2021年高考新课标全国3卷理综化学及答案

可能用到的相对原子质量：

第Ⅰ卷（选择题）

一、选择题(本题共13小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。)

7．化学在生活中有着普遍的应用，下列对应关系错误的是

A．乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反映

B．乙烯可以用作生产食物包装材料的原料

C．乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷

D．乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体

9．下列有关实验的操作正确的是

A．异丙苯的分子式为C9H12

B．异丙苯的沸点比苯高

C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面

D．异丙苯和苯为同系物

11．锌−空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反映为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是

A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中逐渐减小

C．放电时，负极反映为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

12．四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是

A．简单离子半径：WB．W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

C．气态氢化物的热稳定性：WD．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z

13．下列有关电解质溶液的说法正确的是

A．向溶液中加入少量水，溶液中减小

B．将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大

C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中

D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变

第Ⅱ卷（非选择题）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部份。第22题～32题为必考题，每位考生都必需做答。第33题~40题为选考题，考生按照要求做答。

（一）必考题（1l题，共129分）

26．（14分）

过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方式。回答下列问题：

（一）碳酸钙的制备

（1）步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于____。

（2）右图是某学生的过滤操作示用意，其操作不规范的是______（填标号）。

a．漏斗结尾颈尖未紧靠烧杯壁

b．玻璃棒用作引流

c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁

d．滤纸边缘高出漏斗

e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加速过滤速度

(二)过氧化钙的制备

（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈____性（填“酸”、“碱”或“中”）。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。

（4）步骤③中反映的化学方程式为________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_________。

（5）将过滤取得的白色结晶依次利用蒸馏水、乙醇洗涤，利用乙醇洗涤的目的是_______。

（6）制备过氧化钙的另一种方式是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反映，过滤后可取得过氧化钙产品。该工艺方式的长处是______，产品的缺点是_______。

27.（15分）

煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：

（1） NaClO2的化学名称为_______。

（2）在鼓泡反映器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

②随着吸收反映的进行，吸收剂溶液的pH逐渐______ （填“增大”“不变”或“减小”）。

③由实验结果可知，脱硫反映速度______脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。原因是除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是___________。

（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反映中，SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知，反映温度升高，脱硫、脱硝反映的平衡常数均______________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

②反映ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________。

（4）若是采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能取得较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相较NaClO具有的长处是_______。

②已知下列反映：

SO2(g)+2OH− (aq) ===SO32− (aq)+H2OH1

ClO− (aq)+SO32− (aq) ===SO42− (aq)+Cl− H2

CaSO4(s) ===Ca2+（aq）+SO42−（aq）ΔH3

则反映SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO− (aq) +2OH− (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=______。

28.（14分）

以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成份为：

回答下列问题：

（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反映的离子方程式为___________，同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成份是__________________。

（2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变成VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。

（4）“离子互换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ V4O124− R4V4O12+4OH−（ROH为强碱性阴离子交换树脂）。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性（填“酸”、“碱”或“中”）。

（5）“流出液”中阳离子最多的是________。

（6）“沉钒”取得偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反映的化学方程式____________。

(二)选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。注意所做题目的题号必需与所选题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。若是多做，则每学科按所做的第一题计分。

36．【化学——选修化学与技术】（15分）

聚合硫酸铁（PFS）是水处置中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

回答下列问题

（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成份为_________。粉碎过筛的目的是_______。

（2）酸浸时最适合的酸是_____，写出铁锈与酸反映的离子方程式_____________________。

（3）反映釜中加入氧化剂的作用是_________，下列氧化剂中最适合的是____________（填标号）。

a．KMnO4b．c．d．

（4）聚合釜中溶液的pH必需控制在必然的范围内。pH偏小时Fe3+水解程度弱，pH偏大时则_______。

（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的长处是______。

（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，概念式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反映，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c的标准NaOH溶液进行中和滴定（部份操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液V mL。依照上述步骤做空白对如实验，消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为__________。

37．【化学——选修物质结构与与性质】（15分）

砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：

（1）写出基态As原子的核外电子排布式________________________。

（2）按照元素周期律，原子半径Ga_____________As，第一电离能Ga____________As。（填“大于”或“小于”）

（3）AsCl3分子的立体构型为____________________，其中As的杂化轨道类型为_________。

（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是_____________________。

（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。

38．【化学——选修有机化学基础】（15分）

端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反映，称为Glaser反应。

2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2

该反映在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成线路：

回答下列问题：

（1）B的结构简式为______，D 的化学名称为______。

（2）①和③的反映类型别离为______、______。

（3）E的结构简式为______。用1 mol E合成1,4−二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_______mol。

（4）化合物（）也可发生Glaser偶联反映生成聚合物，该聚合反映的化学方程式为_____________________________________。

（5）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数量比为3:1，写出其中3种的结构简式_______________________________。

（6）写出用2−苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成线路___________。

参

（1）调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀    过滤分离

（2）ade  3）CO2；

（4）CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl 温度太高时过氧化氢分解

（5）去除结晶表面水分 6）工艺简单、操作方便       纯度较低

27．（15分）

（1）亚氯酸钠    

（2）①4OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O 提②减小

③大于  NO溶解度较低或脱硝反映活化能较高

（3）①减②

（4）①形成CaSO4沉淀，反映平衡向产物方向移动，SO2转化率提高  ②△H1＋△H2－△H3

28．（14分）

（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2

（2）3）Fe(OH)3、Al(OH)3

（4）5）K＋  

（6）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。

36．【化学——选修化学与技术】（15分）

（1）Fe2O3·xH2O     选取细小颗粒，增大反映物接触面积，提高“酸浸”反应速度

（2）硫酸   Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O

（3）使Fe从+2价变成+3价   c  

（4）pH过大，容易生成Fe（OH）3沉淀，产率降低

（5）降低蒸发温度，避免产物分解

（6）

37．【化学——选修物质结构与与性质】（15分）

（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3   

(2)  大于   小于    （3）三角锥形    sp3

（4）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子晶体GaF3的熔沸点高；

（5）原子晶体；共价键

38．【化学——选修有机化学基础】（15分）

（1）   苯乙炔     （2）取代反映   消去反应

（3）    4   

（4）

（5）（任意三种）

（6）