2023年北京市普通高中学业水平等级性考试化学试题

这是一份2023年北京市普通高中学业水平等级性考试化学试题，共11页。试卷主要包含了下列化学用语或图示表达正确的是，下列过程与水解反应无关的是，一种聚合物PHA的结构简式如下等内容，欢迎下载使用。

化 学
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 N 14 O 16 Mg 24 S 32
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．中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．三种物质中均有碳碳原子间的σ键
B．三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C．三种物质的晶体类型相同
D．三种物质均能导电
2．下列化学用语或图示表达正确的是
A．NaCl的电子式为
B．NH3的VSEPR模型为
C．2pz电子云图为
D．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
3．下列过程与水解反应无关的是
A．热的纯碱溶液去除油脂
B．重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C．蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D．向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
4．下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
5．回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B．装置a中溶液显碱性的原因是HCO- 3的水解程度大于HCO- 3的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D．装置b中的总反应为SO2- 3 + CO2 + H2O HCOOH + SO2- 4
6．下列离子方程式与所给事实不相符的是
A．Cl2制备84消毒液（主要成分是NaClO）：Cl2 + 2OH- === Cl- + ClO- + H2O
B．食醋去除水垢中的CaCO3：CaCO3 + 2H+ === Ca2+ + H2O + CO2↑
C．利用覆铜板制作印刷电路板：2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+
D．Na2S去除废水中的Hg2+：Hg2+ +=== HgS↓
7．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性
B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关
C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性
D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
8．完成下述实验，装置或试剂不正确的是
9．一种聚合物PHA的结构简式如下。下列说法不正确的是
A．PHA的重复单元中有两种官能团
B．PHA可通过单体 缩聚合成
C．PHA在碱性条件下可发生降解
D．PHA中存在手性碳原子
10．下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A．F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能
B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子
11．化合物K与L反应可合成药物中间体M，转化关系如下。
已知L能发生银镜反应，下列说法正确的是
A．K的核磁共振氢谱有两组峰
B．L是乙醛
C．M完全水解可得到K和L
D．反应物K与L的化学计量比是1∶1
12．离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为
① 2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑；② CaH2 + 2H2O === Ca(OH)2 + 2H2↑。
下列说法正确的是
A．Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B．①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应
C．Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同
13．一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是
A．a、c分别是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
14．利用平衡移动原理，分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知：① 图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
② 图2中曲线I的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-) = Ksp[Mg(OH)2]；曲线II的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(CO2- 3) = Ksp(MgCO3)[注：起始c(Na2CO3) = 0.1，不同pH下c(CO2- 3)由图1得到]。
图1 图2
下列说法不正确的是
A．由图1，pH = 10.25，c(HCO- 3) = c(CO2- 3)
B．由图2，初始状态pH = 11、lg[c(Mg2+)] = -6，无沉淀生成
C．由图2，初始状态pH = 9、lg[c(Mg2+)] = -2，平衡后溶液中存在
c(H2CO3) + c(HCO- 3) + c(CO2- 3) = 0.1
D．由图1和图2，初始状态pH = 8、lg[c(Mg2+)] = -1，发生反应：
Mg2+ + 2HCO- 3 === MgCO3↓ + CO2↑ + H2O
第二部分
本部分共5题，共58分。
15．（10分）
硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根（S2O2- 3）可看作是SO2- 4中的一个O原子被S原子取代的产物。
（1）基态S原子价层电子排布式是 。
（2）比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。
（3）S2O2- 3的空间结构是 。
（4）同位素示踪实验可证实S2O2- 3中两个S原子的化学环境不同，实验过程为
。过程ii中，S2O2- 3断裂的只有硫硫键，若过程i所用试剂是Na232SO3和35S，过程ii含硫产物是 。
（5） MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为 。
已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M ，
阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为
。（1 nm =cm）
（6）浸金时，S2O2- 3作为配体可提供孤电子对与Au+形成 。分别判断S2O2- 3中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由： 。
16．（9分）
尿素[CO(NH2)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
（1）十九世纪初，用氰酸银（AgOCN）与NH4Cl在一定条件下反应制得CO(NH2)2，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。
（2）二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
i．CO2和NH3生成NH2COONH4；
ii．NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，
下列说法正确的是 （填序号）。
a．活化能：反应i ＜ 反应ii
b．i为放热反应，ii为吸热反应
c．CO2(l) + 2NH3(l) === CO(NH2)2(l) + H2O(l) H = E1 - E4
（3）近年研究发现，电催化CO2和含氮物质（NO- 3等）在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO(NH2)2，电解原理如右图所示。
① 电极b是电解池的 极。
② 电解过程中生成尿素的电极反应式是 。
（4）尿素样品含氮量的测定方法如下。
已知：溶液中c(NH+ 4)不能直接用NaOH溶液准确滴定。
① 消化液中的含氮粒子是 。
② 步骤iv中标准NaOH溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。
17．（12分）
化合物P是合成抗病毒药物替拉那韦的原料，其合成路线如下。
已知：
（1）A中含有羧基，A → B的化学方程式是 。
（2）D中含有的官能团是 。
（3）关于D → E的反应：
① 的羰基相邻碳原子上的C-H键极性强，易断裂，原因是 。
② 该条件下还可能生成一种副产物，与E互为同分异构体。该副产物的结构简式是 。
（4）下列说法正确的是 （填序号）。
a．F存在顺反异构体
b．J和K互为同系物
c．在加热和Cu催化条件下，J不能被O2氧化
（5）L分子中含有两个六元环。L的结构简式是 。
（6）已知：，依据D → E的原理，L和M反应得到了P。M的结构简式是 。
18．（13分）
以银锰精矿（主要含Ag2S、MnS、FeS2）和氧化锰矿（主要含MnO2）为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3+。
（1）“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出；矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
① “浸锰”过程中，发生反应MnS + 2H+ === Mn2+ + H2S↑，
则可推断：Ksp(MnS) Ksp(Ag2S)（填“＞”或“＜”）。
② 在H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有 。
（2）“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。
① 将“浸银”反应的离子方程式补充完整：
□ Fe3+ + Ag2S + □ □ + 2[AgCl2]- + S
② 结合平衡移动原理，解释浸出剂中Cl-、H+的作用： 。
（3）“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
① 该步反应的离子方程式有 。
② 一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如右图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因： 。
（4）结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势： 。
19．（14分）
资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。
已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2 + I- I- 3（红棕色）；I2和I- 3氧化性几乎相同。
（1）将等体积的KI溶液加入到m ml铜粉和n ml I2（n ＞ m）的固体混合物中，振荡。实验记录如下：
① 初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验I 实验II（填“＞”、“＜”或“=”）。
② 实验III所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+（蓝色）或[CuI2]-（无色），进行以下实验探究：
步骤a．取实验III的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。
步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水，溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。
i．步骤a的目的是 。
ii．查阅资料，2Cu2+ + 4I- === 2CuI↓ + I2，[Cu(NH3)2]+（无色）容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化： 。
③ 结合实验III，推测实验I和II中的白色沉淀可能是CuI，实验I中铜被氧化的化学方程式是 。分别取实验I和II充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液， （填实验现象），观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。
（2）上述实验结果，I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如右图所示，a、b分别是 。
（3）运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因： 。
（考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效）金刚石
石墨
石墨炔
实验室制Cl2
实验室收集C2H4
验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
除去CO2中混有的少量HCl
A
B
C
D
c(KI)
实验现象
实验I
0.01
极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色。
实验II
0.1
部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色。
实验III
4
I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色。