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永城市弘文高中2024-2025学年度高三上学期期末考试班级: 姓名: 考场: 考号:
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化 学
(满分:75分 考试时间:100分钟)
一、选择题:本题共 14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
4.我国科研团队合成的一种抗病毒的天然仿生有机物(G)的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.G分子含3个手性碳原子
B.G中有3种官能团
C.G遇溶液发生显色反应
D.G分子中所有碳原子可能共平面
7.次磷酸钠(,次磷酸的结构式为)具有强还原性,是食品工业常用的抗氧化剂和防腐剂。关于次磷酸钠,下列叙述正确的是
A.磷元素显价 B.与还原性酸不反应
C.能与反应生成 D.能与溶液发生氧化还原反应
8.下列化学用语或图示正确的是
A.CaO的电子式: B.的结构示意图:
C.中子数为38的镓原子: D.的化学名称:乙基戊烷
10.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且位于同一周期,这四种元素的最外层电子数之和为21,X与Y的单质均为空气的主要成分。下列有关说法不正确的是
A.简单离子的半径:X>Y>Z
B.最简单氢化物的稳定性:Z>Y>X
C.W的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.Z的最简单氢化物的水溶液应用塑料试剂瓶保存
11.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1mol甲基中所含有的电子数为7NA
B.标准状况下,2.24 L己烷所含有的碳原子数为0.6NA
C.0.2 mol KMnO4被还原时,转移的电子数一定为NA
D.常温下,1 L pH=5的NH4Cl溶液中由水电离出的氢离子数为10-5NA
13.工业上利用空气吹出法提取溴的部分流程如下:下列说法错误的是
A.②中可以采用纯碱溶液,发生的反应是3Br2+6CO+3H2O=5Br-+BrO+6HCO
B.第③步,需加入氧化性酸,才能将Br-氧化为Br2
C.B溶液颜色要比A溶液深
D.第④步,采用的是蒸馏的方法
14.复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池,该可充电电池以锌盐溶液作为电解液,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.放电时,N极发生还原反应
B.充电时,Zn2+向M极移动
C.放电时,每生成1 mol PTO—Zn2十,M极溶解Zn的质量为260 g
D.充电时,N极的电极反应式为 2PTO+8e— +4Zn2十=PTO—Zn2十
二、非选择题(本题共4大题,58分)
15.(14分)碘酸钙[Ca(IO3)2]是无色斜方晶体,可由KClO3、I2、Ca(OH)2等原料制得。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程如下:
已知:①碘酸是易溶于水、不溶于有机溶剂的强酸;
②碘酸氢钾[KH(IO3)2]与碱中和生成正盐;
③Ca(IO3)2·6H2O是一种难溶于水的白色固体,在碱性条件下不稳定。
(1)仪器a的名称为__________。
(2)仪器b的作用是__________和导出生成的Cl2。
(3)该实验中三颈烧瓶适宜的加热方式为__________,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为__________。
(4)为加快三颈烧瓶中的反应速率,可采取的措施是__________。
(5)制得的KH(IO3)2溶液中还会含有少量I2,为使后续制得较纯净的Ca(IO3)2,需除去I2。除去少量I2的实验操作:向制得的KH(IO3)2溶液中滴入淀粉溶液,再用__________(填“乙醇”或“四氯化碳”)多次萃取、__________,最终KH(IO3)2溶液为__________(填“无色”或“蓝色”)。
(6)Ca(IO3)2·6H2O加热升温过程中剩余固体的质量分数w()随温度变化的关系如图2所示。
①100℃时,剩余固体的化学式为__________;540℃时,剩余固体的化学式为__________。
②设计以上述除碘后的水溶液为原料,制取Ca(IO3)2·H2O的实验方案:向水溶液中__________。 [实验中必须使用的试剂:Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]
16.(14分)碳酸锂在医疗上可用于治疗狂躁性精神病,作镇静剂等。电解铝废渣(主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等)可用于制备Li2CO3。
已知:①20℃时,Ksp [Ca3(PO4)2]=2×10-29,Ksp(CaHPO4)=1×10-7,Ksp(CaSO4)=5×10-5。
②CaF2可溶于硫酸。
③Li2CO3的溶解度:0℃1.54 g,20℃1.33 g,80℃0.85 g。
(1)在加热条件下“酸浸”,反应生成能腐蚀玻璃的气体,写出“酸浸”中AlF3发生反应的化学方程式:____________________。
(2)“滤渣”的主要成分是____________________(填化学式)。
(3)“转化”后所得的LiHCO3溶液中含有的Ca2+需要加入Li3PO4稀溶液除去。“除钙”步骤中其他条件不变,反应相同时间,温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如图1所示。
①随着温度的升高,Li2CO3的产率逐渐减小的原因是____________________。
②当温度高于50℃时,除钙率下降的原因可能是______________________________。
(4)热分解后,获得Li2CO3的操作是先加热蒸发,然后__________。
(5)锂硒电池是新一代全固态锂二次电池,具有优异的循环稳定性,其正极材料为附着硒化锂(Li2Sex)的碳基体。Li2Sex与正极碳基体结合时的能量变化如图2所示,图中3种Li2Sex与碳基体的结合能力由大到小的顺序是__________。
(6)对电解铝废水中Al3+含量的测定和处理是环境保护的重要课题。工业上常采用EDTA络合滴定法测定电解铝废水中的Al3+含量:取10.00mL电解铝废水置于250 mL锥形瓶中,加入一定体积的柠檬酸,煮沸;再加入0.005 mol·L-1的EDTA标准液20.00 mL,调节溶液的pH至4.0,加热,冷却后用0.002 mol·L-1的CuSO4标准液滴定至终点,消耗CuSO4标准液30.00 mL。该矿业废水中Al3+的含量为__________mg·L-1。
(已知:Cu2+、Al3+与EDTA反应的化学计量比均为1:1)
17.(15分)H2S和SO2是两种大气污染物,H2S和SO2的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)H2S与CO2发生如下反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)△H相关的化学键键能数据如下表:
由此计算△H=__________。
(2)高温下CO可将SO2还原成硫蒸气:4CO(g)+2SO2(g)4CO2(g)+
S2(g) △H1<0。
①平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如图1所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
T1、T2、T3由大到小的关系是__________,判断的理由是__________。
②742 K时,在起始压强为p0,体积为V L的恒容密闭容器中投入a mol CO和0.5a mol SO2,达到平衡后容器压强变为0.9p0,则SO2的平衡转化率为__________,该温度下该反应的平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数,列出计算式即可)。
③该反应的正、逆反应速率表达式分别为=·c4(CO)·c2(SO2)、=·
c4(CO2)·c(S2)。(、分别为正、逆反应的反应速率常数,只与温度有关)Arrhenius
提出了速率常数与温度的经验公式:(k为速率常数,A为常数,e为自然对
数的底数,R为理想气体常数,T为热力学温度,Ea为活化能)。在相同温度下,活化能
越大,速率常数越__________(填“大”或“小”)。当该反应达到平衡后,升高温度,
__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)电化学处理H2S和SO2是近年来发展迅速的废气处理方
法。某科研小组将微电池技术用于去除工业尾气中的H2S,装
置示意图如图2,主要反应为2Fe+2H2S+O2 2FeS+
2H2O,室温时,pH=7的条件下,研究反应时间对H2S的去
除率的影响。装置中微电池负极的电极反应式为__________。
一段时间后,单位时间内H2S的去除率降低,可能的原因是
_______________。
18.(15分)Al、Cr、Co、Ni的合金及其相关化合物用途非常广泛,如锂离子电池的正极材料为LiCoO2,电解质溶液为LiBF4溶液。
(1)Co2+的基态核外电子排布式为__________,的空间构型为__________。
(2)钴元素可形成种类繁多的配合物。三氯五氨合钴的化学式为Co(NH3)5Cl3,是一种典型的维尔纳配合物,具有反磁性。0.01 mol Co(NH3)5Cl3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87 g白色沉淀。Co(NH3)5Cl3中Co3+的配位数为__________,该配合物中的配位原子为__________。
(3)1951年Tsao最早报道了用LiAlH4还原腈:。
①LiAlH4中三种元素的电负性从大到小的顺序为__________(用元素符号表示)。
②中碳原子的轨道杂化类型为__________,1 mol该分子中含σ键的物质的量为__________。
(4)全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞结构如图甲所示,其化学式为__________。
(5)NiO的晶胞结构如图乙所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,1),则C的离子坐标参数为__________。一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图丙),已知O2-的半径为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,每平方米的面积上具有该晶体的质量为__________
(用含a、NA的代数式表示)g。
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