考前冲刺上海2024年高中化学等级考模拟卷04

考前冲刺·上海2024年高中化学等级考模拟卷04考生注意：试卷满分100分，考试时间60分钟。选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。一、硫元素及其化合物硫是组成生命的重要元素。回答下列问题：基态硫原子的价电子轨道表示式为。S同周期的元素有Si和P，三种元素第一电离能从大到小排序为。硫的常见氧化物SO2和SO3，其中分子实际结构与VSEPR模型一致的是。广谱杀虫剂硫酰氟(SO2F2)常温常压下为无色气体，固态SO2F2的晶体类型为，S原子的轨道杂化方式为，其FSF键角硫酰氯(SO2Cl2)中的ClSCl键角(填“>”或“<”)，原因是。硫代硫酸根(S2O32)可看作是SO中的一个O原子被S原子取代的产物，S2O32的空间结构是；工业上，S2O32常作为配体与金属阳离子形成配合物，除O原子外可做配位原子的是(填“中心”或“端基”)S原子。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。已知晶胞中含S22，则一个晶胞中含有个Cu2+，若阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度ρ=g·cm–3(用含NA的代数式表示)。【答案】1.2.P>S>Si3.SO34.分子晶体sp3<F的电负性大于Cl，SF键成键电子对间的斥力小5.四面体端基6.23843【详解】1.硫为16号元素，则基态硫原子的价电子轨道表示式为：；2.第一电离能大小为：P>S>Si3.SO2、SO3VSEPR模型均为平面三角形，其中SO2中S含有一堆孤电子对，为角形；SO3中无孤电子对，为平面正三角形。4.根据信息可知SO2F2沸点较低，则其为分子晶体；其中S的价层电子对数为4，则其杂化方式为：sp3；F的电负性大于Cl，则SO2F2中S—F的共用电子对更加偏向于F，共价键斥力较小，键角较小，即FSF键角<硫酰氯(SO2Cl2)中的ClSCl键角；原因是：F的电负性大于Cl，SF键成键电子对间的斥力小；5.SO42−中S的价层电子对数为4，硫代硫酸根(S2O32−)可看作是SO42−中的一个O原子被S原子取代的产物，S2O6.由俯视图可知，俯视图处于顶点位置的S可能处于晶胞顶点或者棱上，结合晶胞图形可知该S处于棱上，且该S实际存在形式为S22−，个数为16×142=2；俯视图处于面点位置的S可能处于晶胞体内或者面心上，结合晶胞图形可知该S处于体内，且该S实际存在形式为S2−，个数为2个，因此晶胞中S的总价态为2×(2)+2×(2)=8，由晶胞可知Cu位于晶胞内部，则晶胞中Cu的总个数为6个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则x+y=6，x+2y=+8，联立二式子解得x=4，y=2，则该物质化学式可表示为：(Cu+)4(Cu2+)2(S2)2(Cu2二、三硫代碳酸钠的性质三硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂，在工业上用于处理废水中的重金属离子。某化学兴趣小组对Na2CS3进行了某些性质实验和定量测定。实验一：探究Na2CS3的性质取少量Na2CS3样品于试管中，加水溶解，滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去。使用的酸性KMnO4溶液，可以选用酸化。A．硫酸

B．硝酸

C．盐酸已知该反应的氧化产物是SO42−，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为实验二：测定Na2CS3溶液的浓度按如图所示装置进行实验：将50.0mLNa2CS3溶液置于三颈烧瓶中，打开仪器d的活塞，滴入足量2.0mol·L−1的稀硫酸，关闭活塞。已知：CS32−+2H+=CS2+H2S↑，CS2和H2S均有毒(CS2不溶于水，沸点为46℃，与CO2的某些性质相似，与NaOH作用生成Na2COS2和H2仪器d的名称是。B中发生反应的化学方程式为。反应开始时需要先通入一段时间N2，目的是排除装置中的空气，防止A中生成的H2S被氧化。反应结束后，打开活塞K，再缓慢通入一段时间热N2(高于60℃)，其目的是。为了计算该Na2CS3溶液的浓度，可测定B中生成沉淀的质量。对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重。若B中生成沉淀的质量为7.2g，则该Na2CS3溶液的物质的量浓度是mol/L。也可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算Na2CS3溶液的浓度，装置e中的试剂为；若缺少装置f，计算值会(填“无影响”“偏高”或“偏低”)。【答案】7.A8.24：59.分液漏斗10.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO411.将装置中残留的CS2和H2S全部排入后续装置中，使其被完全吸收，减少实验误差，防止空气污染12.1.513.CaCl2或P2O5或无水氯化钙或五氧化二磷偏高【详解】7.向该溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，因此酸性KMnO4溶液与三硫代碳酸钠发生氧化还原反应，说明Na2CS3具有还原性，使用的酸性KMnO4溶液进行酸化时，不能选硝酸，硝酸有氧化性，会把Na2CS3氧化，也不能用盐酸酸化，盐酸与KMnO4发生氧化还原反应，因此酸性高锰酸钾酸化选择硫酸酸化；8.Na2CS3与酸性KMnO4溶液反应时，2价的S被氧化为硫酸根离子，化合价升高3×8=24，KMnO4中+7价的Mn被还原为+2的Mn离子，化合价降低5，根据得失电子守恒，化合价升高总数等于化合价降低总数，反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为24:5；9.D仪器的名称为分液漏斗；10.B中CuSO4溶液吸收H2S，发生反应的化学方程式为CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4；11.装置中残留一部分H2S和CS2，通入热N2一段时间可以将残留的H2S和CS2全部排入B或C中被充分吸收；12.根据Na2CS3~CS32−~H2S~CuS，1molNa2CS3最终生成1molCuS，n(CuS)=7.5g96g/mol13.C中NaOH溶液用来吸收CS2，e中试剂应该是固体干燥剂，吸收水蒸气，不吸收CS2气体，防止水蒸气进入C产生误差，e中是固体CaCl2或P2O5；f的作用是防止空气中的二氧化碳进入C中造成质量增加的多，测定Na2CS3溶液的浓度偏高。三、二氧化碳的捕捉与利用“21世纪的清洁燃料”二甲醚具有含氢量高，廉价易得，无毒等优点。回答下列问题：以CO2、H2为原料制备二甲醚（CH3OCHi．2CO2g+ⅱ．CO2g+反应2COg+4H2g⇌CH二甲醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应：主反应：CH副反应：CH3OCH温度为TK时，向压强为p的恒压体系中按物质的量之比为1：3充入CH3OCH3g、能判断主反应达到平衡状态的标志为（不定项）。A．混合气体中各物质分压保持不变

B．混合气体的密度保持不变C．混合气体平均摩尔质量保持不变

D．消耗1molCH3OCH3反应达到平衡时，H2O的转化率为，二甲醚水蒸气重整制氢主反应的Kp=已知主反应高温下可以自发进行，若升高反应温度，平衡时二甲醚的转化率（填“高于”或“低于”）25%。温度压强不变，只改变反应物的投料比，平衡时H2的体积分数变化趋势如图所示。投料比小于x时，平衡时H2的体积分数变化趋势较投料比大于x。用惰性电极设计碱性二甲醚一氧气燃料电池，负极反应的电极反应式为。【答案】14.—204.7kJ/mol15.ABC16.20%1.254.9p6×0.44.9p20.754.9p×2.44.9p319.CH【详解】14.由盖斯定律可知，反应ⅰ—ⅱ×2得到反应2COg+4H15.A．混合气体中各物质分压保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，恒压条件下反应时，混合气体的密度减小，则混合气体的密度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，反应中混合气体平均摩尔质量减小，则混合气体平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；D．消耗1mol二甲醚时，有2mol二氧化碳生成均代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；故选ABC；16.设起始二甲醚和水蒸气的物质的量分别为1mol和3mol，平衡时反应生成二氧化碳和甲烷的物质的量分别为8amol和amol，由题意可建立如下三段式：CHCH由二甲醚的转化率可得：5a=1mol×25%，解得a=0.05mol，则平衡时二甲醚、水蒸气、二氧化碳、氢气、混合气体总物质的量分别为0.75mol、2.4mol、0.4mol、1.25mol、4.9mol，水蒸气的转化率为0.6mol3mol×100%=20%，主反应的平衡常数Kp=1.254.9p17.主反应为熵增的反应，高温下反应可以自发进行，说明反应ΔH—TΔS＜0，则主反应为焓变大于0的吸热反应，则升高温度，主反应和副反应均向正反应方向移动，二甲醚的转化率增大，所以平衡时二甲醚的转化率大于25%，故答案为：高于；18.由图可知，温度压强不变，投料比小于x时，平衡时氢气的体积分数变化趋势较投料比大于x时更明显说明水蒸气过量时，剩余的水蒸气不能分解出氢气，而过量的二甲醚可以发生分解反应生成氢气，故答案为：H2Og过量时，剩余的H2Og不能分解出19.碱性二甲醚一氧气燃料电池中通入二甲醚的电极为燃料电池的负极，碱性条件下二甲醚在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OCH3四、合成环丙沙星环丙沙星是喹诺酮类抗菌药物，具有广谱抗菌活性，杀菌效果好，某研究小组按下列路线合成环丙沙星（H）。已知：①②（R1，R2B的结构简式是。H中含氧官能团名称是。G→H时须严格控制反应物的投料比，以减少生成副产物X（C30H26O6E→F的反应类型为。写出符合下列要求的G的同分异构体的结构简式：。①分子中含有2个苯环。②1③能与FeCl3溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与FeCl写出以和为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和两个碳以内的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。【答案】20.21.酮羰基、羧基22.23.取代反应24.25.【分析】由有机物的转化关系可知，氯化铝作用下与CH3COCl发生取代反应生成，则B为；氢化钠作用下与乙酸酐发生取代反应生成，乙醇钠作用下与甲酸乙酯发生信息②反应生成，与发生取代反应生成，氢氧化钠作用下发生分子内取代反应生成，酸性条件下发生水解反应生成，则G为；与发生取代反应生成。【详解】20.由分析可知，B的结构简式为，故答案为：；21.由结构简式可知，的含氧官能团为酮羰基和羧基，故答案为：酮羰基、羧基；22.由X的分子式可知，生成X的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，则x为，故答案为：；23.由分析可知，E→F的反应为氢氧化钠作用下发生分子内取代反应生成，故答案为：取代反应；24.G的同分异构体分子中含有2个苯环，能与氯化铁溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与氯化铁溶液发生显色反应说明同分异构体分子中含有酚羟基和酚酯基，分子中共有5种不同化学环境的氢原子且数目之比为2：2：2：2：1说明分子结构对称，取代基处于苯环的对位，则符合条件的结构简式为，故答案为：；25.由题给信息可知，以和为原料制备的合成步骤为氢化钠作用下与乙酸酐发生取代反应生成，与氢氧化钠溶液共热反应生成，铜做催化剂作用下与氧气共热发生催化氧化反应生成，在乙醇钠作用下共热发生信息反应生成，酸化得到。五、含砷废弃物需处理与检测砷为第四周期ⅤA族元素，金属冶炼过程产生的含砷废弃物需处理与检测。Ⅰ．冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：亚砷酸中砷元素的化合价为。基态砷原子的最外层电子排布式为。砷酸(H3AsO4)的第一步电离方程式为。“一级沉砷”后仍然存在H3AsO3，写出“二级沉砷”中H2O2与H3AsO3反应的化学方程式：。沉淀X主要为一种盐(填化学式)。根据流程推测：亚砷酸盐的溶解性(填“大于”或“小于”)相应砷酸盐。Ⅱ．冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在，可用古氏试砷法半定量检测(As的最低检出限为3.0×10−6g)。步骤1：取10g废渣样品，粉碎后与锌粉混合，加入硫酸共热，生成AsH3气体。步骤2：将AsH3气体通入AgNO3溶液中，生成银镜和难溶物AS2O3。步骤3：取1g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成。步骤2的离子方程式为。固体废弃物的排放标准中，砷元素不得高于4.0×10−5g·kg−1，该排放的废渣中砷元素的含量(填“符合”或“不符合”)排放标准，通过计算说明。【答案】26.+327.4s24p328.H3AsO4⇌H++H2AsO4−29.H3AsO3+H2O2=H3AsO30.CaSO431.大于32.12Ag++2AsH3+3H2O=12Ag↓+As2O3↓+12H+33.不符合；因为该废渣砷含量最少为(3.0×10−6g÷10g)×1000g·kg−1=3.0×10−4g·kg−1，大于排放标准4.0×10−5g·kg−1【分析】冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，在一级沉砷时，先加入过量的Na2S，将H3AsO3充分转化为As2S3沉淀，但由于As2S3与过量的S2存在反应：As2S3+3S2⇌2AsS33−，故为了防止As2S3溶解，最后加入过量的FeSO4将S2沉淀为FeS；“一级沉砷”后剩余的部分H3AsO3和过量的Fe2+进入“二级沉