2024年高考化学第三次模拟考试(湖北卷)(含解析)


2024年高考第三次模拟考试
化 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
可能用到的相对原子质量:Li 7 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Co 59 Zn 65 As 75
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.中国古代文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法正确的是
A.唐代三彩釉陶中,黄色釉、褐色釉是利用赭石来着色的,赭石的主要成分为Fe2O3
B.三国时期魏国谋士、将领钟会在《刍荛论》中写道:“夫莠生似金,鍮石像金”。鍮石的主要成分为
C.《本草纲目》中对酿酒有如下记载:“…以大麦蒸热,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取,其清如水,味极浓烈…”。其中用到的操作为蒸馏和过滤
D.战国时期《周礼·考工记》中记载:“以说水沤其丝”。说水为草木灰的水浸液,内含大量的
2.下列化学事实不符合“量变引起质变”的哲学观点的是
A.Al与稀硫酸反应生成H2,但与浓硫酸发生钝化
B.葡萄糖(单糖)能发生银镜反应,但淀粉(多糖)不能发生银镜反应
C.Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸生成NaHCO3,但滴入过量稀盐酸生成CO2
D.向溶液中滴入盐酸先产生沉淀后沉淀消失
3.“中国芯”的主要原料是单晶硅,制取纯硅的过程如图所示。下列说法正确的是
A.步骤①中的反应为
B.二氧化硅是酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C.步骤②和③均属于置换反应
D.28g纯硅中含有4molSi-Si键
4.枸橡酸托瑞米芬具有抗雌激素作用,可用于治疗转移性乳腺癌,其结构简式如下。下列关于枸橡酸托瑞米芬的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代、加成、消去和氧化反应
C.可形成分子间氢键和分子内氢键
D.1mol该分子最多与3molNaOH发生反应
5.化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达错误的是
A.用离子方程式表示铜在氨水中被腐蚀:
B.用电子式表示水分子的形成过程:
C.牙膏中添加氟化物能预防龋齿的原因:
D.用化学方程式表示钢铁表面进行“烤蓝”处理:
6.2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1mol/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A.X和Y元素均在p区
B.元素的电负性:Z>M>N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为sp2杂化
D.XN3和ZN3的空间构型均为三角锥形
7.烟气脱硫可有效减少引起的大气污染,同时还可得到有用产品。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。已知时,几种酸的电离常数:,;,;(乳酸)。研究发现:乳酸和乙醇胺()作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐(),既可脱硫,也可吸收CO2。下列说法错误的是
A.液态时的导电性:乳酸
B.乳酸和乙醇胺中均含有键、键和氢键
C.是直线形非极性分子,是形极性分子
D.相同条件下,能吸收气体的体积:
8.丙酮、2-丙醇都是有机溶剂,它们的沸点分别为56.5℃、82.5℃。2-丙醇催化氧化制备丙酮时会有部分2-丙醇残余,利用如图装置提纯丙酮。下列叙述正确的是
A.2-丙醇分子内存在氢键导致沸点高于丙酮
B.克氏蒸馏头的优点是避免烧瓶中液体进入接收瓶
C.毛细玻璃管的作用是引入空气氧化2-丙醇
D.实验中,必须控制水浴温度高于82.5℃
9.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法错误的是
A.SO2和SO3的VSEPR模型均为平面三角形
B.PCl3、NCl3的空间构型都是三角锥形
C.BF3和NF3均为非极性分子
D.CO2与N的键角相等
10.某海水淡化装置如图所示,获得淡水的同时可生产盐酸、等基本化工原料。已知相同时间内产生气体P、Q物质的量之比为2:1(BPM为双极膜,在直流电场的作用下,可作为和离子源)。下列说法正确的是
A.若装置与外接电源正负极反接,可同样起到海水淡化的作用
B.膜1、膜2分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
C.每生成2.24LQ气体,理论上除盐(以计)23.4g
D.阳极发生的电极反应为
11.物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
选项 实例 解释
A 不存在稳定的H3、H2Cl和Cl3 共价键具有饱和性
B 分子的极性:BF3C 冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子,而不能与K+形成超分子 该冠醚空腔的直径与Li+的直径相当,与K+的直径不匹配
D 沸点:N2低于CO 二者分子量相同,但分子的极性不同
12.化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X分子中含手性碳原子
B.X转化为Y的过程中与反应生成
C.Y与以物质的量1∶1发生加成反应时可得2种产物
