1、2021年普通高中学业水平等级性考试化学示范卷(七)(分值：100分，时间：90分钟)一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列说法不正确的是()AN95口罩所使用的熔喷布为聚丙烯，属于合成纤维B为增强“84”消毒液的消毒效果，可加入适量稀盐酸C“煤改气”可以减少SO2等有害物质的排放量，有利于打赢蓝天保卫战D墨子天志中记载：“书之竹帛，镂之金石”。其中的“金”指的是金属B聚丙烯是合成纤维，A项正确；盐酸能与“84”消毒液中的ClO反应生成Cl2，可使“84”消毒液的消毒效果降低，甚至造成中毒现象，B项错误；“煤
2、改气”过程中可以除去煤中的硫，且煤生成的可燃性气体燃烧充分，对打赢蓝天保卫战有利，C项正确；“书之竹帛，镂之金石”意为把字写在竹简和帛上，雕刻在金属、石头上，“金”指金属，D项正确。2甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸之一，结构简式如图所示。下列有关说法正确的是()A第一电离能：ONCHB基态氧原子的电子有8种空间运动状态C甲硫氨酸分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3D甲硫氨酸分子间不能形成氢键CA项，N原子的2p轨道处于半满状态，导致其第一电离能大于O，所以第一电离能为NOCH，错误；B项，空间运动状态就是原子轨道，不包括电子的自旋方向，空间运动状态与运动状态不是同一概念，基态氧原子的电子有1
3、s、2s和三个2p轨道，共5种空间运动状态，错误；C项，该分子中的羧基碳原子是sp2杂化，其他的碳原子都是sp3杂化，正确；D项，羧基和氨基均是能够形成氢键的基团，错误。3纳米四氧化三铁晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和治疗，其制备过程如图所示。下列叙述正确的是()A纳米四氧化三铁材料属于胶体B直接加热FeCl3溶液也可以得到四氧化三铁C反应中FeCl36H2O被还原为FeOOHD反应的化学方程式是6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2D纳米四氧化三铁是化合物，不是分散系，不属于胶体，A项错误；直接加热FeCl3溶液会使氯化铁水解生成氢氧化铁沉淀，最后生成三氧化二铁，B
4、项错误；反应中FeCl36H2O到产物FeOOH，铁元素化合价不变，未发生氧化还原反应，C项错误；由图可知反应反应物为FeOOH和CO，生成Fe3O4，由元素守恒和化合价升降守恒可得化学方程式：6FeOOHCO=2Fe3O43H2OCO2，D项正确。4X、Y、Z、W为原子序数依次增加的短周期元素，W原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，M、N是由这些元素组成的二元化合物。M和N转化为R的反应历程如图所示。下列叙述正确的是()A第一电离能：WZYB放出能量并有非极性键形成CM、N、R三种分子中，所有原子均满足8电子稳定结构DX、Z、W三种元素组成的化合物一定是共价化合物BW原子的最外层电子数是内
5、层电子数的3倍，可知W是O，分析历程图中物质的球棍模型，X原子形成一个单键，由四种元素原子序数关系可知X是H，Y原子形成四个单键，并且原子序数处于X和W之间，因此Y是C，Z处于C和O之间，因此Z是N。选项A，由于N的2p轨道是半满的稳定结构，所以第一电离能：NOC，错误；选项B，由图可知有碳碳非极性键形成，放出热量，正确；选项C，N、R分子中有氢原子，不满足8电子稳定结构，错误；选项D，H、N、O三种元素可组成铵盐，如NH4NO3是离子化合物，错误。5次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，有强还原性。已知：H3PO2NaOH(足量)=NaH2PO2H2O2P43Ba(OH)26H2O=3B
6、a(H2PO2)22PH3下列推断错误的是()AH3PO2的结构式为BNaH2PO2是正盐C反应中被氧化与被还原的磷元素质量之比为32D利用H3PO2进行化学镀银反应中，1 mol H3PO2最多还原4 mol AgC选项A，由反应NaOH足量可知，H3PO2完全反应生成NaH2PO2，则H3PO2是一元酸，所以其结构式为，正确；选项B，H3PO2是一元酸，则NaH2PO2是正盐，正确；选项C，分析反应，2 mol P4参与反应，被氧化的磷元素为6 mol，被还原的磷元素为2 mol，所以被氧化与被还原的磷元素质量之比为31，错误；选项D,1 mol H3PO2(磷元素化合价由1升高到最高价态
