2024届河南省顶级名校高三考前全真模拟考试（一）理综试题-高中化学（学生版+教师版）

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，再选涂其它答案标号。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 S 32 Ni 59 Fe 56
一、选择题：本题共13个小题，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. 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】
【分析】
【详解】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
2. 将图1所示的装置中盐桥换成铜导线与两石墨棒连接得到图2所示装置，并将NaCl溶液换为HCl溶液，发现电流表指针仍然有偏转，下列说法正确的是
A. 图2中乙装置总反应的离子方程式：
B. 两图都是将化学能转变成电能的装置
C. 图1盐桥中的阳离子移向甲装置
D. 图2中电子流向为Fe→电流计→石墨a→石墨b→石墨c→Fe
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，图1为原电池，Fe作负极，石墨作正极；图2是原电池和电解池的串联结构，由烧杯中电解质溶液的种类和电极可以推知甲为原电池装置，乙为电解池装置，甲中Fe为负极，石墨c为正极，乙中石墨a为阴极，石墨b为阳极，乙装置为电解氯化铜的装置，以此解答。
【详解】A．图2乙装置为电解氯化铜的装置，生成氯气和铜，总反应的离子方程式：，A正确；
B．图2甲为原电池，乙为电解池，电解池是将电能转化为化学能的装置，B错误；
C．图1铁为原电池负极，阳离子向正极移动，应向乙移动，C错误；
D．电子只在导线中移动看，不能进入溶液，则图2中电子流向为：Fe→电流计→石墨a、石墨b→铜丝→石墨c，D错误；
故选A。
3. M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲，其结构式如图所示，1ml甲含58ml电子，并且含有1ml配位键。下列说法正确的是
A. Q是五种元素中原子半径最大的
B. 水中溶解性
C. Q、Y、Z三种元素的最简单氢化物具有相同的电子数
D. 中所有原子均达到稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。M的原子序数最小，且在化合物甲中形成一个共价键，则M为H；X、Y、Z、Q为第二周期元素。根据它们在化合物甲中形成化学键的个数可知，X为B(形成了一个配位键)，Y为C，Z为O(和B形成一个配位键)，Q为F，符合1ml甲含58ml电子。
【详解】A．F位于第二周期第ⅦA族，是第二周期元素原子半径最小的(除了稀有气体)，故A错误；
B．HF能和水形成氢键，而CO2不能和水形成氢键，所以HF在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度，故B错误；
C．Q、Y、Z三种元素的最简单氢化物分别是HF、CH4、H2O，电子数均为10个电子，故C正确；
D．BF3中B原子没有达到8电子稳定结构，B最外层只有6个电子，故D错误；
故选C。
4. 七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图所示，下列说法正确的是
A. 分子中存在2种官能团
B. 滴入KMnO4(H+)溶液，观察到溶液紫色褪去，说明结构中一定存在不饱和碳碳键
C. 1ml该物质分别与足量浓溴水和H2反应时，最多可消耗2mlBr2和5mlH2
D. 1ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4mlNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题中结构可以看出，分子中存在酚羟基、碳碳双键、酯基三种官能团，A错误；
B．滴入KMnO4(H+)溶液，观察到溶液紫色褪去，能使高锰酸钾褪色的还有酚羟基，不能说明结构中一定存在不饱和碳碳键，B错误；
C．1ml该物质分别与足量浓溴水和H2反应时，苯环上与酚羟基邻位的氢原子、碳碳双键可以与浓溴水反应，苯环、碳碳双键可以与氢气反应，所以最多可消耗3mlBr2和4mlH2，C错误；
D．1ml该物质与足量NaOH溶液反应，分子中含有2个酚羟基，含有1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以最多可消耗4mlNaOH，D正确；
故选D。
5. 用下列装置（夹持仪器已略去）进行相关实验，不能达到实验目的的是
A. 用图Ⅰ装置蒸发浓缩溶液，获得晶体
B. 用图Ⅱ装置验证与水反应生成
C. 用图Ⅲ装置提纯胶体
D. 用图Ⅳ装置测定绿矾中结晶水的数目
【答案】A
【解析】
【详解】A．溶液的蒸发浓缩应在蒸发皿中进行，A符合题意；
B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，若带火星的小木条复燃可证明有氧气生成，B不符合题意；
C．胶体粒子不能透过半透膜，溶液可以，C不符合题意；
D．在硬质玻璃管中隔绝空气加热绿矾，利用氮气将产生气体排至无水氯化钙，通过无水氯化钙的质量变化测定绿矾中结晶水的数目，D不符合题意；
故选：A。
6. 铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是
A. CH3I、CH3COI都是反应中间体
B. 甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO=CH3CO2H
C. CH3OH＋HI=CH3I＋H2O为取代反应
D. [Rh(CO)2I2]－降低了甲醇羰基化反应活化能和焓变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．根据图中信息，反应物为CH3OH、CO，产物为CH3CO2H，因此CH3I、CH3COI都是反应中间体，故A正确；
B．根据图中信息得到甲醇羰基化反应为CH3OH＋CO=CH3CO2H，故B正确；
C．根据取代反应特点得出CH3OH＋HI=CH3I＋H2O为取代反应，故C正确；
D．[Rh(CO)2I2]－降低了甲醇羰基化反应的活化能，但反应的焓变不变，故D错误。
答案为D。
7. 缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱，自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1ml乳酸(HLac)和1ml乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液，该溶液的pH为3.85。下图是此缓冲溶液的pH随通入HCl(g)或加入NaOH(s)的物质的量变化的示意图(溶液体积保持1L)，已知lg3=0.48。下列说法错误的是
A. 此缓冲溶液中(
B. 通过计算可得出，a点溶液的pH约为3.37
C. 根据图像可以判断，b点溶液已失去缓冲能力
D. 当加入NaOH，且横坐标为0.5时，对应溶液中(
【答案】D
【解析】
【分析】含1ml乳酸(HLac)和1ml乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液中，该溶液的pH为3.85，则，；
【详解】A．含1ml乳酸(HLac)和1ml乳酸钠(NaLac)的溶液中由质子守恒可知，，A正确；
B．a点溶液加入0.5mlHCl后，、，则，则，pH约为3.37，B正确；
C．根据图像可以判断，b点溶液pH发生突变，则已失去缓冲能力，C正确；
D．加入0.5mlNaOH后，则含0.5ml乳酸(HLac)和1.5ml乳酸钠(NaLac)，此时溶液显酸性，乳酸电离大于水解，则，D错误；
故选D。
三、非选择题：共174分。考生根据要求作答。
8. 铁、镍及其化合物在工业上有广泛应用。
Ⅰ．从某矿渣[成分为（铁酸镍）、等]中回收的工艺流程如下：
已知：在350℃分解生成和。回答下列问题：
（1）用95℃热水浸泡的目的是________________；
（2）矿渣中部分焙烧时与反应生成的化学方程式是________；
（3）向“浸取液”中加入以除去溶液中（浓度为），除钙率为时应控制溶液中浓度至少是________；
（4）从溶液中获得晶体的操作依次是________，过滤，洗涤，干燥；
（5）“煅烧”时剩余固体质量分数与温度变化曲线如右图，该曲线中B段所表示的固体物质的化学式是________；
Ⅱ．由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途。
（6）基态镍离子的核外最外层电子排布式是________；
（7）晶体结构与晶体类似，其晶胞的棱长为，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离是________（用含有的代数式表示）。在一定温度下，晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，计算每平方米面积上分散的该晶体的质量是________（已知氧离子的半径为，阿伏加德罗常数的值为）。
【答案】（1）促进水解，使转化成沉淀除去
（2）
（3）
（4）加热浓缩溶液至有晶膜出现（蒸发浓缩），冷却结晶
（5）
（6）
（7） ①. ②.
【解析】
【分析】在600℃焙烧时，(NH4)2SO4分解产生H2SO4，H2SO4与NiO、FeO、CaO反应生成NiSO4、Fe2(SO4)3（未隔绝空气，亚铁被氧化）、CaSO4，SiO2不与硫酸反应，接着进入浸泡环节，除铁元素，使铁转化为沉淀除去，SiO2不溶，故浸渣中还含有SiO2，经过此步骤，所得浸取液中含有CaSO4（微溶物），上一步未完全除去）、NiSO4、H2SO4，接着进入除钙步骤，CaSO4转化为难溶的CaF2被除去，之后溶液中主要含有NiSO4、H2SO4、硫酸钠，萃取实现分离，有机相经过几步处理最终得NiSO4。
【小问1详解】
浸泡目的是除铁元素，故用95℃热水浸泡的目的是促进水解，使转化成沉淀除去；
【小问2详解】
矿渣中部分焙烧时与反应生成的化学方程式是；
【小问3详解】
除钙率为时，c（Ca2+）=，则 ；
【小问4详解】
从溶液中获得晶体的操作依次是加热浓缩溶液至有晶膜出现（蒸发浓缩），冷却结晶，过滤，洗涤，干燥；
【小问5详解】
由图B段固体质量不再改变，则为氧化物，煅烧过程中Ni会被空气氧化，发生的化学方程式为4+O2=2+4SO3+6H2O；设刚开始质量为263g，即1ml，由元素守恒，为0.5ml，即83g，根据图上信息B段剩余固体质量为263×0.3155=83g，即B段所表示的固体物质的化学式是；
【小问6详解】
基态镍离子的核外最外层电子排布式是；
【小问7详解】
晶体结构与晶体类似，离子分别位于顶点、面心，棱上、体心其晶胞的棱长为，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为面对角线一半，是；“单分子层”最小重复单元为以四个氧离子作密致单层排列中间有一个镍离子，所占氧离子，镍离子个数都为1，则每平方米面积上分散的该晶体的质量是。
9. 硫脲[CS(NH2)2]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室可通过先制备Ca(HS)2，然后Ca(HS)2再与CaCN2合成CS(NH2)2实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。回答下列问题：
已知：CS(NH2)2易溶于水，易被氧化，受热时部分发生异构化生成NH4SCN。
（1）仪器a的名称是___________，装置B中饱和NaHS溶液的作用是___________。装置C的作用为___________。
（2）检查装置气密性后加入药品，打开K1，通入一段时间N2，目的是___________；然后关闭K1，打开K2，待A中反应结束后关闭K2。
（3）撤走搅拌器，水浴加热装置D，打开K3，在80℃条件下合成硫脲，控制温度在80°C的原因是___________。待D中反应结束后，关闭K3，打开K1，通入一段时间N2，目的是___________。
（4）设计实验证明反应过程中硫脲发生异构化生成了NH4SCN；取少量粗产品于试管中，加入适量蒸馏水溶解，再加入几滴___________溶液(填化学式)，溶液变为红色，则可证明。
（5）装置E中CuSO4溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。
（6）装置D反应后的液体经分离、提纯、烘干可得产品。测定产品的纯度：称取m g产品，加水溶解配成250mL溶液，取25mL于锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用c ml/L酸性KMnO4标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液V mL(已知滴定时，硫脲转化为CO2、N2和，假设杂质不参与反应)。则样品中硫脲的质量分数为___________(用含m、c、V的代数式表示)。
【答案】（1） ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. 除去H2S中混有的HCl(或除去HCl) ③. (作安全瓶)防倒吸
（2）排出装置内的空气，防止干扰实验
（3） ①. 温度过高，硫脲会部分发生异构化反应；温度过低，反应速率缓慢 ②. 将装置内残留的H2S全部排入到E中被吸收，防止污染空气
（4）FeCl3(或Fe2(SO4)3等可溶性铁盐)
（5）Cu2++H2S=CuS↓+2H+
（6）(或 )
【解析】
【分析】装置A用盐酸与Na2S反应制备H2S，装置B盛装的饱和硫氢化钠溶液除去H2S中混有HCl，装置C作安全瓶，防倒吸，装置D中先通入H2S与石灰乳反应制备Ca(HS)2，Ca(HS)2再与CaCN2溶液反应合成CS(NH2)2，最后装置E用CuSO4溶液吸收多余的H2S，防止污染空气，据此解答。
【小问1详解】
仪器a的名称是三颈烧瓶；装置B中饱和NaHS溶液的作用是除去H2S中混有的HCl；装置C的作用为安全瓶，防止倒吸；
【小问2详解】
由于CS(NH2)2易被氧化，通入一段时间N2，目的是排出装置内的空气，防止空气干扰实验；
【小问3详解】
根据已知信息，温度过高，硫脲会部分发生异构化反应；温度过低，反应速率缓慢；因H2S会污染空气，则待D中反应结束后，关闭K3，打开K1，通入一段时间N2，目的是将装置内残留的H2S全部排入到E中被吸收，防止污染空气；
【小问4详解】
证明反应过程中硫脲发生异构化生成了NH4SCN，即检验是否有SCN-离子即可，所以可以用FeCl3或Fe2(SO4)3等可溶性铁盐检验，然后观察溶液是否变为红色；
小问5详解】
由分析可知，装置E用CuSO4溶液吸收多余的H2S，防止污染空气，即Cu2+与H2S反应生成CuS沉淀和H+，其反应的离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+；
【小问6详解】
用标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液，消耗的物质的量为，根据反应：可知，mg产品中的物质的量为=，则样品中硫脲的质量分数为=。
10. 研究的综合利用、实现资源化是能源领域的重要发展方向。
（1）以二氧化钛表面覆盖的为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。
①研究发现该反应在250～300℃时，温度升高，乙酸的生成速率反而降低，原因是_______．
②为了提高该反应中平衡转化率，可以采取的措施是_______（写出两种）。
（2）我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应需通过以下两步实现：
Ⅰ．
Ⅱ．
反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。
①_______。稳定性：过渡态1_______（填“大于”“小于”或“等于”）过渡态2。
②为探究反应，进行如下实验：在一恒温、体积为的密闭容器中，充入和，进行该反应（不考虑其他副反应）。时测得和的体积分数之比为且比值不再随时间发生变化。反应开始到平衡，_______．该温度下的平衡常数_______（保留三位有效数字）。
（3）生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化，其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现甲烷化的阴极的电极反应为______________．
②如果处理有机物产生标准状况下，则理论上导线中通过的电子的物质的量为_______．
【答案】（1） ①. 250~300 ℃时,温度升高,催化剂的催化效率降低对反应速率的影响大于温度升高对反应速率的影响 ②. 增大体系压强、增大CO2的浓度、及时分离出乙酸（任写两种）
（2） ①. +41 kJ·ml-1 ②. 小于 ③. 0.12 ml·L-1·min-1 ④. 59.3
（3） ①. CO2+8H++8e-=CH4+2H2O ②. 4×104 ml
【解析】
【详解】（1）①250~300 ℃时，温度升高，乙酸的生成速率反而降低，考虑到反应使用了金属催化剂，推测是催化剂的催化效率降低对反应速率的影响大于温度升高对反应速率的影响；②为了提高该反应中CH4的平衡转化率，可以采取增大体系压强、增大CO2的浓度、及时分离出乙酸等措施；
（2）①由图像可知，，故答案为+41 kJ·ml-1；过渡态1能量高于过渡态2，故稳定性：过渡态1小于过渡态2；②设达到平衡时，CH3OH浓度为，则平衡时H2O浓度为，CO2浓度为，H2浓度为，根据CO2和CH3OH的体积分数之比为1:4得到如下关系式：
，则，则有，而该温度下平衡常数；
（3）阴极上，CO2发生还原反应转化为甲烷，电极反应式为；标准状况下112 m3的甲烷的物质的量为，根据电极反应式可知转移的电子的物质的量为5000ml×8=4×104ml。
11. 喹啉酮及其衍生物是一类重要的杂环化合物，大部分存在于各种天然植物的生物碱中，因其具有多样的生物活性，被广泛地应用于农药、医药、化工等重要领域。一种喹啉酮衍生物M的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A的化学名称是___________。
（2）B→C的反应类型为___________，F中官能团的名称是___________。
（3）A→B、D→E的过程中回流的目的是___________。
（4）E的结构简式为___________。
（5）写出一定条件下，G与足量NaOH溶液反应的化学方程式：___________。
（6）在M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苯环上有两个取代基；
②含和两种官能团。
写出其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式：___________(任写一种)。
【答案】（1）苯丙酸 （2） ①. 取代反应 ②. 酯基、氨基
（3）使原料充分反应，提高原料的利用率
（4） （5）+2NaOHCH3CH2OH+
（6） ①. 18 ②. 邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种
【解析】
【分析】A和甲醇在浓硫酸加热条件下反应生成B，B和ClCOCl在AlCl3作用下发生取代反应生成C，C和硝酸钾在浓硫酸作用下反应生成D，D和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E，E发生还原反应生成F，F在对甲基苯磺酸、甲醇作用下发生反应生成G和甲醇，G在NaBH4作用下反应生成M。
【小问1详解】
根据A的结构简式得到A的化学名称是苯丙酸；故答案为：苯丙酸。
【小问2详解】
A到B是发生酯化反应，B和ClCOCl在AlCl3作用下发生反应生成C和HCl，则B→C的反应类型为取代反应，根据F的结构简式得到F中官能团的名称是酯基、氨基；故答案为：取代反应；酯基、氨基。
【小问3详解】
A→B、D→E都是酯化反应，可逆反应，因此A→B、D→E的过程中回流的目的是使原料充分反应，提高原料的利用率；故答案为：使原料充分反应，提高原料的利用率。
【小问4详解】
D到E是发生酯化反应，因此E的结构简式为；故答案为：。
【小问5详解】
在一定条件下，G与足量NaOH溶液反应的化学方程式：+2NaOHCH3CH2OH+；故答案为：+2NaOHCH3CH2OH+。
【小问6详解】
在M的同分异构体中，同时满足①苯环上有两个取代基；②含和两种官能团；则有和−CH2CH2CONH2，两个取代基团，处于邻、间、对；有和−CH(CH3)CONH2，两个取代基团，处于邻、间、对；有和−CH2CONH2，两个取代基团，处于邻、间、对；有和−CONH2，两个取代基团，处于邻、间、对；有和−CONH2，两个取代基团，处于邻、间、对；有和−CH(CHO)CONH2，两个取代基团，处于邻、间、对；共18种结构；其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式：邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种；故答案为：18；邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种。