精品解析：上海音乐学院虹口区北虹高级中学2026-2027学年高三上学期第一次诊断练习 化学试题

上海音乐学院虹口区北虹高级中学2026-2027学年高三上学期第一次诊断练习化学试题 2026.10 (满分100分，时间60分钟；答案做在答题纸上) 相对原子质量 注意：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。 一、磷魂铸元，万物生辉化乾坤(本题共20分) 1. 磷是重要的生命元素之一，其化合物存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。磷有多种同素异形体，其中白磷分子是正四面体分子。 （1）处于下列状态的磷原子或离子失去最外层一个电子所需能量最高的是____________________。 A. B. C. D. （2）白磷分子中P-P-P键角为_________________。 （3）某基态磷原子的核外p电子与s电子数的比值为_________________。P元素和S元素第一电离能较大的是________________。（填元素符号） （4）磷的氢化物分子中P原子的杂化方式为________________，分子的VSEPR模型名称为__________。 （5）研究表明，三硫化四磷分子的结构中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的稳定结构。则在一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数__________。 A. 7个 B. 9个 C. 19个 D. 不能确定 （6）中电负性最大的元素是__________。 A. Ca B. H C. O D. P （7）已知分子的键角比分子中的键角小，原因是______________________________。 磷化硼具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、透光性好等优异性能，广泛应用于光学、超硬材料、红外窗口材料。磷化硼晶体晶胞如图所示。 （8）磷化硼晶体中磷原子周围等距且最近的硼原子有__________个，已知该晶胞边长a nm，阿伏加德罗常数为，则磷化硼晶体的密度为__________。 【答案】（1）A （2）60° （3） ①. 3:2（或1.5） ②. P （4） ①. ②. 四面体形 （5）B （6）C （7）N的电负性大于P，中成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的排斥力更大，使得键角更大 （8） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．磷的核电荷数为15，共有13个电子，是基态的电子排布。同一元素逐级失去电子时，剩余电子受到原子核的吸引作用增强，继续失去电子所需能量增大；B、D为磷原子，C为，且B、C均处于激发态，因此A失去最外层一个电子所需能量最高，A符合题意； B．共有15个电子，是磷原子的激发态。3d电子的能量较高，失去该电子比基态磷原子失去一个最外层电子容易，所需能量小于A，B不符合题意； C．共有14个电子，是的激发态。该离子所带正电荷少于，且最易失去的是能量较高的3d电子，失去该电子所需能量小于A，C不符合题意； D．共有15个电子，是基态磷原子的电子排布。基态磷原子失去一个电子对应第一电离能，而基态继续失去一个电子对应第三电离能，同一元素的第三电离能大于第一电离能，因此D所需能量小于A，D不符合题意； 故选A； 【小问2详解】 白磷分子的4个P原子分别位于正四面体的4个顶点，，P—P键沿正四面体的棱分布。任意一个P-P-P键角都是正四面体某个面的内角，而正四面体的各面均为正三角形，因此该键角为60°； 【小问3详解】 磷的原子序数为15，中性磷原子有15个核外电子，质量数为32不影响其核外电子排布。基态磷原子的电子排布式为，其中p电子数为6+3 = 9，s电子数为2+2+2 = 6，故p电子与s电子数之比为9:6 = 3:2。基态P原子的3p能级为，处于半充满状态，较稳定；基态S原子的3p能级为，其中一个3p轨道内有一对电子，失去其中一个电子后可形成半充满状态。因此P的第一电离能大于S； 【小问4详解】 P原子有5个价电子，在分子中与3个H原子形成3对成键电子，中心P原子的孤电子对数为，价层电子对数为3+1 = 4。因此P原子采取杂化，4对价层电子对的空间排布为四面体形，分子的VSEPR模型名称为四面体形； 【小问5详解】 一个分子中含4个P原子和3个S原子，实际价电子总数为4×5+3×6 = 38。各原子均达到8电子稳定结构，若按每个原子分别计数，电子数之和为（4+3）×8 = 56，其中每对共用电子被重复计算一次。又因分子中没有不饱和键，每对共用电子对应一个共价单键，故共价键数为。 故选B； 【小问6详解】 同周期主族元素从左到右电负性递增，同主族从上到下电负性递减，O是选项中非金属性最强的元素，电负性最大，故选C； 【小问7详解】 N和P位于同一主族，N位于P的上方，N的电负性大于P。与相比，中的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对之间的排斥力更大，使得的键角更大，因此分子的键角较小； 【小问8详解】 原图中黑色实心球表示P原子，空心球表示B原子。将晶胞向相邻方向扩展，每个P原子周围等距且最近的B原子构成正四面体，因此最近的B原子有4个。晶胞的8个顶点和6个面心上各有1个P原子，按均摊法，一个晶胞含P原子的数目为；4个B原子均完全位于晶胞内部，故一个晶胞也含4个B原子，即含4个BP化学式单位。磷化硼的摩尔质量为。计算时，按以为单位的数值代入，晶胞质量为。晶胞边长为a nm，因，晶胞体积为，故晶体密度为。 二、甲醇先锋，氢启零碳展未来(本题共22分) 2. 利用太阳能等可再生能源制氢并与二氧化碳合成甲醇，具有减少碳排放、提供高效储氢等多重优点。利用加氢制备的步骤如下所示： 反应I：，。 反应II：，。 反应III：，。 （1）已知甲醇的热值为，则甲醇的燃烧热为__________。 （2）在一定温度下，在5 L密闭容器中充入的和的，并只发生反应I。10 min时测得生成物分子总数为个。用氢气表示该过程的反应速率为__________。该反应平衡常数K与温度T的关系如下表： T/K 298 398 498 平衡常数K 判断__________。（填“>”“=”或“<”） （3）关于反应II自发性说法正确的是__________。 A. 高温自发 B. 低温自发 C. 任意温度自发 D. 任意温度不自发 （4）向恒温恒压密闭容器中充入2 mol CO（g）和的，在密闭容器中进行反应II，下列能说明反应达到平衡状态的是__________。（不定项） A. B. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变 C. 容器内混合气体的密度不再改变 D. 两种反应物的转化率之比不再改变 （5）和在光催化下发生反应III，反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用＊表示。写出虚线框中决速步骤的化学方程式________________________________________。 在体积为1 L的恒容容器中，的和的在催化剂作用下发生反应III，相同时间内不同的温度下，测定的产率与温度的关系如图。 （6）Q点的反应速率__________。 A. > B. < C. = D. 无法确定 （7）520 K时，X点所对应甲醇的平衡产率为50%，计算此时反应III的化学平衡常数K = _________________。（结果保留两位有效数字） 如下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中B、D均为石墨电极，A、C为铜电极。闭合K，该装置开始工作。 （8）甲中负极的电极反应式为____________________________________________。 （9）乙中A极为__________极，工作一段时间后（电解质溶液足量），乙溶液pH__________。 A. 阴，增大 B. 阳，增大 C. 阳，不变 D. 阳，减小 （10）丙装置溶液中金属正离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图所示。 分析可知②线表示的是__________（填离子符号）的变化。 【答案】（1） （2） ①. ②. < （3）B （4）BC （5）（或） （6）C （7）0.037 （8） （9）C （10） 【解析】 【分析】反应I中，与反应生成CO和；反应II中，CO继续与反应生成。将两个反应相加并消去中间产物CO，即得到反应III，因此三个反应的焓变满足。 甲醇产率与温度的关系图表示相同反应时间下的测定结果。低温区反应较慢，尚未达到平衡，升温使反应加快，测得的甲醇产率增大；高温下降区反映平衡产率的变化，反应III的正反应放热，升温使平衡逆向移动，甲醇的平衡产率降低。计算指定平衡点的平衡常数时，应先由甲醇产率求其平衡物质的量，再按反应III的化学计量关系求其他物质的平衡浓度。 电化学装置中，甲为燃料电池，乙、丙为由甲供电的串联电解池。甲中通入甲醇的一极发生氧化反应，为负极；通入氧气的一极发生还原反应，电极反应为，为正极。原图导线将甲的正极与A连接，将甲的负极经开关K与D连接，B与C直接连接，据此可确定两电解池中的电极反应方向，并结合电极材料和溶液组成判断离子的变化。 【小问1详解】 甲醇的摩尔质量为。热值表示单位质量燃料完全燃烧放出的热量，燃烧热表示1 mol燃料完全燃烧生成指定稳定产物时放出的热量，因此甲醇的燃烧热为； 【小问2详解】 反应I为，每消耗1 mol氢气，生成1 mol CO和1 mol水蒸气。10 min时生成物分子总数为个，即生成物的总物质的量为1 mol，因此消耗氢气的物质的量为。用氢气表示的平均反应速率为。反应I的，正反应吸热，升温使平衡正向移动，平衡常数增大；498 K高于398 K，因此； 【小问3详解】 反应III为，；反应I为，。用反应III减去反应I，得到反应II：。根据盖斯定律，。反应II中气体的化学计量数之和由3减为1，故。由自发进行的判据可知，低温有利于该反应自发进行。 故选B； 【小问4详解】 A．反应II中CO与的化学计量数之比为1∶2，故同一方向的反应速率满足。达到平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等，因此正确的平衡关系为。题给关系不满足这一条件，A不符合题意； B．反应前后各物质均为气体，密闭容器内气体的总质量不变，而正向反应使气体的总物质的量减小。由平均摩尔质量等于气体总质量与总物质的量之比可知，反应进行时混合气体的平均相对分子质量会改变，其不再改变可以说明反应达到平衡，B符合题意； C．在恒温恒压条件下，气体体积随气体总物质的量变化。正向反应使气体总物质的量减小，容器内气体体积减小，而气体总质量不变，因此密度会增大；密度不再改变可以说明反应达到平衡，C符合题意； D．反应开始后，设消耗CO的物质的量为，则消耗的物质的量为。两种反应物的转化率分别为、，故两者的转化率之比始终为1，该比值不变不能说明反应达到平衡，D不符合题意； 故选BC； 【小问5详解】 在虚线框所示的光催化反应历程中，比较各中间体所在能量最低处与紧邻其后的过渡态之间的能量差，经过过渡态2的步骤所需克服的能垒最大，因此该步骤为决速步骤。该步骤前后的吸附态物质分别为和，相当于与一个结合，故决速步骤的化学方程式为，也可写为； 【小问6详解】 题中已说明520 K时的X点达到平衡。Q点位于X点右侧的高温下降区，该区域的产率降低是因为反应III的正反应放热，升温使平衡逆向移动。Q点表示相应温度下的平衡状态，故该点的正、逆反应速率满足。 故选C； 【小问7详解】 初始加入的和的，两者的物质的量之比恰好等于反应III的化学计量数之比，因此甲醇的理论产量为2 mol。X点的甲醇平衡产率为50%，则平衡时甲醇的物质的量为。各物质的物质的量变化如下。 容器体积为1 L，故平衡时，。将平衡浓度的数值按mol/L代入平衡常数表达式，得； 【小问8详解】 甲中甲醇在负极失电子，发生氧化反应。甲醇中碳元素的化合价由-2价升高到+4价，每1 mol甲醇失去6 mol电子；电解质为KOH溶液，氧化产物以的形式存在。结合原子守恒和电荷守恒，负极的电极反应式为； 【小问9详解】 乙中A与甲的正极相连，因此A为阳极。A为铜电极，发生；B为阴极，在溶液足量时发生。每转移相同物质的量的电子，阳极生成的与阴极消耗的等量，实质上是铜由A极转移到B极，溶液组成不变，因此乙溶液pH不变。 故选C； 【小问10详解】 丙中D与甲的负极相连，为阴极；C为铜阳极。D极先发生，每转移1 mol电子，减少1 mol，增加1 mol；C极发生，每转移1 mol电子，增加0.5 mol。图中转移电子的物质的量由0增至0.4 mol时，①线由0.4 mol降至0，②线由0.1 mol升至0.5 mol，③线由0升至0.2 mol，分别对应、、的变化，因此②线表示的变化。 三、烟气脱硫，赋能绿色守蓝天(本题共20分) 3. 直接排放含的烟气会形成硫酸型酸雨危害环境，需要对其进行处理。其中，钠碱循环法和生物质法较为常见。 （1）下列反应与硫酸型酸雨的形成肯定无关的是__________。 A. B. C. D. 钠碱循环法以溶液作为吸收液。 （2）溶液吸收的离子方程式是__________________________________________________。 （3）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生，再生示意图如下： 当阴极室中溶液pH升至8以上时，可以实现吸收液的再生和循环利用，结合的电离平衡和上述图像简述再生原理：______________________________________________________________________。 生物质法常使用组氨酸(结构如图1所示)与钴形成的配合物进行烟气脱硫，组氨酸常在盐酸中保存，生成质子化组氨酸(用表示)，其电离平衡常数分别为、、。组氨酸在水中各种存在形式的物质的量分数随pH变化关系如图2所示。 （4）组氨酸的熔点高于组胺()，主要原因是___________________________。 （5）质子化组氨酸()在水中的第二步电离方程式为___________________。 A. B. C. D. （6）当时，所对应的溶液pH为__________。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) （7）对于基态Co原子，下列叙述正确的是__________。(不定项) A. 钴位于周期表的第四周期9族 B. 钴原子核外电子的轨道表示式为 C. 4s轨道上电子能量小于3d D. 钴原子核外有27种不同运动状态的电子 （8）钴的一种配合物的配体是__________，1 mol该配合物中含有键的数目为__________。 【答案】（1）C （2） （3）阴极上放电生成，溶液浓度增大，使的电离平衡向右移动，浓度增大；同时通过阳离子交换膜移入阴极室，生成，实现吸收液再生 （4）组氨酸属于氨基酸，比组胺多了1个羧基，分子间能形成更多的氢键，分子间作用力更强，熔点高于组胺 （5）B （6）。当时，， （7）AD （8） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 硫酸型酸雨的形成有两条典型路径：路径1：​先与水反应生成亚硫酸​，亚硫酸被氧化为硫酸； 路径2：在粉尘等催化下被氧化为​，即，之后与水直接反应生成硫酸。 而是与硫化氢的归中反应，不会生成硫酸，和硫酸型酸雨形成完全无关，答案选C。 【小问2详解】 溶液吸收​生成​，反应的离子方程式为：。  【小问3详解】 阴极室发生反应，生成的与电离出的反应，使电离平衡​正向移动生成，同时通过阳离子交换膜进入阴极室，实现吸收液的再生和循环利用。 【小问4详解】 相较于组胺，组氨酸分子中同时含有羧基和氨基，分子间能形成更多的氢键，使其熔点高于组胺。 【小问5详解】 质子化组氨酸的第一步电离为，第二步电离是继续电离出一个，即，答案选B。 【小问6详解】 根据电离平衡常数表达式，，，两式相乘得。当时，，所以。 【小问7详解】 A．钴位于周期表的第四周期第9列，也就是第9族，也叫Ⅷ族，A正确； B．基态Co的价电子排布为，图示为价电子轨道表达式，不是核外电子的轨道表示式，B错误； C．填充电子时，先填充4s，4s填满后，再填充3d，但失去电子时是优先失去4s电子，4s轨道电子的能量高于3d轨道电子，C错误； D．钴原子核外有27个电子，每个电子运动状态均不相同，有27种不同运动状态的电子，D正确； 故选AD。 【小问8详解】 该配合物为配位化合物，外界为3个游离的，内界中心离子的配体是6个​； 每个​分子内部含有3个N-H σ键，6个共含个σ键，同时中心Co与6个​之间形成6个配位σ键，总σ键数为，因此1mol配合物中σ键总数为​。 四、氯原萃取，合成新境为领航(共20分) 4. 绿原酸具有抗氧化、抗炎、辅助控糖、降压减脂等功效，绿原酸可由咖啡酸和奎尼酸通过酯化反应合成，其合成路线如下： （1）制备绿原酸的原料之一是莽草酸，下列关于莽草酸()的说法正确的是__________。 A. 分子中有2个手性碳原子 B. 利用红外仪可测定莽草酸中官能团的存在 C. 分子中含有2个键 D. 1 mol莽草酸最多消耗4 mol NaOH （2）物质A中官能团的结构简式为______________。 （3）写出检验C中非氧官能团的操作过程_____________________________________。 （4）D→E的反应类型是__________。 A. 取代反应 B. 消去反应 C. 氧化反应 D. 还原反应 （5）G→H的反应试剂是__________。 （6）B→C过程中第①步产物为，写出第②步反应的化学方程式：___________________。 （7）奎尼酸和绿原酸可用__________鉴别。 A. 稀溴水 B. 溶液 C. 溶液 D. 酸性溶液 （8）咖啡酸的结构简式为__________，符合下列条件的咖啡酸的同分异构体M有__________种。 ①含有一个苯环，两个酯基；②1 mol M与足量新制悬浊液反应生成。 写出其中一种分子结构中有五种不同化学环境的氢原子，且个数比为2：2：2：1：1的M的结构简式为______________。 【答案】（1）BC （2）、 （3）取少量C于试管中，加入溶液并加热，冷却后用稀硝酸酸化，再滴加​溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 （4）D （5） 水溶液 （6）2+O22+2H2O （7）AC （8） ①. ②. 10 ③. 【解析】 【分析】由合成路线可知，A在吡啶存在条件下和 发生碳碳双键的加成反应生成B，B先在稀碱条件下发生醛基的加成反应生成，在Cu作催化剂、加热条件下发生催化氧化得到C，C在NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应生成D，D为 ，发生还原反应得到E，E发生取代反应得到F，F和发生加成反应得到G，G为，G发生水解反应生成H，H为，H酸化得到I，I经NBS试剂，再水解酸化得到()，再与咖啡酸反应得到绿原酸。 【小问1详解】 A．莽草酸中环上连三个羟基的碳均为手性碳，共3个：，A错误； B．红外光谱仪可通过特征吸收峰定性检测有机物中的官能团种类，B正确； C．含1个碳碳双键的π键和1个羧基中碳氧双键的π键，共2个π键，C正确； D．1mol莽草酸只有1mol羧基，最多消耗1mol，醇羟基不和NaOH反应，D错误； 故选BC。 【小问2详解】 A中官能团为碳溴键和酮羰基，结构简式分解为、。 【小问3详解】 C中非氧官能团为碳溴键，溴代烃需先在碱性条件下水解生成，加稀硝酸中和过量避免干扰卤化银检验，最后用硝酸银检验。操作是取少量C于试管中，加入溶液并加热，冷却后用稀硝酸酸化，再滴加​溶液，若产生淡黄色沉淀，则说明C中含溴原子。 【小问4详解】 D中羰基转化为E中的羟基，属于还原反应，选D。 【小问5详解】 G的六元环上连有2个溴原子，G在水溶液加热条件下发生卤代烃的水解反应，溴原子被羟基取代得到H。 【小问6详解】 第①步产物中的醇羟基在Cu催化、加热下被氧化为酮羰基，生成C，化学方程式：2+O22+2H2O。 【小问7详解】 A．绿原酸含碳碳双键和酚羟基，可与稀溴水发生加成、取代反应产生白色沉淀/溴水褪色，奎尼酸仅含醇羟基和羧基，与稀溴水不反应，可鉴别，A正确； B．二者均含羧基，都能与​溶液反应放出​气体，无法鉴别，B错误； C．绿原酸含酚羟基，遇溶液显色；奎尼酸无酚羟基，不显色，可用溶液鉴别，C正确； D．二者的醇羟基、绿原酸的酚羟基和碳碳双键均能使酸性​溶液褪色，无法鉴别，D错误； 故选AC。 【小问8详解】 奎尼酸和咖啡酸发生酯化反应得到绿原酸，对比奎尼酸和咖啡酸的结构可知，咖啡酸的结构简式为：；咖啡酸的同分异构体M符合下列条件：①含有一个苯环，两个酯基；②与足量的新制Cu(OH)2悬浊液反应可得到2 molCu2O，即含2个醛基，综上，M中含有2个甲酸酯基；当苯环只有1个侧链时，为-CH(OOCH)2，1种；当苯环有2个侧链时，为-OOCH、-CH2OOCH，可处于邻间对位，共3种；当苯环有3个侧链时，为2个-OOCH、-CH3，共6种，分别是2个甲酸酯基在邻位有2种，2个甲酸酯基在间位有3种，2个甲酸酯基在对位有1种；则M共10种同分异构体。其中分子结构中有五种不同化学环境的氢原子，且个数比为2:2:2:1:1的M的结构简式为。 五、三氯化铁，制备测定来求真(本题共18分) 5. 氯化铁是重要的化工原料。实验室制备晶体(带一定数目结晶水)过程如下： ①用足量稀盐酸溶解废铁屑(表面已锈蚀)，得到浅绿色溶液A； ②向溶液A中通入(或加入)X，充分反应得到黄色溶液B； ③黄色溶液B经一系列操作，得到晶体。 （1）①中发生的主要离子反应除了外，还有_________________________。 （2）②中通入(或加入)X可以是__________。(不定项) A. B. C. D. （3）③中一系列操作依次是________________________________________________。 （4）在整个实验过程中，盐酸必须保持过量，除溶解废铁屑外，主要原因是_________________________________________________________________________________________。 晶体中结晶水数目n可用如下方法测定 称取晶体样品，溶于浓盐酸，配制成100 mL溶液；取出10.00 mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用标准溶液滴定至终点，平行测定三次(已知：)。 （5）配制溶液所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需___________________。 （6）关于本实验操作说法正确的是_____________。(不定项) A. 润洗滴定管时，只需加入所需溶液一次，使滴定管内壁充分润洗即可 B. 滴定前应用待测液润洗锥形瓶，以减少滴定误差 C. 滴定时两眼应注视滴定管中液面下降情况 D. 滴定结束时，如果仰视读数，则使测定的结果偏高 （7）判断达到滴定终点的现象是_______________________________________________________；某次滴定前后滴定管中液面示数如图所示，本次滴定消耗标准溶液__________mL。 （8）若三次实验平均消耗标准溶液20.00 mL，则晶体中结晶水的数目__________。(精确至0.1，已知) 【答案】（1） （2）BD （3）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 （4）抑制（或）水解 （5）容量瓶 （6）D （7） ①. 滴入最后半滴标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 ②. 19.40 （8）5.2 【解析】 【分析】废铁屑表面已锈蚀，主要成分为Fe2O3。用足量稀盐酸溶解时，铁与盐酸反应生成Fe2+并放出H2，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，过量的铁又把Fe3+还原为Fe2+，因此溶液A呈浅绿色。②的目的是把Fe2+全部氧化为Fe3+，所选氧化剂不能引入新的杂质离子。Fe3+易水解，配制和保存其溶液时必须保持较强的酸性。由黄色溶液B得到带结晶水的晶体，需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，且不能蒸干。晶体中结晶水的数目用碘量法测定：Fe3+把I−氧化为I2，再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，由消耗的体积求出Fe3+的量，结合样品质量即可求出n。 【小问1详解】 铁锈的主要成分Fe2O3溶于过量盐酸生成Fe3+，而铁屑过量，生成的Fe3+会继续与铁反应生成Fe2+，离子方程式为，因此溶液A中几乎不含Fe3+，呈浅绿色。 【小问2详解】 A．KMnO4能将Fe2+氧化为Fe3+，但还原产物Mn2+和K+留在溶液中，引入了新的杂质，A错误。 B．Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cl−，离子方程式为，氯离子本来就是体系中的阴离子，不引入新杂质，B正确。 C．HNO3氧化Fe2+时会引入，还会产生氮氧化物污染环境，C错误。 D．H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为，还原产物为水，不引入新杂质，D正确。 故答案为BD。 【小问3详解】 由黄色溶液B得到FeCl3晶体，应先蒸发浓缩使溶液接近饱和，再冷却结晶使晶体析出，然后过滤、洗涤除去晶体表面附着的杂质，最后干燥除去表面水分。整个过程不能蒸干，否则Fe3+水解且HCl挥发，所得固体不纯、产率降低。故一系列操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【小问4详解】 Fe3+在水中发生水解生成Fe(OH)3和H+，使溶液显酸性。盐酸保持过量可增大溶液中氢离子浓度，使水解平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe3+水解，避免生成Fe(OH)3沉淀而损失产物、降低晶体纯度。 【小问5详解】 配制100 mL一定浓度的FeCl3溶液，除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须使用100 mL容量瓶，用于准确控制溶液的体积并定容。 【小问6详解】 A．润洗滴定管应将待装液分次加入、转动润洗2~3次，只加一次不能使内壁充分润洗，残留的水会稀释标准液，使测定结果偏低，A错误。 B．锥形瓶只能用蒸馏水洗净，不能用待测液润洗，否则待测液中Fe3+的量偏多，消耗标准液偏多，结果偏高，B错误。 C．滴定时两眼应注视锥形瓶内溶液颜色的变化，以便及时判断终点，不能注视滴定管中液面的下降，C错误。 D．滴定结束时仰视滴定管读数，读数值偏大，消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高，D正确。 故答案为D。 【小问7详解】 滴定到终点时，溶液中的I2恰好被完全还原，淀粉指示剂的蓝色刚好消失，故现象为：滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色。由题图可知，滴定前滴定管液面读数为1.20 mL，滴定后为20.60 mL，本次消耗标准溶液的体积为20.60 mL−1.20 mL=19.40 mL。 【小问8详解】 三次滴定平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，则n(Na2S2O3)=0.100 mol/L×0.02000 L=0.00200 mol。由题给反应可知n(I2)=0.00100 mol，则10.00 mL待测液中n(Fe3+)=2n(I2)=0.00200 mol，故100 mL溶液中n(Fe3+)=0.0200 mol，即n(FeCl3)=0.0200 mol。m(FeCl3)=0.0200 mol×162.5 g/mol=3.25 g，m(H2O)=5.122 g−3.25 g=1.872 g，n(H2O)=1.872 g÷18 g/mol=0.104 mol，所以结晶水的数目n=0.104 mol÷0.0200 mol=5.2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海音乐学院虹口区北虹高级中学2026-2027学年高三上学期第一次诊断练习化学试题 2026.10 (满分100分，时间60分钟；答案做在答题纸上) 相对原子质量 注意：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。 一、磷魂铸元，万物生辉化乾坤(本题共20分) 1. 磷是重要的生命元素之一，其化合物存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。磷有多种同素异形体，其中白磷分子是正四面体分子。 （1）处于下列状态的磷原子或离子失去最外层一个电子所需能量最高的是____________________。 A. B. C. D. （2）白磷分子中P-P-P键角为_________________。 （3）某基态磷原子的核外p电子与s电子数的比值为_________________。P元素和S元素第一电离能较大的是________________。（填元素符号） （4）磷的氢化物分子中P原子的杂化方式为________________，分子的VSEPR模型名称为__________。 （5）研究表明，三硫化四磷分子的结构中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的稳定结构。则在一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数__________。 A. 7个 B. 9个 C. 19个 D. 不能确定 （6）中电负性最大的元素是__________。 A. Ca B. H C. O D. P （7）已知分子的键角比分子中的键角小，原因是______________________________。 磷化硼具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、透光性好等优异性能，广泛应用于光学、超硬材料、红外窗口材料。磷化硼晶体晶胞如图所示。 （8）磷化硼晶体中磷原子周围等距且最近的硼原子有__________个，已知该晶胞边长a nm，阿伏加德罗常数为，则磷化硼晶体的密度为__________。 二、甲醇先锋，氢启零碳展未来(本题共22分) 2. 利用太阳能等可再生能源制氢并与二氧化碳合成甲醇，具有减少碳排放、提供高效储氢等多重优点。利用加氢制备的步骤如下所示： 反应I：，。 反应II：，。 反应III：，。 （1）已知甲醇的热值为，则甲醇的燃烧热为__________。 （2）在一定温度下，在5 L密闭容器中充入的和的，并只发生反应I。10 min时测得生成物分子总数为个。用氢气表示该过程的反应速率为__________。该反应平衡常数K与温度T的关系如下表： T/K 298 398 498 平衡常数K 判断__________。（填“>”“=”或“<”） （3）关于反应II自发性说法正确的是__________。 A. 高温自发 B. 低温自发 C. 任意温度自发 D. 任意温度不自发 （4）向恒温恒压密闭容器中充入2 mol CO（g）和的，在密闭容器中进行反应II，下列能说明反应达到平衡状态的是__________。（不定项） A. B. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变 C. 容器内混合气体的密度不再改变 D. 两种反应物的转化率之比不再改变 （5）和在光催化下发生反应III，反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用＊表示。写出虚线框中决速步骤的化学方程式________________________________________。 在体积为1 L的恒容容器中，的和的在催化剂作用下发生反应III，相同时间内不同的温度下，测定的产率与温度的关系如图。 （6）Q点的反应速率__________。 A. > B. < C. = D. 无法确定 （7）520 K时，X点所对应甲醇的平衡产率为50%，计算此时反应III的化学平衡常数K = _________________。（结果保留两位有效数字） 如下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中B、D均为石墨电极，A、C为铜电极。闭合K，该装置开始工作。 （8）甲中负极的电极反应式为____________________________________________。 （9）乙中A极为__________极，工作一段时间后（电解质溶液足量），乙溶液pH__________。 A. 阴，增大 B. 阳，增大 C. 阳，不变 D. 阳，减小 （10）丙装置溶液中金属正离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图所示。 分析可知②线表示的是__________（填离子符号）的变化。 三、烟气脱硫，赋能绿色守蓝天(本题共20分) 3. 直接排放含的烟气会形成硫酸型酸雨危害环境，需要对其进行处理。其中，钠碱循环法和生物质法较为常见。 （1）下列反应与硫酸型酸雨的形成肯定无关的是__________。 A. B. C. D. 钠碱循环法以溶液作为吸收液。 （2）溶液吸收的离子方程式是__________________________________________________。 （3）当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生，再生示意图如下： 当阴极室中溶液pH升至8以上时，可以实现吸收液的再生和循环利用，结合的电离平衡和上述图像简述再生原理：______________________________________________________________________。 生物质法常使用组氨酸(结构如图1所示)与钴形成的配合物进行烟气脱硫，组氨酸常在盐酸中保存，生成质子化组氨酸(用表示)，其电离平衡常数分别为、、。组氨酸在水中各种存在形式的物质的量分数随pH变化关系如图2所示。 （4）组氨酸的熔点高于组胺()，主要原因是___________________________。 （5）质子化组氨酸()在水中的第二步电离方程式为___________________。 A. B. C. D. （6）当时，所对应的溶液pH为__________。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) （7）对于基态Co原子，下列叙述正确的是__________。(不定项) A. 钴位于周期表的第四周期9族 B. 钴原子核外电子的轨道表示式为 C. 4s轨道上电子能量小于3d D. 钴原子核外有27种不同运动状态的电子 （8）钴的一种配合物的配体是__________，1 mol该配合物中含有键的数目为__________。 四、氯原萃取，合成新境为领航(共20分) 4. 绿原酸具有抗氧化、抗炎、辅助控糖、降压减脂等功效，绿原酸可由咖啡酸和奎尼酸通过酯化反应合成，其合成路线如下： （1）制备绿原酸的原料之一是莽草酸，下列关于莽草酸()的说法正确的是__________。 A. 分子中有2个手性碳原子 B. 利用红外仪可测定莽草酸中官能团的存在 C. 分子中含有2个键 D. 1 mol莽草酸最多消耗4 mol NaOH （2）物质A中官能团的结构简式为______________。 （3）写出检验C中非氧官能团的操作过程_____________________________________。 （4）D→E的反应类型是__________。 A. 取代反应 B. 消去反应 C. 氧化反应 D. 还原反应 （5）G→H的反应试剂是__________。 （6）B→C过程中第①步产物为，写出第②步反应的化学方程式：___________________。 （7）奎尼酸和绿原酸可用__________鉴别。 A. 稀溴水 B. 溶液 C. 溶液 D. 酸性溶液 （8）咖啡酸的结构简式为__________，符合下列条件的咖啡酸的同分异构体M有__________种。 ①含有一个苯环，两个酯基；②1 mol M与足量新制悬浊液反应生成。 写出其中一种分子结构中有五种不同化学环境的氢原子，且个数比为2：2：2：1：1的M的结构简式为______________。 五、三氯化铁，制备测定来求真(本题共18分) 5. 氯化铁是重要的化工原料。实验室制备晶体(带一定数目结晶水)过程如下： ①用足量稀盐酸溶解废铁屑(表面已锈蚀)，得到浅绿色溶液A； ②向溶液A中通入(或加入)X，充分反应得到黄色溶液B； ③黄色溶液B经一系列操作，得到晶体。 （1）①中发生的主要离子反应除了外，还有_________________________。 （2）②中通入(或加入)X可以是__________。(不定项) A. B. C. D. （3）③中一系列操作依次是________________________________________________。 （4）在整个实验过程中，盐酸必须保持过量，除溶解废铁屑外，主要原因是_________________________________________________________________________________________。 晶体中结晶水数目n可用如下方法测定 称取晶体样品，溶于浓盐酸，配制成100 mL溶液；取出10.00 mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用标准溶液滴定至终点，平行测定三次(已知：)。 （5）配制溶液所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需___________________。 （6）关于本实验操作说法正确的是_____________。(不定项) A. 润洗滴定管时，只需加入所需溶液一次，使滴定管内壁充分润洗即可 B. 滴定前应用待测液润洗锥形瓶，以减少滴定误差 C. 滴定时两眼应注视滴定管中液面下降情况 D. 滴定结束时，如果仰视读数，则使测定的结果偏高 （7）判断达到滴定终点的现象是_______________________________________________________；某次滴定前后滴定管中液面示数如图所示，本次滴定消耗标准溶液__________mL。 （8）若三次实验平均消耗标准溶液20.00 mL，则晶体中结晶水的数目__________。(精确至0.1，已知) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $