上海市上海中学2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试卷

1 / 10 2024-2025学年上海市上海中学第一学期期末考 高三年级 化学学科 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；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：O−16 K−39 Ca−40 Ti−48 Mn−55 Fe−56 一、1774年卡尔·威廉·舍勒通过软锰矿（MnO2）和盐酸反应，制得了氯气。氯及其化合物 在农业、医疗、食品加工等领域都有着重要的用途。 1．下列化学用语正确的是_______。 A．Cl2的结构式：Cl−Cl B．HClO的电子式： C．CCl4的球棍模型： D．Cl−的结构示意图： 2．W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为 7:17，X与W 同主族，Y的 3p轨道中仅有 1个电子，含 Z元素的物质焰色试验火焰呈黄色，以下说法正 确的是_______。 A．金属性：Y > Z B．氢化物沸点：X <W C．离子还原性：X >W D．简单离子半径：W > X > Z 3．下列关于 Cl2的制备和性质检验的说法，正确的是_______。（设气体流动方向均为从左 往右） I II III IV A．MnO2和浓盐酸制备 Cl2用装置 I B．用装置Ⅱ去除 Cl2中的 HCl C．用装置Ⅲ证明氧化性：Cl2 > Br2 > I2 D．用装置 IV吸收多余的 Cl2 4．下列二氯代环丁烷的结构，含有不对称碳原子的结构有_______。（不定项） A． B． C． D． 2 / 10 5．氯水中 Cl2(aq)、HClO、ClO−微粒的物质的量分数 (a) 随溶液 pH变化关系如下图所示。 （1）写出 pH = 2之前，滴入 NaOH溶液过程的总反应的化学方程式： ______________________________________________________________________ （2）pH = 9时，溶液中已经没有 Cl2(aq)存在，此时 c(HClO) + c(ClO−) _______ c(Cl−)（填“>”、 “<”或“=”），c(ClO−) : c(HClO) = _______。（保留 1位小数） （3）查阅资料发现，加热时，向浓 NaOH溶液中通入 Cl2，还会生成 NaClO3，则 c(Na+) _______ c(Cl−) + c(ClO−) + c(ClO3−)（填“>”、“<”或“=”），若产物中 c(ClO−) : c(ClO3−) = 2:1，写出该反 应的离子方程式：_______________________________________________。 二、2020年 11月 10日，中国科学院金属研究所钛合金团队参与建设的“奋斗者”号潜水艇 下潜至马里亚纳海沟 10 909米，创造了中国载人深潜新纪录，达到世界领先水平。 1．下列说法错误的是_______。 A．钛位于元素周期表第 4周期第 4族 B．基态钛原子的价电子排布式为 3d24s2 C．基态钛原子最外层电子的电子云形状为球形 D．48Ti表示相对原子量为 48的 Ti的某种核素 2．基态 Ti原子和 Co原子中，它们的核外电子具有不同的_______。（不定项） A．能层数 B．能级数 C．占据轨道数 D．单电子数 3．已知二氯氧钛（TiOCl2）分子与 COCl2为等电子体，以下说法正确的是_______。 A．中心原子 Ti采取 sp3杂化 B．分子的空间结构为平面三角形 C．分子中有 3个σ键，不存在π键 D．TiOCl2中的钛离子满足最外层 8电子的稳定结构 4．比较电离能：I4(Ti) _______ I5(Ti)（填“>”、“<”或“=”），从原子结构的角度说明理由： ________________________________________________________。 (7.52, 0.5) 3 / 10 5．Ti可以形成很多配合物如：[Ti(H2O)6]Cl4、[Ti(NH3)6]Cl4、Na2[TiF6]等 （1）上述配位原子的电负性由小到大的顺序是____________________（写元素符号）； （2）晶体 X射线衍射法测得[Ti(NH3)6]Cl4和单个氨气分子中的∠H−N−H的信息如图所示， 解释∠H−N−H差异的原因__________________________________________。 6．Ti的四卤化物熔点如下表所示，解释熔点变化的原因。 _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点（℃） 377 −24.12 38.3 155 7．钛酸钙立方晶胞如图所示，Ca2+周围 O2−的配位数为_______，若该晶胞密度为 4.1 g·cm−3， 则最近的 Ca2+和 Ti4+距离为______ pm（阿伏伽德罗常数 NA取 6.02×1023，保留 1位小数）。 