命題單位: 制卷單位:
注意事項:
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分,共100分??荚嚂r間75分鐘。
2.答案全部寫在答題卡上,寫在試題紙上一律無效。
3.可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 Fe-56 Re-186
選擇題(共39分)
一、單項選擇題:共13題,每題3分,共39分。每題只有一個選項最符合題意。
1.高分子是生產(chǎn)生活中的常見物質(zhì)。下列物質(zhì)中不屬于高分子的是
A.油脂 B.淀粉C.蛋白質(zhì) D.合成橡膠
2.反應2NH3+NaClO= NaCl+N2H4+H2O可用于制備肼(N2H4)。下列說法正確的是
A.Na+的結構示意圖為8
2
+11
1

B.NH3的空間構型為平面三角形
C.NaClO中既含離子鍵又含共價鍵 D.N2H4的結構式為H—eq \(N, \s\up16(H),\s\up9(|))==eq \(N, \s\up16(H),\s\up9(|))—H
3.實驗室制取純堿,下列相關原理、裝置能達到實驗目的的是

A.制取CO2 B.除去CO2中HCl C.制取NaHCO3 D.制取純堿
4.四羥基合鋁酸鈉([NaAl(OH)4])與過量CO2反應可制得Al(OH)3。下列說法正確的是
A.半徑:r(O2?)<r(Al3+) B.電負性:χ (C)<χ (O)
C.氫化物沸點:H2O<CH4 D.堿性:NaOH<Al(OH)3
閱讀下列材料,完成5~7題:
硼單質(zhì)及其化合物應用廣泛。BF3極易水解生成HBF4(HBF4在水中完全電離為H+和BF eq \\al(-,4) )和硼酸(H3BO3),硼酸是一元弱酸,能溶于水。硼酸和甲醇在濃硫酸催化下生成揮發(fā)性的硼酸甲酯[B(OCH3)3],硼酸甲酯主要用作木材防腐劑等。乙硼烷(B2H6,常溫下為氣態(tài))是一種潛在的高能燃料,在O2中完全燃燒生成B2O3固體和液態(tài)水,燃燒熱為2165 kJ·ml?1;氨硼烷(H3NBH3)是很好的儲氫材料,在Ni/P催化劑作用下水解生成NH4[B(OH)4]并釋放出氫氣,氨硼烷在高溫下脫氫制得氮化硼(BN),氮化硼晶體結構類似于金剛石,具有高硬度。
5. 下列說法正確的是
A.BN是分子晶體 B.H3NBH3分子內(nèi)存在配位鍵
C.B(OCH3)3分子間能形成氫鍵 D.BF3是由極性鍵構成的極性分子
6. 下列化學反應表示正確的是
A.BF3和水反應:4BF3+3H2O===6H++3BF eq \\al(-,4) +BO eq \\al(3-,3)
B.制備B(OCH3)3:H3BO3+3CH3OH eq \(====,\s\up7(濃硫酸)) B(OCH3)3
C.氨硼烷釋氫反應:H3NBH3+4H2O eq \(====,\s\up7(Ni/P)) NH4[B(OH)4]+3H2↑
D.乙硼烷的燃燒熱:B2H6(g)+3O2(g) ===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=2165 kJ·ml?1
7. 下列有關反應描述正確的是
A.H3NBH3高溫脫氫反應中,H3NBH3斷裂σ鍵和π鍵
B.H3NBH3水解反應中,Ni/P催化劑能提高該反應的活化能
C.BF3水解生成HBF4,B原子軌道的雜化類型由sp3轉(zhuǎn)化為sp2
D.H3BO3和CH3OH的反應中,濃硫酸能加快反應速率
8.利用H2S廢氣制取單質(zhì)硫有兩種途徑如題8圖所示,下列說法正確的是
A.SO2是H2S轉(zhuǎn)化為S反應中的催化劑
B.每生成32 g S,理論上消耗1 ml Fe2(SO4)3
C.兩種途徑中所涉及的反應均為氧化還原反應
D.2H2S (g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(g)的ΔS>0
題8圖
9.利用微生物處理有機廢水獲得電能,同時可實現(xiàn)海水淡化,現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用如題9圖所示裝置處理有機廢水(以含CH3COO-的溶液為例)。下列說法正確的是
A.a(chǎn)極發(fā)生還原反應
B.為了實現(xiàn)海水的淡化,隔膜1為陽離子交換膜
C.電池工作一段時間后,正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比約為2∶1
D.該裝置內(nèi)工作溫度越高,海水淡化效果越好
電解
題9圖
HCl(aq)
10.在給定條件下,下列制備過程涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化均可實現(xiàn)的是
H2O
O2
催化劑
A.金屬Al制備:Al(OH)3 AlCl3溶液 Al
石灰水
電解
B.硝酸工業(yè):NH3 NO HNO3
H2
高溫
HCl
高溫
C.制漂白粉:NaCl溶液 Cl2 漂白粉
D.高純硅制備:粗硅 SiHCl3 高純硅
11.室溫下,根據(jù)下列實驗過程及現(xiàn)象,能驗證相應實驗結論的是
12.室溫下,通過下列實驗探究NaHC2O4溶液的性質(zhì)。
實驗1:測得10 mL 0.1 ml·L?1NaHC2O4溶液的pH<7。
實驗2:向0.1 ml·L?1 NaHC2O4溶液中通入一定量NH3,測得溶液pH=7。
實驗3:向10 mL 0.1 ml·L?1NaHC2O4溶液中加入等體積0.1 ml·L?1HCl溶液,無明顯現(xiàn)象。
下列說法正確的是
A.實驗1中:c(H2C2O4)>c(C2Oeq \\al(2-,4))
B.根據(jù)實驗1推測:Ka1(H2C2O4)·K a2(H2C2O4)<K w
C.實驗2所得溶液中:c(NHeq \\al(+,4))+c(H2C2O4)=c(C2Oeq \\al(2-,4))
D.實驗3所得溶液中:c(H2C2O4)=c(Cl-)
13. CH4-CO2重整反應可獲得H2,主要反應如下:
反應Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g);ΔH1=247 kJ·ml?1
反應Ⅱ: H2(g)+CO2(g)=== CO(g)+H2O(g);ΔH2=41 kJ·ml?1
反應Ⅲ:CH4(g)+H2O (g)===CO(g)+3H2(g);ΔH3=225 kJ·ml?1
800℃,1.01×105 Pa下,將n起始(CH4)∶n起始(CO2)=1∶1的混合氣體置于含不同水量的密閉容器中,平衡時CH4和CO2的轉(zhuǎn)化率、CO的選擇性(可表示為 eq \f(n生成(CO),n反應(CH4)+ n反應(CO2)) ×100%)如題13圖所示。下列說法正確的是
A. 曲線a表示CO2
B. 升溫或增大壓強,均能提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率
題13圖
C. eq \f(n(H2O),n(CH4)) 在0.1~0.2時,CO的選擇性增大,此時反應Ⅱ占據(jù)主導地位
D. 可以通過向CH4-CO2重整反應中添加水,來增大 eq \f(n(H2),n(CO)) 的比值
非選擇題(共61分)
14.(15分)回收富錸渣(主要含ReS2、CuS、Bi2S3)可制備航天材料高錸酸銨和金屬錸。
題14圖-1
(1)富錸渣用30%H2O2和0.1 ml·L?1 H2SO4的混合溶液氧化酸浸,ReS2、CuS、Bi2S3中金屬元素以HReO4、CuSO4、(BiO)2SO4形式存在,硫元素以SOeq \\al(2-,4)和S形式存在;將酸浸液過濾,得到含低濃度的HReO4溶液和濾渣。Re、Cu、Bi浸出率(eq \f(浸出液中某元素的物質(zhì)的量,某元素的總物質(zhì)的量)×100%)隨浸取時間變化如題14圖-1所示。
①濾渣的主要成分為 ▲ (填化學式)。
②氧化酸浸中,ReS2轉(zhuǎn)化為兩種強酸,該反應的化學方程式為 ▲ 。
③60min后,Cu浸出率略有上升的原因是 ▲ 。
(2)含低濃度的HReO4溶液通過萃取、反萃取、提純后得到高純度NH4ReO4。用含有機胺(R3N)的有機溶劑作為萃取劑提純一定濃度的HReO4溶液,原理為:
2R3N+H++ReOeq \\al(-,4)eq \(\s\up 6(萃取),\s\d 4(eq \(\s\up 2(?),\s\d 4(反萃取))))(R3N)2·HReO4(有機層)。反萃取時,加入氨水的目的是 ▲ 。
題14圖-2
(3)NH4ReO4焙燒可制得金屬錸。將5.36 mg NH4ReO4(摩爾質(zhì)量為268 g·ml?1)分別在空氣和氫氣氛圍中焙燒,剩余固體質(zhì)量隨溫度變化曲線如題14圖-2所示。
①在空氣中焙燒,500 ℃時幾乎沒有固體剩余的原因是 ▲ 。
題14圖-3
②在氫氣中焙燒,350 ℃得到錸的某種氧化物的晶胞如題14圖-3所示,距離Re原子最近的O原子有 ▲ 個。在整個過程中,H2的實際用量遠大于理論反應用量,H2所起的作用有 ▲ 。
15.(15分)“亞硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”處理高濃度氨氮廢水(含NHeq \\al(+,4)、Cl-和H+),可減少水體富營養(yǎng)化。
按n(NHeq \\al(+,4))∶n(Fe2+)∶n(SOeq \\al(2-,3))=2∶1∶2向氨氮廢水中依次加入Na2SO3溶液和FeCl2溶液,用稀HCl和稀NaOH溶液調(diào)節(jié)初始氨氮廢水的pH。
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
pH=4
pH=5
pH=6
pH=7
pH=8
pH=9
*
*
Fe(OH)SO4
(NH4)2Fe(SO3)2·H2O
Fe2(SO4)3
Fe2O3 Fe2(SO4)3
強度
衍射角/o
*
(1)不同初始pH對反應的影響。測得不同初始pH對氨氮去除率的影響如題15圖-1所示,反應后固體產(chǎn)物的XRD圖譜如題15圖-2所示(XRD圖譜可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在)。
題15圖-1
題15圖-2
①pH=4時,SOeq \\al(2-,3)部分氧化為SOeq \\al(2-,4),F(xiàn)e2+和SOeq \\al(2-,4)轉(zhuǎn)化為Fe(OH)SO4的離子方程式為 ▲ 。
②pH=5~8時生成(NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀,該反應的離子方程式為 ▲ 。
③pH=9時,氨氮去除率比較低的原因是 ▲ ,此時仍有部分氨氮被去除的原因是 ▲ 。
(2)反應過程中pH變化。其他條件不變,調(diào)節(jié)溶液初始pH為7.5,充分攪拌并反應一段時間,氨氮去除率和溶液pH隨時間變化如題15圖-3所示。
題15圖-3
①0~30min時,氨氮去除率升高,溶液pH急劇降低的主要原因是 ▲ 。
②30min后,溶液pH繼續(xù)降低的可能原因是 ▲ 。
16.(15分)以鉻鐵礦(主要成分為FeCr2O4,含Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O),實現(xiàn)鉻資源利用。
已知:①礦物中相關元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度對數(shù)lgc與pH的關系如題16圖-1所示,當溶液中可溶性組分濃度c≤1.0×10?5 ml·L?1時,可認為已除盡。
②部分物質(zhì)的溶解度隨溫度變化曲線如題16圖-2所示。

題16圖-1 題16圖-2
(1)焙燒鉻鐵礦。將鉻鐵礦與純堿混合,在空氣中高溫焙燒,F(xiàn)eCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4和Fe2O3,雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽。FeCr2O4反應的化學方程式為 ▲ ;下列操作能提高焙燒反應速率的有 ▲ (填序號)。
A.降低通入空氣的速率 B.將鉻鐵礦粉碎 C.焙燒時將礦物與空氣逆流而行
(2)除雜。將焙燒后的產(chǎn)物水浸一段時間后,調(diào)節(jié)溶液4.5≤pH≤9.3,過濾,pH不能太高也不能太低的原因是 ▲ 。
(3)制備紅礬鈉。補充完整制取Na2Cr2O7·2H2O晶體的實驗方案:向除雜后的含鉻濾液中, ▲ 。[實驗中可選用的試劑:稀硫酸、稀鹽酸。]
(4)Na2Cr2O7可用于測定水體的COD(COD是指每升水樣中還原性物質(zhì)被氧化所需要O2的質(zhì)量)?,F(xiàn)有某水樣100.00 mL,酸化后加入0.1000 ml·L?1的Na2Cr2O7溶液10.00 mL,使水樣中的還原性物質(zhì)完全被氧化,再用0.2000 ml·L?1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2Oeq \\al(2-,7),Cr2Oeq \\al(2-,7)被還原為Cr3+,消耗FeSO4溶液25.00 mL,則該水樣的COD為 ▲ mg·L?1(寫出計算過程)。
17.(16分)尿素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領域應用廣泛。
(1)工業(yè)上利用合成氨工藝聯(lián)合生產(chǎn)尿素,原理如題17圖-1所示。
①若反應器Ⅰ和Ⅱ中各有1 ml H2O參加反應,理論上可獲得 ▲ ml H2。
題17圖-1
②反應器Ⅳ中主要通過兩步完成,其能量變化如題17圖-2所示,第一步反應的平衡常數(shù)表達式為K= ▲ ,總反應 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g), ?H= ▲ kJ·ml?1;反應器Ⅳ中還發(fā)生尿素水解、尿素縮合生成縮二脲[ (NH2CO)2NH]等副反應,其他條件一定時,EQ \f( n(NH3),n(CO2))與尿素產(chǎn)率的關系曲線如題17圖-3所示,NH3過量對尿素產(chǎn)率的影響比CO2過量對尿素產(chǎn)率的影響大的原因是 ▲ 。

題17圖-2 題17圖-3
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0
0.5
1.0
1.5
吸附
*N2+*COOH
*N2+*CO
*NCON*
*NCONH
*NHCONH2
*NHCONH
*NH2CONH2
CO(NH2)2
*NCONH2
相對能量(eV)
(2)電催化法合成尿素。一種新型異質(zhì)結構Bi-BiVO4催化劑用于酸性介質(zhì)中CO2和N2電化學合成尿素。反應過程中,電子能自發(fā)從BiVO4端轉(zhuǎn)移到Bi端,在Bi-BiVO4催化劑這一極可能的反應機理如題17圖-4所示,反應部分歷程及能量關系如題17圖-5所示。
氣體吸附
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
H++e-
CO2還原
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
H++e-
連接
Bi-BiVO4
2(H++e-)
尿素生成
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
2(H++e-)
遠端加氫
交替加氫

題17圖-4 題17圖-5
①在Bi-BiVO4催化劑這一極發(fā)生的電極反應式為 ▲ 。
②反應過程中更傾向于生成交替加氫的中間體,原因是 ▲ 。
e-
e-
CO2
H+
H+
e-
e-/H+
-H2O
題17圖-6
③電催化合成尿素成功的關鍵取決于CO2的還原路徑,CO2的可能還原路徑如題17圖-6所示,CO2在Bi-BiVO4催化劑作用下能還原成﹡CO的原因是 ▲ 。
無錫市普通高中2024年秋學期高三期中教學質(zhì)量調(diào)研測試
化學參考答案
單項選擇題:本題包括13小題,每題3分,共計39分。每題只有一個選項最符合題意。
14.(15分)
(1)①Bi2S3、S 、CuS(多答(BiO)2SO4不扣分) (2分)
②2ReS2+19H2O2=2HReO4+4H2SO4+14H2O (2分)
③產(chǎn)物中H2SO4生成的量增多,H2SO4的濃度增大,Cu的浸出率增大 (2分)
(2)加入氨水,c(OH-)增大,有利于向反萃取方向進行,ReOeq \\al(-,4)量增多,同時c(NHeq \\al(+,4))增大,有利于NH4ReO4生成。 (3分)
(3)①NH4ReO4在空氣中焙燒生成Re2O7,Re2O7沸點低受熱變成氣體 (2分)
② 8 (2分)
H2除用作還原劑外,還用于排盡裝置中的空氣、做錸的保護氣或冷卻劑 (2分)
15.(15分)
(1)①4Fe2++O2+4SOeq \\al(2-,4)+2H2O=4Fe(OH)SO4↓ (2分)
②2NHeq \\al(+,4)+Fe2++2SOeq \\al(2-,3)+H2O=(NH4)2Fe(SO3)2·H2O↓ (2分)
③Fe2+氧化為Fe3+,SOeq \\al(2-,3)氧化為SOeq \\al(2-,4),F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,F(xiàn)e2O3,不會與NHeq \\al(+,4)結合生成亞硫酸亞鐵銨沉淀,導致氨氮去除率降低; (3分)
堿性較強,NHeq \\al(+,4)與OH-反應轉(zhuǎn)化為NH3,從而去除 (2分)
(2)①SOeq \\al(2-,3)水解呈堿性,生成沉淀消耗大量SOeq \\al(2-,3)占主導地位 (3分)
②Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e2+或Fe3+發(fā)生水解或Fe3+與SOeq \\al(2-,3)發(fā)生氧化還原反應,釋放出H+(3分)
16.(15分)
(1)4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2 eq \(====,\s\up7(高溫)) 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 (2分)
BC (2分)
(2)過低Al3+不能除盡;過高Al元素以 [Al(OH)4]-、Si元素以SiOeq \\al(2-,3) 形式存在,難以去除 (2分)
(3)加入稀硫酸酸化(1分),至溶液pH約為2(1分),將溶液加熱濃縮至80℃以上(1分),趁熱過濾(1分),將濾液冷卻結晶,過濾,得到Na2Cr2O7·2H2O晶體(1分)。
(4)80 mg·L?1
解題過程:Cr2Oeq \\al(2-,7)+6Fe2++14H+ =2Cr3++6Fe3++7H2O
1 6
n(Cr2Oeq \\al(2-,7))= EQ \f(0.2000 ml·L?1×25.00×10–3L, 6)=EQ \f( 5, 6)×10–3 mml (1分)
則100ml廢水中,與廢水反應的n(Cr2Oeq \\al(2-,7))=0.1000 ml·L?1×10.00×10–3 L-EQ \f( 5, 6)×10–3 ml
=EQ \f( 1, 6)×10–3 ml (1分)
1L廢水水樣中被還原的n(Cr2Oeq \\al(2-,7))=EQ \f( 1, 6)×10–2 ml
2K2Cr2O7~3O2可求出廢水中化學耗氧量即COD,
COD=EQ \f(3×32, 2)×EQ \f( 1, 6)×10–2 ×103 mg·L?1=80 mg·L?1 (2分)
17.(16分)
(1)① 4 (2分)
② EQ \f(1,c2 (NH3)·c(CO2)) (2分) -87.0 (2分)
第二步脫水反應活化能高,是一個慢反應,增大氨氣的量可以與水反應,促使第二步反應正向進行,同時抑制尿素的水解、尿素縮合生成縮二脲等副反應的發(fā)生 (3分)
(2)①CO2+N2+6e-+6H+=CO(NH2)2+H2O (2分)
②交替加氫中間體﹡NHCONH能量低,更穩(wěn)定(或遠端加氫的中間體能壘較高,反應較難生成) (2分)
③電子能自發(fā)從BiVO4端轉(zhuǎn)移到Bi端,導致Bi端帶負電;因為電負性C小于O,故CO2中的C原子顯正電性,CO2中C原子吸附在帶負電的Bi端 (3分)
選項
實驗過程及現(xiàn)象
實驗結論
A
向物質(zhì)的量濃度、體積均相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞,溶液變紅,前者紅色更深
水解程度:COeq \\al(2-,3)>HCOeq \\al(-,3)
B
向2 mL 1 ml·L?1NaOH溶液中滴加2滴0.1 ml·L?1 MgCl2,再滴加2滴0.1 ml·L?1 FeCl3溶液,先生成白色沉淀,后生成紅褐色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C
向一定濃度CuSO4溶液中通入H2S氣體,出現(xiàn)黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
用pH計分別測定等體積的CH3COOH溶液和CH2ClCOOH溶液的pH,CH2ClCOOH溶液的pH小
O-H鍵的極性增強,羧酸酸性增強
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
A
C
A
B
B
C
D
B
C
D
A
C
D

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