安徽省黄山市2024届高三化学下学期二模试题含解析

这是一份安徽省黄山市2024届高三化学下学期二模试题含解析，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Ga 70 Br 80
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. 下列古诗文中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法错误的是
A. “榆荚只能随柳絮，等闲撩乱走空园”中柳絮的主要成分和棉花相同
B. 《物理小识·金石类》：“有硇水(硝酸)者，剪银块投之，则旋而为水”，该过程涉及氧化还原反应
C. “雨过天青云破处，这般颜色做将来”中所描述瓷器的青色不是来自氧化铁
D. “纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻”中烟花是某些金属的焰色试验，属于化学变化
【答案】D
【解析】
【详解】A．柳絮和棉花的主要成分都是纤维素，A正确；
B．“有硇水(硝酸)者，剪银块投之，则旋而为水”，说明硝酸和银反应，该反应属于氧化还原反应，B正确；
C．瓷器的青色不是来自氧化铁，因为氧化铁是红棕色，不是青色，C正确；
D．焰色试验属于物理变化，D错误；
故选D。
2. 化学与人类生活密切相关，下列说法错误的是
A. 二氧化硫可作漂白剂、防腐剂，还是一种食品添加剂
B. 葡萄糖制备“碳量子点”是一种绿色、低成本的方法
C. 研发催化剂将二氧化碳转化为甲醇，有助于我国2060年前实现碳中和的目标
D. 三星堆青铜大立人以合金为材料，其深埋于地下生锈是发生了析氢腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A．二氧化硫有毒，可以起到杀菌的作用，二氧化硫具有还原性，是一种常见的抗氧化剂，所以二氧化硫可作漂白剂、防腐剂，还是一种食品添加剂，故A正确；
B．葡萄糖来源丰富、廉价易得，所以用葡萄糖制备“碳量子点”是一种绿色、低成本的方法，故B正确；
C．将二氧化碳转化为甲醇可以减少二氧化碳的排放，有助于我国2060年前实现碳中和的目标，故C正确；
D．青铜深埋于地下生锈是因为发生了吸氧腐蚀，故D错误；
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 电解精炼铜时，阳极质量减少，电路中转移电子数可能是
B. 晶体和晶体含有的离子数目均为
C. 与足量乙醇在一定条件下反应，生成的酯基的数目为
D. 水解能力弱于的溶液中和的总数大于
【答案】A
【解析】
【详解】A．电解精炼铜时，阳极粗铜中含有活泼性较强的铁、先等杂质，电解时铁、锌杂质先放电，且铁摩尔质量小于铜的64g/ml，锌的摩尔质量大于铜的摩尔质量，若阳极减少64g，电路中转移电子数也可能是，故A正确；
B．由钙离子和构成，由钙离子和构成，晶体和晶体含有的离子数目分别为、，故B错误；
C．酯化反应是可逆反应，与足量乙醇在一定条件下反应，生成的酯基的数目小于，故C错误；
D．水解能力弱于，溶液呈酸性，的溶液中，c()0
下列说法错误的是
A. 制甲醇的方程式为：
B. 反应中经历了In−C、In−O键的形成和断裂
C. 升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性
D. 加压可以提高的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，二氧化碳制备甲醇的反应为催化剂作用下二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，反应的化学方程式为，故A正确；
B．由图可知，反应中经历了In−C、In−O键的形成和断裂，故B正确；
C．由题给信息可知，二氧化碳制备甲醇的反应为放热反应，副反应为吸热反应，升高温度，主反应平衡向逆反应方向移动，副反应平衡向正反应方向移动，甲醇在平衡时的选择性降低，故C错误；
D．二氧化碳制备甲醇的反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，副反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，则加压可以提高二氧化碳的平衡转化率，故D正确；
故选C。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 氧缺位体是热化学循环分解水制氢的催化剂。一种以黄铜矿(主要成分是，含、等杂质)为原料制备流程如图所示：
已知：①酸浸后溶液中的金属离子有和
②时已知几种金属离子沉淀的如表所示：
请回答下列问题：
（1）“焙烧”时生成三种氧化物，其中金属氧化物的化学式为___________。
（2）焙烧产物中的在有氧条件下利用石灰石浆液吸收可制得一种副产品___________。(填化学式)
（3）流程中，若无“还原”工序，造成的后果是___________。
（4）已知有两种同分异构体，则“沉铁”过程中生成的的空间结构是___________。
（5）“灼烧”工序化学方程式是___________，“煅烧”时通入的作用是___________。
（6）“煅烧”得到氧缺位体时，不同温度范围内，发生变价的金属元素不同，某温度下制得的氧缺位体质量为原质量的，则___________。
（7）氧缺位体催化分解水制氢可分为两步：
第一步：___________(完成方程式)；
第二步：。
【答案】（1）CuO、Fe3O4
（2）CaSO4 （3）还原工序是将Fe3+还原为Fe2+，若没有还原工序，会使Fe3+发生沉淀
（4）平面正方形 （5） ①. CuO+2Fe(OH)3CuFe2O4+3H2O ②. N2在煅烧时做保护气
（6）0.15 （7）
【解析】
【分析】氧气具有氧化性，已知酸浸后的溶液中金属离子有Cu2+，Fe2+，Al3+和Fe3+，CuFeS2焙烧生成三种氧化物，结合质量守恒可知，三种氧化物为SO2、CuO、Fe3O4，加入硫酸金属氧化物转化为相应的硫酸盐，滤渣1为SiO2，加入Cu还原Fe3+为Fe2+，加入CuO调节pH使Al3+沉淀，，而Cu2+和Fe2+不沉淀，滤渣2中有Al(OH)3、CuO、Cu，加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+离子，加入过量的氨水反应生成Cu(NH3)4SO4，Fe3+生成Fe(OH)3沉淀，Cu(NH3)4SO4经过系列操作生成CuO，灼烧CuO和Fe(OH)3生成 CuFe2O4，在N2做保护气下煅烧生成。
【小问1详解】
已知酸浸后的溶液中金属离子有Cu2+，Fe2+，Al3+和Fe3+，CuFeS2焙烧生成三种氧化物，结合质量守恒可知，三种氧化物为SO2、CuO、Fe3O4，其中金属氧化物的化学式为CuO、Fe3O4；
【小问2详解】
焙烧产物中的在有氧条件下利用石灰石浆液Ca(OH)2吸收可制得一种副产品是CaSO4；
【小问3详解】
加入Cu还原Fe3+为Fe2+，若没有还原工序，调节pH值时会使Fe3+发生沉淀；
【小问4详解】
已知有两种同分异构体，则可知其结构不是四面体结构，而是平面四边形结构，故的空间构型为平面正方形；
【小问5详解】
灼烧CuO和Fe(OH)3生成 CuFe2O4，反应的方程式为CuO+2Fe(OH)3CuFe2O4+3H2O；N2做保护气，防止生成物被氧化；
【小问6详解】
“煅烧”得到氧缺位体，质量减少的是氧气质量，，得出=0.15
【小问7详解】
制取氢气的总反应为：2H2O=2H2↑+O2↑，结合第二步反应，可知第一步反应为。
16. 溴戊二酸二甲酯(相对分子质量为239)是某抗癌药物的重要中间体，其制备的反应原理如图所示：
制备装置如图所示(夹持装置已略去)：
实验步骤如下：
步骤一：制备
将10.0g戊二酸(相对分子质量为132)加入到三颈烧瓶中，再向其中加入三氯甲烷25mL，搅拌均匀，保持78℃条件下，依次缓慢滴加12mL氯化亚砜、3滴催化剂、液溴，随后回流；回流完毕后，将三颈烧瓶置于冰盐浴中，将溶液温度降到−10℃后，缓慢滴加25mL甲醇(沸点64.7℃)，保持滴加过程中温度不超过0℃。
步骤二：除杂
向三颈烧瓶中加入25mL饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤，分液除去上层水相，下层有机相再用25mL饱和氯化钠溶液洗涤3次，洗涤完毕，用无水硫酸镁干燥，过滤。
步骤三：提纯
过滤后的液体置于热浴容器中(外温)，接上精馏装置，进行减压蒸馏。
步骤四：收集
收集100—110℃的馏分，得到10.86g无色透明油状液体。
回答下列问题：
（1）使用装置A的优点是___________。
（2）步骤一中采取“温度降到−10℃”“缓慢滴加”这些措施的可能原因有___________。
减缓反应速率
防止高温下发生复杂的有机副反应
避免原料挥发，使反应物充分反应
（3）步骤二中用饱和氯化钠溶液洗涤的目的是___________。
（4）步骤三中使用减压蒸馏的目的是___________。
（5）中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多的原因是___________，反应中生成戊二酰氯的同时得到两种有刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为___________。
（6）从环保角度分析，该实验装置存在明显不足之处，解决的办法是___________。
（7）本实验的产率是___________。
A. B. C. D.
【答案】（1）平衡气压，便于液体顺利流下
（2）abc （3）除去有机相中残留的NaHCO3
（4）降低有机物沸点，减少挥发
（5） ①. 戊二酸分子间存在氢键，中间产物Ⅰ分子间不存在氢键 ②. +2SOCl2+2SO2↑+2HCl
（6）在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管 （7）C
【解析】
【分析】由图可知，制备2-溴戊二酸二甲酯的实验原理为戊二酸与氯化亚砜反应，生成中间产物1(戊二酰氯)，戊二酰氯与液溴反应生成中间产物2，中间产物2再与甲醇发生酯化反应得到2-溴戊二酸二甲酯，制得的2-溴戊二酸二甲酯经除杂提纯得到产品。
【小问1详解】
由实验装置图可知，装置A为恒压滴液漏斗，使用恒压滴液漏斗的目的是平衡气压，便于所盛溶液顺利流下，故答案为：平衡气压，便于液体顺利流下；
【小问2详解】
步骤一中采取“温度降到−10℃”“缓慢滴加”这些措施的目的是减缓反应速率，使反应物充分反应，同时防止温度过高导致副反应的发生，避免原料受热挥发造成损失，故选abc；
【小问3详解】
由题意可知，步骤二中向三颈烧瓶中加入25mL饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤的目的是除去有机物中的酸性物质，下层有机相再用25mL饱和氯化钠溶液洗涤3次的目的是除去有机物中残留的碳酸氢钠，故答案为：除去有机相中残留的NaHCO3；
小问4详解】
减压可降低有机物的沸点，蒸馏时减少其挥发，则步骤三中使用减压蒸馏的目的是降低有机物沸点，减少挥发；
【小问5详解】
戊二酰氯与戊二酸都是由分子组成的物质，戊二酸结构中含有羧基，分子间能形成氢键，戊二酰氯分子间不存在氢键，所以戊二酰氯比戊二酸的沸点低很多；由题意可知，戊二酸与氯化亚砜反应生成戊二酰氯、二氧化硫和氯化氢，反应的化学方程式为+2SOCl2+2SO2↑+2HCl，故答案为：戊二酸分子间存在氢键，戊二酰氯分子间不存在氢键；+2SOCl2+2SO2↑+2HCl；
【小问6详解】
由于反应中产生污染性气体，所以从绿色化学角度分析，该实验装置的明显不足之处是没有尾气处理装置，应在冷凝管处连接装有碱石灰的球形干燥管，故答案为：应在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管；
【小问7详解】
由题意可知，10.0g戊二酸制得10.86g2-溴戊二酸二甲酯，则由碳原子守恒可知，实验的产率为×100%≈60%，故选C。
17. 氨是最基本的化工原料，常用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。
（1）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下：
根据下列键能数据，结合上述反应数据，计算的键能是___________。
（2）合成氨工业中，原料气(及少量的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中，其反应为：。
①配离子的中心离子是___________，配位数是___________。
②铜氨溶液吸收适宜的生产条件：___________温、___________压。(填“高”“低”)
（3）恒温恒压条件下，向容器中通入和，合成氨反应用摩尔分数表示的平衡常数，达到平衡时的转化率为___________(保留3位有效数字)。(已知反应的，物质ⅰ的摩尔分数，)。
（4）制备时所需的可以通过反应合成，但缺。有学者倡议：常温下，把石膏矿中(Ⅱ)转化为难溶的，留下的和形成，反应方程式如下：，化学平衡常数为，用下列相关的符号来表示___________。通过计算反应的判断以上倡议___________(填“可行”或“不可行”)。
(已知、、、的、、)
（5）与镓在高温下生成，氮化镓晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被原子代替，顶点和面心的碳原子被原子代替。
①以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子坐标。原子坐标为，则原子坐标为___________。
②若为阿伏伽德罗常数的值，晶胞中原子与原子之间最短的核间距离是，则晶体的密度为___________(只列计算式)。
【答案】（1）391 （2） ①. Cu+ ②. 4 ③. 低 ④. 高
（3）18.0% （4） ①. ②. 可行
（5） ①. (0，，) ②.
【解析】
【小问1详解】
由反应热与反应物键能之和与生成物键能之和的差值相等可得：(946kJ/ml+ 436kJ/ml×3)—6E(N—H)=—92.0 kJ/ml，解得E(N—H)=391kJ/ml，故答案为：391；
【小问2详解】
①配离子的中心离子为亚铜离子，氨分子和一氧化碳为配体，配位数为4，故答案为：Cu+；4；
②铜氨溶液吸收一氧化碳的反应为气体体积减小的放热反应，降低温度、增大压强，平衡均向正反应方向移动，则适宜的生产条件为低温、高压，故答案为：低；高；
【小问3详解】
设平衡时消耗氮气的物质的量为aml，由题意可建立如下三段式：
由合成氨反应的平衡常数可得：=，解得a1=1+(舍去)、a2=1—，则氮气的转化率为×100%≈18.0%，故答案为：18.0%；
【小问4详解】
由方程式可知，反应Kc==××××==≈2.7×106，则学者的倡议可行，故答案为：；可行；
【小问5详解】
①位于体对角线处B原子的原子坐标为，则晶胞的参数为1，位于面心的A原子的原子坐标为(0，，)，故答案为：(0，，)；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的镓原子个数为8×+6×=4，位于体内的氮原子个数为4，晶胞中氮原子和氮原子的原子核间距为面对角线长度的一半，则由题意可知，晶胞的参数为bnm，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(b×10—7)3d，解得d=，故答案为：。
18. 是一种辅酶类似物，其合成路线如下：
已知：是苯基
回答下列问题：
（1）中的官能团名称是___________。
（2）生成的反应中的作用是___________。
（3）C含有羟基，分子式为，则C的结构简式为___________。C生成D的反应类型是___________。
（4）生成的化学方程式为___________。
（5）与D互为同分异构体，符合下列条件。可能的结构简式为___________(任写一种)。
①含有苯环
②含有硝基和碳碳双键
③核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为
（6）参照述合成线，以和为原料计制备。该物质的合成路线为___________。
【答案】（1）羟基、氨基
（2）还原剂 （3） ①. ②. 取代反应
（4）+ HCl+phNHNH2+CH3OH
（5）或 （6）
【解析】
【分析】由A转化为B的过程中-COOH转化为-OH，发生还原反应，B和ClCH2COCl发生取代反应生成C，C含有羟基，分子式为，则C的结构简式为C发生取代反应生成D，D和(CH3)3OBF4发生反应生成E，E和HCl、phNHNH2发生反应生成F，F和HC(OCH3)3发生反应生成G，以此解答。
【小问1详解】
中的官能团名称是羟基、氨基。
【小问2详解】
由A转化为B的过程中-COOH转化为-OH，发生还原反应，的作用是还原剂。
【小问3详解】
由分析可知，C的结构简式为，C生成D的反应类型是取代反应。
【小问4详解】
E和HCl、phNHNH2发生反应生成F，由E和F的结构推断该反应中还生成了CH3OH，化学方程式为：+ HCl+phNHNH2+CH3OH。
【小问5详解】
与D互为同分异构体，符合条件：①含有苯环；②含有硝基和碳碳双键；③核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为；X为对称的结构，满足条件的X为或。
【小问6详解】
发生DEFG的反应原理可以得到，合成路线为。选项
操作
现象
结论
向某钠盐粉末上滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液
溶液褪色
气体一定是
向溶液中滴加盐酸
产生浑浊
的非金属性比强
C
将SO3、SO2混合气体通入溶液中
生成白色沉淀
沉淀是BaSO3、BaSO4
D
向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇
最终析出深蓝色晶体
乙醇降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度
21
50
80
100
120
160
220
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.116
0.132
金属氢氧化物
开始沉淀的
1.9
3.4
6.4
70
完全沉淀的
3.2
4.7
7.6
9.0
化学键
键能
946
436