湖北省腾云联盟2024-2025学年高三上学期12月联考（一模）化学试题（解析版）

湖北省“腾•云”联盟2024-2025学年度上学期12月联考高三化学试卷考试时间：2024年12月11日下午14：30—17：05试卷满分：100分祝考试顺利注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。相对原子质量：H1C12N14O16F19Zn65一、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.我国科研人员成功研制出了速度快、能耗低且超越硅基极限的10nm硒化铟(InSe)晶体管。下列说法错误的是A.晶体Si是共价晶体B.InSe晶体管属于胶体C.Se位于周期表第四周期ⅥA族D.InSe属于新型无机非金属材料【答案】B【解析】【详解】A．晶体Si是通过共价键形成的共价晶体，A正确；B．10nm硒化铟是纯净物，只有形成分散系才属于胶体，B错误；C．Se是第34号元素，位于周期表第四周期ⅥA族，C正确；D．硒化铟是一种速度快、能耗低且超越硅基极限的晶体管，因此InSe属于新型无机非金属材料，D正确；故选B。2.2024年11月30号，神州十九号载人飞船发射取得圆满成功。化学物质在航天领域有着广泛的用途。下列说法错误的是A.硬铝合金作航天飞船材料B.煤油和液氧作火箭的发射推进剂C.作航天飞船的太阳能电池板D.酚醛树脂作飞船返回舱外壳烧蚀材料【答案】C【解析】【详解】A．硬铝硬度大、密度小，可作航天飞船材料，A项正确；B．煤油和液氧发生燃烧反应过程中放出大量热，可用作火箭的发射推进剂，B项正确；C．太阳能电池的主要成分是硅，C项错误；D．酚醛树脂是苯酚和甲醛发生缩聚反应得到的高分子化合物，可用作飞船返回舱外壳烧蚀材料，D项正确；故选：C。3.下列解释事实的离子方程式错误的是A.向冷的石灰乳中通入制漂白粉：B.锌锰碱性电池放电时正极反应式：C.绿矾处理酸性工业废水中的D.1，3-丁二烯在催化剂条件下生成顺丁橡胶：【答案】A【解析】【详解】A．向冷的石灰乳中通入制漂白粉，石灰乳不能拆开：，A错误；B．锌锰碱性电池放电时正极得到电子生成，反应式为：，B正确；C．用绿矾处理工业废水中的重铬酸根离子，铁元素的化合价从+2价变为+3价，铬元素的化合价从+6价变为+3价，反应的离子方程式为：，C正确；D．1，3-丁二烯在催化剂条件下生成顺丁橡胶，化学方程式为，D正确；故选A。4.设为阿伏加德罗常数的值。已知反应，下列叙述正确的是A.标准状况下，中所含的电子数为B.生成时转移的电子数为C.中O原子的价层电子对数目为D.溶液中阳离子数目为【答案】C【解析】【分析】中，由0价降到-1价，得2个电子，共失4个电子，O元素由-2价，升到+2价，共失4个电子，据此分析；【详解】A．标况下，的物质的量是1mol，含有2×9mol电子，所含有的电子数为18NA，A错误；B．18g水物质的量是1mol，则转移电子为，B错误；C．中O原子的价层电子对数目为，中O原子的价层电子对数目为，C正确；D．溶液中，钠离子数目为，水微弱电离，故阳离子数目大于，D错误；故选C。5.我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术，其转化原理如下图所示。下列说法正确的是A.上述分子中碳原子的杂化方式为2种B.1mol乙最多消耗1molNaOHC.甲转化为乙的反应类型为加成反应D.丙是一种难以降解的高分子材料【答案】C【解析】【详解】A．二氧化碳分子中碳原子的杂化方式为sp杂化，甲、乙、丙分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，碳原子的杂化方式共有3种，A错误；B．乙中含两个酯基，在NaOH中水解可得碳酸盐，1mol乙最多消耗2molNaOH，B错误；C．由结构简式可知，甲转化为乙的反应为甲与二氧化碳发生加成反应生成乙，C正确；D．由结构简式可知，丙分子中含有的酯基能发生水解反应，是一种可以降解的高分子材料，D错误；故选C。6.我国科研团队首次成功合成了由14个碳原子组成的环形纯碳分子材料，其合成原理如下图所示。下列说法正确的是A.甲中所有原子不可能共面B.甲的一氢取代物共有5种C.与互为同分异构体D.化学性质与金刚石有差异【答案】D【解析】【详解】A．甲中三个苯环并连，所有原子一定都在一个平面上，故A错误；B．由甲的结构简式可知，其存在两条对称轴，分子中含3种不同的氯原子，则一氢取代物共有3种，故B错误；C．与为结构不同的单质，互为同素异形体，故C错误；D．的组成和金刚石结构不同，化学性质有差异，故D正确；故选：D。7.下列化学事实中没有体现“量变引起质变”的哲学观点的是A.向浓硫酸溶液中加入锌粉至过量，产生了二氧化硫和氢气B.向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体至过量，产生白色沉淀C向淀粉碘化钾溶液中通入氯气至过量，溶液先变蓝后褪色D.向硝酸银溶液中滴加氨水至过量，白色沉淀先产生后溶解【答案】B【解析】【详解】A．向浓硫酸溶液中加入锌粉至过量，因为浓硫酸浓度变小而使反应发生的变化，浓硫酸与锌粉生成二氧化硫、稀硫酸和锌粉反应生成氢气，体现了“量变引起质变”的哲学观点，A不符合题意；B．向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体至过量只发生，不能体现“量变引起质变”的哲学观点，B符合题意；C．向淀粉碘化钾溶液中通入氯气至过量，氯气先将碘离子氧化为碘单质，当氯气过量时氯气将碘单质氧化生成碘酸根离子，因此溶液显变蓝后褪色，体现了“量变引起质变”的哲学观点，C不符合题意；D．向硝酸银溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化银白色沉淀，后沉淀溶解生成Ag(NH3)2OH，体现了“量变引起质变”的哲学观点，D不符合题意；故选B。8.乙醚是一种重要的有机溶剂，其沸点为。实验室常通过以下装置(夹持及加热装置已略去)制备乙醚。下列说法错误的是A.冷凝水应该从a口进，b口出B.直形冷凝管不能换为球形冷凝管C.温度过高容易产生乙烯等副产物D.冰水浴收集的液体经过分液即可获得纯乙醚【答案】D【解析】【分析】三颈烧瓶中先加乙醇再加浓硫酸，在加热条件下反应生成乙醚，乙醚的沸点为34.5℃，加热蒸馏，用直形冷凝管冷凝乙醚，将b置于冰水浴中冷却降温，便于进一步冷凝乙醚；【详解】A．冷凝管中的冷凝水应采用逆流的方式，即从a口进，b口出，故A正确；B．球形冷凝管，由于其球形结构，会有残留物留在冷凝管内，降低产率，因此直形冷凝管不能换为球形冷凝管，B正确；C．乙醇在浓硫酸作催化剂和脱水剂、170℃左右发生消去反应生成乙烯，即温度过高容易产生乙烯等副产物，故C正确；D．乙醇易挥发，冰水浴收集的液体除了乙醚，还有挥发出来的乙醇，两者互溶，不能经过分液获得纯乙醚，应该用蒸馏的方法分离，故D错误；故选D9.化合物G是一种常见的有机还原剂，其结构式如下图所示。其中X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法正确的是化合物GA.离子半径：B.键角：C.第一电离能：D.Y的最高价含氧酸为强酸【答案】B【解析】【分析】M可形成M+，可知其最外层电子数为1，结合原子序数大小，可知M为Na；X序数最小，结合一个键为H元素，Z结合四个键为C元素，Y得一个电子后结合四个键为B元素，W结合一个三键为N元素；【详解】A．M为Na，W是N，Na+、N3-离子核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径是Na+<N3-，A错误；B．W2X4是N2H4，Z2X2是C2H2，C2H2是直线形结构，键角为180°，N2H4中N原子为sp3杂化，有1对孤电子对，孤电子对的斥力较大，键角小于109°28′，键角N2H4<C2H2，B正确；C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，第一电离能是N>C，C错误；D．Y为B，其最高价含氧酸硼酸为弱酸，D错误；故选：B。10.下列类比或推理合理的是选项已知方法结论A钠保存煤油中类比锂保存在煤油中B是离子化合物类比是离子化合物C非金属性：推理沸点：D是正盐推理是一元酸A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．金属锂的密度小于煤油的密度，则锂不能保存在煤油中，应保存在石蜡油中，故A错误；B．氯元素和铍元素的电负性差值为3.0—1.5=1.5＜1.7，则氯化铍是共价化合物，不是离子化合物，故B错误；C．水能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，所以水的分子间作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，则水的沸点高于硫化氢与氢键有关，与非金属性强弱无关，故C错误；D．由是正盐可知，是一元酸，与氢氧化钠溶液反应只能生成，D正确；故选D。11.烯烃在一定条件下能转化为邻二醇，其机理如下图所示。下列说法错误的是A.化合物甲是催化剂B.转化过程Os元素的化合价会发生改变C.化合物戊是氧化剂D.转化过程涉及非极性键的断裂与形成【答案】D【解析】【详解】A．化合物甲先参与反应形成中间体丁，又被化合物戊氧化为甲，化合物甲为催化剂，A正确；B．甲中Os的化合价为+8价，丙、丁中为+6价，化合价发生改变，B正确；C．根据戊和己的结构简式可知，戊的分子式“去氧”说明其为氧化剂，C正确；D．转化过程涉及乙中碳碳非极性键的断裂，并未涉及非极性键的形成，D错误；答案选D12.某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，利于工业废气中的高效转化为，其原理示意图如下。下列说法正确的是A.该过程属于氮的固定B.“固定”过程体现超分子的识别功能C.温度升高有利于的固定D.转化为的原子利用率为83%【答案】B【解析】【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，该过程不属于氮的固定，A错误；B．根据原理示意图知，“固定”过程体现超分子的识别功能，B正确；C．，温度升高，平衡逆向移动，不利于被MOFs固定，C错误；D．转化为的反应是，其原子利用率为100%，D错误；故选：B。13.近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池，其工作原理如下图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是A.催化电极上的电势比锌电极上的高B.负极区的反应式为C.“双极膜”中间层中的在电场作用下移向催化电极D.催化电极表面产生时，锌电极质量会减少【答案】D【解析】【分析】根据图知，锌电极为负极，发生氧化反应，，催化电极为正极，发生还原反应，。【详解】A．锌电极为负极，催化电极为正极。催化电极的电势比锌电极的高，A正确；B．负极区反应式为，B正确；C．在电场作用下移向正极，C正确；D．产生转移，锌电极质量减少，D错误；故选D。14.铈(Ce，镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂，能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为xnm)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷，其中Ce的化合价有和。下列说法正确的是A.Ce位于元素周期表中的ds区B.图(a)晶胞中Ce的配位数为4C.图(a)物质的摩尔体积为D.图(b)晶胞中化合价为的Ce的个数为2【答案】D【解析】【详解】A．铈为镧系元素位于d区，A错误；B．如图所示，图a晶胞中Ce的配位数为8，B错误；C．根据均摊法，图a中Ce原子个数为：，O原子的个数为：8，每个晶胞的体积为(a×10-9)3m3，故晶体的摩尔体积为：，C错误；D．图b中，Ce原子个数为：，O原子的个数为：7，Ce的化合价有+3和+4，则根据化合价代数和为0，＋3的Ce的数目为2，D正确；故选：D。15.难溶性的碱在水中存在两种平衡关系：；常温下，与pH的关系如下图所示。下列说法正确的是A.曲线②代表与pH的关系B.的溶度积常数C.的平衡常数D.向溶液中加NaOH至时，M元素主要以存在【答案】C【解析】【分析】由题干信息，，，随着pH增大，c(OH-)增大，则c(M3+)减小，c[]增大，即-lgc(M3+)增大，-lgc[]减小，因此曲线①代表-lgc(M3+)与pH的关系，曲线②代表-lgc[]与pH的关系，据此分析；【详解】A．由分析可知，曲线②代表-lgc[]与pH的关系，A错误；B．由图像，pH=5.0时，-lgc(M3+)=6.0，则M(OH)3的Ksp=c(M3+)·c3(OH-)=1×10-33，B错误；C．①，Ksp=c(M3+)·c3(OH-)=1×10-33，②，当pH=10时，可计算出，由②-①可得，，则，C正确；D．，时，根据，故M元素并不是主要以存在，D错误；故选C。二、非选择题：本题共4小题，共55分。16.钛白粉是一种重要工业原料，可作白色颜料和增白剂。一种以钛铁矿(主要成分是，含有少量的CaO、等杂质)为原料生产制备的工艺流程如下：回答下列问题：（1）基态Ti的核外价电子排布式为___________。（2）“酸浸”是用硫酸在加热下“溶煮”钛铁矿，“滤液1”中Ti的存在形式为，则“酸浸”中发生反应的离子方程式为___________。由图可知，当浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________。（3）绿矾是，则“还原”加入过量铁屑的目的是___________。（4）“水解”过程中适当稀释并加热的目的是___________。（5）钛是一种性能非常优越的金属。工业上可利用Mg与反应制备金属钛。下列金属冶炼方法与Mg冶炼Ti的方法相似的是___________。A.高炉炼铁 B.电解熔融NaCl制钠 C.铝热反应制锰 D.分解制银（6）转化为有以下两种方法。在时反应的热化学方程式如下：①②请分析方法②加入C(s)的目的是___________。【答案】（1）（2）①.②.、（3）将全部还原为，同时防止被氧化（4）促进水解，防止形成胶体，便于过滤分离（5）AC（6）提高反应的(热力学)趋势，提高四氯化钛的产率【解析】【分析】钛铁矿(主要成分是FeTiO3，含有少量的等杂质)加入硫酸酸浸，反应生成、、和微溶的，不与酸反应，过滤后所得滤液1中加入铁屑，将三价铁转化为二价铁，再将绿矾分离出来，经过水解后得到和硫酸，最后烧得到钛白粉()；【小问1详解】Ti是第22号元素，基态的价层电子排布式为；【小问2详解】“酸浸”是硫酸与发生反应，离子方程式为；当Fe的浸出率为70%时，可对应和两条曲线，故实验条件为：、；【小问3详解】加入过量铁粉是为了将全部还原为，同时防止被氧化；【小问4详解】“水解”过程中适当稀释并加热是为了促进水解，防止形成胶体，便于过滤分离；【小问5详解】工业上可利用Mg与反应制备金属钛，利用的是热还原法，B为电解法，D为热分解法，故选AC；【小问6详解】方法①为吸热反应，方法②为放热反应，加入可以使反应①氧气减少，促进反应正向移动，反应②为熵增反应，故加的目的是提高反应的热力学趋势，提高四氯化钛的产率；17.乙酰水杨酸()是一种微溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇的固体，常用解热镇痛。实验室制备乙酰水杨酸的实验装置和步骤如下。步骤Ⅰ：将7.0g水杨酸()加入三颈烧瓶中，再加入8mL乙酸酐和1mL浓硫酸，加热至反应一段时间。步骤Ⅱ：将Ⅰ中所得溶液，置于冰水浴中冷却结晶，过滤，洗涤得到粗产品。步骤Ⅲ：向粗产品中加入一定量的溶液，过滤；再向滤液中加入适量浓盐酸，冰水浴冷却，减压过滤，洗涤，干燥得到样品。回答下列问题：（1）A的仪器名称为___________。（2）浓硫酸可降低水杨酸与乙酸酐反应所需的温度，从物质结构的角度说明浓硫酸的作用可能是___________。（3）制备乙酰水杨酸的化学方程式为___________。（4）步骤Ⅱ中“冷却结晶”时，利用玻璃棒摩擦瓶壁的目的是___________。（5）步骤Ⅲ中“减压过滤”的目的是除去副产物高分子聚酯，其结构简式为___________。（6）“洗涤”过程可选用的洗涤剂是___________(填标号)。A.冰水 B.热水 C.乙醇 D.NaOH溶液（7）水杨酸也具有止痛退热的作用，但相比于阿司匹林的缺点为___________。【答案】（1）球形干燥管（2）浓硫酸破坏乙酰水杨酸分子内氢键，便于酚羟基与乙酸酐反应，使得反应温度降低（3）（4）充当晶核，诱导结晶（5）（6）A（7）水杨酸对人体肠胃的刺激作用大【解析】【分析】利用水杨酸与乙酸酐发生取代反应制取乙酰水杨酸：。取适量水杨酸、乙酸酐和浓硫酸混合摇匀，控制温度加热，反应完毕以后，由于乙酰水杨酸微溶于冷水，可溶于热水，所以冷却反应液、倒入冷水中并用冰水浴冷却、过滤、洗涤得到粗产品。【小问1详解】的仪器名称为球形干燥管。答案为：球形干燥管。【小问2详解】乙酰水杨酸能形成分子内氢键，使得羟基不易反应，浓硫酸破坏氢键，使得反应温度降低。答案为：浓硫酸破坏乙酰水杨酸分子内氢键，便于酚羟基与乙酸酐反应，使得反应温度降低。【小问3详解】水杨酸与乙酸酐发生取代反应制取乙酰水杨酸，方程式为：。答案为：。【小问4详解】玻璃棒摩擦器壁是一种促使晶体析出的方法，可以促进乙酰水杨酸晶体析出。答案为：充当晶核，诱导结晶。【小问5详解】副产物高分子聚酯是反应物水杨酸分子间发生缩聚反应的产物，其产物为：。答案为：。【小问6详解】乙酰水杨酸是一种微溶于冷水，可溶于热水，易溶于乙醇的固体，由于含有酯基，在碱溶液中易水解，为保证洗涤过程中减少产品损失，要选择冰水洗涤。答案选：A。【小问7详解】水杨酸中所含的羧基和酚羟基均显酸性，而阿司匹林（乙酰水杨酸）仅含有一个羧基，酸性较水杨酸弱，对人体肠胃刺激小。答案为：水杨酸对人体肠胃的刺激作用大。18.氯霉素是一种常见的抗生素，其合成路线如下图所示：回答下列问题：（1）A的化学名称为___________。（2）的转化过程不宜选用酸性溶液的原因是___________。（3）的反应类型为___________。（4）E中含氮官能团的名称为___________。（5）F分子中手性碳原子的个数为___________。（6）B发生银镜反应的化学方程式为___________。（7）满足下列条件A的同分异构体共有___________种。a．分子结构中含有b．能发生银镜反应c．能与溶液发生显色反应【答案】（1）对硝基甲苯（2）可以被酸性溶液氧化（3）加成反应（4）氨基（5）2（6）（7）10【解析】【分析】根据分析，A是对硝基甲苯，A到B发生氧化反应，甲基被氧化成醛基，B到C发生加成反应，C到D发还原反应，硝基还原成氨基，D到E发生取代反应，E到F发生氧化反应，氨基被氧化成硝基；【小问1详解】依据有机物的命题规则，A的名称为对硝基甲苯；【小问2详解】的转化过程不宜选用酸性溶液的原因是，A含有直接连在苯环上的甲基，可以被酸性溶液氧化；【小问3详解】B转化C的反应可以理解为中-CH2-NO2上的H加成到醛基上，其反应类型为加成反应；【小问4详解】E（）中含氮官能团的名称为氨基；【小问5详解】手性碳原子是指一个碳上连接4个不同的原子或原子团，因此在氯霉素分子中存在2个手性碳原子：；【小问6详解】中醛基发生银镜反应，方程式为：；【小问7详解】依据要求可知满足条件的同分异构体中含有酚羟基、-NH2和醛基，三个不同的取代基在苯环上进行位置异构的数目为10；19.苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下：反应Ⅰ：（1）近期有科技工作者结合是实验与计算机模拟结果，研究了单个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯的反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)：①___________(计算结果保留整数)。②该反应历程的决速步骤的反应式为___________。③依据上述反应历程，推测乙苯脱氢反应产生的副产物可能是___________(填结构简式)。（2）在100kPa下，乙苯直接脱氢反应的和随温度的变化如图所示。①直接脱氢反应在常温下___________(选填“能”或“不能”)自发。②随温度的变化曲线为___________(选填“a”或“b”)。（3）在某温度、100kPa下，向反应器中充入1mol气态乙苯和发生反应Ⅰ，其平衡转化率为75%，则乙苯脱氢反应的压强平衡常数_____