上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期12月第一次质量调研化学试卷含答案

这是一份上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高三上学期12月第一次质量调研化学试卷含答案，共12页。试卷主要包含了5 Fe-56，5 g·ml-1，00B．0，2 kJ⋅ml-1， C等内容，欢迎下载使用。

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，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；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：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Fe-56
一、工业烟气脱硫的方法
工业排放的某些烟气中含有二氧化硫等大气污染物，对其进行脱硫治理不仅可以防止有害物质排放，还可以生产其他有用的产品。
1．SO2分子的空间结构和分子的极性分别为_________。
A．直线形，非极性B．直线形，极性C．角形，非极性D．角形，极性
2．第一电离能：P>S，结合核外电子排布相关知识，说明其原因。
沿海地区的某煤电厂开发出海水脱硫的新工艺，流程如下图所示：
25℃时H2SO3、H2CO3的电离常数如下表所示：
3．在吸收塔内，烟气应从吸收塔的_________通入，与塔顶喷淋的海水充分接触。
A．上部B．中部C．下部
4．吸收塔内温度不宜过高，原因可能是_____________________________________________。（列举1条）
吸收塔内SO2和海水中HCO3-发生反应的离子方程式为___________________________。
5．若煤电厂排放烟气量为2.0×106 kg⋅h-1，其中含SO2为0.15%，该烟气经海水脱硫处理后SO2为
144 kg⋅h-1，则脱硫率=_________。（脱硫率）
6．离子液体（ILs）也可以用来处理工业烟气。ILs的负离子吸收SO2后生成。欲确定中虚线框内基团的结构，可采用的分析方法有_________。（不定项）
A．原子发射光谱B．红外光谱C．核磁共振氢谱D．晶体X射线衍射
工业上还可用(NH4)2SO3溶液吸收烟气中的二氧化硫，随着反应的进行，其吸收能力会逐渐降低。
7．为使(NH4)2SO3再生，最适宜向吸收能力降低的溶液中加入或通入一定量的_________。
A．(NH4)2SO3B．CaOC．NH3D．NaOH
8．使用(NH4)2SO3溶液脱硫时，溶液的pH通常需控制在5.5二、盐酸羟胺的制备与纯度分析
盐酸羟胺（化学式为NH2OH·HCl）是一种重要的化工产品，可作还原剂、显像剂等，其熔点为152℃，易溶于水。
实验室以环己酮肟、盐酸为原料制备盐酸羟胺的反应原理为：
制备盐酸羟胺的实验装置如图所示（加热、搅拌和夹持装置已省略）。
盐酸羟胺在不同温度下的溶解度如下表：
9．仪器甲中进水口应为_________。
A．a处B．b处C．a处或b处均可
10．反应过程中，将环己酮不断蒸出的主要原因是_____________________________________________。
11．容器乙中收集到环己酮的水溶液，环己酮和水之间存在的相互作用有_________。（不定项）
A．共价键B．离子键C．氢键D．范德华力
12．反应后，从三口烧瓶的溶液中获取盐酸羟胺的实验方法为_________。
A．冷却结晶B．渗析C．蒸馏D．萃取、分液
称取0.500 g由上述方法制得的盐酸羟胺产品，加水配制成100 mL溶液。量取20.00 mL于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，再加入过量硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液充分反应，接着加入足量磷酸溶液（与Fe3+形成无色配合物），最后用0.0500 ml⋅L-1 KMnO4的酸性溶液滴定，达到滴定终点时消耗KMnO4的酸性溶液的体积为11.35 mL。
反应原理为：①NH2OH·HCl⇌NH2OH+HCl
②2NH2OH+4Fe3+=4Fe2++______+______+H2O
③MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
13．将反应②补充完整，并标出电子转移的方向和数目。
14．配制上述盐酸羟胺溶液所需要的定量仪器有_________。（不定项）
A．电子天平B．100 mL容量瓶C．滴定管D．量筒
判断滴定终点的现象为______________________________________________________。
15．通过计算判断该产品的纯度级别。（写出计算过程）
已知：M(NH2OH·HCl)=69.5 g·ml-1
三、肾上腺素的合成
肾上腺素是一种脂溶性激素，常用于临床抢救。肾上腺素注射液说明书的部分内容如下：
16．对肾上腺素分子结构分析正确的是_________。（不定项）
A．碳原子采取sp2、sp3杂化B．所有原子共平面
C．N原子有3对价层电子对D．分子中含有肽键
17．肾上腺素注射液中盐酸的作用是_________；肾上腺素注射液接触空气变色的原因是_________。
人工合成肾上腺素（D）的某种路线如下所示：
18．A中含有的官能团为_________。
A．醛基B．醇羟基C．酚羟基D．羧基
19．步骤①的反应类型为_________。
A．取代反应B．消去反应C．氧化反应D．还原反应
20．步骤②会产生一种副产物。在质谱图中，该副产物分子离子峰的m/z值与肾上腺素的相同，其结构简式为_________（不考虑立体异构）。
21．写出一种符合下列条件的C的同分异构体的结构简式。
ⅰ）能发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应
ⅱ）核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为3:2:2:1
22．上述方法最终得到的D是一对对映体的混合物。
（1）在下图中用“*”标出D中的不对称碳原子。
（2）生产肾上腺素注射液时，须对D的一对对映体进行分离，才能用于生产肾上腺素注射液，原因可能是___________________________。
23．已知：。结合题示信息，设计以环己烷（）和CH3NH2为主要原料合成的路线（无机试剂任选）。
（合成路线可表示为：AB……目标产物）
四、含铁化合物的应用
含铁化合物在生产、生活中有广泛的应用。下图是一种太阳能电池工作原理的示意图，其中电解质溶液为K3[Fe(CN)6和K4[Fe(CN)6]的混合溶液。
24．K4[Fe(CN)6]中，中心离子为_________。
25．电池工作时，下列描述正确的是_________。（不定项）
A．电极a为正极B．K+向电极a移动
C．电子由电极a经导线流向电极bD．电极b上发生氧化反应
26．正极上发生的电极反应为___________________________。
氮化铁晶体可应用于磁记录材料领域，其晶胞结构如下图所示：
27．对于a位置的Fe原子，与其最近的且距离相等的N原子有_________个。
A．2B．4C．6 D．8
28．该氮化铁晶体的化学式为_________。
A．FeNB．Fe3NC．Fe4ND．Fe14N
结合图中数据，计算该晶胞的密度ρ=_________g⋅cm-3。（设NA为阿伏加德罗常数，用含r和NA的代数式表示，1nm=1×10-7cm）
向0.1 ml⋅L-1 FeSO4溶液中持续通入H2S至饱和，有微量黑色的FeS沉淀生成，该溶液中[H2S]=0.1 ml⋅L-1。（忽略FeSO4浓度的变化和溶液体积的变化）
已知常温下，Ksp(FeS)=6.3×10-18，H2S的电离常数分别为：Ka1=1.1×10-7、Ka2=7.1×10-15。
29．写出生成黑色沉淀的离子方程式。
溶液中[S2-]=_________ml⋅L-1；溶液中[H+]_________ml⋅L-1。
五、绿色燃料——甲醇
杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。在以往的运动会中，丙烷、煤油也曾作为燃料使用。上述燃料的热值和CO2排放量如下表所示：
30．根据上表数据，计算CH3OH(l)的燃烧热为_________kJ·ml-1。
A．22.7B．-22.7C．-726.4D．-1452.8
31．根据上表，从CO2排放量和燃料储存两个角度分析，选用甲醇作为主火炬塔燃料的可能原因。
以CO2和H2为原料制备甲醇是实现CO2资源化利用的方式之一。其反应原理为：
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O ΔH=-49.0 kJ⋅ml-1
32．下图中，曲线_________能表示该反应的平衡常数K与温度T的关系。
A．IB．IIC．III
33．某温度下，向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入1.0 ml CO2(g)和3.0 ml H2(g)模拟上述反应。反应达到平衡状态时，测得n(CH3OH)=0.50 ml。该温度下，平衡常数K=_________。
A．3.00B．0.33C．0.15D．0.59
在不同温度下，向等容积的反应器中，分别通入等量、相同比例的CO2和H2的混合气体，反应相同时间后，测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如下图所示。除生成甲醇外，还会生成副产物CO：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ⋅ml-1。
34．图中一定不处于化学平衡状态的点是_________。
A．点AB．点BC．点CD．点D
35．已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有__________________、__________________。
光催化可以加快合成甲醇的反应速率，下图是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。
36．上图虚线框中的基元反应，主要决定总反应速率快慢的是_________。
A．CO2+6H*=HCOO*+5H*B．HCOO*+5H*=HCOOH*+4H*
C．HCOOH*+4H*=H2COOH*+3H* D．H2COOH*+3H*=CH2O*+OH*+3H*
上海某研究团队研制出了一种具有反应和分离“双功能分子筛催化膜”反应器，使用该反应器制甲醇时，能大幅度提高二氧化碳转化率，其原理如下图所示：
在不同反应器中，CO2平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如下表所示：
37．从绿色化学的角度，分析该双功能分子筛催化膜反应器的优点有：①CO2平衡转化率明显升高；
②___________________________；③___________________________。
参考答案
一、
1. D
2. P原子中3p轨道处于半充满状态，比较稳定
3. C
4. 温度过高SO2溶解度下降，脱硫效率降低；SO2+HCO3-=HSO3-+CO2
5. 95.2%
6. B
7. C
8. pH较小时，H+浓度大，抑制了H2SO3的电离，导致SO2溶解度减小；pH过大会造成NH3的挥发
二、
9. B
10. 生成物浓度降低，促进平衡向正反应方向移动
11. D
12. A
13. 2NH2OH+4Fe3+=4Fe2++N2O↑+4H++H2O；电子转移方向和数目略
14. AB；溶液由棕黄色变为紫色且半分钟内不变色
15. 分析纯
三、
16. A
17. 与肾上腺素结合成盐，使其具有更好的溶解性和稳定性；肾上腺素分子结构中含酚羟基，易被氧化
18. C
19. A
20.
21. 或
22.（1）
（2）该对映体在生理过程中会显示出不同的药效
23.
四、
24. Fe2+
25. BC
26. Fe(CN)63-+e-=Fe(CN)64-
27. D
28. C；
29. H2S+Fe2+⇌FeS↓+2H+；6.3×10-17；1.1×10-3
五、
30. C
31. 相比于丙烷，甲醇为液态，便于储存；相比于煤油，CO2排放量较低
32. C
33. D
34. A
35. 催化剂活性下降；温度升高，平衡右移
36. B
37. 甲醇选择性高；催化剂稳定性高弱酸
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.2×10-8
H2CO3
4.5×10-7
4.7×10-11
温度（℃）
溶解度（g/100gH2O）
20
46.7
40
54.9
60
63.2
80
71.1
纯度级别
优级纯
分析纯
化学纯
质量分数ω(NH2OH·HCl)/%
≥99.0
≥98.5
≥97.0
肾上腺素注射液说明书
【成分】本品为加盐酸的肾上腺素灭菌水溶液。
【性状】本品为几乎无色的澄清液体；与空气接触，会逐渐变为淡红色，最后变成棕色。……
燃料
CH3OH(l)
C3H8(g)
煤油
热值（kJ·g-1）
22.7
50.4
29.0
CO2排放量（g·kJ-1）
16.5
16.2
22.9
实验组
反应器
压强/MPa
温度
/K
n(H2)/n(CO2)
CO2平衡转化率/%
甲醇选择性/%
①
普通催化反应器
3
533
3
21.9
67.3
②
双功能分子筛催化膜反应器
36.1
100