松原2025-2026学年第二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、铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。

请回答下列问题:

(1)雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1:1),该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为________

(2)可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。

 

①Ce4+从电解槽的______(填字母序号)口流出。

②写出阴极的电极反应式________________

(3)铈元素在自然界中主要以氟碳矿形式存在。主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提取CeCl3的一种工艺流程如下:

①焙烧过程中发生的主要反应方程式为__________________

②有同学认为酸浸过程中用稀硫酸和H2O2替换盐酸更好,他的理由是_________

③Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分别为a、b,则Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)3KBF4(s)+CeCl3(aq)平衡常数为________(用a、b的代数式表示)。

④加热CeCl3·6H2O和NH4Cl的固体混合物可得固体无水CeCl3,其中NH4Cl的作用是______

 

3、1)下列是中学化学中熟悉的物质:

O2 金刚石 NaBr H2SO4 Na2CO3 Na2S NaHSO4

回答下列问题:

这些物质中,只含共价键的是________;只含离子键的是________;既含离子键又含共价键的是________ 

2)写出下列物质的电子式。

Na2O2_________________

NH4H_______________________

3)写出下列物质的结构式。

CO2____________________

H2O2_______________________

4、某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有KMg2Fe3Cu2Al3AgCa2CO32SO42Cl中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验,向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol·L1的硝酸,实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示:

注明:Ob段表示滴加硝酸钡溶液;bd段表示滴加稀硝酸

1)水样中一定含有的阴离子是________,其物质的量浓度之比为________

2)写出BC段所表示反应的离子方程式:__________________________________________

3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________

4)试根据实验结果推断K是否存在?________(”);若存在,K的物质的量浓度c(K)的范围是__________________(K不存在,则不必回答该问)

5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子:_____________________(写出实验步骤、现象和结论)

5、(1)硫元素位于元素周期表第____列;元素原子核外有2个未成对电子,这2个电子所处亚层的符号是_______;硫、氯元素的原子均可形成与Ar原子电子层结构相同的简单离子,且硫离子的半径更大,请解释__________________

(2)S8和P4的分子中都只有共价单键,若P4分子中有6个P-P键,则可推断S8分子有___个S-S键;已知:H-S键键能:339 kJ/mol;H-Se键键能:314 kJ/mol。以上键能数据能否比较S、Se非金属性的强弱______(选填“能”、“否”;下同);能否比较H2S、H2Se沸点的高低______

(3)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2得到的NaHSO3溶液中c(SO32-)c (H2SO3),据此判断NaHSO3溶液显___

(4)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2后,若溶液pH=7.2,则溶液中c(SO32-)=c (HSO3-)若溶液pH=7,则以下浓度关系正确的是(选填编号)___________

a.c(Na+) = 2c(SO32-)+c(HSO3-)

b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+) = c(OH-)

c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)

(5)已知Na2SO3溶液中存在水解平衡SO32-+H2OHSO3-+OH-,请用Na2SO3溶液和a试剂及必要的实验用品,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程。a试剂是__________,操作和现象是__________________

 

6、废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。现在3L密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。

(1)某温度时,测得反应体系中有气体1.3lmol,反应1 min后,测得气体为l.37mol,则tmin 内H2的生成速率为___________

(2)某温度时,H2S的转化率达到最大值的依据是_____________(选填编号)。

a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化

c.不发生变化 d.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多

(3)实验结果如下图。图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b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。该反应为_____反应(填“放热”或“吸热”)。曲线b随温度的升高,向曲线a通近的原因是_________。在容器体积不变的情况下,如果要提高H2的体积分数,可采取的一种措施是________

(4)使1LH2S与20L空气(空气中O2体积分数为0.2)完全反应后恢复到室温,混合气体的体积是______L 。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气,同时放出29.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是__________________

 

7、I.低碳经济时代,科学家利用组合转化等技术对CO2进行综合利用。

(1)CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2==CH2(g)+4H2O(g) H=a kJ·mol-1

已知:H2(g)的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0 kJ·mol-1,H2O(g)= H2O(l)

H=-44.0 kJ·mol-1,则a=______kJ·mol-1

(2)上述生成乙烯的反应中,温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图,下列有关说法不正确的是_______(填序号)

温度越高,催化剂的催化效率越高

温发低于250时,随着温度升高,乙烯的产率增大

M点平衡常数比N点平衡常数大

N点正反应速率一定大于M点正反应速率

增大压强可提高乙烯的体积分数

(3)2012年科学家根据光合作用原理研制出人造树叶。右图是人造树叶的电化学模拟实验装置图,该装置能将H2O和CO2转化为O2和有机物C3H8O。阴极的电极反应式为:__________________

II.为减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装催化转化装置,反应方程式为:

2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。

(4)上述反应使用等质量的某种催化剂时,温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表,c(NO)浓度随时间(t)变化曲线如下图:

表中a=___________。

实验说明,该反应是__________反应(填放热吸热)。

若在500时,投料NO的转化率为80%,则此温度时的平衡常数K=_____。

(5)使用电化学法也可处理NO的污染,装置如右图。已知电解池阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:______。吸收池中除去NO的离子方程式为:_________________。

 

8、(1)醋酸可通过分子间氢键双聚形成八元环,画出该结构_____。(以 O…H—O 表示氢键)

(2)已知碳化镁 Mg2C3可与水反应生成丙炔,画出 Mg2C3的电子式_____

(3)工业上,异丙苯主要通过苯与丙烯在无水三氯化铝催化下反应获得,写出该反应方程式_____

(4)将乙酸乙酯与H218O混合后,加入硫酸作催化剂,乙酸乙酯在加热条件下将发生水解反应,写出产物中不含18O的物质的结构简式_____

9、(1)甲烷和苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯却可以使其褪色,主要原因是_______

(2)常温下硝酸为液体且易挥发,尿素为固体,两者沸点高低差异的可能原因是_______

三、实验题(共1题,共 5分)

10、室温下(20oC))课外小组用下列装置探究铁和硝酸反应情况,过程如下图所示:

将Ⅲ中液面上的气体排入小试管中点燃,有尖锐爆鸣声,小试管壁出现液滴。取反应后溶液,加入足量NaOH 溶液得到灰绿色沉淀。煮沸时,蒸气带有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝。

(1)X气体是______ (填化学式),证据是________

(2)实验中硝酸被还原成另一种产物的化学方程式_____

(3)甲同学对产生的气体原因提出假设并设计方案:

假设1:该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-

假设2H+还原反应速率大于NO3-的还原反应速率

I. 验证假设1:可用____( “ Cu” “Zn”)粉与同浓度硝酸反应,依据 ____________ ,则假设1不成立。

II. 验证假设2:改变条件重复上图过程实验,结果如下:(所用试剂的量、气体成分与实验上图相同)

序号

反应温度

实验结果

a

40oC

溶液浅绿色,收集气体为3.4mL

b

60oC

溶液浅绿色,收集气体为2.6mL

 

 

上表实验结果_____(”)判断假设2成立。由实验数据结果分析温度对铁粉与硝酸反应时对生成X体积的影响的原因___________

(4)常温下(20),乙同学改用3mol·L–1 HNO3 进行图1过程实验,Ⅱ中仍为无色气体,在Ⅲ中气体变红色。由此得出的相关结论正确的是______

a. 该实验产生的无色气体只有NO

b. 若改用浓硝酸时,反应会更剧烈还原产物为NO2

c. 硝酸的浓度不同时,其主要还原产物不同

(5)综上所述,金属与硝酸生成X气体,需要控制的条件是___________

四、计算题(共1题,共 5分)

11、某混合物由FeSO4和Cu(NO3)2两种物质组成,为测定其中各组分的含量,进行以下实验操作,同时得到相关实验数据:

假设NO的还原产物只有NO,且完全反应。

(1)原混合物中FeSO4和Cu(NO3)2的物质的量之比为_______

(2)上述步骤②中n=_______, 请简要写出计算过程_______

五、解答题(共2题,共 10分)

12、过氧化锶在工业上常用作家庭及工业用漂白剂、氧化剂等。以工业碳酸锶(含少量BaCO3)为原料,按如图所示流程可制备SrO2•8H2O。

(1)将工业碳酸锶粉碎制成浆液原因是______

(2)酸浸”步骤中锶的浸出率与温度、时间的关系如图所示:

据此合适的工业生产条件为______

(3)“除杂”时溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量的Ba2+。为了除去杂质Ba2+,同时提高原料的利用率,溶液中Sr2+的浓度应不高于______mol•L-l。(注:已知室温条件,BaSO4的Ksp为1.1×10-10,SrSO4的Ksp为3.3×10-7;残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mol/L时,离子完全沉淀。)

(4)“制备”步骤中发生反应的离子方程式为______

(5)①锶(Sr)位于第五周期第IIA族,其价电子排布式为______

②根据离子化合物溶解性判断的经验规律,晶格能越大的,其溶解度往往越小。则在水中溶解度S(SrCl2)______S(SrF2)(填“>”“<”或“=”)。

③一种SrCl2晶体的晶胞结构如图所示:

由图可知,每个Sr2+周围紧邻且等距离的Cl-个数为______;已知晶胞边长为apm,159gSrCl2固体的体积为bcm3,则阿伏伽德罗常数NA的值为______(用含a、b的式子表示)。

(6)SrO2•8H2O遇CO2会变质,反应的化学方程式为______

13、汽车尾气中NOx(NONO2)是形成雾霾及硝酸型酸雨的大气污染物之一、

(1)①尿素[CO(NH2)2]在一定条件下可以直接还原NO生成N2,发生反应的化学方程式为_______

尿素水溶液高于160℃时水解生成NH3CO2,可作为处理NO反应的氨源。通过调整尿素喷入量与汽车尾气流速,得到相同时间内不同投料比[n(尿素)/n(NO)]NO的转化率随温度变化的ab的两条曲线如图1所示。

i.曲线a和曲线b,投料比较大的曲线是_______(选填“a”“b”)

ii.200℃<T<450℃时,NO的转化率随温度升高而增大,原因时温度升高,_______,反应速率加快。

(2)在催化剂Rh表面CO还原NO基元反应机理路径如图2表示,两个N(s)结合生成的N2称为β-N2N2O(s)解离生成的N2称为δ-N2,基元反应速率随温度的变化关系如图3所示。

下列说法正确的是_______(填写字母序号)

A.在催化剂表面NO的吸附并解离是反应发生的先决条件

B.在催化剂表面CO2的及时脱附有利于反应的进行

C.当温度超过625K时,生成的N2主要是由CO还原N2O生成的

D.当温度低于530K时,发生的主要反应为2NO+CO=N2O+CO2

E.寻找低温下高效的催化剂控制汽车尾气的污染是未来研究的方向

(3)利用汽车燃油不完全燃烧产物中的COHC(还原性的碳氢化合物)作还原剂,在三元催化器作用下可高效去除汽车尾气中的NOx。已知:可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比。COHCNOx转化效率随空燃比的变化关系如图4表示。当空燃比>15时,NOx转化率降低,其可能原因是_______

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