上海市复旦附中2025届高三下学期三模考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷高级中学名校试卷PAGE2PAGE1上海市复旦附中2025届高三下学期三模考试1.Sn(锡)确实是现代“五金”之一。锡(Sn)是一种多功能金属元素，属于元素周期表的第5周期第ⅣA族。锡在人类历史上扮演着重要角色，早在公元前2000年就被广泛使用，主要用于武器制造和其他各种应用。(1)基态Sn原子最外层电子的轨道表示式为。(2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。①SnCl2的价层电子对空间结构是。②SnCl4的Sn-Cl键是由锡的轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。(3)已知一些物质的熔点数据如下表：物质SiCl4GeCl4SnCl4熔点/℃-68.8-51.5-34.1分析SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化的原因。(4)SnCl4在潮湿的空气中易发生水解，生成SnO2·xH2O，写出该反应的化学方程式。(5)SnCl4在潮湿的空气中易发生水解，生成SnO2·xH2O，对于反应的现象描述，最合理的是_______。A．产生白雾 B．产生白烟 C．产生白色烟雾 D．无明显现象(6)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。①灰锡中每个Sn加原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个。②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1ncm-3和V2ncm-3，则白锡和灰锡晶体的密度之比是。(7)灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。已知：在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH=-2.1809kJ·mol−1，ΔS=6.6J·mol-1·K-1。①现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放，它变成灰锡而影响使用吗？试通过计算说明。②单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800℃，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在800℃下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是。【答案】(1)(2)平面三角形sp3杂化(3)SiCl4、GeCl4、SnCl4都为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量SiCl4<GeCl4<SnCl4，分子间范德华力SiCl4<GeCl4<SnCl4，范德华力越大，熔点越高，所以熔点逐渐升高(4)SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl(5)C(6)4V(7)会自发进行生成灰锡，不能继续使用氧气与碳反应放热，提高反应温度，加快反应速率，同时生成的CO(气体)与SnO2接触面积大，加快SnO2的还原【解析】（1）Sn原子序数为50，位于元素周期表第五周期第IVA族，基态Sn原子最外层电子排布式5s25p2，轨道表示式为；（2）①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+12×(4-2×1)=3，含1对孤电子对，②SnCl4中Sn的价电子对数为4+12×(4-4×1)=4，无孤电子对，中心原子杂化轨道数为4，采取sp3杂化后，所以SnCl4的Sn-Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的（3）由表中数据可知：SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点逐渐升高，其原因是：SiCl4、GeCl4、SnCl4晶体类型相同，都为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量SiCl4<GeCl4<SnCl4，分子间范德华力SiCl4<GeCl4<SnCl4，范德华力越大，熔点越高，所以熔点逐渐升高；（4）SnCl4在潮湿空气中发生水解，生成SnO2·xH2O和HCl，反应化学方程式为：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl；（5）SnCl4在潮湿空气中发生水解的反应可表示为：SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl，SnO2·xH2O是固体小颗粒，HCl气体在潮湿空气中会与水蒸气结合形成盐酸小液滴，固体小颗粒(形成烟)和盐酸小液滴(形成雾)，所以会产生白色烟雾，故选C；（6）①灰锡具有类似金刚石的晶体结构，但每个原子并非与四个异种原子相连，而是与四个同种原子(即Sn原子)形成正四面体结构，在正四面体结构中，每个顶点代表一个原子，对于中心原子(即我们关注的Sn原子)，它与四个位于正四面体顶点且距离相等的Sn原子相连，则灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子共有4个；②根据均摊法，白锡晶胞中Sn原子位于晶胞的顶角和体心，个数为8×18+1=2，灰锡晶胞中含Sn原子位于晶胞顶角、面心和体内，个数为8×（7）①由ΔG=ΔH②通入空气后，空气中的氧气会与碳发生反应，化学方程式为：C+O2=800℃CO2，CO2还可能与碳反应：C+CO2=800℃2CO，氧气与碳反应放热，提高了反应体系的温度，加快了反应速率，生成的CO是气体，与固体SnO2接触面积更大，相比固体碳与SnO2的反应，气体与固体的反应速率更快，从而使SnO2能迅速被还原为单质Sn，所以通入空气的作用是：氧气与碳反应放热，提高反应温度，加快反应速率，同时生成的CO(气体)与SnO2接触面积大，加快SnO2.正常体温下，人体动脉血液的pH大约在7.35~7.45.之所以能够控制在该范围内，主要是因为H2CO3分子与HCO3-共存形成“缓冲溶液”[体温下Ka1(1)若正常体温下人体动脉血pH为7.2，则属于中毒（填“酸”或“碱”）。该血液中OH-10-6.8mol/L（填“>”(2)理论上，也可通过血液中H2CO3A．20:1 B．10:1 C．1:10 D．1:20从心脏出发的动脉血会被输送至器官，为有机物的代谢（如葡萄糖的充分氧化）提供所需氧气。血液中氧气被消耗，并产生代谢产物，作为静脉血流回心脏。部分代谢产物可以在呼吸中排出。(3)葡萄糖充分氧化的产物为（填物质化学式），该反应的ΔH0（填“>”、“<”或“=”(4)一般来说，静脉血的pH值（填“>”、“<”或“=”）动脉血的pH值。(5)可能导致血液H2CO3A．糖类物质代谢速率变快 B．糖类物质代谢速率变慢C．呼吸频率加快 D．呼吸频率减慢亚砷酸H3AsO3可用于治疗急性早幼粒细胞白血病，可通过注射至血液的方式直接给药。医用的亚砷酸溶液可通过将溶于过量NaOH(6)写出As2O3溶于过量NaOH(7)将亚砷酸溶液注入一般情况下的血液后，砷元素的主要存在形式为（填微粒化学符号）。(8)*该条件下，HAsO32-的电离平衡常数Ka3与AsO33-的水解平衡常数Kh1的大小关系为Ka3Kh1（填【答案】(1)酸>(2)D(3)CO2、H2O<(4)<(5)BC(6)As2O3+6OH−=2AsO33-+3H(7)H3AsO3(8)<>【解析】（1）正常体温下，人体动脉血液的pH大约在7.35~7.45，人体动脉血pH为7.2，pH值小于该范围，则为酸中毒；pH为7.2时，则c(H+)=10-7.2mol/L，人体体温高于常温，则Kw>10-14，故cOH（2）Ka1H2CO3=cHCO3-cH+cH2CO3，人体动脉血液的pH大约在7.35~7.45（3）葡萄糖充分氧化的产物为二氧化碳、H2O，葡萄糖的氧化可以为人体提供热量，说明该反应为放热反应，则ΔH<0。（4）血液中氧气被消耗，并产生代谢产物进入静脉血中，二氧化碳含量增加，酸性增强，pH减小。（5）糖类物质代谢速率变慢、呼吸频率加快则导致产生二氧化碳减少，酸性减弱，则cH2CO（6）根据图像可知，As2O3溶于过量NaOH溶液，最终生成Na3AsO3和水，离子方程式：As2O3+6OH−=2AsO33-+3H2（7）将亚砷酸溶液注入一般情况下的血液后，血液呈微弱的碱性，则砷元素的主要存在形式为H3AsO3。（8）该条件下，HAsO32-的电离平衡常数Ka3=c(H+)⋅c(AsO33-)c(HAsO32-)，当c(HAsO32-)=c(AsO33-)时，pH介于12~14之间，设为10-a，此时Ka3=c(H+)=1×10-a；AsO33-的水解平衡常数Kh1=KWKa3=10-(14-a)＞1×10-a，所以Ka3＜3.化合物H是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下（部分条件忽略，溶剂未写出）：(1)化合物A在核磁共振氢谱上有组吸收峰。(2)化合物D中含氧官能团的结构简式为。(3)D中碳原子的杂化方式有。（不定项）A．spB．sp2

C．sp3(4)C→D反应不充分时可生成其他有机副产物，其结构简式为（任写一种）。(5)反应③和④的顺序不能对换的原因是。(6)已知酯基中羰基碳原子的正电性越强，水解反应越容易发生。在同一条件下，下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为（填标号）。①②③(7)化合物G→H的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，其中加成反应的化学方程式为。(8)A的其中一种同分异构体，同时满足下列条件，请写出其结构简式。①遇FeCl3溶液显紫色②含可使希夫试剂显紫色③核磁共振氢谱显示有5组峰，峰面积之比为1:1:2:2:2(9)已知R-CN→H+H2OR-COOH，依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和Cl【答案】(1)6(2)-CHO、(3)BC(4)或(5)先进行反应③再进行反应④，可防止酚羟基被氧化(6)①＞③＞②(7)→K2(8)或(9)→TiCl4Cl2CHOCH3→催化剂【解析】（1）化合物A为，分子结构不对称，分子中共含有6种不同环境下的氢原子，则在核磁共振氢谱上有6组吸收峰。（2）化合物D的结构简式为，含氧官能团分别为醛基和醚键，结构简式为-CHO、。（3）D的结构简式为，苯环、醛基上的碳原子都无孤电子对，且都形成3个σ键，杂化轨道数为3，发生sp2杂化，含O六元环上的另外两个碳原子，都无孤电子对，且形成4个σ键，价层电子对数为4，发生sp3杂化，则碳原子的杂化方式有BC。（4）C()→D()反应不充分时，BrCH2CH2Br分子中可能只有1个-Br发生取代反应，则有机副产物的可能结构简式为或。（5）酚类有机物具有还原性，可被氧化剂氧化，若反应③和④的顺序对换，酚羟基也会被氧化，所以③和④的顺序不能对换，原因是：先进行反应③再进行反应④，可防止酚羟基被氧化。（6）电负性F＞Cl＞H，则吸电子能力F3C-＞Cl3C-＞H-，吸电子能力越强，酯基中羰基碳原子的正电性越强，水解反应越容易发生，所以在同一条件下，三种化合物水解反应速率由大到小的顺序为①＞③＞②。（7）化合物G()→H()的合成过程中，经历了取代、加成和消去三步反应，则转化过程为→ClCH2COCH3→K2CO3→，其中加成反应的化学方程式为→K（8）A为，满足下列条件：“①遇FeCl3溶液显紫色(含酚羟基)；②含可使希夫试剂显紫色(含醛基)；③核磁共振氢谱显示有5组峰，峰面积之比为1:1:2:2:2”的同分异构体，此分子中含有苯环、2个羟基、1个醛基，另外还有1个-CH2-，其结构简式可能为或。（9）依据题给信息，将与Cl2CHOCH3在TiCl4的催化作用下发生类似题中反应⑥的反应生成，与HCN在催化剂作用下发生加成反应生成，在酸性条件下水解生成，再发生缩聚反应合成。合成路线为：→TiCl4Cl2CHOCH3→催化剂HCN→H+H2O→一定条件下4.中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：回答下列问题：(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为(填化学式)。(2)“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为。(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。(4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_________(填标号)(不定项)。A．无需控温 B．可减少有害气体产生C．设备无需耐高温 D．不产生废液废渣(5)“真金不怕火炼”，表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为。(6)“沉金”中Zn的作用为。(7)滤液②经H2SO4酸化，[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为。用碱中和HCN可生成(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。(8)在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-，阳极和阳极区依次发生的反应有：ⅰ.N-+2OH--2e-=CNO-+H2Oⅱ.Cl--2e-=Cl2↑ⅲ.Cl2+2CNO-+8OH-=N2↑+6Cl-+2CO32-除去1molCN-，外电路中至少要转移mol电子；为了使电解池连续工作，需要不断补充NaCl及。【答案】(1)CuSO4(2)4FeS2+15O2+2H2O细菌4Fe3++8SO4(3)Fe(OH)3(4)BC(5)做络合剂，将Au转化为[Au(CN)2]-从而浸出(6)作还原剂，将[Au(CN)2]-还原为Au(7)Na2[Zn(CN)4]+2H2SO4=ZnSO4+4HCN+Na2SO4NaCN(8)5NaOH【解析】（1）根据描述：“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要成分为CuSO4。（2）“细菌氧化”的过程中，FeS2在酸性环境下被空气中的O2氧化为Fe3+和SO42-，离子方程式为：4FeS2+15O2+2H2O细菌4Fe3++8SO42-+4H+（3）“沉铁砷”时，加碱调节pH值，Fe3+转化为Fe(OH)3胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降。（4）细菌的活性与温度息息相关，因此细菌氧化也需要控温，温度过高，细菌失活，故A错误；焙烧氧化时，金属硫化物中的S元素通常转化为SO2，而细菌氧化时，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，可减少有害气体的产生，故B正确；焙烧氧化需要较高的温度，因此所使用的设备需要耐高温，而细菌氧化不需要较高的温度就可进行，设备无需耐高温，故C正确；由流程可知，细菌氧化也会产生废液废渣，故D错误；故答案为BC；（5）“浸金”中，Au作还原剂，O2作氧化剂，NaCN做络合剂，氰化钠能够与金离子形成稳定的络合物从而提升金单质的还原性，将Au转化为[Au(CN)2]-从而浸出。（6）“沉金”中Zn作还原剂，将[Au(CN)2]-还原为Au。（7）滤液②含有[Zn(CN)4]2-，经过H2SO4的酸化，[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN，反应得化学方程式为：Na2[Zn(CN)4]+2H2SO4=ZnSO4+4HCN+Na2SO4；用碱中和HCN得到的产物，可实现循环利用，即用NaOH中和HCN生成NaCN，NaCN可用于“浸金”步骤，从而循环利用。（8）如图，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-，石墨电极为阳极，在阳极区发生的失电子的氧化反应：CN-+2OH--2e-=CNO-+H2O、2Cl--2e-=Cl2↑，生成的Cl2与CNO-在碱性条件下发生3Cl2+2CNO-+8OH--=N2↑+6Cl-+2CO32-+4H2O反应，将CN-转化为N2和CO32-，铁电极为阴极，在阴极水得到电子生成氢气和氢氧根，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-。从反应过程来看，除去CN-涉及的反应有CN-+2OH--2e-=CNO-+H2O和3Cl2+2CNO-+8OH--=N2↑+6Cl-+2CO32-+4H2O，由反应i可知，1molCN-转化为1molCNO-时转移2mol电子；根据反应iii，2molCN-反应需要3molCl2，生成3molCl2的反应ii中，2Cl--2e-=Cl2↑，生成3molCl2转移6mol电子，即1molCNO-对应的Cl2生成过程转移3mol电子。所以除去1molCN-，外电路中至少转移2+3=5mol电子；通电过程中OH-不断被消耗，且有部分Cl2逸出，为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH和NaCl。5.亚硫酰氯(SOCl2)和硫酰氯(SO2Cl2)均是重要的化工原料。以：SO2、Cl反应I：SO2g+Cl反应II：SO2Cl2g(1)反应SO2g+ClA．高温B．低温C．任何温度(2)在密闭反应器中充入1molSO2和2.6molCl2发生反应I，测得体系内SO2平衡转化率与温度、压强关系如下图所示。正反应速率：A．<B．>C．=(3)在a、c和p点中，对应平衡常数Ka、Kc和Kp由大到小的顺序为。Q点SO2Cl2的分压为(分压(4)在一定温度和120kPa恒压下，向密闭容器中充入一定量SO2Cl2g和N2g(不参与反应)发生反应I的逆反应。(5)T℃时，在SL恒容密闭容器中，充入SO2g、Cl2g和SCl2g各0.5 mol，反应10 min后达到平衡，测得SCl2g的转化率为20%，此时氧气为起始