2021北京海淀高三(上)期中化学(教师版).docx

2021北京海淀高三（上）期中
化 学
2021.11
本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。
可能用到的相对原子质量：
H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Ca 40 Ti 48 Mn 55 Fe 56 Zr 91 Ba 137
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.我国“天问一号”探测器使用了大量新材料，其中属于金属材料的是
A.探测器结构材料——镁铝合金 B.深空太阳能电池材料——砷化镓
C.隔热组件材料——二氧化硅纳米气凝胶 D.柔性可伸缩材料——形状记忆聚合物
2.下列有关放射性核素的说法中，不正确的是
A. 原子核外电子数为15 B. 原子的质量数为17
C. 可能用于同位素示踪 D. 和的化学性质基本相同
3.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.二氧化碳的电子式 B.乙烯的结构式：
C.乙醇的分子模型 D.镁原子的结构示意图
4.用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 6.2gNa2O中的离子总数为0.2
B. pH=2的盐酸中的H+总数为0.01
C. 2.3gNa和足量氧气反应转移电子数为0.1
D. 标准状况下，5.6L H2O所含O-H键的数目为0.5
5.下列反应中，H2O表现出氧化性的是
A. 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ B. 4NO2+O2+2H2O===4HNO3
C. 2F2+2H2O===4HF+O2 D. 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
6.维生素C的结构如右图所示。下列说法不正确的是
A. 维生素C中所含的官能团是羟基、酯基和碳碳双键
B. 维生素C能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
C. 维生素C可保存在强碱性环境中
D. 维生素C分子中含有σ键和π键
7.下列物质的应用中，主要利用的反应不属于氧化还原反应的是
A.用铝和氧化铁的混合物焊接铁轨 B.用氮气实现工业合成氨
C.实验室用NaOH溶液吸收SO2尾气 D.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2
8.以下是某种粗盐（主要含等杂质离子）精制成NaCl溶液的部分流程。下列说法不正确的是

A. ①中的除杂试剂可以是BaCl2溶液
B. ②中加入过量Na2CO3溶液后，只有Ca2+被除去
C. ③中加入过量NaOH溶液后过滤，还需加适量稀盐酸
D. 杂质离子的去除顺序还可以是③①②
9.下列方程式能准确解释相应事实的是
A.硫酸型酸雨的形成：SO2+H2OH2SO3
B. 84消毒液不能与洁厕灵混用：ClO-+Cl-+2H+=== Cl2↑+H2O
C. 和面时在小苏打中加少量醋酸，增强效果：
D. 向NaHSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀：

10.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
Cl2
MnO2和浓盐酸
b
e
B
SO2
Cu和稀硫酸
b
c
C
NO
Cu和稀硝酸
b
c
D
NH3
NH4Cl和Ca(OH)2
a
d
11.常温常压下，1体积水能溶解约700体积NH3。用下图所示装置进行实验，下列说法正确的是
A.挤压滴管并打开止水夹后，观察到烧杯中的水倒吸，产生红色“喷泉”
B.“喷泉”的产生能证明NH3与H2O发生了反应
C.若将NH3换成CO2,也能产生明显的“喷泉”
D.实验后，取出烧瓶中的溶液，测得其pH>7,原因是：

12.以CO和H2为原料合成甲醇是工业上的成熟方法，直接以CO2为原料生产甲醇是目前的研究热点。我国科学家用CO2人工合成淀粉时，第一步就需要将CO2转化为甲醇。
已知：①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.5kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) △H3=-483.6kJ•mol-1
下列说法不正确的是
A.若温度不变，反应①中生成1mol CH3OH(l)时，放出的热量大于90.5kJ
B.CO2与H2合成甲醇的热化学方程式为：
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.4kJ•mol-1
C.通过电解制H2和选用高效催化剂,可降低CO2与H2合成甲醇的反应的焓变
D.以CO2和比H2O为原料合成甲醇，同时生成O2,该反应需要吸收能量
13.水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。

下列说法不正确的是
A.图中涉及的反应均为氧化还原反应
B.反硝化过程中含N物质被还原
C.不同水深含氮物质转化方向不同，可能与溶氧量有关
D.排放含废水不会影响水体中的浓度
14.研究小组在探究卤素离子与硝酸银的反应时，进行了以下实验。
编号
操作
试剂
现象
1

①KCl溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
2
①KCl溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
3
①KI溶液②稀硝酸酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
4
①KI溶液②浓硝酸酸化的AgNO3溶液
产生褐色的浊液
下列说法不正确的是
A.实验1和2说明，硝酸浓度不影响Cl-的检验
B.实验1和3说明，卤素离子的检验可使用稀硝酸酸化的AgNO3溶液
C.对比实验2和4,说明异常现象的产生与卤素离子种类有关
D.由上述实验推测，Br-的检验不能使用浓硝酸酸化的AgNO3溶液
第二部分
本部分共5题，共58分。
15.（9分）钛酸钙是最典型的钙钛矿型化合物，该类化合物具有特殊的理化性质。
（1）基态Ca2+的核外电子排布式为_________________。
（2）钛酸钙的晶胞如右图所示，1个晶胞中含有O2-的个数是__________。离子半径Ca2+大于Ti4+理由是__________。

(3)钛酸钙的阴、阳离子均可被半径相近的其它离子替代，从而衍生出多种钙钛矿型化合物。
①晶体密度ρ可以用晶胞的质量除以体积来求算。已知，钛酸钙晶胞的棱长为a pm(1 pm=1×10-10cm),则钛酸钙晶体密度严ρ=_________g•cm-3(列出计算式)。
②若忽略离子替代时的体积变化，下列钙钛矿型化合物中，密度大于钛酸钙的是_____(填字母序号)。
a. BaTiO3 b. MgTiO3 c. BaZrO3
(4)通过离子替代可获得具有优异光电性能的有机钙钛矿型化合物CH3NH3PbI3。其中有机阳离子可由甲胺(CH3NH2)制得。
①中N的杂化方式为_____________。
②请从化学键的角度解释由甲胺形成的过程：____________________。
16.(10分)碘是人体必须的微量元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。在实验室中，从海藻里提取碘的流程如下：

(1)指出上述过程中有关实验操作的名称，步骤i:_________,步骤iii:______________。
(2)步骤ii中可使用Cl2，从原子结构角度说明理由：______________。Cl2过量时，可能无法获得I2,原因是I2会被继续氧化为，该反应的离子方程式为______________。
(3)当使用H2O2做氧化剂时，I-的转化率受外界因素的影响如下图所示。

①图1中,pH=7时I-转化率几乎为0,结合离子方程式解释原因: ______________。
②图2中,H2O2与I-物质的量之比从0.5：1提高至1：1时，I-的转化率明显增大，可能的原因是__________（写出2条）。
17.(11分)W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4,X的电离能数据如下表所示。
电离能
I1
I2
I3
I4
···
Ia/kJ·mol-1
738
1451
7733
10540
···
(1)X在元素周期表中的位置是____________。
(2)用电子式表示WZ的形成过程：____________。
(3)下列事实能用元素周期律解释的是___________(填字母序号)。
a. W可用于制备活泼金属钾
b. Y的气态氢化物的稳定性小于H2O
c. 将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊
d. Y的氧化物对应的水化物H2YO3的酸性比H2SiO3强
(4)为了进一步研究最高价氧化物对应水化物的酸碱性与元素金属性、非金属性的关系，查阅如下资料。
i.某元素最高价氧化物对应的水化物脱水前的化学式通常可以表示为M(OH)n,该水化物中的M-O-H结构有两种断键方式：断M-O键在水中电离出OH-;断O-H键在水中电离出H+。
ii.在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一。水化物的M-O-H结构中，成键原子电负性差异越大，所形成的化学键越容易断裂。
①已知：O、H元素的电负性数值分别为3.5和2.1；某元素M的电负性数值为2.5,且电负性差异是影响M-O-H中化学键断裂难易程度的主要原因。该元素最高价氧化物对应的水化物呈__________（填“酸”或“碱”）性，依据是____。
②W和X的最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是______（写化学式），结合资料说明理由：_____。
18.(14分)软锰矿浆(主要成分MnO2)可吸收烟气中的SO2,同时可制备MnCO3,工艺流程如下：

资料：①吸收SO2后的软锰矿浆中含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等阳离子;
②金属离子沉淀的pH如下表。
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Zn2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
6.2
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
8.2
(1)脱硫的产物是MnSO4,软锰矿中MnO2所起的作用是________________。
(2)过程1向浆液中通入O2的目的是______________。
(3)滤渣1的成分是____,过程2中发生反应的离子方程式为___________。
(4)制备MnCO3的过程中，一般控制溶液的pH范围为5~7,不宜过大或过小，原因是___________。
(5)已知:常温下，(NH4)2CO3溶液的pH约为9.3, NH4HCO3溶液的pH约为7.8。请推测物质A,并写出制备MnCO3时发生反应的离子方程式：___________。
(6)取mg碳酸锰样品，加适量硫酸加热溶解后，用cmol·L-1的KMnO4溶液滴定，至滴定终点时，消耗KMnO4溶液的体积为VmL。
（已知：反应产物为MnO2,杂质不参与反应）
样品中MnCO3质量分数的计算式为____（用质量分数表示）。

19.（14分）某实验小组同学用KSCN探究久置FeSO4固体变质的情况。将0.3gFeSO4固体用10mL蒸馏水溶解，配成待测液，进行实验。
【初步实验】

（1）用KSCN检验Fe3+的原理是_____________（用离子方程式表示）。
（2）甲同学认为FeSO4固体几乎未变质，ii中变血红色是由于Fe2+被氧化，反应的离子方程式为_____；ii中血红色褪去的可能原因是_______________。
（3）乙同学不认同甲对现象的解释，他推测加入浓硝酸后ii中变血红色还可能与其它因素有关，可能的影响因素是_____。
【继续探究】
步骤
操作
现象
I
取2mL待测液，加入5滴0.1mol·L-1KSCN溶液，再加入5mL浓KNO3溶液
溶液颜色无明显变化
II
取2mL待测液，____________
溶液变为红色
III
向II中所得溶液中逐滴加入5mL浓硝酸，边加边振荡
溶液逐渐加深为血红色，继续滴加浓硝酸，溶液褪色，pH变化始终不明显
（4）请补全步骤II中的操作：___________。
（5）由I~III推测FeSO4固体变质的情况是________（填字母序号），理由是________。
a. 几乎未变质 b. 部分变质 c. 完全变质
【反思与迁移】
（6）从上述探究中获得启发，在用KSCN检验Fe3+及进行Fe2+还原性验证实验时，需要注意的事项有_____（至少2条）。

2021北京海淀高三（上）期中化学
参考答案
第一部分共14题，每小题3分，共42分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
B
A
C
D
C
C
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
B
D
D
C
D
D
第二部分共5题，共58分。
15.（9分）
（1）1s22s22p63s23p6（1分）
（2）3（1分），
Ca2+和Ti4+电子层结构相同，核电荷数Ti＞Ca，故离子半径Ca2+大于Ti4+（1分）
（3）①40+48+16×3a3×NA×10-30 （2分）
②ac（2分）
（4）①sp3杂化（1分）
②CH3NH2中的N原子提供孤电子对，H+提供空轨道，通过配位键形成CH3NH3+（1分）
16.（10分）
（1）过滤（1分），萃取分液（1分）
（2）I与Cl的最外层电子数相同，电子层数I＞Cl，原子半径I＞Cl，得电子能力Cl＞I，单 质氧化性Cl2＞I2 ；（2分）
I2+5Cl2+ 6H2O ==== 2IO3- + 10Cl-+ 12H+（2分）
【3Cl2 + I- + 3H2O ==== IO3- + 6Cl- + 6H+也可给分，未配平给1分，下同】
（3）H2O2 + 2I- + 2H+ ==== I2 + 2H2O，pH=7时H2O2氧化能力弱。（2分）
②（共2分，每个可能原因1分）
原因1：体系中存在其它消耗H2O2的反应，导致H2O2与I-物质的量之比为0.5:1时，H2O2的量相对不足。随着H2O2浓度增加，H2O2与剩余I-反应，导致I-的 转化率提高。
原因2：该反应可能为可逆反应，H2O2浓度增大，平衡正向移动，I-转化率提高。
17.（11分）
（1）第三周期 ⅡA族（2分）
（2）（1分）
（3）bc（2分）
（4）①酸，（1分）
依据：元素M与O元素的电负性相差1.0，而H与O的电负性相差1.4，故O-H键 容易断裂，在水中电离出H+，显酸性（2分）
②NaOH（1分），
理由：Na的电负性比Mg小，Na与O电负性差异更大，所形成的化学键更容易断 裂，在水中更容易电离出OH-（2分）
18.（14分）
（1）氧化剂（2分）
（2）将Fe2+氧化为Fe3+，便于在下一步中将铁元素变成沉淀除去（2分）
（3）Al(OH)3和Fe(OH)3（2分），
Zn2++S2-====ZnS↓（2分）
（4）pH过小，降低溶液中CO32-浓度；pH过大可能产生Mn(OH)2沉淀（2分）
（5）物质A为NH4HCO3，2HCO3-+Mn2+ ==== MnCO3↓+CO2↑+H2O（2分）
（6） 55+12+48×cV×32000m×100%（2分）
19.（14分）
（1）Fe3+ + 3SCN-Fe(SCN)3 （2分）
（2）Fe2++2H++NO3-====Fe3+ + NO2↑+ H2O，（2分）
（或3Fe2++4H++NO3-====3Fe3+ + NO↑+2H2O）
Fe(SCN)3被氧化（或SCN-被氧化）（2分）
（3）H+浓度（或溶液酸性）（2分）
（4）5滴0.1 mol/L KSCN溶液，少量硫酸（2分）
（5）b，理由：步骤Ⅱ后溶液变红，说明待测液中已有一定量Fe3+存在，步骤Ⅲ后加深为血红色，说明Fe3+增加，说明原待测液中仍有未被氧化的Fe2+存在，故FeSO4固体部分变质。（2分）（若选a，但理由充分，也可给分）
（6）（共2分，每个注意事项1分）
需要在酸性条件下进行检验；
氧化剂要适量（或浓度不能过高）；
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