上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试卷

2024-2025学年上海市复旦附中第一学期期末考 高三年级 化学学科 可能用到的相对原子质量H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 一、氢能的应用 氢能是应用前景广阔的新能源。 I制氢 方法一：我国化学家研究在合金和合金催化下，甲烷逐级脱氢的反应。不同催化剂的甲烷脱氢反应历程与相对能量关系如图所示 (*表示吸附在催化剂表面的物质，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 1. 使用合金作为催化剂的历程中速率决定步骤的______eV； 2. 脱氢反应阶段选择______作为催化剂效果更好 A．合金 B．合金 理由是__________________。 方法二：电解尿素的碱性溶液制氢的装置示意图如图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。 3. 电解时，阳极的电极反应式为____________。 4. 氢能源根据生产来源划分，可以划分成“灰氢”、“绿氢”等。其中，“灰氢”指的是通过化石燃料石油、天然气和煤制取氢气，“绿氢”指的是采用可再生能源电解制氢。下列制氢方法一定属于“灰氢”的是______(不定项) A. 方法一 B. 方法二 C. 水煤气法制氢 D. 电解饱和食盐水 5. 请从化工生产的角度评价：相较于“绿氢”，“灰氢”的优点和缺点是什么？(分别列举一点) 优点：__________________________________。 缺点：__________________________________。 Ⅱ储氢 硼氨烷是一种新型的储氢材料，具有超高的质量储氢密度，它的一种合成方法是： 6. 在和分子中B原子的杂化轨道类型分别为______、______。 A． B． C．sp 7. 已知B元素的电负性为2.0，N元素的电负性为3.0，H元素的电负性为2.1.请分别用“”和“”表示硼氨烷分子中H原子的电性，标注在下图中(等价的H原子，标注一处即可)______。 8. 已知乙硼烷和硼氨烷的熔点分别是和，硼氨烷的熔点比乙硼烷的熔点高很多的原因是________________________________。 Ⅲ用氢 氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。 9. 电池的正极是______(填“a”或“b”)，KOH溶液中，离子的移动方向是______。 A．a电极→b电极 B．b电板→a电极 10. 电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被气体物质带出，在出口加装冷凝器可以将水回收，冷凝器应装在出口______(填“c”或“d”)处。 二、三草酸合铁在(Ⅲ)酸钾的制备与性质 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体化学式为(摩尔质量为)，可溶于水，难溶于乙醇，在日光照射下会因感光而部分变为深蓝色，这一特性使其成为晒制蓝图的理想光敏剂。 I实验室制备的流程如下， 已知：为黄色难溶物、为白色难溶物 据此回答下列问题： 11. 关于制备流程，下列说法正确的是______。(不定项) A. 步骤①为复分解反应，步骤③为氧化还原反应 B. 步骤①判断沉淀是否洗涤干净，可以取少量最后一次洗涤液，加入氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生 C. 步骤④，加入乙醇目的在于降低的溶解度，使其结晶析出 D. 步骤④和⑤可以在日光下进行 12. 步骤③的体系中，存在如下的平衡： 试分析溶液pH对上述化学平衡及产品质量的影响__________________。 Ⅱ制得的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体中含有少量的，为测定其纯度，进行如下实验： 步骤Ⅰ：称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体，配制成溶液。 步骤Ⅱ：取溶液，用酸性溶液滴定至终点，消耗溶液。 步骤Ⅲ：另取溶液，加入过量铜粉，过滤，洗涤，将滤液和洗涤液合并。 步骤Ⅳ：用酸性溶液滴定合并后的溶液至终点，测得实验数据： 实验次数 滴定前读数 滴定后读数 1 0.10 14.90 2 0.52 14.82 3 0.00 16.66 4 0.30 14.10 已知：酸性条件下可氧化被还原成。 13. 步骤Ⅰ中所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有____________(填仪器名称)。 14. 步骤Ⅲ中将滤液和洗涤液合并的目的是____________。 15. 计算该三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的纯度，写出计算过程______。 Ⅲ晒制蓝图时，作为感光剂在光照条件下先发生如下的光解反应。 16. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体光照时生成和两种草酸盐，反应的化学方程式为__________________。 17. 的结构如图所示，该配离子中含有的键数目为______，中心离子的配位原子数为：______。 18. 已知的。向三草酸合铁(Ⅲ)酸钾溶液中加入盐酸，当溶液中时，溶液的______。 三、氧气的实验室制法 某化学兴趣小组比较氧气的两种实验室制法(分别以和为原料)并探究反应产物。实验装置和数据记录如下： 注：实验中，棉花均未发生变化，水槽中为蒸馏水。 实验 反应前 充分反应后 耗时 m(试剂) m(试管) m(试管+固体) i ii 经实验，实验i中生成的气体仅有 19. 实验i中制备，的原理是____________(用化学方程式表示)。 20. 实验i中，生成反应的化学反应速率______ 21. 实验ⅰ中，反应后剩余固体的总质量比理论计算值要小。结合氧化还原规律推测，固体产物中锰元素的平均化合价______5. A．> B．= C．< 小组同学发现实验ⅱ制备的气体有刺激性气味。取出导气管，用湿润的淀粉试纸检验。实验ⅱ中加热后产生的气体，试纸先变蓝，后褪色。 22. 甲同学认为可能是高浓度使淀粉试纸变蓝，该说法的合理之处是__________________。请设计对照实验验证或排除这种可能性，__________________。 23. 乙同学推测实验ⅱ产生的气体中含有少量。验证方法：将实验ⅱ产生的气体通入____________溶液，有白色沉淀生成。 24. 丙同学查阅资料得知具有刺激性气味的气体，光照条件下能与水反应生成盐酸和丙同学认为，乙的方法不能说明实验ⅱ产生的气体中含有，理由是____________。(结合化学方程式说明) 用质谱法可以进一步确认实验ⅱ产生的气体中是否含有。质谱仪中，部分分子会被轰击成碎片(分子片段或原子)。质谱法可以测定混合物中各种分子和碎片的相对质量。 已知：氯元素存在和两种天然同位素。 25. 当质谱法测得微粒的相对质量为______(双选，填序号)时，说明实验ⅱ所得气体中含有。 A. 35 B. 70 C. 71 D. 72 26. 上述两种微粒的比例为____________。 27. 上述两种方法制备氧气的优势与劣势分别为__________________(任选一种方法分析即可) 四、高纯四氧化三锰的制备 高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一，以菱锰矿（主要成分为，含和少量Fe、Cu、Ni、Ca、Mg等元素）为原料制备四氧化三锰的工艺流程如下图所示。 回答下列问题： 28. 酸浸时发生反应的离子方程式为____________。 29. “滤渣1”的主要成分为，还含有____________（填化学式） 30. 福美钠的化学式为。生成福美镍沉淀的结构为 ， 请描述S、Ni原子之间的成键特征__________________。 31. ，电离常数______（填“大于”“小于”或“等于”），其判断理由是____________。 32. 除钙镁时，沉淀后溶液中______[已知时，] 33. 除硅时，絮凝剂为正离子型聚丙烯酰胺，可通过“吸附—电中和—架桥”使硅酸胶体絮凝沉淀，硅酸胶体粒子带______电荷。 A．正 B．负 34. 可表示为，温度高于时属于立方晶体，其中和占据晶胞的顶点、面心及内部交错的4个小立方体的体心，与金刚石晶胞中碳原子占据的位置相似（金刚石晶胞如图所示）。平均每个晶胞中的O原子个数为______；若晶体的密度为，则晶胞参数______pm（，列出计算式，阿伏加德罗常数的值为）。 五、手性螺环配体的合成 手性过渡金属配合物催化的不对称合成反应具有高效、高对映选择性的特点，是有机合成化学研究的前沿和热点。某螺环二酚类手性螺环配体(H)的合成路线如下： 已知： 请回答： 35. A的化学名称为______；化合物C中的官能团名称为______；化合物E的结构简式是____________。 36. 下列说法正确的是______。(不定项) A. 化合物E可以发生消去反应、还原反应 B. 化合物F和G可通过溶液鉴别 C. 化合物C中至少有7个碳共平面 D. 化合物H的分子式是 37. 写出的化学方程式____________。 38. 在制备F的过程中还生成了一种副产物X，X与F互为同分异构体(非立体异构体)。X的结构为____________。 39. 任意写出1种同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构式(不包括立体异构体)____________。 ①除2个独立的苯环外还有一个含氧六元环；②分子中有4种不同化学环境的氢；③不含键 40. 以为原料，设计化合物的合成路线______。(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选) 2024-2025学年上海市复旦附中第一学期期末考 高三年级 化学学科 可能用到的相对原子质量H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 一、氢能的应用 【1~10题答案】 【答案】1. 3.809 2. ①. A ②. 使用合金作催化剂时，反应历程中的活化能都较小，反应速率较快，催化效果更好 3. 4. AC 5. ①. 优点：生产成本低、能耗低 ②. 缺点：利用不可再生能源，碳排放量大、不符合“绿色化学” 6. ①. B ②. A 7. 8. 硼氨烷分子中与N原子相连的H原子呈电正性，与B原子相连的H原子呈电负性(不采分)，分子有较大的极性，分子间作用力较大(或与有静电引力)，所以熔点相对较高 9. ①. b ②. B 10. c 二、三草酸合铁在(Ⅲ)酸钾的制备与性质 【11~18题答案】 【答案】11. AC 12. pH过高，平衡正向移动，产品中混有（或）杂质；pH过低，平衡正向移动，产品中混有，产量降低 13. 容量瓶、胶头滴管 14. 减少Fe元素的损失 15. 98.2% 16. 17. ①. ②. 6 18. 4.2 三、氧气的实验室制法 【19~27题答案】 【答案】19. 20. 21. C 22. ①. 具有氧化性，高浓度比空气中的更易与KI反应(或氧化性更强) ②. 用湿润的淀粉试纸检验实验ⅰ中加热后产生的气体(或直接写高纯度/高浓度的)，若试纸不变蓝，则排除这种可能性 23. 硝酸酸化的 24. ，同样会产生，遇产生白色沉淀 25. BD 26. 27. 法：反应速率快，但产生的不纯；法：产生的纯净；但反应速率慢 四、高纯四氧化三锰的制备 【28~34题答案】 【答案】28. 29. 30. S原子提供孤电子对，Ni原子提供空轨道，两者形成配位键 31. ①. 大于 ②. O的电负性大于S，使中S—H键的极性大于中S—H键的极性，前者更易电离出 32. 33. B 34. ①. ②. 五、手性螺环配体的合成 【35~40题答案】 【答案】35. ①. 间甲基苯酚或甲基苯酚 ②. 醛基、醚键 ③. 36. BC 37. 38. 或 39. 、、 40. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $