2021年天津市高考化学试卷解析版

2021年天津市高考化学试卷化学试题本试卷分为第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，共100分，考试用时60分钟。第卷1至4页，第卷5至8页。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利！第卷注意事项：1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2.本卷共12题，每题3分，共36分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。以下数据可供解题时参考：相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 561. 近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是A. 北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素B. 奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料C. 长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应D. 天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分材料用【答案】B【解析】【分析】【详解】A．铷位于周期表第六周期第A族，属于碱金属，属于铷(Rb)是金属元素，故A正确；B．钛合金为合金，属于金属材料，故B错误；C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，属于氧化还原反应，故C正确；D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料，故D正确；故选B。2. 下列各组物质的晶体类型相同的是A. SiO2和SO3B. I2和NaClC. Cu和AgD. SiC和MgO【答案】C【解析】【分析】【详解】A．SiO2为原子晶体，SO3为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；B．I2为分子晶体，NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；C．Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；D．SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；故选C。3. 核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘()是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是A. 中子数为2B. 的核电荷数为1C. 是自然界中最轻的原子D. 是氢元素的一种同素异形体【答案】B【解析】【分析】【详解】A．的中子数为2-1=1，故A错误； B．的质子数为1，则核电荷数为1，故B正确；C．自然界中最轻的原子是，不是，故C错误；D．是氢元素的一种同位素，故D错误；故选B。4. 关于反应所涉及的物质，下列说法错误的是A. H2SO4在该反应中为氧化剂B. Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质C. Na2SO4是含有共价键的离子化合物D. SO2是导致酸雨的主要有害污染物【答案】A【解析】【分析】【详解】A．中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A错误；B．Na2SO3不稳定，容易被空气中O2氧化成硫酸钠变质，故B正确；C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C正确；D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；故选A。5. 下列化学用语表达正确的是A. F-的离子结构示意图：B. 基态碳原子的轨道表示式：C. 丙炔的键线式：D. H2O分子的球棍模型：【答案】D【解析】【分析】【详解】A．F-最外层有8个电子，离子结构示意图：，故A错误；B．基态碳原子的轨道表示式：，故B错误；C．丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误；D．H2O分子的空间构型为V型，所以球棍模型为：，故D正确；故选D。6. 进行下列实验操作时，选用仪器正确的是提取碘水中的碘量取一定体积的KMnO4溶液熔化NaOH固体浓缩NaCl溶液ABCD A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【分析】【详解】A．提取碘水中的碘应该用萃取的方法，用分液漏斗，A错误；B．KMnO4溶液有强氧化性，应该用酸式滴定管，B错误；C．玻璃中的二氧化硅可以和NaOH反应，故熔化时不能用玻璃烧杯，C错误；D．浓缩NaCl溶液应该用坩埚，D正确；故选D。7. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A. 1mol/LHCl溶液中，HCl分子的数目为NAB. 22.4L氢气中，H2分子的数目为NAC. 180g葡萄糖中，C原子的数目为6NAD. 1molN2中，键的数目为3NA【答案】C【解析】【分析】【详解】A．体积未知，HCl分子的数目不能计算，故A错误；B．没有标准状态，不能计算H2分子的数目，故B错误；C．葡萄糖的分子式为C6H12O6，故180g葡萄糖的分子的物质的量为1mol，C原子的数目为6NA，故C正确；D．1molN2中有2mol键，故键的数目为2NA，故D错误；故选C。8. 最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是A. 用电石与水制备乙炔的反应B. 用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应C. 用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6三溴苯酚的反应D. 用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷()的反应【答案】D【解析】【分析】【详解】A．用电石与水制备乙炔，还生成了氢氧化钙，原子没有全部转化为期望最终产物，不属于最理想的“原子经济性反应”，故A错误；B．用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯，还生成了水和溴化钠，原子没有全部转化为期望的最终产物，不属于最理想的“原子经济性反应”，故B错误；C．用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6三溴苯酚，还生成了溴化氢，原子没有全部转化为期望的最终产物，不属于最理想的“原子经济性反应”，故C错误；D．用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷()，原子全部转化为期望的最终产物，属于最理想的“原子经济性反应”，故D正确；故选D。9. 常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A. pH=1的溶液：Fe2+、Mg2+、、B. pH=12的溶液：K+、Na+、、C. pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl-D. pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、【答案】B【解析】【分析】【详解】A．pH=1的溶液中，在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；B．