河北省石家庄市2021年高考化学一模试卷

试卷更新日期：2021-06-17 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 下列关于新冠病毒传播及防疫的说法错误的是（）

A、含有病毒的飞沫分散在空气中形成的分散系为气溶胶 B、医用口罩中无纺布的主要成分为聚丙烯，其原料来源于石油化工产品 C、制作防护服用的主要材料为有机合成高分子材料 D、酒精和84消毒液的消毒原理相同

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2. 化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是（）

A、不当开采可燃冰，有可能引发温室效应 B、过期药品和纸箱均需投人到可回收垃圾箱内 C、油脂发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸和甘油 D、燃煤中加入石灰石可以缓解环境污染并提高燃烧效率

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3. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成，爆炸时的反应为 $S + 2 {KNO}_{3} + 3 C = K_{2} S + N_{2} ↑ + 3 {CO}_{2} ↑$ 。下列化学用语的使用正确的是（）

A、中子数为16的硫的核素可表示为 ${}_{16}^{32}S$ B、 $K_{2} S$ 的电子式为 $K_{2}^{+} {[： \overset{\cdot \cdot}{\underset{\cdot \cdot}{S}} ：]}^{2 -}$ C、碳的两种单质金刚石和石墨互为同位素 D、 ${CO}_{2}$ 的比例模型为

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4. $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（）

A、18g $H_{2}^{18} O$ 中含有的质子数目为10 $N_{A}$ B、32g $N_{2} H_{4}$ 中含有共价键的数目为5 $N_{A}$ C、1mol·L^-1的硝酸中含有 ${NO}_{3}^{-}$ 的数目为 $N_{A}$ D、标准状况下，11.2L苯中含有碳原子的数目为3 $N_{A}$

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5. 下列离子方程式正确的是（）

A、金属铝溶于稀 $NaOH$ 溶液： $Al + {OH}^{-} + H_{2} O = {AlO}_{2}^{-} + H_{2}$ B、 ${ZnCO}_{3}$ 溶于稀盐酸： ${CO}_{3}^{2 -} + 2 H^{+} = H_{2} O + {CO}_{2} ↑$ C、澄清石灰水中加入少量 $Ca {({HCO}_{3})}_{2}$ 溶液： ${Ca}^{2 +} + {HCO}_{3}^{-} + {OH}^{-} = {CaCO}_{3} ↓ + H_{2} O$ D、稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 与 $Ba {(OH)}_{2}$ 溶液反应： ${Ba}^{2 +} + {OH}^{-} + H^{+} + {SO}_{4}^{2 -} = {BaSO}_{4} ↓ + H_{2} O$

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6. 某有机物M为合成青蒿素的中间体，其结构简式如图所示。下列关于Ｍ的说法正确的是（）

A、分子式为 $C_{20} H_{24} O_{2}$ B、分子中含有两种官能团 C、可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D、1 $mol$ M最多能与2 $mol$ 氢气发生加成反应

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7. 近日，南开大学科研团队以KSn合金为负极，以含羧基多壁碳纳米管( $MWCNTs - COOH$ )为正极催化剂构建了可充电K-CO₂电池(如图所示)，电池反应为 $4 KSn + 3 {CO}_{2} ⇌ 2 K_{2} {CO}_{3} + C + 4 Sn$ ，其中生成的K₂CO₃附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法错误的是（）

A、 $MWCNTs - COOH$ 分散在电极表面可促进电子的转移 B、充电时，阳极反应为 $2 K_{2} {CO}_{3} + C - 4 e^{-} = 4 K^{+} + 3 {CO}_{2}$ C、放电时，内电路中电流由KSn合金经酯基电解质流向 $MWCNTs - COOH$ D、为了更好的吸收温室气体CO₂ ，可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质

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8. 下列实验操作、现象、解释或结论均正确的一组是（）

	A	B	C	D
操作
现象	溶液变浑浊	无气泡生成	固体结块，试管底部温度升高	溶液先变红，后褪色
解释或结论	稀盐酸将硫代硫酸钠还原为硫单质	硼酸的酸性弱于碳酸	生成纯碱晶体的反应是放热反应	亚硫酸既有酸性又有漂白性

A、A B、B C、C D、D

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9. 亚磷酸( $H_{3} {PO}_{3}$ )是二元弱酸，主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂原料。已知： $H_{3} {PO}_{3}$ 的 $K_{al} = 5.0 \times 10^{- 2}$ ； $K_{a2} = 2.5 \times 10^{- 7}$ ，向1L0.5 $mol \cdot L^{- 1}$ $H_{3} {PO}_{3}$ 溶液中滴加等浓度的 $NaOH$ 溶液。下列说法正确的是（）

A、当 $V (NaOH)=1L$ 时， $c ({Na}^{+}) > c (H_{2} {PO}_{3}^{-}) > c ({OH}^{-}) > c (H^{+})$ B、当c $(H_{2} {PO}_{3}^{-})$ =c $({HPO}_{3}^{2-})$ 时， $c ({Na}^{+}) <3 c ({HPO}_{3}^{2-})$ C、当 $c (H_{2} {PO}_{3}^{-}) = c (H_{3} {PO}_{3})$ 时，由水电离出的 $c ({OH}^{-}) = 4 \times 10^{- 8} mol \cdot L^{- 1}$ D、当 $V (NaOH)=2L$ 时， $c ({Na}^{+}) + c (H^{+}) = c (H_{2} {PO}_{3}^{-}) +2 c ({HPO}_{3}^{2-}) +3 c ({PO}_{3}^{3-}) + c ({OH}^{-})$

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10. 利用苯基亚磺亚胺酸酰氯氧化醇制备醛、酮具有反应条件温和的优点，已知 $— R_{1}$ 和 $— R_{2}$ 均为烷烃基或氢原子，其反应历程如图所示。下列说法正确的是（）

A、反应①为消去反应 B、反应③中存在极性键和非极性键断裂 C、若为 ${CH}_{3} OH$ ，则产物可能为碳酸 D、该历程的总反应为

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11. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3，X、W的原子最外层电子数相同且X形成的简单氢化物的沸点较高。下列说法一定正确的是（）

A、简单离子半径： $Y > X$ B、单质Z是制作芯片和光电池的关键材料 C、氧化物的熔点： $Y > W$ D、W的最高价氧化物的水化物是强酸

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12. 某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，记录如下：

实验编号	①	②	③	④
溶液种类	1 $mol \cdot L^{- 1}$ ${NH}_{4} Cl$	0.5 $mol \cdot L^{- 1}$ ${({NH}_{4})}_{2} {SO}_{4}$	0.1 $mol \cdot L^{- 1}$ ${NH}_{4} Cl$	$H_{2} O$
$m(Mg)/g$	0.48	0.48	0.48	0.48
V(溶液) $/ mL$	100	100	100	100
实验现象	有气体产生，并产生白色沉淀	有气体产生，并产生白色沉淀	有气体产生，并产生白色沉淀	几乎看不到现象
6h时 $V (H_{2}) /mL$	433	255	347	12

根据上述实验所得结论正确的是（）

A、实验②中发生的反应为

Mg + {NH}_{4}^{+} + 2 H_{2} O = {Mg}^{2 +} + 2 {NH}_{3} \cdot H_{2} O + H_{2} ↑

B、由实验①、③可得，溶液中

c ({NH}_{4}^{+})

越大，反应速率越快 C、由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类对产生

H_{2}

的速率有影响 D、由实验①~④可得，溶液的

pH

越小，产生

H_{2}

的速率越快

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13. 25℃时，向不同浓度酸( $c/mol \cdot L^{-1}$ )中加入 ${CH}_{3} COOAg$ 固体，溶解过程中 $-lgc ({Ag}^{+})$ 与溶液 $pH$ 的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A、 ${CH}_{3} COOAg$ 的 $K_{sp}$ 的数量级为 $10^{- 3}$ B、温度一定时，c越大， ${CH}_{3} COOAg$ 的溶解度越小 C、温度和 $pH$ 一定时，c越大， ${CH}_{3} COOAg$ 的 $K_{sp}$ 越大 D、a点溶液满足： $c ({CH}_{3} COOH) +c (H^{+}) =0 .1mol \cdot L^{-1}$

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二、多选题

14. 工业合成环丁基甲酸的流程如图。下列说法正确的是（）

A、a和b互为同系物 B、a→b的反应类型为取代反应 C、c分子中所有碳原子均可共面 D、b的一氯代物有4种(不考虑立体异构)

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15. 钠碱脱硫液( $NaOH + {Na}_{2} {SO}_{3}$ )吸收一定量 ${SO}_{2}$ 气体后，可通过以下装置实现再生。下列说法正确的是（）

A、电极b应接电源的负极 B、m应为阳离子交换膜 C、出液2的 $pH$ 大于进液 $H_{2} {SO}_{4}$ 的 $pH$ D、出液1可使溴水褪色

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三、非选择题

16. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾 ${K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O}$ 为亮绿色晶体，易溶于水而难溶于乙醇等有机溶剂。某实验小组对三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备及纯度测定进行探究。
请回答：

(1)、制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾粗品
步骤Ⅰ.向 ${FeC}_{2} O_{4}$ 固体中加入饱和 $K_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液，水浴加热，缓慢滴入足量5% $H_{2} O_{2}$ 溶液，并不断搅拌，观察到有红褐色沉淀产生。

步骤Ⅱ．将Ⅰ中所得体系煮沸，并分批加入饱和 $H_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液，红褐色沉淀溶解，体系变为亮绿色透明溶液。

步骤Ⅲ．向Ⅱ中所得溶液中加入95%乙醇，经结晶、过滤、干燥制得粗品。

①步骤Ⅰ中除产生红褐色沉淀外，还生成 $K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}]$ ，则该反应的化学方程式为。

②步骤Ⅱ中“煮沸”的目的为。

③步骤Ⅲ中加入乙醇的作用为。

(2)、测定粗品纯度
步骤i.准确称取 $mg$ 粗品，加硫酸酸化后，用 $c_{1}$ $mol \cdot L^{- 1}$ ${KMnO}_{4}$ 标准液滴定至终点，消耗标准液体积为 $V_{1} mL$ 。

步骤ii.向步骤Ⅰ滴定后的溶液中加入适当过量的 $Zn$ 粉和适量稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 并振荡，加热至沸腾，过滤除去过量 $Zn$ 粉；用稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 洗涤锥形瓶和沉淀，将洗涤液与滤液合并，用 $c_{1}$ $mol \cdot L^{- 1}$ ${KMnO}_{4}$ 标准液滴定至终点，消耗标准液体积为 $V_{2} mL$ 。

①步骤i中达到滴定终点的现象为。

②产品中 $K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ (已知 $Mr=491$ )的质量分数为；步骤i中达到滴定终点时仰视读取滴定管读数，会使测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

③步骤ii中，“洗涤锥形瓶和沉淀”的目的为。

(3)、精制粗品
欲制得更纯的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾产品，(1)中步骤Ⅲ需增加的操作为。

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17. 纳米级 ${MoS}_{2}$ 复合材料被认为是一种理想的钠离子电池负极材料，以钼精矿[主要成分 ${MoS}_{2}$ ，以及 ${SiO}_{2}$ 、 $CaO$ 、 $Fe$ 、 $Cu$ 、 ${Ca}_{3} {Fe}_{2} {({SiO}_{4})}_{3}$ 等杂质]为原料生产纳米级 ${MoS}_{2}$ 的工业流程如下：

已知：i. ${MoS}_{2}$ 不溶于水和常见的酸碱，“烧熔”时可转化为酸性氧化物 ${MoO}_{3}$ ；

ii. ${Ca}_{3} {Fe}_{2} {({SiO}_{4})}_{3}$ 经“烧熔”后可与沸盐酸反应。

(1)、“粉碎”的目的为。

(2)、滤液②中含有的金属离子为；滤渣②的成分为。

(3)、“碱浸”时发生反应的化学方程式为；用 $NaOH$ 溶液代替氨水的不足之处为。

(4)、已知“硫代”一步生成了 ${MoS}_{4}^{2 -}$ ，则“沉钼”中加入盐酸生成 ${MoS}_{3}$ 的离子方程式为。

(5)、用 $H_{2}$ “加热还原” ${MoS}_{3}$ ，实际操作时需注意的问题为。

(6)、分析化学上，常利用“沉钼”反应测定钼的含量，若称量54.0g钼精矿，“沉钼”时得到28.8g ${MoS}_{3}$ ，则钼精矿中钼的百分含量为(转化工艺中钼的损失不计，保留三位有效数字)。

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18. 丙烯是重要的化工原料，利用丙烷制备丙烯通常有三种方法。

(1)、方法一：丙烷直接脱氢法
丙烷直接脱氢的主要反应为 $C_{3} H_{8} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + H_{2} (g)$ ${ΔH}_{1} = + 129.80 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。600℃、0.4 $MPa$ 下，向装有催化剂的恒压密闭容器中以 $\frac{n (H_{2} O)}{n (C_{3} H_{8})} =1$ 投料，发生反应。丙烷的转化率( $α$ )随时间(t)变化的曲线如图1所示。

①该体系达到平衡状态的标志为(填选项字母)。

A．单位时间内，消耗 $C_{3} H_{8} (g)$ 的物质的量等于生成 $H_{2} (g)$ 的物质的量

B．体系中气体的密度不再改变

C．单位体积内气体的分子数不再改变

D． $H_{2} O (g)$ 的分压不再改变

②用分压表示该反应的平衡常数 $K_{p} =$ ；增大 $\frac{n (H_{2} O)}{n (C_{3} H_{8})}$ 的值可提高丙烷的平衡转化率，解释其原因为。

(2)、方法二：丙烷氧化脱氢法
丙烷氧化脱氢制丙烯时，主要发生反应 $C_{3} H_{8} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + H_{2} O (g)$ ${ΔH}_{2}$ 。已知：氢气的燃烧热 $(ΔH)$ 为 $- 285.5 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ；水的气化热 $(ΔH)$ 为 $+ 40.8 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ；结合 ${ΔH}_{1}$ ，可计算 ${ΔH}_{2} =$ ；与方法一相比，方法二的优点为(写出一点即可)。

(3)、我国科研机构利用计算机模拟得出：在 ${VO}_{3} / {CeO}_{2}$ 表面，丙烷催化氧化脱去第一个H的反应历程可能有两种(如图2所示)，其中 $TS$ 表示过渡态。

由上图分析可知，丙烷氧化脱去的第一个H是与(填“ ${VO}_{3}$ ”或“ ${CeO}_{2}$ ”)中的O结合，原因为。

(4)、方法三：丙烷与 ${CO}_{2}$ 耦合法
丙烷与 ${CO}_{2}$ 耦合法制丙烯时，主要发生如下反应：

i. $C_{3} H_{8} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + H_{2} (g)$ ii. $C_{3} H_{8} (g) ⇌ C_{2} H_{4} (g) + {CH}_{4} (g)$

iii. $3 {CO}_{2} (g) + 9 H_{2} (g) ⇌ C_{3} H_{6} (g) + 6 H_{2} O (g)$ iv. ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ CO (g) + H_{2} O (g)$

在580℃时，将 $C_{3} H_{8}$ 和 ${CO}_{2}$ 按体积比为 $1 ： 1$ 充入一恒压密闭容器中进行反应，实验测得体系中 $C_{3} H_{8} (g)$ 、 ${CO}_{2} (g)$ 的转化率和 $C_{3} H_{6} (g)$ 的选择性、 $C_{3} H_{6} (g)$ 的产率随催化剂组成和压强的变化分别如图3(a)和(b)所示。

已知： $C_{3} H_{6}$ 的选择性越高，副产物的含量越低。

耦合法制丙烯适宜选择的生产条件为；随压强增大 $C_{3} H_{6} (g)$ 的平衡产率先增大后减小的原因为。

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19. 钛元素形成的单质及其化合物有重要的应用。请回答：

(1)、钛位于元素周期表中区；与钛位于同一周期且含有相同未成对电子数的过渡元素为(填元素符号)。

(2)、钛形成的 $Tebbe$ 试剂常用作有机反应的烯化试剂，其结构如图所示。

其中氯原子和铝原子的杂化方式分别为。

(3)、钛形成的 $Ti {({BH}_{4})}_{2}$ 是一种储氢材料。 ${BH}_{4}^{-}$ 的立体构型为。

(4)、钛形成的不同卤化物熔沸点数据如表所示。

${TiCl}_{4}$

${TiBr}_{4}$

${TiI}_{4}$

熔点/℃

-24.1

38.25

155

沸点/℃

136.45

233.45

377

三种卤化物熔沸点数据呈现表中变化规律的原因为。

(5)、向紫色的 ${TiCl}_{3}$ 溶液中加入无水乙醚并通入 $HCl$ 至饱和，则可得到绿色的 $[Ti {(H_{2} O)}_{5} Cl] {Cl}_{2} \cdot H_{2} O$ 晶体。
①晶体中所有元素的电负性由大到小的顺序为。

②晶体中配位原子为；晶体中粒子间存在的作用力有(填选项字母)。

a．离子键 b．σ键 c． $π$ 键 d．金属键 e．配位键

(6)、钛酸钡具有压电性，可用于留声机和水下侦察设备等。钛酸钡立方晶胞结构如图所示( ${Ti}^{4 +}$ 、 ${Ba}^{2 +}$ 都分别与 $O^{2 -}$ 相互接触)，其晶胞参数 $a = 403.1 pm$ 。 ${Ba}^{2 +}$ 的配位数为；若 $O^{2 -}$ 半径为140 $pm$ ，则 ${Ba}^{2 +}$ 的半径为 $pm$ 。

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20. 2-(2-咪唑基)-(4-正丁氧基)苯甲酰苯胺(M)具有潜在的抗肿瘤效应，其一种合成路线如下图所示：
已知： $R - OH + R^{'} - X \to_{}^{K_{2} {CO}_{3}} R - O - R^{'} + HX$ (X为 $Cl$ 、 $Br$ 或I)。

请回答：

(1)、已知A的分子式为 $C_{7} H_{5} {NO}_{3}$ ，则A中官能团的名称为；C的结构简式为。

(2)、C与H反应生成Ｍ的反应类型为。

(3)、已知F在转化为G的过程中还生成了乙醇，E为溴代烃，则D和E反应生成F的化学方程式为；E的一种同分异构体，其核磁共振氢谱只有一种氢，其名称为。

(4)、符合以下条件的D的同分异构体有种(不考虑立体异构)。
①与 ${FeCl}_{3}$ 溶液显紫色 ②可以发生水解反应 ③苯环上只有2个取代基

(5)、参照上述合成路线和信息，以甲苯为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。

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	${TiCl}_{4}$	${TiBr}_{4}$	${TiI}_{4}$
熔点/℃	-24.1	38.25	155
沸点/℃	136.45	233.45	377