邵阳2025-2026学年第二学期期末教学质量检测试题(卷)高三化学

1、用图示装置及药品制备有关气体，其中能达到实验目的的是(       )

A．A

B．B

C．C

D．D

2、(铬是造成水体重度污染的元素之一，水体除铬主要有还原沉淀法、离子交换法、光催化还原法等。

(1)还原沉淀法：向水体中加入FeSO4、CaSO3等将高毒性Cr(Ⅵ)还原为低毒性Cr(Ⅲ)再调节pH使Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀除去。

①Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。向pH=1.5的含Cr(Ⅵ)污水中加入FeSO4，发生的主要反应的离子方程式为___。

②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图2所示。当pH＞12时，铬去除率下降的原因可用离子方程式表示为___。

(2)离子交换法：用强碱性离子交换树脂(ROH)与含铬离子(CrO、HCrO等)发生离子交换。如与CrO的交换可表示为2ROH(s)+CrO(aq)R2CrO4(s)+2OH-(aq)。Cr(Ⅵ)去除率与pH关系如图3所示，当pH＞4时，Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是___。

(3)光催化还原法：可能的反应机理如图4所示，ZrO2纳米管为催化剂，在紫外光照射下，VB端光生空穴(h+)被牺牲剂甲醇(CH3OH)消耗。在紫外光照射下，甲醇还原Cr(Ⅵ)的过程可描述为___。

3、铝、锌、铁在人类生产和生活中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：

（1）Fe2+电子排布式为___，Zn的基态原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为___。

（2）已知Al的第一电离能为578kJ·mol-1、Mg的第一电离能为740kJ·mol-1，请解释Mg的第一电离能比Al大的原因___。

（3）Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4络合物，1mol[Zn(NH3)6]2+配离子中含σ键___mol，其阴离子中心原子的杂化方式是___，NH3的沸点高于PH3的原因是___。

（4）已知Zn2+等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示：

请根据原子结构推测Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的原因：___。

（5）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为___，其中Fe的配位数为___。

（6）Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为xcm，高为ycm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为___g·cm-3（列出计算式即可）。

4、N，P，As等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途。请回答下列问题：

（1）意大利罗马大学的[FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，该分子的空间构型与P4类似，其中氮原子的轨道杂化方式为__________，N-N键的键角为__________。

（2）基态砷原子的价电子排布图为__________，砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。

（3）配位原子对孤对电子的吸引力越弱，配体越容易与过渡金属形成配合物。PH3与NH3的结构相似，和过渡金属更容易形成配合物的是__________(填"PH3”或“NH3”)。

（4）SCl3+和PCl3是等电子体，SCl3+的空间构型是__________。S-Cl键键长__________P-Cl键键长__________(填“＞”、“=”或“＜”)，原因是__________。

（5）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，砷化镓的化学式为__________。若该晶体的密度为ρg•cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则a、b的距离为__________pm(用含ρ和NA的代数式表示)。

5、由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题。

(1)基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为______个，P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为_______。

(2)PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是______，该分子构型为_______。

(3)PH4Cl的电子式为______，Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4，该分子中π键与σ键个数比为________。

⑷已知MgO与NiO的晶体结构（如图1）相同，其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 Pm和 69 pm，则熔点：MgO___NiO(填“＞”、“＜”或“=”)，理由是______。

(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)，B为（1,1,0)，则C离子坐标参数为______。

(6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列， Ni2+填充其中（如图2），已知O2-的半径为a m，每平方米面积上分散的该晶体的质量为____g。（用a、NA表示）

6、黑火药是我国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑(已配平)

（1）除S外，上列元素的第一电离能从大到小依次为___________________________；

（2）生成物中，A 的电子式为____________；含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型_____________；

（3）已知CN-与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为

（4）S的基态原子价层电子排布式为___________，S的一种化合物ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________g·cm3(列式并计算)，a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________pm。

7、芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。

(1)天冬酰胺所含元素中，________(填元素名称，下同)元素基态原子核外未成对电子数最多，第一电离能最大的是________。

(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型为________，分子中σ键和π键数目之比为________。

(3)O、S、Se为同主族元素，H2O、H2S和H2Se的参数对比见表。

H2S的键角大于H2Se的原因可能为________________________________________。

H2O、H2S、H2Se沸点由高到低的顺序为________________，酸性由强到弱的顺序为________________。

(4)写出铬的基态原子电子排布式：________________________________________。

(5)铬为体心立方晶体，晶胞结构如图，则该晶胞中含有______个铬原子。若铬的密度为ρg·cm－3，相对原子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数的值，则铬原子的半径为______cm。

8、【化学—选修2：化学与技术】

三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4·2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。工艺流程图如下所示。

请回答下列问题：

（1）操作Ⅰ为   。

（2）①加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 ；

②加入碳酸钠溶液调pH至4.0~5.0，其目的为 ；

（3）草酸镍（NiC2O4·2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧，可制得Ni2O3，同时获得混合气体。NiC2O4受热分解的化学方程式为 。

（4）工业上还可用电解法制取Ni2O3，用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍。ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为 。a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为   。

（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时，NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是 。

9、NaNO2是一种白色易溶于水的固体，俗称工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛，完成下列填空：

(1)钠元素核外有____种能量不同的电子；氮元素原子最外层电子的轨道排布式为____。

(2)NaNO2晶体类型是____；组成NaNO2的三种元素，其对应的简单离子半径由小到大的顺序为___。

10、烟气是气体和烟尘的混合物，是污染居民区大气的主要原因，气体中的污染气体主要是SO2及氮氧化合物等。

Ⅰ.某实验小组模拟湿式石灰／石灰法空气脱硫，他们主要是使用石灰石(CaCO3)浆液作洗涤剂，对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。

（1）上图是实验小组设计的装置图的一部分，三个装置中均盛放石灰浆液，这样设计的目的是_____________。在所得的产物中通入臭氧可得生石膏，写出反应的方程式___________。

（2）二氧化硫通入氯化钡溶液中不产生沉淀，通入另一种气体A后可以产生白色沉淀，则下列哪组试剂产生的气体符合A的要求___________。

A．大理石和盐酸  B. 氧化钙和浓氨水  C. 铜和浓硝酸 D. 高锰酸钾和浓盐酸 

（3）为了测定烟气中二氧化硫的含量，他们设计了下列方案：先将含二氧化硫的aL空气用氯水氧化，再用沉淀剂氯化钡获得沉淀，最终获得bg沉淀。在称量沉淀前应对沉淀进行洗涤，如何证明沉淀洗涤干净______________________________________________。空气中二氧化硫的浓度为_________g/L。

11、Na与Al混合物共1mol与足量的水充分反应。

（已知：2A1+ 2NaOH +2H2O =2NaAlO2+3H2↑)

（1）当Na与Al的物质的量之比为______时，混合物与水反应产生的H2最多。

（2）当Na与Al的物质的量之比为______时，混合物与水反应产生的H2的体积为13.44L(标准状况下)。

12、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)可用如图流程来制备。根据题意完成下列各题：

(1)要从溶液中得到绿矾，必须进行的实验操作是_______。(按前后顺序填)

a.过滤洗涤     b.蒸发浓缩     c.冷却结晶    d.灼烧    e.干燥

某兴趣小组为测定三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)中铁元素含量，做了如下实验：

步骤1：称量5.000g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液。

步骤2：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同时，MnO被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一定量锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。

步骤3：在酸性条件下，用0.015mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，共做三次实验，平均消耗KMnO4溶液20.00ml，滴定中MnO，被还原成Mn2+。

(2)步骤1中，配制三草酸合铁酸钾溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有_______；主要操作步骤依次是：称量、溶解、转移、_______、定容、摇匀。

(3)步骤2中，加入锌粉的目的是_______。

(4)步骤3中，发生反应的离子方程式为：_______。步骤3中，滴入最后一滴溶液时，锥形瓶中溶液变为_______色，静置半分钟溶液颜色不再变化，确认为滴定终点。

(5)实验测得该晶体中铁元素的质量分数为_______。步骤2中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量_______。(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)步骤3中，用酸式滴定管进行滴定，，滴定前俯视读数，滴定终点仰视读数，则测得的铁含量_______。(选填“偏低”、“偏高”、“不变”)

13、绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题：

(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数)：

I．C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1

Ⅱ．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1，K2

①反应I的逆反应能够自发进行的条件是_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。

②重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=_______，平衡常数K3=_______。(用含K1、K2的计算式表示)

(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO22CO+2H2)，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。

①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则脱氢过程的速率由小到大的关系为_______。

②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是：________(用化学方程式表示)。

③Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响，请结合图甲解释原因：_______。

(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO22CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和2molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应a的压强平衡常数Kp=_______(用含P和P0的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)。

(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1，Ni可作该反应的催化剂，CH4在催化剂孔道表面反应时，若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为_______；650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降的原因是_______。

(5)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的直流电源方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气，电化学反应机理如图丙所示。阳极的电极反应式为_______。