上海市杨浦区重点中学2023-2024学年高三上学期10月摸底考试化学试题

试卷更新日期：2023-11-10 类型：月考试卷

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一、红树林沉积物中的硫循环

1. 红树林沉积物中普遍富含硫，主要以黄铁矿(80%的Fe以FeS₂赋存)和硫酸盐(SO₄^2–)形式存在。在红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示。
微生物驱动的硫氧化过程：硫氧化过程是指将低价态的单质硫或还原性硫化物完全氧化为硫酸盐或部分氧化成更高价态的硫化物。

(1)、硫原子的结构示意图为，硫元素在元素周期表中的位置是。

(2)、图示过程①还原过程的半反应式可以表示为：。

(3)、不能比较硫和氧非金属性相对强弱的是_________。（单选）

A、硫化氢与氧气中反应生成硫单质 B、沸点：H₂O>H₂S C、SO₂中硫为+4价，氧为－2价 D、热稳定性：H₂O>H₂S

(4)、硫氧化菌在不同pH条件下，利用同一底物生成的产物有所区别。已知酸性条件下，S₂O₃²^－被氧化成连四硫酸盐(S₄O₆^2-)，碱性条件下氧化成硫酸根。试写出上述碱性条件下，氧化过程的离子方程式。
S₂O₃²^－＋O₂＋ $____$ = S₄O₆^2-＋ $____$
人类向大气中排放SO₂ ，会影响到红树林中的硫循环过程。

(5)、向空气中排放SO₂废气会带来的环境问题是。

(6)、工业上通常用吸收SO₂ ，写出反应的化学方程式。

(7)、向下列溶液中通入SO₂ ，溶液不会褪色的是______。（单选）

A、红色石蕊试液 B、溴水 C、品红溶液 D、酸性高锰酸钾溶液

(8)、硫酸盐还原是指依托厌氧型硫酸盐还原菌，在简单有机物降解过程中以 SO为末端电子受体，最终生成 H₂S 和 CO₂的还原反应过程。硫酸盐还原菌在厌氧环境中还能够降解复杂的底物，如长链芳香烃和石油衍生烃。
沉积物有机硫中有一种含硫有机物：，和碳原子相比，硫原子吸引电子能力更（填“强”或“弱”），写出一个证明非金属强弱的方程式：。

(9)、已知：红树林沉积物的氧化还原状态会随沉积物深度而变化，随着沉积物深度加大，硫酸根还原过程明显增强。试分析可能的原因：。

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二、化学力量助力北京冬奥会

2. 2022年2月4日至20日，北京冬季奥运会由北京市和河北省张家口市联合举办。手抄报、冰丝带、绿交通呼应中国碳达峰、碳中和的承诺。在节能减排措施上离不开化学元素与技术。
国家速滑馆“冰丝带”是北京冬奥会最具科技含量的场馆，它采用了当前冬季运动场馆最环保的制冰技术之一为二氧化碳跨临界直接制冰技术。

(1)、CO₂由气体变成固体的过程中，下列判断正确的是__________。（单选）

A、ΔH＞0，ΔS＞0 B、ΔH＞0，ΔS＜0 C、ΔH＜0，ΔS＞0 D、ΔH＜0，ΔS＜0

(2)、关于CO₂叙述不正确的是________。（单选）

A、CO₂属于酸性氧化物 B、CO₂溶于水形成的溶液能导电 C、CO₂属于非电解质 D、CO₂是共价晶体

(3)、为吸收CO₂ ，下列处理CO₂的转化关系不能实现是_____________。（单选）

A、NaOH(aq) $\overset{{CO}_{2} (g)}{\to}$ Na₂CO₃(aq) B、NaCl(aq) $\overset{{CO}_{2} (g)}{\to}$ NaHCO₃(s) C、Ca(ClO)₂(aq) $\overset{{CO}_{2} (g)}{\to}$ CaCO₃(s) D、(aq) $\overset{{CO}_{2} (g)}{\to}$ (aq)

