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2024年高考押题预测卷—化学(上海卷02)(考试版)
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这是一份2024年高考押题预测卷—化学(上海卷02)(考试版),共7页。
化 学
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一.柠檬酸铁铵和铁氰化钾的组成结构(20分)
1.柠檬酸铁铵和铁氰化钾在紫外线照射下产生普鲁士蓝(PB),可用于染色和能源行业。
(1)制备柠檬酸铁铵的原料有铁盐、氨水和柠檬酸。
①基态Fe3+的价层电子轨道表示式是 。
②NH4+的VSEPR模型名称是 。
(2)避光条件下,柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应得到普鲁士黄(PY),其晶胞形状为立方体,结构如图所示。
①PY中所有Fe3+均与CN−形成配位键。结合电子式,解释CN−在PY中作配体的原因: 。
②已知PY中相邻Fe3+之间的距离为a nm,NA表示阿伏加德罗常数的值,PY的密度为
g⋅cm−3(用代数式表示,1 nm=10−7 cm)。
(3)在紫外线照射下,PY中部分Fe3+转化为Fe2+,同时K+嵌入,PY转变为PB.PB晶胞结构如图所示,其中Fe3+周围最近且等距的Fe3+有12个。图中“”位置被Fe2+或Fe3+占据,用“”补全PB晶胞结构中Ⅰ和Ⅱ两个小立方体中的Fe3+ 。[PB晶胞(K+未画出)]
(4)由于PB中的K+能很容易地嵌入和脱嵌,因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中,推测K+会从PB中脱嵌出来,理由是 。
5.黄铁矿(FeS2)在工业上有着重要的用途,黄铁矿在空气中煅烧的反应为:4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2,生成的SO2可用于生产Na2SO3和H2SO4。FeS2立方晶胞如图,其晶胞边长为a nm。下列有关说法不正确的是
A.FeS2中存在非极性共价键
B.SO32−的空间构型为三角锥形
C.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有漂白性
D.晶胞中Fe2+位于S2-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为22anm
6.某水性钠离子电池电极材料由Na+、Fe2+、Fe3+、CN−组成,Na+嵌入和嵌出立方晶胞体心过程中,Fe2+与Fe3+含量发生变化,其过程如图所示。下列说法错误的是
A.基态铁原子价层电子排布式为3d64s2
B.格林绿晶体中Fe3+周围等距且最近的Fe3+数为6
C.普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数比为1∶2
D.普鲁士白的化学式为NaFeCN3
二、以乙酸为原料制备氢气(21分)
2.乙酸是典型的有机酸,在生产、生活中有广泛应用.乙酸作为化工原料可以制备氢气,以乙酸为原料制备氢气时的反应:
反应1(热裂解):CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+213.7kJ⋅ml−1
反应2(脱羧基):CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g) ΔH2=−33.5kJ⋅ml−1
(1)CO2中形成 中心 电子的大π键;CH4g+CO2g⇌2COg+2H2g ΔH= kJ⋅ml−1。
(2)向一恒容密闭容器中充入一定量的乙酸气体发生反应1和反应2,反应相同时间后,测得部分气体产率与温度的关系如图。
①已知640℃之后氢气产率高于甲烷,试说明理由: 。
②一定温度下,若在充入容器的乙酸气体中掺杂一定量水蒸气,氢气产率显著提高而CO产率下降,分析可能原因: (用化学方程式表示)。
(3)采用光催化反应技术直接合成乙酸,可符合原子经济学(原子利用率100%)。下列原料组合符合要求的是 (填标号)。
A.CO2+H2 B.CO+H2 C.H2O+CH4
(4)若利用合适的催化剂控制其他副反应(只发生反应1和反应2),温度为T℃时反应达到平衡,此时总压强为力pkPa,反应1消耗起始乙酸总量的30%,反应2消耗起始乙酸总量的50%,则平衡时H2体积分数为 %;反应2的平衡常数Kp= kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×体积分数,计算结果用最简式表示)。
(5)研究CH3COOH在水溶液中的电离平衡有重要意义。若室温下将aml⋅L−1的CH3COOH溶液和bml⋅L−1Ba(OH)2溶液等体积混合,恢复至室温后混合溶液中存在2cBa2+=cCH3COO−。则乙酸的电离平衡常数Ka= (用含a和b的代数式表示)。
三.实验室制备补铁剂甘氨酸亚铁(20分)
3.有一种新型补铁剂由甘氨酸与硫酸亚铁制取。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略)制备补铁剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]
有关物质性质如下表所示:
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是 。
(2)d的作用是 。
(3)实验开始时关闭K2,再依次打开K3和K1,使b中开始反应。此步骤的目的是 。
(4)待仪器b中反应适当时间后,再打开K2关闭K3,使b中溶液进入c中,在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加适量NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。
①c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是 。
②c中少量柠檬酸的作用是 。
③若向c中滴加NaOH溶液过多,pH过大,则会使甘氨酸亚铁的产量降低,主要原因是 。(用离子方程式表示)
(5)反应完成后,向c中反应混合液中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品,无水乙醇的作用是 。粗产品中混有少量的甘氨酸杂质,可将粗产品放入到盛有 (a.水 b.乙醇 c.冰醋酸)(填标号)的烧杯中,搅拌、过滤、洗涤得到纯净的产品。
(6)产品中亚铁含量的测定:称取产品mg,加入稀硫酸溶解,再加入10%磷酸溶液,配成100mL,取25.00mL于锥形瓶中,加入2滴二苯胺硫磺酸钠指示剂,用0.10mL·L-1[硫酸铈Ce(SO4)2]标准液滴定至由绿色变为紫红色,消耗硫酸铈标准液24.00mL,测得亚铁含量为 %(已知:氧化性:Ce4+>Fe3+还原性:Fe2+>Ce3+)。
四、黄酮哌酯的合成(19分)
4.黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
已知:
(1)C3H6为链状结构,该分子中含有的官能团是 。
(2)A→B的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)C+E→F的化学方程式是 。
(5)下列关于F和G的说法正确的是 。
a.F和G互为同分异构体
b.1 ml G在催化剂作用下,最多可消耗5 ml H2
c.F和G可以利用FeCl3溶液进行鉴别
d.1 ml F与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 ml NaOH
(6)已知:R1CH2OH++R2COOH
G制备M的过程如下:
P、Q分别为 、 。
(7)写出M→黄酮哌酯的反应方程式 。
五、废钯催化剂中回收海绵钯的化工流程(20分)
5.钯催化剂(主要成分为Pd、α-Al2O3,还含少量铁、铜等)是石油化工中催化加氢和催化氧化等反应的重要催化剂。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如下:
已知:①钯催化剂在使用过程中Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活;H2PdCl4是一种二元强酸;
②常温下,KspFeOH3=1×10-38,KspCuOH2=1×10-20。
回答下列问题:
(1)“还原Ⅰ”过程中加入甲酸的主要目的是还原 (填化学式)。
(2)“酸浸”过程中Pd转化的离子方程式为 。
(3)“酸浸”过程中温度、固液比对浸取率的影响如图,则“酸浸”最佳条件为 。
(4)“离子交换”过程可简单表示为PdCl42-+2RCl⇌R2PdCl4+2Cl-,流出液通入NH3调节pH后过滤,滤液经一系列操作可以得到CuCl2·2H2O。若假设流出液中各金属离子的浓度均为0.01 ml/L,常温下,需要调节pH的范围是 。
(5)“沉钯”过程钯元素主要发生如下转化:H2PdCl4 (稀溶液)→①NH3 [Pd(NH3)4]Cl4 (稀溶液)→①HCl[Pd(NH3)4]Cl2(沉淀)。则滤液中溶质的主要成分为 (填化学式)。
(6)N2H4的电子式为 。
(7)“还原Ⅱ”过程中产生无毒无害气体。由[Pd(NH3)4]Cl2生成海绵钯的化学方程式为 。
(8) H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2-的作用下合成H2O2,反应历程如图。下列说法不正确的是
A.H2O2中存在极性键和非极性键
B.[PdCl4]2-中Pd2+提供空轨道形成配位键
C.反应①、②、③均属于氧化还原反应
D.等物质的量的H2和O2发生反应时,反应①和反应②转移的电子数之比为1:1
甘氨酸(H2NCH2COOH)
易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
柠檬酸
易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性。
甘氨酸亚铁
易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸。
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