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【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷(江苏专用)
黄金卷06
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64 Ce 140
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. “碳中和”是指 的排放总量和减少总量相当。下列措施中促进碳中和最直接有效的是
A.将重质油裂解为轻质油作为燃料 B.大规模开采可燃冰作为新能源
C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D.研发新型催化剂促使 转化为甲醇
【答案】D
【解析】将重质油裂解为轻质油作为燃料,实质是长链烃断裂为短链烃,燃烧后排放的CO 的量并没有改
2
变,A不符合题意;可燃冰是甲烷的结晶水合物,大量开采使用,会产生CO,不利用碳中和,B不符合
2
题意;通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,只会减少SO 的排放,但对CO 的排放总量无影响,C不符合题
2 2
意;研发催化剂将CO 还原为甲醇,有利于减少CO 的排放,对促进“碳中和”最直接,D正确。
2 2
2.亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂,可通过反应NO +CsF=FNO+CsNO 制得。下列说法正确的是
2 4 3
A.氧原子的结构示意图为 B.CsF的电子式为
C.FNO的空间构型为直线形 D.CsNO 中含有离子键与共价键
3
【答案】D
【解析】O原子的质子数和电子数都是8,核外电子分层排布,其结构示意图为 ,A错误; CsF
为离子化合物,电子式为 ,B错误; FNO中心原子N原子价层电子对数为2+
=3,空间构型为V形,C错误;CsNO 中含有Cs+与NO间的离子键与N-O共价键,D正确。
3
3.实验室采用如图装置制取氨气,正确的是A B C D
生成NH 干燥NH 收集NH 并验满 吸收多余NH
3 3 3 3
【答案】D
【解析】氯化铵受热分解生成HCl和氨气,HCl和氨气在试管口遇冷又会化合生成氯化铵,不能用加热氯
化铵来制取氨气,A错误;浓硫酸能与氨气反应,不能用浓硫酸来干燥氨气,B错误;氨气密度比空气小,
应该用向下排空气法收集氨气,导管应该伸到试管底部,C错误;氨气极易溶于水,尾气吸收应采取防倒
吸的措施,D正确。
4.元素Ge、As、Sc是周期表中第四周期主族元素,下列说法正确的是
A.原子半径:r(Ge)r(As)>r(Se),A项错误;同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强,电负性:
X(Ge)<(As)0,故△S>0,A正确;步骤②的反应热
△H=生成物的总能量-反应物的总能量=-49kJ/mol-41kJ/mol=-90kJ/mol,B正确;升高温度,各步的反应物
和生成物的活化分子百分数均增大,各步的正逆反应速率均加快,C正确;步骤①的活化能高于步骤②,
即步骤①的反应速率更慢,是总反应的决速步,D错误。
11.室温下,下列实验探究方案及现象能达到探究目的的是
选
探究方案及现象 探究目的
项
A 用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小 醋酸是弱电解质
向久置的 溶液中加入足量 溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀 不能被空气
B
盐酸,部分沉淀溶解 氧化
向NaBr溶液中滴加过量氯水,溶液变橙色,再加入淀粉KI溶液,溶液变蓝
C 氧化性:
色
向盛有 溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯
D 具有还原性
水,观察溶液颜色变化
【答案】D
【解析】未告知醋酸和盐酸的浓度,只比较pH值大小,无法判断醋酸为强电解质还是弱电解质, A错误;
加入足量盐酸后沉淀指部分溶解,则说明沉淀中有硫酸钡,则说明亚硫酸钠被空气氧化为硫酸钠,B错误;
氯水过量,溶液变为蓝色,有可能是过量的氯水将碘化钾氧化成了碘单质,无法比较出溴单质和碘单质氧化性的强弱, C错误;KSCN溶液可用于检验Fe3+,滴加氯水后,若溶液变红,则说明Fe2+被氧化成了
Fe3+,可以证明Fe2+具有还原性,D正确。
12. 为二元弱碱。室温下,配制一组 的 与
的混合溶液,溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如下图所示,下列说法正确的是
A.由图可知 的
B. 的溶液中:
C.等物质的量的 和 混合溶液中
D.在 的水溶液中,
【答案】C
【解析】随着pH的升高,X2+第一步反应变为X(OH)+,X(OH)+第二步反应变为X(OH) ,pH=6.2时,
2
;pH=9.2 时, 。根据图像左侧的交叉点,pH=6.2 时,
, 的 =10-6.2,A 项错误; 的溶液中:
,但是加入盐酸,溶液的体积增加,故 <0.05mol/L,B项错误;
X2+的水解程度大于 X(OH)+的水解程度,则等物质的量的 和 混合溶液,C项正确; 的水溶液显酸性, ,D项错误。
13.COCH 重整可获得H。COCH 重整反应的热化学方程式如下。
2 4 2 2 4
反应Ⅰ:CH(g)+CO(g)===2CO(g)+2H(g);ΔH=247 kJ·mol-1。
4 2 2 1
反应Ⅱ:H(g)+CO(g)===CO(g)+HO(g);ΔH=41 kJ·mol-1。
2 2 2 2
反应Ⅲ:CH(g)===C(s)+2H(g);ΔH=75 kJ·mol-1。
4 2 3
1.01×105 Pa下,将n (CO )∶n (CH )=1∶1的混合气体置于密闭容器中,不同温
起始 2 起始 4
度下重整体系中,平衡时各气体组分的物质的量分数如图所示。下列说法不正确的是(
)
A. 曲线X表示CO
2
B. 反应CH(g)+3CO(g)===4CO(g)+2HO(g)进行的程度很小
4 2 2
C. 500 ℃,1.01×105 Pa时,向平衡体系中再充入一定量的CO,达新平衡后,的值保持不变
2
D. 随着温度升高,的值变小,原因是反应Ⅲ增大的程度小于反应Ⅱ增大的程度
【答案】D
【解析】A项,对于反应Ⅰ,参加反应的CH 和CO 的量相等,起始时两者又等量,所以余下的CH 和
4 2 4
CO 的量应相等,反应Ⅱ中生成HO,从题图看,CO的物质的量分数比H 的略高,说明反应Ⅱ消耗CO
2 2 2 2
的量要比反应Ⅲ消耗的CH 的量要多,故曲线X为CO,曲线Y为CH,正确;B项,将“反应Ⅰ”+
4 2 4
“反应Ⅱ”×2,可得反应CH(g)+3CO(g)===4CO(g)+2HO(g),该反应的ΔH>0,且为气体体积增大的
4 2 2
反应,所以反应不易正向进行,正确;C项,表示反应Ⅱ的化学平衡常数,平衡常数仅与温度有关,所以
500 ℃下,仅改变CO 的量,平衡常数不变,正确;D项,反应Ⅲ增大的程度小于反应Ⅱ增大的程度,则
2
n(CO)增大值比n(H )大,则的值变大,错误
2
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(15分)铜-钢双金属废料和铜烟灰是铜的重要二次资源。
Ⅰ.从铜-钢双金属废料中浸出铜的工艺流程如下:(1)25℃时,随溶液的 不同,甘氨酸在水溶液中分别以 、 或
为主要形式存在。内盐 是两性化合物,请用离子方程式表示其水解使水溶液
呈碱性的原因: 。
(2)浸出剂的制备:主要原料有甘氨酸(简写为 )、 溶液和 固体。取一定量 固体溶
于水,随后依次加入 (填“ ”或“ ”,下同)、 ,所得碱性浸出剂的主要成分为甘氨
酸铜 、 等。
(3)浸出:将经打磨的铜钢废料投入浸出剂,控制温度50℃,通入空气,并搅拌。浸出剂不与钢作用,
但与铜反应,最终铜全部转化为 进入溶液,从而实现铜、钢分离。
①浸出时发生的反应过程为 、 。
②其它条件不变时,空气流量对铜浸出速率的影响如图1所示。当空气流量超过 时,铜浸出速
率急剧下降的可能原因是 。
Ⅱ.从铜烟灰(主要成分为 )中回收铜的主要步骤为:酸浸→萃取→反
萃取→电解。已知: 溶于无机酸。
(4)酸浸:将铜烟灰用硫酸浸出,控制其他条件相同,铜浸出率与温度的变化关系如图2所示。随温度升
高,铜浸出率先增大后减小的可能原因是 。
(5)萃取、反萃取:向浸出液( 浓度为 )中加入有机萃取剂 萃取,其原理可表示为:
(水层) (有机层) (有机层) (水层)。
向萃取所得有机相中加入硫酸,反萃取得到水相( 浓度达 )。该工艺中设计萃取、反萃取的目的
是 。
【答案】(1)
(2)HL CuSO
4
(3)① ②空气中的氧气没有足够的时间参与反应,导致反应速率下
降
(4)该酸浸过程为放热反应,温度升高时,反应速率加快,但是温度过高,则平衡逆向移动,导致浸出
率降低
(5)实现 的提取和富集
【解析】(1)仿照CHCOO-水解反应,该羧酸根离子结合水电离的H+生成相应的羧酸和OH-,溶液显
3
碱性,水解的离子方程式为: 。(2)若先加入CuSO ,则
4
CuSO 会和NaOH生成Cu(OH) 沉淀,故随后依次加入HL,再加入CuSO 。(3)①根据题给信息最终铜
4 2 4
全部转化为CuL ,以及浸出过程中需要通入空气,再结合浸出时的第一步反应,则其第二步反应为:
2
;②空气流量铜的浸出速率急剧下降,其可能的原因是:空气中的氧气
没有足够的时间参与反应,导致反应速率下降。(4)由于该酸浸过程为放热反应,从动力学角度,即反
应速率角度考虑,温度升高时,反应速率加快;从热力学角度,即平衡移动角度考虑,温度过高,平衡逆
向移动,导致浸出率降低。(5)由于FeO、Fe O、Zn(PO ) 均能够溶于硫酸,则浸出液中有Cu2+、Fe2
2 3 3 4 2
+、Fe3+、Zn2+,根据信息,加入有机萃取剂将Cu2+从浸出液中提取到有机层中,然后分液后在有机相中加入硫酸,再将Cu2+反萃取到水层中,实现Cu2+的提取和富集。
15.(15分)有机物F是一种新型大环芳酰胺的合成原料,可通过以下方法合成:
(1)A中采用 杂化方式的碳原子有 个。
(2) 的反应类型为 。
(3)若B直接硝化,最后主要产物的结构简式为 。
(4)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式: 。
①能与 溶液发生显色反应;
②分子中含有2个苯环,共有3种不同化学环境的氢原子。
(5)已知: ,写出以 、 和
为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题
干)。
【答案】(1)8
(2)取代反应
(3)(4) 或
(5)
【解析】由流程可知,A B的反应为取代反应,B C是进行取代位置的保护,如果直接硝化反应,会
在硝基的间位上引入硝基,则达不到实验目的,C D为硝化反应,在苯环的对位上引入硝基,D E为
酰胺键的水解反应,即取代反应,最后再进行硝基的还原得到最后产物;(1)A中苯环上的碳原子和酯
基上的碳原子都采用的是 杂化,故有8个碳原子采用 杂化。(2)对比D和E的结构可知,D在酸
性条件下发生水解反应得到E,反应类型为取代反应。(3)B到C时为了在苯环的对位上引入基团,若B
直接硝化,则会在B的苯环上的间位上引入硝基,则最后得到的产物会是 。
(4)B的结构简式为 ,其同分异构体能与 溶液发生显色反应,说明有酚羟基,
分子中含有2个苯环,则刚好把碳原子和不饱和度用完,说明其侧链为两个氨基和两个酚羟基,共有3种不同化学环境的氢原子,则结构为对称结构,故满足条件的同分异构体有 或
。(5) 、 和 为原料制备 ; 上
的碳原子要减少2个,则 先与溴单质发生加成反应得到 ,再发生消去反应得到 ,
再利用信息反应得到 ,再与 酯化得到 ,最后利用流程图中A到B的反
应得到目标产物。
16.(15分)实验室以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO)为原料制备CeO 粗品,并测定粗品中CeO 的含量。
3 2 2
(1)酸洗。氟碳铈矿和浓硫酸发生反应,生成Ce (SO ) 等。酸洗不宜在玻璃器皿中进行,其原因是
2 4 3
。
( 2 ) 焙 烧 。 Ce ( SO ) 在 空 气 中 高 温 焙 烧 可 得 到 CeO 和 SO , 其 反 应 方 程 式 为
2 4 3 2 3
__________________________。
(3) 测定粗品中CeO 的含量。部分实验操作如下:
2
步骤Ⅰ 称取0.500 0 g样品置于锥形瓶中,加入蒸馏水和浓硫酸,边搅拌边加入双氧水,低温加热至样品
反应完全。
步骤Ⅱ 煮沸,冷却后滴入催化剂硝酸银溶液,加入过量的(NH ) SO 溶液,将Ce(Ⅲ)氧化为Ce
4 2 2 8
(Ⅳ),低温加热至锥形瓶中无气体产生[2(NH ) SO +2HO=====4NH HSO +O↑]。再次煮沸、冷却,
4 2 2 8 2 4 4 2
用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。
① “步骤Ⅰ”中加入双氧水的作用是 。
② “步骤Ⅱ”中“再次煮沸”的时间不宜太短,其原因是 。③ 请补充完整制备(NH )Fe(SO )·6H O晶体的实验方案:称取一定质量的铁粉, ,
4 2 4 2 2
低温干燥,即可得到硫酸亚铁铵晶体。
已知:(NH )SO +FeSO +6HO===(NH )Fe(SO )·6H O。
4 2 4 4 2 4 2 4 2 2
须使用的试剂:1 mol·L-1 HSO 溶液、95%的乙醇溶液、(NH )SO 固体。
2 4 4 2 4
【答案】(1)反应生成的HF会腐蚀玻璃
(2)2Ce (SO )+O=====4CeO+6SO
2 4 3 2 2 3
(3)①在HSO 酸性环境下HO 将CeO 还原为Ce(Ⅲ)(或Ce3+)
2 4 2 2 2
②防止没有分解的(NH )SO 与硫酸亚铁铵反应,使硫酸亚铁铵滴定量增多,造成 CeO 含量的测定结果偏
4 2 2 8 2
大
③加入适量1 mol·L-1 HSO 溶液反应至无明显气泡产生(1分),过滤、洗涤,称量残余固体质量(1分),向
2 4
滤液中加入计算量的(NH )SO 固体,充分溶解(1分),加热浓缩,冷却结晶(1分),过滤,用95%的乙醇溶
4 2 4
液洗涤晶体(1分)
【解析】(1) CeFCO 中氟元素与浓硫酸反应会生成HF,HF可以与玻璃中的SiO 反应生成SiF 气体,会
3 2 4
腐蚀玻璃。(2) Ce (SO ) 在空气中反应,O 将Ce(Ⅲ)氧化为Ce(Ⅳ),生成CeO ,根据Ce和O得失电子
2 4 3 2 2
守恒配平反应。(3) ① 步骤Ⅰ中CeO 与HO 反应,步骤Ⅱ中Ce(Ⅲ)被(NH )SO 溶液氧化为Ce(Ⅳ),
2 2 2 4 2 2 8
说明步骤Ⅰ中CeO 与HO 反应生成了Ce(Ⅲ),CeO 作氧化剂,HO 作还原剂,HO 的作用即为将CeO
2 2 2 2 2 2 2 2 2
还原生成Ce(Ⅲ)。②测定粗品中CeO 的含量的实验原理为:先将固体CeO 通过浓硫酸溶解,加入HO 将
2 2 2 2
其还原为Ce(Ⅲ),然后加入(NH )SO 再将Ce(Ⅲ)氧化为Ce(Ⅳ),最后用硫酸亚铁铵滴定Ce(Ⅳ),Fe2+具有
4 2 2 8
还原性,Ce(Ⅳ)具有氧化性,两者发生氧化还原反应,根据消耗的硫酸亚铁铵的量,由 Ce守恒,可以计算
出CeO 的量。步骤Ⅱ中“再次煮沸”是将过量的(NH )SO 除去,因为(NH )SO 具有强氧化性,可以与
2 4 2 2 8 4 2 2 8
硫酸亚铁铵反应,导致消耗的硫酸亚铁铵的量变大,计算出的CeO 结果变大。③ 铁粉与HSO 溶液生成
2 2 4
FeSO ,根据铁粉溶解的量,可以计算出生成的FeSO 的量,FeSO 与(NH )SO 以1∶1反应,根据FeSO 的
4 4 4 4 2 4 4
量可以计算出需要加入的(NH )SO 的量,两者刚好完全反应生成(NH )Fe(SO ) 溶液,通过加热浓缩、冷
4 2 4 4 2 4 2
却结晶,可得(NH )Fe(SO )·6H O晶体,过滤出晶体,用95%的乙醇溶液洗涤晶体,乙醇易挥发,可以减
4 2 4 2 2
少能耗。
17.(16分)苯乙烯是合成橡胶和塑料的重要原料,可由乙苯为原料制得。
(1) 利用“乙苯脱氢反应”可制备苯乙烯。
C
6
H
5
C
2
H
5
(g) ⇌C
6
H
5
CH===CH
2
(g)+H
2
(g);ΔH=a kJ·mol-1图1
保持气体总压不变,原料气按以下A、B、C三种投料方式进行:
A. 乙苯
B. n(乙苯)∶n(N)=1∶10
2
C. n(乙苯)∶n(CO)=1∶10
2
三种投料分别达到平衡时,乙苯转化为苯乙烯的转化率[×100%]与温度的关系如图1所示。
① a (填“>”“<”或“不能确定”)0。
② 相同温度下,投料方式B乙苯的平衡转化率比投料方式A的高,其原因是________________________。
③ 相同温度下,投料方式C乙苯的平衡转化率比投料方式B的高,其可能原因是_________________。
④ 工业上利用“乙苯脱氢反应”生产苯乙烯时,会产生少量积碳。使用相同条件下的水蒸气代替N ,可
2
较长时间内保持催化剂的催化活性,其原因是 。
(2) CO 用于制备苯乙烯有助于实现“碳中和”。
2
① 在催化剂X作用下,CO 参与反应的机理如图2所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置;A、B
2
为催化剂的活性位点,其中A位点带部分正电荷,B 、B 位点带部分负电荷)。根据元素电负性的变化规
1 2
律 , 图 2 所 示 的 反 应 机 理 中 步 骤 Ⅰ 和 步 骤 Ⅱ 可 描 述 为
__________________________________________________。
图2图3
② 保持混合气体总压(p)等其他条件不变,CO 的分压[p(CO )=×p]与乙苯转化率的关系如图3所示。
2 2
p(CO)>14 kPa时,乙苯转化率下降的原因是_________________________________。
2
【答案】(1)①>
②加入一定量N 使“乙苯脱氢反应”的Q14 kPa时,CO
2 2 1 2 2
占据了带部分负电荷的B 位点,使得乙苯αH的脱除速率降低。
1