（解析版）江苏省盐城市建湖高级中学2023-2024学年高三上学期学情检测（一）化学试题（原卷版+解析版）

建湖高级中学2023-2024学年高三上学期学情检测（一）
化学试卷
考试时间：75分钟
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列各项内容中，属于化学科学研究内容的是
A. 综合利用石油，合成优良人造纤维 B. 培育新品种，增加农作物产量
C. 利用指南针确定航海方向 D. 设计新程序，开发电脑新功能
2. 下列表示正确的是
A. 基态Fe的电子排布式：[Ar]3d6 B. 氯乙烷的结构简式：ClCH2CH2Cl
C. 1－丁醇的键线式： D. NH3的VSEPR模型：
3. 有关下列实验装置的说法中正确的是
A. 甲装置：用于测定溶液的浓度
B. 乙装置：除去甲烷中的少量杂质乙烯
C. 丙装置：分离碘和氯化钠混合物
D. 丁装置：用于熔融NaOH固体
4. 下列说法正确的是
A. 中氮原子采取杂化 B. 简单离子半径：
C. 第一电离能： D. 电负性： C < N < O
5. 酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O转化成蓝色的过氧化铬(CrO5，分子结构为 )，该反应可用来检验Cr2O的存在，其反应的离子方程式为4H2O2+Cr2O+2H＋=2CrO5+5H2O。下列说法正确的是
A. 过氧化铬中铬元素的化合价为＋5 B. 1 mol CrO5分子中含有σ键数为6NA
C. CrO5分子中既有极性键又有非极性键 D. 该反应中H2O2表现了还原性
6. 下列表述和方程式书写都正确的是
A. 表示乙醇燃烧热热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/mol
B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-= AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
C. 用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O
D. 用石墨作电极电解NaCl溶液：2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 硬度大，可用作光导纤维
B. Li质量轻、比能量大，可用作电池正极材料
C. 有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂
D. 有弱碱性，可用于中和胃酸
8. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 实验室制备少量的原理：
9. 下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说法正确的是
A. 化合物甲分子中共含有5个双键
B. 甲→乙的反应类型为取代反应
C. 化合物丙分子中含有2个手性碳原子
D. 等物质的量的甲、丙最多消耗NaOH的物质的量相同
10. 氯元素具有多种化合价，可形成、、、和等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下，氧化HCl可获得： 。对于反应，下列说法正确的是
A. 该反应
B. 4mol HCl与1mol反应转移电子数约为
C. 的使用能降低该反应的焓变
D. 反应的平衡常数为
11. 下列实验方案中，能达到实验目的的是
选项 实验方案。 实验目
A 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和，用pH计立即测定溶液的pH，比较pH大小 确定亚硫酸和碳酸的酸性强弱
B 验证Cu和浓硫酸反应生成CuSO4 向反应后试管中加入水观察溶液变蓝色
C 将SO2通入NaHCO3溶液后，将混合气体依次通入酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水 验证非金属性：S>C
D 验证：Ksp(AgI)A. A B. B C. C D. D
12. 赖氨酸[，用HR表示]是人体必需氨基酸。常温下，赖氨酸与足量盐酸反应可得盐酸盐(H3RCl2)，H3RCl2呈酸性，在水溶液中存在电离平衡：。下列叙述正确的是
A. 0.01 H3RCl2的水溶液稀释10倍后，pH=3
B. H3RCl2的水溶液中
C H3RCl2水溶液中
