2023年高考化学试卷（新课标）（解析卷）

1/16 2023 年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷） 理科综合化学学科 1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是 A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物 C. 古陶瓷修复所用的 熟石膏，其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3 【答案】C 【解析】 【详解】A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分子， A 正确； B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B 正确； C．熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C 错误； D．Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D 正确； 故答案选C。 2. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。 下列说法错误的 是 A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3 个手性碳 C. 反应式中化合物X 为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应 【答案】B 【解析】 【 详解】A．该高分子材料中含有酯基，可以降解，A 正确； B．异山梨醇中 四处的碳原子为手性碳原子，故异山梨醇分子中有4 个手性碳， 1/16 B 错误； C．反应式中异山梨醇释放出一个羟基与碳酸二甲酯释放出的甲基结合生成甲醇，故反应式中X 为甲醇，C 正确；D．该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成，属于缩聚反应，D 正确； 2/16 故答案选B。 3. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为 ，部分晶体结构如下图所示，其中 为平面结构。 下列说法正确的是 A. 该晶体中存在N-H…O 氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．由晶体结构图可知， 中的 的 与 中的 形成氢键，因此， 该晶体中存在 氢键，A 说法正确； B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA 元素的原子结构比较稳定，其第一电 离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B 说法不 正确； C．B、C、O、N 的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C 说法不 正确； D． 为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂化类型均为 ； 中B 与4 个O 形成了4 个σ 键，B 没有孤电子对，则B 的原子轨道杂化类型为 ； 中O 分别与B 和C 形成了2 个σ 键，O 原子还有2 个孤电子对，则O 的原子轨道的杂化类型均为 ；综上所述，晶体中B、 2/16 О 和N 原子轨道的杂化类型不相同，D 说法不正确； 综上所述，本题选A。 4. 一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是 3/16 A. 放电时 为正极 B. 放电时 由负极向正极迁移 C. 充电总反应： D. 充电阳极反应： 【答案】C 【解析】 【分析】由题中信息可知，该电池中Zn 为负极、 为正极，电池的总反应为 。 【详解】A．由题信息可知，放电时， 可插入 层间形成 ， 发生了还原反 应，则放电时 为正极，A 说法正确； B．Zn 为负极，放电时Zn 失去电子变为 ，阳离子向正极迁移，则放电时 由负极向正极迁移，B 说法正确； C．电池在放电时的总反应为 ，则其在充电时的总反应为 ，C 说法不正确； D．充电阳极上 被氧化为 ，则阳极的电极反应为 ，D 说法正确； 综上所述，本题选C。 3/16 5. 根据实验操作及现象，下列结论中正确的是 选 项 实验操作及现象 结论 A 4/16 常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明 显现象 稀硝酸的氧化性比 浓硝酸强 B 取一定量 样品，溶解后加入 溶液，产生白色沉淀。加入浓 ，仍有沉淀 此样品中含有 C 将银和 溶液与铜和 溶液组成原电池。连通后银表面有银白 色金属沉积，铜电极附近溶液逐渐变蓝 的金属性比 强 D 向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅 溴与苯发生了加成 反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下，铁片与浓硝酸会发生钝化，导致现象不明显，但稀硝酸与铁不发生钝化，会产生气 泡，所以不能通过该实验现象比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，A 错误； B．浓硝酸会氧化亚硫酸根生成硫酸根，仍然产生白色沉淀，所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫 酸根，B 错误； C．铜比银活泼，在形成原电池过程中，做负极，发生氧化反应，生成了铜离子，导致溶液变为蓝色，所 以该实验可以比较铜和银的金属性强弱，C 正确； D．向溴水中加入苯，苯可将溴萃取到上层，使下层水层颜色变浅，不是溴与苯发生了加成反应，D 错误； 故选C。 6. “肼合成酶”以其中的 配合物为催化中心，可将 与 转化为肼( )，其反应历程 如下所示。 4/16 下列说法错误的 是A. 、 和 均为极性分子 B. 反应涉及 、 键断裂和 键生成 5/16 C. 催化中心的 被氧化为 ，后又被还原为 D. 将 替换为 ，反应可得 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH2OH，NH3，H2O 的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A 正确； B．由反应历程可知，有N－H，N－O 键断裂，还有N－H 键的生成，B 正确； C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C 正确； D．由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH 替换为ND2OD， 不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D 错误； 故选D。 7. 向 饱和溶液(有足量 固体)中滴加氨水，发生反应 和 ， 与 的关系如下 图所示(其中M 代表 、 、 或 )。 下列说法错误的是 A. 曲线I 可视为 溶解度随 浓度变化曲线 B. 的溶度积常数 C. 反应 的平衡常数K 的值为 D. 时， 5/16 溶液中 【答案】B 【解析】 6/16 【分析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等，向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小， 氯离子浓度增大、一氨合银离子增大，继续滴加氨水，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲 线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。 【详解】A．由分析可知，曲线I 为二氨合银离子与氨气浓度对数变化的曲线，可视为氯化银溶解度随 浓度变化曲线，故A 正确； B．由分析可知，曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度 对数变化的曲线，由图可知，氨分子浓度小于10—6mol/L 时，溶液中银离子和氯离子浓度均为10—5mol/L ，则氯化银的溶度积为10—5×10—5=10—10，故B 错误； C．由图可知，氨分子浓度对数为—1 时，溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10—2,35mol/L 和10—5.16mol/L，则 的平衡常数K= = = = ，故C 正确； D．由分析可知，曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度 对数变化的曲线，则 时，溶液中 ， 故D 正确； 故选B。 8. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化 合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示： 已知：最高价 6/16 铬酸根在酸性介质中以 存在，在碱性介质中以 存在。 回答下列问题： （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为_______(填化学式)。 7/16 （2）水浸渣中主要有 和_______。 （3）“沉淀”步骤调 到弱碱性，主要除去的杂质是_______。 （4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以 和 的形式沉淀，该步需要控制溶液的 以达到最好的除杂效果，若 时，会导致_______； 时，会导致_______。 （5）“分离钒”步骤中，将溶液 调到1.8 左右得到 沉淀， 在 时，溶解为 或 在碱性条件下，溶解为 或 ，上述性质说明 具有_______(填标号)。 A．酸性 B．碱性 C．两性 （6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠( )溶液，反应的离子方程式为_______。 【答案】（1）Na2CrO4 （2）Fe2O3 （3）SiO （4） ①. 不能形成 沉淀 ②. 不能形成 沉淀 （5）C （6）2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O 【解析】 【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的 最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫 酸调节溶液pH 将硅元素转化为硅酸沉淀，过滤得到硅酸滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵 溶液将硅元素、磷元素转化为 和 沉淀，过滤得到含有 、 的 滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH 将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液； 向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH 将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤 得到氢氧化铬。 【小问1 详解】 由分析可知，煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠，故答案为：Na2CrO4； 【小问2 详解】 7/16 由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化铁，故答案为：Fe2O3 Fe2O3；【小问3 详解】 由分析可知，沉淀步骤调pH 到弱碱性的目的是将硅元素转化为硅酸沉淀，故答案为：SiO ； 【小问4 详解】 8/16 由分析可知，加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为 和 沉 淀，若溶液pH<9 时，会导致磷元素不能形成 沉淀若溶液pH>9 时，会导镁离子生成氢氧化 钠沉淀，不能形成 沉淀，导致产品中混有杂质，故答案为：不能形成 沉淀；不能形 成 沉淀； 【小问5 详解】 由题给信息可知，五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水，也能与碱溶液发生生成盐和水的两性氧化物， 故选C； 【小问6 详解】 由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应的离子方程式为 2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O，故答案为：2Cr2O +3S2O +10H+=4Cr3++6SO +5H2O。 9. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下： 相关信息列表如下： 物质 性状 熔点/ ℃ 沸点/ ℃ 溶解性 安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水 溶于热水、乙醇、乙酸 二苯乙二 酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水 溶于乙醇、苯、乙酸 冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶 装置示意图如下图所示，实验步骤为： 8/16 ①在圆底烧瓶中加入 冰乙酸、 水及 ，边搅拌边加热，至固体全部溶解。② 停止加热，待沸腾平息后加入 安息香，加热回流 。 ③加入 水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。 ④过滤，并用冷水洗涤固体3 次，得到粗品。 9/16 ⑤粗品用的 乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶 。 回答下列问题： （1）仪器A 中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质。 （2）仪器B 的名称是_______；冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。 （3）实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是_______。 （4）在本实验中， 为氧化剂且过量，其还原产物为_______；某同学尝试改进本实验：采用催化量 的 并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行_______？简述判断理由_______。 （5）本实验步骤①~③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止_______。 （6）若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度 的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。 a．热水 b．乙酸 c．冷水 d．乙醇 （7）本实验的产率最接近于_______(填标号)。 a． b． c． d． 【答案】（1）油 （2） ①. 球形冷凝管 ②. a （3）防暴沸 （4） ①. FeCl2 . ②可行 ③. 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与 反应 （5）溶解安息香，防止安息香析出 （6）a （7）b 【解析】【分析】在圆底烧瓶中加入10 mL 冰乙酸，5mL 水，及9.0gFeCl3· 6H2O，加热至固体全部溶解， 停止加热，待沸腾平息后加入2.0g 安息香，加热回流45-60min，反应结束后加入50mL 水，煮沸后冷却， 析出黄色固体，即为二苯乙二酮，过滤，用冷水洗涤固体三次，得到粗品，再用75%乙醇重结晶，干燥后 9/16 得到产品1.6g，据此解答。 【小问1 详解】 10/16 该实验需要加热使冰乙酸沸腾，冰乙酸的沸点超过了100℃，应选择油浴加热，所以仪器A 中应加入油作 为热传导介质，故答案为：油； 【小问2 详解】 根据仪器的结构特征可知，B 为球形冷凝管，为了充分冷却，冷却水应从a 口进，b 口出，故答案为：球形 冷凝管；a； 【小问3 详解】 步骤②中，若沸腾时加入安息香，会暴沸，所以需要沸腾平息后加入，故答案为：防暴沸； 【小问4 详解】 FeCl3为氧化剂，则铁的化合价降低，还原产物为FeCl2，若采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮， 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应，故答案为：FeCl2；可行；空气可以将 还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应； 【小问5 详解】 由表格中信息可知，安息香难溶于冷水，溶于热水，乙醇，乙酸，所以步骤①～③中，乙酸除做溶剂外， 另一主要作用是溶解安息香，防止安息香析出，故答案为：溶解安息香，防止安息香析出； 【小问6 详解】 根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于热水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以采用热水洗涤粗 品除去安息香，故答案为：a； 【小问7 详解】 2.0g 安息香（C14H12O2）的物质的量约为0.0094mol，理论上可产生二苯乙二酮（C14H10O2）的物质的量约 为0.0094mol，质量约为1.98g，产率为 =80.8%，最接近80%，故答案为：b。 10. 氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1 数据计算反应 的 _______ 。 10/16 （2）研究表明，合成氨反应在 催化剂上可能通过图2 机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 11/16 表示被吸附于催化剂表面的 )。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______(填步 骤前的标号)，理由是_______。 （3）合成氨催化剂前驱体(主要成分为 )使用前经 还原，生成 包裹的 。已知 属 于立方晶系，晶胞参数 ，密度为 ，则 晶胞中含有 的原子数为_______(列出计 算式，阿伏加德罗常数的值为 )。 （4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。 其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i 的 摩尔分数： ) ①图中压强由小到大 的顺序为_______，判断的依据是_______。 ②进料组成中含有情性气体 的图是_______。 ③图3 中，当 、 时，氮气的转化率 _______。该温度时，反应 的平衡常数 _______ (化为最简式)。 11/16 【答案】（1） （2） ①. (ⅱ) . ②在化学反应中，最大的能垒为速率控制步骤，而断开化学键的步 骤都属于能垒，由于 的键能比H-H 键的大很多，因此，在上述反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ) （3） （4） ①. . ② 12/16 合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 ③. 图4 . ④ . ⑤ 【解析】 【小问1 详解】 在化学反应中，断开化学键要消耗能量，形成化学键要释放能量，反应的焓变等于反应物的键能总和与生 成物的键能总和的差，因此，由图1 数据可知，反应 的 。 【小问2 详解】 由图1 中信息可知， 的 ，则 的键能为 ； 的 ，则H-H 键的键能为 。在化学反应中，最大的能垒 为速率控制步骤，而断开化学键的步骤都属于能垒，由于 的键能比H-H 键的大很多，因此，在上述 反应机理中，速率控制步骤为(ⅱ)。 【小问3 详解】 已知 属于立方晶系，晶胞参数 ，密度为 ，设其晶胞中含有 的原子数为 ，则 晶体密度 ，解之得 ，即 晶胞中含有 的 原子数为 。 12/16 【小问4 详解】 ①合成氨的反应中，压强越大越有利于氨的合成，因此，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。由图中信息 可知，在相同温度下，反应达平衡时氨的摩尔分数 ，因此，图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是：合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大。 ②对比图3 和图4 中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图4 中平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下 充入情性气体 ，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要朝气体分子数增 大的方向移动，因此，充入情性气体 不利于合成氨，进料组成中含有情性气体 的图是图4。 ③图3 中，进料组成为 两者物质的量之比为3:1。假设进料中氢气和氮气的物质的 量分别为3mol 和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有： 13/16 当 、 时， ，解之得 ，则氮气的转化率 ，平衡时 、 、 的物质 的量分别为 、2 、 ，其物质的量分数分别为 、 、 ，则该温度下 因此，该温度时，反应 的平衡常数 。 11. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合 成路线之一。 13/16 回答下列问题： （1）A 的化学名称是_______。（2）C 中碳原子的轨道杂化类型有_______种。 （3）D 中官能团的名称为_______、_______。 （4）E 与F 反应生成G 的反应类型为_______。 （