2024届高三下4月金太阳全国大联考指南针化学试卷及答案

高三化学考试本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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。4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。5．可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23S32Cl35.5Ni59Zn65Ga70Nb93一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．热播节目《中国诗词大会》深受观众青睐。下列古诗词只涉及物理变化的是（）A．炉火照天地，红星乱紫烟B．忽如一夜春风来，千树万树梨花开D．绿蚁新醅酒，红泥小火炉C．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲2．下列有关叙述正确的是（A．SO2为非极性分子）B．CO2的VSEPR模型名称和空间结构名称相同3C．、OH中心原子的杂化类型相同412H2O所含元素中电负性最大的是硫2D．SO43．实验室合成金属有机骨架化合物ZIF-8的步骤：称取0.5380gZnCl2、0.6480g2-甲基咪唑和0.2680gCH3于反应器中，加入50mL甲醇使其溶解，然后将反应器放在85℃水浴中加热24h，冷却至室温后，得到晶体ZIF-8。下列仪器在合成过程中不需选用的是（）A．B．C．D．4．靛玉红可用于治疗慢性粒细胞白血病，结构如图所示。下列叙述错误的是（）A．靛玉红能使的CCl溶液褪色B．靛玉红能发生加成、取代反应24C．1mol靛玉红最多能与9molH发生反应D．靛玉红的分子式为CHNO222℃52HO2HSOSOSOO4HO。下列有关该反应的叙述正确242222224的是（A．氧化剂、还原剂的物质的量之比为1∶2B．H2O全部是还原产物C．生成1molSO转移4mol电子D．常温下，气体产物不能大量共存6．硫及其化合物的“价一类”关系如图所示。下列叙述错误的是（）24）A．a和d都能使酸性KMnO4溶液褪色B．c作抗氧剂的原因是c不与O2反应D．e的浓溶液和a反应可能生成b和cC．d溶液可能呈酸性也可能呈碱性7．下列离子方程式书写错误的是（）Ca2OHHSO24CaSO4H2OA．“中和法”中，向含硫酸的废水中加入熟石灰：Hg2的废水中加入难溶的FeS粉末：2HgS2BC．“混凝法”中，向pH为9左右的NaOH溶液中加入7HO，搅拌后静置：424Fe2O22HO4FeOH3（胶体）233H2OOH（胶体）32D．“混凝法”中，明矾净水原理是8XYZWZ和WXY的原子序数之和等于Z4WZ4的VSEPR模型均为正四面体形。下的原子序数，化合物是一种净水剂，且YX、442列叙述正确的是（）A．原子半径：W>X>ZB．简单氢化物的沸点：Z>YC．第一电离能：W>YD．WZ3分子是极性分子9．根据下列实验操作及现象，能得出正确结论的是（）选项实验操作及现象结论向含、CrO的溶液中滴加324KAgClKCrOA24红色沉淀向酸性KMnO4溶液中滴加邻甲基苯胺，溶液褪色向碳酸钙中滴加浓硝酸，产生的气体通入BC邻甲基苯胺中氨基表现还原性酸性：H2CO33溶液，产生白色沉淀4将丁烷裂解产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色D丁烷裂解产物中含不饱和键10．工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是2NaRCa2CaR2Na，22NaRMg2MgR2Na。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换树脂（NaR2水中c变化如图所示。下列叙述正确的是（）A．反应达到平衡后，加入少量NaCl，离子交换反应的平衡常数减小B．6min时的逆反应速率大于4min时的逆反应速率C．其他条件不变时，10min时离子交换反应已停止cc1vCa213mol⋅L⋅min1D．4~8min内平均反应速率：1611．设NA为阿伏加德罗常数的值。砷化镓（GaAs）是半导体材料，气相生长法制备GaAs的原理如下，已知镓晶体与金刚石结构相似，结构与白磷P相似，下列叙述正确的是（）442GaClgHg2①2Gag2HClgg6Hg2②4AsHg342③4GaClgg2Hgs4HClg4A．7.0g镓（Ga）含共价键数目为0.4NAB．0.1molAs4含σ键数目为0.4NAC．标准状况下，0.448L75AsH3g含中子的数目为0.9NAD．反应③中每生成1molGaAs转移的电子数目为3NA12．铝电池具有高效耐用、可燃性低、成本低、充电快速等优点，可成为常规电池的安全替代品，将纳米n级嵌入电极材料，能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含Cl，隔膜仅3xy允许含铝元素的微粒通过，工作原理如图甲所示；图乙为电解CuCl2溶液装置的一部分。下列说法正确的是（）A．b极与铝电极连接B．为了提高电导效率，左极室采用酸性Cl水溶液nxyC．放电时，正极反应为：2Al2Cl7e4FeCl233D．若b极材料为Pt，b极的电极反应式始终为：2Cl2eCl213．科学家新合成了镍催化剂NiSCN，并将其应用在光氧化还原/镍催化的卤代芳烃碳氮键和碳氧键偶联反应中，反应机理如图所示（Ar-）A．SCN-Ni（Ⅱ）中N提供孤电子对与Ni（Ⅱ）提供的空轨道形成配位键B．上述总反应属于加成反应，原子利用率为100%C．和中C原子杂化类型完全相同D．上述循环中，Ni的化合价保持不变14．铁和钛是重要的金属材料。Ti-Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量O）制备钛和绿矾的工艺流程如图。下列说法错误的是（）23已知n2。A．为加快“浸出”速率，可将钛铁矿粉碎，并适当增大硫酸的浓度B．加入适量铁屑的目的是除去Fe3和过量的硫酸TiO22H2OTiOHO2H22C．操作Ⅱ“加热”时发生的反应为D．TiCl4被还原为Ti的过程中需要在密闭容器中用Ar作保护气X，15．常温下，在MgOH，和氨水的浊液中滴加醋酸，混合物中pX[pX22cCH3COO4cXcMg2、cFe2、或]或与pHcCHCOOH3cHO32是（）2已知：KMgK。2与pH的关系cMg2A．①代表10.1mol⋅L1B．0.1mol⋅LCHCOONH中性溶液中cCHCOOcNH43432cMg105.06C．在MgOH和共同的浊液中：22cFe22D．Mg2CH3COOHCHCOOMg2HO的平衡常数K为10322二、非选择题：本题共4小题，共55分。1613200镍废渣（主要成分为Ni，还含有O、NiO、FeO、CaO和SiO）为原料制备纯镍的流程如图，回答下232列问题：（1“酸浸”得到的浸渣的主要成分是______“酸浸”中硫酸浓度与镍浸出率的关系如图1所示。1硫酸浓度大于cmol⋅L米，镍浸出率降低的可能原因是____________。0（2____________（3NiO的作用是____________“操作X”包括蒸发浓缩、______、过滤、洗涤。（1）NiSO7HO在隔绝空气条件下的热失重曲线如图2a→b过程中失去的物质是______（填化42c点对应的氧化物为______。（5）Ni和Nb组成的一种合金材料，其晶胞如图3所示。已知：NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶胞中Ni、Nb个数之比为______，该晶体的密度为______（填表达式）g·cm3。1714分）市售食用油中常添加叔丁基对苯二酚（TBHQ）作抗氧化剂。实验室制备TBHQ的原理：实验步骤：①在图1装置的三颈烧瓶中依次加入1.1g对苯二酚、8mL85%磷酸和10mL甲苯。②用热水浴加热使反应瓶中混合物升温至901mL0.775g·cm390~95℃搅拌20min，直至混合物中的固体全部溶解。10mL2310mL热水，使产物被热水所提取。④将滤液在冰浴中冷却，析出白色晶体，抽滤，并用少量冷水洗涤两次，在氮气中干燥。得到1g产品。已知几种物质的熔点、沸点如下表所示。物质甲苯-94对苯二酚175.52862—叔丁基对苯二酚磷酸42.35213甲苯—水共沸物熔点/℃沸点/℃128295110.6384.1回答下列问题：（1）仪器B的名称是______，三颈烧瓶宜选择的规格是______A．50mLB．100mLC．200mLD．500mL（2）本实验中甲苯的作用是______，步骤②中分批加入叔丁醇的目的是____________。（3）步骤③中用水蒸气蒸馏的目的是____________，蒸馏终点的现象是____________。（4）步骤③趁热过滤的目的是____________。（5）如果图3锥形瓶内壁有白色晶体析出，需采取的措施是______。步骤④“在氮气中干燥”的优点是______。（6）TBHQ的产率为______（保留3位有效数字）%。1814分）我国科学家根据CoO在HZSM-5载体上的单层分散行为设计催化剂用于选择性还原343NOx。回答下列问题：H1akJ⋅mol（）已知：①4NHg6NOg5Ng6HOg1a0322H2bkJ⋅mol（）②8NHg6NOg7Ng12HOg1b03222H______kJ⋅mol。1（1）2NHggg2NgOg3222（20.4molg和0.6molNOg______3A．恒温条件下，压强不随时间变化时反应达到平衡状态B．平衡时温度不变，再充入1molN2时平衡常数减小C．反应达到平衡时放出的热量为0.1akJD．加入高效催化剂，反应达到平衡时NO的转化率增大2nO（3）一定温度下，起始投料不变，单位时间内氮氧化物转化率、表面活泼氧量比与催化剂组成nO2类型的关系如图1所示。催化效能最佳的催化剂组成是______3（4）向恒容密闭容器中充入1molNOg、2molNOg和4molg，在不同组成的催化剂作2用下，单位时间内氮氧化物的转化率与温度的关系如图2所示。①最佳反应温度为______。②a→b段氮氧化物转化率变化的原因是____________。③M点反应______（填“达到或“未达到）平衡状态，判断依据是______M→N段氮氧化物转化率变化的原因可能是____________。（51L的恒容密闭容器中充入1molg和2molNOg35NOg2发生反应：①4NH3g6NOg5Ng6HOg：②2NHg8NOg223nN达到平衡时，NO转化率为70%，N的选择性为50%[N的选择性Og2100%]222nNO2nN2该温度下，反应①的平衡常数K______mol·L11914分）山油柑碱是一种广谱抗癌药，一种合成路线如图：回答下列问题：（1）有机物ⅱ的名称是______：A中含有的官能团的名称是______。（2）B→C中KCO的作用是______，D→山油柑碱的反应类型是______。23（3）等物质的量的ⅰ、D分别与足量溴水反应，消耗2的物质的量之比为______。（4）A→B的化学方程式为____________。（5）有机物M分子中比B多2个H，符合下列条件的M的同分异构体有______种。①含有，且只有一个苯环上有取代基：②遇溶液发生显色反应，能与NaHCO溶液反应；33③NH2直接连在苯环上，且所有取代基连在同一个苯环上。（6）以苯酚和1,3-丁二烯为原料合成高三化学考试参考答案1．B【解析】本题以古诗词为载体考查物理变化和化学变化，意在考查学生的理解与判断能力以及科学态度与社会责任的学科核心素养。燃烧发生了氧化还原反应，A理变化，B项符合题意；“烈火焚烧”发生了化学变化，C项不符合题意；酿酒、燃烧都是化学变化，D项不符合题意。2．B【解析】本题主要考查物质结构与性质，意在考查学生的分析能力以及宏观辨识与微观探析的学科核3中Al采用sp杂化，而OH中Al采用sp杂化，C2心素养。SO是极性分子，A项错误；432项错误；氧的电负性大于硫，D项错误。3．A【解析】本题以合成ZIF-8为载体考查实验与仪器，意在考查学生的实验能力以及科学探究与创新能力。根据实验步骤，称量固体时需精确至0.0001g，需要使用电子天平，不需要选用托盘天平（精确度为0.1gA项符合题意。4CH2发生加成反应，1mol靛玉红最多能与8molH2发生反应，C项错误。5．C【解析】本题主要考查氧化还原反应，侧重考查学生对基础知识的理解能力。氧化剂、还原剂的物质的量之比为2∶3，ABSO2和O₂在常温下几乎不反应，D项错误。6．B【解析】本题以硫及其化合物为载体考查物质性质及用途，意在考查学生的分析与推理能力以及宏观a是HSb是Sc是SOd是SO（或e22233是HSO。SOSO溶于水后能消耗OB项24222错误。7．A【解析】本题以水为载体考查净水原理，意在考查离子方程式正误判断以及宏观辨识与微观探析的学2OH2HSOCaOHCa2242CaSO2HO，A项错误。428．B【解析】本题主要考查元素推断及物质的相关性质，侧重考查学生分析和解决问题的能力。根据净水2剂的组成，以及YX、的VSEPR模型均为正四面体形可知，X为H，Y为N，Z为O，W为S。S、44O、H原子半径依次减小，A项错误；第一电离能：N>S，C项错误；SO₃是平面三角形结构，属于非极性分子，D项错误。9．D【解析】本题主要考查实验操作、现象及结论，侧重考查学生的实验分析能力。离子起始浓度不一定相等，AB基合铝酸钠反应也生成氢氧化铝，C项不符合题意。10B与平衡思想的学科核心素养。平衡常数只与温度有关，改变离子浓度，平衡常数不变，A项错误；根据图像可知，8min时反应达到平衡，8min之前逆反应速率逐渐增大，B项正确；8min时反应达到平衡状态，是动态平衡，C项错误；如果只考虑镁离子、钙离子交换，根据电荷守恒，vMg2,Ca2vMg21c423mol⋅L1⋅min1D项错vCa2误。11D识与微观探析的学科核心素养。镓晶体与金刚石结构相同，故1个镓原子净分摊2个单键，A项错误；白磷分子是正四面体形结构，故1个分子含6个单键，B项错误；H不含中子，1个分子含中子数43为42，0.02molAsH3含0.84mol中子，C项错误。12C方向知铝电极为负极，电池工作时，正极反应式：2Al2Cl7e4FeCl23343eCl移向b极，b4Al2Cl737AlClA项错误；把左极室的有机离子导体改成水溶液后，会使左极室溶液中的离子总浓度减小，导致电导效率下降，Bb极材料为Pt，b极先发生的电极反应为2Cl2eCl，当放2电完毕后，水发生放电反应，D项错误。13．A【解析】本题主要考查反应历程，侧重考查学生分析和解决问题的能力。上述反应中，产物还含有HBr，属于取代反应，BC原子为sp2杂化，C+1、+2、+3价，D项错误。14C综合运用能力。加热促进TiO2水解生成TiOnHO，根据电荷守恒和元素守恒可以写出离子方程式：22nHOTiOnHO2H，C项错误。TiO222215C察能力和计算能力以及变化观念与平衡思想的学科核心素养。由已知：cFe2、cMg2与pH的直线斜率相同，MgOHcFe2与pHcMg2与pH24ccCHCOO与pH的关系，④代表3与pH的关系，A项错误；cCHCOOH3的关系，③代表cHO3241根据图像中a、b点数据，NH和CHCOO均会水解，两者的浓度均小于0.1mol⋅L，B项错误；由c、d3cMg21011.251016.311011.25，Ksp1016.3110C5.06点数据计算知，KspMgOH，222c2项正确；Mg2CH3COOHCHCOOMg2HO的平衡常数K322104.76221011.25KspMgKa2107.23，D项错误。K21028w161）SiO、CaSO（21分）242HH2O22Fe22Fe2H2O（1分）3（2）（3）消耗酸，促进铝离子水解生成OH（21分）3（4）HO（1O（2分）2233065929310（5）3：1（1分（2分）2abNA【解析】本题主要考查以镍废渣制备镍的工艺流程，考查学生对元素化合物的理解能力和综合运用能力。2.81g（4）开始时固体的物质的量：n0.01mol，nNi0.01mol，a>b质量减轻1.26g，281gmol12.81g1.55g0.07mol，所以，这一过程失去了H2O。最终是镍的氧化物，nHO2118g0.83g0.59gnO0.015mol，nNi:nO0.01:0.0152:3．16g1（5）该晶胞中，8个铌位于顶点，1个铌位于体心；10个镍位于面上，4个镍位于棱上。故1个晶胞含2个Nb和6个Ni。171）恒压滴液漏斗（1A（1分）（2）作溶剂（11分）（3）除去甲苯（12锥形瓶中油层不增厚（2分）（4）避免产品结晶析出，造成产品损失（2分）（5）微热锥形瓶，使晶体熔化（21分）（6）60.2（2分）【解析】本题以叔丁基对苯二酚为载体考查有机物制备实验，意在考查学生的实验能力以及科学探究与创新意识的学科核心素养。12（1）加热的三颈烧瓶中溶液宜在烧瓶容积的之间，本实验选择50mL三颈烧瓶。33（3）根据上述物质的沸点，水蒸气温度不超过100℃，可以将甲苯蒸出。图2锥形瓶收集的是（和甲苯，甲苯密度小于水，锥形瓶中液体分层，上层为甲苯，油层厚度不变时表明甲苯已蒸完。（4）步骤③趁热过滤是为了除去不溶物及杂质，如果