2021年全国统一高考化学试卷（全国乙卷） （含解析）.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能力测试注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，涂写在本试卷上无效。3.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H l C12 N14 016 Na 23 Al 27 C135.5 Fe 56一、选择题1.我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，

2、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C。?还原为甲醇【答案】D【解析】【分析】【详解】A.将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故A不符合题意；B.大规模开采可燃冰做为新能源，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故B不符合题意；C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目的，故C不符合题意；D.研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化

3、碳的排放量，达到碳中和的目的,故D符合题意；故选D。2.在实验室采用如图装置制备气体，合理的是化学试剂制备的气体ACa（0H）2+NH4C1NH3BMnO2+HC1（浓）Cl,CMnO2+KCIO302DNaCl+H2soN浓）HC1A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【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；【详解】A.氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A错误；B.二氧化镒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，故B错误；C.二氧化镒和氯酸钾共热制备氧气为

4、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，故c正确；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，故D错误；故选C。3.下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：C O；+C a S O4=C a C O3+S O B.过量铁粉加入稀硝酸中：F e +4 H+N O；=F e3+N O T +2 H2OC.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：A l3+4 O H-=A 1 O-+2 H 2。D.氯化铜溶液中通入硫化氢：C u 2+s 2-=C u S J【答案】A【解析】【分析】

5、【详解】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：CO：+C a S O 4=C a C O 3+S O：,故 A 正确；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：3 F e+8 H+2 N O-=3 F e2+2 N O t +4 H2O,故 B 错误；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：A 13+3 O H =A 1(O H)3 I ,故 C 错误；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 I +2 H+,故D错误；答案选A。有关该物质的叙

6、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/-K /COOHC.与互为同分异构体HOD.Imol该物质与碳酸钠反应得44g CO?【答案】C【解析】【分析】【详解】A.该物质含有羟基、竣基、碳碳双键，能发生取代反应和加成反应，故A错误；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，故B错误；/-、,-OOCHC.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，故c正确；D.该物质只含有一个竣基，Imol该物质与碳

7、酸钠反应，生成0.5mol二氧化碳，质量为22g,故D错误；故选Co5.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W X Y ZB.化合物XW中 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【答案】B【解析】【分析】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HIA族或第VIA族元素，又

8、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HIA族元素，即W一定是第VIA族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为0、Mg、Al、S i,据此答题。【详解】A.0原子有两层，Mg、Ah S i均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为 M g A l Si 0,即 XYZW,A 错误；B.化合物XW 即 MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B 正确；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 错误；D.Z 的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D 错误

9、；故选Bo6.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惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。A.阳极发生将海水中的C氧化生成C12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M g(OH)2等积垢需要定期清理【答案】D【解析】【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。一 会优先失电子生成C L,阴极区HzO优先得电子生成比 和 0H,结合海水成分及电解产物分

10、析解答。【详解】A.根据分析可知，阳极区海水中的C 会优先失去电子生成C b,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C12与阴极区生成的0H-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和 H 2O,其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B 正确；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=H2t+2OH-,会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(0H)2等积垢需定期清理，D 错误。故选D。7.HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c

11、(M+)随 c(H+)而变化，M,不发生水解。实验发现，298K 时c2(M D-c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。下列叙述错误的是A.溶液pH=4 时，c(M+)3.0 xl0m ol-LB.MA的溶度积度积K M A)=5.0 xl(y8C.溶液 pH=7 时，c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH)D.HA 的电离常数 Ka(HA)=2.0 x10”【答案】C【解析】【分析】本题考查水溶液中离子浓度的关系，在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用，具体见详解。【详 解】A.由图可知 p H=4,即 c(H+)=10 xl(Pmo/L 时，c2(M+)=7.5xl0-8mol

12、2/L2,c(M+)=V7.5xl0-8m ol/LV5 x IO-4 mol/L2xH2O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液和TiO2-x 比0。【详解】(1)氧化铝转化为硫酸铝钱发生的反应为氧化铝、硫酸铉在高温条件下反应生成硫酸铝镀、氨气和水，反应的化学方程式为A I2O3+4(N H 4)2 S O 4 N H4A 1(S O 4)2+4 N H3 t +3 H2O ,故 答 案为：A b C h+4 (N H G 2 S O 4 焙烧 N H 4 A l (S C)4)2+4 N H 3 t +3 H2O；(2)由题给开始沉淀和完全沉淀的p H 可知，将 p H 约为2.0 的滤液加入

13、氨水调节溶液p H 为1 1.6 时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：F e3 A 1 3+、M g 2+；(3)由镁离子完全沉淀时，溶液p H 为 1 1.1 可知，氢氧化镁的溶度积为1 X 1 0-5 x(1 X 1 0-2.9)2=1 x 1 0-1%当溶液p H 为 1 1。时,溶液中镁离子的浓度为I X1 0 8-=l X 1 0 _6m o l/L,故答案为：1 X 1 0 6；(1 X 1 0 2 4)2(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T i O S C U 溶液中含有硫酸钙的量，应加

14、入浓硫酸加热到1 6 0 C 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，故答案为：硫 酸;S i C h、C a S O4；酸溶后将T i O S C 4 溶液加入热水稀释并适当加热，能使T i O S C U 完全水解生成T i O?x H2O沉淀和硫酸，反应 离子方程式为T i O 2+(x+1)P h O A T i C h XH 2 O+2 H+,故答案为：T i O2+(x+l)H2OA T i O2 x H2O+2 H+；(6)由分析可知，尾气为氨气，母液为硫酸筱、母液为硫酸，将母液和母液混合后吸收氨气得到硫酸镀溶液，可以循环使用，故答

15、案为：(N H J 2 S O 4。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)：I .将浓H 2 s o 4、N a N O，、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 KMn O q 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储水。升温至9 8 并保持1 小时。川.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸锵水，而后滴加H?。？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

16、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KM n O 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。(4)步骤H I 中，H?。？的作用是(以离子方程式表示)。(5)步骤I V 中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在S O j 来判断。检测的方法是_ _ _ _ _ _ _ 0(6)步骤V可用p H试纸检测来判断C1是否洗净，其理由是 o【答案】(1).滴液漏斗(2).三颈烧瓶 .d (4).反应放热，防止反应过快.反应温度接近水的沸点，油 浴 更 易 控

17、 温(6).2MnO；+5H2O2+6H+=2Mn2+8H2O+5O2 T.取少量洗出液，滴加BaC1,没有白色沉淀生成(8).H+与c r电离平衡，洗出液接近中性时，可认为c r洗净【解析】【分析】【详解】(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，故答案为：分液漏斗；三颈烧瓶；d；(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KM n C U 粉末并使用冰水浴，故答案为：反应放热，防止反应过快；(3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温

18、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，故答案为：反应温度接近水的沸点，油浴更易控温；(4)由滴加H 2 O 2 后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的K M n C U,则反应的离子方程式为：2 M n O；+5 H 2 O 2+6 H+=2 Mn 2+5 O 2 t +8 H 2 0,故答案为：2 M n 0；+5 H2O2+6 H+=2 Mn2+5 O 2 t +8 H 2 O ；(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S O；来判断，检测方法是:取最后一次洗涤液，滴加Ba C L 溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量洗出

19、液,滴加B a C b,没有白色沉淀生成；(6)步骤I V 用稀盐酸洗涤沉淀，步骤V洗涤过量的盐酸，H+与C电离平衡，洗出液接近中性时，可认为c r洗净，故答案为：H+与c r电离平衡，洗出液接近中性时，可认为cr洗净。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)氯伯酸钢(Ba P t C L)固体加热时部分分解为B a C%、P t 和 C 1,3 76 8

20、c时平衡常数Kp=1.0 x l()4P a2,在一硬质玻璃烧瓶中加入过量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 76.8,碘蒸气初始压强为2 0.0 k P a。3 76.8 平衡时;测得烧瓶中压强为3 2.5 k P a,则p =k P a,反应2 1 cl(g)=C g)+l 2(g)的平衡常数K=(列出计算式即可)。McMo r r i s 测定和计算了在1 3 6 1 8 0 范围内下列反应的平衡常数K p。2 N O(g)+2 I C l(g)U 2 N O C l(g)+I2(g)Kp l2 N O C l(g)U 2 N O(g)+C l

21、2(g)Kp 2得到l gK p 1 (和 l gKp 2 4 均为线性关系，如下图所示：由图可知，N 0 C 1 分解为NO和C 1 2 反应的A H 0(填“大于”或“小于”)反应2 1 cl(g)=J(g)+1 2 值)的 1 N O C1*N O C 1 +N O C K 2 N O +Cl2其中h v 表示一个光子能量，N O C 1*表示N O C1的激发态。可知，分 解 Im o l 的 N O C 1 需要吸收 m o l 光子。100X(20X103-12.4X103)【答案】(1).溟(或 B r)(2).24.8 (3).-、-志-(4).大于(24.8 X103).。小

22、 2(6).大于(7).设 T T，即:|l g Kp l(T)-l g Kp l(T)卜 Ig Kp l(T)-l g Kp l(T)则：l g Kp 2(T Kp l(T)1g Kp 2(T)-Kp l(T),即 k(T)k(T),因此该反应正反应为吸热反应，即AH大于0 .0.5【解析】【分析】【详解】(1)红棕色液体，推测为浪单质，因此错过发现的元素是澳(或B r)；(2)由题意玻37 6.8 C时璃烧瓶中发生两个反应：B aP t Cl6(s)B a C l2(s)+P t (s)+2Cl2(g),Ch(g)+l 2(g)U 2ICl(g)。B aP t Cl6 U B aCl2(s

23、)+P t +2 J(g)的平衡常数Kp=1.0 x l 04P a2,贝 i j 平衡时 p 2(C12)=1.0 x l()4p a2,平衡时 p(C12)=100P a,设到达平衡时Cl2(g)+I2(g)Q2ICl(g)开始/(k P a)20.0 0L(g)的分压减小p k P a,则卡.，37 6.8 平衡时，测得烧变 化/(k P a)p 2p平衡/(k P a)0.1 20.0-p 2p瓶中压强为32.5k P a,贝 i JO.l+2O.O+p=32.5,解得p=12.4,则平衡时pICI=2p k P a=2x l 2.4k P a=24.8 k P a；则平衡时，L(g)

24、的分压为(20.0-p)k P a=(20 x 103-12.4x 103)P a,pIc l=24.8 k P a=24.8 x l 03P a,p(Cl2)=0.1k P a=100P a,因此反应 21c l(g)=C12(g)+U(g)的平衡常数 K=100X(20X103-12.4X103)(3)结合图可知，温度越高，亨越小，Ig K p z 越大，即 K p 2越大，说明升高温度平衡2N O Cl(g)U 2N O(g)+C g)正向移动，则 N O C1分解为NO和Cl2反应的大于0：1,2N O(g)+2ICl(g)Q 2N O Cl(g)+I2(g)Kp lI.2N O Cl

25、(g)U 2N O(g)+Cl2(g)Kp 2I +n 得 2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g),则 2ICl(g)=Cl2(g)+I2(g)的 K=KP1-KP2.该反应的 H大于0；推理过程如下：设T T，即+|lgKpl(T)-lgKpI(T)|=lgKpl(T)-lgKpI(T)则：lgKp2(T).Kpl(T)lgKp2(T)-Kpl(T),即 k(T)k(T),因此该反应正反应为吸热反应，即AH大于0；(4)I,NOCl+hv NOC1*II.NOC1+NOC1*2NO+Cl2I+II得总反应为2NOCl+hv=2NO+CL,因此2moiNOC1分解需要吸收Imol光子能量，则

26、分解Imol NOC1需要吸收0.5mol光子。11.过渡金属元素铭(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Ar3d54slB.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)三价铭离子能形成多种配位化合物。C r(N H j3(H2O)2 C l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),C

27、l2+中配体分子NH、H2。以及分子PH?的空间结构和相应的键角如图所示。PHjNH.P H,中 P的杂化类型是o N H 3 的沸点比P H 3 的,原因是,凡 0 的键角小于N H 3 的，分析原因。(4)在金属材料中添加A l C r2 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。A l C r2 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 A 1 原子半径分别为七和 rA I，则 金 属 原 子 空 间 占 有 率 为%(列出计算表达式)。【答案】.A C (2).N、O、C l (3).6 (4).sp3(5).高(6).NH3存在分子间氢

28、键(7).N H;含有一对孤对电子，而 H?。含有两对孤对电子，H?。中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大.A 1 (9).空(2 +4)x 0 03 a 2 c【解析】【分析】【详解】(1)A.基态原子满足能量最低原理，C r有 2 4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 A r 3 d 5 4s A正确；B.C r核外电子排布为 A r 3 d d s由于能级交错，3 d 轨道能量高于4s轨道的能量，即 3 d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，钾与铭位于同周期，铭原子序数大于钾，故锚电负性比钾高，原子对键合

29、电子的吸引力比钾大，C正确；故答案为：A C；(2)C r(N H 3)3(H 2 O),C l j 中三价铭离子提供空轨道，N、O、C 1 提供孤对电子与三价铭离子形成配位键，中心离子的配位数为N、O、C 1 三种原子的个数和即3+2+1=6,故答案为：N、O、C 1：6：(3)P H 3 的价层电子对为3+1=4,故P H a 中 P的杂化类型是sp3；N原子电负性较强，N H,分子之间存在分子间氢键，因此N H 3 的沸点比P H 3 的高；H?。的键角小于N H 的，原因是：N H 3 含有一对孤对电子，而H?。含有两对孤对电子，H?。中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大，故答案为：

30、sp；高；N H 3 存在分子间氢键：N H?含有一对孤对电子,而H 2。含有两对孤对电子，H20 中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；(4)已知A l C q 具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为8 x：+l=2,白球个数为O8X+2=4,结合化学式A l C r,可知，白球为C r,黑球为A l,即处于顶角位置的是A l 原子。4设 C r和 A 1 原子半径分别为a 和J,则金属原子的体积为,4兀 己 一 8 兀(2。+琮)立人0e一 5x 4+如x 2=-,故金属原子空间占有率3 3 38兀（2瑞+若）=-3-xl O O%=a c故答案为：Ah鸣也1 x1 0 0。1 2.卤沙

31、哇仑W 是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下:CH3NH2 2)NaO H II-D-|1回答下列问题：(1)A 的化学名称是 o(2)写出反应的化学方程式 o(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 应 的 反 应 类 型 是。(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有 种。(7)写出W 的结构简式 o【答案】(1).2 一氟甲苯(或邻氟甲 苯)(2).【详解】（1）由 A （)结构可知，名称为：2 一氟 甲 苯（或邻氟甲苯），故答案为：2 一氟甲苯（或邻氟甲苯）;（2）反应为COQ与NH2在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应故答案为:原子、氟原子）;(4)D 为,根据结构特点，及反应特征,coac为含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为：含有醛基，氟原子，氯原子，即苯环上含有三个不同的取代基，可能出现的结构有,故其同分异构乙醇反应生成