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2024届甘肃省平凉市静宁县高三第四次摸底考试模拟预测化学试题（原卷版+解析版）
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考试时间为75分钟，满分100分
注意事项：
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：
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。
1. 化学与材料科学密切相关。下列说法中错误的是
A. 二氧化硅透明、折射率合适、能够发生全反射，常用于制造光导纤维
B. 镁铝合金的密度小、强度高，是一种用途广泛的无机非金属材料
C. 利用合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变
D. 高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，可用于道路照明
【答案】B
【解析】
【详解】A．二氧化硅透明、折射率合适、能够发生全反射，常用于制造光导纤维，A项正确；
B．镁铝合金的密度小、强度高，是一种用途广泛的金属材料，B项错误；
C．为无机小分子，淀粉为有机高分子，C项正确；
D．高压钠灯透雾能力强、射程远，可用于道路照明，D项正确；
答案选B。
2. 下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的平面三角形，属于非极性分子，故A不符合题意；
B．四氟化硅分子中硅硼原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的正四面体形，属于非极性分子，故B不符合题意；
C．二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的直线形，属于非极性分子，故C不符合题意；
D．磷化氢分子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故D符合题意；
故选D。
3. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 蒸馏法分离乙醇和乙醚：③⑤⑥
B. 重结晶法提纯(含少量)：①②③
C. 可用硫酸溶液配制硫酸溶液：④⑦⑧⑨
D. 用溶液滴定水中游离氯：④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A．蒸馏法需要用到温度计以测量蒸气温度，蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液，锥形瓶用于盛装收集到的馏分，A项选择合理；
B．利用重结晶来提纯，具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B项选择不合理；
C．稀释硫酸溶液需要的玻璃仪器可用酸式滴定管、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶，C项选择合理；
D．滴定需要滴定管和锥形瓶，D项选择合理；
答案选B。
4. 下列反应的离子方程式表示正确的是
A. 向溶液中加入足量粉，溶液颜色逐渐消失：
B. 向溶液中通入
C. 与稀硝酸反应：
D. 碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应：
【答案】D
【解析】
【详解】A．离子方程式没有配平，正确的应为，A错误；
B．向溶液中通入，是弱酸，是强酸，不能发生由制的反应， B错误；
C．由于具有还原性，硝酸具有强氧化性，会被硝酸氧化成，离子方程式为，C错误；
D．若少量，则与的物质的量之比为，反应为，D正确；
故选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的离子总数为
B. 常温下，的溶液中含有的总数约为
C. 含的和的混合物中所含质子数为
D. 若反应中生成，则转移电子数一定为
【答案】C
【解析】
【详解】A．中含有离子(与)，中含有的离子总数为，A项错误；
B．常温下的溶液中，但溶液的体积未知，不能计算出的总数，B项错误；
C．每个和都含有20个质子，所以含的和的混合物的总物质的量为，含有质子，质子数为，C项正确；
D．由可知，若反应中生成，则可能转移电子或电子，所以若生成，即，则可能转移电子或电子，其数目为或，D项错误；
答案选C。
6. 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。
下列叙述中错误的是
A. 原子半径大小：
B. W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：
C. 由X、Y和Q三种元素形成的化合物一定为共价化合物
D. 物质在高温下可与反应生成W单质
【答案】C
【解析】
【分析】由题给信息推知W、X、Y、Z、Q分别是硅、氮、氧、氯、氢元素。
【详解】A．元素分别为硅、氮、氧，原子半径大小：，A正确；
B．W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物分别为，酸性：，B正确；
C．X、Y和Q元素分别为氮、氧、氢，由X、Y和Q三种元素形成的化合物可能为共价化合物，也可能为离子化合物,C错误；
D．物质为，在高温下与反应生成硅单质，D正确；
故选C。
7. 由下列实验操作及现象所得结论或解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据化学方程式2Fe3++2I-=2Fe2++I2中的系数关系，实验操作中所给的FeCl3是不足的，所以溶液变红说明溶液中依然有Fe3+，说明该反应是可逆反应，A正确；
B．测定等浓度NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的pH，前者大于后者是因为的水解程度大于电离程度，溶液呈碱性，的水解程度小于电离程度，溶液呈酸性，根据越弱越水解，说明碳酸酸性<亚硫酸酸性，但亚硫酸不是S元素的最高价氧化物对应的水化物，所以不能说明非金属性S>C，B错误；
C．将某溶液滴在KI一淀粉试纸上，试纸变蓝，说明原溶液中含有氧化性物质，但不一定是氯气，C错误；
D．向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液，产生白色沉淀，醋酸铅溶液是重金属盐溶液，所以是蛋白质发生了变性，D错误；
故选A。
8. 已知由制备的合成路线如图所示(代表苯基)。
下列说法中错误的是
A. 的分子式为B. 反应③和反应⑤均为取代反应
C. 最多可与反应D. 含有两种官能团
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，的分子式为，A项错误；
B．反应③羧基中的羟基被替代，属于取代反应，反应⑤为酯在酸性条件下的水解反应，属于取代反应，B项正确；
C．中含一个羧基和一个酯基，所以最多可与反应，C项正确；
D．中含有羟基和羧基两种官能团，D项正确；
答案选A。
9. 一种新型溴流电池，可作储能设备(如图所示)。充电时，电极a的反应为：。下列说法正确的是
A. 充电时，锂元素被还原
B. 放电时，溶液的浓度不变
C. 充电时，总反应式为
D. 每生成，电极a的质量理论上增加
【答案】D
【解析】
【分析】由充电时电极a的反应为可知，充电时，与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极，电极b为阳极，溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴，电极反应式为2Br——2e—=Br2，放电时，电极a为原电池的负极，Li3Ti2(PO4)3在负极失去电子发生氧化反应生成LiTi2(PO4)3和锂离子，电极反应式为Li3Ti2(PO4)3—2e—= LiTi2(PO4)3+2Li+，电极b为正极，溴得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br2+2e—=2Br—；
【详解】A．充电时，电极a的反应为的化合价降低，则被还原，A项错误；
B．放电时的电极反应和充电时的电极反应刚好相反，则放电时，电极a的反应为溶液的浓度增大，B项错误；
C．充电时，总反应式为，C项错误；
D．充电时生成溴，每生成，转移电子，电极a上有吸附，则理论上增重，D项正确；
答案选D。
10. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 生铁比高纯度的铁在空气中更容易发生电化学腐蚀
B. 用分解制取氧气时加入少量固体可加速的分解
C. 密闭烧瓶内存在平衡体系：，缩小容器的容积，混合气体颜色加深
D. 漂白粉水溶液中滴入少量醋酸，漂白效果增强
【答案】D
【解析】
【详解】A．生铁为碳铁合金，铁与碳构成微型原电池，加速铁的腐蚀，与平衡移动无关，A不符合题意；
B．对的分解有催化作用，与平衡移动无关， B不符合题意；
C．对于反应，该反应前后气体的分子数不变，混合气体的颜色加深是由于容器的容积缩小，浓度增大所致，与平衡移动无关，C不符合题意；
D．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，其在水中存在水解平衡：，滴入少量醋酸，消耗氢氧根离子，水解平衡向生成的方向移动，漂白效果增强，D符合题意；
故选D。
11. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的空间结构相同B. 的键角小于的键角
C. 和均为非极性分子D. 与的中心原子的杂化方式不同
【答案】B
【解析】
【详解】A．的中心原子的价层电子对数为4，氮原子有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，而的中心原子价层电子对数也为4，碳原子无孤电子对，空间结构为正四面体，A错误；
B．中硫原子的价层电子对数为4，有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对有较大的排斥力，而中硫原子的价层电子对数为4，无孤电子对，故的键角小于的键角， B正确；
C．呈正四面体形，为非极性分子，而呈V形，为极性分子，C错误；
D．和的中心原子S都是杂化，D错误；
故选B。
12. 室温下，某实验兴趣小组用溶液标定某盐酸浓度，用甲基橙作指示剂，滴定曲线如图丁所示。下列说法正确的是
A. 滴定中溶液应该盛放在乙仪器中
B 读数时，应双手一上一下持滴定管
C. 标准溶液吸收了空气中的，会使测得的盐酸浓度偏大
D. 滴定终点在b区域
【答案】D
【解析】
【分析】用溶液标定某盐酸浓度，用甲基橙做指示剂根据图丁知是向溶液中滴加盐酸，发生反应依次为，。
【详解】A．由图丁可知实验是用盐酸滴定溶液，溶液应该盛放在丙仪器中，A错误；
B．读数时，滴定管可垂直夹在滴定管夹或单手持滴定管上端无刻度处，并保持其自然垂直，B错误；
C．由于钠元素质量守恒，所以碳酸钠溶液是否吸收空气中的对测定结果没有影响，C错误；
D．当到达滴定终点时，甲基橙由黄色变为橙色，滴定终点的溶液呈酸性，滴定终点在b区域，D正确；
故选D。
13. 催化氧化法将转化为的反应为。下列关于催化氧化法制的说法中错误的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 使用合适的催化剂可提高化学反应速率，但不影响的平衡转化率
D. 该反应在高温下可自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为气体分子数减少的反应，所以，A项正确；
B．该反应的平衡常数表达式为，B项正确；
C．催化剂能降低化学反应的活化能，能同等程度地增大正、逆化学反应速率，但不影响化学平衡移动，C项正确；
D．该反应的，所以在低温下可自发进行，D项错误；
答案选D。
14. 是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 催化剂降低该反应的活化能，大大缩短达到化学平衡所需的时间
B. 中氮原子上有孤电子对
C. 该过程的总反应式为
D. 由于中存在非极性共价键，所以易溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】A．催化剂能降低该反应的活化能，提高活化分子的百分数，增大反应速率，大大缩短达到化学平衡所需的时间，A项正确；
B．中氮原子上没有孤电子对，只有一个未成对的电子，B项错误；
C．从整个过程来看，4个失去了2个电子，生成了1个和2个，是催化剂，该过程的总反应式为，C项错误；
D．由于中的能与水分子间形成氢键，所以易溶于水，D项错误；
答案选A
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 环己酮是无色油状液体，时在水中的溶解度为。实验室由环己醇制备环己酮。
【实验原理】
+NaClO+NaCl+H2O
【装置示意图】
【实验步骤】Ⅰ．烧瓶中依次加入环已醇和冰醋酸，开动磁力搅拌器。在冰水浴冷却下，逐滴加入次氯酸钠溶液至稍过量。
Ⅱ．在室温下继续搅拌，然后加入饱和亚硫酸氢钠溶液。
Ⅲ．在反应混合物中加入水、氯化铝，去掉仪器X，换成蒸馏装置，加热蒸馏，至馏出液无油珠滴出为止。
Ⅳ．在搅拌情况下向馏出液中加入无水碳酸钠至中性，然后再加入精制食盐使之饱和，将此液体倒入分液漏斗，分出有机层。
Ⅴ.向有机层中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，得到产品。
回答下列问题。
（1）仪器X的名称为_______。
（2）步骤Ⅰ中，加入冰醋酸除作为溶剂外，还有的作用是_______。用淀粉碘化钾试纸可检验反应后的液体，如果试纸变_______色，说明次氯酸钠过量。
（3）步骤Ⅰ中，次氯酸钠溶液要在冰水浴冷却下逐滴加入，勿使氧化反应进行得过于猛烈而升温过高，否则产物环己酮将进一步被氧化而发生碳链断裂。在次氯酸钠的不同滴加速度下，在冰水浴存在的情况下，溶液温度随滴加时间变化曲线如图，为了控制好反应温度，应选择的滴速为_______滴/。
（4）在步骤Ⅱ中，加入适量亚硫酸氢钠溶液的目的是(用离子方程式表示)_______。
（5）在步骤Ⅳ中，加入精制食盐的目的是_______。
（6）在步骤Ⅴ中，加入无水的作用为_______。
（7）产品的产率为_______(精确至0.1%)。
【答案】（1）(球形)冷凝管
（2） ①. 提供酸性环境，增强的氧化性 ②. 蓝
（3）8 （4）
（5）降低环己酮在水中的溶解度
（6）除去水 （7）65.3%
【解析】
【分析】为了使所加液体能顺利滴入三颈瓶中采用滴液漏斗；在三颈烧瓶中，由环己醇和冰醋酸、次氯酸钠等物质加热反应后蒸馏得到环己酮的粗产品，反应过程中，利用淀粉碘化钾试纸来判断反应进行的程度，并用亚硫酸氢钠具有还原性，可除去未反应完的HClO，可利用环己酮沸点选择蒸馏收集，馏出液中含有杂质醋酸，为了纯化产物，因醋酸能和水以任意比例互溶，且与碳酸钠反应后的产物不溶于有机物溶液中，故向馏出液中分批加入无水碳酸钠至反应液呈中性为止以除去产品中混有的醋酸杂质，由于有机物在盐溶液中的溶解度小，盐溶液能减少有机物的溶解损失，所以加入精制食盐使之变成饱和溶液，将混合液倒入分液漏斗中，分离即可得到有机层。
【小问1详解】
由图可知，该装置起到冷凝回流作用，则该仪器为(球形)冷凝管。
【小问2详解】
用冰醋酸可提供酸性环境，使转化为，氧化性更强。淀粉碘化钾试纸中的被氧化生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝。
【小问3详解】
由题干知，反应需维持温度为。结合图像知，为了实验安全，应选择滴速为8滴/
【小问4详解】
亚硫酸氢钠常用作还原剂，可还原过量的次氯酸钠。
【小问5详解】
环己酮可溶于水，但溶解度不大，加入精制食盐是为了进一步减少它在水中的溶解量。
【小问6详解】
无水有干燥的作用。
【小问7详解】
n(环已醇)，理论上生成环已酮，其质量为，产品产率。
16. 在催化下，加氢合成甲酸发生反应Ⅰ，同时还伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题。
（1）已知：时，部分物质的相对能量如表所示，则的相对能量为_______。
（2）为了提高二氧化碳转化为甲酸的转化率，工业上常采用以下方法：
步骤1 步骤2 步骤3
①写出步骤1反应的离子方程式：_______。
②其他条件不变，步骤1中转化为的转化率与温度的关系如图所示。
步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是_______，后又下降的可能原因是_______。
③流程图步骤2中，加入乙醚的作用是_______，步骤3的分离方法是_______。
（3）保持、恒压，和的投料物质的量之比为的初始分压为，测得的转化率与时间t的关系如图所示。
已知平衡后，测得，则反应Ⅰ的_____(用含的式子表示)。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增强 ③. 温度过高，不利于氢气在催化剂表面的吸附(或者温度升高，催化剂的活性降低)(其他合理答案也可) ④. 作为萃取剂 ⑤. 分液、蒸馏
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，反应Ⅰ—反应Ⅱ得：，
【小问2详解】
①在催化剂的作用下，与氢气反应生成和，反应的离子方程式为。
②步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增强；后又下降的可能原因是温度过高，不利于氢气在催化剂表面的吸附。
③甲酸更易溶于有机溶剂乙醚中，因此乙醚作为萃取剂；通过萃取、分液，将有机相蒸馏即可得到高浓度的甲酸。
【小问3详解】
在、恒压条件下，和的投料物质的量之比为的初始分压为，则总压为；平衡时，设和初始物质的量均为，生成的和的物质的量分别为，则，结合，根据碳元素质量守恒，则有，解得，平衡时气体的总物质的量为，平衡时和的物质的量均为，则反应Ⅰ的。
17. 一种废镍催化剂回收镍、钴元素的工艺流程图如下，流程图中水浸液中含有。
已知：。
回答下列问题。
（1）球磨粉碎的作用是_______。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下，生成具有强氧化性的过一硫酸，其反应的化学方程式为_______。
（3）“氧化”中，被过一硫酸氧化为沉淀，过一硫酸被还原为硫酸根离子，写出该反应的离子方程式：_______(已知的电离第一步完全，第二步微弱)；用溶液调节，还有_______(写离子符号)也会形成沉淀而除去。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，的氧化率与的体积分数的关系如图所示。的体积分数为9.0%时，的氧化率最大；当的体积分数大于9.0%时，继续增大的体积分数，的氧化率减小的原因可能是_______。
（5）“沉钴镍”过程中为了将沉淀完全，需控制溶液的不低于_______(说明：当溶液中的浓度均小于时，认为已沉淀完全)。
（6）铬、钴、镍都属于副族金属元素，其中铬与氮气在一定条件下可以合成氨化铬，且氮化铬的晶体结构及类型与氯化钠的相似，其晶胞结构如图所示。A点的分数坐标为，则B点的分数坐标为_______。已知氮化铬的晶胞参数为为阿伏加德罗常数，则该晶胞的密度为_______。
【答案】（1）增加固体表面积，提高单位时间内水浸出率
（2）
（3） ①. ②.
（4）具有还原性，过多的会与过一硫酸反应，导致过一硫酸的浓度降低，从而造成的氧化率降低
（5）91 （6） ①. ②.
【解析】
【分析】根据题给信息可知，程图中水浸液中含有，在该水浸液中通入混合气将锰氧化为二氧化锰，随后加入氢氧化钠溶液，除去杂质三价铁，过滤后在滤液中继续加入氢氧化钠可以除去钴和镍，过滤后注意循环利用，以此解题。
【小问1详解】
从反应速率的影响因素考虑，球磨粉碎的作用是增加固体表面积，提高单位时间内水浸出率；
【小问2详解】
根据流程可知，“氧化”中，混合气在金属离子催化作用下，生成具有强氧化性的过一硫酸，其反应的化学方程式为：；
【小问3详解】
根据得失电子守恒，可得知该反应的离子方程式为。用溶液调节，根据，有，完全沉淀时，，，所以用溶液调节，已完全沉淀；
【小问4详解】
具有还原性，过一硫酸具有强氧化性，则过多的会与过一硫酸反应，导致过一硫酸的浓度降低，从而造成的氧化率降低；
【小问5详解】
从题中信息得知，与相同，则以来计算。，解得，则，，则“沉钴镍”过程中为了将沉淀完全，需控制不低于9.1；
【小问6详解】
A点的分数坐标为，根据图中坐标系，可知B点的分数坐标为。该晶胞中N的个数为，的个数为，
氮化铬的晶体参数为，的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数，根据。
18. 乙烯的用途广泛，被誉为有机合成之母。以下是以乙烯为原料制备某化工原料中间体I的合成路线。
回答下列问题。
（1）的反应类型为_______。
（2）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种；
①能与金属钠反应产生氢气；②在铜催化氧化条件下，氧化产物能发生银镜反应。其中，核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
（3）已知：，E与足量酸性溶液反应生成的有机物的结构简式为_______。
（4）G的结构简式为_______，用系统命名法命名为_______。
（5）在碱性条件下，反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）加成反应
（2） ①. 4 ②.
（3）
（4） ①. ②. 2—甲基—1，3—丁二烯
（5）
【解析】
【分析】A为乙烯和HBr发生加成反应生成，B为，B和Mg，无水乙醚反应生成C，C和，无水乙醚，酸性条件下，生成D，D和氧化铝加热条件下，脱水，反应生成E，E和高锰酸钾，NaOH溶液中双键氧化，反应生成F，F在氧化铝加热条件下脱水反应生成G，G和反应生成H，H在碱性条件下分子内脱水反应生成I。
【小问1详解】
乙烯与发生加成反应；
【小问2详解】
D为，分子式为，能与金属钠反应产生氢气，则分子中含羟基，含有羟基的同分异构体分别为：、、、、、、、，含结构的醇催化氧化才能生成醛，含结构的醇共有4种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为的结构简式为；
【小问3详解】
烯烃分子在足量酸性高锰酸钾溶液中被氧化，根据，E和足量高锰酸钾反应生成有机物的结构简式为：；
【小问4详解】
根据分析可知，G的结构简式为：；
G的系统命名法命名为：2-甲基-1，3-丁二烯；
【小问5详解】
根据H、I的分子组成差异，得知该反应相当于分子内脱水，方程式为：。元素代号
元素的性质或原子结构
Q
有一种原子不含中子
W
M层上的电子数为4
X
常温下单质为双原子分子，其简单氢化物的水溶液显碱性
Y
L层的电子数为次外层电子数的3倍
Z
元素的最高化合价是价
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向5mL0.1ml·L-1KI溶液中加入10mL0.01ml·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴加KSCN溶液
溶液变红
I-与Fe3+的反应是可逆反应
B
常温下，测定等浓度NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的pH
前者大于后者
非金属性S>C
C
将某溶液滴在KI一淀粉试纸上
试纸变蓝
原溶液中一定含有Cl2
D
向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液
产生白色沉淀
蛋白质发生了盐析
物质
相对能量/
考试时间为75分钟，满分100分
注意事项：
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：
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。
1. 化学与材料科学密切相关。下列说法中错误的是
A. 二氧化硅透明、折射率合适、能够发生全反射，常用于制造光导纤维
B. 镁铝合金的密度小、强度高，是一种用途广泛的无机非金属材料
C. 利用合成淀粉实现了无机小分子向有机高分子的转变
D. 高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，可用于道路照明
【答案】B
【解析】
【详解】A．二氧化硅透明、折射率合适、能够发生全反射，常用于制造光导纤维，A项正确；
B．镁铝合金的密度小、强度高，是一种用途广泛的金属材料，B项错误；
C．为无机小分子，淀粉为有机高分子，C项正确；
D．高压钠灯透雾能力强、射程远，可用于道路照明，D项正确；
答案选B。
2. 下列分子属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的平面三角形，属于非极性分子，故A不符合题意；
B．四氟化硅分子中硅硼原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的正四面体形，属于非极性分子，故B不符合题意；
C．二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的直线形，属于非极性分子，故C不符合题意；
D．磷化氢分子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故D符合题意；
故选D。
3. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 蒸馏法分离乙醇和乙醚：③⑤⑥
B. 重结晶法提纯(含少量)：①②③
C. 可用硫酸溶液配制硫酸溶液：④⑦⑧⑨
D. 用溶液滴定水中游离氯：④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A．蒸馏法需要用到温度计以测量蒸气温度，蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液，锥形瓶用于盛装收集到的馏分，A项选择合理；
B．利用重结晶来提纯，具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B项选择不合理；
C．稀释硫酸溶液需要的玻璃仪器可用酸式滴定管、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶，C项选择合理；
D．滴定需要滴定管和锥形瓶，D项选择合理；
答案选B。
4. 下列反应的离子方程式表示正确的是
A. 向溶液中加入足量粉，溶液颜色逐渐消失：
B. 向溶液中通入
C. 与稀硝酸反应：
D. 碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应：
【答案】D
【解析】
【详解】A．离子方程式没有配平，正确的应为，A错误；
B．向溶液中通入，是弱酸，是强酸，不能发生由制的反应， B错误；
C．由于具有还原性，硝酸具有强氧化性，会被硝酸氧化成，离子方程式为，C错误；
D．若少量，则与的物质的量之比为，反应为，D正确；
故选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的离子总数为
B. 常温下，的溶液中含有的总数约为
C. 含的和的混合物中所含质子数为
D. 若反应中生成，则转移电子数一定为
【答案】C
【解析】
【详解】A．中含有离子(与)，中含有的离子总数为，A项错误；
B．常温下的溶液中，但溶液的体积未知，不能计算出的总数，B项错误；
C．每个和都含有20个质子，所以含的和的混合物的总物质的量为，含有质子，质子数为，C项正确；
D．由可知，若反应中生成，则可能转移电子或电子，所以若生成，即，则可能转移电子或电子，其数目为或，D项错误；
答案选C。
6. 现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表。
下列叙述中错误的是
A. 原子半径大小：
B. W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性：
C. 由X、Y和Q三种元素形成的化合物一定为共价化合物
D. 物质在高温下可与反应生成W单质
【答案】C
【解析】
【分析】由题给信息推知W、X、Y、Z、Q分别是硅、氮、氧、氯、氢元素。
【详解】A．元素分别为硅、氮、氧，原子半径大小：，A正确；
B．W、X、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物分别为，酸性：，B正确；
C．X、Y和Q元素分别为氮、氧、氢，由X、Y和Q三种元素形成的化合物可能为共价化合物，也可能为离子化合物,C错误；
D．物质为，在高温下与反应生成硅单质，D正确；
故选C。
7. 由下列实验操作及现象所得结论或解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据化学方程式2Fe3++2I-=2Fe2++I2中的系数关系，实验操作中所给的FeCl3是不足的，所以溶液变红说明溶液中依然有Fe3+，说明该反应是可逆反应，A正确；
B．测定等浓度NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的pH，前者大于后者是因为的水解程度大于电离程度，溶液呈碱性，的水解程度小于电离程度，溶液呈酸性，根据越弱越水解，说明碳酸酸性<亚硫酸酸性，但亚硫酸不是S元素的最高价氧化物对应的水化物，所以不能说明非金属性S>C，B错误；
C．将某溶液滴在KI一淀粉试纸上，试纸变蓝，说明原溶液中含有氧化性物质，但不一定是氯气，C错误；
D．向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液，产生白色沉淀，醋酸铅溶液是重金属盐溶液，所以是蛋白质发生了变性，D错误；
故选A。
8. 已知由制备的合成路线如图所示(代表苯基)。
下列说法中错误的是
A. 的分子式为B. 反应③和反应⑤均为取代反应
C. 最多可与反应D. 含有两种官能团
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，的分子式为，A项错误；
B．反应③羧基中的羟基被替代，属于取代反应，反应⑤为酯在酸性条件下的水解反应，属于取代反应，B项正确；
C．中含一个羧基和一个酯基，所以最多可与反应，C项正确；
D．中含有羟基和羧基两种官能团，D项正确；
答案选A。
9. 一种新型溴流电池，可作储能设备(如图所示)。充电时，电极a的反应为：。下列说法正确的是
A. 充电时，锂元素被还原
B. 放电时，溶液的浓度不变
C. 充电时，总反应式为
D. 每生成，电极a的质量理论上增加
【答案】D
【解析】
【分析】由充电时电极a的反应为可知，充电时，与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极，电极b为阳极，溴离子在阳极失去电子发生氧化反应生成溴，电极反应式为2Br——2e—=Br2，放电时，电极a为原电池的负极，Li3Ti2(PO4)3在负极失去电子发生氧化反应生成LiTi2(PO4)3和锂离子，电极反应式为Li3Ti2(PO4)3—2e—= LiTi2(PO4)3+2Li+，电极b为正极，溴得到电子发生还原反应生成溴离子，电极反应式为Br2+2e—=2Br—；
【详解】A．充电时，电极a的反应为的化合价降低，则被还原，A项错误；
B．放电时的电极反应和充电时的电极反应刚好相反，则放电时，电极a的反应为溶液的浓度增大，B项错误；
C．充电时，总反应式为，C项错误；
D．充电时生成溴，每生成，转移电子，电极a上有吸附，则理论上增重，D项正确；
答案选D。
10. 下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. 生铁比高纯度的铁在空气中更容易发生电化学腐蚀
B. 用分解制取氧气时加入少量固体可加速的分解
C. 密闭烧瓶内存在平衡体系：，缩小容器的容积，混合气体颜色加深
D. 漂白粉水溶液中滴入少量醋酸，漂白效果增强
【答案】D
【解析】
【详解】A．生铁为碳铁合金，铁与碳构成微型原电池，加速铁的腐蚀，与平衡移动无关，A不符合题意；
B．对的分解有催化作用，与平衡移动无关， B不符合题意；
C．对于反应，该反应前后气体的分子数不变，混合气体的颜色加深是由于容器的容积缩小，浓度增大所致，与平衡移动无关，C不符合题意；
D．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，其在水中存在水解平衡：，滴入少量醋酸，消耗氢氧根离子，水解平衡向生成的方向移动，漂白效果增强，D符合题意；
故选D。
11. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的空间结构相同B. 的键角小于的键角
C. 和均为非极性分子D. 与的中心原子的杂化方式不同
【答案】B
【解析】
【详解】A．的中心原子的价层电子对数为4，氮原子有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，而的中心原子价层电子对数也为4，碳原子无孤电子对，空间结构为正四面体，A错误；
B．中硫原子的价层电子对数为4，有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对有较大的排斥力，而中硫原子的价层电子对数为4，无孤电子对，故的键角小于的键角， B正确；
C．呈正四面体形，为非极性分子，而呈V形，为极性分子，C错误；
D．和的中心原子S都是杂化，D错误；
故选B。
12. 室温下，某实验兴趣小组用溶液标定某盐酸浓度，用甲基橙作指示剂，滴定曲线如图丁所示。下列说法正确的是
A. 滴定中溶液应该盛放在乙仪器中
B 读数时，应双手一上一下持滴定管
C. 标准溶液吸收了空气中的，会使测得的盐酸浓度偏大
D. 滴定终点在b区域
【答案】D
【解析】
【分析】用溶液标定某盐酸浓度，用甲基橙做指示剂根据图丁知是向溶液中滴加盐酸，发生反应依次为，。
【详解】A．由图丁可知实验是用盐酸滴定溶液，溶液应该盛放在丙仪器中，A错误；
B．读数时，滴定管可垂直夹在滴定管夹或单手持滴定管上端无刻度处，并保持其自然垂直，B错误；
C．由于钠元素质量守恒，所以碳酸钠溶液是否吸收空气中的对测定结果没有影响，C错误；
D．当到达滴定终点时，甲基橙由黄色变为橙色，滴定终点的溶液呈酸性，滴定终点在b区域，D正确；
故选D。
13. 催化氧化法将转化为的反应为。下列关于催化氧化法制的说法中错误的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 使用合适的催化剂可提高化学反应速率，但不影响的平衡转化率
D. 该反应在高温下可自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应为气体分子数减少的反应，所以，A项正确；
B．该反应的平衡常数表达式为，B项正确；
C．催化剂能降低化学反应的活化能，能同等程度地增大正、逆化学反应速率，但不影响化学平衡移动，C项正确；
D．该反应的，所以在低温下可自发进行，D项错误；
答案选D。
14. 是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成，其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 催化剂降低该反应的活化能，大大缩短达到化学平衡所需的时间
B. 中氮原子上有孤电子对
C. 该过程的总反应式为
D. 由于中存在非极性共价键，所以易溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】A．催化剂能降低该反应的活化能，提高活化分子的百分数，增大反应速率，大大缩短达到化学平衡所需的时间，A项正确；
B．中氮原子上没有孤电子对，只有一个未成对的电子，B项错误；
C．从整个过程来看，4个失去了2个电子，生成了1个和2个，是催化剂，该过程的总反应式为，C项错误；
D．由于中的能与水分子间形成氢键，所以易溶于水，D项错误；
答案选A
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 环己酮是无色油状液体，时在水中的溶解度为。实验室由环己醇制备环己酮。
【实验原理】
+NaClO+NaCl+H2O
【装置示意图】
【实验步骤】Ⅰ．烧瓶中依次加入环已醇和冰醋酸，开动磁力搅拌器。在冰水浴冷却下，逐滴加入次氯酸钠溶液至稍过量。
Ⅱ．在室温下继续搅拌，然后加入饱和亚硫酸氢钠溶液。
Ⅲ．在反应混合物中加入水、氯化铝，去掉仪器X，换成蒸馏装置，加热蒸馏，至馏出液无油珠滴出为止。
Ⅳ．在搅拌情况下向馏出液中加入无水碳酸钠至中性，然后再加入精制食盐使之饱和，将此液体倒入分液漏斗，分出有机层。
Ⅴ.向有机层中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，得到产品。
回答下列问题。
（1）仪器X的名称为_______。
（2）步骤Ⅰ中，加入冰醋酸除作为溶剂外，还有的作用是_______。用淀粉碘化钾试纸可检验反应后的液体，如果试纸变_______色，说明次氯酸钠过量。
（3）步骤Ⅰ中，次氯酸钠溶液要在冰水浴冷却下逐滴加入，勿使氧化反应进行得过于猛烈而升温过高，否则产物环己酮将进一步被氧化而发生碳链断裂。在次氯酸钠的不同滴加速度下，在冰水浴存在的情况下，溶液温度随滴加时间变化曲线如图，为了控制好反应温度，应选择的滴速为_______滴/。
（4）在步骤Ⅱ中，加入适量亚硫酸氢钠溶液的目的是(用离子方程式表示)_______。
（5）在步骤Ⅳ中，加入精制食盐的目的是_______。
（6）在步骤Ⅴ中，加入无水的作用为_______。
（7）产品的产率为_______(精确至0.1%)。
【答案】（1）(球形)冷凝管
（2） ①. 提供酸性环境，增强的氧化性 ②. 蓝
（3）8 （4）
（5）降低环己酮在水中的溶解度
（6）除去水 （7）65.3%
【解析】
【分析】为了使所加液体能顺利滴入三颈瓶中采用滴液漏斗；在三颈烧瓶中，由环己醇和冰醋酸、次氯酸钠等物质加热反应后蒸馏得到环己酮的粗产品，反应过程中，利用淀粉碘化钾试纸来判断反应进行的程度，并用亚硫酸氢钠具有还原性，可除去未反应完的HClO，可利用环己酮沸点选择蒸馏收集，馏出液中含有杂质醋酸，为了纯化产物，因醋酸能和水以任意比例互溶，且与碳酸钠反应后的产物不溶于有机物溶液中，故向馏出液中分批加入无水碳酸钠至反应液呈中性为止以除去产品中混有的醋酸杂质，由于有机物在盐溶液中的溶解度小，盐溶液能减少有机物的溶解损失，所以加入精制食盐使之变成饱和溶液，将混合液倒入分液漏斗中，分离即可得到有机层。
【小问1详解】
由图可知，该装置起到冷凝回流作用，则该仪器为(球形)冷凝管。
【小问2详解】
用冰醋酸可提供酸性环境，使转化为，氧化性更强。淀粉碘化钾试纸中的被氧化生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝。
【小问3详解】
由题干知，反应需维持温度为。结合图像知，为了实验安全，应选择滴速为8滴/
【小问4详解】
亚硫酸氢钠常用作还原剂，可还原过量的次氯酸钠。
【小问5详解】
环己酮可溶于水，但溶解度不大，加入精制食盐是为了进一步减少它在水中的溶解量。
【小问6详解】
无水有干燥的作用。
【小问7详解】
n(环已醇)，理论上生成环已酮，其质量为，产品产率。
16. 在催化下，加氢合成甲酸发生反应Ⅰ，同时还伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题。
（1）已知：时，部分物质的相对能量如表所示，则的相对能量为_______。
（2）为了提高二氧化碳转化为甲酸的转化率，工业上常采用以下方法：
步骤1 步骤2 步骤3
①写出步骤1反应的离子方程式：_______。
②其他条件不变，步骤1中转化为的转化率与温度的关系如图所示。
步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是_______，后又下降的可能原因是_______。
③流程图步骤2中，加入乙醚的作用是_______，步骤3的分离方法是_______。
（3）保持、恒压，和的投料物质的量之比为的初始分压为，测得的转化率与时间t的关系如图所示。
已知平衡后，测得，则反应Ⅰ的_____(用含的式子表示)。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增强 ③. 温度过高，不利于氢气在催化剂表面的吸附(或者温度升高，催化剂的活性降低)(其他合理答案也可) ④. 作为萃取剂 ⑤. 分液、蒸馏
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，反应Ⅰ—反应Ⅱ得：，
【小问2详解】
①在催化剂的作用下，与氢气反应生成和，反应的离子方程式为。
②步骤1的转化率开始迅速上升，主要原因是温度升高，反应速率增大，同时催化剂的活性增强；后又下降的可能原因是温度过高，不利于氢气在催化剂表面的吸附。
③甲酸更易溶于有机溶剂乙醚中，因此乙醚作为萃取剂；通过萃取、分液，将有机相蒸馏即可得到高浓度的甲酸。
【小问3详解】
在、恒压条件下，和的投料物质的量之比为的初始分压为，则总压为；平衡时，设和初始物质的量均为，生成的和的物质的量分别为，则，结合，根据碳元素质量守恒，则有，解得，平衡时气体的总物质的量为，平衡时和的物质的量均为，则反应Ⅰ的。
17. 一种废镍催化剂回收镍、钴元素的工艺流程图如下，流程图中水浸液中含有。
已知：。
回答下列问题。
（1）球磨粉碎的作用是_______。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下，生成具有强氧化性的过一硫酸，其反应的化学方程式为_______。
（3）“氧化”中，被过一硫酸氧化为沉淀，过一硫酸被还原为硫酸根离子，写出该反应的离子方程式：_______(已知的电离第一步完全，第二步微弱)；用溶液调节，还有_______(写离子符号)也会形成沉淀而除去。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，的氧化率与的体积分数的关系如图所示。的体积分数为9.0%时，的氧化率最大；当的体积分数大于9.0%时，继续增大的体积分数，的氧化率减小的原因可能是_______。
（5）“沉钴镍”过程中为了将沉淀完全，需控制溶液的不低于_______(说明：当溶液中的浓度均小于时，认为已沉淀完全)。
（6）铬、钴、镍都属于副族金属元素，其中铬与氮气在一定条件下可以合成氨化铬，且氮化铬的晶体结构及类型与氯化钠的相似，其晶胞结构如图所示。A点的分数坐标为，则B点的分数坐标为_______。已知氮化铬的晶胞参数为为阿伏加德罗常数，则该晶胞的密度为_______。
【答案】（1）增加固体表面积，提高单位时间内水浸出率
（2）
（3） ①. ②.
（4）具有还原性，过多的会与过一硫酸反应，导致过一硫酸的浓度降低，从而造成的氧化率降低
（5）91 （6） ①. ②.
【解析】
【分析】根据题给信息可知，程图中水浸液中含有，在该水浸液中通入混合气将锰氧化为二氧化锰，随后加入氢氧化钠溶液，除去杂质三价铁，过滤后在滤液中继续加入氢氧化钠可以除去钴和镍，过滤后注意循环利用，以此解题。
【小问1详解】
从反应速率的影响因素考虑，球磨粉碎的作用是增加固体表面积，提高单位时间内水浸出率；
【小问2详解】
根据流程可知，“氧化”中，混合气在金属离子催化作用下，生成具有强氧化性的过一硫酸，其反应的化学方程式为：；
【小问3详解】
根据得失电子守恒，可得知该反应的离子方程式为。用溶液调节，根据，有，完全沉淀时，，，所以用溶液调节，已完全沉淀；
【小问4详解】
具有还原性，过一硫酸具有强氧化性，则过多的会与过一硫酸反应，导致过一硫酸的浓度降低，从而造成的氧化率降低；
【小问5详解】
从题中信息得知，与相同，则以来计算。，解得，则，，则“沉钴镍”过程中为了将沉淀完全，需控制不低于9.1；
【小问6详解】
A点的分数坐标为，根据图中坐标系，可知B点的分数坐标为。该晶胞中N的个数为，的个数为，
氮化铬的晶体参数为，的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数，根据。
18. 乙烯的用途广泛，被誉为有机合成之母。以下是以乙烯为原料制备某化工原料中间体I的合成路线。
回答下列问题。
（1）的反应类型为_______。
（2）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种；
①能与金属钠反应产生氢气；②在铜催化氧化条件下，氧化产物能发生银镜反应。其中，核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
（3）已知：，E与足量酸性溶液反应生成的有机物的结构简式为_______。
（4）G的结构简式为_______，用系统命名法命名为_______。
（5）在碱性条件下，反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）加成反应
（2） ①. 4 ②.
（3）
（4） ①. ②. 2—甲基—1，3—丁二烯
（5）
【解析】
【分析】A为乙烯和HBr发生加成反应生成，B为，B和Mg，无水乙醚反应生成C，C和，无水乙醚，酸性条件下，生成D，D和氧化铝加热条件下，脱水，反应生成E，E和高锰酸钾，NaOH溶液中双键氧化，反应生成F，F在氧化铝加热条件下脱水反应生成G，G和反应生成H，H在碱性条件下分子内脱水反应生成I。
【小问1详解】
乙烯与发生加成反应；
【小问2详解】
D为，分子式为，能与金属钠反应产生氢气，则分子中含羟基，含有羟基的同分异构体分别为：、、、、、、、，含结构的醇催化氧化才能生成醛，含结构的醇共有4种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为的结构简式为；
【小问3详解】
烯烃分子在足量酸性高锰酸钾溶液中被氧化，根据，E和足量高锰酸钾反应生成有机物的结构简式为：；
【小问4详解】
根据分析可知，G的结构简式为：；
G的系统命名法命名为：2-甲基-1，3-丁二烯；
【小问5详解】
根据H、I的分子组成差异，得知该反应相当于分子内脱水，方程式为：。元素代号
元素的性质或原子结构
Q
有一种原子不含中子
W
M层上的电子数为4
X
常温下单质为双原子分子，其简单氢化物的水溶液显碱性
Y
L层的电子数为次外层电子数的3倍
Z
元素的最高化合价是价
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向5mL0.1ml·L-1KI溶液中加入10mL0.01ml·L-1FeCl3溶液，充分反应后滴加KSCN溶液
溶液变红
I-与Fe3+的反应是可逆反应
B
常温下，测定等浓度NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的pH
前者大于后者
非金属性S>C
C
将某溶液滴在KI一淀粉试纸上
试纸变蓝
原溶液中一定含有Cl2
D
向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液
产生白色沉淀
蛋白质发生了盐析
物质
相对能量/
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