山东省济南市2021年高考化学三模试卷

试卷更新日期：2021-07-09 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是（）

A、人造纤维和合成纤维都是由有机小分子经加聚反应合成的有机高分子 B、用稀硝酸可以清除银镜反应实验后的试管内表面的银 C、次氯酸钠的水溶液呈碱性，可以用作胃酸中和剂 D、由石墨烯卷制而成的“超级纤维”碳纳米管是一种新型有机化合物材料

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2. 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大；X的氢化物种类繁多，其中含氢量最高的为25%；Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等；M是同周期中电负性最大的元素。下列说法错误的是（）

A、第一电离能：X＜Z＜Y B、Y的简单氢化物可用作制冷剂 C、X和Z、X和M均可以形成含有极性键的非极性分子 D、W和M的化合物的水溶液中，阳离子与阴离子数目之比等于1：2

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3. 直接在分子尺度上对分子进行光控制是化学工作者极大关注的领域之一、如图所示(图中Me代表甲基)，分子Ⅰ吸收蓝光(波长435nm)转变为分子Ⅱ；分子Ⅱ吸收绿光(波长530nm)则恢复为分子Ⅰ。已知光的波长越短，光的能量就越高。下列说法正确的是（）
$⇄_{530nm}^{435nm}$

A、分子Ⅰ与分子Ⅱ之间的相互转变是可逆反应 B、分子Ⅰ中的所有碳原子都是sp²杂化 C、利用蓝光和绿光转换，可有效操控分子中两个联苯臂的相对位置 D、分子Ⅰ比分子Ⅱ的能量高

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4. 下列关于Si、P、S、Cl及其化合物结构与性质的论述错误的是（）

A、中心原子的半径依次减小是H₄SiO₄、H₃PO₄、H₂SO₄、HClO₄中羟基的数目依次减小的原因之一 B、结构简式为 Cl^-的物质中含有不对称原子P，该物质可能有旋光性 C、SiCl₄、PCl₃、SCl₂中键角最大的是PCl₃ D、实验测定分子的极性大小可以区别顺-1，2-二氯乙烯和反-1，2-二氯乙烯

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5. 某小组利用废弃的FeBr₃溶液获取溴的苯溶液和无水FeCl_3.如图所示，下列设计合理的是（）

A、用装置Ⅰ蒸发结晶可获得无水FeCl₃ B、待装置Ⅱ中的反应结束后，应立即向Ⅱ中鼓入空气，将有毒气体赶进V中 C、用装置Ⅲ可制备氯气 D、用装置Ⅳ分液时，应先从下口放出水层，再从上口倒出有机层

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6. 用化合物Ⅰ合成重要的有机中间体化合物Ⅱ反应如图所示。下列说法错误的是（）
$\to_{加热回流15分钟}^{HCOOH}$

A、化合物Ⅰ和化合物Ⅱ互为同分异构体 B、化合物Ⅰ有3个手性碳原子 C、化合物Ⅰ和化合物Ⅱ完全加成均消耗3 mol H₂ ，且最终的还原产物相同 D、加热回流时的冷凝仪器可使用球形或蛇形冷凝管

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7. 某DNA分子的片段如图所示。下列关于该片段的说法错误的是（）

A、氢键的强度：①＞② B、该片段中所有参与形成氢键的原子都共平面 C、该片段在一定条件下可发生水解反应 D、胞嘧啶与鸟嘌呤分子中酰胺基的化学活性并不完全相同

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8. 从海带中提取精品甘露醇(C₆H₁₄O₆)的流程如图所示。已知甘露醇是一种糖醇，易溶于水，且溶解度随温度的升高而增大，随乙醇的含量增大而骤减。下列说法错误的是（）

A、为了提高甘露醇的提取效率，预处理时可以将海带灼烧成海带灰后再用水浸泡 B、浓缩液中所加入的乙醇浓度越大越好，整个流程中乙醇可循环利用 C、操作①是降温冷却，粗品甘露醇经重结晶后可得精品 D、浓缩和过滤操作都要用到玻璃棒，但作用不同

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9. 利用钛铁矿(主要成分为FeTiO₃ ，含有少量MgO、SiO₂等杂质)制备LiFePO₄的工艺流程如图所示：
已知：钛铁矿经盐酸浸取后钛主要以 ${TiOCl}_{4}^{2 -}$ 形式存在， $K_{sp} ({FePO}_{4}) =1 .0 \times 10^{-22}$ 、 $K_{sp} [{Mg}_{3} {({PO}_{4})}_{2}] =1 .0 \times 10^{-24}$ 。下列说法错误的是（）

A、钛铁矿经盐酸浸取后过滤，滤渣的主要成分为SiO₂ B、“过滤③”之前[设此时 $c ({Mg}^{2+}) =0 .01 mol \cdot L^{-1}$ ]，使Fe³⁺恰好沉淀完全[即 $c ({Fe}^{3+}) =1 \times 10^{-5} mol \cdot L^{-1}$ ]，此时不会有 ${Mg}_{3} {({PO}_{4})}_{2}$ 沉淀生成 C、“高温煅烧”的主要反应为 $2 {FePO}_{4} {+Li}_{2} {CO}_{3} {+H}_{2} C_{2} O_{4} \underset{}{^{\underline{\underline{高温煅烧}}}} {2LiFePO}_{4} {+2CO}_{2} ↑ + CO ↑ + H_{2} O$ D、LiFePO₄缺失部分Li⁺则形成 ${Li}_{1-x} {FePO}_{4}$ ，若 $x=0 .2$ ，则 ${Li}_{1-x} {FePO}_{4}$ 中 $n ({Fe}^{2+}) ：n ({Fe}^{3+}) =4：1$

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10. 分子人工光合作用”的光捕获原理如图所示，WOC₁是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，HEC₁是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。下列说法错误的是（）

A、“分子人工光合作用”将H₂O分解为H₂和O₂ ，将光能以化学能的形式储存在H₂、O₂中 B、1 mol WOC₁中通过螯合作用形成的配位键有8 mol，其中N原子的杂化方式均为sp² C、水氧化过程的反应为： $2 H_{2} O - 4 e^{-} = 4 H^{+} + O_{2} ↑$ D、HEC₁里面的H…H作用为静电排斥作用

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11. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	向纤维素中加入适量硫酸溶液，微热一段时间后，滴加新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，未发现砖红色沉淀生成	纤维素没有水解或者已经水解但水解后的产物中没有葡萄糖
B	1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热，有气体生成，该气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色	该气体是丙烯
C	粗盐提纯时，将2mol·L^-¹NaOH、饱和BaCl₂和0.5mol·L^-¹Na₂CO₃溶液依次加入后，一次过滤，滤液用HCl调至pH<3，取少许该溶液滴加饱和BaCl₂溶液，发现有明显的白色沉淀生成	说明“一次过滤”后没有完全除尽 ${SO}_{4}^{2-}$ ，该白色沉淀是BaSO₄
D	向苯酚钠溶液中通入CO₂ ，溶液变浑浊	碳酸溶液的pH比苯酚小

A、A B、B C、C D、D

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12. 叔丁基溴[(CH₃)₃CBr]在乙醇中除了发生取代反应生成取代产物外，还可以发生消去反应生成消去产物，这两个反应是竞争反应，其反应的能线图如图所示。下列说法错误的是（）

A、(CH₃)₃CBr转化为(CH₃)₃C⁺Br^-是反应的决速步骤 B、相同条件下，过渡态②与过渡态③能量的高低决定了取代产物和消去产物的相对比例大小 C、(CH₃)₃COC₂H₅可以逆向转化为(CH₃)₃CBr，但不会转化为(CH₃)₂C=CH₂ D、向(CH₃)₃CBr的乙醇溶液中加入NaOH并适当升温，可以得到较多的(CH₃)₂C=CH₂

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二、多选题

13. 如图是PdCl₂、CuCl₂催化下的烯烃的氧化反应，L是配体或溶剂。下列说法正确的是（）

A、加入CuCl₂之后再通入O₂ ，目的是使催化剂再生 B、该过程原子利用率100%，且原料、催化剂、溶剂和试剂产物均无毒无害 C、过程中元素Pd、Cu、O和C等元素发生过化合价变化 D、和 (二者R相同)中的 $σ$ 键数目相等

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14. 有一种清洁、无膜的氯碱工艺，它利用含有保护层的电极( ${Na}_{0 .44-x} {MnO}_{2} {/Na}_{0 .44} {MnO}_{2}$ )中的Na⁺的嵌入和脱掉机理，分两步电解生产H₂、NaOH和Cl_2.其原理如图所示，下列说法错误的是（）

A、钠离子的嵌入反应是还原反应： ${Na}_{0，44-x} {MnO}_{2} {+xNa}^{+} {+xe}^{-} {=Na}_{0 .44} {MnO}_{2}$ B、电极b和c所连接的直流电源的电极相同 C、第1步结束后， ${Na}_{0 .44-x} {MnO}_{2} {/Na}_{0 .44} {MnO}_{2}$ 电极必须用水洗涤干净后，再用于第2步 D、第一步中的Na⁺浓度始终保持不变

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15. 研究多元酸碱反应的分步过程可借助于pH曲线。向 $10 mL 0.1 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} {CO}_{3}$ 溶液中逐滴滴加 $0.1 mol \cdot L^{- 1}$ 某二元酸H₂B溶液，得溶液pH随加入的H₂B体积 $V (H_{2} B)$ 的变化如图所示。已知：H₂CO₃的 ${pK}_{al} (H_{2} {CO}_{3}) =6 .37$ ， ${pK}_{a2} (H_{2} {CO}_{3}) =10 .32$ 下列说法错误的是（）

A、该曲线有两处pH突变，突变分别出现在V=5mL和V=20mL处 B、 $V (H_{2} B)$ 在0~5mL区间，发生的反应是 $H_{2} {B+CO}_{3}^{2-} {=HCO}_{3}^{-} {+HB}^{-}$ C、 ${pK}_{al} (H_{2} B) {<pK}_{a2} (H_{2} B) <6 .37$ D、 $V (H_{2} B)$ 在5~20mL区间，HB^-的物质的量一直在增加

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三、综合题

16. 综合利用研究发现，硼镁铁矿(主要成分为 ${Mg}_{2} B_{2} O_{5} \cdot H_{2} O$ ，含有SiO₂、FeO、Fe₂O₃等杂质)可以制备硼酸、铁红和碳酸镁等常用化工试剂，工艺流程图如下：

回答下列问题：

(1)、硼镁矿粉碎的目的是， “酸浸”中 ${Mg}_{2} B_{2} O_{5} \cdot H_{2} O$ 发生的离子反应是。

(2)、为提高产品纯度，“净化”时用的试剂X为(填化学式)，如果将“净化”中①和②的顺序调换，会导致的结果是。

(3)、过滤所得碳酸镁需冷水洗涤后再进行干燥证明碳酸镁固体洗涤干净的具体操作为。

(4)、不同条件下硼酸的萃取率图象如下：

萃取过程为(填“吸热”或“放热”)反应。增大pH会导致萃取率降低的原因是。

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17. 铁及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题：

(1)、铁元素在元素周期表中的位置为，其形成的离子常见的有Fe²⁺和Fe³⁺ ，基态Fe²⁺的价电子的排布式为，相同条件下，Fe³⁺比Fe²⁺稳定，原因是。

(2)、一种二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，Ir为铱元素。该结构中电负性最大的元素为(填元素符号，下同)，分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为。P原子的杂化方式为，分子中不含有的化学键类型是(填标号)。

A．离子键 B．配位键 C．极性共价键 D．非极性共价键 E． $σ$ 键 F． $π$ 键

(3)、铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料其正交相晶胞结构如图所示。

其中铁酸钇的化学式为，已知1号O原子空间坐标为(0，0， $\frac{1}{4}$ )，2号O原子空间坐标为( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ -m， $\frac{1}{4}$ -n)，则3号Fe原子的空间坐标为，若晶胞参数分别为a pm、b pm和c pm，阿伏加德罗常数的值用 $N_{A}$ 表示，则该晶体的密度为 $g \cdot {cm}^{- 3}$ (列出表达式)

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18. 地诺帕明( )是治疗心力衰竭的药物。该化合物的一种合成路线如下图所示：

已知：Bn为苄基( )

回答下列问题：

(1)、地诺帕明分子中的含氧官能团为(填官能团名称)，B合成C的反应类型为， Bn-Cl的作用是。

(2)、上述流程中，化合物A的同分异构体中含苯环的酯有种。其中，¹H-NMR有四组峰，且在加热条件下能与新制Cu(OH)₂反应生成砖红色沉淀的同分异构体的结构简式为。

(3)、上述流程中，C和D反应合成E的方程式为。

(4)、化合物F可能具有的性质为(填标号)
a．水溶液显酸性

b．遇FeCl₃溶液显紫色

c．一定条件下，1mol化合物F最多能与6 mol H₂反应

(5)、已知(a) $\overset{{HOAC}_{1} {Br}_{2}}{\to}$ ，(b) ${RNH}_{2} {+R}^{，} X \overset{}{\to} {RNHR}^{，} \cdot HX(x=Cl 、 Br 、 I)$ ，根据已知条件，写出以化合物A为原料经3步合成地诺帕明的合成路线(其它试剂任选) 。

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19. 氰化氢(HCN)和乙腈(CH₃CN)作为重要的化工原料，在合成医药和精细化学品等领域有广泛用途。实验室中制备氰化氢和乙腈的装置如下图所示。
回答下列问题：

(1)、甲烷和氨气反应生成HCN和一种单质气体的化学方程式为。

(2)、实验室中制备CH₄和NH₃的反应原理分别为：
制备 ${CH}_{4} {：CH}_{3} COONa+NaOH \begin{matrix} \underline{\underline{△}} \end{matrix} {Na}_{2} {CO}_{3} {+CH}_{4} ↑$

制备NH₃(以浓氨水和生石灰为原料)：。

下图所示分别为制备CH₄和NH₃并得到合适体积比混合气体的装置，根据上述原理选择合适的仪器并连接成装置，则连接顺序为a→e，→f(填接口标号)。装置E中的试剂为(选填“饱和食盐水”、“浓硫酸”或“四氯化碳”)。装置E相当于上述图1装置中的。

(3)、实验过程中，选择不同的温度，对氰化氢和乙腈的选择性不同，下图所示为不同温度下甲烷的转化率和氰化氢、乙腈的选择性关系。高温时，甲烷的转化率升高，但乙腈的选择性却降低，原因是。

实验过程中，采用不同的催化剂，HCN的产率不同，下图所示分别为不同温度，不同催化剂条件下HCN、H₂和N₂的产率关系图。

由图可知，低温条件下最适宜的催化剂为，高温条件下，选择该催化剂不如另外两种作催化剂时HCN产率高的原因是。

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20. 工业合成氨是人工固研究的重要领域。回答下列问题：

(1)、如图所示是电解法合成氨反应装置示意图

则b极为(填“阴”或“阳”)极，a极的电极反应式为，电解装置中质子交换膜的作用为；若b极产生的O₂在一定条件下的体积为336L，a极中通入相同条件下N₂的总体积为672L，则N₂的转化率为%(保留两位有效数字)。

(2)、合成氨反应的一种反应机理的相对能量—反应进程如下图所示，其中标有“*”的微粒为吸附态(图中“*H”均未标出)。

则各步反应中决定合成氨反应速率的反应方程式为

(3)、当氮气和氢气的比例为1：3时，工业合成氨所得混合气体中，氨气的含量与温度、压强的关系如下

①平衡曲线上A点的平衡常数 $K_{p} =$ (用含 $p_{3}$ 的式子表示)

②工业实际生产投料时，氮气与氢气的体积比为1：2.8，适当增加氮气的比重的目的是。

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