2024年高考押题预测卷【新高考七省卷01(14+4模式)】
化学·全解全析
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对分子质量:C 12 O 16 Ca 40 Ti 48 Cr-52 Fe-56
评卷人得分
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列叙述错误的是
A.江西博物馆中“《论语》竹简”中竹简的主要成分是纤维素
B.安徽古代科学家方以智在其《物理小识》“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其中的“硇水”指醋酸
C.甘肃出土的春秋早期秦国的铜柄铁剑中,铁元素有化合态和游离态两种存在形式
D.广西壮锦的主要原料是蚕丝等,蚕丝属于有机高分子化合物
【答案】B
【解析】A.竹简由竹子做成,主要成分是纤维素,A正确;B.硇水可以溶解银块,醋酸不能溶解银块,所以硇水是硝酸,B不正确;C.铁剑中部分铁生锈生成氧化铁,故铁剑中铁元素有化合态和游离态两种存在形式,C正确;D.蚕丝属于蛋白质,是有机高分子化合物,D正确;答案选B。
2.反应可用于制备火箭推进剂的燃料,下列说法正确的是
A.N2H4分子中没有非极性键 B.NaClO的电子式为
C.H2O、NH3的模型一致 D.食盐的分子式为NaCl
【答案】C
【解析】A.N2H4分子结构可表示为H2N-NH2,分子中有非极性键,A不正确;B.NaClO为离子化合物,其电子式为,B不正确;C.H2O、NH3分子中的中心原子都有4对价层电子对,它们的VSEPR模型都为四面体型,C正确;D.NaCl是离子化合物,没有分子式,D错误;答案选C。
3.某化学兴趣小组对教材中乙醇氧化及产物检验的实验进行了改进和创新,其改进实验装置如图所示,按图组装好仪器,装好试剂。下列有关改进实验的叙述错误的是
A.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验
B.铜粉黑红变化有关反应为:2Cu+O22CuO、C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
C.硫酸铜粉末变蓝,说明乙醇氧化反应生成了水
D.在盛有新制氢氧化铜悬浊液的试管中能看到砖红色沉淀
【答案】D
【解析】A.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可反应,空气带着乙醇蒸气与热的铜粉发生反应,A正确;B.看到铜粉变黑,发生2Cu+O22CuO,看到铜粉黑变红,发生C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,B正确;C.硫铜粉末变蓝,是因为生成了五水硫酸铜,说明乙醇氧化有水生成,C正确;D.乙醛与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀需要加热,D不正确;答案选D。
4.AlN是一种半导体材料,一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.消耗等物质的量Al2O3和N2,转移电子数目为6NA
B.12 g C(石墨)含非极性键数目为3NA
C.标准状况下,11.2 L CO含键数目为NA
D.0.1 mol Al2O3溶于足量盐酸,溶液中含Al3+数目为
【答案】C
【解析】A.由于不知道等物质的量的Al2O3和N2具体物质的量,无法计算转移的电子数目,A不正确;B.石墨为12gC(石墨)的物质的量为1mol,含非极性键,即非极性键数目为1.5NA,B不正确;A.CO与N2互为等电子体,结构相似,而1个分子含2个键,标准状况下,的物质的量为,含键,C正确;D.会水解,溶于足量盐酸,溶液中含数目小于,D不正确;答案选C。
5.在工业流程题中常使用HCO3-作为沉淀剂沉淀Fe2+/Mn2+/Co2+等金属离子,为了证实这一结论,对HCO3-与Mn+的反应情况进行了以下探究:
操作 现象
1 0.5mol·L-1CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合 产生气泡,生成白色沉淀
2 0.5mol·L-1CuCl2溶液与NaHCO3溶液混合 产生气泡,生成蓝色沉淀
3 0.5mol·L-1FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合 产生大量气泡,生成红褐色沉淀
4 取2中的蓝色沉淀加热并将氧化产物依次通过无水CuSO4和澄清石灰水 无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊
已知:①Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O K1=5×104
②Ca2++2HCO3-=Ca(OH)2↓+2CO2↑ K2=1×10-10
③Cu2++2HCO3-=CuCO3↓+CO2↑+H2O K3=8×106
④Cu2++2HCO3-=Cu(OH)2↓+2CO2↑ K4=3×104
下列关于该探究实验的叙述正确的是
