2024年高考化学试卷（江苏）（解析卷）

1/19 江苏省2024 年普通高中学业水平选择性考试 化学 限时75 分钟 满分100 分 可能用到的相对原子质量：H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 Cr—52 Fe—56 Ag —108 Nd—144 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. 我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe 等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期 的是 A. O B. P C. Ca D. Fe 【答案】A 【解析】 【详解】A．O 元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A 符合题意； B．P 元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B 不符合题意； C．Ca 元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C 不符合题意； D．Fe 元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D 不符合题意； 综上所述，本题选A。 2. 反应 可用于壁画修复。下列说法正确的是 A. 的结构示意图为 B. 中既含离子键又含共价键 C. 中S 元素的化合价为 D. 的空间构型为直线形 【答案】C 【解析】 【详解】A． 核外有18 个电子，其结构示意图为 ，A 错误； 1/19 B． 是共价化合物，其中只含共价键，B 错误； C． 中O 元素化合价为-2，S 元素的化合价为+6，C 正确； D． 中的O 的杂化类型为 ，O 有2 个孤电子对，因此 的空间构型为V 形，D 错误； 2/19 综上所述，本题选C。 3. 实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的 是 A B C D 配制 溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A 不正确； B．油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐， 因此，铁钉放在 溶液中加热后可以除去其表面的油污，B 正确； C．铁锈的主要成分是 ，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈， C 正确； D．该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为 溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D 正确； 综上所述，本题选A。 4. 明矾 可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： 2/19 C. 沸点： D. 碱性： 【答案】B 【解析】 【详解】A． 有2 个电子层，而 有3 个电子层，因此， 的半径较大，A 错误；B 3/19 ．同一主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O 和S 都是ⅥA 的元素，O 元素的电负性较大，B 正确； C．虽然 的相对分子质量较大，但是 分子间可形成氢键，因此 的沸点较高，C 错误； D．元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K 的金属性强于Al，因此 的碱性 较强，D 错误； 综上所述，本题选 B。 催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广 泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、 和 制 (二甲醚)、 倠化氧化 等。催 化剂有选择性，如 与 反应用Ag 催化生成 (环氧乙烷)、用 催化生 成 。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中 电倠化生成 、氯自由 基催化 分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发 展方向。完成下列小题。 5. 下列说法正确的是 A. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B. 与 反应中，Ag 催化能提高生成 的选择性 C. 制 反应中， 能加快化学反应速率 D. 与 反应中， 能减小该反应的焓变 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 汽车尾气处理： B. 电催化为 的阳极反应： 3/19 C. 硝酸工业中 的氧化反应： D. 和 催化制二甲醚： 7. 下列有关反应描述正确的是 A. 催化氧化为 ， 断裂 键 B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变 分解的历程 C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂 键和 键D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由 4/19 转变为 【答案】5. C 6. D 7. B 【解析】 【5 题详解】 A． 固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A 错误； B．根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag 催化生成 (环氧乙烷)、用CuCl2/ PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag 催化不能提高生成CH3CHO 的 选择性，B 错误； C． MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C 正确； D． V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D 错误； 故选C。 【6 题详解】 A． 该反应方程式配平错误，汽车尾气处理： ，A 错误； B． 电催化为 ，N 元素化合价降低，发生还原反应，应是在阴极发生反应，反应方程式是： ，B 错误； C． 硝酸工业中 发生催化氧化生成NO，NO 进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸，该氧化反 应： ，C 错误； D． 和 催化制二甲醚： ，D 正确； 故选D。 【7 题详解】 A． 催化氧化为 ， 断裂 键和 生成 ，A 错误； 4/19 B． 根据题意，氯自由基催化O3分解氟氯烃破坏臭氧层，则氟氯烃产生的氯自由基改变 分解的历程，B 正确； C． 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂 键，丁烷是饱和烷烃，没有 键，C 错误； D． 石墨碳原子轨道的杂化类型为转化为 ，金刚石碳原子轨道的杂化类型为 ，石墨转化为金刚石， 碳原子轨道的杂化类型由 转变为 ，D 错误；故选B。 5/19 8. 碱性锌锰电池的总反应为 ，电池构造示意图如图所示。下列有 关说法正确的是 A. 电池工作时， 发生氧化反应 B. 电池工作时， 通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成 ，转移电子数为 【答案】C 【解析】 【分析】Zn 为负极，电极反应式为： ，MnO2为正极，电极反应式为： 。 【详解】A．电池工作时， 为正极，得到电子，发生还原反应，故A 错误； B．电池工作时， 通过隔膜向负极移动，故B 错误； C．环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C 正确； D．由电极反应式 可知，反应中每生成 ，转移电子数 为 ，故D 错误； 故选C。 9. 化合物Z 是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 5/19 下列说法正确的是A . X 分 子中所有碳原子共平面 B. 最多能与 发生加成反应 C. Z 不能与 的 溶液反应 D. Y、Z 均能使酸性 溶液褪色 【答案】D 6/19 【解析】 【详解】A．X 中饱和的C 原子sp3杂化形成4 个单键，具有类似甲烷的四面体结构，所有碳原子不可能共 平面，故A 错误； B．Y 中含有1 个羰基和1 个碳碳双键可与H2加成，因此 最多能与 发生加成反应，故B 错误； C．Z 中含有碳碳双键，可以与 的 溶液反应，故C 错误； D．Y、Z 中均含有碳碳双键，可以使酸性 溶液褪色，故D 正确； 故选D。 10. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl 制备： 溶液 和 B. 金属Mg 制备： 溶液 C. 纯碱工业： 溶液 D. 硫酸工业： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2，H2和Cl2点燃反应生成HCl，故A 的转化可以实现； B．氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液，但是电解氯化镁溶液不能得到Mg，电解熔融MgCl2才能得 到金属镁单质，故B 的转化不能实现； C．纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3，然后NaHCO3受热分解为Na2CO3，故C 的转化不能实现； D．工业制备硫酸，首先黄铁矿和氧气反应生成SO2，但是SO2和水反应生成H2SO3，不能得到H2SO4，故 D 的转化不能实现； 故选A。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 6/19 A 用 溶液分别中和等体积的 溶液和 溶液， 酸性： 7/19 消耗的 溶液多 B 向 溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡 黄色沉淀 氧化性： C 向 浓度均为 的 和 混合溶液中滴加 少量 溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数： D 用pH 试纸分别测定 溶液和 溶液pH， 溶液pH 大 结合 能 力： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2SO4是二元酸，CH3COOH 是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH 酸性的强弱， 故A 错误； B．向 溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀，说明发生反应： ，氧化剂的氧化性大于氧化产物，因此氧化性： ，故B 正确； C． 和 均为白色沉淀，无法通过现象确定沉淀种类，无法比较 和 溶度积常 数的大小，故C 错误； D．比较 和 结合 能力，应在相同条件下测定相同浓度 溶液和 溶 液的pH，但题中未明确指出两者浓度相等，故D 错误； 故选B。 7/19 12. 室温下，通过下列实验探究 的性质。已知 ， 。 实验1：将 气体通入水中，测得溶液 。 实验2：将 气体通入 溶液中，当溶液 时停止通气。 8/19 实验3：将 气体通入 酸性 溶液中，当溶液恰好褪色时停止通气。 下列说法正确的是 A . 实验1 所得溶液中： B. 实验2 所得溶液中： C. 实验2 所得溶液经蒸干、灼烧制得 固体 D. 实验3 所得溶液中： 【答案】D 【解析】 【分析】实验1 得到H2SO3 溶液，实验2 溶液的pH 为4，实验2 为NaHSO3 溶液，实验3 和酸性 溶液反应的离子方程式为： 。 【详解】A ．实验1 得到H2SO3溶液，其质子守恒关系式为： ， 则 ，A 错误； B．实验2 为pH 为4，依据 ，则 = ，溶液，则 ，B 错误； C．NaHSO3溶液蒸干、灼烧制得 固体，C 错误； D．实验3 依据发生的反应： ，则恰好完全反应后 ，D 正确； 故选D。 13. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： 8/19 ① ② 、 下，将一定比例 、 混合气匀速通过 装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO 和 的 体积分数如图所示。下列说法正确的是 9/19 A. L4处与L5处反应①的平衡 常数K 相等 B. 反应②的焓变 C. L6处的 的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO 的生成速率小于 的生成速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K 不相等，A 错误； B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应， ΔH2<0，B 错误； C．从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没 有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大， 反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O 的消耗与生成，故 n 总减小而n(H₂O)增加，即H2O 的体积 分数会增大，故L6处的 H2O 的体积分数大于L5处，C 正确； D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明 CO 的生成速率大于 CH3OH 的生成速率，D 错误； 故选C。 二、非选择题：共4 题，共61 分。 14. 回收磁性合金钕铁硼( )可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。 （1）钕铁硼在空气中焙烧转化为 、 等(忽略硼的化合物)，用 盐酸酸浸后过滤得 9/19 到 溶液和含铁滤渣。Nd、Fe 浸出率( )随浸取时间变化如图 所示。 10/19 ①含铁滤渣的主要成分为_______(填化学式)。 ②浸出初期Fe 浸出率先上升后下降的原因是_______。 （2）含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。 ①用含有机胺( )的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的 溶液，原理为： (有机层) 已知： 其他条件不变，水层初始pH 在0.2~0.8 范围内，随水层pH 增大，有机层中Fe 元素含量迅速增多的原因是 _______。 ②反萃取后， 经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4 个Fe 原子位于晶胞体对角 线上，O 原子未画出)，其中原子数目比 _______。 （3）净化后的 溶液通过沉钕、焙烧得到 。 ①向 溶液中加入 溶液， 可转化为 沉淀。该反应的离子方程式为_ ______。 ②将 (摩尔质量为 )在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线 如图所示。 时，所得固体产物可表示为 ，通过以上实验数据确定该产物中 10/19 的比值_______(写出计算过程)。 11/19 【答案】（1） ①. . ②浸出初期，c(H+)较大，铁的浸出率较大 约5min 后，溶液酸性减弱， 水解生成 进入滤渣 （ 2 ） ① . 随 水 层 pH 增 大 ， 的 浓 度 减 小 ， 的化学平衡向正反应方向移动， 的化学平衡逆向移动，该平衡逆向移动引起 浓度的增大，进一步促进萃取平衡向萃取方向移动，导致 的浓度 增大，因此，有机层中Fe 元素含量迅速增多 ②. 2:1 （3） ①. . ②2:1 【解析】 【小问1 详解】 ①钕铁硼在空气中焙烧后得到的 、 均可溶于盐酸，得到含有 和 的溶液。由图 中信息可知，Nd 的浸出率逐渐增大，而Fe 的浸出率先增大后逐渐减小，说明随着Nd 的浸出率增大，稀 盐酸中的 的浓度逐渐减小， 逐渐增大导致 水解生成 沉淀，因此，含铁滤渣的主要成 分为 。 ②由①中分析可知，浸出初期Fe 浸出率先上升后下降的原因是：浸出初期，Fe2O3溶解，Fe 的浸出率增大， 约5min 随着Nd 的浸出率增大，稀盐酸中的 的浓度逐渐减小， 逐渐增大导致 水解生成 进入滤渣，Fe 的浸出率又减小。 11/19 【小问2 详解】 ①减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动，因此，其他条件不变，水层初始pH 在0.2~0.8 范围内， 随水层pH 增大， 的浓度减小， 的化学平衡向正反应方向移动， 又 的浓度减小使平衡 逆向移动，引起 浓度的增大，进一步促进平衡 12/19 向萃取方向移动，导致 的浓度增大，因此，有机层中Fe 元素含量迅速增多。 ②由铁酸铋晶胞结构示意图可知，晶胞中体内有4 个Fe 原子，面上有8 个Fe 原子，根据均摊法可知，Fe 原子的数目为 ； 原子全部在晶胞的面上，共有 ，因此，其中原子数目比 2:1。 【小问3 详解】 ①向 溶液中加入 溶液， 和 相互促进对方水解生成 沉淀和 CO2，该反应的离子方程式为 。 ② 的物质的量为 ，其在氮气氛围中焙烧后，金属元素 的质量和化合价均保持不变，因此， = ； 时剩余固体的质量为7.60 ，固体减少的质量为 ，由于碱式盐在受热分解时易变为正盐，氢氧化物分解得到氧化物和 ， 碳酸盐分解得到氧化物和 ，因此，可以推测固体变为 时失去的质量是生成 和 的质量；根据H 元素守恒可知，固体分解时生成 的质量为 ，则生成 的质量为 - = ，则生 成 的物质的量为 ，由C 元素守恒可知，分解后剩余的 的物质 12/19 的量为4×10-5mol- = ，因此可以确定该产物中 的比值为 。 15. F 是合成含松柏基化合物的中间体，其合成路线如下： 13/19 （1）A 分子中的含氧官能团名称为醚键和_______。 （2） 中有副产物 生成，该副产物的结构简式为_______。 （3） 的反应类型为_______；C 转化为D 时还生成 和_______(填结构简式)。 （4）写出同时满足下列条件的F 的一种芳香族同分异构体的结构简式：_______。 碱性条件下水解后酸化，生成X、Y 和Z 三种有机产物。X 分子中含有一个手性碳原子；Y 和Z 分子中均 有2 种不同化学环境的氢原子，Y 能与 溶液发生显色反应，Z 不能被银氨溶液氧化。 （5）已知： 与 性质相似。写出以 、 、 和 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 路线示例见本题题干) 【答案】（1）羰基 （2） 13/19 （3 ） ①. 消去反应 ②. N(CH3)3 （4 ） （5 ） 14/19 【解析】 【分析】A 中羰基相连的甲基发生加成反应，得到的羟基与(CH3)2NH 发生取代反应，得到物质B，B 中N 原子在CH3I 和Ag2O、H2O 的先后作用下，引入一个CH3，得到物质C；C 受热发生消去反应，+N(CH3)3同 OH-与相邻C 上的H 发生消去反应生成H2O 和N(CH3)3，生成碳碳双键得到物质D，D 的碳碳双键在H2O2 的碱溶液作用下发生反应，后再酸化引入两个羟基则得到物质E，两个羟基与CH3COCH3在HCl 环境中脱 去H2O 得到物质F。 【小问1 详解】 根据题中A 分子的结构可知，其含氧官能团有醚键和羰基。 【小问2 详解】 A 生成B 的过程是甲醛与A 中羰基相连的甲基发生加成反应，得到的羟基与(CH3)2NH 发生取代反应，结合 副产物的分子式 ，可推断该副产物是一分子A 结合了两分子的HCHO 和(CH3)2NH，结构简式 为 。 【 小问3 详解】据分析， 的反应类型为消去反应；C 转化为D 时还生成 和N(CH3)3。 【小问4 详解】 由题中F 的结构简式可知其分子式是C13H16O4，其不饱和度为6，其芳香族同分异构体在碱性条件下水解后 酸化，生成X、Y 和Z 三种有机产物，推断该同分异构体中含有两个酯基。X 分子中含有一个手性碳原子， 则有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团；Y 和Z 分子中均有2 种不同化学环境的氢原子，Y 14/19 能与 溶液发生显色反应，则Y 含有酚羟基，推断Y 的结构简式是 ，Z 不能被银氨溶液 氧化，则Z 不含醛基，推断Z 的结构简式是CH3COOH；则X 分子中共含有5 个C 原子，其中有-COOH 15/19 ，则推断其结构简式是 ；综上分析，该芳香族同分异构体的一种结构简式是 。 【小问5 详解】 结合物质E 生成F 的结构变化可推断 与 反应可生成目标产物的 部分；产物的 部分可由 生成 后与HCH