2021届江苏省常州高三一模化学试卷及答案

2020～2021学年高三年级模拟考试卷

化　　学

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2021．02

H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　Mg—24　Al—27

S—32　Cl—35.5　K—39　Fe—56　Cu—64　Zn—65　I—127

一、 单项选择题：共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。

1. 宏微结合是研究化学的重要思想。在一定条件下，容器中各微粒发生化学反应前后的变化如下图所示，其中和代表不同元素的原子。该化学反应的类型不一定是(　　)

A. 分解反应

B. 氧化还原反应

C. 吸热反应

D. 可逆反应

2. 化学与生产、生活密切相关。下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是(　　)

A. FeCl3溶液具有酸性，可用于蚀刻铜制品

B. 过氧乙酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒

C. 甘油具有吸水性，可用作化妆品的保湿剂

D. Na具有还原性，可用于高温下与TiCl4反应制备Ti

3. 实验是化学研究的重要手段。下列实验室中的有关做法正确的是(　　)

A. 做焰色反应时，铂丝先用稀硫酸清洗并灼烧至火焰呈无色

B. 滴定接近终点时，用锥形瓶内壁触碰滴定管的尖嘴

C. 金属镁不慎着火时，立即用二氧化碳灭火器扑灭

D. 酯化反应完成后，用长颈漏斗分离出乙酸和乙醇反应的产物

阅读下列资料，完成4～9题：由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。

4. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保获取氢能源的方法，其反应过程如下：

已知反应1：SO2(g)＋I2(g)＋2H2O(l)===2HI(aq)＋H2SO4(aq)；ΔH<0

反应2：H2SO4(aq)===SO2(g)＋H2O(l)＋1/2O2(g)；ΔH>0

反应3：2HI(aq)===H2(g)＋I2(g)；ΔH>0

下列说法错误的是(　　)

A. 该过程实现了将太阳能转化为化学能

B. 该过程降低了水分解制氢反应的活化能，可加快反应速率

C. 热化学硫碘循环分解水的总反应为2H2O===2H2↑＋O2↑

D. 升高热源温度可使上述三个反应的平衡常数均增大

5. 水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是(　　)

A. 在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰制取NH3　  B. 用装置乙作为反应过程的安全瓶

C. 制备水合肼时从装置丙的b口通入NH3　  D. 用装置丁吸收反应中过量的NH3

6. 氨硼烷(NH3·BH3)是一种颇具潜力的固体储氢材料，具有较高的稳定性和环境友好性。下列关于氨硼烷的说法错误的是(　　)

A.  氨硼烷结构与乙烷相似，固态时均为分子晶体

B.  氨硼烷与水分子间可形成氢键，故易溶于水

C.  分子中N原子的第一电离能小于B原子

D.  分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键

7. 科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列说法错误的是(　　)

A. b室为该原电池的正极区

B. a室发生的电极反应式为NH3·BH3＋2H2O－6e－===NH＋BO＋6H＋

C. 放电过程中，H＋通过质子交换膜由b室移向a室

D. 其他条件不变，向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流强度

8. 以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3，含少量Al2O3和ZnO)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下：

下列说法错误的是(　　)

A. 通入SO2发生反应的离子方程式为2Co3＋＋SO2＋2H2O===2Co2＋＋SO＋4H＋

B. 加入适量Na2CO3调节pH是利用几种氢氧化物Ksp的不同除铝

C. 若萃取剂的总量一定，则分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好

D. 将含Co2＋的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴，以提高CoCO3的产率

9. 一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物，结构如下图所示。其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是(　　)

A. 原子半径：r(W)<r(Y)<r(Z)<r(X)

B. 简单气态氢化物的热稳定性：W<Y

C.  W和X组成的XW3分子为含极性键的非极性分子

D. Y和Z组成的ZY2分子中σ键和π键数目之比为1∶1

10. 根据下列实验操作过程中颜色变化所得出的结论正确的是(　　)

11. 阿魏酸乙酯(Y)是用于生产治疗心脑血管疾病药品的基本原料，可由下列反应制得，下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)

A. X分子中所有碳原子一定处于同一平面

B. Y与足量Br2既可发生取代反应又可发生加成反应

C. 可用FeCl3溶液检验产品Y中是否混有X

D. 1 mol X、Y分别与足量H2反应时消耗H2物质的量之比为5∶4

12. 已知p[]＝－lg[]。室温下，向20.00 mL 0.10 mol·L－1 HX溶液中逐滴滴加0.10 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH随p[]变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A. 当p[]＝1时，溶液的pH＝5.75

B. 当p[]＝0时，加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL

C. 当加入10.00 mL NaOH溶液时：c(H＋)＋c(HX)＝c(Na＋)＋c(OH－)

D. 如图所示各点对应溶液中水电离出来的H＋浓度：a>b>c

13. 以丙烯、氨气和空气(空气中O2体积分数约为20%)为原料，在催化剂条件下生产丙烯腈(CH2CHCN)的过程中会同时生成副产物丙烯醛，发生的主要反应如下：

C3H6(g)＋NH3(g)＋3/2O2(g)=== CH2===CHCN(g)＋3H2O(g)

C3H6(g)＋O2(g)=== CH2===CHCHO(g)＋H2O(g)

在恒压、460 ℃时，保持丙烯和氨气的总进料量和空气的进料量均不变，丙烯腈和丙烯醛的平衡产率随进料气中n(氨气)/n(丙烯)的比值变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A. 图中曲线a表示丙烯腈的平衡产率随n(氨气)/n(丙烯)比值的变化

B. 增大压强有利于提高反应速率和丙烯腈的平衡产率

C. 使用合适的催化剂可以使丙烯腈的平衡产率达到100%

D. 由图可知，原料氨气、丙烯和空气的理论最佳进料体积比为2∶2∶3

二、 非选择题：共4小题，共61分。

14.  (15分)CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。

(1) CO2甲烷化反应最早由化学家Paul Sabatier提出。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：

CH4(g)＋H2O(g)===3H2(g)＋CO(g)；ΔH＝206 kJ·mol－1；

CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g)；ΔH＝41 kJ·mol－1。

则反应CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1，ΔS________(填“>”“<”或“＝”)0。

(2) 催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图1所示。

图1

① 过渡元素是寻找催化剂的主要方向。催化剂Ni原子的基态核外电子排布式为________。

② 高于320 ℃后，以NiCeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是__________________________。

图2

③ 对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是________，使用的合适温度为________。

(3) 近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化，其工作原理如图2所示。

① 微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为__________________________________。

② 如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下56 m3的甲烷，则理论上导线中通过的电子的物质的量为________。

15.  (15分)肾上腺素(F)可用于过敏性休克的急救和控制支气管哮喘的发作，其合成路线(图1)和体内代谢过程(图2)如下：

已知：① MAO酶为胺氧化酶，可催化胺发生如下反应：

② 酮的αH可与卤素发生酮α氢的卤化反应，如

(1) D→E不宜使用NaOH溶液代替氨水的原因是____________________。

(2) 经前四步反应得到的E为混合物，加入d酒石酸是为了分离去除与F具有不同药效的同分异构体G，F和G属于________(填“构造异构”“顺反异构”或“对映异构”)。

(3) 在注射使用肾上腺素时通常用其盐酸盐的原因是________。

(4) 肾上腺素经胺氧化酶(MAO酶)代谢后的产物X(分子式为C8H8O4)的结构简式为________。

(5) 　 的一种同分异构体同时满足下列条件：① 能发生银镜反应；② 能发生水解反应，且含有苯环的水解产物中只有两种不同化学环境的氢原子。写出该同分异构体的结构简式：________。

(6) 麻黄碱()与肾上腺素同属于拟肾上腺素药物。写出以、CH3CH2COOH和CH3NH2为原料制备麻黄碱的合成路线流程图(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)。

16.  (15分)二氧化氯( ClO2)是一种绿色消毒剂，常温常压下为黄绿色气体，易溶于水。常见的化学合成方法有氧化法和还原法。

(1) 过硫酸盐氧化法：用原料亚氯酸钠(NaClO2)和过硫酸钠(Na2S2O8)直接反应，操作简单，同时可得到副产品Na2SO4。

① 制备时发生反应的离子方程式为__________________________________。

② 原料亚氯酸钠的阴离子(ClO)中Cl原子的杂化方式为________，副产品Na2SO4中阴离子的空间构型为________。

(2) 盐酸还原法：此法制得的二氧化氯消毒液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。为测定某二氧化氯消毒液中ClO2的浓度，进行如下实验：

量取5.00 mL二氧化氯消毒液于锥形瓶中，加蒸馏水稀释到25.00 mL，再向其中加入过量KI溶液，充分振荡；用0.10 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色后，加入指示剂，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液5.50 mL；加入稀H2SO4调节溶液pH＝3，再用0.10 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴至浅黄色时加入指示剂，继续滴定至终点，第二次滴定消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。

已知：2ClO2十2KI===2KClO2 ＋I2

KClO2＋4KI＋2H2SO4===KCl＋2K2SO4＋2I2＋2H2O

2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI

① 用Na2S2O3标准溶液滴定时，均以淀粉溶液作指示剂，滴定终点的现象为________。

② 计算该二氧化氯消毒液中ClO2的物质的量浓度(写出计算过程)。

③ 若实验中调节溶液pH时稀硫酸用量不足，将导致测得的ClO2浓度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

17.   (16分)实验室用氨法浸出氧化锌烟尘制备活性ZnO，其主要实验流程如下：

(1) 浸出。用一定浓度的氨水和NH4HCO3配成的混合液浸取氧化锌烟尘，得到锌氨[Zn(NH3)4CO3]浸出液。

① 烟尘中的主要成分ZnO发生反应的化学方程式为________。

② 锌元素的浸出率随浸出液初始pH的变化关系如图1所示。当浸出液初始pH大于10时，浸出率随pH增大而减小的原因是________________________。

(2) 除杂。Cu2＋、Pb2＋等杂质也与氨水形成配合物存在于浸出后的滤液中，加入Zn粉可将它们置换除去。写出Zn粉和铜氨配合物反应的离子方程式：________。

(3) 蒸氨。加热时溶液中过量的氨和铵被蒸出，锌氨配合物最终以2ZnCO3·3Zn(OH)2沉淀形式从溶液中析出。该过程需保持恒温80 ℃，可采取的加热方式为________。

(4) 焙解。已知Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125 ℃、300 ℃。实验室加热碱式碳酸锌[2ZnCO3·3Zn(OH)2]时测得的固体残留率随温度的变化关系如图2所示。

图1　　图2

　　　　图3

① 275 ℃时，碱式碳酸锌分解产生的气态物质为________(填化学式)。

② 经焙解得到的活性ZnO晶胞结构如图3所示。该晶胞中Zn原子的配位数为________。

(5) 已知pH>11时，Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。右表是几种离子生成氢氧化物沉淀的pH，设计以锌灰(主要成分为Zn和ZnO，杂质为Fe及其氧化物)为原料制备活性ZnO的实验方案：______________________(实验中可供选择的试剂：1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1 H2SO4、1.0 mol·L－1 NaOH、20%H2O2)。

2020～2021学年高三年级模拟考试卷(常州)

化学参考答案及评分标准

1. C　2. A　3. B　4. D　5. C　6. C　7. C　8. D　9. B　10. A　11. B　12. D　13. A

14. (15分)

(1) －165(2分)　<(2分)

(2) ① [Ar]3d84s2(2分)

② 320 ℃时，以NiCeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速度加快，反应相同时间时CO2转化率增加(3分)

③ NiCeO2(1分)　320℃(1分)

(3) ① CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O(2分)

② 2×104 mol(2分)

15. (15分)

(1) NaOH会与酚羟基反应(2分)

(2) 对映异构(1分)

(3) 肾上腺素盐酸盐的溶解性更好(2分)

16. (15分)

(1) ① 2ClO＋S2O===2ClO2↑＋2SO(2分)

② sp3杂化(2分)　正四面体形(2分)

(2) ① 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原来颜色(2分)

② 依据反应原理得关系式：

2ClO2～2KClO2～4I2～8Na2S2O3(2分)

　1　　　　　  　4

　x　  0.1 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L·mL－1

x＝5.0×10－4 mol(2分)

c(ClO2)＝5.0×10－4 mol/5.00 mL×10－3 L·mL－1＝0.1 mol·L－1(1分)

③ 偏低(2分)

17. (16分)

(1) ① ZnO＋3NH3·H2O＋NH4HCO3===Zn(NH3)4CO3＋4H2O

或ZnO＋3NH3＋NH4HCO3===Zn(NH3)4CO3＋H2O(2分)

② 碱性过强时，溶液中OH－浓度增大，生成了Zn(OH)2沉淀(2分)

(2) Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===[Zn(NH3)4]2＋＋Cu(2分)

(3) 水浴加热(2分)

(4) ① CO2和H2O(2分)

② 4(2分)

(5) 在搅拌下将锌灰加入1.0 mol·L－1 H2SO4，待完全溶解后加入适量20% H2O2；再加入1.0 mol·L－1 NaOH调节溶液的pH在3.2～5.9之间，静置后过滤；向滤液中再加入1.0 mol·L－1 NaOH调节溶液的pH在8.9～11之间，静置后过滤，洗涤、干燥；在125 ℃条件下加热至固体质量不再发生变化(4分)