高考全国乙卷原III卷理科综合化学试题及答案解析.docx
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高考全国乙卷原III卷理科综合化学试题及答案解析
2021年普通高等学校招生全国统一考试（全国Ⅰ、Ⅱ）
理科综合能力测试（化学）
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：
H1C12N14O16Na23Al27Cl35.5Fe56
一．选择题：
本试题共13小题，每小题6分，共78分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
7.我国提出争取在2030年前实现碳峰值、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CO2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
8.
在实验室采用如图装置制备气体，合理的是（）
选项
化学试剂
制备的气体
A
Ca（OH）2+NH4Cl
NH3
B
MnO2+HCl（浓）
Cl2
C
MnO2+KClO3
O2
D
NaCl+H2SO4（浓）
HCl
9.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：
CaSO4+CO32－===CaCO3+SO42－B．过量铁粉加入稀硝酸中：
Fe+4H++NO3－===Fe3++NO↑+2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：
Al3++4OH－===AlO2－+2H2OD．氯化铜溶液中通入硫化氢：
S2－+Cu2+===CuS↓
10.一种活性物质的结构简式为
，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C．与
互为同分异构体
D．1mol该物质与碳酸钠反应得44gCO2
11.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
12.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。
下列叙述错误的是（）
A.
阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2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
13.HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c（M+）随c（H+）而变化，M+不发生水解。
实验发现，
298K时c2（M+）～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+）<3.0×10－4mol·L－1B．MA的溶度积Ksp（MA）=5.0×10－8
C．溶液pH=7时，
c（M+）+c（H+）=c（A－）+c（OH－）
D．HA的电离常数Ka（HA）≈2.0×10－4
26．（14分）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。
为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺流程条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的pH（c=1.0×10－5mol·L－1）
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
⑴“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，写出Al2O3转化为NH4Al（SO4）2的化学方程式：
⑵“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调解pH至11.6，依次析出的金属离子是。
⑶“母液①”中Mg2+浓度为mol·L－1。
⑷“水浸渣”在160℃“酸溶”，最适合的酸是。
“酸溶渣”的成分是、。
⑸“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是。
⑹将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得，循环利用。
26．【答案】（14分）
⑴Al2O3+4（NH4）2SO42NH4Al（SO4）2+6NH3+3H2O
⑵Fe3+、Al3+、Mg2+
⑶1.0×10－6
⑷硫酸SiO2、CaSO4
⑸TiO2++（x+1）H2O
TiO2·xH2O↓+2H+
⑹（NH4）2SO4
27．（14分）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（装置如图所示）：
Ⅰ．将H2SO4、NaNO3、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
KMnO4粉末。
塞好瓶口。
Ⅱ．转至油浴中，35℃搅拌1小时。
缓慢滴加一定量的蒸馏水。
升温至98℃并保持1小时。
Ⅲ．转移至大烧杯中，静置冷却至室温。
加入大量蒸馏水，而后滴加H2O2至悬浊液有紫色变为土黄色。
Ⅳ．离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。
Ⅴ．蒸馏水洗涤沉淀。
Ⅵ．冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。
回答下列问题：
⑴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）。
⑵步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是。
⑶步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是。
⑷步骤Ⅲ中H2O2的作用是。
（以离子方程式表示）
4
⑸步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液是否存在SO2－来判断。
检测的方法是：
⑹步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl-是否洗净，其理由是。
27．【答案】（14分）
⑴滴液漏斗、三颈烧瓶；d
⑵反应放热，为防止体系温度急剧升高，导致反应过快
⑶反应温度98℃，接近水的沸点，油浴更容易控温
⑷2MnO4－+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
⑸取洗出液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明不存在SO42－。
⑹洗出液中的离子主要是H+和Cl－，根据电荷平衡，当洗出液接近中性时，可认为Cl－洗净。
28．（15分）一氯化碘（ICl）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：
⑴历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是IC1，从而错过了
一种新元素的发现。
该元素是。
⑵氯铂酸钡（BaPtCl6）固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数K’p=1.0×104Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，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20.0kPa。
376.8℃平衡时，
测得烧瓶中压强为32.5Kpa，则PIC1=kPa,
反应2ICl（g）Cl2（g）+I2（g）的平衡常数K=（列出计算式即可）。
⑶McMoris测定和计算了在136～1800C范围内下列反应的平衡常数Kp
2NO（g）+2ICl（g）2NOCl（g）+I2（g）Kp1
2NOCl（g）2NO（g）+Cl2（g）Kp2
11
得到lgKp1～
和lgKp2～
均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2，反应的ΔH0（填“大于”或“小于”）。
②反应2ICl（g）===Cl2（g）+I2（g）的K=（用Kp1、Kp2表示）；该反应的ΔH0（填“大于”或“小于”），写出推理过程：
⑷Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率（v）光的照射下机理为：
NOCl+hvNOCl*NOCl+NOCl*2NO+Cl2
其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。
可知，分解1mol的NOCl
需要吸收_mol的光子。
28．【答案】（15分）
⑴溴
⑵24.8K=
7.6×105
（24.8×103）2
⑶①大于；②Kp1·Kp2，大于
推理过程：
当1×103=2.3时，K=KP·KP≈10－1·10－3=10－4
12
T
当1×103=2.4时，K’=KP·KP≈10－0.7·10－3.4=10－4.1，即降温，K减小，平衡逆向移动，
12
T
说明ΔH大于0
⑷0.5
35.[选修3：
物质结构与性质]（I5分）
过渡金属元素铬（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:
⑴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[Ar]3d54s1B．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
⑵三价铬离子能形成多种配位化合物。
[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是，中心离子的配位数为。
⑶[Cr（NH3）3（H2O）2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如下图所示：
PH3中P的杂化类型是，NH3的沸点比PH3的，原因是。
H2O的键角小于NH3的，分析原因。
⑷在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。
AlCr2具有体心四方结构，如图所示。
处于顶角位置的是原子。
设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为%（列出计算表达式）
35.【答案】（15分）
⑴AC
⑵N、O、Cl，6
⑶sp3、高、NH3存在分子间氢键；
NH3分子中含有一对孤电子对，而H2O分子中含有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对键合电子的斥力较大。
⑷Al
36．[选修5：
有机化学基础]（15分）
卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
已知：
回答下列问题：
⑴A的化学名称是。
⑵写出反应③的化学方程式。
⑶D具有的官能团名称是。
（不考虑苯环）
⑷反应④中，Y的结构简式为。
⑸反应⑤的反应类型是。
⑹C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。
⑺写出W的结构简式。
36.【答案】（15分）
⑴2-氟甲苯（或邻氟甲苯）
⑵
⑶氨基、碳溴键、酮羰基、碳氟键
⑷
⑸取代反应
⑹10
⑺
2021年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合（全国Ⅰ、Ⅱ）化学参考答案
7．D8．C9．A10．C11．C12．D13．C
26.【答案】（14分）
⑴Al2O3+4（NH4）2SO42NH4Al（SO4）2+6NH3+3H2O
⑵Fe3+、Al3+、Mg2+
⑶1.0×10－6
⑷硫酸SiO2、CaSO4
⑸TiO2++（x+1）H2O
TiO2·xH2O↓+2H+
⑹（NH4）2SO4
27.【答案】（14分）
⑴滴液漏斗、三颈烧瓶；d
⑵反应放热，为防止体系温度急剧升高，导致反应过快
⑶反应温度98℃，接近水的沸点，油浴更容易控温
42222
⑷2MnO－+5HO+6H+===2Mn2++8HO+5O↑
4
⑸取洗出液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明不存在SO2－。
⑹洗出液中的离子主要是H+和Cl－，根据电荷平衡，当洗出液接近中性时，可认为Cl－洗净。
28．【答案】（15分）
⑴溴
⑵24.8K=
7.6×105
（24.8×103）2
⑶①大于；②Kp1·Kp2，大于
推理过程：
当1×103=2.3时，K=KP·KP≈10－1·10－3=10－4
12
T
当1×103=2.4时，K’=KP·KP≈10－0.7·10－3.4=10－4.1，即降温，K减小，平衡逆向移动，
12
T
说明ΔH大于0
⑷0.5
35.【答案】（15分）
⑴AC
⑵N、O、Cl，6
⑶sp3、高、NH3存在分子间氢键；
NH3分子中含有一对孤电子对，而H2O分子中含有两对孤电子对，H2O中的孤电子对对键合电子的斥力较大。
⑷Al
36.【答案】（15分）
⑴2-氟甲苯（或邻氟甲苯）
⑵
⑶氨基、碳溴键、酮羰基、碳氟键
⑷
⑸取代反应
⑹10
⑺
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