2024届高考化学挑战模拟卷【湖北卷】(含答案)

这是一份2024届高考化学挑战模拟卷【湖北卷】(含答案)，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，推断题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我国古籍中对冶炼铜的记录丰富，如《天王开物》中记载：“凡铜供世用，出山与出炉，止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜；矾、硝等药制炼为青铜…”已知倭铅是锌的古称。下列说法错误的是( )
A.黄铜、白铜和青铜均为铜合金
B.炉甘石中含锌元素
C.炼制白铜时利用了“砒霜”的强氧化性
D.矾、硝都属于盐类化合物
2．下列类比关系正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
3．金属钛是一种用途广泛的材料。工业上从钛铁矿（主要成分为，含等杂质）提取钛单质，同时获得绿矾。工艺流程如图：
已知：钛（Ⅳ）比较稳定；水解为难溶的。下列说法错误的是( )
A.“酸浸溶煮”加入铁粉的目的是防止被氧化
B.“物质X”为，可循环使用
C.“共热”中每反应，则转移电子数为
D.“还原”过程需要在惰性气体氛围中进行
4．助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）的结构如下：
下列说法错误的是( )
A.该有机化合物中含有2种官能团
B.该有机化合物的单体分子中所有原子均可共面
C.该有机化合物能发生加成、水解、氧化反应
D.1 ml该有机化合物最多能与3 ml 发生加成反应
5．下列有关化学用语表示正确的是( )
A.NaCl的晶胞：
B.中σ键的形成：
C.此图错误，违背了泡利原理
D.在氨水中，与分子间的氢键主要形式可表示为：
6．离子液体熔点很低，常温下呈液态，阴、阳离子可自由移动，因此离子液体在电池中可做导电电解质，某离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、W和Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：YB.O元素和W元素可形成一种空间结构为三角锥形的极性分子
C.Z和Q同族，也能形成
D.阳离子中的环状结构为平面结构，则两种Z原子的杂化方式相同
7．硼单质及其化合物有很重要的应用，硼晶体熔点为，能形成多种化合物.其中硼酸是白色片状晶体（层状结构如图），有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大.硼酸在水中电离时，能结合水电离出的而呈酸性.以下说法不正确的是( )
A.硼酸晶体中存在的作用力类型是范德华力、氢键和共价键
B.加热时，硼酸的溶解度增大的主要原因是加热破坏了硼酸分子之间的氢键
C.由分子式可知，硼酸是三元酸
D.硼晶体与硅晶体都是共价晶体
8．叠氮化钠（）常用作汽车安全气囊中的药剂。某化学小组在实验室制取叠氮化钠的实验装置（略去夹持仪器）如图所示。
实验流程如下：
制取→制取→制取→分离提纯产品。
已知是易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇、不溶于乙醚，熔点210℃，沸点400℃，在水溶液中易水解。下列操作及说法错误的是( )
A.在加热装置A中金属钠之前，需通入一段时间的氨气用于排除装置中的空气
B.制取过程中需控制温度在210℃～220℃，可采用油浴加热
C.分离提纯应先冷却产物，再向产物中加入乙醇，减压浓缩、结晶后，再过滤、洗涤、晾干
D.若用溶液将转化为无毒气体，则至少需要溶液5L
9．离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的离子结构如图所示（已知：分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为）。下列有关的说法正确的是( )
A.该离子中碳原子杂化类型均为
B.该离子中存在类似苯中的大π键（）
C.该离子可与结合形成有18个σ键的离子化合物
D.该离子中有1个手性碳原子
10．某团队利用氨气-甲醇共电解体系实现了在较低电位下高效产氨的同时将甲醇氧化为高附加值的甲酸。其电解原理如图所示。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和 。下列有关说法正确的是( )
A.电极电势：a>b
B.M极电极反应式为
C.每生成1 ml HCOOH，双极膜处有4 ml 发生解离
D.该方法若能规模化应用，既可实现人工固氨，又有利于“碳中和”
11．下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
12．某同学设计了下列合成路线，你认为不能实现的是( )
A.用乙烯合成乙酸：
B.用氯苯合成环己烯：
C.用乙烯合成乙二醇：
D.用甲苯合成苯甲醇：
13．亚硝酸钠()是一种常用的发色剂和防腐剂，某学习小组利用如图装置（夹持装置略去）制取亚硝酸钠，已知：，；NO能被酸性高锰酸钾氧化为。下列说法正确的是( )
A.可将B中的药品换为浓硫酸
B.实验开始前通一段时间，可制得比较纯净的
C.开始滴加稀硝酸时，A中会有少量红棕色气体
D.装置D中溶液完全褪色后再停止滴加稀硝酸
14．溶液中存在平衡：。常温下，向溶液中加入溶液，、的浓度分数随溶液变化如下图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线表示的浓度分数随溶液的变化
B.点对应的溶液中，
C.点对应的溶液中，
D.常温下，的平衡常数
15．铁与镁组成的储氢合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。铁原子位于顶角和面心的位置，镁原子位于将晶胞平分为8个立方单位的体心位置（图甲）。储氢后，分子占据Fe形成的八面体空隙，化学式为，Fe形成的部分八面体空隙如图乙所示，下列说法错误的是( )
A.a位置原子的分数坐标为（0.75,0.75,0.75）
B.Fe的配位数为8
C.储氢时，0D.氢气储满后，和的最短距离为
二、填空题
16．锂离子电池给生活带来了便利，但数量巨大的废旧锂电池的处理问题也日益显现。对废旧锂离子电池的的有效回收，不仅具有巨大的社会、经济效益，而且还可以缓解我国钴和锂等矿产资源紧缺的压力。以某废旧电池材料为原料(主要成分为，还含有少量铁、铝等元素的化合物)制备和的工艺流程如图所示。
已知：①微溶于水。难溶于水，且能与过量的生成。
②常温下，几种物质的如下表：
回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为_________。
(2)“酸浸”过程中反应的离子方程式为_________；该过程不适合用盐酸代替，从绿色化学角度分析其原因是_________。
(3)“调”时溶液中，常温下，若使杂质离子全部沉淀，则调节的范围是_________ (已知：离子浓度时，认为沉淀完全)。
(4)鉴别洗净的和固体常用方法的名称是_________。
(5)“沉钴”时，钴的沉淀率与加入量的关系如图所示，随的进一步增大，钴的沉淀率减小的原因是_________。
(6)在空气中“焙烧”转化为的化学方程式为_________。
17．含硫工业废气、废液的回收利用具有重要意义。
Ⅰ.热解含废气。将和的混合气体以一定流速导入反应器热解，发生如下反应：
ⅰ.；
ⅱ.。
（1）写出以和为原料生成和的热化学方程式：_______________________。该反应低温时________（填“能”或“不能”）自发进行。
（2）将与按物质的量之比为2:1投料，用稀释，在压强为p、不同温度下反应t min后，测得的体积分数如下表：
①在1000 ℃，压强为p条件下，保持通入的体积分数不变，降低的体积分数，的转化率保持不变，原因是_____________________。
②根据表格中的数据计算x=________，y=________，并分析的体积分数随温度升高而变化的原因：_____________________。
Ⅱ.光催化氧化法常用于含硫废液的处理。
光照条件下，催化剂表面产生电子（）和空穴（）。电子与作用生成离子自由基（），空穴与水电离出的作用生成羟基自由基（），和分别与吸附在催化剂表面的反应生成，变化过程如图所示：
（3）由pH对亚硫酸根氧化率的影响曲线可知，pH过低或过高都会影响催化效果，pH>6.5时，随着pH的增大，溶液中浓度增大，带相同电荷的会与产生竞争吸附，阻碍催化剂对的吸附从而降低催化活性；pH<6.5时，__________________________。
（4）理论上“光催化氧化法”中，消耗的与生成的的物质的量之比为____________。
三、推断题
18．大黄素-香豆素噻唑类衍生物对结肠癌细胞有良好的抑制效果，其合成路线如下：
已知：
①碳酸二甲酯（）与酚羟基可以发生取代反应，生成；
②TBAP为四丁基高锰酸铵，具有强氧化性。
回答下列问题：
（1）物质A的名称为_____________。
（2）从结构角度解释物质B（）中，标注的亚甲基中氢原子活性较强的原因：_____________。
（3）C→D的反应类型为_____________。
（4）E+H→I的反应方程式为_____________。
（5）化合物M的相对分子质量比C小14，则符合下列条件的M共有_____种。
①分子中只含有1个苯环，且无其他环状结构
②能与溶液反应放出气体
③能发生银镜反应其中，核磁共振氢谱含4组吸收峰，且峰面积之比为1：
2:2:1的结构简式为_____________。
（6）结合题干和已知信息，化合物F可经过两步反应获得H，请补全合成路线：
物质1为___________；物质2为___________；化合物G为___________。
四、实验题
19．亚硝酸钙[]可用作化学合成反应中的催化剂、氧化剂、中间体等。实验室利用下列装置制备亚硝酸钙（加热及夹持装置略）。
已知：酸性溶液能将NO氧化为。
回答下列问题：
（1）制备的操作顺序：（ⅰ）检查装置气密性；（ⅱ）在A~E各个装置中加入相应的试剂；（ⅲ）…；（ⅳ）打开仪器a的活塞，使稀硝酸滴入三颈烧瓶中；（ⅴ）打开列式炉开关，对瓷舟进行加热。检查装置气密性时可采用漏斗“注水法”，注水前，需关闭止水夹__________（填数字），打开止水夹（填数字）；（ⅲ）通入_________。该装置存在一处缺陷，会导致制备的纯度较小，该缺陷是_________。
（2）装置C中制备的反应中，原子利用率为100%，则该反应的化学方程式是_________。
（3）装置D中盛装的试剂是_________（填名称），装置E的作用是_________。
（4）制备的产品样品中含有杂质，通过下列方法可测定产品的纯度：
上述测定实验流程中涉及的反应：
“除钙”：；
“煮沸”：；
“还原”：；
“滴定剩余”：
“还原”时加入标准液10 mL（过量），“滴定剩余”时消耗，标准液V mL，则样品纯度为_________（用含m、V的代数式表示）。
参考答案
1．答案：C
解析：黄铜是铜锌合金，白铜是镍铜合金，青铜是锡铜或铅铜合金，三者均为铜合金，A说法正确；由上述分析可知，黄铜为铜锌合金，所以炉甘石中含锌元素，B说法正确；砒霜的化学式为，白铜为镍铜合金，故炼制白铜时没有利用“砒霜”的强氧化性，C说法错误；矾一般是指某些金属硫酸盐的结晶化合物，硝一般是硝石、朴硝、芒硝等矿物盐的统称，故矾、硝都属于盐类化合物，D说法正确。
2．答案：C
解析：Si原子的半径较大，Si原子之间难以形成p-p π键，即不易形成双键或三键，A错误：杂化的前提是原子轨道的能量相近，S原子的价电子位于3s、3p轨道，可以与3d轨道发生杂化，而O原子的价电子位于2s、2p轨道，与3d轨道的能量差距较大，无法发生杂化，B错误；—Cl为吸电子基团，导致羧基中羟基的极性增强，—F也为吸电子基团，且吸电子能力更强，则酸性，C正确；与会因发生氧化还原反应而不能共存，D错误。
3．答案：C
解析：C.“共热”二氧化钛与碳、氯气共热得到四氯化钛和一氧化碳，反应的化学方程式为：，每反应80g，其物质的量为1ml，则转移电子数为，故C错误。
4．答案：B
解析：该有机化合物分子中含有酰胺基、碳碳双键2种官能团，A说法正确；该有机化合物的单体为，分子中含有饱和C原子、饱和N原子，则分子中所有原子不可能共面，B说法错误；该有机化合物分子中的碳碳双键能发生加成、氧化反应，酰胺基能发生水解反应，C说法正确；1 ml碳碳双键能与1 ml 发生加成反应，酰胺基不能与发生加成反应，则1 ml该有机化合物最多能与3 ml 发生加成反应，D说法正确。
5．答案：B
解析：
A.图示结构不能“无隙并置”，不是NaCl的晶胞，NaCl的晶胞为，A项错误；
B.HCl中的共价键是由H原子提供的未成对电子的1s原子轨道和Cl原子提供的未成对的3p原子轨道重叠形成的s-pσ键，表示为，B项正确；
C.2p轨道上3个电子应分占3个轨道、且自旋方向相同，违背了洪特规则，C项错误；
D.N的电负性小于O的电负性，N对共用电子对的吸引能力弱于O，中H更易形成氢键，在氨水中与分子间的氢键主要形式可表示为，D项错误；
故答案选B。
6．答案：C
解析：根据该离子液体的结构可知，Z可以形成3个或4个共价键，则Z为N；Y的原子序数比Z的小，且形成4个共价键，则Y为C；其左侧基团带一个单位正电荷，X原子序数最小，则X为H；W的原子序数比Z的大，且右侧基团带一个单位负电荷，则W为F；Q能形成6个共价键，则Q为P。综上所述，X为H，Y为C，Z为N，W为F，Q为P。Y为C，Z为N，W为F，第一电离能C7．答案：C
解析：A.硼酸晶体中存在的作用力类型是范德华力、氢键和共价键，A正确；
B.加热时，硼酸的溶解度增大的主要原因是加热破坏了硼酸分子之间的氢键，B正确；
C.由信息可知，硼酸能结合水电离出的而呈酸性，,硼酸是一元弱酸，C错误；
D.硼晶体与硅晶体都是共价晶体，D正确；
故选C。
8．答案：D
解析：金属钠易被氧化，需通入一段时间的氨气排除装置中的空气，A正确；制取过程中需控制温度在210℃～220℃，故可采用油浴加热，B正确；分离提纯应先冷却产物，再向产物中加入乙醇，降低的溶解度，减压浓缩、结晶后，再过滤，洗涤，晾干，C正确；根据选项分析可知，与反应会生成和，关系式为，故反应至少需要溶液，D错误。
9．答案：B
解析：
A.该离子中环上存在大π键，该离子中环上的碳原子杂化类型为，故A错误；
B.该离子中环上的碳原子和氮原子均为杂化，形成平面结构，每个碳原子和氮原子均有一个未参与杂化的p轨道，碳原子未参与杂化的p轨道上有一个电子，氮原子未参与杂化的印轨道上有两个电子，它们形成大π键，由于该离子带一个单位正电荷，所以失去了一个电子，则形成大π键的有6个电子表示为π9，故B正确；
C.该离子中有19个σ键，则可与结合形成有19个σ键的离子化合物，故C错误；
D.该离子中没有手性碳原子，故D错误；
故选：B。
10．答案：C
解析：由题图可知，M电极上发生还原反应，为阴极，N为阳极，则a极为电源的负极，b极为电源的正极，所以电极电势a11．答案：D
解析：A.随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小，和的键角大小为，选项A错误；B.非金属氢化物的稳定性跟其对应的非金属的非金属性有关，非金属性越强，越稳定，所以HF和HCl的稳定性大小为，但解释错误，选项B错误；C.键长越短，键能越大，熔沸点越高，碳化硅和金刚石的熔点大小为金刚石>碳化硅，选项C错误；D.的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性大于，选项D正确；答案选D。
12．答案：B
解析：A.乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，可实现转化，A项可以实现；
B.苯环可与氢气发生加成反应，氯代烃在NaOH醇溶液中可发生消去反应，反应条件不是浓硫酸加热，B项不能实现；
C.乙烯与氯气发生加成反应生成1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷在氢氧化钠溶液中水解生成乙二醇，可实现转化，C项可以实现；
D.光照下甲基上H被Cl取代，氯代烃在NaOH水溶液中发生水解反应生成，可实现转化，D项可以实现；
答案选B。
13．答案：C
解析：A.装置B中无水作干燥剂，干燥NO气体，由于装置为U形管，若换为浓硫酸，气体不能通过，因此不能将B中的药品换为浓硫酸，A错误；
B.实验开始前通一段时间，可排出装置中的空气，避免NO氧化产生气体，不能发生，但会发生反应：，因此也不能制得比较纯净的，B错误；
C.开始滴加稀硝酸时，A中Cu与稀硝酸反应产生NO气体，NO与装置中的反应产生，因此会有少量红棕色气体，C正确；
D.在装置D中，NO会被酸性溶液氧化使溶液褪色，因此当D中溶液紫红色变浅，就证明了NO可以被氧化，此时就可以停止滴加稀硝酸，D错误；
故合理选项是C。
14．答案：C
解析：A.由图示信息可知，随着pH值增大，浓度增大，平衡向右移动，故曲线a、b、c、d、e分别代表：、Ga(OH)2+、、、，故曲线c表示浓度分数随溶液pH的变化，A正确；
B.由图示信息可知，x点表示c[]=c[]对应的溶液中所含溶质为：NaCl和，故有，B正确；
C.由图示信息可知，y点表示c[]=c[]，故有： =， =，则=，即，pH==—lg即pH=，C错误；
D.的平衡常数K=，由图可知，pH=3.6左右时，此时，D正确；
故选：C。
15．答案：D
解析：根据坐标原点及各个原子的相对位置，可知a位置原子的分数坐标为（0.75,0.75,0.75），A说法正确；以底面面心Fe为例，上层、下层各有距离最近且相等的4个镁原子，侧的配位数为8，B说法正确；每个晶胞中含有4个Fe和8个Mg，Fe原子的八面体空隙在晶胞的棱心和体心，共形成（个）八面体空隙，氢气储满后可储存4个，因此氢气储满后晶体的化学式为，即x=1，若氢气未储满，016．答案：（1）
（2）；会将盐酸氧化生成氯气，污染环境
（3）
（4）焰色试验
（5）与过量的生成而溶解
（6）
解析：（1）基态原子的价电子排布式为。
（2）中+3价的元素被还原为+2价的，故反应的离子方程式为，中+3价的元素具有较强的氧化性，会将盐酸氧化生成氯气，污染环境。
（3）“调”将溶液中的杂质离子和转化为沉淀，，即；同时不能沉淀，故，即。
（4）和所含金属元素不同，可通过焰色试验鉴别，其中元素焰色为紫红色，元素焰色为黄色。
（5）随的进一步增大，与过量的生成导致钴的沉淀率减小。
（6）根据元素守恒和电子得失守恒可写出反应的化学方程式为。
17．答案：（1）；不能
（2）①1000 ℃时，不参与反应，此时只发生反应ⅰ，相同分压的经历相同的时间，转化率相同
②1.95；0.65；1000~1100 ℃间，以反应ⅰ为主，随着温度升高，的体积分数增大；温度升高至1150 ℃之后，随温度升高，反应ⅱ消耗的速率大于反应ⅰ生成的速率，所以的体积分数减小
（3）随着pH的降低，溶液中的浓度降低，从而影响羟基自由基的生成，对氧化反应的进行造成阻碍
（4）1:2
解析：（1）根据盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ得到所求反应，，这说明所求反应是气体分子数增多（即）的吸热反应，根据反应才能自发进行可知，所求反应自发进行的条件是高温，低温下不能自发进行。
（2）①根据题表中数据可知1000 ℃时不参与反应，此时只发生反应ⅰ，相同分压的经历相同的时间，转化率相同，所以在1000 ℃、压强为p时，保持通人的体积分数不变，降低的体积分数，的转化率保持不变。
②由反应ⅰ和反应ⅱ得，，，故1100 ℃时，，1150 ℃时，，1000~1100 ℃间，以反应ⅰ为主，随温度升高，的体积分数增大；温度升高至1150 ℃之后，随温度升高，反应ⅱ消耗的速率大于反应ⅰ生成的速率，的体积分数减小。
（3）由题给催化原理的示意图知，与空穴作用生成羟基自由基，随着pH的降低，溶液中的浓度降低，从而影响羟基自由基的生成，对氧化反应的进行造成阻碍。
（4）由题意可知，，，，，最终消耗的与生成的的物质的量之比为1:2。
18．答案：（1）邻羟基苯甲醛（或2-羟基苯甲醛）
（2）受两侧酮羰基、酯基吸电子基团的影响，使亚甲基中氢原子的活性增强
（3）取代反应
（4）
（5）16；、
（6）；TBAP；
解析：（1）物质A的名称为邻羟基苯甲醛或2-羟基苯甲醛。
（2）中，标注的亚甲基中氢原子活性较强的原因是受到两侧酮羰基、酯基吸电子基团的影响，使亚甲基中的氢原子活性增强。
（3）C→D为溴原子取代甲基上的一个氢原子的反应，反应类型为取代反应。
（4）E+H→I的反应类型为取代反应，反应的化学方程式为。
（5）化合物M能与溶液反应放出气体，说明含有羧基；结合O原子个数判断，能发生银镜反应，说明含有醛基。根据不饱和度并结合C原子个数，且分子中只含有1个苯环并无其他环状结构，说明还有1个碳碳三键结构，则可能的取代基种类分别如下：—COOH、—CHO、（含10种结构），、—CHO（含3种结构），、—COOH（含3种结构），共16种同分异构体；其中核磁共振氢谱含4组吸收峰，且峰面积之比为1:2:2:1的结构简式为、。
（6）结合题干和已知信息可知，为了保护羟基，制备H过程中应该先发生甲基化过程，再氧化甲基，则物质1为；物质2为TBAP；化合物G为。
19．答案：（1）1、4；2、3；；装置A、B间缺少除去的装置
（2）
（3）浓硫酸；吸收NO，防止污染空气
（4）
解析：（1）“注水法”检查装置气密性时，需“堵两端，开中间”，即关闭止水夹1、4，打开止水夹2、3.各装置中加入相应试剂后，先通入，将装置内的空气排出。硝酸与Cu反应时，浓度较低时以生成NO为主，但其中可能含少量，该杂质与反应生成，故装置A、B间缺少除去的装置，可增加用水洗气的装置。
（2）装置C中NO被氧化，生成，化学方程式是。
（3）装置D中盛装浓硫酸，防止装置E中水蒸气逆流，进入反应装置C中，导致制备的产品不纯。装置E中盛有酸性溶液，能将有毒气体NO转化为，则该装置起到吸收尾气NO，防止其污染空气的作用。
（4）由化学方程式可得关系式，则25 mL溶液中，则，则m g样品中含，故样品中含的质量分数为，则样品纯度为。
选项
理论应用
类比推理
A
C原子之间易形成双键或三键
Si原子之间也易形成双键或三键
B
S原子能发生杂化
O原子也能发生杂化
C
酸性：
酸性：
D
与能发生双水解反应而不能共存
也能与发生双水解反应而不能共存
选项
物质的结构或性质
解释
A
键角：
水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B
稳定性：
分子间氢键强于分子间作用力
C
熔点：碳化硅>金刚石
的键能大于的键能
D
酸性：
的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，氢更易电离
物质
温度/℃
1000
1.5
0.0
0.75
1050
3.6
0.1
1.6
1100
5.5
0.4
x
1150
8.5
1.8
y