2021年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学(全国乙卷)

这是一份2021年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学(全国乙卷)，共14页。试卷主要包含了5　Fe 56，我国嫦娥五号探测器带回1，8　0等内容，欢迎下载使用。
2021年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)
化学

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
　　　　　　　　　　　　　　　　　
7.(2021·全国乙理综,7,6分,难度★)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
解析 D　根据题干中“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当,可知“碳中和”重在CO2的减少,A、B两项中的措施会导致CO2的排放总量增加;C项主要是通过煤的脱硫技术,减少SO2的排放,CO2的排放总量没有减少;只有D项“研发催化剂将CO2还原为甲醇”体现了“碳中和”涉及的减少CO2总量的目的,故D项符合题意。
8.(2021·全国乙理综,8,6分,难度★)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


解析 C　NH3的密度小于空气的密度,收集NH3应该用向下排空气法,题干中装置采用的是向上排空气法,A项错误;MnO2与浓盐酸反应制Cl2、NaCl与浓硫酸反应制取HCl,均应该使用固-液加热型制气装置,而题干给出的装置属于固-固加热型制气装置,B、D项错误;利用MnO2与KClO3共热制取氧气,制取装置及收集装置均正确,C项符合题目要求。
9.(2021·全国乙理综,9,6分,难度★)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+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-+2H2O
D.氯化铜溶液中通入硫化氢:Cu2++S2-CuS↓
解析 A　通常条件下,CaSO4微溶于水,CaCO3难溶于水,利用溶解度小的沉淀可向溶解度更小的沉淀转化,可用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙,水垢中的硫酸钙以固体状态存在,离子方程式中应保留化学式,A项正确;过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁,正确的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO↑+4H2O,B项错误;硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液应该生成氢氧化铝,C项错误;硫化氢是弱电解质,离子方程式中应该保留化学式(H2S),D项错误。
10.(2021·全国乙理综,10,6分,难度★★)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.1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
解析 C　根据题给活性物质的结构简式,可知其分子中含有碳碳双键、羟基和羧基,故该物质可以发生加成反应和取代反应,A项错误;题给活性物质的分子结构与乙醇、乙酸不相似,组成上也不是相差若干个CH2原子团,故该物质与乙醇、乙酸均不是互为同系物的关系,B项错误;题干给出的活性物质与C项中给出的物质分子式相同(均为C10H18O3)而结构不同,两者互为同分异构体,C项正确;题给活性物质分子中,能与碳酸钠反应的官能团只有羧基,1 mol该活性物质与碳酸钠反应只能生成22 g CO2,D项错误。
11.(2021·全国乙理综,11,6分,难度★★★)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W>X>Y>Z
B.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
解析 B　根据题干中有关W、X、Y、Z原子结构的信息,并结合对地球土壤中的元素组成的初步认识,可推断出X、Y、Z分别为第三周期的Mg、Al、Si,W为O。O、Mg、Al、Si的原子半径大小顺序为X>Y>Z>W(Mg>Al>Si>O),A项错误;化合物XW(MgO)中的化学键是离子键,B项正确;Y(Al)单质的导电性强于Z(Si)单质的导电性,C项错误;Z的氧化物的水化物(硅酸或原硅酸)的酸性弱于碳酸的酸性,D项错误。
12.(2021·全国乙理综,12,6分,难度★★)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
解析 D　根据装置示意图以及阴、阳极都是惰性电极可知,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑,即Cl-被氧化生成Cl2,A项正确;阴极生成氢气,溶液碱性增强,海水中存在大量的Na+,故Cl2参与反应生成NaClO,NaClO具有强氧化性,可以杀灭附着生物,B项正确;阴极生成的氢气易燃,与空气的混合气体遇明火易发生爆炸,所以应将生成的氢气及时通风稀释安全地排出,C项正确;阴极上H+得电子生成氢气,溶液中c(OH-)增大,海水中的Mg2+向阴极移动,在阴极表面形成Mg(OH)2沉淀,故在阴极表面形成积垢,需要定期处理,D项错误。
13.(2021·全国乙理综,13,6分,难度★★★★)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,298 K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+)0。
②将(3)中的两个反应式相加可得反应式2ICl(g)Cl2(g)+I2(g),由Kp1=pNOCl2·pI2pNO2·pICl2和Kp2=pNO2·pCl2pNOCl2,可推出:K=pCl2·pI2pICl2=Kp1·Kp2。由图像可以看出,1T越大,即T越小,lg K=lg Kp1+lg Kp2值越小,即随着温度降低K减小,故反应的ΔH>0。
(4)将两式相加得2NOCl+hν2NO+Cl2,即分解1 mol NOCl需要吸收0.5 mol光子。
【答题步骤】(2)①根据反应BaPtCl6(s)BaCl2(s)+Pt(s)+2Cl2(g)的Kp'=1.0×104 Pa2,推出平衡时pCl2=1.0×102 Pa=0.1 kPa。②硬质玻璃烧瓶中抽真空后通入碘蒸气后,碘蒸气的初始压强为20.0 kPa,376.8 ℃平衡后的压强为32.5 kPa,由于反应2ICl(g)Cl2(g)+I2(g)是气体物质的量不变的反应,体系中压强应恒定为32.5 kPa,则初始时pCl2应为32.5 kPa-20.0 kPa=12.5 kPa。③由BaPtCl6分解反应达平衡时的pCl2=0.1 kPa可知反应2ICl(g)Cl2(g)+I2(g)中转化的pCl2=12.5 kPa-0.1 kPa=12.4 kPa,
进而推出反应中转化的压强分别为pICl=24.8 kPa,pI2=12.4 kPa。④平衡时pCl2=0.1 kPa,pI2=20.0 kPa-12.4 kPa=7.6 kPa,pICl=24.8 kPa,则K=0.1×7.624.8×24.8。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](2021·全国乙理综,35,15分,难度★★★★)
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[Ar]3d54s1
B.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
(2)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　　　　。 
(3)[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　 
 
　。 
(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)。 

答案 (1)AC
(2)N、O、Cl　6
(3)sp3　高　NH3分子间存在氢键　NH3分子中氮原子上有一对孤电子对,H2O分子中氧原子上有两对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力
(4)Al　800π(rAl3+2rCr3)3a2c
解析 (1)基态Cr原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s1,因为当3d能级半充满时,体系能量相对较低,更稳定,A项正确;根据构造原理,4s能级比3s能级能量高,4s能级中的电子在离核更远的区域运动,但电子的运动具有不确定性,B项错误;根据同一周期从左到右,元素电负性依次增大(稀有气体元素除外),所以Cr的电负性大于K的,Cr元素对键合电子的吸引力更大,C项正确。
(2)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中,Cr3+是中心离子,NH3、H2O、Cl-是配体,提供孤电子对的原子是N、O、Cl,中心离子的配位数是3+2+1=6。
(3)根据PH3分子的空间结构及相应键角可知,PH3中P的杂化类型是sp3。由于N的电负性较大,NH3分子间可以形成氢键,故NH3的沸点比PH3的沸点高。由于H2O分子中氧原子上有两对孤电子对,NH3分子中氮原子上只有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以NH3分子中N—H键角大于H2O分子中O—H键角。
(4)根据均摊法,体心四方晶胞中的白球的数目为8×14+2=4,黑球的数目为8×18+1=2,结合颗粒化学式AlCr2可知,处于顶角位置的黑球代表的是Al原子。晶胞中Al原子和Cr原子的体积之和为2×43πrAl3+4×43πrCr3=83π(rAl3+2rCr3),晶胞体积为a2c,则晶胞中金属原子空间占有率为8π(rAl3+2rCr3)3a2c×100%。
36.[化学——选修5:有机化学基础](2021·全国乙理综,36,15分,难度★★★★)
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:(ⅰ)+
+HCl
(ⅱ)
回答下列问题:
(1)A的化学名称是　　　　。 
(2)写出反应③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④中,Y的结构简式为　。 
(5)反应⑤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　。 
答案 (1)2-氟甲苯(或邻氟甲苯)
(2)+
+HCl(或++NaOH+NaCl+H2O)
(3)氨基、(酮)羰基、溴原子、氟原子
(4)
(5)取代反应
(6)10
(7)
解析 由合成路线图可知:

(1)A的化学名称是2-氟甲苯或邻氟甲苯。
(2)反应③的化学方程式为++HCl。
(3)根据D的结构简式可知,D具有的官能团是氨基、羰基、溴原子、氟原子。
(4)根据
可知,D与Y反应失去HBr生成E,则Y的结构简式为。
(5)由
,对应E与F的结构简式可以看出,反应⑤是取代了E分子中—CH2—Br上的溴原子,故反应⑤属于取代反应。
(6)C的结构简式为,其同分异构体含苯环并能发生银镜反应,说明C的同分异构体分子中含有、—Cl、—F三种官能团。(编号为—F的可能位置,下同)有4种可能,有4种可能,有2种可能,故可能的结构共有4+4+2=10种。
(7)根据已知信息(ⅱ),结合FW,可以推知W的结构简式为。

2021年全国乙卷理科化学查缺补漏表
题型
题号
考查要点
关键能力
学科素养
核心价值
查缺补漏
选择题
7
煤、石油和天然气的综合利用
侧重于理解与辨析能力
化学观念、实践探究、态度责任
提升改善环境、绿色发展意识

8
评价常见气体的制备和收集装置
理解与辨析
实践探究、思维方法
基础性、应用性的考查

9
离子方程式正误判断
理解与辨析、分析与推测
化学观念与思维方法
承载着对化学用语与元素化合物知识的考查

10
有机化合物的结构简式、官能团的性质、同分异构体、反应中量的关系
理解与辨析、分析与推测
化学观念与思维方法
承载着对有机化学基础知识的考查

11
元素推断及相关判断
理解与辨析、分析与推测、归纳与论证
化学观念与思维方法
位、构、性的综合考查

12
电解原理及产物的应用
理解与辨析、分析与推测
化学观念、思维方法、实践探究、态度责任
承载着对电化学知识应用的考查

13
化学变化与规律、离子浓度判断及常数的推算
理解与辨析、分析与推测
化学观念、思维方法
图像辨析、变化观、平衡观、守恒观

非选
择题
26
反应原理与规律、物质转化与应用、化学方程式的书写及相关判断
侧重于理解与辨析、分析与推测、探究与创新
化学观念、思维方法、实践探究、态度责任
自然资源的利用与废物回收利用

27
物质转化与应用、实验原理与方法,具体包括仪器的使用、实验基本操作与物质检验
侧重于理解与辨析、分析与推测、探究与创新
化学观念、思维方法、实践探究
物质制备与转化情境中的定性分析,承载着对化学实验、理论联系实际的综合考查

28
侧重于化学反应原理的定量分析
理解与辨析、分析与推测、归纳与论证
化学观念、思维方法、实践探究、态度责任
侧重于化学平衡常数的定量分析,承载着对生产实际中真实问题的考查,强化理论联系实际、学以致用的要求

选做题
35
侧重于原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质、晶胞相关计算
理解与辨析、分析与推测、归纳与论证
侧重于化学观念、思维方法、态度责任
围绕新型物质组成与结构进行多角度考查

36
通过新型药物的合成路线,综合考查有机物的转化、命名、结构简式书写及同分异构体的种类判断
理解与辨析、分析与推测、归纳与论证
侧重于化学观念、思维方法、态度责任
以新型药物合成路线为载体综合考查有机物转化及推断,强化信息提取及综合分析能力的考查


【试卷评析】
2021年高考全国乙卷化学命题充分体现化学特点,精选试题情境,弘扬学科核心价值,创新呈现形式,优化设问方式,聚焦学科核心素养,突出考查关键能力。
试题聚焦基础化学理论和化学工程技术对国民经济和社会发展的重大贡献,精心创设问题情境,既引导学生关注化学对国家科学、经济和社会发展的贡献,又深化了对基本概念的理解、基本原理的应用以及综合分析问题能力的考查,培养学生正确的价值观。
我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,展现了我国在应对全球气候变化问题上的责任与担当。化学科学在实现碳达峰、碳中和中发挥着重要的作用。试卷第7题以碳中和为情境,考查如何利用化学技术减少二氧化碳,向学生展现了实现碳中和的可行措施。
试题通过表格、图像等方式提供丰富的数据信息,深入考查考生的信息整理能力。例如,试卷第13题提供难溶盐的饱和溶液中阳离子浓度随氢离子浓度的变化关系图,要求考生获取图中数据信息推导酸的电离常数、难溶电解质的沉淀溶解平衡中的关系,并对不同物理量的关系进行深层次的推导,得到金属离子的浓度平方与氢离子浓度定量关系之后再解决问题。
通过创设复杂的问题情境,加强对考生逻辑推理能力的考查。对于真实的工业生产过程,在信息获取加工能力的基础上利用化学基础知识和基本原理,分析或选择反应条件,推测实际工艺单元过程的操作目的。试卷第26题呈现从炼铁高钛炉渣回收钛、铝、镁的工艺流程,要求考生根据题给信息综合分析整个工艺流程,并根据物质性质推理流程中的物质转化关系及工艺具体参数。第28题巧妙地将两个反应平衡常数的对数与温度的倒数关系绘制成线性关系图,要求学生利用图中信息归纳平衡常数与温度的内在关系,并在此基础上论证第三个反应的平衡常数与温度的关系。第35题考查分子空间结构和相应的键角关系,并不是要求考生死记硬背键角以及中心原子的杂化类型,而是给出分子的结构图,要求学生根据物质结构理论结合题目示意图分析问题。乙卷命题科学调控试题难度,合理布局难度梯度,有利于区分不同层次的考生。无机题以考生熟悉的铁、钙、镁、碘等元素进行设计,实验题均考查基本实验操作、基本的实验仪器名称等内容。对于较为复杂的数据计算,在设计试题时注重考查原理。例如,第28题一氯化碘分解反应平衡常数的计算只要求考生列出计算式即可。
综上所述,乙卷命题难易适中,情境新颖,在考查必备知识的基础上彰显了化学学科的应用价值,较好地考查了考生的关键能力,突出了化学命题的核心价值,对一线教学可以起到良好的指导作用。