精品解析：广西柳州高级中学2024届高三二模考试化学试卷

2024届高三化学学科试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. “挖掘文物价值，讲好中国故事。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是 A.先锋煲(陶) B.曜变天目碗(瓷) C.铁足大铜鼎 D.六棱柱形水晶穿珠 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】先锋煲、曜变天目碗、六棱柱形水晶穿珠的主要成分都是无机非金属材料，而铁足大铜鼎的主要成分是金属材料，所以铁足大铜鼎在潮湿空气中易发生电化学腐蚀被损耗，故选C。 2. 亚氨基化硫（）的制备原理：。下列化学用语表述正确的是 A. 基态S原子的价层电子排布式： B. 的VSEPR模型： C. 的电子式： D. 的结构式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．S是16号元素，价层电子排布式：，A错误； B．中心原子价层电子对数为3+=4，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，B错误； C．是离子化合物，电子式为，C正确； D．是共价化合物，结构式为：，D错误； 故选C。 3. 下列物质性质和原理分析相匹配的是 选项 物质性质 原理分析 A 超分子冠醚能识别钾离子 超分子具有自组装的特征 B 的酸性比的强 的摩尔质量大于 C 甲酸的沸点高于二甲醚() 甲酸的范德华力大于二甲醚 D 冰醋酸不导电，醋酸溶液能导电 冰醋酸中没有能自由移动的离子，醋酸溶液中有能自由移动的离子 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．超分子具有识别的特征，所以超分子冠醚能与钾离子形成配位键而识别钾离子，故A错误； B．氯原子是吸电子基，三氯乙酸分子中羧基中的羟基的极性大于氯乙酸，电离出的氢离子能力大于氯乙酸，酸性强于氯乙酸，则三氯乙酸的酸性强于氯乙酸与摩尔质量无关，故B错误； C．甲酸是能形成分子间氢键的极性分子，二甲醚是不能形成分子间氢键的非极性分子，所以甲酸的分子间作用力大于二甲醚，沸点高于二甲醚，则甲酸的沸点高于二甲醚与范德华力大小无关，故C错误； D．冰醋酸是共价化合物，分子中只含有分子，不含有自由移动的离子，而醋酸是弱酸，在溶液中能电离出自由移动的离子，所以冰醋酸不导电，醋酸溶液能导电，故D正确； 故选D。 4. 下列有关仪器的名称、示意图与用途或使用操作的叙述均正确的是 选项 A B 名称 坩埚 蒸馏烧瓶 示意图 用途或使用操作 可用于对固体进行高温加热 可用于制备蒸馏水 选项 C D 名称 碱式滴定管 球形干燥管 示意图 用途或使用操作 赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡 洗气除杂实验中将气体从小口通入 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．由实验装置图可知，题给装置为蒸发皿，实验室对固体进行高温加热时选用的仪器为坩埚，不能选用蒸发皿，故A错误； B．由实验装置图可知，题给仪器为圆底烧瓶，不是带支管的蒸馏烧瓶，故B错误； C．由实验装置图可知，题给装置为赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡的操作，具体操作为把橡皮管向上弯曲，出口上斜，挤捏玻璃珠，使溶液从尖嘴快速喷出，气泡即可随之排掉，故C正确； D．由实验装置图可知，题给仪器为球形干燥管，气体洗气除杂时应将气体从大口通入，故D错误； 故选C。 5. 某离子液体，由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成，其结构如图，X、Y元素的原子序数之和与Z元素的相等，Y的最外层电子数是内层电子总数的2倍，W的单质可用于自来水的消毒，下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. Y、W组成的化合物易溶于水 C. 最简单氢化物的键角： D. 的最高价氧化物的水化物为强酸 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的单质可用于自来水的消毒，则W为Cl元素；Y的最外层电子数是内层电子总数的2倍，则Y为C元素；离子液体中X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3，X、Y元素的原子序数之和与Z元素的相等，则X为H元素、Z为N元素。 【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氮元素的第一电离能大于碳元素，故A错误； B．四氯化碳是非极性分子，由相似相溶原理可知，四氯化碳难溶于极性分子水，故B错误； C．甲烷和氨分子中的中心原子均为sp3杂化，甲烷分子的孤对电子数为0、氨分子的孤对电子数为1，孤对电子数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，所以甲烷分子的键角大于氨分子，故C错误； D．氯元素的最高价氧化物的水化物是高氯酸，高氯酸为强酸，故D正确； 故选D。 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1mol乙醛中含有σ键的数目为6 B. 1L pH=3的稀溶液中氢离子的数目为0.002 C. 等物质的量的和气体中所含中子数均为16 D. 标准状况下，11.2L 中含有的分子数目为0.5 【答案】A 【解析】 【详解】A．乙醛分子中单键为σ键，双键中含有1个σ和1个π键，则1mol乙醛中含有σ键的数目为1mol×6×NAmol—1=6NA，故A正确； B．1L pH为3的稀硫酸液中氢离子的数目为0.001mol/L×1L×NAmol—1=0.001NA，故B错误； C．和含有的中子数都为16，由于没有明确物质的量是否为1mol，所以无法计算物质的量的和气体中所含中子数，故C错误； D．标准状况下，溴乙烷为液态，无法计算11.2L溴乙烷的物质的量和含有的分子数目，故D错误； 故选A。 7. 以相应的卤代酸酯为原料，利用Gabriel法合成天冬氨酸，其中一种中间产物的结构如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是 A. 存在分子中含有两个苯环且可发生银镜反应的同分异构体 B. 分子中不含有手性碳原子 C. 1mol该有机物最多与7mol的发生加成反应 D. 分子中所有的碳原子共平面 【答案】A 【解析】 【详解】A．可发生银镜反应的有机物中含有醛基，该有机物的不饱和度是9，苯环的不饱和度是4，醛基的不饱和度是1，则有两个苯环和一个醛基的不饱和度为9，根据不饱和度知，存在分子中含有两个苯环且可发生银镜反应的同分异构体，故A正确； B．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，分子中连接—COOCH3的碳原子为手性碳原子，故B错误； C．苯环和氢气以1∶3发生加成反应，酰胺基和羧基中碳氧双键和氢气不反应，所以1mol该物质最多消耗3mol氢气，故C错误； D．饱和碳原子具有甲烷结构特点，甲烷分子中最多有3个原子共平面，分子中连接—COOCH3的碳原子具有甲烷结构特点，所以该分子中所有碳原子不可能共平面，故D错误； 故选A。 8. 水热法制备的流程如图，下列叙述正确的是 A. 实验使用托盘天平称取固体 B. 溶解步骤中，NaCl作反应的氧化剂 C. 调pH为2的目的是促进水解 D. 用红外光谱仪可检验固体是否为晶体 【答案】C 【解析】 【分析】由题给流程可知，向二水钨酸钠中加入氯化钠后，加入去离子水溶解得到钨酸钠和氯化钠的混合溶液，向混合溶液中加入盐酸调节溶液pH为2，使钨酸钠转化为钨酸，加热使钨酸分解生成三氧化钨，经抽滤、洗涤、烘干得到三氧化钨。 【详解】A．托盘天平的精确度为0.1g，不能称量0.825g药品，A错误； B．中W元素为价，产物中W元素也为价，流程中其他元素化合价也没有改变，不涉及氧化还原反应，B错误； C．溶液呈碱性，加入盐酸调节溶液pH，可以促进水解平衡正向移动，使钨酸钠转化为钨酸，C正确； D．检验晶体和非晶体最科学的方法是X射线衍射，D错误； 故答案选C。 9. 下列实验操作正确或操作规范且能达到实验目的的是 选项 操作 目的 A 取适量晶体溶于浓硝酸中，加水稀释到指定刻度 配制一定物质的量浓度的溶液 B 用碱式滴定管盛装标准溶液并滴定草酸溶液 测定草酸溶液浓度 C 向的酒精中加入钠粒 证明的酒精中含水 D 向溶液中先滴加少量溶液 振荡后再滴加少量溶液 证明： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．硝酸会氧化亚铁离子，故A错误； B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，会氧化碱式滴定管的橡胶管，故B错误； C．乙醇也能与金属钠反应生成氢气，不能证明的酒精中含水，故C错误； D．NaCl过量，硝酸银不足，生成氯化银沉淀，加入，白色沉淀转化为黄色沉淀，证明，能达到实验目的，故D正确； 故选D。 10. 我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，向电极b移动 B. 放电一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C. 放电时，电极a上的电极反应式为 D. 外电路中每转移2mol ，理论上电极b上消耗2g 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，电极b为原电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧根离子，电极反应式为H2—2e—+2OH—=2H2O，电极a为正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，电极反应式为NiOOH+e—+H2O=Ni(OH)2+OH—，电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2。 【详解】A．由分析可知，电极b为原电池的负极，电极a为正极，则氢氧根离子向电极b移动，故A正确； B．由分析可知，电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2，则放电一段时间后，氢氧化钾溶液的浓度基本不变，故B错误； C．由分析可知，放电时，电极a为正极，水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，电极反应式为NiOOH+e—+H2O=Ni(OH)2+OH—，故C正确； D．由分析可知，放电时，电极b为原电池的负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧根离子，电极反应式为H2—2e—+2OH—=2H2O，则外电路中每转移2mol电子时，理论上电极b上消耗氢气的质量为2mol××2g/mol=2g，故D正确； 故选B。 11. 硫代硫酸钠主要用于照相时作定影剂，也可用作氰化物的解毒剂，下列离子方程式书写错误的是 A. 用过量的溶液除去底片上的时有生成： B. 久置空气中的溶液变质： C. 用溶液吸收工业尾气中足量的： D. 向溶液中滴加稀硫酸： 【答案】A 【解析】 【详解】A．用过量的溶液除去底片上的时有生成，反应的离子方程式为：，选项A错误； B．久置空气中的溶液变质，被空气中的氧气氧化为硫酸钠，反应的离子方程式为：，选项B正确； C．用溶液吸收工业尾气中足量的，生成硫酸钠、氯化钠和盐酸，反应的离子方程式为：，选项C正确； D．向溶液中滴加稀硫酸，生成硫和二氧化硫，反应的离子方程式为：，选项D正确； 答案选A。 12. 钛酸亚铁常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它属于立方晶系，晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是 已知：晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数的值。 A. 的分数坐标为 B. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心 C. 和之间的最短距离为等 D. 钛酸亚铁晶体密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，位于晶胞的体心，则的分数坐标为，A正确； B．位于四面体的面心，位于晶胞的体心，则晶胞中位于所形成的正八面体的体心，B正确； C．和之间的最短距离为体对角线的一半，则和之间的最短距离为等于，C错误； D．根据晶胞结构可知，晶胞中含有：1个，：个，：个，晶胞参数为a nm，则钛酸亚铁晶体密度为，D正确； 故选C。 13. 的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：①　，②　。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 温度高于时，主要发生反应② B. 温度低于时，的选择性随温度升高而增大 C. 平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大 D. 下反应达到平衡时，、、的浓度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，当温度高于673 K时，CO2的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发生反应②为主，A正确； B．根据图像可知，当温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大，B正确； C．平衡时再通入0.1molCO2和0.1molH2,平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，C正确； D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为30%,那么CO的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为amol，根据化学方程式利用元素守恒，平衡时二氧化碳0.05amol，HCOOH和CO物质的量之和为0.95amol，那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%＝0.285amol,CO的物质的量为0.95a×70%＝0.665amol，容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:133，故D错误； 故选D。 14. 常温下，将溶液滴入三元酸溶液中，混合溶液中随的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线表示随的变化关系 B. 当时，混合溶液中 C. 常温下，溶液中： D. 当时， 【答案】B 【解析】 【详解】当，，同理，当，，当，，即曲线与横坐标的交点对应的氢离子浓度表示电离常数，又，故曲线I表示随的变化关系，曲线II表示随的变化关系，曲线III表示随的变化关系。 A．曲线表示随的变化关系，故A错误； B．，当时，混合溶液中，故B正确； C．由曲线II上的点(10，-2.8)，可知，，同理，，的电离常数为，的水解常数为，的电离程度大于其水解程度，故常温下，溶液中：，故C错误； D．溶液中存在电荷守恒：，当时，，故，则，故D错误； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： （1）为提高浸出率，可采取的措施为_______(填标号)。 a．将矿渣粉碎 b．降低温度 c．把稀硫酸换成浓硫酸 d．延长浸出时间 （2）已知纤锌矿结构的GaN晶胞结构与金刚石结构类似，则该种GaN晶体的类型为_______，基态Ga原子价层电子的轨道表示式为_______。 （3）与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （4）“调pH”时需调节溶液pH的最小值为_______。 （5）检验“滤液1”中是否含有的试剂为_______(填名称)。 （6）电解反萃取液(溶质为)制粗镓的装置如图所示，阳极的电极反应式为_______，电解废液经处理后可循环使用，其主要溶质为_______(填化学式)。 （7）采用MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积)技术制备GaN时，反应会产生一种标准状况下密度约为的可燃性气体，写出该反应的化学方程式：_______(不写条件)。 【答案】（1）ad （2） ①. 共价晶体 ②. （3） （4）5.3 （5）硫氰化钾 （6） ①. ②. （7） 【解析】 【分析】炼锌矿渣{主要含铁酸镓、铁酸锌，还含少量及一些难溶于酸的物质}用稀硫酸酸浸后所得滤液中含有亚铁离子、铁离子、锌离子、Ga3+，加入双氧水氧化亚铁离子，调节pH，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子；得到的滤饼加入盐酸酸化得到氯化铁和氯化镓，加入固体铁把铁离子转化为亚铁离子，然后利用萃取剂萃取Ga3+，加入氢氧化钠溶液使Ga3+转化为NaGaO2，电解NaGaO2溶液生成粗Ga，粗镓与CH3Br反应生成Ga(CH3)3，MOCVD通入氨气制备GaN； 【小问1详解】 为提高浸出率，可采取的措施有粉碎矿渣，延长浸出时间，故选ad； 【小问2详解】 金刚石为共价晶体，GaN晶胞结构与金刚石结构类似，则该种GaN晶体的类型为共价晶体；Ga为31号元素，则基态Ga原子价层电子的轨道表示式为； 【小问3详解】 根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+3价，与稀硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁和水，反应的化学方程式为； 【小问4详解】 调节pH，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子，，c(OH-)=mol/L，c(H+)=510-6，pH=6-lg5=5.3，则“调”时需调节溶液的最小值为5.3； 【小问5详解】 遇到硫氰根离子显红色，则检验“滤液1”中是否含有的试剂为硫氰化钾； 【小问6详解】 由图可知，阳极水失去电子生成氧气同时生成碳酸氢根离子，则阳极的电极反应式为：；“电解”反萃取液(溶质为)制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，阴极上水电离出的氢离子得电子产生氢气，电解废液的主要溶质为； 【小问7详解】 采用MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积)技术制备GaN时，反应会产生一种标准状况下密度约为的可燃性气体，则M==，则为甲烷气体，故该反应的化学方程式：。 16. CO、(主要指NO和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的CO、是环境保护的重要课题。 已知： 反应1： 反应2： 反应3： 反应4： 回答下列问题： （1）计算_______，反应3自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。 ①_______(填“>”或“<”)0。 ②该反应历程的决速步骤为过程_______。 ③为了提高该反应的速率和NO平衡转化率，可采取的措施有_______(填一条)。 （3）向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时NO的平衡转化率随温度T以及 K下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图。 ①能表示此反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．气体的密度保持不变 B．NO的浓度不变 C． D．保持不变 ②表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，理由是_______。 ③a、d两点对应的平衡常数大小比较为_______(填“>”“<”或“=”)。 ④b点对应条件下的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. -746.0 ②. 低温 （2） ①. < ②. 4 ③. 增大压强或缩小容器体积 （3） ①. AB ②. I ③. 该反应为放热反应,温度越高,NO(g)的平衡转化率越小 ④. > ⑤. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，反应3=2×反应1-反应2，则；该反应为气体分子数减小的放热反应，ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS<0，可知，反应3自发进行的条件是低温； 【小问2详解】 ①由图可知，反应4为放热反应，则； ②由图可知，该反应过程4的活化能最大，则该反应历程的决速步骤为过程4； ③反应4为气体分子数减小的放热反应，则为了提高该反应的速率和NO平衡转化率，可采取的措施有增大压强或缩小容器体积； 【小问3详解】 ①反应4为气体分子数减小的放热反应，且为恒压容器，以此解题。， A．随着反应进行，容器体积发生变化，容器中物质的质量不变，则密度是变量，当密度不变时，反应平衡，A正确； B．随着反应进行，一氧化氮逐渐被消耗，当其浓度不变时，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确； C．根据方程式可知，当，反应平衡，而，不能证明反应平衡，C错误； D．氮气和水都是产物，反应正向开始，则始终不变，故当不变时，不能证明反应达到平衡，D错误； 故选AB； ②反应4为气体分子数减小的放热反应，当温度升高时，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率减小，则表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是I；理由是：该反应为放热反应,温度越高,NO(g)的平衡转化率越小； ③反应4为气体分子数减小的放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，则a、d两点对应的平衡常数大小比较为>； ④b点对应的，NO的平衡转化率为80%，设起始时H2(g)和NO(g)的物质的量分别为4 mol、1 mol，列三段式 平衡时,容器中的气体的总物质的量为4. 6 mol，H2 (g)、NO(g)、N2 (g)、H2O(g)的分压分别为：、、、，b点对应条件下的压强平衡常数。 17. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的制备及纯度分析步骤如下。 Ⅰ.制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的流程如下： 其中，步骤ⅱ可通过如图装置完成。 Ⅱ.测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品纯度的流程如下： 已知：①氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水，。 ②价钒在弱酸性条件下具有还原性。 ③。 ④在该实验条件下，与尿素不反应。 回答下列问题： （1）从原子结构角度解释价钒较稳定的原因：___________。 （2）步骤ⅰ中和反应得到的产物之一是一种无毒无害的气体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________。 （3）步骤ⅱ中盛装溶液的仪器名称为___________。 （4）步骤ⅱ中装置D的作用是___________。 （5）步骤ⅲ中依次用饱和溶液、无水乙醇、乙醚洗涤晶体。用饱和溶液洗涤的目的是___________。 （6）分析测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品纯度的流程： ①滴入溶液的目的是除去，写出其反应的离子方程式：___________。 ②若平均消耗标准溶液的体积为a mL，则氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品的纯度为___________％。 ③若其他操作均正确，的加入量不足，会引起测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【答案】（1）钒原子的价电子排布式为，失去5个价电子后，3d能级为全空状态，最稳定 （2） （3）三颈烧瓶 （4）检验装置中的空气是否排尽，防止空气进入装置C中 （5）除去杂质离子，抑制氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的溶解，减少固体损失 （6） ①. ②. (或) ③. 偏大 【解析】 【分析】由实验装置图可知，装置A中碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳，装置B中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中混有的氯化氢，装置C中VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，装置D中盛有的澄清石灰水用于验证装置中空气已经排尽。 由题给流程可知，测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量的操作为粗产品溶于硫酸溶液，将粗产品中钒元素转化为VO2+，向反应后的溶液中加入高锰酸钾溶液，将溶液中VO2+氧化为，充分反应后加入亚硝酸钠溶液除去过量的高锰酸钾溶液，再加入尿素溶液除去溶液中过量的亚硝酸钠溶液，最后用硫酸亚铁铵溶液滴定溶液中的离子。 【小问1详解】 钒元素的原子序数为23，基态+5价钒原子的价电子排布式为3s23p6，3d能级为全空状态，最稳定，所以+5价钒较稳定； 【小问2详解】 由题意可知，步骤ⅰ中五氧化二钒与盐酸和联氨混合溶液反应生成VOCl2、氮气和水，反应的化学方程式为N2H4+2V2O5+8HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O，反应中氮元素化合价升高被氧化，联氨是反应的还原剂，钒元素化合价降低被还原，五氧化二钒是氧化剂，由方程式可知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是2：1； 【小问3详解】 由实验装置图可知，步骤ⅱ中盛装碳酸氢铵溶液的仪器为三颈烧瓶； 【小问4详解】 由分析可知，装置D中盛有的澄清石灰水检验装置中的空气是否排尽，防止VOCl2在酸性条件下被氧化； 【小问5详解】 由题给流程可知，VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应生成(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]⋅10H2O沉淀的表面附有可溶的氯化铵杂质，所以用饱和碳酸氢铵溶液洗涤沉淀的目的是：除去杂质离子，抑制氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的溶解，减少固体损失； 【小问6详解】 ①由分析可知，加入亚硝酸钠溶液的目的是除去过量的高锰酸钾溶液，反应的离子方程式为； ②由方程式和钒原子个数守恒可得如下转化关系：(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]⋅10H2O~6 ~6 (NH4)2Fe(SO4)2，滴定消耗amLcmol/L硫酸亚铁铵溶液，则氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品的纯度为=； ③若其他操作均正确，但亚硝酸钠的加入量不足，亚硝酸根在酸性条件下能够氧化亚铁离子，会使消耗硫酸亚铁铵溶液的体积偏大，导致测定结果偏大。 18. 延胡索乙素具有镇痛及催眠作用，其中间体F的合成路线如图。回答下列问题： 已知：①H2NR′NR′(R为烃基，R′为烃基或H) ② （1）A的化学名称为_______，A→B的反应类型为_______。 （2）已知为六元环结构，核磁共振氢谱显示有1组峰，则其结构简式为_______。 （3）D中官能团的名称为_______，D中碳原子的杂化方式为_______。 （4）反应C→D的化学方程式为_______。 （5）已知化合物M是的芳香族同分异构体，则符合下列条件的M的结构有_____种。 ①苯环上只有2个取代基； ②能与溶液发生显色反应； ③能发生水解反应。 （6）参照上述合成路线，以苯和乙醇为原料，设计合成的路线：_______。(无机试剂任选) 【答案】（1） ①. 邻苯二酚(或1，2一苯二酚) ②. 取代反应 （2） （3） ①. 醚键、氨基 ②. sp2、sp3 （4）+2H2 （5）18 （6） 【解析】 【分析】对比A和B的结构可知，A→B为酚羟基上的氢被甲基取代，对比C和D的结构简式可知，C→D是C中的碳氮三键和氢气的加成，进一步处理得到产品，以此解题。 【小问1详解】 根据A的结构简式可知，A的化学名称为邻苯二酚(或1，2一苯二酚)；A→B为A中羟基上的氢被甲基取代，反应类型为取代反应； 【小问2详解】 为六元环结构，核磁共振氢谱显示有1组峰，则其结构简式为； 【小问3详解】 D的结构简式为，则D中官能团的名称为：醚键、氨基；其中苯环上的碳为sp2杂化，支链上的碳为sp3杂化； 【小问4详解】 C→D为C中的碳氮三键和氢气的加成，方程式为：+2H2； 【小问5详解】 M是的芳香族同分异构体，①苯环上只有2个取代基；②能与溶液发生显色反应，则其中含有酚羟基；③能发生水解反应，则含有酯基，则可以是—OH、—COOCH2CH3；—OH、—CH2OOCCH3；—OH、—CH2COOCH3，—OH、—CH2CH2OOCH；—OH、—OOCCH2CH3；—OH、—CH(CH3)CH2OOCH；每一种情况都有邻、间、对三种情况，一共18种； 【小问6详解】 可以先用苯合成硝基苯，随后把硝基还原为氨基，乙醇被催化氧化为乙醛，乙醛再和苯胺反应得到产品，具体流程为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024届高三化学学科试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. “挖掘文物价值，讲好中国故事。”下列文物在潮湿空气中易发生电化学腐蚀的是 A.先锋煲(陶) B.曜变天目碗(瓷) C.铁足大铜鼎 D.六棱柱形水晶穿珠 A. A B. B C. C D. D 2. 亚氨基化硫（）的制备原理：。下列化学用语表述正确的是 A. 基态S原子的价层电子排布式： B. 的VSEPR模型： C. 的电子式： D. 的结构式： 3. 下列物质性质和原理分析相匹配的是 选项 物质性质 原理分析 A 超分子冠醚能识别钾离子 超分子具有自组装的特征 B 的酸性比的强 的摩尔质量大于 C 甲酸的沸点高于二甲醚() 甲酸的范德华力大于二甲醚 D 冰醋酸不导电，醋酸溶液能导电 冰醋酸中没有能自由移动的离子，醋酸溶液中有能自由移动的离子 A. A B. B C. C D. D 4. 下列有关仪器的名称、示意图与用途或使用操作的叙述均正确的是 选项 A B 名称 坩埚 蒸馏烧瓶 示意图 用途或使用操作 可用于对固体进行高温加热 可用于制备蒸馏水 选项 C D 名称 碱式滴定管 球形干燥管 示意图 用途或使用操作 赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡 洗气除杂实验中将气体从小口通入 A. A B. B C. C D. D 5. 某离子液体，由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W组成，其结构如图，X、Y元素的原子序数之和与Z元素的相等，Y的最外层电子数是内层电子总数的2倍，W的单质可用于自来水的消毒，下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. Y、W组成的化合物易溶于水 C. 最简单氢化物的键角： D. 的最高价氧化物的水化物为强酸 6. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1mol乙醛中含有σ键的数目为6 B. 1L pH=3的稀溶液中氢离子的数目为0.002 C. 等物质的量的和气体中所含中子数均为16 D. 标准状况下，11.2L 中含有的分子数目为0.5 7. 以相应的卤代酸酯为原料，利用Gabriel法合成天冬氨酸，其中一种中间产物的结构如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是 A. 存在分子中含有两个苯环且可发生银镜反应的同分异构体 B. 分子中不含有手性碳原子 C. 1mol该有机物最多与7mol的发生加成反应 D. 分子中所有的碳原子共平面 8. 水热法制备的流程如图，下列叙述正确的是 A. 实验使用托盘天平称取固体 B. 溶解步骤中，NaCl作反应的氧化剂 C. 调pH为2的目的是促进水解 D. 用红外光谱仪可检验固体是否为晶体 9. 下列实验操作正确或操作规范且能达到实验目的的是 选项 操作 目的 A 取适量晶体溶于浓硝酸中，加水稀释到指定刻度 配制一定物质的量浓度的溶液 B 用碱式滴定管盛装标准溶液并滴定草酸溶液 测定草酸溶液浓度 C 向的酒精中加入钠粒 证明的酒精中含水 D 向溶液中先滴加少量溶液 振荡后再滴加少量溶液 证明： A. A B. B C. C D. D 10. 我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C)，并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 放电时，向电极b移动 B. 放电一段时间后，KOH溶液的浓度增大 C. 放电时，电极a上的电极反应式为 D. 外电路中每转移2mol ，理论上电极b上消耗2g 11. 硫代硫酸钠主要用于照相时作定影剂，也可用作氰化物的解毒剂，下列离子方程式书写错误的是 A. 用过量的溶液除去底片上的时有生成： B. 久置空气中的溶液变质： C. 用溶液吸收工业尾气中足量的： D. 向溶液中滴加稀硫酸： 12. 钛酸亚铁常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它属于立方晶系，晶胞结构如图所示。下列叙述错误的是 已知：晶胞参数为a nm，为阿伏加德罗常数的值。 A. 的分数坐标为 B. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心 C. 和之间的最短距离为等 D. 钛酸亚铁晶体密度为 13. 的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：①　，②　。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. 温度高于时，主要发生反应② B. 温度低于时，的选择性随温度升高而增大 C. 平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大 D. 下反应达到平衡时，、、的浓度之比为 14. 常温下，将溶液滴入三元酸溶液中，混合溶液中随的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线表示随的变化关系 B. 当时，混合溶液中 C. 常温下，溶液中： D. 当时， 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： （1）为提高浸出率，可采取的措施为_______(填标号)。 a．将矿渣粉碎 b．降低温度 c．把稀硫酸换成浓硫酸 d．延长浸出时间 （2）已知纤锌矿结构的GaN晶胞结构与金刚石结构类似，则该种GaN晶体的类型为_______，基态Ga原子价层电子的轨道表示式为_______。 （3）与稀硫酸反应的化学方程式为_______。 （4）“调pH”时需调节溶液pH的最小值为_______。 （5）检验“滤液1”中是否含有的试剂为_______(填名称)。 （6）电解反萃取液(溶质为)制粗镓的装置如图所示，阳极的电极反应式为_______，电解废液经处理后可循环使用，其主要溶质为_______(填化学式)。 （7）采用MOCVD(金属有机化合物化学气相沉积)技术制备GaN时，反应会产生一种标准状况下密度约为的可燃性气体，写出该反应的化学方程式：_______(不写条件)。 16. CO、(主要指NO和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的CO、是环境保护的重要课题。 已知： 反应1： 反应2： 反应3： 反应4： 回答下列问题： （1）计算_______，反应3自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。 ①_______(填“>”或“<”)0。 ②该反应历程的决速步骤为过程_______。 ③为了提高该反应的速率和NO平衡转化率，可采取的措施有_______(填一条)。 （3）向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时NO的平衡转化率随温度T以及 K下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图。 ①能表示此反应已经达到平衡状态的是_______(填标号)。 A．气体的密度保持不变 B．NO的浓度不变 C． D．保持不变 ②表示时NO的平衡转化率随温度T的变化关系的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，理由是_______。 ③a、d两点对应的平衡常数大小比较为_______(填“>”“<”或“=”)。 ④b点对应条件下的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 17. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的制备及纯度分析步骤如下。 Ⅰ.制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的流程如下： 其中，步骤ⅱ可通过如图装置完成。 Ⅱ.测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品纯度的流程如下： 已知：①氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水，。 ②价钒在弱酸性条件下具有还原性。 ③。 ④在该实验条件下，与尿素不反应。 回答下列问题： （1）从原子结构角度解释价钒较稳定的原因：___________。 （2）步骤ⅰ中和反应得到的产物之一是一种无毒无害的气体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________。 （3）步骤ⅱ中盛装溶液的仪器名称为___________。 （4）步骤ⅱ中装置D的作用是___________。 （5）步骤ⅲ中依次用饱和溶液、无水乙醇、乙醚洗涤晶体。用饱和溶液洗涤的目的是___________。 （6）分析测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品纯度的流程： ①滴入溶液的目的是除去，写出其反应的离子方程式：___________。 ②若平均消耗标准溶液的体积为a mL，则氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品的纯度为___________％。 ③若其他操作均正确，的加入量不足，会引起测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 18. 延胡索乙素具有镇痛及催眠作用，其中间体F的合成路线如图。回答下列问题： 已知：①H2NR′NR′(R为烃基，R′为烃基或H) ② （1）A的化学名称为_______，A→B的反应类型为_______。 （2）已知为六元环结构，核磁共振氢谱显示有1组峰，则其结构简式为_______。 （3）D中官能团的名称为_______，D中碳原子的杂化方式为_______。 （4）反应C→D的化学方程式为_______。 （5）已知化合物M是的芳香族同分异构体，则符合下列条件的M的结构有_____种。 ①苯环上只有2个取代基； ②能与溶液发生显色反应； ③能发生水解反应。 （6）参照上述合成路线，以苯和乙醇为原料，设计合成的路线：_______。(无机试剂任选) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $