精品解析：2025届上海市青浦区高三下学期二模化学试卷

2024学年第二学期高三年级期中学业质量调研 化学学科试卷 (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，所有答题必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 2.答题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ba-137 一、被预言的元素—镓 镓(Ga)是第一种先经理论预言，随后才在自然界中发现的化学元素。 1. Ga的核外电子排布式为___________。 2. 元素周期表中Ga位于过渡金属与主族元素的交界处，其左侧为常见金属Zn，比较第一电离能：Zn___________Ga(填“>”或 “<”)。 3. Ga化学性质活泼，但纯净的Ga在空气中却不易被腐蚀，推测原因是___________。 【答案】1. [Ar]3d104s24p1 2. > 3. Ga表面与O2迅速反应生成一层致密的氧化膜，阻止内部继续反应 【解析】 【1题详解】 Ga为第四周期IIIA族元素，核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p1； 【2题详解】 Zn的核外电子排布式为：[Ar]3d104s2，全满，故第一电离能：Zn>Ga； 【3题详解】 Ga与Al同主族，化学性质相似，铝在空气中能在表面生成致密的氧化物薄膜，从而阻止内部继续反应，故纯净的Ga在空气中却不易被腐蚀，推测原因是：Ga表面与O2迅速反应生成一层致密的氧化膜，阻止内部继续反应。 Ga的化合物在半导体、太阳能电池、医疗等领域都有重要应用。一种新型含镓抗癌药物的结构如下。 4. Ga元素存在同位素，确定该配合物中Ga的同位素种类，可采用的方法是___________。 A. 晶体X射线衍射 B. 质谱 C. 红外吸收光谱 D. 核磁共振氢谱 5. 写出上述配合物中配体的结构简式___________。 【答案】4. B 5. 【解析】 【4题详解】 互为同位素的原子，质子数相同但中子数不同，故质量数不同，质谱图可测定相对分子质量，故可通过质谱图确定该配合物中Ga的同位素种类，选B； 【5题详解】 由图可知，N提供孤电子对与Ga形成配位键，O原子提供孤电子对与Ga形成配位键，为满足8电子稳定结构，每个O原子需得1个电子，故Ga的化合价为+3价，每个配体为-1价，故配体的结构简式为：。 Ga(CH3)3(三甲基镓)是用来制备含镓半导体材料的物质，常温下为液态。 6. Ga(CH3)3中Ga的杂化类型为___________。 A．sp B． sp2 C． sp3 7. 推测Ga(CH3)3熔点低的原因___________。 【答案】6. B 7. Ga(CH3)3为分子晶体，熔化时只需破坏较弱的范德华力，故熔点低，常温下呈液态 【解析】 【6题详解】 在Ga(CH3)3中，Ga与3个−CH3形成3个σ键 ，且Ga没有孤电子对，价层电子对数 = σ键数 + 孤电子对数=3+0=3 。根据杂化轨道理论，当中心原子价层电子对数为3时，杂化类型为sp2杂化 ，所以Ga的杂化类型是sp2，答案选 B。 【7题详解】 一般来说，物质的熔点与其晶体类型和微粒间作用力有关。已知Ga(CH3)3常温下为液态 ，说明其微粒间作用力不强。它是由分子构成，属于分子晶体 ，分子晶体中分子间存在的范德华力远弱于离子键、共价键等，熔化时只需克服较弱的范德华力，所需能量少，故熔点低。 第三代半导体GaN常用于制造高频芯片、太阳能电池等，其晶胞为立方体结构，如下图所示： 8. 晶体结构中离Ga最近的N的数目是___________。 9. Ga原子半径为0.122nm，N原子半径为0.075nm，晶胞中Ga原子与N原子直接接触，Ga原子和Ga原子不直接接触，晶胞边长=___________nm。(保留3位小数) 10. Ga的化学性质与Al相似，加热条件下GaN溶于NaOH，当晶体有缺陷时溶解速度加快，常用此方法来做晶体缺陷检验。请写出GaN与足量NaOH在加热条件下的化学反应方程式___________。 【答案】8. 4 9. 0.455 10. GaN+NaOH+3H2ONa[Ga(OH)4]+NH3↑ 【解析】 【8题详解】 根据GaN晶胞结构，离Ga最近的N的数目是4； 【9题详解】 Ga原子半径为0.122nm，N原子半径为0.075nm，晶胞中Ga原子与N原子直接接触，Ga原子和Ga原子不直接接触，晶胞体对角线为N原子、Ga原子直径和的2倍，体对角线为2(0.075nm×2+0.122nm×2)=0.788 nm，晶胞边长=nm。 【10题详解】 Ga的化学性质与Al相似，则GaN与足量NaOH在加热条件下生成Na[Ga(OH)4]、和氨气，反应的化学反应方程式为GaN+NaOH+3H2ONa[Ga(OH)4]+NH3↑。 