05 2021年新课标III卷理科综合化学（原卷版）

这是一份05 2021年新课标III卷理科综合化学（原卷版），共9页。试卷主要包含了2mlClO-和0等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共7小题，每小题6分，共42分)
7．石墨炔是由 1，3 -二炔键与苯环形成的平面网状结构的全碳分子，具有优良的化学稳定性和半导体性能。下列关于石墨炔的说法不正确的是
A．实验测得石墨炔孔径略大于 H2分子的直径，因此可以用石墨炔做 H2提纯薄膜
B．石墨炔与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔有望代替半导体材料硅在电子产品中得到广泛应用
D．石墨炔属于碳氢化合物
8．有关 的说法正确的是
A．分子式为C23H30O7N
B．可发生加成、取代、氧化、还原、消去反应
C．分子中所有碳原子可能处于同一平面
D．1ml该有机物与NaOH溶液充分反应最多消耗4ml NaOH反应
9．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是( )
A．100mL18.0 ml▪L-1的H2SO4溶液中含有H+数为3.6NA
B．30gHCHO 与 CH3COOH 的混合物中含C 原子数为 NA
C．标准状况下甲烷和氧气的混合气体共22.4 L，完全燃烧后的物质的分子总数一定为NA
D．Cl2通入足量NaOH溶液生成0.2mlClO-和0.3ml ClO3-，则Cl-为1.7NA个
10．下列实验装置正确且能达到实验目的是( )
A．用图1所示装置制取少量Cl2
B．用图2所示装置证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3
C．图3所示装置中水不能持续流下，说明装置的气密性良好
D．用图4所示装置测定镁铝合金中铝的质量分数
11．下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A．NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合：Ca2++NH4++HCO3-+2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O
B．NaClO溶液与HI溶液反应：2ClO-+2H2O+2I-=I2+Cl2↑+4OH-
C．磁性氧化铁溶于足量稀硝酸：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
D．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀：2Ba2++3OH-+Al3++2 SO42-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
12．某工厂用电解法处理含有SO2的尾气，其装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。下列说法不正确的是( )
A．电极a连接的是电源的正极
B．若电路中转移0.03mle-，则离子交换膜左侧溶液中增加0.03ml离子
C．图中的离子交换膜是阳离子交换膜
D．阴极的电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+==S2O42-+2H2O
13．X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径是短周期主族元素中最大的；Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n；Z元素的原子L层电子数为m+n，M层电子数为m-n；W与Z同主族；R元素原子与Y元素原子核外电子数之比为2︰1。下列叙述不正确的是( )
A．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1︰2
B．Y的氢化物比R的氢化物稳定，且熔沸点高
C．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：R＞W＞Z
D．ZY2、WY2、RY2均溶于水，且都能与NaOH溶液反应
二、非选择题(本大题共4小题，共58分)
(一)必做题
26．(14分) 氮化锶(S r3N2)在工业上广泛应用于生产荧光粉。已知锶和镁位于同主族且锶比镁活泼，锶与氮气在加热条件下反应产生氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应。某学习小组拟设计两套方案制备氮化锶并测定产品的纯度。
方案I：根据下列装置制备氮化锶：

已知：实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气。回答下列问题：
(1)气流从左至右，选择装置并排序为_______(用字母表示)。
(2)写出实验室制备N2的化学方程式：_______________________________。
(3)实验时先点燃_______处酒精灯(填“A”或“D”)，一段时间后，点燃另一只酒精灯。
方案II：某氮气样品可能含有少量的CO、CO2、O2等气体杂质，某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂)。已知：醋酸二氨合亚铜溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
(4)试管II、III、IV盛装的试剂分别是_____(填标号)，装置Ⅵ的作用是______________。
A．连苯三酚碱性溶液 B．浓硫酸 C．醋酸二氨合亚铜溶液
测定产品纯度：称取9.0g方案II中所得产品，加入干燥的三颈瓶中，然后由恒压漏斗加入蒸馏水，通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用·L-1的的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00mL的吸收液，用1.00ml·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗14.00mLNaOH溶液(图中夹持装置略)
(5)用1.00ml·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸时所选指示剂为_______(填标号)。
A．石蕊试液 B．甲基橙 C．酚酞试液
(6)产品纯度为_______%(保留一位小数)。
(7)下列实验操作可能使氮化锶(S r3N2)测定结果偏低的是_______(填标号)。
A．锥形瓶洗涤干净后未干燥，直接装入待测液
B．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
C．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
D．读数时，滴定前平视，滴定后俯视
27．(14分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3＞SiO2 等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：
已知：
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为：_________________。
(2)步骤I中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是___________________(只要求写 出一种)。
(3)步骤I中焙烧生成三种固体单质，其中生成非金属单质的反应的化学方程式为：____________________。
(4)步骤II生成的尾气中含有Cl2，一定温度下，Cl2 用足量的NaOH溶液吸收，氧化产物只有NaClO和NaClO3，经测定溶液中ClO-和ClO物质的量浓度之比为3：1，则在Cl2被吸收过程中被还原的氯元素和被氧化的氯元素物质的量之比为_________________。
(5)结合流程及相关数据分析，步骤II冷却之后得到的氯化铝(粗品)中含有的主要杂质为_________ (填化学式)。
(6)工业生产过程中需要控制加入铝粉的量，以提高铝粉的利用率，从而降低生产成本，“废渣”的主要成分有NaCl和___________ (填化学式)。
28．(15分) 研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO2的捕获与利用
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3-)：c(CO32-)=2：1，溶液pH=___________。
(室温下，H2CO3的K1=4×10-7，K2=5×10-11)
(2)利用CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)的过程包括如下反应
甲醇合成∶CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2Og) △H1=akJ•ml-1
甲醇脱水∶2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=bkJ•ml-1
则合成二甲醚总反应热化学方程式∶
2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=__________kJ·ml-1
(3)合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获，捕获过程中会生成中间产物NH2COONH4为测定该反应的有关热力学参数，将一定量纯净的NH2COONH4置于5L的真空钢瓶中，一定温度下发生反应∶NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，实验测得气体总浓度(10-3ml/L)与温度、时间的关系如表所示∶
①该反应能自发进行的原因___________________。
②25℃，t3时刻将钢瓶体积压缩为2.5L，达到新平衡时CO2的浓度为__________ml/L
(4)我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图所示，c极电极反应式为__________。
Ⅱ.消除水体中硝态氮
某科研小组研究液相催化还原法去除水体中NO3-的方法中使用的固体催化剂d-Cu/TiO2的催化条件。
图a∶Pd-Cu/TiO2分步催化还原机理。
图b∶其他条件相同，不同pH时，反应1小时后NO3-转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比。
(5)该液相催化还原法中所用的还原剂是___。
(6)研究表明∶溶液的pH对Pd表面所带电荷有影响，但对Pd吸附H的能力影响不大。
①随pH增大，N2和氨态氮在还原产物中的百分比均减小，原因是_________________，导致反应ii的化学反应速率降低。
②消除水体中硝态氮时，保持NO3-较高转化率的情况下，随pH减小，还原产物中增大，更有利于_________________(用离子方程式表示)反应的进行。
(二)选做题
37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分) 单晶边缘纳米催化剂技术为工业上有效利用二氧化碳提供了一条经济可行的途径，其中单晶氧化镁负载镍催化剂表现出优异的抗积碳和抗烧结性能。
(1)基态镍原子的核外电子排布式为_____________________。
(2)氧化镁载体及镍催化反应中涉及到CH4、CO2和 CH3OH等物质。元素Mg、O和C的第一电离能由小到大排序为_______﹔在上述三种物质的分子中碳原子杂化类型不同于其他两种的是_______，立体构型为正四面体的分子是_______，三种物质中沸点最高的是CH3OH，其原因是_____________________。
(3)Ni与CO在60~80℃时反应生成 Ni(CO)4气体，在 Ni(CO)4分子中与Ni形成配位键的原子是_______，Ni(CO)4晶体类型是______________。
(4)已知 MgO具有NaCl型晶体结构，其结构如图所示。已知MgО 晶胞边长为0.42 nm，则MgO的密度为_______g/cm3(保留小数点后一位)；相邻Mg2+之间的最短距离为_______nm(已知=1.414，=1.732﹔结果保留小数点后两位)，每个Mg2+周围具有该距离的Mg2+个数为_______。
38．[化学——选修5：有机化学基础](15分) 有机物K是药物合成中一种重要的中间体，其合成路线如下：
已知：
①
②R-NO2R-NH2
回答下列问题：
(1)A→B的反应类型为___________，D的名称为___________。
(2)E中含有的官能团名称为___________，F的结构简式为___________。
(3)写出G→H的化学方程式_____________________________。
(4)芳香族化合物M是E的同分异构体，写出同时符合下列条件的M结构简式_______________________。
①能发生银镜反应； ②能发生水解反应，且核磁共振氢谱有5组峰。
(5)设计由甲苯和乙酸制备的合成路线___________(无机试剂任选)。物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180 (升华)
300 (升华)
1023
温度
时间
15℃
25℃
35℃
0
0
0
0
t1
0.9
2.7
8.1
t2
2.4
4.8
9.4
t3
2.4
4.8
9.4