7、5)最多失去4 mol e，则最多还原4 mol Ag，正确。6NO2、O2和熔融KNO3可作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是()A放电时，NO向石墨电极迁移B电池总反应式为4NO2O2=2N2O5C石墨附近发生的反应为NOO2e=NOD当外电路通过4 mol e，负极上共产生2 mol N2O5B石墨通入O2，则此电极为原电池的正极，则石墨为负极。依据电极原料，可确定发生的反应为4NO2O2=2N2O5，则负极反应为4NO24e4NO=4N2O5，正极反应为O24e2N2O5=4NO。由以上分析知，放电时，石墨为负极，则NO向
8、石墨电极迁移，A不正确；电池放电时，依据以上分析，电池总反应式为4NO2O2=2N2O5，B正确；石墨附近发生的反应为O24e2N2O5=4NO，C不正确；负极反应为4NO24e4NO=4N2O5，当外电路通过4 mol e，负极上共产生4 mol N2O5，D不正确。7Weiss利用光敏剂QD制备2环己基苯乙烯(c)的过程如图所示。下列有关说法正确的是()Aa不能使酸性KMnO4溶液褪色B1 mol b最多能与4 mol H2加成Cc分子中所有原子共平面Da、b、c均易溶于水BA项，a中含，能使酸性KMnO4溶液褪色，错误；C项，c分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共面，错误；D项，a、b
9、、c均为烃，难溶于水，错误。8实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括：氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知：可能用到的数据信息和装置如下。物质Br2CCl4乙苯密度/(gcm3)3.121.600.87沸点/58.876.8136.2下列说法错误的是 ()A实验时，的废水中出现红色B的作用是吸收尾气，防止空气污染 C用进行萃取时，选择CCl4比乙苯更合理D中温度计水银球低于支管口过多，导致Br2的产率低C中发生反应：Cl22Br=2ClBr2，反应产生了红棕色的Br2单质，因此实验时，的废水由无色变为红色，A正确；中盛有NaOH溶液，NaOH是碱，可以与Cl2、Br2发生反应
10、，变为可溶性的物质，因此可以防止空气污染，B正确；根据表格数据可知乙苯的沸点比CCl4的沸点高，与液溴的沸点差别大，所以选择乙苯比CCl4更合理，更有利于后续的蒸馏步骤，C错误；蒸馏时温度计是测量馏分的温度，若温度计水银球低于支管口过多，导致蒸馏时支管口温度低于Br2的沸点，使Br2的产率低，D正确。9异欧前胡素是中药白芷根的提取物，有显著的镇痛、抗炎、抗菌药理作用。其中的合成路线如图所示。下列说法错误的是()A1 mol香柑醇能与3 mol溴发生加成反应B路线中的三种物质都不含手性碳原子CM的名称为1溴3甲基2丁烯D异欧前胡素可以发生加成反应、水解反应、氧化反应A1 mol香柑醇含有2 mo
11、l碳碳双键，只能与2 mol溴发生加成反应，A项错误；手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的原子，路线中三种物质都不含手性碳原子，B项正确；按有机物命名原则，编号时要求碳碳双键在主链上，且溴原子位次最小，因此M命名为1溴3甲基2丁烯，C项正确；碳碳双键和苯环均可发生加成反应，酯基可发生水解反应，有机物燃烧属于氧化反应，D项正确。10根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向硅酸钠溶液中滴加适量的醋酸溶液，溶液变浑浊相同条件下，醋酸的酸性比硅酸的酸性强B向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生SO2的水溶液中含有一定量的SOC测定等浓度的Na2CO
12、3溶液和Na2SO3溶液的pH，前者的pH比后者的大元素的非金属性：SCD向5 mL 0.1 molL1FeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液，再加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色FeCl3与KI的反应是可逆反应AA项，硅酸钠溶液与醋酸溶液反应生成硅酸沉淀，利用的是强酸制弱酸的原理，正确；B项，SO2可被Ba(NO3)2溶液中的NO(酸性条件下)氧化为SO，因此产生BaSO4沉淀，错误；C项，Na2SO3不是硫元素的最高价含氧酸盐，不能根据题给实验操作和现象比较S、C非金属性的强弱，错误；D项，根据2Fe32I，可知Fe3过量，根据题给实验操作和现象无法证明该反应是可逆反应，错误。二、选择题
13、：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11利用CH3OH和CO的羰基化反应可以制备CH3COOH：CH3OH(g)CO(g)CH3COOH(g)H。T1时，在体积为2 L的刚性密闭容器中通入0.20 mol CH3OH(g)和0.22 mol CO(g)发生上述反应，测得甲醇的转化率随温度变化的关系如图所示。下列有关说法正确的是()AT1T2内，温度升高，平衡逆向移动，故该反应的HC点D点CT1时，若保持温度、压强不变，则达到平衡状态时，甲醇的转化率：40%80%DT2时，保持其他条件不变，向已达到平衡的容
14、器中再通入0.08 mol CH3OH、0.20 mol CO和0.60 mol CH3COOH，则平衡不移动AD由题给图像可知，温度升高，甲醇的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，该反应的HT2T1，且B点到D点的过程中甲醇的转化率也逐渐降低，说明反应物的浓度D点C点B点，故正反应速率D点C点B点，逆反应速率D点C点B点，B项错误。T1时，若保持温度、压强不变，则随着反应的进行容器体积缩小，相较于温度、体积不变时，平衡正向移动，甲醇的转化率80%，C项错误。T2时，反应达到平衡状态时甲醇的转化率为60%，列出三段式后计算可得平衡常数K30；此时保持其他条件不变，再向容器中通入0.08 mol
15、CH3OH、0.20 mol CO和0.60 mol CH3COOH，Qc30K，平衡不移动，D项正确。122019年诺贝尔化学奖颁给了三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。已知某平板电脑使用的某种可充电锂离子电池工作原理如图所示，该电池的总反应式为Li1xCoO2LixC6LiCoO2C6(xHClBP点溶液：c(NH)2c(Mg2)c(Cl)CQ点溶液显碱性是因为MgCl2发生水解D1 000 s后，镁与NH4Cl溶液反应没有停止BDA项，NH4Cl溶液中c(H)比HCl溶液的小，与Mg反应后者剧烈，错误；B项，根据电荷守恒式可确定，正确；C项，NH4Cl发生水解生成一水合
16、氨和氢离子，由于氢离子与金属镁反应被消耗，促使水解平衡正向移动，一水合氨浓度增大，溶液的碱性增强，错误；D项，1 000 s时温度还在升高，反应未停止，正确。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16(12分)我国重晶石(含BaSO4 90%以上)资源丰富，其中贵州省重晶石储量占全国总储量的三分之一。某工厂以重晶石为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下：查阅资料可知： 常温下：Ksp(BaSO4)1.01010，Ksp(BaCO3)2.5109。TiCl4在常温下是无色液体，遇水容易发生水解：TiCl42H2O=TiO24HCl。草酸氧钛钡的化学式为BaTiO(C
17、2O4)24H2O。请回答下列问题： (1)工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用)，待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3，该过程用离子方程式可表示为_，此反应的平衡常数K_(填写计算结果)。若不考虑CO的水解，则至少需要使用_molL1 的Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现该转化过程。(2)酸浸时所发生反应的离子方程式为_。(3)配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_。(4)可循环使用的物质X是_(填化学式)，设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净：_。(5)煅烧草酸氧钛钡晶体
18、得到BaTiO3的同时，高温下生成的气体产物有CO、_和_(填化学式)。解析(1)BaSO4(s)CO(aq)=BaCO3(s)SO(aq)，K0.04，c(SO)1105 molL1，c(CO) molL12.5104 molL1。(4)该晶体粘附有Cl，目的是洗去Cl，可检验Cl是否存在于洗涤液中。答案(1)BaSO4(s)CO(aq)=BaCO3(s)SO(aq)0.04(或1/25)2.5104(2)BaCO32H=Ba2CO2H2O(3)抑制TiCl4的水解(4)HCl取最后一次洗涤液少许，滴入稀硝酸酸化的硝酸银，若无沉淀生成，则说明晶体已经洗涤干净(5)CO2H2O(g)17(12
19、分)氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料，经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1)。图1图2图3图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能如下表：I1I2I3I4I5电离能/(kJmol1)7381 4517 73310 54013 630请回答下列问题：(1)Ti的基态原子外围电子排布式为_。(2)M是_(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为_。(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有_个，化合物乙中采
20、取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为_。(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为_gcm3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与氮原子距离相等且最近的氮原子有_个。(5)科学家通过X射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据如下：离子晶体NaClKClCaO晶格能/(kJmol1)7867153 401KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为_。解析(2)M是短周期金属元素，M的第三电离能剧增，处于A族，图1说明
21、其能与TiCl4反应置换出Ti，则M为Mg，Mg晶体属于六方最密堆积，配位数为12。(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子为苯环上的6个、羰基中的1个，共7个；化合物乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O，同一周期元素中，元素电负性随着原子序数依次增加电负性逐渐增大，电负性关系为ONC。(4)根据均摊法，可知该晶胞中氮原子个数为61/281/84，该晶胞中Ti原子个数为1121/44，所以晶胞的质量m g，而晶胞的体积V(2a1010)3 cm3，所以晶体的密度 gcm3；以晶胞顶点氮原子研究，与之距离相等且最近的氮原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离
22、相等且最近的氮原子为12。(5)离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔、沸点越高，则有TiNCaO，由表中数据可知CaOKCl，则TiNCaOKCl。答案(1)3d24s2(2)Mg12(3)7ONC(4)12(5)TiNCaOKCl18(12分)肼(N2H4)和氨均为重要的化工原料。已知：.N2H4(l)O2(g)N2(g)2H2O(l) H624.0 kJmol1.N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.4 kJmol1.2NH3(g) N2H4(l)H2(g) H144.8 kJmol1回答下列问题：(1)H2的燃烧热H_。(2)T1 时，向恒容的密闭容器中
23、加入1 mol N2H4和1 mol O2，发生反应。达到平衡后，只改变下列条件，能使N2的平衡体积分数增大的是_(填选项字母)。A增大压强B再通入一定量O2C分离出部分水D降低温度(3)在恒压绝热的密闭容器中通入一定量的N2和H2，发生反应和反应。反应对N2的平衡转化率的影响为_(填“增大”“减小”或“无影响”)，理由为_。(4)t2 时，向刚性容器中充入NH3，发生反应。NH3和H2的分压(p)与时间(t)的关系如图所示。0t1 min内，反应的平均速率v(NH3)_ kPamin1。反应的平衡常数Kp_kPa1(Kp为用分压表示的平衡常数)。反应物分子的有效碰撞概率：M_N(填“”“N。
24、答案(1)285.8 kJmol1(2)D(3)增大反应是吸热反应，使体系温度降低，且消耗NH3、增大H2浓度，促进反应平衡正向移动(4)温度升高，体积不变，分压增大；该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，分压增大19(12分)H是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体，它的一种合成路线如下：回答下列问题：(1)A的名称是_，H中官能团的名称是_。(2)反应的反应条件为_。(3)反应的化学方程式为_；反应类型为_。(4)反应除生成H外，还生成了另一种有机产物的结构简式为_。(5)符合下列条件的G的同分异构体有_种。.能发生银镜反应.苯环上一氯取代物只有一种.核磁共振氢谱有4组峰(6)仿照H的合成
25、路线，设计一种由B合成的合成路线：_。解析由A、B、C的分子式，结合D的结构简式，根据转化关系可知，A为甲苯，A中甲基上的氢原子被氯原子取代生成B为，B发生取代反应生成C为；对比D、F结构可知，D发生取代反应生成E为，E发生水解反应生成F，F与甲醇发生酯化反应生成G，G发生取代反应得到H，同时还生成乙二醇。(5)符合下列条件的G的同分异构体中能发生银镜反应，说明含有醛基；苯环上一氯取代物只有一种，说明苯环上只有一类氢原子；核磁共振氢谱有4组峰，说明苯环上取代基的氢原子还有3类，因此符合条件的有机物结构简式为、 ，共计是4种。答案(1)甲苯酯基、溴原子(2)光照20(12分)草酸铁铵(NH4)3
26、Fe(C2O4)3是一种常用的金属着色剂，易溶于水，常温下其水溶液的pH介于4.05.0之间。某兴趣小组设计实验制备草酸铁铵并测其纯度。(1)甲组设计由硝酸氧化葡萄糖制取草酸，其实验装置(夹持及加热装置略去)如图所示。 ABC仪器a的名称是_。5560 下，装置A中生成H2C2O4，同时生成NO2和NO且物质的量之比为31，该反应的化学方程式为_。装置B的作用是_；装置C中盛装的试剂是_。(2)乙组利用甲组提纯后的草酸溶液制备草酸铁铵。将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液；滴加氨水至_，然后将溶液_、过滤、洗涤并干燥，制得草酸铁铵产品。(3)丙组设计实验测定乙组产品的纯度。准确称量5.00
27、0 g产品配成100 mL溶液，取10.00 mL于锥形瓶中，加入足量0.100 0 molL1稀硫酸酸化后，再用0.100 0 molL1KMnO4标准溶液进行滴定，消耗KMnO4溶液的体积为12.00 mL。滴定终点的现象是_。滴定过程中发现褪色速率开始缓慢后迅速加快，其主要原因是_。产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为_%。已知：(NH4)3Fe(C2O4)3的摩尔质量为374 gmol1解析(1)图示仪器a的名称为球形冷凝管；由题意5560 下，硝酸氧化葡萄糖可得H2C2O4，同时生成NO2和NO且物质的量之比为31，根据电子得失守恒、原子守恒，反应方程式为12HNO3C6
28、H12O63H2C2O49NO23NO9H2O。NO2和NO均为大气污染气体，需要尾气吸收，装置B的作用是作安全瓶，防止倒吸，装置C中盛装的试剂是NaOH溶液，用于吸收NO2和NO，反应方程式为NONO22NaOH=2NaNO2H2O、2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。(2)由题意草酸铁铵易溶于水，常温下其水溶液的pH介于4.05.0之间，所以将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液，滴加氨水至pH介于4.05.0之间；铵盐温度过高易分解，且温度过高促进铵根离子和铁离子水解，不能直接加热蒸干，可将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥，制得草酸铁铵产品。(3)滴定操作是高锰酸钾
29、溶液参与的氧化还原反应，高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去，自身可作指示剂，滴定终点的现象是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪色，即为达到终点；滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2，且随着反应进行，Mn2的浓度增大，反应速率加快，说明Mn2起催化剂的作用；稀硫酸酸化可将草酸根离子转化为草酸溶液。草酸与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，离子方程式为5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O，可得关系式5H2C2O42MnO，10.00 mL 产品溶液消耗n(MnO)0.100 0 molL10.012 L0.001 2 mol，则n(H2C2O4)n(MnO)0.001 2 mol0.003 mol，所以100 mL产品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量0.003 mol374 gmol13.74 g，故产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为100%74.8%。答案(1)球形冷凝管12HNO3C6H12O63H2C2O49NO23NO9H2O安全瓶，防倒吸NaOH溶液(2)溶液pH介于4.05.0之间蒸发浓缩、冷却结晶(3)滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪色反应生成的Mn2是该反应的催化剂74.8
