2021年全国统一高考理综试卷（全国乙卷）化学部分

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 $C O_{2}$ 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 $C O_{2}$ 还原为甲醇

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在实验室采用如图装置制备气体，合理的是（　　）

	化学试剂	制备气体
A.	$C a （ O H ）_{2} + N H_{4} C l$	$N H_{3}$
B.	$M n O_{2} + H C l （浓）$	$C l_{2}$
C.	$M n O_{2} + K C l O_{3}$	$O_{2}$
D.	$N a C l + H_{2} S O_{4} （浓）$	$H C l$

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

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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： $C {O_{3}}^{2 ﹣} + CaS O_{4} ═ CaC O_{3} + S {O_{4}}^{2 ﹣}$
B．	过量铁粉加入稀硝酸中： $Fe + 4 H^{+} + N {O_{3}}^{﹣} ═ F e^{3 +} + NO ↑ + 2 H_{2} O$
C．	硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： $A l^{3 +} + 4 O H^{﹣} ═ Al {O_{2}}^{﹣} + 2 H_{2} O$
D．	氯化铜溶液中通入硫化氢： $C u^{2 +} + S^{2 ﹣} ═ CuS ↓$

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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．	1mol该物质与碳酸钠反应得44g $C O_{2}$

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我国嫦娥五号探测器带回1.731kg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

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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 $C l^{-}$ 氧化生成 $C l_{2}$ 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 $H_{2}$ 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

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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 $c^{2} （ M^{+} ）～ c （ H^{+} ）$ 为线性关系，如图中实线所示。下列叙述错误的是（　　）

A．	溶液 $pH ＝ 4$ 时， $c （ M^{+} ）＜ 3.0 \times 1 0^{﹣ 4} mol L^{﹣ 1}$
B．	$MA$ 的溶度积 $K_{sp} （ MA ）＝ 5.0 \times 1 0^{﹣ 8}$
C．	溶液 $pH ＝ 7$ 时， $c （ M^{+} ） + c （ H^{+} ）＝ c （ A^{﹣} ） + c （ O H^{﹣} ）$
D．	HA的电离常数 $K_{a} （ HA ） \approx 2.0 \times 1 0^{﹣ 4}$

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磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 $Ti O_{2}$ 、 $Si O_{2}$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 、 $MgO$ 、 $CaO$ 以及少量的 $F e_{2} O_{3}$ 。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。

该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表

金属离子	$F e^{3 +}$	$A l^{3 +}$	$M g^{2 +}$	$C a^{2 +}$
开始沉淀的pH	2.2	3.5	9.5	12.4
沉淀完全 $（ c ＝ 1.0 \times 1 0^{﹣ 5} mol L^{﹣ 1} ）$ 的pH	3.2	4.7	11.1	13.8

回答下列问题：

（1）"焙烧"中， $Ti O_{2}$ 、 $Si O_{2}$ 几乎不发生反应， $A l_{2} O_{3}$ 、 $MgO$ 、 $CaO$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 转化为相应的硫酸盐。写出 $A l_{2} O_{3}$ 转化为 $N H_{4} Al （ S O_{4} ）_{2}$ 的化学方程式　　。

（2）"水浸"后"滤液"的 $pH$ 约为2.0，在"分步沉淀"时用氨水逐步调节 $pH$ 至11.6，依次析出的金属离子是　　。

（3）"母液①"中 $M g^{2 +}$ 浓度为　　 $mol • L^{﹣ 1}$ 。

（4）"水浸渣"在 $160 ℃$ "酸溶"，最适合的酸是　　。"酸溶渣"的成分是　　、　　。

（5）"酸溶"后，将溶液适当稀释并加热， $Ti O^{2 +}$ 水解析出 $Ti O_{2} x H_{2} O$ 沉淀，该反应的离子方程式是　　。

（6）将"母液①"和"母液②"混合，吸收尾气，经处理得　　，循环利用。

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氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下（装置如图所示）：

Ⅰ.将浓 $H_{2} S O_{4}$ 、 $NaN O_{3}$ 、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中。剧烈搅拌下，分批缓慢加入 $KMn O_{4}$ 粉末。塞好瓶口。

Ⅱ.转至油浴中， $35 ℃$ 搅拌1小时。缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至 $98 ℃$ 并保持1小时。

Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加 $H_{2} O_{2}$ 至悬浊液由紫色变为土黄色。

Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。

Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。

Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。

回答下列问题：

（1）装置图中，仪器a、c的名称分别是　　、　　，仪器b的进水口是　　（填字母）。

（2）步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入 $KMn O_{4}$ 粉末并使用冰水浴，原因是　　。

（3）步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是　　。

（4）步骤Ⅲ中， $H_{2} O_{2}$ 的作用是　　（以离子方程式表示）。

（5）步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在 $S {O_{4}}^{2 ﹣}$ 来判断。检测的方法是　　。

（6）步骤Ⅴ可用 $pH$ 试纸检测来判断 $C l^{﹣}$ 是否洗净，其理由是　　。

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一氯化碘 $（ ICl ）$ 是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：

（1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是 $ICl$ ，从而错过了一种新元素的发现。该元素是　　。

（2）氯铂酸钡 $（ BaPtC l_{6} ）$ 固体加热时部分分解为 $BaC l_{2}$ 、Pt和 $C l_{2}$ ， $376.8 ℃$ 时平衡常数 $K_{p}' ＝ 1.0 \times 1 0^{4} P a^{2}$ 。在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 $BaPtC l_{6}$ ，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气（然后将支管封闭）。在 $376.8 ℃$ ，碘蒸气初始压强为 $20.0 kPa$ 。 $376.8 ℃$ 平衡时，测得烧瓶中压强为 $32.5 kPa$ ，则 $P_{ICl} ＝$ 　　 $kPa$ ，反应 $2 ICl （ g ）＝ C l_{2} （ g ） + I_{2} （ g ）$ 的平衡常数 $K ＝$ 　　（列出计算式即可）。

（3）McMorris 测定和计算了在 $136 ～ 180 ℃$ 范围内下列反应的平衡常数 $K_{p}$ ：

$2 NO （ g ） + 2 ICl （ g ） ⇌ 2 NOCl （ g ） + I_{2} （ g ）$ $K_{P 1}$

$2 NOCl （ g ） ⇌ 2 NO （ g ） + C l_{2} （ g ）$ $K_{P 2}$

得到 $\lg K_{P 1} ～ \frac{1}{T}$ 和 $\lg K_{P 2} ～ \frac{1}{T}$ 均为线性关系，如图所示：

①由图可知， $NOCl$ 分解为 $NO$ 和 $C l_{2}$ 反应的 $ΔH$ 　　 $0$ （填"大于"或"小于"）。

②反应 $2 ICl （ g ）＝ C l_{2} （ g ） + I_{2} （ g ）$ 的 $K ＝$ 　　（用 $K_{P 1} 、 K_{P 2}$ 表示）；该反应的 $ΔH$ 　　 $0$ （填"大于"或"小于"），写出推理过程　　。

（4）Kistiakowsky曾研究了 $NOCl$ 光化学分解反应，在一定频率（v）光的照射下机理为：

$NOCl + h v \to NOCl *$

$NOCl + NOCl * \to 2 NO + C l_{2}$

其中 $hv$ 表示一个光子能量， $NOCl *$ 表示 $NOCl$ 的激发态。可知，分解 $1 mol$ 的 $NOCl$ 需要吸收　　 $mol$ 的光子。

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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 $[Ar] 3 d^{5} 4 s^{1}$

B． $4 s$ 电子能量较高，总是在比 $3 s$ 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。 $[Cr （ N H_{3} ）_{3} （ H_{2} O ）_{2} Cl]^{2 +}$ 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） $[Cr （ N H_{3} ）_{3} （ H_{2} O ）_{2} Cl]^{2 +}$ 中配体分子 $N H_{3}$ 、 $H_{2} O$ 以及分子 $P H_{3}$ 的空间结构和相应的键角如图所示。

$P H_{3}$ 中 $P$ 的杂化类型是　　。 $N H_{3}$ 的沸点比 $P H_{3}$ 的　　，原因是　　。 $H_{2} O$ 的键角小于 $N H_{3}$ 的，分析原因　　。

（4）在金属材料中添加 $AlC r_{2}$ 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。 $AlC r_{2}$ 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 $r_{Cr}$ 和 $r_{Al}$ ，则金属原子空间占有率为　　%（列出计算表达式）。