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2025 年高考第一次模拟考试
高三化学
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮
擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 K 39 Co 59
第Ⅰ卷（选择题 共39 分）
一、选择题：本题共13 小题，每小题3 分，共39 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。
下列说法错误的是
A．刻金工艺中金发生了化学反应
B．鎏金工艺利用了汞的挥发性
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．将银代替金溶于汞中即为鎏银工艺
【答案】A
【解析】A．鎏金工艺中金溶于汞中制成“金汞漆”，再加热除汞，金始终是单质没有发生化学变化，
故A 错误；B．鎏金工艺将金溶于汞中制成“金汞漆”，再利用汞的挥发性，加热将其除去，故B 正确；
C．鎏金工艺将金溶于汞中制成“金汞漆”，再利用汞的挥发性，加热将其除去，使得金的纯度增大，
所以可实现金的富集，故C 正确；D．根据题意可知，金溶于汞中制成“金汞漆”，而后进行鎏金工艺，
那么以银汞齐为原料，其工艺即为鎏银工艺，故D 正确；故答案选A。
2．光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。反应CHCl3+H2O2=COCl2↑+HCl+H2O 可用于制备光气。下列有
关叙述正确的是
A．CHCl3为非极性分子
B．氯离子的结构示意图为
C．H2O2的电子式为
D．COCl2中碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化
【答案】D
【解析】A．CHCl3为四面体结构，但不是正四面体，即正负电荷中心不能重合，为极性分子，故A 错
1
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误；B．氯离子原子核外有18 个电子，结构示意图为：
，故B 错误；C．H2O2是共价化合
物，其电子式为：
，故C 错误；D．COCl2中含有碳氧双键，碳原子为sp2杂化，故D 正
确；故选D。
3．下列有关氨气的制备及性质的实验原理和操作正确的是
A．制备氨气
B．干燥氨气
C．收集氨气
D．制备[Cu(NH3)4]SO4溶液
【答案】D
【解析】A．用固体混合物NH4Cl 与Ca(OH)2加热制取NH3时，为防止水蒸气遇冷回流使试管炸裂，应
该使试管口略向下倾斜，A 错误；B．P2O5是酸性干燥剂，其能够与NH3发生反应，因此不能用P2O5干
燥碱性气体NH3，应该使用碱性固体干燥剂如碱石灰来干燥NH3，B 错误；C．NH3的密度比空气小，
应该使用向下排空气的方法收集NH3，即短进长处，C 错误；D．向CuSO4溶液中滴加氨水，首先发生
反应：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2
，产生蓝色Cu(OH)2沉淀，当氨水过量时，Cu(OH)2沉淀溶解，
发生反应：Cu(OH)2+4NH3 =[Cu(NH3)4]2++2OH-，得到深蓝色透明溶液，若往其中再加入乙醇，会析出
[Cu(NH3)4]SO4
，因此可以使用题给方法制取[Cu(NH3)4]SO4溶液，D 正确；选D。
4．对金属材料中C、O、N、S 的含量进行定性和定量分析，可以确定金属材料的等级。下列不正确的是
A．电离能大小：
B．热稳定性：
C．酸性强弱：
D．半径大小：
【答案】B
【解析】A．N 原子2p 能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，同主族从上到下第
一电离能依次减小，电离能大小：
，故A 正确；B．元素的非金属性越强，简单氢
化物越稳定，同周期从左到右非金属性增强，所以热稳定性H2O>NH3>CH4，故B 错误；C．硝酸是强
2
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酸，亚硫酸、碳酸为弱酸，但是亚硫酸的酸性比碳酸强，所以酸性强弱：
，故C
正确；D．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，半径大小：
，故D 正确；故选B。
阅读下列材料，完成5~7 题：
铁基催化剂在工业生产中具有广泛的用途：铁触媒可催化合成氨反应；铁基氧化物可催化
加氢生
成
、催化乙苯脱氢生成苯乙烯、催化
加氢获得乙烯、乙醛、乙醇等多种产物。铁基催化剂
在消除污染方面也发挥巨大的作用：
催化
氧化脱除天然气中的
并生成
；铁基催化剂可催
化
法脱硝，铁基催化剂先催化
与
生成
，
再与
生成
；
催化
溶液
产生
，
可将烟气中的
高效氧化。
5．下列说法正确的是
A．合成氨反应中，铁触媒能提高该反应的活化能
B．
催化加氢的反应中，铁基氧化物能加快化学反应速率
C．
与
的反应中，其他条件不变，可选择不同的催化剂改变乙醛的平衡选择性
D．
与
的反应中，
能减小该反应的焓变
【答案】B
【解析】A．合成氨反应中，铁触媒为催化剂，能降低该反应的活化能，加快反应的进行，A 错误；
B．
催化加氢的反应中，铁基氧化物为催化剂，能降低反应活化能，加快化学反应速率，B 正确；
C．其他条件不变，催化剂加快反应速率，但是不改变平衡的移动，不能改变平衡选择性，C 错误；
D．
与
的反应中，
为催化剂，改变反应速率，但不能减小该反应的焓变，D 错误；故选
B。
6．下列化学反应表示不正确的是
A．
催化加氢生成
的反应：
B．
催化加氢生成
的反应：
C．
法脱硝的总反应：
D．
氧化
的反应：
【答案】C
【解析】A．
催化加氢生成
，结合质量守恒，还生成水，反应为：
3
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，A 正确；B．
催化加氢生成
，为二氧化碳和氢气催化
反应生成乙烯和水，反应：
，B 正确；C．铁基催化剂可催
化
法脱硝，铁基催化剂先催化
与
生成
：
，
再与
反应：
，则总反应为：
，C 错误；D．
可
将烟气中的
高效氧化生成硫酸根离子：
，D 正确；故选C。
7．下列有关反应描述正确的是
A．
催化加氢制乙醇，铁基氧化物主要起吸附作用
B．乙苯转化为苯乙烯，苯环侧链碳原子轨道的杂化类型由
转化为
C．
加氢生成
，
断裂
键
D．
催化氧化脱除
时，较高温度有利于脱硫
【答案】B
【解析】A．
催化加氢制乙醇，铁基氧化物主要为催化作用，A 错误；B．乙苯中乙基中2 个碳为
饱和碳，为sp3杂化，转化为苯乙烯，支链中双键碳为sp2杂化，则苯环侧链碳原子轨道的杂化类型由
转化为
，B 正确；C．
结构为
，
结构为
，则
加氢生成
，
断裂σ 键，C 错误；D．较高温度下产物硫和氧气反应生成污染物二氧化硫，且催化剂
需要一定的活性温度，故
催化氧化脱除
时，不是较高温度有利于脱硫，D 错误；故选B。
8．利用H2S 废气制取单质硫有两种途径如图所示，下列说法正确的是
A．SO2是H2S 转化为S 反应中的催化剂
B．每生成32gS，理论上消耗1molFe2(SO4)3
C．两种途径中所涉及的反应均为氧化还原反应
D．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)的ΔS>0
【答案】B
【解析】A．SO2和H2S 转化为S 的反应方程式为
，SO2中S 的化合价降低，作
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为氧化剂，A 错误；B．由ZnS 与Fe2(SO4)3得到S 的化学方程式为
，每生成32gS，即1mol S 时，理论上消耗1molFe2(SO4)3，B 正确；
C．由H2S 与ZnO 得到ZnS 的反应中，化合价未发生变化，为非氧化还原反应，C 错误；D．由
2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)可知，该反应为气体分子数减少的反应，为熵减的反应，故ΔS<0，D
错误； 故选B。
9．2022 年诺贝尔化学奖授予了在点击化学方面作出贡献的科学家。一种点击化学反应如下：
下列说法正确的是
A．Y 物质存在顺反异构体
B．标况下，22.4LX 物质含有1mol 手性碳原子
C．该反应的原子利用率为100%
D．Z 物质不能与溴水发生加成反应
【答案】C
【解析】A．
物质的碳碳三键是直线形结构，不存在顺反异构体，A 错误；B．根据
的结构和碳原
子、羟基数目得到标况下是非气态物质，因此无法计算物质的量，B 错误；C．
发生加成反应生
成
，产物只有
，该反应的原子利用率为
，C 正确；D．
物质含有碳碳双键，可以和溴水发
生加成反应，D 错误；故选C。
10．在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化不能实现的是
A．金属铝制备：
B．锅炉除垢：
C．酸雨形成：
D．检验葡萄糖：
【答案】A
【解析】A．
和盐酸反应生成
溶液，电解
溶液的过程中，阳离子Al3+不放电，不能生
成Al，A 符合题意；B．
的溶解度小于
，
和碳酸钠溶液反应生成
，
和盐酸反应生成氯化钙溶液，B 不符合题意；C．酸雨形成过程中，
和水反应生成
，
被空气中的氧气氧化为
，C 不符合题意；D．检验葡萄糖过程中，
溶液和过量NaOH 溶
液反应得到
悬浊液，加入葡萄糖溶液反应生成砖红色的
，D 不符合题意；故选A。
11．探究0.1 mol/LCuSO4溶液的性质，下列实验方案不能达到探究目的是
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选
项
探究目的
实验方案
A
Cu2+是否水解
测定0.1 mol/LCuSO4溶液的pH 值
B
Cu2+能否催化H2O2分解
向2 mL1.5%的H2O2溶液中滴加5 滴0.1 mol/LCuSO4溶
液，观察气泡产生情况
C
Cu2+是否具有氧化性
向2 mL0.1 mol/LCuSO4溶液中通入一定量的HI 气体，
观察实验现象
D
Cu2+能否形成配位键
向2 mL0.1 mol/LCuSO4溶液中，边振荡边滴加过量浓氨
水，观察实验现象
【答案】B
【解析】A．CuSO4是强酸弱碱盐，在溶液中Cu2+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-变为
Cu(OH)2，使水电离平衡正向移动，最终达到平衡时，溶液中c(H+)＞c(OH-)，溶液显酸性，溶液pH＜
7，故可以通过测定0.1 mol/LCuSO4溶液的pH 值判断Cu2+是否发生水解反应，A 正确；B．铜离子或
硫酸根离子催化H2O2分解，观察气泡产生情况，不能证明Cu2+能否催化H2O2分解，B 错误；C．
CuSO4溶液中通入一定量的HI 气体，二者反应生成CuI 沉淀，Cu 元素的化合价降低，得到电子被还
原，可知Cu2+具有氧化性，C 正确；D．CuSO4溶液中边振荡边滴加过量浓氨水，先生成蓝色Cu(OH)2
沉淀，后沉淀溶解，溶解时生成硫酸四氨合铜，则Cu2+能形成配位键，D 正确；故合理选项是B。
12．室温下，为了探究Na2SO3，H2SO3的性质进行了下列实验，已知Ksp(BaSO3)=5.0×10-10，
Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8，下列说法正确的是
实
验
实验操作及结论
1
测定某浓度的Na2SO3溶液pH 约为10.0
2
测量并计算0.2mol·L-1 H2SO3溶液的c(H＋)约为0.04 mol·L-1
3
测量并计算0.2mol·L-1 H2SO3溶液中的c(H2SO3)约为0.14 mol·L-1
A．实验1 所在溶液中：c(HSO )>(SO
)
B．实验1 所在溶液中：c(OH-)=c(H＋)＋c(HSO )＋2c(H2SO3)
C．0．2mol·L-1 H2SO3溶液中存在：c(HSO )>c(H2SO3)
D．将浓度均为0.4mol·L-1H2SO3与BaCl2等体积混合，不能生成BaSO3沉淀
【答案】B
【解析】题目中提供了如下数据：①测定某浓度的
溶液
约为10.0；②测量并计算
溶液的
约为
；③测量并计算
溶液中的
约为
；④ Ksp(BaSO3)=5.0×10-10，Ka1(H2SO3)=1.4×10-2，Ka2(H2SO3)=6.0×10-8；⑤列
电
离方程式：
、
；⑥列
水解方程式：
6
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、
，⑦列
水解三大守恒：电
荷守恒：
；物料守恒：
；质子守恒：
。A．
根据盐类的水解是比较弱的性质，可知在
溶液中，结合
的水解方程式得出
，A 错误；
B．在
溶液中，根据分析中的质子守恒：
可知，B 正确；
C．根据分析中的数据，在
溶液中的
约为
，
约为
，根据
的电离方程式，得出
，所以
，C
错误；D．将浓度均为
与
等体积混合后，体积增大一倍，
为
，
为
，将
的Ka1和Ka2相乘得
，得出
和
的
离子积
，所以溶液中会
产生沉淀，D 错误；故答案为：B。
13．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
Ⅰ．
Ⅱ．
在密闭容器中，
、
、
时，平衡后反应体系中各物质的物
质的量随温度的变化如题图所示。
的选择性可表示为
％。
下列说法不正确的是
7
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A．
的物质的量的曲线为B
B．CO 的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．在505℃，反应Ⅱ的平衡常数
D．
平衡转化率随温度的上升先下降后上升
【答案】C
【解析】从图中看出，温度低于300℃时，平衡后的反应体系中A、B 物质的量约为2mol、1mol，
D、E 物质的量约为0，反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，随温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动、反
应Ⅱ平衡正向移动，导致
的物质的量减小、
的物质的量增加，结合碳原子守恒含碳物质总量
为1mol，
的物质的量最大不超过1mol，则B 曲线代表
的物质的量，A 代表
，C 代表
，E 代表
，D 代表
。A．根据上述分析可知，
的物质的量的曲线为B，A 正
确；B．随温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，
的物质的量增加，
的平衡选择性随着温度的升高而
增加，B 正确；C．在505℃，
，设平衡时生成
的物质的量为xmol、
的物质的量为ymol，根据三段式分析，
、
，平衡时
，解得
，则平衡时
，反应Ⅱ的平衡常数
，C 错误；D．从图中可看出，代表
的D 曲线，
温度低于300℃时几乎为0，即
平衡转化率几乎等于100%，随温度的升高
增加，则
平衡转化率降低，600℃之后，
减小，则
平衡转化率升高，故
平衡转化率随温度的上
升先下降后上升，D 正确；答案选C。
第II 卷（非选择题 共61 分）
二、非选择题，共4 题，共61 分。
14．（15 分）锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2，还含有少量的铝箔)可回收钴和锂。
8
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(1)基态Co 原子外围电子排布式为 。
(2)“酸浸”过程中有O2放出，反应的化学方程式为 。
(3)“萃取”的反应原理为
。
①“反萃取”时从有机相中分离出钴元素可加入的试剂X 为 。
a．NaOH b．H2SO4 c．Co(OH)2 d．HR
②“萃取”和“反萃取”操作的目的是 。
(4)“沉钴”时，向含
的溶液中滴加
溶液，
溶液浓度不能过大且滴速不宜太快的原
因为 。
(5)钴酸锂(LiCoO2)的晶胞结构如图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。1 个晶胞中含有
的
数目为 。
(6)CoCO3在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。1000℃时，剩余固体的成分的化学式
为 。(写出计算过程)
【答案】(1)3d74s2（2 分）
(2)
（2 分）
(3)
b
①（2 分） ②使
和
分离，提纯
。(或提纯并富集钴元素) （2 分）
9
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(4)防止溶液局部碱性过强，生成
或碱式碳酸钴杂质（2 分）
(5)3（2 分）
(6)CoO（3 分）
【解析】由流程可知，向废旧锂离子电池的正极材料中加入NaOH 溶液进行碱浸，Al 发生反应生成
Na[Al(OH)4]，将Al 溶解，得到的溶液液含有Na[Al(OH)4]和过量的NaOH，滤渣为LiCoO2；加稀
H2SO4、双氧水酸浸后得到含有Li+、Co2+的滤液，加入萃取剂HR，将Co2+萃取到有机层中，Li+在无
机层中，分液进行分离，无机层中进过处理得到Li2CO3，有机层加入酸进行反萃取，得到含Co2+的水
溶液，加入碳酸钠生成碳酸钴沉淀，分离得到碳酸钴。（1）Co 原子序数为27，基态Co 原子外围电
子排布式为3d74s2。（2）“酸浸”过程中有O2放出，说明LiCoO2将H2O2氧化为O2，反应的化学方程
式为
。（3）①“萃取”的反应原理为
，则反萃取时应该加入酸，之前流程中加入了稀硫酸，
故X 为H2SO4，答案选b；②由流程可知，“萃取”和“反萃取”操作的目的是使
和
分离，提
纯
。（4）碳酸钠溶液显碱性，
溶液浓度过大且滴速太快的话可能会生成
或碱
式碳酸钴杂质。（5）根据晶胞图中Co3+的位置，一个晶胞中含有的Co3+个数为
=3。（6）设
开始时CoCO3的物质的量为1mol，质量为119g，由图可知，1000℃时，剩余固体质量为
，刚好是1molCoO 的质量，即此时剩余的固体为CoO。
15．（15 分）化合物G 是合成治疗急性偏头痛药物Zavzpret 的中间体，其合成路线如下：
其中，“—Boc”为“—COOC（CH3）3”的缩写。
（1） A→B 的反应机理如下（“
”表示一对电子的转移），其中“步骤1”的反应类型为 。
（2） 请用“*”标记E 分子中的手性碳原子： 。
（3 ） E→F 有副产物CH3OH 产生，F 的分子式为C19H26N2O4 ， 其结构简式为
。
（4） D 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： 。
分子中含三元碳环，不同化学环境的氢原子个数比为18 4 1
∶∶；1 mol 该物质完全水解时最多消耗4 mol
NaOH。
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（5） 请设计以
和（CH3O）3P 为原料制备
的合成路线流程图（无机试剂和有机溶
剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
【答案】(1) 取代反应(2 分)
(2)
(2 分)
(3)
(3 分)
(4)
(3 分)
(5)
(5 分)
【解析】(1) “步骤1”中－Br 被原子团取代，反应类型为取代反应。(2) 连接四种不同原子或基团的碳原子
为手性碳，E 分子中的手性碳原子为
。(3) E 中含有硝基，在Fe 作用下还原为氨基，
E→F 有副产物CH3OH 产生，则酯基发生水解，已知F 的分子式为C19H26N2O4 ，“ — Boc”为“ —
COOC(CH3)3”，根据O 原子个数说明F 中除了羟基和—Boc 外只剩下一个O 原子，则羧基和氨基发生反应，
故F 的结构简式为
。(4) 分子中含三元碳环即环丙烷，1 mol 该物质完全水解时最多消耗4
mol NaOH 说明含有2 mol 酯基和2 mol 酰胺基，由于D 只含1 个N 原子，则存在结构
，不
同化学环境的氢原子个数比为18 4 1
∶∶，则有9 个甲基，该同分异构体的结构简式为
。(5)
和溴单质发生1 ，4 加成反应可得
，与(CH3O)3P 发生流程中A→B 的反应生成
，再与
发生B→C 的反应生成
，最后与氢气发生加成反应生成
，据此可写出合成路线流程图。
16．（15 分）LiFePO4和FePO4可以作为锂离子电池的正极材料。
(1)LiFePO4具有良好的结构稳定性，与
的结构密切相关，
的空间结构为 。
(2)LiFePO4的制备。在氮气的氛围中，将一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液与H3PO4、LiOH 溶液中的一种混
合，然后加到三颈烧瓶中(如下图)，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液，充分反应后，
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过滤、洗涤、干燥得到粗产品。
①滴液漏斗中的溶液是 。
(NH
②
4)2Fe(SO4)2与H3PO4、LiOH 反应得到LiFePO4和NH4HSO4，该反应的离子方程式为 。已
知：
。
③工业制取LiFePO4在高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后
LiFePO4的导电性能外，还能 。
(3)FePO4的制备。取一定量比例的铁粉、浓磷酸、水放入容器中，加热充分反应，向反应后的溶液中
加入一定量H2O2，同时加入适量水调节pH，静置后过滤、洗涤、干燥得到FePO4˙2H2O，高温煅烧
FePO4˙2H2O，即可得到FePO4。
①其他条件不变时，磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示：
当
时，随着水的比例增加，铁粉溶解速率迅速升高的原因是 。
②将Fe2(SO4)3和Na2HPO4溶液混合也可以得到FePO4，反应原理为：
Fe2(SO4)3+2Na2HPO4=2FePO4↓+2Na2SO4+H2SO4。不同pH 对磷酸铁沉淀的影响如图所示。
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请补充完整以FeSO4溶液制备FePO4的方案：取一定量的FeSO4溶液， ，固体干燥，得到较纯净
的FePO4。(必须使用的试剂：1 mol·L-1Na2HPO4溶液、3%H2O2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、盐酸、BaCl2
溶液、蒸馏水)
【答案】(1)正四面体（2 分）
(2)
LiOH
①
溶液（2 分） ② Fe2++Li++OH-+H3PO4+2
=LiFePO4↓+H2O+2
（2 分）
③利用其还原性，防止Fe(Ⅱ)被氧化（2 分）
(3) ①当
时，随着水的比例增加，促进了H3PO4的电离，使c(H+）显著增大，反应
速率较快，同时反应放热,也加快了反应速率 （3 分）
②向其中滴加的3%双氧水溶液，直至取少量溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液不出现深蓝色沉淀为止，边搅
拌边向所得溶液中缓慢滴加1 mol·L-1Na2HPO4溶液，至溶液的pH 约为2.5，静置后过滤，所得沉淀用
蒸馏水洗涤至最后一次洗涤液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液无白色沉淀出现（4 分）
【解析】硫酸亚铁铵是强酸弱碱盐，在溶液中水解使溶液呈酸性，能与氢氧化锂溶液反应，则制备磷
酸铁锂的实验操作为在氮气的氛围中，将一定量的硫酸亚铁铵溶液和磷酸溶液混合加到三颈烧瓶中，
在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加氢氧化锂溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到粗磷酸铁锂。
（1）
中的中心P 原子价层电子对数是：4+
=4，无孤对电子，因此
的空间结构为正
四面体形。（2）①由分析可知，滴液漏斗中的溶液是LiOH 溶液；②由分析可知：制备磷酸铁锂的反
应为氢氧化锂溶液与硫酸亚铁铵、磷酸混合溶液反应生成磷酸铁锂、硫酸氢铵和水，反应的离子方程
式为：Fe2++Li++OH-+H3PO4+2
=LiFePO4↓+H2O+2
；③Fe2+易被氧化变为Fe3+，活性炭黑能够
导电，具有较强的还原性，则在氮气氛围下，焙烧时向磷酸铁锂中加入少量活性炭黑的目的是除了能
够改善成型后磷酸铁锂的导电性能，同时可利用其具有的还原性，防止Fe2+被氧化变为Fe3+。（3）①
磷酸是三元中强酸，在溶液中分步电离产生氢离子，向磷酸中加水时，磷酸在溶液中电离出氢离子，
溶液中氢离子浓度增大，氢离子与铁生成亚铁离子的速率增大，且反应放出的热量，使反应温度增大，
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也会导致反应速率加快，所以当，
时，随着水的比例增加，铁粉溶解速率迅速升高；
②以FeSO4溶液制备FePO4时，首先向溶液中加入3%的H2O2溶液作氧化剂，将Fe2+氧化变为Fe3+，然
后向该溶液中加入Na2HPO4溶液，反应产生FePO4沉淀。操作为：取一定量的FeSO4溶液，向其中滴
加的3%双氧水溶液，直至取少量溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液不出现深蓝色沉淀为止，此时溶液中不再
含有Fe2+，然后边搅拌边向所得溶液中缓慢滴加1 mol·L-1Na2HPO4溶液，至溶液的pH 约为2.5，Fe3+与
电离产生的
反应产生FePO4沉淀。静置后过滤，将所得沉淀用蒸馏水洗涤，直至向最后一
次洗涤液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液无白色沉淀出现，说明洗涤液中无
，则所得沉淀就是纯净的
FePO4沉淀。
17．（16 分）氢气是一种理想的清洁能源。
(1)制氢。利用卤化物热化学循环制氢，原理如图所示(部分反应物和产物已略去)。
①加热条件下发生反应Ⅲ的化学方程式为 。
②若反应IV 中有
水参加反应，理论上该反应可生成
。
(2)储氢。镁基储氢材料
等体系能与水反应释放出氢气。已知
。不同储氢材料与水反应制氢速率曲线如图I 所示，
在
溶液中的水解机理如图II 所示。
①
与水反应放出氢气的速率较慢，原因可能为 。
②
复合材料与水反应放出氢气的速率最快，原因可能为 。
③
在
溶液中水解速率较快，结合机理说明其原因 。
(3)实验室利用铁基催化剂进行电催化硝酸盐还原合成氨的装置如图III 所示。电解时，
先吸附到
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催化剂表面放电产生
。控制其它条件不变，
的产率和法拉第效率
随
变化如图IV 所
示。
。其中，
表示电解生成还原产物X 所
转移电子的物质的量，F 表示法拉第常数。
①写出电解生成
的电极反应式 。
②
从5 变化到3 时，
的产率逐渐减小的原因可能为 。
【答案】(1) ①
（2 分） ②1（2 分）
(2) ①该反应的活化能较大（2 分）
②
和
都能和水反应生成氢气，同时
和水反应生成
和Ni 构成了原电池，
两者作用使反应放出氢气速率最快（3 分）
③
水解生成
和
将
表面覆盖的
除去，使
能和
，接触而直
接反应（2 分）
(3) ①
（2 分） ②溶液中
浓度增大，
更多的得到电子生成
得到电子产生
的量减少，
的产率逐渐减小（3 分）
【解析】（1）①加热条件下反应Ⅲ中Fe3O4和HBr 反应生成Br2、H2O 和FeBr2，根据得失电子守恒和
原子守恒配平化学方程式为：
；
②反应Ⅳ中FeBr2和H2O 反应生成Fe3O4、HBr、H2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：
3FeBr2+4H2O=Fe3O4+H2↑+6HBr，有4mol 水参加反应，理论上该反应可生成1 molH2。（2）①反应活
化能越大，反应速率越慢，
与水反应放出氢气的速率较慢，原因可能为：该反应的活化能较
大；②
复合材料与水反应放出氢气的速率最快，原因可能为：
和
都能
和水反应生成氢气，同时
和水反应生成
，Mg 和
构成了原电池，两者作用使反应放出
氢气速率最快；③
在
溶液中水解速率较快，原因为：
水解生成
和H+，H+将
表面覆盖的
除去，使
能和
，接触而直接反应。（3）①电解时，
先吸
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附到催化剂表面放电产生
，氮元素化合价降低，得电子发生还原反应，电极反应式为
；②pH 从5 变化到3 时，酸性增强，溶液中H+浓度增大，H+得电子
生成氢气，造成硝酸根离子得电子产生铵根离子的量减少，则
的产率逐渐减小的原因可能为：溶
液中
浓度增大，
更多的得到电子生成
，
得到电子产生
的量减少，
的产率逐渐减
小。
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