上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高三下学期3月月考化学试卷（原卷版+解析版）

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选择题无特殊说明，均为单选，标注“不定项”的，有1-2个正确选项；
可能用到的相对原子质量：
一、最“炫”分子
1. 2023年6月，科学家首次合成含铍-铍能的固态化合物，相关成果发表于《科学》杂质。该分子入选2023年最“炫”分子榜单，其结构如图所示，回答下列问题：
（1）基态原子最外层电子的电子云轮廓图为_____(填序号)。
A．球形 B．哑铃形
（2）下列电子排布式分别代表铍微粒，其中失去1个电子所需能量最多的是_____。
A. B. C. D.
（3）“固态双铍化合物的化学式为_____，它不含_____(填标号)。
A．极性键 B．非极性键 C．金属键 D．键
（4）卤化铍的熔点如表所示：
①中原子的杂化方式为_____；
②_____(填“能”或“不能)溶于四氯化碳：
③、、的熔点依次升高的原因是_____。
（5）易形成配离子，其中心阳离子的配位数为_____，配体是_____(填化学符号)，配离子的空间构型为_____。
（6）离子晶体中稳定配位多面体的理论半径比如表所示：
已知铍离子、氧离子半径分别为、，的配位多面体是_____。
（7）B的某种氧化物晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料之一，其晶胞结构如图所示。这种氧化物的化学式为_____；设晶胞参数为，用表示阿伏加德罗参数的值，则晶体的密度为_____(用含a和的式子表示)。
【答案】（1）A （2）D
（3） ①. ②. C
（4） ①. 杂化 ②. 能 ③. 三者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高
（5） ①. 4 ②. ③. 正四面体
（6）四面体 （7） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
基态Be原子最外层电子能级为2s，电子云轮廓图为球形，故选A。
【小问2详解】
为+1价铍离子，为基态铍原子，为激发态铍原子，最易失电子，为+2价铍离子，最难失电子，故失去1个电子吸收能量最多的是D。
【小问3详解】
根据结构图可知“固态双铍化合物”的化学式为，含有极性键、非极性键、σ键，不含金属键，故选C。
【小问4详解】
①中Be价层电子对数为2，没有孤电子对，Be的杂化类型为sp；
②是非极性分子，根据相似相溶，能溶于四氯化碳；
③、、的熔点依次升高的原因是：三者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高。
【小问5详解】
易形成配离子，其中心阳离子的配位数为4，配体是，配离子中心原子价层电子对数为4+=4，且没有孤电子对，空间构型为正四面体。
【小问6详解】
铍离子、氧离子的半径分别为45pm、140pm，半径比()约为0.32，介于0.225~0.414之间，故BeO的配位多面体是四面体。
【小问7详解】
该晶胞中Be原子的个数为4，O原子的个数为=4，氧化物的化学式为，设晶胞参数为，用表示阿伏加德罗参数的值，则晶体的密度为。
二、以乙烯为原料的基础反应
2. 乙烯是非常重要的基础化工原料，乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志。以乙烯为原料合成二酮H的路线如下，回答相应问题。
（1）有机物H的分子式为_____，其所含官能团的名称为_____。
（2）T为化合物D的同分异构体，不能和金属钠反应，其核磁共振氢谱上只有两组峰，其结构简式为_____。
（3）G的分子式为，F→G的化学方程式为_____。
（4）有机物H的某种同分异构体W为，分析预测其可能的化学性质，参考I的示例，完成下表：
（5）下列说法正确的是_____。
A. 有机物A中碳原子采取杂化
B. 有机物E存在顺反异构体
C. 有机物F分子中含有1个手性碳原子
D. 有机物G→H的反应过程中，有键的断裂和形成
（6）设计以环戊烷和为含碳原料合成的合成路线(无机试剂任选)_____。
【答案】（1） ①. ②. 碳碳双键、酮羰基
（2）
（3）+2H2O
（4） ①. ②. ③. 浓硫酸，加热 ④. 消去反应 （5）CD
（6）
【解析】
【分析】A为乙烯，乙烯与HBr发生加成反应引入溴原子生成B，B与Mg在无水乙醚中发生生成C，C与丙酮发生加成反应生成D，D在氧化铝催化下发生消去反应引入碳碳双键生成E，E和碱性高锰酸钾反应引入2个羟基生成F，参考D～E反应，F在氧化铝催化下发生消去反应生成G()，G与发生加成反应生成二酮H，以此解答。
【小问1详解】
由H的结构简式可知，有机物H的分子式为，其所含官能团的名称为碳碳双键、酮羰基。
【小问2详解】
T为化合物D的同分异构体，不能和金属钠反应，说明其中没有羟基，含有醚键，其核磁共振氢谱上只有两组峰，则T的结构简式为。
【小问3详解】
由分析可知，G为，F在氧化铝催化下发生消去反应生成G，化学方程式为：+2H2O。
【小问4详解】
W中含有-CHO，可以和银氨溶液发生氧化反应生成-COONH4，W中含有-OH，可以在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应，-OH转化为-CH=CH-。
【小问5详解】
A．有机物A中含碳碳双键，碳原子采取sp2杂化，故A错误；
B．有机物E中，碳碳双键上连接3个甲基，不存在顺反异构，故B错误；
C．有机物F分子中，连接-OH的碳原子为手性碳原子，故C正确；
D．F→G为消去反应，G的结构为，有机物G→H的反应过程中，有π键的断裂和形成，故D正确；
故选CD。
【小问6详解】
环戊烷和Cl2光照发生取代反应生成一氯环戊烷，一氯环戊烷在NaOH溶液，加热条件下发生取代反应生成醇，醇催化氧化生成，与CH3CH2MgBr反应合成，合成路线为：。
三、石油化工产业中的处理
3. 我国已探明或开发的天然气中含有一定含量的，而且随着原油中硫含量的上升，炼油厂中干气及液化气等含硫气体的排放量逐年增加。与此同时，我国汽油、柴油标准不断升级、环保排放要求不断升高，新增的加氢装置也越来越多，气体中含量也不断增加。会引起设备腐蚀，还会威胁生命安全。因此，炼油厂中的干气、液化气、加氨后气体以及气田中的天然气都必须首先进行脱硫净化处理。
I．胺液脱硫
胺液脱硫系统已成为石油、天然气加工的重要组成部分。含氨基的有机化合物称为胺，现用表示(R代烃基)。
（1）用化学方程式解释胺的水溶液呈碱性原因：_____。
（2）用胺液吸收足量的离子方程式是_____。
（3）某胺()的，的两级电离平衡常数分别为，则()HS的水溶液呈_____(填标号)。
A．碱性 B．中性 C．酸性
Ⅱ．热分解法脱硫
在密闭容器中模拟工业热分解法脱硫，发生反应。其他条件不变时，的平衡转化率随温度和压强的变化如图。
（4），反应中_____(填“是”或“不是")气态，理由是_____。
（5）实际反应在高温下进行的原因可能是_____(答出2条即可)。
【答案】（1）
（2）
（3）A （4） ①. 是 ②. 不同压强的作用下，的转化率不同，说明该反应的平衡移动受到压强影响，故是气态
（5）升高温度，平衡正向移动，增大平衡转化率，同时可以提高反应速率
【解析】
【小问1详解】
胺的水溶液中会发生电离，生成和，溶液呈碱性，离子方程式为：。
【小问2详解】
胺的水溶液呈碱性，吸收足量的离子方程式是：。
【小问3详解】
根据题干，某胺的，明显大于硫化氢的两级电离平衡常数，也就是Kb()>Ka(H2S)>Ka(HS-)，则Kh（）＜Kh(HS-)，因此水溶液呈现碱性，故选A。
【小问4详解】
不同压强的作用下，的转化率不同，说明该反应的平衡移动受到压强影响，故是气态。
【小问5详解】
在同一压强下温度升高，H2S平衡转化率增大，且温度升高反应速率增大，实际反应在高温下进行。
四、阳宗海治理的“功臣”——
4. 2008年6月，云南九大高原湖泊之一的阳宗海发生震惊全国的砷污染事件。在众多环保、水污染治理公司束手无策的情况下，已经73岁高龄、从事冶金研究的中国工程院陈景院士主动请缨，带领团队“跨界”进行阳宗海砷污染治理研究。他和他的团队采用最原始的“抛洒氯化铁”技术，利用铁盐和种形成铁砂共沉淀物，仅用3年，就将阳宗海水质从劣V类重新提升为Ⅱ类。
（1）一种铁砷共沉淀物的化学式为，其中二价铁和三价铁的个数比为_____(砷元素为其最高价态)。
阳宗海治理的“功臣”——的实验室制备步骤如下：
I．称取一定量的铁屑于锥形瓶中，加入过量的的盐酸，在通风橱中充分反应；
Ⅱ．根据的理论产量，加入足量的；
Ⅲ．溶液通过一系列操作制得无水
已知不同温度下在水中的溶解度如下：
（2）步骤Ⅱ及反应的离子方程式为_____。检验可用的试剂是_____。加入该试剂后出现的现象是_____。
（3）从溶液制得的操作步骤是：加入足量后，_____、_____、过滤、洗涤、干燥。
（4）过滤后用少量乙醇洗涤，选用乙醇原因是_____。
（5）通常用碘量法测定的质量分数：称取无水样品，溶于稀盐酸，配制成溶液；取出溶液，加入稍过量的溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用标准液滴定，消耗标准液(已知：)。
①在测定质量分数的实验过程中，下列说法正确的是_____。
A．滴定时，眼睛始终注视滴定管内液面的变化
B．滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，会使实验测定结果偏低
C．滴定过程中，向锥形瓶中加入少量的蒸馏水，对实验结果无影响
D．若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中的质量分数的测定结果偏高
②滴定至终点的现象是_____。
③实验测得的质量分数为_____(用含c、V的代数式表示)，
（6）用无水配制溶液时，不能将直接溶于蒸馏水，而应将其溶于_____中，结合化学方程式解释原因_____。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 溶液 ③. 溶液变成血红色
（3） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
（4）减少产品溶解损耗
（5） ①. C ②. 溶液由蓝色变无色，且半分钟内不变色 ③.
（6） ①. 浓盐酸 ②. 配制溶液时，会水解，，加入浓盐酸可以抑制其水解
【解析】
【分析】实验室用铁屑制备无水FeCl3，称取一定量的铁屑于锥形瓶中，加入过量的6ml·L-1的盐酸，得到FeCl2溶液，过氧化氢具有氧化性，加入足量的过氧化氢将Fe2+转换为Fe3+， FeCl3溶液中铁离子水解生成氢氧化铁和氯化氢，蒸发过程中会促进水解得到氢氧化铁，需要在酸溶液中抑制其水解得到晶体。
【小问1详解】
中As为+5价，O为-2价，假设二价铁的个数为x，三价铁的个数为y，x+y=7，2x+3y=14×2-2×5，得x=3，y=4，二价铁和三价铁的个数比为。
【小问2详解】
步骤Ⅱ中和发生氧化还原反应生成FeCl3和H2O，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，检验可用的试剂是溶液，加入该试剂后出现的现象是溶液变成血红色。
【小问3详解】
从溶液制得的操作步骤是：加入足量HCl后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问4详解】
在乙醇中得溶解度小，过滤后用少量乙醇洗涤，选用乙醇原因是：减少产品溶解损耗。
【小问5详解】
①A．滴定时，眼睛应始终注视锥形瓶内溶液颜色变化，故A错误；
B．滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液面，则读取的Na2S2O3标准液的体积偏大，导致实验误差偏高，故B错误；
C．滴定过程中，向锥形瓶内加入少量的蒸馏水，不改变溶质的物质的量，所以对实验结果无影响，故C正确；
D．若滴定时振荡不充分，刚看到的溶液局部变色就停止滴定，则实际消耗的Na2S2O3标准液的体积偏小，会使样品中FeCl3的质量分数测定偏低，故D错误；
故选C；
②碘的淀粉溶液呈蓝色，用Na2S2O3标准液滴定时，蓝色逐渐变浅，滴定到终点时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；故滴定至终点的现象是：滴入最后半滴Na2S2O3标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；
③称取mg无水FeCl3样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用cml·L-1Na2S2O3溶液滴定，消耗VmL，2Fe3++2I-=I2+2Fe2+，I2+2S2O=2I-+S4O，可得关系式：2Fe3+~ I2~2S2O，可得氯化铁的物质的量为0.001cVml，则100mL溶液中含氯化铁物质的量为0.001cVml×=0.01cVml，样品中FeCl3的质量分数= ×100%=%。
【小问6详解】
配制溶液时，会水解，，加入浓盐酸可以抑制其水解，所以用无水配制溶液时，不能将直接溶于蒸馏水。
五、液态阳光
5. 中国科学家在国际知名杂质《焦耳》上发表文章，首次在国际上提出“液态阳光”一词，并被国际社会广泛认可。把太阳能装进瓶子里，随处携带，随时取用，是人类一直以来的美好梦想。近年来，人类终于找到了太阳能的最佳载体——甲醇。“液态阳光”，即“清洁甲醇”和“绿色甲醇”，是指生产过程中碳排放极低或为零时制得的甲醇。人们利用太阳能电解水产生氢气，然后将二氧化碳与氢气转化为甲醇，以实现碳中和的目的。生产甲醇过程主要发生以下反应(温度恒为)：
①
②
③
回答下列问题：
（1）反应③活化能E(正)_____E(逆)(填“>”、“