精品解析：福建省厦门市同安一中2025-2026学年高三上学期期中考试化学试题

同安一中2025~2026学年高三上学期期中考 化学试卷 本卷满分100分，考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 Zr-91 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题：每小题只有一个选项符合要求。每小题4分，共40分。 1. 海洋蕴藏着丰富的化学资源，其中含量丰富。下列工业生产中以为原料的是 A. 工业合成氨 B. 氯碱工业 C. 工业制硝酸 D. 工业制硫酸 2. 运动可以刺激大脑释放多巴胺，有助于提升幸福感。下列关于多巴胺的说法不正确的是 A. C、N两种原子均存在杂化方式 B. 1个多巴胺分子中最多14个原子共平面 C. 可形成分子内氢键和分子间氢键 D. 既能与盐酸反应，又能与溶液反应 3. 由X、W、M、Y、Z元素形成的配合物结构如图，其中X、W、M、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、M、Y在同一周期，W基态原子各能级电子数相同，Z基态原子3d轨道上有2个未成对电子，且价层电子的空间运动状态有6种。下列说法错误的是 A. 最简单氢化物沸点： B. 同周期中第一电离能大于M的元素有3种 C. 与的空间构型相同 D. 该物质中Z的化合价为 4. 光学分析法是融合物理学和化学实验技术的一类重要仪器分析方法。在青蒿素分子结构(相对分子质量282)测定中，使用下列方法不能得到对应结论的是 A B C D 分析方法 质谱法 红外光谱 核磁共振氢谱 X射线衍射 结论 相对分子质量282 分子中含有酯基 分子中含有过氧基 测定分子结构 A. A B. B C. C D. D 5. 抗真菌药物氟康唑类化合物等的中间体2-氯代苯并噻唑的合成，其方程式为： 已知：有酸性，具有的性质。 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 化合物A与B的混合物中所含杂化的碳原子个数为 B. 最多消耗盐酸中的个数为 C. 上述反应生成，转移电子数为 D. 中的共用电子对数为 6. 某实验小组为制备高铜酸钠并探究其与浓盐酸、稀硫酸反应的异同，设计如下实验：已知为不溶于水的黑色晶体，下列说法错误的是 A. 中铜元素的化合价为 B. 推测现象i中反应有 C. 现象iii和iv中溶液颜色差异是因为形成了不同的含铜配合离子 D. 通过对比现象iii和iv，说明还原性 7. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使CO与发生如下反应并达到平衡： △H，在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示。下列说法正确的是 A. 平衡常数： B. 正反应速率： C. 若将容器体积缩小至原来的一半，的转化率增大 D. 反应温度为200℃时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 8. 我国科研团队研发的强酸单液流电池通过多电子转移，提高了电池的安全性和能量密度，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，电极的电势高 B. 放电时，每消耗，右室有生成 C. 充电时，向电极区移动，阴极区减小 D. 充电时，阳极区存在反应： 9. 以镍镉矿（主要成分为NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质）为原料回收部分金属单质，其工艺流程如图： 已知：电极电位越高，金属阳离子氧化性越强。25℃下，部分电对的电极电位如表： 电对 电极电位 下列说法错误的是 A. “酸浸”中鼓入的空气既作氧化剂又有搅拌作用 B. “物质X”可以是NiO，“滤渣Ⅱ”含 C. “物质Y”是Cd，“物质Z”是Cu D. 流程中可循环利用的物质有CO、、Ni 10. 室温下，将置于溶液中，保持溶液体积和元素总物质的量不变，曲线如图。已知和的平衡常数分别为和；的水解常数。下列说法错误的是 X代表、、或 A. III为的变化曲线 B. C. 点： D. 点： 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题：本题共4小题，共60分 11. 锆在核工业中地位重要。