2023-2024学年上海交大附中高三（上）期中化学试卷

一、电极活性物质Cu4O（PO4）2的制备

• 1．Cu₄O（PO₄）₂可通过下列反应制备：
  2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃•H₂O═Cu₄O（PO₄）₂↓+3Na₂SO₄+（NH₄）₂SO₄+H₂O。
  （1）上述反应涉及的元素中不属于元素周期表p区元素的是

   

  ，写出基态Cu²⁺的电子排布式

   

  。
  （2）P、S元素第一电离能大小关系为P

   

  S（填“＞”、“＜”或“=”），原因是

   

  。
  （3）O的原子核外有

   

  种不同能量的电子，其氢化物沸点高于同族元素H₂S的原因是

   

  。
  （4）CuSO₄溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后又溶解得到深蓝色溶液[Cu（NH₃）₄]SO₄，加入乙醇后有深蓝色沉淀析出，关于该深蓝色物质的说法错误的是

   

  （双选）
  A．该物质正离子的中心是Cu原子
  B．该配合物的配体数等于配位数
  C．外界离子的中心原子的杂化方式为sp³
  D．乙醇的作用是将配合物转化为Cu（OH）₂
  写出沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式

   

  。
  （5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）₄]^2-，则1mol该配合物含有π键的数目为

   

  （N_A表示阿伏加德罗常数的值）。
  （6）晶体铜的晶胞结构如图甲所示，原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示，铜原子的配位数为

   

  ，已知铜原子半径为127.8pm,N_A=6.02×10²³mol^-1，计算晶体铜的密度

   

  g•cm^-3（结果保留3位有效数字）。
  
  组卷：37引用：1难度：0.5

  解析

四、钴的配合物制取

• 4．实验室以活性炭为催化剂，用CoCl₂制取[Co（NH₃）₆]Cl₃，装置如图所示。
  （1）仪器a的名称是

   

  ；
  仪器b中的试剂是

   

  ；
  冷凝管作用是

   

  。
  将0.1mol/LCoCl₂、NH₄Cl混合液在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色。已知：①[Co（NH₃）₆]²⁺具有较强还原性；溶液呈棕色。②K_sp[Co（OH）₂]=6×10^-15
  （2）请计算常温下该混合液中Co²⁺开始沉淀的pH值（精确到0.01），列出必要过程。

   

  。NH₄Cl的作用是

   

  。
  （3）充分反应后缓慢滴加双氧水，水浴加热20min（该过程生成OH^-）。发生反应的离子方程式为

   

  。
  将反应后的混合液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥，得到[Co（NH₃）₆]Cl₃晶体。已知[Co（NH₃）₆]Cl₃可溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇。
  （4）请运用平衡移动原理解释加入浓盐酸的目的是

   

  。
  （5）[Co（NH₃）₆]³⁺⇌Co³⁺+6NH₃K₁；

  NH

  +

  4

  ⇌NH₃+H⁺K₂判断K₁

   

  （K₂）⁶。（填“＞”“＜”或“=”）
  （6）洗涤[Co（NH₃）₆]Cl₃时可用

   

  。（双选）
  A．蒸馏水
  B．冰水
  C．无水乙醇
  D．50%乙醇水溶液
  测定产品中配体NH₃与外界Cl^-的物质的量之比。实验如下：
  Ⅰ．蒸氨：取0.100g样品加入三颈烧瓶中，再加入足量NaOH溶液并充分加热，蒸出的气体全部通入V₁mLc₁mol/L的H₂SO₄中。
  Ⅱ．滴定：用c₂mol/LNaOH溶液滴定①中溶液，消耗V₂mLNaOH溶液。
  Ⅲ．沉淀：另取0.100g样品溶解，加入足量AgNO₃溶液，过滤、洗涤、干燥、恒重，得到沉淀m₃g。（M_AgCl=143.5g/mol）
  （7）滴定时选用的指示剂为

   

  。
  （8）测得产品中配体NH₃与外界Cl^-的物质的量比值为

   

  。（用含c₁、V₁等数据的代数式表示）若测得n（NH₃）：n（Cl^-）比值偏小，可能的原因是

   

  。（双选）
  A．蒸氨结束时，未用蒸馏水洗涤冷凝管，并将洗涤液一并倒入H₂SO₄中
  B．滴定步骤的NaOH溶液使用前敞口放置于空气中一段时间
  C．滴定步骤中盛放NaOH溶液的滴定管未用NaOH溶液润洗
  D．沉淀步骤中，沉淀未完全转移至漏斗中
  组卷：33引用：1难度：0.3

  解析

五、CO2的综合利用

• 5．通过化学的方法实现CO₂的资源化利用是一种理想的CO₂减排途径。
  Ⅰ．利用酸性水溶液电解池在铂电极上捕集CO₂制储氢物质HCOOH
  （1）CO₂被

   

  （填“氧化”或“还原”）为HCOOH，该铂电极为

   

  极。
  （2）写出该铂电极的电极方程式

   

  。
  （3）当电路中转移3mol电子时，理论上可生成HCOOH

   

  g。
  Ⅱ．利用CO₂制备CO
  一定温度下，在恒容密闭容器中投入一定量CO₂和H₂进行反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）
  （4）下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是

   

  （双选）
  A．体系内n（CO）：n（H₂O）=1：1
  B．体系压强不再发生变化
  C．体系内各物质浓度不再发生变化
  D．体系内CO的体积分数不再发生变化
  （5）在恒定温度与容积下，可以提高CO₂平衡转化率的措施有

   

  （双选）
  A．向反应容器中充入H₂
  B．向反应容器中充入CO₂
  C．添加更有效的催化剂
  D．利用合适试剂干燥混合气体
  （6）其他条件相同，在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下，相同时间内测得氢气转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是

   

  （单选）
  
  A．850℃下，该时间段内甲、乙、丙可能均达到平衡
  B．700℃下，甲对应的活化能最大
  C．一般催化剂既能降低活化能，又能降低过渡态的能量
  D．其它条件一定时，随着温度升高，单位体积内活化分子数占比增大
  Ⅲ．利用CO₂制备甲醇
  一定条件下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO₂和H₂。涉及反应如下：
  主反应：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH=−90.4kJ/mol
  副反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH=+40.5kJ/mol
  
  （7）其他条件相同，不同压强下，平衡时CO₂转化率随温度的变化关系如图所示。
  ①压强P₁

   

  P₂（填“＜”或“＞”）。
  ②图2中温度高于T₁时，两条曲线重叠的原因是：

   

  。
  （8）实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为4.0MPa的反应釜中进行上述反应。为确保反应的连续性，需向反应釜中以进气流量0.04mol/min、n（CO₂）：n（H₂）=1：3，持续通入原料，同时控制出气流量。
  ①为了维持体系压强恒定，需控制出气流量小于进气流量，原因为：

   

  。
  ②已知出气流量为0.03mol/min,单位时间CO₂的转化率为60%，则流出气体中CO的百分含量为

   

  。
  组卷：26引用：1难度：0.5

  解析