上海市晋元高级中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试题

第 1 页 共 7 页 2024 2024.11 （满分 100分，时间 60分钟，答案全部填写在答题纸上） 说明：本试题的选择题，没有特别注明，为单选题，只有一个正确选项；若注明 双选，有两个正确选项，漏选、错选均不得分；若注明不定项，有 1~2个正确选 项，多选、错选不得分，漏选得一半分数。 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Fe-56 Br-80 Ba-137 一、从海水中获取资源（20分） 海水资源开发利用具有非常广阔的前景。一种利用太阳能从海水中获取淡水 的装置如下： 1. 获取淡水过程中，水发生的变化是_________（不定项）。 A. 先焓增后焓减 B. 先焓减后焓增 C. 先熵增后熵减 D. 先熵减后熵增 2. 要在实验室运用该方法原理进行盐水淡化，应采用的装置是__________。 A B C D 海水冷冻结成海冰，其含盐量接近淡水，适当处理后可作为淡水资源。海水 冻结时，少量来不及流走的盐分（以 NaCl为主）被包围在冰晶之间，形成“盐 泡”，其大致结构如图所示。若海冰的冰龄达到一年以上，融化后的水为淡水。 第 2 页 共 7 页 3. 关于海冰叙述正确的是________。 A. 海冰内层“盐泡”越多，密度越大 B. 海冰内层“盐泡”内的盐分主要以 NaCl分子的形式存在 C. 海水结冰速度越快，内层“盐泡”越少 D. 海冰冰龄越长，内层的“盐泡”越多 4. 设海冰的密度为 0.9 g·cm-3，估算上图所示海冰内层 NaCl的浓度约为_______。 A. 10-3 mol·L-1 B. 10-4 mol·L-1 C. 10-5 mol·L-1 D. 10-6 mol·L-1 从海水中可以提取溴、镁等物质，流程如下： 5. 采用晒盐后的卤水为原料进行提溴而不是直接使用海水，原因是__________。 6. 提溴“氧化”环节发生反应的离子方程式为______________________。 7. 通入热空气进行溴的吹出，符合不同温度下空气通入量与溴吹出率关系的图 示是_______。 A B C D 8. 1 m3海水经上述流程最终得到 38.4 g Br2，若总提取率为 60%，原海水中溴离 子的浓度是________mmol•L-1。 9. 从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，提镁“沉淀”过程所 需石灰乳的原料主要来源于海洋中的________。 A. 珊瑚礁 B. 贝壳 C. 海底石灰岩 D. 海带 10. 关于卤水提取的先后顺序，两位工程师有不同观点： 甲：先用卤水提溴，剩余液 1用于提镁； 乙：先用卤水提镁，剩余液 2用于提溴。 判断哪种方案更佳？简述理由。 第 3 页 共 7 页 二、硝酸的制取与应用（20分） 硝酸是一种具有强氧化性的一元无机强酸，也是一种重要的化工原料。公元八世 纪，炼金术士在干馏硝石时首次发现并制得了硝酸。干馏硝石原理为： □KNO3 □K2O＋□NO↑＋□X↑。 11. 推测 X的化学式并完成上述反应。 12. 若干馏共产生 15.68 L(折算至标准状况)气体，反应中转移电子数目为______。 13. 将干馏气体通入足量水中充分吸收可制得 HNO3，理论上_________。 A. NO会有剩余 B. X会有剩余 C. 无气体剩余 14. 1913年合成氨问世，氨氧化法生产硝酸进入工业化阶段，直到现在该方法依然 是世界上生产硝酸的主要方法。氨氧化反应的化学方程式为_______________。 在实验室中，浓硝酸与其他酸常配成混酸进行使用。如浓硝酸与浓盐酸按体 积比 1∶3所形成的混酸称为王水，常用于蚀刻工艺和一些检测分析过程。 15. 实验室中，盛放有王水的药品柜上应张贴的图标是________。 A B C D 16. 黄金不溶于盐酸，也不溶于硝酸，但却可以溶解在王水中： Au＋4H++ NO3-＋Cl-= [AuCl4]-＋NO↑＋2H2O 关于王水能溶解金的理由叙述正确的是_______（不定项）。 A. 硝酸增强了盐酸的氧化性 B. 盐酸增强了硝酸的氧化性 C. 盐酸提高了金的还原性 D. 硝酸提高了金的还原性 浓硝酸与浓硫酸的混酸是常用的有机硝化试剂。苯硝化机理如下所示： 第一步：HNO3 + H2SO4= NO2+ + HSO4- + H2O 第二步：NO2+ + C6H6 → [C6H6NO2]+ 第三步：…… 17. 简述配制浓硝酸与浓硫酸的混酸的实验操作：________________________。 18. 苯的硝化反应常采用水浴加热，其优势是_____________、_____________。 19. 