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上海市大同中学2025学年第一学期10月学情调研
高三化学（等级） 60分钟 满分100分
班级_________ 姓名___________ 学号________
考生注意：
1.试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、学号和准考证号。答题时，必须将答案涂或写在答题纸上，不要超过本小题的答题范围，在试卷上答题一律不得分。
3.选择类试题中，标注“不定顶” 的试题，每小题有1～2个正确选项，未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。
可能用到的相对原子质量：P－31 Cl－35.5
一、 应用广泛的磷及其化合物（共40分）
磷及其化合物在电池、催化等领域有重要作用。
1. 基态磷原子核外有_____种能量不同的电子，电子有_____种运动状态，共占据了_____个能层，能量最高的能层符号是_____ ，能量最高的轨道形状是___________形，未成对电子的自旋状态___________（填“相同”或“不同”）。
2. 与硫元素的相关性质比， 以下不能说明P的非金属性比S弱的是_____。
A. 白磷易自燃，而硫不易自燃
B.磷难以与氢气直接化合，而硫在加热条件下可以和氢气化合C.P－H的键能小于S－H
D.磷酸酸性比硫酸弱
3. As与P元素同主族，位于P元素的下一周期，基态As原子的价电子轨道表示式为__。
4. PH3 的沸点既低于NH3 ，也低于AsH3 ，原因是____。
磷有白磷（图①)、红磷（图②) 和黑磷（图③) 三种常见的单质。其中黑磷是黑色有金属光泽的晶体，是比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体有与石墨类似的层状结构。
① 白磷 ② 红磷 ③ 黑磷
5. 白磷、红磷、黑磷三者互为_____。
A. 同位素B. 同系物C. 同分异构体 D. 同素异形体
6. 白磷可溶在热的浓碱液中，发生反应P4 + 3KOH + 3H2O ===PH3 ↑+ 3KH2PO2。则下列说法错误的是_____。
A. 白磷难溶于水，易溶于CS2
B.H2O和PH3分子中的中心原子均为sp3杂化
C. 白磷为该反应的氧化剂，水为还原剂 D.PH3和过渡金属形成配合物的能力比NH3强
(一个○代表一个白磷分子)
④ 白磷晶胞 ⑤ 黑磷烯（单层黑磷） ⑥ 黑鳞－石墨复合材料单层俯视图7. 白磷的晶胞结构如图④所示，每个离白磷分子最近且等距的分子有_____个。
8. （不定项）下列关于磷的几种单质的说法错误的是_____。
A. 白磷、红磷、黑磷（单层黑磷结构见图⑤) 中的磷原子均采取sp3 的杂化方式
B.黑磷能导电，且各个方向上的导电能力都相同
C.黑磷晶体中存在共价键、金属键和范德华力D.31 g白磷和31 g黑磷所含P－P键的数目相等
9. 最近中国科学家将黑磷“撕 ”成了二维结构的黑磷烯（ 图⑤), 黑磷烯的这种二维结构属于_____。
A.离子晶体 B.共价晶体 C.分子晶体 D.过渡型晶体
10. 从结构上可以看出黑磷烯并非平面结构，但其导电性却优于石墨烯的原因是
_________________
___________________________________________________________________________________
__。
11. （不定项）为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家研发了黑磷一石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图⑥所示。下列说法正确的是_____。
A.黑磷烯中P－P键的键能完全相同
B.黑磷与石墨都属于混合型晶体
C. 由石墨与黑磷制备该复合材料的过程，发生了化学反应
D.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力
磷纳米材料在光电领域应用广泛。一种利用液态铋催化白磷制备针状黑磷纳米棒的工艺流程为：
Δ Δ 380℃液态铋 红磷(s) ———→ 白磷(l) ———→ 白磷(g) —————→ 黑磷纳米棒 变化I 变化II 变化III
12. 下列说法错误的是_____。
A.红磷的沸点高于白磷 B.变化I 、II 、III均属于化学变化
C.黑磷可与氧气反应生成五氧化二磷 D.该工艺须在隔绝空气的条件下进行
PCl5是一种白色晶体，熔融时形成一种能导电的液体，测得其中含有一种正四面体形正离
子和一种正八面体形负离子。（该晶体的晶胞如图所示）
13. 配体中P－Cl的键长有198 nm和206 nm两种，正、负离子的化学式分别为___________、___________。
14. 正四面体形正离子中键角____PCl3 的键角（填“＞、＜或 = ”)。
15. 该晶胞中含有的P原子的个数为____，已知晶胞边长为b pm，阿伏加德罗常数为NA ，则该晶体密度为___________g · cm－1 。（列出计算式即可）
PBr5气态分子的结构与PCl5相似，它熔融时也能导电，经测定知其中只存在一种P－Br键长。
16. 试用电离方程式解释熔融态PBr5能导电的原因
___________________________________________
___________________________________________________________________________________
__。
二、 草酸的性质和应用（共21分）
草酸（H2C2O4）是一种白色粉末，100℃左右开始少量升华，熔点为102℃ , 150℃左右分解产生H2O 、CO和CO2 ；可与酸性KMnO4溶液反应；其钠盐易溶于水，钙盐难溶于水；电离平衡常数为Ka1 ＝5.9×10－2 、Ka2 ＝6.4×10－5。
17. （不定项）草酸可用于实验实制备少量CO气体，应选择的发生装置为 。
_____
A B C D
18. 将草酸受热分解产生的气体进行如下实验。下列说法正确的是_____。
A.用足量的NaOH溶液充分吸收后，可收集得到纯净的CO
B.通过灼热的氧化铜，若出现黑色变红色现象，则产生的气体中一定有CO
C.通入足量的澄清石灰水中，若能产生白色沉淀，则产生的气体中一定有CO2
D.通入酸性KMnO4溶液中，若能使溶液褪色，说明草酸具有还原性
常温下，向某浓度的草酸溶液中加入一定量等浓度的NaOH溶液。
19. 当V(H2C2O4) ＝V(NaOH)时，溶液呈____性，此时，溶液中c(Na＋) ＝c(H2C2O4)+
____________。
20. 当c(H2C2O4) ＝c(C2O42－)时，计算该溶液的pH ＝________ 。（计算过程写在答题纸上，
要求包含公式、代入数据，计算结果，结果保留两位小数）
工业上、高温煅烧FePO4 、Li2CO3和草酸的混合物制取电池材料磷酸铁锂(LiFePO4) ，发生的反应为FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4 ——— LiFePO4＋CO2↑ +H2O↑
21. 配平上述化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
一种以LiAlCl4为离子导体的铝－磷酸铁锂电池，该电池放电时的工作原理如图所示。
22. 下列说法错误的是
A.放电时，铝电极的电极反应为：Al + 3e－===Al3+
B.放电时，Al电极做负极
C.充电时，Li＋透过离子交换膜从左向右迁移
D.充电时，阳极的电极反应为：LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4 + xLi+
23. 钠电池与锂离子电池工作原理相似，未来在大规模储能中有广阔的应用前景。与锂电池相比，请分析钠电池可能的优劣（各写一条）。
① 优势：__________________________；
② 劣势：____________________________________________。
三、 高纯硫酸锰的制备（共14分）
高纯硫酸锰在电池材料领域具有重要的用途。一种以软锰矿（主要成分是MnO2，含有Fe2O3、
SiO2 、Al2O3 、MgO等杂质）和硫铁矿（主要成分是FeS2 ，含有FeO 、NiO 、SiO2等杂质）为原料制备MnSO4流程如图所示。
24. “滤渣1 ”的成分是SiO2 。“酸漫 ”过程中，FeS2转化为Fe2(SO4)3 的化学方程式为：
__。
25. “氧化 ”目的是将浸出液中的Fe2＋氧化为Fe3＋ ，为检测溶液中Fe2＋是否被氧化完全，可选用的化学试剂为________________（填试剂名称）。
26. 已知加入CaCO3调节溶液pH为5～6 ，则“滤渣2 ”的主要成分是
________________________。
27. 已知Ksp(MnS) ＝2.5×10－13，Ksp(NiS) ＝1.0×10－21，请用沉淀溶解平衡原理计算说明“除杂1 ”中选择MnS的原因为___________________________________________________
__。
28. “除杂2 ”中加入MnF2 的作用是__________________________________________。
29. 如图为MnSO4溶解度曲线。则“结晶 ”的具体操作为___________ 、___________ 、洗涤、干燥。
四、 苯丁酸氮芥的合成（共25分）
苯丁酸氮芥是一种抗肿瘤药物，一种合成路线如下：
已知：羧酸在P2O5等脱水剂作用下可生成酸酐，有机合成中酸酐常用来在分子中引入酰基。
完成以下问题：
30. A →B所需的试剂和条件为_____________。
31. F含有的官能团名称为____________________。
32. F →G第一步反应的反应类型是____________；
33. 已知E的分子式是C4H4O3，结构中含有五元环，请写出E的结构简式__________________。
34. G的化学名称是________________。
35. 苯丁酸氮芥的分子式是____________。
36. G符合下列两个条件的同分异构体有_______种（不考虑立体异构，不含G本身）。
① 苯环上有两个取代基，其中一个是－NH2；② 既能发生水解反应又能发生银镜反应写出核磁共振氢谱中峰面积比为6 : 2 : 2 : 2 : 1的同分异构体的结构简式
。
37. 已知－CONH2 中氮原子的杂化方式为sp2 ，下列有关说法正确的是_____。
A.D分子中在一个平面上的原子最多有16个
B.F与足量氢气加成后的产物中有4个手性碳
C.D →F的转化符合“原子经济性 ”
D.苯丁酸氮芥纯度检测可用氢氧化钠溶液滴定，1 mol苯丁酸氮芥最多可消耗1 mol NaOH
38. 写出H →M反应的化学方程式：
________ __。
39. 已知 结合以上路线和已知条件，将以
催化剂、加压
苯为原料合成苯丁酸的合成路线补充完整。（无机试剂任选，答卷上只写省略号部分）
……上海市大同中学2025学年第一学期10月学情调研
高三化学( 参 考 答 案 )
1 . 5 1 5 3 M 哑铃 相同
2 . A
3 .略
4. 言之有理即可。从氢键范德华力角度阐释
5 .D 6 .C 7 . 12 8 .BC 9 .B
10. 言之有理即可。自由电子角度
11. BC 12.B 13 . (2分)PCl4+、PCl -
14. >
15. 2 ;417*1030/(NA*(b3))
16 . (2分)PBr5=PBr ++Br- 。
17. B(D 18. D
19 .酸 c(HC O -)+c(C O4 - )。
20.2.71
21. 配平：211231
22. A
23. ①原料储量丰富(或言之有理即可等) ②单位质量储存的电量少。
24. 15MnO +2FeS +14H SO =15MnSO +Fe (SO )3+14H O 。
25. 酸性高锰酸钾
26. (2分)Fe(OH) 、AI(OH) 。
27. (4分)MnS(s)+Ni +(aq)→NiS(s)+Mn +(aq),算得K>100000
28 . 将沉淀Mo +、Ca + 转化为难溶的MgF 、CaE 便于过滤除去；(且不引入新杂质)。
29.蒸发浓缩 趁热过滤
30. 浓硝酸、浓硫酸，55～60℃。
31. 酮羰基、酰胺基、羧基。
32 . 还原反应 。
33.
34. 对氨基苯丁酸(或4一氨基苯丁酸)
35. C H Cl NO 。
3 6 . 1 5
37.C
38.
39.
HC=CH

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