高中化学实践课堂——2021年北京市普通高中学业水平等级性考试
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2021年北京市普通高中学业水平等级性考试
本卷共有试题:19
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题号 1
出处
2021北京
题干 我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是

A.分子中有3种官能团           B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应       D.能和Br2发生取代反应和加成反应
答案
A

题号 2
出处
2021北京
题干 下列有关放射性核素氚(31H)的表述正确的是
A. 31H原子核外电子数为1            B. 31H原子核内中子数为3
C. 31H2与H2化学性质基本相同          D. 31H2O具有放射性
答案
B

题号 3
出处
2021北京
题干 下列化学用语或图示表达不正确的是
A.N2的结构式:N≡N              B.Na+的结构示意图:
C.溴乙烷的分子模型:         D.CO2的电子式:
答案
D

题号 4
出处
2021北京
题干 下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3         B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3           D.非金属性:F>O>N
答案
A

题号 5
出处
2021北京
题干 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是

  气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
A.A          B.B          C.C          D.D
答案
B

题号 6
出处
2021北京
题干 室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是

A.试管内液面上升,证明SO2与水发生了反应
B.试管中剩余少量气体,是因为SO2的溶解已达饱和
C.取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2O⇌H2SO3、H2SO3⇌H++HSO3-、HSO3-⇌H++SO32-
D.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO2挥发
答案
C

题号 7
出处
2021北京
题干 下列方程式不能准确解释相应实验现象的是
A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
C.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
D.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
答案
B

题号 8
出处
2021北京
题干 使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是



选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
A.A          B.B          C.C          D.D
答案
D

题号 9
出处
2021北京
题干 用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时,常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为:
①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
②11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列分析不正确的是
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中每24 mol CuSO4氧化11 mol PH3
D. 用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时,H2S、PH3有干扰
答案
C

题号 10
出处
2021北京
题干 NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g)   △H<0。下列分析正确的是
A.1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B.断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
答案
B

题号 11
出处
2021北京
题干 可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。

已知:R1COOH+R2COOH  +H2O
下列有关L的说法不正确的是
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
答案
C

题号 12
出处
2021北京
题干 下列实验中,均产生白色沉淀。

下列分析不正确的是
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
答案
B

题号 13
出处
2021北京
题干 有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定n(D2)/n(HD)可以获知n(Li)/n(LiH)。
已知:①LiH+H2O=LiOH+H2
②2Li(s)+H2⇌2LiH △H<0
下列说法不正确的是
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O=2LiOD+D2
C.若n(Li)/n(LiH)越大,则n(D2)/n(HD)越小
D.80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大
答案
C

题号 14
出处
2021北京
题干 丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃,将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图。

已知:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol
下列说法不正确的是
A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B.c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2CO+H2O
C.其他条件不变,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大
D.若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
答案
C

题号 15
出处
2021北京
题干 环氧乙烷(),简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。

(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有:_______、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。
②结合电极反应式说明生成溶液a的原理_______。
(2)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。
电解效率η和选择性S的定义:
η(B)=×100%
S(B)=×100%
①若η(EO)=100%,则溶液b的溶质为_______。
②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%,推测η(EO)≈70%的原因:
I.阳极有H2O放电
II.阳极有乙烯放电
III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
……
i.检验电解产物,推测I不成立。需要检验的物质是_______。
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2,η(CO2)≈_______%。经检验阳极放电产物没有CO2
iii.实验证实推测III成立,所用试剂及现象是_______。
可选试剂:AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。
答案
(1)①Cl2 +H2O= HCl+ HClO
 ②阴极发生反应:2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-,K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极,形成KOH和KCl的混合溶液
(2)①KCl    ②O2    ③13    ④KI溶液和淀粉溶液,溶液变蓝

题号 16
出处
2021北京
题干 某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I:将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验II:向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取I中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是_______。
②II中溶液选用Fe2(SO4)3,不选用Fe(NO3)3的原因是_______。
综合上述实验,证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。

(2)测定平衡常数
实验Ⅲ:一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取v mL上层清液,用c1 mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。
资料:Ag++SCN-AgSCN↓(白色)K=1012
Fe3++SCN-FeSCN2+(红色)K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+),会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是_______。
答案
(1)①灰黑色固体溶解,产生红棕色气体    ②防止酸性条件下,NO3-氧化性氧化Fe2+干扰实验结果    ③a:铂/石墨电极,b:FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液,c:AgNO3溶液;操作和现象:闭合开关K,Ag电极上固体逐渐溶解,指针向左偏转,一段时间后指针归零,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,与之前的现象相同;或者闭合开关K,Ag电极上有灰黑色固体析出,指针向右偏转,一段时间后指针归零,再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液,Ag电极上固体逐渐减少,指针向左偏转   
(2)①指示剂    ②   
(3)①偏低    ②Ag完全反应,无法判断体系是否达到化学平衡状态

题号 17
出处
2021北京
题干 治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。

已知:
i.R1CHO+CH2(COOH)2R1CH=CHCOOH
ii.R2OHR2OR3
(1)A分子含有的官能团是_______。
(2)已知:B为反式结构。下列有关B的说法正确的是(填序号)_______。
a.核磁共振氢谱有5组峰
b.能使酸性KMnO4溶液褪色
c.存在2个六元环的酯类同分异构体
d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体
(3)E→G的化学方程式是_______。
(4)J分子中有3个官能团,包括1个酯基。J的结构简式是_______。
(5)L的分子式为C7H6O3。L的结构简式是_______。
(6)从黄樟素经过其同分异构体N可制备L。
已知:
i.R1CH=CHR2R1CHO+R2CHO
ii.
写出制备L时中间产物N、P、Q的结构简式:_______、_______、_______。
N→P→QL
答案
(1)氟原子(或碳氟键)、醛基   
(2)abc   (3)NC-CH2-COOH + HOCH2CH3NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O   
(4)   
(5)   
(6)    ①.     ②.     ③.

题号 18
出处
2021北京
题干 铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。

资料:
i.钛白粉废渣成分:主要为FeSO4·H2O,含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 mol/L Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3;
0.1 mol/L Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是_______。
②充分反应后,分离混合物的方法是_______。
(2)制备晶种
为制备高品质铁黄产品,需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是:向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。

①产生白色沉淀的离子方程式是_______。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是:沉淀生成后c(Fe2+)_______0.1mol/L(填“>”“=”或“<”)。
③0-t1时段,pH几乎不变;t1-t2时段,pH明显降低。结合方程式解释原因:_______。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气,t3后pH几乎不变,此时溶液中c(Fe2+)仍降低,但c(Fe3+)增加,且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因:_______。
(3)产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
wg铁黄溶液b溶液c滴定
资料:Fe3++3C2O42-=Fe(C2O4)33-,Fe(C2O4) 33-不与稀碱液反应
Na2C2O4过量,会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
答案
(1)①与硫酸反应,使得TiOSO4+2H2O⇌TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动,沉钛;过量的作用是防止二价铁被氧化    ②过滤   
(2)①Fe2++ 2NH3·H2O = Fe(OH)2 + 2NH4    ②.>    ③pH6.0左右,4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+,溶液中H+浓度增大,pH减小    ④.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+,因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释:12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+   
(3)不受影响

题号 19
出处
2021北京
题干 某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应:_______。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低,_______。
④补充实验证实了③中的分析。
  实验操作
试剂
产物
I

较浓H2SO4
有氯气
II
a
有氯气
III
a+b
无氯气
a是_______,b是_______。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______,从原子结构角度说明理由______________。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测,该化合物是_______。
(4)Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因:_______。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
答案
(1)①MnO2+4H+ +2Cl-  Mn2++Cl2↑ + 2H2O    ②2Cl--2e- =Cl2↑    ③Cl-还原性减弱或Cl2的氧化性增强    ④KCl固体(或浓/饱和溶液)    ⑤MnSO4固体(或浓/饱和溶液)   
(2)①KCl>KBr>KI    ②Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强   
(3)AgNO3或Ag2SO4   
(4)比较AgX的溶解度,AgI溶解度最小,Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生   
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(还原产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;还原反应中,反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强

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