还剩10页未读，
继续阅读
所属成套资源：新高考泄露天机高考押题卷
成套系列资料，整套一键下载
（新高考）福建省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析
展开
这是一份（新高考）福建省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析，共13页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分，下列离子反应方程式正确的是等内容，欢迎下载使用。
绝密 ★ 启用前
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2021年普通高等学校招生全国统一考试
化 学
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．化学与生产和生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．古代记载文字的器物“丝帛”的主要成分属于天然有机高分子化合物
B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
D．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的墨滴具有胶体的性质
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
A．1L 0.1mol·L−1 Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B．9.2g C2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C．NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D．1mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去电子数为2NA
3．莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种单体化合物，有抗炎、镇痛作用，其结构如图所示。关于莽草酸的下列叙述中，正确的是
A．分子式为C7H5O5
B．莽草酸只能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C．分子中所有原子可能在同一平面上
D．1mol莽草酸与金属钠反应能产生标况下的氢气为44.8L
4．下列关于实验室制取SO2的实验，其中叙述正确的是
A．甲图中可利用70%的浓硫酸和硫酸钠固体制取SO2
B．乙图中干燥SO2
C．可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D．可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是
A．简单气态氢化物稳定性：Z＜X
B．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物
C．YF3分子中的原子均是稳定的8电子结构
D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
6．下列离子反应方程式正确的是
A．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶2时，3Fe+2NO+8H+＝3Fe2++2NO↑+4H2O
B．CuSO4与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH
C．向硫酸铝铵溶液滴加足量的氢氧化钡溶液：Al3++2SO+2Ba2++4OH−＝AlO+2BaSO4↓+2H2O
D．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：2H++SO+Ba2++2OH−＝2H2O+BaSO4↓
7．化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的。以反应S2O+2I−=2SO+I2为例，可先假设该反应的速率方程为v=kcm(S2O)cn(I−)，然后通过实验测得的数据，算出k、m、n的值，再将k、m、n的值代入上式，即得速率方程。25℃时，测得反应在不同浓度时的反应速率如下表：
实验
c(S2O)/mol·L−1
c(I−)/mol·L−1
v/mol·L−1·s−1
1
0.032
0.030
1.4×10−5
2
0.064
0.030
2.8×10−5
3
0.064
0.015
1.4×10−5
已知过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺基(－SO3H)取代的产物。
下列说法正确的是
A．过二硫酸根离子(S2O)中含有2个过氧键
B．该反应的总级数为2
C．速率方程中k=6.14×10−3L·mol−1·s−1
D．化学反应速率与反应的路径无关，速率方程中浓度的方次要由实验确定
8．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．该电池可以用LiCl溶液做电解质溶液
B．放电时，Fe2O3做负极
C．放电时，负极的电极反应式为2Li-2e−+O2−=Li2O
D．充电时，正极的电极反应式为2Fe+3Li2O-6e−=Fe2O3+6Li+
9．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法正确的是
A．TMNS增大了合成氨反应中N2的平衡转化率
B．TMNS表面上的N原子被氧化为氨
C．用N2进行合成反应，产物中只有NH3
D．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
10．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮水处理。常温下，调节其水溶液pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。
下列说法正确的是
A．25℃，B点水电离出的c(H+)=1×10−4
B．NaHFeO4溶液显碱性
C．常温下，H2FeO4(aq)+H+(aq)H3FeO(aq)的平衡常数K＜100
D．K2FeO4起杀菌消毒作用是因为其遇水生成了Fe(OH)3胶体
二、非选择题：本题共5小题，共70分。
11．（14分）工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸(H2C2O4)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：
已知：(1)Ka1(H2C2O4)=6.0×10−2；Ka2(H2C2O4)=6.25×10−5。
(2)25℃时，各物质的溶度积常数如下表：
Ksp[Fe(OH)3]
Ksp(PbSO4)
Ksp(PbC2O4)
2.5×10−39
2.0×10−8
5.0×10−10
回答下列问题：
(1)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 ，上述过滤后可重复利用的物质为 (填物质名称)。
(2)“①氧化法”中Fe3+是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体，该氧化过程中的化学方程式为 。
(3)“氧化”步骤中，酸性越强，草酸去除率越高，其原因是_______。为了使加入的17.5mg·L−1的Fe3+催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于_______(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
(4)“②沉淀法”：将1.5mol PbSO4沉淀剂加到1L含有0.1mol·L−1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)。请计算此反应的平衡常数K=
__________。
(5)干燥步骤温度过高会降低草酸产率，其原因是 。
(6)已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数为：K1=1.54×10−2、K2=1.02×10−7，向Na2C2O4溶液中通入少量的SO2气体，反应的离子方程式为 。
12．（13分）实验室制备苯乙酮的化学方程式为：
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
主要实验装置和步骤如下：
（I）合成：
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时，形成黑黄色液体。
（Ⅱ）分离与提纯：
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中，加入15mL苯，慢慢加入混合的盐酸冰水，静置分层，分液，无机相用乙醚萃取，与有机相合并，有机相用10％ NaOH溶液洗涤，分液，弃去无机层，有机层用9mL水洗，分液，弃去无机层，有机层用干燥，得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称：____________；使用恒压滴定漏斗的优点是：________________________。
（2）球形干燥管的作用是________________________。
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能导致_________________。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
（4）分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取？_____（填“是”或“否”），原因是______________。
（5）分液漏斗使用前须____________并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并_____________后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先____________，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
（6）已知常压下：
熔点/℃
沸点/℃
苯
5.5
80.1
乙醚
-116.3
34.6
苯乙酮
19.6
202
则从粗产品中提纯苯乙酮使用的操作是________；为了收集纯净的苯乙酮馏分，分离苯乙酮应使用下面的图________装置。
13．（13分）研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物，如反应类型①：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol−1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ·mol−1
Ⅲ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)反应III的∆H3为 。
(2)在绝热恒容的密闭容器中，将CO2和H2按物质的量之比1∶3投料发生反应I，下列不能说明反应已达平衡的是 (填序号)。
A．体系的温度保持不变
B．CO2和H2的转化率相等
C．单位时间内体系中减少3mol H2的同时有1mol H2O增加
