北京市海淀区2024年高考一模化学试题

试卷更新日期：2024-05-10 类型：高考模拟

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一、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. 第十四届全国冬季运动会所需电能基本由光伏发电和风力发电提供。单晶硅电池是常见的太阳能电池，玻璃钢（又称纤维增强塑料）是制造风力发电机叶片的主要材料之一。下列说法正确的是（）

A、太阳能电池属于化学电源 B、太阳能、风能均属于可再生能源 C、单晶硅属于分子晶体 D、玻璃钢属于金属材料

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2. $_{53}^{131} I$ 常用于放射性治疗和放射性示踪技术。下列关于 $_{53}^{131} I$ 的说法正确的是（）

A、中子数为78 B、核外电子排布式为 $[K r] 5 s^{2} 5 p^{7}$ C、常温下为紫黑色固体 D、 $_{53}^{131} I$ 和 $_{53}^{127} I$ 互为同素异形体

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3. 用充有 $N H_{3}$ 的烧瓶进行“喷泉实验”，装置及现象如下图。下列关于该实验的分析正确的是（）

A、产生“喷泉”证明 $N H_{3}$ 与 $H_{2} O$ 发生了反应 B、无色溶液变红证明 $N H_{3}$ 极易溶于水 C、红色溶液中存在含有离子键的含氮微粒 D、加热红色溶液可观察到红色变浅或褪去

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4. 含有冠醚环的聚合物膜能够高效吸附分离某些阳离子。一种含冠醚环的聚酰亚胺薄膜吸附分离 $L i^{+}$ 的过程如图。下列说法正确的是（）

A、冠醚环与 $L i^{+}$ 之间的作用是离子键 B、冠醚环中碳氧键为 $π$ 键 C、该聚酰亚胺薄膜可在强碱性环境中稳定工作 D、若要设计 $K^{+}$ 的吸附分离膜，需增大冠醚环孔径

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5. 下列解释实验事实的化学用语正确的是（）

A、用过量 $N a O H$ 溶液除去乙烯中的 $S O_{2}$ ： $S O_{2} + 2 O H^{-} = S O_{3}^{2 -} + H_{2} O$ B、铁粉在高温下与水蒸气反应生成可燃气体： $3 F e + 4 H_{2} O (g) \overset{高温}{=} F e_{3} O_{4} + 2 H_{2}$ C、 $B a (O H)_{2}$ 溶液与稀硫酸混合后溶液几乎不导电： $B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} + H^{+} + O H^{-} = B a S O_{4} ↓ + H_{2} O$ D、向 $N a H C O_{3}$ 溶液中加入 $C a C l_{2}$ 产生白色沉淀： $C a^{2 +} + H C O_{3}^{-} = C a C O_{3} ↓ + H^{+}$

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6. 下列实验能达到对应目的的是（）
选项
A
B
C
D
实验
目的
制备 $F e (O H)_{3}$ 胶体
检测待测液中是否含有 $S O_{4}^{2 -}$
检验溴乙烷中的溴元素
制备并收集 $N O_{2}$

A、A B、B C、C D、D

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7. 分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣，含有 $P b S O_{4}$ 、 $B a S O_{4}$ 、 $S n O_{2}$ 及Au、Ag等，具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品的流程如下：
已知： $P b C l_{2} (s) + 2 C l^{-} (a q) ⇌ {[P b C l_{4}]}^{2 -} (a q)$ ；ⅴ中生成 ${[A u C l_{4}]}^{-}$ 和 ${[A g C l_{3}]}^{2 -}$ ； $P b S O_{4}$ 、 $P b C O_{3}$ 、 $B a S O_{4}$ 、 $B a C O_{3}$ 的 $K_{s p}$ 依次为 $2.5 \times 1 0^{- 8}$ 、 $7.4 \times 1 0^{- 14}$ 、 $1.1 \times 1 0^{- 10}$ 、 $2.6 \times 1 0^{- 9}$ 。
下列说法不正确的是（）

A、步骤ⅰ中一定发生反应： $P b S O_{4} (s) + C O_{3}^{2 -} (a q) ⇌ P b C O_{3} (s) + S O_{4}^{2 -} (a q)$ B、步骤ⅰ、ⅲ后需先过滤再加盐酸 C、步骤ⅰ、ⅳ提取 $P b (I I)$ 、 $B a^{2 +}$ 时，均有 $H^{+}$ 和 $C l^{-}$ 参加反应 D、试剂a可为 $N a C l$ ，促进Au、Ag的浸出

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8. 将铁粉在 $N H_{3}$ 和 $H_{2}$ 的混合气氛中加热，可得含Fe和N的磁性材料，其晶体的晶胞如下图，晶胞边长均为 $a p m$ 。下列说法不正确的是（）
已知： $1 c m = 1 0^{10} p m$ ，阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ 。

A、距离N最近的Fe有6个 B、Fe之间的最近距离为 $\frac{\sqrt{2}}{2} a p m$ C、该晶体的密度为 $\frac{70 \times 1 0^{30}}{a^{3} N_{A}} g \cdot c m^{- 3}$ D、若将N置于晶胞顶点，则Fe位于体心和棱心

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9. 牙釉质的主要成分是 $C a_{5} (P O_{4})_{3} (O H)$ ，牙齿表面液膜的pH一般约为6.5。当液膜 $p H < 5.2$ 时，牙釉质会出现溶解损伤。使用含氟牙膏（含少量氟化物，如 $N a F$ ）可预防龋齿。下列说法不正确的是（）
已知： $C a_{5} (P O_{4})_{3} (O H)$ 、 $C a_{5} (P O_{4})_{3} F$ 的 $K_{s p}$ 分别为 $6.8 \times 1 0^{- 37}$ 、 $1 \times 1 0^{- 60}$ ；含磷粒子在水溶液中的物质的量分数（ $δ$ ）与pH的关系如图； $C a_{3} (P O_{4})_{2}$ 、 $C a H P O_{4}$ 均难溶于水。

A、牙齿表面液膜中： $c (C a^{2 +}) > c (H_{2} P O_{4}^{-}) + c (H P O_{4}^{2 -}) + c (P O_{4}^{3 -})$ B、牙釉质溶解损伤时，牙齿表面液膜中 $δ (P O_{4}^{3 -})$ 升高 C、使用含氟牙膏时， $C a_{5} (P O_{4})_{3} (O H)$ 可转化为 $C a_{5} (P O_{4})_{3} F$ D、在漱口水中添加适量的 $C a^{2 +}$ 有利于牙釉质的沉积

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10. 葫芦脲是一类大环化合物，在超分子化学和材料科学中发挥着重要的作用。葫芦[7]脲的合成路线如下图。其中，试剂a和试剂b均能发生银镜反应。
下列说法正确的是（）

A、试剂a的核磁共振氢谱有两组峰 B、E与试剂a的化学计量数之比是1：2 C、试剂b为甲醛 D、E→ $1 m o l$ G时，有 $21 m o l$ $H_{2} O$ 生成

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11. 用热再生氨电池处理含 $C u^{2 +}$ 电镀废液的装置如下图。该装置由电池部分和热再生部分组成：电池部分中，a极室为 $(N H_{4})_{2} S O_{4} - N H_{3}$ 混合液，b极室为 $(N H_{4})_{2} S O_{4}$ 溶液；热再生部分加热a极室流出液，使 ${[C u (N H_{3})_{4}]}^{2 +}$ 分解。下列说法不正确的是（）

A、装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 B、a极的电极反应为： $C u - 2 e^{-} + 4 N H_{3} = {[C u (N H_{3})_{4}]}^{2 +}$ C、电池部分的总反应为： $C u^{2 +} + 4 N H_{3} = {[C u (N H_{3})_{4}]}^{2 +}$ D、该方法可以富集 $C u^{2 +}$ 并产生电能，同时循环利用 $N H_{3}$

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12. 某实验小组探究

K M n O_{4}

溶液与

N H_{3}

以及铵盐溶液的反应。

已知： $M n O_{4}^{-}$ 的氧化性随溶液酸性增强而增强； $M n O_{2}$ 为棕黑色， $M n^{2 +}$ 接近无色。

实验	序号	试剂a	实验现象
	Ⅰ	$8 m o l \cdot L^{- 1}$ 氨水（ $p H \approx 13$ ）	紫色变浅，底部有棕黑色沉淀
	Ⅱ	$0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液	无明显变化
	Ⅲ	$4 m o l \cdot L^{- 1}$ $(N H_{4})_{2} S O_{4}$ 溶液（ $p H \approx 6$ ）	紫色略变浅，底部有少量棕黑色沉淀
	Ⅳ	硫酸酸化的 $4 m o l \cdot L^{- 1}$ $(N H_{4})_{2} S O_{4}$ 溶液（ $p H \approx 1$ ）	紫色变浅
	Ⅴ	硫酸酸化的 $4 m o l \cdot L^{- 1}$ $N H_{4} C l$ 溶液（ $p H \approx 1$ ）	紫色褪去

