精品解析：北京大学附属中学2023-2024学年高二下学期5月月考化学（预科部）试题

北大附中预科部2023-2024学年度阶段练习 化学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Co 59 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. (铷)有两种天然同位素和。有放射性，可缓慢转化为(锶)。“Rb-Sr等时线法”可用于岩石断代。下列说法正确的是 A. 位于元素周期表第六周期、第族 B. 转化为的过程是化学变化 C. 碱性： D. 可用质谱法区分和 【答案】C 【解析】 【详解】A．位于元素周期表第五周期、第族，故A错误； B．转化为，原子核发生改变，属于物理变化，故B错误； C．同周期元素从左到右金属性减弱，最高价氧化物的水化物碱性减弱，碱性：，故C正确； D．和质量数相等，不能用质谱法区分，故D错误； 选C。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式为 B. 基态溴原子中，电子填入的最高能级原子轨道 C. 的空间结构示意图 D. 分子中键的形成示意图 【答案】D 【解析】 【详解】A．HCN的电子式为：，A错误； B．基态溴原子中，电子填入的最高能级是4p能级，不是4s原子轨道，B错误； C．SO2分子中中心原子S原子的价层电子对数==3，VSEPR模型是平面三角形，其VSEPR模型为，C错误； D．HF分子中σ键为s-p σ键，形成示意图为　，D正确； 故选D。 3. 下列应用不涉及氧化还原反应的是 A. 保暖贴的主要成分是铁粉、水、食盐、活性炭 B. 在航海船只的船底四周镶嵌锌块 C. 通电时，充有氩气的霓虹灯发出蓝紫色的光 D. 化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与直流电源负极相连，而电源正极连接废铁 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁粉和碳在食盐水中构成原电池，加快铁粉氧化速率，利用快速反应放出热量，与氧化还原反应有关，A不符题意； B．锌和铁在海水中构成原电池，Zn在原电池中作负极，发生氧化反应，从而保护铁不被腐蚀，与氧化还原反应有关，B不符题意； C．通电时，充有氩气的霓虹灯发光，与电子跃迁，能量变化有关，不涉及氧化还原反应，C符合题意； D．化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与直流电源负极相连，而电源正极连接废铁，使废铁作阳极发生氧化反应，从而保护铁管道，与氧化还原反应有关，D不符题意； 答案选C。 4. 下列说法不正确的是 A. 登山时必须防晒和护目，是为了防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤 B. 食物中的油脂在人体内水解为高级脂肪酸和甘油，在酶的作用下转化为CO2和H2O并释放能量 C. 蔗糖及其水解产物都能发生银镜反应 D. 多个脱氧核苷酸分子脱水形成磷酯键，聚合成脱氧核糖核苷酸链，构成了脱氧核糖核酸(DNA) 【答案】C 【解析】 【详解】A．紫外线能够使蛋白质发生变性，因此攀登高山时佩戴护目镜，防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤，A正确； B．油脂在人体小肠中通过酶的催化发生水解反应生成高级脂肪酸和甘油，最终彻底氧化为CO2和H2O并释放能量，B正确； C．蔗糖属于非还原性糖，不能发生银镜反应，C错误； D．多个脱氧核苷酸分子脱水形成磷酯键，聚合成脱氧核糖核苷酸链，构成了脱氧核糖核酸(DNA)，D正确； 答案选C。 5. 下列实验能达到实验目的的是 A．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液 B．在铁制镀件上镀铜 C．验证生成物是乙烯 D．蒸发MgCl2溶液制取无水MgCl2 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．容量瓶不能用于配制溶液，必须将NaOH固体倒入烧杯中，加入蒸馏水溶解后，冷却至室温，再转移至容量瓶，选项A错误； B．在铁制品表面镀铜时应将铁制品连接在电源的负极作为阴极，铜连接在电源的正极，电解质溶液为可溶性铜盐溶液，选项B正确； C．挥发出的乙醇也会使酸性高锰酸钾溶液褪色，选项C错误； D．氯化镁水解会产生氢氧化镁和氯化氢，加热会使水解反应正向移动，故应在氯化氢气氛下进行蒸发来抑制水解，制取无水MgCl2，选项D错误； 故答案选B。 6. 下列事实与分子内氢键有关的是 A. 水和乙醇可以以任意比例互溶 B. 对羟基苯甲醛()的熔点显著高于邻羟基苯甲醛()的熔点 C. 氨容易液化 D. 液态氟化氢中存在多聚体(HF)n 【答案】B 【解析】 【详解】A．水分子与乙醇分子间可形成氢键，水和乙醇可以以任意比例互溶，A不符题意； B．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，分子间形成氢键物质熔点高于分子内形成氢键物质，B符合题意； C．氨分子间存在氢键，沸点较高，容易液化，C不符题意； D．液态氟化氢分子间存在氢键，故存在多聚体(HF)n形式，D不符题意； 答案选B。 7. 按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入I中的试管，关闭活塞。下列说法不正确的是 A. 中试管内所发生反应的离子方程式为： B. 和IV中溶液均褪色，都体现了的漂白性 C. 在I和III的试管中，都出现了浑浊现象 D. 将I中热水换成冷水，分别测定不同温度下溶液出现浑浊的时间，可比较不同温度下反应速率 【答案】B 【解析】 【分析】硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成SO2，化学方程式：，SO2在装置Ⅱ中表现漂白性，使品红褪色，在装置Ⅲ中表现氧化性，与硫化钠生成S沉淀，在装置Ⅳ中表现酸性，与NaOH反应使酚酞褪色。 【详解】A．根据分析，中试管内所发生反应的离子方程式为：，A正确； B．SO2在装置Ⅱ中表现漂白性，使品红褪色，在装置Ⅳ中表现酸性，与NaOH反应使酚酞褪色，B错误； C．根据分析，在I的试管中发生反应：，出现了浑浊现象；在III的试管中，氧化性，二氧化硫与硫化钠生成S沉淀，出现了浑浊现象，C正确； D．将I中热水换成冷水，分别测定不同温度下溶液出现浑浊的时间，可比较不同温度下反应速率，D正确； 答案选B。 8. 下列解释事实的方程式不正确的是 A. 硫酸酸化的淀粉溶液放置后变蓝： B. 用将水垢中转化为易除去的 C. 将少量溶液加入溶液中： D. 向苯酚钠溶液中通少量，溶液变浑浊： 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫酸酸化的淀粉-KI溶液在空气中放置一段时间后变蓝是空气中氧气在酸性溶液中氧化碘离子生成碘单质，离子方程式：，A正确； B．用Na2CO3将水垢中的CaSO4转化为易于除去的CaCO3，利用难溶物的溶解平衡原理，离子方程式：，B正确； C．少量溶液加入溶液中：，C错误； D．向苯酚钠溶液中通少量，溶液变浑浊：，D正确； 答案选C。 9. 冠醚分子可识别，实现卤水中的萃取，其合成方法如下。 下列说法不正确的是 A. 过程I发生取代反应 B. 均能与反应 C. 的核磁共振氢谱有三组峰 D. 过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程I中酚羟基和氯原子进行取代反应，A正确； B．X中官能团为(酚)羟基，Y中官能团为碳氯键，均可以NaOH反应，B正确； C．Z的核磁共振氢谱有四组峰，为，C错误； D．冠醚分子可识别Li+，实现卤水中Li+的萃取，故增大了Li+在有机溶剂溶解度，D正确； 故答案选C。 10. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)不能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D. 总反应为： 【答案】C 【解析】 【分析】开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误； C．由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确； D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误； 答案选C。 11. 室温下，用溶液吸收并制备石膏主要成分为的过程如图所示。 已知：。 下列说法正确的是 A. 吸收烟气后的溶液中： B. “吸收”过程中，当溶液时离子浓度大小关系： C. “沉淀”过程一定有气体产生 D. “沉淀”过程完成后，原溶液中水的电离程度下降 【答案】B 【解析】 【详解】A．吸收完SO2后的溶液结合物料守恒：，A错误； B．当溶液pH=7时，，已知，，则，所以，离子浓度大小关系：，B正确； C．H2SO3的Ka2小于H2CO3的Ka1，说明的酸性小于H2CO3，故不会产生气体CO2，C错误； D．“沉淀”过程将NaHSO3溶液转化为Na2SO3溶液，水的电离程度增大，D错误； 故答案选B。 12. L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物，它由三种单体聚合而成，每个单体的分子中均含有一个官能团。 下列相关说法正确的是 A. 制备L的反应是加聚反应 B. L的单体为、和HCHO C. 参加反应的三种单体的物质的量之比为1∶1∶1 D. 三种单体能生成网状结构的高分子化合物 【答案】D 【解析】 【分析】的链节为，在竖线处断键，并连接=O和-H，从而得出三种单体分别为HCHO、、。据此分析作答。 【详解】A．根据分析，三种单体分别为HCHO、、，所以制备L的反应是缩聚反应，A错误； B．根据分析，单体为HCHO、、，B错误； C．参加反应的三种单体HCHO、、的物质的量之比为2∶1∶1，C错误； D．苯酚上邻对位上的H、苯胺上的邻对位上的H均能和甲醛发生缩聚反应，生成网状结构的高分子化合物，D正确； 故选D。 13. 利用电解法脱除生活废水中的氮磷，其装置和脱除原理如下图所示。开始时，接电源正极，电解一段时间后将电源正负极交换，可转化为沉淀。 下列说法不正确的是 A. 电解一段时间(正负极交换前)，溶液不变 B. 若开始时接电源负极，则无法除去 C. 若除去等物质的量的和，理论上电路中通过的电子数相同 D. 除磷的电解反应为 【答案】A 【解析】 【分析】除氮时，阳极生成氯气，2Cl--2e-═Cl2；除磷时，Fe作阳极失电子，石墨作阴极，阴极电极反应式为2H++2e-═H2。 【详解】A．电解一段时间(正负极交换前)，石墨做阳极，发生电极反应为：2Cl--2e-═Cl2，C12与水反应生成HCl、HClO，次氯酸将铵根离子氧化为氮气，+1价的氯元素被原为氯离子，因此，氯离子成为除氮的催化剂，阴极上水电离的氢离子放电产生氢气，电解的总反应为铵根转化为氮气、氢气和氢离子，氢离子浓度增大，故溶液pH减小，A错误； B．若开始时n接电源负极，石墨为阴极，发生还原反应；铁棒为阳极，发生的反应为Fe-2e-═Fe2+，不生成C12，不能除去铵根离子，B正确； C．若除去和的物质的量均为a，最终铵根离子转化为N2，转移电子数为3a；磷酸根转化为Fe3(PO4)2，转移电子数为3a，C正确； D．交换正负极后电解液呈酸性，除磷的电极反应为，D正确； 故答案选A。 14. 某小组为探究溶液与溶液(浓度均为)之间的反应，进行了如下实验。 序号 实验操作 实验现象 I 有白色沉淀生成，振荡后迅速溶解，得到无色清液(该清液若放置一段时间，无明显变化)，该现象一直持续到加入1.5mLAgNO3溶液时；超过1.5mL后，产生少量白色沉淀，立即变为棕黄色，最终变为黑色；滴加完毕，静置，得到黑色沉淀，上层清液pH=5 II 有白色沉淀生成，立即变为棕黄色，充分振荡后得到棕黄色清液，有丁达尔现象。 已知：i．为白色沉淀，不稳定，易分解。 ii．(无色)。 下列结论或推断不正确的是 A. 已知后续试验在实验I上层清液中检出了，则黑色物质中可能含等物质 B. 实验I中加入后产生白色沉淀的原因是：过量与结合，使降低，逆移，析出沉淀 C. 对比实验I、II分别加入溶液时的现象，推测实验I中的溶解速率小于分解速率 D. 若想配制溶液，应在不断搅拌下将溶液缓缓加入到同浓度的溶液中，且应保证 【答案】C 【解析】 【详解】A．已知后续试验在实验I上层清液中检出了，硫元素化合价升高，发生氧化还原反应，银、硫元素化合价可能降低，黑色物质中可能含等物质，A正确； B．验I中加入后产生白色沉淀，白色沉淀应为，因为过量与结合，使降低，逆向移动，析出沉淀，B正确； C．实验I和实验II区别再与硝酸银的滴加方式不同，实验I是逐滴滴加硝酸银时，的溶解速率大于分解速率，实验II是迅速混合时部分Ag2S2O3来不及溶解即发生分解，分解产物不能再溶于Na2S2O3，对比实验I、II分别加入溶液时的现象，推测实验I中的溶解速率大于分解速率，C错误； D．中和的物质的量之比为2:1，因为平衡的存在，为提高产量，应在不断搅拌下将溶液缓缓加入到同浓度的溶液中，且应保证，D正确； 答案选C。 第二部分 15. 族元素等在诸多领域发挥着重要作用。 I．黑磷与石墨的结构类似，其中一个单层的结构如下图所示。 （1）基态磷原子的价电子排布式为___________。 （2）根据图中信息，回答下列问题： ①黑磷晶体中存在的作用力为___________。 ②黑磷单层中原子与键的个数比为___________。 （3）下列说法正确的有___________(填字母)。 a．黑磷中采取杂化 b．黑磷单层中键的键能不完全相同 c．黑磷与石墨都属于混合型晶体 II．砷化镓是最重要的第二代半导体，被广泛应用于光电子和通信等领域。 （4）与族元素能形成结构相似的化合物，它们在熔融态下均不导电，熔点如下表所示。分析的熔点依次降低的原因为___________。 物质 GaN 熔点/℃ 1700 1480 1238 （5）的晶胞结构如图甲所示，将掺杂到晶体中得到新型材料如图乙所示。 ①图甲中，的相对质量为，晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞边长___________。(列出计算式。 ②图乙中，掺杂之后的原子个数比___________。 【答案】（1） （2） ①. 分子间相互作用力和共价键 ②. 2：3 （3）bc （4）均为共价晶体，N、P、As原子半径逐渐增大，键长逐渐增长，键能逐渐减小，熔点依次降低 （5） ①. ②. 27：32：5 【解析】 【小问1详解】 P原子序数15，基态磷原子的价电子排布式：； 【小问2详解】 ①黑磷与石墨的结构类似，说明黑磷晶体层与层间存在分子间相互作用力，层内原子与原子间存在共价键； ②黑磷单层中，每个P原子形成3个键，每个键由2个P原子所共有，则原子与键的个数比为2：3； 【小问3详解】 a．黑磷中形成3个键，存在1对孤电子对，采取杂化，a错误； b．黑磷单层中键键长不完全相同，则键能不完全相同，b正确； c．黑磷与石墨都属于混合型晶体，c正确； 答案选bc； 【小问4详解】 均为共价晶体，N、P、As原子半径逐渐增大，键长逐渐增长，键能逐渐减小，熔点依次降低； 【小问5详解】 ①根据均摊法计算原子个数，Ga个数为，As位于晶胞内部，有4个，的相对质量为，晶体密度为，根据晶胞密度计算公式：，算得边长； ②掺杂之后，As原子个数不变，将1个顶点Ga和1个面心Ga替换成Mn，Mn原子个数：，Ga原子个数：，则。 16. 将转化为高附加值的化学品，对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。 I．利用催化加氢制备乙烯，反应过程主要分为两步。 i． ii． （1）和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。 （2）下，投料比的条件下研究反应，在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图所示(水转化为液态，不计入)。时，的平衡转化率为___________。 Ⅱ．利用煤气化灰渣(主要成分有和等)封存，制备高纯碳酸钙。 i．浸出：向灰渣中加入稍过盐酸；充分反应后过滤，得滤液； ii．净化：向滤液中逐渐加入氨水，金属氢氧化物分步沉淀，分步过滤，得到滤液； iii．碳酸化：向滤液中通入，过滤、洗涤、干燥，得到高纯。 （3）碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。 Ⅲ．利用双极膜电解制备，捕集烟气中，制备。 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 （4）结合电极反应解释区产生浓溶液的原因___________。 （5）当电路中转移电子时，装置中产生的的物质的量为___________。 （6）制得的固体样品中常混有。准确称量样品，下列方案中，能测定样品中纯度的是___________。 a．充分加热，固体减重 b．与足量稀盐酸充分反应，加热蒸干，得固体 c．与足量稀硫酸充分反应并加热，逸出气体用碱石灰吸收，增重 【答案】（1） （2）75% （3） （4）该电池阴极发生，c(OH-)增大，Na+穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液 （5）4mol （6）AB 【解析】 【小问1详解】 CO2和H2反应制备乙烯的反应为：，，故热化学方程式为，故答案为：； 【小问2详解】 800℃平衡时甲烷的物质的量分数为0，根据图像可以列三段式： 则，，则二氧化碳的转化率为，故答案为：75%； 【小问3详解】 碳酸化时通入的二氧化碳、一水合氨和氯化钙生成碳酸钙沉淀、氯化铵和水，离子方程式为，故答案为：； 【小问4详解】 该电池阴极发生，随着电解的进行，溶液中氢氧根离子浓度增大，同时钠离子经阳离子交换膜向阴极移动，使阴极区域的氢氧化钠浓度增大而得到氢氧化钠浓溶液，故答案为：该电池阴极发生，c(OH-)增大，Na+穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液； 【小问5详解】 每转移2mol电子有2molNaOH在阴极区生成，同时有2molNaOH在阳极区的双极膜和阳离子交换膜之间生成，因此每转移2mol电子有4molNaOH生成，故答案为：4mol； 【小问6详解】 A．充分加热后，碳酸氢钠受热分解，因此减重质量为碳酸氢钠生成的二氧化碳和水，可以由此计算出碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数，故A项正确； B．与足量稀盐酸反应后加热蒸干所得国体为NaCl，根据氯化钠的质量可列方程组而求得碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数，故B项正确； C．与足量稀硫酸充分反应并加热，逸出气体用碱石灰吸收，增重为二氧化碳和水的质量，水的质量无法计算，因此不能计算得出碳酸氢钠的质量分数，故C项错误； 故答案为：AB。 17. 以低品位铜钴矿(主要成分为，还有少量的等杂质)为原料制备硫酸铜晶体和的一种工艺流程如下： 已知：①常温下部分难溶电解质的溶度积常数： 物质 ②萃取时发生反应。 （1）浸出步骤铜钴矿中的转化为，该反应的离子方程式为___________。 （2）加入试剂___________可使萃取剂再生。 （3）对于过程 ①加溶液作用是___________。 ②判断是否沉淀完全并简述理由___________。(离子浓度小于时可视为沉淀完全)。 （4）滤渣1成分为___________。 （5）在足量空气中煅烧生成，写出煅烧过程的化学反应方程式___________。 （6）产品纯度测定方法如下： i．取产品试样于锥形瓶中，加入过量浓盐酸低温加热使试样完全溶解，得到含的溶液； ii．加入缓冲溶液，调节后再加入过量的溶液，稀释至； iii．加入1~2滴二甲酚橙指示剂，用标准溶液滴定至终点。 已知与或都能按物质的量发生反应，产物均为无色配合物；二甲酚橙时显黄色)能与形成红色配合物。 ①到达滴定终点时的现象为___________。 ②计算产品试样中的纯度还需要的实验数据有___________。 【答案】（1） （2）H2SO4 （3） ①. 将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续除去铁 ②. 时，溶液中，，沉淀完全 （4）和 （5） （6） ①. 当滴入最后半滴标准液，溶液由黄色变为红色，且半分钟内不恢复 ②. 标准溶液消耗的溶液体积 【解析】 【分析】含钴废料中加入过量稀硫酸和Na2SO3浸取，二氧化硅不反应、部分钙转化为难溶硫酸钙成为浸出渣，加入的Na2SO3主要是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+，钴、铜、铁、镁转化为盐溶液进入浸出液；浸出液萃取使得铜进入有机层，反萃取得到硫酸铜溶液，处理得到硫酸铜晶体；浸出后的水层加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调pH，可以使Fe3+沉淀，过滤后所得滤液1含有Co2+、Mg2+、Ca2+，再用NaF溶液除去钙、镁得到滤渣1含有氟化镁、氟化钙，过滤后，滤液2中含有Co2+，处理得到固体，煅烧后制得Co2O3； 【小问1详解】 Na2SO3具有还原性，酸性条件下，能将铜钴矿中的转化为，根据得失电子守恒及电荷守恒，离子方程式：； 【小问2详解】 萃取时发生反应：，反萃取得到硫酸铜溶液，则a为硫酸，其使得平衡逆向移动，铜离子进入水层，被反萃取； 【小问3详解】 ①结合表数据可知，氢氧化铁更难溶，具有强氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，便于后续除去铁； ②时，溶液中，，沉淀完全； 【小问4详解】 由表可知，氟化镁、氟化钙为难溶物，结合分析可知，滤渣1成分为氟化镁、氟化钙； 【小问5详解】 空气中氧气具有氧化性，在足量空气中煅烧生成Co2O3，碳被氧化为二氧化碳，反应中钴化合价由+2变为+3、碳化合价由+3变为+4、氧气中氧化合价由0变为-2，结合电子守恒可知，化学方程式：； 【小问6详解】 ①到达滴定终点时的现象：当滴入最后半滴标准液，溶液由黄色变为红色，且半分钟内不恢复； ②计算产品试样中的纯度还需要的实验数据有：标准溶液消耗的溶液体积。 18. 有机化合物是一种具有抗肿瘤、抗菌等多种药理活性的色胺酮类衍生物，合成路线如下。 （1）属于芳香烃，试剂是___________。 （2）既有酸性又有碱性，中含有的官能团是___________。 （3）的化学方程式是___________。 （4）的反应类型是___________。 （5）溴单质与中苯环侧链上的发生取代反应的原因是___________。 （6）下列说法正确的是___________(填序号)。 a．的核磁共振氢谱有6组峰 b．可发生水解反应 c．和均含手性碳原子 d．不存在同时满足下列条件的的同分异构体： i．含有3种官能团(其中一种为碳碳三键) ii．遇溶液显紫色 （7）由生成经三步反应过程： 写出(含有五元环)与中间体2的结构简式___________、___________。 【答案】（1）浓硝酸、浓硫酸 （2）羧基、硝基 （3）+ 2CH3OH+2H2O （4）取代反应 （5）受两侧C=O的吸电子作用影响，使相连的碳原子上的C—H的极性增强，易断裂 （6）abc （7） ①. ②. 【解析】 【分析】A（C7H8）与试剂a在加热条件下反应生成B（C7H8NO2），结合F的结构简式和E既有酸性又有碱性，可逆推A为，B为，D为，E为；G与CH3OH在浓硫酸、加热条件下反应生成J（C5H8O4），J为，J与反应生成K，K为；K与Br2反应生成L，L为；L苯环上的一个H与Br断裂结合成M，M为，M与F发生三步反应生成P。 【小问1详解】 根据分析，试剂a为浓硝酸、浓硫酸； 【小问2详解】 中含有的官能团是羧基、硝基； 【小问3详解】 的化学方程式是+ 2CH3OH+2H2O； 【小问4详解】 的反应类型是取代反应； 【小问5详解】 溴单质与中苯环侧链上的C—H发生取代反应的原因是受两侧C=O的吸电子作用影响，使相连的碳原子上的C—H的极性增强，易断裂； 【小问6详解】 a．K为，K的核磁共振氢谱有6组峰，a正确； b．L为，L可发生水解反应，b正确； c．根据L和P的结构简式可知，和均含手性碳原子，c正确； d．F的不饱和度为7，ⅰ．含有3种官能团(其中一种为碳碳三键)，碳碳三键的不饱和度为2，ii．遇溶液显紫色，根据不饱和度和O原子个数可知还有硝基，满足条件的F的同分异构体为，d错误； 故选abc； 【小问7详解】 根据分析，M(含有五元环)为 ，M与F脱去CO2得到的中间体1为，中间体1与水加成生成的中间体2为，中间体2再发生醇的脱去反应脱掉一分子水生成P。 19. 实验室研究不同价态铜元素之间的转化。 Ⅰ．研究、的转化 （1）下列试剂能实现转化的是___________。 A．浓硝酸 B．硫黄 C．氯气 （2）两种转化所需试剂在性质上具有的共性和差异性是___________。 Ⅱ．研究的转化 已知： 为无色，在空气中极易被氧化为 物质 CuCl(白色) CuI(白色) (黑色) CuS(黑色) Ksp 实验如下： 实验a 实验b 现象：无明显变化 现象：产生白色沉淀 （3）实验a中反应难以发生的原因是___________。 （4）实验b中反应的离子方程式为___________。 （5）通过对上述实验的分析，甲预测溶液与KI溶液混合也能实现转化 ①甲预测的理由是___________。 ②为了验证猜测，甲进行实验c；向溶液中加入KI溶液，观察到溶液变为棕色，并伴有浑浊产生。 甲认为仅依据溶液变为棕色这一现象，无法证明实现了转化，理由是___________。 ③甲将实验c中反应所得浊液过滤，___________，观察到___________，证明实验c中实现了转化。 （6）基于实验c，乙认为与也能反应得到，但将两溶液混合后只得到了CuS。 ①从速率角度分析与反应没有生成的原因___________。 ②乙利用上述实验中的试剂，改进实验方案，证明在一定条件下可以将转化为＋1价Cu，并进一步得到了，实验方案是___________。 【答案】（1）B （2）都具有氧化性，但氧化性强弱不同 （3）反应限度太小或者溶液中不稳定极易转化为Cu和 （4） （5） ①. 具有还原性且CuI是难溶于水的沉淀 ②. 可能存在氧化的干扰，同时无法判断是否转化为Cu ③. 洗涤沉淀物，向其中加入氨水 ④. 观察到沉淀溶解，溶液变为蓝色 （6） ①. 与生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致与的浓度降低，使得的氧化性和的还原性降低，从而无法发生氧化还原反应 ②. 按照下图所示的装置进行实验，一段时间后，U形管的左侧产生白色沉淀，取该沉淀，洗涤后，向其中加入溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀。 【解析】 【分析】氧化性强的物质可将变价金属氧化到较高价态，氧化性弱的物质可将变价金属氧化到较低价态。CuSO4溶液和Cu体系存在，加入Cl-生成CuCl白色沉淀，使平衡逆向移动而可导致Cu溶解。Ksp较大的物质容易转化为Ksp较小的物质。 【小问1详解】 实现转化，需加入氧化性较弱的氧化剂，浓硝酸和氯气均是强氧化剂，把Cu直接氧化到+2价，硫黄氧化性较弱，能实现转化，故选B。 【小问2详解】 、的转化均是化合价升高的反应，故所需试剂在性质上都具有的氧化性，但需要强氧化剂，需要弱氧化剂，故在性质上具有的共性和差异性是：都具有氧化性，但氧化性强弱不同。 【小问3详解】 据已知 ，K值大，即溶液中不稳定极易转化为Cu和，或者由于Cu与Cu2+反应限度太小，故实验a中反应难以发生。 【小问4详解】 实验b中加入KCl溶液，使Cu+转化为CuCl白色沉淀，平衡逆向移动，导致Cu单质溶解，发生反应的离子方程式为：。 【小问5详解】 ①实现转化需加入还原剂，甲预测的理由是具有还原性且CuI是难溶于水的沉淀； ②向溶液中加入KI溶液，观察到溶液变为棕色，伴有浑浊产生，由于可能存在氧化的干扰，同时无法判断是否转化为Cu，故无法证明实现了转化； ③要证明实验c中实现了转化，需证明存在，故将实验c中反应所得浊液过滤，洗涤沉淀物，向其中加入氨水，由已知信息可知，CuI转化为无色的，随即在空气中被氧化为，观察到沉淀溶解，溶液变为蓝色，即可得证。 【小问6详解】 ①与两溶液混合后只得到了CuS，是由于与生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致与的浓度降低，使得的氧化性和的还原性降低，从而无法发生氧化还原反应； ②因与生成CuS的反应速率比氧化还原反应速率快，导致生成CuS而得不到，故可将与分开使其不直接接触，但通过导线、盐桥等实现电子的移动从而得到，再用的溶度积较小，将转化为。实验方案是：按照下图所示的装置进行实验，一段时间后，U形管的左侧产生白色沉淀CuCl，取该沉淀，洗涤后，向其中加入溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，即。 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北大附中预科部2023-2024学年度阶段练习 化学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Co 59 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. (铷)有两种天然同位素和。有放射性，可缓慢转化为(锶)。“Rb-Sr等时线法”可用于岩石断代。下列说法正确的是 A. 位于元素周期表第六周期、第族 B. 转化为的过程是化学变化 C. 碱性： D. 可用质谱法区分和 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 的电子式为 B. 基态溴原子中，电子填入的最高能级原子轨道 C. 的空间结构示意图 D. 分子中键的形成示意图 3. 下列应用不涉及氧化还原反应的是 A. 保暖贴的主要成分是铁粉、水、食盐、活性炭 B. 在航海船只的船底四周镶嵌锌块 C. 通电时，充有氩气的霓虹灯发出蓝紫色的光 D. 化工厂中盛装酸性溶液的铁管道与直流电源负极相连，而电源正极连接废铁 4. 下列说法不正确的是 A. 登山时必须防晒和护目，是为了防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤 B. 食物中的油脂在人体内水解为高级脂肪酸和甘油，在酶的作用下转化为CO2和H2O并释放能量 C. 蔗糖及其水解产物都能发生银镜反应 D. 多个脱氧核苷酸分子脱水形成磷酯键，聚合成脱氧核糖核苷酸链，构成了脱氧核糖核酸(DNA) 5. 下列实验能达到实验目的的是 A．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液 B．在铁制镀件上镀铜 C．验证生成物是乙烯 D．蒸发MgCl2溶液制取无水MgCl2 A. A B. B C. C D. D 6. 下列事实与分子内氢键有关的是 A. 水和乙醇可以以任意比例互溶 B. 对羟基苯甲醛()的熔点显著高于邻羟基苯甲醛()的熔点 C. 氨容易液化 D. 液态氟化氢中存在多聚体(HF)n 7. 按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入I中的试管，关闭活塞。下列说法不正确的是 A. 中试管内所发生反应的离子方程式为： B. 和IV中溶液均褪色，都体现了的漂白性 C. 在I和III的试管中，都出现了浑浊现象 D. 将I中热水换成冷水，分别测定不同温度下溶液出现浑浊的时间，可比较不同温度下反应速率 8. 下列解释事实的方程式不正确的是 A. 硫酸酸化的淀粉溶液放置后变蓝： B. 用将水垢中转化为易除去的 C. 将少量溶液加入溶液中： D. 向苯酚钠溶液中通少量，溶液变浑浊： 9. 冠醚分子可识别，实现卤水中的萃取，其合成方法如下。 下列说法不正确的是 A. 过程I发生取代反应 B. 均能与反应 C. 的核磁共振氢谱有三组峰 D. 过程Ⅱ增加了在有机溶剂中的溶解度 10. 一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是 A. (Ⅲ)不能氧化 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D. 总反应为： 11. 室温下，用溶液吸收并制备石膏主要成分为的过程如图所示。 已知：。 下列说法正确的是 A. 吸收烟气后的溶液中： B. “吸收”过程中，当溶液时离子浓度大小关系： C. “沉淀”过程一定有气体产生 D. “沉淀”过程完成后，原溶液中水的电离程度下降 12. L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物，它由三种单体聚合而成，每个单体的分子中均含有一个官能团。 下列相关说法正确的是 A. 制备L的反应是加聚反应 B. L的单体为、和HCHO C. 参加反应的三种单体的物质的量之比为1∶1∶1 D. 三种单体能生成网状结构的高分子化合物 13. 利用电解法脱除生活废水中的氮磷，其装置和脱除原理如下图所示。开始时，接电源正极，电解一段时间后将电源正负极交换，可转化为沉淀。 下列说法不正确的是 A. 电解一段时间(正负极交换前)，溶液不变 B. 若开始时接电源负极，则无法除去 C. 若除去等物质的量的和，理论上电路中通过的电子数相同 D. 除磷的电解反应为 14. 某小组为探究溶液与溶液(浓度均为)之间的反应，进行了如下实验。 序号 实验操作 实验现象 I 有白色沉淀生成，振荡后迅速溶解，得到无色清液(该清液若放置一段时间，无明显变化)，该现象一直持续到加入1.5mLAgNO3溶液时；超过1.5mL后，产生少量白色沉淀，立即变为棕黄色，最终变为黑色；滴加完毕，静置，得到黑色沉淀，上层清液pH=5 II 有白色沉淀生成，立即变为棕黄色，充分振荡后得到棕黄色清液，有丁达尔现象。 已知：i．为白色沉淀，不稳定，易分解。 ii．(无色)。 下列结论或推断不正确的是 A. 已知后续试验在实验I上层清液中检出了，则黑色物质中可能含等物质 B. 实验I中加入后产生白色沉淀的原因是：过量与结合，使降低，逆移，析出沉淀 C. 对比实验I、II分别加入溶液时的现象，推测实验I中的溶解速率小于分解速率 D. 若想配制溶液，应在不断搅拌下将溶液缓缓加入到同浓度的溶液中，且应保证 第二部分 15. 族元素等在诸多领域发挥着重要作用。 I．黑磷与石墨的结构类似，其中一个单层的结构如下图所示。 （1）基态磷原子的价电子排布式为___________。 （2）根据图中信息，回答下列问题： ①黑磷晶体中存在的作用力为___________。 ②黑磷单层中原子与键的个数比为___________。 （3）下列说法正确的有___________(填字母)。 a．黑磷中采取杂化 b．黑磷单层中键的键能不完全相同 c．黑磷与石墨都属于混合型晶体 II．砷化镓是最重要的第二代半导体，被广泛应用于光电子和通信等领域。 （4）与族元素能形成结构相似的化合物，它们在熔融态下均不导电，熔点如下表所示。分析的熔点依次降低的原因为___________。 物质 GaN 熔点/℃ 1700 1480 1238 （5）的晶胞结构如图甲所示，将掺杂到晶体中得到新型材料如图乙所示。 ①图甲中，的相对质量为，晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则晶胞边长___________。(列出计算式。 ②图乙中，掺杂之后的原子个数比___________。 16. 将转化为高附加值的化学品，对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。 I．利用催化加氢制备乙烯，反应过程主要分为两步。 i． ii． （1）和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。 （2）下，投料比的条件下研究反应，在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图所示(水转化为液态，不计入)。时，的平衡转化率为___________。 Ⅱ．利用煤气化灰渣(主要成分有和等)封存，制备高纯碳酸钙。 i．浸出：向灰渣中加入稍过盐酸；充分反应后过滤，得滤液； ii．净化：向滤液中逐渐加入氨水，金属氢氧化物分步沉淀，分步过滤，得到滤液； iii．碳酸化：向滤液中通入，过滤、洗涤、干燥，得到高纯。 （3）碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。 Ⅲ．利用双极膜电解制备，捕集烟气中，制备。 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 （4）结合电极反应解释区产生浓溶液的原因___________。 （5）当电路中转移电子时，装置中产生的的物质的量为___________。 （6）制得的固体样品中常混有。准确称量样品，下列方案中，能测定样品中纯度的是___________。 a．充分加热，固体减重 b．与足量稀盐酸充分反应，加热蒸干，得固体 c．与足量稀硫酸充分反应并加热，逸出气体用碱石灰吸收，增重 17. 以低品位铜钴矿(主要成分为，还有少量的等杂质)为原料制备硫酸铜晶体和的一种工艺流程如下： 已知：①常温下部分难溶电解质的溶度积常数： 物质 ②萃取时发生反应。 （1）浸出步骤铜钴矿中的转化为，该反应的离子方程式为___________。 （2）加入试剂___________可使萃取剂再生。 （3）对于过程 ①加溶液作用是___________。 ②判断是否沉淀完全并简述理由___________。(离子浓度小于时可视为沉淀完全)。 （4）滤渣1成分为___________。 （5）在足量空气中煅烧生成，写出煅烧过程的化学反应方程式___________。 （6）产品纯度测定方法如下： i．取产品试样于锥形瓶中，加入过量浓盐酸低温加热使试样完全溶解，得到含的溶液； ii．加入缓冲溶液，调节后再加入过量的溶液，稀释至； iii．加入1~2滴二甲酚橙指示剂，用标准溶液滴定至终点。 已知与或都能按物质的量发生反应，产物均为无色配合物；二甲酚橙时显黄色)能与形成红色配合物。 ①到达滴定终点时的现象为___________。 ②计算产品试样中的纯度还需要的实验数据有___________。 18. 有机化合物是一种具有抗肿瘤、抗菌等多种药理活性的色胺酮类衍生物，合成路线如下。 （1）属于芳香烃，试剂是___________。 （2）既有酸性又有碱性，中含有的官能团是___________。 （3）的化学方程式是___________。 （4）的反应类型是___________。 （5）溴单质与中苯环侧链上的发生取代反应的原因是___________。 （6）下列说法正确的是___________(填序号)。 a．的核磁共振氢谱有6组峰 b．可发生水解反应 c．和均含手性碳原子 d．不存在同时满足下列条件的的同分异构体： i．含有3种官能团(其中一种为碳碳三键) ii．遇溶液显紫色 （7）由生成经三步反应过程： 写出(含有五元环)与中间体2的结构简式___________、___________。 19. 实验室研究不同价态铜元素之间的转化。 Ⅰ．研究、的转化 （1）下列试剂能实现转化的是___________。 A．浓硝酸 B．硫黄 C．氯气 （2）两种转化所需试剂在性质上具有的共性和差异性是___________。 Ⅱ．研究的转化 已知： 为无色，在空气中极易被氧化为 物质 CuCl(白色) CuI(白色) (黑色) CuS(黑色) Ksp 实验如下： 实验a 实验b 现象：无明显变化 现象：产生白色沉淀 （3）实验a中反应难以发生的原因是___________。 （4）实验b中反应的离子方程式为___________。 （5）通过对上述实验的分析，甲预测溶液与KI溶液混合也能实现转化 ①甲预测的理由是___________。 ②为了验证猜测，甲进行实验c；向溶液中加入KI溶液，观察到溶液变为棕色，并伴有浑浊产生。 甲认为仅依据溶液变为棕色这一现象，无法证明实现了转化，理由是___________。 ③甲将实验c中反应所得浊液过滤，___________，观察到___________，证明实验c中实现了转化。 （6）基于实验c，乙认为与也能反应得到，但将两溶液混合后只得到了CuS。 ①从速率角度分析与反应没有生成的原因___________。 ②乙利用上述实验中的试剂，改进实验方案，证明在一定条件下可以将转化为＋1价Cu，并进一步得到了，实验方案是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $