2025-2026学年福建龙岩高二(上)期末试卷化学

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、CH4-CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)   2CO(g)+2H2(g)-Q(Q＞0)]以两种温室气体为原料生成了合成气，在“碳中和”的时代背景下，该技术受到更为广泛的关注。

Ⅰ.完成下列填空：

(1)某温度下，在体积2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应，经过2min达到平衡状态时CO2的转化率为50%。此过程中以CH4表示的平均化学反应速率为_______。平衡常数的值为_______。达到平衡后，其他条件不变时向容器中充入CO2与CO各1mol，则化学平衡_______移动(选填“正向”“逆向”或“不”)。

Ⅱ.储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。CH4-CO2重整反应也可用于高温废热的储能。800℃下，研究反应物气体流量、CH4与CO2物质的量比对CH4转化率(α)、储能效率(η)的影响，部分数据如下所示。

已知储能效率η=Qchem/Qi，其中，Qchem是通过化学反应吸收的热量，Qi是设备的加热功率。

(2)解释为何可以用CH4-CO2重整反应进行储能。_______

(3)对比实验_______(填序号)，可得出结论：气体流量越大，CH4转化率_______。

(4)实验ⅳ中CH4转化率比实验ⅲ高，结合相关数据解释为何储能效率却低的原因(两次实验中设备的加热功率Qi不变)。_______

3、A、B、C、D、E五种短周期主族元素，原子序数依次增大，其中C、D、E同周期，A、C同主族，B、E同主族，B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，又知A单质是密度最小的气体。

请回答下列问题：

（1）元素C在周期表中的位置______________________________。

（2）A、C、E以原子个数比1∶1∶1形成化合物X，其电子式为_________________。

（3）B、E对应简单氢化物稳定性的大小顺序是（用分子式表示） ________________。

（4）若D是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式：___________________________________________。

4、铜是应用较为广泛的有色金属。

（1）基态铜原子的价电子排布式为_____________。

（2）金属化合物Cu2Zn合金具有较高的熔点、较大的强度、硬度和耐磨度。则Cu2Zn合金的晶体类型是______。

（3）某含铜化合物的离子结构如图所示。

① 该离子中存在的作用力有__________。

       a．离子键             b．共价键             c．配位键

       d．氢键                 e．范德华力

② 该离子中第二周期的非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是______。

③ 该离子中N原子的杂化类型有_________。

（4）晶胞有两个基本要素：

① 原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为铜与氧形成的某化合物晶胞，其中原子坐标参数A 为（0，0，0）；B为（，0，）；C为（，，0），则D原子的坐标参数为_____________。

② 晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，设晶胞的边长为apm，则O的配位数是_______。       

5、【化学—选修2：化学与技术】

三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4·2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。工艺流程图如下所示。

请回答下列问题：

（1）操作Ⅰ为   。

（2）①加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 ；

②加入碳酸钠溶液调pH至4.0~5.0，其目的为 ；

（3）草酸镍（NiC2O4·2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧，可制得Ni2O3，同时获得混合气体。NiC2O4受热分解的化学方程式为 。

（4）工业上还可用电解法制取Ni2O3，用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍。ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为 。a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为   。

（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时，NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是 。

6、门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。

(1)门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)。

①已知主族元素锗的最高化合价为+4价，其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si___ Ge(用“>”或“<”表示)。

②若锗位于Si的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置_____。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是_______.

③硅和锗单质分别与反应时，反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。

(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。

①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试写出镓原子的结构示意图____。冶炼金属镓通常采用的方法是_____.

②已知Ga(OH)3难溶于水，为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液、________和________.

(3)某同学阅读课外资料，看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述：

①锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面形成一层氧化铅；

②锗与盐酸不反应，锡与盐酸反应，铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止：

该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示：

根据以上信息推测，下列描述正确的是______(填标号)。

a.锗、锡、铅的+4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是：Ge(OH)4＜Sn(OH)4＜Pb(OH)4

b.锗、锡、铅的金属性依次减弱；

c. 锗、锡、铅的原子半径依次增大。

7、NO2是一种红棕色气体，沸点为21℃。机动车尾气、锅炉废气是NO2的重要的排放源。完成下列填空：

(1)NO2的分子模型如图所示，该模型的类型为_______。

(2)下列说法正确是_____

A.N原子和O原子2p亚层的电子能量相同

B.N原子和O原子核外电子都有4种伸展方向

C.NO2和O2均为非极性分子

D.NO2和O2分子中各原子最外层电子数均为8

(3)元素非金属性：氮<氧，从原子结构的角度分析其原因：_______。列举一个事实说明N、O元素非金属性强弱：_______。

(4)点燃的镁条可以在NO2中继续燃烧，实验现象为_______。

(5)硝酸铜在1000℃时分解，其转化关系为：Cu(NO3)2→Cu+NO2↑+O2↑，该反应中断裂的化学键类型为_______。所得气体的平均分子量为_______。

(6)学生甲为了探究NO2对非金属的助燃性，利用排空气法收集上述反应生成的气体，并插入带火星的木条。学生乙认为该方法并不能达到其实验目的，原因是_______。

学生丙查阅文献得知，NO2不能使带火星的木条复燃。

(7)请在学生甲设计的实验方案基础上加以改进，帮助学生丙验证其所查文献描述NO2的性质：_______。

8、(1)醋酸可通过分子间氢键双聚形成八元环，画出该结构_____。（以 O…H—O 表示氢键）

(2)已知碳化镁 Mg2C3可与水反应生成丙炔，画出 Mg2C3的电子式_____。

(3)工业上，异丙苯主要通过苯与丙烯在无水三氯化铝催化下反应获得，写出该反应方程式_____。

(4)将乙酸乙酯与H218O混合后，加入硫酸作催化剂，乙酸乙酯在加热条件下将发生水解反应，写出产物中不含18O的物质的结构简式_____。

9、有X、Y、Z、M、G五种元素，是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下，将Z的单质和FeG2（元素G和铁构成的某化合物）组成一个可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z +FeG2Fe+2ZG

放电时，电池的正极反应式为：______________；充电时，接电源负极的电极材料是____（写物质名称），该电池的电解质为_______（填写化学式）。

10、常温下，三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体，与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。

实验一：探究Na2CS3的性质

（1）向Na2CS3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因__。

（2）向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__。

实验二：测定Na2CS3溶液的浓度

按如图所示连接好装置，取50.0mLNa2CS3溶液置于三颈瓶中，打开分液漏斗的活塞，滴入足量2.0mol·L-1稀H2SO4，关闭活塞。

已知：Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水，沸点46℃，密度1.26g·mL-1，与CO2某些性质相似，与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。

（3）盛放碱石灰的仪器的名称是__，碱石灰的主要成分是__(填化学式)。

（4）反应结束后打开活塞K，再缓慢通入热N2一段时间，其目的是_。

（5）C中发生反应的离子方程式是__。

（6）为了计算Na2CS3溶液的浓度，对充分反应后B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重，得8.4g固体，则三颈瓶中Na2CS3的物质的量浓度为__。

（7）分析上述实验方案，还可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算Na2CS3溶液的浓度，若反应结束后将通热N2改为通热空气，计算值__（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

11、研究 CO、CO2 的回收利用既可变废为宝，又可减少碳的排放。回答下列问题：

（1）T1 K 时，将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 50L 恒容容器中，发生分解反应：CH3OCH3(g) CH4(g)＋H2(g)＋CO(g) ，在不同时间测定容器内的总压，所得数据见下表：

由表中数据计算：0～5.0 min 内的平均反应速率 v(CH3OCH3)＝__________，该温度下平衡常数 K＝_______________   。

（2）在 T2 K、1.0×104 kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g) CH3CHO(g)，反应速率 v正 −v逆＝k正p(CO)•p (CH4)－k逆p(CH3CHO)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，P为气体的分压（气体分压P＝气体总压 P总×体积分数）。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，则 CO 转化率为 20%时，=____________。

12、利用废铅蓄电池的铅泥(含PbSO4、PbO2和Pb)制备碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]的工艺流程如下图所示：

已知：25℃时，，，

(1)“还原”时PbO2转化为PbO，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。

(2)“转化”时溶液中___________。

(3)“酸溶”时生成气体的化学方程式有___________。

(4)“调pH”获得2PbCO3·Pb(OH)2的相关反应：

ⅰ.

ⅱ.

产物产率与反应温度、反应后溶液pH关系如下表。

①85℃时，产物中PbCO3含量高于2PbCO3·Pb(OH)2是因为尿素水解速率___________(填“大于”或“小于”) CO结合Pb2+速率。

②85~95℃，升高温度，2PbCO3·Pb(OH)2产率增加的原因为___________。

(5)称取9.085g粗产品，加热分解，测得产生1.100gCO2和0.180gH2O，则产品纯度为___________(假设杂质只有PbCO3，计算结果保留3位有效数字)。

13、金属钇(Y)具有重要的国防价值，但因过度开采已濒临枯竭。通过硫酸浸泡深海磷灰石矿，可以得到Y3+的浸出液：

表1.浸出液成分

(1)浸出液可用有机溶剂(HR)进行萃取，实现Y3+的富集(已知：Y3+与Fe3+性质相似)，原理如下：Fe3++3HR⇌FeR3+3H+、Y3++3HR⇌YR3+3H+(已知：FeR3、YR3均易溶于HR)。浸出液在不同pH下萃取的结果如图1。

①用平衡移动原理解释，随pH增大，Y3+萃取率增大的原因___________。

②萃取Y3+时，为使Y3+萃取率≥50%，杂质离子相对含量尽可能少，结合图1分析，萃取时应控制的最佳pH为___________左右。

(2)采用“中和沉淀法”和“磷酸法”可以除铁。

中和沉淀法：向浸出液中加入NaOH除Fe3+，去除率如表2所示。

表2.Fe3+、Y3+去除率表

①Ksp[Fe(OH)3]___________Ksp[Y(OH)3](选填“＞”或“＜”)。

磷酸法：将磷酸(H3PO4：三元弱酸)加入到浸出液中，再加入Na2CO3溶液，调pH为2.5，有气泡产生，过滤除去磷酸铁(FePO4)沉淀，滤液中剩余的Fe3+、Y3+浓度如表3。

表3.滤液中Fe3+、Y3+的浓度

②“磷酸法”除铁过程中的离子方程式___________。

③综合分析表1、表2、表3，工业上采用的最佳除铁方法是___________(选填“中和沉淀法”或“磷酸法”)。

(3)经“磷酸法”除铁后，用有机溶剂HR萃取Y3+，可通过___________(填操作)收集含Y3+的有机溶液。

(4)综合分析以上材料，下列说法不合理的是___________。

a．分析图1可知，pH在0.2～2.0范围内，有机溶剂中的Fe3+多于水溶液中的Fe3+

b．表2中pH在3.0～3.5范围内，Y3+损失率在20%左右的原因可能是生成的Fe(OH)3对Y3+的吸附

c．表2中pH在4.5～5.0范围内，Y3+损失率变大的可能原因：Y3++3OH-=Y(OH)3↓

d．有机溶剂萃取Y3+的优点是Ca2+、Mg2+、Mn2+等金属离子萃取率极低