2024届新高考化学精英模拟卷 【全国卷】
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．生活中处处有化学。下列有关说法正确的是( )
A.我国北斗导航卫星的芯片与光导纤维的主要成分相同
B.将碳酸钙经过特殊加工制成纳米碳酸钙，化学性质没有明显变化
C.“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来的
D.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，古代的蜡是高级脂肪酸甘油酯，属于高分子化合物
2．丹参醌类成分具有抗菌及扩张冠状动脉的作用，一类丹参醌类化合物的结构如图所示。
下列说法错误的是( )
A.丹参醌类化合物均能发生加成反应
B.丹参醌、与丹参醌互为同分异构体
C.羟基丹参醌，分子中含有3种含氧官能团
D.丹参酸甲酯分子中所有碳原子不可能处于同一平面
3．为了达到实验目的，下列装置和试剂选用合理的是( )
A.图甲可用于实验室制取氯气 B.图乙可测定氢氧化钠溶液的浓度
C.图丙可比较Zn与Cu的金属性强弱 D.图丁可制取乙酸乙酯
4．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.足量镁条在1.12 L氧气中燃烧，转移的电子数为0.2
B.100 g 30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目为
C.溶液中含有的数为0.01
D.1 mol环辛四烯（）分子中含有碳碳双键的数目为4
5．是一种白色晶体粉末，不溶于水，用于陶瓷上釉等。W、X、Y、Z为前20号元素，原子序数依次增加，且加和为35。已知X、Y原子最外层电子数分别是其电子层数的2倍、3倍，热分解可制备ZY，该化合物的热重曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.Z、X可以组成共价化合物
B.化合物具有还原性和酸性
C.150~200 ℃阶段热分解失去
D.400~600 ℃热分解后生成固体化合物
6．煤和天然气转化得到的合成气（CO、）中往往含有大量杂质，极易毒化催化剂。中国科学院大连化学物理研究所某团队通过设计多步耦合电解装置（如图所示），开发直接电解含硫化氢杂质的粗合成气制备乙烯（）和硫单质的新过程。下列说法正确的是( )
A.M电极为太阳能电池的正极
B.铜电极的主要电极反应式：
C.硫化氢在石墨烯电极生成氢气
D.随着反应的进行，电解液酸性增强
7．已知T ℃时AgCl的。在T ℃时，在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.在T ℃时，的为
B.X点时溶液为不饱和溶液
C.在T ℃时，以溶液滴定20 mL KCl和混合溶液，先沉淀
D.在T ℃时，反应的平衡常数
二、填空题
8．以含钴废催化剂（主要成分为）为原料制取氧化钴的流程如下：
回答下列问题：
（1）将滤渣洗涤2~3次，再将洗涤液与滤液合并的目的是_________。
（2）黄钠铁矾的化学式为，流程中生成黄钠铁矾的化学反应方程式是_________。
（3）加入是为了将氧化为，为了确定已经被氧化完全，可选的检验试剂是________（填标号）。相同质量的和的氧化能力是的________倍（保留三位有效数字）。
A.溶液 B.KSCN溶液
C.溶液 D.溶液
（4）沉淀Ⅰ是碱式碳酸钴，用稀硫酸溶解_______（填“可行”或“不可行”），其原因是__________。得到沉淀Ⅰ通常用减压过滤的方法，减压过滤的优点是_________。
（5）生成沉淀Ⅱ的离子方程式为_________。
（6）准确称取沉淀Ⅱ中所得纯净固体2.94 g，在空气中灼烧得到钴的一种氧化物1.66 g，该钴氧化物的化学式为_________。
9．大气污染物包括和等，和的转化对资源利用和环境保护有重要意义。回答下列问题：
（1）在FeOOH催化下，与反应可以制备粮食熏蒸剂羰基硫（COS）：。
在25 ℃、101 kPa下由指定单质（大多是稳定单质）生成1 mol物质的反应焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓（）。相关物质的标准摩尔生成焓数据如表所示。
物质 COS（g）
-20.6 -393.5 -14.3 -285.8
________。
（2）下，将和充入2 L恒容密闭容器中发生反应，反应体系中气体的总压强随时间的变化如图所示。
①0~15 min内，该反应的平均反应速率_______。
②的平衡转化率为________。
③下，该反应的平衡常数________（用各物质的平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列式即可）。
（3）高温下CO可将还原成。平衡时CO的体积分数与温度和压强的关系如图所示（虚线框表示没有测定该条件下的数据）。
①由大到小的关系是__________，判断的理由是______________。
②该反应的正、逆反应速率方程分别为（分别为正、逆反应的速率常数，只与温度有关）。Arrhenius提出了速率常数与温度的经验公式：[k为反应速率常数，A为指前因子（比例系数），e为自然对数的底，R为理想气体常数，T为热力学温度，为活化能]。在相同温度下，活化能越大，速率常数越_________（填“大”或“小”）。当该反应达到平衡后，升高温度，________（填“增大”“减小”或“不变”）。
10．[化学——选修3：物质结构与性质]
过渡金属铁和钴在催化剂的研究领域有着重要用途，回答下列问题。
（1）铁元素位于元素周期表________区，基态Co的价电子排布式为_________。
（2）人体血红蛋白中含有-卟啉环配合物，其结合后的结构如图1所示。该结构组成中四种非金属元素的电负性由大到小的顺序是_________。（填写元素符号）
（3）已知卟啉环结构是一种具有高度共轭的稳定体系，其基本保持平面构型，①号N原子和②号N原子的杂化方式分别为________、_________。N与Fe原子之间形成的化学键类型为_________。碱基与通过_________作用结合。
（4）Fe和Co均可以形成多种配离子，其中两种的结构如图2，Fe和Co的配位数分别为________、________。
（5）科学家曾采用电解法制得了的水溶液并分离出固体。研究表明，中钴原子周围的配位环境是八面体，且每个中有两个键等长，试在方框中画出的结构式。
（6）一种含铁的晶胞结构如图3所示，其中Fe位于由O构成的四棱锥空隙和八面体空隙的中心，已知晶胞参数。则该晶体的化学式为_________，该晶体的密度________（列出计算表达式）。
11．甲基效应可以显著改变药物分子的性质。药物分子后期甲基化研究过程中的一种分子（G）可由丙烯（A）制得，合成路线如下：
已知：①；
②；
③。
（其中可以是芳基，X为卤原子）
回答下列问题：
（1）B的结构简式为_________。E中官能团除羟基外还有_________（填名称）。
（2）已知C分子中有3种类型的氢原子，则C→D的化学方程式为_________。
（3）F的分子式为_________，F中有_________个手性碳。
（4）F→G的反应类型为_________，G的结构简式为_________。
（5）与为同类物质，且与互为同分异构体的有机物有_________种（不考虑立体异构）。其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积之比是1：2：2：2：3的物质的结构简式为________。
三、实验题
12．在醚类中，正丁醚的溶解力强，对许多天然及合成油脂、树脂、橡胶、有机酸酯、生物碱等都有很强的溶解力。已知：正丁醚为无色液体，沸点为142 ℃，密度为，不溶于水。实验室制备正丁醚的反应原理、装置示意图（加热及夹持仪器省略）和实验步骤如下。
主反应：
副反应：
实验步骤：
①向100 mL三颈烧瓶中加入15.4 mL（12.5 g）正丁醇和约2.2 mL浓硫酸，混合均匀，并加入几粒沸石。
②按如图所示连接好装置。
③在分水器中放置2 mL水，然后将三颈烧瓶放在石棉网上用小火加热，回流。
④继续加热到瓶内温度升高到134~135 ℃（约需20 min），待分水器中的水面不再变化时，表示反应已基本完成。
⑤冷却反应物，将它与分水器里的水一起倒入内盛25 mL水的分液漏斗中，充分振荡，静置，分离出正丁醚粗品。
⑥用两份8 mL 50%硫酸洗涤两次，再用10 mL水洗涤一次，然后用无水氯化钙干燥。
⑦将干燥后的粗产品倒入蒸馏烧瓶中，蒸馏收集139~142 ℃馏分8.5 g。
回答下列问题：
（1）仪器A的名称是_______。
（2）加入沸石的作用是_______；加热一段时间后发现忘记加沸石，应采取的正确操作是_______（填标号）。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
（3）本实验中分水器的作用是_______。
（4）分液漏斗在使用前需清洗干净并_______；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的_______（填“上口倒出”或“下口放出”）。
（5）本实验第⑥步中用水洗涤的目的是_______。
（6）本实验所得到的正丁醚产率是_______（结果保留三位有效数字）。
参考答案
1．答案：B
解析：物质的成分、分类、提纯芯片与光导纤维的主要成分分别为Si、，A项错误：碳酸钙颗粒大小变化了，颗粒的成分没有变化，化学性质没有明显变化，B项正确；高粱中不含乙醇，用高粱酿酒的原理是高粱中的淀粉在酒化酶的作用下反应生成乙醇，然后用蒸馏法将乙醇分离出来，C项错误；高级脂肪酸甘油酯不属于高分子化合物，D项错误。
2．答案：B
解析：丹参醌类化合物中均含有苯环，能发生加成反应，A正确；丹参醌，与丹参醌的不同，相同，二者的分子式不相同，不互为同分异构体，B错误；羟基丹参醌，分子中含有羟基、酮羰基、醚键三种含氧官能团，C正确；丹参酸甲酯中含有多个饱和碳原子，故分子中所有碳原子不可能处于同一平面，D正确。
3．答案：C
解析：和稀HCl不反应，需和浓HCl在加热条件下才可以制，A项错误；醋酸应该用酸式滴定管盛装，B项错误；图丙所示原电池中，Z片作负极，逐渐溶解，Cu片作正极，表面有气泡产生，从而说明Zn比Cu活泼，C项正确；制备乙酸乙酯时，右侧试管中应该盛放饱和溶液，NaOH溶液会使乙酸乙酯水解，且右侧长导管不能伸入液面下方，D项错误。
4．答案：D
解析：没有指明所处的状况，不能确定其物质的量，故与Mg反应转移的电子数目不能确定，A错误；100 g 30%的溶液含30 g 和70 g ，故含氧原子数目大于，B错误；在溶液中存在，故溶液中数小于，C错误；1个环辛四烯含4个碳碳双键故D正确。
5．答案：A
解析：为离子化合物，A错误；是草酸，有酸性，C为+3价，有还原性，B正确；由的相对分子质量是146，的相对分子质量是128，结合图中数据知，C正确400~600 ℃若热分解生成，其相对分子质量是100，与图中数据相符，故D正确。
6．答案：B
解析：
该电解池的总反应为，有水生成，随着反应的进行，电解液酸性减弱，D错误。
7．答案：D
解析：曲线上各点处于沉淀溶解平衡状态，可利用M点的数据进行计算，由可知，，A错误；曲线上方是过饱和溶液，曲线下方是不饱和溶液，B错误；以溶液滴定20 mL KCl和 的混合溶液，，根据，要使沉淀需使，，根据，要使沉淀需使，所以先沉淀，C错误；，D正确。
8．答案：（1）提高钴元素的利用率（其他合理答案均可）
（2）
（3）A；1.27
（4）不可行；灼烧时会有杂质出现；过滤速度快，所得沉淀更干燥
（5）
（6）
解析：（1）将洗涤液与滤液合并，可以提高洗涤液和滤液中钴的利用率。
（2）分析流程和各元素的化合价变化，可确定该反应为非氧化还原反应，反应物为和，生成物为和，利用质量守恒配平方程式即可。
（3）为了确定已被氧化完全，取少许氧化后的溶液于试管中，滴加几滴溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明已全部被氧化。KSCN溶液和溶液是用来检验的；氧化后的溶液中含有氯离子，也不能用溶液检验。和作氧化剂，均被还原为，则质量均为的和的氧化能力和的氧化能力之比为。
（4）沉淀Ⅰ不能用稀硫酸溶解，因为硫酸盐难挥发，后续灼烧时会有杂质出现。
（5）与反应生成沉淀。
（6）的质量为2.94 g，其物质的量为0.02 mol，Co元素质量为1.18 g，所得钴氧化物质量为1.66 g，则该钴氧化物中氧元素质量为，其物质的量为0.03 mol，则该钴氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为，所以该钴氧化物为。
9．答案：（1）+114
（2）①0.05
②62.5%
③
（3）①；该反应为气体分子数减小的放热反应，加压，平衡正向移动，CO的体积分数减小；升温，平衡逆向移动，CO的体积分数增大。而压强增大时对应的CO的体积分数逐渐增大，平衡是逆向移动的，则
②小；增大
解析：（1）反应的焓变可由生成物的标准摩尔生成焓减去反应物的标准摩尔生成焓得到。。
（2）①设平衡时转化的物质的量为，列三段式如下：
根据恒温恒容时气体物质的量之比等于压强之比可知，解得。。②的平衡转化率为。③平衡时，混合物的总物质的量为。
（3）②由知，在相同温度下，活化能越大，速率常数k越小，反应速率越慢。当该反应达到平衡后，，化学平衡常数，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，增大。
10．答案：（1）d；
（2）O>N>C>H
（3）；；配位键；氢键
（4）6；6
（5）
（6）；
解析：（1）铁元素位于元素周期表的第四周期Ⅷ族，属于d区元素，Co为27号元素，其价电子排布式为。
（2）-卟啉环配合物结合后含有的非金属元素有C、H、N，O，周期表中同周期自左向右元素电负性逐渐变大，同主族自上而下元素电负性逐渐变小，所以四种非金属元素的电负性由大到小的顺序是O>N>C>H。
（3）卟啉环结构是平面结构，因而为了形成平面的共轭体系，①号N原子和②号N原子均为杂化。N原子的孤对电子填充到中心离子的空轨道中形成配位键。蛋白质链上的碱基与之间以分子间氢键作用结合在一起。
（4）配位化合物中配位数是指直接与中心金属离子配位的原子个数。观察图2中结构可知，Fe和Co的配位数均为6。
（5）中氧原子上的孤对电子可以和形成配位键，依据题目中“中钴原子周围的配位环境是八面体”信息可知，中心离子周围的配位键有6个，而“每个中有两个键等长”说明每个中有两个氧原子和形成配位键，由此得到，的结构为。
（6）根据晶胞结构示意图，Y位于晶胞顶点，1个晶胞中Y的个数为；Ba位于晶胞棱上，1个晶胞中Ba的个数为，O位于晶胞面上和内部，1个晶胞中O的个数为；Fe位于晶胞内部，1个晶胞中Fe的个数为3。则该晶体的化学式为。根据晶胞密度公式可得，。
11．答案：（1）；氯原子、醚键
（2）
（3）；1
（4）取代反应；
（5）8；
解析：（1）E中官能团除羟基外还有氯原子、醚键。
（2）由上述分析可知，C的结构简式为，C→D发生取代反应，生成物除D外，还有NaCl和。
（3）F中与—相连的碳原子是手性碳，只有1个。
（4）联系已知信息可以判断出F→G的反应类型为取代反应。
（5）与互为同类物质即含有酚羟基，又互为同分异构体，则有两种情况：若苯环上有两个取代基，则为—OH、—，有邻、间、对三种位置关系；若苯环上有三个取代基，则为—OH、—和—，三个取代基在苯环上有6种位置关系，故该物质属于酚类的同分异构体（除去自身）共有3+6-1=8（种），其中核磁共振氢谱显示有5组峰且峰面积之比是1:2:2:2:3的物质应该是苯环上有两个取代基即—OH、—，且两个取代基处于对位，因此其结构简式为。
12．答案：（1）球形冷凝管
（2）防止液体暴沸；B
（3）分离出来反应生成的水，使平衡正向移动，从而提高产率
（4）检查是否漏水；上口倒出
（5）洗去硫酸，防止其与后面加入的氯化钙反应生成微溶物硫酸钙
（6）77.4%（或0.774）
解析：（1）仪器A的名称是球形冷凝管。
（2）加入沸石的作用是防止液体暴沸。如果加热一段时间后发现忘记加沸石，应该采取的正确操作是冷却后补加，而不能直接补加，否则会暴沸。
（3）制备正丁醚的反应为可逆反应，根据平衡移动原理，移走产物平衡正向移动，有利于提高产率。
（4）在本实验的分离过程中，产物的密度较小，所以是从分液漏斗的上口倒出。
（5）硫酸钙微溶，为了防止硫酸与后面加入的氯化钙反应生成硫酸钙，要用水洗去硫酸。
（6）正丁醚的理论产量为，所以产率为。
