2021 年北京高考化学试题及答案
可能用到的相对原子质量:H1
C12
N14
O16
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
1 H)的表述不正确...的是
A. 3
C. 3
1
1 H 原子核外电子数为 1
2H 与 H2 化学性质基本相同
B. 3
D. 3
1
1 H 原子核内中子数为 3
2H O 具有放射性
3.下列化学用语或图示表达不正确...的是
A.N2 的结构式:N≡N
B.Na+的结构示意图:
C.溴乙烷的分子模型:
D.CO2 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:HClO4>H2SO3>H2SiO3
B.碱性:KOH>NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2O>H2S>PH3
D.非金属性:F>O>N
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
O2
试剂
KMnO4
制备装置
收集方法
a
d
A
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B
C
D
H2
NO
CO2
Zn+稀 H2SO4
Cu+稀 HNO3
CaCO3+稀 H2SO4
b
b
b
e
c
c
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
-
3HSO ,
2-
3SO
7.下列方程式不能准确解释相应实验现象的是
B.试管中剩余少量气体,是因为 SO2 的溶解已达饱和
-
3HSO⇌H++
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+H2O⇌H2SO3,
H2SO3⇌H++
A.酚酞滴入醋酸钠溶液中变为浅红色:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
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
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
2AlO +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
A
B
C
D
试剂 a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂 b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
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:
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①H2S + CuSO4 =CuS↓+H2SO4
②24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4
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= H2S↑+ Ca(OH)2、
Ca3P2+6H2O=2PH3↑+3Ca(OH)2
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②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
10.NO2 和 N2O4 存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0。下列分析正确的是
A.1 mol 平衡混合气体中含 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
C.L 中的官能团是酯基和醚键
D.m、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
A.Na2CO3 与 NaHCO3 溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2 能促进 Na2CO3、NaHCO3 水解
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C.Al2(SO4)3 能促进 Na2CO3、NaHCO3 水解
D.4 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:①LiH+H2O=LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2(g)⇌2LiH(s) ΔH<0
下列说法不正确...的是
A.可用质谱区分 D2 和 HD
B.Li 与 D2O 的反应:2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C.若 n(Li)/n(LiH)越大,则 n(D2)/n(HD)越小
D.80℃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:C3H8 C3H6+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:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH -2220 kJ·mol−1
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH =-1926.1 kJ·mol−1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH =-286 kJ·mol−1
下列说法不正确...的是
A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH =+124 kJ·mol−1
B.c(H2)和 c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2 CO+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)
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本部分共 5 题,共 58 分。
第二部分
15.(9 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)①阳极室产生 Cl2 后发生的反应有:_______、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。
②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η和选择性 S的定义:
η(B)=
n
S(B)=
B
)
(
n
生成 所用的电子
)
(
n
通过电极的电子
)
(
生成 所用的乙烯
n
B
)
(
转化的乙烯
×100%
×100%
①若η(EO)=100%,则溶液 b 的溶质为_______。
②当乙烯完全消耗时,测得η(EO)≈70%,S(EO)≈97%。推测η(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生成 CO2,则η(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
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实验 I.将 0.0100 mol·L−1 Ag2SO4 溶液与 0.0400 mol·L−1 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−1Fe2(SO4)3 溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取 I 中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为 Ag。现象是_______。
②II 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。
③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Ⅲ.一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取 v mL 上层清液,用 c1 mol·L−1
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
①滴定过程中 Fe3+的作用是_______。
②测得平衡常数 K=_______。
(3)思考问题
①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”)。
②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。
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已知:
i.R1CHO+CH2(COOH)2 +
①吡啶,Δ
②H
R1CH=CHCOOH
ii.R2OH
CH SO Cl
三乙胺
3
2
3R OH
NaH R2OR3
(1)A 分子含有的官能团是_______。
(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)E→G 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:
i.R1CH=CHR2
ii.
3
①
O
Zn H O
② ,
2
R1CHO+R2CHO
写出制备 L 时中间产物 N、P、Q 的结构简式:_______、_______、_______。
18.(12 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 FeSO4·H2O,含少量 TiOSO4 和不溶物
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ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 mol·L−1 Fe2+生成 Fe(OH)2,开始沉淀时 pH=6.3,完全沉淀时 pH=8.3
0.1 mol·L−1 Fe3+生成 FeOOH,开始沉淀时 pH=1.5,完全沉淀时 pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是_______。
②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)。
①产生白色沉淀的离子方程式是_______。
②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
mol·L−1(填“>”“=”或“<”)。
③0-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:_______。
④pH≈4 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
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
H SO
2
W g 铁黄
4
标准溶液
加热溶解
溶液 b
Na C O 溶液
2 2 4
溶液 c
NaOH
标准溶液
酚酞
滴定
资料:Fe3++3
2-
4C O =Fe(C2O4) 3-
2
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。
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