精品解析：上海市青浦高级中学2024-2025学年高三上学期9月质量检测 化学试卷

上海市青浦高级中学2024学年第一学期9月质量检测 高三 化学考试卷 考试时间：60分钟 满分：100分 相对原子质量：N-14，Fe-56 1. 下列关于氟元素的性质说法正确的是 A. 原子半径最小 B. 原子第一电离能最大 C. 元素电负性最强 D. 最高正化合价为+7 2. 下列关于与说法正确的是 A. 是同种核素 B. 是同素异形体 C. 比多一个电子 D. 比多一个中子 3. 萤石()与浓硫酸共热可制备HF气体，写出该反应的化学方程式：_______，该反应中体现浓硫酸的性质是_______。 A．强氧化性 B．难挥发性 C．吸水性 D．脱水性 4. 液态氟化氢(HF)电离方式为：，其中X为_______。的结构为，其中与HF依靠_______相连接。 5. 氟单质常温下能腐蚀Fe、Ag等金属，但工业上却可用Cu制容器储存，其原因是_______。 6. 是极强的氧化剂，用Xe和可制备稀有气体离子化合物，六氟合铂氙的制备方式如图所示： （1）上述反应中的催化剂为___________。 A. B. C. D. （2）上述过程中属于氧化还原反应的是___________。 A. ① B. ② C. ④ D. ⑤ 7. 氟气通入氙(Xe)会产生、、三种氟化物气体。现将1mol的Xe和9mol的同时通入50L的容器中，反应10min后，测得容器内共有8.9mol气体，且三种氟化物的比例为，则l0min内的速率___________。 8. 钙钛矿石中含有钛酸钙()，一般为立方体或八面体形状，具有光泽。 （1）在周期表中的位置是___________。 （2）基态Ti原子的价电子占据原子轨道数目是___________。 A. 3个 B. 4个 C. 12个 D. 13个 （3）下列关于原子轨道的叙述中，正确的是___________。 A. 电子运动的轨迹 B. 电子离核远近 C. 电子运动状态的能量高低 D. 描述电子运动状态的函数 （4）与光气反应可用于制取四氯化钛。的空间构型为___________，中心原子的杂化方式为___________。 （5）Ti的一种化合物，丁二酮缩邻氨基酚钛，是高性能的聚烯烃催化剂，结构如图。下列说法错误的是___________。 A. 是一种配合物 B. 分子内存在离子键 C. 存在共价键 D. 中心离子是 （6）钙钛矿型太阳能光伏电池，通常是由有机胺正离子、金属正离子、卤素负离子构成。太阳能光伏电池研究的关注点是离子结构特征，下列不在此研究范围的是___________。 A. 卤离子的还原性 B. 卤离子半径 C. 有机胺正离子半径 D. 金属正离子电子层结构 （7）某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图所示，其中A为正离子，另两种离子为和。下列说法错误的是___________。 A. 中键角大于中键角 B. N、I、Pb均属于p区元素 C. 钙钛矿型光伏电池其实不含钙、钛两种元素 D. 该物质化学式为 （8）由和构成的“离子液体”硝酸乙基铵［］的熔点只有12℃。下列相关说法错误的是___________。 A. 其结构不对称，较难在空间紧密堆积 B. 正、负离子之间的静电作用较小 C. 微粒间作用力实际上是分子间作用力 D. 第一电离能：C<N<O （9）金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。的一种制备方法为 。判断该反应在什么温度下自发？___________ 9. 含铁化合物在生产、生活中有广泛的应用。下图是一种太阳能电池工作原理的示意图，其中电解质溶液为和的混合溶液。 （1）中，中心离子为___________。 （2）电池工作时，下列描述正确的是___________。 A. 电极a为正极 B. 向电极a移动 C. 电子由电极a经导线流向电极b D. 电极b上发生氧化反应 （3）正极上发生的电极反应为___________。 （4）氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域，其晶胞结构如下图所示。对于a位置的Fe原子，与其最近的且距离相等的N原子有___________个。 A 2 B. 4 C. 6 D. 8 （5）该氮化铁晶体的化学式为___________。 A. FeN B. C. D. （6）结合图中数据，计算该晶胞的密度___________。(设为阿伏加德罗常数，用含r和的代数式表示，) 10. 向0.1mol∙L-1FeSO4溶液中持续通入H2S至饱和，有微量黑色的FeS沉淀生成，该溶液中[H2S]=0.1mol∙L-1。(忽略FeSO4浓度的变化和溶液体积的变化)。已知常温下，，H2S的电离常数分别为：、。 （1）写出生成黑色沉淀的离子方程式___________ 。 （2）溶液中[S2-]=___________ mol∙L-1；溶液中[H+]=___________ mol∙L-1。 11. 金刚烷()具有良好的保湿效果，被广泛应用于婴儿油、护肤霜、口红等化妆品中。工业上可通过下列途径制备： 请回答下列问题： （1）环戊二烯()分子中最多有___________个碳原子共平面。 （2）金刚烷的分子式为___________，其分子中的基团有___________个，一氯代物有___________种。 （3）反应③的产物名称是___________，反应③的化学方程式为___________。 （4）反应②条件为___________。 A. 氢氧化钠的乙醇溶液、加热 B. 氢氧化钠水溶液、加热 C. 新制氢氧化铜悬浊液、加热 D. 银氨溶液、水浴加热 （5）反应⑥的反应类型为___________。 （6）与溴的溶液反应的产物，可能是___________。 A. B. C. D. （7）已知烯烃能发生如下反应：，请写出反应产物的结构简式：___________。 12. agrmann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体，可由下列路线合成(部分反应条件略去)。 （1）B的结构简式是___________；B→C的反应类型是___________；H中含有的官能团名称是酮羰基、___________。 （2）E→F的化学方程式是___________。 （3）TMOB是H的同分异构体，具有下列结构特征： ①除苯环外仅有1种化学环境的H原子； ②存在甲氧基()。 TMOB的结构简式是___________。 （4）下列说法正确的是___________。 a．A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 b．D和F互为同系物 c．1mol G完全燃烧生成7mol d．H能发生加成、取代反应 （5）请写出乙炔和HCHO为有机原料合成的合成路线图(无机试剂任选) ___________。 已知： ① ② (合成路线常用的表示方式为：) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市青浦高级中学2024学年第一学期9月质量检测 高三 化学考试卷 考试时间：60分钟 满分：100分 相对原子质量：N-14，Fe-56 1. 下列关于氟元素的性质说法正确的是 A. 原子半径最小 B. 原子第一电离能最大 C. 元素的电负性最强 D. 最高正化合价为+7 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一周期主族元素从左至右，原子序数递增、原子半径递减，氟原子在本周期主族元素中半径最小，但氢原子半径小于氟原子半径，故A错误； B．同一周期主族元素从左至右，第一电离能有增大的趋势，氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大，但氦原子的第一电离能大于氟原子，故B错误； C．据同一周期主族元素从左至右电负性增强、同一主族从上至下电负性减弱可知，氟元素的电负性最强，故C正确； D．氟元素无正化合价，故D错误； 故答案为：C。 2. 下列关于与说法正确的是 A. 是同种核素 B. 是同素异形体 C. 比多一个电子 D. 比多一个中子 【答案】D 【解析】 【详解】A．与质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误； B．同素异形体指的是同种元素的不同单质；与是两种不同的原子，不是单质，因此两者不是同素异形体，B错误； C．同位素之间质子数和电子数均相同，比多一个中子，C错误； D．的中子数是10，只有9个中子，比多一个中子，D正确。 本题选D。 3. 萤石()与浓硫酸共热可制备HF气体，写出该反应的化学方程式：_______，该反应中体现浓硫酸的性质是_______。 A．强氧化性 B．难挥发性 C．吸水性 D．脱水性 【答案】 ①. ②. B 【解析】 【详解】萤石(CaF2)与浓硫酸共热可发生复分解反应，生成硫酸钙和HF气体，该反应的化学方程式为，该反应为难挥发性酸制取易挥发性酸，故该反应中体现浓硫酸的性质是难挥发性，故选B。 4. 液态氟化氢(HF)的电离方式为：，其中X为_______。的结构为，其中与HF依靠_______相连接。 【答案】 ①. H2F+ ②. 氢键 【解析】 【详解】根据原子守恒可知，X为H2F+。HF2的结构为，其中F-与HF之间依靠氢键连接。 5. 氟单质常温下能腐蚀Fe、Ag等金属，但工业上却可用Cu制容器储存，其原因是_______。 【答案】氟与铜形成致密的CuF2保护膜覆盖在Cu表面，阻碍Cu与F2进一步反应 【解析】 【详解】Cu的金属活动性介于Fe、Ag之间，既然氟单质常温下能腐蚀Fe、Ag等金属，那么Cu也应该能被氟单质腐蚀。事实上Cu没有被氟单质腐蚀，一定是被钝化了。 6. 是极强的氧化剂，用Xe和可制备稀有气体离子化合物，六氟合铂氙的制备方式如图所示： （1）上述反应中的催化剂为___________。 A. B. C. D. （2）上述过程中属于氧化还原反应的是___________。 A. ① B. ② C. ④ D. ⑤ 【答案】（1）C （2）B 【解析】 【小问1详解】 根据图中转化过程可知，该过程是Xe和反应生成稀有气体离子化合物，总反应为：，为反应物、为生成阳离子，结合图，为中间产物；在①中为反应物、④中为生成物，反应后又生成，为催化剂；故选C； 【小问2详解】 反应①、④、⑤中没有元素化合价改变，不是氧化还原反应；反应②中生成，Pt化合价发生改变，Xe转化为XeF，Xe化合价发生改变，反应③中生成，Pt化合价发生变化，XeF转化为XeF+，Xe化合价发生改变，反应②③均是氧化还原反应；故选B。 7. 氟气通入氙(Xe)会产生、、三种氟化物气体。现将1mol的Xe和9mol的同时通入50L的容器中，反应10min后，测得容器内共有8.9mol气体，且三种氟化物的比例为，则l0min内的速率___________。 【答案】0.0006 【解析】 【详解】氟气通入氙(Xe)会产生、、三种氟化物气体，根据题意可知10min后，三种氟化物比例为，总反应为，反应前体系共有10mol，反应后体系共有8.9mol，设生成的的物质的量是x，利用差量法进行计算：，10min后生成的为，则l0min内的速率0.0006，故答案是0.0006。 8. 钙钛矿石中含有钛酸钙()，一般为立方体或八面体形状，具有光泽。 （1）在周期表中的位置是___________。 （2）基态Ti原子的价电子占据原子轨道数目是___________。 A. 3个 B. 4个 C. 12个 D. 13个 （3）下列关于原子轨道的叙述中，正确的是___________。 A. 电子运动的轨迹 B. 电子离核远近 C. 电子运动状态的能量高低 D. 描述电子运动状态的函数 （4）与光气反应可用于制取四氯化钛。的空间构型为___________，中心原子的杂化方式为___________。 （5）Ti的一种化合物，丁二酮缩邻氨基酚钛，是高性能的聚烯烃催化剂，结构如图。下列说法错误的是___________。 A. 是一种配合物 B. 分子内存在离子键 C. 存在共价键 D. 中心离子是 （6）钙钛矿型太阳能光伏电池，通常是由有机胺正离子、金属正离子、卤素负离子构成。太阳能光伏电池研究的关注点是离子结构特征，下列不在此研究范围的是___________。 A. 卤离子的还原性 B. 卤离子半径 C. 有机胺正离子半径 D. 金属正离子的电子层结构 （7）某钙钛矿型太阳能光伏电池有机半导材料的结构如图所示，其中A为正离子，另两种离子为和。下列说法错误的是___________。 A. 中键角大于中键角 B. N、I、Pb均属于p区元素 C. 钙钛矿型光伏电池其实不含钙、钛两种元素 D. 该物质化学式为 （8）由和构成的“离子液体”硝酸乙基铵［］的熔点只有12℃。下列相关说法错误的是___________。 A. 其结构不对称，较难在空间紧密堆积 B. 正、负离子之间的静电作用较小 C. 微粒间作用力实际上是分子间作用力 D. 第一电离能：C<N<O （9）金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。的一种制备方法为 。判断该反应在什么温度下自发？___________ 【答案】（1）第4周期第4族(或第四周期第ⅣB族) （2）A （3）D （4） ①. 平面三角形 ②. 杂化 （5）B （6）A （7）D （8）CD （9）该反应、，任意温度均能自发进行 【解析】 【分析】本题为物质结构与性质的综合题。 【小问1详解】 Ti是22号元素，在元素周期中的位置为第4周期第4族(或第四周期第ⅣB族)； 【小问2详解】 基态Ti原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2，占据了3个原子轨道，故答案为A； 【小问3详解】 原子轨道为描述原子中电子运动状态的函数，此函数可用来计算在原子核外特定空间中，找到原子中电子的几率，故答案选D； 【小问4详解】 中C中心原子，价层电子对数，不含孤电子对，采取sp2杂化，空间构型为平面三角形； 【小问5详解】 由图可知，丁二酮缩邻氨基酚钛，该配合物中，Ti的化合价为+4价，即中心离子是Ti4+；中心离子(Ti4+)和配体间形成配位键，是一种配合物；中心离子(Ti4+)和配体间形成配位键，分子内不存在离子键；分子中存在C-C键、C-H键、C-O键、C-N键等，它们都是共价键；故答案为：B； 【小问6详解】 卤离子的还原性属于离子性质，不属于离子结构；卤离子半径大小属于离子结构特征研究范围；有机胺正离子半径大小属于离子结构特征研究范围；金属正离子的电子层结构属于离子结构特征研究范围；故答案为A； 【小问7详解】 A．中，N原子的最外层的1个孤电子对与C原子形成了配位键，与NH3相比，对N-H键的排斥作用减弱，所以H-N-H键角大于NH3中H-N-H键角，A正确； B．N、I、Pb分别属于元素周期表中第ⅤA、ⅦA、ⅣA族元素，均属于p区元素，B正确； C．钙钛矿型光伏电池中所含微粒为、I﹣、Pb2+，不含钙、钛两种元素，C正确； D．由均摊法可得出，该晶胞中含的数目为=1，含Pb2+的数目为1，含I-的数目为=3(依据电荷守恒，可确定B为Pb2+、C为I-)，所以该物质化学式为C2H5NH3PbI3，D错误； 故答案为D； 【小问8详解】 A.“离子液体”硝酸乙基的结构不对称，难于周期性有序排列，在空间较难紧密堆积，A正确； B.硝酸乙基铵属于离子晶体，离子晶体熔化需破坏离子键，由于硝酸乙基铵的熔点只有12℃，说明正负离子之间的静电作用较小，B正确； C.硝酸乙基铵是离子化合物，不存在分子间作用力，C错误； D.根据元素周期律，同一周期内，元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但是N元素的2p能级为半充满的稳定结构，则其第一电离能大于O元素的第一电离能，D错误； 故答案为CD； 【小问9详解】 由反应方程式可知，该反应为熵增的反应，即，，则该反应，任意温度下该反应，即任意温度均能自发进行。 【点睛】中心原子的价层电子对数为3，是sp2杂化，无孤对电子，空间构型为平面三角形。 9. 含铁化合物在生产、生活中有广泛的应用。下图是一种太阳能电池工作原理的示意图，其中电解质溶液为和的混合溶液。 （1）中，中心离子为___________。 （2）电池工作时，下列描述正确的是___________。 A. 电极a为正极 B. 向电极a移动 C. 电子由电极a经导线流向电极b D. 电极b上发生氧化反应 （3）正极上发生的电极反应为___________。 （4）氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域，其晶胞结构如下图所示。对于a位置的Fe原子，与其最近的且距离相等的N原子有___________个。 A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 （5）该氮化铁晶体的化学式为___________。 A. FeN B. C. D. （6）结合图中数据，计算该晶胞的密度___________。(设为阿伏加德罗常数，用含r和的代数式表示，) 【答案】（1） （2）C （3） （4）D （5）C （6） 【解析】 【分析】（2）由图可知，电极a上铁的化合价升高，失去电子，电极b上铁的化合价降低，得到电子，故a负极，b为正极； 【小问1详解】 中心原子(或离子)提供空轨道，中，中心离子为； 【小问2详解】 A．根据分析可知，电极a为负极，A错误； B．原电池中阳离子向正极移动，则向电极b移动，B错误； C．原电池中电子从负极移向正极，即电子由电极a经导线流向电极b，C正确； D．电极b为正极，发生还原反应，D错误； 答案选C； 【小问3详解】 正极发生还原反应，电极反应式：； 【小问4详解】 a位置的Fe原子位于晶胞顶角，与其最近的且距离相等的N原子位于晶胞体心，由于每个顶角Fe原子被8个晶胞所共用，说明与其最近的且距离相等的N原子有8个； 【小问5详解】 晶胞中Fe原子位于顶角和面心，Fe个数为：，N原子位于晶胞内，个数为1，其化学式：； 【小问6详解】 根据晶胞密度计算公式：。 10. 向0.1mol∙L-1FeSO4溶液中持续通入H2S至饱和，有微量黑色的FeS沉淀生成，该溶液中[H2S]=0.1mol∙L-1。(忽略FeSO4浓度的变化和溶液体积的变化)。已知常温下，，H2S的电离常数分别为：、。 （1）写出生成黑色沉淀的离子方程式___________ 。 （2）溶液中[S2-]=___________ mol∙L-1；溶液中[H+]=___________ mol∙L-1。 【答案】（1）Fe2++H2S=FeS↓+2H+ （2） ①. 6.3×10-17 ②. 1.1×10-3 【解析】 【小问1详解】 向0.1mol∙L-1FeSO4溶液中持续通入H2S至饱和，有微量黑色的FeS沉淀生成，则生成黑色沉淀的离子方程式为：Fe2++H2S=FeS↓+2H+。 【小问2详解】 ，[Fe2+]=0.1mol∙L-1，则溶液中[S2-]=mol∙L-1=6.3×10-17mol∙L-1；Ka1∙Ka2=∙===1.1×10-7×7.1×10-15，则溶液中[H+]≈1.1×10-3 mol∙L-1。 11. 金刚烷()具有良好的保湿效果，被广泛应用于婴儿油、护肤霜、口红等化妆品中。工业上可通过下列途径制备： 请回答下列问题： （1）环戊二烯()分子中最多有___________个碳原子共平面。 （2）金刚烷的分子式为___________，其分子中的基团有___________个，一氯代物有___________种。 （3）反应③的产物名称是___________，反应③的化学方程式为___________。 （4）反应②的条件为___________。 A. 氢氧化钠的乙醇溶液、加热 B. 氢氧化钠水溶液、加热 C. 新制氢氧化铜悬浊液、加热 D. 银氨溶液、水浴加热 （5）反应⑥的反应类型为___________。 （6）与溴的溶液反应的产物，可能是___________。 A. B. C. D. （7）已知烯烃能发生如下反应：，请写出反应产物的结构简式：___________。 【答案】（1）5 （2） ①. ②. 6 ③. 2 （3） ①. 1，2-二溴环戊烷 ②. （4）A （5）加成反应 （6）AC （7） 【解析】 【分析】反应①为取代反应引入氯原子，反应②为卤代烃的消去反应，反应③为烯烃的加成反应引入溴原子，反应④为卤代烃的消去反应，反应⑤中两个分子加成转化得到，反应⑥中和氢气发生加成反应生成，反应⑦为在氯化铝、加热条件下重整得到金刚烷，据此解答。 【小问1详解】 C=C为平面结构，与碳碳双键中的碳直接相连的原子与碳碳双键在同一平面内，则环戊二烯()分子中最多有5个C原子共平面； 【小问2详解】 由金刚烷()的结构简式可知，其分子式为，其分子中的基团有6个，分别为，该分子中含有2种不同化学环境的H原子，则其一氯代物有2种； 小问3详解】 由反应③的产物结构简式()可知，其名称是1,2-二溴环戊烷，反应③为和Br2发生加成反应生成，其反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 反应②为卤代烃发生消去反应生成不饱和的碳碳双键，则反应②的条件为：氢氧化钠的乙醇溶液、加热，故选A； 【小问5详解】 反应⑥中和氢气发生加成反应生成，则反应类型为加成反应； 【小问6详解】 中含有2个碳碳双键，可能和1分子溴单质加成，此时产物为或；也可能和2分子溴单质加成，此时产物为；故与溴的CCl4溶液反应的产物，可能是、、，故选AC； 【小问7详解】 由所给反应原理可知，反应中碳碳双键断裂转化为醛基，则反应产物的结构简式为：。 12. agrmann酯(H)是一种合成多环化合物的中间体，可由下列路线合成(部分反应条件略去)。 （1）B的结构简式是___________；B→C的反应类型是___________；H中含有的官能团名称是酮羰基、___________。 （2）E→F的化学方程式是___________。 （3）TMOB是H同分异构体，具有下列结构特征： ①除苯环外仅有1种化学环境的H原子； ②存在甲氧基()。 TMOB的结构简式是___________。 （4）下列说法正确的是___________。 a．A能和HCl反应得到聚氯乙烯的单体 b．D和F互为同系物 c．1mol G完全燃烧生成7mol d．H能发生加成、取代反应 （5）请写出乙炔和HCHO为有机原料合成的合成路线图(无机试剂任选) ___________。 已知： ① ② (合成路线常用的表示方式为：) 【答案】（1） ①. ②. 加成反应 ③. 酯基，碳碳双键 （2） （3） （4）ad （5） 【解析】 【分析】由流程可知，A发生加成反应生成B，根据A反应的量知，B结构简式为CH2=CH-C≡CH，B和甲醇发生加成反应生成C；D和二氧化碳在一定条件下反应生成E，E和乙醇发生酯化反应生成F，根据F结构简式和乙醇结构简式知，E结构简式为CH3C≡CCOOH，C、F发生加成反应成环得到G，G最终生成H。 【小问1详解】 A→B为两个乙炔分子进行加成反应得到B，B为CH2=CH-C≡CH；然后B继续与甲醇发生加成反应得到C；根据H的结构简式可知，分子中含有的官能团名称是羰基、酯基、碳碳双键； 【小问2详解】 由分析，E和乙醇发生酯化反应生成F，反应为； 【小问3详解】 H不饱和度为4，含有10个碳、3个氧；TMOB的结构中除苯环外只有一个吸收峰且存在—OCH3；H中共有3个O，故TMOB有3个—OCH3结构；又因为还有一个C，故三个—OCH3结构连在一个C上，即该物质的结构简式为； 【小问4详解】 a．A能和HCl反应生成氯乙烯，氯乙烯加聚即得到聚氯乙烯，a正确； b．根据结构简式可判断D和F所含官能团种类不一样，则二者结构不相似，不互为同系物，b不正确； c．G的分子式为C11H16O3，根据氢守恒，1 mol G完全燃烧生成8mol H2O，c不正确； d．H分子中的酮羰基和碳碳双键均能发生加成，酯基可以发生取代反应（水解反应），d正确， 故选ad； 【小问5详解】 结合已知反应原理①，1分子乙炔和2分子甲醛加成生成，碳碳叁键和氢气加成生成，羟基氧化为醛基得到，结合已知反应原理②，在一定条件下成环加成得到产物，故路线图如下：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$