2024届河北省高三大数据应用调研联合测评(Ⅳ)化学试题

这是一份2024届河北省高三大数据应用调研联合测评(Ⅳ)化学试题，共19页。试卷主要包含了5 70 75，有一种天然硅酸盐的主要成分为等内容，欢迎下载使用。

化学
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。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： 1 16 35.5 70 75
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.河北省历史悠久，拥有众多的非物质文化遗产。下列非物质文化遗产所用原材料的主要化学成分，与其他三项不同的是（ ）
A.武强年画B.魏县花布C.承德八沟石雕D.广宗县柳编
2.丁香酚存在于丁香的花蕊中，用于抗菌、降血压，还可以用于食用香精的调配。其结构简式如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A.能与溶液发生显色反应B.丁香酚能与反应
C.能使溴水和酸性溶液褪色D.分子中所有原子可能处于同一平面上
3.近几年我国在航天、深潜、材料等方面得到长足发展。下列说法错误的是（ ）
A.“奋斗号”下潜突破万米，采用新型抗压材料钛合金，钛属于ⅣB族元素
B.我国第三艘大飞机C919交付使用，机舱采用的镁铝合金属于金属晶体
C.我国研发出自主核磁共振仪，制造所用的强磁材料是掺杂钕的氧化铁
D.我国发射的“嫦娥号无人探月车”采用单晶硅制造的太阳能板供电
4.下列实验操作描述正确且能达到实验目的的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲：加热胆矾制取无水硫酸铜B.图乙：在实验室中制取氯气
C.图丙：比较和的金属活泼性D.图丁：检验中是否含有
5.设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是（ ）
A.标准状况下，中含型键数目为
B.在的溶液中，和的总数为
C.在常温常压下，分子中含中子数为
D.反应中，每生成标准状况下，转移电子数为
6.铝土矿的主要成分为，还含有少量、等杂质。工业上以预先除去的铝土矿为原料制取金属铝的流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A.碱溶时将矿石粉碎可以提高碱溶速率
B.实验室中模拟其过程时，过滤和灼烧操作都需要用到玻璃棒和烧杯
C.电解时加入冰晶石的目的是为了降低的熔点
D.反应②的离子方程式：
7.有一种天然硅酸盐的主要成分为。已知、、、、为原子序数依次增大的前四周期主族元素，为宇宙中最丰富的元素，原子的最内层电子数是最外层电子数的1/3，、为金属元素，单质制造的槽车能储存、运输浓硫酸。下列说法错误的是（ ）
A.原子半径：
B.简单氢化物稳定性：
C.、与形成的简单化合物中各原子均满足8电子稳定结构
D.和的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应
8.氨硼烷热稳定性好，是一种有前景的固体储氢材料；氨硼烷在一定条件下和水发生如下反应：，其中的结构如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A.氨硼烷属于极性分子B.沸点：氨硼烷＞乙硼烷
C.和中的杂化方式相同D.氨硼烷中存在配位键
9.是锂离子电池的一种电解质，，在水中水解反应历程如图所
示。已知代表过渡态，代表产物。
下列说法错误的是（ ）
A.总反应的决速步骤为：B.选用高效催化剂可降低反应的烩变
C.升高温度可以增大的水解程度D.PF水解过程中有极性键的断裂和生成
10.根据实验操作及现象，下列结论中正确的是（ ）
11.在时，在某密闭容器中发生反应：。投料比：，按初始比1:1和1:2投料，得到不同压强条件下的平衡转化率，关系如图。下列说法错误的是（ ）
A.一定，当混合气体平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态
B.点的压强平衡常数为
C.点平衡状态下，向容器中按投入一定量的反应物，再次平衡后转化率不变
D.点平衡状态下，向容器中充入一定量，容器中气体压强增大，可逆反应将逆向移动建立新平衡