若钛酸钙立方晶胞结构的另一种示意图中，Ti4+处于晶胞的顶角，则该晶胞示意图中 O2− 和 Ca2+分别位于_______。 A．棱心、体心 B．面心、体心 C．体心、面心 D．棱心、面心 4 / 10 三、二氧化碳作为一种重要的工业气体，具有多种用途，并在各种生产过程中扮演重要角 色。 CO2经催化加氢可以生成一些低碳有机物，从而减少 CO2排放。 1．我国科学家使用双功能催化剂催化水煤气变换反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH < 0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下。下列说法错误的是 _______。 A．若起始时的水分子为 HDO，则生成的氢气可能有三种分子 B．过程 I、II均为放热过程 C．过程 III中形成了非极性共价键 D．使用催化剂不改变水煤气变换反应的ΔH 2．减缓全球变暖的方法之一是将 CO2回收利用，科学家研究利用回收的 CO2制取甲醛，反 应的热化学方程式 CO2(g) + 2H2(g) HCHO(g) + H2O(g) ΔH。请回答下列问题： （1）已知：反应①：HCHO(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) ΔH = −480 kJ·mol−1 相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 O=O H−H O−H 键能/kJ·mol−1 497.3 436 462.8 则ΔH = ______________。 （2）对于反应①，下列措施既能提高 HCHO的平衡转化率又能增大反应速率的是______。 A．升高温度 B．使用催化剂 C．缩小容器的容积 D．增加 O2的浓度 （3）对于反应①，在某压强下，反应在不同温度、不同投料 比时 HCHO的平衡转化率如图所示。 则温度 T1 _______ T2（填“>”、“<”或“=”），图中 3 点 A、 B、C对应的平衡常数 K的大小关系为________。（用编号排序） （4）（不定项）一定条件下，将 CO2和 H2按反应系数比投入 恒容密闭容器中制备甲醛，下列能表示反应已经达到平衡 状态的是______。 A．容器内气体密度保持不变 B．H2O(g)的体积分数保持不变 C．该反应的平衡常数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 投料比（ 2(O ) (HCHO) n n ） 5 / 10 某温度下，将物质的量之比为 1:2 的 CO2和 H2的混合气体投入 2 L 的恒容密闭容器中 模拟合成 HCHO的实验，每隔一定时间测得容器内 CO2物质的量如表所示： 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CO2)/mol 0.200 0.178 0.163 0.152 0.148 0.148 （5）0~10 min 内，用 H2表示的平均反应速率为__________ mol·L−1·min−1，该温度下，反 应的平衡常数 K = __________。（保留 2位小数） 3．科学家近年发明了一种新型 Zn−CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选 择性催化材料。放电时，温室气体 CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题 提供了一种新途径。 （1）放电时，正极的电极反应式为____________________________________。 （2）充电时，阳极处的电解质溶液 pH_________。（填“变大”、“变小”或“不变”） 6 / 10 四、废旧物品的回收再利用可以节约资源，保护环境，从而降低生产成本，提高经济效益， 实现经济、社会和环境的协调发展。现利用废旧镀锌铁皮制备磁性 Fe3O4胶体粒子及副产物 ZnO。制备流程图如下： 已知：Zn 及化合物的性质与 Al 及化合物的性质相似，Ksp[Zn(OH)2] = 1.0×10−17。请回答下 列问题： 1．用 NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有_______。（不定项） A．去除油污 B．溶解镀锌层 C．去除铁锈 D．钝化 2．常温下，调节溶液 A的 pH最小值为_______时可使 Zn2+沉淀完全（溶液中 Zn2+的物质的 量浓度小于 10−5 mol·L−1时，可认为 Zn2+沉淀完全）；由 Zn(OH)2沉淀制 ZnO的后续操作步 骤是过滤、__________、__________。 3．流程中，调节溶液 pH = 1~2，加适量的 H2O2，反应的离子方程式为________________。 4．Fe3O4胶体粒子不能用减压过滤法实现固液分离理由是____________________________。 5．用高锰酸钾法测定产物 Fe3O4中的二价铁含量。应选用_______溶解 Fe3O4（填编号）。 A．HNO3 B．HCl C．H2SO4 D．H2SO3 6．需配制浓度为 0.0100 mol·L−1的 KMnO4标准溶液 250 mL，应准确称取_______ g KMnO4 （保留 3位小数）。配制该标准溶液时，下列仪器中不必用到的有________。（用编号表示） ① 电子天平 ② 烧杯 ③ 量筒 ④ 玻璃棒 ⑤ 容量瓶 ⑥ 胶头滴管 ⑦ 干燥器 7．称取 a g Fe3O4样品，用 KMnO4标准溶液滴定，滴定终点现象为______________________ ________________________________________，滴定终点消耗 0.0100 mol·L−1的 KMnO4标 准溶液 b mL，则 Fe3O4样品纯度为________ %（含 a、b的式子表示）。如果初读数仰视滴 定管，末读数俯视滴定管，则测定结果将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 7 / 10 五、有机物繁多的种类和各异的性质帮助了人类社会在生活、生产上的不断前进。 1．下列说法错误的是_______。 A．蛋白质在酶等催化剂作用下水解可得到氨基酸 B．葡萄糖和麦芽糖水溶液均能发生银镜反应 C．乙烷、丙烷、新戊烷互为同系物 D．植物油中不可能含有碳碳双键 2．有机物M的结构简式如右图所示。下列关于该有机物的说法正确的是_______。 A．M的分子式为 C20H22O4 B．M中含有 5种官能团 C．1 mol M最多可与含 3 mol NaOH的溶液发生反应 D．M与 Br2既能发生加成反应又能发生取代反应 3．为去除下列物质中的杂质（括号内的为杂质），采用的试剂和方法均正确的是_______。 （不定项） 选项 物质（杂质） 试剂 方法 A 苯（苯酚） 浓溴水 静置、过滤 B 甲烷（乙烯） KMnO4/H+ 洗气瓶洗气 C 硝基苯（NO2） NaOH溶液 充分振荡、静置分层、分液漏斗分液 D 乙醇（水） 新制生石灰 蒸馏、收集冷凝管中流出的液体 8 / 10 药物舍曲林的一种合成路线如下： 已知：I．RCN RCOOH II． III． 4．根据系统命名法，A的名称是____________。 5．A→B的反应类型是__________，F中含氧官能团的名称是______________。 6．写出一种能同时满足下列条件的 E的芳香族同分异构体的结构简式_____________。 ① 能发生银镜反应；② 核磁共振氢谱有 5组峰。 7．K→L的化学方程式为_________________________________； 反应还可生成与 L互为同分异构体的副产物，其结构简式为________________________ （任写一种，不考虑立体异构）。 8．以乙酸、甲胺（CH3NH2）与苯为原料，结合本题中的信息，设计该物质的 合成路线（无机试剂任选）。 9 / 10 参考答案 一、 1．A 2．D 3．D 4．AD 5．（1）Cl2 + NaOH ===NaCl + HClO （2）=；30.2 （3）>；5Cl2 + 10OH− 7Cl− + 2ClO− + ClO3− 二、 1．D 2．CD 3．B 4． <；Ti3+核外电子排布为[Ar]3d1，Ti4+核外电子排布与 Ar相同，后者为全满结构，稳定、 难失电子，故电离能更大 5．N < O < F；价层电子对数均为 4，但氨气中 N有孤电子对，因为孤电子对与成键电子对 间的斥力大于成键电子对间的斥力，所以氨气中键角更小 6．TiF4是离子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4是分子晶体，离子晶体熔化时需破坏离子键，分子 晶体熔化时需破坏范德华力，离子键一般强于范德华力，故 TiF4熔点最高；TiCl4、TiBr4、 TiI4结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，因此熔点依次升高。 7．12；329.5；A 分析：由图可知化学式为 CaTiO3，距离最短为面对角线一半，但观察有困难，不妨看 O2− 周围的 Ca2+，有 4个，根据个数比可知答案为 12； A N M N V   23 1 (40 48 16 3)4.1 6.02 10 3a       8 380.3.80528 1 20 5 8cm pma    距离 = 3 = 329.5 2 a pm； 按照红线延伸可知，O2−位于棱心，Ca2+ 位于体心（也可参考个数，但无法区分棱心和面心） 三、 1．B 2．（1）−1.9 kJ·mol−1 （2）D （3）<；B = C > A （4）BD （5）2.2×10−3；0.42 3． CO2 + 2e− + 2H+ ===HCOOH；变小 四、 1．AB 2．8；洗涤、灼烧 3．2Fe2+ + 2H+ + H2O2 ===2Fe3+ + 2H2O 10 / 10 4．胶体也能透过滤纸 5．C 6．0.395；③⑦ 7．当滴入最后半滴 KMnO4标准溶液时，溶液恰好由无色变为浅紫色，充分摇动，30s内不 褪色； 29 25 b a ；偏小 五、 1．D 2．C 3．CD 4．1,2−二溴乙烷； 5．取代反应、酯基； 6． 7． 或 + HCl 8． 或 9 ．