2021年高考真题--化学（江苏卷）（Word版附答案）

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：H1C12N14O16S32C135.5Mn55Fe56Zn65一、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CuSO4·5H2O4.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6~8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)ΔH=-116.4kJ·mol-1大气中过量的NOx和水体中过量的NH4+、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ΔH<0，ΔS<0B.反应的平衡常数可表示为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。①加稀硫酸溶液，I2的CCl4溶液含I-和IO3-的水溶液粗碘①加入浓NaOH溶液，②分离溶液，②过滤溶液，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-+IO3+H2OB.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(见题9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的说法正确的是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(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O2：①通过电解获得NiOOH和H2(装置示意见题12图)；②在90°C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+H2OC.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22.4LO213.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(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↑+H2O14.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175~300°C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°C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题15图所示。在280~400°C范围内，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：。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)。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)，70°C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c(Ca2+)/c(Mg2+)=。[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()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.(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)500°C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)AΔH=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-1①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的平衡转化率如题18图-1所示。800°C下CO2平衡转化率远大于600°C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。 ①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2，题18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°C时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是。参考答案1．A2．C3．D4．B5．B6．A7．C8．A9．D10．D11．C12．A13．C14．D15．（14分）（1）Fe3+、H+（2分）（2）0.7500mol·L-1（3分）（3）①ZnFe2O4＋3H2S＋H2ZnS＋2FeS＋4H2O（3分）②ZnS＋CO2＝ZnO＋COS；ZnO＋H2S＝ZnS＋H2O（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，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）MnO2＋SO＋2H+＝Mn2+＋SO＋H2O。（2）100（3）200mL（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1mol·L-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0.1mol·L-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）①657.0kJ·mol-1（2分）②反应Ⅰ和反应Ⅱ的ΔH＞0，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Ⅲ的ΔH＜0，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）①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②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）