精品解析：湖南株洲市第二中学2024届高三下学期模拟考试 化学试题

株洲市二中教育集团2024年高三全真模拟考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 K39 Ca40 Co59 Cu64 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. 2024年3月21日，小鹏汇天“陆地航母”飞行体型号合格证（TC）申请获民航局受理。这种“飞行汽车”是具有创新性和前瞻性的产品，它的推出标志着中国飞行汽车技术达到了世界领先的地步。以下关于飞行汽车的描述错误的是 A. “飞行汽车”全机身采用碳纤维结构，实现了轻量化与坚固性的统一，碳纤维是一种无机非金属材料 B. “飞行汽车”使用的涂料成分之一是某种丁腈橡胶，它由1,3-丁二烯和2-丙烯腈聚合而成。该物质属于有机高分子 C. “飞行汽车”搭载的智能SBC芯片应用场景十分丰富。高纯度可用于制作芯片 D. “飞行汽车”是一种智能电动飞行器，在飞行中无二氧化碳排放，符合绿色出行理念 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳纤维属于无机非金属材料，A正确； B．丁腈橡胶由1,3-丁二烯和2-丙烯腈通过加聚反应制得，属于有机高分子化合物，B正确； C．高纯度的Si可用于制作芯片，可用于制作光导纤维，C错误； D．飞行中无排放，符合绿色出行理念，D正确； 故答案选C。 2. 列表述正确的是 A. 的分子结构示意图为 B. 基态铬原子的价层电子的轨道表示式为 C. 的名称是2，3-二甲基-2-乙基丁烷 D. 氧的一种核素中含有10个中子，该核素的符号为 【答案】A 【解析】 【详解】A．为二面角构象，图中分子结构示意图正确，A正确； B．基态铬原子价层电子排布式为，故轨道表示式应为，B错误； C．以右侧C为一号碳，C2H5位于主碳链上，取代基位于二号与三号碳上，故的名称是2，3，3-三甲基戊烷，C错误； D．氧的一种核素中含有10个中子，故该核素的符号应为，D错误； 故答案选A。 3. 使用下列装置能实现对应实验目的的是 A. ①：验证和的热稳定性 B. ②：提取的溶液中的 C. ③：制备并收集少量NO D. ④：模拟外加电流法保护钢铁设备 【答案】C 【解析】 【详解】A．要验证和的热稳定性，应将置于外部试管，将置于内部试管中，A错误； B．提取的溶液中的应采用蒸馏法，需要温度计控制馏分温度，且蒸馏装置接收端不能密封，防止体系压强过大发生危险，B错误； C．a装置中通过木炭与浓硝酸反应制得，第二个装置中与水反应生成NO与(稀)，稀硝酸与Cu反应得到NO，第三个装置通过排水法收集NO，C正确； D．模拟外加电流法保护钢铁设备，Fe应作为阴极，连接电源的负极，D错误； 故选C。 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A. 中含有的配位键数为 B. 6.4 g中含有的键数目为 C. 2.24 L辛烷中含有H原子数目为 D. 1 mol 中含有的手性碳数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Al最外层有3个电子，中Al与O之间只能形成1个配位键，中含有的配位键数为，A错误； B．1个分子中存在1个共轭大键，6.4 g的物质的量为：，故键数目为，B错误； C．未标注温度、压强，且辛烷标况下为液体，无法利用气体摩尔体积计算辛烷的物质的量，H原子数无法计算，C错误； D．分子中手性碳位置如图所示：，故1 mol 中含有的手性碳数目为，D正确； 故选D。 5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 将过量气体通入溶液中： B. 加入过量的氢碘酸： C. 酸性重铬酸钾检测酒驾的反应原理： D. N，N-二甲基甲酰胺在盐酸中加热水解： 【答案】C 【解析】 【详解】A．将过量气体通入溶液中，具有强氧化性，能把氧化为、自身被还原为；中与的个数比为1∶2，过量时两个均被还原，正确的离子方程式为，题给方程式漏写另一半、及其产物，A不符合题意； B．向中加入过量氢碘酸，与反应生成的具有强氧化性，能把氧化为、自身被还原为，正确的离子方程式为，题给方程式未考虑与的氧化还原反应，B不符合题意； C．酸性重铬酸钾检测酒驾时，被氧化为（每个失去4个电子），被还原为（每个得到6个电子），3个失去的12个电子与2个得到的12个电子相等，题给方程式电荷守恒、原子守恒，C符合题意； D．N，N-二甲基甲酰胺在盐酸中加热水解生成甲酸和二甲胺，但反应生成的二甲胺在盐酸中会结合，正确的离子方程式为，题给方程式漏写，D不符合题意； 故选C。 6. 某种矿物类饲料添加剂由X、Y、Z、M、Q五种原子序数依次增大的元素组成，其结构如图所示。已知Y、Z、M为同短周期主族元素，Y元素是形成物质种类最多的元素，X与Z的原子序数之和等于M的原子序数，Q为第四周期元素，且其价层电子总数为12。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. M的单质均为非极性分子 C. 该物质中存在的化学键有配位键、共价键、氢键 D. 中的键角小于上述物质中的键角 【答案】D 【解析】 【分析】Y元素是形成物质种类最多的元素，则Y为C；五种元素原子序数依次增大，且Y、Z、M为同一短周期主族元素，结合图中X为1价元素可知，X为H；X与Z的原子序数之和等于M的原子序数，结合图中成键数目可知，Z为N，M为O；Q为第四周期元素，且其价层电子总数为12，则Q为Zn。 【详解】A．N由于外层电子轨道半充满，第一电离能最大，故第一电离能排序为：，即，A错误； B．O的单质中，为极性分子，B错误； C．氢键属于分子间作用力，不属于化学键，C错误； D．与该物质中N均为杂化，但中存在1对孤电子，故中键角较小，D正确； 故答案选D。 7. 在葡萄糖水溶液中，存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡，其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如下图所示。下列说法错误的是 A. P、M、R均不是所有原子共面 B. M到R或P的转化属于取代反应 C. P与R互为顺反异构 D. P、M、R均能使酸性溶液褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中P、R为六元环结构且含有多个呈四面体构型的碳原子，M也含有多个呈四面体构型的饱和碳原子，因此三者均不可能所有原子共面，A正确； B．由图可知，M中醛基的碳氧双键与同一分子中的羟基发生加成，形成环状结构P或R，该转化属于加成反应，不属于取代反应，B错误； C．图中P和R仅右端碳原子所连羟基的空间方位不同，该羟基分别与羟甲基位于环的异侧和同侧，因此二者互为顺反异构，C正确； D．三种结构均含有多个羟基，链状M还含有醛基，羟基和醛基都具有还原性，均能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确； 故选B。 8. 湖南冷水江被誉为“世界锑都”。以辉锑矿(主要成分为，含少量、CuO、等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示。 已知：浸出液中除含过量盐酸和之外，还含有、、等。 下列说法错误的是 A. “浸出液”中存在，其中心离子的杂化方式为 B. “除铜”时，不宜加过多的，是为了防止生成或产生有毒物质 C. “除砷”时有生成，该反应为： D. “电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为 【答案】A 【解析】 【分析】辉锑矿加入盐酸和，得到浸出液中除含过量盐酸和之外，还含有、、；加入适量Sb，将五价Sb转化为三价Sb，加入生成CuS沉淀除去铜，加入，和加入的反应生成As、，之后得到溶液，电解生成Sb和。 【详解】A．是平面结构，中心离子不可能采取，A错误； B．过多的会和反应生成，导致Sb元素流失；Na2S 与溶液中过量盐酸反应会生成有毒的 H2S 气体，故“除铜”时，不宜加过多的，B正确； C．由流程可知，“除砷”时和加入的反应生成As，As元素化合价降低同时P元素化合价升高会生成，该反应的离子方程式为：，C正确； D．“电解”时，生成Sb和，根据电子守恒可知，、，则被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为，D正确； 故选A。 9. 近日，复旦大学科研人员创建出一种新型钙-氧气电池，可在室温条件下充放电，稳定运行700次循环，展现出高安全性、较低成本等优势。最新创建出的钙-氧气电池主要由金属钙电极、碳纳米管—空气电极和有机电解质三个部分组成，工作原理如图所示： 下列说法中错误的是 A. 充电时，碳纳米管做阳极 B. 放电时，负极电极反应式为： C. 以此电池为电源电解精炼铜每生成6.4 g金属铜，正极质量增加7.2 g D. 使用有机电解质，可以有效解决电解液易与钙金属负极反应，导致负极失效的问题 【答案】B 【解析】 【分析】据图可知，放电时，碳纳米管—空气电极处产物应为，故放电时负极(金属钙电极)反应式为：，正极(碳纳米管—空气电极)反应式为：，有机电解质的作用是提供钙离子迁移的通道，放电时向正极迁移。 【详解】A．充电时，碳纳米管电极为阳极，A正确； B．放电时，负极电极反应式为，B错误； C．以此电池为电源电解精炼铜，每生成6.4 g金属铜(0.1 mol)时，电路中迁移0.2 mol电子，电池正极生成，故质量增加7.2 g，C正确； D．使用有机电解质，可以有效解决电解液易与钙金属负极反应，导致负极失效的问题，D正确。 故选B。 10. 近年来，我国科学家在超分子、晶体等领域的研究中取得了一系列的突破。科学家研究中发现，能与形成如图所示的超分子加合物。已知晶胞参数为a nm，阿伏伽德罗常数的值为。下列叙述中错误的是 A. 该晶胞中的数目为3 B. 距离最近且相等的有12个 C. 晶胞密度 D. 基于分子识别和自组装等特点，超分子化学具有广泛的应用前景 【答案】A 【解析】 【详解】A．由电荷关系可知，该物质化学式应为，该晶胞中含有4个，故数目为12，A错误； B．的堆积方式为面心立方堆积，距离最近且相等的有12个，B正确； C．该晶胞的密度为，C正确； D．基于分子识别和自组装等特点，超分子化学具有广泛的应用前景，D正确； 故选A。 11. 某研究小组探究盐溶液与Cu的反应，将等质量的铜片分别与等体积以下三种盐溶液反应，进行了如下实验。 序号 试剂a 实验现象 I 溶液 溶液逐渐变为蓝色。2天后，Cu片有较大量剩余，溶液仍为蓝色。 Ⅱ 溶液 溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后，白色固体消失，Cu片无剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀。 III 溶液 溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。2天后，Cu片少量剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀。 资料：i．CuCl是难溶于水的白色固体；ii．(棕色)。 下列说法错误的是 A. 实验Ⅰ中发生反应的离子方程式为： B. 对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，推测可能能催化与Cu的反应 C. 实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是还原产物再次被空气氧化 D. 实验Ⅲ未见气泡产生，说明此过程无NO生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题干可知，溶液变蓝，反应为，A正确； B．产生白色固体反应为：；白色固体消失反应为：；总反应：。从现象上看，实验II反应更快，推测可能能催化与Cu的反应，B正确； C．总反应：，，、增大，形成沉淀，C正确； D．未见气泡产生，可能是该反应生成的NO与反应导致，D错误； 故选D。 12. 一定温度下，与反应制，同时有、等有机物产生。一氯甲烷的转化率及有机产物分布分数[如二氯甲烷的分布分数]与原料配比关系如图所示。下列说法错误的是 A. 随着原料配比的增加，的分布分数逐渐减小 B. 工业生产中应控制原料配比为0.5~1 C. ③线为的分布分数与原料配比的关系 D. 在原料配比时，制的 【答案】A 【解析】 【分析】①线为的转化率随原料配比的变化图，②线为分布分数随原料配比的变化图，③线为分布分数随原料配比的变化图。 【详解】A．②线为分布分数随原料配比的变化图，由图可知，随着原料配比的增加，的分布分数先增后减，A错误； B．工业生产中应控制原料配比为0.5~1，此时一氯甲烷的转化率较高，二氯甲烷的分布分数最大，B正确； C．③线为的分布分数与原料配比的关系，C正确； D．在原料配比时，由图像可知一氯甲烷的转化率为0.4，且产物分布分数为二氯甲烷0.8，三氯甲烷0.2，2 mol一氯甲烷有转化，生成二氯甲烷和三氯甲烷： 可求得，D正确； 故选A。 13. 在含、、的溶液中，滴加氨水，存在平衡关系：、、，平衡常数分别为、、，且。与的关系如图所示，其中表示或或，下列叙述正确的是 A. 直线a代表与的关系 B. 根据图像可计算 C. 往含的溶液中加入少量固体，溶液中会增大 D. 往含的溶液中滴加氨水，溶液中一定存在： 【答案】C 【解析】 【分析】，，；同理，、；已知，再结合图像斜率可知，abc分别为、、与的关系。 【详解】A．直线a代表与的关系，A错误； B．由C线点可知，，B错误； C．由点可知，，，由点可知，，，反应的，说明该反应易发生，因此溶液中会增大，C正确； D．溶液中还存在其他种类的阴离子，因此电荷守恒书写错误，D错误； 故选C。 14. 碳酸二甲酯是一种重要的绿色化工产品。以催化甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 为 B. 与溶液反应生成和 C. 该反应的原子利用率为 D. 反应①为加成反应，该过程中反应物断裂的均为键 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中催化剂循环可知总反应为，因此副产物为，不是，A错误； B．碳酸二甲酯与氢氧化钠溶液充分反应的化学方程式为，生成甲醇和碳酸钠，不生成乙酸钠，B错误； C．由总反应可知，碳酸二甲酯的相对分子质量为90，反应物的总相对质量为，原子利用率为，C正确； D．反应①为加成反应，该过程中二氧化碳的碳氧双键中的键发生断裂，并非反应物断裂的均为键，D错误； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。考生根据各小题要求作答。 15. 锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆(主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素)为原料生产金属锆的工艺流程如下： 已知： ①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、； ②25℃时，，； 物质 沸点/℃ 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： （1）锆的原子序数为40，与钛元素同族，请写出基态锆原子的价层电子排布式______。 （2）“萃取”时，锆元素可与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式____________________。 （3）“沉淀”后，“废液”中，则“废液”中_______。 （4）“沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为_____________________。 （5）“还原”的主要目的是___________________。 （6）磷锆晶体在离子交换、质子传导、催化、光化学等领域有潜在的应用前景，因而引发了大量的研究工作。如氢氧化锆[]与磷酸反应可制得磷酸锆结合剂，磷酸锆结合剂中具有胶结性能的化合物为磷酸二氢锆[]和磷酸一氢锆[]，中和度在0.5~1之间的物质具有胶结性能。 ①-磷酸锆[]是一种二维层状材料，每层由锆原子的平面组成，其晶体部分结构如图所示。其中每个锆原子与_______氧原子配位。层区域可以容纳结晶水分子的原因是_________。 ②当时，结合剂中磷酸一氢锆和磷酸二氢锆物质的量之比为__________。 【答案】（1） （2） （3） （4） （5）把还原为，避免升华时含有杂质 （6） ①. 6 ②. 层空间有P-OH基团，与层间区域所容纳的结晶水分子形成氢键 ③. 【解析】 【分析】氧氯化锆，主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素为原料生产金属锆，“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、，“萃取”时，锆元素生成，除掉，而后“沉淀”时、生成沉淀，煅烧后生成、、，“沸腾氯化”时，转化为，、转化为、，由于和沸点接近，因此加入把还原为，避免升华时含有杂质，最后升华得到，镁热反应后产生金属锆，据此作答。 【小问1详解】 锆的原子序数为40，与钛元素同族，基态锆原子的价层电子排布式为。 【小问2详解】 生成的离子方程式为； 【小问3详解】 “沉淀”后的“废液”中有，，则，，则“废液”中。 【小问4详解】 “沸腾氯化”时，加入C、通入氯气，转化为，同时生成一种还原性气体CO，该反应的化学方程式为。 【小问5详解】 由于和沸点接近，因此加入把还原为，避免升华时含有杂质，最后升华得到。 【小问6详解】 ①由图可知，每个锆原子周围有6个氧原子，故配位数为6.可以容纳水分子的原因是层空间有P-OH基团，与层间区域所容纳的结晶水分子形成氢键，使其在水中的溶解度增大。 ②结合剂中为，为， 根据锆元素和磷元素守恒可得： 16. 是一种易溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇的紫红色晶体，可利用下图装置制备。 已知：①在溶液中较稳定，具有较强还原性； ②为深红色晶体； ③，。 具体实验步骤如下： I．在锥形瓶中，将溶于50 mL水中，加热至沸，加入25.0 g研细的晶体，溶解得到混合溶液； Ⅱ．将上述混合液倒入仪器A中，用冰水浴冷却，利用仪器B分批次加入75 mL试剂X，并充分搅拌，无沉淀析出； Ⅲ．再利用仪器C逐滴加入20 mL试剂Y，水浴加热至50~60℃，不断搅拌溶液，直到气泡终止放出，溶液变为深红色； Ⅳ．再换另一个仪器C慢慢注入75 mL浓盐酸，50~60℃水浴加热20 min，再用冰水浴冷却至室温，便有大量紫红色晶体析出，最后转移至布氏漏斗中减压过滤； V.依次用不同的洗涤剂洗涤晶体，再将晶体转移至烘箱中干燥1小时，最终得到m g产品。 回答下列问题： （1）研细晶体的仪器名称为_________，仪器D中的试剂为_________。 （2）步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中使用试剂X和试剂Y分别为_________、_________(填标号)。 ①溶液 ②30%双氧水 ③浓氨水 ④NaOH溶液 （3）写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式______________________________________。 （4）步骤Ⅳ中“50~60℃水浴加热”的原因是__________________________________。 （5）步骤V中洗涤剂使用的先后顺序是冰水、___________。(填字母序号) A．乙醇、冷的盐酸 B．冷的盐酸、乙醇 （6）最终获得产品会含少量杂质或，产品组成可表示为，通过测定z值可进一步测定产品纯度，进行如下实验： 实验I：称取一定质量的产品溶解后，加入几滴溶液作指示剂，用硝酸银标准溶液滴定达终点时，消耗。 实验Ⅱ：另取相同质量的产品，加入稍过量标准溶液，加热至沸使钴配合物分解，加入硝基苯静置、分层，将白色沉淀完全包裹，再加入几滴溶液作指示剂，用 酸溶液滴定剩余的溶液，达终点时消耗。 计算___________(用、和表示)；若实验Ⅱ中加入硝基苯的量太少，会导致值_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. 研钵 ②. CaCl2或 （2） ①. ③ ②. ② （3） （4）温度低反应速率慢，温度太高会导致盐酸挥发太多 （5）B （6） ①. ②. 偏小 【解析】 【分析】在和混合溶液中加入浓氨水，发生反应(碱性过强会生成钴的氢氧化物)，再用氧化，可得，反应方程式为：，再加入浓盐酸，使得反应，平衡正向移动，冷却后可得到晶体。 【小问1详解】 研细晶体的仪器名称为：研钵；D装置的作用是用于吸收生成的防止其污染环境，因此D中试剂为：或； 【小问2详解】 由分析得步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中使用试剂X为浓氨水，试剂Y分别为30%双氧水；步骤Ⅱ中75 mL试剂X需分批次滴加的目的是：控制化学反应进行的速率，避免其反应过快；提高浓氨水的利用率； 【小问3详解】 步骤Ⅲ用氧化，可得，反应方程式为： ； 【小问4详解】 步骤Ⅳ中“50~60℃水浴加热”的原因是温度低反应速率慢，温度太高会导致盐酸挥发太多； 【小问5详解】 由于是一种易溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇的晶体，因此洗涤时，先用冷水洗去表面杂质，再用冷的盐酸洗涤，使反应平衡正向移动，减少产物损失，再用乙醇洗去冷的盐酸； 【小问6详解】 配合物中钴的配位数为6，即，且化合价代数和为0，即，由实验I可知，溶液中的物质的量为，实验Ⅱ中KSCN标准溶液滴定剩余的的离子方程式为：，即剩余的的物质的量为，由题意得，产品中氯元素存在形式均为，与反应的的物质的量为，， 可得方程组，解得，，； 由于AgCl和AgSCN的组成和结构相似，且，若实验Ⅱ中加入硝基苯的量太少，AgCl沉淀会与接触，出现沉淀的转化，使得偏大，y值偏小。 17. 有着广泛的用途，工业上有多种方法可制得，回答下列问题： I．已知： ① ② （1）若用水稀释浓硝酸成稀硝酸的。请写出用水将转变为浓硝酸时的_______。 Ⅱ．查阅资料：溶液和溶液在50℃左右微热可反应生成。 实验小组用不同浓度的溶液、溶液及少量盐酸溶液（作催化剂）反应，其速率方程为，k为反应速率常数，以此计算反应的瞬时速率。反应物浓度与反应的瞬时速率如表所示： 实验编号 溶液 溶液 1 0.100 0.100 0.001 2 0.050 0.200 0.001 3 0.200 0.100 0.001 （2）①由表实验数据计算得________。 ②该反应的速率常数________。 Ⅲ．现有反应，在四个恒容密闭容器中按下表充入气体进行反应，容器I、Ⅱ、Ⅲ中的平衡转化率如图所示： 容器 容积/ 起始物质的量/ I 0.1 0 0 II 1.0 0.1 0 0 III 0.1 0 0 IV 1.0 0.06 0.06 0.04 （3）A、B、C三点的压强大小排序为____________________________（由大到小），请用文字解释判断依据___________________________________________________。 （4）470℃时，______________。 Ⅳ．中科大科研团队打通了从和电合成氨基酸的关键路径，以硫酸和硫酸钾的混合液为电解液，阴极采用复合电极，其反应机理如图甲所示： （5）阴极电极总反应为_______________________________________________。 【答案】（1） （2） ①. 1 ②. 0.02 （3） ①. ②. 由图可知，在温度、起始物质的量相同的条件下，的平衡转化率：，说明，图中A、B、C三点的平衡转化率相等，则平衡时A、B、C三点各物质的量分别相等，温度由高到低的顺序：C点>B点>A点，根据气体状态方程，三个容器内的压强：。 （4）0.0675 （5） 【解析】 【小问1详解】 由已知两个热化学方程式相减可得气态硝酸转化为稀硝酸的焓变为。设气态硝酸转变为浓硝酸的焓变为，浓硝酸稀释为稀硝酸的焓变为，则，所以； 【小问2详解】 比较实验1和实验3，亚硝酸钠浓度变为2倍，其他浓度不变，反应速率变为4倍，故，解得。比较实验1和实验2，代入可得，解得。由实验1的数据，； 【小问3详解】 在相同温度和相同起始物质的量下，图中容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内一氧化二氮的平衡转化率依次减小。该分解反应正向进行时气体物质的量增大，增大容积、减小压强有利于正向移动，因此。A、B、C三点的一氧化二氮平衡转化率相等，且起始物质的量相同，所以三点平衡时气体总物质的量相等。由图可知；又由可知，从A点到C点温度升高而容积减小，故； 【小问4详解】 由图中标注点可知，470 ℃时容器Ⅱ内一氧化二氮的平衡转化率为60%。容器体积为1.0 L，起始一氧化二氮为0.1 mol，则平衡时，所以； 【小问5详解】 阴极发生还原反应。由图示反应物和产物确定碳、氮骨架后，用水和氢离子配平氢、氧元素，再用电子配平电荷，得到阴极总反应：。方程式两侧的碳、氮、氢、氧原子数及总电荷均守恒。 18. Lumateperone tosylate是一种受体调节剂，具有抗癌活性，可用于精神分裂症等相关精神病的研究。该物质的一种合成路线如下： 已知：①； ②。 回答下列问题： （1）A的结构简式为______________。A的一种同分异构体的结构简式为，该物质也具有芳香性，其中氮原子的杂化方式为______________。 （2）C中含氧官能团的名称为______________，______________。 （3）E→F、G→K的反应类型分别是______________，______________。 （4）请写出D→E的化学方程式__________________________________。 （5）已知化合物M是J的同分异构体，满足下列条件的M的结构有_______种。(不考虑立体异构) ①化合物M中除苯环外，无其他环状结构； ②化合物M能与溶液发生显色反应； ③核磁共振氢谱显示化合物M中有4组峰，且峰面积之比为。 （6）请以甲苯和乙酸为原料，设计的合成路线_____________________。(无机试剂任选) 【答案】（1） ①. ②. 、 （2） ①. 酰胺基 ②. 酯基 （3） ①. 还原反应 ②. 取代反应 （4） （5）2 （6） 【解析】 【分析】A→B（亚硝化反应）：依据题给已知反应①，A 当中的仲胺 ()，在亚硝酸钠‑乙酸低温环境下发生 亚硝化，氮原子连上 基团，得到亚硝基胺 B，该步用来活化氮原子、铺垫后续环结构。 B→C：B 和带羰基的环状卤代有机物发生取代反应；脱去小分子，接入含氧的酯基、酮羰基官能团，搭建双氮杂环母体骨架。 C→D：还原剂具备选择性还原能力，只还原环上酮羰基以外的不饱和位点，保留酯基，得到中间体 D。 D→E：作为甲基化试剂、碳酸钾充当缚酸剂中和生成的；环上氮原子发生 甲基取代，引入甲基得到 E。 E→F：硼烷为强还原剂，将环内酮羰基还原成亚甲基，消除羰基，属于羰基还原反应；后续盐酸回流完成体系纯化。 F→G：浓、正丁醇加热条件下，酯基发生水解，脱去乙氧羰基保护基团，重新暴露出环上的仲氨基，氨基就此活化，可参与下一步取代。 G+J→K：J含有氯原子，属于卤代烃；G 的氨基作为亲核基团进攻 J 当中连氯的碳原子，发生亲核取代，氯离子脱离，两个骨架相互连接。 K→终产物：在给定条件下发生结构微调，之后和对甲苯磺酸成盐，得到目标药物 Lumateperone tosylate。 【18题详解】 ①根据已知反应：只有仲胺才可和亚硝酸钠生成的 B，A 含仲氨基； A→B 仅发生亚硝化，母环骨架不变，对照后续中间体的稠环； 分子式仅有 1 个 O，官能团为酯基，故A的结构简式为。 ②吡啶环上为sp2杂化；酰胺环内中 为饱和氮原子，为sp3杂化（芳香共轭）。 【19题详解】 ①酰胺基 ②酯基 【20题详解】 ①E→F：还原反应（羰基被还原为亚甲基） ②G→K：取代反应（氨基与氯代烃发生亲核取代，键断裂） 【21题详解】 D 结构内与、碳酸钾反应，生成 E和小分子，化学方程式为 【22题详解】 限制条件拆解： ①只有苯环环状结构； ②遇显色 → 含有酚羟基； ③4 组峰，峰面积 1:1:2:6。峰面积 6 代表两个等效甲基；峰面积 1 为酚羟基，峰面积 1 为苯环孤立，峰面积 2 为一组等效苯环氢。两个甲基等效，说明苯环结构具备对称轴。羟基、两个甲基为苯环上面 3 个取代基（、、），故二甲基苯酚全部对称、满足四组氢的结构一共有2种，分别为2,6‑二甲基苯酚，2,6‑二甲基苯酚。 【23题详解】 甲苯经浓硫酸‑浓硝酸加热硝化得到邻硝基甲苯；依靠题干已知还原硝基，制得邻甲基苯胺。 乙酸先酯化生成乙酸乙酯，酯催化加氢得到乙醇；乙醇和氢溴酸取代制溴乙烷。 溴乙烷与邻甲基苯胺在碳酸钾环境发生氨基上的取代，得到目标物质 路线为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市二中教育集团2024年高三全真模拟考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 K39 Ca40 Co59 Cu64 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. 2024年3月21日，小鹏汇天“陆地航母”飞行体型号合格证（TC）申请获民航局受理。这种“飞行汽车”是具有创新性和前瞻性的产品，它的推出标志着中国飞行汽车技术达到了世界领先的地步。以下关于飞行汽车的描述错误的是 A. “飞行汽车”全机身采用碳纤维结构，实现了轻量化与坚固性的统一，碳纤维是一种无机非金属材料 B. “飞行汽车”使用的涂料成分之一是某种丁腈橡胶，它由1,3-丁二烯和2-丙烯腈聚合而成。该物质属于有机高分子 C. “飞行汽车”搭载的智能SBC芯片应用场景十分丰富。高纯度可用于制作芯片 D. “飞行汽车”是一种智能电动飞行器，在飞行中无二氧化碳排放，符合绿色出行理念 2. 列表述正确的是 A. 的分子结构示意图为 B. 基态铬原子的价层电子的轨道表示式为 C. 的名称是2，3-二甲基-2-乙基丁烷 D. 氧的一种核素中含有10个中子，该核素的符号为 3. 使用下列装置能实现对应实验目的的是 A. ①：验证和的热稳定性 B. ②：提取的溶液中的 C. ③：制备并收集少量NO D. ④：模拟外加电流法保护钢铁设备 4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 A. 中含有的配位键数为 B. 6.4 g中含有的键数目为 C. 2.24 L辛烷中含有H原子数目为 D. 1 mol 中含有的手性碳数目为 5. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 将过量气体通入溶液中： B. 加入过量的氢碘酸： C. 酸性重铬酸钾检测酒驾的反应原理： D. N，N-二甲基甲酰胺在盐酸中加热水解： 6. 某种矿物类饲料添加剂由X、Y、Z、M、Q五种原子序数依次增大的元素组成，其结构如图所示。已知Y、Z、M为同短周期主族元素，Y元素是形成物质种类最多的元素，X与Z的原子序数之和等于M的原子序数，Q为第四周期元素，且其价层电子总数为12。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. M的单质均为非极性分子 C. 该物质中存在的化学键有配位键、共价键、氢键 D. 中的键角小于上述物质中的键角 7. 在葡萄糖水溶液中，存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡，其中绝大部分葡萄糖为环状结构。三种不同结构的葡萄糖之间的转化关系如下图所示。下列说法错误的是 A. P、M、R均不是所有原子共面 B. M到R或P的转化属于取代反应 C. P与R互为顺反异构 D. P、M、R均能使酸性溶液褪色 8. 湖南冷水江被誉为“世界锑都”。以辉锑矿(主要成分为，含少量、CuO、等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示。 已知：浸出液中除含过量盐酸和之外，还含有、、等。 下列说法错误的是 A. “浸出液”中存在，其中心离子的杂化方式为 B. “除铜”时，不宜加过多的，是为了防止生成或产生有毒物质 C. “除砷”时有生成，该反应为： D. “电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为 9. 近日，复旦大学科研人员创建出一种新型钙-氧气电池，可在室温条件下充放电，稳定运行700次循环，展现出高安全性、较低成本等优势。最新创建出的钙-氧气电池主要由金属钙电极、碳纳米管—空气电极和有机电解质三个部分组成，工作原理如图所示： 下列说法中错误的是 A. 充电时，碳纳米管做阳极 B. 放电时，负极电极反应式为： C. 以此电池为电源电解精炼铜每生成6.4 g金属铜，正极质量增加7.2 g D. 使用有机电解质，可以有效解决电解液易与钙金属负极反应，导致负极失效的问题 10. 近年来，我国科学家在超分子、晶体等领域的研究中取得了一系列的突破。科学家研究中发现，能与形成如图所示的超分子加合物。已知晶胞参数为a nm，阿伏伽德罗常数的值为。下列叙述中错误的是 A. 该晶胞中的数目为3 B. 距离最近且相等的有12个 C. 晶胞密度 D. 基于分子识别和自组装等特点，超分子化学具有广泛的应用前景 11. 某研究小组探究盐溶液与Cu的反应，将等质量的铜片分别与等体积以下三种盐溶液反应，进行了如下实验。 序号 试剂a 实验现象 I 溶液 溶液逐渐变为蓝色。2天后，Cu片有较大量剩余，溶液仍为蓝色。 Ⅱ 溶液 溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体(经检验为CuCl)。2天后，白色固体消失，Cu片无剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀。 III 溶液 溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。2天后，Cu片少量剩余，溶液中产生大量红褐色沉淀。 资料：i．CuCl是难溶于水的白色固体；ii．(棕色)。 下列说法错误的是 A. 实验Ⅰ中发生反应的离子方程式为： B. 对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，推测可能能催化与Cu的反应 C. 实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是还原产物再次被空气氧化 D. 实验Ⅲ未见气泡产生，说明此过程无NO生成 12. 一定温度下，与反应制，同时有、等有机物产生。一氯甲烷的转化率及有机产物分布分数[如二氯甲烷的分布分数]与原料配比关系如图所示。下列说法错误的是 A. 随着原料配比的增加，的分布分数逐渐减小 B. 工业生产中应控制原料配比为0.5~1 C. ③线为的分布分数与原料配比的关系 D. 在原料配比时，制的 13. 在含、、的溶液中，滴加氨水，存在平衡关系：、、，平衡常数分别为、、，且。与的关系如图所示，其中表示或或，下列叙述正确的是 A. 直线a代表与的关系 B. 根据图像可计算 C. 往含的溶液中加入少量固体，溶液中会增大 D. 往含的溶液中滴加氨水，溶液中一定存在： 14. 碳酸二甲酯是一种重要的绿色化工产品。以催化甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 为 B. 与溶液反应生成和 C. 该反应的原子利用率为 D. 反应①为加成反应，该过程中反应物断裂的均为键 二、非选择题：本题共4小题，共58分。考生根据各小题要求作答。 15. 锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆(主要含，还含有少量Fe、Cr、Hf等元素)为原料生产金属锆的工艺流程如下： 已知： ①“酸溶”后溶液中各金属元素的存在形式为：、、、； ②25℃时，，； 物质 沸点/℃ 331 315 1300 700 1150 回答下列问题： （1）锆的原子序数为40，与钛元素同族，请写出基态锆原子的价层电子排布式______。 （2）“萃取”时，锆元素可与萃取剂形成多种络合物，写出生成的离子方程式____________________。 （3）“沉淀”后，“废液”中，则“废液”中_______。 （4）“沸腾氯化”时，转化为，同时生成一种还原性气体，该反应的化学方程式为_____________________。 （5）“还原”的主要目的是___________________。 （6）磷锆晶体在离子交换、质子传导、催化、光化学等领域有潜在的应用前景，因而引发了大量的研究工作。如氢氧化锆[]与磷酸反应可制得磷酸锆结合剂，磷酸锆结合剂中具有胶结性能的化合物为磷酸二氢锆[]和磷酸一氢锆[]，中和度在0.5~1之间的物质具有胶结性能。 ①-磷酸锆[]是一种二维层状材料，每层由锆原子的平面组成，其晶体部分结构如图所示。其中每个锆原子与_______氧原子配位。层区域可以容纳结晶水分子的原因是_________。 ②当时，结合剂中磷酸一氢锆和磷酸二氢锆物质的量之比为__________。 16. 是一种易溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇的紫红色晶体，可利用下图装置制备。 已知：①在溶液中较稳定，具有较强还原性； ②为深红色晶体； ③，。 具体实验步骤如下： I．在锥形瓶中，将溶于50 mL水中，加热至沸，加入25.0 g研细的晶体，溶解得到混合溶液； Ⅱ．将上述混合液倒入仪器A中，用冰水浴冷却，利用仪器B分批次加入75 mL试剂X，并充分搅拌，无沉淀析出； Ⅲ．再利用仪器C逐滴加入20 mL试剂Y，水浴加热至50~60℃，不断搅拌溶液，直到气泡终止放出，溶液变为深红色； Ⅳ．再换另一个仪器C慢慢注入75 mL浓盐酸，50~60℃水浴加热20 min，再用冰水浴冷却至室温，便有大量紫红色晶体析出，最后转移至布氏漏斗中减压过滤； V.依次用不同的洗涤剂洗涤晶体，再将晶体转移至烘箱中干燥1小时，最终得到m g产品。 回答下列问题： （1）研细晶体的仪器名称为_________，仪器D中的试剂为_________。 （2）步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中使用试剂X和试剂Y分别为_________、_________(填标号)。 ①溶液 ②30%双氧水 ③浓氨水 ④NaOH溶液 （3）写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式______________________________________。 （4）步骤Ⅳ中“50~60℃水浴加热”的原因是__________________________________。 （5）步骤V中洗涤剂使用的先后顺序是冰水、___________。(填字母序号) A．乙醇、冷的盐酸 B．冷的盐酸、乙醇 （6）最终获得产品会含少量杂质或，产品组成可表示为，通过测定z值可进一步测定产品纯度，进行如下实验： 实验I：称取一定质量的产品溶解后，加入几滴溶液作指示剂，用硝酸银标准溶液滴定达终点时，消耗。 实验Ⅱ：另取相同质量的产品，加入稍过量标准溶液，加热至沸使钴配合物分解，加入硝基苯静置、分层，将白色沉淀完全包裹，再加入几滴溶液作指示剂，用 酸溶液滴定剩余的溶液，达终点时消耗。 计算___________(用、和表示)；若实验Ⅱ中加入硝基苯的量太少，会导致值_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 17. 有着广泛的用途，工业上有多种方法可制得，回答下列问题： I．已知： ① ② （1）若用水稀释浓硝酸成稀硝酸的。请写出用水将转变为浓硝酸时的_______。 Ⅱ．查阅资料：溶液和溶液在50℃左右微热可反应生成。 实验小组用不同浓度的溶液、溶液及少量盐酸溶液（作催化剂）反应，其速率方程为，k为反应速率常数，以此计算反应的瞬时速率。反应物浓度与反应的瞬时速率如表所示： 实验编号 溶液 溶液 1 0.100 0.100 0.001 2 0.050 0.200 0.001 3 0.200 0.100 0.001 （2）①由表实验数据计算得________。 ②该反应的速率常数________。 Ⅲ．现有反应，在四个恒容密闭容器中按下表充入气体进行反应，容器I、Ⅱ、Ⅲ中的平衡转化率如图所示： 容器 容积/ 起始物质的量/ I 0.1 0 0 II 1.0 0.1 0 0 III 0.1 0 0 IV 1.0 0.06 0.06 0.04 （3）A、B、C三点的压强大小排序为____________________________（由大到小），请用文字解释判断依据___________________________________________________。 （4）470℃时，______________。 Ⅳ．中科大科研团队打通了从和电合成氨基酸的关键路径，以硫酸和硫酸钾的混合液为电解液，阴极采用复合电极，其反应机理如图甲所示： （5）阴极电极总反应为_______________________________________________。 18. Lumateperone tosylate是一种受体调节剂，具有抗癌活性，可用于精神分裂症等相关精神病的研究。该物质的一种合成路线如下： 已知：①； ②。 回答下列问题： （1）A的结构简式为______________。A的一种同分异构体的结构简式为，该物质也具有芳香性，其中氮原子的杂化方式为______________。 （2）C中含氧官能团的名称为______________，______________。 （3）E→F、G→K的反应类型分别是______________，______________。 （4）请写出D→E的化学方程式__________________________________。 （5）已知化合物M是J的同分异构体，满足下列条件的M的结构有_______种。(不考虑立体异构) ①化合物M中除苯环外，无其他环状结构； ②化合物M能与溶液发生显色反应； ③核磁共振氢谱显示化合物M中有4组峰，且峰面积之比为。 （6）请以甲苯和乙酸为原料，设计的合成路线_____________________。(无机试剂任选) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $