精品解析：上海市复旦大学附属复兴中学2023-2024学年高三上学期期中考试 化学（等级）试卷

上海市复兴高级中学2023学年第一学期期中考试(11.9) 高三年级 化学(等级) 试卷 (本次考试时间60分钟，满分100分) 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，所有答案请写在答题纸上； 2.考生务必在答题纸上将行政班、等级班、姓名及学号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息，答题时用黑色水笔填写； 3.答题纸与试卷在试题编号上一一对应，答题时请勿超出答题框。 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 K39 Cu64 Ag108 一、“荣誉金属王 名贵钛合金”——全能金属钛前景广阔 钛是世界上公认的无毒元素，开采和生产成本高，价格昂贵。由于耐高低温、抗强酸碱、高强度、低密度等一系列特质，成为NASA同款火箭卫星专用材料，也被应用于我国的玉兔号、歼20、山东舰航母等超级项目。 1. 科技发展改变生活，下列说法错误的是 A. “天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素 B. T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体，其与C60互为同位素 C. “祝融号”火星探测器上使用钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性 D. 清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片-----天机芯的主要材料与光导纤维不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ti位于IVB族，Ni位于VIIIB族，两者都是过渡金属元素，A正确； B．由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，因此T-碳(T-Carbon)与C60互为同素异形体，B错误； C．合金比纯金属性能优良，钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性，C正确； D．芯片材料为单晶硅，光导纤维为二氧化硅，两者材料不同，D正确； 答案选B。 2. 基态原子的价层电子排布式为___________，含有未成对电子___________个，Ti元素在周期表中的位置是___________，基态钛原子核外有___________种能量不同的电子。 【答案】 ①. ②. 2 ③. 第四周期IVB族 ④. 7 【解析】 【详解】Ti原子序数22，价层电子排布式：，含有2个未成对电子；位于元素周期表第四周期IVB族，根据其核外电子排布式：，由7种能量不同的电子。 3. 是一种储氢材料，可由和反应制得。由和构成，中B原子的杂化类型是___________。 【答案】 【解析】 【详解】中B原子价电子对数为，B的杂化类型。 4. 是人类第一次将光能转化成化学能的电极材料。以天然金红石(主要成分是，含少量等)为原料制备高纯度二氧化钛的工艺流程如图： 其中“还原”中的反应方程 下列说法错误的是 A. “粉碎过筛”的目的是增大固体接触面，提高酸浸速率 B. “还原”中(标准状况)参与反应时转移电子 C. “水解”中用高温下水蒸气代替水，能提高的水解程度 D. “操作X”需要的实验仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角等 【答案】D 【解析】 【分析】天然金红石粉碎过筛，随后加入稀硫酸酸浸，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁溶液，TiO2不与稀硫酸反应形成滤渣，滤渣中加入C、Cl2还原生成TiCl4和CO，产物经过蒸馏得到TiCl4，TiCl4中通入水蒸气水解生成H2TiO3，最后加热H2TiO3分解生成TiO2。 【详解】A．粉碎过筛，能增大固体反应物与硫酸的接触面积，提高酸浸速率，使反应充分进行，A正确； B．标况下11.2LCl2物质的量为0.5mol，1molCl2参与反应得到2mol电子，则0.5molCl2参与反应得到1mol电子，B正确； C．TiCl4水解吸热，用高温下水蒸气代替水，能使得TiCl4的水解平衡正向移动，提高TiCl4的水解程度，C正确； D．操作X为加热H2TiO3固体，使其分解生成TiO2，加热固体在坩埚中进行，还需要坩埚、坩埚钳等，不需要蒸发皿，D错误； 故答案选D。 5. 钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题： 的晶胞如图所示，其组成元素的电负性大小顺序是___________；金属离子与氧离子间的作用力为___________，每个周围与之等距离的的个数为___________。 【答案】 ①. ②. 