湖北省武汉市汉阳县部分学校2024届高三下学期一模考试化学试卷(含答案)

这是一份湖北省武汉市汉阳县部分学校2024届高三下学期一模考试化学试卷(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，推断题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．杭州亚运会开幕式主火炬选择甲醇作为燃料，助力打造首届碳中和亚运会。下图为绿色甲醇生态示意下列有关说法错误的是( )
A.太阳能电池板的主要材料为晶体硅
B.二氧化碳和氢气制甲醇的过程中原子利用率为100％
C.汽车中使用的甲醇燃料电池放电时将化学能转化为电能
D.使用合适的催化剂可提高二氧化碳和氢气制甲醇的生产效率
2．化学与生活密切相关，下列不可以作为食品防腐剂的是( )
A.苯甲酸钠B.氯化钠C.亚硝酸钠D.苯酚
3．十九世纪初，科学家用氰酸银（AgOCN）与在一定条件下反应制得尿素，实现了机物到有机物的合成。下列有关说法正确的是( )
A.的电子式为
B.第一电离能：C＜N＜O
C.氰酸铵与尿素互为同分异构体
D.能量最低的激发态N原子的电子排布式：
4．用下列实验装置完成相应实验，能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备B.用装置乙除去中的HCl并干燥
C.用装置丙制备少量D.用装置丁比较Cl、Br、S元素的非金属性
5．湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药连钱草具有散瘀消肿、清热解毒等作用，其有效成分之一的结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是( )
A.分子中有5个手性碳原子
B.1ml该化合物最多可消耗
C.能发生取代反应、加成反应、消去反应
D.其在弱碱性介质中可与某些过渡金属离子形成配合物
6．下列离子方程式书写正确的是( )
A.硫化亚铁溶于稀硫酸：
B.将通入冷的石灰乳中：
C.向溶液中通入：
D.铁粉与少量的稀硝酸反应：
7．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.溶液中，的数目为
B.标准状况下，2.8LHF含有的质子数为
C.6g甲酸甲酯中，采取杂化的原子数目为0.2
D.与足量水充分反应，转移的电子数为
8．下列事实不能通过比较Cl和F的电负性解释的是( )
A.键角：B.分子极性：
C.：三氟乙酸＜三氯乙酸D.键能：F-F＜Cl-Cl
9．X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，且位于三个不同周期，Z与Y和W都相邻，且Y、Z、W三种元素原子的最外层电子数之和为16。下列说法错误的是( )
A.原子半径：Z＞W＞M＞X
B.Z和W都有多种同素异形体
C.最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z＜W
D.X与其他四种元素都可以形成18电子分子
10．含氯元素物质的“价-类”二维图如图所示，下列说法错误的是( )
A.相同质量的乙的消毒效率比甲的高
B.可存在甲→戊→已→甲的循环转化关系
C.加热氯化铜溶液，溶液变为黄绿色
D.戊→己的转化一定需要加入还原剂才能实现
11．高锰酸钾是实验室中常用的氧化剂。下列涉及高锰酸钾的实验操作、实验现象以及得出的结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
12．硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂，浸金时与配位形成。硫代硫酸根（）可看作是中的1个O原子被S原子取代的产物。的晶胞形状为长方体，结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.1个中σ键的数目为12
B.的空间结构是四面体形
C.晶体的密度为
D.与配位时，的中心S原子可作配位原子
13．空气中资源的利用具有重要意义。某小组通过电解吸收了的KOH溶液的实验，得到相应的有机产物的法拉第效率[法拉第效率]随电解电压的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.适当地增大电解电压，可以增大甲烷的产量
B.当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0，此时阴极主要的还原产物为
C.阴极由生成的电极反应式为
D.当电解电压为时，电解生成的和的物质的量之比为3:1
14．某金属烷氧基化合物催化和甲醇（MeOH）合成碳酸二甲酯（）的反应机理如图所示。
已知：①会降低该催化剂的活性；②反应中插入催化剂的Sn-O键中得以活化。下列说法错误的是( )
A.Ⅰ到Ⅱ的转化过程中有C-C键形成
B.Ⅱ和Ⅲ为该反应的中间产物
C.由和甲醇合成碳酸二甲酯的总反应为
D.加入缩醛以及加压都可以提高碳酸二甲酯的产率
15．常温下，已知溶液中含磷物质的浓度之和为，溶液中各含磷物质的与pOH的关系如图所示［］。下列说法错误的是( )
A.曲线②表示随pOH的变化
B.pH=7.22的溶液中：
C.b点时：
D.溶液中：
二、填空题
16．回收废弃锂离子电池中的物质对工业可持续发展非常重要。利用对废弃的锂离子电池的正极材料进行氯化处理并再生的一种工艺路线如下：
已知：①；②的溶解度曲线如图所示。
回答下列问题：
（1）基态C原子的价层电子的轨道表示式为________。
（2）“烧渣”是LiCl、和的混合物，“氯化焙烧”过程中发生反应的化学方程式为________。
（3）常温下，为了使“沉钴”过程中沉淀完全，溶液的pH应该不低于________［已知时，可认为沉淀完全］。
（4）为提高的析出量和纯度，“沉锂”操作后进行的操作依次为________、________、洗涤、干燥。
（5）该工艺流程中可循环利用的物质为________。
（6）“煅烧”过程中生成的化学方程式为________。
（7）在空气中“焙烧”时固体残留率（固体残留率）随温度的变化如下图所示。为了获得纯净的，则该步骤应该控制的温度为________。
A.300~400℃B.500~800℃C.850~900℃D.1000℃以上
17．降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一。二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷，转化过程中发生的反应如下：
反应Ⅰ（主反应）：
反应Ⅱ（副反应）：
（1）甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为，该反应的________。有利于反应Ⅰ自发进行的条件是________（填“高温”或“低温”）。
（2）在实际化工生产过程中，下列措施能提高的转化效率的是________。
a.在一定温度下，适当增大压强
b.总体积一定时，增大反应物与的体积比
c.采用双温控制，前段加热，后段冷却
d.选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
（3）催化加氢合成的过程中，活化的可能途径如图所示（“*”表示物质吸附在催化剂上），CO是活化的优势中间体，原因是________。
（4）在恒容条件下，按的投料比进行题干反应，平衡时、和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。
①曲线①表示的含碳物质的名称为________。
②N点时反应Ⅱ的________（以分压表示，物质的分压＝总压×该物质的物质的量分数，结果保留至小数点后两位）。
（5）甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为（为活化能，k是温度为T时反应的速率常数，R和C都为常数），则该反应的活化能为________（用含、、、的式子表示）。
三、推断题
18．艾氟康唑（化合物K）是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。K的一种合成路线如下（部分试剂和条件略去）。
已知：①Bc为；
②。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为________。
（2）D的结构简式为________。
（3）F中含氧官能团有羟基、________。
（4）E→F的反应类型为________。
（5）H→I的化学方程式为________。
（6）E的同分异构体能同时满足以下3个条件的有________种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱图显示有5组峰，且峰面积比为2:1:1:1:1的结构简式为________。
①含有手性碳原子；
②含醛基和酯基；
③苯环上有3个取代基且氟原子均与苯环直接相连。
四、实验题
19．铜（Ⅱ）氨基酸配合物在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用，甘氨酸（，以HL代表甘氨酸）在约70℃的条件下可与氢氧化铜反应制备二甘氨酸合铜（Ⅱ）水合物，其反应的化学方程式为。
Ⅰ.氢氧化铜的制备
①向烧杯中加入适量和20mL水。
②完全溶解后，边滴加氨水边搅拌至最初产生的沉淀完全溶解。
③加入溶液至不再生成沉淀，过滤，用水洗涤。
（1）步骤②沉淀溶解过程中反应的离子方程式为________。
（2）步骤③中检验沉淀洗涤干净的操作及现象为________。
Ⅱ.二甘氨酸合铜（Ⅱ）水合物的制备
④称取适量甘氨酸，溶于150mL水中。
⑤在65～70℃的条件下加热，边搅拌边加入新制的，至全部溶解。
⑥热抽滤，向滤液加入10mL无水乙醇。
⑦抽滤，用乙醇溶液洗涤晶体，再用丙酮洗涤，抽干。
⑧将产品烘干。
（3）步骤④中使用的部分仪器如下。仪器a的名称是________。加快甘氨酸溶解的操作为________。
（4）步骤⑥中需要对反应液进行热抽滤的原因为________。
（5）步骤⑦中用乙醇溶液洗涤晶体后再用丙酮洗涤的原因为________。
Ⅲ.产品中铜含量的测定
称取产品，加入水和稀硫酸溶解，配制成250mL溶液。取20.00mL该溶液，加入足量KI固体和50mL水，以淀粉为指示剂，立即用标准溶液滴定至终点，消耗溶液1.60mL。
已知：在酸性介质中，配合物中的被质子化，配合物被破坏；，。
（6）滴定终点溶液颜色的变化为________。
（7）产品中铜元素的质量分数为________。
参考答案
1．答案：B
解析：太阳能电池板的主要材料为晶体硅，A项正确；二氧化碳和氢气制甲醇的反应为，除生成甲醇外，还生成了，原子利用率不为100％，B项错误；电池放电时将化学能转化为电能，C项正确；使用合适的催化剂可以提高反应速率，提高二氧化碳和氢气制甲醇的生产效率，D项正确。
2．答案：D
解析：适量的苯甲酸钠、氯化钠、亚硝酸钠均可作食品防腐剂，苯酚具有一定的毒性，虽然具有消毒防腐的作用，但常用于消毒一些外科器械。
3．答案：C
解析：的电子式为，A项错误；第一电离能：C4．答案：B
解析：不是难溶于水的固体，不能用和浓盐酸在启普发生器中制备，A项错误；稀硫酸中含有大量氢离子，可以抑制氯气的溶解，而稀硫酸中的水可以吸收HCl，洗气后再用浓硫酸干燥，B项正确；装置丙收集氨气的试管中没有排出气体的出口，C项错误；、蒸气都能进入右侧试管与反应，所以该装置不能比较Br、S元素的非金属性，D项错误。
5．答案：B
解析：手性碳原子是指与4个不相同的原子或基团相连的碳原子，该分子中有5个手性碳原子：（标“*”的原子为手性碳原子）。该化合物中的羧基可以和发生反应放出，1ml该化合物最多可消耗。该化合物中含有苯环，可以发生加成反应，含有羟基、羧基，可以发生取代反应，该化合物中与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可以发生消去反应。羟基中的氧原子含有孤电子对，在弱碱性介质中可与某些过渡金属离子形成配合物。
6．答案：A
解析：硫化亚铁与稀硫酸反应生成硫化氢气体，A项正确；石灰乳中的不能拆写，B项错误；向溶液中通入，是弱酸，HCl是强酸，弱酸不能制强酸，故不能发生反应，C项错误；铁粉过量，与稀硝酸反应应该生成，D项错误。
7．答案：C
解析：会发生水解，的数目小于，A项错误；标准状况下，HF为液体，无法根据气体摩尔体积计算其物质的量，B项错误；6g甲酸甲酯（）的物质的量为0.1ml，其中甲基碳原子及与甲基相连的氧原子均为杂化，故6g甲酸甲酯中采取杂化的原子数目为，C项正确；与足量水充分反应，转移的电子数为，D项错误。
8．答案：D
解析：和分子的中心原子的杂化方式和孤电子对数相同，Cl的电负性小于F，中成健电子对更靠近中心原子N，使得成键电子对间的斥力更大，因此键角：，A项不符合题意：F的电负性大于Cl，导致N-F键的成键电子对偏向于F的程度大于N-Cl键的成键电子对偏向于Cl的程度，因此分子极性：，B项不符合题意；F的电负性大于Cl的电负性，F-C键的极性大于Cl-C键的极性，使得的极性大于的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，更大，更小，C项不符合题意；F原子的半径很小，F-F键中两个F原子间的排斥力比Cl-Cl键中两个Cl原子间的排斥力大，因此键能：F-F＜Cl-Cl，不能通过比较Cl和F的电负性解释，D项符合题意。
9．答案：C
解析：X、Y、Z、W，M是原子序数依次增大的短周期主族元素，且位于三个不同周期，则X一定位于第一周期，X为H。Z与Y和W都相邻，则这三种元素在周期表中的相对位置关系可能有、和三种，Y、Z、W三种元素原子的最外层电子数之和为16，设Z的最外层电子数为x，若为第一种情况，则有3x＝16，x为分数，不合理；若为第二种情况，则有3x-1＝16，x为分数，不合理；若为第三种情况，则有3x＋1＝16，解得x＝5，合理。综上可知，Y、Z、W三种元素分别为N、P、S，则M为Cl。原子半径：P＞S＞Cl＞H，A项正确：P有白磷、红磷等单质，S有、、等单质，B项正确：最高价氧化物对应水化物的酸性：，C项错误；H与N、P、S、Cl分别形成的、、、HCl都是18电子分子，D项正确。
10．答案：D
解析：消毒时氯元素由＋4价变为-1价，即转移5ml电子，消毒时氯元素由0价变为-1价，即转移2ml电子，则相同质量的的消毒效率比的高，A项正确；与热的KOH溶液发生歧化反应可生成和KCl，在的作用下受热分解可生成KCl，电解氯化钾溶液可以生成氯气，B项正确；氯化铜溶液中存在平衡 ，升高温度，平衡正向移动，溶液逐渐变为黄绿色，C项正确；在的作用下受热分解生成KCl和，因此转化为KCl不需要加入还原剂也可实现，D项错误。
11．答案：D
解析：甲酸含醛基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，将甲醇和过量酸性高锰酸钾溶液混合，充分反应后得到的应该是二氧化碳，A项错误；乙醇易挥发，且乙醇可与酸性高锰酸钾溶液反应并使其褪色，因此酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去并不能证明生成了乙烯气体，B项错误；该实验中高锰酸钾过量，不会出现溶液褪色的现象，C项错误；二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色，该实验中溶液不变色，可知空气中不含，D项正确。
12．答案：B
解析：1个中σ键的数目为，A项错误；可看作是中的1个O原子被S原子取代的产物，二者结构相似，的中心S原子的价层电子对数为，则的空间结构为正四面体形，的空间结构为四面体形，B项正确；1个晶胞中的个数为，的个数为4，晶胞体积为，晶胞密度为，C项错误；的中心S原子不含孤电子对，不能作配位原子，D项错误。
13．答案：D
解析：由题图可知，适当地增大电解电压，可以增大甲烷的产量，A项正确。当电解电压为时，电解过程中含碳还原产物的法拉第效率为0，此时溶液中的水电离产生的氢离子得到电子生成氢气，B项正确。阴极由生成的电极反应式为，C项正确。当电解电压为时，电解过程中还原产物的法拉第效率为24％，还原产物的法拉第效率为8％，电解过程中每生成转移12ml电子，每生成转移2ml电子，故电解生成的和的物质的量之比为，D项错误。
14．答案：A
解析：Ⅰ到Ⅱ的转化过程中，由已知信息②可知，断裂Sn-O键，插入后形成Sn-O键和C-O键，没有C-C键的形成，A项错误。物质Ⅱ、Ⅲ均在反应中先生成后消耗，都为中间产物，B项正确。该反应为和MeOH反应生成和水，因此总反应为，C项正确。加入缩醛可以消耗，由已知信息①可知，加入缩醛可以降低对催化剂的活性的影响，可以提高产率；对反应加压，一方面由于该反应属于气体分子数减小的反应，加压有利于反应正向进行，提高产率，另一方面由于Ⅰ到Ⅱ的转化过程为可逆反应，加压有利于中间产物Ⅱ的生成，从而提高产率，D项正确。
15．答案：C
解析：溶液中pOH越小，溶液碱性越强，溶液中的浓度越大，题图中曲线①②③④分别表示、、、随pOH的变化，A项正确；c点时，pH＝2.02，，则的第一级电离平衡常数，b点时，pH＝4.62，，则，则，则当溶液中时，，此时pH＝7.22，B项正确；溶液中含磷物质的浓度之和为，即，，由题图可知，b点时，故，则，C项错误；的电离程度（）大于水解程度（），则溶液显酸性，其溶液中，D项正确。
16．答案：（1）
（2）
（3）9.4
（4）蒸发结晶；趁热过滤
（5）
（6）
（7）B
解析：（1）基态C原子的价层电子排布式为，其价层电子的轨道表示式为。
（2）由题图可知，“氯化焙烧”的反应物为、，生成物为LiCl、、和，发生反应的化学方程式为。
（3）恰好沉淀完全时，，，此时，pOH＝5.5-3lg2≈≈9.4，即要使沉淀完全，溶液的pH应不低于9.4。
（4）由碳酸锂的溶解度曲线可知，温度越高，碳酸锂的溶解度越小，越有利于析出。为提高碳酸锂的析出量和纯度，“沉锂”操作后应进行的操作为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。
（5）由题图可知，可循环利用的物质为。
（6）由题意可知，“煅烧”过程中反应物有、，产物有，其中C元素被氧化，由氧化还原原理及元素守恒可知，反应物还有空气中的，生成物还有，由此可写出化学方程式：。
（7）要知道剩余固体为，时对应的温度范围，可由钴元素质量守恒进行计算。假设所取的质量为100g，，，当剩余固体为时，其质量为，此时固体残留率为86.38％，由题图可知，该步骤应该控制的温度为500～800℃。
17．答案：（1）；低温
（2）acd
（3）生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成
（4）①二氧化碳
②0.39
（5）
解析：（1）根据盖斯定律可知，由Ⅱ×2-Ⅰ可得 ；反应Ⅰ的、，时反应可自发进行，则低温条件有利于反应Ⅰ自发进行。
（2）一定温度下，增大压强，反应速率增大，反应Ⅰ（主反应）的平衡正向移动，的转化效率增大，a项符合题意：总体积一定时，增大与的体积比，的转化效率降低，b项不符合题意；前段加热可使反应速率加快，后段冷却后反应Ⅰ（主反应）的平衡正向移动，的转化效率增大，c项符合题意；选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积可加快反应速率，缩短到达平衡的时间，则的转化效率增大，d项符合题意。
（3）由题图可知，生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成，因此催化加氢合成的过程中，CO是活化的优势中间体。
（4）①在恒容条件下，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ分别向逆反应方向和正反应方向移动，平衡时CO在含碳物质中的体积分数增大，在含碳物质中的体积分数减小，则曲线③表示CO在含碳物质中的体积分数随温度的变化。800℃后，曲线②代表的物质在含碳物质中的体积分数为0，而CO在含碳物质中的体积分数还在随温度的升高而增大，说明800℃后只发生反应Ⅱ，可判断曲线①和②分别表示和在含碳物质中的体积分数随温度的变化。
②N点平衡时和CO在含碳物质中的体积分数均为15％，设起始时和的物质的量均为1ml.则此时生成的和CO均为0.15ml，则平衡时、、，故N点时反应Ⅱ的。
（5）根据图像并结合公式可得、，联立两式解得。
18．答案：（1）间二氟苯（或1，3-二氟苯）
（2）
（3）硝基和酯基
（4）加成反应
（5）
（6）6；
解析：（1）A的化学名称为间二氟苯或1，3-二氟苯。
（2）根据已知信息②以及C→E过程中物质结构的变化，可以推出D的结构简式为。
（3）F中含氧官能团有羟基、硝基和酯基。
（4）E→F的反应类型为加成反应。
（5）H→I的化学方程式为。
（6）要满足题给3个条件，则苯环上的3个取代基分别为-F、-F、，3个取代基在苯环上有6种排列方式，则满足条件的同分异构体的数目有6种，其中核磁共振氢谱图显示有5组峰，且峰而积比为2:1:1:1:1的同分异构体为、。
19．答案：（1）
（2）取少量步骤③中最后一次沉淀的洗涤液于试管中，向其中加入稀盐酸酸化，无明显现象，再滴加溶液，无白色沉淀产生
（3）烧杯；用玻璃棒搅拌
（4）除去不溶性杂质，防止产物提前析出，降低产率
（5）洗去残留的乙醇且丙酮更易挥发
（6）溶液由蓝色恰好变为无色且半分钟内不恢复颜色
（7）25.6％
解析：（1）沉淀溶解过程中转化为深蓝色的，离子方程式为。
（2）检验沉淀洗涤干净，可以检验洗涤液中没有，操作为取少量步骤③中最后一次沉淀的洗涤液于试管中，向其中加入稀盐酸酸化，无明显现象，再滴加溶液，无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗涤干净。
（3）仪器a为烧杯，加快甘氨酸溶解的操作是用玻璃棒搅拌。（4）热抽滤的目的是除去不溶性杂质，防止产物提前析出，降低产率。
（5）丙酮洗涤可以洗去残留的乙醇，且丙酮更易挥发。
（6）到达滴定终点时，被全部还原为，溶液由蓝色恰好变为无色且半分钟内不恢复颜色。
（7）由滴定相关反应可知，，滴定消耗溶液1.60mL，则产品中，则产品中铜元素的质量分数。
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将甲醇和过量酸性高锰酸钾溶液混合
酸性高锰酸钾溶液的紫红色变浅
甲醇被氧化成甲酸
B
将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液加热反应产生的气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中
酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去
溴乙烷发生消去反应生成了乙烯气体
C
向均盛有酸性高锰酸钾溶液的两支试管中分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快
D
用注射器多次抽取空气.并将空气慢慢注入盛有稀酸性高锰酸钾溶液的同一试管中，观察溶液的颜色变化
溶液不变色
空气中不含二氧化硫