- 2021-04-15 发布 |
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相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Br-60 Ag-108 Ba-137
一、选择题：本大题共 7 小题，每小题 6 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。
7.2020 年 12 月，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着陆，标志探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是
A.“月壤”中的 与地球上氢气中的 是同素异形体
B.组成“月壤”的矿物粉末主要是由无机物和多种有机物组成的复杂混合物C.“月壤”的“太空风化”与地球上在大气、水和生物共同作用下的“地表风 化”原理相同
D.居里夫人用 原子核轰击 原子核，得到核素 Y: + → Y+，则Y
为磷元素
8.2021 年 1 月，科学家发现水蒸气在低温基材表面冷凝形成的微滴中会自发生成H2O2，通过下面反应可验证 H2O2 的生成。
关于该反应中的有机物，下列说法正确的是
A.4-羧基苯硼酸分子中所有原子一定共面
B.该反应过程中硼元素被氧化
C.4-羟基苯甲酸属于芳香族化合物的同分异构体有 6 种
D.4-羟基苯甲酸可以发生酯化反应、还原反应和氧化反应
9.Ni-CeO2 催化 CO2、H2 制取 CH4 的反应机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列有关说法错误的是
A.CO 是反应的副产物
B.CO2 中碳的原子利用率是 50％
C.Ni-CeO2 降低反应活化能并加快反应速率
D.CO2 、 H2 制 取 CH4 的 总 反 应 为 CO2 + 4H2 ⎯Ν⎯i-C⎯e⎯Ο2
CH4 + 2H2O
10.某学习小组探究铁丝(含杂质碳)与浓硫酸的反应，反应装置如下图。下列说 法错误的是
A.无法直接使用 pH 试纸来判断反应后硫酸是否剩余
B.可用 KSCN 和 K3[Fe(CN)6]检验反应后溶液中铁元素的价态
C.将 22.4 mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl2 溶液，最终得到 0.233 g 沉淀
D.生成的气体通入 BaCl2 溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分 SO2
被氧化所致
11.W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q 为上述元素组成的化合物。已知有机物 M 的相对分子质量为 28，Z 是短周期原子半径最大的元素，N 分子中含有 10 个电子。它们之间的转化关系如下图所示。
下列相关说法错误的是
A.X、Y 的氢化物沸点:X 一定低于 Y
B.Y 和Z 形成的化合物可能只含有离子键
C.Z 与N 反应比Z 与 R 反应更剧烈
D.1molZ2Y2 和足量 N 反应，转移 1mol 电子
12.某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的 NaOH 溶液中放电的情况，NaOH 溶液浓度对铝一碱电池的放电电流和持续放电时间的影响如下表。
根据以上数据分析，下列说法错误的是
A.在铜电极上发生还原反应放出氢气
B.负极反应为 Al - 3e- + 4OH- = [Al(OH)4]-
C.NaOH 溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大
D.该电池是一种二次电池，可充电后重复使用
13.已知甘氨酸在水中存在三种微粒，它们的转化关系如下:
pI 为该溶液中-COO- 和 数目相等时的pH,K1 和K2 分别表示-COOH 和
的解离常数，K1=10-2.4，K2=10-9.4。其各微粒在水中的分布系数(各微粒数 目占三种微粒总数的百分比)如下图所示：
根据以上信息判断错误的是
A.a 点对应的pH=2.4
B.当溶液的 pH=7 时，[]＞[A+]＞[A-]
C.甘氨酸溶液的 pI=5.9
D.甘氨酸溶于水后溶液呈酸性
二、非选择题：包括必考题和选考两部分。
26.(14 分)蛋白质含量是食品营养价值的重要指标之一，凯氏定氮法是测量蛋白质中含氮量的常用方法。实验室测定蛋白质中含氮量的具体流程如下：
回答下列问题：
(1)“消化”的目的是______________________ _ 。
(2)“蒸馏”和“吸收”操作装置如下图所示(加热及夹持装置略去)。
实验步骤：
① 组装好仪器后，向水蒸气发生器内加蒸馏水，并加入数粒玻璃珠。加入玻璃珠的作用是____ 。
② 清洗仪器：打开 K1，关闭 K2。加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭K1.烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室，原因是____ ；打开K2 放掉
洗涤水，重复操作 2~3 次。
