备战2024年高考化学模拟卷05（北京）
（本卷共19小题，满分100分）
第I部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A. 醋酸钠是强电解质
B. 醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C. 常温下，醋酸钠溶液的
D. 该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】B
【解析】 醋酸钠在水溶液中能完全电离，醋酸钠是强电解质，故A正确；醋酸钠晶体是离子晶体，冰是分子晶体，故B错误；醋酸钠是强碱弱酸盐，常温下，醋酸钠溶液的，故C正确；过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态，加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出，形成饱和溶液，故D正确；
故选B。
2.下列说法与化学反应无关的是( )
A．明矾用于污水净化
B．小苏打用作食品膨松剂
C．X射线衍射测定青蒿素晶胞结构
D．疫苗运输过程需低温冷藏
【答案】 C
【解析】 明矾用于污水净化涉及明矾在溶液中发生水解反应生成氢氧化铝胶体，与化学反应有关，故A不符合题意；小苏打用作食品膨松剂涉及碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，与化学反应有关，故B不符合题意；X射线衍射测定青蒿素晶胞结构没有涉及化学反应，故C符合题意；若疫苗运输过程不低温冷藏，蛋白质会在较高的温度下发生变性，与化学反应有关，故D不符合题意。
3.下列化学用语不正确的是
A. 苯的实验式：CH B. 乙酸分子比例模型：
C. 氢氧化钠的电子式： D. 乙炔的结构式：H—C≡C—H
【答案】C
【解析】苯的分子式是C6H6，所以苯的实验式是CH，故A正确； 乙酸的结构简式是CH3COOH，乙酸分子比例模型是，故B正确；氢氧化钠是离子化合物，氢氧化钠的电子式是，故C错误； 乙炔分子式是C2H2，含有碳碳三键，乙炔的结构式是H—C≡C—H，故D正确。故选C。
4.下列反应的离子方程式不正确的是( )
A. NaOH溶液腐蚀玻璃瓶塞：SiO2 +2OH－=SiO32- + 2H2O
B. 实验室制Cl2：MnO2＋4HCl(浓) Mn2+＋2Cl－＋2H2O＋Cl2↑
C. 向Mg(OH) 2悬浊液中加入FeCl3溶液：2Fe3＋＋3Mg(OH)2 ==2 Fe(OH)3＋3Mg2+
D. 向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液： HSO3－+Ba2＋+OH－=BaSO3↓+H2O
【答案】B
【解析】 玻璃塞中的二氧化硅能够与NaOH溶液反应生成硅酸钠溶液，反应的离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故A正确；盐酸是强酸，实验室制氯气的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2Cl2↑+2H2O，故B错误；氢氧化铁溶解度小于氢氧化镁，向Mg(OH)2悬浊液中加入FeCl3溶液发生反应离子方程式为3Mg(OH)2+2Fe3+═2 Fe(OH)3+3Mg2+，实现沉淀的转化，故C正确；向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液的离子方程式为：HSO3-+Ba2++OH-═BaSO3↓+H2O，故D正确；故选B。
5.已知34Se、35Br在周期表中位于同一周期，下列关系正确的是( )
A．原子半径：Br>Se
B．稳定性：H2Se>HBr
C．还原性：Se2－>Br－
D．非金属性：Se>Br
【答案】 C
【解析】 二者位于同一周期，同一周期元素，从左到右原子半径递减，则原子半径：Br＜Se，A错误；二者位于同一周期，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，原子序数溴大于硒，非金属性溴大于硒，稳定性硒化氢弱，B错误；Se非金属性小于Br，阴离子的还原性硒离子强，C正确；同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性溴比硒强，D错误。
6.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )
A．装置①测定化学反应速率
B．装置②制取并吸收HCl
C．装置③量取8.5 mL的稀硫酸
D．装置④模拟铁的腐蚀
【答案】 D
【解析】 根据一定时间内生成气体体积测定反应速率，因为缺少秒表而无法记录时间，则无法测定反应速率，A错误；HCl极易溶于NaOH溶液，所以尾气处理装置中导气管不能伸入液面下，否则易产生倒吸，B错误；量取溶液时，选取量筒规格要稍微大于或等于量取溶液的体积，所以量取8.5 mL的稀硫酸应该用10 mL量筒，C错误；酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，中性或弱酸性条件下，铁发生吸氧腐蚀，所以U形管中左端红墨水下降、右端红墨水上升，能实现实验目的，D正确。
O2与Na2SiO3溶液发生反应产生胶状沉淀，根据较强酸制较弱酸可得酸性：H2SO3>H2SiO3，D正确。
7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X的基态原子的2p能级中含有3个未成对电子，Y的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z的基态原子的最外层电子数与最内层电子数相等，W是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )
A．XY的空间结构为V形
B．简单离子半径：Y＜W＜Z
C．第一电离能：I1(Z)＜I1(W)＜I1(X)
D．工业上采用电解W的氯化物水溶液的方法制取W的单质
【答案】 A
【解析】 X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X的基态原子的2p能级中含有3个未成对电子，则X原子的电子排布式为1s22s22p3，则X为氮元素；Y的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为氧元素；Z的基态原子的最外层电子数与最内层电子数相等，则Z为镁元素；W是地壳中含量最高的金属元素，则W为铝元素。XY为NO，N原子形成2个σ键，孤电子对数为＝1，中心原子为sp2杂化，含有一对孤电子对，其空间结构是V形，选项A正确；具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大半径越小，则简单离子半径：W(Al3＋)＜Z(Mg2＋)＜Y(O2－)，选项B错误；同周期元素从左到右，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势，但I1(Al)＜I1(Mg)，选项C错误；工业上采用电解熔融的W的氧化物Al2O3的方法制取W的单质，选项D错误。
8．我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是( )
A．原子半径大小顺序为W＞X＞Y＞Z
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
【答案】 B
【解析】 由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15， X、Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族，又因X、Y、Z均不与W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si。O原子有两个电子层，Mg、Al、Si均有三个电子层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即X＞Y＞Z＞W，A错误；化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确；Y单质为铝单质，属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误；Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误。
9.NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1；研究发现，在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法正确的是( )
A．NH3催化还原NO为吸热反应
B．过程Ⅰ中NH3断裂非极性键
C．过程Ⅱ中NO为氧化剂，Fe2＋为还原剂
D．脱硝的总反应为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)
【答案】 D
【解析】 A项，依据图1可知反应物能量高，生成物能量低，为放热反应；B项，NH3没有非极性键；C项，过程Ⅱ中，Fe2＋的化合价未变。
10.在碱性溶液中，Cu2＋可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如下图所示。
下列说法错误的是( )
A．该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B．该配离子中铜离子的配位数是4
C．基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1
D．该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
【答案】 A
【解析】 A项，与N成键的H可与H2O的O形成氢键，错误；B项，1个铜离子可与2个N和2个O形成配位键，正确；C项，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，正确；D项，H、C、N、O的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H，正确。
11(2022·江苏如皋中学高三模拟)一定条件下Pd－MgO催化剂可以实现CO2“甲烷化”，其反应机理如图所示，下列说法正确的是( )
A．CO2和H2O的空间结构均为直线形
B．MgO→MgOCO2转化过程中只有共价键的断裂与形成
C．中间体MgOCO中碳元素的化合价为－2价
D．“甲烷化”的总反应为CO2＋4H2CH4＋2H2O
【答案】 D
【解析】 二氧化碳分子中C原子形成2个σ键，没有孤电子对，价层电子对数为2，采取sp杂化，二氧化碳为直线形，水分子中O原子形成2个O—H键，含有2对孤电子对，价层电子对数为4，水分子为V形，故A错误；MgO只含有离子键，MgOCO2中含有离子键和共价键，则MgO→MgOCO2时，没有共价键的断裂，故B错误。
12.(2022·山东德州高三模拟)临床上用KI预防和治疗甲状腺疾病。一种利用含碘废水制取KI的工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A．制CuI时I2和CuSO4都做氧化剂
B．“滤渣2”经过处理可回收利用
C．加入HI的目的是去除K2CO3，提高KI的纯度
D．获得KI晶体时可在空气中直接蒸发浓缩、冷却结晶
【答案】 D
【解析】 制CuI时，碘单质中碘的化合价从0降低到－1，CuSO4中铜的化合价从＋2降低到＋1，则I2和CuSO4都做氧化剂，A正确；由流程知，碘化亚铜沉淀中加入铁粉和水反应得碘化亚铁溶液、铜， “滤渣2”含有过量的铁粉和铜粉，经过处理可回收利用，B正确；FeI2溶液中加入K2CO3溶液生成沉淀和KI溶液，过滤3得到的滤液中含有K2CO3，加入HI的目的是去除K2CO3，提高KI的纯度，C正确；碘离子容易被氧化，为防止氧化，加HI调pH，在一定pH下蒸发浓缩、冷却结晶获得碘化钾晶体，D错误。
13.常温下，水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图所示，Na2SO3的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．常温下溶液的pH：NaOH溶液＞Na2SO3溶液
B．常温下pH＝8时，c(SO)＜c(HSO)
C．0.2 mol·L－1NaHSO3溶液中：c(Na＋)＝c(SO)＋c(HSO)
D．pH＝10的Na2SO3溶液在60 ℃时蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤，将得到Na2SO3晶体
【答案】 D
【解析】 常温下等物质的量浓度的溶液的pH：NaOH溶液＞Na2SO3溶液，物质的量浓度不同时就不一定满足了，例如极稀的氢氧化钠溶液pH小于浓Na2SO3溶液的pH，A错误；由图知，常温下pH＝8时，c(SO)＞c(HSO)，B错误；0.2 mol·L－1NaHSO3溶液中存在元素质量守恒：c(Na＋)＝c(HSO)＋c(SO)＋c(H2SO3)，则c(Na＋)＞ c(SO)＋c(HSO)，C错误；由分布图知，pH＝10的Na2SO3溶液中只有Na2SO3，由溶解度图知：在60 ℃时蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤，将得到Na2SO3晶体，D正确。
14.研究小组进行如下表所示的原电池实验：
实验编号 ① ②
实验装置
实验现象 连接好装置5分钟后，灵敏电流表指针向左偏转，两侧铜片表面均无明显现象 连接好装置，开始时左侧铁片表面持续产生气泡，5分钟后，灵敏电流表指针向右偏转，右侧铁片表面无明显现象
下列关于该实验的叙述中，正确的是( )
A．两装置的盐桥中，阳离子均向右侧移动
B．实验①中，左侧的铜被腐蚀
C．实验②中，连接装置5分钟后，左侧电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑
D．实验①和实验②中，均有O2得电子的反应发生
【答案】 D
【解析】 ①电子移动的方向从负极流向正极，即左侧铜为正极，右侧铜为负极，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即向左侧移动，②5 min后，灵敏电流表指针向右偏转，说明左侧铁作负极，右侧铁作正极，根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，即向右侧移动，A项错误；根据A选项分析，实验①中左侧铜没有被腐蚀，右侧铜被腐蚀，B项错误；实验②中连接好装置，5 min后，灵敏电流表指针向右偏转，说明左侧铁作负极，右侧铁作正极，即左侧电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C项错误；实验①左侧电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，实验②5 min后，右侧铁片电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，均是吸氧腐蚀，D项正确。
第二部分
本部分共 5 题，共 58 分。
15.（10分）过渡金属广泛应用于材料、催化剂、电导体等，是化学工作者重点研究的对象。我国科学家成功研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料；成功制备出砷化铌纳米带，并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。请回答下列问题：
(1)Cu2＋基态原子的价电子排布图为______________。
(2)配离子的颜色与d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d的分裂能，用符号Δ表示。则分裂能Δ[Co(H2O)6]2＋小于Δ[Co(H2O)6]3＋，理由是___________________________________________________________。
(3)某含铜化合物的晶胞如图所示，晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。
①晶胞中每个Cu原子与__________个S原子相连，含铜化合物的化学式为_______________。
②该晶体高温煅烧生成SO2的分子空间结构为V形。分子中大π键可用Π符号表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则SO2中大π键应表示为______________。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备，如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为密石酸)的熔点和水溶性：
物质
熔点/℃ 231 325 287
水溶性 不溶 不溶 易溶
①六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是_______________________________________________。
②苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异，原因是___________________________。
③苯六酸分子中C的杂化方式是___________________________________________________。
(5)铌元素(Nb)为一种金属元素，其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d45s1。下列不同Nb微粒的核外电子排布式中，失去最外层1个电子所需能量最小的是________(填字母)。
a．[Kr]4d35s2
b．[Kr]4d25s15p2
c．[Kr]4d4
d．[Kr]4d3
(6)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为________ pm。
【答案】 (1)
(2)前者带2个正电荷，后者带3个正电荷，后者对电子的吸引力较大 (3)①4 CuFeS2 ②Π (4)①六溴苯的相对分子质量大于六氯苯，所以六溴苯的范德华力比六氯苯的强
②苯六酸含多个羧基，与水形成分子间氢键，易溶于水 ③sp2 (5)b (6)a
【解析】 (3)①从晶胞结构看，每个Cu原子与4个S原子相连；晶胞中硫原子位于晶胞内部，数目为8，铁原子数目为6×＋4×＝4，铜原子数目为4×＋1＋8×＝4，含铜化合物的化学式为CuFeS2。②SO2中大π键是由3个原子提供4个电子构成的，应表示为Π。
(4)①六溴苯和六氯苯都为共价化合物，结构相似，因为六溴苯的相对分子质量大于六氯苯，所以六溴苯的范德华力比六氯苯的强，所以六溴苯的熔点比六氯苯高。②苯六酸含多个羧基，与水形成分子间氢键，易溶于水，所以苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异。③苯六酸分子苯环上的碳和羧基上的碳都为sp2杂化。(5)选项中各微粒失去一个电子，前两个为激发态的第一电离能，c为第二电离能，d为第三电离能，第一、二、三电离能依次增大，基态的电离能大于激发态的，且5p能级的能量高于4d能级，所以失去最外层1个电子所需能量最小的是b。 (6)距离最近的两个锰原子之间的距离为面对角线的一半，即a pm。
16.（10分）以NO和NO2为主的氮氧化物是造成光化学烟雾、雾霾和酸雨的一个重要原因。
Ⅰ.为防止氮的氧化物(NO、NO2)污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。
(1)在一定条件下，CO与NO反应生成CO2和N2，反应的化学方程式：2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。为提高此反应的速率，下列措施不可行的是________(填字母)。
A．及时转移出CO2
B．使用合适的催化剂
C．升高温度
D．恒温恒容条件下，通入稀有气体增大压强
(2)恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0 mol NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)===N2(g)＋CO2(g)。反应至5 min时，实验测得CO2的物质的量为0.21 mol，则0～5 min内，以NO表示的反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。
Ⅱ.氨气在一定条件下也可以还原氮氧化物，其反应为NOx＋NH3―→N2＋H2O(未配平)。
(3)下列有关NH3的说法错误的是________(填字母)。
A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
(4)硝酸工业排放的废气中常含有NO、NO2等，为消除它们对环境的破坏作用，工业上可采用氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________；若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将______ mol NOx转化为N2。
Ⅲ.工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理氮氧化物(NOx)。
已知：①NO不能与Na2CO3溶液反应。
②NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2；2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋CO2＋NaNO2。
(5)①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是________(填字母)。
A．1.3 B．1.6
C．1.8 D．2.0
②若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液完全吸收1 mol NOx，则需要Na2CO3溶液至少________ g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液的质量就增加44 g，则NOx中的x值为______________。
(6)氨转化法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是_________________________。
【答案】 (1)AD (2)0.042 (3)C (4)1∶3 (5)①A ②250 ③(或1.875)
(6)将有毒气体转化成无毒的物质，防止有毒气体的污染
【解析】 (1)由2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)可知，及时转移出CO2，减小生成物浓度，不能提高此反应的速率，故A符合题意；使用合适的催化剂，能加快反应速率，故B不符合题意；升高温度，能加快反应速率，故C不符合题意；恒温恒容条件下，通入稀有气体增大压强，由于体积不变，各组分的浓度没有改变，反应速率不变，故D符合题意。(2)由C(s)＋2NO(g)===N2(g)＋CO2(g)可知，反应至5 min时，测得CO2的物质的量为0.21 mol，则消耗NO的物质的量为n(NO)＝0.21 mol×2＝0.42 mol，0～5 min内，以NO表示的反应速率v(NO)＝＝0.042 mol·L－1·min－1。(3)由N2＋3H22NH3可知，为了提高效益，工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂作用下进行，故A正确；氨气是工业生产的基础原料，NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥，即NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，2NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O，故B正确；NH3是碱性气体，可和浓硫酸发生反应，NH3也可与氯化钙发生反应，所以不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥，故C错误。(4)7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2，设NO的物质的量是x mol，NO2的物质的量是(6－x) mol，反应过程中转移的电子数是2x＋(6－x)×4＝7×3，解得x＝1.5，即NO的物质的量是1.5 mol，NO2的物质的量是4.5 mol，混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1.5∶4.5＝1∶3；NOx中N元素的化合价为＋2x价，NH3中N元素的化合价为－3价，设1 mol NH3可将a mol NOx转化为N2，由得失电子守恒可得a×2x＝1×3，解得a＝。(5)①由方程式NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2、2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2可知，当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，n(NO2)≥n(NO)，NO含量越少，x值越小，而当n(NO2)＝n(NO)时，x值最小，即x最小＝＝1.5，所以x值小于1.5的NOx不能完全被Na2CO3溶液吸收，选项A符合题意。②当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，反应生成的NaNO3和NaNO2中氮元素与钠元素之比为1∶1，所以1 mol NOx被完全吸收至少需碳酸钠0.5 mol，质量为53 g，所以碳酸钠溶液的质量为＝250 g。③由题中信息可知，产生CO2的物质的量为n(CO2)＝＝1 mol，吸收液的质量就增加44 g，设由NO2和纯碱反应产生的CO2为a mol，由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为b mol，则
2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2 质量增加Δm
1 mol 48 g
a mol 48a g
NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2 质量增加Δm
1 mol 32 g
b mol 32b g
列方程组为，
解得a＝0.75，b＝0.25，n(NO2)＝0.75 mol×2＋0.25 mol＝1.75 mol，n(NO)＝0.25 mol，x＝＝。
17（13分）化合物F是一种重要的有机物，可通过以下方法合成：
(1)B中含有的官能团名称为______________________________________________________。
(2)A→B的化学方程式为________________________________________________________。
(3)B→C的反应类型为__________________________________________________________。
(4)E的分子式为C10H10O4N2，写出E的结构简式：_________________________________。
(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：________________________。
①能发生银镜反应；
②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；
③分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
(6)已知：CH3CHO＋CH3CHOCH3CH==CHCHO。请结合题给信息，以苯和为原料制备，写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】 (1)硝基、碳溴键
(2)＋HNO3＋H2O
(3)取代反应
(4)
(5)
(或)
(6)
【解析】 (4)由框图和E的分子式为C10H10O4N2，可知E的结构简式：。(5)C的结构简式为，满足①能发生银镜反应说明含有醛基；②能发生水解反应说明含有酯基，且水解产物可以与FeCl3溶液发生显色反应，说明水解产物中有酚羟基；③分子中有4种不同化学环境的氢原子的同分异构体的结构简式：或。
18.（12分）柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，某研究团队用硫铁矿(主要成分为FeS2、SiO2、Al2O3)为原料，制备柠檬酸亚铁，其流程如图：
已知：
Ⅰ.柠檬酸(C6H8O7)为三元酸。
Ⅱ.表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算)。
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3＋ 1.1 3.2
Al3＋ 3.0 5.0
Fe2＋ 5.8 8.8
(1)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种______(填“正”“酸式”或“碱式”)盐，“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为________________________；滤渣1的成分为________(填化学式)。
(2)已知：FeS2与H2SO4不反应。则“还原”时FeS2发生反应的离子方程式为______________。
(3)“沉铁”时的离子方程式为____________________________________，该反应需控制温度在35 ℃以下，其可能的原因是__________________________。
(4)“除铝”时所调pH范围是______________，“还原”和“除铝”两步操作不能交换的原因是__________________________________________。
(5)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)在空气中煅烧得到Fe2O3和FeO的混合物。检验Fe2O3存在的方法是_____________________________________________________________________________。
【答案】 (1)酸式 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 SiO2 (2)FeS2＋2Fe3＋===3Fe2＋＋2S (3)2HCO＋Fe2＋===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 防止NH4HCO3受热分解 (4)5.0≤pH＜5.8 因为Fe3＋沉淀的pH比Al3＋更低，若先调pH则Fe3＋也会沉淀而损耗，降低产率 (5)取煅烧后的固体于试管中，加足量稀硫酸溶解，滴加KSCN溶液，若变红则证明Fe2O3存在
【解析】 (1)由于柠檬酸(C6H8O7)为三元酸，则柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)还能电离出氢离子，是一种酸式盐，分析可知“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。滤渣1的成分为SiO2。(2)已知：FeS2与H2SO4不反应，“还原”时FeS2被铁离子氧化，发生反应的离子方程式为FeS2＋2Fe3＋===3Fe2＋＋2S。(3)“沉铁”时反应物是碳酸氢根离子、亚铁离子，生成物是碳酸亚铁，根据原子守恒可知还有水和二氧化碳生成，反应的离子方程式为2HCO＋Fe2＋===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；由于铵盐受热易分解，该反应需控制温度在35 ℃以下的原因是防止NH4HCO3受热分解。
19.（12分）某小组研究NH4Cl与CuO反应，进行如下实验(部分装置略)：
实验 Ⅰ Ⅱ
装置
现象 加热试管，产生白烟，试管口有白色固体；试管中有水生成，继续加热，黑色固体变蓝，最终部分变为黄色 将细玻璃管口加热至红热，迅速垂直插入 NH4Cl晶体中，一段时间后，取出玻璃管，管口处有亮红色固体
经检测，实验Ⅰ中的黄色固体含有CuCl和CuCl2，实验Ⅱ中的亮红色固体为Cu。
(1)实验Ⅰ中试管口的白色固体是______。
(2)实验Ⅰ中黑色固体变蓝，最终部分固体变为黄色的过程中，发生了如下变化：
①(NH4)2CuCl4固体受热分解的化学方程式是______。
②对于物质X，做出如下假设：
ⅰ．X是NH4Cl。
反应方程式为：________________________________(补充完整)
ⅱ．X是______，理由是______。
(3)实验Ⅰ和实验Ⅱ的现象不同，可能的原因是______(列出2点)。
(4)NH4Cl溶液与CuO反应。
实验Ⅲ 向CuO粉末中加入0.1 mol·L 1 NH4Cl溶液，浸泡一段时间后，固体部分溶解，表面无颜色变化，溶液变为蓝色。
资料：ⅰ．相关微粒在水溶液中的颜色：Cu2+蓝色，Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深蓝色
ⅱ．Cu(NH3)2+Cu2++NH3 Cu(NH3)42+Cu2++4NH3
①设计实验证明实验Ⅲ得到的蓝色溶液中存在Cu(NH3)2+或Cu(NH3)42+。
实验方案是______。
②实验Ⅲ中未观察到NH4Cl溶液与CuO发生氧化还原反应的产物，可能的原因是______(列出1点即可)。
【答案】 (1). NH4Cl (2). (NH4)2CuCl4 CuCl2+2NH3↑+2HCl↑ (3). 6CuCl2+2NH4Cl= 6CuCl+N2↑+ 8HCl↑ (4). NH3 (5). NH3有还原性 (6). 反应物的接触方式不同；反应温度不同等 (7). 取两份少量等体积的实验Ⅲ中的溶液于试管中，分别加入等量的水和稀硫酸，加入稀硫酸的溶液颜色变得更浅；取少量实验Ⅲ中的溶液于试管中，加热，溶液颜色变浅等 (8). 由于温度低等原因，NH4Cl溶液与CuO的氧化还原反应无法发生；NH4Cl溶液与CuO的氧化还原反应的化学反应速率慢、反应的限度小等
【解析】(1)由实验Ⅰ可知：首先是氯化铵分解为氨气和氯化氢，然后是氨气还原氧化铜，所以在中试管口的白色固体是生成的氨气和氯化氢反应生成NH4Cl，故【答案】：NH4Cl；
(2)①(NH4)2CuCl4属于复盐，相当于2NH4Cl和CuCl2，根据可知，固体受热分解会放出氨气、CuCl2和HCl气体，所以该反应的化学方程式是(NH4)2CuCl4 CuCl2+2NH3↑+2HCl↑，故【答案】：(NH4)2CuCl4 CuCl2+2NH3↑+2HCl↑；
②ⅰ若X是NH4Cl，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，NH3又具有还原性，能还原CuCl2生成CuCl和N2，所以该反应方程式为：6CuCl2+2NH4Cl= 6CuCl+N2↑+ 8HCl↑，故【答案】为6CuCl2+2NH4Cl= 6CuCl+N2↑+ 8HCl↑；
ⅱ若X是NH3，NH3有还原性, 能还原CuCl2生成CuCl和N2，故【答案】：NH3；NH3有还原性；
(3)实验Ⅰ和实验Ⅱ的反应物的接触方式不同；反应温度不同，所以反应的现象不同，故【答案】：反应物的接触方式不同；反应温度不同等；
(4)①由Cu(NH3)2+Cu2++NH3 ，且Cu2+蓝色，Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深蓝色可知，加入稀硫酸，减小了氨气的量，平衡右移，铜离子的量增大，颜色变浅；或加水稀释，平衡右移，溶液的颜色的变浅；由于Cu(NH3)2+Cu2++NH3为吸热反应，所以加热平衡右移，溶液的颜色的变浅；
故【答案】为：取两份少量等体积的实验Ⅲ中的溶液于试管中，分别加入等量的水和稀硫酸，加入稀硫酸的溶液颜色变得更浅；取少量实验Ⅲ中的溶液于试管中，加热，溶液颜色变浅等；
②实验Ⅲ中未观察到NH4Cl溶液与CuO发生氧化还原反应的产物，可能由于温度低，NH4Cl溶液与CuO的氧化还原反应无法发生；或者是NH4Cl溶液与CuO的氧化还原反应的化学反应速率慢、反应的限度小等；
故【答案】是：由于温度低等原因，NH4Cl溶液与CuO的氧化还原反应无法发生；NH4Cl溶液与CuO的氧化还原反应的化学反应速率慢、反应的限度小等。
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备战2024年高考化学模拟卷05（北京）
（本卷共19小题，满分100分）
第I部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是
A. 醋酸钠是强电解质
B. 醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C. 常温下，醋酸钠溶液的
D. 该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
2.下列说法与化学反应无关的是( )
A．明矾用于污水净化
B．小苏打用作食品膨松剂
C．X射线衍射测定青蒿素晶胞结构
D．疫苗运输过程需低温冷藏
3.下列化学用语不正确的是
A. 苯的实验式：CH B. 乙酸分子比例模型：
C. 氢氧化钠的电子式： D. 乙炔的结构式：H—C≡C—H
4.下列反应的离子方程式不正确的是( )
A. NaOH溶液腐蚀玻璃瓶塞：SiO2 +2OH－=SiO32- + 2H2O
B. 实验室制Cl2：MnO2＋4HCl(浓) Mn2+＋2Cl－＋2H2O＋Cl2↑
C. 向Mg(OH) 2悬浊液中加入FeCl3溶液：2Fe3＋＋3Mg(OH)2 ==2 Fe(OH)3＋3Mg2+
D. 向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液： HSO3－+Ba2＋+OH－=BaSO3↓+H2O
5.已知34Se、35Br在周期表中位于同一周期，下列关系正确的是( )
A．原子半径：Br>Se
B．稳定性：H2Se>HBr
C．还原性：Se2－>Br－
D．非金属性：Se>Br
6.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )
A．装置①测定化学反应速率
B．装置②制取并吸收HCl
C．装置③量取8.5 mL的稀硫酸
D．装置④模拟铁的腐蚀
7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素。X的基态原子的2p能级中含有3个未成对电子，Y的基态原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，Z的基态原子的最外层电子数与最内层电子数相等，W是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )
A．XY的空间结构为V形
B．简单离子半径：Y＜W＜Z
C．第一电离能：I1(Z)＜I1(W)＜I1(X)
D．工业上采用电解W的氯化物水溶液的方法制取W的单质
8．我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。下列结论正确的是( )
A．原子半径大小顺序为W＞X＞Y＞Z
B．化合物XW中的化学键为离子键
C．Y单质的导电性能弱于Z单质的
D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸
9.NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1；研究发现，在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法正确的是( )
A．NH3催化还原NO为吸热反应
B．过程Ⅰ中NH3断裂非极性键
C．过程Ⅱ中NO为氧化剂，Fe2＋为还原剂
D．脱硝的总反应为4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)
10.在碱性溶液中，Cu2＋可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如下图所示。
下列说法错误的是( )
A．该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B．该配离子中铜离子的配位数是4
C．基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1
D．该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
11(2022·江苏如皋中学高三模拟)一定条件下Pd－MgO催化剂可以实现CO2“甲烷化”，其反应机理如图所示，下列说法正确的是( )
A．CO2和H2O的空间结构均为直线形
B．MgO→MgOCO2转化过程中只有共价键的断裂与形成
C．中间体MgOCO中碳元素的化合价为－2价
D．“甲烷化”的总反应为CO2＋4H2CH4＋2H2O
12.(2022·山东德州高三模拟)临床上用KI预防和治疗甲状腺疾病。一种利用含碘废水制取KI的工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A．制CuI时I2和CuSO4都做氧化剂
B．“滤渣2”经过处理可回收利用
C．加入HI的目的是去除K2CO3，提高KI的纯度
D．获得KI晶体时可在空气中直接蒸发浓缩、冷却结晶
13.常温下，水溶液中H2SO3、HSO、SO随pH的分布如图所示，Na2SO3的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．常温下溶液的pH：NaOH溶液＞Na2SO3溶液
B．常温下pH＝8时，c(SO)＜c(HSO)
C．0.2 mol·L－1NaHSO3溶液中：c(Na＋)＝c(SO)＋c(HSO)
D．pH＝10的Na2SO3溶液在60 ℃时蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤，将得到Na2SO3晶体
14.研究小组进行如下表所示的原电池实验：
实验编号 ① ②
实验装置
实验现象 连接好装置5分钟后，灵敏电流表指针向左偏转，两侧铜片表面均无明显现象 连接好装置，开始时左侧铁片表面持续产生气泡，5分钟后，灵敏电流表指针向右偏转，右侧铁片表面无明显现象
下列关于该实验的叙述中，正确的是( )
A．两装置的盐桥中，阳离子均向右侧移动
B．实验①中，左侧的铜被腐蚀
C．实验②中，连接装置5分钟后，左侧电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑
D．实验①和实验②中，均有O2得电子的反应发生
第二部分
本部分共 5 题，共 58 分。
15.（10分）过渡金属广泛应用于材料、催化剂、电导体等，是化学工作者重点研究的对象。我国科学家成功研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料；成功制备出砷化铌纳米带，并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。请回答下列问题：
(1)Cu2＋基态原子的价电子排布图为______________。
(2)配离子的颜色与d－d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d的分裂能，用符号Δ表示。则分裂能Δ[Co(H2O)6]2＋小于Δ[Co(H2O)6]3＋，理由是___________________________________________________________。
(3)某含铜化合物的晶胞如图所示，晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。
①晶胞中每个Cu原子与__________个S原子相连，含铜化合物的化学式为_______________。
②该晶体高温煅烧生成SO2的分子空间结构为V形。分子中大π键可用Π符号表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则SO2中大π键应表示为______________。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备，如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为密石酸)的熔点和水溶性：
物质
熔点/℃ 231 325 287
水溶性 不溶 不溶 易溶
①六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是_______________________________________________。
②苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异，原因是___________________________。
③苯六酸分子中C的杂化方式是___________________________________________________。
(5)铌元素(Nb)为一种金属元素，其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d45s1。下列不同Nb微粒的核外电子排布式中，失去最外层1个电子所需能量最小的是________(填字母)。
a．[Kr]4d35s2
b．[Kr]4d25s15p2
c．[Kr]4d4
d．[Kr]4d3
(6)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为________ pm。
16.（10分）以NO和NO2为主的氮氧化物是造成光化学烟雾、雾霾和酸雨的一个重要原因。
Ⅰ.为防止氮的氧化物(NO、NO2)污染空气，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物。
(1)在一定条件下，CO与NO反应生成CO2和N2，反应的化学方程式：2CO(g)＋2NO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。为提高此反应的速率，下列措施不可行的是________(填字母)。
A．及时转移出CO2
B．使用合适的催化剂
C．升高温度
D．恒温恒容条件下，通入稀有气体增大压强
(2)恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0 mol NO，发生反应：C(s)＋2NO(g)===N2(g)＋CO2(g)。反应至5 min时，实验测得CO2的物质的量为0.21 mol，则0～5 min内，以NO表示的反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。
Ⅱ.氨气在一定条件下也可以还原氮氧化物，其反应为NOx＋NH3―→N2＋H2O(未配平)。
(3)下列有关NH3的说法错误的是________(填字母)。
A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
(4)硝酸工业排放的废气中常含有NO、NO2等，为消除它们对环境的破坏作用，工业上可采用氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________；若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将______ mol NOx转化为N2。
Ⅲ.工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理氮氧化物(NOx)。
已知：①NO不能与Na2CO3溶液反应。
②NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2；2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋CO2＋NaNO2。
(5)①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是________(填字母)。
A．1.3 B．1.6
C．1.8 D．2.0
②若用溶质质量分数为21.2%的Na2CO3溶液完全吸收1 mol NOx，则需要Na2CO3溶液至少________ g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液的质量就增加44 g，则NOx中的x值为______________。
(6)氨转化法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是_________________________。
17（13分）化合物F是一种重要的有机物，可通过以下方法合成：
(1)B中含有的官能团名称为______________________________________________________。
(2)A→B的化学方程式为________________________________________________________。
(3)B→C的反应类型为__________________________________________________________。
(4)E的分子式为C10H10O4N2，写出E的结构简式：_________________________________。
(5)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：________________________。
①能发生银镜反应；
②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；
③分子中只有4种不同化学环境的氢原子。
(6)已知：CH3CHO＋CH3CHOCH3CH==CHCHO。请结合题给信息，以苯和为原料制备，写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
18.（12分）柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，某研究团队用硫铁矿(主要成分为FeS2、SiO2、Al2O3)为原料，制备柠檬酸亚铁，其流程如图：
已知：
Ⅰ.柠檬酸(C6H8O7)为三元酸。
Ⅱ.表中列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算)。
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3＋ 1.1 3.2
Al3＋ 3.0 5.0
Fe2＋ 5.8 8.8
(1)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种______(填“正”“酸式”或“碱式”)盐，“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为________________________；滤渣1的成分为________(填化学式)。
(2)已知：FeS2与H2SO4不反应。则“还原”时FeS2发生反应的离子方程式为______________。
(3)“沉铁”时的离子方程式为____________________________________，该反应需控制温度在35 ℃以下，其可能的原因是__________________________。
(4)“除铝”时所调pH范围是______________，“还原”和“除铝”两步操作不能交换的原因是__________________________________________。
(5)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)在空气中煅烧得到Fe2O3和FeO的混合物。检验Fe2O3存在的方法是_____________________________________________________________________________。
19.（12分）某小组研究NH4Cl与CuO反应，进行如下实验(部分装置略)：
实验 Ⅰ Ⅱ
装置
现象 加热试管，产生白烟，试管口有白色固体；试管中有水生成，继续加热，黑色固体变蓝，最终部分变为黄色 将细玻璃管口加热至红热，迅速垂直插入 NH4Cl晶体中，一段时间后，取出玻璃管，管口处有亮红色固体
经检测，实验Ⅰ中的黄色固体含有CuCl和CuCl2，实验Ⅱ中的亮红色固体为Cu。
(1)实验Ⅰ中试管口的白色固体是______。
(2)实验Ⅰ中黑色固体变蓝，最终部分固体变为黄色的过程中，发生了如下变化：
①(NH4)2CuCl4固体受热分解的化学方程式是______。
②对于物质X，做出如下假设：
ⅰ．X是NH4Cl。
反应方程式为：________________________________(补充完整)
ⅱ．X是______，理由是______。
(3)实验Ⅰ和实验Ⅱ的现象不同，可能的原因是______(列出2点)。
(4)NH4Cl溶液与CuO反应。
实验Ⅲ 向CuO粉末中加入0.1 mol·L 1 NH4Cl溶液，浸泡一段时间后，固体部分溶解，表面无颜色变化，溶液变为蓝色。
资料：ⅰ．相关微粒在水溶液中的颜色：Cu2+蓝色，Cu(NH3)2+和Cu(NH3)42+深蓝色
ⅱ．Cu(NH3)2+Cu2++NH3 Cu(NH3)42+Cu2++4NH3
①设计实验证明实验Ⅲ得到的蓝色溶液中存在Cu(NH3)2+或Cu(NH3)42+。
实验方案是______。
②实验Ⅲ中未观察到NH4Cl溶液与CuO发生氧化还原反应的产物，可能的原因是______(列出1点即可)。
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