文档内容
【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08
（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、高效光催化剂与碳中和（21分）
AgPO4，具有溶于酸、氰化钾溶液和氨水，微溶于水和稀醋酸。用作照相乳液剂、催
3
化剂、制药和玻璃业。用于制溴化银、碘化银乳剂代替硝酸银制乳剂。具有十八面体结构
的AgPO 晶体是一种高效光催化剂，可用于实现“碳中和”，也可用于降解有机污染物。
3 4
1. I．配位-沉淀法制备Ag PO 高效光催化剂
3 4
已知：i．Ag PO 难溶于水，可溶于硝酸；
3 4
ii．Ag PO 沉淀的生成速率会影响其结构和形貌，从而影响其光催化性能；
3 4
iii．银氨溶液中存在：
Ag(NH ) + ⇌ Ag++2NH
。
3 2 3
(1)配制银氨溶液时的反应有 、 。
Ag++NH ⋅H O=AgOH↓+NH+
3 2 4
(2)加入Na HPO 溶液后得到Ag PO 固体，该反应的离子方程式为 。
2 4 3 4
(3)AgNO 和NaPO 在溶液中反应也可制得Ag PO 固体，但制得的Ag PO 固体光催化性能
3 3 4 3 4 3 4
极差。从速率角度解释其原因： 。
II．Ag PO 光催化剂的使用和再生
3 4
已知：Ag PO 晶体在光照条件下发挥催化作用时，首先引发反应S1。
3 4
可见光
S1：Ag 3 PO 4¿[Ag PO ] ⊕+e−
3 4
¿
(4) Ag PO 光催化CO 制备甲醇可实现“碳中和”，S1的后续反应如下。
3 4 2
可见光
2H
2
O+4[Ag
3
PO
4
] ⊕ ¿O
2
+4H++4Ag
3
PO
4
，CO
2
+6e−+6H+=CH
3
OH+H
2
O
¿
则由CO 制备甲醇的总反应的化学方程式为 。
2
(5) Ag PO 光催化降解有机污染物时，有机污染物被氧化成CO 和HO。S1的后续反应如
3 4 2 2下。
S2：
O +e−=O−
，
H O+[Ag PO ] ⊕=H++⋅OH+Ag PO
2 2 2 3 4 3 4
S3：……
注：Ag PO 在该催化过程中可能发生光腐蚀，生成单质银，影响其光催化性能。
3 4
①用Ag PO 依次降解三份相同的含有RhB(一种桃红色有机污染物)的废水，测得3次降解
3 4
过程中RhB的残留率(c/c ，即时浓度与起始浓度之比)随时间变化的曲线如图，下列说法
0
正确的是 (填字母序号)。
a．·OH和 是降解RhB的重要氧化剂
O−
2
b．第1次使用后Ag PO 的光催化性能降低
3 4
c．该实验条件下，Ag PO 使用两次即基本失效
3 4
第1次光降解时，0~25min内的反应速率为 mol⋅L−1 ⋅min−1。(废水中RhB初
始浓度c 为100mg/L，RhB的摩尔质量为Mg/mol)
0
②Ag PO 光催化降解含苯废水时，S3为 。
3 4
【答案】(1)
AgOH+2NH ⋅H O=Ag(NH ) ++2H O+OH−
或
3 2 3 2 2
AgOH+NH ⋅H O+NH+=Ag(NH ) ++2H O
3 2 4 3 2 2
(2) 3Ag(NH ) ++HPO2−+OH−=6NH +Ag PO ↓+H O 或
3 2 4 3 3 4 2
3Ag(NH ) ++HPO2−=5NH +Ag PO ↓+NH+
3 2 4 3 3 4 4
(3) c(Ag+) ： AgNO 溶液大于银氨溶液， c(PO3−) ：Na 3 PO 4 溶液大于 Na HPO 溶液，沉淀反应
3 4 2 4速率快，不利于生成具有十八面体结构的Ag PO 晶体
3 4
Ag PO
(4)2CO +4H O 3 42CH OH+3O
2 2 3 2
可见光
6
(5) abc 2500M
【解析】（1）配制银氨溶液时的反应有 、然后AgOH再与