A.实验1生成的沉淀为Ca(OH)2
B.实验2生成的沉淀为Cu(OH)2
C.HCO3-与M2+反应生成MCO3沉淀的离子方程式为M2++HCO3-=MCO3↓+H+
D.实验3发生反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑
【答案】D
【解析】A.对比已知反应的K1、K2可知,CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合发生反应①,反应②平衡常数太小,可认为不发生反应②,则实验1生成的沉淀为CaCO3,A错误;B.对比已知反应的K3、K4可知,反应平衡常数都较大,结合探究实验4,CuCl2溶液与NaHCO3溶液混合生成的沉淀为Cu(OH)2和CuCO3的混合物,B不正确;C.反应生成的H+能继续与HCO3-反应生成CO2和H2O,离子方程式为M2++2HCO3-=MCO3↓+CO2↑+H2O,C不正确;D.实验3发生反应生成红褐色沉淀和大量气泡,发生的是双水解反应,离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑,D正确;答案选D。
6.下列有关物质的结构与性质说法正确的是
A.第二、三周期B、Al的第一电离能高于相邻元素,N、P的第一电离能低于相邻元素
B.键能:F-F大于Cl-Cl
C.O3是极性分子,它在水中溶解度高于在四氯化碳的溶解度
D.甲醇分子间的氢键键能大于水分子间的氢键键能
【答案】D
【解析】A.第二、三周期B、Al的第一电离能低于相邻元素,N、P的第一电离能高于相邻元素,A错误;B.由于F-F的键长大短,使两核间的斥力及电子层间斥力增大,使F-F的键能减小,F-F的键能小于Cl-Cl的键能,实际F-F的键能为157kJ/mol,Cl-Cl的键能为242.7kJ/mol,B错误;C.虽然O3是极性分子,但它在水中溶解度低于在四氯化碳的溶解度,C错误;D.甲醇分子的氢键键能为25.6kJ/mol,而水分子间的氢键键能为18.8kJ/mol,D正确;答案选D。
7.榕江葛根是贵州黔东南榕江县特产、国家地理标志保护产品,葛根中含有丰富的葛根素,葛根素具有增强心肌收缩力,降低血压等作用,如图是葛根素结构简式,下列说法正确的是
A.葛根素的分子式为
B.葛根素分子可与反应,与反应,与反应
C.葛根素分子能使FeCl3溶液显紫色,也能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D.葛根素分子中C原子存在杂化
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,葛根素的分子式为C21H20O9,故A错误;B.由结构简式可知,葛根素分子中含有的羟基能与钠反应、含有的酚羟基能与氢氧化钠溶液反应、含有的苯环和酮羰基能与氢气反应,则1mol葛根素分子可与6mol钠反应、与2mol氢氧化钠反应,与8mol氢气反应,故B错误;C.由结构简式可知,葛根素分子中含有的酚羟基、碳碳双键,酚羟基能使FeCl3溶液显紫色,碳碳双键能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D.由结构简式可知,葛根素的分子式中含有的饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,含有的双键和苯环碳原子的杂化方式为sp2杂化,故D错误;故选C。
8.离子液体中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,是10电子微粒。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>X B.第一电离能:Y
【答案】B
【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,其核外电子排布:,Y为C元素;基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,其核外电子排布:,为O元素;是10电子微粒,为,则X为H元素;根据原子序数大小可判断Z为N元素。
A.同周期元素原子半径随原子序数递增而减小,原子半径:C>N,即Z
(已知:1微米 = 10-6米,1纳米= 10-9米)。
A.微米CaO和纳米CaO对平衡影响不同主要是CaO作为催化剂表面积越大,反应的速率越快
B.在生产中,增大的用量可同时提高CO的转化率和的产率
C.5min内的平均反应速率
D.平衡时间容器中通入He增大压强,平衡不移动
【答案】A
【解析】根据题中所给数据列三段式进行计算
A.CaO可吸收生成的,促进平衡正向移动,表面积越大,吸收越充分,而不是作为催化剂,A不正确;B.增大的用量,平衡正向移动,可同时提高CO的转化率和的产率,B正确;C.由分析可知,内的平均反应速率,C正确;D.反应容器为恒容容器,平衡时向容器中通入增大压强,不影响反应物和产物的浓度,平衡不移动,D正确;答案选A。
10.数字化实验是研究化学变化的重要手段,为验证次氯酸光照分解的产物,某同学采用三种传感器分别测得氯水光照过程中pH、Cl-浓度、体积分数的变化,实验数据如图所示,下列叙述错误的是( )
A.从0s到150s,溶液pH降低的原因是右移
B.氯水在光照过程中可能出现
C.从50 s到150 s,的平均生成速率约为
D.从0 s到150 s,溶液中 增加到起始浓度的倍
【答案】B
【解析】A.氯水中存在、,HClO见光分解,使右移,c(H+)增大,溶液pH降低,A正确;B.根据电荷守恒可知,则氯水在光照过程中不会出现,B错误;C.从50 s到150 s,的变化浓度为400mg/L,则平均生成速率约为=,故C正确;D.从0 s到150 s,溶液的pH由2降低到1.5,则溶液中 增加到起始浓度的=倍,故D正确;故答案为B。
11.化学需氧量(Chemial Oxygen Demand)是一种衡量水体中能被氧化的还原性物质含量的指标,通常用于评估水体受有机物污染的程度。在一定条件下,用强氧化剂氧化一定体积水中的还原性物质时所消耗氧化剂的量,折算成氧气的量(单位为mg/L)来表示。我国地表水可采用标准法测定水中化学需氧量(COD),即水体中还原性物质每消耗折算为的消耗量。其操作步骤如下:
①取水样,先加入足量稀硫酸酸化,再加入的标准液,煮沸30min(充分氧化水中的还原性物质),溶液呈稳定的红色,冷却至室温。
②向①中溶液中加入的标准液(过量)。
③用的标准液滴定②中溶液至滴定终点,消耗标准液。
计算水样中COD含量(mg/L)表达式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】分析整个过程可知,水样中的还原性物质和发生氧化反应失去电子,发生还原反应得电子,发生还原反应变成,故得电子总量为,被氧化为二氧化碳共失去电子,故水样中的还原性物质失电子总量为,相当于消耗,由化学需氧量(COD),即水体中还原性物质每消耗折算为的消耗量,故可知耗氧量为,故水样中COD含量(mg/L)为。
故选A。
12.钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池,如图一是钙钛矿太阳能电池的示意图若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸(如图二),下列说法正确的是
A.当太阳能电池有6mol电子转移时,Cr棒上增重的质量为104g
B.D电极发生的电极反应式为
C.图二中的离子交换膜I为质子交换膜,II为阴离子交换膜
D.C电极接钙钛矿太阳能电池的A极
【答案】A
【解析】据钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,电子从B极流出,说明B极为负极,A极为正极,图二为电解池,由该装置可电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸可知,C极为阴极,电极反应式为Cr3++3e-=Cr,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+。A.当太阳能电池有6mol电子转移时,根据得失电子守恒可知,Cr棒上有2molCr单质生成,则增重的质量为52g/mol2=104g,故A正确;B.由上述分析可知,D极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,故B错误;C.电解池中,阴离子移动向阳极,则应为甲池的SO向乙池移动,图二中的离子交换膜I为阴离子交换膜,D电极为阳极,产生H+,阳离子移向阴极,故II为质子交换膜,故C错误;D.电解池的阴极接电源的负极,钙钛矿太阳能电池的工作原理图可知,B极为负极,故C电极为阴极接钙钛矿太阳能电池的B极,故D错误。故答案为A。
13.钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表,具有较高的能量转化效率.如图是一种边长为的钙钛矿的正方体晶胞结构,其中Ca原子占据正方体中心,O原子位于每条棱的中点。下列说法错误的是
A.原子2的坐标为(),则原子3的坐标为()
B.两个O原子最近距离为
C.距离原子3最近的原子有4个
D.该晶胞密度约为
【答案】D
【解析】A.原子2为Ca原子,占据正方体中心,坐标为(),则原子3的坐标为(),A正确;B.氧原子位于棱心,则距离最近的两个氧原子之间的距离为=apm,B正确;C.原子3是氧原子,距离原子3最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3所在棱的4个晶胞的体心的钙原子距离氧原子最近,共4个,C正确;D.该晶胞中,钙原子数为1个,氧原子数为12×=3个,碳原子数为8×=1个,晶胞密度为g·cm-3=×1030g·cm-3,D错误。故答案选D。
14.乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。25℃时,向其盐酸盐溶液中加入固体NaOH(溶液体积变化忽略不计),溶液pOH与体系中、、X三种粒子浓度的对数值()与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.乙二胺第一、二步电离常数的数量级分别为、
B.当时,
C.b点时,
D.c点时,
【答案】D
【解析】,因此溶液碱性越强,pOH越小,纵坐标从上至下溶液碱性逐渐增强,向XH2Cl2溶液中加入固体NaOH,利用碱性强的制取碱性弱的,即的浓度随着氢氧化钠物质的量增大而减小,XH+的浓度先增大后减小,,推出①代表,②代表XH+,③代表X。
A.X的第二步电离,电离平衡常数,电离平衡常数只受温度的影响,利用a点进行计算,a点时,,则=10-7.2,即数量级为10-8,同理用c点计算可得,数量级为10-5,故A错误;B.由图可知,pOH=5.65时,,故B错误;C.根据,b点溶液显中性,即,代入电离平衡常数表达式,,因此有,推出,故C错误;D.c点,若,即NaOH与XH2Cl2按物质的量之比3:2反应,则生成的,由图可知此时pOH=4.10,溶液呈碱性,即X电离程度大于XH+的电离和水解程度,所以,分析可知要使时,,故D正确;故答案为:D。
评卷人得分
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)湿法炼锌工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、TI+、Tl3+。废水除铊的工艺流程如下。
已知:
①TI+能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在,不易与OH-形成沉淀
②Tl3+易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物,为了简便,通常用Tl3+表示
③部分物质的Ksp
物质 Zn(OH)2 TI(OH)3 ZnS Tl2S
Ksp 6.8×10-17 1.5×10-44 1.6×10-24 5.0×10-21
④排放标准:Tl的含量低于1.5×10-8mol·L-1
回答下列问题:
(1)已知“氧化”步骤中KMnO4被还原为MnO2且Tl+氧化不彻底,写出该反应的离子方程式:_____________。
(2)“预中和”步骤,加Ca(OH)2至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中Na2S的使用量,还能减少_______(填化学式)污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去_______ (填离子符号)。
(4)根据Ksp计算,若使溶液中Tl3+的含量低于排放标准,溶液的pH应大于________,但是实际工艺流程需在“中和”步骤加Ca(OH)2至溶液的pH约为9,此时仍只有80%左右的铊离子能得到去除,其可能原因是______________。
(5)“脱钙”步骤的目的是______________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝{KFe(Ⅲ)[Fe(Ⅱ)(CN)6]}(摩尔质量为Mg·mol-1)中的K+与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[K+未标出,占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为ρg·cm-3,则Fe3+和Fe2+的最短距离为______cm(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。
【答案】(1)2+3Tl++8H+=2MnO2+3T13++4H2O(2分)
(2)H2S(2分)
(3)Zn2+和Tl+(2分)
(4)2(2分) 第一步氧化时Tl+氧化不彻底,Tl2S也会溶解部分离子在溶液中(2分)
(5)除去加入的钙离子(2分)
(6)(2分)
【解析】(1)根据所给信息KMnO4被还原为MnO2,Tl+被氧化Tl3+,可得该反应的离子方程式为2+3Tl++8H+=2MnO2+3Tl3++4H2O;
(2)因为溶液中含有氢离子,与硫化步骤中要加入的硫离子会反应生成硫化氢有毒气体,所以要加Ca(OH)2至溶液的pH约为7;
(3)硫化钠中的硫离子和Zn2+和Tl+生成ZnS沉淀和Tl2S沉淀;
(4)根据Ksp[Tl(OH)3]==1.5×10-44,Tl3+的排放标准为1.5×10-8mol·L-1,则=1×10-12,=l×10-2,所以pH为2;“中和”步骤加Ca(OH)2至溶液的pH约为9,此时仍只有80%左右的铊离子能得到去除,其可能原因是第一步氧化时Tl+氧化不彻底,Tl2S也会溶解部分离子在溶液中;
(5)加入碳酸钠,与滤液中的钙离子反应生成碳酸钙沉淀,从而除去前面步骤中引入的钙离子;
(6)设Fe3+和Fe2+的最短距离为a,根据已知条件晶体的密度为ρg·cm-3,普鲁士蓝摩尔质量为Mg·mol-1,从晶胞的部分图示结构可知Fe3+和Fe2+的最短距离为晶胞参数的,由图示可知Fe3+和Fe2+分别位于立方体的四个顶点,而CN-位于棱的中点,故该单元中含有的Fe3+数和Fe2+数相等,都为4×=,CN-的个数为12×=3,根据电荷守恒可知K+数为,因此该单元的摩尔质量为M,则有ρ=,那么a=。