D.X、Y可用酸性溶液进行鉴别
13.利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示,下列关于该装置的分析描述正确的是
A.装置A制备NO,分液漏斗中必须选用稀HNO3
B.装置B主要目的是除去NO中挥发出来的HNO3蒸汽
C.装置C中发生反应的化学方程式为:
D.尾气可以收集或者点燃的方法处理
14.25℃时,某二元酸的,。溶液稀释过程中、、与的关系如图所示。已知,的分布系数:。下列说法正确的是
A.曲线p为的变化曲线
B.a点:
C.b点:
D.c点:
15.稀磁半导体LixZnyAsz的立方晶胞结构如下图所示,已知N、Q两点对应的原子坐标分别为和,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为LiZnAs
B.该晶体中M点的原子坐标为
C.晶体的密度为
D.若以Li原子为晶胞顶点,则Zn原子位于晶胞的棱心和面心
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)碳酸钴是一种无机化合物,其化学式为CoCO3。它是一种重要的钴盐,常用于电池、催化剂等领域。工业上以钴矿[主要成分是Co2O3]为原料制取碳酸钴的工艺流程如图:
已知:①浸取液中含有等阳离子
②25℃时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见表:
金属离子
沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 9.8
③的
回答下列问题:
(1)Co原子的原子序数为27,其基态原子的价电子排布式为 。
(2)浸取钴矿石前,需要浆化处理,原因是 。
(3)除杂过程中,若加入过量溶液会产生有毒气体,有人提出用压缩空气代替溶液,则通入压缩空气后发生反应的离子方程式为 ,调节后,若溶液中,此时的范围是 。
(4)萃取剂和能发生反应:。萃取时,适当增大溶液萃取率会增大,其原因是 。
(5)反萃取时需向萃取液中加入 (填写化学式),该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。
(6)一种含的氧化物晶胞结构如图所示,已知在该氧化物中原子半径为原子半径为,它们在晶体中是紧密接触的。用表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 (列出计算式即可)。
17.(13分)化合物J是一种重要的药物中间体,其人工合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型是 。
(2)F分子中所含官能团名称是 。J分子中含有 个手性碳原子。
(3)需经历的过程。中间体X的分子式为,X转化为D的另一产品为,则C的结构简式为 。
(4)的结构简式为,中加入是为了结合反应中产生的 (填结构简式)。
(5)H的分子式为,的反应类型为 。
(6)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式: 。
①既能发生银镜反应,也能与发生显色反应;
②分子中有4种不同化学环境的氢。
18.(13分)叠氮化钠(NaN3)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。
②氨基钠易氧化、易潮解;NaN3能与强酸反应生成HN3,HN3不稳定,易爆炸。
③N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaN3
(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→ →h。
(2)装置B中有NH3生成,B中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置C的作用为 。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成SnO2 xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度
(5)仪器F的名称为 ,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有 。
(6)取10.0g NaN3样品与足量的NaClO反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氮气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为V1mL充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为V2mL(其中),则产品中NaN3的质量分数为 %(本实验条件下气体摩尔体积为)。
19.(15分)“碳一化学”是指以碳单质或分子中含一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)我国用铜基催化剂,由CO2加氢制甲醇已工业化,部分反应历程如图所示(带*微粒为催化剂表面的吸附物种,氢原子没有全部标出),由CO2*→CH2O*+OH*过程的焓变△H=△H1+△H2+ (将结果补充完整,用含E1、E2、E3、E4的代数式表示);理论上,反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为 。
(2)催化重整技术制合成气是研究热点之一,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义,发生的主要反应如下:
主反应:
副反应:
一定温度下,向某2L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和1 mol CH4,使起始压强为,30s后上述主、副反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为1.7 mol,H2O的物质的量为0.1 mol。
①平衡时的总压强为 (用含的代数式表示)。
②在0~30s内,用CO2表示的平均反应速率 。
③该温度下,副反应的压强平衡常数 (用分数表示)。
(3)一定条件下,水气变换反应:的中间产物是HCOOH。温度为T0℃时,在密封石英管内充满0.1mol·L-1HCOOH水溶液,HCOOH(aq)的分解反应如下(分解产物均完全溶于水):
i. (快反应);
ⅱ. (慢反应)。
研究发现,H+仅对反应i有催化加速作用,反应i速率远大于反应ⅱ,故近似认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。
①部分物质浓度与反应时间的变化关系如图所示,试推测CO的浓度随反应时间的变化趋势是
(填字母),其理由是 (忽略碳元素的其他存在形式)。
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
②t1min后,c(HCOOH)/c(CO)的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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化学·参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A B C D B D B B C B B B C D D
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)(1)(1分)
(2)增大与HCl、SO2的接触面积,提高反应速率、使反应充分进行(2分)
(3)(2分) 4.7pH7.1(2分)
(4)增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动,Co2+萃取率会增大(2分)
(5)H2SO4(1分) 富集Co2+,除去Mn2+(2分)
(6)(2分)
17.(13分)(1)、杂化(2分)
(2)氨基、羟基(2分) 1(2分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)取代反应(1分)
(6)或(2分)
18.(13分)(1)f→g→b→c→e→d(2分)
(2)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3(2分)
(3)防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解(2分)
(4)SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2 xH2O↓+N2+2HCl(2分)
(5)蒸馏烧瓶(1分) 减少测定气体体积时的误差(2分)
(6)(2分)
19.(15分)(1)E1+E3-E2-E4(2分) 6:1(2分)
(2)(或)(2分) 0.9 (2分) (2分)
(3)①C(2分) 反应i速率远大于反应ⅱ,反应开始时以反应i为主,c(CO)增大,反应一段时间后以反应ⅱ为主,使c(HCOOH)降低,反应i平衡逆向移动,c(CO)减小(合理即可)(2分)
②不变(1分)
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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化学·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
可能用到的相对原子质量:Li 7 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Co 59 Zn 65 As 75
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.中国古代文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法正确的是
A.唐代三彩釉陶中,黄色釉、褐色釉是利用赭石来着色的,赭石的主要成分为Fe2O3
B.三国时期魏国谋士、将领钟会在《刍荛论》中写道:“夫莠生似金,鍮石像金”。鍮石的主要成分为
C.《本草纲目》中对酿酒有如下记载:“…以大麦蒸热,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取,其清如水,味极浓烈…”。其中用到的操作为蒸馏和过滤
D.战国时期《周礼·考工记》中记载:“以说水沤其丝”。说水为草木灰的水浸液,内含大量的
【答案】A
【解析】A.利用赭石的颜色可知其主要成分为,A正确;B.“鍮石像金”,但不是金,鍮石的主要成分是铜锌合金,B错误;C.《本草纲目》中记载的酿酒操作为蒸馏,没有过滤,C错误;D.水为草木灰的水浸液,内含大量的,D错误;故选A。
2.下列化学事实不符合“量变引起质变”的哲学观点的是
A.Al与稀硫酸反应生成H2,但与浓硫酸发生钝化
B.葡萄糖(单糖)能发生银镜反应,但淀粉(多糖)不能发生银镜反应
C.Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸生成NaHCO3,但滴入过量稀盐酸生成CO2
D.向溶液中滴入盐酸先产生沉淀后沉淀消失
【答案】B
【解析】A.Al与稀硫酸反应生成H2,但与浓硫酸发生钝化,A不符合题意;B.葡萄糖含有醛基,但淀粉没有,B符合题意;C.同量的Na2CO3溶液中滴入不同量的稀盐酸,得到的产物不同,C不符合题意;D.向溶液中滴入盐酸先生成沉淀,盐酸过量后溶解,D不符合题意;答案选B。
3.“中国芯”的主要原料是单晶硅,制取纯硅的过程如图所示。下列说法正确的是
A.步骤①中的反应为
B.二氧化硅是酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C.步骤②和③均属于置换反应
D.28g纯硅中含有4molSi-Si键
【答案】C
【解析】A.步骤①中的反应为SiO2和焦炭在高温条件生成粗硅和CO,,故A错误;B.二氧化硅是酸性氧化物,但其不溶于水也不能与水反应,故B错误;C.步骤②,属于置换反应,③也属于置换反应,故C正确;D.硅晶体中1molSi与另外4molSi形成Si-Si键,但是这个Si只占每个键的一半,所以1mol纯硅含有2molSi-Si键,即28g纯硅中含有2molSi-Si键,故D错误;故答案为:C。
4.枸橡酸托瑞米芬具有抗雌激素作用,可用于治疗转移性乳腺癌,其结构简式如下。下列关于枸橡酸托瑞米芬的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代、加成、消去和氧化反应
C.可形成分子间氢键和分子内氢键
D.1mol该分子最多与3molNaOH发生反应
【答案】D
【解析】A.碳碳双键碳原子上都连接不同的基团,存在顺反异构,A正确;B.分子含有氯原子,能发生取代、消去反应;含有碳碳双键,能发生加成反应;有机物一般能燃烧,能发生氧化反应,B正确;C.分子中含有-COOH、-OH,故能形成分子间氢键和分子内氢键,C正确;D.分子中三个羧基能和氢氧化钠反应,-Cl也能和氢氧化钠在一定条件下反应,故1mol该分子最多与4molNaOH发生反应,D错误;故选D。
5.化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达错误的是
A.用离子方程式表示铜在氨水中被腐蚀:
B.用电子式表示水分子的形成过程:
C.牙膏中添加氟化物能预防龋齿的原因:
D.用化学方程式表示钢铁表面进行“烤蓝”处理:
【答案】B
【解析】A.铜在氨水中被腐蚀,铜在氨水环境中被空气中氧气氧化为四氨合铜离子,A正确;B.水为共价化合物,用电子式表示水分子的形成过程应:,B错误;C.牙膏中添加氟化物能将转化为更难溶的C,从而保护牙齿,正确;D.钢铁表面进行“烤蓝”处理是在铁的表面形成一层致密的氧化膜,反应为铁和水蒸气高温生成四氧化三铁,D正确;故选B。
6.2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1mol/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A.X和Y元素均在p区 B.元素的电负性:Z>M>N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为sp2杂化 D.XN3和ZN3的空间构型均为三角锥形
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N,由其原子序数与其对应的0.1mol L-1最高价氧化物的水化物溶液在常温下的pH关系图可知,X、N均对应一元强酸,结合原子序数可知X为N元素、N为Cl元素;Y对应一元强碱,Y为Na元素;由溶液的pH可知,Z对应不是强酸,M对应二元强酸,结合原子序数可知Z为P元素、M为S元素,以此来解答。
【解析】由上述分析可知,X为N元素、Y为Na元素、Z为P元素、M为S元素、N为Cl元素,A.X即N元素位于p区,Y即Na元素位于s区,A错误;B.同周期主族元素从左向右电负性增大,则元素的电负性即P<S<Cl即Z<M<N,B错误;C.M的含氧酸根离子为硫酸根离子或亚硫酸根离子,其中心原子为sp3杂化,C错误;D.NCl3和PCl3中N、P均为sp3杂化,均含1对孤对电子,可知空间构型均为三角锥形,D正确;故答案为:D。
7.烟气脱硫可有效减少引起的大气污染,同时还可得到有用产品。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。已知时,几种酸的电离常数:,;,;(乳酸)。研究发现:乳酸和乙醇胺()作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐(),既可脱硫,也可吸收CO2。下列说法错误的是
A.液态时的导电性:乳酸
B.乳酸和乙醇胺中均含有键、键和氢键
C.是直线形非极性分子,是形极性分子
D.相同条件下,能吸收气体的体积:
【答案】B
【解析】A.乳酸和乙醇胺()作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐(),既可脱硫,也可吸收,说明是离子化合物,液态时能电离出自由移动的离子,具有导电性,而乳酸是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不具有导电性,故A正确;B.乙醇胺中不含有键,故B错误;C .二氧化碳中,碳原子采取sp杂化,是直线型非极性分子,二氧化硫中硫原子采取sp2的杂化,是形极性分子,故C正确;D.的大于(乳酸)大于的,据酸性强弱可知,相同条件下,能吸收气体的体积:,故D正确;故答案为:B。
8.丙酮、2-丙醇都是有机溶剂,它们的沸点分别为56.5℃、82.5℃。2-丙醇催化氧化制备丙酮时会有部分2-丙醇残余,利用如图装置提纯丙酮。下列叙述正确的是
A.2-丙醇分子内存在氢键导致沸点高于丙酮
B.克氏蒸馏头的优点是避免烧瓶中液体进入接收瓶
C.毛细玻璃管的作用是引入空气氧化2-丙醇
D.实验中,必须控制水浴温度高于82.5℃
【答案】B
【解析】A.2-丙醇分子间存在氢键,导致沸点高于丙酮,A错误;B.克氏蒸馏头的特殊结构,使蒸馏烧瓶中液体不会因剧烈沸腾直接进入冷凝管,可以避免对收集产物的污染,B正确;C.毛细玻璃管导入微量空气,冒出小气泡,成为沸腾时的汽化中心,可以使液体平稳沸腾,防止暴沸,同时兼具搅拌作用,微量空气不起氧化2-丙醇的作用,C错误;D.丙酮的沸点低于2-丙醇,蒸馏出丙酮,使2-丙醇残留在烧瓶内,故水浴温度控制应高于56.5℃,低于82.5℃,D错误;答案选B。
9.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法错误的是
A.SO2和SO3的VSEPR模型均为平面三角形
B.PCl3、NCl3的空间构型都是三角锥形
C.BF3和NF3均为非极性分子
D.CO2与N的键角相等
【答案】C
【解析】A.SO2和SO3中硫原子的价层电子对数均为3,则SO2和SO3的VSEPR模型均为平面三角形,A正确;B.PCl3、NCl3中心原子孤电子对数都是=×(5 3×1)=1,价层电子对数为4,所以PCl3、NH3均为三角锥形,B正确;C.BF3中心原子B原子孤电子对数=×(3 3×1)=0,价层电子对数为3,是平面正三角形结构,为非极性分子,NF3中心原子孤电子对数都是=×(5 3×1)=1,为三角锥形结构,为极性分子,C错误;D.CO2分子中的中心C原子价层电子对数是2+=2,故C原子采用sp杂化,分子呈直线形,键角是180°,N3 与CO2互为等电子体,N3 也呈直线形,键角是180°,即CO2与N3 的键角相等,D正确。答案选C。
10.某海水淡化装置如图所示,获得淡水的同时可生产盐酸、等基本化工原料。已知相同时间内产生气体P、Q物质的量之比为2:1(BPM为双极膜,在直流电场的作用下,可作为和离子源)。下列说法正确的是
A.若装置与外接电源正负极反接,可同样起到海水淡化的作用
B.膜1、膜2分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
C.每生成2.24LQ气体,理论上除盐(以计)23.4g
D.阳极发生的电极反应为
【答案】B
【分析】据“相同时间内产生气体 P、Q物质的量之比为2:1”,可知X为阴极、Y为阳极,2个BPM膜均是向左移动、向右移动,海水中(假设主要溶质为)通过膜1向左移动、通过膜2向右移动(即膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜),M为溶液、N为盐酸.若装置与外接电源正负极反接,将X变为阳极、Y变为阴极。
【解析】A. M(溶液)中的通过膜1向右移动、N(盐酸)中的通过膜2向左移动,会使海水浓度增大,A错误;B.膜1、膜2分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜,B正确;C.未知温度、压强的气体体积,无法计算Q气体的物质的量,也无法计算除去氯化钠的量,C错误;D.阳极发生的氧化反应,失去,D错误;故答案为:B。
11.物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
选项 实例 解释
A 不存在稳定的H3、H2Cl和Cl3 共价键具有饱和性
B 分子的极性:BF3C 冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子,而不能与K+形成超分子 该冠醚空腔的直径与Li+的直径相当,与K+的直径不匹配
D 沸点:N2低于CO 二者分子量相同,但分子的极性不同
【答案】B
【解析】A.氢原子达到2电子稳定结构,氢原子只能共用1对电子对,氯原子最外层有7个电子,只能共用一对电子满足8电子稳定结构,因此自然界不存在稳定的H3、H2Cl和Cl3,A不合题意;A.BF3中B原子为sp2杂化,空间构型为平面正三角形,为非极性分子;NF3中N为sp3杂化,空间构型为三角锥形,为极性分子,故分子的极性:BF3<NF3,与F-N键的极性和F-B键的极性相对大小无关,B符合题意;C.冠醚12-冠-4能够与Li+形成超分子,而不能与K+形成超分子,是由于该冠醚空腔的直径与Li+的直径相当,与K+的直径不匹配,C不合题意;D.N2和CO均形成分子晶体,但由于CO为极性分子,而N2为非极性分子,尽管二者分子量相同,但分子的极性不同,导致沸点:N2低于CO,D不合题意;故答案为:B。
12.化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.X分子中含手性碳原子
B.X转化为Y的过程中与反应生成
C.Y与以物质的量1∶1发生加成反应时可得2种产物
D.X、Y可用酸性溶液进行鉴别
【答案】B
【解析】与反应生成,发生水解反应得到。
A.X分子中不含手性碳原子,手性碳原子连有四个不一样的基团,X不合要求,A错误;B.X转化为Y的过程中与反应生成,B正确;C.Y与以物质的量1∶1发生1,2-加成反应时可得2种产物,发生1,4-加成反应时可得产物,故Y与以物质的量1∶1发生加成反应时可得3种产物,C错误;D.X、Y均含有碳碳双键,均使酸性溶液褪色,不可以用酸性溶液进行鉴别,D错误。故选B。
13.利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示,下列关于该装置的分析描述正确的是
A.装置A制备NO,分液漏斗中必须选用稀HNO3
B.装置B主要目的是除去NO中挥发出来的HNO3蒸汽
C.装置C中发生反应的化学方程式为:
D.尾气可以收集或者点燃的方法处理
【答案】C
【分析】装置A中浓硝酸与铜反应产生二氧化氮,产生的二氧化氮与B装置中的水反应产生NO,C装置中发生的反应为,以此解答。
【解析】A.装置A分液漏斗中使用浓HNO3反应速率加快,且产生的NO2可以在装置B中转化为NO,所以药品选用正确,故A错误;B.装置B主要目的是将NO2转化为NO,故B错误;C.装置C中发生反应的化学方程式为:,故C正确;D.氮氧化物不可燃,尾气中NO2、NO等不可以用点燃的方法处理,故D错误;故选C。
14.25℃时,某二元酸的,。溶液稀释过程中、、与的关系如图所示。已知,的分布系数:。下列说法正确的是
A.曲线p为的变化曲线
B.a点:
C.b点:
D.c点:
【答案】D
