2021年高考理综化学真题试卷（全国乙卷）含答案.docx

1、2021年高考理综化学真题试卷（全国乙卷）一、选择题：本题共13小题，毎小题6分，共78分.（共7题；共42分）1.我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、 实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是（ ） A.将重质油裂解为轻质油作为燃料B.大规模开采可燃冰作为新能源C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D.研发催化剂将 还原为甲醇2.在实验室釆用如图装置制备气体，合理的是（ ） 化学试剂制备的气体A B （浓） C D （浓） A.AB.BC.C3.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是（

2、 ） A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： +Ca =Ca + B.过量铁粉加入稀硝酸中：Fe + + = +NO +2 C.硫酸铝溶液中滴如少量氢氧化钾溶液： +4 =Al + 2 D.氯化铜溶液中通入硫化氢： + =CuS 4.一种活性物质的结构简式为 ，下列有关该物质的叙述正确的是（ ） A.能发生取代反应，不能发生加成反应B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C.与 互为同分异构体D.1mol该物质与碳酸钠反应得44 g A.原子半径大小顺序为WXYZB.化合物XW中的化学健为离子键C.Y单质的导电性能弱于Z单质的D.Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸6.沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水

3、管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排故并 降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对情性电极（如图所示），通入一定的电流。 下列叙述错误的是（ ） A.阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg 等积垢需要定期清理7.HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中 而变化， 不发生水解。实验发现，298K时 ，如下图中实线所示。 下列叙述错误的是（ ） A.溶液pH = 4 时. B.MA 的溶度积 C.溶液 pH = 7 时， D.HA 的电离常数 二、必考题：共129分（共3题；共43分

4、）8.磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 、 、 、MgO、CaO以及少量的 ，为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。 该工艺下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：金属离子开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.010*mol-L)的pH3.24.711.113.8回答下列问题：（1）“焙烧”中， 、 几乎不发生反应， 、MgO、CaO、 转化为相应的硫酸盐，写出 转化为 的化学方程式_。 （2）“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_。 （3）“母液”中 浓度为_mol （4）”水浸渣”在

5、160“酸溶”，最适合的酸是_。“酸溶渣”的成分是_、_。 （5）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， 水解析出 沉淀，该反应的离子方程式是_。 （6）将“母液”和“母液”混合，吸收尾气，经处理得_，循环利用。 9.氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下（装置如图所示）： I.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中。剧烈搅拌下，分批缓慢加入KMnO4粉末，塞好瓶口。II.转至油浴中，35搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98并保持1小时。III.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，

6、而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。IV.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。V.蒸馏水洗涤沉淀。VI.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题：（1）装置图中，仪器a、c的名称分别是_、_,仪器b的进水口是（填字母）。 （2）步骤I中，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是_. （3）步骤II中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_. （4）步骤III中，H2O2的作用是_（以离子方程式表示）. （5）步骤IV中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO42-来判断。检测的方法是_. （6）步骤V可用pH试纸检测来判断Cl-是否洗净，其理由是_. 10.一氯化碘（ICl)

7、是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题： （1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl,从而错过了一种新元素的发现。该元素是_. （2）氯铂酸钡（BaPtCl4)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2,376.8时平衡常数Kp=1.0x104Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl4ICl=_kPa,反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的平衡常数K=_（列出计算式即可）. （3）McMorris 测定和计算了在136-180范围内下列反应的平衡常数KP ： 2NO(g)+2ICl(g)

8、 2NOCl(g)+I2(g) KP12NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g) KP2得到lgKP1 和lgKP2 均为线性关系，如下图所示：由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的H_0(填“大于”或“小于”）.反应2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的K=_（用KP1、KP2表示）：该反应的H_0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_.（4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为： NOCl+hvNOC*NOCl+NOCl*2NO+Cl2其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸

9、收_mol的光子。三、选考题（共2题；共30分）11.化学选修3：物质结构与性质 过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：（1）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是_(填标号)。 A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为Ar 3d54s1B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。Cr(NH3)3(H2O)2Cl2+中提供电子对形成配位键的原子是_,中心离子的配位数为_。 （3）Cr(NH3)3(H2O)2Cl2+中配体分子NH3、H2O

10、以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示。 PH3中P的杂化类型是_, NH3的沸点比PH3的_，原因是_。H2O的键角小于NH3的，分析原因_。（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是_原子。设Cr和Al原子半径分别为 和 ，则金属原子空间占有率为_%(列出计算表达式)。 12.卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下 回答下列问题：（1）A的化学名称是_。 （2）写出反应的化学方程式_。 （3）D具有的官能团名称是_。（不考虑苯环） （4）反应中，Y的结构简式为_。 （5）反

11、应的反应类型是_。 （6）C的同分异构体中，含有苯环并能发生眼镜反应的化合物共有_种。 （7）写出W的结构简式_。 答案解析部分一、选择题：本题共13小题，毎小题6分，共78分.1.【解析】【解答】A.将重质油裂解为轻质油并不能减少CO2的排放量，达不到碳中和的目的，A不符合题意； B.大规模开采可燃冰做为清洁燃料，会增大CO2的排放量，不符合碳中和的要求，B不符合题意；C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少CO2的排放量，达不到碳中和的目的，C不符合题意；D.研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少CO2的排放量，达到碳中和的目的，D符合题意；故答案为：D【分析】 “碳中和”是指CO2的

12、排放总量和减少总量相当 ，即减少CO2的排放量。2.【解析】【解答】A.氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，A不符合题意； B.MnO2与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，B不符合题意；C.MnO2和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密度大于空气，可选用向上排空气法收集，C符合题意；D.氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，D不符合题意；故答案为：C【分析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气体的密度大于空气的密度。3.【解

13、析】【解答】A.硫酸钙微溶，用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方程式为：CO32-+CaSO4=CaCO3+SO42- ， A符合题意； B.过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为：3Fe+8H+2NO3-=3Fe2+2NO+4H2O，B不符合题意；C.硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为：Al3+3OH-=Al(OH)3，C不符合题意；D.硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为：Cu2+H2S=CuS+2H+ ， D不符合题意；故答案为：A【分析】A根据沉淀的转化分析； BFe过量生成Fe2+

14、； CKOH少量生成Al(OH)3； DH2S为弱电解质，不能拆；4.【解析】【解答】A.该物质含有羟基、羧基、碳碳双键，能发生取代反应和加成反应，A不符合题意； B.同系物是结构相似，分子式相差1个或n个CH2的有机物，该物质的分子式为C10H18O3 ， 而且与乙醇、乙酸结构不相似，B不符合题意；C.该物质的分子式为C10H18O3 ， 的分子式为C10H18O3 ， 所以二者的分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，C符合题意；D.该物质只含有一个羧基，1mol该物质与碳酸钠反应，生成0.5mol二氧化碳，质量为22g，D不符合题意；故答案为：C【分析】A根据官能团的性质分析； B同系物

15、是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物； C同分异构体是具有相同分子式而结构不同的化合物； D该化合物中只有羧基能与Na2CO3反应；5.【解析】【解答】A.O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为MgAlSiO，即 WXYZ ，A不符合题意； B.化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B符合题意；C.Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C不符合题意；D.Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D不符合题意；故答案为：B【分

16、析】由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第A族或第A族元素，又因X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第A族元素，即W一定是第A族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si。6.【解析】【解答】A.根据分析可知，阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2 ， 发生氧化反应，A正确； B.设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；

17、C.因为H2是易燃性气体，所以阳极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确； D.阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH- ， 会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D错误；故答案为：D【分析】海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl2 ， 阴极区H2O优先得电子生成H2和OH-。7.【解析】【解答】A.由图可知pH=4，即c(H+)=1010-5mol/L时，c2(M+)=7.510-8mol2/L2 ， c

18、(M+)=mol/L3.010-4mol/L，A正确； B.由图可知，c(H+)=0时，可看作溶液中有较大浓度的OH- ， 此时A-的水解极大地被抑制，溶液中c(M+)=c(A-)，Ksp(MA)=c(M+)c(A-)=c2(M+)=510-8 ， B正确；C.MA饱和溶液中，M+不水解，A-水解显碱性，若pH=7，说明加入了酸，但该酸不一定是HA，设调pH所用的酸为HnX，则结合电荷守恒可知c(M+)+c(H+)=c(OH-)+ nc(Xn-)，题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-)，C错误；D.Ka(HA)=， 当c(A-)=c(HA)时，由物料守恒可知，c(A-)+c(HA)=c(M+)

19、，c(A-)=， Ksp(MA)=c(M+)c(A-)=510-8 ， c2(M+)=1010-8 ， 对应图得此时溶液中c(H+)=2.010-4mol/L，Ka(HA)=c(H+)2.010-4 ， D正确；故答案为：C【分析】根据电荷守恒和物料守恒结合图像计算。二、必考题：共129分8.【解析】【解答】(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为 Al2O3+4(NH4)SO4=2NH4Al(SO4)2+3H2O+6NH3 ；3+首先沉淀、然后是Al3+、Mg2+ ， Ca2+没有沉淀； (3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH

20、为11.1可知，氢氧化镁的溶度积为110-5(110-2.9)2=110-10.8 ， 当溶液pH为11.6时，溶液中镁离子的浓度为=110-6mol/L (4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少TiOSO4溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙； (5)酸溶后将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4完全水解生成TiO2x H2O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为 TiO2+(x+1)H2OTiO2xH2O+2H+ ； (6)由分析

21、可知，尾气为氨气，母液为硫酸铵、母液为硫酸，将母液和母液混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用。4 ， 过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO4溶液；将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，使TiOSO4完全水解生成TiO2x H2O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液和TiO2x H2O 9.【解析】【解答】(1)由图中仪器构造可知，a的仪器名称为滴液漏斗，c的仪器名称为三颈烧瓶；仪器b为球形冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从d口进，a口出； (2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴； (3)油浴和水浴

22、相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴； (4)由滴加H2O2后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO4 ， 则反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O； (5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO42-来判断，检测方法是：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，若没有沉淀说明洗涤完成； (6)步骤IV用稀盐酸洗涤沉淀，步骤V洗涤过量的盐酸，H+与Cl-电荷守恒，洗出液接近中性时，可认为洗净。 【分析】(1)根据装置中的仪器分析； (2)根据反应放热分析；

23、 (3)根据加热温度选择加热方式； (4)根据转移电子守恒配平方程式； (5)用Ba2+检验SO42-； (6)根据电荷守恒分析；10.【解析】【解答】(1)红棕色液体，推测为溴单质，因此错过发现的元素是溴(或Br)； (2)由题意376.8时玻璃烧瓶中发生两个反应： BaPtCl4（s）BaCl2（s）+Pt（s）+2Cl2（g）、C12(g)+I2(g)2ICl(g)，BaPtCl4（s）BaCl2（s）+Pt（s）+2Cl2（g）的平衡常数Kp=1.0104Pa2 ， 则平衡时p2(Cl2)=1.0104Pa2 ， 平衡时p(Cl2)=100Pa，设到达平衡时I2(g)的分压减小pkPa

24、，则376.8平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa，则 0.1+20.0+p=32.5，解得p=12.4，则平衡时p(ICl)=2p kPa=212.4kPa=24.8kPa；则平衡时，I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=7.6kPa=7.6103Pa，p(ICl)=24.8kPa=24.8103Pa，p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反应 2ICl(g)C12(g)+I2(g)的平衡常数K=； (3)结合图可知，温度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl2反应的大于0； .2N

25、O+2ICl2NOCl Kp1 .2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g) Kp2 +得2ICl(g)Cl2(g)+I2(g) ， 故K= Kp1Kp2； 该反应的H 大于0，根据图像可知， 当时，当时，即降温,K减小，平衡逆移，说明H0 ； (4).NOCl+hvNOCl* .NOCl+NOCl*2NO+Cl2 +得总反应为2NOCl+hv=2NO+Cl2 ， 因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量，则分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子。【分析】(1)根据红棕色液体推断； (2)根据三段式及平衡常数公式计算； (3)根据图像中曲线的趋势和所对应的数据进行估算； (4)

26、根据物质的量之比等于化学计量数之比计算； 三、选考题11.【解析】【解答】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为Ar3d54s1 ， A正确； B. Cr核外电子排布为Ar3d54s1 ， 由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d电子能量较高，B错误； C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确； 故答案为AC； (2) Cr(NH3)3(H2O)2Cl2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl

27、提供孤对电子与三价铬离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6； (3) PH3的价层电子对为3+1=4，故PH3中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强，NH3分子之间存在分子间氢键，因此NH3的沸点比PH3的高；H2O的键角小于NH3的，原因是：NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大； (4)已知AlCr2具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8+1=2，白球个数为8+2=4，结合化学式AlCr2可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl ，

28、 则金属原子的体积为， 故金属原子空间占有率=%。【分析】(1)根据Cr的核外电子排布分析； (2)根据配位键形成的原理分析； (3)根据价层电子对互斥理论分析； (4)根据晶胞的均摊及空间占有率的计算方法分析；12.【解析】【解答】(1)由A（）的结构可知，名称为：2氟甲苯（或邻氟甲苯）； (2)反应为与在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应生成; (3)根据分析，含有的官能团为碳溴键，碳氟键，氨基，羰基（或酮基）； (4) 根据分析，D为， E为， 根据结构特点，及反应特征，可推出Y为； (5)根据分析，E为， F为， 根据结构特点，可知与发生取代反应生成F； (6)C为， 含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体含有醛基、碳氟键、碳氯键，结构有共10种； (7)根据已知及分析可知，与乙酸、乙醇反应生成。 【分析】A（）在酸性高锰酸钾的氧化下生成B（），与SOCl2反应生成C（），与在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应生成， 与Y（）发生取代反应生成， 与发生取代反应生成F（），F与乙酸、乙醇反应生成W（）