精品解析：陕西省安康市高新中学2023-2024学年高三上学期12月月考理科综合试题

2024届高三12月大联考(全国乙卷)理科综合 化学试题 本卷满分300分，考试时间150分钟 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：H-1 C-12 O-16 S-32 K-39 Ca-40 Fe-56 Co-59 I-127 1. 化学与生产、生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A. 电解饱和食盐水制烧碱 B. 用肥皂洗去衣服上的油污 C. 用碱液吸收二氧化氮 D. 聚乳酸包装材料完全降解 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解饱和食盐水制烧碱，阴阳两极分别有H2、Cl2生成，反应前后H、Cl两种元素的化合价发生了变化，涉及氧化还原反应，A不合题意； B．用肥皂洗去衣服上的油污属于乳化作用，不涉及氧化还原反应，B符合题意； C．用碱液吸收NO2时，NO2转化为和，氮元素的化合价发生了变化，涉及氧化还原反应，C不合题意； D．聚乳酸包装材料完全降解生成CO2和H2O，碳元素被氧化，空气中的氧气被还原，涉及氧化还原反应，D不合题意； 故答案为：B。 2. 红曲素具有抗氧化和强化肝脏的功能，能促进细胞新陈代谢，提高人体免疫力，其结构如图所示。下列有关红曲素的说法错误的是 A. 含有3种官能团 B. 能与NaOH溶液反应 C. 所有碳原子处于同一平面 D. 能发生酯化反应、加成反应和消去反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．观察红曲素的结构简式，其官能团有碳碳双键、羟基和酯基三种，A项正确； B．酯基能与NaOH溶液发生水解反应，B项正确； C．红曲素分子中有多处碳原子采用sp3杂化与3个碳原子形成单键，4个碳原子构成三角锥形，不可能共平面，C项错误； D．羟基能发生酯化反应、消去反应，碳碳双键能发生加成反应，D项正确； 故选：C。 3. 下列实验操作对应的现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 将CO2通入CaCl2溶液中 产生白色沉淀 CaCO3难溶于水 B 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中 产生白色沉淀 反应生成了BaSO4 C 向漂白液中滴加淀粉-KI溶液 溶液变为蓝色 漂白液的主要成分是Cl2 D 将石油裂解气通入酸性KMnO4溶液中 溶液褪色 石油裂解气中含有乙烯 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．将CO2通入CaCl2溶液中应该无现象，如果CO2与CaCl2溶液反应，就该生成CaCO3和HCl，然而CaCO3又易溶于盐酸，故A错误； B．SO2溶于水生成的亚硫酸是中强酸，酸性溶液中会被氧化为，Ba2+与生成不溶于酸的BaSO4沉淀，故B正确： C．漂白液的主要成分是ClO-，可以将淀粉-KI溶液中的I-氧化为I2，进而使淀粉溶液变蓝，故C错误； D．还原性物质和不饱和烃均能使酸性KMnO4溶液褪色，不能根据溶液褪色来判断石油裂解气中含有乙烯，故D错误； 故选：B。 4. 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O B. 向NaOH溶液中通入过量SO2：2OH-+SO2=+H2O C. 向废液中通入足量H2S以除去Cu2+：Cu2++S2-=CuS↓ D. Pb加入Fe2(SO4) 3溶液中：Pb+2Fe3++=2Fe2++PbSO4 【答案】D 【解析】 【详解】A．向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸生成BaSO4和H2O，反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，A项错误； B．向NaOH溶液中通入过量SO2生成，反应的离子方程式为OH-+SO2=，B项错误； C．H2S为弱电解质，在离子方程式中不能拆为离子，反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+，C项错误； D．Pb加入Fe2(SO4)3溶液中发生氧化还原反应生成二价铅和Fe2+，反应的离子方程式为Pb+2Fe3++=2Fe2++PbSO4，D项正确。 故选D。 5. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可作制冷剂，X与Z同族，由X、Y、Z三种元素组成的某化合物结构如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子的半径：Z>X>Y B. 简单氢化物的沸点：W>X>Z C. Y3W、ZX3所含化学键类型相同 D. Y2X2、ZX2均能使品红溶液褪色，且原理相同 【答案】A 【解析】 【分析】W的简单氢化物可作制冷剂，猜测为NH3，W为N元素；X与Z同族，则它们可能是O、S或F、Cl，结合题给化合物的结构图可知，X为O，Z为S，再考虑四种元素原子序数依次增大，则Y为Na，经验证上述推断完全符合题意。 【详解】A．电子层数越多，微粒半径越大，如电子层数相同，看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小，简单离子半径：r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)，A正确； B．水和氨气中都存在分子间氢键，沸点高于硫化氢，且常温下，水为液态，氨气为气态，简单氢化物的沸点应该为H2O>NH3>H2S，B错误； C．Na3N、SO3中，前一种由离子键构成，后一种由共价键构成，C错误； D．Na2O2、SO2均能使品红溶液褪色，但原理不同，前者为氧化还原反应，后者为与有色物质反应生成不稳定的无色物质，D错误； 故选A。 6. 一种钠离子电池的工作原理如图所示。充电过程中，磷酸钒钠[Na3V2(PO4)3]在外电压的作用下脱嵌部分Na+形成Na3-xV2(PO4)3，脱出的Na+进入电解液中，再传输到硬碳材料形成化合物NaxC。下列说法正确的是 A. 充电时Na3V2(PO4)3为阴极 B. 充电时，电解液的质量增大 C. 放电时Na+由负极迁移到正极材料中 D. 放电时的正极反应为Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．充电时Na3V2(PO4)3脱嵌部分Na+形成Na3-xV2(PO4)3，发生氧化反应，应为阳极，A项错误； B．充电时，阳极脱嵌的Na+与阴极嵌入的Na+数目相等，电解液的质量不变，B项错误； C．放电时，负极发生氧化反应，Na+从硬碳材料中脱出，由负极迁移到正极与Na3-xV2(PO4)3结合，C项正确； D．放电时正极得到电子发生还原反应，即Na3-xV2(PO4)3+xe-+xNa+= Na3V2(PO4)3，D项错误； 答案选C。 7. 甘氨酸稀溶液中存在如下平衡：，25℃时，溶液中X+、、X-的物质的量分数δ(X)随pH变化的曲线如图所示。已知δ(X)=，下列叙述错误的是 A. 25℃时，X+电离成的K1数量级为10-3 B. 25℃时，X-的水解常数为10-4.22 C. pH=6时，在电场中不移向任何电极 D. pH=9.78时，c(X-)+c(OH-)=c(H+) 【答案】D 【解析】 【详解】A．观察甘氨酸稀溶液中存在的平衡，可认为(即X+)发生了两步电离，K1为第一步电离常数，K2为第二步电离常数，且等同于H2NCH2COOH，第二步电离是甘氨酸羧基上的氢离解为H+。K1=，当pH=2.35时，c(X+)=c()，K1=c(H+)=10-2.35，其数量级为10-3，A项正确： B．25℃时，参照K的算法得K2=10-9.78，X的水解常数Kh==10-4.22，B项正确； C．pH=6时，即H2NCH2COOH，呈电中性，在电场中不移向任何电极，C项正确； D．pH=9.78时，显然有c(OH-)>c(H+)，事实上，D选项电荷守恒式的右边还应加上调节溶液pH的碱的阳离子浓度，D项错误； 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. 碘酸钙[Ca(IO3)2]微溶于水，易溶于高氯酸，常用作饲料添加剂。某研究小组在实验室采用电化学氧化法制备碘酸钙，具体步骤如下： Ⅰ.称取22.4gKOH固体配制成100mL4.0mol/L的KOH溶液。 Ⅱ.取所配制的KOH溶液50mL，将适量工业精碘溶解于其中得溶液a。 Ⅲ.用a作为阳极液(控制pH=9)，稀释后的KOH溶液作为阴极液进行电解。 Ⅳ.将电解后的阳极液蒸发浓缩，然后冷却、结晶、过滤得到KIO3晶体。过滤后母液循环利用。 Ⅴ.将KIO3晶体用水溶解后再加入CaCl2溶液，充分反应后经过系列操作得到碘酸钙产品。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中，KOH固体要放在_______称量，配制KOH溶液必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、________、________，玻璃棒的作用有_____________。 （2）步骤Ⅱ中发生反应的产物之一为KIO3，写出该反应的离子方程式：___________。 （3）步骤Ⅲ中，阴极产生的气体是_________，阳极的电极反应为_________。 （4）步骤Ⅴ中的“系列操作”包括：_____________。 （5）为了测定产品的纯度，准确称取wg产品，加稍过量的高氯酸溶解并配制成250mL溶液，取25.00mL该溶液于碘量瓶中，加入过量的KI，盖上瓶塞，置于避光处3min，滴入几滴淀粉溶液，用cmol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。平行滴定3次，平均消耗标准溶液VmL。 上述过程发生的反应为：①Ca(IO3)2+2HClO4=2HIO3+Ca(ClO4)2 ②+5I-+6H+=3I2+3H2O ③I2+2=+2I- 经计算，所得产品中碘酸钙的纯度为__________(写出计算表达式)。 【答案】（1） ①. 小烧杯中 ②. 100mL容量瓶 ③. 胶头滴管 ④. 搅拌、引流 （2）3I2+6OH-=+5I-+3H2O （3） ①. H2(或氢气) ②. I-+6OH--6e-=+3H2O （4）过滤、洗涤、干燥 （5）×100%或 【解析】 【小问1详解】 KOH固体有强腐蚀性，不能放在纸片上称量，应放在小烧杯中称量；配制KOH溶液必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管，玻璃棒起搅拌、引流的作用。 【小问2详解】 I2能与KOH溶液发生歧化反应，离子方程式为3I2+6OH-=+5I-+3H2O。 【小问3详解】 电解池中，阴极发生还原反应，阴极液为KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成的气体为氢气；阳极区溶液中I-还原性最强，发生氧化反应可生成，反应的电极反应式为I-+6OH--6e-=+3H2O。 【小问4详解】 步骤V中，因Ca(IO3)2微溶于水，KIO3与CaCl2在溶液中可发生复分解反应析出Ca(IO3)2沉淀，分离沉淀的“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥。 【小问5详解】 设wg产品中Ca(IO3)2的物质的量为x，从题给三个反应可以得出碘元素守恒关系： Ca(IO3)2~2~6I2~12 1mol 12mol x cV×10-3mol x= 产品中碘酸钙的纯度=×100%= 9. 碱式碳酸钴[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]可用于催化剂、磁性材料研究等领域。现由某钴废料(主要含有Co，还有少量的Cu、Fe、Ca的化合物)制取碱式碳酸钴并分别回收铁、铜的工艺流程如下： 已知：含0.010mol/L金属离子的溶液，生成氢氧化物沉淀时的pH如下表。 Fe3+ Fe2+ Cu2+ 开始沉淀pH 3.0 9.7 5.0 完全沉淀pH 4.0 11.0 6.5 回答下列问题：. （1）“氧化”时加入H2O2的目的是______________。 （2）“除铁”时用CaCO3调节溶液pH的范围是___________。 （3）滤渣2的主要成分是______(填化学式)。“除铜”时，通H2S之前，必须先过滤除去滤渣1的原因是______________。 （4）已知Ksp(CaF2)=4.0×10-9，=3.16。取“除铜”后的溶液100mL，其中c(Ca2+)=0.01mol/L，加入NH4F固体以除去Ca2+(忽略溶液体积的变化)，当除钙率为96%时，溶液中c(F-)=_______mol/L。 （5）“沉钴”时发生反应的离子方程式为_______________。 （6）已知碱式碳酸钴M=535g/mol。在空气中煅烧碱式碳酸钴[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]可得钴的某种氧化物，其热重曲线如图所示。经计算可知，800℃时所得钴的氧化物的化学式为____________。 【答案】（1）将Fe2+氧化为Fe3+ （2）4.0≤pH<5.0或4.0~5.0 （3） ①. CuS ②. 便于分别回收铁、铜 （4）3.16×10-3或10-2.5 （5）5Co2++10=2CoCO3·3Co(OH)2·H2O↓+8CO2↑+H2O （6）Co3O4 【解析】 【分析】钴废料(主要含有Co，还有少量的Cu、Fe、Ca的化合物)，加入稀硫酸，将金属化合物转化为相应硫酸盐，反应后溶液中含有Fe2+、Co2+、Ca2+、Cu2+，向溶液中加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，加入碳酸钙调节pH使Fe3+沉淀，滤渣1为Fe(OH)3；过滤后滤液中通入H2S，发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，滤渣2的主要成分是CuS；再过滤，滤液中加入NH4F，将钙离子转化为CaF2沉淀；过滤，滤液中加碳酸氢铵，反应生成碱式碳酸钴，据此分析解答。 【小问1详解】 钴废料酸浸后，溶液中的金属离子有Co2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+，结合后续流程及已知信息知，加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，方便除铁。 【小问2详解】 从表中数据可知，要保证Fe3+沉淀完全，需要溶液pH≥4.0；要保证Cu2+不沉淀，需要溶液pH<5.0。 【小问3详解】 H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，滤渣2的主要成分是CuS。“除铁”后溶液中有Fe(OH)3沉淀生成，如果不过滤除去就通入H2S，H2S与Cu2+反应后溶液酸性增强，会溶解Fe(OH)3沉淀，Fe3+和H2S反应生成FeS沉淀，不利于分别回收铁和铜。 【小问4详解】 向“除铜”后的溶液中加入NH4F，当除钙率为96%时，c(Ca2+)=0.01mol/L×4%=4×10-4mol/L，Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=4×10-4×c2(F-)=4.0×10-9，c(F-)=×10-3mol/L=3.16×10-3mol/L； 【小问5详解】 “沉钴”时，反应物为Co2+和，生成物有2CoCO3·3Co(OH)2·H2O沉淀，可认为该反应是相互促进的水解反应，产物还有CO2气体，根据反应前后Co原子守恒在Co2+前面加5，根据反应前后电荷守恒在前面加10，再根据反应前后碳原子守恒在CO2前面加8，最后要保证反应前后H、O守恒，需在生成物中加H2O。由此可写出反应的离子方程式：Co2++10→2CoCO3·3Co(OH)2·H2O↓+CO2↑。 【小问6详解】 根据碱式碳酸钴的热重曲线分析，800℃时质量保留百分数为75.1%，设800℃时所得钴的氧化物中Co、O的原子个数比为x：y，则1mol2CoCO3·3Co(OH)2·H2O加热至800℃时得到钴的氧化物mol， 即： 535×75.1%=(59x+16y)，解得≈1.34，≈0.75=，这种氧化物为Co3O4。 10. 碳酸二甲酯(DMC)是一种绿色化学品，具有优良的化学反应性能和广泛的应用前景。回答下列问题： （1）工业上可采用CO低压气相法合成DMC。已知下列反应的热化学方程式： ①2NO(g)+O2(g)N2O3(g) K1 △H1=akJ/mol ②2CH3OH(g)+N2O3(g)2CH3ONO(g)+H2O(g) K2 △H2=bkJ/mol ③CO(g)+2CH3ONO(g)(CH3O)2CO(g)+2NO(g) K3 △H=ckJ/mol 合成反应2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)的△H=_______kJ/mol，其平衡常数K=_______(用K1、K2、K3表示)。 （2）甲醇气相氧化羰基化法合成DMC的总反应为：2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g) (CH3O)2CO(g)+H2O(g)。在3.2MPa下，将物质的量之比为4∶2∶1的反应物CH3OH、CO、O2混合，按一定流速通过装有催化剂的容器，测得甲醇的转化率、DMC的产率受温度影响的曲线如图所示(该工艺的副产物主要是二甲醚和甲酸甲酯)： ①温度在90～105℃之间，随温度升高甲醇的转化率和DMC的产率均增大的主要原因是______。 ②结合上图判断，下列有关该反应的说法正确的是___(填标号)。 a.压强增大平衡正向移动 b.平衡常数随温度升高而增大 c.温度升高平衡正向移动 d.110～130℃之间，随温度升高副反应增多 ③在一定条件下，物质的量之比为4：2：1的反应物CH3OH、CO、O2充分反应达到平衡后，甲醇的转化率为24%，生成DMC的选择性为90%。假设副产物只有二甲醚(2CH3OH→CH3OCH3+H2O)，则平衡混合气中DMC与H2O的物质的量之比为_______，DMC的体积分数是________(保留两位有效数字)。 （3）研究表明，在碱式氯化铜催化剂表面上，甲醇氧化羰基化反应的机理为： (CH3OH)※→CH3O…H…Cl+* ① CH3O…H…Cl+*→CH3O*+HCl ② CH3O*+CO→CH3OCO* ③ CH3O*+CH3OCO*→CH3OCOOCH3+** ④ …… ※、*代表催化剂活性中心，且*为※失去Cl的活性中心；CH3O*代表活化状态。上述四步反应中第②步速率最小，说明该反应的活化能______(填“最大”或“最小”)，其原因是_________。 【答案】（1） ①. a+b+c ②. K1·K2·K3 （2） ①. 反应未达平衡状态，温度升高，反应速率增大 ②. ad ③. 9:10或0.9 ④. 6.8%或0.068 （3） ①. 最大 ②. 反应②需要断裂键能较大的氢氧键，所需能量最高，其他各步反应没有化学键断裂 【解析】 【小问1详解】 依据盖斯定律，①+②+③得反应2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)，所以△H=(a+b+c)kJ/mol，将①②③三个反应的平衡常数表达式相乘，化简后与目标反应的平衡常数表达式相同，故K= K1·K2·K3。 【小问2详解】 ①化学反应达到平衡之前，正反应速率大于逆反应速率，随温度升高，反应速率增大，反应物的转化率和产物的产率均增大。 ②总反应是气体分子数减小的反应，加压时平衡正向移动，a项正确；分析曲线，达到平衡之后再升高温度，甲醇的转化率和DMC的产率均减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，随温度升高平衡常数减小，故b、c项均错误；110～130℃之间，随温度升高DMC的产率比甲醇的转化率减小更多，说明副反应增多，d项正确。故选ad； ③在题给条件下，设有2molCH3OH与1molCO、0.5molO2发生反应，24%的CH3OH转化，其中90%的甲醇(即2mol×0.24×0.9=0.432mol)生成0.216molDMC，另外10%的甲醇(即2mol×0.24×0.1=0.048mol)转化为副产物，生成二甲醚0.024mol。反应物的转化情况如下： 平衡混合物中DMC与H2O的物质的量之比为0.216∶(0.216+0.024)=9∶10。副反应前后气体分子数不变，故平衡混合物总物质的量为(3.5-0.216-0.108)mol=3.176mol，DMC的体积分数×100%=6.8%。 【小问3详解】 相同条件下，反应的活化能越大，反应速率越小，第②步速率最小，说明该反应的活化能最大。分析甲醇氧化羰基化反应的机理，第②步反应有氧氢键断裂，需要能量多，而其他各步反应没有化学键断裂。 (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题计分。 【化学一选修3：物质结构与性质】 11. 半硫卡巴腙与放射性64Cu形成的配合物X可用于放射性治疗癌症。该配合物的分子结构如图所示，其中环上的所有原子共平面。 回答下列问题： （1）基态64Cu原子的价电子排布式为___________。 （2）配合物X中，铜的化合价为____，N与Cu形成______键。 （3）基态S原子核外能量不同的电子有_____种。O和S处于同一主族，但H2O的键角比H2S的键角大，原因是_______________。 （4）单质S与热NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2S。的中心原子的杂化轨道类型为______；Na2S溶液还可溶解单质硫生成Na2Sx，其中的空间构型为_______。 （5）某铁的硫化物的结构属立方晶系，晶胞结构如图所示。 该晶体的面心和顶点均为铁原子，其化学式为________。若晶胞参数为apm，则晶体密度为____g/cm3(列出计算式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）3d104s1 （2） ①. +2 ②. 配位 （3） ①. 5 ②. 电负性O>S，H2O分子中成键电子对更偏向O，成键电子对之间的斥力较大，键角较大 （4） ①. sp3 ②. V形或角形 （5） ①. FeS2 ②. 或×1030 【解析】 【小问1详解】 基态64Cu原子核外电子数为29，其价电子填充顺序为4s23d9，由于轨道全充满、半充满更稳定，故价电子排布式为3d104s1。 【小问2详解】 与Cu相连的N原子已有三个共价键，故与Cu连接的是以孤对电子形成的配位键，Cu与S则以共价键结合，Cu的化合价为+2。 【小问3详解】 基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，共有5个不同能级的原子轨道填充了电子。电负性O>S，H2O分子中成键电子对更偏向O，成键电子对之间的斥力较大，键角较大。 【小问4详解】 根据价层电子对互斥理论，确定的空间构型为三角锥形，并有1对孤对电子，由此判断S采用sp3杂化。同理，在多硫离子中，中心S原子也是sp3杂化，离子的空间构型为V形。 【小问5详解】 分析晶胞结构图，用均摊法计算其中的原子个数，Fe：×8+×6=4，S：×12×2+2=8，由Fe与S的最简整数比为1：2可知，该硫化物的化学式为FeS2，晶体密度。 【化学一选修5：有机化学基础】 12. 克莱森缩合在有机合成中有着重要的应用，其反应机理如下： 应用克莱森缩合制备化合物的合成路线如图所示： 已知：（R为烃基或氢原子）。 回答下列问题： （1）D中所含官能团的名称为________；A→B的反应类型为________。 （2）B→C的化学方程式为________________。 （3）E的结构简式为________。F分子中含有________个手性碳（碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳）。 （4）是的同分异构体，已知既可以与溶液反应放出二氧化碳，又可以与银氨溶液反应生成银镜，则符合条件的共有________种（不考虑立体异构）；其核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式为______（任写一种）。 （5）参照上述合成路线，请设计以己二酸二乙酯（）和为原料合成的路线________（不超过4步）。 【答案】（1） ①. 醛基 ②. 取代反应或酯化反应 （2） （3） ①. ②. 2 （4） ①. 12 ②. 或 （5） 【解析】 【分析】根据题中所给信息，B应为酯，即A为乙酸，结构简式为CH3COOH，根据F的结构简式，E的结构简式为，据此分析； 【小问1详解】 D为苯甲醛，其中所含官能团的名称为醛基；结合合成路线可推断A为乙酸，B为乙酸乙酯，A→B的反应类型为取代反应或酯化反应；故答案为醛基；取代反应或酯化反应； 【小问2详解】 根据克莱森缩合原理，B生成C发生取代反应，其反应方程式为；故答案为； 【小问3详解】 结合题中所给信息以及F的结构简式，推出E的结构简式为，手性碳原子是碳原子连有四个不同的原子或原子团，根据F的结构简式可知，含有手性碳原子是，有2个；故答案为；2； 【小问4详解】 X既可以与NaHCO3溶液反应放出二氧化碳，又可以与银氨溶液反应生成银镜，说明其分子结构中既含有羧基，又含有醛基，结合其分子式C6H10O3，根据碳链异构和定一移一法，其可能的结构有（醛基位于1号碳，羧基有4种位置）、（醛基位于2号碳，羧基有4种位置）、（醛基位于1号碳，羧基有3种位置）、（醛基位于2号碳，羧基有1种位置），符合条件的同分异构体共12种；其中核磁共振氢谱中峰面积之比为1∶1∶2∶6的同分异构体的结构简式为或；故答案为12；或； 【小问5详解】 根据合成路线中G的生成，生成的原料为，根据题中所给信息，得出合成路线为；故答案为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届高三12月大联考(全国乙卷)理科综合 化学试题 本卷满分300分，考试时间150分钟 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：H-1 C-12 O-16 S-32 K-39 Ca-40 Fe-56 Co-59 I-127 1. 化学与生产、生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A. 电解饱和食盐水制烧碱 B. 用肥皂洗去衣服上的油污 C. 用碱液吸收二氧化氮 D. 聚乳酸包装材料完全降解 2. 红曲素具有抗氧化和强化肝脏的功能，能促进细胞新陈代谢，提高人体免疫力，其结构如图所示。下列有关红曲素的说法错误的是 A. 含有3种官能团 B. 能与NaOH溶液反应 C. 所有碳原子处于同一平面 D. 能发生酯化反应、加成反应和消去反应 3. 下列实验操作对应的现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A 将CO2通入CaCl2溶液中 产生白色沉淀 CaCO3难溶于水 B 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中 产生白色沉淀 反应生成了BaSO4 C 向漂白液中滴加淀粉-KI溶液 溶液变为蓝色 漂白液的主要成分是Cl2 D 将石油裂解气通入酸性KMnO4溶液中 溶液褪色 石油裂解气中含有乙烯 A. A B. B C. C D. D 4. 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 向Ba(OH)2溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O B. 向NaOH溶液中通入过量SO2：2OH-+SO2=+H2O C. 向废液中通入足量H2S以除去Cu2+：Cu2++S2-=CuS↓ D. Pb加入Fe2(SO4) 3溶液中：Pb+2Fe3++=2Fe2++PbSO4 5. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可作制冷剂，X与Z同族，由X、Y、Z三种元素组成的某化合物结构如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子的半径：Z>X>Y B. 简单氢化物的沸点：W>X>Z C. Y3W、ZX3所含化学键类型相同 D. Y2X2、ZX2均能使品红溶液褪色，且原理相同 6. 一种钠离子电池的工作原理如图所示。充电过程中，磷酸钒钠[Na3V2(PO4)3]在外电压的作用下脱嵌部分Na+形成Na3-xV2(PO4)3，脱出的Na+进入电解液中，再传输到硬碳材料形成化合物NaxC。下列说法正确的是 A. 充电时Na3V2(PO4)3为阴极 B. 充电时，电解液的质量增大 C. 放电时Na+由负极迁移到正极材料中 D. 放电时的正极反应为Na3V2(PO4)3-xe-=Na3-xV2(PO4)3+xNa+ 7. 甘氨酸稀溶液中存在如下平衡：，25℃时，溶液中X+、、X-的物质的量分数δ(X)随pH变化的曲线如图所示。已知δ(X)=，下列叙述错误的是 A. 25℃时，X+电离成的K1数量级为10-3 B. 25℃时，X-的水解常数为10-4.22 C. pH=6时，在电场中不移向任何电极 D. pH=9.78时，c(X-)+c(OH-)=c(H+) 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. 碘酸钙[Ca(IO3)2]微溶于水，易溶于高氯酸，常用作饲料添加剂。某研究小组在实验室采用电化学氧化法制备碘酸钙，具体步骤如下： Ⅰ.称取22.4gKOH固体配制成100mL4.0mol/L的KOH溶液。 Ⅱ.取所配制的KOH溶液50mL，将适量工业精碘溶解于其中得溶液a。 Ⅲ.用a作为阳极液(控制pH=9)，稀释后的KOH溶液作为阴极液进行电解。 Ⅳ.将电解后的阳极液蒸发浓缩，然后冷却、结晶、过滤得到KIO3晶体。过滤后母液循环利用。 Ⅴ.将KIO3晶体用水溶解后再加入CaCl2溶液，充分反应后经过系列操作得到碘酸钙产品。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中，KOH固体要放在_______称量，配制KOH溶液必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、________、________，玻璃棒的作用有_____________。 （2）步骤Ⅱ中发生反应的产物之一为KIO3，写出该反应的离子方程式：___________。 （3）步骤Ⅲ中，阴极产生的气体是_________，阳极的电极反应为_________。 （4）步骤Ⅴ中的“系列操作”包括：_____________。 （5）为了测定产品的纯度，准确称取wg产品，加稍过量的高氯酸溶解并配制成250mL溶液，取25.00mL该溶液于碘量瓶中，加入过量的KI，盖上瓶塞，置于避光处3min，滴入几滴淀粉溶液，用cmol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至终点。平行滴定3次，平均消耗标准溶液VmL。 上述过程发生的反应为：①Ca(IO3)2+2HClO4=2HIO3+Ca(ClO4)2 ②+5I-+6H+=3I2+3H2O ③I2+2=+2I- 经计算，所得产品中碘酸钙的纯度为__________(写出计算表达式)。 9. 碱式碳酸钴[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]可用于催化剂、磁性材料研究等领域。现由某钴废料(主要含有Co，还有少量的Cu、Fe、Ca的化合物)制取碱式碳酸钴并分别回收铁、铜的工艺流程如下： 已知：含0.010mol/L金属离子的溶液，生成氢氧化物沉淀时的pH如下表。 Fe3+ Fe2+ Cu2+ 开始沉淀pH 3.0 9.7 5.0 完全沉淀pH 4.0 11.0 6.5 回答下列问题：. （1）“氧化”时加入H2O2的目的是______________。 （2）“除铁”时用CaCO3调节溶液pH的范围是___________。 （3）滤渣2的主要成分是______(填化学式)。“除铜”时，通H2S之前，必须先过滤除去滤渣1的原因是______________。 （4）已知Ksp(CaF2)=4.0×10-9，=3.16。取“除铜”后的溶液100mL，其中c(Ca2+)=0.01mol/L，加入NH4F固体以除去Ca2+(忽略溶液体积的变化)，当除钙率为96%时，溶液中c(F-)=_______mol/L。 （5）“沉钴”时发生反应的离子方程式为_______________。 （6）已知碱式碳酸钴M=535g/mol。在空气中煅烧碱式碳酸钴[2CoCO3·3Co(OH)2·H2O]可得钴的某种氧化物，其热重曲线如图所示。经计算可知，800℃时所得钴的氧化物的化学式为____________。 10. 碳酸二甲酯(DMC)是一种绿色化学品，具有优良的化学反应性能和广泛的应用前景。回答下列问题： （1）工业上可采用CO低压气相法合成DMC。已知下列反应的热化学方程式： ①2NO(g)+O2(g)N2O3(g) K1 △H1=akJ/mol ②2CH3OH(g)+N2O3(g)2CH3ONO(g)+H2O(g) K2 △H2=bkJ/mol ③CO(g)+2CH3ONO(g)(CH3O)2CO(g)+2NO(g) K3 △H=ckJ/mol 合成反应2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)(CH3O)2CO(g)+H2O(g)的△H=_______kJ/mol，其平衡常数K=_______(用K1、K2、K3表示)。 （2）甲醇气相氧化羰基化法合成DMC的总反应为：2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g) (CH3O)2CO(g)+H2O(g)。在3.2MPa下，将物质的量之比为4∶2∶1的反应物CH3OH、CO、O2混合，按一定流速通过装有催化剂的容器，测得甲醇的转化率、DMC的产率受温度影响的曲线如图所示(该工艺的副产物主要是二甲醚和甲酸甲酯)： ①温度在90～105℃之间，随温度升高甲醇的转化率和DMC的产率均增大的主要原因是______。 ②结合上图判断，下列有关该反应的说法正确的是___(填标号)。 a.压强增大平衡正向移动 b.平衡常数随温度升高而增大 c.温度升高平衡正向移动 d.110～130℃之间，随温度升高副反应增多 ③在一定条件下，物质的量之比为4：2：1的反应物CH3OH、CO、O2充分反应达到平衡后，甲醇的转化率为24%，生成DMC的选择性为90%。假设副产物只有二甲醚(2CH3OH→CH3OCH3+H2O)，则平衡混合气中DMC与H2O的物质的量之比为_______，DMC的体积分数是________(保留两位有效数字)。 （3）研究表明，在碱式氯化铜催化剂表面上，甲醇氧化羰基化反应的机理为： (CH3OH)※→CH3O…H…Cl+* ① CH3O…H…Cl+*→CH3O*+HCl ② CH3O*+CO→CH3OCO* ③ CH3O*+CH3OCO*→CH3OCOOCH3+** ④ …… ※、*代表催化剂活性中心，且*为※失去Cl的活性中心；CH3O*代表活化状态。上述四步反应中第②步速率最小，说明该反应的活化能______(填“最大”或“最小”)，其原因是_________。 (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题计分。 【化学一选修3：物质结构与性质】 11. 半硫卡巴腙与放射性64Cu形成的配合物X可用于放射性治疗癌症。该配合物的分子结构如图所示，其中环上的所有原子共平面。 回答下列问题： （1）基态64Cu原子的价电子排布式为___________。 （2）配合物X中，铜的化合价为____，N与Cu形成______键。 （3）基态S原子核外能量不同的电子有_____种。O和S处于同一主族，但H2O的键角比H2S的键角大，原因是_______________。 （4）单质S与热NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2S。的中心原子的杂化轨道类型为______；Na2S溶液还可溶解单质硫生成Na2Sx，其中的空间构型为_______。 （5）某铁的硫化物的结构属立方晶系，晶胞结构如图所示。 该晶体的面心和顶点均为铁原子，其化学式为________。若晶胞参数为apm，则晶体密度为____g/cm3(列出计算式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【化学一选修5：有机化学基础】 12. 克莱森缩合在有机合成中有着重要的应用，其反应机理如下： 应用克莱森缩合制备化合物的合成路线如图所示： 已知：（R为烃基或氢原子）。 回答下列问题： （1）D中所含官能团的名称为________；A→B的反应类型为________。 （2）B→C的化学方程式为________________。 （3）E的结构简式为________。F分子中含有________个手性碳（碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳）。 （4）是的同分异构体，已知既可以与溶液反应放出二氧化碳，又可以与银氨溶液反应生成银镜，则符合条件的共有________种（不考虑立体异构）；其核磁共振氢谱中峰面积之比为的结构简式为______（任写一种）。 （5）参照上述合成路线，请设计以己二酸二乙酯（）和为原料合成的路线________（不超过4步）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $