2024年高考化学试卷（河北）（解析卷）

1/22 2024 年普通高中学业水平选择性考试(河北卷) 化学 本试卷满分100 分，考试时间75 分钟。 可能用到的相对原子质量： 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 项是符合题目要求的。 1. 燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是 A. 青铜铺首主要成 分是铜锡合金 B. 透雕白玉璧主要成分是硅酸盐 C. 石质浮雕主要成分是碳酸钙 D. 青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A 正确； B．透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐，B 正确； C．石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙，C 正确； D．青花釉里红瓷盖罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D 错误； 故选D。 2. 关于实验室安全，下列表述错误的是 A. 等钡的化合物均有毒，相关废弃物应进行无害化处理 B. 观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视 C. 具有 标识的化学品为易燃类物质，应注意防火 1/22 D. 硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风 【答案】A 【解析】 【详解】A． 性质稳定，不溶于水和酸，可用作“钡餐”说明对人体无害，无毒性，A 错误； 2/22 B．钠与水反应剧烈且放热，观察烧杯中钠与水反应的实验现象时，不能近距离俯视，B 正确； C． 为易燃类物质的标识，使用该类化学品时应注意防火，以免发生火灾，C 正确； D．硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风，D 正确； 故选A。 3. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是 A. 线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化 B. 聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解 C. 尼龙66 由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好 D. 聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高 【答案】B 【解析】 【详解】A．线型聚乙烯塑料具有热塑性，受热易软化，A 正确； B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，具有一定的热稳定性，受热不易分解，B 错误； C．尼龙66 即聚己二酰己二胺，由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好，C 正确； D．聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成，又名有机玻璃，说明其透明度高，D 正确； 故选B 。 4. 超氧化钾 可用作潜水或宇航装置的 吸收剂和供氧剂，反应为 ， 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 中 键的数目为 B. 晶体中离子的数目为 C. 溶液中 的数目为 D. 该反应中每转移 电子生成 的数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A． (即 ) 中 键的数目为 ，A 正确； 2/22 B． 由 和 构成， 晶体中离子的数目为 ，B 错误；C． 3/22 在水溶液中会发生水解： ，故 溶液中 的数目小于 ，C 错误； D．该反应中部分氧元素化合价由 价升至0 价，部分氧元素化合价由 价降至 价，则每 参加反应转移 电子，每转移 电子生成 的数目为 ，D 错误； 故选A。 5. 化合物X 是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是 A. 可与 发生加成反应和取代反应B. 可与 溶液发生显色反应 C. 含有4 种含氧官能团 D. 存在顺反异构 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物X 中存在碳碳双键，能和 发生加成反应，苯环连有酚羟基，下方苯环上酚羟基邻 位有氢原子，可以与 发生取代反应，A 正确； B．化合物X 中有酚羟基，遇 溶液会发生显色反应，B 正确； C．化合物X 中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4 种含氧官能团，C 正确； D．该化合物中只有一个碳碳双键，其中一个双键碳原子连接的2 个原子团都是甲基，所以不存在顺反异 构，D 错误； 故选D。 6. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选 实验操作及现象 结论 3/22 项 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后 有爆鸣声 具有还原性 B 待测液中滴加 溶液，生成白色沉淀 待测液含有 4/22 C 和 中均分别加入 溶液和盐酸， 只溶于盐 酸， 都能溶 比 碱性强 D 溶液中滴加 溶液，溶液由 橙色变为 黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应 方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁与水蒸气反应生成的气体是 ，该反应中H 由 价变成0 价，被还原，体现了 的氧 化性，A 错误； B．如果待测液中含有 ， 与 反应也能产生白色沉淀，或者 、 也会与Ba2+产生白色 沉淀，所以通过该实验不能得出待测液中含有 的 结论，B 错误； C． 溶液能与盐酸反应，不能与 溶液反应， 与 溶液和盐酸都能反应， 说明 的碱性比 的强，C 正确； D． 溶液中存在平衡 (橙色) (黄色) ，加入 溶液后， 与 反应，生成物浓度减小，使平衡正向移动，导致溶液由橙色变为黄色，题给结论错误，D 错误； 故选C。 7. 侯氏制碱法工艺流程中的主反应为 ，其中W、X、Y、Z、 Q、R 分别代表相关化学元素。下列说法正确的是 4/22 A. 原子半径： B. 第一电离能： C. 单质沸点： D. 电负性： 【答案】C 【解析】【分析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为 ， 则可推出W、X、Y、Z、Q、R 分别为H 元素、C 元素、N 元素、O 元素、 元素、 元素。 【详解】A 5/22 ．一般原子的电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径： ，故A 错误； B．同周期从左到右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA 族、ⅤA 族原子的第一电离能大于同周期相邻元素， 则第一电离能： ，故B 错误； C． 、 为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体， 在常温下为固体， 则沸点： ，故C 正确； D．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性： ， 故D 错误； 故选C。 8. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B 键角依次减 小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 晶体中 与8 个 配位， 而 晶体中 与6 个 配位 比 的半径大 D 逐个断开 中的 键，每步 所需能量不同 各步中的 键所处化学环境不同 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 5/22 【详解】A．原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A 正确；B． 中心C 原子为 杂化，键角为 ， 中心C 原子为 杂化，键角大约为 ， 中心C 原子为 杂化，键角为 ，三种物质中心C 原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤 电子对无关，故B 错误； C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大， 6/22 周围最多能排布8 个 ， 周围最多能排布6 个 ，说明 比 半径大，故C 正确； D．断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小， 断开 键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大， 所以各步中的 键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D 正确； 故选B。 9. 是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如： 。下列有关化学用语或表述正确的是 A. 的形成过程可表示为 B. 中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构 C. 在 、石墨、金刚石中，碳原子有 和 三种杂化方式 D. 和 都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A． 是共价化合物，其电子式为 ， 的形成过程可表示为 ，故A 错误； B． 中 的中心N 原子孤电子对数为 ，价层电子对数为4， 的中心 原 6/22 子孤电子对数为 ，价层电子对数为4，则二者的 模型和空间结构均为正四面体 形，故B 正确； C． 、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为 、 、 ，共有2 种杂化方式，故C 错误；D． 易液化，其气化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂， 分 子间作用力为氢键和范德华力， 分子间仅存在范德华力，故D 错误； 故选B。 10. 图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选) 7/22 选项 气体 试剂 A 饱和 溶液 +浓硫酸 B 浓盐酸 C 固体 熟 石灰 D 石灰石+稀盐酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应，也可以是固液不加热型；右侧气体收集装置， 长进短出为向上排空气法，短进长出为向下排空气法，装满水后短进长出为排水法； 【详解】A．饱和 溶液和浓硫酸反应可以制 ，使用固液不加热制气装置， 密度比空气大， 用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，A 不符合题意； B． 和浓盐酸加热反应可以制 ，使用固液加热制气装置， 密度比空气大，用向上排空气法收 集，可以完成相应气体的发生和收集实验，B 不符合题意； C．固体 与熟石灰加热可以制 需要使用固固加热制气装置，图中装置不合理，不能完成相应 气体的发生和收集实验，C 符合题意； D．石灰石(主要成分为 )和稀盐酸反应可以制 ，使用固液不加热制气装置， 密度比空气 7/22 大，用向上排空气法收集，可以完成相应气体的发生和收集实验，D 不符合题意； 本题选C。 8/22 11. 在水溶液中， 可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z 三种金属离子分别与 形成配离子达平 衡时， 与 的关系如图。 下列说法正确的是 A. 的X、Y 转化为配离子时，两溶液中 的平衡浓度： B. 向Q 点X、Z 的混合液中加少量可溶性Y 盐，达平衡时 C. 由Y 和Z 分别制备等物质的量的配离子时，消耗 的物质的量： D. 若相关离子的浓度关系如P 点所示，Y 配离子的解离速率小于生成速率 【答案】B 【解析】 【详解】A． 的X、Y 转化为配离子时，溶液中 ，则 ，根据图像可知，纵坐标约为 时，溶液中 ，则溶液中 的平衡浓度： ，A 错误； B．Q 点时 ，即 ，加入少量可溶性Y 盐后， 8/22 会消耗 形成Y 配离子，使得溶液中 减小(沿横坐标轴向右移动)， 与 曲线在Q 点相交后，随着 继续增大，X 对应曲线位于Z 对应曲线上方，即 9/22 ，则 ，B 正确； C．设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子 配离子，则平衡常数 ， ，即 ，故X、Y、Z 三种金属离子形成配离子时结合的 越多，对应 曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率： ，则由Y、Z 制备等物质的量 的配离子时，消耗 的物质的量： ，C 错误； D．由P 点状态移动到形成Y 配离子的反应的平衡状态时， 不变， 增大，即 增大、c(Y 配离子)减小，则P 点状态Y 配离子的解离速率>生成速率，D 错误； 本题选B。 12. 金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中 MNPQ 点的截面图，晶胞的边长为 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该铋氟化物的化学式为 9/22 B. 粒子S、T 之间的距离为 C. 该晶体的密度为 D. 晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6 个 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有 个 ，含有 10/22 个F-，故该铋氟化物的化学式为 ，故A 正确； B．将晶胞均分为8 个小立方体，由晶胞中MNPQ 点的截面图可知，晶胞体内的8 个F-位于8 个小立方体 的体心，以M 为原点建立坐标系，令N 的原子分数坐标为 ，与Q、M 均在同一条棱上的F-的原子 分数坐标为 ，则T 的原子分数坐标为 ， S 的原子分数坐标为 ，所以粒子S、T 之间的距离为 ，故B 正确； C．由A 项分析可知，每个晶胞中有4 个Bi3+、12 个F-，晶胞体积为 ，则晶体密度为 = ，故C 正确； D．以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8 个小 立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8 个，故D 错误； 故答案为：D。 13. 我国科技工作者设计了如图所示的可充电 电池，以 为电解质，电解液中加入1， 3-丙二胺( )以捕获 ，使放电时 还原产物为 。该设计克服了 导电性差和释放 能力差的障碍，同时改善了 的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 10/22 下列说法错误的是 A. 放电时，电池总反应为 B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接 C. 充电时，电子由 电极流向阳极， 向阴极迁移 D. 放电时，每转移 电子，理论上可转化 11/22 【答案】C 【解析】 【分析】放电时CO2转化为MgC2O4，碳元素化合价由+4 价降低为+3 价，发生还原反应，所以放电时，多 孔碳纳米管电极为正极、 电极为负极，则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、 电极为阴极： 定位：二次电池，放电时阳离子向正极移动，充电时阳离子向阴极移动。 电极 过程 电极反应式 电极 放电 充电 多孔碳纳米管电极 放电 充电 【详解】A．根据以上分析，放电时正极反应式为 、负极反应式为 ，将放电时正、负电极反应式相加，可得放电时电池总反应： ，故 A 正确；B．充电时，多孔碳纳米管电极上发生失电子的氧化反应，则多孔碳纳米管在充电时是阳极，与 电源正极连接，故B 正确；C．充电时， 电极为阴极，电子从电源负极经外电路流向 电极，同时 向阴极迁移，故C 错误； D．根据放电时的电极反应式 可知，每转移 电子，有 参与反 应，因此每转移 电子，理论上可转化 ，故D 正确； 故答案为：C。 11/22 14. 我国科技工作者设计了如图所示的可充电 电池，以 为电解质，电解液中加入1， 3-丙二胺( )以捕获 ，使放电时 还原产物为 。该设计克服了 导电性差和释放 能力差的障碍，同时改善了 的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。 12/22 对上述电池放电时 的捕获和转化过程开 展了进一步研究，电极上 转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。 下列说法错误的 是 A. 捕获 的反应为 B. 路径2 是优先路径， 速控步骤反应式为 C. 路径1、3 经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3 起始物相同但产物不同 D. 三个路径速控步骤均涉及 转化，路径2、3 的速控步骤均伴有 再生 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题给反应路径图可知， (1，3-丙二胺)捕获 的产物为 12/22 ，因此 捕获 的反应为 ，故A 正确； 13/22 B．由反应进程－相对能量图可知，路径2 的最大能垒最小，因此与路径1 和路径3 相比，路径2 是优先路 径，且路径2 的最大能垒为 的步骤，据反应路径2 的图示可知，该步骤有 参与反应，因此速控步骤反应式为 ，故B 正确； C．根据反应路径图可知，路径1、3 的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为 ， 而路径2、3 的起始物均为 ，产物分别为 和 ，故C 正确； D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中 都参与了反应，且由B 项分析可 知，路径2 的速控步骤伴有 再生，但路径3 的速控步骤为 得电子转化为 和 ，没有 的生成，故D 错误； 故答案为：D。 二、非选择题：共58 分。 15. 市售的溴(纯度 )中含有少量的 和 ，某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理，设计实验制备 高纯度的溴。回答下列问题： （1）装置如图(夹持装置等略)，将市售的溴滴入盛有浓 溶液的B 中，水浴加热至不再有红棕色液体 13/22 馏出。仪器C 的名称为_______； 溶液的作用为_______；D 中发生的主要反应的化学方程式为____ ___。 （2）将D 中溶液转移至_______(填仪器名称)中，边加热边向其中 滴加酸化的 溶液至出现红棕色气体，继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成 14/22 的离子方程式为_______。 （3）利用图示相同装置，将R 和 固体混合均匀放入B 中，D 中加入冷的蒸馏水。由A 向B 中滴 加适量浓 ，水浴加热蒸馏。然后将D 中的液体分液、干燥、蒸馏，得到高纯度的溴。D 中蒸馏水 的作用为_______和_______。 （4）为保证溴的纯度，步骤(3)中 固体的用量按理论所需量的 计算，若固体R 质量为m 克(以 计)，则需称取_______ (用含m 的代数式表示)。 （5）本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内 壁，转移溶液时用_______，滤液沿烧杯壁流下。 【答案】（1） ①. 直形冷凝管 ②. 除去市售的溴中少量的 ③. （2） ①. 蒸发皿 ②. （3） ①. 液封 ②. 降低温度 （4） （5）玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处 【解析】 【分析】市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2，实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴，市售的 溴滴入盛有浓CaBr2溶液中，Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而除去，I2与Br2一起蒸馏入草酸钾溶液中， 并被草酸钾还原为I-、Br-，并向溶液中滴加高锰酸钾溶液氧化I-，加热蒸干得KBr 固体，将KBr 固体和 K2Cr2O7固体混合均匀加入冷的蒸馏水，同时滴加适量浓H2SO4，水浴加热蒸馏，得到的液体分液、干燥、 蒸馏，可得高纯度的溴。 【小问1 详解】 仪器C 为直形冷凝管，用于冷凝蒸气；市售的溴中含有少量的 ， 可与 发生氧化还原反应而 14/22 除去；水浴加热时， 、 蒸发进入装置D 中，分别与 发生氧化还原反应， 、 ，由于Br2为进入D 的主要物质，故 15/22 主要反应的化学方程式为 ； 【小问2 详解】 将D 中溶液转移至蒸发皿中，边加热边向其中滴加酸化的 溶液至出现红棕色气体( )，即说明 已将 全部氧化，发生反应的离子方程式为 ； 几乎未被氧化，继续加热将溶液蒸干所得固体R 的主要成分为 ； 【小问3 详解】 密度 ，D 中冷的蒸馏水起到液封的作用，同时冷的蒸馏水温度较低，均可减少溴的挥发； 【小问4 详解】 m 克KBr 固体的物质的量为 ，根据转移电子相等可得关系式 ，则理论上需 要 的物质的量为 ，实际所需称取 的质量为 ； 【小问5 详解】 趁热过滤的具体操作：漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸 处，滤液沿