北京市海淀区北京大学附属中学2022届高三化学三模试题（Word版附答案）

2022届北大附中阶段性测试化学试题第一部分本部分共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.钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成的金属间化合物。该合金吸收氢气后的晶胞如图1所示，每个氢被4个钛原子和2个铁原子包围。下列说法不正确的是A.钛铁合金属于金属晶体，主要作用力为金属键B.未吸收氢气时，钛铁合金的晶胞示意图为图2C.钛铁合金中每个Ti周围距离最近且等距的Fe有8个D.图1中形成的金属氢化物的化学式：TiFeH2【答案】D2.下列化学用语正确的是A.二氧化碳的电子式：B.乙醛的空间填充模型：C.基态Mn2+的价电子轨道表示式：D.反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】B3.下列各项比较中，一定相等的是\nA.相同质量的苯和乙炔所含的碳原子的数目B.相同质量的H2O和H2O所含的原子数C.标准状况下的2.24LHCl气体和1L0.1mol·L-1盐酸中所含Cl-的数目D.相同pH的H2SO4和NaHSO4溶液中SO的浓度【答案】A4.下列事实不是氢键导致的是A.CH3CH2OH的沸点(78.5℃)显著高于CH3OCH3的沸点(-29.5℃)B.对羟基苯甲醛()的熔点(115℃)显著高于邻羟基苯甲醛()的熔点(2℃)C.NH3的水溶性显著高于PH3D.H2O的热稳定性显著高于H2S【答案】D5.下列实验方案能达到相应实验目的的是实验目的实验方案A证明铜与浓硫酸反应生成了SO2将铜单质与浓硫酸在试管中加热，产生的气体通入石蕊溶液，观察石蕊是否变红B检验浓硫酸催化纤维素水解的产物含有还原性糖向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2浊液，加热，观察是否有砖红色沉淀生成C检验Na2SO3是否变质向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2和稀硝酸，观察是否产生白色沉淀D证明1—溴丁烷发生了消去反应将1—溴丁烷与NaOH醇溶液共热，将产生的气体通入溴水，观察溴水是否褪色A.AB.BC.CD.D【答案】D\n6.下列解释事实的方程式不正确的是A.84消毒液(主要成分为NaClO)中加入少量白醋可增强消毒效果：ClO-+CH3COOH=HClO+CH3COO-B.用Na2CO3将水垢中的CaSO4转化为易于除去的CaCO3：CaSO4+CO=CaCO3+SOC.将少量Ba(OH)2溶液加入NaHSO4溶液中：Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2OD.用Na2S2O3做碘量法实验时，溶液pH不可太低，否则溶液变浑浊：S2O+2H+=SO2+S↓+H2O【答案】C7.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.C2H4乙醇、浓硫酸cdB.NH3NH4ClaeC.Cl2MnO2、浓盐酸bfD.NOCu、稀硝酸bfA.AB.BC.CD.D【答案】D8.美国辉瑞公司研发的Paxlovid是近期抗击新冠病毒的药物中较出名的一种，如图为其主要成分奈玛特韦(Nirmatrelvir)合成工艺中的一步反应(反应条件已省略)。\n下列说法不正确的是A.上述反应为取代反应B.化合物a和化合物b均含有3种官能团C.化合物a分子中含手性碳，且不止一个D.化合物b在一定条件下可发生水解，且水解产物中有化合物c【答案】D9.在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和CoCO3的工艺流程如图。下列说法不正确的是A.“滤渣I”中含BaSO4和SiO2B.该过程中包含2次过滤操作C.“沉钴”过程发生的反应为Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2OD.“沉钴”时，若c(Co2+)=0.02mol·L-1，为了防止沉钴时生成Co(OH)2，常温下应控制溶液pH<7.5(已知Ksp[Co(OH)2]=2×10-15)【答案】B10.如图是一种基于二硫键(—S—S—)的自修复热塑性聚氨脂材料的结构。该聚合物由两种单体分子和聚合而来。二硫键在氧\n化剂或还原剂作用下发生变化：二硫键断裂转化为两个巯基(—SH)或者两个巯基重新结合为二硫键，基于该原理可以实现聚合物结构的自修复。下列说法正确的是A.两种单体分子中的所有碳原子一定共平面B.形成聚合物的过程发生了缩聚反应C.二硫键在氧化剂作用下断裂，在还原剂作用下恢复D.该聚合物在一定条件下可降解【答案】C11.在一定条件下，[Zn(CN)4]2-与甲醛发生如下反应：[Zn(CN)4]2-+4HCHO+4H2O=[Zn(OH)4]2-+4HOCH2CN已知：ⅰ.HCN为剧毒、易挥发的气体，其水溶液有极弱的酸性ⅱ.Zn2++4CN-[Zn(CN)4]2-K1；Zn2++4OH-[Zn(OH)4]2-K2下列说法不正确的是A.反应前后Zn2+均提供4个空轨道容纳4对孤电子对B.HOCH2CN氰基由CN-与甲醛发生反应而来C.依据上述[Zn(CN)4]2-与甲醛的反应可以证明：K1<K2D.上述反应必须在碱性条件下进行，既保证安全性，也能提高反应物转化率【答案】C12.{Ti12O18}团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物，我国科学家通过将{Rb@Ti12O18}和Cs+反应，测定笼内Cs+的浓度，计算Cs+取代Rb+反应的平衡常数(Keq)，反应示意图和所测数据如下。有关说法不正确的是\n图中[Cs+]/[Rb+]表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其它类似A.离子半径：r(Cs+)>r(Rb+)B.研究发现：Cs+的直径显著大于{Ti12O18}团簇表面的孔径且{Ti12O18}的骨架结构在Cs+交换过程中没有被破坏。据此推断：{Ti12O18}团簇表面的孔是柔性的C.Keq≈0.1D.{Ti12O18}团簇对于Cs+具有比Rb+大的亲和力【答案】C13.近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法不正确的是A.Ni2P电极与电源正极相连B.在In/In2O3-x电极上发生的反应为：CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-C.In/In2O3-x电极上可能有副产物H2生成D.一段时间后，右侧电极室内溶液pH显著降低【答案】D\n14.某同学设计实验方案，利用沉淀滴定法测定“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”的平衡常数K。一定温度下，先将0.0100mol·L-1Ag2SO4溶液与0.0400mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，待反应达到平衡时，过滤，取vmL滤液用c1mol·L-1KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1mL。已知：Ag++SCN-AgSCN↓(白色)K1Fe3++SCN-FeSCN2+(红色)K2下列说法正确的是A.Ag2SO4溶液和FeSO4溶液(pH=1)可替换为AgNO3溶液和Fe(NO3)2溶液(pH=1)B.K1>>K2，Fe3+是滴定终点的指示剂C.若不过滤，直接用浊液做滴定实验测定c(Ag+)，则所测K值偏大D.若改为测定滤液中c(Fe3+)，选择合适的滴定方法直接滴定滤液，也能达到目的【答案】B第二部分本部分共5题，共58分。15.环状碳酸酯()是一种重要的工业原料，可用作锂离子电池电解质的溶剂。一种由苯乙烯经电解制备环状碳酸酯的实验操作如下。ⅰ.将一定量电解质、苯乙烯、水-二甲亚砜溶剂依次放入塑料烧杯中，搅拌均匀后放入高压反应釜内，充入一定量CO2气体：ⅱ.以石墨和铜片为两个电极，电解至苯乙烯完全消耗后，停止电解：ⅲ.分离、提纯产品，计算产率。在相同条件下，采用不同电解质进行实验I~IV，实验结果如表：实验序号电解质产率/%实验现象INH4Cl微量阴极产生气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝IINH4Br68\nIIINH4I95IVNaI0阴极产生气体；阳极附近有白色固体析出已知：ⅰ.电解效率η(B)=×100%ⅱ.I2在碱性环境中会歧化为I-和IO。（1）针对实验III进行如下分析：①取反应后石墨电极附近溶液滴加淀粉溶液变蓝，则石墨作____极(填“阳”或“阴”)。②苯乙烯与石墨电极上生成的物质发生反应，得到中间产物1—苯基—2—碘乙醇()，写出可能存在的有机副产物的结构简式____。③1—苯基—2—碘乙醇在一定条件下转化为苯基环氧乙烷()，后者对CO2进行加成反应，得到的环状碳酸酯的结构简式为____。④已知η(环状碳酸酯)≈63%，则电路中通过1mol电子时，产生___mol环状碳酸酯。（2）对比实验I~III可知，其他条件相同时，电解质分别选用NH4Cl、NH4Br、NH4I时，环状碳酸酯的产率依次显著升高，从原子结构角度解释，是因为____，导致Cl-、Br-、I-的放电能力依次增强。（3）探究实验IV中未生成环状碳酸酯的原因，继续实验。①实验IV中阴极产生气体的电极反应式为____。②经X光单晶衍射实验证实，实验Ⅳ中得到的白色固体含NaIO3•H2O，用化学用语解释得到该物质的原理____。③设计实验方案检测白色固体中的NaIO3•H2O，取少量白色固体溶于水，加稀硫酸酸化后，_____。可选试剂：Na2SO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、CCl4。【答案】（1）①.阳②.③.④.0.63（2）氯离子、溴离子、碘离子离子半径依次增大，离子半径越大，原子核对外层电子吸附能力越小，失电子能力越强。\n（3）①.②.，，。③.加入淀粉溶液，再加入KI溶液，如果溶液变蓝色，说明溶液中含有碘酸根，从而检验宝色固体中的NaIO3·H2O。16.工业上用Fe(III)作为可再生氧化剂回收工业废气中的H2S，生产单质硫。（1）铁元素属于___区(填“s”、“d”、“ds”、“p”)。（2）Fe3+生化氧化再生法分为吸收和再生两部分。①吸收：用Fe3+将H2S氧化为S，该反应的离子方程式是____。②再生：O2在氧化亚铁硫杆菌作用下再生Fe3+。缺点：氧化亚铁硫杆菌生长的最佳pH范围是1.4~3.0，但酸性条件不利于H2S的吸收，结合平衡移动原理解释原因____。（3）络合铁法脱硫技术吻合节能减排、经济高效的工业化指导思想。①基态Fe3+价电子排布式为____。②碱性条件有利于H2S的吸收，但Fe3+极易形成氢氧化物和硫化物沉淀，因此需将其制成可溶于水的配合物Fe(III)Ln(配合物，L表示配体，n表示配位数)。脱硫过程包含如下两步反应：ⅰ.碱性条件下，Fe(III)Ln氧化H2S生成S8。反应的离子方程式为____。ⅱ.O2氧化再生Fe(III)Ln的离子方程式：Fe(II)Ln+O2+2H2O=Fe(III)Ln+4OH-，总反应的化学方程式为____。③常用的配合物有Fe3+与EDTA形成的配合物。EDTA是乙二胺四乙酸的英文名称缩写，通常使用EDTA的二钠盐(酸根部分记为H2Y2-)，与多种金属离子形成稳定的配合物，其结构简式如图所示。与金属离子配位时，每个H2Y2-电离出2个H+，生成酸根Y4-，再与金属离子配位。ⅰ.已知Fe3+外层空轨道采取sp3d2\n杂化，所有杂化轨道均用于容纳全部来自于配位原子的孤电子对，且EDTA的每个羧基均提供一个氧原子与铁配位，在答题卡上写出配离子[FeY]-的结构(注意标出配位键)____。ⅱ.已知Fe3+与H2Y2-发生配位反应时需严格控制溶液pH，若溶液pH太低或太高，分别存在的问题是____。【答案】（1）d（2）①.②.，酸性条件下氢离子浓度较大，平衡逆向移动抑制H2S的吸收；（3）①.3d5②.③.④.⑤.溶液pH太低，H2Y2-电离受到抑制，溶液pH太高，铁离子与氢氧根生成氢氧化铁沉淀17.实现二氧化碳选择性、稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的一个重要成果。由CO2和H2合成CH3OH的反应过程如下：I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+40.9kJ·mol-1II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.4kJ·mol-1回答下列问题：（1）如图是一种特定条件下反应I机理中的第一步变化，则碳原子的杂化类型从____变为___。（2）写出由CO2和H2合成CH3OH的热化学方程式为____。（3）恒压条件下，按n(CO2)：n(H2)=1：3投料时，该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。(分子筛膜能选择性分离出H2O)\n①根据图中数据，恒压条件下采用有分子筛膜时的最佳反应温度为____℃。②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是____。（4）不同压强下，依然按n(CO2)：n(H2)=1：3投料，测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。已知：CO2的平衡转化率=×100%CH3OH的平衡产率=×100%①压强：p1____p2(填“>”“=”或“<”)，判断依据是____。②纵坐标表示CO2平衡转化率的是图____(填“甲”或“乙”)。③图乙中T1温度时，两条曲线几乎交于一点的原因是____。【答案】（1）①.sp②.sp2（2）（3）①.210℃②.分子筛膜从反应体系中不断分离出水，减少了生成物，平衡向正向移动，甲醇产率升高（4）①.>②.\n生成甲醇的反应是气体体积减小的反应，压强增大甲醇的平衡产率增大③.乙④.反应I为吸热反应，反应II为放热反应，T1时温度高，体系中以反应I为主，反应I前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响18.化合物M是桥环化合物二环[2.2.2]辛烷的衍生物，其合成路线如图：已知：ⅰ.ⅱ.(ⅰ、ⅱ中R1、R2、R3、R4均代表烃基)（1）A可与NaHCO3溶液反应，其名称为____。B中所含官能团为____。（2）B→C的化学方程式为____。（3）试剂a的分子式为C5H8O2，能使Br2的CCl4溶液褪色，则C→D的反应类型为____。（4）F→G的化学反应方程式为____。（5）已知E→F和J→K都发生了相同的反应，则带六元环结构的K的结构简式为____。（6）HOCH2CH2OH的作用是保护G中的酮羰基，若不加以保护，则G直接在C2H5ONa作用下可能得到I之外的副产物，请写出一个带六元环结构的副产物的结构简式____。（7）已知。由K在NaOH作用下反应得到化合物M，该物质具有如图所示的二环[2.2.2]辛烷的立体结构，请在图中补充必要的官能团得到完整的M的结构简式____。\n【答案】（1）①.乙酸②.酯基（2）2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH（3）加成反应（4）（5）（6）（7）19.实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。I.如图所示制备(经检验装置气密性良好)。（1）仪器a的名称是____。（2）写出C中制备NaHSO3的离子方程式____。II.探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应，过程如图所示：已知：硫酸亚铜易溶于水。回答下列问题：（3）加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因。a.Cl-改变了HSO的还原性\nb.Cl-改变了Cu2+的氧化性用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。编号实验1实验2实验现象闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象①由实验1、2可知原因a不合理，依据是_____。②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。ⅰ.补全电化学装置示意图____。ⅱ.写出B中的电极反应方程式____。ⅲ.请从反应原理的角度解释原因：Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀，____，使HSO与Cu2+的反应能够反应完全。III.金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”［浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合］已知：Au3++4Cl-+H+HAuCl4（4）利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：____。\n【答案】（1）分液漏斗（2）（3）①.对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理。②.A池中加入1mol/LNaHSO3溶液，B池中加入1mol/LCuSO4溶液和2gNaCl固体。③.Cu2++e-+Cl-=CuCl④.从而降低了平衡的产物浓度使平衡正向移动（4）金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸Cl-消耗Au3+只是产物浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解。