甘肃省张掖市某校2023-2024学年高三下学期模拟考试化学试题

这是一份甘肃省张掖市某校2023-2024学年高三下学期模拟考试化学试题，共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：
第Ⅰ卷（选择题共42分）
一、选择题：本题共14小题，每小题3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。带*题目为能力提升题，分值不计入总分。
1．化学可以改善环境、造福人类。下列说法错误的是（ ）
A．在汽车尾气排放系统中安装催化转化器可减少污染
B．向天然水中加入明矾可起到杀菌消毒的作用
C．“神舟十二号”飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是一种新型无机非金属材料
D．北京冬奥会采用的二氧化碳跨临界直冷制冰技术比传统氟利昂制冷更加环保
2．下列关于物质的分类、转化和离子反应的说法正确的是（ ）
A．属于纯净物
B．溶液呈酸性：
C．属于化学变化
D．属于氧化还原反应
3．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
A．无色透明溶液中：、、、
B．含有的溶液中：、、、
C．使甲基橙变红的溶液中：、、、
D．室温下，中性溶液中：、、、
4．关于有机反应类型，下列判断错误的是（ ）
A．氧化反应
B．取代反应
C．消去反应
D．还原反应
5．化学与生活密切相关。下列说法正确的是（ ）
A．用碘酒可以检验淀粉是否发生水解反应
B．糖类是多羟基醛和多羟基酮的脱水缩合物
C．纤维素、油脂和蛋白质都可以在一定条件下发生水解反应
D．鸡蛋煮熟、福尔马林保存标本、医用酒精杀菌消毒和粮食酿酒都涉及蛋白质变性
6．香豆素常用作抗凝血剂，来抑制血块、深静脉血栓和肺栓塞的形成，其结构简式为。关于香豆素下列说法错误的是（ ）
A．分子中含有3种官能团
B．苯环上的一氯代物有4种
C．分子中所有原子可能共面
D．1ml香豆素能与2ml反应
7．聚乙二醇具有优良的润滑性、保湿性，在化妆品、制药等行业中有着广泛的应用。工业上通过以下两种途径可以制备聚乙二醇。下列说法中错误的是（ ）
A．环氧乙烷与乙醛互为同分异构体
B．途径Ⅱ的原子利用率为100%
C．环氧乙烷中所有原子不可能共平面
D．乙烯和乙二醇都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
8．下列关于有机物的说法正确的是（ ）
A．与互为同分异构体的芳香族化合物有4种
B．若烯烃中所有的碳原子一定共平面，则可能大于6
C．若醇既不能发生催化氧化反应也不能发生消去反应，则一定大于或等于13
D．向中加入足量的氢氧化钠溶液并加热：
9．1966年，科学家首次合成了一类碗状化合物，将其命名为Crannulen，中文名称为碗烯或心环烯，其结构如图所示。下列有关该有机物的说法错误的是（ ）
A．属于芳香烃
B．不溶于水，与苯互为同系物
C．可以发生取代反应和加成反应
D．完全燃烧生成和的物质的量之比为4：1
10．维生素C又称“抗坏血酸”，广泛存在于水果、蔬菜中，结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法正确的是（ ）
A．分子式为
B．1ml维生素C与足量的反应，可生成标准状况下22.4L
C．与互为同分异构体
D．可用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键
11．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。其中X、Y、Z构成的某种物质结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．简单氢化物的沸点：Z>X
B．简单离子半径：Z>Y>X>W
C．W与X形成的化合物一定是共价化合物
D．Y和Z形成的最简单化合物水溶液显碱性
12．在一定温度下，向1L的密闭容器中通入1ml和，发生反应：。起始时总压强为25.0MPa，点时总压强为17.0MPa，并且测得一定时间内的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．20min反应到达点，在0~20min内的
B．反应开始时，投入的的物质的量x=4
C．240℃时，该反应的化学平衡常数
D．点和点，温度对化学平衡的影响结果相反
13．一种合成吲哚-2-酮类药物的中间体，其结构如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．不能使酸性溶液褪色
B．含有3种官能团
C．该物质的分子式为
D．1ml该分子最多能与6ml氢氧化钠发生反应
14．常温下，用一定浓度稀盐酸滴定某二元弱酸盐溶液，溶液中和或和关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．水的电离程度：点>点
B．滴定过程中，当时，
C．若，则范围
D．溶液中：
*一种药物中间体M的结构简式为。下列相关说法错误的是（ ）
A．M中苯环上的氢原子发生氯代时，一氯代物有2种
B．1mlM最多消耗4ml
C．M能发生取代、加成、氧化反应
D．M分子中最多有18个原子共面
*某工厂利用电解法处理含醛类废水，并由邻溴硝基苯制备邻溴苯胺，其工作原理如图所示：
下列说法中错误的是（ ）
A．工作时乙池双极膜中的向极区移动
B．在电解过程中极区溶液的逐渐减小
C．制备1ml邻溴苯胺消耗标准状况下约22.4L
D．极的电极反应为
第Ⅱ卷（非选择题共58分）
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．（12分）某研究小组以甲苯为主要原料，采用以下路线合成医药中间体F。
已知：。
回答下列问题：
（1）下列说法正确的是______（填字母）。
A．F的分子式是
B．甲苯的一氯取代物有3种
C．F能发生取代反应和缩聚反应
D．1mlD最多可以与5ml发生加成反应
（2）D→E的反应类型是______。
（3）B→C的化学方程式是______。在合成F的过程中，B→C步骤不能省略，理由是______。
（4）C→D反应所需的试剂是______。
（5）写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式：______（写出1个即可）。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子
②分子中含有
16．（12分）对硝基苯甲酸（）是黄色结晶粉末，微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂；常作有机合成的中间体。某化学兴趣小组同学拟在实验室中利用在酸性条件下氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸。
Ⅰ．实验药品及性质
Ⅱ．实验步骤
（1）对硝基苯甲酸粗品的制备：
i．按如图组装好装置（省略夹持装置），在250mL的三颈烧瓶中依次加入2.0g对硝基甲苯、6.0g重铬酸钠粉末及40mL水。
ⅱ．在搅拌下滴入10mL浓硫酸，待硫酸滴完后加热回流0.5h；待反应物冷却后转移至烧杯中，边搅拌边加入30mL冰水，有沉淀析出。
iii．将反应液转移到漏斗中进行过滤，洗涤，得黑色粗产品。
（2）对硝基苯甲酸粗品的提纯：
iv．将洗涤后的对硝基苯甲酸黑色固体放入盛有10mL5%稀硫酸的烧杯中，沸水浴加热10min，除去未反应完全的铬盐，然后冷却后抽滤。
V．将抽滤后的固体溶于20mL5%的溶液，50℃温热后抽滤，在滤液中加入1.0g活性炭煮沸，趁热抽滤。
vi．充分搅拌下将抽滤得到的滤液慢慢加入盛有20mL15%硫酸的烧杯中析出黄色沉淀，抽滤，用少量冷水洗涤两次，干燥后称重，得到2.0g对硝基苯甲酸。
回答下列问题：
（1）实验室中制取对硝基苯甲酸的离子方程式为______。
（2）滴入浓硫酸时使用恒压滴液漏斗的优点是______；仪器甲的名称为______，冷却水应该从仪器甲的______（填“”或“”）口进入。
（3）步骤V中加入溶液将对硝基苯甲酸转化为对硝基苯甲酸钠的目的是______。
（4）步骤vi中用冷水洗涤对硝基苯甲酸的方法是______。
（5）由题中数据，可知对硝基苯甲酸的产率为______（保留两位有效数字）。
17．（10分）可用作选矿剂、催化剂及涂料的颜料。以含钴废渣（主要成分为、，还含有、等杂质）为原料制备的一种工艺流程如图所示：
已知：碱性条件下，会转变为沉淀。
（1）写出通入时发生反应的化学方程式：______。
（2）“萃取”过程可表示为。下列说法正确的是______。（填字母）
A．可将废渣粉碎以提高“酸浸”效率
B．“除铝”时，应加入过量的溶液
C．可选择作为萃取剂
D．往“萃取”后的有机层中加水可获得溶液
（3）“沉钴”时，溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释可能的原因：______。
（4）在空气中煅烧生成钴氧化物和，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，的体积为0.672L（标准状况），则该钴氧化物的化学式为______。
18．（12分）某研究小组按如图路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺。
已知：①；
②
回答下列问题：
（1）A的分子式为，且核磁共振氢谱为3组峰，则A的名称为______。
（2）A→B的反应类型为______，B中含有的官能团名称为______。
（3）C的结构简式为______。
（4）D具有碱性，核磁共振氢谱峰面积之比为1：1：1，写出C+D→E的化学方程式：______。
（5）B的同分异构体遇溶液显色，且结构中存在碳氧双键的共有______种。
化学第7页（共8页）
19．（12分）香港中文大学研究发现，辣椒的活性成分辣椒素具有降血压和降胆固醇的功效，可以预防心脏病。辣椒素H的一种合成路线如图（部分试剂或产物略去）所示：
已知：
回答下列问题：
（1）X的化学名称为______，C的结构简式为______。
（2）E→F的反应类型为______，H中含氧官能团除酰胺基外，还有______。
（3）D→E的化学方程式为______。
（4）E的同分异构体中，同时符合下列条件的有______种（不含立体异构），其中含有羧基且核磁共振氢谱为3组峰的结构简式为______。
①分子中含有苯环②苯环上连有两个取代基
（5）根据上述信息，利用Wittig反应，写出以乙醇为主要原料制备2-丁烯的合成路线______（其他无机材料任选）。
答案
一、选择题
1．B【解析】在汽车尾气排放系统中安装催化转化器，可以将尾气中的氮氧化物等气体转化为氮气等气体，减少污染，A正确；明矾在净水过程中起到絮凝的作用，可以将水中的小颗粒凝聚成大颗粒沉降，没有杀菌消毒的作用，B错误；高温结构陶瓷是硬度大、熔点高的新型无机非金属材料，C正确；北京冬奥会采用了二氧化碳跨临界直冷制冰技术，该技术无毒无害，比传统氟利昂制冷更加环保，D正确。
2．B【解析】可以表示环丙烷和丙烯，不一定是纯净物，A项错误；铵根离子水解使溶液呈酸性，B项正确；化学变化中的最小微粒是原子，原子间发生的核聚变不属于化学变化，C项错误；和都是单质，氧元素的化合价均为0，它们之间的转化属于非氧化还原反应，D项错误。
3．C【解析】含的溶液呈橙色，A项不符合题意；与不能大量共存，二者结合成，B项不符合题意；使甲基橙变红的溶液呈酸性，酸性溶液中、、、之间不发生反应，可以大量共存，C项符合题意；在左右时主要以氢氧化铁沉淀形式存在，所以中性溶液中不能大量存在，D项不符合题意。
4．B【解析】乙醛被氧气氧化成乙酸，属于氧化反应，故A正确；苯与乙炔发生加成反应生成了苯乙烯，故B错误；C项，，属于消去反应，故C正确；，把硝基还原成氨基，属于还原反应，故D正确。
5．C【解析】淀粉遇碘单质变蓝色，用碘酒只能检验是否存在淀粉，由于淀粉水解生成葡萄糖，没有检验是否存在葡萄糖，不能判断是否发生水解反应，故A错误；糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称，不是脱水缩合物，故B错误；纤维素、油脂、蛋白质都是由小分子物质经过化学反应形成的，所以能发生水解反应，故C正确；粮食酿酒是淀粉发酵生成乙醇，不涉及蛋白质变性，故D错误。
6．A【解析】香豆素分子中含有碳碳双键和酯基2种官能团，A项错误；香豆素分子中含有1个苯环，结构不对称，苯环上的一氯代物有4种，B项正确；苯环、碳碳双键构成两个平面，与酯基中的原子均可以在同一平面内，C项正确；香豆素中的酯基在溶液中发生水解，生成的酚羟基和羧基均能与溶液反应，故1ml香豆素可以与2ml反应，D项正确。
7．B【解析】环氧乙烷的结构简式为，与乙醛分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，A正确；途径Ⅱ中生成环氧乙烷的同时，还生成副产物和，原子利用率未达到100%，B错误；环氧乙烷中的碳原子均连4个单键，故所有原子不可能共平面，C正确；乙二醇是伯醇（含），乙烯
含有碳碳双键，均可被酸性高锰酸钾氧化，导致高锰酸钾溶液褪色，I
8．C【解析】与互为同分异构体的芳香族化合物有5种，为、、、、，A错误；若烯烃中所有的碳原子一定共平面，C原子最多有6个，，乙烯是平面结构，其中的4个原子被4个甲基取代，6个原子共面，B错误；若醇既不能发生催化氧化反应也不能发生消去反应，与羟基相连的原子上没有原子，与羟基相连的原子的邻上也没有原子，即这两类原子上的原子被烷基取代，符合的结构简式为，则一定大于或等于13，C正确；向中加入足量的氢氧化钠溶液并加热：，D错误。
9．B【解析】由题干碗烯的结构简式可知，碗烯属于芳香烃，A正确；碗烯属于烃，不溶水，同系物是指结构相似在组成上相差一个或若干个原子团的物质，碗烯与苯结构不相似，不属于苯的同系物，B错误；由题干碗烯的结构简式可知，该有机物中含苯环，可以发生取代反应和加成反应，C正确；碗烯的分子式为，依据原子守恒，完全燃烧生成和的物质的量之比为4：1，D正确。
10．C【解析】由结构简式可知，维生素C的分子式为，故A错误；由结构简式可知，维生素C的分子中含有4个羟基，则1ml维生素C与足量的钠反应，可生成标准状况下44.8L氢气，故B错误；由结构简式可知，维生素C与的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，故C正确；由结构简式可知，维生素C的分子中含有的羟基和碳碳双键都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使高锰酸钾溶液褪色，则不能用酸性高锰酸钾溶液检验其中的碳碳双键，故D错误。
11．D【解析】W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族。由知，Z可形成6对共用电子对，X可形成2对共用电子对，则Z为，X为，Y为+1价，Y为，则W为或。Z为、X为，简单氢化物为和，分子之间可以形成氢键，沸点高，分子间不能形成氢键，简单氢化物的沸点ZX>Y>W，故B错误；氧与氢形成的化合物可以是共价化合物，氧与锂形成的化合物是离子化合物，故C错误；Y和Z形成的最简单化合物为硫化钠，水溶液因水解而呈碱性，故D正确。
12．D【解析】在点时的转化率为40%，则消耗的Δn（CO₂）=0．4ml，故，A项正确；根据图像可知，点时平衡状态，此时的转化率为80%，根据反应列三段式得，
平衡时，；根据，则，解之得，B项正确；在240℃平衡时，，，，故，C项正确；合成甲醇是放热反应，点时达到平衡状态，升高温度平衡逆向移动，点未达到平衡的状态，升高温度正反应速率增大，反应继续向右进行，不是温度对平衡的影响，D项错误。
13．A【解析】由结构简式可知，该分子中与酯基和酰胺基相连的碳原子上含有氢原子，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使高锰酸钾溶液褪色，故A错误；由结构简式可知，该分子中含有的官能团为溴原子、酯基和酰胺基，共3种，故B正确；由结构简式可知，该物质的分子式为，故C正确；由结构简式可知，该分子中含有的溴原子、酯基和酰胺基都能与氢氧化钠溶液反应，其中1ml溴原子会消耗2ml氢氧化钠，所以1ml该分子最多能与6ml氢氧化钠发生反应，故D正确。
14．C【解析】的平衡常数为，；两边分别取负对数，可得，，
由于，则点所在线表示-\lg\frac{c（H^{+}）}{c（H______{2}\Lambda）}和—lgc（HA⁻）的关系，N点所在线表示和的关系，点可计算，点可计算，，，第一步电离程度大，相当于酸性强，故点水的电离弱于点，A错误；当时，溶液呈酸性，由，，得，根据电荷守恒，，，B错误；同时除以得，则，可得，C．正确；根据质子守恒，可得，D错误。
D【解析】M分子中苯环上的氢原子有2种，一氯代物有2种，故A正确；1mlM分子中含2个酚羟基，可与2ml反应，含有的酯基（水解得到酚羟基和羧基）可与2ml反应，1mlM最多消耗4ml，故B正确；M分子中含苯环、酚羟基能发生氧化反应，含苯环、酯基可发生取代反应，苯环可发生加成反应，故C正确；苯环及其直接相连的原子一定在同一平面上，酯基中碳氧双键与相连的原子也可在同一平面，最右侧只能有一个甲基碳与其中一个氢和前面的结构在同一平面上，最多有19个原子共平面，故D错误。
*C【解析】由装置图可知，甲池为酸性甲烷燃料电池，为正极，为负极；乙池为电解池，为阴极，为阳极。在乙池中应向阴极区迁移，A项正确；电解过程中，极区发生的反应有：，，阳极区溶液的逐渐减小，B项正确；制备邻溴苯胺的反应为，制备1ml邻溴苯胺需要转移6ml电子，结合极反应可知，要消耗1.5ml，在标准状况下体积约为33.6L，C项错误；极参加反应，在酸性条件下生成，根据化合价变化，可知电极反应为，D项正确。
二、非选择题
15．（1）C（2分）（2）取代反应（1分）
（3）（2分）
（4）酸性溶液（2分）
（5）或或（合理即可，3分）
【解析】由甲苯与A的分子式，结合D的结构简式可知，甲苯发生甲基对位的硝化反应生成A，则A为，A发生信息①中反应，硝基被还原为氨基生成B，则B的结构简式为，结合D的结构可知，B中氨基中1个原子被取代生成C，C为时还生成乙酸。C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D，对比D、F的结构可知，D与液溴发生取代反应生成E为，E发生水解反应得到F，可知B→C是为了保护氨基不被氧化。
（1）F的分子式是，故A错误；甲苯中有4种不同化学环境的氢原子，一氯取代物有4种，故B错误；F中含有羧基、氨基和溴原子，则F能发生取代反应和缩聚反应，故C正确；D中含有苯环，可与氢气发生加成反应，则1mlD最多可以与3ml发生加成反应，故D错误。
（2）由分析可知，D→E的反应类型是取代反应。
（3）B→C的化学方程式是。在合成F的过程中，氨基易被氧化，在氧化反应之前需先保护氨基，B→C步骤不能省略。
（4）C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D，C→D反应所需的试剂是酸性溶液。
（5）A为对甲基硝基苯，A的同分异构体符合下列条件，①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子；②分子中含有，另一个原子只能形成醚键或羟基，原子形成氨基，则符合条件的同分异构体的结构简式为、、等。
16．（1）（2分）
（2）平衡气压，便于液体流下（2分）球形冷凝管（1分）（1分）
（3）使对硝基苯甲酸与对硝基甲苯分离（2分）
（4）向过滤器中加冷水浸没固体，待液体自然流下后，重复操作2~3次（2分）
（5）82%（2分）
【解析】（1）在酸性（）条件下，将对硝基甲苯氧化为对硝基苯甲酸，化学方程式为，对应的离子方程式为．
（2）恒压滴液漏斗的优点为使恒压滴液漏斗和烧瓶中压强一致，使液体顺利流下；仪器甲是球形冷凝管，冷却水应该下口流入，上口流出。
（3）对硝基甲苯和对硝基苯甲酸在水中溶解度小，将对硝基苯甲酸转化为可溶于水的对硝基苯甲酸钠，从而利用过滤将二者分离。
（4）用冷水洗涤对硝基苯甲酸时，应该向过滤器中加冷水浸没固体，待液体自然流下后，重复操作2~3次。
（5）根据反应，可得关系式：，反应中加入2.0g对硝基甲苯，若全部生成对硝基苯甲酸，则（）=，故对硝基苯甲酸的产率=。
17．（1）（3分）
（2）A（2分）
（3）溶液滴加过快，会导致局部溶液碱性过强而产生（2分）
（4）（3分）
【解析】以含钴废渣（主要成分为、，还含有、等杂质），“酸浸”时由于二氧化硫具有还原性，溶液中发生反应得到、硫酸铝、硫酸锌等，加入碳酸钠调节，生成氢氧化铝除去铝离子，加入萃取剂，萃取锌离子，在有机层加入稀硫酸得到硫酸锌，在水相中加入碳酸钠，可生成固体，据此分析解题。
（1）加入硫酸并通入二氧化硫可发生反应。
（2）将废渣粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，以提高单位时间内的“酸浸”效率，故A正确；“除铝”时，加入过量的溶液会让转变为沉淀，故溶液不能过量，故B错误；根据可知，不可选用四氯化碳作为萃取剂，故C错误；由可知，往“萃取”后的有机层中加水不可获得溶液，故D错误。
（3）“沉钴”时，溶液滴加过快，会导致局部溶液碱性过强而产生，导致产品不纯。
（4）的体积为0.672L（标准状况），，由化学式可知，，则氧化物中，则，所以钴氧化物的化学式为。
18．（1）对氯甲苯（或4-氯甲苯）（2分）
（2）氧化反应（1分）氯原子、羧基（2分）
（3）（2分）
（4）
（2分）
（5）13（3分）
【解析】甲苯发生取代反应生成A，A发生氧化反应生成B，根据吗氯贝胺结构简式及①中信息知，生成A的反应中发生对位取代，则A为，B为，B发生取代反应生成的C为，和F发生取代反应生成吗氯贝胺，结合分子式知，F为，E为，C和D发生取代反应生成E，D为。
（1）A的名称为对氯甲苯（或4-氯甲苯）。
（2）A为，B为，则A→B发生氧化反应，B中含有的官能团为氯原子、羧基。
（3）由分析可知，C的结构简式为
（4）C+D→E的化学方程式为。
（5）B的分子式为，它的同分异构体遇溶液显色，因此含有酚羟基，且结构中存在碳氧双键，则存在以下两种情况：苯环上有3个取代基，分别为、、，存在10种位置异构；苯环上有两个取代基，分别为、，存在3种位置异构，共有13种同分异构体。
19．（1）2-甲基丙醛（答案合理即可，1分）（1分）
（2）取代反应（1分）酚羟基、醚键（1分）
（3）（2分）
（4）12（2分）（1分）
（5）
【解析】（1）根据题干信息，结合B和X的结构简式，以及C的分子式为，可知C的结构简式。
（2）由D的结构简式和F的结构简式，可知E的结构简式为，故E→F的反应类型为取代反应；由H的结构简式可知H中含氧官能团有酚羟基、醚键和酰胺基。
（3）由D和F的结构推知E的结构简式为，故D→E的化学方程式为。
（4）若苯环上连有和，有邻、间、对3种；同理苯环上两种基团为和，有3种；两种基团为和，有3种；两种基团为和，有3种，共12种。其中含有羧基且核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为。
（5）以乙醇为原料通过催化氧化制得，以乙醇为原料与氢溴酸反应可制得；将乙醛和溴乙烷通过Wittig反应可制得。具体合成路线见答案。药品名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/（）
水溶性
对硝基甲苯
137
54.5
38.3
1.286
不溶
对硝基苯甲酸
167
242.5
升华
1.575
难溶
262
356.7
400
2.348
易溶