二、助力碳中和 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到二氧化碳排放的最高值，2060年前达到“碳中和”，实现二氧化碳的净零排放。因此，综合利用CO2尤为重要。 11. CO2与H2催化合成乙烯：2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH=___________kJ·mol-1。 已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1 C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH2=-1411 kJ·mol-1 H2O(g) = H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1 【答案】-127.8kJ·mol-1 【解析】 【详解】已知：①2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1 ②C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH2=-1411 kJ·mol-1 ③H2O(g) = H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1 根据盖斯定律①×3-②-③×4可得2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH=3×（-571.6 kJ·mol-）-（-1411 kJ·mol-1）-4×（-44 kJ·mol-1）=-127.8kJ·mol-1。 常温常压下可利用催化剂实现CO2加氢制甲醇，反应历程和能量变化如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)： 12. 根据题中信息关于该反应是否自发进行的描述正确的是___________。 A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意温度均可自发 D. 任意温度均不可自发 13. 要提高二氧化碳平衡转化率的措施有___________。 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 增大投料比[n(H2)：n(CO2)] D. 增加催化剂用量 14. 转化历程中基元反应的决速步为___________。 A. CO2* + 6H*=HCOO*+5H* B. HCOO* + 5H*=CH3O* + H2O + H* C. CH3O* + H2O + H*=CH3OH + OH* + H* D. CH3OH + OH* + H*=CH3OH + H2O* 【答案】12. A 13. BC 14. B 【解析】 【12题详解】 由图可知该反应（反应物总能量高于生成物总能量 ），反应，气体分子数减少，。根据 ，低温时 ，反应自发进行；高温时，反应非自发，所以反应低温自发，故选A； 【13题详解】 A．该反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，A错误； B．反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，二氧化碳平衡转化率增大，B正确； C．增大投料比[n(H2)：n(CO2)]，相当于增大氢气浓度，平衡正向移动，二氧化碳平衡转化率增大，C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，所以增加催化剂用量，二氧化碳平衡转化率不变，D错误； 故选BC； 【14题详解】 基元反应中，活化能越大，反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，由图可知HCOO* + 5H*=CH3O* + H2O + H*的活化能最大 ，所以该步是决速步，故选B。 将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH，装置如下图。 15. 电极A是___________。 A. 正极 B. 负极 C. 阴极 D. 阳极 16. 写出电极B上的电极反应式___________。 【答案】15. D 16. CO2+2H++2e-=HCOOH 【解析】 【分析】该装置为电解池，右侧CO2转化为HCOOH，C元素由+4价降低为+2价，得电子，发生还原反应：CO2+2H++2e-=HCOOH，故右侧B为阴极，左侧A为阳极。 【15题详解】 根据分析，A为阳极，故选D； 【16题详解】 根据分析，电极B上的电极反应式为：CO2+2H++2e-=HCOOH。 CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如下图1。 17. 写出反应②的化学反应方程式___________。 反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器(反应条件：800℃、常压)，出口处流出气体各组分的量随反应时间变化如图2。 18. CO先升高后降低的原因___________。 19. H2浓度在反应后期迅速升高的原因___________。 【答案】17 CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 18. 反应初期CaCO3与持续通入的CH4发生反应，因此CO浓度升高，反应中后期CaCO3的量越来越少，因此产生的CO逐渐减少 19. 发生反应CH4C+2H2 【解析】 【17题详解】 根据图示可知反应(2)是CaCO3与CH4反应产生CaO、CO、H2，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的化学方程式为：CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2； 【18题详解】 CO先升高后降低的原因为反应初期CaCO3与持续通入的CH4发生反应，因此CO浓度升高，反应中后期CaCO3的量越来越少，因此产生的CO逐渐减少； 【19题详解】 H2浓度在反应后期迅速升高的原因发生反应CH4C+2H2，故答案为发生反应CH4C+2H2。 三、正四价的硫元素 二氧化硫及其形成的亚硫酸盐类有广泛应用。 20. SO2是___________。 A．极性分子 B．非极性分子 21. 下列关于SO2说法正确的是___________。 A. SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质 B. SO2缓慢通入氯化钡溶液，溶液先浑浊后澄清 C. SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了SO2漂白性 D. SO2通入石蕊试液，溶液变红后不褪色 将一定量SO2通入蒸馏水中，在300s时通入足量O2，500s时加入足量H2O2溶液，pH变化如下图所示。请回答下列问题： 22. 比较300s通入O2和500s加入H2O2后pH的变化，请分析变化的原因___________。 23. 300s未通O2时，溶液中c(H2SO3)=___________mol˙L-1.(结果保留3位有效数字)。(已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，忽略HSO的电离) 24. 当溶液中HSO和SO浓度相当时，加入少量盐酸或NaOH溶液，溶液pH变化不大。请结合化学用语和必要文字说明原因：___________。 【答案】20. A 21. D 22. H2O2的氧化性强于O2，亚硫酸氧化为硫酸pH显著下降 23. 2.6710-6 24. 当加入少量盐酸或NaOH时，体系可以通过以下反应维持pH的相对稳定，加入盐酸：H++SOHSO，加入NaOH：HSO+OH-SO+H2O 【解析】 【20题详解】 SO2​分子中S原子的价层电子对数，含有 1 对孤电子对，空间构型为V形，分子中正、负电荷中心不重合，属于极性分子，故选A； 【21题详解】 A．SO2​的水溶液能导电是因为SO2​与水反应生成的H2SO3能电离出自由移动的离子，SO2自身不能电离，属于非电解质，A错误； B．SO2与氯化钡溶液不反应，不会出现浑浊现象 ，因为弱酸不能制强酸，B错误； C．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了SO2的还原性，不是漂白性，C错误； D．SO2通入石蕊试液，与水反应生成H2SO3，溶液变红，SO2不能漂白石蕊试液，所以不褪色，D正确； 故选D； 【22题详解】 300s通入 ，发生反应，是弱酸，是强酸，浓度增大，pH下降；500s加入，发生反应，也生成强酸，浓度增大，pH下降 ，且H2O2的氧化性强于O2，亚硫酸氧化为硫酸pH显著下降； 【23题详解】 300s未通O2时，pH = 3.73，则，的电离方程式为，，由，溶液中 ； 【24题详解】 HSO和SO浓度相当时，形成缓冲溶液，当加入少量盐酸或NaOH时，体系可以通过以下反应维持pH的相对稳定，加入盐酸：H++SOHSO，加入NaOH：HSO+OH-SO+H2O。 分银渣是一种含有银的工业废渣，主要成分为AgCl。为了回收银，在一定温度下，采用Na2SO3溶液浸取分银渣，生成可溶性的亚硫酸银络合物，反应原理为：AgCl(s) + 2SO[Ag(SO3)2]3- + Cl-。 25. 下列关于Na2SO3溶液说法正确的是___________。 A. c(SO) > c(H2SO3) >c(HSO) B. = c(H2SO3) + c(HSO) C. c(Na+) + c(H+) > 2c(HSO) + 2c(SO) D. c(H2SO3) + c(HSO) + c(SO) = 2c(Na+) 26. 下列关于分银渣中银浸取原理说法正确的是___________。 A. 亚硫酸钠溶液的作用是氧化剂 B. 为了提高银的浸取率，可以适当增大亚硫酸钠溶液的浓度 C. 该反应的平衡常数表达式为： D. 反应过程中溶液的pH逐渐升高 某实验小组研究分银渣浸取银的工艺条件，设计了以下实验。 实验1：取初始浓度相同的Na2SO3溶液，测定不同温度下银的浸出率，结果如下图。 27. 温度超过30℃ 后，浸取率明显下降的可能原因___________。 实验2：将初始浓度相同的Na2SO3溶液加入一定量的 AgCl 中，测定不同pH时银的浸出率。结果如图所示。 28. 实验2的结果表明，pH在7以下时银浸出率很低，请解释原因___________。 【答案】25. C 26. B 27. 温度超过30℃后，[Ag(SO3)2]3-可能分解，导致银浸出率下降(合理即可) 28. 在此pH下，SO与H+结合转化为HSO或H2SO3，所以溶液中的SO浓度降低，导致银浸出率不佳 【解析】 【25题详解】 A．一级水解大于二级水解，故c() > c() > c(H2SO3)，A错误； B．电荷守恒：，物料守恒：，两式相减得：，B错误； C．，可得，故c(Na+) + c(H+) > 2c(HSO) + 2c(SO)，C正确； D．物料守恒：，D错误； 故选C； 【26题详解】 A．反应原理为：AgCl(s) + 2SO[Ag(SO3)2]3- + Cl-，无化合价变化，非氧化还原反应，A错误； B．适当增大亚硫酸钠溶液的浓度，平衡正向移动，提高银的浸取率，B正确； C．该反应的平衡常数表达式为：，C错误； D．反应过程中溶液的SO生成络合物，浓度降低，水解逆向移动，pH逐渐减小，D错误； 故选B； 【27题详解】 温度超过30℃ 后，浸取率明显下降的可能原因：温度超过30℃后，[Ag(SO3)2]3-可能分解，导致银浸出率下降(合理即可) 【28题详解】 pH在7以下时银浸出率很低，原因为：pH在7以下时，较大，SO与H+结合转化为HSO或H2SO3，所以溶液中的SO浓度降低，导致银浸出率不佳。 四、磷灰石制备磷酸 磷灰石中含有Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和少量SiO2，可用来制备H3PO4，以下两种制备方法： 方法一：用稍过量的浓H2SO4与磷灰石反应，得到H3PO4溶液、少量SiF4气体、渣(主要成分为CaSO4)。 29. SiF4的空间构型为___________。 30. 渣中的CaSO4是用途广泛的产品，可用于生产硫酸等一系列物质(转化关系如下)。下列说法不正确的是___________。 A. 工业上制硫酸时用浓硫酸吸收SO3 B. CH3OH可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 工业上用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉 D. 硫酸钙可用来制作石膏模具 31. 方法一所得溶液，除含有H2SO4外，还含有的杂质酸为___________。 以方法一中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下： 32. NaF、Na2CO3都可沉淀溶液中Ca2+。请通过计算，说明溶液A选择Na2CO3溶液的原因___________。(需写出计算过程) 已知：①25℃时，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，Ksp(CaF2)=5.3×10-9。 ②溶液中离子浓度小于1×10-5mol˙L-1时，即可认为沉淀反应达到完全。 33. 系列操作是过滤、加适量酸、___________、___________、过滤、洗涤。 34. 系列操作中，最适合加入的酸是___________。 A. 硫酸 B. 硝酸 C. 盐酸 D. 碳酸 35. 系列操作中，判断洗涤干净的方法是___________。 称取制得的无水Na2SO4 1.500g，配制成100mL溶液，取出25mL，加入过量的氯化钡溶液，所得溶液经过滤、洗涤、干燥，多次实验得固体平均值为0.583 g。 36. 上述实验过程中，不需要的仪器有___________。 A. 蒸发皿 B. 漏斗 C. 坩埚 D. 烧杯 37. 无水Na2SO4纯度为___________。(保留两位小数) 方法二：将磷灰石脱水、还原，将得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得H3PO4。 38. 方法二中，脱水得到的Ca10(PO4)6O(足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)、一种可燃性气体和一种硅酸盐，该反应的化学方程式是___________。 【答案】29. 正四面体 30. C 31. 盐酸、氢氟酸 32. ，，，，Ca2+完全沉淀时，所需的CO浓度远小于F-浓度 33. ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 34. A 35. 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明洗涤干净 36. AC 37. 0.95 38. 2Ca10(PO4)6O + 30C + 20SiO220CaSiO3 + 3P4 + 30CO↑ 【解析】 【29题详解】 SiF4中Si原子的价层电子对数，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论，其空间构型为正四面体； 【30题详解】 A．工业上制硫酸时，用浓硫酸吸收SO3，可防止形成酸雾，提高吸收效率，A正确； B．CH3OH具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．工业上用Cl2和石灰乳反应来制取漂白粉 ，澄清石灰水中Ca(OH)2浓度较低，不适合用于制取漂白粉，C错误； D．硫酸钙在加水后可以形成石膏浆，具有良好的流动性和可塑性，能够填充模具的各个细节部分，成型后能够保持形状，因此可用来制作石膏模具，D正确； 故选C； 【31题详解】 磷灰石中含有、)，与浓H2SO4反应时，、会与结合，生成HF、HCl ，所以除H2SO4外，杂质酸为盐酸、氢氟酸； 32题详解】 由，，，，Ca2+完全沉淀时，所需的CO浓度远小于F-浓度，故选择碳酸钠； 【33题详解】 从溶液中获得含结晶水的晶体，一般经过过滤、加适量酸（除去杂质离子）、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作； 【34题详解】 要制备Na2SO4，为不引入新杂质，最适合加入的酸是硫酸 ，硝酸会引入，盐酸会引入，碳酸酸性弱且不稳定 ，A正确； 故选A； 35题详解】 沉淀表面可能附着，检验是否存在可判断洗涤是否干净，用稀盐酸酸化的BaCl2溶液检验，取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明洗涤干净 ； 【36题详解】 称取制得的无水Na2SO4 1.500g，配制成100mL溶液，取出25mL，加入过量的氯化钡溶液，所得溶液经过滤、洗涤、干燥，多次实验得固体平均值为0.583 g，该实验过程中，过滤需要漏斗、烧杯等，不需要坩埚和蒸发皿，坩埚一般用于灼烧固体，蒸发皿一般用于蒸发液体，故选AC； 【37题详解】 由称取制得的无水Na2SO4 1.500g，配制成100mL溶液，取出25mL，加入过量的氯化钡溶液，所得溶液经过滤、洗涤、干燥，多次实验得固体平均值为0.583 g ，得 ，则25mL溶液中，100mL溶液中 ， ，无水的纯度 【38题详解】 根据元素守恒和得失电子守恒，Ca10(PO4)6O与C、SiO2高温下反应，P元素化合价从+5价降低到0价，C元素化合价从0价升高到+2价，生成白磷P4、可燃性气体CO和硅酸盐CaSiO3，配平可得上述化学方程式为2Ca10(PO4)6O + 30C + 20SiO220CaSiO3 + 3P4 + 30CO↑。 五、来那度胺的合成 来那度胺(J)是一种治疗多发性骨髓瘤的药物。一种由氨基酸A与化合物F为原料合成来那度胺的路线如下(部分条件已省略)。 回答下列问题： 39. 下列不属于A的官能团的是___________。 A. 酰胺基 B. 醇羟基 C. 酮羰基 D. 羧基 40. IJ的反应类型是___________。 41. 用“*”标出J分子中的不对称碳原子___________。 42. 关于合成路线中的物质，下列说法不正确的是___________。 A. 化合物A是一种α-氨基酸，可以使用茚三酮试剂来检验 B. 仅以化合物A组成的蛋白质不能通过黄蛋白反应检验 C. 化合物H中所有碳原子可能共面 D. 1mol化合物J与足量H2反应，最多可以消耗6mol H2 43. 写出F的结构简式___________。 44. 书写H与足量NaOH溶液反应的化学方程式___________。 45. BC的目的是保护B中的官能团，若不采取此保护措施，可能得到一种由2分子B反应生成的含有六元环的副产物，分子式C10H16N4O4，请写出其结构简式___________。 46. 写出一个满足以下条件的G的同分异构体的结构简式___________。 ①苯环上有6个取代基 ②能发生银镜反应，也可以与FeCl3发生显色反应 ③核磁共振氢谱显示有4组峰 47. 结合题目所给信息，以苯和OHCCH2CH2CHO为原料，设计路线合成___________。(无机试剂任选) (合成路线常用的表示方式为：AB目标产物) 【答案】39. BC 40. 还原反应 41. 42. D 43. 44. ＋2NaOH＋NaBr＋CH3OH 45. 46. 、 47. 【解析】 【分析】A 与甲醇发生酯化反应生成B，B与乙酸酐发生取代反应生成C，C中酯基与氨基成环形成D，D中酰胺基发生水解反应得到E，结合H的结构与G的分子式逆推得到G，F与甲醇发生酯化反应得到G，F是，结合I的分子式和J的结构逆推I是发生还原反应得到J，推出I； 【39题详解】 A中官能团有酰胺基、羧基、氨基，故答案选BC； 【40题详解】 由分析可知，I→J是由硝基变成氨基，推出是还原反应； 【41题详解】 不对称碳原子是找J中的手性碳原子，手性碳原子要连接四个各不相同的原子或原子基团，因此是； 【42题详解】 A．氨基和羧基连在同一个碳原子上，是一种α-氨基酸，茚三酮能与氨基酸反应生成蓝紫色物质，可以用来检验氨基酸，A正确； B．黄蛋白反应是一种用于检测蛋白质中‌芳香族氨基酸‌（如酪氨酸、色氨酸）的经典定性化学实验。其原理基于浓硝酸与这些氨基酸的苯环结构发生硝化反应，生成黄色硝化产物，仅以化合物A组成的蛋白质不含有苯环，不能通过黄蛋白反应检验，B正确； C．苯环是平面结构，与苯环连接的碳原子与苯环共面，酯基是平面结构，故化合物H中所有碳原子可能共面，C正确； D．J中只有苯环与氢气反应，J与氢气反应需要消耗3mol氢气，故D错误， 答案选D； 【43题详解】 由分析可知F的结构简式是； 【44题详解】 由分析可知，H中酯基和溴原子都能与氢氧化钠发生反应，推出方程式为：＋2NaOH＋NaBr＋CH3OH； 【45题详解】 由分析可知B中还含有一个氨基也可以反应，故为； 【46题详解】 由已知条件可知，G的同分异构体中有酚羟基、和醛基，苯环上有六个取代基，核磁共振氢谱图上有4组峰，说明苯环上存在对称位置，结合分子式可推出为、; 【47题详解】 结合目标产物和上述流程分析，右边的环是氨基中的氢原子与卤代烃发生取代反应，由此逆推出需要得到苯胺和，由苯生成苯胺过程中，先苯发生硝化反应生成硝基苯，再发生还原反应得到苯胺，而发生还原反应得到，再发生取代反应得到，因此由上述合成路线可知， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期高三年级期中学业质量调研 化学学科试卷 (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，所有答题必须涂或写在答题纸上；做在试卷上一律不得分。 2.答题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写。 3.选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ba-137 一、被预言的元素—镓 镓(Ga)是第一种先经理论预言，随后才在自然界中发现的化学元素。 1. Ga的核外电子排布式为___________。 2. 元素周期表中Ga位于过渡金属与主族元素的交界处，其左侧为常见金属Zn，比较第一电离能：Zn___________Ga(填“>”或 “<”)。 3. Ga化学性质活泼，但纯净的Ga在空气中却不易被腐蚀，推测原因是___________。 Ga的化合物在半导体、太阳能电池、医疗等领域都有重要应用。一种新型含镓抗癌药物的结构如下。 4. Ga元素存在同位素，确定该配合物中Ga的同位素种类，可采用的方法是___________。 A. 晶体X射线衍射 B. 质谱 C. 红外吸收光谱 D. 核磁共振氢谱 5. 写出上述配合物中配体的结构简式___________。 Ga(CH3)3(三甲基镓)是用来制备含镓半导体材料的物质，常温下为液态。 6. Ga(CH3)3中Ga的杂化类型为___________。 A．sp B． sp2 C． sp3 7. 推测Ga(CH3)3熔点低的原因___________。 第三代半导体GaN常用于制造高频芯片、太阳能电池等，其晶胞为立方体结构，如下图所示： 8. 晶体结构中离Ga最近的N的数目是___________。 9. Ga原子半径为0.122nm，N原子半径为0.075nm，晶胞中Ga原子与N原子直接接触，Ga原子和Ga原子不直接接触，晶胞边长=___________nm。(保留3位小数) 10. Ga的化学性质与Al相似，加热条件下GaN溶于NaOH，当晶体有缺陷时溶解速度加快，常用此方法来做晶体缺陷检验。请写出GaN与足量NaOH在加热条件下的化学反应方程式___________。 二、助力碳中和 我国提出“碳达峰”目标是在2030年前达到二氧化碳排放的最高值，2060年前达到“碳中和”，实现二氧化碳的净零排放。