D. NaR水溶液中R-的水解平衡常数与的关系为
13. 工业上利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2。450℃以上，发生反应Ⅰ：；通常在600℃以上发生反应Ⅱ：。一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A. 反应Ⅱ的正反应为吸热反应
B. 反应相同时间，温度越低，CH4的转化率越大
C. 发生反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是：低于此温度，S2浓度小，反应速率慢
D. 某温度下若S8完全分解成S2，在密闭容器中，n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为50%
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 以硫酸烧渣(主要成分为和少量、、等)为原料制备氧化铁红的工艺流程如下：
已知：，。
（1）“酸浸”时，使用草酸作为助剂可提高铁浸取率，草酸加入量[m(草酸)/m(硫酸烧)×100%]对铁浸取率的影响如图所示。
①加入草酸能提高铁浸取率的原因是___________。
②草酸加入量大于20%时，铁浸取率随草酸加入量增加而减小的原因是___________。
（2）“沉铁”时，反应温度对铁回收率的影响如图所示。
①转化为的离子方程式为___________。
②反应温度超过35℃时，铁回收率下降原因是___________。
③“沉铁”后过滤所得“母液”中含有的主要成分为硫酸铵和___________。
（3）“纯化”时，加入NaOH溶液的目的是___________。
15. G是制备那韦类抗HIV药物的关键中间体，其合成路线如下：
注：为 、为
（1）A分子中采取sp3杂化的碳原子的数目为___________。
（2）B→C的反应类型为___________。
（3）固体物质A发生缩聚反应所得高分子的结构简式为：___________。
（4）G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。
①含苯环，且能发生银镜反应；②分子中含有3种不同化学环境的氢。
（5）写出以 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)___________。
16. 钴及其化合物在工业生产中有着广阔的应用前景。
已知：不易被氧化，具有强氧化性；具有较强还原性，性质稳定。
（1）从锂钴废料(主要成分为)分离
①“酸溶”时不同浸出剂对应钴元素浸出率：a.HCl 98.4%；b. 98.0%。则“酸溶”时最佳的浸出剂应该选择_______(填“a”或“b”)，并说明理由：_______。
②“净化”时，加NaF固体是将转化为沉淀，“净化”后溶液中。若“过滤1”后溶液中浓度为，则“净化”后_______。[溶液体积变化忽略不计，不考虑其他离子影响。25℃时]
（2）由制备
实验过程：称取研细的和于烧杯中溶解，将溶液转入三颈烧瓶，分液漏斗中分别装有25mL浓氨水，的溶液，控制反应温度为60℃，打开分液漏斗，反应一段时间后，得溶液。实验装置如图所示。
①由制备溶液的离子方程式为_______。
②分液漏斗中液体加入到三颈烧瓶中的顺序为_______。
（3）热分解制备
有氧和无氧环境下，热解所得和CoO的百分含量与温度关系如图所示。请补充完整由制备较纯净的实验方案，取一定质量的于热解装置中，_______，干燥。(已知：、CoO均难溶于水。难溶于酸，CoO能溶于酸中。须使用的试剂和仪器有：，蒸馏水，溶液)
17. 空气中过量的二氧化硫会形成酸雨，易引起呼吸道疾病，因此，二氧化硫的污染治理是化学研究的重要课题。
（1）石灰石—石膏法是一种常见的“钙基固硫”方法。其中，石灰石的溶解率与脱硫效果有着密切的关系。可将催化条件下CaCO3吸收SO2宏观反应分为三步：
i.CaCO3由固相溶解进入液相，溶解速率为RA；
ii.SO2由气相扩散进入液相，扩散速率为RB；
iii.在催化剂作用下，溶解的SO2和Ca2+发生化学反应，且反应在液相中进行，反应速率为RC，温度变化对总反应速率的影响如图-1所示，
图(1)
①温度25～45℃时，总反应速率受_______(填“RA”、“RB”或“RC”)控制。
②45～55℃(催化剂活性不变)曲线呈下降趋势的原因：一是由于CaCO3的溶解度随温度升高而降低；二是_______。
（2）利用MnO2与SO2反应既可消除污染又可以制备MnSO4，将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO)随反应时间的变化如图(2)所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO)的变化产生明显差异的原因是：_______。
图(2)
（3）一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图-3所示：
图（3）
①请写出SO与NO2反应的离子方程式为：_______。
②请描述水催化促进硫酸盐形成的化学机制：通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子，_______。
建湖高级中学2023-2024学年高三上学期学情检测（一）
化学试卷 答案解析
考试时间：75分钟
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列各项内容中，属于化学科学研究内容的是
A. 综合利用石油，合成优良人造纤维 B. 培育新品种，增加农作物产量
C. 利用指南针确定航海方向 D. 设计新程序，开发电脑新功能
【答案】A
【解析】
【详解】A. 综合利用石油生产优良人造纤维涉及资源的综合利用，是化学研究的范畴，故A正确；
B. 培育新品种，增加农作物产量，是生物学研究的范畴，故B错误；
C. 利用指南针确定航海方向是航海学研究的内容，故C错误；
D. 设计新程序，开发电脑新功能是信息科学研究范畴，故D错误；
答案选A。
2. 下列表示正确的是
A. 基态Fe的电子排布式：[Ar]3d6 B. 氯乙烷的结构简式：ClCH2CH2Cl
C. 1－丁醇的键线式： D. NH3的VSEPR模型：
【答案】D
【解析】
【详解】A．Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：[Ar]3d64s2，故A错误；
B．氯原子取代乙烷分子中1个H形成氯乙烷，其结构简式为CH3CH2Cl，故B错误；
C．1-丁醇的主链上有4个碳原子，-OH在1号碳原子上，键线式为，故C错误；
D．NH3中N原子孤电子对数==1，价层电子对数为3+1=4，VSEPR模型为四面体形，即，故D正确；
故选：D。
3. 有关下列实验装置的说法中正确的是
A. 甲装置：用于测定溶液的浓度
B. 乙装置：除去甲烷中的少量杂质乙烯
C. 丙装置：分离碘和氯化钠混合物
D. 丁装置：用于熔融NaOH固体
【答案】C
【解析】
【详解】A．碘溶液具有弱酸性且可以与橡胶反应，所以需使用酸式滴定管，该图所示为碱式滴定管，故A错误；
B．乙烯与KMnO4溶液反应后会产生CO2，使得所获取的产物含有杂质，无法用此方法除去，故B错误；
C．碘受热易升华遇冷凝华，NaCl受热不分解也不升华，则该装置可以分离碘和氯化钠的混合物，故C正确；
D．瓷坩埚内含有二氧化硅，NaOH可以与其反应，无法用其进行熔融NaOH固体的操作，故D错误；
故选C。
4. 下列说法正确的是
A. 中氮原子采取杂化 B. 简单离子半径：
C. 第一电离能： D. 电负性： C < N < O
【答案】D
【解析】
【详解】A．中氮原子的价层电子对数为3+=3，采取sp2杂化，故A错误；
B．核外电子排布相同，核电荷数越小，离子半径越大；简单离子半径：S2-＞K+，故B错误；
C．同周期元素从左到右第一电离能依次增大，第ⅤA族元素半充满状态，较稳定；第一电离能：，故C错误；
D．元素的非金属性越强，电负性越大，元素的非金属性由大到小的顺序为O＞N＞C，则电负性由大到小的顺序为O＞N＞C，故D正确；
故选：D。
5. 酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O转化成蓝色的过氧化铬(CrO5，分子结构为 )，该反应可用来检验Cr2O的存在，其反应的离子方程式为4H2O2+Cr2O+2H＋=2CrO5+5H2O。下列说法正确的是
A. 过氧化铬中铬元素的化合价为＋5 B. 1 mol CrO5分子中含有σ键数为6NA
C. CrO5分子中既有极性键又有非极性键 D. 该反应中H2O2表现了还原性
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．O原子吸引电子的能力比Cr强，所以Cr为+6价，A错误；
B．1个CrO5分子中含有5个σ键，则1 mol CrO5分子中含有σ键数为5NA，B错误；
C．根据CrO5分子结构可知：该物质分子中含有Cr-O极性共价键、含有O-O非极性共价键，因此CrO5分子中既有极性键又有非极性键，C正确；
D．该反应中H2O2的组成元素化合价没有发生变化，因此H2O2不表现还原性，D错误；
故合理选项是C。
6. 下列表述和方程式书写都正确的是
A. 表示乙醇燃烧热的热化学方程式：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H= -1367.0 kJ/mol
B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-= AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
C. 用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O
D 用石墨作电极电解NaCl溶液：2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，水的稳定状态是液态，因此该式不能表示该反应的燃烧热，A错误；
B. KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使沉淀物质的量达到最大：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-= 2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，B错误；
C.用稀硫酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为：2MnO4-+6H++5H2O2 =2Mn2++5O2↑+8H2O，C正确；
D.用石墨作电极电解NaCl溶液，阳极Cl-失去电子变为Cl2，阴极上水电离产生的H+获得电子变为H2，反应方程式为：2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-，D错误；
故合理选项是C。
7. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 硬度大，可用作光导纤维
B. Li质量轻、比能量大，可用作电池正极材料
C. 有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂
D. 有弱碱性，可用于中和胃酸
【答案】D
【解析】
【详解】A．二氧化硅光学特性好，可用作光导纤维，A错误；
B．Li是活泼金属，质量轻、比能量大，可用作电池负极材料，B错误；
C．SO2有还原性，抗氧化，还能杀菌，可用作葡萄酒的添加剂，C错误；
D．有弱碱性，能与盐酸反应生成盐和水，且其碱性较弱对人体无害，常用于中和过多的胃酸，D正确；
故选D。
8. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 实验室制备少量的原理：
【答案】B
【解析】
【详解】A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，A正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为，C正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。
故选B。
9. 下述转化关系可用于合成解痉药奥昔布宁的前体(化合物丙)，下列说法正确的是
A. 化合物甲分子中共含有5个双键
B. 甲→乙的反应类型为取代反应
C. 化合物丙分子中含有2个手性碳原子
D. 等物质的量的甲、丙最多消耗NaOH的物质的量相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯环不是单双键交替结构，由结构简式可知，化合物甲含有2个双键，故A错误；
B．甲→乙的反应类型为加成反应，故B错误；
C．连接四种不同基团的碳为手性碳原子，化合物丙分子中与羧基和羟基相连的碳原子为手性碳，则含有1个手性碳原子，故C错误；
D．由结构简式可知，化合物甲分子中含有的酯基能与NaOH反应，化合物丙分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应，所以等物质的量的甲、丙消耗的氢氧化钠的物质的量均相同，故D正确；
故选：D。
10. 氯元素具有多种化合价，可形成、、、和等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下，氧化HCl可获得： 。对于反应，下列说法正确的是
