2021年普通高等学校招生全国统一考试化学试卷 全国乙卷解析.pdf

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1、2021年普通高等学校招生全国统一考试理科综合全国乙卷化学部分一、单选题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CO?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CO2还原为甲醇2.在实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）A.A B.B C.C D.D3.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是（）化学试剂制备的气体A.Ca（OH）2+NH4C1NH3B.MI1O2+HC1（

2、浓）CI2C.MnO2+KCIO3o2D.NaCl+H2so4（浓）HCIA.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO+CaSO4=CaCO3+SO;-B.过量铁粉加入稀硝酸中：Fe+4H+NO,=Fe3+NO T+2H2OC.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：A13+4OH=A1O2+2H2OD.氧化铜溶液中通入硫化氢：Cu2+S2-=C uS4.一 种 活 性 物 质 的 结 构 简 式 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COOH3。互为同分异构体D.l mol该物质与碳酸钠反应得44g CO25.

3、我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素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，且均不与W 同族。下列结论正确的是（）A.原子半径大小顺序为WXYZ B.化合物XW 中的化学键为离子键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，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。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。/阳 极卜、J1海水、阴极下列叙述错误的是（）A.阳极发生将海水中的C

4、氧化生成Cl?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H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg（OH）2等积垢需要定期清理7.HA是一元弱酸，难溶盐M A的饱和溶液中c（M+）随c（H+）而变化，M f不发生水解。实验发现，298K时,（乂+）-411+）为线性关系，如下图中实线所示.一？ox.Kr下列叙述错误的是（）A.溶液 pH=4 时，c（M+）2、S i O2,A 12O3,M g O、C a O 以及少量的F e 2（）3,为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。现邙热水 队离 炉&蹿卜髭“化物沉淀*4T 酸番 卜一 产”.该工

5、艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的p H 见下表*N 黑 水 母 金属离子F e3+A l3+M g2+C a2+开始沉淀的p H2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0 x l 0-3m o l L-1)的p H3.24.711.113.8回答下列问题:（1）“焙烧”中，T i or S i C 2几乎不发生反应，&2。3、M g O、C a O、F e 2（）3 转化为相应的硫酸盐，写出A I 2O 3 转化为N H 4 A l （S O）的化学方程式 o（2）“水浸”后“滤液”的 p H 约为2.0,在“分步沉淀”时用氮水逐步调节p H 至 1 1.6,依次析出的金属离子是

6、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _=（3）“母液”中M g?+浓度为 m o l L-o（4）“水浸渣”在 1 6 0 “酸溶”，最适合的酸是。“酸溶渣”的成分是（5）“酸溶”后，将溶液适当稀释井加热，T i O?+水解析出T i O z-x H 2。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（转置如图所示）：寂 力西西百I .将浓H 2s o 4、N a N O3,石墨粉末在c 中混合，置于冰水浴中。剧

7、烈搅拌下，分批缓慢加入K M n O g 粉末，塞好瓶口。I I .转至油浴中，35搅 拌 1 小时，缓慢滴加一定量的蒸镯水，升温至98并保持1 小时。I I I .转移至大烧杯中，静置冷却至室温，加入大量蒸储水，而后滴加H z。?，至悬浊液由紫色变为土黄色。W.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。V.蒸储水洗涤沉淀。V I.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K M n C）4粉末并使用冰水浴，原因是。（3）步骤H中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是 o（4）步骤H I 中，的作

8、用是（以离子方程式表示）。（5）步骤I V 中，冼涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO 丁来判断，检测的方法是（6）步骤V可用p H 试纸检测来判断C 是否洗净，其理由是。1 0.一氯化碘（I C 1）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，L i e b i g误认为是ICL从而错过了一种新元素的发现，该元素是。（2）氯伯酸银（B a P t C%）固体加热时部分分解为B a e*P t 和C I?,3 7 6.8 C 时平衡常数/fp=l.0 x l04P a2,在一硬质玻璃烧