离子键 ③. 12 【解析】 【详解】三种元素中O的得电子能力最强，电负性最大，Ca的失电子能力最强，电负性最小，因此三种元素电负性的大小顺序为O＞Ti＞Ca，氧离子与金属离子之间形成的是离子键，体心的钙离子与棱上的氧离子距离最近，则每个Ca2＋周围与之等距离的O2－的个数为12，即配位数为12。 6. Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155 【答案】TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高 【解析】 【详解】F的电负性强，故TiF4属于离子化合物，形成离子晶体，熔点较高，而自TiCl4至TiI4均为共价化合物，形成分子晶体，熔沸点很低，且随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高 7. 金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石转化为，再进一步还原得到钛。回答下列问题： （1）转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (i)直接氯化： (ii)碳氯化： ①反应的为___________ ②碳氯化反应趋势远大于直接氯化，请从化学反应方向的角度进行简要分析原因：___________。 ③对于碳氯化反应：增大压强，平衡___________移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （2）碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于“固-固”接触的措施是___________。 【答案】（1） ①. -223 ②. 碳氯化反应气体分子数增加，，是熵增、放热过程，，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，反应趋势远小于碳氯化 ③. 向左 ④. 变小 （2）将两固体粉碎后混合，同时鼓入，使固体粉末“沸腾” 【解析】 【小问1详解】 ①(i)直接氯化： (ii)碳氯化： 根据盖斯定律ii – i得的=； ②碳氯化反应气体分子数增加，，是熵增、放热过程，，故该反应能自发进行，而直接氯化的体系气体分子数不变且是吸热过程，所以碳氯化的反应趋势远大于直接氯化。 ③碳氯化正反应气体分子数增加，增大压强，平衡向左移动；碳氯化正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，平衡转化率变小。 【小问2详解】 碳氯化是一个“气-固-固”反应，将两固体粉碎后混合，同时鼓入，使固体粉末“沸腾”有利于“固-固”接触。 二、“我们的征途是星辰大海”——神舟十七号发射圆满成功 2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。神舟十七号航天员乘组将进行多次出舱活动，开展涉及微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域的大量空间科学试验，完成舱内外设备安装、调试、维护维修等各项任务。 8. 中国空间站建造成功、神舟系列飞船顺利往返，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是 A. 空间站太阳翼伸展关键部件采用碳化硅材料，属于无机非金属材料 B. 核心舱太阳能电池采用砷化镓()材料，属于金属材料 C. 飞船火箭使用偏二甲肼作燃料，属于烃类 D. 飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，属于分子晶体 【答案】A 【解析】 【详解】A．属于无机非金属材料，A正确； B．属于半导体材料，B错误； C．烃只含碳和氢，不属于烃类，C错误； D．氮化硅耐高温，属于共价晶体，D错误； 故选A。 9. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A. “祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为二氧化硅 B. 航天服使用的棉针织品、羊毛、氯丁尼龙橡胶等都属于天然高分子材料 C. 我国为实现2030年前碳达峰，可研发新技术加强对可燃冰广泛使用 D. 使用乙醇、“84”消毒液、过氧化氢消毒涉及蛋白质的变性 【答案】D 【解析】 【详解】A．“祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为晶体硅，二氧化硅可以用光导纤维，A错误； B．航天服使用的棉针织品、羊毛等都属于天然高分子材料，氯丁尼龙橡胶是人工合成的，B错误； C．可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳，不利于碳中和，C错误； D．乙醇、“84”消毒液、过氧化氢等均能使蛋白质变性，所以使用乙醇、“84”消毒液、过氧化氢消毒等涉及蛋白质的变性，D正确； 答案选D。 10. 中国空间站还原转化系统能把呼出的捕集、分离并与空间站电解水系统产生的进行加氢处理，从而实现空间站内物料的循环利用。 （1）一种借助光将转化为的催化机理如图所示。该转化过程总反应的化学方程式是___________；图中所示的各物质中，含有极性共价键的非极性分子是___________(填化学式)。 一定条件下，和还可发生如下两个平行反应： i． ii． （2）已知相关物质的总键能数据如表： 物质 键能() 436 928 1606 1072 则反应i的___________。 （3）保持温度为，压强为，按向密闭容器中充入和，使用催化剂，若只发生反应ii，下列说法能判断该反应达到平衡状态的是___________。 A. 气体压强不再变化 B. 气体平均相对分子质量不再变化 C. 和的物质的量之比为 D. 和的物质的量之比不再变化 （4）一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，若只发生上述反应ii，后，浓度为，则用表示内的平均反应速率为___________。达平衡时，的转化率为80%，则该温度下的平衡常数___________(保留两位小数)。 【答案】（1） ①. ②. 、 （2）+42 （3）B （4） ①. ②. (无单位也可以) 【解析】 【小问1详解】 根据催化机理图可知，和在的催化作用下，最终转化为和，则反应的方程式为：，在、、和四种物质中，含极性键的有、和，其中为直线形对称结构，属于非极性分子，为正四面体结构，属于非极性分子，为V形结构，属于极性分子。 故答案为：；、。 【小问2详解】 反应i为 =反应物键能生成物键能=。 故答案为：。 【小问3详解】 在温度为，压强为条件下，按向密闭容器中充入和，使用催化剂，发生反应ii ，则下列说法能判断该反应达到平衡状态的为： A．该容器为恒压容器，压强始终不变，故压强不变不能判定平衡状态，A错误； B．气体平均相对分子质量不再变化：体系的气体总质量不变，而物质的量在发生改变，当气体平均相对分子质量不再变化时，也就说明气体的物质的量不再发生改变，反应已达到平衡状态，B正确； C．和的物质的量之比为：根据方程式，和的物质的量之比始终都为，则无法证明反应达到平衡状态，C错误； D．和的物质的量之比不再变化：反应按充入和，消耗比为1：3，剩余比为1：3，整个过程中都满足1：3不变，则无法证明反应达到平衡状态，D错误； 故答案为：B。 【小问4详解】 一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，若只发生上述反应ii ，后，浓度为，则消耗的，根据方程式得到消耗的，则用表示内的平均反应速率为；达平衡时，的转化率为80%，列三段式：，则该温度的平衡常数为。 故答案：；(无单位也可以)。 三、“零碳甲醇”——杭州亚运主火炬绿色燃料实现零碳排放 杭州亚运会主火炬塔的燃料首次使用甲醇燃料，这是人类历史上第一次废碳再生、零碳甲醇点燃亚运主火炬，也是大型体育赛事首次使用燃烧高效、排放清洁、可再生、运输便捷的甲醇燃料，充分体现杭州亚运会“绿色、智能、节俭、文明”办赛理念。 11. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是 A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 B. 大规模开采可燃冰作为新能源 C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D. 研发催化剂将还原为甲醇 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意； B．大规模开采可燃冰做为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意； C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意； D．研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目的，故D符合题意； 故选D。 12. 研究发现，在低压合成甲醇反应中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为___________。 【答案】 【解析】 【详解】H2O、CH3OH、CO2、H2均为分子晶体，H2O与CH3OH均为极性分子，且H2O中氢键比甲醇多，CO2、H2分子间不能形成氢键，CO2的摩尔质量大于H2，所以4种物质的沸点从高到低的顺序为，故答案为：。 13. 甲醇可作为燃料使用，也可用和组合形成质子交换膜燃料电池，其结构示意图如图所示： 电池总反应为，则电极的反应方程式___________。 【答案】 【解析】 【分析】根据电子流向可知，电极c为负极，负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，电极d为正极，正极上氧气得电子结合氢离子生成水。 【详解】根据总反应方程式可知，电解质溶液为酸性，电极c为负极，负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应为。 14. 下图是一个电化学过程的装置示意图。已知甲池的总反应式为 （1）甲池是___________(填“原电池”或“电解池”)，通入的电极作___________极； （2）乙池是___________(填“原电池”或“电解池”)，乙池中总反应的化学方程式为___________。一段时间后丙池___________极(填“阴极”或“阳极”)附近有白色浑浊出现。 【答案】（1） ①. 原电池 ②. 正 （2） ①. 电解池 ②. ③. 阴极 【解析】 【小问1详解】 甲池分别通入甲醇和氧气，形成燃料电池，氧气在反应中得到电子，电极反应式为：，作为正极；甲醇失去电子，作为负极，电极反应式为：。答案为：原电池；正。 【小问2详解】 乙池是在燃料电池带动下的电解池，石墨电极连接燃料电池的正极，为阳极。电极上水电离出的氢氧根离子失电子产生氧气，电极反应式为：；乙池中银离子得到电子被还原为单质银，所以乙池中总反应的化学方程式为：。丙池为电解氯化镁溶液，其中阴极水放电生成氢气和氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子结合生成白色浑浊，故一段时间后丙池阴极附近有白色浑浊出现。答案为：电解池；；阴极。 15. 在一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，在一定温度范围内发生如下转化：(x>0)。在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度的变化如图所示： （1）催化效果最佳的是催化剂_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；b点_______(填“>”“<”或“=”)。 （2）此反应在a点时已达到平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_______。 【答案】（1） ①. Ⅰ ②. > （2）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知，相同温度时，在催化剂Ⅰ的作用下，反应相同时间内的转化率最大，因此催化剂Ⅰ的效果最好；b点时反应还未达到平衡状态，的转化率还会继续增大，反应正向进行，因此。 【小问2详解】 该反应为放热反应，a点时达到平衡，从a点到c点，温度升高，平衡逆向移动，的转化率下降。 四、“切断支原体肺炎传播途径”——含氯消毒剂堪当重任 近期，支原体肺炎人群持续高发，主要经飞沫和直接接触传播，肺炎支原体是一种介于细菌和病毒之间、目前世界上已知能独立生存的最小微生物。肺炎支原体无细胞壁结构，像是没有穿“外套”的细菌。常用的75%酒精和含氯消毒剂均可以杀灭肺炎支原体。做好校内场所的日常消毒工作，及时切断传播途径。 16. 亚氯酸钠()是一种高效氧化剂、漂白剂。已知：饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是，高于38℃时析出晶体是，高于60℃时分解成和。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。 请完成下列填空： （1）装置②中产生的化学方程式为___________；装置③的作用是___________。 （2）从装置④反应后的溶液获得晶体的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③___________；④低于60℃干燥，得到成品。 （3）装置①在本实验中的作用___________。 （4）准确称取所得亚氯酸钠样品于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应。将所得混合液配成待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是___________。 （5）取待测液，用标准液滴定，以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为___________。重复滴定2次，测得溶液平均值为。该样品中的质量分数为___________。(保留三位小数) （6）在实验过程中，下列操作会使实验结果偏高的是___________。(不定项选择) a．读取标准液体积时，开始时平视读数，结束时仰视读数 b．配制待测液时，定容后摇匀发现液面下降，又补加水重新达到刻度线 c．盛装待测液的滴定管注液前未用待测溶液润洗 d．盛装标准液的滴定管尖嘴处滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失 【答案】（1） ①. ②. 装置③为安全瓶，防止装置②中气体温度降低而产生倒吸 （2）用38℃∼60℃的温水洗涤 （3）本实验产生污染性气体，直接排放会污染环境，装置①当关闭时，打开，可以吸收反应所产生的气体 （4）容量瓶 （5） ①. 当滴入最后一滴溶液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色 ②. 0.905 （6）a、d 【解析】 【分析】装置②中浓硫酸与Na2SO3反应生成的SO2气体还原NaClO3产生，ClO2进入装置④，在冷水浴环境中与试管内的NaOH和H2O2混合溶液反应，水浴温度控制在38-60℃可得到NaClO2晶体。 【小问1详解】 根据反应物NaClO3、Na2SO3、H2SO4，生成物为ClO2和2Na2SO4，配平方程式为2NaClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2ClO2+ 2Na2SO4+ H2O；装置③为安全瓶，防止装置②中气体温度降低而产生倒吸； 【小问2详解】 因为NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，若要得到NaClO2晶体，需在38-60℃得到晶体，故操作为趁热过滤，用38-60℃的温水洗涤； 【小问3详解】 为污染性气体，直接排放会污染环境，装置①当关闭时，打开，可以吸收反应所产生的气体； 【小问4详解】 配制250mL待测溶液需用到的定量玻璃仪器是250mL容量瓶； 【小问5详解】 有碘单质参和生成的反应，一般采用淀粉溶液做指示剂，该反应是Na2S2O3标准液滴定碘，终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，故答案为滴入最后半滴标准液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色；关系式为，则，，该样品中的质量分数为； 【小问6详解】 a．读取标准液体积时，开始时平视读数，结束时仰视读数，标准液读数偏大，使实验结果偏高，故a符合题意； b．配制250mL待测液时，定容后摇匀发现液面下降，又补加水重新达到刻度线，导致水加多，浓度偏低，使实验结果偏小，故b不符合题意； c．盛装待测液的滴定管注液前未用待测溶液润洗使待测液稀释，浓度偏低，使实验结果偏小，故c不符合题意； d．盛装标准液的滴定管尖嘴处滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失，消耗的标准液偏多，测定结果偏高，故d符合题意； 故答案选a、d。 五、“无处不在的有机化学”——处处大显身手，蓬勃发展 20世纪初40年代前后，有机化学工业的原料又逐渐转变为以石油和天然气为主，发展了合成橡胶、合成塑料和合成纤维工业。由于石油资源将日趋枯竭，以煤为原料的有机化学工业必将重新发展。当然，天然的动、植物和微生物体仍是重要的研究对象。 17. 2022年冬奥会吉祥物“冰墩墩”寓意创造非凡、探索未来。其使用的材料之一为树脂，结构简式如图所示： 下列有关树脂的说法正确的是 A. 易溶于水 B. 属于缩聚产物 C. 由4种单体通过加聚反应制备 D. 其中碳原子的杂化方式有3种 【答案】D 【解析】 【详解】A．该物质中含有苯环、烃基等多种憎水基，不易溶于水，A错误； B．根据该物质的结构简式可知，该物质由CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、苯乙烯通过加聚反应得到，属于加聚产物，B错误； C．该物质由CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、苯乙烯三种物质通过加聚反应得到，C错误； D．该物质中-CH2-等饱和碳原子采用sp3杂化，苯环和碳碳双键上的C采用sp2杂化，-CN中的C为sp杂化，碳原子杂化方式有3种，D正确； 故答案选D 18. 下列有机化合物中均含有杂质（括号内为杂质），除去这些杂质的方法中正确的是（） 编号 样品 除杂试剂 分离方法 A 己烷（己烯） 溴水 分液 B 乙醇（乙酸） 生石灰 过滤 C 乙醛（乙酸） 氢氧化钠溶液 分液 D 乙酸丁酯（乙酸） 碳酸钠溶液 分液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、己烯与溴水反应后生成的有机物与乙烷混溶，分液不能除去杂质，应选蒸馏法，故A错误； B、乙酸与CaO反应后，乙醇与乙酸钙混溶在水中，可利用乙酸钙与乙醇的沸点差异，利用蒸馏可分离，故B错误； C、乙酸与NaOH反应后，与乙醛互溶，可利用乙酸钠和乙醛沸点差异，选蒸馏法除杂，故C错误； D、乙酸与碳酸钠反应后，与乙酸乙酯分层，然后分液可分离，故D正确； 故选D。 【点睛】除杂的原则：（1）不增：不增加新的杂质，（2）不减：被提纯的物质不能减少，（3）易分：操作简便，易于分离。 19. 某种有机物的核磁共振氢谱如图所示，图中峰面积之比为；利用红外光谱仪测得其红外光谱如图所示。 分子中含氧官能团的名称为___________，该物质的结构简式为___________。 【答案】 ①. 羟基、酮羰基 ②. 【解析】 【分析】该有机物分子中含有4种氢原子，且个数比为1：3：1：3，则其中含有2个甲基，含有-OH、C=O两种官能团，结合该有机物的分子式可知，其不饱和度为1，则除了羰基外没有不饱和键，则满足条件的结构简式为。 【详解】根据分析可知，该有机物结构简式为，含氧官能团名称为羟基、酮羰基。该有机物的结构简式为。 20. 氯吡格雷(结构简式为：，不考虑立体异构)用于预防和治疗因血小板高聚集引起循环障碍疾病。下图所示是多条合成路线中的一条(部分反应试剂和反应条件未标出)。 已知：R-CNR-COOH （1）写出反应试剂和反应条件。反应①___________，反应⑤___________。 （2）写出反应类型。反应②___________，反应③___________。 （3）写出两种类别不同且均符合下列条件的的同分异构体的结构简式___________。 i．能发生银镜反应 ii．只含三种化学环境不同的氢原子 （4）在进行反应⑦时，还需加入K2CO3，其目的是___________。有人提出，改用KOH也能达到同样目的，请对此建议进行评价。___________。 （5）写出仅用C7H8为有机原料合成1-羟基环己基甲醛(结构简式：)的合成路线(其他无机原料任选)___________。(合成路线的常用表示方法为：目标产物)。 【答案】（1） ①. Cl2、Fe粉(或FeCl3) ②. CH3OH、浓硫酸、加热 （2） ①. 氧化反应 ②. 加成反应 （3）(或)、、(或) （4） ①. 除去生成的HCl，使平衡正向移动，提高产率 ②. 不能使用KOH，碱性过强，会导致产物中的酯水解，使产率降低 （5） 【解析】 【分析】用逆推法，可推出C7H8为，C7H8在FeCl3的催化作用下发生取代反应生成C7H7Cl的结构简式为。A为，与HCN发生加成反应生成B为，C为，D为，D发生取代反应生成E为，E与反应生成。 【小问1详解】 反应①为在一定条件下发生取代反应生成等，反应条件为Cl2、Fe粉(或FeCl3)；反应⑤为转化为，发生与CH3OH的酯化反应，反应条件为CH3OH、浓硫酸、加热。 【小问2详解】 反应②为脱氢加氧转化为，反应类型为：氧化反应，反应③为与HCN反应转化为，反应类型为：加成反应。 【小问3详解】 E为，它的符合条件：“i．能发生银镜反应；ii．只含三种化学环境不同的氢原子”的E的同分异构体中，应含有-CHO或-OOCH，若含-CHO，则还含有-OH和2个-CH3、2个-Cl，若含有-OOCH，则还含有2个-CH3、2个-Cl，且结构对称，所以结构简式为(或)、、(或)。 【小问4详解】 进行反应⑦时，在生成目标产物的同时，还有HCl生成，加入K2CO3，能与HCl反应，从而促进平衡右移，其目的是：除去生成的HCl，使平衡正向移动，提高产率。若改用KOH，会导致-OOCH发生水解，对此建议进行评价为：不能使用KOH，碱性过强，会导致产物中的酯水解，使产率降低。 【小问5详解】 C7H8为，合成1-羟基环己基甲醛(结构简式：)时，需在-CH3和连接的苯环碳原子上各形成1个官能团，这样需在此位置形成碳碳双键，所以先发生溴代反应生成，再转化为，发生消去反应生成，再与Br2加成生成，水解生成，最后催化氧化生成，合成路线：。 【点睛】推断有机物时，可采用逆推法。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市复兴高级中学2023学年第一学期期中考试(11.9) 高三年级 化学(等级) 试卷 (本次考试时间60分钟，满分100分) 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，所有答案请写在答题纸上； 2.考生务必在答题纸上将行政班、等级班、姓名及学号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息，答题时用黑色水笔填写； 3.答题纸与试卷在试题编号上一一对应，答题时请勿超出答题框。 相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 K39 Cu64 Ag108 一、“荣誉金属王 名贵钛合金”——全能金属钛前景广阔 钛是世界上公认的无毒元素，开采和生产成本高，价格昂贵。由于耐高低温、抗强酸碱、高强度、低密度等一系列特质，成为NASA同款火箭卫星专用材料，也被应用于我国的玉兔号、歼20、山东舰航母等超级项目。 1. 科技发展改变生活，下列说法错误的是 A. “天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素 B. T-碳(T-Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体，其与C60互为同位素 C. “祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性 D. 清华大学打造世界首款异构融合类脑芯片-----天机芯的主要材料与光导纤维不同 2. 基态原子的价层电子排布式为___________，含有未成对电子___________个，Ti元素在周期表中的位置是___________，基态钛原子核外有___________种能量不同的电子。 3. 是一种储氢材料，可由和反应制得。由和构成，中B原子的杂化类型是___________。 4. 是人类第一次将光能转化成化学能的电极材料。以天然金红石(主要成分是，含少量等)为原料制备高纯度二氧化钛的工艺流程如图： 其中“还原”中的反应方程 下列说法错误的是 A. “粉碎过筛”的目的是增大固体接触面，提高酸浸速率 B. “还原”中(标准状况)参与反应时转移电子 C. “水解”中用高温下水蒸气代替水，能提高的水解程度 D. “操作X”需要的实验仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角等 5. 钙钛矿型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题： 的晶胞如图所示，其组成元素的电负性大小顺序是___________；金属离子与氧离子间的作用力为___________，每个周围与之等距离的的个数为___________。 6. Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是___________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155 7. 金属钛()在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石转化为，再进一步还原得到钛。回答下列问题： （1）转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： (i)直接氯化： (ii)碳氯化： ①反应的为___________ ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，请从化学反应方向的角度进行简要分析原因：___________。 ③对于碳氯化反应：增大压强，平衡___________移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （2）碳氯化是一个“气-固-固”反应，有利于“固-固”接触的措施是___________。 二、“我们的征途是星辰大海”——神舟十七号发射圆满成功 2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。神舟十七号航天员乘组将进行多次出舱活动，开展涉及微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域的大量空间科学试验，完成舱内外设备安装、调试、维护维修等各项任务。 8. 中国空间站建造成功、神舟系列飞船顺利往返，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是 A. 空间站太阳翼伸展关键部件采用碳化硅材料，属于无机非金属材料 B. 核心舱太阳能电池采用砷化镓()材料，属于金属材料 C. 飞船火箭使用偏二甲肼作燃料，属于烃类 D. 飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，属于分子晶体 9. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A. “祝融号”火星车的供电装置太阳能电池板的主要成分为二氧化硅 B. 航天服使用的棉针织品、羊毛、氯丁尼龙橡胶等都属于天然高分子材料 C. 我国实现2030年前碳达峰，可研发新技术加强对可燃冰广泛使用 D. 使用乙醇、“84”消毒液、过氧化氢消毒涉及蛋白质的变性 10. 中国空间站还原转化系统能把呼出的捕集、分离并与空间站电解水系统产生的进行加氢处理，从而实现空间站内物料的循环利用。 （1）一种借助光将转化为的催化机理如图所示。该转化过程总反应的化学方程式是___________；图中所示的各物质中，含有极性共价键的非极性分子是___________(填化学式)。 一定条件下，和还可发生如下两个平行反应： i． ii． （2）已知相关物质的总键能数据如表： 物质 键能() 436 928 1606 1072 则反应i的___________。 （3）保持温度为，压强为，按向密闭容器中充入和，使用催化剂，若只发生反应ii，下列说法能判断该反应达到平衡状态的是___________。 A. 气体压强不再变化 B. 气体平均相对分子质量不再变化 C. 和的物质的量之比为 D. 和的物质的量之比不再变化 （4）一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，若只发生上述反应ii，后，浓度为，则用表示内的平均反应速率为___________。达平衡时，的转化率为80%，则该温度下的平衡常数___________(保留两位小数)。 三、“零碳甲醇”——杭州亚运主火炬绿色燃料实现零碳排放 杭州亚运会主火炬塔的燃料首次使用甲醇燃料，这是人类历史上第一次废碳再生、零碳甲醇点燃亚运主火炬，也是大型体育赛事首次使用燃烧高效、排放清洁、可再生、运输便捷的甲醇燃料，充分体现杭州亚运会“绿色、智能、节俭、文明”办赛理念。 11. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是 A. 将重质油裂解为轻质油作为燃料 B. 大规模开采可燃冰作为新能源 C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D. 研发催化剂将还原为甲醇 12. 研究发现，在低压合成甲醇反应中，氧化物负载的氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为___________。 13. 甲醇可作为燃料使用，也可用和组合形成质子交换膜燃料电池，其结构示意图如图所示： 电池总反应为，则电极反应方程式___________。 14. 下图是一个电化学过程的装置示意图。已知甲池的总反应式为 （1）甲池是___________(填“原电池”或“电解池”)，通入的电极作___________极； （2）乙池是___________(填“原电池”或“电解池”)，乙池中总反应的化学方程式为___________。一段时间后丙池___________极(填“阴极”或“阳极”)附近有白色浑浊出现。 15. 在一定条件下，向恒容密闭容器中充入和，在一定温度范围内发生如下转化：(x>0)。在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度的变化如图所示： （1）催化效果最佳的是催化剂_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；b点_______(填“>”“<”或“=”)。 （2）此反应在a点时已达到平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_______。 四、“切断支原体肺炎传播途径”——含氯消毒剂堪当重任 近期，支原体肺炎人群持续高发，主要经飞沫和直接接触传播，肺炎支原体是一种介于细菌和病毒之间、目前世界上已知能独立生存的最小微生物。肺炎支原体无细胞壁结构，像是没有穿“外套”的细菌。常用的75%酒精和含氯消毒剂均可以杀灭肺炎支原体。做好校内场所的日常消毒工作，及时切断传播途径。 16. 亚氯酸钠()是一种高效氧化剂、漂白剂。已知：饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是，高于38℃时析出晶体是，高于60℃时分解成和。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。 请完成下列填空： （1）装置②中产生的化学方程式为___________；装置③的作用是___________。 （2）从装置④反应后的溶液获得晶体的操作步骤为：①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③___________；④低于60℃干燥，得到成品。 （3）装置①在本实验中的作用___________。 （4）准确称取所得亚氯酸钠样品于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应。将所得混合液配成待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是___________。 （5）取待测液，用标准液滴定，以淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为___________。重复滴定2次，测得溶液平均值为。该样品中的质量分数为___________。(保留三位小数) （6）在实验过程中，下列操作会使实验结果偏高的是___________。(不定项选择) a．读取标准液体积时，开始时平视读数，结束时仰视读数 b．配制待测液时，定容后摇匀发现液面下降，又补加水重新达到刻度线 c．盛装待测液的滴定管注液前未用待测溶液润洗 d．盛装标准液的滴定管尖嘴处滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失 五、“无处不在的有机化学”——处处大显身手，蓬勃发展 20世纪初40年代前后，有机化学工业的原料又逐渐转变为以石油和天然气为主，发展了合成橡胶、合成塑料和合成纤维工业。由于石油资源将日趋枯竭，以煤为原料的有机化学工业必将重新发展。当然，天然的动、植物和微生物体仍是重要的研究对象。 17. 2022年冬奥会吉祥物“冰墩墩”寓意创造非凡、探索未来。其使用材料之一为树脂，结构简式如图所示： 下列有关树脂的说法正确的是 A. 易溶于水 B. 属于缩聚产物 C. 由4种单体通过加聚反应制备 D. 其中碳原子的杂化方式有3种 18. 下列有机化合物中均含有杂质（括号内为杂质），除去这些杂质的方法中正确的是（） 编号 样品 除杂试剂 分离方法 A 己烷（己烯） 溴水 分液 B 乙醇（乙酸） 生石灰 过滤 C 乙醛（乙酸） 氢氧化钠溶液 分液 D 乙酸丁酯（乙酸） 碳酸钠溶液 分液 A A B. B C. C D. D 19. 某种有机物的核磁共振氢谱如图所示，图中峰面积之比为；利用红外光谱仪测得其红外光谱如图所示。 分子中含氧官能团的名称为___________，该物质的结构简式为___________。 20. 氯吡格雷(结构简式为：，不考虑立体异构)用于预防和治疗因血小板高聚集引起循环障碍疾病。下图所示是多条合成路线中的一条(部分反应试剂和反应条件未标出)。 已知：R-CNR-COOH （1）写出反应试剂和反应条件。反应①___________，反应⑤___________。 （2）写出反应类型。反应②___________，反应③___________。 （3）写出两种类别不同且均符合下列条件的的同分异构体的结构简式___________。 i．能发生银镜反应 ii．只含三种化学环境不同的氢原子 （4）在进行反应⑦时，还需加入K2CO3，其目的是___________。有人提出，改用KOH也能达到同样目的，请对此建议进行评价。___________。 （5）写出仅用C7H8为有机原料合成1-羟基环己基甲醛(结构简式：)的合成路线(其他无机原料任选)___________。(合成路线的常用表示方法为：目标产物)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$