北京市西城区2019-2020学年高三一模化学试卷（含答案）

北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 1 页（共 9 页） 西 城 区 高 三 统 一 测 试 化 学 2020.4 本试卷共 9 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上 作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 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. 下列防疫物品的主要成分属于无机物的是 A．聚丙烯 B．聚碳酸酯 C．二氧化氯 D．丁腈橡胶 2. 化学与生产生活密切相关，下列说法不．正．确．的是 A．用食盐、蔗糖等作食品防腐剂 B．用氧化钙作吸氧剂和干燥剂 C．用碳酸钙、碳酸镁和氢氧化铝等作抗酸药 D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以保鲜 3. 短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大。W 的气态氢化物遇湿润的红色石蕊试 纸变蓝色，X 是地壳中含量最高的元素，Y 在同周期主族元素中原子半径最大，Z 与 Y 形成的化合物的化学式为 YZ。下列说法不．正．确．的是 A．W 在元素周期表中的位置是第二周期 VA 族 B．同主族中 Z 的气态氢化物稳定性最强 C．X 与 Y 形成的两种常见的化合物中，阳离子和阴离子的个数比均为 2∶1 D．用电子式表示 YZ 的形成过程为： 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 2 页（共 9 页） 3 3 4. 下列变化过程不．涉．及．氧化还原反应的是 A B C D 将铁片放入冷 的浓硫酸中无 明显现象 向 FeCl2 溶液中滴加 KSCN 溶液，不变色，滴加氯水后 溶液显红色 向 Na2SO3 固体 中加入硫酸，生 成无色气体 向包有 Na2O2 粉末的 脱脂棉上滴几滴蒸馏 水，脱脂棉燃烧 5．海水提溴过程中发生反应：3Br2 +6Na2CO3 +3H2O ==5NaBr +NaBrO3 +6NaHCO3，下列 说法正确的是 A．标准状况下 2 mol H2O 的体积约为 44.8 L L 0.1 mol·L− 1Na2CO3 溶液中 CO 2−的物质的量为 0.1 mol C．反应中消耗 3 mol Br2 转移的电子数约为 5×6.02×1023 D．反应中氧化产物和还原产物的物质的 量之比为 5∶1 6. 下列实验现象预测正确的是 A B C D 烧杯中产生白色沉淀，一段 时间后沉淀无明显变化 加盐酸出现白色 浑浊，加热变澄清 KMnO4 酸性溶液在 苯和甲苯中均褪色 液体分层，下层呈 无色 7. 下列解释事实的方程式不．正．确．的是 A．用 Na2CO3 溶液将水垢中的 CaSO4 转化为 CaCO3：CO 2－+Ca2+ ==CaCO3↓ 电解 B．电解饱和食盐水产生黄绿色气体：2NaCl+2H2O =====2NaOH+H2↑+Cl2↑ C．红热木炭遇浓硝酸产生红棕色气体：C+4HNO3(浓) =△==CO2↑+4NO2↑+2H2O D．用新制 Cu(OH)2 检验乙醛，产生红色沉淀： CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH △ CH3COONa+Cu2O↓+3H2O 8. 科学家提出由 WO3 催化乙烯和 2-丁烯合成丙 烯的反应历程如右图（所有碳原子满足最外层 八电子结构）。下列说法不．正．确．的是 A 乙烯、丙烯和 2-丁烯互为同系物 B 乙烯、丙烯和 2-丁烯的沸点依次升高 C Ⅲ→Ⅳ中加入的 2-丁烯具有反式结构 D．碳、钨（W）原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ 的过程中未发生断裂 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 3 页（共 9 页） 9. 以富含纤维素的农作物为原料，合成 PEF 树脂的路线如下： 下列说法不．正．确．的是 A．葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物 B．5-HMF→FDCA 发生氧化反应 C．单体 a 为乙醇 D．PEF 树脂可降解以减少对环境的危害 10. 向某密闭容器中充入 NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。其它条件相同时，不同 温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：（已知：N2O4 为无色气体） t/℃ 27 35 49 70 NO2% 20 25 40 66 N2O4% 80 75 60 34 下列说法不．正．确．的是 8 A 7℃时，该平衡体系中 NO2 的转化率为 9B 平衡时，NO2 的消耗速率为 N2O4 消耗速率的 2 倍 C 室温时，将盛有 NO2 的密闭玻璃球放入冰水中其颜色会变浅 D 增大 NO2 起始量，可增大相同温度下该反应的化学平衡常数 11. 光电池在光照条件下可产生电压，如下装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可 将水解离为 H+和 OH－，并实现其定向通过。下列说法不．正．确．的是 A 该装置将光能转化为化学能并分解水 B 双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性 C．光照过程中阳极区溶液中的 n(OH－)基本不变 D．再生池中的反应： 2+ 催化剂 3+ － ↑2V +2H2O ==== 2V +2OH +H2 12. 室温时，向 20 mL 0.1 mol·L− 1 的两种酸 HA、HB 中分别滴加 0.1 mol·L− 1NaOH 溶液， 其 pH 变化分别对应下图中的Ⅰ、Ⅱ。下列说法不．正．确．的是 A．向 NaA 溶液中滴加 HB 可产生 HA B．a 点，溶液中微粒浓度：c(A－) > c(Na+) > c(HA) C．滴加 NaOH 溶液至 pH=7 时，两种溶液中 c(A－)= c(B－) D．滴加 20 mL NaOH 溶液时，Ⅰ中 H2O 的电离程度大于Ⅱ中 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 4 页（共 9 页） 13. 我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程 图如下。碳酸化塔中的反应：NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。 下列说法不．正．确．的是 A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔 B．碱母液储罐“吸氨”后的溶质是 NH4Cl 和 NaHCO 3 C．经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡 NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl－(aq) D．该工艺的碳原子利用率理论上为 100% 14. 硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水的弱酸，从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室 常用 Na2SiO3 溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验： 编号 Ⅰ Ⅱ 实验 a b c 现象 a 中产生凝胶状沉淀 b 中凝胶状沉淀溶解，c 中无明显变化 下列结论不．正．确．的是 A Na2SiO3 溶液一定显碱性 B 由 Ⅰ 不 能 说 明 酸 性 H 2CO3＞H2SiO3 C．由Ⅱ可知，同浓度时 Na2CO3 溶液的碱性强于 NaHCO3 溶液 D．向 Na2SiO3 溶液中通入过量 CO2，发生反应：SiO32－+CO2+H2O==CO32－+H2SiO3↓ 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 5 页（共 9 页） 已知： 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。 15．（15 分）莫西沙星主要用于治疗呼吸道感染，合成路线如下： （1）A 的结构简式是 。 （2）A→B 的反应类型是 。 （3）C 中含有的官能团是 。 （4）物质 a 的分子式为 C6H7N，其分子中有 种不同化学环境的氢原子。 （5）I 能与 NaHCO3 反应生成 CO2，D+I→J 的化学方程式是 。 （6） 芳香化合物 L 的结构简式是 。 （7） 还可用 A 为原料，经如下间接电化学氧化工艺流程合成 C，反应器中生成 C 的离 子方程式是 。 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 6 页（共 9 页） 16．（9 分）水合肼（N2H4·H2O）可用作抗氧剂等，工业上常用尿素[CO(NH2)2]和 NaClO 溶液反应制备水合肼。 已知：Ⅰ．N2H4·H2O 的结构如右图（…表示氢键）。 Ⅱ．N2H4·H2O 沸点 118 ℃，具有强还原性。 （1） 将 Cl2 通入过量 NaOH 溶液中制备 NaClO，得到溶液 X，离子方程式是 。 （2） 制备水合肼：将溶液 X 滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图 a（夹持及 控温装置已略）。充分反应后，A 中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再 进一步处理还可获得副产品 NaCl 和 Na2CO3·10H2O。 图 a 图 b ①A 中反应的化学方程式是 。 ②冷凝管的作用是 。 ③若滴加 NaClO 溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是 。 ④NaCl 和 Na2CO3 的溶解度曲线如图 b。由蒸馏后的剩余溶液获得 NaCl 粗品的操 作是 。 （3） 水合肼在溶液中可发生类似 NH3·H2O 的电离，呈弱碱性；其分子中与 N 原子相 连的 H 原子易发生取代反应。 ①水合肼和盐酸按物质的量之比 1∶1 反应的离子方程式是 。 ②碳酰肼（CH6N4O）是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与 DEC （ ）发生取代反应制得。碳酰肼的结构简式是 。 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 7 页（共 9 页） 17．（9 分）页岩气中含有较多的乙烷，可将其转化为更有工业价值的乙烯。 （1） 二氧化碳氧化乙烷制乙烯。 将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中，发生如下反应： ⅰ．C2H6(g) C2H4(g) + H2(g) ΔH1＝+136.4 kJ·mol− 1 ⅱ．CO2 (g) + H2 (g) CO(g) + H2O(g) ΔH2＝+41.2 kJ·mol− 1 ⅲ．C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) +H2O(g) ΔH3 ① 用ΔH1、ΔH2计算ΔH3＝ kJ·mol− 1。 ②反应ⅳ：C2H6(g) 2C(s)+3H2(g)为积碳反应，生成的碳附着在催化剂表面， 降低催化剂的活性，适当通入过量 CO2 可以有效缓解积碳，结合方程式解释其 原因： 。 ③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂，相同反应时间，不同 温度、不同催化剂的数据如下表（均未达到平衡状态）： 【注】C2H4 选择性：转化的乙烷中生成乙烯的百分比。 CO 选择性：转化的 CO2 中生成 CO 的百分比。 对比Ⅰ和Ⅱ，该反应应该选择的催化剂为 ，理由是 。 实验条件下，铬盐作催化剂时，随温度升高，C2H6 的转化率升高，但 C2H4 的 选择性降低，原因是 。 （2） 利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化 为乙烯，示意图如右图： ①电极 a 与电源的 极相连。 ②电极 b 的电极反应式是 。 实验 编号 t/℃ 催化剂 转化率/% 选择性/% C2H6 CO2 C2H4 CO Ⅰ 650 钴盐 19.0 37.6 17.6 78.1 Ⅱ 650 铬盐 32.1 23.0 77.3 10.4 Ⅲ 600 21.2 12.4 79.7 9.3 Ⅳ 550 12.0 8.6 85.2 5.4 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 8 页（共 9 页） 18．（11 分）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等 特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速 Fe2+氧化的细菌，培养后能提供 Fe3+， 控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。 反应 1 反应 2 （1） 氧化亚铁硫杆菌生物浸出 ZnS 矿。 ①反应 2 中有 S 单质生成，离子方程式是 。 ②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是 。 （2） 氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO2）与上述浸出机理相 似，发生反应1 和反应3：LiCoO2 +3Fe3+==Li++ Co2++3Fe2++O2↑ ①在酸性环境中，LiCoO2 浸出 Co2+的总反应的离子方程式是 。 ②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag+对钴浸出率有影响，实验研究 Ag+的作用。 取 LiCoO2 粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度 Ag+的溶 液，钴浸出率（图 1）和溶液 pH（图 2）随时间变化曲线如下： 图 1 不同浓度 Ag+作用下钴浸出率变化曲线 图 2 不同浓度 Ag+作用下溶液中 pH 变化曲线 Ⅰ．由图 1 和其他实验可知，Ag+能催化浸出 Co2+，图 1 中的证据是 。 Ⅱ．Ag+是反应 3 的催化剂，催化过程可表示为： 反应 4：Ag++LiCoO2==AgCoO2+Li+ 反应 5：…… 反应 5 的离子方程式是 。 Ⅲ．由图 2 可知，第 3 天至第 7 天，加入 Ag+后的 pH 均比未加时大，结合反应 解释其原因： 。 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 9 页（共 9 页） 19．（14 分）研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。 资料：a．Cu2O 为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu 和 Cu2+。 b．CuO2 为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu2+和 H2O2。 c．H2O2 有弱酸性：H2O2 H+ +HO2 －，HO2 － H+ +O22－。 编号 实验 现象 Ⅰ 向 1 mL pH＝2 的 1 mol·L− 1 CuSO4 溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 出现少量气泡 Ⅱ 向 1 mL pH＝3 的 1 mol·L− 1 CuSO4 溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 立即产生少量棕黄色沉淀，出现 较明显气泡 Ⅲ 向 1 mL pH＝5 的 1 mol·L− 1 CuSO4 溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 立即产生大量棕褐色沉淀，产生 大量气泡 （1） 经检验生成的气体均为 O2，Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是 。 （2） 对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O 和 CuO2 的混合物。 为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完 全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。 ①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是 。 ②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学 的观点，理由是 。 ③为探究沉淀中是否存在 Cu2O，设计如下实验： 将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取 a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调 节溶液 pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加 c mol·L − 1 EDTA 溶液至滴定终点， 消耗 EDTA 溶液 V mL。V= ，可知沉淀中不含 Cu2O，假设ⅰ成立。（已 知：Cu2++EDTA== EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol − 1，M(Cu2O)＝144 g·mol − 1） （3） 结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因： 。 （4） 研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。 实验Ⅴ：在试管中分别取 1 mL pH＝2、3、5 的 1 mol·L − 1 Na2SO4 溶液，向其中 各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。 实验Ⅵ： （填实验操作和现象），说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。 （5） 综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是 。 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 10 页（共 9 页） 西 城 区 高 三 统 一 测 试 化学参考答案 2020.4 第一部分（共42分） 每小题3分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C B B C C B A 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 D C D D C B D 第二部分（共58分） 说明：其他合理答案均可参照本参考答案给分。 15．（每空2分，共15分） （1） （2）取代反应 （3）醛基 （4）4 （5） （3分） （6） （7） 16．（每空1分，共9分） （1）Cl2 +2OH－== Cl－+ ClO－+H2O（2分） （2）①NaClO+CO(NH2)2+2NaOH======= N2H4·H2O+ NaCl+Na2CO3（2分） ②冷凝回流水合肼 ③N2H4·H2O被NaClO氧化 ④加热至有大量固体析出，趁热过滤 （3）①N2H4·H2O+ H+== N2H5++H2O ② 17．（每空1分，共9分） （1）①+177.6 ②增大CO2的量，发生反应C+CO2 ======== 2CO，消耗C；增大CO2的量，反 应ⅲ正向进行程度增加，降低了C2H6的浓度，反应ⅳ进行的程度减小 ③铬盐 相同温度下，铬盐作催化剂时C2H6的转化率和C2H4的选择性均较高 一定温度 一定温度 北京市西城区 2020 年 4 月高三化学 第 11 页（共 9 页） 温度升高，反应ⅰ、ⅲ、ⅳ的化学反应速率均增大，反应ⅳ增大的更多（2分） （2）①正极 ②CO2 +2e－+2H+== CO+H2O（2分） 18．（每空2分，共11分） （1）①ZnS+2Fe3+== Zn2++S+2Fe2+ ②细菌的活性降低或失去活性（1分） （2）①4LiCoO2 +12H+==== 4Li++4Co2++6H2O +O2↑ ②Ⅰ．加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率 Ⅱ．AgCoO2+3Fe3+== Ag++ Co2++3Fe2++O2↑ Ⅲ．加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时 间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大 19．（每空2分，共14分） （1）2H2O2 ====== O2↑+2H2O （2）①H2O2+Cu2+ == CuO2↓+2H+ ②CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu， 无法观察到红色沉淀Cu ③ （3）溶液中存在H2O2 H+ +HO2－，HO2－ H+ +O22－，溶液pH增大，两个平衡 均正向移动，O22－浓度增大，使得CuO2沉淀量增大 （4）将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H2O2溶液，立即 产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变 （5）CuO2的催化能力强于Cu2+；随pH增大，Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多 细菌 CuSO4 1000a 96c