【化学】北京市海淀区2020届高三下学期二模考试 12页

北京市海淀区 2020 届高三下学期二模考试 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Zn 65 I 127 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．下列资源利用过程中，不涉及化学变化的是（ ） A．石油分馏 B．煤的干馏 C．发酵法制沼气 D．海水提镁 2．利用化学方法可以改善大气质量、进行水处理等。下列说法不正确的是（ ） A．减少化石燃料的燃烧有益于缓解温室效应 B．向天然水中加入明矾可起到杀菌消毒的作用 C．可用熟石灰处理钢铁厂、电镀厂产生的酸性废水 D．在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少尾气污染 3．下列物质混合后，能产生蓝色沉淀的是（ ） A．FeCl3 溶液与 NaOH 溶液 B．FeSO4 溶液与 K3[Fe(CN)6]溶液 C．AgNO3 溶液与氨水 D．鸡蛋清与浓硝酸 4．2019 年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下 列与氮元素有关的说法正确的是（ ） A．14N 与 14C 互为同位素 B．—NH2 的电子式为 C．NH3 的热稳定性比 HF 的强 D．Si3N4 中 N 为+3 价 5．下列实验操作能达成实验目的且涉及到氧化还原反应的是（ ） 选项 实验目的 实验操作 A 除去 CO2 中的 SO2 先后通过盛有酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸的洗气瓶 B 除去 MgCl2 溶液中的 AlCl3 加入过量 NaOH 溶液，过滤，向沉淀中加入适量盐酸 C 检验溶液中含有 Fe3+ 加入 KSCN 溶液 D 检验稀硫酸催化淀粉水解 的产物为葡萄糖 向水解后的溶液中直接加入新制 Cu(OH)2，加热 6．芹菜中的芹黄素具有抗肿瘤、抗病毒等生物学活性，其熔点为 347～348℃，结构简式如 下图所示。下列关于芹黄素的说法不正确的是（ ） A．常温下为固体，需密封保存 B．分子中含有 3 种含氧官能团 C．与溴水只发生加成反应 D．1 mol 芹黄素最多能与 3 mol NaOH 反应 7．将物质的量之比为 1：3 的氮气和氢气充入恒容密闭容器中，测定不同温度、压强下平衡 混合物中氨的物质的量分数，结果如右图所示。下列说法不正确的是（ ） A．p1 < p2 B．该反应 ΔH < 0 C．a 点，N2 的转化率为 40% D．合成氨工业实现了人工固氮 8．实验室药品必须按规定存放，下列对错误存放后出现现象的解释合理的是（ ） A．石灰水敞口存放，出现白色固体：2OH- + CO2 === CO32-+H2O B．浓硝酸存放于无色细口瓶中，颜色变黄：2HNO3 光照 2NO↑ + O2↑ + H2O C．酸化的硫酸亚铁溶液长时间存放，溶液变黄：4H++2Fe2++SO42- === 2Fe3++SO2↑+2H2O D．将氨水和浓盐酸存放在同一个药品柜中，柜壁出现白色固体：NH3 + HCl === NH4Cl HO OH O OH O 芹黄素 9．下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是（ ） 实验 方案 实验 I： 实验 II： （夹持装置略去） 实验 现象 试纸中心区域变黑，边 缘变红 黑色固体溶解，溶液接近无色（溶液中锰元素仅以 Mn2+存在），产生能使带火星的木条复燃的无色气体 A．由 I 可知，浓硫酸具有脱水性 B．由 I 可知，浓硫酸具有弱酸性 C．由 II 可知，浓硫酸具有强氧化性 D．由 II 可知，浓硫酸具有吸水性 10．常温下，下列各离子组在指定溶液中能大量存在的是（ ） A．无色溶液中：K+、MnO4－、NO3−、Cl− B．c(Fe3+)＝0.1 mol/L 的溶液中：H+、I−、Br−、SO42− C．使石蕊变红的溶液中：Na+、NH4+、NO3−、SO32− D．pH=13 的溶液中：Na+、ClO—、CO32−、SO42− 11．丙烷的一溴代反应产物有两种：CH3CH2CH2Br 和 CH3CHBrCH3，部分反应过程的能量 变化如右图所示（Ea 表示活化能）。下列叙述不正确的是（ ） A．1 mol 丙烷中有 10 mol 共价键 B．C3H8 与 Br2 的反应涉及极性键和非极性键的断裂 C．CH3CH2CH3 + Br· === ·CH 2CH2CH3+ HBr ΔH > 0 D．比较 Ea1 和 Ea2 推测生成速率：·CH2CH2CH3 > ·CH(CH3)2 12．金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿（主要成份为 FeO·Cr2O3，含有少 量 Al2O3）为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法不正确的是（ ） A．①中需持续吹入空气做氧化剂 B．②中需加入过量稀硫酸 C．③中发生了置换反应 D．溶液 A 为橙色 13．考古发掘出的古代青铜器（含铜锡等金属）表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐 蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物（铜锈）的成份如下图所示。 图 1 图 2 已知：2CuCl + H2O Cu2O + 2HCl 下列分析不正确的是（ ） A．氧气是正极产物 B．铜锈的成份与氧气浓度、pH 有关 C．图 2 中，Cl-从小孔内向小孔外移动 D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀 14．84 消毒液的主要成份是 NaCl 和 NaClO。实验小组同学围绕“84 消毒液能否与医用酒精 发生反应”这一问题进行了如下实验。 序号 实验 现象 ① 分别取 40 mL 84 消毒液和医用酒精混合均 匀，并测量溶液温度变化 溶液温度由 20℃升高至 23℃， 并产生大量气泡，略有刺激性气 味，溶液颜色无明显变化 ② 分别取 40 mL 医用酒精和蒸馏水混合均匀， 水浴至 23℃ 溶液中无明显现象 ③ 分别取 40 mL 84 消毒液和蒸馏水混合均匀， 水浴至 23℃ 溶液中无明显现象，略有刺激性 气味 ④ 分别取 40 mL 84 消毒液、40 m 医用酒精和 少量白醋，混合均匀 产生大量气泡，有强烈地刺激性 气味，溶液逐渐变为淡黄色 下列推理不合理的是（ ） A．由①②可知，①中产生的大量气泡与酒精挥发无关 B．由①③可知，①中刺激性气味的产生可能与酒精无关 C．由①②③可推断，84 消毒液与医用酒精混合后，溶液中发生了化学反应 D．由①④可推断，酸性条件有利于 84 消毒液与医用酒精发生反应 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分。 15.（8 分）“地沟油”泛指生活中产生的、不宜继续食用的油脂。地沟油经脱胶、洗涤、脱色 等预处理，用来制备脂肪酸钠（RCOONa），在消除危害的同时，还可用于处理含 Cu2+的废 水。 已知：2RCOO– + Cu2+ (RCOO)2Cu （1）可利用活性炭对地沟油进行脱色处理，这利用了活性炭的_______性。 （2）取 30 mL 三油酸甘油酯在不同条件下水解，实验结果如下表所示。 序号 试剂 温度 时间 水解率 a 20 mL 3 mol/L H2SO4 95 oC 3 小时 52.1 % b 20 mL 6 mol/L NaOH 70 oC 1.5 小时 97.7 % ① 实验 a 中，三油酸甘油酯水解的产物是_______（填物质名称）。 ② 对比实验 a、b 可以得到的结论有___________________________________（写出 2 条）。 （3）将预处理后的地沟油水解，用水解所得液体去除 Cu2+的实验过程如下图所示。 ① RCOONa 属于___________________（填“离子化合物”或“共价化合物”）。 ② 实验表明，硫酸酸化后液体的 pH 会影响 Cu2+的去除率。实验测得，pH=5 时 Cu2+的去除 率低于 pH=7 时的，其原因为___________________________________________。 16.（12 分）维持 pH 的稳定对生命体的生理活动、化学电源的高效工作等具有重要意义。 （1）常温下，在不同试剂中加入酸或碱后体系 pH 的变化如下表所示。 pH 试剂 初始 通入 0.01 mol HCl 气体 加入 0.01 mol NaOH 固体 i. 1 L H2O 7 a 12 ii. 0.10 mol CH3COOH + 0.10 mol CH3COONa 配制成 1 L 的 4.76 4.67 4.85 溶液 ① a=_______（忽略通入 HCl 气体前后体系的体积变化）。 ② 结合化学用语解释试剂 ii 显酸性的原因：_______________________________________。 ③ 试剂 ii 中微粒浓度关系正确的有_______（填序号）。 a．c(CH3COOH) > c(Na+) > c(CH3COO-) b．2c(H+) = c(CH3COO-)－c(CH3COOH) + 2c(OH-) c．c(CH3COOH) + c(CH3COO-) = 0.2 mol/L ④ 由表中数据可知，试剂 ii 的 pH 受一定量的酸和碱的影响不大。溶液的这种能对抗外来 少量强酸、强碱或适当稀释，而保持溶液的 pH 几乎不变的作用称为缓冲作用。下列具有缓 冲作用的溶液是_______（填序号）。 a．HCl—NaCl b．Na2CO3—NaHCO3 c．NH3·H2O—NH4Cl d．KOH—KCl （2）缓冲溶液应用在某种液钒电池中能稳定电池的输出电流，该电池装置示意图如下图所 示，电池的总反应如下：Zn + 2VOSO4 + 2H2SO4 ZnSO4 +V2(SO4)3 +2H2O 已知：VOSO4 和 V2(SO4)3 的电离方程式分别为 VOSO4 === VO2++SO42- V2(SO4)3 === 2V3++3SO42- ① 放电时，B 室中 c(H+)_______（填“增大”“减小”或“不变”），结合化学用语说明理由： _____________________________________________________________。 ② 充电时，A 室中的 c(H+)变化缓慢的原因是______________________________________。 17.（13 分）有机物 A 是一种重要的化工原料，用 A 制取新型聚合物 F 的合成路线如下： （1）A 中官能团的名称为________________。 （2）试剂 a 为________________。 （3）C 中含有一个六元环，C 的结构简式为________________。 （4）C→D 的反应类型为________________。 （5）E→F 的化学方程式是______________________________________________。 （6）下列说法正确的是_______（填序号）。 a．A 能与 NaHCO3 溶液反应 b．醇钠可由醇与金属钠反应制得 c．可用 FeCl3 溶液鉴别 D 和 E d．HOCH2CH2OH 俗称甘油 （7）以乙醇为起始原料，利用已知信息、选择必要的无机试剂合成 CH3COCH2COOC2H5， 写出合成路线（用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条 件）。 18.（13 分）H2S 是一种大气污染物。工业尾气中含有 H2S，会造成严重的环境污染；未脱 除 H2S 的煤气，运输过程中还会腐蚀管道。 （1）干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中 H2S 的常用方法，其原理如右图所示。 ① 下列说法正确的是_______（填序号）。 a．单质硫为黄色固体 b．脱硫反应为 3H2S + Fe2O3·H2O === Fe2S3·H2O + 3H2O c．再生过程中，硫元素被还原 d．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率 ② 从安全环保的角度考虑，再生过程需控制反应温度不能过高的原因是 _____________________________________。 （2）电化学溶解—沉淀法是一种回收利用 H2S 的新方法，其工艺原理如下图所示。 已知：Zn 与强酸、强碱都能反应生成 H2；Zn(Ⅱ)在过量的强碱溶液中以[Zn(OH)4]2-形式存 在。 ① 锌棒连接直流电源的_______（填“正极”或“负极”）。 ② 反应器中反应的离子方程式为________________________________________。 ③ 电解槽中，没接通电源时已经有 H2 产生，用化学用语解释原因：___________________。 （3）常用碘量法测定煤气中 H2S 的含量，其实验过程如下： i. 将 10 L 煤气通入盛有 100 mL 锌氨络合液的洗气瓶中，将其中的 H2S 全部转化为 ZnS 沉 淀，过滤； ii. 将带有沉淀的滤纸加入盛有 15 mL 0.1 mol/L 碘标准液、200 mL 水和 10 mL 盐酸的碘量 瓶中，盖上瓶塞，摇动碘量瓶至瓶内滤纸摇碎，置于暗处反应 10 min 后，用少量水冲洗瓶壁 和瓶塞。（已知：ZnS + I2 === ZnI2 + S） iii. 用 0.1 mol/L Na2S2O3 标准液滴定，待溶液呈淡黄色时，加入 1 mL 淀粉指示剂，继续滴定 至终点。（已知：2Na2S2O3 + I2 === Na2S4O6 + 2NaI） ① i 中，将煤气中的 H2S 转化为 ZnS 的目的是__________________________________。 ② 滴定终点的现象是__________________________________。 ③ 若消耗 Na2S2O3 标准液的体积为 20 mL，则煤气中 H2S 的含量为_______ mg/m3。 19.（12 分）工业上用 Cu(NH3)4SO4 和氨水的混合液浸取废铜矿渣中的单质铜，得到 [Cu(NH3)2]2SO4。某小组同学欲通过实验探究其原理。 【查阅资料】 i. Cu(NH3)42+呈深蓝色， [Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3；受热易分解，放出氨气。 ii. Cu+在水溶液中不稳定，Cu(I)在溶液中只能以[Cu(NH3)2]+等络合离子的形式稳定存在； [Cu(NH3)2]+无色,易被氧气氧化为[Cu(NH3)4]2+。 【实验 1】制备 Cu(NH3)4SO4。 向盛有 2 mL 0.1 mol/L CuSO4 溶液的试管中滴加 2 mL 1 mol/L 氨水，观察到溶液中立即出现 浅蓝色沉淀；随后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色溶液，经分离得到 Cu(NH3)4SO4 晶体。 （1）资料表明，向 CuSO4 溶液中滴加氨水，可能会生成浅蓝色 Cu2(OH)2SO4 沉淀。 ① 该小组同学取实验 1 中浅蓝色沉淀，洗涤后，_____________________________________ （补全实验操作和现象），证明沉淀中含有 SO42-。 ② 补全实验 1 中生成 Cu2(OH)2SO4 沉淀的离子方程式： 2Cu2+ + _______ + SO42- === Cu2(OH)2SO4↓+_______ （2）甲同学设计实验证明深蓝色溶液中含 Cu(NH3)4SO4：加热深蓝色溶液并检验逸出气体 为氨气。你认为此方案_______（填“可行”或“不可行”），理由是 _________________________。 【实验 2】探究用 Cu(NH3)4SO4 和氨水的混合液浸取单质铜得到[Cu(NH3)2]2SO4 的原理。 编号 实验装置及部分操作 烧杯中溶液 实验现象 2-1 甲：0.05 mol/L Na2SO4 乙：0.05 mol/L Cu(NH3) 4SO4 电压表指针迅速偏转至 0.1V；甲中溶液无明显 变化 2-2 甲：0.05 mol/L Na2SO4 乙：0.05 mol/L CuSO4 电压表指针迅速偏转至 0.3V；甲中溶液无明显 变化 2-3 实验开始，先读取电压表示数， 后迅速将其换成电流表，继续 实验，10 min 内记录甲烧杯中 甲：0.1 mol/L Na2SO4 与 1 mol/L 氨水等体积混合 电压表指针迅速偏转至 0.35V；甲中溶液无明显 乙：溶液 A 变化 2-4 现象 甲：0.1 mol/L Na2SO4 与 1 mol/L 氨水等体积混合 乙：0.05 mol/L CuSO4 电压表指针迅速偏转至 0.65V；几分钟后，甲烧 杯中溶液逐渐由无色变 蓝色 已知：其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强， 检测到电压越大。 （3）溶液 A 为__________。 （4）对比实验 2-1 和 2-2，可以得到结论是________________________________________。 （5）实验 2-4 中，甲烧杯中溶液由无色变为蓝色的原因是_____________________________。 （6）依据上述实验，分析用 Cu(NH3)4SO4 和氨水的混合液浸取单质铜的原理： ______________________________________________________。 【参考答案】 第一部分 选择题 （每小题只有 1 个选项符合题意，共 14 个小题，每小题 3 分，共 42 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A B B B A C C 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 D A D D B C D 第二部分 非选择题 15.（8 分） （1）吸附（1 分） （2）① 油酸、甘油 ② 实验条件下，碱性环境中水解速率快，温度对水解反应的影响小于溶液酸碱性的影响 （3）① 离子化合物（1 分） ② 与 pH=7 相比、pH=5 时，H+浓度增大，使平衡 RCOO– + H+ RCOOH 正向移动，RCOO- 浓度降低，不利于反应 2RCOO– + Cu2+ (RCOO)2Cu 正向进行。 16.（12 分） （1）①2（1 分） ② 试剂 ii 中同时存在醋酸的电离平衡 CH3COOH CH3COO- + H+和醋酸根的水解平衡 CH3COO- + H2O CH3COOH+ OH-，相同条件下，醋酸的电离平衡的限度大于醋酸根的水 解平衡限度，当 CH3COOH 与 CH3COO-的初始浓度相等时，溶液中 c(H+) > c(OH-) ③ bc ④bc （2）①减小（1 分） 放电时，B 室发生正极反应：VO2+ + e- + 2H+ === V3+ + H2O；由电极反应可知，转移 1 mol e- 消耗 2 mol H+,同时有 1 mol H+通过质子交换膜进入 B 室，因此总体 c(H+)降低 ② 充电时，H+通过质子膜从 B 室进入 A 室，A 室溶液中的 CH3COO-与 H+结合成 CH3COOH （或“CH3COOH-CH3COONa 溶液有缓冲作用”），从而使 c(H+)的变化减缓 17.（13 分） （1）羧基（1 分） （2）CH3OH（或甲醇）（1 分） （3） （4）氧化反应（1 分） （5）（3 分） （6）abc （7） （或其他合理答案）（3 分） 18.（13 分） （1）① abd ②防止硫粉燃烧产生 SO2，污染环境、导致爆炸（1 分） （2）① 正极（1 分） ② H2S + [Zn(OH)4]2- === ZnS↓ + 2H2O + 2OH- ③ Zn + 2OH- + 2H2O ===[Zn(OH)4]2- + H2↑ （3）① 富集、提纯煤气中的 H2S（1 分） ② 溶液蓝色恰好消失，且半分钟内不恢复蓝色 ③ 1700 19.（12 分） （1）① 先加入过量稀盐酸，再加入 BaCl2 溶液，观察到有白色沉淀产生 ② 2NH3·H2O 2NH4+ （2）不可行，实验 1 中氨水过量，过量的氨水受热分解也会产生氨气 （3）0.05 mol/L Cu(NH3)4SO4 溶液（1 分） （4）相同条件下，Cu(NH3)4SO4 的氧化性弱于 CuSO4 （5）甲烧杯中发生电极反应：Cu – e- +2NH3 === [Cu(NH3)2] +，[Cu(NH3)2] +被空气中的氧气 氧化为蓝色[Cu(NH3)4] 2+（1 分） （6）[Cu(NH3)4]2+将 Cu 氧化为[Cu(NH3)2]+，氨水对浸取单质铜的反应有促进作用 O O O CH3 OH3C O O OCH3 OCH3 O CH3 OH3C O O n + n HOCH2CH2OH 催化剂 C—OCH2CH2O—HH3CO—C O OCH3 OCH3 n O + (2n-1)CH3OH CH2=CH2 H2O 一定条件 CH3CH2OH O2 CH3CHO O2 CH3COOH CH3COOC2H5 醇钠 CH3COCH2COOC2H5 浓 H2SO4/ CH3CH2OH CH2=CH2 H2O 一定条件 CH3CH2OH O2 CH3CHO O2 CH3COOH CH3COOC2H5 醇钠 CH3COCH2COOC2H5 浓 H2SO4/ CH3CH2OH CH2=CH2 H2O 一定条件 CH3CH2OH O2 CH3CHO O2 CH3COOH CH3COOC2H5 醇钠 CH3COCH2COOC2H5 浓 H2SO4/ CH3CH2OH