桂林2025学年度第二学期期末教学质量检测高三化学

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、［化学——选修3：物质结构与性质］太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。

（1）基态硅原子的价电子排布图：   。

（2）硒和硫同为VIA族元素，与其相邻的元素有砷和溴，则三种元素的第二电离能由小到大的顺序为 。（用I2X表示）

（3）气态SeO3分子的杂化类型为  ，与SeO3互为等电子体的一种阴离子为  （填化学式）。

（4）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4 ·H2O，其结构示意图如下：

胆矾中含有的粒子间作用力是 （填序号）。

A．离子键   B．极性键   C．金属键 D．配位键   E．氢键   F．非极性键

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物K 2[Cu(CN)4]，该配合物属于   晶体，已知CN-与N2为等电子体，指出1molCN-中键的数目为   。

（6）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中铜原子（Cu）与金原子（Au）个数比为    ；若该晶体的晶胞棱长为a nm，则该合金密度为 g/cm3。（列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为NA）

3、箱中微粒：多烯

量子力学中，π电子沿碳原子中性共轭链的移动可以仿照“ 箱中微粒”的方法。π电子的能量在下面的方程中给出：,n是量子数(n= 1， 2， 3，…。)，h是Planck's常数，m是电子质量，L是势箱的长度，并可近似地用L=(k+ 2) ×1.40 Å (k是分子碳链上共轭双键的数目)表示。适当波长λ 的光子可使π电子从最高占据轨道(HOMO)到最低未占据轨道(LUMO)。一个近似的半经验公式基于这个模型，将波长λ，双键数目k与常数B用下列关系式联系起来：

λ (nm)=B×等式1

(1).用这个半经验公式，取B= 65.01 nm，计算辛四烯(CH2= CH- CH=CH- CH= CH- CH = CH2)的波长λ (nm)___________。

(2).推导等式1(电子从HOMO转移到LUMO对应波长λ(nm)的表达式)，用k与基本常数表示。并以此计算常数Bcalc的理论值___________。

(3).我们想合成一个线型多烯，在激发电子从HOMO到LUMO时需要吸收大概600nm的光子。用你第二部分的表达式，确定多烯中共轭双键数(k)并给出它的结构___________。[如果你没有做出第二部分，用半经验公式等式1，取B= 65.01 nm来完成第三部分。]

(4).对于第三部分得到的多烯分子，计算HOMO与LUMO之间的能量差△E，(kJ·mol-1)。如果第三部分未解决，取k= 5解决这个问题。

(5).粒子在一维势箱中的模型可被扩展到三维长方体势箱中，长宽高为Lx、Ly与Lz。得到下列允许能级的表达式：

三个量子数nx，ny与nz必须为整数且相互独立。

①给出三个不同的最低能量的表达式，假定为边长L的立方势箱___________。

②能级的能量相同称为简并。画出草图展示所有能量的能级，包括所有简并能级，立方势箱对应的量子数取1或2___________。

4、碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述___________；

（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是___________；

（3）C2H2 分子中，共价键的类型有___________，C 原子的杂化轨道类型是___________，写出两个与C2H2 具有相同空间构型含碳无机物分子的分子式___________；

( 4 )CO 能与金属Fe、Ni 分别形成Fe(CO)5、Ni(CO)4，Fe(CO)5 中Fe 元素的原子核外电子排布为______，Ni(CO)4 是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂推测Ni(CO)4 是___________晶体。

（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

①在石墨烯晶体中，每个C 原子连接___________个六元环，每个六元环占有___________个C 原子．

②在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个C 原子连接___________个六元环，六元环中最多有___________个C 原子在同一平面。

5、近几年我国大面积发生雾霾天气，其主要原因是SO2、NOx，挥发性有机物等发生二次转化，研究碳、氮、硫及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。

（1）在一定条件下，CH4可与NOx反应除去NOx，已知有下列热化学方程式：

①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)       △H＝-890.3 kJ·mol-1

②N2(g)＋2O2(g) 2NO2(g)      △H＝+67.0 kJ·mol-1

③H2O(g)＝H2O(l)      △H＝-41.0 kJ·mol-1

则CH4(g)＋2NO2(g) CO2(g)＋2H2O(g)＋N2 (g)      △H＝_____kJ·mol-1；

(2)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨。

① a表示_____离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A—E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸，则A表示_______。

②阳极的电极反应式为____________________。

(3)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO2发生催化氧化的反应为： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。若在T1℃、0.1 MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2 [其中n(SO2)：n(O2)= 2:1]，测得容器内总压强与反应时间如图二所示。

①图中A点时，SO2的转化率为________。

②在其他条件不变的情况下，测得T2℃时压强的变化曲线如图所示，则C点的正反应速率v0(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为v0(正)_____vA(逆) (填“>"、“<”或“ = ”)。

③图中B点的压强平衡常数Kp=______。(Kp=压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)

(4)为了清除NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由a mol NO、b molNO2、c molN2O4组成的混合气体恰好被VL氢氧化钠溶液吸收（无气体剩余），则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为______________。

6、硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。请回答下列问题： 

（1）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，相关的热化学方程式如下：

①CaSO4（s）+CO（g）CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△H = +210.5kJ•mol-1

②1/4CaSO4（s）+CO（g）1/4CaS（s）+CO2（g） △H = - 47.3kJ•mol-1

反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g)  △H= kJ•mol-1；

平衡常数K的表达式为   。

（2）图1为在密闭容器中H2S气体分解生成H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。

图1中压强p1、p2、p3的大小顺序为       ，理由是     ；该反应平衡常数的大小关系为K(T1) K(T2) (填“>”、“<”或“=”)，理由是 。

（3）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＜0

①600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2，反应处于平衡状态的时间段是 。

②据图2判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；10min到15min的曲线变化的原因可能是   （填写编号）。

A．加了催化剂   B．缩小容器体积

C．降低温度   D．增加SO3的物质的量

（4）烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c(Na＋)=   （用含硫微粒浓度的代数式表示）。

7、

铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。请回答下列问题：

（l）基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。

（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+，稳定性Fe2+_______Fe2+（填“大于”或“小于”)，原因是________________。

（3）纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______（标出配位键），空间构型为_________，其中氮原子的杂化方式为_______；与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________（任写两种）。

（4）金属铁晶体原子采用________堆积．铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）。

（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______（填最简整数比）；己知该晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则品胞参数a 为_______nm（用含d 和NA的代数式表示）。

8、A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如图反应关系：

(1)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出反应③的化学方程式：___。

(2)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素位于同一主族，且溶液均显碱性。写出反应②的化学方程式：___。

(3)若D物质具有两性，反应②③均要用强碱溶液，反应④是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出反应④的离子方程式：___。

(4)若A是应用最广泛的金属。反应④用到A，反应②⑤均用到同一种非金属单质。写出反应④的离子方程式：___。

9、回答下列问题：

(1)Na2S3的电子式____，N2H4的结构式____。

(2)NaCl溶液中加入乙醇会有白色固体析出，解释原因：___。

10、叠氮化钠(NaN3)是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。

查阅资料：

I.氨基钠(NaNH2)熔点为208℃，易潮解和氧化；N2O有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸(HN3)不稳定，易分解爆炸。

II.2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑，2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。

回答下列问题：

(1)制备NaN3

①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→b→c→h(填仪器接口字母)。

②D的作用为_______。

③实验时E中生成SnO2·xH2O沉淀，反应的化学方程式为_______。

④C处充分反应后，停止加热，需继续进行的操作为_______，其目的为_______。

(2)用如图所示装置测定产品纯度(反应原理为：ClO-+2N+H2O=Cl-+3N2 ↑+2OH-)

①仪器F的名称为_______；

②管q的作用为_______。

③若G的初始读数为37.20mL、末读数为1.20mL，本实验条件下气体摩尔体积为VmL·mol-1，则产品中NaN3的质量分数为_______。

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、硼(B)是一种重要的元素，硼及其化合物在工农业生产、材料、医疗领域都有广泛的用途。回答下列问题：

(1)区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为对固体进行____，晶体硼的单质的基本结构单元为正二十面体，能自发呈现多面体外形，这种性质称为晶体的____。

(2)基态硼原子的核外电子轨道表示式为__，与同周期的铍元素相比，硼的的第一电离能小的原因是___。

(3)①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___。

②硼氢化钠(NaBH4)是一种重要的储氢载体，其阴离子空间构型是___(填名称)。

(4)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构如下图甲所示。

①立方氮化硼中，硼原子的杂化方式为__；图乙为体心立方晶胞结构，沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图a所示，则立方氮化硼晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应是图中的__(将原子看作等径圆球，填“a”、“b”、“c”或“d”)。

②图甲中，B原子填充在N原子的四面体空隙，且占据此类空隙的比例为__，如果该晶胞边长为apm，c原子的坐标参数为(0，0，0)，e为(，，0)，f为(，0，)，则d原子的坐标参数为__，该晶体的密度为__。

13、某研究小组以锂辉石(主要成分为，还含有铁、钙、镁等元素)为原料，按下列流程制备，并进一步制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂()。

已知：①易吸收空气中的生成，当温度高于600℃时失去结晶水。

②和LiOH的溶解度随温度变化的曲线如图所示；

③不溶于水，能溶于强酸。

(1)下列操作或描述不正确的是

A．步骤Ⅰ，研磨煅烧，可提高酸化焙烧效率和的浸出率

B．步骤Ⅱ，控制浓硫酸用量，可促进浸取阶段的水解，提高的浸出率

C．步骤Ⅳ，可先加入除、，再加入LiOH除尽和

D．步骤Ⅵ，如果在常压下快速烘千，温度可选择略高于100℃，但需隔绝空气

(2)可用LiOH溶液与和混合液反应制备，写出制备方程式_______。两种溶液相互混合方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该用和混合液滴加到LiOH溶液中，你觉得是否合理，说明理由_______。

(3)步骤V通过两次结晶，分别得到粗产品和需要用到下列操作：

a.趁热过滤

b.在40℃时蒸发溶剂至溶液出现晶膜，停止加热

c.冷却至0℃

d.过滤

e.在100C时蒸发溶剂至溶液体积减小到原来的一半，有固体析出，停止加热

f.用盛装有少量水的烧杯承接滤液。

写出“两次结晶”的正确操作顺序_______(所有操作都用到且不可重复使用)。

(4)产品用双指示剂法可测定样品中杂质的含量(不含其它杂质)。取ag样品，先用酚酞作指示剂，用标准HCl溶液滴定至反应终点消耗HCl mL，然后再以甲基橙为指示剂，继续用标准HCl溶液滴定至终点又消耗HClmL，则样品中的质量分数为_______。和的摩尔质量分别为74g/mol与42g/mol)