上海市建平世纪中学2024-2025学年高三上学期阶段测试一化学试题（含答案）

这是一份上海市建平世纪中学2024-2025学年高三上学期阶段测试一化学试题（含答案），共11页。

考试时间：60分钟 满分：100分
试卷说明：1、试卷中选择题如无特别说明，则为单选题
2、答案全部涂、写在答題纸上，不要超过答题框，否则不得分！
一、价态繁多的铁元素(本题共24分)
I．铁元素存在于岩石与生命体中，不同价态的铁元素在生产、生活乃至生命活动中有独特的作用。
(1)能说明Fe的还原性弱于Na的是___________。
A．Na的熔点比Fe的熔点低
B．Na与冷水剧烈反应，Fe与冷水不反应
C．1ml的Fe、Na分别与S反应，Fe失电子数多
D．Fe3+氧化性强于Na+
Ⅱ．水处理厂可用Fe2SO43制备的对水进行杀菌、消毒等。
(2)Fe2SO43制备Na2FeO4时，从氧化还原角度考虑，不可能用到的物质是（双选）________。
A．Na2SO3B．Na2O2C．NaClOD．Na2S
Ⅲ．Fe2SO43溶液也可用于处理工业尾气SO2。将SO2缓慢通入Fe2SO43溶液至过量，观察到溶液由黄色变红棕色，静置后变为浅绿色。由资料知Fe2SO43和SO2发生如下反应：
①Fe3++6SO2⇌[Fe(SO2)6]3+(红棕色)
② □Fe3+ + □SO2 + □___________=□Fe2+ + □SO42−+ □H+ (浅绿色)
(3)请补全、配平反应②的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向 。
(4)实验中，溶液由黄色变为红棕色的过程中也可能有FeOH3胶体生成，请写出检验是否有胶体生成的方法 。
Ⅳ．单质铁和碳经常被用作原电池。
(5)如图利用铁碳原电池原理处理酸性污水。若上端开口关闭，可得到强还原性的H⋅(氢原子)；若上端开口打开并鼓入空气，可得到强氧化性的⋅OH。下列说法错误的是_______。
A．无论是否鼓入空气，负极：Fe−2e−=Fe2+
B．上端开口关闭，正极：H++e−=H⋅
C．鼓入空气，每生成1ml ⋅OH有2 ml电子转移
D．处理含H2S的污水时，打开上端开口并鼓入空气
(6)燃料电池因污染小，使用寿命长，有着良好的发展前景。甲醇燃料电池以甲醇为燃料，其工作原理示意图如下：
①判断b电极是 极；
②写出a极反应式 。
Ⅴ．亚铁盐经常被制作成补血剂。为分析某补血剂(主要成分为亚铁盐)中铁元素的质量百分含量，可以用酸性标准溶液进行氧化还原滴定。
(3)实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液500mL，配制时需要用的仪器除电子天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需 。配制时要用硫酸酸化KMnO4，不能用盐酸酸化的原因是 。
(4)称取12.2g补血剂在容量瓶中配成200mL溶液，量取25.00mL试样溶液，用0.100ml/L KMnO4标准溶液滴定，判断到达滴定终点的实验现象是 ，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则所测补血剂中铁元素的质量百分含量是 (结果精确到0.1%)。
二、氨是重要的化工原料 (本题共26分)
Ⅰ．如图表示298K时，N2、H2、NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图，根据图回答下列问题：
(1)写出工业合成氨的热化学方程式： 。
(2)图中曲线 (选填“a”或“b”)表示加入铁催化剂的能量变化曲线，铁催化剂能加快反应速率的原理是 。
Ⅱ．在固定容积密闭容器中，进行上述反应，其平衡常数K与温度T的关系如下表：
(3)写出该反应的平衡常数表达式： ，判断K1 K2(选填“>”“<”或“=”)。
(4)下列反应能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A．混合气体密度保持不变B．容器内压强保持不变
C．N2、H2的转化率相等D．v正N2=3v逆H2
(5)298K时，在1L密闭容器中充入1ml N2和3ml H2并发生反应。10min时测得生成氨气0.3ml，用氢气表示该过程的反应速率为 ，此时该反应 平衡(选填“达到”“未达到”)，v正 v逆(选填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ．将氨气通入水中可制得氨水，也可与酸化合制得铵盐。
(6)写出一水合氨电离平衡常数的表达式 。室温下0.1ml⋅L−1的氨水溶液在加水稀释过程中，电离平衡常数 (选填“变大”“变小”或“不变”，下同)，NH4+NH3⋅H2O 。
(7)氯化铵溶液中加入镁粉能放出氢气和氨气，请运用平衡移动原理解释该现象产生的原因 。
(8)在25℃时，浓度均为1ml⋅L−1的NH42SO4、NH42CO3、NH4FeSO42溶液中，铵根离子浓度由大到小的顺序是 (填化学式)。
三、难溶电解质的沉淀溶解平衡 (本题共25分)
Ⅰ．工业上常用钛铁矿(主要含FeTiO3和少量SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3等)通过如图所示工艺流程制取钛，并进一步回收镁、铝、铁等的化合物。
已知：①酸浸后，钛主要以TiOSO4形式存在；TiOSO4为强电解质，在溶液中仅能电离出SO42-和一种正离子；
②25°C，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示。
(1)要提高酸浸速率，可采取的措施是 (至少列两条)。
(2)TiOSO4的电离方程式是 。
(3)从水解平衡角度解释“水浸”时生成H2TiO3的原因可能是 。
(4)“分步沉淀”：用氨水逐步调节pH至11.1，依次析出的沉淀是： 、Mg(OH)2；Mg2+恰好沉淀完全时，“母液”中Al3+的浓度是 。
