柳州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、工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：

已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题：

（1）写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式__________________________。步骤①中加入足量铁屑的目的是______________。

（2）工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如图所示，阴极的电极反应为_______________。

（3）步骤②的离子方程式是____________________________，所得副产品主要 是__________（填化学式）。

（4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是_____________________。

（5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

上述合成路线的总产率为60%，乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体（M＝234 g/mol）需要标准状况下的乙烯________m3。

3、选择完成下列实验的装置。

(1)分离水和碘的溶液，选用_______(填序号，下同)。

(2)配制溶液，选用_______。

(3)用和制取，选用_______。

4、铂（Pt）及其化合物用途广泛。

（1）在元素周期表中，Pt与Fe相隔一个纵行、一个横行，但与铁元素同处_____族。基态铂原子有2个未成对电子，且在能量不同的原子轨道上运动，其价电子排布式为____________。

（2）二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl－和吡啶结合形成的铂配合物，有顺式和反式两种同分异构体。科学研究表明，顺式分子具有抗癌活性。

①吡啶分子是大体积平面配体，其结构简式如图所示。每个吡啶分子中含有的σ键数目为________。

②二氯二吡啶合铂中存在的微粒间作用力有________（填序号）。

a．离子键     b．氢键     c．范德华力      d．金属键      e．非极性键

③反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子，画出其结构式：_____。

（3）某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌，使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，其结构如图所示。

① 硫和氮中，第一电离能较大的是______。

②“分子金属”可以导电，是因为______能沿着其中的金属原子链流动。

③“分子金属”中，铂原子是否以sp3的方式杂化？简述理由：______。

（4）金属铂晶体中，铂原子的配位数为12，其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示。若金属铂的密度为d g·cm－3，则晶胞参数a＝_________________nm（列计算式）。

5、Na2S又称臭碱、臭苏打，在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并探究其性质，测定硫化钠产品的纯度。

实验(一)制备并提纯硫化钠。

该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠，将芒硝(Na2SO4·10H2O)与过量的煤粉混合于800 ~ 1100°C高温下煅烧还原，生成物经冷却后用稀碱液热溶解、过滤，将滤液进行浓缩，再进行抽滤、洗涤、干燥，制得硫化钠产品。

(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式：___________。

(2)抽滤又称减压过滤，相比普通过滤，抽滤的主要优点是___________。(答一条即可)

实验(二)探究硫化钠的性质。

(3)为了探究Na2S的还原性，该小组按如图装置进行实验。

接通K，发现电流表指针发生偏转，左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后，该小组查阅资料后猜测，S2－被氧化为。设计实验验证：取出少量右侧烧杯中溶液于试管中，___________，则该猜测成立。写出正极的电极反应式___________。

实验(三)测定Na2S∙xH2O产品纯度。

称取wg产品溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25. 00mL溶液于锥形瓶中，加入V1mLc1mol·L－1I2溶液(过量)，过滤，滴几滴淀粉溶液，用c2 mol·L－1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2mL。

(4)滴定终点的现象是________。选择_________(填“酸”或“碱”)式滴定管量取I2溶液。

(5)滴定反应：Na2S+I2 =2NaI+S，I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI。该产品含Na2S∙xH2O的质量分数为___________(用含x、 c1、c2、V1、V2、w的代数式表示)。假设其他操作都正确，滴定终点时俯视读数，测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

6、碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用，如航天员呼吸产生的CO2用Sabatier反应处理，实现空间站中O2的循环利用。

Sabatier反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)；

水电解反应：2H2O(1) 2H2(g) +O2(g)。

(1)将原料气按n(CO2):n(H2)=1：4置于密闭容器中发生Sabatier反应，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示（虚线表示平衡曲线）。

①该反应的平衡常数K随温度降低而________（填“增大”或“减小”）。

②在密闭恒温（高于100℃）恒容装置中进行该反应，下列能说明达到平衡状态的是_____。

A．混合气体密度不再改变             B．混合气体压强不再改变

C．混合气体平均摩尔质量不再改变     D. n(CO2):n(H2)=1:2

③200℃达到平衡时体系的总压强为p，该反应平衡常数Kp的计算表达式为_______。（不必化简，用平衡分，压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）

(2)Sabatier反应在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化率的是____（填标号）。

A．适当减压                  B．合理控制反应器中气体的流速

C.反应器前段加热，后段冷却    D.提高原料气中CO2所占比例

(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+4H2(g)C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。

①已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为-394kJ/mol、-242kJ/mol，Bosch反应的△H=_____kJ/mol。（生成焓指一定条件下由对应单质生成lmol化合物时的反应热）

②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是______________。若使用催化剂，则在较低温度下就能启动。

③Bosch反应的优点是_______________。

7、NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：__________________________。

(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：

①写出该反应的热化学方程式：_______________________________。

②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是____。

(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：______________________________

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。原因是___________________________________________，

元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)

②写出NiO电极的电极反应式：______________________________________。

8、三草酸合铁酸钾是制备铁触媒上的主要原料。在光照下分解：

。回答下列问题：

(1)基态原子的电子排布式为___________，基态与中未成对电子的数目之比为___________。

(2)三草酸合铁酸钾所含元素中，第一电离能最大的是___________(填元素符号，下同)，电负性最大的是___________。

(3)1个与1个分子中键数目之比为___________，分子的立体构型为___________。

(4)金刚石的晶胞结构如图所示，碳原子分别位于顶点、面心和体内。

若图中原子1的坐标为，则原子2的坐标为___________。

9、回答下列问题

(1)四种晶体的熔点如下表：

①MgO的熔点比NaCl熔点高很多，原因是_______。

②工业上常采用电解熔融的而不是制备单质Al的原因是_______。

(2)比较下列锗(Ge)卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_______。

10、亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效漂白剂，其有效氯含量相当于漂白粉的7倍。可用ClO2与过氧化氢为原料制取亚氯酸钠，相关实验装置如图所示。请回答：

已知：

①2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O；

②2ClO2＋2NaOH=NaClO2＋NaClO3＋H2O；

③已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2·3H2O晶体，高于38℃时析出NaClO2晶体，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。

(1)仪器B的作用是___________。

(2)写出装置C中制备NaClO2固体的化学方程式：___________。冰水浴冷却的目的是___________(写两种)。

(3)在装置A中发生反应生成NaClO2，反应过程中放出大量的热。

①研究表明，实验时装置C中H2O2与NaOH的物料比需要控制在0.8左右，原因可能是___________。

②在吸收液中H2O2和NaOH的物料比、浓度和体积不变的条件下，控制反应在0～3℃进行，实验中可采取的措施是___________。

(4)尾气吸收时，一般用___________溶液吸收过量的ClO2。

(5)为了测定NaClO2粗品的纯度，取上述粗产品a g溶于水配成1 L溶液，取出10 mL溶液于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液，充分反应后(NaClO2被还原为Cl-，杂质不参加反应)，加入2～3滴淀粉溶液，用0.20 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定，达到滴定终点时用去标准液V mL，试计算NaClO2粗品的纯度___________(提示：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI)

(6)下列关于该实验及样品组成分析的说法，正确的是___________(填字母)。

A．装置C中制得的NaClO2固体中可用略低于38℃的热水洗涤2～3遍

B．装置C中制得的NaClO2固体后的操作包括过滤、洗涤和干燥

C．如果撤去装置C中的冰水浴，可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl

D．装置A中空气流速过快或过慢，均会增大NaClO2的产率

11、海水中含有较为丰富的Mg2+，利用晒盐之后的母液制备Mg。某兴趣小组探究：要将镁离子沉淀完全通常是“把镁离子转化为氢氧化镁沉淀，而不是碳酸镁沉淀”的原因。已知晒盐之后的母液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L，模拟工业过程，采用Na2CO3或石灰乳来沉降其中的Mg2+。室温下，相关的物理数据见表(各饱和溶液密度近似为1g/mL)。

已知：

Mg(OH)2(s)Mg2+(ag)+2OH-(aq)Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)

MgCO3(s)Mg2+(ag)+2CO(aq)Ksp=c(Mg2+)·c(CO)

(1)资料显示，在室温下用石灰乳调节pH=12.4时镁离子沉淀完全，请通过计算说明碳酸钠能否达到相同的沉淀效果___。

(2)模拟工业过程，母液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L，1L母液中加入1molNaOH，Mg2+的沉积率为a%，加入1molNa2CO3，Mg2+的沉积率为b%，则a：b约为___(不考虑溶液体积变化，沉积率=沉积量：初始量)

12、我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，因此CO2的综合利用是研究热点之一。

(1)以CO2为原料可制取甲醇。

已知：

①H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1

②CH3OH(l)⇌CH3OH(g) ΔH=+38kJ·mol-1

③H2O(l)⇌H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1

则反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(g)的ΔH1=_______kJ·mol-1。

(2)利用CO2与H2合成甲醇涉及的主要反应如下：

I.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(l)+H2O(g) ΔH1

II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O ΔH2=+41kJ·mol-1

一定条件下向某刚性容器中充入物质的量之比为1：3的CO2和H2发生上述反应，在不同催化剂(catl，cat2)下经相同反应时间，CO2转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择=×100%]随温度变化如图甲所示：

①由图可知，催化效果catl_______cat2(填“＞”“＜”或“=”)。

②在210℃-270℃间，CH3OH的选择性随温度的升高而下降，可能原因为_______。

③某条件下，达到平衡时CO2的转化率为15%，CH3OH的选择性为80%，则H2的平衡转化率为_______；反应II的平衡常数Kp=_______(列出算式即可)。

(3)利用制备的甲醇可以催化制取丙烯，过程中发生如下反应：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)。该反应的实验数据遵循Arhenius经验公式，如图乙中曲线a所示，已知Arthenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能，假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)，则反应的活化能_______kJ·mol-1。当改变外界条件时，实验数据如图乙中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是_______；此经验公式说明对于某个基元反应，当升高相同温度时，其活化能越大，反应速率增大的_______(填“越多”或“越少”)。

13、I.研究催化剂使CO2在一定条件下合成有机燃料，是力争2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和的方向之一、

(1)已知：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔΗ1=+41.2kJ/mol

②CO(g)+2H2(g)=CH2=CH2(g)+H2O(g) ΔΗ2=-166kJ/mol

则CO2在一种含铁催化剂的条件下与氢气催化合成乙烯的热化学方程式为_______。

(2)含铁催化剂可用作CO2与氢气反应的催化剂。已知某种催化剂可用来催化反应CO2(g)+H2(g)⃗CH2=CH2(g)+H2O(g)(未配平)。在T℃、106Pa时，将1molCO2和3molH2加入容积不变的密闭容器中，实验测得CO2的体积分数φ(CO2)如表所示：

①能判断反应CO2(g)+H2(g)⃗CH2=CH2(g)+H2O(g)(未配平)达到平衡的是_______(填字母)。

a.容器内压强不再发生变化

b.混合气体的密度不再发生变化

c.v正(CO2)=3v逆(H2)

d.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化

②达到平衡时CO2的转化率为_______%(保留至小数点后1位)。

③一定压强下，将1molCO2和3molH2加入1L容积不变的密闭容器中，已知温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图甲所示，结合图像分析该反应实际反应温度定于250℃的原因是_______；250℃时，该反应达到平衡时的平衡常数K=_______(用最简分式表示)。

II.甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化剂，采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)。

(3)将CO和H2加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH＜0。平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如下图所示(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_______，判断理由是_______。

(4)美国的两家公司合作开发了多孔硅甲醇直接燃料电池，其工作原理如图。

①石墨2为_______(填“正”或“负”)极。

②石墨1极发生的电极反应式为_______。