上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高三上学期10月考试++化学试题

这是一份上海市华东师范大学第二附属中学2024-2025学年高三上学期10月考试++化学试题，共8页。试卷主要包含了丰富多彩的氧族元素，极具观赏和使用价值的金属锡，铁元素的化学分析方法等内容，欢迎下载使用。

可能用到的相对原子质量：O-16S-32Fe-56Sn-119
一、丰富多彩的氧族元素
VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
1．基态Se原子的价层电子轨道表示式为_________，O3分子为V形结构，其共价键类型为________(填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
2．（不定项）意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用，制出了新型的氧分子O4，它的结构很复杂，可能具有与S4相似的正方形结构，是一种高能量分子。下列有关O4的说法正确的是（ ）
A．O4分子内存在正、负离子
B．合成O4的反应可看作是核聚变反应，不属于化学变化
C．O4与O3、O2都是氧的同素异形体
D．O4将来可用作更强有力的火箭推进剂的氧化剂
3．O2可以有如下转化：
由O2转化为O22−相当于O2被______（填“氧化”或“还原”）。O22−的电子式为__________。4．同一物质的熵值大小与其状态有关，且同温同压下，物质的熵值大小还与其物质的量成正比。研究表明1ml O2随温度升高时的熵(S)的变化示意图如图，下列说法错误的是（ ）
A．由图可知，1ml O2(g)的熵值不是定值
B．物质的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关
C．熵值由94 J·K－1·ml－1→170 J·K－1·ml－1 的过程：O2由液态转化为气态
D．相同温度和压强下，O4(g)、O3(g)、O2(g)的熵值依次减小
5．O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是（ ）
A．O2和O8互为同素异形体 B．常温常压下O8转化为O2能自发进行
C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在
6．科学家发现两种粒子：第一种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第二种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法错误的是（ ）
A．“四中子”不显电性
B．“四中子”的质量数为4，其质量比氢原子大
C．“零号元素”在元素周期表中与氢元素占同一位置
D．第二种粒子的化学式为O4，与O2互为同素异形体
H2O2、O2、O3在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基(·OH)，能有效去除废水中的H2PO2−（次磷酸根）、苯酚等物质。
7．H2O2、O3在一定条件可处理废水中H2PO2−。弱碱性条件下·OH将H2PO2−氧化成PO43−，该反应的离子方程式为 。
8．为比较不同投料方式下含H2PO2−模拟废水的处理效果，向两份等体积废水样品中加入等量H2O2和O3，其中一份再加入FeSO4，反应相同时间，实验结果如下图所示。添加FeSO4后，次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高，原因是 。

（第8题图） （第9题图）
利用电化学高级氧化技术可以通过电解装置在电解槽中持续产生·OH，使处理含苯酚废水更加高效，装置如图所示。已知a极主要发生的反应是O2生成H2O2，然后在电解液中产生·OH并迅速与苯酚反应，变成空气中存在的无毒物质。
9．b极连接电源的 极(填“正”或“负”)；a极的电极反应式为 。
10．H2O2在Fe3O4催化下也可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。除去废水中的苯酚的原理如图所示。研究在不同初始pH条件下，苯酚的去除率随时间的变化，结果表明：在反应开始时，初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液，但一段时间后两者接近，原因是 。

（第10题图） （第11题图）
11．硫在不同温度下的状态和分子结构不同，单质硫S8环状分子的结构如图。把硫加热超过其熔点就变成黄色液体；433K以上液态硫颜色变深，黏度增加；523K以上黏度下降；717.6K时硫变为蒸气，蒸汽中存在3S8⇌4S6⇌6S4⇌12S2，温度越高，蒸汽的平均相对分子质量越小。
该系列转化3S8⇌4S6⇌6S4⇌12S2的ΔH_______（填“>”、“<”）0；硫单质加热熔化为_____（填“物理”、“化学”）变化。
若某硫蒸气中含有S2、S4、S6、S8等分子，现测得该硫蒸气的密度为相同状况下氢气密度的40倍，则该硫蒸气中一定含有______分子（填分子式），其分子数百分比的取值范围为________。
12．氧族元素有机物常见的有苯酚和硫酚等。两物质中酸性较强的是__________，理由是______________________________；水溶性较强的是_________，理由是_________________________________________。
苯硫酚（C6H5SH，也写作PhSH）是一种用途广泛的有机合成中间体。工业上用常用氯苯(C6H5Cl)和硫化氢(H2S)为主要原料制备苯硫酚，但会有副产物苯(C6H6，也写作PhH)生成。
I：C6H5Cl(g)+H2S(g)→C6H5SH(g)+HCl(g) ΔH1＝－16.8 kJ·ml－1
II：C6H5Cl(g)+H2S(g)→C6H6(g)+ HCl(g)+1/8S8(g) ΔH2
反应II的焓变不易测量，现查表得如下数据：
III: C6H5SH(g)→C6H6(g)+1/8 S8(g) ΔH3＝－29.0 kJ·ml－1
现将一定量的氯苯和硫化氢置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20min测定生成物的浓度，得到图二。
13．反应 I、II的能量变化如图一所示，则在相同条件下反应速率v(I) v(II)（填写“>”，“<”，“=”）。
14．图二可知，790℃时所测生成物苯硫酚浓度减小，可能的原因为 。（任写一种）
15．590℃时，2ml氯苯和5ml硫化氢混合气体在V L的固定容积中进行反应I和II，达到平衡时，测得容器中苯硫酚的物质的量为1ml，苯的物质的量为0.5ml，则该温度下反应I的平衡常数为 。（结果保留两位小数）
二、极具观赏和使用价值的金属锡
16．人类最早冶金的历史年代曲线图如图所示（-1000表示公元前1000年）。下列说法正确的是________。（不定项）
A．工业高炉炼铁原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B．自然界中Fe元素只以化合态形式存在，故铁的冶炼年代比铜晚
C．工业上金属Mg、Al都是通过用电解熔融的氯化物制得的
D．古人以炉甘石（主要成分为ZnCO3）和木炭为原料冶炼金属锌，该冶炼方法是热还原法
17．人类对锡(50Sn)的使用可以追溯到大约公元前3000年。金属锡可以制各种锡器和锡雕，具有很好的使用价值和观赏价值。锡有白锡和灰锡两种同素异形体。在某种条件下，灰锡不稳定，而发生自行毁坏，称之为锡疫。已知：
①Sn(s, 白)+2HCl(aq)＝SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1
②Sn(s, 灰)+2HCl(aq)＝SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2
③Sn(s, 灰)Sn(s, 白) ΔH3＝2.1 kJ·ml－1
下列说法正确的是________。（不定项）
A．ΔH1>ΔH2
B．锡的两种同素异形体在常温下可以相互转化，是可逆反应
C．灰锡转化为白锡的反应是吸热反应
D．锡制器皿应置于高于13.2℃的环境中，否则会自行毁坏，即所谓的锡疫
18．锡有2种价态+2和+4价，其中最稳定的价态为________。实验室配制氯化亚锡(SnCl2)溶液时发现，向SnCl2固体中加水的过程中，产生刺激性气味气体，且只能得到悬浊液。配制、保存SnCl2溶液时，要用到的试剂为氯化亚锡固体、 、 和水(填试剂名称)。
19．四价锡的卤化物的熔沸点为：
SnCl4分子的空间构型为 ，构成SnF4最小微粒为___________，归纳表中四卤化锡的熔、沸点的变化规律并解释原因 。
20．已知：25℃时，Ksp[Sn(OH)2]=1.4×10−28，Ksp(SnS)=1.0×10−25。Sn(OH)2是两性物质。工业上，S2−是一种很好的沉淀剂。但向1L 0.01 ml·L−1 Na2S溶液(pH=12)中逐渐加入SnCl2粉末时，一开始却并没观察至沉淀。请分析原因 。
21．马口铁是在铁表面镀一层锡。一个马口铁罐装的桔子罐头发生了“涨罐”和马口铁罐穿孔的现象。经检测罐头内食物没有腐败，则罐头内导致“涨罐”的气体可能是 ，说明理由 。
22．SnCl4强烈水解，生成SnO2·xH2O。天然SnO2即为锡石。SnO2能与足量NaOH反应生成钠盐，请从元素周期律角度写出该反应的化学方程式 。
23．单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛种加热至800℃，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在800℃下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是_______________________________。
24．锡石能发生反应：2Na2CO3+SnO2+4SNa2SO4+Na2SnS3+2CO2↑。该反应中，金属性最强的元素与铝元素相比较，可以作为判断两者金属性强弱依据的是 。（不定项）
A．能否置换出硫酸铜溶液中的铜离子
B．Al(OH)3能否溶解在该元素最高价氧化物对应的水化物中
C．单质与氯气化合时失去电子数目的多少
D．单质与同浓度的稀盐酸发生反应的剧烈程度
25．常温下，测得Na2SnS3溶液pH＞7，请用离子方程式解释其原因 。
三、一种新型口服抗新冠药物帕罗韦德中间体合成
帕罗韦德是一种新型口服抗新冠药物，其重要中间体K的合成路线如下。
已知：(R1、R2、R3均表示烷基)
回答下列问题：
26．已知A→B为加成反应，工业上常利用物质A在氧气中燃烧时放出的大量热来进行__________________。
27．B与足量氢气反应后的产物名称为_________________。
28．已知C为不饱和醇，C→D的反应类型为 。
29．写出G→H第一步反应的化学方程式 。
30．已知芳香化合物M为K的同分异构体，则满足下列条件的同分异构体共有 种。
①能与FeCl3发生显色反应；
②1ml M最多消耗2 ml NaOH；
③核磁共振氢谱中有五组峰；
写出其中两种峰面积之比为3：2：2：1：1的有机物的结构简式： 。
31．结合以上流程，以乙炔和乙醇为原料合成2, 5－己二醇()，无机试剂任选，设计合成路线。
四、铁元素的化学分析方法
邻二氮菲(英文为phen)与Fe2+生成稳定的橙红色配离子，可用于Fe2+浓度的测定。
32．下列对邻二氮菲的说法正确的是_________。（不定项）
A．邻二氮菲分子中碳原子和氮原子杂化方式相同
B．邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能
C．邻二氮菲中所有原子共平面，且是手性分子
D．邻二氮菲的一氯代物有3种
33．常温下，FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成血红色配合物，反应方程式可表示为FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl，下列说法正确的是_______。
A．增大KSCN溶液的浓度，平衡常数增大
B．向上述平衡体系中加入适量KCl固体，平衡不移动
C．加水稀释，平衡向左移动，且溶液的红色变浅
D．加入少量铁粉，达到新平衡时[Fe(SCN)3]/[Fe3+]减小
透明铁黄(FeOOH)是一种分散性良好的铁系颜料。工业上采用硫铁矿熔烧去硫后烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3、不考虑其他杂质)制备透明铁黄工艺流程如下：
34．“过滤I”后，滤液中所含金属正离子有 。
制备铁黄：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通氧气，生成铁黄。通入氧气过程中，记录溶液pH变化如图1所示。
已知：25℃时，Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10−5 ml·L−1)的pH=8.5。
35．滴加氨水产生沉淀，当pH为6.0时，溶液中残留Fe2+浓度为 ml·L−1。
36．请写出0~t1时段发生的化学方程式 。
37．制得的透明铁黄中往往混有氧化铁，可用分光光度法测定透明铁黄的含量。已知Fe(SCN)3的吸光度A(对特定波长光的吸收程度)与Fe3+标准溶液浓度的关系如图-2所示。称取3.47g样品，用稀硫酸溶解并定容至1L，准确移取该溶液10.00 mL，加入足量KSCN溶液，再用蒸馏水定容至100 mL。测得溶液吸光度A=0.8，计算样品中FeOOH的质量分数(写出主要计算过程)。
SnF4
SnCl4
SnBr4
SnI4
熔点/℃
705
－33
31
144.5
沸点/℃
705℃升华
114.1
202
364