因此，综合利用CO2尤为重要。 11. CO2与H2催化合成乙烯：2CO2(g) + 6H2(g) = C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH=___________kJ·mol-1。 已知：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1 C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH2=-1411 kJ·mol-1 H2O(g) = H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1 常温常压下可利用催化剂实现CO2加氢制甲醇，反应历程和能量变化如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)： 12. 根据题中信息关于该反应是否自发进行的描述正确的是___________。 A. 低温自发 B. 高温自发 C. 任意温度均可自发 D. 任意温度均不可自发 13. 要提高二氧化碳平衡转化率的措施有___________。 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 增大投料比[n(H2)：n(CO2)] D. 增加催化剂用量 14. 转化历程中基元反应决速步为___________。 A. CO2* + 6H*=HCOO*+5H* B. HCOO* + 5H*=CH3O* + H2O + H* C. CH3O* + H2O + H*=CH3OH + OH* + H* D. CH3OH + OH* + H*=CH3OH + H2O* 将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH，装置如下图。 15. 电极A是___________。 A. 正极 B. 负极 C. 阴极 D. 阳极 16. 写出电极B上的电极反应式___________。 CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如下图1。 17. 写出反应②的化学反应方程式___________。 反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器(反应条件：800℃、常压)，出口处流出气体各组分的量随反应时间变化如图2。 18. CO先升高后降低的原因___________。 19. H2浓度在反应后期迅速升高的原因___________。 三、正四价的硫元素 二氧化硫及其形成的亚硫酸盐类有广泛应用。 20. SO2是___________。 A．极性分子 B．非极性分子 21. 下列关于SO2说法正确的是___________。 A. SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质 B. SO2缓慢通入氯化钡溶液，溶液先浑浊后澄清 C. SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了SO2漂白性 D. SO2通入石蕊试液，溶液变红后不褪色 将一定量SO2通入蒸馏水中，在300s时通入足量O2，500s时加入足量H2O2溶液，pH变化如下图所示。请回答下列问题： 22. 比较300s通入O2和500s加入H2O2后pH变化，请分析变化的原因___________。 23. 300s未通O2时，溶液中c(H2SO3)=___________mol˙L-1.(结果保留3位有效数字)。(已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，忽略HSO的电离) 24. 当溶液中HSO和SO浓度相当时，加入少量盐酸或NaOH溶液，溶液pH变化不大。请结合化学用语和必要文字说明原因：___________。 分银渣是一种含有银的工业废渣，主要成分为AgCl。为了回收银，在一定温度下，采用Na2SO3溶液浸取分银渣，生成可溶性的亚硫酸银络合物，反应原理为：AgCl(s) + 2SO[Ag(SO3)2]3- + Cl-。 25. 下列关于Na2SO3溶液说法正确的是___________。 A. c(SO) > c(H2SO3) >c(HSO) B. = c(H2SO3) + c(HSO) C. c(Na+) + c(H+) > 2c(HSO) + 2c(SO) D. c(H2SO3) + c(HSO) + c(SO) = 2c(Na+) 26. 下列关于分银渣中银浸取原理说法正确的是___________。 A. 亚硫酸钠溶液作用是氧化剂 B. 为了提高银的浸取率，可以适当增大亚硫酸钠溶液的浓度 C. 该反应的平衡常数表达式为： D. 