精品解析：上海市上海中学2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试卷

2024-2025学年上海市上海中学第一学期期末考 高三年级化学学科 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1-2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：O：16 K：39 Ca：40 Ti：48 Mn：55 Fe：56 1. 1774年卡尔·威廉·舍勒通过软锰矿(MnO2)和盐酸反应，制得了氯气。氯及其化合物在农业、医疗、食品加工等领域都有着重要的用途。 （1）下列化学用语正确的是________。 A. Cl2的结构式：Cl-Cl B. HClO的电子式： C. CCl4的球棍模型： D. Cl-的结构示意图： （2）W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17，X与W同主族，Y的3p轨道中仅有1个电子，含Z元素的物质焰色试验火焰呈黄色，以下说法正确的是________。 A. 金属性：Y>Z B. 氢化物沸点：X<W C. 离子还原性：X>W D. 简单离子半径：W>X>Z （3）下列关于Cl2的制备和性质检验的说法，正确的是______。(设气体流动方向均为从左往右) A. MnO2和浓盐酸制备Cl2用装置Ⅰ B. 用装置Ⅱ去除Cl2中的HCl C. 用装置Ⅲ证明氧化性：C12>Br2>I2 D. 用装置Ⅳ吸收多余的Cl2 （4）下列二氯代环丁烷的结构，含有不对称碳原子的结构有_________。 A. B. C. D. （5）氯水中Cl2(aq)、HClO、ClO-微粒的物质的量分数(a)随溶液pH变化关系如下图所示。 ①写出pH=2之前，滴入NaOH溶液过程的总反应的化学方程式：______________________________。 ②pH=9时，溶液中已经没有Cl2(aq)存在，此时c(HClO)+c(ClO-)______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”)，c(ClO-)：c(HClO)=______。(保留1位小数) ③查阅资料发现，加热时，向浓NaOH溶液中通入Cl2，还会生成NaClO3，则c(Na+)______(填“>”、“<”或“=”)，若产物中，写出该反应的离子方程式：_______________________________________。 【答案】（1）A （2）D （3）D （4）AD （5） ①. Cl2+NaOH=NaCl+HClO ②. = ③. 30.2 ④. > ⑤. 【解析】 【小问1详解】 A．分子中两个氯原子共用一对电子，结构式为，A正确； B．的中心原子为，电子式应为，B错误； C．原子半径小于原子，球棍模型中中心球应小于周围的球，正确模型为，C错误； D．核外有18个电子，最外层电子数为8，结构示意图最外层应为8，正确结构示意图为，D错误； 【小问2详解】 W的最外层电子数与核外电子总数之比为7:17，则W为；X与W同主族且为短周期元素，则X为；Y的3轨道中仅有1个电子，则Y为；含Z元素的物质焰色试验火焰呈黄色，则Z为； A．金属性，即Z > Y，A错误； B．分子间存在氢键，沸点高于，即X > W，B错误； C．非金属性，则简单离子还原性，即X < W，C错误； D．有三个电子层，半径最大，与电子层结构相同，核电荷数越小半径越大，故离子半径，即W > X > Z，D正确； 【小问3详解】 A．与浓盐酸反应制备需要加热，装置Ⅰ无加热仪器，A错误； B．洗气装置应长管进短管出，B错误； C．通过溶液后会有未反应的进入淀粉-溶液，无法排除对氧化性检验的干扰，不能证明氧化性，C错误； D．有毒，可用溶液吸收尾气，D正确； 【小问4详解】 不对称碳原子（手性碳原子）是指连有四个互不相同的原子或基团的碳原子。 A．邻位二氯环丁烷（顺式），两个连氯的碳原子，每个碳所连的四个基团：Cl、H、环向两边的碳链片段互不相同，4 个基团互不相同，存在手性碳原子，A符合题意； B．顺-1,3‑二氯环丁烷。分子存在对称面，两个连氯碳原子的两侧环片段互为镜像等价，每个碳上的两组环基团相同，无手性碳原子，B不符合题意； C．反-1,3‑二氯环丁烷。两个连氯碳原子的两侧环片段互为镜像等价，每个碳上的两组环基团相同，无手性碳原子，C不符合题意； D．邻位二氯环丁烷（反式）。环上两个连 Cl 的碳原子，一个方向沿着环是，另一个方向沿着环是，环两侧片段基团不相同，再分别连 H、Cl，4 个基团全部不一样，存在手性碳原子，D符合题意； 【小问5详解】 ① 由图可知，之前，转化为，加入中和了氯水中的，促进与水的反应，总反应化学方程式为； ② 根据物料守恒，与碱反应生成+1价和-1价氯的微粒物质的量相等，故；由图可知，时，，则的电离常数。当时，，则； ③ 溶液中存在电荷守恒：，由于溶液呈碱性，，故；若产物中，设生成和，共失去电子，根据得失电子守恒，需生成，则参加反应的为，离子方程式为。 2. 2020年11月10日，中国科学院金属研究所钛合金团队参与建设的“奋斗者”号潜水艇下潜至马里亚纳海沟10909米，创造了中国载人深潜新纪录，达到世界领先水平。 （1）下列说法错误的是______。 A. 钛位于元素周期表第4周期第4族 B. 基态钛原子的价电子排布式为3d24s2 C. 基态钛原子最外层电子的电子云形状为球形 D. 48Ti表示相对原子质量为48的Ti的某种核素 （2）基态Ti原子和Co原子中，它们的核外电子具有不同的______。 A. 能层数 B. 能级数 C. 占据轨道数 D. 单电子数 （3）已知二氯氧钛(TiOCl2)分子与COCl2为等电子体，以下说法正确的是______。 A. 中心原子Ti采取sp3杂化 B. 分子的空间结构为平面三角形 C. 分子中有3个σ键，不存在π键 D. TiOCl2中的钛离子满足最外层8电子的稳定结构 （4）比较电离能：I4(Ti)______I5(Ti)(填“>”、“<”或“=”)，从原子结构的角度说明理由：______________________________________________。 （5）Ti可以形成很多配合物如：[Ti(H2O)6]Cl4、[Ti(NH3)6]Cl4、Na2[TiF6]等 ①上述配位原子的电负性由小到大的顺序是______________(写元素符号). ②晶体X射线衍射法测得[Ti(NH3)6]Cl4和单个氨气分子中的∠H-N-H的信息如图所示，解释∠H-N-H差异的原因______________________________________。 （6）Ti的四卤化物熔点如下表所示，解释熔点变化的原因_________________________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点(℃) 377 -24.12 38.3 155 （7）钛酸钙立方晶胞如图所示，Ca2+周围O2-的配位数为______，若该晶胞密度为4.1g·cm-3，则最近的Ca2+和Ti4+距离为______pm(阿伏加德罗常数NA取6.02×1023，保留1位小数)。 若钛酸钙立方晶胞结构的另一种示意图中，Ti4+处于晶胞的顶角，则该晶胞示意图中O2-和Ca2+分别位于______。 A．棱心、体心 B．面心、体心 C．体心、面心 D．棱心、面心 【答案】（1）D （2）CD （3）B （4） ①. < ②. Ti3+核外电子排布为[Ar]3d1，Ti4+核外电子排布与Ar相同，后者为全满结构，稳定、难失电子，故电离能更大 （5） ①. N<O<F ②. 价层电子对数均为4，但氨气中N有孤电子对，因为孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，所以氨气中键角更小 （6）TiF4是离子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4是分子晶体，离子晶体熔化时需破坏离子键，分子晶体熔化时需破坏范德华力，离子键一般强于范德华力，故TiF4熔点最高；TiCl4、TiBr4、TiI4结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，因此熔点依次升高 （7） ①. 12 ②. 329.5 ③. A 【解析】 【小问1详解】 A．钛元素位于元素周期表第4周期第ⅣB族，A正确； B．基态钛原子价电子排布式为，B正确； C．基态钛原子最外层电子为电子，电子云形状为球形，C正确； D．表示质量数为48的Ti的某种核素，相对原子质量是元素的平均相对质量，不等于某核素的质量数，D错误； 故选D； 【小问2详解】 A．基态Ti核外电子排布，基态Co核外电子排布，二者能层数相同，均为4层，A不符合题意； B．二者均存在能级，能级种类相同，B不符合题意； C．Ti占据轨道数：1(1s)+1(2s)+3(2p)+1(3s)+3(3p)+2(3d)+1(4s)=12，Co占据轨道数：1+1+3+1+3+5+1(4s)=15，占据轨道数目不同，C符合题意； D．Ti单电子数为2，Co单电子数为3，单电子数目不同，D符合题意； 故选CD； 【小问3详解】 A．与为等电子体，中心C原子价层电子对数为，采取杂化，因此中心Ti也采取杂化，A错误； B．中心原子采取杂化，因此分子空间结构为平面三角形，B正确； C．分子内存在碳氧双键，故存在键与键，C错误； D．中Ti为价，价层电子并非最外层8电子稳定结构，D错误； 故选B； 【小问4详解】 ；核外电子排布为，失去第4个电子后得到，核外电子排布与Ar相同，属于全满稳定电子结构，很难再失去电子，因此第五电离能远大于第四电离能； 【小问5详解】 ①配位原子分别为中的、中的、中的，同周期从左向右电负性增大，电负性顺序：； ②游离态分子中N原子有一对孤电子对；形成配合物后，N原子的孤电子对提供给形成配位键，孤电子对转化为成键电子对，孤电子对对成键电子对斥力大于成键电子对之间斥力，配合物内键角更大，因此晶体中氨的键角大于单个氨气分子； 【小问6详解】 属于离子晶体，熔化需要破坏离子键；、、均为分子晶体，熔化破坏分子间范德华力，离子键强度远大于范德华力，故熔点显著更高；后面三种分子晶体结构相似，相对分子质量依次增大，分子间范德华力依次增强，熔点依次升高； 【小问7详解】 晶胞中，位于面心，距离每个最近的配位数为；根据密度公式，代入，，得晶胞参数，最近的与为体对角线一半，距离为；若处于晶胞顶点，按照图中红线延伸可知，位于棱心，位于体心，故选A。 3. 二氧化碳作为一种重要的工业气体，具有多种用途，并在各种生产过程中扮演重要角色。CO2经催化加氢可以生成一些低碳有机物，从而减少CO2排放。 （1）我国科学家使用双功能催化剂催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下。下列说法错误的是______。 A. 若起始时的水分子为HDO，则生成的氢气可能有三种分子 B. 过程Ⅰ、Ⅱ均为放热过程 C. 过程Ⅲ中形成了非极性共价键 D. 使用催化剂不改变水煤气变换反应的ΔH （2）减缓全球变暖的方法之一是将CO2回收利用，科学家研究利用回收的CO2制取甲醛，反应的热化学方程式CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH。请回答下列问题： ①已知：反应①：HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g) ΔH=-480kJ·mol-1 相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 O=O H-H O-H 键能/kJ·mol-1 497.3 436 462.8 则ΔH=_______。 ②对于反应①，下列措施既能提高HCHO的平衡转化率又能增大反应速率的是_______。 A．升高温度 B．使用催化剂 C．缩小容器的容积 D．增加O2的浓度 ③对于反应①，在某压强下，反应在不同温度、不同投料比时HCHO的平衡转化率如图所示。 则温度T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)，图中3点A、B、C对应的平衡常数K的大小关系为_______。(用编号排序) ④一定条件下，将CO2和H2按反应系数比投入恒容密闭容器中制备甲醛，下列能表示反应已经达到平衡状态的是_______。 A．容器内气体密度保持不变 B．H2O(g)的体积分数保持不变 C．该反应的平衡常数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 某温度下，将物质的量之比为1：2的CO2和H2的混合气体投入2L的恒容密闭容器中模拟合成HCHO的实验，每隔一定时间测得容器内CO2物质的量如表所示： 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CO2)/mol 0.200 0.178 0.163 0.152 0.148 0.148 ⑤0~10min内，用H2表示的平均反应速率为_________mol·L-1·min-1，该温度下，反应的平衡常数K=_________。(保留2位小数) （3）科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 ①放电时，正极的电极反应式为_____________________________。 ②充电时，阳极处的电解质溶液pH_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】（1）B （2） ①. -1.9kJ·mol-1 ②. D ③. < ④. B=C>A ⑤. BD ⑥. 2.2×10-3 ⑦. 0.42 （3） ①. ②. 变小 【解析】 【小问1详解】 A．根据反应过程示意图，若起始时的水分子为HDO，则生成的氢气可能有H2、D2、HD三种分子，说法正确； B．过程Ⅰ中水分子解离为吸附态的 和 ，该过程涉及化学键的断裂，属于吸热过程，说法错误； C．过程Ⅲ中，两个H原子形成一个H2分子，涉及H-H非极性共价键的产生，说法正确； D．催化剂只改变反应途径，不改变始末态物质的能量，因此不变，说法正确； 故答案选B； 【小问2详解】 ① 根据盖斯定律，目标反应可由逆反应①与氢气燃烧反应相加得到。氢气燃烧反应 的焓变 ，逆反应①的 ，两者相加得目标反应的 ； ② 反应①为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率降低，A 错误；使用催化剂不改变平衡转化率，B 错误；该反应前后气体分子数不变，缩小容积压强增大，但平衡不移动，转化率不变，C 错误；增加 的浓度，反应物浓度增大使得反应速率加快，同时平衡正向移动，能提高 的转化率，D 正确。故答案选D； ③ 反应①为放热反应，温度越低，平衡正向移动的程度越大， 的转化率越高，由图可知相同投料比时 的转化率更高，故 ；平衡常数 只与温度有关，对放热反应，温度越低 越大，故 ，B、C 两点温度相同，A 点温度更高，故平衡常数大小关系为 ； ④ 恒容密闭容器中，气体总质量和体积均不变，密度始终不变，不能作为平衡标志，A 错误； 的体积分数保持不变，说明各组分含量不再变化，达到平衡状态，B 正确；平衡常数只与温度有关，恒温下平衡常数始终保持不变，不能作为平衡标志，C 错误；该反应正向是气体分子数减小的反应，气体总质量不变，故平均相对分子质量在反应过程中逐渐增大，当其不变时说明达到平衡状态，D 正确。故答案选BD； ⑤内，，根据化学计量数关系，，则 ；40 min 时反应达到平衡，此时 ，消耗了 ，平衡时各物质的浓度：，，，则该温度下的平衡常数； 【小问3详解】 ① 放电时，正极发生还原反应， 得到电子并结合双极隔膜解离出的 生成甲酸，电极反应式为 ； ② 充电时，阳极发生氧化反应，结合图示可知水在阳极失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为 ，由于生成了 ，阳极处的电解质溶液 会变小。 4. 废旧物品的回收再利用可以节约资源，保护环境，从而降低生产成本，提高经济效益，实现经济、社会和环境的协调发展。现利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下： 已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17，请回答下列问题： （1）用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有______。 A. 去除油污 B. 溶解镀锌层 C. 去除铁锈 D. 钝化 （2）常温下，调节溶液A的pH最小值为______时可使Zn2+沉淀完全(溶液中Zn2+的物质的量浓度小于10-5mol·L-1时，可认为Zn2+沉淀完全)；由Zn(OH)2沉淀制ZnO的后续操作步骤是过滤、______、______。 （3）流程中，调节溶液pH=1~2，加适量的H2O2，反应的离子方程式为______________________________。 （4）Fe3O4胶体粒子不能用减压过滤法实现固液分离理由是_______________________________________。 （5）用高锰酸钾法测定产物Fe3O4中的二价铁含量。应选用______溶解Fe3O4(填编号)。 A. HNO3 B. HCl C. H2SO4 D. H2SO3 （6）需配制浓度为0.0100mol·L-1的KMnO4标准溶液250mL，应准确称取_________g KMnO4(保留3位小数)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必用到的有_________。(用编号表示) ①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦干燥器 （7）称取a g Fe3O4样品，用KMnO4标准溶液滴定，滴定终点现象为______________________________，滴定终点消耗0.0100mol·L-1的KMnO4标准溶液bmL，则Fe3O4样品纯度为______%(含a、b的式子表示)。如果初读数仰视滴定管，末读数俯视滴定管，则测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】（1）AB （2） ①. 8 ②. 洗涤 ③. 灼烧 （3） （4）胶体也能透过滤纸 （5）C （6） ①. 0.395 ②. ③⑦ （7） ①. 当滴入最后半滴标准溶液时，溶液恰好由无色变为浅紫色，充分摇动，30s内不褪色 ②. ③. 偏小 【解析】 【分析】该工艺流程以废旧镀锌铁皮为原料，加入氢氧化钠溶液加热，锌层发生反应进入溶液A，油污也被除去，得到的不溶物主要为铁的相关固体；溶液A调节pH析出沉淀，沉淀经过后续处理得到；不溶物加稀硫酸溶解，调节pH为，加入调节体系、比例得到溶液B，溶液B再加氢氧化钠溶液加热，生成胶体粒子； 【小问1详解】 溶液加热条件下可以除去铁皮表面油污，同时锌与溶液反应，可溶解镀锌锌层，铁锈主要成分为氧化铁，氧化铁不与氢氧化钠反应，该过程不存在钝化操作，故选AB； 【小问2详解】 已知，沉淀完全时，由，计算得到，，则；由沉淀制备，过滤之后需要进行洗涤操作除去沉淀表面附着杂质，再经过灼烧，使氢氧化锌受热分解得到氧化锌； 【小问3详解】 流程中加入，在酸性环境下将部分氧化为，为生成四氧化三铁准备合适比例的铁离子，对应的离子方程式为； 【小问4详解】 胶体粒子直径小于滤纸孔径，可透过滤纸，减压过滤会加速胶体粒子穿滤，因此胶体粒子不能使用减压过滤法实现固液分离； 【小问5详解】 高锰酸钾法测定二价铁含量，不能选用硝酸，硝酸会氧化；不能选用盐酸，氯离子会被高锰酸钾氧化；不能选用亚硫酸，亚硫酸会还原铁离子；应选用硫酸溶解样品，故选C； 【小问6详解】 配制 的标准溶液，，；配制一定物质的量浓度溶液，操作步骤为称量、溶解、转移、洗涤、定容，需要电子天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，不需要量筒、干燥器，故选③⑦； 【小问7详解】 滴定终点现象为，当滴入最后半滴标准溶液时，溶液恰好由无色变为浅紫色，充分振荡，30s内不褪色；依据氧化还原反应电子守恒，，，可以等效为，1mol含有1mol，则，，样品纯度为；初读数仰视滴定管，读数偏大，末读数俯视滴定管，读数偏小，得到消耗标准液体积读数偏小，计算得到的二价铁物质的量偏小，测定结果偏小。 5. 有机物繁多的种类和各异的性质帮助了人类社会在生活、生产上的不断前进。 （1）下列说法错误的是________。 A. 蛋白质在酶等催化剂作用下水解可得到氨基酸 B. 葡萄糖和麦芽糖水溶液均能发生银镜反应 C. 乙烷、丙烷、新戊烷互为同系物 D. 植物油中不可能含有碳碳双键 （2）有机物M的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是________。 A. M的分子式为C20H22O4 B. M中含有5种官能团 C. 1mol M最多可与含3mol NaOH的溶液发生反应 D. M与Br2既能发生加成反应又能发生取代反应 （3）为去除下列物质中的杂质(括号内的为杂质)，采用的试剂和方法均正确的是________。 选项 物质(杂质) 试剂 方法 A 苯(苯酚) 浓溴水 静置、过滤 B 甲烷(乙烯) KMnO4/ 洗气瓶洗气 C 硝基苯(NO2) NaOH溶液 充分振荡、静置分层、分液漏斗分液 D 乙醇(水) 新制生石灰 蒸馏、收集冷凝管中流出的液体 药物舍曲林的一种合成路线如下： 已知：Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （4）根据系统命名法，A的名称是____________。 （5）A→B的反应类型是____________，F中含氧官能团的名称是____________。 （6）写出一种能同时满足下列条件的E的芳香族同分异构体的结构简式____________。 ①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有5组峰。 （7）K→L的化学方程式为____________________________________。反应还可生成与L互为同分异构体的副产物，其结构简式为____________(任写一种，不考虑立体异构)。 （8）以乙酸、甲胺(CH3NH2)与苯为原料，结合本题中的信息，设计该物质的合成路线____________ (无机试剂任选)。 【答案】（1）D （2）C （3）CD （4）1，2-二溴乙烷 （5） ①. 取代反应 ②. 酯基 （6）、、、 （7） ①. +HCl ②. 或 （8）CH3COOH 【解析】 【分析】分子式为C2H4的物质是乙烯，乙烯和溴发生加成反应生成A，A是，A与NaCN反应生成B，根据B的分子式可知A和NaCN发生取代反应生成B，B是；B水解生成C，C是；C和乙醇发生酯化反应生成D，D是，D与E先发生加成反应再消去生成F，FG是水解后酸化的反应，根据G的化学式得G为，G在一定条件下脱去羧基得到H，H和氢气发生加成反应生成J，根据G、J的分子式可知J是；J与SOCl2反应生成K，根据信息I，可知K是；根据信息Ⅱ，由舍曲林的结构简式逆推，可知L是。 【小问1详解】 A．蛋白质在酶等催化剂作用下水解，最终产物为氨基酸，A正确； B．葡萄糖含有醛基，麦芽糖属于还原性糖，二者水溶液均可以发生银镜反应，B正确； C．乙烷、丙烷、新戊烷均属于烷烃，分子组成上相差若干个原子团，互为同系物，C正确； D．植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯，分子内含有碳碳双键，D错误； 故选D； 【小问2详解】 A．观察有机物M的结构，分子式为，A错误； B．M分子含酚羟基、醚键、酯基，一共3种官能团，B错误； C．M中，酚羟基消耗，酚形成的酯基水解消耗，总共最多消耗，C正确； D．M分子中不含碳碳双键，苯环在常规条件下不能与发生加成反应，D错误； 故选C； 【小问3详解】 A．苯中混有苯酚，加入浓溴水，生成的三溴苯酚会溶解于苯中，无法过滤分离，A错误； B．乙烯被酸性氧化生成，引入新杂质，不能用洗气除杂，B错误； C．硝基苯不溶于水，杂质可与溶液反应生成易溶于水的盐，充分振荡静置分层后，使用分液漏斗分液即可分离，C正确； D．乙醇中混有水，加入新制生石灰，与水反应生成高沸点氢氧化钙，再蒸馏，收集冷凝管流出液体得到乙醇，D正确； 故选CD； 【小问4详解】 A是，根据系统命名法，A的名称是1,2-二溴乙烷； 【小问5详解】 根据B的分子式可知A和NaCN发生了取代反应，AB的反应类型是取代反应；F中含氧官能团的名称是酯基； 【小问6详解】 能发生银镜反应说明含有醛基，满足核磁共振氢谱有5组峰的结构有(任写一个)； 【小问7详解】 K是，在AlCl3作用下生成L和HCl，L是，反应的化学方程式为：+HCl；反应还可生成与Ｌ互为同分异构体的副产物，根据反应原理，其结构简式为或； 【小问8详解】 依据题给已知信息，乙酸与发生取代反应生成；在作用下和苯发生已知反应Ⅱ生成；在、条件下发生已知反应Ⅲ生成；再与乙酸发生酰胺化得到目标产物，流程图为CH3COOH。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年上海市上海中学第一学期期末考 高三年级化学学科 选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1-2个正确选项；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。 相对原子质量：O：16 K：39 Ca：40 Ti：48 Mn：55 Fe：56 1. 1774年卡尔·威廉·舍勒通过软锰矿(MnO2)和盐酸反应，制得了氯气。氯及其化合物在农业、医疗、食品加工等领域都有着重要的用途。 （1）下列化学用语正确的是________。 A. Cl2的结构式：Cl-Cl B. HClO的电子式： C. CCl4的球棍模型： D. Cl-的结构示意图： （2）W、X、Y、Z均为短周期元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17，X与W同主族，Y的3p轨道中仅有1个电子，含Z元素的物质焰色试验火焰呈黄色，以下说法正确的是________。 A. 金属性：Y>Z B. 氢化物沸点：X<W C. 离子还原性：X>W D. 简单离子半径：W>X>Z （3）下列关于Cl2的制备和性质检验的说法，正确的是______。(设气体流动方向均为从左往右) A. MnO2和浓盐酸制备Cl2用装置Ⅰ B. 用装置Ⅱ去除Cl2中的HCl C. 用装置Ⅲ证明氧化性：C12>Br2>I2 D. 用装置Ⅳ吸收多余的Cl2 （4）下列二氯代环丁烷的结构，含有不对称碳原子的结构有_________。 A. B. C. D. （5）氯水中Cl2(aq)、HClO、ClO-微粒的物质的量分数(a)随溶液pH变化关系如下图所示。 ①写出pH=2之前，滴入NaOH溶液过程的总反应的化学方程式：______________________________。 ②pH=9时，溶液中已经没有Cl2(aq)存在，此时c(HClO)+c(ClO-)______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”)，c(ClO-)：c(HClO)=______。(保留1位小数) ③查阅资料发现，加热时，向浓NaOH溶液中通入Cl2，还会生成NaClO3，则c(Na+)______(填“>”、“<”或“=”)，若产物中，写出该反应的离子方程式：_______________________________________。 2. 2020年11月10日，中国科学院金属研究所钛合金团队参与建设的“奋斗者”号潜水艇下潜至马里亚纳海沟10909米，创造了中国载人深潜新纪录，达到世界领先水平。 （1）下列说法错误的是______。 A. 钛位于元素周期表第4周期第4族 B. 基态钛原子的价电子排布式为3d24s2 C. 基态钛原子最外层电子的电子云形状为球形 D. 48Ti表示相对原子质量为48的Ti的某种核素 （2）基态Ti原子和Co原子中，它们的核外电子具有不同的______。 A. 能层数 B. 能级数 C. 占据轨道数 D. 单电子数 （3）已知二氯氧钛(TiOCl2)分子与COCl2为等电子体，以下说法正确的是______。 A. 中心原子Ti采取sp3杂化 B. 分子的空间结构为平面三角形 C. 分子中有3个σ键，不存在π键 D. TiOCl2中的钛离子满足最外层8电子的稳定结构 （4）比较电离能：I4(Ti)______I5(Ti)(填“>”、“<”或“=”)，从原子结构的角度说明理由：______________________________________________。 （5）Ti可以形成很多配合物如：[Ti(H2O)6]Cl4、[Ti(NH3)6]Cl4、Na2[TiF6]等 ①上述配位原子的电负性由小到大的顺序是______________(写元素符号). ②晶体X射线衍射法测得[Ti(NH3)6]Cl4和单个氨气分子中的∠H-N-H的信息如图所示，解释∠H-N-H差异的原因______________________________________。 （6）Ti的四卤化物熔点如下表所示，解释熔点变化的原因_________________________________________________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 熔点(℃) 377 -24.12 38.3 155 （7）钛酸钙立方晶胞如图所示，Ca2+周围O2-的配位数为______，若该晶胞密度为4.1g·cm-3，则最近的Ca2+和Ti4+距离为______pm(阿伏加德罗常数NA取6.02×1023，保留1位小数)。 若钛酸钙立方晶胞结构的另一种示意图中，Ti4+处于晶胞的顶角，则该晶胞示意图中O2-和Ca2+分别位于______。 A．棱心、体心 B．面心、体心 C．体心、面心 D．棱心、面心 3. 二氧化碳作为一种重要的工业气体，具有多种用途，并在各种生产过程中扮演重要角色。CO2经催化加氢可以生成一些低碳有机物，从而减少CO2排放。 （1）我国科学家使用双功能催化剂催化水煤气变换反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0，在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如下。下列说法错误的是______。 A. 若起始时的水分子为HDO，则生成的氢气可能有三种分子 B. 过程Ⅰ、Ⅱ均为放热过程 C. 过程Ⅲ中形成了非极性共价键 D. 使用催化剂不改变水煤气变换反应的ΔH （2）减缓全球变暖的方法之一是将CO2回收利用，科学家研究利用回收的CO2制取甲醛，反应的热化学方程式CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH。请回答下列问题： ①已知：反应①：HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g) ΔH=-480kJ·mol-1 相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 O=O H-H O-H 键能/kJ·mol-1 497.3 436 462.8 则ΔH=_______。 ②对于反应①，下列措施既能提高HCHO的平衡转化率又能增大反应速率的是_______。 A．升高温度 B．使用催化剂 C．缩小容器的容积 D．增加O2的浓度 ③对于反应①，在某压强下，反应在不同温度、不同投料比时HCHO的平衡转化率如图所示。 则温度T1_______T2(填“>”、“<”或“=”)，图中3点A、B、C对应的平衡常数K的大小关系为_______。(用编号排序) ④一定条件下，将CO2和H2按反应系数比投入恒容密闭容器中制备甲醛，下列能表示反应已经达到平衡状态的是_______。 A．容器内气体密度保持不变 B．H2O(g)的体积分数保持不变 C．该反应的平衡常数保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量不变 某温度下，将物质的量之比为1：2的CO2和H2的混合气体投入2L的恒容密闭容器中模拟合成HCHO的实验，每隔一定时间测得容器内CO2物质的量如表所示： 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CO2)/mol 0.200 0.178 0.163 0.152 0.148 0.148 ⑤0~10min内，用H2表示的平均反应速率为_________mol·L-1·min-1，该温度下，反应的平衡常数K=_________。(保留2位小数) （3）科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 ①放电时，正极的电极反应式为_____________________________。 ②充电时，阳极处的电解质溶液pH_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 4. 废旧物品的回收再利用可以节约资源，保护环境，从而降低生产成本，提高经济效益，实现经济、社会和环境的协调发展。现利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下： 已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17，请回答下列问题： （1）用NaOH溶液处理废旧锌铁皮的作用有______。 A. 去除油污 B. 溶解镀锌层 C. 去除铁锈 D. 钝化 （2）常温下，调节溶液A的pH最小值为______时可使Zn2+沉淀完全(溶液中Zn2+的物质的量浓度小于10-5mol·L-1时，可认为Zn2+沉淀完全)；由Zn(OH)2沉淀制ZnO的后续操作步骤是过滤、______、______。 （3）流程中，调节溶液pH=1~2，加适量的H2O2，反应的离子方程式为______________________________。 （4）Fe3O4胶体粒子不能用减压过滤法实现固液分离理由是_______________________________________。 （5）用高锰酸钾法测定产物Fe3O4中的二价铁含量。应选用______溶解Fe3O4(填编号)。 A. HNO3 B. HCl C. H2SO4 D. H2SO3 （6）需配制浓度为0.0100mol·L-1的KMnO4标准溶液250mL，应准确称取_________g KMnO4(保留3位小数)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必用到的有_________。(用编号表示) ①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦干燥器 （7）称取a g Fe3O4样品，用KMnO4标准溶液滴定，滴定终点现象为______________________________，滴定终点消耗0.0100mol·L-1的KMnO4标准溶液bmL，则Fe3O4样品纯度为______%(含a、b的式子表示)。如果初读数仰视滴定管，末读数俯视滴定管，则测定结果将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 5. 有机物繁多的种类和各异的性质帮助了人类社会在生活、生产上的不断前进。 （1）下列说法错误的是________。 A. 蛋白质在酶等催化剂作用下水解可得到氨基酸 B. 葡萄糖和麦芽糖水溶液均能发生银镜反应 C. 乙烷、丙烷、新戊烷互为同系物 D. 植物油中不可能含有碳碳双键 （2）有机物M的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是________。 A. M的分子式为C20H22O4 B. M中含有5种官能团 C. 1mol M最多可与含3mol NaOH的溶液发生反应 D. M与Br2既能发生加成反应又能发生取代反应 （3）为去除下列物质中的杂质(括号内的为杂质)，采用的试剂和方法均正确的是________。 选项 物质(杂质) 试剂 方法 A 苯(苯酚) 浓溴水 静置、过滤 B 甲烷(乙烯) KMnO4/ 洗气瓶洗气 C 硝基苯(NO2) NaOH溶液 充分振荡、静置分层、分液漏斗分液 D 乙醇(水) 新制生石灰 蒸馏、收集冷凝管中流出的液体 药物舍曲林的一种合成路线如下： 已知：Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （4）根据系统命名法，A的名称是____________。 （5）A→B的反应类型是____________，F中含氧官能团的名称是____________。 （6）写出一种能同时满足下列条件的E的芳香族同分异构体的结构简式____________。 ①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有5组峰。 （7）K→L的化学方程式为____________________________________。反应还可生成与L互为同分异构体的副产物，其结构简式为____________(任写一种，不考虑立体异构)。 （8）以乙酸、甲胺(CH3NH2)与苯为原料，结合本题中的信息，设计该物质的合成路线____________ (无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $