上海市宝山区2025届高三下学期二模考试化学试题

宝山区2024学年第二学期期中 高三年级化学学科等级考质量监测试卷 (考试时间60分钟，满分100分) 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：F-19 Mg-24 I-127。 一 大气中的含氮气体 氮在自然界中以气态存在的主要有氮气、氨气和氮氧化物，其中氮氧化物是常见的大气污染物。 1． 氮在自然界中大多以14N存在，少量以15N存在。下列关于14N与15N说法正确的是________。 A.二者互为同素异形体 B.二者属于同种核素 C. 14N比15N 少一个中子 D. 14N比15N 少一个质子 2. 氮原子核外2p能级中的电子，不相同的是_______。 A. 能量 B. 原子轨道的形状 C. 自旋状态 D. 原子轨道的空间伸展方向 3. 研究发现，NOx是雾霾的主要成分之一，NOx主要来源于汽车尾气。 已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)  ΔH=180.50 kJ·mol-1 2CO(g)＋O2(g)2CO2(g) ΔH= -566.00 kJ·mol-1 为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环，写出该反应的热化学方程式_______________________________。 SO2也是常见的大气污染物，有科研工作者研究利用电化学原理吸收 SO2和NO，同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品，其工艺流程图如下(Ce为铈元素)。 4. 写出装置 I 中化学反应的离子方程式_________________________________________。 5.含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和 SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示： 根据上图完成下列问题： （1）pH=7 时，溶液中 c( Na+)____c(HSO3-)+c(SO32-) A. > B.= C.< （2）pH=9时溶液为Na2SO3溶液，写出一个用浓度表达的物料守恒关系式___________。 （3）为获得尽可能纯的 NaHSO3，应将溶液的 pH 控制在_______为宜。 A. 1~3 B. 3~6 C. 4~5 D. 6~9 （4）由图中数据，可以估算出 H2SO3 的第二级电离平衡常数 K2≈________。 A. 10-6 B.10-7 C. 10-8 D. 10-9 6. 装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NO3-离子方程式____________。 7.已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.80 mol·L-1，要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为 L。 二 含硫化合物的结构与性质 硫是人们熟悉的元素，含硫物质与人们的生活密切相关。现代工业、农业、国防、航天、医药和日常生活都离不开这种元素。 1. 硫酸是重要的化工原料。已知硫酸的结构式如右图： 关于硫酸的描述正确的是________。（不定项） A.硫酸分子中含有配位键 B.硫酸分子中含有极性键 C.硫酸分子之间能形成氢键 D.硫酸分子是非极性分子 2. 已知硫酸钠、硫酸镁、硫酸铝的熔点如下表所示（已知：硫酸铝和硫酸属于同种晶体）。 物质 硫酸钠 硫酸镁 硫酸铝 熔点/℃ 884 1124 770 利用晶体结构有关知识，解释硫酸钠、硫酸镁和硫酸铝三者熔点存在差异的原因。 3. 硫酸铁溶液具有强有力的收敛作用，能使血液凝固，可用于应急止血。它具有该作用的可能原因是_______。 A. 硫酸铁中铁元素为+3价，具有氧化性，起到杀菌消毒作用 B. 硫酸铁溶液水解生成氢氧化铁沉淀，沉淀堵住了创口，起到止血效果 C. 硫酸铁中的铁元素有补血效果，起到预防缺铁性贫血 D. 硫酸铁是电解质，血液为胶体，两者发生聚沉，起到止血效果 4. 为探究(NH4)2SO4的离子键强弱，设计如下图所示的循环过程。计算ΔH4为____kJ·mol−1。 5. 硫代硫酸（H2S2O3）是一种无机物。硫代硫酸根离子（S2O32-）可看作是SO42-中的一个非羟基氧原子被硫原子取代的产物。因此，S2O32-的空间结构是__________。 A.V形 B.平面三角形 C.三角锥形 D.四面体形 6. 硫代硫酸不稳定，故工业仅用其盐。例如：硫代硫酸镁常用于医药和纺织行业。H2O H2O H2O H2O OH2 OH2 Mg 2+ MgS2O3·6H2O中含有配离子：[Mg(H2O)6]2+。该配离子的组成如下图所示： （1）[Mg(H2O)6]2+中提供电子对形成配位键的原子或离子是______。 （2）1mol该配离子中含有σ 键______mol。 7. MgS2O3·6H2O 的晶胞形状为长方体，边长分别为a、b、c（a=0.687nm；b=0.932nm；c=1.436nm），结构如下图所示。 甲位置 b a c （1）已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol－1 ，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为__________ g·cm-3。（用a、b、c表示，1nm=10-7cm） （2）距离“甲位置”的[Mg(H2O)6]2+最近且距离相等的[Mg(H2O)6]2+有______个。 三 海带提碘 碘被称为“生命元素”，是人体必需的微量元素。我国碘矿不足，主要以海藻、海带为原料提取碘单质。 流程I：浸泡法提取碘单质 海带中99.2%的碘为水溶性碘；浸出液中的碘元素主要是以碘离子的形式存在，占浸出液碘元素总含量的88.3%。以海带为原料的浸泡法工艺流程如下图： 干海带 滤液 碘水 浸泡 过滤 氯气 氧化 萃取 分液 含碘的 有机溶剂 …… 1. 实验室采用“萃取分液”的方法分离碘单质与有机溶剂。以下相关操作错误的是____。 摇动 A.检漏、装液 B.振荡、放气 C.静置 D.分液 2. 萃取碘水中的碘单质，可以选择的萃取剂种类很多，但不包括_____________。 A.液态烷烃 B.液态二烯烃 C.液态苯和苯的同系物 D.液态饱和酯类 流程II：反萃取法分离萃取剂 碘在碱性条件下能发生歧化反应生成溶于水的碘离子和碘酸根离子，萃取剂获得再生，可以重复使用，这种方法称为反萃取。具体步骤如下： 含碘的 有机溶剂 步骤① NaOH 溶液 有机层 步骤② 稀硫酸 含I-和IO3-的水溶液 固体碘及 饱和碘水 粗碘 步骤③ 母液 3. 步骤②观察到的现象为__________________________。 4. 设计步骤①、步骤②的实验目的是_________________________________________。 5. 步骤③中，除玻璃棒、烧杯外，还需要用到的玻璃仪器有_______。 A B C D 流程III：活性炭吸附法处理母液 在25℃时，碘单质能微溶于水。因此，提碘后所得的母液中依然含有少量碘单质和微量碘离子。 6. 质监部门为检测母液中碘单质的含量，用碘量法确定碘含量。 I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－。 步骤如下： 量取25.00mL 母液，用0.004 mol·L-1的标准硫代硫酸钠溶液滴定，滴至溶液黄色变浅时，加入1mL淀粉做指示剂，继续滴定至终点。记录消耗的硫代硫酸钠溶液的体积为14.25mL。 （1）确定滴定终点的操作是________________________________________________。 （2）计算可得母液中碘单质的含量为_______g·L-1。（保留三位小数） （3）下列操作可能会造成测定结果比实际含量偏低的是__________。（不定项） A. 配制标准硫代硫酸钠溶液时，配制用的容量瓶水洗后未烘干 B. 配制标准硫代硫酸钠溶液时，溶解时烧杯中有溶液少量溅出 C. 装有标准液的滴定管，滴定前有气泡，滴定后气泡消失 D. 滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面 7. 利用活性炭的吸附性可以回收母液中碘单质和碘离子，提高碘元素的产率。实验室模拟回收碘元素的主要流程如下： 母液 酸化 氧化剂 低含量 碘水 活性炭 低温 干燥 吸附碘 的碳柱 过滤 加热 碘产品 已知：NaNO2氧化性较弱，只能将I-氧化为I2； I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl。 上述流程中的“氧化剂”选择了价格较高的NaNO2而不是价低的Cl2，分析其可能的原因是________________________________________________________________________。 四 维生素A醋酸酯 市售“维生素A”的主要成分是维生素A醋酸酯。维生素A醋酸酯的一种合成路线如下图所示（部分试剂和条件省略）： 1. 化合物C中含氧官能团的名称是_________。 2. 化合物A的结构简式为___________。 3. 丙酮与柠檬醛的配比是影响化合物A产率的重要因素，丙酮与柠檬醛的物质的量配比为 11: 1 时， 产率达到最佳。试分析原因_________________________________________。 4. 吡啶（ ）在上述反应中作溶剂。其性质与胺类化合物类似。关于吡啶的相关说法正确的是__________。（不定项） A.吡啶中碳原子和氮原子的杂化方式不同 B.吡啶能作为配体与金属离子形成配合物 C.吡啶易溶于有机溶剂，难溶于水 D.吡啶有碱性，能与强酸形成盐 5. 化合物C分子中存在的不对称碳原子数为_____个。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 6. 检验Vitamine A中是否有化合物D残留，可选用的试剂是_____。（不定项） A.溴的CCl4溶液 B.希夫试剂 C.茚三酮 D.新制氢氧化铜 7. 市售“维生素A”是维生素A醋酸酯，性质相对稳定，其分子式为__________。维生素A醋酸酯在人体内可以被酶催化转化成Vitamine A，该反应类型属于________。 8. 写出一种满足下列条件的柠檬醛（C10H16O）的同分异构体的结构简式__________。 Ⅰ. 核磁共振氢谱显示有9组峰，峰面积比为4：4：2：1：1：1：1：1：1 Ⅱ. 红外光谱显示有一个六元环 Ⅲ. 存在顺反异构，但不存在结构 Ⅳ. 能与金属Na反应 9. 结合维生素A醋酸酯的合成路线，以 和ClCH(CH3)COOCH2CH3为原料， 设计合成的路线（无机试剂任选）。 （可表示为：AB……目标产物） 五 能源新星“锂电池” 锂离子电池作为一种二次化学储能系统，稳定性好、转化率高、比容量高、成本低及绿色环保，广泛应用在电动汽车、航空航天、军事武器等领域。 1．作为“二次电池”中的佼佼者，锂电池有多种类型，以下是磷酸铁锂电池的工作原理： FePO4 + LiLiFePO4。电池放电过程如下图所示，结合以上信息，该电池放电时正极的电极反应式为________________________________________________。 2．某实验室计划使用该锂电池电解饱和食盐水制取Cl2和H2，下列说法正确的_______。 A．放电时，Li+经隔膜从正极向负极方向迁移 B．充电时，该电池将化学能转化为电能 C．电解饱和食盐水的装置中每转移电子1 mol，则可制得标准状况下11.2 L H2 D．电解饱和食盐水的装置中可使用铁电极作阳极 工业上常以硫酸亚铁粗品（FeSO4，杂质主要包括Fe2(SO4)3、MgSO4等）为原料，经过水溶、除杂、氧化、沉淀等步骤制备电池原料FePO4。 3．在“除杂”步骤中，需使用HF溶液作为沉镁试剂，相关化学反应为 Mg2+(aq) + 2HF(aq)MgF2(s) + 2H+(aq) （1）一定条件下，能说明反应达到化学平衡状态的是________。（不定项） A．溶液pH保持不变 B．Ka (HF) 保持不变 C．υ正(Mg2+) : υ逆(H+) = 2 : 1 D．保持不变 （2）向1 L待处理液中加入HF溶液除杂时，反应进行0.5 h后，测得溶液质量减少了 124 g，则0 ~ 0.5 h内（忽略反应前后溶液体积变化），υ(Mg2+) = ______ mol·L−1·h−1。 （3）HF溶液具有较强的腐蚀性，对设备要求较高，因此某工厂计划使用NaF固体（M = 42 g·mol −1）替代HF溶液作为沉淀剂。 已知：Ksp(MgF2) = 7×10−11;通常c(Mn+) < 10−5 mol·L−1即认为金属离子Mn+沉淀完全。 现有待处理样品1 L（其中含0.001 mol Mg2+），当Mg2+完全沉淀时，至少需要加入多少克NaF固体？（结果保留3位小数，写出计算过程） 4．在“沉淀”步骤中，常使用Na2HPO4固体调节溶液的pH和沉淀Fe3+，试分析该步骤中溶液pH需严格控制在2.5附近的原因。 ___________________________________________________________________________ 5．已知Na2HPO4溶液中[H2PO4−] > [PO43−]，请解释可能的原因。 ___________________________________________________________________________ 锂离子电池车辆在其使用寿命结束时会被填埋或焚烧，与之有关的环境与资源再利用问题备受关注，科学家们正研究如何使用经济、环境可持续的技术回收石墨与含锂材料。 6．在进行废旧材料回收后，需检测“再生石墨”的结构是否符合锂电池的需要，可采用的仪器分析方法为________。 A．原子吸收光谱 B．质谱 C．核磁共振氢谱 D．晶体X射线衍射 7．以下是常见的三种石墨回收方案，简要流程如下。 方案一：50 °C乙酸浸出1小时→过滤→蒸馏水清洗→干燥 方案二：KOH浸泡6小时→过滤→蒸馏水清洗→干燥 方案三：800 °C下N2流中退火1 小时→蒸馏水清洗→过滤 成本贡献占比 占比/% 方案一 方案二 方案三 试剂 84.8 91.4 —— 用电 13.3 6.4 74.1 用气 —— 1.9 25.4 水洗 1.9 0.3 0.5 请从绿色化学的角度评价方案三。 2024学年第二学期期中高三年级化学学科等级考质量监测试卷 第7页 共8页 学科网（北京）股份有限公司 $$