1、2021 年普通高等学校招生全国统一考试（甲卷） 理科综合能力测试 注意事项： 1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦 干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案书写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回. 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cu 64 Zr 91 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 13 个小题，每小题个小题，每小题 6 分。共分。共 78 分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题
2、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。目要求的。 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 8 A N为阿伏加德罗常数的值下列叙述正确的是（ ） A18g重水（ 2 D O）中含有的质子数为 A 10N B3mol的 2 NO与 2 H O完全反应时转移的电子数为 A 4N C32g环状 8 S（）分子中含有的S S键数为 A 1N D1L pH4的 1 227 0.1mol LK Cr O 溶液中 2 27 Cr O 离子数
3、为 A 0.1N 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 将铝片加到冷浓硝酸中 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 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 11W、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
4、半径：ZYXW BW 与 X 只能形成一种化合物 CY 的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 DW、X 和 Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 12. 已知相同温度下， 3sp4sp BaSOBaCOKK。 某温度下， 饱和溶液中 2- 4 -lgSOc 、 2- 3 -lgCOc 、 与 2+ -lgBac 的关系如图所示。 下列说法正确的是（ ） A曲线代表 3 BaCO的沉淀溶解曲线 B该温度下 4 BaSO的 sp4 BaSOK值为 -10 1.0 10 C加适量 2 BaCl固体可使溶液由 a 点变到 b 点 D 2+5.1 Ba=10c 时两溶液中 21 2- 4 yy 2-
5、 3 SO =10 CO c c 13 乙醛酸是一种重要的化工中间体， 可果用如下图所示的电化学装置合成。 图中的双极膜中间层中的 2 H O 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（ ） AKBr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：+2H+2e-=+H2O 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 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碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化
6、合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： （1） 2 I的一种制备方法如下图所示： 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。 通入 2 Cl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 22 n Cl/n FeI1.5时，氧化产物为_；当 22 n Cl/n FeI1.5，单质碘的收率会降低， 原因是_。 （2）以 3 NaIO为原料制备 2 I的方法是：先向 3 NaIO溶液中加入计量的 3 NaHSO，生成碘化物；再向混合 溶液中加入 3 NaIO溶液，反应得到 2 I，上述制备 2 I的总反应的离子方程式为 _。 （
7、3）KI溶液和 4 CuSO溶液混合可生成CuI沉淀和 2 I，若生成 2 1mol I，消耗的KI至少为_mol。 2 I在KI溶液中可发生反应： - 23 I +II 。实验室中使用过量的KI与 4 CuSO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 _。 27胆矾（ 42 CuSO5H O）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，并测定其结晶水的含量。回答下列问题： （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
8、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 22 H O，冷却后用 32 NHH O调pH为 3.54，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、 _、 乙醇洗涤、 _， 得到胆矾。其中，控制溶液pH为 3.54 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 1 m， 加入胆矾后总质量为 2 m， 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，最
9、终总质量恒定为 3 m。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） 。 胆矾未充分干燥 坩埚未置于干燥器中冷却 加热时有少量胆矾迸溅出来 28二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： 2322 CO (g)3H (g)CH OH(g)H O(g) 该反应一般认为通过如下步骤来实现： 1 2221 CO (g)H (g)CO(g)H O(g)41kJ molH 232 CO(g)2H (g)CH OH(g)90kJ molH 总反应的H_ 1 kJ
10、mol；若反应为慢反应，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_。 A. B. C. D. （2）合成总反应在起始物 22 n H/n CO3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 3 x(CH OH)，在t250下的 3 x CH OHp、在 5 p5 10 Pa 下的 3 x CH OH t如图所示。 用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 p K _； 图中对应等压过程的曲线是_，判断的理由是_； 当 3 x CH OH0.10时， 2 CO的平衡转化率_，反应条件可能为_或_。 （二）选考题 35化学选修 3：物质结构与性质（15
11、 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：dsp2、sp3d、sp3d2，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_个键和_个键。 （3）甲醇的沸点（64.7）介于水（100
12、）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） 。 36化学选修 5：有机化学基础（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
13、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（OO） c核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为 3221 A2 个 B3 个 C4 个 D5 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
14、有机物，写出合成 路线_。 【参考答案】 7C 8C 9D 10B 11D 12B 13D 26. (1). 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2+2I- (2). AgNO3 (3). FeI2+Cl2= I2+FeCl2 (4). I2、FeCl3 (5). I2被过量 的 2 Cl进一步氧化 (6). -2-+ 33242 2IO +5HSO =I +5SO +3H +H O (7). 4 (8). 防止单质碘析出 27. (1). A、C (2). CuO+H2SO4 CuSO4+H2O (3). 不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少（硫 酸利用率高） (4). 过滤 (5). 干燥
15、(6). 除尽铁，抑制硫酸铜水解 (7). 破坏氢氧化铁胶体，易 于过滤 (8). 23 31 80() 9() mm mm (9). 28. (1). -49 (2). A (3). H1为正值，H2为和 H 为负值，反应的活化能大于反应的 (4). 23 3 22 H OCH OH HCO pp pp (5). b (6). 总反应 H0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质 的量分数变小 (7). 33.3% (8). 5 105Pa，210 (9). 9 105Pa，250 35. (1). 3s23p2 (2). 原子晶体(共价晶体) (3). sp3 (4). (5). 2 (6). 2 (7). 甲硫醇不能形 成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多 (8). 8 (9). 230 A 4 91 8 16 a c10N (10). 2-x 36. (1). 间苯二酚（或 1,3-苯二酚） (2). 2 (3). 酯基，醚键，酮基（任写两种） (4). TsOH PhMe +H2O (5). 取 代反应 (6). C (7). m-CPBA 24 2 浓H SO H O 32 (CH CO) O 揪揪井
