河北衡水中学2021届全国高三第一次联合考试（化学）含答案.doc

1、1  河北衡水中学河北衡水中学 2021 届全国高三第一次联合考试届全国高三第一次联合考试  化化 学学   本试卷本试卷 8 页页。总分总分 100 分分。考试时间。考试时间 90 分钟。分钟。 注意事项：注意事项：   1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。   2回答选择题时，选出每小题答案后，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。 回答非选择题时， 将答案写在答题卡上。 写在本试卷上无效。   3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。   可能用

2、到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Si 28 S 32 Co 59 Zn 65  一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 2 分，共分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。一项是符合题目要求的。 1下列说法正确的是 A生产 SMS 医用口罩所用的原料丙烯，主要来源于石油的裂化   B纸浆纤维漂白剂 NO2在低温时形成无色液体，该过程属于物理变化   C经分析嫦娥四号采样返回器带回的月球矿物含有 CaOMgO2SiO2，该物质属于氧 化物   D干雾

3、过氧化氢空气消毒机在新冠抗疫中被广泛使用，其原理是利用了过氧化氢的氧 化性 2下列有机物命名正确的是 A         3-甲基-1，3-丁二烯    B         2，4，6-三硝基甲苯   C            1-甲基-1-丙醇    D 酚醛树脂 3某兴趣小组在实验室中用饱和食盐水、NH3、CO2等试剂模拟“侯氏制碱法”原理，下 列仪器在实验中一定用不到的是   A  

4、; B   C   D   2  4NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是  A60 g 二氧化硅中含有 SiO 键的数目为 2NA  B在密闭容器中加入 2 mol SO2和 1 mol O2，充分反应后可得到 SO3分子的数目为 2NA   C常温下，18 g H2O 中含有氢键的数目小于 2NA   D1 mol 二环2.2.1庚烷    中含 d 键的数目为 8NA  5丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成假紫罗兰酮，再进一步可以合成有工业价值的 -紫罗兰酮和 -紫罗兰酮

5、，转化过程如图所示：    下列说法错误的是  A丙酮与柠檬醛合成假紫罗兰酮的过程中先后发生加成反应和消去反应  B假紫罗兰酮、-紫罗兰酮和 -紫罗兰酮互为同分异构体   C-紫罗兰酮和 -紫罗兰酮分别与足量 Br2发生加成反应的产物分子中都含有 4 个手 性碳原子  D柠檬醛中所有碳原子可能处于同一平面上  6X、Y、Z、W 四种元素原子的质子数依次增多，W 是原子序数最大的短周期主族元素， X 与 Y 形成的化合物 M 为沼气的主要成分，雷电天气时可形成一种具有杀菌作用的 Z 单质。下列说法正确的是   A基态

6、 Y、Z、W 原子的最高能级均为 p 能级且能量相同  BM 与 W 的单质光照时生成的四种有机物均为极性分子  CM 与 X2Z 两种分子中心原子价电子空间构型和分子空间构型均相同   DWZ2的分子间作用力大于 YZ2，WZ2的沸点高于 YZ2  7下列实验操作、现象和结论完全一致的是  选项 实验操作 现象 结论  A 向密闭容器中充人体积比为  1:1的氮气和氧气，高压放电  生成红棕色气体 氮气在放电条件下生成 二氧化氮   B  将红热的铁丝伸入充满氧气的  集气瓶中 &n

7、bsp;火星四射， 生成黑色固体 铁被氧化为3价的氧化 物     C  将1体积氮气和3体积氢气通  过高温高压下的铁网，将所得  的气体通过细导管慢慢通人酚 酞溶液中   溶液变红，未发生倒吸  合成氨反应为可逆反应     D  向苯酚溶液中滴入少许浓溴水  并振荡   产生白色沉淀  苯酚和浓溴水发生了取 代反应， 生成了不溶于水 的三溴苯酚    3  8 某工业废水中含有大量的 Mn2+和 Cr3+， 常经以下过程进行氧化处

8、理， 再进行一系列操作， 回收锰和铬，以达到回收利用且降低污染的目的。下 列说法正确的是 A在氧化处理过程中用 H2O2代替 NaClO 会更环保， 效果更好 B反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:1  C反应的离子方程式为 2Cr3+3ClO - +5H 2O = 2 4 2CrO+3C1 - +10H+  D生成的 2 4 2CrO在酸性条件下易转化为 2 72O 2Cr，该反应为氧化还原反应  9实验室用下图所示装置制备 CO 并用其还原 CuO。制备 CO 的原理为 H2C2O4      CO2+CO+H2O；CO

9、还原 CuO 的反应机理为 CO+2CuCu2O+CO2 ，CO+Cu2O  2Cu+CO2。下列说法正确的是   A装置 C 中黑色固体变为红色，证明氧化铜已经全部被还原为铜   B若装置 A 中固体完全反应，装置 D 中盛装浓 NaOH 溶液，根据装置 E 中溶液的体积 可以计算 CO 在还原实验中的利用率   C取反应后的装置 C 中的固体于试管中，加入硝酸，可检验 CuO 是否被还原完全 D根据上述反应原理，推测 CaC2O4经长时间加强热，产物为 CaCO3、CO2、CO 10为有效治理低浓度二氧化硫烟气，国内外展开了大量的研究，某科研机构利用

10、硒(Se)单 质作催化剂，实现了低温下亚硫酸氢钠制备单质硫，其工艺流程如下：   下列说法错误的是 A若采用 Na2S 溶液作为碱盐吸收液，随着溶液酸性增强，会造成二次污染 B“低温转化”的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1:2 C该工艺流程优点是反应条件温和，缺点是硫黄的回收率不会高于 33.33% D流程中， “操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥  二、选择题：本题共二、选择题：本题共 5 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题意，分。每小题有一个或两个选项符合题意， 全部选对的得全部选对的得 4 分，选对但不

11、全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。 11我国科研团队将电解食盐水的阳极反应与电催化还原 CO2的阴极反应相耦合，制备 CO 与次氯酸盐，阴极区与阳极区用质子交换膜隔开。装置如图所示：   4   下列说法错误的是    Aa 极为电源的正极    B工作时，阳极附近溶液 pH 增大  C工作时，每转移 2 mol 电子，阴极室和阳极室质量变化相差 20 g  D不考虑其他副反应，整个反应过程的原子利用率为 100%  12向体积为 V1 L 的密闭容器中充入 x mo

12、l NH3、x mol NO 和 y mol O2，x：y=4：1，模拟 SNCR-SCR 脱硝技术，主要反应为 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)  H= 1 632.4 kJmol 1，达到平衡时 c(NH 3)与温度 T 的关系如下图所示。若 T1、T2、 T3时的平衡常数分别为 K1、K2、K3。下列说法正确的是  AK1K3，A 错误；T2时，若保持温度不变，容器体积由 V1L 缩小到 V2L，平衡后所有组分的浓度都比恒温恒容下的浓度增大，平衡后 c(N2)应大于  ) 1 b v x （molL -1，B 错误；绝热条

13、件下温度会升高，平衡左移，平衡后 c( NH 3)对应的 点应在 C 点右上方，C 错误；反应开始后的一段时间内，适当升高温度反应速率加快，  11  虽然平衡转化率减小，但可提高单位时间内 NH3的转化率，D 正确。故选 D。 13C【解析】【解析】本题以两种晶体的投影图和晶胞图为命题情境，考查了晶体性质、均摊法判 断晶体化学式、晶体原子堆积方式、晶胞计算等。根据题意，硼化镁具有超导性，故晶 体中存在自由移动的电子，A 正确；由投影图可知，每个镁原子上层距离其最近的硼原 子有 6 个，下层距离其最近的硼原子也有 6 个，共 12 个，每个硼原子上层距离其最近 的镁原子有

14、3 个，下层距离其最近的镁原子也有 3 个，共 6 个，即 Mg、B 原子个数比 为 1:2，B 正确；磷化硼晶体中，磷原子的配位数为 4，C 错误；晶体中 P 原子与 B 原 子最近距离为四分之一体对角线，即 4 3a nm，D 正确。故选 C。  14AD【解析】【解析】本题以邻苯二甲酸和 NaOH 溶液混合体系分析为载体，考查水的电离程度、 溶液酸碱性、离子浓度关系等。    )MH( )H()HM( 2 1a c cc K ， )HM( )H()M( 2 2a    c cc K， 分 别 取 对 数 ， 整 理 可 得 关 系 式 ：

15、 1a 2 lgpH )HM( )MH( lgK c c   ， 2a 2 lgpH )M( )HM( lgK c c    。pH=0 时，95. 2lg )HM( )MH( lg 1a1a 2   pKK c c ，  41. 5plg )M( )HM( lg 22a 2    a KK c c 。所以直线、直线分别为 )HM( )MH( lg 2  c c 、  )M( )HM( lg 2  c c 与 pH 的变化关系。当邻苯二甲酸与 NaOH 恰好完全中和时，水的电离程 度最大，直线与

16、直线上的点对应的溶液 pH 相对大小是不确定的，无法确定水的电 离程度大小， A 错误； 电荷守恒关系式为 c(H+)+c(Na+)=c(OH -)+c(HM-)+ 2c(M2-)， c(Na+)=c  (HM - )+c(M2- )时，c(H+)=c(OH-）+c(M- )，c(H+)c(OH-)，pH c(HM- )，此时 pH 可能大于、等于或小于 7，D 错误。故选 AD。  15B【解析】【解析】本题以乙炔选择性催化加氢制乙烯为载体，考查热效应、H、结合能垒数 据分析反应途径的特点等。从图像看，1 mol 乙炔的能量高于乙烯，反应是放热反应， A 正确；1.36

17、eV 为 BC 过程的能垒（活化能）而非能量变化，B 错误；使用催化剂 不会改变具体反应的H，C 正确；乙烯从反应中间产物中脱附能垒(1.08 eV)小于乙烯 进一步加氢能垒(1.27 eV)，有利于乙烯脱附而避免乙烯进一步过度加氢，D 正确。故选 B。 三、非选择题三、非选择题   12  16 （11 分） (1) 3d104s2（1 分） 14（1 分） (2)ONSH（1 分） 正四面体（1 分）   16（2 分） 大（1 分）   (3) Zn 与 F 形成离子键，Zn 与 Cl 形成共价键，ZnF2属于离子晶体，ZnCl2属于分子晶 体（1

18、 分，其他合理答案也给分）  (4) 7 310 974 2 2    A Nd （2 分） 正三角形（1 分）  【解析】【解析】本题以 Cu 和 Zn 及其化合物为载体，考查了核外电子排布、电子的空间运动 状态、电负性、粒子的空间构型、化学键、键角、晶体类型及性质、晶胞有关计算。 (1) Zn 属于第四周期第B 族元素，其价电子排布为 3dl04s2；电子的空间运动状态等于 核外轨道数，基态 Cu2+核外有 14 个原子轨道，故有 14 种空间运动状态。  (2)根据四种元素形成化合物的化合价可以判断， 电负性大小顺序为 ONSH； 2-

19、4 SO  中S原子价层电子对数为4404)2426( 2 1 ， S原子采取了sp3杂化方式， S 原子无孤电子对，空间构型为正四面体。 每个 NH3中的 N 原子与 3 个 H 原子形成 3 个  键，N 原子提供孤电子对，Cu2+提供 空轨道，形成 1 个  键，共含 16 个  键；Cu(NH3)42+中 NH3的 N 原子形成 4 个  键 （3 个 NH 键和 1 个配位键） ，无孤电子对，空间构型为正四面体，键角为 109 28， 独立 NH3的 N 原子有 1 个孤电子对，空间构型为三角锥形，键角为 107.3 。 (3)F 的

20、电负性大于 Cl，Zn 与 F 形成离子键，Zn 与 Cl 形成化学键，呈现一定的共价性， ZnF2属于离子晶体，ZnCl2属于分子晶体。  (4)设晶胞边长为 a nm，则晶胞的体积为a( 337 cm)10，1 mol 晶胞的体积为  37) 10(aNA cm3，每个晶胞含有 4 个 ZnS，1 mol 晶胞的质量为 97 4g，晶胞密度为      A Na 37) 10( 497 d gcm-3，解得 7 310 974     A Nd anm，晶胞中两个 S 原子之间的 最短距离为面对角线的一半，即距离为 7

21、310 974 2 2    A Nd nm。  根据晶胞结构网可以看出，沿着体对角线方向投影所得的 Zn 原子投影外围图形为正 六边形，则 S 原子投影外围图形为或，其外同图形为 正角形。 17 （12 分）(1)直形冷凝管（1 分，答“冷凝管”也给分）   浓盐酸（1 分） 干燥 HC1 气体（1 分，其他合理答案也给分） (2)装置 H 的支管口处（1 分）油浴（1 分）   13  (3)ClSO2OHH2O=H2SO4 +HCl（2 分） 装置 F 后无干燥和尾气处理装置（2 分， 答出一点得二分） (4)7.6（2 分）

22、(5)C（1 分） 【解析】【解析】本题以氯磺酸的制备为背景，考查了仪器名称、试剂在反应中的作用、油浴加 热的优点、电子式书写、化学方程式书写、气体制备、装置优缺点、计算等知识点。 (1)D 为直形冷凝管。根据装置可判断 A 中的试剂是浓盐酸，E 中的试剂是浓硫酸。该 制备方法利用的是浓硫酸的吸水性和浓硫酸遇水放热的原理产生实验所需的 HC1 气 体。根据浓硫酸的稀释原则，应该把浓硫酸慢慢滴加到浓盐酸中。装置 B 中的试剂应 为浓硫酸，用于干燥 HC1 气体，因为氯磺酸遇水会发生剧烈的水解反应而爆炸，必须 是在无水条件下反应。 (2)在蒸馏装置中， 测量馏分的温度计水银球应位于与冷凝管相连的装

23、置 H 的支管口处。 由于氯磺酸的沸点为 153，所以应该选择油浴加热。 (3)氯磺酸遇水水解，根据“氯磺酸是硫酸的一个OH 基团被氯取代后形成的化合物” 。 可以写为 ClSO2OH+ H2O=H2SO4 +HCl。由于氯磺酸极易水解，所以装置 F 之后应 该有干燥装置，且尾气没有处理，所以装置缺陷为装置 F 之后无干燥和尾气处理装置。    (4)100 g 含 24% SO3的发烟硫酸中 SO3的质量为 24 g，变为硫酸需要 5.4 g 水，新生成 29.4 g 的硫酸。此时硫酸的质量为 105.4 g，变成 98%的硫酸的质量为 107.6 g，所以需 要再加 2

24、.2 g 水，共需加 7.6 g 水。 (5)铝、铁遇到浓硫酸发生钝化，在金属表面形成了致密的氧化物薄膜，是体现了浓硫 酸的强氧化性，A 正确；氯磺酸中的氯原子取代了苯环上的氢原子，是取代反应，B 正 确；蓝矾遇浓硫酸变白体现了浓硫酸的吸水性，其过程发生了化学变化，C 错误；液体 中沸点不同的物质分离一般采取蒸馏法，D 正确。故选 C。 18 （12 分） (1)减小粒度，增大接触面积，加快浸出速率（1 分）  3(1 分) (2)2As+5H2O2=2H3AsO4+2H2O(2 分)  SiO2 （1 分）  (3)5Cu2+ + -3 4 AsO4+2H+ +

25、2H2O=Cu5H2 (AsO4)42H2O(2 分)  (4) Na3AsO4（1 分）  (5)无色变为紫红色，且半分钟不褪色（1 分）% 75.36 m cV （2 分） 偏高（1 分）  【解析】【解析】本题以从砷盐净化渣中回收有价值金属为载体，考查加快反应速率方法、反应 条件选择、方程式书写、物质循环利用、纯度计算及误差分析。 (1)在“选择浸 Zn”之前，将砷盐净化渣进行球磨的目的是减小粒度，增大接触面积， 加快反应速率。根据 Zn 和 Co 的浸出率随 pH 变化图像，可知 pH=3 时，Zn 浸出率较 高，且 Co 的浸出率较低，所以“选择浸 Zn

26、”过程中，最好控制溶液的 pH=3。 (2)“氧化浸出”时，H2O2把 As 氧化为 H3 AsO4，配平化学方程式得 2As+5H2O2= 2H3AsO4+2H2O。砷盐净化渣成分为 Cu、As、Zn、ZnO、Co 和 SiO2，在“选择浸 Zn” 过程中，Zn 和 ZnO 进入溶液，Cu、As 和 Co 在“氧化浸出”过程中，进入溶液，所以 “浸渣”的成分为 SiO2。   (3)用 NaOH 溶液调节氧化浸出液至弱酸性，加入 Na3AsO4进行“沉铜” ，得到难溶性的 Cu5H2(AsO4)4 2H2O ， 离 子 方 程 式 为5Cu2+ -3 4 AsO4 2H+ 2H2O

27、=Cu5H2  (AsO4)42H2O。   14  (4)根据流程可知“碱浸”时，CU5H2( AsO4)42H2O 和 NaOH 反应生成 Cu( OH)2的化 学方程式为 Cu5H2(AsO4)42H2O+12NaOH=5Cu(OH)2+4Na3AsO4 +4H2O，所以 M 为 Na3AsO4。 (5)用高锰酸钾溶液滴定，当溶液由无色变为浅紫色（或紫红色） ，且半分钟内不变色， 达到滴定终点； 根据 5CoC2O45(NH4 )2C2O45H2C2O42MnO4， 用去 V ml。 c mol L。 -1高锰酸钾标准液，则样品中含 CoC 2O4的质量为

28、0.367 5cV g，纯度为 % 75.36 m cV 。若 用盐酸代替浓硫酸进行酸化，被还原的高锰酸钾的物质的量将增多，V 增大，结果 19 （12 分）   (1)100.46（2 分） 提高了 CO 的转化率和二甲醚的产率（1 分）   (2)52.6%（2 分） 17.3（1 分） 0.84/t（1 分） 0.14（2 分）   (3)吸热（1 分） 羧基机理（1 分） 氧化还原机理途径的第二步能垒（活化能）明显 更低，所以总体上氧化还原机理更有利（1 分） 【解析】【解析】本题以一步法合成二甲醚为素材考查H、转化率、催化原理分析、热效应、 计算、速率、

29、K、反应机理分析等理论点。  (1)由盖斯定律，   2 2 1 HH H100.46 kJmol-l。采用一步法时，反应 生成的 CH3OH 可以由反应立即转化为二甲醚； 反应中生成的 H2O 又可被反应消 耗；反应中生成的 H2又可作为原料参与到反应中。3 个反应相互促进，从而提高 了 CO 的转化率和二甲醚的产率。 (2)只有第步反应有 CO2生成，以此为突破口，可以分别推出以下三个反应的三段式 数据：CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) 开始/mol 6   6   0 转化/mol 2.4  4.8  2.4 平衡/m

30、ol 3.6  1.2  2.4 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)  开始/mol 2.4    0     0 转化/mol l.68   0.84   0.84 平衡/mol 0.72   0.84   0.84 CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2(g) 开始/mol 3.6   0.84    0   1.2 转化/mol 0.756  0.756  0.756  0.756 平衡

31、/mol 2.844  0.084  0.756  1.956  平衡后，整个过程 CO 的转化率为%100 6 756. 04 . 2   %6 .52，第步反应放出热 量为kJ3 .17268. 159.20， t v 84. 0 )OCHCH( 33 molL -1h-1，第步反应的  14. 0 72. 0 084. 084. 0 2   K。  (3)分析图像，CO 和 OH 相互作用得到 CO2和 H 的过程为能量增大的吸热过程，第一 步生成 COOH 的途径无论从热力学角度还是动力学角度看都是有利的，

32、 但是第二步 CO 被表面 O 氧化成 CO2的能垒明显更低，这导致总体上氧化还原机理(COOHHCO O2HCO22H)更有利。 20.（13 分）   15  (1)氨基、羧基（1 分）  （2 分）   乙二酸二甲酯（或草酸二甲酯） （1 分）  (2)C8H13O5N(l 分)  （1 分）  加成反应（1 分） (3)15(2 分)  、（任写一个，1 分）  ( 4)   （3 分）  【解析】【解析】本题以药物中间体合成为载体，考查官能团名称、反应类型判断、有机物结构 推

33、断、化学方程式书写及合成路线设计等知识点。 (1)物质 A 中官能团的名称为氨基、羧基，由 A 生成 B 为酯化反应， 故化学方程式为  根据已知条件和试剂 a 的核磁共 振氢谱，可得试剂 a 的结构简式为，名称为乙二酸二甲酯或草酸二甲酯。  (2)根据已知条件可知试剂 b 的结构简式为，E 生成 F 的反应类型为加成 反应。  (3)根据题意可知，H 中含有的原子或原子团为 1 个、2 个 COH 和 1 个 N 原子，2 个 COH 和 1 个 N 原子共有 5 种连接方式，故 H 有 15 种，含有两个手性碳 原子的结构简式为、  。  (4)根据题中所给信息及所学知识，可得合成路线为     16  。