2023年全国统一高考理综化学部分（全国甲卷）（含答案与解析）

2023年全国统一高考化学试卷（甲卷）

一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42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。

1.（6分）化学与生活密切相关，下列说法正确的是（）

A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性

B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射

C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分

D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化

2.（6分）蕾香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如图，下列有关该物质的说法错误的是（）

A.可以发生水解反应

B.所有碳原子处于同一平面

C.含有2种含氧官能团

D.能与滨水发生加成反应

3.（6分）实验室将粗盐提纯并配制O.lOOOmori/i的NaCl溶液。下列仪器中，本实验必须用到的有（）

①天平

②温度计

③用土画

④分液漏斗

⑤容量瓶

⑥烧杯

⑦滴定管

⑧酒精灯

A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧

4.（6分）NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（）

A.0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA

B.标准状况下，2.24LSO3中电子的数目为4.00NA

C.1.0LpH=2的H2s04溶液中H+的数目为0.02NA

D.l.OLl.OmobL1的Na2c。3溶液中C。j的数目为LONA

5.（6分）W、X、Y、Z为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。丫的最外层电

子数与其K层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是（）

A.原子半径：X>W

B.简单氢化物的沸点：X<Z

C.丫与X可形成离子化合物

D.Z的最高价含氧酸是弱酸

6.（6分）用可再生能源电还原C02时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物（乙

烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是（）

质

IrOx-Ti子Cu

交

溶液KC1、电

电H2s0换

4H3PO4溶液极

极膜

C,H.,C,HQH

A.析氢反应发生在IrOx-Ti电极上

B.C「从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H++12e-—C2H4+4H2O

D.每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

7.（6分）如图为Fe（OH）3、Al（OH）3和Cu（OH）2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图｛pM

-1

=-lg[c（M）/（mol«L）]:c（M）W105moi可认为M离子沉淀完全｝。下列叙述正确的是（）

B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为----mol«L-1

C.浓度均为O.Olmol-L1的A13+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离

D.Al3+>CI?+混合溶液中c(。?+)=0.2mol・lJi时二者不会同时沉淀

二、非选择题：共58分。第8〜10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题，考生

根据要求作答。

(-)必考题：共43分。

8.(14分)BaTiO3是一种压电材料。以BaSCU为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiC)3。

TiCl4

水酸水(NH4)2C2O4

wl-*BaTi03

过里碳粉I-L-------——-r---------I1----------1

过量氯化钙IIII

CO滤渣母液滤液

回答下列问题：

(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是O

(2)“焙烧”后固体产物有BaC12、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程

式为O

(3)“酸化”步骤应选用的酸是(填标号)。

a.稀硫酸

b.浓硫酸

c.盐酸

小磷酸

(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？其原因是

(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为

(6)“热分解”生成粉状钛酸钢，产生的％&：nco=0

9.(14分)钻配合物[C。(NH3)6]C13溶于热水，在冷水中微溶，可通过如下反应制备：

2CoCh+2NH4Cl+1ONHs+HoO?^'^^2[Co(NH3)6]Ch+2H2O

具体步骤如下：

I.称取2.0gNH4Cl,用5mL水溶解。

II.分批加入3.0gCoC12・6H2O后，将溶液温度降至10℃以下，加入1g活性炭、7mL浓氨水，搅拌下逐

滴加入10mL6%的双氧水。

in.加热至55〜60℃反应20min。冷却，过滤。

IV.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mL沸水中，趁热过滤。

V.滤液转入烧杯，加入4mL浓盐酸，冷却、过滤、干燥，得到橙黄色晶体。

回答下列问题：

(1)步骤I中使用的部分仪器如图。

abcd

仪器a的名称是o加快NH4C1溶解的操作有o

(2)步骤H中，将温度降至10℃以下以避免、；可选用降低

溶液温度。

(3)指出下列过滤操作中不规范之处:o

(4)步骤IV中，趁热过滤，除掉的不溶物主要为。

(5)步骤V中加入浓盐酸的目的是。

10.(15分)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

(1)已知下列反应的热化学方程式：

①302(g)=203(g)Ki△Hi=285kJ・mori

②2cH4(g)+02(g)—2CH30H(1)K2AH2=-329kJ・mo「

反应③CH4(g)+03(g)—CH3OH⑴+02(g)的△H3=kJ，mo「1,平衡常数K3=(用

Ki>K2表示)。

(2)电喷雾电离等方法得到的M+(Fe+、Co\Ni+等)与。3反应可得MO+。MO+与CH4反应能高选择

性地生成甲醇。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO++CH4—M++CH3OH,结果

如图所示。图中300K的曲线是(填“a”或"b")0300K、60s时MO+的转化率为(列

出算式）。

(

+

S

(U

0++

。U

0

。)W

)

。

（3）MO+分别与CH4、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH4

示例）。

3）步骤I和n中涉及氢原子成键变化的是（填"I”或"n”）。

（ii）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MO+与CD4反应的能

量变化应为图中曲线（填“c”或"d”）。

（iii）MO+与CH2D2反应，笊代甲醇的产量CH2D0DCHD20H（填=”或若M0+

与CHD3反应，生成的气代甲醇有种。

（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。［化学

——选修3：物质结构与性质］（15分）

11.（15分）将酰菁一钻钛菁一三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。

回答下列问题：

（1）图1所示的几种碳单质，它们互为,其中属于原子晶体的是,C60间的

作用力是。

金刚石石墨

Si

（2）献菁和钻酥菁的分子结构如图2所示。

麟菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是（填图2醐菁中N原子的

标号）。钻麟菁分子中，钻离子的化合价为,氮原子提供孤对电子与钻离子形成键。

（3）气态A1C13通常以二聚体Al2c16的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中A1的轨道杂化类

型为0AIF3的熔点为1090℃,远高于A1C13的192℃,由此可以判断铝氟之间的化学键为键。

A1F3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，P的配位数为。若晶胞参数为apm,晶体密度p.g

•cm3（列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA）。

图3aAl2c入的分子结构图3bAIF3的晶体结构

［化学一一选修5：有机化学基础］（15分）

12.阿佐塞米（化合物L）是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如

图（部分试剂和条件略去）

COOHCOOH

+

3Bl)NaNO2/H^

C7H6C1NO22)NaBF4'

FeCl3

C

COOHCOOH

F-

DClSOWPCh：DSOCb

、/2)NH-H0~>、I

32

ClC1

FG

N=N

C5H7NSNaN3

DMF

SO2NH2

已知：R-COOHS0C12R-COC1NH3>H20R-CONH2

回答下列问题:

(1)A的化学名称是

(2)由A生成B的化学方程式为

(3)反应条件D应选择(填标号)。

&HNO3/H2s04

b.Fe/HCl

c.NaOH/C2H50H

d.AgNO3/NH3

(4)F中含氧官能团的名称是o

(5)H生成［的反应类型为o

(6)化合物J的结构简式为o

(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有种(不考虑立体异构，填标号)。

a.10

b.12

c.14

d.16

其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2：2：1：1的同分异构体结构为

【参考答案与解析】

1.【答案】B

【解析】解：A.苯甲酸钠是强碱弱酸盐，作为食品防腐剂不是由于其具有酸性，是由于其易透过细胞膜，

进入细胞，干扰霉菌和细菌的通透性而阻碍细菌对氨基酸的吸收而达到消毒效果，故A错误；

B.胶体粒子的直径在1〜lOOnm,对光具有散射效果，胶体产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散

射形成的，故B正确；

C.二氧化硫可与有色物质化合生成无色物质，SO2在工业上常用来漂白纸浆、毛丝、草帽辫等，与氧化

性无关，故c错误；

D.维生素C具有还原性，易被氧化，故D错误；

故选：Bo

2.【答案】B

【解析】解：A.蕾香蓟中含有酯基，可以发生水解反应，故A正确；

JO

B.董香蓟标记的C存在sp3杂化，与这个C相连的原子肯定不共面，故所有碳原

子不可能处于同一平面，故B错误；

C.蕾香蓟中含有酯基、酸键和碳碳双键，含有2种含氧官能团，故C正确；

D.蕾香蓟中含有不饱和双键，可以和澳水发生加成反应，故D正确；

故选：B„

3.【答案】D

【解析】解：将粗盐提纯需要过滤后蒸发结晶，需要用到的仪器为漏斗、玻璃棒、蒸发皿及烧杯，配制

0.1000mol・Li的NaCl溶液，一般步骤为称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，需要用到仪器

为：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，故实验必须用到的有①⑤⑥⑧，

故选：D。

4.【答案】A

【解析】解：A.异丁烷含有的共价键数为13,则0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,故A正

确；

B.标准状况下三氧化硫为固态，不能使用气体摩尔体积进行计算，故B错误；

C.pH=2的H2so4溶液中c(H+)=10-2mol/L,根据n=cV=1LX10-2moi/L=o.oimol,则H+的数目

为O.OINA,故C错误；

D.Na2c03溶液中C。；会发生水解，故LOLLOmollT的Na2c03溶液中C。：的数目小于LONA,故

D错误；

故选：Ao

5.【答案】C

【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，最外层电子数之和为19,丫的最外层电

子数与其K层电子数相等，则丫为Mg；WX2是形成酸雨的物质之一，则W为N元素，X为O；四种

原子的最外层电子数之和为19,Z原子的最外层电子数为19-5-6-2=6,其原子序数在最后，则Z为

S元素，据此解答。

A.同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，则原子半径：X<W,故A错误；

B.X的简单氢化物为水，Z的简单氢化物为硫化氢，水分子间存在氢键，沸点较大，故简单氢化物的沸

点：X>Z,故B错误；

C.丫与X可形成MgO,含有离子键，为离子化合物，故C正确；

D.Z为S,最高价氧化物为硫酸，是强酸，故D错误；

故选：Co

6.【答案】C

【解析】与电源的正极相连的IrOx-Ti电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2H20-4e=02t

+4H+,与电源负极相连的Cu电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：2CO2+12H++12e-—C2H4+4H2O,

2co2+12H++12e=C2H5OH+3H2。，据此分析。

A.由分析知IrOx-Ti电极上发生的反应不是析氢反应，故A错误；

B.质子交换膜只允许H+通过，因此C「无法从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极，故B错误；

+-

C.由分析知，阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e=C2H4+4H2O,故C正确；

+

D.由分析知，阳极电极反应式为：2H2O-4e=02f+4H,每转移Imol电子，阳极生成0.25mol氧气

即5.6L氧气(标准状况)，故D错误；

故选：Co

7.【答案】C

【解析】A.由图可知，a点pH=2,c(H+)=10-2moi/L,c(OH-)=1012mol/L,c(Fe3+)=102-5mol/L,

所以Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH)=10-385,故A错误；

33+4

B.根据图象AF+的曲线，Ksp[Al(OH)3]=10-,pH=4时，c(H)=10mol/L,c(OH)=10'

Ksp[Al[OH)^10-33

103+-3-3

mol/L,c(Al)=Tmol/L=10mol/L,即Al(OH)3的溶解度为10mol/L,

c3(OH

故B错误;

1Q-38.5

C.由图象可知，Fe3+优先沉淀，当Fe3+沉淀完全时，c3(OH)=——1(mol/L)3=1033-5(mol/L)

IO-5

3-3353355333

,此时Qsp[Al(OH)3]=0.01mol/LX10-(mol/L)=10(mol/L)<Ksp[Al(OH)3]=10,

A"+还未沉淀，所以浓度均为O.Olmokl/i的AP+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离，故C正确；

D.根据图象Ci?+的曲线，pH=7时，c(H+)=107mol/L,c(OH)=107mol/L,c(Cu2+)=10

552+2-55-72195

mol/L,KsP[Cu(OH)2]=c(Cu)c(OH)=10(10)=10-,由B分析知Ksp[Al(OH)

1

3]=10-33,A"+沉淀完全时的c(OH)=——-mol/L^109-3mol/L,c(H+)^10-47mol/L,pH=

-bo-5J

4.7,此时Cir2+刚开始沉淀，c(Cu2+)=0.1mol/L,若c(Cu2+)=0.2mobL-^O.lmobL'因此A/+、

Ci?+会同时沉淀，故D错误；

故选：C»

8.【答案】(1)将BaSO4还原为BaS；

(2)Ca2++S2=CaSI；

(3)C；

(4)不可行，多余的Ca?+无法除去，同时会放出更多的H2s污染环境；

(5)BaC12+TiC14+2(NH4)2c2O4+H2O=BaTiO(C2O4)2+4NH4c1+2HC1；

(6)1：1；

【解析】由制备流程可知，用碳粉和氯化钙处理BaSO4,将BaS04转化为易溶于水的BaS和氯化领，硫

化钢经过盐酸酸化生成氯化钢，然后氯化钢与四氯化钛、草酸氨反应生成BaTiO(C2O4)2沉淀，过滤、

洗涤、干燥、煨烧得到BaTiO3,以此解答该题。

(1)由流程可知，“焙烧”步骤中碳粉转化为了CO,化合价升高，做还原剂，将硫酸钢转化为硫化钏，

故“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是将BaSO4还原为BaS；

(2)“浸取”时多余的钙离子与硫离子生成硫化钙沉淀，故离子反应为：Ca2++S2=CaS匕

(3)酸化的作用是为了将BaS转化为BaC12而不能引入新杂质，故选用HC1；

(4)焙烧后的产物有BaS和CaS,如果直接加盐酸，多余的Ca?+无法除去，同时会放出更多的H2s污

染环境；

(5)由沉淀步骤可知加入了TiC14和(NH4)2c2。4生成了BaTiO(C2O4)2,根据反应原子守恒可写出

化学方程式为：BaC12+TiC14+2(NH4)2c2O4+H2O=BaTiO(C2O4)2+4NH4c1+2HC1；

(6)BaTiO(C2O4)2分解方程式为：BaTiO(C2O4)2MH2OABaTiO3+2COt+2CO2t+4H2。，

则%02:ao=1：1；

9.【答案】(1)锥形瓶；搅拌；

(2)过氧化氢分解；氨气挥发；冰水浴；

(3)玻璃棒没有紧贴三层滤纸；漏斗下端没有紧贴烧杯内壁；

(4)活性炭；

(5)利用同离子效应促使[C。(NH3)6]C13析出；

【解析】解：(1)根据仪器的特点可知该仪器为锥形瓶，加快NH4cl溶解可用玻璃棒搅拌；

(2)温度过高过氧化氢易分解，氨水中氨气易挥发，可采用冰水浴进行降温；

(3)过滤要遵循“一贴、二低、三靠”原则，该操作过程中玻璃棒没有紧贴三层滤纸，漏斗下端没有紧

贴烧杯内壁；

(4)该反应用到活性炭，难溶于水，趁热过滤，除掉的不溶物主要为活性炭；

(5)增大氯离子浓度可以利用同离子效应促使[C。(NH3)6]C13析出；

10.【答案】(1)-307；匹；

(2)b；(1-1001)X100%；

(3)(i)I；(ii)c；(iii)＜；2；

【解析】解：(1)根据盖斯定律可知，②;①可得反应③:CH4(g)+O3(g)—CH30H(1)+O2(g)

n,-329-285

AH3,贝I]AH3=-k---J-・--m---o--「----i-=----307kJ・mo「i,平衡常数K3=

2

(2)温度越高，反应速率越快，单位时间内消耗的MO+越多，剩余的MO+越少，则比值:

c(MO+)

1~\—J~越小，负对数值就越大，即310K曲线在300K对应的曲线上方，所以300K的曲线

c(MO+)+c”)

是b,310K的曲线是a,由图可知，300K、60s时，—1g,、.、=0.1,贝1|：

c(MO+)+c”)

01

/'(MO)_=iO-,转化的MO+的量与M+的量是一致的，所以MO+的转化率为

c[MO+)+c(M+)

xlOO%=l-xlOO%=（l-lOol）xlOO%

c（MO+）+c（M+）c（MO+）+c”）

(3)(i)由图可知，步骤I中涉及C-H的断裂和H-0键的形成，步骤n中涉及0-M键的断裂和C

-0键的形成，所以涉及氢原子成键变化的是I；

(ii)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，即反应的活化能变大，所

以M0+与CD4反应的能量变化应为图中曲线c；

(iii)根据ii中信息可知，MO+与CH2D2反应，生成笊代甲醇的反应速率较慢，单位时间内的产量较低，

所以产量：CH2DOD<CHD2OH,若M0+与CHD3反应，根据反应机理图可知，得到的中间产物为H0

-M-CD3或D0-M-CHD2,然后生成HO-CD3或DO-CHD2,即生成的氤代甲醇有2种；

n.【答案】(1)同素异形体；金刚石；范德华力；

(2)③；+2；配位；

84x1（）30

(3)sp3；离子；2；

【解析】解：(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体，图1所示的几种碳单质，它们的组成

元素均为碳元素，因此它们互为同素异形体；其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于

分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体，C60间的作用力是范德华力；

(2)已知酰菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子

中存在大7T键，其中标号为①和②的N原子均有一对电子占据了一个sp2杂化轨道，其P轨道只能提供

1个电子参与形成大n键，标号为③的N原子的P轨道能提供一对电子参与形成大7T键，因此标号为③