衡水中学2019-2020学年度上学期高三年级四调考试化学试卷有答案

学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________

第I卷（选择题）

一、选择题

1．最新研究表明As2O3在医药领域有重要应用。某小组从工业废料中提取As2O3设计流程如下：

已知：H3AsO3为弱酸，热稳定性差。

（1）写出一条“碱浸”时提高浸取率的方法____；“碱浸”中H3AsO3转化成Na3AsO3的离子方程式为____。

（2）“氧化”时常在向混合液中通入O2时对体系加压，目的是____。 （3）“沉砷”过程中有如下反应： ①②

＜0

＞0

沉砷率与温度关系如图。沉砷最佳温度为____，高于85℃时，沉砷率下降的原因是____。

（4）“还原”过程中获得H3 AsO3的化学反应方程式为____；“操作A”为：____、过滤；滤液Ⅱ的主要成分是____。

（5）若每步均完全反应，“氧化’’和“还原”时消耗相同条件下O2和SO2体积分别为xL、yL，则废水中n(H3AsO3)：n(H3AsO4)=____（写出含x、y的计算式）。

2．（14分）金属蚀刻加工过程中，常用盐酸对其表面氧化物进行清洗，会产生酸洗废水。 pH在1.5左右的某酸洗废水中含铁元素质量分数约3%，其他金属元素如铜、镍、锌、 铬浓度较低，工业上综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下：

相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题：

（1）“中和”时发生反应的化学方程式为__________________，调节pH至________范围，有利于后续制备得纯度较高的产品。

（2）酸溶处理中和后的滤渣，使铁元素浸出。滤渣和工业盐酸反应时，不同反应温度下 铁浸出率随时间变化如图(a)所示，可知酸溶的最佳温度为_______________。按照不同的固液比（滤渣和工业盐酸的投入体积比）进行反应时，铁浸出率随时间变化如 图(b)所示，实际生产中固液比选择1.5:1的原因是___________。

（3）氧化时，可选氯酸钠或过氧化氢为氧化剂，若100L“酸溶”所得溶液中Fe 2＋含量

?1

为1.2mol?L，则需投入的氧化剂过氧化氢的质量为_____________。

（4）氧化时，除可外加氧化剂外，也可采用惰性电极电解的方法，此时阴极的电极反应式为 ，电解总反应的离子方程式是 。

（5）将得到的FeCl3溶液在HCl气氛中_________、过滤、洗涤、干燥得FeCl3?6H2O晶体。

3．2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家，其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题：

（1）对叔丁基杯[4]芳烃(如图Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取，如La3+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2＋)的核外电子排布式：____，其中电子占据的轨道数为_____个。

（2）对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底，其中羟基氧原子杂化方式为_____，羟基间的相互作用力为_____。

（3）不同大小的苯芳烃能识别某些离子，如：N3-、SCN?等。一定条件下，SCN?与MnO2反应可得到(SCN)2，试写出(SCN)2的结构式_______。

（4）NH3分子在独立存在时H－N－H键角为106.7°。如图 [Zn(NH3)6]离子的部分结构以及H－N－H键角的测量值。解释配合物中H－N－H键角变为109.5°的原因：____。

（5）橙红色的八羰基二钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃，可溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。该晶体属于___晶体，八羰基二钴在液氨中被金属钠还原成四羰基钴酸钠[NaCo(CO)4]，四羧基钴酸钠中含有的化学键为_____。

（6）已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示)：

则一个C60分子中含有σ键的个数为______，C60晶体密度的计算式为____g·cm?。(NA为

3

阿伏伽德罗常数的值) Al2O2的流程如下图所示：

的2+

4．某铝土矿和黄铁矿的共生矿(主要成分为Al2O3、FeS2和SiO2)，由此矿石制备Fe3O4和

回答下列问题：

(1)“步骤2焙烧过程产生的废气为___________。

(2)已知“步骤4隔绝空气焙烧，则化学方程式为______________________（已知该过程产

生的废气和废气1成分相同）。

(3)“滤渣2”的成分是___________，其重要用途为______________________。 (4)常温下，向“滤液2”中加入氨水，当Al沉淀完全时，溶液的pH约为___________。(若当离子浓度小于1.0×10－5mol/L时，认为沉淀完全，已知Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－32) (5)若原矿石质量为bkg，经过该流程获得的Fe3O4的质量为akg则原矿石中铁元素的质量分数为___________。

(6)该流程中存在较为明显的缺陷是_________________________________。 5．(14分)

高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下：

3+

(1)实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择 A.普通玻璃坩埚 B.石英坩埚 C.陶瓷坩埚 D.铁坩埚

(2)第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式：

(3)操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在 (填性质)上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是

(4)反应b是电解法制备KMnO4，其装置如下图所示，a作 极(填“阳”或“阴”)，中间的离子交换膜是 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为

(5)取反应b后的电解液，加硫酸溶解后，用0.1000mol ·L1FeSO4标准溶液滴定至终点时，

－

消耗250.0mL标准溶液，则电解后溶液中的KMnO4的质量是 g。 (6)两种途径的制备方法，途径1与途径2理论产率之比为

(7)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是 (填标号)。 a.双氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75％酒精 d.苯酚

6．下列不能减慢锌与稀盐酸的反应速率的措施是

A．降低温度 B．加入氯化钠溶液 C．加入少量CH3COONa固体 D．增大锌的用量