楚雄州2024-2025学年第一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、(1)1—戊醇在水中溶解度较小，主要原因是_______。

(2)石墨的熔沸点高，质地较软的原因是_______。

3、如图1是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。

  （1）甲中负极的电极反应式为____________。

  （2）乙中B极为_____（填“阴极”或“阳极”），该电极上析出的气体在标准状况下的体积为____。

  （3）丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2，则图中③线表示的是_________________（填离子符号）的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要___________ mL 2. 0 mol/L NaOH溶液。

4、电镀废液中含有Cu2+、Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe3+，某专利申请用下列方法从该类废液中制备高纯度的铜粉。

已知导体和其接触的溶液的界面上会形成一定的电位差，被称作电极电位。如反应Cu2+(氧化态)+2e-=Cu(还原态)的标准电极电位表示为Cu2+/Cu=0.34，该值越大氧化态的氧化性越强，越小还原态的还原性越强。两个电对间的电极电位差别越大，二者之间的氧化还原反应越易发生。某些电对的电极电位如下表所示：

回答下列问题：

(1)蒸发浓缩后的溶液中，Cu2+的物质的量浓度≥_______(结果保留两位小数)。分离固液混合物时，需要用真空抽滤的方法提高过滤的速度和效果，其原因是_______。

(2)溶液的氧化还原电位越高，其氧化能力同样越强。溶液的氧化还原电位，与溶液中离子等微粒的种类及其浓度相关，实验测得Cu2+与SO2反应体系的氧化还原电位与铜粉的回收率和纯度的关系如下表所示：

①由此可知，制备过程中进行电位检测时，要把溶液的氧化还原电位控制在_______mV左右。

②专利申请书指出，反应液的反应历程为Cu2+首先被还原为Cu+，Cu+再歧化为Cu和Cu2+。反应历程不是Cu2+直接被还原为Cu的原因是_______。反应生成Cu+的离子方程式是_______。

(3)废液2中含有的金属离子除Mg2+、Ca2+外还有_______。为了使这些离子均除去，使水得到进一步的净化，应该在调节溶液pH使其他杂质离子沉淀后，再使Ca2+转化为_______(填化学式)而除去。

5、Na2S又称臭碱、臭苏打，在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并探究其性质，测定硫化钠产品的纯度。

实验(一)制备并提纯硫化钠。

该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠，将芒硝(Na2SO4·10H2O)与过量的煤粉混合于800 ~ 1100°C高温下煅烧还原，生成物经冷却后用稀碱液热溶解、过滤，将滤液进行浓缩，再进行抽滤、洗涤、干燥，制得硫化钠产品。

(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式：___________。

(2)抽滤又称减压过滤，相比普通过滤，抽滤的主要优点是___________。(答一条即可)

实验(二)探究硫化钠的性质。

(3)为了探究Na2S的还原性，该小组按如图装置进行实验。

接通K，发现电流表指针发生偏转，左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后，该小组查阅资料后猜测，S2－被氧化为。设计实验验证：取出少量右侧烧杯中溶液于试管中，___________，则该猜测成立。写出正极的电极反应式___________。

实验(三)测定Na2S∙xH2O产品纯度。

称取wg产品溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25. 00mL溶液于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L－1I2溶液(过量)，过滤，滴几滴淀粉溶液，用c2 mol·L－1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。

(4)滴定终点的现象是________。选择_________(填“酸”或“碱”)式滴定管量取I2溶液。

(5)滴定反应：Na2S+I2 =2NaI+S，I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI。该产品含Na2S∙xH2O的质量分数为___________(用含x、 c1、c2、V1、V2、w的代数式表示)。假设其他操作都正确，滴定终点时俯视读数，测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

6、回答下列问题：

(1)已知以下三种物质熔融状态下均不能导电，熔点数据如下：

请解释三种物质熔点依次减小的原因：___________。

(2)HF气体在25 ℃、80 ℃和90 ℃测得其摩尔质量分别为58.0 g·mol-1、20.6 g·mol-1和20.0 g·mol-1。则不同温度下摩尔质量不同的可能原因是___________。

7、碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用，如航天员呼吸产生的CO2用Sabatier反应处理，实现空间站中O2的循环利用。

Sabatier反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)；

水电解反应：2H2O(1) 2H2(g) +O2(g)。

(1)将原料气按n(CO2):n(H2)=1：4置于密闭容器中发生Sabatier反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示（虚线表示平衡曲线）。

①该反应的平衡常数K随温度降低而________（填“增大”或“减小”）。

②在密闭恒温（高于100℃）恒容装置中进行该反应，下列能说明达到平衡状态的是_____。

A．混合气体密度不再改变             B．混合气体压强不再改变

C．混合气体平均摩尔质量不再改变     D. n(CO2):n(H2)=1:2

③200℃达到平衡时体系的总压强为p，该反应平衡常数Kp的计算表达式为_______。（不必化简，用平衡分，压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

(2)Sabatier反应在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化率的是____（填标号）。

A．适当减压                  B．合理控制反应器中气体的流速

C.反应器前段加热，后段冷却    D.提高原料气中CO2所占比例

(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。

①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394kJ/mol、-242kJ/mol，Bosch反应的△H=_____kJ/mol。（生成焓指一定条件下由对应单质生成lmol化合物时的反应热）

②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是______________。若使用催化剂，则在较低温度下就能启动。

③Bosch反应的优点是_______________。

8、NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________________________。

(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

①写出该反应的热化学方程式：_______________________________。

②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是____。

(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：______________________________

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是___________________________________________，

元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)

②写出NiO电极的电极反应式：______________________________________。

9、我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2)，随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。

I．氧化浸出

（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO42-生成．

①该反应的离子方程式为____________。

②该反应在25-50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为____________。

Ⅱ.配位浸出

反应原理为：CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu(NH3)O42++Fe2O3+SO42-+H2O(未配平)

（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有____________(至少写出两点)．

（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4C1，构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液．某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向amol/L的氨水中缓慢加入等体积0.02mol/L的NH4C1溶液，平衡时溶液呈中性．则NH3·H2O的电离常数Kb=____________(用含a的代数式表示)；滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动．

Ⅲ.生物浸出

在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有____________(填化学式)，微生物参与的离子反应方程式为____________(任写一个)。

（5）假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe3+，当有2mol SO42-生成时，理论上消耗O2的物质的量为____________。

10、氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于乙醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解、氧化。

（制备）方法一：

（资料查阅）

(1)仪器X的名称是______，在实验过程中，B中试纸的颜色变化是______。

(2)实验操作的先后顺序是______(填操作的编号)

a.检查装置的气密性后加入药品   b.熄灭酒精灯，冷却   c.在气体入口处通入干燥HCl

d.点燃酒精灯，加热     e.停止通入HCI，然后通入

(3)反应结束后发现含有少量CuO杂质，产生的原因是______。

方法二：

(4)向,溶液中加入一定量NaCl和可生成自色沉淀CuCl离子方程式为______，过滤，沉淀用的酸洗，水洗，乙醇洗三步操作，酸洗采用的酸是______(写名称)，用乙醇洗涤的原因是______(任写一点)。

（含量测定）

(5)准确称取所制备的氯化亚铜样品m  g，将其置于过量的溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L的溶液滴定到终点，消耗溶液b  mL，反应中被还原为，样品中CuCl的质量分数为______(CuCl分子量：)

（应用）利用如下图所示装置，测定高炉煤气中CO、、和)的百分组成。

(6)已知：

i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成。

ii.保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气。

①出保险粉和KOH混合溶液吸收的离子方程式：______。

②D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是______、______。

11、铁及其化合物在生产生活中应用广泛，如铁红（Fe2O3）可作为颜料，电子工业常用一定浓度的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板。 aFe2（SO4） 3·b（NH4） 2SO4·cH2O，（硫酸铁铵）常用于生活饮用水、工业循环水的净化处理。

（1）现有一含有Fe2O3和Fe3O4的混合物样品，测得n（Fe）:n（O）=1:1.375,则该样品中Fe2O3的物质的量分数为___________。（结果保留2位有效数字）

（2）CuO和Fe2O3的混合物9.6 g在高温下与足量的CO充分反应，反应后全部气体用100mL 1.2mol/L Ba（OH）2 溶液吸收，生成15.76 g白色沉淀。则吸收气体后溶液中的溶质的化学式为__________，混合物中CuO和Fe2O3的物质的量之比为___________。

（3）称取某硫酸铁铵样品7.00 g，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到1.07 g沉淀；向另一份溶液中加入含0.025 molBa （NO3）2的溶液，恰好完全反应，求该硫酸铁铵的化学式_________。

（4）现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入800mL 3mol/L的FeCl3溶液中，一段时间后，将该线路板取出，向溶液中加入铁粉56.0 g，充分反应后剩余固体51.2 g，求所得溶液中溶质的物质的量浓度_________（忽略反应前后溶液体积的变化）。

12、铋(Bi)的化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3含FeS2、CuO、SiO2等杂质)制备NaBiO3的工艺流程如下：

已知：

i. Bi3+易水解，NaBiO3难溶于冷水。

ii.“氧化浸取”时，铋元素转化为Bi3+，硫元素转化为硫单质。

iii． Cu(OH)2(s) +4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq)+2OH—(aq)K=4.4×10-7。

回答下列问题：

(1)为提高“浸取”速率，采取的措施有：升高温度、___________(写出一条)；辉铋矿浸取率随温度的变化曲线如图，高于40℃时浸取率快速下降，其可能的原因是____________。

(2)“氧化浸取”时，H2O2和FeS2发生反应的物质的量之比为___________。

(3)“除铜”时发生反应：Cu2+ (aq) + 4NH3(g) Cu[(NH3)4]2+ (aq) K=2×1013，则Ksp[Cu(OH)2]=___________；NH3分子的空间结构为___________。

(4)“转化”时，生成NaBiO3的离子方程式为___________。

(5)已知酸性环境下，NaBiO3可以将Mn2+氧化成、(被还原成Bi3+)，请设计一个原电池装置来证明这一点，在图中的方框内标出两烧杯溶液中溶质的化学式，并写出负极的电极反应式：___________。

(6)取NaBiO3产品w g，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用a mol· L-1H2C2O4标准溶液滴定生成的，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗bmL标准溶液，该产品的纯度为___________(用含w、a、b的代数式表示)。

13、钛(Ti)放称为未来金属，二氧化钛是一种优良的催化剂，可催化如图反应，

回答下列问题：

(1)基态Ti原子的电子占据了____个原子轨道，基态Ti原子的价电子排布图为____。

(2)该反应涉及C、O、N三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____，分子中sp2杂化的碳原子个数与sp3杂化的碳原子个数之比为____。

(3)1mol[Ti(H2O)6]Cl3中含有σ键的数目为____，与H2O互为等电子体的阴离子为____(填化学式)。

(4)MgCl2和TiCl4的部分性质对比如表：

二者虽然都是金属元素和氯元素形成的化合物，但前者熔点比后者高很多，其原因为____。

(5)已知N与Ti形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为apm。则该晶胞的密度为____g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示)。