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2024年高考第三次模拟考试题：化学（全国卷新教材）（解析版）
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这是一份2024年高考第三次模拟考试题：化学（全国卷新教材）（解析版），共16页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56
一、单项选择题：本题共7小题，每小题6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。
7. 下列有关生活中的化学知识叙述不正确的是
A. 硫酸铜可用于游泳池消毒，也可用于配制农业杀菌剂
B. 铁表面自然形成的铁锈比较疏松，不能阻止内层金属被空气氧化；钢制品往往要通过一定的发蓝(或发黑)处理，使其表面产生致密且极薄的氧化物膜起到保护作用
C. 乙二醇是一种无色、黏稠、有甜味的液体，主要用来生产聚酯纤维。乙二醇的水溶液凝固点很高，可作汽车发动机的抗冻剂
D. 热压氮化硅的强度很高，是世界上最坚硬的物质之一，具有高强度、低密度、耐高温等优点，Si3N4陶瓷能替代合金钢，用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料
【答案】C
【解析】A． 铜离子能够使蛋白质变性，硫酸铜的Cu2+可用于游泳池消毒，也可用于配制农业杀菌剂，农业杀菌剂的主要成分为石灰水和硫酸铜，故A正确；
B．铁表面自然形成疏松的铁锈薄膜起不到保护作用，钢制品发黑处理是人为形成氧化膜，有保护作用，故B正确；
C．乙二醇的水溶液凝固点很低，可作汽车发动机的抗冻剂，故C不正确；
D．Si3N4具有高强度，低密度，耐高温的优点，用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料，故D正确；
故选C。
8．聚酰胺树脂材料具有较好的耐热性、耐水性。一种高分子聚酰树脂的合成过程为：
下列有关说法正确的是
A．有机物A中所有原子可能共平面
B．1ml该树脂最多与2mlNaOH反应
C．有机物A和有机物B是合成该聚酰胺树脂的单体，A和B的核磁共振氢谱中都只有2组峰
D．该树脂是由有机物A和有机物B通过加聚反应得到
【答案】A
【解析】A．有机物A中苯环山的碳原子和羧基上的氧原子均为杂化，由于单键可以旋转，羟基上的氢原子也可能转入共面，所有原子可能共平面，故A正确；B．除了最左端的两个羧基，该树脂中含有的酰胺基与NaOH反应，1ml该树脂最多与4nmlNaOH反应，故B错误；C．单体A中有2种等效氢，但单体B中有3种等效氢，B的核磁共振氢谱中有3组峰，故C错误；D．单体A和B发生缩聚反应，生成该高分子聚酰树脂和水，故D错误；选A。
9．下列实验操作所观察到的实验现象正确且能得出相应实验结论的是
【答案】A
【解析】A．向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠，缓慢产生气泡说明乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢，故A正确；B．甲苯是苯的同系物，分子中不含有碳碳双键，故B错误；C．向含有少量氯化铜的氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，产生白色沉淀可能是因为镁离子的浓度大于铜离子浓度，则产生白色沉淀不能说明氢氧化镁的溶度积小于氢氧化铜，故C错误；D．次氯酸钠溶液具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，不能用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，则试纸先变蓝，后褪色不能说明次氯酸钠溶液呈中性，故D错误；故选A。
10．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列关于次氯酸盐性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A．将足量的二氧化碳通入溶液中：
B．验证“84”消毒液与洁则剂不能混合的原因：
C．用溶液吸收废气中的制石膏乳：
D．将硫酸铬溶液滴入含的强碱性溶液中：
【答案】B
【解析】A．足量二氧化碳通入溶液生成的是，离子方程式为：，A错误；B．“84”消毒液与洁厕剂混合的离子方程式为，因生成有毒的氯气，因此两者不能混合使用，B正确；C．生成的微溶于水不能拆，离子反应为：，C错误；D．强碱性溶液不生成，离子反应为：，D错误；故选：B。
11．下列说法或图示表达错误的是
A．在中，提供孤对电子，提供空轨道
B．叠氮-炔环加成满足点击化学的条件，活性Cu(I)催化该反应的机理如图1所示，DTF计算表明叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多，则活性Cu(I)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快
C．冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18-冠-6可用作相转移催化剂，其与形成的螯合离子结构如图2所示。与二甲醚()相比，该螯合离子中“C-O-C”键角更小
D．图3的结构中含有-OH，可与水分子间形成氢键，其在水中的溶解度比图4所示物质大
【答案】C
【解析】A．在中，提供孤对电子，提供空轨道，两者形成配位键，A正确；B．活化能越大，反应越慢，活化能越小，反应越快，催化剂可改变反应历程，降低活化能，加快反应速率；根据题意可知，叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多，则活性Cu(I)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快，B正确；C．该螯合离子中氧的孤电子对形成配位键，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故导致该螯合离子中“C-O-C”键角变大，C错误； D．图3的结构中含有-OH，可与水分子间形成氢键，图4所示物质不能和水分子间形成氢键，故图3所示物质在水中的溶解度比图4所示物质的大，D正确；故选C。
12．水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一、一种在晶体中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是
A．①为活化过程，其中的价态不变
B．该材料在锌电池中作为负极材料
C．②代表电池放电过程
D．③中晶体转移的电子数为
【答案】C
【解析】A．①过程中MnO晶胞中体心的Mn2+失去，产生空位，该过程为MnO活化过程，根据化合物化合价为0可知Mn元素化合价一定发生变化，故A项错误；B．锌电池中Zn失去电子生成Zn2+，Zn电极为负极材料，故B项错误；C．②过程中电池的MnO电极上嵌入Zn2+，说明体系中有额外的Zn2+生成，因此表示放电过程，故C项正确；D．MnO晶胞中棱边上所含Mn的个数为，同理和晶胞中棱边上所含Mn的个数为3，晶胞中Zn2+个数为，因此Mn与Zn2+个数比为3：1，由此可知晶胞中Zn2+个数为，③过程中1ml晶体转移电子的物质的量为，故D项错误；综上所述，叙述正确的是C项。
13. 常温下，用溶液滴定(亚磷酸)溶液，得到与、的关系分别如左图、右图所示。下列叙述正确的是
A. 点对应的溶液中：
B. 曲线表示与的变化关系
C. 时，
D. 的平衡常数
【答案】C
【详解】A．由图可知，为二元弱酸，在水中分两步电离，，，当图横坐标为0时，，曲线曲线，由于，故曲线代表，曲线代表，且，由图可知，点溶质主要溶质为点溶质主要溶质为．为酸式盐，且此时溶液为酸性，故的电离程度大于其水解程度，，选项A错误；
B．根据上述分析可知，曲线表示与的变化关系，选项B错误；
C．根据上述分析，当时，，则，故，选项C正确；
D．的平衡常数，选项D错误；
答案选C。
二、解答题：本题共4小题，共58分．
27．（14分）从砷化镓废料(主要成分为GaAs，含、和等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下：
已知：是两性氢氧化物。
25℃时，的溶度积，。回答下列问题：
（1）“滤渣Ⅱ”的成分为_______(填化学式)。
（2）基态砷原子的价电子排布图为_______；砷化镓(GaAs)和氮化硼(BN)晶体都具有空间网状结构，硬度大，则砷化镓的熔点_______氮化硼的熔点(填“高于”“低于”或“等于”)。
（3）砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，砷化镓转化为和进入溶液，该反应的化学方程式为_______。
（4）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是_____。
（5）向“中和”后得到的滤液中加入足量NaOH溶液，使pH大于12，经_______、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到。
（6）为探究在氨水中能否溶解，计算反应的平衡常数K=_______。(已知 )
【答案】（1）、（2分）
（2） （2分） 低于 （2分）
（3） （2分）
（4）温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致分解，所以温度不能过高或过低（2分）
（5）蒸发浓缩(或加热浓缩) （2分）
（6） （2分）
【解析】砷化镓废料，主要成分为GaAs，含、和等杂质，加入NaOH、，GaAs转化为、，转化为进入溶液，、难溶于NaOH溶液形成滤渣Ⅰ；浸出液中加硫酸中和调节pH，生成滤渣Ⅱ、沉淀，向镓和硅共沉物中加入硫酸，生成溶液，电解溶液生成Ga。
（1）滤渣II的成分为、沉淀。
（2）砷元素的原子序数为33，价电子排布式为，价电子排布图为；砷化镓(GaAs)和氮化硼(BN)晶体都具有空间网状结构，说明两者都是共价晶体，共价晶体的熔沸点与键长成反比，原子半径越小，键长越短，键长：B-N＜Ga-As，所以砷化镓熔点低于氮化硼的熔点。
（3）砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，NaOH、与GaAs反应生成、，该反应的化学方程式为。
（4）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致分解，所以温度不能过高或过低。
（5）制得用到的是冷却结晶的方法，具体的操作为蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，低温干燥。
（6）将、、三式相加可得反应，则平衡常教。
28．（14分）三苯甲醇()是重要的有机合成中间体，实验室中合成三苯甲醇时采用如下图所示的装置，其合成流程如下图所示。
已知：
①
②(联苯)
③格氏试剂易潮解，生成可溶于水的碱式溴化镁[Mg(OH)Br]
④三苯甲醇可通过格式试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2：1反应合成
⑤相关物质的物理性质如下：
请回答下列问题：
（1）合成格氏试剂：实验装置如图所示，仪器B的名称是___________，已知制备格氏试剂的反应剧烈放热，但实验开始时常加入一小粒碘引发反应，推测I2的作用是___________。合成过程中，如果恒压滴液漏斗中的混合液滴加过快将导致格氏试剂产率下降，其原因是______。使用装有无水氯化钙的A装置主要是为避免发生_____(用化学方程式表示)。
（2）制备三苯甲醇：通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13mL苯甲酸乙酯(0.09ml)和15mL无水乙醚的混合液，反应剧烈，要控制反应速率除使用冷水浴外，还可以___________(任写一点即可)。回流0.5h后，加入饱和氯化铵溶液，有晶体析出。
（3）提纯：冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质，可先通过___________(填操作方法，下同)除去有机杂质，得到固体17.2g。再通过___________纯化，得白色颗粒状晶体16.0g，测得熔点为164°C。
（4）本实验的产率是___________(结果保留两位有效数字)。本实验需要在通风橱中进行，且不能有明火，原因是___________。
（5）纯度测定：称取2.60g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠(乙醚与钠不反应)，充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为___________。
【答案】（1）球形冷凝管 （1分） 碘与Mg反应放热，可以提供反应需要的活化能 （1分） 滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯，导致格氏试剂产率下降 （1分） +H2O→ +Mg(OH)Br （1分）
（2）缓慢滴加混合液等 （2分）
（3） 蒸馏 重结晶 （2分）
（4） 68% （2分） 乙醚易挥发，有毒且易燃 （2分）
（5）90% （2分）
【解析】首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂，由于格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置；之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入苯甲酸抑制和无水乙醚混合液，由于反应剧烈，所以需要采用冷水浴，同时控制混合液的滴入速率；此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中，而三苯甲醇的沸点较高，所以可采用蒸馏的方法将其分离，除去有机杂质；得到的粗品还有可溶于水的Mg(OH)Br杂质，以此解题。
（1）由图可知仪器B的名称是球形冷凝管；碘与Mg反应放热，可以提供反应需要的活化能；根据题目信息，滴入过快会产生联苯,使格氏试剂产率下降，故合成格氏试剂过程中，缓慢滴加混合液，故答案为：滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯，导致格氏试剂产率下降；格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置，方程式为：+H2O→+Mg(OH)Br；
（2）制备三苯甲醇由于反应剧烈,要控制反应速率除使用冷水浴外，还可以缓慢滴加混合液等；
（3）根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质；进一步纯化固体可采用重结晶的方法；
（4）三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应，由于格氏试剂过量，所以理论生成的m(三苯甲醇) = n(苯甲酸乙酯)=0.09ml，所以产率为；本实验使用的乙醚易挥发，有毒且易燃，所以需要在通风橱中进行；
（5）三苯甲醇()中含有一个羟基，与钠反应，且2ml-OH生成1mlH2，100.80mL氢气的物质的量为=0.0045ml，故三苯甲醇的物质的量为0.009ml，故三苯甲醇的质量分数为=90%。
29．（15分）铁的化合物在生产生活和科学实验中应用广泛。请按要求回答下列问题：
（1）一定条件下Fe2O3与甲烷反应制取纳米级铁，同时生成CO和H2。已知：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-27.6kJ/ml
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH2=+206.4kJ/ml
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.0kJ/ml
①反应Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的ΔH=_____________。
②若该反应在5 L的密闭容器中进行5 min 后达到平衡，测得体系中固体质量减少0.96 g，则该段时间内CO的平均反应速率为________________。
③该反应的化学平衡常数的负对数pK随反应温度T的变化曲线如图。试用平衡移动原理解释该曲线的变化规律：______________。若700°C时测得平衡时，H2浓度为1.0 ml·L-1，则CH4的平衡转化率为____________。
（2）常温下FeCO3的溶度积常数为Ksp(FeCO3)，H2CO3的一级电离常数和二级电离常数分别为Ka1和Ka2。已知菱铁矿的主要成分是FeCO3，实验室中可以通过FeSO4与足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3，常温下该反应的平衡常数K=__________[用含有Ksp(FeCO3)、Ka1和Ka2的代数式表示]。
（3）Na2FeO4是一种高效净水剂，工业上以Fe为阳极，NaOH为电解质溶液进行电解制备，请写出阳极的电极反应式：__________________。
（4）铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物立方晶胞结构如图所示。
①若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置是____________。
②该化合物晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为a pm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为___________g·cm-3(列式计算即可)。
【答案】（1） +714.6 kJ/ml （2分） 0.0024 ml(L·min) （2分）该反应为吸热反应，温度越高反应进行的程度越大，K越大，则pK越小 （2分） 50%（2分）
（2） （2分）
（3）Fe-6e-+8OH-=+4H2O （2分）
（4） 棱心和体心 （1分） （2分）
【解析】（1）①已知：①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27.6 kJ/ml，②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.4 kJ/ml，③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0 kJ/ml，根据盖斯定律可知①+3×②-3×③即得Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g) +6H2(g) △H= +714.6 kJ/ml；
②根据反应方程式可知，固体质量减少量即Fe2O3中氧元素的质量，即m(O)=0.96 g，n(O)=0.06 ml，则生成n(CO)=0.06 ml，所以υ(CO)==0.0024 ml/ (L·min)；
③由于该反应为吸热反应，温度越高反应进行的程度越大，K越大，则pK越小；若700℃时测得平衡时，c平衡(H2)=1.0 ml·L-1，则c平衡(CO)=0.5 ml/L，已知pK=0，即K=1，则有=1，代入即得c平衡(CH4)=0.5 ml/L，则c起始(CH4)=1.0 ml/L，所以CH4的平衡转化率为50%；
（2）FeSO4与足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3，该反应方程式为：，根据反应方程式可得；
（3）阳极为铁，失去电子被氧化，生成，电解质溶液中的OH-移向阳极，所以阳极反应式为：Fe-6e-+8OH-=+4H2O；
（4）①若以氮原子为晶胞顶点，则原来在面的铁原子为晶胞的棱心，原来在顶点的铁原子在体心；
②该晶胞中铁原子的个数为，氮原子个数为1，则该化合物的化学式为Fe4N，若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为a pm，为棱长的一半，则晶胞的体积为 cm3，晶胞的质量为 g，该晶胞的密度为g·cm-3，即 g·cm-3。
30．（15分）“点击反应”（Click Reactin）以其快速反应性与位点专一性，获得了诺贝尔化学奖。下面是一例成功运用“点击反应”的合成抗生素J的路线设计。
已知：①点击反应：
②
③
请回答：
（1）下列说法不正确的是________。
A. 化合物D中含有的官能团是碳碳三键和醛基
B. 化合物F的分子式是
C. 和中碳原子的电性相同
D. 抗生素J具有两性
（2）化合物A的结构简式是________；化合物H制备化合物I的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为________、________。
（3）写出的化学方程式________________________。
（4）已知：可与反应生成，请设计以和硝基苯为原料合成物质的路线（用流程图表示，无机试剂任选）________。
（5）分子式为且同时符合下列条件的所有同分异构体有________种。
①分子含一个对位二取代苯环。②分子中含有且仅有一个键。③可发生点击反应。
【答案】（1）BC （2分） （2） （2分） 水解反应(取代反应) （1分） 消去反应 （1分）
（3） + （2分）
（4）
（4分）
（5） 4 （3分）
【解析】
【分析】CH2=CH2发生氧化反应生成A，A的分子式为C2H4O，A的结构简式为；A与NH3反应生成B，B与CH3COOH发生酯化反应生成C，C与D发生点击反应生成E，由C、E的结构简式知，D的结构简式为CH≡CCHO，E与G发生题给已知②反应的第一步生成H，H的结构简式为，H依次发生水解反应、消去反应生成I，据此回答。
（1）A．D的结构简式为CH≡CCHO，其中含有的官能团为碳碳三键和醛基，A正确；
B．由F的结构简式知，F的分子式是C9H13NSO5，B错误；
C．电负性Br＞C＞Li，C—Br中碳原子带部分正电性，C—Li中碳原子带部分负电性，电性不同，C错误；
D．抗生素J中含有酸性基团—SH和碱性基团，则抗生素J具有两性，D正确；
故选BC。
（2）根据分析，A的结构简式为；对比H和I的结构简式，H制备I的过程中设计的两步反应的反应类型为水解反应（或取代反应）、消去反应；
（3）E+G→H的化学方程式为：+；
（4）可由与CH3CH(OH)—C≡CH发生点击反应制得；可由苯先发生硝化反应、再发生题给已知③的反应制得；结合题给已知，CH≡CH与LiNH2反应生成CH≡CLi，CH≡CH与H2O反应生成CH3CHO，CH≡CLi与CH3CHO发生题给已知②的反应生成CH3CH(OH)—C≡CH；则合成路线的流程图为：
（5）分子式为C8H9N3的同分异构体分子中含有且仅有一个C—N键，可发生点击反应，则结构中含—N3或—C≡CH，分子中含一个对位二取代苯环，符合条件的结构简式为：，共4种。
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠
缓慢产生气泡
乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢
B
向盛有2.0mL甲苯的试管中加入3滴酸性溶液，用力振荡
紫色褪去
甲苯中含有碳碳双键，可被酸性溶液氧化
C
向含有少量的溶液中滴加少量稀溶液
产生白色沉淀
D
用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上
试纸先变蓝，后褪色
溶液呈中性
物质
相对分子质量
熔点
沸点
溶解性
三苯甲醇
260
164.2°C
380°C
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚
一
-116.3°C
34.6°C
微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯
一
-30.7°C
156.2°C
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯
150
-34.6°C
212.6°C
不溶于水
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Fe 56
一、单项选择题：本题共7小题，每小题6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。
7. 下列有关生活中的化学知识叙述不正确的是
A. 硫酸铜可用于游泳池消毒，也可用于配制农业杀菌剂
B. 铁表面自然形成的铁锈比较疏松，不能阻止内层金属被空气氧化；钢制品往往要通过一定的发蓝(或发黑)处理，使其表面产生致密且极薄的氧化物膜起到保护作用
C. 乙二醇是一种无色、黏稠、有甜味的液体，主要用来生产聚酯纤维。乙二醇的水溶液凝固点很高，可作汽车发动机的抗冻剂
D. 热压氮化硅的强度很高，是世界上最坚硬的物质之一，具有高强度、低密度、耐高温等优点，Si3N4陶瓷能替代合金钢，用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料
【答案】C
【解析】A． 铜离子能够使蛋白质变性，硫酸铜的Cu2+可用于游泳池消毒，也可用于配制农业杀菌剂，农业杀菌剂的主要成分为石灰水和硫酸铜，故A正确；
B．铁表面自然形成疏松的铁锈薄膜起不到保护作用，钢制品发黑处理是人为形成氧化膜，有保护作用，故B正确；
C．乙二醇的水溶液凝固点很低，可作汽车发动机的抗冻剂，故C不正确；
D．Si3N4具有高强度，低密度，耐高温的优点，用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料，故D正确；
故选C。
8．聚酰胺树脂材料具有较好的耐热性、耐水性。一种高分子聚酰树脂的合成过程为：
下列有关说法正确的是
A．有机物A中所有原子可能共平面
B．1ml该树脂最多与2mlNaOH反应
C．有机物A和有机物B是合成该聚酰胺树脂的单体，A和B的核磁共振氢谱中都只有2组峰
D．该树脂是由有机物A和有机物B通过加聚反应得到
【答案】A
【解析】A．有机物A中苯环山的碳原子和羧基上的氧原子均为杂化，由于单键可以旋转，羟基上的氢原子也可能转入共面，所有原子可能共平面，故A正确；B．除了最左端的两个羧基，该树脂中含有的酰胺基与NaOH反应，1ml该树脂最多与4nmlNaOH反应，故B错误；C．单体A中有2种等效氢，但单体B中有3种等效氢，B的核磁共振氢谱中有3组峰，故C错误；D．单体A和B发生缩聚反应，生成该高分子聚酰树脂和水，故D错误；选A。
9．下列实验操作所观察到的实验现象正确且能得出相应实验结论的是
【答案】A
【解析】A．向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠，缓慢产生气泡说明乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢，故A正确；B．甲苯是苯的同系物，分子中不含有碳碳双键，故B错误；C．向含有少量氯化铜的氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，产生白色沉淀可能是因为镁离子的浓度大于铜离子浓度，则产生白色沉淀不能说明氢氧化镁的溶度积小于氢氧化铜，故C错误；D．次氯酸钠溶液具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，不能用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH，则试纸先变蓝，后褪色不能说明次氯酸钠溶液呈中性，故D错误；故选A。
10．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列关于次氯酸盐性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A．将足量的二氧化碳通入溶液中：
B．验证“84”消毒液与洁则剂不能混合的原因：
C．用溶液吸收废气中的制石膏乳：
D．将硫酸铬溶液滴入含的强碱性溶液中：
【答案】B
【解析】A．足量二氧化碳通入溶液生成的是，离子方程式为：，A错误；B．“84”消毒液与洁厕剂混合的离子方程式为，因生成有毒的氯气，因此两者不能混合使用，B正确；C．生成的微溶于水不能拆，离子反应为：，C错误；D．强碱性溶液不生成，离子反应为：，D错误；故选：B。
11．下列说法或图示表达错误的是
A．在中，提供孤对电子，提供空轨道
B．叠氮-炔环加成满足点击化学的条件，活性Cu(I)催化该反应的机理如图1所示，DTF计算表明叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多，则活性Cu(I)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快
C．冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18-冠-6可用作相转移催化剂，其与形成的螯合离子结构如图2所示。与二甲醚()相比，该螯合离子中“C-O-C”键角更小
D．图3的结构中含有-OH，可与水分子间形成氢键，其在水中的溶解度比图4所示物质大
【答案】C
【解析】A．在中，提供孤对电子，提供空轨道，两者形成配位键，A正确；B．活化能越大，反应越慢，活化能越小，反应越快，催化剂可改变反应历程，降低活化能，加快反应速率；根据题意可知，叠氮形成六元金属环的活化能比非金属催化剂的反应低很多，则活性Cu(I)催化剂对该反应的催化效率高、反应速率快，B正确；C．该螯合离子中氧的孤电子对形成配位键，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故导致该螯合离子中“C-O-C”键角变大，C错误； D．图3的结构中含有-OH，可与水分子间形成氢键，图4所示物质不能和水分子间形成氢键，故图3所示物质在水中的溶解度比图4所示物质的大，D正确；故选C。
12．水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一、一种在晶体中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是
A．①为活化过程，其中的价态不变
B．该材料在锌电池中作为负极材料
C．②代表电池放电过程
D．③中晶体转移的电子数为
【答案】C
【解析】A．①过程中MnO晶胞中体心的Mn2+失去，产生空位，该过程为MnO活化过程，根据化合物化合价为0可知Mn元素化合价一定发生变化，故A项错误；B．锌电池中Zn失去电子生成Zn2+，Zn电极为负极材料，故B项错误；C．②过程中电池的MnO电极上嵌入Zn2+，说明体系中有额外的Zn2+生成，因此表示放电过程，故C项正确；D．MnO晶胞中棱边上所含Mn的个数为，同理和晶胞中棱边上所含Mn的个数为3，晶胞中Zn2+个数为，因此Mn与Zn2+个数比为3：1，由此可知晶胞中Zn2+个数为，③过程中1ml晶体转移电子的物质的量为，故D项错误；综上所述，叙述正确的是C项。
13. 常温下，用溶液滴定(亚磷酸)溶液，得到与、的关系分别如左图、右图所示。下列叙述正确的是
A. 点对应的溶液中：
B. 曲线表示与的变化关系
C. 时，
D. 的平衡常数
【答案】C
【详解】A．由图可知，为二元弱酸，在水中分两步电离，，，当图横坐标为0时，，曲线曲线，由于，故曲线代表，曲线代表，且，由图可知，点溶质主要溶质为点溶质主要溶质为．为酸式盐，且此时溶液为酸性，故的电离程度大于其水解程度，，选项A错误；
B．根据上述分析可知，曲线表示与的变化关系，选项B错误；
C．根据上述分析，当时，，则，故，选项C正确；
D．的平衡常数，选项D错误；
答案选C。
二、解答题：本题共4小题，共58分．
27．（14分）从砷化镓废料(主要成分为GaAs，含、和等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下：
已知：是两性氢氧化物。
25℃时，的溶度积，。回答下列问题：
（1）“滤渣Ⅱ”的成分为_______(填化学式)。
（2）基态砷原子的价电子排布图为_______；砷化镓(GaAs)和氮化硼(BN)晶体都具有空间网状结构，硬度大，则砷化镓的熔点_______氮化硼的熔点(填“高于”“低于”或“等于”)。
（3）砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，砷化镓转化为和进入溶液，该反应的化学方程式为_______。
（4）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是_____。
（5）向“中和”后得到的滤液中加入足量NaOH溶液，使pH大于12，经_______、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到。
（6）为探究在氨水中能否溶解，计算反应的平衡常数K=_______。(已知 )
【答案】（1）、（2分）
（2） （2分） 低于 （2分）
（3） （2分）
（4）温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致分解，所以温度不能过高或过低（2分）
（5）蒸发浓缩(或加热浓缩) （2分）
（6） （2分）
【解析】砷化镓废料，主要成分为GaAs，含、和等杂质，加入NaOH、，GaAs转化为、，转化为进入溶液，、难溶于NaOH溶液形成滤渣Ⅰ；浸出液中加硫酸中和调节pH，生成滤渣Ⅱ、沉淀，向镓和硅共沉物中加入硫酸，生成溶液，电解溶液生成Ga。
（1）滤渣II的成分为、沉淀。
（2）砷元素的原子序数为33，价电子排布式为，价电子排布图为；砷化镓(GaAs)和氮化硼(BN)晶体都具有空间网状结构，说明两者都是共价晶体，共价晶体的熔沸点与键长成反比，原子半径越小，键长越短，键长：B-N＜Ga-As，所以砷化镓熔点低于氮化硼的熔点。
（3）砷化镓(GaAs)在“碱浸”时，NaOH、与GaAs反应生成、，该反应的化学方程式为。
（4）“碱浸”的温度控制在70℃左右，温度过低时碱浸速率慢，温度过高易导致分解，所以温度不能过高或过低。
（5）制得用到的是冷却结晶的方法，具体的操作为蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，低温干燥。
（6）将、、三式相加可得反应，则平衡常教。
28．（14分）三苯甲醇()是重要的有机合成中间体，实验室中合成三苯甲醇时采用如下图所示的装置，其合成流程如下图所示。
已知：
①
②(联苯)
③格氏试剂易潮解，生成可溶于水的碱式溴化镁[Mg(OH)Br]
④三苯甲醇可通过格式试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2：1反应合成
⑤相关物质的物理性质如下：
请回答下列问题：
（1）合成格氏试剂：实验装置如图所示，仪器B的名称是___________，已知制备格氏试剂的反应剧烈放热，但实验开始时常加入一小粒碘引发反应，推测I2的作用是___________。合成过程中，如果恒压滴液漏斗中的混合液滴加过快将导致格氏试剂产率下降，其原因是______。使用装有无水氯化钙的A装置主要是为避免发生_____(用化学方程式表示)。
（2）制备三苯甲醇：通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13mL苯甲酸乙酯(0.09ml)和15mL无水乙醚的混合液，反应剧烈，要控制反应速率除使用冷水浴外，还可以___________(任写一点即可)。回流0.5h后，加入饱和氯化铵溶液，有晶体析出。
（3）提纯：冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质，可先通过___________(填操作方法，下同)除去有机杂质，得到固体17.2g。再通过___________纯化，得白色颗粒状晶体16.0g，测得熔点为164°C。
（4）本实验的产率是___________(结果保留两位有效数字)。本实验需要在通风橱中进行，且不能有明火，原因是___________。
（5）纯度测定：称取2.60g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠(乙醚与钠不反应)，充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为___________。
【答案】（1）球形冷凝管 （1分） 碘与Mg反应放热，可以提供反应需要的活化能 （1分） 滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯，导致格氏试剂产率下降 （1分） +H2O→ +Mg(OH)Br （1分）
（2）缓慢滴加混合液等 （2分）
（3） 蒸馏 重结晶 （2分）
（4） 68% （2分） 乙醚易挥发，有毒且易燃 （2分）
（5）90% （2分）
【解析】首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂，由于格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置；之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入苯甲酸抑制和无水乙醚混合液，由于反应剧烈，所以需要采用冷水浴，同时控制混合液的滴入速率；此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中，而三苯甲醇的沸点较高，所以可采用蒸馏的方法将其分离，除去有机杂质；得到的粗品还有可溶于水的Mg(OH)Br杂质，以此解题。
（1）由图可知仪器B的名称是球形冷凝管；碘与Mg反应放热，可以提供反应需要的活化能；根据题目信息，滴入过快会产生联苯,使格氏试剂产率下降，故合成格氏试剂过程中，缓慢滴加混合液，故答案为：滴加过快导致生成的格氏试剂与溴苯反应生成副产物联苯，导致格氏试剂产率下降；格氏试剂易潮解，所以需要在无水环境中进行反应，则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置，方程式为：+H2O→+Mg(OH)Br；
（2）制备三苯甲醇由于反应剧烈,要控制反应速率除使用冷水浴外，还可以缓慢滴加混合液等；
（3）根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质；进一步纯化固体可采用重结晶的方法；
（4）三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量比2:1反应，由于格氏试剂过量，所以理论生成的m(三苯甲醇) = n(苯甲酸乙酯)=0.09ml，所以产率为；本实验使用的乙醚易挥发，有毒且易燃，所以需要在通风橱中进行；
（5）三苯甲醇()中含有一个羟基，与钠反应，且2ml-OH生成1mlH2，100.80mL氢气的物质的量为=0.0045ml，故三苯甲醇的物质的量为0.009ml，故三苯甲醇的质量分数为=90%。
29．（15分）铁的化合物在生产生活和科学实验中应用广泛。请按要求回答下列问题：
（1）一定条件下Fe2O3与甲烷反应制取纳米级铁，同时生成CO和H2。已知：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-27.6kJ/ml
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH2=+206.4kJ/ml
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.0kJ/ml
①反应Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的ΔH=_____________。
②若该反应在5 L的密闭容器中进行5 min 后达到平衡，测得体系中固体质量减少0.96 g，则该段时间内CO的平均反应速率为________________。
③该反应的化学平衡常数的负对数pK随反应温度T的变化曲线如图。试用平衡移动原理解释该曲线的变化规律：______________。若700°C时测得平衡时，H2浓度为1.0 ml·L-1，则CH4的平衡转化率为____________。
（2）常温下FeCO3的溶度积常数为Ksp(FeCO3)，H2CO3的一级电离常数和二级电离常数分别为Ka1和Ka2。已知菱铁矿的主要成分是FeCO3，实验室中可以通过FeSO4与足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3，常温下该反应的平衡常数K=__________[用含有Ksp(FeCO3)、Ka1和Ka2的代数式表示]。
（3）Na2FeO4是一种高效净水剂，工业上以Fe为阳极，NaOH为电解质溶液进行电解制备，请写出阳极的电极反应式：__________________。
（4）铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化合物立方晶胞结构如图所示。
①若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置是____________。
②该化合物晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为a pm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为___________g·cm-3(列式计算即可)。
【答案】（1） +714.6 kJ/ml （2分） 0.0024 ml(L·min) （2分）该反应为吸热反应，温度越高反应进行的程度越大，K越大，则pK越小 （2分） 50%（2分）
（2） （2分）
（3）Fe-6e-+8OH-=+4H2O （2分）
（4） 棱心和体心 （1分） （2分）
【解析】（1）①已知：①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-27.6 kJ/ml，②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.4 kJ/ml，③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0 kJ/ml，根据盖斯定律可知①+3×②-3×③即得Fe2O3(s)+3CH4(g)2Fe(s)+3CO(g) +6H2(g) △H= +714.6 kJ/ml；
②根据反应方程式可知，固体质量减少量即Fe2O3中氧元素的质量，即m(O)=0.96 g，n(O)=0.06 ml，则生成n(CO)=0.06 ml，所以υ(CO)==0.0024 ml/ (L·min)；
③由于该反应为吸热反应，温度越高反应进行的程度越大，K越大，则pK越小；若700℃时测得平衡时，c平衡(H2)=1.0 ml·L-1，则c平衡(CO)=0.5 ml/L，已知pK=0，即K=1，则有=1，代入即得c平衡(CH4)=0.5 ml/L，则c起始(CH4)=1.0 ml/L，所以CH4的平衡转化率为50%；
（2）FeSO4与足量NaHCO3溶液混合制得FeCO3，该反应方程式为：，根据反应方程式可得；
（3）阳极为铁，失去电子被氧化，生成，电解质溶液中的OH-移向阳极，所以阳极反应式为：Fe-6e-+8OH-=+4H2O；
（4）①若以氮原子为晶胞顶点，则原来在面的铁原子为晶胞的棱心，原来在顶点的铁原子在体心；
②该晶胞中铁原子的个数为，氮原子个数为1，则该化合物的化学式为Fe4N，若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为a pm，为棱长的一半，则晶胞的体积为 cm3，晶胞的质量为 g，该晶胞的密度为g·cm-3，即 g·cm-3。
30．（15分）“点击反应”（Click Reactin）以其快速反应性与位点专一性，获得了诺贝尔化学奖。下面是一例成功运用“点击反应”的合成抗生素J的路线设计。
已知：①点击反应：
②
③
请回答：
（1）下列说法不正确的是________。
A. 化合物D中含有的官能团是碳碳三键和醛基
B. 化合物F的分子式是
C. 和中碳原子的电性相同
D. 抗生素J具有两性
（2）化合物A的结构简式是________；化合物H制备化合物I的过程中涉及两步反应，其反应类型依次为________、________。
（3）写出的化学方程式________________________。
（4）已知：可与反应生成，请设计以和硝基苯为原料合成物质的路线（用流程图表示，无机试剂任选）________。
（5）分子式为且同时符合下列条件的所有同分异构体有________种。
①分子含一个对位二取代苯环。②分子中含有且仅有一个键。③可发生点击反应。
【答案】（1）BC （2分） （2） （2分） 水解反应(取代反应) （1分） 消去反应 （1分）
（3） + （2分）
（4）
（4分）
（5） 4 （3分）
【解析】
【分析】CH2=CH2发生氧化反应生成A，A的分子式为C2H4O，A的结构简式为；A与NH3反应生成B，B与CH3COOH发生酯化反应生成C，C与D发生点击反应生成E，由C、E的结构简式知，D的结构简式为CH≡CCHO，E与G发生题给已知②反应的第一步生成H，H的结构简式为，H依次发生水解反应、消去反应生成I，据此回答。
（1）A．D的结构简式为CH≡CCHO，其中含有的官能团为碳碳三键和醛基，A正确；
B．由F的结构简式知，F的分子式是C9H13NSO5，B错误；
C．电负性Br＞C＞Li，C—Br中碳原子带部分正电性，C—Li中碳原子带部分负电性，电性不同，C错误；
D．抗生素J中含有酸性基团—SH和碱性基团，则抗生素J具有两性，D正确；
故选BC。
（2）根据分析，A的结构简式为；对比H和I的结构简式，H制备I的过程中设计的两步反应的反应类型为水解反应（或取代反应）、消去反应；
（3）E+G→H的化学方程式为：+；
（4）可由与CH3CH(OH)—C≡CH发生点击反应制得；可由苯先发生硝化反应、再发生题给已知③的反应制得；结合题给已知，CH≡CH与LiNH2反应生成CH≡CLi，CH≡CH与H2O反应生成CH3CHO，CH≡CLi与CH3CHO发生题给已知②的反应生成CH3CH(OH)—C≡CH；则合成路线的流程图为：
（5）分子式为C8H9N3的同分异构体分子中含有且仅有一个C—N键，可发生点击反应，则结构中含—N3或—C≡CH，分子中含一个对位二取代苯环，符合条件的结构简式为：，共4种。
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠
缓慢产生气泡
乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢
B
向盛有2.0mL甲苯的试管中加入3滴酸性溶液，用力振荡
紫色褪去
甲苯中含有碳碳双键，可被酸性溶液氧化
C
向含有少量的溶液中滴加少量稀溶液
产生白色沉淀
D
用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上
试纸先变蓝，后褪色
溶液呈中性
物质
相对分子质量
熔点
沸点
溶解性
三苯甲醇
260
164.2°C
380°C
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚
一
-116.3°C
34.6°C
微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯
一
-30.7°C
156.2°C
不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯
150
-34.6°C
212.6°C
不溶于水
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