2021年高考化学真题及解析（全国乙卷）

1、2021年高考化学真题及解析（全国乙卷）一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42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。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（）化学试剂制备气体A.Ca（OH）2+NH4ClNH3B.MnO2+HCl（浓）Cl2C.MnO2+KClO3O

2、2D.NaCl+H2SO4（浓）HClAABBCCDD3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：CO32+CaSO4CaCO3+SO42B过量铁粉加入稀硝酸中：Fe+4H+NO3Fe3+NO+2H2OC硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3+4OHAlO2+2H2OD氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2+S2CuS4一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D1mol该物质与碳酸钠反应得44g CO25我国嫦娥五号探测器带回1.731kg的月球土壤，经分

3、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WXYZB化合物XW中的化学键为离子键CY单质的导电性能弱于Z单质的DZ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

4、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7HA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，如图中实线所示。下列叙述错误的是（）A溶液pH4时，c（M+）3.0104molL1BMA的溶度积Ksp（MA）5.0108C溶液pH7时，c（M+）+c（H+）c（A）+c（OH）DHA的电离常数Ka（HA）2.0104二、非选择题：共58分。第810题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1112题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。8（14分）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有Ti

5、O2、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。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全（c1.0105molL1）的pH3.24.711.113.8回答下列问题：（1）“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 。（2）“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次

6、析出的金属离子是 。（3）“母液”中Mg2+浓度为 molL1。（4）“水浸渣”在160“酸溶”，最适合的酸是 。“酸溶渣”的成分是 、 。（5）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO2xH2O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（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）：.将浓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。.转至油浴中，35搅拌1小时。缓慢滴

7、加一定量的蒸馏水。升温至98并保持1小时。.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至悬浊液由紫色变为土黄色。.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。.蒸馏水洗涤沉淀。.冷陈干燥，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）步骤中，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是 。（3）步骤中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是 。（4）步骤中，H2O2的作用是 （以离子方程式表示）。（5）步骤中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO42来判断。检测的方法是 。（6）步骤可用pH试纸检测来判断

8、Cl是否洗净，其理由是 。10（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：（1）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ICl，从而错过了一种新元素的发现。该元素是 。（2）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Kp1.0104Pa2。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PICl k

9、Pa，反应2ICl（g）Cl2（g）+I2（g）的平衡常数K （列出计算式即可）。（3）McMorris 测定和计算了在136180范围内下列反应的平衡常数Kp：2NO（g）+2ICl（g）2NOCl（g）+I2（g） KP12NOCl（g）2NO（g）+Cl2（g） KP2得到lgKP1和lgKP2均为线性关系，如图所示：由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的H 0（填“大于”或“小于”）。反应2ICl（g）Cl2（g）+I2（g）的K （用KP1、KP2表示）；该反应的H 0 （填“大于”或“小于”），写出推理过程 。（4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定

10、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。（二）选考题：共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。化学-选修3：物质结构与性质（15分）11（15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：（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Ar3d54s1B4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方

11、运动C电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。Cr（NH3）3（H2O）2Cl2+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）2Cl2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。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 。（4）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 %（

12、列出计算表达式）。化学-选修5：有机化学基础（15分）12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图：已知：（）+HCl（）+H2O回答下列问题：（1）A的化学名称是 。（2）写出反应的化学方程式 。（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 。（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 。参考答案一、选择题1.D 【解析】根据题中信息，“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当，为促进碳中和，最直接有效的方式应该是将排放出的CO2转化为可以利用的燃料。将重质油裂解为轻质油作

13、为燃料、大规模开采可燃冰作为新能源、通过清洁煤技术减少煤燃烧污染都不能有效促进“碳中和”，大规模开采可燃冰作为新能源甚至会产生大量的CO2，不符合题意，A、B、C错误；将CO2还原为甲醇的反应中消耗CO2，研发催化剂将CO2还原为甲醇可以有效促进实现“碳中和”，D正确。2.C 【解析】根据装置图可以判断，倾斜向下的试管中装有的反应物应该为固体，采用向上排空气法收集气体，气体密度应比空气大。氨气密度比空气小，不能用向上排空气法收集，A项错误；浓盐酸为液体，不能使用该装置，B项错误；二氧化锰、氯酸钾都是固体，混合加热可以制备氧气，氧气可以用向上排空气法收集，C项正确；浓硫酸为液体，不能使用该装置，

14、D项错误。3.A 【解析】用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙，会发生沉淀的转化，反应的离子方程式为CO23+CaSO4=CACO3+SO42-，A项正确；过量铁粉加入稀硝酸中，铁先被氧化为Fe3+，过量的铁粉会将Fe3+还原为Fe3+，总反应的离，子方程式为3Fe+8H+2NO3-=3Fe2+2NO4H2O，B项错误；硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液，会生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为Al3+3OH-=Al(OH)3，C项错误；氯化铜溶液中通入硫化氢，会生成硫化铜沉淀，但硫化氢是弱电解质，不能拆写成离子形式，反应的离子方程式为Cu2+H2S=CuS2H+，D项错误。4.C 【解析】该活性物质分

15、子中，羟基、羧基能发生取代反应，碳碳双键能发生加成反应，A项错误；同系物的分子结构相似，且组成上相差1个或若干个CH2原子团，乙醇分子中只含有羟基，乙酸分子中只含有羧基，二者与该活性物质结构不相似，均不互为同系物，B项错误；该活性物质的分子式为C10H18O3，有机物的分子式也为C10H18O3，二者结构不相同，故互为同分异构体，C项正确；该活性物质分子中只有羧基能与碳酸钠反应，1mol该物质反应最多能生成0.5mol（即22g）CO2，且该活性物质与碳酸钠的反应存在“量”的问题，若碳酸钠过量，则不会得到气体，D项错误。5.B 【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，最外层电子数之

