2023年北京市西城区—学年度高三年级第一学期期末考试化学试卷含超详细解析超详细解析答案.pdf

1 北京市西城区 20202021 学年度第一学期期末试卷 高三化学 2021.1 本试卷共 9 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，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。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 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剧装戏具的制作技艺是首批国家传统工艺振兴项目之一。下列括号中所列高分子材料 的主要成分不属于蛋白质的是 A戏衣（丝绸）B头盔（羽毛）C髯口（毛发）D刀枪把（竹木）2化学与生活密切相关。下列说法不正确的是 A高温可杀灭细菌，是由于高温可使蛋白质变性 B纯碱溶液可去油污，是由于 NaHCO3水解使溶液显碱性 C石灰石可减少煤燃烧的 SO2排放，是由于它可将 SO2转化为 CaSO4 D维生素 C 常与补铁剂（有效成分中铁元素为+2 价）同服，是由于它具有还原性 3下列化学用语表述正确的是 A乙炔的实验式：CH BH2O2的电子式：CMg2+的结构示意图：DCO2分子的比例模型：4下列离子方程式书写正确的是 A氨水与稀盐酸反应：OHH+=H2O BCuO 与稀硝酸反应：CuO2H+=Cu2+H2O CBa(OH)2溶液与稀硫酸反应：Ba2+SO42=BaSO4 D大理石与稀盐酸反应：CO322H+=CO2H2O 2 5锶（Sr）是人体不可缺少的一种微量元素，位于元素周期表中第五周期第A 族。下列关于38Sr 的说法不正确的是 A原子最外层有 2 个电子 B中子数为 52 的 Sr 的核素符号为90Sr C与同周期的53I 的原子半径：SrI D最高价氧化物对应的水化物的碱性：Ca(OH)2Sr(OH)2 6下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 A用小刀切开金属钠，表面逐渐变暗 B推进盛有 NO2的密闭针筒的活塞，气体颜色变深 C将酸性 KMnO4溶液滴入 H2C2O4溶液中，溶液紫色褪去 D将 FeSO4溶液加入 NaOH 溶液中，最终生成红褐色沉淀 7柑橘类水果中含有柠檬酸，其结构简式如下。下列关于柠檬酸的说法不正确的是 A分子式是 C6H8O7 B是可溶于水的有机化合物 C与浓硫酸共热可发生消去反应 D核磁共振氢谱有三种不同的吸收峰 8火法炼铜的原理：Cu2SO2=2CuSO2。下列说法不正确的是 AO2在该反应中作氧化剂 B所得气体通入品红溶液，溶液褪色 C3.2 g O2参与反应时，该反应中电子转移的总数约为 46.021022 D所得气体经处理可作工业制硫酸的原料 9用下图所示装置及药品进行实验，能达到对应实验目的的是 图 1 图 2 图 3 图 4 A图 1 实验室制氨气 B图 2 检验乙炔具有还原性 C图 3 用乙醇萃取碘水中的 I2 D图 4 用海水制取蒸馏水 高温 38 3 10高分子 N 可用于制备聚合物离子导体，其合成路线如下：下列说法不正确的是 A苯乙烯不存在顺反异构体 B试剂a 为 C试剂 b 为 HO(CH2CH2O)mCH3 D反应 1 为加聚反应，反应 2 为缩聚反应 11在两个密闭的锥形瓶中，0.05 g 形状相同的镁条（过量）分别与 2 mL 2 molL1的 盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法正确的是 A代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随 时间的变化曲线 B任意相同时间段内，盐酸与 Mg 反应的化学 反应速率均快于醋酸与Mg 反应的化学反应速率 C反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生 的氢气总量基本相等 D1 molL1 NaOH 溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗 NaOH 溶液的体积更大 12新型可充电镁溴电池能量密度高，循环性能优越，在未来能量存储领域潜力巨大。某镁溴电池装置如下图（正负极区之间的离子选择性膜只允许 Mg2+通过）。下列说法不正确的是 A放电时，Mg 电极发生还原反应 B放电时，正极反应为：Br32e=3Br C充电时，Mg 电极应连接电源负极 D当 0.1 mol Mg2+通过离子选择性膜时，导线中通过 0.2 mol e 4 13一定条件下，分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入 A 和 B，发生反应：3A(g)B(g)2C(g)H0，448 K 时该反应的化学平衡常数 K1，反应体系 中各物质的物质的量浓度的相关数据如下：容器 温度 K 起始时物质的浓度（mol L 1）10 分钟时物质的浓度（mol L 1）c(A)c(B)c(C)甲 448 3 1 0.5 乙 T1 3 1 0.4 丙 448 3 2 a 下列说法不正确的是 A甲中，10 分钟内 A 的化学反应速率：(A)0.075 molL1min1 B甲中，10 分钟时反应已达到化学平衡状态 C乙中，T1448 K、K乙K甲 D丙中，达到化学平衡状态时 A 的转化率大于 25%14某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法不正确的是 A由可知，中溶液呈蓝色是 Cu2+与水分子作用的结果 B由可知，Cu2+与 Cl可能会结合产生黄色物质 C由可知，Cl的浓度对铜盐溶液的颜色有影响 D由可知，CuCl2溶液一定为绿色 5 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。15（10 分）某铁矿石中铁元素的化合价为+2 价和+3 价，测定其中铁元素总含量的实验如下。已知：该实验条件下，SnCl2的氧化产物为 SnCl62，Cr2O72的还原产物为 Cr3+。杂质不参加反应。将铁矿石粉碎，取 m g 铁矿石粉于烧杯中，加入浓盐酸，加热使其充分溶解；冷却后过滤、洗涤，将滤液和洗涤液转移到 250 mL 仪器 a 中定容；移取 25 mL 溶液于锥形瓶中，加入 4 molL1盐酸，加热至接近沸腾，边摇动锥形瓶边缓慢滴加一定浓度的 SnCl2溶液，至恰好完全反应，停止滴加 SnCl2溶液；冷却后加入 50 mL 蒸馏水和指示剂，用 c molL1 K2Cr2O7溶液滴定至终点；重复测定三次，消耗 K2Cr2O7溶液的平均体积为 v mL。（1）中，加快化学反应速率的措施有_（至少写出 2 个）。（2）中，仪器 a 的名称是_。（3）中，Sn2+还原 Fe3+的离子方程式是_。（4）该铁矿石中铁元素的质量分数为_。（5）中，若 SnCl2过量，测得的铁矿石中铁元素的质量分数会_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。6 16（12 分）石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水（其中 S 元素的主要化合价是2价），对设备、环境等造成严重危害。已知：H2S 有剧毒；常温下溶解度为12.6（体积）。（1）H2S、HS、S2在水溶液中的物质的量分数随 pH 的分布曲线如右图。当pH8 时，含硫 废水中最主要的含硫（2 价）微粒是_。（2）沉淀法处理含硫废水：向 pH8 的含硫废水中加入适量 Cu2+的溶液，产生黑色沉淀且溶液的 pH 降低。用化学平衡移动的原理解释溶液的 pH 降低的原因：_。（3）氧化还原法处理含硫废水：向 pH8 的含硫废水中加入一定浓度的 Na2SO3溶液，加酸将溶液调为 pH5，产生淡黄色沉淀。反应的离子方程式是_。不同 pH 时，硫化物去除率随时间的变化曲 线如右图。本工艺选择控制体系的 pH5，不选择 pH5，从环境保护的角度分析其主 要原因：_。（4）电浮选絮凝法处理含硫废水：铝作阳极、石墨作阴极，以直流电电解含一定浓度 Na2SO4的 pH8 的含硫废水。阳极产生微小气泡，随后溶液中产生淡黄色浑浊，阳极附近生成的胶体吸附淡黄色浑浊。用离子方程式表述产生淡黄色浑浊的可能原因：_（1 种即可）。阴极产生的气泡把污水中的悬浮物（含阳极扩散的胶体）带到水面形成浮渣层，结合电极反应式解释胶体和浮渣层的形成过程：_。7 17（12 分）某钴矿石的主要成分有 CoO、Co2O3、MnO、Fe2O3、MgO 和 SiO2等。由该矿石粉制备 CoC2O4固体的方法如下（部分催化剂已略）。已知：金属离子沉淀的 pH：Fe3+Fe2+Mg2+Mn2+Co2+开始沉淀时 1.5 6.3 8.9 8.2 7.4 完全沉淀时 2.8 8.3 10.9 10.2 9.4（1）Co2O3溶于浓硫酸，生成Co2+和一种可使带火星的木条复燃的气体，该气体是_。（2）向溶液 1 中加入 NaOH 溶液，将 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀，应调节 pH 至少大于_。（3）向溶液 2 中加入 NaF 溶液，去除的离子是_。（4）向溶液 3 中加入氨水和过氧化氢溶液，将 Co2+转化为 Co(NH3)63+。补充完整下列离子方程式：_Co2+_H2O2 _NH3 _Co(NH3)63+_（5）溶液 4 中，若将 1 mol Co(NH3)63+全部转化为 CoC2O4沉淀，需要消耗(NH4)2C2O4 _mol。（6）关于上述流程，下列说法正确的是_（填序号）。a.若矿石粉中存在少量 FeO，经上述流程也可制得纯度相同的 CoC2O4 b.向溶液 3 中加入氨水，作用仅是调节溶液的 pH c.流程中，仅通过调节溶液的 pH 无法将金属元素完全分离 8 18（12 分）他米巴罗汀是治疗急性髓性白血病的药物，其合成路线如下：已知：（1）A 是芳香烃，试剂 a 是_。（2）C 中含氮的官能团是_。（3）DE 为酯化反应，化学方程式是_。（4）C 和 F 反应得到 G 为可逆反应，推测 N(C2H5)3（一种有机碱）的作用是_。（5）I 的结构简式是_。（6）H 是制他米巴罗汀的重要中间体，以 C2H2为原料合成 H 的路线如下：已知：试剂 b 的结构简式是_。NH 的化学方程式是_。9 19（12 分）某同学研究浓硝酸与 KSCN 溶液的反应。资料：SCN中 S、C、N 元素的化合价依次为：2 价、4 价、3 价。SCN的性质类似卤素离子，能被氧化为黄色的(SCN)2，(SCN)2可聚合 为红色的(SCN)x。NO2可溶于浓硝酸。实验一：（1）向浓硝酸中滴加 KSCN 溶液，溶液立即变红是因为生成了_（填化学式）。（2）研究 SCN的转化产物。实验二：a将实验一中的气体通入 Ba(OH)2和 NaOH 的混合溶液中，有白色沉淀生成。b过滤、洗涤白色沉淀，取少量于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量 KMnO4溶液，不褪色。c另取少量实验一中试管内的溶液加入 BaCl2溶液，产生大量白色沉淀。通过 b 证实了红棕色气体中不含 SO2，证据是_。a 中，Ba(OH)2溶液中加入 NaOH 溶液以增大 OH 浓度的目的是_。由上述实验现象可知：SCN转化的最终产物中一定有_。（3）继续研究实验一中“静置一段时间后，突然剧烈反应，红色迅速褪去”的原因。实验三：对比实验一和实验三可得结论：一定浓度的 NO2 _。结合实验三，从化学反应速率的角度解释实验一和中的现象：_。10 北京市西城区 20202021 学年度第一学期期末试卷 高三化学参考答案 2021.1 第一部分共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。1D 2B 3A 4B 5D 6B 7D 8C 9D 10D 11C 12A 13B 14D 第二部分共 5 小题，共 58 分。15（每空 2 分，共 10 分）（1）粉碎、加入浓盐酸、加热 （2）容量瓶 （3）2Fe3+Sn2+6Cl=2Fe2+SnCl62 （4）3.36cv/m100%（5）偏大 16（每空 2 分，共 12 分）（1）HS （2）含硫废水中存在 HS H+S2，加入适量 Cu2+的溶液，S2Cu2+=CuS，c(S2)减小，使 HS的电离平衡正向移动，c(H+)增大，溶液的 pH 降低（3）2HSSO324H+=3S3H2O pH5 时，溶液中2 价 S 元素主要以 H2S 的形式存在，常温下 H2S 的溶解度为12.6，酸性强使H2S 更易逸出，H2S 有剧毒会污染环境（4）2HSO22H+=2S2H2O（O22HS=2S2OH）或HS2e=SH+阳极：Al3e=Al3+，Al3+形成Al(OH)3胶体，阴极：2H2O2e=H22OH，H2气泡把污水中吸附了 S 的 Al(OH)3胶体悬浮物带到水面形成浮渣层 17（每空 2 分，共 12 分）（1）O2 （2）2.8 （3）Mg2+（4）2Co2+1 H2O212NH3=2Co(NH3)63+2OH（5）1.5 （6）ac 18（每空 2 分，共 12 分）11 （1）浓硝酸、浓硫酸（1 分）（2）氨基（或NH2）（1 分）（3）（4）N(C2H5)3能和该反应生成的 HCl 反应，降低 HCl 浓度，利于反应正向进行（5）（6）19（每空 2 分，共 12 分）（1）(SCN)x（2）向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量 KMnO4 溶液，不褪色 避免混合气体中大量的 NO2使溶液呈酸性，干扰检验 CO2和 SO2 CO2、SO42（3）能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率（或能催化浓硝酸氧化(SCN)x）实验一中存在反应：a浓硝酸氧化 SCN，b浓硝酸氧化(SCN)x，化学反应速率：ab，所以中溶液立即变红；静置过程中，生成的 NO2溶于硝酸，浓度积累到一定程度时，使 b增大，红色迅速褪去