内容正文:
虹口区2025学年度第一学期期终学生学习能力诊断测试
高三化学
试卷
2025.12
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间60分钟。
2、本考试设试卷和答题纸两部分,试卷包括试题与答题要求,所有答案必须涂(选择题)
或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
3.考生务必在答题纸上用水笔清楚填写姓名、准考证号,并将条形码贴在指定位置上。
4.本试题的选择题,没有特别注明,为单选题,只有一个正确选项;注明不定项,有1~2
个正确选项,多选、错选不得分,漏选得一半分。
相对原子质量:H-1
N-14
0-16
K-39
Cr-52
一、N,N-二甲基甲酰胺(20分)
N,N二甲基甲酰胺DME,结构简式为H-C-NCH2)祓誉为
0
“万能溶剂”,是医
药、电子等领域的关键原料。
1.DM分子中四种元素的原子半径由大到小的顺序正确的是
A.C>N>O>H B.N>O>H>C
C.O>N>C>H
D.N>O>C>H
2.DF在催化条件下能完全水解,写出该反应的化学方程式
近年来,我国科研团队开发了多项DF绿色合成新技术,相关成采有CO2转化法和电
合成法等。C02转化法原理如下:
主反应:HNCH).CC0,g*HIg2a0-TOH-&-NCH,Br,0g
△H
副反应:HN(CH3)2(g)tC02(g+3H2(g)
ZnO-TiO2
N(CH33(g+2H2O(g)△
3.C02转化法的原料中,属于非极性分子的是
。(填化学式)
4.在恒温恒容条件下,若只发生上述主反应,不能说明该反应体系已经达到平衡状态的
是
。(不定项)
A.混合气体的密度保持不变
B,混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.DMR的体积分数保持不变
D,HN(CH3)2和H2O的浓度之比保持不变
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5.已知部分共价键的键能如下表所示:
共价键
N-H
H-H
C=0(C02)
C-N
C-H
H-0
键能/(kmol
391
436
803
305
414
464
则△H2=
kJmol-1。
A.98
B.-98
C.708
D.-708
HN(CH3)2转化为DMF和N(CH)3的机理如图1所示;CO2在催化剂表面加H2转化为
HC0O*、HCHO*(*表示吸附)的能量与反应过程如图2所示(TS表示过渡态分子)。
TS3
密2.0,
COHCOO+HCHO+HCH.O
TSI
TS2
TS4
HCOOH
HCHO
0.0
HN(CI)
DMF
◆NCH3
-1.0
图1
H*+HCOO*+*DMF
-2.0
反应过程
图2
6.根据图1,下面说法错误的是
(不定项)
A.该历程有非极性键的断裂和生成
B.二氧化碳在该过程中作为氧化剂
C.甲酸和甲醛分别是主反应和副反应的中间体
D.N(CH3)3中C-N键之间的键角为120°×
7.结合图2解释副产物N(CH3)3较少的原因是
电合成法是以低价值的工业副产品N(CH)归为原料,在碳酸钾溶液中电解制备DM,反
0
电源
应为N(CH)2+H20_通直流电,H-C-N(CH2+2H。
电解装置如图所示。
碳酸钾溶液礼
DMF
N(CHj);
Ni
8。(1)Ni电极上发生的电极反应式为
(2)一定条件下,Pt电极上DMF的生成速率为5.50×104 molL1.h,
电解100h后,在N1电极上收集的H2在标准状况下的体积约为
9.有人建议将CO2转化法和电合成法联用,能更好地生产DMF,其理由是
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二、金属有机框架材料(18分)
2025年化学诺贝尔奖颁给研究金属有机框架的科学家。金属有机框架是一类由金属离子
与有配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料。MOF5是其中代表性的材料之一。MOF-5
晶体由具有正四面体结构的[Z40和有机配体BDC-(8又)构成。由于品胞中
[Z4O]+的取向不同,导致内部存在两种大小不同的空隙(用圆球表示)。
[Zn40]6+
晶胞中的重复单元
MOF-5晶胞
1.30Zn元素在周期表中的位置为
A.第四周期VⅢ族B.第五周期B族
C.第四周期B族D.第五周期B族
2.基态氧原子的核外电子排布式为
3.碳原子和氧原子中第一电离能较大的是
从原子结构角度说明理由
MO5晶体属于立方晶系,其晶胞由2种不同的结构单元交替构成。
4.确定该晶体结构可用的仪器分析技术是
A.红外光谱法
B.质谱法
C.X射线衍射法
D.紫外可见光光谱法
5.每个重复单元中BDC2的个数为
A.2
B.3
C.4
D.6
6.298K、100kPa下,MOF-5可吸附自身体积数百倍C02。MOF.5对C02的吸附过程中
A.△S>0、△H<0
B.△S>0、△0
C.△S<0、△H<0
D.△S0、△0
7.下列可以代替BDC2为有机配体用于构成金属有机框架,并且能够增大框架孔径的是
A.H3C-
8.MOF5吸附NH3时,NH会取代BDC2与[Zn4O]t配位,从而破坏晶体结构。从结构角度
解释NH3较BDC2更易配位的原因。
9。根据金属有机框架的结构,举出其可能的一种用途。
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三、阿格列汀的合成(19分)
阿格列汀是一种酶抑制剂,可用于帮助糖尿病患者改善和控制血糖,其一种合成路线如
下所示:
8
0
催化剂
H2N
OH
H2O/△
CN
Br
M
NH
Nall
NaHCO
⑤
3
NH,
阿格列汀
1.已知反应①为取代反应,C的结构简式为
2.反应②的反应类型为
A.加成反应
B.取代反应
C.还原反应
D.氧化反应
3.阿格列汀分子中含有不对称碳原子的数目为
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
4.关于合成路线中涉及相关物质说法正确的是
(不定项)
A.有机物A是组成人体蛋白质所需α-氨基酸
B.有机物B中含氧官能团名称为羧基和酮羰基
C.有机物E中含有sp3、Sp2和sp杂化的碳原子
D.有机物M中NH上的氢较-N旺上的氢更易被取代
5.写出反应③的反应式
6。反应④所需的试剂与条件是
7.反应⑤使用NaHCO,可以有效提升阿格列汀的产率,原因是
8.写出C的符合下列要求的一种同分异构体的结构简式。
i.含有硝基(-NO2)和氨基(-NH),且两者不在同一个碳原子上
ⅱ.核磁共振氢谱中存在三组峰,且峰面积相等
ⅲ分子中不含环状结构
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9。与苯环直接相连的卤原子较与烷基相连的卤原子更难发生取代反应,一般需要较苛刻的条
件,如:○×高一c。设计以甲苯为原料合成有机化合物卫(C)的
路线(无机原料与有机溶剂任选)。
四、重铬酸钾的制备与测定(22分)
铬对人体及动物体有毒害作用。某实验室有一批含C3+废液,同时还含有Fe+。用该废液制
备K2Cr2O7晶体的流程如下:
KOH溶液
H2O2溶液KOH溶液
HCI溶液
含铬废液一
调pH
过滤
浸泡
过滤
调pH→…K,Cr,0,品体
步骤I
步骤Ⅱ
步张Ⅲ
滤液①
滤渣①
已知:常温下,部分金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物
开始沉淀时pH
沉淀完全时pH
沉淀开始溶解时pH
Cr(OH)3
4.9
6.8
12
Fe(OH)3
1.5
4.1
(一)制备重铬酸钾
1.“步骤I”中加入KOH溶液调节H=7~8之间,得到的沉淀是
2.含铬国家工业污水排放标准不超过0.5gL,通过计算说明滤液①是否可以直接排放。
(已知25℃时,Cr(OH田3的Kp=6.3×1031)
3.“步骤I”中加入Hz02溶液,得到的氧化产物是C045,写出该反应的离子方程式
4.实验室用废液制备K2C20,时,不直接从“步骤Ⅱ”开始,要有“步骤I”,其原因是
已知:不同温度下化合物的溶解度(单位:g)如下表:
化合物
0℃
20°℃
40℃
60℃
80℃
100℃
KCI
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
56.3
K2Cr207
4.7
12.3
26.3
45.6
73
102
K2S04
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
24.1
5.根据上表中的数据,由“步骤”得到K2Cr2O,晶体的依次操作步骤是
过滤、洗涤、干燥。
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6.若要得到更纯净的K2C20,晶体,需要进一步的操作是
7.结合上表分析,“步骤”不用硫酸调节pH的原因是
(二)测定重铬酸钾的纯度
称取K2C207产品2.000g,配成250.00mL的溶液,取25.00mL溶液于维形瓶中,加入
10mL2molL1疏酸溶液、2g(过量)KI固体,密封在暗处静置5min,用0.2000molL1Na2S2O3
标准溶液滴定至溶液呈黄绿色,再加入3mL指示剂,继续滴定至终,点。
滴定过程中涉及的反应有:
K2Cr207+6KI+7H2S04=Cr2(S04)3+4K2S04+32+7H20
2Na2S203+I2=Na2S406+2NaI
8.该滴定过程中指示剂可选用
A.酚酞试液
B.甲基橙试液
C.硝酸银溶液
D.淀粉溶液
9.平行滴定三次,平均消耗Na2S203标准溶液20.11mL,计算重铬酸钾的纯度。
(写出计算过程,保留3位小数)
己知:M(KCr20)=294gmoH
10.下列实验操作会使滴定结果偏大的是
。(不定项)
A.未润洗盛装Na2S2O3溶液的滴定管
B.滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出
C。滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
D.锥形瓶未干燥就加入待测液
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五、铜及其化合物(21分)
铜及其化合物在日常生活中的应用非常广泛。
1.铜能够在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铜,相关的实验装置可选用
铜丝
铜丝
铜丝
硫粉
疏粉
硫粉
B
C
D
2.硫酸铜可以用于杀灭真菌。实验室用稀H2S04与稀HNO3的混酸与铜反应制备CuSO4,
原理为:3Cu+8Ht+2N03=3Cu2++2N0↑+4H20。
(1)为尽可能得到纯净的CuS04溶液,混酸中H204与NO3物质的量之比最好为
A.1:1
B.2:1
C.4:1
D.3:2
(2)实验室可用碱性NaC1O溶液吸收NO,生成硝酸钠,离子方程式为
3.Cu*与H形成的配离子可表示成[CuNH)加],已知该配离子中,Cu的4s、4p轨道通过
sp杂化后与NH3形成配位键。1mol[Cu个NH)]中含有
molo键。
4.向CS04溶液中匀速滴加氨水,实验数据及现象如下表所示。
时间s
0-20
20-94
94144
144430
pH
从5.2升高至5.9
从5.9升高至6.8
从6.8升高至9.5
从9.5升高至11.2
产生蓝绿色沉淀
04
现象
无明显现象
沉淀无明显变化
且逐渐增多
(产生新的现象)
注:蓝绿色沉淀为碱式硫酸铜Cu2(OH2S04。
(1)144430s过程中的现象为
(2)关于此实验相关说法正确的是
(不定项)
A,0s时溶液pH=5.2,原因可能是Cu2++2H20一Cu(OH2+2H
B.2094s过程中,发生的离子反应为Cu2++2S042+20H=C2(OHS04↓X
C.2094s过程中,溶液中始终存在:[Cu2]+NH]+[H]=[S042]+[OH
D.941448过程中,当溶液pH=7时水的电离程度最大
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一定温度下,CuCl2在液态有机相中存在以下配合反应:
Cu2++Cl CuCl+
K1=1.5
Cu2++2Cl CuCl2
K2=0.5
Cù2++3C1=CuCl3
K3=5X103
Cu2++4Cl-CuCl42-
K4=2.5X105
保持温度不变,改变一定浓度CCL2有机稀溶液中C1的浓度,测得溶液中四种含铜微粒
分布系数8(6=球念粒平所浓度)与C的平衡浓度关系如图所示。
所有含铜微粒平衡浓度之和
1.01
术
0.5
g
b
CuCl
10
c(CI-)/mol-L-1
5.在上图中c曲线对应的含铜微粒是
0
A.Cu2t
B.CuCl+
C.CuCl2
D.CuCL2-
6.在上述条件下,反应Cu2++CuCl2一2 CuCl+的平衡常数的值K=
A.2.0
B.2.5
C.3.0
D.4.5
7.图中X点对应的C平衡浓度为mol·L(保留2位小数)。
8.向上述溶液中继续加入有机溶剂进行稀释,体系中c(CuCl)与c(CuCl42的比值将
(填“增大”、“减小”或“不变”),运用平衡常数相关知识解释原因。
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