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高级中学名校试卷
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上海市青浦区2024届高三下学期二模
可能用到的相对原子质量:H-1N-14P-31Fe-56
一、钙钛矿
1.Ⅰ.钙钛矿是一种含Ca、Ti、O的化合物,其晶胞结构如下图所示:
(1)Ti元素在周期表中的位置是___________。
(2)根据钙钛矿的晶胞结构,离Ca2+最近的O2-个数为___________。
A6 B.8 C.10 D.12
(3)Ti3+易形成紫色配位化合物[Ti(H2O)6]Cl3,1mol该配合物中含有的共价键数目为___________。
A.12NA B.15NA C.18NA D.21NA
Ⅱ.钙钛矿型太阳能电池常用CH3NH3PbI3作为光敏层材料。
(4)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为___________。
A.NOC B.NCO C.ONC D.CNO
(5)测定CH3NH3PbI3中碳氮键键长,可以利用的仪器分析方法是___________。
A.原子发射光谱 B.质谱
C.核磁共振氢谱 D.晶体X射线衍射
Ⅲ.钙钛矿型材料还可用作氧离子传导的载体,利用钙钛矿型材料作电解质的新型NH3—O2固体燃料电池装置如下图所示:
(6)M电极为___________极(填“正”或“负”),该电极反应方程式为________________。
(7)下列关于该燃料电池叙述不正确的是___________。
A.该燃料电池可以将化学能全部转化为电能
B.电子由M电极经过外电路流向N电极
C.N电极处的氧气发生还原反应
D.该电池工作时,每消耗22.4L(标准状况下)的NH3会有3molO2-发生迁移
〖答案〗(1)第4周期IVB族(或第4周期第4族)(2)D(3)C(4)A
(5)D(6)负2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O(7)AD
〖解析〗(1)已知Ti是22号元素,核外电子排布式为:[Ar]3d24s2,故Ti元素在周期表中的位置是第四周期第ⅣB族,故〖答案〗为:第四周期第ⅣB族;
(2)根据钙钛矿的晶胞结构可知Ca2+位于晶胞的8各顶点,O2-位于6个面心,故离Ca2+最近的O2-个数为=12,故〖答案〗为:D;
(3)[Ti(H2O)6]Cl3中存在[Ti(H2O)6]3+与Cl-之间的离子键,[Ti(H2O)6]3+中含有6个O和Ti3+之间的配位键,以及12个H-O共价键,故Ti3+易形成紫色配位化合物[Ti(H2O)6]Cl3,1mol该配合物中含有的共价键数目为18NA,故〖答案〗为:C;
(4)根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅤA反常,故C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序为N>O>C,故〖答案〗为:A;
(5)A.原子发射光谱中根据不同元素的特征谱线可用于测量元素的种类,A不合题意;
B.质谱用于测量物质的相对分子质量的,B不合题意;
C.核磁共振氢谱用于测量物质中不同环境的氢原子的种类和数量,C不合题意;
D.晶体X射线衍射可以确定晶胞的结构,通过晶胞中点阵可以确定化学键的键长,D符合题意;
故〖答案〗为:D;
(6)由题干图示原电池装置可知,M极由NH3转化为N2,发生氧化反应,故M电极为负极,电解质为熔融的金属氧化物,故该电极反应方程式为2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O,故〖答案〗为:负;2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O;
(7)A.该燃料电池虽然能量的利用率较高,但也不可能将化学能全部转化为电能,还会转化为热能、光能等,A错误;
B.由题干示意图可知,电子由负极即M电极经过外电路流向正极即N电极,B正确;
C.由题干装置图可知,N电极为电源的正极,故该处的氧气发生还原反应,电极反应为:O2+4e-=2O2-,C正确;
D.由(6)分析可知,该电池工作时,电极反应方程式为2NH3-6e-+3O2-=N2+3H2O,则每消耗22.4L(标准状况下)的NH3会有1.5molO2-发生迁移,D错误;
故〖答案〗为:AD。
二、柠檬酸
2.Ⅰ.柠檬酸是一种重要的工业原料,化学式可表示为H3Cit,属于三元弱酸。25℃时,柠檬酸的电离常数如下:Ka1=7.4×10-4、Ka2=1.7×10-5、Ka3=4.0×10-7。
(1)25℃时,不同pH范围内,H3Cit、H2Cit-、HCit2-和Cit3-所占的比例(该微粒浓度与四种微粒浓度之和的比值)如下图所示,则其中代表HCit2-的是___________。
A.X B.Y C.Z D.M
(2)25℃
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