文档文本内容
2021 年普通高等学校招生全国统一考试（全国乙卷）
化 学
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
的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和
2
CO
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清洁燃料
C. 通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D. 研发催化剂将
还原为甲醇
2
CO
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目
的，故A 不符合题意；
B．大规模开采可燃冰做为清洁燃料，会增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，
故B 不符合题意；
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，不能减少二氧化碳的排放量，达不到碳中和的目
的，故C 不符合题意；
D．研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇，可以减少二氧化碳的排放量，达到碳中和的目
的，故D 符合题意；
故选D。
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
2
4
Ca(OH)
NH Cl
3
NH
B
(浓)
2
MnO
HCl
2
Cl
C
2
3
MnO
KClO
2
O
D
(浓)
2
4
NaCl
H SO
HCl
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】C
【解析】
【分析】由实验装置图可知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排
空气法，说明该气体的密度大于空气的密度；
【详解】A．氨气的密度比空气小，不能用向上排空法收集，故A 错误；
B．二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用
固固加热装置，故B 错误；
C．二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应，能选用固固加热装置，氧气的密
度大于空气，可选用向上排空气法收集，故C 正确；
D．氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加
热装置，故D 错误；
故选C。
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：
2
2
3
4
3
4
CO
CaSO
CaCO
SO
B. 过量铁粉加入稀硝酸中：
3
3
2
Fe
4H
NO
Fe
NO
2H O
C. 硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：
3
2
2
Al
4OH
AlO
2H O
D. 氯化铜溶液中通入硫化氢：
2
2
Cu
S
CuS
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.硫酸钙微溶，用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方
程式为：C
+CaSO4=CaCO3+S
，故A 正确；
2
3
O
2
4
O
B．过量的铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，离子方程式应为：
3Fe+8H++2N
=3Fe2++2NO↑+4H2O，故B 错误；
3
O
C．硫酸铝溶液与少量氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钾，离子方程式应为：
Al3++3OH-=Al(OH)3↓，故C 错误；
D．硫化氢为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，离子方程式应为：
Cu2++H2S=CuS↓+2H+，故D 错误；
答案选A。
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.
该物质与碳酸钠反应得
1mol
2
44g CO
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．该物质含有羟基、羧基、碳碳双键，能发生取代反应和加成反应，故A 错
误；
B．同系物是结构相似，分子式相差1 个或n 个CH2 的有机物，该物质的分子式为
C10H18O3，而且与乙醇、乙酸结构不相似，故B 错误；
C．该物质的分子式为C10H18O3，
的分子式为
C10H18O3，所以二者的分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故C 正确；
D．该物质只含有一个羧基，1mol 该物质与碳酸钠反应，生成0.5mol 二氧化碳，质量为
22g，故D 错误；
故选C。
5. 我国嫦娥五号探测器带回
的月球土壤，经分析发现其构成与地球士壤类似土壤
1.731kg
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
【答案】B
【解析】
【分析】由短周期元素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，可知W 所在主族可能为第ⅢA 族或第ⅥA 族元素，又因X、
Y、Z 为同周期相邻元素，且均不与W 同族，故W 一定不是第ⅢA 族元素，即W 一定是
第ⅥA 族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z 依次为O、Mg、Al、Si，据此答
题。
【详解】A．O 原子有两层，Mg、Al、Si 均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小
顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即
，A 错误；
X>Y>Z>W
B．化合物XW 即MgO 为离子化合物，其中的化学键为离子键，B 正确；
C．Y 单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z 单质为硅，为半导体，半导体导电性介
