2021年北京市高考化学试卷(含解析版).pdf
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1、20212021 年北京市高考真题化学试卷年北京市高考真题化学试卷 可能用到的相对原子质量:可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 第一部分第一部分 本部分共本部分共 14 题,每题题,每题 3 分,共分,共 42 分。在每题列出的四个选项中,选出最符合分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。题目要求的一项。1.我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是 A.分子中有 3 种官能团 B.能与 Na2CO3溶液反应 C.在空气中可发生氧化反应 D.能和 Br2发生取代反应和加成反应【答案】A【解析】【分析】【详解】A根据物质
2、结构简式可知:该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基三种官能团,A 错误;B黄芩素分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比 NaHCO3强,所以黄芩素能与 Na2CO3溶液反应产生 NaHCO3,B 正确;C酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C 正确;D该物质分子中含有酚羟基,由于羟基所连的苯环的邻、对位有 H 原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与 Br2等发生加成反应,D 正确;故合理选项是 A。2.下列有关放射性核素氚(H)的表述不正确的是 31A.H 原子核外电子数为 1 B.H 原子核内中子数为 3 3131C.与 H2化学性质基本相同 D.具有放射性
3、 312H312H O【答案】B【解析】【分析】【详解】A放射性核素 H,质量数是 3,质子数是 1,质子数等于核外电子数,所以核31外电子数等于 1,故 A 正确;B放射性核素 H,质量数是 3,质子数是 1,所以中子数等于 3-1=2,故 B 错误;31C与 H2的相对分子质量不同,二者的沸点不同,但二者同属于氢气,化学性质基本312H相同,故 C 正确;D H 是放射性核素,所以3H2O 也具有放射性,故 D 正确;31故选 B。3.下列化学用语或图示表达不正确的是 A.N2的结构式:NN B.Na+的结构示意图:C.溴乙烷的分子模型:D.CO2的电子式:【答案】D【解析】【分析】【详解
4、】AN2分子中 N 原子间是三键,结构式:NN,正确;BNa+的结构示意图:,正确;C溴乙烷的分子模型:,正确;DCO2的电子式:,错误;故选 D。4.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是 A.酸性:HClO4H2SO3H2SiO3 B.碱性:KOHNaOHLiOH C.热稳定性:H2OH2SPH3 D.非金属性:FON【答案】A【解析】【分析】【详解】A元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,由于 S元素最高价含氧酸是 H2SO4,不是 H2SO3,因此不能根据元素周期律判断酸性:HClO4H2SO3H2SiO3,A 错误;B同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强
5、。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性:KNaLi,所以碱性:KOHNaOHLiOH,B 正确;C同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:OSP,所以氢化物的热稳定性:H2OH2SPH3,C 正确;D同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强,所以元素的非金属性:FON,D 正确;故合理选项是 A。5.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 O2 KMnO4 a d B H2 Zn+稀 H2
6、SO4 b e C NO Cu+稀 HNO3 b c D CO2 CaCO3+稀H2SO4 b c A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【分析】【详解】AKMnO4是固体物质,加热分解产生 O2,由于 O2难溶于水,因此可以用排水方法或向上排空气的方法收集,故不可以使用 a、d 装置制取和收集 O2,A 错误;BZn 与 H2SO4发生置换反应产生 H2,块状固体与液体反应制取气体,产生的 H2难溶于水,因此可以用排水方法收集,故可以使用装置 b、e 制取 H2,B 正确;CCu 与稀 HNO3反应产生 NO 气体,NO 能够与 O2发生反应产生 NO2气体,因此不能使用排空气的方
7、法收集,C 错误;DCaCO3与稀硫酸反应产生的 CaSO4、CO2气体,CaSO4微溶于水,使制取 CO2气体不能持续发生,因此不能使用该方法制取 CO2气体,D 错误;故合理选项是 B。6.室温下,1 体积的水能溶解约 40 体积的 SO2。用试管收集 SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是 A.试管内液面上升,证明 SO2与水发生了反应 B.试管中剩余少量气体,是因为 SO2的溶解已达饱和 C.取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO2+H2OH2SO3、H2SO3H+、H+-3HSO-3HSO2-3SOD.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后 pH 下
8、降,是由于 SO2挥发【答案】C【解析】【分析】【详解】A由信息可知,SO2易溶于水,也能使液面上升,故 A 错误;B二氧化硫与水的反应为可逆反应,当反应达到限度后,二氧化硫的量不再减少,液面高度也无明显变化,故 B 错误;C滴入石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性,SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱酸,分步电离出氢离子,故 C 正确;D亚硫酸具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,弱酸变强酸,也能使 pH 下降,故 D 错误;故选 C。7.下列方程式不能准确解释相应实验现象的是 A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-B.金属钠在空气中加热生成淡黄色固体
9、:4Na+O2=2Na2O C.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2 2AlOD.将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀:SO2+2H2S=3S+2H2O【答案】B【解析】【分析】【详 解】A CH3COONa 溶 液 呈 碱 性 是 因 为 发 生 了 CH3COO-的 水 解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,A 正确;B金属钠在空气中加热生成淡黄色固体过氧化钠:2Na+O2Na2O2,B 错误;C铝与 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2,C 正确;2AlOD将 SO2通入 H2S 溶液生成 S 单质和
10、水:SO2+2H2S=3S+2H2O,D 正确;故选 B。8.使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮暗(或灭)亮”现象的是 选项 A B C D 试剂 a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH 试剂 b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3H2O A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【分析】【详 解】A Ba(OH)2与CuSO4发 生 离 子 反 应:Ba2+2OH-+Cu2+24SO=BaSO4+Cu(OH)2,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的
11、微粒,灯泡完全熄灭。当 CuSO4溶液过量时,其电离产生的 Cu2+、导电,使灯泡逐渐又变亮,A 不符合题意;24SOBCa(OH)2与 NH4HCO3发生离子反应:Ca2+2OH-+4NH3HCO=CaCO3+H2O+NH3H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的、导电,使灯泡逐渐又变亮,B 不符合题意;4NH3HCOCBa(OH)2与 H2SO4发生离子反应:Ba2+2OH-+2H+=BaSO4+2H2O,随着反应的24SO进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变
12、暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当 H2SO4溶液过量时,其电离产生的 H+、导24SO电,使灯泡逐渐又变亮,C 不符合题意;DCH3COOH 与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3H2O=CH3COO-+H2O,反应4NH后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮灭(或暗)亮的变化,D 符合题意;故合理选项是 D。9.用电石(主要成分为 CaC2,含 CaS 和 Ca3P2等)制取乙炔时,常用 CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为:CuSO4+H2S=CuS+H2SO4 11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24
13、H2SO4+8Cu3P 下列分析不正确的是 A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3 B.不能依据反应比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱 C.反应中每 24 mol CuSO4氧化 11 mol PH3 D.用酸性 KMnO4溶液验证乙炔还原性时,H2S、PH3有干扰【答案】C【解析】【分析】【详解】A水解过程中元素的化合价不变,根据水解原理结合乙炔中常混有 H2S、PH3可知CaS 的 水 解 方 程 式 为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S;Ca3P2水 解 方 程 式 为Ca3P2+6H2O=
14、3Ca(OH)2+2PH3,A 项正确;B该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的 CuS 生成,因此反应不能说明 H2S 的酸性强于 H2SO4,事实上硫酸的酸性强于氢硫酸,B 项正确;C反应中 Cu 元素化合价从+2 价降低到+1 价,得到 1 个电子,P 元素化合价从-3 价升高到+5 价,失去 8 个电子,则 24molCuSO4完全反应时,可氧化 PH3的物质的量是24mol83mol,C 项错误;DH2S、PH3均被 KMnO4酸性溶液氧化,所以会干扰 KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验,D 项正确;答案选 C。10.NO2和 N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g)H0 平
15、衡右移,Li 增多 LiH 减少,则结合选项 C 可知:80下的 n(D2)/n(HD)大于 25下的 n(D2)/n(HD),D 正确;答案为:C。14.丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO 和 H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。已知:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2220kJ/mol C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)H=-2058kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=-286
16、kJ/mol 下列说法不正确的是 A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)H=+124kJ/mol B.c(H2)和 c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2CO+H2O C.其他条件不变,投料比 c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大 D.若体系只有 C3H6、CO、H2和 H2O 生成,则初始物质浓度 c0与流出物质浓度 c 之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)【答案】C【解析】【分析】【详 解】A 根 据 盖 斯 定 律 结 合 题 干 信 息 C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4
17、H2O(l)H=-2220kJ/molC3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)H=-2058kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H=-286kJ/mol 可知,可由-得到目标反应 C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的H=+124kJ/mol,A 正确;123H-H-HB仅按 C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知 C3H6、H2的浓度随 CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是 CO 与 C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应 CO2+H2CO+H2O,从而导致 C3H6、H2的浓度随
18、CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B 正确;C投料比增大,相当于增大 C3H8浓度,浓度增大,转化率减小,C 错误;D根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有 C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度 c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D 正确;答案为:AC。第二部分第二部分 本部分共本部分共 5 题,共题,共 58 分。分。15.环氧乙烷(,简称 EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备 EO 的原理示意图如下。(1)阳极室产生 Cl2后发生的反应有:_、CH2=C
19、H2+HClOHOCH2CH2Cl。结合电极反应式说明生成溶液 a 的原理_。(2)一定条件下,反应物按一定流速通过该装置。电解效率 和选择性 S 的定义:(B)=100%n(B)n()生成 所用的电子通过电极的电子S(B)=100%n(B)n()生成 所用的乙烯转化的乙烯若(EO)=100%,则溶液 b 的溶质为_。当乙烯完全消耗时,测得(EO)70%,S(EO)97%,推测(EO)70%的原因:I.阳极有 H2O 放电 II.阳极有乙烯放电 III.阳极室流出液中含有 Cl2和 HClO i.检验电解产物,推测 I 不成立。需要检验的物质是_。ii.假设没有生成 EO 的乙烯全部在阳极放电
20、生成 CO2,(CO2)_%。经检验阳极放电产物没有 CO2。iii.实验证实推测 III 成立,所用试剂及现象是_。可选试剂:AgNO3溶液、KI 溶液、淀粉溶液、品红溶液。【答案】(1).Cl2+H2O=HCl+HClO .阴极发生反应:2H2O+2e-=H2+2OH-生成 OH-,K+通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极,形成 KOH 和 KCl 的混合溶液 (2).KCl .O2 .13 .KI 溶液和淀粉溶液,溶液变蓝【解析】【分析】【小问 1 详解】阳极产生氯气后,可以和水发生反应生成次氯酸其方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO;溶液 a 是阴极的产物,在阴极发生反应 2H2O+
21、2e-=H2+2OH-,同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成氢氧化钾,故答案为:阴极发生反应:2H2O+2e-=H2+2OH-生成OH-,K+通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极,形成 KOH 和 KCl 的混合溶液;【小问 2 详解】若(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化,其他元素化合价没有变,故溶液 b 的溶质为:KCl;i.阳极有 H2O 放电时会产生氧气,故需要检验的物质是 O2;ii.设 EO 的物质的量为 amol 则转化的乙烯的物质的量为:;生成 EO 转化的电子的物质的量:2amol;此过程转a97%移电子的总物质的量:;生成 CO2的物质的量:
22、;生成 CO2转移的电2a70%a23%97%子的物质的量:,则(CO2)=13%;a23%697%a23%697%2a70%iii.实验证实推测 III 成立,则会产生氯气,验证氯气即可,故答案为:KI 溶液和淀粉溶液,溶液变蓝。16.某小组实验验证“Ag+Fe2+Fe3+Ag”为可逆反应并测定其平衡常数。(1)实验验证 实验 I:将 0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与 0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。实验 II:向少量 Ag 粉中加入 0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。取 I 中沉
23、淀,加入浓硝酸,证实沉淀为 Ag。现象是_。II 中溶液选用 Fe2(SO4)3,不选用 Fe(NO3)3的原因是_。综合上述实验,证实“Ag+Fe2+Fe3+Ag”为可逆反应。小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_。(2)测定平衡常数 实验:一定温度下,待实验中反应达到平衡状态时,取 v mL 上层清液,用 c1 mol/L KSCN 标准溶液滴定 Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗 KSCN 标准溶液 v1 mL。资料:Ag+SCN-AgSCN(白色)K=1012 Fe3+SCN-FeSCN2+(红色)K=102.3 滴定过程中 Fe3+的作用是
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