一种以主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素为原料生产金属锆的工艺流程如图： 已知：①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、。 ②。 ③某些易升华的物质在接近沸点时升华速率较快。“加氢还原”前后相关物质沸点如下： 物质 沸点 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： （1）在元素周期表中，锆与钛是同一副族的相邻元素。基态锆原子的价电子排布式为___________。 （2） “萃取”时，锆元素与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式___________。 （3） “沉淀”后，“废液”中，则“废液”中___________ 。 （4） “沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为___________。 （5） “还原”的主要目的是___________。 （6）以Zr为顶点的某种掺杂CaO的晶胞如图所示，Ca位于晶胞的面心。 ①在该晶胞中氧的配位数是___________。 ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中O与Zr的最小间距为anm，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___________ 列出计算式即可。 ③以Ca为顶点的晶胞中，Zr位于___________。 12. 侯德榜为我国纯碱工业发展做出了重要贡献。某兴趣小组开展如下探究： Ⅰ．在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取的部分装置如图所示。 （1）装置Ⅰ中反应的离子方程式为___________。 （2）装置Ⅱ洗气瓶中盛有___________溶液。 （3）反应一段时间，装置Ⅲ中试管内有固体析出，总反应的化学方程式为___________。 （4）反应结束后，过滤出试管内固体，对固体进行洗涤，干燥后，将固体置于___________(填下图标号)，在300℃下加热可制到纯碱。 （5）纯碱在生产生活中一种用途是___________。 Ⅱ．探究影响水解的因素，实验方案如下(溶液浓度均为0.1)： 序号 温度/℃ /mL /mL pH 1 25 0 20.0 2 25 20.0 0 3 25 2.0 18.0 4 40 20.0 0 （6）①由___________(填“>”、“<”或“=”)可说明，溶液水解呈碱性；在实验2和3，稀释溶液，促进水解的证据是___________(用含和的代数式表示)。 ②已知水解是吸热反应，甲同学预测，但实验结果为，实验结果比预测数值小的原因是溶液从25℃升温40℃，___________。甲同学补充做了一个实验，测定___________，通过上表和补充测定的数据，近似计算出在25℃和40℃时，0.1溶液水解生成的，比较两温度下的大小为：25℃<40℃。据此，小组同学得出结论是温度升高，促进水解。 13. 氰根离子()可与多种金属离子形成配离子，在化学分析、分离提纯、冶金、电镀等领域有重要应用。 （1）基态原子中成对电子数与未成对电子数之比为__________，化合物不含有的化学键类型是__________(填字母)。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键 （2）时，，在该温度下，将等浓度的与溶液等体积混合，溶液呈__________(填“酸”“碱”或“中”)性，原因是__________(用离子方程式表示)。 （3）保持室温不变，将一定量固体投入溶液中，时固体反应完全，反应为。若反应进行到时，测得溶液(忽略水解和溶液体积变化)，则反应前内，的溶解速率为__________。 （4）氰根有毒性，含氰根的废水必须经处理后排放。某电镀废水(含)采用过硫酸钾()氧化法处理，流程如下： 已知：(为-3价)；(为-3价)。 Ⅰ.碱性溶液中在一定条件下氧化生成和的离子方程式是__________。 Ⅱ.研究的氧化去除机理(文献中为碱性条件下的结论)。 文献：a．没有对没有去除效果。 b．和反应生成硫酸根自由基和。 c．可能转变为羟基自由基。 d．、均可将氧化为。叔丁醇只可以使失去活性，乙醇可以使、均失去活性。 实验：相同条件下，向含的碱性废水中加入叔丁醇，的去除率不受影响；加入乙醇，的去除率降低50%。两种不同的氧化去除机理如图，结合文献和实验回答下列问题： i．补全“机理一”：①__________②__________③__________④__________。 ii．从“机理二”可看出参与了去除，列举其证据：__________。 14. 钒广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题： （1）钒在元素周期表中的位置为__________。 （2）工业上常采用碳热还原氮化法制备氮化钒(VN)，相关热化学方程式及平衡常数如下： i． 。 已知反应i由以下两步完成： ii． ； iii． 。 反应i的__________； 高温条件下，该反应正向能自发进行的原因是__________； A．、 B．、 C．、 D．、 三个反应平衡常数的关系是__________(用含、的代数式表示)。 （3）将和通入接触室，在催化剂的作用下发生反应： 。 ①当、和起始的物质的量分数分别为、和时，在、和压强下，平衡转化率随温度变化的曲线如图所示： 则在、时，反应的在__________(填“”、“”或“”)对应的曲线上。 ②将组成(物质的量分数)为、和的气体通入反应器，在一定的温度和压强下进行反应。平衡时，若的转化率为，则的物质的量分数为__________(用含、、的代数式表示)。 （4）科学家在实验的基础上得出，在某种钒催化剂作用下，(3)中反应生成的净速率(生成与消耗的速率差值)方程为，其中、分别为正、逆反应的速率常数，二者均随温度的升高而增大。 ①反应的物质的量浓度平衡常数可表示为__________(用含、的代数式表示)。 ②恒温恒容条件下，向某容器内加入一定量的和发生反应，设的平衡分压为，的平衡转化率为，则用含和的代数式表示反应的分压平衡常数为__________(用平衡分压代替平衡浓度)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 同安一中2025~2026学年高三上学期期中考 化学试卷 本卷满分100分，考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Ca-40 Zr-91 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题：每小题只有一个选项符合要求。每小题4分，共40分。 1. 海洋蕴藏着丰富的化学资源，其中含量丰富。下列工业生产中以为原料的是 A. 工业合成氨 B. 氯碱工业 C. 工业制硝酸 D. 工业制硫酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．工业合成氨以和为原料，原料不是（是氯碱工业的产品），A错误； B．氯碱工业通过电解饱和食盐水（NaCl溶液）生产、NaOH和，原料为NaCl，B正确； C．工业制硝酸以为原料，通过催化氧化生成NO，与NaCl无关，C错误； D．工业制硫酸以硫磺或黄铁矿为原料生成，与NaCl无关，D错误； 故选B。 2. 运动可以刺激大脑释放多巴胺，有助于提升幸福感。下列关于多巴胺的说法不正确的是 A. C、N两种原子均存在杂化方式 B. 1个多巴胺分子中最多14个原子共平面 C. 可形成分子内氢键和分子间氢键 D. 既能与盐酸反应，又能与溶液反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该分子中支链上亚甲基的C，氨基中的N，均为饱和共价键，都采取sp3杂化，A正确； B．苯环的6个C、2个酚羟基的O、与苯环直接相连的3个H以及侧链的第1个C共平面；通过单键旋转，2个酚羟基的H、侧链的第2个C、氨基的N以及氨基的1个H都 可以转到苯环所在平面上，最多有17个原子共平面，远超过14个原子共平面，B错误； C．两个相邻的酚羟基可以形成分子内氢键；同时多巴胺的羟基、氨基都可以和其他分子的羟基/氨基形成分子间氢键，C正确； D．结构中的氨基显碱性，可以和盐酸反应；酚羟基显酸性，可以和NaOH溶液反应，D正确； 故选B。 3. 由X、W、M、Y、Z元素形成的配合物结构如图，其中X、W、M、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、M、Y在同一周期，W基态原子各能级电子数相同，Z基态原子3d轨道上有2个未成对电子，且价层电子的空间运动状态有6种。下列说法错误的是 A. 最简单氢化物沸点： B. 同周期中第一电离能大于M的元素有3种 C. 与的空间构型相同 D. 该物质中Z的化合价为 【答案】B 【解析】 【分析】W基态原子各能级电子数相同，基态原子各能级电子数相同且仅包含三个能级的原子是‌碳；Z基态原子中，若3d轨道有2个未成对电子且价层电子的空间运动状态有6种，镍原子的电子排布式是：，符合题意，Z是镍；M可以和Z形成配位键，所以是短周期元素中的原子；结构中形成（形成甲基），则X是H原子；Y为氧原子。 【详解】A．Y为O，最简单氢化物为H2O；M为N，最简单氢化物为NH3；W为C，最简单氢化物为CH4。H2O和NH3分子间存在氢键，且H2O氢键数目更多，沸点，A正确； B．M为N，同周期第一电离能大于N的元素有F、Ne，共2种，B错误； C．X3Y+为H3O+，中心原子价层电子对数是：，MX3为NH3，中心原子价层电子对数是：，空间构型均为三角锥形，C正确； D．Z为Ni，由图可知，配合物中配体为2个离子，则中心离子为带2个单位正电荷的镍离子，所以镍元素的化合价为+2价，D正确； 故选B。 4. 光学分析法是融合物理学和化学实验技术的一类重要仪器分析方法。在青蒿素分子结构(相对分子质量282)测定中，使用下列方法不能得到对应结论的是 A B C D 分析方法 质谱法 红外光谱 核磁共振氢谱 X射线衍射 结论 相对分子质量282 分子中含有酯基 分子中含有过氧基 测定分子结构 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．质谱仪可测定物质的相对分子质量，故A正确； B．红外光谱仪可检测结构中存在的化学键和官能团，可测定青蒿素分子中的酯基，故B正确； C．核磁共振氢谱仪可测定青蒿素分子氢原子的类型，不可测定分子中含有过氧基，故C错误； D．通过X射线晶体衍射，可以测定青蒿素分子的空间结构，故D正确； 答案选C。 5. 抗真菌药物氟康唑类化合物等的中间体2-氯代苯并噻唑的合成，其方程式为： 已知：有酸性，具有的性质。 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 化合物A与B的混合物中所含杂化的碳原子个数为 B. 最多消耗盐酸中的个数为 C. 上述反应生成，转移电子数为 D. 中的共用电子对数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．化合物A和B均含苯并噻唑骨架，苯环的6个碳原子以及五元环中与N、S相连的1个碳原子均为杂化，所以每个A或B分子都含7个杂化碳原子。1 mol A与B的任意混合物共含1 mol分子，所含该类碳原子数为，A正确； B．题图所示钠盐中，可与1个反应生成，环上具有孤电子对的N原子还可结合1个，故1 mol该物质最多消耗2 mol，即个，不是个，B错误； C．由题示反应可知，生成1 mol时，2 mol A中两个硫原子由-2价升至0价，共失去4 mol电子；同时1 mol中的S由+4价降至0价，得到4 mol电子，故转移电子数为，C正确； D．的结构中含2个S—Cl单键和1个S=O双键，共含4对共用电子，因此1 mol含共用电子对，D正确； 故选B。 6. 某实验小组为制备高铜酸钠并探究其与浓盐酸、稀硫酸反应的异同，设计如下实验：已知为不溶于水的黑色晶体，下列说法错误的是 A. 中铜元素的化合价为 B. 推测现象i中反应有 C. 现象iii和iv中溶液颜色差异是因为形成了不同的含铜配合离子 D. 通过对比现象iii和iv，说明还原性 【答案】D 【解析】 【详解】A．在中，为 + 1价，O为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，可得铜元素化合价为 + 3价，A正确； B．现象i中溶液呈蓝绿色，且生成使带火星木条复燃的气体，说明发生分解反应，推测反应为，B正确； C．现象iii和iv中溶液颜色差异主要是因为在不同酸根离子环境下，存在形式不同，现象iii中主要是呈蓝色，现象iv中可能有呈黄色，混合后蓝绿，C正确； D．现象iii中加入稀硫酸，沉淀溶解、溶液变蓝且生成氧气，现象iv中加入浓盐酸，沉淀溶解、溶液呈蓝绿色且生成黄绿色气体（氯气），说明在酸性条件下，与反应生成氯气，而与不发生氧化还原反应，所以不能判断与之间还原性强弱，D错误； 故选D。 7. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使CO与发生如下反应并达到平衡： △H，在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示。下列说法正确的是 A. 平衡常数： B. 正反应速率： C. 若将容器体积缩小至原来的一半，的转化率增大 D. 反应温度为200℃时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，升高温度，的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，平衡常数随着温度的升高而减小，则平衡常数：，A错误； B．由图可知，b点的转化率小于平衡转化率，说明此时反应还没有平衡，则正反应速率：，B正确； C．该反应是气体体积不变的反应，若将容器体积缩小至原来的一半，压强增大，平衡不发生移动，的转化率不变，C错误； D．该反应是气体体积不变的反应，反应过程中容器内的压强是定值，当容器内压强不变时，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选B。 8. 我国科研团队研发的强酸单液流电池通过多电子转移，提高了电池的安全性和能量密度，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，电极的电势高 B. 放电时，每消耗，右室有生成 C. 充电时，向电极区移动，阴极区减小 D. 充电时，阳极区存在反应： 【答案】B 【解析】 【分析】放电时为原电池，电极M发生反应：Cd - 2e⁻ = Cd2+，发生氧化反应，为负极；电极N为正极，正极存在反应、、，总反应为：，结合二次电池的工作原理，分析作答。 【详解】A．放电时为原电池，电极M中Cd失电子生成Cd2+，发生氧化反应，为负极；电极N为正极，原电池中正极电势高于负极，A正确； B．放电时负极反应为Cd - 2e⁻ = Cd2+，0.07mol Cd消耗时转移电子0.14mol。放电时正极总反应为，每转移电子，生成溴离子，B错误； C．充电时为电解池，电极M为阴极（原电池负极接电源负极），H⁺为阳离子向阴极（M区）移动；阴极反应为Cd2+ + 2e⁻ = Cd，H⁺移向阴极使阴极区H⁺浓度增大，pH减小，C正确； D．充电时阳极（N极）发生氧化反应，IBr中I从+1价升至中+5价，Br从-1价升至Br2中0价，2molIBr共失10mole⁻，反应为2IBr - 10e⁻ + 6 H2O = Br2 + + 12H⁺，D正确； 故选B。 9. 以镍镉矿（主要成分为NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质）为原料回收部分金属单质，其工艺流程如图： 已知：电极电位越高，金属阳离子氧化性越强。25℃下，部分电对的电极电位如表： 电对 电极电位 下列说法错误的是 A. “酸浸”中鼓入的空气既作氧化剂又有搅拌作用 B. “物质X”可以是NiO，“滤渣Ⅱ”含 C. “物质Y”是Cd，“物质Z”是Cu D. 流程中可循环利用的物质有CO、、Ni 【答案】C 【解析】 【分析】该工艺流程以镍镉矿（主要成分为NiS、CdO，含、CuO、PbO、等杂质）为原料回收部分金属单质，镍镉矿在空气中加入稀硫酸酸浸，硫化镍和金属氧化物溶于稀硫酸得到硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅、硫酸铅、S的滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入碳酸镍或氧化镍（物质X）调节溶液，将溶液中转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有的滤渣Ⅱ和滤液；向滤液中加入镍(物质Y)，将溶液中转化为铜，过滤得到含有铜、镍的金属（物质Z）和硫酸镍、硫酸镉的滤液；滤液经电解得到含有镉和镍的固体和稀硫酸溶液（滤液Ⅰ）；固体通入一氧化碳气化分离得到四羰基合镍和镉；四羰基合镍受热分解生成一氧化碳和镍，则该工艺流程中可以循环利用的物质为一氧化碳、硫酸、镍，据此分析回答。 【详解】A．“酸浸”中鼓入空气，可氧化NiS中的-2价的硫，防止生成产生污染，同时搅拌使反应更充分，A正确； B．加入“物质X”调使转化为氢氧化铁沉淀分离除去，NiO可消耗且不引入杂质，在较低溶液中生成进入滤渣Ⅱ，B正确； C．净化需除去氧化性强的，而不除去，同时不引入新杂质，应加入Ni（物质Y），置换出Cu，若Y为Cd，其还原性强于Ni，会置换，且Z不仅含Cu、还含有Ni，C错误； D．CO参与气化生成，分解后生成CO可循环；在酸浸中使用，滤液Ⅰ中含循环；分解生成的Ni可用于净化步骤除，D正确； 故选C。 10. 室温下，将置于溶液中，保持溶液体积和元素总物质的量不变，曲线如图。已知和的平衡常数分别为和；的水解常数。下列说法错误的是 X代表、、或 A. III为的变化曲线 B. C. 点： D. 