山西省晋中市2021年高考化学三模试卷

更新时间：2021-08-13 浏览次数：77 类型：高考模拟

一、单选题

1. 经过202天的飞行，2021年2月10日19时52分，“天问一号”成功“刹车”，成为我国第一颗人造火星卫星。下列关于“天问一号”的化工材料叙述正确的是（）

A . 探测器的结构材料大多采用高强度的不锈钢 B . 火星车温控涂层材料聚酰胺薄膜属于合成有机高分子材料 C . 太阳能电池用于导电元件的主要成分为二氧化硅 D . 制造大型抛物面天线的铝合金或玻璃钢均为金属材料

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2. 维生素C对人体健康有很重要的作用，能治疗或辅助治疗多种疾病，其结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法错误的是（）

A . 维生素C分子中五元环上的碳原子一定共平面 B . 维生素C能使难以被人体吸收的Fe³^＋还原为易于被人体吸收的Fe²^＋ C . 维生素C既能与金属钠反应，又能与氢氧化钠溶液反应 D . 维生素C的同分异构体中可能存在芳香族化合物

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3. 废旧电池的回收利用对保护环境、节约资源意义重大。某化学兴趣小组利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO，部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是（）

A . “溶解”过程中发生的反应有2Cu＋O₂＋4H^＋=2Cu²^＋＋2H₂O B . “溶解”操作中的空气可以用双氧水代替 C . “调节pH”过程中NaOH溶液的作用是使Cu²^＋转化为Cu(OH)₂ D . “过滤II”所得滤渣只需洗涤，无需干燥

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4. 合成氨的化学反应为N₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H=-92.4 kJ·mol^-1.最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在温和条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数最终可高达82.5%。下列有关分析错误的是（）

A . 铁是该合成氨反应的催化剂 B . 采用该方案生产氨气，活化能不变 C . 采用该方案生产氨气，△H不变 D . 该方案氨的含量高，与反应温度较低有关

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5. 寿山石是中华瑰宝，传统“四大印章石”之一，品种达数＋种之多。某地采掘的寿山石主要由酸性火山凝灰岩经热液蚀变而成，化学式为X₂Y₄Z₁₀(ZW)₂。已知X、Y、Z、W均为短周期元素，X元素原子的最外层电子数等于其电子层数，且其单质能与强碱反应生成W₂ ， YW₄与W₂Z₂含有相同的电子数。下列说法错误的是（）

A . 原子半径：X＞Y＞Z＞W B . X的氧化物可用作冶炼单质X的原料 C . Y元素主要以游离态存在于自然界 D . 常温、常压下，Z和W形成的常见化合物均为液体

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6. 利用原电池原理，各种化学电池应运而生。某单液二次电池(如图所示)，其反应原理为H₂＋2AgCl $\text{[math]}$ 2Ag＋2HCl。下列说法正确的是（）

A . 放电时，正极的电极反应为Ag^＋＋e^-=Ag B . 放电时，电子从左边电极经溶液移向右边电极 C . 充电时，右边电极与电源的正极相连 D . 充电时，每生成1 mol H₂ ，溶液质量增加216 g

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7. 常温下，将0.01 mol·L^-1的盐酸逐滴加入到10 mL 0.01 mol·L^-1 NaA溶液中。滴加过程中，A^-、HA浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如图甲所示[其中a点的坐标为(9.5，0.5)]，pH变化曲线如图乙所示。下列溶液中的关系一定正确的是（）

A . 当c(Cl^-)=c(HA)时，溶液的pH=7 B . 常温下NaA的水解平衡常数：K_h(NaA)=10^-9.5 C . b点溶液中阴离子浓度：c(A^-)＞c(Cl^-)＞c(OH^-) D . c点溶液中：c(A^-)＋c(HA)=0.01mol·L^-1

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二、非选择题

8. 五氧化二钒常用于生产硫酸或石油精炼的催化剂。某化工厂从废钒催化剂中(含有K₂SO₄、V₂O₅、V₂O₄、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等)回收五氧化二钒和硫酸钾，既能避免环境污染，又能节约资源。回收工艺流程如下：

已知：①“酸浸”时V₂O₅和V₂O₄先与稀硫酸反应分别生成VO $\text{[math]}$ 和VO²^＋。

②有机萃取剂萃取VO²^＋的能力比萃取VO $\text{[math]}$ 的能力强。

③溶液中VO $\text{[math]}$ 与VO $\text{[math]}$ 可相互转化：VO $\text{[math]}$ ＋H₂O $\text{[math]}$ VO $\text{[math]}$ ＋2H^＋。
1. （1） “酸浸”时，FeSO₄的作用是。
2. （2）滤渣2的成分主要有(填化学式)。
3. （3） “萃取”和“反萃取”时，将发生R₂(SO₄)_n(水层)＋2nHA(有机层) $\text{[math]}$ 2RA_n(有机层)＋nH₂SO₄(水层)(R表示VO²^＋， HA表示有机萃取剂)，“反萃取”操作加入的试剂是(填化学式)。
4. （4） “氧化”过程中发生反应的离子方程式为。若该废钒催化剂中V₂O₅的含量为10%(原料中所有的钒已换算成V₂O₅)。该厂检验科实验室取100g待处理样品，按照上述流程进行实验。当加入150 mL 0.1 mol·L^-1的KClO₃溶液时，溶液中的钒元素恰好完全反应，则该工艺中钒的最大回收率是%(假设与KClO₃反应后的操作步骤中钒元素无损失)。
5. （5）沉钒率是回收钒的关键之一。
  ①“沉钒”时，钒元素主要以形式存在(填相应的离子符号)。
  
  ②实验发现，温度超过80℃以后沉钒率下降(如图)，可能的原因是。
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9. 作为广泛使用的抑菌类产品原料，有关氯气的研究越来越受到重视。某研究性学习小组用如图装置制备氯气并对氯气及其化合物的性质进行实验探究。
1. （1） Cl₂有毒，实验前一定要检查装置的气密性。用文字表述检查这套装置气密性良好的方法及现象：。
2. （2）装置B中所盛试剂是。
3. （3）装置D用于吸收多余的氯气，其中所盛试剂能否换成氢氧化钙？并说明理由：。
4. （4）同学们观察到装置D中红色褪去，并对褪色原因提出假设：
  ①ClO^-破坏了酚酞的结构；
  
  ②。
  
  该小组同学设计实验，取少许装置D中褪色后的溶液于试管中，请将后续操作和现象补充完整)，证实了假设②不能成立。
5. （5）取装置C中所得溶液，观察到溶液呈浅黄绿色，用pH计测量，读数为1.52。
  ①以上信息中可以证明氯气分子与水发生了化学反应的是，能说明反应是有一定限度的。测量pH时不能用pH试纸代替pH计，原因是。
  
  ②已知：Cl₂(g)＋H₂O(l) $\text{[math]}$ H^＋(aq)＋Cl^-(aq)＋HClO(aq) △H＞0，该小组同学进一步探究氯气与水反应的可逆性：向20 mL饱和氯水中滴加1 mL浓硫酸，利用化学型传感器测量氯化物的含量随时间变化的关系(如图所示)，从而判断溶液中Cl^-的含量。
  
  200s前，氯化物的含量突然增大的原因可能是；用平衡移动原理分析在200s后，氯化物的含量随时间减小的原因。
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10. 李克强总理在十三届全国人民代表大会第四次会议上作政府工作报告时指出：优化产业结构和能源结构，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。碳中和是指一个组织在一年内的二氧化碳排放通过二氧化碳去除技术达到平衡。
1. （1）科研人员借助太阳能用二氧化碳制备甲醇等燃料的催化转化是迄今为止最接近光合作用的方法，并且实现了二氧化碳的循环(如图所示)，下列说法错误的是___________(填字母)。
  
  A . 图中能量转化形式有两种 B . 使用催化剂可以提高单位时间内反应物的转化率 C . 利用太阳能开发甲醇等液态燃料有利于环境保护 D . 该工艺中的H₂目前只能由电解水获得
2. （2） CO₂加氢还可制备甲酸(HCOOH)。
  ①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
  
  反应CO₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ HCOOH(g)的焓变△H=kJ·mol^-1。
  
  ②温度为T₁℃时，将等物质的量的CO₂和H₂充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ HCOOH(g) K=2。
  
  实验测得：v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆c(HCOOH)，k_正、k_逆为速率常数。T₁℃时，k_逆=k_正。
  
  ③温度为T₂℃时，k_正=1.9k_逆，则T₂℃时平衡压强(填“＞”“＜”或“=”)T₁℃时平衡压强，理由是。
3. （3）工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧时产生的温室气体CO₂ ，其产物之一是NH₄HCO₃。已知常温下碳酸的电离常数K_a1=4.4×10^-7、K_a2=4.7×10^-11 ， NH₃·H₂O的电离常数K_b=1.8×10^-5 ，写出NH₄HCO₃水解反应的化学方程式：，选用上述数据计算该反应的平衡常数K_h=(保留三位有效数字)。
4. （4）某光电催化反应器如图所示，A极是Pt/CNT电极，B极是TiO₂电极。写出A极由CO₂制异丙醇的电极反应式：。
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11. 云南师范大学杨智教授合成了一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物(分子式为C₁₂H₁₀N₂NiO₇·2H₂O)。本配合物具有一定的光催化效果，在光催化还原二氧化碳方面具有潜在的应用价值。
1. （1）基态Ni原子的电子排布式为，元素周期表中与镍位置相邻的某元素原子的最外层只有一个电子，则该元素位于元素周期表的区，此区元素的价电子层结构特点是(n-1)dns。
2. （2）该配合物的配位原子为，配位原子轨道杂化类型为。
3. （3） NH₃、PH₃、AsH₃的沸点由高到低的顺序为，用物质结构理论加以解释：。NH₃、PH₃、AsH₃分子的键角分别为107.3°、93.3°、91.8°，其键角逐渐减小的原因是。
4. （4） NiO晶体的结构与NaCl相同，已知NiO晶体的密度约为6.7 g·cm^-3 ，则可计算出Ni²^＋与最邻近的O^2-的距离为cm(写出计算式，无需化简)。
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12. 化合物H是丁苯酞在体内代谢的一种产物，其保有丁苯酞的生物活性，具有增加缺血区的血流量、缩小脑梗塞面积以及修复神经功能性缺失症状的功能，其合成路线如下：

已知：①氯铬酸吡啶盐(Pyridinium Chlorochromate；PCC)是一种氧化剂。

②N-溴代丁二酰亚胺(NBS)是一种溴代试剂，有反应条件温和、操作方便、反应选择性高、副反应少的优点。
1. （1） A可由化合物 (I)在高温条件下发生分子内脱水形成，化合物I的化学名称为。
2. （2） G中官能团的名称是。
3. （3） B→C的反应类型为，F→G的反应类型为。
4. （4）用*号标出化合物H中的手性碳原子，写出H与NaOH溶液反应的化学方程式：。
5. （5）化合物D的同分异构体中能同时满足以下条件的是(写出其中一种的结构简式)。
  I．能发生银镜反应；II．遇FeCl₃溶液显紫色；III．在核磁共振氢谱中有6组峰，且峰面积相同。
6. （6）根据所学知识及题给信息，以丙酮为原料合成BrCH₂CH=CH₂(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线示例见本题题干) 。
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