江苏省三校2021届高三化学5月联考试题（Word版附答案）

2021 届高三适应性考试化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 一、单项选择题：共 14 题，每题 3 分，共 42 分。每题只有一个选项最符合题意。 1．下列物质的应用中，不涉及．．．氧化还原反应的是 A．雷雨发庄稼——自然固氮 B．用聚合氯化铝[Al2Cln(OH)6－n]m 净化自来水 C．用 84 消毒液（有效成分 NaClO）灭杀细菌 D．补铁剂（有效成分 Fe2+）与维生素 C 共服效果更佳 2．反应 PH3＋HCl＋4HCHO === [P(CH2OH)4]Cl 的产物可用作棉织物的防火剂。下列有关说法 正确的是 A．Cl—的结构示意图： B．HCl 的电子式：H+[∶Cl∶]— C．PH3 是由极性键构成的非极性分子 D．HCHO 分子的空间构型为平面三角形 3．生物净化法脱硫反应为 CH3COOH+SO2– 4 ====== 脱硫细菌 2HCO– 3+H2S。下列说法正确的是 A．该反应中 CH3COOH 被还原 B．酸性强弱比较：H2S＞H2CO3 C．当有 34gH2S 产生时，电子转移的物质的量为 8 mol D．在高温条件下，脱硫反应进行的速率会更快、效果更好 请阅读下列资料，回答 4~6 题：氨气是一种重要的化工原料，工业上采用氨催化氧化制 备硝酸，氨气应用于侯氏制碱的主要反应原理为 NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl。 4．下列对硝酸的认识中，正确的是 A．久置的浓硝酸呈黄色是由于硝酸对光、热不稳定造成 B．用硝酸制备硝基苯和硝化甘油的反应均为酯化反应 C．Fe3O4 溶于稀硝酸：Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O D．因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中 5．氨催化氧化的反应为：4NH3(g)+5O2(g) 催化剂 △ 4NO(g)+6H2O(g)，∆H＜0。下列有关说法正确 的是 A．该反应∆S＜0 B．催化剂降低了正、逆反应的活化能 C．升高温度，该反应的平衡常数增大 D．适当降低反应温度或使用高效催化剂均能提高氨气的平衡转化率 6．实验室运用侯氏制碱的原理用下列装置制取碳酸氢钠粗品，其中实验装置、操作正确且 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项： 1.本试卷满分 100 分，考试时间为 75 分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请将自己的姓名、考试号用 0.5 毫米黑色签字笔填涂在答题卡指定的位置。 3.选择题答案用 2B 铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑，非选择题用 0.5mm 的黑 色签字笔在每题对应的答题区域内做答，在其他位置作答一律无效。 能达到实验目的的是 A．甲装置制取氨气 B．装置乙制取二氧化碳 C．装置丙制取碳酸氢钠 D．装置丁分离碳酸氢钠与母液 7． X、Y、Z、W 都属于短周期元素，其中 X、Z 位于同一主族，Y、Z、W 处于同一周期。X 原 子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍。基态 Y 原子的电子总数是其最高能级电子数的5 倍。W 与 X 形成的一种气体常用于漂白和消毒，下列说法正确的是 A．第一电离能： Y＜Z＜W B．W 的氧化物对应的水化物是强酸 C．X、Z 简单氢化物的沸点：X＜Z D．简单离子半径由小到大的顺序为 ：W＜Z＜Y 8．下图为开发利用海水部分化学资源的过程，下列说法不正确．．．的是 A．除去粗盐水中 Ca2+、Mg2+和 SO2– 4 ，可依次加入 NaOH、BaCl2、Na2CO3 溶液和适量盐酸 B．②中电解时可用石墨作阳极材料 C．由溶液 1 得到无水 MgCl2 的操作为蒸发结晶 D．⑥中发生的主要反应的离子方程式为 BrO– 3+5Br—+6H+=== 3Br2+3H2O 9．近日，我国学者在 Science 报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、 选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极 电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误．．的是 电解池左侧物质转化： A．Ni 电极与电源负极相连 B．工作过程中阴极附近 pH 减小 C．该过程的总反应为： CH2=CH2+H2O→ +H2 D．在电解液混合过程中会发生反应 HCl+KOH===KCl+H2O 10．硫酸四氨合铜晶体（化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O）的制备实验如下： 步骤 1：向 CuSO4 溶液中逐滴滴加氨水，观察到有浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀生成。 步骤 2：向试管中继续滴加氨水，观察到沉淀逐渐溶解为深蓝色溶液。 步骤 3：再向深蓝色溶液中加入 95%乙醇，深蓝色溶液变浑浊，静置后有深蓝色硫酸四氨 合铜晶体析出，上层溶液颜色变浅。 下列有关说法正确的是 A．生成浅蓝色沉淀反应的离子方程式为 2Cu2＋+2OH－+SO2– 4 ===Cu2(OH)2SO4↓ B．硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度 C．浅蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液是因为 NH ＋ 4 提供孤对电子 D．右图所示铜的晶胞中，Cu 的配位数是 4 11．Y 是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体，可由 X 在一定条件下反应制得。下列叙述正确 的是 A．X 分子中所有的原子可以共平面 B．用 FeCl3 溶液不能鉴别 X 和 Y C．Y 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可证明其分子中含有碳碳双键 D．1 mol Y 与 5 mol H2 完全加成所得产物分子中含 2 个手性碳原子 12．已知：H3PO4 的电离是分步进行的，室温下 Ka1=7.6×10—3，Ka2=6.3×10—8，Ka3=4.4×10— 13。下列说法不．正确．．的是 实验 实验操作 1 向 0.1 mol·L−1 的 H3PO4 溶液中通入 HCl 气体至 pH=1(忽略溶液体积的变化) 2 浓度均为 0.1 mol·L−1 的 H3PO4 溶液和 NaOH 溶液按照体积比 1∶2 混合 3 向足量的 NaH2PO4 溶液滴入少量 Na2CO3 溶液有气泡产生 4 在 H3PO4 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至 pH=11 A．实验 1 溶液中大约有 7.6%的 H3PO4 电离 B．实验 2 溶液中存在：c(H+) + c(H2PO– 4) + 2c(H3PO4) = c(PO3– 4 )+ c(OH—) C．实验 3 反应的离子方程式为：CO2– 3 + 2H2PO– 4 === 2HPO2– 4 +CO2↑+H2O D．实验 4 溶液中存在：c(PO3– 4 ) > c(HPO2– 4 ) 13．在体积为 1L 的恒容容器中，用 CO2 和 H2 合成甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ∆H。 相同时间内不同的温度下，将 1 mol CO2 和 3 mol H2 在反应器中反应，测定 CH3OH 的产率与温度的关系如右图所示。下列说法正确的是 A．图中 X 点 v(正)＞v(逆) B．图中 P 点所示条件下，延长反应时间不能提高 CH3OH 的产率 C．该反应的 ∆H＞0 D．520K 下，X 点所对应甲醇的产率为 50%，则平衡 常数 K= 4 27 14．某科研人员提出 HCHO 与 O2 在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成 CO2、H2O 的历程， 该历程示意图如下(图中只画出了 HAP 的部分结构)。 下列说法不正确．．．的是 A．过渡态的能量高于反应物分子 B．HCHO 在反应过程中，有 C—H 键发生断裂 C．根据图示信息，CO2 分子中的氧原子全部来自 O2 D．该反应可表示为：HCHO＋O2――→HAP CO2＋H2O 二、非选择题：共 4 题，共 58 分。 15．（14 分）废水中的砷主要以无机砷（三价砷和五价砷）存在，常用的除砷方法有化学沉淀 法、絮凝沉淀法等。 (1)铁盐絮凝沉淀法。H3AsO4 水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各 物种浓度之和的分数)与 pH 的关系分别如题 15 图-1 所示所示。 ①当废水的 pH=5 时，往废水中加 入硫酸铁可得到 FeAsO4 沉淀，反应的离子 方 程式为 ▲ 。 ②Na2HAsO4 溶液显碱性，若向溶液中加入足量的 CaCl2 溶液，溶液则显酸性，其原因 是 ▲ （用离子方程式表示）。 题 15 图-1 题 15 图-2 ③已知：Fe(OH)3 胶体可以吸附废水中的五价砷物种而沉降，溶液的 pH 对 Fe(OH)3 胶 体表面所带负电荷有影响。 聚合硫酸铁｛[Fe2(OH)6-2n](SO4)n｝m 是一种高效净水剂，溶于水能部分解离出 Fe3+， 随着溶液 pH 增大，[Fe2(OH)6-2n]2n+中 n 值逐渐减小，直至形成[Fe(OH)6]3－。向含五价 砷的废水中加入聚合硫酸铁，含砷微粒的浓度与溶液 pH 的关系如题 15 图-2 所示。pH＞9 时，废水中含砷的去除率迅速下降的原因是 ▲ 。 (2)石灰沉淀法。向含有一定浓度的 Na3AsO4 中加入 Ca(OH)2 溶液，在相同的 n(Ca)/n(As) 为 6 的条件下，调节溶液的 pH，测得溶液中砷的去除率与 pH 的关系如题 15 图-3 所示。 已知：常温下 Ksp[Ca3(AsO4)2]=1×10－21，Ksp[Ca(OH)2]= 6.0×10－6，Ksp(CaCO3)= 8.7×10－9， c(AsO3– 4 )约为 1.0×10－5 时沉淀完全。 题 15 图-3 ①pH＞12 后，砷的去除率随 pH 的增大而下降，其原因是 ▲ 。 ②保持相同的 n(Ca)/n(As)为 6，调节溶液的 pH 为 12，控制不同的温度，将饱和的 Ca(OH)2 溶液与砷酸钠溶液混合反应，测得砷酸钠溶液中砷的去除率随温度升高而逐 渐下降，可能的原因是 ▲ 。 16．（14 分）化合物 G 是合成新型免疫调节剂来那度胺的重要中间体，其合成路线如下： 已知：有机物 Y 为 N−氯代丁二酰亚胺。 (1)C 中含氧官能团名称为 ▲ 。 (2)A 分子中 sp3 的原子共 ▲ 个。 (3)D 和 F 相对分子质量接近，F 熔点高于 D 的原因是 ▲ 。 (4)M 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 ▲ 。 ①能发生银镜反应和水解反应，且含苯环。 ②分子中有 4 种不同化学环境的氢原子，其个数比为 3∶2∶2∶2。 (5) 写出以甲苯、苯甲酸和 CH3CH2OH 为原料制备 的合成 路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 17．（16 分）实验室用如题 17 图-1 所示装置制备 FeSO4 溶液，再与等物质的量的(NH4)2SO4 反应，制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。 题 17 图-1 已知：硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。 (1)尾气吸收 由于加入的铁粉不纯，反应过程中会产生少量 PH3 气体，故需使用封闭装置。用 CuSO4 溶液吸收 PH3 时会生成 H3PO4 和 Cu，则该反应的化学方程式为 ▲ 。 (2)药品用量 将 0.7g 铁粉、10mL 1mol·L−1 H2SO4 溶液加入烧瓶中反应。采取上述原料配比的主要原 因是 ▲ 。 (3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 先制备 FeSO4 溶液：保持温度在 70℃~80℃之间，至反应无明显气泡产生后，停止加热， 趁热过滤，称量残余固体质量。 向 FeSO4 溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4 固体，在 70℃~80℃条件下溶解后，趁热倒 入 50mL 乙醇中，析出晶体。乙醇的作用为 ▲ 。 (4)产品检验 请补充完整测定产品中 SO 2– 4 含量的实验方案：准确称取 0.4g 样品，将样品溶于 70mL 水中， ▲ 。（实验中须使用的试剂：2mol·L−1 的 HCl 溶液、2mol·L−1BaCl2 溶液、 1mol·L−1AgNO3 溶液） (5)已知酸性高锰酸钾溶液可与 Fe2+发生氧化还原反应。 现称取 4.198g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 产品(杂质只有 FeSO4·7H2O)溶于稀硫酸中，然后用 0.10mol·L−1 的高锰酸钾溶液滴定，达到终点时消耗了 22.00mL 高锰酸钾溶液。①滴定 终点时的现象是 ▲ 。 ②产品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 的质量分数为（写出计算过程，结果保留四位有效数字）： ▲ 。 18．（14 分）当前，二氧化碳排放量逐年增加，CO2 的利用和转化成为研究热点。 (1)二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程： 反应 I CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △ H= —49.01 kJ·mol-1 反应 II 2CH3OH(g) CH3OCH3 (g)+H2O(g) △ H= —24.52 kJ·mol-1 反应Ⅲ CO2(g)+H2(g) CO (g)+H2O(g) △ H= + 41.17 kJ·mol-1 在压强 30MPa，n(H2)/n(CO2)=4，不同温度下 CO2 的平衡转化率、CO 的选择性和 CH3OCH3 的选择性如题 18 图-1 所示(选择性是指生成某物质消耗的 CO2 占 CO2 消耗总量 的百分比)： 题 18 图-1 ①图 1 中三支曲线中，代表 CH3OCH3 选择性的是 ▲ （填 A、B、C）。 ②根据图 1 中数据计算 300℃时，CH3OCH3 的平衡产率为 ▲ 。 (2)研究表明，Pb 对不同原子的结合能力具有差异性，CO2 在 Pb 表面电还原生成 HCOOH 的机理如下图： 题 18 图-2 CO2 在 Pb 表面电还原生成 HCOOH 的机理 ①用简洁的语言描述题 18 图-2 中涉及的转化过程 ▲ 。 ②为了深入理解 CO2 还原反应的机制，我们研究了不同条件下的反应路径以揭示不同 影响因素的作用：结果表明在气相条件下，CO 几乎不会生成，可能的原因是 ▲ 。 (3)根据热力学模拟结果，当 ZnI2 分解反应体系中存在 CO2 时，可显著提高 ZnI2 的分解率。 已知：Ⅰ.ZnI2+CO2＝ZnO+I2+CO，碘量可通过电位滴定法测定。 Ⅱ.气流床实验系统可用于进行 ZnI2—CO2 反应实验研究，实验中，需要根据研 究目的设计固体反应物与载气 Ar、反应气体 CO2 的流量，使固体反应物的进 料速率与质量流量满足一定关系，从而实现对初始反应物摩尔比的控制。 请设计实验验证：CO2 可提高 ZnI2 的分解率，且 CO2 比例越大，ZnI2 的分解率越 大 ▲ 。 (可使用的试剂有纯 Ar 气、50%CO2 载气、100%CO2 载气) 2021 届高三化学试题答案 1~5：BDCAB 6~10：CDCBB 11~14：ADDC 15．（14 分） (1)①H2AsO– 4+Fe3+===FeAsO 4↓+2H +（3 分） ②3Ca2++2HAsO2– 4 === Ca3(AsO4)2↓+2H+（3 分） ③当 pH ＞8 时，碱性强抑制聚合硫酸铁解离导致生成氢氧化铁胶体减小；且 [Fe2(OH)6-2n]2n+中 n 值逐渐减小，胶体所带负电荷增多（或胶体所带正电荷减少），与 废水中的 HAsO– 3、AsO 3– 4 等相互排斥力增强，导致砷的去除率迅速下降。（4 分） (2)①随着 pH 值的增加，大气中少量的二氧化碳溶于混合溶液，使混合液中形成的碳酸根 浓度增大，促使砷酸钙向碳酸钙转化，溶液中残留的砷的浓度增加，除砷效果进一步 降低。（2 分） ②随温度升高，去除率下降，因为 Ca(OH)2 的溶解度随温度升高而降低，从而促使砷酸 钙沉淀物的溶解平衡向着离解方向进行，使溶液中砷酸根离子浓度增大，导致砷的去 除率降低。（2 分） 16.（14 分） (1)酰胺键 酯基 （2 分） (2)6（2 分） (3)F 为离子晶体，D 为分子晶体，熔融时破坏 F 中离子键所需能量大于 D 分子间作用力 （2 分） (4) （3 分） (5) （5 分） 17．（16 分） (1)4CuSO4+PH3+4H2O===H3PO4+4H2SO4+4Cu （2 分） (2)避免 Fe2+被氧化为 Fe3+ （2 分） (3)降低硫酸亚铁铵晶体在水中的溶解度，有利于晶体的析出 （2 分） (4)加入 2mol·L−1 的 HCl 溶液酸化，滴加 2mol·L−1BaCl2 溶液至沉淀完全，过滤，洗涤沉淀， 直至向洗涤液中滴加 1mol·L−1AgNO3 溶液不再出现浑浊，将沉淀移入坩埚，灼烧至恒重， 记录数据。（4 分） (5)溶液变为浅红色，且 30s 内不褪色（2 分） 93.38% 参加反应的高锰酸钾的物质的量为 0.10 mol·L-1×0.02200 L=2.2×10-3mol， 根据反应的化学方程式：MnO– 4+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O 参加反应的 Fe2+的物质的量为 2.2×10-3mol×5=0.011mol 设产品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 的物质的量为 x，FeSO4·7H2O 的物质的量为 y， x+y=0.011mol，392 g·mol-1x+278 g·mol -1y=4.198g， x=0.01mol，y=0.001mol，则(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 的质量为 3.92g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O 质量分数为 3.92g 4.198g ×100%=93.38%。（4 分） 18．（14 分） (1) ①C（2 分） ②6%（2 分） (2) ①以生成 HCOOH 作为最终的产物，其中包含有两条路径 CO2→ COOH → HCOOH 以及 CO2→ HCOO → HCOOH，分别以 COOH 和 HCOO 作为中间产物。(2 分)同样 也存在有两条竞争路径：CO 和 H2O 的生成。CO 可以通过 COOH 中间产物的质子 化生成（CO2→ COOH → CO + H2O）。（2 分） ②在气相条件下，Pb 对 O 原子的结合强度远强于对 C 原子的结合强度，HCOO 是最有 利的中间产物，反应过程 CO2→ HCOO → HCOOH 为最优路径，不会产生 CO。（2 分） (3) 分别称取相同质量的 ZnI2 固体置于气流床实验系统内，分别通入流量相同的纯 Ar 气载 气、50%CO2 载气、100%CO2 载气，在相同温度下反应相同时间后，电位滴定法测定 生成的 I2（4 分）