于导体和绝缘体之间，故Y 单质的导电性能强于Z 单质的，C 错误；
D．Z 的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D 错误；
故选B。
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。
下列叙述错误的是
A. 阳极发生将海水中的
氧化生成
的反应
Cl
2
Cl
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
NaClO
C. 阴极生成的
应及时通风稀释安全地排入大气
2
H
D. 阳极表面形成的
等积垢需要定期清理
2
Mg(OH)
【答案】D
【解析】
【分析】海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原
理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl2，阴极区H2O 优先
得电子生成H2 和OH-，结合海水成分及电解产物分析解答。
【详解】A．根据分析可知，阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反
应，A 正确；
B．设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2 与阴极区生成的OH-在管道
中会发生反应生成NaCl、NaClO 和H2O，其中NaClO 具有强氧化性，可氧化灭杀附着的
生物，B 正确；
C．因为H2 是易燃性气体，所以阳极区生成的H2 需及时通风稀释，安全地排入大气，以
排除安全隐患，C 正确；
D．阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极
表面会形成Mg(OH)2 等积垢需定期清理，D 错误。
故选D。
7. HA 是一元弱酸，难溶盐MA 的饱和溶液中
随c(H+)而变化，
不发生水解。实
c(M )
M
验发现，
时
为线性关系，如下图中实线所示。
298K
+
2
+
c (M
-c(H
)
)
下列叙述错误的是
A. 溶液
时，
pH
4
-1
-1
c(M
<3.0 10 mol
)
L
B. MA 的溶度积度积
-8
sp
K (MA)=5.0 10
C. 溶液
时，
pH=7
+
-
-
+
c(M
+c(H
=c(A +c
)
)
(OH
)
)
D. HA 的电离常数
4
a
-
K (HA)
2.0 10
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知HA 是一元弱酸，其电离常数Ka(HA)=
；
+
-
c(H )
c(A )
c(HA)
Ksp(MA)=c(M+)×c(A-)，联立二式可得线性方程c2(M+)=
。
sp
+
sp
a
K (MA)
c(H )
+K (MA)
K (HA)
【详解】A．由图可知pH=4，即c(H+)=10×10-5mol/L 时，c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2，c(M+)=
mol/L<3.0×10-4mol/L，A 正确；
-8
-4
mol/
7.5 10
7.
=
5
L
10
B．当c(H+)=0mol/L 时，c2(M+)=5.0×10-8，结合分析可知5.0×10-8=
=
，B 正确；
sp
sp
a
K (MA)
0
+K (MA)
K (HA)
sp
K (MA)
C．设调pH 所用的酸为HnX，则结合电荷守恒可知
+
+
-
-
+
c(M
+c(H
=c(A +c
)
)
(OH
)
)
nc(Xn-)，题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-)，C 错误；
D．当c(H+)=20×10-5mol/L 时，c2(M+)=10.0×10-8mol2/L2，结合
B 代入
-8
sp
K (MA)=5.0 10
线性方程有10.0×10-8=
，解得
，D 正
-8
-4
-8
a
5.0 10
2 10
+5.0 10
K (HA)
4
a
-
K (HA)
2.0 10
确；
选C。
三、非选择题：共174 分。第22~32 为必考题，每个试题考生都必须作答。第
33~38 题为选考题，考生根据要求作答。
8. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有
、
、
、
、
以及少量
2
TiO
2
SiO
2
3
Al O
MgO
CaO
的
。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
2
3
Fe O
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的
见下表
pH
金属离子
3
Fe
3
Al
2
Mg
2
Ca
开始沉淀的
pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全
的
5
1
c=1.0 10 mol L
pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，
、
几乎不发生反应，
、
、
、
转化为相应
2
TiO
2
SiO
2
3
Al O
MgO
CaO
2
3
Fe O
的硫酸盐，写出
转化为
的化学方程式_______。
2
3
Al O
4
4
2
NH Al SO
(2)“水浸”后“滤液”的
约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节
至11.6，依次析出
pH
pH
的金属离子是_______。
(3)“母液①"中
浓度为_______
。
2+
Mg
-1
mol L
(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，
水解析出
沉淀，该反应的离子
2
TiO
2
2
TiO
xH O
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。
【答案】 (1).
2
3
4
4
2
Al O
4 MH
SO
焙烧
3
2
2
4
4
2NH Al SO
6NH
3H O
(2).
(3).
(4). 硫酸 (5).
(6).
3+
3+
2+
Fe
Al
Mg
、
、
6
1.0 10
2
SiO
4
CaSO
(7).
(8).
2+
2
2
2
+(x+1)H O
TiO
xH O
+ H
TiO
2
4
2
4
(NH ) SO
【解析】
【分析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混合后焙烧时，二氧化钛和二氧化硅不反
应，氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐，尾气为氨气；将焙烧后物质
加入热水水浸，二氧化钛、二氧化硅不溶于水，微溶的硫酸钙部分溶于水，硫酸铁、硫酸
镁和硫酸铝铵溶于水，过滤得到含有二氧化钛、二氧化硅、硫酸钙的水浸渣和含有硫酸
铁、硫酸镁、硫酸铝铵和硫酸钙的滤液；向pH 约为2.0 的滤液中加入氨水至11.6，溶液中
铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸钙的母液①和氢氧化物沉
淀；向水浸渣中加入浓硫酸加热到160℃酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，二氧
化钛与稀硫酸反应得到TiOSO4，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO4 溶
液；将TiOSO4 溶液加入热水稀释并适当加热，使TiOSO4 完全水解生成TiO2·x H2O 沉淀
和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液②和TiO2·x H2O。
【详解】(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫
酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为
Al2O3+4(NH4)2SO4焙烧
NH4Al(SO4)2+4NH3↑+3H2O，
故
答
案
为
：
Al2O3+4(NH4)2SO4焙烧
NH4Al(SO4)2+4NH3↑+3H2O；
(2)由题给开始沉淀和完全沉淀的pH 可知，将pH 约为2.0 的滤液加入氨水调节溶液pH 为
11.6 时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：Fe3+、
Al3+、Mg2+；
(3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH 为11.1 可知，氢氧化镁的溶度积为1×10—5×(1×10—
2.9)2=1×10—10.8，当溶液pH 为11.6 时，溶液中镁离子的浓度为
=1×10—
-10.8
-2.4
2
1 10
10
（1
）
6mol/L，故答案为：1×10—6；
(4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙
完全沉淀，减少TiOSO4 溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160℃酸溶；由分析
可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故
答案为：硫酸；SiO2、CaSO4；
(5)酸溶后将TiOSO4 溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4 完全水解生成TiO2·x
H2O 沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2++（x+1）H2O
TiO2·xH2O+2H+，故答案
Δ
为：TiO2++(x+1)H2O
TiO2·xH2O+2H+；
Δ
(6)由分析可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后
吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用，故答案为：(NH4)2SO4。
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)：
Ⅰ.将浓
、
、石墨粉末在c 中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢
2
4
H SO
3
NaNO
加入
粉末，塞好瓶口。
4
KMnO
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
至悬浊液由紫色
2
2
H O
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
粉末并使用冰水浴，原因是_______。
4
KMnO
(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，
的作用是_______(以离子方程式表示)。
2
2
H O
(5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在
来判断。检测的方法是
2
4
SO
_______。
(6)步骤Ⅴ可用
试纸检测来判断
是否洗净，其理由是_______。
pH
Cl
【答案】 (1). 滴液漏斗 (2). 三颈烧瓶 (3). d (4). 反应放热，使反应过快
(5).
反应温度接近水的沸点，油浴更易控温
(6).
(7). 取少量洗出液，滴加
2
4
2
2
2
2
2MnO
5H O
6H
2Mn
8H O
5O
2
BaCl
，没有白色沉淀生成
(8).
