湖南省益阳市2024届高三4月联考暨三模考试化学统考试题（含答案解析）

益阳市2024届高三4月教学质量检测化学(全卷满分100分，考试时间75分钟)本卷可能用到的相对原子质量：H-1C-12B-11N-14O-16Na-23Cl-35.5k-39Cr-52Fe-56Ag-108一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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.文房四宝，是中国独有的书法绘画工具(书画用具)，即笔、墨、纸、砚。下列有关说法正确的是A.毛笔前端的兽毛的主要成分是蛋白质 B.黑墨磨成墨汁时发生了化学反应C.宣纸在使用时要避光，防止其见光分解 D.制作松花石砚的松花石属于金属材料【答案】A【解析】【详解】A．动物毛发的主要成分是蛋白质，故A正确；B．黑墨磨成墨汁时发生了物理反应，故B错误；C．宣纸的成分为纤维素，长期暴露在阳光中会使宣纸的纤维变质或泛黄，故C错误；D．松花石是一种特别的玉石材料，又称松花玉，故D错误；选A。2.工业上制备硝酸的关键反应为，下列有关化学用语错误的是A.的电子式为 B.基态O的电子排布式为C.的模型为 D.属于极性分子【答案】C【解析】【详解】A．为共价化合物，电子式为，A正确；B．氧为8号元素，基态O的电子排布式为，B正确；C．H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4，模型为四面体形，C错误；D．分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，D正确；故选C。3.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.的中子数为B.标准状况下，的原子数为C.与足量的碘蒸气充分反应，生成的为D.与足量的水蒸气完全反应，转移的电子数为【答案】A【解析】【详解】A．的中子数为，A正确；B．标准状况下，HF为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，B错误；C．I2与H2的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，生成HI的分子数小于2NA，C错误；D．与足量的水蒸气完全反应生成Fe3O4和氢气，转移的电子数为：，即NA，D错误；答案为A。4.下列说法正确的是A.合成氨采用高温高压的条件是为了提高氨的平衡产率B.53°的白酒中乙醇的质量分数为53%C.O3是非金属单质，为非极性分子D.含氮、磷元素的大量污水的任意排放会导致水华、赤潮等水体污染问题【答案】D【解析】【详解】A．合成氨的化学方程式：N2＋3H22NH3，该反应是气体体积减小的放热反应。采取高压，平衡会正向移动，可以提高氨的平衡产率；但是采用高温，会使平衡逆向移动，氨的平衡产率会降低，采取高温时为了提高反应速率，A错误；B．53°白酒是指乙醇的体积分数为53%，而不是质量分数，B错误；C．O3分子的空间结构与水类似，其共价键是极性键，使得分子的正电中心和负电中心不重合，是极性分子，C错误；D．含氮、磷的大量污水任意排放使水体富营养化，促进藻类和其他水生植物的快速生长大量繁殖，进而导致水华、赤潮等水体污染问题，D正确；答案选D。5.今年春晚长沙分会场的焰火璀璨夺目，燃放烟花时发生反应：，同时在火药中会加入等物质。下列说法正确的是A.该反应中，氧化产物与还原产物物质的量之比为B.每生成，被S氧化的C的物质的量为C.火药中的均不参与化学反应D.燃放烟花对环境没有污染【答案】B【解析】【分析】该反应中N元素化合价由+5价降为0价，S元素化合价由0价降为-2价，C元素化合价由0价升为+4价，故S和为氧化剂，C为还原剂，CO2氧化产物，、N2为还原产物。【详解】A．该反应中CO2氧化产物，、N2为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2，故A错误；B．每生成，生成1molK2S，硫得到2mol电子，被S氧化的C的物质的量为，故B正确；C．火药中的Li2CO3、NaNO3不稳定，受热易分解，参与化学反应，故C错误；D．燃放烟花产生大量有毒烟尘颗粒物污染环境，故D错误；故答案为：B。6.下列反应的离子方程式正确的是A.电解饱和的溶液：B.漂粉精的制备：C.乙醛的银镜反应：D.向胆矾溶液中加入过量的浓氨水：【答案】C【解析】【详解】A．原离子方程式电荷不守恒，电解饱和的AlCl3溶液正确的离子方程式为2Al3++6Cl-+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑，故A错误；B．漂粉精的制备是将氯气通入石灰乳，由于不是溶液中的反应，所以不能拆，正确的离子方程式为：Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，B错误；C．乙醛发生银镜反应，生成乙酸铵、氨气、水和银，离子方程式为CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH−CH3COO−++2Ag↓+3NH3+H2O，C正确；D．氨水过量，氢氧化铜溶解，正确的离子方程式为Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O，D错误；本题选C。7.为原子序数依次增大的前四周期元素，X的一种同位素原子没有中子，Y是地壳中含量最多的元素，Z是非金属性最强的元素，最外层均只有一个电子，但二者既不同周期，也不同族，且N的质子数是四种元素质子数之和。下列说法正确的是A.的简单离子半径最大的是YB.分别与M形成的化合物的化学键类型均相同C.X与Y形成的化合物的沸点比X与M形成的化合物高D.M的金属性比N强，故M可以将N从其氯化物的水溶液中置换出来【答案】A【解析】【分析】为原子序数依次增大的前四周期元素，X的一种同位素原子没有中子，X为H，Y是地壳中含量最多的元素，Y为O，Z是非金属性最强的元素，Z为F，最外层均只有一个电子，但二者既不同周期，也不同族，且N的质子数是四种元素质子数之和，则分别为Na、Cu；【详解】A．X、Y、Z、M的简单离子分别是H+、O2-、F-、Na+，离子半径最大的是O2-，A正确；B．X、Y、Z分别与M形成的化合物分别有NaH、Na2O、NaF，化学键类型都是是离子键，但Na2O2含有离子键和共价键，B错误；C．X与Y形成的化合物是H2O、H2O2，为分子晶体，X与M形成的化合物是NaH为离子化合物，离子晶体沸点高，C错误；D．M是Na，N是Cu，Na不能将Cu从其氯化物的水溶液中置换出来，D错误；故选A。8.我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物。下列说法正确的是A.同一有机物分子中碳元素的杂化类型均相同B.苯酚和甲醛在碱作用下通过加聚反应生成具有网状结构的酚醛树脂C.乙醇与丙三醇官能团相同，属于同系物D.苯甲醛是一种重要的植物香料，其分子中所有原子可能共平面【答案】D【解析】【详解】A．同一有机物分子中碳原子的杂化类型不一定相同，如在丙烯(CH3CH=CH2)中，碳碳双键两端的碳原子采用sp2杂化，而甲基中的C原子采用sp3杂化，A错误；B．苯酚和过量的甲醛在碱的作用下，可以得到网状结构的酚醛树脂，但是不是加聚反应，B错误；C．结构相似、分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的化合物互称为同系物；乙醇的分子式为C2H6O，丙三醇的分子式为C3H8O3，分子式相差的是“CH2O2”，不是同系物，C错误；D．苯环上所有原子处在同一平面，醛基上的所有原子也在同一平面上，苯环和醛基之间的单键可以旋转，所以苯甲醛中所有原子可能位于同一平面内，D正确；答案选D。9.为探究与溶液能否发生氧化还原反应，设计了如下装置：闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。下列说法正确的是A.Y电极为阴极 B.右侧烧杯中经盐桥移向左侧烧杯C.闭合K后右侧烧杯中溶液不断升高 D.若将X电极换成，实验现象不变【答案】C【解析】【分析】根据题目信息和装置可知，该装置为原电池，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出，则Y电极是正极，生成的银白色物质为银单质，X电极是负极。Y电极的电极反应式是，X电极的电极反应式为。【详解】A．由分析可知，Y电极是正极，A错误；B．原电池电解质溶液中阴离子向负极移动，盐桥中的硝酸根离子向左侧烧杯移动，钾离子向右侧烧杯中移动，右侧烧杯中浓度基本不变，B错误；C．闭合K后右侧烧杯中银离子得电子生成银单质，银离子浓度下降，溶液会升高，C正确；D．之前X电极发生，左侧烧杯会显蓝色，若将X电极换成，X电极是负极，左侧烧杯中会产生黄色沉淀，溶液不变蓝，实验现象改变，D错误；故选C。10.立方氮化硼晶体的晶胞如图1所示，图2是该晶胞的俯视投影图，阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是A.该晶体的化学式为 B.晶体中既存在极性键，又存在非极性键C.图2中表示硼原子相对位置的是3 D.该晶体密度表达式为【答案】B【解析】【详解】A．由晶胞结构知，N原子数目为8×+6×=4，B原子数目为4，则立方氮化硼的化学式是BN，A正确；B．由晶胞结构知，该晶体中只存在极性键，B错误；C．根据原子在晶胞中的位置，可知3号原子为B原子，C正确；D．晶胞中原子质量为g，晶胞的体积为a3cm3，计算得到密度为g/cm3，D正确；故答案选B。11.溴代叔丁烷与乙醇的反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是A.溴代叔丁烷与乙醇的反应为吸热B.溴代叔丁烷和乙醇的总反应速率由反应Ⅲ决定C.氯代叔丁烷和乙醇中发生相似的反应，则反应I的活化能将增大D.由该反应原理可推知，二溴乙烷和乙二醇反应可制得环丁烷【答案】C【解析】【详解】A．根据反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；B．由图可知，反应Ⅰ的活化能最大，所以溴代叔丁烷和乙醇的总反应速率由反应Ⅰ决定，B错误；C．由图可知，反应Ⅰ中碳卤键会断裂，C-Cl的键长小于C-Br，所以C-Cl的键能大，断裂需要的能量多，反应Ⅰ的活化能将增大，C正确；D．由该反应原理可知醇在反应过程中断裂羟基的O-H键，卤代烃断裂碳卤键，会生成醚键，所以二溴乙烷和乙二醇反应不能制得环丁烷，D错误；故选C。12.工业上常用和为原料合成甲醇，过程中发生如下反应：。在温度下，向刚性容器中充入和一定物质的量的，随着充入的物质的量的不同，平衡时容器中的体积分数变化曲线如图所示。下列说法错误的是A. B.C.平衡常数 D.该反应在高温高压条件下自发进行【答案】D【解析】【详解】A．投料比符合方程式中的气体系数比时，达到平衡时产物的体积分数最大，所以a=3，A正确；B．由题可知该反应是放热反应，升高温度高反应会逆向移动，所以，B正确；C．平衡常数受温度影响，M、N点温度相同，平衡常数相等，C正确；D．该反应，，所以该反应在低温条件下自发进行，与压强无关，D错误；故选D。13.P是一种重要的非金属元素，其有多种含氧酸。现往一定浓度的和溶液中分别滴加溶液，和水溶液中含磷的各微粒分布系数(平衡时某物种浓度占各种物种浓度之和的分数)随变化如图所示，下列表述正确的是A.和均为三元弱酸B.的结构式为：C.溶液中：D.往溶液中加入过量的离子方程式为：【答案】B【解析】【详解】A．加入过量的NaOH，和分别转化为、，为三元弱酸，为二元弱酸，A错误；B．根据价层电子对数计算，这表明中心磷原子以sp3杂化，空间构型为四面体形，与相邻原子形成两个P-OHσ键，一个H-Pσ键，磷和非羟基氧形成一个P=O双键(σ键和π键)，且为二元弱酸，结构式为：，B正确；C．根据pH=6.6时，，可得Ka2（）=，水解常数为，电离大于水解，故溶液中：，C错误；D．结合图像，可得Ka1（H3PO4）=10-2.1，Ka2（H3PO4）=10-7.2，Ka3（H3PO4）=10-12.4，Ka1（H3PO3）=10-1.3，Ka2（H3PO3）=10-6.6，根据强酸制取弱酸的原则，往溶液中加入过量的的离子方程式为：，D错误；故选B。14.下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是选项实验现象结论A常温下，往浓硝酸中加入铝片有大量气泡产生具有强氧化性B将某有机溶液与新制浊液混合加热有砖红色沉淀生成该有机物中可能不含C往某无色溶液中滴加盐酸酸化的溶液有白色沉淀生成原溶液中一定含D往溶液中滴加5滴溶液，再滴加5滴溶液先有白色沉淀生成，后出现红褐色沉淀的溶度积比的小A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A．常温下，往浓硝酸中加入铝片，铝片会发生钝化，生成致密氧化膜，不会产生大量气泡，A错误；B．将某有机溶液与新制浊液混合加热产生砖红色沉淀，可能是有机溶液里含有果糖，果糖在碱性环境下可以发生反应导致酮羰基转变为醛基，从而与新制氢氧化铜悬浊液反应生成的砖红色沉淀，所以该有机物中可能不含，B正确；C．往某无色溶液中滴加盐酸酸化的溶液有白色沉淀产生，可能原溶液中含有银离子与氯离子产生的氯化银白色沉淀，所以不一定含，C错误；D．往溶液中滴加5滴溶液，产生氢氧化镁沉淀，但是氢氧化钠溶液过量，再滴加5滴溶液铁离子会与过量的氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，不存在沉淀转化，无法判断氢氧化铁和氢氧化镁的溶度积，D错误；故选B。二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.煤的间接液化是煤的综合利用的一种重要方法。首先是煤燃烧生成，再在钼系催化剂的催化作用下与反应，最终生成。过程中主要发生如下反应：反应I：反应Ⅱ：反应Ⅲ：（1）钼的基态原子中未成对电子数为_______。（2）已知的燃烧热___。（3）为更好地研究煤的液化过程，某学习小组对反应Ⅱ进行了系统的研究。在一个的刚性容器中加入气体及水蒸气，在及钼系催化剂(固体)存在条件下只发生反应Ⅱ。①下列能说明该反应已达到平衡状态的有_______(填标号)。A．的体积分数不再改变B．不再改变C．容器的总压不再改变D．容器中气体的密度不再改变②下图为四种组分的平衡时物质的量分数随温度的变化曲线。图中曲线b表示的物质是_______，原因是_______。③时该反应平衡常数为_______。④时，某同学在该容器中加入和，同时加入了和，达到平衡后的体积分数仍与N点相同，则_______(用含m的代数式表示)。【答案】（1）6（2）-1366.8（3）①.AB②.③.随着反应的进行，反应物物质的量分数减小，生成物物质的量分数增大，随温度升高，平衡正向移动，的含量增大，且O2系数是的3倍④.⑤.2m+2【解析】【小问1详解】钼元素的原子序数为42，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1，未成对电子数为6；【小问2详解】反应I：反应Ⅱ：反应Ⅲ：反应Ⅳ：根据盖斯定律-（反应Ⅱ+反应Ⅲ+3×反应Ⅳ）得的燃烧热。【小问3详解】①A．的体积分数不再改变，浓度不变，反应达到平衡，A选；B．充入的反应物不是按系数比充入，不再改变，反应达到平衡，B选；C．该反应前后气体总物质的量不变，容器的总压不再改变，不能判断反应达到平衡，C不选；D．该反应前后气体总物质的量不变，容器的体积改变，密度为定值，容器中气体的密度不再改变，不能判断反应达到平衡，D不选；故选AB。②，原料初始组成n(CO2)：n(H₂O)=1：2，根据，结合反应物和生成物的系数关系，可知a表示O2、b表示、c表示H2O、d表示CO2，这是因为随着反应的进行，反应物物质的量分数减小，生成物物质的量分数增大，随温度升高，平衡正向移动，的含量增大，且O2系数是的3倍；③列出三段式：平衡时2-2x=x，解得x=，时反应的平衡常数K=；④时，某同学在该容器中加入和，同时加入了和，达到平衡后的体积分数仍与N点相同，根据等效平衡原则，加入了和，等效于加入2molCO2和2molH2O，可得，解得n=2m+2。16.亚氯酸钠是一种强氧化剂，常用作漂白剂、脱色剂、消毒剂、拔染剂等，能溶于水。某学习小组通过如图装置(夹持装置略)制备。已知：饱和溶液在温度低于时析出晶体是，高于时析出晶体是，高于时分解成和。回答下列问题：（1）仪器B的名称是_______，仪器B左侧导管的作用是_______。（2）A中发生反应：，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。（3）比更易溶于水的原因是_______。（4）该同学在实验时，打开活塞E，发现滴入几滴后即停止，此时该同学的操作是___。（5）D中发生反应的离子方程式为_______；（6）该同学获得晶体的操作步骤为：取反应后D中液体，减压，蒸发结晶，___，在干燥，得到成品。（7）样品中(杂质为)纯度的测定。取所得晶体配成溶液，用过量的草酸将其还原为，再加入足量的硝酸酸化的溶液，经过滤、洗涤、干燥，得到白色沉淀。①加入草酸时反应的化学方程式为_______。②的纯度为_______(保留三位有效数字)。【答案】（1）①.恒压滴液漏斗②.平衡压强，使液体顺利留下（2）1:1（3）CO2是非极性分子，ClO2为极性分子，ClO2易溶于极性溶剂水中（4）打开分液漏斗上面的活塞，通大气，使液体滴下（5）2ClO2+H2O2+2OH-=2+2H2O+O2（6）趁热过滤，用38℃~60℃温水洗涤（7）①.2H2C2O4+NaClO2=NaCl+4CO2+2H2O②.97.5%【解析】【分析】A中发生反应：，装置D中二氧化氯和氢氧化钠、H2O2的混合溶液反应生成NaClO2，发生反应的离子方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2+2H2O+O2；F为尾气处理装置，据此答题；【小问1详解】B为恒压滴液漏斗；作用是平衡压强，使液体顺利流出；【小问2详解】反应中，2HCl→Cl2，-1价的氯元素化合价升高到0价，所以4HCI中有2HCI是还原剂，2NaClO3→2ClO2，+5价的氯元素的化合价降低到十4价，所以NaClO3作氧化剂；所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:2=1:1；【小问3详解】CO2是非极性分子，ClO2为极性分子，ClO2易溶于极性溶剂水中；【小问4详解】可以打开分液漏斗上面的活塞，通大气，使液体滴下；【小问5详解】装置D中二氧化氯和氢氧化钠、H2O2的混合溶液反应生成NaClO2，发生反应的离子方程式为：2ClO2+H2O2+2OH-=2+2H2O+O2；【小问6详解】已知：饱和溶液在温度低于时析出晶体是，高于时析出晶体是，高于时分解成和。则从装置C反应后的溶液获得无水NaClO2晶体的操作步骤包括:①减压，55℃蒸发结晶;②趁热过滤；③用38℃~60℃热温水洗涤；④55℃干燥，得到成品；答案为：趁热过滤，用38℃~60℃温水洗涤；【小问7详解】加入草酸时反应的化学方程式为：2H2C2O4+NaClO2=NaCl+4CO2+2H2O；②NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3n(Cl)=n(AgCl)=0.056mol，设n(NaClO2)=amol，n(NaCl)=bmol58.5g/mol×bmol+90.5g/mol×amol=5g；a+b=0.056，解得a=0.053875mol，b=0.002125mol；m(NaClO2)=0.053875mol×90.5g/mol=4.8757g，w(NaClO2)=100%=97.5%。17.重铬酸钾是一种用途广泛的化合物。工业上以铬铁矿[主要成分为，还含有等的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾的一种工艺流程如图。回答下列问题：已知：氧化铝与碳酸钠高温下反应生成和。（1）焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是_______，滤渣I中能提炼出一种红色油漆颜料，则焙烧时发生反应的化学方程式为_______。（2）滤渣Ⅱ的主要成分是_______。（3）“除杂”时需加热，其目是_______。（4）“电解”是利用膜电解技术(装置如图所示)，将转化为。阳极池发生反应的总的离子方程式为_______。（5）加入饱和溶液后蒸发结晶，能得到的原因是_______。（6）该流程中，能循环利用的物质有_______(填化学式)。（7）以铬铁矿为原料，按照此流程最终得到，若原料利用率为，则该铬铁矿中铬的百分含量[以计]为_______(保留三位有效数字)。【答案】（1）①.增大反应物的接触面积，使反应更加充分，反应速率更快②.（2）和（3）促进和水解，使和Na2SiO3转化为和（4）（5）的溶解低于硫酸钠（6）O2（7）81.6%【解析】【分析】铬铁矿[主要成分为，还含有等的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾在空气中与纯碱煅烧，生成氧化铁，化学反应式为：，同时氧化铝与碳酸钠高温下反应生成和，SiO2与碳酸钠高温下反应生成Na2SiO3和CO2，加水浸取，滤渣I含有Fe2O3和MgO，通入过量二氧化碳，和Na2SiO3转化为和，过滤除去，电解滤液，阳极水失去电子：，氢离子浓度上升，使反应平衡正向移动，转化为，加入饱和的溶液后蒸发结晶，得到。【小问1详解】焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是：增大反应物的接触面积，使反应更加充分，反应速率更快；滤渣I中能提炼出一种红色油漆颜料，为Fe2O3，即在空气中加入碳酸钠焙烧生成氧化铁，化学反应式为：；【小问2详解】由分析得，滤渣Ⅱ为和；【小问3详解】“除杂”时需加热，其目的是促进和水解，使和Na2SiO3转化为和；【小问4详解】阳极水失去电子：，氢离子浓度上升，使反应平衡正向移动，转化为，综上：阳极池发生反应的总离子方程式为：；【小问5详解】加入饱和溶液后蒸发结晶，能得到的原因是：的溶解低于硫酸钠；【小问6详解】该流程中，能循环利用的物质有O2，电解产生的氧气可用于焙烧；【小问7详解】根据Cr原子守恒可知，Cr物质的量为：，的物质的量为：，该铬铁矿中铬的百分含量[以计]为。18.有机物G是合成一种抗癌药物的重要中间体，其合成路线如下：已知：①+CH3I+HI②+回答下列问题：（1）A的名称是_______，E的结构简式为_______。（2）C含氧官能团的名称为_____