精品解析：福建省厦门英才学校高中部2024—2025学年上学期期中高三化学试卷

厦门英才学校中学部2024—2025学年度第一学期期中考试 高三化学试题 (考试时间：75分钟 试卷总分：100分) 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Ce-140 第I卷 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。) 1. 近年来，我国科技迅猛发展，下列科技成果中蕴含的化学知识叙述不正确的是 A. 建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金 B. 中国天眼FAST用到的SiC是新型无机非金属材料 C. 华为麒麟芯片的主要成分是单质硅 D. 飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于分子晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．建造港珠澳大桥所采用的高强度抗震螺纹钢属于铁碳合金，A项正确； B．SiC中的碳原子和硅原子通过共价键连接，具有硬度很大、优异的高温抗氧化性能，SiC属于新型无机非金属材料，B项正确； C．利用硅的半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，即芯片的主要成分是单质硅，C项正确； D．Si3N4是耐高温结构材料，Si3N4属于共价晶体，D项错误； 答案选D。 2. 金刚砂(SiC)是重要的工业产品，可由以下反应制得：3C+SiO2SiC+2CO↑，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 60gSiO2晶体中含有个SiO2分子 B. 12g金刚石中含有C-C键数目为4 C. 1molSiO2晶体中含有Si-O键的数目为4 D. 22.4LCO气体中含有的π键数目为2 【答案】C 【解析】 【详解】A．属于原子晶体，由原子和原子直接构成，不存在分子，A错误； B．金刚石中每个原子形成4个键，每个键被2个原子共用，12g（即1mol）金刚石中键数目为，不是，B错误； C．晶体中每个原子与4个原子形成键，1mol 晶体中键的数目为，C正确； D．未指明气体处于标准状况，无法确定22.4L 的物质的量，无法计算键数目，D错误； 故选C。 3. As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3，下列说法正确的是 A. As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2 B. LiAlH4为共价化合物 C. AsCl3空间构型为平面正三角形 D. AlH3分子键角大于109°28′ 【答案】D 【解析】 【详解】A．As2O3分子中As原子的价层电子对数为=4，杂化方式为sp3，A不正确； B．LiAlH4由Li+和构成，属于离子化合物，B不正确； C．AsCl3中，As原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，空间构型为三角锥形，C不正确； D．AlH3 分子中，Al的价层电子对数为3，发生sp2杂化，键角为120°，则键角大于109°28′，D正确； 故选D。 4. 下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是 A. 在的氨水中： B. 在的氯化钠溶液中： C. 在的醋酸溶液中： D. 时，的溶液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨水和银离子、铜离子都会生成沉淀，不共存，故A不符合题意； B．铁离子和碳酸氢根离子发生双水解生成沉淀和气体，不共存，故B不符合题意； C．醋酸和四种离子相互不反应，四种离子之间相互不反应，能共存，故C符合题意； D．时，的溶液为酸性，氢离子和碳酸根离子生成二氧化碳气体，不共存，故D不符合题意。 故选C。 5. 下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： B. 过量铁粉加入稀硝酸中： C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： D. 氯化铜溶液中通入硫化氢： 【答案】A 【解析】 【详解】A．该反应为沉淀转化，将微溶的​转化为更难溶的，和​都保留化学式，电荷、原子均守恒，A正确； B．过量铁粉会将反应生成的还原为，正确离子方程式为：，B错误； C．氢氧化钾少量时，只能生成氢氧化铝沉淀，不会生成，正确离子方程式为：，C错误； D．硫化氢是弱电解质，离子方程式中不能拆分为，需保留分子式，正确离子方程式为：，D错误； 故答案选A。 6. 某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 键角： B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 最高价氧化物对应的水化物酸性： 【答案】C 【解析】 【分析】由题意，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，可知为，故Y为H，X为N；同时分析结构，可知Q正常情况应该成两根键，Q为ⅥA的元素，同时Z也成5根键，Z为ⅤA的元素，故Q为O,Z为P。 【详解】A．和都是sp3杂化，但是中有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，在一个是三角锥形结构，而是正四面体结构，故键角：＜，A错误； B．X、Q、Z分别为N、O、P，沸点顺序为,正确顺序为Q＞X＞Z，B错误; C．同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能：N＞O＞Mn，C正确; D．Z的最高价氧化物对应的水化物为,X最高价氧化物对应的水化物为,前者为中强酸而后者为强酸，D错误； 故选C。 7. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是 A. 电负性： B. 最高正价： C. Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 【答案】B 【解析】 【分析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的轨道全充满，原子序数X<Y，则X为Be或B，M是地壳中含量最多的元素，M为O，原子序数Y<Z<M，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na，据此分析。 【详解】A．同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，Z>X，A正确； B．N最高正价为+5价，O无最高正价，最高正价N大于O，B错误； C．Na和O形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C正确； D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确； 故选B。 8. 黏土钒矿(主要成分为钒的+3、+4、+5价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒的化合物溶于酸后多以VO+、VO2+、VO形式存在，采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已知：V2O5在碱性条件下以VO形式存在。下列说法不正确的是 A. “煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯 B. “酸浸氧化”中欲使3 mol VO+被氧化成VO，至少需要1 mol KClO3 C. 滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-、VO、Cl-、OH-、SO D. “煅烧”时，NH4VO3受热分解：2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O 【答案】A 【解析】 【分析】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括、，加入稀硫酸，使生成Al3+；加入将VO+和VO2+氧化成，成为滤渣1，滤液含有：、K+、Cl-、Al3+、；加入KOH溶液至pH>13，滤液1含有K+、四羟基合铝酸根、、Cl-、OH-、，通入CO2生成氢氧化铝沉淀，滤液中加入NH4HCO3沉钒得到，最后煅烧得到V2O5。 【详解】A．煅烧固体样品的核心仪器是坩埚，搭配泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒等；蒸发皿用于蒸发浓缩溶液，不能作为高温煅烧固体的容器，A错误； B．VO+中V元素为+3价，中V元素为+5价，3mol VO+被氧化成，失去6mol电子，变为KCl得到6mol电子，得失电子守恒，故至少需要1 mol KClO3，B正确； C．酸浸后加KOH调pH>13，Al2O3转化为[Al(OH)4]⁻，V2O5在碱性下以存在，体系引入了K⁺、，KClO3还原生成Cl⁻，强碱性下还有过量OH⁻，所以滤液1的阴离子包含这些，C正确； D．NH4VO3高温分解生成V2O5、NH3和H2O，该反应方程式原子、价态均守恒，符合铵盐受热分解的规律，D正确； 故选A。 9. 完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A. 实验室制 B. 实验室收集 C. 验证易溶于水且溶液呈碱性 D. 除去中混有的少量 【答案】D 【解析】 【详解】A．MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl2，A项正确； B．C2H4不溶于水，可选择排水收集，B项正确； C．挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C项正确； D．Na2CO3与HCl、CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D项错误； 故选D。 10. Fe3+的配位化合物较稳定且应用广泛。Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成使溶液呈浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子；Co2+不能与F-形成配离子。下列说法不正确的是 A. Fe第四电离能(I4)大于其第三电离能(I3) B. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成 C. 可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+ D. [Fe(H2O)6]3+中H-O-H的键角与H2O分子中H-O-H的键角相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe3+的价电子排布式为3d5，3d轨道处于半满状态，电子的能量低，失电子困难，所以Fe的第四电离能(I4)大于其第三电离能(I3)，A正确； B．Ⅰ中Fe(NO3)3溶于水后，Fe3+发生部分水解生成Fe(OH)3等，使溶液呈黄色，B正确； C．先往溶液中加入足量的NaF溶液，再加入KSCN溶液，若溶液呈蓝色，则表明含有Co2+，否则不含Co2+，C正确； D．[Fe(H2O)6]3+中H2O分子内O原子最外层只存在一对孤对电子，对H-O-H中O-H键的排斥作用减小，所以键角比H2O分子中H-O-H的键角大，D不正确； 故选D。 二、非选择题： 11. 配位滴定法是常用的定量分析方法。 （1）乙二胺四乙酸(简写为H4Y，简称EDTA)是分析化学中广泛应用的配位滴定试剂，其结构如图1所示。 ①EDTA的组成元素中，位于第二周期的元素的第一电离能从大到小的顺序是___________。基态O的核外电子排布式为___________。 ②EDTA在水中的溶解度大于相对分子质量相近的烃类，从微粒间相互作用的角度解释其原因：___________。 （2）EDTA在使用时经常制成钠盐，EDTA钠盐的阴离子可与多种金属离子形成配合物，如图2所示(M为金属离子)。 ①图2中，中心离子的配位数是___________；配位原子为___________；碳原子不参与配位的原因是___________。 ②pH偏低时，EDTA钠盐阴离子的配位能力会减弱，原因是___________。 （3）EDTA某种钠盐常用于水中金属离子含量的测定，相关反应及平衡常数表达式如下(电荷已省略)： 已知：，。 ①在c(Ca2+)、c(Mg2+)接近的混合溶液中用EDTA的钠盐进行配位滴定，优先被结合的阳离子是___________。 ②若要只测定上述混合溶液中c(Ca2+)，需加入NaOH溶液将pH调至12，即可提高c(Ca2+)测定的准确性，原因是___________(用离子方程式表示)。 【答案】（1） ①. N>O>C ②. 1s22s２2p4 ③. EDTA可与水分子形成氢键 （2） ①. 6 ②. N、O ③. 碳原子无孤对电子 ④. H+与N原子、COO-结合，使它们失去配位能力 （3） ①. Ca2+ ②. Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 【解析】 【小问1详解】 ① EDTA的组成元素中，位于第二周期的元素为C、N、O，同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于相邻的O元素，故第一电离能从大到小的顺序为N > O > C；O是8号元素，基态核外电子排布式为； ② EDTA分子中含有多个羧基和氮原子，这些基团能与水分子形成分子间氢键，从而显著增大了其在水中的溶解度，而相对分子质量相近的烃类分子不能与水形成氢键； 【小问2详解】 ① 由图2可知，中心离子M与2个N原子和4个O原子形成了6个配位键，故配位数为6，配位原子为N、O；碳原子的最外层4个电子均已参与形成共价键，价层无孤电子对，无法提供电子对形成配位键，因此不能作为配位原子； ② pH偏低时，溶液中浓度较大，EDTA钠盐阴离子中的配位原子(N、O)上的孤电子对会优先与结合发生质子化，导致其与金属离子形成配位键的能力减弱； 【小问3详解】 ① 由于，说明与EDTA形成的配合物比更稳定，故在浓度接近的混合溶液中，优先结合的阳离子是； ② 将pH调至12时，溶液中的会与反应生成沉淀，离子方程式为，这使得溶液中浓度显著降低，消除了对EDTA的消耗干扰，从而提高了测定的准确性。 12. 五水合硫代硫酸钠()俗称海波、大苏打，为无色结晶或白色颗粒，在工业生产中有广泛的用途。某化学实验小组制备，并测定产品纯度，设计如下实验。回答下列问题： 步骤I.制备 按如图所示装置(加热及夹持装置省略)进行实验，可得到溶液，再经一系列步骤获得产品。 已知：S与Na2SO3在加热条件下可反应生成 （1）仪器a的名称为_______，装置A发生反应的化学反应方程式为_______。 （2）装置B的作用为_______。 （3）补充完成装置C中主要反应的离子方程式：①_______，②。 （4）C中溶液经过_______、过滤、洗涤、烘干，得晶体(填实验操作)。 （5）D中浸有品红溶液的棉花的作用为_______。 步骤II. 测定产品纯度 准确称取上述产品12.40g于烧杯中，加入适量水配制成100mL待测液，取25.00mL待测液于锥形瓶中，以淀粉溶液作指示剂，用0.25mol·L-1的I2标准液滴定重复滴定3次；测得消耗I2标准液体积的平均值为20.00mL。(已知：) （6）①滴定达到终点时的现象为_______，该产品中的质量分数为_______。 ②以下说法中，能使测量结果偏低的是_______。 A.