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所属成套资源：2024上海杨浦区高三下学期3月二模考试及答案(九科)
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2024上海杨浦区高三下学期3月二模考试化学含答案
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这是一份2024上海杨浦区高三下学期3月二模考试化学含答案，共13页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸，写出第①步反应的化学方程式，为得到光亮的银镜，实验时应做到，尿素易溶于水，可能的原因是，写出上述反应的离子方程式等内容，欢迎下载使用。
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学校、姓名、座位号（考号），并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Zr-91 Ag-108
一、探究+1价Ag的氧化性
为探究+1价Ag的氧化性，开展如下活动。
1．配制溶液：
称量→溶解→冷却→操作①→洗涤→注入→混匀→定容→操作②→装瓶贴标签
（1）下列图示中，操作①为________、操作②为_______。
A B C D E F
（2）用FeCl3·6H2O配制100mL 0.1ml·L-1FeCl3溶液时，应称量_______g固体。
（3）实验室AgNO3溶液通常盛放在___________试剂瓶中。
0.1ml·L-1 Fe(NO3)2溶液
Ⅰ
0.1ml·L-1
AgNO3溶液
2．通过如下实验，比较Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
0.1ml·L-1FeCl3溶液
Ⅱ
0.1ml·L-1
KI溶液
0.1ml·L-1AgNO3溶液
Ⅲ
0.1ml·L-1
KI溶液
（1）Ⅱ中反应的离子方程式为：_______________________________________。
（2）Ⅰ、Ⅱ中的现象说明：___________。（不定项）
A．氧化性顺序：Ag+＞Fe3+＞I2B．氧化性顺序：Fe3+＞I–＞Fe2+ C．还原性顺序：I–＞Fe2+＞Fe3+D．还原性顺序：Fe2+＞Ag＞I–
（3）推测Ⅲ中未发生Ag+氧化I– 的原因。__________________________________。
3．利用如下图所示装置，探究Ag+氧化I–的反应。
0.1ml·L-1
AgNO3溶液
0.1ml·L-1
KI溶液
石墨2
石墨1
盐
桥
K
（1）图中盐桥中的电解质可用________。
A．KClB．KNO3C．Fe2(SO4)3
（2）闭合K，电流计指针偏转。“石墨2”作______。
A．阴极B．阳极C．正极D．负极
（3）已知0.1ml·L-1 AgNO3溶液的pH=6。上述实验中可能是NO3– 氧化了I–，将装置中的______溶液换成_________________，闭合K，指针未发生偏转。确认Ag+氧化了I–。
取Ⅰ中产生的黑色沉淀0.0216g于试管中。进行实验：①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解；②再向试管中滴加氨水，边滴边振荡至沉淀恰好溶解；③再向其中滴加乙醛溶液，加热，产生光亮的银镜。
4．写出第①步反应的化学方程式。_____________________________________。
5．为得到光亮的银镜，实验时应做到：____________________________（任写2点）。
若黑色沉淀全部转化为银镜，理论上需要乙醛_________ml。
A．1×10-4B．2×10-4C．1×10-3D．2×10-3
二、去除废水中的氨氮
氮肥为粮食增产做出了重大贡献。目前，CO(NH2)2（尿素）是使用最多的氮肥之一。尿素进入土壤后，在脲酶作用下生成NH4+和HCO3–。
尿素的某些性质如下表所示。
6．尿素易溶于水，可能的原因是：尿素________。（不定项）
A．是极性分子B．属于无机物
C．能与水分子形成氢键D．分子间能形成氢键
7．根据上表信息，使用尿素的注意事项是：_________________________。（写2点）
8．NH4+与CH4互为等电子体，等电子体的化学键类型和空间结构相同。运用价层电子对互斥理论预测NH4+的空间结构及其中心原子杂化轨道类型_________________。
A．平面三角形 sp2杂化B．正四面体形 sp3杂化
C．三角锥形 sp3杂化D．直线形 sp杂化
9．简述检验溶液中存在NH4+的实验操作。______________________________________。
过量使用尿素会造成水体中氨氮（NH4+和NH3·H2O中的氮元素）浓度过量。下图所示是氨氮物质的量分数随pH变化的关系。
6 7 8 9 10 11 12
pH
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
物
质
的
量
分
数
NH4+
NH3·H2O
可利用生成沉淀去除水体中的氨氮。向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。
10．写出上述反应的离子方程式。___________________________________________。
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
pH
去除率
/
%
70
60
50
40
30
·
·
·
·
·
·
·
·
·
11．氨氮去除率随溶液pH的变化如下图所示，分析氨氮去除率随pH增大，先升高后降低的原因。 。
氧化可更彻底去除水体中的氨氮。向水体中加入NaClO溶液，氨氮被氧化为N2而除去。n(ClO–)/ n(氨氮)对氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图所示。
去除率
/
%
100
90
80
30
1.38 1.46 1.54 1.62 1.70
n(ClO–)/ n(氨氮)
· 氨氮去除率
总氮去除率
·
·
·
·
·
·
12．n(ClO–)/n(氨氮)较大时，氨氮去除率较高，但总氮去除率有所下降。n(ClO–)/n(氨氮)较大时，留在水体中的含氮微粒可能是 。（不定项）
A．NH4+B．NO2–C．NO2D．NO3–
13．某废水中氨氮浓度为2800 mg·L-1，先用Fe2(SO4)3溶液将氨氮转化为沉淀，氨氮去除率为81%。过滤后再向滤液中加入NaClO溶液，氨氮浓度下降为20mg·L-1，则处理每升废水需要NaClO物质的量是多少？（写出计算过程）
注：①氮元素只被氧化为N2；②废水1L，去除氨氮后溶液体积为2L。
三、制备稀有金属锆
锆（Zr）在核工业中地位重要，被称为“原子时代的头号金属”。一种以氧氯化锆[主要含ZrOCl2，还含少量Fe、Cr、Hf等的化合物]为原料生产锆的流程如下：
Mg
萃取剂TBP
氨水
HCl、HNO3
废液
H2
C、Cl2
含Hf 溶液
氧氯
化锆
酸溶
萃取
沉淀
煅烧
还原
升华
反萃取
沸腾氯化
镁热反应
Zr
已知：①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：ZrO2+、HfO2+、Fe3+、Cr3+；
② 25℃，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10–38，Kb(NH3·H2O) =1.8×10–5；
③ 某些易升华的物质在接近沸点时升华速率较快。相关物质沸点如下：
14．Zr与Ti（钛）同族且在Ti的下一周期。Zr位于元素周期表的第____周期，第___族。
A．四 4B．四 ⅡB C．五 ⅣBD．五 ⅡB
15．Zr的金属性比铁的金属性_____。
A．强B．弱 C．无法确定
16．“萃取”时，ZrO2+生成配合物Zr(NO3)2Cl2·2TBP。下列对该配合物的分析错误的是___。
A．锆提供空轨道B．一定含配位键
C．配体数一定为6D．可由分子光谱、晶体X射线确定其结构
17．“废液”中c(NH4+)/c(NH3·H2O)＝1.8，则“废液”中c(Fe3+)＝____ml·L–1。
18．“沸腾氯化”时，金属均转化为相应的氯化物，写出含铁化合物在“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式。___________________________________________。
19．结合题中沸点数据，推测“还原”的目的是________________________________。
20．FeCl3沸点远低于CrCl3的可能原因是__________________。
r nm
21．某种掺杂CaO的ZrO2晶胞如图所示，Ca位于晶胞的面心。
（1）晶体中每个O周围与其最近的O个数为______。
（2）结合图中数据，计算该晶胞的密度ρ =_______g·cm–3。
（设NA为阿伏加德罗常数，用含r和NA的代数式表示，1 nm=1×10–7 cm）
四、合成盐酸文法拉辛
N(CH3)2
CH3O
OH
· HCl
盐酸文法拉辛（ ）是口服吸收好、起效快、不良反应少
C6H6O
(CH3)2SO2
反应①
CH3O
ClCOCH2Cl
