河南省顶尖计划2021届高三毕业班第三次考试理综化学试题 含答案详解

“顶尖计划”2021 届高中毕业班第三次考试 理科综合 化学 考生注意： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴 在答题卡上的指定位置． 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑．如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择时，将答案写在答题卡上．写在本试卷 上无效． 3．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 Li 7 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 一、选择题：本题共 13 小题，每小题 6 分，共 78 分．在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的． 7．中国科学院空天信息创新研究院芶盛博士等人根据玉兔二号提供的一个暗绿色闪光的“石块”信息进行 分析，发现石块主要由约 45%的斜长石  2 2 8CaAl Si O 、7%的辉石 2 2n 2s 6XYAl Si O （X、Y 为单核离子， 0 n 1  ）和 6%的橄榄石（ 2 4M SiO ，M 为 Mg 、Fe ）组成．下列关于上述“三石”的说法正确的是（ ） A．含硅元素，属于硅酸盐；含金属元素，属于金属材料 B．斜长石可以写为  3 2 3 3CaSiO Al SiO 的形式 C．若辉石中 n 1 、Y 为 3V  时，X 可以是 Na  或 Li 等一价离子 D．橄榄石的氧化物形式一定为 2MgO FeO SiO  8．欧前胡素（ ）具有抗菌、平喘及抗过敏等作用．下列关于欧前胡素的说法错误的是（ ） A．分子式为 16 4 4C H O B．能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，但反应类型不同 C．能够在碱性条件下发生水解反应 D．1mol 欧前胡素最多能与 27mol H 发生加成反应 9．下图为去除气体中少量杂质并收集相应气体的装置，能实现相应目的的是（ ） 选项 气体（杂质） Q A  2 2SO CO 碳酸钠溶液 B  2 4 2C H H S 氢氧化钠溶液 C  3 8 2C H SO 酸性高锰酸钾溶液 D  2NO NO 氢氧化钠溶液 A．A B．B C．C D． D 10．钌的配合物  6 5 3 3RuHCl P C H   可用 H[Ru]表示，其合成过程如图所示． 下列叙述错误的是（ ） A． 是反应的中间体 B．过程②中 Cl[Ru] 的作用是催化剂 C．反应过程中 Ru 的成键数日保持不变 D．反应③为消去反应，产物 H[Ru]为还原产物 11．P（化学式为 88X Y ZQR ）是一种广谱的防霉抗菌缓和剂的原料，结构如下图，其中 X、Y、Z、Q 和 R 是原子序数依次增大的短周期元素，Z 与 Q 元素可以形成原子个数比为 1∶1、1∶2 的两种化合物． 下列说法错误的是（ ） A．Z 与 Q 元素的简单离子半径： Q Z B．Z 与其他四种元素均可至少形成两种化合物 C．可用 X、Z 或 Q、Z 形成的化合物制备 Z 的单质 D．R 的一种含氧酸具有较强的杀菌能力 12．目前，某研究团队对 2TiO 基催化剂光催化还原 2CO 转化为燃料甲醇（原理如图所示）进行研究，取得 了大成果．下列说法正确的是（ ） A． CB 极的电势低于 VB 极的电势 B． CB 极发生的反应是 2 3 2CO 6H 6e CH OH H O    C．光照下 2TiO 基产生电子 D．总反应式为 2 2 3 22CO 4H O 2CH OH 3O  通电 13．常温下，铁的氢氧化物 nFe(OH) （ n 2 或 3）的沉淀溶解平衡与溶液 pH 的关系如图所示，其中  npFe = lgc Fe  ．下列叙述错误的是（ ） A．Ⅰ表示 3Fe(OH) 的曲线 B． 2Fe(OH) 的 15 apK 10 C．在 Y 点通入足量的 2O 将达到 R 点（忽略溶液体积变化） D．在 Q 点加水稀释可能移到 M 点 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第 22～32 题为必考题，每个试题考生都必须作 答．第 33～38 题为选考题，考生根据要求作答． （一）必考题：共 129 分． 26．（15 分）煤的洁净技术（包括固硫技术和脱硫技术两类）可有效降低燃煤废气中 2SO 的含量，已成为 我国解决环境问题的主导技术之一． Ⅰ．固硫技术：通过加入固硫剂，将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中．生石灰是常用的固硫剂，固 硫过程中涉及的部分反应如下： ① 1 2 2 4 12CaO(s) 2SO (g) O (g) 2CaSO (s) ΔH 1004kJ mol     ② 1 4 2 2 2CaSO (s) CO(g) CaO(s) SO (g) CO (g) ΔH 219kJ mol      （1）表示 CO 燃烧热的热化学方程式是_________________________________________． （2）由上述两个反应可知，在煤燃烧过程中要提高固硫率（燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质 量的百分比），可采用的方法是_________________________________________________． （3）某温度下，在一个恒容密闭容器中加入 4CaSO (s) 和 CO(g) ，若只发生反应②，测得如下数据： t/min 0 10 20 30 40  1c(CO) / mol L 2 1.5 1.1 0.8 0.8 0 20min 内  2v SO  __________，此条件下该反应的平衡常数为__________ 1mol L ． （ 4 ） 实 际 生 产 中 常 用 石 灰 石 代 替 生 石 灰 ， 石 灰 石 吸 收 热 量 分 解 为 生 石 灰 ， 即 3 2CaCO (s) CaO(s) CO (g) ΔH 0  ．800℃下，在一个密闭容器中加入一定量的 3CaCO (s) 进行该 反 应 ， 2CO 气 体 的 浓 度 变 化 如 图 所 示 ， 1t 和 与 2t 时 分 别 改 变 一 个 条 件 ， 则 改 变 的 条 件 依 次 是 __________________和____________________． Ⅱ．除去燃煤产生的废气中的 2SO 的过程如图所示． （5）过程①是 2SO 的部分催化氧化反应，若参加反应的 2SO 和 2O 的体积比为 4∶3，则反应的化学方程式 为_________________________________________________________________． （6）过程②利用电化学装置吸收另一部分 2SO ，使得 Cu 再生，该过程中阳极的电极反应式为 ______________________________________________．若此过程中除去含 5%（体积分数）的 2SO 的废气 3224m （ 标 准 状 况 ）， 则 需 要 的 电 量 为 _______________C （ 一 个 电 子 的 电 量 19 23 1 Aq 1.60 10 C,N 6.02 10 mol     ）． 27．（14 分）苯乙酮既可用于制香皂和香烟，也可用作纤维素脂和树脂等的溶剂．实验室以苯和乙酐为原料 制 备 苯 乙 酮 ： ， 制 备 过 程 中 还 有 3 3 3 2CH COOH AlCl CH COOAlCl HCl   等副反应发生，实验装置见下图，相关物质的沸点见 下表． 物质 苯 苯乙酮 乙酸 乙酐 沸点/℃ 80.1 202 117.9 139.8 实验步骤如下： 步骤 1：在三颈烧瓶中按一定配比将苯和研碎的无水氯化铝粉末充分混合后，在搅拌下缓慢滴加乙酐． 乙酐滴加完后，升温至 70～80℃，保温反应一段时间，冷却． 步骤 2：冷却后将反应物倒入含盐酸的冰水中，然后分出苯层．苯层依次用水、5%氢氧化钠溶液和水洗涤． 步骤 3：向洗涤的有机相中加入适量无水 4MgSO 固体，放置一段时间后进行分离 步骤 4：常压蒸馏有机相，且收集相应馏分． 回答下列问题： （1）步骤 4 中常压蒸馏有机相，且收集相应馏分，用到下列仪器的名称是___________． （2）锥形瓶中的导管不插入液面以下的原因是____________________________________________． （ 3 ） 实 验 装 置 中 冷 凝 管 的 主 要 作 用 是 _________________________________ ， 干 燥 管 的 作 用 是 ____________________________________________． （4）乙酐滴加完后，升温至 70～80℃的目的是_________________________________（答出两点）． （5）步骤 2 中用 5%氢氧化钠溶液洗涤的目的是____________________________________________． （6）步骤 3 中加入无水 4MgSO 固体的作用是_________________________________，分离操作的名称是 ______________________． 28．（14 分）钯是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料．以硫化铜镍矿（主要含 CuS 、 NiS ，还有少量的 PdS 、 2SiO ）制取钯、镍的工艺流程如下： 已知：“抽提”是用适当的溶剂和方法从原料中把有效成分分离出来的过程． 回答下列问题： （1）“焙烧”需要鼓入空气使矿粉呈“沸腾”状，其目的是____________________． （2）“萃取铜”后的无机相中主要含有_________________（填化学式）、 2 4H SO ． （3）在实验室经过“结晶”过程获得硫酸铜品体的操作是__________、____________、_____________、 自然干燥． （4）在“底渣”中加入王水（浓盐酸和浓硝酸的混合溶液）使金属 Pd 溶解生成 2 6H PdCl ，假设反应只产 生一种污染空气的无色气体，该反应的化学方程式是_____________________________． 该过程采用“抽提”的目的是__________________________． （5）“抽提”后的 2 6H PdCl 进行沉淀生成  4 62NH PdCl ，先加入氨后加入盐酸，先加入氨的原因是 ______________________________________________________________． （6）“还原”反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比是__________． （二）选考题：共 45 分．请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选 一题作答．如果多做，则每学科按所做的第一题计分． 35．化学·选修 3：物质结构与性质（15 分） 磷酸铁锂电池以容量高、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学性能稳定、使用安全、对环境无污染而 备受青睐，其总反应式为 4 1 x 4 6xLiFePO 6C Li FePO Li C  放电 充电 ． （1）基态 2Fe  与 3Fe  的最外层电子数之比为________． （2）上述电池中可用 Co 原子代替 Fe 原子，它们的各级电离能  1kJ mol 数据如下： 1I 2I 3I 4I 5I Fe 762.5 1561.9 2957 5290 7240 Co 760.4 1648 3232 4950 7670 3 3I (Co) I (Fe) 的原因是_____________________________________________________． （ 3 ） 石 墨 是 六 方 品 系 ， 其 硬 度 小 而 熔 沸 点 高 ， 原 因 分 别 是 ____________________________ 、 __________________________；石墨中碳原子的价层电子对数为________，杂化轨道类型为_________． （4）磷酸铁锂电池的负极材料为 Li 原子嵌入两层石墨层中间形成的晶体，其晶胞结构如图所示，乙晶体 的化学式为______________．在晶胞中，石墨层中最近的两个碳碳原子间的距离是142pm，石墨层与层间 的距离是 335pm ，则甲晶体的密度为________ 3g cm （列出表达式即可，用 AN 表示阿伏加德罗常数的 值）． 36．化学·选修 5：有机化学基础（15 分） 已知恩杂鲁胺（G）是口服类雄激素受体抑制剂，用于化疗后进展的转移性去势耐受前列腺癌的治疗，可延 长患者生存期．某种合成 G 的流程如下： 回答下列问题： （1）分子中的 Me 的名称是________；E 中含氧官能团的名称是_______、酰胺键． （2） B C 的化学方程式是_______________________________________________． （3） F G 的反应类型是_________． （4）Q 是 A 的同分异构体，属于芳香化合物，满足下列条件的 Q 有_________种（不考虑立体异构）． Ⅰ．能与 2 3Na CO 溶液反应 Ⅱ．能与 3FeCl 溶液发生显色反应 Ⅲ．不能发生银镜反应 其中 Q 的苯环上的氢被一个溴原子取代后的物质的核磁共振氢谱有两个峰，则该 Q 的结构简式是 _______________． （5）根据题中流程和所学知识，写出以对溴甲苯和甲胺为原料制备 的合成路线： _________________________________________________（无机试剂任选）． “顶尖计划”2021 届高中毕业班第三次考试 理科综合·化学答案 第 7-13 小题，每小题 6 分． 7．C 8．D 9．C 10．B 11．A 12．C 13．C 26．（1） 1 2 2 1CO(g) O (g) CO (g) ΔH 283kJ mol2     （2 分） （2）鼓入稍过量的空气（合理即可，1 分） （3） 1 10.045mol L min   （2 分） 1.8（2 分） （4）减小压强（或增大容器体积、移出部分 2CO 等）（1 分） 升高温度（1 分） （5） 2 2 2 4 2 44SO 2Cu 3O 2H O 2CuSO 2H SO    催化剂 （2 分） （6） 2 2 2 4SO 2e 2H O SO 4H     （2 分） 79.632 10 （2 分） 27．（1）蒸馏烧瓶、锥形瓶（2 分） （2）反应产生极易溶于水的 HCl ，若导管插入液面以下会产生倒吸（2 分） （3）冷凝回流（1 分）防止外界水蒸气进入三颈烧瓶中（2 分） （4）提高反应速率，缩短反应时间；防止苯大量挥发（2 分） （5）洗去酸等酸性物质（2 分） （6）除去有机相中的水或干燥有机相（2 分）过滤（1 分） 28．（1）增大矿粉与 2O 的接触面积提高原料利用率（合理即可，2 分） （2） 4NiSO （1 分） （3）蒸发浓缩（1 分） 冷却结品（1 分） 过滤（洗涤）（1 分） （4） 3 2 6 23Pd 18HCl 4HNO 3H PdCl 4NO 8H O     （2 分） 分离 2SiO 和 Pd （合理即可，2 分） （5）“抽提”后的溶液呈酸性，氨可以中和酸生成 4NH ，同时可调节 pH 8 9  （2 分） （6）1∶2（2 分） 35．（1）14∶13（2 分） （2） 2Co  的价电子排布式为 73d ， 2Fe  的价电子排布式为 63d ， 2Fe  易失去 1 个电子变为 53d 的稳定结 构（2 分） （3）石墨是层状结构，层与层之间的作用力为范德华力，可以滑动，故硬度小（2 分） 石墨中同层原子 之间以共价键结合成网状结构故熔沸点高（2 分） 3（1 分） 2sp （2 分） （4） 12LiC （2 分） 2 30 A 79 9 3 142 335 10 N2    （合理即可，2 分） 36．（1）甲基（1 分） 酯基（1 分） （2） （2 分） （3）加成反应（2 分） （4）20（2 分） 和 （4 分） （5） （3 分）