上海市青浦高级中学2023-2024学年高三上学期9月质量检测化学试题

上海市青浦高级中学2023学年第一学期9月质量检测

高三  化学试卷

一、自然界中的氮、铁循环

细菌可以促进氮、铁两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示：

1. N的原子结构示意图是________，核外有____种不同运动状态的电子；Fe原子的价层电子排布式为_____

  _____，这些价层电子共占据_____个轨道。

2. 实验室中检验NH4+的方法是___________________________________________________________。

3.（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的过程为_____（单选）

     A. N2转化为铵态氮       B. 硝化过程

     C. NH4+在Fe3+作用下转化为N2    D. 反硝化过程

4. 土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），酸性环境中Fe2+脱除水体中硝态氮的反应如下，配平该反应方程式：

     ___Fe2++___NO3-+___H+—___Fe3++___N2↑+___H2O

5. 下列溶液中分别加入足量的铁粉，充分作用后，溶液中的正离子总物质的量明显减少，该溶液是____（单选）

 A. CuCl2   B. HCl   C. FeCl3    D. MgCl2

6. 已知常温时，醋酸、亚硝酸的电离常数分别为1.77×10-5和5.1×10-4，醋酸铵溶液呈中性，据此判断，亚硝酸铵溶液呈______（选填“酸”、“碱”或“中”）性，其溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________

  _________________________。

  固氮的方式除了有天然固氮，还有人工固氮，合成氨工业的巨大成功，改变了世界粮食生产的历史，解决了人类因人口增长所需要的粮食。

  在Haber-Bosch工艺开发前，Frank于1908年开发了一种通过碳化钙合成氨的方法。

    CaCO3(s)+C(s)=CaC2(s)+CO2(g)    =557.8kJ·mol-1

    CaC2(s)+N2(g)=CaCN2(s)+C(s)        =-288.4kJ·mol-1

    CaCN2(s)+3H2O(l)=2NH3(g)+CaCO3(s)  =-94.2kJ·mol-1

7. 写出以N2、H2O和C为原料合成NH3的反应热化学方程式_______________________________。

8. 根据热化学方程式，说明碳酸钙合成氨的方法的缺点___________。

    1913年，Haber-Bosch发明的催化合成氨技术实现了工业化生产：

             N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

9. 关于该反应的与判断正确的是____（单选）

 A. 与均大于0     B. 与均小于0

 C. 大于0，小于0    D. 小于0，大于0

10. 将N2与H2以体积比1:3置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是____（双选）

A. 体系压强保持不变      B. 混合气体密度保持不变

C. N2和H2的体积比保持不变    D. 混合气体的平均相对分子质量保持不变

二、电化学

电化学的发展对人类文明的进步起到了推动作用。

（Ⅰ）用如图装置研究原电池原理。

11. 用导线连接前，该装置中主要的能量转化形式为：____能→____能；用导线连接后，Cu表面电极反应式为________________。连接前后，装置中现象的差异有________________________________________。

（Ⅱ）我国科学家研究发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。

12. 电极A是____极，金属锂在电极____（选填“A”或“B”）上生成。阳极上能产生两种气体单质，分别是Cl2和_____。

13. 某种锂离子二次电池的总反应为FePO4(s)+Li(s)LiFePO4(s)，装置如图所示：

  （a极材料为金属锂和石墨的复合材料）

下列说法错误的是____（单选）

A. 图中e-及Li+移动方向说明该电池处于放电状态

B. 该电池可选择Li+的水溶液作离子导体

C. 充电时，a极连接外接电源的负极

D. 充电时，b极电极反应为LiFePO4-e-=Li+FePO4

（Ⅲ）研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。

14.（1）如图中的铁棒若为纯铁，则其腐蚀过程属于_____腐蚀（选填“化学”或“电化学”）。

（2）若铁棒的含碳量为10.8%，浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，该实验说明__________________________因素会影响铁的腐蚀速率；腐蚀时，正极的电极反应式为______________________。

   （已知：海水pH约为8.1）

15. 用如图所示装置研究铁的防腐蚀过程：

（1）K1、K2、K3只关闭一个，则铁腐蚀的速度最快的是只闭合____（选填“K1”、“K2”或“K3”，下同）。

（2）为减缓铁的腐蚀，应只闭合______，该防护法称为______________________。

（3）只闭合K3，石墨电极附近的pH将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

三、物质的结构与性质

人类赖以生存的大千世界是由众多物质组成的，而数量如此庞大的物资却仅由百余种化学元素组成。我们要探究元素性质的递变规律，理解原子是如何通过相互作用构建物质。

16. 下列关于原子、结构和化学键的描述中，正确的是____（单选）

 A. 电子云通常是用小黑点来表示电子的多少

 B. 基态Al原子最高能级的电子云图为：

 C. 键均有方向性

 D. 在离子化合物里，只存在离子键

17. 下列关于分子的结构和性质的描述中，错误的是____（单选）

 A. 乳酸（）分子中含有一个不对称碳原子

 B. 碘易溶于四氯化碳溶液，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释

 C. NF3和NCl3分子均为平面三角形，两者的沸点关系为：NF3<NCl3

 D. 氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性

18. 下列关于晶体的描述中，正确的是____（单选）

 A. 自然形成的水晶柱是晶体，从水晶柱上切削下来的粉末不是晶体

 B. 干冰属于分子晶体，升华的过程破坏了共价键

 C. 通常状况下，1mol SiO2晶体中含有的分子数为NA（NA表示阿伏加德罗常数）

 D. 金刚石的网状结构中，由共价键形成可得最小环上有6个碳原子

19. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素，其中W元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子；X元素原子的价层电子排布式是nsnnp2n；Y元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；Z与Y的最高能层数相同，但其最外层电子数等于其能层数，下列说法正确的是____（单选）

A. 电负性：W<X       B. Y和Z元素属于P区

C. 简单离子半径：Y>X     D. 第一电离能：Y>Z

20. 尿素（）中碳原子杂化轨道类型是_____________。

    NH4+离子的VSEPR模型是________，空间构型是_________。

21. Ti3+能形成配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，其中内界是_____，配位数为_____；

   在0.5mol该配合物溶液中滴加足量的AgNO3溶液，产生沉淀的物质的量是_______。

22. 肼（N2H4）可用作火箭燃料等，它的沸点远高于乙烯的原因是_______________________。

23. 硒化锌的晶胞结构如图所示，硒化锌的化学式为_______________。

24. Cu2O和Cu2S都是离子晶体，熔点较高的是_________，原因是___________________________________

   ________________________________________________________________________________________。

四、有机物与药物合成

中医药是中华民族的宝库，研究发现连花清瘟胶囊中含有的黄酮类物质对病毒有明显的抑制作用。

（Ⅰ）黄酮类物质“木犀草素”具有镇咳化痰的作用，其结构简式如图所示：

25. 如图结构中含有____种含氧官能团，写出其中两种的名称_____、_____。

26. 1mol木犀草素最多和_____mol Br2发生反应。

（Ⅱ）黄酮类化合物G的合成路线如图所示：

27. A→B的反应试剂为__________。

   C的名称为_________，写出一个C的官能团异构体的结构简式___________________。

28. 书写C→D反应的化学方程式__________________________________________，反应类型是_________。

29. 从平衡移动角度推测“吡啶”这类物质可能呈______性（选填“酸”或“碱”）。

30. 设计以1,3—丁二烯为原料合成丁二醛的合成路线。

  （合成路线常用的表示方式为：AB目标产物）

参考答案

一、本题共26分（除标注外，每空各2分）

1.   7   3d64s2   6（各1分）

2. 取样加入浓NaOH溶液并加热，产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝

3.（1）A

 （2）氧化

4. 10,2,12,10,1,6

5. B

6. 酸   [NO2-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]

7. C(s)+N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+CO2(g)   =175.2kJ·mol-1

8. 该反应是吸热反应，能耗很高

9. B

10. AD

二、本题共24分（除标注外，每空各2分）

11. 化学（1分）   热（1分）   2H++2e-=H2

   连接前氢气从锌表面逸出，连接后氢气从铜表面逸出；连接前溶液发烫，连接后溶液不发烫（任写一条）

12. 阴（1分）   A（1分）    O2

13. B

14.（1）化学

  （2）氧气的浓度    O2+4e-+2H2O=4OH-

15.（1）K1（1分）

  （2）K2（1分），外加电流阴极保护法

  （3）变大

三、本题共28分（每空各2分）

16. B

17. C

18. D

19. A

20. sp2   正四面体形   正四面体形

21. [TiCl(H2O)5]2+     6    1mol

22. 肼分子间存在氢键，而乙烯分子间无法形成氢键

23. ZnSe

24. Cu2O    Cu2O和Cu2S都是离子晶体，氧离子和硫离子所带电荷相同，氧离子的半径小于硫离子，氧化亚铜的离子键强于硫化亚铜，故熔点更高

四、本题共22分（除标注外，每空各2分）

25. 3    羟基、酮羰基或醚键（任写两个，各1分）

26. 6

27. 液溴、FeBr3或铁粉   对甲（基）苯酚或4-甲基苯酚    

28.

29. 碱

30. （4分）