上海市长宁区2023-2024学年高三下学期二模化学试题（含解析）

这是一份上海市长宁区2023-2024学年高三下学期二模化学试题（含解析），共16页。试卷主要包含了解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、解答题
氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
1．下列元素中电负性最大的是____。
A．NB．PC．SiD．C
2．NH3和PH3都具有四面体结构，NH3比PH3的分解温度高的原因是____。
A．NH3分子间有氢键B．NH3分子极性强
C．N－H键键能大于P－H键D．氨极易液化
3．配合物Ni(CO)4也具有四面体结构，常温下Ni(CO)4为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。写出基态Ni的电子排布式 ；Ni(CO)4属于 晶体。
4．Zn(NH3)42+离子也具有四面体结构，Zn2+可提供4个能量最低的空轨道与NH3参与形成配位键，这4个空轨道是____。
A．3pB．3dC．4sD．4p
氨在某催化剂作用下只发生如下反应：
主反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =－905kJ/ml
副反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =－1268kJ/ml
有关物质产率与温度的关系如图。
5．氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为 。
6．工业上采用物料比在1.7～2.0，主要目的是： 。
7．下列说法正确的是 。
A．工业上进行氨催化氧化生成NO时，温度应控制在780～840℃之间
B．在加压条件下生产能力可提高5～6倍，是因为加压可提高转化率
C． 选择合适的催化剂，可以大幅度提高NO在最终产物中的比率
8．一定温度下，在3.0L密闭容器中，通入0.10mlCH4和0.20mlNO2进行反应，CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H <0，反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：
表中数据计算0～4min内υ(NO2)= 。
9．在一恒容密闭容器中，通入一定量CH4和NO2，测得在相同时间内，在不同温度下，NO2的转化率 [α(NO2)/%] 如下图；c点 （填“是”或“不是”）反应达平衡的点。d点之后，转化率随温度升高而降低的原因是 。
二、填空题
利用太阳能光解水时，将半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物。下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。
10．H2O分解过程中断裂的化学键属于 。
A．离子键 B．极性共价键 C． 非极性共价键
11．硫的非金属性比氧弱，但从以下的事实不能做出判断的是________。
A．硫化氢不如水稳定
B．硫跟氢气反应比氧气跟氢气反应更困难
C．硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊
D．硫是固体，氧气在常温下是气体
12．在相同条件下，同时存在如下两个过程：
ⅰ．2H(g) + O(g) = H2O(g)
ⅱ．H2(g) + O2(g) = H2O(g)
则放出热量 。
A．ⅰ＞ⅱ B．ⅰ＝ⅱ C． ⅰ＜ⅱ
13．光解水能量转化形式是 。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为SO，另一产物为 。
储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：

一定条件下，下图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。
14．导线中电子转移方向为 。（用A、D表示），生成目标产物的电极反应为 。
15．由数据分析可知，D电极上除了环己烷，还有另一产物，该产物属于 。
A．氧化产物B．还原产物C．极性分子D．非极性分子
16．阳极产物的电子式为 ，转移的电子的物质的量是 。
17．含碳的微粒种类繁多，结构各异。其中CO的立体构型为 。
A．平面正三角形B．正四面体型C．三角锥型D．直线型
纳米硫化亚铁是一种很有潜在价值的新材料，值得深入研究。
18．关于铁元素的认识正确的是_________。
A．能存在于人体的血红蛋白中B．是地壳中含量最多的金属元素
C．单质是人类最早使用的金属D．铁的氧化物都具有致密的结构
19．可用于检验FeSO4溶液是否变质的是_________。
A．稀盐酸B．酚酞试液C．KSCN溶液D．苯酚
20．高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂，其原因是_________。
A．能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
B．可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
21．Fe、C、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点最高的是 。
A．FeO B．CO C． NiO
纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以CrO等形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。已知: Ksp(FeS)=6.5×10－18，Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10－17;H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10－7、Ka2=1.3×10－13。
22．在弱酸性溶液中，反应FeS+H+Fe2++HS－的平衡常数K的数值为 。
在pH=4~7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是 。
23．FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S的数目为_________。
A．2B．4C．6D．8
24．在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe2+紧邻，且Fe—S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2+和位于晶胞体心的S(S中的S—S键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S已省略)。图1中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来 。
25．FeS2、FeS在空气中易被氧化。将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物 。
三、解答题
1.丁苯酞（NBP）是我国拥有完全自主知识产权的化学药物，临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM-289是一种NBP开环体（HPBA）衍生物，其合成路线如下：
已知：
26．A的化学名称为 ，NBP中官能团的化学式为： 。
27．关于化合物B叙述正确的是_______。
A．二氯代物有3种
B．所有的原子可能共平面
C．能发生加成、取代、消去反应
D．1mlB最多可与含2mlNaOH的溶液反应
28．D有多种同分异构体， 其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为 、
①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应
②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1:2:2:3
29．E→F中步骤1的化学方程式为 。
30．G→H的反应类型为 。若以NaNO3代替AgNO3，则该反应难以进行，AgNO3对该反应的促进作用主要是因为 。
31．HPBA的结构简式为 。
32．W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。参照题干中流程图的表达方式，写出设计由2，4-二氯甲苯( )和对三氟甲基苯乙酸 （）制备W的合成路线 （无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选）。
氧化二氯是一种广谱、高效的灭菌剂，可由氯气与氧化汞反应制得。
33．实验室以MnO2为氧化剂制取Cl2的化学方程式为 。
34．由该原理生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 。
35．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中，不合理的是 （已知：饱和NaClO溶液的pH约为11）
A．该消毒液的pH约为12：ClO－+ H2OHClO + OH－
B．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2: 2H+ + Cl－+ClO－＝Cl2↑+ H2O
C． 该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH + ClO－＝HClO + CH3COO－
已知：HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O，合适反应温度为18~25℃；副反应：2HgO+2Cl22HgCl2 + O2；常压下， Cl2沸点-34.0℃，熔点-101.0℃；Cl2O沸点2.0℃，熔点-120.6℃;Cl2O+H2O2HClO，Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
36．上图为氧化二氯制取装置，若将其组装完整，虚框D中应选用下列装置中的 。
37．有关反应柱B，无需进行的操作是__________。
A．将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱
B．调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例
C．调控混合气从下口进入反应柱的流速
D．将加热带缠绕于反应柱并加热
38．氧化二氯制备出之后，要冷却为固态才便于操作和贮存，则C中保温瓶内盛有冷却液应是__________。
A．干冰B．冰水C．液态空气D．液氨
产品分析：取一定量Cl2O浓溶液的稀释液，加入适量CCl4、过量KI溶液及一定量的稀H2SO4，充分反应。用标准Na2S2O3溶液滴定(滴定Ⅰ)：I2+2S2O=S4O+2I-；再以酚酞为指示剂，用标准NaOH溶液滴定(滴定Ⅱ)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应)：，，。实验数据如下表：
39．用标准Na2S2O3溶液滴定时，无需另加指示剂。判断滴定Ⅰ到达终点的实验现象是 。
40．高纯度Cl2O浓溶液中，要求n(Cl2O)/n( Cl2)≥99(Cl2O和HClO均以Cl2O计)。由已知数据可知：n(Cl2O)= ， n(Cl2O)/n( Cl2) = ， 所制备的Cl2O浓溶液 (选填“是”或“否”)符合要求。
时间(t/min)
0
2
4
6
8
10
总压强(p/100kPa)
4.80
5.44
5.76
5.92
6.00
6.00
加入量n(H2SO4)/ml
滴定Ⅰ测出量n(I2)/ml
滴定Ⅱ测出量n(H2SO4)/ml
参考答案：
1．A 2．C 3． 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3s23p63d84s2 分子 4．CD 5．N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H ＝+181.5 kJ/ml 6．为了提高NH3的转化率 7．AC 8．0.01mlL-1min-1 9． 不是 正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，反应物转化率降低
【解析】1．元素的非金属性越强，其电负性越大，这几种元素中，非金属性：N＞C＞P＞Si，电负性最大的是N，故选A；
2．NH3比PH3的分解温度高说明氢化物NH3的稳定性较强，原因是N－H键键能大于P－H键，故选C；
3．Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2，配合物Ni(CO)4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni(CO)4属于分子晶体；
4．Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道，用于形成配位键，故选CD；
5．根据盖斯定律，(主反应-副反应)可得，氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为N2(g)＋O2(g)2NO(g) ∆H ＝+181.5 kJ/ml；
6．工业上采用物料比在1.7～2.0，通过增大氧气的浓度使平衡正向移动，消耗更多的氨气，主要目的是：为了提高NH3的转化率；
7．A．从图像可以看在，反应温度在780～840℃，NO的产率最大，故选择800℃左右，工业上进行氨催化氧化生成 NO时，温度应控制在780～840℃之间，故A正确；
B．反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向进行，平衡逆向进行，反应物转化率减小，故B错误；
C．选择合适的催化剂，促进主反应加快产生NO，可以大幅度提高NO在最终产物中的比率，故C正确；
故选AC；
8．列三段式：，恒温恒容下，压强与物质的量成正比，4min时，，解得x=0.06ml，0～4min内υ(NO2)= =0.01mlL-1min-1；
9．根据图像，450℃之前，升高温度NO2的转化率增大，原因是反应速率加快，说明反应未达到平衡状态；温度超过450℃，由于△H＜0，平衡逆移，NO2的转化率减小，则450℃时反应已达平衡状态，故c点不是反应达平衡的点，d点之后，转化率随温度升高而降低的原因是：正反应放热，温度升高，平衡逆向移动，反应物转化率降低。
10．B 11．D 12．A 13． 光能转化为化学能 H2 14． A→D C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12 15．BD 16． 11.2ml 17．A
【解析】10．H2O分解生成氢气和氧气，过程中断裂的化学键属于极性键，答案选B。
储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：
11．A. 非金属性越强，简单氢化物越稳定，硫化氢不如水稳定，说明硫的非金属性比氧弱，A不选；
B. 非金属性越强，与氢气化合越容易，硫跟氢气反应比氧气跟氢气反应更困难，说明硫的非金属性比氧弱，B不选；
C. 硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊，说明硫化氢被氧气氧化为单质硫，说明硫的非金属性比氧弱，C不选；
D. 硫是固体，氧气在常温下是气体，物质的状态与非金属性强弱没有关系，D选；
答案选D。
12．过程ⅰ是形成化学键，过程ⅱ包括断键和形成化学键，则放出热量ⅰ＞ⅱ，答案选A。
13．根据图示，该催化剂在水中发生光催化反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑，光解水能量转化形式为光能转化为化学能。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为，被氧化成，则H+被还原为H2，即另一产物为H2；
14．苯得到电子转化为环己烷，惰性电极D是阴极，则导线中电子转移方向为A→D，氢离子移向阴极，生成目标产物的电极反应为C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12。
15．由数据分析可知，D电极上除了环己烷，还有另一产物，应该是氢气，氢气属于还原产物，且是非极性分子，答案选BD。
16．阳极是水失去电子生成氧气，氧气的电子式为，生成2.8ml氧气，转移的电子的物质的量是2.8ml×4＝11.2ml。
17．CO的中心原子碳原子的价层电子对数是3，且不含有孤电子对，其立体构型为平面正三角形，答案选A。
18．A 19．CD 20．D 21．C 22． c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，所以除去Cr(Ⅵ)反应慢了 23．B 24． 25．Fe2O3
【解析】18．A．血红蛋白中含有铁元素，故A正确；
B．地壳中含量最多的金属元素是Al，故B错误；
C．人类最早使用的金属是Cu，故C错误；
D．铁的氧化物不一定具有致密的结构，如铁锈疏松多孔，故D错误；
选A。
19．FeSO4溶液是变质生成Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红，Fe3+遇苯酚溶液紫色，可用于检验FeSO4溶液是否变质的是KSCN溶液或苯酚，选CD。
20．Na2FeO4中Fe元素显+6价，具有强氧化性，能杀菌消毒，Na2FeO4的还原产物为Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，吸附水中杂质，所以高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂，选D。
21．Fe、C、Ni三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，Ni2+的半径最小 ，晶格能最大，所以熔点最高的是NiO，选C。
22．在弱酸性溶液中，反应FeS+H+Fe2++HS－的平衡常数K= 。
c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，所以除去Cr(Ⅵ)反应慢。
23．FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，所以FeS2晶体的一个晶胞中S的数目4，选B；
24．用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2+连接起来，如图。
25．设800℃时FeS2氧化成含有两种元素的固体产物FeOx，，x=1.5，所以该氧化产物的化学式为Fe2O3。
26． 邻二甲苯（或1，2-二甲苯） -COOR 27．BD 28． 29．+3NaOH +CH3COONa+2H2O 30． 取代反应 AgNO3反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行 31． 32．
【分析】A的分子式为C8H10，不饱和度为4，说明取代基上不含不饱和键，A与O2在V2O5作催化剂并加热条件下生成B，由此可知A的结构简式为，B在一定条件下反应生成NBP，NBP中酯基在碱性条件下发生水解酸化后生成HPBA；HPBA与ClCH2COCl在流程条件下发生取代反应生成C，D在题干条件下生成E，E→F过程中E与NaOH的水溶液反应，再经酸化得到F，F与Br(CH2)Br发生取代反应生成G，G在硝酸银作用下发生取代反应生成H，H与C发生取代反应，再经系列转化生成ZJM-289。
26．根据分析，A为，名称为：邻二甲苯（或1，2-二甲苯）；NBP中官能团的化学式为：-COOR；
27．A．B的二氯代物有4种：、（数字代表另一个氯原子的位置），A错误；
B．B中苯环和碳氧双键为平面构型，通过单键相连，所有原子可能共平面，B正确；
C．B中含苯环，可发生加成和取代反应，不能发生消去反应，C错误；
D．1mlB中含2ml酯基，最多可与含2mlNaOH的溶液反应，D正确；
故选BD。
28．D的同分异构体满足：①可发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有醛基和酚羟基，根据不饱和度可知该结构中除醛基外不含其它不饱和键，②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1：2：2：3，说明该结构具有对称性，根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基，满足该条件的同分异构体结构简式为 和；
29．E→F的反应方程式为：+3NaOH +CH3COONa+2H2O；
30．根据分析，G→H的反应类型为取代反应；若以NaNO3代替AgNO3，则该反应难以进行，其原因是NaNO3反应生成的NaNO3易溶于水，而AgNO3反应生成的AgBr难溶于水，使平衡正向移动促进反应进行；
31．根据分析，HPBA的结构简式为：；
32．与氯气在光照条件下发生取代反应得到， 水解得到，催化氧化得到，与反应得到W，故合成路线为：。
33．MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 34．D 35．A 36．A 37．D 38．C 39．CCl4中由紫红色突变到无色，且30s不恢复 40． 1.000×10-3ml 200 是
【分析】制备氯气分析：二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气，用饱和食盐水除去氯气中的HCl，用浓硫酸干燥氯气，用向上排空气法收集氯气，纯净干燥的氯气先通过干燥的红布条，证明氯气无漂白性，再通过湿润的红布条，证明氯气与水反应生成的物质具有漂白性，多余的氯气，应用氢氧化钠溶液，以防止污染环境；
制备装置分析：由实验装置可知，氮气和氯气混合气经过装置A干燥混合后，进入含有HgO粉末的反应柱B反应，在常温下生成故反应柱不需要加热，生成物通入装置C中利用沸点低的性质冷凝分离出，制取和冷凝需要干燥环境、且尾气需要吸收处理。
33．二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
34．A．用饱和食盐水除去氯气中的HCl，用浓硫酸干燥氯气，导气管均长进短出，故B正确；
B．收集氯气时，导气管应长进短出，故C正确；
C．经过装置B，得到纯净干燥的氯气，氯气先通过干燥的红布条，证明氯气无漂白性，再通过湿润的红布条，证明氯气与水反应生成的物质具有漂白性，故C正确；
D．该装置用于吸收多余的氯气，防止污染环境，应用氢氧化钠溶液，水不能充分吸收氯气，该装置不能达到目的，故D错误；
故答案选D。
35．A. NaClO溶液水解呈碱性，已知：饱和NaClO溶液的pH约为11，而该消毒液的pH约为12：则主要原因并不是水解ClO－+ H2OHClO + OH－、而是混合液中还含有一定量的NaOH发生了电离，A不合理；
B. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，次氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应产生有毒Cl2: 2H+ + Cl－+ClO－＝Cl2↑+ H2O，B合理；
C. 醋酸的酸性大于次氯酸，该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH + ClO－＝HClO + CH3COO－，C合理；
故选A。
36．Cl2和Cl2O都不能直接排放于空气中，因此需要进行尾气处理，Cl2、Cl2O能与NaOH溶液反应，同时需要防止NaOH溶液中水蒸气进入C装置中，因此需要在C和尾气处理装置之间连接吸收水蒸气的装置，所以虚框D中应选用A装置。
37．由题意可知，装置B为HgO与Cl2反应制备Cl2O的装置：
A．因Cl2O能与H2O发生反应，因此需要将HgO粉末热处理除水分，该反应为固体与气体接触类反应，因此增加表面积能够加快反应速率，故A不选；
B．N2的作用是稀释Cl2，在气流速率一定的条件下，氯气所占的比例越小，其转化率越高，同时Cl2不足时会发生副反应，因此需要调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例，故B不选；
C．为了让气体与固体充分接触，混合气体应从下口进入反应柱，同时需要控制气体的流速，防止副反应发生，故C不选；
D．HgO与Cl2反应制备Cl2O的合适反应温度为18℃～25℃，因此该反应在常温下进行，若对反应柱加热会发生副反应，故D选；
故选D。
38．已知Cl2O沸点2.0℃，熔点-120.6℃;为了将氧化二氯冷却为固态便于操作和贮存，则C中保温瓶内盛有的冷却液应是沸点很低的液态空气；
故选C。
39．溶有I2的CCl4溶液呈紫红色，用标准Na2S2O3溶液滴定I2过程中，当I2恰好反应完全时，溶液呈无色，因此滴定I2到达终点的实验现象是：CCl4中由紫红色突变到无色，且30s不恢复。
40．由2I-+ Cl2=I2+2Cl-、4I-+ Cl2O+2H+=2I2+2H2O+2Cl-、2I-+ HClO+H+=I2+ H2O+Cl- (HClO为Cl2O与H2O反应的产物)可得关系式：Cl2O～2H+～2I2，由实验数据可知Cl2O和HClO共消耗n(H+)=2×(2.505×10-3ml-1.505×10-3ml)=2×10-3ml，生成I2的物质的量为2×10-3ml，则高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2O)= 1.000×10-3ml；加入过量KI溶液共生成I2的物质的量为2.005×10-3ml，因此Cl2与I-反应生成I2的物质的量为2.005×10-3ml-2×10-3ml=5×10-6ml，由此可知高纯度Cl2O浓溶液中n(Cl2)=5×10-6ml，所以高纯度Cl2O浓溶液中=200>99，则所制备的高纯度Cl2O浓溶液符合要求。