D．合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时，根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是________。(填“A”或“B”)
A．COCO2CH3OH+H2O B．CO2COCH3OH
反应类型②：
Ⅰ．2CO2(g)+2H2O(l)CH2=CH2(g)+3O2(g)
Ⅱ．CH2=CH2(g)+H2O(l)＝C2H5OH(l)
Ⅲ．2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)
(4)CO2和水反应乙烯的反应中，当反应达到平衡时，若减小压强，则CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)反应Ⅲ，在某铁系催化剂催化下，温度、氢碳比[=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．反应Ⅲ是一个放热反应
B．增大氢碳比，可以提高H2的平衡转化率
C．温度低于300℃时，随温度升高乙烯的平衡产率增大
D．平衡常数：K(N)
(6)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当 。
14．（15分）人类使用铜和它的合金具有悠久的历史，铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农业生产及日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。
（1）Cu+的核外电子排布式为___________________。
（2）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐，SO的立体构型是________，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为____________。
（3）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是_______________，反应的离子方程式为_____________________。
（4）丁炔铜是一种优良的催化剂，已知：CH≡CH+2HCHOOHC－CH2CH2OH。则OHC－CH2CH2OH中碳原子杂化方式有__________。
（5） 利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（，，）。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm−3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数值NA=________。
15．（15分）苄丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病，其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
已知：①CH3CHO+CH3COCH3CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一种产物)。
②RCOCH3+R1COOR2RCOCH2COR1+R2OH
③烯醇式()结构不稳定，容易结构互变，但当有共轭体系(苯环、碳碳双键、碳氧双键等)与其相连时变得较为稳定。
(1)写出化合物G中官能团的名称_________。
(2)写出化合物D(分子式C9H6O3)的结构简式__________。
(3)写出反应④的化学方程式___________；反应⑤的化学方程式 。
(4)写出满足以下条件的化合物F的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应
②1mol该有机物能与2mol NaOH恰好完全反应
③苯环上只有两个取代基
(5)参照苄丙酮香豆素的合成路线，设计一种以E和乙醛为原料制备的合成路线__________。
绝密 ★ 启用前
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2021年普通高等学校招生全国统一考试
化 学
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．化学与生产和生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．古代记载文字的器物“丝帛”的主要成分属于天然有机高分子化合物
B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
D．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的墨滴具有胶体的性质
【答案】C
【解析】A．“丝帛”主要成分是蛋白质，属于天然有机高分子化合物，故A正确；B．明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性，铜锈为碱式碳酸铜，溶于酸性溶液，故B正确；C．葡萄糖是单糖不水解，葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳，属于氧化反应，故C错误；D．墨滴是碳分散于水中形成的胶体，具有胶体的性质，故D正确；故选C。
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
A．1L 0.1mol·L−1 Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B．9.2g C2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C．NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D．1mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去电子数为2NA
【答案】B
【解析】在水溶液中发生水解反应：SO+H2O=HSO+OH−，从而阴离子数目大于0.1NA，A错误；C2H6O有两种同分异构体，每个分子都含有8个共价键，则9.2g C2H6O为0.2mol，含有共价键的数目为1.6NA，故B正确；NA个CO2分子的物质的量为1mol，CO2中含有8个电子对，1mol CO2中电子对数目为8NA，C项错误；1mol钠反应失去1mol电子，钠失去电子数为NA，D项错误。
3．莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种单体化合物，有抗炎、镇痛作用，其结构如图所示。关于莽草酸的下列叙述中，正确的是
A．分子式为C7H5O5
B．莽草酸只能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C．分子中所有原子可能在同一平面上
D．1mol莽草酸与金属钠反应能产生标况下的氢气为44.8L
【答案】D
【解析】A．由莽草酸的结构图可知，1个莽草酸分子是由7个碳原子、10个氢原子和5个氧原构成的，其化学式为：C7H10O5，故A错误；B．含有羟基，可发生取代、消去和氧化反应，含有碳碳双键可发生加成和氧化反应，故B错误；C．该分子中存在－CH2－和的结构，分子中所有原子不可能在同一平面上，故C错误；D．1mol莽草酸含有3mol －OH，1mol －COOH均能与金属钠发生反应，共产生2mol H2，标况下的体积为22.4L/mol×2mol=44.8L，故D正确；故选D。
4．下列关于实验室制取SO2的实验，其中叙述正确的是
A．甲图中可利用70%的浓硫酸和硫酸钠固体制取SO2
B．乙图中干燥SO2
C．可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D．可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
【答案】A
【解析】A．常使用亚硫酸钠和70%的浓硫酸制SO2，反应不需要加热，故A正确；B．SO2能与碱性物质反应，不能用碱石灰干燥，故B错误；C．澄清石灰水的浓度较稀，不适宜吸收SO2的尾气，故C错误；D．反应后的液体混合物应倒入水中，类似于浓硫酸的稀释，故D错误；选A。
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是
A．简单气态氢化物稳定性：Z＜X
B．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物
C．YF3分子中的原子均是稳定的8电子结构
D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
【答案】C
【解析】在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，W是H，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，Z是O元素；W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子；Y能形成3个共价键，所以Y是N元素；X能形成4个共价键，X是C元素。A．同周期元素从左到右，非金属性增强，最简单气态氢化物的稳定性增强，所以H2O的稳定性大于NH3，故A错误；B．H、N、O三种元素能形成离子化合物NH4NO3，故B错误；C．NF3分子中N原子和F原子最外层均为8电子的稳定结构，故C正确；D．C元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，H2CO3为一元弱酸，故D错误。
6．下列离子反应方程式正确的是
A．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶2时，3Fe+2NO+8H+＝3Fe2++2NO↑+4H2O
B．CuSO4与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH
C．向硫酸铝铵溶液滴加足量的氢氧化钡溶液：Al3++2SO+2Ba2++4OH−＝AlO+2BaSO4↓+2H2O
D．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：2H++SO+Ba2++2OH−＝2H2O+BaSO4↓
【答案】A
【解析】当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶4时，Fe+NO+4H+＝Fe3++NO↑+2H2O，再增加1倍的Fe时，2Fe3++Fe=3Fe2+，铁过量，故A正确；CuSO4与过量浓氨水反应Cu2++4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2++4H2O，B错误；向硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液，离子反应方程式为NH+Al3++2SO
+2Ba2++4OH−＝Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O，故C错误；向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：H++SO+Ba2++OH−＝H2O+BaSO4↓，故D错误。
7．化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的。以反应S2O+2I−=2SO+I2为例，可先假设该反应的速率方程为v=kcm(S2O)cn(I−)，然后通过实验测得的数据，算出k、m、n的值，再将k、m、n的值代入上式，即得速率方程。25℃时，测得反应在不同浓度时的反应速率如下表：
实验
c(S2O)/mol·L−1
c(I−)/mol·L−1
v/mol·L−1·s−1
1
0.032
0.030
1.4×10−5
2
0.064
0.030
2.8×10−5
3
0.064
0.015
1.4×10−5
已知过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺基(－SO3H)取代的产物。
下列说法正确的是
A．过二硫酸根离子(S2O)中含有2个过氧键
B．该反应的总级数为2
C．速率方程中k=6.14×10−3L·mol−1·s−1
D．化学反应速率与反应的路径无关，速率方程中浓度的方次要由实验确定
【答案】B
【解析】A．过二硫酸根离子(S2O)中含有一个过氧键，A项错误；B．根据表中数据可知m=n=1，反应的总级数为2，B项正确；C．把表格中任意一组数据带入速率方程中，都可以得到k=1.46×10−2 L·mol−1·s−1，C项错误；D．化学反应速率与反应的路径密切相关，D项错误。本题选B｡
8．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．该电池可以用LiCl溶液做电解质溶液
B．放电时，Fe2O3做负极
C．放电时，负极的电极反应式为2Li-2e−+O2−=Li2O
D．充电时，正极的电极反应式为2Fe+3Li2O-6e−=Fe2O3+6Li+
【答案】C
【解析】Li为活泼金属单质，所以电池放电时Li为负极，据图可知被氧化为Li2O，Fe2O3为正极，被还原为Fe单质，从而被磁铁吸引。A．因为单质锂可以与水反应（类似金属钠），所以电解质溶液不能是水溶液，故A错误；B．由分析可知该电池放电时，正极材料为Fe2O3，故B错误；C．Li为活泼金属单质，所以电池放电时Li为负极，被氧化为Li2O，电极反应为2Li-2e−+O2−=Li2O，故C正确；D．电极充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Fe+3Li2O-6e−=Fe2O3+6Li+，故D错误；答案选C。
9．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法正确的是
A．TMNS增大了合成氨反应中N2的平衡转化率
B．TMNS表面上的N原子被氧化为氨
C．用N2进行合成反应，产物中只有NH3
D．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
【答案】D
【解析】A．TMNS大大降低了合成氨反应的活化能，加快反应速率，但是不能影响平衡的移动，不会增大转化率，A说法错误；B．TMNS表面上的N原子与氢原子结合，化合价降低，被还原为氨，B说法错误；C．合成氨为可逆反应，存在副反应，用N2进行合成反应，产物不一定只有NH3，可能含有其它含N的副产物，C说法错误；D．根据图像可知，TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2，D说法正确；答案为D。
10．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮水处理。常温下，调节其水溶液pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。
下列说法正确的是
A．25℃，B点水电离出的c(H+)=1×10−4
B．NaHFeO4溶液显碱性
C．常温下，H2FeO4(aq)+H+(aq)H3FeO(aq)的平衡常数K＜100
D．K2FeO4起杀菌消毒作用是因为其遇水生成了Fe(OH)3胶体
【答案】C
【解析】B点溶液呈酸性，说明H2FeO4电离大于HFeO水解，抑制水的电离，此时pH=4，所以水电离出的c(H+)=1×10−10，故A错误；由图可知，H2FeO4的第二步电离平衡常数大小约为10−7.5，第一步电离大小约为10−3.5，由K水=Kw/K电可知，HFeO的水解平衡常数大小约为10−10.5，故HFeO的电离大于水解，呈酸性，故B错误；结合图象可知，c(H2FeO4)=c(H3FeO)时，溶液的pH<2，c(H+)>0.01mol/L，则H2FeO4+H+H3FeO的平衡常数K==<=
100，即K<100，故C正确；D．K2FeO4起杀菌消毒作用是因为它的强氧化性，生成Fe(OH)3胶体有吸附性而有净水作用，故D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共70分。
11．（14分）工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸(H2C2O4)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：
已知：(1)Ka1(H2C2O4)=6.0×10−2；Ka2(H2C2O4)=6.25×10−5。
(2)25℃时，各物质的溶度积常数如下表：
Ksp[Fe(OH)3]
Ksp(PbSO4)
Ksp(PbC2O4)
2.5×10−39
2.0×10−8
5.0×10−10
回答下列问题：
(1)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 ，上述过滤后可重复利用的物质为 (填物质名称)。
(2)“①氧化法”中Fe3+是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体，该氧化过程中的化学方程式为 。
(3)“氧化”步骤中，酸性越强，草酸去除率越高，其原因是_______。为了使加入的17.5mg·L−1的Fe3+催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于_______(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
(4)“②沉淀法”：将1.5mol PbSO4沉淀剂加到1L含有0.1mol·L−1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)。请计算此反应的平衡常数K=
__________。
(5)干燥步骤温度过高会降低草酸产率，其原因是 。
(6)已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数为：K1=1.54×10−2、K2=1.02×10−7，向Na2C2O4溶液中通入少量的SO2气体，反应的离子方程式为 。
【答案】(1)漏斗、烧杯、玻璃杯（2分） 硫酸铅（1分）
(2)H2C2O4+O32CO2+O2+H2O（3分）
(3)pH升高后，Fe3+生成Fe(OH)3，降低催化效果（2分） 2.3（2分）
(4)1.5×10−4（2分）
(5)草酸加热会分解，变成二氧化碳、一氧化碳和水（2分）
(6)SO2+H2O+C2O＝HSO+HC2O（2分）
【解析】(1)过滤操作中用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃杯；过滤后得到的硫酸铅可重复利用；(2)过程①为将草酸氧化为二氧化碳，根据题意，其反应为H2C2O4+O32CO2+O2+H2O；(3)pH升高后，溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，使催化活性降低；加入的的浓度为
3.125×10−4mol/L，要使得Fe3+的催化效果最好，则Fe3+不能沉淀，根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH−)，则==2×10−12mol·L−1，=5×10−3mol·L−1，pH=
-lgc(H+)=-lg5×10−3=2.3；(4)反应PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)的平衡常数表达式为==
===1.5×10−4；（5）草酸加热会分解，变成二氧化碳、一氧化碳和水，故干燥不能高温；（6）根据草酸和亚硫酸的电离平衡常数大小可知，少量SO2通入Na2C2O4溶液中，反应能将C2O离子生成HC2O，不能生成H2C2O4，同时生成HSO，故离子方程式为：SO2+H2O+C2O=HSO+HC2O。
12．（13分）实验室制备苯乙酮的化学方程式为：
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
主要实验装置和步骤如下：
（I）合成：
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时，形成黑黄色液体。
（Ⅱ）分离与提纯：
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中，加入15mL苯，慢慢加入混合的盐酸冰水，静置分层，分液，无机相用乙醚萃取，与有机相合并，有机相用10％ NaOH溶液洗涤，分液，弃去无机层，有机层用9mL水洗，分液，弃去无机层，有机层用干燥，得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称：____________；使用恒压滴定漏斗的优点是：________________________。
（2）球形干燥管的作用是________________________。
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能导致_________________。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
（4）分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取？_____（填“是”或“否”），原因是______________。
（5）分液漏斗使用前须____________并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并_____________后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先____________，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
（6）已知常压下：
熔点/℃
沸点/℃
苯
5.5
80.1
乙醚
-116.3
34.6
苯乙酮
19.6
202
则从粗产品中提纯苯乙酮使用的操作是________；为了收集纯净的苯乙酮馏分，分离苯乙酮应使用下面的图________装置。
【答案】（1）球形冷凝管（1分） 平衡气压，使液体顺利滴下（1分）
（2） 防止空气中水蒸气进入，保证反应在无水的环境下进行（1分）
（3） AD（2分）
（4） 否（1分） 乙醇与水互溶（1分）
（5） 检查分液漏斗是否漏水（1分） 放气（1分） 打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)（2分）
（6） 蒸馏（1分） 2（2分）
【解析】（1）仪器a为球形冷凝管，该装置是密封装置，使用恒压漏斗，可以平衡气压，使液体顺利滴下；（2）由于三氯化铝与乙酸酐均极易水解，所以要求合成过程中应该无水操作，故答案为防止空气中的水蒸气进入，保证反应在无水的环境下进行；（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能会导致反应太剧烈及产生更多的副产物，故选AD；（4）由于乙醇能与水混溶，所以不能用酒精代替乙醚进行萃取操作，故答案为否，乙醇与水互溶；（5）分液漏斗使用前须进行检漏，振摇后由于有机溶剂的挥发，分液漏斗内压强增大，所以要打开活塞进行放气操作。放下层液体时，为了使液体能顺序滴下，应该先打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)，然后再打开下面的活塞，故答案为检查分液漏斗是否漏水，放气，打开上口的玻璃塞（或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔）；（6）根据表格中熔沸点的数据可知，苯乙酮的熔沸点与乙醚和苯的差距较大，可采取蒸馏的方法分离，则分离提纯苯乙酮使用的操作是蒸馏；苯乙酮的沸点为202℃，为了收集纯净的苯乙酮馏分，需要加热较高的温度，水浴加热的温度不足以使苯乙酮变为蒸汽，则分离苯乙酮应使用下面的图2装置。
13．（13分）研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物，如反应类型①：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol−1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ·mol−1
Ⅲ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)反应III的∆H3为 。
(2)在绝热恒容的密闭容器中，将CO2和H2按物质的量之比1∶3投料发生反应I，下列不能说明反应已达平衡的是 (填序号)。
A．体系的温度保持不变
B．CO2和H2的转化率相等
C．单位时间内体系中减少3mol H2的同时有1mol H2O增加
D．合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时，根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是________。(填“A”或“B”)
A．COCO2CH3OH+H2O B．CO2COCH3OH
反应类型②：
Ⅰ．2CO2(g)+2H2O(l)CH2=CH2(g)+3O2(g)
Ⅱ．CH2=CH2(g)+H2O(l)＝C2H5OH(l)
Ⅲ．2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)
(4)CO2和水反应乙烯的反应中，当反应达到平衡时，若减小压强，则CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)反应Ⅲ，在某铁系催化剂催化下，温度、氢碳比[=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．反应Ⅲ是一个放热反应
B．增大氢碳比，可以提高H2的平衡转化率
C．温度低于300℃时，随温度升高乙烯的平衡产率增大
D．平衡常数：K(N)
(6)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当 。
【答案】（1）-90.4kJ·mol−1（2分）
（2） BC（2分）
（3） A（2分）
（4） 增大（1分）
（5） AD（2分） MPa−3（2分）
（6） 选择合适的催化剂（2分）
【解析】(1)由盖斯定律可得，反应Ⅲ=反应I-反应II，故ΔH3=ΔH1-ΔH2，代入数字可得为-90.4kJ·mol−1。(2)A．反应I为放热反应，放出的热量使反应温度升高，体系的温度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，故正确；B．由于二氧化碳和氢气的起始量之比与化学计量数之比相等，无论反应是否达到平衡，二氧化碳和氢气的转化率均相等，则二氧化碳和氢气的转化率相等不能说明反应已达平衡，故错误；C．单位时间内体系中3mol氢气减少和1mol水蒸气增加均代表正反应速率，不能表示正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达平衡，故错误；D．化学平衡状态是化学反应的最大限度，合成CH3OH的反应限度达到最大说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，故答案选BC；(3)由图可知，CO先转化为二氧化碳时甲醇的生成速率大，则反应机理A符合，故答案为：A；(4)2CO2(g)+2H2O(l)CH2=CH2(g)+3O2(g)，由于该反应是气体分子数增大的反应，当反应达到平衡状态时，若减小压强，则化学平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故答案为增大；(5)①A．由图表可得当温度过高，CO2的转化率的减小，说明升高温度平衡向逆向移动，向着吸热方向移动，故反应Ⅲ为放热反应。故A正确；B．增大氢碳比，则氢气的物质的量浓度增大，平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，氢气的转化率减小，故B错误；C．温度低于300℃时，随温度升高二氧化碳转化率降低，平衡逆向移动，乙烯的产率减小，故C错误；D．升高温度平衡逆向移动，则平衡常数减小，则K(M)＞K(N)，故D正确；故选AD；②M点n(H2)∶n(CO2)=3，设n(H2)=3mol、n(CO2)=1mol，CO2的平衡转化率为，
平衡体系中各气体的体积分数等于其物质的量分数，各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压，则CO2的分压为，H2的分压为×2.1MPa=×2.1
MPa，C2H4的分压为，H2O的分压为×2.1MPa=×2.1
MPa，平衡常数MPa−3；(6)工业上通常通过选择合适催化剂，以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生。因此，一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当选择合适的催化剂，故答案为选择合适的催化剂。
14．（15分）人类使用铜和它的合金具有悠久的历史，铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农业生产及日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。
（1）Cu+的核外电子排布式为___________________。
（2）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐，SO的立体构型是________，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为____________。
（3）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是_______________，反应的离子方程式为_____________________。
（4）丁炔铜是一种优良的催化剂，已知：CH≡CH+2HCHOOHC－CH2CH2OH。则OHC－CH2CH2OH中碳原子杂化方式有__________。
（6） 利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（，，）。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm−3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数值NA=________。
【答案】（1）[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10（1分）
（2） 正四面体（2分） N>O>S（2分）
（3） H2O2为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行（2分） Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)+2OH−（2分）
（4） sp2、sp3（1分）
（5） (；；)（2分） Cu（1分） （2分）
【解析】（1）Cu是29号元素Cu+的核外电子数是28，所以Cu+的核外电子排布式为[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10；（2）SO价层电子对数为4+(6+2-4×2)=4，因此SO立体结构是正四面体.同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，非金属性越强，第一电离能越大，即第一电离能大小顺序是N>O>S。（3）题中给出了两物质和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为：Cu+H2O2+4NH3＝Cu(NH3)+2OH−；（4）有机物中碳原子的杂化方式依据碳原子周围的单键数，在OHCCH2CH2OH中，中的C则为sp3杂化；中的C则为sp2杂化；（5）①根据各个原子的相对位置可知，D在x、y方向的处，z方向的处，所以其坐标是(；；)，根据均摊法，白球的个数为(8×+1)=2，灰球位于体心，灰球有4个，因此化学式为Cu2O，灰球是Cu；②晶胞质量为2×g，晶胞的体积为(a×10−10)3cm3，根据密度的定义，阿伏加德罗常数NA=。
15．（15分）苄丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病，其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
已知：①CH3CHO+CH3COCH3CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一种产物)。
②RCOCH3+R1COOR2RCOCH2COR1+R2OH
③烯醇式()结构不稳定，容易结构互变，但当有共轭体系(苯环、碳碳双键、碳氧双键等)与其相连时变得较为稳定。
(1)写出化合物G中官能团的名称_________。
(2)写出化合物D(分子式C9H6O3)的结构简式__________。
(3)写出反应④的化学方程式___________；反应⑤的化学方程式 。
(4)写出满足以下条件的化合物F的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应
②1mol该有机物能与2mol NaOH恰好完全反应
③苯环上只有两个取代基
(5)参照苄丙酮香豆素的合成路线，设计一种以E和乙醛为原料制备的合成路线__________。
【答案】（1）碳碳双键、羰基（2分）
（2） （2分）
（3） +（2分）
+H2O（2分）
（4）6（2分）
（5）
（4分）
【解析】A发生取代反应生成B，同时有乙酸生成；B发生异构生成C，C转化生成D，分子式C9H6O3，根据C、G、H的结构简式以及C→D的转化条件可以推知D为；E发生信息①中反应生成F，F在浓硫酸、加热条件下生成G，结合G的结构简式可知E中含有苯环，故E为，则F为，F发生消去反应生成G。(1)由结构可知，化合物F中官能团有：碳碳双键、羰基；(2)由分析可知，化合物D的结构简式为：；(3)反应④与题目所给信息①的反应类似，根据信息①③可知该化学方程式为：+；反应⑤是发生的是醇羟基的消去反应，反应方程式为+H2O。(4)F的结构简式为，化合物F的同分异构体满足以下条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②1mol该有机物能与2mol NaOH恰好完全反应，又因为F中只有两个氧原子，所以说明存在酯基且水解生成羧酸与酚羟基；③苯环上只有两个取代基；所以苯环上的取代基有－OOCH、－CH2CH2CH3或－OOCH、－CH(CH3)2两种情况，又考虑到每种情况下苯环上取代有邻间对三种，共有同分异构体6种。(5)与乙醛反应生成，然后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，再与溴发生加成反应生成，最后在碱性条件下水解生成，合成路线流程图为：
。
绝密 ★ 启用前
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2021年普通高等学校招生全国统一考试
化 学
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．化学与生产和生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．古代记载文字的器物“丝帛”的主要成分属于天然有机高分子化合物
B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
D．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的墨滴具有胶体的性质
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
A．1L 0.1mol·L−1 Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B．9.2g C2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C．NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D．1mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去电子数为2NA
3．莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种单体化合物，有抗炎、镇痛作用，其结构如图所示。关于莽草酸的下列叙述中，正确的是
A．分子式为C7H5O5
B．莽草酸只能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C．分子中所有原子可能在同一平面上
D．1mol莽草酸与金属钠反应能产生标况下的氢气为44.8L
4．下列关于实验室制取SO2的实验，其中叙述正确的是
A．甲图中可利用70%的浓硫酸和硫酸钠固体制取SO2
B．乙图中干燥SO2
C．可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D．可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是
A．简单气态氢化物稳定性：Z＜X
B．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物
C．YF3分子中的原子均是稳定的8电子结构
D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
6．下列离子反应方程式正确的是
A．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶2时，3Fe+2NO+8H+＝3Fe2++2NO↑+4H2O
B．CuSO4与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH
C．向硫酸铝铵溶液滴加足量的氢氧化钡溶液：Al3++2SO+2Ba2++4OH−＝AlO+2BaSO4↓+2H2O
D．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：2H++SO+Ba2++2OH−＝2H2O+BaSO4↓
7．化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的。以反应S2O+2I−=2SO+I2为例，可先假设该反应的速率方程为v=kcm(S2O)cn(I−)，然后通过实验测得的数据，算出k、m、n的值，再将k、m、n的值代入上式，即得速率方程。25℃时，测得反应在不同浓度时的反应速率如下表：
实验
c(S2O)/mol·L−1
c(I−)/mol·L−1
v/mol·L−1·s−1
1
0.032
0.030
1.4×10−5
2
0.064
0.030
2.8×10−5
3
0.064
0.015
1.4×10−5
已知过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺基(－SO3H)取代的产物。
下列说法正确的是
A．过二硫酸根离子(S2O)中含有2个过氧键
B．该反应的总级数为2
C．速率方程中k=6.14×10−3L·mol−1·s−1
D．化学反应速率与反应的路径无关，速率方程中浓度的方次要由实验确定
8．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．该电池可以用LiCl溶液做电解质溶液
B．放电时，Fe2O3做负极
C．放电时，负极的电极反应式为2Li-2e−+O2−=Li2O
D．充电时，正极的电极反应式为2Fe+3Li2O-6e−=Fe2O3+6Li+
9．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法正确的是
A．TMNS增大了合成氨反应中N2的平衡转化率
B．TMNS表面上的N原子被氧化为氨
C．用N2进行合成反应，产物中只有NH3
D．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
10．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮水处理。常温下，调节其水溶液pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。
下列说法正确的是
A．25℃，B点水电离出的c(H+)=1×10−4
B．NaHFeO4溶液显碱性
C．常温下，H2FeO4(aq)+H+(aq)H3FeO(aq)的平衡常数K＜100
D．K2FeO4起杀菌消毒作用是因为其遇水生成了Fe(OH)3胶体
二、非选择题：本题共5小题，共70分。
11．（14分）工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸(H2C2O4)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：
已知：(1)Ka1(H2C2O4)=6.0×10−2；Ka2(H2C2O4)=6.25×10−5。
(2)25℃时，各物质的溶度积常数如下表：
Ksp[Fe(OH)3]
Ksp(PbSO4)
Ksp(PbC2O4)
2.5×10−39
2.0×10−8
5.0×10−10
回答下列问题：
(1)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 ，上述过滤后可重复利用的物质为 (填物质名称)。
(2)“①氧化法”中Fe3+是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体，该氧化过程中的化学方程式为 。
(3)“氧化”步骤中，酸性越强，草酸去除率越高，其原因是_______。为了使加入的17.5mg·L−1的Fe3+催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于_______(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
(4)“②沉淀法”：将1.5mol PbSO4沉淀剂加到1L含有0.1mol·L−1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)。请计算此反应的平衡常数K=
__________。
(5)干燥步骤温度过高会降低草酸产率，其原因是 。
(6)已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数为：K1=1.54×10−2、K2=1.02×10−7，向Na2C2O4溶液中通入少量的SO2气体，反应的离子方程式为 。
12．（13分）实验室制备苯乙酮的化学方程式为：
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
主要实验装置和步骤如下：
（I）合成：
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时，形成黑黄色液体。
（Ⅱ）分离与提纯：
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中，加入15mL苯，慢慢加入混合的盐酸冰水，静置分层，分液，无机相用乙醚萃取，与有机相合并，有机相用10％ NaOH溶液洗涤，分液，弃去无机层，有机层用9mL水洗，分液，弃去无机层，有机层用干燥，得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称：____________；使用恒压滴定漏斗的优点是：________________________。
（2）球形干燥管的作用是________________________。
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能导致_________________。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
（4）分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取？_____（填“是”或“否”），原因是______________。
（5）分液漏斗使用前须____________并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并_____________后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先____________，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
（6）已知常压下：
熔点/℃
沸点/℃
苯
5.5
80.1
乙醚
-116.3
34.6
苯乙酮
19.6
202
则从粗产品中提纯苯乙酮使用的操作是________；为了收集纯净的苯乙酮馏分，分离苯乙酮应使用下面的图________装置。
13．（13分）研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物，如反应类型①：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol−1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ·mol−1
Ⅲ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)反应III的∆H3为 。
(2)在绝热恒容的密闭容器中，将CO2和H2按物质的量之比1∶3投料发生反应I，下列不能说明反应已达平衡的是 (填序号)。
A．体系的温度保持不变
B．CO2和H2的转化率相等
C．单位时间内体系中减少3mol H2的同时有1mol H2O增加
D．合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时，根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是________。(填“A”或“B”)
A．COCO2CH3OH+H2O B．CO2COCH3OH
反应类型②：
Ⅰ．2CO2(g)+2H2O(l)CH2=CH2(g)+3O2(g)
Ⅱ．CH2=CH2(g)+H2O(l)＝C2H5OH(l)
Ⅲ．2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)
(4)CO2和水反应乙烯的反应中，当反应达到平衡时，若减小压强，则CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)反应Ⅲ，在某铁系催化剂催化下，温度、氢碳比[=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．反应Ⅲ是一个放热反应
B．增大氢碳比，可以提高H2的平衡转化率
C．温度低于300℃时，随温度升高乙烯的平衡产率增大
D．平衡常数：K(N)
(6)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当 。
14．（15分）人类使用铜和它的合金具有悠久的历史，铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农业生产及日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。
（1）Cu+的核外电子排布式为___________________。
（2）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐，SO的立体构型是________，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为____________。
（3）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是_______________，反应的离子方程式为_____________________。
（4）丁炔铜是一种优良的催化剂，已知：CH≡CH+2HCHOOHC－CH2CH2OH。则OHC－CH2CH2OH中碳原子杂化方式有__________。
（5） 利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（，，）。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm−3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数值NA=________。
15．（15分）苄丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病，其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
已知：①CH3CHO+CH3COCH3CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一种产物)。
②RCOCH3+R1COOR2RCOCH2COR1+R2OH
③烯醇式()结构不稳定，容易结构互变，但当有共轭体系(苯环、碳碳双键、碳氧双键等)与其相连时变得较为稳定。
(1)写出化合物G中官能团的名称_________。
(2)写出化合物D(分子式C9H6O3)的结构简式__________。
(3)写出反应④的化学方程式___________；反应⑤的化学方程式 。
(4)写出满足以下条件的化合物F的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应
②1mol该有机物能与2mol NaOH恰好完全反应
③苯环上只有两个取代基
(5)参照苄丙酮香豆素的合成路线，设计一种以E和乙醛为原料制备的合成路线__________。
绝密 ★ 启用前
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2021年普通高等学校招生全国统一考试
化 学
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．化学与生产和生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．古代记载文字的器物“丝帛”的主要成分属于天然有机高分子化合物
B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
D．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的墨滴具有胶体的性质
【答案】C
【解析】A．“丝帛”主要成分是蛋白质，属于天然有机高分子化合物，故A正确；B．明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性，铜锈为碱式碳酸铜，溶于酸性溶液，故B正确；C．葡萄糖是单糖不水解，葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳，属于氧化反应，故C错误；D．墨滴是碳分散于水中形成的胶体，具有胶体的性质，故D正确；故选C。
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是
A．1L 0.1mol·L−1 Na2SO3溶液中阴离子数目为0.1NA
B．9.2g C2H6O含有共价键的数目为1.6NA
C．NA个CO2分子形成的晶体中电子对数目为4NA
D．1mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去电子数为2NA
【答案】B
【解析】在水溶液中发生水解反应：SO+H2O=HSO+OH−，从而阴离子数目大于0.1NA，A错误；C2H6O有两种同分异构体，每个分子都含有8个共价键，则9.2g C2H6O为0.2mol，含有共价键的数目为1.6NA，故B正确；NA个CO2分子的物质的量为1mol，CO2中含有8个电子对，1mol CO2中电子对数目为8NA，C项错误；1mol钠反应失去1mol电子，钠失去电子数为NA，D项错误。
3．莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种单体化合物，有抗炎、镇痛作用，其结构如图所示。关于莽草酸的下列叙述中，正确的是
A．分子式为C7H5O5
B．莽草酸只能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C．分子中所有原子可能在同一平面上
D．1mol莽草酸与金属钠反应能产生标况下的氢气为44.8L
【答案】D
【解析】A．由莽草酸的结构图可知，1个莽草酸分子是由7个碳原子、10个氢原子和5个氧原构成的，其化学式为：C7H10O5，故A错误；B．含有羟基，可发生取代、消去和氧化反应，含有碳碳双键可发生加成和氧化反应，故B错误；C．该分子中存在－CH2－和的结构，分子中所有原子不可能在同一平面上，故C错误；D．1mol莽草酸含有3mol －OH，1mol －COOH均能与金属钠发生反应，共产生2mol H2，标况下的体积为22.4L/mol×2mol=44.8L，故D正确；故选D。
4．下列关于实验室制取SO2的实验，其中叙述正确的是
A．甲图中可利用70%的浓硫酸和硫酸钠固体制取SO2
B．乙图中干燥SO2
C．可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D．可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
【答案】A
【解析】A．常使用亚硫酸钠和70%的浓硫酸制SO2，反应不需要加热，故A正确；B．SO2能与碱性物质反应，不能用碱石灰干燥，故B错误；C．澄清石灰水的浓度较稀，不适宜吸收SO2的尾气，故C错误；D．反应后的液体混合物应倒入水中，类似于浓硫酸的稀释，故D错误；选A。
5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，四种元素形成的化合物结构如图所示。在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子。下列说法正确的是
A．简单气态氢化物稳定性：Z＜X
B．由W、Y、Z三种元素组成的化合物均是共价化合物
C．YF3分子中的原子均是稳定的8电子结构
D．X元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸
【答案】C
【解析】在元素周期表中元素W是原子半径最小的元素，W是H，Z原子的最外层电子数是周期数的3倍，Z是O元素；W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子；Y能形成3个共价键，所以Y是N元素；X能形成4个共价键，X是C元素。A．同周期元素从左到右，非金属性增强，最简单气态氢化物的稳定性增强，所以H2O的稳定性大于NH3，故A错误；B．H、N、O三种元素能形成离子化合物NH4NO3，故B错误；C．NF3分子中N原子和F原子最外层均为8电子的稳定结构，故C正确；D．C元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，H2CO3为一元弱酸，故D错误。
6．下列离子反应方程式正确的是
A．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶2时，3Fe+2NO+8H+＝3Fe2++2NO↑+4H2O
B．CuSO4与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH
C．向硫酸铝铵溶液滴加足量的氢氧化钡溶液：Al3++2SO+2Ba2++4OH−＝AlO+2BaSO4↓+2H2O
D．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：2H++SO+Ba2++2OH−＝2H2O+BaSO4↓
【答案】A
【解析】当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶4时，Fe+NO+4H+＝Fe3++NO↑+2H2O，再增加1倍的Fe时，2Fe3++Fe=3Fe2+，铁过量，故A正确；CuSO4与过量浓氨水反应Cu2++4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2++4H2O，B错误；向硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液，离子反应方程式为NH+Al3++2SO
+2Ba2++4OH−＝Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O，故C错误；向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：H++SO+Ba2++OH−＝H2O+BaSO4↓，故D错误。
7．化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的。以反应S2O+2I−=2SO+I2为例，可先假设该反应的速率方程为v=kcm(S2O)cn(I−)，然后通过实验测得的数据，算出k、m、n的值，再将k、m、n的值代入上式，即得速率方程。25℃时，测得反应在不同浓度时的反应速率如下表：
实验
c(S2O)/mol·L−1
c(I−)/mol·L−1
v/mol·L−1·s−1
1
0.032
0.030
1.4×10−5
2
0.064
0.030
2.8×10−5
3
0.064
0.015
1.4×10−5
已知过二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺基(－SO3H)取代的产物。
下列说法正确的是
A．过二硫酸根离子(S2O)中含有2个过氧键
B．该反应的总级数为2
C．速率方程中k=6.14×10−3L·mol−1·s−1
D．化学反应速率与反应的路径无关，速率方程中浓度的方次要由实验确定
【答案】B
【解析】A．过二硫酸根离子(S2O)中含有一个过氧键，A项错误；B．根据表中数据可知m=n=1，反应的总级数为2，B项正确；C．把表格中任意一组数据带入速率方程中，都可以得到k=1.46×10−2 L·mol−1·s−1，C项错误；D．化学反应速率与反应的路径密切相关，D项错误。本题选B｡
8．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是
A．该电池可以用LiCl溶液做电解质溶液
B．放电时，Fe2O3做负极
C．放电时，负极的电极反应式为2Li-2e−+O2−=Li2O
D．充电时，正极的电极反应式为2Fe+3Li2O-6e−=Fe2O3+6Li+
【答案】C
【解析】Li为活泼金属单质，所以电池放电时Li为负极，据图可知被氧化为Li2O，Fe2O3为正极，被还原为Fe单质，从而被磁铁吸引。A．因为单质锂可以与水反应（类似金属钠），所以电解质溶液不能是水溶液，故A错误；B．由分析可知该电池放电时，正极材料为Fe2O3，故B错误；C．Li为活泼金属单质，所以电池放电时Li为负极，被氧化为Li2O，电极反应为2Li-2e−+O2−=Li2O，故C正确；D．电极充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Fe+3Li2O-6e−=Fe2O3+6Li+，故D错误；答案选C。
9．科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)在常温下催化实现氨的合成，其反应机理如图所示。下列有关说法正确的是
A．TMNS增大了合成氨反应中N2的平衡转化率
B．TMNS表面上的N原子被氧化为氨
C．用N2进行合成反应，产物中只有NH3
D．TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2
【答案】D
【解析】A．TMNS大大降低了合成氨反应的活化能，加快反应速率，但是不能影响平衡的移动，不会增大转化率，A说法错误；B．TMNS表面上的N原子与氢原子结合，化合价降低，被还原为氨，B说法错误；C．合成氨为可逆反应，存在副反应，用N2进行合成反应，产物不一定只有NH3，可能含有其它含N的副产物，C说法错误；D．根据图像可知，TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2，D说法正确；答案为D。
10．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮水处理。常温下，调节其水溶液pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。
下列说法正确的是
A．25℃，B点水电离出的c(H+)=1×10−4
B．NaHFeO4溶液显碱性
C．常温下，H2FeO4(aq)+H+(aq)H3FeO(aq)的平衡常数K＜100
D．K2FeO4起杀菌消毒作用是因为其遇水生成了Fe(OH)3胶体
【答案】C
【解析】B点溶液呈酸性，说明H2FeO4电离大于HFeO水解，抑制水的电离，此时pH=4，所以水电离出的c(H+)=1×10−10，故A错误；由图可知，H2FeO4的第二步电离平衡常数大小约为10−7.5，第一步电离大小约为10−3.5，由K水=Kw/K电可知，HFeO的水解平衡常数大小约为10−10.5，故HFeO的电离大于水解，呈酸性，故B错误；结合图象可知，c(H2FeO4)=c(H3FeO)时，溶液的pH<2，c(H+)>0.01mol/L，则H2FeO4+H+H3FeO的平衡常数K==<=
100，即K<100，故C正确；D．K2FeO4起杀菌消毒作用是因为它的强氧化性，生成Fe(OH)3胶体有吸附性而有净水作用，故D错误。
二、非选择题：本题共5小题，共70分。
11．（14分）工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水，其主要成分为盐酸和草酸(H2C2O4)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示：
已知：(1)Ka1(H2C2O4)=6.0×10−2；Ka2(H2C2O4)=6.25×10−5。
(2)25℃时，各物质的溶度积常数如下表：
Ksp[Fe(OH)3]
Ksp(PbSO4)
Ksp(PbC2O4)
2.5×10−39
2.0×10−8
5.0×10−10
回答下列问题：
(1)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 ，上述过滤后可重复利用的物质为 (填物质名称)。
(2)“①氧化法”中Fe3+是反应的催化剂，反应产生了两种无毒气体，该氧化过程中的化学方程式为 。
(3)“氧化”步骤中，酸性越强，草酸去除率越高，其原因是_______。为了使加入的17.5mg·L−1的Fe3+催化效果达到最佳，废水酸化时应将pH调整至小于_______(已知lg2=0.3，1g5=0.7)。
(4)“②沉淀法”：将1.5mol PbSO4沉淀剂加到1L含有0.1mol·L−1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)。请计算此反应的平衡常数K=
__________。
(5)干燥步骤温度过高会降低草酸产率，其原因是 。
(6)已知在25℃时，亚硫酸的电离平衡常数为：K1=1.54×10−2、K2=1.02×10−7，向Na2C2O4溶液中通入少量的SO2气体，反应的离子方程式为 。
【答案】(1)漏斗、烧杯、玻璃杯（2分） 硫酸铅（1分）
(2)H2C2O4+O32CO2+O2+H2O（3分）
(3)pH升高后，Fe3+生成Fe(OH)3，降低催化效果（2分） 2.3（2分）
(4)1.5×10−4（2分）
(5)草酸加热会分解，变成二氧化碳、一氧化碳和水（2分）
(6)SO2+H2O+C2O＝HSO+HC2O（2分）
【解析】(1)过滤操作中用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃杯；过滤后得到的硫酸铅可重复利用；(2)过程①为将草酸氧化为二氧化碳，根据题意，其反应为H2C2O4+O32CO2+O2+H2O；(3)pH升高后，溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，使催化活性降低；加入的的浓度为
3.125×10−4mol/L，要使得Fe3+的催化效果最好，则Fe3+不能沉淀，根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH−)，则==2×10−12mol·L−1，=5×10−3mol·L−1，pH=
-lgc(H+)=-lg5×10−3=2.3；(4)反应PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)的平衡常数表达式为==
===1.5×10−4；（5）草酸加热会分解，变成二氧化碳、一氧化碳和水，故干燥不能高温；（6）根据草酸和亚硫酸的电离平衡常数大小可知，少量SO2通入Na2C2O4溶液中，反应能将C2O离子生成HC2O，不能生成H2C2O4，同时生成HSO，故离子方程式为：SO2+H2O+C2O=HSO+HC2O。
12．（13分）实验室制备苯乙酮的化学方程式为：
制备过程中还有CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。
主要实验装置和步骤如下：
（I）合成：
在三颈烧瓶中加入20g无水AlCl3和30mL无水苯。边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时，形成黑黄色液体。
（Ⅱ）分离与提纯：
将冷却后的反应瓶置于冰水浴中，加入15mL苯，慢慢加入混合的盐酸冰水，静置分层，分液，无机相用乙醚萃取，与有机相合并，有机相用10％ NaOH溶液洗涤，分液，弃去无机层，有机层用9mL水洗，分液，弃去无机层，有机层用干燥，得到苯乙酮粗产品。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称：____________；使用恒压滴定漏斗的优点是：________________________。
（2）球形干燥管的作用是________________________。
（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能导致_________________。
A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多
（4）分离和提纯操作中是否可改用乙醇萃取？_____（填“是”或“否”），原因是______________。
（5）分液漏斗使用前须____________并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振荡并_____________后，将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先____________，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。
（6）已知常压下：
熔点/℃
沸点/℃
苯
5.5
80.1
乙醚
-116.3
34.6
苯乙酮
19.6
202
则从粗产品中提纯苯乙酮使用的操作是________；为了收集纯净的苯乙酮馏分，分离苯乙酮应使用下面的图________装置。
【答案】（1）球形冷凝管（1分） 平衡气压，使液体顺利滴下（1分）
（2） 防止空气中水蒸气进入，保证反应在无水的环境下进行（1分）
（3） AD（2分）
（4） 否（1分） 乙醇与水互溶（1分）
（5） 检查分液漏斗是否漏水（1分） 放气（1分） 打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)（2分）
（6） 蒸馏（1分） 2（2分）
【解析】（1）仪器a为球形冷凝管，该装置是密封装置，使用恒压漏斗，可以平衡气压，使液体顺利滴下；（2）由于三氯化铝与乙酸酐均极易水解，所以要求合成过程中应该无水操作，故答案为防止空气中的水蒸气进入，保证反应在无水的环境下进行；（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶，可能会导致反应太剧烈及产生更多的副产物，故选AD；（4）由于乙醇能与水混溶，所以不能用酒精代替乙醚进行萃取操作，故答案为否，乙醇与水互溶；（5）分液漏斗使用前须进行检漏，振摇后由于有机溶剂的挥发，分液漏斗内压强增大，所以要打开活塞进行放气操作。放下层液体时，为了使液体能顺序滴下，应该先打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔)，然后再打开下面的活塞，故答案为检查分液漏斗是否漏水，放气，打开上口的玻璃塞（或使塞上的凹槽对准漏斗上的小孔）；（6）根据表格中熔沸点的数据可知，苯乙酮的熔沸点与乙醚和苯的差距较大，可采取蒸馏的方法分离，则分离提纯苯乙酮使用的操作是蒸馏；苯乙酮的沸点为202℃，为了收集纯净的苯乙酮馏分，需要加热较高的温度，水浴加热的温度不足以使苯乙酮变为蒸汽，则分离苯乙酮应使用下面的图2装置。
13．（13分）研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成多种低碳有机物，如反应类型①：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5kJ·mol−1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+40.9kJ·mol−1
Ⅲ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3
回答下列问题：
(1)反应III的∆H3为 。
(2)在绝热恒容的密闭容器中，将CO2和H2按物质的量之比1∶3投料发生反应I，下列不能说明反应已达平衡的是 (填序号)。
A．体系的温度保持不变
B．CO2和H2的转化率相等
C．单位时间内体系中减少3mol H2的同时有1mol H2O增加
D．合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)如图为一定比例的CO2+H2、CO+H2、CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。490K时，根据曲线a、c可判断合成甲醇的反应机理是________。(填“A”或“B”)
A．COCO2CH3OH+H2O B．CO2COCH3OH
反应类型②：
Ⅰ．2CO2(g)+2H2O(l)CH2=CH2(g)+3O2(g)
Ⅱ．CH2=CH2(g)+H2O(l)＝C2H5OH(l)
Ⅲ．2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)
(4)CO2和水反应乙烯的反应中，当反应达到平衡时，若减小压强，则CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)反应Ⅲ，在某铁系催化剂催化下，温度、氢碳比[=x]对CO2平衡转化率的影响以及温度对催化效率影响如图所示。
①下列有关说法正确的是 (填字母)。
A．反应Ⅲ是一个放热反应
B．增大氢碳比，可以提高H2的平衡转化率
C．温度低于300℃时，随温度升高乙烯的平衡产率增大
D．平衡常数：K(N)
(6)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当 。
【答案】（1）-90.4kJ·mol−1（2分）
（2） BC（2分）
（3） A（2分）
（4） 增大（1分）
（5） AD（2分） MPa−3（2分）
（6） 选择合适的催化剂（2分）
【解析】(1)由盖斯定律可得，反应Ⅲ=反应I-反应II，故ΔH3=ΔH1-ΔH2，代入数字可得为-90.4kJ·mol−1。(2)A．反应I为放热反应，放出的热量使反应温度升高，体系的温度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，故正确；B．由于二氧化碳和氢气的起始量之比与化学计量数之比相等，无论反应是否达到平衡，二氧化碳和氢气的转化率均相等，则二氧化碳和氢气的转化率相等不能说明反应已达平衡，故错误；C．单位时间内体系中3mol氢气减少和1mol水蒸气增加均代表正反应速率，不能表示正逆反应速率相等，无法判断反应是否已达平衡，故错误；D．化学平衡状态是化学反应的最大限度，合成CH3OH的反应限度达到最大说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，故答案选BC；(3)由图可知，CO先转化为二氧化碳时甲醇的生成速率大，则反应机理A符合，故答案为：A；(4)2CO2(g)+2H2O(l)CH2=CH2(g)+3O2(g)，由于该反应是气体分子数增大的反应，当反应达到平衡状态时，若减小压强，则化学平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，故答案为增大；(5)①A．由图表可得当温度过高，CO2的转化率的减小，说明升高温度平衡向逆向移动，向着吸热方向移动，故反应Ⅲ为放热反应。故A正确；B．增大氢碳比，则氢气的物质的量浓度增大，平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，氢气的转化率减小，故B错误；C．温度低于300℃时，随温度升高二氧化碳转化率降低，平衡逆向移动，乙烯的产率减小，故C错误；D．升高温度平衡逆向移动，则平衡常数减小，则K(M)＞K(N)，故D正确；故选AD；②M点n(H2)∶n(CO2)=3，设n(H2)=3mol、n(CO2)=1mol，CO2的平衡转化率为，
平衡体系中各气体的体积分数等于其物质的量分数，各气体分压=平衡体系中各气体的体积分数×总压，则CO2的分压为，H2的分压为×2.1MPa=×2.1
MPa，C2H4的分压为，H2O的分压为×2.1MPa=×2.1
MPa，平衡常数MPa−3；(6)工业上通常通过选择合适催化剂，以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生。因此，一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当选择合适的催化剂，故答案为选择合适的催化剂。
14．（15分）人类使用铜和它的合金具有悠久的历史，铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农业生产及日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。
（1）Cu+的核外电子排布式为___________________。
（2）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐，SO的立体构型是________，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为____________。
（3）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是_______________，反应的离子方程式为_____________________。
（4）丁炔铜是一种优良的催化剂，已知：CH≡CH+2HCHOOHC－CH2CH2OH。则OHC－CH2CH2OH中碳原子杂化方式有__________。
（6） 利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（，，）。则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm−3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数值NA=________。
【答案】（1）[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10（1分）
（2） 正四面体（2分） N>O>S（2分）
（3） H2O2为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行（2分） Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)+2OH−（2分）
（4） sp2、sp3（1分）
（5） (；；)（2分） Cu（1分） （2分）
【解析】（1）Cu是29号元素Cu+的核外电子数是28，所以Cu+的核外电子排布式为[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10；（2）SO价层电子对数为4+(6+2-4×2)=4，因此SO立体结构是正四面体.同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，非金属性越强，第一电离能越大，即第一电离能大小顺序是N>O>S。（3）题中给出了两物质和铜单独不反应，而同时混合能反应，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为：Cu+H2O2+4NH3＝Cu(NH3)+2OH−；（4）有机物中碳原子的杂化方式依据碳原子周围的单键数，在OHCCH2CH2OH中，中的C则为sp3杂化；中的C则为sp2杂化；（5）①根据各个原子的相对位置可知，D在x、y方向的处，z方向的处，所以其坐标是(；；)，根据均摊法，白球的个数为(8×+1)=2，灰球位于体心，灰球有4个，因此化学式为Cu2O，灰球是Cu；②晶胞质量为2×g，晶胞的体积为(a×10−10)3cm3，根据密度的定义，阿伏加德罗常数NA=。
15．（15分）苄丙酮香豆素(H)常用于防治血栓栓塞性疾病，其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。
已知：①CH3CHO+CH3COCH3CH3CH(OH)CH2COCH3(其中一种产物)。
②RCOCH3+R1COOR2RCOCH2COR1+R2OH
③烯醇式()结构不稳定，容易结构互变，但当有共轭体系(苯环、碳碳双键、碳氧双键等)与其相连时变得较为稳定。
(1)写出化合物G中官能团的名称_________。
(2)写出化合物D(分子式C9H6O3)的结构简式__________。
(3)写出反应④的化学方程式___________；反应⑤的化学方程式 。
(4)写出满足以下条件的化合物F的同分异构体有_______种。
①能发生银镜反应
②1mol该有机物能与2mol NaOH恰好完全反应
③苯环上只有两个取代基
(5)参照苄丙酮香豆素的合成路线，设计一种以E和乙醛为原料制备的合成路线__________。
【答案】（1）碳碳双键、羰基（2分）
（2） （2分）
（3） +（2分）
+H2O（2分）
（4）6（2分）
（5）
（4分）
【解析】A发生取代反应生成B，同时有乙酸生成；B发生异构生成C，C转化生成D，分子式C9H6O3，根据C、G、H的结构简式以及C→D的转化条件可以推知D为；E发生信息①中反应生成F，F在浓硫酸、加热条件下生成G，结合G的结构简式可知E中含有苯环，故E为，则F为，F发生消去反应生成G。(1)由结构可知，化合物F中官能团有：碳碳双键、羰基；(2)由分析可知，化合物D的结构简式为：；(3)反应④与题目所给信息①的反应类似，根据信息①③可知该化学方程式为：+；反应⑤是发生的是醇羟基的消去反应，反应方程式为+H2O。(4)F的结构简式为，化合物F的同分异构体满足以下条件：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②1mol该有机物能与2mol NaOH恰好完全反应，又因为F中只有两个氧原子，所以说明存在酯基且水解生成羧酸与酚羟基；③苯环上只有两个取代基；所以苯环上的取代基有－OOCH、－CH2CH2CH3或－OOCH、－CH(CH3)2两种情况，又考虑到每种情况下苯环上取代有邻间对三种，共有同分异构体6种。(5)与乙醛反应生成，然后在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，再与溴发生加成反应生成，最后在碱性条件下水解生成，合成路线流程图为：
。
相关试卷
（新高考）湖北省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析： 这是一份（新高考）湖北省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析，共12页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分，下列离子反应方程式正确的是等内容，欢迎下载使用。
（新高考）湖南省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析： 这是一份（新高考）湖南省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析，共13页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分等内容，欢迎下载使用。
（新高考）辽宁省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析： 这是一份（新高考）辽宁省2021届泄露天机高考押题卷之化学含答案解析，共13页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分，下列离子方程式正确的是，下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
