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：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， 选出最符合题目要求的一项。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
2、核素氚（31H）的表述不正确的是 A31H原子核外电子数为 1 B31H原子核内中子数为 3 C312H与 H2化学性质基本相同 D312H 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：NN BNa+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：HClO4H2SO3H2SiO3 B碱性：KOHNaOHLiOH C热稳定性：H2OH2SPH3 D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 A O2 KMnO4 a d B H2 Zn+稀 H2SO
3、4 b e C NO Cu+稀 HNO3 b c D CO2 CaCO3+稀 H2SO4 b 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 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+-3HSO，-3HSOH+2-3SO 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
4、浅红色：CH3COO-+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=22AlO+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，
5、常用 CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。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 A
6、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 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
7、NaHCO3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=2
8、LiOD+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 kJ mol1 C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) H =-1926.1 kJ mol1 H2(g)+1/2
9、O2(g)=H2O(l) H =-286 kJ mol1 下列说法不正确的是 AC3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) H =+124 kJ mol1 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 分）环氧乙
10、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nn 100% S(B)= (B) ()生成 所用的乙烯转化的乙烯nn 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： I阳极有 H2O 放电
11、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 mol L1 Ag2SO4溶液与 0.0400 mol L1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。
12、 实验 II向少量 Ag粉中加入 0.0100 mol L1Fe2(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 c1 mol L1 KSCN标准溶液滴定 Ag+，至出现稳定浅红色时消耗 KSCN标准溶液 v1 mL。 资料：Ag+
13、SCN-AgSCN（白色） K=1012 Fe3+SCN-FeSCN2+（红色） K=102.3 滴定过程中 Fe3+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，HR1CH=CHCOOH iiR2OH 32CH SO Cl三乙胺3R OHNaH 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
14、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=CHR232OZnH O，R1CHO+R2CHO ii 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
15、废渣成分：主要为 FeSO4 H2O，含少量 TiOSO4和不溶物 iiTiOSO4+(x+1)H2OTiO2 xH2O+H2SO4 iii0.1 mol L1 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 L1 Fe3+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
16、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 mol L1(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 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 W g 铁黄24H SO标准溶液加热溶解溶液 b 2 2 4N
17、a C O 溶液溶液 cNaOH标准溶液酚酞滴定 资料：Fe3+32-24C 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
18、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 II a 有氯气 III a+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，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 mo
19、l L1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.A 2.B 3.D 4.A 5.B 6.C 7.B 8.D 9.C 10.B 11.C 12.B 13.C 14.C 第二部分共第二部分共 5 题，共题，共 58 分分. 15.（9 分） （1）22ClH OHClHClO垐?噲 ? 阴极反应：222H O2eH2OH ，K穿过阳离子膜进入阴极室形成KOH （2）KCl .2O .13 .KI溶液
20、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，3NO有氧化性 a：石墨电极/Pt电极 b：酸性4FeSO溶液/酸性243FeSO溶液/酸性4FeSO与243FeSO溶液 c：3AgNO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243FeSO溶液，指针偏转，向右池加入较浓3AgNO溶液，指针反向偏转 （2）指示剂 111111c v0.0100vc vc v0.0100vv （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
21、、c （3）24H SO2252252NCCH COOHC H OHNCCH COOC HH O垐 垐 垎噲 垐 垐浓 （4） （5） （6） 18.（12 分） （1）消耗24H SO，促进4TiOSO水解平衡正向移动，有利于22TiOH Ox析出；防止2Fe被氧化 过滤 （2）23224Fe2NHH OFe(OH)2NH 12220t :4Fe(OH)O4FeOOH2H O,Hc不变 21222tt :4FeO6H O4FeOOH8H ,Hc 增大 232212Fe3O2H O4FeOOH8Fe ,Hc 不变，消耗的2Fe多，产生的3Fe少 （3）不受影响 19.（13 分） （1）2222MnO2Cl4HMnCl2H O 22Cl2eCl Cl还原性减弱 NaCl固体 4MnSO固体 （2）KClKBrKIHHHccc 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）3AgNO （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
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