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    上海交通大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷

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    这是一份上海交通大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试卷,共11页。

    出卷人:黄绘宏 审核人:林卫红
    相对原子质量:H-1 O-16 N-14 C-12 Na-23
    一、材料之王——石墨烯
    华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里,利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料,被誉为“材料之王”。回答下列问题:
    1、写出基态C原子的价电子层轨道表达式____ ___。
    2、(双选)氧硫化碳(COS)是一种无机化合物,结构上与CO2类似。氧硫化碳含有的化学键类型_______。 (A.σ键 B.π键 C.金属键 D.离子键)
    氧硫化碳属于______ 分子。(填“极性”或“非极性”)。
    3、石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜,结构如左图所示。 石墨烯中C原子的轨道杂化方式为___ ____,从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是___
    4、比较碳化硅(化学式:SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低___ (用化学式表示);
    从物质结构角度解释原因___ ____
    5、石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,M原子位于晶胞的棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为_______,该材料的化学式为_______。若该晶体的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则密度为______(金属M的相对原子质量用m表示)
    二、铜及其配合物
    铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
    6、Cu在元素周期表中的位置为____ _,属于元素周期表 区。基态铜原子有__ __种运动状态不同的电子。
    7、Cu+比Cu2+更稳定的原因是___ __。
    Cu2+能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如表实验。
    8、氨水中所组成元素的电负性由大到小的顺序为 。
    9、H-N-H键角大小:[Cu(NH3)4]2+__ ___NH3(填“>”、“=”或“<”),其原因是___ ___。
    10、该实验能说明,Cu2+与NH3的结合能力_______(填“大于”“小于”或“等于”)Cu2+与OH-的结合能力。
    11、下列说法正确的是________
    A、超分子通过配位键相互作用形成的,具有“分子识别”和“自组装”的重要特征。
    B、Cu焰色反应呈绿色,是电子由激发态转化为基态时吸收能量产生的。
    C、1mlCuNH342+中含有σ键的数目为16NA
    D、对该晶体进行加热时,配体NH₃比H₂O更容易失去
    12、(双选)Cu2+能与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+离子,结构如图,关于该配离子的说法错误的是______。
    A. 该离子的配位数是4
    B. 该离子的配体数是2
    C. 形成配离子前后,Cu的化合价不变
    D. 该离子中含有离子键、非极性键与极性键
    三、一碳化学(共20分)
    “一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如 CO2、CO、CH4、CH3OH 等)为初始反应物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。
    长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一。
    已知:在25℃、101kPa下,
    H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH1=+241.8kJ·ml-1
    C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5kJ·ml-1
    C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-393.5kJ·ml-1
    13、25℃、101kPa下,CO与水蒸气反应转化为H2和CO2的热化学方程式为 。
    我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子,脱附后催化剂复原)催化水煤气变换反应,低温获得高转化率与高反应速率。反应过程示意如图:
    14、下列说法正确的是________
    A.图示显示,状态I的2个分子在整个变换过程中均参与了反应
    B.若未使用催化剂时水煤气变换反应的焓变为,则
    C、状态I到状态III,均为放热过程
    D、从状态I到状态IV,存在非极性共价键的断裂和生成
    焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应:
    I: C(s)+H2O(g) ⇌CO(g)+H2(g)
    II: CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g)
    III: CO2(g)+3H2 (g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)
    15、(双选)当反应I达到平衡后,下列措施可提高正反应速率的是_______。
    A.加入焦炭B.通入COC.升高温度D.分离出氢气
    16、若在恒温恒容容器中仅发生反应II,则下列能说明反应达到平衡状态的是_______。
    A.容器内气体的压强不变
    B.容器内气体的总质量不变
    C.容器内气体的平均相对分子质量不变
    D.单位时间内,每有2 ml 键断裂,同时有1 mlH-H键断裂
    向容积为2L密闭容器中加入足量活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) ⇌CO2(g)+N2(g),NO和N2的物质的量变化如下表所示。
    17、内,以CO2表示的该反应速率vCO2= ,最终达平衡的NO转化率a= 。
    18、该反应的平衡常数表达式: , T℃下的平衡常数K= 。
    19、保持温度T℃不变,向该2L密闭容器中加入该四种反应混合物各2ml,该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正 (NO) QUOTE v正 NO v逆 (NO) QUOTE v逆NO (填“>”“<”或“=”)。
    20、已知4CO(g) +2NO2(g)⇌ 4CO2(g)+N2 (g) ΔH1 = -1200kJ•ml-1 ,该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
    四、PVB合成
    高分子聚合物是由许多小分子聚合反应而成,相对小分子化合物,具有独特的物理性能。高分子聚合物分天然和人工合成,人工合成的聚合物常见于生活中。如PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙烯、PVAc-聚乙酸乙烯酯……PVB是一种常用的热塑性高分子,具有良好的耐老化性和电绝缘性。现以A为原料合成PVB,其合成路线如下:
    已知:
    Ⅰ.CH3CHO+CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH==CHCHO + H2O
    Ⅱ. ++H2O (R、R´可表示烃基或氢原子)
    Ⅲ. R-CH=CH-OH不稳定,容易转化为R-CH2-CHO
    回答下列问题:
    21、PVB中,含氧官能团的名称 。
    22、应用现代仪器对有机物的结构进行测定。根据A的质谱图,可知A的相对分子质量为_______。根据A的核磁共振氢谱图,确定A的结构简式为____ ___。
    23、已知③反应的生成物只有一种,该反应类型为____ ___。
    24、证明C已完全反应生成D的检验试剂为____ ___。
    25、②的化学方程式为___ ____。
    26、④和⑤反应顺序不能颠倒的原因为___ ____。
    27、PVA 和PVB聚合度的数量关系为_____ __ (填选项)。
    A、n = m B、m=2n C、 m=1/2 n D、 3n=m
    28、请写出符合下列情况的D同分异构体的结构简式:
    ①能使溴水褪色 ②能与金属Na反应产生氢气 ③存在对映异构
    ____ ___
    29、参考上述信息,设计以甲苯和乙醛为原料,合成肉桂醛()的合成路线,其他无机试剂任选。(常用的表示方式为:甲 乙 ∙∙∙∙∙∙ 目标产物)
    五、 与溶液反应的探究
    某校化学学习小组探究与溶液的反应,装置如下图所示,分液漏斗中盛有浓硫酸,锥形瓶中装有固体。回答下列问题:
    【实验准备】
    30、 a仪器的名称
    31、写出实验中制备的化学方程式
    32、蘸有少量NaOH溶液的棉花的作用是
    33、配制100mL溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
    【实验探究】
    向3mL溶液中通入,观察到溶液立即由黄色变成红棕色,放置12小时后,红棕色消失,溶液变为浅绿色。结合已有知识,针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想:
    猜想1:水解产生了红棕色的胶体;
    猜想2:与溶液中某种价含硫微粒形成了红棕色的配合物。
    34、为了验证上述猜想,甲同学用激光笔照射该红棕色溶液, ,证明猜想1不成立。
    乙同学查阅文献得知猜想2正确,并设计了下表3组实验,以确定红棕色配合物的配体是、、中的某一种(实验均在常温下进行)。
    已知:常温下,溶液中价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图所示。
    35、分析以上实验结果及有关信息,红棕色配合物中的配体是 (填写微粒符号),实验证据是 。
    36、(双选)丙同学根据实验现象和查阅相关资料,认为SO2与FeCl3溶液了发生氧化还原反应。为了验证SO2的还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有
    a.浓H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水 d.NaCl溶液
    37、丁同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-.该做法 (填“合理”或“不合理”),理由是

    2024学年第一学期期中考试
    高 三 化学(等级) 试卷答案
    (满分 100 分,考试时间 60 分钟) (2024-10)
    出卷人:黄绘宏 审核人:林卫红
    一、材料之王——石墨烯(共20分,每空2 分)
    1.
    2. A、B 极性
    3. SP2 杂化 范德华力
    4. C>SiC>Si(或Si<SiC<C) 金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,由于C原子半径小于Si原子,使得键长C-C<Si-C<Si-Si,键能依次减小,熔点依次降低
    5. 12 M3C60 (3m+720)/ a3NA
    二、铜及其配合物(共20分,每空2 分)
    6. 第四周期第IB族 d 29
    7. Cu+的3d能级达到全充满,较稳定
    8. O>N>H
    9. > [Cu(NH3)4]2+中的N的价层电子对均为成键电子对,而NH3中的N存在一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力更大,NH3中的键角更小
    10. 大于
    11. C
    12. B D
    三、一碳化学(共20分,每空2 分)
    13.CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-41.2KJ/ml
    14. A
    15.BC
    16.D
    ml/(L.min) 80%
    18. K= [CO2] [N2]/ [NO]2 4
    19. >
    20. 低温
    四、PVB合成(共20分,每题2 分,29题4分)
    21.醚键
    22. 46 CH3CH2OH
    23.加成
    24. Br2/CCl4
    25. CH3CH=CHCHO +H2 CH3CH2CH2CHO
    26.若颠倒,则酯先水解得到CH2=CHOH,该物质不稳定,易转变为CH3CHO,不能得到需要的PVB
    27. C
    28.
    29.
    五、 与溶液反应的探究(共20分,每空2 分)
    30.球形干燥管
    31.H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+H2O+SO2
    32.吸收外泄的二氧化硫,保护环境。
    33.100ml容量瓶
    34.无光的通路(或者无丁达尔现象)
    35. SO32- 由表可知,PH增大,SO32-离子浓度增大,溶液的红棕色加深。
    36. b c
    37.不合理。 反应后有SO2剩余,硝酸具有强氧化性,可以将SO2氧化成SO42-,也会出现白色沉淀,干扰实验结果。
    序号
    实验步骤
    实验现象或结论
    I
    向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量
    产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液

    再加入无水乙醇
    得到深蓝色晶体

    测定深蓝色晶体的结构
    晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4H2O

    将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液
    无蓝色沉淀生成
    条件
    保持温度为T /℃
    时间
    0
    5min
    10min
    15min
    20min
    25min
    30min
    NO物质的量/ml
    2.0
    1.4
    1.0
    0.70
    0.50
    0.40
    0.40
    N2物质的量/ml
    0
    0.3
    0.50
    0.65
    0.75
    0.80
    0.80
    组别
    溶液1(1mL)
    溶液2(2mL)
    现象
    a
    溶液
    SO2的饱和溶液
    溶液1和溶液2混合后,组别a、b、c所得溶液红棕色依次加深。
    b
    SO2的饱和溶液,用固体调节.PH=5
    c
    SO2的饱和溶液,用固体调节PH=10
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