上海市某中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級下冊三?；瘜W(xué)試題（含答案解析）

上海市建平中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期三模化學(xué)試題

學(xué)校:姓名：班級：考號：

一、填空題

1.氫化鈉（NaH）是一種常用的儲氫劑，遇水后放出氫氣并生成一種堿，該反應(yīng)的還原劑

為o（寫化學(xué)式）

2.鈦系貯氫合金中的鈦錦合金具成本低，吸氫量大，室溫下易活化等優(yōu)點，基態(tài)鎰的價層

電子排布式為。

二、單選題

三、填空題

NH3BH3（氨硼烷）具有很高的儲氫容量及相對低的放氫溫度（<350℃）而成為頗具潛力的化

學(xué)儲氫材料之一，它可通過環(huán)硼氨烷、CH,與H?。進(jìn)行合成。

4.上述涉及的元素H、B、C、N、O原子半徑最大的是,電負(fù)性最大的是，

5.鍵角：CH4凡0（填“>”“<”或"="），原因是。

氫氣的安全貯存和運輸是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵，鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材

料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

6.距離Mg原子最近的Fe原子個數(shù)是。

A.4B.6C.8D.12

7.鐵鎂合金的化學(xué)式為o

8.若該晶胞的晶胞邊長為dnm,阿伏加德羅常數(shù)為以，則該合金的密度為g-cm'

(用含NA的式子表達(dá))。

9.若該晶體儲氫時，耳分子在晶胞的體心和棱心位置，則含Mg48g的該儲氫合金可儲存

標(biāo)準(zhǔn)狀況下H?的體積約為Lo

A.5.6B.11.2C.22.4D.44.8

10.CH,還原CO?是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：

1

I.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH1=+247kJmor

1

II.CH4(g)+3CO2(g)=4CO(g)+2H2O(g)AH2=+329kJmor

1

反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的AH=kJ.mor?

工業(yè)上可利用co2制備CH30H：

1

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AW=-49kJ-mof

11.500℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.50,該溫度下某時刻測得體系內(nèi)四種物質(zhì)的濃度均

為Imol?L-,則此時上/o

A.>B.<C.=D.無法確定

12.提高反應(yīng)速率且增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，可采取的措施。(不定項)

A.升高反應(yīng)溫度B.使用合適的催化劑

C.增大體系壓強(qiáng)D.從平衡體系中及時分離出CH30H(g)

試卷第2頁，共8頁

一種捕獲co?并實現(xiàn)資源利用的反應(yīng)原理如圖甲所示。反應(yīng)①完成之后，以N?為載氣，將

恒定組成的N?、CH&混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的

量隨反應(yīng)時間變化如圖乙所示。反應(yīng)過程中始終未檢測到CO?,在催化劑上有積碳，推測發(fā)

催化劑

生了制反應(yīng)（反應(yīng)③）：CH4C+2H2。

甲乙

13.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為o

14.4-4時間段內(nèi)，反應(yīng)②速率減小至0的原因是。

15.A時刻，生成H?的速率反應(yīng)②反應(yīng)③。

A.>B.<C.=D.無法確定

在銅基配合物的催化作用下，利用電化學(xué)原理可將CO2轉(zhuǎn)化為碳基燃料（包括CO、烷燒和竣

酸等），其裝置原理如圖所示。

16.圖中生成甲酸的電極反應(yīng)式為

17.當(dāng)有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜時，理論上最多生成HCOOH的質(zhì)量為.

四、解答題

制備鋰離子電池的正極材料的前體FePO4的一種流程如下：

|缶丸萬酸浸」I純化J|FeS（）4、凡。2、|”

磷灰石----->粗HFC）4---------?H3P。4-----、由號__?.......FePO4

資料：i.磷灰石的主要成分是CaslPOjF

ii.Ca（H2PoJ可溶于水，CaSO「2H2。微溶于水

22

iii./?；p（FePO4）=1.3xl0'

iv.Fe3++EDTA4?"[Fe（EDTA）]

I.制備H3PO4

18.用H3PO4溶液、H2s。4溶液分步浸取磷灰石生成HF、CaSCVZHq和H3PO4,主要反

應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca5（PO4）3F+7H3PO4=5Ca（H2POj+HFT和Ca（H2PO4）2

19.增大酸浸反應(yīng)速率的措施有（寫1條）。

20.其他條件不變時，若僅用H2SO4溶液酸浸，浸取的速率低于用H3P。4、H2s0“分步浸取

法，原因是o

II.制備FePC>4

將H3Po4、FeSO4、H2O2混合并調(diào)節(jié)溶液的pH制備FePO4。

21.酸性條件下，生成FePO,的離子方程式是o

常溫下，利用NaOH調(diào)節(jié)H3PO4溶液pH時，得到溶液中含磷各微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH

的關(guān)系如圖所示。

試卷第4頁，共8頁

1.0

H2P

MuD

s5r-M

22.下列說法正確的是

A.H3Po4的電離方程式為：H3PO43H++PO；

B.M點時，溶液中c（Na+）＞c（H2P0；）=c（HP0j）＞c（0H-）＞c（H+）

C.pH=5時，溶液c（Na+）=c（H2PO：）+2c（HPOj）+3c（PO；）

D.pH=10時，溶液中水的電離程度比純水大

23.pH=l時，溶液中的c（HPOj）=10-z3moi/L,貝i]{PO：）=mol/L,再加入

FeSO”晶體、氏。?溶液使溶液中的c（Fe3+）=lmol/L,不考慮溶液體積的變化，通過計算

說明此時能否產(chǎn)生FePC＞4沉淀。

FePO4的純度及顆粒大小會影響其性能，沉淀速率過快容易團(tuán)聚。

24.研究表明，沉淀時可加入含EDTA,-的溶液，EDTA4-的作用是。

25.配離子[Fe（EDTA）『的結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中M代表Fe3+。EDTA中碳原子的雜化方式

為,Fe3+的配位數(shù)為。

26.其他條件不變時，工業(yè)上選擇pH=2而不是更高的pH制備FePC\,可能的原因

是、（答出2點）。

利喘貝是一種新的平喘藥，其合成過程如圖:

0、

CH,

II

藥物利喘貝

已知：i.+CH3I+NaOH^

CHCOOH

ii.R,-CHO^<)2>R)-CH=CH-CCXDH

27.B的名稱為=E的官能團(tuán)的名稱為o

28.反應(yīng)①所需試劑為oD-E的反應(yīng)類型為?

29.H苯環(huán)上的一氯代物有兩種，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。由H

生成I反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

30.L的結(jié)構(gòu)簡式為□

31.在J的同分異構(gòu)體中，同時滿足下列條件的結(jié)構(gòu)簡式為?

①含有一個蘋環(huán)

②能與NaHCCh反應(yīng)

③遇FeCb顯示紫色

④核磁共振氫譜顯示有五組峰，峰面積之比為1:122:2

32.丁俗稱香蘭素，在食品行業(yè)中主要作為一種增香劑。香蘭素的一種合成路線如下。

中間產(chǎn)物1和中間產(chǎn)物2的結(jié)構(gòu)簡式分別為

機(jī)被稱為“工業(yè)味精”，在發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、國防等方面發(fā)揮著重要的作用。V2O5有強(qiáng)氧化性,

在實驗室以V2O5為原料制備氧鈕(W)堿式碳酸鏤晶體，此晶體難溶于水，其化學(xué)式為

試卷第6頁，共8頁

(NH4)5[(vo)6(co3)4(OH)9].IOH2O,是制備熱敏材料VO?的原料。過程如下:

I微熱數(shù)分鐘II

63,益尹,皿”℃12溶液四品潘濃(NH4)5r[(VO)6(C°3)4(OH)J1()H。

V2O5

已知：①氧化性：V2O5>C12；②VC)2+能被02氧化。

33.步驟I中除生成VOC1?外，還生成綠色環(huán)保，無毒無害的產(chǎn)物，則反應(yīng)的化學(xué)方程式

為o若只用濃鹽酸與V2O5反應(yīng)也能制備VOCL溶液，從環(huán)保角度分析，使用

NR/2HC1的目的是.

步驟n可在如圖裝置中進(jìn)行:

34.為了排盡裝置中的空氣，防止VO?+被氧化，上述裝置依次連接的合理順序為

(按氣流方向，用小寫字母表示)。盛有NH4HCO3溶液的儀器名稱為.

35.連接好裝置，檢查氣密性良好后，加入試劑，開始實驗，具體操作為.

36.實驗結(jié)束時，將析出的產(chǎn)品過濾，用飽和NH4HCO3溶液洗滌。請從化學(xué)平衡的角度解

釋使用飽和NH,HCOJ溶液洗滌晶體的原因：。證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法

是O

測定粗產(chǎn)品中帆的含量。實驗步驟如下：

稱量ag產(chǎn)品于錐形瓶中，用稀硫酸溶解后得到的溶液，加入0.02mol.LTKMnC)4溶液至稍

過量，加入某還原劑除去過量KMnO,溶液，最后用cmol?I^(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定

2+2+3+

至終點(VO?++Fe+2H+=VO+Fe+H2O),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為bmL?

37.粗產(chǎn)品中帆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為(以VCP+計，式量為67)。

38.若(NHjFeGOj?標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì)，則測定結(jié)果。

A.偏高B.偏低C.無影響

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

1.NaH

【詳解】NaH遇水反應(yīng)的方程式為：NaH+H2O=NaOH+H2T,氫化鈉中氫元素化合價升高,

被氧化，作為還原劑，則還原劑為NaH。

2.3d54s2

【詳解】錦的原子序數(shù)為25,核外電子數(shù)為25,基態(tài)錦原子的電子排布式為[Ar]3d54s2,

價層電子排布式為3d54s-

故答案為：3d54s2。

3.C

【詳解】

4.B05.>CH4和H2O都有4個價層電子對，但CH4分子中沒

有孤電子對，氏0有2對孤電子對，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之

間的排斥力，排斥力越大，鍵角越小

【解析】4.同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下元素的原

子半徑依次增大，則H、B、C、N、O的原子半徑最大的是B,

同周期主族元素從左到右，電負(fù)性依次增大，同主族元素從上到下元素的電負(fù)性依次減小,

則H、B、C、N、O的電負(fù)性最大的是O；

5.CH4和H2O都有4個價層電子對，但CH4分子中沒有孤電子對，氏0有2對孤電子對,

孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，排斥力越大，鍵角越小,

所以H2。小于CH4的鍵角；

416x1023

6.A7.Mg?Fe或FeMgz8.「-----9.C

d-N4

答案第1頁，共9頁

【解析】6.從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可看出，Mg原子位于晶胞體內(nèi)，F(xiàn)e原子位于晶胞頂角與面心，

距離Mg原子最近的Fe原子是位于3個面心的Fe原子及1個頂角的Fe原子，共4個，A

正確；

故答案為：A；

7.Mg原子位于晶胞體內(nèi)，有8個，F(xiàn)e原子位于晶胞頂角與面心，有8$+6xg=4個，故化學(xué)

式為Mg?Fe或FeMg2；

故答案為：Mg/e或FeMgz；

8.根據(jù)晶胞密度計算公式，該合金的密度為

n-M4x(24x2+56)4.16xlQ23

——--------3------g-cmg-cm3

7d3-N

(dxW).NAA

4.16xlQ23

故答案為:

3

d-NA

9.該晶體儲氫時，耳分子在晶胞的體心和棱心位置，晶胞中凡分子數(shù)目為—

儲氫合金晶胞中，含有8個Mg原子，含有4個H?分子，含Mg48g的該儲氫合金中，Mg

的物質(zhì)的量為肅則儲氫合金中H2的物質(zhì)的量為等標(biāo)準(zhǔn)狀況下

H2的體積約為lmolx22.4I7mol=22.4L,C正確;

故答案為：Co

10.+41

【詳解】根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）=?,則

△,俎-阿=（+329〃5。尸）-（+247口皿「）=

22

故答案為：+41o

11.A12.C

—C（CH3OH）C（H2O）1X1

【解析】11.該溫度下,某時刻Q=母血端產(chǎn)，此時刻未達(dá)

答案第2頁，共9頁

到平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行，逆，A正確；

故答案為：A；

12.A.升高反應(yīng)溫度，可以提高反應(yīng)速率，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆

移，CH30H(g)的平衡產(chǎn)率減小，A錯誤；

B.使用合適的催化劑，可以提高反應(yīng)速率，但平衡不移動，CH30H(g)的平衡產(chǎn)率不變,

B錯誤；

C.增大體系壓強(qiáng)，容器體積減小，氣體物質(zhì)濃度增大，提高反應(yīng)速率，平衡向氣體體積減

小的方向移動，該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積減小方向，增大體系壓強(qiáng)平衡正移，CH30H(g)的

平衡產(chǎn)率增大，C正確；

D.從平衡體系中及時分離出CH30H(g),CH30H(g)濃度減小，逆反應(yīng)速率減小，平衡正

移，可以增大CH30H(g)的平衡產(chǎn)率，C02,凡濃度減小，正反應(yīng)速率減小，D錯誤；

故答案為：Co

催化劑——“

13.CaCO3+CH4=CaO+2CO+2H214.CaCCh消耗完全15.A

【解析】13.反應(yīng)②是甲烷和碳酸鈣反應(yīng)生成氧化鈣、CO和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

催化劑

CaCO3+CH4=CaO+2co+2凡。

催化劑

14.%-%時間段內(nèi)，反應(yīng)②是CaCClj+CH'=CaO+2co+2H?，t3時亥U不再產(chǎn)生CO,反應(yīng)

②速率減小至0,原因是CaCCh消耗完全；

15.反應(yīng)②生成的CO和氫氣一樣多。L時刻，CO得流速為1~2之間，H2的流速為2,可

知生成H2的速率反應(yīng)②＞反應(yīng)③，選A。

-+

16.CO2+2e+2H=HCOOH17.9.2g

【分析】由圖可知，Pt電極氧元素價態(tài)升高失電子，Pt電極為陽極，電極反應(yīng)式為

++

2H2O-4e=O2T+4H,石墨烯電極為陰極，電極反應(yīng)式為：CO2+2e+2H=HCOOH;

+

16.根據(jù)分析可知，生成甲醇的石墨烯電極反應(yīng)式為：CO2+2e+2H=HCOOH;

答案第3頁，共9頁

17.當(dāng)有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜時，轉(zhuǎn)移0.4mol電子，生成0.2molHCOOH,質(zhì)量為；

0.2molx46g/mol=9.2go

18.Ca（H2PO4）2+H2SO4+2H2O=CaSO4.2H2O+2H3PO419.磷灰石粉碎、加熱、攪

拌、適當(dāng)增大酸的濃度等20.直接用硫酸浸取，生成的硫酸鈣覆蓋在磷灰石的表面，減

2++

少了硫酸與磷灰石的接觸面積21.2H3PO4+2Fe+H2O2=2FePO4+4H+2H2O

22.BD23.IxlO-186能24.沉淀時可加入含EDTA”的溶液，發(fā)生反應(yīng)

Fe3++EDTA"L[Fe（EDTA）1,使Fe3+濃度降低，沉淀速率減慢，防止團(tuán)聚，隨Fe3+濃度

降低，F(xiàn)e3++EDTA".[Fe（EDTA）1逆向移動，生成的Fe3+繼續(xù)被沉淀25.sp\

sp2626.pH過高容易生成氫氧化鐵沉淀pH過高PO：的濃度大，因生

成沉淀速率過快發(fā)生團(tuán)聚

【分析】由題給流程可知，磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、過濾制得粗磷酸，粗磷

酸經(jīng)純化得到磷酸，向磷酸中加入硫酸亞鐵溶液和過氧化氫溶液并調(diào)節(jié)溶液pH,充分反應(yīng)、

過濾得到磷酸鐵。

18.第二步，硫酸和Ca（HFOj2反應(yīng)生成磷酸，反應(yīng)方程式為

Ca（H2Po4）,+H2SO4+2H2O=CaSO4-2H2OJ+2H3PO4；

19.根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素，增大酸浸反應(yīng)速率的措施有：磷灰石粉碎、加熱、攪拌、適

當(dāng)增大酸的濃度等；

20.直接用硫酸浸取,生成的硫酸鈣覆蓋在磷灰石的表面,減少了硫酸與磷灰石的接觸面積，

所以僅用H2s溶液酸浸，浸取的速率低于用H3P。4、H2s分步浸取法。

21.酸性條件下，H3P。4、FeSO4,凡。2混合生成FePO「反應(yīng)的離子方程式是

2++

2H3P。4+2Fe+H2O2=2FePO4J+4H+2H2O；

22.A.H3P04是弱酸，磷酸分步電離，電離方程式為：

H3PO.H++H2PH2Po?H++HPO:、HPO：M+PO二，故A錯誤;

B.根據(jù)圖像，M點時，溶液中c（Na+）＞c（HF0；）=c（HP0j）＞c（0H-）＞c（H+）,故B正

答案第4頁，共9頁

確；

C.根據(jù)電荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（H2PO；）+2c（HPOj）+3c（PO；）+c（OH）pH=5時,

c（H+）＞c（OH-）,所以溶液c（Na+）＜c（H2PO：）+2c（HPO：-）+3c（PO；）故C錯誤；

7123

D.pH=10時，溶質(zhì)為NazHPCU,Ka2=lQ-\Ka3=10-,HPOj的水解常數(shù)為ixlO^,

HP。廣水解大于電離，所以水的電離程度比純水大，故D正確;

