北京市东城区2020届下学期高三年级综合练习（二）（二模）化学试卷

本试卷共100分。考试时长90分钟。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32

第一部分 （选择题 共42分）

本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的4个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1. 下列自然现象发生或形成的过程中，指定元素既没有被氧化又没有被还原的是

2. 下列说法不正确的是

A. 乙二醇的沸点比乙醇的沸点高

B. 淀粉和蔗糖水解的最终产物中均含有葡萄糖

C. 植物油通过催化加氢可转变为半固态的脂肪

D. 硫酸铵或氯化钠溶液都能使蛋白质发生变性

3. 下列离子方程式正确的是

A. 溴化亚铁溶液中通入过量氯气：2Fe²⁺+4Br^–+3Cl₂＝2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^–

B. 硫酸中加入少量氢氧化钡溶液：H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+OH^–＝BaSO₄↓+H₂O

C. 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳：2C₆H₅O^–+CO₂+H₂O→2C₆H₅OH+CO₃^2-

D. 硝酸银溶液中加入过量氨水：Ag⁺+NH₃·H₂O＝AgOH↓+NH₄⁺

4. 除去下列物质中含有的少量杂质（括号内为杂质），所选试剂不正确的是

A. Cl₂（HCl）：饱和食盐水、浓硫酸

B. AlCl₃溶液（Fe³⁺）：氨水、盐酸

C. C₂H₂（H₂S）：CuSO₄溶液、碱石灰

D. NaCl溶液（SO₄^2-）：BaCO₃、盐酸

5. 关于下列消毒剂的有效成分的分析错误的是

6. 短周期中8种元素a～h，其原子半径、最高正化合价或最低负化合价随原子序数递增的变化如图所示。

下列判断不正确的是

A. a、d、f组成的化合物能溶于强碱溶液

B. a可分别与b或c组成含10个电子的分子

C. e的阳离子与g的阴离子具有相同的电子层结构

D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：h>g>b

7. 下图为用惰性电极电解制备高锰酸钾的装置示意图。下列说法正确的是

A. a为电源正极

B. I中的K⁺通过阳离子交换膜移向Ⅱ

C. 若不使用离子交换膜，KMnO₄的产率可能会降低

D. 若阴极产生0.2 mol气体，理论上可得到0.2 mol KMnO₄

8. 下列指定微粒的个数比不是2：1的是

A. 过氧化钠固体中的阳离子和阴离子

B. 碳酸钠溶液中的阳离子和阴离子

C. 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子和碳原子

D. 二氧化氮溶于水时，被氧化的分子和被还原的分子

9. 下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中，不正确的是

A. NaCl的琼脂水溶液为离子迁移的通路

B. ①中变红是因为发生反应2H⁺+2e^–＝H₂↑，促进了水的电离

C. ②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝，铜丝附近区域变红

D. ①和②中发生的氧化反应均可表示为M-2e^–＝M²⁺（M代表锌或铁）

10. 25℃时，向10 mL物质的量浓度均为0.1 mol·L^-1 的HCl和CH₃COOH混合溶液中滴加0.1 mol·L^-1 NaOH溶液，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是

A. 未加NaOH溶液时：c（H⁺）>c（Cl^–）=c（CH₃COOH）

B. 加入10 mL NaOH溶液时：c（OH^–）+c（CH₃COO^–）＝c（H⁺）

C. 加入NaOH溶液至pH=7时：c（Cl^–）=c（Na⁺）

D. 加入20 mL NaOH溶液时：2c（Na⁺）=c（Cl^–）+c（CH₃COO^–）+c（CH₃COOH）

11. 氨基甲酸铵（H₂NCOONH₄）是一种氨化剂，易水解，难溶于CCl₄。某小组设计下图所示装置制备氨基甲酸铵。已知：2NH₃（g）+CO₂（g）H₂NCOONH₄（s） △H<0。

下列分析不正确的是

A. 2中的试剂为饱和NaHCO₃溶液

B. 冰水浴能提高H₂NCOONH₄的产率

C. 1和4中发生的反应均为非氧化还原反应

D. 5中的仪器（含试剂）可用3中仪器（含试剂）代替

12. 图a～c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验（X、Y均表示石墨电极）的微观示意图。

下列说法不正确的是

A. 图示中的●代表的离子的电子式为

B. 图a中放入的是氯化钠固体，该条件下不导电

C. 能导电的装置中，X上均有气体产生

D. 能导电的装置中，Y的电极产物相同

13. 800℃时，三个恒容密闭容器中发生反应CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g）K=1.0，一段时间后，分别达到化学平衡状态。

下列说法不正确的是

A. Ⅱ中达平衡时，c（H₂）=0.005 mol·L^-1

B. Ⅲ中达平衡时，CO的体积分数大于25％

C. Ⅲ中达到平衡状态所需的时间比I中的短

D. 若Ⅲ中起始浓度均增加一倍，平衡时c（H₂）亦增加一倍

14. 实验小组利用传感器探究Na₂CO₃和NaHCO₃的性质。

下列分析不正确的是

A. ①与②的实验数据基本相同，说明②中的OH^–未参与该反应

B. 加入试剂体积相同时，②所得沉淀质量等于③所得沉淀质量

C. 从起始到a点过程中反应的离子方程式为：

Ca²⁺+2OH^–+2HCO₃^–＝CaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-

D. b点对应溶液中水的电离程度小于c点对应溶液中水的电离程度

第二部分 （综合题 共58分）

本部分共5小题，共58分。

15. （11分）甲烷水蒸气重整制取的合成气可用于熔融碳酸盐燃料电池。

（1）制取合成气的反应为CH₄（g）+H₂O（g）CO（g）+3H₂（g） △H=+206 kJ／mol。

向体积为2 L恒容密闭容器中，按n（H₂O）／n（CH₄）=1投料：

a. 保持温度为T₁时，测得CH₄（g）的浓度随时间变化曲线如图1所示。

b. 其他条件相同时，在不同催化剂（I、Ⅱ、Ⅲ）作用下，反应相同时间后，CH₄的转化率随反应温度的变化如图2所示。

图1 图2

①结合图1，写出反应达平衡的过程中的能量变化：_________kJ。

②在图1中画出：起始条件相同，保持温度为T₂（T₂>T₁）时，c（CH₄）随时间的变化曲线。

③根据图2判断：

i. a点所处的状态不是化学平衡状态，理由是_________。

ii. CH4的转化率：c>b，原因是_________。

（2）熔融碳酸盐燃料电池的结构示意图如下。

①电池工作时，熔融碳酸盐中CO₃^2-移向_________（填”电极A”或”电极B”）。

②写出正极上的电极反应式：_________。

（3）若不考虑副反应，1 kg甲烷完全转化所得到的合成气全部用于燃料电池中，外电路通过的电子的物质的量最大为_________mol。

16. （10分）氯化亚铜（CuCl）可用于冶金、电镀等行业，其制备的一种工艺流程如下：

I. 溶解：取海绵铜（主要含Cu和CuO），加入稀硫酸和NH₄NO₃的混合溶液，控制溶液温度在60~70℃，不断搅拌至固体全部溶解，得蓝色溶液（过程中无气体产生）；

Ⅱ. 转化：向蓝色溶液中加入（NH₄）₂SO₃和NH₄Cl，充分反应后过滤，得到CuCl粗品；

Ⅲ. 洗涤：CuCl粗品依次用pH=2硫酸和乙醇洗涤，烘干后得到CuCl产品。

【资料】CuCl固体难溶于水，与Cl^–反应生成可溶于水的络离子[CuCl₂]^–；

潮湿的CuCl固体露置于空气中容易被氧化。

（1）过程I中：

①本工艺中促进海绵铜溶解的措施有___________。

②氧化铜溶解的离子方程式是___________。

③充分反应后NH₄⁺的浓度约为反应前的2倍，原因是___________。

（2）过程Ⅱ中：

①（NH₄）₂SO₃的作用是___________。

②NH₄Cl的用量对铜的沉淀率的影响如下图所示。

n（NH₄Cl）／n（Cu²⁺）>1.1时，铜的沉淀率下降的原因是___________（用离子方程式表示）。

（3）过程Ⅲ中，用乙醇洗涤的目的是___________。

（4）产品纯度测定：称取CuCl产品a g于锥形瓶中，加入足量的酸性Fe₂（SO₄）₃溶液使其充分溶解，再用0.1000 mol／L KMnO₄标准溶液滴定Fe²⁺，消耗KMnO₄溶液b mL。

（本实验中的MnO₄^–被还原为Mn²⁺，不与产品中杂质和Cl^–反应）。

①CuCl溶于Fe₂（SO₄）₃溶液的离子方程式是___________。

②产品中CuCl（摩尔质量为99 g／mol）的质量分数为___________。

17. （11分）我国是世界上较早冶炼锌的国家。在现代工业中，锌更是在电池制造、合金生产等领域有着广泛的用途。

已知：锌的熔点为420℃，沸点为907℃。

I. 下图是古代以炉甘石（ZnCO₃）为原料冶炼锌的示意图。

（1）泥罐内的主要反应为：

i. ZnCO₃（s）＝ZnO（s）+CO₂（g） △H₁

ii. CO₂（g）+C（s）＝2CO（g） △H₂

……

总反应：ZnCO₃（s）+2C（s）＝Zn（g）+3CO（g） △H₃

利用△H₁和△H₂计算△H₃时，还需要利用________反应的△H。

（2）泥罐内，金属锌的状态变化是__________。

Ⅱ. 现代冶炼锌主要采取湿法工艺。以闪锌矿（主要成分为ZnS，还含Fe等元素）、软锰矿（主要成分为MnO₂，还含Fe等元素）为原料联合生产锌和高纯度二氧化锰的一种工艺的主要流程如下：

（3）浸出：加入FeSO₄能促进ZnS的溶解，提高锌的浸出率，同时生成硫单质。Fe²⁺的作用类似催化剂，”催化”过程可表示为：

i：MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺＝Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O

ii：……

①写出ii的离子方程式：__________。

②下列实验方案可证实上述”催化”过程。将实验方案补充完整。

a. 向酸化的FeSO₄溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量MnO₂，溶液变红。

b. __________。

（4）除铁：

已知：①进入除铁工艺的溶液的pH约为3；

②控制溶液pH为2.5～3.5，使铁主要以FeOOH沉淀的形式除去。

结合离子方程式说明，通入空气需同时补充适量ZnO的理由是__________。

（5）电解：用惰性电极电解时，阳极的电极反应式是__________。

（6）电解后的溶液中可循环利用的物质是__________。

18. （15分）聚酰亚胺是一类非常有前景的可降解膜材料，其中一种膜材料Q的合成路线如下。

已知：

（1）A是芳香烃，A→B的化学方程式是_________。

（2）B转化为C的试剂和条件是_________。

（3）C中所含的官能团的名称是_________。

（4）D可由C与KOH溶液共热来制备。C与D反应生成E的化学方程式是_________。

（5）E→F的反应类型是_________。

（6）G与A互为同系物，核磁共振氢谱有2组峰。G→H的化学方程式是_________。

（7）H与F生成中间体P的原子利用率为100 %，P的结构简式是_________（写一种）。

（8）废弃的膜材料Q用NaOH溶液处理降解后可回收得到F和_________（填结构简式）。

19. （11分）某小组通过分析镁与酸反应时pH的变化，探究镁与醋酸溶液反应的实质。

【实验】在常温水浴条件下，进行实验I～Ⅲ，记录生成气体体积和溶液pH的变化。

I. 取0.1 g光亮的镁屑（过量）放入10 mL 0.10 mol·L^-1 HCl溶液；

Ⅱ. 取0.1 g光亮的镁屑放入10 mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液（pH=2.9）；

Ⅲ. 取0.1 g光亮的镁屑放入10 mL pH=2.9的HCl溶液。

【数据】

图1 图2

（1）起始阶段，I中主要反应的离子方程式是________。

（2）Ⅱ起始溶液中约为________（选填”1″、”10″或”10²“）。

（3）起始阶段，导致I，III气体产生速率差异的主要因素不是c（H⁺），实验证据是________。

（4）探究Ⅱ的气体产生速率大于Ⅲ的原因。

提出假设：CH₃COOH能直接与Mg反应。

进行实验Ⅳ：________。

得出结论：该假设成立。

（5）探究醋酸溶液中与Mg反应的主要微粒，进行实验V：

与Ⅱ相同的条件和试剂用量，将溶液换成含0.10 mol·L^-1 CH₃COOH和0.10 mol·L^-1 CH₃COONa的混合溶液（pH=4.8），气体产生速率与Ⅱ对比如下。

对比a～c中的微粒浓度，解释a与b、a与c气体产生速率差异的原因：________。

（6）综合以上实验得出结论：

①镁与醋酸溶液反应时，CH₃COOH、H⁺、H₂O均能与镁反应产生氢气；

②________。

（7）实验反思：120 min附近，I～Ⅲ中pH均基本不变，pH（I）≈pH（Ⅱ）<pH（Ⅲ），解释其原因：________________。

参考答案

注：学生答案与本答案不符时，合理答案给分。

15. （11 分）

（1）①吸收412（x-y）

②

③i .催化剂不能改变物质的平衡转化率；750℃时，反应相同时间，a点对应的CH₄的转化率低于使用I时CH₄的转化率

ii. 其他条件相同时，温度升高，反应速率增大

（2）①电极A

②O₂+4e^– +2CO₂＝2CO₃^2-

（3）500

16. （10分）

（1）①控制温度在60〜70℃、不断搅拌

②CuO+2H⁺＝Cu²⁺ +H₂O

③NO₃^–几乎全部被还原为NH₄⁺（或写出相应的离子方程式）

（2）①还原剂

② CuCl+Cl^–＝[CuCl₂]^–

（3）去除CuCl固体表面的水，防止其被空气氧化

（4）①CuCl+Fe³⁺＝Cu²⁺+Fe²⁺ +Cl^–

②或

17. （11分）

（1）ZnO（s）+C（s）＝Zn（g）+CO（g）

（2）气态变为液态

（3）①ZnS+2Fe³⁺＝Zn²⁺+2Fe²⁺ +S

②取a中红色溶液，向其中加入ZnS，振荡，红色褪去

（4）通入空气时，发生反应4Fe²⁺+O₂+6H₂O＝4FeOOH↓+8H⁺使溶液的pH下降，加入的ZnO与H⁺发生反应ZnO+2H⁺＝Zn²⁺+H₂O，可控制溶液pH

（5）Mn²⁺-2e^–+2H₂O＝MnO₂+4H⁺

（6）硫酸

18. （15分）

（1）

（2）浓硝酸、浓硫酸、加热

（3）氯原子（碳氯键）、硝基

（4）

（5）还原反应

（6）

（7）

（8）

19. （11分）

（1）Mg+2H⁺＝Mg²⁺+H₂↑

（2）10²

（3）由图1可知起始阶段II的速率远大于III，但图2表明起始阶段II的pH大于III

（4）室温下，将光亮的镁屑投入冰醋酸中，立即产生气体

（5）a与b对比，c（CH₃COOH）几乎相同，但b中c（H⁺）约为a的100倍，使速率b>a；a与c对比，c（H⁺）几乎相同，但a中c（CH₃COOH）约为c的2倍，使速率a>c

（6）CH₃COOH是与镁反应产生气体的主要微粒

（7）120 min附近，Mg（OH）₂（s）Mg²⁺（aq）+2OH^–（aq）均达到平衡状态，因此pH基本不变；c（Mg²⁺）I≈II>III，I、II中上述平衡相对III逆移，c（OH^–）减小，PH减小