阜阳2025学年度第二学期期末教学质量检测高一化学

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、大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放，脱硝的方法有多种。完成下列填空：

Ⅰ直接脱硝

(1)NO在催化剂作用下分解为氮气和氧气。在10 L密闭容器中，NO经直接脱硝反应时，其物质的量变化如图所示。则0～5min内氧气的平均反应速率为_______mol/(L·min)。

Ⅱ臭氧脱硝

(2)O3氧化NO结合水洗可完全转化为HNO3，此时O3与NO的物质的量之比为_____。

Ⅲ氨气脱硝

(3)实验室制取纯净的氨气，除了氯化铵外，还需要_______、_______（填写试剂名称）。不使用碳酸铵的原因是_______________________________（用化学方程式表示）。吸收氨气时，常使用防倒吸装置，下列装置不能达到此目的的是________。

NH3脱除烟气中NO的原理如下图：

(4)该脱硝原理中，NO最终转化为________(填化学式)和H2O。当消耗1mol NH3和0.25mol O2时，除去的NO在标准状况下的体积为______L。

3、近日，《自然—通讯》发表了我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术，可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。

（1）下列N原子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是___，能量最低的是___(用字母表示)。

A.   B.

C.   D.

（2）第二周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在B和N之间的元素有___种。

（3）Na与N形成的NaN3可用于制造汽车的安全气囊，其中阴离子的空间构型为___，Na在空气中燃烧则发出黄色火焰，这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为___光谱(填“发射”或“吸收”)。

（4）已知NH3分子的键角约为107°，而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因：___。

（5）BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料，可由BH3与NH3反应生成，B与N之间形成配位键，氮原子提供___，在BH3·NH3中B原子的杂化方式为___。它的性质与乙烷有所不同：在标准状况下为无色无味的白色固体，在水中溶解度也较大，其原因是___。

（6）立方氮化硼属于原子晶体，其晶胞结构如图1所示，可认为氮原子处于硼原子围成的某种空隙中，则氮原子处于硼原子围成的___(填空间结构)空隙中。图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图，请在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置___。

已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中硼原子与氮原子的最近距离为___nm。(只要求列算式)

4、碳酸氢钠俗称“小苏打”，在生活、生产中用途广泛。

(1)泡沫灭火器中主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液，两者混合后发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2进行灭火，写出该反应的化学方程式_________________________________________________。

(2)Na2O2和NaHCO3都属于钠的化合物，它具有很强的氧化性。少量Na2O2与FeCl2溶液能发生如下反应：____Na2O2+____FeCl2+____H2O→____Fe(OH)3+____FeCl3+____NaCl，已知FeCl2前面系数为6，配平上述化学方程式______，并标出电子转移方向和数目______。该反应中被还原的元素是_________，氧化产物是_________。

(3)向NaHCO3溶液中加入少许Ba(OH)2固体，忽略溶液体积变化，溶液中的c(CO32-)的变化是_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物，在滤出小苏打后，母液提取氯化铵有两种方法：①通入氨，冷却、加食盐，过滤        ②不通入氨，冷却、加食盐，过滤对两种方法的评价正确的是______(选填编号)。

a.①析出的氯化铵纯度更高            b.②析出的氯化铵纯度更高

c.①的滤液可直接循环使用            d.②的滤液可直接循环使用

(5)已知HCO3-在水中既能水解也能电离。NaHCO3溶液呈碱性，溶液中c(H2CO3)___c(CO32-)(选填“>”、“<”、“=”)。

5、铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料，请回答下列问题：

（1）基态铁原子的价电子排布式为_________。

（2）Fe3+、Co3+与N3+、CN-等可形成络合离子。

①C、N、O中第一电离能最大的为________，其原因是_____________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+，1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为________________。

（3）铁的另一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18，则x=_____。已

知该配合物的熔点为-20.5 ℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_____________（填晶体类型）。

（4）金属铁晶体中原子采用_________堆积，铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）。

（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B 方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______________（填最简整数比）；已知该晶体的密度为d g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数a为_______________nm（用含d和NA的代数式表示）。

6、我国力争2030年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。CO2 的综合利用是实现碳中和的措施之一。

Ⅰ． CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH，该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面，H*指H吸附在催化剂载体上的氧原子上，TS表示过渡态)：

(1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为___________。

(2)下列说法正确的有___________。

a．增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率

b． CH3COOH* 比CH3COOH(g)能量高

c．催化效果更好的是催化剂2

d．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

Ⅱ． CO2和 H2在一定条件下也可以合成甲醇，该过程存在副反应ii。

反应i： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = -49.3 kJ·mol-1

反应ii： CO2(g) + H2(g CO(g)+ H2O(g) ΔH2

(3)有关物质能量变化如图所示，稳定单质的焓(H)为0，则ΔH2=___________ kJ·mol-1

(4)恒温恒容条件下，仅发生反应ii，反应达到平衡的标志是___________。

a． CO的分压不再发生变化

b．气体平均相对分子质量不再发生变化

c． 气体密度不再发生变化

d． 比值不再发生变化

(5)在5.0MPa，将n(CO2) ： n(H2)=5 ： 16的混合气体在催化剂作用下进行反应。体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。

①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是___________ (填“a”或“b”)。

②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大，增大的原因可能是___________。

③250℃时反应i： CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的 Kp=___________(MPa)-2(用最简分数表示)。

7、利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池，可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的。一种处理铅酸蓄电池的流程如下：

已知。Ksp(PbSO4)=1.6×10 -8) 和Ksp(PbCO3)=1.4×10-14

（1）写出铅酸蓄电池放电时的总反应： __________。

（2）废旧电池的预处理时需要将电池放电完全，目的是__________。

（3）写出铅膏脱硫时的离子方程式__________。

（4）传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后，洗涤，干燥，直接送入回转炉熔炼。而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是__________。

（5）已知芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线如下图所示，则从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体的方法是加热结晶、__________、用乙醇洗涤晶体。用乙醇不用水洗涤的原因是__________。

（6）应用电化学原理，将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池，其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS，再用氟硼酸铁浸出PbS，化学方程式为：

PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S

最后通过电解浸出液得到金属铅，电解后的溶液可以循环使用，写出电解的总反应方程式__________。

8、SO2、NOx是主要的空气污染源，需经过处理才能排放。回答下列问题：

(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上产生硫酸的主要反应。催化反应的机理是：

第一步：SO2(g)+V2O5(s)=SO3(g)+V2O4(s) ΔH=+akJ•mol-1

第二步：V2O4(s) +O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(s) ΔH=-bkJ•mol-1

第三步：4VOSO4(s)+O2(g)=2V2O5(s)+4SO3(g) ΔH=-ckJ•mol-1

请写出二氧化硫催化氧化的热化学方程式___________。

(2)一定条件下，用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH＜0.80℃时，在容积恒为1L的密闭容器中投入总物质的量为2mol的气体，按n(CO)：n(SO2)为1：1或3：1投料时SO2转化率的变化情况如图。则图中表示n(CO)：n(SO2)=1：1的变化曲线为___________(填字母)，若曲线bSO2的平衡转化率是42%，用SO2表示30min内的平均反应速率是___________。CO2和SO2的中心原子杂化方式分别为______，_____。

(3)一定温度下，在容积恒为1L的密闭容器中，充入0.3molNO与过量的金属Al，发生的反应存在如下平衡：Al(s)+2NO(gN2(g)+Al2O3(s) ΔH＜0.已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系(k1、k2为速率常数)：v(NO)=k1•c2(NO)，v(N2)=k2•c(N2)。

①在T1温度下，k1=0.004L•mol•min-1，k2=0.002min-1，该温度下反应的平衡常数的值为______。

②T2温度下，NO的物质的量随时间的变化如图，其平衡常数的值为___________；温度T1___________T2(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是___________。

9、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 。

10、铁黄(FeOOH)是一种重要的化工产品。

(1)制备铁黄：向一定浓度 FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。当滴加氨水至 pH 为 6.0 时，停止滴加氨水，开始通氧气，生成铁黄。通入氧气过程中，记录溶液 pH 变化如图所示。

已知：25℃时，Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10-5mol/L)的pH=8.5。

①滴加氨水至pH为6.0时，溶液中残留Fe2＋浓度为_______mol/L。

② 0~t1时段，溶液 pH 几乎不变；t1~t2时段，溶液 pH 明显降低。请解释原因：_______。

③实验中产生灰绿色物质，甲同学认为该物质是 Fe(OH)2和 Fe(OH)3的混合物，乙同学认为是 Fe(OH)2吸附 Fe2＋形成的混合物。设计实验方案验证哪一位同学的观点正确：_______。

(2)H2O2在催化剂 α-FeOOH 的表面上，分解产生·OH。·OH 较 H2O2和 O2更易与烟气中的 NO 发生反应生成NO。 当一定浓度 H2O2溶液与烟气以一定的流速经过装有催化剂 α-FeOOH 的反应管，NO 的脱除效率与温度的关系如图所示。仅用相同浓度相同流速的 H2O2溶液通过反应管(无催化剂)进行实验测得：随着温度升高，H2O2热分解速率加快，升温至80℃以上，H2O2大量汽化。

①80~120℃时，随着温度升高NO的脱除效率显著提高的原因是_______。

②温度高于180℃，NO的脱除效率降低的原因是_______。

(3)α-FeOOH 用于常压电化学法合成氨。该电解装置如图所示。在阴极 α-FeOOH 参与反应，电解前后 α-FeOOH 的质量不变。该电极的反应过程可描述为_______。

11、“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热，“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐，将蔗糖和足量氧气冲入“氧弹”中点燃，产生的热量被氧弹外的水吸收，通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知：蔗糖的质量为1.71 g，量热计中水的质量为3.00 kg，水的比热容为，忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如表，请计算：

(1)反应放出的热量Q=_______J。

(2)蔗糖燃烧的热化学方程式：_______。

12、工业上以硫酸泥（主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等）为原料提取硒，流程如图：

（1）“脱硫”过程中，温度控制在95℃，原因是___。

（2）“氧化”过程中，Se转化成H2SeO3，该反应的化学方程式为___。

（3）“还原”过程是通过控制电位还原的方法将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中。下表是将“过滤Ⅰ”所得滤液中所含物质还原对应的电位。控制电位在0.782~1.692V，可除去“过滤Ⅰ”所得滤液中残留的ClO2。

为使硒和杂质金属分离，加入Na2SO3还原时，电位应控制在___范围；H2SeO3（弱酸）还原为硒的离子反应方程式为___。

（4）滤液Ⅱ中主要存在的金属阳离子有Zn2+、Na+、___。

（5）所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18，要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)≤1.0×10-5mol·L-1]，则需控制溶液中c(S2-)≥___mol·L-1。

13、Zeise's盐

(1). Zeise's盐，K[PtCl3C2H4]，是第一个被报导的有机金属化合物。哥本哈根大学的教授W。 C． Zeise，于1827年用PtCl4与沸腾的乙醇反应，后加入。氯化钾(方法1)，制备了这个化合物。这个化合物也可以通过回流K2[PtCl6]与乙醇的混合物来制备(方法2)。市售的Zeise's 盐常用K2[PtCl4] 与乙烯制备(方法3)。

①写出制备Zcise's 盐的上述每一种方法的方程式___________。己知方法1与2中形成1 mol Zeise's盐消耗2 mol乙醇。

②阴离子[PtCl3C2H4]-的质谱显示一组强度不同的质量数为325-337的峰。计算由最大丰度天然同位素组成的阴离子的质量数___________，(用下面给出的数据)。

(2). Zeise's盐阴离子的早期结构推测有：

在结构Z1，Z2 与Z5中，所有碳原子在相同的平面上，如虚线所示。

[你应该假定这些结构不经过任何交换两个或更多位置的流变过程]

①NMR谱使Zeise's盐的结构确定为结构Z4.每一个结构Z1-Z5，指出下表中有多少不同环境的氢原子存在，有多少不同环境的碳原子存在。

(3).对于平面四方形铂(II)络合物的配体取代反应，配体可以排序一一按加速它们反位的取代(反位效应)。配体的排序为：

CO， CN-，C2H4＞ PR3，H-＞CH ， C6H，I-， SCN-＞ Br-＞Cl-＞ Py＞ NH3＞OH-， H2O。上面的系列中，相对于右边，左边的配体有更强的反位效应。

Zeise's盐与络合物[Pt2Cl4(C2H4)2]的某些反应被给出如下：

①画出A的结构，已知这个络合物分子有一个对称中心，没有Pt-Pt键，没有桥接烯烃___________。

②画出B，C，D，E，F与G的结构___________。

③给出形成D与F的推动力。选择一个或多个选项(如i和ii)：

i)气体的形成

ii)液体的形成

iii)反位效应

iv)螯合效应