1、2021 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Fe 56 一、选择题：本题共13 小题，每小题6 分，共78 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 7我国提出争取在2030 年前实验碳达峰、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 8
2、在实验室采用如图装置制备气体，合理的是 化学试剂 制备的气体 A Ca(OH)2NH4Cl NH3 B MnO2HCl（浓） Cl2 C MnO2KClO3 O2 D NaClH2SO4（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：CO32CaSO4CaCO3SO42 B过量铁粉加入稀硝酸中：Fe4HNO3Fe3NO2H2O C硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al34OHAlO22H2O D氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2S2CuS 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
3、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44 gCO2 11我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg 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WXYZ B化合物XW 中的化学键为离子健 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 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
4、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氧化成Cl2的反应 B管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C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 13HA 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pH4 时，c(M)3.0104molL1 BMA 的溶度积Ksp(MA)5.0108 C溶液pH7 时，c(M)c(H)c(A)c(OH) DHA 的电离常数Ka(HA)2.0
5、104 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 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（c1.0105molL1） 3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列问题： （1） “焙烧”中，TiO2、S
6、iO2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“分布沉淀”时氨水逐步调节pH 至11.6，依次析出的金属离子是_。 （3） “母液”中Mg2浓度为_ molL1。 （4） “水浸渣”在160 “酸溶”，最合适的酸是_。“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。 27（14 分） 氧化石墨烯具有稳定的网
7、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，分批缓缓加入KMnO4粉末，塞好瓶口。 转至油浴中，35 搅拌1 小时。缓缓滴加一定量的蒸馏水。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。 冷冻干燥，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
8、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，而不适用热水浴，原因是_。 （4） 步骤中，H2O2的作用是_。 （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Cl是否洗净，其理由是_。 28（15 分） 一氯化碘（ICl）是一种卤素化物，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
9、热时部分分解为BaCl2、Pt 和Cl2，376.8 时平衡常数Kp 1.0104 Pa2。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量的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 ，碘蒸气的初始压强20.0 kPa。376.8 平衡时，测得烧瓶中的压强为32.5 kPa，则PICl_ kPa，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) Kp1 2NOCl(g)2NO(g)Cl2(g) Kp2 11得到lg
10、Kp1和lgKp2均为线性关系，如下图所示： TT 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 曾经研究了NOCl 光化学分解反应，在一定频率（）光的照射下机理为： NOClhvNOCl* NOClNOCl*2NOCl2 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45 分。请考生从给出的2 道物理题
11、、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做则每学科按所做的第一题计分。 35化学选修3：物质结构与性质（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Ar3d54s1 B4s 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
12、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_。 （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_%（列出计算表达式）。 36
13、化学选修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：（）+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_种。 （7）写出W 的结构简式_。 2021年全国乙卷官方答案(徐俊龙校对)7-13 DCACBDC26.（1）Al2O3 +4(NH4)2SO4 2NH4Al(SO4)2 + 6NH3+3H2O（2）Fe3+、Al3+、M
14、g2+ （3）1.010-6（4）硫酸； SiO2 和CaSO4（5）TiO2+ + (x+1)H2O TiO2xH2O + 2H+ （6）硫酸铵27.（1）滴液漏斗、三颈烧瓶、d （2）反应放热，防止反应过快， （3）反应温度接近水的沸点，油浴更易控温 （4）2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O(5)取少量最后一次洗出液，滴加少量 BaCl2 溶液，若无沉淀产生则 SO已除尽（6）H+与Cl-电荷平衡，洗出液接近中性时，可认为 Cl-洗净。28. (1)溴(或Br) (2) 24.8 ； (3)大于； ； 大于；设，即，由图可知：则：，即K(T)K(T)，因此该反应正反应为吸热反应，即H0 ； (4) 0.535.(1)AC (2)N、O、Cl ； 6 ； (3)sp3 ；高 ；NH3存在分子间氢键 ;NH3含有一对孤对电子，而H2O含有两对孤对电子，H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大 ； (4) Al ； 36.(1)2氟甲苯（或邻氟甲苯）; (2) (3)氨基、羰基、卤素原子(溴原子、氟原子) (4) (5)取代反应 (6)10 (7)