产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水 B.滴定前，装I2标准液的滴定管米用标准液润洗 C.滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出 D.滴定前平视读数，滴定后俯视读数 【答案】（1） ①. 长颈漏斗 ②. （2）做安全瓶，用于监测实验进行时装置C中是否发生堵塞； 做储气瓶 （3） （4）蒸发(加热)浓缩、冷却结晶 （5）检验尾气中SO2是否除尽 （6） ①. 滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色 ②. 80%或 ③. CD 【解析】 【分析】本题是一道无机物制备类的实验题，由装置A制备二氧化硫，通过安全装置B进入装置C中，在该装置中和碳酸钠，单质硫发生反应，生成产物，最后过量的二氧化硫在装置D中被氢氧化钠吸收，以此解题。 【小问1详解】 由图可知，仪器a的名称为：长颈漏斗；装置A中是浓硫酸和铜在加热条件下发生反应生成二氧化硫和硫酸铜，方程式为：； 【小问2详解】 当气流速度过大时，装置B中仪器a中的液面会上升，另外过量的二氧化硫可以临时储存在这个装置中，故装置B的作用为：做安全瓶，用于监测实验进行时装置C中是否发生堵塞； 做储气瓶； 【小问3详解】 在装置C中二氧化硫和碳酸根离子可以反应生成亚硫酸根离子，随后亚硫酸根离子再和单质S反应，故方程式为：； 【小问4详解】 C中得到的产品中含有结晶水，故采用的结晶方法为：蒸发(加热)浓缩、冷却结晶； 【小问5详解】 装置D中的氢氧化钠可以吸收二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，故浸有品红溶液的棉花的作用为：检验尾气中SO2是否除尽； 【小问6详解】 ①淀粉遇碘分子显蓝色，故滴定达到终点时的现象为：滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色；根据可知，n()=2 n(I2)=2×0.25mol·L-1×20.00mL×10-3×=0.04mol，则m()=0.04mol×248g/mol=9.92g，该产品中的质量分数=，故答案为：80%或； ②A．产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水，则同样量的样品中，硫代硫酸根离子的含量较多，滴定消耗的标准溶液体积偏大，结果偏大，A错误； B．滴定前，装I2标准液的滴定管未用标准液润洗，导致标准液浓度变小，消耗的标准液体积偏大，结果偏大，B错误； C．滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出，则滴定时消耗的标准液体积变小，结果偏小，C正确； D．滴定前平视读数，滴定后俯视读数，则读取的标准液体积偏小，结果偏小，D正确； 故选CD。 13. 二氧化铈CeO2是一种用途广泛的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示： 已知：①Ce4+能与F-结合成，也能与结合成； ②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能。 （1）氧化焙烧的目的是___________。 （2）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下Ce4+转化为Ce3+，反应的离子方程式为：___________。 （3）向水层中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，pH应大于___________时，Ce3+完全生成Ce(OH)3沉淀。(当Ce3+浓度小于10-5mol·L-1时认为沉淀完全，已知Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20) （4）“氧化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （5）CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧，在尾气消除过程中发生着的循环，请写出CeO2消除NO尾气(气体产物是空气的某一成分)的化学方程式___________。 （6）氧化铈CeO2，常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示，CeO2晶胞参数为a pm。 ①已知M点原子的分数坐标为(0,0,0)，则N点原子的分数坐标为___________。 ②CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为___________。 ③CeO2晶体的密度为___________g·cm-3(只需列出表达式)。 【答案】（1）将+3价铈氧化为+4价 （2） （3）9 （4）1∶2 （5） （6） ①. ②. 12 ③. 【解析】 【分析】氟碳铈矿（主要含CeFCO3），“氧化焙烧”的目的是将+3价铈氧化成+4价，Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，以便后续的提取，加稀硫酸，与硫酸根结合成[CeSO4]2+，加萃取剂，氟洗液，硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能，加“反萃取”、加H2O2，又将Ce4+还原为Ce3+，发生反应2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+，加入碱后Ce3+转化为沉淀，加入次氯酸钠将Ce从+3氧化为+4，得到产品，据此解答； 【小问1详解】 原料中Ce为CeFCO3中的+3价，结合已知信息②，只有能被萃取剂萃取，因此氧化焙烧的目的是将+3价铈氧化为+4价； 【小问2详解】 该反应中被还原为，H2O2作为还原剂被氧化生成O2，离子方程式为； 【小问3详解】 当Ce³⁺沉淀完全时，由，代入，解得，对应，即pH>9时完全沉淀 【小问4详解】 氧化步骤中NaClO为氧化剂，Cl从+1价被还原为-1价，每个ClO⁻得2e⁻；还原剂为Ce(OH)3中+3价的Ce，被氧化为Ce(OH)4中的+4价，每个Ce失1e⁻，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2； 【小问5详解】 作为还原剂供氧，NO作为氧化剂被还原为空气成分N2，Ce重新结合O生成CeO2，化学方程式； 【小问6详解】 ①M点为(0,0,0)是晶胞左下前顶点，N点位于晶胞右侧面的面心，对应x、y、z方向的分数坐标为​； ②为萤石型立方晶胞，位于面心和顶点，以任意一个为中心，最近且等距的位于相邻面的面心，总数为12； ③晶胞中的总数为，即1个晶胞含4个，摩尔质量为172 g·mol⁻¹，晶胞参数，晶胞体积为，由。 14. 以含钴废渣(主要成分是CoO、Co2O3，含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3的工艺流程如图： 已知：①Ni2+被萃取原理：Ni2+(水层)+2HA(有机层)NiA2(有机层)+2H+(水层)；②碱性条件下，Co2+会转化成Co(OH)2。回答下列问题： （1）写出Co的价电子轨道表达式：___________。 （2）SO2分子的空间结构为___________，CO中碳原子的杂化方式为___________，SO2分子中的键角小于CO离子中的键角的原因是___________。 （3）“酸浸”中Co2O3发生反应的离子方程式为___________。 （4）写出除铝过程中反应的离子方程式___________。 （5）将水相和有机相分液时上层液体应___________(填操作方法)。 （6）反萃取过程中所加试剂X为___________。 （7）“沉钴”时，若将含Co2+的溶液滴入Na2CO3溶液中，会降低CoCO3的产率，原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. V形 ②. sp2 ③. 二者中心原子皆为sp2杂化，但S原子存在孤电子对，对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，故SO2分子中的键角小于CO离子中的键角 （3）Co2O3+SO2+2H+=2Co2++SO+H2O （4）2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ （5）从分液漏斗上口倒出到另一烧杯中 （6）H2SO4 （7）碱性太强，Co2+转化为Co(OH)2沉淀 【解析】 【分析】含钴废渣（、，杂质、）制备。酸浸步骤加入、，与硫酸复分解生成，被还原为，离子方程式：；杂质金属转化为、进入溶液。除铝加入，与发生双水解，离子方程式：，过滤除去铝元素。萃取利用平衡，将转移至有机相，水相富集；水相加沉钴得到产物；有机相加酸反萃取，平衡逆向移动，得到溶液。沉钴时若碱性过强，生成，降低产率，据此分析。 【小问1详解】 为27号元素，核外电子排布式，价电子轨道表达式：； 【小问2详解】 中心原子价层电子对数，含1对孤电子对，空间结构为V形；中心价层电子对数，无孤电子对，杂化类型为杂化；与中心原子均采取杂化，中原子存在1对孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大于成键电子对之间斥力，挤压键角，故键角更小； 【小问3详解】 酸浸环境为硫酸酸性环境，中为价，具有氧化性，作还原剂被氧化为，被还原为，结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平，离子方程式：； 【小问4详解】 溶液中与发生盐类双水解反应，相互促进水解完全，生成氢氧化铝沉淀与二氧化碳气体，结合电荷守恒、原子守恒配平，离子方程式：； 【小问5详解】 萃取分液操作，下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体不能从下口放出，防止被下层液体污染，上层液体从分液漏斗上口倒出到另一烧杯中； 【小问6详解】 萃取平衡，反萃取需要使平衡逆向移动，增大浓度，引入，产物得到溶液，因此加入试剂为； 【小问7详解】 已知信息说明碱性条件下，会转化成；将溶液滴入溶液，溶液碱性强，局部碱性过大，生成沉淀，无法得到，造成产物产率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门英才学校中学部2024—2025学年度第一学期期中考试 高三化学试题 (考试时间：75分钟 试卷总分：100分) 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Ce-140 第I卷 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。) 1. 近年来，我国科技迅猛发展，下列科技成果中蕴含的化学知识叙述不正确的是 A. 建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金 B. 中国天眼FAST用到的SiC是新型无机非金属材料 C. 华为麒麟芯片的主要成分是单质硅 D. 飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于分子晶体 2. 金刚砂(SiC)是重要的工业产品，可由以下反应制得：3C+SiO2SiC+2CO↑，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 60gSiO2晶体中含有个SiO2分子 B. 12g金刚石中含有C-C键数目为4 C. 1molSiO2晶体中含有Si-O键的数目为4 D. 22.4LCO气体中含有的π键数目为2 3. As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AlH3，下列说法正确的是 A. As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2 B. LiAlH4为共价化合物 C. AsCl3空间构型为平面正三角形 D. AlH3分子键角大于109°28′ 4. 下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是 A. 在的氨水中： B. 在的氯化钠溶液中： C. 在的醋酸溶液中： D. 时，的溶液中： 5. 下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： B. 过量铁粉加入稀硝酸中： C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： D. 氯化铜溶液中通入硫化氢： 6. 某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是 A. 键角： B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 最高价氧化物对应的水化物酸性： 7. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是 A. 电负性： B. 最高正价： C. Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性： 8. 黏土钒矿(主要成分为钒的+3、+4、+5价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒的化合物溶于酸后多以VO+、VO2+、VO形式存在，采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已知：V2O5在碱性条件下以VO形式存在。下列说法不正确的是 A. “煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯 B. “酸浸氧化”中欲使3 mol VO+被氧化成VO，至少需要1 mol KClO3 C. 滤液1中主要的阴离子有[Al(OH)4]-、VO、Cl-、OH-、SO D. “煅烧”时，NH4VO3受热分解：2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O 9. 完成下述实验，装置或试剂不正确的是 A. 实验室制 B. 实验室收集 C. 验证易溶于水且溶液呈碱性 D. 除去中混有的少量 10. Fe3+的配位化合物较稳定且应用广泛。Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成使溶液呈浅紫色的[Fe(H2O)6]3+、红色的[Fe(SCN)6]3-、无色的[FeF6]3-配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2-配离子；Co2+不能与F-形成配离子。下列说法不正确的是 A. Fe第四电离能(I4)大于其第三电离能(I3) B. Ⅰ中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成 C. 可用NaF和KSCN溶液检验FeCl3溶液中是否含有Co2+ D. [Fe(H2O)6]3+中H-O-H的键角与H2O分子中H-O-H的键角相等 二、非选择题： 11. 配位滴定法是常用的定量分析方法。 （1）乙二胺四乙酸(简写为H4Y，简称EDTA)是分析化学中广泛应用的配位滴定试剂，其结构如图1所示。 ①EDTA的组成元素中，位于第二周期的元素的第一电离能从大到小的顺序是___________。基态O的核外电子排布式为___________。 ②EDTA在水中的溶解度大于相对分子质量相近的烃类，从微粒间相互作用的角度解释其原因：___________。 （2）EDTA在使用时经常制成钠盐，EDTA钠盐的阴离子可与多种金属离子形成配合物，如图2所示(M为金属离子)。 ①图2中，中心离子的配位数是___________；配位原子为___________；碳原子不参与配位的原因是___________。 ②pH偏低时，EDTA钠盐阴离子的配位能力会减弱，原因是___________。 （3）EDTA某种钠盐常用于水中金属离子含量的测定，相关反应及平衡常数表达式如下(电荷已省略)： 已知：，。 ①在c(Ca2+)、c(Mg2+)接近的混合溶液中用EDTA的钠盐进行配位滴定，优先被结合的阳离子是___________。 ②若要只测定上述混合溶液中c(Ca2+)，需加入NaOH溶液将pH调至12，即可提高c(Ca2+)测定的准确性，原因是___________(用离子方程式表示)。 12. 五水合硫代硫酸钠()俗称海波、大苏打，为无色结晶或白色颗粒，在工业生产中有广泛的用途。某化学实验小组制备，并测定产品纯度，设计如下实验。回答下列问题： 步骤I.制备 按如图所示装置(加热及夹持装置省略)进行实验，可得到溶液，再经一系列步骤获得产品。 已知：S与Na2SO3在加热条件下可反应生成 （1）仪器a的名称为_______，装置A发生反应的化学反应方程式为_______。 （2）装置B的作用为_______。 （3）补充完成装置C中主要反应的离子方程式：①_______，②。 （4）C中溶液经过_______、过滤、洗涤、烘干，得晶体(填实验操作)。 （5）D中浸有品红溶液的棉花的作用为_______。 步骤II. 测定产品纯度 准确称取上述产品12.40g于烧杯中，加入适量水配制成100mL待测液，取25.00mL待测液于锥形瓶中，以淀粉溶液作指示剂，用0.25mol·L-1的I2标准液滴定重复滴定3次；测得消耗I2标准液体积的平均值为20.00mL。(已知：) （6）①滴定达到终点时的现象为_______，该产品中的质量分数为_______。 ②以下说法中，能使测量结果偏低的是_______。 A.产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水 B.滴定前，装I2标准液的滴定管米用标准液润洗 C.滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出 D.滴定前平视读数，滴定后俯视读数 13. 二氧化铈CeO2是一种用途广泛的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示： 已知：①Ce4+能与F-结合成，也能与结合成； ②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能。 （1）氧化焙烧的目的是___________。 （2）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下Ce4+转化为Ce3+，反应的离子方程式为：___________。 （3）向水层中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，pH应大于___________时，Ce3+完全生成Ce(OH)3沉淀。(当Ce3+浓度小于10-5mol·L-1时认为沉淀完全，已知Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20) （4）“氧化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （5）CeO2是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧，在尾气消除过程中发生着的循环，请写出CeO2消除NO尾气(气体产物是空气的某一成分)的化学方程式___________。 （6）氧化铈CeO2，常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示，CeO2晶胞参数为a pm。 ①已知M点原子的分数坐标为(0,0,0)，则N点原子的分数坐标为___________。 ②CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为___________。 ③CeO2晶体的密度为___________g·cm-3(只需列出表达式)。 14. 以含钴废渣(主要成分是CoO、Co2O3，含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3的工艺流程如图： 已知：①Ni2+被萃取原理：Ni2+(水层)+2HA(有机层)NiA2(有机层)+2H+(水层)；②碱性条件下，Co2+会转化成Co(OH)2。回答下列问题： （1）写出Co的价电子轨道表达式：___________。 （2）SO2分子的空间结构为___________，CO中碳原子的杂化方式为___________，SO2分子中的键角小于CO离子中的键角的原因是___________。 （3）“酸浸”中Co2O3发生反应的离子方程式为___________。 （4）写出除铝过程中反应的离子方程式___________。 （5）将水相和有机相分液时上层液体应___________(填操作方法)。 （6）反萃取过程中所加试剂X为___________。 （7）“沉钴”时，若将含Co2+的溶液滴入Na2CO3溶液中，会降低CoCO3的产率，原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $