精品解析：安徽省“江南十校”2024届高三下学期3月联考化学试卷

姓名________ 座位号________ （在此卷上答题无效） 绝密★启用前 2024届安徽省“江南十校”联考 化学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。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，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与社会、生活、环境、工业生产等密切相关。下列说法错误的是 A. 杭州亚运会火炬采用“零碳甲醇”作为燃料，它是利用焦炉气中的氢气和从工业尾气中捕捉的共同合成，是符合“碳中和”属性的绿色能源 B. 用“杯酚”分离和，反映出了超分子具有分子识别的特性 C. 聚乳酸等高分子材料在微生物的作用下可降解为小分子，为消除“白色污染”带来了希望 D. 豆腐是具有悠久历史的传统美食，其制作原理是利用盐卤等物质使豆浆中的蛋白质变性 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲醇燃烧生成二氧化碳和水，被捕获，是符合“碳中和”属性的绿色能源，A项正确； B．“杯酚”具有超分子的“分子识别”特性，可分离和，故B正确； C．聚乳酸等高分子材料在微生物的作用下可降解为小分子，则用聚乳酸塑料代替传统塑料可减少白色污染，为消除“白色污染”带来了希望，C项正确； D．豆腐的制作原理是利用盐卤等物质使豆浆中的蛋白质聚沉，D项错误； 故选D。 2. 盐酸米多君是用来治疗低血压的药物，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该物质分子式为 B. 其水解产物之一可以发生缩聚反应 C. 1mol该物质最多可以消耗2molNaOH D. 该物质可以发生加成、取代、氧化、还原反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．在键线式中，每个端点和拐点只要没有特别标明原子种类，就默认是碳原子。每个碳原子要形成4个键，如果画出来的键少于4个，就用氢原子补到4个。根据该方法，可得该分子的分子式是， A错误； B．该分子有酰胺基，水解后会得到一种具有羟基和氨基的产物，它能和具有多个羧基的分子发生缩聚反应，B正确； C．该分子右侧的-NH3Cl类似于NH4Cl，能和氢氧化钠1: 1反应，生成氨基，酰胺键水解会产生1个羧基，也能和氢氧化钠1: 1反应，因此1mol该物质能和2mol氢氧化钠反应，C正确； D．苯环可以加成，苯环上的氢、羟基、酰胺基可以取代，羟基可以被氧化，苯环与氢气的加成反应也叫还原反应，D正确； 故选A。 3. 工业上以含硫矿物（如黄铁矿）为原料来制备硫酸，其流程如下： 下列说法正确的是 A. 基态S原子核外有16种不同空间运动状态的电子 B. 食品中添加适量的可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 C. 浓硫酸不能干燥，但可干燥HI D. 能降低反应的活化能，提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4；s能级上的电子有1种空间运动状态，p能级上的电子有3种空间运动状态，所以1s、2s、3s能级上电子空间运动状态各有1种，2p、3p能级上电子空间运动状态各有3种，所以基态S原子核外有9种空间运动状态，故A错误； B．食品中添加适量的可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，故B正确； C．浓硫酸具有强氧化性，不可干燥HI，故C错误； D。是催化剂，能降低反应的活化能，但不能提高的平衡转化率，故D错误。 答案选B。 4. 同一主族元素形成的物质在结构和性质上往往具有一定的相似性。下列说法正确的是 A. 冰中1个H2O周围有4个紧邻分子，H2S晶体中1个H2S周围也有4个紧邻分子 B. P和Cl可以形成PCl5分子，N和Cl也可以形成NCl5分子 C. Al(OH)3可与碱生成，B(OH)3也可与碱生成 D. Cl2可与水生成HCl和HClO，F2也可与水生成HF和HFO 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰中1个水分子可与周围的4个水分子间形成氢键，则冰中1个H2O周围有4个紧邻分子，而H2S晶体结构与CO2相似，1个H2S周围有12个紧邻分子，A不正确； B．P与Cl2化合时，可以发生sp3杂化，也可以发生sp3d杂化，所以可形成PCl3、PCl5分子，而N和Cl2化合时，由于N原子的L电子层上不存在d轨道，N原子只能发生sp3杂化，不能发生sp3d杂化，所以不能形成NCl5分子，B不正确； C．Al(OH)3分子中Al原子的3p亚层存在空轨道，可与碱生成，而B(OH)3分子中2p亚层也存在空轨道，所以也可与碱生成，C正确； D．Cl的电负性比O弱，Cl2与水不能发生置换反应，只能发生歧化反应，生成HCl和HClO，F的电负性比O强，F2与水可发生置换反应，生成HF和O2，D不正确； 故选C。 5. 结构决定性质。下列性质差异对应的解释错误的是 选项 性质差异 解释 A 键角： 电负性： B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛可形成分子内氢键 C pKa： 极性： D 熔点：（1040℃）（178℃升华） 晶体类型不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．的中心原子的杂化方式均为sp3，且均有一对孤电子对，但是由于电负性：，使得在中，成键电子对更靠近中心原子N，成键电子对距离更近，排斥力更大，故键角更大，故A正确； B．对羟基苯甲醛中醛基和羟基相距较远，只能形成分子间氢键，使沸点升高，而邻羟基苯甲醛中醛基和羟基相距较近，形成分子内氢键，反而使沸点降低，故B错误； C．由于电负性F＞Cl，C-F键极性大于C-Cl键，使得极性：，故羧基上的羟基极性更强，氢原子更容易电离，酸性更强，故C正确； D．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则AlF3熔点远高于AlCl3，故D正确； 故选B。 6. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中N的价层电子对数为 B. 溶液含数目为 C. 100g质量分数为46%的甲酸的水溶液含氢原子数目为 D. 标准状况下含非极性键的数目一定为 【答案】C 【解析】 【详解】A．的物质的量为1mol，1个分子中的价层电子对数为，则中N的价层电子对数为，A项错误； B．溶液中存在可逆反应，故溶液含数目小于，B项错误； C．常温常压下，100g质量分数为 46%的甲酸的水溶液中46g甲酸物质的量为1mol，含有2mol氢原子，54g水中含有6mol氢原子，则含氢原子总数为，C项正确； D．可能为环丙烷，1个中含有3mol非极性键，C-C键，故标准状况下即0.1mol中含非极性键的数目为，D项错误； 故选C。 7. 我国是新能源汽车第一大市场，预计到2025年，全球锂离子电池市场装机规模量将超过400GWh。某科研小组设计的一种处理废旧锂离子电池的方法如下： 已知锂离子电池正极材料可表示为：。下列说法错误的是 A. 在实验室中进行操作I，使用的仪器可以有布氏漏斗、吸滤瓶等 B. 已知正极材料中Co和Ni都是+3价，那么Mn也是+3价 C. 水浸并通入过程中发生的反应为： D. 增大的流速，可以不断提高锂的浸出率 【答案】D 【解析】 【详解】A．操作l为过滤，在实验室中进行过滤操作，使用的仪器可以有布氏漏斗、吸滤瓶等，此时为抽滤操作，故A正确； B．已知正极材料中Co和Ni都是+3价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，则Mn也是+3价，故B正确； C．水浸并通入CO2过程中发生的反应为碳酸锂与二氧化碳、水反应生成碳酸氢锂，反应的离子方程式为：，故C正确； D．增大CO2的流速，速率过快，CO2不能充分反应，不能提高锂的浸出率，故D错误； 故选D。 8. 已知X、Y、Z、M、N、P是原子序数依次增大的前四周期元素，相关信息见下表。下列说法正确的是 X 宇宙中含量最多的元素 Y 最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同 Z 原子价层电子排布是 M 核外只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子 N 与M的最高能层数相同，但其价电子数等于其电子层数 P 最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对 A. Z的氢化物稳定性大于Y的氢化物 B. 由Y和M组成的二元化合物中一定只含离子键 C. 由Z元素组成的有很微弱的极性，它在中的溶解度比在中大 D. 由X、Y、P三种元素可以组成，1mol该离子中含有键 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、N、P是原子序数依次增大的前四周期元素，X是宇宙中含量最多的元素，故X是H；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，故Y是N；Z元素原子的价层电子排布式为，n=2，即价层电子排布式为2s22p4，故Z是O；M元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，故M是Na；N与M的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数，故N是Al；P元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，故P是Cu。综上所述，X、Y、Z、M、N、P分别为H、N、O、Na、Al、Cu，据此解答。 【详解】A．O的氢化物如H2O2受热易分解，稳定性小于N的氢化物（NH3），A错误； B．N与Na的电负性差值大于1.7，由Y和M组成的二元化合物有Na3N、NaN3，Na3N中只含离子键，NaN3中含离子键和共价键，B错误； C．由O元素组成的有很微弱的极性，它在中的溶解度比在中大，C正确； D．由H、N、Cu三种元素可以组成，1mol该离子中，配体NH3含有键为，还有4mol配位键，故1mol该离子中含有键，D错误； 故选C。 9. 由下列实验事实得出的结论错误的是 选项 实验目的 实验事实 结论 A 苯酚的检验 苯中可能含有苯酚，取样后滴入足量的浓溴水，无白色沉淀生成 苯中不含苯酚 B 验证牺牲阳极的金属防护法 将锌片与铁片用导线相连，插入酸化的3%NaCl溶液，一段时间后从Fe电极区取出少量溶液，滴入2滴溶液，无明显现象 Fe未被腐蚀 C 探究Mg与水的反应 取一段镁条，用砂纸除去表面氧化膜，放入试管中，加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，无明显现象；再加热试管至液体沸腾，溶液变红 Mg可以与热水发生反应 D 简单离子与配离子的区别 向盛有少量蒸馏水的试管中滴入2滴溶液，再滴入2滴KSCN溶液，无明显现象 与的化学性质不一样 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向可能含有苯酚的苯溶液中滴入浓溴水，如果有苯酚的话，生成的2，4，6-三溴苯酚会溶于苯中，所以不能说明该溶液不含苯酚，故A项错误； B．从Fe电极区取出少量溶液滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，避免了K3[Fe(CN)6]对铁电极的氧化，没有产生蓝色沉淀，说明没检出Fe2+，所以Fe未被腐蚀，故B项正确； C．加热前，无明显现象，加热后，溶液变红，说明生成了碱，可以说明Mg与热水发生了反应，故C项正确； D．K3[Fe(CN)6]溶液中K3[Fe(CN)6]和SCN－不能形成红色物质，所以[Fe(CN)6]3－与Fe3+的性质不一样，故D项正确； 故本题选A。 10. 近期，某科研团队将离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（用IL表示）和单原子Co-bCN（相关物质结构如图1所示）共同负载在超薄g-C3N4纳米片上，大幅改善了光催化还原CO2的电化学反应（相关电化学原理如图2所示）。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)。下列说法错误的是 A. Co-bCN中的Co元素位于周期表ds区，属于副族元素 B. IL中的阴离子的空间构型为正八面体 C. 该电化学装置的阳极反应为： D. 相比传统有机溶剂，IL中粒子为带电荷的离子，故具有难挥发的优势 【答案】A 【解析】 【详解】A．Co为27号元素，价电子排布式为3d74s2，排布在周期表的第Ⅷ族，属于副族元素，它属于d区元素，不属于ds区元素，A错误； B．IL中的阴离子中，P原子的价层电子对数为6，发生sp3d2杂化，空间构型为正八面体，B正确； C．该电化学装置中，H2O在阳极得到空穴(h+)后生成O2等，则阳极反应为：，C正确； D．传统有机溶剂，微粒间只存在微弱的分子间作用力(有的含有氢键)，而IL中粒子为带电荷的离子(离子液体)，故具有难挥发的优势，D正确； 故选A。 11. 用下列装置和药品进行相应实验，能达到实验目的是 制取 制取硝基苯 制取Ti单质 证明石蜡油中含有不饱和烃 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．左侧试管中，导管口应该插入到液面以下，否则生成的硫酸亚铁无法被压入NaOH溶液中，A错误； B．苯、浓硫酸、浓硝酸混合物水浴加热到50-60℃制取硝基苯，三颈烧瓶有多个口，可以在其中一个口中插入温度计测量混合液温度，由于反应物易挥发，需要进行冷凝回流，B正确； C．Na可以与TiCl4反应置换出Ti，但是反应需要在隔绝空气的条件下进行，C错误； D．石蜡油加热分解产生的气体中含有不饱和烃，不能证明石蜡油本身含有不饱和烃，D错误； 故答案选B。 12. 铜氧化物常被用作高温超导基础材料，向其中掺杂一些特定元素可以改变材料的电子结构和能带结构。一种镧锶铜氧（LSCO）单胞结构如图所示，已知c轴方向上Cu-O之间距离大于a轴和b轴方向上Cu-O之间距离。下列说法正确的是 A. 改变掺杂镧和锶的比例不会影响该材料的超导效果 B. LSCO的化学式可表示为 C. Cu的第一电离能大于Cu的第二电离能 D. 由图可知Cu填充在由O形成的正八面体空隙中 【答案】B 【解析】 【详解】A．改变掺杂镧和锶的比例会影响c轴方向上Cu-O之间距离与a轴和b轴方向上Cu-O之间距离关系，故可能会影响超导效果，故A错误； B．分析图示可知，Cu原子个数为8×+1=2，O原子个数为16×+4=8，La和Sr的数目值和为8×+2=4，故晶胞中的比例关系为(La+Sr)：Cu：O=2：1：4，故B正确； C．元素的第二电离能大于第一电离能，与稳定构型无关，故C错误； D．由于c轴方向上Cu-O之间距离大于a轴和b轴方向上Cu-O之间距离，故O形成的八面体不属于正八面体，故D错误。 答案选B。 13. -甲基苄溴在氢氧化钠水溶液中水解的势能变化（Ph表示苯基）如下图所示。下列说法正确的是 A. 该反应有2个过渡态，且反应速率由第二步决定 B. -甲基苄溴不能使溴水褪色，且其水解产物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. -甲基苄溴和足量氢气加成后的产物中有5种不同环境的氢 D. 中间体中的带正电荷的碳原子杂化方式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，该反应有2个过渡态，且第一步的活化能比第二步的活化能大，则第一步反应速率小，则反应速率由第一步决定，A项错误； B．-甲基苄溴的水解产物含有醇羟基，且连接羟基的碳原子上有氢原子，则被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项错误； C．-甲基苄溴和足量氢气加成后的产物为，其中饱和的六元环结构上有4种氢，侧链2种氢，故共有6种不同环境的氢，C项错误； D．中间体中的带正电荷的碳原子的价层电子对数为3，故杂化方式为，D项正确； 故选D。 14. 下图是常温下碳酸铵溶液中pH变化与各粒子物质的量分数的关系图，已知25℃时相关物质的电离常数： ，； 。。下列说法正确的是 A. 碳酸铵溶液呈碱性的主要原因为： B. 溶液中一定存在 C. 根据该题数据，等浓度的和在水溶液中可以大量共存 D. 当溶液时，溶液中和相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．多元弱酸根离子的水解是分步进行的，碳酸铵溶液呈碱性的主要原因为：，A项错误； B．由元素质量守恒知，，但是在pH较大时溶液中N的存在形态还有NH3，故溶液中不一定存在，B项错误； C． 和双水解的反应方程式为，平衡常数为，，平衡常数较大，故等浓度的和在水溶液中不可以大量共存，C项错误； D．，当和相等时，，求得pH为8.3，D项正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 对氯甲苯常作为染料、医药、有机合成的中间体，也可用作溶剂。其制取原理是：先用芳胺在一定条件下制成芳香重氮盐，然后在CuCl催化下，芳香重氮盐中的重氮基被氯原子取代生成芳香族氯化物。其原理如下： 已知：重氮盐的生成需在强酸性条件下进行，以免发生偶联反应。 I．CuCl沉淀的制备 （1）将、NaCl、、NaOH在水溶液中加热一段时间后，即可得到CuCl沉淀。俗称________，请写出该反应的离子方程式________。 Ⅱ．重氮盐溶液的制备 （2）实验过程中溶液过量可能带来的弊端是________；可用尿素将其除去，生成的气体无污染，请写出该反应的离子方程式________。 Ⅲ．对氯甲苯的制备 （3）水蒸气蒸馏装置如下图所示，图中长导管a的作用是________； 结束蒸馏后，下列操作正确的排序为________（填序号）。 ①熄灭酒精灯 ②打开旋塞 ③停止通冷凝水 （4）CuCl催化机理分两步进行，请补充完整： ① ②________。 （5）对氯甲苯粗品经过精制后，得到1.50g产品，本实验的产率最接近于________（填标号）。 A. 55% B. 60% C. 65% D. 70% 【答案】（1） ①. 胆矾或蓝矾（任意一个均可） ②. （2） ①. 过多亚硝酸钠溶液会降低反应溶液的酸性，导致重氮盐发生偶联反应 ②. （3） ①. 平衡气压 ②. ②①③ （4） （5）B 【解析】 【分析】浓盐酸、对甲基苯胺、溶液反应制备甲基苯胺重氮盐溶液。对甲基苯胺重氮盐滴加至装有冷的CuCl-HCl溶液的烧瓶中反应生成高对氯甲苯，反应完成后，向烧瓶中加入适量蒸馏水，进行水蒸气蒸馏，当不再有油滴馏出时停止加热。将馏出液用环己烷萃取水层两次，将萃取所得有机层与粗产品合并，洗涤、干燥后蒸馏，控制温度在158~162 ℃收得馏分即为高对氯甲苯产品。 【小问1详解】 ①俗称胆矾或蓝矾（任意一个均可），故答案为：胆矾或蓝矾（任意一个均可）； ②将、NaCl、、NaOH在水溶液中加热一段时间后，即可得到CuCl，该反应的离子方程式为：，故答案为：； 【小问2详解】 ①由于亚硝酸钠溶液显碱性，若溶液过量太多，可能带来的弊端是过多亚硝酸钠溶液会降低反应溶液的酸性，导致重氮盐发生偶联反应，故答案为：过多亚硝酸钠溶液会降低反应溶液的酸性，导致重氮盐发生偶联反应； ②可用尿素在酸性条件下，生成的N2、CO2和H2O，离子方程式为：，故答案为：； 【小问3详解】 ①图2中烧瓶A中长玻璃管起稳压作用，能使装置中的气体压强维持在一定的安全范围，能防止装置中压强过大引起事故；答案为：平衡气压； ②蒸馏结束后打开旋塞，熄灭酒精灯，再停止通冷凝水，正确的操作顺序为②①③，故答案为：②①③； 【小问4详解】 根据步骤Ⅲ的总反应：先生成和氯化铜，氯化铜再与反应生成CuCl和，故第二步反应机理为：，故答案为：； 【小问5详解】 2.1g邻甲基苯胺的物质的量是，理论上生成邻氯甲苯的质量是，所以产率是，故答案为：B。 16. 以钒矿石为原料制备化工产品的一种工艺流程如下； 已知：i．“焙烧”后，固体中主要含有、、、；“酸浸”后，钒以形式存在。 ii．P204对四价钒具有高选择性，萃取而不萃取。 iii．多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。 iv．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题： （1）基态Fe的价电子排布式为________。 （2）“还原中和”时，还原步骤中参与反应的离子方程式为________。 （3）钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、图2所示。指出适宜的工艺条件为________。使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是________。 （4）流程中可循环使用的物质有________。 （5）萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收溶液。请根据题给信息，参照上述工艺流程，选用括号中所给试剂，将下列工艺流程剩余两步工序补充完整____（、稀、MnO、、）。 （6）已知常温下、的分别为、，若上述水相“沉钙”后，理论上不超过________。 【答案】（1）3d64s2 （2） （3） ①. 温度：820℃左右(800℃～830℃之间均可)；硫酸加入量：6％(6％～6.5％之间均可) ②. 降低多钒酸铵的溶解度，减少损失 （4）有机溶剂P204、(或氨水) （5） （6）2.5 【解析】 【分析】钒矿石经破碎、焙烧后，固体中主要含有、、、，加稀硫酸酸浸，钙离子转化为CaSO4经过滤除去，滤液中钒以形式存在，加氨水和铁粉进行中和还原，该工序pH低于7.0，铁将还原为，发生反应 ，且溶液中铁离子和铁反应生成亚铁离子，所得溶液经有机溶剂P204萃取、亚铁离子等进入水相，反萃取后，进入水相，加NaClO3氧化将其转化为，加氨水沉钒，生成的多钒酸氨煅烧生成V2O5； 【小问1详解】 基态Fe的价电子排布式为3d64s2。 【小问2详解】 据分析，“还原中和”时，还原步骤中参与反应的离子方程式为。 【小问3详解】 结合图1、2可知，适宜的工艺条件为温度：820℃左右，硫酸加入量：6％(6％～6.5％之间均可)，此时钒的浸出率最高；根据信息ⅲ，洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤的目的是：降低多钒酸铵的溶解度，减少溶解损失。 【小问4详解】 循环使用的物质具有“既消耗，又生成”的特点，根据流程图可发现有机溶剂P204具有该特点；分析“煅烧”反应：，可知(或氨水)在流程中也可循环使用。 【小问5详解】 “萃取”分离后，所得“水相”中的金属离子有、和少量的，欲得到溶液，需除去杂质、，第一道工序已经除去，说明后续工序应除去。又结合各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，可知需将氧化为。为了不引入杂质离子，氧化剂可选择溶液，再调溶液的pH，使转变成沉淀。为了不引入杂质离子，利用MnO调pH，所以完整的流程图为： ，故答案为：。 【小问6详解】 已知常温下、的分别为、，若上述水相“沉钙”后，根据，沉钙但锰离子不沉淀，则理论上不超过。 17. 二氧化碳和甲烷是导致全球气候变暖的气体，将两者共同转化，不仅能有效减少温室气体排放，还能得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。 I．和CO催化重整（DRM）反应制取合成气 主反应：① 副反应：② ③ ④ （1）计算主反应________，副反应产生过多的积碳可能带来的危害是________。 （2）已知吉布斯自由能，以为纵坐标，T为横坐标，主反应①的与T的关系图除了会经过图1中O点，还会经过________点（填标号）。 （3）压强恒定为pkPa、投料比，在不同温度下反应到达平衡时，测得的转化率和的选择性如图2所示（已知选择性）。 ①800℃之后，选择性下降，下列解释最合理的是________（填标号）。 A．反应②的，升温使其平衡正向移动 B．升温反应①②③平衡均正向移动，且以反应②为主 C．发生逆水煤气副反应 ②800℃时，仅考虑发生反应①、②，按图2数据计算反应②的________（计算结果保留最简分数形式）。 Ⅱ．电化学耦合转化 （4）按图3装置进行电化学耦合，电极B上生成的电极反应式为________；若生成的乙烷和乙烯的物质的量之比为1：1，则正、负两极消耗的温室气体的物质的量之比为________。 【答案】（1） ①. +247kJ·mol-1 ②. 过多积碳会覆盖在催化剂表面，导致其活性下降； （2）D （3） ①. C ②. （4） ①. ②. 3:4 【解析】 【小问1详解】 ①由盖斯定律可知：△H1=△H3-△H4=+247kJ·mol，故答案为：+247kJ·mol-1； ②因反应物分子需吸附在催化剂表面参与反应，故积碳过多会导致，积碳会占据催化剂表面的活性点位，导致催化剂活性下降，故答案为：过多积碳会覆盖在催化剂表面，导致其活性下降； 【小问2详解】 根据△G=△H-T△S可知△G与T 为线性关系，其斜率为-△S，因主反应为熵增反应，即△S>0，斜率经过O点后应还要经过D点，故答案为：D； 【小问3详解】 ①A．因为反应①②③均为吸热反应，升温，平衡均正向移动，故A项解释不合理； B．①③正移生成氢气，②正移消耗氢气，因主反应①的热效应最大，升温对①的影响最大，反应①占主导，故B项解释不合理； C．根据逆水煤气副反应所给相关数据可计算出该副反应的自发温度大约在800℃左右，该反应的发生是造成H2选择性下降的原因，故C项解释合理； 故本题选C，故答案为：C； ②假设起始投料为：CH41.5mol，CO2lmol，根据图2，平衡时CO2的转化率为80%， 根据H2选择性=，解得x=0.4 平衡式各气体物质的量如下：CH40.7mol，CO20.2mol，CO1.2mol，H21.2mol，H2O0.4mol，气体总物质的量为：0.7+0.2+1.2+1.2+0.4=3.7mol，反应②的，故答案为：； 【小问4详解】 ①据图所示，电极B为阳极，甲烷失电子分别生成乙烷和乙烯，O2-通过电解质从A极移向B极，生成乙烯的电极反应为：，故答案为：； ②当生成的乙烷和乙烯的物质的量之比为1:1时，可假设生成的乙烷和乙烯均为1mol，则有，故答案为：3:4。 18. 佐米曲坦（化合物J）是治疗偏头疼的药物，其合成路线之一如下（部分反应条件省略）： （1）B的化学名称为________，化合物E中官能团的名称为________。 （2）由C到D的反应类型为________。 （3）请写出该路线中由G生成H的化学方程式________。 （4）A在一定条件下可以发生加聚反应，其产物________（填“能”或“不能”）导电，试从结构角度解释：________。 （5）同时满足下列条件的D的同分异构体有________种（不考虑立体异构）。 ①含有 ②有1个手性碳原子 ③既能发生水解反应也能发生银镜反应 其中，核磁共振氢谱理论上有6组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为________（写出一种）。 【答案】（1） ①. 3-苯基丙烯腈 ②. 氨基、酯基 （2）加成反应 （3）+COCl2+2HCl （4） ①. 聚苯乙炔 ②. 聚苯乙炔是一种共轭高分子，其主链上的电子能够在整个分子链上移动 （5） ①. 19 ②. 、、 【解析】 【分析】结合A的结构简式以及B 的分子式可知，A与HCN发生加成反应生成B为，B经过酸化得到C，结合C的分子式可知，C为，C与氨气发生加成反应生成D，D与甲醇发生酯化反应生成E，E发生硝化反应生成F，引入硝基，F发生还原反应生成G，结合H的分子式以及I的结构简式可推得H为，据此分析解答。 【小问1详解】 B为，B的化学名称为3-苯基丙烯腈，化合物E中官能团的名称为氨基、酯基。 【小问2详解】 由分析知，由C到D的反应类型为加成反应。 【小问3详解】 该路线中由G生成H的化学方程式+COCl2+2HCl。 【小问4详解】 A为苯乙炔，在一定条件下可以发生加聚反应，其产物为聚苯乙炔，能导电，因为聚苯乙炔是一种共轭高分子，其主链上的电子能够在整个分子链上移动。 【小问5详解】 D为，同时满足下列条件的D的同分异构体：①含有②有1个手性碳原子，③既能发生水解反应也能发生银镜反应，说明为甲酸某酯，含有-OOCH结构，当上有1个取代基时，取代基可以是—CH(CH2CH3)OOCH、—CH(CH3) CH2OOCH、—CH2CH (CH3) OOCH，该六元环上有3种等效氢，故共有9种； 当上有2个取代基时，可以是—CH3、—CH(CH3)OOCH，按照定一动一书写的思路，可以写出10种，综上所述，共19种。其中，核磁共振氢谱理论上有6组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为、、。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 姓名________ 座位号________ （在此卷上答题无效） 绝密★启用前 2024届安徽省“江南十校”联考 化学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。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，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与社会、生活、环境、工业生产等密切相关。下列说法错误的是 A. 杭州亚运会火炬采用“零碳甲醇”作为燃料，它是利用焦炉气中的氢气和从工业尾气中捕捉的共同合成，是符合“碳中和”属性的绿色能源 B. 用“杯酚”分离和，反映出了超分子具有分子识别的特性 C. 聚乳酸等高分子材料在微生物的作用下可降解为小分子，为消除“白色污染”带来了希望 D. 豆腐是具有悠久历史的传统美食，其制作原理是利用盐卤等物质使豆浆中的蛋白质变性 2. 盐酸米多君是用来治疗低血压的药物，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该物质分子式为 B. 其水解产物之一可以发生缩聚反应 C. 1mol该物质最多可以消耗2molNaOH D. 该物质可以发生加成、取代、氧化、还原反应 3. 工业上以含硫矿物（如黄铁矿）为原料来制备硫酸，其流程如下： 下列说法正确的是 A. 基态S原子核外有16种不同空间运动状态的电子 B. 食品中添加适量的可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用 C. 浓硫酸不能干燥，但可干燥HI D. 能降低反应的活化能，提高的平衡转化率 4. 同一主族元素形成的物质在结构和性质上往往具有一定的相似性。下列说法正确的是 A. 冰中1个H2O周围有4个紧邻分子，H2S晶体中1个H2S周围也有4个紧邻分子 B. P和Cl可以形成PCl5分子，N和Cl也可以形成NCl5分子 C. Al(OH)3可与碱生成，B(OH)3也可与碱生成 D. Cl2可与水生成HCl和HClO，F2也可与水生成HF和HFO 5. 结构决定性质。下列性质差异对应的解释错误的是 选项 性质差异 解释 A 键角： 电负性： B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛可形成分子内氢键 C pKa： 极性： D 熔点：（1040℃）（178℃升华） 晶体类型不同 A. A B. B C. C D. D 6. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中N的价层电子对数为 B. 溶液含数目为 C. 100g质量分数为46%的甲酸的水溶液含氢原子数目为 D. 标准状况下含非极性键的数目一定为 7. 我国是新能源汽车第一大市场，预计到2025年，全球锂离子电池市场装机规模量将超过400GWh。某科研小组设计的一种处理废旧锂离子电池的方法如下： 已知锂离子电池正极材料可表示为：。下列说法错误的是 A. 在实验室中进行操作I，使用的仪器可以有布氏漏斗、吸滤瓶等 B. 已知正极材料中Co和Ni都是+3价，那么Mn也是+3价 C. 水浸并通入过程中发生的反应为： D. 增大的流速，可以不断提高锂的浸出率 8. 已知X、Y、Z、M、N、P是原子序数依次增大的前四周期元素，相关信息见下表。下列说法正确的是 X 宇宙中含量最多的元素 Y 最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同 Z 原子价层电子排布是 M 核外只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子 N 与M的最高能层数相同，但其价电子数等于其电子层数 P 最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对 A. Z的氢化物稳定性大于Y的氢化物 B. 由Y和M组成的二元化合物中一定只含离子键 C. 由Z元素组成的有很微弱的极性，它在中的溶解度比在中大 D. 由X、Y、P三种元素可以组成，1mol该离子中含有键 9. 由下列实验事实得出的结论错误的是 选项 实验目的 实验事实 结论 A 苯酚的检验 苯中可能含有苯酚，取样后滴入足量的浓溴水，无白色沉淀生成 苯中不含苯酚 B 验证牺牲阳极的金属防护法 将锌片与铁片用导线相连，插入酸化的3%NaCl溶液，一段时间后从Fe电极区取出少量溶液，滴入2滴溶液，无明显现象 Fe未被腐蚀 C 探究Mg与水的反应 取一段镁条，用砂纸除去表面氧化膜，放入试管中，加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，无明显现象；再加热试管至液体沸腾，溶液变红 Mg可以与热水发生反应 D 简单离子与配离子的区别 向盛有少量蒸馏水的试管中滴入2滴溶液，再滴入2滴KSCN溶液，无明显现象 与的化学性质不一样 A. A B. B C. C D. D 10. 近期，某科研团队将离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（用IL表示）和单原子Co-bCN（相关物质结构如图1所示）共同负载在超薄g-C3N4纳米片上，大幅改善了光催化还原CO2的电化学反应（相关电化学原理如图2所示）。光照时，光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)。下列说法错误的是 A. Co-bCN中的Co元素位于周期表ds区，属于副族元素 B. IL中的阴离子的空间构型为正八面体 C. 该电化学装置的阳极反应为： D. 相比传统有机溶剂，IL中粒子为带电荷的离子，故具有难挥发的优势 11. 用下列装置和药品进行相应实验，能达到实验目的是 制取 制取硝基苯 制取Ti单质 证明石蜡油中含有不饱和烃 A B C D A. A B. B C. C D. D 12. 铜氧化物常被用作高温超导基础材料，向其中掺杂一些特定元素可以改变材料的电子结构和能带结构。一种镧锶铜氧（LSCO）单胞结构如图所示，已知c轴方向上Cu-O之间距离大于a轴和b轴方向上Cu-O之间距离。下列说法正确的是 A. 改变掺杂镧和锶的比例不会影响该材料的超导效果 B. LSCO的化学式可表示为 C. Cu的第一电离能大于Cu的第二电离能 D. 由图可知Cu填充在由O形成的正八面体空隙中 13. -甲基苄溴在氢氧化钠水溶液中水解的势能变化（Ph表示苯基）如下图所示。下列说法正确的是 A. 该反应有2个过渡态，且反应速率由第二步决定 B. -甲基苄溴不能使溴水褪色，且其水解产物也不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. -甲基苄溴和足量氢气加成后的产物中有5种不同环境的氢 D. 中间体中的带正电荷的碳原子杂化方式为 14. 下图是常温下碳酸铵溶液中pH变化与各粒子物质的量分数的关系图，已知25℃时相关物质的电离常数： ，； 。。下列说法正确的是 A. 碳酸铵溶液呈碱性的主要原因为： B. 溶液中一定存在 C. 根据该题数据，等浓度的和在水溶液中可以大量共存 D. 当溶液时，溶液中和相等 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 对氯甲苯常作为染料、医药、有机合成的中间体，也可用作溶剂。其制取原理是：先用芳胺在一定条件下制成芳香重氮盐，然后在CuCl催化下，芳香重氮盐中的重氮基被氯原子取代生成芳香族氯化物。其原理如下： 已知：重氮盐的生成需在强酸性条件下进行，以免发生偶联反应。 I．CuCl沉淀的制备 （1）将、NaCl、、NaOH在水溶液中加热一段时间后，即可得到CuCl沉淀。俗称________，请写出该反应的离子方程式________。 Ⅱ．重氮盐溶液的制备 （2）实验过程中溶液过量可能带来的弊端是________；可用尿素将其除去，生成的气体无污染，请写出该反应的离子方程式________。 Ⅲ．对氯甲苯的制备 （3）水蒸气蒸馏装置如下图所示，图中长导管a的作用是________； 结束蒸馏后，下列操作正确的排序为________（填序号）。 ①熄灭酒精灯 ②打开旋塞 ③停止通冷凝水 （4）CuCl催化机理分两步进行，请补充完整： ① ②________。 （5）对氯甲苯粗品经过精制后，得到1.50g产品，本实验的产率最接近于________（填标号）。 A. 55% B. 60% C. 65% D. 70% 16. 以钒矿石为原料制备化工产品的一种工艺流程如下； 已知：i．“焙烧”后，固体中主要含有、、、；“酸浸”后，钒以形式存在。 ii．P204对四价钒具有高选择性，萃取而不萃取。 iii．多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。 iv．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题： （1）基态Fe的价电子排布式为________。 （2）“还原中和”时，还原步骤中参与反应的离子方程式为________。 （3）钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、图2所示。指出适宜的工艺条件为________。使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是________。 （4）流程中可循环使用的物质有________。 （5）萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收溶液。请根据题给信息，参照上述工艺流程，选用括号中所给试剂，将下列工艺流程剩余两步工序补充完整____（、稀、MnO、、）。 （6）已知常温下、的分别为、，若上述水相“沉钙”后，理论上不超过________。 17. 二氧化碳和甲烷是导致全球气候变暖的气体，将两者共同转化，不仅能有效减少温室气体排放，还能得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。 I．和CO催化重整（DRM）反应制取合成气 主反应：① 副反应：② ③ ④ （1）计算主反应________，副反应产生过多的积碳可能带来的危害是________。 （2）已知吉布斯自由能，以为纵坐标，T为横坐标，主反应①的与T的关系图除了会经过图1中O点，还会经过________点（填标号）。 （3）压强恒定为pkPa、投料比，在不同温度下反应到达平衡时，测得的转化率和的选择性如图2所示（已知选择性）。 ①800℃之后，选择性下降，下列解释最合理的是________（填标号）。 A．反应②的，升温使其平衡正向移动 B．升温反应①②③平衡均正向移动，且以反应②为主 C．发生逆水煤气副反应 ②800℃时，仅考虑发生反应①、②，按图2数据计算反应②的________（计算结果保留最简分数形式）。 Ⅱ．电化学耦合转化 （4）按图3装置进行电化学耦合，电极B上生成的电极反应式为________；若生成的乙烷和乙烯的物质的量之比为1：1，则正、负两极消耗的温室气体的物质的量之比为________。 18. 佐米曲坦（化合物J）是治疗偏头疼的药物，其合成路线之一如下（部分反应条件省略）： （1）B的化学名称为________，化合物E中官能团的名称为________。 （2）由C到D的反应类型为________。 （3）请写出该路线中由G生成H的化学方程式________。 （4）A在一定条件下可以发生加聚反应，其产物________（填“能”或“不能”）导电，试从结构角度解释：________。 （5）同时满足下列条件的D的同分异构体有________种（不考虑立体异构）。 ①含有 ②有1个手性碳原子 ③既能发生水解反应也能发生银镜反应 其中，核磁共振氢谱理论上有6组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为________（写出一种）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $