1、2021 年普通高中学业水平等级性考试年普通高中学业水平等级性考试 北京卷北京卷化学化学 可能用到的相对原子质量：可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16 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 2下列有关放射性核素氚（ 3
2、1H）的表述不正确 的是 A 3 1H 原子核外电子数为 1 B 3 1H 原子核内中子数为 3 C 3 12 H与 H2化学性质基本相同D 3 12 H O具有放射性 3下列化学用语或图示表达不正确 的是 AN2的结构式：NNBNa+的结构示意图： C溴乙烷的分子模型：DCO2的电子式： 4下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A酸性：HClO4H2SO3H2SiO3B碱性：KOHNaOHLiOH C热稳定性：H2OH2SPH3D非金属性：FON 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 AO2KMnO4ad BH2Zn+稀 H2SO4be C
3、NOCu+稀 HNO3bc DCO2CaCO3+稀 H2SO4bc 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+ - 3 HSO， - 3 HSOH+ 2- 3 SO D取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后 pH 下降，是由于 SO2挥发 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：CH3C
4、OO-+H2OCH3COOH+OH- B金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na+O2=2Na2O C铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：2Al+2OH-+2H2O=2 2 AlO+3H2 D将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀：2H2S+ SO2=3S+2H2O 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 ABCD 试剂 aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH 试剂 bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2 NH3H2O 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
5、 中的杂质。反应为： H2S + CuSO4=CuS+H2SO4 24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P+3H3PO4+24H2SO4 下列分析不正确 的是 ACaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式：CaS+2H2O= H2S+ Ca(OH)2、 Ca3P2+6H2O=2PH3+3Ca(OH)2 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 和 PH3有干扰 10NO2和 N2O4存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)H0。下列分析正确的是 A1 mol 平衡混合气体中
6、含 1 mol N 原子 B断裂 2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂 1 mol N2O4中的共价键所需能量 C恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 11可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。 已知：R1COOH+R2COOH+H2O 下列有关 L 的说法不正确 的是 A制备 L 的单体分子中都有两个羧基 B制备 L 的反应是缩聚反应 CL 中的官能团是酯基和醚键 Dm、n、p 和 q 的大小对 L 的降解速率有影响 12下列实验中，均产生白色沉淀。 下列分析不正确 的是 ANa2CO3与 NaHC
7、O3溶液中所含微粒种类相同 BCaCl2能促进 Na2CO3、NaHCO3水解 CAl2(SO4)3能促进 Na2CO3、NaHCO3水解 D4 个实验中，溶液滴入后，试管中溶液 pH 均降低 13有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成 LiH 而不利于电池容量的保持。一定温度 下，利用足量重水(D2O）与含 LiH 的 Li 负极材料反应，通过测定 n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。 已知：LiH+H2O=LiOH+H2 2Li(s)+H2(g)2LiH(s)H0 下列说法不正确 的是 A可用质谱区分 D2和 HD BLi 与 D2O 的反应：2Li+2D2O
8、=2LiOD+D2 C若 n(Li)/n(LiH)越大，则 n(D2)/n(HD)越小 D80反应所得 n(D2)/n(HD)比 25反应所得 n(D2)/n(HD)大 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 -2220 kJmol1 C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) H =-1926.1 kJmol1 H2(
9、g)+1/2O2(g)=H2O(l)H =-286 kJmol1 下列说法不正确 的是 AC3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)H =+124 kJmol1 Bc(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) 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 （9
10、分）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=CH2+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)= (B) () 生成 所用的电子 通过电极的电子 n n 100% S(B)= (B) () 生成 所用的乙烯 转化的乙烯 n n 100% 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：
11、 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生成 CO2，则(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 16 （10 分）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 molL1Ag2SO4溶液与 0.0400 molL1FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产
12、 生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。 实验 II向少量 Ag 粉中加入 0.0100 molL1Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 取 I 中沉淀，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c1molL1KSCN 标准溶液滴定 Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗 KS
