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【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷（上海专
用）
黄金卷04
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Fe 56 Cu 64
一、铁盐及铁的氧化物的在生活中的应用（本题共21分）
自公元前2000年开始，铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。
1. 完成下列填空：
(1)铁的原子结构示意图为 。由此可知，铁是第 周期元素，
铁原子核外3d轨道上共填充了 个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是 (选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe O d.Fe O
2 3 3 4
(3)FeSO 可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO 溶液时，为了防止FeSO
4 4 4
变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO 溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
4
_______Fe2++_______H++_______NO =_______Fe3++_______NO↑+_______HO
− 2
❑
3
①配平上述反应 。
②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为 。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是 。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式 。
(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式： 。
(7)Fe O 和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe O 与CO，当其它条件一定
3 4 3 4
时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。已知：①Fe
3
O
4
+CO⇌3FeO+CO
2
-Q
1
(Q
1
>0)
②Fe
3
O
4
+4CO⇌3Fe+4CO
2
+Q
2
(Q
2
>0)
推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因： 。
【答案】(1) 四 6
(2)d
(3)Fe + 2Fe3+ =3Fe2+
(4) 3Fe2++4H++1NO =3Fe3++1NO↑+2HO 1.5N 取样，加入少量酸性
− 2 A
❑
3
KMnO 溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有
4
c2(CO)
(5)K=
c(CO )
2
高温
(6)C+H O CO+H
2 2
¿
¿
(7)温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移
动，CO百分含量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，
随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量
最高
【解析】（1）Fe为26号元素，核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，铁位于第
四周期VIII族，铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子，故答案为：四；6；
（2）磁铁的主要成分为四氧化三铁，故答案为：d；
（3）FeSO 具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，可将氧化后三价铁还原为二
4价铁，从而防止FeSO 氧化，发生的离子反应为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+，故答案为：Fe + 2Fe3+
4
=3Fe2+；
（4）1mol Fe2+被氧化为Fe3+失去1mol电子，1mol NO 被还原为NO得3mol电子，根据
−
❑
3
得失电子守恒得到反应方程式：3Fe2++4H++1NO =3Fe3++1NO↑+2HO；由反应可知每生
❑ − 2
3
成1molNO转移3mol电子，则生成0.5molNO气体，转移的电子数为1.5N ；检验反应后
A
溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高锰酸钾溶液检验，具体的操作为：取样，
加入少量酸性KMnO 溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；
4
故答案为：3Fe2++4H++1NO =3Fe3++1NO↑+2HO；1.5N ；取样，加入少量酸性KMnO 溶
❑ − 2 A 4
3
液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；
（5）由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO，反应方程式为：C(s)+CO
2
(g)⇌
c2(CO) c2(CO)
2CO(g)，平衡常数表达式K= ，故答案为：K= ；
c(CO ) c(CO )
2 2
高温
（6）由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气，反应为：C+H O CO+H，故答
2 2
¿
¿
高温
案为：C+H O CO+H；
2 2
¿
¿
（7）温度较低时发生反应②，由题意可知反应②为放热反应，随温度的升高，平衡逆向移
动，CO的百分含量不断增大；当温度较高时发生反应①，反应①为吸热反应，随温度升
高，反应正向移动，CO的百分含量又降低，故答案为：温度低于570℃时，发生的是反应
②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度
高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，
CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高。
二、酸雨的形成及酸性气体的处理 （本题共18分）
酸雨是全球三大环境危害之一，根据其所带的酸性物质不同，酸雨分为硫酸型酸雨和
硝酸型酸雨。2.完成下列问题。
(1)酸雨的标准是：降水的pH小于 。
(2)写出硫酸型酸雨的形成过程(用化学方程式表示) 。
(3)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，具体流程如下：
①写出装置C中反应的离子方程式 。
②该流程中可以循环利用的物质是 (填写化学式)。
(4)还有学者提出利用 、 等离子的催化作用，常温下将 氧化成 而实现 的
Fe2+ Fe3+ SO SO2− SO
2 4 2
回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO 氧化
2
成 的转化率。
SO2−
4
①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO 的体积分数，X溶液可以是
2
(选填字母)。
a．碘的淀粉溶液 b．酸性高锰酸钾溶液 c．氢氧化钠溶液 d．氯化钡溶液
②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中 氧化成 的转化率。已知气
SO SO2−
2 4
体流速，还需测定的数据有 、 。
【答案】(1)5.6(2)SO +H O
⇌
H SO 、2H SO +O =2H SO
2 2 2 3 2 3 2 2 4
(3) NaCl
HSO−+H+=SO ↑+H O
3 2 2
(4) ab 实验时间 加入盐酸酸化的BaCl 溶液后生成沉淀的质量
2
【解析】（1）酸雨的标准是降水的pH小于5.6，故答案为：5.6；
（2）硫酸型酸雨的形成过程为二氧化硫与雨水反应生成亚硫酸是雨水pH小于5.6，亚硫
酸与空气中的氧气反应生成硫酸使雨水pH减小，相关的化学方程式为SO +H O ⇌ H SO 、
2 2 2 3
，故答案为： 、 ；
2H SO +O =2H SO SO +H O
⇌
H SO 2H SO +O =2H SO
2 3 2 2 4 2 2 2 3 2 3 2 2 4
（3）由图可知，电解饱和食盐水所得的氢氧化钠溶液在装置A中与二氧化硫反应生成生
成亚硫酸氢钠，反应生成的氯气与氢气在装置B中反应生成氯化氢，氯化氢与亚硫酸氢钠
溶液在装置C中反应生成可回收利用的二氧化硫；
①由分析可知，装置C中发生的反应为亚硫酸氢钠溶液与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化
硫和水，反应的离子方程式 ，故答案为： ；
HSO−+H+=SO ↑+H O HSO−+H+=SO ↑+H O
3 2 2 3 2 2
②由分析可知，该流程中可以循环利用的物质是装置C中反应生成的氯化钠，故答案为：
NaCl；
（4）①实验的方法是通过测量吸收前后气体量的变化，所以解析中应说明a、b项可以消
耗SO 而其他气体不反应，从而测定SO 的体积分数；c项烟气中的SO 和CO 均与NaOH
2 2 2 2
反应，会使测得的数值偏大；d项BaCl 溶液不能吸收烟气中的任何气体，故选ab；
2
②由题意可知，该实验的方案为测量标准状况下一定时间内X溶液吸收一定流速废气中的
二氧化硫与盐酸酸化的氯化钡生成沉淀的质量测定转化器中二氧化硫氧化成硫酸根离子的
转化率，则需测定的数据的气体流速、实验时间、沉淀的质量，故答案为：沉淀的质量；
加入盐酸酸化的BaCl 溶液后生成沉淀的质量。
2
三、关于某种修饰药用多肽结构化合物的合成（本题共20分）
3．化合物G可用于药用多肽的结构修饰，其人工合成路线如下：(1)G分子中官能团名称 。
(2)A→B的反应类型为 ，E→F过程1)的反应类型为
(3)D中碳原子的杂化类型有 。
(4)写出C→D的化学方程式 。
(5)F的分子式为C H NO ，其结构简式为 。
12 17 2
(6)A的同分异构体中满足下列条件的有 种。
①遇FeCl 溶液呈紫色 ②能发生水解 ③苯环上含两个取代基，且不含其它环
3
写出其中核磁共振氢谱有6个峰，且峰面积之比为2:2:1:1:1:1的分子的结构简式
。
(7)药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。青蒿素可以获得双氢青蒿素，其变化过程示
意图如下。下列说法不正确的是
A．若试剂①为NaH，其还原产物为H O
2
B．青蒿素中存在过氧键，具有强氧化性
C．该过程若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子
D．羟基的引入使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能
【答案】(1)羧基、氨基
(2) 取代反应 还原反应
(3)sp2和sp3Δ
→
(4) +CH OH +HCl
3
(5)
(6) 12
(7) A
【解析】（1）由结构简式可知， 的官能团为羧基、氨基，故答案为：羧基、
氨基；
（2）由分析可知，A→B的反应为 在氢氧化钠溶液中先与一碘甲烷发生取代
反应，后酸化得到 ；E→F过程1发生的反应为 一定条件下发
生还原反应生成 ，故答案为：取代反应；还原反应；
（3）由结构简式可知， 分子中苯环碳原子和双键碳原子的杂化方式为sp2
杂化，饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp2和sp3；
（4）由分析可知，C→D的反应为 与甲醇共热发生取代反应生成
Δ
→
和氯化氢，反应的化学方程式为 +CH OH
3Δ
→
+HCl，故答案为： +CH OH +HCl；
3
（5）由分析可知，分子式为C H NO 的F的结构简式为 ，故答案为：
12 17 2
；
（6）A的同分异构体遇氯化铁溶液呈紫色说明同分异构体分子中含有酚羟基，能发生水解
说明同分异构体分子中含有酯基，苯环上含两个取代基，且不含其它环说明同分异构体的
结构可以视作 取代了CH=CHCOOH分子中的氢原子所得结构，共
2
有9种，也可以视作 取代了CH=CHOOCH分子中—OOCH中氢原子
2
所得结构，共有3种，则符合条件的结构共有12种，其中核磁共振氢谱有6个峰，且峰面
积之比为2：2：1：1：1：1的分子的结构简式 ，故答案为：9；
。
(7) A．青蒿素反应过程中得氢，发生还原反应，得还原产物为双氢青蒿素，故A错误；
B．根据青蒿素结构可知，存在过氧键，具有强氧化性，故B正确；
C．结合反应过程中物质转化可知，若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子，故C
正确；
D．羟基可发生多种化学反应，使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能，故D正
确；
答案选A。四、金属钠及其化合物（本题共22分）
4．金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：（22分）
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：
580℃电解
2NaCl(l) 2Na(l)+Cl (g)，加入CaCl 的目的是 。
CaCl (l) 2 2
2
(3)Na O 的电子式为 。在25℃和101kPa时，Na与O 反应生成1molNa O 放热
2 2 2 2 2
510.9kJ，写出该反应的热化学方程式： 。Na O 可作供氧剂，写出Na O 与
2 2 2 2
CO 反应的化学方程式 。若有1molNa O 参加反应则转移电子的物质的量为
2 2 2
mol。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na O 。空气与熔融金属Na反应前需依次通过
2 2
、 (填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．KMnO 溶液
4
(5)向酸性KMnO 溶液中加入Na O 粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应： ______MnO
4 2 2
+_____H＋+_____Na O=_____Mn2＋_____O↑+_____H O+_____Na＋，配平该离子方程式：
- 2 2 2 2
❑
4
，该反应说明Na O 具有 性(选填“氧化”，“还原”或“漂白”)。
2 2
(6)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的
化学式为 。
(7)天然碱的主要成分为Na CO ⋅NaHCO ⋅2H O，1molNa CO ⋅NaHCO ⋅2H O经充分加
2 3 3 2 2 3 3 2
热得到Na CO 的质量为 g。
2 3
【答案】(1) （或 ）
(2)助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗(3)
2Na(s)+O
2
(g)=Na
2
O
2
(s)ΔH=-510.9kJ/mol
2Na O +2CO =2Na CO +O 1
2 2 2 2 3 2
(4) c a
(5) 还原性
2MnO-+16H++5Na O =2Mn2++5O +8H O+10Na+
4 2 2 2 2
(6)Na O
2
(7)159
【解析】（1）基态Na原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为： （或
）；
（2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：
580℃电解
2NaCl(l) 2Na(l)+Cl (g)，电解时温度比熔点低，说明熔点降低了，即加
CaCl (l) 2
2
入CaCl 的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗；
2
Na O
（3）
2 2
含有钠离子和过氧根离子，其电子式为： ；在25℃和
101kPa时，Na与O 反应生成1molNa O 放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：
2 2 2
2Na(s)+O (g)=Na O (s)ΔH=-510.9kJ/mol；Na O 可作供氧剂， Na O 与CO 反应生
2 2 2 2 2 2 2 2
成碳酸钠和氧气，对应化学方程式为：2Na O +2CO =2Na CO +O ；若有1molNa O 参加
2 2 2 2 3 2 2 2
反应，转移电子的物质的量为1mol；
（4）采用空气和Na为原料可直接制备，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢
氧化钠溶液除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，由于用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳时，
会使气体带上水蒸气，因此先除二氧化碳，再除水蒸气，即依次通过NaOH溶液、浓硫酸；
（5）根据得失电子守恒可配平方程式，锰的化合价由+7下降到+2，O的化合价由+1上升
到0，即存在 ，其余利用观察法配平，反应的离子方程式为：
2MnO- ∼5Na O
4 2 2
， 作还原剂，具有还原性；
2MnO-+16H++5Na O =2Mn2++5O +8H O+10Na+ Na O
4 2 2 2 2 2 21 1
（6）由图可知，晶胞中Na有8个，O有8× +6× =4，钠氧个数比为2：1，则该氧化
8 2
物的化学式为NaO；
2
Δ
（7）由于2NaHCO 3¿Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O ，1molNa
2
CO
3
⋅NaHCO
3
⋅2H
2
O经充分加热得到
¿
1.5molNa CO ，其质量为：1.5mol×106g/mol=159g。
2 3
五、叠氮化纳的合成（本题共19分）
叠氮化钠(NaN )是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业也有重要应用。学
习小组对叠氮化钠₃的制备和产品纯度测定进行相关探究。（19分）
5. 查阅资料：
I．氨基钠(NaNH₂)熔点为208°C，易潮解和氧化；N₂O有强氧化性，不与酸、碱反应；
NaN₃易溶于水，叠氮酸(HN₃)不稳定，易分解爆炸；+2价锡具有较强的还原性。
II．
2HNO +8HCl+4SnCl =4SnCl +5H O+N O↑，2NaN H +N O≜NaN +NaOH+N H
3 2 4 2 2 2 2 3 3
回答下列问题：
(1)制备NaN₃
② 按气流方向，上述装置合理的连接顺序为 (填仪
器接口字母)。
②D的作用为 。
③C处充分反应后，停止加热，为防止倒吸，需继续进行的操作为
；E中SnCl₂溶液的作用是 。
(2)用如图所示装置测定产品纯度② 仪器F中发生反应的离子方程式为 。
②管q的作用为 。
③若G的初始读数为V ₁mL，末读数为V₂mL，本实验条件下气体摩尔体积为
VₘL⋅mol⁻¹，则产品中NaN₃的质量分数为 。
(3) 下列实验装置能达到实验目的的是
A．装置甲用于实验室制取CO
2
B．装置乙可证明非金属性：C>Si
C．装置丙可证明2NO (g)⇌ N O (g)为放热反应
2 2 4
D．装置丁可检验苯中含有的少量苯酚
【答案】(1) afg(或gf)debch 吸收NO中混有的HNO 和水蒸气 继续通入
2 3
NO至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 吸收未反应的NO气体，防止环境污染
2 2
(2) ClO-+2 +H O＝Cl-+3N ↑+2OH- 平衡压强、使液体容易流下；减小测定气体
N- 2 2
3
体积时的误差 0.13(V 1 −V 2 ) ×100%
3mV
m
(3) C
【解析】（1）①由实验目的和原理知，A用于制备NO，D用于吸收NO中混有的HNO
2 2 3和水蒸气，C用于制备NaN ，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理。
3
则按气流方向，上述装置合理的连接顺序为afg(或gf)debch；②D的作用为吸收NO中混
2
有的HNO 和水蒸气；③C处充分反应后，停止加热，为防止倒吸，需继续进行的操作为
3
继续通入NO至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞；E用于尾气处理，所以E中SnCl₂溶
2
液的作用是吸收未反应的NO气体，防止环境污染；
2
（2）①由信息可知，其中发生NaClO与NaN 生成N 的反应，离子方程式为ClO-+2
3 2 N-
3
+H O＝Cl-+3N ↑+2OH-；②管q可以起到平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积
2 2
时误差的作用。③由数据信息知，生成N 体积为(V -V )mL，由关系式2NaN ～3N 列式得
2 1 2 3 2
产品中NaN 的质量分数为
3
(V −V )×10−3L 2
1 2 × ×65g/mol
V L·mol-1 3 0.13(V −V )
m ×100%= 1 2 ×100%
mg 3mV
m
×100%＝×100%。
(3) A．实验室制取CO 用HCl，不用硫酸，故A错误；
2
B．盐酸易挥发产生的HCl也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，故B错误；
C．从实验中可以看到热水中颜色加深，冷水中颜色变浅，可以证明反应
2NO (g)⇌ N O (g)为放热反应，故C正确；
2 2 4
D．浓溴水与苯酚生成三溴苯酚，三溴苯酚在水中是沉淀，可以溶于苯，因此看不到白色
沉淀，故D错误；
答案选C。
