1、在此处键入 2021 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试（甲卷）（甲卷） 理科综合能力测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。 2回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案书写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3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 1C 12N 14O 16S 32Cu 64Zr 91 一、选择题：本题共 13 个小题，每小题 6 分。共 78 分，在每小题给出的四个选项中，
2、只有一项是符 合题目要求的。 1已知酶、抗体、激素、糖原、脂肪、核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的 是 A都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B都是生物大分子，都以碳链为骨架 C都是由含氮的单体连接成的多聚体 D都是人体细胞内的主要能源物质 1 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 C 2某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是 A该菌在有氧条件下能够繁殖 B该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生 C该菌在无氧条件下能够产生乙醇 D该菌在有氧和无氧条件下都能产生 CO2 2 正确答案及相关解析 在此处键入 正确答案正确答案 B 3生长素具有促进植物生长等多种生理功能。
3、下列与生长素有关的叙述，错误的是 A植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除 B顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长 C生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长 D在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官 3 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 D 4人体下丘脑具有内分泌功能，也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述，错误的是 A下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化 B下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素 C下丘脑参与水盐平衡的调节：下丘脑有水平衡调节中枢 D下丘脑能感受体温的变化；下丘脑有体温调节中枢 4 正确答案及相关解析 正确答案正确答案
4、 在此处键入 B 5果蝇的翅型、眼色和体色 3 个性状由 3 对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于 X 染色体上。让 一群基因型相同的果蝇（果蝇 M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇 N）作为亲本进行杂交，分别统计 子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇 N 表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的 是 A果蝇 M 为红眼杂合体雌蝇 B果蝇 M 体色表现为黑檀体 C果蝇 N 为灰体红眼杂合体 D亲本果蝇均为长翅杂合体 5 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 A 6群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是 A人为因素或自然因素的干
5、扰可以改变植物群落演替的方向 B发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替 C发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段 D在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展 6 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 C 7化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是 在此处键入 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 7 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 C 8 A N为阿伏加德罗常数的值下列叙述正确的是（） A18g重水（ 2 D O）中含有的质子数为 A 10N
6、 B3mol的 2 NO与 2 H O完全反应时转移的电子数为 A 4N C32g环状 8 S（）分子中含有的SS键数为 A 1N D1L pH4的 1 227 0.1mol LK Cr O 溶液中 2 27 Cr O 离子数为 A 0.1N 8 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 C 9实验室制备下列气体的方法可行的是（） 气体方法 A氨气加热氯化铵固体 B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中 C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸 在此处键入 D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 9 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 D 10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
7、纳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 10 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 B 11W、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：ZYXW BW 与 X 只能形成一种化合物 CY 的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 DW、X 和 Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 11 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 D 在此处键入 12已知相同温度下， sp4sp3
8、KBaSOKBaCO某温度下，饱和溶液中 2 4 lg c SO 、 2 3 lg c CO 与 2 lg c Ba 的关系如图所示。 下列说法正确的是（） A曲线代表 3 BaCO的沉淀溶解曲线 B该温度下 4 BaSO的 sp4 KBaSO值为 10 1.010 C加适量 2 BaCl固体可使溶液由 a 点变到 b 点 D 25.1 c Ba10 时两溶液中 21 2 4 yy 2 3 c SO 10 c CO 12 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 B 13 乙醛酸是一种重要的化工中间体， 可果用如下图所示的电化学装置合成。 图中的双极膜中间层中的 2 H O 解离为H和OH，并在直
9、流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是（） 在此处键入 AKBr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： 2 | O OO O HOC C OH2H2eHOC C HH O 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H在外电场作用下向铅电极方向迁移 13 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 D 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项 符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错 的得 0 分。 14如图，将
10、光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板 P 处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖 直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角可变。将小物块由平板与竖直杆交点 Q 处静止释放，物块沿 平板从 Q 点滑至 P 点所用的时间 t 与夹角的大小有关。若由 30逐渐增大至 60，物块的下滑时间 t 将 在此处键入 A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大 14 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 D 15“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复 拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达 50 r/s，此时纽
11、扣上 距离中心 1 cm 处的点向心加速度大小约为 A10 m/s2B100 m/s2C1 000 m/s2D10 000 m/s2 15 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 C 16两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO 与 OQ 在一条直线上，PO与 OF 在 一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流 I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流 I 时，所产生的磁场在距离导线 d 处的磁感应强度大小为 B，则图中与导线距离均为 d 的 M、N 两点处 的磁感应强度大小分别为 在此处键入 AB、0 B0、2BC2B、2BDB、B 16 正确答案及相关解析 正确答
12、案正确答案 B 17如图，一个原子核 X 经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核 Y，在此过程中放射出电子 的总个数为 A6B8C10D14 17 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 A 182021 年 2 月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期 约为1.8105s的椭圆形停泊轨道， 轨道与火星表面的最近距离约为2.8105m。 已知火星半径约为3.4106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为 3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离 约为 A6105mB6106mC6107mD6108m 18 正确答案及相关解析
13、 正确答案正确答案 在此处键入 C 19某电场的等势面如图所示，图中 a、b、c、d、e 为电场中的 5 个点，则 A一正电荷从 b 点运动到 e 点，电场力做正功 B一电子从 a 点运动到 d 点，电场力做功为 4 eV Cb 点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右 Da、b、c、d 四个点中，b 点的电场强度大小最大 19 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 B,D 20一质量为 m 的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的 动能为 Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为 Ek/5。已知 sin0.6，重力加速度大小为 g。则
14、 A物体向上滑动的距离为 k 2 E mg B物体向下滑动时的加速度大小为 g/5 C物体与斜面间的动摩擦因数等于 0.5 D物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 20 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 在此处键入 B,C 21由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横 截面积不同，甲线圈的匝数是乙的 2 倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一 段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已 知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，
15、可能出现的是 A甲和乙都加速运动 B甲和乙都减速运动 C甲加速运动，乙减速运动 D甲减速运动，乙加速运动 21 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 A,B 三、非选择题：共 174 分。第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3338 题为选考题，考生 根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22（5 分） 为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一 倾角为的斜面（已知 sin0.34，cos0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍 摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得 5 个连续相等时间间
16、隔（每个时间间隔T0.20 s） 在此处键入 内小铜块沿斜面下滑的距离 si（i1，2，3，4，5），如下表所示。 s1s2s3s4s5 5.87cn7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm 由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数 为_。（结果均保留 2 位有效数字，重力加速度大小取 9.80 m/s2） 22 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 (1). 0.43(2). 0.32 解析解析 详解】1根据逐差法有 代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小 2对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有 代入数据解得 在此处键入 23（10
17、 分） 某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有:小灯泡（额定电压 2.5 V，额定电流 0.3 A）、电压表（量程 300 mV，内阻 300 ）、电流表（量程 300 mA，内阻 0.27 ）定值电阻 R0、滑动变阻 器 R1（阻值 020 ）、电阻箱 R2（最大阻值 9 999.9 ）、电源 E（电动势 6V，内阻不计）、开关 S、导 线若干。完成下列填空: （1）有 3 个阻值分别为 10 、20 、30 的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在 0-300 mA 的 U-I 曲线，R0应选取阻值为_的定值电阻； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的_（填“