12.浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，浓差电池最终两边电解质溶液浓度相等。某化学兴趣小组同学在实验室中利用浓差电池电解饱和食盐水制取消毒液，装置如图所示。
甲 乙
下列说法正确的是（ ）
A.的电极反应为
B.装置工作时需将接，接
C.通过盐桥中从右池向左池移动
D.当两池中相等时，乙中放出气体
13.锗酸是一种二元弱酸，常温下，向的溶液中逐滴加入的盐酸，溶液的与离子浓度变化的关系如图所示[，]。下列说法正确的是（ ）
A.曲线表示与的关系
B.溶液呈中性时：
C.的的数量级为
D.溶液中：
14.砷化镓是当代国际公认的继“硅”之后最成熟的半导体材料，是光电子和微电子工业最重要的支撑材料之一。砷化镓晶胞如图所示。（设为阿伏加德罗常数的值）
下列叙述中错误的是（ ）
A.晶体的熔点：砷化镓＜氮化镓B.晶胞中的键长为
C.砷化镓晶体中存在非极性共价键D.该晶体的理论密度为
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.（14分）某化学兴趣小组拟在实验室中制取二氧化硫，并探究其性质。
（1）实验室利用粉末和70%的硫酸反应制取的化学方程式为____________________，可选用的装置是__________。
甲 乙 丙 丁
（2）将生成的气体，依次通入下列溶液，观察现象：
①仪器的名称为__________，其在装置E中的作用是
②装置D中生成白色沉淀，白色沉淀是__________（填化学式），在装置D中表现出__________（填“氧化性”“还原性”或“漂白性”）。
③观察到装置B中溶液无明显现象，装置C中品红溶液红色褪去，由此得出，品红的褪色不是由__________（填化学式）直接导致的。
④某学习小组对E中的溶质产生了兴趣，根据化学实验的要求和硫的化合物的相关性质提出了如下看法：
【提出问题】实验后E中溶液的溶质是什么?
【作出猜想】猜想1：必然含有，原因是________________________________________。
猜想2：该装置用于尾气吸收，根据猜想1若含有则必然含有__________（填化学式），不含有__________（填化学式）。
猜想3：根据猜想2和硫元素的化合物的相关性质提出还可能含有__________（填化学式）。在E中生成该物质时可能发生的反应的化学方程式为____________________。
猜想4：仍有同学提出溶液中应该还含有__________（填化学式）。
为验证是否含有上述猜想3中物质，可设计实验操作为________________________________________。
16.（14分）以磷精矿[主要成分为，杂质为、有机碳（以计）等]精制磷酸的一种工艺流程如下：
回答下列问题：
已知：的，的；
（1）的俗称是__________。
（2）“酸浸”时产物之一为一种腐蚀玻璃的弱酸，该反应的化学方程式为____________________；“除氟”时的离子方程式为________________________________________。
（3）“脱有机碳”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________；温度控制在80℃，一方面是可以加快化学反应速率，另一方面是____________________。
（4）从原子结构角度解释第一电离能：大于的原因________________________________________。
（5）当化学平衡常数时，认为反应进行的比较完全。通过计算判断反应能否进行完全__________（填“是”或“否”）。
（6）取所得精制磷酸，加水稀释，以酚酞为指示剂，用溶液滴定至终点时生成，消耗溶液的体积为。
①已知室温时，、、。下列说法正确的是__________（填标号）。
A.溶液呈酸性
B.溶液中
C.加热滴加酚酞的溶液，溶液颜色变浅
D.溶液中：
②精制磷酸的浓度为__________。
17.（15分）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，用活性炭还原法可以消除氮氧化物的污染。
（1）已知：
①
②
③
则反应：的__________。
（2）用催化还原，也可以消除氮氧化物的污染。在绝热恒容的密闭容器中存在反应： 。
①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能为__________（用含的代数式表示）。
②下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是__________（填标号）。
A.容器中混合气体的平均密度不再变化
B.混合气体的温度不再变化
C.断裂键同时断裂
D.和物质的量相等
（3）在适当催化剂的作用下，用脱氮过程中存在主反应和副反应：
主反应：
副反应：
在下，向恒容密闭容器中充入和，发生上述反应；若初始压强为，反应达到平衡时，压强仍为且的分压为。
①该温度下主反应的压强平衡常数__________（保留1位小数）。
②若反应达到上述平衡状态，则用表示的平均速率__________。
③测得平衡状态下混合气中与含量与温度的关系如图所示。
则__________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）在脱氮过程中，为了有利于无害化气体的生成，应选择的条件是____________________。
18.（15分）有机物是一种药物中间体，其合成路线如图所示（部分试剂和条件略去）：
已知：① ②
③
回答下列问题：
（1）中官能团的名称为__________，的化学名称为__________。
（2）的试剂及反应条件是______________________________，的结构简式为__________。
（3）写出的化学方程式____________________，的反应类型是__________。
（4）有多种同分异构体，其中满足下列条件的有__________种。
①分子中含有三取代结构苯环②能与碳酸氢钠溶液反应放出
（5）参照上述合成路线设计以甲苯和苯为原料制备的合成路线：______________________________（其他试剂任选）。
化学参考答案及解析
1. C 【解析】年画的主要成分是纤维素，属于天然有机高分子化合物；花布的主要成分也是纤维素；石雕的成分主要是碳酸钙，属于无机物；柳编的原料白蜡条的主要成分也属于纤维素，只有C项符合题意。
2. D 【解析】丁香酚分子中具有酚羟基能与溶液发生显色反应，A项正确；丁香酚中含有苯环和碳碳双键，均可以与发生加成反应，B项正确；丁香酚分子中含有碳碳双键和酚羟基，能使溴水和酸性溶液褪色，C项正确；丁香酚中含有甲基，所有原子不可能共平面，D项错误。
3. C 【解析】钛为22号元素，价电子排布为，位于ⅣB族，A项正确；镁铝合金属于金属晶体，B项正确；具有磁性，氧化铁没有磁性，C项错误；太阳能板的主要成分是单晶硅，D项正确。
4. B 【解析】加热胆矾晶体应该在坩埚中进行，蒸发皿用来加热和蒸发溶液，A项错误；在常温下，可以利用和浓盐酸反应制取氯气，B项正确；铁在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应做负极，利用该装置不能比较和的金属性，C项错误；应透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色，D项错误。
5. C 【解析】1个分子中含有3个型键，间是型键，在标准状况下，呈气态，为，含有型键，A项错误；在溶液中含硫微粒除、外，还有，它们三者的总数为，B项错误；1个分子中含有中子数为个，的摩尔质量为，的物质的量为，则含有的中子数为，C项正确；在反应中每生成转移电子，故生成，转移电子数目为，D项错误。
6. B 【解析】碱溶时将铝土矿粉碎可以加快碱浸速率，A项正确；实验室中，灼烧时用到坩埚、酒精灯和玻璃棒，用不到烧杯，B项错误；电解时加入冰晶石的目的是为了降低氧化铝的熔点，C项正确；滤液1的溶质为四羟基合铝酸盐，通入过量，生成和，对应的离子方程式为，D项正确。
7. C 【解析】、、、、为原子序数依次增大的前四周期主族元素，为宇宙中最丰富的元素，为元素；原子的最内层为2个电子，最外层为6个电子，则为元素；单质制造的槽车能储存运输浓硫酸，、为金属元素，为元素，且为天然硅酸盐的主要成分，可知为元素，再由化合价代数和等于零，为元素；、、、、依次为元素、、、、，据此分析，、即、位于同周期，从左到右原子半径逐渐减小，故；、位于同主族，从上到下原子半径逐渐增大，故，则，A项正确；为，为，由于非金属性：，故简单氢化物稳定性：，B项正确；、与形成的简单化合物为和，在中硅、氯原子均满足8电子结构，在中铝不满足8电子结构，C项错误；和的最高价氧化物对应水化物分别为和，二者可以反应，D项正确。
8. C 【解析】氨硼烷的结构不对称，属于极性分子，A项正确；氨硼烷分子中存在氢键，使其沸点高于乙硼烷，B项正确；在中采取杂化，中采取杂化，C项错误；氨硼烷的结构为，分子存在配位键，D项正确。
9. B 【解析】的能垒为，的能垒为，故决速步骤为，A项正确；选用高效催化剂只能降低反应的能垒，不能改变反应的焓变，B项错误；由图可知，总反应：中反应物的相对能量低于生成物，说明反应是吸热反应，，故升高温度平衡向右移动，可以增大的水解程度，C项正确；水解过程中存极性键的断裂和生成，D项正确。
10. B 【解析】溶于时会被氧化成，加入溶液变红，该实验不能说明已变质，A项错误；溶液水解后能产生丁达尔效应，说明得到胶体，则胶粒大小在之间，B项正确；溶液显酸性，说明的电离程度大于其水解程度，即，C项错误；向溶液中通入发生反应：，但不能说明酸性，D项错误。
11. D 【解析】气体总质量一定，化学方程式两边气体分子数改变，初始投料比一定，该容器内体系的平均相对分子质量不变时，则达到平衡状态，A项正确；相同压强下，投料比越大，则的转化率越小，故，则。温度不变，、、三点平衡常数相等，利用点数据求平衡常数；点乙烷的转化率为40%，根据化学反应方程式，列三段式，设，由三段式计算为：
体系总压强为，平衡时各物质的分压分别为，，，B项正确；对于C选项，点平衡状态下，向变容容器中再按继续投料，再次平衡后转化率保持不变，C项正确；对于D选项，在变容容器中，平衡后充入惰性气体，容器中气体总压强虽未改变，但其效果相当于减压（各气体浓度同等倍数减小），可逆反应将向正向（气体分子数增多的方向）移动建立新平衡，D项错误。
12. B 【解析】左边烧杯中浓度小，电极反应为：，故是负极，是正极，A项错误；要在乙装置中制取则需要极发生反应：，即做阳极，做阴极，故a接，接，B项正确；不能进入盐桥，C项错误；设左池中浓度增大，右池减小，则，解之得：，则，根据得失电子相等可得关系式：，在阴极区产生，阳极区产生，但生成的基本上都被吸收，故放出的气体小于，D项错误。
13. A 【解析】是二元弱酸，溶液中存在电离平衡：、，则，，则，，由于，则，因为，相同，即相同时，，图中相同时对应的数值大，故表示与关系，表示与的关系，A项正确；在溶液中滴加，根据电荷守恒，可得：，由于溶液呈中性时，则，B项错误；由a点数据，，则，此时，则，故，C项错误；由b点数据可知，，此时，则，故；的水解常数，故溶液呈臷性，D项错误。
14. C 【解析】砷化镓和氮化镓晶体类型相同，均属于共价晶体，其熔点决定于键能，由于原子半径：，键能：，熔点；砷化镓小于氮化镓，A项正确；由晶胞结构可知，晶胞中与原子的核间距即为的键长，两个最近原子的核心距离为体对角线的，则最近距离为，B项正确；在砷化镓晶胞中和原子直接相连，晶胞中不存在非极性共价键，C项错误；由立方砷化镓晶胞图可知，该晶胞中含有的个数为，的数目为4，晶胞的质量，晶胞的体积，则晶胞的密度，D项正确。
15.【答案】（14分，除标注外每空1分）
（1） 甲或乙（填“甲”“乙”或“甲或乙”均可得分）
（2）①球形干燥管 防止倒吸 ② 还原性 ③
④猜想1：尾气吸收时所用试剂必须过量
猜想2： （共1分，任一错即不给分）
猜想3：
猜想4：
检验方法：取E中溶液少量于试管中，先向试管中加入过量稀盐酸，再滴入氯化钡溶液（其他合理试剂也可），若有白色沉淀产生则含有硫酸钠，若无白色沉淀产生则不含硫酸钠（2分）
【解析】（1）实验室利用和70%硫酸反应制取的反应为：；该反应属于：固体＋液体→气体，可以选用甲装置或乙装置。
（2）①装置中为干燥管或干燥球，利用该装置吸收并可以防止倒吸现象发生。
②将通入溶液，在酸性条件下，将氧化成生成白色沉淀，在该反应中表现出还原性。
③对照装置、的现象，干燥的不能使品红溶液褪色，水溶液能使品红溶液褪色。
④用于尾气吸收的试剂必然过量，所以溶液中必然含有和，不含。根据具有还原性，易被空气中的氧化，故溶液中还可能含有，反应的化学方程式为，检验该物质的实验方法是取中溶液少量于试管中，先向试管中加入过量稀盐酸，排除等的干扰，再滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生则含有硫酸钠，若无白色沉淀产生则不含硫酸钠。由于过量，溶液中还可能含有与空气中的反应生成的。
16.【答案】（14分，除标注外每空2分）
（1）熟石膏（1分）
（2）
（3）1:1（1分） 减小过氧化氢的受热分解（1分）
（4）的价电子排布式为，属于半满稳定结构，第一电离能反常偏大，故第一电离能
（5）是 （6）①A（1分） （2）
【解析】（1）的俗称为熟石膏。
（2）“酸浸”时生成一种腐蚀玻璃的弱朘（），其化学方程式为；“除氟”时溶液中的与二氧化硅、碳酸钠反应生成难溶性的以及二氧化碳气体，其离子方程式为。
（3）过氧化氢为氧化剂，草酸为还原剂，由电子转移守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1，过氧化氢不稳定，加热到一定温度后分解加快。
（4）的价电子排布为，属于不稳定结构，而的价电子排布为，属于半满稳定结构，第一电离能反常偏大，故第一电离能。
（5），反应进行的比较完全。
（6）①，A项正确；溶液中，B项错误；类似于A项计算可知呈碱性，滴加酚酞的溶液呈红色，加热促进了的水解，碱性增强，液体颜色变深，C项错误；溶液中由物料守恒可知：，D项错误。
②，的物质的量为，精制磷酸的浓度为。
17.【答案】（15分，除标注外每空2分）
（1）③ （2）①（3分） ②BC
（3）①45.6 ②0.2 ③＞ ④较低压强、适当温度
【解析】（1）根据盖斯定律，可知①×2－②－③得：，则。
（3）（1）反应的焓变正反应活化能－逆反应活化能，故逆反应的活化能＝正反应活化能。
②反应物都是气体，混合气的总质量不变，容器体积不变，混合气的密度始终不变，A项不符合题意；在绝热容器中如果混合气的温度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B项符合题意；断裂键表示，断裂键表示，且，反应达到平衡状态，C项符合题意；和的物质的量相等，不能说明是否平衡，D项不符合题意。
（3）①反应前后压强不变，则反应后气体的总物质的量仍为，因，则，根据主反应的体积差，可知气体物质的量增加；说明副反应气体的物质的量减小，根据体积差可知副反应中消耗。平衡时容器中、、，各物质的分压、、，主反应的平衡常数。
②反应后，则.
③的含量随温度升高而增大，说明正反应吸热，故。
④主反应是放热的、体积增大的反应，为了有利于该反应进行，应选择较低的压强和适当的温度。
18.【答案】（15分，除标注外每空2分）
（1）碳氯键（氯原子）、硝基 邻硝基甲苯或2-硝基甲苯（1分）
（2）、或、
（3）取代反应（1分） （4）10
（5）（3分）
【解析】（1）由D的结构简式，结合的反应条件，可逆推的结构简式为；再结合的反应条件，逆推为，分子中官能团有碳氯键（氯原子）和硝基；由的分子式和的结构简式，可知的结构简式为，化学名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。
（2）由发生苯环上的取代反应，故所需要的试剂及反应条件是、或、。因为，结合和的结构简式，可知的结构简式为。
（3）由的结构简式，结合信息①，可知的结构简式为，与本在催化下发生取代反应生成，对应方程式为的结构简式，可知，属于取代反应。
（4）能与碳酸氢钠溶液反应放出，说明分子中含有、和三个取代基，共有10种。
（5）先用甲苯氧化为苯甲酸，然后与反应，生成，最后与苯在催化作用下生成产品；具体合成路线见答案。
选项
实验操作及现象
结论
A
取少量溶于稀硝酸，滴加溶液，溶液变红色
已氧化变质
B
将5～6滴饱和溶液滴入沸水中，煮沸至红褐色，用激光灯照射，观察到一束光亮的通路
红褐色物质的微粒大小在1～100nm之间
C
用试纸测量溶液的，试纸呈红色
D
向溶液中通入气体，有黑色沉淀和生成
酸性：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
C
B
C
B
C
C
题号
9
10
11
12
13
14
答案
B
B
D
B
A
C
初始投料
1
1
0
0
0
转化量
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
平衡量
0.6
0.6
0.4
0.4
0.4