Ⅱ．工业制胆矾时，将粗制CuO粉末(含杂质FeO、Fe2O3)慢慢加入适量的稀H2SO4中完全溶解，除去杂质离子后，再经过一系列操作可得纯净的胆矾晶体。已知：pH≥9.6时，Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀；pH≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀；pH接近4时，Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。回答下列问题：
(5)为除去溶液中的Fe2+，可先加入 (从下面四个选项选择)，将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为 ，然后加入适量的 (不定项选，从下面四个选项选择) ，调整溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
A．CuO B．Cl2 C．Cu(OH)2 D．H2O2
(6)甲同学怀疑调整至溶液pH=3.4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的，乙同学认为可以通过计算确定，他查阅有关资料得到如下数据，常温下Fe（OH）3的溶度积Ksp=1×10-38，Cu（OH）2的溶度积Ksp=3×10-20，通常残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5ml•L-1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO4的浓度为3ml•L-1，则Cu（OH）2开始沉淀时溶液的pH为 ，Fe3+完全沉淀时溶液的pH为 ，通过计算确定上述方案 （填“可行”或“不可行”）。
(7)“再经过一系列操作可得纯净的胆矾晶体”，一系列操作是指 、 、过滤、洗涤、干燥。
(8)pH=6，CuSO4溶液中由水电离出的c(OH-)是 。
四、有机化学 (本题共25分)
化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)有关有机物A说法不正确的是（双选）___________。
A．分子式为C8H16OB．在浓硫酸加热的条件下发生消去生成醚
C．在铜作催化剂的条件下被氧气氧化成醛D．它是环己醇的同系物
(2)B的一种同分异构体结构简式为：H2C=CHCHCH3CH=CHCHOHCH3。
请在上述结构简式中用并用*标出手性碳原子 。阅读以下关于顺反异构的信息，判断该有机物 顺反异构现象(填“存在”或“不存在”)。
(3)C中的官能团名称是 。写出符合下列要求的C的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构) 。
a．具有六元环结构，环上只有一个取代基；
b．能发生水解和银镜反应。
(4)反应④所需的试剂和条件是 。
(5)②、⑤的反应类型分别是 、 。
(6)写出F到G反应的离子方程式：
① ；
② 。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。 (合成路线可表示为：A→反应条件反应试剂B⋯⋯→反应条件反应试剂目标产物)
参考答案：
一、价态繁多的铁元素(本题共24分)
(1)B
(2)AD
(3) （4分）
(4)取少量样品于试管中，用激光笔照射样品，看是否有一条光亮的通路
(5)C
(6) 正 CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
(3) 500mL容量瓶 酸性环境下，KMnO4氧化性很强，会将氯离子生成Cl2
(4) 滴下最后半滴KMnO4标准溶液滴入，溶液颜色变为浅紫红色，且在半分钟内不变色 36.7%
二、氨是重要的化工原料 (本题共26分)
(1)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ/ml
(2) b 使用催化剂降低反应活化能
(3) K=c2(NH3)c(N2)⋅c3(H2) ＞
(4)B
(5) 0.045ml/(L·min) 未达到 ＞
(6) K=cNH4+cOH−cNH3⋅H2O 不变（1分） 变大（1分）
(7)NH4++H2O⇌NH3⋅H2O+H+，活泼金属镁与H+反应生成氢气，H+浓度减小使平衡向右移动，NH3⋅H2O浓度增大，NH3逸出
(8)NH4FeSO42＞NH42SO4＞NH42CO3
三、难溶电解质的沉淀溶解平衡 (本题共25分)
(1)粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等
(2)TiOSO4=SO42-+TiO2+
(3)TiO2+水解：TiO2++2H2O⇌H2TiO3+2H+，加热水促进水解平衡右移，生成H2TiO3
(4) Fe(OH)3、Al(OH)3、Fe(OH)2 1.0×10-24.2ml/L
(5) D 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O AC
(6) 4 3 可行（1分）
(7) 蒸发浓缩 冷却结晶 （各1分）
(8)1×10-6ml·L-1
四、有机化学 (本题共25分)
(1)BC
(2) H2C=CHC*HCH3CH=CHC*HOHCH3。 存在（1分）
(3) 羟基、酮羰基（4分） （4分）
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热；
(5) 加成反应 取代反应（1分）
(6)
(7)，（3分）
TK
298
398
498
平衡常数K
4.1×105
K1
K2
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.2
6.5
3.5
9.5
恰好沉淀完全c=1.0×10-5ml⋅L-1时的pH
3.2
9.7
4.7
11.1