2024年上海卷化学高考真题

从1771年获得氟化氢到1886年通过电解法制备氟单质，经历一百多年时间。目前，含氟化合物已广泛应用于医药、材料等领域。
(1)在元素周期表中，氟元素的___________。

A．原子半径最小

B．第一电离能最小

C．元素电负性最强

D．最高正化合价为+7

(2)¹⁸F标记的氟化钠注射液可用于肿瘤检测，下列关于¹⁸F与¹⁹F的说法正确的是___________。

A．二者属于同种核素	B．二者互为同素异形体
C．18F比19F少一个电子	D．18F比19F少一个中子

(3)工业用氟化钙与浓硫酸在加热条件下制备HF气体，相应的化学方程式为___________。该反应中，浓硫酸体现了酸性和___________。
A．吸水性     B．脱水性     C．强氧化性     D．难挥发性
(4)据研究，液态氟化氢中存在电离平衡3HFX+，微粒X的化学式为___________，的结构为，其中F^-与HF之间的作用力为___________。
(5)氟单质具有强氧化性，常温下能与铁、银等大多数金属发生反应，但在工业上可用铜制容器储存氟单质，可能的原因是___________。
PtF₆的极强的氧化剂，历史上Xe和PtF₆在一定条件制备了稀有气体离子化合物[XeF]⁺[Pt₂F₁₁]^-。其制备的反应历程①~⑤如图所示：

(6)由上述反应历程可知，该反应的催化剂是___________。

A．PtF

B．PtF

C．F-

D．XeF

(7)上述反应历程中属于氧化还原反应的是___________。

A．②

B．③

C．④

D．⑤

在一定温度下，Xe与F₂能形成气态氟化氙XeF_n(n=2，4，6)。
(8)向50 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol的Xe和9.0 mol的F₂，反应10 min后，混合气体的物质的量变为8.9 mol，其中三种氟化氙的物质的量的比n(XeF₂)：n(XeF₄)：n(XeF₆)=1：6：3，则0~10 min内v(XeF₄)=___________mol·L^-1·min^-1。

粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO、K⁺等可溶性杂质离子，根据生产要素，可采取不同的精制方法。方法1可制得高纯度的NaCl晶体且产率较高。流程图如下：

已知：

化学式	BaSO4	BaCO3
Ksp(25℃)	1.1×10-10	2.6×10-9

(1)过滤时，除烧杯和玻璃棒外，还需要的玻璃仪器___________。

A．

B．

C．

D．

(2)①中加入的BaCl₂应过量，检验BaCl₂是否过量的实验方法是___________。
(3)②中先后加入稍过量的NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，产生的沉淀H有___________。(用化学式表示)
(4)若将过滤I和过滤Ⅱ两步操作合并进行，可能会导致___________。

A．不能除尽Ba2+

B．不能除尽SO

C．消耗更多的Na2CO3

D．消耗更多的NaOH

(5)加入稀盐酸，调节pH至3~4，除去的离子有___________。
(6)KCl和NaCl的溶解度曲线如下图。

则④中“系列操作”___________。

A．蒸发至表面有晶膜出现，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

B．蒸发至表面有晶膜出现，趁热过滤、洗涤、干燥

C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤、洗涤、干燥

D．蒸发至大量晶体析出后，停止加热。并用余热蒸干、洗涤、干燥

方法2和方法3精制的盐水可用于纯碱工业。
方法2：粗盐水中先加入石灰乳(含Ca(OH)₂的悬浊液)除去Mg²⁺，再通入含有NH₃、CO₂的工业废气除去Ca²⁺，过滤得到盐水。
方法3：粗盐水中先加入石灰乳除去Mg²⁺，再加入碳酸钠溶液除去Ca²⁺，过滤得到盐水。
(7)写出方法2中，除去Ca²⁺时发生反应的离子方程式___________。相比于方法3，方法2的优点是___________。
(8)若某粗盐水中的MgCl₂为0.38g·L^-1，CaCl₂为1.11g·L^-1，用方法3处理10L该粗盐水，计算至少需加入石灰乳(折算成CaO)和碳酸钠的物质的量___________。(写出计算过程)

溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示：

(1)关于Al₂Br₆中化学键描述正确的是___________。

A．含有极性键

B．含有离子键

C．含有非极性键

D．含有金属键

(2)Al₂Br₆溶于乙腈(CH₃C≡N)会生成配合物。该配合物的组成如图所示：

a．已知该配合物中心离子的价层电子对的空间结构为四面体形，则中心离子的杂化类型为___________。
A．sp     B．sp²     C．sp³
b．该配离子中所含的配体有___________。(化学式)
c．1mol该配离子中含σ键___________mol。
A．4     B．12     C．14     D．18
反应Al₂Br₆(g)=2Al(g)+6Br(g)的ΔH可用于估算Al₂Br₆(g)的总键能。已知下列过程：
①2Al(s)+3Br₂(l)=Al₂Br₆(s)       ΔH₁   
②Al(s)=Al(g)     ΔH₂
③Br₂(l)=Br₂(g)     ΔH₃
④Br₂(g)=2Br(g)     ΔH₄
⑤Al₂Br₆(s)=Al₂Br₆(g)   ΔH₅
(3)则反应Al₂Br₆(g)=2Al(g)+6Br(g)的ΔH=___________。(用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃、ΔH₄、ΔH₅表示)
Al₂Br₆的晶胞如下图所示：