【分析】溶液同时存在电离平衡和水解平衡,溶液的电离和水解程度均较小,含A粒子以为主,曲线n为随变化曲线,由于电离程度大于水解程度,随溶液稀释减小,电离程度增幅较大,曲线m为随变化曲线,曲线p为随变化曲线;
【解析】A.由分析可知,曲线m为的变化曲线,A错误;B.,a点时,B错误;
C.无论如何稀释,溶液均存在元素质量守恒(物料守恒),b点时,,,C错误;D.溶液中存在电荷守恒:,c点时,,D正确;故选D。
15.稀磁半导体LixZnyAsz的立方晶胞结构如下图所示,已知N、Q两点对应的原子坐标分别为和,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法错误的是
A.该晶体的化学式为LiZnAs
B.该晶体中M点的原子坐标为
C.晶体的密度为
D.若以Li原子为晶胞顶点,则Zn原子位于晶胞的棱心和面心
【答案】D
【解析】A.由题干晶胞示意图可知,Li位于晶胞12条棱上和体心上,则一个晶胞中含有Li个数为:=4,Zn位于8个顶点和6个面心,则一个晶胞中含有Zn的个数为:=4,4个As位于晶胞体内,故该晶体的化学式为LiZnAs,A正确;B.根据晶胞示意图结合N、Q两点对应的原子坐标分别为和可知该晶体中M点的原子坐标为,B正确;C.由A项分析可知,一个晶胞中含有4个Li、4个Zn和4个As,即一个晶胞的质量为:,一共晶胞的体积为:(a×10-7cm)3,故晶体的密度为==,C正确;D.由题干晶胞示意图可知,若以Li原子为晶胞顶点,则Zn原子不全部位于晶胞的棱心和面心,D错误;故答案为:D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)碳酸钴是一种无机化合物,其化学式为CoCO3。它是一种重要的钴盐,常用于电池、催化剂等领域。工业上以钴矿[主要成分是Co2O3]为原料制取碳酸钴的工艺流程如图:
已知:①浸取液中含有等阳离子
②25℃时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见表:
金属离子
沉淀完全的 8.3 2.8 4.7 9.8
③的
回答下列问题:
(1)Co原子的原子序数为27,其基态原子的价电子排布式为 。
(2)浸取钴矿石前,需要浆化处理,原因是 。
(3)除杂过程中,若加入过量溶液会产生有毒气体,有人提出用压缩空气代替溶液,则通入压缩空气后发生反应的离子方程式为 ,调节后,若溶液中,此时的范围是 。
(4)萃取剂和能发生反应:。萃取时,适当增大溶液萃取率会增大,其原因是 。
(5)反萃取时需向萃取液中加入 (填写化学式),该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。
(6)一种含的氧化物晶胞结构如图所示,已知在该氧化物中原子半径为原子半径为,它们在晶体中是紧密接触的。用表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 (列出计算式即可)。
【答案】(1)(1分)
(2)增大与HCl、SO2的接触面积,提高反应速率、使反应充分进行(2分)
(3)(2分) 4.7pH7.1(2分)
(4)增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动,Co2+萃取率会增大(2分)
(5)H2SO4(1分) 富集Co2+,除去Mn2+(2分)
(6)(2分)
【解析】向钴矿[主要成分是Co2O3]中加入盐酸,并通入SO2,结合信息①中浸出液含有的阳离子主要有Co2+、Fe2+、Ca2+、Mn2+、Al3+等,工艺流程最终得到碳酸钴,加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+并调节溶液的pH值,可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有Co2+、Ca2+、Mn2+,用NaF溶液除去钙,过滤后,向滤液中加入P507萃取剂对Co2+进行萃取同时除去Mn2+,分液后对有机层进行Co2+进行反萃取得到水层溶液即硫酸钴溶液,向硫酸钴溶液中加入碳酸钠溶液得到碳酸钴,过滤洗涤干燥即可,据此分析解题。
(1)Co原子的原子序数为27,其基态原子的核外电子排布式为:[Ar]3d74s2,则其价电子排布式为3d74s2,故答案为:3d74s2;
(2)浸取钴矿石前,对其进行浆化处理,可以增大与HCl、SO2的接触面积,提高反应速率、使反应充分进行,故答案为:增大与HCl、SO2的接触面积,提高反应速率、使反应充分进行;
(3)由分析可知,除杂过程中,加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,故若通入压缩空气后实现同样的目的,则发生反应的离子方程式为,调节后,即是Fe3+、Al3+完全沉淀,而Co2+、Mn2+不沉淀,若溶液中,此时pH应该4.7,溶液中c(OH-)==4×10-7.5mol/L,则c(H+)=2.5×10-7.5mol/L,即pH-=7.5-2lg2=7.1,故pH的范围是4.7pH7.1,故答案为:;4.7pH7.1;
(4)萃取剂和能发生反应:,萃取时,增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动,Co2+萃取率会增大,故答案为:增大pH降低c(H+)使萃取反应平衡正向移动,Co2+萃取率会增大;
(5)由分析可知,增大溶液中H+浓度使得萃取平衡逆向移动即为反萃取,反萃取之后得到硫酸钴溶液,则反萃取时需向萃取液中加入H2SO4,由工艺流程图可知,经过该工艺中萃取、反萃取步骤之后可以提高溶液中Co2+的浓度,同时除去Mn2+,即富集Co2+,除去Mn2+,故答案为:H2SO4;富集Co2+,除去Mn2+;
(6)由题干晶胞示意图可知,一个含Co的氧化物晶胞中含有Co的个数为:=4,O的个数为:=4,用表示阿伏加德罗常数的值,则一个晶胞的质量为:g,已知在该氧化物中Co原子半径为apm,O原子半径为bpm,它们在晶体中是紧密接触的,即晶胞的边长为:2(a+b)×10-10cm,即一个晶胞的体积为:[2(a+b)×10-10]3cm3,故该晶体密度为,故答案为:。
17.(13分)化合物J是一种重要的药物中间体,其人工合成路线如下:
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型是 。
(2)F分子中所含官能团名称是 。J分子中含有 个手性碳原子。
(3)需经历的过程。中间体X的分子式为,X转化为D的另一产品为,则C的结构简式为 。
(4)的结构简式为,中加入是为了结合反应中产生的 (填结构简式)。
(5)H的分子式为,的反应类型为 。
(6)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式: 。
①既能发生银镜反应,也能与发生显色反应;
②分子中有4种不同化学环境的氢。
【答案】(1)、(2分)
(2)氨基、羟基(2分) 1(2分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)取代反应(1分)
(6)或(2分)
【解析】由流程可知,A发生取代反应生成B,B和SOCl2、C甲醇发生反应生成D,D中酮羰基转化为=NOH生成E,E中=NOH转化为氨基、酯基转化为羟基得到F,F发生取代得到G,G中羟基和H发生取代反应引入2个环得到I,H的分子式为C10H7F,则H为,I最终转化为J。
(1)A分子中苯环碳、羰基碳均为sp2杂化,支链中-CH2-为饱和碳为sp3杂化故答案为:、杂化;
(2)根据F的结构简式可知含有官能团羟基、氨基。手性碳原子是饱和碳原子连接4个不同的原子(或原子团)。J分子中含有1个手性碳原子,故答案为:羟基、氨基;1;
(3)经历的过程,中间体X的分子式为C9H7O2C1,结合BD结构可知,X为,X转化为D的另一产品为HCl,X和C甲醇发生取代反应生成D,C的结构简式为CH3OH,故答案为:CH3OH;
(4))(Boc)2O取代F中1个氨基氢生成G同时生成(CH3)3COCOOH,加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的(CH3)3COCOOH促使反应正向进行,故答案为:(CH3)3COCOOH;
(5)由分析可知,G中羟基和H()发生取代反应引入2个环得到I, G→I的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(6)同时满足下列条件的D的同分异构体:
既能发生银镜反应,也能与FeCl3发生显色反应,含有醛基、酚羟基;②分子中有4种不同化学环境的氢,则结构对称;故结构可以为。
18.(13分)叠氮化钠(NaN3)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。
②氨基钠易氧化、易潮解;NaN3能与强酸反应生成HN3,HN3不稳定,易爆炸。
③N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaN3
(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→ →h。
(2)装置B中有NH3生成,B中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置C的作用为 。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成SnO2 xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度
(5)仪器F的名称为 ,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有 。
(6)取10.0g NaN3样品与足量的NaClO反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氮气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为V1mL充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为V2mL(其中),则产品中NaN3的质量分数为 %(本实验条件下气体摩尔体积为)。
【答案】(1)f→g→b→c→e→d(2分)
(2)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3(2分)
(3)防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解(2分)
(4)SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2 xH2O↓+N2+2HCl(2分)
(5)蒸馏烧瓶(1分) 减少测定气体体积时的误差(2分)
(6)(2分)
【分析】叠氮化钠NaN3由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。A装置为N2O的制取装置,反应中随N2O一起挥发出硝酸蒸气和水蒸气,而氨基钠遇水强烈水解,所以生成的气体应导入D装置内;然后将气体导入B装置内,尾气中的N2O需使用SnCl2溶液吸收,但E中产生的水蒸气若进入B装置,会引起氨基钠水解,所以在B、E装置间,应安装C装置,从而得出装置的连接顺序为ADBCE。
【解析】(1)由分析可知,装置的连接顺序为ADBCE,则按气流方向,仪器口的连接顺序为a→f→g→b→c→e→d→h。
(2)装置B中有NH3生成,则B中发生反应的化学方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。
(3)由分析可知,装置C的作用为:防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体(N2),同时生成SnO2 xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为:SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2 xH2O↓+N2+2HCl。
(5)仪器F带有支管,则名称为蒸馏烧瓶,恒压分液漏斗流出多少体积的液体,蒸馏烧瓶内就有多少体积的气体进入恒压分液漏斗,则侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有:减少测定气体体积时的误差。
(6)由反应可建立关系式:2NaN3——3N2,生成N2的体积为(V1-V2)mL,则产品中NaN3的质量分数为=。
19.(15分)“碳一化学”是指以碳单质或分子中含一个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。回答下列问题:
(1)我国用铜基催化剂,由CO2加氢制甲醇已工业化,部分反应历程如图所示(带*微粒为催化剂表面的吸附物种,氢原子没有全部标出),由CO2*→CH2O*+OH*过程的焓变△H=△H1+△H2+ (将结果补充完整,用含E1、E2、E3、E4的代数式表示);理论上,反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为 。
(2)催化重整技术制合成气是研究热点之一,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义,发生的主要反应如下:
主反应:
副反应:
一定温度下,向某2L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和1 mol CH4,使起始压强为,30s后上述主、副反应达到平衡,此时测得CO的物质的量为1.7 mol,H2O的物质的量为0.1 mol。
①平衡时的总压强为 (用含的代数式表示)。
②在0~30s内,用CO2表示的平均反应速率 。
③该温度下,副反应的压强平衡常数 (用分数表示)。
(3)一定条件下,水气变换反应:的中间产物是HCOOH。温度为T0℃时,在密封石英管内充满0.1mol·L-1HCOOH水溶液,HCOOH(aq)的分解反应如下(分解产物均完全溶于水):
i. (快反应);
ⅱ. (慢反应)。
研究发现,H+仅对反应i有催化加速作用,反应i速率远大于反应ⅱ,故近似认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。
①部分物质浓度与反应时间的变化关系如图所示,试推测CO的浓度随反应时间的变化趋势是 (填字母),其理由是 (忽略碳元素的其他存在形式)。
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
②t1min后,c(HCOOH)/c(CO)的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)E1+E3-E2-E4(2分) 6:1(2分)
(2)(或)(2分) 0.9 (2分) (2分)
(3)①C(2分) 反应i速率远大于反应ⅱ,反应开始时以反应i为主,c(CO)增大,反应一段时间后以反应ⅱ为主,使c(HCOOH)降低,反应i平衡逆向移动,c(CO)减小(合理即可)(2分) ②不变(1分)
【解析】(1)反应热等于正反应的活化能-逆反应的活化能,结合图像,利用盖斯定律即可得到;CO2加氨制甲醇的化学方程式为,需要6个H+才能生成一个甲醇,即消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6∶1;
(2)根据题目数据,列如下式子:
①平衡时气体总物质的量为(0.2+1.1+1.7+1.5+0.1)mol=4.6mol。恒温恒容条件下,压强之比等于气体物质的最之比:,;
②0~30s内,2L恒容密闭容器中CO2的物质的量变化量共为0.9mol,;
③对于反应的后气体分子数不变的反应而言(副反应),平衡常数;
(3)①反应i速率远大于反应ⅱ,反应开始时以反应ⅱ为主,c(CO)增大,反应一段时间后以反应ⅱ为主,c(HCOOH)降低,使反应i平衡逆向移动,c(CO)减小,即CO的浓度随反应时间的变化趋势是先增大后减小;
②t1min后,反应i始终处于平衡状态,平衡常数保持不变,的值不变。
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2024年高考化学第三次模拟考试
化学· (
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考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
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铅笔
填涂
选择题填涂样例

正确填涂
错误填

[×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm

色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (

名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
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第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
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