2020.4西城区高三统一测试化学试卷

西 城 区 高 三 统 一 测 试

            化  学         2020.4

本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，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。

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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．下列防疫物品的主要成分属于无机物的是

2．化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是

A．用食盐、蔗糖等作食品防腐剂

B．用氧化钙作吸氧剂和干燥剂

C．用碳酸钙、碳酸镁和氢氧化铝等作抗酸药

D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以保鲜

3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色，X是地壳中含量最高的元素，Y在同周期主族元素中原子半径最大，Z与Y形成的化合物的化学式为YZ。下列说法不正确的是

A．W在元素周期表中的位置是第二周期VA族

B．同主族中Z的气态氢化物稳定性最强

C．X与Y形成的两种常见的化合物中，阳离子和阴离子的个数比均为2∶1

D．用电子式表示YZ的形成过程为：

4．下列变化过程不涉及氧化还原反应的是

5．海水提溴过程中发生反应：3Br2 +6Na2CO3 +3H2O == 5NaBr +NaBrO3 +6NaHCO3，下列

说法正确的是

A．标准状况下2 mol H2O的体积约为44.8 L

B．1 L 0.1 mol·L− 1Na2CO3溶液中CO32−的物质的量为0.1 mol

C．反应中消耗3 mol Br2转移的电子数约为5×6.02×1023

D．反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1

6．下列实验现象预测正确的是

7．下列解释事实的方程式不正确的是

A．用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为CaCO3：CO32－+Ca2+ == CaCO3↓

B．电解饱和食盐水产生黄绿色气体：2NaCl+2H2O ===== 2NaOH+H2↑+Cl2↑

C．红热木炭遇浓硝酸产生红棕色气体：C+4HNO3(浓) === CO2↑+4NO2↑+2H2O

D．用新制Cu(OH)2检验乙醛，产生红色沉淀：

      CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH       CH3COONa+Cu2O↓+3H2O

8．科学家提出由WO3催化乙烯和2-丁烯合成丙烯的反应历程如右图（所有碳原子满足最外层八电子结构）。下列说法不正确的是

A．乙烯、丙烯和2-丁烯互为同系物

B．乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高

C．Ⅲ→Ⅳ中加入的2-丁烯具有反式结构

D．碳、钨（W）原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ  

的过程中未发生断裂

9．以富含纤维素的农作物为原料，合成PEF树脂的路线如下：

下列说法不正确的是

A．葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物

B．5-HMF→FDCA发生氧化反应

C．单体a为乙醇

D．PEF树脂可降解以减少对环境的危害

10．向某密闭容器中充入NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。其它条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：（已知：N2O4为无色气体）

下列说法不正确的是

A．27℃时，该平衡体系中NO2的转化率为

B．平衡时，NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍

C．室温时，将盛有NO2的密闭玻璃球放入冰水中其颜色会变浅

D．增大NO2起始量，可增大相同温度下该反应的化学平衡常数

11．光电池在光照条件下可产生电压，如下装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为H+和OH－，并实现其定向通过。下列说法不正确的是

A．该装置将光能转化为化学能并分解水

B．双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性

C．光照过程中阳极区溶液中的n(OH－)基本不变

D．再生池中的反应：2V2++2H2O ==== 2V3++2OH－+H2↑

12．室温时，向20 mL 0.1 mol·L− 1的两种酸HA、HB中分别滴加0.1 mol·L− 1NaOH溶液，

其pH变化分别对应下图中的Ⅰ、Ⅱ。下列说法不正确的是

A．向NaA溶液中滴加HB可产生HA

B．a点，溶液中微粒浓度：c(A－) > c(Na+) > c(HA)

C．滴加NaOH溶液至pH=7时，两种溶液中c(A－)= c(B－)

D．滴加20 mL NaOH溶液时，Ⅰ中H2O的电离程度大于Ⅱ中

13．我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下。碳酸化塔中的反应：NaCl+NH3+CO2+H2O== NaHCO3↓+NH4Cl。

下列说法不正确的是

A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔

B．碱母液储罐“吸氨”后的溶质是NH4Cl和NaHCO3

C．经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡NH4Cl(s)NH4+(aq) + Cl－(aq)

D．该工艺的碳原子利用率理论上为100%

14．硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水的弱酸，从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室常用Na2SiO3溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验：

下列结论不正确的是

A．Na2SiO3溶液一定显碱性

B．由Ⅰ不能说明酸性H2CO3＞H2SiO3

C．由Ⅱ可知，同浓度时Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液

D．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，发生反应：SiO32－+CO2+H2O== CO32－+H2SiO3↓

第二部分

本部分共5题，共58分。

15．（15分）莫西沙星主要用于治疗呼吸道感染，合成路线如下：

已知：

（1）A的结构简式是_______。

（2）A→B的反应类型是_______。

（3）C中含有的官能团是_______。

（4）物质a的分子式为C6H7N，其分子中有_______种不同化学环境的氢原子。

（5）I能与NaHCO3反应生成CO2，D+I→J的化学方程式是_______。

（6）芳香化合物L的结构简式是_______。

（7）还可用A为原料，经如下间接电化学氧化工艺流程合成C，反应器中生成C的离子方程式是_______。

16．（9分）水合肼（N2H4·H2O）可用作抗氧剂等，工业上常用尿素[CO(NH2)2]和NaClO溶液反应制备水合肼。

已知：Ⅰ．N2H4·H2O的结构如右图（…表示氢键）。

          Ⅱ．N2H4·H2O沸点118 ℃，具有强还原性。

（1）将Cl2通入过量NaOH溶液中制备NaClO，得到溶液X，离子方程式是_______。

（2）制备水合肼：将溶液X滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图a（夹持及控温装置已略）。充分反应后，A中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3·10H2O。

①A中反应的化学方程式是______。

②冷凝管的作用是______。

③若滴加NaClO溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是______。

④NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图b。由蒸馏后的剩余溶液获得NaCl粗品的操作是______。

（3）水合肼在溶液中可发生类似NH3·H2O的电离，呈弱碱性；其分子中与N原子相连的H原子易发生取代反应。

①水合肼和盐酸按物质的量之比1∶1反应的离子方程式是______。

②碳酰肼（CH6N4O）是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与DEC（                ）发生取代反应制得。碳酰肼的结构简式是______。

17．（9分）页岩气中含有较多的乙烷，可将其转化为更有工业价值的乙烯。

（1）二氧化碳氧化乙烷制乙烯。

将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中，发生如下反应：

        ⅰ．C2H6(g)C2H4(g) + H2(g)                  ΔH1＝+136.4 kJ·mol− 1

ⅱ．CO2 (g) + H2 (g)CO(g) + H2O(g)           ΔH2＝+41.2 kJ·mol− 1

ⅲ．C2H6(g) +CO2(g)C2H4(g) +CO(g) +H2O(g)   ΔH3       

① 用ΔH1、ΔH2计算ΔH3＝______ kJ·mol− 1。

②反应ⅳ：C2H6(g)2C(s)+3H2(g)为积碳反应，生成的碳附着在催化剂表面，降低催化剂的活性，适当通入过量CO2可以有效缓解积碳，结合方程式解释其原因：______。

③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂，相同反应时间，不同温度、不同催化剂的数据如下表（均未达到平衡状态）：

【注】C2H4选择性：转化的乙烷中生成乙烯的百分比。

                CO选择性：转化的CO2中生成CO的百分比。

对比Ⅰ和Ⅱ，该反应应该选择的催化剂为______，理由是______。

实验条件下，铬盐作催化剂时，随温度升高，C2H6的转化率升高，但C2H4的选择性降低，原因是______。

（2）利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化  

为乙烯，示意图如右图：

①电极a与电源的______极相连。

②电极b的电极反应式是______。

18．（11分）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2+氧化的细菌，培养后能提供Fe3+，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。

反应1      反应2

（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。

①反应2中有S单质生成，离子方程式是______。

②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是______。

（2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO2）与上述浸出机理相似，发生反应1和反应3：LiCoO2 +3Fe3+== Li++ Co2++3Fe2++O2↑

①在酸性环境中，LiCoO2 浸出Co2+的总反应的离子方程式是______。

②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag+对钴浸出率有影响，实验研究Ag+的作用。

取LiCoO2粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度Ag+的溶液，钴浸出率（图1）和溶液pH（图2）随时间变化曲线如下：

Ⅰ．由图1和其他实验可知，Ag+能催化浸出Co2+，图1中的证据是______。

Ⅱ．Ag+是反应3的催化剂，催化过程可表示为：

              反应4：Ag++LiCoO2== AgCoO2+Li+   

反应5：……

              反应5的离子方程式是______。 

Ⅲ．由图2可知，第3天至第7天，加入Ag+后的pH均比未加时大，结合反应解释其原因：      。

19．（14分）研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。

资料：a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+。

          b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2。

          c．H2O2有弱酸性：H2O2H+ +HO2－，HO2－H+ +O22－。

（1）经检验生成的气体均为O2，Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是______。

（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。

      为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完

全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。

①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，其反应的离子方程式是______。

②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是______。

③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：

将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取a g固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液pH，以PAN为指示剂，向溶液中滴加c mol·L − 1 EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液V mL。V=______，可知沉淀中不含Cu2O，假设ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA== EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol − 1，M(Cu2O)＝144 g·mol − 1）

（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：______。

（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。

实验Ⅴ：在试管中分别取1 mL pH＝2、3、5的1 mol·L − 1 Na2SO4溶液，向其中各加入0.5 mL 30% H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。

实验Ⅵ：______（填实验操作和现象），说明CuO2能够催化H2O2分解。

（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是______。