洛阳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、工业由钛铁矿（主要成分FeTiO3，Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等杂质）制备TiCl4的工艺流程如下：

已知：   

①酸浸  FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)

②水解  TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)

③煅烧  H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(s)

（1）FeTiO3中钛元素的化合价为          ，试剂A为                     。

（2）碱浸过程发生反应的离子反应方程式为                                         。

（3）酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右，若温度过高会导致最终产品吸收率过低，原因是             。

（4）上述流程中氯化过程的化学反应方程式为                                         。

已知TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g)  △H=+151kJ·mol-1。该反应极难进行，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是                                。

（5）TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O，该反应的化学反应方程式是              。

3、NO、NO2 和CO均为大气污染物，对其治理备受关注。请回答下列问题：

I．碱液吸收法

（1）NaOH溶液可将NO和NO2的混合气体转化为NaNO2，该反应的离子方程式为_________________________________________。

（2）25℃时，HNO2的电离常数Ka=4.6×10-4。常温下，向NaNO2溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时，溶液中=_________（保留两位有效数字）

Ⅱ.已知综合治理NO和CO的原理为

i. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) △H=-746.5kJ•mol-1

ii. C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g) △H= +172.5 kJ•mol-1

（3）高温下，1mol C(s)与CO2 完全反应生成CO的热化学方程式为________________________。

（4）一定条件下，某密闭容器中发生反应i和反应ii。达到平衡后，其他条件不变，升高温度，CO的体积分数_______（填“增大”“ 减小”或“无影响”）。

（5）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应i。若起始充入的=y，NO的平衡转化率(a)与y和温度（T）的关系如图所示。

①y1_____y2（填“>”“<”或“=”）

②M点和N点对应的该反应速率：M_________N（填“>”“<”或“=”）

（6）t℃时，向容积为10L的恒压密闭容器中加入1mol C(s)和2molNO(g)，发生反应ii。5min达到平衡时，测得0～5min内，用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016 mol•L-1·min-1；N2的体积分数为a。则：

①t℃时，该反应的平衡常数K=_____________。

②若保持条件不变，起始向该容器中按下列配比加入物质，达到平衡时，N2的体积分数仍为a的是____________________（填选项字母）

A.0.5molC和2mol NO   B.2mol N2和2mol CO2

C.1 mol C、1 mol N2和1mol CO2     D.1 mol C、1 mol NO和1mol N2

4、[化学—选修2：化学生活与技术]

分析下列水处理方法，完成下列问题：

（1）处理含Cr2O72-工业废水的工艺：

①工艺一：含Cr2O72-的工业废水Cr3+、SO42-。

为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+，请你设计一个处理方案：________________。

②工艺二：向废水中加入过量的FeSO4溶液，经过一系列反应后，FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀，从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体（其中的铬元素为+3价），理论上需要绿矾（FeSO4·7H2O）的质量不少于

g，上述得到的铁氧体中，Fe3+和Fe2+的个数之比 。

（2）如下是处理含氰（主要以CN—形式存在）废水工艺流程的一部分：

含氰废水。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价，氮元素转化为0价，氯元素转化为－1价，若废水中CN—的浓度为300mg/L，含氰废水的流量为0.8m3/h，为保证安全，实际投放的ClO2为理论值得1.3倍，则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg（结果保留两位有效数字）。

（3）监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法，酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞，滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰，但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物（如S2-）对实验有干扰。

①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样，其目的是__________________。

②若水中含有Cr2O72—，常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚，其目的是______。

5、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)

6、燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮氧化物(主要为NO)等污染物，工业上采用不同的方法脱硫脱硝。

(1)工业用漂白粉溶液脱硫脱硝，SO2和NO转化率分别达到100%和92.4%。

①写出漂白粉溶液与SO2反应的离子方程式：___。

②相对于SO2，NO更难脱除，其原因可能是___。(填字母)

a.该条件下SO2的氧化性强于NO

b.燃煤排放的尾气中NO的含量多于SO2

c.相同条件下SO2在水溶液中的溶解性强于NO

③NO转化率随溶液pH变化如图所示。NO中混有SO2能提高其转化率，其原因可能是___。

(2)工业上把尾气与氨气混合，通过选择性催化剂，使NO被氨气还原为氮气，SO2吸附在催化剂表面：当催化剂表面SO2达到饱和后，进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫。

①NO脱除的化学反应方程式为__。

②工业上催化剂再生采取的措施为___。

(3)电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸汽和空气的尾气，产生强活性O把NO和SO2氧化而除去。在实际处理中需向尾气中通入一定量氨气，这样处理得到的产物为___(写化学式)。

7、元素铜(Cu)、砷(As)、镓(Ga)等形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，回答下列问题：

(1)基态铜原子的价电子排布式为_____________,价电子中未成对电子占据原子轨道的形状是__________________________。

(2)化合物AsCl3分子的立体构型为________________，其中As的杂化轨道类型为_____________。

(3)第一电离能Ga__________As。(填“>”或“<”)

(4)若将络合离子[Cu(CN)4]2-中的2个CN- 换为两个Cl-，只有一种结构，则[Cu(CN-)4]2-中4个氮原子所处空间构型为_______________，一个CN-中有__________个π键。

(5)砷化镓是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示。

熔点为1238℃，密度为⍴g·cm-3，该晶体类型为______________，Ga与As以__________键键合，Ga和As的相对原子质量分别为Ma和Mb，原子半径分别为racm和rbcm，阿伏加德罗常数值为NA，GaAs晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率为____________________。(列出计算公式)

8、硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的能溶于水的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4 制备路线如下：

查阅资料：

I．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。

Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)C1]。

回答下列问题：

(1)操作I的步骤为_____________________、过滤、洗涤、干燥。过滤后滤液仍混浊的原因是（除滤纸破损，所有仪器均洗涤干净）__________________________、__________________________.

(2)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请结合必要的化学方程式及化学反应原理解释原因：

_________________________________________________

(3)加入锡粉的作用有两个：①调节溶液pH；②_____________________。

(4)SnS04还可在酸性条件下用作双氧水的去除剂，发生反应的离子方程式是______________________________________。

(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应)：取质量为m g的锡粉溶于稀硫酸中，向生成的SnSO4中加入过量的Fe2(SO4)3溶液，用物质的量浓度为c mol/L的K2Cr207标准溶液滴定生成的Fe2+，共用去K2Cr207溶液的体积为V L。  则锡粉中锡的质量分数是_______________。(Sn的摩尔质量为M  g/mol，用含m、c、V、M的代数式表示)

9、镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。

放电过程中产生Ni（OH）2和Fe（OH）2，Fe（OH）2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。

已知 ：①NiO2有强氧化性，可与浓盐酸反应；

②NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示：

回答下列问题：

（1）该电池的正极反应式为；   ；

（2）维持电流强度为1.0A，消耗0.28gFe，理论电池工作 s。（已知F=96500C/mol）

（3）对该电池电极材料进行回收方案设计：

①方案中加入适量双氧水的目的是 ；在滤液I中慢慢加入NiO固体，则依次析出沉淀

和沉淀 （填化学式）。若两种沉淀都析出，pH应控制在不超过

（离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀，lg2=0.3、lg3=0.4）；设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案   。

②滤液III中溶质的主要成分是   （填化学式）；气体I为   ，判断依据是   。

10、硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1)可用于氰化物及腈类中毒及各种砷、碘、汞、铅中毒治疗，已知它易溶于水，难溶于乙醇，在中性和碱性环境中稳定，在40～45℃熔化，48℃分解。某兴趣小组用两种方法制取硫代硫酸钠晶体并加以应用。

Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

方法一：亚硫酸钠法。

反应原理：S＋Na2SO3Na2S2O3

实验步骤：称取一定量的Na2SO3于烧杯中，溶于煮沸过的蒸馏水。另取过量的硫粉，加入少量乙醇充分搅拌均匀后，加到上述溶液中。水浴加热，微沸，反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O3·5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。

(1)使用煮沸的蒸馏水配制溶液的目的是___________。

(2)向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是___________。

(3)下列说法正确的是___________(填标号)。

A．蒸发浓缩至溶液表面出现大量沉淀时，停止加热

B．快速冷却，可析出较大晶体颗粒

C．冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率

D．减压过滤的主要仪器为布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、抽气泵

方法二：硫化碱法，装置如图。

(4)组装好仪器后，检验A装置气密性的方法为___________。

(5)装置C中，将Na2S和Na2CO3以2∶1的物质的量之比配成溶液再通人SO2，便可制得Na2S2O3和CO2反应的化学方程式为___________。

(6)装置B的主要作用是___________。

Ⅱ.Na2S2O3的应用

(7)为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量，一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(滴定反应为5S2O+8MnO+14H+=8Mn2++10+7H2O，假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。称取1.25 g的粗样品溶于水，用0.40 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，当溶液中全部被氧化时，消耗酸性KMnO4溶液20.00 mL。产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为___________。

11、为测定 K2[Cu(C2O4)2]·2H2O(M=354g/mol)含量，准确称取试样1.000g溶于 NH3·H2O中，并加水定容至250mL，取试样溶液25.00mL于锥形瓶中，再加入10mL 3.000mol/L的H2SO4溶液，用0.01000mol/L的KMnO4溶液滴定，重复试验，平均消耗 KMnO4标准液20.00mL。已知：C2O42-酸性条件下被MnO4-氧化为CO2，杂质不参加反应。该样品中K2[Cu(C2O4)2]·2H2O的质量分数为____________(保留小数点后两位) ，写出简要计算过程：__________________。

12、加深对含氮氧化物的研究，有利于为环境污染提供有效决策。回答下列问题：

(1)已知：2NO(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH1=-114 kJ·mol-1；

C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2= - 393．5 kJ·mol-1；

2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH3=-181 kJ·mol -1。

C(s)与NO2(g)反应生成N2(g)和CO2(g)的热化学方程式为___________；关于该可逆反应，改变下列条件，一段时间后，正反应速率增大的是_____ (填字母)。

A．恒温下，缩小反应容器体积

B．恒容下，降低反应温度

C．恒温恒容下，通入一定量的N2

D．恒温恒容下，将CO2移出容器

(2)T °C时，存在如下平衡：2NO2(g)N2O4(g)。该反应正、逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为：v正= k正c2 (NO2)，v逆=k逆c(N2O4) (k正、k逆为速率常数，仅与温度有关)，且lg v正~lg c(NO2)与lg v逆~lg c(N2O4)的关系如图所示。

①表示v正的直线是____ (填“A”或“B")。

②T °C时，该反应的平衡常数K=____________。

③T °C时，向刚性容器中充入一定量NO2，平衡后测得c(NO2)为0.1 mol·L-1，平衡时NO2的转化率为____________(保留一位小数)。平衡后v逆=________(用含a的表达式表示)。

④上题③中的反应达到平衡后，其他条件不变，继续通定量入一的NO2，NO2的平衡浓度将________ (填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)为减少汽车尾气中NOx的排放，某研究小组在实验室以耐高温催化剂催化NO转化为N2，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。结合(1)中的反应，若不使用CO，温度超过775K，发现NO转化为N2的转化率降低，其可能的原因是_______________；用平衡移动原理解释加入CO后，NO转化为N2的转化率增大的原因：__________。

13、CO2作为未来重要的碳源，其选择性加氢合成醇燃料是研究的热点。

(1)CO2可通过捕获技术从空气或工业尾气中获取，下列物质能作为CO2捕获剂的是_____ (填标号)。

A．(NH4)2SO4溶液    B．NaOH溶液    C．CH3COCH3 D．石灰乳

(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇。

(g)+CO2(g)+3H2(g)→(g)+CH3OH(g) ΔH=-123.6kJ/mol

但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。

(g)+H2(g)→C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH=-94.8kJ/mol

获取乙二醇的反应历程可分为如下2步：

Ⅰ.(g)+CO2(g)→(g) ΔH=-61.3kJ/mol

Ⅱ. EC加氢生成乙二醇与甲醇

①步骤Ⅱ的热化学方程式是_____ 。

②研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为小时)实验数据见下表：

温度过高，对提高乙二醇的产率反而不利，原因是_____。

(3)2017年采用中国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。某地煤制乙醇的过程表示如下。

过程a包括以下3个主要反应：

Ⅰ. CH3COOCH3（g）+2H2（g）⇌C2H5OH（g）+CH3OH（g）ΔH1

Ⅱ. CH3COOCH3+C2H5OH（g）⇌CH3COOC2H5（g）+CH3OH（g）ΔH2

Ⅲ. CH3COOCH3（g）+H2（g）⇌CH3CHO（g）+CH3OH（g）ΔH3

相同时间内，测得CH3COOCH3转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性(如乙醇选择性如下图所示。

①随温度升高，反应Ⅰ化学平衡常数逐渐减小，可推知ΔH1_____0(填“<”或“=”或“>”)。

②下列说法合理的是_____。

A．温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物的选择性

B．增大H2的浓度，可以提高CH3COOCH3的转化率

C．225℃～235℃，反应Ⅰ处于平衡状态

③为防止副产物CH3CHO的生成，反应温度应控制的范围是_____。

④在205℃时，CH3COOCH3起始物质的量为5mol，转化率为30%，生成乙醇的物质的量是_____。