精品解析：湖北省武汉市汉铁高级中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟 化学试题

湖北省武汉市汉铁高级中学2023−2024学年高三下学期仿真模拟 化学试题 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题)  一、单选题(共15题，每题3分，共45分) 1. 在25 ℃下，向10.00 mL 0.01 mol/L某一元酸HA溶液中逐滴加入0.01 mol/L NaOH 溶液，溶液pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 0.01 mol/L某一元酸HA溶液中，由水电离出来的c(H+)=10−a  mol/L B. b点表示的溶液中：c(HA) =c(A−) C. c点时：V< 10.00 D. b、c、d三点表示的溶液中一定都存在：c(Na+)+c(OH−)=c(A−)+c(H+) 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象可知HA溶液中c(H+)=10−a  mol/L，HA为弱酸，由水电离出来的c(H+)等于氢氧根浓度，为10a−14 mol/L，选项A错； B．b点对应的溶液为等物质的量浓度的NaA和HA的混合液，HA电离使得溶液呈酸性，NaA水解呈碱性，混合溶液呈酸性，则HA的电离大于NaA水解，故c(HA)＜c(A−)，B错； C．c点对应溶液的pH=7，为中性，说明HA过量，则c点时：V< 10.00，选项C正确； D．根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，选项D错； 选C。 2. 鸟嘌呤()是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性，下列叙述正确的是 A. 水溶液的 B. 水溶液加水稀释，升高 C. 在水中的电离方程式为： D. 水溶液中： 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．GHCl为强酸弱碱盐，电离出的GH+会发生水解，弱离子的水解较为微弱，因此0.001mol/L GHCl水溶液的pH>3，故A错误； B．稀释GHCl溶液时，GH+水解程度将增大，根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小，溶液pH将升高，故B正确； C．GHCl为强酸弱碱盐，在水中电离方程式为GHCl=GH++Cl-，故C错误； D．根据电荷守恒可知，GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+)，故D错误； 综上所述，叙述正确的是B项，故答案为B。 3. NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 1.0L1.0mol·L−1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA B. 1 mol硝基与1 mol NO2所含电子数不相同 C. 1L pH=13的NaOH溶液中含有OH−的数目一定为0.1 NA D. 12g金刚石中含有C−C键数目为2NA 【答案】D 【解析】 【详解】A．水中也含有氧原子，所以1.0L1.0mol·L−1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数远远大于2NA，A错误； B．1mol硝基(−NO2)中含有23mol电子，1mol二氧化氮分子中含有23mol电子，二者所含电子数相等，B错误； C．由于温度不同，水的离子积不同，没有告诉在常温下，pH=13的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度不一定为0.1mol/L，所以pH=13的NaOH溶液中含有的氢氧根离子不一定为0.1mol，C错误； D．12g金刚石物质的量为1mol，根据金刚石的结构，每个碳原子与四个碳原子形成共价键，每两个碳原子形成一个共价键，所以1mol金刚石含有C−C键数为2NA，D正确； 故选D。 4. 下列说法不正确的是 A. [Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到 B. 铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O C. 钙单质可以从TiCl4中置换出Ti D. 可用H2还原MgO制备单质Mg 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．硫酸铜溶液与氨水反应，当氨水过量时发生反应生成[Cu(NH3)4]SO4，A选项正确； B．在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为：2Fe+O2+2H2O═2Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3•nH2O+(3-n)H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3•nH2O，，B选项正确； C．钙还原性较强，钙单质可以从TiCl4中置换出Ti，C选项正确； D．镁属于较活泼金属，不能利用氢气还原氧化镁制备镁，而是常用电解熔融MgCl2的方法，D选项错误； 答案选D。 5. 芳香酯X(只含一个环)具有如下性质：X(C11H12O4)+H2OY+Z(已配平)，其中X中含两种不同官能团，Y、Z中均只含一种官能团，且Y的摩尔质量为60 g·mol−1。下列说法不正确的是 A. Y有2种不同结构(不考虑立体异构) B. Z分子中的所有碳原子一定在同一平面上 C. X可发生氧化反应、加成反应和取代反应 D. 若Y中的O原子为18O，则上述反应充分进行后，H2O中含有18O 【答案】D 【解析】 【详解】A．由芳香酯X的分子式中各原子的个数、X只含一个环和X中含两种不同官能团，可确定X含有酯基和羧基，结合X的水解反应，Y、Z中均只含一种官能团且Y的摩尔质量为60 g·mol−1，可确定Y为醇，结构简式为CH3CH2CH2OH或CH3CHOHCH3，Z为二元羧酸，A正确； B．Z为二元羧酸，从碳和氢的原子个数来看，Z含有苯环且苯环上有两个羧基，苯环为平面结构，所有的碳原子一定在同一平面上，B正确； C．X中含有酯基，可水解，水解反应属于取代反应，含有苯环，可以发生加成反应，有机物燃烧属于氧化反应，C正确； D．酯化反应为可逆反应，且反应时醇中O—H键断裂，则若Y中的O原子为18O，则上述反应充分进行后，所得H2O中不含18O，D错误； 故选D。 6. 在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是 A. Ea为逆反应活化能，E为正反应活化能 B. 该反应为放热反应，ΔH＝Ea’－Ea C. 所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 D. 温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。 【详解】A．由图可知， Ea为正反应活化能，E为逆反应活化能，故A错误； B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝—（Ea'－Ea），故B错误； C．在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子，则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C错误； D．该反应为放热反应，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡向吸热的逆反应方向移动，故D正确； 故选D。 【点睛】活化分子发生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正确，发生有效碰撞的分子是活化分子，活化能是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差是解答关键。 7. 有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O）与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。 已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑ ②2Li(s)+H2⇌2LiH △H＜0 下列说法不正确的是 A. 可用质谱区分D2和HD B. Li与D2O的反应：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C. 若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小 D. 80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．D2和HD的相对分子质量不同，可以用质谱区分，A正确； B．类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正确； C．D2由Li与D2O反应生成，HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD， n(D2)/n(HD)越大，n(Li)/n(LiH)越大，C不正确； D．升温，2LiH⇌2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ，D正确； 答案为：C。 8. 下列正确的叙述有 ①CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物 ②Ca(HCO3)2、Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反应制得 ③碘晶体分散到酒精中、饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的分散系分别为：溶液、胶体 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤苛性钾、次氯酸、氯气按顺序分类依次为：强电解质、弱电解质和非电解质． A. ①②③⑤ B. ②③⑤ C. ②③ D. 全部 【答案】C 【解析】 【详解】①酸性氧化物是和碱反应生成盐和水的氧化物，而NO2除了和碱反应生成盐和水还存在化合价的变化，故不是酸性氧化物，故①错误； ②Ca(HCO3)2可以由化合反应生成：CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2；Fe(OH)3可由化合反应生成：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；FeCl2可由化合反应制得：2FeCl3+Fe=3FeCl2，故②正确； ③碘晶体溶于酒精的碘酒溶液，饱和氯化铁溶液滴入沸水中即制得氢氧化铁胶体，故③正确； ④金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物，故④错误； ⑤单质既不是电解质也不是非电解质，故氯气不是非电解质，故⑤错误； 正确的有②③，故选C。 9. 在恒温、恒压条件下，a mol A和b mol B在一个体积可变的密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是 A. 物质A、B的转化率之比为1∶2 B. 起始时和达到平衡后容器的体积之比为(a+b−0.5n)∶(a+b) C. 当2v正(A)=v逆(B)时，反应一定达到平衡状态 D. 充入一定量Ar(g)，平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据三段式计算： 则A、B的转化率之比为∶=b∶2a，A选项错误； B．恒温、恒压条件，起始时和达到平衡后容器的体积之比等于物质的量之比，(a+b)：(a+b−0.5n)，B选项错误； C．2v正(A)=v正(B)，又2v正(A)=v逆(B)，故v正(B)=v逆(B)，说明反应达到平衡状态，C选项正确； D．由于容器体积可变，充入惰性气体，相当于减小压强，平衡应向气体体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，D选项错误； 故选C。 10. 红曲素是一种食品着色剂的主要成分，其结构简式如图所示。下列有关红曲素的说法正确的是 A. 红曲素含有两种含氧官能团 B. 红曲素分子式为C21H25O5 C. 红曲素能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. lmol红曲素最多能与2 mol NaOH反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中含有酯基、羰基和醚基三种含氧官能团，故A错误； B．由结构简式可知红曲素分子式为C21H26O5，故B错误； C．分子中含有碳碳双键，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，故C正确； D．分子中只有1个酯基，1 mol红曲素最多能与1 mol NaOH反应，故D错误； 故选C。 11. XY3是由两种短周期元素形成的化合物，已知Y原子比X原子多一个电子层，且XY3分子中所有原子满足8 电子结构，则下列说法正确的是 A. XY3 是三氧化硫 B. X是第ⅢA族元素 C. Y原子比X原子多12个电子 D. Y的氢化物和X的氢化物都极易溶于水 【答案】D 【解析】 【分析】分子中所有原子要满足8电子结构，则需满足|化合价|+主族序数=8， XY3只能是NCl3，X为N元素，Y为Cl元素。它们的氢化物分别是NH3和HCl，都是极易溶于水的化合物，Y原子比X原子多10个电子，X是第VA元素。 【详解】A．X为N元素，Y为Cl元素，XY3为NCl3，A错误； B．X为N元素，位于周期表第二周期的第VA族，B错误； C．X为N元素，Y为Cl元素，Y原子比X原子多10个电子，C错误； D．X为N元素，Y为Cl元素，它们的氢化物分别是NH3和HCl，都是极易溶于水的化合物，D正确； 故答案为：D。 12. 下列说法正确的是 A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B. 原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C. 同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D. 同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力越弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故A正确； B．M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，故B错误； C．同一周期中，随着核电荷数的增加，主族元素的原子半径逐渐减小，而不是逐渐增大，故C错误； D．短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1，四、五周期相差11，六、七周期相差25，故D错误； 故选：A。 13. 如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是 A. a点溶液的比c点溶液的小 B. a点时， C. b点溶液中， D. ab段，pH减小说明升温抑制了的水解 【答案】A 【解析】 【详解】A．Kw=c(H+)c(OH-)，随着温度的升高，Kw增大；a点、c点的pH相同，即氢离子浓度相同，但是不同，c点的Kw大，所以a点溶液的比c点溶液的小，故A正确； B．碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡，根据图示可知，碳酸氢钠溶液显碱性，水解过程大于电离过程，Kh= ，所以，故B错误； C．b点溶液显碱性，溶液中存在电荷守恒： ，由于c(H+)<c(OH-)，所以，故C错误； D．碳酸氢钠溶液中存在电离和水解2个过程，而电离和水解均为吸热过程，升高温度，促进了电离和水解的两个过程，故D错误； 故选A。 14. 昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是 A. 属于烷烃 B. 可发生水解反应 C. 可发生加聚反应 D. 具有一定的挥发性 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．根据结构简式可知，分子中含C、H、O，含碳碳双键和酯基，不属于烷烃，A错误； B．分子中含酯基，在酸性条件或碱性条件下可发生水解反应，B正确； C．分子中含碳碳双键，可发生加聚反应，C正确； D．该信息素“可用于诱捕害虫、测报虫情”，可推测该有机物具有一定的挥发性，D正确； 故选A。 15. 室温下，向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5≈0.7。下列说法不正确的是 A. NaOH与盐酸恰好完全反应时，pH=7 B. 选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C. 选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大 D. V(NaOH)=30.00mL时，pH≈12.3 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中溶质为NaCl，呈中性，室温下pH=7，故A正确； B．选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，利于准确判断滴定终点，可减小实验误，B正确； C．甲基橙的变色范围在pH突变范围外，误差更大，故C错误； D．V(NaOH)=30.00mL时，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，且c(NaOH)==0.02mol•L-1，即溶液中c(OH-)=0.02mol•L-1，则c(H+)=5×10-13mol•L-1，pH=-lgc(H+)≈12.3，故D正确。 故选C。 第II卷(非选择题)  二、综合题(共4题，共55分) 16. 铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)＝3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol－1 3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol－1 ①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol－1(用含a、b 的代数式表示)。 ②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________。 (2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_______________________。 ②在6.0 mol·L-1 HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为____________。 ③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X－射线衍射谱图如图所示(X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_______________________(填化学式)。 (3)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_________________________________。 【答案】 ①. a+b ②. Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑ ③. 防止Mg、Al被空气氧化 ④. 52 mol ⑤. Al ⑥. 2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O 【解析】 【详解】（1）①根据盖斯定律，将题中所给两方程式相加得Al2O3（s）+3C（s）=2Al（l）+3CO（g），对应的△H=（a+b）kJ•mol﹣1，故答案为a+b； ②含氢量最高的烃为CH4，根据碳原子守恒，3个碳需要结合12个H原子形成3个CH4，再由铝原子守恒，4个铝需要结合12个Cl形成4个AlCl3，所以Al4C3与HCl之间为1：12参加反应，故该反应方程式为：Al4C3+12HCl=4AlCl3+3CH4↑； （2）①镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化，故答案为防止Mg、Al被空气氧化； ②1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，生成氢气的物质的量分别为17mol、18mol，则生成氢气一共（17+17+18）mol=52mol，故答案为52mol； ③镁与NaOH不反应，再根据衍射谱图可知，在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是铝，故答案为Al； （3）铝做负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2，氧化银做正极，得电子被还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，所以其电池反应式为：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O。 17. 完成下列问题。 （1）某工厂释放出来的气体中含有大量的NO2和NO，科技工作者利用石灰乳和NO2及NO反应，既能净化气体又能得到应用广泛的Ca(NO2)2化工产品。 ①写出石灰乳吸收NO2和NO生成Ca(NO2)2的化学方程式：___________。 ②在酸性条件下，Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为___________。 （2）Li−SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点，其电解质是LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应为：2Li+2SO2Li2S2O4。 请填空： ①放电时，Li+向___________极(填“负”或“正”)移动。 ②放电时，正极反应式为___________。 ③充电时，阴极反应式为___________。 ④以该电池为电源电解硫酸铜溶液一段时间后，给所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2就可恢复到电解前的浓度和pH，则在电解过程中转移电子的物质的量为___________mol。 （3）已知：25 ℃，1.01×105 Pa时，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH1=−197 kJ·mol−1 H2O(g)=H2O(l)　ΔH2=−44 kJ·mol−1 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=−545 kJ·mol−1 则SO3(g)+H2O(l)反应的热化学方程式是___________。 （4）SO2与O2在催化剂作用下合成SO3的反应为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0.在容积为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1 mol O2和2 mol SO2的混合气体、控温。反应进行5 min时，测得相关数据如下： 容器 a b c d e 温度/℃ 400 425 450 475 500 c(O2)/mol·L−1 0.8 0.6 0.3 0.5 0.7 c(SO3)/mol·L−1 0.4 0.8 1.4 1.0 0.6 ①反应进行5 min内，五个容器中平均反应速率最大的是___________(填容器编号)。 ②该反应在T1 ℃时的平衡常数为K1，在T2 ℃时平衡常数为K2，若K1>K2，则T1___________T2(填“>”或“<”)。 ③分析表中数据，推测一定达到平衡的容器是___________(填容器编号)。 ④请在如图所示的坐标中画出e容器中SO3的物质的量随时间变化的曲线___________。 【答案】（1） ①. Ca(OH)2+NO2+NO=Ca(NO2)2+H2O ②. 3N+2H+=N+2NO↑+H2O （2） ①. 正 ②. 2SO2+2e−=S2 ③. Li++e−=Li ④. 0.4 （3）SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ΔH=−130 kJ·mol−1 （4） ①. e ②. < ③. de ④. 【解析】 【小问1详解】 ①由题给条件知，反应物为Ca(OH)2、NO2、NO，生成物为Ca(NO2)2和H2O，则反应的化学方程式为Ca(OH)2+NO2+NO=Ca(NO2)2+H2O； ②N中N为+3价，生成物NO中的N为+2价，则必有化合价升高的元素，为N元素，所以反应的离子方程式为3N+2H+=N+2NO↑+H2O； 【小问2详解】 ①放电时形成原电池，阳离子向正极移动； ②放电时，正极发生还原反应：2SO2+2e−=S2； ③充电时，阴极发生还原反应：Li++e−=Li； ④加入0.1 mol Cu(OH)2就可恢复到电解前的浓度和pH，说明电解了0.1 mol CuSO4后又电解了0.1 mol水，故电解过程中转移电子为0.2mol+0.2mol=0.4mol； 【小问3详解】 题给三个热化学方程式依次编号为a、b、c，根据盖斯定律，由c−b−a得，SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)　ΔH=−130 kJ·mol−1； 【小问4详解】 ①由表格可知e容器的温度最高，反应速率最快； ②该反应正向为放热反应，若K1>K2，则T1<T2； ③由表中数据可知，达到平衡后，随温度升高，平衡逆向移动，d、e容器中的O2浓度比c容器中的大，所以d、e容器一定达到了平衡； ④因为e容器温度高，此反应为放热反应，所以达到平衡时，SO3的浓度比d容器中的小，但达到平衡的时间短，故变化曲线为。 [化学——选修3：物质结构与性质] 18. 硼族元素和氮族元素在新型材料的研制中有着重要应用。 （1）Ga的价电子排布式为___________，该基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。 （2）化合物Na2[B4O5(OH)4]·8H2O的结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。 A．金属键　B．共价键　C．离子键　D．氢键　E．范德华力 （3）8−羟基喹啉铝常用于发光材料及电子传输材料，可由含铝还原剂与合成。中N的杂化方式为___________，其组成元素(氢元素除外)的第一电离能由大到小排序为___________。 （4）NF3和NH3是氮元素的常见化合物，二者相比较，键角更大的是___________，原因是___________。 （5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，立方氮化硼的结构、硬度与金刚石相似，晶胞如图所示，晶胞边长为0.361 5 nm，立方氮化硼的密度是___________g·cm−3(只列算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 （6）LiFeAs是一种新型材料，其立方晶胞结构如图所示。请在z轴方向投影图中画出铁原子位置___________，用“●”表示。 【答案】（1） ①. 4s24p1 ②. 哑铃形或纺锤形 （2）A （3） ①. sp2 ②. N>O>C （4） ①. NH3 ②. 二者中心原子均为N，且均为sp3杂化，因H电负性小，所以在NH3中，成键电子对更靠近N，排斥力增大，键角增大 （5） （6） 【解析】 【小问1详解】 Ga位于第四周期第ⅢA族，其价电子排布式为4s24p1，最高能级4p的电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形，该空分别填4s24p1，哑铃形或纺锤形； 【小问2详解】 钠离子和阴离子之间存在离子键，B和O、O和H之间存在共价键，水分子之间存在氢键和范德华力，该晶体中不存在金属键，本题选A； 【小问3详解】 8−羟基喹啉中N形成2个键，含1个孤电子对，杂化方式为sp2，该物质的组成元素为H、C、N、O，由于同一周期元素的第一电离能随原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族大于第ⅥA族，知除H外第一电离能N>O>C，该空分别填sp2，N>O>C； 【小问4详解】 NH3和NF3的中心原子均为N，且N均为sp3杂化，因H电负性较小，所以在NH3中，成键电子对更靠近N，排斥力增大，键角增大，该空分别填NH3，二者中心原子均为N，且均为sp3杂化，因H电负性小，所以在NH3中，成键电子对更靠近N，排斥力增大，键角增大； 【小问5详解】 立方氮化硼晶胞中含有的N原子数为4，B原子数为×8+×6=4，单个晶胞的质量为g，由于，则晶胞的密度=，该空填； 【小问6详解】 由图可知Fe元素位于晶胞上下面的面心、顶点、棱中心，z方向的投影即从上向下看时，Fe元素也依次分布面心、顶点、棱中心，如图，该空填。 19. 高纯ZnO可用作电子元件材料。以次氧化锌酸浸液(主要含有、，还含有、、、等)为原料制备高纯ZnO的实验流程如下： 已知：常温下，，，。 （1）“除铁”时，须将氧化为的原因是___________。 （2）“除锰”反应的离子方程式为___________。其他条件不变时，与锰去除率、溶液中锰含量的关系如图所示。时，溶液中锰去除率下降，其原因是___________。 （3）为考查Zn粉用量对“除铅”过程中铅元素去除率的影响，设计若干对照实验组，这些实验组控制不变的因素有：“除锰”滤液浓度与体积、反应温度、___________。 （4）写出以“溶液”为原料制备高纯ZnO的实验方案：___________。[可选用的试剂：溶液、氨水-混合溶液、蒸馏水、稀盐酸、溶液] 【答案】（1）与沉淀时pH相近，不易通过调pH分离和；与沉淀时pH相差较大，易于通过调pH分离和 （2） ①. ②. 过量的进入溶液 （3）反应时间、搅拌速率 （4）在搅拌下向溶液中缓慢滴加氨水混合溶液；当向上层清液中继续滴加氨水-溶液后不再产生沉淀时，过滤，所得滤渣用蒸馏水洗涤，直至最后一次洗涤滤液加入稀盐酸和溶液后不再产生浑浊；将所得沉淀烘干后灼烧至恒重 【解析】 【分析】以次氧化锌酸浸液(主要含有、，还含有、、、等)为原料制备高纯ZnO，向酸浸液中加入H2O2溶液，将氧化为，该过程中溶液pH上升将转化为Fe(OH)3沉淀除去，过滤向滤液中加入高锰酸钾溶液将Mn2+转化为MnO2除去，过滤后向滤液中加入Zn粉将转化为Pb除去，得到硫酸锌溶液，硫酸锌溶液经过一系列操作得到高纯ZnO，以此解答。 【小问1详解】 由与的Ksp数据可知与沉淀时pH相近，不易通过调pH分离和；与沉淀时pH相差较大，易于通过调pH分离和。 【小问2详解】 “除锰”过程中，高锰酸钾溶液将Mn2+转化为MnO2，离子方程式为：；由图可知，当时，溶液中锰含量增大，而锰去除率下降，同时过量的KMnO4会将部分氧化为可溶性的高价锰物种（如等），无法以沉淀形式除去，最终导致溶液中锰含量升高；故其原因是：过量的进入溶液。 【小问3详解】 为考查Zn粉用量对“除铅”过程中铅元素去除率的影响，实验组控制不变的因素有：“除锰”滤液浓度与体积、反应温度、反应时间、搅拌速率。 【小问4详解】 以“溶液”为原料制备高纯ZnO的实验方案为：在搅拌下向溶液中缓慢滴加氨水-混合溶液；当向上层清液中继续滴加氨水-溶液后不再产生沉淀时，过滤，所得滤渣用蒸馏水洗涤，直至最后一次洗涤滤液加入稀盐酸和溶液后不再产生浑浊；将所得沉淀烘干后灼烧至恒重。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省武汉市汉铁高级中学2023−2024学年高三下学期仿真模拟 化学试题 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题)  一、单选题(共15题，每题3分，共45分) 1. 在25 ℃下，向10.00 mL 0.01 mol/L某一元酸HA溶液中逐滴加入0.01 mol/L NaOH 溶液，溶液pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 0.01 mol/L某一元酸HA溶液中，由水电离出来的c(H+)=10−a  mol/L B. b点表示的溶液中：c(HA) =c(A−) C. c点时：V< 10.00 D. b、c、d三点表示的溶液中一定都存在：c(Na+)+c(OH−)=c(A−)+c(H+) 2. 鸟嘌呤()是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性，下列叙述正确的是 A. 水溶液的 B. 水溶液加水稀释，升高 C. 在水中的电离方程式为： D. 水溶液中： 3. NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是 A. 1.0L1.0mol·L−1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA B. 1 mol硝基与1 mol NO2所含电子数不相同 C. 1L pH=13的NaOH溶液中含有OH−的数目一定为0.1 NA D. 12g金刚石中含有C−C键数目为2NA 4. 下列说法不正确的是 A. [Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到 B. 铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O C. 钙单质可以从TiCl4中置换出Ti D. 可用H2还原MgO制备单质Mg 5. 芳香酯X(只含一个环)具有如下性质：X(C11H12O4)+H2OY+Z(已配平)，其中X中含两种不同官能团，Y、Z中均只含一种官能团，且Y的摩尔质量为60 g·mol−1。下列说法不正确的是 A. Y有2种不同结构(不考虑立体异构) B. Z分子中的所有碳原子一定在同一平面上 C. X可发生氧化反应、加成反应和取代反应 D. 若Y中的O原子为18O，则上述反应充分进行后，H2O中含有18O 6. 在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是 A. Ea为逆反应活化能，E为正反应活化能 B. 该反应为放热反应，ΔH＝Ea’－Ea C. 所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量 D. 温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移 7. 有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O）与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。 已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑ ②2Li(s)+H2⇌2LiH △H＜0 下列说法不正确的是 A. 可用质谱区分D2和HD B. Li与D2O的反应：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C. 若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小 D. 80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大 8. 下列正确的叙述有 ①CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物 ②Ca(HCO3)2、Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反应制得 ③碘晶体分散到酒精中、饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的分散系分别为：溶液、胶体 ④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物 ⑤苛性钾、次氯酸、氯气按顺序分类依次为：强电解质、弱电解质和非电解质． A. ①②③⑤ B. ②③⑤ C. ②③ D. 全部 9. 在恒温、恒压条件下，a mol A和b mol B在一个体积可变的密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是 A. 物质A、B的转化率之比为1∶2 B. 起始时和达到平衡后容器的体积之比为(a+b−0.5n)∶(a+b) C. 当2v正(A)=v逆(B)时，反应一定达到平衡状态 D. 充入一定量Ar(g)，平衡向正反应方向移动 10. 红曲素是一种食品着色剂的主要成分，其结构简式如图所示。下列有关红曲素的说法正确的是 A. 红曲素含有两种含氧官能团 B. 红曲素分子式为C21H25O5 C. 红曲素能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. lmol红曲素最多能与2 mol NaOH反应 11. XY3是由两种短周期元素形成的化合物，已知Y原子比X原子多一个电子层，且XY3分子中所有原子满足8 电子结构，则下列说法正确的是 A. XY3 是三氧化硫 B. X是第ⅢA族元素 C. Y原子比X原子多12个电子 D. Y的氢化物和X的氢化物都极易溶于水 12. 下列说法正确的是 A. 同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B. 原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C. 同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D. 同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 13. 如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是 A. a点溶液的比c点溶液的小 B. a点时， C. b点溶液中， D. ab段，pH减小说明升温抑制了的水解 14. 昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是 A. 属于烷烃 B. 可发生水解反应 C. 可发生加聚反应 D. 具有一定的挥发性 15. 室温下，向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5≈0.7。下列说法不正确的是 A. NaOH与盐酸恰好完全反应时，pH=7 B. 选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C. 选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大 D. V(NaOH)=30.00mL时，pH≈12.3 第II卷(非选择题)  二、综合题(共4题，共55分) 16. 铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。 (1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下： Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)＝3AlCl(g)+3CO(g) △H=a kJ·mol－1 3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol－1 ①反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=________kJ·mol－1(用含a、b 的代数式表示)。 ②Al4C3是反应过程中的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为____________________________________________。 (2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al。得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下可释放出氢气。 ①熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是_______________________。 ②在6.0 mol·L-1 HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为____________。 ③在0.5 mol·L-1 NaOH和1.0 mol·L-1MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X－射线衍射谱图如图所示(X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_______________________(填化学式)。 (3)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_________________________________。 17. 完成下列问题。 （1）某工厂释放出来的气体中含有大量的NO2和NO，科技工作者利用石灰乳和NO2及NO反应，既能净化气体又能得到应用广泛的Ca(NO2)2化工产品。 ①写出石灰乳吸收NO2和NO生成Ca(NO2)2的化学方程式：___________。 ②在酸性条件下，Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为___________。 （2）Li−SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点，其电解质是LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应为：2Li+2SO2Li2S2O4。 请填空： ①放电时，Li+向___________极(填“负”或“正”)移动。 ②放电时，正极反应式为___________。 ③充电时，阴极反应式为___________。 ④以该电池为电源电解硫酸铜溶液一段时间后，给所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2就可恢复到电解前的浓度和pH，则在电解过程中转移电子的物质的量为___________mol。 （3）已知：25 ℃，1.01×105 Pa时，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH1=−197 kJ·mol−1 H2O(g)=H2O(l)　ΔH2=−44 kJ·mol−1 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=−545 kJ·mol−1 则SO3(g)+H2O(l)反应的热化学方程式是___________。 （4）SO2与O2在催化剂作用下合成SO3的反应为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0.在容积为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1 mol O2和2 mol SO2的混合气体、控温。反应进行5 min时，测得相关数据如下： 容器 a b c d e 温度/℃ 400 425 450 475 500 c(O2)/mol·L−1 0.8 0.6 0.3 0.5 0.7 c(SO3)/mol·L−1 0.4 0.8 1.4 1.0 0.6 ①反应进行5 min内，五个容器中平均反应速率最大的是___________(填容器编号)。 ②该反应在T1 ℃时的平衡常数为K1，在T2 ℃时平衡常数为K2，若K1>K2，则T1___________T2(填“>”或“<”)。 ③分析表中数据，推测一定达到平衡的容器是___________(填容器编号)。 ④请在如图所示的坐标中画出e容器中SO3的物质的量随时间变化的曲线___________。 [化学——选修3：物质结构与性质] 18. 硼族元素和氮族元素在新型材料的研制中有着重要应用。 （1）Ga的价电子排布式为___________，该基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为___________。 （2）化合物Na2[B4O5(OH)4]·8H2O的结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。 A．金属键　B．共价键　C．离子键　D．氢键　E．范德华力 （3）8−羟基喹啉铝常用于发光材料及电子传输材料，可由含铝还原剂与合成。中N的杂化方式为___________，其组成元素(氢元素除外)的第一电离能由大到小排序为___________。 （4）NF3和NH3是氮元素的常见化合物，二者相比较，键角更大的是___________，原因是___________。 （5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，立方氮化硼的结构、硬度与金刚石相似，晶胞如图所示，晶胞边长为0.361 5 nm，立方氮化硼的密度是___________g·cm−3(只列算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。 （6）LiFeAs是一种新型材料，其立方晶胞结构如图所示。请在z轴方向投影图中画出铁原子位置___________，用“●”表示。 19. 高纯ZnO可用作电子元件材料。以次氧化锌酸浸液(主要含有、，还含有、、、等)为原料制备高纯ZnO的实验流程如下： 已知：常温下，，，。 （1）“除铁”时，须将氧化为的原因是___________。 （2）“除锰”反应的离子方程式为___________。其他条件不变时，与锰去除率、溶液中锰含量的关系如图所示。时，溶液中锰去除率下降，其原因是___________。 （3）为考查Zn粉用量对“除铅”过程中铅元素去除率的影响，设计若干对照实验组，这些实验组控制不变的因素有：“除锰”滤液浓度与体积、反应温度、___________。 （4）写出以“溶液”为原料制备高纯ZnO的实验方案：___________。[可选用的试剂：溶液、氨水-混合溶液、蒸馏水、稀盐酸、溶液] 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $