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)