荆州2025-2026学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)高三化学

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、新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题：

(1)基态Si原子中，核外电子占据的最高能层的符号为____，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为____；基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s2p1，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是____(填选项字母)。

A.[Ar] B.[Ar]

C.[Ar] D.[Ar]

(2)C与Si是同主族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Si原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析，其原因为____。

(3)硼(B)与Ga是同主族元素，硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂，其阴离子BH的立体构型为____；另一种含硼阴离子的结构如图所示，其中B原子的杂化方式为____。

(4)GaCl3的熔点为77.9℃，GaF3的熔点为1000℃，试分析GaCl3熔点低于GaF3的原因为____；气态GaCl3常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8e-结构，据此写出二聚体的结构式为____。

(5)B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合物的晶体结构单元如图所示，其中Mg原子间形成正六棱柱，6个B原子分别位于六个三棱柱体心。则该化合物的化学式可表示为____；相邻B原子与Mg原子间的最短距离为____nm(用含x、y的代数式表示)。

3、将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用资源，还能防治空气污染。工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。

（1）右图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，

请判断该排布图 （填“正确”或“错误”），理由是   （若判断正确，该空不用回答）。

（2）写出两种与CO互为等电子体的离子 。

（3）向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液，[Cu(NH3)4]SO4中 所含配位键是通过配体分子的   给出孤电子对， 接受电子对形成，SO42-的空间构型是 ，该物质中N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为    >    >   （填元素符号）。

（4）甲醇与乙烷的相对分子质量相近，故二者分子间的作用力（范德华力）相近，但是二者沸点的差距却很大，造成该差异的原因是     ；在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为     。

（5）甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O，已知Cu2O晶胞的结构如图所示：

①在该晶胞中，Cu+ 的配位数是   ，

②若该晶胞的边长为a pm，则Cu2O的密度为________g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）

4、工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

回答下列问题：

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有__________________(写一条)。

(2)除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是______________。

(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01 mol•L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=________________〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕，

(4)沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol•L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是______________。

(5)沉锰工序中有CO2生成，则生成MnCO3的离子方程式是______________________。

(6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是___________________。副产品A的化学式是________。

5、有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E的内部各能层均排满，且有成单电子；D与E同周期，价电子数为2。则：

（1）写出基态E原子的价电子排布式_____________________。

（2）A的单质分子中π键的个数为___________。

（3）A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (用元素符号表示)。

（4）B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的，原因是______________________。

（5） A的最简单氢化物分子的空间构型为_______，其中A原子的杂化类型是________。

（6）C和D形成的化合物的晶胞结构如下图，已知晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)

6、铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答：

（1）基态铜原子的电子排布式为   ；已知高温下CuO→Cu2O＋O2，从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看，能生成Cu2O的原因是   。

（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为 ，若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se Si(填“>”、“<”)。

（3）SeO2常温下白色晶体，熔点为340～350℃，315℃时升华，则SeO2固体的晶体类型为   ；若SeO2类似于SO2是V型分子，则Se原子外层轨道的杂化类型为   。

（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数)，其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为 ，B与N之间形成   键。

（5）金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为 ，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为   个；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为   g/cm3。

7、近日，中国科学院上海有机化学研究所游书力研究院课题组从Z-烯丙基底物出发，首次实现了铱催化Z式保留不对称烯丙基取代反应。已知Co与Ir同族。回答下列问题：

(1)铱(Ir)在周期表中的位置为第六周期第九列，化合物中常见价态有+3和+4价，其中+4价更稳定，原因是____。有机合成中常用的催化剂，该物质熔点350℃，在熔化时难以发生电离，其固体的晶体类型是___；是高强度曝光的增敏剂，用于激光照相材料，其阴离子中Ir的价层电子对数为6，该离子的空间结构为____。

(2)某种Ir的配合物阳离子，其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为___；1mol该离子中Ir原子形成的配位键有____mol。

(3)原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。化合物的四方晶格结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

一个晶胞中有___个O，其他Ir原子分数坐标为___，晶体中与单个O键合的Ir有____个。已知的晶胞参数为apm、apm、cpm，晶体密度为，设为阿伏伽德罗常数的值，则的摩尔质量为___(用代数式表示)。

8、钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。

（1）Ti的基态原子的电子排布式为________。

（2）已知TiC在碳化物中硬度最大，工业上一般在真空和高温（>1800℃）条件下用C还原TiO2制取TiC： TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为_____________；根据所给信息，可知TiC是________晶体。

（3）钛的化合物TiCl4，熔点为-24℃，沸点为136.4℃，常温下是无色液体，可溶于甲苯和氯代烃。

①固态TiCl4属于________晶体，其空间构型为正四面体，则钛原子的杂化方式为__________。

②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应，生成两种酸，反应的化学方程式为_________

③用锌还原TiCl4的盐酸溶液，经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O.该配合物中含有化学键的类型有_________、__________。

（4）钛的一种氧化物是优良的颜料，该氧化物的晶胞如右图所示：

该氧化物的化学式为________；在晶胞中Ti原子的配位数为_______，若晶胞边长为a nm,NA为阿伏伽德罗常数的数值，列式表示氧化钛晶体的密度：___________g/cm3。

9、(1)1—戊醇在水中溶解度较小，主要原因是_______。

(2)石墨的熔沸点高，质地较软的原因是_______。

10、已知2NO+Na2O2=2NaNO2.结合此原理，实验室以木炭、浓硝酸和过氧化钠为主要原料制取NaNO2的装置如图所示(部分夹持装置略)

回答下列问题：

(1)装置A中侧管a的作用是___________；装置A的三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为___________。

(2)装置B中含氮物质发生反应的离子方程式为___________。若无装置C、D装置E中制取的NaNO2中可能含有的杂质是___________(填化学式)。

(3)装置F的作用是___________；已知新活化的H2O2溶液的氧化性强于Na2O2，可将含氮物质中的N元素氧化到最高价，装置F中发生的化学方程式为___________ 。

(4)当装置E中反应转移0.1mole-时，理论上生成NaNO2的质量为___________g。

11、水中的酸碱平衡。一个溶液(X)含有两种一元弱酸(只有一个具有酸性的质子)； HA的酸解离常数KHA= 1.74 ×10-7， HB的酸解离常数KHB= 1.34 ×10-7溶液XpH为3.75。

(1).滴定完100 mL溶液X需要100 mL 0.220 M NaOH溶液。计算溶液X中每一种酸的最初的(总量)浓度(mol·L-1) ___________。在适当的地方合理近似[Kw= 1.00 × 10-14，298K。 ]

(2).计算最初包含6.00 × 10-2 M NaA与4.00 × 10-2 M NaB的溶液Y的pH___________。

(3).向溶液X中加入许多蒸馏水得到非常(无限)稀的溶液，酸的总浓度接近于零。计算稀溶液中每一种酸的解离百分数___________。

(4).将一个缓冲溶液加到溶液Y中，保持pH为10.0. 得到溶液Z，假定体积无变化。计算物质M(OH)2在Z中的溶解度___________ (用mol·L-1)。已知阴离子A-与B-可与M2+形成络合物：

M(OH)2 ⇌  M2+ + 2OH-    Ksp=3. 10 ×10-12

M2++A- ⇌  [MA]+      K1=2.1 × 103

[MA]++ A- -⇌  [MA2]    K2=5.0 × 102

M2++B-  ⇌   [MB]+       K=6.2 × 103

[MB]++B- ⇌  [MB2]     K=3.3 × 102

12、十三届全国人民代表大会第四次会议上作政府工作报告时指出：优化产业结构和能源结构，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。

(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：CO2+3H2CH3OH+H2O。

①常温常压下，已知反应的能量变化如图1、图2所示， 由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH= a kJ·mol-1，则a=___________。

②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，进行上述反应。 测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H2)=___________；能使平衡体系中增大的措施有___________(任写一条)。

(2)CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)。其反应原理为CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)     △H= -31.4 kJ·mol-1。

①温度为T1℃时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)   K=2。实验测得：v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=___________k正。

②温度为T2℃时，k正=1.9k逆，则T2℃时平衡压强___________(填“＞”“＜”或“=”)T1℃时平衡压强，理由是___________。

(3)我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置(如图)。阴极上的电极反应式为：___________

13、CO2既是温室气体，也是重要的化工原料，二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

(1)用活性炭还原法可以处理汽车尾气中的氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g) ∆H，在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表：

①根据图表数据分析T1 ℃时，该反应在0~10 min内的平均反应速率v(NO)=_____mol·L-1·min-1；计算该反应的平衡常数K=_______。

②若30 min后只改变某一条件，据表中的数据判断改变的条件可能是_____(填字母编号)。

A.通入一定量的NO B.适当缩小容器的体积 

C.加入合适的催化剂 D.加入一定量的活性炭 

③若30 min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2：3：3，则达到新平衡时NO的转化率_______(填“升高”或“降低”)，∆H______0(填“>”或“<”)。 

(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知：

CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.1 kJ·mol-1

2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5 kJ·mol-1

写出CH3OCH3(g)和H2O(g)转化为CO2(g)和H2(g)的热化学方程式_______

(3)二甲醚燃料电池具有能量转化率高、电量大的特点而被广泛应用，一种二甲醚氧气电池(电解质为KOH溶液)的负极反应式为：_______。

(4)常温下，用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，则溶液中c(HCO)∶c(CO) =______。[常温下K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11]。

②欲用1LNa2CO3溶液将4.66 g BaSO4(233 g/moL)固体全都转化为BaCO3，则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为_____。[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11，Ksp (BaCO3)=1×10 -10]。(忽略溶液体积的变化)