北京市西城区2021届上学期高三年级期末考试化学试卷

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 N 14 O 16 S 32 Fe 56

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. 剧装戏具的制作技艺是首批国家传统工艺振兴项目之一。下列括号中所列高分子材料的主要成分不属于蛋白质的是

2. 化学与生活密切相关。下列说法不正确的是

A. 高温可杀灭细菌，是由于高温可使蛋白质变性

B. 纯碱溶液可去油污，是由于NaHCO₃水解使溶液显碱性

C. 石灰石可减少煤燃烧的SO₂排放，是由于它可将SO₂转化为CaSO₄

D. 维生素C常与补铁剂（有效成分中铁元素为+2价）同服，是由于它具有还原性

3. 下列化学用语表述正确的是

A. 乙炔的实验式：CH B. H₂O₂的电子式：

C. Mg²⁺的结构示意图： D. CO₂分子的比例模型：

4. 下列离子方程式书写正确的是

A. 氨水与稀盐酸反应：OH^–+H⁺＝H₂O

B. CuO与稀硝酸反应：CuO+2H⁺＝Cu²⁺+H₂O

C. Ba（OH）₂溶液与稀硫酸反应：Ba²⁺+SO₄^2-＝BaSO₄↓

D. 大理石与稀盐酸反应：CO₃^2-+2H⁺＝CO₂↑+H₂O

5. 锶（Sr）是人体不可缺少的一种微量元素，位于元素周期表中第五周期第ⅡA族。下列关于₃₈Sr的说法不正确的是

A. 原子最外层有2个电子

B. 中子数为52的Sr的核素符号为Sr

C. 与同周期的₅₃I的原子半径：Sr＞I

D. 最高价氧化物对应的水化物的碱性：Ca（OH）₂＞Sr（OH）₂

6. 下列颜色变化与氧化还原反应无关的是

A. 用小刀切开金属钠，表面逐渐变暗

B. 推进盛有NO₂的密闭针筒的活塞，气体颜色变深

C. 将酸性KMnO₄溶液滴入H₂C₂O₄溶液中，溶液紫色褪去

D. 将FeSO₄溶液加入NaOH溶液中，最终生成红褐色沉淀

7. 柑橘类水果中含有柠檬酸，其结构简式如下。下列关于柠檬酸的说法不正确的是

A. 分子式是C₆H₈O₇

B. 是可溶于水的有机化合物

C. 与浓硫酸共热可发生消去反应

D. 核磁共振氢谱有三种不同的吸收峰

8. 火法炼铜的原理：Cu₂S+O₂2Cu+SO₂。下列说法不正确的是

A. O₂在该反应中作氧化剂

B. 所得气体通入品红溶液，溶液褪色

C. 3.2g O₂参与反应时，该反应中电子转移的总数约为4×6.02×10²²

D. 所得气体经处理可作工业制硫酸的原料

9. 用下图所示装置及药品进行实验，能达到对应实验目的的是

A. 图1 实验室制氨气 B. 图2 检验乙炔具有还原性

C. 图3 用乙醇萃取碘水中的I₂ D. 图4 用海水制取蒸馏水

10. 高分子N可用于制备聚合物离子导体，其合成路线如下：

下列说法不正确的是

A. 苯乙烯不存在顺反异构体

B. 试剂a为

C. 试剂b为HO（CH₂CH₂O）_mCH₃

D. 反应1为加聚反应，反应2为缩聚反应

11. 在两个密闭的锥形瓶中，0.05g形状相同的镁条（过量）分别与2mL 2mol·L^-1的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如下图。下列说法正确的是

A. ①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线

B. 任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均快于醋酸与Mg反应的化学反应速率

C. 反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等

D. 1 mol·L^-l NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大

12. 新型可充电镁—溴电池能量密度高，循环性能优越，在未来能量存储领域潜力巨大。某镁—溴电池装置如下图（正负极区之间的离子选择性膜只允许Mg²⁺通过）。

下列说法不正确的是

A. 放电时，Mg电极发生还原反应

B. 放电时，正极反应为：Br₃^–+2e^–＝3Br^–

C. 充电时，Mg电极应连接电源负极

D. 当0. 1 mol Mg²⁺通过离子选择性膜时，导线中通过0.2mol e^–

13. 一定条件下，分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B，发生反应：

3A（g）+B（g）2C（g）
△H＞0，448K时该反应的化学平衡常数K＝1，反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下：

下列说法不正确的是

A. 甲中，10分钟内A的化学反应速率：v（A）＝0.075 mol·L^-1 min^-1

B. 甲中，10分钟时反应已达到化学平衡状态

C. 乙中，T₁＜448K、K_乙＜K_甲

D. 丙中，达到化学平衡状态时A的转化率大于25％

14. 某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法不正确的是

A. 由①②可知，②中溶液呈蓝色是Cu²⁺与水分子作用的结果

B. 由④可知，Cu²⁺与Cl^–可能会结合产生黄色物质

C. 由③④可知，Cl^–的浓度对铜盐溶液的颜色有影响

D. 由②③④可知，CuCl₂溶液一定为绿色

第二部分

本部分共5题，共58分。

15. （10分）

某铁矿石中铁元素的化合价为+2价和+3价，测定其中铁元素总含量的实验如下。

已知：i. 该实验条件下，SnCl₂的氧化产物为SnCl₆^2-，Cr₂O₇^2-的还原产物为Cr³⁺。

ii. 杂质不参加反应。

I. 将铁矿石粉碎，取mg铁矿石粉于烧杯中，加入浓盐酸，加热使其充分溶解；

Ⅱ. 冷却后过滤、洗涤，将滤液和洗涤液转移到250mL仪器a中定容；

Ⅲ. 移取25mL溶液于锥形瓶中，加入4mol·L^-1盐酸，加热至接近沸腾，边摇动锥形瓶边缓慢滴加一定浓度的SnCl₂溶液，至恰好完全反应，停止滴加SnCl₂溶液；

Ⅳ. 冷却后加入50mL蒸馏水和指示剂，用cmol·L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点；

V. 重复测定三次，消耗K₂Cr₂O₇溶液的平均体积为v mL。

（1）I中，加快化学反应速率的措施有________（至少写出2个）。

（2）Ⅱ中，仪器a的名称是________。

（3）III中，Sn²⁺还原Fe³⁺的离子方程式是________。

（4）该铁矿石中铁元素的质量分数为________。

（5）Ⅲ中，若SnCl₂过量，测得的铁矿石中铁元素的质量分数会________（填“偏大“、“偏小“或“不变“）。

16. （12分）

石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水（其中S元素的主要化合价是-2价），对设备、环境等造成严重危害。

已知：H₂S有剧毒；常温下溶解度为1：2.6（体积）。

（1）H₂S、HS^–、S^2-在水溶液中的物质的量分数随pH的分布曲线如下图。当pH≈8时，含硫废水中最主要的含硫（-2价）微粒是_______。

（2）沉淀法处理含硫废水：

向pH≈8的含硫废水中加入适量Cu²⁺的溶液，产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用化学平衡移动的原理解释溶液的pH降低的原因：________。

（3）氧化还原法处理含硫废水：

向pH≈8的含硫废水中加入一定浓度的Na₂SO₃溶液，加酸将溶液调为pH＝5，产生淡黄色沉淀。

①反应的离子方程式是________。

②不同pH时，硫化物去除率随时间的变化曲线如下图。本工艺选择控制体系的pH＝5，不选择pH＜5，从环境保护的角度分析其主要原因：_________。

（4）电浮选絮凝法处理含硫废水：

铝作阳极、石墨作阴极，以直流电电解含一定浓度Na₂SO₄的pH≈8的含硫废水。阳极产生微小气泡，随后溶液中产生淡黄色浑浊，阳极附近生成的胶体吸附淡黄色浑浊。

1. 用离子方程式表述产生淡黄色浑浊的可能原因：_______（1种即可）。
   

②阴极产生的气泡把污水中的悬浮物（含阳极扩散的胶体）带到水面形成浮渣层，结合电极反应式解释胶体和浮渣层的形成过程：_______。

17. （12分）

某钴矿石的主要成分有CoO、Co₂O₃、MnO、Fe₂O₃、MgO和SiO₂等。由该矿石粉制备CoC₂O₄固体的方法如下（部分催化剂已略）。

已知：金属离子沉淀的pH：

（1）Co₂O₃溶于浓硫酸，生成Co²⁺和一种可使带火星的木条复燃的气体，该气体是_______。

（2）向溶液1中加入NaOH溶液，将Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀，应调节pH至少大于________。

（3）向溶液2中加入NaF溶液，去除的离子是________。

（4）向溶液3中加入氨水和过氧化氢溶液，将Co²⁺转化为Co（NH₃）₆³⁺。

补充完整下列离子方程式：

____Co²⁺+____H₂O₂+____ NH₃——____ Co（NH₃）₆³⁺+____

（5）溶液4中，若将1 mol Co（NH₃）₆³⁺全部转化为CoC₂O₄沉淀，需要消耗（NH₄）₂C₂O₄____ mol。

（6）关于上述流程，下列说法正确的是____（填序号）。

a. 若矿石粉中存在少量FeO，经上述流程也可制得纯度相同的CoC₂O₄

b. 向溶液3中加入氨水，作用仅是调节溶液的pH

c. 流程中，仅通过调节溶液的pH无法将金属元素完全分离

18. （12分）

他米巴罗汀是治疗急性髓性白血病的药物，其合成路线如下：

已知：

（1）A是芳香烃，试剂a是________。

（2）C中含氮的官能团是________。

（3）D→E为酯化反应，化学方程式是________。

（4）C和F反应得到G为可逆反应，推测N（C₂H₅）₃（一种有机碱）的作用是________。

（5）I的结构简式是________。

（6）H是制他米巴罗汀的重要中间体，以C₂H₂为原料合成H的路线如下：

已知：

①试剂b的结构简式是________。

②N→H的化学方程式是________。

19. （12分）

某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。

资料：I：SCN^–中S、C、N元素的化合价依次为：-2价、+4价、-3价。

Ⅱ. SCN^–的性质类似卤素离子，能被氧化为黄色的（SCN）₂，（SCN）₂可聚合为红色的（SCN）_x。

Ⅲ. NO₂可溶于浓硝酸。

实验一：

（1）向浓硝酸中滴加KSCN溶液，溶液立即变红是因为生成了______（填化学式）。

（2）研究SCN^–的转化产物。

实验二：

a. 将实验一iii中的气体通入Ba（OH）₂和NaOH的混合溶液中，有白色沉淀生成。

b. 过滤、洗涤白色沉淀，取少量于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量KMnO₄溶液，不褪色。

c. 另取少量实验一iii中试管内的溶液加入BaCl₂溶液，产生大量白色沉淀。

①通过b证实了红棕色气体中不含SO₂，证据是______。

②a中，Ba（OH）₂溶液中加入NaOH溶液以增大OH^–浓度的目的是______。

③由上述实验现象可知：SCN^–转化的最终产物中一定有______。

（3）继续研究实验一iii中“静置一段时间后，突然剧烈反应，红色迅速褪去“的原因。

实验三

①对比实验一和实验三可得结论：一定浓度的NO₂______。

②结合实验三，从化学反应速率的角度解释实验一ii和iii中的现象：______。

参考答案

第一部分
共14小题，每小题3分，共42分。

1. D 2. B 3. A 4. B 5. D 6. B 7. D 8. C 9. D 10. D

11. C 12. A 13. B 14. D

第二部分
共5小题，共58分。

15. （每空2分，共10分）

（1）粉碎、加入浓盐酸、加热

（2）容量瓶

（3）2Fe³⁺+Sn²⁺+6Cl^–2Fe²⁺+SnCl₆^2-

（4）3.36cv/m×100％

（5）偏大

16. （每空2分，共12分）

（1）HS^–

（2）含硫废水中存在HS^–H⁺+S^2-，加入适量Cu²⁺的溶液，S^2-+Cu²⁺＝CuS↓，

c（S^2-）减小，使HS^–的电离平衡正向移动，c（H⁺）增大，溶液的pH降低

（3）2HS^–+SO₃^2-+4H⁺＝3S↓+3H₂O

②pH＜5时，溶液中-2价S元素主要以H₂S的形式存在，常温下H₂S的溶解度为1：2.6，酸性强使H₂S更易逸出，H₂S有剧毒会污染环境

（4）①2HS^–+O₂+2H⁺＝2S↓+2H₂O（O₂+2HS^–＝2S↓+2OH^–）

或HS^–-2e^–＝S↓+H⁺

②阳极：Al-3e^–＝Al³⁺，Al³⁺形成Al（OH）₃胶体，阴极：2H₂O+2e^–＝H₂↑+2OH^–，H₂气泡把污水中吸附了S的Al（OH）₃胶体悬浮物带到水面形成浮渣层

17. （每空2分，共12分）

（1）O₂ （2）2. 8 （3）Mg²⁺

（4）2Co²⁺+1H₂O₂+12NH₃＝2Co（NH₃）₆³⁺+2OH^–

（5）1.5 （6）ac

18. （每空2分，共12分）

（1）浓硝酸、浓硫酸（1分）

（2）氨基（或—NH₂）（1分）

（3）

（4）N（C₂H₅）₃能和该反应生成的HCl反应，降低HCl浓度，利于反应正向进行

（5）

（6）①

②

19. （每空2分，共12分）

（1）（SCN）_x

（2）①向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸，沉淀完全溶解，再滴加少量KMnO₄溶液，不褪色

②避免混合气体中大量的NO₂使溶液呈酸性，干扰检验CO₂和SO₂

③CO₂、SO₄^2-

（3）①能加快浓硝酸氧化（SCN）_x的化学反应速率（或能催化浓硝酸氧化（SCN）_x）

②实验一中存在反应：a. 浓硝酸氧化SCN^–，b. 浓硝酸氧化（SCN）_x，化学反应速率：v_a>v_b，所以ii中溶液立即变红；静置过程中，生成的NO₂溶于硝酸，浓度积累到一定程度时，使v_b增大，红色迅速褪去