上海市曹杨第二中学2023-2024学年高三下学期等级考模拟题++化学试卷

这是一份上海市曹杨第二中学2023-2024学年高三下学期等级考模拟题++化学试卷，共8页。试卷主要包含了工业氮氧化物尾气的吸收，络合滴定法测自来水的硬度，盐酸左西替利嗪中间体的合成，探究锰酸锂电池，聚苯乙烯的合成等内容，欢迎下载使用。

相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ca-40 Mn-55
一、工业氮氧化物尾气的吸收
从硝酸工业中排放的氮氧化物NOx是一种大气污染物。最常见的吸收法是利用NaOH溶液吸收，发生以下方程：①NO+NO2=N2O3；②N2O3+2NaOH=2NaNO2+H2O
③2NO2+2NaOH=NaNO2+____+____
实验表明，反应②发生的速率大于反应③发生的速率。
1. 补全方程式③并标出电子转移数目：2NO2+2NaOH=NaNO2+____+____
2. NO2的分子构型和分子的极性分别为_____。
A. 直线形，非极性B. 角形，极性C. 平面三角形，非极性D. 三角锥形，极性
3. 比较C、N、O的第一电离能大小，并说明理由。
处理并利用硫酸尾气NOx制备工业原料亚硝酸钠和硝酸钠的工艺如下：
4. 在一定的气体流速下，碱液吸收时，富“NO2”尾气中的NO、NO2含量与吸收度的关系如图所示，由图可知，最合适的NO含量应为______，过高和过低都不利于NOx的吸收，其原因是___________________________________。
（曲线1-尾气中NOx的总浓度为1%；曲线2-尾气中NOx的总浓度为2%）
5. 富“NO2”尾气应从吸收塔的____部通入。
A. 顶部B. 上部C. 中部 D. 底部
6. 在30℃时进行碱液吸收NOx的反应，此时NaOH的浓度控制在22%~25%最佳，NaOH浓度不宜过高的原因是________________________________。
7. 在分离池中分离出NaNO2的操作为：蒸发浓缩、________、过滤洗涤。
A. 冷却结晶B. 趁热过滤C. 蒸发至干D. 重结晶
8. 转化池中加入硝酸用于除杂，同时产生NO，其发生的离子反应方程式为______________________。在转化池内通常需要一定量的空气，其作用是____（不定项）。
A. 减少氮氧化物二次污染B. 除去溶液中的杂质
C. 有利于产品的分离D. 节省HNO3的用量
9. 已知硝酸尾气中NOx的总含量为6.2×10-3ml/m3，气体流速为1268m3/h，经该吸收工艺后，排出气体中NOx的总含量降低为5.0×10-4ml/m3。则每小时至少需要质量分数为25%的NaOH溶液（密度为1.04g/cm3）_____m3（保留2位有效数字）。
二、络合滴定法测自来水的硬度
自来水的硬度是指自来水中Ca的含量。用滴定法测定自来水的硬度的实验步骤如下：
①用移液管移取10.00mL自来水于250mL锥形瓶中（煮沸后冷却以除去溶解的CO2）；
②加入3mL 三乙醇胺（）溶液与5mL NH3·H2O-NH4Cl缓冲液；
③加入3滴指示剂铬黑T，形成红色溶液；
④用标准的EDTA溶液（用Na2H2 Y表示）滴定至终点，发生反应：H2Y2-+Ca2+=Ca(H2Y)。
10. 步骤②中的三乙醇胺是为了遮蔽自来水中其他会与EDTA配位的金属离子（如Fe3+等），形成如图所示的稳定配合物。下列说法正确的是___（不定项）。
A. 三乙醇胺在核磁共振氢谱中只显示一组峰
B. 该配合物中的配位数与配体个数相等
C. 三乙醇胺不能与Ca2+和Mg2+配位
D. 该配合物只有内界，没有外界
11. 三乙醇胺与三价铁配位后，溶液的酸性_____。
A. 增强B. 不变C. 减弱
NH3·H2O·NH4Cl缓冲液可维持滴定过程中溶液pH稳定，其原理是_______________________________
_________________________________________________________________________________________。
12. 铬黑T（如右图）是一种金属离子指示剂，其本身为黑色粉末，水溶液显蓝色，下列关于铬黑T的说
法正确的是____（不定项）。
A. 铬黑T中含有铬元素
B. 铬黑T与Ca2+、Fe3+均能显色
C. 可用红外光谱检验铬黑T中的官能团
D. 铬黑T能与NaHCO3反应放出CO2
13. 判断滴定到达终点的依据是______________________________。
滴定时使用标准0.2000ml/L的EDTA溶液，做三组平行实验，测得如下数据：
14. 第3组实验消耗的标准EDTA体积为_________________。
15. 计算自来水样品中钙离子的浓度。自来水中的Ca以CaCO3形式存在，我国规定生活用水的硬度 （CaCO3）不得超过450mg/L，判断该自来水硬度是否达标?（列式计算）
三、盐酸左西替利嗪中间体的合成
盐酸左西替利嗪是一种用于治疗荨麻疹的药物。其部分说明书如下：
16. 在左西替利嗪中添加盐酸的目的是_____________；药品成分中n的值为_____。
17. 市售的普通盐酸西替利嗪片也能治疗荨麻疹，而本品仍对西替利嗪的对映体进行分离，其可能原因是_______________________________。请在下图中用：“·”标出具有手性的碳原子。
18. 下列关于西替利嗪说法正确的是____（不定项）。
A. 西替利嗪中，有9个碳原子与氮原子的杂化方式相同B. 将西替利嗪溶于水，形成内盐
C. 两个苯环上的12个碳原子共平面D. 分子内含有羧基和酯基

合成盐酸左西替利嗪的重要中间体G的过程如下：
19. 除苯环外，化合物C中还含有的官能团名称为___________。
20. 有机物B的质谱图与红外光谱图如图所示，其可由苯甲酸与SOCl2反应合成，B的结构简式为______。
21. 由C→D需要经历CxD的过程，中间体X的分子式为C13H10NCl。在X→D的过程中会释放一种无色无味气体，则X→D反应类型是_____。
A. 取代反应B. 加成反应C. 氧化反应D. 还原反应
22. 由E→F反应中K2CO3的作用是________________________________________。
23. G的一种同分异构体同时满足下列条件，在方框中补充完整该同分异构体的结构简式：
i) 分子在核磁共振氢谱中显示7组峰面积不同的谱峰；
ii) 碱性条件下水解生成3种产物，其中一种为CO32-，另外2种产物的苯环上均只有2个取代基。
24. 已知：（R1表示烃基，R2表示烃基或氢）。
写出以、和HCOONH4为原料制备的合成路线流程图。（无机试剂和有机溶剂任用）（合成路线可表示为：AB目标产物）
四、探究锰酸锂电池
某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质，其结构如图所示。其充电时发生的总反应为：LiMn2O4+C6=Li1-xMn2O4+LixC6。
25. 关于该锂离子电池说法正确的是____。
A. 放电时，LiMn2O4发生氧化反应B. 放电时，电子由LiMn2O4流经碳材料形成回路
C. 充电时，Li+向碳材料移动D. 充电时，将LiMn2O4接入电源的负极
26. 写出放电时，正极的电极反应_____________________________________________________。
LiMn2O4为尖晶石结构，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方单元可分为A、B两种类型。
27. 在一个B结构中，Mn的个数为____。
A. 1.5个B. 2.5个C. 4个D. 7个
28. 结合图中的数据，计算该晶胞的密度=_________g·cm-3。（设NA为阿伏伽德罗常数，用a和NA的代数式表示，1nm=10-7cm）

碳酸锰MnCO3是一种难溶性白色沉淀，可作为制备LiMn2O4电极的材料。现有一MnCO3固体在pH=8.60的缓冲溶液中达到溶解平衡，测得溶液中c(Mn2+)=3.6×10-5ml·L-1，试计算MnCO3的溶度积常数。已知碳酸的电离平衡常数Ka2=4.7×10-11，忽略Mn2+的水解与CO32-的第二步水解。
29. 在上述条件下，写出溶液中的物料守恒关系式：_____________________________________；
根据该关系式，计算得Ksp(MnCO3)=________。
五、聚苯乙烯的合成
聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理为：C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g) ΔH。
通过计算机模拟一个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应，其历程如图1所示（吸附在催化剂表面的物质用*标注）：
30. 乙苯脱氢制苯乙烯反应的焓变____。
A. 大于0B. 等于0C. 小于0D. 无法确定
写出该反应历程（过渡态1和2中）的决速步骤反应方程式：_________________________________。
31. 实验测得乙苯脱氢反应的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气
（k正、k逆为速率常数，只与温度有关），图2中③代表lgk逆随1T的变化关系，则能代表lgk正随1T的变化关系的是____________。
A. ①B. ②C. ④D. ⑤
32. 某温度下，向1.0L恒容密闭容器中充入0.10ml C6H5-CH2CH3(g)，测得乙苯脱氢反应时间（t）与容器的气体总压强（p）的数据见表：
该温度下的浓度平衡常数K=______ml/L（结果保留至小数点后两位）。
33. 实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（水蒸气不参加反应），乙苯的转化率随稀释比nH2On乙苯的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因。
CO2氧化乙苯脱氢是制备苯乙烯的另一种方式。其方程式如下：
34. 如表所示是反应中几种物质的燃烧热。
又已知水的汽化热为40.8kJ·ml-1。根据以上数据，计算CO2氧化乙苯脱氢反应的ΔH =_______。

该反应在催化剂表面发生的历程如图所示：
35. 反应过程中需要将催化剂表面的酸性控制在pH=3.5~4.5之间，原因是pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，_________________________________；pH过高时，_____________________________________。
36. 相对于乙苯脱氢法，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；
其缺点为：①反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②______________________；③__________________。
参考答案
一、
1. NaNO3+H2O；电子转移数目略
2. B
3. N＞O＞C；同一周期中，第一电离能呈增大的趋势，但N处于ⅤA族，其最外层p能级处于半充满状态，第一电离能反常
4. 50%；过高吸收效果降低，过低吸收速率减慢
5. D
6. 浓度过高不利于NO2的溶解
7. D
8. 3NO2-+2H+=2NO+NO3-+H2O；ABD
9. 1.1×10-3
二、
10. C
11. A；体系中中存在如下平衡：NH3+H2O⇌NH4++OH-，NH3·H2O能对抗外加酸的影响，使平衡向右移动，NH4+能对抗外加碱的影响，使平衡向左移动，从而使溶液的pH稳定
12. BC
13. 溶液由红色变为蓝色，且半分钟内不褪色
14. 21.00mL
15. 达标
三、
16. 提高其溶解性和稳定性；2
17. 该对映体在生理过程中会显示出不同的药效；略
18. D
19. 酮羰基、碳氯键
20.
21. D
22. 吸收反应中产生的 HBr
23.
24.
四、
25. C
26. Li1-xMn2O4+xLi++xe-=LiMn2O4
27. B
28. 1.448×1024a3NA
29. c(Mn2+)=c(HCO3-)+c(CO32-)；2.38×10-11
五、
30. A；C6H5-CHCH2*+2H*=C6H5-CH=CH2+H2
31. C
32. 0.81
33. 该反应为气体分子数增多的反应，随着nH2On乙苯增大，容积增大，平衡正向移动，乙苯的平衡转化率增大
34. 91kJ/ml
35. 妨碍与CO2结合；CO2易形成CO32-
36. 催化剂易失去活性；原料转化率低铬黑T
化学式C20H12N3NaO7S
结构：
实验组号
1
2
3
消耗标准液的体积
20.02
19.98
如图所示
盐酸左西替利嗪说明书
【成分】本品为西替利嗪的R型对映体，在过量盐酸中结晶制得。
【性状】本品外观是白色或类白色的片剂，易溶于水。
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.26
9.32
9.33
9.33
物质
CO(g)
燃烧热/kJ·ml-1
-4610.2
-4376.9
-283.5