2024年上海市黄浦区高三上学期期高考一模化学试卷含答案

这是一份2024年上海市黄浦区高三上学期期高考一模化学试卷含答案，共8页。试卷主要包含了氯碱工业，火箭燃料，钙钛矿与光伏电池，驱蚊利器——避蚊胺与驱蚊酯，净水剂——高铁酸钾等内容，欢迎下载使用。

2024年1月
（完卷时间：60分钟 满分：100分）
一、氯碱工业
氯碱工业有重要的价值，氯碱产品可作为基础原材料，其他物质与之发生反应可得到更多的化工产品。
1．写出氯碱工业生产原理的化学方程式___________________________。
2．利用右图装置模拟氯碱工业，下列说法正确的是___________。（双选）
A．电极a连接电源负极
B．该过程中化学能转变为电能
C．食盐必须先除去钙、镁等离子
D．负离子可以透过交换膜
3．下列关于氯气或氯元素的叙述中，正确的是___________。
A．Cl2以液态形式存在时可称作氯水B．液氯中含有大量的氯离子
C．氯离子和氯气均有刺激性气味D．氯气有毒，氯离子无毒
4．管道疏通剂可以疏通家庭厨卫管道。某种固体疏通剂的主要成分含有NaOH和铝粉，管道中加入疏通剂与水发生反应，写出反应的化学方程式___________________________。
5．固体疏通剂改进后的凝胶管道疏通剂，其主要成分包括氢氧化钠、次氯酸钠和表面活性剂（如烷基氧化胺），此外还加入了增稠剂等。下列说法错误的是___________。
A．凝胶状的形态，在确保高效的疏通效果的同时减小管道损坏程度
B．接触到堵塞物后会附着于表面，达到快速分解堵塞物的效果
C．遇水产生大量气体有利于管道疏通，但是要注意避免明火
D．表面活性剂在水中可形成包括胶束、微乳等，具有超分子结构
烧碱生产亚硫酸钠过程：（1）纯碱溶液吸收SO2；（2）吸收SO2后的溶液中加液碱；（3）结晶干燥。生产过程中的pH的变化如下图所示。生产过程中：亚硫酸钠溶液pH＝9.6亚硫酸氢钠溶液 pH＝4.6饱和碳酸溶液pH＝3.9。
资料：①原料价格：液碱（32%NaOH）850元/吨 纯碱1880元/吨
②常温电离平衡常数
6．常温下，物质的量浓度相同时，下列四种溶液中水的电离程度最大的是___________。
A．Na2CO3溶液B．NaHSO3溶液C．Na2SO3溶液D．NaHCO3溶液
7．有关上图中a点的说法错误是___________。
A．较低的pH是为了除去碳酸B．此时有SO2直接被水吸收
C．生产中控制a点pH越小越好D．a点之后pH升高是因为加入了液碱
8．烧碱溶液也可以吸收SO2，生产过程选择使用纯碱来吸收SO2的原因是___________。
9．后期pH回调到11-12之间，敞开放置接触空气，得到产品含有少量杂质是___________。
二、火箭燃料
我国部分运载火箭使用偏二甲肼(CH3)2NNH2作燃料，N2O4作氧化剂，不需要设计点火系统便可自燃。
10．根据表格信息从分子结构与性质的角度分析偏二甲肼相对于液氢用作燃料的优点___________。
11．分子组成为C2N2H8的部分物质的燃烧热
已知：C2N2H8的各同分异构体和N2O4反应产物相同。
据此从能量变化角度说明运载火箭使用偏二甲肼作燃料的理由___________。
12．已知20g液态(CH3)2NNH2（相对分子质量60）与液态N2O4完全反应可放出850kJ热量，反应产物为CO2 (g)、H2O (g)、N2 (g)，该反应的热化学方程式为___________。
13．火箭发射后，发射场附近废水中偏二甲肼浓度变高，可用H2O2对废水处理。处理100L的2000 mg/L偏二甲肼废水，使用密度为1.11 g/mL 30%的H2O2溶液，则H2O2溶液的理论投加量为___________L。（保留两位小数）
已知：C2H8N2(l)＋8H2O2(l)＝N2 (g)＋2CO2 (g)＋12H2O(l)
14．火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g)2NO2 (g)，一定温度下，该反应的焓变为ΔH。现将2 ml NO2充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是__________。（双选）
15．若在相同温度下，将上述反应改在体积为2L的恒容密闭容器中进行，平衡常数___________（填“增大”“不变”或“减小”），反应4min后N2O4的物质的量为0.8ml，则0~4min内的平均反应速率v（NO2）=___________。
16．偏二甲肼易溶于水，其一水合物的电离方式与一水合氨（Kb＝1.7×10-5）相似但电离常数更小，向偏二甲肼溶液中加入等物质的量的醋酸（Ka＝1.7×10-5），充分反应后溶液呈___________（填“酸性”“碱性”或“中性”）。
17．碱性偏二甲肼—空气燃料电池的电解质溶液是20～30％的KOH溶液，电池工作时正极的电极反应式为___________。
三、钙钛矿与光伏电池
钙钛矿石中含有钛酸钙(CaTiO3)，一般为立方体或八面体形状，具有光泽。
18．22Ti在周期表中的位置是___________。
19．基态Ti原子的价电子占据原子轨道数目是___________。
A．3个B．4个C．12个D．13个
20．下列关于原子轨道的叙述中，正确的是___________。
A．电子运动的轨迹B．电子离核远近
C．电子运动状态的能量高低D．描述电子运动状态的函数
21．TiO2与光气COCl2反应可用于制取四氯化钛。COCl2的空间构型为___________，中心原子的杂化方式为___________。
22．Ti的一种化合物，丁二酮缩邻氨基酚钛，是高性能的聚烯烃催化剂，结构如图。下列说法错误的是___________。
A．是一种配合物
B．分子内存在离子键
C．存在共价键
题22
D．中心离子是Ti4+
23．钙钛矿型太阳能光伏电池，通常是由有机胺正离子、金属正离子、卤素负离子构成。太阳能光伏电池研究的关注点是离子结构特征，下列不在此研究范围的是___________。
A．卤离子的还原性B．卤离子半径
C．有机胺正离子半径D．金属正离子的电子层结构
24．某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图所示，其中A为正离子C2H5NH3+，另两种离子为I﹣和Pb2+。下列说法错误的是___________。（双选）
A．C2H5NH3+中键角小于NH3中键角
B．N、I、Pb均属于p区元素
C．钙钛矿型光伏电池其实不含钙、钛两种元素
题24
D．该物质化学式为C2H5NH3PbI2
25．由C2H5NH3+和NO3—构成的“离子液体”硝酸乙基铵[(C2H5NH3)NO3] 的熔点只有12℃。下列相关说法错误的是___________。（双选）
A．其结构不对称，较难在空间紧密堆积
B．正、负离子之间的静电作用较小
C．微粒间作用力实际上是分子间作用力
D．第一电离能：C＜N＜O
26．金属钛具有良好的耐高低温、抗酸碱、高强度和低密度等优良特性，广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。的一种制备方法为 。判断该反应在什么温度下自发？___________
四、驱蚊利器——避蚊胺与驱蚊酯
常见的驱蚊产品大多含有避蚊胺或驱蚊酯成分，通过影响蚊虫的气味感知，让它们无法判断“猎物”的正确方位，从而起到避蚊效果。
避蚊胺的制备：
驱蚊酯的制备：
27．间二甲苯的一氯取代物的同分异构体的数目___________。
A．1B．2C．3D．4
28．反应1～5中，属于取代反应总数是___________。
A．2B．3C．4D．5
29．反应1中反应条件，能否用高锰酸钾酸性溶液来替代双氧水，说明理由___________。
30．以下推测避蚊胺的性质合理的是___________。
A．难挥发性B．能发生还原反应
C．属于苯的同系物D．能发生酯化反应
31．驱蚊酯含有官能团有___________。
32．写出上述反应4产物的结构简式___________。
33．丙烯酸乙酯有很多同分异构体，符合下列要求的一种结构简式___________。
①不能发生银镜反应；
②其烃基上的一氯代物最多含有二个手性碳原子；
③其核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢，峰面积比为2∶4∶1∶1。
34．粘合剂聚丙烯酸乙酯可由丙烯酸乙酯聚合生成，写出该反应化学方程式___________。
丙烯中碳碳双键的存在影响了甲基的活性，可用氧气催化氧化丙烯为丙烯醛或丙烯酸。
35．检验丙烯醛结构中含氧官能团的试剂是___________。
36．以乙烯、丙烯为原料来合成丙烯酸乙酯，无机试剂任选，设计该合成路线。
（合成路线常用的表示方式为：A 反应试剂
反应条件
B ∙∙∙∙∙∙ 反应试剂
反应条件
目标产物）
五、净水剂——高铁酸钾
高铁酸钾（K2FeO4）有氧化、絮凝作用，是一种应用广泛的净水剂，可用次氯酸钠和铁盐为原料，在碱性条件下生成高铁酸钠，然后加入氢氧化钾，再分离出高铁酸钾晶体。
资料：高铁酸钾具有强氧化性，是紫色固体，易溶于水、不溶于一些常见的有机溶剂（如苯、正己烷、乙醚等），也不溶于含水量小于20％的乙醇（含水量超过此限度乙醇被氧化）。
常温下，＋10H2O＝4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2↑
次氯酸钠的制备装置如框图中所示（夹持与加热装置已略）。
37．装置A中用了恒压滴液漏斗并没有使用球形分液漏斗，从添加液体性质角度分析其原因_______。
38．装置C中主要反应的化学方程式___________。
39．装置C之后是否要添加装置D，请说明理由___________。
高铁酸钾的制备
制备K2FeO4的流程如图：
40．配平流程中反应的离子方程式：
ClO﹣＋ Fe3+＋ OH﹣＝ ＋ Cl﹣＋ H2O。
41．“转化”过程使用过量饱和KOH溶液的原因不包括___________。
A．降低高铁酸钾的溶解度B．促进高铁酸根生成
C．使钾离子浓度保持较高水平D．提供强碱性，防止高铁酸钠与水反应
42．重结晶后依次用___________（选填字母）、乙醚洗去杂质，最后真空干燥得到K2FeO4晶体。
A．乙醇、苯B．正己烷、苯C．正己烷、乙醇D．苯、正己烷
43．K2FeO4和KMnO4溶于水均显紫红色，区别两者的最简便方法是___________。
A．丁达尔效应B．电泳C．测导电性D．渗析
为了改善高铁酸钾溶液的稳定性，延长高铁酸钾水处理剂时间，可添加一定浓度的次氯酸钠。下图是不同浓度下高铁酸钾随着反应时间的分解率：
题44 不同浓度的次氯酸钠溶液对高铁酸钾稳定性的影响
44．解释次氯酸钠溶液可增加高铁酸钾溶液稳定性的原因_____________________________________。
参考答案评分标准
一、（19分）
2 NaCl＋ 2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 2分
AC 3分
D 2分
2Al+2NaOH+6H2O＝2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2分
C 2分
A 2分
C 2分
吸收等量的SO2时，纯碱的成本较低；生产得到的亚硫酸钠纯度更高 2分
Na2CO3 Na2SO4 2分
二、（22分）
偏二甲肼有氢键的存在，沸点较高。氢气分子间作用力很弱，沸点很低。常温下偏二甲肼为液体，对使用环境的温度要求相对液氢不高。3分
由燃烧热知(CH3)2NNH2体系能量较高，相同质量物质和N2O4反应时放热多，同样火箭推力更大。 2分
（CH3）2NNH2（l）+2N2O4（l）＝3N2（g）+2CO2（g）+4H2O（g） ΔH＝﹣2550kJ/ml 3分
2.72 3分
BD 3分
不变 1分 0.2 ml·L-1·min-1 1分
酸性 2分
O2+2H2O+4e-=4OH- 2分
三、（20分）
第4周期第4族（或第四周期第ⅣB族） 2分
A 2分
D 2分
21. 平面三角形 1分 sp2 1分
22. B 2分
23. A 2分
24. AD 3分
25. CD 3分
26.该反应、，任意温度均能自发进行 2分
四、（22分）
27. D 2分
28. B 2分
29.不可,酸化的高锰酸钾氧化不易控制，氧化得到间苯二甲酸 2分
（可以 若写明适当的温度、浓度控制氧化阶段可得2分）
30. B 2分
31.酯基、酰胺基 2分
32. 2分
33. 2分（合理即可）
34. 2分
35. 银氨溶液或新制氢氧化铜 2分
36.
3分
（17分）
37.浓盐酸具有挥发性,用恒压滴液漏斗塞上塞子防止挥发，里面的液体还能够顺利滴下 2分
38. Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O 2分
39. 需要，实验中需要浓度较大的次氯酸钠或固体，氯气宜过量（或防止氯气在通过B中没能完全吸收）需要处理尾气。3分
40. 3 2 10 2 3 5 2分
41. A 2分
42. C 2分
43. A 2分
44. 次氯酸钠水解呈碱性有利于溶液的稳定。次氯酸钠在碱性条件下可将三价铁氧化生成高铁酸根 2分化学式
H2CO3
H2SO3
电离常数
Ka1＝4.2×10﹣7
Ka2＝4.8×10﹣11
Ka1＝1.2×10﹣2
Ka2＝6.2×10﹣8
物质
偏二甲肼
氢气
熔点℃
-58
-260
沸点℃
63.9
-252.8
物质
H2NCH2CH2NH2
H3CNHNHCH3
(CH3)2NNH2
燃烧热kJ·ml﹣1
-1892
-1867
-1979