内容正文:
2025学年第一学期质量监控
高三化学试卷
除特殊说明外,本试卷所用相对原子质量:Li-7、M-55。
一、金属有机框架材料
金属有机框架材料(MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键自组装形成的一类多孔材料,具有极
大的比表面积和多活性位,点,在气体储存、催化等领域有广泛应用。
1.MOFs的结构被喻为“分子乐高”。下图是MOFs自组装形成周期性网状骨架的示意图,图中的“小方块”
相当于金属离子,”连接杆,相当于
配位自组装
小方块
连接杆
周期性网状骨架
DMF(N,N二甲基甲酰胺,结构为
可作制备MOFs的溶剂。
2.组成DMF的元素中,气态基态原子第一电离能最大的是
A.H…B.C
C.N
D.O
3.DMF中π键与σ键数目之比为
0
铜基MOFs材料Cu-BTC的结构单元如下:
O0 Cu2+
②⑧
2+0
、④
Cu2*0
4.Cu+的核外电子排布为
A.[Ar]3d9B.[Ar]3dio
C.[Ar]3d4s'
D.[Ar]3d104s
5.形成C-BTC结构单元时,提供空轨道的是
A.①B.②
C.③
D.④
Cu-BTC吸附氨气和氧气后,O2的氧氧键被拉长,使O2活化,从而能高效消除氨氮,若同时存在硝氮
等污染物,会发生协同反应(参与反应的Cu一BTC以Cu+表示)。
第1页共9页
①消除氦氦:2NH+6Cu+=N2+6Cut+6H+:
O2+4Cu++4H+=4Cu2++2H2O
②消除硝氮:2NO,+10Cu++12H+=N2↑+10Cu2++6H.0
③协同反应:NO+NH+Ht→N2+HO(未配平)
6.消除氨氮的总反应为
7.配平下列离子方程式:NOs+NH+Ht=N+HO
8.根据上述信息,Cu-BTC在消除氨氮和硝氮中的作用有:吸附气体和
9.从MOFs材料的结构特点分析,用该方法处理氨氮的效率高的原因有
。(列举2点)
二、四氧化三铁
FeO4(可视作FeO.Fe2O3)俗称磁性氧化铁,可用于制造磁记录材料、电极材料。
1.FeO4的上述应用,与其性质相关的是
。(不定项)
A.磁性
B.高熔点
C.特殊的导电性D.较高的密度
2.在元素周期表中,Fe元素处于
区。
A.8B.p
C.d
D.f
3.Fe2+核外有」
种不同运动状态的电子。
A.14B.23
C.24
D.26
已知FeO的晶胞类型与NaCl相似,其晶胞如下图所示。
4.1mol晶胞中含有02-的数目为
0
5.与O?距离最近且相等的Fe2+构成的空间结构是
A.平面四边形B.正四面体
C.立方体
D.正八面体
纳米FO4具有较高的理论比容量、高电导率等优点,可作为锂离子电池负极材料,具有广泛应用前
景。
6.关于纳米F©O4分散在水中构成的分散系,下列说法正确的是
。(不定项)
A.属于溶液
B.纳米Fe3O4能透过半透膜
C.纳米FeO4颗粒具有吸附性
D.具有丁达尔现象
第2页共9页
以纳米Fe3O4复合材料为负极的某锂离子电池工作示意图如下:
Fe,O
电解液、
LiCoO2
】
红I
红II
Soom
L计
隔膜
®FeO4
●L计
工作原理简写为:Fe0+8LiCo0.惠3Fe+4Li0+8Co0.
电池工作时,L计在两极间通过嵌入与脱嵌,实现能量的储存与释放,隔膜只允许L计通过。
7.充电时,阴极电极反应式为
8.放电时,若外电路通过0.8nole,正极质量
(填“增大”或“减小)
g。
三、稠油中的四氢噻吩
稠油(粘度较大的石油)中的四氢噻吩(分子式为CHS,结构简式为(
有特殊气味,可用作天
然气示警剂。工业上通过注蒸气热采方式加工稠油,获得短链烃,同时有H$生成。
加工稠油的过程中,四氢噻吩发生如下反应:
①CHsS(g)+HO(g)≠HS(g)+C0(g)+CHs(g)△Hi=40.7kJmo1
②C0(g)+H0(g)÷CO2(g)+H(g)
△H2=-41.2kJmo1
3CHsS (g)+H2(g)H2S (g)+C4Hs(g)
△H3=12.7kJmo1
1.反应③在高温条件下能自发进行,则反应③的△S
A.>0B.-0
C.<0
2.恒温恒容时,向1L的密闭容器中通入2 mol CHsS (g)和2 nolH2O(g),发生上述反应。反应10min时,
测得容器内的压强是反应前的1.2倍,则l0min内v(CHs)=
0
3.恒温恒容时,向密闭容器中通入一定量的CHs(g)和HO(g),发生反应:
C4Hs(g)+2H2O(g)C.Hs(g)+CO2(g)+2H2(g)AH4
(1)△H4=
kJmo1。
(2)能说明上述反应达到化学平衡状态的是
。(不定项)
A.v(C4Hs)=v(CO2)....
B.气体的总物质的量保持不变
C.nH):nHO)的值保持不变
D.气体的密度保持不变
第3页共9页
4.一定温度下,向密闭容器中通入一定量的CHS(g)和H0(g),反应达到平衡。若t时刻压缩容器的体
积,反应①的浓度商Q和平衡常数K随时间t的变化趋势合理的是
D
5.一定条件下,改变HO(g)和CHsS(g)的投料比[nHO)/(C4HS)],烃类物质的生成量随投料比的变化如
下图所示。随着投料比的增大,烯烃质量下降,可能的原因是
12
10
0
n(H,Oy/n(C,H S)
金属离子可加快四氢噻吩水热裂解的反应速率。以FO4为催化剂时,初始阶段反应过程如下图所示:
a
6.上述过程中随着水含量的增加,除生成HS外,还可能生成的含氧有机物有
(写出一种物质
的结构简式)。
转化率/%
7.在催化剂的作用下,测得不同温度、相同时间内反应①中CHS转化率随
温度变化情况如右图,说明C4HS转化率在温度高于T2后,所呈现的变化趋
势及其原因。
T
T T/C
8.工业上常用弱碱性的乙醇胺(HOCH2CH-NH2)水溶液来吸收HS。
乙醇胺在水中的电离方程式为
0
我国城镇燃气设计规范强制要求C4HS的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%。
已知:
①天然气在空气中爆炸下限的经验公式为:爆炸下限=0.55×C。(C为天然气在空气中完全燃烧时的体
积分数,0.55为经验常数;空气中的氧气体积分数按0.20计算):
第4页共9页
②当空气中CHsS的含量超过0.08mgm3时,可感知到明显异味。
9.C0=
;家庭端天然气中CHS的含量应不低于
mgm3。(均保留至小数点后2位)
四、麻药普鲁卡因的衍生物
普鲁卡因是一种常用麻醉药品,对其化学结构进行修饰和优化,可得到一系列安全性更高的普鲁卡因
衍生物,其中一种衍生物的合成路线如下(部分试剂省略):
LIA
Br
B0G-HN
人人k】
Boc-HN
HN
1.化合物A中含氮官能团的名称为
2.关于化合物B的说法正确的是
。(不定项)
A.分子式为C.HsBrNO2
B.碳原子杂化方式为即、sp
C.所有碳原子可能共平面
D.能形成分子间氢键
3.C→D、F→G的反应类型分别为
反应、
反应。
A.加成、取代…B.还原、取代
C.取代、加成
D.还原、消去
4.化合物H中不对称碳原子的个数是
A.0B.1
C.2
D.3
5.D和G反应生成H的过程中,KCO的作用是
6.设计实验证明Br
OH中含溴元素。
7.Z是E的同系物,经
测定,其相对分子质量比E大28。
A.原子发射光谱B.红外光谱
C.核磁共振氢谱D.质谱
写出1种满足下列条件的Z的同分异构体Y的结构简式。
①能发生银镜反应和水解反应;②ImolY最多消耗2 mnol NaOH;③核磁共振氢谱显示有四组峰,且峰
面积之比为6:22:1。
第5页共9页
8.参照上述合成路线,以
OH
和BrCH2NH2位原料合成
(无机试剂任选)。
己知:RCOOH+RNH△→RCONHR'+HO
五、电解锰渣中锰和铅的回收
电解锰渣主要成分为MnO2、PbO4和少量SiO2、CSO4,实验室回收电解锰渣中锰和铅的实验如下:
分别称取两份质量均为1.250g的电解锰渣样品。
实验一回收锰
步骤I:向其中一份样品中加入适量稀HS04、2%HO2溶液,充分反应,使MO2转化为MnSO4。过
滤,得到浸出液和富铅渣。
步骤Ⅱ:浸出液经处理后,电解得到金属锰0.054g。
1.步骤I中,H02主要作
。
A.催化剂
B.氧化剂
C.还原剂
D.氧化剂和还原剂
步骤I中,相同条件下,反应温度对浸出液中锰含量、cHSO4)对富铅渣中铅含量的影响如图1、图
2。
铜6
38
36
2
91
2
901
3005060700
o
a.0
05
10
L5
温度/℃
c(H SO Vmol-L
图1
图2
已知:锰含量是106:6含量-告1006
电解锰渣中铅元素质量
2.图1中,温度升高至75℃以上,浸出液中锰含量下降的原因是
图2中,温度不变,随着cHSO4)增加,富铅渣中铅含量增大的原因是
。(各写一条)
实验二锰回收率测定
步骤I:向另一份1.250g的样品中加入过量的稀HS04和50.00mL0.1000molL-1Na2C2O4溶液,充分反
应,使样品中的MnO2全部转化为MnSO4:
MnO2+C202+4H+=Mn2++2CO2+2H2O
步骤Ⅱ:过滤,将滤液稀释至250nL。
第6页共9页
步骤III:取25.00mL上述溶液,用0.01000molL-1KMnO4酸性溶液滴定:
2Mn04+5HC204+6H+=2Mn2++10C02↑+8H20
进行平行实验,平均消耗KMnO4酸性溶液16.00mL。
3.滴定终点的判断:
4.己知:锰回收率-电解得到的金属锰质量×1009%。
电解锰渣中锰元素质量
通过实验一和实验二,计算电解锰渣中锰回收率=
。(结果保留至小数点后2位)
5.下列操作中,会导致锰回收率测定结果偏低的是
。(不定项)
A.未用KMnO4酸性溶液润洗滴定管
B.装入待测液前,锥形瓶有蒸馏水残留
C.滴定过程中,锥形瓶液体溅出
D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后气泡消失
实验三回收铅
将实验一所得富铅渣通过以下流程回收铅:
试剂X,过滤
NH),CO,溶液
+滤液N
CH,COONH浓溶液
分步沉淀
泾出液
多步反应
PbCO3
金属铅
过滤
富铅渣
CacO3
浸出渣M
6.浸出渣M的主要成分为
7.检验滤液N中sO4的方法是
8.试剂X为
A.BaCb............B.BaOH2
C.Ba个NO)2
D.(CH3COO)2Ba
9.用一定浓度的CHCOONH4溶液浸出铅元素的反应为:
PbSO4+CHCOO÷[CH3 COOPb]++SO42。
通过计算说明,不用CHCOOH溶液浸取PbSO4的原因。
已知:
Ksp(PbS04)=107.6:
Pb+CHCO[CHCOOPb],KCHCOOPb])-105
[Pb2+]x[CH3C00-]
K(CHC0OHD=104.7。
第7页共9页
上海市静安、闵行、青浦、金山四区联考化学
参考答案
一、金属有机框架材料
1.配体
2.C
3.1:11
4.A
5.C
6.4NH+302cu2+
2N2+6H0
7.3NO3+5NH3f3H=4N2+H20
8.催化作用
9.比表面积大,吸附能力强,能快速富集反应物;多活性位点,提高反应速率(合理即可)
二、四氧化三铁
1.AC
2.c
3.C
4.4NA
5.D
6.CD
7.Fe3O4+8Li++8e-=3Fe+4Li2O
8.增大:5.6
三、稠油中的四氢噻吩
1.A
2.0.08mol-L-1mim-1
3.(1)-13.2(2)BC
4.B
5.水过量时,反应②正向进行,CO减少,反应①正向进行程度减弱,烯烃生成减少(合理即可)
6.CH:CH2CH2OH
7.转化率急剧下降;温度过高,催化剂活性降低(或副反应增多)
8.HOCH2CH2NH2+H2OHOCH2CH2NHs+OH
9.0.09:0.16
第8页共9页
四、麻药普鲁卡因的衍生物
1.氨基
2.D
3.B
4.B
5.吸收反应生成的HB,促进反应正向进行
6.取少量样品,加入NOH溶液加热,冷却后加稀硝酸酸化,再加入AgNO溶液,若有浅黄色沉淀生成,
证明含溴元素
CH;
HCOO
NH
7.D:
CH:
桑
H
NHCH2Br
OH
OH
8
BICH:NH2>
碱性条件
五、电解锰渣中锰和铅的回收
1.C
2.温度过高,HO2分解:H浓度增大,抑制PbSO4溶解,铅留在富铅渣中
3.滴入最后半滴KMnO4溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色
4.0.98
5.AD
6.Si02
7.取少量滤液N,加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明含SO42
8.D
9.K-Ks即PbS04)×K稳=102.6×102.5-=105.1,浸出效果差
第9页共9页