阳泉2025学年度第二学期期末教学质量检测高一化学

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、铬铁矿主要成分为铬尖晶石(FeCr2O4)，以铬铁矿为原料可制备Cr2(SO4)3溶液。铬铁矿的尖晶石结构在通常条件下难以被破坏，其中的二价铁被氧化后，会促进尖晶石结构分解，有利于其参与化学反应。

(1)铬铁矿中的基态二价铁被氧化过程中，失去的电子所处的能级为_______。

(2)120℃时，向铬铁矿矿粉中加入50%的H2SO4，不断搅拌，铬铁矿溶解速率很慢。向溶液中加入一定量的CrO3，矿粉溶解速率明显加快，得到含较多Cr3+和Fe3+的溶液。写出加入CrO3后促进尖晶石溶解的离子方程式：_______。

(3)其它条件不变，测得不同温度下Cr3+的浸出率随酸浸时间的变化如图1所示。实际酸浸过程中选择120℃的原因是_______。

(4)已知：室温下Ksp[Cr(OH)3]=8×10-31，Ksp [Fe(OH)3]=3×10-39，可通过调节溶液的pH，除去酸浸后混合液中的Fe3+。实验测得除铁率和铬损失率随混合液pH的变化如图2所示。pH=3时铬损失率高达38%的原因是_______。

(5)在酸浸后的混合液中加入有机萃取剂，萃取后，Fe2(SO4)3进入有机层，Cr2(SO4)3进入水层。取10.00mL水层溶液于锥形瓶中，先加入氢氧化钠调节溶液至碱性，再加入足量过氧化氢溶液。充分反应后，加热煮沸除去过量过氧化氢。待溶液冷却至室温，加入硫酸和磷酸的混合酸酸化，此时溶液中Cr全部为+6价。在酸化后的溶液中加入足量KI溶液，以淀粉溶液作指示剂，用0.3000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O=S4O+2I-，滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液19.80mL，计算萃取所得水层溶液中Cr3+的物质的量浓度_______。(写出计算过程)

3、选择完成下列实验的装置。

(1)分离水和碘的溶液，选用_______(填序号，下同)。

(2)配制溶液，选用_______。

(3)用和制取，选用_______。

4、次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：___________。

（2）H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银．

①(H3PO2)中，磷元素的化合价为___________。

②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，则氧化产物为：___________(填化学式)；

③NaH2PO2是 正盐还是酸式盐？___________，其溶液显___________性(填“弱酸性”、“中性”、或者“弱碱性”)。

（3）H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式___________。

（4）(H3PO2)也可以通过电解的方法制备．工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式___________；

②分析产品室可得到H3PO2的原因___________；

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是___________杂质。该杂质产生的原因是___________。

5、【化学——选修2化学与技术】硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。

（1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2，其中硫元素的化合物为 。

（2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有   (任写一种)。

（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 (填写序号)。

A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎   B．使用V2O5作催化剂

C．转化器中使用适宜的温度   D．净化后的炉气中要有过量的空气

E．催化氧化在常压下进行   F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3

（4）在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　 ΔH＝－98.3 kJ·mol－1

在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为   。

（5）硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔))。

①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。

____________________________________________________________________。

②工业生产中常用氨—酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

（6）实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O)，聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m，制备过程如图所示，下列说法正确的是   。

A．炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为：4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O

B．气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用

C．向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾

D．溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大

6、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)

7、利用化学原理对工厂排放的废水等进行有效检测与合理处理。某工厂处理含+6价铬的污 水工艺的流程如下：

（1）请写出N2H4的电子式____________________。

（2）下列溶液中，可以代替上述流程中N2H4的是______________（填选项序号）。

A. FeSO4溶液     B.浓硝酸 C.酸性KMnO4溶液     D. Na2SO3溶液

（3）已知加入N2H4的流程中，N2H4转化为无污染的物质，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________________。

（4）Cr(OH)3的化学性质与A1(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，原因可用离子方程式表示为_______________________________。

（5）实际工业生产中，有时还可采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量，其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn，其中NaR为阳离子交换树脂，Mn+为要测定的离子（此时氢离子不参与交换)。常温下，将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后，测得溶液中Na+比交换前增加了0.046 g·L-1，则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为___________________________。

（6）在实际的含铬废水处理中，还可采用直接沉淀的方法，处理成本较低。

①己知含铬废水中存在着平衡，Cr2O72-和CrO42-在溶液中可相互转化，请用离子方程式表示它们之间的转化反应____________________________。

②在实际工业生产中，加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH，这样有利于沉淀的生成，则生成沉淀的化学式为__________________________________。

8、氢化铝锂（LiAlH4）是化工生产中广泛应用于药物合成的常用试剂。

（1）LiAlH4可将乙醛转化为乙醇，LiAlH4作该反应的______剂（选填“氧化”“还原”“催化”），用____（填试剂名称）可检验乙醛已完全转化。

（2）配平化学反应方程式。

______LiAlH4+______H2SO4→______Li2SO4+_______Al2(SO4)3+_______H2↑

该反应中H2SO4体现________性。若上述反应中电子转移数目为0.2NA个，则生成标准状况下氢气体积为_____________。

（3）现有两种浓度的LiOH溶液，已知a溶液的pH大于b溶液，则两种溶液中由水电离的c(H+)大小关系是：a_____b（选填“>”、“<”或“=”）。

（4）铝和氧化铁高温下反应得到的熔融物通常为铁铝合金，设计实验证明其含金属铝。

_____________________________

9、(1)氯化铝为无色透明晶体，易溶于水、乙醇、氯仿，微溶于苯。熔融的氯化铝不导电。无水氯化铝在178℃升华，用质谱仪检测气态氯化铝，谱图中出现质荷比(相对分子质量)最大值为267，原因是___。

(2)酸碱电子理论认为：所有能够接受电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为酸，所有能够提供电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为碱，请按此理论写出一个中和反应的化学方程式___(反应物均含氮元素)。

10、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可作为贮存水果的保鲜剂。现欲制备焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质。

Ⅰ.制备Na2S2O5

可用试剂：饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)。

焦亚硫酸钠的析出原理：2NaHSO3(饱和溶液)=Na2S2O5(晶体)+H2O(l)

（1）如图装置中仪器A的名称是___。A中发生反应的化学方程式为___。仪器E的作用是___。

（2）F中盛装的试剂是___。

Ⅱ.探究Na2S2O5的还原性

（3）取少量Na2S2O5晶体于试管中，滴加1mL2mol/L酸性KMnO4溶液，剧烈反应，溶液紫红色很快褪去。反应的离子方程式为___。食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果保鲜剂的化学原理是防止食品___。

Ⅲ.测定Na2S2O5样品的纯度。

（4）将10.0gNa2S2O5样品溶解在蒸馏水中配制100mL溶液，取其中10.00mL加入过量的20.00mL0.3000mol/L的酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，用0.2500mol/L的Na2SO3标准液滴定至终点，消耗Na2SO3溶液20.00mL，Na2S2O5样品的纯度为___%（保留一位小数），若在滴定终点时，俯视读数Na2SO3标准液的体积，会导致Na2S2O5样品的纯度___。（填“偏高”、“偏低”）

11、某磁黄铁矿的主要成分是(S为-2价)，既含有又含有。将一定量的该磁黄铁矿与100mL的盐酸恰好完全反应(注：矿石中其他成分不与盐酸反应)，生成2.4g硫单质、0.425mol和一定量气体，且溶液中无。计算：

(1)生成的气体在标准状况下的体积_______；

(2)_______。(写出计算过程)

12、钛及其化合物在科技、生物、材料领域均有广泛应用。回答下列问题：

(1)基态钛原子核外s能级和p能级的电子数之比为____；钛元素处于元素周期表的____区。

(2)含钛新型正极材料KTiPO4F具有高化学电位。

①PO的立体构型为____。与PO互为等电子体的分子为____(任写一种，填化学式)。

②KTiPO4F中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为____(用元素符号表示)。

③一些氢化物的沸点如表所示：

解释表中氢化物之间沸点存在差异的原因：____。

(3)Ti(IV)在酸溶液中可形成多种离子。其中如图1所示结构的离子符号为____；[Ti(OH)2(H2O)4]2+中配位键的数目为____。

(4)CaTiO3晶体中Ca、O原子在立方晶胞中的位置如图2所示，其中Ti原子填充在O原子围成的____(填“正八面体”或“正四面体”)空隙中；若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度为ρg·cm-3，则O原子间的最近距离为____pm(用含NA、ρ的代数式表示)。

13、硫酸镍广泛应用于电镀、电池、催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸镍(含Cu2+、Fe3+、Ca2+、 Mg2+、Zn2+等)为原料，经下图一系列除杂过程模拟精制硫酸镍工艺，回答下列问题。

(1)①“硫化除铜”过程中除Cu2+发生的反应外，另一离子反应方程式为___________。

②“硫化除铜”后滤液1中主要金属阳离子为Ca2+、Mg2+、Zn2+、___________。

(2)“氧化除杂” 时加入Cl2和Ni (OH)2的主要作用分别是__________、_______。

(3)“氟化除杂”后滤渣2的主要成分是___________(写化学式)。

(4)“滤液3”中加入有机萃取剂后，Zn2+与有机萃取剂形成易溶于萃取剂的络合物。该过程选用的萃取剂一般为P204[ (二(2－乙基)己基)磷酸酯]，其萃取原理为： 2     +Zn2+   +2H+，反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。取“萃取除锌”过程中的有机相，加入反萃取剂可回收ZnSO4，具体过程如图，其中反萃取剂可以选择下列哪种物质________ (填选项)。

A．NaOH溶液        B． H2SO4溶液          C．ZnSO4溶液

(5)“萃取除锌”后的溶液经操作A可得硫酸镍晶体，称取1.000g硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O )样品溶解，定容至250mL。取25.00mL试液，滴入几滴紫脲酸胺指示剂，用0.01mol·L－1的EDTA (Na2H2Y)标准溶液滴定至终点，重复操作2－3次，平均消耗EDTA标准溶液体积为23.50mL。

已知：反应为Ni2++H2Y2－=NiY2－ +2H+；紫脲酸胺：紫色试剂，遇Ni2+显橙黄色。

①滴定终点的操作和现象是________。

②计算样品纯度为___________。(保留三位有 效数字，不考虑杂质反应)