上海市松江一中2023-2024学年高三上学期期中考试化学（等级考）试题

松江一中2023学年度第一学期期中考试卷 高三化学(等级考) 考生注意： 1.本卷分试卷与答题纸两部分，请将答案写在答题纸上，写在试卷上一律不给分。 2.可能用到的原子量：H：1 Li：7 N：14 Na：23 Fe：56 一、综合分析题(共60分) (一)(本题共22分) 1. 根据2023年最新数据，中国钢铁产量占全球总产量的53.9%，铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空： （1）铁原子结构示意图为。由此可知，铁在周期表中的位置是___________，铁原子核外轨道上共填充了___________个电子。 （2）铁原子中有___________种能量不同的电子，铁原子次外层的电子云有_种不同的伸展方向。 （3）自然界一共存在四种稳定的铁原子，分别是、、和，其中原子中子数与质子数之差为___________。计算铁元素的近似相对质量的计算式为：，其中、∙∙∙∙∙∙是指各同位素的___________。 （4）古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是___________(选填编号)。 A. B. C. D. （5）可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制溶液时，为了防止变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是___________(用离子方程式表示)。 （6）向新配制的溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应： ___+___+____=____+____+____ ①配平上述反应__________。 ②每生成0.5moI气体，转移的电子数为___________。 ③要检验该反应后的溶液中是否还含有，实验方案是___________。 （7）现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示： ①写出反应III的平衡常数表达式___________。 ②写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：___________。 (二)(本题共18分) 2. 吸入氧气、排出二氧化碳，这看似再简单不过的新陈代谢，在遥远的太空中却并不容易，因为在航天服、航天器、空间站等密闭系统中，CO2浓度会高得多，而超过一定浓度会导致呼吸急促、头晕头痛、昏迷甚至死亡，因此必须通过一定方法将CO2清除。 I．非再生式氢氧化锂(LiOH)除碳技术 （1）我国“飞天”舱外航天服采用非再生式氢氧化锂(LiOH)吸附CO2生成碳酸锂，该技术设备操作简单，功能可靠，适用于短期出舱任务。吸附时发生反应的化学方程式为___________。采用LiOH而不用NaOH的原因是___________。 Ⅱ．再生式快速循环胺技术 （2）以固态胺作为吸附剂，吸附CO2与水蒸气。当固态胺吸附饱和后，将其暴露于真空中，破坏碳酸氢盐的化学键，释放出CO2，从而完成吸附剂的再生。该技术大大提升了舱外航天服的续航时间。固态胺的吸附是___________变化。 Ⅲ．萨巴蒂尔(Sabatier)除碳生氧技术 （3）利用萨巴蒂尔(Sabatier)反应清除二氧化碳并再生氧气的大体流程如下图所示。 下列说法错误的是___________。 A. CO2的最终产物为CH4和O2 B. 电解水装置中，反应物的能量高于生成物的能量 C. 萨巴蒂尔反应器中反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4 D. 物质转化中O、H原子的利用率均为100% Ⅳ．富集CO2的原电池模拟装置如图： （4）b极为___________极，a电极上发生的电极反应为___________。 （5）上述电极材料采用多孔碳载镍，“多孔”的优点是___________。 （6）该装置若消耗2 mol H2，则理论上在b极除去CO2的体积约为___________L(标准状况下)。 V．能量存储与循环技术 （7）将电解水装置与燃料电池配合使用，可实现充放电的循环过程，应用于长寿命的航天器中，工作原理如图： 关于该循环系统下列说法正确的是 A. 该系统中存在着太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化 B. 电解池中可选用CuSO4来增强水的导电性 C. 太阳能电池帆板的主要成分为SiO2 D. 利用太阳能代替化石能源符合“低碳经济” (三)(本题共20分) 3. 《上海市排水“十四五”规划》提出到“十四五”末期，新增污水处理规模约280万立方米/日。聚合氯化铝()是一种高效絮凝剂，广泛用于城市给排水净化。工业上制备的一种方法：。 （1）上述反应所涉及第二周期元素中，未成对电子数相等的元素有___________，能说明两者非金属性强弱的事实是___________。 （2）常压、180℃时，升华形成的二聚体()的结构如图所示，试用“→”标出其中的配位键___________，其杂化方式为___________。 （3）美国科学家宣布发现了铝的某种