承德2024-2025学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高三化学

一、选择题(共1题,共 5分)

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(       )

选项

A

B

C

D

装置及药品

实验目的

制H2S

制氨气

制NO2

制氯气

A.A

B.B

C.C

D.D

二、填空题(共8题,共 40分)

2、K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体光照分解后产生K2C2O4和FeC2O4,且分解产物中的CO2和H2O以气体形式离开晶体。某次测定分解后的样品中C2的质量分数为53.86%。请回答:

已知:M{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}=491 g·mol-1

(1)写出K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体分解反应的化学方程式:___________

(2)晶体的分解百分率为___________。(写出简要计算过程)

3、中国“神舟”飞船举世瞩目,请完成下列填空:

(1)已知1g火箭推进剂肼(N2H4)(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)时,放出16.7kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式_______

(2)飞船材料采用的某铝锂合金成分(质量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量):

成分

Si

Fe

Cu

Mn

Mg

Zn

Ti

Li

Al

含量

0.08

0.1

2.9-3.5

0.5

0.25-0.8

0.25

0.1

0.8-1.1

Bal

采用碱腐蚀工艺,用稀NaOH 溶液在40-55℃下进行表面处理0.5-2 min,以便形成致密氧化膜提高耐腐蚀性能。请写出碱腐蚀过程中一个主要反应的化学方程式_______。工业上制铝,可采用电解_______(请选填序号):

A.AlCl3             B.Al2O3            C.NaAlO2

同时需添加_______以降低熔点减少能量损耗。

(3)太空舱中宇航员可利用呼出的二氧化碳与过氧化钠作用来获得氧气,反应方程式为2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2,其中还原产物为_______,当转移1mol电子时,生成标准状况下O2_______L。

(4)飞船返回时,反推发动机的燃料中含铝粉,若回收地点附近水中Al3+浓度超标,可喷洒碳酸氢钠减少污染,请结合平衡移动规律解释该措施_______

4、铂(Pt)及其化合物用途广泛。

(1)在元素周期表中,Pt与Fe相隔一个纵行、一个横行,但与铁元素同处_____族。基态铂原子有2个未成对电子,且在能量不同的原子轨道上运动,其价电子排布式为____________

(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体。科学研究表明,顺式分子具有抗癌活性。

①吡啶分子是大体积平面配体,其结构简式如图所示。每个吡啶分子中含有的σ键数目为________

②二氯二吡啶合铂中存在的微粒间作用力有________(填序号)。

a.离子键     b.氢键     c.范德华力      d.金属键      e.非极性键

③反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子,画出其结构式:_____

(3)某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属”,其结构如图所示。

① 硫和氮中,第一电离能较大的是______

②“分子金属”可以导电,是因为______能沿着其中的金属原子链流动。

③“分子金属”中,铂原子是否以sp3的方式杂化?简述理由:______

(4)金属铂晶体中,铂原子的配位数为12,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示。若金属铂的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=_________________nm(列计算式)。

5、氮是一种重要的元素,其对应化合物在生产生活中有重要的应用。

(1)氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷,遇强碱会腐蚀,写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________。  

(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③

①己知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  △H=-92.4kJ/mol

  N2(g)+O2(g) 2NO(g)  △H=+180 kJ/mol

  2H2(g)+O2(g) 2H2O(1)  △H= -571.6 kJ/mol

试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式________________

②某电解法制氨的装置如右图所示,电解质只允许质子通过,试写出阴极的电极反应式__________

(3)反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。

①将NO和O2按物质的量之比为2:1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应,得到NO2体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变,t1时再向容器中充入适量物质的量之比为2:1的NO和O2的混合气体,t2时再次达到平衡,请画出tl-t3时间范围内NO2体积分数随时间的变化曲线:____________

②在研究此反应速率与温度的关系时发现,NO转化成NO2的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现,上述反应实际是分两步进行的:

I  2NO(g) N2O2(g)  △H<0

II  N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)  △H<0

已知反应I能快速进行,试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析,随温度升高,NO转化成NO2的速率减慢的可能原因________

(4)已知常温下,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×l0-5。则常温下0.lmol/L的CH3COONH4溶液中,(CH3COO-):c(NH3·H2O)=________________

 

6、锰元素在溶液中主要以Mn2+(很浅的肉色,近乎无色)、MnO42-(绿色)、MnO4-(紫色)形式存在。MnO2不溶于稀硫酸。

(1)将8 mL 0.1 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液和2 mL l.0mol/L的草酸(H2C2O4)溶液在试管中混合,然后将试管置于25℃水浴中,KMnO4溶液浓度随时间变化关系如下图所示。

① 写出发生反应的离子方程式:____________

② 计算前40秒用草酸表示的平均反应速率v(草酸)=________________.

③ 40s-65s的反应速率比前40s快,解释原因___________

(2)已知反应3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-

① 向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸,可观察到的现象是__________.

② 常温下,在0.512 mol/L K2MnO4溶液中,当pH=14时K2MnO4的转化率为4/9,则该反应的平衡常数的值为__________

③ 在其他条件不变的条件下,适当升温有利于降低K2MnO4的转化率,则该反应的△H___0(填“大于” “小于”或“等于”)。

(3)碳酸锰是一种重要的工业原料。工业生产中常用复分解法生产MnCO3:

MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8-7.4. 溶液的pH不能过低也不能过高,原因是_______。设MnSO4溶液为0.19mol/L,则溶液的pH 最高不能超过_________

[己知MnCO3、Mn(OH)2的Ksp分别为l.8×10-11和1.9×10-13]

(4)制备单质锰的实验装置如图,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中“”表示溶液中阴离子移动的方向。铂电极的电极反应式为______

 

7、工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题:

(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:______________________。

(2)固体X的成分是__________,反应Ⅰ的化学反应方程式____________________________。

(3)试剂Y为__________,加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。

(4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。

(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途:_______________________。

 

8、XYZMG五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中XZ同主族,可形成离子化合物ZXYM同主族,可形成MY2MY3两种分子。完成下列填空:

(1)元素Y的原子其核外有_______种运动状态不同的电子存在;

(2)在上述元素所构成的单质或化合物中,可用作自来水消毒剂的有______________(至少写出两种,填写化学式);

(3)已知X2M的燃烧热为 187kJ/mol。(提示:燃烧热的定义:1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。)写出X2M燃烧的热化学方程式:_________

9、氢化铝锂(LiAlH4)是化工生产中广泛应用于药物合成的常用试剂。

1LiAlH4可将乙醛转化为乙醇,LiAlH4作该反应的______剂(选填氧化”“还原”“催化),用____(填试剂名称)可检验乙醛已完全转化。

2)配平化学反应方程式。

______LiAlH4+______H2SO4______Li2SO4+_______Al2(SO4)3+_______H2

该反应中H2SO4体现________性。若上述反应中电子转移数目为0.2NA个,则生成标准状况下氢气体积为_____________

3)现有两种浓度的LiOH溶液,已知a溶液的pH大于b溶液,则两种溶液中由水电离的c(H+)大小关系是:a_____b(选填“>”“<”“=”)。

4)铝和氧化铁高温下反应得到的熔融物通常为铁铝合金,设计实验证明其含金属铝。

_____________________________

三、实验题(共1题,共 5分)

10、【加试题】六氨氯化镁 (MgCl2·6NH3)具有极好的可逆吸、放氨特性,是一种优良的储氨材料。某研究小组在实验室以菱镁矿(主 要成分 MgCO3,含少量 FeCO3等杂质)为原料制备六氨氯化镁,实验流程图如下:

其中氨化过程装置示意图如下:

己知:(1)与Mg2+结合能力: H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH

(2)相关物质的性质见下表:

物质名称

氨气的溶解性

氯化镁的溶解性

六氨氯化镁的溶解性

易溶

易溶

易溶

甲醇(沸点65℃)

易溶

易溶

难溶

乙二醇(沸点197℃)

易溶

易溶

难溶

 

请回答:

(1)调 pH适合的物质是________ (填化学式)。

(2)在空气中直接加热MgCl2·6H2O晶体得不到纯的无水MgCl2,原因是________(用化学方程式表示)。

(3)虚框内装置的作用: _______,操作a的名称是_________

(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是_______

A.冰浓氨水 B.乙二醇和水的混合液

C.氨气饱和的甲醇溶液 D.氨气饱和的乙二醇溶液

(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下:

a.称取1.420g样品,加足量硫酸溶解,配制成250mL溶液;

b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中;

c.用0.2000mol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积;

d.重复b、c操作2~3次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00mL。

① 配制样品溶液时加硫酸的原因___________

② 该样品中氯离子百分含量为____________

③ 将氯离子百分含量实验值与理论值 (36.04%)相比较,请分析造成此结果的可能原因有_________(己知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)。

四、计算题(共1题,共 5分)

11、有三份不同质量的硫化铜与硫化亚铜的混合物样品①②③。甲、乙、丙三同学各取一种样品,加强热充分反应,测定各样品中硫化铜的量。

(1)甲取2.56克样品①,置于空气中加强热,产物为氧化铜和二氧化硫。若产生0.448 L气体(标准状况),该气体被30 mL一定浓度氢氧化钠恰好完全吸收,将所得溶液小心低温蒸干得固体2.3克。则样品①中硫化铜的质量为_____g,氢氧化钠浓度_______mol·L-1

(2)乙取3.52克样品②,投入过量的浓硝酸中加热,充分反应后,样品全部参与反应,溶液失重8.44克。样品②中硫化铜的物质的量为____mol;若浓硝酸的浓度为14.2 mol·L-1,则反应消耗浓硝酸____mL(已知:Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O)

(3)丙称量样品③强热后剩余的固体质量比原样品减小了a g,若该固体为氧化铜,则样品③中硫化铜物质的量(n)_________mol。若要计算硫化亚铜的质量,则缺少_____________数据,若设该数据为b克,则硫化亚铜的质量为___________

五、解答题(共2题,共 10分)

12、甲烷和乙炔(CH≡CH)在有机合成中有着广泛的用途。回答下列问题:

(1)已知:

①H2(g)+ O2(g) =H2O(g) ΔH1= - 198 kJ·mol-1

②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH2= - 283 kJ·mol-1

③CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-846.3 kJ·mol-1

写出甲烷与水蒸气在高温下制备合成气(CO、H2 )的热化学方程式:___________

(2)用甲烷在高温下气相裂解制取乙炔和氢气,其反应原理为2CH4(g) C2H2(g) +3H2(g) ΔH >0。几种气体平衡时分压(Pa)的对数与温度(K)的关系如图1所示。

   

①图1中A点温度时的平衡常数Kp=___________(用气体平衡时分压代替浓度计算)。

②T℃时,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol CH4进行上述反应。当反应达到平衡时,测得c(CH4)= c(H2),则CH4的转化率为___________。 若改变温度至T2℃ ,10 s后反应再次达到平衡,测得c(CH4)= 2c(H2),则该变化过程中T1___________(填“>”或“ <”)T2

(3)一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol C2H2(乙炔)和2 mol HCl发生反应:HC≡CH(g) + HCl(g) CH2= CHCl(g) ΔH。测得反应物(C2H2或HCl)浓度随时间的变化关系如图2所示。

   

①M点时,v___________(填“>”“<”或“=”)v

②15 min时仅改变了一个外界条件,改变的条件可能是___________

③0~10 min内氯乙烯的平均反应速率v(CH2=CHCl)=___________mol·L-1·min-1.向密闭容器中充入一定量乙炔和氯化氢,发生上述反应,测得乙炔的平衡转化率与温度、S的关系如图3所示。其中S3>S2> S1,则S代表的物理量是___________

   

13、砷及其化合物在半导体、农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题:

(1)AsH3通入AgNO3溶液中可生成Ag、As2O3和HNO3,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______

(2)改变0.1 mol·L-1三元弱酸H3AsO4溶液的pH,溶液中的H3AsO4、H2AsO、HAsO及AsO的物质的量分布分数随pH的变化如图所示:

①lgKa1(H3AsO4)=_______;用甲基橙作指示剂,用NaOH溶液滴定H3AsO4发生的主要反应的离子方程式为_______

②反应H2AsO4-+AsO2HAsO的lgK=_______

(3)焦炭真空冶炼砷的其中两个热化学反应如下:

As2O3(g)+3C(s)=2As(g)+3CO(g)  H1=a kJ·mol-1

As2O3(g)+3C(s)=As4(g)+3CO(g)  H2=b kJ·mol-1

则反应4As(g)As4(g)的H=_______kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。

(4)反应2As2S3(s)4AsS(g)+S2(g)达平衡时气体总压的对数值lg(p/kPa)与温度的关系如图所示:

①对应温度下,B点的反应速率v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。

②A点处,AsS(g)的分压为_______kPa,该反应的Kp=_______kPa5(Kp为以分压表示的平衡常数)。

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