精品解析:上海市杨思高级中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
上海市杨思高级中学高三等级
化学试卷
满分100分 时间60分钟
注:选择题如无说明为单选。不定项选择题有1-2个正确答案。
相对原子质量:Cu-64,O-16,C-12,N-14,H-1,Cr-52
一、金属配位化合物
1. 已知AlBr3可二聚为下图的二聚体:
(1)该二聚体中存在的化学键类型为________。
A. 极性键 B. 非极性键 C. 离子键 D. 金属键
(2)将该二聚体溶于CH3CN生成(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为________,1 mol该配合物中有σ键________mol。
(3)AlF3具有较高的熔点(1040℃),AlBr3的熔点为98℃,写出AlF3、AlBr3熔点相差巨大的原因________。(从晶体类型、元素性质角度解释)
【答案】(1)A (2) ①. ②. 14
(3)氟的电负性大于溴,铝与氟的电负性差较大,为离子晶体,熔化需克服较强的离子间作用力,为分子晶体,熔化只需克服较弱的分子间作用力
【解析】
【小问1详解】
A.铝和溴的电负性不同,二聚体内的铝溴键(含桥联配位键)均为极性键,A正确;
B.二聚体只有铝溴键,成键电子对偏向溴,无非极性键,B错误;
C.二聚体内铝和溴通过共用电子对成键,二聚体中无离子键,C错误;
D.二聚体中没有金属阳离子与离域电子之间的作用,无金属键,D错误;
故选A;
【小问2详解】
配阳离子中,铝与两个溴原子和两个乙腈配体的氮原子成键,四个配位方向呈四面体,中心原子采用杂化,每个乙腈配体的3个碳氢键、1个碳碳单键和1个碳氮三键各含1个σ键,每个配体还与铝形成1个配位σ键,铝与两个溴原子各形成1个σ键,外界溴离子不参与计数,每个化学式单位含个σ键,故1 mol该配合物含14 mol σ键;
【小问3详解】
氟、溴同主族,氟的原子半径较小,吸引成键电子的能力较强,铝和氟的电负性差大于铝和溴的电负性差,形成离子晶体,熔化需克服较强的离子间静电作用,以二聚分子形成分子晶体,熔化只需克服较弱的分子间作用力,因此前者的熔点远高于后者。
2. 铜的配合物应用广泛。一水合硫酸四氨合铜是一种深蓝色晶体,常用作杀虫剂。回答下列问题:
(1)基态原子核外有________种运动状态不同的电子。
(2)中内界的水分子中的键角________(填“大于”“等于”或“小于”)外界的水分子中的键角,原因是________。
(3)中外界负离子的空间构型为________。
【答案】(1)29 (2) ①. 大于 ②. 内界水分子中氧原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对对成键电子对的排斥作用减弱
(3)正四面体形
【解析】
【小问1详解】
铜的原子序数为29,核外有29个电子,根据泡利不相容原理,同一个原子中不存在运动状态完全相同的两个电子,因此基态原子核外有29种运动状态不同的电子;
【小问2详解】
在中,内界水分子作为配体,其氧原子上的孤电子对与中心离子形成配位键,导致孤电子对密度降低,孤电子对对成键电子对的排斥作用减弱,从而使的键角变大,而外界水分子未形成配位键,孤电子对的排斥作用相对较强,键角较小;
【小问3详解】
该配合物的外界负离子为,中心硫原子的价层电子对数为,且孤电子对数为0,采用杂化,故其空间构型为正四面体形。
3. 铜的两种氧化物之间可相互转化。已知。
(1)试从铜的核外电子排布角度解释这一反应能够发生的原因:________。
(2)已知Cu2O的立方晶胞的结构如图所示。
已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为NA,则该立方晶胞的边长为________nm。
【答案】(1)的价电子排布式为,处于全充满的稳定结构,比(价电子排布为)更稳定,高温条件下CuO中的可转化为更稳定的
(2)
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素,基态原子核外电子排布为,CuO中Cu为+2价,的价电子排布为,而中Cu为+1价,的价电子排布为,的3d轨道全充满,能量更低、稳定性更强,因此高温条件下CuO中的可转化为更稳定的,该分解反应能够发生。
【小问2详解】
根据晶胞结构,白球位于8个顶点和1个体心,个数为;黑球全部位于晶胞内部,个数为4。结合的化学式可知,黑球代表Cu原子,白球代表O原子, 1个晶胞中含有4个Cu原子和2个O原子,即含有2个单元, 晶胞的总质量, 设立方晶胞边长为,由密度公式,可得,解得;由于,转换单位后晶胞边长为。
二、高效杀菌消毒剂
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效,快速,安全的杀菌消毒剂。
4. 有些发达城市用ClO2代替氯气给自来水消毒,已知ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。配平以下反应:________________。
5. 目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,其装置如图所示。
(1)图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2.产生ClO2的电极应连接电源的________(填“正极”或“负极”),对应的电极反应式为________。
(2)a极区pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)装置中应使用________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某同学围绕着过氧化氢开展了研究与实验。
6. H2O2分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,H2O2是________分子。
A.非极性 B.极性
7. 查阅资料,过氧化氢的沸点为152.1℃,硫化氢的沸点为,两者沸点差异是因为________。
8. 常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4,可加快H2O2分解。反应过程如下:、。下列说法正确的是________。(不定项)
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
空军通信卫星电源是以硼氢化合物NaBH4 (B元素的化合价为价)和H2O2为原料的燃料电池,电极材料均采用Pt,其工作原理如图所示,请完成下面小题。
9. 外电路中电子的流动方向为________。
A. 电极a→用电器→电极b B. 电极b→用电器→电极a
C. 电极a→离子交换膜→电极b D. 电极b→离子交换膜→电极a
10. 该电池放电时正极的电极反应式为________。
【答案】4.
5. ①.
正极 ②.
③.
增大 ④.
阳 6. B 7.
分子间存在氢键,而分子间不存在氢键 8. CD 9. A
10.
【解析】
【4题详解】
反应中中元素化合价由降至,得个电子;中元素化合价由升至,个分子共失个电子。根据得失电子守恒,与的化学计量数之比为,再结合原子守恒配平即可得到完整方程式:;
【5题详解】
(1) 电解池中,产生的电极上失电子发生氧化反应,作阳极,连接电源的正极;电极反应式为;
(2) 极为阴极,水中的得电子生成,同时生成,导致溶液碱性增强,增大;
(3) 阳极区生成,阴极区生成,为保持溶液电中性,阳极区的需向阴极区移动,故应使用阳离子交换膜;
【6题详解】
由图可知,分子空间结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故选B;
【7题详解】
的电负性较强,分子间能形成氢键,而分子间只有范德华力,氢键作用力强于范德华力,故沸点显著偏高;
【8题详解】
A.反应2中作还原剂,为还原产物,故还原性,A错误;
B.总反应为,呈弱酸性,分解后溶液酸性减弱,逐渐上升,B错误;
C.和在反应中起催化作用,总量保持不变,C正确;
D.会催化分解,故生产过程需严格避免混入,D正确;
故选CD;
【9题详解】
燃料电池中,通入燃料的电极发生氧化反应,为负极;通入氧化剂的电极发生还原反应,为正极。外电路中电子由负极()经用电器流向正极(),故选A;
【10题详解】
正极上得电子发生还原反应,碱性条件下生成,电极反应式为。
三、贝诺酯
科学家将阿司匹林与另一解热镇痛药对乙酰氨基酚(扑热息痛)利用拼合的方法得到一种新药贝诺酯,口服后在胃肠道不被水解,避免了对胃肠道的刺激。
已知:,为苯基。
11. D的分子式为________,化学名称为________。
12. 贝诺酯的官能团名称为________,________。写出H的结构简式:________。
13. 阿司匹林分子中________手性碳原子。(选填“有”或“没有”)
14. 由A制D不采取甲苯与Br2直接反应,而是经步骤①~③,目的是________。
15. 在催化剂(浓H2SO4)作用下,将阿司匹林与聚乙烯醇()熔融酯化可以制得抗炎性和解热止痛性更长久的高分子药物M,请写出生成M的化学反应方程式________。
16. 化合物N是阿司匹林的一种同系物,相对分子质量比阿司匹林多14,Q是N的同分异构体,写出一种满足下列要求的Q的结构。________
①含苯环,不含其他环,苯环上只有两个取代基;②只含有1种官能团,且能与Na反应放出气体。
17. 结合贝诺酯合成路线,请设计由和制备的合成路线(无机试剂任选)________。
【答案】11. ①. ②. 邻溴甲苯或2-溴甲苯
12. ①. 酯基 ②. 酰胺基 ③.
13. 没有 14. 利用占据苯环上甲基的对位,达到控制-Br只能取代苯环上甲基的邻位上的氢原子的目的
15. n+
16. (总共12种符合要求的同分异构体,任写一种即可)
17.
【解析】
【分析】甲苯先经对位磺化占位,再邻位溴代、脱去磺酸基,所得D经侧链氧化、芳卤水解和酸化得到水杨酸,水杨酸的酚羟基经乙酰化得到阿司匹林;反应Ⅱ与题给的酰氯和酚钠成酯反应原理相同,可知反应Ⅰ将阿司匹林的羧基转为酰氯,H的结构为,H与反应Ⅲ所得酚钠生成贝诺酯;
【11题详解】
D的苯环上有相邻的甲基和溴原子,苯环上有4个氢,甲基上有3个氢,分子式为,名称为邻溴甲苯或2-溴甲苯;
【12题详解】
贝诺酯含两个酯基和一个酰胺基,反应Ⅱ中新形成的酯键来自H的酰氯基和酚钠,故H由阿司匹林的羧基转化为酰氯基得到,原有的乙酰氧基保留,H为;
【13题详解】
阿司匹林中苯环和羰基的碳原子均为平面构型,甲基碳原子连有3个相同的氢原子,分子中没有手性碳原子;
【14题详解】
甲基是邻、对位定位基,直接在苯环上溴代会同时生成邻位和对位产物,先用磺酸基占据甲基的对位,甲基的邻位又恰为磺酸基的间位,溴优先进入该位置,最后脱去磺酸基得到邻溴甲苯;
【15题详解】
在浓硫酸催化的熔融条件下,阿司匹林的羧基与聚乙烯醇链上的羟基发生酯化,原有的乙酰氧基保留,按羟基全部酯化书写,每条含个重复单元的聚乙烯醇链与个阿司匹林分子反应,生成个水分子,反应方程式为n+;
【16题详解】
阿司匹林的分子式为,N比其多一个,Q的分子式为,不饱和度为6,苯环的不饱和度为4,且能与钠反应生成气体,由此可知官能团为羧基(),Q中的2个取代基可能是和、和、和、和,每组取代基在苯环上的位置关系有邻、间、对三种,有12种同分异构体满足要求,如:;
【17题详解】
参考题目合成路线和反应条件,苯乙醛与新制发生氧化还原反应,醛基被氧化成羧基,反应物酸化后得到苯乙酸;苯乙酸与、DMF发生取代反应,羧基中的羟基被氯原子取代,生成;与苯酚钠发生已知反应i,氯原子被取代,生成和,合成路线:。
四、尿素合成
尿素[]是一种重要的氮肥。工业上以和为原料合成尿素,发生反应Ⅰ、Ⅱ,其中反应过程中的能量变化如下图:
反应Ⅰ:,其中为氨基甲酸铵。
反应Ⅱ:。
总反应Ⅲ:________________________________________。
已知:肥效。
18. 下列关于尿素的说法正确的是________。
A. 尿素含有的化学键有极性键、氢键 B. 生成尿素的反应属于氮的固定
C. 尿素属于铵态氮肥 D. 尿素的肥效值δ约为46.7%
19. 尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为________。(填杂化方式)
20. 总反应Ⅲ的热化学方程式为________。
21. 总反应Ⅲ的自发条件为________。
A. 高温自发 B. 低温自发 C. 永不自发 D. 永远自发
22. 下列说法正确的是________。
A. 为合成尿素反应的中间产物
B. 恒压,降低氨碳比,反应Ⅰ中的平衡转化率会降低
C. 由图可知,反应Ⅰ是总反应的决速步
D. 及时分离产物,平衡向正反应方向移动,可提高产量
23. 下列有关提高反应速率的措施与原理,正确的有________。(不定项)
A. 升高温度,更多分子被活化,使得单位体积内活化分子总数增加
B. 增大反应物浓度,使得单位体积内活化分子百分数增加
C. 使用高效催化剂,使得单位体积内活化分子总数增加
D. 增大压强,使得单位体积内活化分子百分数增加
研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为20 L的密闭容器中,在℃下分解:,时达到化学平衡。随时间的变化曲线如图所示。
24. 可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。(不定项选择)
A. 混合气体的平均摩尔质量不变 B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
25. 在时间内该化学反应速率________(用的表达式表示)。
26. ℃下,该化学反应的平衡常数________。
【答案】18. D 19.
20. 21. B 22. A 23. AC 24. BC
25.
26.
【解析】
【分析】合成尿素分两步进行:反应Ⅰ中,与结合生成氨基甲酸铵;反应Ⅱ中,氨基甲酸铵进一步转化为尿素和水。将两步反应相加,可以消去两式中相同的氨基甲酸铵,得到总反应,并将两步反应的焓变相加。能量图中,各步反应物与生成物的能量差用于判断该步反应的吸放热情况,各步反应物能量与相应峰顶的能量差用于比较该步反应的活化能。
研究氨基甲酸铵分解时,容器中起初只有固体,气体均由产生。因此,生成气体后始终有,同一容器中相应的浓度比也为2∶1。题干明确指出时达到平衡;曲线平台位于与之间的中间刻度,故平衡时。判断平衡标志时,应区分随分解程度改变的量和由反应计量关系决定、始终不变的量。
【18题详解】
A.尿素分子中的碳氧键、碳氮键和氮氢键均由不同元素的原子形成,属于极性共价键;尿素分子间可以形成氢键,但氢键不属于化学键,A错误;
B.氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮的过程。本题以为含氮原料,其中的氮已经是化合态,因此合成尿素的过程不属于氮的固定,B错误;
C.铵态氮肥中的氮以的形式存在,尿素分子中不含,因此尿素不属于铵态氮肥,C错误;
D.尿素的相对分子质量为,其中氮元素的质量分数为,D正确;
故选D;
【19题详解】
尿素分子中,C原子与两个N原子分别形成一个单键,与O原子形成一个双键,因此C原子形成3个σ键,自身没有孤电子对,价层电子对数为3,采取杂化;
【20题详解】
题给两步反应分别为和。两式相加,消去氨基甲酸铵,根据盖斯定律,总反应的焓变为。因此,总反应Ⅲ的热化学方程式为;
【21题详解】
总反应Ⅲ的焓变为;按反应方程式的计量关系,气体由3 mol减少为1 mol,并生成固体尿素,体系的混乱程度减小,故。根据,其中温度取热力学温度,低温时熵变项的影响较小,能够满足,因此总反应在低温下自发。
故选B;
【22题详解】
A.在反应Ⅰ中生成,又在反应Ⅱ中被消耗,将两步反应相加时可将其消去,符合中间产物的特征,A正确;
B.反应Ⅰ中与按2∶1的物质的量之比反应,改变氨碳比对平衡转化率的影响需要结合原投料比例判断。在氨过量的一侧,恒压下适当增加、降低氨碳比,可以促进转化,提高其平衡转化率,因而不能笼统地说降低氨碳比会使的平衡转化率降低,B错误;
C.图中、表示相应反应物与生成物之间的能量差,并非活化能,不能根据确定决速步。判断各步快慢应比较各步反应物能量到相应峰顶的能量差;图中反应Ⅱ对应的这一能量差较大,其活化能较大、反应较慢,是总反应的决速步,C错误;
D.题给尿素为纯固体,纯固体的量不列入平衡常数表达式。在固体仍存在时,分离部分固体尿素不会改变平衡体系中有关物质的浓度,不能据此使平衡向正反应方向移动,D错误;
故选A;
【23题详解】
A.升高温度,分子的能量增大,更多分子具有反应所需的能量,活化分子的百分数增大;在其他条件相同时,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞增多,反应速率增大,A正确;
B.温度不变时,增大反应物浓度会增加单位体积内的分子数和活化分子数,从而增大反应速率,但活化分子的百分数不变,B错误;
C.使用高效催化剂可以降低反应的活化能,使更多分子成为活化分子,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞增多,反应速率增大,C正确;
D.对气体反应,在温度不变时压缩容器、增大压强,可增大反应物浓度,增加单位体积内的活化分子数,但活化分子的百分数不变,D错误;
故选AC;
【24题详解】
A.容器中起初只有氨基甲酸铵固体,设分解生成的物质的量为,则同时生成的。生成气体后,其平均摩尔质量为,与分解程度无关,因此平均摩尔质量不变不能说明已达到平衡,A不符合题意;
B.分解反应每消耗1 mol氨基甲酸铵,就生成3 mol气体,气体总物质的量随反应进行而改变。在温度和容积一定时,总压强随气体总物质的量改变,因此总压强保持不变可以说明该反应已达到平衡,B符合题意;
C.氨基甲酸铵由固体分解生成气体,分解过程中气体质量增加;容器体积固定,由可知,混合气体密度随分解程度改变。密度保持不变,说明气体质量不再发生净变化,可以判断反应已达到平衡,C符合题意;
D.生成气体后始终有,因此氨气的体积分数为,与分解程度无关,不能作为平衡标志,D不符合题意;
故选BC;
【25题详解】
由曲线可知,时间内的浓度由0增大到。根据分解反应中与的生成量之比为2∶1,有。图中时间轴以s为单位,以表示相应时间读数,则所经历的时间为,故平均反应速率为;
【26题详解】
容器中最初没有和,达到平衡时的浓度增加了。根据,的浓度相应增加,故平衡时、。氨基甲酸铵为纯固体,不列入平衡常数表达式,因此,将浓度以为单位的数值代入,得。
五、重铬酸钾的制备与测定
铬对人体及动物体有毒害作用。某实验室有一批含Cr3+废液,同时还含有Fe3+。用该废液制备K2Cr2O7晶体的流程如下:
已知:常温下,部分金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物
开始沉淀时pH
沉淀完全时pH
沉淀开始溶解时pH
Cr(OH)3
4.9
6.8
12
Fe(OH)3
1.5
4.1
—
(一)制备重铬酸钾
27. “步骤Ⅰ”中加入KOH溶液调节pH=7~8之间的目的是________。
28. “步骤Ⅱ”中加入H2O2溶液,得到的氧化产物是,补全该反应的离子方程式________。
29. 实验室用废液制备K2Cr2O7时,不直接从“步骤Ⅱ”开始,要有“步骤Ⅰ”,其原因是________。
已知:不同温度下化合物的溶解度(单位:g)如下表:
化合物
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
KCl
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
56.3
K2Cr2O7
4.7
12.3
26.3
45.6
73
102
K2SO4
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
24.1
30. 根据上表中的数据,由“步骤Ⅲ”得到K2Cr2O7晶体的依次操作步骤是________、________、过滤、洗涤、干燥。
31. 结合上表分析,“步骤Ⅲ”不用硫酸调节pH的原因是________。
(二)测定重铬酸钾的纯度
称取K2Cr2O7产品2.000 g,配成250.00 mL的溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入硫酸溶液、2 g(过量)KI固体,密封在暗处静置5 min,用标准溶液滴定至溶液呈黄绿色,再加入3 mL指示剂,继续滴定至终点。
滴定过程中涉及的反应有:
32. 该滴定过程中指示剂可选用________。
A. 酚酞试液 B. 淀粉溶液 C. 硝酸银溶液 D. 甲基橙试液
33. 平行滴定三次,平均消耗Na2S2O3标准溶液20.11 mL,计算重铬酸钾的纯度________。
(写出计算过程,保留3位小数)已知:
34. 下列实验操作会使滴定结果偏大的是________。(不定项)
A. 滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失 B. 滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出
C. 未润洗盛装Na2S2O3溶液的滴定管 D. 锥形瓶未干燥就加入待测液
【答案】27. 使和完全沉淀
28.
29. 避免废液中的催化分解
30. ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
31. 用硫酸调节会引入,生成溶解度随温度变化较小的,在冷却结晶时会与一同析出,使产品不纯 32. B
33. 34. AC
【解析】
【分析】步骤Ⅰ加入KOH调pH,将Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。步骤Ⅱ向上述沉淀加入过氧化氢和KOH溶液,将Cr(OH)3转化为铬酸根离子,并将Fe(OH)3过滤除去,用盐酸调滤液的pH后,制得重铬酸钾。
【27题详解】
由表格中数据可知,调节pH=7~8之间的目的是使和完全沉淀;
【28题详解】
氢氧化铬被过氧化氢氧化为铬酸根离子,Cr原子由+3价升高到+6价,转移3e-,双氧水中O原子由-1价降低到-2价,转移2×e-,故氢氧化铬与过氧化氢的反应比为2:3,该反应在碱性环境中进行,故再利用OH-和H2O平衡电荷以及原子数得到完整离子方程式:;
【29题详解】
Fe3+能催化H2O2分解,故先将其转化为氢氧化铁沉淀,确保铬离子被氧化的反应速率;
【30题详解】
步骤Ⅲ调pH后溶质的主要成分为KCl和K2Cr2O7,由表格可知,KCl的溶解度随温度变化程度较小,K2Cr2O7的溶解度随温度变化程度较大,故采用降温结晶的方法制得重铬酸钾晶体,操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【31题详解】
由表格中数据可知,硫酸钾溶解度较低,且溶解度随温度变化较小,在冷却结晶时会与重铬酸钾一同析出,使产品不纯;
【32题详解】
该滴定过程中,碘单质被还原为I-,故应当选用的指示剂为淀粉溶液,故本题选B;
【33题详解】
平均每次滴定消耗的硫代硫酸钠的物质的量为,由反应关系可知,与重铬酸钾反应后产生的碘单质的物质的量为2.011×10-3mol,故待测液中重铬酸钾的物质的量为,已知重铬酸钾的摩尔质量为294 g/mol,故该重铬酸钾样品的纯度为;
【34题详解】
A.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失,则测得的滴定消耗的标准溶液体积偏大,滴定结果偏大,A正确;
B.滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出,待测液中溶质总量损失,滴定结果偏小,B错误;
C.未润洗盛装Na2S2O3溶液的滴定管便直接盛装标准溶液,则标准溶液浓度下降,滴定时消耗的标准溶液体积偏大,滴定结果偏大,C正确;
D.锥形瓶未干燥就加入待测液,不影响待测液中溶质的总量,对滴定结果无影响,D错误;
故本题选AC。
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上海市杨思高级中学高三等级
化学试卷
满分100分 时间60分钟
注:选择题如无说明为单选。不定项选择题有1-2个正确答案。
相对原子质量:Cu-64,O-16,C-12,N-14,H-1,Cr-52
一、金属配位化合物
1. 已知AlBr3可二聚为下图的二聚体:
(1)该二聚体中存在的化学键类型为________。
A. 极性键 B. 非极性键 C. 离子键 D. 金属键
(2)将该二聚体溶于CH3CN生成(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为________,1 mol该配合物中有σ键________mol。
(3)AlF3具有较高的熔点(1040℃),AlBr3的熔点为98℃,写出AlF3、AlBr3熔点相差巨大的原因________。(从晶体类型、元素性质角度解释)
2. 铜的配合物应用广泛。一水合硫酸四氨合铜是一种深蓝色晶体,常用作杀虫剂。回答下列问题:
(1)基态原子核外有________种运动状态不同的电子。
(2)中内界的水分子中的键角________(填“大于”“等于”或“小于”)外界的水分子中的键角,原因是________。
(3)中外界负离子的空间构型为________。
3. 铜的两种氧化物之间可相互转化。已知。
(1)试从铜的核外电子排布角度解释这一反应能够发生的原因:________。
(2)已知Cu2O的立方晶胞的结构如图所示。
已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为NA,则该立方晶胞的边长为________nm。
二、高效杀菌消毒剂
二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效,快速,安全的杀菌消毒剂。
4. 有些发达城市用ClO2代替氯气给自来水消毒,已知ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。配平以下反应:________________。
5. 目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,其装置如图所示。
(1)图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2.产生ClO2的电极应连接电源的________(填“正极”或“负极”),对应的电极反应式为________。
(2)a极区pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)装置中应使用________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某同学围绕着过氧化氢开展了研究与实验。
6. H2O2分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,H2O2是________分子。
A.非极性 B.极性
7. 查阅资料,过氧化氢的沸点为152.1℃,硫化氢的沸点为,两者沸点差异是因为________。
8. 常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4,可加快H2O2分解。反应过程如下:、。下列说法正确的是________。(不定项)
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
空军通信卫星电源是以硼氢化合物NaBH4 (B元素的化合价为价)和H2O2为原料的燃料电池,电极材料均采用Pt,其工作原理如图所示,请完成下面小题。
9. 外电路中电子的流动方向为________。
A. 电极a→用电器→电极b B. 电极b→用电器→电极a
C. 电极a→离子交换膜→电极b D. 电极b→离子交换膜→电极a
10. 该电池放电时正极的电极反应式为________。
三、贝诺酯
科学家将阿司匹林与另一解热镇痛药对乙酰氨基酚(扑热息痛)利用拼合的方法得到一种新药贝诺酯,口服后在胃肠道不被水解,避免了对胃肠道的刺激。
已知:,为苯基。
11. D的分子式为________,化学名称为________。
12. 贝诺酯的官能团名称为________,________。写出H的结构简式:________。
13. 阿司匹林分子中________手性碳原子。(选填“有”或“没有”)
14. 由A制D不采取甲苯与Br2直接反应,而是经步骤①~③,目的是________。
15. 在催化剂(浓H2SO4)作用下,将阿司匹林与聚乙烯醇()熔融酯化可以制得抗炎性和解热止痛性更长久的高分子药物M,请写出生成M的化学反应方程式________。
16. 化合物N是阿司匹林的一种同系物,相对分子质量比阿司匹林多14,Q是N的同分异构体,写出一种满足下列要求的Q的结构。________
①含苯环,不含其他环,苯环上只有两个取代基;②只含有1种官能团,且能与Na反应放出气体。
17. 结合贝诺酯合成路线,请设计由和制备的合成路线(无机试剂任选)________。
四、尿素合成
尿素[]是一种重要的氮肥。工业上以和为原料合成尿素,发生反应Ⅰ、Ⅱ,其中反应过程中的能量变化如下图:
反应Ⅰ:,其中为氨基甲酸铵。
反应Ⅱ:。
总反应Ⅲ:________________________________________。
已知:肥效。
18. 下列关于尿素的说法正确的是________。
A. 尿素含有的化学键有极性键、氢键 B. 生成尿素的反应属于氮的固定
C. 尿素属于铵态氮肥 D. 尿素的肥效值δ约为46.7%
19. 尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为________。(填杂化方式)
20. 总反应Ⅲ的热化学方程式为________。
21. 总反应Ⅲ的自发条件为________。
A. 高温自发 B. 低温自发 C. 永不自发 D. 永远自发
22. 下列说法正确的是________。
A. 为合成尿素反应的中间产物
B. 恒压,降低氨碳比,反应Ⅰ中的平衡转化率会降低
C. 由图可知,反应Ⅰ是总反应的决速步
D. 及时分离产物,平衡向正反应方向移动,可提高产量
23. 下列有关提高反应速率的措施与原理,正确的有________。(不定项)
A. 升高温度,更多分子被活化,使得单位体积内活化分子总数增加
B. 增大反应物浓度,使得单位体积内活化分子百分数增加
C. 使用高效催化剂,使得单位体积内活化分子总数增加
D. 增大压强,使得单位体积内活化分子百分数增加
研究反应Ⅰ的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为20 L的密闭容器中,在℃下分解:,时达到化学平衡。随时间的变化曲线如图所示。
24. 可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。(不定项选择)
A. 混合气体的平均摩尔质量不变 B. 密闭容器中总压强不变
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
25. 在时间内该化学反应速率________(用的表达式表示)。
26. ℃下,该化学反应的平衡常数________。
五、重铬酸钾的制备与测定
铬对人体及动物体有毒害作用。某实验室有一批含Cr3+废液,同时还含有Fe3+。用该废液制备K2Cr2O7晶体的流程如下:
已知:常温下,部分金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物
开始沉淀时pH
沉淀完全时pH
沉淀开始溶解时pH
Cr(OH)3
4.9
6.8
12
Fe(OH)3
1.5
4.1
—
(一)制备重铬酸钾
27. “步骤Ⅰ”中加入KOH溶液调节pH=7~8之间的目的是________。
28. “步骤Ⅱ”中加入H2O2溶液,得到的氧化产物是,补全该反应的离子方程式________。
29. 实验室用废液制备K2Cr2O7时,不直接从“步骤Ⅱ”开始,要有“步骤Ⅰ”,其原因是________。
已知:不同温度下化合物的溶解度(单位:g)如下表:
化合物
0℃
20℃
40℃
60℃
80℃
100℃
KCl
28.0
34.2
40.1
45.8
51.3
56.3
K2Cr2O7
4.7
12.3
26.3
45.6
73
102
K2SO4
7.4
11.1
14.8
18.2
21.4
24.1
30. 根据上表中的数据,由“步骤Ⅲ”得到K2Cr2O7晶体的依次操作步骤是________、________、过滤、洗涤、干燥。
31. 结合上表分析,“步骤Ⅲ”不用硫酸调节pH的原因是________。
(二)测定重铬酸钾的纯度
称取K2Cr2O7产品2.000 g,配成250.00 mL的溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入硫酸溶液、2 g(过量)KI固体,密封在暗处静置5 min,用标准溶液滴定至溶液呈黄绿色,再加入3 mL指示剂,继续滴定至终点。
滴定过程中涉及的反应有:
32. 该滴定过程中指示剂可选用________。
A. 酚酞试液 B. 淀粉溶液 C. 硝酸银溶液 D. 甲基橙试液
33. 平行滴定三次,平均消耗Na2S2O3标准溶液20.11 mL,计算重铬酸钾的纯度________。
(写出计算过程,保留3位小数)已知:
34. 下列实验操作会使滴定结果偏大的是________。(不定项)
A. 滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失 B. 滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出
C. 未润洗盛装Na2S2O3溶液的滴定管 D. 锥形瓶未干燥就加入待测液
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