如皋市2024届高三年级第二次模拟考试化学试题
化学本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试用时75分钟。
本卷可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 Co 59
一、 单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 形成正确的化学观念有助于学习。下列有关化学观念正确的是( )
A. 组成相同的物质其性质相同
B. 化学反应中既有物质变化也有能量变化
C. 化学反应的限度大小是不可改变的
D. 晶体类型一定是纯粹的，不存在过渡晶体
2. 电石可通过如下反应制得： CaCO3CaO＋CO2、CaO＋3CCaC2＋CO。下列说法正确的是( )
A. 基态Ca2+的电子排布式：[Ar]4s2
B. CO的空间构型为四面体形
C. CaC2的电子式为Ca2+[∶C C∶]2-
D. 二氧化碳晶体属于共价晶体
3. 臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO。下列关于N、O、S、Fe元素及其化合物的说法正确的是( )
A. 原子半径： N>O>S
B. 第一电离能： I1(N)>I1(O)>I1(S)
C. 沸点：H2S>H2O>NH3
D. 电负性：χ(Fe)<χ(O)<χ(N)
4. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是( )
A. N2中化学键非常牢固，可用作保护气
B. 乙醇易溶于水，可用于消毒杀菌
C. 浓硫酸具有强氧化性，可用于与CaF2反应制HF
D. SO2 是极性分子，可用于漂白纸浆
阅读下列资料，完成5～8题：
氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱、配合物等，液氨可以和金属钠反应产生H2。NH3中的一个H原子被—OH取代可形成羟胺(NH2OH)，被—NH2取代可形成肼(N2H4)，—OH吸电子能力比—NH2强。N2H4的燃烧热为622 kJ·mol-1，具有强还原性，可由尿素[CO(NH2)2]、NaClO和NaOH溶液一起反应制得。
5. 实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验，能够达到实验目的的是( )
A. 制取NH3 B. 干燥NH3 C. 收集NH3 D. 制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
6. 下列说法正确的是( )
A. NH3的键角比H2O小
B. 1 mol [Cu(NH3)4]2+中含12 mol σ键
C. NH2OH难溶于水
D. NH2OH中N结合H＋的能力比N2H4弱
7. 下列化学反应的表示正确的是( )
A. 金属钠和液氨反应：NH3＋Na===NaNH2＋H2↑
B. 过量氨水和SO2反应：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O
C. 尿素、NaClO、NaOH溶液制取N2H4的离子方程式：CO(NH2)2＋ClO－===CO2↑＋N2H4＋Cl－
D. 肼燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋ 2H2O(g) ΔH＝－622 kJ·mol-1
8. 下列说法正确的是( )
A. 侯氏制碱的原理可表示为饱和NaCl溶液 NaHCO3
B. 氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种
C. 由尿素、NaClO和NaOH溶液制N2H4时，应将NaClO溶液滴加到尿素溶液中
D. 浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成
9. 工业上用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染，反应原理为：CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－867.0 kJ·mol-1。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是( )
A. 上述反应平衡常数K＝
B. 其他条件不变时，反应单位时间，NO2去除率随温度升高而增大的原因可能是平衡常数变大
C. 其他条件不变，在低温下使用高效催化剂可提高CH4的平衡转化率
D. 反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气，可以使反应的平衡常数增大
10. 有机物W可发生如图所示的反应，下列说法正确的是( )
A. 为促进M的生成，试剂Q可用硫酸
B. Y中所有碳原子均可能共平面
C. M、X、Y都存在顺反异构体
D. X中sp2杂化和sp3杂化的碳原子的比例是8∶1
11. 室温下，下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 测定等体积CH3COONa和NaNO2溶液的pH 比较CH3COOH和HNO2的酸性强弱
B 将石油裂解产生的气体通入Br2的CCl4溶液，观察溶液颜色变化 验证石油裂解产物中是否含乙烯
C 向Na2S溶液中通入SO2至过量，观察是否有沉淀生成 SO2是否具有氧化性
D 将卤代烃与NaOH水溶液混合加热，待冷却后加入硝酸银溶液，观察沉淀颜色 确定卤代烃中卤原子种类
12. 室温下，用含少量ZnSO4杂质的1 mol·L-1 MnSO4 溶液制备MnCO3的过程如下图所示。下列说法正确的是( )
已知：Ksp(MnS)＝2×10-10、Ksp(ZnS)＝2×10-24、Kb(NH3·H2O)＝2×10-5
Ka1(H2CO3)＝4×10-7、Ka2(H2CO3)＝5×10-11
A. “除锌” 后所得上层清液中，c(Zn2+)一定小于1×10-5 mol·L-1
B. 0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中存在：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)
C. 氨水、NH4HCO3溶液中存在：c(NH)<2c(CO)＋c(HCO)
D. “沉锰”后的滤液中存在：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO )
13. 利用H2和CO反应生成CH4的过程中主要涉及的反应如下：
反应Ⅰ CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝－206.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝ －41.2 kJ·mol-1
向密闭容器中充入一定量H2和CO发生上述反应，保持温度和容器体积一定，平衡时CO和H2的转化率、CH4和CO2的产率及随起始的变化情况如下图所示。
[CH4的产率＝×100%，CH4的选择性＝×100%]。
下列说法不正确的是( )
A. 当容器内气体总压强保持不变时，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
B. 曲线c表示CH4的产率随的变化
C. ＝0.5，反应达平衡时，CH4的选择性为50%
D. 随着增大，CO2的选择性先增大后减小
二、 非选择题：共4题，共61分。
14. (14分)全钒液流电池正极废液中含有的离子是VO、VO2+、H＋、SO。以该废液为原料经过氧化、调pH、沉钒、煅烧可以制取V2O5。
(1) 氧化：向正极废液中加入NaClO3将VO2+转化为VO，写出该反应的离子方程式：____________________。
(2) 调pH：向氧化后的溶液中加入NaOH调节溶液pH，溶液中V(＋5价)会以V2O、V3O、V10O等形式存在。随pH的升高，溶液中 eq \f(c（V2O）,c（V3O）)的值将_______(填“增大”“减小”或“保持不变”)，判断的方法是________________。
(3) 沉钒：不同pH时，向溶液中加入(NH4)2SO4，可得到不同类型的含钒沉淀。
①其他条件一定，控制溶液pH在2～5之间，向溶液中加入(NH4)2SO4，沉钒率和沉淀的X射线衍射图分别如图1和图2所示。pH>3时， pH越大，溶液的沉钒率越低的原因是________________。
②向pH＝8的溶液中(此时V主要以VO存在)加入过量(NH4)2SO4溶液，生成NH4VO3沉淀。加入过量(NH4)2SO4 溶液的目的是________________。已知：Ksp(NH4VO3)＝1.7×10-3。
图1 图2 图3
(4) 煅烧：煅烧NH4VO3固体制取V2O5时，需在有氧条件下进行，原因是________________。
(5) VO2是一种相变材料，其一种晶胞(部分O原子未标出)的结构如图3所示，在图中合适位置补充其余O原子。
15. (15分)一种药物中间体G的合成路线如下：
已知：Ⅰ. R1CH===CHR2R1COOH＋R2COOH
Ⅱ. R1CHO＋CH3CH===CH2
(1) 转化①除物质B外，还有另一含苯环的有机产物生成。则A的结构简式为________。
(2) X的结构简式为____________。
(3) 已知F与E互为同分异构体，则E―→F的反应类型为________反应。
(4) 写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②水解后可得到三种有机产物，其中一种是最简单的α 氨基酸，另两种产物酸化后均只含两种化学环境不同的氢。
(5) 写出以CH2BrCH2CH2Br、CH3COOH、2 丁烯为原料制备的合成路线流程图。(无机试剂和有机溶剂任用， 合成路线流程图示例见本题题干)
16. (18分)CoO可用于制取催化剂，可以由含钴废料(主要成分为Co2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3 和MgO)经过如下过程进行制取：
(1) 含钴废料用硫酸和Na2SO3溶液浸出后，溶液中含有的阳离子是Na＋、H＋、Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+和Mg2+。
①写出“浸取”时Co2O3所发生反应的离子方程式：________________。
②“浸取”时含钴废料、硫酸和Na2SO3溶液混合的方式为________________。
(2) 已知：①氧化性Co3+>H2O2；
②Ksp(MgF2)＝6.4×10-11；CoF2可溶于水；Fe3+、Al3+与F－可生成配合物难以沉淀；
③实验条件下金属离子转化为氢氧化物时开始沉淀及沉淀完全的pH如下表所示：
Fe3+ Al3+ Fe2+ Co2+ Mg2+
开始沉淀pH 1.9 3.4 6.9 6.6 9.1
沉淀完全pH 3.2 4.7 8.9 9.2 11.1
补充完整由“浸取液”制取CoC2O4·2H2O的实验方案：取一定量的浸取液，________，过滤，向滤液中滴加2 mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液……得到CoC2O4·2H2O晶体(实验中可选用的试剂是2 mol·L-1的氨水、5%的H2O2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、 1 mol·L-1的NH4F溶液)。
(3) 已知：Ksp(CoC2O4)＝4×10-8、Ka1(H2C2O4)＝5×10-2、Ka2(H2C2O4)＝5×10-5。
①反应Co2+＋H2C2O4 CoC2O4↓＋2H＋的平衡常数为________。
②制取CoC2O4·2H2O时使用(NH4)2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是__
______________________________________________________________________。
(4) 为测定草酸钴样品的纯度，进行如下实验：
①取草酸钴样品3.000 g，加入100.00 mL 0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液，加热充分反应至不再有CO2气体产生(该条件下Co2+不被氧化，杂质不参与反应)。
②将溶液冷却，加水稀释定容至250 mL。
③取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L-1 FeSO4溶液滴定过量的KMnO4，恰好完全反应时消耗18.00 mL FeSO4溶液。计算样品中CoC2O4·2H2O的质量分数，并写出计算过程。
17. (14分)二氧化碳的综合利用具有重要意义。
(1) 工业上以CO2和CH4为原料可以制取合成气(CO和H2)。
①已知CH4、H2、 CO的燃烧热分别为890.3 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1，283 kJ·mol-1，则反应CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝________。
②将CO2和CH4以体积比1∶1混合后，通过装有催化剂的反应管。下列措施有利于提高CH4转化率的是________(填字母) 。
a. 将反应管控制在催化剂的最大活性温度范围内
b. 延长混合气体通过反应管的时间
c. 向反应管中加入少量炭粉
(2) 电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如图1所示。
①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式：____________。
②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是_____________
___________________。
图1 图2
(3) 一种负载活性金属原子催化剂可催化还原CO2，在催化剂表面的物质相对能量与反应历程的关系如图2所示。
①反应中催化剂的活性会因为生成CO的不断增多而逐渐减弱，原因是________。
②CH3OH可由中间体X或Y经过如图3所示2步转化得到。X和Y的组成相同，催化剂载体中的活性金属带正电性，Y与活性金属结合后的相对能量低于X。在图4方框内画出Y的结构简式。
图3 图4
2024届高三年级第二次模拟考试(如皋)
化学参考答案
1. B 2. C 3. B 4. A 5. D 6. D 7. B 8. C 9. C 10. B 11. C 12. A 13. D
14. (1) 6VO2+＋ClO＋3H2O===6VO＋Cl－＋6H＋(2分)
(2) 增大(1分)
根据反应3V2O＋6H＋ 2V3O＋3H2O可知，pH升高，H＋浓度减小，平衡逆向移动， eq \f(c（V2O）,c（V3O）)的值增大(2分)
(3) ①pH＞3时，溶液中V3O转化为V10O，(NH4)4Na2V10O28·10H2O或(NH4)6V10O28·6H2O沉淀的溶解度大于2NH4V3O8·H2O沉淀，所以V10O沉淀率减小(3分)
②促进NH4VO3充分沉淀(2分)
(4) V2O5具有氧化性，会被NH3(或NH)还原，氧气存在时可以防止V2O5被还原(2分)
(5) (2分)
15. (1) (3分)
(2) (2分)
(3) 加成(2分)
(4) (3分)
(5) CH2BrCH2CH2BrOHCCH2CHO
(5分)
16. (1) ①Co2O3＋SO＋4H＋===2Co2+＋SO＋2H2O(2分)
②先将含钴废料与Na2SO3溶液混合，然后再向其中逐滴加入硫酸溶液(2分)
(2) 向其中边加入5%的H2O2溶液，直至取少许溶液加入K3[Fe(CN)6]溶液，不出现蓝色沉淀时停止加入，再向其中滴加2 mol·L-1氨水，调pH 在4.7～6.6之间，过滤，向滤液中滴加1 mol·L-1的NH4F溶液直至静置后向上层清液中再滴加NH4F溶液无沉淀产生(5分)
(3) ①62. 5(3分)
②防止生成沉淀时产生Co(OH)2，降低热解后生成CoO中钠元素的含量(2分)
(4) n(FeSO4)＝0.100 0 mol·L-1×18.00×10-3L＝1.8×10-3 mol(1分)
依据电子守恒：n(KMnO4)×5＝n(FeSO4)×1
被FeSO4还原的KMnO4的物质的量n(KMnO4)＝3.6×10-3 mol
则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量为0.1 L×0.1 mol·L-1－0.003 6 mol＝0.006 4 mol
依据电子守恒：n(KMnO4)×5＝n(CoC2O4)×2
n(CoC2O4)＝0.016 mol (2分)
w(CoC2O4·2H2O)＝×100%＝97.60% (1分)
17. (1) ①247.3 kJ·mol-1(3分)
②ab(2分)
(2) ①CO2＋HCO＋2e－===HCOO－＋CO(2分)
②阳极产生O2，pH减小，HCO浓度降低；K＋部分迁移至阴极区(2分)
(3) ①CO脱除较难，占据催化剂表面，使催化剂表面活性点位减少(2分)
②(3分)