(4)、基于新材料及3D打印技术，科学家研制出的微胶囊吸收剂，它能将排放的CO₂以更加安全、廉价和高效的方式处理掉，球形微胶囊内部充入(NH₄)₂CO₃溶液，其原理如图所示。
已知：(NH₄)₂CO₃(aq)＋CO₂(aq)＋H₂O(l) $⇌$ 2NH₄HCO₃(aq)   ΔH=－25.3 kJ·mol^－1
吸收CO₂时宜选用（选填“低温”或“高温”）理由、（列举两点）。

(5)、已知一水合氨和碳酸室温下电离平衡常数如下：
弱电解质
H₂CO₃
NH₃·H₂O
电离平衡
常数
K_a₁＝4.3×10^－7
K_a₂＝5.6×10^－11
K_b＝1.8×10^－5
试结合电离平衡常数，判断并解释0.1 mol·L^－1NH₄HCO₃溶液的酸碱性。

(6)、吸收CO₂过程中，胶囊内部溶液的n(NH₄⁺)（“增大”、“减小”、“几乎不变”），理由是（不考虑其他副反应及溶液体积变化）。

(7)、北京冬奥会全部场馆100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”。冬奥会火炬“飞扬”，以氢气为燃料。氢燃料电池车则是北京冬奥会期间的交通服务用车。
北京举办的两届奥运会火炬“飞扬”和“祥云”分别使用氢气和丙烷作为燃料

2022冬奥会“飞扬”：①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)              ΔH=－484kJ·mol^－1

2008奥运会“祥云”：②C₃H₈(g)+5O₂(g)=3CO₂(g)+4H₂O(g)    ΔH=－2039kJ·mol^－1

常压下，单位质量燃料完全燃烧放出热量叫做该燃料的热值。热值：H₂C₃H₈（填写“大于”、“小于”或“等于”）

(8)、试计算工业制备丙烷反应的焓变：3CO₂(g)+10H₂(g)=C₃H₈(g)+6H₂O(g)   ΔH=。

(9)、冬奥会赛区内使用氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作示意图如下，电解质溶液可分别使用氢氧化钾溶液和稀硫酸。使用不同电解质溶液时，有关说法不正确的是______（单选）

A、能量转化方式相同 B、电极a均作负极 C、电极b附近发生的电极反应相同 D、转移等量电子，消耗氧气物质的量相等

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三、探秘铁肥的合理使用

3. 资料1：铁肥有利于叶绿素的合成，能使作物更好的进行光合作用，当作物缺铁后，叶片中叶绿素会减少，从而导致叶片失绿黄化。虽然铁在土壤中的丰度很高，但大多以生物有效性低的氧化态形式存在，特别是在石灰性土壤上，高pH和高重碳酸盐含量严重降低了土壤中铁的有效性。
资料2：部分植物吸收铁元素的系统主要通过3个蛋白酶系统进行：①H⁺－ATPase蛋白酶系统通过分泌大量的氢离子而使土壤酸化，使难溶性的Fe(OH)₃溶解释放Fe³⁺。②由Fe³⁺螯合还原酶 (FRO)和NADPH脱氢酶组成Fe³⁺还原系统，释放的Fe³⁺与植物体内的螯合剂形成螯合物后自由进出细胞质体，由还原系统将Fe³⁺螯合物转换释放成Fe²⁺螯合物。③Fe²⁺转运蛋白 (IRT)系统能将Fe²⁺螯合物跨膜运输到根部，再由其他转运蛋白输送到各个细胞供机体利用。

(1)、由信息可知，植物生长过程中直接吸收利用下列铁肥，效果最好的是____（单选）

A、FeSO₄ B、Fe₂(SO₄)₃ C、Fe(OH)₃ D、 $[Fe {(H_{2} {NCONH}_{2})}_{6}] {({NO}_{3})}_{3} MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVCI8FfYJH8 YrFfeuY=Hhbbf9v8qqaqFr0xc9pk0xbba9q8WqFfeaY=biLkVcLq=J Hqpepeea0=as0Fb9pgeaYRXxe9vr0=vr0=vqpWqaaeaabiGaciaaca qabeaadaqaaqaafaGcbaaeaaaaaaaaa8qadaWadaWdaeaapeGaaeOr aiaabwgadaqadaWdaeaapeGaaeisa8aadaWgaaWcbaWdbiaabkdaa8 aabeaak8qacaqGobGaae4qaiaab+eacaqGobGaaeisa8aadaWgaaWc baWdbiaabkdaa8aabeaaaOWdbiaawIcacaGLPaaapaWaaSbaaSqaa8 qacaqG2aaapaqabaaak8qacaGLBbGaayzxaaWaaeWaa8aabaWdbiaa b6eacaqGpbWdamaaBaaaleaapeGaae4maaWdaeqaaaGcpeGaayjkai aawMcaa8aadaWgaaWcbaWdbiaabodaa8aabeaaaaa@5274@$

(2)、酸性条件下，下列试剂可将Fe³⁺转化为Fe²⁺的试剂是_______（双选）

A、H₂O₂ B、KI C、S D、H₂S

(3)、某实验小组在欲检测土壤中铁元素的价态，请给出合理的实验方法：
土壤中是否存在Fe³⁺

土壤中是否存在Fe²⁺。

(4)、为研究溶液中Fe²⁺的稳定性，进行如下实验，观察，记录结果。
实验Ⅰ
物质
0 min
1min
1h
5h
FeSO₄
淡黄色
桔红色
红色
深红色
(NH₄)₂Fe(SO₄)₂
几乎无色
淡黄色
黄色
桔红色
溶液的稳定性：FeSO₄(NH₄)₂Fe(SO₄)₂（填“＞”或“＜”）。

(5)、甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液中的NH保护了Fe²⁺ ，因为NH具有还原性。进行实验Ⅱ，否定了该观点，补全该实验。
操作：取，加，观察。

现象：与实验Ⅰ中(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液现象相同。

(6)、乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致，进行实验Ⅲ。
分别配制0.80mol•L-1pH为1、2、3、4的FeSO₄溶液，观察，发现pH=1的FeSO₄溶液长时间无明显变化，pH越大，FeSO₄溶液变黄的时间越短。资料显示：亚铁盐溶液中存在反应4Fe²⁺+O₂+10H₂O⇌4Fe(OH)₃+8H⁺。由实验III，乙同学可得出的结论是，原因是。

(7)、硫酸亚铁在我国北方是一种常见铁肥，施用时铁肥(FeSO₄)与钾肥(K₂CO₃)不能同时施用，丙同学展开实验探究其原因。向2mL 1mol/LFeSO₄中逐滴滴加1mol/LK₂CO₃溶液，观察到立即产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，没有观察到其他现象。
资料：①FeCO₃是白色固体。

②H₂CO₃需要达到一定浓度才能以CO₂形式逸出。

根据实验现象，说明不同时施用的原因是。

(8)、用化学用语描述沉淀颜色变化的原因。

(9)、请你作为科学宣讲团，从化学角度为农民保存和施用铁肥提出建议(答出2点)：、。

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四、用途广泛的六元环状有机物

4. 环己醇（）外观为无色透明油状液体或白色针状结晶，有似樟脑气味，有吸湿性，能与乙醇、乙酸乙酯等混溶。

(1)、下列关于环己醇叙述，不正确的是_______。（双选）

A、分子式为C₆H₁₂O B、所有原子一定共面 C、溶于乙醇过程中形成氢键 D、含有手性碳原子

(2)、环己醇及其同分异构体在下列哪种检测仪上显示出的图谱完全相同_______。（单选）

A、质谱仪 B、核磁共振仪 C、红外光谱仪 D、元素分析仪

(3)、环己醇脱水得环己烯，下列叙述正确的是__________。（双选）

A、脱水过程发生消除反应 B、可用酸性高锰酸钾鉴别二者 C、全部碳原子杂化方式未发生变化 D、二者均可发生聚合反应

(4)、工业上环己醇可用于制备氯代环己烷（），目前有两条生产线路制备

环己醇与氯代环己烷均不能发生________。（单选）

A、氧化反应 B、消去反应 C、加成反应 D、取代反应

(5)、一定条件氯代环己烷（）脱氢即可得到氯苯（），氯苯广泛应用于医药中间体的制备。他非诺喹是一种抗疟疾新药，其中间体K的合成路线如下(部分条件已省略)
已知：
①
②
B中官能团名称为。

(6)、G的结构简式为。

(7)、关于有机物J描述正确的是___________。（双选）

A、分子内有两种含氧官能团 B、分子式为C₁₁H₁₃NO₃ C、1molJ最多与5mol氢气发生加成 D、一定条件下能与HCN作用

(8)、X是D的同分异构体，符合下列条件的X的结构筒式是。
①1molX能与足量银氨溶液生成4molAg

②X中核磁共振氢谱中出现3组吸收峰，峰面积比为1：1：3

(9)、已知：
写出以环己醇()和乙醇为原料合成的路线流程图。

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五、取用自然之“镁”

5. 镁元素在自然界分布广泛，是人体的必需元素之一。目前，世界上金属镁的主要生产方法有以下两种：

方法1：皮江法：

反应①：CaCO₃·MgCO₃= CaO·MgO＋2CO₂

反应②：2CaO·MgO(s)＋Si(s) $⇌$ 2CaO·SiO₂ (l)＋2Mg(g)

方法2：电解法

(1)、工业上冶炼金属镁一般电解__________。（单选）

A、MgO悬浊液 B、熔融的MgO C、熔融的MgCl₂ D、MgCl₂溶液

(2)、根据上题选项，写出电解法冶炼金属镁的电极反应方程式

阳极反应；阴极反应。

(3)、工业上以煅白（CaO·MgO，M = 96 g/mol）为原料与硅铁（硅含量固定）混合置于密闭还原炉，1200℃下发生反应②：

平衡后若其他条件不变，将还原炉体积缩小一半，则达到新平衡时Mg(g)的浓度将（填“升高”“降低”或“不变”）。

(4)、氢氧化镁是一种应用广泛的无机阻燃剂。一种利用卤水－氨水法制备氢氧化镁阻燃剂的工艺流程如下。

已知：①用EDTA滴定法测定金属离子的浓度的定量关系：n(金属离子)=n(EDTA)；

②碳酸盐的溶度积常数：K_sp(CaCO₃)=3.8×10^－9、K_sp(MgCO₃)=1.1×10^－5。

沉钙前，需用EDTA滴定法测定粗制卤水中金属离子的浓度，结果如下表：

滴定序号	卤水样品用量/mL	0.025mol/LEDTA用量/mL
滴定序号	卤水样品用量/mL	滴定Ca²^＋、Mg²^＋	滴定Ca²^＋
①	25.00	28.06	12.06
②	25.00	28.70	12.53
③	25.00	28.74	12.91

滴定过程所需玻璃仪器有。

(5)、粗制卤水中c(Mg²^＋)为，加入Na₂CO₃溶液“沉钙”时，溶液中c（）的范围为。

(6)、沉淀时，温度对Mg²^＋的沉淀有较大影响，选择25℃作为适宜的反应温度的原因是。

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物质	0 min	1min	1h	5h
FeSO₄	淡黄色	桔红色	红色	深红色
(NH₄)₂Fe(SO₄)₂	几乎无色	淡黄色	黄色	桔红色