pH=12的溶液中，K+、Na+、、均不能发生反应，能大量共存，故B正确；C．pH=7的溶液中，Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀，不能大量共存，故C错误；D．pH=7的溶液中，Al3+、会发生双水解，不能大量共存，故D错误；故选B。10. 常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是A. 在溶液中B. 在溶液中C. 在溶液中D. 氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH=9的溶液中【答案】A【解析】【分析】【详解】A．由于磷酸为多元酸，第一步电离大于第二步电离大于第三步电离，所以在溶液中，离子浓度大小为：，故A正确；B．在溶液中，根据电荷守恒得到，故B错误；C．在溶液中，根据物料守恒得到，故C错误；D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH=9的溶液，则，根据电荷守恒，则，故D错误；故选A。11. 如下所示电解装置中，通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是A. a是电源的负极B. 通电一段时间后，向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色C. 随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大D. 当完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)【答案】C【解析】【分析】通电后石墨电极上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极为阴极，据此解答。【详解】A．由分析可知，a是电源的负极，故A正确；B．石墨电极为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确；C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误；D．当完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式，产生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确；故选C。12. 元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是A. X的电负性比Q的大B. Q的简单离子半径比R的大C. Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强D. Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强【答案】B【解析】【分析】X、Y、Z、Q、R原子序数依次增大且小于20，由图像中最外层电子数和原子半径的关系可知，X为C、Y为Na、Z为S、Q为Cl、R为K。【详解】A．C的电负性比Cl的小，故A错误；B．核外电子数相同时质子数越大半径越小，故Q的简单离子半径比R的大，故B正确；C．同周期元素，原子序数越大非金属性越强，则简单氢化物更稳定，则Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱，故C错误；D．同主族元素，原子序数越大金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的弱，故D错误；故选B。第卷注意事项：1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2.本卷共4题，共64分。13. 铁单质及其化合物的应用非常广泛。（1）基态Fe原子的价层电子排布式为___________。（2）用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为___________。每个晶胞B中含Fe原子数为___________。（3）合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式___________。从能量角度分析，铁触媒的作用是___________。（4）Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如、、。某同学按如下步骤完成实验：为浅紫色，但溶液却呈黄色，其原因是___________，为了能观察到溶液中的浅紫色，可采取的方法是___________。已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡：；，向溶液中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为___________，平衡常数为___________(用K1和K2表示)。【答案】（1）3d64s2 （2） . 8 . 4 （3） . . 降低反应活化能 （4） . 由Fe3+水解产物的颜色所致 . 向该溶液中加HNO3 . . 【解析】【分析】【小问1详解】Fe为26号元素，所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2；【小问2详解】由图可知，晶胞A中Fe的配位数为8，所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法，每个晶胞B中含Fe原子数为，故答案为：8；；4【小问3详解】由图可知，1mol N2和3mol H2反应时，放出的热量为(a-b)kJ，所以该反应的热化学方程式。铁触媒是反应的催化剂，作用是降低反应活化能，故答案为：；降低反应活化能；【小问4详解】由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液却呈黄色，为了能观察到溶液中的浅紫色，可向该溶液中加HNO3，抑制铁离子的水解，故答案为：由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；向溶液中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色，说明和氟离子转化为，其离子方程式为，和相减得到，所以平衡常数为，故答案为：；。14. 普瑞巴林能用于治疗多种疾病，结构简式为，其合成路线如下：（1）普瑞巴林分子所含官能团的名称为___________。（2）化合物A的命名为___________。（3）BC的有机反应类型为___________。（4）写出DE的化学反应方程式___________。（5）EG中，含手性碳原子的化合物有___________(填字母)。（6）EF反应所用的化合物X的分子式为，该化合物能发生银镜反应，写出其结构简式___________，化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为___________，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为___________(写结构简式)。（7）参考以上合成路线及反应条件，以和必要的无机试剂为原料，合成，在方框中写出路线流程图。___________【答案】（1）羧基、氨基 （2）乙酸 （3）取代反应 （4） （5）G （6） . . 6 . 、 （7）【解析】【分析】根据B的结构简式和A的分子式，可知A为乙酸，分析E和F的结构简式，在结构物质X可以发生银镜反应，则可知物质X的结构简式为，最后一问在合成的时候要注意题干提供的信息。【小问1详解】根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基；【小问2详解】根据分析可知A的名称为乙酸；【小问3详解】根据B和C的结构简式上的差异可知BC的有机反应类型为取代反应；【小问4详解】DE是D和乙醇的酯化反应，其方程式为：；【小问5详解】手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同，则这个碳为手性碳，分析EG这几种物质的结构可知含手性碳原子的化合物是G。【小问6详解】由分析可知物质X的结构简式为，化合物X的含有碳氧双键的同分异构体出X外还有3种，另外如果没有醛基，则可能是羰基，结构分别为：、、，则一共6种，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为、。【小问7详解】根据以上信息，可以先变成苯乙酸，然后在支链上再引入一个氯原子，再进行合成，具体路线如下：。15. 某化学小组同学利用一定浓度的H2O2溶液制备O2，再用O2氧化C2H5OH，并检验氧化产物。．制备O2该小组同学设计了如下气体发生装置(夹持装置省略)（1）甲装置中主要仪器的名称为___________。（2）乙装置中，用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至___________。欲使反应停止，关闭活塞K1即可，此时装置中的现象是___________。（3）丙装置可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是___________，此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，还可以采取的安全措施是___________。（4）丙装置的特点是___________(填序号)。a．可以控制制备反应的开始和结束b．可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率c．与乙装置相比，产物中的O2含量高、杂质种类少．氧化C2H5OH该小组同学设计的氧化C2H5OH的装置如图(夹持装置省略)（5）在图中方框内补全干燥装置和干燥剂。___________．检验产物（6）为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。实验序号检验试剂和反应条件现象结论酸性KMnO4溶液紫红色褪去产物含有乙醛新制Cu(OH)2，加热生成砖红色沉淀产物含有乙醛微红色含酚酞的NaOH溶液微红色褪去产物可能含有乙酸实验~中的结论不合理的是___________(填序号)，原因是___________。【答案】（1）分液漏斗 锥形瓶 （2） . 刚好没过MnO2固体 . 试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离 （3） . 液面上升 . 打开弹簧夹K2 （4）ab （5） （6） . . 乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色【解析】【分析】用双氧水和催化剂制取氧气。制得的氧气经干燥后进入盛有乙醇的圆底烧瓶中，和热的乙醇一起进入硬质玻璃管中，在铜的催化作用下发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛。生成的乙醛进入试管中，被冷凝收集。【小问1详解】根据仪器构造可知，甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶；【小问2详解】乙装置是启普发生器的简易装置，可以随时控制反应的发生和停止。用粘合剂将MnO2制成团，放在多孔塑料片上，连接好装置，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入3% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体，此时可以产生氧气，氧气通过导管导出。欲使反应停止，关闭活塞K1，此时由于气体还在产生，使容器内压强增大，可观察到试管内的H2O2溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离；【小问3详解】丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，可用于制备较多O2，催化剂铂丝可上下移动可以控制反应速率。制备过程中如果体系内压强过大，H2O2溶液会被压入安全管中，可观察到安全管中液面上升，圆底烧瓶中液面下降。此时可以将铂丝抽离H2O2溶液，使反应速率减慢，还可以打开弹簧夹K2，使烧瓶内压强降低；【小问4详解】a．催化剂铂丝可上下移动可以控制制备反应的开始和结束，a正确；b．催化剂与液体接触的面积越大，反应速率越快，可通过调节催化剂与液体接触的面积来控制反应的速率，b正确；c．丙装置用圆底烧瓶盛装H2O2溶液，与乙装置相比，可用于制备较多O2，但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别，c错误；故选ab；【小问5详解】氧气可以用浓硫酸干燥，所以可以用一个洗气瓶，里面盛装浓硫酸干燥氧气，如图；【小问6详解】实验不合理，因为乙醇有挥发性，会混入生成的乙醛中，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明产物中含有乙醛。16. CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应，回答下列问题：（1）CH4的电子式为___________，CS2分子的立体构型为___________。（2）某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为21时开始反应。当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为___________。当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。a．气体密度b．气体总压c．CH4与S2体积比d．CS2的体积分数（3）一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS2的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600650的条件下进行此反应，不采用低于600的原因是___________。（4）用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S，可实现废物利用，保护环境，写出其中一个反应的化学方程式___________。【答案】（1） . . 直线形 （2） . 30% . d （3） . 放热 . 600时甲烷平衡转化率高达99%，低于600时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢 （4）、、写出任意一个【解析】【分析】【小问1详解】CH4的电子式为：；CS2和二氧化碳是等电子体故其立体构型为：直线型；【小问2详解】在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为21时开始反应，CS2体积分数为10%，即，解得x=0.3a，则CH4的转化率为30%。a.恒容容器，质量不变，故密度一直不变，故密度不变不一定平衡，不选；b.反应前后气体的物质的量不变，故压强也一直不变，故压强不变一定平衡，不选；c.CH4与S2体积比一直为1:2，故不一定平衡，不选；d.CS2的体积分数说明反应已经达到了平衡，选；故选d。【小问3详解】由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应为放热反应。工业上通常采用在600650的条件下进行此反应，不采用低于600的原因是600时甲烷平衡转化率高达99%，低于600时，S2浓度明显偏小，且反应速率慢。【小问4详解】用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S转化为单后硫S)发生的化学反应方程式为、、写出任意一个。