2024届河南省五市高三下学期二模理综试题-高中化学

这是一份2024届河南省五市高三下学期二模理综试题-高中化学，共20页。试卷主要包含了考试结束，监考教师将答题卡收回，1 溶液中先滴加4滴0，1时，c=10-9等内容，欢迎下载使用。

理科综合能力测试化学试题
本试题卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试题卷上答题无效。考试结束后，监考老师只收答题卡。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写(涂)在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B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。第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题上作答，答案无效。
3.考试结束，监考教师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 C 59 Ni 59 I 127
第Ⅰ卷 (选择题126分)
一、选择题(本题共13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．化学与生产、生活、科技密切相关，下列叙述不正确的是
A．石灰石是一种重要的工业原料，可用于工业生产玻璃、水泥，以及炼铁、海水提镁
B．液晶用途广泛，已经获得实际应用的热致液晶均为刚性棒状强极性分子
C．以氨基葡萄糖为单体的高聚物—壳聚糖可用于制造药物载体、手术缝合线、环保包装袋等
D．高吸水性树脂可用于制造婴儿的纸尿裤，其属于通用高分子材料
2．阿奇霉素属于大环内酯类抗菌药物，对酸稳定，对多种细菌有良好的杀灭作用，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．分子中有3种官能团
B．1ml阿奇霉素与足量NaOH溶液反应最多消耗3ml NaOH
C．1ml阿奇霉素与足量Na反应可生成2.5ml
D．上图方框部分中含3个手性碳原子
3．阴离子和二脲基分子能通过一种弱相互作用形成超分子阴离子配合物，如下图所示(图中省略阴离子配合物中部分原子)。下列关于该阴离子配合物的说法正确的是
A．二脲基分子中N-H的H和离子的O形成氢键
B．所含元素电负性、第一电离能最大的均是N
C．二脲基分子中C、N均只有一种杂化方式
D．所含元素的基态原子未成对电子数为2的只有1种
4．下列实验方案设计、现象和结论都正确且有因果关系的是
A．AB．BC．CD．D
5．科学家用镍催化剂在光催化下，以和芳基卤化物合成氧—芳基氨基甲酸酯，限速步骤是光催化反应，反应机理如图。已知TMG()是一种有机碱。
下列说法错误的是
A．反应过程中Ni的化合价发生了变化
B．A的化学式是
C．该过程中反应②的活化能最大
D．反应过程中存在碳氧双键的断裂与形成
6．全固态锂金属电池具有更高比能和更高安全性。我国科研团队设计了基于LLZ-TO@Ag复合层负极改性的硫化物全固态锂电池，结构如图，放电时电池反应：。下列说法不正确的是
A．充电时，电流流向为电源→b极→固态电解质→a极
B．放电时，流向为a极→复合层→固态电解质→b极
C．充电时，b极的电极反应为
D．放电前两电极质量相等，放电过程中，当两电极质量差值为1.4g时，电路中转移0.2ml
7．298K时，用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM[p表示负对数，M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。
已知：常温下，，当离子浓度时，该离子完全沉淀。
下列推断正确的是
A．①代表滴定溶液的变化关系
B．调节pH=5时，溶液中完全沉淀
C．滴定HR溶液至X点时，溶液中：
D．经计算，能完全溶于HR溶液
第Ⅱ卷 (非选择题174分)
三、非选择题(说明：物理部分为第22～26题，共62分；化学部分为27～30题，共58分；生物部分为31～35题，共54分)
8．某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)，实现镍、钴、镁元素的回收。
回答下列问题：
(1)写出基态价电子的轨道表示式 。第三周期主族元素中，第一电离能比Mg元素高的有 种。
(2)“氧化”时，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸()，其中S元素的化合价为 。