③ 向烧杯中加入硼酸溶液及指示剂。消化液由样液入口注入反应室，并注入一定量的氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口。反应室内反应的离 子 方 程 式 为 ___________ ， 烧 杯 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
___ _ _ _ _ __ 。
④ 反应装置使用了双层玻璃，其作用是 。
⑤检验蒸馏操作中氨已完全蒸出的方法是_____ 。
(3)“蒸馏” 后用 c mol·L -1 的盐酸标准溶液滴定烧杯内液体， 发生的反应为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3，终点时消耗盐酸平均体积为 v mL。则该奶粉样品中氮的质量分数为____ 。
27.(14 分)稀土(RE)是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总
称，有工业“黄金”之称。我国稀土储量约占世界总储量的 23%。一种以稀土精矿(稀土的氟碳酸盐、磷酸盐，还有 CaF2、Fe2O3 和SiO2 等)为原料制备稀土产品的工艺流程如下图所示：
已知：FePO4、Mg3(PO4)2 的Ksp 分别为 1.3×10 -22、1.0×10 -24。请回答以下问题：
(1)写出 2 条能提高“酸浸”浸出率的措施 。
(2)酸浸过程中稀土矿转化成可溶性的硫酸盐。稀土的氟碳酸盐用 REFCO3 表示， 写出其与硫酸反应的化学反应方程式 。
(3)在浸出液中加入 FeCl3 调整 n(Fe)/n(P)=2~3，其目的是_ 。加入
MgO 调整 pH=4.0~4.5 使浸出液中的 Fe3+和 Th4+生成氢氧化物沉淀。写出生成Th(OH)4 沉淀的离子反应方程式 。
(4)在过滤前由于浸出液中含有硅酸胶体和颗粒微小的硫酸钙，使过滤和洗涤操 作困难，对此可加入少量的聚丙烯酰胺，则其可能的作用是_______ _ 。
(5)向滤液 1 中加入碳酸氢铵得到碳酸稀土沉淀。写出反应的化学反应方程式
___ _ _ _ __。此处不宜用 Na2CO3 替代碳酸氢铵，原因是_____ _ 。
28.(15 分)甲醇是重要的化工原料，用 CO2 和 H2 在催化剂的作用下合成甲醇，主要发生以下反应：
反应I：CO2(g) +3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-53.7 kJ·mol -1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+ H2O (g) ∆H2=+41.2 kJ·mol -1
反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H3 (1)已知部分化学键的键能如下表：
则 ∆H3=_____ _kJ·mol -1，a=___ _kJ·mo1 -1 。
(2)在容积恒为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol CH3OH(g)和 2 mol CO(g)，在一定温度下发生反应 CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。
①已知该条件下，该反应可自发进行，则其∆H 0(填“<”“>”或“=”),判断依
据是____ 。
② 在此条件， 0-4 min 的 ν(CH3OH)=____ kPa·min -1 , 该反应的平衡常数
Kp=_ (kPa)-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(3)通过计算机对反应 CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)进行模拟实验，在 0.1 MPa
时，不同温度下，不同水碳比 n(H2O) 进行热力学计算，绘得反应平衡体系中
n(CH4 )
H2 的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
由图可知，温度一定时，H2 的平衡物质的量分数与水碳比的关系是 ，可
能的原因是____ 。
(4)电解法由甲醇和 CO 合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示，则阳极的电极反应式为_________ 。
35.[化学选修 3：物质结构与性质](15 分)
点击化学的代表反应为铜催化的叠氮一炔基 Husigen 环加成反应，NaN3、
SO2F2、FSO2N2 等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题:
(1)基态 Cu+核外电子排布式为 ;基态O 原子未成对电子有 个。(2)F、O、N、C 的第一电离能从小到大的顺序是 。 (3)NO -离子的 VSEPR 模型为 ,写出NO -离子的一种等电子体 。从分于结构角度分析，HNO3 酸性强于HNO2 的原因是 。
(4) 是一种叠氮一炔基 Husigen 环加成反应产物，该分子中 N
原子的杂化方式为 。
(5)NH3 分子中H-N-H 键角为 107°。如图是[Zn(NH3)6]2+的
部分结构以及 H-N-H 键角的测量值。解释 NH3 形成[Zn(NH3)6]2+
后H-N-H 键角变大的原因: 。
(6)CuBr 是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为 a pm。已知①、②号铜原子坐标依次为(0，0，0)、( 1 ，
2
0， 1 )，则④号溴原子的坐标为 ；
2
CuBr 的密度为d g·cm -3，请用a 和d 表示阿伏加德罗常数的值 。36.[化学选修 5:有机化学基础](15 分)
化合物 F 是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
(1)D 中的官能团为溴原子、 和 。B 的结构简式为 。(2)A→B 的反应过程中，K2CO3 的作用是 。C→D 的反应类型是 。
(3)D→E 的①反应的化学方程式为 。(4)A 的芳香族同分异构体中和 A 具有完全相同官能团的物质还有 种。某A 的芳香族同分异构体 M，分子结构中含有硝基，且核磁共振氢谱只有三种信号。写出两种符合题意的 M 的结构简式 。
(6) 已知:R-OH + KHS ⎯一⎯定⎯条⎯件 R-SH + KOH ， 参考题干信息， 写出以
为原料制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂自选，合成路线流程图示例见本题题干)。
7. D．8.D 9.B 10.C 11.A 12.D 13.B
26.（14分）
（1）将奶粉样品中的氮元素转化为铵盐，便于氮元素的测定（2分）
（2）①防止液体暴沸（1分） ②温度降低，管路中压强减小，形成负压（2分）
③+OH−NH3↑+H2O （2分） 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O （2分）
④保温使氨气完全蒸出（1分）
⑤用pH试纸检验馏出液为中性（2分）
（3）（2分）
27.（14分）
（1）将稀土精矿粉碎、升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等符合要求的任意两条（2分）
（2）2REFCO3＋3H2SO4=RE2(SO4)3＋2HF↑＋2CO2↑＋2H2O（2分）
（3）促使磷酸根离子完全转化为FePO4沉淀（2分）
Th4+＋4MgO＋4H+=Th(OH)4↓＋4Mg2+ （2分）
（4）促使硅酸胶体凝聚并增大硫酸钙颗粒，加快过滤速度（2分）
（5）RE2(SO4)3＋6NH4HCO3=RE2(CO3)3↓＋3H2O＋3CO2↑+3(NH4)2SO4 （2分）
防止生成氢氧化物沉淀，引入杂质（2分）
28.（15分）
（1）-94.9 （1分） 806 （2分）
（2）①＜ （1分）
自发反应△H-T△S < 0，该反应是气体分子数减小的反应，△S<0，所以△H < 0（2分）
② 0.05P0 （2分） （2分）
（3）水碳比越大，氢气的物质的量分数越大 （1分） 水碳比增大，生成的CO会与H2O(g)反应，进一步生成H2，使得氢气的物质的量分数增大（2分）
（4） 2CH3OH+CO-2e- =(CH3O)2CO+2H+ （2分）
35.（15分）
（1）[Ar]3d10 （1分） 2 （1分）
（2）C<O<N<F （1分）
（3）平面三角形 （1分） O3（或SO2）（1分） HNO3比HNO2的中心N原子正电性更高，对电子云吸引力更大，O-H键极性更强，更易电离出氢离子。（2分）
（4） sp2 sp3 （2分）
（5）NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱 （2分）
（6）(，，) （2分） （2分）
36.(15分)
（1） 醚键、硝基（2分） （2分）
（2） 提供碱性环境，消耗反应生成的HI，促使反应向正方向发生（1分）
取代反应（1分）
（3）（2分）
（4）9 （2分） （2分）
（5）
（3分）
一、选择题：本大题共 7 小题，每小题 6 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。
7.2020 年 12 月，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着陆，标志探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是
A.“月壤”中的 与地球上氢气中的 是同素异形体
B.组成“月壤”的矿物粉末主要是由无机物和多种有机物组成的复杂混合物C.“月壤”的“太空风化”与地球上在大气、水和生物共同作用下的“地表风 化”原理相同
D.居里夫人用 原子核轰击 原子核，得到核素 Y: + → Y+，则Y
为磷元素
8.2021 年 1 月，科学家发现水蒸气在低温基材表面冷凝形成的微滴中会自发生成H2O2，通过下面反应可验证 H2O2 的生成。
关于该反应中的有机物，下列说法正确的是
A.4-羧基苯硼酸分子中所有原子一定共面
B.该反应过程中硼元素被氧化
C.4-羟基苯甲酸属于芳香族化合物的同分异构体有 6 种
D.4-羟基苯甲酸可以发生酯化反应、还原反应和氧化反应
9.Ni-CeO2 催化 CO2、H2 制取 CH4 的反应机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列有关说法错误的是
A.CO 是反应的副产物
B.CO2 中碳的原子利用率是 50％
C.Ni-CeO2 降低反应活化能并加快反应速率
D.CO2 、 H2 制 取 CH4 的 总 反 应 为 CO2 + 4H2 ⎯Ν⎯i-C⎯e⎯Ο2
CH4 + 2H2O
10.某学习小组探究铁丝(含杂质碳)与浓硫酸的反应，反应装置如下图。下列说 法错误的是
A.无法直接使用 pH 试纸来判断反应后硫酸是否剩余
B.可用 KSCN 和 K3[Fe(CN)6]检验反应后溶液中铁元素的价态
C.将 22.4 mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl2 溶液，最终得到 0.233 g 沉淀
D.生成的气体通入 BaCl2 溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分 SO2
被氧化所致
11.W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q 为上述元素组成的化合物。已知有机物 M 的相对分子质量为 28，Z 是短周期原子半径最大的元素，N 分子中含有 10 个电子。它们之间的转化关系如下图所示。
下列相关说法错误的是
A.X、Y 的氢化物沸点:X 一定低于 Y
B.Y 和Z 形成的化合物可能只含有离子键
C.Z 与N 反应比Z 与 R 反应更剧烈
D.1molZ2Y2 和足量 N 反应，转移 1mol 电子
12.某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的 NaOH 溶液中放电的情况，NaOH 溶液浓度对铝一碱电池的放电电流和持续放电时间的影响如下表。
根据以上数据分析，下列说法错误的是
A.在铜电极上发生还原反应放出氢气
B.负极反应为 Al - 3e- + 4OH- = [Al(OH)4]-
C.NaOH 溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大
D.该电池是一种二次电池，可充电后重复使用
13.已知甘氨酸在水中存在三种微粒，它们的转化关系如下:
pI 为该溶液中-COO- 和 数目相等时的pH,K1 和K2 分别表示-COOH 和
的解离常数，K1=10-2.4，K2=10-9.4。其各微粒在水中的分布系数(各微粒数 目占三种微粒总数的百分比)如下图所示：
根据以上信息判断错误的是
A.a 点对应的pH=2.4
B.当溶液的 pH=7 时，[]＞[A+]＞[A-]
C.甘氨酸溶液的 pI=5.9
D.甘氨酸溶于水后溶液呈酸性
二、非选择题：包括必考题和选考两部分。
26.(14 分)蛋白质含量是食品营养价值的重要指标之一，凯氏定氮法是测量蛋白质中含氮量的常用方法。实验室测定蛋白质中含氮量的具体流程如下：
回答下列问题：
(1)“消化”的目的是______________________ _ 。
(2)“蒸馏”和“吸收”操作装置如下图所示(加热及夹持装置略去)。
实验步骤：
① 组装好仪器后，向水蒸气发生器内加蒸馏水，并加入数粒玻璃珠。加入玻璃珠的作用是____ 。
② 清洗仪器：打开 K1，关闭 K2。加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭K1.烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室，原因是____ ；打开K2 放掉
洗涤水，重复操作 2~3 次。
③ 向烧杯中加入硼酸溶液及指示剂。消化液由样液入口注入反应室，并注入一定量的氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口。反应室内反应的离 子 方 程 式 为 ___________ ， 烧 杯 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
___ _ _ _ _ __ 。
④ 反应装置使用了双层玻璃，其作用是 。
⑤检验蒸馏操作中氨已完全蒸出的方法是_____ 。
(3)“蒸馏” 后用 c mol·L -1 的盐酸标准溶液滴定烧杯内液体， 发生的反应为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3，终点时消耗盐酸平均体积为 v mL。则该奶粉样品中氮的质量分数为____ 。
27.(14 分)稀土(RE)是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总
称，有工业“黄金”之称。我国稀土储量约占世界总储量的 23%。一种以稀土精矿(稀土的氟碳酸盐、磷酸盐，还有 CaF2、Fe2O3 和SiO2 等)为原料制备稀土产品的工艺流程如下图所示：
已知：FePO4、Mg3(PO4)2 的Ksp 分别为 1.3×10 -22、1.0×10 -24。请回答以下问题：
(1)写出 2 条能提高“酸浸”浸出率的措施 。
(2)酸浸过程中稀土矿转化成可溶性的硫酸盐。稀土的氟碳酸盐用 REFCO3 表示， 写出其与硫酸反应的化学反应方程式 。
(3)在浸出液中加入 FeCl3 调整 n(Fe)/n(P)=2~3，其目的是_ 。加入
MgO 调整 pH=4.0~4.5 使浸出液中的 Fe3+和 Th4+生成氢氧化物沉淀。写出生成Th(OH)4 沉淀的离子反应方程式 。
(4)在过滤前由于浸出液中含有硅酸胶体和颗粒微小的硫酸钙，使过滤和洗涤操 作困难，对此可加入少量的聚丙烯酰胺，则其可能的作用是_______ _ 。
(5)向滤液 1 中加入碳酸氢铵得到碳酸稀土沉淀。写出反应的化学反应方程式
___ _ _ _ __。此处不宜用 Na2CO3 替代碳酸氢铵，原因是_____ _ 。
28.(15 分)甲醇是重要的化工原料，用 CO2 和 H2 在催化剂的作用下合成甲醇，主要发生以下反应：
反应I：CO2(g) +3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-53.7 kJ·mol -1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+ H2O (g) ∆H2=+41.2 kJ·mol -1
反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H3 (1)已知部分化学键的键能如下表：
则 ∆H3=_____ _kJ·mol -1，a=___ _kJ·mo1 -1 。
(2)在容积恒为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol CH3OH(g)和 2 mol CO(g)，在一定温度下发生反应 CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。
①已知该条件下，该反应可自发进行，则其∆H 0(填“<”“>”或“=”),判断依
据是____ 。
② 在此条件， 0-4 min 的 ν(CH3OH)=____ kPa·min -1 , 该反应的平衡常数
Kp=_ (kPa)-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(3)通过计算机对反应 CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)进行模拟实验，在 0.1 MPa
时，不同温度下，不同水碳比 n(H2O) 进行热力学计算，绘得反应平衡体系中
n(CH4 )
H2 的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
由图可知，温度一定时，H2 的平衡物质的量分数与水碳比的关系是 ，可
能的原因是____ 。
(4)电解法由甲醇和 CO 合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示，则阳极的电极反应式为_________ 。
35.[化学选修 3：物质结构与性质](15 分)
点击化学的代表反应为铜催化的叠氮一炔基 Husigen 环加成反应，NaN3、
SO2F2、FSO2N2 等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题:
(1)基态 Cu+核外电子排布式为 ;基态O 原子未成对电子有 个。(2)F、O、N、C 的第一电离能从小到大的顺序是 。 (3)NO -离子的 VSEPR 模型为 ,写出NO -离子的一种等电子体 。从分于结构角度分析，HNO3 酸性强于HNO2 的原因是 。
(4) 是一种叠氮一炔基 Husigen 环加成反应产物，该分子中 N
原子的杂化方式为 。
(5)NH3 分子中H-N-H 键角为 107°。如图是[Zn(NH3)6]2+的
部分结构以及 H-N-H 键角的测量值。解释 NH3 形成[Zn(NH3)6]2+
后H-N-H 键角变大的原因: 。
(6)CuBr 是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为 a pm。已知①、②号铜原子坐标依次为(0，0，0)、( 1 ，
2
0， 1 )，则④号溴原子的坐标为 ；
2
CuBr 的密度为d g·cm -3，请用a 和d 表示阿伏加德罗常数的值 。36.[化学选修 5:有机化学基础](15 分)
化合物 F 是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
(1)D 中的官能团为溴原子、 和 。B 的结构简式为 。(2)A→B 的反应过程中，K2CO3 的作用是 。C→D 的反应类型是 。
(3)D→E 的①反应的化学方程式为 。(4)A 的芳香族同分异构体中和 A 具有完全相同官能团的物质还有 种。某A 的芳香族同分异构体 M，分子结构中含有硝基，且核磁共振氢谱只有三种信号。写出两种符合题意的 M 的结构简式 。
(6) 已知:R-OH + KHS ⎯一⎯定⎯条⎯件 R-SH + KOH ， 参考题干信息， 写出以
为原料制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂自选，合成路线流程图示例见本题题干)。
7. D．8.D 9.B 10.C 11.A 12.D 13.B
26.（14分）
（1）将奶粉样品中的氮元素转化为铵盐，便于氮元素的测定（2分）
（2）①防止液体暴沸（1分） ②温度降低，管路中压强减小，形成负压（2分）
③+OH−NH3↑+H2O （2分） 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O （2分）
④保温使氨气完全蒸出（1分）
⑤用pH试纸检验馏出液为中性（2分）
（3）（2分）
27.（14分）
（1）将稀土精矿粉碎、升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等符合要求的任意两条（2分）
（2）2REFCO3＋3H2SO4=RE2(SO4)3＋2HF↑＋2CO2↑＋2H2O（2分）
（3）促使磷酸根离子完全转化为FePO4沉淀（2分）
Th4+＋4MgO＋4H+=Th(OH)4↓＋4Mg2+ （2分）
（4）促使硅酸胶体凝聚并增大硫酸钙颗粒，加快过滤速度（2分）
（5）RE2(SO4)3＋6NH4HCO3=RE2(CO3)3↓＋3H2O＋3CO2↑+3(NH4)2SO4 （2分）
防止生成氢氧化物沉淀，引入杂质（2分）
28.（15分）
（1）-94.9 （1分） 806 （2分）
（2）①＜ （1分）
自发反应△H-T△S < 0，该反应是气体分子数减小的反应，△S<0，所以△H < 0（2分）
② 0.05P0 （2分） （2分）
（3）水碳比越大，氢气的物质的量分数越大 （1分） 水碳比增大，生成的CO会与H2O(g)反应，进一步生成H2，使得氢气的物质的量分数增大（2分）
（4） 2CH3OH+CO-2e- =(CH3O)2CO+2H+ （2分）
35.（15分）
（1）[Ar]3d10 （1分） 2 （1分）
（2）C<O<N<F （1分）
（3）平面三角形 （1分） O3（或SO2）（1分） HNO3比HNO2的中心N原子正电性更高，对电子云吸引力更大，O-H键极性更强，更易电离出氢离子。（2分）
（4） sp2 sp3 （2分）
（5）NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱 （2分）
（6）(，，) （2分） （2分）
36.(15分)
（1） 醚键、硝基（2分） （2分）
（2） 提供碱性环境，消耗反应生成的HI，促使反应向正方向发生（1分）
取代反应（1分）
（3）（2分）
（4）9 （2分） （2分）
（5）
（3分）
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文档介绍
河南省郑州市2021届高三化学二模试题（附答案）
相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Br-60 Ag-108 Ba-137一、选择题：本大题共 7 小题，每小题 6 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。
7.2020 年 12 月，嫦娥五号返回器携带月球土壤样品“月壤”在预定区域安全着陆，标志探月工程取得圆满成功。下列有关说法正确的是
A.“月壤”中的 与地球上氢气中的 是同素异形体
B.组成“月壤”的矿物粉末主要是由无机物和多种有机物组成的复杂混合物C.“月壤”的“太空风化”与地球上在大气、水和生物共同作用下的“地表风 化”原理相同
D.居里夫人用 原子核轰击 原子核，得到核素 Y: + → Y+，则Y
为磷元素
8.2021 年 1 月，科学家发现水蒸气在低温基材表面冷凝形成的微滴中会自发生成H2O2，通过下面反应可验证 H2O2 的生成。
关于该反应中的有机物，下列说法正确的是
A.4-羧基苯硼酸分子中所有原子一定共面
B.该反应过程中硼元素被氧化
C.4-羟基苯甲酸属于芳香族化合物的同分异构体有 6 种
D.4-羟基苯甲酸可以发生酯化反应、还原反应和氧化反应
9.Ni-CeO2 催化 CO2、H2 制取 CH4 的反应机理如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列有关说法错误的是
A.CO 是反应的副产物
B.CO2 中碳的原子利用率是 50％
C.Ni-CeO2 降低反应活化能并加快反应速率
D.CO2 、 H2 制 取 CH4 的 总 反 应 为 CO2 + 4H2 ⎯Ν⎯i-C⎯e⎯Ο2
CH4 + 2H2O
10.某学习小组探究铁丝(含杂质碳)与浓硫酸的反应，反应装置如下图。下列说 法错误的是
A.无法直接使用 pH 试纸来判断反应后硫酸是否剩余
B.可用 KSCN 和 K3[Fe(CN)6]检验反应后溶液中铁元素的价态
C.将 22.4 mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl2 溶液，最终得到 0.233 g 沉淀
D.生成的气体通入 BaCl2 溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分 SO2
被氧化所致
11.W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素，M、N、R、Q 为上述元素组成的化合物。已知有机物 M 的相对分子质量为 28，Z 是短周期原子半径最大的元素，N 分子中含有 10 个电子。它们之间的转化关系如下图所示。
下列相关说法错误的是
A.X、Y 的氢化物沸点:X 一定低于 Y
B.Y 和Z 形成的化合物可能只含有离子键
C.Z 与N 反应比Z 与 R 反应更剧烈
D.1molZ2Y2 和足量 N 反应，转移 1mol 电子
12.某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的 NaOH 溶液中放电的情况，NaOH 溶液浓度对铝一碱电池的放电电流和持续放电时间的影响如下表。
根据以上数据分析，下列说法错误的是
A.在铜电极上发生还原反应放出氢气
B.负极反应为 Al - 3e- + 4OH- = [Al(OH)4]-
C.NaOH 溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大
D.该电池是一种二次电池，可充电后重复使用
13.已知甘氨酸在水中存在三种微粒，它们的转化关系如下:
pI 为该溶液中-COO- 和 数目相等时的pH,K1 和K2 分别表示-COOH 和
的解离常数，K1=10-2.4，K2=10-9.4。其各微粒在水中的分布系数(各微粒数 目占三种微粒总数的百分比)如下图所示：
根据以上信息判断错误的是
A.a 点对应的pH=2.4
B.当溶液的 pH=7 时，[]＞[A+]＞[A-]
C.甘氨酸溶液的 pI=5.9
D.甘氨酸溶于水后溶液呈酸性
二、非选择题：包括必考题和选考两部分。
26.(14 分)蛋白质含量是食品营养价值的重要指标之一，凯氏定氮法是测量蛋白质中含氮量的常用方法。实验室测定蛋白质中含氮量的具体流程如下：
回答下列问题：
(1)“消化”的目的是______________________ _ 。
(2)“蒸馏”和“吸收”操作装置如下图所示(加热及夹持装置略去)。
实验步骤：
① 组装好仪器后，向水蒸气发生器内加蒸馏水，并加入数粒玻璃珠。加入玻璃珠的作用是____ 。
② 清洗仪器：打开 K1，关闭 K2。加热烧瓶使水蒸气充满管路，停止加热，关闭K1.烧杯中蒸馏水倒吸进入反应室，原因是____ ；打开K2 放掉
洗涤水，重复操作 2~3 次。
③ 向烧杯中加入硼酸溶液及指示剂。消化液由样液入口注入反应室，并注入一定量的氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗后，封闭样液入口。反应室内反应的离 子 方 程 式 为 ___________ ， 烧 杯 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为
___ _ _ _ _ __ 。
④ 反应装置使用了双层玻璃，其作用是 。
⑤检验蒸馏操作中氨已完全蒸出的方法是_____ 。
(3)“蒸馏” 后用 c mol·L -1 的盐酸标准溶液滴定烧杯内液体， 发生的反应为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3，终点时消耗盐酸平均体积为 v mL。则该奶粉样品中氮的质量分数为____ 。
27.(14 分)稀土(RE)是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总
称，有工业“黄金”之称。我国稀土储量约占世界总储量的 23%。一种以稀土精矿(稀土的氟碳酸盐、磷酸盐，还有 CaF2、Fe2O3 和SiO2 等)为原料制备稀土产品的工艺流程如下图所示：
已知：FePO4、Mg3(PO4)2 的Ksp 分别为 1.3×10 -22、1.0×10 -24。请回答以下问题：
(1)写出 2 条能提高“酸浸”浸出率的措施 。
(2)酸浸过程中稀土矿转化成可溶性的硫酸盐。稀土的氟碳酸盐用 REFCO3 表示， 写出其与硫酸反应的化学反应方程式 。
(3)在浸出液中加入 FeCl3 调整 n(Fe)/n(P)=2~3，其目的是_ 。加入
MgO 调整 pH=4.0~4.5 使浸出液中的 Fe3+和 Th4+生成氢氧化物沉淀。写出生成Th(OH)4 沉淀的离子反应方程式 。
(4)在过滤前由于浸出液中含有硅酸胶体和颗粒微小的硫酸钙，使过滤和洗涤操 作困难，对此可加入少量的聚丙烯酰胺，则其可能的作用是_______ _ 。
(5)向滤液 1 中加入碳酸氢铵得到碳酸稀土沉淀。写出反应的化学反应方程式
___ _ _ _ __。此处不宜用 Na2CO3 替代碳酸氢铵，原因是_____ _ 。
28.(15 分)甲醇是重要的化工原料，用 CO2 和 H2 在催化剂的作用下合成甲醇，主要发生以下反应：
反应I：CO2(g) +3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-53.7 kJ·mol -1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+ H2O (g) ∆H2=+41.2 kJ·mol -1
反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H3 (1)已知部分化学键的键能如下表：
则 ∆H3=_____ _kJ·mol -1，a=___ _kJ·mo1 -1 。
(2)在容积恒为 2 L 的密闭容器中充入 2 mol CH3OH(g)和 2 mol CO(g)，在一定温度下发生反应 CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g)，测得容器内的压强随时间的变化如下表所示。
①已知该条件下，该反应可自发进行，则其∆H 0(填“<”“>”或“=”),判断依
据是____ 。
② 在此条件， 0-4 min 的 ν(CH3OH)=____ kPa·min -1 , 该反应的平衡常数
Kp=_ (kPa)-1(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(3)通过计算机对反应 CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)进行模拟实验，在 0.1 MPa
时，不同温度下，不同水碳比 n(H2O) 进行热力学计算，绘得反应平衡体系中
n(CH4 )
H2 的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
由图可知，温度一定时，H2 的平衡物质的量分数与水碳比的关系是 ，可
能的原因是____ 。
(4)电解法由甲醇和 CO 合成碳酸二甲酯的工作原理如下图所示，则阳极的电极反应式为_________ 。
35.[化学选修 3：物质结构与性质](15 分)
点击化学的代表反应为铜催化的叠氮一炔基 Husigen 环加成反应，NaN3、
SO2F2、FSO2N2 等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题:
(1)基态 Cu+核外电子排布式为 ;基态O 原子未成对电子有 个。(2)F、O、N、C 的第一电离能从小到大的顺序是 。 (3)NO -离子的 VSEPR 模型为 ,写出NO -离子的一种等电子体 。从分于结构角度分析，HNO3 酸性强于HNO2 的原因是 。
(4) 是一种叠氮一炔基 Husigen 环加成反应产物，该分子中 N
原子的杂化方式为 。
(5)NH3 分子中H-N-H 键角为 107°。如图是[Zn(NH3)6]2+的
部分结构以及 H-N-H 键角的测量值。解释 NH3 形成[Zn(NH3)6]2+
后H-N-H 键角变大的原因: 。
(6)CuBr 是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为 a pm。已知①、②号铜原子坐标依次为(0，0，0)、( 1 ，
2
0， 1 )，则④号溴原子的坐标为 ；
2
CuBr 的密度为d g·cm -3，请用a 和d 表示阿伏加德罗常数的值 。36.[化学选修 5:有机化学基础](15 分)
化合物 F 是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
(1)D 中的官能团为溴原子、 和 。B 的结构简式为 。(2)A→B 的反应过程中，K2CO3 的作用是 。C→D 的反应类型是 。
(3)D→E 的①反应的化学方程式为 。(4)A 的芳香族同分异构体中和 A 具有完全相同官能团的物质还有 种。某A 的芳香族同分异构体 M，分子结构中含有硝基，且核磁共振氢谱只有三种信号。写出两种符合题意的 M 的结构简式 。
(6) 已知:R-OH + KHS ⎯一⎯定⎯条⎯件 R-SH + KOH ， 参考题干信息， 写出以
为原料制备 的合成路线(无机试剂和有机溶剂自选，合成路线流程图示例见本题题干)。
7. D．8.D 9.B 10.C 11.A 12.D 13.B
26.（14分）
（1）将奶粉样品中的氮元素转化为铵盐，便于氮元素的测定（2分）
（2）①防止液体暴沸（1分） ②温度降低，管路中压强减小，形成负压（2分）
③+OH−NH3↑+H2O （2分） 2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O （2分）
④保温使氨气完全蒸出（1分）
⑤用pH试纸检验馏出液为中性（2分）
（3）（2分）
27.（14分）
（1）将稀土精矿粉碎、升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等符合要求的任意两条（2分）
（2）2REFCO3＋3H2SO4=RE2(SO4)3＋2HF↑＋2CO2↑＋2H2O（2分）
（3）促使磷酸根离子完全转化为FePO4沉淀（2分）
Th4+＋4MgO＋4H+=Th(OH)4↓＋4Mg2+ （2分）
（4）促使硅酸胶体凝聚并增大硫酸钙颗粒，加快过滤速度（2分）
（5）RE2(SO4)3＋6NH4HCO3=RE2(CO3)3↓＋3H2O＋3CO2↑+3(NH4)2SO4 （2分）
防止生成氢氧化物沉淀，引入杂质（2分）
28.（15分）
（1）-94.9 （1分） 806 （2分）
（2）①＜ （1分）
自发反应△H-T△S < 0，该反应是气体分子数减小的反应，△S<0，所以△H < 0（2分）
② 0.05P0 （2分） （2分）
（3）水碳比越大，氢气的物质的量分数越大 （1分） 水碳比增大，生成的CO会与H2O(g)反应，进一步生成H2，使得氢气的物质的量分数增大（2分）
（4） 2CH3OH+CO-2e- =(CH3O)2CO+2H+ （2分）
35.（15分）
（1）[Ar]3d10 （1分） 2 （1分）
（2）C<O<N<F （1分）
（3）平面三角形 （1分） O3（或SO2）（1分） HNO3比HNO2的中心N原子正电性更高，对电子云吸引力更大，O-H键极性更强，更易电离出氢离子。（2分）
（4） sp2 sp3 （2分）
（5）NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后，原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥，排斥作用减弱 （2分）
（6）(，，) （2分） （2分）
36.(15分)
（1） 醚键、硝基（2分） （2分）
（2） 提供碱性环境，消耗反应生成的HI，促使反应向正方向发生（1分）
取代反应（1分）
（3）（2分）
（4）9 （2分） （2分）
（5）
（3分）
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