反应过程中溶液的pH逐渐升高 某实验小组研究分银渣浸取银的工艺条件，设计了以下实验。 实验1：取初始浓度相同的Na2SO3溶液，测定不同温度下银的浸出率，结果如下图。 27. 温度超过30℃ 后，浸取率明显下降的可能原因___________。 实验2：将初始浓度相同的Na2SO3溶液加入一定量的 AgCl 中，测定不同pH时银的浸出率。结果如图所示。 28. 实验2结果表明，pH在7以下时银浸出率很低，请解释原因___________。 四、磷灰石制备磷酸 磷灰石中含有Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和少量SiO2，可用来制备H3PO4，以下为两种制备方法： 方法一：用稍过量的浓H2SO4与磷灰石反应，得到H3PO4溶液、少量SiF4气体、渣(主要成分为CaSO4)。 29. SiF4的空间构型为___________。 30. 渣中的CaSO4是用途广泛的产品，可用于生产硫酸等一系列物质(转化关系如下)。下列说法不正确的是___________。 A. 工业上制硫酸时用浓硫酸吸收SO3 B. CH3OH可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 工业上用Cl2和澄清石灰水反应来制取漂白粉 D. 硫酸钙可用来制作石膏模具 31. 方法一所得溶液，除含有H2SO4外，还含有的杂质酸为___________。 以方法一中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下： 32. NaF、Na2CO3都可沉淀溶液中Ca2+。请通过计算，说明溶液A选择Na2CO3溶液原因___________。(需写出计算过程) 已知：①25℃时，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9，Ksp(CaF2)=5.3×10-9。 ②溶液中离子浓度小于1×10-5mol˙L-1时，即可认为沉淀反应达到完全。 33. 系列操作是过滤、加适量酸、___________、___________、过滤、洗涤。 34. 系列操作中，最适合加入的酸是___________。 A. 硫酸 B. 硝酸 C. 盐酸 D. 碳酸 35. 系列操作中，判断洗涤干净的方法是___________。 称取制得的无水Na2SO4 1.500g，配制成100mL溶液，取出25mL，加入过量的氯化钡溶液，所得溶液经过滤、洗涤、干燥，多次实验得固体平均值为0.583 g。 36. 上述实验过程中，不需要的仪器有___________。 A. 蒸发皿 B. 漏斗 C. 坩埚 D. 烧杯 37. 无水Na2SO4的纯度为___________。(保留两位小数) 方法二：将磷灰石脱水、还原，将得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得H3PO4。 38. 方法二中，脱水得到的Ca10(PO4)6O(足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)、一种可燃性气体和一种硅酸盐，该反应的化学方程式是___________。 五、来那度胺的合成 来那度胺(J)是一种治疗多发性骨髓瘤的药物。一种由氨基酸A与化合物F为原料合成来那度胺的路线如下(部分条件已省略)。 回答下列问题： 39. 下列不属于A的官能团的是___________。 A. 酰胺基 B. 醇羟基 C. 酮羰基 D. 羧基 40. IJ的反应类型是___________。 41. 用“*”标出J分子中的不对称碳原子___________。 42. 关于合成路线中的物质，下列说法不正确的是___________。 A. 化合物A是一种α-氨基酸，可以使用茚三酮试剂来检验 B. 仅以化合物A组成的蛋白质不能通过黄蛋白反应检验 C. 化合物H中所有碳原子可能共面 D. 1mol化合物J与足量H2反应，最多可以消耗6mol H2 43. 写出F的结构简式___________。 44. 书写H与足量NaOH溶液反应的化学方程式___________。 45. BC的目的是保护B中的官能团，若不采取此保护措施，可能得到一种由2分子B反应生成的含有六元环的副产物，分子式C10H16N4O4，请写出其结构简式___________。 46. 写出一个满足以下条件的G的同分异构体的结构简式___________。 ①苯环上有6个取代基 ②能发生银镜反应，也可以与FeCl3发生显色反应 ③核磁共振氢谱显示有4组峰 47. 结合题目所给信息，以苯和OHCCH2CH2CHO为原料，设计路线合成___________。(无机试剂任选) (合成路线常用的表示方式为：AB目标产物) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $