2021年全国统一高考化学试卷（甲卷）
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．（6分）化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是（ ）
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
2．（6分）NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ） A．18g重水（D2O）中含有的质子数为10NA
B．3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NA C．32g环状S8（
）分子中含有的S﹣S键数为1NA
D．1L pH＝4的0.1mol•L﹣1K2Cr2O7溶液中Cr2O72﹣离子数为0.1NA
3．（6分）实验室制备下列气体的方法可行的是（ ）
A. B.
气体 氨气 二氧化氮
方法 加热氯化铵固体 将铝片加到冷浓硝酸
中
C.
硫化氢
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向硫化钠固体滴加浓
硫酸
D.
氧气
加热氯酸钾和二氧化
锰的混合物
A．A
B．B
C．C
D．D
4．（6分）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．用饱和碳酸氢钠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
5．（6分）W、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：Z＞Y＞X＞W B．W与X只能形成一种化合物
C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 6．（6分）已知相同温度下，Ksp（BaSO4）＜Ksp（BaCO3）。某温度下，饱和溶液中﹣lg[c（SO42﹣）]、﹣lg[c（CO32﹣）]与﹣lg[c（Ba2+）]的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
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A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B．该温度下BaSO4的Ksp（BaSO4）值为1.0×10﹣10 C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点 D．c（Ba2+）＝10﹣5.1时两溶液中
＝
7．（6分）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH﹣，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（ ）
A．KBr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：
+H2O
+2H++2e﹣→
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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
二、非选择题：共58分。第8～10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11～12题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。
8．（14分）碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： （1）I2的一种制备方法如图所示：
①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。
②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为 ；若反应物用量比产物为 ；当会降低 。
（2）以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反
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＝1.5时，氧化
＞1.5后，单质碘的收率
应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为 。
（3）KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1mol I2，消耗的KI至少为 mol。I2在KI溶液中可发生反应：I2+I﹣⇌I3﹣。实验室中使用过量的KI与CuSO4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 。
9．（15分）胆矾（CuSO4•5H2O）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
（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H2O2，冷却后用NH3•H2O调pH为3.5～4，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、 、乙醇洗第5页（共11页）
涤、 ，得到胆矾。其中，控制溶液pH为3.5～4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m1，加入胆矾后总质量为m2，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3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为 （写表达式）。
（5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是 （填标号）。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来
10．（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： CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g） 该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H1＝+41 kJ•mol﹣1 ②CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H2＝﹣90 kJ•mol﹣1 总反应的△H＝ kJ•mol﹣1；若反应①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 。
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（2）合成总反应在起始物，在3OH）
＝3时，在不同条件下达到平衡
t＝250℃下的x（CH3OH）～p、在p＝5×105Pa下的x
（CH3OH）～t如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝ ；
②图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 ；
③当x（CH3OH）＝0.10时，CO2的平衡转化率α＝ ，反应条件可能为 或 。
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（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。（15分）
11．（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布式为 ；单晶硅的晶体类型为 。SiCl4是生成高纯硅的前驱体，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：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体
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SiCl4（H2O）中Si采取的杂化类型为 （填标号）。 （2）CO2分子中存在 个σ键和 个π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 。
（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 ，晶胞参数为apm、apm、cpm，该晶体密度为 g•cm﹣3（写出表达式）。在ZrO2中掺杂
少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1﹣xOy，则y＝ （用x表达）。
[化学--选修5：有机化学基础]
12．（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
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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
b.不含过氧键（﹣O﹣O﹣）
c.核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为3：2：2：1 A.2个 B.3个
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C.4个 D.5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： 。
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