精品解析：江苏连云港市2025-2026学年第一学期期末考试高二化学试题

2025~2026学年第一学期期末考试 高二化学试题 注意事项 1.本试卷共8页，包含选择题(第1~13题，共13题)、非选择题(第14~17题，共4题)两部分。满分100分，考试时间75分钟。考试结束后，请将答题纸交回。 2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。 3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 I-127 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 水解原理在生产、生活中应用广泛。下列应用与水解无关的是 A. 醋酸除水垢 B. 明矾净水 C. 热纯碱除油污 D. 泡沫灭火器灭火 2. 实验室用电石制乙炔，原理为。下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 的价层电子对互斥模型： C. 仅含离子键 D. 中碳原子轨道的杂化类型为sp 3. 配制一定物质的量浓度的溶液，用其测定某未知浓度的溶液。下列相关装置及操作正确的是 A.称量固体 B.配制溶液 C.量取草酸溶液 D.滴定 A. A B. B C. C D. D 4. 反应可用于制备。下列说法不正确的是 A. 电负性： B. 在水中的溶解度： C. 第一电离能： D. 键角： 阅读下列材料，完成以下3个小题： 元素周期表中ⅢA族有硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)等元素，也称为硼族，其单质及化合物应用广泛。工业上提取铝一般分两步进行：先从铝土矿(主要成分为)中提取氧化铝，然后电解氧化铝制Al(标准燃烧热为)。硼元素的电负性小于氢，硼晶体熔点为2076℃，可形成多种化合物。是一元弱酸，可作阻燃剂。氨硼烷()可作还原剂，还原醛类有机物时放出。砷化镓(GaAs，晶胞结构如图所示)是常用的半导体材料。 5. 下列说法正确的是 A. 、互为同分异构体 B. 中配位键可表示为 C. Ga原子基态核外电子排布式为 D. 与Ga原子距离最近且相等的As原子构成的空间构型为正方形 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 用惰性电极电解的阴极反应： B. NaOH溶液浸泡铝土矿发生的主要反应： C. Al燃烧的热化学方程式： D. 的电离： 7. 下列物质的结构或性质与用途具有对应关系的是 A. 硼晶体熔点高，可形成多种化合物 B. 具有弱酸性，可用作阻燃剂 C. GaAs晶体为空间网状结构，可用作半导体材料 D. 中含-1价H，可用于还原醛类有机物 8. 电化学原理在金属防腐、能量转换等方面应用广泛。下列说法不正确的是 A. 图①装置中辅助阳极材料可以用石墨 B. 图②装置中金属M可以用锌棒 C. 图③装置可将化学能完全转化为电能 D. 图④装置工作一段时间后，电解质溶液的pH减小 9. 羟胺()的化学性质与类似，能与酸反应。羟胺的盐酸盐()是一种常见的显像剂，属于强电解质，可通过电解进行制备，其含Fe的催化电极反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. Fe催化电极作阳极，发生氧化反应 B. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键断裂 C. X为 D. 该循环的每一步反应氮元素的化合价均发生了变化 10. 反应可用于去除汽车尾气中的有害气体。下列有关该反应的说法正确的是 A. 该反应的 B. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 C. 加压有利于有害气体的去除 D. 其他条件相同，增大，NO的转化率下降 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能得到对应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 固体和晶体在小烧杯中混合搅拌，烧杯外壁变凉 该反应为吸热反应 B 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅 化学平衡向生成的方向移动 C 向的溶液中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成 非金属性： D 用pH计测量溶液、NaClO溶液的pH，后者溶液pH大于前者 结合能力： A. A B. B C. C D. D 12. 双碱法脱硫过程如图所示，已知：，。下列说法正确的是 A. 当NaOH溶液吸收至溶液时： B. NaOH完全转化为过程中，的电离程度增大 C. 溶液中： D. 脱硫过程能说明 13. 催化加氢合成二甲醚()是一种实现“碳中和”的理想方法。其中涉及的反应有： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 在恒容密闭容器中充入4mol，2mol发生反应。平衡时的转化率、CO的选择性(生成物A的选择性)、的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)。 下列说法正确的是 A. 选用高效催化剂能提高平衡时CO的产率 B. 曲线a为的选择性曲线 C. 260℃时，反应Ⅲ的平衡常数约为0.26 D. 高于270℃，反应Ⅰ、Ⅱ平衡正移的程度大于反应Ⅲ平衡逆移的程度 二、非选择题(本题包括4题，共61分) 14. 含Cr(VI)的废水(主要以和形式存在)毒性强，对环境污染严重，一般需要经过酸化、还原、调节pH、沉淀等处理过程，达标后排放。 （1）废水中Cr(VI)的物质的量浓度的对数值()与pH的关系如图1所示，向的废水中加入溶液调节溶液时，Cr(VI)发生转化的离子方程式为_______。 （2）向酸化后的废水中加入Zn粉可将Cr(VI)转化为毒性较弱的，写出该反应的离子方程式：_______。相同条件下，向废水中加入等物质的量的Zn粉、粉，测得废水中铬(Ⅵ)残留率随时间的变化如图2所示。加入粉处理Cr(VI)废水的效果更好的原因是_______。 （3）已知：是一种两性氢氧化物，当时开始溶解。，当溶液中金属离子浓度小于时，可认为离子已除尽。常温下，加入石灰乳调节溶液pH的范围是_______。 （4）废水中Cr(VI)的含量低于方可达到排放标准。为了测定处理后废水中Cr(VI)的含量，取250.00mL处理后水样，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，被还原为，同时生成。用的标准溶液滴定生成的(反应为)，消耗溶液12.00mL。试计算该废水中的Cr(VI)含量是否符合排放标准_______(写出计算过程)。 15. 氮化钛(TiN)具有优异的硬度和耐磨性，常用于刀具和磨具的涂层。以钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁，化学式为)为原料制备TiN的主要工艺过程如下： 已知：Ti(IV)在强酸性溶液中的存在形式是，加热时完全水解的pH约为2，水解产物是。 （1）中Ti的化合价为_______。 （2）“酸浸”时需要选择一定浓度的硫酸和合适的温度。 ①铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图1所示。“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为_______。 ②钛浸出率与温度的关系如图2所示。温度高于160℃时，钛浸出率变化不大的原因可能是_______。 （3）“水解”步骤前需加入铁屑除去。检验是否除尽的实验操作是_______。若含有，会导致“煅烧”后的产物中含有_______(写化学式)杂质。 （4）“高温氮化”步骤中过量的碳粉和气将转化成TiN，写出该反应的化学方程式：_______。 （5）铝掺杂的TiN比TiN耐磨性提升5倍以上，其晶胞结构如图3所示，该物质的化学式为_______。 16. 三水合草酸合铁酸钾是一种经典的光敏剂，实验室以如下步骤进行制备： 已知：①为亮绿色晶体，难溶于乙醇，0℃时在水中的溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g。 ②。 （1）步骤1需控制温度70℃，主要反应的离子方程式为_______。生成的的结构如图所示，1mol该离子中有_______mol配位键。 （2）步骤2、3的操作名称是_______、_______。 （3）步骤4为减压抽滤，与常压过滤相比，其优点是_______。 （4）利用难溶的制备，补充完整的实验方案：搅拌下，将一定量的固体溶于稍过量的饱和溶液，水浴加热至40℃，_______，抽滤、洗涤、干燥得到目标产物。(实验中必须使用的试剂：饱和溶液、3%溶液、乙醇) 17. 利用二氧化碳合成有机氮肥尿素，能够实现“碳的固定”。 （1）化学法制尿素。以、为原料，主要通过如图1所示两步反应实现尿素合成。 ①尿素的结构简式为，分子中σ键与π键的个数比为_______。 ②反应的_______。 ③决定总反应速率的步骤是_______(填“第一步”或“第二步”)。 ④反应过程中尿素发生的主要副反应有：I.水解：；II.缩合成缩二脲：。其他条件一定时，与尿素产率的关系曲线如图2所示，当时，随着比值增大，尿素产率增大的原因可能是_______。 （2）电化学法合成尿素。以、为原料，电解溶液可获得尿素，电解装置如图3所示。 ①Pt极上有两种气体生成，电极反应式为_______。 ②已知：电解得到的还原产物X的 法拉第效率(FE%)= 其中，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。若电解合成尿素的FE%为60%，则电解时外电路每转移0.3mol电子，可获得尿素的质量为_______。 ③与化学法制尿素相比，电化学法合成尿素的优点有_______(任写一种)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年第一学期期末考试 高二化学试题 注意事项 1.本试卷共8页，包含选择题(第1~13题，共13题)、非选择题(第14~17题，共4题)两部分。满分100分，考试时间75分钟。考试结束后，请将答题纸交回。 2.请将自己的学校、姓名、考试证号填、涂在答题纸上。 3.作答非选择题时必须用0.5mm黑色签字笔写在答题纸上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题请用2B铅笔涂黑。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 I-127 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 水解原理在生产、生活中应用广泛。下列应用与水解无关的是 A. 醋酸除水垢 B. 明矾净水 C. 热纯碱除油污 D. 泡沫灭火器灭火 【答案】A 【解析】 【详解】A．醋酸除水垢利用的是醋酸的酸性，醋酸电离出，与水垢中的、发生复分解反应将其溶解，该过程与盐类水解无关，A符合题意； B．明矾净水是利用明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中杂质沉降，与水解原理有关，B不符合题意； C．热纯碱除油污是利用碳酸钠水解产生氢氧根离子，使溶液呈碱性，促进油脂发生皂化水解，与水解原理有关，C不符合题意； D．泡沫灭火器灭火是利用硫酸铝和碳酸氢钠混合后发生双水解反应，生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，覆盖火源，与水解原理有关，D不符合题意； 故选A。 2. 实验室用电石制乙炔，原理为。下列说法正确的是 A. 的电子式： B. 的价层电子对互斥模型： C. 仅含离子键 D. 中碳原子轨道的杂化类型为sp 【答案】D 【解析】 【详解】A．为离子化合物，由和构成，CaC2的电子式应为，A错误； B．中O的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+×(6-2×1)=4，价层电子对互斥模型为四面体形()，分子构型为V形，题中图片与题意不符，B错误； C．含与间的离子键，内部O-H共价键，并非仅含离子键，C错误； D．中C原子形成2个σ键（无孤电子对），杂化类型为sp，D正确； 故此题选D。 3. 配制一定物质的量浓度的溶液，用其测定某未知浓度的溶液。下列相关装置及操作正确的是 A.称量固体 B.配制溶液 C.量取草酸溶液 D.滴定 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．称量KMnO4固体时，KMnO4具有强氧化性和腐蚀性，不能直接放在托盘天平的托盘上，应放在称量纸或小烧杯中，且需遵循“左物右码”，A错误； B．配制KMnO4溶液时，容量瓶不能用于溶解固体，应先在烧杯中溶解KMnO4固体，冷却至室温后再转移到容量瓶中，B错误； C．量取草酸溶液时，草酸为酸性溶液，应使用酸式滴定管或移液管，C正确； D．KMnO4溶液具有强氧化性，滴定时需用酸式滴定管，D错误； 故选C。 4. 反应可用于制备。下列说法不正确的是 A. 电负性： B. 在水中的溶解度： C. 第一电离能： D. 键角： 【答案】D 【解析】 【详解】A．​中共用电子对偏向S，说明S的吸引电子能力更强，因此电负性，A正确； B．CS2是非极性分子，难溶于水；NH3是极性分子，能与水形成氢键，易溶于水，因此CS2溶解度小于NH3，B正确； C．氮原子2p轨道半满，结构稳定，第一电离能较高；硫（S）原子3p轨道有4个电子，电离能较低，因此I1(S) < I1(N)，C正确； D．​的中心N原子价层电子对数为：，无孤电子对；​的中心N原子价层电子对数为，N原子有1对孤电子对；孤电子对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，会压缩键角，因此键角：，D错误； 故选D。 阅读下列材料，完成以下3个小题： 元素周期表中ⅢA族有硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)等元素，也称为硼族，其单质及化合物应用广泛。工业上提取铝一般分两步进行：先从铝土矿(主要成分为)中提取氧化铝，然后电解氧化铝制Al(标准燃烧热为)。硼元素的电负性小于氢，硼晶体熔点为2076℃，可形成多种化合物。是一元弱酸，可作阻燃剂。氨硼烷()可作还原剂，还原醛类有机物时放出。砷化镓(GaAs，晶胞结构如图所示)是常用的半导体材料。 5. 下列说法正确的是 A. 、互为同分异构体 B. 中配位键可表示为 C. Ga原子基态核外电子排布式为 D. 与Ga原子距离最近且相等的As原子构成的空间构型为正方形 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 用惰性电极电解的阴极反应： B. NaOH溶液浸泡铝土矿发生的主要反应： C. Al燃烧的热化学方程式： D. 的电离： 7. 下列物质的结构或性质与用途具有对应关系的是 A. 硼晶体熔点高，可形成多种化合物 B. 具有弱酸性，可用作阻燃剂 C. GaAs晶体为空间网状结构，可用作半导体材料 D. 中含-1价H，可用于还原醛类有机物 【答案】5. B 6. A 7. D 【解析】 【详解】1．A．二者是质子数相同(均为5)、中子数不同（分别为5和6）的同种元素的不同原子，互为同位素，A错误； B．中，N有一对孤对电子，B有空轨道，可形成N→B配位键，B正确； C．Ga为31号元素，基态电子排布式为，漏写，C错误； D．由图知，每个Ga原子周围离其等距且最近的4个As原子形成正四面体构型，非正方形，D错误； 故选B。 2．A．电解熔融时，阴极得电子生成Al，电极反应式为 ，A正确； B．与NaOH反应的离子方程式为 ，不参与反应，B错误； C．Al的燃烧热为2165 kJ·mol⁻¹（1mol Al燃烧放热），4mol Al燃烧放热4×2165=8660 kJ，ΔH应为-8660 kJ·mol⁻¹，C错误； D．为弱酸，其电离可逆，电离方程式应为，D错误； 故选A。 3．A．硼晶体熔点高与形成多种化合物无直接用途关联，A错误； B．作阻燃剂与其受热分解吸热、同时生成的氧化物可隔绝氧气有关，而与弱酸性无关，B错误； C．GaAs作半导体材料与晶体中禁带宽度等电学性质有关，空间网状结构并非直接原因，C错误； D．中B电负性小于H，B-H中的H为-1价，负价氢具有强还原性，可还原醛类，D正确； 故选D。 8. 电化学原理在金属防腐、能量转换等方面应用广泛。下列说法不正确的是 A. 图①装置中辅助阳极材料可以用石墨 B. 图②装置中金属M可以用锌棒 C. 图③装置可将化学能完全转化为电能 D. 图④装置工作一段时间后，电解质溶液的pH减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图①是外加电流的阴极保护法，钢闸门作阴极，被保护；辅助阳极需要导电且在阳极不参与反应（或惰性），石墨是惰性电极，不参与反应，因此可以用石墨作辅助阳极，A正确； B．图②是牺牲阳极的阴极保护法，钢铁设施作阴极，被保护；金属M需要比铁活泼，作负极（阳极），发生氧化反应。锌的金属活动性比铁强，因此金属M可以用锌棒，B正确； C．图③是带盐桥的铜-银原电池装置，可将化学能转化为电能，但任何原电池都无法将化学能完全转化为电能，部分化学能会以热能等形式散失，因此 “完全转化” 的说法错误，C不正确； D．图④是碱性氢氧燃料电池，总反应为：，反应过程中不断生成水，会稀释KOH溶液，导致溶液中浓度OH-降低，因此电解质溶液的 pH 减小，D正确； 故选C。 9. 羟胺()的化学性质与类似，能与酸反应。羟胺的盐酸盐()是一种常见的显像剂，属于强电解质，可通过电解进行制备，其含Fe的催化电极反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. Fe催化电极作阳极，发生氧化反应 B. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键断裂 C. X为 D. 该循环的每一步反应氮元素的化合价均发生了变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe催化电极表面不断有电子参与反应，因此 Fe 催化电极做阴极，发生得电子的还原反应，A错误； B．过程Ⅱ中，转化为吸附态的，断裂了极性共价键；过程Ⅲ中，结合和得到，断裂了中的一根极性共价键，二者均有极性共价键断裂，B正确 C．过程Ⅴ是，羟胺和结合生成，因此为，C错误； D．过程Ⅰ是吸附结合，氮元素化合价没有变化；过程Ⅴ中结合生成，氮元素化合价也不变，并不是每一步氮元素化合价都变化，D错误； 故选B。 10. 反应可用于去除汽车尾气中的有害气体。下列有关该反应的说法正确的是 A. 该反应的 B. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 C. 加压有利于有害气体的去除 D. 其他条件相同，增大，NO的转化率下降 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应中，该反应正反应为气体分子数减少的熵减反应（），根据反应自发进行，可知，A错误； B．焓变是状态函数，催化剂仅改变反应路径和速率，不改变ΔH，B错误； C．该反应正反应是气体分子数减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO、NO的转化率提高，有利于有害气体去除，C正确； D．增大意味着CO过量，NO的转化率提高，D错误； 故选C。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能得到对应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 固体和晶体在小烧杯中混合搅拌，烧杯外壁变凉 该反应为吸热反应 B 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅 化学平衡向生成的方向移动 C 向的溶液中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成 非金属性： D 用pH计测量溶液、NaClO溶液的pH，后者溶液pH大于前者 结合能力： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌发生吸热反应，烧杯外壁变凉现象支持该结论，A可选； B．恒压密闭容器中通入，容器体积会增大，​浓度降低，因此气体颜色变浅；该变化相当于体系减压，平衡逆向移动，结论错误，B不选； C．生成白色沉淀说明盐酸酸性强于硅酸，但非金属性强弱应比较最高价含氧酸酸性，盐酸不是含氧酸，不能直接证明非金属性，C不选； D．要比较弱酸根结合的能力，必须保证两种盐溶液的浓度相同，题目未说明浓度相等，无法根据大小得出结论，D不选； 故选A。 12. 双碱法脱硫过程如图所示，已知：，。下列说法正确的是 A. 当NaOH溶液吸收至溶液时： B. NaOH完全转化为过程中，的电离程度增大 C. 溶液中： D. 脱硫过程能说明 【答案】B 【解析】 【分析】双碱法脱硫图中所示反应是：① ， ②。 【详解】A．溶液中时，同一溶液中微粒的物质的量之比等于它们的浓度之比，，A错误； B．在反应进行过程中，反应物是强碱，电离出的抑制水的电离；生成物电离出的会水解，促进水的电离。随反应的进行，反应物NaOH越来越少，电离出的越来越小，对水的电离的抑制作用越来越小，生成物的浓度越来越大，对水的电离的促进作用越来越大，所以整个反应过程中的电离程度增大，B正确； C．溶液中，质子守恒，C错误； D．脱硫过程中的反应是一个氧化还原反应，不只是一个非氧化还原的沉淀转化反应，所以不能说明，D错误； 故选B。 13. 催化加氢合成二甲醚()是一种实现“碳中和”的理想方法。其中涉及的反应有： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 在恒容密闭容器中充入4mol，2mol发生反应。平衡时的转化率、CO的选择性(生成物A的选择性)、的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)。 下列说法正确的是 A. 选用高效催化剂能提高平衡时CO的产率 B. 曲线a为的选择性曲线 C. 260℃时，反应Ⅲ的平衡常数约为0.26 D. 高于270℃，反应Ⅰ、Ⅱ平衡正移的程度大于反应Ⅲ平衡逆移的程度 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂只能加快反应速率，不影响化学平衡，无法提高平衡时CO的产率，A错误； B．反应Ⅰ（生成）为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的选择性应随温度升高而降低。曲线a随温度升高呈上升趋势，不符合二甲醚选择性变化规律，B错误； C．260℃时，转化率为50%，则反应的为2mol×50%=1mol。CO选择性为36%，根据定义：，解得n(CO)=1×36%=0.36mol，即反应Ⅲ生成的，同时生成，二甲醚的选择性为50%，则，解得，则反应Ⅰ消耗的，生成，消耗。反应的二氧化碳总量为1mol，反应Ⅰ消耗的二氧化碳量0.5mol，反应Ⅲ消耗0.36mol，因此反应Ⅱ消耗二氧化碳量1-0.5-0.36=0.14mol，生成水0.14mol，消耗氢气0.42mol。反应Ⅲ消耗的氢气量0.36mol，因此总消耗氢气量：1.5+0.42+0.36=2.28mol，平衡时。结合反应Ⅲ：，通过计算各物质平衡浓度，平衡量=1mol，平衡量=1.72mol，平衡量=1.25mol，CO平衡量=0.36mol。平衡常数，C正确； D．反应Ⅰ、Ⅱ为放热反应，升高温度平衡逆向移动；反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡正向移动。高于270℃时，Ⅰ、Ⅱ平衡逆移，Ⅲ平衡正移，且反应Ⅲ平衡正移程度大于反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆移的程度，D错误； 故选C。 二、非选择题(本题包括4题，共61分) 14. 含Cr(VI)的废水(主要以和形式存在)毒性强，对环境污染严重，一般需要经过酸化、还原、调节pH、沉淀等处理过程，达标后排放。 （1）废水中Cr(VI)的物质的量浓度的对数值()与pH的关系如图1所示，向的废水中加入溶液调节溶液时，Cr(VI)发生转化的离子方程式为_______。 （2）向酸化后的废水中加入Zn粉可将Cr(VI)转化为毒性较弱的，写出该反应的离子方程式：_______。相同条件下，向废水中加入等物质的量的Zn粉、粉，测得废水中铬(Ⅵ)残留率随时间的变化如图2所示。加入粉处理Cr(VI)废水的效果更好的原因是_______。 （3）已知：是一种两性氢氧化物，当时开始溶解。，当溶液中金属离子浓度小于时，可认为离子已除尽。常温下，加入石灰乳调节溶液pH的范围是_______。 （4）废水中Cr(VI)的含量低于方可达到排放标准。为了测定处理后废水中Cr(VI)的含量，取250.00mL处理后水样，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，被还原为，同时生成。用的标准溶液滴定生成的(反应为)，消耗溶液12.00mL。试计算该废水中的Cr(VI)含量是否符合排放标准_______(写出计算过程)。 【答案】（1） （2） ①. ②. Zn和形成原电池，反应速率快于纯，因此处理效果更好 （3） （4） ， ， 废水中Cr(Ⅵ)的浓度为：，不符合排放标准 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，时主要以存在，时主要以存在，发生反应为。 【小问2详解】 酸化后以​形式存在，​被还原为：；Zn和形成原电池，反应速率快于纯，因此处理效果更好。 【小问3详解】 Cr3+沉淀完全时，根据，代入得，即；在时会溶解，因此不超过12，最终范围为。 【小问4详解】 根据以及滴定反应可得，故250.00 mL水样中Cr(VI)含量为，不符合排放标准。 15. 氮化钛(TiN)具有优异的硬度和耐磨性，常用于刀具和磨具的涂层。以钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁，化学式为)为原料制备TiN的主要工艺过程如下： 已知：Ti(IV)在强酸性溶液中的存在形式是，加热时完全水解的pH约为2，水解产物是。 （1）中Ti的化合价为_______。 （2）“酸浸”时需要选择一定浓度的硫酸和合适的温度。 ①铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图1所示。“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为_______。 ②钛浸出率与温度的关系如图2所示。温度高于160℃时，钛浸出率变化不大的原因可能是_______。 （3）“水解”步骤前需加入铁屑除去。检验是否除尽的实验操作是_______。若含有，会导致“煅烧”后的产物中含有_______(写化学式)杂质。 （4）“高温氮化”步骤中过量的碳粉和气将转化成TiN，写出该反应的化学方程式：_______。 （5）铝掺杂的TiN比TiN耐磨性提升5倍以上，其晶胞结构如图3所示，该物质的化学式为_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 浸出反应已基本达到平衡，或温度过高导致其他副反应发生，或设备限制等 （3） ①. 取少量加入铁屑处理后的溶液于试管中，滴加几滴溶液，若溶液不变红则已除尽，若变红则未除尽 ②. （4） （5） 【解析】 【分析】以钛铁矿（主要成分为）为原料制备氮化钛（）：先加入硫酸酸浸，使与硫酸反应，以形式进入溶液，铁元素进入溶液，等不溶物形成滤渣；随后通入水蒸气水解，使水解为，滤液经处理得到；水解产物经煅烧得到；最后在过量碳粉和氛围下高温氮化，将转化为，铝掺杂的可进一步提升耐磨性。 【小问1详解】 中为价、为价，设的化合价为，根据化合物中正负化合价代数和为0，则的化合价为； 【小问2详解】 ① 由图1可知，硫酸质量分数为85%时，浸出率达到峰值，Fe的浸出率最低，故“酸浸”时宜选择硫酸质量分数为； ② 温度高于160℃时，钛浸出率变化不大的原因可能是：浸出反应已基本达到平衡，或温度过高导致其他副反应发生，或设备限制等。 【小问3详解】 检验的实验操作：取少量加入铁屑处理后的溶液于试管中，滴加几滴溶液，若溶液变为血红色，则证明含有；若溶液不变色，则证明已除尽；若含有，煅烧时会转化为，故“煅烧”后的产物中含有杂质； 【小问4详解】 高温下，、过量碳粉与反应生成和，配平后化学方程式为； 【小问5详解】 由晶胞结构可知：原子位于顶点和面心，数目为；原子位于棱心，数目为；原子位于体心，数目为1，故，化学式为。 16. 三水合草酸合铁酸钾是一种经典的光敏剂，实验室以如下步骤进行制备： 已知：①为亮绿色晶体，难溶于乙醇，0℃时在水中的溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g。 ②。 （1）步骤1需控制温度70℃，主要反应的离子方程式为_______。生成的的结构如图所示，1mol该离子中有_______mol配位键。 （2）步骤2、3的操作名称是_______、_______。 （3）步骤4为减压抽滤，与常压过滤相比，其优点是_______。 （4）利用难溶的制备，补充完整的实验方案：搅拌下，将一定量的固体溶于稍过量的饱和溶液，水浴加热至40℃，_______，抽滤、洗涤、干燥得到目标产物。(实验中必须使用的试剂：饱和溶液、3%溶液、乙醇) 【答案】（1） ①. ②. 6 （2） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 （3）过滤速度快，得到的晶体更干燥 （4）缓慢滴加3%溶液，边加边搅拌，直至不再有沉淀生成；趁热过滤，向滤液中加入乙醇，冰水浴冷却结晶 【解析】 【分析】本实验以为原料制备光敏剂：步骤1在70℃下用饱和溶液与反应生成；步骤2、3依次通过蒸发浓缩、冰水浴冷却结晶，析出目标产物晶体；步骤4采用减压抽滤（布氏漏斗装置）分离晶体，后续经洗涤、干燥得到产品；同时补充了以难溶为原料的完整合成方案，全程利用给定试剂控制反应与提纯条件。 【小问1详解】 步骤1中，与过量在70℃下反应，生成，离子方程式为：；中，中心与3个配体形成配位键，每个提供2个配位原子，因此1mol该离子中含mol配位键； 【小问2详解】 由分析可知，步骤2为蒸发浓缩：加热蒸发溶液，提高溶质浓度；步骤3为冷却结晶：冰水浴降温，降低的溶解度，析出晶体； 【小问3详解】 与常压过滤相比，减压抽滤（抽气泵降低体系压强）的优点是：过滤速度快，得到的晶体更干燥，便于后续干燥处理； 【小问4详解】 根据已知反应，因此完整方案为：搅拌下，将一定量的固体溶于稍过量的饱和溶液，水浴加热至40℃，缓慢滴加3%溶液，边加边搅拌，直至不再有沉淀生成；趁热过滤，向滤液中加入乙醇，冰水浴冷却结晶，抽滤、洗涤、干燥得到目标产物（洗涤时用乙醇，减少晶体溶解损失）。 17. 利用二氧化碳合成有机氮肥尿素，能够实现“碳的固定”。 （1）化学法制尿素。以、为原料，主要通过如图1所示两步反应实现尿素合成。 ①尿素的结构简式为，分子中σ键与π键的个数比为_______。 ②反应的_______。 ③决定总反应速率的步骤是_______(填“第一步”或“第二步”)。 ④反应过程中尿素发生的主要副反应有：I.水解：；II.缩合成缩二脲：。其他条件一定时，与尿素产率的关系曲线如图2所示，当时，随着比值增大，尿素产率增大的原因可能是_______。 （2）电化学法合成尿素。以、为原料，电解溶液可获得尿素，电解装置如图3所示。 ①Pt极上有两种气体生成，电极反应式为_______。 ②已知：电解得到的还原产物X的 法拉第效率(FE%)= 其中，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。若电解合成尿素的FE%为60%，则电解时外电路每转移0.3mol电子，可获得尿素的质量为_______。 ③与化学法制尿素相比，电化学法合成尿素的优点有_______(任写一种)。 【答案】（1） ①. ②. ③. 第二步 ④. 过量的NH3既能使主反应的平衡向正反应方向移动，又能抑制尿素水解和缩合的副反应 （2） ①. ②. ③. 反应条件温和、原料利用率高、绿色环保(任写一种) 【解析】 【小问1详解】 ①尿素的结构简式为，碳氧双键（）：由 1个  键 和 1个  键 组成，碳氮单键（）：有2个，均为  键，氮氢单键（）：有4个，均为  键， 键总数 = 1+2+4= 7， 键总数=1，σ键与π键的个数比为； ②根据图1的能量变化图，总反应可以分为两步：I．，II．，根据盖斯定律，总反应等于反应I+反应II，=； ③化学反应速率由活化能最高（即反应最慢）的步骤决定，这一步被称为决速步。从图1的能量变化曲线可以看出：第二步的活化能明显高于第一步，是决速步； ④当时，意味着体系中氨气过量，过量的NH3既能使主反应的平衡向正反应方向移动，又能抑制尿素水解和缩合的副反应。 【小问2详解】 ①根据图示，左侧Pt电极连接电源正极，为阳极，发生氧化反应。溶液中主要离子为、、、等，H2O失去电子生成O2，电极方程式为：，生成的会与反应生成，则电极方程式为：； ②根据题目，和在阴极被还原为尿素，该反应中N元素由0价下降到-3价，每生成1 mol尿素需要转移6 mol电子，根据题目，FE% = 60%，即，，，即生成尿素所转移的电子数为 0.18 mol，因此生成：，； ③传统化学法制尿素需要高温高压条件（如氨与二氧化碳反应），而电化学法在常温常压下即可进行，具有以下优点：反应条件温和、原料利用率高、绿色环保等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $