福建省莆田市2024届高三下学期高中毕业班第四次教学质量检测（三模）化学试卷（原卷版+解析版）

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考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
4.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 化学科技与生活密切相关，下列说法错误的是
A. 苯甲酸钠水解显碱性，苯甲酸钠可作为食品防腐剂
B. 聚酯纤维的主要成分为有机物
C. 钙钛矿太阳能电池可实现能量转化形式：太阳能→电能
D. 荧光指示牌被照发光是因为发生了氧化还原反应
2. 乌苯美司用作治疗肿瘤的辅助作用剂，其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 分子中含有3个手性碳原子B. 分子中含4种官能团
C. 1ml乌苯美司最多能消耗3mlNaOHD. 乌苯美司的分子式为C16H24N2O4
3. 下列离子方程式正确且能准确解释相应实验现象的是
A. 向苯酚钠溶液中通入CO2，溶液变浑浊：2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+CO
B. NaClO溶液与FeI2溶液反应，溶液变为红棕色：2ClO-+2Fe2++H2O=2Fe3++2Cl-+2OH-
C. 向Fe(SCN)3溶液中滴加NaF溶液，红色褪去：Fe3++6F-=[FeF6]3-
D. 向氯水中通入SO2，黄绿色褪去：SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+
4. 一种电池的总反应为4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1mlSOCl2中所含的共价键数目为4NA
B. 每生成1mlS，转移2NA个电子
C. 标准状况下，22.4LSO2中电子的数目为32NA
D. •L-1LiCl溶液中Cl-数目为1.0NA
5. 已知X，Y，Z、W、Q是前四周期原子序数依次增大的五种元素。Y的基态原子中电子占据三种能级轨道，且每个能级轨道中的电子总数相同；W原子有2个未成对电子；X、Y、W三种元素形成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体；含Q元素的硫酸盐溶液是制造波尔多液的原料之一。W、Q两种元素形成的化合物的晶胞结构示意图如图，下列说法错误的是
A. 上述元素中，元素第一电离能最大的是Z
B. 化合物ZX3的沸点比YX4的高
C. Z的空间结构为V形
D. W、Q两种元素形成的化合物的化学式为Q2W
6. 科学家通过使用双极膜电渗析法来捕获和转化海水中的CO2，其原理如图。下列说法正确的是
A. 装置运行一段时间后循环液1和循环液2要交替使用
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 与电源负极相连电极上的电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-
D. 该方法可以同时将海水进行淡化
7. 实验室制备三氯化硼(BCl3)的装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知：BCl3极易水解，熔点为-107.3℃，沸点为12.5℃；F中的溶液用于吸收CO尾气。以下说法错误的是
A. 实验操作应先滴加浓盐酸再点燃酒精灯
B. 水浴R为冰水浴
C. 装置C中主要发生的反应为B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO
D. 装置F会随着反应的进行，溶液酸性减弱
8. 某V2O5失活催化剂是重要的含钒二次资源。从酸浸处理之后的浸出液中提取钒的一种工艺流程如图。下列说法错误的是
已知：HA(有机酸性萃取剂)对金属阳离子萃取能力的顺序：Fe3+＞VO2+＞Fe2+
A. 物质X为高锰酸钾溶液
B. 反萃取时，物质Y可以选用硫酸
C. 氧化过程中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为6：1
D. 调pH时，发生反应：VO+2NH3•H2OVO+2NH+H2O
9. 我国科学家研究发现，使用GaZrOx双金属氧化物可形成氧空位，具有催化氧化性能，实现CO2加氢制甲醇(MT)。Zr基态原子核外价电子排布式为4d25s2。下列说法错误的是
A. 步骤a到b有极性键的断裂与形成
B. 氧空位越多越有利于加快速率
C. 步骤(2)Zr(III)将电子转移给CO2形成Zr(II)，起到活化CO2的作用
D. 步骤(4)可制得甲醇
10. 实验小组利用感应器技术探究1ml•L-1的碳酸钠溶液滴定10.00mL1ml•L-1盐酸溶液过程中离子浓度变化(忽略溶液体积变化的影响)。反应过程中含碳微粒浓度的变化曲线(忽略滴定过程中CO2的逸出)如图，下列说法错误的是
已知：25℃时，H2CO3的Ka1=4×10-7，Ka2=5×10-11；lg4=0.6。
A. P点溶液中存在：CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H+(aq)+HCO(aq)
B. P点到Q点的过程中，存在c(Na+)＞c(Cl-)，P点溶液中水的电离程度比Q点大
C. Q点溶液中：c(Na+)-c(HCO)-2c(CO)＞0.5ml•L-1
D. M点溶液的pH=6.4
二、非选择题：本题共4小题，共60分。
11. 一种高硫锰矿的主要成分为MnCO3和MnS，主要杂质为FeS、SiO2、CaCO3、Al2O3、MgO等，研究人员设计了如图流程，制备Mn3O4。
已知：①金属离子浓度≤10-5ml•L-1时，认为该离子沉淀完全。相关离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。
②Ksp(MgF2)=6.4×10-9、Ksp(CaF2)=4.0×10-11.
（1）“焙烧”的主要目的是___________。
（2）“酸浸”过程中，___________(填“能”或“不能”)用盐酸替换硫酸。
（3）“氧化1”时，试剂a为MnO2，并控制溶液的pH=3，此时发生反应的离子方程式为___________。
（4）若省略“氧化”步骤直接进行“中和除杂”，则造成的影响是___________。
（5）“净化除杂”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Mg2+)=1.0×10-5ml•L-1，则滤液中c(Ca2+)为___________ml•L-1.
（6）“氧化2”过程中，在MnSO4溶液中滴入一定浓度的氮水，加压通入空气反应7小时制备Mn3O4，此时发生反应的离子方程式为___________。
（7）锰的一种氧化物晶胞结构如图所示：
该晶体中Mn的配位数为___________，该晶胞的密度为___________g•cm-3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值，晶胞底面边长为apm，高为bpm)。
12. 硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3)易溶于水，难溶于乙醇，在酸性环境中易分解。实验室中用工业硫化钠、纯碱、二氧化硫等物质制备Na2S2O3晶体。
（1）工业Na2S中含重金属硫化物，硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室采用溶解回流提纯Na2S，具体操作溶解回流→_______→_______→过滤洗涤→干燥。
（2）取提纯后的Na2S与纯碱、二氧化硫等物质制备Na2S2O3，实验所需仪器、装置如图。
①装置A中装Na2SO3的仪器名称为_______。装置B中的药品可选择下列物质中的_______(选填标号)。
A.CCl4 B.Ba(OH)2溶液
C.饱和NaHSO3溶液 D.酸性KMnO4溶液
②装置C通入SO2过量至溶液pH＜7，产率会降低，请用离子方程式解释原因：______，理论上Na2S和SO2的最佳物质的量之比应为_______。
（3）为测定反应结束后装置C中S2-、SO、S2O的浓度进行如下实验：
步骤1：取10mL待测液，加入过量的c1ml•L-1碘标液，充分反应后滴加指示剂，用c2ml•L-1硫代硫酸钠标液滴定，消耗硫代硫酸钠标液的体积是V1mL；
步骤2：取20mL待测液，加入过量CdCO3，充分反应后，过滤并洗涤沉淀，将滤液合并后等分为两份，一份用c1ml•L-1碘标液滴定，消耗碘标液V2mL；另一份加入过量甲醛溶液后，再用c1ml•L-1碘标液滴定，消耗c1ml•L-1碘标液V3mL。
已知：i.Ksp(CdCO3)=1.0×10-12、Ksp[Cd(OH)2)=7.2×10-15、Ksp(CdS)=8×10-27；CdSO3和CdS2O3微溶于水；
ii.SO能与甲醛反应，产物[CH2(OH)SO3Na]不被I2氧化；
iii.2S2O+I2=S4O+2I-。
①步骤1中滴定时使用的指示剂是_______，滴定终点的现象是______。
②步骤2中加入CdCO3的作用是_______。
③待测液中SO和S2O的物质的量浓度之比是______。
13. 苯乙烯是生产塑料、橡胶的重要原料，工业上以铁钴催化剂催化乙苯催化脱氢可获得苯乙烯。主要发生的反应为：
反应I：(g)(g)+H2(g) △H1=+117.6kJ•ml-1
反应Ⅱ：(g)+H2(g)(g)+CH4(g) △H2
反应Ⅲ：(g)8C(s)+H2(g) △H3=-1.67kJ•ml-1
（1）铁钴催化剂中基态C原子电子排布式为_______。
（2）已知，在298K、101kPa条件下，某些物质的相对能量(△H)变化关系如图所示，则△H2=_______kJ•ml-1。
（3）在恒温恒压的条件下只发生反应I，下列事实能作为反应I达到平衡的依据的是_______。
A. v正(C6H5C2H5)=v正(C6H5C2H3)B. 容器内气体密度不再变化
C. 苯乙烯、H2的分子数之比不再变化D. 气体的平均相对分子质量不再变化
（4）往刚性密闭容器中同时通入乙苯和一定比例水蒸气，控制反应温度为600℃、体系起始总压强为100kPa的条件下进行反应。
①通入水蒸气的作用有_______。
②假设容器中只发生反应I，测得体系总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。
则平衡时，p(H2O)=_______kPa，平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压×体积分数)。
③反应速率v正=k正×p(乙苯)，v逆=k逆×p(苯乙烯)×p(氢气)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，则a点时=_______。
（5）工业上也可以利用CO2弱氧化性在催化剂条件下制备苯乙烯，其反应的机理如图所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷)。αC—H的极性_______(选填“＞”或“＜”)βC—H，步骤Ⅲ形成苯乙烯后更容易脱附的原因为_______。
14. 盐酸阿比朵尔H具有良好的抗病毒活性，其中一种合成路线如图：
回答下列问题：
（1）A的官能团有酯基和_______。
（2）反应I分两步完成，X为中间产物。从电负性视角预测中间产物X，其结构简式为_______，第二步反应的类型为_______。
（3）反应III的目的是_______。
（4）请写出反应IV的化学方程式：_______。
（5）反应VI是取代反应，试剂C5N2H14的结构简式为_______。
（6）盐酸阿比朵尔H中H+与碱性强的氮原子形成配位键，H+与_______号N结合(填“1”或“2”)。
（7）J是B的同分异构体，请写出一种符合下列所有条件的J的结构简式：_______。
a能与金属Na反应产生H2
b.有且仅有两种官能团
c.有1个6元碳环
d.核磁共振氢谱有6组峰，峰面积比为4：4：2：1：1：1
（8）设计以乙烯为原料合成A路线(用流程图表示，无机试剂任选)_______。
已知：++金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉定的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9