点： 【答案】D 【解析】 【分析】pH越小，酸性越强，浓度越小，浓度越大，随着pH逐渐增大，浓度增大，有利于形成配合物，pH越大，碱性越强，越有利于形成配合物，所以III代表，II代表，IV代表，I代表，据此分析； 【详解】A．根据以上分析可知Ⅲ为 的变化曲线，A正确； B．配位平衡的平衡常数，曲线Ⅰ和曲线II交于一点，即，则；根据D点坐标为，此时，则，B正确； C．曲线Ⅱ和曲线Ⅲ交于一点，即 ，再根据B点坐标（6.45，3.80），反应的平衡常数；又因为，根据B选项，因此；C点时 ，所以=，则，C正确； D．依据溶液中电荷守恒：，已知初始体系中总物质的量为0.1mol，溶液体积不变，因此银元素总浓度满足:，初始 浓度为 0.1  mol/L ，因此，将上述关系带入电荷守恒消去对应项，即可得到，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题：本题共4小题，共60分 11. 锆在核工业中地位重要。一种以主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素为原料生产金属锆的工艺流程如图： 已知：①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、。 ②。 ③某些易升华的物质在接近沸点时升华速率较快。“加氢还原”前后相关物质沸点如下： 物质 沸点 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： （1）在元素周期表中，锆与钛是同一副族的相邻元素。基态锆原子的价电子排布式为___________。 （2） “萃取”时，锆元素与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式___________。 （3） “沉淀”后，“废液”中，则“废液”中___________ 。 （4） “沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为___________。 （5） “还原”的主要目的是___________。 （6）以Zr为顶点的某种掺杂CaO的晶胞如图所示，Ca位于晶胞的面心。 ①在该晶胞中氧的配位数是___________。 ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中O与Zr的最小间距为anm，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___________ 列出计算式即可。 ③以Ca为顶点的晶胞中，Zr位于___________。 【答案】（1） （2） （3） （4） （5）把还原为，避免升华时含有杂质 （6） ①. 4 ②. ③. 面心 【解析】 【分析】氧氯化锆主要含还含有少量Fe、Cr、Hf等元素为原料生产金属锆，加入HCl、酸溶后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、，加入萃取剂TBP萃取分液得到含Hf的溶液，通过反萃取得到TBP和水溶液，水溶液中加入氨水沉淀Zr离子、铁离子、铬离子，煅烧得到、、，加入C、“沸腾氯化”时，、转化为：、、、转化为,同时生成一种还原性气体为CO，再加入氢气还原，把还原为，避免升华时含有杂质，升华后加入Mg发生镁热反应，生成金属Zr，据此分析回答问题。 【小问1详解】 锆与钛是同一副族的相邻元素，基态锆位于第五周期第Ⅳ，原子的价电子排布式； 【小问2详解】 生成的离子方程式为： 【小问3详解】 “沉淀”后，“废液”中，则“废液”中； 【小问4详解】 “沸腾氯化”时，加入C、通入氯气，转化同时生成一种还原性气体为CO，该反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 “还原”的主要目的是：把还原为，避免升华时含有杂质； 【小问6详解】 ①由图可知，在该晶胞中氧的配位数是4； ②已知该晶胞为立方晶胞，晶胞中含钙离子1个，锆离子3个，氧离子8个，晶胞中O与Zr的最小间距为anm，晶胞边长的一半设为x，得到，计算得到，则晶胞边长，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度； ③以Ca为顶点的晶胞中，晶胞中含Ca离子1个，8个氧离子，3个锆离子，微粒间的距离相同，和晶胞结构相同，Zr位于晶胞的面心。 12. 侯德榜为我国纯碱工业发展做出了重要贡献。某兴趣小组开展如下探究： Ⅰ．在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取的部分装置如图所示。 （1）装置Ⅰ中反应的离子方程式为___________。 （2）装置Ⅱ洗气瓶中盛有___________溶液。 （3）反应一段时间，装置Ⅲ中试管内有固体析出，总反应的化学方程式为___________。 （4）反应结束后，过滤出试管内固体，对固体进行洗涤，干燥后，将固体置于___________(填下图标号)，在300℃下加热可制到纯碱。 （5）纯碱在生产生活中一种用途是___________。 Ⅱ．探究影响水解的因素，实验方案如下(溶液浓度均为0.1)： 序号 温度/℃ /mL /mL pH 1 25 0 20.0 2 25 20.0 0 3 25 2.0 18.0 4 40 20.0 0 （6）①由___________(填“>”、“<”或“=”)可说明，溶液水解呈碱性；在实验2和3，稀释溶液，促进水解的证据是___________(用含和的代数式表示)。 ②已知水解是吸热反应，甲同学预测，但实验结果为，实验结果比预测数值小的原因是溶液从25℃升温40℃，___________。甲同学补充做了一个实验，测定___________，通过上表和补充测定的数据，近似计算出在25℃和40℃时，0.1溶液水解生成的，比较两温度下的大小为：25℃<40℃。据此，小组同学得出结论是温度升高，促进水解。 【答案】（1）CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O （2）饱和NaHCO3 （3）NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl （4）D （5）制造玻璃、去油污等合理即可 （6） ①. ＜ ②. 或 ③. 升高温度，碳酸钠水解程度增大，水的电离程度也增大，二者综合影响是氢离子浓度增大 ④. 测40℃纯水的pH 【解析】 【分析】装置Ⅰ制备二氧化碳，装置Ⅱ除二氧化碳中的氯化氢，装置Ⅲ中二氧化碳和饱和氨盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤出碳酸氢钠、洗涤、干燥后在坩埚中灼烧得碳酸钠。 【小问1详解】 装置I中碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O； 【小问2详解】 装置II的作用是除二氧化碳中的氯化氢，洗气瓶中盛有饱和NaHCO3溶液； 【小问3详解】 反应一段时间，装置Ⅲ中试管内氯化钠、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl； 【小问4详解】 在坩埚中灼烧固体，将固体置于坩埚，在300℃下加热可制到纯碱，选D； 【小问5详解】 纯碱溶液为碱性，可以洗涤油污，在制备玻璃的时候也使用到了纯碱； 【小问6详解】 ①25℃时，纯水呈中性，pH=7；溶液呈碱性pH>7，由<可说明，溶液水解呈碱性； 实验2中溶液浓度为，实验3中溶液浓度为，稀释10倍，pH差小于1，说明稀释促进水解，在实验2和3，稀释溶液，促进水解的证据是或； ②已知水解是吸热反应，甲同学预测，但实验结果为，实验结果比预测数值小的原因是溶液从升温，水解程度增大，水电离程度也增大，二者综合影响导致c(H+)增大，pH减小，所以实验结果为； 甲同学补充做了一个实验，测定40℃时，纯水的pH，通过上表和补充测定的数据，近似计算出在和时，溶液水解生成的，发现两温度下的大小为：。据此，小组同学得出结论是温度升高，促进水解。 13. 氰根离子()可与多种金属离子形成配离子，在化学分析、分离提纯、冶金、电镀等领域有重要应用。 （1）基态原子中成对电子数与未成对电子数之比为__________，化合物不含有的化学键类型是__________(填字母)。 a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键 （2）时，，在该温度下，将等浓度的与溶液等体积混合，溶液呈__________(填“酸”“碱”或“中”)性，原因是__________(用离子方程式表示)。 （3）保持室温不变，将一定量固体投入溶液中，时固体反应完全，反应为。若反应进行到时，测得溶液(忽略水解和溶液体积变化)，则反应前内，的溶解速率为__________。 （4）氰根有毒性，含氰根的废水必须经处理后排放。某电镀废水(含)采用过硫酸钾()氧化法处理，流程如下： 已知：(为-3价)；(为-3价)。 Ⅰ.碱性溶液中在一定条件下氧化生成和的离子方程式是__________。 Ⅱ.研究的氧化去除机理(文献中为碱性条件下的结论)。 文献：a．没有对没有去除效果。 b．和反应生成硫酸根自由基和。 c．可能转变为羟基自由基。 d．、均可将氧化为。叔丁醇只可以使失去活性，乙醇可以使、均失去活性。 实验：相同条件下，向含的碱性废水中加入叔丁醇，的去除率不受影响；加入乙醇，的去除率降低50%。两种不同的氧化去除机理如图，结合文献和实验回答下列问题： i．补全“机理一”：①__________②__________③__________④__________。 ii．从“机理二”可看出参与了去除，列举其证据：__________。 【答案】（1） ①. 4:3 ②. c （2） ①. 碱 ②. （3） （4） ①. ②. ③. ④. ⑤. ⑥. 碱性条件下要有才能去除，而会生成；加入乙醇可以使失去活性，而的去除率仍然有50%，说明参与了去除 【解析】 【小问1详解】 基态N原子的电子排布为，其中成对电子有4个、未成对电子有3个，二者之比为4:3。中存在离子键、极性共价键和配位键，不含非极性共价键，因此第二空填C； 【小问2详解】 等浓度的弱酸与其盐等体积混合形成缓冲体系，酸与其共轭碱浓度相等，故，溶液呈碱性；相应的水解离子方程式为； 【小问3详解】 20 s时，故。溶液中生成。由反应中，前20 s溶解的，所以溶解速率为； 【小问4详解】 Ⅰ中N的化合价不变，C由+2价升至+4价；过硫酸根中的O由-1价降至-2价。按电子守恒和碱性介质配平得。机理一中反应物为和，生成物为和，故①—④依次填写上述四种粒子。机理二的证据链为：无时过硫酸根不能去除氰根；与过硫酸根反应生成；乙醇使两种自由基均失活后，氰根去除率仍有50%，因此剩余去除作用来自参与的非自由基途径。 14. 钒广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题： （1）钒在元素周期表中的位置为__________。 （2）工业上常采用碳热还原氮化法制备氮化钒(VN)，相关热化学方程式及平衡常数如下： i． 。 已知反应i由以下两步完成： ii． ； iii． 。 反应i的__________； 高温条件下，该反应正向能自发进行的原因是__________； A．、 B．、 C．、 D．、 三个反应平衡常数的关系是__________(用含、的代数式表示)。 （3）将和通入接触室，在催化剂的作用下发生反应： 。 ①当、和起始的物质的量分数分别为、和时，在、和压强下，平衡转化率随温度变化的曲线如图所示： 则在、时，反应的在__________(填“”、“”或“”)对应的曲线上。 ②将组成(物质的量分数)为、和的气体通入反应器，在一定的温度和压强下进行反应。平衡时，若的转化率为，则的物质的量分数为__________(用含、、的代数式表示)。 （4）科学家在实验的基础上得出，在某种钒催化剂作用下，(3)中反应生成的净速率(生成与消耗的速率差值)方程为，其中、分别为正、逆反应的速率常数，二者均随温度的升高而增大。 ①反应的物质的量浓度平衡常数可表示为__________(用含、的代数式表示)。 ②恒温恒容条件下，向某容器内加入一定量的和发生反应，设的平衡分压为，的平衡转化率为，则用含和的代数式表示反应的分压平衡常数为__________(用平衡分压代替平衡浓度)。 【答案】（1）第四周期第ⅤB族 （2） ①. ②. C ③. （3） ①. ②. （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 钒的原子序数为23，核外电子排布为，位于元素周期表第四周期第ⅤB族。 【小问2详解】 根据盖斯定律，反应i = 反应ii + 反应iii，因此； 该反应正反应气体分子数增多，属于熵增（）的反应；根据自发进行判据，虽然，但高温下的数值大于，可使，反应正向自发，故选C； 总反应的平衡常数为分步反应平衡常数的乘积，因此。 【小问3详解】 ① 该反应是气体分子数减少的反应，其他条件相同时，压强越大，平衡转化率越高；5.0MPa是三个压强中最大的，对应最高的转化率，因此550℃时该状态落在曲线上； ②设初始气体中，、、​初始物质的量分别为、、，对反应 ，列三段式如下： N2不参与反应，其含量固定不变，仍为，平衡时总物质的量为，最终的物质的量分数为。 【小问4详解】 ① 反应达到平衡时净速率为0，即，整理可得​​，等于总反应的平衡常数，因此目标反应​的浓度平衡常数​； ② 设初始物质的量为、​初始物质的量为，​平衡转化率为，列三段式如下： 则平衡时，，恒温恒容下分压之比等于物质的量之比，因此，代入分压平衡常数表达式，已知平衡分压为，可得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $