来宾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、回答下列问题

(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁，而不用MgO，请结合微观视角解释原因___________。

(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________。

3、【化学——物质结构与性质】

氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题：

（1）基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是________。前4周期元素中，基态原子核外电子排布成单电子数最多的元素的价层电子排布式为__________________。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是__________________________

（3）N2F2分子中N原子的杂化方式是___________________，l mol N2F2含有______mol键。

（4）NF3的键角______NH3的键角(填“<”“>”或“=”)，原因是__________________。

（5）NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。l mol NH4BF4_________mol配位键。

（6）安全气囊的设计原理为6NaN3+FeIO3Na2O+2Fe+9N2↑

①等电子体的原理是：原子总数相同，价电子总数相同的分子或离子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。写出两种与N3-互为等电子体的分子或离子____________。

②Na2O的晶胞结构如图所示，品胞边长为566pm，晶胞中氧原子的配位数为_____，Na2O晶体的密度为_____g·cm-3(只要求列算式，不必计算出结果)

4、某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO32－、SO42－、Cl－中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验，向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1的硝酸，实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示：

注明：Ob段表示滴加硝酸钡溶液；bd段表示滴加稀硝酸

（1）水样中一定含有的阴离子是________，其物质的量浓度之比为________。

（2）写出BC段所表示反应的离子方程式：__________________________________________。

（3）由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。

（4）试根据实验结果推断K＋是否存在？________(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是__________________。(若K＋不存在，则不必回答该问)

（5）设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：_____________________。(写出实验步骤、现象和结论)

5、钛及其合金具有密度小、强度高、耐酸、碱腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油、化工、医药等部门。由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下：

（1）钛铁矿的主要成分为FeTiO3。控制电炉熔炼温度(<1500K)，用等物质的量的碳还原出铁，而钛以二氧化钛的形式进入炉渣浮于熔融铁之上，使钛与铁分离，钛被富集。写出相关反应：  

（2）已知氯化反应过程中会产生一种无色可燃性气体，请写出在1073—1273K下氯化反应的化学方程式：

（3）氯化得到的TiCl4中含有的VOCl3必须用高效精馏的方法除去。实际生产中常在409 K下用Cu还原VOCl3，反应物的物质的量之比为1：1，生成氯化亚铜和难溶于TiCl4的还原物，写出此反应方程式：  

（4）TiCl4的还原通常在800oC的条件下进行，反应过程中通入氩气的目的是   ，试写出从还原产物中分离出海绵钛的步骤  

（5）电解法冶炼钛的一种生产工艺是将TiO2与粉末与黏结剂混合后，压制成电解阴极板，用石墨作阳极，熔融氧化钙作电解质，电解过程中阳极生成O2和CO2气体，破碎洗涤阴极板即得到电解钛。试写出阴极反应方程式   。

6、"碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一

I．中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉，其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH．在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应有：

①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　△H1=+41.1kJmo1-1

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　△H2=-90.0kJmo1-1

③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　△H3=-48.9kJmo1-1

(1)5Mpa时，往某密闭容器中按投料比n(H2)：n(CO2)=3：1充入H2和CO2反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___________(填化学式)。

②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大，原因是___________。

II．CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：

①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　K1

②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)　K2

请回答：

(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的K=___________(用K1，K2表示)。

(3)恒压，750°C时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，经如下流程可实现CO2高效转化。

①写出过程ii产生H2O(g)的化学方程式___________。

②过程ii的催化剂是___________，若CH4和CO2按物质的量之比1：1投料，则会导致过程ii___________。

③过程ii平衡后通入稀有气体He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因___________。

7、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。完成下列填空：

(1)元素Y的原子其核外有_______种运动状态不同的电子存在；

(2)在上述元素所构成的单质或化合物中，可用作自来水消毒剂的有_______、_______（至少写出两种，填写化学式）；

(3)已知X2M的燃烧热为 187kJ/mol。（提示：燃烧热的定义：1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。）写出X2M燃烧的热化学方程式：_________。

8、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_______。

9、自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题：

(1)2010年和2012年，俄罗斯的杜布纳联合核研究所两次成功合成了超重元素，中文名为“石田”。元素可由反应得到，该反应________(填“是”或“不是”)化学反应。的质子数为________。

(2)的同族元素F的一种化合物为，若该化合物分子中的每个原子都达到8电子稳定结构，则的电子式为________，该分子内存在的共价键类型有________。

(3)该族中的另一元素广泛存在于海水中，利用“膜”技术可以分离离子交换膜分为“阳膜”、“阴膜”、“单价阳膜”、“单价阴膜”、“双极性膜”等，单价阳膜允许+1价阳离子透过，单价阴膜允许-1价阴离子透过，双极性膜可将水解离为和，并实现其定向通过。BMSED电渗析技术可同步实现粗盐水中一二价盐的选择性分离和一价盐的酸碱制备，结构如图所示，指出膜名称：X是________、Z是________；阳极室的电极反应式为________。

10、某小组用四氢化萘(，无色有刺激性气味液体，沸点207°C)、液溴、蒸馏水和纯铁粉为原料，利用反应C10H12+4Br2 C10H8Br4+4HBr制取少量粗HBr溶液，同时获得四溴化萘(常温下为固态，不溶于水)。

实验步骤：

①按一定质量比把四氢化萘和水加入反应器中，加入少量纯铁粉。

②缓慢滴入液溴，不断搅拌，直到四氢化萘反应完全。

③_______，得到粗HBr溶液。

回答下列问题：

(1)图中适合步骤①和②的装置是乙，不选用甲的理由是_______。

(2)步骤②中，反应完全、达到终点的现象是_______。

(3)乙中玻璃导管的作用是_______、_______。

(4)请将步骤③补充完整：_______。

(5)粗HBr溶液在空气中长期放置，溶液呈黄色。其原因可能是_______ (用离子方程式表示)。

(6)检验实验所得HBr溶液中是否含有Fe2+：取少量粗HBr溶液加入过量AgNO3溶液，静置，取上层清液滴入到KMnO4溶液中，若紫红色的KMnO4溶液褪色，证明溶液中含Fe2+，若紫红色不褪色，则不含Fe2+。该方法是否可行，并说明理由。_______。

(7)有人认为Fe3+起催化作用。欲验证该想法，按上述实验步骤进行实验，只须改动的是：_______。

(8)若得到的粗HBr溶液浓度为4 mol·L-1 (密度为×1.2g·cm-3) ，则四氢化萘(Mr=132)和水的质量比是_______(列式即可，设溴化反应进行完全)。

11、PCl3和PCl5能发生如下水解反应：PCl3+3H2O = H3PO3+3HCl；PCl5+4H2O = H3PO4+5HCl，现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶于足量水中，在加热条件下缓缓通入0.01mol Cl2，恰好将H3PO3氧化为H3PO4。往反应后的溶液中加入120ml 2mol·L-1 NaOH溶液，恰好完全中和。计算：

(1)原混合物中PCl3和PCl5的物质的量之比 ______；

(2)写出计算过程______。

12、钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的一种重要正极材料。可利用湿法冶金工艺处理精选后的锂离子电池正极材料（LiCoO2、乙炔黑）重新制备高纯度LiCoO2，其流程如下。（已知：LiCoO2难溶于水，Li2CO3微溶于水、难溶于醇，CoCO3难溶于水和醇）

(l) H2O2的作用是____。

(2)“浸取”时若加入盐酸，Cl-被LiCoO2氧化产生Cl2。请写出该反应的离子方程式 ____。

(3)向含Co2+、Li+溶液中加入乙醇的作用 ___，滤渣b的主要成分是____（填化学式）。

(4)在空气中“煅烧”时发生的总化学方程式为 ___。

(5)可用碘量法来测定产品中钴的含量。取mg样品溶于稀硫酸，加入过量KI，以淀粉为指示剂，用c mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定，达到滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液VmL，则产品中钴的含量为____（以Co2O3计）。有关反应：LiCoO2+4H+=Li++Co3++2H2O，2Co3++2I-=2Co2++I2，I2+2S2O32-= S4O62-+2I-

13、在“碳达峰、碳中和”的目标引领下，对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题：

(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。

①该反应一般认为通过如下步骤来实现：

I．CH4(g)=C(ads)+2H2(g)

II．C(ads)+CO2(g)=2CO(g)

上述反应中C( ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

①反应I是___________(填“ 慢反应”或“快反应”)，CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为_____。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。

②在恒压条件下，等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图1所示。已知在干重整中还发生了副反应：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH＞ 0，则表示CO2平衡转化率的是曲线___________ (填“ A”或“B") ，判断的依据是___________。

③在恒压p 、800 K条件下，在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ，若曲线A对应物质的平衡转化率为40%，曲线B对应物质的平衡转化率为20%，则以上反应平衡体系中n(H2)： n(H2O)=___________，则干重整反应的平衡常数Kp___________ (用平衡分压代替平衡浓度表示，分压=总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。

(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法，已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态，TS表示过渡态，FS表示终态， *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性，其原因可能是___________。

(3)科学家通过使用双极膜电渗析法来捕获和转化海水中的CO2，其原理如图所示。

①写出与电源正极相连一极上的电极反应式：___________。

②下列说法正确的是___________(填字母)。

A．循环液1和循环液2中的阴离子种类相同

B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C．水的电离程度：处理后海水1＞处理后海水2

D．该方法可以同时将海水进行淡化