2023年高考化学试卷（全国乙卷）（解析卷）

1/16 2023 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试化学部分(全国乙卷) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 一、选择题：本题共13 小题，每小题6 分，共78 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。(化学部分为第7~13 题) 1. 下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A. 使用明矾对水进行净化 B. 雪天道路上撒盐融雪 C. 暖贴中的铁粉遇空气放热 D. 荧光指示牌被照发光 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的 铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝 胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化， 因此没有涉及到氧化还原反应，A 不符合题意； B．雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价 发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B 不符合题意； C．暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇 到空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转 化为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C 符合题意； D．荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化， 因此没有涉及到氧化还原反应，D 不符合题意； 综上所述，本题选C。 2. 下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是 A. ①的反应类 型为取代反应 B. 反应②是合成酯的方法之一 C. 产物分子中所有碳原子共平面 D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯 1/16 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应 类型为取代反应，A 叙述正确；B 2/16 ．反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为100%，因此，该反应是合 成酯的方法之一，B 叙述正确； C．乙酸异丙酯分子中含有4 个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子 和一个乙酰氧基，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，C 叙述 是错误； D．两个反应的产物是相同的，从结构上看，该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯，故其化学 名称是乙酸异丙酯，D 叙述是正确； 综上所述，本题选C。 3. 下列装置可以用于相应实验的是 A B C D 制备 分离乙醇和乙酸 验证 酸性 测量 体积 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Na2CO3固体比较稳定，受热不易分解，所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳，A 错 误； B．乙醇和乙酸是互溶的，不能采用分液的方式分离，应采用蒸馏来分离，B 错误； C．二氧化硫通入品红溶液中，可以验证其漂白性，不能验证酸性，C 错误； D．测量氧气体积时，装置选择量气筒，测量时要恢复到室温，量气筒和水准管两边液面高度相等时，氧 气排开水的体积与氧气的体积相等，即可用如图装置测量氧气的体积，D 正确； 故选D。 4. 一种矿物由短周期元素W、X、Y 组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y 原子序数依次增大。 2/16 简单离子 与 具有相同的电子结构。下列叙述正确的是 3/16 A. X 的常见化合价有 、 B. 原子半径大小为 C. YX 的水合物具有两性 D. W 单质只有4 种同素异形体 【答案】A 【解析】 【分析】W、X、Y 为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们 均为10 电子微粒， X 为O，Y 为Mg，W、X、Y 组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W 为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。 【详解】A．X 为O，氧的常见价态有-1 价和-2 价，如H2O2和H2O，A 正确； B．W 为C，X 为O，Y 为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小， 原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B 错误； C．Y 为Mg，X 为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与 碱反应，所以YX 的水合物没有两性，C 错误； D．W 为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D 错误； 故选A。 5. 一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是 A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉 淀 B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变 深 C 溴水颜色逐渐褪去 D 胆矾表面出现白色粉末 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化， 化学方程式为： 12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A 错误； B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为： 2 Na2S + O2 + 2 H2O 3/16 = 4 NaOH + 2 S↓，B 错误；C ．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢， Br2+H2O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2 4/16 ，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C 错误； D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为： CuSO4·5H2O= CuSO4+5H2O，方程式正确，D 正确； 故选D。 6. 室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。 将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时， 在硫电极发生反应： S8+e-→ S ， S +e-→S ，2Na++ S +2(1- )e-→Na2Sx 下列叙述错误的是 A. 充电时Na+从钠电极向硫电极迁移 B. 放电时外电路电子流动的方向是a→b C. 放电时正极反应为：2Na++ S8+2e-→Na2Sx D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。 【详解】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极， A 错误； B．放电时Na 在a 电极失去电子，失去的电子经外电路流向b 电极，硫黄粉在b 电极上得电子与a 电极释 放出的Na+结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B 正确； C．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na++ S8+2e-→Na2Sx，C 正确； D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D 正确； 4/16 故答案选A。7. 一定温度下，AgCl 和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 5/16 下列说法正确的是 A. a 点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl 沉淀 B. b 点时，c(Cl-)=c(CrO )，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4) C. Ag2CrO4+2Cl- 2AgCl+CrO 的平衡常数K=107.9 D. 向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 【答案】C 【解析】 【分析】根据图像，由(1.7，5)可得到Ag2CrO4 的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO )=(1×10-5)2×1×10- 1.7=10-11.7，由(4.8，5)可得到AgCl 的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8，据此数据计算各选 项结果。 【详解】A．假设a 点坐标为(4，6.5)，此时分别计算反应的浓度熵Q 得，Q(AgCl)=10-10.5，Q(Ag2CrO4)=10- 17，二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A 错误； B．Ksp为难溶物的溶度积，是一种平衡常数，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，根据分析可知，二者 的溶度积不相同，B 错误； C．该反应的平衡常数表达式为K= ，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K= = = = =1×107.9，C 正确； D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和 10-5.35，说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D 错误； 5/16 故答案选C。二、非选择题：本题共4 小题，共58 分。(必做题：26~28 题，选做题：35-36 题) 8. 元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H 6/16 元素分析。 回答下列问题： （1）将装有样品的Pt 坩埚和CuO 放入石英管中，先_______，而后将已称重的U 型管c、d 与石英管连接， 检查_______。依次点燃煤气灯_______，进行实验。 （2）O2的作用有_______。CuO 的作用是_______(举1 例，用化学方程式表示)。 （3）c 和d 中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c 和d 中的试剂不可调换，理由是_______。 A．CaCl2 B．NaCl C．碱石灰(CaO+NaOH) D．Na2SO3 （4）Pt 坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：_______。取下c 和d 管称重。 （5）若样品CxHyOz为0.0236g，实验结束后，c 管增重0.0108g，d 管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相 对分子量为118，其分子式为_______。 【答案】（1） ①. 通入一定的 O2 . ②装置气密性 ③. b、a （2） ①. 为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U 型管中 ②. CO+CuO Cu+CO2 （3） ①. A . ②C . ③碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳 （4）继续吹入一定量的O2，冷却装置 （5）C4H6O4 【解析】 【分析】利用如图所示的装置测定有机物中C、H 两种元素的含量，这是一种经典的李比希元素测定法， 将样品装入Pt 坩埚中，后面放置一CuO 做催化剂，用于催化前置坩埚中反应不完全的物质，后续将产物 吹入道两U 型管中，称量两U 型管的增重计算有机物中C、H 两种元素的含量，结合其他技术手段，从而 得到有机物的分子式。 【小问1 详解】 实验前，应先通入一定的O2吹空石英管中的杂质气体，保证没有其他产物生成，而后将已U 型管c、d 与 石英管连接，检查装置气密性，随后先点燃b 处酒精灯后点燃a 处酒精灯，保证当a 处发生反应时产生的 CO 能被CuO 反应生成CO2 6/16 【小问2 详解】 7/16 实验中O2的作用有：为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U 型管中；CuO 的作用是催 化a 处产生的CO，使CO 反应为CO2，反应方程式为CO+CuO Cu+CO2 【小问3 详解】 有机物燃烧后生成的CO2和H2O 分别用碱石灰和无水CaCl2吸收，其中c 管装有无水CaCl2，d 管装有碱石 灰，二者不可调换，因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳，影响最后分子式的确定； 【小问4 详解】 反应完全以后应继续吹入一定量的O2，保证石英管中的气体产物完全吹入两U 行管中，使装置冷却； 【小问5 详解】 c 管装有无水CaCl2，用来吸收生成的水蒸气，则增重量为水蒸气的质量，由此可以得到有机物中H 元素的 物质的量n(H)= = =0.0012mol；d 管装有碱石灰，用来吸收生成的CO2，则增重量 为CO2的质量，由此可以得到有机物中C 元素的物质的量n(C)= = =0.0008mol；有机 物中O 元素的物质的量为0.0128g，其物质的量n(O)= = =0.0008mol；该有机物中C、 H、O 三种元素的原子个数比为0.0008：0.0012：0.0008=2：3：2；质谱测得该有机物的相对分子质量为 118，则其化学式为C4H6O4； 【点睛】本实验的重点在于两U 型管的摆放顺序，由于CO2需要用碱石灰吸收，而碱石灰的主要成分为 CaO 和NaOH，其成分中的CaO 也可以吸收水蒸气，因此在摆放U 型管位置时应将装有碱石灰的U 型管置 于无水CaCl2之后，保证实验结果。 9. LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al 等 元素）制备LiMn2O4的流程如下： 已知： 7/16 Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。回答下列问题： （1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1 例)。 （2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。 （3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7 8/16 ，除去的金属离子是_______。 （4）加入少量BaS 溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。 （5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定， 应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。 （6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。 【答案】（1） ①. MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ . ②粉碎菱锰矿 （2） ①. 将Fe2+氧化为Fe3+ . ②Fe3+可以催化H2O2分解 （3） ①. 2.8×10-9 . ②Al3+ （4）BaSO4、NiS （5） ①. Mn2++2H2O H2↑+MnO2↓+2H+ . ②加入MnSO4 （6）2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑ 【解析】 【分析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中 的Fe、Ni、Al 等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；随 后将溶液pH 调至制约等于7，此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的Al3+沉淀 出来；随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2+沉淀，得到相应的滤渣；后溶液中含有大量的Mn2+，将此溶液 置于电解槽中电解，得到MnO2，将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4。 【小问1 详解】 菱锰矿中主要含有MnCO3 ，加入硫酸后可以与其反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为： MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；为提高溶矿速率，可以将菱锰矿粉碎；故答案为： MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑、粉碎菱锰矿。 【小问2 详解】 根据分析，加入MnO2的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化为Fe3+，但不宜使用H2O2氧化Fe2+，因为 氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2 分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+；故答案为：将Fe2+氧化为 Fe3+、Fe3+可以催化H2O2分解。 【小问3 详解】 溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此时体系中含有的c(Fe3+)= 9/16 =2.8×10-9mol·L-1，这时，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，认为Fe3+已经沉淀完全；用石灰乳 调节至pH≈7 ，这时溶液中c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1 ，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1 ，c(Ni2+)=5.5×10- 4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，这一阶段除去的金属离子是Al3+；故答案为：2.8×10-9、 Al3+。 【小问4 详解】 加入少量BaS 溶液除去Ni2+，此时溶液中发生的离子方程式为BaS+Ni2++SO =BaSO4↓+NiS↓，生成的沉淀 有BaSO4、NiS。 【小问5 详解】 在电解槽中，Mn2+发生反应生成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++2H2O H2↑+MnO2↓+2H+；电解时电 解液中Mn2+大量减少，需要加入MnSO4 以保持电解液成分的稳定；故答案为：Mn2++2H2O H2↑+MnO2↓+2H+、加入MnSO4。 【小问6 详解】 煅烧窑中MnO2 与Li2CO3 发生反应生成LiMn2O4 ，反应的化学方程式为2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑；故答案为：2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。 10. 硫酸亚铁在 工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。 回答下列问题： （1）在 气氛中， 的脱水热分解过程如图所示： 9/16 根据上述实验结果，可知 _______， _______。 （2）已知下列热化学方程式： 10/16 则 的 _______ 。 （3）将 置入抽空的 刚性容器中，升高温度发生分解反应： ( ) Ⅰ。平衡时 的关系如下图所示。 时，该反 应的平衡总压 _______ 、平衡常数 _______ 。 随反应温度升高而_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）提高温度，上述容器中进一步发生反应 ( ) Ⅱ，平衡时 _______(用 表示)。在 时， ，则 _______ ， _______ (列出计算式)。 【答案】（1） ①. 4 . ②1 （2）(a+c-2b) （3） ①. 3 . ② . ③增大 10/16 （4） ①. . ②46.26 . ③ 【解析】 【小问1 详解】 由图中信息可知，当失重比为19.4%时， 转化为 ，则 11/16 ，解之得 =4；当失重比为38.8%时， 转化为 ，则 ，解之 得y=1。 【小问2 详解】 ① ② ③ 根据盖斯定律可知，①+ - ③② 2 可