上海南汇中学2024-2025高三上学期10月月考化学试卷（等级）（答案）

上海南汇中学2024学年第一学期10月月考
高三化学（等级）
满分：100分 完成时间：60分钟
相对分子质量：H-1 O-16 Fe-56 Cu-64 Se-79 Cd-112
一、FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板（18分）
将30%的FeCl3溶液敷在绝缘板的铜片上，蚀刻铜箔制造电路板。
基态29Cu原子的价电子排布式为__________。
写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：________________________________。
蚀刻后所得溶液的成分进行测定，取少量待测溶液，滴入KSCN溶液后显红色，则该反应的离子方程式______________________________________；另取少量待测溶液滴入酸性KMnO4溶液，现象是__________________。
废液处理和资源回收的过程简述如下：（己知：室温下Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38）
I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
过程I分离得到固体的主要成分是_____________________。
过程II中的化学方程式为_____________________________________________；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　_______________________________________________。
过程II中在室温下调节溶液的pH为5，最终溶液中铁离子浓度为_______mol·L-1 。
假设现有200 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液，将操作II得到的固体充分灼烧，理想情况下该同学应该得到的固体质量为_______g。
二、重要的氮肥----尿素的合成（20分）
尿素[CO(NH2)2]是一种重要的氮肥。工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：2NH3(g) + CO2(g)H2NCOONH4(s) 氨基甲酸铵 ΔH1= -272
反应Ⅱ：H2NCOONH4(s) CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH2=
总反应III：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) H3
CO2的电子式为___________；NH3分子的空间结构为___________；1 mol CO(NH2)2中含有_____mol π键。
反应I的熵变ΔS____填“”“”或“”，反应III的H3 =_______。
下列关于尿素合成的说法正确的是________（双选）
A．及时分离出尿素可促使反应Ⅱ向正反应方向移动
B．从合成塔出来的混合气体分离出水蒸气后可以循环使用
C．保持容积不变，充入惰性气体增大压强，可提高总反应III的反应速率
D．保持压强不变，降低氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]可提高反应I中NH3的平衡转化率
研究反应I的逆反应对提高尿素产率有重要意义。某研究学习小组把一定量的氨基甲酸铵固体放入容积为2 L的密闭容器中，在T℃下分解：NH2COONH4(s)2NH3(g) + CO2(g)，t1时达到化学平衡。c(CO2)随时间t变化曲线如图所示。
11．可以判断该分解反应已经达到平衡的是___________（双选）
A．混合气体的平均摩尔质量不变 B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．2v正(NH3)=v逆(CO2)
12．T时，该反应的化学平衡常数K的值为__________。
13．若t1=10s，在0～t1时间内该化学反应速率v (NH3) = __________mol·L－1·s－1 。
14．若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，t3时达到新的平衡。请在图中画出t2～t4 时间内c(CO2)随时间t变化的曲线。
三、“明星”材料—CdSe量子点（22分）
2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家，以表彰他们发现与合成量子点。量子点是一类重要的半导体纳米微晶材料，具有独特的光学、电学等性质。硒化镉（CdSe）量子点是科学家最早合成的量子点之一，目前已广泛用作光电器件、催化材料等。
15．某方法合成出CdSe量子点，用电子显微镜观测其形貌如图1所示，图1中比例尺长度 为10 nm，所以CdSe量子点常被称为__________量子点。
A．溶液 B．胶体 C．悬浊液 D．乳浊液
图1 图2
16．CdSe晶胞结构如图2所示，该晶胞中有____个镉原子；若CdSe晶胞边长为a pm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则CdSe晶体的晶胞密度为________g·cm-3。（1 pm =10-10 cm）
实验室以Na2SeO3、[Cd(NH3)4]Cl2、N2H4为原料，制备CdSe量子点。
17．[Cd(NH3)4]Cl2中含有________个配位原子。
18．25℃时，亚硒酸（H2SeO3）的电离平衡常数：Ka1＝2.7×10-3、Ka2＝2.5×10-7。
常温下，NaHSeO3溶液呈______（酸/中/碱）性。
19．Na2SeO3溶液中各微粒浓度关系正确的是___________。（双选）
A．[Na+] > 2[SeO32–] B．[HSeO3–] > [H2SeO3] > [SeO32–]
C．2[Na+]＝[SeO32–]＋[HSeO3–]＋[H2SeO3] D．[OH–]＝[H+]＋[HSeO3–]＋2[H2SeO3]
配平制备CdSe的化学方程式，并用单线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目。
□Na2SeO3＋□[Cd(NH3)4]Cl2＋□N2H4＝＝ □CdSe＋8NH3↑＋□N2↑＋□H2O＋□NaCl
以Pt、Cu为电极材料，并在Cu表面负载导电材料和CdSe量子点，高效催化光分解水，如图3所示。
图3
21．装置中Cu作为_____极；写出负极的电极反应式__________________________。
22．运用绿色化学思想，分析该方法分解水的优点有_________________。（列举一点）
四、石油和煤为原料的有机合成（20分）
以石油和煤为原料可以合成各种用途广泛的有机产品。合成3-苯基-2-丁烯醛D（）的路线如下：
已知：①
（R1、R2、R3均可以是烃基或氢原子）
②同一个碳原子不能同时连两个羟基，不稳定，会自动脱水：
23．煤加工获得煤焦油的方法是________。
A．分馏 B．干馏 C．裂化 D．裂解
24．反应①～④中，属于加成反应的是________。（双选）
A．反应① B．反应② C．反应③ D．反应④
25．B中官能团的名称为________。
26．写出反应②的化学反应方程式____________________________________。
27. 写出C的结构简式，并用（*）标出手性碳__________________________。
28．检验D中的碳碳双键可使用的试剂是________；D中最多有_______个碳原子共面。
29．D的同分异构体有多种，写出一种满足下列条件的结构简式。___________________
①会使氯化铁溶液发生颜色变化，②核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1：
参照上述信息和流程，设计以CH3CHO和CH3OH为原料合成CH3CH=CHCOOCH3的合成路线。（无机试剂任选）
（合成路线常用的表示方式为：甲 乙 目标产物）
五、铜与硝酸的反应及废液处理（20分）
某实验小组利用如下装置(夹持装置略)，探究浓、稀硝酸与铜反应的气体产物。
仪器X的名称为____________。
请写出稀硝酸与铜反应的离子方程式___________________________________________。
将32 g铜与60 mL一定浓度的硝酸充分反应，铜完全溶解，得到NO2和NO混合气体的体积为8.96 L(已折算为标准状况下)。待产生的气体全部释放后，向溶液中加入100 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的铜离子全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为____________mol/L。
完成铜与硝酸的分组实验后，产生大量含有H＋、Cu2＋等离子的废液，为了测定Cu2＋的浓度并对废液进行处理，进行如下实验。
I 测定废液中铜离子含量
原理：2Cu2+＋4I ＝2CuI↓＋I2，I2＋2S2O32-＝2I ＋S4O62-
步骤：①取10.00 mL废液样品，加入一定量的硫酸并煮沸。
②加入氨水调节溶液的pH＝3.2 ~ 4.0，再加入过量的KI，将溶液定容为100 mL。
③取步骤②中定容后的溶液20.00 mL，淀粉作指示剂，用0.0500 mol·L 1 Na2S2O3
溶液滴定，多次滴定，平均消耗Na2S2O3溶液的体积为16.00 mL。
步骤①加入一定量的硫酸并煮沸的目的是___________________________________。
步骤②中溶液的pH＜3.2，可能会导致测定的铜离子浓度______________。
A． 偏高 B． 偏低 C． 无影响
36．步骤③中所取的20.00 mL溶液应加入到______________。
A． 滴定管 B． 烧杯 C． 锥形瓶 D． 容量瓶
37．计算原废液中c(Cu2＋)＝____________mol·L 1。
II 中和沉淀法处理
已知：①该区域含铜废液的排放标准为Cu2＋的浓度不超过0.01 mg·L 1
②常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10 20
常温下，若向废液样品中加入石灰乳至中性，判断处理后的废液______（能/不能）达到 排放标准，并说明理由_______________________________________________________。
39．向废液样品中滴加氨水，调节溶液的pH，铜去除率与溶液pH的关系，如图所示。解 释pH由7到10时，铜去除率下降的主要原因____________________________________。
一、FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板（18分）
1. 3d104s1
2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 ，紫红色褪去
Cu和Fe
FeCl2＋Ca(OH)2 ═ Fe(OH)2↓＋CaCl2 ，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O ═ 4Fe(OH)3(2分)
c(Fe3＋)=4.0×10－38÷(10－9)3=4.0×10－11(mol L-1)
1.6
二、重要的氮肥----尿素的合成（19分）
8. ，三角锥形，1
9. < ，10. BD
11. BC
12. 0.0005
13. 0.010
14.
“明星”材料—CdSe量子点（22分）
15．B
16．2，
17．4
18．酸
19．AD
20．
Na2SeO3＋[Cd(NH3)4]Cl2＋N2H4＝＝ CdSe＋8NH3↑＋N2↑＋NaCl＋H2O
21．正极，2H2O－4e－== 4H+ + O2
22．量子点可循环使用，利用太阳能（写出一点即可）
四、石油和煤为原料的有机合成（共20分）
23．B
24．AC
25．醛基
26．
27．
28. 溴的四氯化碳溶液，10
29．或
30.
CH3CH=CHCOOCH3
五、铜与硝酸的反应及废液处理（20分）
31. 蒸馏烧瓶；
32. 3Cu+2N+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；
33. 10
34. 抑制铜离子的水解，除去溶液中的硝酸（硝酸根或氮氧化物）。
35．A
36．C
37．0.4
不能，=0.14 mg·L－1＞0.01 mg·L－1
39．氨水过量时，生成的Cu(OH)2沉淀会溶解，生成[Cu(NH3)4]2＋再次进入溶液导致铜去除率降低。