双鸭山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、(1)甲苯与浓硫酸、浓硝酸在100℃时能获得不溶于水的淡黄色针状晶体，请写出反应方程式：__________。上述反应是加成反应还是取代反应？请判断并说明原因：__________________。

(2)Mg3N2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，写出Mg3N2的电子式：__________。

(3)在常压下，乙醇在水中的溶解度比溴乙烷在水中的溶解度大，主要原因是______。

3、钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。

（1）Ti的基态原子的电子排布式为________。

（2）已知TiC在碳化物中硬度最大，工业上一般在真空和高温（>1800℃）条件下用C还原TiO2制取TiC： TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为_____________；根据所给信息，可知TiC是________晶体。

（3）钛的化合物TiCl4，熔点为-24℃，沸点为136.4℃，常温下是无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。

①固态TiCl4属于________晶体，其空间构型为正四面体，则钛原子的杂化方式为__________。

②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种酸，反应的化学方程式为_________

③用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O.该配合物中含有化学键的类型有_________、__________。

（4）钛的一种氧化物是优良的颜料，该氧化物的晶胞如右图所示：

该氧化物的化学式为________；在晶胞中Ti原子的配位数为_______，若晶胞边长为a nm,NA为阿伏伽德罗常数的数值，列式表示氧化钛晶体的密度：___________g/cm3。

4、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： ______________________________________。

5、科学研究表明，当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭，解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环：

（1）一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。下图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。

已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是：

已知E1=8．2 kJ·mol－1，则E2＝__________kJ·mol－1。

（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：

① 该反应的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。

② 实验2条件下的平衡常数K=   。

③ 实验3中，若平衡时H2O的转化率为25%，则a/b=______。

④ 实验4，若900℃时，在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，则此时V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。

（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3，然后使NaHCO3分解，Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0．1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2，溶液中没有晶体析出，则：

①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是___________________________。

②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用)，请解释其原理_____________________________________。

6、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)

7、甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是________________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强(P)的关系，如左下图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_____________K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3=_______（用K1、K2表示）。

（3）在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如右上图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_____________________。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是_____________________。

（4）一种甲醇燃料电池，使用的电解质溶液是2mol·L－1的KOH溶液。

请写出加入(通入)b物质一极的电极反应式_________________；

每消耗6.4g甲醇转移的电子数为_______________。

（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合后，溶液中：2c(Ba2＋)= c(CH3COO-)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数Ka为________________。

8、CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法，包含的反应为：

Ⅰ.水蒸气重整：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）    △H1=+206kJ•mol-1

Ⅱ.水煤气变换：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）     △H2

回答下列问题：

（1）不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。

①可用于提高CH4的平衡转化率的措施是___。（填写序号）

a.升温     b.加压       c.使用高效催化剂      d.增加入口时的气体流速

②根据图象判断△H2___0。（填“＞”、“＜”或“=”）

③T2℃时，容器中=___。

（2）甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。

①表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是___。（填写“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

②图中Q点时，反应CO2（g）+CH4（g）⇌2CO（g）+2H2（g）的lnKp=___。

（3）某温度下，向恒压密闭容器中充入1molCH4和1molH2O（g），容器的总压强为latm，反应达到平衡时，CO2的平衡分压p（CO2）=0.1atm，H2体积百分含量为60%，则CH4的转化率为___，该温度下反应CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）的平衡常数Kp=___。

9、石油裂解气用途广泛，可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的路线如图：

已知：I.氯代烃D的相对分子质量是113，氯的质量分数约为62.8%，核磁共振氢谱峰面积之比为2︰1；

Ⅱ.

(1)A的顺式异构体的结构简式为___________。D的系统名称是___________。

(2)反应②的条件是___________，依次写出①和③的反应类型：___________、___________。

(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式：_________________________________。

(4)G还能与其他醇类发生反应，写出G与乙二醇发生聚合反应的化学方程式：________。

(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式：___________。

(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料，选用必要的无机试剂合成B__。合成路线流程图示如：

10、化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑，氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。二氧化氯(ClO2)则是其中的一种，已知ClO2为橙黄色气体，极易溶于水，在混合气体中浓度过高时易发生爆炸。请回答下列问题：

(1)“二氧化氯泡腾片”的有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3，能快速溶于水，生成的ClO2溶于水得到ClO2溶液，同时生成另一种气体而放出大量气泡。每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为___________mol；产生另一种气体的离子方程式为___________。

(2)在处理废水时，ClO2可与水中的有毒离子(如CN-)反应生成两种无毒气体，反应的离子方程式为___________。

(3)利用NaClO3还原法可制备ClO2，实验装置如图

实验安全至关重要，从安全角度考虑A装置左侧通入氮气的目的是___________。装置A中生成ClO2的化学方程式为___________。

(4)ClO2稳定性较差，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液，为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了以下实验：

I.准确量取ClO2溶液10.00 mL，稀释成100 mL试样

II.量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟[已知ClO2+I-+H＋=I2+Cl-+H2O未配平]

III.以淀粉溶液作指示剂，用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知：I2+2S2O=2I-+S4O)

①准确量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃仪器是___________。

②上述步骤3中滴定终点的现象是___________。

③据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为___________mol·L-1(用含字母的代数式表示)

④实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质，则实验结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

11、天然水常含有较多钙、镁离子而称之为硬水，硬水软化是指除去钙、镁离子。若某天然水中离子含量如下表：

现要用化学方法软化10m3这种天然水，则需要先加入Ca(OH)2_______g以除去Mg2+和HCO，后加入Na2CO3_______g以除去Ca2+(要求写出计算过程)。

12、磷酸铁常用作电极材料，以硫铁矿(主要成分是，含少量、和)为原料制备磷酸铁的流程如下：

已知：a．该工艺条件下，几种金属离子沉淀的pH如下表所示：

b．难溶于水。

(1)焙烧过程中为提高化学反应速率，可采取的措施是_______(至少写一条)。

(2)用还原的离子方程式为_______。

(3)用调节pH的范围是_______，以达到除铝的目的。

(4)除铝后加过量溶液的目的是_______。

13、铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石［Be3Al2(SiO3)6］为原料制备金属铍的工艺如下：

已知：“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物，Na3FeF6难溶于水，Be2＋可与过量OH-结合成Be(OH)。回答下列问题：

(1)“操作1”的名称是_______。

(2)750℃烧结时，Na3FeF6与绿柱石作用生成易溶于水的Na2BeF4，该反应的化学方程式为_______。

(3)“过滤1”的滤液中需加入适量NaOH生成Be(OH)2沉淀，但NaOH不能过量，原因是_______(用离子方程式表示)。

(4)已知Ksp[Be(OH)2]=4.0×10-21，室温时0.40 mol•L-1 Be2＋开始沉淀时的pH=_______。

(5)“沉氟”反应的离子方程式为_______。

(6)已知镍在稀酸中缓慢溶解。工业上电解NaCl-BeCl2熔融混合物制备金属铍，可选用镍坩埚作电解槽的_______(填“阳极”或“阴极”)材料，电解总反应的化学方程式为_______；加入NaCl的主要目的是_______。