内容正文:
上海市青浦高级中学2025学年第一学期期末质量检测
高三化学试卷
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12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。
一阅兵中的材料化学
2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争胜利暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京隆
重举行,各种大国重器震撼亮相。A1、Fc、Ni元素常用来制造不锈钢和合金结构钢,广泛用于飞机
雷达等各种军工制造业。
1.下列说法正确的是
A.飞机在空中拉出的彩色烟带属于丁达尔效应
B.稀土工业又称为“治金工业的维生素”,在合金中可适量加入稀土元素
C.新型100坦克采用油电混动新能源技术,可实现能量利用率100%
D.由于硬铝材料密度小、强度低、抗腐蚀能力强,可用作飞机外壳材料
2.在元素周期表中,Fe位于族。基态Fe原子与基态e+离子未成对电子数之比为
尿素分子CO(NH2)2与Fe+形成配离子的硝酸盐:[Fe(H2NCONH2,)6(NO,)2俗称尿素铁,既可作铁
肥,又可作缓释氮肥。
3.元素C、N、O、Fe中,第一电离能最大的是
A.C
B.N
C.0
D.Fe
4.尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为
A.sp
B.sp2
C.sp3
D.Fe
5.八面体配离子[Fe(H,NCONH,,)。]中Fe+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe+配位的
原子是
A.C
B.N
C.0
D.H
6.由Ni原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ar]3d84s2、②[Ar]3d84s1、③[Ar]3d84s4p,
有关这些微粒的叙述,正确的是
A.微粒半径:③>②>①
B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D.③的核外电子有12种空间运动状态
7.某晶体FexN的晶胞如图1所示,Cu可以完全取代该晶体中a位置Fe或b位置Fe,FeNv转化为
两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示。
1
C替代b位置Fc型
●a位置Fe
Ob位置Fe
量Fe,N
▲N
上Cu替代a位置re型
H;C
CH
H.C
CH.
转化过程
HO
OH
图1FeN,晶胞结构示意图
图2转化过程的能量变化
图3NI有机配合物的结构
其中相对不稳定的Cu替代型产物的化学式为」
8.某个N(IⅡ)有机配合物的结构如图3所示。请在图3中用“→”标出N2+的配位键。
9.Ni(CO)4也是一种配合物,它易溶于下列液体中的
(不定项)。
A.水B.四氯化碳
C.苯
D.硫酸镍溶液
二含铜电路板的制备
过氧化氢和盐酸的混合溶液可以刻蚀含铜的电路板。
1.请写出用过氧化氢和盐酸刻蚀电路板时发生的离子反应方程式
2.当反应一段时间后,随着溶液变蓝,气泡产生的速率加快,可能的原因是
含铜电路板也可以用FeCl,进行刻蚀,对刻蚀后的液体(FeCl,、FeCl,2和CuCl2)进行处理以提取
CuSO4·5H0,流程如下图:
滤液A
少量铁粉
液体过滤
滤渣
过涉
过量铁粉
溶液B洗涤
Cu
4→CuS0,5H20
足盘稀HC
3.从滤液A中提取FCl2·4H,O的操作为:加入少量铁粉后,先浓缩滤液至出现少量晶体,趁热过
滤,取溶液,
,过滤,洗涤,干燥。开始时,加入少量铁粉的目的为
4.检验溶液B中提取出的Cu上粘附的C1已经洗净的操作为,
5.室温下,向4mL0.lmol/LCuSO.4溶液中逐滴滴加lmol/L氨水,变化过程如下图所示:
蓝色溶液氨水蓝色沉淀氨水深蓝色溶液
心知:室温下,OKsp[Cu(OH),]=2×10”,K,(NH,H,0)=1.8×105
o[Cu(NH)]"
.@Ce(aq)+NH,H,og)=[CuN,了产9+,0X,-c4C×(NE,H,O)
2
2
4
Kn
1×104
4×10
3×1010
4×102
室温下,下列说法正确的是
A.足量Cu(OH)2固体放入纯水充分溶解后,溶液呈浅蓝色[即c(Cu2“)>105mo1/L
B.Cu(OH)2固体投入稀虢酸形成pH=5的溶液中,
(Cu2+)=2x10-0mo1/L
C.若将蓝色沉淀滤出、洗净后再加入到5 mLlmol/L氨水中,固体完全溶解
oCu[(NH,).>c(NH:)
D.加氨水至蓝色沉淀恰好溶解,所得溶液中
某同学利用滴定法可测定所得CuS04·5H,0的纯度,操作如下:
①取a gCuSO4·5H,0样品,加入足量NH,F一HF溶液溶解(用于防止Fe+千扰实验:
Fe+6F-=FeF)o
②滴加足量KI溶液,发生反应:2Cu2++4T=2Cul↓+L2。
⑧再用cmol·L的NazS2O,标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,到达滴定终点时消耗Na2S2O,标准
溶液VmL,发生的反应为:I2+2S20}=S,0?+2T。
6.已知NH4F溶液呈酸性,(1)水解程度NH
F(A.>B.<C.=)
(2)取上述溶液稀释后,溶液中NH,H,O)
的值
c(HF)
(A.增大B.减小C.不变)
7.(1)滴定终点的判断
(2)接近滴定终点时,向溶液中滴加KSCN,
会发现CuI沉淀转化为CuSCN,其沉淀转化的原因是
8.已知CuI能够吸附大量L2,若不加KSCN,则测得CuSO,5H,0的纯度
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
9.计算CS045H,0样品的纯度:
(结果用a、c、V的代数式表示)。
三奥培米芬的合成
奥培米芬(化合物)是一种唯激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
3
D
(C2H)N
CaHgO2
CH18O多聚磷酸
A
F
C2H4BrCI
PhMgBr NH4CI/H2O
H
30%HC1
n-Bu NHSO4,NaOH
四氢呋喃
C29lH3204CH2C12
OH
R'MgBr NH.CIHO HO R3
已知:
四氢呋喃
1.A中含氧官能团的名称是
2.C的结构简式为
3.D的化学名称为
4.下列说法正确的是
。(不定项)
A.A分子中所有原子可能共面
B.B的分子式为C.HiOCI
C.1molI与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH3mol
D.上述A、B、E、G、I、J分子中均不含手性碳原子
5.F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1:1,其结构简式为
6.由1生成J的反应类型是
0
A.取代反应B.氧化反应
C.还原反应
D.加成反应
7.写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式
①能发生银镜反应;②遇FCl,溶液显紫色;③含有苯环;
④核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2:2:2:1:1。
CH,CH,CH,OH
MgBr
8.根据题目所给反应信息,设计由
与
为原料,合成
的合成路线
(无机试剂任选)。
4
四碳中和的有关问题
将CO2转化为能源是缓解温室效应和能源问题的方案之一,C02和H2在一定条件下可转化为CH4,
转化过程中发生的反应如下:
反应i(主反应):C02(g)+4H2(g)÷CH4(g)+2H2O(g))△H1;
反应i(副反应):C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)△H2=+41.2 kJ.mol;
甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为:CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H2(g)△H3=+247.1 kJ.mol1。
回答下列问题:
1.(1)△H1=
一(2)有利于反应i自发进行的条件是」
(A.高温B.低温)。
2.C02催化加氢合成CH4的过程中,(C02活化的可能途径如图1所示(“*”表示物质吸附在催化剂表
面),C0是C02活化的优势中间体,原因是
3.在一绝热恒容的密闭容器中发生上述反应,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是
(不定项)。
A.C02的分压保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.n(CO2)+n(CO)+n(CH4)保持不变
D.密闭容器中温度保持不变
相对能量eV
80
.0
0
0.55
0.5
60
028
0.0h
0.04
CO+2H*
HCOO+H
-0.5
30
=0.82
20
-1.0
C0*+0*42H0
540,15)
10
-1.5
反应进程
300400500600700800900
图1
C
裙2
在恒容条件下,按n(CO2)n(H2)=1:1的投料比进行反应i和反应iⅱ,平衡时C02、CH4和C0
n(C02)
在含碳物质中的体积分数
co)co.)mcoj+(CH00%
随温度T的变化如图2所示。
4.(1)曲线b表示的含碳物质的名称为
。
(2)M点时反应i的K。=一
(以分压
表示,分压=总压×该物质的物质的量分数,结果保留至小数点后两位)。
C0、C02的回收和利用是实现“碳中和”的重要途径。工业上可利用C02来制备清洁液体燃料甲醇,
有关化学反应如下:
反应I:C02(g)+3H2(g片CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49kJ/molK1
反应IⅡ:CO2(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)△H2=+41kJ·mol1K2
5.反应2C02(g)+CH3OH(g)片3C0(g+2H20(g)的平衡常数K=
(用含K1、K2的式子表示)
在传统的催化固定反应床(C℉BR)中,CO2转化率和甲醇选择性通常都比较低,科学团队研制了
一种具有反应和分离气态水双功能的分子筛膜催化反应器(CMR),极大地改善了该问题,CMR模式
原理和不同反应模式下CO2的平衡转化率和甲醇选择性的实验数据。
(甲醇的选择性=n(CH3OH)/h(C02)参与反应)
实
温
C02
CH:OH
反应
n(Hz)/
压强
验
度
转化
选择
棋式
o
CO+3HO-CHOH+HO
n(C02)
/MPa
CI,on
组
/C
率
改
①
CFBR
3
250
25.6
61.3
H.O
②
CFBR
3
230
20.0
70.0
站
可
CH,OH
H,0C02
H,
③
CMR
3
260
36.1
100
6.下列说法正确的是
。
(不定项)
A.CFBR模式下,温度低有利于工业生产CH3OH
B.CFBR模式下,在原料气中掺入适量CO,可以提高CHOH的选择性
C.CMR模式下,适当增加压强,可以提高CO2的平衡转化率
D.CMR模式下,温度越高,则反应速率一定快
7.由表中数据可知,CMR模式下,CO2的平衡转化率显著提高,结合反应分析原因:
8.在体积为2L的固定绝热的密闭容器中加入1 mol CH3OH和1molH20,仅发生反应I,在第4min
达到平衡,反应中c(C02)的变化情况如下图所示。在第5min时向体系中再充入0.2molC02和0.4
molH(其它条件不变),第8min达到平衡,此时c(H)=c(CH3OHD。请在图1中画出5到9min的
c(CO2)浓度曲线。
↑c(C02)/moL
0.25
0.20
双极膜
2
CO,
0.15
H
0.10
石墨电极
催化电极
CH OH
0.05
KOH溶液a膜
b膜酸性溶液
0
123456789imin
图1
图2
9.可通过电化学还原C02制备甲醇,电解原理如图2。双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成,
在直流电场的作用下,双极膜间H20解离成H和OH向两极迁移。催化电极上的电极反应式
为
把ZnZrOx附着在分子筛SSZ-13上,可催化CO、H2生成CH,OH及碳氢化合物,部分反应机理
如图3所示。催化剂中n(亿n)n(Zr)与C0转化率、烃的选择性关系如图4所示。
6
50
烷烃
100
CH,OH
%
烷
30
60
2H
20
70
H
烯烃
0
20
Zr
0
0
x0
6432I6
烯烃
(Zn/n(Zr)
图3
图4
10.n(Zn)/n(Zr)大于1时,随n(Zn)/n(Zr)增加,烯烃产量减少的原因是
五硼及其化合物
三氯化硼(BC3)的熔点为-107℃,沸,点为12.5℃,极易发生水解,主要用作有机反应催化剂,也
可用作铸造镁及其合金时的防氧化剂,其制备原理为B2O3+3C+3C22BCl3+3C0。利用如图装置制
取少量BC3(夹持装置略)。
冰水
浓盐酸
d地距
.-ooe
☒
石灰
一浓硫酸
管式炉
KMnO
B
D
已知:PdC2溶液吸收CO时,溶液中析出灰黑色固体颗粒。回答下列问题:
1.按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:a→dehi→
2.下列说法正确的是
。(不定项)
A.反应前先打开K1通入N2,一段时间后关闭K1,再向A中加入浓盐酸
B.装置A中发生的反应体现出浓盐酸的性质有酸性和氧化性
C,装置F中的碱石灰可以替换为浓硫酸
D,装置C中反应结束的现象为E中无液体滴落,B中不再产生黑色固体
3.装置B中发生反应的离子方程式为
4.BCl3水解得到白色晶体H3BO3,下图为HBO3晶体的片层结构。HBO3在热水中比冷水中溶解度
显著增大,主要原因是
00
•H
5.B与A1的某些性质相似,类比A1(OH)的酸式电离写出硼酸的电离方程式
6.BF3经过如下反应B一F键键长会变长,请从杂化及成键角度分析原因
7.中国是第一个被发现有锰方硼石矿体的国家(主要成分M血B,0,C),该主要成分与稀盐酸反应
有乳白色浑浊产生,写出所发生反应的离子方程式
氨硼烷BH3NH,储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。
8.氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学
式可能为
100.0
A(110°C,93.55%)
B(155C,87.10%
90.0
80.0
70.0
100200300400500→
温度/C
9.氨硼烷水解释氢。催化剂作用下,1mol氨硼烷最多高效释放3molH2,并生成一种盐,写出所发
生反应的化学方程式
6