2024 年高考化学模拟试题A卷

■黑龙江省黑河市第九中学 栾厚福

可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mn 55 Ni 59 Ga 70

一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。

1.清华大学的研究团队将古老的养蚕技术与碳纳米管和石墨烯结合,发现通过给蚕宝宝喂食含有碳纳米管和石墨烯的桑叶,可以获得更加牢固的蚕丝纤维。下列说法正确的是( )。

A.碳纳米管和石墨烯互为同素异形体

B.碳纳米管具有丁达尔效应

C.石墨烯像烯烃一样,是一种有机物

D.蚕丝纤维的主要成分是纤维素

2.某有机物的结构简式如下所示,下列有关说法正确的是( )。

A.该物质的分子式为(C14H20NO11)n

B.该物质分子结构中只有3 种含氧官能团

C.该物质不能与酸性重铬酸钾溶液反应

D.该物质每个环结构中有5个手性碳原子

3.R(冠醚)是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。R 与KMnO4发生的反应如下,下列说法正确的是( )。

A.常温下,R 易溶于水

B.Mn元素位于周期表中ds区

C.R 分子中所有的氧原子最外层均达到8电子稳定结构

D.Q 分子中,非金属元素之间的电负性C＞O＞H

4.微生物燃料电池是一种可以将污水中能量加以利用的技术,它可以通过产电微生物对污水中葡萄糖进行代谢,其工作原理如图1所示。研究表明,溶液酸化会导致微生物活性降低,进而导致产电性能下降,其中N 极上O2发生反应的同时还伴随着反硝化反应转化为N2),下列说法错误的是( )。

图1

A.电池工作时,电流应从N 极流向M极,且N 极电势高

B.该装置应选择质子交换膜,H+从左极室移向右极室

C.M 极的电极反应为C6H12O6+6H2O-24e-6CO2+24H+

D.当N 极消耗22.4 L O2(标准状况下)时,M 极生成4 mol H+

5.根据下列实验操作和现象,得出的实验结论正确的是( )。

6.NH3脱NO 的一种MnO2催化机理如下所示。下列说法错误的是( )。

A.催化过程中Mn 元素的配位数和化合价均有改变

B.MnO2能提高NH3脱NO 的速率和平衡转化率

C.反应历程中有极性键和非极性键的断裂及形成

D.过程总反应方程式:4NH3+4NO+

7.天然溶洞的形成与岩石中的CaCO3和空气中CO2溶于天然水体形成的含碳物种的浓度有密切关系。常温下,某溶洞水体中pM 随pH 的变化关系如图2 所示。已知:Ksp(CaCO3)=10-8.54;pM=-lgc(M),M为或Ca2+。下列说法不正确的是( )。

图2

B.Kh1)的数量级为10-4

C.m=2.57

二、非选择题:本题共4小题,共58分。

8.(14分)“复兴号”高铁车体材质用到锰元素,锰及其化合物用途广泛。以菱锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及SiO2杂质)为原料生产金属锰和高品位MnCO3的工艺流程如下。

(1)“溶浸”过程中,若其他条件不变,采取下列措施能提高浸出率的有_____(填序号)。

A.适当升高溶浸温度

B.适当加快搅拌速度

C.适当缩短溶浸时间

(2)锰的浸出率结果如图3 所示。由图可知,所采用的最佳实验条件为_____。

图3

(3)残余在滤渣1中需要回收循环利用的MnO2,可加入葡萄糖和硫酸溶液处理,氧化产物为CO2。写出对应的离子方程式:___。

(4)“除杂”步骤所得滤渣2 的主要成分除CoS、NiS外,还有____(填化学式)。

(5)“沉锰”的原理为_____(用离子方程式表示);“沉锰”的关键操作是将反应终点pH控制在7附近,原因是_____。

(6)由锰、镍、镓制备的磁性形状记忆型合金中,基态Mn 原子的价层电子排布图为_____,晶胞结构如图4所示,立方晶胞的边长为anm,则该晶体的密度为____g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数)。

图4

已知(见表1):

表1

实验步骤:

步骤1:在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入50 mL 0.3 mol·L-1NaOH 溶液和8.5gKMnO4(约0.05 mol),慢慢开启搅拌器,升温至35 ℃使之溶解。

步骤2:控制滴速滴加环己醇2.1 mL,加热回流,充分反应后趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。

步骤3:将滤液和洗涤液倒入100 mL 烧杯中,加入适量饱和NaHSO3溶液,再用浓盐酸酸化至pH 为2～4,小火加热蒸发溶液至10 mL左右,冷却结晶,抽滤,洗涤,干燥,称重得产品2.1g。

回答下列问题:

(2)步骤1 中,最适宜的加热方式为____,在反应装置中应选用_____冷凝管(填“直形”或“球形”)。

(3)环己醇滴速不同,反应过程中溶液温度随时间的变化曲线不同,具体情况如图5所示。为提高己二酸的产率,在实验过程中最好选择曲线_____对应的滴速(填标号)。

图5

(4)加入适量饱和NaHSO3溶液的目的是_____;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理:___。

(5)若要得到纯度更高的己二酸,可通过____的方法提纯。

(6)本实验中己二酸的产率为____(保留两位有效数字)。

10.(15分)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。CH4和CO2催化重整既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道。该重整体系涉及以下反应:

a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH

b.CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g) ΔH1

c.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2

d.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3

(1)根据盖斯定律,反应a的ΔH=_____。(写出一个代数式即可)

(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图6所示。

图6

①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列能说明反应到达平衡状态的是____(填序号)。

A.容器内混合气体的压强保持不变

B.容器中混合气体的密度保持不变

C.v(CO2)=v(CH4)

D.同时断裂1 mol C—H 键和2 mol H—H键

②结合图6 分析压强p1_____p2(填“＞”“＜”或“=”),p2压强下,X 和Y 点正反应速率大小是:v(X)正________v(Y)正(填“＞”“＜”或“=”)。

③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则X 点对应温度下的Kp=_____(用含p2的代数式表示)。

(3)Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇可用于催化甲烷干法重整(DRM)反应,在催化剂表面涉及多个基元反应,其中一步为甲烷逐步脱氢,三种催化剂催化甲烷脱氢过程的能量变化如图7所示。

图7

①甲烷脱氢过程中决速步骤为____(用反应方程式表示)。

②甲烷脱氢过程中催化剂活性最好的是_____。

11.(15分)苯巴本妥具有镇静、催眠、抗惊厥作用,主要用于治疗失眠、焦虑及运动障碍等。一种合成苯巴本妥的路线如下所示。

回答下列问题:

(1)D 的结构简式为____,其所含官能团的名称为_____。

(2)路线中E→F的反应类型为_____。

(3)写出B→C的化学方程式:___。

(4)同时符合下列条件的B 的同分异构体有_____种(不包括立体异构)。

①遇FeCl3溶液不变紫色

②可以发生银镜反应

③属于芳香族化合物

其中能与金属钠反应生成H2,且核磁共振氢谱显示苯环上有四种不同化学环境的氢原子的同分异构体的结构简式为____、___。