絕密★考試啟用前

2021年普通高等學校招生全國統一考試

理科綜合能力測試·化學

可能用到的相對原子質量：H

C

N

O

S

Cu

Zr

一、選擇題：本題共13個小題，每小題6分。

共78分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

7．化學與人體健康及環境保護息息相關。下列敘述正確的是

A．食品加工時不可添加任何防腐劑

B．掩埋廢舊電池不會造成環境污染

C．天然氣不完全燃燒會產生有毒氣體

D．使用含磷洗滌劑不會造成水體污染

8．為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是（）

A．重水（）中含有的質子數為

B．的與完全反應時轉移的電子數為

C．環狀（）分子中含有的鍵數為

D．的溶液中離子數為

9．實驗室制備下列氣體的方法可行的是（）

氣體

方法

A

氨氣

加熱氯化銨固體

B

二氧化氮

將鋁片加到冷濃硝酸中

C

硫化氫

向硫化鈉固體滴加濃硫酸

D

氧氣

加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物

10．下列敘述正確的是（）

A．甲醇既可發生取代反應也可發生加成反應

B．用飽和碳酸氫納溶液可以鑒別乙酸和乙醇

C．烷烴的沸點高低僅取決于碳原子數的多少

D．戊二烯與環戊烷互為同分異構體

11．W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數是W和X的最外層電子數之和，也是Y的最外層電子數的2倍．W和X的單質常溫下均為氣體。下列敘述正確的是（）

A．原子半徑：

B．W與X只能形成一種化合物

C．Y的氧化物為堿性氧化物，不與強堿反應

D．W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價鍵的化合物

12．已知相同溫度下。某溫度下，飽和溶液中、與的關系如圖所示。

下列說法正確的是（）

A．曲線①代表的沉淀溶解曲線

B．該溫度下的值為

C．加適量固體可使溶液由a點變到b點

D．時兩溶液中

13．乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是（）

A．在上述電化學合成過程中只起電解質的作用

B．陽極上的反應式為：

C．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子

D．雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移

三、非選擇題：共174分。

第22～32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據要求作答。

（一）必考題：共129分。

26．（14分）

碘（紫黑色固體，微溶于水）及其化合物廣泛用于醫藥、染料等方面。回答下列問題：

（1）的一種制備方法如下圖所示：

①加入粉進行轉化反應的離子方程式為_________，生成的沉淀與硝酸反應，生成________后可循環使用。

②通入的過程中，若氧化產物只有一種，反應的化學方程式為__________；若反應物用量比時，氧化產物為_________；當，單質碘的收率會降低，原因是___________。

（2）以為原料制備的方法是：先向溶液中加入計量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反應得到，上述制備的總反應的離子方程式為__________。

（3）溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少為_______。在溶液中可發生反應：。實驗室中使用過量的與溶液反應后，過濾，濾液經水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應中加入過量的原因是________。

27．（15分）

膽礬（）易溶于水，難溶于乙醇。某小組用工業廢銅焙燒得到的（雜質為氧化鐵及泥沙）為原料與稀硫酸反應制備膽礬，并測定其結晶水的含量。回答下列問題：

（1）制備膽礬時，用到的實驗儀器除量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，還必須使用的儀器有________（填標號）。

A．燒杯

B．容量瓶

C．蒸發皿

D．移液管

（2）將加入到適量的稀硫酸中，加熱，其主要反應的化學方程式為___________，與直接用廢銅和濃硫酸反應相比，該方法的優點是_________。

（3）待完全反應后停止加熱，邊攪拌邊加入適量，冷卻后用調為3.5～4，再煮沸，冷卻后過濾．濾液經如下實驗操作：加熱蒸發、冷卻結晶、________、乙醇洗滌、________，得到膽礬。其中，控制溶液為3.5～4的目的是_________，煮沸的作用是_________。

（4）結晶水測定：稱量干燥坩堝的質量為，加入膽礬后總質量為，將坩堝加熱至膽礬全部變為白色，置于干燥器中冷至室溫后稱量，重復上述操作，最終總質量恒定為。根據實驗數據，膽礬分子中結晶水的個數為_________（寫表達式）。

（5）下列操作中，會導致結晶水數目測定值偏高的是________（填標號）。

①膽礬未充分干燥

②坩堝未置于干燥器中冷卻

③加熱時有少膽礬迸濺出來

28．（14分）

二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳．回答下列問題：

（1）二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：

該反應一般認為通過如下步驟來實現：

①

②

總反應的_______；若反應①為慢反應，下列示意圖中能體現上述反應能量變化的是________（填標號），判斷的理由是_______。

A．

B．

C．

D．

（2）合成總反應在起始物時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數為，在℃下的、在下的如圖所示。

①用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式________；

②圖中對應等壓過程的曲線是________，判斷的理由是_________；

③當時，的平衡轉化率__________，反應條件可能為________或_______。

（二）選考題：共45分。

請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每學科按所做的第一題計分。

35．[化學—選修3：物質結構與性質]（15分）

我國科學家研發的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態陽光”計劃。該項目通過太陽能發電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。回答下列問題：

（1）太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價電子層的電子排布式為______；單晶硅的晶體類型為_______。SiCl4是生產高純硅的前驅體，其中Si采取的雜化類型為______。SiCl4可發生水解反應，機理如下：

含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為_______

(填標號)。

（2）CO2分子中存在________個σ鍵和________個π鍵。

（3）甲醇的沸點(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是_____________。

（4）我國科學家發明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+離子在晶胞中的配位數是____________，晶胞參數為a

pm、a

pm、c

pm，該晶體密度為____________g·cm-3(寫出表達式)。在ZrO2中摻雜少量ZrO后形成的催化劑，化學式可表示為ZnxZr1-xOy，則y=____________(用x表達)。

36．[化學—選修5：有機化學基礎]（15分）

近年來，以大豆素（化合物C）為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物，因其具有優良的生理活性而備受關注．大豆素的合成及其衍生化的一種工藝路線如下：

回答下列問題：

（1）A的化學名稱為_______。

（2）反應生成E至少需要______氫氣。

（3）寫出E中任意兩種含氧官能團的名稱_______。

（4）由E生成F的化學方程式為_________。

（5）由G生成H分兩步進行：反應1）是在酸催化下水與環氧化合物的加成反應，則反應2）的反應類型為________。

（6）化合物B的同分異構體中能同時滿足下列條件的有_______（填標號）。

a．含苯環的醛、酮

b．不含過氧鍵（）

c．核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶1

A．2個

B．3個

C．4個

D．5個

（7）根據上述路線中的相關知識，以丙烯為主要原料用不超過三步的反應設計合成：。

2021年普通高等學校招生全國統一考試

理科綜合能力測試·化學參考答案

一、選擇題

7.C

8.C

9.D

10.B

11.D

12.B

13.D

三、非選擇題

（一）必考題

26.①.2AgI+Fe=2Ag+

Fe2++2I-

②.AgNO3

③.FeI2+Cl2=

I2+FeCl2

④.I2、FeCl3

⑤.I2被過量進一步氧化

⑥.⑦.4

⑧.防止單質碘析出

27.①.A、C

②.CuO+H2SO4CuSO4+H2O

③.不會產生二氧化硫且產生等量膽礬消耗硫酸少（硫酸利用率高）

④.過濾

⑤.干燥

⑥.除盡鐵，抑制硫酸銅水解

⑦.破壞氫氧化鐵膠體，易于過濾

⑧.⑨.①③

28.①.-49

②.A

③.ΔH1為正值，ΔH2為和ΔH為負值，反應①的活化能大于反應②的④.⑤.b

⑥.總反應ΔH<0，升高溫度時平衡向逆反應方向移動，甲醇的物質的量分數變小

⑦.33.3%

⑧.5×105Pa，210℃

⑨.9×105Pa，250℃

（二）選考題

35.①.3s23p2

②.原子晶體(共價晶體)

③.sp3

④.②

⑤.2

⑥.2

⑦.甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氫鍵多

⑧.8

⑨.⑩.2-x

36.①.間苯二酚（或1,3-苯二酚）

②.2

③.酯基，醚鍵，羥基（任寫兩種）

④.+H2O

⑤.取代反應

⑥.C

⑦.