北京市2020届高三质量监测化学试卷

一、单选题

1. 难度：中等

化学在实际生活中有着广泛的应用。下列说法错误的是（       ）

A.食品添加剂可以改善食物的色、香、味并防止变质，但要按标准使用

B.铅蓄电池工作时两极的质量均增加

C.CO₂和SO₂都是形成酸雨的气体

D.用明矾作净水剂除去水中的悬浮物

2. 难度：中等

下列叙述正确的是

A.Na在足量O₂中燃烧，消耗lmol O₂时转移的电子数是4×6.02×10²³

B.盐酸和醋酸的混合溶液pH=1，该溶液中c(H⁺) =0.1 mol/L

C.1 L 0.1 mol/L NH₄Cl溶液中的NH数是0.1×6.02×10²³

D.标准状况下2.24 L Cl₂中含有0.2 mol 共价键

3. 难度：中等

下列化学用语对事实的表述正确的是（       ）

A.碳酸比苯酚酸性强：2C₆H₅ONa+CO₂+H₂O=2C₆H₅OH+Na₂CO₃

B.实验室用氯化铝溶液和氨水制备氢氧化铝：Al³⁺+3OH^-=Al(OH)₃↓

C.工业上用电解法制镁：MgCl₂（熔融）Mg+Cl₂↑

D.向NaOH溶液中通入过量的二氧化硫：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O

4. 难度：中等

主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为11；W与Y同族；W的氢化物为弱酸。下列说法正确的是（       ）

A.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

B.W和Y具有相同的最高化合价

C.离子半径Y﹤Z

D.Z的氢化物为离子化合物

5. 难度：中等

下列关于各装置与其对应的实验目的或得到的实验结论的说法中正确的是（       ）

选项	A	B	C	D
实验装置	探究温度对平衡2NO2N2O4的影响
目的或结论	探究温度对平衡2NO2N2O4的影响	试管中收集到无色气体，说明铜与浓硝酸的反应产物是NO	海带提碘时，用上述装置灼烧海带	除去HCl气体中混有的少量Cl2

A.A B.B C.C D.D

6. 难度：中等

80℃时，1L 密闭容器中充入0.20 mol N₂O₄，发生反应N₂O₄2NO₂ △H = + Q kJ·mol^﹣1(Q＞0)，获得如下数据：

时间/s	0	20	40	60	80	100
c(NO2)/mol·L^﹣^1	0.00	0.12	0.20	0.26	0.30	0.30

下列判断正确的是

A.升高温度该反应的平衡常数K减小

B.20～40s 内，v(N₂O₄)= 0.004  mol·L^－1·s^－1

C.100s时再通入0.40 mol N₂O₄，达新平衡时N₂O₄的转化率增大

D.反应达平衡时，吸收的热量为0.15Q kJ

7. 难度：简单

以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下：

           

相关反应的热化学方程式为：

反应I：SO₂(g) + I₂(g) + 2H₂O(l)＝2HI(aq) + H₂SO₄(aq)；ΔH₁ =﹣213 kJ·mol^-1

反应II：H₂SO₄(aq) ＝SO₂(g) + H₂O(l) +1/2O₂(g)；ΔH₂ = +327 kJ·mol^-1

反应III：2HI(aq) ＝H₂(g) + I₂(g)； ΔH₃ = +172 kJ·mol^-1

下列说法不正确的是（   ）

A.该过程实现了太阳能到化学能的转化

B.SO₂和I₂对总反应起到了催化剂的作用

C.总反应的热化学方程式为：2H₂O(l)＝2H₂ (g)+O₂(g)；ΔH = +286 kJ·mol^-1

D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能，但总反应的ΔH不变

8. 难度：中等

磷酸（H₃PO₄）是一种中强酸，常温下，H₃PO₄水溶液中含磷微粒的分布分数（平衡时某微粒的浓度占各含磷微粒总浓度的分数）与pH的关系如图，下列说法正确的是（       ）

A.H₃PO₄的电离方程式为：H₃PO₄3H⁺+PO₄^3-

B.pH=2时，溶液中大量存在的微粒有：H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-、PO₄^3-

C.滴加NaOH溶液至pH=7，溶液中c(Na⁺)=c(H₂PO₄^-)+2c(HPO₄^2-)+3c(PO₄^3-)

D.滴加少量Na₂CO₃溶液，3Na₂CO₃+2H₃PO₄=2Na₃PO₄+3H₂O+3CO₂↑

9. 难度：中等

酚酞是一种常见的酸碱指示剂，其在酸性条件下结构如图所示，则下列对于酚酞的说法正确的是（       ）

A.在酸性条件下，1mol酚酞可与4molNaOH发生反应

B.在酸性条件下，1mol酚酞可与4molBr₂发生反应

C.酸性条件下的酚酞在一定条件下可以发生加聚反应生成高分子化合物

D.酸性条件下的酚酞可以在一定条件下发生加成反应，消去反应和取代反应

10. 难度：困难

硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质（见下图）。下列说法正确的是

A.CO、SO₂、SO₃均是酸性氧化物

B.工业上利用Cl₂和澄清石灰水反应来制取漂白粉

C.除去与水反应，图示转化反应均为氧化还原反应

D.用CO合成CH₃OH进而合成HCHO的两步反应，原子利用率均为100%

11. 难度：中等

下列根据实验操作和实验现象所得出的结论中，不正确的是（       ）

选项	实验	现象	结论
A	向某无色溶液中滴入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液	有白色沉淀生成	原溶液中一定存在SO4^2-或SO3^2-
B	卤代烃Y与NaOH水溶液共热后，加入足量稀硝酸，再滴入AgNO3溶液	产生白色沉淀	Y中含有氯原子
C	碳酸钠固体与硫酸反应产生的气体，通入苯酚钠溶液中	出现白色浑浊	酸性：硫酸＞碳酸＞苯酚
D	向NaBr溶液中滴入少量氯水和CCl4，振荡、静置	溶液分层，下层呈橙红色	Br^-还原性强于Cl^-

A.A B.B C.C D.D

12. 难度：中等

锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下，下列叙述正确的是

A.该电池工作时Li⁺向负极移动

B.Li₂SO₄溶液可作该电池电解质溶液

C.电池充电时间越长，电池中Li₂O 含量越多

D.电池工作时，正极可发生： 2Li⁺ +O₂+ 2e^-=Li₂O₂

13. 难度：中等

Y是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体，可由X在一定条件下反应制得

下列叙述不正确的是（       ）

A.该反应为取代反应

B.Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色可证明其分子中含有碳碳双键

C.X和Y均能与新制的Cu(OH)₂在加热条件下反应生成砖红色沉淀

D.等物质的量的X、Y分别与H₂反应，最多消耗H₂的物质的量之比为4∶5

14. 难度：中等

为测定人体血液中Ca^2＋的含量，设计了如下方案：

有关反应的化学方程式为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄ K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O若血液样品为15mL，滴定生成的草酸消耗了0.001mol·L^－1的KMnO₄溶液15.0mL，则这种血液样品中的含钙量为

A.0.001mol·L^－1 B.0.0025mol·L^－1  C.0.0003mol·L^－1 D.0.0035mol·L^－1

二、综合题

15. 难度：中等

污水处理是保护环境的需要，是每家企业应尽的义务。

已知Cr(OH)₃在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)₄]^-，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法。

（1）还原法：在酸性介质中用FeSO₄等将+6价铬还原成+3价铬。

具体流程如下：

有关离子完全沉淀的pH如下表：

有关离子	Fe^2+	Fe^3+	Cr^3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

①写出Cr₂O₇^2-与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式_____。

②还原+6价铬还可选用以下的试剂_____（填序号）。

A．明矾          B．铁屑         C．生石灰       D．亚硫酸氢钠

③在含铬废水中加入FeSO₄，再调节pH，使Fe³⁺和Cr³⁺产生氢氧化物沉淀。

在操作②中调节pH应分2次进行，第1次应先调节溶液的pH范围约在____（填序号）最佳，第2次应调节溶液的pH范围约在____（填序号）最佳。

A．3～4          B．6～8         C．10～11        D．12～14

用于调节溶液pH的最佳试剂为：____（填序号）；

A．Na₂O₂            B．Ba(OH)₂            C．Ca(OH)₂            D．NaOH

（2）电解法：将含+6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe²⁺和Cr₂O₇^2-发生反应，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在阴极区与OH^-结合生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀除去。

④写出阴极的电极反应式_____。

⑤电解法中加入氯化钠的作用是_____。

16. 难度：困难

诺贝尔化学奖获得者GeorgeA.Olah提出了“甲醇经济”的概念，他建议使用甲醇来代替目前广泛使用的化石燃料用作能源储存材料和燃料。

工业上用天然气为原料，分为两阶段制备甲醇：

(i)制备合成气：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)       ΔH=+206.0kJ·mol^-1

(ii)合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)        ΔH=-90.67kJ·mol^-1

（1）制备合成气：工业生产中为解决合成气中H₂过量而CO不足的问题，原料气中需添加CO₂，发生的反应(iii)：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)       ΔH=+41.17kJ·mol^-1，为了使合成气配比最佳，理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_____。

（2）为节约化石能源、减少碳排放，用CO₂代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。

①请写出二氧化碳加氢合成甲醇的热化学方程式_____。

②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气中加入一氧化碳可以降低CO₂与H₂反应的活化能。在200-360℃，9MPa时合成气初始组成H₂、CO、CO₂物质的量之比7：2：1的条件下研究甲醇的合成反应。如图所示，CO₂的平衡转化率随温度升高先减小后增大，分析可能的原因是____。

（3）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为：CH₃OH(g)+CO(g)HCOOCH₃(g)          ΔH=+29.1kJ·mol^-1

科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如下：

根据图，分析工业上制取甲酸甲酯时，选择的合适条件为_____。

（4）某种熔融碳酸盐燃料电池以Li₂CO₃、K₂CO₃为电解质、以CH₃OH为燃料，该电池工作原理见图。该反应负极电极反应式为_____。

17. 难度：困难

近年来，随着人类社会的快速发展，环境污染日益严重，而环境污染中的很多问题是由于氮磷富集化引起的，所以如何降低水体中的氮磷含量问题受到广泛关注。目前有两种较为有效的氨氮废水处理方法。

I.化学沉淀法

利用了Mg²⁺与PO₄^3-与氨氮生成MgNH₄PO₄∙6H₂O沉淀以达到去除氨氮的效果。

已知：磷在pH=8-10时主要存在形式为HPO₄^2-

K_sp（MgNH₄PO₄∙6H₂O）=2.5×10^-13

(1)请写出pH=8时，化学沉淀法去除NH₄⁺的离子方程式为_。

(2)氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图1所示，已知：K_sp[Mg₃(PO₄)₂]=6.3×10^-26，请解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因：__。

II.光催化法

(3)光催化降解过程中形成的羟基自由基（·OH）和超氧离子（·O₂^-）具有光催化能力，催化原理如图2所示。请写出NO₃^-转化为无毒物质的电极反应式：__。

(4)经过上述反应后，仍有NH₄⁺残留，探究其去除条件。

①温度对氨氮去除率影响如图3所示。温度升高，氨氮去除率变化的可能原因是：__；__（请写出两条）。

②选取TiO₂作为催化剂，已知：TiO₂在酸性条件下带正电，碱性条件下带负电。请在图4中画出pH=5时，氨氮去除率变化曲线_____。

(5)为测定处理后废水中（含少量游离酸）残留NH₄⁺浓度，可选用甲醛-滴定法进行测定。取20mL的处理后水样，以酚酞为指示剂，用0.0100mol/LNaOH滴定至酚酞变红，此时溶液中游离酸被完全消耗，记下消耗NaOH的体积V₁mL；然后另取同样体积水样，加入甲醛，再加入2-3滴酚酞指示剂，静置5min，发生反应：6HCHO+4NH₄⁺=(CH₂)₆N₄H⁺ +6H₂O+3H⁺，继续用NaOH滴定，发生反应：(CH₂)₆N₄H⁺+OH^-=(CH₂)₆N₄+H₂O；H⁺+OH^-=H₂O。滴定至终点，记录消耗NaOH的体积V₂mL，水样中残留NH₄⁺浓度为__mol/L。

三、实验题

18. 难度：困难

某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H₂O₂溶液的反应。

实验Ⅰ：

试剂：酸化的0.5mol·L^-1FeSO₄溶液（pH=0.2），5%H₂O₂溶液（pH=5）

操作	现象
取2mL上述FeSO4溶液于试管中，加入5滴5%H2O2溶液	溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液	溶液变红

(1)上述实验中H₂O₂溶液与FeSO₄溶液反应的离子方程式是__。

(2)产生气泡的原因是__。

(3)某同学认为，根据“溶液变红”不能说明FeSO₄与H₂O₂发生了反应，又补充了实验II证实了该反应发生。实验II的方案和现象是__。

实验III：

试剂：未酸化的0.5mol·L^-1FeSO₄溶液（pH=3），5%H₂O₂溶液（pH=5）

操作	现象
取2mL5%H2O2溶液于试管中，加入5滴上述FeSO4溶液	溶液立即变为棕黄色，产生大量气泡，并放热，反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4

(4)将上述混合物分离，得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净，加4mol·L^-1盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe₂O₃，经检验还含有SO₄^2-。

①检验棕黄色沉淀中SO₄^2-的方法是______。

②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因______。

实验IV：

用FeCl₂溶液替代FeSO₄溶液，其余操作与实验III相同，除了产生与III相同的现象外，还生成刺激性气味气体，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。

(5)将反应得到的混合物过滤，得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净，加稀盐酸，沉淀不溶解。经检验沉淀中n(Fe)：n(Cl)=1：1，写出生成黄色沉淀的化学方程式___。

(6)由以上实验可知，亚铁盐与H₂O₂反应的现象与______（至少写两点）有关。

四、综合题

19. 难度：中等

药物中间体M的合成路线流程图如图：

已知：

（R、R’、R”为H或烃基）

请回答下列问题：

(1)A为芳香烃，名称为___。

(2)化合物C含有的官能团名称为__。

(3)下列说法中正确的是__。

A.化合物A只有1种结构可以证明苯环不是单双键交替的结构

B.可利用酸性KMnO₄溶液实现A→B的转化

C.化合物C具有弱碱性

D.步骤④、⑤、⑥所属的有机反应类型各不相同

(4)步骤⑥可得到一种与G分子式相同的有机副产物，其结构简式是__。

(5)有机物H与氢气加成的产物J存在多种同分异构体。写出一种同时符合下列条件的同分异构体的结构简式__。

①能与FeCl₃溶液发生显色反应；

②核磁共振氢谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子。

(6)写出I+G→M的化学方程式（可用字母G和M分别代替物质G和M的结构简式）__。

(7)设计以和CH₃CH₂OH为原料制备的合成路线流程图_____(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例如下：CH₂=CH₂CH₃CH₂BrCH₃CH₂OH