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2024届高考化学模拟卷
【全国卷】
可能用到的相对原子质量：H-1、C-12、O-16、Na-23、Mg-24、S-32、Co-59、Cu-64、Y-89、Ba-137
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，只有一项符合题目要求的。
7.化学物质的研究与社会发展息息相关，下列说法错误的是( )
A.我国中核集团核理化院获得公斤级丰度为99%的产品，其中与互为同位素
B.2023年诺贝尔化学奖授予“发现和合成量子点”的研究者，纳米量子点分散到溶剂中形成的分散系可能具有丁达尔效应
C.镁铝合金是建造航空母舰的主体材料，可以在的保护下由镁、铝熔融后煅烧而成
D.制作“青玉交龙纽”玉玺的材料的主要成分属于无机非金属材料
8.以5一氯水杨酸甲酯（甲）为原料，可制备抗肿瘤辅助药物阿扎司琼的中间体（丙），合成路线如图所示。已知：连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子。下列说法正确的是( )
A.甲分子中的所有原子可能共平面
B.一般情况下，乙与足量反应后，分子中含有5个手性碳原子
C.丙分子中有4种不同化学环境的氢原子
D.丙水解后的产物之一可发生缩聚反应
9.下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
A蒸馏时的接收装置 B检查装置的气密性 C蒸干硫酸铜溶液制取胆矾 D制取并收集干燥的氨气
10.为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1 L pH=4的溶液中数目为
B.标准状况下，22.4 L 和足量水反应时，转移电子数为
C.12 g 和的固体混合物中含有的阳离子总数为
D.10 g 46%的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为
11.W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M在另一周期，M的简单阳离子半径是同周期中最小的，它们形成的某化合物的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径：XB.简单气态氢化物的热稳定性：X>Z>W
C.Z元素的氧化物对应水化物均是强电解质
D.中原子最外层均满足8电子稳定结构
12.如图所示，“无负极”锂金属电池采用铜箔集流体作负极，而非传统锂电池的负极活性材料（石墨、Sn、P等），正极仍由等材料构成，两极之间使用特殊的固态陶瓷隔膜传导。首次充电时，从正极迁移到负极集流体的表面形成金属层。下列叙述错误的是( )
A.首次充电时，阳极反应式为
B.放电时，铜箔集流体的质量会不断减小
C.与传统锂电池相比较，“无负极”锂金属电池具有兼顾能量密度和安全性的优势
D.使用水系电解液代替固态陶瓷隔膜，有利于提高电池的工作效率和使用寿命
13.常温下，含有一定浓度的溶液中
或随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.常温下，的
B.M点溶液中可能有
C.将加入1 L水中，溶液中有
D.常温下，相同浓度的溶液与溶液等体积混合，所得溶液的pH大于7
二、非选择题：共58分。第26~28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
26.（14分）有色金属是国民经济和国防建设的重要材料，工业上一种利用镍钴硫化物以及硫化钴精矿（主要成分为镍、钴的硫化物，还含有少量的铁、铜、钙、镁等元素）制备硫酸铜、硫酸镍以及钴的氧化物等物质的工艺流程如下（均为有机萃取剂）：
回答下列问题：
（1）为了提高焙烧效率，可采取的措施有___________________。
（2）实验室进行萃取操作用到的玻璃仪器有________________，选择萃取剂需满足①被萃取的物质在其中的溶解度比原溶剂的大；②与原溶剂或溶质均不反应；③________________。
（3）综合沉铁过程中加入氯酸钠后，还要加入碳酸钠溶液调节溶液的H，写出生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式________________，pH不能过大或过小，原因是________________。
（4）除钙镁时，为了使除杂后溶液中浓度均小于，要确保溶液中的不小于_________（该温度下，，）。
（5）提取镍钴时，保持其他条件相同，搅拌相同时间，测得镍、钴的浸出率随温度的变化曲线如图所示。生产时选用的最佳温度为________________；用萃取分离镍钴时，控制萃取剂的浓度最好为_______。
（6）沉钴得到的是，取18.3 g 在空气中加热得到固体8.3 g，则得到的固体的化学式为________________。
27.（14分）氯氧化铋（BiOCl）广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种以高铋银锌渣（主要成分为Bi单质，还含有Zn、Ag、Fe单质）为原料制备BiOCl的实验步骤如下：
步骤Ⅰ.用溶液和HCl溶液将高铋银锌渣氧化浸出，过滤得滤渣1和滤液1；
步骤Ⅱ.向滤液1中加入足量铋粉，充分反应后过滤得滤渣2和滤液2；
步骤Ⅲ.向滤液2中加入溶液调节pH约为3，过滤得滤液3和产品BiOCl。
已知：。
回答下列问题
（1）步骤Ⅰ中氧化浸出生成的实验装置如图所示。
①盛装溶液的仪器名称是____________，实验时溶液分批加入的原因是___________________________。
②生成的离子方程式为__________________________，加入的盐酸需过量是为了提供足量生成和____________。
（2）步骤Ⅰ中过滤时用到的硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和__________；证明滤渣1中含有AgCl的方法及现象是___________________________。
（3）步骤Ⅱ中加入足量铋粉的目的是_____________________，反应后铋元素主要以形式存在。
（4）步骤Ⅲ中加入溶液生成BiOCl的化学反应方程式为______________________；滤液3中含有的金属阳离子有、_______________。
（5）将50 kg高铋银锌渣进行氧化浸出，步骤Ⅱ中消耗铋粉1.1 kg，最终获得BiOCl产品32 kg，滴定分析出产品中Bi的质量分数为78.5%。各步操作损失不计时，高铋银锌渣中Bi元素的质量分数为__________%。
28.（15分）丙烯是石油化工的基本原料之一，在精细化学品合成、环保、医学科学和基础研究等领域应用广泛。
回答下列问题：
（1）丙烷脱氢制丙烯过程的主反应为反应①：。
该反应在__________（填“高温”或“低温”）下更容易自发进行；副反应有
反应②：
反应③：
反应④：
则________。
（2）已知：在纤维状催化剂作用下，丙烷在一定温度下会发生（1）中反应①和反应②。丙烷的平衡转化率和丙烯的选择性（丙烯的选择性）随温度的变化如图所示，随着温度升高，丙烯的选择性降低的可能原因有_________________________（答一条即可）；丙烷的平衡转化率增大的原因是________________________。
（3）下，向2 L恒容密闭容器中充入3 mol ，发生反应，经过10 min达到平衡状态，测得平衡时气体压强是开始时的1.2倍。
①0~10 min内丙烯的平均反应速率___________。
②保持其他条件不变，反应达平衡后再向容器中充入少量，则的平衡转化率_________（填“增大”“减小”或“不变”）。
③已知，，其中、为速率常数，只与温度有关，则时，_________（结果保留两位有效数字）。
（4）在、压强恒定为135 kPa时，向有催化剂的密闭容器中按体积比充入和He，发生反应，达到平衡状态时的转化率为50%，则该温度下，反应的平衡常数_________kPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）
对过渡金属铜及其化合物的研究在生产实践中有着重要用途，回答下列问题：
（1）Cu位于元素周期表中的_________区，当进行焰色试验时，基态Cu原子3d轨道上的一个电子跃迁到了4p轨道上，写出该激发态Cu的核外电子排布式_____________________________。
（2）一种高效的广谱杀菌剂、植物生长激素，其阳离子的结构如图1所示。
①该化合物中含有的化学键有____________（填标号）。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.氢键
②组成阳离子的元素的电负性由大到小的顺序为___________________。
③已知结构中，中心与4个N原子共平面，则中心的杂化方式为______（填标号）。
A. B. C.
（3）还可以形成多种配合物，的结构如图2所示，其中的配位数为____________，σ键和π键的个数比为____________。
（4）一种含Cu元素的超导体化合物的四方晶胞结构如图3所示，晶胞参数分别为a nm、b nm，则该化合物的化学式为___________，该晶体的密度为_________（列出计算表达式）。
36.[化学—选修5：有机化学基础]（15分）
有机物L是一种广泛用于治疗慢性肾脏病（CKD）引起的贫血药物的主要成分，工业上一种合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A能与氢氧化钠溶液反应，其化学名称为___________；H的分子式为___________。
（2）C→E的一系列反应为加成、消去、加成反应，其中消去反应有机生成物的结构简式为___________。
（3）C中官能团的名称是_________；F中手性碳原子有_________个。
（4）写出E→F的化学方程式________；J→K的反应类型是________。
（5）同时符合以下条件的E的同分异构体有________种（不考虑立体异构）。
①遇溶液显紫色
②既能发生银镜反应，又能发生水解反应
③苯环上只有两个取代基，且其中一个取代基中含有
其中，核磁共振氢谱显示有6组峰，峰面积之比为3:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为________。
答案以及解析
7.答案：C
解析：同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，与满足定义，A正确；胶体分散质粒子的直径为1~100 nm，纳米级别的量子点的直径可能在该范围内，因此分散到溶剂中形成的分散系可以产生丁达尔效应，B正确；熔融时镁可写反应生成氨化镁，C错误；制作“青玉交龙纽”玉玺的材料的主要成分是硅酸盐矿物，属于无机非金属材料，D正确。
8.答案：D
解析：甲分子中含有甲基（），所有原子不会共平面，A错误；乙与足量反应的产物为，该分子中含有4个手性碳原子，如图中“1、2、3、4”处的碳原子，B错误；如图，丙分子中有5种不同化学环境的氢原子，C错误；丙水解后会生成，该分子中同时含有，可发生缩聚反应，D正确。
9.答案：B
解析：锥形瓶不可用塞子封死，否则馏分难以流下，气压过大还可能发生安全事故，A错误；推动注射器活塞，若能观察到长颈漏斗中形成一段水柱且水柱的高度保持一段时间不变，说明装置的气密性良好[提示：从长颈漏斗的液面上升角度分析]，B正确；用硫酸铜溶液制取胆矾应该是加热至液体表面出现少量晶膜，停止加热[易错：胆矾含有结晶水，直接蒸干会导致失去结晶水]，C错误；氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集氨气，图示装置错误，D错误。
10.答案：B
解析：pH=4的溶液中，当体积为1 L时，溶液中的数目为，A正确；氯气和水反应的化学方程式为，该反应为可逆反应，标准状况下，22.4 L 和足量水反应时，转移电子数应小于，B错误；12 g 和的固体混合物的物质的量为0.1 mol，其中含有的阳离子数目为[提示：固体中含和]，C正确；10 g 46%的乙醇水溶液中，4.6 g乙醇含0.1 mol氧原子，5.4 g水含0.3 mol氧原子，则氧原子总数为，D正确。
11.答案：D
解析：简单离子半径：[提示：核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离等半径越小]，A错误；非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，简单气态氢化物的热稳定性，B错误；S元素对应的氧化物一般为、，其中是强电解质，是弱电质，C错误；与中原子最外层均满足8电子稳定结构，D正确。
12.答案：D
解析：根据题目信息，首次充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为，A正确；放电时，铜箔集流体为负极，发生反应，通过固态陶瓷隔膜向正极区移动，故铜箔集流体的质量会不断减小，B正确；传统锂电池通常使用液态电解质，电池内部可能出现液体漏出、渗透等安全隐患，安全性低于“无负极”锂金属电池，且传统锂电池的负极材料为石墨、Sn、P[提示：Li嵌入石墨、Sn或P中，相当于稀释了Li]等，能量密度小于完成充电后的“无负极”锂金属电池的负极，C正确；若使用水系电解液代替固态陶瓷隔膜，负极上的金属难免会与电解液发生副反应，降低电池效率，D错误。
13.答案：C
解析：由图像分析知，A正确。M点溶液pH=7，代入得，若溶液中的溶质只有，则溶液呈碱性，故M点的溶液中含有酸性物质，如果该酸性物质为，则根据电荷守恒列出关系：，，故，又，则成立；若该酸性物质不是，而是HCl或等其他物质，则不成立[提示：引入了其他的阴离子或阳离子]，进而题给的等式也无法成立，B正确。使用反证法，欲使，则应有成立，通过在的直线上寻找知，此时pH应大于15，即其中浓度高于，而该溶液的pH显然不会大于15，因此不可能存在；换言之，的过小，导致的水解程度很大，以至于溶于水形成的溶液中出现了的情况，C错误。常温下，相同浓度的溶液与溶液等体积混合，得到NaHA溶液，由得，则溶液显碱性，pH大于7，D正确。
26.（14分）答案：（1）将固体粉碎、加热、搅拌（1分）
（2）分液漏斗、烧杯（1分）；与原溶剂互不相溶（1分）
（3）（2分）；过大可能造成钻、镍等沉淀，过小铁离子沉淀不完全（1分）
（4）（2分）
（5）60 ℃（2分）；0.25（2分）
（6）（2分）
解析：（1）能够提高焙烧效率的措施有将固体粉碎、适当提高氧气的浓度、加热、搅拌、逆流操作等。
（2）实验室进行萃取分液用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；选择萃取剂要求是不反应、不互溶、溶质在其中的溶解度要大。
（3）根据黄钠铁矾的化学式以及调节pH时所加入的物质，结合原子、电荷守恒等，可知“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式为；pH过大，溶液中的其他金属阳离子也可能沉淀；PH过小，铁离子沉淀可能不完全。
（4）根据已知，，，可知沉淀钙离子需要的氟离子浓度更大，故。
（5）由图可知60 ℃时浸出率达到最大；由图可知，钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而呈增大趋势，镍的萃取率在萃取剂浓度为之后变化不大。
（6）第一步：根据所给的质量计算Co的质量。18.3 g 的物质的量。含Co质量。
第二步：根据加热前后钴的质量不变，计算加热后Co的质量。8.3 g固体中Co的质量为5.9 g。
第三步：根据Co和O的物质的量之比等于原子个数之比确定其分子式。氧元素质量为8.3 g-5.9 g=2.4 g，氧的物质的量，则Co和O的原子个数比为0.1:0.15=2:3，则固体化学式是。
27.（15分）答案：（1）①分液漏斗（1分）；避免局部NaClO，溶液过量与盐酸反应生成（1分）
①（2分）；抑制的水解（1分）
（2）漏斗（1分）；将滤渣1加入过量稀硝酸中，固体不能完全溶解（1分）
（3）将还原为，避免水解生成BiOCl时生成沉淀（2分）
（4）（2分）；（2分）
（5）48.04（2分）
解析：（1）①实验时溶液分批加入，避免局部溶液过量与盐酸反应生成氯气。
②加入盐酸需过量的原因除了提供足量生成外，还有抑制反应的发生。
（3）加入足量铋粉后，Bi转化为，且pH≈3时，易形成沉淀，故加入足量铋粉的目的是将还原成，避免水解生成BiOCl时生成沉淀。
（4）由（3）题干可知滤液2中主要含有，则步骤Ⅰ中加入溶液生成BiOCl的化学反应方程式为；根据步骤Ⅱ中反应可知滤液3中还有，根据步骤Ⅲ中加入溶液可知滤液3中还有。
（5）高铋银锌渣中Bi元素的质量=32 kg×78.5%-1.1 kg=24.02 kg，故Bi元素的质量分数%[点拨：反应前后Bi元素的质量保持不变]。
28.（14分）答案：（1）高温（1分）；-55.6（1分）
（2）生成丙烯反应的催化剂活性降低或副产物增多（2分）；反应①、反应②都是吸热反应，升高温度，平衡均向正反应方向移动（2分）
（3）①0.03（2分）
②减小（2分）
③3.0（2分）
（4）15（2分）
解析：（1）反应①的，为熵增的吸热反应，根据时反应可自发进行可知，反应①在高温下更容易自发进行；根据盖斯定律，反应④=反应②+反应③，
（2）升高温度，丙烯的选择性降低，可能的原因有生成丙烯反应的催化剂活性降低、副产物增多、产物聚合生成聚丙烯等；反应①、反应②都是吸热反应，升高温度，平衡均向正反应方向移动，丙烷的平衡转化率增大。
（3）①根据题给信息，设生成的物质的量为x mol，可列三段式：
恒温恒容条件下气体压强之比等于气体物质的量之比，平衡时气体压强是开始时的1.2倍，则，解0.6 mol得x=0.6，。
②反应达到平衡后再充入，增大反应物浓度，反应向正反应方向进行，反应物转化率的变化可利用“虚拟中间过程”来判断。先按物质的量增大的比例扩大体积，与原平衡的转化率相同，再将体积压缩到与原平衡的体积相同，压强增大，平衡逆向移动[提示：正反应为分子数增大的反应]，的平衡转化率减小。
③达到平衡时，，即，，此时、、，故。
（4）设起始时He、的物质的量分别为a mol、3a mol，平衡时的转化率为50%，则平衡时有1.5a mol 、1.5a mol 、0.5a mol 、。、，则。
35.答案：（1）ds；
（2）①ABD
②N>H>Cu
③B
（3）4；1:1
（4）；
解析：（1）铜位于第四周期第ⅠB族，属于ds区；基态Cu原子的核外电子排布式为，现有3d轨道上的1个电子跃迁到了4p轨道上，则激发态Cu原子的核外电子排布式为。
（2）①结构中，中心铜离子与配体氨之间形成配位键，配离子和之间形成离子键，氨分子内N和H之间形成极性共价键，因此该化合物中含有的化学键有极性共价键、离子键、配位键[易错：注意氢键不是化学键]。
②中含有的元素有Cu、H、 N，由于非金属元素的电负性一般大于金属元素，且周期表中元素电负性的变化规律为“同周期元素自左向右电负性逐渐变大，同主族元素自上而下电负性逐渐变小”，所以三种元素的电负性由大到小的顺序是N>H>Cu。
③根据配离子的结构可知，中心铜离子的杂化轨道数目为4，且与4个N原子共面，因此中心铜离子的杂化方式为。
（3）配位化合物中配位数是指中心原子周围所形成配位键的个数。观察图2中结构可知，结构中与配体中C原子形成配位键的个数为4；的结构如图，其中σ键的个数为8，π键的个数为8，因此σ键和π键的个数比为1:1。
（4）根据晶胞结构示意图可知，Ba位于晶胞内部，1个晶胞中Ba的个数为2；Y也位于晶胞内部，1个晶胞中Y的个数为1；O位于晶胞面上和棱上，1个晶胞中O的个数为；C如位于晶胞顶点和棱上，1个晶胞中Cu的个数为，则该晶体的化学式为。根据晶体密度公式可得。
36答案：（1）对甲基苯酚或4—甲基苯酚；
（2）
（3）（酚）羟基、醛基；1
（4）；加成反应
（5）12；
解析：（1）根据分析，A为，化学名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚；观察H的结构，可知其分子式为。
（3）观察C的结构简式，可知其官能团为（酚）羟基和醛基；手性碳原子指连四个不同原子或基团的饱和碳原子，故F中只有与氨基相连的碳是手性碳。
（4）E→F是与甲醇发生酯化反应生成和水。
（5）E的结构简式为，由题可知E的同分异构体遇溶液显紫色，则分子结构中含有酚羟基，既能发生银镜反应，又能发生水解反应，苯环上只有两个取代基，且其中一个取代基中含有，则苯环上除羟基外的另一个取代基中含有甲酸酯基和，有以下几种结构、、、，2种取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，共有12种满足条件的同分异构体。其中，核磁共振氢谱显示有6组峰，且峰面积之比为3:2:2:2:1:1的同分异构体的结构简式为。

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