2024年北京市西城区高三统一测试(高考一模)化学试卷含详解

这是一份2024年北京市西城区高三统一测试(高考一模)化学试卷含详解，共35页。试卷主要包含了 下列实验不能达到对应目的的是， 硅是电子工业的重要材料等内容，欢迎下载使用。
本试卷共10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：H1 C12 O16
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. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能：
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态N原子的轨道表示式：
B. 的VSEPR模型：
C. 的键的形成：
D. 用电子式表示HCl的形成过程：
3. 下列物质的结构或性质不能解释其用途的是
A. AB. BC. CD. D
4. 下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液的减小的是
A. 向苯酚钠溶液中通入少量气体
B. 向溶液中通入少量气体
C 向水中通入少量气体
D. 向饱和溶液中通入少量气体
5. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 溶液与醋酸溶液反应：
B. 溶液与溶液反应：
C. 电解饱和食盐水：
D. 向溶液中通入过量的：
6. 抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效，其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A. 分子内只含有1个手性碳原子B. 分子内含有4种含氧官能团
C. 分子间可形成氢键D. 可发生取代反应和加成反应
7. 下列实验不能达到对应目的的是
A AB. BC. CD. D
8. 苯与液溴反应生成溴苯，其反应过程的能量变化如图所示。
下列关于苯与反应的说法不正确的是
A. 可作该反应的催化剂
B. 将反应后的气体依次通入和溶液以检验产物
C. 过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小
D. 总反应的，且
9. 还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b．下列说法正确的是
A. 铁与水蒸气反应：
B. 肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成
C. 向溶液a中滴加溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D. 向溶液b中滴加溶液，溶液变红，证实了固体中含有
10. 硅是电子工业的重要材料。利用石英砂(主要成分为)和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。
已知：电负性：
下列说法不正确的是
A. I中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热
B. Ⅱ中主要反应有：、
C. 为防止自燃，Ⅱ需隔绝空气
D. 过程中含硅元素的物质只体现氧化性
11. 含氟高分子是良好的防水涂层材料，某含氟高分子P的合成路线如下。
下列说法不正确的是
A. 合成高分子P的聚合反应为加聚反应
B. X及其反式异构体的分子内所有的碳原子均处在同一平面上
C X与试剂反应每生成，同时生成
D. 将Z(乙烯基苯)替换成对二乙烯基苯可得到网状高分子
12. 双极膜可用于电解葡萄糖()溶液同时制备山梨醇()和葡萄糖酸()。电解原理示意图如下(忽略副反应)。
已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到和。
注：R为
下列说法不正确的是
A. 右侧的电极与电源的正极相连
B. 阴极的电极反应：
C. 一段时间后，阳极室的增大
D. 每生成山梨醇，理论上同时可生成葡萄糖酸
13. 研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水，得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中，一段时间后，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气，反应过程如下。
下列说法正确的是
A. ①中，为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量溶液
B. ②中，溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强
C. ③中，转化为，元素的化合价不变
D. ③中，降低可显著提高的脱除率
14. 利用碘量法测定某纯净水样中溶解的含量，实验如下(加入的试剂已除去)。
步骤1 水样中的固定：用的水瓶盛满水样，加入溶液，再加入含溶液和溶液的混合液，部分水样溢出，立即盖好瓶盖，翻转摇匀，生成白色沉淀，随即有棕色沉淀生成。
步骤2 生成：当水样中的沉淀沉降到距瓶口三分之一以下时，缓缓加入适量稀至液面下，部分溶液溢出，立即盖好瓶盖，翻转摇动，至沉淀完全溶解，得到黄色溶液。
步骤3 测定及计算：用碘量法测出步骤2中生成的为，进而计算出纯净水样中溶解的含量。
已知：直接氧化的反应速率很慢。
下列说法不正确的是
A. 步骤1中，用注射器加入试剂时应将细长针头插到液面下一定距离
B. 步骤2中，生成的反应：
C. 步骤2中，部分溶液溢出不影响测定纯净水样中溶解的含量
D. 步骤3中，经计算，该纯净水样中含有的浓度为
第二部分
本部分共5题，共58分。
15. 某钠离子电池以的碳酸丙烯酯溶液作电解质溶液，作正极材料，作负极材料。
（1）与环氧丙烷()在一定条件下反应制得碳酸丙烯酯。
①是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
②环氧丙烷中，O原子的杂化轨道类型是___________杂化。
③沸点：环氧丙烷___________(填“>”或“”或“”或“ ④. 二者均为分子构成的物质，环氧丙烷的相对分子质量更大，分子的极性更大，范德华力更大
（2） ①. ②. ③. N原子的电负性大，具有吸电子效应，使中的极性更大，更易断裂 ④. 柠檬酸钠与反应生成，降低了的浓度，使制备晶体的反应速率减小；随着反应进行，的浓度降低，逆向进行，释放出，使制备晶体的反应缓慢且平稳
（3） ①. 离子键、(极性)共价键 ②. 1
【小问1详解】
①分子中碳原子为sp杂化，分子为直线型，正负电荷的重心重合，是非极性分子，故答案为：非极性；
②环氧丙烷中，O原子的孤电子对数为，成键原子数为2，所以其价层电子对数为2＋2＝4，所以O的杂化轨道类型是sp3杂化，故答案为：sp3；
③环氧丙烷和均为分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，范德力华越大，熔沸点越高，环氧丙烷的相对分子质量大于，所以环氧丙烷的沸点大于，故答案为：＞；二者均为分子构成的物质，环氧丙烷的相对分子质量更大，分子的极性更大，范德华力更大；
【小问2详解】
①Mn是25号原子，所以基态Mn原子的电子排布式是，故答案为：；
②由的性质与卤素离子相近，被称为拟卤离子，被称为拟卤素可知与反应的生成HCN和HOCN，其结构式分别是、；N原子的电负性大，具有吸电子效应，使中的极性更大，更易断裂，从而体现出酸性；为防止晶体缺陷过多，制备时反应需缓慢且平稳。先将溶液与柠檬酸钠()溶液混合，发生反应：，降低了的浓度，使制备晶体的反应速率减小；随着反应进行，的浓度降低，逆向进行，释放出，使制备晶体的反应缓慢且平稳；
【小问3详解】
①中有Na＋、，存在离子键，C、N原子以共价键结合，存在共价键，故答案为：离子键、(极性)共价键；
②由晶胞示意图可知，每个晶胞中含有Na＋的个数为4个，Mn2＋或Mn3＋的个数为，即Na原子和Mn原子的个数比为4∶4＝1∶1，所以x＝1。
16. 以方铅矿(主要含)和废铅膏(主要含)为原料联合提铅的一种流程示意图如下。
已知：i．
ii．
（1）浸出
时，加入过量的盐酸和溶液的混合液将铅元素全部以形式浸出。
①“浸出”过程中，发生的主要反应有：
I．
II．
III．___________(浸出的离子方程式)
②I生成的作II的催化剂使浸出速率增大，其催化过程可表示为：
i．
ii．___________(离子方程式)
③充分浸出后，分离出含溶液的方法是___________。
（2）结晶
向含的溶液中加入适量的冷水结晶获得，结合浓度商(Q)与平衡常数(K)的影响因素及大小关系，解释加入冷水的作用：___________。
（3）脱氯碳化
室温时，向溶液中加入少量浓氨水调至，然后加入固体进行脱氯碳化。
①随着脱氯碳化反应进行，溶液的___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②脱氯碳化过程中，检测到。浊液转化为的最低___________。
（4）还原
将溶于溶液可制备，反应：。制备高纯铅的原电池原理示意图如图所示。
①获得高纯铅的电极是___________(填“正极”或“负极”)。
②电池的总反应的离子方程式是___________。
③从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点：___________。
【答案】（1） ①. ②. ③. 趁热过滤
（2）的，加入冷水，温度降低，K减小，溶液被稀释，Q增大，，平衡逆向移动，析出晶体
（3） ①. 减小 ②. 7.5
（4） ①. 正极 ②. ③. 可循环使用，制备高纯铅的过程中获得电能
【分析】方铅矿(主要含)和废铅膏(主要含)混合浸出，加入过量盐酸和溶液的混合液将铅元素全部以形式浸出，得到H2S、含溶液和含S的残渣，滤液结晶得到PbCl2、PbCl2脱氧碳化得到PbCO3，PbCO3受热分解得到PbO，还原PbO得到Pb，以此解答。
【小问1详解】
①浸出的过程中，PbO转化为，根据电荷守恒配平离子方程式为：；
②I生成的作II的催化剂使浸出速率增大，其催化过程可表示为：i．，第ii步反应中有Fe2+生成，说明PbS和Fe3+发生氧化还原反应达到Fe2+和，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：；
③充分浸出后得到的溶液中含有残渣，分离出含溶液的方法是：趁热过滤。
【小问2详解】
的，加入冷水，温度降低，K减小，溶液被稀释，Q增大，，平衡逆向移动，析出晶体。
【小问3详解】
①室温时，向溶液中加入少量浓氨水调至，然后加入固体进行脱氯碳化，离子方程式为：，c(H+)增大，溶液的减小；
②浊液中存在，c(Pb2+)c2(Cl-)=Ksp()=，2c(Pb2+)≈c(Cl-)，则4c3(Pb2+)= Ksp()=，c(Pb2+)=ml/L=1.6ml/L，c(OH-)= ，c(H+)= ml/L，pH=7.5。
【小问4详解】
①由图可知，在正极得到电子生成Pb；
②由图可知，在正极得到电子生成Pb，电极方程式为：+e-+H2O=Pb++3OH-，H2在负极失去电子生成H2O，电极方程式为：H2-2e-+2OH-=2H2O，则电池的总反应的离子方程式是；
③从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点：可循环使用，制备高纯铅的过程中获得电能。
17. 化合物K有抗高血压活性，其合成路线如下。
已知：
（1）A为芳香族化合物，A的名称是___________。
（2）B→D的化学方程式是___________。
（3）G的结构简式是___________。
（4）E属于酯，E的结构简式是___________。
（5）K中能与溶液反应的官能团有___________。
a．碳碳双键 b．酯基 c．酰胺基
（6）D也可由间硝基甲苯通过电解法制得，主要物质转化关系如下。
已知：电解效率的定义：
①Ⅱ中，生成Q的离子方程式是___________。
②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D，当电极通过，生成aml D时，___________。
（7）以D、F和为原料，“一锅法”合成G的转化过程如下。
M的结构简式是___________，M→N的反应类型是___________。
【答案】（1）甲苯 （2）
（3） （4）CH3COOCH2CH3
（5）bc （6） ①. ②.
（7） ①. ②. 加成反应
【分析】由题干合成路线图可知，根据D的结构简式和B的分子式以及B到D的转化条件可知，B的结构简式为：，由A的分子式和A到B的转化条件可知，A的结构简式为：，由K的结构简式和G的分子式以及G到K的转化条件可知，G的结构简式为：，由F的分子式和D、F转化为G的转化条件可知，F的结构简式为：，由E的分子式并结合题干已知信息可知，E的结构简式为：CH3COOCH2CH3，据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知，A为芳香族化合物，A的结构简式为：，故A的名称是甲苯，故答案为：甲苯；
【小问2详解】
由分析可知，B的结构简式为：，故B→D的化学方程式是，故答案为：；
【小问3详解】
由分析可知，G的结构简式是，故答案为：；
【小问4详解】
由分析可知，E属于酯，E的结构简式是CH3COOCH2CH3，故答案为：CH3COOCH2CH3；
【小问5详解】
碳碳双键不能和NaOH反应，酯基和酰胺基能与NaOH溶液发生水解反应，故K中能与溶液反应的官能团有酯基和酰胺基，故答案为：bc；
【小问6详解】
①由题干转化关系图可知Ⅱ中，生成Q即被Ce(OH)3+离子氧化为，根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式是，故答案为：；
②若电解产生的使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D，则由转化为D即，每生成1mlD需失去4ml电子，故当生成aml D时，失去电子4aml，=4a×100%，故答案为：4a×100%；
【小问7详解】
由分析可知，F的结构简式为：，G的结构简式为：，N到G发生消去反应，故N的结构简式为：，则M转化为N是氨基与酮羰基发生加成反应形成环，故M的，由F的结构简式：，和L到M的转化条件可知，L的结构简式为：，然后D和发生加成反应生成L，故答案为：；加成反应。
18. 烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟将烟气中的深度氧化为，并进一步将转化获得含氮产品，流程示意图如下。
深度氧化器中发生的反应：
i．
ii．
iii．
（1）被深度氧化，补全热化学方程式：
___________
（2）一定条件下，不同温度时，的浓度随时间的变化如图所示。
①___________(填“>”或“