2024届青海省西宁市大通县高三下学期三模化学试题（原卷版+解析版）

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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。
考试时间为150分钟，满分300分
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 Ca—40 Ti—48 Mn—55 Fe—56 Ni—59 C—59 Cu—64 In—115
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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. 科教兴国，我国科技发展在多个领域获得突破。下列说法错误的是
A. 新能源甲醇燃料电池汽车在行驶时其能量的转化形式：电能→化学能
B. 新一代航空发动机陶瓷基复合材料：具有耐高温、耐腐蚀特性
C. 利用高纯硅可以制成通信设备的芯片：高纯硅是广泛的半导体材料
D. 火焰喷雾技术制备纳米材料：在高温火焰喷雾中形成的胶体属于气溶胶
【答案】A
【解析】
【详解】A．燃料电池是将化学能转化为电能的装置，A错误；
B．航空发动机陶瓷基复合材料主要成分是SiC，具有硬度大、耐高温、耐腐蚀等特性，B正确；
C．硅单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最为广泛的半导体材料，C正确；
D．空气为分散剂，属于气溶胶，D正确；
故选A。
2. 某药物中间体M的结构简式如图所示。下列有关该药物中间体的说法正确的是
A. 分子式为
B. 最多有9个碳原子共平面
C. 苯环上的一氯代物只有2种（不考虑立体异构）
D. 1ml该物质最多能与2mlNaOH反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题给药物中间体的结构简式可知其不饱和度为5，分子式为，A错误；
B．根据碳四面体中三角形规则，如图，1、2、3三个碳原子一定处于同一平面，4、5、6三个碳原子一定处于同一平面，当这两个平面与苯环平面重合，至少有10个碳原子共平面，B错误；
C．有机化合物M的苯环上有2种不同化学环境的氢原子，则M中苯环上的一氯代物有2种，C正确；
D．该分子中只有酯基能与NaOH反应，故1ml该物质最多能与1mlNaOH反应，D错误；
故选C。
3. 下列仪器在相应实验中选用合理的是
A. 蒸馏海水：①②③⑤
B. 实验室分离碘单质和氯化钠的混合物：③⑦
C. 用碳酸钠和稀硫酸制备：⑥
D. 用酸性高锰酸钾标准溶液测定溶液中含量：④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】A．蒸馏海水需要用到的仪器为蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶，则题给装置不能达到蒸馏海水的目的，故A错误；
B．碘单质易升华，将碘单质和氯化钠的混合物放到烧杯中，再在烧杯上方放置一个圆底烧瓶，加热烧杯，氯化钠会留在烧杯中，而碘单质则在升华后凝结在烧瓶的底部，则题给装置能达到分离碘单质和氯化钠的混合物的目的，故B正确；
C．启普发生器是不溶于水的块状固体与溶液反应制备气体的装置，碳酸钠是易溶于水的固体，所以题给装置不能达到用碳酸钠和稀硫酸制备二氧化碳的目的，故C错误；
D．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会氧化碱式滴定管下端的橡胶管，不能用酸式滴定管盛装，则题给装置不能达到用酸性高锰酸钾标准溶液测定溶液中亚硫酸根离子含量的目的，故D错误；
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时，的溶液中的数目为
B. 标准状况下，中所含分子数为
C. 中含有的电子数和质子数均为
D. 中含有的共价键数为
【答案】D
【解析】
【详解】A．25℃时，的溶液中，由于溶液体积未知，无法计算的数目，A错误；
B．标准状况下，为固态，不能利用气体摩尔体积计算所含分子数，B错误；
C．1个中的质子数为9，电子数为10，的物质的量为，则中含有的电子数和质子数不同，C错误；
D．的物质的量为0.1ml，一个分子中含有的共价键数为8，则中含有的共价键数为，D正确；
故选D。
5. 已知R、X、Y、M为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素组成的物质结构式如图所示。X与Y处于同一周期，Y与M处于不同周期。下列说法错误的是
A. 离子半径：
B. 简单氢化物的稳定性：
C. 该化合物中X原子最外层均满足8电子结构
D. M的含氧酸均为强酸
【答案】D
【解析】
【分析】R、X、Y、M为原子序数依次增大，X与Y处于同一周期，则R位于第一周期，X、Y位于第二周期，M位于第三周期。由物质结构式可知，X可以形成4个化学键，X是C元素，Y形成2个键，且与X同周期，故Y为O元素；可形成1个化学键的R是H元素；M可以与C形成一个键，则M为Cl。
【详解】A．M、Y、R对应的离子分别为、、，电子层数越多离子半径越大，半径大小顺序为，A正确；
B．元素非金属性，因此简单氢化物的稳定性：，B正确；
C．该化合物中C原子最外层均满足8电子结构，C正确；
D．Cl的含氧酸有多种，其中HClO就是一种弱酸，D错误；
故选D。
6. 一种双极膜电池可长时间工作，其工作原理如图所示。已知双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A. 电极电势：电极电极
B. 双极膜中解离出的透过膜q向Cu电极移动
C. Cu电极的电极反应式为
D. 双极膜中质量每减少18g，左侧溶液中硫酸质量减少98g
【答案】D
【解析】
【分析】Cu电极电极反应式为，电极的电极反应式为；
【详解】A．由题意和题图可知，电极为正极，Cu电极为负极，正极电势高于负极电势，则电极电势电极电极，A正确；
B．原电池中阴离子向负极移动，所以双极膜中解离出透过膜q向Cu电极移动，B正确；
C．由题意可知，Cu电极电极反应式为，C正确；
D．电极的电极反应式为，即消耗时还需双极膜中的解离出参与反应，双极膜中质量每减少18g，即有1ml由水解离出的参与反应，则左侧溶液中硫酸质量减少49g，D错误；
故选D。
7. 常温下，将、的悬浊液分别置于分压固定的气相中，体系中（X为、、、、）与pH的关系如图所示。
已知：。
下列说法正确的是
A. 当时，
B.
C. 该体系的悬浊液中始终存在
D. 当时，
【答案】B
【解析】
【分析】体系中的分压为定值，则依据分析，溶液中不变，即代表随pH变化曲线。
分步电离：，及，则，即随pH变化曲线的斜率为1，又因，所以，即，则，随pH变化曲线的斜率为2，易判断代表变化，代表变化。
【详解】A．时，根据图像易判断，A错误；
B．时，，，时，，。时，，由可求，则；，则；则，B正确；
C．不变，由C原子来源分析，不成立，C错误；
D．时，，D错误；
故选B。
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
8. 高砷烟尘（主要成分有、PbO、、ZnO、等）属于危险固体废弃物，对高砷烟尘进行综合处理回收和金属铟的工业流程如下：
已知：①As酸性溶液中以或形式存在，氧化性环境中主要存在；
②在90℃~95℃易分解为，难溶于水；
③。
回答下列问题：
（1）“高压酸浸”时，As的浸出率随硫酸浓度的增大而变化的曲线如图所示，硫酸浓度超过时，As的浸出率随硫酸浓度增大而略微减小的原因可能为________，滤渣的主要成分为________（填化学式）。
（2）“硫化”过程中生成，发生反应的离子方程式为________。已知在水溶液中电离的总反应式为 ，。当“硫化”操作后溶液中，则此时溶液的________。
（3）“还原”后溶液酸性增强，主要原因是________（用离子方程式表示）。
（4）“结晶”操作为________、过滤、洗涤、干燥。
（5）“萃余液”中含有的金属阳离子为________（填离子符号），将溶液电解得到金属钢，阴极的电极反应式为________。
【答案】（1） ①. 硫酸浓度过高时，生成致密的难溶物包裹高砷烟尘，导致浸出率降低 ②.
（2） ①. ②. 1.5
（3）
（4）升温至90℃~95℃一段时间，降温
（5） ①. ②.
【解析】
【分析】高压酸浸中As主要转化为，还得到硫酸铅、、硫酸锌、硫酸铁，“硫化”过程中发生，“还原”过程发生，结晶得到，最后经过萃取反萃取等操作，得到铟。
【小问1详解】
硫酸浓度过高时，生成致密的难溶物包裹高砷烟尘，导致浸出率降低；根据流程及信息，In是最终产物，硫酸铁、硫酸锌是易溶的，则滤渣是难溶物；
【小问2详解】
根据流程判断产物还有ZnS，则离子方程式为；根据可求当溶液中时，，则根据求得，已知，；
【小问3详解】
“高压酸浸”时通入，在氧化性环境中生成，“还原”时将氧化为，使酸性增强：；
【小问4详解】
根据信息在90℃~95℃易分解为，难溶于水，则操作为升温至90℃~95℃一段时间，降温，再过滤可得；
【小问5详解】
“高压酸浸”时将铁元素变为，“还原”时将还原为；根据信息电解溶液得金属铟，则在阴极放电：。
9. 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。实验室根据反应利用如下装置制备亚硝酸钙（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）检查装置气密性，加入相应的试剂。先通，其目的是________。通后进行的操作为（i）打开管式炉，对瓷舟进行加热；（ii）……；（iii）打开，使稀硝酸滴入三颈烧瓶中；（iv）关闭，打开，通入。操作（ii）是________。
（2）仪器a的名称为________，装置D中盛装的试剂是________（填名称），装置E的作用是________。
（3）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：称量mg样品溶于水，加固体，充分振荡，过滤后将溶液转移到250mL容量瓶，配制溶液，取25mL溶液进行以下操作：
“煮沸”时发生反应：；“还原”时加入的标准液，“滴定剩余”时消耗的标准溶液VmL。“滴定剩余”过程中发生反应的离子方程式为________，样品中的纯度为________（用含m、V的式子表示）。
【答案】（1） ①. 排净空气 ②. 关闭
（2） ①. 恒压分液漏斗 ②. 浓硫酸 ③. 吸收尾气NO
（3） ①. ②.
【解析】
【分析】检查装置气密性，加入相应的试剂，因为NO易被空气中氧气氧化，故先通入氮气排净空气，打开管式炉，对瓷舟进行加热，关闭，打开，使稀硝酸滴入三颈烧瓶中；NO经干燥后与反应生成，防止E中水蒸气进入C，D中盛有浓硫酸，最后用酸性溶液氧化NO。
【小问1详解】
利用NO制备，NO易被空气中氧气氧化，故先通入氮气排净空气；制备NO前需关闭；
【小问2详解】
仪器a是恒压分液漏斗；防止E中水蒸气进入C，D中盛有浓硫酸；酸性溶液能将NO氧化为，作用是吸收尾气NO；
【小问3详解】
将氧化为，本身被还原为，“还原”时加入硫酸，溶液呈酸性，故离子方程式为；根据，可求剩余，则还原消耗的，则依据，可求25mL溶液中，即mg样品中，即的纯度为。
10. 为实现“碳中和”“碳达峰”，碳的循环利用是重要措施。利用氢气和CO反应生成甲烷，涉及的反应如下：
i．
ii．
iii．
回答下列问题：
（1）在25℃和101kPa下，转变为时放出44.0kJ热量，的燃烧热为，CO的燃烧热为，的燃烧热为，则________。
（2）一定温度下，在恒容的密闭容器中进行上述反应，平衡时CO的转化率及的选择性随变化的情况如图所示[已知的选择性]。
①图中表示选择性变化的曲线是________（填“甲”或“乙”），保持不变，曲线甲由B点达到A点需要的条件为________。
②相同温度下，向恒容容器内加入和1mlCO，初始压强为10MPa，平衡时的物质的量为________ml，反应ii的________（保留小数点后一位）。
（3）催化加氢制甲醇也是碳循环的重要途径。在某催化剂表面与氢气作用制备甲醇的反应机理如图所示。催化循环中产生的中间体微粒共________种，催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为________。
【答案】（1）-206.1
（2） ①. 甲 ②. 降低温度或增大压强 ③. 0.32 ④. 0.4
（3） ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据燃烧热定义，求得反应的焓变，根据转变为放热44.0kJ，求得反应 ；
【小问2详解】
①随增大，CO的转化率一直变大，即曲线乙表示CO转化率；当增大时，根据反应i、iii分析，选择性变大，当足够大时，选择性基本不变，故曲线甲代表选择性；选择性曲线甲由B点到A点，即选择性变大，依据燃烧热可求，，温度对反应i、、iii影响更大，降温利于生成；加压对生成的无影响，而有利于生成，故条件为降温或加压；②根据图像，时，平衡时CO转化率为40%，选择性为90%，则平衡时：，，，根据氧原子守恒可得；根据氢原子守恒可得，气体总物质的量为；恒温恒容下，气体的压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强为；反应ii的；
【小问3详解】
根据循环图易判断中间体为6种；根据循环图，催化加氢制甲醇，产物有，故总反应的化学方程式为。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【化学—选修3：物质结构与性质】
11. 羰基钻催化剂可在温和条件下催化氢甲酰化反应，其结构为（Ph代表苯基）。回答下列问题：
（1）基态C的价电子排布式为________。
（2）羰基钴催化剂中位于第二周期的元素中，电负性由小到大的顺序为________（填元素符号），羰基钴催化剂与的晶体类型相同，的熔点高于羰基钴催化剂的原因是________。
（3）羰基钴催化剂阳离子中C处于平面四边形中心，羰基钴催化剂中采取杂化的元素种数为________，阴离子的空间结构为________，配体形成羰基钴催化剂过程中，键角________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）一种掺C催化剂的晶胞结构及晶胞沿面对角线投影如下图所示。晶胞中与C最近的氧原子所构成的几何形状为________，投影图中氧原子的位置为________（填序号），阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为，则距离最近的两个氧原子间的距离为________cm（用含、的代数式表示）。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 二者均为离子晶体，由于该催化剂的阳离子半径大于，因此离子键更强，熔点更高
（3） ①. 4 ②. 正四面体形 ③. 变大
（4） ①. 正八面体 ②. ②⑤⑦⑨ ③.
【解析】
【小问1详解】
C是27号元素，基态C的价电子排布式为；
【小问2详解】
同周期元素从左到右电负性依次增大，位于第二周期的元素有B、C、O、F，其电负性由小到大的顺序为；
该催化剂与的晶体类型相同，则该催化剂为离子晶体，离子晶体的熔点主要取决于离子键的强弱，而离子键的强弱主要由离子半径和离子所带电荷数决定，离子半径越小，离子键越强，该催化剂中阳离子的半径大于的半径，因此的离子键更强，熔点更高。
【小问3详解】
由题图和题意可知，该晶体中阴离子中的B原子采取杂化，阳离子中的P、O原子及饱和C原子均采取杂化，故共有4种元素采取杂化。阴离子的中心原子B的价层电子对数为4，孤电子对数为0，的空间结构为正四面体形。则中P采取杂化，含有一个孤电子对，空间结构为三角锥形，形成配合物后，空间结构为四面体形，故键角变大。
【小问4详解】
晶胞中与钴原子最近的氧原子有6个，构成的几何形状为正八面体。根据题给晶胞图中O的位置可知，投影图中O的位置为②⑤⑦⑨。每个晶胞中含有1个C、Ti：个，O：个，则晶胞的质量为，由晶体密度为可求，晶胞体积为，则晶胞参数为，距离最近的两个氧原子间距离为面对角线的一半，距离为。
【化学—选修5：有机化学基础】
12. 有机物I是制备抗炎镇痛药洛索洛芬钠的重要中间体，其一种合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型为________，H中含氧官能团的名称为________。
（2）E→F的化学方程式为________。
（3）G的结构简式为________，用*标出I中的手性碳原子________。
（4）D的芳香族同分异构体中，核磁共振氢谱有4组峰，红外光谱显示有的结构有________种。
（5）根据上述信息，以苯和甲醛为主要原料制备的合成路线________。
【答案】（1） ①. 取代反应 ②. 羰基、酯基
（2） ；
（3） ①. ②.
（4）2 （5）
【解析】
【分析】E和甲醇发生酯化反应生成F，结合F结构简式逆推得E为；D与溴发生取代反应生成E，由E逆推，D是；C发生水解反应生成D，由D逆推，C是；B与NaCN发生取代反应生成C，由C逆推，B是；A与SOCl2发生取代反应生成B，则A是。由H、F的结构简式，可知G是。
【小问1详解】
与SOCl2发生取代反应生成，A→B的反应类型为取代反应；根据H的结构简式，H中含氧官能团的名称为羰基、酯基；
【小问2详解】
和甲醇发生酯化反应生成和水，反应的化学方程式为； ；
【小问3详解】
根据以上分析，G的结构简式为；连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，用*标出I中的手性碳原子为；
【小问4详解】
D的同分异构体中含苯环、，且核磁共振氢谱有4组峰，则为或，共2种。
【小问5详解】
根据题目信息，苯和甲醛、HCl反应生成，与NaCN反应生成，在氢氧化钠溶液中水解后酸化生成，与甲醇反应生成，合成路线为。