上海市复旦大学附属中学2024-2025学年高三上学期10月阶段性教学质量评估 化学试卷

试卷更新日期:2024-10-22 类型:月考试卷

一、磷和砷的相关化合物在化工、材料等领域有着广泛的应用

  • 1. 基态P原子价电子排布式为 , 该电子排布最高能级的电子云形状是
  • 2. 红磷是巨型共价分子,无定型结构,下列方法能证明红磷是非晶体的是(   )
    A、质谱法 B、原子发射光谱法 C、核磁共振谱 D、X射线衍射法
  • 3. 第一电离能介于Al、P之间的第3周期元素有种;As原子的逐级电离能(单位:kJmol-1)数据如下表:

    第一电离能

    第二电离能

    第三电离能

    第四电离能

    第五电离能

    第六电离能

    947

    1798

    2735

    483

    6043

    12310

    为什么第五电离能与第六电离能相差较大:

  • 4. 黑磷具有石墨类似的层状结构,如下图所示,磷原子的杂化方式为 , 其在元素周期表分区中属于区;层与层之间的相互作用为

  • 5. GaAs的熔点为1238°C , 且熔融状态不导电,其晶胞结构如下图所示,该晶体的类型为 , 每个As原子周围距离最近且相等的As原子数目为。已知GaAs的密度为d gcm-3 , 摩尔质量为M gmol-1 , 阿伏加德罗常数的值用NA表示,则晶胞中最近的AsGa原子核间距为nm(列式表示)。

  • 6. PCl5是一种白色晶体,熔融时形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形正离子和一种正八面体形负离子(该晶体的晶胞如下图所示),熔体中P-Cl的键长只有198nm206nm两种,则这两种离子的化学式分别为;其中正四面体形阳离子中键角PCl3的键角(填“>”或“<”或“=”),原因是

二、回答下列问题:

  • 7. 以CO2H2为原料制备甲醇是实现CO2资源化利用的方式。反应原理为:

    反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH:=-49.0kJmol-1

    除生成甲醇外,还会生成副产物CO

    反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJmol-1

    (1)、下图中,曲线能表示反应I的平衡常数K与温度T的关系。

    A.I                    B.Ⅱ                    C.Ⅲ

    (2)、某温度下,向容积为20L的恒容密闭容器中充入1.0mol CO2(g)2.0mol H2(g)模拟反应I(即控制条件使只发生反应I)。反应达到平衡时,测得cCH3OH=0.25mo/L。计算该温度下的平衡常数K=

    在不同温度下,向等容积的反应器中,分别通入等量、相同比例的CO2H2的混合气体,反应相同时间后,测得甲醇产率、催化剂活性分别与温度关系如下图所示。

    (3)、图中一定不处于化学平衡状态的点是。(不定项)
    (4)、解释产率A<B的可能原因
    (5)、已知催化剂对副反应没有影响。解释当温度高于500K , 甲醇产率逐渐下降的原因可能是
  • 8. CO2碳酸酯化:CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯,其反应历程如下图所示(•表示某催化剂的活化中心或活性基团)。

    (1)、图中H分子中σ键与π键的个数之比为
    (2)、决定总反应速率大小的步骤主要是_______。
    A、A→B B、C→D C、E→F D、F→G
  • 9. 使用电化学方法能够对CO2进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应,能够构建金属-CO2电池,其中一种Li-CO2电池的模型如下图所示:(图中Li2CO3是固体)

    (1)、下列有关该原电池的说法中,正确的是_______。(不定项)
    A、该原电池工作时,电子由正极向负极移动 B、在该原电池中,b电极作为正极 C、原电池工作时,正离子向正极方向移动 D、原电池工作时,b电极发生氧化反应
    (2)、写出该原电池的正极反应式:
    (3)、原电池中每转移1mol电子,能够吸收molCO2

三、医药化合物的合成

  • 10. 化合物H在医药应用方面有潜在价值,其合成路线之一如下:

    已知:(Z=-COOH-COOR等)

    (1)、已知的名称为3甲基-2-丁烯-1-醇,按此命名原则,B的名称为
    (2)、D中含氧官能团的名称为1molF最多能与molH2发生加成反应。
    (3)、H含有不对称碳原子的数目为_______。
    A、0个 B、1个 C、2个 D、3个
    (4)、写出反应类型:A→B;G→H
    (5)、E的结构简式为
    (6)、F→G除生成G外,另一产物化学式为
    (7)、C的同分异构体X满足下列结构与性质:

    i.遇FeCl3溶液发生显色反应

    ⅱ.核磁共振氢谱如下图所示,则X的结构简式为

    (8)、请结合题示信息,写出以2-丁烯和-COOH为原料制备的合成路线(其他无机材料任选)

四、砷酸( H3AsO4)和亚砷酸( H3AsO3)是砷的两种含氧酸

  • 11. I.常温下,H3AsO4H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如下图1和下图2所示:

    (1)、H3AsO4的第一步电离方程式是 , 该步电离常数表达式是Ka1H3AsO4=
    (2)、由图1中a点可知,当cH3AsO4=cH2AsO4时,Ka1H3AsO4=cH+=10-2.2;据此类推,由图2可知,Ka1H3AsO3约等于 , 可判断H3AsO4酸性强于H3AsO3
    (3)、以酚酞为指示剂,将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为pH=8时,溶液中,cNa+cH2AsO3(填“>”、“<”或“=”)。
  • 12. Ⅱ.测定某H3AsO3溶液(含少量H2SO4)中H3AsO3浓度的一种方法如下。

    已知:用NaOH标准溶液滴定弱酸溶液,一般要求弱酸的Ka>10-8

    i.调pH:取VmL待测液,向其中滴入适量NaOH溶液调节pH , 以中和H2SO4

    ⅱ.氧化:向上述溶液中加入适量碘水,将H3AsO3为氧化为H3AsO4

    ⅲ.滴定:用x molL-1 NaOH标准溶液满定ⅱ中得到的H3AsO4溶液至终点,消耗V1mL NaOH标准溶液。

    (1)、若无i,会导致测定的H3AsO3浓度

    A.偏高             B.偏低               C.无影响

    (2)、出中滴定至终点时,溶液pH为4~5,结合图1可知,此时溶液中的溶质主要是NaI(填化学式)。
    (3)、数据处理后得cH3AsO3=xV13VmolL-1。结合ii和iii中物质间转化的定量关系,解释该式中数字“3”表示的化学含义:
    (4)、另一待测液除了含H3AsO3、少量H2SO4 , 还含有H3AsO4 , 依据上述方法,测定其中总砷含量(已知:酸性越强,H3AsO4的氧化性越强)。测定步骤包含4步:a.氧化、b.还原、c.调pH、d.滴定。正确的测定步骤顺序是→d。

五、金属冶炼炉渣的处理

  • 13. I.硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3Fe3O4FeOSiO2等)是工业生产硫酸的废渣,利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示

    (1)、酸浸、过滤后滤液中的主要成分是 , 滤渣是
    (2)、反应I的溶液为防止被氧化,需加入 , 反应I中发生的离子方程式为
    (3)、反应I的反应温度一般需控制在15°C以下,其目的是
    (4)、空气中煅烧FeCO3生成产品b的化学反应方程式为
    (5)、实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、三脚架、玻璃棒外,还有
    (6)、煅烧产生的烟气中存在大量含铁颗粒,将烟气通过电场可将颗粒物从气流中分离,移动到导电板上进行捕集,该过程称为_______。
    A、电离 B、渗析 C、电泳 D、聚沉
    (7)、工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是
    (8)、检验产品a中是否含有氯化物杂质的实验操作是:取少量产品a于试管中配成溶液,
  • 14. Ⅱ.冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10-6g)。

    步骤1:取10g废渣样品,粉碎后与锌粉混合,加入硫酸共热,生成AsH3气体。

    步骤2:将AsH3气体通入AgNO3溶液中,生成银镜和难溶物As2O3

    步骤3:取1g废渣样品,重复上述实验,未见银镜生成。

    (1)、步骤2的离子方程式为
    (2)、固体废弃物的排放标准中,砷元素不得高于4.0×10-5g×kg-1 , 请通过计算说明该排放的废渣中砷元素的含量(填“符合”或“不符合”)排放标准。(结合适当的文字说明,写出计算过程)