精品解析：2021年高考全国甲卷化学试题（解析版）.doc

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1、 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【解析】分析】【详解】A食品加工时，可适当添加食品添加剂和防腐剂等，如苯甲酸钠，故A错误；B废旧电池中含有重金属等金属离子，会造成土壤污染，水体污染等，故B错误；C天然气主要成分为甲烷，不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体，故C正确；D含磷洗涤剂的排放，使水中磷过多，造成水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，水体变浑浊，故D错误；故选C。2. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.

2、重水()中含有的质子数为B. 的与完全反应时转移的电子数为C. 环状()分子中含有的键数为D. 的溶液中离子数为【答案】C【解析】【分析】【详解】A的质子数为10，18g的物质的量为 0.9mol， 则重水()中所含质子数为，A错误；B与反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个，则有3mol的NO2参与反应时，转移的电子数为，B错误；C一个()分子中含有的键数为8个，32gS8的物质的量为mol，则含有的键数为，C正确；D酸性溶液中存在：，含Cr元素微粒有和，则的溶液中离子数应小于，D错误；故选C。3. 实验室制备下列气体的方法可行的是

3、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. BC. CD. D【答案】D【解析】【分析】【详解】A氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；B将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化氮，B不可行；C硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；D实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D

4、可行；故选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【解析】【分析】【详解】A甲醇为一元饱和醇，不能发生加成反应，A错误；B乙酸可与饱和碳酸氢钠反应，产生气泡，乙醇不能发生反应，与饱和碳酸钠互溶，两者现象不同，可用饱和碳酸氢纳溶液可以鉴别两者，B正确；C含相同碳原子数的烷烃，其支链越多，沸点越低，所以烷烃的沸点高低不仅仅取决于碳原子数的多少，C错误；D戊二烯分子结构中含2个不饱和度，其分子式为C5H8，环戊烷分子结构中含1个不饱和度，其分子式

5、为C5H10，两者分子式不同，不能互为同分异构体，D错误。故选B。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：B. W与X只能形成一种化合物C. Y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【解析】【分析】WX、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的最外层电子数的2倍，则分析知，Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为

6、非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为=3，则Y为Al元素，Z为S元素，据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。【详解】根据上述分析可知，WH元素，X为N元素，Y为Al元素，Z为S元素，则A电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减弱，则原子半径：Y(Al)Z(S)X(N)W(H)，A错误；BW为H元素，X为N元素，两者可形成NH3和N2H4，B错误；CY为Al元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C错误；DW、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D正确。故选D。6. 已知相同

7、温度下，。某温度下，饱和溶液中、与的关系如图所示。下列说法正确的是A. 曲线代表的沉淀溶解曲线B. 该温度下的值为C. 加适量固体可使溶液由a点变到b点D. 时两溶液中【答案】B【解析】【分析】BaCO3、BaSO4均为难溶物，饱和溶液中lgc(Ba2)lgc()lgc(Ba2)c()lgKsp(BaSO4)，同理可知溶液中lgc(Ba2)lgc()lgKsp(BaCO3)，因Ksp(BaSO4) Ksp(BaCO3)，则lgKsp(BaCO3)lgKsp(BaSO4)，由此可知曲线为lgc(Ba2)与lgc()的关系，曲线为lgc(Ba2)与lgc()的关系。【详解】A由题可知，曲线上的点均

8、为饱和溶液中微粒浓度关系，由上述分析可知，曲线为BaSO4的沉淀溶解曲线，选项A错误；B曲线为BaSO4溶液中lgc(Ba2)与lgc()的关系，由图可知，当溶液中lgc(Ba2)3时，lgc()7，则lgKsp(BaSO4)7310，因此Ksp(BaSO4)1.01010，选项B正确；C向饱和BaSO4溶液中加入适量BaCl2固体后，溶液中c(Ba2)增大，根据温度不变则Ksp(BaSO4)不变可知，溶液中c()将减小，因此a点将沿曲线向左上方移动，选项C错误；D由图可知，当溶液中c(Ba2)105.1时，两溶液中，选项D错误；答案选B。7. 乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的

9、电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是A. 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B. 阳极上的反应式为：+2H+2e-=+H2OC. 制得乙醛酸，理论上外电路中迁移了电子D. 双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移【答案】D【解析】【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移向阳极。【详解】AKBr在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的B

10、r2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A错误；B阳极上为Br-失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B错误；C电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸转移电子为2mol，根据转移电子守恒可知每生成1mol乙醛酸转移电子为1mol，因此制得2mol乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误；D由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D正确；综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。二、非选择题8. 碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列

11、问题：(1)的一种制备方法如下图所示：加入粉进行转化反应的离子方程式为_，生成的沉淀与硝酸反应，生成_后可循环使用。通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_；若反应物用量比时，氧化产物为_；当，单质碘的收率会降低，原因是_。(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入计量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_。【答案】 (1). 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-

12、 (2). AgNO3 (3). FeI2+Cl2= I2+FeCl2 (4). I2、FeCl3 (5). I2被过量的进一步氧化 (6). (7). 4 (8). 防止单质碘析出【解析】【分析】【详解】(1) 由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中，故答案为：2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-；AgNO3；通入的过程中，因I-还原性强于Fe2+，先氧化还原性强的I-，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只

13、能是I2，故反应的化学方程式为FeI2+Cl2= I2+FeCl2，若反应物用量比时即过量，先氧化完全部I-再氧化Fe2+，恰好将全部I-和Fe2+氧化，故氧化产物为I2、FeCl3，当即过量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低，故答案为：FeI2+Cl2= I2+FeCl2；I2、FeCl3；I2被过量的进一步氧化；(2)先向溶液中加入计量的，生成碘化物即含I-的物质；再向混合溶液中（含I-）加入溶液，反应得到，上述制备的两个反应中I-为中间产物，总反应为与发生氧化还原反应，生成和，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式即可得：，故答案

14、为：； (3) 溶液和溶液混合可生成沉淀和，化学方程式为4KI+2CuSO4=2CuI +I2+2K2SO4，若生成，则消耗的至少为4mol；反应中加入过量，I-浓度增大，可逆反应平衡右移，增大溶解度，防止升华，有利于蒸馏时防止单质碘析出，故答案为：4；防止单质碘析出。9. 胆矾()易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的(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)将加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要

15、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)待完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量，冷却后用调为3.54，再煮沸，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，控制溶液为3.54的目的是_，煮沸的作用是_。(4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为，加入胆矾后总质量为，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。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

16、溅出来【答案】 (1). A、C (2). CuO+H2SO4CuSO4+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). (9). 【解析】【分析】【详解】(1)制备胆矾时，根据题干信息可知，需进行溶解、过滤、结晶操作，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烧杯和蒸发皿，A、C符合题意，故答案为：A、C；(2)将加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O；直接用废铜和浓硫酸反应生成硫

17、酸铜与二氧化硫和水，与这种方法相比，将加入到适量的稀硫酸中，加热制备胆矾的实验方案具有的优点是：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）；(3) 硫酸铜溶液制硫酸铜晶体，操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥；中含氧化铁杂质，溶于硫酸后会形成铁离子，为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全，需控制溶液为3.54，酸性环境同时还可抑制铜离子发生水解；操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体，所以煮沸，目是破坏氢氧化铁胶体，使其沉淀，易于过滤，故答案为：过滤；干燥；除尽铁，抑制硫酸铜水解；破坏氢氧化铁胶体，易于过滤；(4) 称量干燥坩埚的质量为，加入胆矾后总质量为，将坩埚加热至胆矾全部

18、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。则水的质量是()g，所以胆矾（CuSO4nH2O）中n值的表达式为=n:1，解得n；(5) 胆矾未充分干燥，捯饬所测m2偏大，根据n=可知，最终会导致结晶水数目定值偏高，符合题意；坩埚未置于干燥器中冷却，部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾，导致所测m3偏大，根据n=可知，最终会导致结晶水数目定值偏低，不符合题意；加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，会使m3数值偏小，根据n=可知，最终会导致结晶水数目定值偏高，符合题意；综上所述，符合题意，故答案为：。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

19、问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：该反应一般认为通过如下步骤来实现：总反应的_；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，在下的、在下的如图所示。用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_；图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_；当时，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). (5). b (6). 总反应H0，升高温

20、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【解析】【分析】【详解】(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现：，根据盖斯定律可知，+可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为： ；该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应为慢反应，因此反应的活化能高于反应，同时反应的反应物总能量低于生成物总能量，反应的反应物总能量高于生成物总能量，因此示意图中能体现反应能量变化的是A项，故答案为：-49；A；H1为正值，H2为和H为负值，反应的活化能大于反应的。(2)二氧化碳

21、加氢制甲醇的总反应为，因此利用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp=，故答案为：。该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b，故答案为：b；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。设起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，则，当平衡时时，=0.1，解得x=mol，平衡时CO2的转化率=33.3%；由图可知，满足平衡时的条件有：5105Pa，210或9105Pa，250，故答案为：33.3%；5105Pa，210；9105Pa，250。【化学选修3：物质结构与性质】11. 我国科学家研发的全球首套千

22、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：dsp2、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

23、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）。【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). (10). 2-x【解析】【分析】【详解】(1)基态Si原子

24、的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；(2)CO2的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个键和1个键，因此1个CO2分子中含有2个键和2个键，故答案为：2；2；(3)甲醇分子之间和水分子之间

25、都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：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；(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1个晶胞中含有4个ZrO2微粒，1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a10-10cm)(a10-10cm)(c10-10cm)=a2c10-30cm3，因此该晶体密度=gcm-3；在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成

26、的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x+4(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：；2-x。【化学选修5：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)反应生成E至少需要_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

27、_。(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()c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3221A.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). +H2O (5). 取代反应 (6). C (7). 【解析】【分析】由合成路线图，可知，A（间苯二酚）和B（）反应生成C（），与碳酸二甲酯发生酯化反应，生成，与氢气发生加成反应生成，发生消去反

28、应，生成F，F先氧化成环氧化合物G，G在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，然后发生酯的水解生成H，据此分析解答。【详解】(1)A为，化学名称为间苯二酚（或1,3-苯二酚），故答案为：间苯二酚（或1,3-苯二酚）；(2)D为 ，与氢气发生加成反应生成，碳碳双键及酮基都发生了加成反应，所以反应生成E至少需要2氢气，故答案为：2；(3)E为，含有的含氧官能团的名称为酯基，醚键，酮基（任写两种），故答案为：酯基，醚键，酮基（任写两种）；(4)E为，发生消去反应，生成，化学方程式为 +H2O，故答案为： +H2O；(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)是将酯

29、基水解生成羟基，反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；(6)化合物B为，同分异构体中能同时满足下列条件：.含苯环的醛、酮；b.不含过氧键()；c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3221，说明为醛或酮，而且含有甲基，根据要求可以写出：，故有4种，答案为：C； (7)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，可以将丙烯在m-CPBA的作用下生成环氧化合物，环氧化合物在酸催化下水发生加成反应，然后再与碳酸二甲酯发生酯化反应即可，故合成路线为： 。本试卷的题干、答案和解析均由组卷网（http:/）专业教师团队编校出品。登录组卷网可对本试卷进行单题组卷、细目表分析、布置作业、举一反三等操作。试卷地址：在组卷网浏览本卷组卷网是学科网旗下的在线题库平台，覆盖小初高全学段全学科、超过900万精品解析试题。关注组卷网服务号，可使用移动教学助手功能（布置作业、线上考试、加入错题本、错题训练）。 学科网长期征集全国最新统考试卷、名校试卷、原创题，赢取丰厚稿酬，欢迎合作。钱老师QQ：537008204曹老师QQ：713000635