2023-2024學年上海交大附中高三（上）開學化學試卷

一、高效凈水劑—PAC

• 1．聚合氯化鋁（PAC）是一種高效絮凝劑，廣泛用于城市給排水凈化。工業(yè)上制備AlCl₃的一種方法：Al₂O₃（s）+3C（s）+3Cl₂（g）

  850

  ～

  900

  ℃

  2AlCl₃（g）+3CO（g）。
  （1）上述反應所涉及的元素中，未成對電子數(shù)相等的元素有

   

  ，能說明兩者非金屬性強弱的事實是

   

  。
  （2）AlCl₃分子中心原子的雜化方式為

   

  。常壓、180℃時，AlCl₃升華形成的二聚體（Al₂Cl₆）的結構如圖所示，試用“→”標出其中的配位鍵。

   

  。
  （3）美國科學家宣布發(fā)現(xiàn)了鋁的“超級原子”結構--Al₁₃、Al₁₄。已知這類超級原子最外層電子數(shù)為40時處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，下列說法正確的是

   

  （單選）。
  A.Al₁₄與鹽酸反應的化學方程式可表示為：Al₁₄+2HCl═Al₁₄Cl₂+H₂↑
  B.Al₁₃和Al₁₄互為同位素
  C.Al₁₃和Al₁₄都具有較強的還原性，容易失去電子生成陽離子
  D.Al₁₃超原子中Al原子間通過離子鍵結合
  市售PAC是由Al³⁺水解產(chǎn)生的一系列中間產(chǎn)物脫水聚合而成，其中穩(wěn)定存在形態(tài)為聚十三鋁[AlO₄Al₁₂（OH）₂₄（H₂O）₁₂]⁷⁺，簡稱Al₁₃。Al₁₃含量的高低直接影響PAC的凈水效能。
  （4）AlCl₃溶液中，Al³⁺逐級水解能生成[Al（OH）]²⁺、[Al（OH）₂]⁺等單體。生成[Al（OH）]²⁺的離子方程式為

   

  。用AlCl₃水解制備Al（OH）₃膠體，其電中性的膠團組成正確的是

   

  （單選）。
  A.[mAl（OH）₃?nAl³⁺?（3n-x）Cl^-]^x+?xCl^-
  B.[mAl（OH）₃?nCl^-?xAl³⁺]^3x+?3xCl^-
  C.[mAl（OH）₃?nOH^-?（n-x）H⁺]^x-?xH⁺
  D.[mAl（OH）₃?nAl³⁺（n-x）Cl^-]^x+?xCl^-
  （5）向AlCl₃溶液中緩慢滴加一定量NaOH溶液，若只生成Al₁₃，則理論上n（Al³⁺）：n（OH^-）=

   

  。提純Al₁₃膠體可采取的措施是

   

  。
  （6）為了發(fā)揮PAC凈水的最佳效能，一般要將水的pH調(diào)節(jié)在6.0～8.5。若在強酸或強堿環(huán)境下使用PAC，凈水效果不佳，結合鋁元素的存在形式分析原因

   

  。
  組卷：36引用：1難度：0.3

  解析

四、金屬再利用——廢料中Ni的提取

• 4．某含鎳廢料中主要Ni、NiO，有少量CuO、FeO、Fe₂O₃、ZnO、Al₂O₃和SiO₂雜質?？梢酝ㄟ^如圖過程提取金屬鎳。
  
  已知常溫下部分難溶電解質的K_sp如表：
  

  難溶電解質	CuS	ZnS	NiS
  Ksp	6.3×10-36	1.0×10-23	1.0×10-21

  一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如表：
  

  金屬氫氧化物	Fe（OH）3	1Fe（OH）2	Al（OH）3	[Ni（OH）2
  開始沉淀的pH	2.3	6.8	3.5	7.1
  完全沉淀的pH	3.2	8.3	4.6	9.0

  請回答下列問題：
  （1）在“酸浸”過程中某反應生成了一種氣體，其化學式為

   

  。該反應的ΔH

   

  0（選填“＞”、“＜”或“=”，下同），△S

   

  0。
  （2）在“酸浸”后分離出“固體1”的操作名稱為

   

  ，“固體1”的主要成分是

   

  （填化學式）。
  （3）在“固體2”中的成分主要為

   

  （填化學式）。
  （4）通常認為一個反應的平衡常數(shù)K＞10⁵，則可視為不可逆反應。通過計算說明若將用于除銅鋅的Na₂S改為NiS，還能否達到效果：

   

  。
  （5）在“除鐵鋁”過程中，H₂O₂用作

   

  劑。加入NaOH后，體系的pH應至少大于

   

  。若逐步加入過量NaOH，則首先會發(fā)生如下反應（以離子方程式表示）：

   

  。
  （6）在“電沉積”過程中粗鎳主要在

   

  極上析出。電解后的廢液有大量其它溶質，可以循環(huán)利用于

   

  步驟中（填步驟名稱）。
  組卷：29引用：1難度：0.5

  解析

五、一種抗腫瘤藥物的合成

• 5．有機化合物G是抗炎癥、抗腫瘤的藥物。以有機化合物A和醛X為原料制備該藥物的合成路線如圖：
  ?已知：Ⅰ.RCHO

  L

  i

  A

  l

  H

  4

  RCH₂OH；
  Ⅱ.；
  Ⅲ.R-CN

  N

  i

  C

  l

  2

  N

  a

  B

  H

  4

  RCH₂NH₂。
  回答下列問題：
  （1）寫出A的官能團的名稱

   

  ，醛X的名稱是

   

  。
  （2）F到G的反應類型為

   

  ，G中的手性碳原子數(shù)為

   

  。
  （3）寫出D和NaOH水溶液反應的化學方程式

   

  。
  （4）可以區(qū)分B和C的試劑是

   

  （雙選）。
  A.FeCl₃溶液
  B.濃溴水
  C.銀氨溶液
  D.金屬鈉
  （5）E的同分異構體中，滿足下列條件的同分異構體（不考慮立體異構）有

   

  種，其核磁共振氫譜上有5個峰，且峰面積比為2：2：1：1：1的同分異構體的結構簡式是

   

  。
  ①屬于芳香族化合物
  ②苯環(huán)上的取代基數(shù)目小于3
  ③含氰基（-CN）
  ④與NaHCO₃溶液反應放出氣體
  （6）寫出以苯甲醇（）為原料制備的合成路線（其他無機試劑任選）

   

  。
  組卷：39引用：1難度：0.5

  解析