上海市浦东复旦附中分校2023-2024学年高三上学期期中考试化学试卷

这是一份上海市浦东复旦附中分校2023-2024学年高三上学期期中考试化学试卷，共8页。
（本卷共四道大题，时间60分钟，满分100分）
可能用到的相对原子质量：Li-7，O-16，Al-27，C-59
一、（共19分）可燃冰具有巨大的储量和清洁的特点，被认为是一种新型的能源资源，我国科学家对其性质进行不断研究。科学家发现，一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
（单选）用化学用语表示CH4、CO2、H2O的相关微粒，正确的是
A. 基态C原子价层电子的轨道表示式为：
B. CO2的电子式为
C. CH4的空间填充模型为：
D. 用电子式表示H2O分子的形成：
（单选）下列微粒之间的关系，正确的是
A. 乙醇、甲醚：同分异构体B. O2、O3：同位素
C. CO2、CO：同素异形体 D. 甲醇、苯甲醇：同系物
甲烷分子的空间构型为_______________，其中心原子的杂化轨道类型为___________；水分子的空间结构与价层电子对的空间结构________________（填“一致”、“不一致”或“无法判断”）。
“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是____________________。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据下述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________。
用CO2置换CH4的转换过程如下图所示。
（单选）下列说法正确的是
A. 笼状结构中水分子间主要靠氢键结合
B. E代表CO2，F代表CH4
C. CO2置换出CH4的过程涉及化学键的断裂及形成
D. CO2可置换可燃冰中所有的CH4分子
可燃冰中，甲烷分子处于由多个水分子组成的笼中，如右图所示。某种甲烷水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个分子笼，每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子。若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子，另外两个被水分子容纳，则该甲烷水合物的化学式为______________。
（不定项）以下属于“可燃冰”开采与利用重要方法的是
A. 加压B. 减压C. 降温D. 升温
（不定项）水是一种常见的溶剂，二氧化碳在一定条件下也可以作溶剂。超临界二氧化碳是一种新型萃取剂。以下物质可用超临界二氧化碳萃取的是
A. NaOHB. NaClC. 植物精油
二、（共30分）推广锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。磷酸亚铁锂(LiFePO4)、钴酸锂(LiCO2)为锂离子电池常用的正极材料。工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺()为原料制磷酸亚铁锂材料。
基态铁原子核外电子排布式为______________，其核外电子的空间运动状态有________种，价层电子的运动状态有___________种。
基态Fe3＋较基态Fe2＋稳定的原因是_________________________________________
在NH4H2PO4中的N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序是________________；
N的第一电离能大于O，原因是____________________________________________。
1ml苯胺中，含有_______ml σ键；苯胺水溶性大于苯，其主要原因是__________
____________________________________________________________________。
钴酸锂(LiCO2)的一种晶胞如下图所示(仅标出Li，C与O未标出)，晶胞中含有O2-的个数为__________。晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，该钴酸锂晶体的密度可表示为__________g·cm-3(用含有NA的代数式表示)。
太阳能电池也是一种新能源电池，而光伏材料是能将太阳能直接转换成电能的材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。
已知Ga与B同主族，基态Ga原子的原子结构示意图为_______________；
Ga失去电子的逐级电离能(单位：kJ⋅ml⁻¹)的数值依次为577、1984.5、2961.8、6192。由此可推知镓的主要化合价为_________和+3。
Cd为第48号元素，Cd在元素周期表中的位置为_________________________，电子占据的最高能级的原子轨道的电子云轮廓图的形状为____________。
（不定项）下列事实能说明硫的非金属性比磷强的是____________；
A．沸点：PH3