2021年化學高考真題卷-天津（含答案解析）

2021年天津市普通高中學業(yè)水平等級性考試

化學

可能用到的相對原子質量:H—lC—12N—140—16Fe—56

一、選擇題:本題共12小題,每小題3分，共36分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求

的。

1.近年我國在科學技術領域取得了舉世矚目的成就。對下列成就所涉及的化學知識的判斷錯誤的是

A.北斗三號衛(wèi)星搭載了精密計時的鋤原子鐘,枷(Rb)是金屬元素

B.奮斗者號潛水器載人艙外殼使用了鈦合金,鈦合金屬于無機非金屬材料

C.長征五號B遙二運載火箭把天和核心艙送入太空,火箭動力源于氧化還原反應

D.天間一號探測器著陸火星過程中使用了芳綸制作的降落傘,芳綸是高分子材料

2.下列各組物質的晶體類型相同的是

A.Si02和S03B.12和NaClC.Cu和AgD.SiC和MgO

3.核聚變發(fā)電有望成為解決人類能源問題的重要手段之一。笊(犯)是核聚變反應的主要原料，下列有關敘

述正確的是

A.狗的中子數(shù)為2

B.猾的核電荷數(shù)為1

C.包是自然界中最輕的原子

D.包是氫元素的一種同素異形體

4.關于反應HzSO,+Na2so3^^&SO,+S()2t+H20所涉及的物質，下列說法錯誤的是

A.H60Q在該反應中為氧化劑

B.Na2s容易被空氣中的氧化變質

C.NazSO,是含有共價鍵的離子化合物

D.SOz是導致酸雨的主要有害污染物

5.下列化學用語表達正確的是

(+9)27

A.K的離子結構示意圖：J

B.基態(tài)碳原子的軌道表示式：Is2s2p

2021天津T

C.丙煥的鍵線式:

D.HQ分子的球棍模型:

6.進行下列實驗操作時,選用儀器正確的是

7.設山為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是

A.1molHC1溶液中,HC1分子的數(shù)目為從

B.22.4L氫氣中，上分子的數(shù)目為4

C.180g葡萄糖中,C原子的數(shù)目為6M

D.1molN?中，。鍵的數(shù)目為3M

8.最理想的“原子經(jīng)濟性反應”是指反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物的反應。下列屬于最理想的

“原子經(jīng)濟性反應”的是

A.用電石與水制備乙煥的反應

B.用澳乙烷與NaOIl的乙醇溶液共熱制備乙烯的反應

C.用苯酚稀溶液與飽和溟水制備2,4,6-三澳苯酚的反應

D.用乙烯與氧氣在Ag催化下制備環(huán)氧乙烷（△）的反應

9.常溫下,下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是

A.pH=l的溶液:Fe"、Mg2\SO/-、NO]B.pH=12的溶液K、Na,、NOg、C0『

C.pH=7的溶液:Na*、Cu\S2\ClD.pH=7的溶液:Al"、K\Cl、HCO3

10.常溫下,下列有關電解質溶液的敘述正確的是

1

A.在0.1mol-LH3Pol溶液中c(H3P0,)>c(H2PO；)>c(HP01-)>c(PO^~)

B.在0.1mol?L1Na￡2?！谷芤褐衏(Na')+c(H*)=c(0H.)+c(HC2OZ)+c(C2Ot)

2021天津?2

C.在0.1mol-L1NaHCOa溶液中c(H2C03)+c(HCO.=0.1mol?l'

D.氨水和NHC1溶液混合,形成pll=9的溶液中c(Cr)>c(NH^)>c(OH)>c(ir)

11.如下所示電解裝置中,通電后石墨電極n上有生成,Fea逐漸溶解,下列判斷錯誤的是

墨

石墨-oabo-

電極I直流電源MD

I

CuCl?溶液Na2so4溶液

陰離子交換膜質子交換膜

A.a是電源的負極

B.通電一段時間后，向石墨電極H附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色

C.隨著電解的進行,CuCk溶液濃度變大

D.當0.01molFe?03完全溶解時,至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標準狀況下)

12.元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大且小于20,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關系如圖所示。

下列判斷正確的是

R

o2_?

Y

ZQ

*Ox**

+).1一

M?

IIIIIIT

1234567

最外層電子數(shù)

A.X的電負性比Q的大

B.Q的簡單離子半徑比R的大

C.Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Q的強

D.Y的最高價氧化物對應的水化物的堿性比R的強

二、非選擇題:本題共4小題，共64分。

13.(14分)鐵單質及其化合物的應用非常廣泛。

(1)基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為。

2021天津?3

晶胞A晶胞B

(2)用X射線衍射測定,得到Fe的兩種晶胞A、B,其結構如圖所示。晶胞A中每個Fe原子緊鄰的原子數(shù)

為。每個晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為。

(3)合成氨反應常使用鐵觸媒提高反應速率。如圖為有、無鐵觸媒時，反應的能量變化示意圖。寫出該反應

的熱化學方程式。從能量角度分析,鐵觸媒的作用

(4)Fe“可與上0、SCN\F等配體形成配位數(shù)為6的配離子，如[FeOW"]"、[Fe(SCN)6r、[FeF]:某同學

按如下步驟完成實驗：

HO----------KSCN----------iNaFi----------

Fe(NO3)3?9HQ(s)---2-->溶液I------>溶液II一溶液III

(黃色)(紅色)(無色)

①[Fe(Hq)F*為淺紫色,但溶液I卻呈黃色,其原因是,為了能觀

察到溶液I中[Fe(HzO)6『+的淺紫色,可采取的方法是

②己知Fe"與SCN,F的反應在溶液中存在以下平衡：

3；f=i33；fi:3

Fe'+6SCN[Fe(SCN)6]-4Fe'+6F=[FeF6]-及

(紅色)(無色)

向溶液II中加入NaF后,溶液顏色由紅色轉變?yōu)闊o色。若該反應是可逆反應,其離子方程式

為,平衡常數(shù)為(用4和友

表示)。

Y\^COOH

14.(18分)普瑞巴林能用于治療多種疾病,結構簡式為NH2,其合成路線如下：

2021天津?4

ClCNoo

Cl2

催化量〉CH2coOH1)NaHCC與CH2coONaHOCCH2coH

C2H4O2紅磷B2)NaCN*CXD

A

COOC2H5

oo

IIII

C2H5OCCH2coe2H5XCOOCH

25NaCN,CHOH

E一定條件F25

COOC2H5

COOC2H5

CN

G

巴林

(1)普瑞巴林分子所含官能團的名稱為

(2)化合物A的命名為_____________________________

(3)B―P的有機反應類型為

(4)寫出D—>E的化學反應方程式0

(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有(填字母)。

(6)E—干反應所用的化合物X的分子式為CMQ該化合物能發(fā)生銀鏡反應,寫出其結構簡

0

II

式，化合物X的含有碳氧雙鍵(—C—)的同分異構體(不包括X、不考慮立體異構)數(shù)

目為,其中核磁共振氫譜中有兩組峰的為(寫結構簡式)。

(7)參考以上合成路線及反應條件，以VVCH2CN和必要的無機試劑為原料，合成

CH2NH2，在方框中寫出路線流程圖。

<(2)^CHC00H

O^CHzCN……》CH2NH2

15.(18分)某化學小組同學利用一定濃度的HQ2溶液制備02,再用氧化GHsOH,并檢驗氧化產(chǎn)物。

2021天津?5

I.制備。2

該小組同學設計了如下氣體發(fā)生裝置(夾持裝置省略)

(1)甲裝置中主要儀器的名稱為。

⑵乙裝置中，用粘合劑將MnOz制成團,放在多孔塑料片上,連接好裝置,氣密性良好后打開活塞K?經(jīng)長頸漏

斗向試管中緩慢加入3%HQ溶液至。欲使反應停止,關閉活塞K即可,此時裝

置中的現(xiàn)象是。

(3)丙裝置可用于制備較多Oz,催化劑銷絲可上下移動。制備過程中如果體系內(nèi)壓強過大,安全管中的現(xiàn)象

是,此時可以將伯絲抽離HB溶液,還可以采取的安全措施是,

(4)丙裝置的特點是(填序號)。

a.可以控制制備反應的開始和結束

b.可通過調(diào)節(jié)催化劑與液體接觸的面積來控制反應的速率

c.與乙裝置相比，產(chǎn)物中的a含量高、雜質種類少

II.氧化CM

該小組同學設計的氧化CA0II的裝置如圖(夾持裝置省略)

(5)在圖中方框內(nèi)補全干燥裝置和干燥劑。

III.檢驗產(chǎn)物

(6)為檢驗上述實驗收集到的產(chǎn)物，該小組同學進行了如下實驗并得出相應結論。

實驗序號檢驗試劑和反應條件現(xiàn)象結論

①酸性KMnO,溶液紫紅色褪去產(chǎn)物含有乙醛

2021天津?6

②新制Cu(OH)z,加熱生成磚紅色沉淀產(chǎn)物含有乙醛

③微紅色含酚酰的NaOH溶液微紅色褪去產(chǎn)物可能含有乙酸

實驗①~③中的結論不合理的是(填序號)，原因是。

16.(14分)CS2是一種重要的化工原料。工業(yè)上可以利用硫(SJ與CHi為原料制備CS2,S,受熱分解成氣態(tài)S2)

發(fā)生反應2S2(g)+CH,(g)=^CS(g)+2H2s(g),回答下列問題：

(DCH”的電子式為,CS2分子的立體構型為。

(2)某溫度下，若小完全分解成氣態(tài)S?。在恒溫密閉容器中,S2與CH,物質的量比為2：1時開始反應。

①當CSz的體積分數(shù)為10%時,CH」的轉化率為。

②當以下數(shù)值不變時，能說明該反應達到平衡的是(填序號)。

a.氣體密度b.氣體總壓

c.CH.,與S2體積比d.CS2的體積分數(shù)

(3)一定條件下,CH”與S反應中CH，的平衡轉化率、小分解產(chǎn)生S2的體積分數(shù)隨溫度的變化曲線如圖所示。

據(jù)圖分析，生成CS2的反應為(填“放熱”或“吸熱”)反應。工業(yè)上通常采用在600飛50℃的條件

下進行此反應，不采用低于600℃的原因是。

。OO

9)088o

興

、

里

錯

966o

3恭

?

求

翹

944o屣

講

愴

Xs

J922O

900

400500600700800

溫度/七

(4)用燃煤廢氣(含用、Oz、SO?、CO?、HQ、NO,等)使尾氣中的H2s轉化為單質硫(S),可實現(xiàn)廢物利用，保護

環(huán)境。寫出其中一個反應的化學方程式。

2021天津-7

1.B必備知識:化學與STSE。

學科素養(yǎng):態(tài)度責任。

【解題思路】鈦合金屬于金屬材料,B項錯誤。

2.C必備知識:物質的晶體類型。

關鍵能力:理解與辨析。

【解題思路】SiO?是原子晶體、S03是分子晶體,A項不符合題意；L是分子晶體、NaCl是離子晶體,B項

不符合題意;Cu和Ag都是金屬晶體,C項符合題意;SiC是原子晶體、MgO是離子晶體,D項不符合題意。

3.B必備知識:核素的特征。

【解題思路】》的質量數(shù)是2,中子數(shù)=質量數(shù)-質子數(shù)=1,A項錯誤;原子的核電荷數(shù)=質子數(shù),B項正確;任

的質量比包的小,C項錯誤;犯是氫元素的一種核素,D項錯誤。

4.A必備知識:物質的化學性質與結構特征。

學科素養(yǎng):化學觀念、思維方法。

【解題思路】該反應為復分解反應,不屬于氧化還原反應,A項錯誤;N&SOs易被空氣中的Oz氧化為

Na￡0“B項正確;NazSO,中Na和S0『之間是離子鍵,SO：-中S與0之間是共價鍵,C項正確;SO?在空氣中與

02和降水化合生成硫酸而形成酸雨,D項正確。

5.D必備知識:化學用語的表達。

關鍵能力:理解與辨析。

【解題思路】F最外層為8個電子,A項錯誤;基態(tài)碳原子的2p軌道上的兩個電子占據(jù)兩個不同的軌道，

且自旋方向相同,B項錯誤;丙快中的三個碳原子在同一直線上,其鍵線式是“一”，C項錯誤。

6.D必備知識:化學實驗儀器的選擇。

關鍵能力:探究與創(chuàng)新。

學科素養(yǎng):實踐探索。

【解題思路】提取碘水中的L,采用萃取、分液的方法,用到的是分液漏斗、燒杯,A項錯誤;量取KMnOi溶

液應使用酸式滴定管,堿式滴定管的橡膠管易被氧化,B項錯誤;熔化NaOII固體應用培期,C項錯誤;濃縮

NaCl溶液用蒸發(fā)皿,D項正確。

7.C必備知識:阿伏加德羅常數(shù)。

關鍵能力:理解與辨析。

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【解題思路】未指明溶液體積,且HC1是強電解質,在水中完全電離為H'和Cl,HC1溶液中無HC1分子,A

項錯誤;沒有說明氫氣所處的狀況,不能用22.4L?mol'計算壓的數(shù)目，B項錯誤；180g葡萄糖(C6H加6)是1

mol,所含碳原子為6mol,C項正確；中只有一、個。鍵」)項錯誤。

8.D必備知識:原子經(jīng)濟性反應。

關鍵能力:理解與辨析。

學科素養(yǎng):化學觀念。

乙.

:

［解題思路】CaC2+2H20=Ca(OH)2+C2H21,不是“原子經(jīng)濟性反應”，A項不符合題意;CzHsBr+NaOH△

CH..=CH2t+NaBr+H2O,不是“原子經(jīng)濟性反應”，B項不符合題意;苯酚與飽和濱水的反應是取代反應,有副

產(chǎn)物HBr生成,C項不符合題意，乙烯與生成環(huán)氧乙烷的反應為OL—OL+?2—*八，無副產(chǎn)物生成，屬

于“原子經(jīng)濟性反應”，D項符合題意。

9.B必備知識:離子共存。

關鍵能力:理解與辨析。

【解題思路】pH=l的溶液顯酸性,酸性條件下N0與能氧化Fe2；A項錯誤;pH=12的溶液顯堿性,K'、Na\

NO3、CO/、OH能大量共存,B項正確;Cu，+和S，因產(chǎn)生CuS沉淀而不能大量共存,C項錯誤;A1"和HCO)因發(fā)

生相互促進的水解反應而不能大量共存,I)項錯誤。

10.A必備知識:溶液中的粒子濃度關系。

學科素養(yǎng):思維方法。

【解題思路】H3Poi是三元弱酸,其各步電離依次變難，電離出的酸根離子濃度依次減小,A項正確;根據(jù)電

荷守恒,Na2c2a溶液中c(Na')+c(H')=c(0H)+c(HCQ4)+2c(C2Ot),B項錯誤;0.1mol-L1NaHCOs溶液中

C(H2C03)+C(HCO3)+C(CO|-)=0.1mol?C項錯誤;氨水和NH￡1的混合溶液pH=9,說明氨水的電離程度大

于NH。的水解程度,故c(NH：)>c(Cr),D項錯誤。

11.C必備知識：電解原理。

學科素養(yǎng):思維方法。

【解題思路】根據(jù)題圖,結合題意知,石墨電極II上H20發(fā)生氧化反應產(chǎn)生02,故石墨電極H是陽極,則b

是電源的正極、a是電源的負極,A項正確;石墨電極H上HQ放電產(chǎn)生&和FT:2H20-46i=4比+。2匕通電

一段時間后,石墨電極n附近溶液顯酸性,能使石蕊顯紅色,B項正確；電解時,ci??在石墨電極I上放電生成

3

Cu,左室中C1通過陰離子交換膜進入中間室,故CuCL溶液的濃度減小,C項錯誤；由Fe203+6H==2Fe+3H20

2021天津?9

3

和陽極反應式可得Ee20r|021故產(chǎn)生0?的體積是|義0.01molX22.4L?moF'XlOmL-L'=336mL,1）項正

確。

12.B必備知識:元素推斷、元素周期律。

關鍵能力:理解與辨析、分析與推測。

【元素辨析】由原子半徑和最外層電子數(shù)（在周期表中的族序數(shù)）的關系以及原子序數(shù)關系可知,R是K、

Y是Na、X是C、Z是S、Q是C1。

【解題思路】C的非金屬性比C1弱，電負性小,A項錯誤;K'與C1的核外電子排布相同,K'的核電荷數(shù)大，

半徑小,B項正確;S比C1的非金屬性弱,H2s的熱穩(wěn)定性比HC1的弱,C項錯誤;Na的金屬性比K弱,NaOH的

堿性比KOH弱,D項錯誤。

13.（除標明外，每空1分）（1）3d64s2

=±

（2）84（3）N2（g）+3H2（g）^2NH3（g）△代--）kJ?mol'（2分）降低反應活化能⑷①Fe"的水解

產(chǎn)物有顏色（2分）向該溶液中加HN03（2分）②[Fe（SCN）6『+6F=q[FeF6『+6SCN（2分）詈（2分）

K1

必備知識:物質結構、化學平衡。

關鍵能力:分析與推測。

【解題思路】（l）Fe是26號元素，其基態(tài)原子的價層電子排布式是3d64s2。（2）晶胞A是體心立方堆積，

由體心Fe原子判斷,每個Fe原子緊鄰的原子數(shù)為8。晶胞B是面心立方堆積,頂角平均占有1個原子,面心

平均占有3個原子,故晶胞B中共有4個Fe原子。（3）由題圖知,合成氨的反應反應物的總能量高于生成物

的總能量,是放熱反應,故該反應的熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）-2NHNg）△所-（af）kJ-mo『;鐵

觸媒的作用是降低活化能,從而加快反應速率。（4）①加入的水本身無色，而[Fe（HQ）丁'為淺紫色，說明溶液

I的黃色是由Fe"的水解產(chǎn)物Fe（OH）,的顏色所致;為了觀察[Fe（H20）6p+的淺紫色，可以向溶液中加入HNO,.

使Fe（0H）3溶解。②根據(jù)題目信息可得該反應的離子方程式為[Fe（SCN）6r+6F=[FeF—+6SCN,該反應

可由已知兩個反應相減得到，則其平衡常數(shù)為整。

14.（除標明外，每空2分）（1）竣基、氨基

（2）乙酸（3）取代反應（1分）

_濃..硫酸A

（4）HOOCCH2COOH+2C2H5OH'—△-C2HQOCCH2COOC2H5+2H2O

（5）G

2021天津TO

(6)「CHO6\A/、+^0

,ClzQ^CHCOOH

1)NaHCO；

(7)O^CH2cN*O^CH2coOH翳量ci

2)NaCN

f^^CHCOONa^^CHCOOH

J7|1)H2,Ni\=/|

CN2)H+?CH2NH2(3分)

必備知識:有機物命名、有機反應類型、手性碳原子等。

學科素養(yǎng):化學觀念、思維方法。

【解題思路】(2)根據(jù)A的分子式及A與氯氣反應生成CICHzCOOH,推斷A是CHsCOOH,名稱是乙酸。(3)B

到CB中一C1被一CN取代,屬于取代反應.(4)D與GILOH發(fā)生酯化反應生成E。(5)手性碳原子是連有四

COOC2H5

COOC2H5

個不同的原子或原子團的碳原子,E、F、G中只有G(CN)中含手性碳原子。(6)X能發(fā)

O

V\II

生銀鏡反應,說明含有一CHO,結合F的結構簡式可知,X是ICHO。X的同分異構體中含有—C—,

可以寫為R-CO-R'的形式,R與R'的碳原子數(shù)之和是4,具體情況如下

煌基或一H碳原子數(shù)/結構數(shù)

—R0/11/12/1

—R(4/43/22/1

故除去X本身外還有6種。其中核磁共振氫譜有兩組峰的結構對稱，為CH3cHzCCH2cH3、

CH3

CH3—c—CHO^^CHCOOH

\=/J_1)二N

CH3。(7)根據(jù)H-1的官能團變化逆推得CHNHv2)H"

CHCOONaQ^CHCOONa

DNaHCOa

CN，根據(jù)B-C的官能團變化逆推得CN2)NaCN

2021天津?11

^2)^CHC00H

Cl

CHCOOH

催化量紅磷Cl，由此可確定合成路線。

15.（每空2分）（1）分液漏斗、錐形瓶

（2）剛好沒過MnO?固體試管內(nèi)的溶液被壓入長頸漏斗中，與MnOz分離（3）液面上升打開彈簧夾“

(4)ab(5)濃硫酸

（6）①乙醇也能使酸性KMnO，,溶液褪色

必備知識:實驗現(xiàn)象分析、儀器名稱等。

關鍵能力:探究與創(chuàng)新。

【解題思路】（2）乙裝置是啟普發(fā)生器的簡易裝置，向試管中緩慢加入3%HA溶液至剛好沒過MnO?固體方

可發(fā)生反應。欲使反應停止,關閉活塞K,,反應產(chǎn)生的使試管內(nèi)的壓。2溶液被壓入