精品解析：上海师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期10月练习 化学试题

上师大附中高三化学10月练习 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.标注“不定项”的试题，每小题有1~2个符合条件的选项。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 一、金属钠及其化合物的性质 金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。 1. 基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。 【答案】 【解析】 【详解】Na为11号元素，其基态原子价层电子为3s1，则基态Na原子的价层电子轨道表示式为。 2. NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式如下：。加入的目的是___________。 【答案】降低电解时NaCl的熔点，节约成本 【解析】 【详解】NaCl熔点为800.8℃，电解NaCl时的温度为，所以加是为了降低熔点，节约成本，故答案为：降低电解时NaCl的熔点，节约成本。 3. 的电子式为___________。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：___________。 【答案】 ①. ②. 或 【解析】 【详解】由钠离子和过氧根离子构成，电子式为，Na与反应生成1mol放热510.9kJ，则对应热化学方程式为或。 【点睛】本题考查了热化学方程式的书写，应注意在书写热化学方程式时，焓变与物质的量的对应关系、并注明各物质的状态。 4. 采用空气和为原料可直接制备。空气与熔融金属反应前需依次通过___________、___________(填序号)。 a．浓硫酸　　　b．饱和食盐水　　　c．溶液　　　d．溶液 【答案】 ①. c ②. a 【解析】 【详解】钠能与空气中的氧气、水、二氧化碳等反应，制备过氧化钠，先用氢氧化钠除去空气中的二氧化碳，再用浓硫酸干燥空气，所以空气与熔融金属反应前需依次通过溶液、浓硫酸。 5. 钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 A． B． C． 【答案】C 【解析】 【详解】由均摊法可知该化合物中O：，Na：8，Na与O的个数比为8:4=2:1，则该化合物化学式为Na2O。 6. 天然碱的主要成分为，经充分加热得到的质量为___________g。 【答案】159 【解析】 【详解】受热分解的方程式为，则经充分加热得到的质量为1.5mol×106g/mol=159g。 二、四元半导体化合物的结构与性质 含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。 7. 基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之差为___________。 【答案】2 【解析】 【详解】S是16号元素，其基态原子电子排布的轨道表示式为，其中价电子为3s23p4，由此可知基态S原子的价电子中，两种自旋状态电子数之差为4-2=2。 8. 与相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_______。 【答案】 ①. ②. 的第二电离能失去的是电子，第一电离能失去的是电子，的第二电离能失去的是电子，第一电离能失去的是电子，电子处于全充满状态，较稳定，失去1个电子时所需能量与失去电子所需能量的差值更大 【解析】 【详解】Cu原子的价电子层结构是3d104s1；的第二电离能失去的是电子，第一电离能失去的是电子；原子的价电子层结构是4s2；的第二电离能失去的是电子，第一电离能失去的是电子，电子处于全充满状态，较稳定，失去1个电子时所需能量与失去电子所需能量的差值更大；故答案为；的第二电离能失去的是电子，第一电离能失去的是电子，的第二电离能失去的是电子，第一电离能失去的是电子，电子处于全充满状态，较稳定，失去1个电子时所需能量与失去电子所需能量的差值更大。 9. 的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。 【答案】 ①. 三角锥形 ②. sp3杂化 【解析】 【详解】离子中锡离子的价层电子对数=3+(4+1-3×1)=3+1=4、孤对电子对数为1，则中心离子杂化方式为sp3杂化，离子的几何构型是三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3杂化。 10. 将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．不含未成对电子，不属于顺磁性物质，故不选A； B．中，的价电子排布式为，有未成对电子， 是顺磁性物质，故选B； C．不含未成对电子，不属于顺磁性物质，故不选C； D．不含未成对电子，不属于顺磁性物质，故不选D； 选B。 11. 如图是硫的四种含氧酸根的结构： 根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是___________(填标号)。理由是___________。 【答案】 ①. D ②. D中含有-1价的O，易被还原，具有强氧化性，能将Mn2+转化为 【解析】 【详解】A．化学式为，S的化合价为+6价，S的高价显出弱氧化性，不能将Mn2+氧化为，A项不符合题意； B．化学式为，S的化合价为+5价，S的低价具有还原性，不能将Mn2+氧化为，B项不符合题意； C．，S的化合价为+2.5价，S的低价具有还原性，不能将Mn2+氧化为，C项不符合题意； D．中含过氧键，有强氧化性，能将Mn2+氧化为，D项符合题意； 故选D。 三、煤气化制取氢气 12. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： 在一定温度下，向体积固定的10L密闭容器中加入足量的和，发生下列反应生成水煤气： I． Ⅱ． （1）下列说法正确的是___________； A. 平衡时向容器中充入惰性气体，反应I的平衡逆向移动 B. 混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C. 平衡时的体积分数可能大于 D. 将炭块粉碎，可加快反应速率 （2）反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。此时，整个体系___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ，反应I的平衡常数___________。 【答案】（1）BD （2） ①. 吸收 ②. 31.2 ③. 【解析】 【小问1详解】 A．在恒容容器中通入惰性气体，各组分的含量没有变化，平衡不移动，A错误； B．在反应中有固体C转化为气体，气体的质量增加，而容器的体积不变，因此气体的密度在反应过程中不断增大，当混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，B正确； C．若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g)，由C(s)+ 2H2O(g) = CO2(g)+ 2H2(g)可知，H2的体积分数的极值为，由于可逆反应只有一定的限度，反应物不可能全部转化为生成物，因此平衡时H2的体积分数不可能大于，C错误； D．将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积，因此可加快反应速率，D正确； 故选BD。 【小问2详解】 设反应Ⅰ反应了xmol、反应Ⅱ反应了ymol，则CO的物质的量为(x-y)mol=0.1mol，的转化率为50%可列式，联立两式可解得x=0.3、y=0.2，则整体的能量变化为(+131.4kJ/mol)×0.3mol+(-41.1kJ/mol)×0.2mol=+31.2kJ，则整个体系吸收31.2kJ能量，体系中CO的物质的量浓度为0.1mol÷10L=0.01mol/L，的物质的量浓度为(1-0.3-0.2)mol÷10L=0.05mol/L，H2的物质的量浓度为(0.3+0.2)mol÷10L=0.05mol/L，则反应I的平衡常数。 13. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： (1)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下： ①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的___________(该温度下的)； ②再生塔中产生的离子方程式为___________； ③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为___________。 【答案】 ①. 10 ②. 2CO2↑++H2O ③. 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl- 【解析】 【详解】(1)①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c()：c()=1：2，由可知，=，则该溶液的pH=10； ②再生塔中KHCO3受热分解生成K2CO3、H2O和CO2，该反应离子方程式为2CO2↑++H2O； ③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极上发生还原反应，阳极上水放电生成氧气和H+，H+通过质子交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯，铂电极和Ag/AgCl电极均为阴极，在电解过程中AgCl可以转化为Ag，则阴极的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e-=Ag+Cl-。 四、硫化钠的制备与提纯 14. 硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题： （1）工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为_______。 （2）溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是_______。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3.若气雾上升过高，可采取的措施是_______。 （3）回流时间不宜过长，原因是_______。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为_______(填标号)。 A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③② （4）该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是_______。过滤除去的杂质为_______。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是_______。 （5）滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量_______洗涤，干燥，得到。 【答案】（1）Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O （2） ①. 硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石 ②. 降低温度 （3） ①. 防止硫化钠被氧化 ②. D （4） ①. 防止氧化和溶剂挥发 ②. 重金属硫化物和煤灰 ③. 温度降低导致硫化钠溶解度降低而析出 （5）冷的95%的乙醇 【解析】 【分析】本实验的实验目的为制备硫化钠并用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品，工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，反应原理为：Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O，结合硫化钠的性质解答问题。 小问1详解】 工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生产CO，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为：Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O； 小问2详解】 由题干信息，生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质，这些杂质可以直接作沸石，因此回流前无需加入沸石，若气流上升过高，可直接降低温度，使气压降低； 【小问3详解】 若回流时间过长，硫化钠易被氧化；回流结束后，先停止加热，再移去水浴后再关闭冷凝水，故正确的顺序为①③②，答案选D。 【小问4详解】 硫化钠易溶于热乙醇，使用锥形瓶可有效防止氧化和溶剂的挥发，重金属硫化物难溶于乙醇，故过滤除去的杂质为重金属硫化物和煤灰，由于硫化钠易溶于热乙醇，过滤后温度逐渐恢复至室温，滤纸上便会析出大量晶体； 【小问5详解】 乙醇与水互溶，硫化钠易溶于热乙醇，因此将滤液冷却、结晶、过滤后，用冷的95%的乙醇洗涤，再干燥，即可得到。 五、一种高性能发光材料的合成 15. 有机物K作为一种高性能发光材料，广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示，部分试剂及反应条件省略。 已知：(R1和R2为烃基) （1）A中所含官能团名称为___________。 （2）B的结构简式为___________，C的化学名称为___________。 （3）生成D的反应类型为___________，生成E的反应类型为___________。 （4）E的结构简式为___________。 （5）G的同分异构体中，含有两个的化合物有___________个(不考虑立体异构体)。 A．7 B．8 C．9 D．