2021年天津市高考化学试卷(Word+答案解析)

2021年天津市高考化学试卷
第Ⅰ卷本卷共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。

1．（3分）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
2．（3分）下列各组物质的晶体类型相同的是（）
A．SiO2和SO3B．I2和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
3．（3分）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（H）是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是（）
A．H的中子数为2
B．H的核电荷数为1
C．H是自然界中最轻的原子
D．H是氢元素的一种同素异形体
4．（3分）关于反应H2SO4+Na2SO3═Na2SO4+SO2↑+H2O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
5．（3分）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：
6．（3分）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KMnO 4溶液
熔化NaOH 固体
浓缩NaCl 溶液
A
B
C
D
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
7．（3分）设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ） A ．1mol/L HCl 溶液中，HCl 分子的数目为N A B ．22.4L 氢气中，H 2分子的数目为N A
C ．180g 葡萄糖中，C 原子的数目为6N A
D ．1mol N 2中，σ键的数目为3N A
8．（3分）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
9．（3分）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：Fe 2+、Mg 2+、SO 42﹣
、NO 3﹣
B ．pH ＝12的溶液：K +、Na +、NO 3﹣
、CO 32﹣
C ．pH ＝7的溶液：Na +、Cu 2+、S 2﹣
、Cl ﹣
D ．pH ＝7的溶液：Al 3+、K +、Cl ﹣
、HCO 3﹣
10．（3分）常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是（ ）
A ．在0.1mol •L ﹣
1 H 3PO 4溶液中c （H 3PO 4）＞c （H 2PO 4﹣
）＞c （HPO 42﹣
）＞c （PO 43﹣
）
B．在0.1mol•L﹣1 Na2C2O4溶液中c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（HC2O4﹣）+c（C2O42﹣）
C．在0.1mol•L﹣1 NaHCO3溶液中c（H2CO3）+c（HCO3﹣）＝0.1mol•L﹣1
D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c（Cl﹣）＞c（NH4+）＞c（OH﹣）＞c（H+）
11．（3分）如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ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Ⅱ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0.01mol Fe2O3完全溶解时，至少产生气体336mL （折合成标准状况下）
12．（3分）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
第Ⅱ卷本卷共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[Fe（H2O）6]3+、[Fe（SCN）6]3﹣、[FeF6]3﹣。

某同学按如下步骤完成实验：
①[Fe（H2O）6]3+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（H2O）6]3+
的浅紫色，可采取的方法是。

②已知Fe3+与SCN﹣、F﹣的反应在溶液中存在以下平衡：
Fe3++6SCN﹣⇌[Fe（SCN）6]3﹣（红色）K1；
Fe3++6F﹣⇌[FeF6]3﹣（无色）K2，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K1和K2表示）。

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）B→C的有机反应类型为。

（4）写出D→E的化学反应方程式。

（5）E～G中，含手性碳原子的化合物有（填字母）。

（6）E→F反应所用的化合物X的分子式为C5H10O，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。

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。

Ⅰ．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1，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
Ⅱ．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。

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KMnO4溶液紫红色褪去产物含有乙醛
②新制Cu（OH）2，加
热生成砖红色沉淀产物含有乙醛
③微红色含酚酞的
微红色褪去产物可能含有乙酸
NaOH溶液
实验①～③中的结论不合理的是（填序号），原因是。

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2S2（g）+CH4（g）⇌CS2（g）+2H2S（g），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2：1时开始反应。

①当CS2的体积分数为10%时，CH4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．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600～650℃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、NO x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。

2021年天津市高考化学试卷
试题解析
第Ⅰ卷本卷共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。

1．【解答】解：A．铷位于周期表第六周期第ⅠA族，铷（Rb）是金属元素；
B．钛合金为合金，故B错误；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，故C正确；
D．芳纶属于合成纤维，故D正确；
故选：B。

2．【解答】解：A．二氧化硅为共价晶体，故A不选；
B．碘为分子晶体，故B不选；
C．铜和银都是金属晶体；
D．碳化硅为共价晶体，故D不选；
故选：C。

3．【解答】解：A．H的中子数＝4﹣1＝1；
B．H的核电荷数＝质子数＝1；
C．31H是自然界中最轻的原子，故C错误；
D．H是氢元素的一种同位素；
故选：B。

4．【解答】解；A．反应中没有元素化合价的变化，所以H2SO4不是氧化剂也不是还原剂，故A错误；
B．Na5SO3中S元素的化合价为+4价，易被氧化为+6价2SO3容易被空气中的O6氧化变质，故B正确；
C．Na2SO4中钠离子与硫酸根离子之间存在离子键，属于离子化合物，所以Na6SO4是含有共价键的离子化合物，故C正确；
D．SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸能被氧气氧化为硫酸6能引起酸雨，所以SO2是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；
故选：A。

5．【解答】解：A．F﹣的核外电子总数为10，最外层电子数为8，故A错误；
B．图中2p轨道上的7个电子没有分占不同的轨道，基态碳原子的轨道表示式为，故B错误；
C．丙炔结构简式为HC≡C﹣CH3，3个碳原子在一条直线上，其键线式为，故C错误；
D．H3O分子的空间构型是V形，且O原子半径大于H，故D正确；
故选：D。

6．【解答】解：A.碘不易溶于水、易溶于有机溶剂，故A错误；
B.高锰酸钾可氧化橡胶，应选酸式滴定管；
C.玻璃中的二氧化硅与NaOH反应，应选铁坩埚熔化；
D.蒸发可浓缩溶液，可选蒸发皿；
故选：D。

7．【解答】解：A.溶液体积未知，无法计算溶液中HCl分子的数目；
B.氢气所处的状态不明确，V m未知，故其物质的量和分子数无法计算；
C.180g葡萄糖物质的量为：n＝＝＝1mol A，故C正确；
D.N2分子中N与N之间形成氮氮三键，其中有一根为σ键，所以6molN2分子中σ键的数目为N A；
故选：C。

8．【解答】解：A.用电石与水制备乙炔，还生成氢氧化钙，不属于最理想的“原子经济性反应”；
B.用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯，还生成水和NaBr，不属于最理想的“原子经济性反应”；
C.用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6﹣三溴苯酚，原子没有全部转化为期望的最终产物，故C错误；
D.用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷，产物只有一种，属于最理想的“原子经济性反应”；
故选：D。

9．【解答】解：A．pH＝1的溶液呈酸性2+、NO2﹣发生氧化还原反应，不能大量共存；
B．pH＝12的溶液中存在大量OH﹣，K+、Na+、NO3﹣、CO38﹣之间不反应，都不与OH﹣反应，能够大量共存；
C．pH＝7的溶液中2+、S5﹣之间反应生成CuS沉淀，不能大量共存；
D．pH＝7的溶液中3+、HCO4﹣之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存；
故选：B。

10．【解答】解：A．H3PO4为中强酸，分步电离且电离程度较小，所以4.1mol•L﹣1H5PO4溶液中c（H3PO2）＞c （H2PO4﹣）＞c（HPO42﹣）＞c（PO42﹣），故A正确；
B．任何电解质水溶液中都存在电荷守恒+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（HC2O4﹣）+5c（C2O42﹣），故B错误；
C．该溶液中存在物料守恒32﹣，根据物料守恒得c（H5CO3）+c（HCO3﹣）+c（CO62﹣）＝0.7mol•L﹣1，故C错误；
D．常温下混合溶液pH＝9＞3，则c（OH﹣）＞c（H+），溶液中存在电荷守恒c（OH﹣）+c（Cl﹣）＝c（NH4+）+c（H+），则c（Cl﹣）＜c（NH4+），故D错误；
故选：A。

11．【解答】解：A．通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，石墨电极Ⅱ为阳极，a为负极；
B．通电后石墨电极Ⅱ电极反应式为2H3O﹣4e﹣＝4H++O6↑，该极酸性增强，出现红色；
C．石墨电极Ⅰ为阴极2+得电子发生还原，氯离子向阳极移动，CuCl2溶液浓度减小，故C错误；
D．当2.01mol Fe2O3完全溶解时，消耗7.06mol氢离子2O﹣4e﹣＝5H++O2↑，生成O22.015mol，标准状况下至少产生气体336mL；
故选：C。

12．【解答】解：由以上分析可知X、Y、Z、Q、R分别为C、S、Cl，
A.C的电负性比Cl的小，故A错误；
B.核外电子排布相同时，核电荷数越大离子半径越小，故B正确；
C.同周期元素，原子序数越大非金属性越强，Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的弱；
D.非金属性K＞Na，元素的金属性越强，故D错误；
故选：B。

第Ⅱ卷本卷共4题，共64分。

13．【解答】解：（1）Fe是26号元素，核外电子排布式1s24s22p53s25p63d74s2，属于过渡元素，价电子包括7d，即电子排布式为3d62s2，
故答案为：3d34s2；
（2）A晶胞为体心立方堆积，以体心Fe原子研究，可知晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为3+2×，故答案为：2；4；
（3）由图可知1mol氮气与5mol氢气反应生成2mol氨气放出（a﹣b）kJ热量，热化学方程式为N2（g）+7H2（g）⇌2NH2（g）△H﹣（a﹣b）kJ/mol，铁触媒是反应的催化剂，
故答案为：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H﹣（a﹣b）kJ/mol；降低反应活化能；
（4）①[Fe（H8O）6]3+为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色3+发生水解，其原因可能是Fe3+水解产物颜色所致，溶液呈酸性2O）8]3+的浅紫色，可采取的方法是向该溶液中加硝酸，
故答案为：Fe3+水解产物颜色所致；向该溶液中加硝酸；
②向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色7]3﹣转化为[FeF6]7﹣，反应离子方程式为6F﹣+[Fe（SCN）
6]2﹣⇌6SCN﹣+[FeF6]7﹣，“Fe3++6F﹣⇌[FeF8]3﹣（无色）K2”和“去Fe4++6SCN﹣⇌[Fe（SCN）6]7﹣（红色）K1”
相减得到6F﹣+[Fe（SCN）7]3﹣⇌6SCN﹣+[FeF5]3﹣，故平衡常数为，
故答案为：6F﹣+[Fe（SCN）6]3﹣⇌6SCN﹣+[FeF6]8﹣；。

14．【解答】解：（1）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，
故答案为：羧基、氨基；
（2）根据分析可知A的名称为乙酸，
故答案为：乙酸；
（3）根据B和C的结构简式上的差异可知B→C的有机反应类型为取代反应，
故答案为：取代反应；
（4）D→E是D和乙醇的酯化反应，其方程式为：HOOCCH2COOH+2C2H5OH
C2H6OOCCH2COOC2H2+2H2O，
故答案为：HOOCCH7COOH+2C2H4OH C2H5OOCCH3COOC2H5+4H2O；
（5）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，
故答案为：G；
（6）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，结构分别为：、、，则一共8种，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为、，
故答案为：；6；、；
（7）根据以上信息，酸化生成，
和氯气发生取代反应，生成，和NaHCO3、NaCN发生取代反应生成，还原再酸化生成
，具体路线如下：
，
故答案为：。

15．【解答】解：（1）分析可知，甲装置中主要仪器的名称为分液漏斗和锥形瓶，
故答案为：分液漏斗、锥形瓶；
（2）乙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，气密性良好后打开活塞K1，经长颈漏斗向试管中缓慢加入7% H2O2溶液至刚好没过MnO2固体，此时可以产生氧气。

欲使反应停止1，此时由于气体还在产生，使容器内压强增大2O3溶液被压入长颈漏斗中，与MnO2分离，
故答案为：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）丙装置用圆底烧瓶盛装H4O2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。

此时可以将铂丝抽离H2O3溶液，使反应速率减慢2，使烧瓶内压强降低，
故答案为：液面上升；打开弹簧夹K2；
（4）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；
b．催化剂与液体接触的面积越大，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．丙装置用圆底烧瓶盛装H8O2溶液，与乙装置相比2，但产物中的O2含量和杂质种类和乙中没有区别，故c 错误；
故答案为：ab；
（5）氧气可以用浓硫酸干燥，所以可以用一个洗气瓶，如图，
故答案为：；
（6）实验①不合理，因为乙醇有挥发性，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，
故答案为：①；乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

16．【解答】解：（1）甲烷分子中C原子和每个H原子共用一对电子，甲烷的电子式为；CS2分子中C原子价层电子对个数＝2+＝2，
故答案为：；直线形；
（2）①设S2与CH4物质的量比分别为2mol、1mol，设甲烷的转化为x8）＝1mol×x＝xmol，反应前后气体总计量数之和不变，为3mol8根据碳原子守恒知，生成xmolCS2，CS2的体积分数为10%，即×100%＝10%，故答案为：30%；
②a．反应前后气体总质量不变，则反应前后气体密度始终不变，故a错误；
b．反应前后气体总物质的量不变，不能据此判断平衡状态；
c．加入的CH4与S2物质的量之比等于其计量数之比，所以二者转化率相等，二者体积之比不变，故c错误；d．CS6的体积分数随着反应的进行而增大，当二硫化碳体积分数不变时反应达到平衡状态；
故答案为：d；
（3）升高温度甲烷的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动；根据图知，温度越低，低于600℃时，S2浓度明显偏小且反应速率慢，
故答案为：放热；600℃时甲烷的转化率高达99%，S2浓度明显偏小且反应速率慢；
（4）燃煤废气（含N3、O2、SO2、CO2、H2O、NO x等）使尾气中的H2S转化为单后硫S，H3S中S元素化合价由﹣2价变为0价，则硫化氢被氧化，能氧化硫化氢生成S的反应有：2H2S+SO2＝8S+2H2O、7xH2S+2NO x＝3xS+2xH2O+N7、2H2S+O7＝2S+2H8O，
故答案为：2H2S+SO7＝3S+2H7O或2xH2S+3NO x＝2xS+2xH7O+N2或2H6S+O2＝2S+8H2O。