2023届全国甲卷化学仿真卷（九）
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的物质是
A．AlCl3 B．NaAlO2 C．Al(OH)3 D．Na2CO3
2．有关氮原子核外p亚层中的电子的说法错误的是
A．能量相同 B．电子云形状相同
C．电子云伸展方向相同 D．自旋方向相同
3．从原子结构角度判断，下列说法不正确的是
A．稳定性： B．可以与反应生成
C．第一电离能P>S>N D．碳化硅(SiC)中C为-4价
4．25℃时，关于pH均为11、体积均为15mL的氨水与NaOH溶液的下列说法中不正确的是
A．温度不变，加水稀释至1500mL后，氨水中c(OH-)>1×10-5mol·L-1
B．分别加入pH=3、V=15mL的盐酸，所得溶液的pH：氨水>NaOH溶液
C．氨水中n(NH)
5．我国科研工作者构建了一种在反应过程中能同时活化水和甲醇的双功能结构催化剂，用以解决氢气的高效存储和安全运输。下图是甲醇脱氢转化的反应历程(TS表示过渡态)。
下列说法错误的是
A．CH3OH的脱氢反应是分步进行的
B．甲醇脱氢反应历程的最大能垒(活化能)是1.30 eV
C．甲醇脱氢反应中断裂的化学键有C—H键和O—H键
D．该催化剂的研发为醇类重整产氢的工业应用提供了思路
6．硫酸盐(含、)气溶胶是的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．硫酸盐气溶胶呈酸性 B．该过程包含了硫氧键的断裂与形成
C．是生成硫酸盐的氧化剂 D．是一种含S、O、N元素的化合物
7．W、X、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Z是非金属元素，W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应生成盐和水，向一定量的W的最高价氧化物对应的水化物溶液中逐滴加入XZ3溶液，生成的沉淀X(OH)3的质量随XZ3溶液加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A．d点对应的溶液中:K+、NH4+、CO32-、I-
B．c点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3-、Na+
C．b点对应的溶液中:Na+、S2-、SO42-、Cl-
D．a点对应的溶液中:Na+、K+、S042-、HCO3-
二、实验题
8．我国有丰富的Na2SO4资源，2020年10月，中科院工程研究所公布了利用Na2SO4制备重要工业用碱(NaHCO3)及盐(NaHSO4)的闭路循环绿色工艺流程：
某校化学兴趣小组根据该流程在实验室中进行实验。回答下列问题：
(1)用以下实验装置图进行流程中的“一次反应”。
①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为___________ ；橡皮管a的作用是___________。
②装置B中加入CCl4的目的是___________。
③装置D中发生的离子方程式是___________。
④装置C中的试剂b是___________。
(2)在“二次反应”中，硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O，分离该复盐与溶液需要的玻璃仪器有___________。
(3)依据该流程的闭路循环绿色特点，“一次反应”与“煅烧(350℃)”的实验中均采用下图所示装置处理尾气，则烧杯中的X溶液最好选用___________溶液。
(4)测定产品硫酸氢钠的纯度：称取12.5 g所得产品，配成1000 mL溶液，每次取出配制的溶液20 mL，用0.1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定，测得的实验数据如下表：
序号 l 2 3 4
标准溶液体积/ mL 20.05 18.40 19.95 20.00
所得产品硫酸氢钠的纯度为___________(以百分数表示，保留三位有效数字)。
(5)分析上述流程图，写出利用该流程制备两种盐的总反应的化学方程式___________。
三、有机推断题
9．有机化合物G是一种生物降解塑料，其合成路线如下:
已知：①(R1、R2表示烃基)
②E不能与银氨溶液发生反应，但能与Na反应。
③
(1)A的化学名称为________
(2)生成B的反应类型为________，生成C的反应类型为________
(3)由B生成C的化学方程式为________
(4)G的结构简式为________
(5)E的同分异构体很多，能同时满足下列条件的链状化合物共有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰值，且峰面积比为2:2:1:1的结构简式为_______。
①含有三种官能团;②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;③氧原子不与碳碳双键相连④与Na反应可放出氢气。
(6)写出用苯和CH3COCl为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选)：_____。
四、工业流程题
10．工业上用电解溶液生成的氯气为原料，生产溴酸钾的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)惰性电极电解溶液产生氯气总反应的离子方程式为______________。
(2)“合成I”中得到，该反应的还原剂是______________；“合成II”中加入的目的是____________。
(3)结合溶解度曲线分析，“合成Ⅲ”为复分解反应，该反应能发生的原因是____________；若向溶液中加入______________粉末，可使溶液中的降为[假设溶液体积不变，已知该温度下]。“合成III”实际中用饱和溶液而不用粉末的优点是______________(写一条)。
(4)为了从过滤II后的滤液中获得氯化镁结晶，依次要经过________、___________操作。
(5)另一种产生溴酸盐的方法是用溶液吸收，同时生成气体。写出相应的化学方程式______________；原子经济性更高的是______________(填“吸收法”或“氯气氧化法”)。
五、原理综合题
11．高铁酸钠的化学式为Na2FeO4，按要求回答下列问题：
(1)高铁酸钠主要通过如下反应制取：，则X的化学式为________。
(2)高铁酸钠是一种新型净水剂，在水中可以发生如下反应：。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有_________性，而能够除去水中悬浮物是因为_____________________。
(3)在水溶液中的存在形态如图所示。向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为____________________。
(4)高铁电池是一种新型可充电电池，电解池为碱溶液，其反应式为则电池正极材料是___，充电时电池正极_____（填“得”“失”）电子，放电时电池的负极反应式为________。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．氯化铝和盐酸不反应，A错误；
B．偏铝酸钠和氢氧化钠不反应，B错误；
C．氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，C正确；
D．碳酸钠与氢氧化钠不反应，D错误；
答案选C。
2．C
【详解】氮原子核外电子排布为：1s22s22p3，2px1、2py1 和2pz1 上的电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同，但电子云伸展方向不相同，故选C。
3．C
【详解】A．N、P、As为同一主族元素，从上往下元素的电负性(非金属性)依次减弱，故简单气体氢化物的稳定性：，A正确；
B．已知N的非金属性强于P，则其最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3＞H3PO4，根据强酸制弱酸的规律可知，可以与反应生成，B正确；
C．元素的第一电离能变化规律为：同一周期从左往右呈增大趋势，IIAIIIAVAVIA之间反常，同一主族从上往下依次减小，故第一电离能大小关系为：N＞P＞S，C错误；
D．已知C的电负性比Si的大，碳化硅(SiC)中C显负价，故C为-4价，D正确；
故答案为：C。
4．C
【详解】A．pH=11的氨水中溶质的物质的量浓度大于1×10-3mol/L，pH=11的NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为1×10-3mol/L，温度不变，当溶液稀释至100倍时，NaOH溶液中的c(OH-)=1×10-5mol/L，而NH3·H2O属于弱电解质，稀释时电离程度增大，其c(OH-)＞1×10-5mol/L，故A说法正确；
B．pH=3的盐酸中c(H+)=1×10-3mol/L，溶质的物质的量浓度为1×10-3mol/L，分别加入等体积pH=3的氨水与NaOH溶液中时，NaOH恰好完全反应，而NH3·H2O过量，所得混合溶液的pH：NaOH溶液＜氨水，故B说法正确；
C．两溶液中分别存在电荷守恒：，，又由于两溶液的pH相同，即两溶液中的c(H+)和c(OH-)分别相等，可得，两溶液的体积相等，则，故C说法错误；
D．温度升高促进NH3·H2O的电离，而温度升高对NaOH没有影响，所以温度升高时pH：NaOH溶液＜氨水，则水的电离程度：氨水＜NaOH溶液，故D说法正确；
答案为C。
5．B
【分析】由图示可知，CH3OH的脱氢反应是分四步进行的，逐步脱去一个氢原子，前三步断裂的是C—H键，第四步断裂的是氢氧键，最后生成一氧化碳和氢气，然后分析。
【详解】A．根据分析可知，CH3OH的脱氢反应是分步进行的，逐步脱去氢原子得到一氧化碳和氢气，故A正确；
B．活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量，甲醇脱氢反应历程的最大能垒(活化能)是第四步脱氢，活化能=-2.02eV -(-2.69 eV)=0.67eV，故B错误；
C．前三步断裂的是C—H键，第四步断裂的是氢氧键，甲醇脱氢反应中断裂的化学键有C—H键和O—H键，故C正确；
D．甲醇脱氢过程中，经历的反应历程为其他醇类物质脱氢提供了依据，该催化剂的研发为醇类重整产氢的工业应用提供了思路，故D正确；
答案选B。
6．D
【详解】A．硫酸盐(含、)气溶胶含有，结合雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理中有水参与，表明可在水中电离，所以硫酸盐气溶胶呈酸性，A正确，不符合题意；
B．该反应通过水桥进行电子转移，而电子转移促进了中S-O键的解离，进而形成，最后转化为，结合反应机理示意图，可以判断出形成了S-O键，所以该过程包含了硫氧键的断裂与形成，B正确，不符合题意；
C．依据雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理可知，反应中转化为，转化为，N元素化合价下降了，作为生成硫酸盐的氧化剂，C正确，不符合题意；
D．结合反应机理示意图可知，是与一分子的反应得到，为带有一个负电荷的微粒，D错误，符合题意；
故合理选项为D。
7．C
【详解】W、X、Z依次为Na 、Al、 Cl。分析反应历程可知a点溶液为强碱性溶液，HCO3－不可以大量共存；b点溶液为中性溶液，对应离子可以大量共存；c点溶液中存在Cl－可与Ag＋生成白色沉淀；d点溶液中存在Al3＋可与CO32－发生双水解。答案选C。
8． 分液漏斗 平衡气压，使氨水能顺利滴下 防止溶液倒吸 CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 ↑+ H2O 饱和NaHCO3溶液 烧杯、玻璃棒、漏斗 Na2SO4 96.0% Na2SO4 + CO2 + H2O = NaHSO4 + NaHCO3
【分析】由实验装置可知“一次反应”中A装置是用浓氨水和碱石灰作用制备氨气，通入B装置中导管插入到CCl4溶液中可以防倒吸，装置D为实验制备CO2的装置，反应为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，装置C则是装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，用于除去CO2中的HCl，装置B为反应装置，反应方程式为：Na2SO4+2NH3+2H2O+2CO2=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4，然后过滤分离出硫酸铵溶液，进入“二次反应”室，硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4 (NH4)2SO4 2H2O，然后对复盐进行煅烧，反应为：Na2SO4 (NH4)2SO4 2H2O 2NaHSO4+2NH3+2H2O，“一次反应”和“煅烧”均产生含有NH3的尾气，该流程的闭路循环绿色特点可知，应用硫酸钠溶液吸收，计算中多次测量求平均值时，应将明显误差的第二组数据舍去再进行计算。
【详解】(1)①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为分液漏斗；橡皮管a的作用是平衡气压，使氨水能顺利滴加；
②NH3和CO2不溶于CCl4，装置B中加入CCl4的目的是防止溶液倒吸；
③装置D中盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳和水，发生的离子方程式是CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 ↑+ H2O；
④分析可知，装置C是除去CO2中混有的HCl，应选用饱和NaHCO3溶液；
(2)分离该复盐(沉淀)与溶液的操作是过滤，需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗；
(3)依据该流程的闭路循环绿色特点可知，使用Na2SO4溶液吸收尾气；
(4)舍去偏差较大的第2次数据，平均使用NaOH标准溶液20 mL，所得产品硫酸氢钠的纯度=×100%=96.0%；
(5)由流程图知，该流程总反应的化学方程式为Na2SO4 + CO2 + H2O = NaHSO4 + NaHCO3。
9． 环己烷 取代反应 消去反应 3
【详解】(1)苯与氢气在一定条件下发生加成反应生成A（），其名称为环己烷；(2)在光照下与Br2发生取代反应生成B（），发生消去反应生成C（）；(3) 在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成；化学方程式为：；(4)根据信息②，并结合F的分子式可知，1个CHCH分子与2个HCHO分子发生加成反应生成E（HOCH2CCCH2OH）。HOCH2CCCH2OH在一定条件下与氢气发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH。根据题目信息反应①，被酸性高锰酸钾溶液氧化生成HOOC-(CH2)4-COOH(D), HOOC-(CH2)4-COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH在一定条件下发生缩聚反应生成G，其结构简式为；(5) HOCH2CCCH2OH的同分异构体为链状结构，①含有三种官能团；②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;③氧原子不与碳碳双键相连④与Na反应可放出氢气，则分子中含有-CHO、-OH，氧原子不能与碳碳双键直接连接，符合条件的有如下3种同分异构体：、、；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为2:2:1:1； (6)根据题目信息，苯和CH3COCl发生取代反应生成，与氢气发生加成反应生成，发生消去反应生成，与溴发生加成反应的产物再水解得到，则合成路线为：。
10．(1)
(2) 与反应得到溴酸根离子，在合成Ⅲ中更多地生成溴酸钾与氯化镁分离，提高的纯度
(3) 反应体系中溶解度较小，析出沉淀 1.08 用饱和溶液沉淀速率更快或转化率(利用率)更高
(4) 蒸发结晶 趁热过滤
(5) 氯气氧化法
【分析】工业上用电解饱和食盐水生成氯气生产溴酸钾的工艺流程，分析流程可知，饱和食盐水电解生成氯气具有氧化性，在水中和溴单质反应生成溴酸和氯化氢，加入过量氧化镁和盐酸溴酸反应生成氯化镁和溴酸镁，过滤得到滤液中加入饱和氯化钾溶液，溴酸镁在饱和溶液中析出晶体，以此解答。
【详解】（1）用惰性电极电解 MgCl2溶液过程中，阳极2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极2H2O+2e-+Mg2+=H2↑+ Mg(OH)2↓， 总反应的离子方程式为。
（2）“合成I”发生反应是氯气在水溶液中氧化溴单质为溴酸，反应的化学方程式5Cl2+Br2+6H2O=2HBrO3+10HCl，Br元素化合价上升，该反应的还原剂是；依据流程分析可知，加入和溶液中反应得到溴酸根离子，在合成Ⅲ中更多地生成溴酸钾与氯化镁分离，提高的纯度。
（3）过量氧化镁和盐酸溴酸反应生成氯化镁和溴酸镁，加入饱和氯化钾溶液，反应体系中溶解度较小，析出沉淀，发生了复分解反应；降为时，即需要沉淀2×0.15mol/L×2-2×0.1mol/L=0.4mol，需要消耗0.4molKCl，此时溶液中剩余c(K+)=，需要加入KCl的物质的量n(K+)=0.34mol/L×2L+0.4mol=1.08mol；“合成III”实际中用饱和溶液而不用粉末的优点是：用饱和溶液沉淀速率更快或转化率(利用率)更高。
（4）氯化镁的溶解度随温度变化较大，可以通过重结晶的方法从溶液中获得氯化镁结晶，依次要经过蒸发结晶、冷却结晶操作。
（5）和反应生成、和KBr，Br元素化合价由0价上升到+5价，又由0价下降到-1价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为： ；该方法中部分转化为KBr，氯气氧化法中全部转化为，所以原子经济性更高的是氯气氧化法。
11．(1)NaCl
(2) 强氧化性 因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质
(3)
(4) 得
【详解】（1）反应中，可由质量守恒定律确定X为NaCl；故答案为NaCl。
（2）高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，能杀菌、消毒；而能够除去水中悬浮物是因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质；故答案为强氧化性；因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质。
（3）根据在水溶液中的存在形态如图所示，pH=8时有和，加入KOH溶液，发生反应，离子方程式为：；故答案为。
（4）总反应式为，电池正极材料为；充电时电池正极得一电子，放电时电池的负极反应式为；故答案为；得；。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
