上海市金山区2023-2024学年高三上学期质量监控化学试卷

这是一份上海市金山区2023-2024学年高三上学期质量监控化学试卷，共15页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。


考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个符合条件的选项；标注“双选”的试题，每小题有两个符合条件的选项；标注“单选”的试题，每小题只有一个符合条件的选项。
一、砷及其化合物
砷元素（As）广泛分布于自然界中，土壤、水体、矿物和生物体内都含有微量的砷。工业上提取砷的某步反应如下：
Ⅰ Ⅱ ⅢⅣ
砷元素在周期表中的位置是_______________________。
沸点：AsH3_________NH3（单选），原因是______________________________。
A．>B．<
关于 Ⅰ~Ⅳ 四种物质的说法正确的是_____________。（双选）
A．Ⅰ 中仅有σ键
B．Ⅱ 中部分元素的第一电离能：I1(O)>I1(S)
C．Ⅲ 中含有的元素中砷的电负性最大
D．Ⅳ 中含有的化学键为离子键、共价键
已知H3AsO3为三元弱酸，则分子中As原子存在________对孤电子对，AsO33－的空间构型为__________。（单选）
A．正四面体B．三角锥形C．角形
溶解于水中的H3AsO4存在如下平衡：H3AsO4⇌H2AsO4－+H+，H2AsO4－⇌HAsO42－+H+，HAsO42－⇌AsO43－+H+。目前常用吸附法消除水中的砷，已知pH越大，吸附剂表面带的负电荷越多。
分析吸附剂对砷的吸附量随pH升高而下降的原因。
__________________________________________________________________________
砷和镍(Ni)形成某种晶体的晶胞如图1所示，图2为该晶胞的俯视投影图。
图1图2
该晶胞中含有__________个Ni原子。
该晶体的密度 ρ =____________g·cm-3。（设 NA为阿伏加德罗常数，该晶体的摩尔质量为M g·ml-1，用含 a、b、M和NA的代数式表示。）
二、工业脱硫
油气开采、石油化工、煤化工等行业废气中普遍含有硫化氢，需要回收处理并加以利用。
已知下列反应的热化学方程式：
①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)∆H1
②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)∆H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H3
④ 2H2S(g)=S2(g)+2H2(g) ∆H4
∆H4=____________________（用∆H1、∆H2、∆H3表示）
已知 ∆H4>0，________有利于反应④正向自发进行。（单选）
A．低温B．高温
处理H2S普遍采用的方法是克劳斯工艺，即利用反应①和②生成S2；另一种方法是利用反应④分解H2S。相比克劳斯工艺，分解法的优点是_________________，缺点是_______________________。
在1373K、100 kPa下，分别将n(H2S):n(Ar)为4:1、1:1、1:4、1:9的H2S-Ar混合气体置于密闭容器中发生反应④，反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示：
n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线__________
（单选）。理由是______________________。
A．aB．bC．cD．d
11. n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气体投料后，若将
温度升高至1473K，达到平衡时混合气体中H2S与H2的分压相等，H2S平衡转化率为____________。
在真空克劳斯法脱硫中，用K2CO3溶液吸收H2S。
12. 下列关于K2CO3溶液中微粒关系正确的是___________。（双选）
c(OH－)＞c(HCO3－)
B．c (H+)＞c(HCO3－)
C．c(OH－) = c(H+)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)
D．2c(K+) = c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)
13. K2CO3溶液吸收少量H2S的离子方程式为_________________________。计算该反应的
平衡常数K=____________。
三、次氯酸和次氯酸盐
次氯酸和次氯酸盐都是重要的含氯化合物，应用于杀菌消毒、漂白等领域。
Ⅰ. 探究不同条件下84消毒液的漂白效果
14. 84消毒液的有效成分是次氯酸钠，次氯酸钠溶液呈_______（单选），理由是_________
（用离子方程式解释）。
A．酸性B. 中性C. 碱性
在3只编号分别为甲、乙、丙的烧杯中进行如下操作：
关于表格中a、b的数值合理的是___________（单选）
a=2，b=18B. a=2，b=19C. a=2，b=20
由实验现象可得出的结论是__________________________________________________。
将84消毒液按一定比例稀释，并将稀释液放置在空气中一段时间。在此过程中测定溶液的氧化还原电势变化如图所示。（已知：氧化还原电势越大，氧化性越强。）
解释曲线变化的原因。___________________________________________
Ⅱ. 某学习小组以Cl2O为原料制备HClO
② ③ ④ = 5 \* GB3 ⑤
ⅰ． 常温常压下Cl2O是一种黄绿色气体
ⅱ． 将氯气和空气（不参与反应）通入足量的Na2CO3溶液，发生反应生成Cl2O。
ⅲ．Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO
ⅳ．已知：HClO+2I－+H+=I2+Cl－+H2O，I2+2S2O32－=2I－+S4O62－
各装置的连接顺序为 ①→________________。（单选）
②④③ = 5 \* GB3 ⑤B. ④②③ = 5 \* GB3 ⑤C. ④③② = 5 \* GB3 ⑤
装置②中发生的化学反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。(单选)
A．1：1B．2：1C．1：2
Cl2O不会被装置③吸收的原因是______________________。
装置④的作用有：吸收Cl2中的HCl、_______________。（不定项）
A．防倒吸B．吸收Cl2O
C．将空气、氯气混合均匀D．通过观察气泡调节气体流速
测定HClO的物质的量浓度：量取10.00 mL样品稀释至100.00 mL，取出10.00 mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液，滴加几滴淀粉溶液，用0.08 ml·L-1标准Na2S2O3溶液滴定，当___________________________________即达到滴定终点，消耗25.00 mL标准液。原溶液中c(HClO)= ________ml·L-1。
四、制备FePO4
磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂（LiFePO4）为正极材料的一种锂离子二次电池。一种由钛白副产硫酸亚铁[主要成分为FeSO4，还含有少量Fe2(SO4)3、TiOSO4、MgSO4]制备锂离子电池正极材料的前驱体FePO4的工艺流程如图所示：
已知常温下：①“酸溶”后，溶液pH=2.3，有关微粒浓度如下表所示：
②TiO2++2H2O⇌H2TiO3+2H+，pH=4时，H2TiO3沉淀完全。
③Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10－11
LiFePO4中，Li+的轨道表示式是_______________________，该化合物中Fe的基态离子的电子排布式为______________。（单选）
[Ar]3d6B. [Ar]3d64s2C. [Ar]3d5
“除杂过滤”工序中，将TiO2+转化为H2TiO3除去。加入铁粉的作用是_____________。
当H2TiO3沉淀完全时，滤渣中是否含有Mg(OH)2 ？结合计算说明原因。（忽略溶液体积的变化）________________________________________________________________
“结晶过滤”获得FeSO4·7H2O的操作为_________。（单选）
A．蒸发结晶、趁热过滤B. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
书写“氧化”时发生反应的离子方程式，标出电子转移的方向和数目。
____________________________________________
工业上可以用电解磷铁渣（主要含FeP）的方法制备FePO4，电解原理如图所示：
溶液中的H+向________极移动。（单选）
A．磷铁渣B. 石墨
生成FePO4的电极反应式为____________________________________________。
五、合成阿普唑仑
阿普唑仑常用于治疗失眠、焦虑症、抑郁症等精神疾病。以下是阿普唑仑（Ⅶ）的一种合成路线。
由 制取化合物Ⅰ的反应条件是____________________。
有关化合物Ⅱ的说法正确的是____________。（不定项）
分子中含有1个碳碳双键、1个碳氮双键
碳原子均采取sp2杂化
检验分子中存在氯原子的试剂是NaOH溶液、AgNO3溶液
能发生加成反应、取代反应
化合物Ⅲ与氢气完全加成，产物中的手性碳原子用“*”标出，其中正确的是__________。（单选）
A．B． C． D．
化合物Ⅳ中含氧官能团的名称是___________、____________。
步骤③的反应类型为_____________。（单选）
A．取代反应B．加成反应C．氧化反应D．消去反应
写出步骤⑥的化学方程式。____________________________________________________
化合物M是比化合物Ⅳ少一个苯环的芳香族化合物，写出1种同时满足下列条件的M同分异构体。_______________________________
含有 结构
能发生银镜反应
苯环上的一溴代物有2种
核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为2:2:1:1:1
将下列以苯胺（ ）和肼（N2H4)为有机原料合成 的合成
路线补充完整（其他试剂任选）。
参考答案
一、
1.第4周期Ⅴ A族（第15族）
【解析】砷元素在周期表中的位置是第4周期Ⅴ A族。
2.B NH3分子间存在氢键
【解析】沸点AsH3＜NH3，B正确；由于AsH3和NH3均为分子晶体，而NH3分子间存在氢键，所以沸点AsH3＜NH3。
3.BD【解析】Ⅰ中含有σ键和π键，A错误；同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则S的第一电离能小于O，B正确；Ⅲ中含有H、C、N、O、S、As等元素，其中O的电负性最大，C错误；Ⅳ中含有的化学键为离子键和共价键，D正确。故选BD。
4.1 B
【解析】H3AsO3中心原子As与周围的三个氧原子形成3个σ键，孤对电子数为；其价层电子对数为，则其空间构型为三角锥形，B正确。故选B。
5.随着pH增大，吸附剂表面的负电荷增多；pH增大，电离平衡正向移动，含砷微粒所带负电荷增多。由于静电斥力，吸附剂对砷的吸附量减小
【解析】随着pH增大，H3AsO4转变为H2AsO，吸附剂表面的负电荷增多，正电荷减少，由于静电斥力，吸附剂对砷的吸附量减小。
6.2
【解析】由晶胞结构可知，该晶胞中含有Ni的个数为；每个晶胞中含有Ni原子的个数为2，As的个数为2，晶胞质量为，晶胞体积为a·a·sin60°·b=，则晶体的密度ρ=。
二、
7.∆H4=
【解析】根据盖斯定律，反应④=，则∆H4=。
8.B【解析】由于∆H4>0，则该反应为熵增的吸热反应，根据可知，当∆G＜0时可自发反应，即该反应需要在高温下才可自发反应，B正确。故选B。
9.副产品H2作燃料（没有SO2产生、步骤少） 能耗高
【解析】分解法产生的副产品H2可用作燃料，且步骤少，没有SO2产生；缺点是反应吸热，能耗高。
10.D H2S分压减小，促进平衡正向移动，有利于提高H2S的转化率。n(H2S)∶n(Ar)=1∶9是四组投料中H2S分压最小的一组，因此H2S转化率最大。
【解析】n(H2S)∶n(Ar)=1∶9是四组投料中H2S分压最小的一组，H2S分压减小，促进平衡正向移动，H2S转化率越大，D正确。故选D。
11.50%
【解析】，平衡时稀有气体物质的量为4 ml，因为平衡时混合气中与的分压之比等于物质的量之比，由平衡时分压相等可知，解得x=0.5 ml，则平衡转化率为。
12.AC【解析】由于K2CO3为强碱弱酸盐，CO发生水解，溶液显碱性，离子浓度大小顺序是c（K+）＞c（CO）＞c（OH-）＞c（HCO）＞c（H+），A正确，B错误；根据物料守恒，钾离子的物质的量等于碳原子物质的量的2倍，即c（K+）=c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)，D错误；根据电荷守恒，c（K+）+c（H+）=2c(CO)+c(HCO)+c（OH-），由物料守恒及电荷守恒，可得质子守恒为c(OH－)=c(H+)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，C正确。故选AC。
13.CO+H2SHCO+HS- 1 000
【解析】根据已知电离平衡常数，可知酸性H2CO3＞H2S＞HCO＞HS-，结合强酸制弱酸的一般规律可知真空克劳斯法脱硫，可以用过量K2CO3溶液吸收少量H2S，其离子方程式为CO+H2SHCO+HS-；该反应的平衡常数K=。
三、
14.C ClO-+H2OHClO+OH-
【解析】次氯酸钠是强碱弱酸盐，次氯酸根离子水解，次氯酸钠溶液呈碱性，C正确；离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-。
15.A【解析】要探究不同条件下84消毒液的漂白效果，需采用控制变量法，由甲、乙两组数据可得，84消毒液的体积为2 ml，蒸馏水和白醋的体积和为20 ml，则在丙组中a=2，b=18，A正确。故选A。
16.酸性越强，NaClO溶液漂白性越强，褪色越快
【解析】由甲、乙、丙三组实验的实验现象可知，加入白醋的体积越多，品红溶液褪色越快，即酸性越强，NaClO溶液漂白性越强，褪色越快。
17.NaClO结合空气中的水和二氧化碳生成HClO，HClO氧化性强于ClO-，溶液氧化性增强，氧化还原电势增大
【解析】将84消毒液的稀释液放置在空气中一段时间后，其主要成分NaClO结合空气中的水和二氧化碳生成HClO，HClO氧化性强于ClO-，溶液氧化性增强，氧化还原电势增大。
18.B【解析】由题给实验装置图可知，装置①中MnO2和浓盐酸共热反应制备Cl2，浓盐酸具有挥发性，制得的Cl2中混有HCl气体，装置④中盛有的饱和食盐水用于吸收Cl2中的HCl气体，与空气形成混合气体通入装置②，装置②中氯气与Na2CO3溶液在冷水浴条件下反应制备Cl2O气体，装置③中盛有的四氯化碳用于吸收未反应的氯气，装置⑤中一氧化二氯气体与水反应制得次氯酸，则装置的连接顺序为①④②③⑤，B正确。故选B。
19.C【解析】装置②中氯气与Na2CO3溶液在冷水浴条件下反应制备Cl2O气体，反应方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaCl+2NaHCO3，由化合价升降可知，Cl2O为氧化产物，NaCl为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，C正确。故选C。
20.Cl2O是极性分子，CCl4是非极性分子
【解析】③中CCl4是非极性分子，而Cl2O是极性分子，由相似相溶原理可知，Cl2O不会被CCl4吸收。
21.CD【解析】装置④中盛有的饱和食盐水，用于吸收Cl2中的HCl气体、将空气和氯气混合均匀、通过观察气泡调节气体流速等，C、D正确。故选CD。
22.加入最后半滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色 1.00
【解析】滴定终点的判定为加入最后半滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色，即为滴定终点；加入足量KI溶液后，发生反应HClO+2I-Cl-+I2+OH-，用标准Na2S2O3溶液滴定时，发生反应I2+2S2O2I-+S4O，则n(HClO)~2n(Na2S2O3)，可得锥形瓶中n(HClO)=n(Na2S2O3)=，则锥形瓶中c(HClO)=0.1 ml·L-1，由c原v原=c稀v稀，可得原溶液中c(HClO)=。
四、
23. A
【解析】Li+的轨道表示式是；Fe的基态离子的电子排布式为[Ar]3d6，A正确。故选A。
24.还原Fe3+；与H+作用，调节pH，使TiO2+转化为H2TiO3
【解析】将TiO2+转化为H2TiO3的反应为TiO2++2H2OH2TiO3+H+，此时加入铁粉的目的是与H+反应，调节pH，有利于TiO2+水解，另外还可以将Fe3+还原为Fe2+。
25.溶解后c(Mg2+)=0.07 ml∙L-1；pH=4，c(OH-)=10-10 ml∙L-1；Q=c(Mg2+)·c2(OH-)=7×10-22，Q0.07 ml∙L-1，因此无Mg(OH)2沉淀）
【解析】当H2TiO3沉淀完全时，pH=4，则c(OH-)=10-10 ml∙L-1；溶解后的溶液中c(Mg2+)=0.07 ml∙L-1；则Q=c(Mg2+)·c2(OH-)=7×10-22，由于Q0.07 ml∙L-1，因此无Mg(OH)2沉淀）
26.B【解析】“结晶过滤”获得FeSO4·7H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，B正确。故选B。
27.
【解析】“氧化”时为H2O2与Fe2+发生的反应，反应离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O，标出电子转移的方向和数目即。
28.B【解析】由图可知，该电解池中磷铁渣为阳极，石墨为阴极，则溶液中的H+向阴极，即石墨电极移动，B正确。故选B。
29.FeP-8e-+4H2OFePO4+8H+
【解析】磷铁渣为阳极，则由磷铁渣在阳极放电生成FePO4的电极反应式为FeP-8e-+4H2OFePO4+8H+。
五、
30.浓硫酸，水浴加热
【解析】由制取化合物的反应为硝化反应，反应条件为浓硫酸、水浴加热。
31.BD【解析】化合物Ⅱ分子中含有3个碳碳双键、1个碳氮双键，A错误；分子中的碳原子均采取sp2杂化，B正确；要检验分子中含有的氯原子，在加入NaOH溶液后，还需加入硝酸进行酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀产生，C错误；该分子可发生取代反应，含有双键，可发生加成反应，D正确。故选BD。
32.C【解析】手性碳原子必须是sp3杂化，且连有四个不同的基团，则化合物Ⅲ与氢气完全加成的产物中的手性碳原子为。
33.酮羰基、酰胺基
【解析】化合物Ⅳ中含氧官能团的名称是酮羰基和酰胺基。
34.A【解析】步骤③为ClCH2CO—取代NH2—中的一个H，反应类型为取代反应，A正确。故选A。
35.CH3COOC2H5+N2H4CH3CONHNH2+C2H5OH
【解析】步骤⑥为N2H4与CH3COOC2H5反应，化学方程式为CH3COOC2H5+N2H4CH3CONHNH2+C2H5OH。
36.(或或)
【解析】由题意可得，满足条件的同分异构体有、、。
37.
【解析】苯胺（）和肼（N2H4)为有机原料合成的合成路线为
电离平衡常数
H2CO3
H2S
K1
4.2×10－7
5.6×10－8
K2
5.6×10－11
1.2×10－15
编号
84消毒液
蒸馏水
白醋
品红溶液
相同时间的现象
甲
2 mL
20 mL
/
5滴
无明显现象
乙
2 mL
19 mL
1 mL
5滴
红色变浅
丙
a mL
b mL
2 mL
5滴
红色迅速褪去
微粒
TiO2+
Mg2+
浓度/ml·L-1
0.0043
0.07