13、CN 标准溶液 v1mL。 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_。 测得平衡常数 K=_。 （3）思考问题 取实验 I 的浊液测定 c(Ag+)，会使所测 K 值_(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 不用实验 II 中清液测定 K 的原因是_。 17 （14 分）治疗抑郁症的药物帕罗西汀的合成路线如下。 已知： iR1CHO+CH2(COOH)2 + 吡啶， H R1CH=CHCOOH iiR2OH 32 CH SO Cl 三乙胺 3 R OH NaH R2OR3 （1）A 分子含有的官
14、能团是_。 （2）已知：B 为反式结构。下列有关 B 的说法正确的是（填序号）_。 a核磁共振氢谱有 5 组峰 b能使酸性 KMnO4溶液褪色 c存在 2 个六元环的酯类同分异构体 d存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体 （3）EG 的化学方程式是_。 （4）J 分子中有 3 个官能团，包括 1 个酯基。J 的结构简式是_。 （5）L 的分子式为 C7H6O3。L 的结构简式是_。 （6）从黄樟素经过其同分异构体 N 可制备 L。 已知： iR1CH=CHR2 3 2 O ZnH O ， R1CHO+R2CHO ii 写出制备 L 时中间产物 N、P、Q 的结构简式：_、_、_。 18 （1
15、2 分）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 资料： i钛白粉废渣成分：主要为 FeSO4H2O，含少量 TiOSO4和不溶物 iiTiOSO4+(x+1)H2OTiO2xH2O+H2SO4 iii0.1 molL1Fe2+生成 Fe(OH)2，开始沉淀时 pH=6.3，完全沉淀时 pH=8.3 0.1 molL1Fe3+生成 FeOOH，开始沉淀时 pH=1.5，完全沉淀时 pH=2.8 （1）纯化 加入过量铁粉的目的是_。 充分反应后，分离混合物的方法是_。 （2）制备晶种 为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度 FeSO4溶液中 加
16、入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至 pH 为 6.0 时开始通空气并记录 pH 变化(如下图)。 产生白色沉淀的离子方程式是_。 产生白色沉淀后的 pH 低于资料 iii 中的 6.3。原因是：沉淀生成后 c(Fe2+)_0.1 molL1(填“”“=”或“”)。 0-t1时段，pH 几乎不变；t1-t2时段，pH 明显降低。结合方程式解释原因：_。 pH4 时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后 pH 几乎不变，此时溶液中 c(Fe2+)仍降低， 但 c(Fe3+)增加，且 c(Fe2+)降低量大于 c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：_。 （3）产品纯度测定 铁黄纯
17、度可以通过产品的耗酸量确定。 W g 铁黄 24 H SO 标准溶液 加热溶解 溶液 b 2 2 4 Na C O 溶液 溶液 c NaOH 标准溶液 酚酞 滴定 资料：Fe3+3 2- 24 C O=Fe(C2O4) 3- 3 ，Fe(C2O4) 3- 3 不与稀碱液反应 Na2C2O4过量，会使测定结果_(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。 19 （13 分）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原 性的变化规律。 （1）浓盐酸与 MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物 A 中仍存在盐酸和 MnO2。 反应的离子方程式是_。 电极反应式： i还原
18、反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2+2H2O ii氧化反应：_。 根据电极反应式，分析 A 中仍存在盐酸和 MnO2的原因。 i随 c(H+)降低或 c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。 ii随 c(Cl-)降低，_。 补充实验证实了中的分析。 实验操作试剂产物 I较浓 H2SO4有氯气 IIa有氯气 IIIa+b无氯气 a 是_，b 是_。 （2）利用 c(H+)对 MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的 KCl、KBr 和 KI 溶液，能与 MnO2反应所需的最低 c(H+)由大到小的顺序是_，从原子结构角度说 明理由_。 （3）根据(1)中结论推测：酸性条件下
19、，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将 Mn2+氧化 为 MnO2。经实验证实了推测，该化合物是_。 （4）Ag 分别与 1 molL1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag 只与氢碘酸发生置换反应，试 解释原因：_。 （5）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_。 化学参考答案化学参考答案 第一部分共第一部分共 14 题，每题题，每题 3 分，共分，共 42 分分. 1.A2.B3.D4.A5.B6.C7.B8.D9.C10.B11.C12.B13.C14.C 第二部分共第二部分共 5 题，共题，共 58 分分. 15.（9 分） （1） 22 ClH OHClHClO 阴极反应： 22 2H
20、 O2eH2OH ，K穿过阳离子膜进入阴极室形成KOH （2）KCl . 2 O .13 .KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝/品红溶液，品红褪色/KI溶液，溶液颜色变成棕黄色 16.（10 分） （1）固体溶解，产生红棕色气体酸性条件下， 3 NO有氧化性 a：石墨电极/Pt电极 b：酸性 4 FeSO溶液/酸性 24 3 FeSO溶液/酸性 4 FeSO与 24 3 FeSO溶液 c： 3 AgNO溶液 组装好装置后，闭合 K，当灵敏电流计指针不动时，向左池加入较浓 24 3 FeSO溶液，指 针偏转，向右池加入较浓 3 AgNO溶液，指针反向偏转 （2）指示剂 11 1111 c v 0.01
21、00 v c vc v 0.0100 vv （3）偏低Ag完全反应，无法确定反应是否达到平衡状态 17.（14 分） （1）醛基、氟原子（2）a、b、c （3） 24 H SO 2252252 NCCH COOHC H OHNCCH COOC HH O 浓 （4） （5） （6） 18.（12 分） （1） 消耗 24 H SO， 促进 4 TiOSO水解平衡正向移动， 有利于 22 TiOH Ox析出； 防止 2 Fe 被氧化 过滤 （2） 2 3224 Fe2NHH OFe(OH)2NH 1222 0t :4Fe(OH)O4FeOOH2H O,Hc 不变 2 1222 tt :4FeO6H
22、 O4FeOOH8H ,Hc 增大 23 22 12Fe3O2H O4FeOOH8Fe ,Hc 不变，消耗的 2 Fe 多，产生的 3 Fe 少 （3）不受影响 19.（13 分） （1） 2 222 MnO2Cl4HMnCl2H O 2 2Cl2eCl Cl还原性减弱 NaCl固体 4 MnSO固体 （2） KClKBrKI HHHccc ClBrI、为同主族元素，电子层数IBrCl，离子半径IBrCl ，失电子能力 IBrCl ，还原性IBrCl （3） 3 AgNO （4）溶解度AgIAgBrAgCl，IBrCl 、均可使氧化反应AgeAg 中的 Agc 降低，提高Ag的还原性，其中只有I能使Ag的还原性提高到能将H还原 （5）还原反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强；氧化反应中， 增大反应物浓度或降低生成物浓度，还原剂的还原性增强
