仙桃2025-2026学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高二化学

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(       )

A．A

B．B

C．C

D．D

2、以TiO2为催化剂，在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。

(1)制备TiO2：

TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是_______。

(2)光催化还原的反应过程如下图所示。

A侧产生HCOO-的反应式为_______。

在光照和TiO2存在下，以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物，相同时间后检测HCOO-浓度，结果如下表。

(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-，结合表中数据说明推测的依据：_______。

(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i，可能的原因是_______。

(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因，设计并完成实验v。

实验v：光照条件下，未添加TiO2时重复实验iv，没有检测到SO。

①实验v中检测SO的操作和现象为_______。

②对比实验iv、v，分析实验iv中Na2SO3的作用：_______(答出2点)。

3、箱中微粒：多烯

量子力学中，π电子沿碳原子中性共轭链的移动可以仿照“ 箱中微粒”的方法。π电子的能量在下面的方程中给出：,n是量子数(n= 1， 2， 3，…。)，h是Planck's常数，m是电子质量，L是势箱的长度，并可近似地用L=(k+ 2) ×1.40 Å (k是分子碳链上共轭双键的数目)表示。适当波长λ 的光子可使π电子从最高占据轨道(HOMO)到最低未占据轨道(LUMO)。一个近似的半经验公式基于这个模型，将波长λ，双键数目k与常数B用下列关系式联系起来：

λ (nm)=B×等式1

(1).用这个半经验公式，取B= 65.01 nm，计算辛四烯(CH2= CH- CH=CH- CH= CH- CH = CH2)的波长λ (nm)___________。

(2).推导等式1(电子从HOMO转移到LUMO对应波长λ(nm)的表达式)，用k与基本常数表示。并以此计算常数Bcalc的理论值___________。

(3).我们想合成一个线型多烯，在激发电子从HOMO到LUMO时需要吸收大概600nm的光子。用你第二部分的表达式，确定多烯中共轭双键数(k)并给出它的结构___________。[如果你没有做出第二部分，用半经验公式等式1，取B= 65.01 nm来完成第三部分。]

(4).对于第三部分得到的多烯分子，计算HOMO与LUMO之间的能量差△E，(kJ·mol-1)。如果第三部分未解决，取k= 5解决这个问题。

(5).粒子在一维势箱中的模型可被扩展到三维长方体势箱中，长宽高为Lx、Ly与Lz。得到下列允许能级的表达式：

三个量子数nx，ny与nz必须为整数且相互独立。

①给出三个不同的最低能量的表达式，假定为边长L的立方势箱___________。

②能级的能量相同称为简并。画出草图展示所有能量的能级，包括所有简并能级，立方势箱对应的量子数取1或2___________。

4、钢铁厂的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等。

（1）制硫酸最重要的反应是：。如图表示将2.0molSO2和一定量的O2置于1L密闭容器中，当其他条件一定时，SO2(g)的平衡转化率α随X的变化关系，则X（X1、X2）可以代表的物理量是________。

（2）下图表示生产石膏的简单流程，请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO2发生反应的原因_________。

5、（1）已知一氧化碳与水蒸气的反应为： CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

在427 ℃ 时的平衡常数是9。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0. 01 mol/L，则一氧化碳在此反应条件下的转化率为___________。

（2）规律是对经常出现的客观现象的归纳。规律越普遍，适用性或预言性也就越强，然而，任何规律都有其适用范围。

① 某同学在实验中发现，将H2S气体通入CuSO4溶液中，生成了黑色沉淀。请写出反应的化学方程式 ____________。

② 酸性强弱除与物质的本性有关外，还与溶剂有关，如CH3COOH与HF在液氨中可完全电离。在液氨中，反应CH3COONa + HCl = NaCl + CH3COOH _______（填“能”或“不能”）发生，理由是______________。

6、[化学—选修3：物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B2+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

（1）四种元素中电负性最大的是   （填元素符号），其中C原子的次外层电子排布式为   。

（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是 （填分子式），原因是   ；B的氢化物所属的晶体类型是   ，B单质所形成的晶体，一个晶胞平均含有 个原子。

（3）C和D反应可生成组成比为1：5的化合物E，E的分子式为   ，已知该分子的空间构型为三角双锥，则其中两个Cl原子被F原子所替代得到的产物结构有 种。

（4）化合物D2A的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为   ，单质D与Na2SO3溶液反应，其离子方程式为   。

（5）A和B能够形成化合物F，F晶体中的B2+离子的排列方式如图所示，

①每个B2+周围最近的等距离的B2+离子有   个。

②已知F的晶胞参数是a0=0.54nm，它的密度为   （只列式不作计算，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1）。

7、钛及其合金具有密度小、强度高、耐酸、碱腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油、化工、医药等部门。由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下：

（1）钛铁矿的主要成分为FeTiO3。控制电炉熔炼温度(<1500K)，用等物质的量的碳还原出铁，而钛以二氧化钛的形式进入炉渣浮于熔融铁之上，使钛与铁分离，钛被富集。写出相关反应：  

（2）已知氯化反应过程中会产生一种无色可燃性气体，请写出在1073—1273K下氯化反应的化学方程式：

（3）氯化得到的TiCl4中含有的VOCl3必须用高效精馏的方法除去。实际生产中常在409 K下用Cu还原VOCl3，反应物的物质的量之比为1：1，生成氯化亚铜和难溶于TiCl4的还原物，写出此反应方程式：  

（4）TiCl4的还原通常在800oC的条件下进行，反应过程中通入氩气的目的是   ，试写出从还原产物中分离出海绵钛的步骤  

（5）电解法冶炼钛的一种生产工艺是将TiO2与粉末与黏结剂混合后，压制成电解阴极板，用石墨作阳极，熔融氧化钙作电解质，电解过程中阳极生成O2和CO2气体，破碎洗涤阴极板即得到电解钛。试写出阴极反应方程式   。

8、污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的产品。

治理方案Ⅰ：

（1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：_______________、_______________。

治理方案Ⅱ：

某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下流程既去除尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2 （反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（2）用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+其原因是___________________________，用MnS除去溶液中的Cu2+的离子方程式为_______________。

（3）流程图④过程中发生的主要反应的化学方程式为___________________。

（4）MnO2可作超级电容器材料。工业上用下图所示装置制备MnO2。接通电源后，A电极的电极反应式为：_______________，当制备lmol MnO2，则膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）为_______________g。

9、某化学兴趣小组进行了下列关于氯化铵的课外实验：

（实验操作）

浸过氯化钠溶液的布条很快烧光，浸过氯化铵溶液的布条不燃烧，冒出白烟。

(1)氯化铵饱和溶液中离子浓度由大到小的顺序是________。白烟的成分是______________。

(2)请推测浸过氯化铵溶液的布条不燃烧、不易着火的主要原因（写出一条即可）__________。

10、FeS是一种黑色固体，常用作固体润滑剂、废水处理剂等。可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。

Ⅰ．高温合成法

称取一定质量还原铁粉和淡黄色硫粉，充分混合后置于真空密闭石英管中。用酒精喷灯加热。加热过程中硫粉升华成硫蒸气。持续加热至反应完全，冷却，得纳米FeS。

(1)反应在真空条件下进行的原因为：_______。

(2)若分别用S8和S2与等质量的铁粉反应制取FeS，消耗S8和S2的质量比为_______。

Ⅱ．均相沉淀法

实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要原料合成纳米硫化亚铁。

第一阶段：硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O](浅蓝绿色)的制备。实验步骤如下：

①检查装置的气密性；

②往甲装置中加入过量的废铁屑，其他药品按要求加好；

③关闭止水夹K2、打开K1，打开分液漏斗的旋塞并控制好滴速；

④把装置甲中的液体转移到装置乙中，当出现大量浅蓝绿色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞；

⑤……，得到产品。

(3)“步骤④”装置甲中的液体转移到装置乙的方法是：关闭止水夹_______(填“K1”或“K2”，下同)，打开止水夹_______。

(4)“步骤⑤”为使浅蓝绿色晶体充分析出并分离，根据下表中的信息，需采用的操作为：_______、抽滤、洗涤、低温干燥。

(5)有关抽滤的说法正确的是_______ 。

A．选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸

B．如图所示的装置有2处错误

C．抽滤的优点是过滤速度快，得到固体更加干燥

D．抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出

第二阶段：硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)合成纳米硫化亚铁。

资料一：硫代乙酰胺在酸性和碱性条件下均能水解

资料二：常见沉淀Ksp如下表

(6)溶液混合时发生的反应为：Fe2++2+CH3CSNH2+5OH-=CH3COO-+FeS↓+3NH3•H2O

①反应原理是硫代乙酰胺在碱性条件下水解生成了 S2-，Fe2+和 S2-再结合成硫化亚铁。写出硫代乙酰胺在碱性条件下水解的离子方程式为：_______。

②两种溶液混合时，控制混合液pH约为9的原因是：_______。

③该方法得到的产品中常混有少量Fe(OH)2杂质。有研究表明，在混合液中添加少量某试剂时可降低溶液中c(Fe2+)，抑制杂质的形成。试剂可能是_______。

A．柠檬酸钠(，可与 Fe2+形成络离子)             B．K3[Fe(CN)6] C．H2O

11、标准状况下，向多份等量的NaOH固体中，分别加入一定体积的1.00mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应，反应产生的NH3随(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积的变化如图所示(假设生成的NH3全部逸出)：

请计算：

(1)a的值为__________L。

(2)每份NaOH固体的物质的量__________mol(写出计算过程)。

12、请回答下列问题：

(1)已知：HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7kJ·mol-1

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) ΔH=-57.3kJ·mol-1

HF(aq)F-(aq)+H+(aq) ΔH=akJ·mol-1

①a=_______。

②下列说法正确的是_______。

A．弱酸电离整个过程一定是吸热过程

B．弱酸溶液的温度升高，电离度可能减小

C．加水稀释，有利于弱酸的电离

D．弱酸电离的热效应只与酸性强弱有关

(2)近年来，随着氯气的需求量的迅速增长，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)分别等于1：1、4：1、7：1时HCl平衡转化率随温度变化的关系如图。图中表示进料浓度比c(HCl)：c(O2)等于1：1的曲线是_______(填写序号)。按化学计量比进料可保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：c(O2)过低、过高的不利影响分别是_______。

(3)恒压容器中PCl5(M=208.5g·mol-1)发生分解PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，在TK和100kPa下达到平衡，测得混合气体的密度ρ=3.475g·L-1，已知该条件下气体的摩尔体积Vm=45.0L·mol-1。计算此状态下该反应的平衡常数Kp=_______kPa.[Kp：以气体物质的分压p(B)替代浓度计算得到的平衡常数，p(B)=p·x(B)，p表示平衡时总压，x(B)表示平衡系统中物质B的物质的量分数]

(4)H2O2在室温下分解反应2H2O2=2H2O+O2↑进行很慢，在Fe3+催化下分两步很快进行，光谱分析可知过程中有Fe2+生成，其反应机理为：①_______；②_______。

13、某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、石墨和铝箔等，该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi++xe- = LixC6，锂电池充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。

回答下列问题：

(1)放电时电池总反应方程式_______________；该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。

(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。

(3) 分离操作1是_______________；“酸浸”步骤发生的氧化还原反应化学方程式是_______________。

(4)“酸浸”时若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，缺点是_______________。

(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。