10 其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为的化合物为L，L与足量新制的反应的化学方程式为___________。 （6）以J和N()为原料，利用上述合成路线中的相关试剂，合成另一种用于OLED的发光材料M(分子式为)。制备M的合成路线为(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)__________。 【答案】（1）羟基和碳碳双键 （2） ① ②. 苯胺 （3） ①. 取代反应 ②. 加成反应 （4） （5） ①. D ②. （6） 【解析】 【分析】A和HBr发生取代反应生成B，B是 ；B和C生成D，根据B的结构简式和C的分子式，由D逆推可知C是，根据题目信息，由F逆推可知E是； 【小问1详解】 根据A的结构简式，可知A中所含官能团名称为羟基和碳碳双键； 【小问2详解】 A和HBr发生取代反应生成B，结合D的结构可以推知B是 ；B和C生成D，根据B的结构简式和C的分子式，由D逆推可知C是，其名称为苯胺； 【小问3详解】  和发生取代反应生成D。根据题目信息，由F逆推可知E是，则D在酸性环境下分子内碳碳双键发生加成反应得到E； 【小问4详解】 根据已知，结合D的结构可以推知D中碳碳双键发生加成后成环得到E，E的结构为； 【小问5详解】 G的同分异构体中，含有两个   的同分异构体有   、、、 、   、  、 、、、,10种，其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为的化合物为，与足量新制的反应的化学方程式为； 【小问6详解】 M分子中含有5个N和2个O，可知2分子J和1分子N反应生成M，合成路线为。 六、多孔型雷尼“Ni” 16. 金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。 已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”； ②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。 某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下： 步骤1：雷尼的制备 步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应 反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。 回答下列问题： （1）操作(a)中，反应的离子方程式是___________； （2）操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是___________； （3）操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________； A. 丙酮 B. 四氯化碳 C. 乙醇 D. 正己烷 （4）向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________； （5）仪器M的名称是___________； （6）反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是___________； （7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是___________； （8）判断氢化反应完全的现象是___________。 【答案】（1）2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑) （2）取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净 （3）C （4）B （5）恒压滴液漏斗 （6）排除装置中的空气 （7）装置Ⅱ中的液体倒吸进入集气管中，雷尼会堵塞导管 （8）集气管中液面不再改变 【解析】 【分析】本题一道工业流程兼实验的综合题，首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝，过滤后先后用碱和水来洗涤固体镍，随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液，用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化，以此解题。 小问1详解】 铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑)； 【小问2详解】 由于水洗之前是用碱洗，此时溶液显碱性，故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净，具体方法为，取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净； 【小问3详解】 根据题给信息可知，邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行，故排除四氯化碳和正己烷，又由题意金属Ni对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，故排除丙酮，故选乙醇，本题选C； 【小问4详解】 向集气管中充入时，氢气从左侧进入，向下进入集气管，则当由集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管，向右进入装置Ⅱ，应该选B，而装置C方式中左侧会漏气，不符合题意，故选B； 【小问5详解】 由图可知，仪器M的名称是恒压滴液漏斗； 【小问6详解】 反应前向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是排除装置中的空气； 【小问7详解】 如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，由于金属对有强吸附作用，导致集气管中气压急剧减小，装置Ⅱ中的液体倒吸进入集气管中，雷尼会堵塞导管； 【小问8详解】 反应完成后，氢气不再被消耗，则集气管中液面不再改变。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上师大附中高三化学10月练习 考生注意： 1.试卷满分100分，考试时间60分钟。 2.标注“不定项”的试题，每小题有1~2个符合条件的选项。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 一、金属钠及其化合物的性质 金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。 1. 基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。 2. NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式如下：。加入的目的是___________。 3. 的电子式为___________。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：___________。 4. 采用空气和为原料可直接制备。空气与熔融金属反应前需依次通过___________、___________(填序号)。 a．浓硫酸　　　b．饱和食盐水　　　c．溶液　　　d．溶液 5. 钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 A． B． C． 6. 天然碱的主要成分为，经充分加热得到的质量为___________g。 二、四元半导体化合物的结构与性质 含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。 7. 基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之差为___________。 8. 与相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_______。 9. 的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。 10. 将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是 A. B. C. D. 11. 如图是硫的四种含氧酸根的结构： 根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是___________(填标号)。理由是___________。 三、煤气化制取氢气 12. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： 在一定温度下，向体积固定10L密闭容器中加入足量的和，发生下列反应生成水煤气： I． Ⅱ． （1）下列说法正确的是___________； A. 平衡时向容器中充入惰性气体，反应I的平衡逆向移动 B. 混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C. 平衡时的体积分数可能大于 D. 将炭块粉碎，可加快反应速率 （2）反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。此时，整个体系___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ，反应I的平衡常数___________。 13. 2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： (1)一种脱除和利用水煤气中方法的示意图如下： ①某温度下，吸收塔中溶液吸收一定量的后，，则该溶液的___________(该温度下的)； ②再生塔中产生的离子方程式为___________； ③利用电化学原理，将电催化还原为，阴极反应式为___________。 四、硫化钠的制备与提纯 14. 硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题： （1）工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为_______。 （2）溶解回流装置如图所示，回流前无需加入沸石，其原因是_______。回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3.若气雾上升过高，可采取的措施是_______。 （3）回流时间不宜过长，原因是_______。回流结束后，需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴，正确的顺序为_______(填标号)。 A．①②③ B．③①② C．②①③ D．①③② （4）该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是_______。过滤除去的杂质为_______。若滤纸上析出大量晶体，则可能的原因是_______。 （5）滤液冷却、结晶、过滤，晶体用少量_______洗涤，干燥，得到。 五、一种高性能发光材料的合成 15. 有机物K作为一种高性能发光材料，广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如下所示，部分试剂及反应条件省略。 已知：(R1和R2为烃基) （1）A中所含官能团名称为___________。 （2）B的结构简式为___________，C的化学名称为___________。 （3）生成D的反应类型为___________，生成E的反应类型为___________。 （4）E结构简式为___________。 （5）G的同分异构体中，含有两个的化合物有___________个(不考虑立体异构体)。 A．7 B．8 C．9 D．10 其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为的化合物为L，L与足量新制的反应的化学方程式为___________。 （6）以J和N()为原料，利用上述合成路线中的相关试剂，合成另一种用于OLED的发光材料M(分子式为)。制备M的合成路线为(路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)__________。 六、多孔型雷尼“Ni” 16. 金属对有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状转化成多孔型雷尼后，其催化活性显著提高。 已知：①雷尼暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”； ②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。 某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下： 步骤1：雷尼的制备 步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应 反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。 回答下列问题： （1）操作(a)中，反应的离子方程式是___________； （2）操作(d)中，判断雷尼被水洗净的方法是___________； （3）操作(e)中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________； A. 丙酮 B. 四氯化碳 C. 乙醇 D. 正己烷 （4）向集气管中充入时，三通阀的孔路位置如下图所示：发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为___________； （5）仪器M的名称是___________； （6）反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间，目的是___________； （7）如果将三颈瓶N中导气管口插入液面以下，可能导致的后果是___________； （8）判断氢化反应完全的现象是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $