2024届河南省五市高三下学期第一次联考（一模）理综试题-高中化学（原卷版+解析版）

这是一份2024届河南省五市高三下学期第一次联考（一模）理综试题-高中化学（原卷版+解析版），文件包含2024届河南省五市高三下学期第一次联考一模理综试题-高中化学原卷版docx、2024届河南省五市高三下学期第一次联考一模理综试题-高中化学解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
本试题卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试题卷上答题无效。考试结束后，监考老师只收答题卡。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写(涂)在答题卡上。考生要认真核对答题卡上贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题上作答，答案无效。
3.考试结束，监考教师将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56
第I卷(选择题126分)
一、选择题(本题共13小题，每小题6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. 化学科学与我国取得的科技成果息息相关。下列说法正确的是
A. 飞船核心舱太阳能电池采用砷化镓(GaAs)材料，GaAs属于金属材料
B. 科学家研制的高效钙钛矿太阳能电池与硅太阳能电池的能量转换形式相同
C. 甘油和高级脂肪酸合成油脂是有机小分子向有机高分子的转变
D. 飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，Si3N4属于分子晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A．GaAs属于半导体材料，A错误；
B．高效钙钛矿太阳能电池与硅太阳能电池均是将太阳能转化为电能，能量转换形式相同，B正确；
C．油脂不是高分子化合物，C错误；
D．氮化硅耐高温，属于共价晶体D错误；
故选B。
2. 某抗氧化剂Z可由如下反应制得
下列关于X、Y、Z的说法错误的是
A. Y和Z中含有相同数目的手性碳原子
B. X分子中所有原子可以共平面
C. 一定条件下，1mlX分别与Br2、H2反应，最多消耗3 ml Br2、5mlH2
D. 1 mlZ与NaOH溶液反应，最多消耗3 mlNaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连碳原子，Y中含有1个手性碳原子，位置为，Z中含有1个手性碳原子，位置为，故A正确；
B．X中含有苯环、羟基、羧基，X分子中所有原子可以共平面，故B正确；
C．X中含有苯环、碳碳双键可以和H2发生加成反应，碳碳双键可以和Br2发生加成反应，1 ml X分别与Br2、H2反应，最多消耗1ml Br2、4 ml H2，故C错误；
D．Z中含有酚羟基可以与NaOH反应，含有的酯基在碱性条件下水解出的羧基可与氢氧化钠反应，酰胺通过与碱发生作用生成相应的羧酸盐和氨，1 mlZ与NaOH溶液反应，最多消耗3 mlNaOH，故D正确；
故选C。
3. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数等于Y原子最外层电子数的2倍，四种元素形成的一种化合物的结构如图所示，该化合物的阴离子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是
A. 原子半径：XFe3+，酸性条件下，ClO-和Mn2+几乎不反应。
②部分阳离子形成氢氧化物沉淀时，溶液pH见下表：
请回答下列问题：
（1）基态C子的价层电子排布式为___________。
（2）“还原酸浸”中，COOH发生反应的化学方程式是___________。浸出液中加入NaClO溶液的目的：___________。(用离子方程式表示)
（3）浸出过程中加入Na2CO3调pH范围是___________。
（4）如图所示，萃取剂可以把滤液Ⅱ中部分阳离子选择性分离。使用萃取剂时合适的pH范围为___________(填标号)。
A. 1~2B. 3~4C. 6~7D. 7~8
（5）C能与强酸反应产生H2，工业上采用惰性电极电解CCl2溶液制取钴，不能用CSO4溶液代替CCl2溶液的理由是___________。
（6）①钴单质晶体中原子在某温度下的堆积模型如图，若其晶胞几何体的体积是2acm3，钴单质的密度为pg·cm3，已知阿伏加德罗常数为NA，则钴的摩尔质量为___________。
a． b． c．
②经X射线衍射测定发现，晶体钴在417℃以上堆积方式发生改变，其剖面图如图所示，则该堆积方式属于___________，若该堆积方式下钴原子的半径为r，则该晶体的空间利用率为___________(用含π的代数式表示)。
【答案】（1）3d74s2
（2） ①. ②.
（3）5.2≤pHClO->Fe3+，酸性条件下ClO-和Mn2+几乎不反应，则浸出液中加入次氯酸钠溶液的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，利于铁离子的后续去除，反应的离子方程式为；
【小问3详解】
由表格数据结合分析可知，浸出过程中加入碳酸钠溶液调节溶液pH在5.2—7.6的范围内，此时可以将铁离子和铝离子转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀，除去杂质离子而钴离子、锰离子不沉淀；
【小问4详解】
由图可知，萃取剂pH在3—4范围内镍离子、锰离子的萃取率很大，而钴离子的萃取率较小，则萃取剂合适的pH在3—4范围内，故选B；
【小问5详解】
若用硫酸钴代替氯化钴，则阳极上水放电生成氧气、氢离子，使得硫酸钴溶液电解生成硫酸、钴和氧气，反应生成的硫酸能与钴反应，导致钴的产率降低，故答案为：若用CSO4代替 CCl2，OH-在阳极放电，溶液酸性增强，H+与 C 反应，导致 C产率降低；
【小问6详解】
由图可知，图b为1个晶胞，根据“均摊法”，晶胞中含个C，则晶体密度为，则M= NAaρ g/ml；
由图可知，在面心位置存在钴原子，堆积方式属于面心立方最密堆积；根据“均摊法”，晶胞中含个C，面对角线为4r，则晶胞边长为，该晶体的空间利用率为。
9. 有一种新型补铁剂由甘氨酸与硫酸亚铁制取。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略)制备补铁剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]
有关物质性质如下表所示：
回答下列问题：
（1）仪器b的名称是___________。
（2）d的作用是___________。
（3）实验开始时关闭K2，再依次打开K3和K1，使b中开始反应。此步骤的目的是___________。
（4）待仪器b中反应适当时间后，再打开K2关闭K3，使b中溶液进入c中，在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌，然后向c中滴加适量NaOH溶液，调溶液pH至5.5左右，使反应物充分反应。
①c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是___________。
②c中少量柠檬酸的作用是___________。
③若向c中滴加NaOH溶液过多，pH过大，则会使甘氨酸亚铁的产量降低，主要原因是___________。(用离子方程式表示)
（5）反应完成后，向c中反应混合液中加入无水乙醇，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤得粗产品，无水乙醇的作用是___________。粗产品中混有少量的甘氨酸杂质，可将粗产品放入到盛有___________(a．水 b．乙醇 c．冰醋酸)(填标号)的烧杯中，搅拌、过滤、洗涤得到纯净的产品。
（6）产品中亚铁含量的测定：称取产品mg，加入稀硫酸溶解，再加入10%磷酸溶液，配成100mL，取25.00mL于锥形瓶中，加入2滴二苯胺硫磺酸钠指示剂，用0.10mL·L-1[硫酸铈Ce(SO4)2]标准液滴定至由绿色变为紫红色，消耗硫酸铈标准液24.00mL，测得亚铁含量为___________%(已知：氧化性：Ce4+>Fe3+还原性：Fe2+>Ce3+)。
【答案】（1）蒸馏烧瓶
（2）液封或水封，防止空气进入c中
（3）制取硫酸亚铁同时产生氢气，排出装置内空气
（4） ①. ②. 防止亚铁离子(或甘氨酸亚铁)被氧化，同时防止亚铁离子水解 ③.
（5） ①. 降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其析出 ②. c
（6）
【解析】
【分析】先打开K1、K3，铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时产生氢气，将装置内的空气排尽；之后关闭K3，打开K2，通过产生的气体将b中溶液压入c中；c中盛放甘氨酸和少量柠檬酸，在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌，然后向c中滴加NaOH溶液，调溶液pH至5.5左右，使反应物充分反应，反应完成后加入无水乙醇，降低甘氨酸亚铁的溶解度，从而使其析出；得到的产品中混有甘氨酸杂质，可用冰醋酸洗涤。
【小问1详解】
根据b的结构特点可知其为蒸馏烧瓶；
【小问2详解】
d中导管插入液面以下，可以形成液封或水封，防止空气进入c中将甘氨酸亚铁氧化；
【小问3详解】
实验开始时关闭K2，再依次打开K3和K1，使b中开始反应，该操作的目的是：制取硫酸亚铁同时产生氢气，排出装置内空气；
【小问4详解】
①反应物有甘氨酸、硫酸亚铁以及NaOH，已知生成物有甘氨酸亚铁，结合元素守恒可知方程式应为；
②c中少量柠檬酸既可以防止亚铁离子(或甘氨酸亚铁)被氧化，同时防止亚铁离子水解；
③若向c中滴加NaOH溶液过多，pH过大，亚铁离子会与OH-直接反应生成Fe(OH)2沉淀，，会使甘氨酸亚铁的产量降低。
【小问5详解】
由题中信息可知，甘氨酸亚铁难溶于乙醇，因此用乙醇洗涤可以降低甘氨酸亚铁的溶解度，使其析出；由信息可知甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度，甘氨酸亚铁难溶于乙醇、冰醋酸，可用冰醋酸除去粗产品中混有的少量甘氨酸杂质；
【小问6详解】
滴定过程中发生反应：Ce4++ Fe2+= Fe3++ Ce3+；消耗标准液体积24.00mL，则消耗n(Ce4+)=0.10 mL·L-1×0.024L=0.0024ml，待测液中n(Fe2+)= n(Ce4+)=0.0024ml，原样品中n(Fe2+)=0.0024ml×=0.0096ml，亚铁含量为。
10. 运用化学反应原理研究与氨气有关反应有重要意义。请回答下列问题。
I．已知合成氨反应的热化学方程式为： 。
（1）近期，我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该双催化剂的工作原理(已知：常温下氮氮三键不易断裂)：___________。
热Fe冷Ti双温催化原理如下：
II．催化氧化法除尾气中氨气的反应为：
a．
在实际反应中还伴随如下副反应发生：
b．
c．
（2）反应a在常压下自发进行的温度条件是___________。(填“高温”“低温”或“任意温度”)
（3）其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。原因为___________。
（4）将一定比例的NH3和O2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选择率与温度的关系如图所示。
①其他条件不变，在175℃~300℃范围，催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度范围为200℃~225℃之间，理由是___________。
②随温度的升高，N2选择率下降的原因可能为___________。
III．请回答：
（5）含氮化合物对工业生产有多种影响，化学工作者设计了如下再利用的方案：
以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图：
①已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测E1___________E3(填“>”“