上海市青浦区2024届高三下学期二模试题 化学 Word版含解析.docx
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1、上海市青浦区2023-2024学年高三下学期学业质量调研化学试题(时间60分钟,满分100分)考生注意:1.本考试设试卷和答题纸两部分,所有答题必须涂或写在答题纸上;做在试卷上一律不得分。2.答题前,考生务必在答题纸上将学校、姓名及考生号填写清楚,并在规定的区域填涂相关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写,主观题用黑色水笔填写。3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有12个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。可能用到的相对原子
2、质量:H-1 N-14 P-31 Fe-56 一、钙钛矿1. .钙钛矿是一种含Ca、Ti、O的化合物,其晶胞结构如下图所示:(1)Ti元素在周期表中的位置是_。(2)根据钙钛矿的晶胞结构,离Ca2+最近的O2-个数为_。A. 6B. 8C. 10D. 12(3)Ti3+易形成紫色配位化合物Ti(H2O)6Cl3,1mol该配合物中含有的共价键数目为_。A 12NAB. 15NAC. 18NAD. 21NA.钙钛矿型太阳能电池常用CH3NH3PbI3作为光敏层材料。(4)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为_。A. NOCB. NCOC. ONCD. CNO(5)测定CH3NH3PbI3
3、中碳氮键键长,可以利用的仪器分析方法是_。A. 原子发射光谱B. 质谱C. 核磁共振氢谱D. 晶体X射线衍射.钙钛矿型材料还可用作氧离子传导的载体,利用钙钛矿型材料作电解质的新型NH3O2固体燃料电池装置如下图所示: (6)M电极为_极(填“正”或“负”),该电极反应方程式为_。(7)下列关于该燃料电池叙述不正确的是_。A. 该燃料电池可以将化学能全部转化为电能B. 电子由M电极经过外电路流向N电极C. N电极处的氧气发生还原反应D. 该电池工作时,每消耗22.4L(标准状况下)的NH3会有3mol O2-发生迁移二、柠檬酸2. .柠檬酸是一种重要的工业原料,化学式可表示为H3Cit,属于三元
4、弱酸。25时,柠檬酸的电离常数如下:Ka1=7.410-4、Ka2=1.710-5、Ka3=4.010-7。(1)25时,不同pH范围内,H3Cit、H2Cit-、HCit2-和Cit3-所占的比例(该微粒浓度与四种微粒浓度之和的比值)如下图所示,则其中代表HCit2-的是_。A. XB. YC. ZD. M(2)25时,0.1 molL-1下列溶液中微粒的浓度关系正确的是_。A. Na3Cit溶液中,Na+H+=OH-+ H2Cit-+HCit2-+ Cit3-B. Na3Cit溶液中, OH-H+C. NaH2Cit溶液中,Na+=H3Cit+H2Cit-+HCit2-+ Cit3-D.
5、Na2HCit溶液中,OH-H+(3)已知25时,碳酸的电离常数为:Ka1=4.410-7、Ka2=4.710-11,向NaHCO3溶液中加入NaH2Cit溶液,请写出反应的化学方程式_。.电子元器件经处理后可得贵金属溶液。在适宜条件下,柠檬酸亚铁中的Fe2+可将贵金属溶液中的AuCl还原为金颗粒沉淀。(4)请写出离子反应方程式,并标出电子转移的方向和数目。_。.柠檬酸亚铁是一种高效补铁剂。利用硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3及少量CaO、Al2O3)制备柠檬酸亚铁的工艺流程如图。已知常温下:KspAl(OH)3 = 1.310-33,KspFe(OH)2 = 4.910-17,KbNH3H2O
6、= 1.810-5。(5)基态Fe原子价电子排布式为_。(6)滤渣1为_。(填化学式)(7)“沉铝”过程中,为了使铝充分沉淀的同时减少铁的损失,需要精确控制氨水的加入量。已知溶液中Al3+10-5 molL-1,认为已经沉淀完全。请计算:(计算结果保留2位有效数字),Al3+恰好沉淀完全时,溶液中OH- = _。(8)“沉铁”过程需控制温度在35以下,可能原因是_。(9)“合成”过程中,需加入少量的抗氧化剂,下列试剂合适的是_。A. FeSO4B. FeC. CuD. H2O2三、氨气3. .NH3可用于处理有害气体氮氧化物(NOx),将NOx还原成N2和H2O。涉及主要反应的热化学方程式为4
7、NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(g) H = -1626kJmol-1。(1)已知:该反应焓变和熵变受温度影响很小,可视为常数。200时,该反应_自发进行。A能 B不能 C缺少条件,无法判断(2)在恒温恒容条件下,以下表述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是_。A. 2v正(NH3) = 3v逆(H2O)B. 气体的平均相对分子质量不再变化C. 气体的密度不再变化D. N2和H2O的物质的量之比2:3(3)相同反应时间内,不同温度、不同氨氮比()条件下NO的转化率如图所示。 420时NO转化率低于390时NO转化率的原因可能是_。B点_(填“是”或“否
8、”)达到化学平衡状态,理由是_。.NH3还可用做燃料。下表是氨气和氢气能源的部分性质:状态热值(kJ/g)沸点()密度(kg/L)液态能量密度(MJ/L)氨气气18.6-330.682012.7氢气气120-2530.07088.5(4)氮元素燃烧后生成的稳定产物为N2。请书写NH3燃烧的热化学方程式_。(5)结合表中数据分析,相较于氢气,氨气作为燃料优点是_。(6)在理想条件下,氨气完全燃烧的产物为氮气和水,但在实际燃烧过程中会产生污染环境的有毒气体,请写出一个涉及的化学方程式_。四、硫氰化钾4. 可用如下装置在实验室制取硫氰化钾。(部分夹持装置已省略) 实验步骤如下:.制备NH4SCN溶液
9、:CS22NH3NH4SCNH2S,NH3不溶于CS2。(1)连接仪器后,装入药品前,应进行的操作是_。(2)装置A的作用是产生氨气,从安全性和成本角度,试管内的药品是_。A. 氯化铵B. 氢氧化钙和氯化铵C. 硝酸铵D. 氢氧化钠和氯化铵(3)实验开始时打开K1,加热装置A同时向D中倒入热水,缓慢地向装置D中充入气体。D装置中三颈烧瓶内盛放有一定量的CS2、水和催化剂。D中水浴加热的优点有_。(4)下列说法不正确的是_。A. 碱石灰的作用是干燥氨气B. 可通过观察C中气泡来判断产生氨气的快慢C. 装置E中的试剂是用来吸收过量的氨气D. 装置E可起到防止倒吸的作用.制备KSCN。(5)移去装置
10、A处的酒精灯,关闭K1,打开K2,利用分液漏斗边加液边加热,则此时装置D中发生反应的化学方程式是_。用橡皮管连接三颈烧瓶和分液漏斗的作用是_。(6)制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再蒸发浓缩,冷却结晶,_,_,_,得到硫氰化钾晶体。.测定KSCN的含量。称取10.00g样品配成1L溶液,量取25.00mL溶液于锥形瓶中,并加入几滴Fe(NO3)3溶液,用0.1000molL-1AgNO3标准溶液滴定。经过3次平行试验,达到滴定终点时,消耗AgNO3标准溶液的体积平均为20.00mL。滴定反应的离子方程式为SCN-Ag+=AgSCN。(7)滴定管读数时,平视观察的位置为_。(8)
11、判断达到滴定终点的方法是_。(9)样品中KSCN质量分数为_。(KSCN的摩尔质量为97gmol-1)五、纽甜5. .纽甜(NTM)是一种人工合成的安全甜味剂,是目前发现的最甜的甜味剂。蔗糖和纽甜的相关数据如下:分子式相对分子质量甜度熔点()蔗糖C12H22O113421185187纽甜C20H30N2O537880001200080.983.4(1)下列有关糖类化合物的说法不正确的是_。A. 麦芽糖一种二糖,1分子麦芽糖水解后可以得到2分子葡萄糖B. 淀粉、纤维素都属于多糖,分子式都可以写成(C6H10O5)n,二者互为同分异构体C. 淀粉溶液用激光笔照射,可看到丁达尔效应,说明淀粉分子的直
12、径在1100nm之间D. 在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中,滴加银氨溶液,可以验证产物中的葡萄糖(2)在如图中用“*”标出纽甜分子中的不对称碳原子_。(3)说明纽甜的熔点低于蔗糖的原因_。.纽甜(NTM)的一种合成路线如图所示: 已知:(4)BC的反应类型是_。A. 取代反应B. 加成反应C. 氧化反应D. 还原反应(5)写出J分子中所含的官能团名称_。(6)下列说法正确的是_。A. 在质谱图中,C分子可能有m/z值分别为120及122的2个明显的分子离子峰B. E分子中N原子采取sp2杂化C. J分子中所有碳原子可能共平面D. 纽甜分子中含有2个肽键(7)化合物C是烃M的一氯代物,请用系统命名法
13、命名M_。(8)请写出化合物G的结构简式_。(9)书写JK的化学反应方程式_。(10)写出一种符合下列条件的I的同分异构体的结构简式_。能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;核磁共振氢谱图中有4组峰。(11)结合题目所给信息,设计HI的合成路线(必要的有机或无机试剂任选)_。(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)上海市青浦区2023-2024学年高三下学期学业质量调研化学试题(时间60分钟,满分100分)考生注意:1.本考试设试卷和答题纸两部分,所有答题必须涂或写在答题纸上;做在试卷上一律不得分。2.答题前,考生务必在答题纸上将学校、姓名及考生号填写清楚,并在规定的区域填涂相关
14、信息。答题时客观题用2B铅笔涂写,主观题用黑色水笔填写。3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有12个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。4.答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的,答题时应特别注意,不能错位。可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 P-31 Fe-56 一、钙钛矿1. .钙钛矿是一种含Ca、Ti、O的化合物,其晶胞结构如下图所示:(1)Ti元素在周期表中的位置是_。(2)根据钙钛矿的晶胞结构,离Ca2+最近的O2-个数为_。A 6B. 8C. 10D. 12(3)Ti3+易
15、形成紫色配位化合物Ti(H2O)6Cl3,1mol该配合物中含有的共价键数目为_。A. 12NAB. 15NAC. 18NAD. 21NA.钙钛矿型太阳能电池常用CH3NH3PbI3作为光敏层材料。(4)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为_。A. NOCB. NCOC. ONCD. CNO(5)测定CH3NH3PbI3中碳氮键键长,可以利用的仪器分析方法是_。A. 原子发射光谱B. 质谱C. 核磁共振氢谱D. 晶体X射线衍射.钙钛矿型材料还可用作氧离子传导的载体,利用钙钛矿型材料作电解质的新型NH3O2固体燃料电池装置如下图所示: (6)M电极为_极(填“正”或“负”),该电极反应方
16、程式为_。(7)下列关于该燃料电池叙述不正确的是_。A. 该燃料电池可以将化学能全部转化为电能B. 电子由M电极经过外电路流向N电极C. N电极处的氧气发生还原反应D. 该电池工作时,每消耗22.4L(标准状况下)的NH3会有3mol O2-发生迁移【答案】(1)第4周期IVB族(或第4周期第4族) (2)D (3)C (4)A (5)D (6) . 负 . 2NH3-6e-+3O2-= N2 + 3H2O (7)AD【解析】【小问1详解】已知Ti是22号元素,核外电子排布式为:Ar3d24s2,故Ti元素在周期表中的位置是第四周期第B族,故答案为:第四周期第B族;【小问2详解】根据钙钛矿的晶
17、胞结构可知Ca2+位于晶胞的8各顶点,O2-位于6个面心,故离Ca2+最近的O2-个数为=12,故答案为:D;【小问3详解】Ti(H2O)6Cl3中存在Ti(H2O)63+与Cl-之间的离子键,Ti(H2O)63+中含有6个O和Ti3+之间的配位键,以及12个H-O共价键,故Ti3+易形成紫色配位化合物Ti(H2O)6Cl3,1mol该配合物中含有的共价键数目为18NA,故答案为:C;【小问4详解】根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,A与A反常,故C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为NOC,故答案为:A;【小问5详解】A. 原子发射光谱中根据不同元素的特征谱线可用于测量元素
18、的种类,A不合题意; B. 质谱用于测量物质的相对分子质量的,B不合题意; C. 核磁共振氢谱用于测量物质中不同环境的氢原子的种类和数量,C不合题意; D. 晶体X射线衍射可以确定晶胞的结构,通过晶胞中点阵可以确定化学键的键长,D符合题意;故答案为:D;【小问6详解】由题干图示原电池装置可知,M极由NH3转化为N2,发生氧化反应,故M电极为负极,电解质为熔融的金属氧化物,故该电极反应方程式为2NH3-6e-+3O2-= N2 + 3H2O,故答案为:负;2NH3-6e-+3O2-= N2 + 3H2O;【小问7详解】A. 该燃料电池虽然能量的利用率较高,但也不可能将化学能全部转化为电能,还会转
19、化为热能、光能等,A错误;B. 由题干示意图可知,电子由负极即M电极经过外电路流向正极即N电极,B正确;C. 由题干装置图可知,N电极为电源的正极,故该处的氧气发生还原反应,电极反应为:O2+4e-=2O2-,C正确;D. 由(6)分析可知,该电池工作时,电极反应方程式为2NH3-6e-+3O2-= N2 + 3H2O,则每消耗22.4L(标准状况下)的NH3会有1.5mol O2-发生迁移,D错误;故答案为:AD。二、柠檬酸2. .柠檬酸是一种重要的工业原料,化学式可表示为H3Cit,属于三元弱酸。25时,柠檬酸的电离常数如下:Ka1=7.410-4、Ka2=1.710-5、Ka3=4.01
20、0-7。(1)25时,不同pH范围内,H3Cit、H2Cit-、HCit2-和Cit3-所占的比例(该微粒浓度与四种微粒浓度之和的比值)如下图所示,则其中代表HCit2-的是_。A. XB. YC. ZD. M(2)25时,0.1 molL-1下列溶液中微粒的浓度关系正确的是_。A. Na3Cit溶液中,Na+H+=OH-+ H2Cit-+HCit2-+ Cit3-B. Na3Cit溶液中, OH-H+C. NaH2Cit溶液中,Na+=H3Cit+H2Cit-+HCit2-+ Cit3-D. Na2HCit溶液中,OH-H+(3)已知25时,碳酸的电离常数为:Ka1=4.410-7、Ka2=
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