精品解析：河南省部分名校（新未来）2023-2024学年高三上学期12月联考化学试题

2024年普通高等学校全国统一模拟招生考试 金科·新未来12月联考 化学 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 F19 Na23 S32 Cl35.5 Ca40 Co59 As75 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，只有一项符合题目要求。 1. 文物和文化遗产承载着中华民族的基因和血脉，是不可再生、不可替代的中华优秀文明资源。下列古文物主要由传统无机非金属材料制成的是 A. 海康窑褐彩凤鸟纹荷叶盖罐 B 青铜马 C. 在生丝织成的绢上作画《清明上河图》 D 秦代木胎黑漆漆盖盒 【答案】A 【解析】 【详解】A．陶瓷的主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，A正确； B．合金属于金属材料，青铜马由金属材料制成，B错误； C．生丝的主要成分是蛋白质，属于天然有机高分子材料，C错误； D．木胎黑漆漆盖盒的主要成分是纤维素，属于天然有机高分子材料，D错误。 故选A。 2. 1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了氯气。某兴趣小组利用以下装置进行了氯气的发生、净化、干燥、收集实验，能达到预期目的的是 A．氯气发生装置 B．氯气净化装置 C．氯气干燥装置 D．氯气收集装置 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，且二氧化锰固体不是块状的，不能使用启普发生器产生氯气，选项A错误； B．该装置为气体尾气处理装置，不是气体净化装置，气体净化装置应该用洗气瓶，且气体净化装置中的试剂应该用饱和食盐水，选项B错误； C．五氧化二磷是酸性干燥剂，可以干燥氯气，选项C正确； D．氯气的密度比空气的大，气体应该“长进短出”，选项D错误； 答案选C。 3. 下列说法正确的是 A. 分子中的正电中心和负电中心不重合 B. 分子的空间结构为平面三角形 C. 高温陶瓷材料晶体中键角：N—Si—N<Si—N—Si D. 氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式有2种 【答案】A 【解析】 【详解】A．中S的价层电子对数为3，S的杂化轨道类型为，分子的空间结构为V形，分子中的正电中心和负电中心不重合，是极性分子，A正确； B．的中心原子为S，σ键电子对数为3，孤电子对数为，分子中S原子的价层电子对数为4，S原子的杂化轨道类型为，则分子的空间结构为三角锥形，B错误； C．晶体中，Si原子周围连接4个N原子，Si原子为杂化，N—Si—N键角为，N原子周围连接3个Si原子，N原子上有1个孤电子对，N原子为杂化，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，使得Si—N—Si键角小于，故高温陶瓷材料晶体中键角：N—Si—N>Si—N—Si，C错误； D．氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式有4种，分别为、、、，D错误； 故选A。 4. 化合物M是一种生物活性物质中间体，其合成方法如图所示。下列说法错误的是 A. 该合成反应属于加成反应 B. P、Q分子中的所有碳原子均共平面 C. P、Q、M中含有的官能团种类分别为1种、2种、3种 D. Q与M互为同系物 【答案】D 【解析】 【详解】A．该合成反应属于加成反应，A正确； B．与苯环直接相连的原子与苯环共平面，与碳碳双键的碳直接相连的原子与碳碳双键共平面，则P、Q分子中的所有碳原子均共平面，B正确； C．P中含有的官能团为醛基，Q中含有的官能团为碳碳双键、羧基，M中含有的官能团为碳碳双键、羧基、羟基，故P、Q、M中含有的官能团种类分别为1种、2种、3种，C正确； D．Q与M结构不相似，分子组成上也不是相差若干个CH2原子团，则Q与M不互为同系物，D错误； 故选D。 5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 溶液中数目小于 B. 足量锌和硫酸充分反应，生成的气体分子数为 C. 标准状况下，个分子和个分子完全反应，生成 D. 和混合物中含有的阴离子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液体积未知，无法计算溶液中数目，A错误； B．开始时，Zn与浓硫酸发生反应(浓)，随着反应的进行，硫酸浓度降低，Zn与稀硫酸继续发生反应，硫酸含有，和足量锌充分反应，生成气体的物质的量大于、小于，B错误； C．个分子的物质的量为，标准状况下，和完全反应生成，HF在标准状况下是液体，不是气体，故生成的HF的体积远远小于，C错误； D．和的摩尔质量均为，阴、阳离子数目比均为，故和混合物的总物质的量为，含有的阴离子数目为，D正确； 故选D。 6. 固态甘氨酸属于分子晶体，有3种不同晶体结构，其中一种结构如图所示(，，晶胞边长单位为nm)。下列说法正确的是 ●甘氨酸分子 A. 元素的第一电离能：O>N>C B. 甘氨酸分子中的键是由碳原子杂化的p轨道与氧原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的 C. 该甘氨酸晶体的1个晶胞内含有2个甘氨酸分子 D. 该甘氨酸晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．N的2p半满，能量更低，所以元素的第一电离能：N>O>C，A错误； B．甘氨酸分子中的键是由碳原子未杂化的p轨道与氧原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，B错误； C．甘氨酸属于分子晶体，1个晶胞内的甘氨酸分子数为，C错误； D．根据甘氨酸组成可知其摩尔质量为，晶胞体积为， 故该甘氨酸晶体的密度为，D正确。 故选D。 7. 下列反应的离子方程式或化学方程式书写错误的是 A. 向溶液中滴入溶液： B. 在空气中加热金属钾： C. 溶液与过量溶液混合： D. 溶液在空气中久置后出现棕黄色沉淀： 【答案】B 【解析】 【详解】A．与溶液反应生成蓝色沉淀，离子方程式为：，A正确； B．在空气中加热金属锂生成氧化锂，化学方程式为：，B错误； C．溶液与过量溶液混合生成Na2SO4、NaAl(OH)4和NH3·H2O，反应的离子方程式为：，C正确； D．溶液在空气中久置后，易被氧气氧化，反应的离子方程式为：，D正确； 故答案为：B。 8. 锰主要用于钢铁工业生产锰合金钢，工业上由碳酸锰矿粉(主要成分为，另含、、杂质)制备锰的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. “浸渣”的主要成分为 B. “沉铁”时发生反应的离子方程式为 C. “电解”过程中增大溶液中的，电解效率增大 D 该工艺流程中，溶液可循环使用 【答案】C 【解析】 【分析】本题为从碳酸锰矿粉中制备单质锰的过程，首先用硫酸溶解矿粉，过滤后得到的滤液中含有锰离子，二价铁，三价铁，镁离子，加入过氧化氢将二价铁氧化为三价铁，用碳酸锰沉铁，随后用氟化镁沉镁后，再通过电解得到单质锰，以此解题。 【详解】A．碳酸锰矿中只有不溶于溶液，故可知“浸渣”的主要成分为，A正确； B．根据流程可知，“沉铁”时发生反应的离子方程式为，B正确； C．电解”过程中增大溶液中的，会在阴极放电，导致电解效率减小，C错误； D．电解后得到的“电解液”为溶液，“酸浸”时需要向碳酸锰矿粉中加入溶液，故可知该工艺流程中，溶液可循环使用，D正确； 故选C。 9. 氟是非金属中最活泼的元素，能形成多种氟化物。四种氟化物的熔、沸点如下表所示，下列说法错误的是 氟化物 熔点/℃ 993 x m 沸点/℃ 1695 y n A. 的VSEPR模型为四面体形 B. 比易与形成配离子 C. 、、、 D. 中存在离子键、极性键和非极性键 【答案】B 【解析】 【详解】A．中心原子(氧原子)的杂化方式为，则OF2的VSEPR模型为四面体形，A正确； B．F的电负性大于N，N−F中成键电子对偏向F，导致中的N原子核对孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，则不易与形成配离子，B错误； C．中的、的电荷数与中的阳、阴离子的电荷数相同，但、的半径小，的离子键更强，熔、沸点更高，则x<993、y<1695；和均为分子晶体，的相对分子质量大于的相对分子质量，相对分子质量越大，物质的熔、沸点就越高，则m> −223.8、n> −144.8，C正确； D．与的相互作用为离子键，中存在极性键和非极性键，中存在极性键，则中存在离子键、极性键和非极性键，D正确； 故选B。 10. 离子液体在的化学转化、有机合成、物质的分离提纯、电化学等领域有广泛的应用。某离子液体的结构如图所示，W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，X与Y处于同一周期，Y的原子序数等于W、X的原子序数之和，Z原子的最外层电子数与Y原子的核外电子数相等。下列说法错误的是 A. 原子半径：Z>X>Y>W B. 简单氢化物的稳定性：Y>X C. X是p区元素，位于元素周期表中第14列 D. 氯碱工业上是通过电解某熔融盐得到Z的单质和其他产品 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，W形成共价键数目为1，X形成共价键数目为4，Y形成共价键数目为3，且W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，X与Y处于同一周期，Y的原子序数等于W、X的原子序数之和，即元素W、X、Y分别为H、C、N，Z原子的最外层电子数与Y原子的核外电子数相等，Z为Cl； 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，即原子半径：Cl>C>N>H，A正确； B．非金属性：N>C，则简单氢化物的稳定性：NH3>CH4，B正确； C．X是碳元素，碳是p区元素，位于元素周期表中第14列，C正确； D．氯碱工业上是通过电解饱和食盐水得到氯气和其他产品，D错误； 故选D。 11. 下列实验操作和实验现象正确且能得出相应结论的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 配制溶液，定容摇匀后，再补加两滴水，平视容量瓶颈部的刻度线 溶液的凹液面与刻度线相切 实验完成，无误差 B 在试管中加入淀粉和溶液，加热一段时间。待溶液冷却后，加入新制的，加热 未观察到砖红色沉淀生成 淀粉还未发生水解 C 向盛有溶液的试管中加入溶液，再滴加2滴溶液 白色沉淀量增加 Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4) D 向溶液中滴加几滴溶液，振荡，再滴加淀粉溶液 溶液显蓝色 的氧化性强于 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液时，定容摇匀后，液面会略微下降，是正常现象。此时再补加水，会造成所配溶液浓度偏低，A错误； B．加入新制的前，应先向溶液中加入溶液，将溶液调至碱性，B错误； C．和都是白色沉淀且所加溶液过量，不能通过白色沉淀量增加来判断二者的大小，C错误； D．KI溶液与溶液反应的离子方程式为，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，D正确； 故选D。 12. 冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示)，是有机反应很好的催化剂，例如能加快酸性溶液与环己烯的反应速率。 用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大，两者结合能力越强。 碱金属离子 结合常数 冠醚 (直径：) (直径：) 冠醚A(空腔直径：) 199 118 冠醚B(空腔直径：) 371 31 下列说法正确的是 A. 冠醚通过与结合将携带进入有机相，从而加快反应速率 B. 结合常数的大小与碱金属离子直径有关，与冠醚空腔直径无关 C. 如图所示的实验中c(Na+)：①>②>③ D. 为加快酸性溶液与环己烯的反应速率，选择冠醚比冠醚更合适 【答案】A 【解析】 【详解】A．冠醚通过与结合将携带进入有机相，增大与环己烯的接触面积，从而加快反应速率，A正确； B．从表中数据可以看出，冠醚空腔直径与Na＋或K＋直径接近时，结合常数大，由此可推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关，B错误； C．由表格数据可知，冠醚A与K＋结合常数大，结合能力强，因此加入KCl固体后，与冠醚A结合的Na＋几乎被替代，被释放，溶液②中最小，则如图所示的实验中c(Na＋)：①>③>②，C错误； D．由表格数据可知，K＋适配冠醚A，结合常数大，结合能力强，则选择冠醚A比冠醚B更合适，D错误； 故选A。 13. 已知Ca-LiCoO2二次电池在充电时的反应方程式为，该电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 闭合，钙电极为电池的负极 B. 右侧电极反应的原理是锂离子的嵌入与脱嵌 C. 闭合，电极的电极反应式为 D. 闭合，当外电路转移电子时，理论上左室中电解质质量减少 【答案】C 【解析】 【分析】由题干图示信息可知，闭合K1，该装置为原电池，钙电极为电池的负极，电极反应为：Ca-2e-=Ca2+，正极反应为：，当闭合K2时，该装置为电解池，Ca电极为电解池的阴极，电极反应为：Ca2++2e-=Ca，为阳极，电极反应为：，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，闭合K1，该电池为原电池，钙电极为电池的负极，A正确； B．由分析可知，放电时，右侧电极为正极，电极反应式为，电极发生嵌入；闭合，该电池为电解池，电极为电池的阳极，阳极的电极反应式为，电极发生脱嵌，B正确； C．由分析可知，闭合，该电池为电解池，电极为电池的阳极，阳极的电极反应式为，C错误； D．闭合，当外电路转移电子时，有从右室通过锂离子导体膜迁移到左室，左室电解质中有得到电子生成单质Ca沉积在钙电极上，故理论上左室中电解质的质量减少，D正确； 故答案为：C。 14. 常温下，用的标准溶液分别滴定体积均为、浓度均为的溶液、溶液，溶液中的与滴入的溶液体积的变化关系如图所示。已知：常温下，，；当溶液中离子浓度时，该离子已沉淀完全。下列说法错误的是 A. 曲线a为标准溶液滴定溶液的滴定曲线 B. 当滴入标准溶液的体积为时，溶液中 C. 相同实验条件下，若改用溶液，则滴定曲线(滴定终点前)可能变为曲线M D. 若用的标准溶液滴定浓度均为的、混合溶液，当沉淀完全时，已经有部分沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中越小，则越大。由可知，若两种溶液中时，则含的溶液中浓度小，即大，所以曲线a为标准溶液滴定溶液的滴定曲线，曲线b为标准溶液滴定溶液的滴定曲线，A正确； B．当时，与恰好完全反应，溶液中，由电荷守恒，可知溶液中，B正确； C．相同实验条件下，若改用溶液，比原溶液中的大，故恰好完全反应之前，加入相同体积的溶液后，溶液中比原溶液中的小，即比原溶液中的大，则滴定曲线(滴定终点前)应在曲线b的上方，故滴定曲线(滴定终点前)不可能变为曲线M，C错误； D．当恰好沉淀完全时，溶液中的，若已经开始沉淀，则此时溶液中；当恰好沉淀完全时，根据化学方程式，可知加入的标准溶液的体积为，若未开始沉淀，则，则已经有部分沉淀，D正确。 故选C。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 15. 双草酸氧化钛(Ⅳ)酸钾晶体[化学式为，相对分子质量为354]是重要的分析试剂、媒染剂和催化剂中间体，易溶于水，难溶于乙醇。学习小组在实验室中以钛铁精矿粉(含和少量)为原料制备，制备的步骤如下： 步骤一：将钛铁精矿粉用足量稀硫酸溶解，向溶解液中加入适量铁粉，充分反应后过滤、洗涤，收集含的滤液； 步骤二：将滤液控制在70℃下结晶分离得绿矾，将绿矾洗涤液与结晶所得母液合并得到溶液M； 步骤三：向溶液M中加入溶液，控制温度在90℃下充分反应，反应后分离得到固体； 步骤四：向所得固体中加入溶液，充分搅拌后加入液体N，结晶分离得到产品。 回答下列问题： （1）检验步骤一所得溶液中已反应完全的实验操作为_______。 （2）步骤二中，所控制温度不能过高的原因为_______；将绿矾洗涤液与结晶所得母液合并的目的为_______。 （3）步骤三中，发生主要反应的离子方程式为_______。 （4）步骤四中，加入的液体N是_______(填化学名称)，其作用是_______。 【答案】（1）向样品溶液加入KSCN溶液，溶液不变色 （2） ①. 防止铁离子和水解使绿矾不纯或降低产品产率 ②. 使充分进入溶液M而提高原料利用率 （3） （4） ①. 乙醇 ②. 