上海交通大学附属中学2025-2026学年度第一学期期末考试 化学试卷

2025-2026学年度第一学期 高三化学期末试卷 一、丰富多彩的晶体生态系统 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成与结构、性质与转化及应用的科学，随着不断发现新物质，如第四态等离子体、超分子、离子液体等，化学研究进入更深层的领域。 回答下列问题： 1. 在高能量的作用下，如太阳辐射及等离子体放电装置等，气体中部分气态分子会被电离成电子和正离子，从而形成等离子体。下列说法错误的是____。 A. 等离子体的外观为气态 B. 大气形成的等离子体中含有O+、O2+ C. 通常状况下，等离子体很稳定 D. 等离子体具有较强的导电性 2. KMnO4水溶液氧化液态烯烃的效果较差，加入冠醚后与正离子作用，将正离子和对应的负离子都带入有机溶剂，增大了KMnO4在液态烯烃中溶解性，快速反应，原理如下： ①该冠醚不能加快高锰酸钠与液态烯烃的反应速率的原因是____________。 ②若该冠醚有部分氢原子被氟原子取代，其与K+形成的超分子稳定性将____。 A. 增强 B. 减弱 C. 无影响 D. 无法确定 3. 已知一种常用的有机转化方法，如下图： 该反应得到的两种有机产物几乎一样多，为了得到较单一的有机产物，可先加入环六糊精形成超分子，再加入HClO，如下图所示。 ①上述有机反应的反应类型为____。 A. 加成 B. 取代 C. 还原 D. 聚合 ②加入环六糊精后，最终得到的有机产物的结构简式为______________。 4. 如图所示的离子液体，熔点为6.5℃，沸点为340℃，其正离子的五元环为平面结构。 ①其中N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为__________________。 ②标*号的N原子采取的杂化方式为____。 A. sp B. sp3 C. sp2 D. sp4 ③离子液体的熔点远低于离子晶体的原因是___________________________________。 5. FeCl2与FeCl3的熔沸点如下表所示： 熔点（℃） 沸点（℃） FeCl2 670 700 FeCl3 308（非常压时测定） >310升华 从结构角度，请解释两者熔点差异的原因____________________________________。 二、氮氧化物的防治与利用 氮氧化物是大气的主要污染物，为防治环境污染，科研人员做了大量研究。 I. 汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使CO和NO两种尾气反应生成N2，可有效降低汽车尾气污染，反应为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) 1. 将CO和NO按物质的量之比为1:l以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat1和Cat2)进行反应，相同时间内测定逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（NO的转化率），结果如图所示。 ①最合适的催化剂是____。 A. Cat1 B. Cat2 最佳温度是____℃。 A.100 B. 250 C. 450 ②催化剂Cat2催化条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是____________________。 2. 下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓（/Hmө）（标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa条件下，由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变）数据。 物质 N2(g) CO2(g) CO(g) NO(g) /Hmө（kJ/mol） 0 -393.5 -110.5 90 则=______kJ/mol Ⅱ. 一定条件下NO2与SO2可发生反应：4SO2(g)+2NO2(g)4SO3(g)+N2(g) <0。 3. 将NO2与SO2按物质的量之比为1:1置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_____（不定项）。 A. 体系压强保持不变 B. NO2与SO2的物质的量之比保持不变 C. v消耗(SO2):v生成(SO3) D. c(SO3):c(N2)=4:1 4. 将一定量的NO2与SO2置于密闭容器中发生反应，在相同时间内测得SO3的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示（虚线为平衡时的曲线）。SO2的平衡转化率与压强、温度及氮硫比m=n(NO2)/n(SO2)的关系如图2所示。 ①由图1可知，温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是________________________。 ②图2中压强：p1____p2（填“>”、“<”或“=”，下同）；氮硫比：m1____m2。 Ⅲ. 一定条件下NO2与O2可生成N2O5，反应为：4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)。 5. 恒温恒压时，在一容积可变的容器内充入一定量的NO2与O2发生上述反应，达到平衡时，测得容器体积为1L，n(NO2)=2mol，n(O2)=2mol，n(N2O5)=1mol。 同样条件下，回答下列问题： ①该反应的平衡常数K=___________，O2的平衡转化率为______________。 ②在该容器内继续充入5mol O2，是否能够提高NO2的平衡转化率，请结合计算说明。 三、那一抹美丽的棕黄色 某小组同学向pH=1的0.5mol/L的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu、Zn、Mg，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 1. 理论分析，依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将Fe3+还原为Fe的金属是____（不定项）。 A. Cu B. Zn C. Mg 实验验证，现象如下表所示。 实验 金属 操作、现象及产物 Ⅰ 过量Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质 Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3~4，取出固体，固体中未检测到Fe单质 Ⅲ 过量Mg 有大量气泡产生，反应刷烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质 反应结束后，分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，都检测出有Fe2+生成。 2. 实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因_____________________________________。 对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。 甲认为实验Ⅱ中，当Fe3+、H+浓度较大时，即使Zn与Fe2+反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3+、H+消耗。写出Fe与Fe3+反应的离子方程式____________________________________。 b. 乙认为在pH为3～4的溶液中即便生成Fe也会被H+消耗。设计实验：取Ⅱ中pH为3~4的上层清液，加入少量铁粉，观察到_____________（填实验现象）。证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗。 c. 丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与Fe2+的反应。经过后续实验，证实了Zn粉确实被包裹。 3. 查阅资料：c(Fe3+)=0.5mol/L的溶液开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3~4时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，观察到______________（填实验现象），溶液颜色变浅，停止加盐酸，待pH为3~4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 4. 对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因____（不定项）。 A. Mg更活泼，反应中快速产生大量气泡，阻止包裹的形成 B. pH为3~4时，还未生成Fe(OH)3沉淀，还未形成包裹 C. pH约3~4时，可忽略H+对铁的消耗 D. 相比于H+，Mg优先与Fe2+反应 5. LiFePO4电池稳定性高、安全、对环境友好，该电池的总反应式为： Li1-xFePO4+LixC6LiFePO4+C6，其放电时的工作原理如图所示： ①充电时，电极a的电极名称为_____。 A. 正极 B. 阳极 C. 阴极 D. 负极 ②放电时电极b的电极反应式为_______________________________________。 四、王者密度、傲世熔点：钨的冶炼与应用 钨是国防及高新枝术应用中极为重要的功能材料之一，由黑钨矿[主要成分是钨酸亚铁(FeWO4)、钨酸锰MnWO4)，少量Si、As元素]冶炼钨的流程如下： 已知：①钨酸(H2WO4)酸性很弱，难溶于水 ②水浸液含WO42-、SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等离子 回答下列问题： 1.“焙烧”前，粉碎黑钨矿的目的是_______________________________。 2. 滤渣的主要成分为两种金属氧化物，是MnO2、_______。 3.“净化”过程中，H2O2的作用是____________________。 A. 还原剂 B. 氧化剂 C. 沉淀剂 D. 既是氧化剂又是还原剂 实验室中，可以利用H2将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)，得到的金属钨可用来再制备六氯化钨 (WCl6)，WCl6可用作某些有机合成的催化剂，WCl6易潮解和升华。装置如图所示（夹持装置略）。 4. 实验操作如下，选填操作序号：_______。 A. ①④③② B. ③①②④ C. ③②①④ D. ②①④③ 检查装置气密性→加入WO3→通N2一段时间→加热管式电炉，改通H2一段时间 →______→______→______→再次通N2→一段时间→______（不可重复选择）。 ①以E替换D；②停止通H2；③冷却；④加热管式电炉至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃。 5. 实验室用MnO2制备Cl2的化学方程式为____________。A中盛放的试剂的名称为_______，C中冷却水从____（选填“a”或“b”）口通入，E中U形管中碱石灰的作用是____________________________。 6. 测定WCl6产品纯度的实验如下： ①称量a g样品（不考虑空气中水蒸气的干扰），将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过离子交换柱发生反应：WO42-+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO3-。 ②交换结束后，向所得含IO3-的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应： IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O，并稀释至100mL。 ③充分反应后，取20mL上述溶液，用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色，加几滴淀粉溶液后继续滴定，发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，滴定达终点时消耗Na2S2O3标准溶液b mL。滴定实验达终点的现象是___________________；样品中WCl6（摩尔质量为397g·mol-1）的质量分数为___________%。 已知：当I2浓度很高时，与淀粉形成的蓝色复合物非常稳定，难以分解。若先加淀粉溶液，再用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，则样品中WCl6质量分数的测定值将____（填“偏高”“偏低”或“不变”）。 五、药物的有机合成 氯法齐明对结核病、麻风病、疟疾以及隐孢子虫病均有良好的治疗效果，一种以1-或-2-硝基苯 （）为起始原料制备氯法齐明的合成路线如下： 回答下列问题： 1. 有机物C中的官能团名称为____________。 2. A→B的反应类型为_____，F→G的反应类型为__________。 3. 反应C→E的化学方程式为___________________________。 4. 化合物N的分子式比A多1个C、2个H，则符合下列条件的N的结构有____种。 ①除苯环外不含其他环；②能在氢氧化钠水溶液中发生水解反应；③能发生银镜反应；④经红外光谱分析，含有-NH2。 请写出N在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式________________（任写一种即可）。 5. 设计以甲苯和1,3-丁二烯为原料制备的合成路线（无机试剂任选）。 参考答案 一、 1. C 2. 钠离子半径小，与该冠醚的空腔不适配，不能通过弱相互作用形成超分子；B 3. B； 4. F>N>P；C；离子液体中的离子体积大，离子键较弱，所以熔点低 5. FeCl₂属于离子晶体，FeCl₃属于分子晶体，离子晶体的离子键远强于分子晶体的分子间作用力，导致FeCl₂的熔点远高于FeCl₃ 二、 1. B；C；超过450℃，催化剂的活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 2. -746 3. AB 4. 温度过低，反应速率较慢；温度过高，该反应的平衡逆向移动；＜；＜ 5. 0.03125 L3⋅mol-3；20%；Q>K，不能 三、 1. BC 2. Fe3+水解反应为Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3，加入Mg或Zn会消耗H+，促进Fe3+水解平衡正向移动，使其转化为Fe(OH)3沉淀；2Fe3++Fe=3Fe2+；铁粉表面几乎不产生气泡 3. 红褐色沉淀逐渐溶解，有气泡产生 4. A 5. C；Li1-xFePO4 +xLi++xe-=LiFePO4 四、 1. 增大接触面积，使焙烧更充分 2. Fe2O3 3. B 4. C 5. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；浓硫酸；b；吸收多余氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入F 6. 滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液由蓝色变无色，且半分钟内不恢复；；偏高 五、 1. 氨基、碳氯键 2. 取代反应；还原反应 3. 4. 10；+2NaOH +HCOONa+H2O 5. 第 1 页 共 49 页 学科网（北京）股份有限公司 $