2021年高考化学真题（江苏自主命题）（原卷版）.docx

江苏省2021年普通高中学业水平选择性考试 化学 注意事项： 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：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 C1-35.5 Mn-55 Fe-56 Zn-65 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键 D. Cl-与Na+具有相同的电子层结构 3. 下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O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. 用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑 C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O 4. 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Cu D. 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的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 6. 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) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO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。下列有关NH3、NH、NO的说法正确的是 A. NH3能形成分子间氢键 B. NO的空间构型为三角锥形 C. NH3与NH中的键角相等 D. NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键 7. 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) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO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NO转化为N2。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. NO(aq)N2(g) 8. 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) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO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。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是 A. 该反应的ΔH<0，ΔS<0 B. 反应的平衡常数可表示为K= C. 使用高效催化剂能降低反应的焓变 D. 其他条件相同，增大，NO的转化率下降 9. 通过下列实验可从I2，的CCl4溶液中回收I2。 下列说法正确的是 A. NaOH溶液与I2反应的离子方程式：I2+2OH-=I-+IO+H2O B. 通过过滤可将水溶液与CCl4分离 C. 向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀，1个AgI晶胞(如图)中含14个I- D. 回收的粗碘可通过升华进行纯化 10. 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。 下列有关X、Y、Z说法正确的是 A. 1molX中含有2mol碳氧π键 B. Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子 C. Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大 D. X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同 11. 室温下，通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。 实验1：用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH，测得pH约为8 实验2：将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合，产生白色沉淀 实验3：向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2，溶液pH从12下降到约为9 实验4：向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水，氯水颜色褪去 下列说法正确的是 A. 由实验1可得出：Ka2(H2CO3)> B. 实验2中两溶液混合时有：c(Ca2+)·c(CO)<Ksp(CaCO3) C. 实验3中发生反应的离子方程式为CO+H2O+CO2=2HCO D. 实验4中c反应前(CO)<c反应后(CO) 12. 通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(如图)；②在90℃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+OH--e-=NiOOH+H2O C. 电解的总反应方程式：2H2O2H2↑+O2↑ D. 电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO2 13. 室温下，用0.5mol·L-1Na2CO3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. 0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在：c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3) B. 反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行，需满足>×104 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↑+H2O 14. 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。将一定比例的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、生成N2的选择性[100%]与温度的关系如图所示。 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175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和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 ℃ D. 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. 以锌灰(含ZnO及少量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2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加氨水调节溶液pH=10，用0.0150mol·L-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度___(写出计算过程)。 （3）400℃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。 ①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为___。 ②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图所示。在280~400℃范围内，固体质量增加的主要原因是___。 16. F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如图: （1）A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是___。 （2）B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。 ②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。 （3）A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为___。 （4）E→F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CH3和FCH2OH为原料制备 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. 以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等氧化物)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(图1)，70℃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-)=0.05mol·L-1，则=___。[Ksp(MgF2)=5×10-11，Ksp(CaF2)=5×10-9] （3）制备MnCO3。在搅拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中缓慢滴加1mol·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(×100%)随热解温度变化的曲线如图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：1mol·L-1H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。 18. 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）500℃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) ΔH=-178.8kJ·mol-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学方程式为 反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1 反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1 反应III：2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1 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ΔH=___。 ②1.01×105Pa下，将n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图1所示。800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率，其原因是___。 （3）利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO2，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图3所示。 ①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2，图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生的变化为___。 ②当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是___。