吕梁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、为分离废磷酸亚铁锂电池的正极材料(主要含LiFePO4和铝箔)中的金属,将正极材料粉碎后进行如下流程所示的转化：

已知LiFePO4不溶于水和碱,能溶于强酸。

（1）“碱溶”时的离子方程式为___。

（2）向滤液Ⅰ中通入过量CO2会析出Al(OH)3沉淀,写出该反应的离子方程式：____。

（3）“酸浸”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为_____。

（4）检验“沉铁”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。

（5）以Fe(OH)3为原料可以制取FeSO4晶体,还需的试剂有____。

（6）“沉锂”时，检验Li+是否沉淀完全的方法是____。

3、是一种具有强温室效应的分子,将其先转化为合成气再合成液态链烃或芳香烃是实现碳中和的重要途径,以合成气为原料合成液态烃的工艺过程叫做费托合成,属于煤的间接液化技术。请回答下列问题:

(1)已知、CO和(正癸烷,1)的燃烧热依次是、、,则反应的反应热_______。

(2)甲烷转化为合成气主要是在催化剂的作用下发生如下反应:

     反应Ⅰ

     反应Ⅱ

①向一定温度下的2L刚性容器中充入1mol甲烷和3mol水蒸气,5min后体系达平衡状态,此时容器中含有0.4molCO和0.3mol,则5min内反应Ⅰ的平均速率_______,该温度下反应Ⅱ的平衡常数_______。

②在起始投料比一定的刚性容器中,温度对平衡转化率、CO选择性、选择性的影响如图1所示,其中表示选择性的曲线是_______(填“a”“b”或“c”)。若其他条件一定,向原料气中加入惰性稀释气体并保持总压强不变,测得CO的平衡百分含量增大(如图2),原因是_______。

(3)苯乙醛()是一种常用的香精原料,传统的利用芳香烃生产苯乙醛的方法产率较低。以10%的稀硫酸为电解液,利用惰性电极电解氧化环辛四烯()可直接得到苯乙醛且产率较高,该方法的阴极反应式为_______,每消耗1mol环辛四烯,理论上转移电子的物质的量为_______。忽略温度变化,电解一段时间后,电解液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

4、有X、Y、Z、M、G五种元素，是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下，将Z的单质和FeG2（元素G和铁构成的某化合物）组成一个可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z +FeG2Fe+2ZG

放电时，电池的正极反应式为：______________；充电时，接电源负极的电极材料是____（写物质名称），该电池的电解质为_______（填写化学式）。

5、氮及其化合物在自然界中存在循环，请回答下列问题：

(1)氮元素在周期表中的位置是_______，氮原子核外电子共占据_______个轨道，最外层有_______种不同能量的电子。

(2)氨气分子的空间构型为_______，氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。

(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下，在容积为2L的密闭容器中模拟该反应，测得10min时氮气为0.195mol，请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。

(4)工业上用氨水吸收SO2尾气，若最终得到(NH4)2SO4，则该溶液中c(NH)与c(SO)之比_______2：1(选填“＞”、“＜”、“=”)，请结合离子方程式解释其原因_______。

6、[化学—选修3：物质结构与性质] 化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。

（1）高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu3O7，其中1/3的Cu以罕见的Cu3+形式存在。Cu在元素周期表中的位置为____ ，基态Cu3+的核外电子排布式为_   _______。

（2）磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性。下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为____（填选项字母）。

（3）屠呦呦因在抗疟药——青蒿素研究中的杰出贡献，成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。青蒿素的结构简式如图l所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为 ；碳原子的杂化方式有____ 。

（4）“可燃冰”因储量大、污染小被视为未来石油的替代能源，由甲烷和水形成的“可燃冰”结构如图2所示。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力为   。

②H2O的VSEPR模型为 ，比较键角的大小：H2O CH4（填“>”“<”或“=”），原因为 。

（5）锂离子电池在便携式电子设备以及电动汽车、卫星等领域显示出广阔的应用前景，该电池负极材料为石墨，石墨为层状结构（如图3），其晶胞结构如图4所示，该晶胞中有   个碳原子。已知石墨的层间距为apm，C-C键长为b pm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则石墨晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。

7、现有下列10种物质：①Na2CO3 ②AlCl3 ③HCl ④NH4HCO3 ⑤C2H5OH ⑥Al ⑦食盐水 ⑧石墨 ⑨冰醋酸 ⑩二氧化碳

(1)上述物质中属于强电解质的是__；属于非电解质的是__；能导电的是__。(填序号)

(2)既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是__(填序号)。

8、

（1）W原子的核外电子排布式为_________。

（2）均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其化学式依次为_________、__________、_________，推测盐中阴离子的空间构型为__________，其中心原子杂化方式为__________。

（3）Z、W两种元素电负性的大小关系为____；Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为____。

（4）CO的结构可表示为CO，元素Y的单质Y2的结构也可表示为YY。右表是两者的键能数据（单位：kJ·mol-1）:

①结合数据说明CO比Y2活泼的原因：_____。

②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子，其结构如图所示，请结合上表数据分析，下列说法中，正确的是_____。

A．Y4为一种新型化合物 B．Y4与Y2互为同素异形体

C．Y4的沸点比P4（白磷）高 D．1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量

9、非金属硼的合金及其化合物有着广泛的用途。

（1）硼钢合金的硬度是普通钢材的 4 倍，其主要成分是铁。 画出基态铁原子的价电子排布图_____。

（2）氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料，其分子中存在配位键， 则氨硼烷分子结构式为_____。写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_____(填化学式)。

（3）常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如右图所示。

①1 mol H3BO3晶体中含有______mol 氢键。

②请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：__________。

（4）硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如右图所示：

①该晶体中Na+的配位数为_____。

②H3BO3 分子中的 O—B—O 的键角_____（填“大于”、“等于”或“小于”） BH4－中的 H—B—H 的键角，判断依据是_____。

③已知硼氢化钠晶体的密度为 ρ g/cm3， NA代表阿伏伽德罗常数的值，则 a=_____(用含 ρ、 NA的代数式表示)；④若硼氢化钠晶胞上下底心处的 Na+被 Li+取代，得到的晶体的化学式为_____。

10、印刷电路板（简称PCB）是电子产品的重要组成部分，在PCB的加工过程中，常采用碱性蚀刻法，蚀刻后的废液中存在大量的[Cu(NH3)4]C12，如果直接排放不仅造成资源浪费，而且污染环境。下图是碱性蚀刻制PCB，并利用蚀刻废液制碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3）的工艺流程。

（1）碱性蚀刻时发生反应的化学方程式为_____________________________________。

（2）滤液a的溶质主要是__________。（化学式）

（3）不同的氨铜比和碳铜比条件下溶解CuO得A溶液，实验结果如下图。该反应的最佳实验条件为_______________________________。（氨铜比指n(NH3)∶n(CuO)，碳铜比指n(NH4HCO3)∶n(CuO) ）

（4）A溶液主要含[Cu(NH3)n]2+，对溶液中析出的无水碳酸盐进行分析后，测得元素质量分数为N：17.5%，Cu：39.7%，则此蓝色晶体的化学式是____________。

（5）写出真空蒸氨反应的化学方程式__________________________________________。

（6）蒸氨时，如果选择在常压80℃条件下进行，即使反应24小时，也仅有少量氨蒸出，且不Cu2(OH)2CO3沉淀析出。原因为______________________________________。

（7）除流程中标出的循环使用的物质外，还可循环使用的物质有__________。

（8）已知某次实验从0.4L 含Cu元素140g/L的蚀刻废液获得碱式碳酸铜82.5g，则Cu元素回收率为_____________（结果保留至1%）。

11、达喜是常用的中和胃酸的药物，其有效成分是含结晶水的铝镁碱式盐。取该碱式盐6.02g，向其中逐滴加入4.00mol·L-1的盐酸，当加入盐酸42.5mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时恰好反应完全。

（1）计算该碱式盐样品中碳酸根与氢氧根的物质的量之比：__。

（2）若达喜中镁、铝元素的物质的量之比为3：1，则氢元素的质量分数为__。

12、铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铵铜元件（含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2）中回收铍和铜两种金属的流程。

已知：

Ⅰ．铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似

Ⅱ．常温下：Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Mn（OH）2]=2.1×10-13

(1)滤渣B的主要成分为______（填化学式）；

(2)写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的化学方程式______；

(3)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中CuS发生反应的离子方程式______，若用浓HNO3溶解金属硫化物缺点是______（任写一条）；

(4)从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是______。

(5)溶液D中含c（Cu2+）=2.2mol•L-1、c（Fe3+）=0.008mol•L-1、c（Mn2+）=0.01mol•L-1，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离首先沉淀的是______（填离子符号），为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH大于______；

(6)取铍铜元件1000g，最终获得Be的质量为72g，则Be的产率是______。

13、甲醇是基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，甲醇可由CO与H2反应制得。回答下列问题：

(1)已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为727，CO(g)的燃烧热为283，H2O(g)=H2O(l) 。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为_______。

(2)恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应制备甲醇，测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示。

则T1_______T2(填“＞”、“＜”或“=”，下同)，M点的正反应速率_______N点的逆反应速率。

(3)密闭容器中，高温TK条件下，用CO还原氧化铁得到单质铁。若初始压强为pkPa，平衡后气体中CO的物质的量分数为a，此温度反应的平衡常数Kp=_______(Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数)。

(4)以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为_______。

②若以铅蓄电池为电源，A应与铅蓄电池的_______(填“Pb”或“PbO2”)相连。