2021级高考模拟化学试题二2024.5
可能用到的相对原子质量：H1 B11 C12 N14 O16 F19 Na23 S32 Fe56 Cu64 As75 Sr88
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与科技密切相关。下列说法正确的是
A. 超分子粘合剂具有很高的粘合强度，超分子以共价键连接其他分子
B. 催化电解工业废水中的硝酸盐制取氨气，实现了氮的固定
C. 弹道二维晶体管有优异的光学性能，其成分是一种合金材料
D. 全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢，磺酸基具有很好的亲水性
【答案】D
【解析】
【详解】A．超分子内的分子间作用力属于非共价键，A错误；
B．将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定，B错误；
C．Se是非金属，故不是合金材料，C错误；
D．水电解制氢膜是一种固体聚合物电解质，是一种带有离子交换功能端基的全氟磺酸树脂均质膜，具有优良的耐热性能、力学性能、电化学性能以及化学稳定性能，磺酸基具有很好的亲水性，可在强酸、强碱、强氧化剂介质等苛刻条件下使用，D正确；
故选D。
2. 下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造晶体管、集成电路等
B. 蛋白质遇酶能发生水解，用加酶洗衣粉洗涤真丝织品可快速去污
C. 血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响，可以平衡人体的pH
D. 金属电子从激发态跃迁回基态时，释放能量而呈现各种颜色，常制作烟花
【答案】B
【解析】
【详解】A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料，常用于制造晶体管、集成电路等，性质与用途对应关系正确，A不符合题意；
B．蛋白质遇酶能发生水解，用加酶洗衣粉洗涤真丝织品，会使织品中的蛋白质水解，性质与用途对应关系不正确，B符合题意；
C．血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响，使血液的pH稳定在7.4左右，平衡人体的pH，性质与用途对应关系正确，C不符合题意；
D．金属电子从激发态跃迁回基态时，释放能量形成发射光谱，呈现各种颜色，常制作烟花，性质与用途对应关系正确，D不符合题意；
故选B。
3. 以下实验装置正确，且能达到实验目的的是
A. 图1装置观察钠在空气中燃烧现象 B. 图2装置测定碘浓度
C. 图3装置探究温度对反应速率的影响 D. 图4装置制备乙酸乙酯
【答案】B
【解析】
【详解】A．观察钠在空气中燃烧现象应该在石棉网上加热，不能直接用蒸发皿上加热，选项A错误；
B．亚硫酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，利用碱式滴定管通过滴定测定碘水中碘的浓度，能实现实验目的，选项B正确；
C．探究温度对反应速率的影响时其他条件应该相同，实验中除温度不同外，酸的浓度相等但氢离子浓度不相同，无法确定是浓度还是温度对速率的影响，选项C错误；
D．制备乙酸乙酯时收集乙酸乙酯的导管不能伸入饱和碳酸钠溶液中，防止倒吸，选项D错误；
答案选B。
4. 下列分子的空间结构相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
【答案】A
【解析】
【详解】A．分子中Xe原子价层电子对数=3+(8-3，孤电子对数为1，分子为三角锥形结构，分子中N原子的价层电子对数=3+(5-3，孤电子对数为1，故分子为三角锥形结构，选项A正确；
B．中C原子价层电子对数=3+=3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，中S原子价层电子对数=3+=4，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，选项B错误；
C．分子中Cl原子价层电子对数=3+=5，为sp3d杂化，2对孤电子对，T形结构，BF3分子中B原子的价层电子对数=3+=3，没有孤电子对，B原子的杂化方式为sp2，空间构型为平面三角形，选项C错误；
D．CO2分子中C原子的价层电子对数2+=2，无孤电子对，空间构型均为直线形，分子中S原子的价层电子对数2+=4，孤电子对数为2，空间构型均为V形，选项D错误；
答案选A。
5. 的水解反应可用于军事工业中烟雾剂的制造，其部分反应机理如图。下列说法错误的是
A. 为非极性分子
B. 电负性：O>Cl>H>Si
C. 沸点：大于
D. 过程①中Si的杂化轨道接纳O的孤电子对形成配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A．的中心原子上的价层电子对数是4，采用sp3杂化，的中心原子上没有孤电子对，分子的空间结构为正四面体形，属于非极性分子，A正确；
B．非金属性越强电负性越强，O>Cl>H>Si，B正确；
C．组成结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，沸点：大于，C正确；
D．Si原子无孤电子对，但有3d空轨道，而H2O中的O的孤电子对个数为2，可提供孤电子对与Si形成配位键，中间体Si采用的是sp3d杂化，D错误；
故选D。
6. 树豆酮酸具有降糖活性，可用于糖尿病及其并发症的治疗，结构如图。下列关于树豆酮酸的说法正确的是
A. 分子式为
B. 能发生氧化反应和消去反应
C. 可用酸性溶液检验分子中的碳碳双键
D. 与足量溶液反应，最多可消耗2mol
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据该物质结构简式可知，其分子式：，A正确；
B．该化合物有苯环、羧基、酚羟基、C=O和醚键，不能发生消去反应，B错误；
C．碳碳双键与酚羟基均可以被酸性氧化，故不能用于检验分子中的碳碳双键，C错误；
D．该有机物含1个羧基，与足量溶液反应，最多可消耗1mol ，酚羟基不与碳酸氢钠反应，D错误；
选A。
7. 某化学小组探究Cu-Fe-浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4mol L-1、133mol L-1，13.4mol L-1，13.7mol L-1，15.0mol L-1的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如图所示。已知：氧化层比更致密。用16.0mol/L浓硝酸配制上述硝酸。下列操作错误的是
A. 检查容量瓶是否漏水，至少倒置两次容量瓶
B. 用量筒准确量取一定体积的浓硝酸转移到容量瓶中
C. 转移溶液用玻璃棒引流时，将玻璃棒一端靠在容量瓶颈刻度线以下内壁上，不要让玻璃棒其他部位触及容量瓶口
D. 试剂瓶在装入配制的硝酸溶液之前，应保持干燥
【答案】B
【解析】
【详解】A．检查容量瓶是否漏水，向容量瓶加入少量水，塞上瓶塞，倒置观察，不漏水的话，正立容量瓶，将瓶塞旋转180度，再导致观察，如果也不漏水，则检漏完成，故至少倒置两次容量瓶，故A正确；
B．用量筒准确量取一定体积的浓硝酸，先在烧杯中稀释冷却后，再转移到容量瓶中，故B错误；
C．转移溶液用玻璃棒引流时，将玻璃棒一端靠在容量瓶颈刻度线以下内壁上，不要让玻璃棒其他部位触及容量瓶口，以防转移时液体流到容量瓶外，故C正确；
D．试剂瓶在装入配制的硝酸溶液之前，应保持干燥，否则会导致溶液浓度变小，故D正确；
答案选B。
8. 某化学小组探究浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4、13.3、13.4、13.7、15.0的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如图所示。已知：氧化层比更致密。
根据上述实验，下列说法错误的是
A. 初始阶段，铁做负极
B. 15的硝酸溶液中，一段时间后，发生“电极反转”
C. 硝酸浓度小于13.3时，硝酸浓度越小，电流强度越大
D. 将Fe换为Al后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为9.1，工业上用铝罐储存硝酸更合适
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图像可知初始阶段电流的方向均是一致的，这说明铁均做负极，铜是正极，A正确；
B．15的硝酸溶液中，一段时间后，电流反向，说明铁被钝化，铁电极是正极，铜电极是负极，即发生了“电极反转”，B正确；
C．根据图像可知硝酸浓度小于13.3时，在开始阶段，硝酸浓度越大，电流强度越大，C错误；
D．将Fe换为Al后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为9.1，且氧化层比更致密，所以工业上用铝罐储存硝酸更合适，D正确；
答案选C。
9. 已知环己胺（液体）微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A. 上述过程未发生氧化还原反应 B. ②③均为两相混合体系
C. 溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到 D. 由②③获得相应产品采取的操作方法不同
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知，溴、溴苯、环己胺的混合溶液中加入氢氧化钠溶液．Br2与氢氧化钠溶液反应3Br2 + 6NaOH =5NaBr + NaBrO3 + 3H2O，5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3H2O+3Br2，故用CCl4萃取水相中2得到③(溴的四氯化碳溶液)；有机相1中含有溴苯与环己胺，加入盐酸环己胺与盐酸生成盐类溶于水中，通过分液得到①(溴苯)，成盐后的环己胺与氢氧化钠反应再生成环己胺，通过分液得到②(环己胺)，据此分析解题。
【详解】A．Br2与氢氧化钠溶液反应3Br2 + 6NaOH =5NaBr + NaBrO3 + 3H2O，为氧化还原反应，故A错误；
B．②是水和环己胺基本不相溶，采用分液得到环己胺的纯净物；③是CCl4从溴水中萃取得到的溴的四氯化碳溶液，只有③是两相混合体系，故B错误；
C．由分析可知，溴、溴苯、环己胺品依次由③、①、②获得，故C错误；
D．由分析可知，②获得的方式为分液，③获得的方式为萃取，故D正确；
故选D。
10. 天津大学张兵团队合成了高曲率的纳米针尖电极催化剂，实现了溴自由基介导的环氧氯丙烷无膜电合成。其工作原理如图所示。已知：。具有较低的和生成能垒、较高的氧化的能垒和固定的Br吸附位点，同时抑制析氧和析溴竞争反应。
下列说法错误的是
A. 电极a接电源的正极
B. Ⅱ可能为
C. 由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为
D. 当合成1mol环氧氯丙烷时，至少有22.4L （标准状况）生成
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，右电极上H2O被还原生成H2，即右电极作阴极，则左电极作阳极，阳极上X-和OH-同时且等量放电：X- -e-=X·、OH- -e-=OH·。据此作答。
【详解】A．根据分析，左边电极a为阳极，所以电极a接电源的正极，A正确；
B．根据图示，I与·OH结合生成II，所以II只能是，B错误；
C．根据图示，由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为，C正确；
D．当合成1mol环氧氯丙烷时，阳极上X-和OH-各失去1mol电子，共转移2mol电子，根据2H2O+2e-=2OH-+H2↑，转移2mol电子时，生成1molH2，即22.4L （标准状况），D正确；
答案选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 天青石主要成分是，还含有少量及Si、Mg、Fe的氧化物等杂质，现以天青石为原料制备的工艺流程如下：
已知：，
下列说法错误的是
A. 加入缓冲溶液可使转化为
B. 钡、硅元素分别在“酸浸”和“调pH”工序除去
C. 若去掉“氧化”工序，“调pH”时消耗氨水量增大
D. 将92g 投入到1L 溶液中，反应后时，的转化率为32%（忽略溶液体积变化）
【答案】BD
【解析】
【分析】由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3＜SrSO4，溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质，所以将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合，发生的反应为SrSO4+ Na2CO3=SrCO3+Na2SO4，过滤后得到的粗SrCO3中含有杂质SiO2、BaSO4。粗SrCO3加盐酸酸浸除掉SiO2、BaSO4，加HClO氧化Fe2+生成Fe3+，氨水调pH除Fe(OH)3，加入NH4HCO3溶液，生成沉淀SrCO3，经过滤、洗涤、干燥即可得纯净的SrCO3。据此分析解题。
【详解】A．根据分析，加入缓冲溶液可使转化为，便于除去，A正确；
B．钡、硅元素均在“酸浸”工序除去，B错误；
C．若去掉“氧化”工序，则要沉淀Fe2+，需要将pH调到强碱性，会导致“调pH”时消耗氨水量增大，C正确；
D．将92g ，即0.5mol的投入到1L 溶液中，由反应SrSO4(s)+(aq) SrCO3(s)+(aq)，反应后时，溶液中， 则此时溶液中c()===0.32mol/L，的转化率为，D错误；
故选BD。
12. 化合物丙为合成药物的中间体，其转化关系如下：
下列说法错误是
A. 甲和乙都能发生水解反应
B. 可用溶液鉴别乙和丙
C. 乙中含碳侧链上的二氯代物有5种
D. 换成也可得到丙
【答案】AC
【解析】
【详解】A．甲中含有酯基，能发生水解反应，乙中的官能团为醚键、酚羟基，不能发生水解反应，选项A错误；
B．乙中含有酚羟基而丙中不含，故可用溶液鉴别乙和丙，选项B正确；
C．乙高度对称，含碳侧链同一个碳原子上的二氯代物有2种、不同碳原子上的二氯代物有4种，共6种，选项C错误；
D．换成也可提供CH3COO-结构发生反应得到丙，选项D正确；
答案选AC。
13. 铝二次电池（RABs）具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒（）材料电极由于的嵌入脱出，引起和、和之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. 放电时嵌入电极
B. 隔膜为阳离子交换膜
C. 当有1mol 参与反应时，外电路转移电子数目为4NA
D. 充电时发生的反应为
【答案】D
【解析】
【分析】由图示可知，该电池放电时，Al为负极，电极反应式为Al+7-3e-═4，为正极，发生的反应式为，发生的反应式为；充电时，Al为阴极，电极反应式为4+3e-═Al+7，为阳极，发生的反应为，发生的反应式为。据此分析答题。
【详解】A．电池放电时，为正极，发生的反应式为，嵌出电极，A错误；
B．、通过离子交换膜嵌入和嵌出，隔膜为阴离子交换膜，B错误；
C．当有1mol 参与反应时，也在同时发生的反应，外电路转移电子数目不止4NA，C错误；
D．根据分析，充电时发生的反应为，D正确；
故选D。
14. 利用环戍二烯（）加氢制备环戊烯（），按加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应：
①
②
测得在相同时间内，环戊二烯转化率和环戊烯选择性随温度变化曲线如图（已知：选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比）。下列说法错误的是
A. 60℃时，的转化率为72%
B. 由图可知，反应决速步的活化能①>②
C. 相同条件下，若增大，选择性提高
D. 60℃后，环戊烯选择性降低的原因可能是催化剂活性减弱
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，60℃时，环戊二烯的转化率为90%，环戊烯的选择性为80%，则H2的转化量n(H2)=n(环戊烯)=1mol×90%×80%=0.72mol，的转化率为72%，A正确；
B．由图可知，环戊烯选择性选择性较高，活化能越小，反应速率越快，相同时间内，反应①的速率较快活化能较低，说明反应的活化能①＜②，B错误；
C．相同条件下，若增大，相当于增大H2的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性增大，C正确；
D．两个反应均为放热反应，升高温度， 平衡逆向移动转化率有所下降，但是选择性大幅度下降可能是催化剂活性减弱，D正确；
故选B。
15. 用0.1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸，得到pH与、［或或］的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A. 当加入20mL NaOH溶液时，
B. 当时，水电离出的
C 当加入40mL NaOH溶液时，
D. 当pH=11时，溶液中
【答案】BC
【解析】
【分析】将NaOH溶液逐滴加入到20mL等浓度的三元酸H3A中，此时溶液中存在H3AH++H2A-，加入NaOH，氢离子被消耗，化学平衡正向移动，H3A浓度减小，H2A-浓度增大，因此Ⅰ表示lg，随着NaOH继续加入此时主反应为H2A-HA2-+H+，Ⅱ表示lg，最后主反应为HA2-A3-+H+，Ⅲ表示lg。
【详解】A．加入20mLNaOH，此时溶液中溶质为NaH2A，根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(H2A-)+c(OH-)+2c(HA2-)+3c(A3-)，根据物料守恒有c(Na+)=c(A3-)+c(HA2-)+c(H2A-)+c(H3A)，两式相减可得，A正确；
B．根据图示可知，pH=10时，，则Ka2==10-7.2，当时，c(H+)=10-9.2mol/L，但是这些氢离子来源于H2A-和水的电离，不全是水电离出来的，B错误；
C．加入40mLNaOH溶液，此时溶液中溶质为Na2HA，溶液呈碱性，说明HA2-电离程度小于水解程度，则有c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+)，C错误；
D．根据图示可知，pH=14时，，Ka3=10-12.36，Ka2=10-7.2，Ka1=10-2.12，则反应H3A3H++A3-，K=10-21.68，则当pH=11时，，D正确；
故答案选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 氮族元素可以形成多种多样的化合物，回答下列问题：
（1）基态As原子的价电子的轨道表示式是______。
（2）叠氮酸（HN3）常用于引爆剂，可用联氨（）制取。比较联氨与双氧水分子中键角大小：______（填“>”、“=”或“<”，下同）。叠氮酸结构如图所示：，为杂化，已知参与形成π键的电子越多，键长越短，则键长；①______②。
（3）乙胺（）和2-羟基乙胺（）都可用于染料的合成，乙胺碱性更强，原因是______。
（4）磷酸一氢盐受热易脱水聚合，生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示，则由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是______。
（5）砷与金属钠、铁、铜可形成一种绝缘体材料，其晶胞结构图钠原子沿z轴投影如图所示，已知m原子的分数坐标为，晶胞参数为，。铜周围距离最近的砷原子的个数是______，n原子的分数坐标是______，若阿伏加德罗常数值为，该晶体密度是______（用含的代数式表示）。
【答案】（1） （2） ①. > ②. <
（3）2-羟基乙胺上羟基氧电负性大，有吸电子作用，使氨基氮电子云密度减小，碱性减弱
（4）
（5） ①. 4 ②. ③. ．
【解析】
【小问1详解】
基态As原子价电子排布式为4s24p3，轨道表示式为。
【小问2详解】
H-N-N中孤电子对数小于H-O-O中的孤电子对数，孤电子对对成键电子排斥作用较大，孤电子对数量越多，键角则相对越小，因此键角H-N-N>H-O-O。①中N-N两个氮原子均为两个p轨道的电子参与形成两个Π键，剩下一个p轨道和s轨道形成sp杂化，②中右边的N，只形成1个Π键，两个p轨道和一个s轨道形成sp2杂化，因此键长①<②。
【小问3详解】
2-羟基乙胺中羟基氧的电负性较大，具有吸附电子的作用，使氨基氮电子云密度减小，碱性较弱。
【小问4详解】
根据图示可知，P原子与O原子的个数比为1：3，每个P化合价为+5价，每个O化合价为-2价，则每一个PO3这样的结构带一个负电荷，则n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式为。
【小问5详解】
以上顶面中心的Cu为例，与其距离最近的砷原子位于其下方的两个和上方晶胞底部的两个，因此铜周围距离最近的砷原子的个数为4。已知m原子的坐标为(0.75，0.25，0.20)，N原子位于晶胞上方靠前的位置，坐标为(0.75，0.75，0.8)。该晶胞中含有Cu个数为=4，Fe个数为=4，As个数为8，Na个数为8，则其密度为g/cm3=g/cm3。
17. 在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中，先合成，再与反应制备无水，装置如图所示（加热及夹持仪器略）。
已知：①实验室合成的原理为；
②的熔点为-101℃，沸点为75.6℃，遇水剧烈分解为两种酸性气体；沸点为105℃。忽略共沸。
回答下列问题：
（1）仪器甲的名称为______，仪器乙中所装的最佳试剂为______（填序号）。
a．98% b．70% c．36.5%盐酸 d．70%
（2）打开，将三通阀调至，接下来进行的操作是______，一段时间后，加热装置C至60℃。仪器丙的作用为______。
（3）当C中出现较多液体后，关闭、。制得的操作为：①调节三通阀的位置为______（填序号）；②……；③加热E处硬质玻璃管。②的操作为______。
（4）该化学学习小组探究在溶液中的颜色变化，进行以下实验。
试剂 加热前溶液颜色 加热后溶液颜色
实验Ⅰ 溶液+蒸馏水 棕黄色 深棕色
实验Ⅱ 溶液+ 几乎无色 几乎无色
实验Ⅲ 溶液+ 黄色 深黄色
已知：水溶液中，几乎无色，为黄色；水解生成（棕黄色）。
①从影响平衡移动因素的角度分析，加热前后，实验I中溶液颜色无明显变化的原因为______。
②设计实验证明实验Ⅲ中溶液呈黄色的原因是：______。
【答案】（1） ①. 圆底烧瓶 ②. b
（2） ①. 打开 ②. 吸收，防止外界水蒸气进入
（3） ①. c ②. 调节温度计水银球位置至三颈瓶口处，将C装置升温至75.6℃~105℃
（4） ①. 对平衡的影响大于温度的影响 ②. 向实验Ⅱ溶液中加入NaCl溶液后变为黄色，加热后变为深黄色
【解析】
【分析】选用70％硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，经过浓硫酸干燥，将二氧化硫通入三颈烧瓶中与反应生成和，将通入玻璃管中与与反应制备无水，实验过程中涉及有害气体，需进行尾气吸收，且需注意放倒吸。
【小问1详解】
仪器甲的名称为圆底烧瓶，98％硫酸中水分较少，电离程度较弱，不利于制二氧化硫，所以选用70％硫酸；
【小问2详解】
打开，将三通阀调至，接下来进行的操作：打开，一段时间后，加热装置C至60℃。仪器丙的作用：吸收，防止外界水蒸气进入；
【小问3详解】
当C中出现较多液体后，关闭、。制得的操作为：①调节三通阀的位置为，②调节温度计水银球位置至三颈瓶口处，将C装置升温至75.6℃~105℃，使以气态形式进入玻璃管中发生反应；
【小问4详解】
①从影响平衡移动因素的角度分析，加热前后，实验I中溶液颜色无明显变化的原因：对平衡的影响大于温度的影响；
②设计实验证明实验Ⅲ中溶液呈黄色的原因是：向实验Ⅱ溶液中加入NaCl溶液后变为黄色，加热后变为深黄色。
18. 锆是一种稀有金属，广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂（主要含，还含有少量Cr、Fe、Hf等元素）为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下：
已知：①“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、；
②25℃时，，；
③部分氯化物的沸点数据如表所示：
物质
沸点/℃ 331 1300 316 700
回答下列问题：
（1）“碱熔”时有生成，则发生反应的化学方程式为______，温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示，应采取的条件为______。
（2）“萃取”时除去的杂质元素为______，流程中可循环利用的物质除TOPO外，还有______（填化学式）。
（3）“氨沉”时产物为、和，反应结束后溶液中，则______，“滤液2”中主要成分是______（填化学式）。
（4）“煅烧”时分解生成，“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为______，氯化反应结束通入，目的是______。
【答案】（1） ①. ②. 300℃条件下碱熔8h
（2） ①. Hf ②. NaOH、HCl
（3） ①. ②.
（4） ①. ②. 将还原为
【解析】
【分析】锆英砂主要含，还含有少量Cr、Fe、Hf等元素，“碱熔”时转化为，“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、 ，“萃取”时，锆元素生成Zr(NO3)2Cl2·2TBP，除掉，反萃取后“沉淀”时、生成沉淀，煅烧后生成、Fe2O3、Cr2O3，“沸腾氮化”时，转化为ZrCl4， Fe2O3、Cr2O3转化为FeCl3、CrCl3，由于FeCl3和ZrCl4沸点接近，因此加入H2把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质，最后升华得到ZrCl4，而后还原得到金属锆，据此作答。
【小问1详解】
根据已知条件及分析可知：“碱熔”时发生反应的化学方程式：；根据温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响图示，300℃碱熔分解率最高， 时间为8h和10h的分解率没有太大变化，所以最佳的条件是300℃条件下碱熔8h；
【小问2详解】
“萃取”时，锆元素生成Zr(NO3)2Cl2·2TBP，除掉，故除掉的元素是Hf；沸腾氯化生成的HCl可回到酸溶和反萃取步骤循环利用，除硅产生的滤液1是NaOH溶液，可回到碱熔步骤循环利用；
【小问3详解】
“沉淀”后的“废液”中有，Kb（NH3 H2O）=1.8×10-5，则c（OH-）=1.0×10-10mol/L，Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10-38，，则“废液”中c（Fe3+）==mol/L=1.0×10-8mol/L；根据分析，“滤液2”中主要成分是；
【小问4详解】
“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式；根据分析，氯化反应结束通入，目的是把FeCl3还原为FeCl2，避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质。
19. 化合物H为合成阿帕替尼的中间体，一种合成路线如下（部分反应条件已简化）：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
回答下列问题：
（1）A的名称是______；B→C的化学方程式为______。
（2）已知硝化反应中包含如下基元反应：。中碳原子的杂化方式为______。
（3）反应条件X应选择______（填标号）。
a． b．
c． d．、/加热
（4）F中的官能团名称为酯基、______；G的结构简式为______。
（5）满足下列条件的H的同分异构体有______种。
①有、-OH、3种结构
②除苯环外，核磁共振氢谱显示有2组峰
（6）化合物H的另一种合成路线如下：
N结构简式为______。
【答案】（1） ①. 苯乙酸 ②. ++2HCl
（2）
（3）c （4） ①. 酰胺基、氯原子 ②.
（5）7 （6）
【解析】
【分析】A与甲醇发生酯化反应生成B()，B发生消去生成C()，C发生硝化反应生成D，D发生还原生成E，E发生信息ⅱ．反应生成F()，F发生信息ⅲ．反应生成G()，G发生信息ⅰ．反应生成H()，据此分析解题。
【小问1详解】
根据A的结构简式可知A的名称为苯乙酸；据分析可知，B→C的化学方程式为：++2HCl；
【小问2详解】
已知硝化反应中包含如下基元反应：。中标记处碳原子为sp3杂化其余碳原子为sp2杂化；
【小问3详解】
D发生还原生成E，具有还原性，故选c；
【小问4详解】
F()中的官能团名称为酯基、酰胺基、氯原子；据分析可知，G的结构简式为；
【小问5详解】
据分析可知H的结构简式为：，
①有、-OH、3种结构
②除苯环外，核磁共振氢谱显示有2组峰；符合要求的结构简式：
有如图所示的7种位置；
【小问6详解】
被还原为M( )，M反应生成N()，N发生信息ⅲ．反应生成H。
20. 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应：
ⅰ． ，
ⅱ． ，
ⅲ． ，
回答下列问题：
（1）上述反应的的线性关系如图所示。______（填“>”或“<”）0，反应的______（用、表示）。
（2）一定温度下，在1L密闭容器中充入2mol CO、2mol NO和1mol ，初始总压强为。反应的，，、分别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时压强为（该温度下忽略反应ⅲ），的物质的量为1.25mol，则______。
（3）CO和NO发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在时NO的转化率与的变化曲线及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。将2mol 和2mol 充入1L恒容密闭容器，初始总压强为100kPa，发生上述反应。
①表示时NO的转化率与T的变化曲线为______曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），A点后NO的平衡转化率增大的原因是______。
②已知：反应iii的平衡常数。条件下反应达平衡时，，则平衡时的物质的量______mol，反应ii的压强平衡常数______（保留两位有效数字）。
【答案】（1） ①. > ②.
（2）0.15 （3） ①. Ⅰ ②. 温度高于时，随温度升高，反应iii正向反应程度变大，促进了反应ⅰ正向进行 ③. 0.8 ④. 0.67
【解析】
【小问1详解】
图像显示温度升高，pKp3减小，即温度升高Kp3增大，所以升温反应iii正向移动，故＞0；根据盖斯定律，反应iii-2×反应ii得反应，所以其K=；
【小问2详解】
该温度下忽略反应ⅲ，反应ⅱ．左右两边气体化学计量数之和相等，充分反应达平衡时压强为，所以平衡时n总=，即反应ⅰ．的发生使得容器内气体物质的量减少(5-4.5)mol=0.5mol，由于反应ⅰ左边的气体化学计量数比右边大1，所以反应ⅰ转化的n(CO)=n(CO2)=n(N2O)=0.5mol，转化的n(NO)=1mol，三段式表示，平衡时v正=v逆，又，，所以，即；
【小问3详解】
①越大，NO转化率越小，所以曲线Ⅱ表示NO的转化率与的变化曲线，即曲线Ⅰ表示时NO的转化率与T的变化曲线；A点对应的温度为T6，A点后NO的平衡转化率增大的原因是反应iii为吸热反应，温度高于时，随温度升高，反应iii正向反应程度变大，引起N2O消耗，而N2O为反应ⅰ的生成物，所以反应iii正向反应程度变大后促进了反应ⅰ正向进行，从而使NO的平衡转化率增大；
②由图像可知，、温度为T2时，NO的平衡转化率为60%，即NO的转化的物质的量为2×60%=1.2mol，三段式表示、、，反应iii的平衡常数，解得x=0.2mol，则平衡时的物质的量(0.6+0.2)mol=0.8mol，反应ii的压强平衡常数。2021级高考模拟化学试题二2024.5
可能用到的相对原子质量：H1 B11 C12 N14 O16 F19 Na23 S32 Fe56 Cu64 As75 Sr88
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与科技密切相关。下列说法正确的是
A. 超分子粘合剂具有很高的粘合强度，超分子以共价键连接其他分子
B. 催化电解工业废水中的硝酸盐制取氨气，实现了氮的固定
C. 弹道二维晶体管有优异的光学性能，其成分是一种合金材料
D. 全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢，磺酸基具有很好的亲水性
2. 下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造晶体管、集成电路等
B. 蛋白质遇酶能发生水解，用加酶洗衣粉洗涤真丝织品可快速去污
C. 血液中平衡体系能缓解外来酸碱的影响，可以平衡人体的pH
D. 金属电子从激发态跃迁回基态时，释放能量而呈现各种颜色，常制作烟花
3. 以下实验装置正确，且能达到实验目的的是
A. 图1装置观察钠在空气中燃烧现象 B. 图2装置测定碘的浓度
C. 图3装置探究温度对反应速率的影响 D. 图4装置制备乙酸乙酯
4. 下列分子的空间结构相同的是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
5. 的水解反应可用于军事工业中烟雾剂的制造，其部分反应机理如图。下列说法错误的是
A. 为非极性分子
B. 电负性：O>Cl>H>Si
C. 沸点：大于
D. 过程①中Si的杂化轨道接纳O的孤电子对形成配位键
6. 树豆酮酸具有降糖活性，可用于糖尿病及其并发症的治疗，结构如图。下列关于树豆酮酸的说法正确的是
A. 分子式为
B. 能发生氧化反应和消去反应
C. 可用酸性溶液检验分子中的碳碳双键
D. 与足量溶液反应，最多可消耗2mol
7. 某化学小组探究Cu-Fe-浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4mol L-1、133mol L-1，13.4mol L-1，13.7mol L-1，15.0mol L-1的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如图所示。已知：氧化层比更致密。用16.0mol/L浓硝酸配制上述硝酸。下列操作错误的是
A. 检查容量瓶是否漏水，至少倒置两次容量瓶
B. 用量筒准确量取一定体积的浓硝酸转移到容量瓶中
C. 转移溶液用玻璃棒引流时，将玻璃棒一端靠在容量瓶颈刻度线以下内壁上，不要让玻璃棒其他部位触及容量瓶口
D. 试剂瓶在装入配制的硝酸溶液之前，应保持干燥
8. 某化学小组探究浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4、13.3、13.4、13.7、15.0的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如图所示。已知：氧化层比更致密。
根据上述实验，下列说法错误的是
A. 初始阶段，铁做负极
B. 15的硝酸溶液中，一段时间后，发生“电极反转”
C. 硝酸浓度小于13.3时，硝酸浓度越小，电流强度越大
D. 将Fe换为Al后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为9.1，工业上用铝罐储存硝酸更合适
9. 已知环己胺（液体）微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A. 上述过程未发生氧化还原反应 B. ②③均为两相混合体系
C. 溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到 D. 由②③获得相应产品采取的操作方法不同
10. 天津大学张兵团队合成了高曲率的纳米针尖电极催化剂，实现了溴自由基介导的环氧氯丙烷无膜电合成。其工作原理如图所示。已知：。具有较低的和生成能垒、较高的氧化的能垒和固定的Br吸附位点，同时抑制析氧和析溴竞争反应。
下列说法错误的是
A. 电极a接电源的正极
B. Ⅱ可能为
C. 由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为
D. 当合成1mol环氧氯丙烷时，至少有22.4L （标准状况）生成
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 天青石主要成分是，还含有少量及Si、Mg、Fe的氧化物等杂质，现以天青石为原料制备的工艺流程如下：
已知：，
下列说法错误的是
A. 加入缓冲溶液可使转化为
B. 钡、硅元素分别在“酸浸”和“调pH”工序除去
C. 若去掉“氧化”工序，“调pH”时消耗氨水量增大
D. 将92g 投入到1L 溶液中，反应后时，的转化率为32%（忽略溶液体积变化）
12. 化合物丙为合成药物的中间体，其转化关系如下：
下列说法错误的是
A. 甲和乙都能发生水解反应
B. 可用溶液鉴别乙和丙
C. 乙中含碳侧链上的二氯代物有5种
D 换成也可得到丙
13. 铝二次电池（RABs）具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒（）材料电极由于的嵌入脱出，引起和、和之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. 放电时嵌入电极
B. 隔膜为阳离子交换膜
C. 当有1mol 参与反应时，外电路转移电子数目为4NA
D. 充电时发生的反应为
14. 利用环戍二烯（）加氢制备环戊烯（），按加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应：
①
②
测得在相同时间内，环戊二烯转化率和环戊烯选择性随温度变化曲线如图（已知：选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比）。下列说法错误的是
A. 60℃时，的转化率为72%
B. 由图可知，反应决速步的活化能①>②
C. 相同条件下，若增大，选择性提高
D. 60℃后，环戊烯选择性降低的原因可能是催化剂活性减弱
15. 用0.1NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸，得到pH与、［或或］的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A 当加入20mL NaOH溶液时，
B. 当时，水电离出的
C. 当加入40mL NaOH溶液时，
D. 当pH=11时，溶液中
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 氮族元素可以形成多种多样的化合物，回答下列问题：
（1）基态As原子价电子的轨道表示式是______。
（2）叠氮酸（HN3）常用于引爆剂，可用联氨（）制取。比较联氨与双氧水分子中键角大小：______（填“>”、“=”或“<”，下同）。叠氮酸结构如图所示：，为杂化，已知参与形成π键电子越多，键长越短，则键长；①______②。
（3）乙胺（）和2-羟基乙胺（）都可用于染料的合成，乙胺碱性更强，原因是______。
（4）磷酸一氢盐受热易脱水聚合，生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示，则由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是______。
（5）砷与金属钠、铁、铜可形成一种绝缘体材料，其晶胞结构图钠原子沿z轴投影如图所示，已知m原子的分数坐标为，晶胞参数为，。铜周围距离最近的砷原子的个数是______，n原子的分数坐标是______，若阿伏加德罗常数值为，该晶体密度是______（用含的代数式表示）。
17. 在工业上常作催化剂和刻蚀剂。实验室中，先合成，再与反应制备无水，装置如图所示（加热及夹持仪器略）。
已知：①实验室合成的原理为；
②的熔点为-101℃，沸点为75.6℃，遇水剧烈分解为两种酸性气体；沸点为105℃。忽略共沸。
回答下列问题：
（1）仪器甲的名称为______，仪器乙中所装的最佳试剂为______（填序号）。
a．98% b．70% c．365%盐酸 d．70%
（2）打开，将三通阀调至，接下来进行的操作是______，一段时间后，加热装置C至60℃。仪器丙的作用为______。
（3）当C中出现较多液体后，关闭、。制得的操作为：①调节三通阀的位置为______（填序号）；②……；③加热E处硬质玻璃管。②的操作为______。
（4）该化学学习小组探究在溶液中的颜色变化，进行以下实验。
试剂 加热前溶液颜色 加热后溶液颜色
实验Ⅰ 溶液+蒸馏水 棕黄色 深棕色
实验Ⅱ 溶液+ 几乎无色 几乎无色
实验Ⅲ 溶液+ 黄色 深黄色
已知：水溶液中，几乎无色，为黄色；水解生成（棕黄色）。
①从影响平衡移动因素的角度分析，加热前后，实验I中溶液颜色无明显变化的原因为______。
②设计实验证明实验Ⅲ中溶液呈黄色的原因是：______。
18. 锆是一种稀有金属，广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。一种以锆英砂（主要含，还含有少量Cr、Fe、Hf等元素）为原料生产金属锆和副产物硅酸钙的工艺流程如下：
已知：①“酸溶”后各金属元素在溶液中的存在形式为、、、；
②25℃时，，；
③部分氯化物的沸点数据如表所示：
物质
沸点/℃ 331 1300 316 700
回答下列问题：
（1）“碱熔”时有生成，则发生反应的化学方程式为______，温度和时间对锆英砂碱熔分解率的影响如图所示，应采取的条件为______。
（2）“萃取”时除去的杂质元素为______，流程中可循环利用的物质除TOPO外，还有______（填化学式）。
（3）“氨沉”时产物为、和，反应结束后溶液中，则______，“滤液2”中主要成分是______（填化学式）。
（4）“煅烧”时分解生成，“沸腾氯化”时发生反应的化学方程式为______，氯化反应结束通入，目的是______。
19. 化合物H为合成阿帕替尼的中间体，一种合成路线如下（部分反应条件已简化）：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
回答下列问题：
（1）A的名称是______；B→C的化学方程式为______。
（2）已知硝化反应中包含如下基元反应：。中碳原子的杂化方式为______。
（3）反应条件X应选择______（填标号）。
a． b．
c． d．、/加热
（4）F中的官能团名称为酯基、______；G的结构简式为______。
（5）满足下列条件的H的同分异构体有______种。
①有、-OH、3种结构
②除苯环外，核磁共振氢谱显示有2组峰
（6）化合物H的另一种合成路线如下：
N的结构简式为______。
20. 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应：
ⅰ． ，
ⅱ． ，
ⅲ． ，
回答下列问题：
（1）上述反应的的线性关系如图所示。______（填“>”或“<”）0，反应的______（用、表示）。
（2）一定温度下，在1L密闭容器中充入2mol CO、2mol NO和1mol ，初始总压强为。反应的，，、分别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时压强为（该温度下忽略反应ⅲ），的物质的量为1.25mol，则______。
（3）CO和NO发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在时NO的转化率与的变化曲线及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。将2mol 和2mol 充入1L恒容密闭容器，初始总压强为100kPa，发生上述反应。
①表示时NO的转化率与T的变化曲线为______曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），A点后NO的平衡转化率增大的原因是______。
②已知：反应iii的平衡常数。条件下反应达平衡时，，则平衡时的物质的量______mol，反应ii的压强平衡常数______（保留两位有效数字）。