Ag++NH ⋅H O=AgOH↓+NH+
3 2 4
氨水继续反应生成银氨溶液， AgOH+2NH ⋅H O=Ag(NH ) ++2H O+OH− 或
3 2 3 2 2
。
AgOH+NH ⋅H O+NH+=Ag(NH ) ++2H O
3 2 4 3 2 2
（2）加入NaHPO 溶液后，银氨溶液与NaHPO 发生反应，得到Ag PO 固体，该反应的
2 4 2 4 3 4
离子方程式为 3Ag(NH ) ++HPO2−+OH−=6NH +Ag PO ↓+H O 或
3 2 4 3 3 4 2
。
3Ag(NH ) ++HPO2−=5NH +Ag PO ↓+NH+
3 2 4 3 3 4 4
（3）AgNO 和NaPO 在溶液中反应也可制得Ag PO 固体，反应速率越快，生成的Ag PO
3 3 4 3 4 3 4
固体的晶体越小，光催化性能极差。从速率角度解释其原因：c(Ag+)：AgNO 溶液大于银
3
氨溶液， c(PO3−) ：Na 3 PO 4 溶液大于 Na HPO 溶液，沉淀反应速率快，不利于生成具有十
4 2 4
八面体结构的Ag PO 晶体。
3 4
可见光
（4）S1：Ag 3 PO 4¿[Ag PO ] ⊕+e− ①
3 4
¿
S1的后续反应如下：
可见光
2H
2
O+4[Ag
3
PO
4
] ⊕ ¿O +4H++4Ag PO ②
2 3 4
¿
③
CO +6e−+6H+=CH OH+H O
2 3 2
可见光
将①×4+②得，2H 2 O=== = O 2 +4H++4e- ④
❑
将③×2+④×3得，由CO 制备甲醇的总反应的化学方程式为
2Ag PO
2CO +4H O 3 42CH OH+3O 。
2 2 3 2
可见光
（5）a．Ag PO 光催化降解有机污染物时，有机污染物被氧化成CO 和HO，·OH和 具
3 4 2 2 O−
2
有强氧化性，是降解RhB的重要氧化剂，a正确；
b．从图中可以看出，第1次使用后Ag PO 的光催化性能降低，b正确；
3 4
c．图中信息显示，第三次降解有机污染物的效果很差，则该实验条件下，Ag PO 使用两
3 4
次即基本失效，c正确；
故选abc。
1 0.4
第1次光降解时，0~25min内，c 为100mg/L= mol/L，c= mol/L，反应速率为=
0 10M 10M
1 0.4
( − )mol/L 6
10M 10M = mol⋅L−1 ⋅min−1。
2500M
25min
②Ag PO 光催化降解含苯废水时，S3为苯被 氧化为CO 等：
3 4 O− 2
2
。
二、苯甲酸乙酯的实验室制备（22分）
苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精，其天然存在于桃、菠萝、醋栗、红茶中。实
验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯，制备装置如图所示(部分装置已省略)。
2. 已知：物质 乙醇 苯甲酸 乙醚 苯甲酸乙酯
密度/(g·cm
0.7893 1.2659 0.7318 1.0500
❑
−3)
沸点/℃ 78.5 249.0 34.5 212.0
相对分子质
46 122 74 150
量
Ⅰ．合成苯甲酸乙酯粗产品按图甲装置，在仪器C中加入2.44 g苯甲酸、15.0 mL乙醇、
3.0 mL浓硫酸适量环己烷(与乙醇、水可形成共沸物)，控制一定温度加热2 h后停止加热。
(1)仪器A作用是 。
(2)本实验中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为 。
(3)实验时使用过量乙醇的目的是 。
(4)分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层，上层有机层从支管处流回烧瓶，下层
水层从分水器下口放出，反应结束的标志是 。
Ⅱ．粗产品的精制将仪器C中的反应液倒入盛有水的烧杯中，滴加饱和Na CO 溶液至溶液
2 3
呈中性，用分液漏斗分出有机层，再用乙醚萃取水层中的残留产品，将二者合并转移至图
乙的仪器D中，加入沸石和无水氯化钙，加热蒸馏，制得产品2.4mL。
(5)仪器D的名称是 。
(6)加入Na CO 溶液的作用有 。
2 3
a．除去硫酸和苯甲酸 b．降低苯甲酸乙酯的溶解度
(7)采用图乙装置进行蒸馏操作，收集 ℃的馏分。
实际产量
(8)该实验中苯甲酸乙酯的产率是 (产率= ×100%)。
理论产量
【答案】(1)冷凝回流(水和有机物)
浓硫酸
(2)CH CHOH+ ⇌ +H O
3 2 2
Δ
(3)提高苯甲酸的转化率或苯甲酸乙酯的产率
(4)分水器内水层高度不再发生变化
(5)蒸馏烧瓶
(6)ab
(7)212.0(8)84%
【解析】（1）仪器A是冷凝管，其作用是冷凝回流。
（2）乙醇和苯甲酸发生酯化反应制取苯甲酸乙酯，反应的化学方程式为CHCHOH+
3 2
浓硫酸
⇌
Δ +H 2 O。
（3）由于酯化反应是可逆反应，所以实验时使用过量乙醇的目的是提高苯甲酸的转化率或
苯甲酸乙酯的产率。
（4）由于分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层，上层有机层从支管处流回烧瓶，
下层水层从分水器下口放出，所以反应结束的标志是分水器内水层高度不再发生变化。
（5）根据氧气构造可判断仪器D的名称是蒸馏烧瓶。
（6）根据乙酸乙酯制备实验中饱和碳酸钠的作用可判断加入Na CO 溶液的作用有除去硫
2 3
酸和苯甲酸以及降低苯甲酸乙酯的溶解度，答案选ab。
（7）苯甲酸乙酯的沸点是212.0℃，所以采用图乙装置进行蒸馏操作，收集212.0℃的馏分。
（8）2.44 g苯甲酸的物质的量是2.44g÷122g/mol＝0.02mol，15.0 mL乙醇的物质的量是
15×0.7893
mol＞0.2mol，所以乙醇过量，理论上生成苯甲酸乙酯的物质的量是0.02mol，
46
2.4×1.05
质量是0.02mol×150g/mol＝3.0g，所以产率是 ×100%=84%。
3.0
三、铬基催化剂下丙烷生产丙烯（20分）
丙烯是一种重要的化工原料，其主要产品聚丙烯是生产口罩喷溶布的原料。
3. 铬基催化剂下丙烷生产丙烯相关主要反应有：
Ⅰ．C H (g)⇌ C H (g)+H (g) ΔH =+124.14kJ/mol
3 8 3 6 2 1
Ⅱ．C H (g)⇌ C H (g)+CH (g)
3 8 2 4 4
Ⅲ．C H (g)⇌3C(s)+4H (g)
3 8 2
请回答：
(1)已知键能：E(C−H)=413.4kJ/mol，E(H−H)=436.0kJ/mol。C=C的键能与C-C
的键能相差约 kJ/mol。
(2)600℃时，容器压强恒为P，铬基催化剂下两个密闭容器中分别按下表投料发生反应：容器 C H/mol CO/mol N/mol
3 8 2 2
A 1 0 10
B 1 2 8
①容器B生成C H 的反应流程如下：
3 6
下列有关说法正确的是 。
A．原料气中通入N 可提高C H 的平衡转化率
2 3 8
B．升高温度，一定能提高的C H 平衡产率
3 6
C．过程1产生C H 的量大于过程2和过程3产生的C H
3 6 3 6
D．在铬基催化剂中适当加入CaO可促进过程2平衡正移而提高C H 的平衡转化率
3 8
②若容器A中只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，C H 的平衡转化率为α，C H 的选择性(选择性
3 8 3 6
转化为目标产物所消耗丙烷的量
= ×100%)为w，计算反应Ⅰ的平衡常数K =
转化的丙烷的量 p
。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③按照容器A和容器B的气体组分比，将两组气体按相同流速分别通过催化剂固定床反应
器，C H 的转化率和C H 的选择性随时间变化如图所示：
3 8 3 6
随反应进行，A组中C H 转化率明显降低的可能原因是 ，B组中CO 的作用是
3 8 2(用化学方程式和必要的文字说明)。
(3)恒温恒容的密闭容器中通入气体分压比为 的混合气体，
p(C H ):p(CO ):p(N )=1:4:8
3 8 2 2
，已知某反应条件下只发生反应Ⅳ和反应Ⅴ( ， 为速率常数，只与温度有
n(N )=16mol k k'
2
关且k>k')：
反应Ⅳ：C H (g)+CO (g)=C H (g)+H O(g)+CO(g) k
3 8 2 3 6 2
反应Ⅴ：
C H (g)+6CO (g)=9CO(g)+3H O(g)k'
3 6 2 2
实验测得丙烯的净生成速率方程为 ，请在下图中画出
υ(C H )=k⋅p(C H )−k' ⋅p(C H )
3 6 3 8 3 6
丙烯的物质的量随时间的变化趋势 。
【答案】(1)266.66
(2) A Pα2w2 分解产生的C附着于催化剂表面，使催化剂失
C H
(11+α)(1−α) 3 8
Δ
活，反应速率迅速减小 CO +C ，消除催化剂上积碳，增加催化剂的稳定性和寿
2
¿2CO
¿
命；CO 促进C H 按过程2和3发生反应，减少C H 裂解副反应，提高C H 选择性
2 3 8 3 8 3 6(3) (曲线起点为0，纵坐标最大值不超过2且终点时为
1)
【解析】（1）已知键能：E(C−H)=413.4kJ/mol，E(H−H)=436.0kJ/mol，根据
反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，结合反应Ⅰ．
C H (g)⇌ C H (g)+H (g) ΔH =+124.14kJ/mol有：8E(C-H)+2E(C-C)-6E(C-H)-
3 8 3 6 2 1
E(C=C)-E(C-C)-E(H-H)= 2E(C-H)+E(C-C) -E(C=C) -E(H-H)=2×413.4-436+ E(C-C)
-E(C=C)=+124.14kJ/mol，故得E(C-C) -E(C=C)=-266.66kJ/mol，故C=C的键能与C-C的键
能相差约266.66kJ/mol，故答案为：266.66；
（2）①
A．该容器为恒压容器，故原料气中通入N，导致反应体系的平衡分压减小，上述反应平
2
衡正向移动，故可提高C H 的平衡转化率，A正确；
3 8
B．由题干信息可知，容器中发生了反应Ⅱ和Ⅲ副反应，且这两个反应也是吸热反应，虽
然升高温度，能使反应I正向移动，但反应Ⅱ和Ⅲ也正向移动，故不一定能提高的C H 平
3 6
衡产率，B错误；
C．已知过程2和过程3为有催化剂参与，能够加快反应速率，但不知道它们的产率，故无
法比较过程1产生C H 的量和过程2和过程3产生的C H，C错误；
3 6 3 6
D．在铬基催化剂中适当加入CaO，将消耗CO，使得过程3无法进行，CrO 的浓度增大，
2 x-1
则促进过程2平衡逆向移动，但不能改变C H 的平衡转化率，D错误；
3 8
故答案为：A；
②若容器A中只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，C H 的平衡转化率为α，C H 的选择性为w，根据
3 8 3 6C
3
H
8
(g)
⇌
C
3
H
6
(g)+H
(g)
2
起始量(mol) 1 ¿0 0
三段式分析： ，
转化量(mol) αw ¿αw αw
平衡量(mol) 1-αw ¿αw αw
C
3
H
8
(g)
⇌
C
2
H
4
(g)
+CH (g)
4
起始量(mol) 1-αw ¿0 0 ，故平衡时p(C H)=
3 8
转化量(mol) α(1-w) ¿α(1-w)α(1-w)
平衡量(mol) 1-α ¿α(1-w)α(1-w)
1−α 1-α αw
P= P，p(C H)=p(H)= P，故
10+1−α+αw+αw+α(1-w)+α(1-w) 11+2α 3 6 2 11+2α
αw 2
( P)
p(C H )p(H ) 11+2α Pα2w2
计算反应Ⅰ的平衡常数K = 3 6 2 = = ，故答案为：
p p(C H ) 1-α (11+α)(1−α)
3 8 P
11+2α
Pα2w2 ；
(11+α)(1−α)
③
由题干信息可知，反应中将发生副反应Ⅲ，生成的C将附着在催化剂表面，是催化剂失活，
故随反应进行，A组中C H 转化率明显降低的可能原因是C H 分解产生的C附着于催化剂
3 8 3 8
表面，使催化剂失活，反应速率迅速减小，已知高温下CO 能与C反应生成CO，从而减
2
Δ
少附着在催化剂表面的碳，使催化剂复活，故B组中CO 的作用是CO +C ，消除催
2
2
¿2CO
¿
化剂上积碳，增加催化剂的稳定性和寿命；CO 促进C H 按过程2和3发生反应，减少
2 3 8
裂解副反应，提高 选择性，故答案为：C H 分解产生的C附着于催化剂表面，使
C H C H 3 8
3 8 3 6
Δ
催化剂失活，反应速率迅速减小；CO +C ，消除催化剂上积碳，增加催化剂的稳定
2
¿2CO
¿
性和寿命；CO 促进C H 按过程2和3发生反应，减少C H 裂解副反应，提高C H 选择性；
2 3 8 3 8 3 6（3）恒温恒容的密闭容器中通入气体分压比为 的混合气体，
p(C H ):p(CO ):p(N )=1:4:8
3 8 2 2
，根据同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比，故
n(N )=16mol
2
n(C H)=2mol，n(CO)=8mol，刚开始只发生反应Ⅳ则生成的C H 逐渐增大，当反应完全进
3 8 2 3 6
行是最多生成C H 为2mol，消耗2molCO ，然后将发生反应V，则C H 的量逐渐减少，
3 6 2 3 6
直到丙烯的净生成速率 υ(C H )=k⋅p(C H )−k' ⋅p(C H ) 为0时C 3 H 6 不再改变，此时剩
3 6 3 8 3 6
余的6molCO 完全消耗，则消耗掉C H 为1mol，故剩余C H 的物质的量为1mol，据此分
2 3 6 3 6
析可知，丙烯的物质的量随时间的变化趋势如图所示：
(曲线起点为0，纵坐标最大值不超过2且终点时为1)，故
答案为： (曲线起点为0，纵坐标最大值不超过2且终点
时为1)。四、降压药尼卡地平的合成（19分）
尼卡地平通过抑制Ca2+流入血管平滑肌细胞而发挥血管扩张作用，而且能抑制磷酸二
酯酶，使脑，冠状动脉及肾血流量增加，起到降压作用。
4． 某研究小组按下列路线合成降压药尼卡地平。
已知：
(1)化合物C中含氧官能团的名称为硝基、 。
(2)写出B→C的化学方程式 。
(3)下列说法正确的是___________。
A．A→B的反应类型为取代反应
B．1molE与足量H 反应，最多可消耗2molH
2 2
C．1molF与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3molNaOH
D．尼卡地平的分子式为C H NO
26 27 3 6
(4)化合物G的结构简式为 。
(5)设计以CHOH、CHCHO为原料合成E( )的合成路线(用流程图表示，无
3 3
机试剂任选) 。
(6)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式 。①分子中含 (结构与苯相似)，无其他环；
②能发生银镜反应；
③1H-NMR谱检测表明：分子中有3种不同化学环境的氢原子。
【答案】(1)(酮)羰基、酯基
(2) + → +H O
2
(3)AC
(4)
(5)
(6)
【解析】（1）化合物C（ ）中含氧官能团的名称为硝基、(酮)羰基、酯基；
（2）B与 发生反应生成C（ ）和HO：
2
+ → +H O；
2
（3）A．苯甲醛发生间位上的硝化反应生成B（ ），故A→B的反应类型为
取代反应，A正确；
B．1mol E（ ）与足量H 反应，最多可消耗1molH ，酯基中的碳氧双键
2 2
不能与氢气加成，B错误；
C．1molF含有2mol酯基和1mol碳氯键，与足量NaOH溶液反应，最多可消耗
3molNaOH，2mol发生酯的水解反应，1mol发生氯代烃的水解反应，C正确；
D．尼卡地平的分子式为C H NO，D错误；
26 29 3 6
故选AC；
（4）由上述分析知化合物G的结构简式为 ；
（5）乙醛在催化剂作用下发生反应 ，后继续氧化生成 ，
再在浓硫酸加热条件下与甲醇发生酯化反应后发生已知反应与氨气生成目标产物：（6）①分子中含 (结构与苯相似)，无其他环；②能发生银镜反应，含有醛基；③1H-
NMR谱检测表明：分子中有3种不同化学环境的氢原子，该分子具有高度的对称性，符合
条件的B（ ）的同分异构体有：
。
五、硫及其化合物（18分）
硫单质存在于陨石、火山、温泉等处。 硫是人体内蛋白质的重要组成元素，对人的生
命活动具有重要意义。硫主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。硫原子
被发现存在于生物分子，如蛋白质、tRNA、抗生素等分子结构中已超过一个多世纪。
5．硫是组成生命的重要元素。回答下列问题：
(1)基态S原子含有 种能量不同的电子，其价层电子排布图是 。
S
(2)S单质的常见形式为 8( )，其中S原子采用的轨道杂化方式是
。
SO F
2 2
(3)已知化合物 ( )中键角α为124°，β为96°，α>β的原因主要是。
(4)CuSO ⋅5H O的结构简图如图所示，其中不存在的作用力有 (填字母)。
4 2
A．氢键 B．共价键 C．金属键 D．配位键
的空间构型是 ，写出一个与 互为等电子体的阴离子的化学式
SO2− SO2−
4 4
。
(5)ZnS在光导体材料、涂料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶体密度
为ρg/cm3， S2离子与Zn2+离子的最近距离为 pm(列出计算式，阿伏加德罗常
数用N 表示)。
A
【答案】(1) 5
(2)sp3
(3)F的电负性大于O，S=O键中的电子对更靠近中心原子S，或S=O键为双键，电子云密
度更大，故S=O键相互间的斥力更大，键角更大
(4) C 正四面体形 或 等
PO3− ClO−
4 4
(5) √3 √4×97
×3 ×1010
4 ρN
A
【解析】（1）基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，不同能级的电子能量不同，基态S原子含有5种能量不同的电子，其价层电子排布图是 。
S
（2）S单质的常见形式为 8( )，S原子形成2个σ键，有2个孤电子对，采
用的轨道杂化方式是sp3。
（3）S=O键为双键，电子云密度更大，S=O键相互间的斥力更大，键角更大，所以化合
SO F
2 2
物 ( )中α>β。
（4）根据CuSO ⋅5H O的结构简图，H-O、O-S为共价键，铜离子与O原子形成配位键，
4 2
H…O为氢键，不存在的作用力有金属键，选C；
中S原子价电子对数为4，无孤电子对，空间构型是正四面体， 价电子数为32，
SO2− SO2−
4 4
与 互为等电子体的阴离子的化学式 或 等。
SO2− PO3− ClO−
4 4 4
1 1
（5）根据均摊原则S2-数为8× +6× =4、Zn2+数为4，其晶体密度为ρg/cm3，则晶胞
8 2
边长为√ 97×4 ， 离子与 离子的最近距离为体对角线的1，所以 离子与
3 cm S2- Zn2+ S2- Zn2+
ρ×N 4
A
离子的最近距离为√3
×
√
3
4×97 ×1010pm。
4 ρN
A
