2024届高三第三次模拟考试
理科综合能力测试
注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号和考籍号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Al 27 S 32 Fe 56 Cu 64 Se 79 Bi 209
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 化学与生产生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 钻石、刚玉、水晶的主要化学成分均为金刚石
B. 酸性重铬酸钾溶液可被乙醇氧化，故可用于检验酒驾
C. 糖尿病人应适当减少米饭的摄入量，因米饭中含有较多糖类物质
D. “雷雨发庄稼”是因为雨水中含有较多的铵盐
【答案】C
【解析】
【详解】通过化学在生活中的应用去考查常见物质成分、检验酒驾原理、糖类、雷雨过程中产生硝酸盐等知识。
A．钻石、刚玉、水晶的主要化学成分依次是金刚石、Al2O3、SiO2,故A错误；
B．酸性重铬酸钾因可被乙醇还原，故可用于检验酒驾，故B错误；
C．糖尿病人应适当减少米饭的摄入量，因米饭中含有较多淀粉，淀粉是糖类物质，故C正确；
D．“雷雨发庄稼”是因为雷雨过程中会产生硝酸盐，故D错误；
故选C。
2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 将1molCl2通入足量水中，转移的电子数为NA
B. 常温常压下，11.2LN2含有的原子数大于NA
C. 1 mol·L 1NaHSO4溶液中含有的数目为NA
D. 总质量为2.0 g的H218O和D2O的物质中含有的中子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．将1molCl2通入足量水中，因为是可逆反应，转移的电子数小于NA；
B．常温常压下，11.2LN2含有的原子数小于NA；
C．因为未告诉溶液体积，1mol·L 1 NaHSO4溶液中含有的 数目不一定为NA；
D．H218O和D2O的摩尔质量均为20 g·mol 1，总质量为2.0g的H218O和D2O共0.1mol，每个H218O和D2O分子均含10个中子，故2.0g的H218O和D2O含有的中子数为NA；
故选D。
3. 图为某种药物中间体的结构简式。下列说法正确的是
A. 该物质含有3种官能团
B. 该物质分子中的所有氧原子可能共平面
C. 1 mol该物质最多能与6 mol H2发生加成反应
D 该物质有5种等效氢原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．该物质含有酯基和羰基两种官能团，故A错误；
B．单键可以自由旋转，该物质分子中的所有氧原子可能共平面，故B正确；
C．1mol该物质最多能与4molH2发生加成反应，故C错误；
D．该物质有7种等效氢原子，故D错误；
故选B。
4. 已知甲、乙、丙、丁、戊是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和是27，甲和丁、乙和戊同主族，甲和乙同周期且相邻。下列说法错误的是
A 简单离子还原性强弱顺序：乙 > 戊 > 丁
B. 简单离子半径大小顺序：甲 > 乙 > 丙
C. 氢化物的稳定性不一定是：甲 > 丁
D. 甲和丙可形成既含共价键又含离子键的离子化合物
【答案】A
【解析】
【详解】本题考查元素推断、原子结构、元素周期律等知识。
甲、乙、丙、丁、戊是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和为27，甲和丁、乙和戊同主族，甲和乙同周期且相邻。假设甲的最外层电子数为x，则丁最外层电子数也为x，乙和戊最外层电子数都为，假设丙最外层电子数为y，则有，即，，符合题目信息，可推出甲、乙、丙、丁、戊依次是O、F、Na、S、Cl。
A．因为非金属性F>Cl>S，反之则为离子还原性强弱顺序：S2 >Cl >F ，即丁>戊>乙；
B．甲乙丙对应的离子核外电子层数相同，但核电荷数依次增大，故离子半径大小顺序：甲>乙>丙；
C．甲的氢化物可能是H2O2，则氢化物的稳定性不一定有：甲>丁；
D．甲和丙可以形成Na2O2，它是既含共价键又含离子键的离子化合物；
故选A。
5. 通过下列实验操作和实验现象得到的实验结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将足量稀硝酸和Na2CO3溶液反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中 Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀 非金属性： N > C > Si
B 将SO2通入酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液紫色褪去 SO2具有漂白性
C 压缩某一盛有NO2气体的容器体积 容器中气体的颜色先加深，然后略变浅 容器中存在平衡：
D 将乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末 黑色粉末变红，并闻到刺激性气味 CuO作为催化剂，使乙醇转化为乙醛
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】本题主要借助表格型实验考查元素化合物基础知识以及实验探究能力。
A．因硝酸具有挥发性，会混在CO2气体中对CO2与Na2SiO3溶液的反应造成干扰，无法得到碳的非金属性大于硅的结论，故A错误；
B．SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于SO2的还原性，而非漂白性，故B错误；
C．容器中存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)，压缩容器，即增大压强，平衡向体积减小方向移动，所以颜色略变浅，故C正确；
D．乙醇与灼热的CuO反应，CuO并不是催化剂，故D错误；
故选C。
6. 某研究所构建了Zn-CO2新型二次电池，为减少CO2的排放和实现能源的开发利用提供了新的研究方向，该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料，以KOH和NaCl溶液为电解液，工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b极电势高于a极
B. 当双极膜中离解1 mol H2O时，外电路转移2 mol电子
C. 放电时，总反应为：Zn + CO2 + 2OH + 2H2O= + HCOOH
D. 充电时，双极膜中OH 移向b极，H+移向a极
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查原电池和电解原理，侧重考查学生的分析能力，明确各个电极上发生的反应及电解原理是解题关键。由图示信息可知，放电时b极为正极，a极为负极，放电总反应为Zn+CO2+2OH +2H2O=Zn(OH)42 +HCOOH，据此回答。
【详解】A．由图示信息可知，放电时b极为正极，a极为负极，b极电势高于a极，故A正确；
B．当双极膜中离解1molH2O时，外电路转移1mol电子，故B错误；
C．放电时，总反应为：Zn+CO2+2OH +2H2O=Zn(OH)42 +HCOOH，故C正确；
D．充电时，双极膜中OH 移向b极(阳极)，H+移向a极(阴极)，故D正确；
故选B。
7. 为处理工业废水中的重金属离子，经常用Na2S作沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时，-lgc(S2 )与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①代表-lgc(S2 )与-lgc(Ag+)的关系
B. a点对应的是未饱和的CuS溶液
C. 向浓度均为1 mol·L 1 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，先析出Ag2S沉淀
D. 向b点溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成向a点方向移动
【答案】D
【解析】
【详解】本题考查了沉淀溶解平衡曲线，溶解平衡的移动，综合考查图像分析能力和沉淀溶解平衡知识的应用能力。
A．CuS沉淀的溶解平衡曲线中横纵坐标截距相等，故曲线②代表-lgc(S2 )与-lgc(Cu2+)的关系，曲线①代表-lgc(S2 )与-lgc(Ag+)的关系，故A正确；
B．a点在曲线②上方，纵坐标值大于曲线②上的点，但离子浓度小于曲线②上的点，故a点对应的是未饱和的CuS溶液，故B正确；
C．向浓度均为1mol·L 1AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，由图可知，横坐标为0时，S2 浓度先使Ag2S达到饱和，先析出Ag2S沉淀，故C正确；
D．向b点溶液中加入少量Na2S固体，c(S2 )增大，Ag2S的溶解平衡逆向移动，c(Ag+)减小，故D错误；
故选D。
三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
8. 铝酸铋[Bi(AlO2)3]是一种能够有效调理胃肠功能、促进疾病恢复常见药物，常用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，还含少量Cu2S和Ag2O)和铝土矿(主要成分为Al2O3，还含少量Fe2O3和SiO2)利用如下流程制取：
已知：① Bi(AlO2)3难溶于水；
② BiCl3易溶于水，易水解，Bi(OH)3不溶于水和碱。
回答下列问题：
（1）辉铋矿“酸浸”过程中，需要控制温度不超过50℃的原因是_______。
（2）辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫，浸渣1的成分为_______。“酸浸”时Bi2S3转化的离子方程式为_______。
（3）“沉铋”时氨水稍过量的目的是_______；“沉铁”时稍过量的NaOH能否用氨水代替：_______(填“能”或“否”)。
（4）Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合前，Bi(NO3)3溶液中往往含少量硝酸，NaAlO2溶液中往往含少量NaOH，其目的是_______。
（5）Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合充分反应，写出制取Bi(AlO2)3的化学方程式_______，利用1 kg含77.1% Bi2S3的辉铋矿与足量铝土矿作用制得868.5 g Bi(AlO2)3，则铝酸铋的产率为_______。
【答案】（1）盐酸易挥发，H2O2受热易分解
（2） ①. S、AgCl ②. Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O
（3） ①. 使氢氧化铜溶解，从而分离铋离子和铜离子 ②. 否
（4）少量硝酸可抑制硝酸铋水解，少量氢氧化钠可抑制偏铝酸钠水解
（5） ①. Bi(NO3)3+3NaAlO2=Bi(AlO2)3↓+3NaNO3 ②. 75%
【解析】
【分析】本题以工业生产为载体多角度多层次考查金属及其化合物的转化的相关知识。已知，“酸浸”时，铋元素转化为Bi3+，硫元素转化为硫单质，向辉铋矿中加入过氧化氢和盐酸进行氧化浸取，过氧化氢具有氧化性，发生的反应有Bi2S3+3H2O2+6H+ = 2Bi3++3S+6H2O，过滤后向滤液中加入氨水，发生反应Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O，Bi3+转化为氢氧化铋沉淀，过滤后得固体为氢氧化铋沉淀，加硝酸溶解为硝酸铋溶液。铝土矿加入硫酸，二氧化硅不溶解，在滤液中加入稍过量的NaOH除去铁离子的同时使铝离子转化为偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液和硝酸铋溶液混合控制反应条件制得铝酸铋产品。
【小问1详解】
“酸浸”过程中使用的盐酸易挥发，H2O2受热易分解，故反应中需要控制温度不超过50℃。
【小问2详解】
辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫，元素铋、铜转化为溶于水的氯化铋、氯化铜，氧化银转化为难溶于水的氯化银。故滤渣为S、AgCl。“酸浸”时，Bi2S3转化的离子方程式为Bi2S3+3H2O2+6H+ = 2Bi3++3S+6H2O。
【小问3详解】
“沉铋”时氨水稍过量的目的是使氢氧化铜溶解，从而分离铋离子和铜离子，沉铁时稍过量的氢氧化钠是使氢氧化铝溶解，从而分离铝离子和铁离子，故不能用氨水代替。
【小问4详解】
硝酸铋溶液中含少量硝酸，偏铝酸钠溶液中含少量氢氧化钠，可抑制铋离子和偏铝酸根水解。
【小问5详解】
硝酸铋溶液和偏铝酸钠溶液混合充分反应生成铝酸铋，Bi(NO3)3+3NaAlO2=Bi(AlO2)3↓+3NaNO3，1000 g辉铋矿含Bi2S3771 g，即1.5molBi2S3，理论上可制得3mol铝酸铋，即1158 g，故产率为：。
9. 某小组同学为探究FeSO4的性质设计了如下实验。
Ⅰ．新配制0.1 mol·L 1 FeSO4溶液450 mL：
（1）配制0.1 mol·L 1 FeSO4溶液450 mL，需用托盘天平准确称取绿矾(FeSO4·7H2O)
_______ g，其部分实验操作示意图如下，正确的步骤顺序为_______(填序号)。
Ⅱ．取2 mL新配制的FeSO4溶液，按下图进行实验并观察到如下现象：
（2）ⅱ中溶液呈浅红色，说明FeSO4溶液中存在_______(填离子符号)。
（3）ⅲ中溶液红色变深的主要原因是_______(用离子方程式表示)。
Ⅲ．探究ⅲ中“红色褪去”的原因：
