沈阳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、镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。

放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，Fe（OH）2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。

已知 ：①NiO2有强氧化性，可与浓盐酸反应；

②NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为；   ；

（2）维持电流强度为1.0A，消耗0.28gFe，理论电池工作 s。（已知F=96500C/mol）

（3）对该电池电极材料进行回收方案设计：

①方案中加入适量双氧水的目的是 ；在滤液I中慢慢加入NiO固体，则依次析出沉淀

和沉淀 （填化学式）。若两种沉淀都析出，pH应控制在不超过

（离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀，lg2=0.3、lg3=0.4）；设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案   。

②滤液III中溶质的主要成分是   （填化学式）；气体I为   ，判断依据是   。

3、【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 。

4、[化学-选修3：物质结构与性质]

铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。   -

(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_______。

(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________；醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。

(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨（NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点，解释其高低的主要原因________。

(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中，取出的能体现其晶体结构的一个立方体，则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”），该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”），立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_____空隙(填空间结构）。

(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________，根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。 (图中a=0.42nm，计算结果保留两位有效数字）

5、为测试铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面方案并进行了实验。将0.200g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.0200mol•L-1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mLKMnO4溶液。

(1)配平以下方程式并标出电子转移的方同与数目：___。

H2SO4+KMnO4+FeSO4→MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O

(2)铁片中铁元素的质量分数为___；若通过仪器分析发现该小组的测量结果偏高，以下可能的情况有___。

A.酸式滴定管洗净后，直接注入高锰酸钾溶液

B.洗净的锥形瓶，再用待测液润洗

C.锥形瓶中残留有少量蒸馏水

D.滴定至终点时，在滴定管尖嘴部位有气泡

(3)高锰酸钾溶液往往用硫酸酸化而不用盐酸酸化，原因是：___。

(4)Fe2(SO4)3溶液中c(Fe3+)：c(SO)___2：3(填写“>”、“<”或“=”)，用离子方程式解释：___。

(5)高锰酸钾在化学品生产中，广泛用作为氧化剂，可以氧化H2O2、Fe2+、S2-、SO等多种物质。如H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+  +K2SO4+H2O，试推测空格上应填物质的化学式为___。

(6)上述反应在恒温下进行，该过程中会明显看到先慢后快的反应，原因可能是___。

6、氮的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题：

(1)已知：

①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) ∆H1=+41.8kJ·mol-1

②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H2=-196.6kJ·mol-1

则2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的∆H=_______。

(2)NO作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附，并发生反应：C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g) ∆H＜0.在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示：

图中a、b、c三点中，达到平衡的点是_______；温度为1100K时，N2的平衡体积分数为_______。

(3)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O，反应原理是NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g) ∆H＜0。

①实际生产中NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)的反应温度不宜过高的原因是_______。

②500℃时，在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3，8min时反应达到平衡，此时NH3的转化率为40%，体系压强为p0MPa，则0～8min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=_______mol·L-1·min-1，500℃时该反应的平衡常数Kp=_______MPa(用含p0的代数式表示，Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

7、碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：

(1)实验室中制取少量碘可采用如下方法：KI＋CuSO4→CuI↓＋K2SO4＋I2。此反应生成1 mol I2时转移的电子是________mol。工业生产中，可用智利硝石(含有NaIO3)为原料，与NaHSO3溶液反应生成碘，写出此反应的离子方程式：______________________________________________。

(2)单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离(类似于：2H2OH3O＋＋OH－)，电离生成的＋1价阳离子为_____，－1价阴离子为________。

(3)将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体(AlI3)，此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式：______________。

(4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I－、IO或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解，分成三份试样：

①第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I－和IO，该过程反应的离子方程式为___________。

②第二份试样酸化后，加入淀粉溶液无变化，再加________溶液，溶液变蓝，说明试样中存在I－。

③第三份试样酸化后，如果直接使________试纸变蓝，说明试样存在IO离子。

8、有下列八种物质：①氯化钡；②金刚石；③硫；④钨；⑤氯化钠；⑥钠；⑦二氧化硅；⑧干冰，回答有关这八种物质的问题。

（1）将这八种物质按不同晶体类型分成四组，并填写下表：

（2）其中以共价键相结合，原子彼此间形成空间网状结构的化合物是______（填编号，下同）。晶体内存在单个分子的单质是______。

（3）其中硬度最大的物质是______；熔点最低的物质是______。

9、环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题：

(1)基态Cu原子的价电子排布___________。

(2)镍的氨合离子中存在的化学键有___________。

A．离子键       B．共价键        C．配位键        D．氢键        E．键        F．键

(3)Ni、Co的第五电离能：，，，其原因是___________。

(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似，但灰锡不如金刚石稳定，其原因是___________。

(5)硒化锌晶胞结构如图所示，其晶   胞参数为a pm。

①相邻的与之间的距离为___________pm。

②已知原子坐标：A点为(0，0，0)，B点为(1，1，1)，则C点的原子坐标___________。

③若硒化锌晶体的密度为，则阿伏加德罗常数 ___________(用含a、的计算式表示)。

10、某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Cu、Si等)为原料制备、提纯，并测定产品中的含量。

Ⅰ.按如图所示装置(夹持装置略)制

已知：乙醚沸点为34.5℃：溶于乙醚，不溶于苯，易发生水解；溶于乙醚且溶于苯：、不溶于乙醚和苯。

(1)装置A中，浓硫酸与浓盐酸混合制HCl，仪器a的名称为_______。

(2)仪器b的作用是_______；装置D的作用是_______。

(3)C中发生的主要反应的化学方程式为_______。

(4)因反应放热使乙醚挥发，需控制冷凝回流速度1~2滴/秒。若发现回流速度过快，需进行的操作是_______。

(5)上述实验装置的缺点是_______。

Ⅱ.提纯

反应后，装置C中的乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得固体，用苯溶解固体，充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得产品。

