安徽省皖江名校联盟2024届高三下学期二模化学试题（原卷版+解析版）

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考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Cr-52 Zr-91
一、单项选择题：共14小题，每题3分，共42分。每题只有一个选项符合题意。
1. “神舟飞船”接力腾飞、“太空之家”遨游苍穹、“福建号”航母下水、国产“C919”大飞机正式交付都彰显了中国力量。下列成果所涉及的材料为金属材料的是
A. “神舟十五”号飞船使用的耐辐照光学窗材料——石英玻璃
B. “天宫”空间站使用的太阳能电池板材料——砷化镓
C. “福建号”航母使用的高强度甲板材料——合金钢
D. “C919”大飞机使用的机身复合材料——碳纤维和环氧树脂
【答案】C
【解析】
【分析】金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。一般分为黑色金属和有色金属两种。黑色金属包括铁、铬、锰等。
【详解】A．石英玻璃主要成分为SiO，SiO为新型无机非金属材料，不属于金属材料，故A错误；
B．砷化镓为一种无机化合物，属于半导体材料，不属于金属材料，故B错误；
C．合金钢是是指钢里除了铁、碳外，加入其他金属元素，所以属于金属材料；故C正确；
D．碳纤维指的是含碳量在百分之九十以上的高强度高模量纤维，不属于金属材料；环氧树脂是一种高分子聚合物，也不属于金属材料，故D错误；
故选C。
2. 化学与生活息息相关，下列说法错误的是
A. 漂粉精可用于游泳池的消毒
B. 葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C. 将还原为甲醇，有利于实现“碳中和”
D. “复方氯乙烷”气雾剂可用于运动中急性损伤的镇痛
【答案】B
【解析】
【详解】A．漂粉精的有效成分是次氯酸钙，在水中生成次氯酸，可用于游泳池消毒，A项正确；
B．葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，B项错误；
C．将还原为甲醇，可减少的排放，有利于实现“碳中和”，C项正确；
D．氯乙烷沸点低，可迅速气化局部降温，减轻疼痛，D项正确；
答案选B。
3. 科学家发现了铝的“超级原子”结构和。已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态。下列说法正确的是
A. 和互为同位素
B. 镁能与反应生成
C. 中Al原子之间通过离子键结合
D. 等质量的和中含有的铝原子个数比为14∶13
【答案】B
【解析】
【详解】A．同位素是指同种元素的不同原子，A项错误；
B．“超级原子”最外层电子数之和为40时处于相对稳定状态，故反应时失去2个电子，生成，B项正确；
C．离子键是阴阳离子间的相互作用，C项错误；
D．等质量的和中含有的铝原子个数比1∶1，D项错误；
答案选B。
4. 常用于治疗心律失常药物的有效成分为，合成该有机物的主要过程：
下列叙述正确的是
A. X中所有原子一定共平面B. Y中碳原子只有一种杂化方式
C. Z存在顺式异构体D. 1ml Z最多可以和6ml氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．X中含有甲基，根据甲烷的正四面体结构，所有原子一定不会共平面，A项错误；
B．Y中碳原子有一个形成碳氧双键，其他均为单键，故有、两种杂化方式，B项错误；
C．根据Z的结构可知，碳碳双键连接的四个基团同一侧不一样，存在顺式异构体，C项正确；
D．Z中的酯基不能和氢气发生加成反应，1ml Z最多可以和5ml氢气发生加成反应，D项错误；
答案选C。
5. 卤族元素形成物质种类众多，溴化碘(IBr)的化学性质与卤素相似。已知常温下，几种酸的电离常数： ，；HClO 。下列化学反应表示正确的是
A. IBr与水反应：
B. 溶液中加入过量NaOH溶液：
C. AgCl悬浊液中加入溶液：
D. 向NaClO溶液中通入少量：
【答案】C
【解析】
【详解】A．IBr与水反应：，A项错误；
B．溶液中加入过量NaOH溶液：，B项错误；
C．AgCl悬浊液中加入溶液发生沉淀转化：，C项正确；
D．酸性：，故向NaClO溶液中通入少量：，D项错误；
答案选C。
6. 卤族元素形成物质种类众多，溴化碘(IBr)的化学性质与卤素相似。已知常温下，几种酸的电离常数： ，；HClO 。和均是化工中重要的化合物。已知的熔点是-107℃，的熔点是-40℃。下列说法正确的是
A. 键角：
B. 两者均为极性分子
C. 两者在液态时均具有良好的导电性
D. 键能比键能大，的熔点高于-40℃
【答案】A
【解析】
【详解】A．的空间构型为平面三角形，的空间构型为是三角锥形，故键角：，A项正确；
B．中心原子B原子没有孤电子对，为sp2杂化，是非极性分子，B项错误；
C．两者的熔点较低，属于分子晶体，故液态时导电性较差，C项错误；
D．和均是分子晶体，熔点与分子间作用力、极性有关，与键能无关，D项错误；
答案选A。
7. 下列实验装置、试剂选用或操作正确的是
A. 用图甲装置收集B. 用图乙装置制备、干燥并收集
C. 用图丙装置制备固体D. 用图丁装置探究浓度对反应速率的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A．的密度大于空气，可用向上排空气法进行收集，多余的可用氢氧化钠溶液吸收，且做防倒吸处理，A项正确；
B．图乙装置导气管应该伸到试管底部，B项错误；
C．溶液在加热时会被空气中的氧气氧化，C项错误；
D．图丁装置浓硫酸、稀硫酸发生的氧化还原反应发生了变化，D项错误；
答案选A。
8. TFMT因具有成本低廉及反应性质多样等优点被用作有机合成的缩合试剂，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期非金属元素，W位于元素周期表的p区。下列说法错误的是
A. 元素电负性：W>X>YB. 基态原子未成对电子数：Y=Z>W
C. 所有原子都满足8电子结构D. 简单氢化物沸点：X>W>Y
【答案】C
【解析】
【分析】W位于元素周期表的p区，形成一个共价键，故为F元素。根据X、Y、Z的成键情况可知，X为O元素、Y为C元素、Z为S元素。
【详解】A．元素电负性：F>O>C，即W>X>Y，A正确；
B．基态原子未成对电子数：C=S>F，即Y=Z>W，B正确；
C．S形成6个共价键，不满足8电子结构，C错误；
D．水分子间存在氢键数目多于氟化氢分子间氢键数目，甲烷分子间不存在氢键，故简单氢化物沸点：O>F>C，D正确；
故选C。
9. 汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为 。一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入1ml CO和1ml NO发生上述反应，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示的是随时间的变化
B. min时，反应达到化学平衡状态
C. 增大压强，该平衡右移，平衡常数增大
D. 0～t4时间段内平均反应速率为：
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为初始投料中n(CO)与n(NO)之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比，反应至t4时达平衡，生成物的，其中一生成物为0.25，则另一生成物为0.5，按反应产物的比例可知，平衡时、，故曲线Ⅱ表示的是随时间的变化，A项错误；
B． min时，而不是达平衡，min时，反应达到化学平衡状态，B项错误；
C．增大压强，该平衡右移，平衡常数不变，C项错误；
D．计算可得时间段内，，故，D项正确；
答案选D。
10. 根据下列实验事实能得出相应结论的是
A AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．酸性：，反应能进行是因为生成了难溶于酸的硫化铜，A项错误；
B．相同条件下Na与水反应的速率更快，羟基氢原子的活泼性更大，B项正确；
C．键长：，正因为F半径小离的近，故其原子核外孤对电子之间斥力大，键能反而小，C项错误；
D．用饱和碳酸钠溶液浸泡，部分因较高浓度的可转化生成，但是溶度积常数：，D项错误；
答案选B。
11. 我国超高压输变技术世界领先。属于新一代超高压绝缘介质材料，其制备原理为。已知的分子结构为正八面体，下列说法正确的是
A. 氧元素的化合价为-1价
B. 是直线形分子
C. HF的电子式为
D. 标准状况下，每生成11.2L ，反应转移1ml电子
【答案】D
【解析】
【详解】A．F元素的电负性较O元素大，故氧元素的化合价为+1价，A项错误；
B．的S元素为杂化，略去两对孤对电子，分子构型为V形，B项错误；
C．HF是共价化合物，电子式为，C项错误；
D．氧元素化合价由+1价变到0价，标准状况下，每生成0.5ml的，反应转移1ml的电子，D项正确；
答案选D。
12. 制备异丁酸甲酯的某种反应机理如图所示，下列说法错误的是
A. 化合物4是反应的催化剂
B. 化合物4转化为化合物6符合“原子经济性”
C. 若将丙烯替换为乙烯，则反应可制得乙酸甲酯
D. 反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A．由反应机理图可知，化合物4是反应的催化剂，A正确；
B．化合物4转化为化合物6发生加成反应，符合“原子经济性”，B正确；
C．若将丙烯替换为乙烯，则反应可制得丙酸甲酯，C错误；
D．反应I有碳碳键的断裂，反应Ⅲ有碳碳键的形成，反应Ⅳ有极性键的断裂，反应V有极性键的形成，D正确；
答案选C。
13. 新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本储能电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时，电极a发生氧化反应
B. 放电时，电极b反应为：
C. 充电时，II室溶液的浓度不变
D. 充电时，电极a质量增加24g，电极b质量理论上减少7g
【答案】D
【解析】
【分析】放电时为原电池，Mg电极为负极，负极反应式为Mg-2e-=Mg2+，电极b的反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4，发生得电子的还原反应，原电池工作时阳离子移向正极；充电时为电解池，原电池正极与外加电源的正极相连、作阳极，负极与电源负极相连、作阴极。
【详解】A．放电时，电极a是负极，负极反应式为Mg-2e-=Mg2+，发生氧化反应，A项正确；
B．电极b是正极，反应为：，B项正确；
C．充电时，II室生成的和向I室迁移的数目相同，溶液的浓度不变，C项正确；
D．充电时，电极a质量增加24g，生成1ml Mg，转移2ml ，电极b理论上减少2ml ，质量减少14g，D项错误；
故选D。
14. 已知氯化银可溶于氨水，向氯化银的悬浊液中通入氨气，存在平衡关系：、 、 。常温下，溶液中与的关系如图所示，表示、或。下列说法错误的是
A. 曲线代表
B. 常温下，
C. b点溶液存在：
D. 常温下，的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A．随着增大，不断减小，先增大后减小，不断增大，故曲线代表，A项正确；
B．，B项正确；
C．根据物料守恒可知，，b点溶液中，C项正确；
D．，，D项错误；
答案选D。
二、非选择题：共4道题，共58分。
15. 六水合三氯化铬()可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠()为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下：
已知：①甲醇沸点61.7℃。
②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。
③的性质与类似。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称为___________；步骤I中使用该仪器的作用是___________。
（2）步骤I反应生成的同时有气体逸出，反应的化学方程式为___________。
（3）步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是___________(用离子方程式解释)。
（4）步骤Ⅳ中洗涤固体的方法是___________。
（5）步骤VI中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量___________洗涤、低温烘干。
（6）用碘量法测定产品纯度。称取6.0g产品，在强碱性条件下，加入过量溶液，小火加热使完全转化为，再继续加热煮沸一段时间。冷却至室温后，滴入适量稀硫酸使转化为，再加入蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液，加入过量KI溶液，滴加2-3滴淀粉溶液，用0.3000标准溶液滴定，发生反应：，三次平行实验测得消耗标准溶液体积的数据如下：
①“继续加热煮沸一段时间”的目的是___________。
②滴定终点的现象为___________。
③该产品的纯度为___________%(结果保留1位小数)。
【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 将甲醇、盐酸冷凝回流，提高原料利用率
（2）
（3）
（4）向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待蒸馏水自然流下，重复操作2-3次
（5）乙醚 （6） ①. 除去过量的，防止将KI氧化为 ②. 当滴入最后半滴标准溶液，溶液恰好由蓝色褪为无色，且半分钟不恢复原来的颜色 ③. 88.8%
【解析】
【分析】铬酸钠溶液与甲醇、浓盐酸控温在120℃反应生成氯化铬溶液，加入适量氢氧化钠溶液调节pH=6.8，过滤得到氢氧化铬固体和滤液，固体洗涤、加入浓盐酸溶解，再一系列操作，为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铬晶体；
【小问1详解】
由装置图可知，仪器a为冷凝管；因为甲醇沸点为64.7℃，为减少反应过程中甲醇和盐酸的大量挥发，故使用冷凝管对其冷凝回流，提高原料利用率；
【小问2详解】
由信息可知，甲醇转变为，被还原为，根据元素守恒和得失电子守恒可写出反应的化学方程式为。
【小问3详解】
因为的性质与类似具有两性，故如果加入过量NaOH溶液，会反应生成，离子方程式为。
【小问4详解】
洗涤固体的方法是向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待蒸馏水自然流下，重复操作2-3次。
【小问5详解】
不溶于乙醚，由溶液得到晶体的一系列操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量乙醚洗涤、低温烘干。
【小问6详解】
①继续加热煮沸一段时间的目的是除去过量的溶液，防止将KI氧化为。
②滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准溶液，溶液恰好由蓝色褪为无色，且半分钟不恢复原来的颜色。
③根据元素守恒和电子得失守恒可得出关系：，又第二次滴定时的误差较大，因此消耗标准溶液的体积为，故滴定产品的纯度为。
16. 锂离子电池给生活带来了便利，但数量巨大的废旧锂电池的处理问题也日益显现。对废旧锂离子电池的有效回收，不仅具有巨大的社会、经济效益，而且还可以缓解我国钴和锂等矿产资源紧缺的压力。以某废旧电池材料为原料(主要成分为，还含有少量铁、铝等元素的化合物)制备和的工艺流程如图所示。
已知：①微溶于水。难溶于水，且能与过量的生成。
②常温下，几种物质的。如下表：
回答下列问题：
（1）基态C原子的价电子排布式为___________。
（2）“酸浸”过程中反应的离子方程式为___________；该过程不适合用盐酸代替，从绿色化学角度分析其原因是___________。
（3）“调pH”时溶液，常温下，若使杂质离子全部沉淀，则调节pH的范围是___________(已知：离子浓度时，认为沉淀完全)。
（4）鉴别洗净的和固体常用方法的名称是___________。
（5）“沉钴”时，钴的沉淀率与加入量的关系如图所示，随的进一步增大，钴的沉淀率减小的原因是___________。
（6）在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为___________。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 会将盐酸氧化生成氯气，污染环境
（3）5≤pH<7 （4）焰色试验
（5）与过量的生成而溶解
（6）
【解析】
【分析】废旧电池加入双氧水和硫酸进行酸浸，得到硫酸盐，加入氢氧化钠调节pH除去滤渣，主要为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液加入P204进行萃取，得到水相加入碳酸钠沉锂，处理得到碳酸锂；有机相加入硫酸反萃取得到的溶液加入草酸铵沉钴，得到草酸钴，焙烧得到四氧化三钴；
【小问1详解】
C为27号元素，基态C原子的价电子排布式为。
【小问2详解】
中+3价的C元素被还原为+2价的，故反应的离子方程式为。中+3价的C元素具有较强的氧化性，会将盐酸氧化生成氯气，污染环境；
【小问3详解】
“调pH”将溶液中的杂质离子和转化为沉淀，，即pH≥5；同时不能沉淀，故，即pH<7，答案为5≤pH<7；
【小问4详解】
和所含金属元素不同，可通过焰色试验鉴别，其中Li元素焰色为紫红色，Na元素焰色为黄色，答案为焰色试验；
【小问5详解】
随的进一步增大，与过量的生成导致钴的沉淀率减小；
【小问6详解】
在空气中加热转化为C3O4的反应为晶体被空气中氧气氧化得到C3O4，根据元素守恒和电子得失守恒可写出反应的化学方程式为。
17. 异丁烯是一种重要的化工原料，主要用于生产橡胶、催化剂、汽油添加剂和润滑油等。工业上常用异丁烷为原料制备异丁烯。回答下列问题：
（1）异丁烷直接脱氢制备异丁烯，反应为 。根据下列键能数据，计算该反应的___________。
（2）异丁烷的转化率和异丁烯的选择性［］随温度的变化如图所示。当温度升高，异丁烯的选择性变化的原因是___________(填标号)。
A. 催化剂的活性增大B. 异丁烷裂解发生副反应
C. 异丁烯容易发生聚合反应D. 平衡向逆反应方向移动
（3）在温度853K、压强100kPa下，初始反应气体组成或与平衡时异丁烷摩尔分数x的关系如图所示。
①表示的曲线为___________(填“M”或“N”)。
②a点反应的平衡常数___________kPa(列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。
（4）有人提出加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢制备异丁烯，反应为 ，与异丁烷直接脱氢制备异丁烯相比，该方法的优缺点有___________。
（5）一种基催化剂可高效催化异丁烷直接脱氢制备异丁烯。四方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm、a pm、c pm。离子在晶胞中的配位数是___________，该晶体的密度为___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】（1）+123 （2）BC
（3） ①. M ②.
（4）优点：该反应为熵增的放热反应，可以在较低温度下自发进行，节约能源。缺点：异丁烷和异丁烯容易被氧气氧化，导致原料浪费和目标产物的选择性降低
（5） ①. 8 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应物键能之和-生成物键能之和，除去异丁烷和异丁烯中相同的化学键，则反应的；
【小问2详解】
A．由图可知，当温度升高时，异丁烯的选择性降低，有可能是催化剂失活，A项错误；
B．也可能是异丁烷在温度较高时，发生了裂解反应，B项正确；
C．异丁烯中存在碳碳双键，可以发生聚会反应，也会导致异丁烯的选择性降低，C项正确；
D．异丁烷直接脱氢生成异丁烯的反应为吸热反应，升高温度，平衡向反应方向移动，D项错误；
答案选BC；
【小问3详解】
①对于一定量的异丁烷，起始加入等物质的量的与Ar时，由于为生成物，故平衡左移，气体总物质的量减小且异丁烷的物质的量增加；Ar为稀有气体，不参与反应，相当于减小压强，平衡右移，气体总物质的量增加且异丁烷物质的量减小，故投入时对应的x值更大，曲线M为；
②根据题意可列三段式：
平衡时异丁烷摩尔分数，解得，；
【小问4详解】
异丁烷氧化脱氢法的优点：该反应为熵增的放热反应，可以在较低温度下自发进行，节约能源。缺点：异丁烷和异丁烯容易被氧气氧化，导致原料浪费和目标产物的选择性降低；
【小问5详解】
由图可知，与离子距离最近且等距的数目为8，故离子在晶胞中的配位数是8，该晶体的密度为。
18. 吡唑类化合物是重要的医药中间体，如图是吡唑类物质L的一种合成路线：
已知：①；
②。
回答下列问题：
（1）B的化学名称是___________。
（2）C→D反应的化学方程式为___________。
（3）E中官能团的名称为___________。
（4）H的结构简式为___________。
（5）J→K的反应类型是___________。
（6）在K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含有苯环，且有两个取代基；
②含有碳碳三键；
③既能发生水解反应又能发生银镜反应。
其中，核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为___________。
（7）参照上述合成路线，以乙酸和为原料，设计合成的路线：___________(无机试剂任选)。
【答案】（1）对硝基甲苯
（2）+NaOH+NaCl
（3）硝基、醛基 （4）
（5）消去反应 （6） ①. 12 ②. 、
（7）
【解析】
【分析】A发生硝化反应生成B，B转化为C，由C的结构可推知硝化时取代位在甲基的对位，则B为对硝基甲苯，C生成D，D生成对硝基苯甲醛，则C应该为水解生成D为对硝基苯甲醇，再氧化得到对硝基苯甲醛；F与甲醇在浓硫酸催化下加热生成G，G与H在碱的作用下加热发生已知类似的反应生成I，结合F的分子式可推知F为CH3COOH，G为CH3COOCH3，H为，I生成J，J转化为K，可推知I→J与卤素单质加成后再通过J→K消去反应完成碳碳双键到碳碳三键的转化；
【小问1详解】
由C的结构可推知B为对硝基甲苯；
【小问2详解】
由E可推知D的结构简式为，C→D是在强碱的水溶液中加热发生水解反应生成对硝基苯甲醇，反应的化学方程式为+NaOH+NaCl ；
【小问3详解】
E为，E中官能团的名称为硝基、醛基；
【小问4详解】
由已知信息①可推知，H的结构简式为 ；
小问5详解】
根据分析可知，I→J是加成反应，J→K是消去反应；
【小问6详解】
既能发生水解反应又能发生银镜反应，推知含有甲酸酯基甲酸酯基HCOO-。还要求含有苯环，且有两个取代基、含有碳碳三键，两个取代基可以是、，也可以是、或、，还可以是、两个取代基有邻、间、对三个位置关系，故共12种同分异构体；其中，核磁共振氢谱显示为四组峰，且峰面积比为3：2：2：1的同分异构体的结构简式为、。
【小问7详解】
在NaOH水溶液中加热水解生成，氧化得到，与乙酸发生酯化反应得到，在碱作用下加热得到，合成路线为。选项
实验事实
结论
A
向溶液中通入气体，生成CuS和
酸性：
B
相同条件下Na分别与水和乙醇反应，前者产生气体的速率更快
羟基氢原子的活泼性：水>乙醇
C
分子的键能比分子的键能小
键长：
D
用饱和碳酸钠溶液浸泡，可转化生成
溶度积常数：
第1次
第2次
第3次
20.05mL
20.30mL
19.95mL
物质
化学键
键能/()
348
615
413
436