2021高考全国甲卷化学试题（及答案）.doc

1、20212021 年高考全国甲卷化学试题及答案年高考全国甲卷化学试题及答案 一、选择题一、选择题 1. 化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 A. 食品加工时不可添加任何防腐剂 B. 掩埋废旧电池不会造成环境污染 C. 天然气不完全燃烧会产生有毒气体 D. 使用含磷洗涤剂不会造成水体污染 2. A N为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A.18g重水( 2 D O)中含有的质子数为 A 10N B.3mol的 2 NO与 2 H O完全反应时转移的电子数为 A 4N C.32g环状 8 S()分子中含有的S-S键数为 A 1N D.1L pH=4的 -1 227 0.1mol

2、 L K Cr O溶液中 2- 27 Cr O离子数为 A 0.1N 3. 实验室制备下列气体的方法可行的是 气体方法 A氨气加热氯化铵固体 B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中 C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸 D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 A. AB. B C. CD. D 4. 下列叙述正确的是 A. 甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应 B. 用饱和碳酸氢纳溶液可以鉴别乙酸和乙醇 C. 烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少 D. 戊二烯与环戊烷互为同分异构体 5. W、 X、 Y、 Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素， Z 的最外层电子数是 W 和 X 的最外层电子数之和， 也是 Y

3、 的最外层电子数的 2 倍。W 和 X 的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A. 原子半径：ZYXW B. W 与 X 只能形成一种化合物 C. Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D. W、X 和 Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 6. 已知相同温度下， 3sp4sp BaSO1.5，单质碘的收率会降低，原因是 _。 (2)以 3 NaIO为原料制备 2 I的方法是：先向 3 NaIO溶液中加入计量的 3 NaHSO，生成碘化物；再向混合溶 液中加入 3 NaIO溶液，反应得到 2 I，上述制备 2 I的总反应的离子方程式为_。 (3)KI溶液和 4 CuSO溶液混合可生成C

4、uI沉淀和 2 I， 若生成 2 1mol I， 消耗的KI至少为_mol。 2 I在 KI溶液中可发生反应 - 23 I +II。实验室中使用过量的KI与 4 CuSO溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸 馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。 9. 胆矾( 42 CuSO5H O)易溶于水， 难溶于乙醇。 某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙) 为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题： (1)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有_(填标号)。 A.烧杯B.容量瓶C.蒸发皿D.移液管 (2)将CuO加入到适量

5、的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为_，与直接用废铜和浓硫酸反 应相比，该方法的优点是_。 (3)待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量 22 H O，冷却后用 32 NH H O调pH为 3.54，再煮沸 10min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、_、乙醇洗涤、_，得到 胆矾。其中，控制溶液pH为 3.54的目的是_，煮沸10min的作用是_。 (4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为 1 m，加入胆矾后总质量为 2 m，将坩埚加热至胆矾全部变为白色， 置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为 3 m。根据实验数据，胆矾分子中结晶水 的个数为

6、_(写表达式)。 (5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是_(填标号)。 胆矾未充分干燥坩埚未置于干燥器中冷却加热时有少胆矾迸溅出来 10. 二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 2232 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现： -1 2221 CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g)H =+41kJ mol -1 232 CO(g)+2H (g)=CH OH(g)H =-90kJ mol 总反应的H=_ -1 kJ mol ；若反应为慢反应，下列示意图

7、中能体现上述反应能量变化的是 _(填标号)，判断的理由是_。 A.B. C.D. (2)合成总反应在起始物 22 n H/n CO=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为 3 x(CH OH)，在t=250下的 3 x CH OH p、在 5 p=5 10 Pa下的 3 x CH OH t如图所示。 用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 p K =_； 图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_； 当 3 x CH OH =0.10时， 2 CO的平衡转化率=_，反应条件可能为_或_。 【化学【化学选修选修 3：物质结构与性质】：物质结构与性质】 11. 我国科学家

8、研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。 该项目通过太阳 能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题： （1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si 的价电子层的电子排式为_；单晶硅的晶体类型 为_。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中 Si 采取的杂化类型为_。SiCl4可发生水解反应，机 理如下： 含 s、p、d 轨道的杂化类型有：dsp 2、sp3d、sp3d2，中间体 SiCl4(H2O)中 Si 采取的杂化类型为_ （填标号） 。 （2）CO2分子中存在_个键和_个键。 （3）甲醇的沸点（64.7）介于水（100）和甲硫

9、醇（CH3SH，7.6）之间，其原因是_。 （4） 我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂， 其组成为 ZnO/ZrO2固溶体。 四方 ZrO2 晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是_，晶胞参数为 a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 _gcm-3（写出表达式） 。在 ZrO2中掺杂少量 ZrO 后形成的催化剂，化学式可表示为 ZnxZr1-xOy，则 y=_（用 x 表达） 。 【化学【化学选修选修 5：有机化学基础】：有机化学基础】 12. 近年来，以大豆素(化合物 C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有优良的生理活性而备受关 注。大豆素的合成及其衍生

10、化的一种工艺路线如下： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为_。 (2)1mol D反应生成 E 至少需要_mol氢气。 (3)写出 E 中任意两种含氧官能团的名称_。 (4)由 E 生成 F 的化学方程式为_。 (5)由 G 生成 H 分两步进行：反应 1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应 2)的反应类型为 _。 (6)化合物 B 的同分异构体中能同时满足下列条件的有_(填标号)。 a.含苯环的醛、酮 b.不含过氧键(-O-O-) c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为 3221 A.2 个B.3 个C.4 个D.5 个 (7)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超

11、过三步的反应设计合成下图有机物，写出合成路 线_。 20212021 年高考全国甲卷化学试题答案年高考全国甲卷化学试题答案 一、选择题一、选择题 1. 化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 A. 食品加工时不可添加任何防腐剂 B. 掩埋废旧电池不会造成环境污染 C. 天然气不完全燃烧会产生有毒气体 D. 使用含磷洗涤剂不会造成水体污染 【答案】C 2. A N为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A.18g重水( 2 D O)中含有的质子数为 A 10N B.3mol的 2 NO与 2 H O完全反应时转移的电子数为 A 4N C.32g环状 8 S()分子中含有的S-S键数为

12、 A 1N D.1L pH=4的 -1 227 0.1mol L K Cr O溶液中 2- 27 Cr O离子数为 A 0.1N 【答案】C 3. 实验室制备下列气体的方法可行的是 气体方法 A氨气加热氯化铵固体 B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中 C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸 D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 A. AB. B C. CD. D 【答案】D 4. 下列叙述正确的是 A. 甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应 B. 用饱和碳酸氢纳溶液可以鉴别乙酸和乙醇 C. 烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少 D. 戊二烯与环戊烷互为同分异构体 【答案】B 5. W、 X、 Y、 Z 为原子

13、序数依次增大的短周期主族元素， Z 的最外层电子数是 W 和 X 的最外层电子数之和， 也是 Y 的最外层电子数的 2 倍。W 和 X 的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A. 原子半径：ZYXW B. W 与 X 只能形成一种化合物 C. Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D. W、X 和 Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 【答案】D 6. 已知相同温度下， 3sp4sp BaSO1.5，单质碘的收率会降低，原因是 _。 (2)以 3 NaIO为原料制备 2 I的方法是：先向 3 NaIO溶液中加入计量的 3 NaHSO，生成碘化物；再向混合溶 液中加入 3 NaIO溶液，

14、反应得到 2 I，上述制备 2 I的总反应的离子方程式为_。 (3)KI溶液和 4 CuSO溶液混合可生成CuI沉淀和 2 I， 若生成 2 1mol I， 消耗的KI至少为_mol。 2 I在 KI溶液中可发生反应 - 23 I +II。实验室中使用过量的KI与 4 CuSO溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸 馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。 【答案】(1). 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-(2). AgNO3(3). FeI2+Cl2= I2+FeCl2(4). I2、FeCl3(5). I2被过量的 2 Cl进一步氧化(6). -2-+ 33242 2IO +5HS

15、O =I +5SO +3H +H O(7). 4(8). 防止单质碘析 出 9. 胆矾( 42 CuSO5H O)易溶于水， 难溶于乙醇。 某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙) 为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题： (1)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有_(填标号)。 A.烧杯B.容量瓶C.蒸发皿D.移液管 (2)将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为_，与直接用废铜和浓硫酸反 应相比，该方法的优点是_。 (3)待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量 22 H O，冷却后用 3

16、2 NH H O调pH为 3.54，再煮沸 10min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、_、乙醇洗涤、_，得到 胆矾。其中，控制溶液pH为 3.54 的目的是_，煮沸10min的作用是_。 (4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为 1 m，加入胆矾后总质量为 2 m，将坩埚加热至胆矾全部变为白色， 置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为 3 m。根据实验数据，胆矾分子中结晶水 的个数为_(写表达式)。 (5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是_(填标号)。 胆矾未充分干燥坩埚未置于干燥器中冷却加热时有少胆矾迸溅出来 【答案】(1). A、C(2).

17、 CuO+H2SO4 CuSO4+H2O(3). 不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫 酸少（硫酸利用率高）(4). 过滤(5). 干燥(6). 除尽铁，抑制硫酸铜水解(7). 破坏氢氧化铁 胶体，易于过滤(8). 23 31 80() 9() mm mm (9). 10. 二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 2232 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现： -1 2221 CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g)H =+41kJ mol -1 232 CO(

18、g)+2H (g)=CH OH(g)H =-90kJ mol 总反应的H=_ -1 kJ mol ；若反应为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 _(填标号)，判断的理由是_。 A.B. C.D. (2)合成总反应在起始物 22 n H/n CO=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为 3 x(CH OH)，在t=250下的 3 x CH OH p、在 5 p=5 10 Pa下的 3 x CH OH t如图所示。 用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 p K =_； 图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_； 当 3 x CH OH =0.10时， 2

19、CO的平衡转化率=_，反应条件可能为_或_。 【答案】(1). -49(2). A(3). H1为正值，H2为和H 为负值，反应的活化能大于反应的 (4). 23 3 22 H OCH OH HCO pp pp (5). b(6). 总反应H0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物 质的量分数变小(7). 33.3%(8). 5105Pa，210(9). 9105Pa，250 【化学【化学选修选修 3：物质结构与性质】：物质结构与性质】 11. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。 该项目通过太阳 能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加

20、氢合成甲醇。回答下列问题： （1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si 的价电子层的电子排式为_；单晶硅的晶体类型 为_。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中 Si 采取的杂化类型为_。SiCl4可发生水解反应，机 理如下： 含 s、p、d 轨道的杂化类型有：dsp 2、sp3d、sp3d2，中间体 SiCl4(H2O)中 Si 采取的杂化类型为_ （填标号） 。 （2）CO2分子中存在_个键和_个键。 （3）甲醇的沸点（64.7）介于水（100）和甲硫醇（CH3SH，7.6）之间，其原因是_。 （4） 我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂， 其组成为 ZnO/ZrO2

21、固溶体。 四方 ZrO2 晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是_，晶胞参数为 a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 _gcm-3（写出表达式） 。在 ZrO2中掺杂少量 ZrO 后形成的催化剂，化学式可表示为 ZnxZr1-xOy，则 y=_（用 x 表达） 。 【答案】(1). 3s23p2(2). 原子晶体(共价晶体)(3). sp3(4). (5). 2(6). 2(7). 甲硫 醇不能形成分子间氢键， 而水和甲醇均能， 且水比甲醇的氢键多(8). 8(9). 230 A 4 91 8 16 a c10N (10). 2-x 【化学【化学选修选修 5：有机化学基础】：有机化

22、学基础】 12. 近年来，以大豆素(化合物 C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物，因其具有优良的生理活性而备受关 注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为_。 (2)1mol D反应生成 E 至少需要_mol氢气。 (3)写出 E 中任意两种含氧官能团的名称_。 (4)由 E 生成 F 的化学方程式为_。 (5)由 G 生成 H 分两步进行：反应 1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应 2)的反应类型为 _。 (6)化合物 B 的同分异构体中能同时满足下列条件的有_(填标号)。 a.含苯环的醛、酮 b.不含过氧键(-O-O-) c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为 3221 A.2 个B.3 个C.4 个D.5 个 (7)根据上述路线中的相关知识，以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物，写出合成路 线_。 【答案】(1). 间苯二酚（或 1,3-苯二酚）(2). 2(3). 酯基，醚键，酮基（任写两种）(4). TsOH PhMe +H2O(5). 取代反应(6). C(7). m-CPBA 24 2 浓H SO H O 32 (CH CO) O 揪揪井