反应②
AlCl3
反应③
HN(CH3)2
CH3O
C—CH2Cl
O
A
B
C
D
CH3O
COCH2N(CH3)2
反应⑦
盐酸
盐酸
文法拉辛
C11H17NO2
E
F
G
反应⑤
PBr3
Br
CH3O
CHCH2N(CH3)2
Mg、
反应⑥
H2O
O
N(CH3)2
CH3O
OH
反应④
KBH4
的抗抑郁药。盐酸文法拉辛的一种合成路线如下图所示：
22．下列对A和B的分析，正确的是________。（不定项）
A．两分子中碳原子都采取sp2杂化 B．互为同系物
C．A的沸点比B高 D．在空气中，A易变质
23．C中含氧官能团的名称是________________________。
24．（1）反应③是______反应；
（2）反应④是______反应。
A．取代B．消去C．氧化 D．还原
25．设计检验F中含溴元素的实验方案。________________________________。
26．从化学键形成的角度，解释G与盐酸反应生成盐酸文法拉辛的原因：__________。
27．得到的G是______对对映异构体的混合物。
A．1 B．2C．3 D．4
28．W是D的一种含苯环的同分异构体，可由某种蛋白质水解得到，W中含6种化学环境不同的氢原子，写出W的结构简式。__________________。（不考虑立体异构）
C2H5
CH3O
C == C
C2H5
OCH3
CH3O
29．以 和ClCOC2H5为原料合成 的一种路线如下。请结合题
示信息，将合成路线补充完整（无机试剂任选）。
CHBrC2H5
CH3O
COC2H5
CH3O
CH3O
PBr3 ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
KBH4
（ ）
（ ）
HO
C2H5
CH3O
CH C
C2H5
OCH3
C2H5
CH3O
C == C
C2H5
OCH3
五、一种由乙酸合成乙醇的工艺
将产能过剩的乙酸在特定催化剂作用下和氢气反应生成乙醇，其反应原理如下：
CH3COOH(g) + 2H2(g) CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H1
已知：298k和100 kPa时物质的燃烧热：
30．根据以上燃烧热，计算该反应在298k和100 kPa的△H1时，需补充 _______。
A．水的汽化热B．乙酸、乙醇和水的汽化热C．反应物的汽化热
31．一定温度下，将不同量的原料通入恒压密闭容器中，测出平衡时的热量变化
则，该温度下，△H1=_______ kJ·ml–1。
A．x+yB．x-yC．-(x+y)D．y-x
32．该反应在_______能向正反应方向自发进行。
A．任何温度下B．较低温度下C．较高温度下D．无法确定
33．250℃，恒压绝热密闭容器中充入一定量CH3COOH和H2，下列条件能判断反应达到平衡状态的是_____。（不定项）
A．混合气体的密度保持不变B．v (H2)正 : v (H2O)正＝2:1
C．n(CH3COOH) : n(H2)＝1:2 D．反应体系的温度保持不变
上述反应发生时还伴随有副反应发生，生成少量乙酸乙酯：
CH3COOH(g) + CH3CH2OH(g) CH3COOCH2CH3 (g) + H2O(g) △H2＜0
已知：①该副反应的热效应很小；
②S表示产物选择性，乙醇、乙酸乙酯选择性表示为：
S (乙醇)＝
n (乙醇)
S (乙酸乙酯)＝
2n (乙酸乙酯)
n (乙醇)+2n (乙酸乙酯)
n (乙醇)+2n (乙酸乙酯)
当n H2(g): n(CH3COOH)＝10:1时，下图表示2Mpa，平衡时S(乙醇)、S(乙酸乙酯)随温度的变化以及250℃，平衡时S(乙醇)、S(乙酸乙酯)随压强的变化：
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
压强/MPa
100
90
80
20
10
0
s
/%
a
⸗
⸗
温度/℃
150 200 250 300 350 400
b
c
d
m
34．250℃下，S(乙醇)随压强变化的曲线是_____。
A．aB．cC．d
35．曲线b是S(乙醇)随温度变化的曲线，解释b的变化趋势。__________________。
36．150℃，在催化剂作用下，H2和CH3COOH反应一段时间后，S(乙醇)位于m点，不改变反应时间和温度，一定能提高S(乙醇)的措施是_________________。（任写一条）
37．一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入2ml H2(g)和1mlCH3COOH(g)，同时发生主反应和副反应，测定平衡时n[ H2O(g)]＝0.8ml，体积减小 20%，则平衡时n (CH3COOH)＝______ml、c (H2 )＝______ml·L–1。主反应的平衡常数K＝_________。
参考答案 （2024年3月）
一、探究+1价Ag的氧化性（20分）
1．
（1）BD （各1分，共2分）
（2）2.705 （1分）
（3）棕色、细颈 （1分）
2．
（1）2Fe3+ + 2I–＝2Fe2+ + I2 （2分）
（2）AC（2分）
（3）Ag+与I–生成AgI的速率很快，且AgI的溶解度小，溶液中的Ag+、I– 浓度太小，无法发生氧化还原反应 （2分）
3．
（1）B （1分）
（2）C （1分）
（3）AgNO3（左侧烧瓶） pH=6的0.1ml·L-1的NaNO3溶液 （2分，两空都对给分）
4．① 3Ag + 4HNO3 ＝3AgNO3 + NO↑+ 2H2O （2分）
5．洁净的试管、水浴加热、乙醛的浓度不易过大等（2分，合理即给分） A （2分）
二、尿素的性质及去除废水中的氨氮（本题共20分）
6．A C（2分）
7．深施覆土、不能施完肥马上浇水（各1分，共2分；合理即给分）
8．B（2分）
9．取样，加入NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明存在NH4+（3分）
10．NH4+ + 3Fe3+ + 2SO42– + 6H2O == NH4Fe3(SO4)2(OH)6 ↓+ 6H+ （2分）
11．随pH增大，c(H+)减小，生成沉淀的反应平衡右移，氨氮去除率升高（1分）
pH继续增大，Fe3+水解程度增大，降低了c(Fe3+)，平衡左移，不利于生成沉淀，导致氨氮去除率降低（2分）
12．BD（2分）
13．1L废水转化为沉淀后，溶液中余氨氮：2800 mg×(1-81%) = 532 mg（1分）
∴ 被次氯酸钠氧化的氨氮为532mg – 20mg/L×2L= 492 mg（1分）
∵ 3ClO– ~ 2NH4+（1分）
∴ n(ClO–) = 3 ml ×492×10-3 g ÷ (14 g·ml-1×2) = 52.7×10-3 ml
∴ n(NaClO) = 5.27×10-2 ml（1分）
要有计算过程，只有5.27×10-2，0分
单位至少出现一次，全过程都没有单位，即使最终答案正确，扣1分
如果出现关系式，且正确，其他数据代入错误或未代入数据，给1分
有出现过程，但未分步，且结果正确，4分
三、制备稀有金属锆（本题共20分）
14．C （2分）
15．A （2分）
16．C （2分）
17．4.0×10–23 （3分）
18．Fe2O3 + 3C + 3Cl2 == 2FeCl3 + 3CO （2分，合理即给分）
19．将FeCl3 转化FeCl2，防止FeCl3升华影响产品纯度 （2分）
20．FeCl3为分子晶体，CrCl3为离子晶体，离子晶体沸点一般比分子晶体沸点高（3分）
21．（1）6 （1分）
（2）4.41×1023/(NA·r3) （3分）
四、盐酸文法拉辛的合成（本题共20分）
22．CD（2分）
23．醚键、羰基（2分，各1分）
24．（1）A（1分） （2）D（1分）
25．取样，加入氢氧化钠溶液，加热，（取水层溶液），加硝酸酸化，加入硝酸银溶液，有淡黄色生成（3分）
26．G中的氮原子有一对孤电子对，能与H+形成配位键（2分）
COOH
NH2
NH2
COOH
COOH
NH2
NH2
COOH
27．A（2分）
28． （3分）
CH3O
COC2H5
CH3O
KBH4
CHOHC2H5
CH3O
ClCOC2H5
AlCl3
PBr3
CHBrC2H5
CH3O
COC2H5
CH3O
Mg、
H2O
29．
C2H5
CH3O
C == C
C2H5
OCH3
浓硫酸
△
C2H5
CH3O
CH C
C2H5
OCH3
HO
（4分）
五、一种由乙酸合成乙醇的工艺（本题共20分）
30．B （2分）
31．C （2分）
32．B （2分）
33．AD（3分）
34．A （2分）
35．温度升高，主反应平衡逆向移动，乙醇的量应减少，副反应平衡也逆向移动，乙醇的量应增多，但主反应逆向移动的程度更大，所以乙醇的总量减少（3分）
36．选择合适的催化剂或增大压强 （2分）
37．0.2（2分） 1（1分） 2（1分）
实验现象
Ⅰ中产生黑色沉淀，滴加KSCN溶液，变红
Ⅱ中溶液呈棕黄色，滴加淀粉溶液，变蓝
Ⅲ中产生黄色沉淀，滴加淀粉溶液，未变蓝
熔点
沸点
溶解度（20℃）
光稳定性
132.7℃
196.6℃
105g/100g水
见光易分解
物质
ZrCl4
FeCl3
CrCl3
FeCl2
CrCl2
沸点/℃
331
315
1300
700
1150
物质
CH3COOH(l)
H2(g)
CH3CH2OH(l)
燃烧热/ kJ·ml–1
–871
–286
–1367
实验编号
反应物投入量
平衡时，
热量变化
CH3CH2OH(g)
H2(g)
CH3CH2OH(g)
H2O(g)
Ⅰ
1ml
2ml
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1 ml
1 ml
吸收y kJ
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学校、姓名、座位号（考号），并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。
相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Zr-91 Ag-108
一、探究+1价Ag的氧化性
为探究+1价Ag的氧化性，开展如下活动。
1．配制溶液：
称量→溶解→冷却→操作①→洗涤→注入→混匀→定容→操作②→装瓶贴标签
（1）下列图示中，操作①为________、操作②为_______。
A B C D E F
（2）用FeCl3·6H2O配制100mL 0.1ml·L-1FeCl3溶液时，应称量_______g固体。
（3）实验室AgNO3溶液通常盛放在___________试剂瓶中。
0.1ml·L-1 Fe(NO3)2溶液
Ⅰ
0.1ml·L-1
AgNO3溶液
2．通过如下实验，比较Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
0.1ml·L-1FeCl3溶液
Ⅱ
0.1ml·L-1
KI溶液
0.1ml·L-1AgNO3溶液
Ⅲ
0.1ml·L-1
KI溶液
（1）Ⅱ中反应的离子方程式为：_______________________________________。
（2）Ⅰ、Ⅱ中的现象说明：___________。（不定项）
A．氧化性顺序：Ag+＞Fe3+＞I2B．氧化性顺序：Fe3+＞I–＞Fe2+ C．还原性顺序：I–＞Fe2+＞Fe3+D．还原性顺序：Fe2+＞Ag＞I–
（3）推测Ⅲ中未发生Ag+氧化I– 的原因。__________________________________。
3．利用如下图所示装置，探究Ag+氧化I–的反应。
0.1ml·L-1
AgNO3溶液
0.1ml·L-1
KI溶液
石墨2
石墨1
盐
桥
K
（1）图中盐桥中的电解质可用________。
A．KClB．KNO3C．Fe2(SO4)3
（2）闭合K，电流计指针偏转。“石墨2”作______。
A．阴极B．阳极C．正极D．负极
（3）已知0.1ml·L-1 AgNO3溶液的pH=6。上述实验中可能是NO3– 氧化了I–，将装置中的______溶液换成_________________，闭合K，指针未发生偏转。确认Ag+氧化了I–。
取Ⅰ中产生的黑色沉淀0.0216g于试管中。进行实验：①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解；②再向试管中滴加氨水，边滴边振荡至沉淀恰好溶解；③再向其中滴加乙醛溶液，加热，产生光亮的银镜。
4．写出第①步反应的化学方程式。_____________________________________。
5．为得到光亮的银镜，实验时应做到：____________________________（任写2点）。
若黑色沉淀全部转化为银镜，理论上需要乙醛_________ml。
A．1×10-4B．2×10-4C．1×10-3D．2×10-3
二、去除废水中的氨氮
氮肥为粮食增产做出了重大贡献。目前，CO(NH2)2（尿素）是使用最多的氮肥之一。尿素进入土壤后，在脲酶作用下生成NH4+和HCO3–。
尿素的某些性质如下表所示。
6．尿素易溶于水，可能的原因是：尿素________。（不定项）
A．是极性分子B．属于无机物
C．能与水分子形成氢键D．分子间能形成氢键
7．根据上表信息，使用尿素的注意事项是：_________________________。（写2点）
8．NH4+与CH4互为等电子体，等电子体的化学键类型和空间结构相同。运用价层电子对互斥理论预测NH4+的空间结构及其中心原子杂化轨道类型_________________。
A．平面三角形 sp2杂化B．正四面体形 sp3杂化
C．三角锥形 sp3杂化D．直线形 sp杂化
9．简述检验溶液中存在NH4+的实验操作。______________________________________。
过量使用尿素会造成水体中氨氮（NH4+和NH3·H2O中的氮元素）浓度过量。下图所示是氨氮物质的量分数随pH变化的关系。
6 7 8 9 10 11 12
pH
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
物
质
的
量
分
数
NH4+
NH3·H2O
可利用生成沉淀去除水体中的氨氮。向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。
10．写出上述反应的离子方程式。___________________________________________。
1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
pH
去除率
/
%
70
60
50
40
30
·
·
·
·
·
·
·
·
·
11．氨氮去除率随溶液pH的变化如下图所示，分析氨氮去除率随pH增大，先升高后降低的原因。 。
氧化可更彻底去除水体中的氨氮。向水体中加入NaClO溶液，氨氮被氧化为N2而除去。n(ClO–)/ n(氨氮)对氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图所示。
去除率
/
%
100
90
80
30
1.38 1.46 1.54 1.62 1.70
n(ClO–)/ n(氨氮)
· 氨氮去除率
总氮去除率
·
·
·
·
·
·
12．n(ClO–)/n(氨氮)较大时，氨氮去除率较高，但总氮去除率有所下降。n(ClO–)/n(氨氮)较大时，留在水体中的含氮微粒可能是 。（不定项）
A．NH4+B．NO2–C．NO2D．NO3–
13．某废水中氨氮浓度为2800 mg·L-1，先用Fe2(SO4)3溶液将氨氮转化为沉淀，氨氮去除率为81%。过滤后再向滤液中加入NaClO溶液，氨氮浓度下降为20mg·L-1，则处理每升废水需要NaClO物质的量是多少？（写出计算过程）
注：①氮元素只被氧化为N2；②废水1L，去除氨氮后溶液体积为2L。
三、制备稀有金属锆
锆（Zr）在核工业中地位重要，被称为“原子时代的头号金属”。一种以氧氯化锆[主要含ZrOCl2，还含少量Fe、Cr、Hf等的化合物]为原料生产锆的流程如下：
Mg
萃取剂TBP
氨水
HCl、HNO3
废液
H2
C、Cl2
含Hf 溶液
氧氯
化锆
酸溶
萃取
沉淀
煅烧
还原
升华
反萃取
沸腾氯化
镁热反应
Zr
已知：①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：ZrO2+、HfO2+、Fe3+、Cr3+；
② 25℃，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10–38，Kb(NH3·H2O) =1.8×10–5；
③ 某些易升华的物质在接近沸点时升华速率较快。相关物质沸点如下：
14．Zr与Ti（钛）同族且在Ti的下一周期。Zr位于元素周期表的第____周期，第___族。
A．四 4B．四 ⅡB C．五 ⅣBD．五 ⅡB
15．Zr的金属性比铁的金属性_____。
A．强B．弱 C．无法确定
16．“萃取”时，ZrO2+生成配合物Zr(NO3)2Cl2·2TBP。下列对该配合物的分析错误的是___。
A．锆提供空轨道B．一定含配位键
C．配体数一定为6D．可由分子光谱、晶体X射线确定其结构
17．“废液”中c(NH4+)/c(NH3·H2O)＝1.8，则“废液”中c(Fe3+)＝____ml·L–1。
18．“沸腾氯化”时，金属均转化为相应的氯化物，写出含铁化合物在“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式。___________________________________________。
19．结合题中沸点数据，推测“还原”的目的是________________________________。
20．FeCl3沸点远低于CrCl3的可能原因是__________________。
r nm
21．某种掺杂CaO的ZrO2晶胞如图所示，Ca位于晶胞的面心。
（1）晶体中每个O周围与其最近的O个数为______。
（2）结合图中数据，计算该晶胞的密度ρ =_______g·cm–3。
（设NA为阿伏加德罗常数，用含r和NA的代数式表示，1 nm=1×10–7 cm）
四、合成盐酸文法拉辛
N(CH3)2
CH3O
OH
· HCl
盐酸文法拉辛（ ）是口服吸收好、起效快、不良反应少
C6H6O
(CH3)2SO2
反应①
CH3O
ClCOCH2Cl
反应②
AlCl3
反应③
HN(CH3)2
CH3O
C—CH2Cl
O
A
B
C
D
CH3O
COCH2N(CH3)2
反应⑦
盐酸
盐酸
文法拉辛
C11H17NO2
E
F
G
反应⑤
PBr3
Br
CH3O
CHCH2N(CH3)2
Mg、
反应⑥
H2O
O
N(CH3)2
CH3O
OH
反应④
KBH4
的抗抑郁药。盐酸文法拉辛的一种合成路线如下图所示：
22．下列对A和B的分析，正确的是________。（不定项）
A．两分子中碳原子都采取sp2杂化 B．互为同系物
C．A的沸点比B高 D．在空气中，A易变质
23．C中含氧官能团的名称是________________________。
24．（1）反应③是______反应；
（2）反应④是______反应。
A．取代B．消去C．氧化 D．还原
25．设计检验F中含溴元素的实验方案。________________________________。
26．从化学键形成的角度，解释G与盐酸反应生成盐酸文法拉辛的原因：__________。
27．得到的G是______对对映异构体的混合物。
A．1 B．2C．3 D．4
28．W是D的一种含苯环的同分异构体，可由某种蛋白质水解得到，W中含6种化学环境不同的氢原子，写出W的结构简式。__________________。（不考虑立体异构）
C2H5
CH3O
C == C
C2H5
OCH3
CH3O
29．以 和ClCOC2H5为原料合成 的一种路线如下。请结合题
示信息，将合成路线补充完整（无机试剂任选）。
CHBrC2H5
CH3O
COC2H5
CH3O
CH3O
PBr3 ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
KBH4
（ ）
（ ）
HO
C2H5
CH3O
CH C
C2H5
OCH3
C2H5
CH3O
C == C
C2H5
OCH3
五、一种由乙酸合成乙醇的工艺
将产能过剩的乙酸在特定催化剂作用下和氢气反应生成乙醇，其反应原理如下：
CH3COOH(g) + 2H2(g) CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H1
已知：298k和100 kPa时物质的燃烧热：
30．根据以上燃烧热，计算该反应在298k和100 kPa的△H1时，需补充 _______。
A．水的汽化热B．乙酸、乙醇和水的汽化热C．反应物的汽化热
31．一定温度下，将不同量的原料通入恒压密闭容器中，测出平衡时的热量变化
则，该温度下，△H1=_______ kJ·ml–1。
A．x+yB．x-yC．-(x+y)D．y-x
32．该反应在_______能向正反应方向自发进行。
A．任何温度下B．较低温度下C．较高温度下D．无法确定
33．250℃，恒压绝热密闭容器中充入一定量CH3COOH和H2，下列条件能判断反应达到平衡状态的是_____。（不定项）
A．混合气体的密度保持不变B．v (H2)正 : v (H2O)正＝2:1
C．n(CH3COOH) : n(H2)＝1:2 D．反应体系的温度保持不变
上述反应发生时还伴随有副反应发生，生成少量乙酸乙酯：
CH3COOH(g) + CH3CH2OH(g) CH3COOCH2CH3 (g) + H2O(g) △H2＜0
已知：①该副反应的热效应很小；
②S表示产物选择性，乙醇、乙酸乙酯选择性表示为：
S (乙醇)＝
n (乙醇)
S (乙酸乙酯)＝
2n (乙酸乙酯)
n (乙醇)+2n (乙酸乙酯)
n (乙醇)+2n (乙酸乙酯)
当n H2(g): n(CH3COOH)＝10:1时，下图表示2Mpa，平衡时S(乙醇)、S(乙酸乙酯)随温度的变化以及250℃，平衡时S(乙醇)、S(乙酸乙酯)随压强的变化：
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
压强/MPa
100
90
80
20
10
0
s
/%
a
⸗
⸗
温度/℃
150 200 250 300 350 400
b
c
d
m
34．250℃下，S(乙醇)随压强变化的曲线是_____。
A．aB．cC．d
35．曲线b是S(乙醇)随温度变化的曲线，解释b的变化趋势。__________________。
36．150℃，在催化剂作用下，H2和CH3COOH反应一段时间后，S(乙醇)位于m点，不改变反应时间和温度，一定能提高S(乙醇)的措施是_________________。（任写一条）
37．一定温度和压强下，向初始体积为1L的密闭容器中通入2ml H2(g)和1mlCH3COOH(g)，同时发生主反应和副反应，测定平衡时n[ H2O(g)]＝0.8ml，体积减小 20%，则平衡时n (CH3COOH)＝______ml、c (H2 )＝______ml·L–1。主反应的平衡常数K＝_________。
参考答案 （2024年3月）
一、探究+1价Ag的氧化性（20分）
1．
（1）BD （各1分，共2分）
（2）2.705 （1分）
（3）棕色、细颈 （1分）
2．
（1）2Fe3+ + 2I–＝2Fe2+ + I2 （2分）
（2）AC（2分）
（3）Ag+与I–生成AgI的速率很快，且AgI的溶解度小，溶液中的Ag+、I– 浓度太小，无法发生氧化还原反应 （2分）
3．
（1）B （1分）
（2）C （1分）
（3）AgNO3（左侧烧瓶） pH=6的0.1ml·L-1的NaNO3溶液 （2分，两空都对给分）
4．① 3Ag + 4HNO3 ＝3AgNO3 + NO↑+ 2H2O （2分）
5．洁净的试管、水浴加热、乙醛的浓度不易过大等（2分，合理即给分） A （2分）
二、尿素的性质及去除废水中的氨氮（本题共20分）
6．A C（2分）
7．深施覆土、不能施完肥马上浇水（各1分，共2分；合理即给分）
8．B（2分）
9．取样，加入NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明存在NH4+（3分）
10．NH4+ + 3Fe3+ + 2SO42– + 6H2O == NH4Fe3(SO4)2(OH)6 ↓+ 6H+ （2分）
11．随pH增大，c(H+)减小，生成沉淀的反应平衡右移，氨氮去除率升高（1分）
pH继续增大，Fe3+水解程度增大，降低了c(Fe3+)，平衡左移，不利于生成沉淀，导致氨氮去除率降低（2分）
12．BD（2分）
13．1L废水转化为沉淀后，溶液中余氨氮：2800 mg×(1-81%) = 532 mg（1分）
∴ 被次氯酸钠氧化的氨氮为532mg – 20mg/L×2L= 492 mg（1分）
∵ 3ClO– ~ 2NH4+（1分）
∴ n(ClO–) = 3 ml ×492×10-3 g ÷ (14 g·ml-1×2) = 52.7×10-3 ml
∴ n(NaClO) = 5.27×10-2 ml（1分）
要有计算过程，只有5.27×10-2，0分
单位至少出现一次，全过程都没有单位，即使最终答案正确，扣1分
如果出现关系式，且正确，其他数据代入错误或未代入数据，给1分
有出现过程，但未分步，且结果正确，4分
三、制备稀有金属锆（本题共20分）
14．C （2分）
15．A （2分）
16．C （2分）
17．4.0×10–23 （3分）
18．Fe2O3 + 3C + 3Cl2 == 2FeCl3 + 3CO （2分，合理即给分）
19．将FeCl3 转化FeCl2，防止FeCl3升华影响产品纯度 （2分）
20．FeCl3为分子晶体，CrCl3为离子晶体，离子晶体沸点一般比分子晶体沸点高（3分）
21．（1）6 （1分）
（2）4.41×1023/(NA·r3) （3分）
四、盐酸文法拉辛的合成（本题共20分）
22．CD（2分）
23．醚键、羰基（2分，各1分）
24．（1）A（1分） （2）D（1分）
25．取样，加入氢氧化钠溶液，加热，（取水层溶液），加硝酸酸化，加入硝酸银溶液，有淡黄色生成（3分）
26．G中的氮原子有一对孤电子对，能与H+形成配位键（2分）
COOH
NH2
NH2
COOH
COOH
NH2
NH2
COOH
27．A（2分）
28． （3分）
CH3O
COC2H5
CH3O
KBH4
CHOHC2H5
CH3O
ClCOC2H5
AlCl3
PBr3
CHBrC2H5
CH3O
COC2H5
CH3O
Mg、
H2O
29．
C2H5
CH3O
C == C
C2H5
OCH3
浓硫酸
△
C2H5
CH3O
CH C
C2H5
OCH3
HO
（4分）
五、一种由乙酸合成乙醇的工艺（本题共20分）
30．B （2分）
31．C （2分）
32．B （2分）
33．AD（3分）
34．A （2分）
35．温度升高，主反应平衡逆向移动，乙醇的量应减少，副反应平衡也逆向移动，乙醇的量应增多，但主反应逆向移动的程度更大，所以乙醇的总量减少（3分）
36．选择合适的催化剂或增大压强 （2分）
37．0.2（2分） 1（1分） 2（1分）
实验现象
Ⅰ中产生黑色沉淀，滴加KSCN溶液，变红
Ⅱ中溶液呈棕黄色，滴加淀粉溶液，变蓝
Ⅲ中产生黄色沉淀，滴加淀粉溶液，未变蓝
熔点
沸点
溶解度（20℃）
光稳定性
132.7℃
196.6℃
105g/100g水
见光易分解
物质
ZrCl4
FeCl3
CrCl3
FeCl2
CrCl2
沸点/℃
331
315
1300
700
1150
物质
CH3COOH(l)
H2(g)
CH3CH2OH(l)
燃烧热/ kJ·ml–1
–871
–286
–1367
实验编号
反应物投入量
平衡时，
热量变化
CH3CH2OH(g)
H2(g)
CH3CH2OH(g)
H2O(g)
Ⅰ
1ml
2ml
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1 ml
1 ml
吸收y kJ
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