2023届北京市海淀区高三查缺补漏化学试卷含答案

  北京市海淀区2023届高三查缺补漏化学试卷

化    学

2023.05

第一部分

化学实验：

1．下列实验过程中观察到的现象与氧化还原反应有关的是

A．H2S溶液和H2SO3溶液混合，产生浅黄色沉淀

B．向常温下c(OH-) = 1×10-12 mol·L-1的溶液中滴加石蕊溶液，颜色变红

C．向白色Mg(OH)2悬浊液中滴加0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，产生红褐色沉淀

D．将少量CH3COONH4固体加入0.1 mol·L-1的CH3COOH和甲基橙混合溶液中，溶液颜色变黄

2．将浓氨水分别滴加到下列试剂中，产生的实验现象、体现出的NH3·H2O性质以及对应的方程式不正确的是

3．为除去某NaCl样品中少量的SO42-，取适量该NaCl样品溶解后，依次进行如下操作：

已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。

取少量提纯后的NaCl固体，加水溶解，向溶液中滴加BaCl2溶液，仍能看到白色浑浊。为提高SO42-的去除率，下列改进操作有效的是

A．在步骤①加入两种溶液之间增加一次过滤操作

B．在步骤②后增加沉淀的洗涤操作

C．在步骤③中加入略过量的HCl溶液

D．步骤④改为小火加热浓缩，之后降温结晶

4．某实验小组探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应。

提出猜想：HCHO + Cu(OH)2 Cu + CO↑ + 2H2O

已知：ⅰ．CO + 2Ag(NH3)2OH === 2Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3

ⅱ．Cu2O + H2SO4 === Cu + CuSO4 + H2O

下列说法不正确的是

A．配制银氨溶液时，应向稀AgNO3溶液中加入稀氨水，至产生的沉淀恰好溶解

B．装置B的主要作用是除去挥发的甲酸，防止干扰CO的检验

C．步骤3目的是检验反应后溶液中是否存在CO32-

D．该实验中，过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生的反应为：

HCHO + Cu(OH)2 + NaOH        Cu↓ + HCOONa + 2H2O

有机化学：

5．肾上腺素具有提高心脏收缩力、扩张气管的功能，其结构如图所示。配制肾上腺素注射剂时要加抗氧化剂、遮光密封置阴凉处存放。下列有关肾上腺素说法不正确的是

A．分子中仅有1个手性碳原子

B．可用FeCl3溶液检验肾上腺素中的酚羟基

C．具有还原性，因此配制注射剂时要加抗氧化剂

D．肾上腺素的同分异构体中存在含有酰胺基的芳香族化合物

6．化合物“E7974”具有抗肿痛活性，结构简式如图。下列说法正确的是

A．该化合物的分子式为C24H43O4N3

B．分子中含有4个手性碳原子

C．水解产物中有三种α-氨基酸

D．1mol该化合物最多与4mol H2发生加成反应

7．某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下：

已知：

下列说法正确的是：

A．化合物B中最多有14个原子共平面

B．1 mol化合物C最多可与3 mol NaOH反应

C．化合物F中碳原子的杂化方式有sp，sp2，sp3

D．反应①②③为取代反应，反应④为加聚反应

物质结构：

8．化合物是一种强酸。下列说法正确的是

A．分子中所有化学键均为极性共价键    B．该分子中心原子S的价层电子对数为6

C．该化合物是四元酸                  D．该分子中硫氧键的键长均相同

9．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的主族元素，其最外层电子数之和为17。Q的单质常温下呈气态，X是地壳中含量最高的金属元素，Y原子最外层电子数是W原子内层电子数的3倍，Z的焰色反应为紫色。下列说法正确的是

A．电负性：Q < W < Y

B．基态原子的第一电离能（I1）：W < X < Z

C．基态原子中未成对电子数：Q < X< Y

D．由Q、W、X、Z四种元素可形成含有配位键的离子化合物

反应原理：

10．汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示，其中TS代表过渡态，IM表示反应过程中的复杂中间产物，每段历程的反应物相对总能量定义为0。下列说法不正确的是

A．反应①决定尾气转化的快慢

B．反应①为吸热反应，反应②、③为放热反应

C．由上图可判断过渡态的相对能量：TS1 >TS3 >TS2

D．采用对反应③选择性高的催化剂可以避免尾气中出现N2O

11．具有单双键交替结构的有机分子结构称为共轭体系，有独特的稳定性，如1,3-环己二烯。组成相同、结构相似的共轭烯烃与孤立烯烃分别与等量氢气加成，释放的能量差称为共轭烯烃的稳定化能。已知相关反应的反应热如下：

下列说法正确的是

A．标况下22.4 L环己烷脱氢获得环己烯的过程将吸收120 kJ的能量

B．1,3-环己二烯的稳定化能为8 kJ/mol

C．1,4-环己二烯与1,3-环己二烯分别与HBr 1:1加成，产物结构一定不同

D．综合上述信息推断x = 336

12．利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能，同时实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，用如图装置处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)。

下列说法正确的是

A．正极反应为O2 + 4e-+ 4H+ === 2H2O

B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜

C．工作一段时间后A室pH下降，C室pH升高

D．处理1mol CH3COO- 理论上B室中有7mol Cl-发生迁移

第二部分

13．氟化镁钾（KMgF3）是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。

（1）KMgF3晶体中，每个Mg2+周围有______个距离最近的F－。

（2）进行离子取代的重要参数为离子半径。下表是 r(F－)、r(K+)、r(Mg2+)的数据，请从原子结构角度解释 r(F－) ≈ r(K+) > r(Mg2+) 的原因：_________。

（3）Fe3+半径与Mg2+接近，将Mg2+部分由Fe3+取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性。从而合成新型催化剂材料。

①基态Fe3+价电子的轨道表示式为_________。

②某实验室合成新型催化剂材料KMg0.8Fe0.2F3O0.1（O2-是平衡电荷引入的填隙阴离子，不破坏原有晶胞结构）。已知晶胞棱长为a nm。若要合成厚度为0.3 mm、面积为1 m2 的催化剂材料，理论上需要掺杂的Fe3+约为 _______________ mol（1 nm = 10-9 m，1 mm = 10-3 m，阿伏加德罗常数约为6 ×1023 mol-1）。

（4）我国科研工作者以KMgF3晶体结构为框架，依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的AthMn(N3)3晶体。其框架中的Mg2+由Mn2+取代，K+位置嵌入有机阳离子Ath+，F﹣位置沿棱方向嵌入直线型N3﹣。已知Ath+与N3﹣的结构简式如下：

Ath+:        N3﹣:

①Ath+中N原子的杂化方式为________，N3﹣中心N原子的杂化方式为________。

②Ath+的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在着其他相互作用。如邻近的Mn2+与N3﹣还存在着__________，上述相互作用不会随Ath+的转动改变。

14．钴酸锂（LiCoO2）是常见的锂离子电池正极材料，

其晶胞结构示意图如下。晶体中O围绕Co形成

八面体，八面体共棱形成层状空间结构，与Li+层

交替排列。在充放电过程中，Li+在层间脱出或嵌入。

（1）基态Co原子中未成对的电子数为________。

（2）该晶胞中O的个数为______，Co的配位数

（最邻近的O的数目）为_________。

（3）晶胞底面为菱形，晶胞高度为c nm，Co和O

组成八面体层高度为h nm，计算两层间的距离d = _______nm。（列出计算式）

（4）Li+在_________（填“充电”或“放电”）过程中会从八面体层间脱出。该过程会导致

晶胞高度c变大，解释原因：________。

（5）在保证晶体结构稳定的前提下，至多只有40%的Li+可以脱出，则此时Li1−xCoO2中

n(Co3+ )∶n(Co4+) = _______。

15．治疗心力衰竭药物沙库巴曲的合成路线如下：

已知：—Boc结构简式为

（1）沙库巴曲中的官能团的名称是________。

（2）A→B的反应中，已知NaClO被还原为NaCl，理论上反应1 mol 物质A，至少需要NaClO的物质的量为________。

（3）B的结构简式是________。

（4）D→E中步骤i反应的化学方程式是________。

（5）E→F反应类型是________，F→G反应类型是________。

（6）已知G与H生成沙库巴曲的反应原子利用率为100%，H分子中只有一种化学环境的氢。

①下列关于H的说法正确的是________（填字母序号）。

a．分子式为C4H4O3

b．分子中所有碳原子的杂化类型均相同

c．官能团为酯基和酮羰基

d．存在同时含有碳碳三键、羧基和羟基的同分异构体

②H与另一有机物I在一定条件下可以反应生成聚合物PBS

（），写出该反应的化学方程式：________。

16．某小组同学用银氨溶液制备银镜，并探究反应后银镜的处理方法。

I．银镜的制备

（1）配制银氨溶液时，随着氨水滴加到硝酸银溶液中，观察到先产生棕黄色沉淀，然后沉淀消失，形成无色透明的溶液。该过程中发生的反应有：

a．AgNO3 + NH3·H2O === AgOH↓ + NH4NO3

b．AgOH + 2NH3·H2O === Ag(NH3)2OH + 2H2O

c．2AgOH（白色沉淀） === Ag2O（棕黑色沉淀） + H2O

d．________（补全d的反应）。

（2）写出乙醛与银氨溶液反应的化学方程式________。

（3）该小组探究银镜反应的最佳条件，部分实验数据如表：

①推测当银氨溶液的量为1 mL，乙醛的量为3滴，水浴温度为60℃，出现银

镜的时间范围是________。

②推测实验2中的t________5 min（填“大于”、“小于”或“等于”）。

II．银镜的处理

（4）取一支附有银镜的试管，加入2 mL稀硝酸，银镜较快溶解，有气泡产生，该反应的离子方程式为________。

（5）在两支含等量银镜的试管中分别加入2 mL 1mol·L-1FeCl3和Fe(NO3)3溶液，充分振荡，两支试管中均发生不同程度的溶解，前者银镜溶解的量明显多于后者，且前者有灰色沉淀生成。结合化学用语解释FeCl3比Fe(NO3)3溶液溶解银镜效果好的原因________。

（6）取一支含银镜的试管，加入5 mL 10% H2O2溶液，振荡，发生剧烈反应，产生大量气泡，银镜在气泡的影响下呈颗粒状逐渐脱离试管内壁，并沉积在试管底部。结合实验现象，小组同学认为Ag催化H2O2分解，该过程分为两步：

i．2Ag+H2O2 === Ag2O + H2O

ii. ________（补全ii的反应）。

（7）反思：根据上述过程，清洗银镜可选择的试剂是________________________，此试剂的优点是_____________________________。

17．某小组同学探究铜和浓硝酸的反应，进行如下实验：

实验1：分别取3 mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应，铜粉完全溶解，溶液颜色如下表：

（1）写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式：________。

（2）小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是：

猜想1：硝酸铜浓度较高，溶液呈绿色；

猜想2：NO2溶解在硝酸铜溶液中，溶液呈绿色。

依据实验1中的现象，判断猜想1是否合理，并说明理由：__________。

（3）取⑤中溶液，________（填操作和现象），证实猜想2成立。

（4）小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。

实验2：向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气，观察现象。

结合上述实验现象，下列推测合理的是________（填字母序号）。

a．①中溶液通入N2时，N2被缓慢氧化为NO2

b．①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧化

c．空气中的CO2溶于水显酸性，促进了溶液变蓝色

d．加热溶液①后，可能观察到溶液变蓝的现象

（5）小组同学继续探究实验2中现象的差异，并查阅文献知：

i．“可溶性铜盐中溶解亚硝酸（HNO2）”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因

ii．NO2在溶液中存在：

反应1：2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 （慢）

反应2：2HNO2 NO2 + NO + H2O   （快）

解释实验2中“通入氮气变蓝慢，通入空气变蓝快”的原因_______________。

（6）小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程，继续进行实验。

实验3：取3份等体积的①中绿色溶液，分别加入不同物质，观察现象。

实验中加入的固体物质是________（填化学式），加入H2O2后溶液迅速变蓝可能的原因是（用化学方程式表示）：H2O2 + 2NO2 == 2HNO3，__________________，__________________。

参考答案

第一部分

第二部分

13．

（1）6

（2）F-、K+的最外层电子数相同，电子层数：  F- < K+，但核电荷数：F- < K+，综合结果是：r(F-) ≈ r(K+)；F-、Mg2+电子层数和最外层电子数均相同，核电荷数：F- < Mg2+，所以r(F-) > r(Mg2+)。综上所述，r(F-) ≈ r(K+) > r(Mg2+)。

（3） ①       ② 

（4） ①sp3  sp     ②配位键

14．

（1）3    （2）6   6    （3）

（4）充电

Li+减少，使Li+层和Co-O层吸引力减弱，Co-O层之间的排斥使层间进一步远离，距离增大

（5）3:2

15．

（1）羧基、酰胺基、酯基    （2）1 mol    （3）   

（4）

（5）加成反应（或还原反应）    取代反应

（6）①ad

②n + nHO(CH2)4OH                          + (n-1)H2O

16．

（1）Ag2O + 4NH3·H2O === 2Ag(NH3)2OH + 3H2O

（2）CH3CHO + 2Ag(NH3)2OH CH3COONH4 + H2O + 2Ag↓ + 3NH3↑

（3）① 5~6 min   ② 小于

（4）3Ag + 4H+ + NO3- === NO↑ + 3Ag+ + 2H2O

（5）Ag + Fe3+Ag+ + Fe2+，Cl-与Ag+生成AgCl沉淀，使c(Ag+)降低，平衡正向移动，促进Ag的溶解

     Cl-与Ag+生成AgCl沉淀，使c(Ag+)降低，增强了Ag的还原性，促进了Ag与Fe3+的反应

（6）Ag2O + H2O2 === 2Ag + O2↑ + H2O

（7）过氧化氢溶液    不产生有毒气体，且可以收集固体银单质

稀硝酸    反应速率较快

氯化铁或硝酸铁溶液    安全，且不产有毒气体

（开放性答案，可从环保、反应速率、限度等角度作答，合理均给分）。

17．

（1）Cu + 4H+ + 2NO3- == Cu2+ + 2NO2 + 2H2O

（2）不合理，实验中铜粉均溶解，随硝酸铜浓度的增大，溶液颜色反而由绿色变为蓝色，与假设不符

（3）向其中通入NO2，溶液由蓝色变为绿色

（4）bd

（5）通入氮气时，NO2和NO都会被吹出，此过程较慢，c(HNO2)下降慢。通入空气时，发生2NO + O2 === NO2，溶液中c(NO)降低，对溶液颜色变化影响程度较大的反应2快速向右移动（或HNO2被氧化），c(HNO2)降低快，溶液颜色变化快。

（6）NaNO2（或其他亚硝酸盐）

H2O2 + HNO2 == HNO3 + H2O， 3H2O2 + 2NO == 2HNO3 + 2H2O