降低双草酸氧钛酸钾晶体溶解度，使之析出更多晶体 【解析】 【分析】钛铁精矿粉用稀硫酸溶解后加入粉，反应后过滤得到的滤液，滤液在70℃下结晶分离得绿矾，然后将绿矾洗涤液与结晶所得母液合并加入溶液，在90℃下反应分离得到固体，所得固体中加入溶液，充分搅拌后加入乙醇，结晶分离得到产品； 【小问1详解】 铁离子和KSCN溶液反应变红色，故实验操作为：向样品溶液加入KSCN溶液，溶液不变色，铁离子已经完全反应完； 【小问2详解】 ②高温可促进铁离子和水解，故步骤二中，所控制温度不能过高的原因为防止铁离子和水解使绿矾不纯或降低产品产率；将绿矾洗涤液与结晶所得母液合并可使充分进入溶液M而提高原料利用率； 【小问3详解】 步骤三中，与发生相互促进的水解反应生成沉淀，反应的离子方程式为； 【小问4详解】 双草酸氧钛酸钾晶体难溶于醇，故步骤四中，加入乙醇的作用为降低双草酸氧钛酸钾晶体溶解度，使之析出更多晶体。 16. 广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺流程如下： 已知：ⅰ．“焙烧”后，固体中主要含有、、、；“酸浸”后钒以形式存在，“中和、还原”后钒以形式存在。 ⅱ．有机溶剂P204对四价钒具有高选择性，且萃取而不萃取。 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(浓度均为)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）“破碎”的目的是______。 （2）“中和、还原”时，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、2所示，适宜的工艺条件为______。洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤，目的是______。 （4）“氧化”时，每消耗(本身被还原为)，可得到______mol。 （5）流程中可循环使用的物质有______。 （6）“萃取”分离后，所得“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，将下列工艺流程补充完整(可供选用的试剂：溶液、、溶液、溶液)______。 【答案】（1）减小固体颗粒粒径(或增大固体表面积)，提高焙烧速率 （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）6 （5）(或氨水)、有机溶剂 （6） 【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，加氨水和铁粉中和还原，该工序pH低于7.0，发生反应 ，铁离子和铁反应生成亚铁离子，过滤除去过量的Fe，所得滤液经有机溶剂萃取、反萃取后，进入水相，加NaClO3氧化将转化为，加氨水沉钒，生成的多钒酸氨煅烧生成V2O5，据此分析解答。 【小问1详解】 “破碎”的目的是减小固体颗粒粒径(或增大固体表面积)，提高焙烧速率； 【小问2详解】 根据分析，“中和、还原”时，参与反应的离子方程式为； 【小问3详解】 结合图1、2所示进行分析可知，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；洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤，目的是降低多钒酸铵的溶解度，减少溶解损失； 【小问4详解】 将氧化为并得到还原产物，根据电子得失守恒可得出关系式：，故“氧化”时，每消耗(即)，可得到； 【小问5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6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，利用调pH，所以补充完整的流程图为： 。 17. 过硫酸铵[(NH4)2S2O8]的结构如图所示，在工业上有广泛的用途。回答下列问题： I．(NH4)2S2O8的制备： 制备原理：。实验室选用下列装置制备(NH4)2S2O8。 （1）盛放30%H2O2溶液的仪器的名称为_______。M的作用是_______。 （2）制备(NH4)2S2O8时，根据需要选择仪器。仪器的连接顺序为_______→尾气处理(按气流方向，用小写字母和箭号“”连接)。 （3）充分反应后，将A中的混合液经一系列操作得到的晶体进行烘干。烘干晶体时，用减压、低温烘干，可能的原因是_______。 Ⅱ．某小组同学设计如下实验，探究(NH4)2S2O8的氧化性： 实验 序号 物质a 实验现象 i 0.002 mol·L-1MnSO4溶液 加热至沸腾，5min后溶液变为紫色 ii 0.05 mol·L-1MnSO4溶液 加热至沸腾，生成大量黑色沉淀：静置后上层溶液未变紫色 注：经检验，实验ii中所得的黑色沉淀为MnO2。 （4）实验i中发生反应的离子方程式为_______。 （5）实验ii中溶液未变紫色的原因是_______。 Ⅲ．标定溶液的浓度； （6）称取一定质量的(NH4)2S2O8，配制成溶液，并用碘量法标定该溶液的浓度：移取25.00mL(NH4)2S2O8溶液放入锥形瓶中，加入过量的KI溶液，然后加入几滴淀粉溶液，再用0.2000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，发生反应：。重复上述操作三次，平均消耗Na2S2O3溶液的体积为12.50mL，所标定的(NH4)2S2O8的浓度为_______mol·L-1。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. 使滴液漏斗内外压强相等，便于浓硫酸顺利滴下 （2）c→g→f→b→a （3）减压是为了加快蒸干速率，低温是为了防止(NH4)2S2O8受热分解 （4）2Mn2++5+8H2O2+10+16H+ （5）生成的在加热的条件下又被过量的Mn2+还原为MnO2 （6）0.05 【解析】 【分析】用NH3、30%H2O2溶液、浓硫酸制取(NH4)2S2O8时，首先应使用NH4Cl与Ca(OH)2反应制取NH3，由于NH3通入溶液中，所以制得的NH3不需干燥，但NH3易溶于水，会产生倒吸，所以应将NH3先经过防倒吸装置，再通入三颈烧瓶中。 【小问1详解】 盛放30%H2O2溶液的仪器的名称为三颈烧瓶。M是带有导管的滴液漏斗，导管可平衡漏斗内外压强，作用是：使滴液漏斗内外压强相等，便于浓硫酸顺利滴下。 【小问2详解】 由分析可知，不需使用仪器C，应先使用装置B制取NH3，再使用装置D防止倒吸，最后将NH3通入装置A内的溶液中，所以制备(NH4)2S2O8时，选择仪器的连接顺序为c→g→f→b→a→尾气处理(按气流方向，用小写字母和箭号“”连接)。 【小问3详解】 烘干晶体时，为加快水的蒸发，同时防止产品的分解，常采用减压、低温烘干，可能的原因是：减压是为了加快蒸干速率，低温是为了防止(NH4)2S2O8受热分解。 【小问4详解】 实验i中，(NH4)2S2O8具有强氧化性，在酸性条件下，将Mn2+氧化为，发生反应的离子方程式为2Mn2++5+8H2O2+10+16H+。 【小问5详解】 实验ii中，Mn2+浓度过大，Mn2+过量，会还原反应生成的，使溶液未变紫色，原因是：生成的在加热的条件下又被过量的Mn2+还原为MnO2。 【小问6详解】 由发生的反应可建立关系式：(NH4)2S2O8——I2——2Na2S2O3，n(Na2S2O3)=0.2000 mol·L-1×0.0125mol/L=0.0025mol，则所标定的(NH4)2S2O8的浓度为=0.05mol·L-1。 【点睛】Mn2+具有还原性，具有氧化性，二者接触时会发生归中反应。 18. 钴(Co)是生命体必需的微量元素，且在材料、医药等领域具有广泛应用。回答下列问题： （1）Cu—Ni—Co—Si合金具有较高的导电、导热性和良好的加工、耐蚀性，是一种很有发展潜力的引线框架材料。 ①基态Cu原子的价层电子排布式为______。 ②电解熔融的CoCl2或CoO都能制备金属钴。CoCl2的熔点(735℃)低于CoO的熔点(1935℃)的原因是______。 （2）含金属钴和一氧化碳配体的羰基钴配合物具有抗肿瘤和抗炎的潜力。一种羰基钴配合物的合成路线如下： ①化合物Ⅰ中各元素的电负性由大到小的顺序为______。 ②化合物Ⅱ分子中碳原子的杂化方式为的碳原子有______个。 ③化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，能形成分子间氢键的有______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 （3）配合物中，配位原子是______，中心离子的配位数为______。中含有______mol键。 （4）辉砷钴矿是提炼钴的重要矿物原料，主要成分为化合物。的立方晶胞结构与在xz和yz平面投影分别如图所示。 已知：黑球代表As或S，且两者个数相等。 ①化合物的最简化学式为______。 ②该晶胞参数为，晶体的密度为，则阿伏加德罗常数______(列出含a、的计算式)。 【答案】（1） ①. ②. 和均为离子晶体，半径小于半径，且所带电荷多，中的离子键强，熔点高 （2） ①. O>N>C>H ②. 7 ③. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ （3） ①. N ②. 6 ③. 24 （4） ①. ②. (或其他正确答案) 【解析】 【小问1详解】 ①已知Cu是29号元素，故基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1； ②CoCl2和CoO均为离子晶体，O2-半径小于Cl-半径，且O2-所带电荷多，CoO中的离子键强，熔点高，导致CoCl2的熔点(735℃)低于CoO的熔点(1935℃)，故答案为：CoCl2和CoO均为离子晶体，O2-半径小于Cl-半径，且O2-所带电荷多，CoO中的离子键强，熔点高； 【小问2详解】 ①根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大，同一主族从上往下依次减小可知，化合物Ⅰ中各元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H，故答案为：O＞N＞C＞H； ②由题干有机物结构简式可知，化合物Ⅱ分子中碳原子的杂化方式为sp2的碳原子有7个，即苯环上的6个和酯基上的碳氧双键的碳原子，故答案为：7； ③由题干有机物结构简式可知，化合物Ⅰ中的氨基和羧基，Ⅱ中的氨基和Ⅲ中的氨基均能形成分子间氢键，能形成分子间氢键的有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，故答案为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ； 【小问3详解】 已知NH3中N原子上还有1对孤电子对，故配合物中，配位原子是N，每个NH3与Co3+形成一个配位键，故中心离子的配位数为6，中含有6×3=18个N-H键，6个N-Co键，一共24mol键，故答案为：N；6；24； 【小问4详解】 ①由题干晶胞结构示意图可知，白球代表Co，位于8个顶点和6个面心，故一个晶胞中含有Co为：=4，黑球一个8个位于体内，黑球代表As或S，且两者个数相等，故化合物的最简化学式为CoAsS，故答案为：CoAsS； ②该晶胞参数为，晶体的密度为，根据上述分析可知，=，则阿伏加德罗常数，故答案为：。 19. 以和为原料合成尿素有利于实现“碳达峰、碳中和”。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 回答下列问题： （1）反应的______，______0(填“>”“<”或“=”)。 （2）在恒容密闭容器中发生反应。下列说法错误的是______(填标号)。 A. 增大，有利于的平衡转化率增大 B. 反应在任何温度下都能自发进行 C. 单位时间内消耗，同时生成，说明反应达到平衡状态 D. 充入氦气，压强增大，平衡向正反应方向移动 （3）一定温度下，向密闭容器中以物质的量之比为充入和发生反应Ⅰ，达到平衡后，的平衡浓度为。其他条件不变，缩小容器容积，重新达到平衡后，的平衡浓度为，则______(填“大于”“小于”或“等于”)。 （4）同样，用太阳能电池电解水得到的和反应生成甲醇，也有利于实现“碳达峰、碳中和”。合成甲醇过程中主要发生以下反应： 反应ⅰ：　 反应ⅱ：　 在某催化剂作用下，一定条件下的密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。已知按照物质的量之比为投料，压强分别在、下，二氧化碳的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。在290℃和的条件下，甲醇的平衡产率为______；反应ⅰ的压强平衡常数______(列出计算式)。 （5）生物细菌-电解池装置既可处理废水，同时又能将转化成甲烷，其装置如图2所示。在外加电压时，每生成，可处理有机物中______(已知产生甲烷菌代谢需外加电压，电解水产生氢气需外加电压为。图中有机物为醋酸盐)。 【答案】（1） ①. ②. < （2）BCD （3）等于 （4） ①. 6.3％ ②. （5）1 【解析】 【小问1详解】 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得的-159+72=-87；正反应气体物质的量减少，<0。 【小问2详解】 A．增大，平衡正向移动，的平衡转化率增大，故A正确； B．该反应的，，低温时，，反应能自发进行，故B错误； C．单位时间内消耗，同时生成，均为正反应速率，无法确定反应是否达到平衡状态，C错误； D．充入氦气，压强增大，但反应物和生成物的浓度均不变，平衡不移动，D错误。 选BCD； 【小问3详解】 一定温度下，向密闭容器中充入和的物质的量之比为，与反应Ⅰ化学方程式中两种气体的化学计量数之比相符，即两种气体参加反应的物质的量之比和平衡时物质的量之比均为，反应Ⅰ的浓度平衡常数，不受压强影响，故其他条件不变，缩小容器容积，重新达到平衡后，两种气体的平衡浓度均不变，即等于。 【小问4详解】 反应ⅰ随着温度的升高，平衡逆向移动，甲醇的选择性降低。所以随着温度的升高，下降的曲线代表甲醇的选择性；则随着温度的升高，上升的曲线代表二氧化碳的平衡转化率，且随着温度的升高，反应ⅱ平衡正向移动的程度大于反应ⅰ平衡逆向移动的程度。反应ⅰ正向反应为分子数减小的反应，压强越大，甲醇的选择性越高，二氧化碳的平衡转化率越大。在相同温度下，下降的两条曲线中，甲醇的选择性低的为条件；在相同温度下，上升的两条曲线中，二氧化碳的平衡转化率低的为条件。 从图中可以看出，在投料比和290℃、的条件下， 甲醇的选择性为70％，二氧化碳的平衡转化率为9％。设的投料为、的投料为，则在290℃、的条件下，反应达到平衡时，消耗为，剩余为，生成为％，生成CO为％，反应ⅰ和反应ⅱ共消耗为，剩余为，生成为，平衡时容器中气体的总物质的量为。在290℃和的条件下，甲醇的平衡产率为％=6.3％。反应ⅰ的压强平衡常数。 【小问5详解】 由题意可知，当外加电压为时，没有生成，根据环境为酸性，可知左侧电极上发生的电极反应为，右侧电极发生的电极反应为，由此可知，每生成，可处理有机物中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年普通高等学校全国统一模拟招生考试 金科·新未来12月联考 化学 全卷满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 F19 Na23 S32 Cl35.5 Ca40 Co59 As75 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，只有一项符合题目要求。 1. 文物和文化遗产承载着中华民族的基因和血脉，是不可再生、不可替代的中华优秀文明资源。下列古文物主要由传统无机非金属材料制成的是 A. 海康窑褐彩凤鸟纹荷叶盖罐 B. 青铜马 C. 在生丝织成的绢上作画《清明上河图》 D. 秦代木胎黑漆漆盖盒 2. 1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，产生了氯气。某兴趣小组利用以下装置进行了氯气的发生、净化、干燥、收集实验，能达到预期目的的是 A．氯气发生装置 B．氯气净化装置 C．氯气干燥装置 D．氯气收集装置 A. A B. B C. C D. D 3. 下列说法正确的是 A. 分子中的正电中心和负电中心不重合 B. 分子的空间结构为平面三角形 C. 高温陶瓷材料晶体中键角：N—Si—N<Si—N—Si D. 氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式有2种 4. 化合物M是一种生物活性物质的中间体，其合成方法如图所示。下列说法错误的是 A. 该合成反应属于加成反应 B. P、Q分子中的所有碳原子均共平面 C. P、Q、M中含有的官能团种类分别为1种、2种、3种 D. Q与M互为同系物 5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 溶液中数目小于 B. 足量锌和硫酸充分反应，生成的气体分子数为 C. 标准状况下，个分子和个分子完全反应，生成 D. 和混合物中含有的阴离子数目为 6. 固态甘氨酸属于分子晶体，有3种不同晶体结构，其中一种结构如图所示(，，晶胞边长单位为nm)。下列说法正确的是 ●甘氨酸分子 A. 元素的第一电离能：O>N>C B. 甘氨酸分子中的键是由碳原子杂化的p轨道与氧原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的 C. 该甘氨酸晶体的1个晶胞内含有2个甘氨酸分子 D. 该甘氨酸晶体的密度为 7. 下列反应的离子方程式或化学方程式书写错误的是 A. 向溶液中滴入溶液： B. 在空气中加热金属钾： C. 溶液与过量溶液混合： D. 溶液在空气中久置后出现棕黄色沉淀： 8. 锰主要用于钢铁工业生产锰合金钢，工业上由碳酸锰矿粉(主要成分为，另含、、杂质)制备锰的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. “浸渣”的主要成分为 B. “沉铁”时发生反应的离子方程式为 C. “电解”过程中增大溶液中的，电解效率增大 D. 该工艺流程中，溶液可循环使用 9. 氟是非金属中最活泼的元素，能形成多种氟化物。四种氟化物的熔、沸点如下表所示，下列说法错误的是 氟化物 熔点/℃ 993 x m 沸点/℃ 1695 y n A. 的VSEPR模型为四面体形 B. 比易与形成配离子 C 、、、 D. 中存离子键、极性键和非极性键 10. 离子液体在的化学转化、有机合成、物质的分离提纯、电化学等领域有广泛的应用。某离子液体的结构如图所示，W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素，X与Y处于同一周期，Y的原子序数等于W、X的原子序数之和，Z原子的最外层电子数与Y原子的核外电子数相等。下列说法错误的是 A. 原子半径：Z>X>Y>W B. 简单氢化物的稳定性：Y>X C. X是p区元素，位于元素周期表中第14列 D. 氯碱工业上是通过电解某熔融盐得到Z的单质和其他产品 11. 下列实验操作和实验现象正确且能得出相应结论的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 配制溶液，定容摇匀后，再补加两滴水，平视容量瓶颈部的刻度线 溶液凹液面与刻度线相切 实验完成，无误差 B 在试管中加入淀粉和溶液，加热一段时间。待溶液冷却后，加入新制的，加热 未观察到砖红色沉淀生成 淀粉还未发生水解 C 向盛有溶液的试管中加入溶液，再滴加2滴溶液 白色沉淀量增加 Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4) D 向溶液中滴加几滴溶液，振荡，再滴加淀粉溶液 溶液显蓝色 的氧化性强于 A. A B. B C. C D. D 12. 冠醚能与碱金属离子结合(如下图所示)，是有机反应很好的催化剂，例如能加快酸性溶液与环己烯的反应速率。 用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大，两者结合能力越强。 碱金属离子 结合常数 冠醚 (直径：) (直径：) 冠醚A(空腔直径：) 199 118 冠醚B(空腔直径：) 371 31 下列说法正确的是 A. 冠醚通过与结合将携带进入有机相，从而加快反应速率 B. 结合常数的大小与碱金属离子直径有关，与冠醚空腔直径无关 C. 如图所示的实验中c(Na+)：①>②>③ D. 为加快酸性溶液与环己烯的反应速率，选择冠醚比冠醚更合适 13. 已知Ca-LiCoO2二次电池在充电时的反应方程式为，该电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 闭合，钙电极为电池的负极 B. 右侧电极反应的原理是锂离子的嵌入与脱嵌 C. 闭合，电极的电极反应式为 D. 闭合，当外电路转移电子时，理论上左室中电解质质量减少 14. 常温下，用的标准溶液分别滴定体积均为、浓度均为的溶液、溶液，溶液中的与滴入的溶液体积的变化关系如图所示。已知：常温下，，；当溶液中离子浓度时，该离子已沉淀完全。下列说法错误的是 A. 曲线a为标准溶液滴定溶液的滴定曲线 B. 当滴入标准溶液的体积为时，溶液中 C. 相同实验条件下，若改用溶液，则滴定曲线(滴定终点前)可能变为曲线M D. 若用的标准溶液滴定浓度均为的、混合溶液，当沉淀完全时，已经有部分沉淀 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 15. 双草酸氧化钛(Ⅳ)酸钾晶体[化学式为，相对分子质量为354]是重要的分析试剂、媒染剂和催化剂中间体，易溶于水，难溶于乙醇。学习小组在实验室中以钛铁精矿粉(含和少量)为原料制备，制备的步骤如下： 步骤一：将钛铁精矿粉用足量稀硫酸溶解，向溶解液中加入适量铁粉，充分反应后过滤、洗涤，收集含的滤液； 步骤二：将滤液控制在70℃下结晶分离得绿矾，将绿矾洗涤液与结晶所得母液合并得到溶液M； 步骤三：向溶液M中加入溶液，控制温度在90℃下充分反应，反应后分离得到固体； 步骤四：向所得固体中加入溶液，充分搅拌后加入液体N，结晶分离得到产品。 回答下列问题： （1）检验步骤一所得溶液中已反应完全的实验操作为_______。 （2）步骤二中，所控制温度不能过高的原因为_______；将绿矾洗涤液与结晶所得母液合并的目的为_______。 （3）步骤三中，发生主要反应的离子方程式为_______。 （4）步骤四中，加入的液体N是_______(填化学名称)，其作用是_______。 16. 广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺流程如下： 已知：ⅰ．“焙烧”后，固体中主要含有、、、；“酸浸”后钒以形式存在，“中和、还原”后钒以形式存在。 ⅱ．有机溶剂P204对四价钒具有高选择性，且萃取而不萃取。 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(浓度均为)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）“破碎”的目的是______。 （2）“中和、还原”时，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、2所示，适宜的工艺条件为______。洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤，目的是______。 （4）“氧化”时，每消耗(本身被还原为)，可得到______mol。 （5）流程中可循环使用的物质有______。 （6）“萃取”分离后，所得“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，将下列工艺流程补充完整(可供选用的试剂：溶液、、溶液、溶液)______。 17. 过硫酸铵[(NH4)2S2O8]的结构如图所示，在工业上有广泛的用途。回答下列问题： I．(NH4)2S2O8的制备： 制备原理：。实验室选用下列装置制备(NH4)2S2O8。 （1）盛放30%H2O2溶液的仪器的名称为_______。M的作用是_______。 （2）制备(NH4)2S2O8时，根据需要选择仪器。仪器的连接顺序为_______→尾气处理(按气流方向，用小写字母和箭号“”连接)。 （3）充分反应后，将A中的混合液经一系列操作得到的晶体进行烘干。烘干晶体时，用减压、低温烘干，可能的原因是_______。 Ⅱ．某小组同学设计如下实验，探究(NH4)2S2O8的氧化性： 实验 序号 物质a 实验现象 i 0.002 mol·L-1MnSO4溶液 加热至沸腾，5min后溶液变为紫色 ii 0.05 mol·L-1MnSO4溶液 加热至沸腾，生成大量黑色沉淀：静置后上层溶液未变紫色 注：经检验，实验ii中所得的黑色沉淀为MnO2。 （4）实验i中发生反应的离子方程式为_______。 （5）实验ii中溶液未变紫色的原因是_______。 Ⅲ．标定溶液的浓度； （6）称取一定质量的(NH4)2S2O8，配制成溶液，并用碘量法标定该溶液的浓度：移取25.00mL(NH4)2S2O8溶液放入锥形瓶中，加入过量的KI溶液，然后加入几滴淀粉溶液，再用0.2000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，发生反应：。重复上述操作三次，平均消耗Na2S2O3溶液的体积为12.50mL，所标定的(NH4)2S2O8的浓度为_______mol·L-1。 18. 钴(Co)是生命体必需的微量元素，且在材料、医药等领域具有广泛应用。回答下列问题： （1）Cu—Ni—Co—Si合金具有较高的导电、导热性和良好的加工、耐蚀性，是一种很有发展潜力的引线框架材料。 ①基态Cu原子的价层电子排布式为______。 ②电解熔融的CoCl2或CoO都能制备金属钴。CoCl2的熔点(735℃)低于CoO的熔点(1935℃)的原因是______。 （2）含金属钴和一氧化碳配体的羰基钴配合物具有抗肿瘤和抗炎的潜力。一种羰基钴配合物的合成路线如下： ①化合物Ⅰ中各元素的电负性由大到小的顺序为______。 ②化合物Ⅱ分子中碳原子的杂化方式为的碳原子有______个。 ③化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，能形成分子间氢键的有______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 （3）配合物中，配位原子是______，中心离子的配位数为______。中含有______mol键。 （4）辉砷钴矿是提炼钴的重要矿物原料，主要成分为化合物。的立方晶胞结构与在xz和yz平面投影分别如图所示。 已知：黑球代表As或S，且两者个数相等。 ①化合物的最简化学式为______。 ②该晶胞参数为，晶体的密度为，则阿伏加德罗常数______(列出含a、的计算式)。 19. 以和为原料合成尿素有利于实现“碳达峰、碳中和”。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： 反应Ⅰ：　 反应Ⅱ：　 回答下列问题： （1）反应的______，______0(填“>”“<”或“=”)。 （2）在恒容密闭容器中发生反应。下列说法错误的是______(填标号)。 A. 增大，有利于的平衡转化率增大 B. 反应任何温度下都能自发进行 C. 单位时间内消耗，同时生成，说明反应达到平衡状态 D. 充入氦气，压强增大，平衡向正反应方向移动 （3）一定温度下，向密闭容器中以物质的量之比为充入和发生反应Ⅰ，达到平衡后，的平衡浓度为。其他条件不变，缩小容器容积，重新达到平衡后，的平衡浓度为，则______(填“大于”“小于”或“等于”)。 （4）同样，用太阳能电池电解水得到的和反应生成甲醇，也有利于实现“碳达峰、碳中和”。合成甲醇过程中主要发生以下反应： 反应ⅰ：　 反应ⅱ：　 在某催化剂作用下，一定条件下密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。已知按照物质的量之比为投料，压强分别在、下，二氧化碳的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。在290℃和的条件下，甲醇的平衡产率为______；反应ⅰ的压强平衡常数______(列出计算式)。 （5）生物细菌-电解池装置既可处理废水，同时又能将转化成甲烷，其装置如图2所示。在外加电压时，每生成，可处理有机物中______(已知产生甲烷菌代谢需外加电压，电解水产生氢气需外加电压为。图中有机物为醋酸盐)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$