上海市华二附中2023-2024学年高三上学期9月考试化学
一、海水中的卤素资源(本题共 22 分)
地球是一颗蓝色星球， 浩瀚的海洋覆盖了 70%以上的地球表面， 是蕴藏着极为丰富化学资源的“聚宝资源的盆” ，其中氯化物含量很高，氯和同族的氟、溴、碘、砹总称为卤素。
1 ．氯气是一种重要的化工原料， 可用以下几种方法制取氯气。
实验室可用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式： 。
. 工业上电解饱和食盐水制氯气，写出其反应的离子方程式： 。
c. 氯酸钾与浓盐酸反应制氯气， 该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
2 ．将氯气分别通入含下列离子的溶液中， 离子浓度减小的是（ ）(不定项)
A. SO32- B. HCO3- C. Mg2+ D. Fe3+
3．氯气的水溶液即氯水，某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最有可能是其检测结果的是（ ）(单选)
A. 图 1 表示氯水 pH 随时间的变化
B. 图 2 表示溶液中氯离子浓度随时间的变化
C. 图 3 表示氯水的电导率随时间的变化
D. 图 4 表示液面上方氧气体积分数随时间的变化
含氯消毒剂在日常生产和生活中有着重要应用，某研究性学习小组用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。
4. 装置④中的 X 试剂为 。
5. 装置③中多孔陶瓷的作用是 ，漂白粉的有效成分是 (用化学式表示)
6. 测定漂白粉有效成分的质量分数：称取 1.000 g 漂白粉于锥形瓶中，加水溶解， 调节溶液的 pH，以淀粉 为指示剂， 用 0.1000 mol ·L- 1KI 溶液进行滴定， 溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为：3ClO-+I- =3Cl-+IO3- ，IO3-+5I-+3H2O=6OH-+3I2 ，实验测得数据如下表所示。
滴定次数 1 2 3
KI 溶液体积/mL 19.98 20.02 20.00
该漂白粉中有效成分的质量分数为 ；若滴定过程中未充分振荡溶液， 局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
7. 卤化银因具有感光性，可用于制造感光材料。已知室温下，Ksp(AgCl)=1.8×10- 10 ，Ksp(AgI)=8.5×10- 17， 将 AgCl 与 AgI 的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓 AgNO3 溶液，关于所生成的沉淀说法正确的是( )(单选)
A. 只有 AgI 生成 B. AgCl 和 AgI 等量生成
C. AgCl 沉淀少于 AgI 沉淀 D. AgCl 沉淀多于 AgI 沉淀
二、自然界中的硫、氮循环(本题共 22 分)
硫和氮两种元素与人们的生活密切相关，是生命物质的重要组成元素， 自然界中硫、氮的循环是维持生态平衡的重要物质基础。
8 ．下列属于氮的固定的是 (填序号)。
①工业上 N2 和 H2 合成 NH3 ②N2 和 O2 放电条件下生成 NO
③NH3 催化氧化生成 NO ④汽车尾气中的 NO 和 CO 在催化剂作用下反应生成 N2
⑤氮气在豆科植物的根瘤菌体内所含的固氮酶作用下还原为氨
9 ．热塑性聚氨酯(TPU)是具有高弹性，高拉伸强度，耐低温性，耐磨性和耐腐蚀能力的聚合物。 一种基于二硫键(-S-S-)的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下：
该聚合物由 X()和 Y()聚合而成，
下列说法正确的是（ ）(不定项)
A ．X 中碳氮双键比碳氧双键更容易与 Y 发生反应
B ．生成该聚合物的反应属于缩聚反应
C. 废弃的该聚合物若直接高温焚烧处理， 可能会产生氮氧化物、硫氧化物等有毒气体
D. 该聚合物不能发生水解反应
含硫、含氮物质的使用在为人类带来益处的同时， 也给人们带来了一些困扰。利用电解原处理氮氧化物、硫氧化物等废气， 具有重要意义。
10 ． 用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2 ，将所得 Na2SO3 溶液进行电解(电极材料均为石墨)，可循环再生NaOH ，同时得到 H2SO4 ，其原理如下图所示。气体 A 为 (填化学式) ，b 极的电极反应式为___________________________
11．电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，实验室模拟电解法吸收 NOx 的装置如图所示(电极材料均为石墨)。若用 NO2 气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时 NO2 发生反应的电极反应式： 。
②若有标准状况下 2.24LNO2 被吸收，通过阳离于交换膜的 H+为 mol。
石油化工、煤化工等行业废弃普遍含有的硫化氢，已知 H2S 与 CO2 在高温下发生反应：
H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。
12. 在 610K 时， 将 0.10 mol CO2 与 0.40 mol H2S 充入 2.5L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
H2S 的平衡转化率 a1= %，反应平衡常数 K= （保留两位有效数字）。
13．在 620K 重复实验， 平衡后水的物质的量分数为 0.03，H2S 的转化率 a2 a1 (填“>”“< ”或“= ”，下同) ，该反应的△H 0。
14 ．向反应器中再分别充入下列气体，能使 H2S 转化率增大的是 (单选)。
A. H2S B. CO2 C. COS D. N2
三、生活中的铁(共 21 分)
铁是地壳中含量最高的金属元素， 铁及其化合物在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用。
15 ．基态铁原子的价电子排布式为 ，基态铁原子中所含未成对电子有 个。
16 ．配合物 Fe(CO)5 与 NH3 在一定条件下可合成一种具有磁性的铁氮化合物，Fe(CO)5 所含三种元素的电 负性由大到小的顺序是 ，NH3 分子的立体构型为 ，
1mol Fe(CO)5 分子中含有σ键为 mol。
17．铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物的立方晶胞结构如下图所示。
①该化合物的化学式为 。
②若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为 a×10- 10cm，阿伏加德罗常数的值为 NA ，则该晶胞的密度为 g ·cm3(列出计算式即可)。
18 ．把氯气通入黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液中， 得到赤血盐{K3 [Fe(CN)6]}，该反应的化学方程式为________________________________。
19 ．用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：
①用 Na2CO3 溶液浸泡废铁屑的目的是 。
②加 H2O2 时发生反应的离子方程式为 。
四、有机合成在制药中的应用(共 20 分)
现代有机合成不仅能制备自然界中存在的天然有机物， 还能根据人类需求创造自然界中不存在的新物质，满足医药、生命科学等领域的需求， 对人类健康具有积极意义。
20. 乙酰苯胺俗称“退热冰” ，实验室合成路线如下， 下列说法正确的是（ ）(不定项)
A ．反应③属于消去反应
B ．反应②属于还原反应
C ．苯胺具有碱性，且能使酸性高锰酸钾褪色
在乙酰苯胺的同分异构体中， 能发生水解的只有 3 种
艾拉莫德(J)是一种治疗急、慢性关节炎的药物， 具有抗炎镇痛的作用， 在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：
回答下列问题：
21 ．A 的分子式是 。
22. B 具有的含氧官能团名称是 。
23 ．写出反应②的化学方程式： 。
24. 设计①、⑤两步的原因是 。
25 ．反应⑥的反应类型是 ，写出 H 的结构简式： 。
26. G 的化学名称是 ，它的同分异构体中，既能发生水解反应，又能发生银镜反应的化合物共有 种(已知 О 和 Cl 不能直接相连)。
五、化石燃料的合理开发利用(共 15 分)
2023 年 3 月，科研成果“ 温和压力条件下实现乙二醇合成”入选 2022 年度中国科学十大进展，该成果有望促进煤化工的绿色发展，降低我国乙二醇产业对石油的依赖。
27 ．在实际工业生产中，乙二醇可通过环氧乙烷与水直接化合的方法合成，其合成路线如图所示，下列说法正确的是（ ）(单选)
A. 乙二醇可用于生产汽车防冻液 B. CH2=CH2 的结构简式为 CH2
C. 乙二醇和甘油互为同系物 D. 上述合成路线的设计不符合“绿色化学”理念
28 ．乙二醛是一种重要的精细化工产品，主要用于纺织工业，做纤维处理剂能增加棉花、尼龙等纤维的纺缩和防皱性，可利用乙二醇气相氧化法进行工业制备。
己知：2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) △H=-484kJ/mol ，K1
OHC-CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) △H=-78kJ/mol ，K2
则乙二醇气相氧化反应 HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O(g)的△H= ；
相同温度下，该反应的化学平衡常数 K= (用含 K1 、K2 的代数式表示)。
29．对于上述乙二醇气相氧化反应，当原料气中氧醇比为 1.35 时， 乙二醛和副产物 CO2 的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在 450~495℃之间和超过 495℃时， 乙二醛产率降低的主要原因分别是 、 。
30 ．在恒温恒容下，如果从反应物出发建立平衡，一定能说明乙二醇气相氧化反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A ．体系压强不再变化 B ．氧醇比保持不变
C. 混合气体的密度保持不变 D ．气体平均相对分子质量保持不变
31 ．合成环已酮缩乙二醇的原理为: 在反应体系中加入适量苯，利用如图装置(加热及夹持装置省略)制备环已酮缩乙二醇。下列说法正确的是( )
A. a 是冷却水的进水口
B ．苯可将反应产生的水及时带出，也可用 CCl4 替代苯
C. 当苯即将回流至烧瓶中时，应将分水器中的水和苯放出反应
D. 利用分水器分离出水， 可提高环已酮缩乙二醇的产率
参考答案
一 、1. a. MnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2 ↑+2H2O
b. 2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2 ↑+Cl2 ↑ c. 5:1
2. AB 3. C 4. NaOH 溶液
5. 增大气体接触面积，使氯气吸收更充分；Ca(ClO)2
6. 42.9%；偏低 7. D
二、8. ①②⑤ 9. BC 10. H2 ；SO32 -2e-+H2O=SO42 +2H+
11. ①NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ ②0.1
12. 2.5；2.8×10-3 13. >；> 14. B
三、15. 3d64s2 ；4 16. O>C>Fe；三角锥形；10
17.①Fe4N ② 56 4 +14
(2a10 10)3 NA
18. 2K4 [Fe(CN)6]+Cl2=2K3 [Fe(CN)6]+2KCl
19.①除表面油污四、②2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
20. BC 21. C6H4NO3Cl 22. 醚键、硝基
23.
24. 保护酚羟基 25. 酯化反应；
26. 3-氯丙酸；8
五、 27. A 28. -406kJ·mol-1 ；K1/K2
29.升高温度，主反应平衡逆向移动；温度超过 495℃时，乙二醇大量转化为二氧化碳等副产物30. AD 31. D
