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2021 年全国甲卷理综化学试题全解析

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

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

【答案】C

【解析】以日常生活为情景，考查学生对化学与生活常识的了解。食品加工时，可适当添加食品添加剂和防腐剂等，使食品的保存时间延长口感更好，你吃东西时随手翻一翻食品包装袋可看到， 常见防腐剂如苯甲酸钠等，A 错误；废旧电池中通常含有重金属 Hg2+、Cd2+等金属离子，会造成土壤污染，水体污染等，属于有害垃圾，要专门回收，B 错误；天然气主要成分为甲烷，不完全燃烧会产生 CO 等有毒气体，C 正确；含磷洗涤剂的排放，使水中磷过多，造成水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，水体变坏，形成赤潮或水华，D 错误。

8. NA 表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是

A. 18 g 重水（D2O）中含有的质子数为 10 NA

B. 3 mol 的 NO2 与 H2O 完全反应时转移的电子书为 4 NA

C. 32 g 环状 S8（ / ）分子中含有的 S-S 键数为 1 NA

D. 1 L pH=4 的 0.1mol.L-1 K2Cr2O7 溶液中 Cr2O72-离子数为 0.1 NA

/

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

将铝片加到浓硝酸中



C

硫化氢

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



【答案】D

【解析】考查常见气体的制备方法，与今年乙卷第 8 题类似。氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，应该使用 Ca(OH)2与 NH4Cl 混合共热，A 错误；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备 NO2，实验室通常用铜和浓硝酸反应制备 NO2，B 错误；H2S 为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，两者会发生归中反应，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，通常用稀硫酸与硫化亚铁反应制备H2S(本气体制备不是现行高中课程标准要求掌握的气体)，C 错误；初中学过，实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D 正确。

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

【答案】B

【解析】考查常见有机物的结构和性质。甲醇为饱和一元醇，不能发生加成反应，A 错误；乙酸酸性＞碳酸，即它可与饱和碳酸氢钠反应，产生气泡；乙醇呈中性不能与碳酸根或碳酸氢根反应， 但其与饱和碳酸氢钠溶液互溶，两者现象不同， B 正确；含相同碳原子数的烷烃，其支链越多，沸点越低，例如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，所以烷烃的沸点高低不仅仅取决于碳原子数的多少，C 错误；戊二烯分子式为 C5H8，环戊烷分子式为 C5H10，两者分子式不同，不是同分异构体，D 错误。

11.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

【答案】D

【解析】以简单推断为背景考查“位某某”三者之间的关系。首先，根据题给信息分析可知，W 为 H元素，X为 N 素，Y为 Al 元素，Z为 S元素。一般而言电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径从左到右依次减弱， 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为 m3，根据实验数据，胆矾分子中的结晶水的个数为 （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

//

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：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

该反应一般认为通过如下步骤来实现：

① CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) △H1=+41kJ.mol-1

② CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ.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），判断理由是 。

(2) 合成总反应的起始物 n(H2)/n(CO2)=3 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 x(CH3OH)，在 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 图中对应的等压过程的曲线是 ，

判断的理由是

③当 x(CH3OH)=0.10 时，CO2 的平衡转化

率 a= ，反应条件可能为

或

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【化学—选修 3：物质结构与性质】

35.（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：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体 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是 ，晶胞参数为 a pm、a pm、c pm， 该晶体密度为 g·cm-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）。

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【化学—选修 5：有机化学基础】

36.（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 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 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下图有机物，写出合成路线 。

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