与
电离平衡，洗出液接近中性时，可认为
洗净
+
H
-
Cl
-
Cl
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图中仪器构造可知，a 的仪器名称为滴液漏斗，c 的仪器名称为三颈烧瓶；
仪器b 为球形冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从d 口进，a 口
出，故答案为：分液漏斗；三颈烧瓶；d；
(2)反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO4 粉末
并使用冰水浴，故答案为：反应放热，使反应过快；
(3)油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应
温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴，故答案为：反应温度接近水的沸点，
油浴更易控温；
(4)由滴加H2O2 后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO4，则反应的离子方程
式为：2Mn
+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，故答案为：2Mn
4
O
4
O
+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O ；
(5)该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在S
来判断，检测方法
2
4
O
是：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2 溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量
洗出液，滴加BaCl2，没有白色沉淀生成；
(6)步骤IV 用稀盐酸洗涤沉淀，步骤V 洗涤过量的盐酸，
与
电离平衡，洗出液接近
+
H
-
Cl
中性时，可认为
洗净，故答案为：
与
电离平衡，洗出液接近中性时，可认为
-
Cl
+
H
-
Cl
洗净。
-
Cl
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(
)固体加热时部分分解为
、
和
，376.8℃时平衡常数
6
BaPtCl
2
BaCl
Pt
2
Cl
，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量
，抽真空后，通过一支管通入
4
2
p
K
1.0 10 Pa
′
6
BaPtCl
碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为
。376.8℃平衡时，测得
20.0kPa
烧瓶中压强为
，则
_______
，反应
的平衡常数
32.5kPa
ICl
p
=
kPa
2
2
2ICl(g)
Cl (g)
I (g)
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
。
p
K
2
p1
2NO(g)+2ICl(g)
2NOCl(g)+I (g)
K
2
p2
2NOCl(g)
2NO(g)+Cl (g)
K
得到
和
均为线性关系，如下图所示：
p1
1
lgK ~ T
p2
1
lgK ~ T
①由图可知，NOCl 分解为NO 和
反应的
_______0(填“大于”或“小于”)
2
Cl
ΔH
②反应
的K=_______(用
、
表示)：该反应的
2
2
2ICl(g)
Cl (g)
I (g)
p1
K
p2
K
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
hv
NOCl
2
NOCl
NOCl
2NO
Cl
其中
表示一个光子能量，
表示NOCl 的激发态。可知，分解1mol 的NOCl 需要
hv
NOCl*
吸收_______mol 光子。
【答案】 (1). 溴(或
) (2). 24.8 (3).
(4). 大于 (5).
Br
3
3
2
100 7.6 10
(24.8 1
)
0
(6). 大于 (7). 设
，即
，由图可知：
p1
p2
K
K
T
T
1
T
T
1
<
′
则
：
p2
p2
p1
p1
p1
p1
lgK (T')
lgK (T)> lgK (T')
(
lg
T)
K (T)
lgK
lgK (T')
，即
，因此该反应正反应为吸热
p2
p1
p2
p1
lg K (T') K (T')
lg K (T) K (T)
k(T')>k(T)
反应，即
大于0
(8). 0.5
ΔH
【解析】
【分析】
【详解】(1)红棕色液体，推测为溴单质，因此错过发现的元素是溴(或
)；
Br
(2)由题意玻376.8℃时璃烧瓶中发生两个反应：
(s)
(s)+
(s)+2
(g)、
6
BaPtCl
2
BaCl
Pt
2
Cl
Cl2(g)+I2(g)
2ICl(g)。
(s)
(s)+
(s)+2
(g)的平衡常数
6
BaPtCl
2
BaCl
Pt
2
Cl
，则平衡时p2(Cl2)=
，平衡时p(Cl2)=100Pa，设到达平衡时
4
2
p
K
1.0 10 Pa
′
4
2
1.0 10 Pa
I2(g)的分压减小pkPa，则
，376.8℃平衡时，测得
2
2
Cl (g)+ I (g)
2ICl(g)
/(kPa)
20.0
0
/(kPa)
p
2p
/(kPa)
0.1
20.0-p
2p
开始
变化
平衡
烧瓶中压强为
，则0.1+20.0+p=32.5，解得p=12.4，则平衡时
2p
32.5kPa
ICl
p
=
kPa
=2×12.4kPa=24.8kPa；则平衡时，I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=7.6kPa=7.6×103Pa，
ICl
p
=
24.8kPa=24.8×103Pa，p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反应
的平衡常数
2
2
2ICl(g)
Cl (g)
I (g)
K=
；
3
3
2
100 7.6 10
(24.8 1
)
0
(3)①结合图可知，温度越高，
越小，lgKp2 越大，即Kp2 越大，说明升高温度平衡
1
T
正向移动，则NOCl 分解为NO 和
反应的大于0；
2
2NOCl(g)
2NO(g)+Cl (g)
2
Cl
②Ⅰ.
2
p1
2NO(g)+2ICl(g)
2NOCl(g)+I (g)
K
Ⅱ.
