高考化学2021

高考化学试卷2021?

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

为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A. 18g重水中含有的质子数为 B. 3mol的与完全反应时转移的电子数为 C. 32g环状分子中含有的键数为 D. 的溶液中离子数为

实验室制备下列气体的方法可行的是

气体 方法 氨气 加热氯化铵固体 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 A. A B. B C. C D. D

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. 用饱和碳酸氢钠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

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的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

已知相同温度下，。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①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

乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。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向两极迁移。下列说法正确的是

A. KBr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： C. 制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol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

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。回答下列问题： 的一种制备方法如图所示： ①加入Fe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。 ②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 ______ ；当后，单质碘的收率会降低，原因是 ______ 。 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 ______ 。 溶液和溶液混合可生成CuI沉淀和，若生成，消耗的KI至少为 ______ mol。在KI溶液中可发生反应：?。实验室中使用过量的KI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KI的原因是 ______ 。

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： 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 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，冷却后用调pH为，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pH为的目的是 ______ ，煮沸的作用是 ______ 。 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。 下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是 ______ 填标号。 ①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来

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： 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： ① ② 总反应的______ ；若反应①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 ______ 。 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。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式______ ； ②图中对应等压过程的曲线是 ______ ，判断的理由是 ______ ； ③当时，的平衡转化率______ ，反应条件可能为 ______ 或 ______ 。



我国科学家研发的全球首套千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： 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布式为 ______ ；单晶硅的晶体类型为 ______ 。是生成高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为 ______ 。可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：①、②、③，中间体中Si采取的杂化类型为 ______ 填标号。 分子中存在 ______ 个键和 ______ 个键。 甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，其原因是 ______ 。 我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为固溶体。四方晶胞如图所示。离子在晶胞中的配位数 ______ ，晶胞参数为apm、apm、cpm，该晶体密度为 ______ 写出表达式。在中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为，则______ 用x表达。



近年来，以大豆素化合物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图： 回答下列问题： 的化学名称为 ______ 。 反应生成E至少需要 ______ mol氢气。 写出E中任意两种含氧官能团的名称 ______ 。 由E生成F的化学方程式为 ______ 。 由G生成H分两步进行：反应是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应的反应类型为 ______ 。 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。 含苯环的醛、酮 不含过氧键 核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3：2：2：1 A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 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： ______ 。

答案和解析



1.【答案】C

【解析】解：只要按规定合理添加防腐剂，可以提高食物保存时间，因此食品加工可以添加防腐剂，但要注意在要求范围之内，故A错误； B.掩埋废旧电池，会造成电解液流出，里面的重金属离子会对土壤造成污染，故B错误； C.天然气不完全燃烧，会有CO产生，CO为有毒气体，故C正确； D.使用含磷洗涤剂会造成水体富营养化，引发水体污染，故D错误， 故选：C。 A.只要按规定合理添加防腐剂，可以提高食物保存时间的目的； B.掩埋废旧电池，会造成电解液流出，里面含有重金属离子； C.有机物不完全燃烧会有一氧化碳释放； D.N、P元素排放超标会造成水体富营养化。 本题考查了化学与人类健康及环境之间的关系，涉及内容较为基础，把握物质组成及性质为解题关键，其中注意A项对于食品添加剂的使用标准，整体难度较低。

2.【答案】C

【解析】

【分析】 本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关应用，难度不大，掌握公式的运用和物质的性质是解题关键。 【解答】 A.18g重水的物质的量为，而重水分子中含10个质子，故重水中含质子为个，故A错误； B.，的化合价由变为价的，则3mol二氧化氮完全反应生成1mol一氧化氮和2mol硝酸，转移的电子为2mol，转移电子数为，故B错误； C.分子是皇冠形，8个硫依次连成键，一个分子中含8个键，则含有的键个数为，故C正确； D.重铬酸根离子能与水反应生成铬酸根离子，反应为?，所以溶液中的数目小于，故D错误。??

3.【答案】D

【解析】解：加热氯化铵，生成氯化氢和氨气，在温度较低的情况下会重新生成氯化铵，无法使用此方法制取氨气，故A错误； B.铝片与冷的浓硝酸发生钝化，反应停止，不能使用此方法制取二氧化碳，故B错误； C.硫化钠会与浓硫酸发生归中反应，有二氧化硫产生，不能使用此方法制取硫化氢，故C错误； D.加热氯酸钾与二氧化锰的混合物，其中二氧化锰为反应的催化剂，氯酸钾分解产生氧气和氯化钾，故D正确， 故选：D。 A.加热氯化铵，有氨气和氯化氢气体产生，生成的气体会重新结合生成氯化铵； B.铝会与冷的浓硝酸发生钝化； C.硫化钠与浓硫酸发生归中反应，无法产生硫化氢； D.加热氯酸钾与二氧化锰的混合物，利用氯酸钾分解制取氧气。 本题考查了基本的气体制备方法，掌握物质性质为解题关键，考查较为基础，注意C项的转化，整体难度较低。

4.【答案】B

【解析】解：甲醇中只有单键，则不能发生加成反应，故A错误； B.乙酸与碳酸钠反应生成气体，乙醇不能，现象不同可鉴别，故B正确； C.烷烃中C原子数越多、沸点越高，相同碳原子数时支链越多、沸点越低，则沸点与碳原子数及结构有关，故C错误； D.戊二烯与环戊烷中H原子数不同，二者不互为同分异构体，故D错误； 故选：B。 A.甲醇中只有单键； B.乙酸与碳酸钠反应生成气体，乙醇不能； C.烷烃中C原子数越多、沸点越高，相同碳原子数时支链越多、沸点越低； D.戊二烯与环戊烷中H原子数不同。 本题考查有机物的结构与性质，为2021年全国高考试题，把握官能团与性质、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C为解答的易错点，题目难度不大。

5.【答案】D

【解析】解：、N、Al、S四种元素中H为第一周期主族元素，N为第二周期主族元素，而Al和S均为第三周期主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，则四种元素的原子半径由大到小的顺序为，故A错误； B.H和N可组成多种化合物如、等，故B错误； C.Al元素氧化物是两性氧化物，能与强酸、强碱反应生成盐和水，故C错误； D.H、N、S可以组成离子化合物，既含有离子键又含有共价键，故D正确； 故选：D。 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，常温下常见气体为、、和和，Z的最外层电子数应该为偶数值，且小于8，则W为H元素，X为N元素，Y的最外层电子数为3，应为Al元素，而Z的最外层电子数为6，应为S元素，据此分析解答。 本题考查原子结构与元素周期律的应用，题目难度不大，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。

6.【答案】B

【解析】解：曲线①代表沉淀溶解曲线，故A错误； B.曲线①上取点，，，，，故B正确； C.a点变到b点，值增大，减小，不可能加入固体，故C错误； D.点d时，，点c时，，，溶液中，故D错误； 故选：B。 已知相同温度下，，相同时，，故曲线①表示与的关系即沉淀溶解曲线，曲线②表示与的关系即的沉淀溶解曲线。 本题考查沉淀溶解平衡，题目难度较大，能依据图示准确判断曲线所代表的物质是解题的关键，依据溶度积常数进行计算是本题的难点。

7.【答案】D

【解析】分析：乙二酸还原为乙醛酸，发生还原反应，则左侧电极为阴极，而氧化为，发生氧化反应，右侧电极为阳极，生成的再氧化乙二醛生成乙醛酸，电解池工作时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则双极膜的左侧膜为阳离子交换膜，右侧膜为阴离子交换膜，结合电子守恒分析解答。 解：电解池工作时，右侧氧化为，生成的再氧化乙二醛生成乙醛酸，再还原为，说明KBr还起催化作用，故A错误； B.右侧为阳极，发生氧化反应，电极反应为，故B错误； C.阳极区和阴极区均有乙醛酸生成，且1mol乙二酸转化为1mol乙醛酸、与1mol乙二醛转化为1mol乙醛酸均转移2mol电子，根据电子守恒，则制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了2mol电子，故C错误； D.双极膜的左侧为阳离子交换膜，中间层的在外电场作用下，向左侧即铅电极方向迁移，故D正确； 故选：D。 本题以乙醛酸的制备为载体，考查电解原理，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，把握电解原理和离子交换膜的作用是解题关键，注意掌握电极的判断和离子的移动方向判断，题目难度不大。

8.【答案】①；硝酸银； ②；、；过量的氯气继续氧化，导致碘的回收率降低； ； ；保证所有的充分还原为CuI，与结合生成，减少的挥发

【解析】

【分析】 本题以碘单质的制取为背景，考查学生有关物质分离提纯，氧化还原反应等内容，其中对于碘化亚铁与氯气的反应分析为本题重点，分析不同比例对应的产物，明晰流程每一步为解题关键，考查范围较广，注重基础，整体难度适中。 【解答】 ①由转化图可知，加入铁粉，发生置换反应，离子方程式为：；生成的沉淀为Ag，与硝酸反应生成硝酸银可以在富集操作中进行循环； ②由于中亚铁离子与碘离子均可以被氯气氧化，故依据氧化还原规律，氧化产物只有一种，则还原性强的优先发生反应，反应的化学方程式为：；若反应物用量比时，氯气恰好将亚铁离子与碘离子都氧化，反应方程式为：，氧化产物为、；当后，氯气会继续将氧化为，导致碘的回收率降低； 适量的?将碘酸钠还原成，反应的离子方程式为：，再向混合溶液中加入溶液，与在酸性条件下可发生氧化还原反应生成，反应的离子方程式为：，由此可知碘离子为中间产物，消去碘离子可得总反应为； 故答案为：； 溶液和溶液混合可生成CuI沉淀和，反应离子方程式为：，若生产，则至少需要4molKI； 已知在KI溶液中可发生反应：?，加入过量的KI，可以保证所有的充分还原为CuI，与结合生成，减少的挥发。??

9.【答案】A、不会产生具有污染性的气体? 过滤? 干燥? 使沉淀析出，同时抑制铜离子水解? 除去剩余的过氧化氢，并保证沉淀完全?? ①③

【解析】解：反应需要烧杯作为反应容器，过滤操作也需要用到烧杯，最后获取硫酸铜的步骤为蒸发结晶，需要用到蒸发皿， 故答案为：A、C； 为碱性氧化物，与硫酸发生复分解反应，方程式为，若直接使用废铜与浓硫酸反应，也可以获得硫酸铜，但会有二氧化硫产生，对环境造成污染，此方法不会产生具有污染性的气体， 故答案为：；不会产生具有污染性的气体； 为碱性氧化物，与硫酸发生复分解反应，方程式为，此方程式为主要反应，除此之外，由于混有氧化铁，溶于硫酸产生，与Cu发生反应生成和，依据流程可知，加入过氧化氢，重新氧化亚铁离子，便于后续除杂，滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾，其中控制溶液pH为的目的是使沉淀析出，同时抑制铜离子水解，防止生成杂质导致产品不纯，煮沸的目的在于除去剩余的过氧化氢，并保证沉淀完全， 故答案为：过滤；干燥；使沉淀析出，同时抑制铜离子水解；除去剩余的过氧化氢，并保证沉淀完全； 设结晶水个数为x，胆矾分子式表示为，受热分解发生反应，，，依据方程式可知：：1，解得， 故答案为：； 依据结晶水表达式可知， ①胆矾未充分干燥，偏大，导致最终结果偏大，故①选； ②坩埚未置于干燥器中冷却，、不变，偏大，依据可知，结果偏小，故②不选； ③加热时胆矾迸出，质量偏小，偏大，偏小，最终结果偏大，故③选， 故答案为：①③。 反应需要烧杯作为反应容器，过滤操作也需要用到烧杯，蒸发结晶需要蒸发皿； 为碱性氧化物，主要反映为氧化铜与硫酸的反应，若直接使用废铜与浓硫酸反应，也可以获得硫酸铜，但会有二氧化硫产生，对环境造成污染； 为碱性氧化物，与硫酸发生复分解反应，方程式为，此方程式为主要反应，除此之外，由于混有氧化铁，溶于硫酸产生，与Cu发生反应生成和，依据流程可知，加入过氧化氢，重新氧化亚铁离子，便于后续除杂，滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾； 设结晶水个数为x，胆矾分子式表示为，受热分解发生反应，，，依据方程式可知：：1，据此计算x； 依据结晶水表达式进行分析。 本题以胆矾的制备为背景，考查了学生有关物质分离提纯，氧化还原反应，化学式计算等内容，其中为解题难点，需要分析对应的变化对结果所造成的影响，掌握基础，明晰流程为解题关键，整体难度适中。

10.【答案】反应①为慢反应，说明反应活化能较大，反应①为吸热反应，总反应为放热反应?? b 反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，甲醇物质的量分数减小? 、、

【解析】解：①， ②， 盖斯定律计算①+②得到总反应的热化学方程式：，若反应①为慢反应，说明反应活化能较大，反应①为吸热反应，总反应为放热反应，据此分析判断， 故答案为：；A；反应①为慢反应，说明反应活化能较大，反应①为吸热反应，总反应为放热反应； 总反应的热化学方程式：，升高温度，平衡逆向进行，甲醇物质的量分数减小，b曲线为等压线，合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，结合三段式列式计算， ①设起始量氢气物质的量为3mol，则二氧化碳物质的量为1mol，设生成甲醇物质的量为x，图象分析可知，在下的，，三段式列式计算： ??????????????????? 起始量 变化量 平衡量 ?， ，气体总物质的量， ， 故答案为：； ②图中等压线是b，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，甲醇物质的量分数减小， 故答案为：b；反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，甲醇物质的量分数减小； ③当时，设生成甲醇物质的量为y，三段式列式计算： ???????????????? 起始量 变化量 平衡量 ?， ， 的平衡转化率， 等温线a上分析得到，反应条件是、，等压线b上，反应条件、， 故答案为：；、；、。 ① ② 盖斯定律计算①+②得到总反应的，若反应①为慢反应，说明反应的活化能较大，反应①为吸热反应，总反应为放热反应，据此分析判断； 总反应的热化学方程式：，升高温度，平衡逆向进行，甲醇物质的量分数减小，b曲线为等压线，合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，结合三段式列式计算。 本题考查了物质能量变化、热化学方程式和盖斯定律的计算应用、平衡常数计算和影响平衡的因素分析、图象变化的理解应用等，掌握平衡移动原理和平衡常数计算是解题关键，题目难度中等。

11.【答案】? 原子晶体? ? ②? 2 2 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? ?

【解析】解：原子核外有14个电子，最外层为M能层，含有4个电子，价电子排布式为；单晶硅为原子晶体；中Si形成4个键，且无孤电子对，则为杂化；中间体中Si分别与Cl、O形成5个共价键，应为杂化， 故答案为：；原子晶体；；②； 分子的结构式为，含有2个键和2个键， 故答案为：2；2； 氧的非金属性强于硫，甲醇含有键，可形成分子间氢键，水分子间氢键数目较多，甲硫醇分子间不含氢键，则水的沸点最高，甲硫醇沸点最低， 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； 位于晶胞顶点，每个晶胞中有一个与距离最近，且面心的与4个相邻，则配位数为8，晶胞中位于顶点和面心，个数为，位于晶胞体心，个数为8，则一个晶胞含有4个，质量为，晶胞体积为，可知；在中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为，化合物中Zn为价、Zr为价、O为价，则，， 故答案为：8；；。 原子核外有14个电子，最外层为M能层，含有4个电子；单晶硅为原子晶体；中Si形成4个键，且无孤电子对；中间体中Si分别与Cl、O形成5个共价键； 分子的结构式为，结合结构式判断； 甲醇含有键，可形成分子间氢键，水分子间氢键数目较多，甲硫醇分子间不含氢键； 位于晶胞顶点，每个晶胞中有一个与距离最近，晶胞中位于顶点和面心，个数为，位于晶胞体心，个数为8，则一个晶胞含有4个，晶胞体积为，结合计算密度；在中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为，化合物中Zn为价、Zr为价、O为价，结合化合价代数和为0计算。 本题是对物质结构与性质的考查，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，题目涉及核外电子排布、杂化方式、氢键、晶胞计算等，是对物质结构主干知识的考查，中计算为易错点，题目计算量大，难度中等。

12.【答案】间二苯酚? 2 酯基、羟基、醚键任性两种取代反应或水解反应?

【解析】解：的化学名称为间二苯酚， 故答案为：间二苯酚； 为，D中羰基和碳碳双键和氢气发生加成反应生成E，羰基和氢气以1：1发生加成反应，该分子中含有1个碳碳双键和1个羰基，所以1mol D反应生成E至少需要2mol氢气， 故答案为：2； 为，E中含氧官能团的名称酯基、羟基、醚键任性两种， 故答案为：酯基、羟基、醚键任性两种； 为，根据F的结构简式知，E发生消去反应生成F，由E生成F的化学方程式为， 故答案为：； 由G生成H分两步进行：反应是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应为酯基的水解反应或取代反应生成酚羟基，所以该反应的反应类型为取代反应或水解反应， 故答案为：取代反应或水解反应； 化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件： 含苯环的醛、酮，说明含有苯环、醛基或羰基； 不含过氧键； 核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3：2：2：1，根据H原子个数及种类知，应该含有甲基，且结构对称，符合条件的结构简式有、、、，所以符合条件的有4种， 故答案为：C； 以丙烯为主要原料用不超过三步的反应合成，可由和乙酸酐发生C生成D类型的反应得到，可由发生水解反应得到，可由丙烯和溴发生加成反应得到，其合成路线为， 故答案为：。 根据流程图知，A和B发生反应生成C，根据F结构简式知，C中酚羟基和乙酸酐发生取代反应生成D，结合D的分子式知，D的结构简式为，根据E的分子式知，D中碳碳双键和羰基与氢气发生加成反应生成E为，根据F的结构简式知，E发生消去反应生成F，由G生成H分两步进行：反应是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应的反应类型为水解反应或取代反应； 以丙烯为主要原料用不超过三步的反应合成，可由和乙酸酐发生C生成D类型的反应得到，可由发生水解反应得到，可由丙烯和溴发生加成反应得到。 本题考查有机物推断和合成，侧重考查对比、分析、推断及知识综合应用能力，利用分子式、结构简式差异性正确推断各物质结构简式是解本题关键，采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计，题目难度中等。

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