2023-2024學(xué)年上海市復(fù)旦附中高三（上）期中化學(xué)試卷（等級考）

一、氫氣的制備與儲存（本題共20分）

• 1．氫能是一種重要能源，氫氣的制備與儲存是研究熱點(diǎn)。
  （1）甲醇水蒸氣催化重整是當(dāng)前制取清潔能源氫氣的主要方法，其原理為：CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g）ΔH
  該反應(yīng)歷程如下，寫出決速步的化學(xué)方程式

   

  。
  ?
  （2）（單選）C₆₀可用作儲氫材料。繼C₆₀后，科學(xué)家又合成了Si₆₀、N₆₀，它們的結(jié)構(gòu)相似，下列有關(guān)說法正確的是

   

  。
  
  A．C₆₀、Si₆₀、N₆₀都屬于共價(jià)晶體
  B．C₆₀、Si₆₀、N₆₀分子內(nèi)共用電子對數(shù)目相同
  C．N₆₀結(jié)構(gòu)中只存在σ鍵，而C₆₀結(jié)構(gòu)中既有σ鍵又有π鍵
  D．已知金剛石中C-C鍵長154pm,C₆₀中C-C鍵長140～145pm,故C₆₀熔點(diǎn)高于金剛石
  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。?
  （3）距離Mg原子最近的Fe原子個數(shù)是

   

  。
  （4）若該晶胞的晶胞邊長為dnm,則該合金的密度為

   

  g?cm^-3。（不用化簡）
  （5）若該晶體儲氫時，H₂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H₂的體積約為

   

  L。
  （6）（雙選）科學(xué)家發(fā)明了一種新型Zn-CO₂水介質(zhì)電池，可將CO₂轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料。下列說法錯誤的是

   

  。
  
  A．電解質(zhì)溶液的作用是讓電子在電池內(nèi)通過，形成閉合的回路
  B．充電時，陰極反應(yīng)為Zn（OH）₄^2-+2e^-═Zn+4OH^-
  C．放電時，生成1molHCOOH，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2N_A個
  D．放電時，正極溶液中pH降低
  鑭鎳合金是一種良好的儲氫材料，向體積恒定的密閉容器中充入氫氣發(fā)生如下反應(yīng)：
  LaNi₅（s）+3H₂（g）?LaNi₅H₆（s）ΔH＜0
  H₂的平衡轉(zhuǎn)化率與其初始充入物質(zhì)的量（n）、反應(yīng)溫度（T）的關(guān)系如圖所示；一定溫度下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)（p）隨時間（t）的變化關(guān)系如圖所示。
  ?
  （7）左圖中H₂初始充入量由大到小的是

   

  。
  （8）若保持溫度不變，在t₆時刻將容器的容積壓縮至原來的一半，并在t₉時刻達(dá)到平衡。請?jiān)谟覉D中畫出相應(yīng)的變化曲線。

   
  組卷：23引用：1難度：0.4

  解析

四、藥物舍曲林的合成（本題共21分）

• 4．藥物舍曲林的一種合成路線如圖：
  
  已知：Ⅰ.R-CN

  H

  +

  ，

  △

  R-COOH
  Ⅱ.
  Ⅲ.
  回答下列問題：
  （1）根據(jù)系統(tǒng)命名法，A的名稱是

   

  。
  （2）A→B的反應(yīng)類型是

   

  ，F(xiàn)中含氧官能團(tuán)的名稱是

   

  。
  （3）寫出C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式

   

  。
  （4）寫出一種能同時滿足下列條件的E的芳香族同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式

   

  。
  ①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；②核磁共振氫譜有5組峰。
  （5）下列說法正確的是

   

  
  A．B中σ鍵與π鍵的個數(shù)之比為5：4
  B．H中的碳原子均采取sp²雜化，1molH最多可與7molH₂反應(yīng)
  C．J中含有1個手性碳原子
  D．臨床使用舍曲林的鹽酸鹽，是因?yàn)槠淙芙舛雀?，有利于人體吸收
  （6）K→L的化學(xué)方程式為

   

  ，反應(yīng)還可生成與L互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)簡式為

   

  （寫一種，不考慮立體異構(gòu)）。
  （7）以C與苯為原料，設(shè)計(jì)合成聚合物的合成路線（無機(jī)試劑任選）

   

  。
  組卷：19引用：2難度：0.5

  解析

五、錳的回收利用（本題共19分）

• 5．Ⅰ.高錳酸鉀生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生較多的廢錳渣，工業(yè)上將廢錳渣（含MnO₂及少量KOH、MgO、Fe₂O₃）再利用，以它為原料來制備MnSO₄?H₂O。請回答下列問題：
  
  已知：反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為：MnO₂+FeS₂+4H⁺═2S+Mn²⁺+Fe²⁺+2H₂O
  （1）為提高酸浸過程中浸出率，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施有

   

  、

   

  （任寫兩種）。
  （2）已知：室溫下K_sp[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17，K_sp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38，K_sp[Mn（OH）₂]=2×10^-13，反應(yīng)Ⅱ后溶液中c（Mn²⁺）=0.2mol?L^-1。
  ①反應(yīng)Ⅱ中MnO₂的作用是

   

  。
  ②欲使溶液中c（Fe³⁺）＜10^-5mol?L^-1，“調(diào)pH”過程需控制溶液pH的范圍是

   

  。
  （3）已知硫酸錳在不同溫度下的溶解度和析出晶體的組成如圖所示。從濾液制取較多MnSO₄?H₂O的操作是：控制溫度在80～90℃之間，然后

   

  、

   

  ，使固體MnSO₄?H₂O與溶液分離；獲得的MnSO₄?H₂O晶體常用酒精洗滌，優(yōu)點(diǎn)是

   

  。
  
  （4）測定產(chǎn)品純度。
  ①取制得的MnSO₄晶體0.3020g,溶于適量水中，加硫酸酸化；
  ②用過量NaBiO₃（難溶于水）將Mn²⁺完全氧化為

  M

  n

  O

  -

  4

  ，過濾、洗滌；
  ③將幾次洗滌的濾液與過濾所得的濾液合并，向其中加入Na₂C₂O₄固體1.072g,充分反應(yīng)；
  ④再用0.0320mol?L^-1KMnO₄溶液滴定步驟③反應(yīng)后的溶液，用去40.00mL。
  已知：C₂

  O

  2

  -

  4

  +

  M

  n

  O

  -

  4

  →CO₂+Mn²⁺（未配平）。
  a.用KMnO₄溶液滴定時，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為

   

  。
  b.計(jì)算產(chǎn)品中MnSO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

   

  。
  Ⅱ.某實(shí)驗(yàn)小組為檢驗(yàn)MnSO₄受熱分解是否生成SO₂或SO₃，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
  
  （5）裝置B、C、D中的溶液依次為

   

  （填字母）。
  a.Ba（NO₃）₂
  b.BaCl₂
  c.品紅
  d.濃硫酸
  e.Ca（OH）₂
  f.NaOH
  （6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，為防止倒吸，正確的操作方法是

   

  。
  組卷：20引用：2難度：0.5

  解析