2024年北京丰台高三一模化学试题和答案

这是一份2024年北京丰台高三一模化学试题和答案，共12页。试卷主要包含了03，96 L，能有效去除废水中有机污染物，中回收汞和硒的一种工艺如下等内容，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：H 1 C 12 O 16 Cu 64 Se 79
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．我国科学家通过机械化学方法，在氢化镧（LaH1.95～3）晶格中制造大量的缺陷和纳米微晶，研发出首个室温环境下超快氢负离子（H−）导体。下列说法不．正．确．的是
A．电负性：La > HB．氢属于 s 区元素
C．H−具有还原性D．超快氢负离子导体有望用于新型电池研发 2．下列化学用语或图示表达正确的是
丙烯的结构简式为 C3H6 B．SO2 的空间结构示意图为
C．基态 Si 原子的价层电子的轨道表示式为
D．HF 分子中 σ 键的形成示意图为
HFH FHF
3．我国研究人员开发出的铝/镁/铝层压板，质量轻、耐腐蚀。下说法不．正．确．的是 A．原子半径：Mg > AlB．第一电离能：Mg < Al
C．碱性：Mg(OH)2 > Al(OH)3D．氧化性：Mg2+ < Al3+ 4．下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．用热的纯碱溶液更易去除油脂B．保存 FeSO4 溶液时，加入适量铁粉
C．船底镶嵌锌块，以防船体被腐蚀D．工业合成氨（放热反应），选择高温
下列方程式与所给事实不．相．符．的是
A．切开金属钠，切面迅速变暗：4Na + O2 === 2Na2O
3
3
3
B．用饱和碳酸钠溶液将水垢中的 CaSO4 转化为 CaCO ：Ca2+ + CO2－ === CaCO ↓
+ HCO
—
3
C．Cl2 制备 84 消毒液（主要成分是 NaClO）：Cl2 + 2OH- === Cl- + ClO- + H2O D．向苯酚钠溶液中通少量 CO2，溶液变浑浊：+ H2O + CO2
实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
利用香草醛（E）和邻苯三酚（F）制备的香草醛基杯芳烃（G），可作为生物基体复合材料的固化剂。下列说法不．正．确．的是
ml E 最多可与 4 ml H2 反应
B．F 中 C—H 易断裂是因为苯环受羟基的影响而被活化
C．生成 1 ml G 的同时产生 8 ml H2O
D．E 和 F 反应还可能产生高分子化合物
过渡金属氧化物离子（以 MO+表示）在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与 CH4 反应的过程如下图所示。
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
下列说法不．正．确．的是
A．反应速率：步骤Ⅰ< 步骤Ⅱ
B．CH3OH 分子中，键角：H—C—H > H—O—C
C．若 MO+与 CH3D 反应，生成的氘代甲醇有 2 种
D．CH4(g) + MO+(g) === CH3OH(g) + M+(g) △H = E2+E4-E1-E3
用电解法从含 MnSO4 废水中提取 Mn 和 H2SO4 的原理如下图所示，阴极室中会加入适量(NH4)2SO4。
已知：i.电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。
ii.电解效率（B）= ?（生成B 所用的电子）  100 %
?（通过电极的电子）
下列说法不．正．确．的是
A．阳极反应式为 2H2O – 4e- === O2↑ + 4H+ B．离子交换膜为阴离子交换膜
阴极室产生的 NH3 可与 Mn2+形成配合物，
c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰
若（Mn）= 80 %，当析出 1 ml Mn 时，产生O2 的体积为 8.96 L（标准状况）
我国科学家合成了一种咪唑基聚离子液体(PIL/AcO)，该离子液体可用于制备离子导体。PIL/AcO 的合成路线如下：
已知：高分子链之间形成氢键可显著提高材料的力学性能。
下列说法不．正．确．的是
A．L和M不是同系物
生成PIL/AcO时，参加反应的K和N的物质的量之比为x∶y C．该反应的副产物不可能是网状结构的高分子
D. x与y的和一定时，改变x与y的比值可调控离子导体的力学性能
恒温条件下，用图 1 所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图 2。
图 1图 2
下列说法不．正．确．的是
A．AB段主要发生析氢腐蚀
B．AD段负极反应式为Fe - 2e- === Fe2+
C．BC段正极反应式主要为O2 + 4e- + 2H2O === 4OH-
D．DE 段溶液 pH 基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+ === 2Fe2+ + 2H2O 消耗 H+的量与 4Fe2+ + O2 + 10H2O === 4Fe(OH)3 + 8H+产生 H+的量基本相同
常温下，Na2A 溶液中 H2A、HA-、A2-的物质的量分数与 pH 的关系如下图。
已知：A2－的物质的量分数 =?(A2−)
?(H2A)+?(HA−)+?(A2−)
下列表述不．正．确．的是
A．0.1 ml·L-1 H2A 溶液中，c(H2A) + c(HA—) + c(A2—) = 0.1 ml·L-1
B．在 0.1 ml·L-1 NaHA 溶液中， c(HA-) ＞ c(A2-) ＞ c(H2A)
C．将等物质的量的 NaHA、Na2A 溶于水中，所得溶液的 pH 为 4.2
D．M 点对应的 pH 为 2.7
水气变换反应（CO+H2OH2+CO2）是工业上大规模制氢的重要方法，HCOOH 是中间产物。在密封石英管内完全充满 1 ml·L-1 HCOOH 水溶液，某温度下 HCOOH 分解，反应如下。
HCOOH(aq)CO(aq) + H2O(l)
HCOOH(aq)CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如右图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。
已知：盐酸对反应i 有催化作用。
下列说法不．正．确．的是
反应开始至 t1，反应速率：i > ii
t1 时，HCOOH 的分解率为 86%
相同条件下，若起始时溶液中同时还含有 0.1 ml·L-1 盐酸，c(CO)的最大值将变大
相同条件下，若起始时溶液中同时还含有 0.1 ml·L-1 盐酸，c(CO2)的最大值将变小
某兴趣小组探究高锰酸钾和氨水的反应，实验如下:
序号
试剂
实验现象
注：实验中 c(KMnO4) = 0.01 ml·L-1。
下列说法不．正．确．的是
4
实验①中发生了反应 2MnO- + 2NH3 === 2MnO2 + N2↑ + 2OH- + 2H2O
4
溶液完全褪色所需时间② < ①的主要原因：c(H+)增大，MnO- 的氧化性增强
对比实验③④可得出，还原性：NH3 > NH4+
在实验④的试剂中，逐滴加入浓 NaOH 溶液，可观察到溶液褪色
第二部分
本部分共 5 题，共 58 分。
15.（10 分）寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下列举了三种常见的储氢材料。
Ⅰ．氰基配合物 Cu3[C(CN)6]2·xH2O
基态 Cu 原子的价层电子排布式为。
H2O 能参与配位的原因是。
CN-中C 为正价，从原子结构的角度说明理由。 Ⅱ．三维多孔金属有机骨架材料 MOFs
MOF-5 的低温储氢性能非常优异，其晶体结构如下图所示。对苯二甲酸（BDC）作为有机配体，与无机基团[Zn4O]6+连接，化学式为 Zn4O(BDC)3。
（4）[Zn4O]6+中 O 原子的杂化轨道类型为。
下列也可以作为有机配体与[Zn4O]6+连接形成三维多孔骨架的是。
①
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 10 ml·L-1 氨水 +
0.5 mL 蒸馏水
溶液完全褪色所需时间： ③ < ②
< ①。
实验均产生棕褐色固体（经检验为 MnO2），都伴有少量气泡产生
（经检验为 N2）。
②
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 10 ml·L-1 氨水 +
0.5 mL 1 ml·L-1 稀硫酸
③
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 10 ml·L-1 氨水 +
0.5 mL 1 ml·L-1 Na2SO4 溶液
④
2 mL KMnO4 溶液 + 1 mL 5 ml·L-1 (NH4)2SO4 溶
液 + 0.5 mL 蒸馏水
无明显变化
Ⅲ. 金属氢化物
Mg2FeH6 是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为 a nm，如下图所示。
Mg2FeH6 晶胞中 H 原子个数为。
已知 Mg2FeH6 的摩尔质量是 M g  ml-1 ，阿伏加德罗常数为 NA，该晶体的密度为 g  cm-3 。
（1 nm =10-7 cm）
16.（11 分）AOPs（高级氧化技术）通过产生·OH（羟基自由基）能有效去除废水中有机污染物。
芬顿反应是 AOPs 中使用最广泛的方法，主要反应过程如下：
Fe2+ + H2O2 + H+ === Fe3+ + ·OH + H2O （快反应）
·OH + OM → CO2 + H2O（快反应，OM 为有机物）
2Fe3+ + H2O2 === 2Fe2+ + O2 + 2H+（慢反应）
反应过程中存在副反应：·OH + Fe2+ + H+ === Fe3+ + H2O。
决定芬顿反应速率的是过程（填“i”“ii”或“iii”）。
·OH 氧化苯酚的化学方程式为。
用铁粉代替 Fe2+，并加入硼（B），可加快 Fe3+转化为 Fe2+，提高有机污染物的去除率。
① B 与 Fe3+反应生成硼酸（H3BO3）的离子方程式为
② 相同时间内，铁粉投加量与有机污染物去除率的关系如下图所示（k 越大，去除效果越好）。铁粉质量浓度大于 0.02 g∙L−1 时，有机污染物去除率下降的原因可能是。
相比于传统的芬顿反应，电芬顿反应具有无需投加 H2O2 等优点。该方法是利用 O2 在电极放电生成
H2O2，与加入的 Fe2+构成芬顿体系，如图 1 所示。
石墨做极。
溶液 pH 对 H2O2 生成量的影响如图 2 所示。
图 1图 2
① pH=3，电解时间在 0 ~ 60 min 内，v(H2O2) = ml·L-1·min-1.
② 电解相同时间，随着溶液 pH 升高，生成的 H2O2 浓度逐渐减小，结合电极反应式分析原因。
17.（11 分）冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥（含 Se 单质，HgSe 及锌、铜的化合物等）中回收汞和硒的一种工艺如下：
“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、铜分别以 H2SeO3、Hg2+、Zn2+、Cu2+形式进入溶液。
①分离氧化浸出液和浸出渣的操作是。
②不溶于水的 HgSe 被氧化的离子方程式为 。
③浸出时间等其他条件相同时，不同的 NaClO3 投加量对汞、硒浸出率的影响如右图所示。选择最佳 NaClO3 投加量并说明理由 。
沉汞后液中磷以最高价形式存在。“还原沉汞”的主要反应中，氧化剂和还原剂的物质的量加之热比为。
已知 Se(s) + Na2SO3(aq)Na2SeSO3(aq)，粗硒中的杂质不溶于 Na2SO3 溶液。利用该原理对粗硒进行
冷却
提纯，实验操作是。
粗硒中硒的纯度测定
取 0.1 g 粗硒于锥形瓶中，加入 15 mL 浓盐酸和 1mL 浓硝酸，沸水浴加热，使 Se 全部转化为H2SeO3；
除去过量的 HNO3 和溶解的 NO2；
加入 2 mL KI 溶液、5 mL 淀粉溶液，然后用 c ml·L-1 Na2S2O3 标准溶液进行滴定，到达滴定终点时，消耗 Na2S2O3 标准溶液 V mL。
已知：H2SeO3 + 4KI + 4HCl ==== Se + 2I2 + 4KCl + 3H2O
H2SeO3 + 4Na2S2O3 + 4HCl ==== Se + 2Na2S4O6 + 4NaCl + 3H2O I2 + 2Na2S2O3 ==== Na2S4O6 + 2NaI
①到达滴定终点时的现象为。
②依据现有数据能否计算出粗硒中硒的纯度？若能，请写出计算式；若不能，请写出还需要的数据。
18.（13 分）L 是合成某雌酮药物的中间体，其合成路线如下。
（1）A 的核磁共振氢谱有两组峰。A 的结构简式是。
检验 B 中官能团的试剂是。
D→E 的化学方程式是。
（4）2E + a 一定条F件+ 2C2H5OH，试剂 a 的结构简式是。
（5）已知：，I 的结构简式为。
（6）G + J → K 的反应类型是。
（7）由 G 经过多步反应合成 P 后可制备双环内酰胺的衍生物 X。写出 Q 、W 的结构简式、。
已知：
19.（13 分）某研究小组探究 Fe3+盐溶液与 Cu 的反应，进行了如下实验。
资料：ⅰ. CuCl、CuSCN 是难溶于水的白色固体；
ⅱ. Fe2+ + NO[Fe(NO)]2+ (棕色)。
用化学用语解释 Fe3+盐溶液显酸性的原因。
实验Ⅰ中发生反应的离子方程式为。
小组同学取 2 mL 实验Ⅰ中反应 2 天后的溶液于试管中，加入 2 滴 1 ml·L-1 KSCN 溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀。
甲同学猜想 Fe2+可能在该条件下被 Cu2+氧化了。
①用离子方程式表示甲同学的猜想。
②甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是。
对比实验Ⅰ和实验Ⅱ，小组同学推测 Cl-可以催化 Fe3+与 Cu 反应。其理由是。
实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是。
实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，验证了其猜想。
试剂 X 是。
(7)综合以上实验，Fe3+盐溶液与 Cu 反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
实验装置
序号
试剂 a
实验现象
Ⅰ
0.25 ml·L-1
Fe2(SO4)3 溶液
溶液逐渐变为蓝色。2 天后，Cu 片有
较大量剩余，溶液仍为蓝色。
Ⅱ
0.5 ml·L-1
FeCl3 溶液
溶液逐渐变为蓝绿色，铜片表面覆盖有白色固体(经检验为 CuCl)。2 天后，白色固体消失，Cu 片无剩余，
溶液中产生大量红褐色沉淀。
Ⅲ
0.5 ml·L-1
Fe(NO3)3 溶液
溶液逐渐变为绿色，实验过程中未见气泡产生。 2 天后，Cu 片少量剩余，
溶液中产生大量红褐色沉淀。
步骤
实验操作
实验现象
①
向盛有 2 g 金属 Cu 片的烧杯中加入试剂 X
2 天后溶液颜色无明显变化，铜
片表面有细小气泡附着
②
继续加入少量 FeSO4 固体
溶液迅速变为浅棕色
参考答案
第一部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。
第二部分共 5 题，共 58 分。
15．（10 分）
（1）3d104s1
H2O 中的 O 原子能提供孤电子对
（3）C 和 N 电子层数相同，核电荷数 C < N，原子半径 C ＞ N，原子核对最外层电子的吸引力 C < N ，电负性 C < N
（4）sp3（5）BC（6） 24
16．（11 分）
（1）iii（2）C6H5OH + 28·OH == 6CO2 + 17H2O
① B + 3Fe3+ + 3H2O == H3BO3 + 3Fe2+ + 3H+
② 产生的 Fe2+量较多，Fe2+和·OH 发生副反应，c(·OH)下降，导致反应 ii 速率下降
阳
①
② O2 + 2e− + 2H+ = H2O2 pH 升高， c(H+)下降，反应速率下降（或氧气的氧化性减弱）
17.（11 分）
①过滤②HgSe + ClO3- + 2H+ = Hg2+ + Cl- + H2SeO3
③70 g/L 氯酸钠的投加量>70 g/L 时，汞、硒浸出率增加不明显，浪费试剂
（2）4:1
将粗硒溶于热的 Na2SO3 溶液中，趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤、干燥
①溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复
②
1
2
3
4
5
6
7
A
D
B
A
B
B
C
8
9
10
11
12
13
14
D
D
C
C
C
D
B
18. （13 分）
HOCH2CH2OH
银氨溶液或新制氢氧化铜
浓硫酸
C2
（3）HOOC—COOH + 2C2H5OHH5OOC—COOC2H5 + 2H2O
（4）
​
加成
​
19. （13 分）
Fe(
（1）Fe 3+ + 3H2OOH)3 + 3H+
（2）2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+
① Fe2+ + Cu2+ + SCN- = Fe3+ + CuSCN↓
② 向 2 mL 0.5 ml/L FeSO4 和 0.25 ml/L CuSO4 的混合溶液中，加入 2 滴
1 ml/L KSCN 溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀
产生白色固体：Cu+ Fe3+ + Cl- = CuCl↓+ Fe2+；
白色固体消失：CuCl + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+ + Cl-；总反应：2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+。从现象上看，实验Ⅱ反应更快
（5）4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，c(OH-)、c(Fe3+)增大，形成 Fe(OH)3 沉淀
（6）20mL NaNO3 与 HNO3 的混合溶液[pH 约为 1.3、c(NO3-)=1.5 ml/L) ]
碱