南阳2025-2026学年第二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、电镀废水中含有的络合态镍(Ⅱ)和甘氨酸铬(Ⅲ)等重金属污染已成为世界性环境问题。常用的处理方法是臭氧法和纳米零价铁法。

I．臭氧法

(1)在废水中通入，在紫外光(UV)照射下产生羟基自由基(·OH)，氧化分解络合态Ni(Ⅱ)使镍离子游离到废水中，部分机理如下：

ⅰ．

ⅱ．

ⅲ．

①写出产生·OH的化学方程式：__________。

②加入一定量的有利于提高氧化效果，原因是____________。

Ⅱ．纳米零价铁法

(2)制备纳米零价铁。

将和溶液在乙醇和水的混合溶液中混合搅拌(氛围)，充分反应得到纳米零价铁、、HCl、NaCl和。写出反应的化学方程式_______________。

(3)纳米零价铁处理甘氨酸铬。

①甘氨酸铬(结构简式如图)分子中与铬配位的原子为_________。

②研究表明：纳米零价铁对有机物的降解通常是产生液相·OH对有机物官能团进行断键，使有机络合态Cr(Ⅲ)被释放到溶液中，同时氧化成无机Cr(Ⅵ）。纳米零价铁对甘氨酸铬的去除机理如图所示：

对初始铬浓度为的甘氨酸铬去除率进行研究，总铬去除率随时间的变化如图所示，其可能的原因是____________。

3、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   。

4、NO2是一种红棕色气体，沸点为21℃。机动车尾气、锅炉废气是NO2的重要的排放源。完成下列填空：

(1)NO2的分子模型如图所示，该模型的类型为_______。

(2)下列说法正确是_____

A.N原子和O原子2p亚层的电子能量相同

B.N原子和O原子核外电子都有4种伸展方向

C.NO2和O2均为非极性分子

D.NO2和O2分子中各原子最外层电子数均为8

(3)元素非金属性：氮<氧，从原子结构的角度分析其原因：_______。列举一个事实说明N、O元素非金属性强弱：_______。

(4)点燃的镁条可以在NO2中继续燃烧，实验现象为_______。

(5)硝酸铜在1000℃时分解，其转化关系为：Cu(NO3)2→Cu+NO2↑+O2↑，该反应中断裂的化学键类型为_______。所得气体的平均分子量为_______。

(6)学生甲为了探究NO2对非金属的助燃性，利用排空气法收集上述反应生成的气体，并插入带火星的木条。学生乙认为该方法并不能达到其实验目的，原因是_______。

学生丙查阅文献得知，NO2不能使带火星的木条复燃。

(7)请在学生甲设计的实验方案基础上加以改进，帮助学生丙验证其所查文献描述NO2的性质：_______。

5、碱式碳酸镁不溶于水，用途广泛，主要用作橡胶制品的填充剂，能增强橡胶的耐磨性和强度。也可用作油漆和涂料的添加剂，也可用于牙膏、医药和化妆品等工业。以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：

（1）预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Ksp(Mg(OH)2)＝1.8×10－11，表示Mg(OH)2沉淀溶解平衡的方程式为   ，Mg(OH)2达到沉淀达到沉淀溶解平衡时溶液的pH （已知：lg36≈1.5）。

（2）已知：常温下Ka1(H2CO3)＝4.4×10－7，Ka2(H2CO3)＝4.7×10－11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，则NH4HCO3溶液显     性，c(NH)    c(HCO)（选填“大于”、“小于”、“等于”），该溶液物料守恒表达式为 。

（3）上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为____________。

（4）高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁晶体4.84 g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L，则碱式碳酸镁的化学式为   ，写出氯化镁、氨、碳酸氢铵热水解生成碱式碳酸镁的离子方程式   。

6、纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH－)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。

(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”)，该电解池中离子交换膜为________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

(2)该电解池的阳极反应式为________________________________________，

肼燃料电池中A极发生的电极反应为____________________________。

(3)当反应生成14.4 g Cu2O时，至少需要肼________ mol。

7、某化工厂生产化工原料的同时会产生多右种废液，其有机废液的主要成分为苯胺、苯酚、苯甲醇(都微溶于水)，其无机废液的主要污染成分为Cr2O72-，该工厂处理废液的方法如下：

I.利用物质的酸碱性，从有机废液中分离、回收有机物

（1）物质A为______，物质B为______， 物质C为_________。(填写化学式)

（2）若想选用一种试剂仅仅将苯甲酸与其他种物质分开，则应选用的试剂是______。

II.利用纳米级Cu2O处理含有Cr2O72-的酸性废水

已知：Cu2OCu+CuSO4；pH=5时Cr3+会形成Cr(OH)3沉淀

（3）工业上用肼（N2H4）与新制的Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O，同时放出N2，该反应的化学方程式为____________。

（4）光照时，会在形成的微电极上发生电极反应，反应原理如下图所示，

对Cu2O的作用提出两种假设：

a. Cu2O作光催化剂；

b. Cu2O与Cr2O72-发生氧化还原反应

己知：Cu2O的添加量是1.74×10-4mol/L，Cr2O72-的初始浓度是9.60×10-4mol/L；对比实验，反应1.5小时结果如右图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论是假设_____成立，写出该过程的正极反应方程式：_______________。

（5）溶液的pH对Cr2O72-降解率的影响如下图所示。

由上图可知，pH=3时，Cr2O72-的降解率最大；pH=2与pH=5时，Cr2O72-的降解率低的原因分别可能是___________、______________。

8、新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题：

(1)基态Si原子中，核外电子占据的最高能层的符号为____，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为____；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是____(填选项字母)。

A.[Ar] B.[Ar]

C.[Ar] D.[Ar]

(2)C与Si是同主族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析，其原因为____。

(3)硼(B)与Ga是同主族元素，硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂，其阴离子BH的立体构型为____；另一种含硼阴离子的结构如图所示，其中B原子的杂化方式为____。

(4)GaCl3的熔点为77.9℃，GaF3的熔点为1000℃，试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为____；气态GaCl3常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，据此写出二聚体的结构式为____。

(5)B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合物的晶体结构单元如图所示，其中Mg原子间形成正六棱柱，6个B原子分别位于六个三棱柱体心。则该化合物的化学式可表示为____；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为____nm(用含x、y的代数式表示)。

9、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．

（1）工业上制取Ti的步骤之一是：在高温时，将金红石（TiO2）、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体，已知：

①TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（1）+O2（g）；△H=﹣410.0kJ•mol﹣1

②CO（g）═C（s）+O2（g）；△H=+110.5kJ•mol﹣1

则上述反应的热化学方程式是   ．

（2）利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽（TaS2）晶体，发生如下反应：

TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H1＞0  （Ⅰ）；若反应（Ⅰ）的平衡常数K=1，向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡转化率为    ．

如图1所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 （g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1   T2（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是       ．

（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种．

①高温热分解法：

已知：H2S（g）═H2（g）+S2（g）；△H2；在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2S的转化率，结果如图2．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．△H2       0（填＞，=或＜）；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：   ．

②电化学法：

该法制氢过程的示意图如3．反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为 ．

10、己二酸是一种重要的化工原料和合成中间体。已知：室温下,己二酸微溶于水,当温度由28℃升至78℃时,其溶解度可增大20倍。某实验小组利用绿色氧化剂H2O2氧化环己烯合成己二酸,反应和制备装置如下：

