e=Fe2+,钢铁作正极，正极上氧气等物质发

生得电子的还原反应生成OH-,放电时电子由负极经过导线流向正极。

【详解】A.钢铁被腐蚀时Fe失电子生成Fe?+,负极反应式为Fe-2e=Fe2+,故A正确；

B.金属Mg比Fe活泼，该金属防护措施利用原电池原理，即为牺牲阳极法，故B正确；

C.金属镁、钢管和土壤电解质溶液构成原电池时Mg发生失电子的反应、作负极，钢铁作正极，故C正

确；

D.该装置为原电池，镁作负极，钢铁作正极，放电时电子从镁经导线流向钢铁输水管，故D错误；

故选：D。

10.将铜丝浸没在浓硫酸中加热，按如图装置进行含硫物质的实验。下列说法不正确的是

铜丝

InL

银

润

蓝尾气处理

润

湿

色

石

红

品

蕊

试

纸

试

>纸

4Na2s溶液

浓硫酸'三三酸O

A.Cu与浓硫酸反应，体现H2s04的酸性和氧化性

B.蓝色石蕊试纸变红，说明SCh是酸性氧化物

C.品红试纸和酸性KMnCU溶液均褪色，体现SCh的还原性

D.Na2s溶液中出现淡黄色浑浊，体现S02的氧化性

【答案】C

【解析】

【分析】Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成CuSCU和S02,SCh使品红溶液褪色体现二氧化硫的漂白性，

S02具有还原性，能使酸性高锯酸钾溶液褪色，SO2水溶液使蓝色石蕊试纸变红，SO2与Na2s溶液反应生成

S单质，出现淡黄色浑浊；

【详解】A.Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成CuSCU和SCh,生成CuSCU的硫酸体现酸性，生成SCh的

硫酸体现氧化性，所以该反应中浓硫酸体现酸性和氧化性，故A正确；

B.蓝色石蕊试纸变红，说明SCh和水反应生成酸，则SCh为酸性氧化物，故B正确；

C.SO2使品红溶液褪色体现二氧化硫的漂白性，S02使酸性高镒酸钾溶液褪色体现二氧化硫的还原性，故

C错误；

D.Na2s溶液中出现淡黄色浑浊，说明有S单质生成，反应过程中，SO2中的S元素化合价由+4价变为0

价，所以S02体现氧化性，故D正确；

故选：Co

11.设NA为阿伏加德罗常数的值。氯碱工业涉及NaCl、Cb、H2,NaOH等物质，下列说法正确的是

A.l.Omol/LNaCl溶液中Cl<目为NA

B.电解生成ImolCb理论上转移电子数为2NA

C.标准状况下22.4LH2的质子数为NA

D.40gNaOH固体中含有极性共价键的数目为2NA

【答案】B

【解析】

【详解】A.缺少溶液的体积，无法计算LOmol/L氯化钠溶液中氯化钠的物质的量和含有氯离子的数目，

故A错误；

B.氯化钠溶液电解生成Imol氯气时，反应转移电子数目为lmolX2XNAmol—i=2NA,故B正确；

224T

C.氢气分子的质子数为2,则标准状况下22.4L氢气的质子数为——■——X2XNAUIO1T=2NA,故C错

22.4L/mol

误；

D.氢氧化钠是含有离子键和共价键的离子化合物，40g氢氧化钠固体中含有极性共价键的数目为

40g

“八，X1XNAmoL=NA,故D错误；

40g/mol

故选Bo

12.乙烯直接水合法生产乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)-C2H50H(g)。下图为乙烯的平衡转化率与温度、

压强的关系[其中n(H2O)：n(C2H4)=1：1],下列说法正确的是

A.P1>P2>P3

B.该反应AH>0

C.M点C2H50H的平衡产率为20%

D.恒压条件下向M点的体系中通入乙烯，乙烯的平衡转化率增大

【答案】C

【解析】

【详解】A.该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率增大，由图可知，

相同温度下转化率P1<P2Vp3,因此压强pi<p2Vp3,故A错误；

B.温度升高，乙烯的转化率降低，平衡逆向移动，正向为放热反应，AH<0,故B错误；

C.由乙烯直接水合法生产乙醇的反应为C2H4(g)+H2O(g)UC2H50H(g)可知乙烯的转化率=乙醇的产率，则

M点C2H50H的平衡产率为20%,故C正确；

D.恒压条件下向M点的体系中通入乙烯，体积增大，乙烯的平衡转化率减小，故D错误；

故选：Co

13.下列陈述I与陈述n均正确，且具有因果关系的是

选项陈述I陈述n

A常温下Na在空气中被氧化成Na2O2金属钠保存在煤油中

B装有NO2的密闭烧瓶浸泡在热水中颜色变深N2O4转化为NO2的反应吸热

C向AlCb溶液中滴加氨水产生A1(OH)3沉淀A1(OH)3加热分解生成AhO3

D将甲苯加入酸性KMnO4溶液中紫红色褪去甲苯分子中含有碳碳双键

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【详解】A.Na是活泼金属，常温与氧气反应生成NazO,加热条件下Na和氧气反应生成NazCh,且密度

大于煤油，金属钠应保存在煤油中，故A错误；

B.存在的平衡为2NO2(g)UN2O4(g),装有NO2的密闭烧瓶浸泡在热水中颜色变深，即升高平衡逆向移

动,则NO2转化为N2O4放热，N2O4转化为N02的反应吸热，故B正确；

C.AlCb溶液与氨水的反应为A1C13+3NH3«H2O=A1(OH)31+3NH4C1,说明碱性：NH3«H2O>A1(OH)3,与

A1(OH)3加热分解生成AI2O3无关，故c错误；

D.甲苯被酸性高锦酸钾溶液氧化生成苯甲酸，酸性KMnO4溶液的紫红色褪去，说明与苯环相连的甲基易

被氧化，甲苯分子中不含有碳碳双键，故D错误；

故选：Bo

14.下列反应的方程式书写不正确的是

高温

A.H2O(g)通过灼热铁粉：3H2O(g)+2FeJ=Fe2O3+3H2

B.金属钠加入水中：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2T

C.Na2cO3溶液处理水垢中的CaSO4：CO|'(aq)+CaSO4(s).*CaCC)3(s)+SO：(aq)

+

D.Na2s2O3溶液中加入稀硫酸：S2O~+2H=SO2T+S；+H2O

【答案】A

【解析】

高温

【详解】A.H2O(g)通过灼热铁粉：4H2O(g)+3Fe工装Fe3O4+4H2,A错误；

B.金属钠加入水中反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2f,B正确；

-

C.Na2cCh溶液处理水垢中的CaSCU反应，发生沉淀转化：C01(aq)+CaSO4(s);-CaCO3(s)+SO^(aq),C

正确；

D.Na2s2O3溶液中加入稀硫酸反应生成硫酸钠、硫单质和二氧化硫，S2O；+2H+=SO2T+SJ+H2O,D正确；

故答案为：A。

15.净化污水用到的某种絮凝剂的主要成分为XYZ4(ME4)2,所含的5种短周期主族元素在每个周期均有分

布，M与E为第VIA族元素，Y的基态原子价层p轨道半充满，Y与E同周期，X是在地壳中含量最多的

金属元素。下列说法正确的是

A.元素电负性：Y>E>ZB.简单氢化物沸点：Y>E>M

C.第一电离能：Y>E>XD.ME3和ME：的空间结构均为平面三角形

【答案】C

【解析】

【分析】XYZ4(ME4)2所含的5种短周期主族元素在每个周期均有分布，则有一种元素是H元素；其中X

是在地壳中含量最多的金属元素，则X为A1元素；M与E为第VIA族元素，二者分别为O、S中的一

种，Y的基态原子价层p轨道半充满，可知Y处于VA族，而Y与E同周期，结合化学式可知Y为N元

素、E为0元素、M为S元素，则Z为H元素。然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。

【详解】根据分析可知：X为A1元素、Y为N元素、Z为H元素、M为S元素、E为O元素。

A.同周期主族元素从左向右元素的电负性逐渐增大。N、。在它们的氢化物中都表现负价，说明它们的电

负性都比氢大，则电负性E(O)>Y(N)>Z(H),A错误；

B.Y、E、M的简单氢化物分别为NH3、H2O、H2S0常温下，H2O是液体，而NH3、H2s是气体，则说明

比0的沸点最高；NE分子之间形成氢键，H2s分子之间只存在范德华力，因此NH3的沸点比H2s高，即

沸点：E(H2O)>Y(NH3)>M(H2S),B错误；

C.AI是活泼金属元素，N、O是非金属元素，则Al的第一电离能最小，N元素2P轨道为半充满稳定状

态，N的第一电离能比。大，即第一电离能：Y(N)>E(O)>X(A1),C正确；

D.SO3分子中心原子S原子价层电子对数=3+U=3,其空间构型为平面三角形；SO：的中心原子S

2

6+2-3x2

原子价层电子对数=3+---=4,其空间构型为三角锥形，D错误；

故合理选项是C。

16.我国科学家研发了一种新型Zn-CO2水介质电池，其工作原理如图所示。工作时H2O在双极膜界面处

解离成H+和OH、放电时下列说法不正确的是

多孔P黝米片

双极膜

A.C02在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸

B.正极区溶液的pH减小

C.负极的电极反应式为Zn+40H-2e=Zn(0H)：

D.每生成Imol甲酸，双极膜处有4m0m2。解离

【答案】D

【解析】

【分析】由题干原电池装置图可知，放电时，Zn电极上Zn失电子和0H反应生成Zn(OH)；,电极反应式

为Zn-2e+4OH=Zn(OH)：,则Zn电极为负极,多孔Pd纳米片为正极,正极上CCh和H+反应生成HCOOH,

电极反应式为CO2+2H++2e=HCOOH,双极膜中间物质为H2O,在双极膜界面处解离成H+和0H\H+

通过阳离子交换膜进入右侧区域，OH-通过阴离子交换膜进入左侧区域。

【详解】A.通过以上分析知，CO2在多孔Pd纳米片表面得电子和氢离子反应转化为甲酸，A正确；

B.多孔Pd纳米片为正极，正极上生成甲酸，溶液的pH减小，B正确；

C.通过以上分析知，负极反应式为Zn+4OH--2e=Zn(OH)：,C正确；

D.每生成Imol甲酸，右侧消耗2moi氢离子，则双极膜处有2molH2O解离，D错误；

故答案为：D。

二、非选择题：本题共4小题，共56分。

17.某小组通过下列实验测定可逆反应Ag++Fe2+.=Fe3++AgJ的平衡常数。

(1)配制FeSC)4溶液

由FeSO4.HzO固体配制lOOmLO.O40moi-LTFeSC^溶液，需要的仪器有烧杯、药匙、玻璃棒、

(从下列图中选择，写出名称)。

(2)验证反应Ag++Fe2+,Fe3++AgJ是可逆反应

实验I：将O.OlOmollTAg2sO4溶液和0.040mol-LTFeS04溶液（pH=l）

等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。

①取实验I反应后的上层清液或沉淀进行实验，将表格补充完整。

实验序号操作及现象结论

1取上层清液，上层清液呈黄色存在Fe3+

2取少量灰黑色沉淀，滴加浓硝酸，沉淀溶解，出现红棕色气体存在Ag

3取上层清液，滴加NaCl溶液，产生_____________存在Ag+

4取上层清液，滴加__________（填化学式），产生蓝色沉淀存在Fe?+

实验2中灰黑色沉淀溶解的离子方程式为0

②至少完成表格中实验（选填1、2、3、4）,可证明该反应为可逆反应。

（3）测定反应Ag++Fe?+.-Fe3++AgJ的平衡常数

查阅资料：通过氧化还原滴定法可测定平衡时c（Fe?+）,再计算得出c（Ag+）和c（Fe3+）,进而求算出平

衡常数K。

实验H：室温下，待实验I中反应达到平衡状态时，取VmL上层清液，用CimoLLTKMnOd标准溶液滴

定Fe?+，达到滴定终点记录消耗KMnC%标准溶液的体积。重复实验3次，平均消耗KMnC>4标准溶液的

体积为YmL。

①计算平衡时c（Fe2+）=,平衡常数K=（用含V、cPY的计算式表示）。

②若取实验I中的浊液进行实验H,会使测得的平衡常数K值___________（填“偏高”“偏低”或“不受影

响”），原因是（用化学平衡移动原理解释）。

【答案】(1)100mL容量瓶和胶头滴管

(2)①.白色沉淀K3[Fe(CN)6]③.Ag+2H++N(工=Ag++NC)2t+H2O④.1、3或2、3

0.02—5c

__________V

(3)①.吟③.偏低④.浊液中存在Ag,滴定

[5^—o.OlJx^i

Fe?+时平衡Ag++Fe?+=Fe?++AgJ向左移动，导致被Fe?+消耗的KMnO,体积V1增大，K值偏低

【解析】

【分析】要证明为可逆反应只要证明生成物和反应物同时存在；通过测定平衡时Fe2+的浓度、结合转化浓度

之比等于化学计量数之比确定平衡时各物质的物质的量浓度，进一步计算化学平衡常数。

【小问1详解】

由FeSO7H20固体配制lOOmLO.O40moi/LFeSCU溶液的实验步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、洗

涤、定容、摇匀等，需要的仪器有烧杯、药匙、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等，不需要用烟、分液

漏斗、球形冷凝管。

【小问2详解】

①取上层清液，滴加NaCl溶液，产生白色沉淀可得出结论：存在Ag+；要检验Fe2+可取上层清液，滴加

K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀；实验2取少量灰黑色沉淀，滴加浓硝酸，沉淀溶解，出现红棕色气体，

证明存在Ag,Ag与浓硝酸反应生成AgNCh、NO2和H2O,反应的离子方程式为Ag+NC)3

++

+2H=Ag+NO2t+H2OO

+2+3+

②将0.010mol/LAg2S04溶液和0.040mol/LFeSC)4溶液等体积混合，发生反应Ag+Fe,--*Fe+AgI后

FeSCU一定过量，故要证明该反应为可逆反应，要检验存在生成物Ag或Fe3+和Ag+、不能检验Fe2+,故证

明该反应为可逆反应，至少完成表格中实验1、3或2、3。

【小问3详解】

①Fe2+具有还原性，KMnCU具有强氧化性，两者发生的反应为5Fe2++MnC)4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2。，则

c(Fe2+)=^Mmol/L；消耗的c(Fe2+)=(0.02-主M)mol/L,则平衡时c(Ag+)=0.01mol/L-(0.02-

主M)mol/L=(主M-0.01)mol/L、c(Fe3+)=(0.02-)mol/L,反应的平衡常数长=

0.02—

平一。小年

②若取实验I中的浊液进行实验H,浊液中存在Ag,滴定Fe2+时，随着c(Fe2+)减小，平衡Ag++Fe2+«'

Fe3++AgI向左移动，导致被Fe2+消耗的KMnCU溶液体积Vi增大，K值偏低。

18.钱、楮均是重要金属，一种从炼锌矿渣[主要含铁酸铸GeFe2O5、铁酸线Ga2(Fe2C>4)3、铁酸锌ZnFezCU]

回收钱、错、锌的工艺流程如下：

36175

已知：①25℃时，KSp[Ga(OH)3]=3.0xlO-,KsP[Zn(OH)2]=2.5xlO-,Kb(NH3-H2O)=1.75xl0-o

②Ga与Al同主族，化学性质相似。

回答下列问题：

(1)基态Fe原子的价层电子排布式为0

(2)“酸浸还原”中，Ga2(Fe2CU)3转化为Ga3+和Fe2+,该反应的离子方程式为。

(3)“沉钱”所得ZnSCU溶液中ZM+浓度为O.25mol/L,25℃时，为了提取尽可能多的Ga3+且避免Ga(OH)3

中混入Zn(0H)2沉淀，需要调节溶液pH小于,此时“沉钱”所得滤液中

C(NH3.H2O)c(NH；)(填“>或“=“)。

(4)“碱溶”时发生反应的化学方程式为o

(5)用惰性电极电解ZnSCU溶液，可获得金属Zn,电解后的残余液可返回到__________工序循环使

用。

(6)“氧化”所得产物经过“蒸储”可获得GeCL(沸点84℃),“蒸储”所得残余物主要含有NaCl和S。

①GeCL的晶体类型是o

②“氧化”反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是。

(7)Ge晶体具有金刚石型结构，其晶胞结构如图所示。

①晶体中与Ge原子距离最近且相等的原子个数为0

②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，例如图中原子

A的坐标为(工，0),则原子B的坐标为0

22

【答案】(1)3d64s2

+2+3+

(2)Ga2(Fe2O4)3+3SO2+12H=6Fe+2Ga+3SOj+6H2O

(3)①.6②.<

(4)Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]或Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O

(5)酸浸还原(6)①.分子晶体②.2：3

113

⑺①.4②.

444

【解析】

【分析】炼锌矿渣[主要含铁酸褚GeFezOs、铁酸像Ga2(Fe2()4)3、铁酸锌ZnFezCh],得到目标产物：Ca、Ce,

除杂元素：Fe、Zn；酸浸还原GeFe2C>5、Ga2(Fe2O4)3>ZnFezCU中的Fe(+3价)在H2sO4溶液中被SO2还原为

Fe2+,所以“酸浸还原”后的溶液中含金属阳离子有(Ge4+、Ga3\Fe2\Zn2+,其中Ga2(Fe?C)4)3发生的反应为

+2+3+

Ga2(Fe2O4)3+3SO2+12H=6Fe+2Ga+3SO^+6H2O；沉播溶液中的Ged+与通入的H2s反应生成GeSz沉

淀；分离：“沉错”后的溶液中含有的金属阳离子有Ga3+、Fe2+、Zn2+,通过分离出FeSC)4使溶液进一步纯化；

沉钱：向含Ga3+和ZU+的溶液中通入NH3,可将Ga3+转化为Ga(OH)3；碱溶：由已知信息②可知Ga和A1

的化学性质相似，所以Ga(OH)3与NaOH发生的反应为Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]或

Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O；电解：电解NaGaCh｛或Na[Ga(OH)4]｝得至！JGa；氧化：GeS2中的S(-2价)在

HC1作用下被NaClO3>氧化为S,而NaCICh被还原为Ch所以由得失电于守恒可知4n(GeS2)=6n(NaClO3),

由于在该反应中GeS2作还原剂、NaCICh作氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量上比为2：3；蒸储：氧

化后得到的GeCk通过蒸储的方法从溶液中分离；水解：GeCk水解生成GeO2；还原：GeCh经原后生成Ge；

【小问1详解】

Fe是26号元素，原子核外有26个电子，所以基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,则其价电子排布

式为3d64s2,故答案为:3d64s2；

小问2详解】

“酸浸还原”后含金属阳离子有(Ge4+、Ga3+、Fe2\Zn2+,其中Ga2(Fe2<)4)3发生的反应为

+2+3+

Ga2(Fe2O4)3+3SO2+12H=6Fe+2Ga+3SO：+6H2O：

【小问3详解】

2+

当c(Zn)=0.25mol/L时，c(OH-尸jKsp[Zn(0H)2】12.5x10=1Q-8mol/L,所以为了控制Ga(OH)3

Vc(Zn2+)V0.25

中混入Zn(OH)2,需控制溶液的pH小于6,NH3.H2O的电离常数心(即业0)=。网凡)•c(°H),所以

C(NH3-H2O)

C(NH3・H2O)=C(NH4)•C(OH),则当溶液的pH<6即c(OH)<10-8mol/L,此时c(NH3・H2O)<

Kb(NH3H2O)

故答案为：6；＜；

1.75x10-547

【小问4详解】

由己知信息②可知Ga和A1的化学性质相似，所以Ga(OH)3与NaOH发生的反应为

Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]或Ga(OH)3+NaOH=NaGaO2+2H2O；

【小问5详解】

电解ZnSO4溶液获得Zn的残液中含有在H2s04,所以可返回“酸浸还原”工序中循环使用，故答案为：酸

浸还原；

【小问6详解】

①CeCL沸点较低，所以形成的晶体是分子晶体，故答案为：分子晶体；

②GeS2中的S(-2价)在HC1作用下被NaC103氧化为S,而NaC103被还原为Cl;所以由得失电于守恒可知

4n(GeS2)=6n(NaC103),由于在该反应中GeS?作还原剂、NaCICh作氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的

量上比为2：3,故答案为：2：3；

【小问7详解】

①Ge晶体具有金刚石结构，则Ge原子与距离最近的4个Ge原子形成正四面体结构，即Ge原子的配位数

是4,故答案为：4；

②由晶胞示意图可知原子A位于晶胞底面的面心，若将晶胞平均分割成8个小立方体，则其中四个小立方

体心处各有1个Ge原子，而原子B位于图乙晶胞中左上方的一个小立方体的体心位置，即原子B的分数

113

坐标为。

444

19.SO2会对环境和人体健康带来危害，Fe3+可用于除去烟气中的SO2o

(1)该反应体系主要涉及以下反应：

SO2吸收：2Fe3+(aq)+2H2O(l)+SO2(g)=2Fe2+(aq)+4H+(aq)+SO；-(aq)AHi

2++3+

Fe3+再生：4Fe(aq)+O2(g)+4H(aq)=4Fe(aq)+2H2O(l)AH2

该体系还涉及以下反应：

a)SO2(g)+H2O(l)=H2SO3(aq)AH3

b)2H2so3(aq)+Ch(g)=4H+(aq)+2SO；(aq)AH4

c)2so2(g)+O2(g)+2H2O(l)=4H+(aq)+2SO：(aq)AH5

①根据盖斯定律，S02吸收反应的AHi=(写出一个代数式即可)。

②S02中心原子的杂化方式为o

(2)对Fe3+再生进行研究，得出不同pH下Fe2+的氧化量随时间t的变化如图1所示。

①pH=2.0时，在10~20min内，Fe?+的平均氧化速率=。

②图1中0~20min内Fe?+的平均氧化速率与pH的关系是。

(3)Fe2+会与溶液中的C1-形成配合物，影响S02的去除效率。溶液中Fe3+及其与形成的微粒的浓度分

①由图2可知，某盐酸酸化的FeCb溶液中c(C1)=3mol/L,继续通入少量HC1,主要发生的离子反应方程

式为(已知：lg3=0.5)o

②下列关于图2中M点溶液说法正确的有(填字母)。

A.加入少量NaCl固体，平衡时c(Cl-)不变

c(FeCl2+)

B.加入少量NaCl固体，平衡时二----1减小

c(FeCl；)

cfFeCD

C.加入少量NaOH溶液，平衡时一：+2之一不变

c(Fe)c(Cl)

D.加入少量水稀释，平衡时溶液中离子总数减小

③当c(Cl-)<0.1mol/L时，FeCb、FeCl’的浓度很小，可以忽略不计，溶液中主要存在下列两个平衡：

Fe3++Cl-,*FeCl2+,FeCH+CFFeCl；。已知M点Fe3+起始浓度co(Fe3+)=amol/L,Ct起始浓度

co(Cl)=bmol/Lo平衡时，c(Fe3+)=xmol/L,c(FeCl2+)=ymol/L,c(FeCl；)=zmol/L,则x、y、z之间的关系式

为=a；计算M点c(Cr)=mol/L(用含a、b的代数式表示)。

【答案】⑴1(AH5-AH2)②.sp2

(2)①.lxl(y6mol/(L-min)②.其他条件相同时，pH越大，Fe?+的平均氧化速率越快

(3)①.FeCU+Cl-.kFeCh②.BC③.x+y+zb-a

【解析】

【小问1详解】

①根据盖斯定律：SO2吸收反应x2+Fe3+再生反应=反应C,2AHI+AH2=AH5,贝USO2吸收反应的焰变AHI=1

2

(AH5-AH2)；

②SO2中心S原子的价层电子对数为2+2〉=3,VSEPR模型为三角锥形，S原子的杂化方式为sp2,

故答案为：Sp2;

【小问2详解】

①由图可知，pH=2.0、10〜20min内Fe?+的平均氧化速率v(Fe?+)=

Ac(0.04-0.03)xlO-3mol/L_,._

——=---------------------------------=14x1i0n6mol-L•mint；；

AtlOmin

②由图可知，0〜20min内Fe2+的平均氧化速率与pH的关系是：其他条件相同时，pH越大，Fe?+的平均氧

化速率越快，故答案为：其他条件相同时，pH越大，Fe2+的平均氧化速率越快；

【小问3详解】

①由图可知，c(Cl-)=3mol/L或lgc(Cl-)=0.5时继续通入少量HCl,a(FeCl；)减少，a(Fe3+)增大，即发生的反

应为FeCl；+CruFeCb；

②A.M点溶液中存在平衡为Fe3++Cl-UFeQ2+、FeCl2++Cl#FeClj,加入少量NaCl固体时平衡正向移

动,但c(Cl-)增大，故A错误；

c(FeCr)

B.反应FeCQ+cruFeCl：的平衡常数K,=——'，+?)一,加入少量NaCi固体时c(C「)增大，则平

■c(FeCl2+)-c(CF)

(FeCl2+)

衡时c,「c+J减小，故B正确;

c(FeCl2)

c(FeCa+)c(FeCl；)

C.反应Fe3++Cl#FeCl2\FeCP++CLFeCl；的平衡常数K1二

c(Fe3+)-c(CV)c(FeCl2+)-c(Cl)

cfFeCl+)

则平衡时122，]_「K]・K2,K与溶液的酸碱性无关，即加入少量NaOH溶液，平衡时比值不

变，故c正确；

D.平衡为Fe3++ClRFeC12+、FeCl2++Cl^FeCl^,加入少量水稀释时平衡逆向移动，溶液中离子总数增

大，故D错误；

故答案为：BC；

③根据Fe原子守恒可得：x+y+z=a；M点时c(Fe3+)=c(FeCl；),若c(Cr)=cmol/L,

c(Fe3+)=c(FeClj)=dmol/L,c(FeCl2+)=emol/L,根据Fe、Cl原子守恒可得：2d+e=a,c+2d+e=b，贝!Ic=b-a,即M

点c(Cl)=(b-a)mol/L,故答案为：x+y+z；b-a„

20.化合物vii为某种用于治疗哮喘的药物的中间体，其合成路线如下:

(1)iv的分子式为,iv中含氧官能团的名称为(写一种)。

OH

JIOH

(2)反应①的产物除,还有「ArCH2°H,前者的沸点高于后者，原因是

CH2OH

(3)根据化合物vi的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。

序

反应试剂、条件反应形成新结构反应类型

号

CH2OH

aH2,催化剂—

卡o-7?

b——氧化反应(生成有机产物)

(4)反应⑥分两步进行，第一步为加成反应，第二步的反应类型是o

(5)醇类化合物X是一X)一的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有3组峰。已知同一个碳原子上连

有两个-0H不稳定，X的结构简式为(写一种)，其名称为。