2024-2025學年上海市某中學高三年級上冊期中考試化學試卷（附答案）

同濟大學第一附屬中學

2024學年第一學期期中考試高三化學試卷

（考試時間：60分鐘滿分：100分）

1.普托馬尼（P）為口服的抗分枝桿菌藥物,用于結核病的治療。P的某種合成路線如下所示（部分反應條件已省略）:

O2N

COOH

A

OH

O,N

O2N

cuKOH/醇

()

②o③

C8H6OBrF3

X

O2N

⑤

（1）P分子中含有不對稱碳原子數目為

A.0個B.1個C.2個D.3個

（2）②的反應類型是

A.加成反應B.取代反應C.消去反應D.氧化反應

(3)③所需的反應試劑與條件為

(4)④中生成的無機產物為

(5)寫出①反應式:

(6)X的結構簡式為

(7)反應②,⑤的目的是

(8)M與X互為同分異構體,且具有如下性質，寫出M的結構簡式

i.屬于芳香族化合物，核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1：1：2:2.

ii.能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應.

iii.分子中含有一個氟甲基（-CF3）。

C1

OH

（9）結合題示信息，設計以為有機原料合成的合成路線.（其他無機

試劑與溶劑任選）。

2.辣椒素是辣椒的活性成分,在醫(yī)學上具有消炎,鎮(zhèn)痛,麻醉等功效,可用作食品添加劑,也可用作海洋防污涂料。辣椒

素（I）的合成路線如下。

（1）A-B的反應類型為o

（2）D的分子式為,F的結構簡式為。

（3）辣椒素I中含氧官能團的名稱為羥基,。

（4）D-E過程中反應i的化學方程式為。

（5）F-G的反應中，不能使用氯水代替S002,原因是。

CH3-O

H0/VCH2-NH2

（6）的同分異構體中，同時符合下列條件的有種（不考慮立體異構）。

①苯環(huán)上有四個取代基,且核磁共振氫譜顯示,其苯環(huán)上只有一種化學環(huán)境的氫原子.

②紅外光譜測得，其分子結構中含有一NH?和-0H.

③進一步測得,該物質能與NaOH反應,且Imol該物質能消耗2molNaOH。

\^^COOH

（7）參照上述合成路線,設計以2-丙醇和必要試劑為原料合成2-異丙基丙二酸（/、COOH）的合成路線（其他

無機試劑與溶劑任選）。

3.脫除煙氣中的氮氧化物（主要是指NO和N°2）可凈化空氣,改善環(huán)境，是環(huán)境保護的主要課題。

I.N°2的消除。

（1）可以用碳酸鈉溶液來進行吸收,在產生C°2的同時，會生成NaN°2,NaN02是工業(yè)鹽的主要成分，在漂白，電鍍

等方面應用廣泛。寫出碳酸鈉溶液消除N°2的化學方程式：。

II.NO的消除。

（2）HC1O可有效脫除NO,但HC1O不穩(wěn)定,實際應用中常用其鹽。C12和Ca（°H）2制取漂白粉的化學方程式是

次氯酸鹽脫除NO的主要過程如下:

aNO+HClO=NO2+HCl

bNO+NO2+H2OU2HNO2

HC1O+HNO,=HNO,+HC1

(3)下列分析正確的是。

A.煙氣中含有的少量°2能提高NO的脫除率

B.N02單獨存在時不能被脫除

C.脫除過程中，次氯酸鹽溶液的pH下降

(4)研究不同溫度下Ca(Cl°)2溶液對N0脫除率的影響,結果如圖所示。

①脫除過程中往往有CH產生,原因是(用離子方程式表示).

②60?80℃NO脫除率下降的原因是

III.NH3催化還原氮氧化物

(5)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如下圖所示，該過程中

的氧化劑是.

NONO

2N2H2。?

