上海市复旦大学附属中学2024届高三下学期三模（4月份）化学（等级考）试卷

复旦附中 2024 届高三化学等级性考试 三模试卷（2024 年 4 月） 相对原子质量：N-14 Fe-56 一、有机酸（20 分） 有机化合物的世界是碳元素的世界。 1．基态 C 原子的核外电子有 种空间运动状态。 2．清华大学的研究团队将养蚕技术与碳纳米管和石墨烯结合，发现通过给蚕宝宝喂食含有 碳纳米管和石墨烯的桑叶，可以获得更加牢固的蚕丝纤维。下列说法正确的是 。 A．石墨烯像烯烃一样，是一种有机物 B．碳纳米管具有丁达尔效应 C．碳纳米管和石墨烯互为同素异形体 D．蚕丝纤维的主要成分是蛋白质 甲酸(HCOOH，Ka=1.8×10-4)是最简单的有机酸。 3．下列说法正确的是 。 A．HCOOH 中的 C 原子为 sp3杂化 B．HCOOH 中的 H－C=O 的键角略大于 120° C．甲酸钠溶液中：[Na+]>[HCOO－]>[H+]>[OH－] D．甲酸溶液中加入 NaOH 溶液至中性：[Na+]=[HCOO－]+[HCOOH] 4．甲酸可在固体催化剂表面逐步分解，各步骤的反应历程及相对能量如图所示，下列说法 错误的是 。 A．各步反应中，②生成③的速率最快 B．催化剂为固态，其表面积对催化反应速率有影响 C．若用 D(氘)标记甲酸中的羧基氢，最终产物中可能存在 D．甲酸在该催化剂表面分解，放出 14.2kJ 热量 有机酸种类繁多。下表是一些有机酸的电离平衡常数(25℃)。 有机酸 CH3COOH CHCl2COOH CH2BrCOOH HOOC－COOH 电离平衡常数 Ka 1.8×10－5 5.0×10－2 1.3×10－3 Ka1=5.4×10－2；Ka2=5.4×10－5 5．分析乙酸的官能团结构，可以使用以下仪器分析手段 (不定项)。 A．原子吸收光谱 B．红外光谱 C．质谱 D．射线衍射 6．CH2BrCOOH与少量 Na2C2O4溶液反应的化学方程式是： 。 7．CH2ClCOOH的电离平衡常数可能是 。 A．6.4×10-6 B．3.9×10-4 C．1.4×10-3 D．8.0×10-2 8．25℃时，相同 pH的两种一元弱酸 CH3COOH与 CHCl2COOH溶液分别加水稀释，溶液 pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 （不定项）。 A．a点的[H+]大于 b点的[H+] B．a点溶液的导电性小于 b点溶液 C．同浓度的 NaA与 NaB溶液中，[A－]大于[B－] D．HA是 CH3COOH 9．常温下，将 0.1mol•L-1NaOH溶液滴加到 20mL 0.1 mol•L-1H2C2O4溶液中，混合溶液的 pH随 NaOH溶 液滴入量的关系如右图所示。 （1）z的近似数值是 （保留 1位小数）。 （2）b点时[H2C2O4] [C2O2－4 ] (填>、<或=) 二、银氨溶液（17 分） 在硝酸银溶液中慢慢滴加稀氨水，直至生成的沉淀恰好消失，制得银氨溶液。 10．NH3分子的价层电子对(VSEPR)空间构型是 。 11．可用于检验 NH3的试剂是 (不定项) A．湿润的蓝色石蕊试纸 B．希夫试剂 C．湿润的淀粉碘化钾试纸 D．浓盐酸 12． NH2Cl的熔点为-66℃。解释 NH2C1与 NH4Cl熔点差异的原因： 。 13．现有 0.010molAgOH 沉淀怡好完全溶于 100mL 氨水的原浓度是 mol/L。(写出 计算过程，计算结果保留 2 位小数) 已知：AgOH 的 Ksp=2.0×10－8，Ag++2NH3 [Ag(NH3)2]+ K=1.0×107 14．银氨溶液与醛反应生成银镜。Fe3+的氧化能力稍弱于 Ag+，但使用 FeCl3溶液来洗涤银 镜却有很好的效果。从平衡的角度作出解释： 。 Ag3PO4晶体是一种高效光催化剂，可用于光催化 CO2制备甲醇以实现“碳中和”。 15．可用配位-沉淀法制备 Ag3PO4高效光催化剂，流程如下图所示。银氨溶液与 Na2HPO4 溶液反应的离子方程式为： 。 16．光催化 CO2制备甲醇的机理历程表示如下： ① Ag3PO4======= 可见光 [Ag3PO4]⊕+e－ ②2H2O + 4[Ag3PO4]⊕======= 可见光 O2 + 4H+ + Ag3PO4 ③ （完成该步反应过程）。 三、铁的化合物（23 分） 六水合硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O，俗称莫尔盐，易溶于水，难溶于乙醇。其晶体 的部分结构如右图所示。 17．和 Fe2+价电子排布相同的是 。 A．Co3+ B．Mn2+ C．Cr3+ D．Cu2+ 18．下列说法正确的是 。 A．第一电离能：O>N>S B．铵根和硫酸根微粒的空间结构不同 C．晶体中 Fe2+的配位数为 6 D．晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键 19．制备莫尔盐时，从溶液中结晶析出晶体，过滤，洗涤，干燥。通常用乙醇洗涤除去莫尔 盐晶体表面杂质。说明使用乙醇洗涤的其他目的： 。 20．写出检验晶体中 Fe2+离子的实验方案： 。 一种利用黄铁矿烧渣和硫酸铵废液制备铵铁蓝颜料的工艺如下。铵铁蓝的化学式为 (NH4)Fe[Fe(CN)6]，难溶于水。 21．高纯度硫酸铵溶液能够提高铵铁蓝的品质，为除去硫酸铵废液中的 Fe2+和 Fe3+，“氧化 1”和“调 pH”工序使用的试剂依次是 （不定项）。 A．酸化的 H2O2 NH3 B．酸性高锰酸钾 NaOH C．稀硝酸 H2CO3 D．浓硫酸 CuO 22．黄铁矿在空气中焙烧得到黄铁矿烧渣，“还原”工序获得 FeSO4洛液，则被氧化的元素 是 ；“结晶”工序的操作方法是蒸发浓缩， ，过滤，洗涤，干燥。 23．“沉铁”工序产生沉淀(NH4)2Fe[Fe(CN)6]，则“氧化 2”工序发生反应的离子方程式为： 。 铁元素是参与电化学装置的常客。 24．在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是 。 A．与纯铁相比，钢铁的硬度大，熔点高 B．金属M的活动性比 Fe的活动性弱 C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D．没有金属M时，钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 25．一种能捕获和释放 CO2的电化学装置如右图所示。其中 a、b均为惰性电极，电解质溶 液均为 KC1溶液。当 K连接 S1时，b极区溶液能捕获通入的 CO2。 下列说法错误的是 （不定项）。 A． K连接 S1时，b电极发生反应： B．K连接 S1时，钾离子经离子交换膜由 b极区到 a极区 C．K连接 S2时，a极区 n([Fe(CN)6]3－) n([Fe(CN)6]4－) 的值增大 D．该装置通过“充电”和“放电”调控 b极区溶液 pH，捕获和释放 CO2 某种铁氮化合物的晶胞结构如右图所示(图中仅示出 Fe 的位置)。立方体晶胞的边长为 380.4pm(lpm=10-10cm)。该铁氮化合物的密度为 7.18g/cm3。 26．该晶胞中铁、氮的微粒个数之比为 ； 晶胞中所处的合理位置： 。 四、格氏试剂（23 分） 卤代烃 RX 在无水乙醚溶剂中与 Mg 反应得到格氏试剂 RMgX。格氏试剂可视为 R-… +MgX，具有极强的碱性。格氏试剂是有机合成中非常重要的试剂之一，以下是其参与的一 条合成路线: 27．比较熔点：A 3，5-二羟基苯甲醛（填<或>)，说明原因： 。 28．B→C 反应类型为 反应。 A．取代 B．加成 C．消去 D．还原 29．D 中官能团的结构表示为 。 30．分析 A 到 D 的流程，说明 A→B 这一步的目的 。 31．E 的结构简式为 。 32．检验 BrCH2COOC2H5中的溴元素 （1）使用的化学试剂的化学式依次是 NaOH、 ； （2）完成 BrCH2COOC2H5与 NaOH 反应的化学方程式： 。 33．G 的同分异构体 H 同时满足下列条件，写出 H 的结构简式 。（写一 种即可） ①遇氯化铁溶液发生显色反应 ②lmolH 所能消耗的 NaHCO3与 NaOH 的物质的量之比为 2:3 ③核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面积比为 1:2:3:6。 34．结合题目相关信息，写出以 和 CH3CH2OH 为原料制备的合成 路线流程图 五、CO2催化加氢制甲醇（17 分） CO2的资源化应用已成为化学研究的重要课题。CO2催化加氢制甲醇涉及以下反应: ①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=－49kJ•mol－1 ②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ∆H2 ③1/2CO(g)+H2(g) 1/2CH3OH(g) ∆H3=－45kJ•mol－1 35．∆H2= kJ•mol－1 A．41 B．4 C．－4 D．－41 36．分析反应①的自发倾向： 。 37．在恒容容器内，发生反应③1/2CO(g)+H2(g) 1/2CH3OH(g)，以下可以说明反应达 到平衡的 (不定项)。 A．2v(CO)=v(H2) B．混合气体的平均相对分子质量保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D．断开 1条 H-H键的同时断开 3条 C－H键 一定条件下，在 2L 恒容密闭容器中充入 lmolCO2 和 4molH2，在三种不同催化剂 I、Ⅱ、Ⅲ的作用下仅发生反应① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，相同时间内 CO2转 化率随温度变化如图所示。 38．加入催化剂后活化能最小的是 。 A．I B．Ⅱ C．Ⅲ 39．b点存在的关系：Q(浓度商) K(平衡常数)。 A．> B．< C．= 40．在温度不变的情况下，提升 a点 CO2转化率的方法有： （任写一种）。 41．c点时，反应的平衡常数 K= (保留 3位小数)。 在恒容密闭容露中，维持 CO2和 H2投料不变，相同时间后，CO2转化率和 CH3OH选 择性[x(CH3OH)= ]随温度变化关系如图所示。 已知：250℃，该反应择性体系达平衡时，CO2转化率为 25.0%。 42．解释造成 236℃后的曲线变化趋势的原因： 。 20 复旦附中高三化学 3 模（4 月）参考答案 一、有机酸 1．4 2．C 3．B 4．D 5．BD 6．CH2BrCOOH+Na2C2O4=CH2BrCOONa+NaHC2O4 7．C 8．BC 9.（1）4.3 （2）< 二、银氨溶液 10．四面体型 11．D 12．NH2Cl是分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，NH4Cl是离子晶体，熔化时破坏离子键， 分子间作用力比离子键弱。 13．0.42mol/L ①AgOH(s) Ag++OH－ Ksp=2.0×10－8 ②Ag++2NH3 [Ag(NH3)2]+ K=1.0×107 ① + ② AgOH(s)+2NH3 [Ag(NH3)2]+ +OH－ K 沉淀转化=K•Ksp=0.2 0.01mol 0.02mol 0.01mol 0.01mol [Ag(NH3)+2][OH－ [NH3 =0.2 [NH3 [Ag(NH ) ] [OH ]3 2 0.2   =0.2236 mol•L－1 所以，c(NH3)=0.2236 + 0.2 ≈ 0.42mol•L－1 14. Fe3++Ag Fe2++Ag+，Cl-与 Ag+反应生成 AgCl沉淀，c(Ag+)下降，平衡正向移动。 15. 3[Ag(NH3)2]++HPO2－4 +OH－=6NH3+Ag3PO4↓+H2O 或 3[Ag(NH3)2]++ HPO2－4 =5NH3+Ag3PO4↓+NH4+(2分) 16. CO2+6e－+6H+=CH3OH+H2O 三、铁的化合物 17.A 18.C 19. 莫尔盐难溶于乙醇，减少莫尔盐溶解损失；乙醇易挥发，便于更快干燥。 20. 取样溶于水，滴入几滴 KSCN 溶液，无明显变化；再滴入少量氯水(或过氧化氢酸性溶 液)，溶液变为血红色，则含 Fe2+。 21.A 22.-1价的 S，冷却结晶 23. 6(NH4)2Fe[Fe(CN)6]+ClO－3 +6H+=6(NH4)Fe[Fe(CN6)]+Cl－+6NH＋4 +3H2O 24.C 25.BC 26.4:1，体心或 12条棱中 4条相互平行的棱的棱心 四、格氏试剂 27.<；A 存在分子内氢键，削弱了分子间作用；而后者存在分子间氢键，增强了分子间作用 力。 28.B 29.R1-O-R2、R1-CO-R2（碳氧双键） 30.避免酚羟基与格氏试剂反应(造成格氏试剂失效)；保护羟基，避免其被三氧化铬氧化。 31． 32.（1）HNO3、AgNO3 （2）BrCH2COOC2H5 + 2NaOH→HOCH2COONa+C2H5OH+NaBr（条件为水，加热） 33. 或 34. 五、CO2催化加氢制甲醇 35．A 36．ΔH<0，反应气体系数减小，ΔS<0，在温度较低时满足 ΔH-TΔS<0，即低温自发。 37．B 38．A 39．B 40．加压（或加氢气、提高氢气浓度。合理即可） 41．0.667 42．催化剂由于升温偏离了活性温度区间而失去活性，但对反应①影响更大。