精品解析：上海市松江区2024-2025学年高三下学期二模考试化学试题

松江区2024学年度第二学期等级考质量监控试卷 高三化学 (满分100分，完卷时间60分钟) 特别提示： 1.本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 2.除特殊说明外，本卷所用相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 As-75 一 两种含硼材料 氨硼烷(H3NBH3)是一种高性能化学储氢材料，其结构如下图所示(图中仅标出部分氢原子带电荷情况)。H3NBH3晶体中，分子间存在不寻常的强烈相互作用，为解释这种作用，科学家提出了二氢键的观点，二氢键可以表示为 。 1. 根据上图，判断H3NBH3中N、B、H三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。(用元素符号表示) 2. 如要检测H3NBH3的晶体结构，可采用的仪器分析方法为___________。 A. X射线衍射 B. 原子发射光谱 C. 原子吸收光谱 D. 核磁共振波谱 3. H3NBH3中N、B原子的杂化方式分别为___________。 A. sp2 ，sp2 B. sp2 ，sp3 C. sp3 ，sp2 D. sp3 ，sp3 4. H3NBH3中H-N-H的键角___________NH3中H-N-H的键角(填“ > ”或“ < ”)，理由是___________。 5. 等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微观粒子，一般具有相同的结构特征。CH3CH3与H3NBH3是等电子体，但常温下CH3CH3为气态，H3NBH3为固态，原因是___________。 6. 已知H3NBH3在催化剂作用下可发生释氢反应。研究发现，升高温度，H3NBH3释氢反应的速率加快，但平衡产率降低。从化学平衡角度解释产率降低的原因___________。 【答案】1. N>H>B 2. A 3. D 4. ①. > ②. H3NBH3中N原子无孤电子对，NH3中的N原子有孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大于成键电子对之间斥力 5. H3NBH3分子间存在氢键，CH3CH3分子间不存在氢键 6. H3NBH3在催化剂作用下发生的释氢反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产率降低 【解析】 【1题详解】 有图可知，N-H键中H带有正电荷，N带有负电荷，电负性N>H，H-B键中H带有负电荷，B带有正电荷，电负性H>B，则电负性由大到小的顺序为：N>H>B； 【2题详解】 X射线衍射可以检验晶体的结构，检测H3NBH3的晶体结构采用的仪器分析方法为：X射线衍射，答案选A； 3题详解】 H3NBH3中N、B原子的价层电子对数都为4，杂化方式都是sp3杂化，答案选D； 【4题详解】 H3NBH3中N原子无孤电子对，NH3中的N原子有孤电子对，孤电子对对成键电子对斥力大于成键电子对之间斥力，H3NBH3中H-N-H的键角>NH3中H-N-H的键角； 【5题详解】 H3NBH3存在电负性大的N原子，存在N-H键，分子间可以形成氢键，分子间作用力变大，熔沸点升高，常温下为固态，CH3CH3分子间不存在氢键，分子间作用力小，沸点低，常温下为气体； 【6题详解】 H3NBH3在催化剂作用下发生的释氢反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产率降低。 氮化硼量子点(粒径大小为2~10 nm)溶于乙醇或水，可用于Fen+的灵敏检测，检测原理示意图如下： 7. 氮化硼量子点溶于乙醇或水形成的分散系为___________。 A. 溶液 B. 胶体 C. 悬浊液 D. 乳浊液 8. 图中所示的微粒(Fen+)中，n=___________(填数字)。 9. 六方氮化硼在一定条件下，可以转化为立方氮化硼，立方氮化硼的晶胞如下图所示。设晶胞的边长为a pm，晶体的密度为b g·cm-3.则阿伏加德罗常数为___________mol-1 。(用含a、b的代数式表示)(1 pm= 10-10 cm) 【答案】7. B 8. 3 9. 【解析】 【7题详解】 氮化硼量子点粒径大小为2~10 nm，在1~100nm之间，分散到水或乙醇中形成的分散系属于胶体； 【8题详解】 由图2可知，Fe原子周围与4个O原子结合成键，其中带H原子的O原子形成的是配位键，其余3个O原子形成的是共价键，O得电子能力大于Fe，则Fe的化合价为+3价； 【9题详解】 根据，立方氮化硼中有N原子4个，B原子8×，晶胞的质量为，体积为(a×10-10cm)3，，NA=-1。 二 Fe(OH)2的制备 电解法制备Fe(OH)2 用电解的方法可以制得较纯净的Fe(OH)2.制备装置如下图所示，其中两电极材料分别为铁和石墨。 10. 电解质溶液d为NaCl溶液，b电极上反应式为 ___________。 A. 2H2O + 2e−= H2↑ + 2OH− B. Fe - 2e− = Fe2+ C. O2 + 2H2O + 4e−= 4OH− D. 2Cl− - 2e−= Cl2↑ 11. 液体c可选用苯，不用四氯化碳或乙醇的原因是___________。 12. 用电解的方法制备Fe(OH)2的过程中共转移了0.02 mol的电子，则理论上可产生___________g的Fe(OH)2。 A. 18 B. 9 C. 1.8 D. 0.9 【答案】10. A 11. 苯与水互不相溶，且苯的密度小于水，而四氯化碳的密度大于水，乙醇与水互溶 12. D 【解析】 【分析】用Fe和石墨做电极电解得到Fe(OH)2，Fe做阳极失去电子生成Fe2+离子，石墨做阴极，阴极上水得电子生成H2和OH-离子。 【10题详解】 NaCl溶液做电解质溶液，b是阴极，发生还原反应，电极反应式为：2H2O + 2e−= H2↑ + 2OH−，答案选A； 【11题详解】 液体c应不溶于水，且密度小于水，覆盖在水层上方，防止氧气氧化生成的Fe(OH)2沉淀，四氯化碳密度大于水，乙醇溶于水，都不能达到要求； 【12题详解】 电解的总反应方程式为Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑，0.02mol电子转移，则有0.01molFe(OH)2生成，质量为0.01mol×90g/mol=0.9g。 酵母菌法制备Fe(OH)2 实验装置(夹持仪器省略)如图所示： 已知酵母菌在常温下可以进行有氧呼吸或无氧呼吸，反应如下： 有氧呼吸 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O 无氧呼吸 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑ 13. 使用绿矾配制FeSO4溶液时，下列做法错误的是___________。 A. 配制时使用新煮沸冷却的蒸馏水 B. 可在容量瓶中溶解晶体 C. 配制时加入适量的稀硫酸 D. 在溶液中加入适量的铁粉 14. 下列___________试剂可以检验FeSO4溶液中是否含有Fe3+。 A. 酸性高锰酸钾溶液 B. 苯酚 C. 硫氰化钾溶液 D. 过氧化氢溶液 15. 向橡胶塞中扎入注射器，若观察到___________，即可判断装置内氧气已经被耗尽。再用注射器向内管中分别加入NaOH和FeSO4溶液。 16. 实验后依然发现有少量的灰绿色沉淀出现，可能的原因为___________。 A. 滴加了过量的氢氧化钠 B. 滴加的氢氧化钠没有煮沸且密封保存 C. 酵母菌无氧呼吸产生的酒精会和氢氧化亚铁反应 D. 氧气含量低于一定浓度时，酵母菌就开始进行无氧呼吸 为进一步探究灰绿色沉淀的组成，查阅文献得知：为层状结构(如下图所示)。当部分被氧化为时，层状结构不会被破坏，生成灰绿色沉淀——绿锈。夹层内填充有等负离子，化学式可表示为。 取一定质量的绿锈样品，通过以下步骤确定其化学式： ①将样品完全溶于过量稀硫酸，配制成250 mL溶液； ②取25.00 mL上述溶液，用0.0100 mol·L﹣1的酸性KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗KMnO4溶液20.00 mL，发生反应的离子方程式为：5Fe2+ + MnO+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O； ③另取25.00 mL溶液，依次加入足量的H2O2溶液和NaOH溶液，使其充分反应，将产生的沉淀过滤、洗涤，在空气中充分灼烧至恒重，得到0.24 g固体。 17. 该绿锈样品中Fe2+为___________mol。 18. 已知该绿锈样品中为0.01 mol，则绿锈的化学式为___________。 【答案】13. B 14. BC 15. 活塞不再下降后，缓慢向上移动 16. BD 17. 0.01 18. Fe3(OH)6SO4或Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)2(OH)6SO4 【解析】 【分析】酵母菌法制备Fe(OH)2利用酵母菌在常温下有氧呼吸或无氧呼吸，把密封的锥形瓶中的氧气除去，再用注射器向锥形瓶内的内管中加入NaOH和FeSO4溶液，得到Fe(OH)2沉淀，NaOH溶液和FeSO4溶液的配制需要用加热沸腾过的蒸馏水，同时配制硫酸亚铁溶液时还要加入稀硫酸和铁粉，抑制水解、防止氧化。 【13题详解】 用绿矾配制硫酸亚铁溶液要抑制其水解，防止被氧化，需要用新煮沸冷却的蒸馏水，同时加入适量的硫酸和铁粉，不能在容量瓶中溶解晶体，B错误； 【14题详解】 溶液中的Fe3+用苯酚检验，溶液显示紫色，也可以用KSCN溶液检验，溶液显红色，答案选BC； 【15题详解】 有氧呼吸时装置中O2被消耗、生成CO2，无氧呼吸时生成CO2，故当观察到活塞不再下降后，缓慢向上移动，说明氧气被耗尽； 【16题详解】 实验后依然发现有少量的灰绿色沉淀出现，说明有Fe(OH)2被氧化； A．滴加了过量的氢氧化钠不会使Fe(OH)2被氧化，A不符合； B．滴加的氢氧化钠没有煮沸且密封保存，可能造成空气中的氧气溶解于溶液，会把Fe(OH)2氧化，B符合； C．酒精不会氧化氢氧化亚铁，C不符合； D．氧气含量低于一定浓度时，酵母菌就开始进行无氧呼吸，说明容器中存在少量的氧气，D符合； 答案选BD； 【17题详解】 根据方程式：5Fe2+ + + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O可知，n(Fe2+)=5n()=5×0.0100mol/L×20.00×10-3L×=0.01mol，样品中Fe2+的物质的量为0.01mol； 【18题详解】 0.24 g固体为Fe2O3，样品中含Fe的物质的量为，含有Fe3+的物质的量为0.03mol-0.01mol=0.02mol，由于样品中含有0.01mol的离子，根据电荷守恒，含有OH-的物质的量为(0.01×2+0.02×3)mol-0.01×2mol=0.06mol，则n(Fe2+)：n(Fe3+)：n(OH-)：n()=0.01：0.02：0.06：:0.01=1:2:6:1，绿锈的化学式为Fe3(OH)6SO4或Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)2(OH)6SO4。 三 一碳化学 一碳化学研究是从只含有1个碳原子的化合物为原料，生产其他化工原料和产品的方法。用天然气与水蒸气反应可制得H2和CO。主要反应如下： CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH1= 206 kJ·mol﹣1 19. 提高该反应中CH4的平衡转化率可采取的措施是___________。 A. 降低温度 B. 增大压强 C. 使用催化剂 D. 提升n(H2O)/n(CH4) 20. 该反应的熵变S= 215 J·mol-1·K-1，下列能使反应自发进行的温度是___________。 A. 960 K B. 900 K C. 800 K D. 700 K 21. 反应过程会产生积碳反应：CH4(g)C(s) + 2H2(g) ΔH2 ，会影响催化剂活性。已知：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH3= 131 kJ·mol﹣1，则ΔH2为___________ kJ·mol﹣1。 【答案】19. D 20. A 21. 75 【解析】 【19题详解】 CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH1= 206 kJ·mol-1； A．降低温度，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率降低，A不符合； B．增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率降低，B不符合； C．使用催化剂，对平衡移动无影响，C不符合； D．提升n(H2O)/n(CH4)，使CH4的平衡转化率增大，D符合； 答案选D。 【20题详解】 根据反应自发进行满足∆G=∆H-T∆S<0，∆G=∆H-T∆S=206 kJ·mol-1-T×215 J·mol-1·K-1×10-3J/kJ<0，T>958K，答案选A； 【21题详解】 反应①CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH1= 206 kJ·mol-1； 反应③C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH3= 131 kJ·mol-1； 反应②CH4(g)C(s) + 2H2(g) ΔH2； 反应②=反应①-反应③，根据盖斯定律ΔH2=ΔH1-ΔH3=206 kJ·mol-1-131 kJ·mol-1=75kJ·mol-1。 以CO2和H2为原料合成甲醇。合成过程中发生的反应有： a．CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH= -49.5 kJ·mol﹣1 b．CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH= 41.2 kJ·mol﹣1 22. 下列说法正确的是___________。 A. 升高温度，反应a的正反应速率减小，反应b的正反应速率增大 B. 增大H2的浓度，反应a和反应b的平衡均正向移动 C. 增大压强，反应a和反应b的平衡均正向移动 D. 恒温恒容下，向反应体系中充入一定量Ar，反应a和反应b的平衡均发生移动 23. 一定条件下，测得反应容器中n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)=1.00∶7.20∶0.11，则该条件下CO2转化率=___________% (精确到小数点后1位)。 其他条件相同时，CO2和H2的初始浓度均为1.00 mol·L-1，反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如下图所示： 已知： ①CH3OH选择性=×100%； ②实验值为单位时间内测得。 24. 由图1可知，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是___________。 25. 图2中，CH3OH选择性的平衡值随温度升高而减小的主要原因是___________。 26. 由图2可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于平衡值。从化学反应速率的角度解释原因___________。 27. 由图1、图2可知，260℃时，a反应的平衡常数K =___________。(精确到小数点后2位) 【答案】22. B 23. 13.4 24. CO2的实验转化率未达到平衡转化率 25. 反应a为放热反应，反应b为吸热反应，升高温度，反应a逆向移动，反应b正向移动，故CH3OH选择性的平衡值随温度升高而减小 26. 在该条件下反应a的速率大于反应b，即单位时间内反应a进行程度更接近平衡状态，因此选择性大于平衡时，生成甲醇的量比生成CO的量多 27. 0.33 【解析】 【22题详解】 A. 升高温度，反应a和反应b的正反应速率均增大，A错误； B. H2为反应物，增大H2的浓度，反应a和反应b的平衡均正向移动，B正确； C. 增大压强，反应a正向移动，CO2和H2浓度减少，反应b的平衡逆向移动，C错误； D. 恒温恒容下，向反应体系中充入一定量Ar，各反应物和生成物浓度均不变，反应a和反应b的平衡均不发生移动，D错误； 答案选B。 【23题详解】 CO2的转化率为； 【24题详解】 由图1可知，CO2的实验转化率未达到平衡转化率，实验中反应均未达到化学平衡状态； 【25题详解】 反应a为放热反应，反应b为吸热反应，升高温度，反应a逆向移动，反应b正向移动，故CH3OH选择性的平衡值随温度升高而减小； 【26题详解】 由图2可知，温度相同时，CH3OH 选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：在该条件下反应a的速率大于反应b，即单位时间内反应a进行程度更接近平衡状态，因此选择性大于平衡时，生成甲醇的量比生成CO的量多； 【27题详解】 由图1、图2可知，260℃时，CO2的平衡转化率为25%，CH3OH的选择性的平衡值为50%，CO2和H2的初始浓度均为1.00 mol·L-1，可以得出各物质浓度分别是c(CO2)=0.75mol/L；c(CO)=c(CH3OH)=0.125mol/L；c(H2O)=0.125mol/L+0.125mol/L=0.25mol/L；c(H2)=1mol/L-0.125mol/L×3-0.125mol/L=0.5mol/L； a反应的平衡常数K=。 四 药物中间体的合成 某药物医学上具有消炎、镇痛、麻醉等功效，其中间体J合成路线如下： 已知： 28. J中的含氧官能团有硝基和___________。(写出官能团名称) 29. B与足量熔融NaOH反应的方程式为___________。 30. 若在铁粉、液溴条件下，发生A→B反应，判断正确的是___________。 A. 没有副产物 B. 发生加成反应 C. 有颜色较深的油状液体出现 D. 反应吸热 31. 在AlCl3作用下生成(物质i)的同时，还会生成(物质ii)，但两者沸点差异较大。 ①i和ii两者沸点差异较大的原因是___________。 ②分离两种产物的操作为___________。 A．蒸发 B．萃取 C．过滤 D．蒸馏 32. 检验E完全反应变成F的方法是___________。 A. 浓溴水 B. 希夫试剂 C. FeCl3溶液 D. 酸性KMnO4溶液 33. 对F→J的过程中，说法正确的是___________。 A. PCC可以选择性氧化羟基 B. I、J两种物质均可发生银镜反应 C. J不存在顺反异构体 D. H→I的过程中会产生挥发性的HCN，所以一般采用低温 34. X是C的同分异构体，符合下列条件的X可能的结构简式为___________。(任写一种) ①核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶3。 ②含有苯环、硝基，且含有一个手性碳原子。 ③能与金属钠反应放出氢气。 35. 请结合题目所给的合成路线，以和上述合成路线中的试剂为原料，设计合成的路线___________。(无机试剂任选) (路线可表示：MN目标产物) 【答案】28. 酚羟基、羧基 29. 30. C 31. ①. 可以形成分子内氢键，形成分子间氢键，沸点相差较大 ②. D 32. B 33. AD 34. 、、、 35. 【解析】 【分析】A到B发生取代反应，B到C发生的取代反应，苯环上Br原子被-OH取代，根据E的结构简式和已知信息中的反应，可知C到D发生取代反应，D的结构简式为，D到E发生已知的转化，E到F发生先加成后水解的反应，F到G发生醇羟基的氧化反应，G到H发生取代反应，H到I先发生Br原子被-CN取代，再酸化水解得到羧基，I到J发生先加成后消去的反应。 【28题详解】 由J的结构简式可知，J中含氧官能团有硝基、酚羟基、羧基； 【29题详解】 B的结构简式为：，与熔融NaOH反应生成、NaBr和水，反应的化学方程式为： ； 【30题详解】 若在铁粉、液溴条件下，苯环上发生取代反应， A．A→B的反应中可以取代苯环上不同位置的H原子，有副产物生成，A错误； B．发生的是取代反应，B错误； C．生成的有机物可以溶解Br2单质，液体为颜色较深的油状液体出现，C正确； D．苯环的溴代反应是放热反应，D错误； 答案选C； 【31题详解】 ① 可以形成分子内氢键，形成分子间氢键，故两者沸点相差较大； ②二者是沸点相差较大的液体有机物，分离方法是蒸馏，答案选D； 【32题详解】 E与F对比，二者都有酚羟基、硝基和乙基，不同之处E有醛基，F中没有醛基，检验E完全反应变成F的方法是用希夫试剂，答案选B； 【33题详解】 A. 由F到G的反应可知，PCC氧化醇羟基，不氧化酚羟基，可以选择性氧化羟基，A正确； B. I、J两种物质均不含醛基，均不能发生银镜反应，B错误； C. J的结构中存在碳碳双键，且碳原子上连接的是不同原子或原子团，存在顺反异构体，C错误； D. H到I先发生Br原子被-CN取代，再酸化水解得到羧基，过程中会产生挥发性的HCN，所以一般采用低温，D正确； 答案选AD； 【34题详解】 C的结构简式为：，符合①核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶3，有五种等效H原子，有一个甲基存在；②含有苯环、硝基，且含有一个手性碳原子；③能与金属钠反应放出氢气，含有羧基或羟基；符合条件的结构简式有：、、、； 【35题详解】 产物的单体为：，根据题目中I到J的反应，由和CH3NO2反应得到，根据题目中C到D到E的反应，由和反应得到，故合成路线为： 。 五 雄黄和雌黄 雄黄(As4S4)，《本草纲目》谓其为“治疮杀毒要药也”，有良好的解毒疗疮作用。砷的另一种硫化物为雌黄(As2S3)，也可作为中药治疗一些疾病。 36. 雄黄中没有π键且各原子最外层均达8电子稳定结构。下列为雄黄结构图的是___________。 A. B. C. D. 雄黄和雌黄二者都难溶于水，可以相互转化，如下图所示。 37. 雌黄不溶于水，却可溶于Na2S溶液，生成硫代砷酸钠(Na3AsS3)。请写出相应的离子方程式___________。 38. 上述反应转化历程中属于氧化还原反应的是___________。 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】36. A 37. As2S3+3S2-=2 38. AB 【解析】 【36题详解】 As最外层有5个电子，形成8电子需要结合3个键，S最外层有6个电子，形成8电子需要结合2个共价键，雄黄的分子式为As4S4，A符合题意，答案选A； 【37题详解】 雌黄(As2S3)难溶于水写化学式，Na2S溶于水写离子，生成物硫代砷酸钠(Na3AsS3)写离子，离子方程式为：As2S3+3S2-=2； 【38题详解】 反应①Sn和As的化合价发生了变化，属于氧化还原反应；反应②O和As的化合价发生了变化，属于氧化还原反应；反应③元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应；反应④所含原始化合价没有变化，不属于氧化还原反应；答案选AB。 39. H3AsO3水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。 NaH2AsO3溶液中，微粒间关系正确的是 A. c(Na+) = c(H3AsO3)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO) B. c(Na+) = 2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO) C. c(H+)+ c(Na+) = c(OH-)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO) D. c(H+)+ c(Na+) = c(OH-)+c(HAsO)+c(AsO)+c(H2AsO) 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaH2AsO3溶液中存在物料守恒：c(Na+) = c(HAsO)+c(AsO)+c(H2AsO)+ c(H3AsO3)，A错误； B．NaH2AsO3溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(Na+) = 2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO)+ c(OH-)，由图可知，H2AsO离子最多时溶液显碱性，NaH2AsO3溶液中c(OH-)>c(H+)，则c(Na+) > 2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO)，B错误； C．NaH2AsO3溶液中存在电荷守恒：c(H+)+ c(Na+) = c(OH-)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO)，C正确； D．NaH2AsO3溶液中存在电荷守恒：c(H+)+ c(Na+) = c(OH-)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO)，D错误； 答案选C。 40. 铁盐混凝剂在溶液中产生Fe(OH)3胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物。pH=10时，铁盐混凝剂去除水中砷的速率较快，可能的原因是___________。 【答案】pH=10时，H2的比例提高，更容易与带正电荷的Fe(OH)3胶粒结合而沉降，吸附效果更好；此外，pH升高有利于产生更多Fe(OH)3胶粒，增强吸附效果 【解析】 【详解】pH=10时，溶液呈碱性，产生更多Fe(OH)3胶粒，吸附鲜果增强，同时pH=10时，带负电荷的H2比例提高，更容易与带正电荷的Fe(OH)3胶粒结合而沉降，吸附效果更好。 工业上从雌黄矿(除含As2S3以外，还含少量的PbS、CuS等杂质)提取砷并转化为三氧化二砷(As2O3)，工业流程如下图所示。 已知：①Ksp(CuS)=1×10-36；Ksp(PbS)=1×10-26；Ksp(PbSO4)=1×10-8。 ②在此条件下，PbS、CuS均不被氧化。 41. 若“转化”时，调节溶液中的浓度为0.1 mol·L﹣1，此时c(S2-)=1×10-28 mol·L﹣1。 ①“转化”后，此时Cu2+浓度为___________mol·L﹣1。 ②通过计算说明滤渣中铅的存在形式为PbSO4___________。(写出计算过程，附简要文字说明) 42. “溶解”时，HAsO2进一步转化为Na3AsO4。则“溶解”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 A. 1：3 B. 3：1 C. 2：1 D. 1：2 43. 为测定反应得到的As2O3，取0.100 g样品于锥形瓶中，加入NaOH溶液，使样品完全溶解。用c mol·L﹣1碘标准溶液(溶质按I2计)滴定，将砷氧化至最高价态+5.到达滴定终点时，消耗碘标准溶液V mL，则样品中砷的质量分数为___________。 【答案】41. ①. 1×10-8 ②. 当溶液中的浓度为0.1 mol·L-1时，根据Ksp(PbSO4)=1×10-8，可知Pb2+浓度最大为1×10-7mol/L。根据Ksp(PbS)=1×10-26，S2-和Pb2+浓度积为10-28×10-7=10-35，远小于1×10-26，不能形成沉淀，则溶解时得到滤渣中Pb的存在形式为PbSO4 42. D 43. 【解析】 【分析】雌黄矿与CuSO4发生转化反应，生成CuS沉淀和含+3价砷的化合物，在NaOH溶液中氧化，HAsO2进一步转化为Na3AsO4，CuS和PbS均不氧化，Na3AsO4再用SO2还原，经过一系列反应得到As2O3。 【41题详解】 ①溶液中c(S2-)=1×10-28 mol·L-1，根据Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)= c(Cu2+)×1×10-28 =1×10-36，得出c(Cu2+)=1×10-8mol/L； ②当溶液中的浓度为0.1 mol·L-1时，根据Ksp(PbSO4)=1×10-8，可知Pb2+浓度最大为1×10-7mol/L。根据Ksp(PbS)=1×10-26，S2-和Pb2+浓度积为10-28×10-7=10-35，远小于1×10-26，不能形成沉淀，则溶解时得到滤渣中Pb的存在形式为PbSO4； 【42题详解】 “溶解”时，HAsO2进一步转化为Na3AsO4，HAsO2为还原剂，As的化合价由+3价升高到+5价，1molHAsO2失去2mol电子，O2为氧化剂，1molO2得4mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，选D； 【43题详解】 根据得失电子守恒可以得出As2O3~2I2，n(As2O3)=n(I2)=×cV×10-3mol，样品中砷的质量为×cV×10-3mol×2×75g/mol=0.075cVg，样品中砷的质量分数为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 松江区2024学年度第二学期等级考质量监控试卷 高三化学 (满分100分，完卷时间60分钟) 特别提示： 1.本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，错选不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 2.除特殊说明外，本卷所用相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 As-75 一 两种含硼材料 氨硼烷(H3NBH3)是一种高性能化学储氢材料，其结构如下图所示(图中仅标出部分氢原子带电荷情况)。H3NBH3晶体中，分子间存在不寻常的强烈相互作用，为解释这种作用，科学家提出了二氢键的观点，二氢键可以表示为 。 1. 根据上图，判断H3NBH3中N、B、H三种元素的电负性由大到小的顺序为___________。(用元素符号表示) 2. 如要检测H3NBH3的晶体结构，可采用的仪器分析方法为___________。 A. X射线衍射 B. 原子发射光谱 C. 原子吸收光谱 D. 核磁共振波谱 3. H3NBH3中N、B原子的杂化方式分别为___________。 A. sp2 ，sp2 B. sp2 ，sp3 C. sp3 ，sp2 D. sp3 ，sp3 4. H3NBH3中H-N-H的键角___________NH3中H-N-H的键角(填“ > ”或“ < ”)，理由是___________。 5. 等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同微观粒子，一般具有相同的结构特征。CH3CH3与H3NBH3是等电子体，但常温下CH3CH3为气态，H3NBH3为固态，原因是___________。 6. 已知H3NBH3在催化剂作用下可发生释氢反应。研究发现，升高温度，H3NBH3释氢反应的速率加快，但平衡产率降低。从化学平衡角度解释产率降低的原因___________。 氮化硼量子点(粒径大小为2~10 nm)溶于乙醇或水，可用于Fen+的灵敏检测，检测原理示意图如下： 7. 氮化硼量子点溶于乙醇或水形成的分散系为___________。 A. 溶液 B. 胶体 C. 悬浊液 D. 乳浊液 8. 图中所示的微粒(Fen+)中，n=___________(填数字)。 9. 六方氮化硼在一定条件下，可以转化为立方氮化硼，立方氮化硼晶胞如下图所示。设晶胞的边长为a pm，晶体的密度为b g·cm-3.则阿伏加德罗常数为___________mol-1 。(用含a、b的代数式表示)(1 pm= 10-10 cm) 二 Fe(OH)2的制备 电解法制备Fe(OH)2 用电解的方法可以制得较纯净的Fe(OH)2.制备装置如下图所示，其中两电极材料分别为铁和石墨。 10. 电解质溶液d为NaCl溶液，b电极上的反应式为 ___________。 A. 2H2O + 2e−= H2↑ + 2OH− B. Fe - 2e− = Fe2+ C. O2 + 2H2O + 4e−= 4OH− D. 2Cl− - 2e−= Cl2↑ 11. 液体c可选用苯，不用四氯化碳或乙醇的原因是___________。 12. 用电解的方法制备Fe(OH)2的过程中共转移了0.02 mol的电子，则理论上可产生___________g的Fe(OH)2。 A. 18 B. 9 C. 1.8 D. 0.9 酵母菌法制备Fe(OH)2 实验装置(夹持仪器省略)如图所示： 已知酵母菌在常温下可以进行有氧呼吸或无氧呼吸，反应如下： 有氧呼吸 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 → 6CO2 + 12H2O 无氧呼吸 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑ 13. 使用绿矾配制FeSO4溶液时，下列做法错误的是___________。 A. 配制时使用新煮沸冷却的蒸馏水 B. 可在容量瓶中溶解晶体 C. 配制时加入适量的稀硫酸 D. 在溶液中加入适量的铁粉 14. 下列___________试剂可以检验FeSO4溶液中是否含有Fe3+。 A. 酸性高锰酸钾溶液 B. 苯酚 C. 硫氰化钾溶液 D. 过氧化氢溶液 15. 向橡胶塞中扎入注射器，若观察到___________，即可判断装置内氧气已经被耗尽。再用注射器向内管中分别加入NaOH和FeSO4溶液。 16. 实验后依然发现有少量的灰绿色沉淀出现，可能的原因为___________。 A. 滴加了过量的氢氧化钠 B. 滴加的氢氧化钠没有煮沸且密封保存 C. 酵母菌无氧呼吸产生的酒精会和氢氧化亚铁反应 D. 氧气含量低于一定浓度时，酵母菌就开始进行无氧呼吸 为进一步探究灰绿色沉淀的组成，查阅文献得知：为层状结构(如下图所示)。当部分被氧化为时，层状结构不会被破坏，生成灰绿色沉淀——绿锈。夹层内填充有等负离子，化学式可表示为。 取一定质量的绿锈样品，通过以下步骤确定其化学式： ①将样品完全溶于过量稀硫酸，配制成250 mL溶液； ②取25.00 mL上述溶液，用0.0100 mol·L﹣1的酸性KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗KMnO4溶液20.00 mL，发生反应的离子方程式为：5Fe2+ + MnO+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O； ③另取25.00 mL溶液，依次加入足量的H2O2溶液和NaOH溶液，使其充分反应，将产生的沉淀过滤、洗涤，在空气中充分灼烧至恒重，得到0.24 g固体。 17. 该绿锈样品中Fe2+为___________mol。 18. 已知该绿锈样品中为0.01 mol，则绿锈的化学式为___________。 三 一碳化学 一碳化学研究是从只含有1个碳原子的化合物为原料，生产其他化工原料和产品的方法。用天然气与水蒸气反应可制得H2和CO。主要反应如下： CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH1= 206 kJ·mol﹣1 19. 提高该反应中CH4的平衡转化率可采取的措施是___________。 A. 降低温度 B. 增大压强 C. 使用催化剂 D. 提升n(H2O)/n(CH4) 20. 该反应的熵变S= 215 J·mol-1·K-1，下列能使反应自发进行的温度是___________。 A. 960 K B. 900 K C. 800 K D. 700 K 21. 反应过程会产生积碳反应：CH4(g)C(s) + 2H2(g) ΔH2 ，会影响催化剂活性。已知：C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH3= 131 kJ·mol﹣1，则ΔH2___________ kJ·mol﹣1。 以CO2和H2为原料合成甲醇。合成过程中发生的反应有： a．CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH= -49.5 kJ·mol﹣1 b．CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH= 41.2 kJ·mol﹣1 22. 下列说法正确的是___________。 A. 升高温度，反应a的正反应速率减小，反应b的正反应速率增大 B. 增大H2的浓度，反应a和反应b的平衡均正向移动 C. 增大压强，反应a和反应b的平衡均正向移动 D. 恒温恒容下，向反应体系中充入一定量Ar，反应a和反应b的平衡均发生移动 23. 一定条件下，测得反应容器中n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)=1.00∶7.20∶0.11，则该条件下CO2转化率=___________% (精确到小数点后1位)。 其他条件相同时，CO2和H2的初始浓度均为1.00 mol·L-1，反应温度对CO2的转化率和CH3OH的选择性的影响如下图所示： 已知： ①CH3OH选择性=×100%； ②实验值为单位时间内测得。 24. 由图1可知，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是___________。 25. 图2中，CH3OH选择性的平衡值随温度升高而减小的主要原因是___________。 26. 由图2可知，温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于平衡值。从化学反应速率的角度解释原因___________。 27. 由图1、图2可知，260℃时，a反应的平衡常数K =___________。(精确到小数点后2位) 四 药物中间体的合成 某药物在医学上具有消炎、镇痛、麻醉等功效，其中间体J合成路线如下： 已知： 28. J中含氧官能团有硝基和___________。(写出官能团名称) 29. B与足量熔融NaOH反应的方程式为___________。 30. 若在铁粉、液溴条件下，发生A→B的反应，判断正确的是___________。 A. 没有副产物 B. 发生加成反应 C. 有颜色较深的油状液体出现 D. 反应吸热 31. 在AlCl3作用下生成(物质i)的同时，还会生成(物质ii)，但两者沸点差异较大。 ①i和ii两者沸点差异较大的原因是___________。 ②分离两种产物的操作为___________。 A．蒸发 B．萃取 C．过滤 D．蒸馏 32. 检验E完全反应变成F的方法是___________。 A. 浓溴水 B. 希夫试剂 C. FeCl3溶液 D. 酸性KMnO4溶液 33. 对F→J的过程中，说法正确的是___________。 A. PCC可以选择性氧化羟基 B. I、J两种物质均可发生银镜反应 C. J不存在顺反异构体 D. H→I的过程中会产生挥发性的HCN，所以一般采用低温 34. X是C的同分异构体，符合下列条件的X可能的结构简式为___________。(任写一种) ①核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶3。 ②含有苯环、硝基，且含有一个手性碳原子。 ③能与金属钠反应放出氢气。 35. 请结合题目所给的合成路线，以和上述合成路线中的试剂为原料，设计合成的路线___________。(无机试剂任选) (路线可表示为：MN目标产物) 五 雄黄和雌黄 雄黄(As4S4)，《本草纲目》谓其为“治疮杀毒要药也”，有良好的解毒疗疮作用。砷的另一种硫化物为雌黄(As2S3)，也可作为中药治疗一些疾病。 36. 雄黄中没有π键且各原子最外层均达8电子稳定结构。下列为雄黄结构图的是___________。 A. B. C. D. 雄黄和雌黄二者都难溶于水，可以相互转化，如下图所示。 37. 雌黄不溶于水，却可溶于Na2S溶液，生成硫代砷酸钠(Na3AsS3)。请写出相应的离子方程式___________。 38. 上述反应转化历程中属于氧化还原反应的是___________。 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 39. H3AsO3水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。 NaH2AsO3溶液中，微粒间关系正确的是 A. c(Na+) = c(H3AsO3)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO) B. c(Na+) = 2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO) C. c(H+)+ c(Na+) = c(OH-)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(H2AsO) D. c(H+)+ c(Na+) = c(OH-)+c(HAsO)+c(AsO)+c(H2AsO) 40. 铁盐混凝剂在溶液中产生Fe(OH)3胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物。pH=10时，铁盐混凝剂去除水中砷的速率较快，可能的原因是___________。 工业上从雌黄矿(除含As2S3以外，还含少量的PbS、CuS等杂质)提取砷并转化为三氧化二砷(As2O3)，工业流程如下图所示。 已知：①Ksp(CuS)=1×10-36；Ksp(PbS)=1×10-26；Ksp(PbSO4)=1×10-8。 ②在此条件下，PbS、CuS均不被氧化。 41. 若“转化”时，调节溶液中的浓度为0.1 mol·L﹣1，此时c(S2-)=1×10-28 mol·L﹣1。 ①“转化”后，此时Cu2+浓度___________mol·L﹣1。 ②通过计算说明滤渣中铅的存在形式为PbSO4___________。(写出计算过程，附简要文字说明) 42. “溶解”时，HAsO2进一步转化为Na3AsO4。则“溶解”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 A. 1：3 B. 3：1 C. 2：1 D. 1：2 43. 为测定反应得到的As2O3，取0.100 g样品于锥形瓶中，加入NaOH溶液，使样品完全溶解。用c mol·L﹣1碘标准溶液(溶质按I2计)滴定，将砷氧化至最高价态+5.到达滴定终点时，消耗碘标准溶液V mL，则样品中砷的质量分数为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$