硝化过程第一步中 HNO3转化为 NO2+体现了________。 A. 氧化性 B. 还原性 C. 酸性 D. 碱性 20. 硝化过程第三步反应式为________________________________。 第 4 页 共 7 页 三、火星探测（20分） “天问一号”利用环绕器在火星上空开展了全球遥感探测，通过分析火星表 面反射太阳的光谱特征数据，发现火星土壤富含三价铁。 21. 火星表面反射太阳的光谱属于____________。 A. 发射光谱 B. 吸收光谱 22. 基态 Fe3+离子核外电子共有______种能量，其中未成对电子数为_______。 23. 火星土壤中三价铁的形成与氯氧酸盐（ClOx-）有关。ClO4-与 ClO3-是氯氧酸 盐的两种稳定形态。关于两者比较正确的是_____。（不定项） A. 结合 H+能力：ClO4-＞ClO3- B. O-Cl-O键角：ClO4-＞ClO3- C. 含有相同数量的σ键 D. Cl原子杂化方式相同 “祝融号”登陆火星表面，探测发现火星某些区域存在一种叫做 Jarosite（化 学组成为[KFe3(SO4)a(OH)b]）的矿物，被认为是火星上曾经有水的证据。为确定 Jarosite的化学式，可进行如下实验： 24. 列式计算 Jarosite化学式 KFe3(SO4)a(OH)b中 a与 b的值。 25. Jarosite在 550℃下分解的化学方程式为____________________________。 “天问一号”在火星北极区域发现了冰的存在，其中大部分是干冰，小部分 是水冰。水冰（下左）与干冰（下右）的晶体结构如图所示： 26. 水冰中每个氧原子的价电子都用于成键，有的成O—H键，有的成O—H…O氢 键。若平均每个水分子与 x个水分子形成氢键，1 mol水冰中含 y mol氢键， 则 x、y的值分别为______。 A. x＝4，y＝4 B. x＝2，y＝2 C. x＝2，y＝4 D. x＝4，y＝2 27. 干冰晶体中 CO2分子共有四种不同空间取向。与 CO2分子距离最近且空间取．．． 向相同．．．的 CO2分子有______个。 A. 4 B. 6 C. 8 D. 12 第 5 页 共 7 页 28. 已知某温度下干冰晶胞棱长为 5.72×10-8 cm，则该温度下干冰密度为 _________g·cm-3（NA的数值取 6.02×1023）。 四、湿法炼铅（20分） 湿法炼铅可用方铅矿（主要成分为 PbS）作原料，在制备金属铅的同时，还 可制得硫黄，相对环保。湿法炼铅的工艺流程如下： 已知：PbCl2是一种难溶于冷水，易溶于热水的弱电解质。在 Cl-浓度较大的 溶液中，存在平衡：PbCl2＋2Cl− [PbCl4]2-。 29. 铅是碳的同族元素，比碳多 4个电子层。铅在元素周期表的位置为________。 30. PbS晶体是一种具有半导体特性的材料。化学家在实验室中合成了边长在 40~60 nm的 PbS立方体。 （1）测定 PbS晶体结构可采用的仪器分析技术是____________。 （2）分散质粒子符合上述 PbS立方体尺寸的分散系属于________（填名称）。 31. 方铅矿浸取溶解的原理为：2Fe3+＋4Cl-＋PbS= 2Fe2+＋[PbCl4]2-＋S。实际 操作中，会向 FeCl3浸取液中加入 NaCl，其作用有___________。（不定项） A. 提高浸取速率 B. 增大 Fe3+氧化能力 C. 防止生成 PbCl2 D. 降低反应活化能 32. 从滤渣 1中提取回收硫可用溶剂萃取法，可选用的溶剂是__________。 A. 热水 B. 乙醇 C. 二硫化碳 D. 稀硫酸 33. 操作 a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于 PbCl2的析出，从平衡移动的 角度分析可能的原因。 将溶液 3和滤液 2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅 并使浸取液中的 FeCl3再生。 34. 溶液 3主要溶质是 Na2[PbCl4]，其化学名称应为_________。 A. 四氯化铅合钠 B. 四氯合铅酸钠 C. 四氯酸铅钠 D. 氯铅化钠 35. 溶液 3应置于_______中。 A. 阳极室 B. 阴极室 36. 获得金属铅的电极反应式为______________。 37. 简述滤液 2电解后再生为 FeCl3的原理。 第 6 页 共 7 页 五、泊马度胺的合成（本题共 20分） 泊马度胺能激活 NK细胞，是一种抗肿瘤药物。泊马度胺的一种合成路线如 下所示： 38. 泊马度胺分子中除含有氨基外，还含有的官能团有_________。 A. 羰基 B. 酯基 C. 酰胺基 D. 醛基 39. 用“*”标出泊马度胺分子中的不对称碳原子。 40. D分子中含有两个六元环，其结构简式为_________________。 41. 苯环上有多个取代基时，含氧基团一般视作母体，如有机化合物 的名 称为 4-溴间苯二甲醛，据此规则步骤⑤所用反应物 E的名称应为：___________。 42. 设计步骤①④的目的是___________________________。 43. 原料 A是谷氨酸（ ）的衍生物。 （1）关于谷氨酸性质叙述正确的是_________。（不定项） A. 常温下是无色液体 B. 能发生氧化反应和加聚反应 C. 遇茚三酮能显色 D. 在盐酸中溶解性较在纯水中更大 （2）用丙氨酸与谷氨酸缩合，最多可形成二肽的数量为________。 A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 7种 第 7 页 共 7 页 44. 写出符合下列要求的 B的一种同分异构体的结构简式。 i. 属于芳香化合物 ii. 既能与 NaOH溶液反应，又能发生银镜反应 iii. 分子中共有四种化学环境不同的氢原子，个数比为1∶2∶2∶2 45. 已知羧基较稳定，难以直接与氨基发生取代反应。结合相关信息，设计以尿 素和甘油为有机原料合成径尿酸的路线（相关物质结构如下所示，其他无机 试剂与有机溶剂任选）。 物质名称 尿素 甘油 径尿酸 结构简式 一、从海水中获取资源（20 分） 1. AC（2分） 2. D（2分） 3. A（2分） 4. B（2分） 5. 海水中的 Br-浓度低，直接提取效率低（2分） 6. 2Br- + Cl2 = 2Cl- + Br2（2分） 7. B（2分） 8. 0.8（2分，回答 0.0008得 1分） 9. B（2分） 10. 甲方案更佳，若先提取镁，卤水中会残留较多 Ca(OH)2, 再用 Cl2提取溴时会消耗更多 Cl2（其它合理解释也可）（2分） 二、硝酸的制取与应用（20 分） 11. 4、2、4、3O2（2分） 12. 1.2NA（2分） 13. C（2分） 14. 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O（2分） 15. B（2分） 16. C（2分） 17. 将浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入浓硝酸中，边倒边用玻璃棒搅拌（2分） 18. 受热均匀、便于控温（2分） 19. D（2分） 20. [C6H6NO2]++ HSO4- → C6H5NO2 + H2SO4（2分） 三、火星探测（20 分） 21. B（1分） 22. 6（2分）；5（2分） 23. BD（2分） 24.（4分） H2O的物质的量为 0.54 g/18 g·mol-1 = 0.03 mol，样品中含 OH- 0.06 mol（1分） Fe2O3的物质的量为(1.60 g + 0.40 g×2)/160 g·mol-1 = 0.015 mol，故样品中含 Fen+ 0.03mol， 含 K+ 0.01 mol（1分） BaSO4的物质的量为 2.33 g/233 g·mol-1×2= 0.02 mol，故样品中含 SO42- 0.02 mol（1分） 因此 n(K+)∶n(Fen+)∶n(SO42-)∶n(OH-)=1∶3∶2∶6，故 a=2，b=6（1分） 注：不能直接确定该矿物中 Fe 一定是+3价，直接用电荷守恒求解扣 2分。 25. 2KFe3(SO4)2(OH)6 K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 2Fe2O3 + 6H2O↑（2分） 26. D（2分） 27. B（2分） 28. 1.56（3分） 五、湿法炼铅（20 分） 29. 第六周期 IVA族（2分） 30.（1）晶体 X射线衍射（1分） （2）胶体（1分） 31. AC（2分） 32. C（2分） 33. 加水稀释使 PbCl2(aq)＋2Cl−(aq) PbCl42-(aq)平衡逆向移动，PbCl2浓度增大；温度降低 使 PbCl2(s) PbCl2(aq)溶解平衡逆向移动，均有利于 PbCl2析出（3分，浓度影响 2分，温 度影响 1分） 34. B（2分） 35. B（2分）； 36. PbCl42- + 2e- = Pb + 4Cl-（2分） 37. 阳极发生 Fe2+ - e- = Fe3+，溶液中 c(Fe3+)升高，同时 Cl-穿过负离子交换膜进入阳极室， 使 FeCl3再生（3分，Fe3+来源 2分，Cl-来源 1分） 四、泊马度胺的合成（本题共 20 分） 38. C（2分） 39. （2分） 40. （2分） 41. 3-氨基邻苯二甲酸（2分） 42. 保护氨基，防止在③中发生取代反应（2分） 43. （1）CD（2分） （2）C（2分） 44. 、 （2分，任写一种） 45. （4分）