2024届上海市松江区高三下学期二模化学试题（原卷版+解析版）

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相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
一、清洁燃料
H2O2是一种绿色氧化剂，在推动绿色生产中发挥着重要作用。
1. 测定H2O2的分子结构，不能采用的分析方法有___________。
A． 质谱法 B． 红外光谱 C． 晶体X射线衍射
H2O2的电子式为___________。
【答案】 ①. AC ②.
【解析】
【详解】A．质谱仪是把有机物打成很多小碎片，会有很多不同的式量出现，其中最大的那个就是该有机物的分子量，所以质谱法常用于测定有机物的相对分子质量，故A错误；
B．红外光谱是用于鉴定有机物中所含官能团种类，如双键、三键、羟基、羧基、羰基等，故B正确；
C．X射线衍射法，用于测定晶体结构，故C错误；
故选AC。
H2O2的电子式为。
2. 已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是
A. H2O2分解属于吸热反应
B. 加入催化剂，减小了反应的焓变
C. 加入催化剂，可提高反应的活化能
D. 反应物的焓高于生成物的焓
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图象可知反应物总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应，A错误；
B．催化剂通过改变活化能来改变反应速率，不改变反应的热效应，B错误；
C．催化剂通过改变活化能来改变反应速率，加入催化剂，可减小正反应的活化能，C错误；
D．该反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，D正确；
故选D。
已知：①2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)，ΔH1=-572 kJ·ml-1
②2H2O2(l) = 2H2O(l)+O2(g)，ΔH2=-196 kJ·ml-1
3. 请写出生产H2O2总反应的热化学方程式___________。
4. 反应①中的ΔH1___________ (选填： A．是 B．否)为H2的燃烧热，原因为___________。
5. H2O2沸点为150.2℃，受热容易分解。某试剂厂欲将7%的过氧化氢溶液浓缩成30%的溶液，以下方法中可以采用的是___________。
A. 常压蒸馏B. 减压蒸馏C. 加热蒸发D. 加氧化钙除水
【答案】3. H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l) △H＝－188kJ/ml
4. ①. B ②. 该氢气燃烧的热化学方程式中氢气不是1ml； 5. B
【解析】
【3题详解】
①2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)，ΔH1=-572 kJ·ml-1
②2H2O2(l) = 2H2O(l)+O2(g)，ΔH2=-196 kJ·ml-1
根据盖斯定律知：H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l)△H可以根据(①－②)计算,得到[－572－(－196)]＝－188kJ/ml；
故答案为：H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l)△H＝－188kJ/ml；
【4题详解】
燃烧热要求可燃物必须是1ml且生成稳定的氧化物，△H1表示的不是燃烧热；
故答案为：
①B
②该氢气燃烧的热化学方程式中氢气不是1ml；
【5题详解】
因为H2O2的沸点比水高，但受热易分解，浓缩H2O2溶液时，加热温度不能过高，则应用减压蒸馏的方法；
故答案选B。
我国科学家设计如图所示的光电催化体系，可以实现烟气脱SO2。
6. A端为直流电源的___________。
A. 阳极B. 阴极C. 正极D. 负极
7. SO2的价层电子对空间构型为___________结构，的立体构型为___________。
A． 平面三角形 B． 角形 C． 三角锥形 D． 正四面体形
8. 若参与反应的O2为0.2ml，可以实现烟气脱SO2的体积(标准状况)为___________ L。
【答案】6. C 7. ①. A ②. D
8. 4.48L
【解析】
【分析】A极一侧亚硫酸根离子失电子生成硫酸根，为电解池的阳极，故A极为电源正极；B极为负极，据此解题；
【6题详解】
由分析可知，A端为直流电源的正极，故选C；
【7题详解】
SO2中S的价层电子对数为，故SO2的价层电子对空间构型为为平面三角形，故选A；中S原子价层电子对数为，无孤电子对，的立体构型为正四面体形，选D；
【8题详解】
电池总反应为：，若参与反应的O2为0.2ml，则消耗SO2的物质的的量为0.2ml，标况下的体积为4.48L。
9. 芬顿试剂是以H2O2和Fe2+组成的水溶液体系，具有极强的氧化能力，其机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 芬顿试剂可以处理含酚废水
B. 反应1为决速步骤
C. 反应2的活化能比反应1的小
D. 反应1的机理为：H2O2 + Fe2+ + H+=Fe3+ + ·OH + H2O
【答案】AD
【解析】
【详解】A．过氧化氢与亚铁离子反应产生强氧化性的·OH，进而将酚类降解为二氧化碳和水，A项正确；
B．基元反应的慢反应为决速步骤，所以基元反应2为决速步骤，B项错误；
C．基元反应1为快反应，活化能较低，而基元反应2为慢反应，活化能较高，则基元反应1的活化能比基元反应2的低，C项错误；
D．由图可知，基元反应1方程式为：H2O2 + Fe2+ + H+=Fe3+ + ·OH + H2O，D项正确；
故选AD。
二、废铜利用
实验室模拟工业生产，利用废铜(含少量铁)和硫酸制备胆矾的过程如下：
已知：
10. 灼烧后的固体用硫酸溶解。配制100 mL 1.50 ml·L-1 硫酸溶液，需用98%的硫酸(密度为1.84 g•cm-3)___________mL(计算结果保留一位小数)。
11. 粗CuSO4溶液中存在的正离子除Cu2+外，还有___________。
除杂操作为：在粗CuSO4溶液中滴加 3% H2O2溶液，再慢慢加入CuCO3粉末，调节溶液pH至一定范围，再加热至沸腾并过滤。
12. 可用来替代CuCO3粉末的试剂是___________。
A. Na2CO3B. Cu(OH)2C. NaOHD. CO2
13. pH范围应控制在___________之间。
A． 1.9~9.0 B． 5.8~6.7 C． 3.2~4.7 D． 5.8~9.0
目的是___________。
【答案】10. 8.2mL
11. Fe2＋、Fe3＋ 12. B
13. ①. C ②. 将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去且不引起Cu2＋沉淀；
【解析】
【分析】根据流程图结合题干信息综合分析得到：废铜中含有少量的铁，灼烧后得到氧化铜和四氧化三铁的混合物，在稀硫酸的作用下，固体溶解，得到硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁的混合溶液，加入过氧化氢氧化Fe2＋后，得到含有Cu2＋和Fe3＋的混合溶液，再经过调节溶液pH,将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去，得到较为精CuSO4溶液，最后得到胆矾晶体；
【10题详解】
该浓硫酸的，设所需浓硫酸的体积为xL,根据稀释定律得0.1L×1.5ml/L=18.4ml/Lx，得到x＝0.0082L，0.0082L=8.2mL;
故答案：8.2mL
【11题详解】
