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2024年上海市三校联考高考化学模拟试卷(3月份)
一、锌元素及其化合物(本题共20分)
1. 锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。锌元素在周期表中的位置如图所示。
(1)基态Zn2+电子排布式为 ___________,其核外电子共占据 ___________条轨道。
(2)自然界中共存在五种常见的锌的稳定同位素,其中丰度最高的核素含有34个中子,该核素可以表示为 ___________。
A. 34Zn B. 34Zn C. 64Zn D. 64Zn
(3)中医典籍中记载了炉甘石(ZnCO3)可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,负离子的空间构型为 ___________,Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是 ___________。
锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成[Zn(NH3)4]2+。
(4)Zn(OH)2溶于强碱生成[Zn(OH)4]2﹣,结构如图所示。该微粒中OH﹣提供孤电子对,Zn2+提供 ___________,Zn2+的杂化方式为 ___________。
(5)已知常温下Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17,pH=6.0的溶液中,可溶解的c(Zn2+)=___________。
(6)根据上述信息,写出一种除去硫酸铝中的硫酸锌杂质的方法。___________
两种卤锌的性质如表所示:
卤化锌
ZnCl2
ZnBr2
熔点/℃
283
394
(7)解释ZnCl2与ZnBr2熔点存在差异的原因 ___________。
(8)ZnF2晶胞如图所示,一个晶胞中含有 ___________个F﹣。
A.2 B.4 C.6 D.8
若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体(摩尔质量为M)的密度为___________g•cm-3(用含a、c、M、NA的代数式表示,1nm=1×10-7cm)。
二、氨氮废水处理(本题共20分)
2. 氨氮废水中的氮元素多以和NH3等形式存在,是造成河流及湖泊富营养化的主要因素之一。
(1)高浓度氨氮废水一种预处理的方式是加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示NaOH溶液的作用:___________;升温至30℃的作用是 ___________。
次氯酸钠法处理废水中的氨氮原理如下:
i.NH3(aq)+HClO(aq)=NH2Cl(aq)+H2O(l)
ii.2NH2Cl(aq)+HClO(aq)=N2(g)+H2O(l)+3HCl(aq)
(2)以上反应中HClO来源是 ___________(用离子方程式表示)。
(3)溶液pH对次氯酸钠去除氨氮有较大影响(如图所示)。在pH较低时,溶液中有能使带火星木条复燃的气体生成,氨氮去除效率较低,其原因是 ___________(用化学方程式表示);在pH较高时,氨氮去除率下降的原因是 ___________。
电解法处理氨氮酸性废水已引起广泛关注。研究表明,当以碳为阴极,O2可在阴极生成H2O2,并进一步生成电中性且氧化性极强的羟基自由基(•OH),•OH可以将氨氮氧化为N2。
(4)•OH的电子式为 ___________,其中氧元素的化合价为 ___________。
(5)H2O2生成•OH时断裂的化学键为 ___________。
A. 离子键 B. 氢键 C. 极性共价键 D. 非极性共价键
(6)阴极生成H2O2的电极反应为:___________。
生物膜式厌氧氨氧化是一种较先进的氨氮废水处理工艺,通过在填料上附着不同菌种的生物膜来实现低能耗脱氨氮,其过程如图所示。
(7)生物膜上半层发生反应的离子方程式为:___________。
(8)关于生物膜式厌氧氨氧化反应相关说法正确的是 ___________。
A. 每生成22.4LN2消耗相同条件下33.6LO2
B. 随着氨氮去除,废水pH逐渐降低
C. 将上下两层菌种交换,对氨氮脱除无影响
D. 该工艺总反应H可能大于0
三、[4+2]环加成反应(本题共20分)
3. 近期我国科学家报道用[4+2]环加成反应合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如图:
已知:
(1)A的名称为 ___________;E中含有的官能团有___________(填名称)。
(2)写出B的结构简式___________。
(3)写出C生成D所需要试剂与条件:___________。
(4)E中含有手性碳原子数目为 ___________。
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
(5)设计实验方案验证产物E中是否含有D物质。___________
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