(6)用苯溶解固体，充分搅拌后过滤，目的是_______。

Ⅲ.测定产品中的含量

取1.000g产品溶于盐酸配成100mL溶液；取10.00mL溶液，加入EDTA掩蔽杂质离子，调节pH，过滤、洗涤，得固体：加入25mL25%KF溶液溶解固体，滴加酚酞作指示剂，用盐酸溶液滴定其中的KOH，消耗盐酸22.50mL。

(已知：；滴定过程中KF、不与盐酸反应)

(7)的纯度为_______。

(8)某同学认为该计算结果不可靠，理由是_______。

11、亚硝酰氯(NOC1)是有机合成中的重要试剂。实验室中可用如下反应合成亚硝酰氯。

I： Cl2(g) + 2NO(g)2NOCl(g)   △H

(1)已知几种物质的相对能量如下表。

则反应I的△H=_______kJ·mol-1。

(2)T °C下，向某真空恒容密闭容器中加入足量的CuCl2(s)并充入一定量的NO(g)，发生反应II： 2CuCl2(s)2CuCl(s)+Cl2( g)和反应I，测得起始压强为b kPa，达到平衡时NOCl(g)的压强为ckPa。若此温度下，反应II的平衡常数KpII=a kPa，则平衡时NO的转化率为_______；该温度下，反应I的平衡常数KpI=_______ 。(用气体物质的平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数，用含a、b、c的代数式表示)

(3)反应Cl2(g) + 2NO(g) = 2NOCl(g)的速率方程式可表示为v(正)=k(正) •c（Cl2）•c2(NO)， v(逆)=k(逆) •c2(NOCl)，其中k(正)、k(逆)代表正、逆反应的速率常数，其与温度、催化剂等有关，与浓度无关。

①加入催化剂，k(正)增大的倍数_______ (填 “大于”“小于”或“等于”)k(逆)增大的倍数。

②已知：pk= -lgk。下左图中所示有2条直线分别代表pk(正)、pk(逆)与的关系，其中代表pk(正)与关系的直线是_______(填字母)。理由是_______。

(4)一定条件下向恒容密闭容器中按一定比例[]充入NO(g)和Cl2(g)发生反应I，平衡时体系中NOCl(g)体积分数φ(NOCl)随的变化如上右图所示，则NO转化率最大的是_______ (填 “A”“B”或“C”)点，当=1.5时，表示平衡状态时的φ(NOCl) 可能是_______(填“D” “E”或“F”)点。

12、环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。请回答下列问题：

(1)基态Co原子的价电子排布式为 _______。

(2)镍的氨合离子[ Ni(NH3)6]2+中存在的化学键有_______。

A.离子键        B.共价键          C.配位键       D.氢键       E. σ键       F. π键

(3)Cu、Zn的第二电离能比较：I2(Cu)_______I2(Zn) (填＞、=或＜)。

(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似，但灰锡不如金刚石稳定，其原因是_______。

(5)硒化锌晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a pm。

①相邻Zn2+的Se2-与之间的距离为_______pm。

②已知原子坐标：A点为(0，0，0)， B点为(1，1，1) ，则C点原子坐标为_______。

③若硒化锌晶体的密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数NA=_______ (用含a、ρ的计算式表示)。

13、我国科学家利用Fe2Na3/红紫素催化剂实现CO2还原制备CO，利用可见光催化还原CO2，将CO2转化为增值化学原料(HCOOH、HCHO、CH3OH等)，这被认为是一种可持续的CO2资源化有效途径。

(1)已知几种物质的燃烧热(ΔH)如表所示：

已知：H2O(g)=H2O(l)　△H=-44kJ·mol-1。

CO2(g)+2H2(g)⇌HCHO(g)+H2O(g)　△H=_______kJ·mol-1。

(2)在一定温度下，将1molCO2(g)和3molH2(g)通入某恒容密闭容器中，发生反应CO2(g)+H2(g)⇌ HCOOH(g)，测得不同时刻容器中CO2的体积分数[φ(CO2)]如表所示。

①下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。

A.H2消耗速率等于HCOOH生成速率

B.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化

C.混合气体的密度不随时间变化

D.容器内气体压强不随时间变化

②达到平衡时CO2的转化率为_______。

(3)将n(CO2)：n(H2)=1：4的混合气体充入某密闭容器中，同时发生反应1和反应2。

反应1：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　△H1=+41.2kJ·mol-1。

反应2：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)　△H2＜0。

在不同温度、压强下，测得相同时间内CO2的转化率如图1.0.1MPa时，CO2的转化率在600℃之后随温度升高而增大的主要原因是_______。

(4)在一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2(g)和nmolH2(g)，仅发生(3)中的反应2。实验测得CH3OH的平衡分压与起始投料比[]的关系如图2。

①起始时容器内气体的总压强为8pkPa，若10min时反应到达c点，则0~10min内，v(H2)=_______mol·L-1·min-1。

②b点时反应的平衡常数Kp=_______(用含p的表达式表示)(kPa)-2。(已知：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)

(5)我国科学家开发催化剂，以惰性材料为阳极，在酸性条件下电解还原CO2制备HCHO，其阴极的电极反应式为_______。

(6)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图3所示(带“*”表示物质处于吸附态)。试从图3分析，采用BiIn合金催化剂优于单金属Bi催化剂的原因：_______；BiIn合金催化剂优于单金属In催化剂的原因：_______。