上海市奉贤区2024届高三下学期二模化学试题

这是一份上海市奉贤区2024届高三下学期二模化学试题，共10页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸，丁二酮肟常用于检验Ni2+，镍镉可充电电池应用广泛等内容，欢迎下载使用。

1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写学校、姓名、考号，将条形
码贴在指定位置。答题时，必须将答案涂或写在答题纸上，在试卷上答题一律不得分。
3．选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。
相对原子质量：O−16Na−23Cl−35.5
一、镍—古老而又年轻的金属
镍颜色近似银白色，我国古时使用 “白铜”（一种镍铜合金）制造兵器。现代工业镍及其化合物主要用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。
1．基态镍原子的价电子排布式为___________，镍元素在周期表中的位置为____________。
2．金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为___________。
A．LaNi5 B．LaNi6 C．LaNi8D．LaNi9
3．已知NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠相同，Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO_____FeO（选填“＜””或“＞”），理由是 。
4．丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀，
其结构如图所示。下列关于该配合物结构分析正确的是（ ）。
A．配体的分子式为C8H14N4O4
B．既有内界，又有外界
C．配位数为4
D．氧原子与氢原子之间形成的化学键有共价键和氢键
5．镍镉(Ni－Cd)可充电电池应用广泛。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充电
和放电的反应原理为：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是（ ）。（不定项）
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时OH－向正极移动
6．工业上通过调节pH除杂并回收废液中的镍，用于制备硫酸镍晶体。常温下，加碱调节pH在7.2~8.7，使Ni2+开始沉淀，至其浓度降为1.0×10−5 ml·L-1，可认为Ni2+已经完全沉淀，则Ni(OH)2的Ksp=___________________。
7．硫酸镍溶液在强碱中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。
写出该反应的离子方程式_____________________________________________________。
8．将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用。其主要目的是_____________________。
二、21世纪的“清洁能源”——二甲醚
二甲醚（CH3OCH3）具有优良的燃烧性能，被称为21世纪的“清洁能源”。
工业上以合成气(CO/H2)为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为:
2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝﹣221.51 kJ·ml-1
9．600℃时，在复合催化剂CuO/ZnO/Al2O3作用下，反应器中发生了下列反应：
I. 合成气合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
II. 甲醇脱水生成二甲醚：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝﹣20.59 kJ·ml－1
则ΔH1= 。
III. 水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝﹣38.7 kJ·ml－1
10．一定条件下，CO的起始浓度为0.6 ml·L−1，10 min后反应I达到化学平衡，CO的平衡转化率为50 %，则0~10 min H2的平均反应速率为______________________。
11．传统合成法将反应I和II分别在不同的反应器中进行，“一步法”连续发生以上三步反
应。从物质转化和化学平衡的角度，分析“一步法”的优点是 。
12．反应III，水煤气变换部分基元反应如下：
第②步基元反应逆反应的活化能为________eV。
目前又有一种新合成二甲醚的方法是以CO2和H2为原料直接反应，其反应原理为：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝﹣144.1 kJ·ml－1
13．在_______下该反应能自发进行。
A．低温B．高温C．任何温度
14．在恒容绝热密闭容器中，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 。(不定项)
A．v正(CO2)=3v逆(H2)
B．容器内CH3OCH3体积分数不变
C．容器内温度保持不变
D．单位时间内断裂6 ml H—H键，同时断裂3 ml H—O键
15．当eq \f(n(H2),n(CO2))＝3时，实验测得CO2的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示。

图1 图2
图1中压强(p)从大到小顺序为________。
A．p1>p2>p3 B．p3>p2>p1 C．p2>p1>p3D．p3>p1>p2
16．若在1 L密闭容器中充入0.2 ml CO2和0.6 ml H2，CO2的平衡转化率对应上图1中A点，则在此温度下，该反应的化学平衡常数K=______________(取整数)。
17．合成二甲醚选用硅铝化合物作催化剂，硅铝比与产物选择性如图2所示。A点和B点的化学平衡常数比较：KA________KB（选填“>”“<”或“＝”）。
根据以上两条曲线，写出其中一条变化规律。_________________________________
三、三氯化铬的制备和性质探究
三氯化铬（CrCl3）为紫色晶体，熔点为83 ℃，易潮解，易升华，能溶于水但不易水解，高温下能被氧气氧化。其工业生产中应用广泛。
以Cr2O3、CCl4（沸点为76.8 ℃）为原料制备无水CrCl3的实验装置图如下所示。
18．关于氨气的制备和检验，下列说法正确的是_________。
A．加热氯化铵固体制备氨气 B．使用无水氯化钙干燥氨气
C．用排水法氨气D．用湿润的红色石蕊试纸
19．装置A中产生N2的作用为________。（不定项）
A．排尽装置中的空气 B．平衡气压 C．吹出CCl4 和CrCl3
20．装置C和装置E水槽中盛有的液体分别为_________ 、_________。
A．沸水 B．冰水
21．装置D中另一产物为光气（COCl2），D中反应的化学方程式为 。
22．三氯化铬属于__________。
A．分子晶体 B．离子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体
实验中发现D、E之间的导管容易堵塞，原因是 。
23．为进一步探究CrCl3的性质，某同学取若干支试管，分别加入10滴0.1 ml·L-1 CrCl3溶液，再分别加入不同滴数的0.1 ml·L-1 KMnO4酸性溶液，并在不同的温度下进行实验，反应现象记录于表中。
通过对表中数据进行分析，在上述反应条件下，欲将Cr3+ 氧化为橙黄色的Cr2O72- ，CrCl3与KMnO4最佳用量比为__________。
已知：，实验用量比理论用量更多，原因是______________________________________________________。
24．Cr（Ⅲ）的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。请补充完整由CrCl3溶液制备纯净的Cr(OH)3的实验方案。
步骤一：取适量CrCl3溶液，加入NaOH溶液，调节溶液的pH为__________。
A．4~6 B．6 C．6~12 D．12
步骤二：充分反应后过滤、洗涤。检验沉淀已洗净的操作是_____________________。
步骤三：低温烘干沉淀，得到Cr(OH)3晶体。
四、亚氯酸钠的工业制备和提纯
亚氯酸钠(NaClO2)是高效氧化剂和漂白剂，其制备流程如下：

已知：
= 1 \* GB3 ① NaClO2在温度高于60 °C时易分解生成NaClO3和NaCl。
= 2 \* GB3 ② ClO2（沸点11 ℃）浓度高时易发生分解爆炸，可用气体稀释至含量10 %以下。
ClO2极易溶于水。ClO2-在酸性溶液中发生歧化反应，离子方程式为：
5ClO2-＋4H+4ClO2↑＋Cl-＋2H2O
25．根据价层电子对互斥理论，预测ClO2- 离子的空间结构是 。
A．直线形 B．V形C．平面三角形D．正四面体形
26．推测发生器中鼓入空气的作用可能是 。
27．（1）若吸收塔内反应过程中转移2NA个电子，则生成标准状况下氧气的体积为___L。
A．11.2 B．22.4 C．33.6D．44.8
（2）吸收塔的温度需控制在10℃以下，其原因是 、 （列举两点）。
28．25℃时，HClO2、HClO的电离平衡常数分别为：
Ka(HClO2)=1.1×10-2 Ka(HClO) =2.98×10-8
常温下，等体积等物质的量浓度的NaClO2 、NaClO两种溶液，下列说法正确的是_____（不定项）
A．碱性：NaClO2 > NaClO B．离子总数：NaClO2 > NaClO
C．2[Na+]=[ClO-]＋[ClO2-] D．[ClO2-]＋[HClO2]=[ClO-]＋[HClO]
29．取0.5 ml·L-1 NaClO2溶液，调节溶液pH=5，再加入适量AgNO3溶液，发现灭菌效果明显增强。请用化学平衡移动原理解释原因。

已知NaClO2的溶解度随温度变化曲线如图所示。
30．从NaClO2溶液中获得NaClO2无水晶体的过程中对温度的控制要求较高。操作时先减压，再将NaClO2溶液加热浓缩，浓缩时的最佳温度为 。
A．略低于38 ℃ B．略高于38 ℃
C．略低于60 ℃ D．略高于60 ℃
当加热浓缩至有晶膜出现时，再在常压下 （填操作）、过滤、洗涤、干燥。
上述NaClO2产品的纯度测定实验为：称取m g样品溶解后、加入稍过量的KI，再滴加适量的稀硫酸，充分反应后，稀释为500 mL溶液。再移取25.00 mL上述溶液，用c ml·L−1 Na2S2O3标准溶液滴定，终点时消耗V mL。
有关实验原理：
ClO2-＋4I-＋4H+= 2H2O＋2I2＋Cl-
I2＋2S2O32-=2I-＋S4O62-
31．计算该NaClO2产品的纯度。（用含m、c、V的代数式表示，写出计算过程）。
五、有机药物的合成
有机合成为人们提供了大量新药，解决人们疾苦。化合物G是一种抗肿瘤新药的中间体，其合成路线如下：
32．下列关于A的说法正确的是_____________。（不定项）
A．A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3
B．A与其同分异构体邻羟基苯甲酸相比，其熔沸点更高
C．和苯酚相比，A的酚羟基电离程度更弱
D．1 ml A最多能消耗2 ml NaHCO3
33．B的结构简式为_____________________________。
34．C中取代基上碳原子形成的σ键和π键的数目之比为______。
C最多有_____个原子共面。
A．15 B．16 C．17 D．18
35．C→D的化学方程式为______________________________________________________。
36．E中官能团名称有醚键、_____________、____________。
E→F的反应类型为___________________。
A．取代反应 B．还原反应 C．加成反应 D．消去反应
37．写一种符合以下条件的F的同分异构体的结构简式_______________。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有6组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1∶1∶1
④有1个手性碳原子
38．已知：①羧酸和酚很难直接反应生成酯；②。
结合合成路线中的信息，以甲苯和苯酚为有机原料，写出合成的路线(无机试剂任选)。

（合成路线可表示为：AB……目标产物）
————————————————————————————————————
参考答案和评分标准
一、镍—古老而又年轻的金属（20分）
1．3d84s2（2分）； 第四周期第10族（或VIIi族）（2分）
2．A（2分）
3．>（2分）；两种物质均为离子晶体，Ni2+半径小，NiO中离子的核间距更短，离子键更强，熔点更高。（2分，合理即可）
4．C（2分）
5．A（2分）
6．10−15.6（2分）
7．2Ni2+＋ClO−＋4OH−=2NiOOH↓＋Cl−＋H2O（2分，其中沉淀符号及配平1分）
8．提高镍回收率（或利用率）（2分，合理即可）
二、21世纪的“清洁能源”——甲醚（20分）
9．-100.46 kJ·ml－1（2分，缺少单位扣1分）
10．0.06 ml·L−1·min−1（2分，缺少单位扣1分）
11．采用一步法时，反应I生成的CH3OH可以由反应II立即转化为二甲醚；反应II中生成的H2O又可被反应III消耗；反应III中生成的H2又可作为原料参与到反应I中。3个反应相互促进，从而提高了CO的转化率和二甲醚的产率。（2分，合理即可）
12．1.22（2分）
13．A（1分）
14．BC（2分）
15．A（2分）
16．23（3分）
17．＝（2分）；温度越高，二甲醚的选择性越大（或低温时硅铝比对二甲醚的选择性影响不大，高温时随着硅铝比增大，二甲醚的选择性先增大后减小）。（2分，合理即可）
三、三氯化铬的制备和性质探究（20分）
18．D（2分）
19．AC（2分）
20．A，B（2分）
21．（条件写加热也可以，2分）
22．A（2分）；CrCl3蒸气遇冷易凝华（2分，合理即可）
23． 1:1（2分）；溶液中的Cl ̶ 和发生氧化还原反应，导致的消耗量偏多（2分，合理即可）
24．C（2分）； 取少许最后一次洗涤液，加入稀硝酸和硝酸银溶液，无白色沉淀。（2分）
四、亚氯酸钠的工业制备和提纯（20分）
25．B（2分）
26．稀释ClO2防止浓度过高时发生分解爆炸（2分）
27．（1）B（2分）
（2）ClO2液化；易被充分吸收；减少（或防止）H2O2分解；避免NaClO2 因温度过高分解
（2分）
28．BD（2分）
29．因为酸性溶液中存在5ClO2-＋4H+4ClO2＋Cl-＋2H2O，加入适量硝酸银溶液，反应生成氯化银沉淀，使c(Cl-)降低，则平衡正向移动，导致c(ClO2)增大，溶液灭菌效果增强。（2分）
30．C（2分）； 冷却至略高于38 ℃ 结晶（2分）
31．（共4分）
设样品中NaClO2有xg
NaClO2 ~ 2I2 ~ 4S2O32-
90.5 4
x cv10-320
（2分）
X=0.4525cv（g） （1分）
则产品纯度为或 （1分）
五、有机药物的合成（20分）
32．BC（2分）
33． （2分）
34．7:1（2分） C（2分）
35．+ ++HCl （2分）
或者写+ +（写这个中间物也得2分）
36． ① 酚羟基、酮羰基（2分） ②B （2分）
37． （合理均得分）（3分）
38．
（除所给信息一步以外，其余三步每步1分，合计3分，合理即可）
基元反应
活化能Ea(eV)
反应热ΔH(eV)
① CO＋H2O＋2*===CO*＋H2O*
0
－1.73
② H2O*＋*===H*＋OH*
0.81
－0.41
KMnO4酸性溶液
的用量（滴数）
在不同温度下的反应现象
25 ℃
90~100 ℃
1
紫红色
蓝绿色溶液
3
紫红色
黄绿色溶液
10
紫红色
橙黄色溶液
11
紫红色
橙黄色溶液，有少量棕褐色沉淀
25
紫红色
紫红色溶液，有较多的棕褐色沉淀