(4)已知晶胞的上、下面和左、右面均为长方形，二聚分子的中心均位于棱心位置。距离“甲位置”最近且距离相等的Al₂Br₆有___________个。

A．2

B．4

C．6

D．8

(5)该晶体的晶胞体积V=5.47×10^-22cm³，晶胞密度ρ=___________g·cm^-3。(N_A的数值取6.02×10²³，计算结果精确到小数点后2位)
(6)已知氟化铝、溴化铝和碘化铝的熔点如下表所示，碘化铝和溴化铝的结构相似。利用晶体结构有关知识，解释氟化铝、溴化铝和碘化铝熔点存在差异的原因。___________

物质	氟化铝	溴化铝	碘化铝
熔点/K	1564	371	464

(7)AlBr₃水解可得到Al(OH)₃胶体，Al(OH)₃胶体用于净水，其原因是___________。
(8)已知电泳时，带电Al(OH)₃胶体粒子向阴极移动，该胶体的化学式离子可能是___________。

A．[mAl(OH)3·nAl3+·(3n-x)Br-]x+	B．[mAl(OH)3·nBr-·xAl3+](3x+n)+
C．[mAl(OH)3·nOH-·(n-x)H+]x-	D．[mAl(OH)3·nAl3+·3nBr-]

瑞格列奈能够促进胰岛素分泌，可做血糖调节剂。瑞格列奈一种合成路线如下所示(部分试剂和条件省略)：

(1)瑞格列奈中的含氧官能团有醚键、羧基和___________。

A．酮羰基

B．酰胺基

C．酯基

D．醛基

(2)反应①的反应类型属于___________。

A．消去反应

B．取代反应

C．氧化反应

D．还原反应

(3)反应②所需的试剂和条件为___________。
(4)化合物D(C₁₁H₁₃OF)的结构简式为___________。
(5)写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式___________。
I．属于芳香族化合物，能发生银镜反应
Ⅱ．核磁共振氢谱显示分子中含有3类化学环境不同的氢原子，其个数之比为6：6：1
(6)在上述合成路线中，需用N-乙酰-L-含氨酸()对反应中间体G的对映体进行分离，才能进一步合成瑞格列奈。
a．化合物G中不对称碳原子个数为___________。
A．1     B．2     C．3     D．4

b．已知：，N-乙酰-L-含氨酸可由谷氨酸和乙酸酐反应得到，写出谷氨酸的结构简式___________。检验谷氨酸的试剂是___________。

A．硝酸     B．碳酸氢钠     C．氢氧化钠     D．茚三酮
(7)相同条件下，若将H换成J()与G反应，可以直接得到瑞格列奈，但产率会降低。分析产率降低的原因___________。
(8)结合瑞格列奈的合成路线，以和CH₃MgBr(溴代甲基镁)为原料，设计合成的路线___________。(无机试剂任选)
(可表示为AB……目标产物)

璀璨多彩的珊瑚礁是重要的海洋资源，也是海洋生态系统的重要组成部分。珊瑚礁的主要成分的碳酸钙，存在方解石和文石两种结构。
(1)要检验珊瑚礁中碳酸钙的结构，可采用的仪器分析方法为___________。

A．原子吸收光谱

B．质谱

C．原子发射光谱

D．晶体X射线衍射

(2)已知CaCO₃(s，文石)CaCO₃(s，方解石)，该反应的ΔH-TΔS随温度变化趋势如下图所示。

关于该反应的ΔH和ΔS判断正确的是___________。

A．ΔH>0，ΔS>0

B．ΔH<0，ΔS>0

C．ΔH>0，ΔS<0

D．ΔH<0，ΔS<0

珊瑚虫能生成碳酸钙，在海洋中堆积成珊瑚礁，主要反应如下：
总反应为：Ca²⁺(aq)+2HCO(aq) CaCO₃(s)+H₂CO₃(aq)
①HCO(aq) H⁺(aq)+CO(aq)
②Ca²⁺(aq)+CO(aq) CaCO₃(s)
③H⁺(aq)+HCO(aq) H₂CO₃(aq)
(3)一定条件下，说明总反应达到化学平衡状态的是___________。

A．Ca2+浓度保持不变	B．HCO和H2CO3的浓度比保持不变
C．v正(Ca2+)：v正(HCO)=1：2	D．v正(H2CO3)：v逆(HCO)=2：1

(4)珊瑚养殖和移植是重建珊瑚礁的重要方法。适当提高海水的pH，有利于碳酸钙的形成，结合上述反应，从平衡移动的角度解释原因___________。
已知25℃时，H₂CO₃的K_a1=4.2×10^-7，K_a2=4.8×10^-11，CaCO₃的K_sp=2.8×10^-9。
(5)若某水样中[H⁺]=8.4×10^-9mol·L^-1，[HCO]=1.0×10^-4mol·L^-1，则水样中[H₂CO₃]=___________mol·L^-1。当[Ca²⁺]大于___________mol·L^-1时，CaCO₃开始沉淀。
水体富营养化会破坏珊瑚礁。微生物燃料电池有望改善珊瑚生存环境方面发挥重要作用。下图是某微生物燃料电池工作原理示意图，该装置能同时除去水体中的NO和沉积物中的有机物(以(CH₂O)_n表示)。

(6)该装置工作时，下列说法正确的是___________。

A．此是电能转化为化学能

B．电极b作负极

C．电子移动方向为：电极b→沉积物→水体→电极a

D．每消耗1mol (CH2O)n，转移电子4mol

(7)写出NO在电极a表面发生的电极反应___________。
(8)研究表明，在其他条件不变的情况下，水体中O₂浓度升高。有利于去除沉积物中的有机物，但不利于去除水体中的NO。分析有利于去除有机物和不利于除去NO的可能原因___________。