上海市松江区2023-2024学年高三上学期期末质量监控化学试卷（含答案）

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2023.12
考生注意：
1.试卷满分100分，考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。
3.作答必须按对应位置涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
4.标注“不定项”的试题，每小题有1~2个符合条件的选项。
相对原子质量：H-1 C-12 O-16
一、一类特殊的功能材料
BF3主要用作有机合成中的催化剂，也用于制造火箭的高能燃料。
1.BF3分子的中心原子的杂化类型 。
关于BF3的说法中正确的是 。（单选）
A. 第一电离能：B >F B. BF3的空间填充模型： C. BF3为非极性分子
2.BF3和HF反应后形成一种超强酸HBF4，BF4-的空间构型为 ，其结构式中的配体对应元素为 。（单选） A. B B.F
六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，其晶体片层结构如图所示。
3.六方氮化硼的化学式为 ，其晶体中存在的作用力有 。（双选）
A.共价键 B.离子键 C.金属键 D.范德华力
4.石墨能导电的主要原因是电子能在由电负性相同的碳原子所形成的大π键中流动。但六方氮化硼晶体不导电，可能的原因是 。（不定项选择）
A.N的电负性大于B
B.N的电负性小于B
C.电子被约束在N原子周围不能形成有效的流动
D.电子被约束在B原子周围不能形成有效的流动
立方氮化硼晶胞如右图所示，其晶体结构与金刚石相似。
5.晶胞中硼、氮原子个数比 ，两个B-N键的夹角为 。
6.已知：立方氮化硼晶体的摩尔质量为a g•ml-1，该晶体的晶胞边长为b cm，为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为 。
二、铁及其化合物的应用
铁粉、活性炭等成分可与空气中的氧气接触发生化学反应并产生热量，采用先进的自发热控温技术,可以制成蒸汽眼罩。高铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种净水剂。
7.基态铁原子中有 种能量不同的电子，铁原子次外层的电子云有 种不同的伸展方向。
8.结合右图，补充完整Fe2+的核外电子排布式[Ar] 。
9.自然界一共存在四种稳定的铁原子，分别是54Fe、56Fe、57Fe和58Fe，它们的丰度分别为a1%、a2%、a3%、a4%，在计算式54×a1%+56×a2%+57×a3%+58×a4% =A中 。（双选）
A．a1%表示54Fe的质量分数 B．a4%表示58Fe的原子个数百分比
C．55.85表示56Fe的质量数 D．A表示铁元素的近似相对原子质量
10.写出使用蒸汽眼罩时，所发生的还原反应的半反应方程式 。（单选）
A. Fe-2e-＝Fe2+ B. 2H2O - 4e-＝O2 + 4H+
C. O2 + 2H2O + 4e-＝4OH- D. CO2 + 4H++ 4e-＝C + 2H2O
11.与铁同周期的主族元素中，最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的化合物与酸性最强的化合物的化学反应方程式为 。
12.配平制取高铁酸钠的化学方程式：
___Fe(NO3)3 + __NaOH + ___Cl2 ＝___Na2FeO4 + ___NaNO3 + ___NaCl + ___H2O，
高铁酸钠( Na2FeO4) 可用作净水剂，其原因是 。（单选）
A．可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质 B．可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌 D．能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
13.一定条件下，在容积一定的容器中，铁和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)（△H > 0），该反应的平衡常数表达式K＝ 。下列措施中能使平衡时[CO]／[CO2]增大的是 。（单选）
A．升高温度 B．增大压强
C．充入一定量CO D．再加入一些铁粉
14.将0.06ml的铁加到过量的HNO3中，加热，铁完全溶解，若生成NO、NO2的混和气体共2.24 L（标准状况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体全部溶于水生成HNO3，则通入O2的体积______L（标准状况）。

三、合成氨技术发展与氨的应用
Ⅰ.选择高效催化剂是目前研究的重点之一。
15.合成氨反应为： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) kJ•ml-1，理论上温度 (单选，A.高或B.低。下同)有利于加快反应速率，温度 有利于提高平衡转化率。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。
①方案一：使用Fe—TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射形成热Fe和冷Ti。
16.使N≡N在 (单选，A.热Fe 或B.冷Ti。下同)表面断裂，氨气在 表面生成，有利于提高合成氨的反应速率和平衡产率。
②方案二：使用M-LiH双活性中心催化剂。
17.结合右图，判断下列说法不正确的是____。（单选）
A．双活性中心催化剂能够改变反应路径
B．相同条件下，双活性中心催化剂更有利于提高合成氨反应速率
C．相同条件下，使用双活性中心催化剂更有利于提高氨的平衡产率
D. 300℃时，Ni-LiH组成的双活性中心催化剂催化效果相对较差
以焦炉煤气(主要成分为H₂、CH₄及少量CO)和空气为原料，实现氨和甲醇的联合生产工艺具有广阔的应用前景。在氨醇联产中合成甲醇的主要反应为：
CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H<0
18.请从绿色化学角度说明该工艺的优点 。
Ⅱ. 氨水常用于硫酸厂处理尾气SO2。
氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3—NH4HSO3混合溶液。
19. NH4HSO3溶液中离子浓度关系正确的是 。（不定项选择）
A. [NH4+]+[NH3∙H2O]= 2[HSO3-]+ 2[SO32-] +2[H2SO3]
B. [NH4+]+[NH3∙H2O]= [HSO3-]+ [SO32-] +[H2SO3]
C. [NH4+]+[H+]= [HSO3-]+ 2[SO32-] +[OH-]
D. [NH4+]+[H+]= [HSO3-]+[SO32-] +[OH-]
20.常温下，(NH4)2SO3溶液呈碱性的原因是 。
21.随着SO2逐渐被吸收，[(NH4)2SO3]/[NH4HSO3]比值下降。写出相关的化学反应方程式
。
四、药物合成
叠氮基和烯烃、炔烃可以在催化剂的作用下发生反应生成杂环，这种反应广泛应用于药物合成。药物F合成路线如下：
22.反应①的类型是 。有机物A的结构简式是 ，流程中有机物C2H5BrO中的官能团除羟基外，还有 。
23.用星号（*）标出F中所有的手性碳原子：
关于CH3CH=CHCH3的说法中合理的是 。（单选）
A．所有的原子共面B．名称为丁二烯 C．存在反式结构
24.有机物A与B能发生缩聚反应得到聚合物M。有关M的说法正确的是 。（单选）
A．蛋白质与M的所含元素相同B．M与制备PE（聚乙烯）反应类型相同
C．M有固定的熔、沸点D．M可以被氢气还原
25.写出满足下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式__________________。
a．谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
b．红外光谱中测出分子中含有一个苯环
c. 化合物B能与新制氢氧化铜悬浊液反应
26.有机物B与CH3OH反应生成C后，相对分子质量更大的有机物C相比B的熔点反而下降，请说明原因_____________________________________________________________。
27.写出有机物D与过量溶液反应的化学方程式____________________________。
28.THF由C、H、O三种元素组成，称取THF 7.200g，使其完全燃烧，将产物依次通过装有无水氯化钙的干燥管a和装有碱石灰的干燥管b，测得a增重7.200 g，b增重17.600 g，则THF中C、H、O的原子个数比为___________。
29.请补充完成以CH≡CH为原料合成（）的路线（无机试剂任选）。
（合成路线常用的表示方式为：A
目标产物）
反应条件
反应试剂
B

反应条件
反应试剂
CHCH
CuI / THF
CHCH
五、过氧化钙的制备与检测
过氧化钙(CaO2)用途广泛，可用于植物根系供氧，并能改良土壤。常温下过氧化钙能溶于酸，难溶于乙醇和低温水。一种制备CaO2的实验方案如下：
Ⅰ.制备CaO2·8H2O
氨气
实验室利用反应Ca2+＋H2O2＋2NH3＋8H2O= CaO2·8H2O↓＋2NHeq \\al(＋,4)，在碱性环境下制取CaO2·8H2O的装置如图：
30.仪器A的名称 ，仪器B的作用是 。
31.制取CaO2·8H2O时反应温度需控制在0℃左右，操作目的不包括_______。（单选）
A. 防止CaO2·8H2O分解 B. 温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率
C. 加快反应速率 D. 提高过氧化氢的利用率
32.如果用右图制取氨气，试管中的药品可以选择__________。（双选）
A.氯化铵 B.消石灰 C.硝酸铵 D.纯碱
Ⅱ.分离提纯产品
33.洗涤液选择用无水乙醇，其优点是 。
检验晶体是否已洗涤干净的最佳试剂为 。（单选）
A.氯化钡 B.硝酸银 C.碳酸氢钠 D.氢氧化钠
Ⅲ.其它制备方法探讨
34.低温下往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，一段时间后，再加入氢氧化钠溶液， 出现大量沉淀。写出对应的化学反应方程式__________________________________________。
35.钙在空气中燃烧可能生成CaO2。请设计实验检验钙在空气中燃烧所得固体中是否含有CaO2（限用稀盐酸、MnO2试剂）。简要说明实验步骤、现象和结论。
参考答案
一、（共20分）
1. sp2（2分） C（2分）
2. 正四面体（2分） B （2分）
3. BN（2分） A、D （2分，写对一种给1分）
4. A、C （2分，少选1分，错选、多选0分）
5. 1（2分） 109°28’ （2分）
6. g•cm-3（2分）
二、（共22分）
7．7（2分），9（2分）
8. 3d6（2分）
9． BD（2分，写对一种给1分）
10. C（2分）
11．KOH + HBrO4 ＝H2O + KBrO4（2分）
12．2 16 3 2 6 6 8 （2分） A（2分）
13. [CO]／[CO2]（2分） A（2分）
14．1.008（ 2分）
三、（共18分）
15. A（2分） B（2分）
16. A（2分） B（2分）
17. C （2分）
18. 合成甲醇放热为合成氨反应提供能量；焦炉煤气是甲醇和氨的原料；减少CO排放等。
合理即可（2分）
19. BC（2分，少选1分，错选、多选0分）
20. 碳酸根的碱性水解程度大于铵根的酸性水解程度（2分）
21. 2NH3·H2O+SO2＝(NH4)2SO3+H2O， (NH4)2SO3+H2O+SO2＝2NH4HSO3
（或NH3·H2O+SO2＝NH4HSO3）（2分）
四、（共23分）
22. 加成反应（2分） （2分），碳溴键（2分）
23. （2分）， C（2分）
24. D（2分）
25. （2分）
26. 对苯二甲酸有高度的对称性，晶体中分子排列整齐，同时又由于分子间氢键，使熔点升高（对苯二甲酸二甲酯却无法形成氢键，且甲基可以自由旋转，也使其对称性变差，因此熔点变低（2分）
27. +4NaOH+2+2NaBr （2分）
28. 4:8:1（2分）
29.
（3分,第一步条件、结构简式个1分，第二步共1分）
五、（共17分）
30. 分液漏斗（2分） 防止倒吸（2分）
31. C（2分）
32. A B（2分，写对一种给1分）
33. 酒精易挥发，用酒精洗涤可以快速晾干（2分） B（2分）
34. CaCl2+H2O2＝CaO2↓+2HCl，NaOH+HCl＝NaCl+H2O
（或CaCl2+H2O2+2 NaOH＝CaO2↓+ 2NaCl+2H2O） （2分）
35. 取样品少量于试管中，加入稀盐酸使其完全溶解，再加入MnO2，如有使带火星的木条复燃的气体产生，则说明有CaO2。（3分）