下列说法不正确的是（）

A、由Ⅱ可知，

p H = 13

时，

O H^{-}

不能还原

M n O_{4}^{-}

B、由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，与

N H_{4}^{+}

相比，

N H_{3}

更易还原

M n O_{4}^{-}

C、由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对

N H_{4}^{+}

与

M n O_{4}^{-}

反应的影响 D、由Ⅳ、Ⅴ可知，

N H_{4}^{+}

浓度降低，其还原性增强

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13. 向 $10 m L$ $H C O O H - N H_{4} C l$ 混合溶液（浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ ）中滴加 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a O H$ 溶液，并监测溶液pH变化，实验数据如图。由该实验可得到的结论是（）

A、 $H C O O H$ 电离方程式为 $H C O O H= H^{+} + H C O O^{-}$ B、由a点数据可推出电离能力： $H C O O H > N H_{3} \cdot H_{2} O$ C、b点溶液中的 $O H^{-}$ 主要来自于 $H C O O^{-}$ 水解 D、 $0.05 m o l \cdot L^{- 1}$ 氨水的 $p H < 10.89$

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14. 工业上以1，4-丁二醇（BD）为原料催化脱氢制备γ-丁内酯（BL），其副反应产物为四氢呋喃（， $T H F$ ）．正丁醇（ $B u O H$ ）及其他四碳有机物。其他条件相同时。不同温度下。向1L容器中通入 $4 \times 1 0^{- 2} m o l$ BD反应2h，测得BL、 $T H F$ 、 $B u O H$ 在四碳有机产物中的物质的量分数如下：
温度/℃
220
240
250
255
BL/%
60.2
84.6
92.6
95.2
$T H F$ /%
1.2
1.8
1.9
2.1
$B u O H$ /%
0.2
0.3
0.4
0.6
已知： $Δ H > 0$
下列说法不正确的是（）

A、220℃，2h时 $n (B L) = 9.03 \times 1 0^{- 3} m o l$ ，则BD的总转化率为37.5% B、250℃，2h时 $n (B D) + n (B L) + n (T H F) + n (B u O H) < 4 \times 1 0^{- 2} m o l$ C、255℃，2h时 $n (B L) = 1.5 \times 1 0^{- 2} m o l$ ，则0~2h内n（H2） $υ {(H_{2})}_{主反应} = 1.5 \times 1 0^{- 2} m o l \cdot L^{- 1} \cdot h^{- 1}$ D、由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高

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二、本部分共5题，共58分。

15. 三磷酸腺苷（ATP）是生物体的供能物质，由腺苷（A）与磷酸反应而成。

(1)、比较N和P的第一电离能大小，并从原子结构角度说明理由：。

(2)、ATP比A更易溶于水，从微粒间相互作用的角度解释其原因：。

(3)、ATP的碱基中，碳原子的杂化方式为。

(4)、ATP中的碱基与尿嘧啶作用时，形成的氢键的种类可能有（用“ $X - H ⋯ Y$ ”表示）。

(5)、磷的含氧酸除了 $H_{3} P O_{4}$ 以外，还有亚磷酸（ $H_{3} P O_{3}$ ）等。
① $H_{3} P O_{3}$ 是二元酸，在水中 $O - H$ 键能断裂解离出 $H^{+}$ 而 $P - H$ 键不能，从元素性质的角度解释其原因：。
② $P O_{4}^{3 -}$ 是一种配体。 $P O_{4}^{3 -}$ 配位时配位原子是，理由是。

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16. 黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁（ $F e S_{2}$ ）]、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应：

(1)、ⅰ． $3 F e S_{2} + 2 C + 3 O_{2} \overset{△}{=} 3 S_{2} + F e_{3} O_{4} + 2 C O$
反应ⅰ生成 $1 m o l$ $S_{2}$ 时，转移电子的物质的量为mol。

(2)、反应ⅰ所得气体经冷凝回收 $S_{2}$ 后，尾气中还含有 $C O$ 和 $S O_{2}$ 。将尾气通过催化剂进行处理，发生反应ⅱ，同时发生副反应ⅲ。
ⅱ． $2 S O_{2} (g) + 4 C O (g) ⇌ S_{2} (g) + 4 C O_{2} (g)$ $Δ H < 0$
ⅲ． $S O_{2} (g) + 3 C O (g) ⇌ C O S (g) + 2 C O_{2} (g)$ $Δ H < 0$
理论分析及实验结果表明，600~1000K范围内， $S O_{2}$ 平衡转化率接近100%。其他条件相同，不同温度下， $S_{2}$ 、 $C O S$ 平衡产率和10min时 $S_{2}$ 实际产率如图。
①从资源和能源利用的角度说明用反应ⅱ处理尾气的好处：。
②随温度升高， $S_{2}$ 平衡产率上升，推测其原因是。
③900K，在10min后继续反应足够长时间，推测 $S_{2}$ 实际产率的变化趋势可能为。

(3)、处理后的尾气仍含少量 $S O_{2}$ ，经 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液洗脱处理后，所得洗脱液主要成分为 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $N a H C O_{3}$ 和 $N a_{2} S O_{3}$ 。利用生物电池技术，可将洗脱液中的 $N a_{2} S O_{3}$ 转化为单质硫（以S表示）回收。
①该装置中，正极的电极反应式为。
②一段时间后，若洗脱液中 $S O_{3}^{2 -}$ 的物质的量减小了 $1 m o l$ ，则理论上 $H C O_{3}^{-}$ 减小了mol。

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17. 多并环化合物K具有抗病毒、抗菌等生物活性，其合成路线如下：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．核磁共振氢谱中峰面积比可代表氢原子的个数比。

(1)、A→B所需试剂是。

(2)、B→C的反应为取代反应，该反应的化学方程式为。

(3)、E中官能团的名称为。

(4)、F→G的过程中会得到少量聚合物，该聚合物的结构简式为。

(5)、芳香族化合物M是I的同分异构体，写出一种符合下列条件的M的结构简式：。
a．能与 $N a H C O_{3}$ 反应 b．核磁共振氢谱有3组峰，峰面积比为2：2：1

(6)、J→K的反应过程如下图，中间产物1、2均含有三个六元环。
中间产物1、3的结构简式分别为、。

(7)、K中酰胺基上的H在核磁共振氢谱中是一个特征峰，其峰面积可用于测定产率。 $0.1 m o l$ 的J与 $0.15 m o l$ 的邻苯二胺（）反应一段时间后，加入 $0.1 m o l$ 三氯乙烯（ $C l_{2} C = C H C l$ ，不参与反应），测定该混合物的核磁共振氢谱，K中酰胺基上的H与三氯乙烯中的H的峰面积比为2：5，此时K的产率为。

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18. 钡盐沉淀法处理酸性含铬废水（含 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 、 ${[N i (C N)_{4}]}^{2 -}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 等）并回收铬元素的工艺路线如下：
已知：Ⅰ．六价铬 $[C r (V I)]$ 在水溶液中存在平衡： $C r_{2} O_{7}^{2 -} + H_{2} O ⇌ 2 C r O_{4}^{2 -} + 2 H^{+}$
Ⅱ．室温下相关物质的 $K_{s p}$ 如下：
化合物
$C a S O_{4}$
$B a S O_{4}$
$B a C r O_{4}$
$K_{s p}$
$4.9 \times 1 0^{- 5}$
$1.1 \times 1 0^{- 10}$
$1.2 \times 1 0^{- 10}$

(1)、向废水中加入破氰剂 $N a C l O$ ，可以提高镍元素的去除率。
① $N a C l O$ 能氧化 $C N^{-}$ ，生成无毒无味气体，补全该反应的离子方程式：
$C N^{-} +$ + $=$ $H C O_{3}^{-} +$ +
②结合平衡移动原理解释加入 $N a C l O$ 可提高镍元素的去除率的原因：。

(2)、用石灰乳将含铬废水预调至不同pH，经破氰后取等量的溶液1，向其中加入等量的 $B a C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ ，搅拌、反应60min，得到 $C r (V I)$ 去除率随预调pH变化如图。与预调 $p H = 6$ 相比， $p H = 7$ 时 $C r (V I)$ 的去除率显著提高，可能的原因有（写出两条）。

(3)、沉淀2与足量 $H_{2} S O_{4}$ 反应的离子方程式为。

(4)、溶液2需处理至 $B a^{2 +}$ 含量达标后方可排放。可用如下方法测定废水中 $B a^{2 +}$ 含量。
步骤1：取a L含 $B a^{2 +}$ 废水，浓缩至100mL后，加入过量的 $N a_{2} C r O_{4}$ 标准溶液，充分反应后过滤，向滤液中加入指示剂，用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $H C l$ 标准溶液滴定至 $C r O_{4}^{2 -}$ 全部转化为 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ ，消耗 $H C l$ 标准溶液的体积为b mL。
步骤2：取100mL蒸馏水，加入与步骤1中等量的 $N a_{2} C r O_{4}$ 标准溶液，加入指示剂，用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $H C l$ 标准溶液滴定，消耗 $H C l$ 标准溶液的体积为c mL。
①步骤1中加入的 $N a_{2} C r O_{4}$ 标准溶液必须过量，目的是。
②若废水中其他杂质不参与反应，则废水中 $B a^{2 +}$ 的含量为 $m g \cdot L^{- 1}$ （写出表达式）。

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19. 某小组同学设计实验探究银镜在

I_{2} - K I

溶液中的溶解情况。

已知： $I_{2}$ 微溶于水，易溶于 $K I$ 溶液，并发生反应 $I_{2} + I^{-} ⇌ I_{3}^{-}$ （棕色）， $I_{2}$ 和 $I_{3}^{-}$ 氧化性几乎相同； ${[A g (S_{2} O_{3})_{2}]}^{3 -}$ 在水溶液中无色。

(1)、

探究1： $I_{2} - K I$ 溶液（向 $1 m o l \cdot L^{- 1}$ $K I$ 溶液中加入 $I_{2}$ 至饱和）溶解银镜

【实验ⅰ】

黄色固体转化为无色溶液，反应的离子方程式为。

(2)、能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是。

(3)、探究2：

I_{2} - K I

溶液能快速溶解银镜的原因

【实验ⅱ~ⅳ】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜，记录如下：

序号	加入试剂		实验现象
ⅱ	4mL饱和碘水（向水中加入 $I_{2}$ 至饱和，下同）和少量紫黑色 $I_{2}$ 固体	30min后，银镜少部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24h后，与紫黑色固体接触部分银镜消失，紫黑色固体表面上有黄色固体，上层溶液接近无色；搅拌后，银镜继续溶解
ⅲ	4mL饱和碘水和0.66g $K I$ 固体（溶液中 $K I$ 约 $1 m o l \cdot L^{- 1}$ ）	15min后银镜部分溶解，溶液棕黄色变浅；放置24h后，试管壁上仍有未溶解的银镜，溶液无色
ⅳ	4mL $1 m o l \cdot L^{- 1}$ $K I$ 溶液	放置24h，银镜不溶解，溶液无明显变化

ⅱ中，搅拌后银镜继续溶解的原因是。

(4)、由ⅰ、ⅲ可得到的结论是。

(5)、设计ⅳ的目的是。

(6)、探究3：

I^{-}

的作用

【实验ⅴ】

实验装置

实验步骤及现象

1.按左图搭好装置，接通电路，检流计指针向右微弱偏转，检流计读数为a mA；

2.向石墨电极附近滴加饱和碘水，指针继续向右偏转，检流计读数为b mA（ $b > a$ ）；

3.向左侧烧杯中加入，指针继续向右偏转，检流计读数为c mA（ $c > b$ ），有生成。

说明：本实验中，检流计读数越大，说明氧化剂氧化性（或还原剂还原性）越强。

步骤1接通电路后，正极的电极反应物为。

(7)、补全步骤3的操作及现象：，。

(8)、综合上述探究，从反应速率和物质性质的角度分析ⅰ中

I_{2} - K I

溶液能快速全部溶解银镜的原因：。

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选项	A	B	C	D
实验
目的	制备 $F e (O H)_{3}$ 胶体	检测待测液中是否含有 $S O_{4}^{2 -}$	检验溴乙烷中的溴元素	制备并收集 $N O_{2}$

温度/℃	220	240	250	255
BL/%	60.2	84.6	92.6	95.2
$T H F$ /%	1.2	1.8	1.9	2.1
$B u O H$ /%	0.2	0.3	0.4	0.6

化合物	$C a S O_{4}$	$B a S O_{4}$	$B a C r O_{4}$
$K_{s p}$	$4.9 \times 1 0^{- 5}$	$1.1 \times 1 0^{- 10}$	$1.2 \times 1 0^{- 10}$