根据分析可知，粗硫酸铜溶液中除Cu2＋外，还含有Fe2＋、Fe3＋
故答案为：Fe2＋、Fe3＋
【12题详解】
本题调节溶液pH，选择的试剂一定要和H＋反应,但不能引入新的杂质;
故答案选B;
【13题详解】
调节溶液的目的是为了把Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去且不能引起铜离子的沉淀,pH应调控的范围为
故答案为：
①C
②为了把Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去且不能引起铜离子的沉淀
利用滴定法可以测定胆矾中铜的含量，原理如下：
①2Cu2+ + 4I–=2CuI↓+ I2 ②I2 +2 S2O32–=2I–+S4O62–
14. 需加入的指示剂为___________；需要的物理量除胆矾晶体的质量外，还需要___________；判定滴定终点的方法为___________。
15. 将制得的胆矾(CuSO4•5H2O)进行热重分析，其热重曲线(即样品质量随温度变化曲线)如图所示。试确定200℃时固体物质的化学式___________。(写出计算过程)

【答案】14. ①. 淀粉溶液 ②. Na2S2O3的浓度与体积 ③. 溶液中蓝色消失且30S内不复色
15. CuSO4•H2O
【解析】
【14题详解】
需加入的指示剂为淀粉溶液，碘遇到淀粉会变蓝；需要的物理量除胆矾晶体的质量外，还需要Na2S2O3的浓度与体积；判定滴定终点的方法为溶液中蓝色消失且30S内不复色。
【15题详解】
设200℃时固体物质的化学式为CuSO4•xH2O，
，，x1，200℃时固体物质的化学式为CuSO4•H2O。
三、药物合成
化合物I是一种用于合成缓解肌肉痉挛药物的中间体，其合成路线如下：
已知：①
②
16. 有机物F中官能团的名称是___________。有机物I与L生成M的反应类型为___________。有机物H中手性碳原子的个数为___________。
A． 0 B． 1 C． 2 D． 3
17. 设计步骤A到B的原因是___________。
18. 过量下列物质的水溶液与有机物D反应生成C7H5O3Na，该物质是___________。
A． NaCl B． NaOH C． Na2CO3 D． NaHCO3
试从氢键的角度解释D在冷水中溶解度小而加热时溶解度增大的原因___________。
19. 乙醛在强碱溶液中加热反应完毕后，对该反应产物叙述正确的是___________。
A. 存在顺反结构B. 能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
C. 与乙醛互为同系物D. 1 ml该物质只能与1 mlH2加成
20. 已知K是一种二元醛，请写出K与新制氢氧化铜反应的化学方程式___________。
21. 写出一种符合下列条件的化合物F的同分异构体___________。
①能水解，且能发生银镜反应
②属于芳香族化合物，红外光谱显示含有两种六元环
22. 参考上述信息，写出以甲苯和Ph3P=CHCOOC2H5为原料制备___________。
【答案】16. ①. 醚键、羰基 ②. 缩聚反应 ③. 1
17. 保护羟基，防止被高锰酸钾溶液氧化
18. ①. D ②. D分子间通过氢键相结合,加热时氢键被破坏，有利于D的溶解 19. AB
20. 21. 根据分析可知，要求写出的物质含有：酯基和醛基应该是甲酸某酯，还要含有苯环，含有苯环以外的六元环，本题符合题意要求的特别多，供参考；

； 22. 合成路线为：
【解析】
【分析】根据流程可以知道A()和CH3I发生取代反应生成B（），B在高锰酸钾作用下生成C(),C和溴化氢发生反应生成D(),D和SOCl2发生取代反应生成E()，E和生成F()，F发生已知信息第一个反应，生成G(),H的结构式为：，I的结构式为，J的产物不唯一，K的结构简式为，L的结构简式为；
【16题详解】
①分析F的结构简式可以知道，其含有的官能团为醚键和羰基；
故答案为：醚键、羰基；
②L是二元羧酸，I是二元醇，二者发生酯化反应生成聚酯，属于缩聚反应
故答案为：缩聚反应；
③H分子中手性碳原子只有一种，如图所示：
故答案为：1
【17题详解】
A到B步骤的原因是保护羟基，防止被高锰酸钾溶液氧化，
故答案是：保护羟基，防止被高锰酸钾溶液氧化；
【18题详解】
①根据分析知道，D的分子式为C7H6O3,经过变化得到C7H5O3Na,说明参加反应的物质只和羧基反应，不和酚羟基反应；
A．羧基和羟基都不和NaCl反应；
B．羧基和羟基都和NaOH反应
C．羧基和羟基都不和Na2CO3反应
D．羧基和碳酸氢钠反应而和羟基不反应
故答案为：D;
②D分子间通过氢键相结合,加热时氢键被破坏，有利于D的溶解；
故答案为：D分子间通过氢键相结合,加热时氢键被破坏，有利于D的溶解；
【19题详解】
根据已知信息第二条，乙醛在强碱性加热条件下的反应为
A．根据结构分析，就是存在顺反异构体，A正确；
B．既有碳碳双键又有醛基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色也可以使溴水褪色，B正确；
C．该分子的不饱和度是2，而乙醛不饱和度是1，不是同系物，C错误；
D．1ml该分子最多可以和2mlH2发生加成反应，D错误；
故答案选：AB;
【20题详解】
根据分析可知，K是，其和新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为：
故答案为：
【小题6详解】
【21题详解】
根据分析可知，要求写出的物质含有：酯基和醛基应该是甲酸某酯，还要含有苯环，含有苯环以外的六元环，本题符合题意要求的特别多，供参考；

【22题详解】
①甲苯和氯气在光照的条件下生成一氯甲苯；
②一氯甲苯在氢氧化钠水溶液中加热条件下发生水解反应，生成苯甲醇；
③苯甲醇发生催化氧化，生成苯甲醛；
④苯甲醛和Ph3PCH=COOC2H5在加热条件下，利用已知信息1，生成；
⑤和K3Fe(CN)6和OsO4的共同作用下，模仿流程中G→H,得到目标产物
具体流程如下：
四、螯合物
微量元素氨基酸螯合物在诸多领域发挥着重要作用。该类螯合物通常以甘氨酸、蛋氨酸等为配位体，锰、铬、铜、铁等元素为中心离子。
23. 甘氨酸(分子式C2H5NO2)分子中，共有___________个σ键。甘氨酸分子中C原子的杂化方式为___________。
A． sp B． sp2 C． sp3
甘氨酸钠中第一电离能最小的元素为___________。
A． C B． O C． Na D． N
【答案】 ①. 9 ②. BC ③. C
【解析】
【详解】甘氨酸的结构式为，共有9个σ键，甘氨酸分子中C原子单键位置碳为sp3杂化，双键位置碳为sp2杂化，故选BC。同一周期内，随着原子序数的增加第一电离能呈增大的趋势，同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。甘氨酸钠中第一电离能最小的元素为Na故选C。
24. 锰、铬、铜、铁四种元素的基态原子中，有五个未成对电子的原子核外电子排布式为___________。
【答案】[Ar]3d54s2
【解析】
【详解】上述金属元素中，基态原子有五个未成对电子的原子，价电子排布式为3d54s2，为Mn元素，故其核外电子排布式为[Ar]3d54s2。
25. 蛋氨酸铜的结构式如图。
该螯合物中含有的化学键类型有___________。
A. 配位键B. 氢键C. 离子键D. 金属键
【答案】AC
【解析】
【详解】Cu2＋和N间形成配位键、Cu2＋和COO－形成离子键，C—H、C—N、C—O、N—H等都是共价键，所以蛋氨酸铜中含有的化学键为配位键、离子键、共价键;
故答案为AC。
26. 化合物Na3CrO8的负离子结构可表示为，则Cr的化合价为___________。呈四面体构型，结构为， Cr2O由两个四面体组成，这两个四面体通过共用一个顶角氧原子彼此连接，结构为。则由n (n>1)个通过顶角氧原子连结的链式结构的通式为___________。
【答案】 ①. ＋5 ②.
【解析】
【详解】①由阴离子的结构可知，铬和氧之间形成五个共价键，共用电子对都偏向于氧，所以铬的化合价为＋5；
②两个每共用一个顶角氧原子，就少一个氧原子，所以n(n＞1)个通过顶角原子连接链式结构减少(n-1)个氧原子，微粒电荷不变，则由n(n＞1)个通过顶角氧原子连接的链式结构的化学式为
故答案为：
①＋5
②
27. 实验室可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3 与KSCN溶液混合，可得到配位数为5的配合物的化学式是___________。K4[Fe(CN)6]与Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，该物质晶胞的结构如图所示(K+未画出)，则一个晶胞中的K+个数为___________。
【答案】 ①. K2[Fe(SCN)5] ②. 4
【解析】
【详解】将FeCl3与KSCN溶液混合，Fe3+提供空轨道作为中心离子，配位体是SCN-，其配位数是5，得到的配合物为K2[Fe(SCN)5]；
在题给的晶胞结构中，含有Fe3+的个数为；Fe2+的个数为；CN-的个数为，根据电荷守恒N(K+)+2N(Fe2+)+3N(Fe3+)=N(CN-)，可得N(K+)=，故在一个晶胞中含有K+数目为8×=4。
五、脱除H2S
I 碱法脱硫。用K2CO3溶液吸收H2S。
已知：常温下，氢硫酸和碳酸的电离常数如表。
28. K2CO3溶液中微粒浓度关系正确的是___________。
A. [K+]= []+ 2[] +[OH-]B. [K+]= []+[] +[OH-]
C. [K+]= 2[]+ 2[] +2[H2CO3]D. [K+]= []+ [] +[H2CO3]
29. 常温下，比较等物质的量浓度的NaHS与NaHCO3溶液的pH___________。
A．前者大 B．后者大 C．无法比较
向某FeCl2溶液中加入一定浓度的NaHS溶液，采用分光光度法测得
[Fe2+]=8.88×10-5ml•L-1.(常温下，Ksp(FeS)=6.3×10-18)
30. 计算溶液中的=___________。
II. 热分解法脱硫。在2 L恒容密闭容器中发生反应2H2S(g)S2(g) + 2H2(g)。
31. 985℃时，若加入1ml H2S，经过5s达到平衡，此时H2S的转化率为40%。
则v(S2) =___________，该温度下K=___________(计算结果保留两位有效数字)。
III. Fe2(SO4)3脱硫。
吸收液[Fe2(SO4)3]作用原理如下：
① H2S(g)⇌H2S(aq) ②H2S(aq) ⇌H++HS- ③HS-+2Fe3+=S↓+2Fe2++H+
一定条件下测得脱硫率与Fe3＋浓度以及溶液起始pH关系如图所示。
32. 当Fe3+的浓度大于10 g·L-1时，脱硫率的变化趋势为___________。原因是___________。
33. 吸收液过滤出S后，可通入空气再生，写出该反应的离子方程式并标出电子转移方向和数目。___________。
IV. 电化学法脱硫(如图)

34. 脱硫时，电流从电极___________经负载流向电极___________。(均选填“A”或“B”) A极发生的电极反应式为___________。
【答案】28. C 29. A
30. 0.1 31. ①. ②. 0.044
32. ①. 降低 ②. Fe3+浓度增大，pH减小，H+浓度增大，使反应①、②向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应③Fe3+浓度增大因素
33. 34. ①. B ②. A ③. 2H2S-4e-=S2+4H+
【解析】
【28题详解】
根据物料守恒，[K+]= 2[]+ 2[] +2[H2CO3]，故选C；
【29题详解】
由表中电离常数可知，酸性：H2S【30题详解】
向某FeCl2溶液中加入一定浓度的NaHS溶液，采用分光光度法测得[Fe2+]=8.88×10-5ml•L-1。Ksp(FeS)=6.3×10-18= c(Fe2+)×c(S2-)=8.88×10-5ml•L-1×c(S2-)，
Ka2(H2S)=7.1×10-15；
【31题详解】
，v(S2) =，；
【32题详解】
由图可知，当Fe3+的浓度大于10g·L-1，浓度越大，脱硫率越低，则脱硫率的变化趋势为降低，原因是：Fe3+浓度增大，pH减小，H+浓度增大，使反应①、②向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应③Fe3+浓度增大因素；
【33题详解】
吸收液过滤出S后，可通入空气再生，Fe2+在酸性环境下被O2氧化为Fe3+，反应标出电子转移方向和数目的离子方程式为：；
【34题详解】
该装置为原电池，电极B上O2被还原为H2O，电极B作正极，电极A上H2S被氧化为S2，电极A作负极，则脱硫时，电流从电极B经负载流向电极A；A极为负极，H2S被氧化为S2，可传导离子是H+，则电极反应式为：2H2S-4e-=S2+4H+。离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
4.7
5.8
1.9
完全沉淀时的pH
6.7
9.0
3.2
二元酸
Ka1
Ka2
H2S
1.1×10-7
7.1×10-15
H2CO3
4.5×10-7
4.7×10-11