2020北京市高考压轴卷 化学

2020北京市高考压轴卷 化学

KS5U2020北京市高考压轴卷 化学 可能用到的相对原子质量：‎ H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 I 127‎ 第一部分（选择题 共42分）‎ 本部分共7小题，每小题6分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。‎ ‎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 ‎2．科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续，合成其原理如图所示。下列说法不正确的是 A．过程I得到的Li3N的电子式为 B．过程Ⅱ生成W的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑‎ C．过程Ⅲ涉及的阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O D．过程I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 ‎3．四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示，原子序数之和为48。下列说法不正确的是 X Y Z W A．原子半径(r)大小比较r(X)＞r(Y)‎ B．X和W可形成共价化合物XW3‎ C．W的非金属性比Z的强，所以W氢化物的沸点比Z的高 D．Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强 ‎4．乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品。工业生产乙酸乙酯的方法很多，如图：‎ 下列说法正确的是（　　）‎ A．反应①、②均是取代反应 B．反应③、④的原子利用率均为100％‎ C．与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有2种 D．乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种无色液体可用Na2CO3溶液鉴别 ‎5．将一定量的SO2通人FeCl3溶液中，取混合溶液，分别进行下列实验，能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是 选项 操作 现象 A 加入NaOH溶液 有红褐色沉淀 B 加入Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀 C 加入3酸性KMnO4溶液 紫色褪去 D 加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 有蓝色沉淀 A．A B．B C．C D．D ‎6．用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是(　　)‎ A．若A为浓盐酸，B为KMnO4晶体，C中盛有紫色石蕊溶液，则C中溶液最终呈红色 B．实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用 C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，则C中溶液先产生白色沉淀后沉淀又溶解 D．若A为浓H2SO4，B为Cu，C中盛有澄清石灰水，则C中溶液变浑浊 ‎7．在某温度时，将n mol·L－1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L－1 盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是 A．a点KW＝1.0×10－14‎ B．b点：c(NH4+)＞c(Cl－)＞c(H＋)＞c(OH－)‎ C．25 ℃时，NH4Cl水解常数为(n-1)×10-7(用n表示)‎ D．d点水的电离程度最大 第二部分（非选择题 共58分）‎ 本部分共4小题，共58分。‎ ‎8．(14分)2一氨-3—氯苯甲酸是白色晶体，其制备流程如下：‎ 回答下列相关问题 ‎(1) 的名称是___________，2-氨-3-氯苯甲酸中含N官能团的电子式为___________。‎ ‎(2)反应①中R代表的是___________，反应②的反应类型为___________。‎ ‎(3)如果反应③中KMnO4的还原产物为MnSO4，请写出该反应的化学方程式___________。‎ ‎(4)A的结构简式为___________，⑥的反应条件为___________。‎ ‎(5)符合下列条件的同分异构体的结构简式为___________。‎ a 式量比大42的苯的同系物；‎ b 与酸性KMnO4反应能生成二元羧酸 c 仅有3种等效氢 ‎(6)事实证明上述流程的目标产物的产率很低；据此，研究人员提出将步骤⑥设计为以下三步，产率有了一定提高。‎ 分析产率提高的原因是___________。‎ ‎9．（14分）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V0 mL。‎ ‎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＝_______________。‎ ‎10．（15分）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______。‎ ‎11．（15分）KI用于分析试剂、感光材料、制药和食品添加剂等。‎ 制备原理如下：反应① 3I2 +6KOH = KIO3 +5KI +3H2O反应② 3H2S +KIO3 =3S↓+KI+3H2O 按照下列实验过程，请回答有关问题。‎ ‎（1）启普发生器中发生的化学方程式为______________________________，用该装置还可以制备_________（填一种气体化学式）。‎ ‎（2）关闭启普发生器活塞，打开滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，待观察到 _____________（填现象），停止滴入KOH溶液；然后______（填操作），待KIO3 混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气。‎ ‎（3）滴入硫酸溶液，并对KI混合液水浴加热，其目的是________________________。‎ ‎（4）把KI混合液倒入烧杯，加入碳酸钡，在过滤器中过滤，过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外，还有硫酸钡和_________，其中加入碳酸钡的作用是_______________。合并滤液和洗液，蒸发至析出结晶。滤出经干燥得成品。‎ ‎（5）如果得到3.2g硫单质，则理论上制得的KI为_________g。‎ 答案和解析 ‎1．【KS5U答案】D ‎【KS5U解析】‎ 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．【KS5U答案】D ‎【KS5U解析】‎ A. Li3N是离子化合物，Li+与N3-之间通过离子键结合，电子式为，A正确；‎ B.Li3N与水发生反应产生LiOH、NH3，反应方程式为：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑，B正确；‎ C.在过程Ⅲ中OH-在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，C正确；‎ D.过程Ⅱ的反应为盐的水解反应，没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，D错误；‎ 故合理选项是D。‎ ‎3．【KS5U答案】C ‎【KS5U解析】‎ X、Y、Z、W四种短周期元素，由位置可知，X、Y在第二周期，Z、W在第三周期，设Y的原子序数为y，则X的原子序数为y-1，Z的原子序数为y+8，W的原子序数为y+9，X、Y、Z和W的原子序数之和为48，则y-1+y+y+8+y+9=48，解得y=8，所以Y为O，W为S，Z为Cl，X为N，据此解答。‎ A项，在同一周期内，自左向右原子核吸引核外电子的能力越强，半径逐渐减小，故A项正确；‎ B项，X为N元素，W为Cl元素，可以形成共价化合物NCl3，故B项正确；‎ C项，熔沸点为物质的物理性质，与分子间作用力有关，与非金属性无关，故C项错误；‎ D项，非金属性Zc（OH-），根据电荷守恒可知：c（Cl-）>c（NH4+），溶液中离子浓度大小为：c（Cl-）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH-），故选项B错误；‎ C、根据图象可知，25℃时溶液的pH=7，则：c（H+）=c（OH-）=10-7 mol•L-1，c（NH4+）=c（Cl-）=0.5mol/L，根据物料守恒可知：c（NH3•H2O）=（0.5n-0.5）mol/L，则25℃时NH4Cl水解常数为：K==（n-1）×10-7，故选项C正确；‎ D、b点溶液温度最高，说明此时两溶液恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解促进了水的电离，则a、d两点都抑制了水的电离，则b点水的电离程度最大，故D错误。正确答案选C。‎ ‎8．【KS5U答案】甲苯（1分）（1分）—CH3 （1分） 取代反应（1分） （2分） （2分） Fe和Cl2 （2分） （2分） 占位，减少5号位上H原子的取代（2分）‎ ‎【KS5U解析】由制备流程可知，苯与CH3Cl发生信息反应②生成甲苯，甲苯与浓硫酸和浓硝酸在加热条件下发生硝化反应生成，发生氧化反应生成，‎ 与铁、盐酸发生还原反应生成A，则A为，发生信息1反应生成，在铁作催化剂的条件下，与氯气发生取代反应生成，在酸性条件下水解生成2一氨-3—氯苯甲酸。‎ ‎（1）的名称是甲苯；2－氨－3－氯苯甲酸的结构简式是，其含氮官能团为氨基，氨基的电子式为，故答案为甲苯；；‎ ‎（2）反应①为苯与CH3Cl反应生成甲苯，则R为—CH3；反应②为甲苯与浓硫酸和浓硝酸混酸在加热条件下发生硝化反应生成，故答案为—CH3；；‎ ‎（3）反应③中，KMnO4与发生氧化还原反应，KMnO4被还原为MnSO4，被氧化为，反应的化学方程式为，故答案为；‎ ‎（4）与铁、盐酸发生还原反应生成A，则A为，反应⑥为 在铁作催化剂的条件下，与氯气发生取代反应生成，故答案为；Fe和Cl2；‎ ‎（5）由a可知该物质比甲苯多3个—CH2—，由b可知该物质苯环上有2个取代基，其中取代基为—CH3和—CH2CH2CH3，在苯环上有邻、间、对3种同分异构体，取代基为—CH3和—CH（CH3）2，在苯环上有邻、间、对3种同分异构体，取代基为2个—CH2CH3，在苯环上有邻、间、对3种同分异构体，共9种，其中有3中等效氢的结构简式为，故答案为；‎ ‎（6）产率提高的原因是：占位可减少5号位上H原子的取代，减少副反应产物的生成，使得产率有了一定提高。故答案为占位，减少5号位上H原子的取代。‎ ‎9．【KS5U答案】H2SO4（1分） Fe3+、Fe2+、H+ （3分） 将Fe2+氧化为Fe3+：ClO3—+ 6Fe2+ + 6H+ === Cl—+ 6Fe3+ + 3H2O（2分）1 x 1 H2SO4 （2分） 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（2分） 10—3cV0－10—3cV （2分） （2分） ‎ ‎【KS5U解析】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。‎ ‎（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+xH2OFe2(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）= 。‎ ‎10．【KS5U答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2分） －3（1分） 2NH3(l) +CO2(g)(l) +H2O(l) △H =(b-a)kJ/mol （2分） 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（3分） 0.148mol/(L·min) （2分） ii （1分） 正（1分） CO(NH2)2 －6e—+H2O = N2↑+CO2↑+6H+ （3分） ‎ ‎【KS5U解析】（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．【KS5U答案】ZnS + H2SO4 ═ H2S↑+ Zn SO4（2分） H2 (CO2) （1分） 棕黄色溶液变为无色（2分） 打开启普发生器活塞，通入气体（2分） 使溶液酸化并加热，有利于H2S溢出，从而除去H2S（2分） 硫（2分） 除去多余的硫酸（2分） 33.2g （2分） ‎ ‎【KS5U解析】‎ ‎（1）启普发生器中发生的的反应用于制备H2S， 化学方程式为：ZnS + H2SO4 ═ H2S↑+ Zn SO4 ，属于固体与液体不加热的反应制气装置，用该装置还可以制备H2 (CO2) 等。‎ ‎（2）关闭启普发生器活塞，打开滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，发生① 3I2+6 KOH =a KIO3+5KI+3H2O，待观察到棕黄色溶液变为无色，停止滴人KOH溶液；然后通入H2S，完成反应② 3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O，打开启普发生器活塞，通入气体，待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气。‎ ‎（3）滴人硫酸溶液使溶液酸化，并对KI混合液水浴加热，目的：使溶液酸化并加热，有利于H2S溢出，从而除去H2S。‎ ‎（4）沉淀中有反应②生成的硫，过量的硫酸用碳酸钡除去。‎ 把KI混合液倒入烧杯，加入碳酸钡，在过滤器中过滤，过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外，还有硫酸钡和硫，其中加入碳酸钡的作用是除去多余的硫酸 。合并滤液和洗液，蒸发至析出结晶，滤出经于燥得成品。‎ ‎（5）如果得到3.2g硫单质，则理论上制得的KI为：‎ 反应① 3I2+6 KOH =1KIO3+5KI+3H2O 反应② 3H2S+KIO3=3S↓+KI+3H2O得关系式 S～2KI ‎ 32 2×166‎ ‎3.2g m m= 33.2g