2022-2023學(xué)年上海市嘉定一中高二（上）期末化學(xué)試卷（等級考）

一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表應(yīng)用（本題共20分）

• 1．元素周期表是化學(xué)中最重要的基本工具之一、它可以幫助化學(xué)家更好地研究元素，在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中有廣泛應(yīng)用。近年來我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料，其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物。
  （1）比較離子半徑：F^-

   

  O^2-（填“大于”“等于”或“小于”）。
  （2）Sm的價層電子排布式為4f⁶6s²，Sm³⁺的價層電子排布式為

   

  。
  （3）元素As與P同族，請舉一事實說明非金屬性P元素比As元素強

   

  。
  （4）已知H₃PO₄為三元酸，其結(jié)構(gòu)式為：。次磷酸（H₃PO₂）中P的成鍵情況與H₃PO₄中的相同，則H₃PO₂的結(jié)構(gòu)式是

   

  。若將足量的KOH與次磷酸（H₃PO₂）充分反應(yīng)，則化學(xué)方程式為

   

  。
  （5）已知KH₂PO₄溶液呈酸性，可能的原因是

   

  。
  組卷：27引用：1難度：0.5

  解析

• 2．羰基鐵[Fe（CO）₅]廣泛用于催化劑，汽油抗爆劑等，為黃色粘稠狀液體，熔點為-20℃，沸點為103℃，60℃在空氣中可自燃，其結(jié)構(gòu)和部分鍵長如圖所示。
  （1）Fe（CO）₅晶體類型為

   

  （填“離子晶體”或“分子晶體”）。
  （2）下列說法正確的是

   

  。
  A．中心Fe原子可能采取sp³雜化
  B．配體與Fe原子所形成的配位鍵的鍵能相同
  C．Fe在周期表中位于Ⅷ族，屬于d區(qū)元素
  D．制備Fe（CO）₅應(yīng)在隔絕空氣的條件下進(jìn)行
  組卷：23引用：1難度：0.7

  解析

• 3．為降低成本，某些復(fù)合型物質(zhì)也常用作催化劑。某復(fù)合型物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
  （1）該復(fù)合型物質(zhì)的化學(xué)式為

   

  。每個Ti原子周圍距離最近的O原子的個數(shù)為

   

  。
  （2）Ti的四鹵化物熔點如下表所示：
  

  化合物	TiF4	TiCl4	TiBr4	TiI4
  熔點/℃	377	-24.12	38.3	155

  TiF₄熔點高于其他三種鹵化物，而自TiCl₄至TiI₄熔點依次升高，原因是

   

  。
  組卷：23引用：1難度：0.5

  解析

二、大氣污染與環(huán)境保護(hù)（本題共23分）

• 4．煤炭是我國最主要能源。已知燃煤煙氣的主要成分為N₂、CO、NO_x、SO₂等。中國科學(xué)家利用多孔碳吸附SO₂，不僅能解決燃煤污染，而且實現(xiàn)了SO₂回收利用。如圖是多孔碳對燃煤煙氣中SO₂的吸附、轉(zhuǎn)化、熱再生的示意圖：
  
  （1）示意圖中呈現(xiàn)的物質(zhì)模型屬于

   

  （填“空間填充”或“球棍”）模型。
  （2）檢驗步驟②生成的硫酸根離子需要用到的試劑是

   

  。
  （3）結(jié)合上述信息分析科學(xué)家利用燃煤煙氣中SO₂的過程和目的

   

  。
  組卷：3引用：1難度：0.8

  解析

五、屠呦呦與青蒿素（本題共20分）

• 12．中國女藥學(xué)家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。屠呦呦率領(lǐng)的研究團(tuán)隊最初采用水煎的方法提取青蒿素，實驗證明水煎劑對治療瘧疾無效，研究發(fā)現(xiàn)這是因為青蒿素分子中的某個基團(tuán)對熱不穩(wěn)定，該基團(tuán)還能與碘化鈉作用生成碘單質(zhì)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，通過如圖所示反應(yīng)制得的雙氫青蒿素比青蒿素水溶性好，所以治療瘧疾的效果更好。
  
  （1）下列關(guān)于青蒿素和雙氫青蒿素說法錯誤的是

   

  。
  A．由青蒿素制備雙氫青蒿素的反應(yīng)屬還原反應(yīng)
  B．青蒿素分子有6個不對稱碳原子
  C．青蒿素分子式為C₁₅H₂₂O₅
  D．青蒿素可以與NaOH溶液反應(yīng)
  （2）由以上資料可知，下列推測不正確的是

   

  。
  A．低溫、有機溶劑冷浸可能是提取青蒿素的有效方法
  B．紅外吸收光譜或核磁共振氫譜都可以鑒別青蒿素和雙氫青蒿素
  C．青蒿素具有強氧化性，可殺菌消毒
  D．雙氫青蒿素比青蒿素水溶性好的原因為O-H是極性鍵而C=O是非極性鍵
  （3）一定條件下，用NaBH₄將青蒿素選擇性反應(yīng)，結(jié)構(gòu)修飾為抗瘧疾效果高10倍的雙氫青蒿素。則

  BH

  -

  4

  的中心原子的VSEPR模型名稱為

   

  ；青蒿素結(jié)構(gòu)修飾過程中，發(fā)生變化的官能團(tuán)名稱叫

   

  ，其中碳原子的雜化方式變?yōu)?

   

  。
  （4）通過晶體X射線衍射分析，獲得其晶胞的類型和大小、原子的種類和數(shù)目等信息，得出青蒿素分子的空間結(jié)構(gòu)及其晶胞（長方體，棱長分別為anm、bnm、cnm,含4個青蒿素分子），如圖甲所示。則晶體的密度為

   

  g?cm^-3（阿伏加德羅常數(shù)的值設(shè)為N_A；列出表達(dá)式）。
  組卷：16引用：1難度：0.5

  解析

• 13．天然香草醛（）可用于合成青蒿素，合成天然香草醛的反應(yīng)如圖：
  
  （1）M的結(jié)構(gòu)簡式為

   

  。
  （2）步驟①③的作用是

   

  。
  （3）C與這種天然香草醛互為同分異構(gòu)體，寫出一種符合下列條件C的結(jié)構(gòu)簡式

   

  。
  ①苯環(huán)二元取代；
  ②能水解；
  ③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；
  ④與FeCl₃溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
  （4）芐基乙醛（是合成青蒿素的中間原料之一，寫出由苯甲醛和氯乙烷為原料，制備芐基乙醛的合成路線流程圖（無機試劑任用）

   

  。
  已知：羰基α-H可發(fā)生如圖反應(yīng)：
  
  組卷：19引用：1難度：0.5

  解析