A. 该反应
B. 4mol HCl与1mol反应转移电子数约为
C. 的使用能降低该反应的焓变
D. 反应的平衡常数为
【答案】A
【解析】
【详解】A．对于反应，生成物气体分子数小于反应物气体分子数，即 S＜0，该反应在催化剂作用下能自发进行，所以该反应，A正确；
B．由于反应为可逆反应，4mol HCl与1molO2混合时，参加反应的HCl的物质的量小于4mol，则反应转移电子数小于，B不正确；
C．为该反应的催化剂，催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，所以催化剂的使用，不改变该反应的焓变，C不正确；
D．由于反应物和生成物都呈气态，所以反应的平衡常数，D不正确；
故选A。
11. 下列实验方案中，能达到实验目的的是
选项 实验方案。 实验目的
A 将SO2和CO2分别通入水中达到饱和，用pH计立即测定溶液的pH，比较pH大小 确定亚硫酸和碳酸的酸性强弱
B 验证Cu和浓硫酸反应生成CuSO4 向反应后试管中加入水观察溶液变蓝色
C 将SO2通入NaHCO3溶液后，将混合气体依次通入酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水 验证非金属性：S>C
D 验证：Ksp(AgI)A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A. 亚硫酸与碳酸浓度相同时，通过比较pH的大小，才能确定二者的酸性强弱，而SO2和CO2在水中的溶解度不同，分别通入水中达到饱和，形成的溶液浓度不同，所以无法确定二者的酸性强弱，故A错误；
B.验证Cu和浓硫酸反应生成CuSO4，向反应后试管中加入水，由于反应后的试管中含有大量的浓硫酸，会放出大量的热，导致酸液飞溅，正确做法是将试管中的液体沿烧杯内壁缓缓加到水中，边加边搅拌，再观察溶液颜色，故B错误；
C.验证S与C的非金属性大小，需要比较其最高价氧化物对应水化物的酸性，即硫酸与碳酸的酸性，而该操作比较的是亚硫酸与碳酸的酸性，无法验证S与C的非金属性大小，故C错误；
D.向盛有1mL0.1mol L-1NaCl溶液的试管中滴加5滴0.1mol L-1AgNO3溶液，Ag+完全转化为AgCl沉淀，向其中继续滴加5滴0.1mol L-1KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，即AgCl转化为AgI，所以可以验证Ksp(AgI)答案选D。
12. 赖氨酸[，用HR表示]是人体必需氨基酸。常温下，赖氨酸与足量盐酸反应可得盐酸盐(H3RCl2)，H3RCl2呈酸性，在水溶液中存在电离平衡：。下列叙述正确的是
A. 0.01 H3RCl2的水溶液稀释10倍后，pH=3
B. H3RCl2的水溶液中
C. H3RCl2水溶液中
D. NaR水溶液中R-的水解平衡常数与的关系为
【答案】B
【解析】
【详解】A．，0.01 H3RCl2的水溶液稀释10倍后，的电离平衡正向移动，n(H+)增大，pH＜3，A不正确；
B．H3RCl2的水溶液中，存在电离平衡，对水电离产生抑制作用，，B正确；
C．H3RCl2水溶液中，存在电荷守恒：，则，C不正确；
D．NaR水溶液中R-的水解平衡常数与的关系为=KW=10-14，D不正确；
故选B。
13. 工业上利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2。450℃以上，发生反应Ⅰ：；通常在600℃以上发生反应Ⅱ：。一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A. 反应Ⅱ的正反应为吸热反应
B. 反应相同时间，温度越低，CH4的转化率越大
C. 发生反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是：低于此温度，S2浓度小，反应速率慢
D. 某温度下若S8完全分解成S2，在密闭容器中，n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为50%
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应II的正反应为放热反应，A错误；
B．由图可知，CH4的平衡转化率随着温度的升高逐渐降低，S2浓度随着温度升高而增大，故温度越低，S2浓度越小，反应速率越慢。在反应相同时间里，温度越低，反应速率越慢，CH4的转化率不一定越大，B错误；
