吉林省长春市东北师大附中明珠学校2023-2024学年高三下学期六模
化学试题
满分：100分 考试时长：75分钟
注意事项：
1.答题前考生需将姓名、班级填写在答题卡指定位置上，并粘贴好条形码。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Sc-45 V-51 Ga-70
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，只有一项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆是依据外加电流法防腐
B. “天和核心舱”电推进系统采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
D. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
【答案】A
【解析】
【详解】A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆是依据牺牲阳极化，A错误；
B．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，B正确；
C．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，利用了乙醚溶解青蒿素的能力大于水的原理，该过程包括萃取操作，C正确；
D．农村推广风力发电、光伏发电，减少CO2的产生和排放，有利于“碳达峰、碳中和”，D正确；
故选A。
2. 烟气中的二氧化硫可用于处理含铬(Ⅵ)废水，其反应为：，下列化学用语正确的是
A. 元素位于周期表的ds区
B. 的模型：
C. 中子数为21的核素符号：
D. 用轨道表示式表示H2O中O原子的杂化：
【答案】D
【解析】
【详解】A．基态原子的价电子排布为半满结构，价层电子排布式为：，A错误；
B．的杂化类型为sp2杂化的模型为平面三角形，B错误；
C．中子数为21的核素符号：，C错误；
D．用轨道表示式表示中O原子的杂化：，D正确；
故选D。
3. 下列关于物质的工业制备涉及的相关反应中错误的是
A. 用TiCl4制备TiO2：TiCl4+(x+2)H2O(过量)=TiO2·xH2O↓+4HCl
B. 工业制硝酸：4NH3+3O22N2+6H2O
C. 侯式制碱法：CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
D. 工业制粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑
【答案】B
【解析】
【详解】A．工业上通过TiCl4的水解反应制备TiO2，反应为：TiCl4+(x+2)H2O(过量)=TiO2·xH2O+4HCl，故A正确；
B．工业制硝酸第一步为氨气的催化氧化生成NO和水，反应为： ，故B错误
C．侯氏制碱法最重要的一步：向饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳气体生成碳酸氢钠固体，化学方程式为：CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，故C正确；
D．碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳，SiO2+2CSi+2CO↑，故D正确；
故答案选B。
4. 下列所示装置或操作能达到实验目的的是
A. 图①：验证1-溴丁烷发生消去反应
B. 图②：标准溶液滴定盐酸
C. 图③：比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
D. 图④：蒸干溶液获得晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．1-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯，1-丁烯中含有挥发的乙醇，二者都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明有1-丁烯生成，不能验证1-溴丁烷发生消去反应， A错误；
B．氢氧化钠溶液应盛装在碱式滴定管中，B错误；
C．稀硫酸滴入Na2CO3溶液中，发生复分解反应并生成CO2气体，可证明酸性H2SO4＞H2CO3，将CO2气体通入Na2SiO3溶液中，生成H2SiO3沉淀，可证明酸性H2CO3＞H2SiO3，从而得出酸性，H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，非金属性S＞C＞Si，C正确；
D．蒸干溶液使平衡正向进行，随着生成盐酸浓度增大盐酸挥发最终得到氢氧化铝，D错误；
答案选C。
5. 用途广泛，利用溶液与玻璃中反应生产磨砂玻璃；利用反应：3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO制备Si3N4陶瓷。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 1molSiO2中所含键数目为4NA
B. 制备Si3N4的反应中，生成时转移电子数为
C. 2.8gN2与的混合气体中所含质子数为1.4NA
D. 1L的溶液中所含H+数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A．在SiO2晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子，故1molSiO2晶体中含有Si-O键数目为4NA，故A正确；
B．未说明气体所处的温度和压强，无法计算的物质的量，故B错误；
C．氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol，故2.8g混合物的物质的量为=0.1mol，且两者均含14个质子，故0.1mol混合物中含1.4NA个质子，故C正确；
D．1L的溶液中c(H+)=0.01mol/L，n(H+)=1L×0.01mol/L=0.01mol，数目为，故D正确；
故选B。
6. 卡维地洛类药物(丁)可用于治疗原发性高血压、有症状的充血性心力衰竭。以甲为原料合成丁的方法如下图所示。下列说法正确的是
A. 试剂X可以是足量的NaOH溶液
B. 乙、丙、丁均能与盐酸反应
C. 丙、丁互为同系物
D. 戊的同分异构体有3种
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲转化为乙时，试剂X只与-COOH反应，不与酚羟基反应，试剂X只能为NaHCO3溶液，A错误；
B．乙中-COONa能与盐酸反应，丙中氨基能与盐酸反应，丁中氨基能与盐酸反应，B正确；
C．丙、丁官能团不同，不互为同系物，C错误；
D．戊的同分异构体除醇外，还有醚类，共6种，D错误；
故选B。
7. 下列实验操作、现象和结论对应正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有偏铝酸钠溶液试管中滴加碳酸氢钠溶液 产生白色沉淀 AlO结合氢离子的能力比CO强
B 向某乙醇试剂中加入一小块金属钠 有气体产生 说明乙醇中含有水
C 加热浓硝酸，并将产生的气体通入淀粉-KI溶液中 溶液变蓝 浓硝酸分解产生NO2
D 向Al2(SO4)3溶液和CaCl2溶液中分别加入Na2CO3溶液 均出现白色沉淀 Al2(SO4)3溶液和CaCl2溶液均可使CO的水解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．向盛有偏铝酸钠溶液的试管中滴加碳酸氢钠溶液，产生白色沉淀，发生反应，证明结合氢离子的能力比，故A正确；
B．因为乙醇也能与金属钠反应生成氢气，则不能说明乙醇中含有水，故B错误；
C．浓硝酸具有挥发性，HNO3具有强氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，故C错误；
D．Na2CO3溶液中存在水解平衡，使溶液显碱性，向Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液，二者发生互相促进的双水解反应，生成氢氧化铝和二氧化碳，则Al2(SO4)3溶液可使的水解平衡正向移动；向CaCl2溶液中加入Na2CO3溶液生成CaCO3沉淀，减小，的水解平衡逆向移动，故D错误；
故选A。
8. 刺芒柄花素的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质的分子式为C16H12O4
B. 该物质中含有4种官能团
C. 1mol该物质与溴水反应，最多可消耗2molBr2
D. 该物质与H2充分加成后的产物分子中含有5个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，该物质的分子式为C16H12O4，A正确；
B．该物质中含有羟基、羰基、醚键、碳碳双键4种官能团，B正确；
C．该物质中酚羟基邻位的氢原子可以与溴发生取代反应，碳碳双键可以与溴发生加成反应，1mol该物质与溴水反应，最多可消耗3 mol Br2，C错误；
D．该物质与H2充分加成后的产物，分子中含有5个手性碳原子，D正确；
故选C
9. 实验室以苯甲醛为原料合成苯甲酸苯甲酯的反应机理如图(已知RO 极易结合H+转化为ROH)。下列说法正确的是
A. 该反应的催化剂为苯甲醇钠，能降低反应的焓变
B. 合成苯甲酸甲酯总反应方程式为：
C. 与酯化反应相比，该反应的原子利用率高
D. 久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，能加快该历程反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A．该反应的催化剂为苯甲醇钠，不改变反应的焓变，故A错误；
B．合成苯甲酸甲酯总反应方程式为：，没有水生成，故B错误；
C．该反应没有副产物，只有目标产物，原子利用率为100%，与酯化反应相比，该反应的原子利用率高，故C正确；
D．苯甲酸会使苯甲醇钠转化为苯甲醇，导致催化剂失效，故久置的苯甲醛中含有少量苯甲酸，会减慢该历程反应速率，故D错误；
故答案选C。
10. 某种化学品的结构如图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M原子的最外层电子数等于其电子层数，则下列说法中正确的是
A. Z、W形成的简单氢化物，分子空间构型相同，分子中化学键的键角不相等
B. 元素对应简单离子半径大小关系为：
C. 与W同周期的元素中，第一电离能比W大的元素有2种
D. 在该化合物中Y和Z的杂化类型不同
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M原子的最外层电子数等于其电子层数，且M形成+3价的阳离子，M为Al，Z形成6条键且与Al同周期，Z为S，X形成1条键且与W、Y同周期，X为F，Y形成4条键为C，W形成2条键为O。
【详解】A．Z、W形成的简单氢化物分别为H2S和H2O，两者分子空间构型相同，但是氧原子电负性强于S原子，导致氧原子对孤电子对的吸引力更大，孤电子对与成键电子距离更近，成键电子与孤电子对之间的排斥作用更强，键角也就更大，A正确；
B．Al3+、F-和O2-电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径O2->F->Al3+，B错误；
C．与O同周期的元素中，第一电离能大于O的元素有N、F、Ne这三种，C错误；
D．在该化合物中C形成4条σ键，S也形成4条σ键，两者的杂化类型相同，都是sp3杂化，D错误；
故答案选A。
11. 以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，含少量As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等。
A. “还原”过程加适量Sb目的是将SbCl5还原为SbCl3
B. “除铜”时，不宜加过多的Na2S，是为了防止生成Sb2S3或产生有毒物质
C. “除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为：
D. “电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为2：3
【答案】D
【解析】
【分析】辉锑矿加入盐酸和SbCl5，得到浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2；加入适量Sb，将五价Sb转化为三价Sb，加入Na2S生成CuS沉淀除去铜，加入NaH2PO2，AsCl3和加入的NaH2PO2反应生成As、H3PO3，之后得到SbCl3溶液，电解生成Sb和SbCl5。
【详解】A．浸出液中含过有SbCl5，加适量Sb两者反应生成SbCl3且不引入新杂质，目的是更好地循环利用Sb元素，A正确；
B．过多的Na2S会和SbCl3反应生成Sb2S3，导致Sb元素流失；Na2S具有还原性也可能会和AsCl3反应生成有毒的As单质，故“除铜”时，不宜加过多的Na2S，但必须过量以保证除铜完全，B正确；
C．由流程可知，“除砷”时“除砷”时AsCl3和加入的NaH2PO2反应生成As，As元素化合价降低同时P元素化合价升高会生成H3PO3，该反应的化学方程式为：，C正确；
D．“电解”时，SbCl3生成Sb和SbCl5，根据电子守恒可知，3Sb3+～6e-～3Sb5+、2Sb3+～6e-～2Sb，则被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2，，D错误；
故选D。
12. 科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：。下列说法正确的是
A. 放电时电子由b电极经外电路流向a电极
B. 充电时电极b是阴极
C. 放电时NaCl溶液的浓度减小
D. 每生成1molCl2，理论上电极a的质量增加46g
【答案】D
【解析】
【分析】充电时为电解池装置，由充电时a极反应式可知a为电解池阴极，b为电解池阳极，充电时b极反应为；放电时为原电池装置，a为负极，反应式为，b为正极，反应式为。
【详解】A．由分析可知，放电时为原电池装置，a为负极，电极b是正极，因此放电时电子由a电极经外电路流向b电极，故A错误；
B．由分析可知充电时电极a是阴极，则电极b是阳极，故B错误；
C．放电时负极反应为，正极反应为，反应后Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C错误；
D．充电时阳极反应为，阴极反应为，由得失电子守恒可知，每生成1molCl2，电极a质量理论上增加，故D正确；
答案选D。
13. 某钒、镓合金的立方晶胞及其晶胞沿x轴投影图如下，已知：晶体密度为ρg/cm3，为阿伏加德罗常数的值，其中原子坐标参数甲(0，0，0)，乙()。下列说法错误的是
A. 该合金的化学式为
B. 丙原子的坐标参数()
C. 与Ga距离最近且相等的V有12个
D. 该晶胞参数为×1010pm
【答案】B
【解析】
【详解】A．Ga位于顶点和体心，V位于面心，结合晶胞均摊计算知该晶胞中含2个Ga、6个V，所以该合金的化学式为，A正确；
B．由信息可知丙原子的坐标参数，B错误；
C．晶胞中距离Ga最近且相等的V有12个，距离V最近且相等的Ga有4个，C正确；
D．假设晶胞参数为apm，根据晶胞体积和晶胞质量可知该合金的密度为，则有pm，D正确；
故答案选B
14. 在盛有CuO/Cu2O载氧体的恒容密闭容器中充入空气，发生反应：2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s) ΔH，平衡时O2的体积分数φ(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应在低温条件下能自发进行
B. 在1030℃时加入催化剂，平衡时φ(O2)>21%
C. 1030℃，当气体密度不再随时间变化而变化时，反应达到了平衡状态
D. 985℃达到平衡状态后，充入纯氧，再次达到平衡后，O2浓度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．升高温度，氧气含量增加，平衡逆向移动，则为放热反应，且反应为熵减反应，根据可以自发可知，该反应在低温条件下能自发进行，A正确；
B．催化剂通常能加快反应但不影响平衡的移动，不改变氧气含量，B错误；
C．恒容密闭容器中，气体体积不变，气体的质量逐渐减少，所以密度一直在减小，当密度不变时，反应达到了平衡状态，C正确；
D．985℃达到平衡状态后，充入纯氧不影响平衡常数，，则再次达到平衡后，，φ(O2)=10%，，O2浓度不变，D正确；
故选B。
15. 25℃时，用1mol/L的NaOH溶液调节0.10L0.1mol/LH2C2O4溶液的pH，溶液中H2C2O4、HC2O及C2O的物质的量浓度变化如图所示。下列说法错误的是
A. H2C2O4的Ka1=1×10-4
B. Y点：c(Na+)>3c(C2O)
C. 水的电离程度Z>Y>X
D. 1mol/L的NaHC2O4溶液中：c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
【答案】D
【解析】
【分析】随着加入NaOH的体积不断增大，溶液pH不断增大，图中虚线代表溶液pH，c(H2C2O4)随着pH的增大，不断减小；c(HC2O)先增大后减小，c(C2O)不断增大；
【详解】A. 根据溶液粒子浓度变化，在图像中取X点，c(H2C2O4)=c(HC2O)此时带入电离平衡表达式：，A项正确；
B. Y点处有，结合电荷守恒：可变形为，且此时pH>8，溶液成碱性，故c(Na+)>3c(C2O)，B项正确；
C. 当NaOH加入至0.02L时，溶液中溶质为Na2C2O4，当NaOH加入至0.01L时，溶液中溶质为NaHC2O4，Y点溶质为Na2C2O4和NaHC2O4，Na2C2O4水解程度更大，促进水的电离程度更大，所以水的电离程度Z>Y>X，C项正确；
D. 据图可知，当为主要离子时，此时溶液pH<7，说明该离子的电离程度大于水解程度，且钠离子不水解，故离子浓度大小关系应为c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)，D项错误。
故答案选D。
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. 钪是一种重要的稀土元素，其氧化物(Sc2O3)是一种重要的无机化工原料，广泛应用于电子、陶瓷、光学、化工等领域。工业上利用固体废料“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、MnO等)生产高纯氧化钪，同时回收MnO2。工艺流程如图：
已知：ⅰ.钪与铝类似，其氢氧化物具有两性；
ⅱ.Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38；
ⅲ.草酸沉淀实验结果
试验号 溶液酸度(pH) Sc3+与草酸物质的量之比 沉淀颗粒 草酸钪沉淀率%
1 [1.5，2.5) 1∶3 较粗 99.2
2 [2.5，4.0) 1∶4 粗 97.2
3 [4.0，5.0) 1∶5 细 90.1
4 [5.0，6.0) 1∶5 很细 93.3
回答下列问题：
（1）基态Sc原子的简化电子排布式为___________。
（2）为提高“酸浸”速率，可采取的措施是___________(答出一条即可)。
（3）“氧化”后溶液中Fe3+浓度为0.001mol L-1，常温下“调pH”时，若控制pH=3，则Fe3+的去除率为___________(忽略调pH前后溶液的体积变化)。
（4）过程中Mn2+生成MnO2的离子方程式为_________。
（5）研究人员对“沉钪”过程的定量条件进行了对比实验，条件最适合的是已知ⅲ中的第1组，原因是：不仅沉淀率>99.0%、节约草酸用量，且___________。
（6）Sc2(C2O4)3·6H2O在空气中加热分解时，随温度变化如图所示。
已知：M[Sc2(C2O4)3·6H2O]=462g·mol-1。250℃时固体的主要成分是___________(填化学式)。
【答案】（1）[Ar]3d14s2
（2）粉碎，适当升温等
（3）99% （4）2Mn2++O2+4OH-=2MnO2↓+2H2O
（5）沉淀颗粒越粗越有利于过滤(或沉淀颗粒细吸附杂质较多)
（6）Sc2(C2O4)3·H2O
【解析】
【分析】本工艺流程题是从固体废料“赤泥”里回收Sc2O3，由题干流程图结合题干已知信息可知，“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、MnO等)，加入盐酸后将Fe转化为 Fe2+、Fe3+、Sc2O3转化为Sc3+、MnO转化为 Mn2+，过滤得滤渣ⅠSiO2，空气氧化过程中，Fe2+转化为Fe3+，加入氨水节pH来除去Fe3+，过滤得固体沉淀物滤渣Ⅱ为Fe(OH)3沉淀，滤液中加入空气、NaOH沉锰，Mn2+转化为MnO2，加入盐酸使钪元素以Sc3+形式存在，向滤液中加入草酸，得到草酸钪晶体，过滤洗涤干燥后，在空气中加热可得Sc2O3固体，据此分析解题。
【小问1详解】
Sc是21号元素，根据构造原理可知基态Sc原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d14s2，则简化的钪原子的核外电子排布式是[Ar]3d14s2；
【小问2详解】
将“赤泥”粉碎，可增大其与酸的接触面积，加快化学反应速率，升高温度可加快化学反应速率，故“酸浸”前对“赤泥”的处理方式为将“赤泥”粉碎；故答案为：粉碎，适当升温等；
【小问3详解】
当pH=3时，溶液中氢氧根离子浓度=10-11mol/L，此时三价铁的浓度=，则Fe3+的去除率=；
【小问4详解】
过程中Mn2+生成MnO2的离子方程式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO2↓+2H2O；
【小问5详解】
由表已知，沉淀颗粒越粗越有利于过滤(或沉淀颗粒细吸附杂质较多)；
【小问6详解】
设有1mol草酸钪晶体（462g）在空气中受热，250℃时，剩余固体质量为462g80.5%=371.91g，失水重量为462g-371.91g=90.09g≈90g，即250℃时，1mol晶体失去5mol水，则此时晶体的主要成分是Sc2(C2O4)3·H2O。
17. “碳—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)，可知HCOOH*→CH2O*+OH*过程的焓变ΔH=___________eV(将结果补充完整，用含E3、E4、E5的代数式表示)。
（2）CH4—CO2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、经济效益和社会意义，发生的主要反应如下：
主反应：
副反应：
①描述化学反应的平衡常数有三种方法：Kc、Kp和Kx(用平衡时气体的物质的量分数代替平衡浓度计算)。关于相同温度下以上两个反应的三种平衡常数说法正确的是___________(用字母填空)。
A．副反应的三种平衡常数的数值相等
B．增大压强，主反应的Kx变小，副反应的Kx不变
C．若升高温度，两个反应的三种平衡常数均增大
D．向体系中充入H2，主反应的平衡常数均减小，副反应的平衡常数均增加
②恒温恒压下，向起始体积为3L的容器中充入1molCO2、2molCO和2molH2，达到平衡，测得CO的物质的量为1.7mol，H2O的物质的量为0.1mol。平衡时的总体积为___________。
③该温度下，副反应的压强平衡常数___________(保留三位有效数字)。
（3）在某刚性容器中充入n(CO2)：n(H2)=1：3的混合气体发生如下反应：
主反应：
副反应：
平衡时CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示：
①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是___________(填“a”或“b”)
②在250℃以下，升高温度，曲线c减小的原因是_______。
③250℃，CO2与H2的平衡转化率之比为___________。
【答案】（1）E3-E4+E5
（2） ①. ABC ②. 2.76L ③. 0.103
（3） ①. a ②. 曲线c代表CO2的转化率，主反应放热，副反应吸热，250℃以下升温，副反应正移使CO2转化率增大的程度小于主反应逆移使CO2转化率减小的程度 ③. 3：2(或1.5)
【解析】
【小问1详解】
反应热等于正反应的活化能-逆反应的活化能，结合图像可知，HCOOH*→CH2O*+OH*过程为HCOOH*→CH3O2*、CH3O2*→CH2O*+OH*相加，运用盖斯定律即可得到，故答案为：E3-E4+E5。
【小问2详解】
①A．在相同温度下，副反应平衡时各物质的物质的量是相等的，副反应： ，，
，因此三种平衡常数的数值相等，故A正确；
B．增大压强，主反应为气体计量数增大的反应，因此平衡逆向移动，导致平衡时CO、H2的量减少，因此Kx变小，而副反应为气体计量数不变的反应，因此平衡不移动，平衡时的物质的量不变，因此Kx不变，故B正确；
C．若升高温度，两个反应均为吸热反应，因此平衡正向移动，产物的量增多，则两个反应的三种平衡常数均增大，故C正确；
D．向体系中充入H2，对于副反应则平衡正向移动，对于主反应是平衡逆向移动，但温度不变平衡常数不变，故D错误；
故答案选：ABC；
②恒温恒压下，根据题目数据，列如下式子：
副反应，题中为达到平衡时，测得H2O的物质的量为0.1mol，即：
根据达到平衡时，测得CO的物质的量为1.7mol，即：
..
平衡时气体总物质的量为，根据PV=nRT可知，，，；
③该温度下，假设压强为P，则副反应的压强平衡常数，
故答案为：2.76；0.103。
【小问3详解】
① 升高温度，主反应逆向移动，副反应正向移动，则平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数减小，平衡时CO在含碳产物中物质的量百分数增大，所以表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是a，表示平衡时CO在含碳产物中物质的量百分数的曲线是b，曲线c代表CO2的转化率，故答案为：a；
②曲线c代表CO2的转化率，主反应放热，副反应吸热，以上升温，副反应正移使CO2转化率增大的程度大于主反应逆移使转化率减小的程度，故答案为：曲线c代表CO2的转化率，主反应放热，副反应吸热，250℃以下升温，副反应正移使CO2转化率增大的程度小于主反应逆移使CO2转化率减小的程度；
③250℃时，设n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，平衡时CO2的转化率为20%，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数相等，即各占50%，则参加反应的CO2为0.2mol，生成CO和CH3OH的物质的量都为0.1mol。则可建立如下三段式：，
CO2的平衡转化率为20%，氢气的平衡转化率为，故和H2的平衡转化率之比为3∶2，故答案为：3：2(或1.5)。
18. 三苯甲醇可以通过下列格氏反应的方法合成。
已知：①格氏试剂RMgBr(R为烃基)性质活泼，可与水、二氧化碳、卤代烃、醛、酮等物质反应；
②几种物质的物理性质如下表
物质 相对分子质量 沸点/℃ 存在状态及溶解性
二苯甲酮 182 305.4 不溶于水的晶体，溶于乙醚
三苯甲醇 260 380 不溶于水及石油醚的白色晶体，溶于乙醇、乙醚
实验步骤如下：
Ⅰ．将1.40g镁屑和5.8mL(0.055mol)溴苯溶于20mL无水乙醚，加热至微沸制成格氏试剂；
Ⅱ．向制备的格氏试剂中滴加9.10g二苯甲酮和25mL无水乙醚的混合液，40℃加热回流30min；
Ⅲ．将反应体系在冷水中冷却，边搅拌边滴加一定量饱和氯化铵溶液，搅拌反应30min；
Ⅳ.反应混合物经过___________，所得有机层通过___________除去乙醚、溴苯，剩余物中加入20mL石油醚，搅拌5min后___________得固体粗产品，所得粗产品经过___________得到纯净三苯甲醇8.45g。
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ应在N2的氛围下进行，原因为________。
（2）反应Ⅰ中加入少量I2能加快生成格氏试剂的初始速率，其原理为生成碘苯具有更高活性，从结构角度分析其活性更高的原因为___________。
（3）步骤Ⅱ中的加热方式最好为___________。
（4）步骤Ⅲ中如果氯化铵不足会生成白色沉淀，再加入盐酸即全部溶解，该溶解的离子方程式为___________。
（5）①步骤Ⅳ中的操作依次为___________(用字母填空)。
A．蒸馏 B．分液 C．重结晶 D．过滤
②下列仪器中，步骤Ⅳ不会用到的仪器有___________(填仪器名称)。
（6）该实验所得三苯甲醇的产率为___________。
【答案】（1）防止格氏试剂与空气中的水和CO2等发生反应
（2）碳碘键比碳溴键键长更长，键能更小，更易于反应生成格氏试剂
（3）水浴加热 （4）Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O或Mg(OH)Br+H+=Mg2++Br-+H2O
（5） ①. BADC ②. 球形冷凝管
（6）65%
【解析】
【分析】首先利用镁屑、溴苯和乙醚制取格氏试剂，由于格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，之后向格氏试剂中滴加二苯甲酮和无水乙醚混合液，温水浴回流反应30min，此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中，而三苯甲醇的沸点较高，所以可采用蒸馏的方法将其分离，除去有机杂质，三苯甲醇变为固体析出，抽滤，用石油醚洗涤，干燥得粗产品。
【小问1详解】
题干中已知，格氏试剂RMgBr(R为烃基)性质活泼，可与水、二氧化碳、卤代烃、醛、酮等物质反应；因此步骤Ⅰ应在N2的氛围下进行，原因是防止格氏试剂与空气中的水和CO2等发生反应，故答案为：防止格氏试剂与空气中的水和CO2等发生反应。
【小问2详解】
加入一小粒碘可加快反应速率，说明碘为催化剂，可以降低反应①的活化能，这是由于碳碘键比碳溴键键长更长，键能更小，更易于反应生成格氏试剂，故答案为：碳碘键比碳溴键键长更长，键能更小，更易于反应生成格氏试剂。
【小问3详解】
步骤Ⅱ中控制温度为40℃，加热回流，因此加热方式最好为：水浴加热，故答案为：水浴加热。
【小问4详解】
制得的格氏试剂反应后会存在大量镁离子，该白色沉淀是Mg(OH)2，加入盐酸即全部溶解，该溶解的离子方程式为：Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O或Mg(OH)Br+H+=Mg2++Br-+H2O，故答案为：Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O或Mg(OH)Br+H+=Mg2++Br-+H2O。
【小问5详解】
①步骤Ⅲ中将有机物和无机物分开，因此步骤Ⅳ为反应混合物经过分液，所得有机层通过蒸馏除去乙醚、溴苯，剩余物中加入20mL石油醚，搅拌5min后过滤得固体粗产品，所得粗产品经过重结晶得到纯净三苯甲醇，故答案为：BADC；
②步骤Ⅳ涉及到分液、蒸馏、重结晶，不用到的仪器为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管。
【小问6详解】
溴苯的物质的量为0.055mol，9.10g二苯甲酮的物质的量，则理论上产生的三苯甲醇为0.05mol，其质量为0.05mol×260g/mol=13g，该实验的产率为，故答案为：65%。
19. 化合物I()是一种药物中间体，其合成路线如图所示：
已知：ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型_______。
（2）C→D的化学反应方程式_______。
（3）E中官能团的名称___________。比F相对分子质量少14的同系物K，其中能发生银镜反应的K有___________种。
（4）G生成H的同时，另一种有机产物的结构简式为___________。
（5）已知信息，现以苯乙酸、乙醇和乙醇钠作为原料(无机试剂任选)制备的合成线路中，物质M、N的结构简式分别为___________、___________。
【答案】（1）取代反应
（2） （3） ①. (酚)羟基、羧基 ②. 13
（4）C2H5OH （5） ①. ②.
【解析】
【分析】根据D的结构简式及已知i，可推知C的结构为，结合A的分子式，B→C的反应为醇羟基的催化氧化，可推知A为苯甲醇，B的结构为；根据H的结构及E的分子式，可推知E为，则E→F为酯化反应，则F为，结合H的结构简式及已知ii，G为。据此分析作答。
【小问1详解】
根据分析，A→B的反应是硝化反应或取代反应；
【小问2详解】
根据分析，C为，发生已知i的反应生成D，反应方程式为：；
【小问3详解】
根据分析，E为，官能团名称为：(酚)羟基、羧基；
F为，比F相对分子质量少14的同系物K，即少1个碳原子和2个氢原子，能发生银镜反应，说明含有HCOO-的取代基和酚羟基，则符合条件的K的同分异构体有：酚羟基与-CH2OOCH，两个取代基在苯环上的关系有邻间对3种；-酚羟基与-OOCH与-CH3，三个不同的取代基在苯环上的位置关系有10种，共13种同分异构体；
【小问4详解】
根据分析，G为，则G→H发生已知ii的反应，根据质量守恒，另一个产物为乙醇；
【小问5详解】
以苯乙酸、乙醇和乙醇钠作为原料(无机试剂任选)制备的合成线路：
，第一步苯乙酸与乙醇发生酯化反应，生成，第二步发生已知i生成N，结合已知信息及的结构简式，推知N为。吉林省长春市东北师大附中明珠学校2023-2024学年高三下学期六模
化学试题
满分：100分 考试时长：75分钟
注意事项：
1.答题前考生需将姓名、班级填写在答题卡指定位置上，并粘贴好条形码。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时，请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Sc-45 V-51 Ga-70
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，只有一项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆是依据外加电流法防腐
B. “天和核心舱”电推进系统采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作
D. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
2. 烟气中的二氧化硫可用于处理含铬(Ⅵ)废水，其反应为：，下列化学用语正确的是
A. 元素位于周期表的ds区
B. 的模型：
C. 中子数为21的核素符号：
D. 用轨道表示式表示H2O中O原子的杂化：
3. 下列关于物质的工业制备涉及的相关反应中错误的是
A. 用TiCl4制备TiO2：TiCl4+(x+2)H2O(过量)=TiO2·xH2O↓+4HCl
B. 工业制硝酸：4NH3+3O22N2+6H2O
C. 侯式制碱法：CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
D. 工业制粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑
4. 下列所示装置或操作能达到实验目的的是
A. 图①：验证1-溴丁烷发生消去反应
B. 图②：标准溶液滴定盐酸
C. 图③：比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
D. 图④：蒸干溶液获得晶体
5. 用途广泛，利用溶液与玻璃中反应生产磨砂玻璃；利用反应：3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO制备Si3N4陶瓷。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 1molSiO2中所含键数目为4NA
B. 制备Si3N4的反应中，生成时转移电子数为
C. 2.8gN2与的混合气体中所含质子数为1.4NA
D. 1L的溶液中所含H+数目为
6. 卡维地洛类药物(丁)可用于治疗原发性高血压、有症状的充血性心力衰竭。以甲为原料合成丁的方法如下图所示。下列说法正确的是
A. 试剂X可以是足量的NaOH溶液
B. 乙、丙、丁均能与盐酸反应
C. 丙、丁互为同系物
D. 戊的同分异构体有3种
7. 下列实验操作、现象和结论对应正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有偏铝酸钠溶液的试管中滴加碳酸氢钠溶液 产生白色沉淀 AlO结合氢离子的能力比CO强
B 向某乙醇试剂中加入一小块金属钠 有气体产生 说明乙醇中含有水
C 加热浓硝酸，并将产生的气体通入淀粉-KI溶液中 溶液变蓝 浓硝酸分解产生NO2
D 向Al2(SO4)3溶液和CaCl2溶液中分别加入Na2CO3溶液 均出现白色沉淀 Al2(SO4)3溶液和CaCl2溶液均可使CO的水解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
8. 刺芒柄花素的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质的分子式为C16H12O4
B. 该物质中含有4种官能团
C. 1mol该物质与溴水反应，最多可消耗2molBr2
D. 该物质与H2充分加成后的产物分子中含有5个手性碳原子
9. 实验室以苯甲醛为原料合成苯甲酸苯甲酯的反应机理如图(已知RO 极易结合H+转化为ROH)。下列说法正确的是
A. 该反应的催化剂为苯甲醇钠，能降低反应的焓变
B. 合成苯甲酸甲酯总反应方程式为：
C. 与酯化反应相比，该反应的原子利用率高
D. 久置苯甲醛中含有少量苯甲酸，能加快该历程反应速率
10. 某种化学品的结构如图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M原子的最外层电子数等于其电子层数，则下列说法中正确的是
A. Z、W形成的简单氢化物，分子空间构型相同，分子中化学键的键角不相等
B. 元素对应简单离子半径大小关系为：
C. 与W同周期的元素中，第一电离能比W大的元素有2种
D. 在该化合物中Y和Z的杂化类型不同
11. 以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，含少量As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等。
A. “还原”过程加适量Sb目的是将SbCl5还原为SbCl3
B. “除铜”时，不宜加过多的Na2S，是为了防止生成Sb2S3或产生有毒物质
C. “除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为：
D. “电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为2：3
12. 科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：。下列说法正确的是
A. 放电时电子由b电极经外电路流向a电极
B. 充电时电极b是阴极
C. 放电时NaCl溶液的浓度减小
D. 每生成1molCl2，理论上电极a的质量增加46g
13. 某钒、镓合金的立方晶胞及其晶胞沿x轴投影图如下，已知：晶体密度为ρg/cm3，为阿伏加德罗常数的值，其中原子坐标参数甲(0，0，0)，乙()。下列说法错误的是
A. 该合金的化学式为
B. 丙原子的坐标参数()
C. 与Ga距离最近且相等的V有12个
D. 该晶胞参数为×1010pm
14. 在盛有CuO/Cu2O载氧体的恒容密闭容器中充入空气，发生反应：2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s) ΔH，平衡时O2的体积分数φ(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应在低温条件下能自发进行
B. 在1030℃时加入催化剂，平衡时φ(O2)>21%
C. 1030℃，当气体密度不再随时间变化而变化时，反应达到了平衡状态
D. 985℃达到平衡状态后，充入纯氧，再次达到平衡后，O2浓度不变
15. 25℃时，用1mol/L的NaOH溶液调节0.10L0.1mol/LH2C2O4溶液的pH，溶液中H2C2O4、HC2O及C2O的物质的量浓度变化如图所示。下列说法错误的是
A. H2C2O4的Ka1=1×10-4
B. Y点：c(Na+)>3c(C2O)
C. 水的电离程度Z>Y>X
D. 1mol/L的NaHC2O4溶液中：c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. 钪是一种重要稀土元素，其氧化物(Sc2O3)是一种重要的无机化工原料，广泛应用于电子、陶瓷、光学、化工等领域。工业上利用固体废料“赤泥”(含FeO、Fe2O3、SiO2、Sc2O3、MnO等)生产高纯氧化钪，同时回收MnO2。工艺流程如图：
已知：ⅰ.钪与铝类似，其氢氧化物具有两性；
ⅱ.Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38；
ⅲ.草酸沉淀实验结果
试验号 溶液酸度(pH) Sc3+与草酸物质的量之比 沉淀颗粒 草酸钪沉淀率%
1 [1.5，2.5) 1∶3 较粗 99.2
2 [2.5，4.0) 1∶4 粗 97.2
3 [4.0，5.0) 1∶5 细 90.1
4 [5.0，6.0) 1∶5 很细 93.3
回答下列问题：
（1）基态Sc原子的简化电子排布式为___________。
（2）为提高“酸浸”速率，可采取的措施是___________(答出一条即可)。
（3）“氧化”后溶液中Fe3+浓度为0.001mol L-1，常温下“调pH”时，若控制pH=3，则Fe3+的去除率为___________(忽略调pH前后溶液的体积变化)。
（4）过程中Mn2+生成MnO2的离子方程式为_________。
（5）研究人员对“沉钪”过程的定量条件进行了对比实验，条件最适合的是已知ⅲ中的第1组，原因是：不仅沉淀率>99.0%、节约草酸用量，且___________。
（6）Sc2(C2O4)3·6H2O在空气中加热分解时，随温度变化如图所示。
已知：M[Sc2(C2O4)3·6H2O]=462g·mol-1。250℃时固体的主要成分是___________(填化学式)。
17. “碳—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)，可知HCOOH*→CH2O*+OH*过程的焓变ΔH=___________eV(将结果补充完整，用含E3、E4、E5的代数式表示)。
（2）CH4—CO2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、经济效益和社会意义，发生的主要反应如下：
主反应：
副反应：
①描述化学反应的平衡常数有三种方法：Kc、Kp和Kx(用平衡时气体的物质的量分数代替平衡浓度计算)。关于相同温度下以上两个反应的三种平衡常数说法正确的是___________(用字母填空)。
A．副反应的三种平衡常数的数值相等
B．增大压强，主反应的Kx变小，副反应的Kx不变
C．若升高温度，两个反应的三种平衡常数均增大
D．向体系中充入H2，主反应的平衡常数均减小，副反应的平衡常数均增加
②恒温恒压下，向起始体积为3L的容器中充入1molCO2、2molCO和2molH2，达到平衡，测得CO的物质的量为1.7mol，H2O的物质的量为0.1mol。平衡时的总体积为___________。
③该温度下，副反应的压强平衡常数___________(保留三位有效数字)。
（3）在某刚性容器中充入n(CO2)：n(H2)=1：3的混合气体发生如下反应：
主反应：
副反应：
平衡时CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示：
①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是___________(填“a”或“b”)
②在250℃以下，升高温度，曲线c减小的原因是_______。
③250℃，CO2与H2的平衡转化率之比为___________。
18. 三苯甲醇可以通过下列格氏反应的方法合成。
已知：①格氏试剂RMgBr(R为烃基)性质活泼，可与水、二氧化碳、卤代烃、醛、酮等物质反应；
②几种物质的物理性质如下表
物质 相对分子质量 沸点/℃ 存在状态及溶解性
二苯甲酮 182 305.4 不溶于水的晶体，溶于乙醚
三苯甲醇 260 380 不溶于水及石油醚的白色晶体，溶于乙醇、乙醚
实验步骤如下：
Ⅰ．将1.40g镁屑和5.8mL(0.055mol)溴苯溶于20mL无水乙醚，加热至微沸制成格氏试剂；
Ⅱ．向制备的格氏试剂中滴加9.10g二苯甲酮和25mL无水乙醚的混合液，40℃加热回流30min；
Ⅲ．将反应体系在冷水中冷却，边搅拌边滴加一定量饱和氯化铵溶液，搅拌反应30min；
Ⅳ.反应混合物经过___________，所得有机层通过___________除去乙醚、溴苯，剩余物中加入20mL石油醚，搅拌5min后___________得固体粗产品，所得粗产品经过___________得到纯净三苯甲醇8.45g
回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ应在N2的氛围下进行，原因为________。
（2）反应Ⅰ中加入少量I2能加快生成格氏试剂初始速率，其原理为生成碘苯具有更高活性，从结构角度分析其活性更高的原因为___________。
（3）步骤Ⅱ中的加热方式最好为___________。
（4）步骤Ⅲ中如果氯化铵不足会生成白色沉淀，再加入盐酸即全部溶解，该溶解的离子方程式为___________。
（5）①步骤Ⅳ中的操作依次为___________(用字母填空)。
A．蒸馏 B．分液 C．重结晶 D．过滤
②下列仪器中，步骤Ⅳ不会用到的仪器有___________(填仪器名称)。
（6）该实验所得三苯甲醇的产率为___________。
19. 化合物I()是一种药物中间体，其合成路线如图所示：
已知：ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型_______。
（2）C→D化学反应方程式_______。
（3）E中官能团的名称___________。比F相对分子质量少14的同系物K，其中能发生银镜反应的K有___________种。
（4）G生成H的同时，另一种有机产物的结构简式为___________。
（5）已知信息，现以苯乙酸、乙醇和乙醇钠作为原料(无机试剂任选)制备的合成线路中，物质M、N的结构简式分别为___________、___________。
