常州市金坛区2023-2024学年高三上学期夏令营学习能力测试
化学试题
（时间：75分钟 满分100分）
2023．8
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 Mn 55 Fe 56 Cu 64 V 51
第Ⅰ卷（选择题共39分）
一、选择题：（本题包括13小题，每小题3分，共计39分，每小题只有一个选项符合题意）
1．室温常压超导材料LK-99(改性铅磷灰石),其化学式为Pb10-xCux(PO4)6O ，x=0.9～1.0。LK-99材料属于 ( )
A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 D．半导体材料
2．二甲双胍( )是治疗Ⅱ型糖尿病的一线药物并可以显著抑制肿瘤生长。下列说法不正确的是 ( )
A．第一电离能：I1(N)>I1(C)
B．二甲双胍易溶于水
C．基态N原子价电子的轨道表达式：
D．二甲双胍分子中碳原子与氮原子间σ键与π键的数目之比为4∶1
3．下列物质的性质与用途具有对应关系的是 ( )
A．NH3易液化，可用作制冷剂
B．浓 H2SO4具有吸水性，可用于干燥氨气
C．Al 的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
D．FeCl3溶液呈酸性，可用于蚀刻印刷电路板
阅读下列资料，完成4～6题：二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，在水中的溶解度约为Cl2的5倍，其水溶液在较高温度与光照下会生成ClO与ClO。ClO2是一种极易爆炸的强氧化性气体，实验室制备ClO2的反应为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。
4．下列有关实验室制备ClO2的实验原理和装置不能达到实验目的的是 ( )
A．用装置甲获取SO2 B．用装置乙制备ClO2 C．用装置丙吸收ClO2 D．用装置丁处理尾气
5．下列关于、和的说法正确的是 ( )
A．属于共价化合物 B．中含有非极性键
C．的空间构型为平面三角形 D．与的键角相等
6．在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 ( )
A． B．浓HCl(aq)
C．HClO(aq) D．NaClO(aq)
7．下列指定反应的离子方程式正确的是 ( )
A．氢氧化镁溶于稀醋酸：
B．用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮：
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：
D．将ClO2气体通入H2O2、NaOH的混合溶液中制取NaClO2溶液：
8．在恒温恒容的密闭容器中发生2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H<0，T℃时，平衡常数
为K，下列说法正确的是 ( )
A．该反应在任何温度下都可自发进行
B．T℃时，若 , < K时，则V正 < V逆
C．若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态
D．选择高效催化剂可以提高活化分子百分数，提高CO(NH2)2平衡产率
9．一种从照相底片中回收单质银的方法如下：
步骤1：用Na2S2O3溶液浸泡照相底片，未曝光的AgBr转化成Na3[Ag(S2O3)2]而溶解。
步骤2：在步骤1所得溶液中加稍过量Na2S溶液，充分反应后过滤出黑色沉淀。
步骤3：将黑色沉淀在空气中灼烧，回收单质银。
下列说法正确的是 ( )
A．步骤1所得[Ag(S2O3)2]3-中Ag+提供孤电子对
B．步骤2所得滤液中大量存在的离子：Na+、Ag+、S2O、S2-
C．步骤3灼烧时可用足量NaOH溶液吸收尾气
D．Na2S晶胞(如图所示)中每个Na+周围距离最近的S2-有8个
10．甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时，在含氧离子()的熔融碳酸盐中电解甲烷的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．X为电源的负极
B．Ni电极上发生的电极反应方程式为
C．电解一段时间后熔融盐中的物质的量变多
D．该条件下，每产生22.4L H2，电路中转移2mol电子
11．亚硝酸钠（NaNO2）俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( )
选项 方案设计 现象和结论
A 先加入少量 KClO3 溶液,再加 AgNO3 溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量 KMnO4 溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量 FeCl2 溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量 Na2SO3 溶液,再加入 BaCl2 溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
室温下，用含有少量PO43-的CeCl3溶液制备Ce2(CO3)3的流程如图所示。
已知: ①Ksp (FePO4)=1.3×10-22 ； ②测得“除磷”后的滤液中c（Fe3+）=1x10-2mol/L；
③ 0.1mol·L-1NH4HCO3溶液pH约为8；
下列说法不正确的是 ( )
A．0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中有c(NH3·H2O) B．“除磷”后上层清液中 c(PO43-)=1.3×10-20mol/L
C．“沉铈”所得滤液中大量存在的阳离子有Mg2+、、H+
D．“沉铈”后的滤液中有c(H+)利用CO2和H2合成甲醇时主要涉及以下反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g);ΔH1=-58kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g);ΔH2=41kJ·mol-1
向含有催化剂的密闭容器中充入充入物质的量之比为1∶ 3 的CO2和H2混合气体,其他条件一定,反应相同时间,测得CO2的转化率和CH3OH的选择性[ ×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的ΔH=+99kJ·mol-1
B. 250℃时容器中CH3OH的物质的量小于210℃时容器中
平衡时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为75%，则H2的转化率为33.4%
研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成
第Ⅱ卷（非选择题共61分）
（16分）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
物质
已知：
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 ▲ (答出一条即可)。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为 ▲ （用含NA的代数式表示）。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为
▲ (的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、 ▲ (填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 ▲ 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 ▲ 。
“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 ▲ 。
（6） 25℃，“沉镁”中为使 沉淀完全(当溶液中某离子浓度c ≤ 1×10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全)， 需控制 不低于 ▲ (精确至0.1)。
15．(16分)二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体，过程如下：
回答下列问题：
（1）步骤I中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为 ▲ 。已知：氧化性：V2O5>Cl2，则加入N2H4·2HCl的作用是 ▲ 。
（2）步骤II可在如图装置(气密性良好)中进行。已知：VO2＋能被O2氧化。
装置B中盛装的试剂是 ▲ ；向C中通入是CO2的作用是 ▲ 。
（3）加完VOCl2溶液后继续搅拌数分钟，使反应完全，小心取下分液漏斗，停止通气，立即塞上橡胶塞，将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中，静置过夜，得到紫色晶体，过滤。此时紫色晶体上残留的杂质离子主要为 ▲ ，接下来的简要操作是 ▲ ，最后用乙醚洗涤2－3次，干燥后称重。(所用药品为：饱和NH4HCO3溶液，无水乙醇)。
（4）测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量5.1000 g样品于锥形瓶中，用硫酸溶液溶解后得到含VO2＋的溶液，加稍过量的0.0200 mol/L的KMnO4溶液将VO2＋氧化为VO2＋，充分反应后加入特定的还原剂X除去过量的KMnO4，最后用0.0800 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗体积为30.00 mL。
已知：滴定反应为 VO2＋＋Fe2＋＋2H＋＝VO2＋＋Fe3＋＋H2O
①在该实验条件下，还原剂X与Mn2＋、VO2＋的还原性由大到小为 ▲ 。
②粗产品中钒元素的质量分数为 ▲ 。(保留四位有效数字)
16. (15分)以软锰矿(主要成分为 MnO2，还含少量 Fe、Si、Al、Ca、Mg 等的氧化物)和硫铁矿(主要成
分FeS2)为原料，两矿联合浸取可制备大颗粒的电池用 Mn 3O4。
（1）浸取：将软锰矿与硫铁矿粉碎混合，用硫酸浸取。研究发现，酸浸时，FeS2 和 MnO2 颗粒构成两个原电池反应，其原理如图所示(部分产物未标出)。
①若 FeS2 原电池中生成单质 S，其电池总反应的离子方程式为 ▲ 。
②随硫铁矿的增加，锰的浸出率降低，可能的原因是 ▲ 。
（2）除钙镁：向已除去 Fe、Al、Si 元素的 MnSO4 溶液中(pH 约为 5)加入 NH4F 溶液，将 Ca2＋、
Mg2＋转化为氟化物沉淀。则 = ▲ 。 [已知 Ksp(MgF2)=5×10-11，Ksp(CaF2)=5×10-9]
（3）氧化：将“沉淀”步骤所得含少量 Mn2(OH)2SO4 的 Mn(OH)2 固体滤出，洗净，加水打成浆， 浆液边加热边持续通空气，制得 Mn3O4。
①写出由 Mn(OH)2 反应得到 Mn3O4 的化学方程式 ▲ 。
②沉淀加热通空气过程中溶液 pH 随时间变化如下图所示，其中 pH 先基本不变后迅速下降的原因是
▲ 。
③所得产物中锰元素含量随通入空气时间的变化如下图所示，当通空气时间超 8 小时，产物中锰元
素含量减小的原因是 ▲ 。
17．(14分)氢气是重要的清洁能源，低成本制氢是今后科研攻关的重点课题。
（1）碱金属氢化物制氢。以一种制氢储氢材料氢化钠在室温下结合制氢为例，能将反应中的部分还原成碳并放出，该反应的化学方程式为 ▲ 。
（2）活性金属铝制氢。向两份活性合金粉末(的质量分数为)中分别加入溶液充分搅拌，在相同时间内测得、两种不同温度下制氢率(实际制氢量占理论产氢量的百分比)随时间的变化如图-1所示。后时制氢率始终低于时制氢率的原因是 ▲ 。
（3）不对称电解质电解制氢。以电解苯甲醇生成苯甲酸为例，其电解槽阴极区为酸性电解质进行析氢反应，阳极区为碱性电解质和苯甲醇。写出阳极发生的电极反应式： ▲ 。
（4）肼催化分解制氢。在温和条件下，负载型双金属合金M催化肼迅速分解，并且制氢选择性可达，可能机理如图-2所示。
①催化分解制氢的过程可描述为 ▲ 。
②的水溶液呈弱碱性。研究发现：向溶液中加入适量或，能明显促进上述催化分解反应的进行。其原因可能是 ▲ 。2024届高三夏令营学习能力测试参考答案
2023.8
一、选择题（每题3分）
1
23
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
BC
A
14.(16分)
(1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉
碎增大接触面积
(2)NA
(3)H20+Mn2++HS05=Mn02↓+S02+3H
Fe(OH)3
(4)9.0%S02有还原性，过多将会降低H2S05
的浓度，降低M()氧化速率
(5)4Co(0H)2+02=4Co0(OH)+2H20
(6)11.1
15.(16分)
(1)2V2O5+N2H4·2HC1+6HC1—4VOCl2+
N2↑+6H2O(2分，无气体符号扣1分)作还原剂，
防止生成C12污染环境(2分)
(2)饱和NaHCO3溶液(1分)排尽装置内的空气
(氧气)，防止VO+被氧化(2分)
(3)CI-(1分)先用饱和NH4HCO3溶液洗涤2~
3次，再用无水乙醇洗涤2一3次（或向过滤器中加人饱
和NH4HCO,溶液，待洗涤液自然滤干，重复2一3次，
再用无水乙醇洗涤2一3次)(2分)
(4)①0>X>Mm2+(2分)
②2.400%(4分)
16.(15分)
1)F52+2F心3+=F和++25随矿用量增物，牛或的单质班会置盖在F5颗前表而，减少了F程的牛成。导致适的出
降氏
成
3Mn0H,+0,42n,0,+6H,0开始时发生OH,接0，氧化生成水。溶液pH无明显变此：7h后，0用，S0,接0
氧化，生成S04:溶液H球小也可用方式表示：M加02+B,主2nD4+H,,故密液H无期日变化：
3血，0H,804+0,色2wMn,04+广+380子.若夜H小y30分被氧化为更高价的话的氧化物
17.(14分)
(1)4WaH+3C02=C↓+22↑+2Na2C0
(2)2mim前，45c的溶液中的反应速率更快，导致2mim后45c的溶液中Na0H浓度低于25c的溶
液中，则制氢率始终低于25c时制氢率；
(3)
CH,OH
-4c+50H
-C00+40
(4①MH吸附在M表面，发生N-H的断裂，得到吸附态的N,并进一步发生N-H键的断
裂生成NH2、N,H、H2,NH继续脱氢即得到N;
②M2H,在溶液中会部分电离出氢氧根离子，则加入适量NaOH或KOH溶液能抑制N2H,的电
离。