C．由图可知：在600℃时甲烷平衡转化率高达99%，当低于600℃时，S2浓度明显偏小，使得反应II的反应速率变慢，C正确；
D．在密闭容器中，n(S2)：n(CH4)=2：1开始反应，设CH4的起始物质的量为a，转化的物质的量为x，根据反应中物质反应转化关系可知平衡时：n(S2)=(2a-2x)mol，n(CH4)=(a-x)mol，n(CS2)=x mol，n(H2S)=2x mol，由于CS2的体积分数为10%，即 ，解得x=0.3a mol，所以CH4的平衡转化率为，D错误；
故合理选项是C。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 以硫酸烧渣(主要成分为和少量、、等)为原料制备氧化铁红的工艺流程如下：
已知：，。
（1）“酸浸”时，使用草酸作为助剂可提高铁浸取率，草酸加入量[m(草酸)/m(硫酸烧)×100%]对铁浸取率的影响如图所示。
①加入草酸能提高铁浸取率的原因是___________。
②草酸加入量大于20%时，铁浸取率随草酸加入量增加而减小的原因是___________。
（2）“沉铁”时，反应温度对铁回收率的影响如图所示。
①转化为的离子方程式为___________。
②反应温度超过35℃时，铁回收率下降的原因是___________。
③“沉铁”后过滤所得“母液”中含有的主要成分为硫酸铵和___________。
（3）“纯化”时，加入NaOH溶液的目的是___________。
【答案】（1） ①. 和生成，促进草酸电离，溶液浓度增大；浓度降低，促进烧渣中铁氧化物与硫酸的反应 ②. 与生成沉淀
（2） ①. ②. 温度升高，受热被催化分解，使氧化不充分；氨水受热挥发，氨水浓度减小，不利于的生成 ③. 草酸铵
（3）除去中含有的杂质
【解析】
【分析】由题给流程可知，硫酸烧渣加入稀硫酸和草酸混合溶液酸浸时，氧化铁、四氧化三铁、氧化铝溶解混酸转化为三草酸根合铁离子、亚铁离子、铝离子，二氧化硅不溶于混酸，过滤得到含有三草酸根合铁离子、亚铁离子、铝离子的滤液和含有二氧化硅的残渣；向滤液中加入氨水和过氧化氢混合溶液，将亚铁离子氧化为铁离子后，与三草酸根合铁离子一起转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有铝离子的滤液和含有氢氧化铁的滤渣；向滤渣中加入氢氧化钠溶液，将沉淀中混有的氢氧化铝转化为偏铝酸根离子，过滤得到氢氧化铁；氢氧化铁煅烧分解生成氧化铁。
【小问1详解】
①由题给信息可知，加入草酸能提高铁浸取率的原因是铁离子和草酸生成三草酸根合铁离子，促进草酸电离，使溶液中的氢离子浓度增大，溶液中的铁离子浓度降低，有利于烧渣中铁氧化物与稀硫酸的反应，故答案为：和生成，促进草酸电离，溶液的浓度增大；浓度降低，促进烧渣中铁氧化物与硫酸的反应；
②由题给信息可知，草酸加入量大于20%时，亚铁离子与草酸反应生成草酸亚铁沉淀，导致铁浸取率随草酸加入量增加而减小，故答案为：与生成沉淀；
【小问2详解】
①由题意可知，硫酸亚铁转化为氢氧化铁的反应为硫酸亚铁与过氧化氢和氨水反应生成硫酸铵和氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：；
②当反应温度超过35℃时，温度升高，过氧化氢受热被铁离子催化分解，使亚铁离子氧化不充分；氨水受热挥发，氨水浓度减小，不利于氢氧化铁的生成，导致铁回收率下降，故答案为：温度升高，受热被催化分解，使氧化不充分；氨水受热挥发，氨水浓度减小，不利于的生成；
③由分析可知，沉铁加入氨水和过氧化氢混合溶液，将亚铁离子氧化为铁离子后，与三草酸根合铁离子一起转化为氢氧化铁沉淀，同时生成硫酸铵和草酸铵，则过滤所得“母液”中含有的主要成分为硫酸铵和草酸铵，故答案为：草酸铵；
【小问3详解】
由分析可知，“纯化”时，加入氢氧化钠溶液的目的是将沉淀中混有的氢氧化铝转化为偏铝酸根离子，达到过滤除去氢氧化铝的目的，故答案为：除去中含有的杂质。
15. G是制备那韦类抗HIV药物的关键中间体，其合成路线如下：
注：为 、为
（1）A分子中采取sp3杂化的碳原子的数目为___________。
（2）B→C的反应类型为___________。
（3）固体物质A发生缩聚反应所得高分子的结构简式为：___________。
（4）G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。
①含苯环，且能发生银镜反应；②分子中含有3种不同化学环境的氢。
（5）写出以 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)___________。
【答案】（1）2 （2）取代反应
（3） （4） 或者
（5）
【解析】
【分析】由题干合成流程中，A中羧基发生反应生成B中醇羟基，B和一溴甲苯发生取代反应生成C，C中羟基被氧化成醛基生成D，D中醛基与Li和BrCH2Cl、HCl反应生成E，E在H2和Pd(OH)2/C条件下生成F，F发生取代反应生成G；(5)以 为原料制备 ，苯甲醛和BrCH2Cl发生D生成E类型的反应生成 ， 发生催化生成 ， 发生水解反应生成 ， 和甲酸发生酯化反应生成目标产物，据此分析解题。
【小问1详解】
由题干合成流程图可知，A分子中采取sp3杂化的碳原子的数目为2，即侧链上与氨基相连和其相邻的碳原子采用sp3杂化，其余均采用sp2杂化，故答案为：2；
【小问2详解】
由题干合成流程图可知，B→C的反应方程式为： +2BnBr +2HBr，故该反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；
【小问3详解】
由题干合成流程图中A的结构简式可知，固体物质A发生缩聚反应即-NH2和-COOH之间缩合，则所得高分子的结构简式为： ，故答案为： ；
【小问4详解】
由题干合成流程图中G的结构简式可知，G的分子式为：C15H21NO3，不饱和度为=6，G的一种同分异构体同时满足下列条件，①含苯环，且能发生银镜反应即含有醛基或者甲酸酯基；②分子中含有3种不同化学环境的氢即分子高度对称，符合条件同分异构体的结构简式为： 或者 ，故答案为： 或者 ；
【小问5详解】
以 为原料制备 ，苯甲醛和BrCH2Cl发生D生成E类型的反应生成 ， 发生催化生成 ， 发生水解反应生成 ， 和甲酸发生酯化反应生成目标产物，合成路线为： ，故答案为： 。
16. 钴及其化合物在工业生产中有着广阔的应用前景。
已知：不易被氧化，具有强氧化性；具有较强还原性，性质稳定。
（1）从锂钴废料(主要成分为)分离
①“酸溶”时不同浸出剂对应钴元素浸出率：a.HCl 98.4%；b. 98.0%。则“酸溶”时最佳的浸出剂应该选择_______(填“a”或“b”)，并说明理由：_______。
②“净化”时，加NaF固体是将转化为沉淀，“净化”后溶液中。若“过滤1”后溶液中浓度为，则“净化”后_______。[溶液体积变化忽略不计，不考虑其他离子影响。25℃时]
（2）由制备
实验过程：称取研细的和于烧杯中溶解，将溶液转入三颈烧瓶，分液漏斗中分别装有25mL浓氨水，的溶液，控制反应温度为60℃，打开分液漏斗，反应一段时间后，得溶液。实验装置如图所示。
①由制备溶液的离子方程式为_______。
②分液漏斗中液体加入到三颈烧瓶中的顺序为_______。
（3）热分解制备
有氧和无氧环境下，热解所得和CoO的百分含量与温度关系如图所示。请补充完整由制备较纯净的实验方案，取一定质量的于热解装置中，_______，干燥。(已知：、CoO均难溶于水。难溶于酸，CoO能溶于酸中。须使用的试剂和仪器有：，蒸馏水，溶液)
【答案】（1） ①. b ②. 两种浸出剂对钴浸出率差别不大，但是HCl与LiCoO2会发生反应产生，污染环境 ③.
（2） ①. 2Co2++2+H2O2+10NH3 H2O2[Co(NH3)6]3++12H2O ②. 先加浓氨水再加H2O2溶液
（3）在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900～1000℃保持一段时间充分反应，取出固体，冷却；向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象
【解析】
【分析】（1）锂钴废料(主要成分为LiCoO2)加H2SO4和Na2S2O3 酸溶，LiCoO2中的三价Co被还原为Co2+，过滤掉不溶于酸的杂质后，加NaF除去Li+，滤渣的主要成分为LiF，滤液2为含Co2+的溶液。
【小问1详解】
①两种浸出剂对钴的浸出率差别不大，LiCoO2中Co为+3价，具有强氧化性，能将HCl中-1价的Cl氧化成Cl2，污染环境，且Na2S2O3中的S具有还原性能将三价Co还原为Co2+，因此选择b（H2SO4和Na2S2O3）；
②沉淀后溶液中c(Li+)===0.05mol/L，溶液中c(F-)=0.04mol/L，加入的F-将原溶液中的Li+沉淀后还剩余0.04mol/L，因此c(F-)=1mol/L-0.05mol/L+0.04mol/L=0.99mol/L，加入的NaF中c(Na+)=c(F-)=0.99mol/L；
【小问2详解】
①H2O2、CoCl2、NH4Cl在氨水中生成Co(NH3)6Cl3，由电子转移守恒和原子守恒可得总反应离子方程式为2Co2++2+H2O2+10NH3 H2O2[Co(NH3)6]3++12H2O；
②将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中，先加浓氨水，后加H2O2溶液，原因是将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+；
【小问3详解】
目的是制取Co3O4，根据图中Co3O4最高时的温度为900～1000°C且为有氧条件下；用稀硫酸除去所得Co3O4中的CoO，然后过滤、洗涤，检验洗涤是否干净，实际上是检验硫酸根离子，用氯化钡溶液检验，所以操作方案为：取一定质量的Co3O4于热解装置中，在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900～1000°C保持一段时间，取出固体，冷却；向固体中边搅拌、边加入1mol/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象，干燥。
17. 空气中过量的二氧化硫会形成酸雨，易引起呼吸道疾病，因此，二氧化硫的污染治理是化学研究的重要课题。
（1）石灰石—石膏法是一种常见的“钙基固硫”方法。其中，石灰石的溶解率与脱硫效果有着密切的关系。可将催化条件下CaCO3吸收SO2宏观反应分为三步：
i.CaCO3由固相溶解进入液相，溶解速率为RA；
ii.SO2由气相扩散进入液相，扩散速率为RB；
iii.在催化剂作用下，溶解的SO2和Ca2+发生化学反应，且反应在液相中进行，反应速率为RC，温度变化对总反应速率的影响如图-1所示，
图(1)
①温度在25～45℃时，总反应速率受_______(填“RA”、“RB”或“RC”)控制。
②45～55℃(催化剂活性不变)曲线呈下降趋势的原因：一是由于CaCO3的溶解度随温度升高而降低；二是_______。
（2）利用MnO2与SO2反应既可消除污染又可以制备MnSO4，将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中c(Mn2+)和c(SO)随反应时间的变化如图(2)所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO)的变化产生明显差异的原因是：_______。
图(2)
（3）一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图-3所示：
图（3）
①请写出SO与NO2反应的离子方程式为：_______。
②请描述水催化促进硫酸盐形成化学机制：通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子，_______。
【答案】（1） ①. RC ②. 二氧化硫溶解度随温度升高而降低
（2）Mn2+催化O2与H2O、SO2反应，生成H2SO4
（3） ①. H+ + SO+ NO2 = SO+ HNO2 ②. 反应生成SO和 HNO2，SO再与NO2分子反应形成NO2SO；该NO2SO与水分子反应形成HSO和HNO2
【解析】
【小问1详解】
①三步中，i、 ii 为物理变化，i为溶解，ii 为扩散，只有iii才为化学变化，只有iii中SO2和Ca2+发生了反应，才能说明总反应已经开始，所以RC决定总反应速率；
②45°C以后，升高温度，反应速率变慢，曲线呈下降趋势的原因一是由于CaCO3的溶解度随温度升高而降低，二是SO2的溶解度随温度升高而减小。
【小问2详解】
若反应体系只发生MnO2+SO2=MnSO4，Mn2+与SO变化应一致，即c(Mn2+)=c(SO)，而图示信息表明，c(SO )>c(Mn2+)，说明还发生了其它生成SO的反应，由于温度不变，反应中还通入空气，所以可能是空气中的O2将SO2氧化生SO，从图象看，生成SO的速率较快，而Mn2+在后期是不变的，所以Mn2+可能是SO2催化氧化成SO的催化剂。
【小问3详解】
①由图知，NO2将SO氧化生成HNO2和SO，根据S、N得失电子守恒配平反应，HNO2为弱酸，在离子方程式中不可拆开，离子方程式为H+ + SO+NO2 = SO+ HNO2；
②题目要求描述滴液外的物质转化。看图描述，液滴中的SO或HSO与外围的NO2反应生成SO和HNO2，继续与NO2反应生成NO2 SO，继续与水反应生成HSO 和HNO2。