“超级全能生”2021届高三全国卷地区3月联考试题（乙卷）+化学+答案

这是一份“超级全能生”2021届高三全国卷地区3月联考试题（乙卷）+化学+答案，共19页。

注意事项：
1.本试题卷共8页，满分300分，考试时间150分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。
4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。
5.考试结束后，将本试题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 Al 27 K 39 Fe 56 Cu 64
一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78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)
7.古诗词是中华五千年文化史中的璀璨明珠。下列对有关古诗词蕴含的科学知识的说法中错误的是
A.“东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖”说明微观粒子在不停地运动
B.“爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉”中体现了两种能量转化形式
C.“大漠孤烟直”与“烟笼寒水月笼沙”两句中的“烟”均指固体小颗粒
D.“凿开混沌得乌金”与“野火烧不尽”分别涉及物理变化和化学变化
8.中草药紫苏的成分之一紫苏醇的结构简式如图所示，下列有关紫苏醇的叙述正确的是
A.其完全加氢产物的分子式为C10H18O
B.除－CH3上原子外所有原子可能共平面
C.含有三种官能团且能发生氧化、加成、取代反应
D.其环上的一氯取代物有5种(不含立体异构)
9.燃煤烟气脱硝常用在富O2条件下，氨气选择性的与NO发生反应，某文献报道的一种在V2O5－WO3/TiO2催化剂上脱硝的反应机理如图所示，则下列说法正确的是
A.H－O－V4＋为该循环反应的催化剂，反应前后质量和化学性质均不变
B.该反应消除了NO和NH3的污染，生成了无毒无害的H2O和N2
C.反应1要在强碱性环境中进行
D.总反应一定为4NH3＋4NO＋O2＝4N2＋6H2O
10.我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“Na－CO2”电池，工作过程中，Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极上。其工作原理如图所示，下列叙述错误的是
A.充电时，电源电极a为正极，Na＋向钠箔电极方向移动
B.充电时，阳极反应式为2Na2CO3＋C－4e－＝3CO2＋4Na＋
C.采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附CO2的能力
D.放电时，电路中转移0.4 ml e－，多壁碳纳米管电极增重4.4 g
11.科学家合成出一种新的化合物(如图所示)，已知短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，下列叙述错误的是
A.该化合物中W、X、Z元素的原子最外层均满足8电子结构
B.氢化物的沸点：WC.X的某种单质具有杀菌消毒作用
D.化合物Y2Z2中存在非极性共价键
12.下列实验装置能达到相应目的的是
13.常温下用0.10 ml·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL同浓度的一元酸HX溶液，所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A.HX电离常数的数量级为10－3
B.B点溶液中：Kh>Ka、c(HX)>c(Na＋)>c(X－)
C.可选用甲基橙作指示剂，且C点时：c(X－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
D.溶液呈中性时，加入NaOH物质的量与剩余HX的物质的量之比为103.2
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分，共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答)
(一)必考题(本题共11题，共129分)
26.(14分)蓝色针状二草酸合铜酸钾晶体[K2Cu(C2O4)2·4H2O，M＝390 g/ml]是一种重要的化工原料，微溶于冷水，易溶于热水。其一种制备方法如下：
原理：2KHC2O4＋CuO＝K2Cu(C2O4)2＋H2O
步骤：
①制备CuO：取8 mml CuSO4·5H2O置于100 mL烧杯中，加水溶解，在搅拌下加入含20 mml NaOH溶质的溶液，加热至沉淀颜色不再变化，冷却后抽滤、洗涤；
②制备KHC2O4：取24 mml H2C2O4·2H2O置于250 mL烧杯中，加水，微热溶解，稍冷后加入16 mml K2CO3，溶解后生成KHC2O4和K2C2O4的混合溶液；
③制备K2Cu(C2O4)2：将KHC2O4和K2C2O4的混合溶液在80～85℃水浴中加热，再将CuO加入该溶液中，充分反应至沉淀溶解，趁热抽滤，用4～5 mL沸水洗涤不溶物2～3次，弃去不溶物；
④K2Cu(C2O4)2·4H2O晶体的生长：将步骤③所得滤液在热水浴中蒸发浓缩至40 mL，冷却至室温得蓝紫色针状晶体，过滤，用滤纸吸干，称其质量为2.30 g。
回答下列问题：
(1)步骤①中，加热至沉淀颜色变化为 时，可认为CuO已制备完成，在洗涤过程中，检验CuO沉淀是否洗涤干净的方法为 。
(2)抽滤装置中装置A的作用是 。
(3)步骤③用沸水洗涤不溶物的目的是 。
(4)该实验的产率为 %(保留1位小数)。
(5)对产品进行热重分析，其失重率曲线如图所示：
①A点到B点分解的化学方程式为 ；
②C点固体的成分为 。
27.(14分)还原铁粉为灰色或黑色粉末，其微观结构疏松，表面积极大，常用作食品保鲜及化工生产中的优质还原剂，用某赤铁矿石(含Fe2O3、FeO、CuO及少量Al2O3、MnO2等)制备还原铁粉及胆矾的实验流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式开始和完全沉淀时溶液的pH：
(1)酸浸过程中要不断用小火煮沸，除此以外，还可以采用什么方法能达到与煮沸相同的目的： (至少填两种)，加入氨水调pH应控制的pH范围是 。
(2)溶液I中加H2O2的目的是 (用离子方程式表示)，滤液III中含金属元素的离子除Na＋外，还有 。
(3)操作I步骤包括加适量稀H2SO4溶解、 、过滤、洗涤、干燥得产品。
(4)写出灼烧产物与X单质发生还原反应得到还原铁粉的化学方程式： 。
(5)若滤液II中c(Al3＋)＝0.025 ml/L，加入氢氧化钠溶液，调节pH至Cu2＋沉淀完全(一般认为离子浓度小于10－5 ml/L)，溶液体积增加为原来的2.5倍，通过计算说明此时Cu(OH)2沉淀中是否混有Al(OH)3： (填“是”或“否”)。(常温下Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20、Ksp[Al(OH)3]＝3×10－34)
(6)已知赤铁矿中铁元素含量为64%，若取赤铁矿原料10 g，制得的还原铁粉与足量稀硫酸反应，生成了标准状况下2.24 L的氢气，则该流程制取还原铁粉的产率为 。
28.(15分)氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料，氨的合成一直都是科研工作研究的重点。

(1)某温度下，向容积固定为2L的密闭容器中充入物质的量之和为4 ml的N2和H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝－92 kJ·ml－1，平衡时NH3(g)的体积分数(φ)与起始的关系如图甲所示。
①起始＝3时，反应经过5 min达到平衡状态，则0～5 min内平均反应速率v(NH3)＝ ，反应物的转化率α(N2) (填“>”“<”或“＝”)α(H2)。图中C点起始压强为p0，用平衡分压代替平衡浓度计算该反应的平衡常数Kp＝ (列出表达式，用含p0的表达式表示，分压＝总压×物质的量分数)。
②起始＝4时，平衡体系中NH3(g)的体积分数可能是图像中的 点。
(2)电催化合成氨反应2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g) △H，其原理如图乙所示。已知H2(g)的燃烧热为－285.8 kJ·ml－1，H2O(l)＝H2O(g) △H＝＋44 kJ·ml－1。
①结合题(1)数据计算电催化合成氨反应△H＝ 。
②电极a为 (填“阳极”或“阴极”)，电极b的电极反应式为 。
(3)锂催化非水相氮还原合成氨的反应机理及各步△G如图所示：
已知吉布斯自由能变化△G＝△H－T△S。
①从反应机理图可知，反应中第 步完成后，能自发完成后续反应。
②第II步反应的离子方程式为 。
(二)选考题(共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分)
35.[化学－物质结构与性质](15分)
C、N、O、Al、Fe是五种重要的元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用，请完成下列问题：
(1)已知氰酸根(OCN－)与CO2互为等电子体，常以两种共振杂化体结构存在()，则有关OCN－相关元素的说法正确的是 。
A.电负性大小顺序：O>N>C>Al
B.第一电离能大小顺序：O>N>C>Al
C.氰酸根中C原子是sp杂化
D.含氧酸HOCN的水溶液中只存在酸与水分子间的氢键
(2)Fe与Al均能与氯气反应生成三氯化物，已知FeCl3沸点315℃，400℃时也能形成类似Al2Cl6这样的双聚物，则FeCl3属于 晶体，气态氯化铁(Fe2Cl6)分子中具有 个配位键。
(3)羰基铁[Fe(CO)5]与二茂铁[Fe(C5H5)2]是两种重要的配合物，测定表明二茂铁中配体环戊二烯离子的结构简式为，且所有氢原子的化学环境都相同，则下列说法中正确的是 。
A.二茂铁的中心粒子与配体间存在离子键，且配体中存在一个键
B.在两种配体中碳原子均为sp2杂化
C.羰基铁中，配体中配位原子为C原子，且配体与CN－是等电子体
D.两种配合物的中心粒子价电子排布图均为
E.1 ml羰基铁中有10 NA个σ键和10 NA个π键
(4)NH3和NF3是氮的两种重要化合物，它们的价层电子对互斥模型均为 ，NF3的沸点(－129℃)比NH3的沸点(－33℃)低很多，原因是 ，NF3键角(102.5°)比NH3键角(107°)也小，原因是 。
(5)氮化铝陶瓷是一种类似金刚石氮化物的新型无机非金属材料，晶体结构及相关信息如图所示，设NA表示阿伏加德罗常数的值，则氮化铝化学式为 ，此晶体的密度为 g·cm－3(列算式并化简)。
36.[化学－有机化学基础](15分)
聚苯醚(PPO)是一种性能优异的热塑性工程塑料，其一种合成路线如下：
已知：R＝NO2R－NH2
回答下列问题：
(1)苯的同系物A中碳的质量分数为90.6%，A的名称为 。
(2)条件1为 。
(3)反应⑤的反应类型为 。
(4)写出反应⑥的化学方程式： 。
(5)对合成产物PPO进行核磁共振氢谱分析，如图。在PPO结构简式上用*标出谱图上吸收峰c所表示的氢原子： 。
(6)F有多种同分异构体，其中能使FeCl3溶液发生显色反应的有 种(不包括F本身)。写出苯环上一氯代物只有两种结构的结构简式： (任写一种)。
(7)已知－NH2易被氧化，参考上述合成路线，利用已知条件，请设计以甲苯为原料(其他试剂任选)合成： 。