2021 年江苏普通高中学业水平选择性考试化学真题及答案
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为 100 分,考试时间为 75 分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题
卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡
上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用 2B 铅笔绘写清楚,线条符号等须加黑加粗。
可能用到的相对原子质量: H1
C12 N14
O16
S32
C135.5
Mn55
Fe56
Zn65
一、单项选择题:共 14 题,每题 3 分,共 42 分。每题只有一个选项最符合题意。
1.黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为 2KNO3+S+ 3C=K2S+N2↑+ 3CO2↑。
下列说法正确的是
A.黑火药中含有两种单质
B.爆炸时吸收热量
C.反应中 S 作还原剂
D.反应为置换反应
2.反应 Cl2+ 2NaOH= NaClO+ NaCl + H2O 可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A. Cl2 是极性分子
B. NaOH 的电子式为
C. NaClO 既含离子键又含共价键
D. Cl-与 Na+具有相同的电子层结构
3.下列废铜屑制取 CuSO4·5H2O 的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污
B.用装置乙溶解废铜屑
C.用装置丙过滤得到 CuSO4 溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得 CuSO4·5H2O
4.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.铁粉能与 O2 反应,可用作食品保存的吸氧剂
B.纳米 Fe3O4 能与酸反应,可用作铁磁性材料
C. FeCl3 具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的 Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
5.前 4 周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 是空气中含量最多的元素,Y 的周
期序数与族序数相等,基态时 Z 原子 3p 原子轨道上有 5 个电子,W 与 Z 处于同个主族。下
列说法正确的是
A.原子半径: r(X)
B.反应的平衡常数可表示为
2
c
K=
NO c O
2
c
NO
(
2
)
2
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.其他条件相同,增大
n(O )
2
n NO ,NO 的转化率下降
9.通过下列实验可从 I2,的 CCl4 溶液中回收 I2。
I2 的 CCl4 溶液
下列说法正确的是
①加入浓 NaOH
溶液,
②分离
溶液,
含 I-和 IO3-的水溶液
①加稀硫酸溶
液,
②过滤
粗碘
A. NaOH 溶液与 I2 反应的离子方程式: I2+ 2OH-=I-+ IO3
- + H2O
B.通过过滤可将水溶液与 CCl4 分离
C.向加酸后的上层清液中滴加 AgNO3 溶液生成 AgI 沉淀,1 个 AgI 晶胞(见题 9 图)
中含 14 个 I-
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化
10.化合物 Z 是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关 X、Y、Z 的说法正确的是
A.1 molX 中含有 2 mol 碳氧π键
B. Y 与足量 HBr 反应生成的有机化合物中不含手性碳原子
C. Z 在水中的溶解度比 Y 在水中的溶解度大
D.X、Y、Z 分别与足量酸性 KMnO4 溶液反应所得芳香族化合物相同
11.室温下,通过下列实验探究 NaHCO3、Na2CO3 溶液的性质。
实验 1:用 pH 试纸测量 0.1 mol ·L-1 NaHCO3 溶液的 pH,测得 pH 约为 8
实验 2:将 0.1 mol ·L-1 NaHCO3 溶液与 0.1 mol ·L-1CaCl2 溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验 3:向 0.1 mol ·L-1 Na2CO3 溶液中通入 CO2 ,溶液 pH 从 12 下降到约为 9
实验 4:向 0.1 mol ·L-1 Na2CO3 溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A.由实验 1 可得出: Ka2(H2CO3) >
K
w
K (H CO )
3
a1
2
B.实验 2 中两溶液混合时有: c(Ca2+)·c(CO3
2-) < Ksp(CaCO3)
C.实验 3 中发生反应的离子方程式为 CO3
2- + H2O+ CO2 = 2HCO3
-
D.实验 4 中 c 反应前(CO3
2-) < c 反应后(CO3
2-)
12.通过下列方法可分别获得 H2 和 O2:①通过电解获得 NiOOH 和 H2(装置示意见题 12 图);
②在 90°C 将 NiOOH 与 H2O 反应生成 Ni(OH)2 并获得 O2。下列说法正确的是
A.电解后 KOH 溶液的物质的量浓度减小
B.电解时阳极电极反应式: Ni(OH)2+ OH—e- = NiOOH + H2O
C.电解的总反应方程式: 2H2O
D.电解过程中转移 4mol 电子,理论上可获得 22.4LO2
2H2↑+O2↑
通电
13. 室温下,用 0.5 mol ·L-1 Na2CO3 溶液浸泡 CaSO4 粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀
醋酸,产生气泡。已知 Ksp(CaSO4)= 5 ×10-5 ,Ksp(CaCO3)= 3 ×10-9。下列说法正确的是
A.0.5 mol·L-1Na2CO3 溶液中存在: c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3
-)+ c(H2CO3)
B.反应 CaSO4+ CO3
2- CaCO3+ SO4
2-正向进行,需满足
2-
c(SO )
4
2-
c(CO )
3
5 10
3
4
C.过滤后所得清液中一定存在: c(Ca2+)=
K (CaCO )
3
sp
2-
c(CO )
3
且 c(Ca2+)≤ sp
K (CaSO )
4
2-
c(SO )
4
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式: CaCO3+ 2H+= Ca2++CO2↑+ H2O
14. NH3 与 O2 作用分别生成 N2 、NO、N2O 的反应均为放热反应。工业尾气中的 NH3 可通过催
化氧化为 N2 除去。将一定比例 NH3、O2 和 N2 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,
NH3 的转化率、N2 的选择性[
正确的是
2n
n
(
生成
(
总转化
N )
2
NH )
3
100%
]与温度的关系如题 14 图所示。下列说法
A.其他条件不变,升高温度,NH3 的平衡转化率增大
B.其他条件不变,在 175~300°C 范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不
断增大
C.催化氧化除去尾气中的 NH3 应选择反应温度高于 250 °C
D.高效除去尾气中的 NH3,需研发低温下 NH3 转化率高和 N2 选择性高的催化剂
二、非选择题:共 4 题,共 58 分。
15.(14 分)以锌灰(含 ZnO 及少量 PbO、CuO 、Fe2O3、SiO2)和 Fe2(SO4)3 为原料制备的 ZnFe2O4
脱硫剂,可用于脱除煤气中的 H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤加 H2O2 氧化等步骤。除 Pb2+和 Cu2+外,与锌粉反应的离子
还有
(填化学式)。
(2)“调配比”前,需测定 ZnSO4 溶液的浓度。准确量取 2. 50 mL 除去 Fe3+的 ZnSO4 溶液于
100 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取 20. 00 mL 稀释后的溶液于锥形瓶中,滴加
氨水调节溶液 pH= 10,用 0.0150 mol ·L-1 EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为 Zn2++Y4-=
ZnY2-),平行滴定 3 次,平均消耗 EDTA 溶液 25.00 mL。计算 ZnSO4 溶液的物质的量浓度
(写 出计算过程)。
(3)400°C 时,将一定比例 H2、CO、CO2 和 H2S 的混合气体以一定流速通过装有 ZnFe2O4 脱硫
剂的硫化反应器。
① 硫 化 过 程 中 ZnFe2O4 与 H2 、 H2S 反 应 生 成 ZnS 和 FeS , 其 化 学 方 程 式
为
。
②硫化一段时间后,出口处检测到 COS。研究表明 ZnS 参与了 H2S 与 CO2 生成 COS 的反应,
反 应 前 后
ZnS 的 质 量 不 变 , 该 反 应 过 程 可 描 述
为
。
(4)将硫化后的固体在 N2 :O2=95 :5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化
的曲线如题 15 图
所示。在 280~ 400°C 范围内,固体质量增加的主要原因是
。
16.(15 分)F 是一种天然产物,具有抗肿瘤等活性,其人工合成路线如下:
(1)A 分子中采取 sp2 杂化的碳原子数目是
_。
(2)B 的 一 种 同 分 异 构 体 同 时 满 足 下 列 条 件 , 写 出 该 同 分 异 构 体 的 结 构 简
式:
。
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是 2:2:2:1。
②苯环上有 4 个取代基,且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C 的反应需经历 A+B→ X→C 的过程,中间体 X 的分子式为 C17H17NO6。X→C 的反应类
型为
。
(4)E→F 中 有 一 种 分 子 式 为 C15H14O4 的 副 产 物 生 成 , 该 副 产 物 的 结 构 简 式
为
。
(5)写出以
和
为原料制备
的合成路线流
程图 (无机试
剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17. (15 分)以软锰矿粉(含 MnO2 及少量 Fe、Al、Si 、Ca、Mg 等的氧化物)为原料制备电池
级 MnO2。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与 Na2SO3、H2SO4 溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装
置见题 17 图-1) ,70°C 下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏
斗 中 的 溶 液 是
为
; MnO2 转 化 为 Mn2+ 的 离 子 方 程 式
。
(2)除杂。向已经除去 Fe、Al、Si 的 MnSO4 溶液(pH 约为 5)中加入 NH4F 溶液,溶液中的 Ca2+、
Mg2+ 形 成 氟 化 物 沉 淀 。 若 沉 淀 后 上 层 清 液 中 c(F-)= 0.05 mol · L-1 , 则
c(Ca2+)/c(Mg2+)=
。[Ksp(MgF2)= 5×10-11,Ksp (CaF2)=5 ×10-9]
(3)制备 MnCO3。在搅拌下向 100 mL 1 mol·L-1MnSO4 溶液中缓慢滴加 1 mol ·L-1NH4HCO3 溶液,
过滤、洗涤、干燥,得到 MnCO3 固体。需加入 NH4HCO3 溶液的体积约为
。
(4)制备 MnO2。MnCO3 经热解、酸浸等步骤可制备 MnO2。MnCO3 在空气气流中热解得到三种价
态锰的氧化物,锰元素所占比例(
某价态锰的氧化物中锰元素质量
锰元素总质量
100%
)随热解温
度变化的曲线如题 17 图-2 所示。已知: MnO 与酸反应生成 Mn2+ ;Mn2O3 氧化性强于 Cl2 ,
加热条件下 Mn2O3 在酸性溶液中转化为 MnO2 和 Mn2+。
为获得较高产率的 MnO2,请补充实验方案:取一定量 MnCO3 置于热解装置中,通空气气
流,
, 固体干燥,得到 MnO2。(可选用的试剂: 1 mol·L-1H2SO4 溶液、2 mol·L-1HCl
溶液、BaCl2 溶液、AgNO3 溶液)。
18. (14 分)甲烷是重要的资源,通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
(1)500°C 时,CH4 与 H2O 重整主要发生下列反应:
CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)
CO(g)+ H2O(g) H2(g)+ CO2(g)
已知 CaO(s)+ CO2(g)= CaCO3(s) ΔH=-178.8 kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔
CaO,其优点是
(2)CH4 与 CO2 重整的主要反应的热化学方程式为
反应 I : CH4(g) + CO2(g)= 2CO(g) + 2H2(g) A ΔH = 246.5 kJ·mol-1
反应 II: H2(g) + CO2(g)=CO(g) +H2O(g) ΔH = 41.2
kJ·mol-1
反应 III: 2CO(g)= CO2(g) + C(s) ΔH =-172.5 kJ·mol-1
。
①在 CH4 与 CO2 重整体系中通入适量 H2O(g),可减少 C(s)的生成,反应 3CH4(g)+ CO2(g)+
2H2O(g)=4CO(g)+ 8H2(g)的ΔH =_
。
②1.01 ×105Pa 下,将 n 起始(CO2) :n 起始(CH4)=1 : 1 的混合气体置于密闭容器中,不同温
度下重整体系中 CH4 和 CO2 的平衡转化率如题 18 图-1 所示。800°C 下 CO2 平衡转化率远大于
600°C
下
CO2
平
衡
转
化
率
,
其
原
因
是
。
(3)利用铜-铈氧化物( xCuO·yCeO2 ,Ce 是活泼金属)催化氧化可除去 H2 中少量 CO,催化氧
化过程中 Cu、Ce 的化合价均发生变化,可能机理如题 18 图-2 所示。将 n(CO) :n(O2) :
n(H2) : n(N2)=1:1 :49: 49 的混合气体以一定流速通过装有 xCuO ·yCeO2 催化剂的反
应器,CO 的转化率随温度变化的曲线如题 18 图-3 所示。