16.(14分)利用传统方式制备乙炔的过程中,存在一些问题难以解决,如反应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物流难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题,某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置。
回答下列问题:
(1)下列仪器中与上述装置中储液杯和流量调节器作用相同的是
A.漏斗 B.分液漏斗 C.恒压滴液漏斗 D.布氏漏斗
(2)①仪器B的名称是 。
②向A反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为 (填“甲处”或“乙处”),反应器中装有7mm玻璃珠,其作用为 。
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中H2S、PH3,反应中PH3被氧化为最高价氧化物对应的水化物,请写出次氯酸钠与PH3反应的离子方程式 。
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如下图),依据图表选择最合适的反应液为 (填标号),原因是 。
a.饱和食盐水 b.2.5mol·L-1醋酸 c.2mol·L-1盐酸 d.饱和氯化铵溶液
(4)选取合适的反应液后,小组称取电石1.25g(杂质的质量分数为4.0%)完成实验,除杂后测得乙炔气体体积为336mL(标准状况下),计算该实验中乙炔的产率: %(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)C(2分)
(2)①具支试管(1分)②甲处(1分)形成空隙,促进固液分离,防堵塞(2分)
③PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-(2分)
(3)d(2分) 饱和氯化铵溶液作反应液时,反应温和可控,固液分离率适当(2分)
(4)80(2分)
【解析】(1)根据图示,储液器和流速调节器的作用,与恒压滴液漏斗作用相同,不影响气体体积的测量;故答案选C。
(2)①该仪器原图在人教版普通高中教科书化学选择性必修3《有机化学基础》第36页,图2-6“乙炔的实验室制取及性质检验”中,名称为“具支试管”;②将电石放置于甲处时,产生的糊状物质由于重力作用沿着玻璃珠空隙流下,而电石则因固体无流动性而留在玻璃珠上方,由此实现固体与糊状物质的及时分离,并保持糊状物有足够的时间处于流动;③依题意,PH3被氧化为H3PO4,故离子反应方程式为PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-;
(3)根据图示可知,醋酸和盐酸“反应速率过快、放热过多不易控制”,饱和食盐水“生成的糊状物难以实现固液分离”,氯化铵溶液与生成的氢氧化钙悬浊液反应生成易溶于水的氯化钙,且该反应吸热,使生成乙炔的反应放热平缓,故应选择反应速率和放热较为平稳、固液分离率适中的饱和氯化铵溶液。
(4)理论产量为,实际产量为0.336L,故产率为。
17.(15分)PCl3、PCl5常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题:
(1)PCl3的VSEPR模型是 。已知PCl5中P原子的d能级参与杂化,分子呈三角双锥形(如图甲),由此推知中P的杂化类型为 (填标号)。
A. B. C. D.
(2)已知,① kJ mol,
② kJ mol()。
则 (用含a、b的式子表示)kJ mol。
(3)实验测得的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关),速率常数k与活化能的经验关系式为(R为常数,为活化能,T为绝对温度)。
①一定温度下,向密闭容器中充入适量和,实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图乙所示。催化效能较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”),判断依据是 。
②将2n mol和n mol充入体积不变的密闭容器中,一定条件下发生上述反应,达到平衡时,为a mol,如果此时移走n mol和0.5n mol ,在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x,则x为 (填标号)。
A.mol B.mol C.mol D.0.5a molmol
(4)向恒容密闭容器中投入0.2 mol 和0.2 mol ,发生反应:,在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。
①相对曲线b,曲线a改变的条件可能是 ;曲线c改变的条件可能是 。
②曲线b条件下,该反应平衡常数()为 。[提示:用分压计算的平衡常数为压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数。]
【答案】(1)四面体形(1分) D(2分)
(2)(2分)
(3)①Cat1(2分) 改变相同温度,变化值较小,较小(2分) ②C(2分)
(4)①升高温度(1分) 加催化剂(1分) ②(2分)
【解析】(1)分子中P原子价层电子对数为4,其中孤电子对数为1,VSEPR模型为四面体形。分子含5个单键,需要5个杂化轨道。基态P原子电子排布式为,3s、3p、3d能量相近,可以参与杂化,杂化类型为。
(2)根据盖斯定律可知,(②-①)÷4得目标热化学方程式,则 kJ mol,由于b>a,则,三氯化磷与氯气反应生成五氯化磷是放热反应。
(3)①根据表达式可知,温度变化相同时,值越小,变化值(绝对值)越小,直线斜率越小,催化剂催化效能越大。由图乙可知,Cat1对应直线的斜率较小。
②移走一半反应物,相当于压强减小,减压平衡逆向移动,即平衡时的物质的量小于原平衡的一半,故选C。
(4)①曲线a、b起始状态时,容器体积相同,反应物的物质的量相同,温度越高,压强越大,即温度:a>b。曲线c和b达到相同的平衡状态,只是前者先达到平衡,c反应速率较大,该反应是气体分子数不相等的反应,故c改变条件是加入催化剂,或加入效率更高的催化剂。
②同温同容条件下,压强之比等于物质的量之比。
,,kPa,。
18.(15分)文拉法辛(化合物G)是一种用于治疗各类抑郁症的药物,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)E中手性碳原子有 个。
(4)F中官能团的名称为 。
(5)C发生消去反应生成的烯烃被足量酸性溶液氧化后的产物是 和 (写结构简式)。
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种,写出其核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的一种同异构体的结构简式为 。
a.能发生银镜反应
b.遇溶液显紫色
(7)以丙酮、、甲醛和甲酸为含碳原料,合成化合物。基于你设计的合成路线,相关步骤涉及到氢气参与反应,其化学方程式为 。
【答案】(1)对羟基苯甲醛(2分)
(2)氧化反应(1分)
(3)1(2分)
(4)醚键、氨基(2分)
(5)(1分) (1分)
(6)13(2分)(2分)
(7)+2H2(2分)
【解析】由有机物的转化关系可知,与(CH3)2SO4发生取代反应生成,则A为;与先发生加成反应、后酸性条件下发生水解反应生成,与酸性重铬酸钠溶液发生氧化反应生成,一定条件下先溴代、后与氰化钠反应生成,催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,则F为;在甲醛和甲酸作用下转化为。
(1)由分析可知,A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛,故答案为:对羟基苯甲醛;
(2)由分析可知,C→D的反应为与酸性重铬酸钠溶液发生氧化反应生成,故答案为:氧化反应;
(3)由结构简式可知,E分子中含有如图*所示的1个手性碳原子:,故答案为:1;
(4)由分析可知,F的结构简式为,官能团为醚键和氨基,故答案为:醚键、氨基;
(5)浓硫酸作用下,共热发生消去反应生成,与足量酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成和,故答案为:;;
(6)B的同分异构体能发生银镜反应、遇氯化铁溶液显紫色说明同分异构体分子中含有醛基和酚羟基,同分异构体的结构可以视作是邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚分子中苯环上和甲基上的氢原子被醛基取代所得结构,共有13种,其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的一种同异构体的结构简式,故答案为:13;;
(7)由有机物的转化关系可知,以丙酮、氰化钠、甲醛和甲酸为含碳原料,合成化合物的合成路线为:,则涉及到氢气参与反应的化学方程式为+2H2,故答案为:+2H2。绝密★启用前
2024年高考押题预测卷【新高考七省卷01(14+4模式)】
化 学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对分子质量:C 12 O 16 Ca 40 Ti 48 Cr-52 Fe-56
评卷人得分
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列叙述错误的是
A.江西博物馆中“《论语》竹简”中竹简的主要成分是纤维素
B.安徽古代科学家方以智在其《物理小识》“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其中的“硇水”指醋酸
C.甘肃出土的春秋早期秦国的铜柄铁剑中,铁元素有化合态和游离态两种存在形式
D.广西壮锦的主要原料是蚕丝等,蚕丝属于有机高分子化合物
2.反应可用于制备火箭推进剂的燃料,下列说法正确的是
A.N2H4分子中没有非极性键 B.NaClO的电子式为
C.H2O、NH3的模型一致 D.食盐的分子式为NaCl
3.某化学兴趣小组对教材中乙醇氧化及产物检验的实验进行了改进和创新,其改进实验装置如图所示,按图组装好仪器,装好试剂。下列有关改进实验的叙述错误的是
A.点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验
B.铜粉黑红变化有关反应为:2Cu+O22CuO、C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
C.硫酸铜粉末变蓝,说明乙醇氧化反应生成了水
D.在盛有新制氢氧化铜悬浊液的试管中能看到砖红色沉淀
4.AlN是一种半导体材料,一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.消耗等物质的量Al2O3和N2,转移电子数目为6NA
B.12 g C(石墨)含非极性键数目为3NA
C.标准状况下,11.2 L CO含键数目为NA
D.0.1 mol Al2O3溶于足量盐酸,溶液中含Al3+数目为
5.在工业流程题中常使用HCO3-作为沉淀剂沉淀Fe2+/Mn2+/Co2+等金属离子,为了证实这一结论,对HCO3-与Mn+的反应情况进行了以下探究:
操作 现象
1 0.5mol·L-1CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合 产生气泡,生成白色沉淀
2 0.5mol·L-1CuCl2溶液与NaHCO3溶液混合 产生气泡,生成蓝色沉淀
3 0.5mol·L-1FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合 产生大量气泡,生成红褐色沉淀
4 取2中的蓝色沉淀加热并将氧化产物依次通过无水CuSO4和澄清石灰水 无水CuSO4变蓝,澄清石灰水变浑浊
已知:①Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O K1=5×104
②Ca2++2HCO3-=Ca(OH)2↓+2CO2↑ K2=1×10-10
③Cu2++2HCO3-=CuCO3↓+CO2↑+H2O K3=8×106
④Cu2++2HCO3-=Cu(OH)2↓+2CO2↑ K4=3×104
下列关于该探究实验的叙述正确的是
A.实验1生成的沉淀为Ca(OH)2
B.实验2生成的沉淀为Cu(OH)2
C.HCO3-与M2+反应生成MCO3沉淀的离子方程式为M2++HCO3-=MCO3↓+H+
D.实验3发生反应的离子方程式为Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑
6.下列有关物质的结构与性质说法正确的是
A.第二、三周期B、Al的第一电离能高于相邻元素,N、P的第一电离能低于相邻元素
B.键能:F-F大于Cl-Cl
C.O3是极性分子,它在水中溶解度高于在四氯化碳的溶解度
D.甲醇分子间的氢键键能大于水分子间的氢键键能
7.榕江葛根是贵州黔东南榕江县特产、国家地理标志保护产品,葛根中含有丰富的葛根素,葛根素具有增强心肌收缩力,降低血压等作用,如图是葛根素结构简式,下列说法正确的是
A.葛根素的分子式为
B.葛根素分子可与反应,与反应,与反应
C.葛根素分子能使FeCl3溶液显紫色,也能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
D.葛根素分子中C原子存在杂化
8.离子液体中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,是10电子微粒。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>X B.第一电离能:Y
9.氢能是一种极具发展潜能的清洁能源。对于可逆反应: ,在容积恒为2L的密闭容器中,将2.0molC0与8.0molH2混合加热到830℃发生上述反应,5min时达到平衡,CO的转化率是80%。实验发现,其他条件不变,在相同时间内,向上述体系中投入一定量的CaO可以增大H2的体积分数。选用相同质量、不同粒径的CaO固体进行实验时,对比实验的结果如图所示。下列叙述中错误的是
(已知:1微米 = 10-6米,1纳米= 10-9米)。
A.微米CaO和纳米CaO对平衡影响不同主要是CaO作为催化剂表面积越大,反应的速率越快
B.在生产中,增大的用量可同时提高CO的转化率和的产率
C.5min内的平均反应速率
D.平衡时间容器中通入He增大压强,平衡不移动
10.数字化实验是研究化学变化的重要手段,为验证次氯酸光照分解的产物,某同学采用三种传感器分别测得氯水光照过程中pH、Cl-浓度、体积分数的变化,实验数据如图所示,下列叙述错误的是( )
A.从0s到150s,溶液pH降低的原因是右移
B.氯水在光照过程中可能出现
C.从50 s到150 s,的平均生成速率约为
D.从0 s到150 s,溶液中 增加到起始浓度的倍
11.化学需氧量(Chemial Oxygen Demand)是一种衡量水体中能被氧化的还原性物质含量的指标,通常用于评估水体受有机物污染的程度。在一定条件下,用强氧化剂氧化一定体积水中的还原性物质时所消耗氧化剂的量,折算成氧气的量(单位为mg/L)来表示。我国地表水可采用标准法测定水中化学需氧量(COD),即水体中还原性物质每消耗折算为的消耗量。其操作步骤如下:
①取水样,先加入足量稀硫酸酸化,再加入的标准液,煮沸30min(充分氧化水中的还原性物质),溶液呈稳定的红色,冷却至室温。
②向①中溶液中加入的标准液(过量)。
③用的标准液滴定②中溶液至滴定终点,消耗标准液。
计算水样中COD含量(mg/L)表达式正确的是
A. B.
C. D.
12.钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池,如图一是钙钛矿太阳能电池的示意图若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸(如图二),下列说法正确的是
A.当太阳能电池有6mol电子转移时,Cr棒上增重的质量为104g
B.D电极发生的电极反应式为
C.图二中的离子交换膜I为质子交换膜,II为阴离子交换膜
D.C电极接钙钛矿太阳能电池的A极
13.钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表,具有较高的能量转化效率.如图是一种边长为的钙钛矿的正方体晶胞结构,其中Ca原子占据正方体中心,O原子位于每条棱的中点。下列说法错误的是
A.原子2的坐标为(),则原子3的坐标为()
B.两个O原子最近距离为
C.距离原子3最近的原子有4个
D.该晶胞密度约为
14.乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。25℃时,向其盐酸盐溶液中加入固体NaOH(溶液体积变化忽略不计),溶液pOH与体系中、、X三种粒子浓度的对数值()与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.乙二胺第一、二步电离常数的数量级分别为、
B.当时,
C.b点时,
D.c点时,
评卷人得分
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)湿法炼锌工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、TI+、Tl3+。废水除铊的工艺流程如下。
已知:
①TI+能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在,不易与OH-形成沉淀
②Tl3+易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物,为了简便,通常用Tl3+表示
③部分物质的Ksp
物质 Zn(OH)2 TI(OH)3 ZnS Tl2S
Ksp 6.8×10-17 1.5×10-44 1.6×10-24 5.0×10-21
④排放标准:Tl的含量低于1.5×10-8mol·L-1
回答下列问题:
(1)已知“氧化”步骤中KMnO4被还原为MnO2且Tl+氧化不彻底,写出该反应的离子方程式:_____________。
(2)“预中和”步骤,加Ca(OH)2至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中Na2S的使用量,还能减少___________(填化学式)污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去_______ (填离子符号)。
(4)根据Ksp计算,若使溶液中Tl3+的含量低于排放标准,溶液的pH应大于________,但是实际工艺流程需在“中和”步骤加Ca(OH)2至溶液的pH约为9,此时仍只有80%左右的铊离子能得到去除,其可能原因是______________。
(5)“脱钙”步骤的目的是______________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝{KFe(Ⅲ)[Fe(Ⅱ)(CN)6]}(摩尔质量为Mg·mol-1)中的K+与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[K+未标出,占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为ρg·cm-3,则Fe3+和Fe2+的最短距离为______cm(设NA为阿伏伽德罗常数的值)。
16.(14分)利用传统方式制备乙炔的过程中,存在一些问题难以解决,如反应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物流难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题,某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置。
回答下列问题:
(1)下列仪器中与上述装置中储液杯和流量调节器作用相同的是
A.漏斗 B.分液漏斗 C.恒压滴液漏斗 D.布氏漏斗
(2)①仪器B的名称是 。
②向A反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为 (填“甲处”或“乙处”),反应器中装有7mm玻璃珠,其作用为 。
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中H2S、PH3,反应中PH3被氧化为最高价氧化物对应的水化物,请写出次氯酸钠与PH3反应的离子方程式 。
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如下图),依据图表选择最合适的反应液为
(填标号),原因是 。
a.饱和食盐水 b.2.5mol·L-1醋酸 c.2mol·L-1盐酸 d.饱和氯化铵溶液
(4)选取合适的反应液后,小组称取电石1.25g(杂质的质量分数为4.0%)完成实验,除杂后测得乙炔气体体积为336mL(标准状况下),计算该实验中乙炔的产率: %(结果保留两位有效数字)。
17.(15分)PCl3、PCl5常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。回答下列问题:
(1)PCl3的VSEPR模型是 。已知PCl5中P原子的d能级参与杂化,分子呈三角双锥形(如图甲),由此推知中P的杂化类型为 (填标号)。
A. B. C. D.
(2)已知,① kJ mol,
② kJ mol()。
则 (用含a、b的式子表示)kJ mol。
(3)实验测得的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关),速率常数k与活化能的经验关系式为(R为常数,为活化能,T为绝对温度)。
①一定温度下,向密闭容器中充入适量和,实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与 的关系如图乙所示。催化效能较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”),判断依据是 。
②将2n mol和n mol充入体积不变的密闭容器中,一定条件下发生上述反应,达到平衡时,为a mol,如果此时移走n mol和0.5n mol ,在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x,则x为 (填标号)。
A.mol B.mol C.mol D.0.5a molmol
(4)向恒容密闭容器中投入0.2 mol 和0.2 mol ,发生反应:,在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。
①相对曲线b,曲线a改变的条件可能是 ;曲线c改变的条件可能是 。
②曲线b条件下,该反应平衡常数()为 。[提示:用分压计算的平衡常数为压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数]
18.(15分)文拉法辛(化合物G)是一种用于治疗各类抑郁症的药物,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)E中手性碳原子有 个。
(4)F中官能团的名称为 。
(5)C发生消去反应生成的烯烃被足量酸性溶液氧化后的产物是 和
(写结构简式)。
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种,写出其核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1:2:2:2:1的一种同异构体的结构简式为 。
a.能发生银镜反应
b.遇溶液显紫色
(7)以丙酮、、甲醛和甲酸为含碳原料,合成化合物。基于你设计的合成路线,相关步骤涉及到氢气参与反应,其化学方程式为 。