查阅资料：SCN 具有还原性，能被氯气氧化为(SCN)2。
根据查阅资料，甲、乙两位同学提出了如下猜想：
猜想
甲 +3价铁又被还原成+2价铁
乙
（4）乙同学的猜想是_______。为验证甲、乙两位同学的猜想，设计如下实验：将褪色后的溶液分为两等份，一份滴加KSCN溶液，呈血红色；另一份加入氯化铁溶液，无明显现象，则_______同学猜想是正确的。
Ⅳ．丙和丁同学探究无水FeSO4在450 ℃、不同氛围中的分解产物：
① 丙同学在450 ℃、空气氛围中加热15.2 g FeSO4，直至固体质量不变，得到纯净的红棕色固体m g，产生的气体通入品红溶液，无明显变化，通入氯化钡溶液中有白色沉淀生成；
② 丁同学在450 ℃、氮气氛围中加热15.2 g FeSO4，直至固体质量不变，得到纯净的红棕色固体也是m g，产生的气体依次通入氯化钡溶液和品红溶液，氯化钡溶液中有白色沉淀，品红溶液褪色。
（5）则m =_______ g，FeSO4固体在空气氛围中加热时反应的化学方程式为_______。
【答案】（1） ①. 13.9 ②. ②①④③
（2）Fe3+ （3）Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl
（4） ①. SCN 具有还原性，被Cl2氧化 ②. 乙
（5） ①. 8.0 ②. 4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3
【解析】
【分析】本题意在考查学生对基本实验知识和操作技能的理解，并初步应用基本实验知识解决实验问题的能力。本题从物质的量浓度的配制入手，探究硫酸亚铁的性质。Ⅲ探究“红色褪去”的原因一种是+3价铁又被还原成+2价另一种结合信息可知为SCN 具有还原性，能被氯气氧化。Ⅳ探究无水FeSO4在450 ℃、不同氛围中的分解产物则应该依据现象及元素守恒关系进行计算。
【小问1详解】
配制0.1mol·L 1FeSO4溶液450mL，需用托盘天平正确称取绿矾(FeSO4·7H2O)的质量=0.1×0.5×278=13.9 g，配制物质的量浓度的溶液包含计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、加水定容、摇匀、装瓶，故正确的实验操作步骤顺序为②①④③。
【小问2详解】
ⅱ中溶液呈浅红色，说明生成硫氰化铁，待测液中存在少量Fe3+。
【小问3详解】
ⅲ中溶液红色变深的原因氯气是将亚铁离子氧化为铁离子，其反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl 。
【小问4详解】
滴加氯水红色褪去的可能原因是SCN 具有还原性，被氯气氧化，乙同学的猜想是SCN 具有还原性，被Cl2氧化；若乙同学猜想正确，红色褪去后的溶液中没有硫氰化钾，滴加硫氰化钾溶液，溶液又呈血红色，另一份加入氯化铁溶液，无明显现象，故乙同学猜想正确。
小问5详解】
丙同学在450 ℃、空气氛围中加热15.2 g FeSO4，直至固体质量不变，得到红棕色固体为Fe2O3，产生的气体通入品红溶液，无明显变化，说明加热过程中气体未产生SO2，通入氯化钡溶液中有白色沉淀，说明生成了SO3，根据氧化还原反应价态变化规律，空气中氧气参加了反应，方程式为4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3；丁同学在450 ℃、氮气氛围中加热15.2 g FeSO4，直至固体质量不变，得到纯净的红棕色固体为Fe2O3，产生的气体依次通入氯化钡溶液和品红溶液，氯化钡溶液中有白色沉淀，品红溶液褪色，说明生成了SO3和SO2，由铁元素守恒得Fe2O3的质量为0.05×160=8 g。
10. 中国科学院研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成，为解决粮食危机和实现碳循环利用提供了有效途径。回答下列问题：
（1）人工合成淀粉的第一步是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成一碳化合物，其反应过程如图甲所示，则该反应的热化学方程式为_______。
（2）在一定条件下，若上述反应的平衡常数为K1，已知存在副反应，平衡常数为K2，则反应的平衡常数_______(用K1、K2表示)。
（3）选择合适的催化剂，可用CO2和H2合成重要的化工原料C2H4，假设在压强为100 kPa的恒压容器中只存在反应，不同投料比时，CO2的平衡转化率随温度的变化如图乙所示(已知投料比)。
① 图乙中，x_______3(填“>”“<”或“=”，下同)，该反应的ΔH_______0，有利于该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)；
② 图乙A、B两点中， 正(A)_______ 正(B)(填“>”“<”或“=”)，理由是_______；
③ 恒温恒压下，以投料比m = 3进行该反应，下列能判断该反应已达平衡的标志有_______(填标号)；
A．保持不变
B．CO2的转化率与H2的转化率相等
C．断裂6 mol H—H键的同时，生成8 mol H—O键
D．容器中混合气体的密度保持不变
④ 已知B点纵坐标为40%，则该反应B点压强平衡常数Kp =_______(列出计算表达式)。
【答案】（1） ΔH =-49.2 kJ·mol 1
（2）
（3） ①. > ②. < ③. 低温 ④. < ⑤. A点温度低于B点，且A点转化率更高，反应物浓度更低，故 正(A) < 正(B) ⑥. AD ⑦. 或
【解析】
【分析】本题考查化学平衡的相关知识，涉及到热化学方程式的书写，化学平衡的移动，化学平衡常数的计算，化学反应速率相关知识点，均为高频考点，也是重点。
【小问1详解】
由图甲可知，始末状态能量差为90.4-41.2=49.2，且反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，故ΔH = -49.2 kJ·mol 1，故热化学方程式为：CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = -49.2 kJ·mol 1。
【小问2详解】
根据盖斯定律，目标方程式=②-2×①，故
【小问3详解】
①投料比越大，相当于增大H2浓度，CO2平衡转化率提高，故x>3；由图乙可知，温度越高，CO2平衡转化率越低，说明平衡逆移，故ΔH <0；根据自由能ΔG =ΔH-TΔS <0，其中ΔH<0，ΔS <0，故低温有利于反应自发进行。
②图乙中， 正(A) < 正(B)，理由是：A点温度低于B点，且A点转化率更高，反应物浓度更低，故 正(A) < 正(B)。
③ A．保持不变，可判断平衡；
B．CO2的转化率与H2的转化率一定都相等，不可判断平衡；
C．断裂6molH—H键的同时，生成8molH—O键，都是正反应方向，不可判断平衡；
D．因是恒压容器，不是等体积反应，若未平衡，容器体积会变，混合气体密度会变，故容器中混合气体的密度保持不变可判断平衡；
故选AD。
④已知B点纵坐标为40%，假设CO2初始量为1mol，H2为3mol，根据三段式：
CO2的分压，H2的分压，C2H4的分压，H2O的分压，故或。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一道题计分。
[化学——选修3：物质结构与性质]
11. 含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子结构如图所示。
（1）Se原子的价电子排布式为_______，硫原子核外有_______种空间运动状态的电子。
（2）图示AIE分子中C原子和Se原子的杂化方式分别为_______、_______。
（3）H、C、O、S的电负性由大到小的顺序为_______。
（4）硒酸酸性强于亚硒酸，原因是_______。根据价层电子对互斥理论，推测SO42 的空间构型是_______。
（5）相同条件下，在水中的溶解度：SeO2_______CO2(填“>”“<”或“=”)，理由是_______。
（6）Cu2Se的晶体结构如下图所示，其晶胞密度为d g·cm 3，阿伏加德罗常数值为NA ，M点所示原子代表的是_______原子，该点的分数坐标为_______，则图中两个黑球的距离为_______ pm(列出计算式)。
【答案】（1） ①. 4s24p4 ②. 9
（2） ①. sp2 ②. sp3
（3）O>S>C>H （4） ①. 硒酸中非羟基氧原子数为2，亚硒酸非羟基氧原子数为1，非羟基氧原子数越多，酸性越强。或同一元素含氧酸中，元素的价态越高，含氧酸的酸性越强，硒酸为最高价的氧化物对应的水化物，则硒酸的酸性比亚硒酸的强 ②. 正四面体形
（5） ①. > ②. SeO2为极性分子，CO2为非极性分子
（6） ①. Cu ②. ③. 或
【解析】
【小问1详解】
Se为34号元素，原子核外电子数为34，基态Se原子外围电子的排布式为4s24p4，S原子电子的空间运动状态有9种。
【小问2详解】
苯环上的碳原子和双键碳原子均发生sp2杂化，Se原子价层电子对为4，发生sp3杂化。
【小问3详解】
根据不同周期同主族递变规律，电负性大到小的顺序为O>S>C>H。
【小问4详解】
硒酸中非羟基氧原子数为2，亚硒酸非羟基氧原子数为1，非羟基氧原子数越多，酸性越强则硒酸的酸性强于亚硒酸；中S原子价层电子对数=4+0=4，无孤电子对，微粒空间结构为正四面体形。
【小问5详解】
SeO2为极性分子，CO2为非极性分子，根据相似相溶原理，SeO2在极性水分子中溶解度更大。
【小问6详解】
由晶胞图根据均摊法可知，晶胞中有8个黑球，4个白球，由化学式推测黑球代表铜，M原子的分数坐标为；该晶胞体积，晶胞参数为，图中两个黑球的距离为晶胞参数的一半，即pm。
[化学——选修5：有机化学基础]
12. “点击化学”是指快速、高效连接分子的一类反应，获得2022年诺贝尔化学奖，如铜催化的Huisgen环加成反应如下图所示：
利用“点击化学”反应原理设计、合成了具有特殊结构的医药中间体G，合成线路如下图所示：
（1）化合物E的名称为_______，其官能团是_______(填名称)。
（2）反应①～④中属于取代反应的是_______(填编号)。
（3）反应①发生的条件是_______，写出反应④的化学方程式_______。
（4）下列关于A和B的说法正确的是_______(填标号)。
A. A和B都属于芳香烃
B. A既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴水反应使之褪色
C. B在氢氧化钠醇溶液中可发生消去反应
D. 可用水鉴别A和B
（5）C中氯原子只在侧链上的同分异构体有_______种(不包含C本身)。
（6）利用苯乙烯和合成，无机试剂自选，参照题给信息和形式，写出合成线路图_______。
【答案】（1） ①. 丙炔酸甲酯 ②. 碳碳三键、酯基
（2）①②③④ （3） ①. 光照 ②. （4）D
（5）9 （6）
【解析】
【分析】本题以药物中间体合成为载体，考查学生接受知识并应用有机化学基本知识解决实际问题的能力。由合成路线图可知，A到B、B到C、C到D、E到F的反应为取代反应，D和F生成G的反应为加成反应。据此结合相关有机化学知识解题。
【小问1详解】
E的名称为丙炔酸甲酯，化合物E的官能团有碳碳三键、酯基。
【小问2详解】
由合成路线图可知，A到B、B到C、C到D、E到F的反应为取代反应，故为①②③④。
【小问3详解】
由C的结构简式知，反应①是侧链甲基上的氢被取代，故反应条件为光照，反应④化学方程式为：
；
【小问4详解】
A为芳香烃，B为卤代烃，故A错误；A为甲苯，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能与溴水反应使之褪色，故B错误；B在氢氧化钠醇溶液中不能发生消去反应，故C错误；甲苯比水轻，一氯甲苯比水重，且均不溶于水，故可用水鉴别，故D正确；故选D。
【小问5详解】
C中氯原子只在侧链上的同分异构体有9种(不包含C本身)，如图所示：
；
【小问6详解】
根据信息可知，需要先合成含碳碳三键的物质，再与叠氮有机物加成，故合成线路为：
。2024届高三第三次模拟考试
理科综合能力测试
注意事项：
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号和考籍号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Al 27 S 32 Fe 56 Cu 64 Se 79 Bi 209
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 化学与生产生活密切相关。下列有关说法正确的是
A. 钻石、刚玉、水晶的主要化学成分均为金刚石
B. 酸性重铬酸钾溶液可被乙醇氧化，故可用于检验酒驾
C. 糖尿病人应适当减少米饭摄入量，因米饭中含有较多糖类物质
D. “雷雨发庄稼”是因为雨水中含有较多的铵盐
2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 将1molCl2通入足量水中，转移的电子数为NA
B. 常温常压下，11.2LN2含有的原子数大于NA
C. 1 mol·L 1NaHSO4溶液中含有的数目为NA
D. 总质量为2.0 g的H218O和D2O的物质中含有的中子数为NA
3. 图为某种药物中间体的结构简式。下列说法正确的是
A. 该物质含有3种官能团
B. 该物质分子中的所有氧原子可能共平面
C. 1 mol该物质最多能与6 mol H2发生加成反应
D. 该物质有5种等效氢原子
4. 已知甲、乙、丙、丁、戊是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的最外层电子数之和是27，甲和丁、乙和戊同主族，甲和乙同周期且相邻。下列说法错误的是
A. 简单离子还原性强弱顺序：乙 > 戊 > 丁
B 简单离子半径大小顺序：甲 > 乙 > 丙
C. 氢化物的稳定性不一定是：甲 > 丁
D. 甲和丙可形成既含共价键又含离子键的离子化合物
5. 通过下列实验操作和实验现象得到的实验结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将足量稀硝酸和Na2CO3溶液反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中 Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀 非金属性： N > C > Si
B 将SO2通入酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液紫色褪去 SO2具有漂白性
C 压缩某一盛有NO2气体的容器体积 容器中气体的颜色先加深，然后略变浅 容器中存在平衡：
D 将乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末 黑色粉末变红，并闻到刺激性气味 CuO作为催化剂，使乙醇转化为乙醛
A. A B. B C. C D. D
6. 某研究所构建了Zn-CO2新型二次电池，为减少CO2的排放和实现能源的开发利用提供了新的研究方向，该电池以Zn和多孔Pd纳米片为两极材料，以KOH和NaCl溶液为电解液，工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b极电势高于a极
B. 当双极膜中离解1 mol H2O时，外电路转移2 mol电子
C. 放电时，总反应为：Zn + CO2 + 2OH + 2H2O= + HCOOH
D. 充电时，双极膜中OH 移向b极，H+移向a极
7. 为处理工业废水中的重金属离子，经常用Na2S作沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时，-lgc(S2 )与-lgc(Ag+)或-lgc(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①代表-lgc(S2 )与-lgc(Ag+)的关系
B. a点对应的是未饱和的CuS溶液
C. 向浓度均为1 mol·L 1 AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，先析出Ag2S沉淀
D. 向b点溶液中加入少量Na2S固体，溶液组成向a点方向移动
三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
8. 铝酸铋[Bi(AlO2)3]是一种能够有效调理胃肠功能、促进疾病恢复常见药物，常用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，还含少量Cu2S和Ag2O)和铝土矿(主要成分为Al2O3，还含少量Fe2O3和SiO2)利用如下流程制取：
已知：① Bi(AlO2)3难溶于水；
② BiCl3易溶于水，易水解，Bi(OH)3不溶于水和碱。
回答下列问题：
（1）辉铋矿“酸浸”过程中，需要控制温度不超过50℃的原因是_______。
（2）辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫，浸渣1的成分为_______。“酸浸”时Bi2S3转化的离子方程式为_______。
（3）“沉铋”时氨水稍过量的目的是_______；“沉铁”时稍过量的NaOH能否用氨水代替：_______(填“能”或“否”)。
（4）Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合前，Bi(NO3)3溶液中往往含少量硝酸，NaAlO2溶液中往往含少量NaOH，其目的是_______。
（5）Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合充分反应，写出制取Bi(AlO2)3的化学方程式_______，利用1 kg含77.1% Bi2S3的辉铋矿与足量铝土矿作用制得868.5 g Bi(AlO2)3，则铝酸铋的产率为_______。
9. 某小组同学为探究FeSO4的性质设计了如下实验。
Ⅰ．新配制0.1 mol·L 1 FeSO4溶液450 mL：
（1）配制0.1 mol·L 1 FeSO4溶液450 mL，需用托盘天平准确称取绿矾(FeSO4·7H2O)
_______ g，其部分实验操作示意图如下，正确的步骤顺序为_______(填序号)。
Ⅱ．取2 mL新配制的FeSO4溶液，按下图进行实验并观察到如下现象：
（2）ⅱ中溶液呈浅红色，说明FeSO4溶液中存在_______(填离子符号)。
（3）ⅲ中溶液红色变深主要原因是_______(用离子方程式表示)。
Ⅲ．探究ⅲ中“红色褪去”的原因：
查阅资料：SCN 具有还原性，能被氯气氧化为(SCN)2。
根据查阅资料，甲、乙两位同学提出了如下猜想：
猜想
甲 +3价铁又被还原成+2价铁
乙
（4）乙同学的猜想是_______。为验证甲、乙两位同学的猜想，设计如下实验：将褪色后的溶液分为两等份，一份滴加KSCN溶液，呈血红色；另一份加入氯化铁溶液，无明显现象，则_______同学猜想是正确的。
Ⅳ．丙和丁同学探究无水FeSO4在450 ℃、不同氛围中的分解产物：
① 丙同学在450 ℃、空气氛围中加热15.2 g FeSO4，直至固体质量不变，得到纯净的红棕色固体m g，产生的气体通入品红溶液，无明显变化，通入氯化钡溶液中有白色沉淀生成；
② 丁同学在450 ℃、氮气氛围中加热15.2 g FeSO4，直至固体质量不变，得到纯净的红棕色固体也是m g，产生的气体依次通入氯化钡溶液和品红溶液，氯化钡溶液中有白色沉淀，品红溶液褪色。
（5）则m =_______ g，FeSO4固体在空气氛围中加热时反应的化学方程式为_______。
10. 中国科学院研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成，为解决粮食危机和实现碳循环利用提供了有效途径。回答下列问题：
（1）人工合成淀粉的第一步是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成一碳化合物，其反应过程如图甲所示，则该反应的热化学方程式为_______。
（2）在一定条件下，若上述反应的平衡常数为K1，已知存在副反应，平衡常数为K2，则反应的平衡常数_______(用K1、K2表示)。
（3）选择合适的催化剂，可用CO2和H2合成重要的化工原料C2H4，假设在压强为100 kPa的恒压容器中只存在反应，不同投料比时，CO2的平衡转化率随温度的变化如图乙所示(已知投料比)。
① 图乙中，x_______3(填“>”“<”或“=”，下同)，该反应的ΔH_______0，有利于该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)；
② 图乙A、B两点中， 正(A)_______ 正(B)(填“>”“<”或“=”)，理由是_______；
③ 恒温恒压下，以投料比m = 3进行该反应，下列能判断该反应已达平衡的标志有_______(填标号)；
A．保持不变
B．CO2的转化率与H2的转化率相等
C．断裂6 mol H—H键的同时，生成8 mol H—O键
D．容器中混合气体的密度保持不变
④ 已知B点纵坐标为40%，则该反应B点的压强平衡常数Kp =_______(列出计算表达式)。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一道题计分。
[化学——选修3：物质结构与性质]
11. 含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se新型AIE分子结构如图所示。
（1）Se原子的价电子排布式为_______，硫原子核外有_______种空间运动状态的电子。
（2）图示AIE分子中C原子和Se原子的杂化方式分别为_______、_______。
（3）H、C、O、S的电负性由大到小的顺序为_______。
（4）硒酸酸性强于亚硒酸，原因是_______。根据价层电子对互斥理论，推测SO42 的空间构型是_______。
（5）相同条件下，在水中的溶解度：SeO2_______CO2(填“>”“<”或“=”)，理由是_______。
（6）Cu2Se的晶体结构如下图所示，其晶胞密度为d g·cm 3，阿伏加德罗常数值为NA ，M点所示原子代表的是_______原子，该点的分数坐标为_______，则图中两个黑球的距离为_______ pm(列出计算式)。
[化学——选修5：有机化学基础]
12. “点击化学”是指快速、高效连接分子的一类反应，获得2022年诺贝尔化学奖，如铜催化的Huisgen环加成反应如下图所示：
利用“点击化学”反应原理设计、合成了具有特殊结构的医药中间体G，合成线路如下图所示：
（1）化合物E的名称为_______，其官能团是_______(填名称)。
（2）反应①～④中属于取代反应的是_______(填编号)。
（3）反应①发生的条件是_______，写出反应④的化学方程式_______。
（4）下列关于A和B的说法正确的是_______(填标号)。
A. A和B都属于芳香烃
B. A既能使酸性高锰酸钾溶液褪色，又能与溴水反应使之褪色
C. B在氢氧化钠醇溶液中可发生消去反应
D. 可用水鉴别A和B
（5）C中氯原子只在侧链上的同分异构体有_______种(不包含C本身)。
（6）利用苯乙烯和合成，无机试剂自选，参照题给信息和形式，写出合成线路图_______。
