山西省忻州市2024年高考化学模拟试题（含答案）

山西省忻州市2024年高考化学模拟试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、单选题1．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是A．绿色化学要求从源头上消除或降低生产活动对环境的污染B．人造纤维和合成纤维都是由有机小分子经加聚反应合成的有机高分子C．通过煤的气化和液化的物理过程，可将煤转化为清洁燃料D．由石墨烯卷制而成的“超级纤维”碳纳米管是一种新型有机化合物材料2．有机物M具有一定的抗炎、抗菌活性，其结构简式如图，下列说法错误的是A．该有机物含有4种官能团B．该有机物存在手性碳原子C．该有机物能发生取代反应、加成反应和消去反应D．该有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色，但能使酸性KMnO3．已知X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前20号主族元素，且位于不同周期，其形成的某种物质的结构如图，该物质的水溶液显酸性。下列说法正确的是A．该化合物的焰色试验呈黄色B．Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y强C．Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸D．Y与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物4．下列实验装置(部分夹持装置略去)正确且能达到相应实验目的的是A．装置Ⅰ利用乙醇提取溴水中的Br2B．利用装置Ⅱ蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体C．利用装置Ⅲ制备Fe(OH)3胶体D．利用装置Ⅳ验证非金属性S＞C＞Si5．镍离子(Ni2+)和钴离子(Co2+)性质相似，工业上可通过电化学装置将废水中的Co2+和Ni2+分离，装置如图。已知Co2+和乙酰丙酮不反应，下列说法错误的是A．膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜B．通电过程中Ⅳ室内硫酸浓度逐渐增大C．Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2OD．通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体，双极膜内减少18gH2O6．一种钙镁矿的四方晶胞结构如图所示。已知该晶胞的参数为apm、apm、bpm，1号原子的坐标为(34，14，A．2号原子的坐标为(14，34，B．距离硫原子最近的硫原子数目为4C．硫原子的配位数为4D．该晶体的密度为(4×24+4×40+8×32)×10307．25℃时，某二元弱碱M(OH)2的水溶液中含有M(OH)2、M(OH)+、M2+，它们的分布系数δ随溶液pH的变化曲线如图所示。Kb2为M(OH)2的第二步电离平衡常数，下列说法错误的是A．Kb2=1×10-5.5B．曲线II代表的微粒为M(OH)+C．m、n、p三点对应的水溶液中，m点水的电离程度最小D．0.1mol·L-1M(OH)Cl溶液中：c(Cl-)>c[M(OH)2]>c(M2+)>c(OH-)>>c(H+)二、非选择题8．炭粉、CO、H2均可作为实验室还原CuO的还原剂，实验小组对CuO的还原反应及还原产物组成进行探究。查阅资料：PdCl2溶液能吸收CO，生成黑色Pd沉淀、一种氢化物和一种氧化物。回答下列问题：（1）铜元素的焰色试验呈绿色，下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长，则绿色对应的辐射波长为____。A．577~492nm B．597~577nm C．622~597nm（2）基态Cu+的价电子轨道表示式为。（3）小组同学用如图所示装置探究炭粉与CuO反应的产物。①实验结束后，打开开关K通氮气，其目的是。②试剂X的作用为。③若气体产物中含有CO，则观察到的现象为，其中反应的化学方程式为。（4）某小组同学为测定炭粉还原CuO后固体混合物(仅有C和Cu2O)两种杂质)中单质Cu的质量分数，设计如下实验：准确称取反应管中残留固体8.000g，溶于足量稀硝酸(恰好使固体溶解达到最大值)，过滤、洗涤、干燥，所得沉淀的质量为0.160g；将洗涤液与滤液合并，配成500mL溶液；量取所配溶液25.00mL，加入适当过量的KI溶液；以淀粉为指示剂，用0.5000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液的体积为12.00mL。已知：2Cu2++5I-=2CuI↓+I3−，I3−+2S2①还原后固体混合物中单质Cu的质量分数为%。②若CuI吸附部分I3−，会导致所测Cu单质的质量分数9．三唑并噻二嗪类化合物具有抗炎、抗肿瘤、抗菌的作用。该类新有机化合物G的合成路线如图所示。已知：R1COOH+R2NH2→H+R1CONHR2+H（1）化合物B的名称为，化合物C的结构简式为。（2）由E→F的化学方程式为。（3）上述反应中，属于取代反应的是(填序号)。（4）有机物H是B的同分异构体，则满足下列条件的H有种。a．与FeCl3溶液反应显紫色b．能发生银镜反应c．分子中不含甲基（5）利用题中信息，设计以、乙醇为原料制备另一种三唑并噻二嗪类化合物中间体P()的合成路线(无机试剂任选)10．从铜电解液(主要含Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe已知：相关离子浓度为0.1mol/L时，形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Cu2+Fe2+Fe3+Ca2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH4.26.31.511.86.26.9沉淀完全的uH6.78.32.813.88.28.9（1）为加快“水浸”时的浸出率，可采取的措施有(任写一点)。（2）为了使“溶液1”中的反应充分进行，需要通入稍过量的H2S，写出Fe3+与H2S发生反应的离子方程式：。（3）请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因。（4）“操作X”为在(填仪器名称)中加热至，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到结晶水合物晶体。（5）若“溶液3”中Ca2+的浓度为0.001mol/L，取等体积的NiF2溶液与该溶液混合，要使反应结束时c(Ca2+)<10-5mol/L，则所加NiF2溶液的浓度至少为mol/L。[已知室温下Ksp(CaF2)=4×10-11]（6）室温下选择萃取剂P204(二乙基已基磷酸，用HR表示)，其萃取原理为nHR+Mn+⇌MRn+nH+，试剂a为(填化学式)。溶液pH对几种离子的萃取率的影响如图，则萃取锌时，应控制pH的范围为3~4，请解释原因：。11．为了实现碳达峰和碳中和目标，二氧化碳的高效利用成为研究的热点。某研究小组采用双合金团簇催化甲烷干法重整法(DRM)取得了良好的效果。已知：CH4、H2、CO的燃烧热分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，-283kJ/mol。（1）甲烷干法重整(DRM)反应为CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H，则△H=。（2）通过大量的研究Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇可用于催化DRM反应，在催化剂表面涉及多个基元反应，分别为过程1：甲烷逐步脱氢，过程2：CO2的活化(包括直接活化和氢诱导活化)，过程3：C★和CH★的氧化，过程4：扩散吸附反应。其反应机理如图1所示。则CO2的氢诱导活化反应方程式为，过程3的最终产物为，过程4发生扩散吸附的微粒为。（3）三种催化剂催化甲烷脱氯过程的能量变化如图2所示：①甲烷脱氢过程中最大活化能步骤为。(用反应方程式表示)②Sn12Ni、Pt12Ni、Cu12Ni三种催化剂催化甲烷脱氢过程的脱氢速率分别为v1、v2、v3，则脱氢速率由大到小的顺序为。③Sn12Ni双金属团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳沉积对催化剂造成的不良影响，请结合图示解释原因：。（4）已知：甲烷干法重整(DRM)过程中发生副反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)①关于上述平衡体系，下列说法正确的是(填标号)。A．n(CH4)：n(CO2)=2：1B．将H2O(g)液化，可以提高主反应的速率C．若反应在恒容条件下进行，甲烷转化率小于40%D．若降低反应温度，主、副反应均逆向进行②DRM反应的Kp=(列出计算式即可，分压=总压×物质的量分数)。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．绿色化学要求从源头上消除或降低生产活动对环境的污染，从而保护环境，故A符合题意；B．合成纤维是通过加聚或缩聚反应制得的有机高分子材料，故B不符合题意；C．煤的气化和液化是通过复杂的化学变化将固体煤转变成气态或液态燃料的过程，属于化学变化，故C不符合题意；D．石墨烯是碳单质，只含有碳元素，属于无机非金属材料，故D不符合题意；故答案为：A。

【分析】A.绿色化学应符合“原料中的原子全部转变成所需要的产物，不产生副产物，无污染，实现零排放”，绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；

B.合成纤维通过加聚或缩聚反应制得；

C.煤的液化和气化过程中有新物质生成，属于化学变化；

D.石墨烯为碳单质，属于无机非金属材料。2．【答案】D【解析】【解答】A．M中含有碳碳双键、(醇)羟基、醚键、羧基4种官能团，A项不符合题意；B．中*标示的碳原子为手性碳原子，B项不符合题意；C．M中含羧基和(醇)羟基，能发生取代反应，含碳碳双键，能发生加成反应，含(醇)羟基且与(醇)羟基相连碳原子的邻碳上有H原子，能发生消去反应，C项不符合题意；D．M中含有碳碳双键，既能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性KMnO4溶液褪色，D项符合题意；故答案为：D。

【分析】A.M中含有的官能团为碳碳双键、(醇)羟基、醚键、羧基；

B.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；

C.M中含有羟基、羧基和碳碳双键，具有醇、羧酸和烯烃的性质；

D.碳碳双键既能与溴发生加成反应，也能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。3．【答案】D【解析】【解答】A．该化合物含有K元素，焰色试验是紫色，A不符合题意；B．非金属性O>N>P，故PH3的热稳定性比H2O差，B不符合题意；C．Z的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，磷酸为弱酸，C不符合题意；D．O与H可形成H2O、H2O2，O与P可形成P2O5、P2O3，O与K可形成K2O、K2O2，KO2，D符合题意；故答案为：D。

【分析】X、Y、Z、W处于不同周期，则X为H元素，W形成+1价阳离子，则W为K元素，化合物阴离子中Y形成2个共价键、Z形成5个共价键，故Y为O元素、Z为P元素。4．【答案】D【解析】【解答】A．装置Ⅰ中，分液漏斗的尖端没有紧靠烧杯内壁，缺乙醇与水混溶，不能用乙醇提取溴水中的溴，A不符合题意；B．利用装置Ⅱ直接蒸干AlCl3溶液时由于氯化铝会水解而不能制得无水AlCl3固体，应在氯化氢气流中加热，B不符合题意；C．利用装置Ⅲ制备Fe(OH)3胶体时，应该将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中，而不能滴入NaOH溶液中，C不符合题意；D．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。将硫酸滴入Na2CO3溶液中发生复分解反应H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O；反应产生的CO2气体通入Na2SiO3溶液中，发生反应：Na2SiO3+CO2↑+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，说明酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，从而证明元素的非金属性：S＞C＞Si，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.乙醇与水互溶，不能作萃取剂；

B.氯化铝会发生水解生成氢氧化铝；

C.硫酸铁和NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀，制备Fe(OH)3胶体的具体操作为：向沸水中滴加几滴饱和的FeCl3溶液，加热煮沸液体至呈透明红褐色；

D.元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强。5．【答案】B【解析】【解答】A．根据以上分析，膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜，A不符合题意；B．石墨N为阴极，2H++2e-=H2↑，Ⅳ室内消耗的H+与转移过来的H+相等，所以硫酸浓度不变，B项符合题意；C．由题中信息可知，Ⅲ室中Ni2+参与的反应为Ni2++2CH3COCH2COCH3+2OH-=Ni(CH3COCHCOCH3)2+2H2O，C不符合题意；D．通电过程中N极每产生11.2L(标准状况下)气体，即0.5molH2，透过双极膜H+1mol，双极膜内减少18gH2O，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】根据氢离子的移动方向可知，石墨N为阴极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电极M为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑；

A.Ⅲ室中反应条件为碱性，氢离子不能通过膜a，则膜a和膜b不是同一类型的离子交换膜，并且Ni2+和Co2+能透过膜b进入Ⅲ室，所以膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜；

B.氢离子和电子所带电荷数相等，则电解过程中转移电子数和转移氢离子数相等；

C.Ⅲ室中Ni2+与CH3COCH2COCH3反应生成Ni(CH3COCHCOCH3)2；

D.结合N极的电极反应式计算。6．【答案】B【解析】【解答】A．由坐标系及1号原子的坐标可得，2号原子的坐标为(14，34，B．以硫原子为顶点，构成的立方晶胞结构中硫原子的位置位于顶点和面心，所以距离硫原子最近的硫原子数目为12，B符合题意；C．与硫原子距离最近的有2个Ca原子和2个Mg原子，则硫原子的配位数为4，C不符合题意；D．该晶胞中，位于棱上和面上Ca原子个数为4×14+6×12=4，位于顶点、面上和体心的Mg原子个数为8×18+4×故答案为：B。

【分析】根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算。7．【答案】D【解析】【解答】A．Kb2=c(OH-)c(M2+)c[M(OH)+]，pH=8.5时，溶液中c(M2+)=B．由分析可知，曲线II代表的微粒为M(OH)+，故B不符合题意；C．m、n、p三点对应的水溶液中，M2+离子浓度越大，其水解沉度就越小，则水的电离程度越小，则m点水的电离程度最小，故C不符合题意；D．Kb1=c(OH-)c[M(OH)+]c[M(OH)2]，pH=10.5时，溶液中c[M(OH)2]=c[M(OH)+]，则Kb1=c(OH-)=KWc(H+)=1×10−141×10−10.5=1×10-3.5，故答案为：D。

【分析】A．依据Kb2=c(OH-)c(M2+)c[M8．【答案】（1）A（2）（3）将生成的气体赶出，使其被装置C、D吸收；检验是否有CO2生成；装置D中产生黑色沉淀；PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl（4）80；偏小【解析】【解答】（1）绿色波长介于577~492nm之间，故答案为：B。（2）基态Cu原子核外有4个电子层，价电子排布式为3d104s1，Cu原子失去1个电子生成Cu+，Cu+的价电子排布式为3d10，轨道表示式为。（3）①实验结束后，打开开关K通氮气，其目的是将生成的气体赶出，使其被装置C、D吸收；②为判断反应是否发生，需检验产物CO2的存在，所以试剂X为澄清石灰水，作用为检验是否有CO2生成；③试剂Y为PdCl2溶液，它能将CO氧化为CO2，同时自身被还原为黑色的Pd，所以若气体产物中含有CO，则观察到的现象为D瓶中产生黑色沉淀；其中反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl。（4）①硝酸有强氧化性，加入稀硝酸后，铜及铜的氧化物均被稀硝酸溶解生成硝酸铜，但碳不能溶于稀硝酸，则0.16g固体为过量的碳的质量，从而得出含Cu和Cu2O的总质量为8.000g-0.160g=7.84g；已知：2Cu2++5I-=2CuI↓+I3−，I3−+2S2O32−=S4O62−+3I②若CuI吸附部分I3−，会导致所用Na2S2O3标准溶液的体积小，铜元素的质量偏小，产品中氧元素的含量偏大，Cu

【分析】（1）依据颜色分析；（2）依据构造原理和洪特规则分析；（3）①反应发生前通氮气排出装置中空气，反应后通氮气是将产生的气体排出；②依据试剂的性质分析；③依据产物的性质分析；依据氧化还原反应原理，根据得失电子守恒和原子守恒分析；（4）①依据关系式法计算；②利用上面公式分析。9．【答案】（1）苯甲酸乙酯；（2）（3）①②⑤（4）3（5）【解析】【解答】（1）由B的结构简式可知，化合物B的名称为苯甲酸乙酯，由分析可知，C的结构简式为。

（2）E和BrCH(CN)2发生取代反应生成F，方程式为：+BrCH(CN)2→+HBr。

（3）由分析可知，上述反应中，属于取代反应的是①②⑤。

（4）有机物H是B的同分异构体，满足条件：a．与FeCl3溶液反应显紫色，说明其中含有酚羟基；b．能发生银镜反应，说明其中含有醛基；c．分子中不含甲基；综上所述，H中苯环上的取代基为-OH和-CH2CH2CHO，这两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，满足条件的H共有3种。（5）由逆向合成法分析，可由和在酸性条件下发生取代反应得到，可由和NH2NH2发生取代反应得到，可由和乙醇发生酯化反应得到，合成路线为：。【分析】（1）由结构简式先确定物质的类别，再确定名称；依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式；

（2）依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式；

（3）根据官能团的变化确定反应类型；

（4）利用题目的条件确定官能团，书写同分异构体；

（5）采用逆向合成法，根据题干路线的转化信息设计合成路线。10．【答案】（1）搅拌（2）2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+（3）Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，加入Ni(OH)2后消耗H+，使平衡正向移动，有利于Fe3+形成Fe(OH)（4）蒸发皿；出现少量晶膜（5）0.003（6）H2SO4；pH太小，锌的萃取率低，pH太大，镍可能以Ni(OH)【解析】【解答】（1）搅拌、适当地升温均可以增大浸出率。故答案为：搅拌；（2）Fe3+与H2S发生氧化还原反应生成S和三价铁离子，反应离子方程式为：2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+，故答案为：2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+；（3）加入Ni(OH)2的目的是调节pH，使Fe3+水解反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+正向进行，促进Fe3+的沉淀。故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，加入Ni(OH)2后消耗H+，使平衡正向移动，有利于Fe（4）操作X是从溶液中得到晶体的操作，应在蒸发皿中进行，当加热至溶液表面出现一层晶膜时停止加热，降温冷却得到晶体，故答案为：蒸发皿；出现少量晶膜；（5）根据Ksp(CaF2)=c(Ca2+)×c2(F-)，得出c2(F-)≥4×10-6mol/L，设NiF2溶液的体积为VL，即溶液中n(F-)=2V×2×10-3=4V×10-3(mol)，沉淀时消耗的F-的物质的量为V×2×10-3mol，则总共需要n(F-)=6V×10-3mol，所加的NiF2溶液的浓度至少为3×10-3mol/L。故答案为：0.003；（6）欲使有机相中的锌转化成硫酸锌，需使萃取平衡逆向移动，为不引入新杂质应加入硫酸使反应逆行移动；由图示信息可知pH太小，锌的萃取率低；pH太大，镍可能以Ni(OH)2的形式沉出，不利于硫酸镍晶体的生成。故答案为：H2SO4；pH太小，锌的萃取率低，pH太大，镍可能以

【分析】（1）依据影响反应速率的因素分析；（2）根据反应物和生成物的化学式，利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析；（3）依据水解平衡移动原理分析；（4）依据蒸发操作分析；（5）根据Ksp计算；（6）依据萃取平衡分析；11．【答案】（1）+247.3kJ/mol（2）CO2★+H★=CO★+OH★；CO★；H★和OH★（3）CH3★=CH2★+H★；v2>v3>v1；脱氢反应第4步为CH★=C★+H★，发生该步反应，三种催化剂中Sn12Ni需要克服的活化能最大，反应不易发生，故产生的积碳较少（4）CD；(【解析】【解答】（1）因为CH4、H2、CO的燃烧热分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，-2