選BD。

+

C（PO：-）C（H）

23.K*=10*3,即=10皿，pH=i時，溶液中的c（HPO：-）=10-73moi/L,

c（HPOj）

則c（PO：）=lxlO'xlxlO73=],]0T8.6moi/L；/（FePC^）=1.3x10-22,

3+18618622

c（Fe）=lmol/L,Q=lxlxl0_=lxl0_>Ksp（FePO4）=1.3xl0-,此時能產(chǎn)生FePC\沉

淀。

24.沉淀時可加入含EDTA”的溶液，發(fā)生反應(yīng)Fe3++EDTA".[Fe(EDTA)J,使Fe3+濃

度降低，沉淀速率減慢，防止團(tuán)聚，隨Fe3+濃度降低，F(xiàn)e3++EDTA4-[Fe(EDTA)『逆向

移動，生成的Fe3+繼續(xù)被沉淀。

25.EDTA中單鍵碳原子采用sp3雜化、雙鍵碳原子采用sp2雜化；根據(jù)圖示，6個原子與Fe?+

形成配位鍵，配位數(shù)為6。

26.其他條件不變時，工業(yè)上選擇pH=2而不是更高的pH制備FePO,,可能的原因是pH

過高容易生成氫氧化鐵沉淀，pH過高PO；的濃度大，因生成沉淀速率過快發(fā)生團(tuán)聚。

27.鄰硝基甲苯或2-硝基甲苯氨基、酯基28.濃硫酸、濃硝酸還

答案第5頁，共9頁

OHO

COOHII

CH-COOHC-COOH

32.

【分析】

CH3

根據(jù)A的分子式可知A為A，根據(jù)利喘貝的結(jié)構(gòu)簡式知，A和濃硝酸發(fā)生甲基的鄰位

COOH

N0

取代生成B,根據(jù)C的分子式知，B中甲基被氧化生成C為2,甲醇與C發(fā)生

COOCH3COOCH3

酯化生成D為N°2,D中硝基發(fā)生還原反應(yīng)生成ENH2,根據(jù)產(chǎn)物逆

CH=CHCOOH

CH,OCOOCH3

O,則L為［/

推G為II

CH=CH-C-NH

CH3OOCH3

OCH3

CHO

根據(jù)信息ii可知K,H與FeCb作用顯色且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，苯環(huán)上的一

OCH3

OCH3

氯代物有兩種，說明H中含有酚羥基且苯環(huán)上含有兩種氫原子，則H為

0H

答案第6頁，共9頁

27.

CH

B的結(jié)構(gòu)簡式為1}/N3°2,名稱為鄰硝基甲苯或2-硝基甲苯；E的結(jié)構(gòu)簡式為

COOCH3

官能團(tuán)的名稱為氨基、酯基；

28.

COOCH3COOCH3

反應(yīng)①為硝化反應(yīng)，所需試劑為濃硫酸、濃硝酸；D為NO2,EN出,

D中硝基發(fā)生還原反應(yīng)生成E中氨基，所以D生成E的反應(yīng)類型是還原反應(yīng);

29.

H與FeCb作用顯色且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明含有酚羥基和醛基，苯環(huán)上的一氯代物有兩種,

CHO

H的結(jié)構(gòu)簡式為，由H生成I反應(yīng)的化學(xué)方程式為+HBr；

J的結(jié)構(gòu)簡式為，其同分異構(gòu)體①含有一個苯環(huán)；②能與NaHCOs反應(yīng),

說明含有竣基；③遇FeC§顯示紫色，說明有酚羥基；④核磁共振氫譜顯示有五組峰，峰面

答案第7頁，共9頁

CH2COOH

積之比為1:1:2:2:2,則應(yīng)該為較對稱結(jié)構(gòu)，滿足上述條件的同分異構(gòu)體為

0H

32.

0H

對比3中苯環(huán)上酚羥基對位氫原子和

0H

OHCCOOH中醛基發(fā)生加成反應(yīng)生成中間產(chǎn)物1發(fā)生

O0H

II

C-COOHCH-COOH

氧化反應(yīng)生成中間產(chǎn)物2為，則中間產(chǎn)物1、2分別為

3

0

II

C-COOH

微執(zhí)

33.防止生成有毒的氣體ci?

2V2O5+N2H4HC1+6HC1=4VOC12+N2T+6H2O

34.aTb-fTg-d—e三頸燒瓶35.先打開Ki,當(dāng)C中溶液變渾濁，再關(guān)

閉Ki,打開K2,進(jìn)行實驗36.