备战2023年高考化学模拟卷04（北京）
（本卷共19小题，满分100分）
第I部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 中草药“当归”中含有4—羟基—3—丁基苯酞。下列关于该物质的说法正确的是
A. 能发生水解反应
B. 分子式为C13H14O3
C. 能与溴水发生取代和加成反应
D. 能与NaHCO3溶液反应产生CO2
【答案】A
【解析】 含有酯基，能发生水解反应，A正确；分子式为C12H14O3，B错误；能与溴水发生取代反应，没有双键，不能与溴水发生加成反应，C错误；含有酚羟基，不含羧基，不能与与NaHCO3溶液反应产生CO2，D错误；故选A。
2.(2022·北京模拟)下列化学用语表示正确的是( )
A．PCl3的电子式为
B．乙炔的球棍模型：
C．聚氯乙烯的结构简式：
D．离子结构示意图：可表示16O2－，也可表示18O2－
【答案】 D
【解析】 PCl3中P、Cl原子最外层都有8个电子，正确的电子式为，A错误；乙炔分子中存在碳碳三键，为直线形分子，球棍模型为，B错误；聚氯乙烯的结构简式为，C错误；16O2－、18O2－质子数相同，都为氧离子，核外有10个电子，有2个电子层，最外层电子数为8，结构示意图为，D正确。
3.下列化学用语不正确的是
A. 苯的实验式：CH B. 乙酸分子比例模型：
C. 氢氧化钠的电子式： D. 乙炔的结构式：H—C≡C—H
【答案】C
【解析】苯的分子式是C6H6，所以苯的实验式是CH，故A正确； 乙酸的结构简式是CH3COOH，乙酸分子比例模型是，故B正确；氢氧化钠是离子化合物，氢氧化钠的电子式是，故C错误； 乙炔分子式是C2H2，含有碳碳三键，乙炔的结构式是H—C≡C—H，故D正确。故选C。
4.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO＋CaSO4===CaCO3＋SO
B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe ＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－===CuS↓
【答案】 A
【解析】 硫酸钙微溶，用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方程式为CO＋CaSO4===CaCO3＋SO，故A正确；过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误；硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故C错误；硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故D错误。
5.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO＋CaSO4===CaCO3＋SO
B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－===CuS↓
【答案】 A
【解析】 硫酸钙微溶，用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方程式为CO＋CaSO4===CaCO3＋SO，故A正确；过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误；硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故C错误；硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋，故D错误。
6.根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )
选项 溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3
【答案】 C
【解析】 混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO，再与BaCl2反应产生白色沉淀，体现了SO2的还原性，A正确；SO2与H2S溶液发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，体现了SO2的氧化性，B正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色，是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2＋，体现了SO2的还原性，C错误；SO2与Na2SiO3溶液发生反应产生胶状沉淀，根据较强酸制较弱酸可得酸性：H2SO3>H2SiO3，D正确。
7.废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NHNON2
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
B．微生物脱氮时可在高温下进行，以加快脱氮的速率
C．步骤a发生反应：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
D．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
【答案】 D
【解析】 该废水直接大量排放，可使水中藻类植物大量繁殖，造成水体污染，故A错误；高温下微生物发生变性，不利于脱氮，故B错误；步骤a铵根离子被氧化，发生反应：NH＋2O2===NO＋H2O＋2H＋，故C错误；化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，则氨氮的去除率将下降，故D正确。
8．如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，T的单质常温下为液体。下列说法错误的是( )
Y Z
X W
R T
A.X、Y的单质均存在同素异形体
B．Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增
C．工业上电解NaW溶液得W2可使用阴离子交换膜
D．R的单质可用于制造半导体材料
【答案】 C
【解析】 T为Br，X、Y、Z、W、R依次是P、O、F、Cl、Ge。A项，P、O的单质均存在同素异形体，正确；B项，非金属性：F>O，所以简单氢化物的稳定性：HF>H2O，正确；C项，工业上电解氯化钠溶液，阳极上氯离子发生氧化反应生成氯气，阴极上发生还原反应生成氢气和OH－，若使用阴离子交换膜，则OH－会移动到阳极与氯气反应，错误；D项，Ge和Si同主族且均位于金属元素与非金属元素的分界线附近，性质相似，其单质可用于制造半导体材料，正确。
9..下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向两支盛有KI3溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀生成 KI3溶液中含有I2和I－
B 将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热，产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中 溶液紫色逐渐褪去 产生的气体一定是乙烯
C 向H2S溶液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 H2S的酸性比H2SO4的强
D 将用稀硫酸酸化后的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中 溶液变黄 氧化性：H2O2>Fe3＋
【答案】 A
【解析】 淀粉溶液遇碘单质变蓝，AgNO3溶液遇到碘离子有黄色沉淀碘化银生成，则KI3溶液中含有I2和I－，A正确；乙醇、乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色，乙醇有挥发性，故不能说明使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯，B错误；向H2S溶液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀硫化铜，因为硫化铜极难溶于水、不溶于酸，不能说明H2S的酸性比H2SO4的强，C错误；硝酸根离子在酸溶液中有强氧化性，故不能说明亚铁离子被过氧化氢氧化成铁离子，不能证明氧化性：H2O2>Fe3＋，D错误。
10.氢气是一种清洁能源。“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步，第一步在惰性电极产生H2，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电极产生O2。下列说法错误的是( )
A．第一步反应时，开关K应该连接K1
B．第二步反应时，NiOOH/Ni(OH)2发生的电极反应式：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
C．当电路中转移6.25 mol电子时，产生67.2 L H2(标准状况)，则电能的利用率为96.0%
D．此方法的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，可实现将电能转化为化学能
【答案】 B
【解析】 第一步在惰性电极产生H2，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应，电解池中阳极发生氧化反应，所以开关K应该连接K1，A项正确；第二步在另一个惰性电极产生O2，此时开关K应该连接K2，NiOOH/Ni(OH)2发生还原反应，B项错误；标准状况下，理论上产生67.2 L H2，需要转移6 mol电子，电能的利用率为×100%＝96%，C项正确；题中装置是电解池，将电能转化为化学能，发生的总反应是2H2O2H2↑＋O2↑，D项正确。
11.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面，其结构如图所示(Co参与形成的均为单键，部分化学键未画明)，下列说法正确的是( )
A．酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C
B．酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C．与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D．1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形
【答案】 C
【解析】 电负性大小顺序为N>C>H，故A错误；酞菁钴中碳原子均采取sp2杂化，故B错误；N原子与其他原子形成3对共用电子对即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与Co(Ⅱ)通过配位键结合，故C正确；1号和3号N原子均形成3个共价单键， 均有1对孤电子对，则形成的空间结构为三角锥形，故D错误。
12.温度为T1时，在容积为10 L的恒容密闭容器中充入一定量的M(g)和N(g)，发生反应M(g)＋N(g)2P(g)＋Q(g) ΔH>0。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是( )
t/min 0 5 10
n(M)/mol 6.0 4.0
n(N)/mol 3.0 1.0
A.T2时该反应的化学平衡常数为0.64，则T1＞T2
B．0～5 min内，用M表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．该反应在第8 min时v逆＞v正
D．当M、N的转化率之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态
【答案】 A
【解析】 根据表格信息，可列三段式：
M(g)＋N(g)2P(g)＋Q(g)
起始/(mol·L－1) 0.6 0.3 0 0
转化/(mol·L－1) 0.2 0.2 0.4 0.2
5 min/(mol·L－1) 0.4 0.1 0.4 0.2
再结合10 min时的数据可知温度为T1时，反应在5 min时已达到平衡，在该温度下的平衡常数为K＝＝＝0.8，由此解答。该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，平衡常数增大，由分析知T1时该反应的化学平衡常数为0.8，T2时该反应的化学平衡常数为0.64，故T1＞T2，A正确；根据三段式可知，0～5 min内，用M表示的平均反应速率v＝＝＝0.04 mol·L－1·min－1，B错误；根据分析可知，反应在5 min时已经达到平衡状态，故在第8 min时v逆＝v正，C错误；根据反应化学方程式M、N的化学计量数之比可知，二者的转化率之比始终保持不变，是个定值，故D错误。
13.为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下：
已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中Ti元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是( )
A．FeTiO3中Ti为＋4价
B．“合成”过程中原子利用率为100%
C．“氯化”时发生反应的化学方程式为7Cl2＋2FeTiO3＋6C===2FeCl3＋2TiCl4＋6CO
D．上述流程中生成钛时可用CO2代替Ar
【答案】 D
【解析】 由已知信息知，Ti元素化合价没有变化，TiCl4中Ti为＋4价，则FeTiO3中Ti为＋4价，故A正确；“合成”反应中CO与H2反应生成CH3OH，化学方程式为CO＋2H2CH3OH，则原子利用率为100%，故B正确；根据流程图知，“氯化”过程中，C转化为CO，FeTiO3转化为FeCl3和TiCl4，反应为2FeTiO3＋6C＋7Cl2===2FeCl3＋2TiCl4＋6CO，故C正确；Ar与Mg不反应，所以Ar可以用作保护气，Mg与CO2反应生成氧化镁和碳，所以不能用CO2代替Ar，故D错误。
14.探究乙醛的银镜反应，实验如下(水浴加热装置已略去，水浴温度均相同)。
已知：i.银氨溶液用2%AgNO3溶液和稀氨水配制
ii.[Ag(NH3)2]++2H2O Ag++2NH3·H2O
序号 ① ② ③ ④
装置
现象 一直无明显现象 8min有银镜产生 3min有银镜产生 d中较长时间无银镜产生，e中有银镜产生
下列说法不正确的是
A. a与b中现象不同的原因是[Ag(NH3)2]+能氧化乙醛而Ag+不能
B. c中发生的氧化反应为CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O
C. 其他条件不变时，增大pH能增强乙醛的还原性
D. 由③和④可知，c与d现象不同的原因是c(Ag+)不同
【答案】A
【解析】 对比a、b，除了银离子与银氨离子的差别外，两者的pH不同。且b中碱性更强，a未发生银镜反应也可能由于碱性不够，因此无法得出银离子不能氧化乙醛。A选项错误；B选项正确；对比b、c，c中增大pH银镜产生得更快，说明增大pH增强乙醛的还原性。C选项正确；对比c、d，其他条件相同而d中NH3更多，导致平衡正向移动，Ag+减少d无银镜。当e中补加AgNO3时出现了银镜，正好验证了这一说法。D选项正确。故选A。
第二部分
本部分共 5 题，共 58 分。
15.（10分）氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如图。(~代表糖苷键)
（1）基态N的核外电子排布式为____。
（2）碱基中的—NH2具有一定的碱性，可以结合H+形成—NH，从结构角度解释可以结合的原因：____。
（3）鸟嘌呤是一种常见的碱基。
①鸟嘌呤中2号N的杂化类型为____。
②鸟嘌呤中N—H键的平均键长____。(填“大于”“小于”或“等于”)0.29nm。
（4）氢键DNA复制过程中起重要作用
①碱基中，O、N能与H形成氢键而C不能，原因是____。
②下列说法正确的是____(填序号)。
a.氢键的强度较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成
b.鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
c.碱基配对时，一个H可以同时与多个原子形成氢键
（5）一定条件下鸟嘌呤会发生异构化，其1号N上的H会转移到O上形成—OH。
①鸟嘌呤异构化后的结构简式为____。
②鸟嘌呤异构化后最有可能配对的嘧啶碱基是。____。
【答案】（1）1s22s22p3
（2）氨基中氮原子有一个孤电子对，氢离子有空轨道可形成配位键
（3） ①. sp2 ②. 小于
（4） ①. O、N电负性大于C ②. ab
（5） ①. ②. 胸腺嘧啶
【解析】 【小问1详解】
基态N的核外电子排布式为1s22s22p3；
故【答案】为：1s22s22p3。
【小问2详解】
氨基中氮原子有一个孤电子对，氢离子有空轨道可形成配位键，生成—NH，所以—NH2具有一定的碱性；
故【答案】为：氨基中氮原子有一个孤电子对，氢离子有空轨道可形成配位键。
【小问3详解】
①由鸟嘌呤结构可知，2号N原子有2个键和1个孤电子对，所以杂化方式为sp2；由结构可知，鸟嘌呤中N—H键的平均键长小于0.29nm。
故【答案】为：sp2，小于。
【小问4详解】
①氢键为分子间相互作用，O、N、F的电负性大，带有较多的负电荷，可以与呈电正性的H原子形成氢键。由于C电负性低，C原子上的负电荷并不大，因此不能与H形成氢键；②氢键的强度小，在DNA解旋和复制时断裂和形成，a正确；鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用更强，b正确；由结构可知，碱基配对时，一个H不可以同时与多个原子形成氢键，c错误；
故【答案】为： O、N电负性大于C，ab。
【小问5详解】
鸟嘌呤会发生异构化，其1号N上的H会转移到O上形成—OH，异构化后的结构简式为，鸟嘌呤异构化后最有可能配对的嘧啶碱基是胸腺嘧啶；
故【答案】为：，胸腺嘧啶。
16.（10分）根据要求，回答下列问题：
Ⅰ.二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4)等新型水处理剂可用于城市自来水的处理。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________________。
(2)工业上以CH3OH和NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体。已知该反应分两步进行，第一步反应为2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
①第二步反应为___________________________________________________(写离子方程式)。
②工业生产时，需在反应物中加入少量Cl－，其作用是________________________________
________________________________________________________________________。
③生产中会发生副反应ClO＋Cl－＋H＋―→Cl2↑＋H2O(未配平)，若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为_______________。
Ⅱ.金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高，更易被人体吸收且在体内蓄积。
(3)工业上处理含Cr2O的酸性废水的方法如下：
①向含Cr2O的酸性废水中加入FeSO4溶液，使Cr2O全部转化为Cr3＋，反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
②调节溶液的pH，使Cr3＋完全沉淀。实验室粗略测定溶液的pH的方法为________________。
(4)铬元素总浓度的测定：准确移取25.00 mL含Cr2O和Cr3＋的酸性废水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3＋氧化成Cr2O，煮沸除去过量的(NH4)2S2O8；上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉溶液为指示剂，向其中滴加0.015 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液，终点时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。废水中铬元素的总浓度为________ mg·L－1。
已知测定过程中发生的反应如下：
①2Cr3＋＋3S2O＋7H2O===Cr2O＋6SO＋14H＋
②Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O
③I2＋2S2O===2I－＋S4O
【答案】 (1)ClO2＞Cl2＞Na2FeO4
(2)①3Cl2＋CH3OH＋H2O===6Cl－＋6H＋＋CO2 ②作催化剂，加快反应速率 ③10∶61
(3)①Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O ②将pH试纸置于洁净、干燥的表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点在pH试纸上，并与标准比色卡对照
(4)208
【解析】 (1)ClO2的摩尔质量为67.5 g·mol－1，ClO2被还原为Cl－，则1 g ClO2得到 mol
≈0.074 mol电子；Na2FeO4的摩尔质量为166 g·mol－1，Na2FeO4被还原为Fe3＋，则1 g Na2FeO4得到 mol≈0.018 mol电子；Cl2的摩尔质量为71 g·mol－1，Cl2被还原为Cl－，则1 g Cl2得到 mol≈0.028 mol电子，所以ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2＞Cl2＞Na2FeO4。(2)①以CH3OH和NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体，可得总反应的离子方程式为6ClO＋CH3OH＋6H＋===6ClO2↑＋5H2O＋CO2↑，减去第一步反应的3倍，可得第二步反应：3Cl2＋CH3OH＋H2O===6Cl－＋6H＋＋CO2。②从离子方程式可以看出，Cl－参加了第一步反应，在第二步反应中又生成了Cl－，总反应中并没有Cl－，所以Cl－是该反应的催化剂，能加快反应速率。
③生产中发生的副反应为ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O，反应后的气体有氯气、ClO2和CO2。若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为，设生成的氯气的物质的量为3 mol，则根据主反应：6ClO＋CH3OH＋6H＋===6ClO2↑＋5H2O＋CO2↑和副反应，可知有60 mol ClO2和10 mol CO2生成，所以参加反应的甲醇是10 mol，参加主反应的NaClO3是60 mol，参加副反应的NaClO3是1 mol，共有NaClO3 61 mol，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为10∶61。(4)消耗Na2S2O3的物质的量为0.015 mol·L－1×0.02 L＝3.00×10－4 mol，根据发生反应的方程式可知，Na2S2O3和Cr3＋的物质的量之比为3∶1，所以Cr3＋的物质的量为1.00×10－4 mol，则在1 L废水中铬元素的总质量为＝0.208 g＝208 mg，所以废水中铬元素的总浓度为208 mg·L－1。
17（13分）．有机物G是一种新型聚合物，其一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
(1)F中含的官能团有___________________________________________________。
(2)反应③需要选用的试剂和条件分别为_____________________________________。
(3)写出反应⑥的化学方程式为____________________________________________。
(4)反应②和反应④的反应类型分别为_____________________________________________、
________________。
(5)C的同分异构体中苯环上含6个取代基，其中4个为羟基的结构有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为___________________________________。
(6)水杨酸甲醚()可用于有机合成、防腐消毒、香料、医药等，设计以苯酚、甲醛和一碘甲烷为原料制备水杨酸甲醚的合成路线：_____________________________________。
【答案】 (1)酯基、醚键 (2)O2/Cu、加热
(3)nHOCH2CH2OH＋n＋(2n－1)CH3OH (4)取代反应 氧化反应
(5)9 (6)
【解析】 A和甲醛发生加成反应生成B，B中酚羟基的H被甲基取代生成C，C发生醇的催化氧化生成D，D中醛基发生氧化反应生成E，E和甲醇发生酯化反应生成F，由E到F的条件可知：F的结构简式为，F和乙二醇发生缩聚反应生成G，结合有机化学基础相关知识解答。
(5) 苯环上含6个取代基，其中4个为羟基的结构，剩下两个取代基为①甲基和或—CH2CH2CH3；②两个乙基，并且两个取代基的位置分别有邻、间、对三种，故共有3×3＝9种；其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为。
18.（12分）五氧化二钒(V2O5)在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下：
已知：
Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
pH 4～6 6～8 8～10
主要离子 VO VO V2O
Ⅱ.25 ℃时，难溶电解质的溶度积常数如下表所示：
难溶电解质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
Ksp 4.8×10－20 4.0×10－38 1.9×10－33 1.8×10－11
请回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中除了V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO中的某些物质参加反应外，“焙烧”的另一个作用是________________________________________________________。
(2)写出“焙烧”过程中生成Mg(VO3)2的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)“调pH”的作用除了沉淀某些金属阳离子外，还有的作用是_______________________。
(4)加适量氨水调pH得到滤渣1，若“调pH”为7，通过计算判断Al3＋是否沉淀完全________(离子浓度＜1.0×10－5mol·L－1，认为沉淀完全)。
(5)若“净化Ⅰ”时直接加入足量的(NH4)2CO3，可能导致的后果为________________。
(6)“煅烧”时，除生成V2O5外，还生成参与大气循环的气体，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________________。
(7)全钒液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置，该电池是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的酸性电解液储槽中。其结构原理如图所示：
①充电时，阳极的电极反应式：___________________________________________________。
②放电时，电路中每转移1 mol电子，酸性电解液储槽中H＋变化的数目为________。
【答案】 (1)除去含钒废料中的有机物
(2)MgCO3＋V2O3＋O2Mg(VO3)2＋CO2 (3)使溶液中的含钒离子以VO形式存在 (4)c(Al3＋)＝＝ mol·L－1＝1.9×10－12mol·L－1<1×10－5mol·L－1，沉淀完全 (5)会生成NH4VO3沉淀，降低钒的利用率 (6)3∶4
(7)①VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋ ②2NA
【解析】 (3)由图可知调pH后钒元素以VO存在，结合表Ⅰ，pH＝6～8时主要离子为VO，故“调pH”的作用除了沉淀某些金属阳离子外，还可以调整V的存在形式，以VO存在。
(4)由pH＝7得c(H＋)＝10－7 mol·L－1，c(OH－)＝＝10－7mol·L－1，Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·
c3(OH－)＝1.9×10－33，c(Al3＋)＝＝ mol·L－1＝1.9×10－12mol·L－1<1
×10－5mol·L－1，则完全沉淀。
(6)根据题意煅烧发生反应4NH4VO3＋3O22V2O5＋2N2＋8H2O，O化合价降低，是氧化剂，N化合价升高，是还原剂，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝3∶4。
(7)①充电时，正极做阳极，失电子，V化合价升高，电极反应式为VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋。②放电时，负极发生的反应为V2＋－e－===V3＋，正极发生反应：VO＋e－＋2H＋===VO2＋
＋H2O，转移1 mol电子，氢离子变化数目为2NA。
19.（12分）实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。
已知：
i.(NH4)2S2O8具有强氧化性，能完全电离，S2O易被还原为SO；
ii.淀粉检测I2的灵敏度很高，遇低浓度的I2即可快速变蓝；
iii.I2可与S2O发生反应：2S2O+I2=S4O+2I-。
编号 1-1 1-2
实验操作
现象 无明显现象 溶液立即变蓝
（1）实验1-1的目的是____。
（2）(NH4)2S2O8与KI反应的离子方程式为____。
为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。
编号 0.2mol·L-1KI溶液/mL 0.01mol·L-1Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水/mL 0.4%的淀 粉溶液/滴 02mol·L-1(NH4)2S2O8溶液/mL 变色时间/s
2-1 2 0 2.8 2 0.2 立即
2-2 2 0.8 0.2 2 2 30
（3）实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有____。
（4）加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。
猜想1：(NH4)2S2O8先与Na2S2O3反应，使c(S2O)降低；
猜想2：(NH4)2S2O8先与KI反应，____。
①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，Na2S2O3的还原性____(填“强于”或“弱于”)KI的。
②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是____。
③补全猜想2：___。
（5）查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算30s内的平均反应速率v(S2O)=____mol·L-1·s-1(写出计算式)。
（6）实验2-2中，30s内未检测到(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应，可能的原因是____。(写出2条)。
【【答案】】（1）做对照，排出O2氧化I-的干扰
（2）+2I-=2+I2
（3）无Na2S2O3时，生成少量I2后淀粉即变蓝，无法确定与I-反应的浓度变化
（4） ①. 强于 ②. 实验2-2与Na2S2O3完全反应后的溶液中，n()仍高于2-1中起始n()（0.0410-3mol），溶液应立即变蓝 ③. 生成的I2与Na2S2O3迅速反应，待Na2S2O3消耗完，继续生成I2时，淀粉才变蓝
（5）
（6）(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应的活化能大于与KI反应的活化能（或浓度相同时，(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应的速率较(NH4)2S2O8与KI的小）；c(Na2S2O3)＜c(KI)
【【解析】】
【分析】(NH4)2S2O8具有强氧化性，可以氧化KI生成和I2；为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率，设计了实验，实验现象表明，用淀粉作指示剂的情况下，实验2-1中(NH4)2S2O8与KI的反应很快，溶液立即变色，而实验2-2中，加入了(NH4)2S2O8与KI，还加入了少量的Na2S2O3溶液，溶液变色时间明显增长，可以依据实验2-2，使用相关数据表达出(NH4)2S2O8的反应速率。
【小问1详解】
实验1-2中，(NH4)2S2O8氧化KI生成I2，淀粉遇I2变蓝，实验1-1中没有加入氧化剂，而在实验1-1和实验1-2中，空气中的O2会将I-氧化为I2，故实验1-1的目的是做对照，排出O2氧化I-的干扰。
小问2详解】
根据题干信息可知，(NH4)2S2O8与KI反应生成(NH4)2SO4、K2SO4和I2，该反应的的离子方程式为+2I-=2+I2。
【小问3详解】
实验2-1和实验2-2相比，实验2-1没有加入Na2S2O3溶液，则在实验2-1中，无Na2S2O3，生成少量I2后淀粉即变蓝，无法确定与I-反应的浓度变化。
【小问4详解】
①信息iii：2+I2=+2I-，做还原剂，I-为还原产物，故Na2S2O3的还原性强于KI的；
②根据信息i和信息iii可以推测与发生氧化还原反应：+2=2+，实验2-2中，起始n()=0.410-3mol，n()=0.00810-3mol，该反应后n()=0.39610-3mol，仍高于2-1中起始n()（0.0410-3mol），即实验2-2中与反应后，溶液中的浓度仍大于实验2-1中的起始浓度，则实验2-2的溶液应立即变蓝，与实际不符，故猜想1不成立；
③实验2-2中，加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长，还可能是因为(NH4)2S2O8先与KI反应，生成的I2与Na2S2O3迅速反应，待Na2S2O3消耗完，继续生成I2时，淀粉才变蓝。
【小问5详解】
由反应+2I-=2+I2和反应2+I2=+2I-可得：~2，30s内，Δn()=0.10.0810-3mol，则Δn()=0.10.0810-3mol，故30s内的平均反应速率v()==mol·L-1·s-1。
【小问6详解】
实验2-2中，30s内未检测到(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应，可能的原因是(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应的活化能大于与KI反应的活化能（或浓度相同时，(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应的速率较(NH4)2S2O8与KI的小），也可能是因为c(Na2S2O3)小于c(KI)。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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备战2024年高考化学模拟卷04（北京）
（本卷共19小题，满分100分）
第I部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 中草药“当归”中含有4—羟基—3—丁基苯酞。下列关于该物质的说法正确的是
A. 能发生水解反应
B. 分子式为C13H14O3
C. 能与溴水发生取代和加成反应
D. 能与NaHCO3溶液反应产生CO2
2.(2022·北京模拟)下列化学用语表示正确的是( )
A．PCl3的电子式为
B．乙炔的球棍模型：
C．聚氯乙烯的结构简式：
D．离子结构示意图：可表示16O2－，也可表示18O2－
3.下列化学用语不正确的是
A. 苯的实验式：CH B. 乙酸分子比例模型：
C. 氢氧化钠的电子式： D. 乙炔的结构式：H—C≡C—H
4.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO＋CaSO4===CaCO3＋SO
B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe ＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－===CuS↓
5.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO＋CaSO4===CaCO3＋SO
B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2＋＋S2－===CuS↓
6.根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是( )
选项 溶液 现象 结论
A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性
B H2S溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性
C 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性
D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3>H2SiO3
7.废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NHNON2
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
B．微生物脱氮时可在高温下进行，以加快脱氮的速率
C．步骤a发生反应：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
D．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
8．如图为元素周期表的一部分，其中X、Y、W、Z为短周期元素，T的单质常温下为液体。下列说法错误的是( )
Y Z
X W
R T
A.X、Y的单质均存在同素异形体
B．Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增
C．工业上电解NaW溶液得W2可使用阴离子交换膜
D．R的单质可用于制造半导体材料
9..下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向两支盛有KI3溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液 前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀生成 KI3溶液中含有I2和I－
B 将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热，产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中 溶液紫色逐渐褪去 产生的气体一定是乙烯
C 向H2S溶液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 H2S的酸性比H2SO4的强
D 将用稀硫酸酸化后的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中 溶液变黄 氧化性：H2O2>Fe3＋
10.氢气是一种清洁能源。“分步法电解制氢气”的装置如图。该方法制氢气分两步，第一步在惰性电极产生H2，NiOOH/Ni(OH)2电极发生氧化反应；第二步在另一个惰性电极产生O2。下列说法错误的是( )
A．第一步反应时，开关K应该连接K1
B．第二步反应时，NiOOH/Ni(OH)2发生的电极反应式：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
C．当电路中转移6.25 mol电子时，产生67.2 L H2(标准状况)，则电能的利用率为96.0%
D．此方法的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，可实现将电能转化为化学能
11.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面，其结构如图所示(Co参与形成的均为单键，部分化学键未画明)，下列说法正确的是( )
A．酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C
B．酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C．与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D．1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形
12.温度为T1时，在容积为10 L的恒容密闭容器中充入一定量的M(g)和N(g)，发生反应M(g)＋N(g)2P(g)＋Q(g) ΔH>0。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是( )
t/min 0 5 10
n(M)/mol 6.0 4.0
n(N)/mol 3.0 1.0
A.T2时该反应的化学平衡常数为0.64，则T1＞T2
B．0～5 min内，用M表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．该反应在第8 min时v逆＞v正
D．当M、N的转化率之比保持不变时，可判断该反应达到平衡状态
13.为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下：
已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中Ti元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是( )
A．FeTiO3中Ti为＋4价
B．“合成”过程中原子利用率为100%
C．“氯化”时发生反应的化学方程式为7Cl2＋2FeTiO3＋6C===2FeCl3＋2TiCl4＋6CO
D．上述流程中生成钛时可用CO2代替Ar
14.探究乙醛的银镜反应，实验如下(水浴加热装置已略去，水浴温度均相同)。
已知：i.银氨溶液用2%AgNO3溶液和稀氨水配制
ii.[Ag(NH3)2]++2H2O Ag++2NH3·H2O
序号 ① ② ③ ④
装置
现象 一直无明显现象 8min有银镜产生 3min有银镜产生 d中较长时间无银镜产生，e中有银镜产生
下列说法不正确的是
A. a与b中现象不同的原因是[Ag(NH3)2]+能氧化乙醛而Ag+不能
B. c中发生的氧化反应为CH3CHO+3OH--2e-=CH3COO-+2H2O
C. 其他条件不变时，增大pH能增强乙醛的还原性
D. 由③和④可知，c与d现象不同的原因是c(Ag+)不同
第二部分
本部分共 5 题，共 58 分。
15.（10分）氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如图。(~代表糖苷键)
（1）基态N的核外电子排布式为____。
（2）碱基中的—NH2具有一定的碱性，可以结合H+形成—NH，从结构角度解释可以结合的原因：____。
（3）鸟嘌呤是一种常见的碱基。
①鸟嘌呤中2号N的杂化类型为____。
②鸟嘌呤中N—H键的平均键长____。(填“大于”“小于”或“等于”)0.29nm。
（4）氢键DNA复制过程中起重要作用
①碱基中，O、N能与H形成氢键而C不能，原因是____。
②下列说法正确的是____(填序号)。
a.氢键的强度较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成
b.鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
c.碱基配对时，一个H可以同时与多个原子形成氢键
（5）一定条件下鸟嘌呤会发生异构化，其1号N上的H会转移到O上形成—OH。
①鸟嘌呤异构化后的结构简式为____。
②鸟嘌呤异构化后最有可能配对的嘧啶碱基是。____。
16.（10分）根据要求，回答下列问题：
Ⅰ.二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4)等新型水处理剂可用于城市自来水的处理。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________________。
(2)工业上以CH3OH和NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体。已知该反应分两步进行，第一步反应为2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
①第二步反应为___________________________________________________(写离子方程式)。
②工业生产时，需在反应物中加入少量Cl－，其作用是________________________________
________________________________________________________________________。
③生产中会发生副反应ClO＋Cl－＋H＋―→Cl2↑＋H2O(未配平)，若测得反应后的混合气体中Cl2的体积分数为，则起始投料时CH3OH与NaClO3的物质的量之比为_______________。
Ⅱ.金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高，更易被人体吸收且在体内蓄积。
(3)工业上处理含Cr2O的酸性废水的方法如下：
①向含Cr2O的酸性废水中加入FeSO4溶液，使Cr2O全部转化为Cr3＋，反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
②调节溶液的pH，使Cr3＋完全沉淀。实验室粗略测定溶液的pH的方法为________________。
(4)铬元素总浓度的测定：准确移取25.00 mL含Cr2O和Cr3＋的酸性废水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3＋氧化成Cr2O，煮沸除去过量的(NH4)2S2O8；上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉溶液为指示剂，向其中滴加0.015 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液，终点时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。废水中铬元素的总浓度为________ mg·L－1。
已知测定过程中发生的反应如下：
①2Cr3＋＋3S2O＋7H2O===Cr2O＋6SO＋14H＋
②Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O
③I2＋2S2O===2I－＋S4O
17（13分）．有机物G是一种新型聚合物，其一种合成路线如图所示。
回答下列问题：
(1)F中含的官能团有___________________________________________________。
(2)反应③需要选用的试剂和条件分别为_____________________________________。
(3)写出反应⑥的化学方程式为____________________________________________。
(4)反应②和反应④的反应类型分别为_____________________________________________、
________________。
(5)C的同分异构体中苯环上含6个取代基，其中4个为羟基的结构有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为___________________________________。
(6)水杨酸甲醚()可用于有机合成、防腐消毒、香料、医药等，设计以苯酚、甲醛和一碘甲烷为原料制备水杨酸甲醚的合成路线：_____________________________________。
18.（12分）五氧化二钒(V2O5)在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下：
已知：
Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
pH 4～6 6～8 8～10
主要离子 VO VO V2O
Ⅱ.25 ℃时，难溶电解质的溶度积常数如下表所示：
难溶电解质 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
Ksp 4.8×10－20 4.0×10－38 1.9×10－33 1.8×10－11
请回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中除了V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO中的某些物质参加反应外，“焙烧”的另一个作用是________________________________________________________。
(2)写出“焙烧”过程中生成Mg(VO3)2的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)“调pH”的作用除了沉淀某些金属阳离子外，还有的作用是_______________________。
(4)加适量氨水调pH得到滤渣1，若“调pH”为7，通过计算判断Al3＋是否沉淀完全________(离子浓度＜1.0×10－5mol·L－1，认为沉淀完全)。
(5)若“净化Ⅰ”时直接加入足量的(NH4)2CO3，可能导致的后果为________________。
(6)“煅烧”时，除生成V2O5外，还生成参与大气循环的气体，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________________。
(7)全钒液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置，该电池是将具有不同价态的钒离子溶液分别作为正极和负极的活性物质，分别储存在各自的酸性电解液储槽中。其结构原理如图所示：
①充电时，阳极的电极反应式：___________________________________________________。
②放电时，电路中每转移1 mol电子，酸性电解液储槽中H＋变化的数目为________。
19.（12分）实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。
已知：
i.(NH4)2S2O8具有强氧化性，能完全电离，S2O易被还原为SO；
ii.淀粉检测I2的灵敏度很高，遇低浓度的I2即可快速变蓝；
iii.I2可与S2O发生反应：2S2O+I2=S4O+2I-。
编号 1-1 1-2
实验操作
现象 无明显现象 溶液立即变蓝
（1）实验1-1的目的是____。
（2）(NH4)2S2O8与KI反应的离子方程式为____。
为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。
编号 0.2mol·L-1KI溶液/mL 0.01mol·L-1Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水/mL 0.4%的淀 粉溶液/滴 02mol·L-1(NH4)2S2O8溶液/mL 变色时间/s
2-1 2 0 2.8 2 0.2 立即
2-2 2 0.8 0.2 2 2 30
（3）实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有____。
（4）加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。
猜想1：(NH4)2S2O8先与Na2S2O3反应，使c(S2O)降低；
猜想2：(NH4)2S2O8先与KI反应，____。
①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，Na2S2O3的还原性____(填“强于”或“弱于”)KI的。
②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是____。
③补全猜想2：___。
（5）查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算30s内的平均反应速率v(S2O)=____mol·L-1·s-1(写出计算式)。
（6）实验2-2中，30s内未检测到(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应，可能的原因是____。(写出2条)。
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