NH3\

、"催化劑//

/\/\/\/\/\/\/\人

(6)利用電化學裝置可消除氮氧化物污染，變廢為寶，下圖為電解NO制備NH4NO3的裝置，該裝置中陽極的電極反應

式為_______

使用鋼催化劑的NH3還原技術,在有氧條件下氨氣將NO還原成N2也能夠有效脫除煙氣中的氮氧化物。

(7)當脫除了imolNO時，理論上還需通入標況下°2的體積為

4.回答下列問題。

(1)基態(tài)帆原子的電子排布式為,帆原子核外有種能量不同的電子。

(2)下列敘述中，正確的是o

A.各電子層含有的原子軌道數為2n2

B,各電子層的能級都是從s能級開始,到f能級結束

C.焰色反應是金屬原子的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時產生的光譜

D.s,p,d能級所含有的原子軌道數分別為1,3,5

5.回答下列問題。

(1)NH3分子的空間結構是,H2。分子中心原子的雜化類型是。

(2)請用共價鍵知識解釋H2。分子比H2s分子穩(wěn)定的原因為。

6.中國傳統(tǒng)的農具，兵器曾大量使用鐵，鐵器的修復是文物保護的重要課題。已知：Fe?+與鐵氟化鉀

(K3[Fe(CN)6?溶液生成藍色沉淀。鐵器表面氧化層的成分有多種，性質如下：

成

Fe3O4FeO(OH)FeOCl

分

性

致密疏松疏松

質

現通過以下實驗檢驗鐵器表面氧化層中鐵元素的價態(tài):

(1)步驟②的操作是,步驟④的試劑是溶液(填化學式).

(2)Fe?+易被氧化成Fe3+,從原子結構角度解釋其原因。

(3)鐵器的銹蝕經過了一系列復雜的化學變化，在有氧條件下，FesO4在含C「溶液中會轉化為FeOCl,將相關反應的

離子方程式補充完整：o

H

4Fe3O4+O2+n______+「2°=PFeOCl+。

化學修復可以使FeOCl最終轉化為Fe3。,致密保護層：用和NaOH混合溶液浸泡銹蝕的鐵器,一段時間后取出，再用

NaOH溶液反復洗滌至無CP0

(4)FeOCl在NaOH的作用下轉變?yōu)镕eO(OH),推測溶解度FeOClFeO(OH)(填或)。Na2SO3

的作用是o

7.關于Na2s。3和NaOH混合溶液的說法正確的是

A.該溶液顯堿性，水的電離一定被抑制

B.往浴液中逐滴滴加鹽酸至過量,保持溫度不變,水的電離經歷先減小后增大的過程

++

C.c(Na)+c(H)=2c(SO1)+c(HSO3)+c(OH)

+

D.若Na2SC)3和NaOH物質的量之比為2：1,則有：c(Na)<5c(SO^~)+5c(HSO；)+5c(H2SO3)

8.下列說法不正確的是

A.O.lmoLL-i氨水的pH=a,將此溶液稀釋1倍后,溶液pH=b,則a>b

B.室溫下lmLpH=13的NaOH溶液與100mL鹽酸混合后溶液pH=7,則鹽酸的pH=3

C.純水加熱到100℃時,水的離子積變大,pH變小,呈中性

D.相同溫度下,pH相同的Na2cCh和Na2sCh溶液中，水電離程度較大的是Na2c。3溶液

3,3

9.工業(yè)合成氨普遍使用以鐵為主體的多成分催化劑,通常還含有人匕。K2O,CaO,MgO,€：馬。等氧化物中的

幾種。

(1)Cr原子的價電子的軌道表示式為,鋁原子核外能量最高的電子所在能級的原子軌道為形,上述氧

化物所涉及的元素中，處于元素周期表中p區(qū)的元素是=

(2)Fe,Cl兩元素的電負性分別為1.83和3.0,請推斷FeCy是(填“共價化合物”或“離子化合物”),設計一個

實驗方案證明你的推斷：。

(3)判斷O和N第一電離能的大小并解釋原因：。

(4)下列描述中正確的是-

A.CS2為V形的極性分子B.CIO］的立體構型為平面三角形

C.B鳥為平面三角形分子D.SOj的中心原子為sp3雜化

10.治理大氣中的H?S,SO?以及廢水中的硫化物是環(huán)境保護的重要課題。加入固硫劑，是一種有效的治理措施。生石

灰是常用的固硫劑，固硫過程中涉及的部分反應如下：

①2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)U2CaSC>4(s)小用=-ICKHkLinoL

@CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)AH2=+219kJ.mori

(1)寫出反應①化學平衡常數表達式_______=

(2)CO的燃燒熱為kJ-mol-1-

A.-566B.-283C.566D.283

大氣中H2s能通過高溫下與CO?反應進行協(xié)同轉化處理。反應原理為：H2S(g)+CO2(g)^COS(g)+H2O(g),I

業(yè)中測得的產物中有S2,SO2,CO等副產物。

(3)一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生以上反應,下列條件能判斷反應達到平衡狀態(tài)的是

A容器內H?O(g)不再生成B.容器內壓強不再發(fā)生變化

C.容器內氣體密度不再發(fā)生變化D.v正（H2S）=v逆（CO2）

(4)在573K下，向2L恒容密閉容器中通入2moiH2s^lmolCO2,反應達到平衡后水蒸氣的物質的量分數為0.2。

①上述條件下H2S的平衡轉化率a=%。

②在上述平衡體系中再加2moiCC>2(g)和2moil^CXg),通過數據說明平衡移動的方向。

(5)在不同溫度下，向密閉容器甲，乙中分別充入2molH2s和lmolCC>2,它們分別在有水分子篩(只允許水分子透過)

和無水分子篩條件下反應,測得的C0?(g)平衡轉化率隨溫度變化關系如圖所示。

①兩個容器中使用了水分子篩的容器是

A.甲BZC.甲，乙中任一個

②1173K以后平衡轉化率變化的原因可能是

(6)向BaCl2溶液中通SO2氣體一段時間,再加Hz。？溶液,最終得到白色沉淀。

①關于以上實驗說法正確的是

A.S0?體現氧化性

B.白色沉淀中可能含BaSC)3

C.最終溶液呈強酸性

D.若將BaCl2溶液換成Ba(0H)2溶液,現象完全一樣

②在清理試管中的BaSO4沉淀時,常加入飽和Na2cO3溶液,使BaS。4轉化為BaCO3再用酸處理?，F欲用

ILNa2cO3溶液將0.01molBaS04全部轉化為BaCC)3(假定溶液體積不變),則Na2C03溶液的最初濃度應不低于

=(寫出計算過程)

10

已知：BaCO3K、p=2.6x10-9BaSO4Ksp=l.lxlO^

同濟大學第一附屬中學

2024學年第一學期期中考試高三化學試卷

（考試時間：60分鐘滿分：100分）

1.普托馬尼（P）為口服的抗分枝桿菌藥物,用于結核病的治療。P的某種合成路線如下所示（部分反應條件已省略）:

⑤

（1）P分子中含有不對稱碳原子數目為

A.0個B.1個C.2個D.3個

（2）②的反應類型是

A.加成反應B.取代反應C.消去反應D.氧化反應

(3)③所需的反應試劑與條件為

(4)④中生成的無機產物為

(5)寫出①的反應式:

(6)X的結構簡式為

(7)反應②,⑤的目的是

(8)M與X互為同分異構體,且具有如下性質，寫出M的結構簡式

i.屬于芳香族化合物，核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1：1：2:2.

ii.能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應.

iii.分子中含有一個氟甲基（-CF3）O

C1

OH°、

（9）結合題示信息，設計以為有機原料合成的合成路線.（其他無機

試劑與溶劑任選）。

【答案】(1)B(2)A

(3)水,稀硫酸，加熱

(4)

(6)

(8)

CH—Br

CF3

COH制取時，需使用/\一尸“作反應物，

【分析】由°(A)

0^

nN

O2N-4JI

后與X（（J、）反應生成?N—人5；

【小問1詳解】

連接4個不同原子或原子團的碳原子是不對稱碳原子,如圖標“*”’的碳原子為不對稱碳原子，則P分子

。2」。小中含有1個不對稱碳原子,故選B。

0CF3

【小問2詳解】

O,N

O2N

反應②中，與。y反應，生成人人發(fā)生碳碳雙鍵的斷

OH

裂且得到一種產物,反應類型是加成反應,故選Ao

【小問3詳解】

反應③中，酯基發(fā)生水解,生成醇和竣酸,所需的反應試劑與條件為:水,稀硫酸,加熱。

【小問4詳解】

O2NO2N

HUo

反應④中，ly^OH轉化為I—

，產物比反應物少了1個HC1,則生成的無機產物為HCL

]

【小問5詳解】

0

反應①中，C^^COOH與4/OH反應生成/

、和H2°反應式：

^J^^COOH+4>H濃硫酸、心產

【小問6詳解】

的結構簡式,結合X的分子式,可推知X

OCF3

反應②中羥基與碳碳雙鍵發(fā)生加成反應,經過系列反應,在反應⑤中又重新生成羥基,可知反應②,⑤的目的是：保護羥

基。

【小問8詳解】

X為HL,MVX互為同分異構體，且具有如下性質：“i.屬于芳香族化合物,核磁共振氫譜有四組

峰，峰面積比為1:122,ii.能與FeCb溶液發(fā)生顯色反應,出.分子中含有一個氟甲基(-CF3)”,則M分子中含有苯環(huán),

酚羥基，氟甲基(-CF3),不含有-CH3,則M的結構簡式為

【小問9詳解】

,再結合反應物的結構,

【點睛】合成有機物時，可采用逆推法。

2.辣椒素是辣椒的活性成分,在醫(yī)學上具有消炎,鎮(zhèn)痛,麻醉等功效,可用作食品添加劑,也可用作海洋防污涂料。辣椒

素(I)的合成路線如下。

(1)A—B的反應類型為o

(2)D的分子式為,F的結構簡式為

(3)辣椒素I中含氧官能團的名稱為羥基,o

(4)D-E過程中反應i的化學方程式為。

(5)F-G的反應中，不能使用氯水代替SOC12,原因是

CH3-O

(6)的同分異構體中，同時符合下列條件的有___________________________________種(不考慮立體異構)。

HOY^CH2-NH2

①苯環(huán)上有四個取代基,且核磁共振氫譜顯示,其苯環(huán)上只有一種化學環(huán)境的氫原子.

②紅外光譜測得,其分子結構中含有-NH2和-OH.

③進一步測得,該物質能與NaOH反應,且Imol該物質能消耗2molNaOH?

.COOH

(7)參照上述合成路線,設計以2-丙醇和必要試劑為原料合成2-異丙基丙二酸)的合成路線_____(其他

COOH

無機試劑與溶劑任選)。

【答案】(1)取代反應

COOH

(2)①.Cl5H26。4②.

\/COOC2H5口門\/\/COOK

(3)酸鍵和酰胺基⑷丫?7X-+2KOH2°>7X+2C2H50H

1cooc2H5AI'COOK

(5)4(6)F分子中含有碳碳雙鍵，可與氯水發(fā)生加成反應

NaCH(COOC2H5)2i)KOH/HQ、/IszCOOH

人/COOC2H5

ii)HQ'

、COOC2H5、COOH

【分析】由C和D的結構簡式可知，B和C發(fā)生取代反應生成D,結合B的分子式可知，B為

,則物質A中的羥基與PBn發(fā)生取代反應得到物質B,物質D中的酯基在KOH溶液中

COOKCOOH

水解后生成,酸化得到物質E為，物質E在180℃環(huán)

COOKCOOH

COOH

境脫一個竣基得到物質F,結構簡式為,該竣基與S0C12反應得到酰氯基,生成物質G,G進一步

與H反應則生成目標產物辣椒素(I)。

【小問1詳解】

由分析可知，由A生成B的反應中,A分子中的羥基被澳原子替代,發(fā)生取代反應。

【小問2詳解】

COOH

由D的結構簡式可知,D的分子式為Cl5H26。4,由分析可知,F的結構簡式為

【小問3詳解】

由辣椒素I的結構簡式可知,其中含氧官能團的名稱為羥基,酸鍵和酰胺基。

【小問4詳解】

COOK

由合成路線可知,D-E過程中反應i為物質D中的酯基在KOH溶液中水解后生成，化學方

COOK

\/K/COOC2H5\/KZ\yx.COOK

程式為：+2KOH2>+2C2H5OH。

1COOC2H5AI、COOK

【小問5詳解】

F分子中含有碳碳雙鍵,可與氯水發(fā)生加成反應,因此不能使用氯水代替SOC12。

【小問6詳解】

CH3-O

y~x的同分異構體中滿足條件：①苯環(huán)上有四個取代基,且核磁共振氫譜顯示，其苯環(huán)上只

有一種化學環(huán)境的氫原子,說明該同分異構體是對稱的結構且苯環(huán)上有4個取代基,②紅外光譜測得,其分子結構中含

有-NH2和-OH,③進一步測得,該物質能與NaOH反應,且Imol該物質能消耗2molNaOH,結合

CH3-O

y~x的不飽和度可以推知,該同分異構體中含有2個酚羥基,則符合條件的同分異構體有4

HO-/VCH2-NH2

HOOHHO

種,分別為，

H3c~^y~CH2-NH2H3cCH2-NH2,CH3-CH2NH2,

H(JOHHO

OH

。

CH3-CH2-^2^NH2

OH

【小問7詳解】

和PBr3發(fā)生取代反應生成乂，結合B轉化為D的流程可知，/I和NaCH(COOC2H5)2發(fā)生取代反

/OH/Br/Br

COOH

應生成(CH3)2CHCH(COOC2H5)2,最后再發(fā)生水解反應,酸化得到)_〈，合成路線為:

COOH

外人NaCH(COOGH"ICOOC2H5i)KOH/HQ、/X/COOH

ii)HO+

Br3

、COOC2H5、COOH

3.脫除煙氣中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可凈化空氣,改善環(huán)境,是環(huán)境保護的主要課題。

I.NO?的消除。

(1)可以用碳酸鈉溶液來進行吸收,在產生C。？的同時，會生成NaN。?，NaN。2是工業(yè)鹽的主要成分，在漂白，電鍍

等方面應用廣泛。寫出碳酸鈉溶液消除NO2的化學方程式：o

ILNO的消除。

(2)HC1O可有效脫除NO,但HC1O不穩(wěn)定，實際應用中常用其鹽。CU和Ca(OH)2制取漂白粉化學方程式是

次氯酸鹽脫除NO的主要過程如下：

a.NO+HC1O=NO2+HC1

b.NO+NO2+H2Ou2HNO2

C.HCIO+HNO2=HNO3+HC1

(3)下列分析正確的是o

A.煙氣中含有的少量。2能提高NO的脫除率

B.NO2單獨存在時不能被脫除

C.脫除過程中，次氯酸鹽溶液的pH下降

(4)研究不同溫度下Ca(ClO),溶液對NO脫除率的影響,結果如圖所示。

①脫除過程中往往有Cl?產生,原因是(用離子方程式表示).

②60?80℃NO脫除率下降的原因是o

in.NH,催化還原氮氧化物

(5)NH?催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如下圖所示,該過程中

的氧化劑是.

NONO

2N2H2。?

NH3\

、*催化劑//

/\/\/\/\/\/\/\人

(6)利用電化學裝置可消除氮氧化物污染,變廢為寶,下圖為電解NO制備NH4NO3的裝置,該裝置中陽極的電極反應

式為O

NH3^fefi^^NH4NO3

」■陰小?向極;溶液L

-1NO-B>NH；I

INO；J-NO

NOT^1^1rNO

NH4NO3稀溶液

使用鋼催化劑的NH3還原技術,在有氧條件下氨氣將NO還原成N2也能夠有效脫除煙氣中的氮氧化物。

(7)當ImolNHs脫除了ImolNO時，理論上還需通入標況下。2的體積為。

【答案】(1)Na2co3+2NCh=NaNCh+NaNCh+CCh

(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2+2H2O

+

(3)AC(4)?.C1O+C1+2H=C12t+H2O②.溶液中HC1O的濃度減小,氧化NO的能力下降

+

(5)NO,NO2(6)NO-3e+2H2O=NO3+4H

(7)5.6L

【小問1詳解】

①碳酸鈉溶液與N02反應產生NaNCh,NaNCh,CO2,根據原子守恒，電子守恒,可得反應的化學方程式為：Na2CO3+

2NO2=NaNO2+NaNO3+CO2

【小問2詳解】

將Cb通入石灰乳中可制備以次氯酸鈣為有效成分的漂白粉,反應方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.

【小問3詳解】

A.煙氣中含有少量02,。2能與NO反應生成N02,同時02能氧化HNO2,因此煙氣中含有少量02能提高NO的脫除

率，故A選.

B.N02能與FLO反應生成HNO3和NO,NO能夠發(fā)生題干中的反應,因此NCh單獨存在時能被脫除,故B不選.

C.脫除過程中，弱電解質HC1O反應生成強電解質HC1,根據氯原子守恒可知,生成的HC1的物質的量等于參加反應的

HC10的物質的量,因此反應過程溶液中的H+濃度增大,溶液的pH下降,故C選.

故答案為：AC.

【小問4詳解】

①脫除過程中CIO-被還原為C1-,溶液酸性逐漸增大,CIO-與cr之間能夠發(fā)生氧化還原反應生成Ch,反應的離子方程式

為C1O+C1+2H+=C12t+H2O.

②HC1O受熱或見光易發(fā)生分解生成HC1和02,溶液中HC1O的濃度減小,氧化NO的能力下降.

【小問5詳解】

由圖可知,NH3催化還原氮氧化物過程中,NO,NCh,NH3反應生成N2和H2O反應過程中NO,NO2中N元素化合價下

降，為氧化劑,NH3為還原劑.

【小問6詳解】

由圖可知，陽極上NO發(fā)生氧化反應失去電子生成NO],電解質溶液為NH4NO3溶液,溶液呈酸性,因此陽極的電極反應

式為NO-3e+2H2O=NO3+4H+。

【小問7詳解】

機催化劑的NH3還原技術,在有氧條件下氨氣將NO還原成N2,由此可知,該反應化學方程式為

催化劑

4NH3+4NO+O242+6氏0,ImolNH3脫除了imolNO時,理論上還需通入標況下02的體積為

Imolx—x22.4L/mol=5.6L。

4

4.回答下列問題。

(1)基態(tài)鈾原子的電子排布式為，鈕原子核外有種能量不同的電子。

(2)下列敘述中，正確的是。

A.各電子層含有的原子軌道數為2n2

B,各電子層的能級都是從s能級開始,到f能級結束

C.焰色反應是金屬原子的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時產生的光譜

D.s,p,d能級所含有的原子軌道數分別為1,3,5

【答案】(1)①.Is22s22P63s23P63d34s2(2).7(2)D

【小問1詳解】

V為23號元素,基態(tài)鈾原子的電子排布式為Is22s22P63s23P63d34s今則帆原子核外有7種能量不同的電子。

【小問2詳解】

A.各電子層含有的原子軌道數為武A錯誤.

B.不是各電子層的能級都是從s能級開始,到f能級結束,第一電子層只有s能級無f能級，第二電子層只有s,p能級無

f能級,B錯誤.

C.焰色反應是金屬原子的電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產生的光譜,C錯誤.

D.各能級的原子軌道數按s,p,d的順序依次為1,3,5,D正確.

故選D。

5.回答下列問題。

(1)NH3分子的空間結構是,H2。分子中心原子的雜化類型是o

(2)請用共價鍵知識解釋H2。分子比H2s分子穩(wěn)定的原因為o

【答案】(1)①.三角錐形②.Sp3

(2)S原子半徑大于O原子,則鍵長：H-O<H-S,鍵能：H-O>H-S,共價鍵鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定,所以H2O的熱穩(wěn)定

性高于H2s

【小問1詳解】

NH3中心原子價層電子對數為3+1(5-3xl)=4,含有1個孤電子對,空間結構是三角錐形，H20分子中心原子價層電

子對數為2+g(6-2x2)=4,雜化類型是sp3。

【小問2詳解】

S原子半徑大于O原子,則鍵長：H-O<H-S,鍵能：H-O>H-S,共價鍵鍵能越大,共價鍵越穩(wěn)定,所以H20的熱穩(wěn)定性高

于112s.

6.中國傳統(tǒng)的農具，兵器曾大量使用鐵，鐵器的修復是文物保護的重要課題。已知：Fe?+與鐵氧化鉀

(K3[Fe(CN%])溶液生成藍色沉淀。鐵器表面氧化層的成分有多種，性質如下：

成

Fes"FeO(OH)FeOCl

分

性

致密疏松疏松

質

現通過以下實驗檢驗鐵器表面氧化層中鐵元素的價態(tài):

(1)步驟②的操作是,步驟④的試劑是溶液(填化學式).

(2)Fe2+易被氧化成Fe3+,從原子結構角度解釋其原因是。

(3)鐵器的銹蝕經過了一系列復雜的化學變化，在有氧條件下，FesO4在含C「溶液中會轉化為FeOCl,將相關反應的

離子方程式補充完整：o

4Fe3O4+O2+P+廠H2O=pFeOCl+。

化學修復可以使FeOCl最終轉化為Fe3。,致密保護層：用和NaOH混合溶液浸泡銹蝕的鐵器,一段時間后取出,再用

NaOH溶液反復洗滌至無CF0

(4)FeOCl在NaOH的作用下轉變?yōu)镕eO(OH),推測溶解度FeOClFeO(OH)(填或)oNa2SO3

的作用是o

【答案】(1)①.過濾②.KSCN溶液

(2)Fe3+的3d軌道為半填充較為穩(wěn)定狀態(tài),故Fe2+易被氧化成Fe3+

(3)4Fe3O4+O2+12Cr+6H2O=12FeOCl+12OH

(4)①.>②.作還原劑，將FeOCl或FeO(OH)還原為Fe3()4

【分析】由流程可知,鐵器表面氧化層加入稀硫酸酸浸得到濾液A,加入K3[Fe（CN）6]溶液生成藍色沉淀,說明含有亞鐵

離子,加入KSCN溶液,溶液變紅色,說明含有鐵離子.

【小問1詳解】

步驟②為分離固液的操作,為過濾，由分析,步驟④的試劑是KSCN溶液.

【小問2詳解】

Fe2+的電子排布式為Is22s22P63s23P63d6,Fe3+的電子排布式為Is22s22P63s23P63d5,Fe3+的3d軌道為半填充較為穩(wěn)定狀態(tài)，

故Fe?+易被氧化成Fe3+.

小問3詳解】

在有氧條件下，Fe3（）4可以寫成FeO-FezOs，Fe3C）4在含C「溶液中會轉化為FeOCl,則FeO中鐵化合價由+2變?yōu)?/p>

+3,氧氣中氧化合價由0變?yōu)?2,結合電子守恒,質量守恒,反應為：4Fe3O4+O2+12Cl+6H2O=12FeOCl+12OH.

【小問4詳解】

FeOCl在NaOH的作用下轉變?yōu)镕eO（OH）,該離子反應向溶液中離子濃度減小趨勢的方向發(fā)生,可以判斷FeOCl的溶解

度大于FeO（OH）的溶解度,在FeOCl最終轉化為Fe3O4過程中,Na2SO3作還原劑，將FeOCl或FeO（OH）還原為Fe3O4。

7.關于Na2sO3和NaOH混合溶液說法正確的是

A.該溶液顯堿性，水的電離一定被抑制

B.往浴液中逐滴滴加鹽酸至過量,保持溫度不變,水的電離經歷先減小后增大的過程

C.c（Na+）+c（H+）=2c（SOf-）+c（HSO；）+c（OH-）

+

D.若Na2SC）3和NaOH物質的量之比為2：1,則有：c（Na）<5c（SO^）+5c（HSO；）+5c（H2SO3）

【答案】CD

【詳解】A.Na2sCh在溶液中水解也會使溶液顯堿性，且會促進水的電離，該溶液顯堿性并不能說明是Na2sCh的水解

促進水的電離程度大還是NaOH的抑制程度大,故A錯誤.

B.加入鹽酸時先發(fā)生反應：NaOH+HCl=NaCl+H2O,隨著鹽酸的滴入,NaOH的濃度不斷減小,所以該過程中水的電離

程度先增大,當溶液中的溶質變?yōu)镹a2s03和NaCl時,水的電離程度達到最大,繼續(xù)滴加鹽酸,水的電離程度開始減小，

故B錯誤.

C.溶液中存在電荷守恒：c（Na+）+c（H+）=2c（S0：）+c（HS0j+c（0H）故C正確.

D.若Na2sCh和NaOH物質的量之比為2:1,根據物料守恒,則2n（Na）=5n（S）,即

2c（Na+）=5c（SO：）+5c（HSO；）+5c（H2so3）,貝Uc（Na+）<5c（soj）+5c（HSO；）+5c（H2so3）,故D正確.

故選CD?

8.下列說法不正確的是

A.O.lmoLL-i氨水的pH=a,將此溶液稀釋1倍后,溶液pH=b,則a>b

B.室溫下lmLpH=13的NaOH溶液與100mL鹽酸混合后溶液pH=7,則鹽酸的pH=3

C.純水加熱到100℃時，水的離子積變大,pH變小,呈中性

D.相同溫度下,pH相同的Na2cCh和Na2s。3溶液中，水電離程度較大的是Na2c。3溶液

【答案】D

【分析】

【詳解】A.O.lmolL-i氨水的pH=a,將此溶液稀釋1倍,溶液pH=b,氨水稀釋后氫氧根離子濃度減小,溶液的pH減小,

則a>b,描述正確，不符題意.

B.HC1和NaOH都是強電解質，兩種溶液混合后溶液呈中性,說明兩種物質的物質的量相等,根據溶液體積知,c(HCl)=

1

—c(NaOH)=0.001molL1,所以HC1的pH=3,描述正確,不符題意.

C.純水加熱到100℃時,加熱促進水的電離,水的離子積變大,溶液中氫離子濃度增大,pH減小,純水顯中性,描述正

確,不符題意.

D.兩種鹽均能發(fā)生水解反應,溶液的pH相同,說明Na2cCh和Na2sCh水解生成的氫氧根離子濃度相同,溶液中的氫氧

根離子均由水電離,所以兩種溶液中水的電離程度相同,描述錯誤,符合題意.

綜上,本題選D。

9.工業(yè)合成氨普遍使用的以鐵為主體的多成分催化劑，通常還含有人匕。3,K20,CaO,MgO,<2馬。3等氧化物中的

幾種。

(1)Cr原子的價電子的軌道表示式為,鋁原子核外能量最高的電子所在能級的原子軌道為形,上述氧

化物所涉及的元素中，處于元素周期表中p區(qū)的元素是o

(2)Fe,Cl兩元素的電負性分別為L83和3.0,請推斷FeC1是(填“共價化合物”或“離子化合物”),設計一個

實驗方案證明你的推斷：

(3)判斷O和N第一電離能的大小并解釋原因：

(4)下列描述中正確的是

A.CS?為V形的極性分子B.CIO］的立體構型為平面三角形

C.BF3為平面三角形分子D.S?！档闹行脑訛閟p3雜化

3d4s

【答案】(1)①.②.啞鈴Al,O

2出

(2)①.共價化合物②.測定FeCL在熔融狀態(tài)下能否導電，若導電則為離子化合物,反之則為共價化合物

(3)氮原子的價電子排布式為2s22P3,其中2P軌道為半充滿狀態(tài),這種狀態(tài)相對較穩(wěn)定,因此氮原子失去第一個電子較

為困難,需要的能量較多，即N的第一電離能大于O(4)CD

【小問1詳解】

3d4s

基態(tài)Cr原子的價電子排布式為3d54SL其價電子軌道表示式為IAIAIAIAIAIm-鋁原子核外能量最高的電子

11TIMMMIM

所在能級為3p,原子軌道為啞鈴形,P區(qū)元素包括mA~O族,上述氧化物所涉及的元素中，處于元素周期表中P區(qū)的元素

是Al,O。

【小問2詳解】

Fe,Cl兩元素的電負性分別為1.83和3.0,電負性差值為3.0-1.83=1.17<1.7,形成共價鍵,為共價化合物,離子化合物在

熔融狀態(tài)下以離子形式存在,可以導電，但共價化合物不能導電,所以設計的實驗是：測定FeCh在熔融狀態(tài)下能否導

電,若導電則為離子化合物,反之則為共價化合物。

【小問3詳解】

氮原子的價電子排布式為2s22P3,其中2P軌道為半充滿狀態(tài),這種狀態(tài)相對較穩(wěn)定,因此氮原子失去第一個電子較為困

難,需要的能量較多，即N的第一電離能大于0。

【小問4詳解】

A.CS2分子中碳原子含有兩個。鍵且不含孤電子對,所以是直線型分子,為非極性分子,故A錯誤.

B.CIO；中心原子價層電子對個數=3+1(7+l-3x2)=4,含有一個孤電子對,所以是三角錐形,故B錯誤.

C.BF,中心原子價層電子對個數=3+g(3-3xl)=3,沒有孤電子對,構型為平面三角形,故C正確.

D.SO：中心原子價層電子對個數=3+g(6+2-3x2)=4,所以其中心原子均為sp3雜化，故D正確.

故選：CD。

10.治理大氣中的H?s,SO?以及廢水中的硫化物是環(huán)境保護的重要課題。加入固硫劑，是一種有效的治理措施。生石

灰是常用的固硫劑，固硫過程中涉及的部分反應如下：

①2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)U2CaSC>4(s)AH】=-KKHkLKioL

@CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO,(g)+CO2(g)AH2=+219kJ-moL

(1)寫出反應①的化學平衡常數表達式_______o

(2)CO的燃燒熱為kJ-mol-1。

A.-566B.-283C.566D.283

大氣中H2s能通過高溫下與CO?反應進行協(xié)同轉化處理。反應原理為：H2S(g)+CO2(g)^COS(g)+H2O(g),工

業(yè)中測得產物中有S2,SO?,CO等副產物。

(3)一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生以上反應,下列條件能判斷反應達到平衡狀態(tài)的是o

A.容器內H2()(g)不再生成B.容器內壓強不再發(fā)生變化

C.容器內氣體密度不再發(fā)生變化D.v正(H2S)=(CO2)

(4)在573K下，向2L恒容密閉容器中通入2molH