北京市西城区2024届高三下学期4月一模试题 化学 Word版含答案

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2024.4
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 O 16
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．中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维
量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A．碳、硅、锗属于同主族元素
B．第一电离能：C＞Si
C．红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D．硅和锗常用作半导体材料
2．下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态N原子的轨道表示式：
B．SO3的VSEPR模型：
C．Cl—Cl的p-p σ键的形成：
D．用电子式表示HCl的形成过程：
3．下列物质的结构或性质不能解释其用途的是
4．下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液的pH减小的是
A．向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体
B．向NaHCO3溶液中通入少量HCl气体
C．向水中通入少量NO2气体
D．向饱和H2S溶液中通入少量SO2气体
5．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．NaOH溶液与醋酸溶液反应：OH－ + H+ === H2O
电解
B．CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应：Cu2++ SO2− 4+ Ba2++ 2OH－=== BaSO4↓ + Cu(OH)2↓
C．电解饱和食盐水：2Cl－+ 2H+ ===== Cl2↑+ H2↑
D．向FeI2溶液中通入过量的Cl2：2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ + 2Cl－
6．抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效，其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A．分子内只含有1个手性碳原子
B．分子内含有4种含氧官能团
C．分子间可形成氢键
D．可发生取代反应和加成反应
7．下列实验不能达到对应目的的是
8．苯与液溴反应生成溴苯，其反应过程的能量变化如图所示。
下列关于苯与Br2反应的说法不正确的是
A．FeBr3可作该反应的催化剂
B．将反应后的气体依次通入CCl4和AgNO3溶液以检验产物HBr
C．过程②的活化能最大，决定总反应速率的大小
D．总反应的H＜0，且H＝E1 - E2 + E3
9．还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解
得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b。下列说法正确
高温
的是
A．铁与水蒸气反应：2Fe + 3H2O(g) ===== Fe2O3 + 3H2
B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2
C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说
明铁粉未完全反应
D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体
中含有Fe2O3
10．硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为SiO2）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。
已知：电负性：Si＜H
下列说法不正确的是
A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热
B．Ⅱ中主要反应有：MgO + 2HCl === MgCl2 + H2O、Mg2Si + 4HCl === 2MgCl2 + SiH4↑
C．为防止SiH4自燃，Ⅱ需隔绝空气
D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性
11．含氟高分子是良好的防水涂层材料，某含氟高分子P的合成路线如下。
下列说法不正确的是
A．合成高分子P的聚合反应为加聚反应
B．X及其反式异构体的分子内所有的碳原子均处在同一平面上
C．X与试剂a反应每生成1 ml Y，同时生成1 ml H2O
D．将Z（乙烯基苯）替换成对二乙烯基苯可得到网状高分子
