北京西城区2020届高三统一测试化学（4月测试化学）


北京西城区2020届高三统一测试（4月测试）
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．下列防疫物品的主要成分属于无机物的是（ ）




A．聚丙烯
B．聚碳酸酯
C．二氧化氯
D．丁腈橡胶

2．(2020年北京西城一模)化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是（ ）
A．用食盐、蔗糖等作食品防腐剂
B．用氧化钙作吸氧剂和干燥剂
C．用碳酸钙、碳酸镁和氢氧化铝等作抗酸药
D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以保鲜
3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的气态氢化物遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色，X是地壳中含量最高的元素，Y在同周期主族元素中原子半径最大，Z与Y形成的化合物的化学式为YZ。下列说法不正确的是（ ）
A．W在元素周期表中的位置是第二周期VA族
B．同主族中Z的气态氢化物稳定性最强
C．X与Y形成的两种常见的化合物中，阳离子和阴离子的个数比均为2∶1
D．用电子式表示YZ的形成过程为：
4．下列变化过程不涉及氧化还原反应的是（ ）
A
B
C
D
将铁片放入冷的浓硫酸中无明显现象
向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，不变色，滴加氯水后溶液显红色
向Na2SO3固体中加入硫酸，生成无色气体
向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水，脱脂棉燃烧
5．海水提溴过程中发生反应：3Br2 +6Na2CO3 +3H2O == 5NaBr +NaBrO3 +6NaHCO3，下列
说法正确的是（ ）
A．标准状况下2 mol H2O的体积约为44.8 L
B．1 L 0.1 mol·L− 1Na2CO3溶液中CO32−的物质的量为0.1 mol
C．反应中消耗3 mol Br2转移的电子数约为5×6.02×1023
D．反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1
6．下列实验现象预测正确的是（ ）
A
B
C
D




烧杯中产生白色沉淀，一段时间后沉淀无明显变化
加盐酸出现白色浑浊，加热变澄清
KMnO4酸性溶液在苯和甲苯中均褪色
液体分层，下层呈无色

7．下列解释事实的方程式不正确的是（ ）
A．用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为CaCO3：CO32－+Ca2+ == CaCO3↓
B．电解饱和食盐水产生黄绿色气体：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
C．红热木炭遇浓硝酸产生红棕色气体：C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
D．用新制Cu(OH)2检验乙醛，产生红色沉淀：
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O

8．科学家提出由WO3催化乙烯和2-丁烯合成丙烯的反应历程如右图（所有碳原子满足最外层八电子结构）。下列说法不正确的是（ ）

A．乙烯、丙烯和2-丁烯互为同系物
B．乙烯、丙烯和2-丁烯的沸点依次升高
C．Ⅲ→Ⅳ中加入的2-丁烯具有反式结构
D．碳、钨（W）原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ的过程中未发生断裂
9．以富含纤维素的农作物为原料，合成PEF树脂的路线如下：

下列说法不正确的是（ ）
A．葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物
B．5-HMF→FDCA发生氧化反应
C．单体a为乙醇
D．PEF树脂可降解以减少对环境的危害
10．向某密闭容器中充入NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。其它条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：（已知：N2O4为无色气体）
T/℃
27
35
49
70
NO2%
20
25
40
66
N2O4%
80
75
60
34

下列说法不正确的是（ ）
A．27℃时，该平衡体系中NO2的转化率为
B．平衡时，NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍
C．室温时，将盛有NO2的密闭玻璃球放入冰水中其颜色会变浅
D．增大NO2起始量，可增大相同温度下该反应的化学平衡常数
11．（2020年北京西城一模）光电池在光照条件下可产生电压，如下装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为H+和OH－，并实现其定向通过。下列说法不正确的是（ ）

A．该装置将光能转化为化学能并分解水
B．双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性
C．光照过程中阳极区溶液中的n(OH－)基本不变
D．再生池中的反应：2V2++2H2O 2V3++2OH－+H2↑
12．室温时，向20 mL 0.1 mol·L− 1的两种酸HA、HB中分别滴加0.1 mol·L− 1NaOH溶液，
其pH变化分别对应下图中的Ⅰ、Ⅱ。下列说法不正确的是（ ）

A．向NaA溶液中滴加HB可产生HA
B．a点，溶液中微粒浓度：c(A－) > c(Na+) > c(HA)
C．滴加NaOH溶液至pH=7时，两种溶液中c(A－)= c(B－)
D．滴加20 mL NaOH溶液时，Ⅰ中H2O的电离程度大于Ⅱ中
13．我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下。碳酸化塔中的反应：NaCl+NH3+CO2+H2O== NaHCO3↓+NH4Cl。

下列说法不正确的是（ ）
A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔
B．碱母液储罐“吸氨”后的溶质是NH4Cl和NaHCO3
C．经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡NH4Cl(s)NH4+(aq) + Cl－(aq)
D．该工艺的碳原子利用率理论上为100%
14．硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水的弱酸，从溶液中析出时常形成凝胶状沉淀。实验室常用Na2SiO3溶液制备硅酸。某小组同学进行了如下实验：
编号
Ⅰ
Ⅱ
实验
a

b
c

现象
a中产生凝胶状沉淀
b中凝胶状沉淀溶解，c中无明显变化

下列结论不正确的是（ ）
A．Na2SiO3溶液一定显碱性
B．由Ⅰ不能说明酸性H2CO3＞H2SiO3
C．由Ⅱ可知，同浓度时Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液
D．向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，发生反应：SiO32－+CO2+H2O== CO32－+H2SiO3↓
第二部分
本部分共5题，共58分。
15．（15分）莫西沙星主要用于治疗呼吸道感染，合成路线如下：

已知：
（1）A的结构简式是___________________。
（2）A→B的反应类型是_______________________。
（3）C中含有的官能团是___________________。
（4）物质a的分子式为C6H7N，其分子中有_______种不同化学环境的氢原子。
（5）I能与NaHCO3反应生成CO2，D+I→J的化学方程式是___________________________。
（6）芳香化合物L的结构简式是_______________。
（7）还可用A为原料，经如下间接电化学氧化工艺流程合成C，反应器中生成C的离子方程式是_______________________________________________。

16．（9分）水合肼（N2H4·H2O）可用作抗氧剂等，工业上常用尿素[CO(NH2)2]和NaClO溶液反应制备水合肼。
已知：Ⅰ．N2H4·H2O的结构如右图（…表示氢键）。

Ⅱ．N2H4·H2O沸点118 ℃，具有强还原性。
（1）将Cl2通入过量NaOH溶液中制备NaClO，得到溶液X，离子方程式是____________________________________________________。
（2）制备水合肼：将溶液X滴入尿素水溶液中，控制一定温度，装置如图a（夹持及控温装置已略）。充分反应后，A中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品后，剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3·10H2O。

图a 图b
①A中反应的化学方程式是_________________________________________。
②冷凝管的作用是____________________________________。
③若滴加NaClO溶液的速度较快时，水合肼的产率会下降，原因是_____________________。
④NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图b。由蒸馏后的剩余溶液获得NaCl粗品的操作是________________________________________________________。
（3）水合肼在溶液中可发生类似NH3·H2O的电离，呈弱碱性；其分子中与N原子相连的H原子易发生取代反应。
①水合肼和盐酸按物质的量之比1∶1反应的离子方程式是__________________________。
②碳酰肼（CH6N4O）是目前去除锅炉水中氧气的最先进材料，由水合肼与DEC（）发生取代反应制得。碳酰肼的结构简式是________________。
17．（9分）页岩气中含有较多的乙烷，可将其转化为更有工业价值的乙烯。
（1）二氧化碳氧化乙烷制乙烯。
将C2H6和CO2按物质的量之比为1∶1通入反应器中，发生如下反应：
ⅰ．C2H6(g)C2H4(g) + H2(g) ΔH1＝+136.4 kJ·mol− 1
ⅱ．CO2 (g) + H2 (g)CO(g) + H2O(g) ΔH2＝+41.2 kJ·mol− 1
ⅲ．C2H6(g) +CO2(g)C2H4(g) +CO(g) +H2O(g) ΔH3
①用ΔH1、ΔH2计算ΔH3＝______ kJ·mol− 1。
②反应ⅳ：C2H6(g)2C(s)+3H2(g)为积碳反应，生成的碳附着在催化剂表面，降低催化剂的活性，适当通入过量CO2可以有效缓解积碳，结合方程式解释其原因：________________________________________________________。
③二氧化碳氧化乙烷制乙烯的研究热点之一是选择催化剂，相同反应时间，不同温度、不同催化剂的数据如下表（均未达到平衡状态）：
实验
编号
T/℃
催化剂
转化率/%
选择性/%
C2H6
CO2
C2H4
CO
Ⅰ
650
钴盐
19.0
37.6
17.6
78.1
Ⅱ
650
铬盐
32.1
23.0
77.3
10.4
Ⅲ
600
21.2
12.4
79.7
9.3
Ⅳ
550
12.0
8.6
85.2
5.4

【注】C2H4选择性：转化的乙烷中生成乙烯的百分比。
CO选择性：转化的CO2中生成CO的百分比。
对比Ⅰ和Ⅱ，该反应应该选择的催化剂为______，理由是__________________________。
实验条件下，铬盐作催化剂时，随温度升高，C2H6的转化率升高，但C2H4的选择性降低，原因是______________________________________________。
（2）利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯，示意图如右图：

①电极a与电源的______极相连。
②电极b的电极反应式是____________________________________。
18．（11分）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速Fe2+氧化的细菌，培养后能提供Fe3+，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。

反应1 反应2
（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。
①反应2中有S单质生成，离子方程式是____________________________________。
②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是______________________________________________。
（2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO2）与上述浸出机理相似，发生反应1和反应3：LiCoO2 +3Fe3+== Li++ Co2++3Fe2++O2↑
①在酸性环境中，LiCoO2 浸出Co2+的总反应的离子方程式是__________________________。
②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag+对钴浸出率有影响，实验研究Ag+的作用。
取LiCoO2粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度Ag+的溶液，钴浸出率（图1）和溶液pH（图2）随时间变化曲线如下：

图1 不同浓度Ag+作用下钴浸出率变化曲线 图2 不同浓度Ag+作用下溶液中pH变化曲线
Ⅰ．由图1和其他实验可知，Ag+能催化浸出Co2+，图1中的证据是______________________。
Ⅱ．Ag+是反应3的催化剂，催化过程可表示为：
反应4：Ag++LiCoO2== AgCoO2+Li+
反应5：……
反应5的离子方程式是__________________________________。
Ⅲ．由图2可知，第3天至第7天，加入Ag+后的pH均比未加时大，结合反应解释其原因： ____________________________________________________ 。
19．（14分）（2020年北京西城4月）研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
资料：a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+。
b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2。
c．H2O2有弱酸性：H2O2H+ +HO2－，HO2－H+ +O22－。
编号
实验
现象
Ⅰ
向1 mL pH＝2的1 mol·L− 1 CuSO4 溶液中加入0.5 mL 30% H2O2溶液
出现少量气泡
Ⅱ
向1 mL pH＝3的1 mol·L− 1 CuSO4 溶液中加入0.5 mL 30% H2O2溶液
立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡
Ⅲ
向1 mL pH＝5的1 mol·L− 1 CuSO4 溶液中加入0.5 mL 30% H2O2溶液
立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡

（1）经检验生成的气体均为O2，Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__________________________________________________。
（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完
全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，其反应的离子方程式是______________________________。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是__________________________________________________。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取a g固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液pH，以PAN为指示剂，向溶液中滴加c mol·L − 1 EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液V mL。V=______，可知沉淀中不含Cu2O，假设ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA== EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol − 1，M(Cu2O)＝144 g·mol − 1）
（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：______________________________________________________。
（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。
实验Ⅴ：在试管中分别取1 mL pH＝2、3、5的1 mol·L − 1 Na2SO4溶液，向其中各加入0.5 mL 30% H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ：______________________（填实验操作和现象），说明CuO2能够催化H2O2分解。
（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是__________________________________________________________。

【参考答案】
第一部分（共42分）
每小题3分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
B
B
C
C
B
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
D
D
C
B
D

第二部分（共58分）
说明：其他合理答案均可参照本参考答案给分。
15．（每空2分，共15分）
（1） （2）取代反应 （3）醛基 （4）4
（5） （3分）
（6）
（7）
16．（每空1分，共9分）
（1）Cl2 +2OH－== Cl－+ ClO－+H2O（2分）
（2）①NaClO+CO(NH2)2+2NaOHN2H4·H2O+ NaCl+Na2CO3（2分）
②冷凝回流水合肼
③N2H4·H2O被NaClO氧化
④加热至有大量固体析出，趁热过滤
（3）①N2H4·H2O+ H+== N2H5++H2O ②
17．（每空1分，共9分）
（1）①+177.6
②增大CO2的量，发生反应C+CO22CO，消耗C；增大CO2的量，反应ⅲ正向进行程度增加，降低了C2H6的浓度，反应ⅳ进行的程度减小
③铬盐 相同温度下，铬盐作催化剂时C2H6的转化率和C2H4的选择性均较高
温度升高，反应ⅰ、ⅲ、ⅳ的化学反应速率均增大，反应ⅳ增大的更多（2分）
（2）①正极
②CO2 +2e－+2H+== CO+H2O（2分）
18．（每空2分，共11分）
（1）①ZnS+2Fe3+== Zn2++S+2Fe2+
②细菌的活性降低或失去活性（1分）
（2）①4LiCoO2 +12H+4Li++4Co2++6H2O +O2↑
②Ⅰ．加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率
Ⅱ．AgCoO2+3Fe3+== Ag++ Co2++3Fe2++O2↑
Ⅲ．加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大
19．（每空2分，共14分）
（1）2H2O2 O2↑+2H2O
（2）①H2O2+Cu2+ == CuO2↓+2H+
②CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu
③
（3）溶液中存在H2O2H+ +HO2－，HO2－H+ +O22－，溶液pH增大，两个平衡
均正向移动，O22－浓度增大，使得CuO2沉淀量增大
（4）将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H2O2溶液，立即
产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变
（5）CuO2的催化能力强于Cu2+；随pH增大，Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多