18、a”或“b”）端； 图（b） （3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱 R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表 和电流表的示数 U、 I， 结果如图 （b） 所示。 当流过电流表的电流为 10 mA 时， 小灯泡的电阻为_ （保留 1 位有效数字）； （4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为 3 V，该同学经计算知，应将 R2的阻值调整为 _。然后调节滑动变阻器 R1，测得数据如下表所示： U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0 I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0
19、300.0 在此处键入 （5）由图（b） 和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻_（填“增大”“减小”或“不变”） ； （6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为 160 mA，可得此时小灯泡电功率 P1 _W（保留 2 位有效数字）；当流过电流表的电流为 300 mA 时，小灯泡的电功率为 P2，则 2 1 P P =_（保留至整数）。 23 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 (1). 10(2).a(3). 0.7(4). 2700(5). 增大(6). 0.074(7). 10 解析解析 【详解】（1）1因为小灯泡额定电压 2.5V，电动势 6V，则滑动滑动变阻
20、器时，为了保证电路安全，需要 定值电阻分担的电压 则有 则需要描绘小灯泡在 0300mA 的伏安特性曲线，即R0 应选取阻值为 10； （2）2为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端； （3）3由图可知当流过电流表的电流为 10mA 时，电压为 7mV，则小灯泡的电阻为 （4）4由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为 3V 时，有 在此处键入 解得 （5）5由图（b）和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中变大，则灯丝的电阻增大； （6）6根据表格可知当电流为 160mA 时，电压表的示数为 46mA，根据（4）的分析可知此时小灯泡两 端电压为 0.46A，则此时小灯泡电功率 W1
21、=0.46V0.16A0.074W 7同理可知当流过电流表的电流为 300mA 时，小灯泡两端电压为 2.5V，此时小灯泡电功率 W2=2.5V0.3A=0.75W 故有 24（12 分） 如图，一倾角为的光滑斜面上有 50 个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为 d，减速 带的宽度远小于 d；一质量为 m 的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带 L 处由静止释放。已知小 车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第 30 个减速带后，在相邻减 速带间的平均速度均相同。小车通过第 50 个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离 s 后停
22、下。已知小车与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为 g。 （1）求小车通过第 30 个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； 在此处键入 （2）求小车通过前 30 个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能； （3）若小车在前 30 个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则 L 应满足什么条件？ 24 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 （1）；（2）；（3） 解析解析 【详解】（1）由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律有 设小车通过第 30 个减速带后速度为v1，到达第 31 个减速带时的速度为v2，则有 因为小车通过第 30 个减速带
23、后，在相邻减速带间的平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下一 个减速带均为v1 和v2；经过每一个减速带时损失的机械能为 在此处键入 联立以上各式解得 （2）由（1）知小车通过第 50 个减速带后的速度为v1，则在水平地面上根据动能定理有 从小车开始下滑到通过第 30 个减速带，根据动能定理有 联立解得 故在每一个减速带上平均损失的机械能为 （3）由题意可知 可得 在此处键入 25.（20 分） 如图，长度均为 l 的两块挡板竖直相对放置，间距也为 l，两挡板上边缘 P 和 M 处于同一水平线上，在 该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 E；两挡板间有垂直纸面向外
24、、磁感应强 度大小可调节的匀强磁场。一质量为 m，电荷量为 q（q0）的粒子自电场中某处以大小为 v0的速度水平 向右发射，恰好从 P 点处射入磁场，从两挡板下边缘 Q 和 N 之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。 已知粒子射入磁场时的速度方向与 PQ 的夹角为 60，不计重力。 （1）求粒子发射位置到 P 点的距离； （2）求磁感应强度大小的取值范围； （3）若粒子正好从 QN 的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板 MN 的最近距离。 25 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 （1）；（2）；（3）粒子运动轨迹 见解析， 解析解析 【详解】（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
25、，由类平抛运动规律可知 在此处键入 粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为 60，有 粒子发射位置到P点的距离 由式得 （2）带电粒子在磁场运动在速度 带电粒子在磁场中运动两个临界轨迹（分别从Q、N点射出）如图所示 在此处键入 由几何关系可知，最小半径 最大半径 带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由向心力公式可知 由解得，磁感应强度大小的取值范围 （3）若粒子正好从QN的中点射出磁场时，带电粒子运动轨迹如图所示。 在此处键入 由几何关系可知 带电粒子的运动半径为 粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离 由式解得 26（14 分） 在此处键入 碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物
26、广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： （1） 2 I的一种制备方法如下图所示： 3 2 2 AgNOC elF II 粉 沉淀 净化除氯后含 海水富集悬浊液转化氧化 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。 通入 2 Cl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 22 n Cl/ n FeI1.5时，氧化产物为_；当 22 n Cl/ n FeI1.5，单质碘的收率会降低，原 因是_。 （2）以 3 NaIO为原料制备 2 I的方法是：先向 3 NaIO溶液中加入计量的 3 NaHSO，生成碘化物；再向 混合溶液中加入
27、3 NaIO溶液，反应得到 2 I，上述制备 2 I的总反应的离子方程式为_。 （3）KI溶液和 4 CuSO溶液混合可生成CuI沉淀和 2 I，若生成 2 1mol I，消耗的KI至少为 _mol。 2 I在KI溶液中可发生反应： 23 III 。实验室中使用过量的KI与 4 CuSO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_。 26 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 (1). 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-(2). AgNO3(3). FeI2+Cl2= I2+FeCl2(4). I2、FeCl3(5). I2 被 过量的进一步氧 化(6)
28、.(7). 4(8). 防 止单质碘析出 在此处键入 解析解析 【详解】(1) 由流程图可知悬浊液中含 AgI ，AgI 可与 Fe 反应生成 FeI2 和 Ag，FeI2 易溶于水，在离子 方程式中能拆，故加入粉进行转化反应的离子方程式为 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-，生成的银能与 硝酸反应生成硝酸银参与循环中，故答案为：2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I-；AgNO3； 通入的过程中，因 I-还原性强于 Fe2+，先氧化还原性强的 I-，若氧化产物只有一种，则 该氧化产物只能是 I2，故反应的化学方程式为 FeI2+Cl2= I2+FeCl2，若反应物用量比 时即过量，先氧
29、化完全部 I-再氧化 Fe2+，恰好将全 部 I-和 Fe2+氧化，故氧化产物为 I2、FeCl3，当即过 量特别多，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低，故答案为： FeI2+Cl2= I2+FeCl2；I2、FeCl3；I2 被过量的进一步氧化； (2)先向溶液中加入计量的，生成碘化物即含 I-的物质；再向混合溶液中 （含 I-）加入溶液，反应得到，上述制备的两个反应中 I-为中间产物，总反应为 与发生氧化还原反应，生成和，根据得失电子守恒、电荷守恒及元 素守恒配平离子方程式即可得： ，故答案为： ； 在此处键入 (3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，化学方
30、程式为 4KI+2CuSO4=2CuI+I2+2K2SO4，若生成，则消耗的至少为 4mol；反应中 加入过量，I-浓度增大，可逆反应平衡右移，增大溶解度，防止升 华，有利于蒸馏时防止单质碘析出，故答案为：4；防止单质碘析出。 27（15 分） 胆矾（ 42 CuSO5H O）易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO（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： （1）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 （2）将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主
31、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_。 （3）待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量 22 H O，冷却后用 32 NHH O调pH为 3.54， 再煮沸10min， 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 3.54 的目的是_，煮沸10min的作用是_。 （4）结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为 1 m，加入胆矾后总质量为 2 m，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 3 m。根据实验数据，胆矾分子中 结晶水的个数为_（写表达式）
32、。 （5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是_（填标号）。 胆矾未充分干燥坩埚未置于干燥器中冷却加热时有少胆矾迸溅出来 27 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 在此处键入 (1). A、 C(2). CuO+H2SO4CuSO4+H2O(3). 不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少 （硫 酸利用率高）(4). 过滤(5). 干燥(6). 除尽铁，抑制硫酸铜水解(7). 破坏氢氧化铁胶体，易于过 滤(8).(9). 解析解析 【详解】(1)制备胆矾时，根据题干信息可知，需进行溶解、过滤、结晶操作，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烧杯和蒸发皿，A、
33、C 符合题意，故答案为：A、C； (2)将加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为 CuO+H2SO4CuSO4+H2O； 直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水， 与这种方法相比， 将加入到适量的稀硫酸中，加热制备胆矾的实验方案具有的优点是：不会产生二氧化硫且产生等 量胆矾消耗硫酸少（硫酸利用率高）； (3) 硫酸铜溶液制硫酸铜晶体，操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥；中含 氧化铁杂质， 溶于硫酸后会形成铁离子， 为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全， 需控制溶液为 3.5 4， 酸性环境同时还可抑制铜离子发生水解； 操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体， 所以煮
34、沸， 目的是破坏氢氧化铁胶体，使其沉淀，易于过滤，故答案为：过滤；干燥；除尽铁，抑制硫酸铜水解；破 坏氢氧化铁胶体，易于过滤； 在此处键入 (4) 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。则水的质量是()g，所 以胆矾（CuSO4nH2O）中 n 值的表达式为=n:1，解得 n ； (5) 胆矾未充分干燥，捯饬所测 m2 偏大，根据 n=可知，最终会导致结晶水 数目定值偏高，符合题意； 坩埚未置于干燥器中冷却，部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾，导致所测 m3 偏大， 根据 n=可知，最终
35、会导致结晶水数目定值偏低，不符合题意； 加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，会使 m3 数值偏小，根据 n=可知，最 终会导致结晶水数目定值偏高，符合题意；综上所述，符合题意，故答案为：。 28（14 分） 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： （1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为： 在此处键入 2322 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现： 1 2221 CO (g)H (g)CO(g)H O(g)41kJ molH 232 CO(g)2H (g)CH OH(g)90kJ molH 总反应的H_ 1 kJ mo
36、l；若反应为慢反应，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_。 ABCD （2）合成总反应在起始物 22 n H/ n CO3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 3 x(CH OH)， 在t250下的 3 x CH OHp、 在 5 p5 10 Pa 下的 3 x CH OH t如图所示。 用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 p K _； 图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_； 当 3 x CH OH0.10时， 2 CO的平衡转化率_， 反应条件可能为_或_。 28 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 在此处键入 (1).
37、 -49(2). A(3). H1 为正值，H2 为和H为负值，反应的活化能大于反应 的(4).(5). b(6). 总反应H0， 升高温度时平衡向 逆反应方向移动， 甲醇的物质的量分数变小(7). 33.3%(8). 5105Pa， 210(9). 9105Pa， 250 解析解析 【详解】(1)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： ， 根据盖斯定律可知，+可得二氧化碳加氢制甲醇的总反应为： ；该反应总反应为放热反应，因此生成物总能量低于反应物总能量，反应为慢反应，因此反应的活化 能高于反应，同时反应的反应物总能量低于生成物总能量，反应的反应物总能量高
38、于生成物总能量， 因此示意图中能体现反应能量变化的是 A 项，故答案为：-49；A；H1 为正值，H2 为和H为负值，反 应的活化能大于反应的。 在此处键入 (2)二氧化碳加氢制甲醇的总反应为 ，因此利用各物质的 平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp=，故答案为： 。 该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中将减小，因此图中对 应等压过程的曲线是 b，故答案为：b；总反应H0），质点 A 位于波峰。求： （i）从 t1时刻开始，质点 B 最少要经过多长时间位于波峰； （ii）t1时刻质点 B 偏离平衡位置的位移。 34 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 在此处键入 (1).
39、 (2)（i）0.8s；（ii）-0.5cm 35.化学选修 3：物质结构与性质（15 分） 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： （1）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式为_；单晶 硅的晶体类型为_。SiCl4 是生产高纯硅的前驱体，其中 Si 采取的杂化类型为_。 SiCl4 可发生水解反应，机理如下： 含 s、p、d 轨道的杂化类型有：dsp2、sp3d、sp3d2，中间体 SiCl4(H2O)中 Si 采取 的杂化类型为_
40、（填标号）。 （2）CO2 分子中存在_个键和_个键。 （3） 甲醇的沸点 （64.7） 介于水 （100） 和甲硫醇 （CH3SH， 7.6） 之间， 其原因是_。 在此处键入 （4）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 ZnO/ZrO2 固 溶体。四方 ZrO2 晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是_，晶胞参数为 a pm、 a pm、c pm，该晶体密度为_gcm-3（写出表达式）。在 ZrO2 中掺杂少量 ZrO 后形成 的催化剂，化学式可表示为 ZnxZr1-xOy，则 y=_（用 x 表达）。 35 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 (1).
41、 3s23p2(2). 原子晶体(共价晶体)(3). sp3(4). (5). 2(6). 2(7). 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(8). 8(9).(10). 2-x 解析解析 【详解】 (1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2， 因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2； 晶体硅中 Si 原子与 Si 原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅 在此处键入 为原子晶体；SiCl4 中 Si 原子价层电子对数为 4+=4，因此 Si 原子采取 sp3 杂化；由图 可知，SiCl4(H2O)中 Si
42、 原子的键数为 5，说明 Si 原子的杂化轨道数为 5，由此可知 Si 原子的杂化类型为 sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3； (2)CO2 的结构式为 O=C=O，1 个双键中含有 1 个键和 1 个键，因此 1 个 CO2 分子中含有 2 个键和 2 个键，故答案为：2；2； (3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的 总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，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； (4)以晶胞中右侧面心Zr4+为例，同一晶胞中与
43、 Zr4+连接最近且等距的 O2-数为 4，同理可知右侧晶 胞中有 4 个 O2-与 Zr4+相连，因此 Zr4+离子在晶胞中的配位数是 4+4=8；1 个晶胞中含有 4 个 ZrO2 微 粒，1 个晶胞的质量m=，1 个晶胞 的体积为(a10-10cm)(a10-10cm)(c10-10cm)=a2c10-30cm3，因此该晶体密度 =gcm-3； 在 ZrO2 中掺杂少 量 ZrO 后形成的催化剂，化学式可表示为 ZnxZr1-xOy，其中 Zn 元素为+2 价，Zr 为+4 价，O 元素为-2 在此处键入 价，根据化合物化合价为 0 可知 2x+4(1-x)=2y，解得 y=2-x，故答
44、案为： ；2-x。 36化学选修 5：有机化学基础（15 分） 近年来，以大豆素（化合物 C）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下： 回答下列问题： （1）A 的化学名称为_。 （2）1mol D反应生成 E 至少需要_mol氢气。 （3）写出 E 中任意两种含氧官能团的名称_。 （4）由 E 生成 F 的化学方程式为_。 （5）由 G 生成 H 分两步进行：反应 1）是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应 2）的反应 类型为_。 （6）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）。 a含苯环的醛、酮
45、 b不含过氧键（OO） 在此处键入 c核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为 3221 A2 个B3 个C4 个D5 个 （7） 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：。 36 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 (1). 间苯二酚（或 1,3-苯二酚）(2). 2(3). 酯基，醚键，酮基（任写两 种）(4). 在此处键入 +H2O(5). 取代反应(6). C(7). 解析解析 在此处键入 由合成路线图，可知，A（间苯二酚）和 B（）反 应生成 C（）， 与碳酸二 甲酯发生酯化反应，生成， 在此处键入 与氢气发生加成反应生成 ， 发生消去反应，生成 F，F
46、 先氧化成环氧化合物 G，G 在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，然后发生酯 的水解生成 H，据此分析解答。 在此处键入 【详解】(1)A 为，化学名称为间苯二酚（或 1,3-苯二酚），故 答案为：间苯二酚（或 1,3-苯二酚）； (2)D 为，与氢气发生加成反应生成 ，碳碳双键及酮基都发生了加成反应，所以反应生成 E 至少需要 2氢气，故答案 为：2； 在此处键入 (3)E 为，含有的含氧官能团的名称为酯基，醚 键，酮基（任写两种），故答案为：酯基，醚键，酮基（任写两种）； (4)E 为 ，发生消去反应，生成 ，化学方程式为 在此处键入 +H2O，故答案为： 在此处键入 +H2O； (5)由
47、 G 生成 H 分两步进行：反应 1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应，则反应 2)是将酯基水解生 成羟基，反应类型为取代反应，故答案为：取代反应； 在此处键入 (6)化合物 B 为，同分异 构体中能同时满足下列条件：.含苯环的醛、酮；b.不含过氧键()；c.核磁共振氢谱显示四组峰， 且峰面积比为 3221，说明为醛或酮，而且含有甲基，根据要求可以写出： ， 在此处键入 ， ， 在此处键入 ，故有 4 种，答案为： C； (7)以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成下图有机物， 可以将丙烯在 m-CPBA 的作用下生成环氧 化合物，环氧化合物在酸催化下水发生加成反应，然后再与碳酸二甲酯
48、发生酯化反应即可，故合成路线为： 。 在此处键入 37. 生物选修 1：生物技术实践（15 分） 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去 渍效果越好），实验结果见下表。 根据实验结果回答下列问题： （1）加酶洗衣粉 A 中添加的酶是；加酶洗衣粉 B 中添加的酶是；加酶洗衣粉 C 中添加的酶是。 （2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有，原因是。 （3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是。 （4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄 糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指。固
49、定化酶在生产实践中应用的优点是 （答出 1 点即可）。 37 正确答案及相关解析 正确答案正确答案 (1). 蛋白酶(2). 脂肪酶(3). 蛋白酶和脂肪酶(4). 加酶洗衣粉 A 和加酶洗衣粉 C(5). 蚕丝织物 的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解(6). 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有 机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开(7). 利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术(8). 固定在载体上的酶可以被反复利用，可降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固 定化酶稳定性好，可持续发挥作用） 解析解析 在此处键入 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，
50、目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。 其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有大分子 蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。 【详解】（1）从表格中信息可知，加酶洗衣粉 A 对血渍的洗涤效果比对照组的无酶洗衣粉效果好，而血渍 含有大分子蛋白质，因此，加酶洗衣粉 A 中添加的酶是蛋白酶，同理，加酶洗衣粉 B 中添加的酶是脂肪酶； 加酶洗衣粉 C 对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好，油渍中有脂肪，因此，加酶洗衣粉 C 中添加的酶 是蛋白酶和脂肪酶。 （2）蚕丝织物中有蛋白质，因此，表中不宜用于洗涤蚕丝织
