精品解析：广东省燕博园(CAT联考）2025届高三下学期3月综合能力测试化学试题

保密☆启用前 广东省2025届高三年级综合能力测试（CAT） 化学（广东卷） 本试卷共10页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Ba 137 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 广东省的非物质文化遗产丰富。下列物质主要成分不属于有机高分子的是 A.佛山剪纸 B.江门茅龙笔 C.潮州木雕 D.广州广彩瓷 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．纸的主要成分为纤维素，属于有机高分子，故A不符合题意； B．茅草的主要成分是纤维素，属于有机高分子，故B不符合题意； C．木头的主要成分是纤维素，属于有机高分子，故C不符合题意； D．瓷器的主要成分是硅酸盐，不属于有机高分子，故D符合题意； 故答案为D。 2. 化学在能源、材料、环保、食品以及生命科学中发挥着重要的作用。下列说法正确的是 A. 通过纳米催化剂实现光解水制氢，将放出的热能循环使用 B. 氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用 C. 中国自主研发、制造的机器狗内部集成电路板芯片主要成分为二氧化硅 D. 钠资源丰富且成本低，在低速电动车中被普及使用，中子数为12的钠原子为 【答案】B 【解析】 【详解】A．纳米催化剂实现光解水制氢，水分解生成氢气和氧气过程为吸热反应，A错误； B．DNA与蛋白质分子中存在氢键，氢键具有方向性，氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用，B正确； C．集成电路板芯片主要成分为硅单质，而非二氧化硅，C错误； D．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；钠为11号元素，中子数为12的钠原子为，D错误； 故选B。 3. 颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，用途很广泛。下列说法不正确的是 A. “纳米铁”在一定的溶剂中可以发生丁达尔效应 B. “纳米铁”处理硝态氮生成的过程中作还原剂 C. “纳米铁”与水蒸气在高温下反应生成红棕色粉末 D. “纳米铁”可在氩气氛围中保存 【答案】C 【解析】 【详解】A．“纳米铁”颗粒大小为1~100nm，与胶体粒子大小相近，“纳米铁”在一定的溶剂中形成的分散系属于胶体，可以发生丁达尔效应，故A正确； B．硝酸根生成氮气，N化合价降低，“纳米铁”中Fe为0价，在反应中化合价升高，为还原剂，故B正确； C．“纳米铁”中Fe为0价，Fe与水蒸气在高温条件下生成黑色四氧化三铁，故C错误； D．铁易被氧化，可在氩气氛围中保存，故D正确； 故答案为C。 4. 我国传统服饰文化蕴含丰富化学知识，下列有关说法不正确的是 A. 丝绸的主要成分为蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛气味 B. 棉质衣物吸湿透气，因棉花纤维素含大量亲水基团 C. 聚酯纤维（涤纶）通过加聚反应合成，属于有机高分子 D. 古代染色常用朱砂（HgS），其阴离子电子式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．蚕丝的主要成分为动物蛋白质，灼烧后产生类似烧焦羽毛的气味，A正确； B．棉质衣物吸湿透气，因棉花纤维素含大量亲水基团，能和水结合导致能吸湿，B正确； C．聚酯纤维（涤纶）通过缩聚反应合成，属于有机高分子，C错误； D．HgS中阴离子为硫离子，电子式为，D正确； 故选C。 5. 我国某跨海大桥的钢制桥墩采用镁合金块进行防腐保护。下列相关说法正确的是 A. 钢制桥墩为负极，发生氧化反应 B. 镁的电极反应为： C. 镶嵌的镁合金块无需更换，可永久保护桥墩 D. 该防护方法需外接直流电源辅助 【答案】B 【解析】 【分析】牺牲阳极法是一种电化学保护技术，其核心原理基于原电池反应，将被保护的金属结构与一种更易失去电子的金属（即牺牲阳极）连接在一起，并置于电解质溶液中，形成一个原电池。 【详解】A．钢制桥墩需要被保护，避免被氧化腐蚀，作正极；镁合金块作为负极，被氧化腐蚀，从而达到保护桥墩的目的，A错误； B．镁作为负极，电极反应为：（镁失去电子被氧化），B正确； C．镁合金会逐渐消耗，需定期更换，C错误； D．该方法无需外接电源，属于牺牲阳极法，D错误； 故选B。 6. 从海带中提取，流程如图所示，其中，操作Ⅰ为 A. 中和 B. 蒸发 C. 分液 D. 蒸馏 【答案】C 【解析】 【分析】从海带中提取I2的实验流程图可知，干海带灼烧得到海带灰，加水溶解得到悬浊液，过滤分离出滤液，加入过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，加入四氯化碳萃取分液得到含碘有机层，加入氢氧化钠溶液反萃取得到含碘离子、碘酸根离子的水层，加入稀硫酸酸化得到含碘单质的浊液，过滤分离得到粗碘； 【详解】由分析，操作Ⅰ为反萃取分液得到含碘离子、碘酸根离子的水层的操作，故选C。 7. 劳动者是最光荣的创造者。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 果农：用硫酸铜溶液对果树杀虫 水解显酸性 B 药师：用还原羧基 B电负性小于H C 工人：用作油脂工业中的抗氧化剂 具有还原性 D 交警：用测定驾驶员是否酒驾 具有氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．铜离子重金属离子，能使蛋白质变性而杀虫，A符合题意； B．B电负性小于H，使得中氢为负价，容易失去电子具有强还原性，能还原羧基，B不符合题意； C．具有还原性，则能防止油脂被氧化，C不符合题意； D．具有氧化性，能和乙醇发生氧化还原反应而褪色，故能检验乙醇而用于测定驾驶员是否酒驾，D不符合题意； 故选A。 8. 通过以下实验装置探究纯碱的性质及用途。其中，实验装置或操作不能达到实验目的的是 A．用纯碱除去铜屑表面的油污 B．测定纯碱溶液显碱性 C．用纯碱接收乙酸乙酯 D．测定纯碱溶液的浓度 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸钠溶液呈碱性，在加热的条件下碱性增强，而油污可在碱性条件下水解，故可以除去废铁屑表面的油污，A项正确； B．测定纯碱溶液的pH值时，应将pH试纸放在洁净的表面皿上，用玻璃棒蘸取纯碱溶液，滴在pH试纸上，显色后与标准比色卡比较，进行读数。不能把pH试纸直接浸入纯碱溶液中，否则会污染纯碱溶液，B项错误； C．用盛有饱和Na2CO3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，不仅可以中和蒸发出的乙酸，溶解蒸发出的乙醇，同时也能降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离，C项正确； D．Na2CO3能与HCl发生化学反应，故可以用标准液盐酸进行滴定，从而测定纯碱溶液的浓度，D项正确； 答案选B。 9. 四苯基乙烯（如图）具有良好的光学性能，在光电材料领域展现出巨大潜力。下列关于四苯基乙烯说法正确的是 A. 具有顺反异构 B. 所有碳原子均为杂化 C. 四个苯环一定位于同一平面 D. 不能使酸性褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳碳双键两端的基团相同，不存在顺反异构，A错误； B．双键碳和苯环碳均为杂化，B正确； C．与碳碳双键直接相连的原子共面，而单键可以旋转，导致四个苯环不一定位于同一平面，C错误； D．碳碳双键能使酸性褪色，D错误； 故选B。 10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是 A. 中含有键数目为 B. 溶液中含的数目为 C. 和的混合物，含有的质子数为 D. 与反应生成转移电子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．因C2H6O存在CH3CH2OH和CH3OCH3两种结构，其中1mol甲醚（CH3OCH3）中含有 C−O σ键的数目为2，故A错误； B．因Fe3+在溶液中会有少量发生水解，所以1L1mol⋅L−1FeCl3溶液中含Fe3+的数目小于，故B错误； C．C2H4和C3H6的最简式均为CH2，于是将原问题简化为“14gCH2含有的质子数为8”，14gCH2恰好是1mol，每个CH2含有8个质子，所以和的混合物，含有的质子数为，故C正确； D．考虑到气体的体积与温度和压强等外界条件相关，无法确定22.4LHCl的物质的量，因此也无法确定该反应中电子转移数目，故D错误； 故选C。 11. 按下图装置进行实验（夹持装置省略），预期现象及其相应解释存在错误的是 A. 甲中缺少，则不会制得，因为分解出的与HCl在试管口又重新会生成 B. 乙中a处比b处先变蓝，因为的密度比空气小 C. 丙中有白烟，因为与酸产生铵盐 D. 丁中液面上升，因为极易溶于水 【答案】C 【解析】 【详解】A．制备氨气不能使用氯化铵热分解的方法，因为分解出的与HCl在试管口又重新会生成，故A正确； B．空气的相对分子质量为29，氨气的相对分子质量为17，同体积下氨气密度小于空气，氨气在空气上面，因此乙瓶中a处比b处先变蓝，故B正确； C．氨气与挥发性酸生成白烟可证明有铵盐产生，浓硫酸不挥发，故C错误； D.氨气溶于水，管内压强减小，丁中液面上升，故D正确； 故答案为C。 12. 一种除草剂，其分子结构式如图。已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Z同族。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 氢化物的沸点：W一定低于Y C. 最高价氧化物的水化物的酸性： D. W、X、Y形成的最简单氢化物（型）的VSEPR模型均为四面体结构 【答案】D 【解析】 【分析】R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z形成五根键、X 形成三根键，X和Z同主族，所以X和Z为VA族元素，故X为N，Z为P；Y形成两根键，所以Y为VIA族元素，X与Y同周期，故Y为O元素；W形成四根键，W为IVA族元素，又原子序数小于O，则W为C；R形成一根键，R的原子序数小于C，所以R为H，综上所述R为H、W为C、X为N、Y为O、Z为P。 【详解】A．C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族由于2p轨道具有半满的稳定结构，其第一电离能大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是C<O<N，故A错误； B．碳的氢化物是烷烃，烯烃等，有多种组成，沸点不一定低于氧的氢化物，故B错误； C．非金属性N>P，则最高价氧化物的水化物的酸性越强N>P，故C错误； D．CH4、NH3、H2O的中心原子均为sp3杂化，VSEPR模型均为四面体结构，故D正确； 故答案为D。 13. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 向蛋白质溶液中加入饱和溶液，有白色沉淀 蛋白质遇到盐溶液会发生变性 B 将气体通入到溶液中，生成白色沉淀 是一种难溶于水的白色沉淀 C 向中滴入几滴溴水，溴水橙色褪去 能与发生加成反应 D 比稳定 价层电子轨道式：，为稳定的半满状态 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．蛋白质在饱和溶液中析出的主要原因是“盐析”而非不可逆的“变性”，A不符合题意； B．将气体通入到溶液中，二氧化硫溶于水显酸性，生成亚硫酸，硝酸根在酸性环境下具有氧化性，会氧化亚硫酸根为硫酸根，生成硫酸钡沉淀，B不符合题意； C．（丙烯醛）含有碳碳双键，能与发生加成反应而褪色，由于溴水也具有氧化性，会氧化醛基也会褪色，C不符合题意； D．的价层电子排布式为，处于‌半充满状态‌，根据洪特规则，价层电子轨道表示式为，这种构型具有较低的电子间排斥力，能量更低，因此更稳定；而的价层电子排布式为，未达到半充满状态，稳定性相对较差，D符合题意； 故选D。 14. 部分含S物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A. b在足量的中燃烧生成d B. 能生成b的只有a与c反应 C. c和d的混合物通入溶液中，有i和h同时生成 D. 酸雨的成因：按c→d→g或c→f→g 【答案】D 【解析】 【分析】题干价类二维图可知，a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3、e为H2S、f为H2SO3、g为H2SO4、h为亚硫酸盐、i为硫酸盐； 【详解】A．S在过量氧气中燃烧生成SO2，A错误； B．H2S和SO2反应生成S，H2S和H2SO3反应也可以生成S，B错误； C．二氧化硫和氯化钡不反应，不能生成亚硫酸钡沉淀，C错误； D．空气中二氧化硫被氧化为三氧化硫，三氧化硫和水转化为硫酸，或二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸被氧化为硫酸，从而导致酸雨的产生，D正确； 故选D。 15. 丙烯与HBr发生加成反应，存在以下两种途径： 已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下： 下列说法正确的是 A. 相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快 B. 相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高 C. 生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定 D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，故A物质是1-溴丙烷，B物质是2-溴丙烷，由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小，故速率更快，故A正确； B．生成2-溴丙烷更稳定，故相同条件下，生成2-溴丙烷的产率高，故B错误； C．由图像可知，都是第一步反应的活化能大于第二步反应，故决速步均由第一步反应决定，故C错误； D．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，为放热反应，，故D错误； 答案选A。 16. 一种处理废水中的硝酸盐装置如下图，图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，下列说法不正确的是 A. 每有被消耗，阳极室的质量减少64g B. 阴极反应式为： C. N极每生成，理论上M极可处理 D. 双极膜中间层中的在外电场作用下向N电极方向迁移 【答案】A 【解析】 【分析】由于硝酸根得电子形成铵根，所以极为阴极，电极反应式为：；水失去电子生成氧气，所以极为阳极，电极反应式为：。 【详解】A．每有被消耗，转移，对应的阳极室产生，即会减少氧气质量，同时生成，结合电子转移守恒可知，双极膜解离出移向阳极室，是，为，所以阳极室质量增加，A错误； B．由于硝酸根得电子形成铵根，所以极为阴极，电极反应式为：，B正确； C．极每生成，转移，根据电极反应式：，极可处理，质量为，C正确； D．由于极为阳极，极为阴极，双极膜中间层中的在外电场作用下向阳极的电极方向迁移，即向N电极方向迁移，D正确； 故选A。 二、非选择题：本题共4小题，共56分。考生根据要求作答。 17. 硫代硫酸钠（），俗称“海波”，又名“大苏打”，易溶于水，不溶于乙醇。在棉织物漂白、定量分析中有广泛应用。 （1）已知硫代硫酸根的结构如下图： ①两个S原子的化合价______（填“相同”、或“不相同”）。 ②硫代硫酸根的空间结构是______。 （2）硫代硫酸钠可用于测定海带中碘的含量： ①灼烧海带时，不会用到下列仪器中的______（填字母）。 A． B． C． D． ②测定海带中碘含量的流程为： ⅰ.第Ⅳ步的离子方程式为______。 ⅱ.第Ⅴ步的滴定反应原理为：。滴定所用的指示剂为______。取滤液，用滴定，滴定管前、后的数据如下图： 则滤液中的浓度为______。 （3）某兴趣小组通过实验探究的化学性质。 已知：，，。 【提出问题】是否与具备相似的下列性质呢？ 猜想①：_________。 猜想②：与酸反应，能被强氧化剂氧化。 猜想③：可以与溶液反应生成沉淀。 【验证猜想】对猜想②、③，设计实验方案。 实验操作 现象 ⅰ.向和溶液中分别滴加盐酸 两者出现相同的现象是______。 ⅱ.向溶液中滴入2-3滴酸性溶液 酸性溶液的紫红色______。 ⅲ.向和溶液中分别滴加 均出现白色沉淀 【实验结论】能与酸反应，具有还原性，能与反应生成沉淀 【问题讨论】为简化实验操作，甲同学认为ⅱ中溶液过量，故直接向ⅱ反应后的溶液中加入，产生白色沉淀，得出可以与生成沉淀的结论。你认为该方案是否正确并说明理由：__________。 【答案】（1） ①. 不相同 ②. 四面体 （2） ①. A ②. ③. 淀粉溶液 ④. （3） ①. 溶液显碱性 ②. 有无色刺激性气味气体产生 ③. 褪色 ④. 不正确。因为酸性溶液会将溶液氧化生成，加入之后出现白色沉淀，可能为沉淀 【解析】 【分析】从海带中提取I2的实验流程图可知，干海带灼烧得到海带灰，加水溶解得到悬浊液，过滤分离出滤液，加入过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，加入滴定测定碘元素含量； 【小问1详解】 ①由图可知，两个S原子的成键情况不同，则化合价不相同。 ②硫代硫酸根离子中中心S结合4个原子，价层电子对数为4且无孤电子对，其空间结构是四面体形； 【小问2详解】 ①灼烧海带时，应该使用坩埚、酒精灯、泥三角，不会用到A蒸发皿； ②ⅰ.第Ⅳ步的反应为酸性条件下，过氧化氢氧化碘离子生成碘单质，离子方程式为。 ⅱ.碘单质和淀粉溶液变蓝色，结合第Ⅴ步的滴定反应原理：，滴定所用的指示剂为淀粉溶液；由图消耗标准液体积为mL，结合反应，滤液中的浓度为； 【小问3详解】 探究是否与具备相似性质，亚硫酸钠溶液水解显碱性，则猜想①为：溶液显碱性； 和稀盐酸生成二氧化硫气体，两者出现相同的现象，则和稀盐酸的反应现象为：有无色刺激性气味气体产生； 实验结论为具有还原性，则能和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，故向溶液中滴入2-3滴酸性溶液，现象为：溶液的紫红色褪色； 因为酸性溶液会将溶液氧化生成，加入之后出现白色沉淀，可能为沉淀，干扰与反应生成沉淀的现象，故不正确。 18. 是电池工业中非常重要的原料之一。 （1）的制备。 Ⅰ．还原法：含锰阳极渣的主要成分为，含有PbO。 ①在酸性条件下，向阳极渣中加入葡萄糖，可见产生气泡，同时得到溶液，离子方程式为___________。 ②用醋酸铵可以溶解PbO生成醋酸铅，从而实现PbO与的分离。铅的浸出率与温度的关系如下图。 铅的浸出率随着温度的升高而增大，当温度达到85℃以后，铅的浸出率降低的原因是____________。 Ⅱ．电解法：某矿粉（主要含有MnO、杂质含有Fe、Pb的氧化物），利用下列流程制备高纯。 已知：，。 ①“电解”的化学方程式为______。 ②该流程中可以用于循环使用的物质是______。 ③为得到高纯，净化后溶液中BaS的浓度至少为______。 （2）的结构与应用。实验室用：固体加热制，加入作催化剂，可加快生成的速率。 ①某种的晶胞结构如图所示。图中“●”表示______。沿z轴的俯视图中，由“○”构成图形的面积是______。 ②温度加热到60℃后，生成的速率突然加快（见下图所示），其原因是______。 ③将反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体，其质量比起始时加入的的质量小，其原因是___________（不考虑实验操作引起的误差因素）。 【答案】（1） ①. ②. 醋酸铵分解（或醋酸铵挥发） ③. ④. ⑤. （2） ①. Mn原子 ②. ③. 此时的活性最高 ④. 转化为可溶于水的、或转化成等低价锰的化合物 【解析】 【小问1详解】 Ⅰ．①在酸性条件下，葡萄糖具有还原性，能将还原为，葡萄糖被氧化为，根据氧化还原反应的得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒得离子方程式为； ②醋酸铵溶解生成醋酸铅，当温度达到后，醋酸铵受热分解 ，导致参与溶解的醋酸铵的量减少，从而使铅的浸出率降低； Ⅱ．①矿粉与硫酸反应后，用BaS净化后的溶液中含有等，电解溶液制备，Mn元素从 + 2价变为 + 4价，发生氧化反应，在阳极生成；在阴极得到电子生成。根据电解原理和原子守恒、电荷守恒，“电解”的化学方程式为：； ②从流程中可以看出，电解过程中生成了，而在浸出步骤中需要用到硫酸，所以该流程中可以用于循环使用的物质是； ③为得到高纯，需要将杂质、等除去，加入是为了将Fe2+、Pb2+除去，因为比Ksp(FeS)小得多，更易沉淀，当完全沉淀后，沉淀完全，当沉淀完全时，溶液中，根据，可得，把代入得，在溶液中完全电离，所以净化后溶液中的浓度至少为； 【小问2详解】 ①根据均摊法，顶点原子占，棱上原子占，面上原子占，内部原子为1。观察晶胞结构可知，“●”原子个数为，“○”原子个数为，在中Mn与O原子个数比为1:2，所以“●”表示原子； 沿z轴的俯视图中，由“〇”构成的图形为矩形，从晶胞结构可知，矩形的长为，宽为，故面积为； ②当温度加热到后，生成的速率突然加快，原因是作为催化剂的活性最高，从而大大加快了分解生成的速率； ③反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量比起始时加入的质量小，是因为转化为可溶于水的、或转化成等低价锰的化合物，导致质量减少。 19. 钒被誉为钢中的“维生素”，在催化剂以及电池领域有着广泛应用。 （1）研究表明，钒基氧化物作催化剂，可用于废气脱硝，在低温下生成无污染的。催化机理示意图如下： ①基态V原子价层电子的轨道表示式为______。 ②图中催化剂是___________（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ”）。 ③Ⅵ的相对分子质量比Ⅱ大，但其沸点却低于Ⅱ的原因是____________。 ④该过程的总反应是___________。 （2）已知钒（Ⅳ）在水溶液存在形式与pH的关系如下： pH <3 3~6 >6 钒的存在形式 已知：有机溶剂可以萃取，原理为。 ①多次萃取后，上述反应达到平衡状态的依据是___________（用实验操作和现象说明） ②随着pH增大，钒萃取率变化如下图所示： 请从平衡移动原理进行解释，钒的萃取率先增大再减小的原因：____________。 （3）钒酸（化学式：）是一种弱酸，其。二级、三级电离常数分别为、。溶液中含钒微粒分布系数随pH变化如图所示。 ①溶液的水解常数为______。 ②计算A点的pH______。（写出计算过程，用电离常数来表示） 【答案】（1） ①. ②. 1 ③. Ⅵ形成分子内氢键，Ⅱ形成分子间形成氢键，分子间氢键使得沸点变高 ④. （2） ①. 用pH计测定水层溶液的pH保持不变 ②. 随着pH增大，萃取平衡正向移动，钒萃取率增大；当pH>3时，转化为，浓度减小，萃取平衡逆向移动，钒萃取率减小 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 ①钒（V）是 23 号元素，其基态原子的电子排布式为，价层电子排布式为，根据洪特规则和泡利不相容原理，其价层电子的轨道表示式为：。 ②催化剂在反应前后质量和化学性质不变，从催化机理示意图可以看出，I 在反应起始存在，反应结束后依然存在，所以催化剂是 I。 ③Ⅵ形成分子内氢键，Ⅱ形成分子间形成氢键，分子间氢键使得沸点变高，所以Ⅵ相对分子质量比 Ⅱ大，但其沸点却低于Ⅱ。 ④从催化机理示意图可知，反应物是、NO、，生成物是和，根据得失电子守恒和原子守恒，该过程的总反应是：。 【小问2详解】 ①多次萃取后，若上述反应达到平衡状态，水层溶液的pH将保持不变，故可用pH计测定水层溶液的pH保持不变来判断反应达到平衡状态。 ②对于反应，随着 pH 增大，c()减小，平衡向正反应方向移动，钒的萃取率增大；当 pH 继续增大，钒的存在形式发生变化，由转化为等，使得溶液中浓度减小，平衡向逆反应方向移动，钒的萃取率减小。 【小问3详解】 ①对于，其水解反应为，水解常数。已知，，则。 ②A点c()=c()，Ka2Ka3==c2(H+)，c(H+)=，则溶液的pH=-lgc(H+)=。 20. 化合物V是一种重要的免疫增强剂，工业上可以进行如下路线的合成： （1）化合物Ⅰ的分子式______，名称为______。 （2）化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是______。化合物Ⅱ的某种同分异构体，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，能够发生银镜反应，且苯环上的一氯代物有3种，其结构简式为______。 （3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有______。 A. 化合物Ⅴ中存在2个手性碳原子 B. 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，有π键的断裂与形成 C. 由化合物Ⅱ到Ⅲ以及由Ⅳ到Ⅴ的转化过程，反应类型相同 D. 化合物Ⅳ和Ⅴ中N原子的杂化方式相同 （4）对化合物Ⅴ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① ______ ______ ② ______ ______ 催化氧化反应 （5）由化合物Ⅲ到Ⅳ的转化中，生成一种副产物，其分子式为，请写出其结构简式为______。 （6）以1，2-二溴乙烷和为有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①第一步反应的化学方程式为______（注明反应条件）。 ②第二步的产物与反应的物质的量之比为______。 ③最后一步的反应条件是______，反应类型是______。 【答案】（1） ①. ②. 苯甲醛 （2） ①. 硝基 ②. （3）ABC （4） ①. 浓硫酸、加热 ②. 消去反应 ③. 、Cu、加热 ④. （5） （6） ①. ②. ③. 浓硫酸、加热 ④. 取代反应 【解析】 【分析】由流程，Ⅰ中醛基和CH3NO2反应转化为Ⅱ，Ⅱ中碳碳双键转化为单键得到Ⅲ，Ⅲ和OHCCOOH反应转化为Ⅳ，Ⅳ中硝基还原为氨基得到Ⅴ； 【小问1详解】 由结构简式知，化合物Ⅰ的分子式，名称为苯甲醛。 【小问2详解】 由结构简式知，化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是硝基；化合物Ⅱ除苯环外含有2个碳、1个氮、2个氧，其同分异构体在核磁共振氢谱图上只有4组峰，能够发生银镜反应，则含有醛基，且苯环上的一氯代物有3种，则苯环上有3种氢，化合物Ⅱ的同分异构体的结构简式为； 【小问3详解】 A．化合物Ⅴ中存在2个手性碳原子（*标示），A项正确； B．由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，醛基首先加成生成羟基，羟基消去形成碳碳双键，故有π键的断裂与形成，B项正确； C．由化合物Ⅱ到Ⅲ为还原反应；Ⅳ到Ⅴ为还原反应，反应类型相同，C项正确； D．化合物Ⅳ中硝基氮为sp2杂化、Ⅴ中氨基氮为sp3杂化，D项错误； 故选ABC； 【小问4详解】 ①Ⅴ中含有羟基，浓硫酸加热条件下发生消去反应生成碳碳双键得到； ②Ⅴ中含有羟基，也可以在铜催化加热条件下，被氧气氧化为酮羰基得到； 【小问5详解】 由流程，Ⅲ中硝基碳上有2个氢，其中1个氢和OHCCOOH发生加成反应，使得OHCCOOH中醛基转化为羟基得到Ⅳ，则另1个氢也会进一步和OHCCOOH发生加成反应生成副产物，结合副产物分子式为，则其结构简式为：； 【小问6详解】 1，2-二溴乙烷在加热条件下和氢氧化钠水溶液反应生成HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH在铜催化条件下加热被氧气氧化为OHCCHO，OHCCHO和发生Ⅲ到Ⅳ的转化生成O2NCH2CH(OH)CH(OH)CH2NO2，O2NCH2CH(OH)CH(OH)CH2NO2在浓硫酸加热条件下，羟基发生取代反应生成醚键成环得到； ①第一步反应的化学方程式为。 ②第二步的产物OHCCHO中含有2个醛基，则会与2分子反应，两者物质的量之比为1:2。 ③最后一步反应为O2NCH2CH(OH)CH(OH)CH2NO2在浓硫酸加热条件下，羟基发生取代反应生成醚键成环得到，条件是浓硫酸、加热，反应类型是取代反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 保密☆启用前 广东省2025届高三年级综合能力测试（CAT） 化学（广东卷） 本试卷共10页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Ba 137 一、选择题：本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4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. 广东省的非物质文化遗产丰富。下列物质主要成分不属于有机高分子的是 A.佛山剪纸 B.江门茅龙笔 C.潮州木雕 D.广州广彩瓷 A. A B. B C. C D. D 2. 化学在能源、材料、环保、食品以及生命科学中发挥着重要的作用。下列说法正确的是 A. 通过纳米催化剂实现光解水制氢，将放出的热能循环使用 B. 氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用 C. 中国自主研发、制造的机器狗内部集成电路板芯片主要成分为二氧化硅 D. 钠资源丰富且成本低，在低速电动车中被普及使用，中子数为12的钠原子为 3. 颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，用途很广泛。下列说法不正确的是 A. “纳米铁”在一定的溶剂中可以发生丁达尔效应 B. “纳米铁”处理硝态氮生成的过程中作还原剂 C. “纳米铁”与水蒸气高温下反应生成红棕色粉末 D. “纳米铁”可在氩气氛围中保存 4. 我国传统服饰文化蕴含丰富化学知识，下列有关说法不正确的是 A. 丝绸的主要成分为蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛气味 B. 棉质衣物吸湿透气，因棉花纤维素含大量亲水基团 C. 聚酯纤维（涤纶）通过加聚反应合成，属于有机高分子 D. 古代染色常用朱砂（HgS），其阴离子电子式为 5. 我国某跨海大桥的钢制桥墩采用镁合金块进行防腐保护。下列相关说法正确的是 A. 钢制桥墩为负极，发生氧化反应 B. 镁的电极反应为： C. 镶嵌的镁合金块无需更换，可永久保护桥墩 D. 该防护方法需外接直流电源辅助 6. 从海带中提取，流程如图所示，其中，操作Ⅰ为 A. 中和 B. 蒸发 C. 分液 D. 蒸馏 7. 劳动者是最光荣的创造者。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 果农：用硫酸铜溶液对果树杀虫 水解显酸性 B 药师：用还原羧基 B电负性小于H C 工人：用作油脂工业中的抗氧化剂 具有还原性 D 交警：用测定驾驶员是否酒驾 具有氧化性 A. A B. B C. C D. D 8. 通过以下实验装置探究纯碱的性质及用途。其中，实验装置或操作不能达到实验目的的是 A．用纯碱除去铜屑表面的油污 B．测定纯碱溶液显碱性 C．用纯碱接收乙酸乙酯 D．测定纯碱溶液的浓度 A. A B. B C. C D. D 9. 四苯基乙烯（如图）具有良好的光学性能，在光电材料领域展现出巨大潜力。下列关于四苯基乙烯说法正确的是 A. 具有顺反异构 B. 所有碳原子均为杂化 C. 四个苯环一定位于同一平面 D. 不能使酸性褪色 10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法一定正确的是 A. 中含有键的数目为 B. 溶液中含的数目为 C. 和的混合物，含有的质子数为 D. 与反应生成转移电子数目为 11. 按下图装置进行实验（夹持装置省略），预期现象及其相应解释存在错误的是 A. 甲中缺少，则不会制得，因为分解出的与HCl在试管口又重新会生成 B. 乙中a处比b处先变蓝，因为的密度比空气小 C. 丙中有白烟，因为与酸产生铵盐 D. 丁中液面上升，因为极易溶于水 12. 一种除草剂，其分子结构式如图。已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和Z同族。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 氢化物的沸点：W一定低于Y C. 最高价氧化物的水化物的酸性： D. W、X、Y形成的最简单氢化物（型）的VSEPR模型均为四面体结构 13. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 向蛋白质溶液中加入饱和溶液，有白色沉淀 蛋白质遇到盐溶液会发生变性 B 将气体通入到溶液中，生成白色沉淀 是一种难溶于水的白色沉淀 C 向中滴入几滴溴水，溴水橙色褪去 能与发生加成反应 D 比稳定 价层电子轨道式：，为稳定的半满状态 A. A B. B C. C D. D 14. 部分含S物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A. b在足量中燃烧生成d B. 能生成b的只有a与c反应 C. c和d的混合物通入溶液中，有i和h同时生成 D. 酸雨的成因：按c→d→g或c→f→g 15. 丙烯与HBr发生加成反应，存在以下两种途径： 已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下： 下列说法正确的是 A. 相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快 B. 相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高 C 生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定 D. 16. 一种处理废水中的硝酸盐装置如下图，图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，下列说法不正确的是 A. 每有被消耗，阳极室的质量减少64g B. 阴极反应式为： C. N极每生成，理论上M极可处理 D. 双极膜中间层中的在外电场作用下向N电极方向迁移 二、非选择题：本题共4小题，共56分。考生根据要求作答。 17. 硫代硫酸钠（），俗称“海波”，又名“大苏打”，易溶于水，不溶于乙醇。在棉织物漂白、定量分析中有广泛应用。 （1）已知硫代硫酸根的结构如下图： ①两个S原子的化合价______（填“相同”、或“不相同”）。 ②硫代硫酸根的空间结构是______。 （2）硫代硫酸钠可用于测定海带中碘的含量： ①灼烧海带时，不会用到下列仪器中的______（填字母）。 A． B． C． D． ②测定海带中碘含量的流程为： ⅰ.第Ⅳ步的离子方程式为______。 ⅱ.第Ⅴ步的滴定反应原理为：。滴定所用的指示剂为______。取滤液，用滴定，滴定管前、后的数据如下图： 则滤液中的浓度为______。 （3）某兴趣小组通过实验探究的化学性质。 已知：，，。 【提出问题】是否与具备相似下列性质呢？ 猜想①：_________。 猜想②：与酸反应，能被强氧化剂氧化。 猜想③：可以与溶液反应生成沉淀。 【验证猜想】对猜想②、③，设计实验方案。 实验操作 现象 ⅰ.向和溶液中分别滴加盐酸 两者出现相同的现象是______。 ⅱ.向溶液中滴入2-3滴酸性溶液 酸性溶液的紫红色______。 ⅲ.向和溶液中分别滴加 均出现白色沉淀 【实验结论】能与酸反应，具有还原性，能与反应生成沉淀 【问题讨论】为简化实验操作，甲同学认为ⅱ中溶液过量，故直接向ⅱ反应后的溶液中加入，产生白色沉淀，得出可以与生成沉淀的结论。你认为该方案是否正确并说明理由：__________。 18. 是电池工业中非常重要的原料之一。 （1）的制备。 Ⅰ．还原法：含锰阳极渣的主要成分为，含有PbO。 ①在酸性条件下，向阳极渣中加入葡萄糖，可见产生气泡，同时得到溶液，离子方程式为___________。 ②用醋酸铵可以溶解PbO生成醋酸铅，从而实现PbO与的分离。铅的浸出率与温度的关系如下图。 铅的浸出率随着温度的升高而增大，当温度达到85℃以后，铅的浸出率降低的原因是____________。 Ⅱ．电解法：某矿粉（主要含有MnO、杂质含有Fe、Pb的氧化物），利用下列流程制备高纯。 已知：，。 ①“电解”的化学方程式为______。 ②该流程中可以用于循环使用的物质是______。 ③为得到高纯，净化后溶液中BaS的浓度至少为______。 （2）的结构与应用。实验室用：固体加热制，加入作催化剂，可加快生成的速率。 ①某种的晶胞结构如图所示。图中“●”表示______。沿z轴的俯视图中，由“○”构成图形的面积是______。 ②温度加热到60℃后，生成的速率突然加快（见下图所示），其原因是______。 ③将反应后的混合物加水溶解，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体，其质量比起始时加入的的质量小，其原因是___________（不考虑实验操作引起的误差因素）。 19. 钒被誉为钢中的“维生素”，在催化剂以及电池领域有着广泛应用。 （1）研究表明，钒基氧化物作催化剂，可用于废气脱硝，在低温下生成无污染的。催化机理示意图如下： ①基态V原子价层电子的轨道表示式为______。 ②图中催化剂是___________（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ”）。 ③Ⅵ的相对分子质量比Ⅱ大，但其沸点却低于Ⅱ的原因是____________。 ④该过程总反应是___________。 （2）已知钒（Ⅳ）在水溶液存在形式与pH的关系如下： pH <3 3~6 >6 钒的存在形式 已知：有机溶剂可以萃取，原理为。 ①多次萃取后，上述反应达到平衡状态的依据是___________（用实验操作和现象说明） ②随着pH增大，钒的萃取率变化如下图所示： 请从平衡移动原理进行解释，钒的萃取率先增大再减小的原因：____________。 （3）钒酸（化学式：）是一种弱酸，其。二级、三级电离常数分别为、。溶液中含钒微粒分布系数随pH变化如图所示。 ①溶液的水解常数为______。 ②计算A点的pH______。（写出计算过程，用电离常数来表示） 20. 化合物V是一种重要的免疫增强剂，工业上可以进行如下路线的合成： （1）化合物Ⅰ的分子式______，名称为______。 （2）化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是______。化合物Ⅱ的某种同分异构体，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，能够发生银镜反应，且苯环上的一氯代物有3种，其结构简式为______。 （3）关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有______。 A. 化合物Ⅴ中存在2个手性碳原子 B. 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，有π键的断裂与形成 C. 由化合物Ⅱ到Ⅲ以及由Ⅳ到Ⅴ的转化过程，反应类型相同 D. 化合物Ⅳ和Ⅴ中N原子的杂化方式相同 （4）对化合物Ⅴ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① ______ ______ ② ______ ______ 催化氧化反应 （5）由化合物Ⅲ到Ⅳ的转化中，生成一种副产物，其分子式为，请写出其结构简式为______。 （6）以1，2-二溴乙烷和为有机原料，合成。基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①第一步反应的化学方程式为______（注明反应条件）。 ②第二步的产物与反应的物质的量之比为______。 ③最后一步的反应条件是______，反应类型是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$