北京海淀区2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-02非选择题

这是一份北京海淀区2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-02非选择题，共39页。试卷主要包含了实验题，原理综合题，有机推断题，结构与性质，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
北京海淀区2021届-2023届高考化学三年模拟（二模）按题型分类汇编-02非选择题

一、实验题
1．（2021·北京海淀·统考二模）氧族元素(O、S、Se等)及其化合物在生产生活中发挥着巨大作用。
(1)实验室用溶液和粉末在常温下反应制备，装置如图。

①将虚线框a内的仪器补充完整(夹持装置可省略)。___________
②b为尾气吸收装置，其中的试剂为___________。
(2)生物浸出法可有效回收含硫矿石中的有色金属，某种生物浸出法中主要物质的转化路径如图。

①步骤Ⅰ反应的离子方程式为___________。
②生物浸出法的总反应的氧化剂是___________。
(3)以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图。

①下列说法正确的是___________(填字母序号)。
a．过程i到过程ⅲ均为氧化还原反应
b．既有氧化性，又有还原性
c．能与NaOH反应生成和
d．Se与化合比S与化合容易
②过程ⅲ中使用的还原剂为，对应产物是。理论上，过程i消耗的与过程消耗的的物质的量之比为___________(工业硒中杂质与的反应可忽略)。
2．（2021·北京海淀·统考二模）实验小组探究不同浓度溶液的电解反应。分别用石墨电极电解溶液和溶液，记录实验现象如下表。
实验装置
实验编号及试剂
实验现象

①溶液(蓝色)
阳极：产生有刺激性气味的气体阴极：电极上有红色固体析出
②溶液(绿色)
阳极：产生有刺激性气味的气体阴极：电极上有少量红色固体和白色固体析出，同时电极附近液体变为黑色
(1)经检验，阳极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。①中电解反应的化学方程式为___________。
Ⅰ．探究②中产生白色固体的原因。
查阅资料：
i．阴极附近的白色固体为；
ii．在水溶液中单独存在时不稳定，容易发生反应：。
结合资料分析CuCl产生的路径有如下两种可能：
(2)路径1：阴极发生电极反应分两步：
i．___________
ⅱ．，同时伴随反应，生成白色沉淀。
(3)路径2：阴极发生电极反应，而后发生反应a：___________(写出离子方程式)，生成白色沉淀。同学们通过实验证明反应a可以发生，其实验操作和现象是___________。
Ⅱ．探究②中阴极区液体中黑色物质的成分。
进一步查阅资料，提出以下猜想。
猜想1．生成氢氧化铜，进而转化为极细小的氧化铜；
猜想2．生成铜的速率快，形成黑色纳米铜；
猜想3．发生反应(棕黑色)。
(4)若猜想1成立，则阴极一定还存在的电极反应是___________。
取2mL黑色液体于试管中，分别加入不同试剂，记录实验现象如下表。
实验编号
③
④
⑤
加入试剂
4mL浓
4mL浓HCl

实验现象
溶液变澄清，呈绿色，试管口有浅红棕色气体生成
黑色液体颜色变深
溶液变澄清，呈绿色，同时出现少量白色沉淀
(5)甲同学根据实验③产生的现象得出结论：黑色液体中一定有纳米铜。乙同学认为甲同学的结论不合理，他做出判断的依据是___________。
(6)由上述实验可得到的关于黑色物质成分的结论是___________。
3．（2022·北京海淀·统考二模）实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。
已知：
i.(NH4)2S2O8具有强氧化性，能完全电离，S2O易被还原为SO；
ii.淀粉检测I2的灵敏度很高，遇低浓度的I2即可快速变蓝；
iii.I2可与S2O发生反应：2S2O+I2=S4O+2I-。
编号
1-1
1-2
实验操作


现象
无明显现象
溶液立即变蓝
(1)实验1-1的目的是____。
(2)(NH4)2S2O8与KI反应的离子方程式为____。
为了研究(NH4)2S2O8与KI反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。
编号
0.2mol·L-1KI溶液/mL
0.01mol·L-1Na2S2O3溶液/mL
蒸馏水/mL
0.4%的淀粉溶液/滴
0.2mol·L-1(NH4)2S2O8溶液/mL
变色时间/s
2-1
2
0
2.8
2
0.2
立即
2-2
2
0.8
0.2
2
2
30
(3)实验2-1不能用于测定(NH4)2S2O8与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有____。
(4)加入Na2S2O3溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。
猜想1：(NH4)2S2O8先与Na2S2O3反应，使c(S2O)降低；
猜想2：(NH4)2S2O8先与KI反应，____。
①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，Na2S2O3的还原性____(填“强于”或“弱于”)KI的。
②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是____。
③补全猜想2：___。
(5)查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算30s内的平均反应速率v(S2O)=____mol·L-1·s-1(写出计算式)。
(6)实验2-2中，30s内未检测到(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应，可能的原因是____。(写出2条)。
4．（2023·北京海淀·统考二模）某课题小组用比色法估测无色污水样品中苯酚的浓度。
已知：①比色法是通过与标准色阶比对颜色确定有色物质浓度的方法。
②苯酚是一种水体污染物，在溶液中与氯化铁发生显色反应：

③当苯酚溶液时，其与氯化铁显色效果最佳。
(1)中，提供孤电子对用以形成配位键的原子是_______。
(2)根据苯酚与氯化铁的显色原理，推测溶液的会影响显色效果，设计如下实验。
实验
操作
现象
I
向苯酚溶液(调节)滴加溶液
生成红褐色沉淀
II
向实验Ⅰ所得悬浊液中逐滴加入盐酸
沉淀逐渐溶解，溶液变为紫色；继续滴加盐酸，溶液由紫色变为浅黄色
解释实验II中产生相关现象的原因：_______。
(3)缓冲溶液可用于调节并维持待测污水样品在一定范围内。将某一元弱酸，与的溶液等体积混合，配制成缓冲溶液。解释该缓冲溶液约为5.5的原因：_______。
(4)取的标准苯酚溶液，加入缓冲溶液(不干扰显色反应)，再加入溶液，混合均匀，定容至，得到溶液X。等差改变标准苯酚溶液的浓度，重复实验，得到标准色阶。
①用比色法估测污水中苯酚浓度的操作是：取污水样品，_______。
②下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
a.若苯酚溶液，加入缓冲溶液将促进苯酚的电离
b.溶液X颜色对应的苯酚浓度应标记为
c.溶液X中，有
d.若将污水样品、缓冲溶液和溶液用量均减为原来的，其他操作相同，对比色阶，读取的苯酚浓度不变
③为操作方便，用有效成分为的药片代替上述溶液。若每次检测投入一粒药片，为保证标准色阶准确有效，每片应含_______g(保留到小数点后四位)。
(5)小组进一步探究发现不能与形成配合物，原因是_______。
5．（2023·北京海淀·统考二模）白葡萄酒含有糖、醇、有机酸、维生素等营养物质，作为必要的添加剂，具有减缓氧化、防腐、调酸等作用。某学习小组用“直接碘量法”对灌装后存放不同时间的白葡萄酒样品中浓度的变化规律进行探究。
(1)滴定前准备
各取存放了2个月、6个月、10个月的白葡萄酒样品，分别放入三个盛有溶液的碘量瓶中。将碘量瓶在冰水浴中冷却，继续加入硫酸及淀粉溶液，充分超声振荡。
①样品中和溶液反应的离子反应方程式为_______。
②下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a．如果样品颜色较深，应对样品脱色后再进行滴定
b．因在碱性条件下会发生歧化，故需要充分酸化后再滴定
c．超声振荡过程中温度显著升高，用冰水浴降温有利于的测定
(2)滴定过程
待碘量瓶温度稳定后，用碘的标准溶液滴定。
①滴定过程中，碘量瓶中发生反应的离子方程式为_______。
②达到滴定终点时，碘量瓶中的现象是_______。
(3)数据处理及应用
每个样品进行三次平行滴定实验，记录消耗碘的标准溶液体积的平均值，并进行相关计算，结果如下表。
存放时间t/月
2
6
10
V(碘的标准溶液)/
12.50
7.14
5.00



m

n
700
p
①表中_______。
②已知：(k、b为常数)。在如图的坐标图中绘制该函数对应的图像_______。

③表达的实际含义是_______。
④国际通行标准：白葡萄酒中含量()。该白葡萄酒灌装后存放1个月，含量约为_______(保留到整数位)，符合标准。
(4)实验改进及反思
小组同学先将白葡萄酒中二氧化硫充分蒸出，并用足量碱性溶液完全吸收，再将溶液酸化后用碘的标准溶液滴定。发现测定结果比“直接碘量法”更低。分析“直接碘量法”测定数据偏高的可能原因_______。

二、原理综合题
6．（2021·北京海淀·统考二模）合理利用废旧铅蓄电池可缓解铅资源短缺，同时减少污染。
Ⅰ．一种从废旧铅蓄电池的铅膏中回收铅的生产流程如下图(部分产物已略去)。

已知：①不同铅化合物的溶度积(25℃)：；
②PbSiF6和均为能溶于水的强电解质。
(1)过程i中，物质a表现___________(填“氧化”或“还原”)性。
(2)过程ⅱ需要加入溶液，从化学平衡的角度解释其作用原理：___________。
(3)过程ⅲ发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．工业上用PbSiF6、混合溶液作电解液，用电解法实现粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn，杂质总质量分数约为4%)提纯，装置示意图如下。

(4)下列说法正确的是___________(填字母序号)。
a．阴极为粗铅，纯铅在阳极析出
b．电解产生的阳极泥的主要成分为Cu和Ag
c．工作一段时间后，需要补充Pb2+以保持溶液中c(Pb2+)的稳定
(5)铅的电解精炼需要调控好电解液中的。其他条件相同时，测得槽电压(槽电压越小，对应铅产率越高)随起始时溶液中的变化趋势如图。由图可推知，随增大，铅产率先增大后减小，减小的原因可能是___________。

7．（2021·北京海淀·统考二模）具有十八面体结构的Ag3PO4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。
Ⅰ．配位－沉淀法制备高效光催化剂

已知：i．Ag3PO4难溶于水，可溶于硝酸；
ii．Ag3PO4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；
iii．银氨溶液中存在：
(1)配制银氨溶液时的反应现象是___________。
(2)加入溶液时，发生以下反应，请将离子方程式补充完整：
□+□ +□ =□NH3+□ +□ ___________
(3)和在溶液中反应也可制得Ag3PO4固体，但制得的Ag3PO4固体光催化性能极差。从速率角度解释其原因：___________。
Ⅱ．Ag3PO4光催化剂的使用和再生
已知：Ag3PO4晶体在光照条件下发挥催化作用时，首先引发反应。a．
(4)Ag3PO4光催化CO2制备甲醇可实现“碳中和”，a的后续反应：，，则由CO2制备甲醇的总反应的化学方程式为___________。
(5)Ag3PO4光催化降解RhB(代表有机污染物)，RhB被氧化成CO2和H2O。a的后续反应
注：Ag3PO4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。
用Ag3PO4依次降解三份相同的废水，测得3次降解过程中RhB的残留率(：即时浓度与起始浓度之比)随时间变化的曲线如图。

①下列说法正确的是___________(填字母序号)。
a．和是降解RhB的重要氧化剂
b．第1次使用后Ag3PO4的光催化性能降低
c．该实验条件下，Ag3PO4使用两次即基本失效
②第1次光降解时，内的反应速率为___________(废水中RhB初始浓度为，RhB的摩尔质量为)
8．（2022·北京海淀·统考二模）空燃比是影响发动机油耗和污染物排放量的重要因素。
资料：i.空燃比是通入空气与燃料质量的比值，按化学计量数反应时的空燃比称为理论空燃比。
ii.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ·mol-1
(1)若不完全燃烧时发生反应2C8H18(l)+23O2(g)=12CO2(g)+4CO(g)+18H2O(g)。
①与完全燃烧相比，每2molC8H18不完全燃烧时少放出的能量为____。
②为减少油耗，实际使用过程中的空燃比____(填“大于”或“小于”)理论空燃比。
(2)三元催化转化器可降低汽车尾气中CO、碳氢化合物和氮氧化物的含量。汽车尾气中污染物单位时间的转化率与空燃比的关系如图(氮氧化物主要是NO)。

已知：i.空燃比大于15后，空燃比越大，尾气的温度越低。
ii.CO和NO的反应为放热反应。
①三元催化转化器可将CO和NO转化为无害气体，反应的化学方程式为____。
②空燃比大于15时，尾气中氮氧化物单位时间的转化率接近于0，可能的原因是____。(写出2条)。
9．（2023·北京海淀·统考二模）我国科学家研发的“液态阳光”计划通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
(1)制备甲醇的主反应：。该过程中还存在一个生成的副反应，结合下列反应：
写出该副反应的热化学方程式：_______。
(2)将和按物质的量比1∶3混合，以固定流速通过盛放催化剂的反应器，在相同时间内，不同温度下的实验数据如图所示。

已知：产率
①催化剂活性最好的温度为_______(填字母序号)。
a.     b.     c.     d.
②温度由升到，的平衡转化率和的实验产率均降低，解释原因：_______。
(3)使用薄膜电极作阴极，通过电催化法将二氧化碳转化为甲醇。
①将铜箔放入煮沸的饱和硫酸铜溶液中，制得薄膜电极。反应的离子方程式为_______。
②用薄膜电极作阴极，溶液作电解液，采用电沉积法制备薄膜电极，制备完成后电解液中检测到了。制备薄膜的电极反应式为_______。
③电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积变化，电解过程中阴极室溶液的基本不变，结合电极反应解释原因：_______。


三、有机推断题
10．（2021·北京海淀·统考二模）普瑞巴林(K)是一种抗癫痫药物，可用异戊二烯(A)为原料来合成，路线如图。

已知：i.RCHO++H2O
ii.
(1)A的官能团是___________(写中文名称)。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D→E的化学方程式是___________。
(4)F→G的反应类型为___________。
(5)I中含有一个六元环，H生成I的化学方程式是___________。
(6)若H未发生脱水缩合生成L根据H的酸性推断其直接与过量反应的产物是___________。
(7)将K中的碳原子编号标记为。其中由提供的碳原子的编号为___________(填字母序号)
a．1，2，3，4   b．1，3，4  c．2，3，4  d．1，2，3
11．（2022·北京海淀·统考二模）乌药内酯具有抗炎、镇痛作用。乌药内酯的中间体X合成路线如图所示(部分反应条件或试剂略去)。

(1)B的名称是_____。
(2)B→D的化学方程式是_____。
(3)已知2D→E+A，E的结构简式是_____。
(4)下列关于有机物I的说法不正确的是_____。(填序号)。
a．可以发生取代反应、加成反应、氧化反应
b．存在酚类同分异构体
c．可以用酸性KMnO4溶液检验其中的碳碳双键
d．核磁共振氢谱中有6种信号峰，是手性分子
(5)I→J的化学方程式是____。
(6)已知：
①+
②
G与L可以在碱性条件下经过如图所示的多步反应得到X。
G+L→中间产物1中间产物2中间产物3
中间产物1、中间产物3的结构简式是____、____。
12．（2023·北京海淀·统考二模）丹参酮系列化合物是中药丹参的主要活性成分，具有抗菌消炎、活血化瘀、促进伤口愈合等多种作用，其衍生物J的合成路线如下：

已知：i.
ii.
(1)中含有的官能团是硝基和_______。
(2)A→B的化学方程式为_______。
(3)D→E的反应类型为_______。
(4)下列关于化合物B、D的说法正确的是_______(填字母序号)。
A．D含有手性碳原子
B．B和D均能使酸性溶液褪色
C．B和D在水中的溶解性：
D．B的一种同分异构体含有苯环和碳碳双键，且该异构体能与反应
(5)由F制备G的反应中，同时会生成一种副产物，它与G互为同分异构体，的结构简式为_______。
(6)H的结构简式为_______。
(7)已知反应过程中可得电子，则反应中I与的物质的量之比为_______。
(8)丹参酮ⅡA的合成过程中有如下转化，已知X含三种官能团，不与金属反应放出，丹参酮ⅡA分子中所有与氧原子连接的碳均为杂化。

依次写出X、丹参酮IIA的结构简式：_______、_______。

四、结构与性质
13．（2022·北京海淀·统考二模）氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如图。(~代表糖苷键)

(1)基态N的核外电子排布式为____。
(2)碱基中的—NH2具有一定的碱性，可以结合H+形成—NH，从结构角度解释可以结合的原因：____。
(3)鸟嘌呤是一种常见的碱基。
①鸟嘌呤中2号N的杂化类型为____。
②鸟嘌呤中N—H键的平均键长____。(填“大于”“小于”或“等于”)0.29nm。
(4)氢键在DNA复制过程中起重要作用
①碱基中，O、N能与H形成氢键而C不能，原因是____。
②下列说法正确的是____(填序号)。
a.氢键的强度较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成
b.鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
c.碱基配对时，一个H可以同时与多个原子形成氢键
(5)一定条件下鸟嘌呤会发生异构化，其1号N上的H会转移到O上形成—OH。
①鸟嘌呤异构化后的结构简式为____。
②鸟嘌呤异构化后最有可能配对的嘧啶碱基是。____。
14．（2023·北京海淀·统考二模）金属钛密度小，强度高，抗腐蚀性能好。含钛的矿石主要有金红石和钛铁矿。
(1)基态原子中含有的未成对电子数是_______。
(2)金红石主要成分是钛的氧化物，该氧化物的晶胞形状为长方体，边长分别为和，结构如图所示。

①该氧化物的化学式是_______，位于距离最近的O构成的_______中心(填字母序号，下同)。
a.三角形     b.四面体     c.六面体     d.八面体
②该氧化物的晶体熔点为，其晶体类型最不可能是_______。
a.共价晶体     b.离子晶体     c.分子晶体
③若已知该氧化物晶体体积为，则阿伏加德罗常数可表示为_______。
(3)以钛铁矿()为原料，用镁还原法冶炼金属钛的生产流程图如下：

①“高温氯化”时还得到一种可燃性气体，写出反应的化学方程式：_______。
②结合流程及右表数据，“分离”时所需控制的最低温度应为_______。




熔点/
1668
651
714
沸点/
3287
1107
1412
③已知和的晶胞类型相同，和的离子半径大小相近，解释熔点高于的原因：_______。

五、工业流程题
15．（2022·北京海淀·统考二模）对硝基苯酚(，PNP)是应用广泛的精细化工中间体。PNP有毒，工业废水中的PNP需联合采用多种方法进行处理，流程如图。
已知：PNP的溶解性与苯酚类似，微溶于水；其化学性质稳定，可被•OH、HClO氧化降解为无机物，但不能与O2反应。

(1)在pH>14的废水中，PNP的存在形态为____(用结构简式表示)。
(2)絮凝沉淀池中加入硫酸的目的是____。
(3)低浓度PNP废水可通过电解法处理，装置示意图如图。

①•OH(氧元素为-1价)由水产生，•OH____在(填“Pt”或“石墨”)电极产生。
②产生•OH的电极反应式为____。
(4)废水中所含电解质的种类会影响电解法处理PNP的去除率。其它条件相同时，以NaCl和Na2SO4模拟酸性低浓度PNP废水中的电解质，结果如图。

①电解质为NaCl时，阳极副反应的电极反应式为___。
②电解质为NaCl时，PNP去除率较Na2SO4高，可能的原因是____。
(5)在强碱性条件下，单独使用电解法也可有效去除废水中的PNP。工业上仍联合使用絮凝沉淀法处理PNP废水，目的是节约电能和____。

参考答案：
1． NaOH溶液 8Fe3++CuS＋4H2O=Cu2+＋8Fe2+＋SO＋8H＋ O2 bc 1∶1
【详解】(1)①发生装置是固液常温型，虚线框a内的仪器为 ；
②处理尾气SO2，利用其与强碱溶液反应而被吸收，b中的试剂为NaOH溶液；
(2)①步骤Ⅰ为Fe3+和CuS反应得到Fe2+、Cu2+、SO，S元素从-2升到+6，Fe元素从+3降至+2，则Fe3+前配8，CuS前配1，根据电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为：8Fe3++CuS＋4H2O=Cu2+＋8Fe2+＋SO＋8H＋；
②Fe3+和Fe2+循环反应，则总反应中只有O元素化合价降低，故总反应的氧化剂是O2；
(3) ①a．过程ii中Se化合价不变，不属于氧化还原反应，a错误；
b．Se为VIA族元素，最高正价为+6，的化合价为+4，既有氧化性，又有还原性，b正确；
c．为酸性氧化物，能与NaOH反应生成不变价的盐和水即和，c正确；
d．同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性：Se