2021年高考全国甲卷化学试题.pdf

《2021年高考全国甲卷化学试题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考全国甲卷化学试题.pdf（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、绝密考试启用前2021年普通高等学校招生全国统一考试（甲卷）理科综合能力测试化学可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S32 Cu 64 Zr91一、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

2、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.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.18g重水（D。）中含有的质子数为IONAB.3m ol的 NO2与 H2O 完全反应时转移的电子数为4NAC.32g 环状 S&（4）分子中含有的S-S键数为INAD.1L pHM 的().Imol L K2Cr2O7 溶液中 Cr2O 离子数为 0.1NA【答 案】C【解 析】【分 析】18g【详 解】A.D?。的 质 子 数 为10,血 口?。的物质的量为:0.9mol,则18g重水（D?。）中所含质

3、20g/mol子 数 为9NA,A错 误；B.NO?与H?。反 应 的 化 学 方 程 式 为：3NO2+H2O=2HNO3+NO,该 反 应 消 耗3个NO?分子转移的电子数为2个，则 有3mol的NO?参 与 反 应 时，转 移的电子数为2NA,B错 误；C.一 个S（父?）分 子中含有的S-S键 数 为8个，32gs8的物质的量为32g8 x 32g/mol1-8有贝给的S-S键 数 为JX8XNA=NA,C正 确；oD.酸 性LC r。溶 液 中 存 在：Cr2O+H2O-2CrO；+2H+,含Cr元素微粒有Cr2O 和CrO匕 则lL pH=4的O.lmol U K C r O溶 液

4、 中5 0歹离子数应小于01 NA,D错 误；故 选C。3.实验室制备下列气体的方法可行的是气体方法A氨气加热氧化筱固体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B.B加热氯酸钾和二氧化镒的混合物C.C【答案】D【解析】【分析】【详解】A.氯化镇不稳定，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镀固体，所以不能用于制备氨气，A 不可行；B.将铝片加至舲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

5、热氯酸钾和二氧化镒的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化镒作催化剂，可用此方法制备氧气，D 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.烷烧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煌,其支链越多，沸点越低，所以烷烧的沸点高低不仅仅取决于碳原子数的多少，C错

6、 误；D.戊二熔分子结构中含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，其分子式为C5H10,两者分子式不同，不能互为同分异构体，D错误。故选及以上资料*均由&%资料首发店铺路华教育*收集整理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，也是丫的最外层电子数的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：ZYXWB.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】W.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期

7、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，也是丫的最外层电子数的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,丫的最外层电子数为：=3,则 丫 为A1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，W H元 素，X为N元 素，丫为A1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(A1)Z(S)X(N)W(H),A错 误；B.W为H元 素，X为N元 素，两者可形成NH

8、3和N2H4,B错 误;c .Y 为 A1元 素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，c错 误；D.W、X 和 Z 可形成（N H 5 S、N H 4H s ,两者既含有离子键又含有共价键,D 正确。故 选 D。6.已知相同温度下，K s p（B a S O j K s p（B a C O 3）。某温度下，饱 和 溶 液 中 间 杰。：）、-lg c（CO；）、与-lg c（B a2+）的关系如图所示。10.0,00000i7S5.4,工tc。)。耳【GOS2学1.01.0 2.03.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0-lgc(B a2+)下列说法正确的是A.曲线代表B a C

9、O j 的沉淀溶解曲线B.该温度下B a S O4的(Ba S O,)值为l.O x lO 0C 加适量Ba C l2固体可使溶液由a 点变到b 点D.c（Ba 2+）=l（T 5 时两溶液中c（S。：）CO；）=10少【答案】B【解析】【分析】Ba C C h、Ba S O4 均为难溶物，饱 溶 液 中-lg c(Ba2+)+-lg c(S O：)=-lg k(Ba2+)xc(S O；-)=-lg K p(Ba S O M ,同理可知溶液中-lg c(Ba 2+)+-lg c(C O；)=-lg p(Ba C O3)|,因 K s p(Ba S O Q K s p(Ba C O 3)，则-l

10、g|p(Ba C O3)4)不变可知，溶液中c(SO：)将减小，因此a点将沿曲线向左上方移动，选项C错 误;4 S O；)0小D .由图可知,当溶液中。22+)=10-5 时 两溶液中_4=J=10”文，选项D错 误；C(C O 打 10-答案选瓦7.乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H?。解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是-电 源-II IIHOCC H（乙醛酸）O OII II CHO一CC OH（乙二酸）H2OIH+OH,OHC-OHL 5即C l?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

11、氧化还原反应，单质碘的收率会降低，故答 案 为：F e l2+C l2=h+F e C h ;以 F e C h ；L被过量的C1 进一步氧化；先向N a lO,溶液中加入计量的N a H S O s ,生成碘化物即含1-的物质；再向混合溶液中(含1-)加入N a lO3溶 液，反应得到L ,上述制备L的两个反应中 为中间产物，总 反 应 为 与 HSO；发生氧化还原反应，生成S O：和 I 2,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：2I O3+5 H S O3=I2+5 S O +3 H+H2O,故答案为：21。3+5 10 3=12+5 5 0：+3 1+凡 0;K

12、I溶 液 和C uSO j溶液混合可生成C u i沉 淀 和U,化 学 方 程 式 为4KI+2CuSO4=2CulJ+L+2K2so,若生 成Im o l匕，则 消 耗 的K I至 少 为4moi;反应中加入过量K I，浓 度 增 大，可 逆 反 应 匕+=平 衡 右 移，增 大k溶 解 度，防 止 口 升 华，有 利 于 蒸 储 时防止单质碘析出，故 答 案 为：4;防止单质碘析出。9.胆 砒(CuSO5H2。)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 研，并测定其结晶水的含量。回 答 下 列 问 题：

13、(1)制 备 胆 机 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 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_ _ _ _ _ _ _ _ 待CuO完 全 反 应 后 停 止 加 热，边搅拌边加入适量H?。？，冷 却 后 用NH.H?。调p H为3.54,再煮沸lOmin,冷却后过滤。滤 液 经 如 下 实 验 操 作：加热蒸发、冷却结晶、一、乙醇洗涤、得至U胆 矶。其 中，控 制 溶 液p H

14、为3.54的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ 煮 沸lOm in的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)结 晶 水 测 定：称量干燥t甘 竭 的 质 量 为 叫，加 入 胆 研 后 总 质 量 为，将珀埸加热至胆研全部变为 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，胆研分子中结晶水的个数为一 一(写表达式)。下 列 操 作 中，会 导 致 结 晶 水 数 目 测 定 值 偏 高 的 是(填 标 号)。胆 砒 未 充 分 干 燥 用 竭 未 置 于 干 燥 器 中 冷 却 加热时有少

15、胆研迸溅出来A【答 案】.A、C(2).CuO+H2sO4=CUSCU+H2O(3).不会产生二氧化硫且产生等量胆研消耗硫 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80(的-m J铁 胶 体，易于过滤(8).一(9).9(租3 一班)【解 析】【分 析】【详解】（1）制备胆研时，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;A 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CUO+H2SO4=CUSO4

16、+H2O;直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水，与这种方法相比，将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热制备胆研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帆消耗硫酸少（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；CuO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PH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10 min,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

17、滤；（4）称量干燥用竭的质量为叫，加入胆研后总质量为?2 ,将用竭加热至胆研全部变为白色，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%.则水的质量是（和-4）g，所 以 胆 破CuSO4-nH2O）80（m）-m.）中n值的表达式为解得.9（根-闲；（吗 一叫）（吗一仍）18160（5）胆机未充分干燥,捌饬所测mz偏 大，根 据n=80（加2-叫）9（外 一叫）可 知，最终会导致结晶水数目定值偏高，符合题意；用埸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研，导致所测m3偏 大,根据“=80(2 2 -m3)可 知，最终会导致结晶水数目定值偏低，不符合题意;

18、加热胆帆晶体时有晶体从生堪中溅出，会使侬数值偏小，根据80(m2-m3)9(砥一町)可 知，最终会导致结晶9（砥 一班）水数目定值偏高，符合题意；综上所述，符合题意，故答案为：。1 0.二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：CO2(g)+3H2 (g)=CHQH(g)+H2O(g)该反应一般认为通过如下步骤来实现：CO2(g)+H?(g)=CO(g)+H?O(g)AH,=+41 kJ.moF1 CO(g)+2H 2 (g)=CH 30H(g)AH2=-90kJ.moF1总反应的AH-kJ-moF1；若反应为慢反应，下列示意图

19、中能体现上述反应能量变化的是_ _ _ _ _ _ _(填标号)，判断的理由是_ _ _ _ _ _ _ _体系健C l i(2)合成总反应在起始物n(H2)/n(COj=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x(CHQH),在t=25()下的 x(CHQH)p、在p=5xl(rPa 下的 x(CHQH)t如图所示。p/10Ta用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式K图中对应等压过程的曲线是，判断的理由是_ _ _ _ _ _ _；当X(CH3OH)=0.1()时，CO2的平衡转化率。=_ _ _ _ _ 反应条件可能为 或。【答案】(1).一 49(2).A(3).

20、A M为正值,公 利 为 和 为 负 值，反应的活化能大于反应的p(H q)p(C H Q H)P3(H2)P(CO2)(5).b (6).总反应AW0 ,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).5 x lO5P a ,210 (9).9X 105P a ,25 0【解析】【分析】【详解】二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，该反应一 般 认 为 通 过 如 下 步 骤 来 实 现：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH,=+41kJ.mor1,CO(g)+2H2(g)=CH30H

21、(g)AH2=-90kJ.mor,根据盖斯定律可知，+可得二氧化碳加氢制甲醇的 总 反 应 为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH=(+41kJ.mor)+(-90kJ.mor)=-49kJ.mor;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;吊为正值，A2为和“为负值，反应的活化能大于反应的。(2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应为CO2(g)+3 H 2(g)=CH3O H(

22、g)+H2O(g),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K p=,故答案为：“口、小；。p(H2)-/?(C O2)p(H2)(C O2)该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中x(C H s O H)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AW 揪(揪0)2。井1(间 苯 二 酚)和8(C0H)反 应 生 成cH0人力)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。HO【详解】（D A

23、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）;OIIH3Cc O(3)E 为,含有的含氧官能团的名称为酯基，醛键，酮 基（任写两种），故答案为：酯 基，醍 键，酮 基（任写两种）；OIIH3Cc O(4)E 为0IIH3Cc 0+H20,故 答 案 为：TsOHPhMe-+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)是将酯基水解生成羟 基，反应类型为取代反应，故 答 案 为：取 代 反 应；化 合 物 B 为HOCOOH，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(-0-0)；c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3：2：2：1 ,说明为醛或酮，而且含有甲基，根据要求可以写出：HO，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：八 一9外一喘 揪(揪叫。井