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北京市 2025 年普通高中学业水平等级性考试 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 Na 23 Cl 35.5
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. 我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO₃)存在亚纳米孔道,吸附
并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储 存起来以供使用。下列说法不正确的是
A. 月壤钛铁矿中存在活泼氢
B. 将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C. 月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D. 将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙醇的分子模型:
B. BF₃ 的 VSEPR 模型:
C. S 的原子结构示意图: +16 2 8 8
D. 基态 ₃₀Zn 原子的价层电子排布式:
3d¹⁰4s²
3. 下列说法不正确的是
A. 糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子 B. 蔗糖发生水解反应所得产物互为同分异构体
C. 蛋白质在酶的作用下水解可得到氨基酸 D. 不饱和液态植物油通过催化加氢可提高饱和度
4. 物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH₃CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列
说法不正确的是
A. 乙腈的电子式: H H:C : C⋮⋮N: H B. 乙腈分子中所有原子均在同一平面
C. 乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔 D. 乙腈可发生加成反应
5. 下列反应中,体现 NH₄⁺ 还原性的是
A. NH₄HCO₃ 加热分解有 NH₃ 生成
B. NH₄Cl 和 NaNO₂ 的混合溶液加热有 N₂ 生成
C. Mg(OH)₂ 固体在 NH₄Cl 溶液中溶解
D. (NH₄)₂SO₄ 溶液中滴加 BaCl₂ 溶液出现白色沉淀
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用盐酸除去铁锈:Fe₂O₃·xH₂O + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + (3+x)H₂O
B. 用 CuSO₄ 溶液除去乙炔中的 H₂S:Cu²⁺ + S²⁻ = CuS↓
C. 用乙醇处理废弃的 Na:2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑
D. 将 NO₂ 通入水中制备硝酸:3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO
7. 下列实验的相应操作中,不正确的是
A. 制备并检验 SO₂
浓硫酸品红NaOH 棉团
为防止有害气体逸出,先放置浸 NaOH 溶液的棉团,再加热
B. 实验室制取 O₂
KMnO₄棉花
实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C. 分液
I₂ 的水溶液I₂ 的 CCl₄ 溶液
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞
D. 蒸馏
冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
A. A B. B C. C D. D
8. 25℃ 时,在浓 NaOH 溶液中通入过量 Cl₂,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获
得 NaCl 和 NaClO 固体。已知:NaOH、NaClO、NaCl 溶解度 S 随温度变化关系如下图。
01015202530 20406080120 T/℃ S/(g/100g 水) NaOH NaClO NaCl
下列说法不正确的是
A. 通入 Cl₂ 后开始发生反应:Cl₂ + 2NaOH = NaClO + NaCl + H₂O
B. 25℃时,随反应进行 NaCl 先析出
C. 将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出 NaClO 固体
D. 在冷却结晶的过程中,大量 NaOH 会和 NaClO 一起析出
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
A 事实
NaCl 固体与浓硫酸反应可制备 HCl 气体 推测
NaI 固体与浓硫酸反应可制备 HI 气体
B BaSO4 难溶于盐酸,可作“钡餐”使用 BaCO3 可代替 BaSO4 作“钡餐”
C 盐酸和 NaHCO₃ 溶液反应是吸热反应 盐酸和 NaOH 溶液反应是吸热反应
D H₂O 的沸点高于 H₂S HF 的沸点高于 HCl
A. A B. B C. C D. D
10. 乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH₂=CHOOCCH₃)的过程示意图如下。
O₂、CH₃COOH Pd Pd(CH₃COO)₂ H₂O CH₂=CHOOCCH₃ CH₃COOH CH₂=CH₂
下列说法不正确的是
A. ①中反应为 4CH₃COOH + O₂ + 2Pd → 2Pd(CH₃COO)₂ + 2H₂O
B. ②中生成 CH₂=CHOOCCH₃ 的过程中,有 σ 键断裂与形成
C. 生成 CH₂=CHOOCCH₃ 总反应的原子利用率为 100%
D. Pd 催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
11. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想 NaCl 固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
NaCl(s) Na⁺(g)、Cl⁻(g) Na⁺(aq)、Cl⁻(aq) ΔH₁=a kJ·mol⁻¹ ΔH₂=b kJ·mol⁻¹ ΔH₃=+4 kJ·mol⁻¹ +H₂O(l)
下列说法不正确的是
A. NaCl 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知: a+b=4
C. 根据各微粒的状态,可判断 a > 0,b > 0
D. 溶解过程的能量变化,与 NaCl 固体和 NaCl 溶液中微粒间作用力的强弱有关
12. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
滴加数滴浓盐酸 滴加 1 滴KSCN 溶液 加 NaF 固体 滴加 KI 溶液、淀粉溶液 0.1 mol/L FeCl₃ 溶液溶液黄色加深 溶液变为红色 红色褪去变无色 无色溶液未见明显变化
已知:[FeCl₄]⁻ 黄色、[Fe(SCN)]²⁺ 为红色、[FeF₆]³⁻ 为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进 Fe³⁺ + 4Cl⁻ ⇌ [FeCl₄]⁻ 平衡正向移动
B. 由①到②,生成 [Fe(SCN)]²⁺ 并消耗 [FeCl₄]⁻
C. ②、③对比,说明 c(Fe³⁺):②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入 KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
13. 一种生物基可降解高分子 P 合成路线如下。
A(C₆H₆O₃) + SH HS B 加热 D 聚合 H₂O H₂N—NH—C—NH—NH₂ O E [ ] O S S O N—N C=O P
下列说法正确的是
A. 反应物 A 中有手性碳原子 B. 反应物 A 与 B 的化学计量比是 1: 2
C. 反应物 D 与 E 生成 P 的反应类型为加聚反应 D. 高分子 P 可降解的原因是由于 C—O 键断裂
14. 用电解 Na₂SO₄ 溶液(图 1)后的石墨电极 1、2 探究氢氧燃料电池,重新取 Na₂SO₄ 溶液并用图 2 装置
按 i→iv 顺序依次完成实验。
图 1图 2 石墨 1石墨 2 电极 I电极 II Na₂SO₄ 溶液新 Na₂SO₄ 溶液 K₁ V K₂
实验电极 I电极 II电压/V关系
i石墨 1石墨 2aa>d>c>b>0
ii石墨 1新石墨b
iii新石墨石墨 2c
iv石墨 1石墨 2d
下列分析不正确的是
A. a > 0,说明实验 i 中形成原电池,反应为 2H₂ + O₂ = 2H₂O
B. b<d,是因为 ii 中电极 II 上缺少 H₂ 作为还原剂
C. c>0,说明 iii 中电极 I 上有 O₂ 发生反应
D. d>c,是因为电极 I 上吸附 H₂ 的量:iv>iii
第二部分 本部分共 5 题,共 58 分。
15. 通过 MgCl₂ 和 [Mg(NH₃)₆]Cl₂ 的相互转化可实现 NH₃ 的高效存储和利用。
(1)将 Mg 的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______。
3s
3p
(2)NH₃ 分子中 H—N—H 键角小于 109°28′,从结构角度解释原因:_______。
(3)[Mg(NH₃)₆]Cl₂ 的晶胞是立方体结构,边长为 a nm,结构示意图如下。
[Mg(NH₃)₆]²⁺ Cl⁻
① [Mg(NH₃)₆]Cl₂ 的配体中,配位原子是_______。
②已知 [Mg(NH₃)₆]Cl₂ 的摩尔质量为 M g·mol⁻¹,阿伏加德罗常数为 Nₐ,该晶体的密度为_______ g·cm⁻³。(1 nm = 10⁻⁷ cm)
(4)MgCl₂ 和 NH₃ 反应过程中能量变化示意图如下。
能量 反应过程O E₁E₂ MgCl₂(s)+6NH₃(g) [Mg(NH₃)₆]Cl₂(s) [Mg(NH₃)]Cl₂(s)+5NH₃(g)
①室温下,MgCl₂ 和 NH₃ 反应生成 [Mg(NH₃)₆]Cl₂ 而不生成 [Mg(NH₃)]Cl₂。分析原因:_______。
②从平衡的角度推断利于 [Mg(NH₃)₆]Cl₂ 脱除 NH₃ 生成 MgCl₂ 的条件并说明理由:_______。
16. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 放电 铅酸电池工作原理:PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O
①充电时,阴极发生的电极反应为_______。
②放电时,产生 a 库仑电量,消耗 H₂SO₄ 的物质的量为_______ mol。已知:转移 1 mol 电子所产生的电
量为 96500 库仑。
③ 35%~40% H₂SO₄ 作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,SO₄²⁻ 参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中 SO₄²⁻ 不氧化 Pb,SO₄²⁻ 氧化性弱与其结构有关,SO₄²⁻ 的空间结构是_______。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:PbO₂ 电极在 H₂SO₄ 作用下产生的 O₂ 可将 Pb 电极氧化。O₂ 氧化 Pb 发生反应的化学方程式为_______。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化
关系示意图如下。
废旧铅酸电池 预处理 PbSO₄PbOPbO₂ Pb(OH)₄PbOPbO₂ 含 Pb²⁺溶液 Pb PbO₂ NaOH 溶液I H₂O₂、酸II 电解 K₂S₂O₈、强碱III
①将 PbSO₄ 等物质转化为 Pb²⁺ 的过程中,步骤 I 加入 NaOH 溶液的目的是_______。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中 H₂O₂ 和 K₂S₂O₈ 作用分别是_______。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒 PbSO₄,导致电极逐渐失活。通过向负极添加
石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有_______(填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒 PbSO₄
c.碳材料作还原剂,使 PbO₂ 被还原
17. 一种受体拮抗剂中间体 P 合成路线如下。
NH₂ A CH₃COOH BC₈H₉NO 浓 HNO₃浓 H₂SO₄ D 水解 EC₆H₆N₂O₂ 试剂 aK₂CO₃ FC₁₁H₁₄N₂O₄ H₂催化剂 (Boc)HN NH₂ G F F C(=O)OH NO₂ I SOCl₂ J CH₃OH(CH₃CH₂)₃N KC₈H₆F₂NO₄ 一定条件 F F C(=O)OCH₃ NH₂ L MC₉H₅F₂NO₃ 三步反应 P P 的具体骨架见下方三步反应图
图中 L→M 的试剂为 Cl₃COOC(=O)OCCl₃。
已知:① RCOOH SOCl₂ RCOCl ② 试剂 a 是 O O O O O
(1)I 分子中含有的官能团是硝基和_______。
(2)B→D 的化学方程式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.试剂 a 的核磁共振氢谱有 3 组峰
b.J→K 的过程中,利用了 (CH₃CH₂)₃N 的碱性
c.F→G 与 K→L 的反应均为还原反应
(4)以 G 和 M 为原料合成 P 分为三步反应。
已知:
已知: R—NH—COO—C(CH₃)₃ ① CF₃COOH② 稀碱 R—NH₂ MC₉H₅F₂NO₃ G 加成 X -CH₃OH Y ① CF₃COOH② 稀碱 F F O N NH₂ O NH P
①M 含有 1 个 sp 杂化的碳原子。M 的结构简式为_______。
②Y 的结构简式为_______。
(5)P 的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是:
①A→B 引入保护基,D→E 脱除保护基;
②_______。
18. 利用工业废气中 H₂S 制备焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)的一种流程示意图如下。
H₂S空气 煅烧炉 冷却净化 多级串联反应釜 离心固液分离 尾气吸收器 配碱槽 SO₂、N₂、少量 O₂ 等 母液Na₂S₂O₅ 固体 NaOH 溶液Na₂CO₃ 固体 尾气尾气出料液
已知:
物质H₂CO₃H₂SO₃
Kₐ(25℃)Kₐ₁=4.5×10⁻⁷,Kₐ₂=4.7×10⁻¹¹Kₐ₁=1.4×10⁻²,Kₐ₂=6.0×10⁻⁸
(1)制 SO₂
已知:
H₂S(g) + 1/2 O₂(g) = S(s) + H₂O(g) ΔH = -221.2 kJ·mol⁻¹
S(s) + O₂(g) = SO₂(g) ΔH = -296.8 kJ·mol⁻¹
由 H₂S 制 SO₂ 的热化学方程式为_______。
(2)制 Na₂S₂O₅
I.在多级串联反应釜中,Na₂CO₃ 悬浊液与持续通入的 SO₂ 进行如下反应:
第一步:2Na₂CO₃ + SO₂ + H₂O ⇌ Na₂SO₃ + 2NaHCO₃
第二步:
NaHCO₃ + SO₂ ⇌ NaHSO₃ + CO₂
Na₂SO₃ + SO₂ + H₂O ⇌ 2NaHSO₃
Ⅱ.当反应釜中溶液 pH 达到 3.8~4.1 时,形成的 NaHSO₃ 悬浊液转化为 Na₂S₂O₅ 固体。
①Ⅱ中生成 Na₂S₂O₅ 的化学方程式是_______。
②配碱槽中,母液和过量 Na₂CO₃ 配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。
(3)理论研究 Na₂SO₃、NaHCO₃ 与 SO₂ 的反应。一定温度时,在 1 L 浓度均为 1 mol·L⁻¹ 的 Na₂SO₃ 和 NaHCO₃ 的混合溶液中,随 n(SO₂) 的增加,SO₃²⁻ 和 HCO₃⁻ 平衡转化率的变化如图。
Oabn(SO₂)/mol 204060 平衡转化率/% ▲ HCO₃⁻○ SO₃²⁻
① 0~a mol,与 SO₂ 优先反应的离子是_______。
② a~b mol,HCO₃⁻ 平衡转化率上升而 SO₃²⁻ 平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。
19. 化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定
“MnO₂ + 2Br⁻ + 4H⁺ ⇌ Mn²⁺ + Br₂ + 2H₂O” 平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。
(1)理论分析
① Br₂ 易挥发,需控制生成 c(Br₂) 较小。
②根据 25℃时 K=6.3×10⁴ 分析,控制合适 pH,可使生成 c(Br₂) 较小;用浓度较大 KBr 溶液与过量 MnO₂ 反应,反应前后 c(Br⁻) 几乎不变;c(Mn²⁺)=c(Br₂),仅需测定平衡时溶液 pH 和 c(Br₂)。
③ Br₂ 与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度 HBr 挥发性很小,可忽略。
(2)实验探究
序号实验内容及现象
I25℃,将 0.200 mol·L⁻¹ KBr 溶液(pH≈1)与过量 MnO₂ 混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体。
II25℃,将 0.200 mol·L⁻¹ KBr 溶液(pH≈2)与过量 MnO₂ 混合,密闭并搅拌,反应时间与 I 相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
III测定 I、II 反应后溶液的 pH;取一定量反应后溶液,加入过量 KI 固体,用 Na₂S₂O₃ 标准溶液滴定,测定 c(Br₂)。
已知:I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆;Na₂S₂O₃ 和 Na₂S₄O₆ 溶液颜色均为无色。
①Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是_______。用离子方程式表示 KI 的作用:
_______。
②I 中,与反应前的溶液相比,反应后溶液的 pH _______(填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后,
按 K = c(Mn²⁺)·c(Br₂) / [c²(Br⁻)·c⁴(H⁺)] 计算所得值小于 25℃的 K 值,是因为 Br₂ 挥发导致计算时所用_______的浓度小于其
在溶液中实际浓度。
③Ⅱ中,按 K = c(Mn²⁺)·c(Br₂) / [c²(Br⁻)·c⁴(H⁺)] 计算所得值也小于 25℃的 K 值,可能原因是_______。
(3)实验改进
分析实验 I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。
控制反应温度为 40℃,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。
①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与_______值比较。
②综合调控 pH 和温度的目的是_______。