化学-天壹联盟·五市十校教研教改共同体·2024届高三12月大联考试题和答案

机密★启用前五市十校教研教改共同体·2024届高三12月大联考本试卷共8页。全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。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的答案标号涂黑，如有改动，用橡3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12O16Cu64Y89Ba137一、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A.碳化硅、氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨蚀等优良性能B.“尿不湿”的主要成分是高分子树脂，其分子结构中因含有大量的羧基、羟基等亲水基团而具有强吸水性C.以来自生物质的纤维素、淀粉和油脂为原料的化工生产路线因其低碳排放和可再生性将逐步替代以煤、石油和天然气为原料的生产路线D.我国研制的某种超级钢中含有其他四种元素：Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%,它属于合金，该合金中有两种元素属于过渡元素2.黑火药是我国古代四大发明之一，爆炸时发生的反应为S+2KNO+3C=K₂S+A.中子数为18的硫原子符号为SC.用电子式描述K₂S的形成过程为KD.碳原子价层电子排布图为【高三化学试题第1页(共8页)】B.1mol布洛芬最多可以与4molH₂发生加成反应CH₂OH(CHOH)₄CHO+2Cu(OH)₂+OH-→CH₂OH(CHOH)₄选项实验操作实验现象A向苯酚的饱和溶液中滴加2～3滴稀溴水B向盛有2mL鸡蛋清溶液的试管中滴加5滴浓硝加热先产生白色沉淀，加热后变成黄色沉淀C向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴K₃[Fe(CNY6]溶溶液变为血红色D向盛有4mL0.1mol/LCuSO₄.溶液里滴加几滴1mol/L象②现象①产生蓝色沉淀的晶体[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂Q7.利用如图所示装置进行下列实验，打开或关闭弹簧夹a,Z中实验现象完全相同的是选项Z中试剂ANa₂CO₃溶液NaAlO₂溶液BAgNO₃溶液C淀粉一KI溶液D酸性KMnO₄溶液Ba(NO₃)₂溶液①B.利用图②装置验证浓硝酸分解的产物NO₂具有氧化性C.利用图③装置检验溴乙烷部分水解后上层清液中溴离子的存在D.利用图④装置实现铁上镀铜④④③④⑤【高三化学试题第3页(共8页)】解离解离B.晶体中与Cu²+最近且距离相等的O²-有6个B.起到传输质子的作用C.H₂还原NO生成N₂的决速步骤是：NH₂NO→NHNOHD.根据图中数据可计算出由NO生成N₂和NOHNOHE₂NH₂OE₄\\H.Es解离解离E₄NO物质乙酰苯胺熔点沸点其他性质白色晶体，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂mol)无水①向仪器&中加入7.5mL(约0.13mol)冰醋酸、5mol)无水酰苯胺粗品1.67g。推测加入Zn粉的作用是。第二组实验中锌粉用量最多但乙酰苯胺产率反而降低的原因可能是组别苯胺(mL)555冰醋酸(mL)锌粉(g)0产量(g)产率(%)A.在第①步中用大量热水溶解粗乙酰苯胺B.第②步趁热过滤操作时使用保温漏斗代替普通漏斗进行过滤操作C.第③步抽滤前对布氏漏斗进行充分预热D.用乙醇洗涤乙酰苯胺晶体2～3次酰苯胺的最大回收率是(保留3位有效数字，回收率提=纯100%,水的密度为1.0g/mL,室温下乙酰苯胺溶解度为0.50g)。大学研究团队通过双氧水氧化→酸浸→浸出液二次浸出的工艺，回收正极材料(LiFePO₄/C)中NaOH(aq)Na₂CO,(aq除杂_(3)第一次漫出实验在H₂O₂/Li的摩尔比为1.5、pH为3.0、液固比为12.6mL/g的条件下，浸Fe、P浸出率/%(4)第二次浸出实验降低H₂O₂/Li的摩尔比为1.3,Li的浸出率从94.82%上升到最高可达99.46%,而Fe、P的浸出率分别在0.03%、2.3%以内。(a)LiFePO(b)Li,Fe【高三化学试题第6页(共8页)】和冶炼过程中的缓释剂和清洗剂。CO(NH₂)₂中组成元素的电负性由大到小的顺序为 ;与Cu(Ⅱ)配位的原子是与稀硫酸在一定条件下反应制得CO(NH₂)₂,实现了工业化生产。该反应的化学方程式为(3)1922年，随着王业合成氨技术的发展，工业上开始以CO₂和NH₃为原料在一定温度和压强2NH₃(+CO₂(g)=NH₂COONH₄(s)△H₁=-159kJ·mol-NiH₂COONH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(I)△H₂=+28.5kJ·mol该条件下NH₃和CO₂制取尿素的热化学方程式为(4)为了在常温常压下获得尿素，科学家正在研究光催化N₂和CO₂实现C—N耦联合成方法。其总反应式是：CO₂+N₂+6e~+6H+—NH₂CONH₂+H₂O,通过开发具有介孔结构的CeO₂纳米材料作为光催化剂并提供反应需要的氢离子和电子，该反应过程的机理如图联生成重要中间体'NCON*,质子化后变成^NCONH,该过程为快反应，△H₁<0;第二过程：NCONH发生质子化反应生成“NHCONH₂,正确表示这两个过程能量变化历程的是(填标号),ABCD②*NCONH中间体的氢化反应和电子转移过程存在两种不同的路径，分别生成两种不同中(5)科学家发现，电催化CO₂和含氮物质(NO等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的NO₂溶液中通CO₂至饱和，在电极上反应生成18.(15.分)化合物H是一种药物合成中间体，其合成路线如图所示(部分反应条件已省略):回答下列问题：(1)化合物H含有的官能团的名称是。B→C的反应类型为(2)核磁共振氢谱显示化合物A分子中有两种不同环境的氢原子，A的化学名称为(4)写出G转化成H中第(1)步转化的化学方程式：(5)化合物I是D的同系物，相对分子质量比D少14。同时满足下列条件的I的同分异构体有 种(不考虑立体异构),①能与NaHCO₃溶液反应产生CO₂②能发生银镜反应③1mol该物质最多能与2molNaOH反应其中核磁共振氢谱显示有四组峰，且峰面枳之比为6:2:1:1的结构简式为c9【高三化学试题第8页(共8页)】【命题意图】本题以教材中离子液体素材为载体，考查物质结构与性质、元素周期律知识。考查学生归纳与论证、分析与推测能力。【命题意图】本题立足于教材实验考查学生实验探究能力。【解析】图①两装置分别制备SO₂和NH₃,棉花的作用是防止气体逸出污染环境，应分别蘸取碱液和酸液，A项错误；浓硝酸具有挥发性，能氧化KI,不能证明产物NO₂具有氧化性，B项错误；溴乙烷水解的条件是强碱的水溶液，水解后产生Br~,但溶液中也存在OH-,故无法用AgNO₃检验Br~,C项错误；电镀时待镀金属Fe作电【命题意图】本题立足于生产环保情境，培养学生可持续发展意识和绿色化学观念。考查考点为氧化还原反应、复分解反应基本概念，了解常见的可逆反应，会根据电子守恒进行简单计算。考查学生归纳与论证、分析与推之间存在相互转化，无法计算CrO?-数目，故B错误；K₂Cr₂O₇~3Cl₂,0.1molK₂Cr₂O,完全反应时，生成标准状况下气体6.72L,故C错误；Cr(OH):为两性氢氧化物，第③、⑦步转化加入的试剂均为强碱KOH溶液，故D正确。【命题意图】本题立足于生产环保情境，通过工业流程题考查元素化合物知识和物质制备、分离、提纯等知识。考查学生分析与推测能力。的反应等，A项中Al₂O₃与Na₂CO₃的反应方程式正确。Fe、Fe₃O;具有磁性，可通过磁选的方式分离精铁矿和尾矿，滤渣1的成分中含Na₂TiO₃,可知Na₂TiO₃为不溶于水的物质，D项中离子方程式正确。过程③中通入足量的CO₂,应生成NaHCO₃,选项B错误，符合题意。【命题意图】本题以日常生活和教材中介绍的维生素C为载体命题考查有机物的物质结构(键角、σ键、手性碳原子)、氧化还原反应等知识。考查学生理解与辨析、分析与推测能力。【解析】脱氢维生素C中，碳氧双键中存在的π键使成键电子之间的斥力增大，故键角①<键角②,A正确，不符合题意；维生素C分子中含有2个手性碳原子，B正确，不符合题意；1个维生素C分子中含20个σ键，则1mol维生素C中含σ键数目为20NA,C错误，符合题意；1mol维生素C被氧化转化为脱氢维生素C时失去2molH,故转移的电子数为2N₄,D正确，不符合题意。【命题意图】本题考查考点为晶胞结构，利用晶胞结构图考查配位数、晶体密度，计算晶体的化学式。考查学生分析与推测能力。【解析】1个晶胞中2个Ba原子位于体心，1个Y原子位于体心，8个Cu原子位于顶角，另有8个Cu原子位于棱边上，Cu原子数为.8个0原子位于棱边上，7个O原子位于面心上，O原子数为错误，符合题意；1mol该晶胞的质量为643g,体积为N(a²c×10~l°)³cm³,则密度为,C正确，不符合题意；第一电离能变化规律是：同一周期随核电荷数的递增原子的第一电离主族I₁(Be)>I₁(Ba),所以I₁(O)>I₁(Ba),D正确，不符合题意。【命题意图】本题以当代科技研究素材为背景考查电化学知识，理解原电池工作原理。考查学生分析与推测能力。【解析】H₂作还原剂，在电极a失电子，N₂作氧化剂，在电极b得电子，电子由a到b,A项正确，不符合题意；电极a上物质X(循环图中右边物质)得质子生成物质Y(循环图中左边物质),电极b上物质Y失质子生成物质X,物质X、Y起传输质子作用，B项正确，不符合题意；在整个过程中Li₃N质量保持不变，C项错误，符合题意；电极b的总反应为【命题意图】本题以当代科技研究素材为背景考查化学反应原理，理解与辨析活化能、反应热的概念。考查学生分析与推测能力。【解析】图中各步基元反应反映了NO和H₂在Pd/SVG催化下其化学反应历程，E。至Ea为各基元反应的正反应的活化能，其大小决定了各基元反应的速率。NHNOH解离生成N₂和H₂O时，氮元素既被氧化又被还原，A项错误，不符合题意；生成N₂过程中的决速步骤为NH₂NO分子内氢转移生成NHNOH,能垒为144.3kJ·mol-'。对于NH₃的生成，这个过程中的决速步骤为NH₂O加氢生成NH₂OH,能垒为86.4kJ·mol-'。比较生成N₂和NH₃的决速步能垒可见，E>E,Pd/SVC催化剂上NO更容易被H₂还原成NH₃,B项错误，不符合题意；C项正确，符合题意；图中数据给出的是正反应的活化能，无逆反应的活化能数据，无法计算反应热。D项错误，不符合题意。15.(14分)【答案】(除标注外，每空2分)(1)圆底烧瓶(1分)(2)油浴(1分)利于将反应产生的水变成水蒸气馏出，促使平衡正向移动，提高生成物的产率，同时减少乙酸的挥发(2分。写出划线关键词即给2分，未写减少乙酸的挥发不扣分)(3)用作还原剂，防止苯胺被氧化(需有划线部分同等含义表达即给2分)锌粉的用量过多会与冰醋酸反应造成原料损耗，同时在后续处理中会出现不溶于水的氢氧化锌与固体产物混杂在一起，难分离出去从而影响产率(答出划线部分即给2分)(4)重结晶(唯一答案)(5)B(写成小写字母b,或阿拉伯数字2等形式不给分)(6)82.0%(未保留三位有效数字不给分，未写“%”不给分)【命题意图】本题以有机物制备为载体，考查学生能通过实验探究物质性质和变化规律，掌握物质分离提纯的基本技能，掌握实验探究活动的核心思路与基本方法，重点考查学生理解与辨析、分析与推测、探究与创新能力。【解析】(2)根据乙酰苯胺的制备原理，该反应为可逆反应且反应过程中会生成水。控制反应温度高于100℃有利于将生成物水从反应体系中分离出去，促进反应朝正向进行，而反应物乙酸的沸点为117.9℃,控制反应温度低于110℃可以减少乙酸的挥发，以免影响产率。水浴加热只能将温度控制在100℃以下，油浴加热的温度调节范围为/100℃~260℃,而直接加热不好控制温度，故选择油浴。(3)根据题目表格中的信息可知反应物苯胺易被氧化而变色，为防止苯胺氧化需加入还原剂锌粉。但是锌粉加入量过多，锌粉会与乙酸反应消耗原料，影响乙酰苯胺的产率，而且在后续过程中会产生氢氧化锌难以除去。故加入0.1g的锌粉比较合适。(4)将晶体溶于溶剂又重新结晶的过程叫做重结晶。(5)A.溶解粗乙酰苯胺的水用量过多，会增加乙酰苯胺的溶解损耗，降低乙酰苯胺的回收率。B.趁热过滤是要分离乙酰苯胺溶液与不溶杂质，这时使用保温漏斗能更好的维持温度，防止因温度降低乙酰苯胺析出导致损耗。C.抽滤过程是将已经析出的乙酰苯胺分离，若这时对布氏漏斗预热，会加大乙酰苯胺在水中的溶解度，增大溶解损耗降低回收率。D.根据题中表格可知乙酰苯胺易溶于乙醇，故不能用乙醇洗涤晶体。(6)抽滤分离乙酰苯胺精制品和滤液，得到的滤液是乙酰苯胺的饱和溶液。已知常温下乙酰苯胺溶解度为0.50g,则60mL水可溶解乙酰苯胺。那么1.67乙酰苯胺粗品中最多析出1.67—16.(14分)【答案】(2)极性(2分)2LiFePO₄+H₂SO₄+H₂O₂=2FePO₁+Li₂SO₄+2H₂O(2分)(3)①A(2分)(写成小写字母a,或阿拉伯数字1等形式不给分)②50℃以前，随着温度上升，反应速率加快，促进了离子的浸出，50℃之后，高温导致H₂O₂分解，影响了Li的浸出(2分。答对一点给1分)(4)①使滤液中的铁离子沉淀而除去(2分)(5)0.1875或分)【命题意图】本题以废旧磷酸铁锂电池的高效资源化回收为载体，考查学生对元素化合物知识掌握程度和迁移能力，掌握物质分离提纯、控制反应条件的方法。重点考查学生理解与辨析、分析与推测、探究与创新能力。【解析】(3)由图像可知，60min后Li的浸出率变化不大，反应已基本完成，尽管反应到180min,Li的浸出率达到最大值，但是从实验效率，选取60min为最佳反应条件。浸出温度从30℃上升到50℃,Li的浸出率达到最大值，而后由于过氧化氢的分解导致浸出率下降，因此选择50℃为最佳反应温度。(4)①第二次浸出后滤液中仍会含有少量的铁离子，可通过加入氢氧化钠将其转化为氢氧化铁沉淀而除去；②由流程可知，Na₂CO₃作为沉淀Li+的沉淀剂，通过过滤操作进行分离提纯，得到母液的溶质为Na₂SO₃。(5)由均摊法可知，a中1个LiFePO₄含4个Li+,b中含Li+个数为),由比例关系可知或0.1875,Li₁-,FePO₄的化学式为Lio.si₂sFePO₄。17.(15分)【答案】(1)O>N>C>H(1分。未写“>”但顺序正确给分)N(氮原子)(1分)(2)CaCN₂+H₂SO₄+H₂O=H₂NCONH₂+CaSO₄(2分。生成符号写成“→”给分，但只写“—”不给分)(3)2NH₃(1)+CO₂(g)=CO(NH₂)₂(s)+H₂O(I)△H=-130.5kJ·mol-¹(2分。未标明物质状态不给分，未写可逆符号写成“=”给分)低温(2分)(5)阴(1分)2H₂O-4e~—O₂个+4H+(2分)【命题意图】本题以尿素的制备发展历程这一史料情境为载体，考查学生对热化学、电化学反应原理的化学观念和思维方法，具体考查配合物、电离能、热化学方程式书写，盖斯定律的应用，反应机理分析，电解原理及应用。考查学生理解与辨析、分析与推测、探究与创新能力。【解析】(1)同一周期元素的电负性随原子序数的增大而逐渐增大，H的电负性比C小，所以四种元素的电负性由大到小的顺序为：O>N>C>H;Cu(Ⅱ)有空轨道，尿素分子中N、O原子含有孤电子对，但N的电负性小，氮原子核对孤电子对的作用弱，更容易与Cu(Ⅱ)形成配位键；故配位原子是氮原子。(2)根据元素化合价分析，该反应为非氧化还原反应，由原子守恒分析，二者反应生成尿素和硫酸钙，化学方程式是CaCN₂+H₂SO₄+H₂O=CaSO₄+CO(NH₂)₂。(3)根据盖斯定律，题中两式相加可得NH₃和CO₂制取尿素的总反应的热化学方程式2NH₃(I)+CO₂(g)—CO(NH₂)₂(s)+H₂O(I)△H₂=-130.5kJ·mol-'。该反应为气体分子数减小的反应，其△S<0,该反应的△S<0,△H<0,在低温条件下能自发进行。(4)①第一步为放热反应，第二步为吸热反应，总反应放热；第二步反应为慢速反应，则第一步的活化能小于第二步的活化能，因此符合这两个过程发生反应的能量变化历程的是选项C;②*NCONH中间体的氢化反应和电子转移过程存在两种不同的路径，分别生成两种中间体，分别是‘NHCONH和*NCONH₂,从能量变化上看，生成“NHCONH能量更低，所以该中间产物能量更低，因此更稳定，该转变过程需得到1个质子和1个电子，故生成稳定中间体的反应式为'NCONH+H++e-(5)电极a上亚硝酸根离子得电子转化为尿素，为电解池的阴极；电极