黑河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、Na2S又称臭碱、臭苏打，在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并探究其性质，测定硫化钠产品的纯度。

实验(一)制备并提纯硫化钠。

该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠，将芒硝(Na2SO4·10H2O)与过量的煤粉混合于800 ~ 1100°C高温下煅烧还原，生成物经冷却后用稀碱液热溶解、过滤，将滤液进行浓缩，再进行抽滤、洗涤、干燥，制得硫化钠产品。

(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式：___________。

(2)抽滤又称减压过滤，相比普通过滤，抽滤的主要优点是___________。(答一条即可)

实验(二)探究硫化钠的性质。

(3)为了探究Na2S的还原性，该小组按如图装置进行实验。

接通K，发现电流表指针发生偏转，左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后，该小组查阅资料后猜测，S2－被氧化为。设计实验验证：取出少量右侧烧杯中溶液于试管中，___________，则该猜测成立。写出正极的电极反应式___________。

实验(三)测定Na2S∙xH2O产品纯度。

称取wg产品溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25. 00mL溶液于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L－1I2溶液(过量)，过滤，滴几滴淀粉溶液，用c2 mol·L－1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。

(4)滴定终点的现象是________。选择_________(填“酸”或“碱”)式滴定管量取I2溶液。

(5)滴定反应：Na2S+I2 =2NaI+S，I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI。该产品含Na2S∙xH2O的质量分数为___________(用含x、 c1、c2、V1、V2、w的代数式表示)。假设其他操作都正确，滴定终点时俯视读数，测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

3、工业上常利用FeSO4还原酸浸软锰矿(主要成分MnO2，杂质为Si、Fe和Al等元素的化合物)制备MnSO4·H2O。

(1)①FeSO4还原MnO2生成MnSO4反应的离子方程式为___。

②Fe2+基态核外电子排布式为___。

(2)在一定温度下，软锰矿与FeSO4、硫酸、蒸馏水按照一定比例混合搅拌反应。混合体系液固比(g·mL-1)对锰浸取率(%)的影响如图所示。反应需要控制液固比=4：1：当液固比＜4：1时，锰浸取率随液固比增大而迅速上升的原因是___。

(3)浸取液经氧化、中和等系列操作后，可得到MnSO4·H2O粗产品。通过下列方法测定产品纯度：准确称取3.000g样品，加适量ZnO及H2O煮沸、冷却，转移至锥形瓶中，用0.5000mol·L-1KMnO4，标准溶液滴定至溶液呈红色且半分钟不褪色，消耗标准溶液20.00mL计算MnSO4·H2O样品的纯度(写出计算过程)：___。

已知：2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4

4、2019年国际非政府组织“全球碳计划”12月4日发布报告：研究显示，全球二氧化碳排放量增速趋于缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。

（1）一种途径是将CO2转化为成为有机物实现碳循环。如：

C2H4 (g) + H2O (l) = C2H5OH (l)   ΔH＝-44.2 kJ·mol－1

2CO2(g) + 2H2O (l) =C2H4 (g) +3O2(g) ΔH＝+1411.0 kJ·mol－1

2CO2(g) + 3H2O (l) = C2H5OH (l) + 3O2(g) ΔH＝___________

（2）CO2甲烷化反应是由法国化学家Paul Sabatier 提出的，因此，该反应又叫Sabatier反应。CO2催化氢化制甲烷的研究过程：

①上述过程中，产生H2反应的化学方程式为：___________________________________。

②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体：CO2 HCOOH CH4。当镍粉用量增加10倍后，甲酸的产量迅速减少，当增加镍粉的用量时，CO2镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是_______________（填I或II）

（3）CO2经催化加氢可以生成低碳烃，主要有两个竞争反应：

反应I：CO2(g) + 4H2 (g)CH4 (g) +2H2O(g)

反应II：2CO2(g) + 6H2 (g)C2H4 (g) +4H2O(g)

在1L密闭容器中冲入1molCO2和4molH2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。T1℃时，CO2的转化率为_________。T1℃时，反应I的平衡常数K=_______。

（4）已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g) + 6H2 (g)C2H5OH (g) +4H2O(g)  ΔH，m代表起始时的投料比，即m=.

①图1中投料比相同，温度T3>T2>T1,则ΔH_____（填“>”或“<”）0.

②m=3时，该反应达到平衡状态后p(总）=20ɑ MPa ,恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2.则曲线b代表的物质为_______（填化学式）

5、下表是部分短周期元素的信息，用化学用语回答下列问题。

（1）元素A在周期表中的位置 。B的某种核素中中子数比质子数多1，则表示该核素的原子符号为 。

（2）写出钙与M原子个数比为1:2化合物的电子式 钙与A原子个数比为1:2化合物含有的化学键类型（填离子键、共价键或非极性键）   。

（3）M2-、D+、G2-离子半径大小顺序是  > > （用离子符号回答）。

（4）由A、B、M及氢四种原子构成的分子A2H5BM2，既可以和盐酸反应又可以和氢氧化钠溶液反应，写出A2H5BC2的名称   。

（5）某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系。

① 溶液a和b分别为 ， 。

② 溶液c中的离子方程式为 。

（6）将0.5 mol D2M2投入100 mL 3 mol/L ECl3溶液中，转移电子的物质的量为 。

（7）工业上冶炼E，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分为 。

6、煤的气化技术发展较早，近几年来煤的气化技术更多的倾向于用水煤浆与粉煤为原料的加压气化技术。煤的气化的流程示意图如下：

（1）煤的气化过程中，存在如下反应：

① C（s）+O2(g) CO2(g)   △H1=－394.1kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H2=－566.0kJ/mol

③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=－483.6kJ/mol

写出利用水煤浆生产水煤气的热化学方程式___________________。

（2）一定条件下，由H2和CO可直接制备二甲醚（CH3OCH3）（产物中还有水蒸气），结果如图所示：

①合成二甲醚的化学方程式为___________________________

②其中CO的转化率随温度的升高而降低的原因_________________。

③有利于该反应充分进行的条件是______________ (填字母)

a.高温低压 b.低温高压 c.高温高压 d.低温低压

④在实际生产中选择了适宜温度和压强，原因是考虑了________因素

（3）图中，甲装置为CH3OCH3碱性燃烧电池，其电极均为Pt电极。装置乙中，C、D电极为Pb电极，其表面均覆盖着PbSO4，其电解液为稀H2SO4溶液。

① 写出甲装置中B极的电极反应____________________________

② 写出乙装置中D极的电极反应式___________________________

③ 当有46克二甲醚参加反应时，电路中通过的电子的物质的量为____mol

7、氢氟酸可用于半导体工业，也常用来蚀刻玻璃，其刻蚀反应原理如下：6HF + Na2SiO3 =2NaF + SiF4↑+ 3H2O完成下列填空：

(1)根据HF的________（选填编号）大于H2O，可推断氟元素的非金属性强于氧元素。

A．酸性        B．熔沸点            C．稳定性             D．键的极性

(2)SiF4与甲烷结构相似，SiF4是含___键的_____分子（均选填“极性”或“非极性”）。刻蚀反应中的三种元素可组成同时含离子键和共价键的化合物，该化合物的电子式为__________。

(3)Si原子核外电子有_____种不同能量的电子，其中最高能量的电子处于______轨道。

(4)在相同条件下，Na2SiO3、CaSiO3分别与等浓度等体积的氢氟酸反应，两个反应原理相似，但前者的反应速率明显大于后者。原因是__________________________。

(5)同浓度的H2SO3和HF两溶液的pH为：H2SO3_____HF（选填“＞”或“＜”）。浓度均为0.01 mol/L 的H2SO3和HF的1L混合溶液中，通入0.02 mol NH3充分反应后，SO32－、HSO3－、F－、NH4+浓度从大到小的顺序为：____________________。

已知：H2SO3 Ki1=1.54×10-2   Ki2=1.02×10-7   HF   Ki=6.8×10-4       NH3·H2O   Ki=1.8×10-5

8、乙烯是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等化学产品的基本原料。C2H6裂解制C2H4是化学工业的一个重要研究课题，目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。乙烷直接裂解、乙烷二氧化碳氧化裂解和乙烷氧气氧化裂解的反应如下：

(Ⅰ)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1=+125kJ·mol-1

(Ⅱ)CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H2=+177kJ·mol-1

(Ⅲ)2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) △H3=-211.6kJ·mol-1

回答下列问题：

(1)已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为_______kJ。

(2)在一绝热的恒容密闭容器中，通入一定量的C2H6发生反应(Ⅰ)，反应过程中容器内压强(P)与时间(t)变化如图1所示，随着反应进行，a～b段压强减小的原因是_______。

(3)反应(Ⅱ)的Arrhenius经验公式实验数据如图2中曲线a所示，已知Arrhenius经验公式Rlnk=-+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。反应的活化能Ea=_______kJ·mol-1。当改变外界条件时，实验数据如图中曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是_______。

(4)乙烷氧气氧化裂解制乙烯，除发生反应(Ⅲ)之外，还发生副反应(Ⅳ)：2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g)。在800℃时用乙烷氧气氧化裂解制乙烯，乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比的变化关系如图所示：

已知：C2H4的选择性=×100%

C2H4的收率=C2H6的转化率×C2H4的选择性

①控制=2而不采用选择性更高的=3.5，除可防止积碳外，另一原因是_______；＜2时，越小，乙烷的转化率越大，乙烯的选择性和收率越小的原因是_______。

②一定温度和压强为5.8pMPa条件下，将C2H6和O2按物质的量之比为2∶3通入密闭弹性容器中发生反应，平衡时，C2H4选择性为60%，C2H4的收率为48%。该温度下，反应2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)的Kp=_______(用含字母p的代数式表示，带单位。已知Kp是用反应体系中气体的分压来表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

9、分别称取2.39g(NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。

(1)将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液，产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]:n(NH4Cl)为___________。

(2)另一份固体混合物中NH4+与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，溶液中c(Cl-)=_____(溶液体积变化忽略不计)。

10、硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂、媒染剂。常温下该物质在空气中会水解，受热时易分解。以废铜屑(表面沾有油污)为原料制备([Cu(NH3)4]SO4·H2O)的实验步骤如下：

I、CuSO4的制备

(1)步骤①中采取“碱煮水洗”，目的是___________。

(2)步骤②在常温下进行，需要加入的试剂是___________。

Ⅱ、晶体的制备

将上述制备的CuSO4溶液加入装置A中，滴加6mol·L-1氨水时，有浅蓝色沉淀Cu2(OH)2SO4生成；继续滴加氨水，沉淀消失，得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液。将A中溶液转移至B中，析出([Cu(NH3)4]SO4·H2O)晶体；将B中混合物转移至装置C中抽滤(减压过滤)，用乙醇洗涤晶体2~3次；取出晶体，冷风吹干。。

(3)用离子方程式表示装置A中“沉淀消失”的原因___________。

(4)抽滤时，抽气泵处于工作状态，活塞需___________(填“打开”或“关闭”)，作用是___________。

(5)晶体采用冷风吹干而不用加热烘干的原因是___________。

Ⅲ废液回收

减压过滤后的废液中含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水，向废液中加入硫酸，回收乙醇并获得CuSO4和(NH4)2SO4的混合溶液。

(6)向废液中加入硫酸的作用是___________。(答出两条)

(7)(NH4)2SO4溶液受热易分解，则回收乙醇的实验方法为___________。

11、某同学设计实验确定CaC2O4•xH2O的结晶水数目。称取样品9.84g，经热分解测得气体产物中有CO、CO2、H2O，其中H2O的质量为2.16g；残留的固体产物是CaO和CaCO3的混合物，质量为5.34g。计算：

(1)x=____(写出计算过程)。

(2)n(CO)=____mol。

12、I．2022年4月，大型运输机运−20向塞尔维亚远程运送“常规军事物资”，展示了大国重器“鲲鹏”的突出性能，为世人瞩目。

(1)运−20的外壳大量使用了AM系列Mg−Al−Mn，铝的价电子排布图为___________，第一电离能铝___________(填“大于”、“等于”或“小于”)镁，镁原子核外有___________种不同运动状态的电子。

(2)为了减轻飞机的起飞重量并保持机身强度，运-20使用了大量的树脂材料，其中一种树脂材料的部分结构如图1所示，其中碳原子的杂化方式为___________，其个数比为___________。

Ⅱ．大型飞机的高推重比发动机被誉为航空工业皇冠上的“宝石”，采用大量的金属钨作为耐高温耐磨损材料。

(3)钨元素位于第六周期第VIB族，价电子排布的能级与Cr相同，但排布方式与Cr有所不同，请写出钨原子的价层电子排布式___________。

(4)图2为碳和钨形成的一种化合物的晶胞模型，碳原子和钨原子个数比为___________，其中一个钨原子周围距离最近且相等的碳原子有___________个。

(5)已知该晶胞边长为acm，高为hcm，NA为阿伏加德罗常数。摩尔质量为M g∙mol−1。该晶体密度为___________ g∙cm−3。

13、甲醇是重要的燃料，有广阔的应用前景：工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H1=-116kJ•mol-1

(1)下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是_______。

a.随时将CH3OH与反应混合物分离      b.降低反应温度

c.增大体系压强                      d.使用高效催化剂

(2)已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-283kJ•mol-1，H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242kJ•mol-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为_______。

(3)在容积为2L的恒容容器中，分别研究在三种不同温度下合成甲醇，如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系.请回答：

①在图中三条曲线，对应的温度由高到低的顺序是_______。

②利用a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的平衡常数：K=_______。

(4)如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题

①甲池是_______装置(填“原电池”或“电解池”)，乙池中B为_______极

②写出电极反应式：通入O2电极：_______ 

③反应一段时间后，甲池中消耗(标况下)CH4体积为1.12L，则乙池中转移电子_______ mol。