2024届山西省太原市高三高三下学期一模理综试卷-高中化学（含解析）

这是一份2024届山西省太原市高三高三下学期一模理综试卷-高中化学（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2024年春节期间我国多地大雪纷飞，下列有关说法错误的是
A．雪是一种晶体，雪花的形成与分子间氢键有关
B．碘化银常用作人工增雪，是由于碘化银难溶于水
C．铲雪车的铲刀由钢板制成，该材料中含有金属键
D．可作融雪剂，是由于溶于水后降低了溶液的凝固点
2．已知2-氯-1-丙醇的结构为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该物质中含有键的数目为
B．该物质中含有手性碳原子的数目为
C．该物质与足量金属钠反应，转移的电子数为
D．在溶液中水解生成1，2-丙二醇时，该物质断裂的共价键总数为
3．某种离子液体的结构如图所示，下列说法正确的是
A．中各原子均达到8电子稳定结构
B．该物质阳离子中C原子均采取杂化
C．第一电离能由大到小的顺序为：
D．H分别与C、N、F形成的二元化合物中既有极性键又有非极性键
4．聚合物商品可由如下反应制备。下列有关叙述错误的是
A．N物质可以发生消去反应，也能使酸性溶液褪色
B．M分子最多有20个原子共平面
C．N物质可以发生加聚反应
D．，化合物X为甲醇
5．我国科学家通过电化学耦合丙酮酸和硝酸钾，在纳米珠线()的催化作用下合成了丙氨酸，其工作原理示意图如下。下列说法错误的是
A．X极上发生氧化反应，与电源的正极相连
B．阴极反应：++11H++10e-=+4H2O
C．该工艺可将污水中的硝酸盐转化为氨基酸，实现变废为宝
D．该离子交换膜为阴离子交换膜
6．根据实验操作及现象，得出的结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
7．已知相同温度下，。某温度下，，相应物质饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法错误的是
A．该温度下：
B．曲线①中
C．加适量固体(易溶于水)可使溶液由c点变到b点
D．该温度下，向、均为的混合溶液中滴加溶液，先生成沉淀
二、解答题
8．四氧化三锰()是一种可用于生产锂离子电池正极材料的原料。以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含等元素)为原料制备高纯的工艺流程如下图所示。
该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表：
回答下列问题：
(1)“氧化”中添加适量的的作用是 。(用离子方程式表示)
(2)“滤渣2”中主要有 ，“调”时溶液的范围应调节为 ~6.2之间。
(3)“除杂2”的目的是生成，沉淀除去。若溶液酸度过高，会导致 。
(4)常温下，利用表格中的数据，计算 。(已知)
(5)和氨水混合在下得到的的产率最高。若继续升高温度，会导致产率降低，原因可能是 。
(6)在“沉锰”时，可用尿素代替，同时控制温度在，写出尿素“沉锰”反应的离子方程式： 。
(7)金属晶体中的原子堆积方式如图所示，六棱柱底边边长为，高为，阿伏加德罗常数的值为，的相对原子质量为M，则晶体的密度为 (已知，列出计算式即可)。
9．氯化亚铜化学式为CuCl，白色立方结晶或白色粉末，难溶于水，在潮湿的空气中易氧化，不溶于乙醇，常用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂等。
I．CuCl的制备
取25g CuSO4∙5H2O和6.43gNaCl并加少量水溶解，将溶液倒入如图所示的三颈烧瓶中，加热至50℃，向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液，使其持续反应30min。待反应结束后将混合物静置一段时间，抽滤，沉淀依次用36%的乙酸、无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，得白色固体，真空或者充氮气保存。
(1)仪器a的名称为 。
(2)反应时使用NaCl浓溶液，主要目的是 。
(3)三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl的离子方程式为 ；缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是 。
(4)沉淀用无水乙醇洗涤的目的是 。
II．CuCl样品纯度的测定
准确称取CuCl样品0.25g，将其置于足量FeCl3溶液中，待固体完全溶解后，加水50mL和邻菲啰啉指示剂2滴，立即用aml∙L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至绿色出现且30s不褪色，即为终点，重复2~3次，平均消耗Ce(SO4)2标准溶液bmL(已知：，)
(5)滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入 (填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中；该样品中CuCl的质量分数为 ×100%。(用含a、b的代数式表示，列出计算式即可)
(6)下列操作可能会导致样品纯度测量结果偏低的是___________。(填标号)
A．样品在空气中放置时间过长
B．盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗
C．锥形瓶中装待测液前未干燥
D．滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡
10．深入研究含碳、氨元素物质的转化有着重要的实际意义。
Ⅰ．合成尿素：如图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位：)，表示过渡态。
(1)若，则总反应 。
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。结合以上机理，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
a．的体积分数不再变化 b．平衡常数K不再变化
c． d．断裂键的同时断裂键
(3)图为使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，A点 (填“是”或“不是”)平衡状态，以上下降的原因可能是 (答出一点即可，不考虑物质的稳定性)。
Ⅱ．处理大气污染物
(4)①、在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，第一步为；则第二步为 。
②已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是 (填标号)。
A．升温 B．恒容时，再充入 C．恒容时，再充入 D．恒压时，再充入
(5)在总压为的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，温度时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率随变化的曲线如图所示：
①表示的转化率随变化的曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；上述反应的 0(填“>”或“<”)。
②在时，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 (结果保留两位小数)[已知：气体分压()=气体总压()×该气体的物质的量分数]。
11．奥司他韦(化合物M)是目前治疗流感的常用药物，其中-一种合成路线如下：
已知：的结构简式为
回答下列问题：
(1)A的结构简式为 ，其中含有官能团的名称是 。
(2)C的化学名称是 。
(3)反应F→G的化学方程式为 ，该反应类型是 。
(4)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构)。
①分子结构中含有，但不含碳环；
②能与饱和溶液反应产生气体。
(5)第(4)问符合限定条件的同分异构体中，核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为 。(写出两种即可)
(6)二碳酸二叔丁酯是普遍使用的氨基保护剂，可以用N，N-二甲基乙二胺()除去反应体系中过量的。根据信息，判断并写出制备N， N-二甲基乙二胺时中间产物P、Q的结构简式：
P 、Q 。
选项
实验操作及现象
结论
A
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大)，乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈
分子中氢氧键的极性：水>乙醇
B
向盛有少量蒸馏水的试管中滴加2滴溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液，无明显现象
中心离子与以离子键结合后，不易与反应
C
在一支盛有水的试管中滴加几滴稀溶液，再滴加3滴溶液，溶液变为棕黄色；然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液出现蓝色
具有氧化性，与的反应为可逆反应
D
向一支试管中加入混有少量泥土的水，然后向其中加入硫酸铝溶液，振荡，静置，泥水变澄清
水解生成的胶体可杀菌消毒，起到净水的作用
金属离子
开始沉淀的
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
参考答案：
1．B
【详解】A．雪花的形成与水分子间氢键有关，雪属于分子晶体，A项正确；
B．碘化银常用作人工增雪的原因是：碘化银受热后会在空气中形成极多极细的碘化银粒子，碘化银作为人工凝结核，使云滴在其上凝结形成冰晶，与碘化银难溶于水无关，B项错误；
C．钢板属于合金材料，其中含有金属键，C项正确；
D．CaCl2溶于水后能降低溶液的凝固点，故CaCl2可用作融雪剂，D项正确；
答案选B。
2．C
【详解】A．由2-氯-1-丙醇的结构简式可知，1分子该有机物中含有2个C-C、6个C-H、1个C-Cl、1个C-O和1个O-H，均为单键即均为键，故该物质中含有键的数目为，A正确；
B．同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，结合2-氯-1-丙醇的结构简式可知，分子中只有与Cl相连的碳原子为手性碳原子，故该物质中含有手性碳原子的数目为=，B正确；
C．由2-氯-1-丙醇的结构简式可知，分子中羟基上的H和碳氯键中的Cl能够得到电子，但题干未告知金属钠或者有机物的物质的量，故该物质与足量金属钠反应，转移的电子数无法计算，C错误；
D．由2-氯-1-丙醇的结构简式可知，在溶液中水解生成1，2-丙二醇时，只有碳氯键断裂，即该物质断裂的共价键总数为，D正确；
故答案为：C。
3．A
【详解】A．中B原子形成了4个σ键，其中，含有一个与B原子形成的配位键，所有原子均达到了8电子稳定结构，故A正确；
B．该物质阳离子中五元环上的C原子采取杂化，而N原子上的C原子采取杂化，故B错误；
C．同周期第一电离能从左向右具有增大趋势，由于N原子2P能级处于半充满状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为：，故B错误；
D．H分别与C、N、F形成的二元化合物为CH4、NH3、HF，均不含有非极性键，故D错误；
故答案选A。
4．C
【分析】由制备方程式可知M中酯基碳氧单键断裂、N中羟基氢氧键断裂，二者发生缩聚反应，生成和甲醇，据此回答。
【详解】A．N中含有醇羟基，羟基所连碳原子上有氢原子且与该碳原子相邻碳原子上也含有氢，所以N物质可以发生消去反应，也能使酸性溶液褪色，A正确；
B．因苯12个原子共面，且与苯环直接相连的碳原子也是sp2杂化，甲基中最多有2个原子在苯环平面上，所以M最多有20个原子共面，B正确；
C．由于N结构中只含有羟基，且属于二元醇，所以只能发生缩聚反应，C错误；
D．由分析知化合物X为甲醇，且当n=1时，m=3，即，D正确；
故选C。
5．D
【分析】X电极H2O生成氧气发生氧化反应，为阳极，，Y为阴极，发生还原反应，电极反应式为：，++11H++10e-=+4H2O，以此分析；
【详解】A．根据分析，X为阳极，与外接电源正极相连，A正确；
B．阴极发生还原反应，得到电子，++11H++10e-=+4H2O，B正确；
C．该工艺可将污水中的硝酸盐转化为氨基酸，实现变废为宝，C正确；
D．该离子交换膜为阳离子交换膜，H+可以通过，D错误；
故选D。
6．A
【详解】A．乙醇与钠的反应没有水与钠的反应剧烈，说明水中氢氧键更容易断裂，则分子中氢氧键的极性：水>乙醇，A正确；
B．中与以配位键结合，而不是以离子键结合，B错误；
C．溶液出现蓝色说明碘离子被铁离子氧化为碘单质，但是不确定该反应为可逆反应，C错误；
D．水解生成的胶体可吸附悬浮杂质，起到净水的作用，但是不可杀菌消毒，D错误；
故选A。
7．D
【分析】题干中已知，结合坐标数据当②线c点和①线d点阳离子浓度一样，但阴离子浓度c点大于d点，即溶度积常数c点大于d点，所以判断出①为XSO4的沉淀溶解平衡曲线，②为XCO3的沉淀溶解平衡曲线，据此回答。
【详解】A．①为XSO4的沉淀溶解平衡曲线，横坐标为3时，纵坐标为7，即此时阳离子浓度为10-3ml/L、阴离子浓度为10-7 ml/L，所以，A正确；
B．结合A项分析，横坐标为5.1，即，B正确；
C．加适量固体(易溶于水)使溶液中X2+浓度增大，XCO3沉淀溶解平衡向着生成沉淀方向移动，浓度减小，所以可使溶液由c点变到b点，C正确；
D．结合二者溶度积常数当X2+和Y+离子浓度均为时，所需硫酸根离子浓度分别为和，即先生成XSO4沉淀，D错误；
故选D。
8．(1)
(2) 、 4.7
(3)沉淀不完全
(4)12.8
(5)温度升高，导致氨水挥发或分解
(6)
(7)
【分析】硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)，MnS矿和MnO2粉加入稀硫酸，MnO2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成MnSO4、S，同时溶液中还有难溶性的SiO2（或不溶性硅盐），所以得到的滤渣1为S和SiO2（或不溶性硅盐）；然后向滤液中加入MnO2，将还原性离子Fe2+氧化生成Fe3+，再向溶液中加入氨水调节溶液的pH除铁和铝，所以滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3，加入的Na2S和Zn2+、Ni2+反应生成硫化物沉淀，所以滤渣3为NiS和ZnS，所得滤液中继续加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+，所以滤渣4为MgF2，最后向滤液中加入碳酸氢铵得到MnCO3沉淀，用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰，硫酸锰与氨水反应得氢氧化锰，氢氧化锰再空气中加热得四氧化三锰。
【详解】（1）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；
（2）根据分析，“滤渣2”中主要有Al(OH)3、Fe(OH)3， 由表中数据知pH在4.7时，Al3+和Fe3+沉淀完全，Zn2+在pH=6.2开始沉淀，故“调pH”时溶液的pH范围应调节为4.7~6.2之间；
（3）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+，溶液中存在MgF2的溶解平衡，如果溶液酸性较强，F-与H+结合形成弱电解质HF，使MgF2(s)⇌Mg2++2F-平衡向右移动，导致镁离子沉淀不完全；
（4）Mn2+开始沉淀的pH为8.1，即溶液中c(H+)=10-8.1ml/L，则溶液中c(OH-)=10-5.9ml/L，则Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)c2(OH-)=0.1×(10-5.9)2=10-12.8，则pKsp[Mn(OH)2]=12.8；
（5）硫酸锰与氨水反应得氢氧化锰，温度过高，氨水挥发或分解，碱性不足，生成氢氧化锰不完全，导致Mn3O4产率降低；
（6）尿素在115~120°C水解生成铵根和碳酸根，锰离子和碳酸氢离子生成了MnCO3沉淀，离子方程式为：Mn2++CO(NH2)2+2H2OMnCO3↓+2；
（7）金属Zn晶体六棱柱晶胞中含有锌原子数目为，一个晶胞体积为，故Zn晶体的密度为g⋅cm-3。
9．(1)球形冷凝管
(2)加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成
(3) 消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境
(4)除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率
(5) 酸式滴定管
(6)AD
【分析】制取CuCl时，先往三颈烧瓶中加入CuSO4∙5H2O和NaCl的混合物，并加少量水溶解，加热至50℃，再向三颈烧瓶中缓慢滴加Na2SO3作还原剂，为防止生成的酸与Na2SO3反应生成SO2，需营造碱性环境，所以加入Na2CO3溶液。待反应结束后，将混合物抽滤，沉淀依次用36%的乙酸洗涤以去除表面吸附的Na2SO3、Na2CO3，用无水乙醇、无水乙醚洗涤多次，以洗去表面附着的乙酸和水分，最后得到白色固体，真空或者充氮气保存。
【详解】（1）仪器a是内管呈球形的冷凝管，名称为球形冷凝管。
（2）反应时NaCl为反应物之一，使用NaCl浓溶液，可增大反应物浓度，加快反应速率，则主要目的是：加快反应速率或增大Cl-浓度，有利于CuCl生成。
（3）三颈烧瓶中CuSO4、NaCl、Na2SO3反应生成CuCl和Na2SO4，离子方程式为；反应生成的H+能与后滴入的Na2SO3发生反应，生成SO2污染环境，同时消耗Na2SO3，所以需加入碱性物质去除，则缓慢滴加Na2SO3和Na2CO3的混合溶液的主要原因是：消耗反应生成的H+，防止H+与反应生成SO2污染环境。
（4）沉淀表面吸附溶液中的杂质，且在潮湿的空气中CuCl易氧化，用无水乙醇洗涤的目的是：除去杂质，同时减少氯化亚铜的溶解损耗，提高产率。
（5）Ce(SO4)2为强酸弱碱盐，溶液呈酸性，滴定时应将Ce(SO4)2标准溶液加入酸式滴定管中。由滴定时发生的反应，可建立关系式：CuCl——Ce(SO4)2，则该样品中CuCl的质量分数为×100%=×100%。
（6）A. 样品在空气中放置时间过长，有部分CuCl被氧化，从而使消耗的Ce(SO4)2溶液体积减少，测定结果偏低，A符合题意；
B. 盛装Ce(SO4)2标准溶液的滴定管未用标准溶液润洗，则所用体积偏大，测定结果偏高，B不符合题意；
C. 锥形瓶中装待测液前未干燥，对所用Ce(SO4)2标准溶液的体积不产生影响，测定结果不变，C不符合题意；
D. 滴定管内部滴定前无气泡，滴定后有气泡，则读取所用Ce(SO4)2标准溶液的体积偏小，测定结果偏低，D符合题意；
故选AD。
【点睛】当溶液中发生多步反应时，可建立关系式求解。
10．(1)
(2)a
(3) 不是 随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，单位时间内生成尿素的物质的量减少
(4) AC
(5) Ⅱ < 3.45
【详解】（1）由图可知，反应③的焓变为，反应①②的总焓变为+87.5kJ/ml，则总反应；
（2）a．的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到平衡状态，符合题意；
b．K只受稳定影响，其不变不能说明达到平衡，不符合题意；
c．反应速率比等于系数比，，则正逆反应速率不相等，没有达到平衡，不符合题意；
d．由方程式可知，2ml氨分子转化为1ml尿素时断裂2mlN—H键，则断裂6 ml N—H键的同时断裂2 ml O—H键不能说明正逆反应速率相等，不能说明达到平衡，不符合题意；
故选a；
（3）A点尿素的量低于③催化剂时的量，则说明没有达到平衡状态；催化剂需要一定的活化温度，随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，导致单位时间内生成尿素的物质的量减少，使得以上下降；
（4）①、在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，结合质量守恒可知，生成气体为氮气和二氧化碳，总反应为，第一步为,则第二步为。
②A．升温，速率常数变大，反应速率加快，正确；
B．由速率常数可知，恒容时，再充入，不影响反应速率，错误；
C．由速率常数可知，恒容时，再充入，其浓度变大，反应速率变大，正确；
D．由速率常数可知，恒压时，再充入，不影响反应速率，错误；
故选AC；
（5）①由化学平衡移动原理可知，的值越大，一氧化二氮自身的转化率越小，所以曲线Ⅱ表示一氧化二氮的转化率随的变化；则曲线Ⅰ为时的转化率随变化的曲线，由图可知，降低温度，转化率增大，平衡正向移动，则正反应为放热反应，焓变小于0；
②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为100kPa的的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为50kPa，由图可知，温度为T1时，一氧化二氮的转化率为65%，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为50kPa-50kPa×65%=17.5kPa，二氧化碳和氮气的分压都为50kPa×65%=32.5kPa，则反应的的标准平衡常数。
11．(1) 碳碳双键、羧基
(2)1，3-丁二烯
(3) 取代反应
(4)8
(5)、
(6)
【分析】根据A的分子式及B的结构简式知，A发生酯化反应生成B，则A为CH2=CHCOOH，B和C发生加成反应生成D，根据D的结构简式知，C为，D和氨气发生取代反应生成E，E中氨基和碳碳双键发生加成反应、碘发生取代反应生成F，F发生取代反应生成G，G发生消去反应生成H，H发生一系列反应生成M，据此分析结合各小问具体问题解题。
【详解】（1）由分析可知，A的结构简式为：CH2=CHCOOH，其中含有官能团的名称是碳碳双键和羧基，故答案为：CH2=CHCOOH；碳碳双键和羧基；
（2）由分析可知，C的结构简式为：，则其化学名称是1，3-丁二烯，故答案为：1，3-丁二烯；
（3）由题干合成路线图可知，F中氮氢键的氢被-Bc取代生成G，则反应F→G的化学方程式：，该转化的反应类型是取代反应，故答案为：；取代反应；
（4）B的分子式为C5H5O2F3，B有多种同分异构体，需同时满足下列条件：a.分子结构中含有-CF3，但不含碳环；b.能与NaHCO3溶液发生反应产生气体，说明含有羧基，因此相当于是丙烯或环丙烷分子中的2个氢原子被羧基和-CF3取代，依据定一议一的方法可判断，如果是丙烯中的2个氢原子被取代，共有8种，故答案为：8；
（5）第(4)问符合限定条件的同分异构体中，核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为即4种氢原子，个数比为1：1：1：2，符合条件的同分异构体的结构简式为：、，故答案为：、；
（6）由P的分子式和生成P的转化条件可知，P为HOCH2CH2NH2中-NH2与HCl反应生成P，故P的结构简式为：HOCH2CH2NH3Cl，由Q的分子式和P到Q的转化条件，以及Q和(CH3)2NH转化的产物可知，P分子中的-OH被SOCl2中的Cl所取代，故Q的结构简式为：ClCH2CH2NH3Cl，故答案为：HOCH2CH2NH3Cl；ClCH2CH2NH3Cl。