庆阳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、选修一物质结构与性质过渡金属元素及其化合物的应用广泛，是科学家们进行前沿研究的方向之一。

（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉做显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：4FeCl3+2NH2OH•HCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O

①基态Fe原子中，电子占有的最高能层符号为____________，核外未成对电子数为____________ ，Fe3+在基态时，外围电子排布图为____________。

②羟胺中(NH2OH)采用sp3杂化的原子有____________，三种元素电负性由大到小的顺序为____________；与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为____________。

（2）过渡金属原子可以与CO分子形成配合物，配合物价电子总数符合18电子规则．如Cr可以与CO形成Cr(CO)6分子：价电子总数(18)=Cr的价电子数（6）+CO提供电子数(2×6)。

Fe、Ni两种原子都能与CO形成配合物，其化学式分别为____________、____________。

（3）Pt2+的常见配合物Pt(NH3)2Cl2存在两种不同的结构：一种为淡黄色(Q)，不具有抗癌作用，在水中的溶解度较小；另一种为黄绿色(P)，具有抗癌作用，在水中的溶解度较大。

①Q是____________分子(选填“极性”或“非极性”)。

②P分子的结构简式为____________。

（4）NiXO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，晶胞边长为a pm．晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为____________ pm。若晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，此晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为____________。

3、砷(As)是第四周期第V A族元素，用化学用语回答问题：

(1)砷的最高价氧化物对应的水化物化学式是   _________,气态氢化物的稳定性ASH3________(填写“大于”或“小于”)NH3。

(2)砷在自然界中主要以硫化物形式（如雄黄As4S4、雌黄As2S3等)存在。雄黄和雌黄的转换关系如图1所示：

①气体物质a是   _____________(填化学式)。

②第I步反应的离子方程式是_________________________________。

(3)Na2HAsO3溶液呈碱性，原因是_______________(用离子方程式表示)，该溶液中c(H2AsO3-)______ c(AsO33-)   (填“>”、“<”或“=”)。

(4)某原电池装置如图2所示，电池总反应为AsO43-++2I-+H2O AsO33-+I2+ 2OH-。当P池中溶液由无色变蓝色时，正极上的电极反应式为_________；当电流计指针归中后向Q中加入一定量的NaOH，电流计指针反向偏转，此时P中的反应式是__________________。

4、以TiO2为催化剂，在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。

(1)制备TiO2：

TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是_______。

(2)光催化还原的反应过程如下图所示。

A侧产生HCOO-的反应式为_______。

在光照和TiO2存在下，以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物，相同时间后检测HCOO-浓度，结果如下表。

(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-，结合表中数据说明推测的依据：_______。

(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i，可能的原因是_______。

(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因，设计并完成实验v。

实验v：光照条件下，未添加TiO2时重复实验iv，没有检测到SO。

①实验v中检测SO的操作和现象为_______。

②对比实验iv、v，分析实验iv中Na2SO3的作用：_______(答出2点)。

5、CO、SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法．

Ⅰ．甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇．

（1）已知：CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)ΔH1=-283.0kJ·mol－1

H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol－1

CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-764.6 kJ·mol－1

请写出CO与H2合成甲醇蒸汽的热化学方程式____________________

（2）一定条件下，在溶剂为VL的密闭容器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．

①该反应在A点的平衡常数K=_________________(用a和V表示)

②下列能说明反应达到平衡状态的是_____

A.v(CO)=v(H2)                      B.混合气体的密度不变

C.混合气体的平均相对分子质量不变   D. c(CO)=c(H2)

③写出能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施_____________________________

Ⅱ．某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

（3）原电池原理：该小组设计的原理示意图如左下图，写出该电池负极的电极反应式______。

（4）电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图，写出开始电解时阳极的电极反应式________________。

（5）已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性，则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25℃时，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2，Ka2=1×10-7)

6、废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金，含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下：

已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，Zn(OH)2能溶于NaOH溶液。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。

请回答下列问题：

（1）实验中的过滤操作所用到的玻璃仪器为____________________。

（2）加入ZnO调节pH=a的目的是____________________，a的范围是___________。

（3）由不溶物E生成溶液D的化学方程式为______________________________。

（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是___________，__________，过滤。

（5）若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是______________________________。

（6）若废旧黄铜的质量为a g，最终得到的胆矾晶体为b g，则该黄铜中铜元素的质量分数为_____________。

7、电镀废水中含有的络合态镍(Ⅱ)和甘氨酸铬(Ⅲ)等重金属污染已成为世界性环境问题。常用的处理方法是臭氧法和纳米零价铁法。

I．臭氧法

(1)在废水中通入，在紫外光(UV)照射下产生羟基自由基(·OH)，氧化分解络合态Ni(Ⅱ)使镍离子游离到废水中，部分机理如下：

ⅰ．

ⅱ．

ⅲ．

①写出产生·OH的化学方程式：__________。

②加入一定量的有利于提高氧化效果，原因是____________。

Ⅱ．纳米零价铁法

(2)制备纳米零价铁。

将和溶液在乙醇和水的混合溶液中混合搅拌(氛围)，充分反应得到纳米零价铁、、HCl、NaCl和。写出反应的化学方程式_______________。

(3)纳米零价铁处理甘氨酸铬。

①甘氨酸铬(结构简式如图)分子中与铬配位的原子为_________。

②研究表明：纳米零价铁对有机物的降解通常是产生液相·OH对有机物官能团进行断键，使有机络合态Cr(Ⅲ)被释放到溶液中，同时氧化成无机Cr(Ⅵ）。纳米零价铁对甘氨酸铬的去除机理如图所示：

对初始铬浓度为的甘氨酸铬去除率进行研究，总铬去除率随时间的变化如图所示，其可能的原因是____________。

8、工业上常用如下的方法从海水中提碘：

完成下列填空：

(1)上述流程中有两步都涉及到氯气。写出氯元素在周期表中的位置：_________；

氯气分子中所含的化学键名称是：_________；在原子钟，其核外存在_________种运动状态不同的电子。

（2）和氯元素位于同主族的另外一个短周期元素单质的电子式是：_________，

两者气态氢化物的稳定性是：_________＞_________（填写化学式）。

（3）步骤②中体现了溴具有的性质是_______________（文字简述）。

（4）写出步骤③中反应的化学方程式（说明：此反应在水溶液中进行）：________________；在该反应中被氧化的元素是：_________。

（5）工业上利用海水还有一个重要的反应就是电解饱和食盐水，此反应中的阴极产物是：_________和_________（写化学式）。

（6）溴蒸汽还可以用饱和碳酸钠溶液来吸收，产物为溴化钠、溴酸钠，同时放出二氧化碳，请写出该反应的化学方程式并标明电子转移方向与数目：______________________。

9、苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料，乙苯催化脱氧法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其化学方程式为：

（1）若升高温度，该反应的平衡常数变大，则ΔH____________（填“大于0”或“小于0”）。该反应在_______________条件下能自发进行（填“较高温度”、“较低温度”或“任何温度”）。

（2）维持体系总压强ρ恒定，在温度T时，物质的量为2mol、体积为1L的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为80%，则在该温度下反应的平衡常数K=_____。

（3）在体积为2L的恒温密闭容器中通入2mol乙苯蒸汽，2分钟后达到平衡，测得氢气的浓度是0.5mol/L，则乙苯蒸汽的反应速率为_________________；维持温度和容器体积不变，向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽，则v正_______v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）

（4）工业上，通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气（原料中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_________________________。

②控制反应温度为600℃的理由是_____________________。

（5）某燃料电池以乙苯为燃料，Li2CO3与K2CO3混合的碳酸盐为电解质的高温型燃料电池，其负极的电极反应式为_____________________，正极上通入的气体为______________。

10、二氯化硝基·五氨合钴(，摩尔质量：261g/mol)是一种难溶于乙醇的棕黄色针状晶体经常用于研究配位化合物内界的键合方式。某实验小组对其进行合成与表征，实验原理及合成步骤如下：

【实验仪器及用品】

小烧杯、锥形瓶、量筒、表面皿、玻璃棉、胶头滴管、镊子、布氏漏斗、抽滤瓶、pH试纸。无水乙醇、常温和冷的蒸馏水

【实验步骤】

I．量取15.0mL2mol/L的氨水，倒入小烧杯中，向其中加入2.50g(摩尔质量：250.5g/mol)，搅拌使其充分溶解，滤去不溶物；

Ⅱ．室温时，将滤液置于锥形瓶内，向其中逐滴加入4mol/L盐酸，调整滤液pH至3~4后，升温至65℃，搅拌状态下加入1.0g，加热，稳定保持此温度反应30min；

Ⅲ．将反应后所得溶液冷却至室温，小心加入15.0mL浓盐酸后，降温使其结晶完全：

Ⅳ。将得到的固液混合物倒入布氏漏斗中进行抽滤后，经过一系列实验操作，干燥后得到棕黄色晶体1.9g。

请回答下列问题：

(1)中Co的配位数为___________。

(2)反应的化学方程式为___________。

(3)步骤Ⅱ中，对锥形瓶中滤液采取的最佳控温方式为___________。

(4)步骤Ⅲ中若盐酸加入过多，会导致所得晶体内界中配体的数量___________(填“增多”或“减少”)，产生这种现象的原因是___________。

(5)请补充最后一步抽滤后获得产品的一系列实验操作为___________。

(6)此实验的产率为___________%(列出计算式即可)。

(7)有文献表明：进行此实验时，若温度不能稳定控制在65℃左右，可能会产生二氯化亚硝酸根·五氨合钴()；

①上述两种配位化合物的关系是___________(填字母，下同)。

a．同素异形体       b．同系物       c．同分异构体       d．同位素

②上述两种配位化合物的结构中，的配位方式不同，若想对二者进行鉴别，可采用的仪器分析方法是___________。

a．原子光谱法       b．红外光谱法        c．核磁共振氢谱法        d．X-射线衍射法

11、研究 CO、CO2 的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题：

（1）T1 K 时，将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 50L 恒容容器中，发生分解反应：CH3OCH3(g) CH4(g)＋H2(g)＋CO(g) ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：

由表中数据计算：0～5.0 min 内的平均反应速率 v(CH3OCH3)＝__________，该温度下平衡常数 K＝_______________   。

（2）在 T2 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g) CH3CHO(g)，反应速率 v正 −v逆＝k正p(CO)•p (CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，P为气体的分压（气体分压P＝气体总压 P总×体积分数）。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，则 CO 转化率为 20%时，=____________。

12、锂离子电池广泛应用于便携式电动设备，某锂离子电池废料含Li、Fe、Co等金属及其氧化物，回收利用其废料的一种简化工艺流程如下：

已知：①Fe、Co是中等活泼金属，氧化性：；

②常温下，。

(1)写出一种提高“酸浸”浸出率的途径_______。

(2)写出“酸浸”时金属Co与稀反应的化学方程式_______；“酸浸”后溶液中的金属阳离子主要有、_______。

(3)“沉铁”反应的离子方程式是_______，“沉钴”时溶液的作用是_______。

(4)已知是微溶于水的强电解质，其饱和水溶液的浓度与温度关系如图所示，在a点对应条件下进行“沉锂”，若“沉锂”后溶液为，求=_______(写出计算过程，保留两位有效数字)。

(5)“沉钴”产物可用于制备CoO，CoO的晶胞结构如图所示，与距离最近且相等的有_______个；设与的最近的核间距为r nm，CoO晶体的密度为_______(列出计算式，为阿伏伽德罗常数的值)；该晶胞若沿体对角线投影，则的投影图为_______(填字母选项)。

13、根据元素在体内含量不同，可将体内元素分为常量元素和微量元素。其中H、C、O、N、S、P等为常量元素，Fe、Zn等为微量元素。回答下列问题：

(1)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]_______，有_______组相同能量的电子。

(2)数据表明，S的第一电离能小于P的第一电离能，其原因可能有两种：一种是S失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，电离能较低，另一种是_______。

(3)氧与氮可形成正离子NO，其空间构型为_______，碳与氢也可形成正离子CH，该离子中，碳的杂化方式为_______。

(4)原子的电子亲和能是指在0K下的气相中，原子获得电子变成负离子时所释放的能量。氧原子的第二电子亲和能(O-＋e-→O2-的能量)不能直接在气相中测定，但可通过如图的born-Haber循环计算得到。

由图可知，Mg原子的第一电离能为_______kJ·mol-1，O=O键键能为_______kJ·mol-1，氧原子的第二电子亲和能为_______kJ·mol-1。

(5)氢化镁(MgH2)与金属锌在一定条件下研磨，可制得化合物Mg2ZnH4，X-射线衍射分析表明，该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被锌原子占据，所有镁原子的配位数都相等。

①该晶胞中镁原子个数为_______。

②已知Mg2ZnH4晶体的晶胞参数为a pm，镁原子分布在该晶胞中锌原子形成的四面体中心。该晶胞中相邻镁原子与锌原子之间距离为_______pm，Mg2ZnH4晶体密度为_______g·cm-3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。