16、和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，可设Y的最外层电子数为a，则X、Y、Z的最外层电子数之和为3a（只能为3的倍数且小于15），W的最外层电子数为15-3a（为3的倍数且小于8），则a只能等于3或4。当a=3时，W、X、Y、Z分别为O、Mg、Al、Si，符合题意；当a=4时，W、X、Y、Z分别为B、Al、Si、P、B、Al同族，不符合题意。综上所述，W、X、Y、Z分别为O、Mg、Al、Si。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径大小顺序为MgAlSiO，A项错误；化合物MgO由Mg2+和O2-构成，所含化学键为离子键，B项正

17、确；Al为金属单质，具有良好的导电性，Si单质常用作半导体材料，则Al的导电性强于Si的导电性，C项错误；硅的氧化物的水化物为硅酸，硅酸的酸性弱于碳酸，D项错误。6.D 【解析】根据题中信息，该装置为电解池，两极均采用情性电极，电解质溶液为海水（溶质主要含NaCl和少量Mg2+、Ca2+、SO42-等），通电时，阳极上Cl-被氧化为Cl2，电极反应式为2Cl-2e-=Cl2，阴极上水放电，电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，阴极生成的H2与阳极产物Cl2接触，光照易发生爆炸，应该及时通风稀释。由以上分析可知，A、C项正确；阳极生成的Cl2与阴极生成的NaOH反应生成NaClO，NaC

18、lO具有强氧化性，可以灭杀附着生物，B项正确；阴极生成H2的同时会产生OH-，溶液中的Mg2+向阴极移动形成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2会更多地附着在阴极表面，D项错误。7.C 【解析】由题意可知，298K时，MA的饱和溶液中A-水解会使溶液呈碱性，但由图中横坐标可知，该实验在酸性环境下进行，应通过加入其他酸调节溶液中的氢离子浓度。根据图中信息pH=4，时，c(H+)=10-4molL-1=1010-5molL-1，此时c2(M+)=7.510-8(molL-1)2，则c(M+)=7.510-8molL-1T，即1TlgKp1(T)-lgKp1(T)=lgKp1(T)-lgKp1(T)，

19、则lgKp2(T)+lgKp1(T)lgKp2(T)+lgKp1(T)，Kp2(T)Kp1(T)Kp2(T)Kp1(T)，K(T)K(T)(4)0.5【解析】(1)常温下为红棕色液体，性质与ICl相似，则该液体应为液溴，对应元素为Br。(2)氯铂酸钡固体受热分解的化学方程式为BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)，产物中只有Cl2在376.8 时是气体，所以Kp=p2(Cl2)=1.0104Pa2，平衡时p(Cl2)=0.1 kPa，抽真空后，加入碘蒸气，发生反应Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)，反应消耗Cl2，导致剩余的BaPtCl6不断分解，p(Cl2)始终

20、为0.1 kPa，设起始到平衡共反应了分压为x kPa的I2(g)，可列三段式:I2(g)+Cl2(g)2ICl(g)起始分压/kPa 20.0转化分压/kPa x x 2x平衡分压/kPa 20.0-x 0.1 2x平衡时总压强为32.5 kPa，则(20.0 - x+0.1+2 x)=kPa=32.5 kPa，解得x=12.4，所以平衡时p(ICl)=212.4 kPa=24.8 kPa，平衡时各物质的压强分别为p(Cl2)=102Pa，p(I2)=(20-12.4) kPa=(20-12.4)103Pa，p(ICl)=24.8 kPa=24.8103Pa，,所以题给反应的平衡常数K=p(

21、Cl2)p(I2)p2(ICl)=100(20103-12.4103)(24.8103)2。(3)由图可知，T的倒数增大即T减小时，lgKp2减小，所以温度升高时Kp2增大，则NOCl分解为NO和Cl2的反应为吸热反应，H大于0；根据盖斯定律，两方程式相加即得所求反应，所以K=Kp1Kp2；设TT，即1TlgKp1(T)-lgKp1(T)=lgKp1(T)-lgKp1(T)，则lgKp2(T)+lgKp1(T)lgKp2(T)+lgKp1(T)，Kp2(T)Kp1(T)Kp2(T)Kp1(T)，K(T)K(T)，即温度升高，K增大，所以ICl分解为Cl2和I2的反应为吸热反应，H大于0。(4)

22、由题给NOCl光化学分解机理可知，每消耗1个光子能量可分解2分子NOCl，所以分解1 mol的NOCl需要吸收0.5 mol的光子。（二）选考题11.(1)AC (2)N、O、Cl 6(3)sp3杂化 高 NH3分子间存在氢键 NH3中N原子上有一个孤电子对，H2O中O原子上有两个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大(4)Al 8(2rCr3+rAl3)3a2c100【解析】本题主要考查物质结构与性质，涉及原子的核外电子排布、杂化方式、分子的空间结构、物质的沸点比较和晶体结构等。(1)根据能量最低原理，基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1，A正确；同一原子的能层越高，电子的能量越高，s电子云半径越大，电子在离核更远的区域出现的概率越大，并不是4s电子总比3s电子在离核更远的地方运动，B错误；一