9、瓶中加入过量B a P t C。，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。在 3 7 6 8 C,碘蒸气初始压强为2 0.0 kP a。3 7 6.8 平衡时，测得烧瓶中压强为 3 2.5 kP a,贝 kP a,反应2 IC l（g）=Cg）+l2（g）的平衡常数 K =（列出计算式即可)。(3)Mc Mo r r is 测定和计算了在1 3 6-1 8 0 C 范围内下列反应的平衡常数0,：2 N O(g)+2 1 C l(g)U 2 N O C l(g)+I2(g)Kpl2 N O C l(g)2 N O(g)+C l2(g)Kp2得到J和 IgK0 2 T均为线性关系，如下图

10、所示:由图可知，N O C 1 分解为NO和C l?反应的M 0(填“大于”或“小于”).反应2 1。4)=。2 值)+1 2&)的长=(用 Kp 52表 示)：该反应的A W 0(填“大于”或“小于”),写出推理过程 o(4)Kis t ia ko w s ky 曾研究了 N O C 1 光化学分解反应，在一定频率光的照射下机理为:N O C 1 +NOC1*N O C 1 +N O C I*t 2 N O +C l2其中 表示一个光子能量，N O C 1 表示N O C 1 的激发态。可知，分 解 Im o l的 N O C 1 需要吸收m o l的光子。三、填空题1”化学选修3：物质结构

11、与性质过渡金属元素铭(C r)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C r 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 3 d 5 4 s lB.4 s 电子能量较高，总是在比3 s 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)三价铝离子能形成多种配位化合物。C r(N H 3)3(H 2 O)2 C+中提供电子对形成配位键的原子是中心离子的配位数为 o C r(N H 3)3(H 2 O)2 C+中配体分子N H 3、。以及分子P%的空间结构和相应的

12、键角如下图所7J。P&中P的 杂 化 类 型 是,N 4的沸点比P&的,原 因 是 一。O的键角小于N小的，分析原因_ _ _ _ _ _。（4）在金属材料中添加A102颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。Al。*?具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是 原子。设C r和A1原子半径分别为仁和小，则金属原 子 空 间 占 有 率 为%（列出计算表达式）。12.化学一选修5：有机化学基础（15分）卤沙理仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下:已 加e 0.a飞QfSC).皿0 M CH)COOH&CJHJOH T*M回答下列问题：(1)A的化学名称是 o(2)写 出

13、 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 o(5)反 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_ _ _ _ _,参考答案1.答案：D解析：本题主要考查碳排放与碳中和。D项，研发催化剂将CO,还原为甲醇，能促进碳中和，故选D项；A项，将重质油裂解为轻质油作为燃料，能使燃料更充分燃烧生成CO,，并不能达到碳中和，故不选A项；B项，可燃冰燃烧也会生成二氧化碳，故大量开采可燃冰作为新能源不能促进碳中和，故不选B项；C项，通过清洁煤技术减少煤燃烧污

14、染，适当减少了 CO2排放，但并没有消除C O?,故不选C项。综上所述，本题正确答案为D。2.答案：C解析：本题主要考查基础实验操作。C项，MnO2与KClO3反应制应使用固体加热型装置，且试管口应略向下倾斜，且O2密度大于空气密度，应选择向上排空气法，图示装置符合要求，故选C项；A项，Ca(OH)2与NH4c l反应制NH3应选择固体加热型装置，因NH，密度小于空气密度，应选择向下排空气法，图示装置不符合要求，故不选A项；B项，MnOz与浓HC1反应制C 4应选择固液加热型装置，图示装置不符合要求，故不选B项；D项，NaCl与浓H2sO 反应制HC1应选择固液加热型装置，图示装置不符合要求，

15、故不选D项。综上所述，本题正确答案为C。3.答案：A解析：本题主要考查离子反应方程式的书写。A项，用碳酸钠处理水垢中的硫酸钙时，微溶的CaSO4转化为难溶的CaCOj，离子方程式为：CO-+CaSO4=CaCO,+SO,故A项正确；B项，Fe过量时，铁粉被稀硝酸氧化成F e,离子方程式为：2Fe+8H+2NO；=3Fe2+2NOTMH2。，故B项错误；C项，硫酸铝溶液与少量量氧化钾溶液反应生成氢氧化铝，离子方程式为：A13+3OH-=AI(OH)3 故C项错误；D项，硫化氢为弱酸，不可拆，正确的离子方程式为C +H2S=C u S i+2 F r,故D项错误。综上所述，本题正确答案为A。4.答

16、案：C解析：本题主要考查有机物相关反应、同分异构体、同系物及官能团相关反应。C项，在有机化学中，将分子式相同、结构不同的化合物互称同分异构体，该物质的分子式为CRH O 3，000H的分子式也为C”,HMC)3,二者互为同分异构体，故C项正确;A项，该物质含有碳碳双键，能发生加成反应，故A项错误；B项，同系物拥有相同种类和数目的官能团，该物质与乙醇和乙酸的官能团数目和种类均不相同，所以该物质既不是乙醇的同系物也不是乙酸的同系物，故B项错误；D项，Im ol该物质含有ImolC O O H,与碳酸钠反应生成0.5mol CO2,即 22g CO2,故 D 项错误。综上所述，本题正确答案为C。5.

17、答案：B解析：本题主要考查元素周期律。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1 5,设最外层电子数分别为小 6-1、b、b+1,则最外层电子数为a+36=15,a=3 时，h=4,几种元素最外层电子数分别为3、3、4、5,与题意不符；”=6 时，h=3,几种元素最外层电子数分别为6、2、3、4,由原子序数依次增大，可知，几种元素分别为O、Mg、Ak Si综上，W、X、Y、Z 分别为0、Mg、A、Sio B 项，化合物MgO中的化学键为离子键，故B 项正确；A 项，同周期原子半径从左到右逐渐减小，同主族原子半径从上到下逐渐增大，所以原子半径大小顺序为MgAlSiO,即 X

18、YZW,故 A 项错误，C 项，Si为非金属，A1为金属，A1的导电性强于S i,故 C 项错误；D 项，Z 为 Si元素，其最高价氧化物的水化物为硅酸，硅酸的酸性比碳酸弱，故 D 项错误。综上所述，本题正确答案为B。6.答案：D解析：本题主要考查电解池的原理。海水的主要成分为NaCl水溶液，电解海水时，C在阳极失电子被氧化成Cl2,H-在阴极得电子被还原成H”同时破坏了阴极附近的水的电离平衡，导致阴极附近的OH-大量增加，电解总方程式为2 m。+2 5 0 2m011+也 个+51 口项，由分析可知，田 在阴极得电子被还原成H 导致阴极附近的OH-大量增加，则 Mg（OH）2在阴极表面形成，

19、故 D 项错误；A 项，由分析可知，阳极发生C失电子被氧化成C L的反应，故 A 项正确；B通电 小 小项，由2NaCl+2H2。一2NaOH+H?T+C12个可知，电解海水产生Cl?和 NaOH,Cl?与 NaOH可以在管道中发生反应Ch+2NaOH=NaCl+NaClO,NaClO能氧化灭杀附着生物，故 B 项正确；C项，由分析可知，阴极生成H?,大量H?存在时容易引起爆炸，则应及时通风稀释安全地排入大气，故 C 项正确。综上所述，本题正确答案为D。7.答案：C解析：本题主要考查水溶液中的离子平衡。C 项，由物料守恒有c（M*）=c（A）+c（HA）,当c（A-）=c（HA）时，c（M+）

20、=2c（A-）,c2（M）=c（M+）x 2c（）=2Ksp（MA）=10 xIO-8,由图可知，当c2（M+）=10 xl0-3时，c（H*）=20 xl（）T,pH7（故 c 项错误；A 项，当溶液 pH=4时，c（H+）=1 0 T m o l/L,由图可知此时c2（M+）=7.5xl（r（mol/L）2,所以c（M+）4,因此可以循环利用的为（NH）SO“9.答案：（1）滴液漏斗；三颈烧瓶/三口烧瓶（2）反应加热，为防止体系温度急剧增加而反应过快（3）反应温度98接近水的沸点100,而油浴更易提温（4）2MnO4+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2 T+8H2O（5）去洗涤液，加入B

21、aC%溶液，看是否有白色沉淀生成，若无，说明洗涤干净（6）洗涤液含有的离子主要有H+和。一，根据电荷守恒，当洗涤液接近中性时，可认为C P洗净解析：本题主要考查氧化还原反应方程式的书写以及工业流程图的判断。（1）仪器a 为滴液漏斗，仪器c 为三颈烧瓶；球形冷凝管的冷凝水应是下进上出，所以仪器b 的进水口为d。（2）使用冰水浴室为了防止反应速率过快，且 KMnO”易分解，冰水浴可降低其分解损失。（3）加热温度为98,接近水的沸点，不易控温。（4）由步骤川的颜色变化说明此时发生了氧化还原反应，离子反应方程式为2MnO1+5H2O2+6H+=5O2?+2Mn+8H2Oo（5）SO：的检验方法为：取少

22、量最后一次的洗涤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的Ba（C 5 溶液，若产生白色沉淀，则存在SO：,反之则无。（6）IV中洗涤液加稀盐酸，V 用蒸储水进行洗涤，洗涤液中存在c（H+）=c（O H）+c（C），当呈中性时，c（C r）接近为0 时，可认为已洗净。10.答案：（1）澳（或 Br）(2)PHa=24.8KPa；7.6x1()5(24.8 xlO3)2(3)大于K/K P；AW0(4)12解析：本题主要考查热化学与化学平衡。（1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，且该液体的组成元素的性质与卤素的性质相似，则该红棕色液体为漠，其组成元素为澳元素。（2）氯伯酸钢固体加热时分解的化学方程式为

23、B a P t C 1=BaCl2+2Cl2+P ti该反应的平衡常数（C lJ W x U p a,所以平衡时p（CL）=0.1kPa,在-硬质玻璃烧瓶中加入过量氯钠酸的抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。在 376.8,碘蒸气初始压强为2 0.0 k P a,3 7 6 8 c 平衡时，测得烧瓶中压强为3 2.5 k P a,2 1 c l(g)=5(g)+(g)反应前后压强不变,因此CL的分压一直不变，则达平衡时CL的压强为o k P a 设达到平衡时，k转化了 x ,则有三段式：2 I C l(g)=C l2(g)+I2(g)起始(k P a)02 0转化(k P a)2

24、xX平衡(k P a)2x0.12 0-x则2 0-x+(M +2 x =3 2.5,解得x =1 2.4,所以平衡时，P(I C 1)=2 4.8 k P a ,根据平衡常数的定义可知，2 I C l(g)=C l2(g)+I2(g)的化学平衡常数0.1 (2 0-1 2.4)K=。(。也)=缶 x 3 2.5 =0.1 x(2 -1 2.4)c2(I C l)-。K _ K K根据盖斯定律可知，将两个方程式相加可以得到目标方程式，则目标方程式的 炉 而，由l g K .-l g K 2-题意可知，7和 T均为线性关系，根据对数的运算法则可知，但“犷/2 =馆/|+但 勺 2,取两条线段的首

25、位两个点的数据，可知在最左侧的点但/7 9,在最右侧的点lg/%=4.1,温度降低时，%会减小，所以反应2 1 c l 但)=。式 8)+1 2&)的逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，A 00(4)将两个方程式相加可得2 N OC 1 +hv-2 N O+C l2,可知分解】m o l NOC 1 要吸收5 mo l 的光子。1 L 答案：(DAC(2)N、0、C 1；6(3)s p 3；高；N H,分子间形成氢键增大分子间作用力，凡。分子有两对孤对电子，而NH分子有一对孤对电子，所以H?。中孤对电子对键的斥力比NH,大，键角小(4)A 1；4 4-7 t x 2 +x4a2 xcx l O

26、O%解析：本题考察原子核外电子的排布与化学性质、配合物、晶体的相关计算。(1)A 项，C r 元素原子序数为2 4,属于第四周期，根据洪特定律和能量最低原则得，半充满时能量最低，核外电子排布为 A r 3 d,4 s ，故 A项正确；C项，金属元素金属性越强，电负性越小，对键合原子吸引力小，与倍相比钾的金属性较强，即络的电负性比钾强且对键合原子吸引力较大，故 C项正确；B项，4 s 轨道上的电子比3 s 轨道上的电子能量高，在离核较远的距离出现的概率大，故 B项错误。综上所述，本题正确答案为A C。(2)配体原子提供孤对电子与中心的金属离子形成配位键，该原子中配体分子存在孤对电子的粒子为：N

27、H,中的N、凡。中的0和C 离子，故答案为N、0、C 1；配位数即为中心粒子形成配位键的总数，配体每提供一对孤对电子就形成一个配位键，则配位数为6。(3)PH.中，P 有 3 对成键电子，1 对孤电子，杂化类型为s p 3 杂化；NH分子间存在氧键，其沸点高于PH?；HQ中的0原子有2 对孤电子对，N H,中 N原子有1 对孤电子对，HQ中孤电子对对成键电子对的排斥作用大，键角小。(4)由图计算晶胞内个各类原子数目得，深色原子：8 x：+l =2 个，浅色原子：8 x：+2 =4 个，8 4根据其数目比可得深色原子为A 1,浅色原子为C r,即顶角的深色原子为A l；根据以上分析得，该晶胞内含

28、有2 个 A 1 原子和4个 C r 原子，故金属原子空间占有率为：1 2.答案：(1)2-氟甲苯(或邻氟甲苯)(3)氨基、碳漠键、酮叛基、碳氟键O I IB1CCH叫(5)取代反应(6)1 0解析：本题主要考查有机推断。有机物A 中的甲基与高锯酸钾发生反应生成按基，则有机物B 为B 中的峻基与SOCl2发生反应生成一C O C L则有机物C 是X 及 NaOH发生反应，结合题中公式()中信息及有机物D 的结构式可知反应方程式为D 与 Y 发生取代反应生成化合物OE,结合E 的结构式可推知Y 是|，结合E 与 F 的结构式推知反应为取BrCCHr代反应，有机物F 在题中条件下自身发生反应，结

29、合 式(i)中信息推知W 的结构简式为(1)A 为甲苯作为母体，氟原子位于二号碳，即命名为2 氟甲苯，也可命名为邻氟甲苯。(2)由分析可知，反应的化学方程式为NII：COCI+NaOHNH,+NaCl+H P（3）D中含有的官能团为氨基、瓶基、滨原子和氯原子。O（4）由分析可知，Y的结构简式为 J。BrCCH2BrOH（5）E中的澳原子被 y Z /取代生成有机物F,故发生取代反应。-N H（6）C的化学式为C 7 H4c l FO,含有苯环且能发生银镜反应，即代表要含有苯环和醛基，则C的同分异构体应为含有三个取代基的苯环，三个取代基分别是醒基、氯原子和氟原子，当氟原子位于醛基的邻位时，氯原子共有4种不同的取代位置，此时共有4种结构，当氟原子位于醛基的间位时，氟原子共有4种不同的取代位置，此时共有4种结构，当氟原子位于醛基的对位时，呈对称结构，氟原子共有3种不同的取代位置，此时共有3种结构，总计共有1 0种不同的结构，即满足条件的同分异构体共有1 0种（7）由分析可知，W的结构简式为BrF