2021年高考化学模拟试题

王季常

本试卷共21小题，满分100分。考试时长75分钟。

注意事项：1. 答卷前，将自己的姓名填写在试卷和答题卡相应位置上。

2. 作答时，将答案填写在答题卡相应位置上。

3. 考试结束后，将试卷和答题卡一并全部交回。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 V 51

一、单项选择题：本题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分;第11～16小题，每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 化学与生产、生活及社会发展密切相关。下列说法不正确的是

A. N95口罩所使用的熔喷布为聚丙烯，属于合成高分子化合物

B. 为增强“84”消毒液消毒效果，可加入适量稀盐酸

C.“煤改气”可以减少SO2等有害物质排放量，有利于打赢蓝天保卫战

D. 红葡萄酒中添加少量SO2具有抗氧化的作用

2. 我国科技事业成果显著，下列成果所涉及的材料不属于金属材料的是

A. 航天员宇航服的材料——聚酯纤维

B.“C919”飞机的主体材料——铝合金

C. 我国第一艘航空母舰的主体材料——合金钢

D.“奋斗者”号深潜器载人舱的外壳——钛合金

3. 下列说法错误的是

A. 硅胶疏松多孔，可用作催化剂的载体

B. 日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用

C. 纯净的二氧化硅是制造光导纤维的基本原料

D. 氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现

4. 设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是

A. 常温常压下，18g H2O含有10 NA个电子

B. 1L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中含有0.1NA个NH4+

C. 1 mol Cu与足量浓硫酸反应产生2NA个SO2分子

D. 常温常压下，11.2L的CO含有NA个原子

5. 下列有关海水资源综合利用的说法正确的是

①蒸馏法是海水淡化的方法之一

②海水蒸发制海盐的过程中只发生化学变化

③从海带提取碘单质的过程涉及氧化还原反应

④只需经过物理变化就可以从海水中得到钾单质

A. ①②B. ②④C. ①③D. ③④

6. 下列实验操作错误的是

A. AB. BC. CD. D

7. 下列家务劳动不能用对应的化学知识解释的是

8. 含碳、氢、氧、氮四种元素的某医药中间体的3D模型如图1所示。下列有关该物质的说法正确的是

A. 可以与强碱反应，也能与强酸反应

B. 能发生取代反应，但不能发生加成反应

C. 属于芳香族化合物，且与苯丙氨酸互为同系物

D. 其结构简式可表示为图2，所有原子可能共面

9. 常温下Ka（CH3COOH）=1.75×10-5，Kb（NH3·H2O）=1.75×10-5，下列说法正确的是

A. 等浓度等体积的CH3COOH和NH3·H2O消耗NaHCO3的物质的量相同

B. pH=4的CH3COOH和pH=10的NH3·H2O反应后pH=7

C. 一定浓度的CH3COOH溶液加水稀释，所有的离子浓度都在减小

D. 等浓度的CH3COONa和NH4Cl溶液中阴离子浓度之和：前者小于后者

10. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图3所示。下列说法正确的是

A. 过程①中，生成CuS的反应为S2-+Cu2+=CuS↓

B. 过程②中，Fe3++CuS=Cu2++Fe2++S

C. 过程③中，溶液的酸性增强

D. 回收S的总反应为2H2S+O2 2H2O+2S↓

11. 下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是

12. 镁-次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电池主要工作原理如图4所示，关于该电池的说法不正确的是

A. 铂合金为正极，附近溶液的碱性增强

B. 電池工作时，OH- 向镁合金电极移动

C. 电池工作时，需要不断添加次氯酸盐以保证电解质的氧化能力

D. 若电解质溶液为H2O2，硫酸和NaCl的混合液，则正极反应为H2O2+2e- =2OH-

13. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的核外电子数等于其主族序数，X的单质在空气中含量最多，Y的最高价氧化物的水化物是两性化合物，Z的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法错误的是

A. W与X形成的最简单化合物极易溶于水

B. Y和Z可形成化合物Y2 Z3

C. Y和Z的简单离子的电子层结构相同

D. 最外层电子数Z>X>Y>W

14. 联氨（N2H4）可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图5所示。下列叙述错误的是

A. ①转化中N2H4是还原剂

B. ③中发生反应后溶液的pH减少

C. 1 mol N2H4可处理水中1 mol O2

D. 工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧

15. 常温下，浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是

A. 氨水中，c（NH4+）= c（OH-）=0.1 mol·L-1

B. NH4Cl溶液中，c（NH4+）> c（Cl-）

C. Na2SO4溶液中，c（Na+）> c（SO42-）>c（OH-）=c（H+）

D. Na2SO3溶液中，c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）

16. 已知pKa=-lgKa，25℃時，H2SO3的pKa1=1.85，pKa2=7.19。该温度下用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL0.1 mol·L-1 H2SO3溶液的滴定曲线如图6所示。下列说法不正确的是

A. 若a点溶液c（HSO3-）= c（H2SO3），则a点对应的pH=1.85

B. 若选择b为反应终点，宜选择甲基橙为指示剂

C. c点对应的溶液2c（Na+）=3c（HSO3-）

D. d点对应的溶液c（Na+）>c（SO32-）>c（HSO3-）>c（OH-）> c（H+）

二、非选择题：本题共5小题，每小题14分。第17～19题为必考题。第20～21题为选考题，考生选择其中一道题作答。

（一）必考题：共42分。

17. 二氧化钒（VO2）是一种新型热敏材料。+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒（IV）碱式碳酸铵晶体，过程如下：

回答下列问题：

（1）VOCl2中V的化合价为_______。

（2）步骤i中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体，该化学方程式为_______。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOCl2溶液，该法的缺点是_______。

（3）步骤ii可在图7装置中进行。

① 反应前先通入CO2数分钟的目的是_______。

② 装置B中的试剂是_______。

（4）测定氧钒（IV）碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。

称量a g样品于锥形瓶中，用20mL蒸馏水与30mL混酸溶解后，加0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量的NaNO2，最后用c mol·L-1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗体积为b mL。滴定反应为：VO2+ +Fe2+ +2H+ =VO2+ +Fe3+ +H2O。

① KMnO4溶液的作用是________。NaNO2溶液的作用是_______。

② 粗产品中钒的质量分数的表达式为_______。

18. 工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜（CuFeS2）含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾（FeSO4·7H2O）和胆矾（CuSO4·5H2O）。相关流程如图8所示。

已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌（T.f细菌）在pH 1.0～6.0范围内可保持活性。

②金属离子沉淀的pH如下表。

（1）生物堆浸前，需先将矿石进行研磨，目的是_______

_______________。

（2）生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为：CuFeS2+4H++O2 Cu2++Fe2++2S+2H2O，第二阶段的反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，反应的离子方程式为__________。

（3）结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在__________范围内。

（4）过程Ⅰ中，加入Na2S2O3固体会还原堆浸液中的Fe3+，得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3+是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入_____________试剂（填试剂的化学式），观察溶液颜色变化。

（5）过程Ⅱ中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解有淡黄色沉淀生成，用离子方程式表示H2O2的作用是________。

（6）绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体质量分数的计算式为______。（已知：FeSO4·7H2O的摩尔质量为278 g/mol ）

19. CO2加氢制备甲酸（HCOOH）可用于回收利用CO2。回答下列问题：

（1）已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）;△H1=-394 kJ·mol-1

C（s）+H2（g）+O2（g）=HCOOH（g）;△H2=-363 kJ·mol-1

反应CO2（g）+H2（g）？葑HCOOH（g）的△H=____________。

（2）温度为T1时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应：

CO2（g）+H2（g）？葑HCOOH（g）K=1

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。

① 当HCOOH的体积分数为20%时，CO2的转化率为___________。

② T1时，k正=_____（以k逆表示）。当温度改变为T2时，k正=0.9 k逆，则T2_____T1

（填“>”、“<” 或“=”）。

（3）用NaHCO3代替CO2作为碳源有利于实现CO2加氢制备甲酸。向反应器中加入NaHCO3水溶液、Al粉、Cu粉，在300℃下反应2h，实验结果如下表。

① 实验Ⅲ比Ⅱ碳转化率高的原因是________________。

② NaHCO3用量一定时，Al、Cu的用量对碳转化率影响结果如上图。由图可知，对碳转化率影响较大的是________（填“Al”或“Cu”）的用量。当碳转化率为30%时所采用的实验条件是_________。

（4）采用电还原法也可将CO2转化为甲酸，用Sn为阴极、Pt为阳极，KHCO3溶液为电解液进行电解。CO2应通入____________区（填“阳极”或“阴极”），其电极反应式为____________。

（二）選考题：本题包括2小题，每小题14分，考生只能选做一题。

20.[选修3：物质结构与性质]

石墨烯[图10（a）]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型导电材料，具有大π共轭体系。石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构发生改变，转化为氧化石墨烯[如图10（b）]所示。

（1）图10（a）中，1号C的杂化方式为_______，石墨烯中含有的化学键类型是______;图10（b）中键角α_____键角β。（填“>”、“<”或“=”）

（2）五氧化二钒/二氧化钛/石墨烯复合材料可用于新型电池，基态钒原子的价电子排布式为__________;同周期元素中最外层电子数与钛相同的有_____种;金属钒和钛熔点较高的是________，原因是___________________。

（3）醋酸铜可合成复合材料石墨烯/Cu，其制备原料为CuSO4、NH3·H2O和醋酸等。

① 写出一种与SO42-互为等电子体的分子______。

② 二聚醋酸铜的结构示意图如图11所示，其化学式为_____，Cu2+ 的配位数为_________。

（4）石墨烯可转化为富勒烯（C60）。C60和K能形成新型化合物，其晶胞如图12所示，晶胞参数为a nm。该化合物中K原子和C60分子的个数比为___________，晶体的密度ρ=____________ g·cm-3。

21.[选修5：有机化学基础]

烯烃复分解反应可示意如下：

利用上述方法制备核苷类抗病毒药物的重要原料W的合成路线如图13所示：

回答下列问题：

（1）B的化学名称为_______。

（2）由B到C的反应类型为_______。

（3）D到E的反应方程式为_______。

（4）化合物F在GrubbsⅡ催化剂的作用下生成G和另一种烯烃，该烯烃的结构简式为_______。

（5）H中官能团的名称是_______。

（6）化合物X是H的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol X最多可与3mol NaOH反应，其核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1。写出两种符合要求的X的结构简式：______________。

（7）由 为起始原料制备 的合成路线如下，请补充完整（无机试剂任选）。

______________________。

参考答案

17.（14分）

（1）+4（1分）

（2） 2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl 4VOCl2+N2↑+6H2O （2分）

有氯气生成，污染空气。（2分）

（3）① 排除装置中的空气，避免产物被氧化（1分）

② 饱和NaHCO3溶液（2分）

（4）① 将+4的钒化合物氧化为VO2+（2分）

除去过量的KMnO4（2分）

② ×100%（2分）

18.（14分）

（1）增大接触面积，加快堆浸速率

（2）4Fe2+ +O2+4H+ =4Fe3+ +2H2O

（3）1.0～1.5

（4）KSCN

（5）CuS+H2O2+2H+ =Cu2+ +2H2O+S

（6） ×100%

19.（14分）

（1）+31 kJ·mol-1（1分）

（2）① 33%（2分）

② k逆（1分），<（2分）

（3）① Cu作催化剂，加快反应速率（2分）

② Al（1分）

150min，Al/C=8 ∶ 1，Cu/Al=2 ∶ 1;180min，Al/C=8 ∶ 1，Cu/Al=1 ∶ 1（2分）

（4）阴极（1分）

CO2+H++2e- =HCOO-或CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-（2分）

20.[选修3：物质结构与性质]（14分）

（1）sp2（1分）;共价键、金属键（2分）<（1分）

（2）3d34s2（1分），8（1分），

钒或V（1分），钒或V的价电子数较多，离子半径较小，故金属键较强（1分）

（3）① CX4、SiX4（X表示卤素原子）中任写一种均可（1分）

② Cu2（OOCCH3）4（H2O）2（1分）5（1分）

（4）3 ∶ 1 （1分）ρ = （2分）

21.[选修5：有机化学基础]（14分）

（1）丙烯醛（1分）

（2）加成反应（2分）

（3） （2分）

（4）CH2 = CH2（2分）

（5）羧基，碳碳双键（2分）

（6） 、 （2分）

（7）

（3分）

责任编辑 李平安