12．双极膜可用于电解葡萄糖（C6H12O6）溶液同时制备山梨醇（C6H14O6）和葡萄糖酸（C6H12O7）。电解原理示意图如下（忽略副反应）。
已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分别得到H+和OH－。
注：R为 —C5H11O5
下列说法不正确的是
A．右侧的电极与电源的正极相连
B．阴极的电极反应：C6H12O6 + 2e− + 2H+ === C6H14O6
C．一段时间后，阳极室的pH增大
D．每生成1 ml山梨醇，理论上同时可生成1 ml葡萄糖酸
13．研究[C(NH3)6]SO4溶液的制备、性质和应用。
① 向CSO4溶液中逐滴加入氨水，得到[C(NH3)6]SO4溶液。
② 分别将等浓度的CSO4溶液、[C(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，
加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。
③ [C(NH3)6]SO4溶液可处理含NO的废气，反应过程如下。
下列说法正确的是
A．①中，为避免CSO4溶液与氨水生成C(OH)2沉淀，可先加入适量的(NH4)2SO4溶液
B．②中，CSO4溶液中的C2+浓度比[C(NH3)6]SO4溶液中的高，CSO4的还原性
比[C(NH3)6]SO4的强
C．③中，[C(NH3)6]2+转化为 [(NH3)5C-O-O-C(NH3)5]4+，C元素的化合价不变
D．③中，降低pH可显著提高NO的脱除率
14．利用碘量法测定某纯净水样中溶解O2的含量，实验如下（加入的试剂已除去O2）。
步骤1水样中O2的固定：用250 mL的水瓶盛满水样，加入1.0 mL 2 ml/L MnSO4溶液，再加入含9 ml/L NaOH溶液和1.8 ml/L KI溶液的混合液2.0 mL，部分水样溢出，立即盖好瓶盖，翻转摇匀，生成白色沉淀Mn(OH)2，随即有棕色沉淀MnO(OH)2生成。
步骤2生成I2：当水样中的沉淀沉降到距瓶口三分之一以下时，缓缓加入适量稀H2SO4至液面下，部分溶液溢出，立即盖好瓶盖，翻转摇动，至沉淀完全溶解，得到黄色溶液。
步骤3测定及计算：用碘量法测出步骤2中生成的I2为b ml，进而计算出纯净水样中溶解O2的含量。
已知：O2直接氧化I－的反应速率很慢。
下列说法不正确的是
A．步骤1中，用注射器加入试剂时应将细长针头插到液面下一定距离
B．步骤2中，生成I2的反应：MnO(OH)2 + 4H+ + 2I－ === Mn2+ + I2 + 3H2O
C．步骤2中，部分溶液溢出不影响测定纯净水样中溶解O2的含量
D．步骤3中，经计算，该纯净水样中含有O2的浓度为
第二部分
本部分共5题，共58分。
15．（11分）某钠离子电池以NaClO4的碳酸丙烯酯溶液作电解质溶液，Nax[MnFe(CN)6]作正极材料，Na作负极材料。
（1）CO2与环氧丙烷（ ）在一定条件下反应制得碳酸丙烯酯。
① CO2是______（填“极性”或“非极性”）分子。
② 环氧丙烷中，O原子的杂化轨道类型是______杂化。
③ 沸点：环氧丙烷______ CO2（填“＞”或“＜”），解释其原因：______。
（2）MnCl2溶液与Na4[Fe(CN)6]溶液混合可制备Nax[MnFe(CN)6]晶体。
① 基态Mn原子的电子排布式是______。
② CN－的性质与卤素离子相近，被称为拟卤离子，(CN)2被称为拟卤素。
ⅰ．(CN)2与H2O反应的生成物的结构式分别是H—C≡N、______。
ⅱ．HCN有酸性但乙炔无明显酸性，HCN的酸性比乙炔的强的原因是______。
③ 为防止晶体缺陷过多，制备时反应需缓慢且平稳。先将MnCl2溶液与柠檬酸钠（Na3C6H5O7）溶液混合，发生反应：3Mn2+ + 2C6H5O3− 7Mn3(C6H5O7)2，再加入Na4[Fe(CN)6]溶液以制备Nax[MnFe(CN)6]晶体。阐述制备晶体过程中柠檬酸钠溶液的作用：______。
（3）钠离子电池的正极材料Nax[MnFe(CN)6]在充、放电过程中某时刻的晶胞示意图如下。
① Nax[MnFe(CN)6]中存在的化学键有配位键、______。
② 该时刻的晶胞所示的Nax[MnFe(CN)6]中，x＝______。
16．（13分）以方铅矿（主要含PbS、FeS）和废铅膏（主要含PbO2、PbO）为原料联合提
铅的一种流程示意图如下。
ⅱ．
已知：ⅰ．PbCl2 (s)+ 2Cl－(aq) [PbCl4]2−(aq) ΔH＞0
（1）浸出
90 ℃时，加入过量的盐酸和MgCl2溶液的混合液将铅元素全部以[PbCl4]2−形式浸出。
△
① “浸出”过程中，发生的主要反应有：
△
Ⅰ．FeS + 2H+ === Fe2+ + H2S↑
Ⅱ．PbO2 + PbS + 4H+ + 8Cl－ === 2[PbCl4]2− + S + 2H2O
Ⅲ．______（浸出PbO的离子方程式）
△
② Ⅰ生成的Fe2+作Ⅱ的催化剂使浸出速率增大，其催化过程可表示为：
ⅰ．2Fe2+ + PbO2 + 4H+ + 4Cl－ === 2Fe3+ + [PbCl4]2− + 2H2O
ⅱ．______（离子方程式）
③ 充分浸出后，分离出含[PbCl4]2−溶液的方法是______。
（2）结晶
向含[PbCl4]2−的溶液中加入适量的冷水结晶获得PbCl2，结合浓度商（Q）与平衡常数（K）的影响因素及大小关系，解释加入冷水的作用：______。
（3）脱氯碳化
室温时，向NH4HCO3溶液中加入少量浓氨水调至pH＝10，然后加入PbCl2固体进行脱氯碳化。
① 随着脱氯碳化反应进行，溶液的pH______（填“增大”“减小”或“不变”）。
② 脱氯碳化过程中，检测到Pb(OH)2。PbCl2浊液转化为Pb(OH)2的最低pH＝
______。（≈1.6）
（4）还原
将PbO溶于NaOH溶液可制备NaHPbO2，反应：PbO + OH－=== HPbO－ 2。制备高纯铅的原电池原理示意图如右图所示。
① 获得高纯铅的电极是______（填“正极”或
“负极”）。
② 电池的总反应的离子方程式是______。
③ 从物质和能量利用的角度说明该工艺的优点：
______。
17．（13分）化合物K有抗高血压活性，其合成路线如下。
已知：
（1）A为芳香族化合物，A的名称是______。
（2）B→D的化学方程式是______。
（3）G的结构简式是______。
（4）E属于酯，E的结构简式是______。
（5）K中能与NaOH溶液反应的官能团有______。
a．碳碳双键 b．酯基 c．酰胺基
（6）D也可由间硝基甲苯通过电解法制得，主要物质转化关系如下。
已知：电解效率η的定义：
① Ⅱ中，生成Q的离子方程式是______。
② 若电解产生的Ce(OH)3+使间硝基甲苯通过两步氧化完全转化为D，当电极
通过1 ml e−，生成a ml D时，η(D)＝______。
（7）以D、F和CO(NH2)2为原料，“一锅法”合成G的转化过程如下。
M的结构简式是______，M→N的反应类型是______。
18．（10分）烟气脱硝技术是环境科学研究的热点。实验室模拟O3将烟气中的NO深度氧
化为N2O5，并进一步将N2O5转化获得含氮产品，流程示意图如下。
深度氧化器中发生的反应：
ⅰ．NO(g) + O3(g) === NO2(g) + O2(g)ΔH1＝－a kJ/ml
ⅱ．NO2(g) + O3(g) === NO3(g) + O2(g)ΔH2＝－b kJ/ml
ⅲ．NO2(g) + NO3(g) N2O5(g) ΔH3＝－c kJ/ml（a、b、c＞0）
（1）NO被O3深度氧化，补全热化学方程式：
2NO(g) + 3O3(g) N2O5(g) + 3O2(g) ΔH＝______ kJ/ml
（2）一定条件下，不同温度时，N2O5的浓度随时间的变化如图1所示。
① T1 ______ T2（填“＞”或“＜”）。
② 8 s时，N2O5的浓度不同的原因是______。
（3）一定条件下，NO的初始浓度为200 ppm时，
不同反应时间，深度氧化器中NO2的浓度随
图1
n(O3)∶n(NO)的变化如图2所示。反应过程
中NO3的浓度极低。
① n(O3)∶n(NO)＜1.0时，深度氧化器中发生的
反应主要是______（填“ⅰ”“ⅱ”或“ⅲ”）。
② 0.9 s、n(O3)∶n(NO)＞1.0时，NO2的浓度随
n(O3)∶n(NO)变化的原因是______。
（4）80 ℃、n(O3)∶n(NO)＝1.5且恒压的条件下进行
图2
烟气处理，烟气达到排放标准所需深度氧化的时间仍较长。
结合（3），保持上述条件不变，解决这一问题可采取的措施及目的分别是______。
（5）深度氧化后的烟气通过吸收器完全转化为硝酸盐产品，产品浓度的测定方法如下。

已知NO－ 3、MnO－ 4的还原产物分别是NO、Mn2+。产品中NO－ 3的物质的量浓度为______ml/L。
19．（11分）某小组同学探究硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液与某些常见金属离子的反应。
已知：ⅰ．[Cu(S2O3)2]2−（淡绿色）、[Fe(S2O3)3]3−（紫黑色）、[Ag(S2O3)2]3−（无色）
ⅱ．S4O2− 6在酸性溶液中转化为SO2− 4、S和SO2。
ⅲ．BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
（1）将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3，离子方程式是______。
（2）研究Na2S2O3与某些常见金属离子的反应，进行如下实验。
① 取Ⅰ中的浊液，离心分离，经检验，沉淀是Cu2S和S的混合物，清液中存在SO2− 4。
△
ⅰ．补全Ⅰ中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式：
2Cu2+ + 2S2O2− 3+□______ === □ ______↓+□______↓+□______+ 4H+
ⅱ．查阅资料可知，常温时，生成黑色沉淀反应的平衡常数很大，但仍需水浴加热至50 ℃以上才出现沉淀，原因是______。
② Ⅱ中，S2O2− 3被Fe3+氧化的主要产物是S4O2− 6，还有很少量的SO2− 4。取Ⅱ中的无色溶液进行如下实验证实了此结论。
用H2O代替Ⅱ中的FeCl3溶液，重复上述实验，CS2溶解后几乎无固体剩余。
ⅰ．仅由溶液1中加入足量的盐酸后得到沉淀2，不能说明Ⅱ中生成了S4O2− 6，理由是______。
ⅱ．补全实验方案证实上述结论：将沉淀1洗净，______。
③ 向Ⅲ的无色溶液中继续加入0.5 mL 0.1 ml/L AgNO3溶液，产生白色沉淀Ag2S2O3。静置，得到黑色沉淀Ag2S，同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是______。
（3）软硬酸碱原理认为，Ⅲ中，Ag+为软酸，S2O2− 3为软碱，S2−是比S2O2− 3更软的碱，可解
释S2O2− 3与Ag+反应的最终产物为Ag2S。由此推测，Ⅰ中，Cu+和Cu2+，______是更
软的酸。
参考答案
第一部分（共42分）
第二部分（共58分）其他合理答案参照本标准给分。
15．（11分）
（1）① 非极性（1分） ② sp3（1分）
③ ＞（1分）
二者均为分子构成的物质，环氧丙烷的相对分子质量更大，分子的极性更大，范德华力更大（1分）
（2）① 1s22s22p63s23p63d54s2（1分）
② ⅰ．H—O—C≡N（1分）
ⅱ．N原子的电负性大，—CN具有吸电子效应，使HCN中H—C的极性更大，更易断裂（1分）
③ 柠檬酸钠与Mn2+反应生成Mn3(C6H5O7)2，降低了Mn2+的浓度，使制备晶体的反应速率减小；随着反应进行，Mn2+的浓度降低，3Mn2+ + 2C6H5O3− 7Mn3(C6H5O7)2逆向进行，释放出Mn2+，使制备晶体的反应缓慢且平稳（2分）
（3）① 离子键、（极性）共价键（1分） ② 1（1分）
△
16．（13分）
△
（1）① PbO + 2H+ + 4Cl－ === [PbCl4] 2− + H2O（2分）
② 2Fe3++ PbS + 4Cl－ === 2Fe2++[PbCl4] 2−+ S（2分）
③ 趁热过滤（1分）
（2）PbCl2(s) + 2Cl－(aq) [PbCl4]2−(aq)的ΔH＞0，加入冷水，温度降低，K减小，溶液被稀释，Q增大，Q＞K，平衡逆向移动，析出PbCl2晶体（2分）
（3）① 减小（1分）②7.5（1分）
（4）① 正极（1分） ② HPbO－ 2+ H2 === Pb + OH－ + H2O（1分）
③ NaOH可循环使用，制备高纯铅的过程中获得电能（2分）
17．（13分）
（1）甲苯（2分） （2） （2分）
（3） （1分） （4）CH3COOC2H5 （1分） （5）bc（2分）
（6）
① （2分）
② 4a × 100%（1分）
（7） （1分） 加成反应（1分）
18．（10分）
（1）－(2a+b+c) （1分）
（2）① ＜（2分）
② 8 s时反应已达到平衡状态，O3将NO深度氧化为N2O5是放热反应，温度越高，越不利于反应正向进行，生成N2O5的浓度越低（2分）
（3）① ⅰ（1分）
② 0.9 s、n(O3)∶n(NO)＞1.0时， n(O3)∶n(NO)增大，使υii增大，υⅲ增大，从
而使NO2的浓度减小（1分）
（4）使用适宜的催化剂，以增大ⅱ的反应速率（2分） （5）（1分）
沸腾
19．（11分）
△
（1）SO2− 3+ S ===== S2O2− 3（2分）
（2）① ⅰ．2Cu2+ + 2S2O2− 3+ 2H2O === Cu2S↓+ S↓+ 2SO2− 4+ 4H+（2分）
ⅱ．室温下，该反应速率小，加热增大了反应速率（1分）
② ⅰ．无色溶液中含有S2O2− 3，BaS2O3微溶于水，溶液1中含有的S2O2− 3与盐酸反应生成的S也存在于沉淀2中（1分）
ⅱ．加入足量的盐酸，充分反应后过滤，将不溶物用CS2充分溶解，得固体2，
固体2的质量比固体1的小（2分）
③ Ag2S2O3 + H2O === Ag2S + H2SO4（2分） （3）Cu+（1分）
选项
结构或性质
用途
A
植物油可加氢硬化
植物油可制肥皂
B
Al3+水解生成Al(OH)3胶体
明矾可作净水剂
C
金属原子核外电子跃迁
烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
D
聚丙烯酸钠中含有亲水基团
聚丙烯酸钠可作高分子吸水材料
选项
A
B
C
D
实验
目的
比较Na2CO3 和NaHCO3的热稳定性
比较氧化性：
Cl2＞Br2＞I2
比较苯和甲苯
的化学性质
比较Fe和Cu
的金属活动性
物质
PbCl2
PbCO3
Pb(OH)2
Ksp
1.6×10−5
1.2×10−14
1.6×10−15
序号
X溶液
现象
Ⅰ
CuCl2溶液
溶液变为淡绿色，水浴加热至50 ℃以上，逐渐析出黑色沉淀
Ⅱ
FeCl3溶液
溶液变为紫黑色，片刻后溶液变为无色
Ⅲ
AgNO3溶液
逐滴加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，振荡后沉淀溶解，得无色溶液
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
D
A
C
B
A
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
B
D
C
C
A
D