1、2021年江苏省普通高中学业水平选择性考试化 学 注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5.如需作图，必须用2B铅笔
2、绘写清楚，线条符号等须加黑加粗。可能用到的相对原子质量： H1 C12 N14 O16 S32 C135.5 Mn55 Fe56 Zn65 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.黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为 2KNO3+S+ 3C=K2S+N2+ 3CO2。下列说法正确的是A.黑火药中含有两种单质 B.爆炸时吸收热量C.反应中S作还原剂 D.反应为置换反应2.反应Cl2+ 2NaOH= NaClO+ NaCl + H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是A. Cl2是极性分子 B. NaOH的电子式为C. NaClO既含离子键又含共价
3、键 D. Cl-与Na+具有相同的电子层结构3.下列废铜屑制取CuSO45H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A.用装置甲除去废铜屑表面的油污 B.用装置乙溶解废铜屑C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得CuSO45H2O4.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A.铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂B.纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C. FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD.聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水5.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z
4、原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是A.原子半径： r(X)r(Y)r(Z)r(W)B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大C. Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强D. Z的简单气态氯化物的热稳定性比W的弱阅读下列材料，完成68题：N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+ O2(g)= 2NO2(g) H=-116. 4 kJmol-1大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+
5、、NO3-均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO3-转化为N2。6.下列有关NH3、 NH4+、NO3-的说法正确的是A. NH3能形成分子间氢键B. NO3-的空间构型为三角锥形C. NH3与NH4+中的键角相等D. NH3与Ag+形成的 Ag(NH3)2+中有6个配位键7.在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A. NO(g) HNO3(aq) B.稀HNO3(aq) NO2(g)C. NO(g) N2(g) D. NO3-(aq) N2(g)8.对于反应2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)，下列说法正确的是A.该反应的
6、H0，S B.实验2中两溶液混合时有： c(Ca2+)c(CO32-) Ksp(CaCO3)C.实验3中发生反应的离子方程式为CO32- + H2O+ CO2 = 2HCO3-D.实验4中c反应前(CO32-) c反应后(CO32-)12.通过下列方法可分别获得H2和O2：通过电解获得NiOOH和H2(装置示意见题12图)；在90C将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小B.电解时阳极电极反应式： Ni(OH)2+ OHe- = NiOOH + H2O C.电解的总反应方程式： 2H2O 2H2+O2D.电解过程中转移4mol
7、电子，理论上可获得22.4LO2 13. 室温下，用0.5 mol L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末，一段时间后过滤，向滤渣中加稀醋酸，产生气泡。已知Ksp(CaSO4)= 5 10-5 ，Ksp(CaCO3)= 3 10-9。下列说法正确的是A.0.5 molL-1Na2CO3溶液中存在： c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)B.反应CaSO4+ CO32- CaCO3+ SO42-正向进行，需满足C.过滤后所得清液中一定存在： c(Ca2+)= 且c(Ca2+)D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式： CaCO3+ 2H+= Ca2+CO2+ H2O1
8、4. NH3与O2作用分别生成N2 、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、N2的选择性与温度的关系如题14图所示。下列说法正确的是A.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大B.其他条件不变，在175300C范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 CD.高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂 二、非选择题：共4题，共58分。15.(14分)以锌灰(含ZnO及
9、少量PbO、CuO 、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外，与锌粉反应的离子还有 (填化学式)。(2)“调配比”前，需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2. 50 mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20. 00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加氨水调节溶液pH= 10，用0.0150 mol L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2+Y4-= Zn
10、Y2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00 mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度 (写 出计算过程)。 (3)400C时，将一定比例 H2、CO、CO2和H2S 的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS ，其化学方程式为 。硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后 ZnS的质量不变，该反应过程可描述为 。(4)将硫化后的固体在N2 ：O2=95 ：5(体积比)的混合气体中加热再生，固体质量随温度变化的曲线如题15图所示。在280 400C范围内
11、，固体质量增加的主要原因是 。16.(15分)F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如下：(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是 _。(2)B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： 。分子中不同化学环境的氢原子个数比是2：2：2：1。苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。(3)A+BC的反应需经历A+B XC的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。XC的反应类型为 。(4)EF中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成，该副产物的结构简式为 。(5)写出以 和 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
12、)。 17. (15分)以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si 、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈瓶中(装置见题17图-1) ，70C下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤。滴液漏斗中的溶液是 ；MnO2转化为Mn2+的离子方程式为 。 (2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si 的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液，溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)= 0.05 molL-1，则c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。Ksp(MgF2
13、)= 510-11，Ksp (CaF2)=5 10-9 (3)制备MnCO3。在搅拌下向100 mL 1 molL-1MnSO4溶液中缓慢滴加1 mol L-1NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为 。(4)制备MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物，锰元素所占比例( )随热解温度变化的曲线如题17图-2所示。已知： MnO与酸反应生成Mn2+ ；Mn2O3氧化性强于Cl2 ，加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2+。为获得较高产率的MnO2，请补充实验方案：取
14、一定量MnCO3置于热解装置中，通空气气流， ， 固体干燥，得到MnO2。(可选用的试剂： 1 molL-1H2SO4溶液、2 molL-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。18. (14分)甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。(1)500C时，CH4与H2O重整主要发生下列反应：CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)CO(g)+ H2O(g) H2(g)+ CO2(g)已知CaO(s)+ CO2(g)= CaCO3(s) H=-178.8 kJmol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是 。(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化
15、学方程式为反应I ： CH4(g) + CO2(g)= 2CO(g) + 2H2(g) A H = 246.5 kJmol-1反应II： H2(g) + CO2(g)=CO(g) +H2O(g) H = 41.2 kJmol-1反应III： 2CO(g)= CO2(g) + C(s) H =-172.5 kJmol-1在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)=4CO(g)+ 8H2(g)的H =_ 。1.01 105Pa下，将n起始(CO2) ：n起始(CH4)=1 ： 1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整
16、体系中CH4和CO2的平衡转化率如题18图-1所示。800C下CO2平衡转化率远大于600C下CO2平衡转化率，其原因是 。(3)利用铜-铈氧化物( xCuOyCeO2 ，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce 的化合价均发生变化，可能机理如题18图-2所示。将n(CO) ：n(O2) ：n(H2) ： n(N2)=1：1 ：49： 49的混合气体以一定流速通过装有xCuO yCeO2催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如题18图-3所示。Ce基态原子核外电子排布式为Xe4f15d16s2 ，题18图-2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生的
17、变化为 。当催化氧化温度超过150C时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是 。参考答案1A 2C 3D 4B 5B 6A 7C 8A 9D 10D 11C 12A 13C 14D15（14分）（1）Fe3+、H+（2分） （2）0.7500 molL-1 （3分）（3）ZnFe2O43H2SH2ZnS2FeS4H2O（3分）ZnSCO2ZnOCOS；ZnOH2SZnSH2O（3分） （两上反应答出其中之一得1分，两个均答出得3分，仅答ZnS是CO2与H2S转化为COS反应的催化剂不得分）（4）ZnS和FeS部分被氧化为硫酸盐（3分） （答出生成亚硫酸盐得2分，实际不可能生成，第一是氧化性氛围，
18、第二亚硫酸盐的分解温度较低）16（15分）（1）7 （2分） （2）消去反应（3分）（3）（3分） （4）（3分）（5）（无）17（15分）（1）Na2SO3溶液（2分） MnO2SO2H+Mn2+SOH2O。（2）100（3）200 mL（4）加热到450分解一段时间，将冷却后的固体边搅拌边加入至一定量1 molL-1稀H2SO4中，加热，充分反应后过滤，洗涤，取最后一次洗涤滤液加盐酸酸化的0.1 molL-1BaCl2溶液，若溶液不变浑浊，过滤缺控温或温度控制错误1；缺酸浸时的“加热”2；酸液选择错误其余均正确只得2分18（14分）（1）吸收CO2，提高H2的产率，提供热量（3分）（2）657.0 kJmol-1（2分） 反应和反应的H0，高温下反应的平衡常数大（反应正向进行程度大），CO2的消耗量大，反应的H0，高温下反应的平衡常数小（反应正向进行程度小），CO2的生成量小（4分）（3）铜的化合价由+2变为+1价，铈的化合价由+4价变为+3价（2分） 答对1个得1分，有错不得分高温下，Cu(+2价)或Cu(+1价)被H2还原为金属Cu（3分） （答催化剂的组成和结构发生变化得1分）