2021年全國統(tǒng)一【高考】化學試卷（新課標ⅲ）（含答案）

2021年全國統(tǒng)一【高考】化學試卷（新課標ⅲ）（含答案）2021年全國統(tǒng)一【高考】化學試卷（新課標ⅲ）（含答案）2021年全國統(tǒng)一【高考】化學試卷（新課標ⅲ）（含答案）2021年全國卷甲卷理綜化學試卷一、選擇題1.化學與人體健康及環(huán)境保護息息相關。下列敘述正確的是A.食品加工時不可添加任何防腐劑B.掩埋廢舊電池不會造成環(huán)境污染C.天然氣不完全燃燒會產生有毒氣體D.使用含磷洗滌劑不會造成水體污染【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．食品加工時，可適當添加食品添加劑和防腐劑等，如苯甲酸鈉，故A錯誤；B．廢舊電池中含有重金屬等金屬離子，會造成土壤污染，水體污染等，故B錯誤；C．天然氣主要成分為甲烷，不完全燃燒會產生一氧化碳等有毒氣體，故C正確；D．含磷洗滌劑的排放，使水中磷過多，造成水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，水體變渾濁，故D錯誤；故選C。2.為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是A.重水()中含有的質子數為B.的與完全反應時轉移的電子數為C.環(huán)狀()分子中含有的鍵數為D.的溶液中離子數為【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．的質子數為10，18g的物質的量為0.9mol，則重水()中所含質子數為，A錯誤；B．與反應的化學方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，該反應消耗3個NO2分子轉移的電子數為2個，則有3mol的NO2參與反應時，轉移的電子數為，B錯誤；C．一個()分子中含有的鍵數為8個，32gS8的物質的量為mol，則含有的鍵數為，C正確；D．酸性溶液中存在：，含Cr元素微粒有和，則的溶液中離子數應小于，D錯誤；故選C。3.實驗室制備下列氣體的方法可行的是氣體方法A氨氣加熱氯化銨固體B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸中C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．氯化銨不穩(wěn)定，加熱易分解生成氨氣和氯化氫，但兩者遇冷又會化合生成氯化銨固體，所以不能用于制備氨氣，A不可行；B．將鋁片加到冷濃硝酸中會發(fā)生鈍化現象，不能用于制備二氧化氮，B不可行；C．硫化氫為還原性氣體，濃硫酸具有強氧化性，不能用濃硫酸與硫化鈉固體反應制備該硫化氫氣體，因為該氣體會與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應，C不可行；D．實驗室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳作催化劑，可用此方法制備氧氣，D可行；故選D。4.下列敘述正確的是A.甲醇既可發(fā)生取代反應也可發(fā)生加成反應B.用飽和碳酸氫納溶液可以鑒別乙酸和乙醇C.烷烴的沸點高低僅取決于碳原子數的多少D.戊二烯與環(huán)戊烷互為同分異構體【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．甲醇為一元飽和醇，不能發(fā)生加成反應，A錯誤；B．乙酸可與飽和碳酸氫鈉反應，產生氣泡，乙醇不能發(fā)生反應，與飽和碳酸鈉互溶，兩者現象不同，可用飽和碳酸氫納溶液可以鑒別兩者，B正確；C．含相同碳原子數的烷烴，其支鏈越多，沸點越低，所以烷烴的沸點高低不僅僅取決于碳原子數的多少，C錯誤；D．戊二烯分子結構中含2個不飽和度，其分子式為C5H8，環(huán)戊烷分子結構中含1個不飽和度，其分子式為C5H10，兩者分子式不同，不能互為同分異構體，D錯誤。故選B。5.W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數是W和X的最外層電子數之和，也是Y的最外層電子數的2倍。W和X的單質常溫下均為氣體。下列敘述正確的是A.原子半徑：B.W與X只能形成一種化合物C.Y的氧化物為堿性氧化物，不與強堿反應D.W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價鍵化合物【答案】D【解析】【分析】W．X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數是W和X的最外層電子數之和，也是Y的最外層電子數的2倍，則分析知，Z的最外層電子數為偶數，W和X的單質常溫下均為氣體，則推知W和X為非金屬元素，所以可判斷W為H元素，X為N元素，Z的最外層電子數為1+5=6，Y的最外層電子數為=3，則Y為Al元素，Z為S元素，據此結合元素及其化合物的結構與性質分析解答。【詳解】根據上述分析可知，WH元素，X為N元素，Y為Al元素，Z為S元素，則A．電子層數越多的元素原子半徑越大，同周期元素原子半徑依次減弱，則原子半徑：Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A錯誤；B．W為H元素，X為N元素，兩者可形成NH3和N2H4，B錯誤；C．Y為Al元素，其氧化物為兩性氧化物，可與強酸、強堿反應，C錯誤；D．W、X和Z可形成(NH4)2S、NH4HS，兩者既含有離子鍵又含有共價鍵，D正確。故選D。6.已知相同溫度下，。某溫度下，飽和溶液中、、與的關系如圖所示。下列說法正確的是A.曲線①代表的沉淀溶解曲線B.該溫度下的值為C.加適量固體可使溶液由a點變到b點D.時兩溶液中【答案】B【解析】【分析】BaCO3、BaSO4均為難溶物，飽和溶液中－lg[c(Ba2＋)]＋{－lg[c()]}＝－lg[c(Ba2＋)×c()]＝－lg[Ksp(BaSO4)]，同理可知溶液中－lg[c(Ba2＋)]＋{－lg[c()]}＝－lg[Ksp(BaCO3)]，因Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，則－lg[Ksp(BaCO3)]＜－lg[Ksp(BaSO4)]，由此可知曲線①為－lg[c(Ba2＋)]與－lg[c()]的關系，曲線②為－lg[c(Ba2＋)]與－lg[c()]的關系?！驹斀狻緼．由題可知，曲線上的點均為飽和溶液中微粒濃度關系，由上述分析可知，曲線①為BaSO4的沉淀溶解曲線，選項A錯誤；B．曲線①為BaSO4溶液中－lg[c(Ba2＋)]與－lg[c()]的關系，由圖可知，當溶液中－lg[c(Ba2＋)]＝3時，－lg[c()＝7，則－lg[Ksp(BaSO4)]＝7＋3＝10，因此Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，選項B正確；C．向飽和BaSO4溶液中加入適量BaCl2固體后，溶液中c(Ba2＋)增大，根據溫度不變則Ksp(BaSO4)不變可知，溶液中c()將減小，因此a點將沿曲線①向左上方移動，選項C錯誤；D．由圖可知，當溶液中c(Ba2＋)＝10－5.1時，兩溶液中＝＝，選項D錯誤；答案選B。7.乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是A.在上述電化學合成過程中只起電解質的作用B.陽極上的反應式為：+2H++2e-=+H2OC.制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子D.雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移【答案】D【解析】【分析】該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極?！驹斀狻緼．KBr在上述電化學合成過程中除作電解質外，同時還是電解過程中陽極的反應物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產物，故A錯誤；B．陽極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；C．電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉移電子為2mol，根據轉移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；綜上所述，說法正確的是D項，故答案為D。二、非選擇題8.碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面。回答下列問題：(1)的一種制備方法如下圖所示：①加入粉進行轉化反應的離子方程式為_______，生成的沉淀與硝酸反應，生成_______后可循環(huán)使用。②通入的過程中，若氧化產物只有一種，反應的化學方程式為_______；若反應物用量比時，氧化產物為_______；當，單質碘的收率會降低，原因是_______。(2)以為原料制備的方法是：先向溶液中加入計量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反應得到，上述制備的總反應的離子方程式為_______。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少為_______。在溶液中可發(fā)生反應。實驗室中使用過量的與溶液反應后，過濾，濾液經水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應中加入過量的原因是_______?！敬鸢浮?1).2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-(2).AgNO3(3).FeI2+Cl2=I2+FeCl2(4).I2、FeCl3(5).I2被過量的進一步氧化(6).(7).4(8).防止單質碘析出【解析】【分析】【詳解】(1)①由流程圖可知懸濁液中含AgI，AgI可與Fe反應生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在離子方程式中能拆，故加入粉進行轉化反應的離子方程式為2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-，生成的銀能與硝酸反應生成硝酸銀參與循環(huán)中，故答案為：2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-；AgNO3；②通入過程中，因I-還原性強于Fe2+，先氧化還原性強的I-，若氧化產物只有一種，則該氧化產物只能是I2，故反應的化學方程式為FeI2+Cl2=I2+FeCl2，若反應物用量比時即過量，先氧化完全部I-再氧化Fe2+，恰好將全部I-和Fe2+氧化，故氧化產物為I2、FeCl3，當即過量特別多，多余的氯氣會與生成的單質碘以及水繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應，單質碘的收率會降低，故答案為：FeI2+Cl2=I2+FeCl2；I2、FeCl3；I2被過量的進一步氧化；(2)先向溶液中加入計量的，生成碘化物即含I-的物質；再向混合溶液中（含I-）加入溶液，反應得到，上述制備的兩個反應中I-為中間產物，總反應為與發(fā)生氧化還原反應，生成和，根據得失電子守恒、電荷守恒]及元素守恒配平離子方程式即可得：，故答案為：；(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，化學方程式為4KI+2CuSO4=2CuI+I2+2K2SO4，若生成，則消耗的至少為4mol；反應中加入過量，I-濃度增大，可逆反應平衡右移，增大溶解度，防止升華，有利于蒸餾時防止單質碘析出，故答案為：4；防止單質碘析出。9.膽礬()易溶于水，難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的(雜質為氧化鐵及泥沙)為原料與稀硫酸反應制備膽礬，并測定其結晶水的含量?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備膽礬時，用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必須使用的儀器有_______(填標號)。A.燒杯B.容量瓶C.蒸發(fā)皿D.移液管(2)將加入到適量的稀硫酸中，加熱，其主要反應的化學方程式為_______，與直接用廢銅和濃硫酸反應相比，該方法的優(yōu)點是_______。(3)待完全反應后停止加熱，邊攪拌邊加入適量，冷卻后用調為3.5～4，再煮沸，冷卻后過濾。濾液經如下實驗操作：加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、_______、乙醇洗滌、_______，得到膽礬。其中，控制溶液為3.5～4的目的是_______，煮沸的作用是_______。(4)結晶水測定：稱量干燥坩堝的質量為，加入膽礬后總質量為，將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?，置于干燥器中冷至室溫后稱量，重復上述操作，最終總質量恒定為。根據實驗數據，膽礬分子中結晶水的個數為_______(寫表達式)。(5)下列操作中，會導致結晶水數目測定值偏高的是_______(填標號)。①膽礬未充分干燥②坩堝未置于干燥器中冷卻③加熱時有少膽礬迸濺出來【答案】(1).A、C(2).CuO+H2SO4CuSO4+H2O(3).不會產生二氧化硫且產生等量膽礬消耗硫酸少（硫酸利用率高）(4).過濾(5).干燥(6).除盡鐵，抑制硫酸銅水解(7).破壞氫氧化鐵膠體，易于過濾(8).(9).①③【解析】【分析】【詳解】(1)制備膽礬時，根據題干信息可知，需進行溶解、過濾、結晶操作，用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必須使用的儀器有燒杯和蒸發(fā)皿，A、C符合題意，故答案為：A、C；(2)將加入到適量的稀硫酸中，加熱，其主要反應的化學方程式為CuO+H2SO4CuSO4+H2O；直接用廢銅和濃硫酸反應生成硫酸銅與二氧化硫和水，與這種方法相比，將加入到適量的稀硫酸中，加熱制備膽礬的實驗方案具有的優(yōu)點是：不會產生二氧化硫且產生等量膽礬消耗硫酸少（硫酸利用率高）；(3)硫酸銅溶液制硫酸銅晶體，操作步驟有加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾、乙醇洗滌、干燥；中含氧化鐵雜質，溶于硫酸后會形成鐵離子，為使鐵元素以氫氧化鐵形成沉淀完全，需控制溶液為3.5～4，酸性環(huán)境同時還可抑制銅離子發(fā)生水解；操作過程中可能會生成氫氧化鐵膠體，所以煮沸，目的是破壞氫氧化鐵膠體，使其沉淀，易于過濾，故答案為：過濾；干燥；除盡鐵，抑制硫酸銅水解；破壞氫氧化鐵膠體，易于過濾；(4)稱量干燥坩堝的質量為，加入膽礬后總質量為，將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?，置于干燥器中冷至室溫后稱量，重復上述操作，最終總質量恒定為。則水的質量是(－)g，所以膽礬（CuSO4?nH2O）中n值的表達式為=n:1，解得n＝；(5)①膽礬未充分干燥，捯飭所測m2偏大，根據n=可知，最終會導致結晶水數目定值偏高，符合題意；②坩堝未置于干燥器中冷卻，部分白色硫酸銅會與空氣中水蒸氣結合重新生成膽礬，導致所測m3偏大，根據n=可知，最終會導致結晶水數目定值偏低，不符合題意；③加熱膽礬晶體時有晶體從坩堝中濺出，會使m3數值偏小，根據n=可知，最終會導致結晶水數目定值偏高，符合題意；綜上所述，①③符合題意，故答案為：①③。10.二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。回答下列問題：(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：該反應一般認為通過如下步驟來實現：①②總反應的_______；若反應①為慢反應，下列示意圖中能體現上述反應能量變化的是_______(填標號)，判斷的理由是_______。A.B.C.D.(2)合成總反應在起始物時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數為，在℃下的、在下的如圖所示。①用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式_______；②圖中對應等壓過程的曲線是_______，判斷的理由是_______；③當時，的平衡轉化率____，反應條件可能為___或___。【答案】(1).-49(2).A(3).ΔH1為正值，ΔH2為和ΔH為負值，反應①的活化能大于反應②的(4).(5).b(6).總反應ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應方向移動，甲醇的物質的量分數變小(7).33.3%(8).5×105Pa，210℃(9).9×105Pa，250℃【解析】【分析】【詳解】(1)二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：，該反應一般認為通過如下步驟來實現：①，②，根據蓋斯定律可知，①+②可得二氧化碳加氫制甲醇的總反應為：；該反應總反應為放熱反應，因此生成物總能量低于反應物總能量，反應①為慢反應，因此反應①的活化能高于反應②，同時反應①的反應物總能量低于生成物總能量，反應②的反應物總能量高于生成物總能量，因此示意圖中能體現反應能量變化的是A項，故答案為：-49；A；ΔH1為正值，ΔH2為和ΔH為負值，反應①的活化能大于反應②的。(2)①二氧化碳加氫制甲醇的總反應為，因此利用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式Kp=，故答案為：。②該反應正向為放熱反應，升高溫度時平衡逆向移動，體系中將減小，因此圖中對應等壓過程曲線是b，故答案為：b；總反應ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應方向移動，甲醇的物質的量分數變小。③設起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，則，當平衡時時，=0.1，解得x=mol，平衡時CO2的轉化率α==33.3%；由圖可知，滿足平衡時的條件有：5×105Pa，210℃或9×105Pa，250℃，故答案為：33.3%；5×105Pa，210℃；9×105Pa，250℃?！净瘜W—選修3：物質結構與性質】11.我國科學家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計劃。該項目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。回答下列問題：（1）太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價電子層的電子排式為________；單晶硅的晶體類型為_________。SiCl4是生產高純硅的前驅體，其中Si采取的雜化類型為_______。SiCl4可發(fā)生水解反應，機理如下：

含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________（填標號）。（2）CO2分子中存在_______個鍵和______個鍵。（3）甲醇的沸點（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之間，其原因是________。（4）我國科學家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+離子在晶胞中的配位數是________，晶胞參數為apm、apm、cpm，該晶體密度為______g·cm-3（寫出表達式）。在ZrO2中摻雜少量ZrO后形成的催化劑，化學式可表示為ZnxZr1-xOy，則y=________（用x表達）。

【答案】(1).3s23p2(2).原子晶體(共價晶體)(3).sp3(4).②(5).2(6).2(7).甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多(8).8(9).(10).2-x【解析】【分析】【詳解】(1)基態(tài)Si原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2，因此Si的價電子層的電子排式為3s23p2；晶體硅中Si原子與Si原子之間通過共價鍵相互結合，整塊晶體是一個三維的共價鍵網狀結構，因此晶體硅為原子晶體；SiCl4中Si原子價層電子對數為4+=4，因此Si原子采取sp3雜化；由圖可知，SiCl4(H2O)中Si原子的δ鍵數為5，說明Si原子的雜化軌道數為5，由此可知Si原子的雜化類型為sp3d，故答案為：3s23p2；原子晶體(共價晶體)；sp3；②；(2)CO2的結構式為O=C=O，1個雙鍵中含有1個δ鍵和1個π鍵，因此1個CO2分子中含有2個δ鍵和2個π鍵，故答案為：2；2；(3)甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，甲醇分子之間氫鍵的總強度低于水分子之間氫鍵的總強度，因此甲醇的沸點介于水和甲硫醇之間，故答案為：甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多；(4)以晶胞中右側面心的Zr4+為例，同一晶胞中與Zr4+連接最近且等距的O2-數為4，同理可知右側晶胞中有4個O2-與Zr4+相連，因此Zr4+離子在晶胞中的配位數是4+4=8；1個晶胞中含有4個ZrO2微粒，1個晶胞的質量m=，1個晶胞的體積為(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此該晶體密度===g·cm-3；在ZrO2中摻雜少量ZrO后形成的催化劑，化學式可表示為ZnxZr1-xOy，其中Zn元素為+2價，Zr為+4價，O元素為-2價，根據化合物化合價為0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案為：；2-x?！净瘜W—選修5：有機化學基礎】12.近年來，以大豆素(化合物C)為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物，因其具有優(yōu)良的生理活性而備受關注。大豆素的合成及其衍生化的一種工藝路線如下：

回答下列問題：(1)A的化學名稱為_______。(2)反應生成E至少需要_______氫氣。(3)寫出E中任意兩種含氧官能團的名稱_______。(4)由E生成F的化學方程式為_______。(5)由G生成H分兩步進行：