北京市朝阳区2021届高三年级下学期质量检测 化学试题 含答案

北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测一 化 学 （考试时间：90 分钟 满分：100 分） 2021.3 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cu 64 第一部分 每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 14 道小题，共 42 分。 1．新中国化学题材邮票记载了我国化学的发展历程，形象地呈现了人类与化学相互依存的 关系。下列邮票内容所涉及的主要物质，属于无机化合物的是 A B C D 侯氏制碱法生产 纯碱 化学工业生产 橡胶 齐鲁三十万吨 乙烯工程 人工全合成结晶 牛胰岛素 2．下列实验中物质的颜色变化与氧化还原反应无关．．的是 A．将 Na2O2 粉末露置在空气中，固体由淡黄色变为白色 B．向 K2Cr2O7 酸性溶液中加入乙醇，溶液由橙色变为绿色 C．向 AgCl 悬浊液中滴加 KI 溶液，固体由白色变为黄色 D．用 FeCl3 溶液浸泡覆铜电路板，溶液由黄色变为蓝绿色 3．下列除杂试剂选取不合理．．．的是 物质（括号内为杂质） 所用试剂 A CO2（HCl） 饱和 NaHCO3 溶液 B C2H4（SO2） 溴水 C NO（NO2） H2O D NaOH 溶液 4．X、Y、Z、R、M 为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半 径的关系如图所示。 下列说法不正确．．．的是 A．Y 形成的化合物种类最多 B．同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大 C．同主族中，M 的最高价氧化物对应水化物的酸性最强 D．X 的原子与 Y、Z、R、M 的原子均可形成共价化合物 5．下列解释事实的离子方程式不正确．．．的是 A．用 Na2S 去除废水中的 Hg2+：Hg2+ + S2- === HgS↓ B．用醋酸溶解水垢中的碳酸钙：CaCO3＋2CH3COOH === Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O C．实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制氯气：MnO2 + 4H+ +2Cl- === Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O D．向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液滴加 Ba(OH)2 溶液至 SO42-刚好沉淀完全： Al3+ + SO42- + Ba2+ + 3OH- === Al(OH)3↓ + BaSO4↓ 6．下列实验方法不能．．达到实验目的的是 证明铁钉能够发生 析氢腐蚀 证明氨气 易溶于水 制备乙酸乙酯 制备 Fe(OH)3 胶体 A B C D △ 7．有机化合物 M 的合成路线如下图所示： 下列说法不正确．．．的是 A．反应①还可能生成 B．Y 的分子式为 C6H10Br2 C．试剂 1 为 NaOH 醇溶液 D．若用 18O 标记 Z 中的 O 原子，则 M 中一定含有 18O 8．我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂，实现 CO2 和 H2 反应得到 CH4，部分微粒转化 过程如右图（吸附在催化剂表面上的物种用*标注）。下列说法不正确．．．的是 A．过程②吸收热量 B．过程③涉及极性键的断裂和形成 C．结合过程③，过程④的方程式为 *C + *OH + 5H → CH4 + H2O D．整个过程中制得 1 mol CH4 转移电子的物质的量为 8 mol 9．不同温度下，将 1 mol CO2 和 3 mol H2 充入体积为 1L 的恒容密闭容器中发生反应： CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 平衡时 CH3OH 的物质的量分数随温度变化如图所示。 下列说法不正确．．．的是 A．该反应的ΔH＜0 B．240℃时，该反应的化学平衡常数 K = C．240℃时，若充入 2 mol CO2 和 6 mol H2，平衡时 CH3OH 的物质的量分数大于 25% D．240℃时，若起始时充入 0.5 mol CO2、2 mol H2、1 mol CH3OH、1 mol H2O，反应 向正反应方向进行 10．双极膜能够在直流电场作用下将 H2O 解离为 H+和 OH-。以维生素 C 的钠盐（C6H7O6Na） 为原料制备维生素 C（C6H8O6，具有弱酸性和还原性）的装置示意图如下。 下列说法不正确．．．的是 A．a 离子是 OH-，b 离子是 H+ B．生成维生素 C 的离子方程式为 C6H7O6- + H+ ===C6H8O6 C．X 极的电极反应式为 2H2O - 4e- ===O2↑+ 4H+ D．将 X 极区的 Na2SO4 替换为 C6H7O6Na，可以提高维生素 C 的产率 11．实验室用如下方法制备饮用水消毒剂 ClO2： 已知：NCl3 为强氧化剂，其中 N 元素为-3 价 下列说法不正确．．．的是 A．NH4Cl 的电子式为 B．电解池中总反应的化学方程式为 NH4Cl + 2HCl === NCl3+3H2↑ C．若 NaClO2 与 NCl3 恰好完全反应，则 X 为 NaCl D．饮用水中残留的 ClO2 可用适量 FeSO4 溶液去除 电解 12．室温下，下列说法不正确．．．的是 A．中和等体积、等 pH 的 CH3COOH 溶液和盐酸，CH3COOH 消耗的 NaOH 多 B．pH=9 的 CH3COONa 溶液与 pH=5 的 CH3COOH 溶液，水的电离程度相同 C．将 0.2 mol·L－1 的 CH3COOH 溶液稀释一倍，CH3COOH 的电离程度增大 D．等体积、等浓度的 CH3COOH 溶液和 NaOH 溶液混合后，溶液中微粒浓度存在如下 关系：c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋) 13．M（ ）和 N（ ）在一定条件下可制得环氧树脂粘 合剂 P，其结构如下： 下列说法不正确．．．的是 A．M 苯环上的一溴代物有 2 种 B．N 含有 2 种官能团 C．相同条件下，苯酚也可以和 N 反应生成结构与 P 相似的高分子 D．生成 1 mol P 的同时生成 (n+2) mol HCl 14．向碘水、淀粉的混合液中加入 AgNO3 溶液，蓝色褪去。为探究褪色原因，实验如下： 下列分析不正确．．．的是 A．过程①后溶液 pH 明显变小 B．过程③中加入 NaCl 溶液的目的是除去 Ag+ C．不能判断 4H+ + 4I- + O2 === 2H2O + 2I2 是过程④中溶液变蓝的原因 D．综合上述实验，过程①中蓝色褪去的原因是 Ag+ 氧化了 I2 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。 15．（10 分）H2O2 是一种重要的化工原料，蒽醌法是工业上合成 H2O2 的主要方法，氢氧直 接合成法是近年研发的新方法。 Ⅰ．蒽醌法的反应过程如下。 O O CH2CH3 通入H2 OH OH CH2CH3 通入O2 萃取 H2O2水溶液 O O CH2CH3 循环再生 反应a 反应b （1）已知：2H2(g) + O2(g) === 2H2O(l) ΔH1 = －572 kJ·mol－1 2H2O2(l) === 2H2O(l) + O2(g) ΔH2 = －196 kJ·mol－1 蒽醌法生产 H2O2 总反应的热化学方程式是_________。 （2）发生反应 b 时，消耗 OH OH CH2CH3 与 O2 的物质的量之比是_______。 （3）测定 H2O2 含量：取所得 H2O2 水溶液 a mL，用 c mol·L-1 KMnO4 酸性溶液滴定， 消耗 KMnO4 酸性溶液 v mL。 已知：MnO4 －的还原产物是 Mn2+。 ① KMnO4 酸性溶液与 H2O2 反应的离子方程式是_______。 ② 所得 H2O2 水溶液中 H2O2 的物质的量浓度是_______ mol·L-1。 Ⅱ．氢氧直接合成法的反应过程如右图所示。 （4）用同位素示踪法研究催化剂中 H+的作用：用 D2（2H2） 代替 H2 进行实验。催化剂中氢离子参与反应的证 据是生成的过氧化氢中有________。 （5）H2 转化率和 H2O2 选择性随反应时间的变化如下图。 已知：H2O2 选择性是指 H2O2 在所有生成物中的占比。 用化学方程式解释 H2O2 选择性逐渐下降的可能原因：________。 16．（12 分）天然气是一种绿色、优质能源，但其中含有的 H2S 会腐蚀管道设备，开采天然 气后须及时除去 H2S。 已知：i. 氢硫酸和碳酸的电离常数如下表。 Ka1 Ka2 H2S 1.3×10-7 7.1×10-15 H2CO3 4.4×10-7 4.7×10-11 ii. (x－1)S + S2－（无色） Sx2－（黄色）（x=2~6） （1）醇胺法脱硫：醇胺对脱除 H2S 选择性很高，二乙醇胺脱硫原理如下。 (HOCH2CH2)2NH(l) + H2S(g) (HOCH2CH2)2NH2HS(l) ΔH ＜0 ① 上述反应能够发生是因为二乙醇胺分子中含有______ 性基团。 ② 依据平衡移动原理推测脱硫后使二乙醇胺再生的方法有______（2 种即可）。 （2）热碱法脱硫：用热碱液（Na2CO3 溶液）吸收天然气中的 H2S，可将其转化为可溶性的 NaHS，反应的化学方程式是______。 （3）利用如下电解装置，可从吸收 H2S 后的热碱液中提取单质硫。 ① 电解一段时间后，阳极区溶液变黄，结合电极反应式解释原因：_______。 ② 取①中阳极区的黄色溶液，加入硫酸可得到单质硫，产率高达 91.6%。推断黄色 溶液中含硫微粒除 Sx2-外，还有_______。 ③ 电解一段时间后，阴极区得到的溶液可继续用于吸收 H2S。该溶液中溶质一定含 有 _______（填化学式）。 17．（12 分）Cu2(OH)2CO3 是用途广泛的化工原料。可用电解废渣[含 Cu(NO3)2、AgNO3]和 纯碱为原料制备。 （1）制备 CuSO4 溶液 电解废渣 硫酸238℃ CuO、AgNO3 分离 CuSO4溶液CuOⅠ Ⅱ ① 过程Ⅰ中，分解产生的气体除 NO2 外，一定还含有 。 ② 过程Ⅱ中，分离所采用的试剂是 。 （2）制备 Cu2(OH)2CO3 ⅰ．取 Na2CO3 溶液于锥形瓶中，水浴加热至适当温度。 ⅱ．将 CuSO4 溶液逐滴加入到 Na2CO3 溶液中，产生沉淀，静置。 ⅲ．待沉淀完全沉降后，减压过滤、洗涤、干燥。 ① 步骤ⅰ中加热 Na2CO3 溶液的目的是 。 ② 步骤ⅱ中生成 Cu2(OH)2CO3 的化学方程式为 。 （3）设 n(Na2CO3)∶n(CuSO4)= m，m 不同时，所得产物纯度不同。通过测定固体样品 的热重分析曲线（样品质量随温度变化曲线），获得固体残留率可检测样品纯度。 。 ① 写出 Cu2(OH)2CO3 分解的化学方程式 。 ② 图 1、图 2 分别是 m = 1.2 和 m = 0.8 时所得固体的热重分析曲线，依据下列曲 线判断制备 Cu2(OH)2CO3 适宜的 m = （填“1.2”或“0.8”）。通过定量 分析说明理由： 。 18．（12 分）苯巴比妥（M）是一种中枢神经系统药物，具有镇静、催眠、抗惊厥作用。其 一种合成路线如下： （1）A 属于芳香烃，其名称为______。 （2）B→D 的反应类型是 。 （3）E→F 的化学方程式是 。 （4）G 和 J 的核磁共振氢谱都只有一组峰，J 的结构简式是 。 （5）F 的同分异构体中，满足下列条件的有 种。 ① 苯环上只有一个取代基； ② 能发生银镜反应；③ 能发生水解反应 （6）由 F 和 K 合成 M 的过程如下图（无机物略去）： 写出结构简式 K： ；P： 。 19．（12 分）某学习小组探究某浓度浓硝酸和稀硝酸与铁的反应。 实验 现象 Ⅰ中：Fe 表面产生 大量无色气泡，液 面上方变为红棕色 Ⅱ中：Fe 表面产 生红棕色气泡， 过一会儿停止 Ⅲ中：连接导线，一段时间后 Fe 表面 产生红棕色气泡，而后停止;随即又产 生红棕色气泡，而后停止，……如此 往复多次。Cu 表面始终产生红棕色气 泡 （1）Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的化学方程式为 。 （2）取少量Ⅰ中溶液，加入 KSCN 溶液， （填现象），说明产生了 Fe3+。 （3）Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe 进一步反应。说明硝酸具有 性。 （4）Ⅲ中，连接导线后体系形成了原电池。为分析反应过程，在 Fe、Cu 之间连接电流 计，实验如下。 实 验 现 象 ⅰ．K 闭合时，指针向左偏转（Cu 做负极），Fe 表面 无明显现象 ⅱ．过一会儿指针向右偏，Fe 表面产生红棕色气体； 后又迅速向左偏，Fe 表面停止产生气泡，……如 此往复多次 ⅲ．一段时间后，指针一直处于右端，Fe 表面持续产 生红棕色气体 ⅳ．Cu 表面始终产生红棕色气泡 ① 用方程式解释现象ⅳ： 。 ② 推测现象 ⅰ 中被还原的是 。 ③ 解释现象 ii 中指针左右偏转，往复多次的原因 。 ④ 现象 ⅲ 中，Fe 一直做负极，难以形成氧化层，可能的原因是 。 北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测 化学参考答案 （考试时间：90 分钟 满分：100 分） 2021.3 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。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B D D A C C B D 题号 11 12 13 14 答案 C B C D 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。 15．（10 分） （1）H2(g) + O2(g) === H2O2 (l) ΔH = －188 kJ·mol－1 （2）1:1 （3）① 2MnO－ 4 ＋5H2O2＋6H＋ === 2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O ② （4）HDO2 或 H2O2 （5）2H2 + O2 === 2H2O 、 2H2O2 === 2H2O＋O2↑ 、（H2O2 + H2 === 2H2O） 16．（12 分） （1）① 碱 ② 升高温度、降低压强 （2）Na2CO3 + H2S === NaHS + NaHCO3 （3）① 溶液中存在下列变化：HS-﹣2e-+ HCO3-===S↓+ H2O＋CO2↑ ，HS- H++S2－， (x－1)S + S2－ Sx2－，生成 Sx2－导致溶液颜色变黄 ② SO32－（或 S2O32－等） ③ Na2CO3（Na2S） 催化剂 催化剂 催化剂 △ 17．（12 分） （1）① O2 ② 水 （2）① 促进 Na2CO3 溶液水解，提高 c(OH-)，同时加快反应速率，有利于 Cu2(OH)2CO3 生 成。 ② 2CuSO4＋2Na2CO3＋H2O Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋2Na2SO4 （或 2CuSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O Cu2(OH)2CO3↓+ 2NaHCO3 + 2Na2SO4） （3）① Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2↑+H2O ② 1.2 依据 Cu2(OH)2CO3 受热分解的化学方程式，可知理论上固体残留率＝160/222×100% ≈72.1%，与图 1 数据基本一致 18．（12 分） （1）甲苯 （2）取代反应 （3） （4） （5）5 （6）K： P： 19．（12 分） （1）2NO + O2=== 2NO2 （2）溶液变成红色 （3）强氧化性 （4）① Cu＋4HNO3 (浓) === Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O， NO3 －＋2H＋＋e－=== NO2↑＋H2O ② 铁表面的氧化层 ③ Fe 做正极时，氧化层逐渐被还原而溶解，使 Fe 与浓 HNO3 接触，Fe 失电子做 负极，同时被氧化形成致密的氧化层。待氧化层完全形成后，Fe 不能继续失电子， 再次做正极。如此，指针左右偏转，往返多次 ④ 反应放热，溶液温度升高；随反应进行，硝酸浓度降低