1、山东省烟台市中英文学校2021届高三化学上学期冬学竞赛试题本卷满分100分，考试时间90分钟。可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Cd 112一、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意。1成语、古诗词、谚语等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是选项传统文化化学角度解读A兰陵美酒郁金香，玉碗盛来琥珀光“香”主要因为美酒含有酯类物质B百炼成钢、钢筋铁骨生铁在高温下挥发除去碳等杂质转化成钢C三月打雷麦谷堆在雷电作用下N2转化成能被作物吸收的氮元素D本草经集注记载“如握盐雪不冰，强烧之，紫青烟起云是真硝石也”利用物理方法（焰
2、色反应）可以检验钠盐和钾盐2下列化学用语或描述中，正确的是A对硝基甲苯的结构简式：BSO3的水溶液能导电，说明SO3是电解质C四氯化碳的电子式：DCO2的比例模型：3下列装置或操作能达到相应实验目的的是A配制0.10 molL1 NaOH溶液B除去氯气中的HClC实验室制取氨气D用此装置制备气体并测量生成的气体体积，可以减少误差4合成导电高分子材料PPV的反应：CH CH2CH2 CH+ nIIn催化剂HCHCHI+(2n-1）HI2n下列说法中正确的是A合成PPV的反应为加聚反应BPPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元CH CH2CH2 CHC 和苯乙烯互为同系物D通过质谱法测定PPV的平均
3、相对分子质量，可得其聚合度5某有机化工品R的结构简式如图所示。下列有关R的说法正确的是AR的分子式为C10H10O2B苯环上一氯代物有2种CR分子中所有原子可共平面DR能发生加成、氧化和水解反应6在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/13814413980熔点/1325476下列说法不正确的是A该反应属于取代反应B甲苯的沸点高于144 C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来7下列离子方程式正确且符合题意的是A向Ba(NO3)2溶液中通入SO2，产生白色沉淀，发生的离子
4、反应为Ba2+SO2H2OBaSO32H+B向K3Fe(CN)6溶液中加入少量铁粉，产生蓝色沉淀，发生的离子反应为Fe2Fe(CN)63-Fe2+2Fe(CN)64-，3Fe2+2Fe(CN)63-Fe3Fe(CN)62C向酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明一定发生离子反应：85S2-24H+8Mn2+512H2OD向FeI2溶液中滴加少量氯水，溶液变黄色：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-8如图为氟利昂（如CFCl3）破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法不正确的是A过程中断裂极性键CCl键B过程可表示为O3+ClClO+O2C过程中O+OO2是吸
5、热过程D上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂9一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图下列关于该高分子的说法正确的是A完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境B完全水解产物的单个分子中，含有官能团COOH或NH2C氢键对该高分子的性能没有影响D结构简式为：10化学在科技进步方面发挥着重要的作用。下列说法正确的是A是制备有机发光二极管OLED的材料之一，其属于有机高分子化合物B2019世界能源大会把核能作为含碳能源重要替代品，核电站把化学能转化为电能CDAC法能够实现直接从空气中捕获二氧化碳，该法可缓解全球日益严重的温室效应D以纯净物聚丙烯为
6、原料生产的熔喷布口罩，在“新冠肺炎战疫”中发挥了重要作用二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意，全都选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：（图中虚线表示氢键）下列说法不正确的是A聚维酮的单体是B聚维酮分子由（m+n）个单体聚合而成C聚维酮碘是一种水溶性物质D聚维酮在一定条件下能发生水解反应12根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作和现象结论AKI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去SO2具有还原性B向含有ZnS和Na2
7、S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS)C将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红稀硫酸能氧化Fe2+D向AgNO3溶液中滴加过量氨水，得到澄清溶液Ag+与NH3H2O能大量共存13香豆素类化合物，具有多种生理和药理活性。甲、乙、丙是三种典型的香豆素类化合物，关于这三种化合物的叙述正确的是A甲属于芳香烃 B乙能发生缩聚反应和加成反应C丙的核磁共振氢谱有六种吸收峰 D甲、乙、丙均易溶于水14某废水含Na+、K+、Mg2+、Cl-和等离子。利用微生物电池进行废水脱盐的同时处理含OCN-的酸性废水，装置如图所示。下列说法错误的是A好氧微生物电极
8、N为正极B膜1、膜2依次为阳离子、阴离子交换膜C通过膜1和膜2的阴离子总数一定等于阳离子总数D电极M的电极反应式为2OCN-6e-2H2O2CO2N24H+15已知25 时，水溶液中AgBr的Ksp为5.01013，AgI的Ksp为8.31017。t 时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图1所示。已知：pAglg c(Ag)。图2所示是25 时向10 mL AgNO3溶液中加入0.1 molL1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液体积(单位mL)变化的曲线(实线)。下列说法错误的是A可知t25B在a点未达到沉淀溶解平衡，可采用加入适量的AgNO3固体使溶液对应的离子浓度到达c点
9、C图2中x点的坐标为(100，6)，原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 molL1D把0.1 molL1的NaCl换成0.1 molL1 NaI，则图像在终点后变为曲线z三、非选择题：本题共5小题，共60分。16（12分）克霉唑为广谱抗真菌药，对多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如下图：已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质：和。回答下列问题：（1）E的名称是_；F中的官能团名称为_。（2）合成克霉唑的过程中，发生最多的反应类型是_。（3）在由B制取E的过程中，不是由B一步反应生成E，其原因为_。（4）写出CD的化学方程式_。（5）M与G互为同分异构体，满足下列两
10、个条件的M有_种（不包括G本身）。含有三个苯环苯环之间不直接相连写出其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为22111的结构简式_。（6）结合题中信息，写出用苯为原料，制备的合成路线_（无机试剂任选）。17（13分）化合物M是一种药物中间体。实验室以烃A为原料制备M的合成路线如图所示。请回答下列问题：已知：R1COOH+R2COR3。R1CH2COOR2+R3COOR4+R4OH、均表示烃基（1）的核磁共振氢谱中有_组吸收峰；B的结构简式为_。（2）的化学名称为_；D中所含官能团的名称为_。（3）所需的试剂和反应条件为_；的反应类型为_。（4）的化学方程式为_。（5）同时满足下列条件的M的同分异
11、构体有_种不考虑立体异构。五元环上连有2个取代基能与溶液反应生成气体能发生银镜反应（6）参照上述合成路线和信息，以甲基环戊烯为原料无机试剂任选，设计制备的合成路线：_。18（12分）甲基叔丁基醚常用来代替四乙基铅作汽油添加剂，它能改善汽油的辛烷值分布，提高燃料的经济性。它无毒，和汽油有很好的互溶性。实验室可以用甲醇和叔丁醇为原料制备甲基叔丁基醚：(CH3)3COHCH3OH硫酸，,(CH3)3COCH3H2O。实验装置如下图所示。实验步骤：在装有分馏柱、温度计的100 mL烧瓶中，加入45 mL 10%的H2SO4、10 mL(0.25 mol)甲醇和12 mL(0.125 mol)叔丁醇，混
12、合均匀。投入几粒碎瓷片，加热至烧瓶中的温度达到7580 时，产物便慢慢被分馏出来。调整热源，控制分馏柱柱顶温度为(512) ，分馏，收集产物。分馏时间约为1小时，当顶端温度明显波动时停止加热。将馏出物移入分液漏斗中，用水多次洗涤，每次3 mL水，直到醚层清澈透明。分出醚层，用少量无水碳酸钠干燥，滤去固体，将醚转移到干燥的回流装置中，加入0.20.4 g金属钠，加热回流20分钟后，改成蒸馏装置，蒸馏收集5456 的馏分。称重、计算产率。参考数据如下表：物质沸点/密度/(gmL1)甲醇(CH3OH)64.70.791 5叔丁醇(CH3)3COH82.60.788 7甲基叔丁基醚(CH3)3COCH
13、354.0注：甲基叔丁基醚与水形成的共沸物的沸点约为51 。回答下列问题：(1)制备过程中加入碎瓷片的作用为_，硫酸的作用为_。(2)图中E的位置应安装下列仪器中的_(填“A”“B”或“C”)，该仪器的名称为_。(3)本实验中，分馏柱的使用可以达到_的目的，而馏出物水洗后，可用_操作将醚水混合物分离。(4)本实验中先用无水碳酸钠干燥，再加入金属钠回流的目的是_。(5)若称重后得到产品9.35 g，则此次实验的产率为_%。(6)本实验中使用的硫酸若改为70%的浓硫酸，则产率会_(填“降低”或“升高”)，原因可能是_。19（10分）LiCoO2（钴酸锂）是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴
14、酸锂的一种流程如下： 已知如下信息：该海水中含浓度较大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示。常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：物质Li2CO3MgCO3CaCO3MnCO3Mg(OH)2Ksp2.510-26.810-62.810-92.310-116.010-10请回答下列问题：（1）LiCoO2中钴的化合价为_。滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和_（填化学式）。（2）调pH=5的目的是_。（3）“沉锂”包括过滤、洗涤等，宜用_（填“热水”或“冷水”）洗涤Li2CO3。加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示：序号n(
15、Na2CO3)/n(LiCl)沉淀质量/g碳酸锂含量/%锂回收率/%0.9110.0992.3677.671.0110.9790.1982.461.1111.4589.3785.271.2112.1484.8285.45从生产成本考虑，宜选择_（填序号）方案投料。（4）“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_molL-1。（5）“合成”中采用高温条件，放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式_。（6）在“合成”中制备1 mol LiCoO2转移电子的物质的量为_。20（13分）两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得。已知：请回答下列
16、问题：（1）写出A的结构简式_。（2）BC的化学方程式是_。（3）CD的反应类型为_。（4）1 mol F最多可以和_mol NaOH反应。（5）在合成F的过程中，设计BC步骤的目的是_。（6）写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_、_、_。苯环上只有两种不同化学环境的氢原子能发生银镜反应（7）以X和乙醇为原料通过3步可合成Y，请设计合成路线。高三冬学竞赛化学 全解全析12345678BDDDDBBC9101112131415BCBABCBCCD1B 【解析】酒放置时间长，部分乙醇转化成乙酸乙酯等酯类物质，具有果香味，A项正确；工业上把生铁炼成钢是用氧气或铁的氧化物作氧化剂在高温条件
17、下把生铁中的过量的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣除去，B项错误；在雷电作用下空气中N2和O2反应生成NO，经过一系列化学反应最终形成可溶性硝酸盐，增加土壤中氮肥含量，有利于作物生长，C项正确；钠盐和钾盐焰色反应的颜色不同，焰色反应是物理变化，D项正确。2D 【解析】氮原子与碳原子直接相连，对硝基甲苯的结构简式应为，A错误；在水溶液中或熔融状态下自身电离出的离子能导电的化合物为电解质，三氧化硫溶于水和水反应生成的硫酸电离出自由移动的阴、阳离子导电，三氧化硫是非电解质，B错误；上述电子式的表达式中Cl的孤对电子未标出来，C错误；CO2中C的原子半径大于O原子半径，比例模型：，D正确。3D 【解析】不
18、能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解，故A错误；氯气与水反应生成HCl，HCl与碳酸氢钠反应，不能除杂，可选饱和食盐水洗气，故B错误；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故C错误；D项装置中，分液漏斗和烧瓶之间用橡皮管连接，可以防止因向烧瓶中加入液体而引起气体体积的变化，故用此装置制备气体并测量生成的气体体积，可以减少误差，D项能达到实验目的。4D【解析】A. 高分子材料的合成过程可以看出该反应生成小分子HI，应为缩聚反应，故A错误；B. 聚苯乙烯的重复结构单元为，不含碳碳双键，而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键，所以不相同，故B错误；C有两个碳碳双键，而苯乙烯有一个碳碳双键，结构不同，二者不是
19、同系物，故C错误；D.质谱图可以测定有机物的相对分子质量，故D正确。5D 【解析】R的分子式为C10H8O2，A项错误；苯环上4个氢原子位置不对称，苯环上一氯代物有4种，B项错误；CH3中四个原子不可能共平面，C项错误；R含有酯基、碳碳双键和苯环，能发生水解反应、加成反应和氧化反应，D项正确。6B 7B 【解析】BaSO3和HNO3不能大量共存，白色沉淀是BaSO4，A项错误；铁氰化钾可氧化铁单质生成亚铁离子，B项正确；酸化的高锰酸钾溶液中可能含有H2SO4，C项错误；还原性：I-Fe2+，少量氯水优先氧化碘离子，离子方程式为2I-Cl2I22Cl-，D项错误。8C 【解析】过程中CFCl3转
20、化为CFCl2和氯原子，断裂极性键CCl键，选项A正确；根据图中信息可知，过程可表示为O3 +ClClO + O2，选项B正确；原子结合成分子的过程是放热的，选项C错误；上述过程说明氟利昂中COOHCOOH氯原子是破坏O3的催化剂，选项D正确。9B。芳纶纤维完全水解得到的产物是对苯二甲酸（）和对苯二胺（NH2NH2），因结构高度对称，二者身上均只有一种环境的氢，A观点不正确，而B正确；氢键的形成能够对物质的熔沸点、溶解性以及硬度等物理性质产生影响；C观点不对；芳纶纤维的结构简式为CNOH nCNHO，D错误10C 【解析】从的结构简式可以看出，其属于有机小分子，不属于有机高分子化合物，A错误；
21、核电站把核能经过一系列转化，最终转化为电能，B错误；捕获空气中的CO2可使空气中CO2的含量降低，能够减缓温室效应，C正确；不同的聚丙烯分子的聚合度可能不同，所以，聚丙烯属于混合物，D错误。1112A 【解析】KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去，二氧化硫和单质碘反应生成硫酸和氢碘酸，SO2具有还原性，故A正确；向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀，此时溶液中含有硫化钠，硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜，因此不能判断Ksp(CuS)Ksp(ZnS)，故B错误；酸性条件下Fe2+、H+会发生氧化还原反应生成Fe3+，再滴加KSCN溶液，溶液变红，但稀硫酸不能
22、氧化Fe2+，C错误；AgNO3溶液中滴加过量氨水，生成银氨溶液，故Ag+与NH3H2O不能大量共存，D错误。13BC【解析】A甲中含有O元素，不属于烃，故A错误；B乙中含有碳碳双键，能够发生加成反应，含有酚羟基，能够与醛发生缩聚反应，故B正确；C丙的结构不对称，核磁共振氢谱有六种吸收峰()，故C正确；D甲属于酯类，难溶于水，故D错误；故选B。14BC 【解析】由物质转化知，OCN-中C为4价，N为3价，在M极上N的化合价升高，说明M极为负极，N极为正极，A项正确；在处理过程中，M极附近电解质溶液正电荷增多，所以阴离子向M极迁移，膜1为阴离子交换膜，N极反应式为O24e-2H2O4OH-，N极
23、附近负电荷增多，阳离子向N极迁移，膜2为阳离子交换膜，B项错误；根据电荷守恒知，迁移的阴离子、阳离子所带负电荷总数等于正电荷总数，但是离子所带电荷不相同，故迁移的阴、阳离子总数不一定相等，C项错误；M极发生氧化反应，水参与反应，生成了H+，D项正确。15CD 【解析】根据图中c点的c(Ag)和c(Br)可得，该温度下Ksp(AgBr)4.91013，比25 时的小，AgBr的溶解度随温度升高而增大，故t25，A正确；a点对应的Qcc(Ag)c(Br)Ksp(AgBr)，没有达到沉淀溶解平衡，a点和c点c(Br)相同，需要增大c(Ag)，故可以加入适量的AgNO3固体，B正确；加入氯化钠溶液的体
24、积为0时，pAg0，所以硝酸银溶液的浓度是1.0 molL1，pAg6时，二者恰好反应完全，所以氯化钠溶液的体积是100 mL，即x坐标为(100，6)，C错误；根据题给数据可知碘化银的Ksp小于氯化银的，所以如果换成0.1 molL1 NaI，则图像在终点后Ag浓度变小，pAg增大，故选曲线y，D错误。16（12分）（1）邻氯甲苯（或2氯甲苯、2氯1甲苯）（1分） 氯原子（1分）（2）取代反应（1分）（3）甲苯直接发生氯代得到的邻氯甲苯和对氯甲苯难以分离（1分）（4）（2分）（5）14（1分） （2分）（6）（3分，每步1分，第一步错误时本小题不得分）17（13分）【答案】（1）1 （2）氯
25、环己烷 碳碳双键 （3）乙醇溶液、加热 酯化反应 （4） +CH3CH2OH （5）6 （6） 【解析】【分析】根据流程图，烃A在氯化铁条件下与氯气发生取代反应生成B，B与氢气加成生成C，结合C的化学式可知，A为，B为，C为，根据题干信息可知，D中含有碳碳双键，则C发生消去反应生成D，D为，D中碳碳双键被高锰酸钾氧化生成E，E为，E与乙醇发生酯化反应生成F，F为，根据信息，F在乙醇钠作用下反应生成M()，据此分析解答。18（12分）(1)制备过程中加入碎瓷片的作用是防暴沸，硫酸在甲基叔丁基醚的制备中作催化剂。(2)结合实验步骤知，图中E位置的仪器冷凝的作用，应用直形冷凝管。(3)本实验中，分馏
26、柱的作用是提高产品的纯度，同时使反应物冷凝回流，提高转化率。馏出物水洗后，用分液的方法将醚水混合物分离。(5)实验的产率100%100%85%。(6)本实验中用10%的硫酸作催化剂，若改为70%的浓硫酸，则叔丁醇在浓硫酸作用下会发生消去反应，甲醇也会被浓硫酸氧化，这些副反应都会使产率降低。答案(1)防暴沸催化剂(2)A直形冷凝管(3)提高产品的纯度，同时使反应物冷凝回流，提高转化率分液(4)逐级干燥，深度除水，同时避免金属钠与水反应过于剧烈引燃产物(5)85(6)降低发生叔丁醇消去或者甲醇氧化等副反应，损耗原料19（10分）（1）3（1分）MnCO3（1分）（2）除去过量的Na2CO3，避免蒸发浓缩时析出Li2CO3（2分）（3）热水（1分） （1分）（4）6.010-8（1分）（5）2Li2CO34CoCO3O24LiCoO26CO2（2分）（6）1 mol（1分）20（13分）（1）（1分）（2）(CH3CO)2OCH3COOH（2分）（3）氧化反应（1分）（4）3（2分）（5）氨基易被氧化，在氧化反应之前需先保护氨基（或其它合理答案也给分）（2分）（6）、（3分）（7）（2分）【