2024届河南省郑州市高三下学期第三次质量预测理科综合试题-高中化学（原卷版+解析版）

这是一份2024届河南省郑州市高三下学期第三次质量预测理科综合试题-高中化学（原卷版+解析版），文件包含2024届河南省郑州市高三下学期第三次质量预测理科综合试题-高中化学原卷版docx、2024届河南省郑州市高三下学期第三次质量预测理科综合试题-高中化学解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间150分钟，满分300分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量：H-1 N-14 O-16 S-32 Zn-65 Ba-137 Pb-207
一、选择题：本大题共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. 我国歼35战机采用双发动机布局、铝合金加强框一翼梁整体大部件、碳纤维材料、特殊表面纳米材料涂层等创新技术，零件减少50％、减重38％，制造效率提高10倍以上。下列叙述正确的是
A. 其燃料煤油属于纯净物
B. 碳纤维属于有机高分子化合物
C. 铝合金具有质量轻、强度低的性质
D. 纳米材料的微粒直径范围为
【答案】D
【解析】
【详解】A．是多种烃的混合物，A错误；
B．碳纤维属于无机非金属材料，B错误；
C．铝合金具有质量轻、强度高的性质，C错误；
D．纳米材料的微粒直径范围为，即，D正确；
故选D。
2. 某同学设计的一种合成缓释阿司匹林的部分路线如下。
下列相关说法正确的是
A. 上述有机物包含了5种含氧官能团
B. X分子中最多有4个原子共平面
C. Y的名称为2-甲基-2-羟基丙酸
D. W可发生加成、氧化、还原、缩聚等反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．上述有机物包含羰基、羟基、羧基、酯基4种含氧官能团，故A错误；
B．X分子中最多有6个原子共平面，故B错误；
C．由Y的结构简式可知其名称为2-甲基-2-羟基丙酸，故C正确；
D．W中含碳碳双键，可以发生加成、氧化、还原反应，不能发生缩聚反应，故D错误；
故选：C。
3. 中科院理化技术研究所在低温下制备了PbZn合金负载的ZnO光催化剂（PbZn-ZnO），首次实现了光催化乙烷氧气化脱氢制乙烯。反应历程如图1，PbZn晶胞结构如图2。其中“*”表示催化剂吸附状态。下列说法错误的是
A. 光催化乙烷氧气化脱氢制乙烯为放热反应
B. 该PbZn合金的晶胞密度为
C. 反应速率最快的基元反应中有σ键的断裂与生成
D. 该历程发生的反应为：
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，反应物的能量高于生成物，光催化乙烷氧气化脱氢制乙烯为放热反应，A正确
B．晶胞可含有1个Pb和一个Zn，故该PbZn合金的晶胞密度为，B错误；
C．反应速率最快的基元反应能垒为0.32，由其两端的反应物和产物可知，其中有σ键的断裂与生成，C正确；
D．由两端的反应物和产物可知，该历程发生的反应为：，D正确；
故选B。
4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的4种短周期元素，其中基态W原子的s轨道上电子数总和比p轨道上电子数少1。X、Y、Z、W构成的某有机物的结构如图所示，该有机物是锂电池的电解液添加剂，可以降低锂电池发热和自燃率。下列说法正确的是
A. 第一电离能：W＞Z＞YB. 原子半径：Y＞Z＞X＞W
C. 氢化物的沸点：Z＞Y＞WD. 该有机物中Y原子的杂化类型有、、
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的4种短周期元素，X原子序数最小，形成1个共价键，X为氢；Y形成4个共价键，Y为碳；Z形成2个共价键，Z为氧；其中基态W原子的s轨道上电子数总和比p轨道上电子数少1，且形成1个共价键，为氟；
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，第一电离能：F＞O＞C，A正确；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：C＞O＞F＞H，B错误；
C．水、HF形成氢键，沸点升高，且水分子形成氢键数目更多，水的沸点最高，甲烷不能形成氢键，沸点最低；但是没有说明是否为三者的简单氢化物，故不能判断其形成氢化物的沸点高低，C错误；
D．该有机物中饱和碳为sp3杂化，羰基碳、碳碳双键碳均为sp2杂化，D错误；
故选A。
5. 某化学兴趣小组探究一种硫酸盐晶体的组成，其实验过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该硫酸盐的化学式为
B. 实验Ⅲ的操作包括过滤、洗涤、干燥、称量
C. 由实验Ⅲ数据可知3.92g晶体中
D. 上述实验过程可证明该晶体中含有
【答案】B
【解析】
【分析】3.92g晶体和熟石灰共热得到的A气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明A为NH3，晶体中有，干燥后NH3在标准状况下的体积为448mL，NH3的物质的量即晶体中的物质的量为；3.92g晶体与稀盐酸反应后的溶液呈淡绿色，将其分成两等份，其中一份与足量氯化钡溶液反应得2.33g沉淀B，则B为BaSO4，n(BaSO4)=0.01ml，则n()=n(BaSO4)=0.01ml，另外一等份滴加KSCN溶液，溶液不变色，再加氯水溶液变红，说明原晶体中无铁离子，有亚铁离子。
【详解】A．由以上分析可知，3.92g晶体中含0.02ml，则m()=0.02ml×18g/ml=0.36g，n()=2×0.01ml=0.02ml，则m()=0.02ml×96g/ml=1.92g，由电荷守恒可知，溶液中还有Fe2+，且n( Fe2+ )=，则m( Fe2+ )=0.01ml×56g/ml=0.56g，所以结晶水的质量为m(H2O)=3.92g-0.36g-1.92g-0.56g=1.08g，则n(H2O)=，该硫酸盐的化学式为，故A错误；
B．实验Ⅲ的操作是从溶液中得硫酸钡晶体并称重，所以其操作包括过滤、洗涤、干燥、称量，故B正确；
C．由实验Ⅲ的数据可知，3.92g晶体中，故C错误；
D．滴加KSCN溶液，溶液不变色，再加氯水溶液变红，说明原晶体中无铁离子，有亚铁离子，故D错误；
故答案为：B。
6. 光电合成、HClO绿色消毒剂具有巨大的潜力。下图中的电解池以含S型异质结双功能催化剂为电极材料电解NaCl溶液，实现了同时生成和HClO。下列说法错误的是
A. b电极的电势高于a电极
B. 电解过程中Ⅱ池pH变小
C. 离子交换膜为阳离子交换膜时，Ⅱ池溶液质量增大
D. Ⅰ池电极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】该装置电解池，Ⅰ池为阴极发生反应：，a极为负极；Ⅱ池为阳极发生反应：，b极为正极，据此分析；
催化电极M发生反应CO2→HCOO-，碳元素化合价降低，发生还原反应，则M阴极、N是阳极。
【详解】A．b（正极）电极的电势高于a（负极）电极，A正确；
B．电解过程中Ⅱ池消耗氢氧根，pH变小，B正确；
C．离子交换膜为阳离子交换膜时，阳离子向Ⅰ池移动，Ⅱ池溶液质量减小，C错误；
D．Ⅰ池为阴极发生反应：，D正确；
故选C。
7. 某温度下，保持溶液中，调节溶液的pH，pH与pX［X表示、、、］的关系如下图所示。已知：；。下列叙述错误的是
A.
B.
C. ①与②线的交点的pH为2.3
D. 时，
【答案】D
【解析】
【分析】根据可知，pH增大，H+的浓度减小，F-的浓度增大，−lgc(F-)减小，则①为pH与pc(F-)的关系，根据pc(F-)=1时，pH=3.2，则Ka=，根据③给的点可知，Ksp=10-5.4×(10-1)2=10-7.4，根据②给的点可得，此时Ka=，则c(F-)=1ml/L，则Ksp=10-5.7×12=10-5.7，根据Ksp(BaF2)>Ksp(PbF2)，所以Ksp(BaF2)=10-5.7，Ksp(PbF2)=10-7.4，③为pc(Pb2+)与pH的关系，②为pc(Ba2+)与pH的关系，据此回答。
【详解】A．根据分析可知，Ka(HF)=1×10−3.2，A正确；
B．根据分析可知，Ksp(PbF2)=1×10−7.4，B正确；
C．①与②线的交点为c(F-)=c(Ba2+)==10-1.9，Ka=，c(H+)=10-2.3ml/L，则pH为2.3，C正确；
D．当pH=2时，由图可知，−lgc(Ba2+)＞−lgc(F-)，则c(F−)＞c(Ba2+)，溶液为酸性，所以c(F−)＞c(Ba2+)＞c(H+)>c(OH−)，D错误；
故选D。
三、非选择题：共174分。
8. 葡萄糖酸锌是一种有机补锌剂，易溶于热水，不溶于乙醇，温度高于100℃即开始分解。化学间接合成法制备葡萄糖酸锌的过程如下图所示。
产品中Zn含量的测定过程如下：
称取ag产品配成溶液置于锥形瓶中，加入铬黑T指示剂，用的EDTA进行滴定，消耗EDTA的体积平均为VmL。[代表EDTA，EDTA与形成无色的配合物，铬黑T离子（蓝色）能与形成紫红色的。滴定原理为：（紫红色）（蓝色）]
已知：的溶解度如下表：
回答以下问题：
（1）Ⅰ处稀释浓硫酸时不需要用到下列物品中的________（填标号）。
（2）Ⅱ处葡萄糖酸钙和稀硫酸反应时需保持温度为90℃，其加热方式为________。分离出“滤渣”的操作是________。Ⅲ处将滤液通过强酸性离子交换树脂的目的是________。
（3）生成葡萄糖酸锌的化学方程式是________。
（4）抽滤前加入乙醇，充分搅拌并冷却，析出葡萄糖酸锌固体。加入乙醇的目的是________，从而降低产品的溶解度而使其析出。抽滤时滤纸用乙醇湿润，而不能用水湿润的原因是________。
（5）滴定终点时溶液的颜色变化为________。
（6）产品中Zn的含量为________。
【答案】（1）D （2） ①. 水浴加热 ②. 趁热过滤 ③. 将未转化的葡萄糖酸钙完全转化为葡萄糖酸
（3）
（4） ①. 降低溶剂的极性 ②. 减少产品的溶解损失
（5）从紫红色变为蓝色
（6）
【解析】
【分析】先用浓硫酸稀释得稀硫酸，葡萄糖酸钙与稀硫酸反应生成葡萄碳酸和硫酸钙，过滤除去硫酸钙，滤液用阳离子交换树脂充分反应得到葡萄糖酸，加热条件下向葡萄糖酸溶液中加入氧化锌，将葡萄糖酸转化为葡萄糖酸锌，据此解答。
【小问1详解】
硫酸是没有挥发性，不需要防毒面具，但是有腐蚀性，强酸性，需要实验服、护目镜和橡胶手套，故不需要用到的选D；
【小问2详解】
葡萄糖酸钙和稀硫酸反应时需保持温度为90℃，为了便于控制温度，加热方式为水浴加热，硫酸钙溶解度随温度的升高而减小，为了尽可能使杂质硫酸钙沉淀被过滤除去，需要趁热过滤，Ⅲ处将滤液通过强酸性离子交换树脂的目的是将未转化的葡萄糖酸钙完全转化为葡萄糖酸；
【小问3详解】
葡萄糖酸和氧化锌反应，生成葡萄糖酸锌和水，化学方程式为2C6H12O7+ZnO=Zn(C6H11O7)2+H2O；
【小问4详解】
抽滤前加入乙醇，充分搅拌并冷却，析出葡萄糖酸锌固体，加入乙醇的目的是降低溶剂的极性，从而降低产品的溶解度而使其析出。抽滤时滤纸用乙醇湿润，而不能用水湿润的原因是葡萄糖酸锌在水中溶解度大，在乙醇中溶解度小，故用乙醇湿润可以减少产品的溶解损失；
【小问5详解】
根据题中所给滴定原理的反应，反应会使溶液从紫红色变为蓝色，故溶液从紫红色变为蓝色的颜色变化说明滴定到终点；
【小问6详解】
EDTA物质的量为0.05ml⋅L−1×V×10-3L=5V×10-5ml，由反应式，Zn的物质的量与EDTA物质的量相等，故产品中Zn的含量为。
9. 闪锌矿的主要成分为ZnS，其中含有大量的铁元素以及少量的CuO等。湿法浸取闪锌矿制备和的工艺流程如下图所示。请回答以下问题。
（1）基态时的价电子排布图为________。同周期和基态Cu原子具有相同未成对电子数目的元素还有________种。
（2）酸浸时的作用为________。铜元素在滤渣中的存在形式为________。
（3）加入铁粉还原脱酸的优点是________。
（4）浓缩结晶时，溶液蒸发至________即停止加热。
（5）针铁矿法除铁是在常温下将缓慢氧化，使铁元素以针铁矿形式形成沉淀而达到除铁的目的。针铁矿法除铁的离子方程式为________。
（6）把放到密闭容器内，缓缓抽去其中的水气，分三次脱水。各步脱水过程为一系列动态平衡。剩余固体质量占原来总质量的百分比（η）与容器中水蒸气的压强变化关系如下图所示。
则a段固体的成分为________；第三步反应的压强平衡常数为________Pa；M点时所对应反应的转化率为________。
【答案】（1） ①. ②. 4
（2） ①. 氧化硫化氢，防止污染空气 ②. CuS
（3）不引入新杂质（增加产品的质量）
（4）表面有晶膜出现（或有少量晶体析出）
（5）
（6） ①. ②. ③. 50％
【解析】
【分析】矿石粉碎后加入硫酸和硫酸铁，将铜转化为硫化铜，过滤后硫化铜在滤渣中，加铁粉还原脱酸，浓缩结晶过滤得到FeSO4⋅7H2O沉淀，滤液针铁矿法除铁，生成FeOOH沉淀，滤液浓缩结晶转化为ZnSO4⋅7H2O，据此回答。
【小问1详解】
Fe2+的价电子排布式为3d6，价电子排布图为；周期和基态Cu原子具有相同未成对电子数目的元素还有K、Ti、Ga和Br，共4种；
【小问2详解】
酸浸时Fe2(SO4)3的作用为：氧化硫酸与ZnS生成的硫化氢，防止污染空气，铜元素在滤渣中的存在形式为CuS；
【小问3详解】
加入铁粉还原脱酸的优点是：不引入新杂质（增加产品的质量）；
【小问4详解】
浓缩结晶时，溶液蒸发至表面有晶膜出现（或有少量晶体析出）即停止加热；
【小问5详解】
Fe2+被氧气氧化为FeOOH，对应的方程式为：；
【小问6详解】
1mlZnSO4⋅7H2O的质量为287g，固体质量减少287×（100%-93.7%）=18g，则减小了1mlH2O，所以a段固体的成分为ZnSO4⋅6H2O，同理可得b段固体减少了287×（100%-64.2%）=108g，所以b段固体的成分为ZnSO4⋅H2O，同理可得c段固体减少了287×（100%-56.1%）=126g，所以c段固体的成分为ZnSO4，第三步为ZnSO4⋅H2O=ZnSO4+H2O，Kp=p(H2O)=p3pa，在M点时，固体的质量为287×78%=224g，减少的质量为63g，水减少了3.5ml，总的水为7ml，则M点时所对应反应的转化率为。
10. T℃下，向恒压密闭容器中充入，加入催化剂发生催化脱氢反应 。
（1）下图为丙烷的平衡转化率在不同压强下随温度的变化关系。
则该反应的________0（填“＞”“＜”，下同），压强________。
（2）若平衡时体系总压强为P。试用压强平衡常数和P表示丙烷的转化率x＝________。（不考虑副反应）
（3）若在体系中通入可以提高脱氢反应的转化率，其原因可能是________（答2点）。
（4）某同学查阅资料得知丙烷无氧脱氢制丙烯的几种催化剂的反应性能如下表所示（丙烯选择性是指转化的中生成的百分比））。
常见丙烷无氧脱氢制丙烯催化剂反应性能
表中的反应温度数据不尽相同，其选取温度的考虑因素可能是________。丙烯收率的计算公式是：收率＝________。由表中数据，你认为最佳催化剂为________。
（5）向1L密闭容器中充入，在某催化剂作用下反应10min，丙烷转化率和丙烯选择性如下图所示。当的转化率为40％时，丙烯的选择性是________％，丙烯的收率是________％。
【答案】（1） ①. ＞ ②. ＜
（2）
（3）消耗分解生成的促进脱氢反应正向进行；做为稀释剂可以增大平衡转化率（合理即可）
（4） ①. 催化剂的最大活性温度（合理即可） ②. 转化率×丙烯选择性 ③.
（5） ①. 50 ②. 20
【解析】
【小问1详解】
在压强保持不变的条件下，升高温度平衡转化率增大，即升高温度平衡正向进行，则该反应的＞0，正反应体积增大，相同温度下，增大压强平衡逆向进行，所以压强＜。
【小问2详解】
根据反应结合差量法可知平衡时混合气体的物质的量为1+x，丙烷的物质的量是1－x，丙烯和氢气均是x，则，解得x＝。
【小问3详解】
由于消耗分解生成的促进脱氢反应正向进行，且通入二氧化碳做为稀释剂，相当于降低压强，平衡正向进行，可以增大平衡转化率，所以在体系中通入可以提高脱氢反应的转化率。
【小问4详解】
催化剂的活性受温度影响大，所以其选取温度的考虑因素可能是催化剂的最大活性温度。根据表中数据可判断丙烯收率的计算公式是：收率＝转化率×丙烯选择性。由表中数据可知在催化剂下丙烷的转化率最高，丙烯的收率最大，因此最佳催化剂为。
【小问5详解】
根据图像可知当的转化率为40％时，丙烯的选择性是50％，因此丙烯的收率是0.4×0.5＝0.2，即收率为20％。
11. 贝诺酯有解热镇痛消炎作用。以下为贝诺酯的一种合成路线。
已知：
回答下列问题：
（1）B的化学名称是________。A和B相比，酸性更强的是________。
（2）B→C的反应需要在碱性条件下进行，其原因是________。
（3）E结构简式为________。
（4）F中官能团的名称为________。
（5）D与反应生成E的反应类型为________。
（6）试剂a为酸性，则C→D反应的离子方程式为________。
（7）在C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能和NaOH溶液反应②不能发生银镜反应③含有碳氧双键，且苯环对位有两个取代基。其中，核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3:2:2:3的同分异构体的结构简式为________。
【答案】（1） ①. 邻甲基苯酚 ②. A
（2）中和反应生成的醋酸，有利于反应向正方向进行
（3） （4）羟基、酰胺基
（5）取代反应 （6）5+18H++6→5+6Mn2++14H2O
（7） ①. 6 ②. 或
【解析】
【分析】A与CH3Br发生取代反应转化为B，B与醋酸酐发生取代反应转化为C，C转化为D，D与SOCl2发生取代反应转化为E，E与转化为贝诺酯，据此回答。
【小问1详解】
B的化学名称是邻甲基苯酚，当苯环上含有吸电子基时，酚的酸性会增强，而当苯环上有给电子基时，酚的酸性会减弱，邻甲基苯酚中的甲基是给电子基，它通过斥电子诱导效应使苯环上的电子云密度增加，导致氧上的电子往苯环转移的少，从而使得氧氢键的极性小，断裂的程度小，因此酸性较弱，酸性更强的是A；
【小问2详解】
B→C的反应需要在碱性条件下进行，其原因是中和反应生成的醋酸，有利于反应向正方向进行；
【小问3详解】
根据分析可知，E的结构简式为；
【小问4详解】
F中官能团的名称为羟基、酰胺基；
【小问5详解】
根据分析可知，D与SOCl2反应生成E的反应类型为取代反应；
【小问6详解】
试剂a为酸性KMnO4，可将苯环上的甲基氧化为羧基，则C→D反应的离子方程式为：5+18H++5+6Mn2++14H2O；
【小问7详解】
①能和NaOH溶液反应，含有羧基或者酚羟基或者酯基，②不能发生银镜反应，则不含醛基，含有碳氧双键，且苯环对位有两个取代基，满足要求的同分异构体为：，共6种，其中，核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3:2:2:3的同分异构体的结构简式为或者。温度/℃
40
50
60
70
0.210
0.207
0.201
0.193
A.实验服
B.护目镜
C医用橡胶手套
D.防毒面具
催化剂
反应温度/℃
转化率/%
丙烯选择性/%
丙烯收率/%
600
50.0
90.0
45.0
620
39.0
850
33.2
620
34.4
62.9
21.6
590
18.6
76.8
14.3
590
36.4
99.3
36.1