昌吉州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、氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：

(1)化合物N2H4的电子式为___________________。

(2)As原子的核外电子排布式为_______________________。  

(3)P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是_______________。

(4)NH4+中H-N-H的健角比NH3中H-N-H的键角大，原因是_________________。

(5)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO43-空间构型为________，As4O6的分子结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是________________。

(6)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。己知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶胞中含有的P原子的个数为_________，该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。

3、回答下列问题：

(1)金刚石和石墨的部分物理性质数据如表：

石墨的熔点比金刚石高，硬度却比金刚石小得多，原因是____。

(2)互为同分异构体的两种有机物形成氢键如图所示：

沸点：邻羟基苯甲醛____对羟基苯甲醛(填“＞”、“=”或“＜”)，主要原因是____。

4、氯原子核外电子能量最高的电子亚层是________；H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为______________________________。

5、CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)   2CO(g)+2H2(g)-Q(Q＞0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。

Ⅰ.完成下列填空：

(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。

Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。

已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。

(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_______

(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_______。

(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_______

6、绿矾FeSO4∙7H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO4∙7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空：

(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污，是因为_________________________（用离子方程式表示），反应Ⅰ需要加热数分钟，其原因是______________________________。

(2)废铁屑中含氧化铁，反应II的离子方程式____________________，判断反应II完成的现象是： ______________________________________。

7、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___________。

8、实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是把______逐滴加在_______中，继续煮沸，待溶液呈____ 色时停止加热，其反应的离子方程式为_______________，用 __________(方法)可证明胶体已经制成，用_____方法精制胶体。

9、(1)光学实验证明在溶有O2的水中存在可能为五元环状结构的O2·H2O，原因是___________。

(2)化合物A、B、C的熔点如下表：

化合物C的熔点明显高于A的原因是___________。

10、实验室从废电路板粉碎金属料(主要含金属Cu，还含少量Zn、Fe、Pb等金属)中回收铜，其实验流程如下：

已知：一定pH范围内，Cu2+、Zn2+等能与氨形成配离子。

(1)“氨浸”在题图-1所示的装置中进行。

①鼓入空气，金属Cu可被氧化生成[Cu(NH3)4] 2+，其离子方程式为________；

②空气流量过大，会降低Cu元素的浸出率，其原因是_____________。

③“氨浸”时向氨水中加入一定量(NH4)2SO4固体，有利于Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+，其原因是_________。

(2)洗涤滤渣所得的滤液与“过滤”所得滤液合并的目的是________________。

(3)滤液中主要阳离子为[Cu(NH3)4]2+、NH，还含有一定量的[Zn(NH3)4]2+。其中铜氨配离子的离解反应可表示为：[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) +4NH3(aq)，该反应的平衡常数表达式为________；某有机溶剂HR可高效萃取离解出的Cu2+(实现Cu2+与Zn2+的有效分离)，其原理为(org表示有机相)：Cu2+(aq) + 2HR(org) CuR2(org) + 2H+(org)；再向有机相中加入稀硫酸，反萃取得到CuSO4溶液。

结合题图-2和题图-3，补充完整以滤液为原料，制取较纯净CuSO4·5H2O晶体的实验方案：_______，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥。(实验中可选用的试剂：有机溶剂HR、2mol·L−1硫酸、3mol·L−1硫酸)。

11、用11.92gNaClO配成100mL溶液，向其中加入0.01mol Na2Sx恰好完全反应，生成Na2SO4和NaCl。

（1）NaClO溶液的物质的量浓度_________mol·L-1。

（2）化学式Na2Sx中的X=____________。

12、工业上用铁泥制取黄铵铁矾并用于处理含有机染料的废水。

I．制备黄铵铁矾

用含氧化铁57.4%的铁泥制备黄铵铁矾的实验流程如下：

(1)实验中须对“过滤1”所得滤液中的含铁量进行测定，其目的是____________。

(2)写出“热合成”发生反应的化学方程式：____________。

(3)上述流程中可以循环利用的物质是______(写化学式)。

Ⅱ．用黄铵铁矾处理含有机染料(用MB表示)的废水

黄铵铁矾表面具有丰富的羟基基团，可催化氧化去除废水中的有机染料，该过程可能的机理如图-1所示。

(4)从电负性的角度分析图-1(a)中第②步铁元素化合价的变化及原因：____________。

(5)在用黄铵铁矾处理废水中MB的过程中，可观察到反应前期废水变澄清，黄铵铁矾表面附着一层MB，然后逐渐消失。黄铵铁矾去除废水中有机染料(用MB表示)可能的机理可描述成：____________。

(6)已知：不稳定，易与含氧酸根离子反应生成。在温度、用量都相同的情况下，测得废水的pH对MB去除率的影响如图-2所示，pH=7时MB去除率明显降低，可能的原因是____________。

13、一种利用废脱硝催化剂(含、、等成分)提取钛、钒的工艺流程如下图所示。

已知：①钛酸钠难溶于水；

②溶液的酸性较强时，价钒主要以的形式存在；

③溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。

回答下列问题：

(1)上述流程中，发生的氧化还原反应有_______个。

(2)“高温碱浸”中生成钛酸钠的离子方程式是_______。

(3)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钨酸钙，已知，，当溶液中沉淀完全时，溶液中最大值为_______。

(4)“沉钒”过程中，一般要加入过量，其原因是_______。

(5)沉钒过程中，沉钒率随溶液pH的变化如图所示。沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是_______。

(6)取固体加热时，固体减少的质量随温度的变化曲线如图所示。加热到200℃时，产生气体的分子式为_______。