南模中学2023学年第一学期高二年级化学学科等级考
（本次考试时间60分钟，满分100分）
考生注意：
本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂或写在答题纸上；
答题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考生号填写清楚，并在规定的区域填涂 相关信息。答题时客观题用 2B 铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写；
答题纸与试卷在试题编号上一一对应，答题时注意作答区域。
相对原子质量：O－16 Ti－48
一、（本题共 22 分）
金属钛密度小、强度高、抗腐蚀性能好，是应用广泛的金属。含钛的矿石主要有金红石和钛铁矿。
基态Ti原子的价层电子排布式为 ，含有未成对电子 个，Ti元素在周期表中的位置是 。
将 1 mol TiCl3·4H2O 溶于水，加入足量 AgNO3 溶液，得到 1 mol AgCl 沉淀，已知 Ti3+的配位数为 6，TiCl3·4H2O 的化学式用配合物的形式表示为 。
金红石的主要成分是钛的一种氧化物，该氧化物的晶胞边长分别为 a pm, b pm, c pm。结构如下图所示。
由图可知该氧化物的化学式是 ，Ti 填充在 O 构成的 空隙中。
A．三角形 B．四面体 C．八面体4．该氧化物的熔点为 1850 ℃，其晶体类型最不可能是 。
A．共价晶体 B．离子晶体 C．分子晶体
已知 m g 该氧化物晶体体积为 V cm3，则阿伏加德罗常数 NA＝ 。
以钛铁矿为原料，用镁还原法冶炼金属钛的工艺流程如下图所示。
高温氯化时除 TiCl4 外还得到一种可燃性气体，写出反应的方程式 。
结合工艺流程和熔沸点数据，“分离”时所需控制的最低温度应为 ℃。
Ti Mg MgCl2
熔点/℃ 1668 651 714
沸点/℃ 3287 1107 1412
MgCl2 的熔点为 714 ℃，而 TiCl4 的熔点仅为－24.1 ℃，解释两者熔点的差异：
。
二、（本题共 20 分）
25℃时，草酸 H2C2O4 的 Ka1＝5.6×10 2, Ka2＝1.5×10 4, 草酸钙 CaC2O4 的 Ksp＝4.0×10 8。回答以下问题：
用标准浓度的草酸滴定未知浓度的 KMnO4 溶液，可标定 KMnO4 溶液的浓度。判断到达滴定终点的现象为 。
H2C2O4 在水中的电离方程式 ；
25℃时， NaHC2O4 溶液的 pH 7 （ 选填“ ＞ ”“ ＜” 或“ ＝ ”）， 通过计算说明原因：
。
11．25℃时，H2CO3 的 Ka1＝4.4×10 7, Ka2＝4.7×10 11，写出少量草酸和过量碳酸钠溶液反应的离子方程式 。
12．25℃时，将 1 mL 某浓度的 H2C2O4 溶液加水稀释，其溶液 pH 与稀释后溶液体积的关系如右图所示。
① 图中能代表 H2C2O4 溶液稀释情况的是 （选填“A: 曲线 I”或“B: 曲线 II”）；
② 稀释过程中，下列量始终增大的是 。
13．25℃时，向 20 mL 0.1 mol·L-1 的 NaHC2O4 溶液中缓慢滴加 pH＝13 的 NaOH 溶液，混合溶液的温度 T 与滴加 NaOH 溶液体积的关系如下图所示。
① 图中 E, F, G 三点中，水的电离程度最大的是 点。
② 下列关系式中正确的是 。
A．E 点存在 2c(Na＋)＝3c(H2C2O4)＋3c(HC2O4 )＋3c(C2O42 )
B．F 点存在 c(H＋)＝c(OH )＋c(HC2O4 )＋c(H2C2O4)
C．G 点存在 c(Na＋)＞c(OH )＞c(HC2O4 )＞c(C2O42 )
草酸钙结石是草酸和高钙食物在人体内形成的一种结石，计算下列反应的平衡常数： H2C2O4(aq)＋Ca2+(aq) CaC2O4(s)＋2H+(aq)，K＝ 。（算出具体数值）
三、（本题共 18 分）
工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
在 C 和 O2 的反应体系中：
反应 1：C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH1＝－394 kJ·mol 1反应 2：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH2＝－566 kJ·mol 1反应 3：2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH3＝ kJ·mol 1
设 y＝ΔH－TΔS，反应 1、2 和 3 的 y 随温度的变化关系如下图所示。图中对应于反应 3 的线条是 。（选填字母序号）
一定压强下，随着温度的升高，气体中 CO 与 CO2 物质的量之比 。
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
水煤气反应：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝131 kJ·mol 1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是 。
CO 变换反应为：CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol 1。
一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强（即该组分的物质的量分数×总压）： p(CO)＝0.25 MPa、p(H2O)＝0.25 MPa、p(CO2)＝0.75 MPa 和 p(H2)＝0.75 MPa，则该反应的平衡常数 Kp＝ 。维持相同的温度和总压，提高水蒸气的投料比例，使 CO 的平衡转化率提高到 90%，则原料气中水蒸气和 CO 的物质的量之比为 。
生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是 。A．反应温度越高越好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的 N2
以固体催化剂 M 催化 CO 变换反应，能量-反应过程关系如下图所示。步骤 为决速步。（选填“I”或“II”）
用化学方程式表示该催化反应历程：
步骤 I: M(s)＋H2O(g)＝MO(s)＋H2(g)， 步骤 II: 。
四、（本题共 20 分）
(
3
)氯碱工业是化工产业的重要基石，其装置示意图如下所示。已知 pH 升高时，ClO—易歧化为 ClO —和 Cl—。
电解饱和食盐水的离子方程式为 。
阴极生成 22.4 L H2（折合成标准状况）时，有 mol Na+穿过交换膜向 极迁移
（选填“阴”或“阳”）。
ClO3—中 Cl 采取 杂化，ClO3—离子的空间构型是 形。副产物 ClO3—的产生有两种可能途径：
① Cl—在电极上放电形成 ClO3—。写出该电极反应方程式： 。
② 阳离子交换膜破损导致 OH—向阳极室迁移，发生 2 步反应最终产生 ClO3—：
， 。
(
3
)测定副产物 ClO —含量的方法如下图所示。
① 加入 H2O2 的目的是除去水样中残留的 Cl2 和 ClO—。若测定中未加入 H2O2，则测得水样中 ClO —的浓度将 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
(
3
) (
3
)② 滴定至终点时，消耗 V3 mL 酸性 KMnO4 溶液，则水样中 c(ClO —)＝ mol·L 1。
五、（本题共 20 分）
碘番酸是一种口服造影剂，其合成路线如下：
已知：
①所需的试剂和反应条件是 ；⑤的反应类型是 。
写出反应②的化学方程式 。
27．C 无法一步转化为间硝基苯甲醛，其原因是 。
28．E 中无支链，E 的名称是 。D 有一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一组峰， 该同分异构体的结构简式是 。G 中含有乙基，G 的结构简式是 。29．证明 E 完全转化为 D 的实验操作是 。
30．设计一条由 CH2=CH2 合成乳酸[ ]的合成路线（无机试剂任选）。
