2024届陕西省柞水中学高三下学期模拟预测理综试题-高中化学（学生版+教师版）

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第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78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. “推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌。”化学与文化传承密不可分，下列说法正确的是
A. 沏茶和煎制中药均利用了过滤、分液的原理
B. “以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”涉及焰色试验，属于化学变化
C. “新竹高于旧竹枝”中“竹”可用于制备乙醇
D. 古代绘制壁画使用的铁红可由铁与水在高温下反应制得
【答案】C
【解析】
【详解】A．沏茶和煎制中不涉及分液，故A错误；
B．焰色试验，属于物理变化，故B错误；
C．竹的主要成分为纤维素，纤维素水解得到葡萄糖，再经酒化酶作用制备乙醇，故C正确；
D．铁与水在高温下反应生成四氧化三铁，故D错误；
故选：C。
2. 《本草纲目》中记载杜衡主治风寒咳逆，其有效成分杜衡素A的结构如图所示。下列有关杜衡素A的说法正确的是
A. 含有3种官能团B. 分子式为
C. 能使酸性重铬酸钾溶液变色D. 可发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由结构简式可知该物质中含酯基、羟基两种官能团，故A错误；
B．由结构简式可知，该物质分子式为：，故B错误；
C．该物质中羟基所连碳上没有氢，不能被酸性重铬酸钾溶液氧化，因此不能使其褪色，故C错误；
D．该物质含有苯环，可发生加成反应，故D正确；
故选：D。
3. 检验新鲜芹菜中铁元素的实验操作有：(1)剪碎芹菜，研磨；(2)加入蒸馏水，搅拌，过滤；(3)取少量滤液，滴加稀；(4)滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察。下列仪器在实验时必须用到的有
A. ②⑤⑥⑦⑧⑨B. ③⑥⑦⑧⑨⑩
C. ①②③⑥⑨⑩D. ①④⑤⑥⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】剪碎芹菜，研磨，需在研钵中进行，用到②；加入蒸馏水，搅拌，过滤；需用到烧杯，漏斗、玻璃棒，即⑤⑥⑧；取少量滤液，滴加稀，滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察，在试管中进行，用到⑦⑨；故A正确；
故选：A。
4. 设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 1ml异戊二烯中含有的共价键数目为14NA
B. 的溶液中含有的阴离子数目大于0.5NA
C. 标准状况下，2.24LNO与1.12L充分反应，产物的分子数目为0.1NA
D. 电解饱和溶液，阴极产生0.1ml沉淀，阳极失去的电子数目为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A．异戊二烯的结构简式为，1ml异戊二烯中含有的共价键数目为14NA，故A正确；
B．溶液体积未知，不能确定离子数目，故B错误；
C．标准状况下，2.24LNO与1.12L充分反应生成0.1mlNO2，NO2部分转化为N2O4，因此产物分子数小于0.1NA，故C错误；
D．电解饱和溶液，阴极发生反应：；产生0.1ml沉淀，阳极失去的电子数目为0.2NA，故D错误；
故选：A
5. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W是宇宙中含量最丰富的元素；X的L层电子数是K层电子数的2.5倍，W和Y同主族，Z和Y同周期，且Z的气态氢化物可以和其最高价氧化物对应的水化物发生氧化还原反应。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：Z>Y>X>W
B. W与X、Y、Z分别形成的二元化合物中，W的化合价均为+1
C. X的氧化物对应的水化物可用于中和溅在皮肤上的碱液
D. Y、Z可形成同时含有离子键和共价键的化合物
【答案】D
【解析】
【分析】W是宇宙中含量最丰富的元素，W为H；X的L层电子数是K层电子数的2.5倍，X核外电子排布为2，5，X为N；W和Y同主族，Y为Na；Z和Y同周期，且Z的气态氢化物可以和其最高价氧化物对应的水化物发生氧化还原反应，Z为S，其氢化物H2S和最高价氧化物得水化物浓硫酸可以发生氧化还原反应。据此分析解答。
【详解】A．离子核外电子层数越多离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，离子半径越小，因此可得离子半径：S2->N3->Na+>H+，故A错误；
B．H与Na形成NaH，其中H为-1价，故B错误；
C．N对应的氧化物水化物有HNO2和HNO3，对人体有腐蚀性，不能用于中和溅在皮肤上的碱液，故C错误；
D．Na和S可形成多种多硫化物，如Na2S2，同时含有离子键和共价键，故D正确；
故选：D。
6. 水系光电化学(PEC)电池利用光子打破稳定的化学键，是人工光合作用的重要途径。以光电极作阳极，可提高电池效率和“光子经济性”，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子流向：负极→阴极→阳极→正极
B. 光电极与铅蓄电池的Pb电极相连
C. 阳极区总反应式为
D. 生成11.2L(标准状况下)的同时消耗108g苯甲醇
【答案】C
【解析】
【分析】右侧电极H2O得电子生成H2，右侧为阴极，则左侧为阳极，左侧H2O在电极上转化为羟基，羟基与作用转化为，据此分析解答。
【详解】A．电解池中电子流向为由负极流向阴极，再由阳极流向正极，电子不能在溶液中流动，即不能由阴极流向阳极，故A错误；
B．由以上分析可知左侧光电极作阳极，应与铅蓄电池的正极相连，而铅蓄电池中PbO2作正极，故B错误；
C．由以上分析阳极区总反应式为：，故C正确；
D．阴极电极反应为：；生成11.2L(标准状况下)即生成0.5ml，转移电子1ml，结合阳极区电极反应式，此时消耗0.5ml苯甲醇，质量为54g，故D错误；
故选：C
7. 已知H2X为二元可溶性弱酸。25℃，分别向1L溶液和1L溶液中加NaOH固体(忽略溶液体积变化，溶液中不存在和的逸出，的，1g5.6≈0.7)，所得结果如图所示。
下列说法不正确的是
A.
B. P点pH约为9.3
C. 如图甲，当时，
D. 当a=0.14时，约为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知中先与OH-反应，而中先与OH-反应，由此可知提供H+能力大于，提供H+能力大于HCO，即电离程度：> HCO，，故A正确；
B．P点时，结合的，可得此时，则pH值约为9.3，故B正确；
C．根据物料守恒：，则，故C正确；
D．当a=0.14时，，，由得，，此时，=，故D错误；
故选：D。
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
三、非选择题
(一)必考题
8. BeO广泛用于电子、半导体和光学领域。工业上以绿柱石(主要成分为，还含有少量铁元素)和方解石(主要成分为)为原料制备BeO的流程如图所示：
高温已知：①配料熔化过程发生反应：；
②。
（1）“滤渣1”的主要成分为___________(填化学式)。
（2）被浸物料和浸出试剂的流动方向相同时称为“顺流浸出”，相反则为“逆流浸出”，该流程采用“逆流浸出”的优点是___________。
（3）“结晶”过程中，铝会以铝铵矾[]的形式析出，写出该反应的离子方程式：___________。
（4）“转化”时加入的作用是___________。
（5）“调pH”除铁，利用平衡移动原理解释“调pH”过程中加入可得到“滤渣2”的原因：___________。
（6）“滤液”的主要成分为___________(填化学式)，可以返回___________工序循环使用。
（7）常温下，“沉淀”过程中加入调节pH=5，溶液中的铍离子是否沉淀完全___________[列式计算，溶液中c(Mn+)≤1×10-5ml/L时，可认为该离子沉淀完全]。
【答案】（1）CaSO4、H2SiO3、
（2）增大固体与硫酸的接触面积，提高浸出率
（3）
（4）将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+
（5）溶液中存在水解平衡：，加入，使得水解平衡正向移动，促进水解，转化为
（6） ①. ②. 结晶
（7）pH=5，c(OH-)=10-9ml/L，此时溶液中铍离子浓度>1×10-5ml/L，因此铍离子没有完全沉淀
【解析】
【分析】绿柱石(主要成分为，还含有少量铁元素)和方解石(主要成分为)在高温条件下熔化得到；铁转化为氧化物，熔融物加硫酸酸浸，得到CaSO4、H2SiO3、SiO2成滤渣1，同时得到硫酸铝、硫酸铍、硫酸铁滤液，滤液中加硫酸铵结晶生成铝铵矾；滤液中加过氧化氢将铁氧化为三价，再加氨水将铁转化为氢氧化铁沉淀即滤渣2，滤液中继续加氨水，将Be转化为Be(OH)2，Be(OH)2煅烧得到BeO，据此分析解答。
【小问1详解】
“滤渣1”的主要成分为CaSO4、H2SiO3、；
【小问2详解】
“逆流浸出”可增大固体与硫酸接触面积，提高浸出率；
【小问3详解】
“结晶”过程中，铝以铝铵矾[]的形式析出，反应离子方程式为：；
【小问4详解】
“转化”时加入将溶液中的Fe2+完全氧化成Fe3+，便于后续将铁沉淀除去；
【小问5详解】
溶液中存在水解平衡：，加入，中和氢离子，使得水解平衡正向移动，促进水解，最终转化为；
【小问6详解】
由以上分析可知“滤液”的主要成分为，可以返回结晶步骤循环使用；
【小问7详解】
“沉淀”过程中加入调节pH=5，此时c(OH-)=10-9ml/L，若铍离子沉淀，则此时溶液中铍离子浓度>1×10-5ml/L，因此铍离子没有完全沉淀。
9. 五氯化锑(SbCl5)主要用作氟化工的催化剂、纺织工业织物的阻燃剂、染料工业的中间体。实验室根据反应，利用如下装置制备SbCl5 (加热及夹持装置略)。
已知SbCl3，SbCl5的部分性质如下：
实验室制备SbCl5的步骤如下：
ⅰ.保持80℃的条件，在盛有SbCl3的三颈烧瓶中通入Cl2，反应生成SbCl5；
ⅱ.将三颈烧瓶中的反应混合物转移到双颈烧瓶中；
ⅲ.减压蒸馏，收集目标物质。
回答下列问题：
（1）写出用K2MnO4和浓盐酸制备Cl2的离子方程式___________，其中体现还原性和酸性的HCl的物质的量之比为___________。
（2）实验装置中，两个冷凝管___________(填“能”或“不能”)交换使用，步骤ⅰ中对三颈烧瓶进行加热的最佳方式是___________加热。
（3）写出图示实验装置存在的一处弊端：___________。
（4）步骤ⅱ将反应后混合液转移至双颈烧瓶中的方法：在b处连接减压装置，使三颈烧瓶中的液体流入双颈烧瓶。进行该操作前，需___________(填活塞1和2的开、关的情况)。
（5）步骤ⅲ采用减压蒸馏，而不是常压蒸馏的原因是___________；调节减压装置至1.86kPa，收集___________℃左右的馏分。减压蒸馏时，玻璃毛细管的作用有___________(填字母)。
a．防止暴沸 b．搅拌 c．连通大气，保持常压
【答案】（1） ①. +8H++4Cl-=Mn2++2Cl2↑+4H2O ②. 1：1
（2） ①. 不能 ②. 热水浴
（3）三颈瓶的球形冷凝管上端缺少一个装有碱石灰的干燥管
（4）关闭活塞2 （5） ①. 防止SbCl5分解 ②. 68 ③. ac
【解析】
【分析】由实验装置图可知，干燥的氯气经过浓硫酸进入三颈烧瓶中，80℃条件下与三氯化锑反应制备五氯化锑，用真空泵抽气将五氯化锑转移至双口烧瓶中，用减压蒸馏的方法在圆底烧瓶中收集到五氯化锑，为了用于吸收未反应的氯气，防止污染环境，同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导致三氯化锑水解，三颈瓶上球形冷凝管上端应接一个干燥管，所装试剂为碱石灰，无水氯化钙的作用是防止空气中水蒸气进入圆底烧瓶中导致五氯化锑水解，毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸，据此分析结合各小题具体问题解题。
【小问1详解】
用K2MnO4和浓盐酸制备Cl2即K2MnO4被还原为Mn2+，Cl-被氧化为Cl2，该反应的离子方程式为：+8H++4Cl-=Mn2++2Cl2↑+4H2O，其中体现还原性和酸性的HCl的物质的量之比为1：1，故答案为：+8H++4Cl-=Mn2++2Cl2↑+4H2O；1：1；
【小问2详解】
球形冷凝管用于冷凝回流，直形冷凝管用于冷凝收集，故两个冷凝管不可交换使用，由题干信息可知，步骤ⅰ中对三颈烧瓶进行加热到80℃，则其最佳方式是热水浴加热，故答案为：不能；热水浴；
【小问3详解】
根据图表信息，产物易水解，三颈瓶的球形冷凝管上端应接一个干燥管，所装试剂为碱石灰，以防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶，同时收集氯气，防止污染空气， 故答案为：三颈瓶的球形冷凝管上端缺少一个装有碱石灰的干燥管；
【小问4详解】
步骤ⅱ将反应后混合液转移至双颈烧瓶中的方法：在b处连接减压装置，使三颈烧瓶中的液体流入双颈烧瓶。进行该操作即减压蒸馏前，需关闭活塞2，以保证装置密封，便于后续抽真空，故答案为：关闭活塞2；
【小问5详解】
根据表中提供信息知，SbCl5受热易分解，因此用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止SbCl5分解，由题干表中数据可知，调节减压装置至1.86kPa，收集68℃左右的馏分，由分析可知，减压蒸馏时，毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸，故答案为：防止SbCl5分解；68；ac。
10. 将转化为等燃料有助于降低大气中浓度，还能获得乙醇等高附加值化学品，是实现“碳中和”目标的一种有效途径。
（1）已知下列反应的热化学方程式：
Ⅰ.2CO2(g)+2H2O(g)⇌2C2H4(g)+3O2(g) K1 ΔH1=+1323kJ/ml
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) K2 ΔH2=+41kJ/ml
Ⅲ.C2H4(g)+H2O(g)⇌C2H5OH(g) K3 ΔH3=-45.5kJ/ml
反应2CO(g)+5H2O(g)⇌2C2H5OH(g)+3O2(g)+2H2(g)的___________，平衡常数K=___________(用和表示)。
（2）将5ml和20ml通入起始压强为p的某恒容密闭容器中发生反应Ⅳ：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) K4 ΔH4=-165kJ/ml(主反应)和反应Ⅱ(副反应)，平衡时容器中含碳物质的物质的量随温度的变化如图1所示。
①为了提高的产率，理论上应采用的措施是___________(填“低”或“高”，后同)温___________压。
②800K时，反应Ⅱ的平衡常数___________(用平衡分压代替物质的量浓度计算，保留两位有效数字)。
③500K时，若只发生反应Ⅳ，下列说法能判断反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．消耗1ml的同时生成2ml
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．的体积分数不再变化
D．体系的温度不再发生变化
（3）我国科学家提出了一种用双催化剂协同催化合成的路径。先利用催化剂将转化为*CO(*表示吸附态)和游离态的CO，再经过一系列的反应形成，该过程能量与反应进程的关系如图2所示。
①该过程的决速步骤是___________(用“→”表示含碳物质间的转化)。
②游离态CO的自由能___________(填“大于”或“小于”) *CO的自由能。
【答案】（1） ①. +1150 kJ/ml ②.
（2） ①. 低 ②. 高 ③. ④. BCD
（3） ①. ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知，该反应可由Ⅰ-2Ⅱ+2Ⅲ得到，ΔH1-2ΔH2+2ΔH3=+1323kJ/ml-2×(+41kJ/ml)+2×(-45.5kJ/ml)=+1150 kJ/ml；平衡常数K=；
【小问2详解】
①主反应为放热反应，且正向气体分子数减少，降低温度、增大压强有利于平衡正向移动，可提高的产率；
②开始阶段以主反应为主，CH4的物质的量增加，温度超过1050℃时，主反应逆向移动，副反应正向移动趋势占优势，则CH4的物质的量减少，因此丙代表CH4的物质的量，则乙代表CO，800℃时n(CO2)=3.8ml；n(CH4)=1.0ml；n(CO)=0.2ml；根据O原子守恒可得n(H2O)=(2×5-2×3.8-0.2)ml=2.2ml；根据H原子守恒可得n(H2)=(20-2×1-2.2) ml=15.8ml；总气体物质的量为23ml，反应Ⅱ的平衡常数；
③A．消耗1ml的同时生成2ml，均表示正反应速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判断平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体分子数减少，混合气体的总质量不变，则混合气体的平均相对分子质量增加，当混合气体的平均相对分子质量保持不变时反应达到平衡状态，故B正确；
C．的体积分数不再变化，说明各组分的浓度不变，反应达到平衡状态，故C正确；
D．该反应为放热反应，反应过程中体系内温度逐渐升高，当反应达到平衡状态时，体系的温度不再发生变化，故D正确；
【小问3详解】
①活化能越大，反应速率越慢，慢反应决定总反应速率快慢，由图可知为决速步骤；
②由图可知游离态CO的自由能大于*CO的自由能。
(二)选考题
[物质结构与性质]
11. Ga与B、Al处于同一主族，氮化镓是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。回答下列问题：
（1）基态Ga原子的价电子排布式为___________。
（2）Be、B、C的电负性由小到大的顺序为___________，第一电离能由小到大的顺序为___________。
（3）①乙硼烷()的结构如图，其中B原子的轨道杂化类型是___________。与反应生成环氮硼烷(具有规则的平面六角形环状结构)，写出一种与原子总数相同、价电子总数相同的分子___________。
②硼的卤化物极易水解，从配位角度解释原因___________。
③B和N形成的BN有石墨型与金刚石型结构，金刚石型BN的硬度大于金刚石，原因是___________。
（4）氮化镓的一种晶体结构如图所示(属六方晶系)，Ga的配位数为___________，晶体的密度为___________(用含a、c、的代数式表示，为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）
（2） ①. Be（3） ①. sp3 ②. ③. 硼原子存在空轨道，易与水电离OH-形成配位键 ④. 氮化硼中B-N键长比金刚石的C-C键长短，键能大
（4） ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
Ga为31号元素，基态Ga原子的价电子排布式为；
【小问2详解】
同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则电负性由小到大的顺序为Be【小问3详解】
①由图示可知B与周围4个H相连，B原子的轨道杂化类型是sp3杂化；与原子总数相同、价电子总数相同的分子；
②硼最外层存在空轨道，易与水电离的OH-形成配位键，导致卤化物极易水解；
③氮化硼中B-N键长比金刚石的C-C键长短，键能大，因此氮化硼的硬度大于金刚石；
【小问4详解】
由晶胞结构可知Ga周围有4个氮原子相连，Ga的配位数为4；由晶胞结构可知镓原子有12位于顶点，2个位于面心，3个在体内，个数为：；氮原子有4个在体内，6个在棱上，个数为：；则晶胞质量为：，晶胞体积为：；则晶胞密度为：。物质
熔点/℃
沸点/℃
性质
SbCl3
73.4
223(101.3kPa)
均极易水解
SbCl5
2.8
176(101.3kPa，140℃)时分解
68(1.86kPa)、79(2.90kPa)