主要实验步骤：

①在100mL三颈烧瓶中依次加入1.50g钨酸钠0.57g草酸和34mL30%过氧化氢溶液，室温下磁力搅拌20min。

②用恒压滴液漏斗缓慢加入8.0mL的环己烯，继续搅拌并加热回流2 小时，停 止加热。

③将反应液迅速转入烧杯中，冷却至室温后再用冰水浴冷却，有大量晶体析出。抽滤,并用少量冰水洗涤，即可得到己二酸晶体粗品。

回答下列问题：

(1)本实验中使用带刻度的恒压滴液漏斗的主要作用有_________、_________。

(2)步骤③中用冰水洗涤晶体的目的是______________________________________。

己二酸晶体粗品可利用_________方法进一步获得纯品。

(3)取0.1480g 己二酸(Mr=146.0)样品置于250mL锥形瓶中,加入50mL蒸馏水溶解，再加入2滴指示剂，用0.1000mol/Ld的NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL。

①本实验应选择_________(填“甲基橙”“石蕊”或“酚酞”)溶液作指示剂。

②判断滴定终点的方法是_________________________。

③样品中己二酸的质量分数为_________%(保留4位有效数字)。

(4)实验小组通过改变环己烯的用量来探究物料比对产率的影响，实验结果如下图所示。

结合图像分析产率变化的可能原因：

①A点→B点：___________________________________________；

②B点→C点：____________________________________________。

11、硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98％的硫酸、20％的发烟硫酸（H2SO4和SO3的混合物，其中SO3的质量分数为0.2）。

完成下列计算：

（1）若不计生产过程的损耗，__________m3 SO2（折合成标准状况）经充分转化、吸收，可产出1吨 98%的硫酸（密度为1.84g/mL）。若98％的硫酸可表示为SO3•H2O，20％的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O，则a的值为 ___________（用分数表示）。

（2）铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是Na[Al（OH）4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据：

（已知：2Na[Al（OH）4]+H2SO4→2Al（OH）3↓+Na2SO4+2H2O）

请通过必要的计算推断过程回答：乙溶液中的溶质是什么________？其物质的量浓度为多少________？

12、某油脂厂废弃的油脂加氢所用催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及他们的氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍来制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示，回答下列问题：

(1)废弃催化剂上的油脂在_______过程中被处理

(2)滤液①中含有的无机阴离子除OH-离子外还有_______。

(3)“转化”过程的离子方程式_______；“转化”过程宜控制较低温度的原因是_______。

(4)加NaOH溶液“调pH”应控制的pH范围是_______。

(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_______。

(6)操作I为_______、_______、过滤、洗涤、干燥，得到产品。

13、煤的综合利用包括煤的干馏、煤的气化、煤的液化等。煤的气化用于生产各种气体燃料，有利于提高煤的利用效率和环境保护，以水煤气为原料可以得到多种有机物；煤的液化产品将替代目前的石油，最常见的液化方法是煤生产CH3OH，CH3OH对优化终端能源结构具有重要的战略意义。

(1)煤的直接甲烷化反应为，在不同含金催化剂条件下的反应历程如下图所示：

催化煤的直接甲烷化效果较好的催化剂是___________(填“AuF”或“”)，该反应在___________(填“高温”或“低温”)下自发进行。

(2)煤的液化可以合成甲醇。已知

“气化”： 

催化液化Ⅰ： 

催化液化Ⅱ： 

则反应___________。

(3)一定温度时，以水煤气为原料合成甲醇的反应的平衡常数为，向恒容容器中充入2mol H2和1mol CO，反应达平衡状态时，甲醇的分压，则平衡时，混合气体中CH3OH的物质的量分数为___________ %(计算结果保留一位小数，Kp是用平衡分压代替平衡浓度所得的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

(4)燃煤烟气脱硫的方法有多种。其中有种方法是用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成。已知常温下亚硫酸的电离常数，，一水合氨的电离常数为。

①向混合液中通空气氧化的离子反应方程式：___

②关于NH4HSO3溶液，下列说法正确的是：__

A．NH4HSO3溶液呈酸性是因为

B．NH4HSO3溶液中

C．NH4HSO3溶液中

D．NH4HSO3溶液中

③常温下，若溶液中时，溶液的pH=___。