(3)已知：的电离方程式为、；“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素Fe(Ⅱ)被氧化为，该反应的离子方程式为 ；再加入石灰乳，所得滤渣中主要成分是、 (填化学式)。
(4)①将“钴镍渣”酸溶后，先加入NaClO溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成沉淀的离子方程式： 。
②(以表示)为一种有效的金属萃取剂，不溶于水。用萃取酸浸液中的镍：，已知萃取前溶液pH=3，，萃取完成后溶液pH=1，则镍的萃取率= [萃取率=]。
(5)一种钴镍氧化物的立方晶胞结构如图，晶胞结构中有两种八面体空隙，一种全部由O构成(用x表示)，另一种由O和Ni共同构成(用y表示)，则晶体中x和y的数目之比为 ；已知晶胞参数为a pm，晶胞密度为，据此推断阿伏加德罗常数 (列出计算式)。
9．某科研小组模拟工业尿素法生产硫酸肼()，并测量其纯度。具体方案为：在尿素溶液中逐滴滴入次氯酸钠和氢氧化钠混合溶液，然后在催化剂存在的条件下反应制得肼，利用氮气吹出混合物中的肼，用硫酸吸收肼制备硫酸肼。制备实验装置如下：
已知：
①肼极易溶于水，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解；
②硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂；
③密度：(硫酸肼)>(二氯乙烷)>(稀硫酸)。
根据要求，回答下列问题：
(1)盛装尿素溶液的装置名称为 ；实验开始时装置B中肼不足量时可以得到酸式盐，该盐的化学式为 。
(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为 。
(3)装置A中发生反应制备肼的离子方程式为 。
(4)装置B中二氯乙烷的作用为：①防倒吸；② 。使用冰水浴的作用为 。
(5)装置B反应完全后需经过过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中最好选择下列洗涤剂(填字母)___________。
A．冷水B．热水C．无水乙醇D．饱和食盐水
(6)测定产品中硫酸肼的质量分数。称取m g所得晶体溶于水，加入适量固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成100mL溶液，移取25.00mL该溶液置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用c 的碘标准溶液滴定，滴定过程中有无色无味无毒气体产生。
①滴定终点的现象是 。
②滴定终点平均消耗标准溶液V mL，产品中硫酸肼质量分数的表达式为 %。
10．可作大型船舶的绿色燃料，可由CO或制备。工业上用制备的原理如下：
反应1：
反应2： (副反应)
(1)，该反应的ΔH= kJ/ml。
(2)将和按物质的量之比1∶3通入密闭容器中发生反应1和反应2，分别在1MPa、3MPa、5MPa下改变反应温度，测得的平衡转化率()以及生成、CO选择性(S)的变化如图[选择性为目标产物在总产物(和CO)中的比率]。
①代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线 (填“a”、“b”或“c”)。
②随着温度升高，a、b、c三条曲线接近重合的原因是 。
③P点对应的反应2的平衡常数 (结果保留2位有效数字，已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应的，其中，、、、为各组分的平衡分压)。
(3)最近，中科院研究出首例在室温条件超快传输的氢负离子导体，将带来系列技术变革。某小组据此设计了如图装置，以电化学方法进行反应1。
①电极b为电源的 (填“正极”或“负极”)。
②生成的电极反应式为 。
③若反应2(副反应)也同时发生，出口Ⅱ为CO、、的混合气，且，则惰性电极2的电流效率为 ()。
11．奥司他韦是一种治疗甲型和乙型流感的特效药物。有机物J是合成奥司他韦的重要中间体，其一种合成路线如下：
已知：
Ⅰ.(、、、烃基或氢原子)
Ⅱ.(R、R＇烃基或氢原子)
回答下列问题：
(1)A的名称为 ；C→D的化学方程式为 。
(2)E的结构简式为 ；E→F的反应条件为 。
(3)G中含氧官能团除了醚键外还有 (填官能团名称)；G→H的反应类型为 。
(4)M是比J少5个碳原子的同系物，M的同分异构体中符合下列条件的有 种。(不考虑立体异构，同一个碳上连接两个或两个以上—OH时结构不稳定。)
①能与溶液发生显色反应；
②核磁共振氢谱有4组峰。
③分子中不含—O—O—结构。
(5)由上述信息，写出以2—丁烯和为主要原料制备的合成路线 。
选项
实验方案
现象
结论
A
向外拉动装有和的注射器
气体颜色变浅
减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动
B
往碘的溶液中加入等体积的浓KI溶液，振荡
分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力
C
向2mL 0.1 溶液中先滴加4滴0.1 KCl溶液，观察现象，振荡试管，再滴加4滴0.1¹ KI溶液
先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀
AgCl转化为AgI，AgI溶解度小于AgCl溶解度
D
将(卤代烃)与NaOH溶液共热，冷却后取上层水溶液，加入溶液
观察沉淀颜色
证明中的卤素原子的种类
参考答案：
1．D
【详解】A．石灰石主要成分碳酸钙，工业上制普通玻璃的原料：石英砂、石灰石、纯碱；生产水泥的原料：黏土、石灰石；炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石；海水提镁是将贝壳制成石灰乳，加入海水中，生成氢氧化镁沉淀，再与盐酸反应制得氯化镁，然后经电解得到镁，故石灰石可用于工业生产玻璃、水泥，以及炼铁、海水提镁，A选项正确；
B．液晶用途广泛，已经获得实际应用的热致液晶均为刚性棒状强极性分子，B选项正确；
C．以氨基葡萄糖为单体的高聚物-壳聚糖可用于制造药物载体、手术缝合线、环保包装袋等，C选项正确；
D．高吸水性树脂属于功能高分子材料，D选项错误。
故答案为：D。
2．C
【详解】
A．该有机物中有酯基、醚键、羟基、，共4种官能团，故A错误；
B．酯基能和NaOH以1:1反应，分子中含有1个酯基，所以1ml该物质最多消耗1mlNaOH，故B错误；
C．羟基和钠反应生成氢气，且存在关系式2-OH～H2，分子中含有5个醇羟基，所以1ml阿奇霉素可与足量Na反应生成2.5mlH2，故C正确；
D．(标星号的为手性碳原子)，由图可知方框部分中含4个手性碳原子，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．N、O元素的电负性较大，N-H键中共用电子对偏向N原子，使得H原子带正电性，因此二脲基分子中N-H的H和的O形成氢键，A正确；
B．同周期元素对应基态原子从左至右的第一电离能有逐渐增大的趋势，但N原子的2p轨道半充满，相对较稳定，更难失去电子，因此第一电离能：N>O>C，但是电负性最大的为O，B错误；
C．苯环上的C以及形成双键的C原子为sp2杂化，形成单键的N原子与C原子为sp3杂化，C错误；
D．该阴离子配合物中含有H、C、N、O、P共5种元素，其对应基态原子中未成对电子数依次是1、2、3、2、3，D错误；
故选A。
4．B
【详解】A．向外拉动装有NO2和N2O4的注射器，气体颜色变浅是由于体积变化引起的，不能说明减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，A错误；
B．向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液，振荡，静置，溶液分层，下层由紫红色变为浅粉红，上层呈棕黄色，说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成离子，使上层溶液呈棕黄色，证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力，B正确；
C．0.1ml⋅L−1 AgNO3溶液过量，KCl溶液与KI溶液均要产生沉淀，不能得出溶解度的大小，C错误；
D．将卤代烃与NaOH溶液共热，冷却后取上层水溶液，溶液仍然为碱性，加入硝酸银溶液无法生成卤化银沉淀，D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．由图可知，Ni连接的化学键数目发生了变化，化合价发生了变化，故A正确；
B．反应④为取代反应，A为TMGHX，TMG为， A的化学式是，故B正确；
C．限速步骤是光催化反应，说明反应②速率最慢，活化能最大，故C正确；
D．反应①中有碳氧双键的断裂，整个过程中无碳氧双键的形成，故D错误；
故选D。
6．D
【分析】放电时，a极为负极，电极反应为Li-e−=Li+，b极为正极，电极反应为：Li1-aNixCyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCyMnzO2，充电时，a极为阴极，b极为阳极，据此回答。
【详解】A．充电时，电流流向为电源→阳极→固态电解质→阴极，A正确；
B．放电时阳离子经电解质流向正极b，B正确；
C．充电时b极为阳极，电极反应为LiNixCyMnzO2-ae-=Li1-aNixCyMnzO2+aLi+，C正确；
D．放电时a极为负极，电极反应为Li-e−=Li+，b极为正极，电极反应为：Li1-aNixCyMnzO2+aLi++ae-=LiNixCyMnzO2，当两电极质量差值为1.4g时，即负极减小0.7g，正极增加0.7g，转移0.1ml电子，D错误；
故选D。
7．C
【分析】根据KspCe(OH)3=c(Ce3+)3c(OH-)，由于Ksp[Ce(OH)3]>Ksp[Al(OH)3]，且满足pCe3+＜pAl3+，即Al(NO3)3、Ce(NO3)3两条线不可能相交，③为HR滴定曲线，而①、②分别为Al(NO3)3、Ce(NO3)3滴定曲线，由pH=4.1时，c(OH-)=10-9.9ml/L，推知Ksp[Al(OH)3]=1×(10-9.9)3=10-29.7，同理pH=7.3时，推得Ksp[Ce(OH)3]=1×(10-6.7)3=10-20.1，由pH=5.5时，得出，据此回答。
【详解】A．根据分析可知，①代表滴定Al(NO3)3溶液的变化关系，A错误；
B．调节pH=5时，c(OH-)=10-9ml/L，则＞10-5，溶液中Al3+未完全沉淀，B错误；
C．X点成分为NaR、NaOH，该溶液呈碱性所以c(Na+)>c(OH-)>c(H+)，C正确；
D．，，该反应的K小，该反应很难发生，Al(OH)3不能完全溶于HR溶液，D错误；
故选C。
8．(1) 4
(2)+6
(3) 和
(4) 99%
(5)
【分析】该工艺流程原料为镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)，目的回收镍、钴、镁元素，硫酸浸取液中加入混合气，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的，加入石灰乳调节，被氧化为，也被氧化成，故还有氢氧化铁沉淀生成，与反应生成沉淀，滤渣为、和；过滤后滤液中加入沉钴镍，再过滤后滤液中加入沉镁，生成氢氧化镁沉淀。
【详解】（1）
基态价电子排布式为，轨道表示式为；同周期元素，第一电离能从左到右呈增大趋势，第一电离能比Mg元素高的主族元素有，共4种；
故答案为：；5；
（2）中含一个过氧根，相当于中1个氢原子被磺酸基取代，即有2个氧原子为-1价，3个氧原子为-2价，根据化合价之和为零，S的化合价为+6价；
故答案为：+6；
（3）溶液中被氧化成，被还原为，故离子方程式为；根据上述分析可知，滤渣为、和；
故答案为：；和；
（4）流程中加入“沉钴镍”得到“钴镍渣”为、，将“钴镍渣”酸溶后溶液中含有、，加将氧化为，被还原为，反应的离子方程式为；
已知萃取前溶液pH=3，，萃取完成后溶液pH=1，，溶液中，则根据，被萃取的=，则镍的萃取率=；
故答案为：；99%；
（5）晶胞结构全部由位于面心的6个O构成(用x表示)的八面体空隙有1个，由位于面心O（如图中标注的3、4）及其无隙并置的晶胞面心O（图中标注5、6）和位于顶角的2个Ni（图中标注1、2）共同构成(用y表示) 的八面体空隙有，则晶体中x和y的数目之比为；
根据钴镍氧化物的立方晶胞结构，Ni有个，C有1个，氧原子有个，化学式为，晶胞密度，则；
故答案为：；。
9．(1) 三颈烧瓶
(2)排尽装置内的空气，防止空气中氧气与肼反应
(3)
(4) 使产物硫酸肼脱离反应混合液 防止肼受热爆炸，同时降低产物的溶解度
(5)C
(6) 当滴入最后半滴碘标准溶液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色
【分析】装置A中尿素溶液和次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液在催化剂存在的条件下反应制取肼，N2吹出肼进入装置B，装置B中用硫酸吸收肼制备硫酸肼，由信息可知，肼极易溶于水，不能直接通入水中，硫酸肼不溶于二氯乙烷，可用二氯乙烷防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液，装置C用于尾气处理。
【详解】（1）由仪器构造可知，盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶；硫酸与肼反应可生成多种化合物，若肼不足量时可以得到酸式盐，则N2H4与H+通过配位键结合为，硫酸以与其形成；
（2）反应前应先通入一段时间氮气，其目的为排尽装置内的空气，防止空气中氧气与肼反应；
（3）装置A中尿素溶液和次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液在催化剂存在的条件下反应制取肼，离子方程式为：；
（4）装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；肼因温度高而爆炸，使用冰水浴的作用是防止肼受热爆炸，同时降低产物的溶解度；
（5）装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失，由于硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂，所以最好选择无水乙醇，故选C；
（6）①淀粉遇碘变蓝，因此滴定终点的现象为：当滴入最后半滴碘标准溶液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；
②滴定过程中有无色无味无毒气体产生，碘具有氧化性，则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离子和氮气，化学方程式为：，即，质量分数为。
10．(1)-90.7
(2) a 随着温度的升高，以反应2为主，反应2前后分子数目保持不变，说明改变压强不影响，所以a、b、c三条曲线接近重合 0.0096
(3) 负极 90%
【分析】本题是化学反应原理的综合考察。（1）判断不同压强下二氧化碳的转化率曲线，前半段，随着温度的升高，二氧化碳转化率下降，说明以反应1为主，后半段，随着温度的升高，二氧化碳转化率升高，说明以反应2为主。（2）利用电化学反应发生反应1，则依据二氧化碳碳元素化合价的变化，可以判断通入二氧化碳的一极为阴极。据此分析。
【详解】（1）根据盖斯定律，可由反应1反应2得到，故；
（2）①由图可知，一定低温条件下，5MPa时，CH3OH的选择性最大，CO选择性小，说明低温条件下主要发生反应1，反应1是分子数目减小的反应，压强越大，CO2的转化率越高，所以代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线a；
②反应1放热，升高温度，减小，反应2吸热，升高温度，升高，温度升高到一定值时，升高，说明以反应2为主，反应2前后分子数目保持不变，说明改变压强不影响，所以a、b、c三条曲线接近重合；
③起始时：和的物质的量分别为1ml和3ml，P点对应温度下二氧化碳的转化率为20%，甲醇和CO的选择性各为50%，则，，，依据氢原子守恒，可算出，故，所以可算出的。
（3）①该装置以电化学方法进行反应1，制备甲醇，故惰性电极2为阴极，电极b为电源负极。
②甲醇在阴极生成，其电极反应为：；
③若反应2(副反应)也同时发生，出口Ⅱ为CO、、的混合气，且，设生成的，，则CO2~CO~2e-，CO2~CH3OH~6e-，所以转移电子总量为，惰性电极2的电流效率为。
11．(1) 丁酮
(2) 浓硫酸、加热
(3) 羟基、酯基 取代反应
(4)6
(5)
【分析】
由B的结构简式和已知信息Ⅰ可推出A为，名称为丁酮。B与氢气发生加成反应生成的C为，发生催化氧化生成的D为；G生成H，结合H结构可知，G为， G发生取代反应生成H和HCl；F生成G，结合已知反应Ⅱ信息可知，F为，E生成F，结合E化学式可知，E生成F反应为酸与醇的酯化反应，反应条件为浓硫酸、加热，E为；
【详解】（1）
A：，名称为丁酮；C→D是3-戊醇催化氧化得到，反应的化学方程式为；
（2）
由分析可知，E为；E中含羧基，E生成F反应为酸与醇的酯化反应，反应条件为浓硫酸、加热；
（3）
G为，G中含氧官能团除了醚键外还有羟基、酯基；由流程可知，G中羟基氢被取代发生取代反应生成H和HCl，属于取代反应；
（4）由于是M比J少5个碳原子的同系物，则J分子中含9个碳、4个氧、不饱和度为4，符合下列条件：
①能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②核磁共振氢谱有4组峰，则结构应为对称结构；③分子中不含—O—O—结构；同分异构体有6种，分别为；
（5）
根据已知反应Ⅱ合成目标产物需要和，可由2-丁烯与溴发生加成反应生成，再发生卤代烃的水解反应得到；可由发生已知信息Ⅰ的反应得到，故合成路线为：。