上海市格致中学2024-2025学年高三下学期开学摸底考试 化学试题

格致中学2024学年度第二学期开学摸底考试 高三 化学 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小顾有1~2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Fe-56 一、爆竹声中一岁除（本题共22分） 春节是中华民族的传统节日，燃放烟花爆竹是庆祝春节的重要习俗。爆竹的主要成分是黑火药，含有硫黄、木炭和硝酸钾。其反应原理为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。 1．上述反应涉及的元素中电负性最大的是 （填元素符号），K、S、N、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ，基态C原子的价层电子排布式为 。 2．KNO3中，NO3－的空间结构是 。 3．硫单质的一种结构（如下左图所示）被称为王冠结构，分子中S原子的杂化方式为 ，该物质 于水。 A．可溶 B．难溶 4．获得K2S晶体的结构，可应用的仪器是 。 5．K2S的晶胞结构如上右图，距离S2－最近且等距K+数目为 ；若晶胞中A点坐标参数为（0，0，0），B点坐标参数为（，，0），C点坐标参数为（0，，），则D点坐标参数为 。 6．若K2S晶胞的棱长为a pm，则其密度ρ=________g·cm−3（用含a、NA的代数式表示）。 烟花之所以能够绽放出五彩缤纷的图案，离不开各种化学物质的参与。其中，镁粉、硝酸钾、硫黄、高氯酸钾等是烟花中常见的成分。 7．烟花绽放时，钾元素的电子跃迁的方式是 。 A．低能量状态到高能量状态 B．高能量状态到低能量状态 8．烟花燃烧时，镁粉与硝酸钾发生反应，生成氧化镁、氧化钾和一种无污染的气C体。写出 该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目： 。 二、甲醇燃料电池（本题共20分） 将CO2催化加氢不仅有利于实现“双碳”目标，还能制取重要的化工原料和优良的替代燃料——甲醇，该过程涉及的主要反应有： 反应I．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 反应IⅡ．CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3 9．已知几种化学键的键能数据如下表所示，则ΔH1=________kJ·mol−1。 化学键 H﹣H C=O O﹣H C﹣H C﹣O 键能（kJ·mol−1） 436 803 464 414 326 10．在 条件下有利于反应I的自发进行。 A．高温 B．低温 C．任何温度 一定温度下，向恒容密闭容器中按初始进料比n(CO2) : n(H2)=1:3投入反应物。 11．若只发生反应I。下列能说明该反应达到平衡状态的是 。（不定项） A．容器内气体的压强不再发生改变 B．混合气体的平均摩尔质量不再发生改变 C．n(CH3OH) : n(H2O)不再发生改变 D．反应的ΔH不再变化 12．若只发生反应I和II。在不同温度下达到平衡，体系中CH3OH、CO的选择性（如: CH3OH的选择性）和CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。 图中表示CH3OH选择性变化的曲线是 ，其原因是 。 A．a B．b C．c 13．一定温度下，在体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述三个反应。达到平衡时，容器中CH3OH(g)的物质的量为a mol，CO(g)的物质的量为b mol，反应Ⅱ的平衡常数表达式为 。(用含a、b的代数式表示)。 甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、氧气、KOH溶液(电解质溶液)构成。甲醇碱性燃料电池工作原理如图所示。 14．氧气的进气口为 。 A．a B．b C．c D．d 15．X电极上的电极反应式为 。此电池工作过程中，理论上每消耗16g CH3OH转移 mol电子。 16．此燃料电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 。 A．增强 B．减弱 C．不变 三、铁的化合物（本题共18分） Fe2+、Fe3+可形成多种配合物，邻二氮菲（，平面分子，简称为phen）能与Fe2+生成稳定的橙红色配合物，可测定Fe2+的浓度，其与Fe2+反应的原理如图所示： 17．[Fe(phen)3]2+中Fe2+的配位数为 。 Fe3+可与配体H2O、SCN－、F－分别形成配离子[Fe(H2O)6]3+、[Fe(SCN)6]3－、[FeF6]3－。某同学按如图步骤完成实验： 已知：向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的[Co(SCN)4]2－配离子；Co2+不能与F－形成配离子。 18．[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，但溶液I却呈黄色，其原因是Fe3+水解产物颜色所致，为了能观察到溶液I中[Fe(H2O)6]3+的浅紫色，已知FeCl4－呈黄色，可采取的方法是： ______________________________________________________________________________。 19．已知Fe3+与SCN－、F－的反应在溶液中存在以下平衡： Fe3++6SCN－⇌[Fe(SCN)6]3－(红色) K1 Fe3++6F－⇌[FeF6]3－(无色) K2 向溶液II中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为___________________________，平衡常数为________________（用K1和K2表示）。 20．已知用KSCN 溶液检验Co2+时，若有Fe3+存在会产生干扰，请完善检验FeCl3溶液中是否含有Co2+的实验方法：取FeCl3溶液于试管中， 。 K2FeO4是一种新型绿色消毒剂。 21．K2FeO4对水体杀菌消毒时会产生Fe(OH)3胶体，同时产生一种气体，写出该反应的离子方程式 。 22．K2FeO4作为水处理剂的作用有 、 。 23．向置于U型管中的Fe(OH)3胶体中插入两根电极，接通直流电源，发现阴极区附近红褐色加深，说明Fe(OH)3胶粒 。 A．带正电 B．带负电 C．不带电 24．常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10－39，计算Fe(OH)3在纯水中的物质的量浓度。（列式计算） 四、多沙唑嗪的合成（本题共18分） 多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下： 25．已知A（丙烯腈，CH2=CHCN）分子中碳原子杂化轨道类型为sp、sp2，A分子中σ键的数目和π键的数目比值为 ，A分子中处于同一平面的原子数目最多为 。 26．B→C的反应类型是 。 27．写出D中两种含氧官能团的名称 和 。 28．E→F的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为 。 29．由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl)，X的结构简式为 。 30．写出满足下列条件的D的两种同分异构体的结构简式 和 。 ①苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种；②与Na2CO3溶液反应放出气体；③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。 31．已知：①（R1和R2表示烃基或氢，R3表示烃基）； ②（R1、R2、R3、R4表示烃基或氢）。 写出以和CH3MgBr为原料制备的合成路线（无机试剂任选）。 五、甘氨酸亚铁的制备（本题共22分） 甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe，M=240g·mol−1]是一种补铁强化剂，实验室用绿矾（FeSO4·7H2O，M=278g·mol−1）制备甘氨酸亚铁。 32．写出常温下pH=13的溶液中，甘氨酸NH2CH2COOH的存在形态（结构简式）_______。 制备碳酸亚铁： 配制230mL 0.500 mol·L−1绿矾溶液后，取出200mL于烧杯中，并向其中缓慢加入250mL 1.000 mol·L−1 NH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤得到FeCO3。 33．配制绿矾溶液，需要用电子天平称量绿矾 g。 34．实验中使用FeSO4溶液和NH4HCO3溶液制备FeCO3固体，同时产生一种无色无味的气体，写出该反应的离子方程式 。 制备甘氨酸亚铁： 实验室利用FeCO3与甘氨酸制备甘氨酸亚铁的实验装置如图(夹持和加热仪器已省略) 已知：①甘氨酸易溶于水，微溶于乙醇；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇。 ②柠檬酸易溶于水，有强酸性和还原性。 实验过程：I．装置C中盛有17.4g FeCO3和200mL 1.0 mol·L−1甘氨酸溶液。实验时，先打开活塞a，待装置C中空气排尽后，再向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液，加热。 II．经过一系列操作得到产品。 35．仪器b的名称 。 36．写出装置C中生成甘氨酸亚铁的化学方程式： 。 37．过程I中，加入柠檬酸可促进FeCO3溶解并调节溶液pH，体系pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图。由图可知pH过低或过高均会导致产率下降，请说明理由 。 柠檬酸除了可以促进FeCO3溶解并调节溶液pH外，还可以 。 38．完成过程II的实验操作：反应结束后过滤，将滤液进行蒸发浓缩，加入 、过滤、洗涤、干燥。 39．测定产品的含量，实验步骤如下：称量a g产品于锥形瓶中，溶解后进行必要处理，用容量瓶配制成200 mL溶液，量取20.00 mL，并加入2滴指示剂。用c mol·L−1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为b mL。计算产品中甘氨酸亚铁的质量分数表达式为 。（已知滴定反应为：Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+） 40．最终得到的产品质量为16.32g，该实验产率为 %。 第2页 学科网（北京）股份有限公司 $$