文档内容
2021 年普通高等学校招生全国统一考试
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，并将自己的姓名、准考证号、
座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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，涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。
4.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 Na 23 Al 27 Cl35.5 Fe 56
一、选择题
1. 我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。
碳中和是指CO 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
2
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CO 还原为甲醇
2
2. 在实验室采用如图装置制备气体，合理的是
化学试剂 制备的气体
A Ca(OH) +NH Cl NH
2 4 3
第1页 | 共8页B MnO +HCl(浓) Cl
2 2
C MnO +KClO O
2 3 2
D NaCl+H SO (浓) HCl
2 4
A. A B. B C. C D. D
3. 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：CO2- +CaSO =CaCO +SO2-
3 4 3 4
B. 过量铁粉加入稀硝酸中：Fe+4H+ +NO- =Fe3+ +NO+2H O
3 2
C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al3+ +4OH- = AlO- +2H O
2 2
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu2+ +S2- =CuS¯
4. 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44gCO
. 2
5. 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士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
6. 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。
第2页 | 共8页下列叙述错误的是
A. 阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl 的反应
2
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 应及时通风稀释安全地排入大气
2
D. 阳极表面形成的Mg(OH) 等积垢需要定期清理
2
7. 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，298K
时c2(M+)-c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A. 溶液pH=4时，c(M+)<3.0´10-4mol×L-1
B. MA的溶度积度积K (MA)=5.0´10-8
sp
C. 溶液pH=7时，c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D. HA的电离常数K (HA)»2.0´10-4
a
二、非选择题
第3页 | 共8页8. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO 、SiO 、Al O 、MgO、CaO以及少量的Fe O 。为节约
2 2 2 3 2 3
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 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全
c=1.0´10-5mol×L-1
的pH 3.2 4.7 11.1 13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，TiO 、SiO 几乎不发生反应，Al O 、MgO、CaO、Fe O 转化为相应的硫酸盐，写出
2 2 2 3 2 3
Al O 转化为NH AlSO 的化学方程式_______。
2 3 4 4 2
(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Mg2+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，TiO2+水解析出TiO ×xH O沉淀，该反应的离子方程式是
2 2
_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
9. 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(转置如图所示)：
第4页 | 共8页Ⅰ.将浓H SO 、NaNO 、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KMnO 粉末，
2 4 3 4
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 O 至悬浊液由紫色变为土黄色。
2 2
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KMnO 粉末并使用冰水浴，原因是_______。
4
(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 O 的作用是_______(以离子方程式表示)。
2 2
(5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO2-来判断。检测的方法是_______。
4
(6)步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl-是否洗净，其理由是_______。
10. 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(BaPtCl )固体加热时部分分解为BaCl 、Pt和Cl ，376.8℃时平衡常数K′=1.0´104Pa2，
6 2 2 p
在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl ，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，
6
第5页 | 共8页碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa，则p =_______kPa，反应
ICl
2ICl(g)=Cl (g)+I (g)的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
2 2
(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
2NO(g)+2ICl(g) 2NOCl(g)+I (g) K
ƒ 2 p1
2NOCl(g) 2NO(g)+Cl (g) K
ƒ 2 p2
1 1
得到lgK ~ 和lgK ~ 均为线性关系，如下图所示：
p1 T p2 T
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl 反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)
2
②反应2ICl(g)=Cl (g)+I (g)的K=_______(用K 、K 表示)：该反应的ΔH_______0(填“大于”或“小
2 2 p1 p2
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+hv¾¾®NOCl*
NOCl+NOCl* ¾¾®2NO+Cl
2
其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol
光子。
11. 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)。
第6页 | 共8页A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1
B.4s电子能量较高，总是在比3s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。éCrNH H O Clù 2+ 中提供电子对形成配位键的原子是
ë 3 3 2 2 û
_______，中心离子的配位数为_______。
(3)éCrNH H O Clù 2+ 中配体分子NH 、H O以及分子PH 的空间结构和相应的键角如图所示。
ë 3 3 2 2 û 3 2 3
PH 中P的杂化类型是_______。NH 的沸点比PH 的_______，原因是_______，H O的键角小于NH
3 3 3 2 3
的，分析原因_______。
(4)在金属材料中添加AlCr 颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr 具有体心四方结构，
2 2
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 和r ，则金属原子空间占有率
Cr Al
为_______%(列出计算表达式)。
12. 卤沙唑仑W是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如下：
第7页 | 共8页已知：(ⅰ)
(ⅱ)
回答下列问题：
(1)A的化学名称是_______。
(2)写出反应③的化学方程式_______。
(3)D具有的官能团名称是_______。(不考虑苯环)
(4)反应④中，Y的结构简式为_______。
(5)反应⑤的反应类型是_______。
(6)C的同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应的化合物共有_______种。
(7)写出W的结构简式_______。
第8页 | 共8页
