北京市朝阳区届高三上学期期中质量检测化学试题解析版.docx

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北京市朝阳区届高三上学期期中质量检测化学试题解析版

北京市朝阳区2020~2021学年度第一学期期中质量检测

高三化学试卷

（考试时间：

90分钟满分：

100分）2020.11

可能用到的相对原子质量：

H1C12O16Na23Cl35.5Fe56

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。

1.2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。

火星车所涉及的下列材料中属于金属材料的是（）

A.探测仪镜头材料——二氧化硅

B.车轮材料——钛合金

C.温控涂层材料——聚酰胺

D.太阳能电池复合材料——石墨纤维和硅

【答案】B

【解析】

【详解】A．二氧化硅是非金属氧化物，故A不符合题意；

B．钛合金是金属材料，故B符合题意；

C．聚酰胺是有机高分子材料，故C不符合题意；

D．石墨纤维和硅是非金属材料，故D不符合题意。

综上所述，答案为B。

2.下列有关化学用语表述正确的是（）

A.中子数为16的硫原子：

B.纯碱的化学式：

NaHCO3

C.CO2的电子式：

D.Al3+的结构示意图：

【答案】A

【解析】

【详解】A．中子数为16的硫原子的质量数为16+16=32，所以符合为

，故A正确；

B．纯碱为碳酸钠，化学式为Na2CO3，故B错误；

C．CO2分子中C原子与每个O原子共用两对电子，电子式为

，故C错误；

D．Al3+核外有10个电子，结构示意图为

，故D错误；

综上所述答案为A。

3.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A.常温下，将7.1gCl2通入水中，转移的电子数为0.1NA

B.1L0.1mol·L－1乙酸溶液中含H＋的数目为0.1NA

C.标准状况下，22.4LCH4完全燃烧后恢复至原状态，所得产物中气体分子数为3NA

D.25℃时，1LpH＝11的Na2CO3溶液中由水电离出的OH-的数目为0.001NA

【答案】D

【解析】

【详解】A.常温下，将7.1gCl2的物质的量为

=0.1mol，通入水中后Cl2不能完全反应，转移的电子数小于0.1NA，故A错误；

B.乙酸是弱酸在水溶液中不完全电离，1L0.1mol·L－1乙酸溶液中含H＋的数目远小于0.1NA，故B错误；

C.标准状况下，22.4LCH4的物质的量为1mol，完全燃烧后恢复至原状态是水不是气体，所得产物中气体分子数为NA，故C错误；

D.25℃时，碳酸钠溶液中OH-全部来自水电离，1LpH＝11的Na2CO3溶液中c（OH-）=

=10-3mol/L，Na2CO3溶液中由水电离出的n（OH-）=10-3mol/L

1L=0.001mol，个数为0.001NA，故D正确；

故选D。

4.下列实验所涉及反应的离子方程式不正确的是（）

A.向氯化铁溶液中加入铁粉：

2Fe3++Fe=3Fe2+

B.向硫酸铝溶液中加入过量氨水：

Al3++4OH-=AlO

+2H2O

C.向草酸溶液中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液：

2

+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

D.向海带灰浸出液中滴加几滴硫酸酸化的过氧化氢溶液：

2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O

【答案】B

【解析】

【详解】A.向氯化铁溶液中加入铁粉，Fe粉将Fe3+还原成Fe2+，离子方程式为：

2Fe3++Fe=3Fe2+，故A正确；

B.向硫酸铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：

Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3

+3

，故B错误；

C.向草酸溶液中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液生成二氧化碳和二价锰离子，离子方程式为：

2

+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故C正确；

D.向海带灰浸出液中滴加几滴硫酸酸化的过氧化氢溶液碘离子被氧化成碘单质，离子方程式为：

2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故D正确；

故选B。

5.用下列仪器或装置（夹持装置略）进行实验，不能达到实验目的的是（）

A．实验室制取氨气

B．分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液

C．制备无水氯化镁

D．证明醋酸为弱酸

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A．实验室制取氨气的药品为氯化铵和氢氧化钙固体，不能直接加热氯化铵，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，氯化氢和氨气在试管口反应生成氯化铵，得不到氨气，故A符合题意；

B．乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，乙酸乙酯密度比水密度小，用分液漏斗分离乙酸乙酯和碳酸钠溶液，故B不符合题意；

C．氯化镁属于强酸弱碱盐，能够发生水解，溶液显酸性，加入酸能够抑制氯化镁的水解；在HCl气流中加热MgCl2∙6H2O得到氯化镁，故C不符合题意；

D．醋酸钠溶液的pH为8.6，说明该盐显碱性，醋酸钠为强碱弱酸盐，说明醋酸是弱酸，故D不符合题意。

综上所述，答案为A。

6.短周期元素G、M、W、X、Y、Z的原子半径及其最高正化合价随原子序数递增的变化如图所示：

下列说法正确的是（）

A.碱性：

GOH＞XOHB.还原性：

HW＞HZ＞H2Y

C.酸性：

HZO4＜H2YO4D.离子半径：

M3-＞W-＞X+

【答案】D

【解析】

【分析】

G、M、W、X、Y、Z都是短周期元素，结合原子序数和最高正化合价可以推知，G为Li元素，M为N元素，W为F元素，X为Na元素，Y为S元素，Z为Cl元素，以此解答。

【详解】A.Na元素的金属性大于Li元素的金属性，则碱性：

GOH＜XOH，故A错误；

B.由分析可知，W为F元素，Y为S元素，Z为Cl元素，非金属性W＞Z＞Y，则对应氢化物的还原性：

HW＜HZ＜H2Y，故B错误；

C.非金属性：

Cl＞S，则最高价含氧酸的酸性：

HClO4＞H2SO4，故C错误；

D.N3-、F-、Na+的核外电子结构相同，核电荷数越大，半径越小，则离子半径：

N3-＞F-＞Na+，故D正确；

故选D。

7.海洋生物参与氮循环过程如图所示：

下列说法不正确的是（）

A.反应②中有极性键断裂和非极性键生成

B

反应③中可能有氧气参与反应

C.反应①～⑤中包含3个氧化还原反应

D

等量NO2-参加反应，反应④转移电子数目比反应⑤多

【答案】C

【解析】

【详解】A.反应②中NH2OH

N2H4，NH2OH中极性键断裂，N2H4中有非极性键生成，故A正确；

B.反应③中N2H4

N2，N元素化合价上升，N2H4是还原剂，可能需要氧化剂O2参与反应，故B正确；

C.反应①～⑤中②、③、④、⑤是氧化还原反应，故C错误；

D.④中N元素由+3价降低到-1价，⑤中N元素由+3价降低到0价，等量NO2-参加反应，反应④转移电子数目比反应⑤多，故D正确；

故选C。

8.生物质废物能源化的研究方向之一是热解耦合化学链制高纯H2，工艺流程示意图如下。

下列说法不正确的是（）

A.燃料反应器中Fe2O3固体颗粒大小影响其与CO、H2反应的速率

B.蒸汽反应器中主要发生

反应为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

C.从蒸汽反应器所得H2和H2O的混合物中液化分离H2O，可获得高纯H2

D.当n（CO）:

n（H2）=1:

1时，为使Fe2O3循环使用，理论上需要满足n（CO）:

n（O2）=2:

1

【答案】D

【解析】

【详解】A．燃料反应器中Fe2O3固体颗粒越小，接触面积越大，反应速率越快，故A正确；

B．根据图示，蒸汽反应器中铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生的反应为3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2，故B正确；

C．H2O的沸点比H2的沸点高得多，从蒸汽反应器所得H2和H2O的混合物中液化分离H2O，可获得高纯H2，故C正确；

D．根据氧元素守恒，反应体系有水蒸气通入，为使Fe2O3循环使用，理论上n（CO）:

n（O2）>2:

1，故D错误；

选D。

9.热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺是能源研究领域的重要课题。

根据下图所给数据，下列说法正确的是（）

A.图1反应若使用催化剂，既可以改变反应路径，也可以改变其∆H

B.图2中若H2O的状态为气态，则能量变化曲线可能为①

C.图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量高

D.由图1、图2和图3可知，H2S（g）=H2（g）+S（s）ΔH=+20kJ·mol-1

【答案】D

【解析】

【详解】A.催化剂不改变反应热，故A错误；

B.H2O（g）的能量高于H2O（l）的能量，故B错误；

C.图3反应中反应物的总能量比生成物的总能量低，故C错误；

D.由图1：

SO2（g）+I2（s）+2H2O（l）=2HI（aq）+H2SO4（aq）∆H=-151kJ·mol-1；由图2：

SO2（g）+S（s）+2H2O（l）=H2S（g）+H2SO4（aq）∆H=-+61kJ·mol-1；由图3：

H2（g）+2I2（s）=2HI（aq）∆H=+110kJ·mol-1，根据盖斯定理可知H2S（g）=H2（g）+S（s）ΔH=+20kJ·mol-1，故D正确；

故选D。

10.实验小组同学制备KClO3并探究其性质，过程如下：

下列说法不正确的是（）

A.可用饱和NaCl溶液净化氯气

B.生成KClO3的离子方程式为3Cl2+6OH－

+5Cl－+3H2O

C.推测若取少量无色溶液a于试管中，滴加稀H2SO4后，溶液仍为无色

D.上述实验说明碱性条件下氧化性Cl2＞KClO3，酸性条件下氧化性：

Cl2＜KClO3

【答案】C

【解析】

【详解】A．氯气中含有挥发出的HCl，可用饱和NaCl溶液吸收会发出的HCl，达到净化氯气的目的，故A正确；

B．Cl2和KOH在加热条件下反应生成KClO3，其离子方程式为3Cl2+6OH－

+5Cl－+3H2O，故B正确；

C．推测若取少量无色溶液a于试管中，滴加稀H2SO4后，发生的离子反应为

+6I－+6H＋＝3I2+Cl－+3H2O，溶液紫色，故C错误；

D．根据B选项分析得到上述实验说明碱性条件下氧化性Cl2＞KClO3，酸性KClO3和HCl反应生成氯气，因此酸性条件下氧化性：

Cl2＜KClO3，故D正确。

综上所述，答案为C。

11.25℃时，在20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液，pH变化曲线如下图所示：

下列说法不正确的是（）

A.若用10mLH2O代替10mLNaOH溶液，所得溶液pH小于a点

B.b点溶液中微粒浓度：

c（Na+）>c（CH3COO－）>c（CH3COOH）

C.a点→c点的过程中n（CH3COO-）持续增大

D.若向a点对应的溶液中滴加1滴0.1mol·L-1NaOH溶液或1滴0.1mol·L-1醋酸溶液，pH变化均不大

【答案】B

【解析】

【详解】A.若用10mLH2O代替10mLNaOH溶液，相比之下CH3COOH溶液中氢离子浓度下降幅度减小，所得溶液pH小于a点，故A正确；

B.b点时溶液中存在电荷守恒：

c（CH3COO－）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+），b点溶液呈中性c（H+）=c（OH-），则c（CH3COO－）=c（Na+），故B错误；

C.c点醋酸和NaOH完全反应，a点→c点的过程中，随着NaOH的增多，平衡CH3COOH

CH3COO－+H+一直向右移动，n（CH3COO-）持续增大，故C正确；

D.酸碱中和滴定中接近滴定终点，pH出现突变，a点加入10mLNaOH溶液，距离滴定终点还很远，此时向a点对应的溶液中滴加1滴0.1mol·L-1NaOH溶液或1滴0.1mol·L-1醋酸溶液，pH变化均不大，故D正确；

故选B。

12.向体积为10L的恒容密闭容器中通入1.1mol CH4（g）和1.1 mol H2O（g）制备H2，反应原理为CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）ΔH=+206.2kJ·mol-1。

在不同温度（Ta、Tb）下测得容器中n（CO）随时间的变化曲线如图所示：

下列说法正确的是（）

A.温度Ta＜Tb

B.Ta时，0~4min内υ（CH4）=0.25mol·L-1·min-1

C.Tb时，若改为恒温恒压容器，平衡时n（CO）＞0.6mol

D.Tb时，平衡时再充入1.1molCH4，平衡常数增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．平衡后，从Tb到Ta，n（CO）增大，说明平衡正向移动，则说明是升温，因此温度Tb＜Ta，故A错误；

B．Ta时，4min时n（CO）＝1mol，0~4min内

，故B错误；

C．Tb时，平衡时n（CO）＝0.6mol，若改为恒温恒压容器，由于反应是体积增大的反应，相当于在原来基础上降低压强，平衡正向移动，因此平衡时n（CO）＞0.6mol，故C正确；

D．Tb时，温度不变，平衡时即使再充入1.1molCH4，平衡常数也不变，故D错误。

综上所述，答案为C。

13.我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜（由a、b膜复合而成）层间的H2O解离成H+和OH-，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。

当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示：

下列说法不正确的是（）

A.闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn+4OH−-2e−=Zn（OH）

B.闭合K1时，反应一段时间后，NaCl溶液的pH减小

C.闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连

D.闭合K2时，H+通过a膜向Pd电极方向移动

【答案】D

【解析】

【分析】

闭合K1时为原电池，Zn被氧化作负极，CO2被还原作正极；闭合K2时为电解池，则此时Zn电极发生还原反应为阴极，Pd电极上发生氧化反应为阳极。

【详解】A．闭合K1时，Zn被氧化作负极，原电池中阴离子流向负极，所以OH-通过b膜移向Zn，负极上Zn失去电子结合氢氧根生成Zn（OH）

，电极方程式

Zn+4OH−-2e−=Zn（OH）

，故A正确；

B．闭合K1时，Pd电极为正极，氢离子透过a膜移向Pd电极，CO2得电子后结合氢离子生成HCOOH，所以NaCl溶液pH减小，故B正确；

C．闭合K2时，Pd电极上发生氧化反应为阳极，与直流电源正极相连，故C

正确；

D．闭合K2时，Pd电极为阳极，氢离子为阳离子应移向阴极，故D错误；

综上所述答案为D。

14.实验小组研究Na与CO2的反应，装置、步骤和现象如下：

实验步骤和现象：

i.通入CO2至澄清石灰水浑浊后，点燃酒精灯。

ii.一段时间后，硬质玻璃管中有白色物质产生，管壁上有黑色物质出现。

检验CO的试剂未见明显变化。

iii.将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生；过滤，向滤液中加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀；再次过滤，滤液呈碱性；取白色沉淀加入盐酸，产生气体。

iv.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热，生成能使品红溶液褪色的气体。

下列说法不正确的是（）

A.步骤i的目的是排除O2的干扰

B.步骤iii证明白色物质是Na2CO3

C.步骤iv发生反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）

CO2↑+2SO2↑+2H2O

D.根据以上实验推测：

CO2与金属K也可以发生反应并被还原

【答案】B

【解析】

【详解】A.通入CO2至澄清石灰水浑浊后，可以排除试管内原有氧气的干扰，故A正确；

B.将硬质玻璃管中的固体溶于水，未见气泡产生，说明不存在Na2O2；向滤液中加入过量BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，产生气体说明白色固体中存在Na2CO3；再次过滤，滤液呈碱性，说明白色固体中也存在Na2O，故B错误；

C.黑色物质是C，C和浓硫酸在加热条件下发生反应：

C+2H2SO4（浓）

CO2↑+2SO2↑+2H2O，故C正确；

D.K和Na都是IA族的碱金属，化学性质相似，且K比Na更加活泼，根据以上实验推测：

CO2与金属K也可以发生反应并被还原，故D正确；

故选B。

第二部分

本部分共5题，共58分。

15.中国传统的农具、兵器曾大量使用铁，铁器的修复是文物保护的重要课题。

战国时期的铁制农具

（1）潮湿环境中，铁器发生电化学腐蚀的负极反应式是_______。

（2）铁器表面氧化层的成分有多种，性质如下：

成分

Fe3O4

FeO（OH）

FeOCl

性质

致密

疏松

疏松

①Fe（OH）2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是_______。

②在有氧条件下，Fe3O4在含Cl–溶液中会转化为FeOCl，将相关反应的离子方程式补充完整：

4Fe3O4+O2+_________+____H2O===___FeOCl+__________

（3）化学修复可以使FeOCl转化为Fe3O4致密保护层：

用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡锈蚀的铁器，一段时间后取出，再用NaOH溶液反复洗涤。

①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO（OH），推测溶解度FeOCl_____FeO（OH）（填“＞”或“＜”）。

②Na2SO3的作用是_______。

③检验FeOCl转化完全的操作和现象是_______。

【答案】

（1）.Fe–2e-=Fe2+

（2）.6Fe（OH）2+O2=2Fe3O4+6H2O（3）.12（4）.Cl-（5）.6（6）.12（7）.12（8）.OH-（9）.＞（10）.作还原剂，将FeOCl还原为Fe3O4（11）.取最后一次的洗涤液于试管中，加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀产生，证明FeOCl转化完全

【解析】

【详解】

（1）钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：

Fe-2e-=Fe2+；

（2）①Fe（OH）2被空气氧化为Fe3O4的化学方程式是：

6Fe（OH）2+O2=2Fe3O4+6H2O；

②Fe3O4在含Cl–溶液中会转化

FeOCl，Fe元素化合价升高，O元素化合价降低，根据得失电子守恒和原子守恒可以配平方程式为：

4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O=12FeOCl+12OH-；

（3）①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO（OH），根据沉淀转化的规律：

溶解度小的转化为溶解度更小的，可知溶解度FeOCl＞FeO（OH）；

②FeOCl转化为Fe3O4的过程中，Fe元素化合价上升作氧化剂，则Na2SO3的作用是：

作还原剂，将FeOCl还原为Fe3O4；

③FeOCl转化完全则溶液中存在大量氯离子，取最后一次的洗涤液于试管中，加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀产生，证明FeOCl转化完全。

16.硝酸是重要的化工原料，工业生产硝酸的流程如下图所示：

已知：

ⅰ．HNO3受热易分解为NO2、O2等物质；

ⅱ.原子利用率=

。

（1）步骤Ⅰ：

制高纯氢

①反应器中初始反应的生成物有两种，且物质的量之比为1∶4，甲烷与水蒸气反应的化学方程式是_______。

②所得H2中含有少量CO气体，影响后续反应催化剂活性，可利用如下反应吸收CO：

[Cu（NH3）2]Ac（aq）+CO（g）+NH3（g）

[Cu（NH3）3]Ac·CO（aq）ΔH<0（注：

Ac－代表CH3COO－），利于CO被吸收的反应条件有_______（写出两点）。

（2）步骤Ⅱ：

合成氨

①工业合成氨时，每生成1molNH3（g）放出46.1kJ热量，则合成氨的热化学方程式是_______。

②用图所示装置实现电化学合成氨。

产生NH3的电极反应式是_______。

（3）步骤Ⅲ和步骤Ⅳ均是放热反应，步骤Ⅴ在反应前需将NO2冷却。

①步骤Ⅴ的化学方程式是_______。

②冷却NO2有利于提高HNO3产率，原因是_______（写出一点即可）。

③提高由NH3转化为HNO3的整个过程中氮原子利用率的措施是_______。

【答案】

（1）.CH4+2H2O=4H2+CO2

（2）.降低温度、增大压强、增大[Cu（NH3）2]Ac（aq）浓度或增大NH3浓度（3）.N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.2kJ·mol-1（4）.N2+6H++6e-=2NH3（5）.3NO2+H2O=2HNO3+NO（6）.防止温度高造成HNO3分解（或温度高NO2溶解度降低）（7）.通入过量的O2，使生成的NO全部转化为硝酸

【解析】

【分析】

步骤I甲烷和水反应生成氢气和二氧化氮，步骤II氢气和氮气反应生成氨气，步骤III氨气和氧气反应生成二氧化氮，步骤IV二氧化氮和水反应生成硝酸。

【详解】

（1）①甲烷与水蒸气反应生成两种气体H2和CO2，且物质的量之比为4∶1，甲烷与水蒸气反应的化学方程式是：

CH4+2H2O=4H2+CO2；

②利于CO被吸收需要让反应正向移动，该反应是气体体积减小的放热反应，则降低温度、增大压强、增大[Cu（NH3）2]Ac（aq）浓度或增大NH3浓度都可以使反应正向移动；

（2）①工业合成氨时，每生成1molNH3（g）放出46.1kJ热量，则合成氨的热化学方程式是：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH＝－92.2kJ·mol-1；

②NH3在阴极产生，N2得电子生成NH3，电极反应式是：

N2+6H++6e-=2NH3；

（3）①步骤Ⅴ中二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，方程式为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO；

②HNO3受热易分解且温度高NO2溶解度降低，所以冷却NO2有利于提高HNO3产率，原因是：

防止温度高造成HNO3分解（或温度高NO2溶解度降低）；

③原子利用率=

，要提高由NH3转化为HNO3的整个过程中氮原子利用率需要让N元素更多地转化为HNO3，可以采取的措施是：

通入过量的O2，使生成的NO全部转化为硝酸。

17.研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣（含SnO2、PbO2等）中进一步回收金属锡（Sn），一种回收流程如下。

已知：

i.50Sn、82Pb为IVA族元素；

ii.SnO2、PbO2与强碱反应生成盐和水。

（1）Sn在空气中不反应，Pb在空气中表面生成一层氧化膜，结合原子结构解释原因______。

（2）SnO2与NaOH反应的化学方程式为______。

（3）滤液1中加入Na2S的目的是除铅，将相关方程式补充完整：

Na2PbO3＋___Na2S＋_________=PbS↓＋S↓＋_________

（4）不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。

①相同温度下，Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大而减小，结合平衡移动原理