北京市石景山区2020届高三化学一模考试试卷(含解析)

2020年石景山区高三统一练习化学试卷

可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Fe—56

1.改革开放40年，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不正确

．．．的是

A. 蛟龙号潜水器用到钛合金， 22号钛元素属于过渡元素

B. 港珠澳大桥用到的合金材料，具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能

C. 国产C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

D. 中国天眼传输信息用的光纤材料是硅

【答案】D

【解析】

【详解】A. 蛟龙号潜水器用到钛合金，22号钛元素，位于第四周期，第IVB族，属于过渡元素，故A正确；

B.合金材料，一般具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能，故B正确；

C.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料，故C正确；

D. 中国天眼传输信息用的光纤材料是二氧化硅，故D错误；

答案选D。

2.下列溶液中通入SO2，其中SO2的作用与SO2使酸性KMnO4溶液褪色原理相同的是

A. 溴水溶液褪色

B. 品红溶液褪色

C. NaOH酚酞溶液褪色

D. 石蕊溶液变红

【答案】A

【解析】

【分析】

二氧化硫使酸性KMnO4溶液褪色，体现其还原性。

【详解】A. 二氧化硫使溴水溶液褪色，体现其还原性，故A正确；

B. 二氧化硫使品红溶液褪色，体现其漂白性，故B错误；

C. 二氧化硫使NaOH酚酞溶液褪色，体现其酸性氧化物的通性，故C错误；

D. 二氧化硫使石蕊溶液变红，体现其酸性氧化物的通性，故D错误；

答案选A。

【点睛】本题考查了二氧化硫的性质，明确二氧化硫的还原性、漂白性、酸性氧化物的性质是解题关键，题目难度不大。

3.下图是某品牌食用碘盐包装上的部分文字，下列叙述不正确

．．．的是

A. 包装上的（以I计）中的“I”指的是碘元素

B. 碘酸钾溶于水的电离方程式为：KIO3===K++I—+O2—

C. 人体缺碘可引起甲状腺肿大

D. 待食品熟后加入可有效防止碘酸钾分解

【答案】B

【解析】

【详解】A. 碘盐中的碘不是以单质、分子、原子等形式存在，这里所指的“碘”是强调存在的元素，与具体形态无关，故A正确；

B. 碘酸钾溶于水的电离方程式为：KIO3===K++ IO3-，故B错误；

C. 人体缺碘可引起甲状腺肿大，俗称大脖子病，故C正确；

D. 根据加碘盐图中标签信息，碘盐的储存方法是密封、防潮，可得碘酸钾受热易分解或受热不稳定，待食品熟后加入可有效防止碘酸钾分解，故D正确；

答案选B。

【点睛】本题难度不大，但涉及知识点较多，以某精制碘盐包装袋上的部分文字为载体考查了同学们新信息获取、处理及灵活运用化学知识进行分析问题、解决实际问题的能力。4.聚碳酸酯高分子材料PC的透光率好，可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘、唱片等，其合成反应为：

下列说法不正确

．．．的是

A. 合成PC的反应为缩聚反应

B. W是甲醇

C. 和互为同系物

D. 的核磁共振氢谱有4个吸收峰

【答案】C

【解析】

【详解】A. 合成PC的反应，生成了高分子化合物和小分子物质，属于缩聚反应，故A正确；

B. 由合成反应原理的端基-H、- OCH3，可快速推知W是甲醇，故B正确；

C. 同系物中官能团的种类和数目要相同，并且苯环的数目也要相同。和

不是互为同系物，故C错误；

D. 中有四种环境的氢原子，故核磁共振氢谱有4个吸收峰，故D正确；答案选C。

5.利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如下图所示，下列说法正确的是

A. X是N2

B. 上述历程的总反应为：2NH3+NO +NO22N2+3H2O

C. NH4+中含有非极性共价键

D. NH3、NH4+、H2O中的质子数、电子数均相同

【答案】B

【解析】

【分析】

NH3与NO和NO2，生成两种无毒物质分别为N2、H2O。

【详解】A. 由氢原子和氧原子守恒可知，X是H2O，故A错误；

B. 由分析可知，NH3与NO和NO2，生成两种无毒物质分别为N2、H2O。则总反应为：2NH3+NO +NO22N2+3H2O，故B正确；

C. NH4+的电子式为，不含有非极性共价键，故C错误；

D. NH3、NH4+、H2O中电子数均相同，但是NH3、H2O的质子数为10，NH4+质子数为11，质子数不同，故D正确；

答案选B。

6.25℃时，将20mL 0.10 mol/LCH3COOH溶液和20mL 0.10 mol/LHX溶液分别与20mL 0.10 mol/LNaHCO3溶液混合，测得产生气体的体积（V）随时间（t）变化如下图，下列说法中不．

正确

．．的是

A. 反应开始前，HX溶液中c(H+)大于CH3COOH中c(H+)

B. CH3COOH溶液反应结束后，c(Na+)>c(CH3COO—)

C. 反应结束后所得两溶液中，c(CH3COO—)＜c(X—)

D. 由该实验可知HX为强酸

【答案】D

【解析】

【分析】

酸的酸性强弱不同，导致等浓度的酸的c（H+）不同。c（H+）越大，反应速率越大，产生二氧化碳的速率越快，由图可知酸性：HX> CH3COOH。

【详解】A. 由分析可知，酸性：HX> CH3COOH，反应开始前，等浓度HX溶液中c(H+)大于CH3COOH 中c(H+)，故A正确；

B. CH3COOH溶液反应结束后，溶质是CH3COONa，由于CH3COO—会水解，则溶液中

c(Na+)>c(CH3COO—)，故B正确；

C. 反应结束后所得两溶液中，溶质分别是CH3COONa、NaX，且物质的量相等，由越弱越水解的规律可知，水解程度：CH3COO—>X—，则c(CH3COO—)＜c(X—)，故C正确；

D. 由该实验可知HX酸性强于CH3COOH，但无法判断HX为强酸，故D错误；

答案选D。

【点睛】注意BC选项，运用盐类水解规律解答，即“有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性，同强显中性”。

7.资料显示：自催化作用是指反应产物之一使该反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的KMnO4进行下列三组实验，一段时间后溶液均褪色（0.01mol/L可以记做0.01M）。

实验①实验②实验③

褪色比实验①褪色快比实验①褪色快

下列说法不正确

．．．的是

A. 实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4是还原剂，产物MnSO4能起自催化作用

B. 实验②褪色比①快，是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率

C. 实验③褪色比①快，是因为Cl—的催化作用加快了反应速率

D. 若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，推测比实验①褪色快

【答案】C

【解析】

【分析】

H2C2O4与稀硫酸酸化的KMnO4发生反应的化学方程式为：

5H2C2O4+ 2KMnO4+ 3H2SO4= 2MnSO4+ 10CO2↑+ 8H2O+ K2SO4。

【详解】A. 由分析可知，实验①中发生氧化还原反应，H2C2O4化合价降低，作为还原剂，生

成MnSO4，能起自催化作用，故A正确；

B. 实验②加入了MnSO4固体后，褪色比①快，说明MnSO4的催化作用加快了反应速率，故B 正确；

C. 实验③加入了稀盐酸之后，Cl—与KMnO4生氧化还原反应，所以褪色比①快，Cl—是还原剂不是催化剂，故C错误；

D. 若用1mL0.2M的H2C2O4做实验①，还原剂H2C2O4浓度增大，反应速率更快，更快将KMnO4消耗完，推测比实验①褪色快，故D正确；

答案选C。

8.化合物I（戊巴比妥）是临床常用的镇静、麻醉药物，其合成路线如下：

已知：R′、R′′、R′′′代表烃基，R代表烃基或氢原子。

ⅰ.

ⅱ.

ⅲ.

回答下列问题：

（1）F→G的反应类型是_________________。

（2）A的化学名称是_____________________。

（3）试剂a的结构简式_____________________。

（4）I的结构简式_____________________。

（5）B、C互为同分异构体，写出B→D的化学方程式_____________________。

（6）写出E→F的化学方程式_____________________。

（7）以A和另一种有机化合物及必要的无机试剂可合成B，则B的合成路线为______。（用结构简式表示有机化合物，用箭头表示转化关系，箭头上或下注明试剂和反应条件）。【答案】(1). 取代反应(2). 溴乙烷(3). (4).

(5).

(6). (7).

【解析】

【分析】

由流程图、已知信息以及有机知识可推知，A是，C是，D是，E是HOOCCH2COOCH3，I是；

【详解】（1）F→G的反应类型与已知条件：

反应类型相同，断开溴原子之后的乙基取代酯基相邻碳原子上的氢原子，属于取代反应；

（2）由分析可知，A是，A的化学名称是溴乙烷；

（3）由G→H的反应以及已知条件：

原理可知，

试剂a的结构简式；

（4）由已知条件：，可知H 断酯基端的两个－OCH3，且断开后的结构取代氨基上的氢原子，形成六元环的结构，故I的结构简式为：；

（5）B、C互为同分异构体，B是乙酸甲酯，C是甲酸乙酯，结合已知条件：

的反应原理，断甲酸乙酯中酯基的碳氧单键，断开后的醛基结构取代乙酸甲酯中酯基相邻碳原子上的氢原子，则B→D的化学方程式为；（6）E→F是酯化反应，化学方程式为：

；

（7）以溴乙烷和另一种有机化合物及必要的无机试剂可合成乙酸甲酯，思路是：溴乙烷→乙醇→乙醛→乙酸（或乙醇直接强氧化剂氧化成乙酸），再由乙酸与另一种有机化合物甲醇反应生成乙酸甲酯。则B的合成路线为

。

9.聚合硫酸铁（简称PFS或聚铁）是水处理中重要的絮凝剂。以黄铁矿的烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等）为原料制取聚合硫酸铁（）的工艺流程如下：

（1）酸浸时最合适的酸是_____（写化学式）。

（2）酸浸后溶液中主要的阳离子有_____。

（3）加入KClO3的目的是_____________________________（结合离子方程式说明）。

（4）过程a中生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合。将下列水解反应原理的化学方程式补充完整。

_____Fe2(SO4)3+_____H2O______Fe2(OH)x(SO4)3-+ _____ ______

（5）过程a中水解要严控pH的范围。pH偏小或偏大聚合硫酸铁的产率都会降低，请解释

原因__________。

（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，通常盐基度越高，絮凝效果越好。盐基度B的表达式：（n为物质的量）。为测量聚合硫酸铁的盐基度，进行如下实验操作：

ⅰ.取聚合硫酸铁样品m g，加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，再加

入KF溶液屏蔽Fe3+，使Fe3+不与OH－反应。然后以酚酞为指示剂，用c mol/L的标准NaOH

溶液进行中和滴定，到终点时消耗NaOH溶液V mL。

ⅱ.做空白对照实验，取与步骤ⅰ等体积等浓度的盐酸，以酚酞为指示剂，用c mol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定，到终点时消耗NaOH溶液V0mL。

①该聚合硫酸铁样品中n(OH－) ＝_________mol。

②已知该样品中Fe的质量分数w，则盐基度B＝_______________。

【答案】 (1). H2SO4 (2). Fe3+、Fe2+、H+ (3). 将Fe2+氧化为Fe3+：ClO3—+ 6Fe2++ 6H+=== Cl—+ 6Fe3++ 3H2O (4). 1 (5). x (6). 1 (7). (8). H2SO4 (9). pH偏小时，水解平衡逆向移动，聚合硫酸铁的产率会降低，pH偏大时，Fe2(SO4)3生成Fe(OH)3聚沉，聚合硫酸铁的产率会降低 (10). 10—3cV0－10—3cV (11).

【解析】

【分析】

黄铁矿的烧渣加入酸浸，过滤得到滤液加入废铁屑增大溶液中含铁微粒浓度，过滤得到滤液加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，再加入硫酸经过水解聚合生成聚合硫酸铁。

【详解】（1）聚合硫酸铁（），为了不引入新杂质，酸浸时最合适的酸是H2SO4；

（2）黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，且SiO2不与H2SO4反应，故酸浸后溶液

中主要的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+；

（3）KClO3有强氧化性，加入KClO3的目的将Fe2+氧化为Fe3+：ClO3—+ 6Fe2+ + 6H+ === Cl—+ 6Fe3+ + 3H2O；

（4）由原子守恒可知，定Fe2(SO4)3系数为1，则反应前有3个硫酸根，反应后3-个，则需要加个H2SO4，再配平其他系数，可得Fe2(SO4)3+xH2O Fe2(OH)x(SO4)3-+ H2SO4；

（5）过程a中水解要严控pH的范围，pH偏小时，水解平衡逆向移动，聚合硫酸铁的产率会降低，pH偏大时，Fe2(SO4)3生成Fe(OH)3聚沉，聚合硫酸铁的产率会降低。

（6）①ⅰ.取聚合硫酸铁样品m g，加入过量盐酸，聚合硫酸铁中氢氧根离子会反应一部分HCl。再加入KF溶液屏蔽Fe3+，使Fe3+不与OH－反应。然后以酚酞为指示剂，用c mol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定，到终点时消耗NaOH溶液V mL。滴定消耗的氢氧化钠的物质的量等于过量HCl的物质的量。

ⅱ. 空白对照实验，可知ⅰ.中加入的HCl总物质的量。

综上，与聚合硫酸铁中氢氧根离子反应的n（HCl）=该聚合硫酸铁样品中n(OH－)= 10—3cV0－10—3cV mol；

②n（Fe）=mol，盐基度（n为物质的量）= 。【点睛】本题计算题看似复杂，实则弄清楚滴定的目的再解题不难，第一次滴定是测过量HCl物质的量，第二次滴定是测所有HCl的物质的量，两者的差值即为聚合硫酸铁消耗的HCl 物质的量，即可求该聚合硫酸铁样品中n(OH－)。

10.尿素[CO(NH2)2] 是首个由无机物合成的有机化合物，通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反应如下：

i. 2NH3(l) + CO2(g) (l)（氨基甲酸铵）△H＝－a kJ/mol

ii. (l) (l) + H2O(l) △H＝+b kJ/mol

iii. 2（缩二脲）+NH3 （副反应，程度较小）

（1）实验室制取氨气的化学方程式是__________________。

（2）CO(NH2)2中C为+4价，N的化合价_______。

（3）CO2和NH3合成尿素的热化学方程式为___________________________。

（4）工业上提高氨碳比（），可以提高尿素的产率，结合反应i～iii，解释尿素产

率提高的原因______。

（5）某科研小组模拟工业合成尿素，一定条件下，在0.5L的密闭容器中投入4molNH3和

1molCO2，测得反应中各组分的物质的量随时间变化如图1所示：

①反应进行到10min时，用CO2表示反应i的速率υ(CO2)＝________。

②合成总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素的总反应的快慢由第______步反应决定（填“i”或“ii”）。

（6）我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制H2（装置如图2）。总反应为：CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。

①A电极连接电源的_______极（填“正”或“负”）。

②A电极的电极反应为______。

【答案】 (1). 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2). －3 (3). 2NH3(l) +CO2(g)(l) +H2O(l) △H=(b-a)kJ/mol (4). 提高氨碳比（）有利于反应i、ii正向移动，促进甲基甲酸铵分解生成尿素，有利于反应ⅲ逆向移动，抑制副反应ⅲ的发生，从而提高尿素产率 (5). 0.148mol/(L·min) (6). ii (7). 正(8). CO(NH2)2 －6e—+H2O = N2↑+CO2↑+6H+

【解析】

【分析】

（3）利用盖斯定律计算；

（4）从反应i～iii的平衡移动方向解答；

（5）由图含量变化的斜率大小可判断速率大小；

（6）由总反应方程式和图每个电极产物可判断电极反应。

【详解】（1）实验室由NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热制取氨气，化学方程式是

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

（2）其中H为+1价，由化合物中正负代数和为0，CO(NH2)2中C为+4价，算出N的化合价为－3；

（3）由盖斯定律，CO2和NH3合成尿素的热化学方程式由反应i+反应ii，可得：2NH3(l) +CO2(g)(l) +H2O(l) △H =(b-a)kJ/mol；

（4）从反应i～iii 的平衡移动方向解答：提高氨碳比（）有利于反应i、ii正向移动，促进甲基甲酸铵分解生成尿素，有利于反应ⅲ逆向移动，抑制副反应ⅲ的发生，从而提高尿素产率；

（5）①反应进行到10min时，用CO2表示反应i的速率υ(CO2)＝

=0.148mol/(L·min);

②合成总反应的快慢由慢的一步决定，由图的斜率大小可知，的生成速率比消耗速率快，则合成尿素的总反应的快慢由第ii步反应决定;

（6）①A电极上CO(NH2)2转化生成N2，N化合价升高，失去电子，作为阳极，应该连接电源的正极；

②总反应为：CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑，阳极A电极上N化合价升高，失去电子，电极反应为CO(NH2)2 －6e—+H2O = N2↑+CO2↑+6H+。

11.某实验小组对KSCN的性质进行探究，设计如下实验：

试管中试剂实验滴加试剂现象

Ⅰ

ⅰ.先加1mL 0.1 mol/L FeSO4溶液

ⅱ.再加硫酸酸化的KMnO4溶液ⅰ.无明显现象ⅱ.先变红，后褪色

Ⅱⅲ.先加1mL 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液

ⅳ.再滴加0.5 mL 0.5 mol/L FeSO4溶

液

ⅲ.溶液变红

ⅳ.红色明显变浅

（1）SCN－存在两种结构式，分别为N≡C—S－和S=C=N－，SCN－是二者的互变异构的混合物，请写出N≡C—S－的电子式__________。

（2）用离子方程式表示FeSO4溶液显酸性的原因__________。

（3）①用离子方程式表示实验Ⅰ溶液变红的原因____________________________。

②针对实验Ⅰ中红色褪去的原因，小组同学认为是SCN－被酸性KMnO4氧化为SO42－，并设计如如图实验装置证实了猜想是成立的。其中X溶液是_______，Y溶液是_______，检验产物SO42－的操作及现象是_____________。

（4）针对实验Ⅱ“红色明显变浅”的现象，实验小组进行探究。

甲同学查资料得知：当加入强电解质后，增大了离子间相互作用，离子之间牵制作用增强，即“盐效应”。“盐效应”使Fe3++SCN－[Fe(SCN)]2+平衡体系中的Fe3+跟SCN－结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少，溶液红色变浅。

乙同学认为SCN－可以与Fe2+反应生成无色络合离子，进一步使Fe3++SCN－[Fe(SCN)]2+平衡左移，红色明显变浅，而Mg2+与SCN－难络合，于是乙设计了如下实验：

由此推测，实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是___________________。

（5）工业上测定钛铁合金中钛含量的其中一步反应原理是：以KSCN为指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti（Ⅲ），反应的化学方程式为：

Ti2(SO4)3+2NH4Fe(SO4)2===2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4，则达到滴定终点的实验现象是

______。

【答案】 (1). (2). Fe2++2H2O Fe(OH)2 + 2H+ (3). MnO4—+ 5Fe2++ 8H+ = Mn2++ 5Fe3+ + 4H2O，Fe3+ +3SCN—Fe(SCN)3 (4). 0.1 mol/L KSCN溶液 (5). 硫酸酸化的KMnO4溶液 (6). 一段时间后取少量反应后的KSCN溶液，先加盐酸酸化，再加氯

化钡溶液，出现白色沉淀 (7). 水溶液的稀释使溶液变浅；“盐效应”使Fe3+跟SCN—结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少；SCN—与Fe2+反应生成无色络合离子，三者可能均有 (8). 无色变为红色或溶液变红

【解析】

【分析】

（1）根据结构式即可写电子式；

（2）考查盐类水解；

（3）探究溶液变红后褪色原因，先变红是Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+再与SCN—结合生成Fe(SCN)3。后褪色设计成原电池，从电子转移方向可判断正负极，结合化合价改变可判断电解质溶液；（4）结合实验现象可知三次颜色都变浅，即都有关系；

（5）滴定终点会有铁离子，能跟指示剂反应。

【详解】（1）根据结构式N≡C—S－，可知电子式为；

（2）FeSO4是强酸弱碱盐，显酸性的原因是Fe2+的水解，离子方程式为：Fe2++2H2O Fe(OH)2 + 2H+；

（3）①KMnO4将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+再与SCN—结合生成Fe(SCN)3，溶液变红，离子方程式为MnO4—+ 5Fe2+ + 8H+ = Mn2++ 5Fe3+ + 4H2O，Fe3+ +3SCN—Fe(SCN)3；

②探究SCN－是否被酸性KMnO4氧化为SO42－，设计成原电池，由电子转移方向可知，X溶液所处电极为负极，化合价升高，失去电子。故X溶液是0.1 mol/L KSCN溶液，Y溶液是硫酸酸化的KMnO4溶液。检验产物SO42－的操作及现象是：一段时间后取少量反应后的KSCN溶液，先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，出现白色沉淀；

（4）由三次加入试剂颜色均会变浅且一次比一次更浅可知，实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是水溶液的稀释使溶液变浅；“盐效应”使Fe3+跟SCN—结合成[Fe(SCN)] 2+的机会减少；SCN—与Fe2+反应生成无色络合离子，三者可能均有。

（5）以KSCN为指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti（Ⅲ），反应的化学方程式为：

Ti2(SO4)3+2NH4Fe(SO4)2===2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4，滴定终点有：Fe3++3SCN—Fe(SCN)3，则达到滴定终点的实验现象是无色变为红色或溶液变红。