2021年化学高考真题卷-天津（含答案解析）

2021年天津市普通高中学业水平等级性考试

化学

可能用到的相对原子质量:H—lC—12N—140—16Fe—56

一、选择题:本题共12小题,每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求

的。

1.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锄原子钟,枷(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遥二运载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.天间一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是高分子材料

2.下列各组物质的晶体类型相同的是

A.Si02和S03B.12和NaClC.Cu和AgD.SiC和MgO

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。笊(犯)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙

述正确的是

A.狗的中子数为2

B.猾的核电荷数为1

C.包是自然界中最轻的原子

D.包是氢元素的一种同素异形体

4.关于反应HzSO,+Na2so3^^&SO,+S()2t+H20所涉及的物质，下列说法错误的是

A.H60Q在该反应中为氧化剂

B.Na2s容易被空气中的氧化变质

C.NazSO,是含有共价键的离子化合物

D.SOz是导致酸雨的主要有害污染物

5.下列化学用语表达正确的是

(+9)27

A.K的离子结构示意图：J

B.基态碳原子的轨道表示式：Is2s2p

2021天津T

C.丙焕的键线式:

D.HQ分子的球棍模型:

6.进行下列实验操作时,选用仪器正确的是

7.设山为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是

A.1molHC1溶液中,HC1分子的数目为从

B.22.4L氢气中，上分子的数目为4

C.180g葡萄糖中,C原子的数目为6M

D.1molN?中，。键的数目为3M

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.用电石与水制备乙焕的反应

B.用澳乙烷与NaOIl的乙醇溶液共热制备乙烯的反应

C.用苯酚稀溶液与饱和溟水制备2,4,6-三澳苯酚的反应

D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷（△）的反应

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=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.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是

1

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

B.在0.1mol•L1Na£2。」溶液中c(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.如下所示电解装置中,通电后石墨电极n上有生成,Fea逐渐溶解,下列判断错误的是

墨

石墨-oabo-

电极I直流电源MD

I

CuCl?溶液Na2so4溶液

阴离子交换膜质子交换膜

A.a是电源的负极

B.通电一段时间后，向石墨电极H附近滴加石蕊溶液，出现红色

C.随着电解的进行,CuCk溶液浓度变大

D.当0.01molFe?03完全溶解时,至少产生气体336mL(折合成标准状况下)

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

R

o2_•

Y

ZQ

*Ox**

+).1一

M・

IIIIIIT

1234567

最外层电子数

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

二、非选择题:本题共4小题，共64分。

13.(14分)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。

2021天津・3

晶胞A晶胞B

(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

(4)Fe“可与上0、SCN\F等配体形成配位数为6的配离子，如[FeOW"]"、[Fe(SCN)6r、[FeF]:某同学

按如下步骤完成实验：

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

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

(黄色)(红色)(无色)

①[Fe(Hq)F*为浅紫色,但溶液I却呈黄色,其原因是,为了能观

察到溶液I中[Fe(HzO)6『+的浅紫色,可采取的方法是

②己知Fe"与SCN,F的反应在溶液中存在以下平衡：

3；f=i33；fi:3

Fe'+6SCN[Fe(SCN)6]-4Fe'+6F=[FeF6]-及

(红色)(无色)

向溶液II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4和友

表示)。

Y\^COOH

14.(18分)普瑞巴林能用于治疗多种疾病,结构简式为NH2,其合成路线如下：

2021天津・4

ClCNoo

Cl2

催化量〉CH2coOH1)NaHCC与CH2coONaHOCCH2coH

C2H4O2红磷B2)NaCN*CXD

A

COOC2H5

oo

IIII

C2H5OCCH2coe2H5XCOOCH

25NaCN,CHOH

E一定条件F25

COOC2H5

COOC2H5

CN

G

巴林

(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)B―P的有机反应类型为

(4)写出D—>E的化学反应方程式0

(5)E~G中,含手性碳原子的化合物有(填字母)。

(6)E—干反应所用的化合物X的分子式为CMQ该化合物能发生银镜反应,写出其结构简

0

II

式，化合物X的含有碳氧双键(—C—)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VVCH2CN和必要的无机试剂为原料，合成

CH2NH2，在方框中写出路线流程图。

<(2)^CHC00H

O^CHzCN……》CH2NH2

15.(18分)某化学小组同学利用一定浓度的HQ2溶液制备02,再用氧化GHsOH,并检验氧化产物。

2021天津・5

I.制备。2

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。

⑵乙装置中，用粘合剂将MnOz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K„经长颈漏

斗向试管中缓慢加入3%HQ溶液至。欲使反应停止,关闭活塞K即可,此时装

置中的现象是。

(3)丙装置可用于制备较多Oz,催化剂销丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大,安全管中的现象

是,此时可以将伯丝抽离HB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a含量高、杂质种类少

II.氧化CM

该小组同学设计的氧化CA0II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。

III.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

①酸性KMnO,溶液紫红色褪去产物含有乙醛

2021天津・6

②新制Cu(OH)z,加热生成砖红色沉淀产物含有乙醛

③微红色含酚酰的NaOH溶液微红色褪去产物可能含有乙酸

实验①~③中的结论不合理的是(填序号)，原因是。

16.(14分)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(SJ与CHi为原料制备CS2,S,受热分解成气态S2)

发生反应2S2(g)+CH,(g)=^CS(g)+2H2s(g),回答下列问题：

(DCH”的电子式为,CS2分子的立体构型为。

(2)某温度下，若小完全分解成气态S?。在恒温密闭容器中,S2与CH,物质的量比为2：1时开始反应。

①当CSz的体积分数为10%时,CH」的转化率为。

②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.CH.,与S2体积比d.CS2的体积分数

(3)一定条件下,CH”与S反应中CH，的平衡转化率、小分解产生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600飞50℃的条件

下进行此反应，不采用低于600℃的原因是。

。OO

9)088o

兴

、

里

错

966o

3恭

?

求

翘

944o屣

讲

怆

Xs

J922O

900

400500600700800

温度/七

(4)用燃煤废气(含用、Oz、SO?、CO?、HQ、NO,等)使尾气中的H2s转化为单质硫(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。

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1.B必备知识:化学与STSE。

学科素养:态度责任。

【解题思路】钛合金属于金属材料,B项错误。

2.C必备知识:物质的晶体类型。

关键能力:理解与辨析。

【解题思路】SiO?是原子晶体、S03是分子晶体,A项不符合题意；L是分子晶体、NaCl是离子晶体,B项

不符合题意;Cu和Ag都是金属晶体,C项符合题意;SiC是原子晶体、MgO是离子晶体,D项不符合题意。

3.B必备知识:核素的特征。

【解题思路】》的质量数是2,中子数=质量数-质子数=1,A项错误;原子的核电荷数=质子数,B项正确;任

的质量比包的小,C项错误;犯是氢元素的一种核素,D项错误。

4.A必备知识:物质的化学性质与结构特征。

学科素养:化学观念、思维方法。

【解题思路】该反应为复分解反应,不属于氧化还原反应,A项错误;N&SOs易被空气中的Oz氧化为

Na£0“B项正确;NazSO,中Na和S0『之间是离子键,SO：-中S与0之间是共价键,C项正确;SO?在空气中与

02和降水化合生成硫酸而形成酸雨,D项正确。

5.D必备知识:化学用语的表达。

关键能力:理解与辨析。

【解题思路】F最外层为8个电子,A项错误;基态碳原子的2p轨道上的两个电子占据两个不同的轨道，

且自旋方向相同,B项错误;丙快中的三个碳原子在同一直线上,其键线式是“一”，C项错误。

6.D必备知识:化学实验仪器的选择。

关键能力:探究与创新。

学科素养:实践探索。

【解题思路】提取碘水中的L,采用萃取、分液的方法,用到的是分液漏斗、烧杯,A项错误;量取KMnOi溶

液应使用酸式滴定管,碱式滴定管的橡胶管易被氧化,B项错误;熔化NaOII固体应用培期,C项错误;浓缩

NaCl溶液用蒸发皿,D项正确。

7.C必备知识:阿伏加德罗常数。

关键能力:理解与辨析。

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【解题思路】未指明溶液体积,且HC1是强电解质,在水中完全电离为H'和Cl,HC1溶液中无HC1分子,A

项错误;没有说明氢气所处的状况,不能用22.4L•mol'计算压的数目，B项错误；180g葡萄糖(C6H加6)是1

mol,所含碳原子为6mol,C项正确；中只有一、个。键」)项错误。

8.D必备知识:原子经济性反应。

关键能力:理解与辨析。

学科素养:化学观念。

乙.

:

［解题思路】CaC2+2H20=Ca(OH)2+C2H21,不是“原子经济性反应”，A项不符合题意;CzHsBr+NaOH△

CH..=CH2t+NaBr+H2O,不是“原子经济性反应”，B项不符合题意;苯酚与饱和滨水的反应是取代反应,有副

产物HBr生成,C项不符合题意，乙烯与生成环氧乙烷的反应为OL—OL+?2—*八，无副产物生成，属

于“原子经济性反应”，D项符合题意。

9.B必备知识:离子共存。

关键能力:理解与辨析。

【解题思路】pH=l的溶液显酸性,酸性条件下N0与能氧化Fe2；A项错误;pH=12的溶液显碱性,K'、Na\

NO3、CO/、OH能大量共存,B项正确;Cu，+和S，因产生CuS沉淀而不能大量共存,C项错误;A1"和HCO)因发

生相互促进的水解反应而不能大量共存,I)项错误。

10.A必备知识:溶液中的粒子浓度关系。

学科素养:思维方法。

【解题思路】H3Poi是三元弱酸,其各步电离依次变难，电离出的酸根离子浓度依次减小,A项正确;根据电

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

C(H2C03)+C(HCO3)+C(CO|-)=0.1mol•C项错误;氨水和NH£1的混合溶液pH=9,说明氨水的电离程度大

于NH。的水解程度,故c(NH：)>c(Cr),D项错误。

11.C必备知识：电解原理。

学科素养:思维方法。

【解题思路】根据题图,结合题意知,石墨电极II上H20发生氧化反应产生02,故石墨电极H是阳极,则b

是电源的正极、a是电源的负极,A项正确;石墨电极H上HQ放电产生&和FT:2H20-46i=4比+。2匕通电

一段时间后,石墨电极n附近溶液显酸性,能使石蕊显红色,B项正确；电解时,ci?♦在石墨电极I上放电生成

3

Cu,左室中C1通过阴离子交换膜进入中间室,故CuCL溶液的浓度减小,C项错误；由Fe203+6H==2Fe+3H20

2021天津・9

3

和阳极反应式可得Ee20r|021故产生0?的体积是|义0.01molX22.4L•moF'XlOmL-L'=336mL,1）项正

确。

12.B必备知识:元素推断、元素周期律。

关键能力:理解与辨析、分析与推测。

【元素辨析】由原子半径和最外层电子数（在周期表中的族序数）的关系以及原子序数关系可知,R是K、

Y是Na、X是C、Z是S、Q是C1。

【解题思路】C的非金属性比C1弱，电负性小,A项错误;K'与C1的核外电子排布相同,K'的核电荷数大，

半径小,B项正确;S比C1的非金属性弱,H2s的热稳定性比HC1的弱,C项错误;Na的金属性比K弱,NaOH的

碱性比KOH弱,D项错误。

13.（除标明外，每空1分）（1）3d64s2

=±

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

产物有颜色（2分）向该溶液中加HN03（2分）②[Fe（SCN）6『+6F=q[FeF6『+6SCN（2分）詈（2分）

K1

必备知识:物质结构、化学平衡。

关键能力:分析与推测。

【解题思路】（l）Fe是26号元素，其基态原子的价层电子排布式是3d64s2。（2）晶胞A是体心立方堆积，

由体心Fe原子判断,每个Fe原子紧邻的原子数为8。晶胞B是面心立方堆积,顶角平均占有1个原子,面心

平均占有3个原子,故晶胞B中共有4个Fe原子。（3）由题图知,合成氨的反应反应物的总能量高于生成物

的总能量,是放热反应,故该反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）-2NHNg）△所-（af）kJ-mo『;铁

触媒的作用是降低活化能,从而加快反应速率。（4）①加入的水本身无色，而[Fe（HQ）丁'为浅紫色，说明溶液

I的黄色是由Fe"的水解产物Fe（OH）,的颜色所致;为了观察[Fe（H20）6p+的浅紫色，可以向溶液中加入HNO,.

使Fe（0H）3溶解。②根据题目信息可得该反应的离子方程式为[Fe（SCN）6r+6F=[FeF—+6SCN,该反应

可由已知两个反应相减得到，则其平衡常数为整。

14.（除标明外，每空2分）（1）竣基、氨基

（2）乙酸（3）取代反应（1分）

_浓..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)

必备知识:有机物命名、有机反应类型、手性碳原子等。

学科素养:化学观念、思维方法。

【解题思路】(2)根据A的分子式及A与氯气反应生成CICHzCOOH,推断A是CHsCOOH,名称是乙酸。(3)B

到CB中一C1被一CN取代,属于取代反应.(4)D与GILOH发生酯化反应生成E。(5)手性碳原子是连有四

COOC2H5

COOC2H5

个不同的原子或原子团的碳原子,E、F、G中只有G(CN)中含手性碳原子。(6)X能发

O

V\II

生银镜反应,说明含有一CHO,结合F的结构简式可知,X是ICHO。X的同分异构体中含有—C—,

可以写为R-CO-R'的形式,R与R'的碳原子数之和是4,具体情况如下

煌基或一H碳原子数/结构数

—R0/11/12/1

—R(4/43/22/1

故除去X本身外还有6种。其中核磁共振氢谱有两组峰的结构对称，为CH3cHzCCH2cH3、

CH3

CH3—c—CHO^^CHCOOH

\=/J_1)二N

CH3。(7)根据H-1的官能团变化逆推得CHNHv2)H"

CHCOONaQ^CHCOONa

DNaHCOa

CN，根据B-C的官能团变化逆推得CN2)NaCN

2021天津・11

^2)^CHC00H

Cl

CHCOOH

催化量红磷Cl，由此可确定合成路线。

15.（每空2分）（1）分液漏斗、锥形瓶

（2）刚好没过MnO?固体试管内的溶液被压入长颈漏斗中，与MnOz分离（3）液面上升打开弹簧夹“

(4)ab(5)浓硫酸

（6）①乙醇也能使酸性KMnO，,溶液褪色

必备知识:实验现象分析、仪器名称等。

关键能力:探究与创新。

【解题思路】（2）乙装置是启普发生器的简易装置，向试管中缓慢加入3%HA溶液至刚好没过MnO?固体方

可发生反应。欲使反应停止,关闭活塞K,,反应产生的使试管内的压。2溶液被压入