文档内容
通州区 2024—2025 学年第一学期高三年级期中质量检测
化学试卷
2024年11月
本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答
无效。考试结束后，请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Fe 56
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一
项。
1. 下列关于 与 说法正确的是
A. 是同种核素 B. 是同素异形体
C. 比 多一个电子 D. 比 多一个中子
【答案】D
【解析】
【详解】A． 与 质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误；
B．同素异形体指的是同种元素的不同单质； 与 是两种不同的原子，不是单质，因此两者不是同素
异形体，B错误；
C．同位素之间质子数和电子数均相同， 比 多一个中子，C错误；
D． 的中子数是10， 只有9个中子， 比 多一个中子，D正确。
本题选D。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的空间结构模型：
B. 基态 原子的价层电子排布式：
第1页/共27页
学科网（北京）股份有限公司C. 的电子式：
D. 的结构示意图：
【答案】A
【解析】
【详解】A． 为直线形结构，空间结构模型为 ，A错误；
B．Cr原子序数为24，其价层电子排布式： ，B正确；
C．NaCl为离子化合物，由钠离子和氯离子构成，其电子式为： ，C正确；
D．K为19号元素，故 的结构示意图： ，D正确；
答案选A。
3. 下列说法不正确的是
A. Al(OH) 可用于治疗胃酸过多 B. SO 可用于杀菌消毒
3 2
C. Fe O 用于制作红色染料 D. NaO 用于呼吸面具中氧气来源
3 4 2 2
【答案】C
【解析】
【详解】A．胃酸的主要成分为盐酸，Al(OH) 能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，A正确；
3
B．二氧化硫能使蛋白质发生变性，可使细菌死亡，则SO 可用于杀菌消毒，B正确；
2
C．Fe O 呈黑色，可作为磁性材料，Fe O 呈红棕色，用于制作红色染料，C不正确；
3 4 2 3
D．NaO 能与二氧化碳和水蒸气反应并生成氧气，则可用于呼吸面具中氧气来源，D正确；
2 2
故选C。
4. 设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A. 中含有 键的数目为3N
A
B. 溶液中含 的数目为N
A
C. 和 的混合气体含有的分子数目为2N
A
第2页/共27页
学科网（北京）股份有限公司D. 水中含有的电子数为18N
A
【答案】A
【解析】
【详解】A．26gC H 的物质的量为1mol，一个C H 分子中含有3个 键，故26gC H 中含有 键的数目
2 2 2 2 2 2
为3N ，A正确；
A
B． 在水溶液中发生水解，1L1mol⋅L-1NH NO 溶液中含 的数目小于N ，B错误；
4 3 A
C．CO和H 均由分子构成，1molCO和H 的混合气体含有的分子数目为N ，C错误；
2 2 A
D．1个HO分子中含有10个电子，故 水中含有的电子数为10N ，D错误；
2 A
答案选A。
5. 下列方程式对事实的表述不正确的是
A. 电解饱和食盐水的反应：
B. 利用覆铜板制作印刷电路板：
C. 浓硝酸与铜反应产生红棕色气体：
D. 硫酸铝溶液中滴加氨水产生白色胶状沉淀：
【答案】B
【解析】
【 详 解 】 A ． 电 解 饱 和 食 盐 水 生 成 氢 气 、 氯 气 和 氢 氧 化 钠 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ：
，A正确；
B．利用覆铜板制作印刷电路板，Cu与FeCl 溶液反应生成CuCl 和FeCl ，离子方程式为：
3 2 2
，B错误；
C．浓硝酸与铜反应生成二氧化氮红棕色气体、硝酸铜和水，化学方程式为：
，C正确；
第3页/共27页
学科网（北京）股份有限公司D．硫酸铝溶液中滴加氨水产生白色氢氧化铝胶状沉淀和硫酸铵，离子方程式为：
，D正确；
故选B。
6. 某学习小组按下图的两组装置来探究钢铁的腐蚀情况。下列相关说法错误的是
A. 两组装置中负极均为左池的铁片
B. 图Ⅰ中将石墨电极换成锌棒，可减缓铁片被腐蚀
C. 若向图Ⅱ两池中滴加酚酞溶液，铁片Ⅰ附近出现红色
D. 图Ⅱ中氧气浓度差异会导致电流计示数不同
【答案】C
【解析】
【分析】图1中铁、碳构成原电池，为铁的吸氧腐蚀，铁为负极、碳为正极；图Ⅱ中，右池通入氧气，氧
气得电子发生还原反应，所以铁片Ⅱ是正极、铁片Ⅰ是负极。
【详解】A．图1中铁、碳构成原电池，铁为负极；图Ⅱ中，右池通入氧气，氧气得电子发生还原反应，所
以右池铁片为正极、左池铁片为负极，两组装置中负极均为左池的铁片，故A正确；
B．图Ⅰ中将石墨电极换成锌棒，构成原电池，锌为负极、铁为正极，可减缓铁片被腐蚀，故B正确；
C．图Ⅱ中铁片Ⅰ是负极，发生反应Fe-2e-=Fe2+，铁片Ⅱ是正极，发生反应O+4e-+2H O=4OH-，若向图Ⅱ两池
2 2
中滴加酚酞溶液，铁片Ⅱ附近出现红色，故C错误；
D．图Ⅱ中氧气浓度差异会导致反应速率不同，所以电流计示数不同，故D正确；
选C。
7. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 密闭烧瓶内的 和 的混合气体，受热后颜色加深
B. 溶液将水垢中的 转化为
第4页/共27页
学科网（北京）股份有限公司C. 的醋酸溶液稀释10倍，溶液的
D. 溶液中滴加 溶液，促进 分解
【答案】D
【解析】
【详解】A．密闭烧瓶内的 和 的混合气体，受热后颜色加深，是因为温度升高，平衡向生成
的方向移动，能用平衡移动原理解释，A错误；
B． 溶液将水垢中的 转化为 ，是因为碳酸钙溶解度小于硫酸钙，能用平衡移动原
理解释，B错误；
C． 的醋酸溶液稀释10倍，溶液的 ，是因为醋酸是弱酸，稀释促进电离，能用平衡移动原
理解释，C错误；
D． 溶液中滴加 溶液，促进 分解，是因为氯化铁作催化剂，不能用平衡移动原理解释，
D正确；
故选D。
8. 下图所示装置和试剂能完成相应气体的发生和收集实验的是(除杂和尾气处理装置任选)
选
气体 试剂
项
A 熟石灰+浓氨水
B +浓盐酸
+浓硫
C
酸
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学科网（北京）股份有限公司D 碳酸钙+稀硫酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．浓氨水滴入熟石灰中能产生氨气，但氨气密度比空气小，收集氨气不能使用向上排空气法，
A不符合题意；
B．MnO 与浓盐酸在常温下不能发生反应，不能生成Cl，B不符合题意；
2 2
C．NaSO 与浓硫酸反应可制取SO ，SO 的密度比空气大，可使用向上排空气法收集，C符合题意；
2 3 2 2
D．由于硫酸钙微溶于水，所以碳酸钙与稀硫酸难以发生持续反应，不能制取CO 气体，D不符合题意；
2
故选C。
9. 关于 和 的下列说法中，不正确的是
A. 两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B. 向饱和 溶液中通入 ，会产生
C. 分别向二者的溶液中加入 固体，水解平衡均受到抑制，溶液的pH均减小
D. 测定二者混合物中 质量分数的方法是：取a g混合物充分加热，质量减少b g
【答案】C
【解析】
【详解】A． 和 的溶液中均存在H+、HO、OH-、Na+、 、 、HCO，A正
2 2 3
确；
B．向饱和 溶液中通入 ，发生反应： ，会产生
，B正确；
C．分别向二者的溶液中加入 固体，NaOH电离出的OH-会抑制 、 的水解，水解平衡
均受到抑制，但NaOH电离出的OH-使溶液的碱性增强，溶液的pH增大，C错误；
D．取ag Na CO 和NaHCO 的固体混合物充分加热，质量减少bg，可由差量法计算碳酸氢钠的质量，然
2 3 3
第6页/共27页
学科网（北京）股份有限公司后计算碳酸钠的质量分数，D正确；
答案选C。
10. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的 ，发生下列反应： ，
，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的
是
A. B. C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间
的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的
反应速率，则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。
第7页/共27页
学科网（北京）股份有限公司【详解】A．X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)
Y(g)为吸热反应，A项不符合题意；
B．图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0，且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活
化能，B项符合题意；
C．图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g)
Z(g)的活化能，C项不符合题意；
D．图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的∆H都大于0，且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活
化能，D项不符合题意；
选B。
11. 氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意
图。下列说法不正确的是
A. 氨分离器可以加快合成氨的反应速率
B. 吸收塔中通入过量A的目的是提高硝酸的产率
C. 工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸
D. 可以用 对硝酸生产尾气中的氮氧化物进行处理
【答案】A
【解析】
【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气，氨分离器用来分离氨气，氨气在氧化炉中氧化生成一氧化氮，
进一步氧化生成二氧化氮，吸收塔中氮氧化合物与氧气、水反应生成硝酸，通入过量的氧气X可以提高硝
酸的产率。
【详解】A．氨分离器将氨气分离出来，减小浓度，反应速率减小，平衡正向移动，A错误；
第8页/共27页
学科网（北京）股份有限公司B．吸收塔中氮氧化合物与氧气、水反应生成硝酸，通入过量的氧气可以提高硝酸的产率，B正确；
C．铝能与浓硝酸发生钝化，可以使用铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸，C正确；
D．硝酸生产中的尾气为氮氧化合物，具有氧化性，氨气具有还原性，可以发生归中反应生成氮气，故可
以用 对硝酸生产尾气中的氮氧化物进行处理，D正确；
答案选A 。
12. 还原 是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时， 和 按物质的量之比为
1：3投料，反应经如下流程可实现 高效转化。
下列说法不正确的是
A. X为 ，Y为 和
的
B. 图中转化涉及 反应中有四个属于氧化还原反应
C. 过程II， 吸收 可促使 氧化 的平衡正移
D. 反应制得 ，须投入
【答案】D
【解析】
【分析】根据流程图可知，总反应 ，据此分析；
【详解】A．根据分析可知，X为 ，则氢气还原四氧化三铁，二氧化碳被CaO吸收，则Y为
和 ，A正确；
B．图中转化涉及的反应中有四个属于氧化还原反应，氢气与四氧化三铁、铁生成四氧化三铁，甲烷生成
一氧化碳，一氧化碳与四氧化三铁，B正确；
第9页/共27页
学科网（北京）股份有限公司C． 氧化 生成 ， 被吸收，浓度降低，平衡正向移动，C正确；
D． 在反应Ⅱ中先消耗，在反应Ⅲ中又重新生成，是催化剂，不需要投入，D错误；
故选D。
13. 以不同材料修饰的 为电极，一定浓度的 溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，
可实现高效制 和 ，装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a连接电源负极
B. 加入Y的目的是补充
C. 电解总反应式为
D. 催化阶段反应产物物质的量之比
【答案】B
【解析】
【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成 ，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H O=
2
+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为2HO+2e-=H ↑+2OH-；电解总反应式为Br-+3H O
2 2 2
+3H ↑；催化循环阶段 被还原成Br-循环使用、同时生成O，实现高效制H 和O，即Z为O。
2 2 2 2 2
第10页/共27页
学科网（北京）股份有限公司【详解】A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确；
B．根据分析电解过程中消耗HO和Br-，而催化阶段 被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充
2
HO，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；
2
C．根据分析电解总反应式为Br-+3H O +3H ↑，C项正确；
2 2
D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升
至0价，生成1molO 失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O )
2 2
∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确；
答案选B。
14. 室温下，为探究纳米铁去除水样中 的影响因素，测得不同条件下 浓度随时间变化关系如
下图。
实验序 水样初始
水样体积/ 纳米铁质量/
号
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率
B. 实验③中，反应的离子方程式为：
C. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
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学科网（北京）股份有限公司D. 其他条件相同时，水样初始 越小， 的去除效果越好
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率
，A不正确；
B. 实验③中水样初始 =8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用 配电荷守恒，B不正确；
C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中 浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，
适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中 浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，
适当减小初始 ， 的去除效果越好，但是当初始 太小时， 浓度太大，纳米铁与 反应速
率加快，会导致与 反应的纳米铁减少，因此，当初始 越小时 的去除效果不一定越好，D
不正确；
综上所述，本题选C。
第二部分
本部分共5题，共58分。
15. 工业上某种吸收氮氧化物 ( 和 混合气)废气流程如下图。
请回答：
（1）氮元素在元素周期表中的位置是_______。
第12页/共27页
学科网（北京）股份有限公司（2）羟胺中 采用 杂化的原子有_______。
（3） 和 都能结合 而具有弱碱性， 的碱性强于 ，原因是_______。
（4）“吸收液”的主要成分是 、 ，写出过程I中 与 反应的化学方程式
_______。
（5）过程IV中每生成 ，转移电子的物质的量是_______ 。
（6）过程IV中，以 配合物为催化中心的“肼合成酶”，将 与 转化为肼( )，其反
应历程如下所示：
下列说法正确的是_______。
a. 、 和 均为极性分子
b.反应涉及 、 、 键断裂和 键生成
c.催化中心的 被氧化为 ，后又还原为
d.若将 替换为 ，反应制得的主要产物的结构简式为
（7） 是一种理想还原剂，氧化产物对环境友好写出 还原 的化学方程式
_______。
【答案】（1）第二周期第VA族
（2）N、O （3）O原子电负性大，使得 分子中N原子周围电子云密度低，结合氢离子能力减
弱，碱性减弱
（4）
第13页/共27页
学科网（北京）股份有限公司（5）1 （6）ac
（7）
【解析】
【分析】氮气化合物与碳酸钠发生反应生成 、 吸收液，与二氧化硫反应生成 ，
与盐酸反应生成 ,与 反应生成 ；
【小问1详解】
氮元素为第7号元素，在元素周期表中的位置是第二周期第VA族；
【小问2详解】
羟胺分子中，价以电子对为4的原子有N、O原子，采用 杂化的原子有N、O；
【小问3详解】
O原子电负性大，使得 分子中N原子周围电子云密度低，结合氢离子能力减弱，碱性减弱；
【小问4详解】
过程I中 与 反应 自身歧化反应，生成 、 的化学方程式
；
【小问5详解】
过程IV中 中N的化合价由—1价降低到-2价， 中N的化合价由-3价升高到-2价，发生的反
应为 ，每生成 ，转移电子的物质的量是1 ；
【小问6详解】
a. 、 和 正负电中心不重合，均为极性分子，a正确；
b.反应涉及 、 键断裂和 键生成，b错误；
c.催化中心的 被氧化为 ，后又还原为 ，c正确；
第14页/共27页
学科网（北京）股份有限公司d.若将 替换为 ，反应制得的主要产物的结构简式为 ，d错误；
故选ac；
【小问7详解】
中N的化合价由-1价升高到0价，铁由+3价降低到+2价， 还原 的化学方程
式， ；
16. 为实现氯资源循环利用，工业上采用 催化氧化法处理 废气：
。将 和 分别以不同起
始流速通入反应器中，在 和 下反应，通过检测流出气成分绘制 转化率( )曲线，
如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
（1） _______0(填“>”或“<”)； _______℃。
的
（2）结合以下信息，可知 燃烧热 _______ 。
第15页/共27页
学科网（北京）股份有限公司（3）下列措施可提高M点 转化率的是_______(填标号)
A. 增大 的流速 B. 将温度升高
C. 增大 D. 使用更高效的催化剂
（4）图中较高流速时， 小于 和 ，原因是_______。
的
（5）设N点 转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数 _______(用平衡物质的量分数代替平
衡浓度计算)
（6）负载在 上的 催化活性高，稳定性强， 和 的晶体结构均可用下图表示，二者
晶胞体积近似相等， 与 的密度比为1.66，则 的相对原子质量为_______(精确至1)。
【答案】（1） ①. ＜ ②. 360℃
（2）-285.8 （3）BD
（4）流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，
反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。
（5）6 （6）101
【解析】
【小问1详解】
反应 前后的气体分子数目在减小，所以该反应 <0，该反应为
放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率
越小，故T 代表的温度为440℃，T 为360℃。
1 3
【小问2详解】
第16页/共27页
学科网（北京）股份有限公司表 示 氢 气 燃 烧 热 的 热 化 学 方 程 式 为 ④ ， 设 ①
， ② ， ③ ， 则
，因此氢气的燃烧热 －57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-285.8
【小问3详解】
A．增大HCl的流速，由图像可知，HCl的转化率在减小，不符合题意；
B．M对应温度为360℃，由图像可知，升高温度，HCl的转化率增大，符合题意；
C．增大n(HCl):n(O)，HCl的转化率减小，不符合题意；
2
D．使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，符合题意；
故选BD。
【小问4详解】
图中在较高流速下，T 温度下的转化率低于温度较高的T 和T，主要是流速过快，反应物分子来不及在催
3 1 2
化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T 温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化
3
率低。
【小问5详解】
由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)=n(O)=4mol，可列出三段式
2
则 。
【小问6详解】
由于二者的晶体结构相似，体积近似相等，则其密度之比等于摩尔质量之比。故 ，则
第17页/共27页
学科网（北京）股份有限公司Ru的相对原子质量为101。
17. 广泛存在于许多燃气和工业废气中，脱除其中的 既可回收硫又可防止产生污染。
Ⅰ.克劳斯法脱硫流程如下：
已知：催化转化器中反应为
（1）写出高温反应炉发生反应的化学方程式_______。
（2）上图流程中①、②原料气理论上的最佳用量比为①：②=_______。
II.工业上用 吸收液脱除烟气中的 。此方法包含的过程如下：
i.
ii.
iii.
一定条件下测得脱硫率与 浓度的变化关系如下图所示：
（3）吸收液过滤出S后，滤液需进行再生，较经济的再生方法是_______。
（4）当 的浓度大于 时，浓度越大，脱硫率越低，这是由于_______。
III.工业上采用下图所示装置电解 和 混合溶液一段时间，然后停止电解，通入
，利用生成的 将 转化为S，自身转化为
第18页/共27页
学科网（北京）股份有限公司（5）电解时，阳极的电极反应式为_______。
（6）当阴极产生标准状况下 气体后通入 ，完全反应后有_______g S析出。
（7）补全通入 时发生反应的离子方程式：_______。
【答案】（1）
（2）1：2 （3）通入足量的空气
（4） 浓度增大，pH减小，使过程i、ii向逆反应方向进行且pH减小的影响超过过程中 浓度增大
的影响
（5）
（6）16 （7）
【解析】
【小问1详解】
高温反应炉中反应物为空气与原料气，产物为二氧化硫，反应的化学方程式：
；
【小问2详解】
流程中① ，1个SO 需要1个HS，②流程2HS+SO=3S↓+2H O，1个
2 2 2 2 2
SO 需要2个HS，最佳用量比为①：②=1：2；
2 2
【小问3详解】
第19页/共27页
学科网（北京）股份有限公司根据 ，滤液Fe2+，在酸性环境，需进行再生，较经济的再生方法是通
入足量的O(或空气)将亚铁离子变为铁离子；
2
【小问4详解】
图中当Fe3+的浓度大于10 g·L −1时，浓度越大，脱硫率越低，这是由于Fe3+浓度增大，pH减小，增加了氢
离子浓度，反应i、ii的化学平衡逆向移动，pH减小因素超过反应iii中Fe3+浓度增大因素；故答案为：
浓度增大，pH减小，使过程i、ii向逆反应方向进行且pH减小的影响超过过程中 浓度增大的影
响；
【小问5详解】
电解时阳极发生失电子的氧化反应，先将[Fe(CN) ]4-转化为[Fe(CN) ]3-，化合价升高，所以反应为：
6 6
；
【小问6详解】
②根据 和阴极反应式为 ，
得到关系式为：H～2CO ～S，所以生成标况下的氢气体积是11.2L的时候，析出16g S；
2
【小问7详解】
根据化合价升降法及元素守可知，铁化合价由+3价降低到+2价，S化合价由-2价升高到0价，方程式为
；
18. 用黄铁矿(主要成分 )还原硫酸厂矿渣(含 、 、 等)制备铁黄颜料(主要成分为
)，工业流程如下：
资料： 化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。
第20页/共27页
学科网（北京）股份有限公司I.制备铁黄产品
（1）提高“酸浸”的速率可以采用的措施有_______。(任写一条措施)
（2）“还原”过程中生成硫磺的离子方程式是_______。
（3）制备 晶种。向 溶液中加入一定量的 ，鼓入空气，在一定的温度和pH条件下
可以制得 晶种， 与稀 反应生成的气体在反应中起催化剂作用。催化过程主要反应：
i.
ii.……
iii.
反应ii、iii均有 生成，请写出ii发生反应的离子方程式：_______。
（4）“二次氧化”时，将所得的晶种按一定比例加入一定浓度的 溶液中，然后通入 氧化，温度
控制在80~85℃，再滴加氨水。溶液pH对铁黄质量分数影响如下表所示：
序 w( )/
pH 颜色
号 %
1 1~2 黄、红 67.3
2 3 亮黄 86.5
3 3~4 亮黄 88.6
4 4 亮黄 87.1
黄中有红黑
5 5 78.9
相
①溶液的pH应控制到_______。
②pH过低或过高会造成铁黄质量分数降低，原因可能是_______。
II.产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
第21页/共27页
学科网（北京）股份有限公司资料： ， 不与稀碱液反应。
（5）“溶解”时发生反应的化学方程式为_______。
（6） 标准液和 标准液浓度均为 ，消耗两溶液的体积依次为 、 ，
计算铁黄的纯度为_______(列出计算式，不需化简)。
【答案】（1）增大硫酸的浓度、加热、将矿渣粉碎、搅拌等
（2）
（3）
（4） ①. 3~4 ②. pH过低会导致产生游离的 ，pH过高会导致产生 ，铁黄产品质量
分数都降低
（5）
（6）
【解析】
【分析】向硫酸厂矿渣中加入硫酸酸浸，将 转化为硫酸铁，α-Al O 和二氧化硅不参与反应，过滤
2 3
的
得到主要含α-Al O、 滤渣和浸出液，向浸出液中加入过量 ，溶液中的Fe3+与FeS 反应生成
2 3 2
Fe2+、S，过滤得到硫磺和硫酸亚铁溶液，再向硫酸亚铁溶液中加入一定量的 ，鼓入空气，在一定
的温度和pH条件下可以制得 晶种，将所得的晶种按一定比例加入一定浓度的 溶液中，然
后通入氧气氧化，温度控制在80~85℃，再滴加氨水制得铁黄浆液，浆液再经过滤、洗涤、干燥得到铁黄
产品，据此解答。
【小问1详解】
提高“酸浸”的速率可以采用的措施有：增大硫酸的浓度、加热、将矿渣粉碎、搅拌等；
【小问2详解】
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学科网（北京）股份有限公司由分析可知，“还原”过程中Fe3+与FeS 反应生成Fe2+、S(硫磺)，则反应的离子方程式为：
2
；
【小问3详解】
由题意可知，制备 晶种时，亚硝酸钠与稀硫酸反应生成的一氧化氮是反应的催化剂，由反应i和
反应iii可知，反应ii为溶液中Fe(NO)2+与氧气和水反应生成 、二氧化氮和氢离子，则反应的离子
方程式为： ；
【小问4详解】
①由表格数据可知，溶液的pH为3~4时，铁黄的质量分数最大，所以二次氧化时溶液的pH应控制到
3~4；
②pH过低会导致产生游离的 ，pH过高会导致产生 ，所以pH过低或过高会造成铁黄质量分
数降低，则原因可能是：pH过低会导致产生游离的 ，pH过高会导致产生 ，铁黄产品质量
分数都降低；
【小问5详解】
由图可知，“溶解”时发生的反应为铁黄与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，则反应的化学方程式为：
；
【小问6详解】
滴定消耗VmL0.1mol/L氢氧化钠溶液，则过量硫酸的物质的量为0.1mol/L×V×10-3L× = ×10-
2 2
4mol，由反应式可知，铁黄的纯度为 =
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19. 为探究 与 溶液的反应机理，查阅资料并进行实验。
资料：i.饱和 溶液的pH 约为11。
ii.部分微粒在水溶液中的颜色： (黄绿色)、 (无色)。
（1）甲同学研究 与 溶液的反应，他将 通入 溶液中制备pH≈11.7的84消毒液代替
溶液进行如下实验。
实验 滴管 烧杯 现象
5滴84消毒液 溶液变棕黄色，再滴
Ⅰ 溶液 入淀粉溶液，溶液变
( ) 蓝
溶液变黄绿色，再滴
5滴
84消毒液(
入淀粉溶液，溶液颜
Ⅱ
) 色不变蓝，久置后，
溶液
溶液黄绿色消失
①制备84消毒液时发生反应的化学方程式为_______。
②实验Ⅰ中发生主要反应的离子方程式为_______。
③根据实验Ⅱ中溶液变为黄绿色，推测此时的主要氧化产物为_______。
（2）乙同学认为实验Ⅱ过程中也有可能生成 ，设计实验进行探究。
实
滴管 烧杯 现象
验
随着 溶液的滴入，溶液变为黄绿
84消毒
色，且颜色不断加深，同时观察到溶
逐滴加入
液( 液中出现局部变蓝但很快褪去的现
Ⅲ
象。继续滴加 溶液，蓝色褪去速度
溶液 )含少量淀粉
变慢，最终溶液变为蓝色，且不再褪
溶液
色。
①实验Ⅲ中蓝色褪去的可能原因为_______(用离子方程式表示)。
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学科网（北京）股份有限公司②由以上实验可以得出： 浓度_______(填“较低”或“较高”)有利于 的生成。
（3）丙同学进一步探究溶液酸碱性对反应的影响，用硫酸调节84消毒液的pH约为1，进行实验。
实验 滴管 烧杯 现象
逐滴加入
84消毒液(
溶液至过量 得到黑色固体和
Ⅳ
) 棕褐色溶液
( )
①经过实验确定，黑色固体不是碘单质，实验方案是_______(填实验操作和现象)。
②查阅资料， 是黑色固体或红棕色液体，化学性质类似卤素单质。为进一步探究实验Ⅳ中黑色固体成
分，进行如下实验：取多次洗涤后的黑色固体，加入过量铁粉后加水振荡，黑色固体消失。为验证所得溶
液中的离子，需要的试剂有_______。
③结合上述实验，可以得出实验结论：在 溶液体系中，强碱性条件下，氧化产物最终为
_______；强酸性条件下，氧化产物为_______。
结论：改变溶液浓度或pH，可以影响 与 溶液反应的产物。
【 答 案 】 （ 1 ） ① . ②.
③. (或 或 )
（2） ①. (或 或
) ②. 较低
（3） ①. 取少量黑色固体溶于水，取上层清液，滴加淀粉溶液，不变蓝 ②. 铁氰化钾、
和稀 ③. (或 或 ) ④.
【解析】
【分析】探究 与 溶液的反应机理，实验Ⅰ是少量次氯酸钠溶液与过量KI溶液反应根据现象判断
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学科网（北京）股份有限公司生成碘单质，实验Ⅱ是过量次氯酸钠与少量KI溶液反应根据现象判断生成了 ，实验Ⅲ是向次氯酸钠溶
液中逐滴滴加KI溶液，KI的量从少量逐渐增加至过量，来判断此过程中是否会产生碘单质。结合三个实
验，得到结论次氯酸钠溶液浓度低的时候生成碘单质，次氯酸钠浓度高时生成黄绿色 。实验Ⅳ用硫酸
调节84消毒液的pH约为1，酸性环境下生成 ，综合4个实验可以得到结论改变溶液浓度或pH，可以
影响 与 溶液反应的产物。
【小问1详解】
氯气通入氢氧化钠溶液制备84消毒液，反应的化学方程式为： 。
①
结合实验Ⅰ的现象溶液变棕黄色，再滴入淀粉溶液，溶液变蓝，说明反应生成了碘单质，所以发生主要
②
反应的离子方程式为 。
结合题目信息中的离子颜色： (黄绿色)，实验Ⅱ中溶液变为黄绿色，可以推测此时的主要氧化产物
③
为 (或 或 )。
【小问2详解】
实验Ⅲ中溶液局部变蓝说明生成了碘单质，蓝色褪去说明碘单质发生了反应，溶液中次氯酸钠过量，溶
①液显碱性，所以蓝色褪去可能是碘单质与次氯酸钠发生反应或者碱性环境下碘单质与氢氧根离子方程式反
应 ， 离 子 方 程 式 为 ： ( 或
或 )。
综合以上实验现象分析，氯酸钠浓度较低溶液变蓝不褪色，次氯酸钠次氯酸钠浓度较高时不变蓝或者局
②部变蓝又迅速褪去，说明次氯酸钠浓度低有利于碘单质生成。
【小问3详解】
经过实验确定，黑色固体不是碘单质，可以利用淀粉进行检验，所以实验方案是：取少量黑色固体溶于
①水，取上层清液，滴加淀粉溶液，不变蓝。
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学科网（北京）股份有限公司由题目信息可知， 是黑色固体或红棕色液体，化学性质类似卤素单质，具有氧化性。取多次洗涤后
②
的黑色固体，加入过量铁粉后加水振荡，黑色固体消失。 可以将铁粉氧化为亚铁离子，自身被还原为
碘离子，要检验溶液中的亚铁离子和碘离子，需要的试剂有铁氰化钾、 和稀 。
结合实验Ⅱ可知，在 溶液体系中，强碱性条件下，氧化产物最终为 (或 或 )；
③
结合实验Ⅳ可知，强酸性条件下，氧化产物为 。
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