2
p2
2NOCl(g)
2NO(g)+Cl (g)
K
Ⅰ+Ⅱ得
，则
的K=
；该反应的
2
2
2ICl(g)
Cl (g)
I (g)
2
2
2ICl(g)
Cl (g)
I (g)
p1
p2
K
K
大于0；推理过程如下：设
，即
，由图可知：
ΔH
T
T
1
T
T
1
<
′
则：
p2
p2
p1
p1
p1
p1
lgK (T')
lgK (T)> lgK (T')
(
lg
T)
K (T)
lgK
lgK (T')
，即
，因此该反应正反应为吸热
p2
p1
p2
p1
lg K (T') K (T')
lg K (T) K (T)
k(T')>k(T)
反应，即
大于0；
ΔH
(4)Ⅰ.
NOCl
hv
NOCl
Ⅱ.
2
NOCl
NOCl
2NO
Cl
Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此2molNOCl 分解需要吸收1mol 光子能量，则
分解1mol 的NOCl 需要吸收0.5mol 光子。
11. 过渡金属元素铬
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
Cr
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
5
1
[Ar]3d 4s
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。
中提供电子对形成配位
2
3
2
3
2
Cr NH
H O
Cl
键的原子是_______，中心离子的配位数为_______。
(3)
中配体分子
、
以及分子
的空间结构和相应的
2
3
2
3
2
Cr NH
H O
Cl
3
NH
2
H O
3
PH
键角如图所示。
中P 的杂化类型是_______。
的沸点比
的_______，原因是_______，
3
PH
3
NH
3
PH
2
H O
的键角小于
的，分析原因_______。
3
NH
(4)在金属材料中添加
颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。
具
2
AlCr
2
AlCr
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
和
，则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。
Cr
r
Al
r
【答案】 (1). AC (2).
(3). 6 (4).
(5). 高 (6).
N
O
Cl
、、
3
sp
3
NH
存在分子间氢键 (7).
含有一对孤对电子，而
含有两对孤对电子，
中的
3
NH
2
H O
2
H O
孤对电子对成键电子对的排斥作用较大
(8). Al
(9).
3
3
Cr
Al
2
8π 2r +r
3a c
100
【解析】
【分析】
【详解】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr 有24 个核外电子，轨道处于半充满时体系
总能量低，核外电子排布应为
，A 正确；
5
1
[Ar]3d 4s
B. Cr 核外电子排布为
，由于能级交错，3d 轨道能量高于4s 轨道的能量，即3d
5
1
[Ar]3d 4s
电子能量较高，B 错误；
C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位
于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C
正确；
故答案为：AC；
(2)
中三价铬离子提供空轨道，
提供孤对电子与三价
2
3
2
3
2
Cr NH
H O
Cl
N
O
Cl
、、
铬离子形成配位键，中心离子的配位数为
三种原子的个数和即3+2+1=6，故答
N
O
Cl
、、
案为：
；6；
N
O
Cl
、、
(3)
的价层电子对为3+1=4，故
中P 的杂化类型是
； N 原子电负性较强，
3
PH
3
PH
3
sp
分子之间存在分子间氢键，因此
的沸点比
的高；
的键角小于
3
NH
3
NH
3
PH
2
H O
3
NH
的，原因是：
含有一对孤对电子，而
含有两对孤对电子，
中的孤对电子对
3
NH
2
H O
2
H O
成键电子对的排斥作用较大，故答案为：
；高；
存在分子间氢键；
含有一对
3
sp
3
NH
3
NH
孤对电子，而
含有两对孤对电子，
中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较
2
H O
2
H O
大；
(4)已知
具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为
，白球个数为
2
AlCr
1
8
+1=2
8
，结合化学式
可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al 原
1
8
+2=4
4
2
AlCr
子。设Cr 和Al 原子半径分别为
和
，则金属原子的体积为
Cr
r
Al
r
，故金属原子空间占有率=
3
3
3
3
Cr
Cr
Al
Al
4πr
8π(2r +r )
4πr
4+
2=
3
3
3
3
3
2
Cr
Al
8π(2r +r )
1
3
00%=
a c
%，故答案为：Al；
。
3
3
Cr
Al
2
8π 2r +r
3a c
100
3
3
Cr
Al
2
8π 2r +r
3a c
100
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：
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_______种。
(7)写出W 的结构简式_______。
【答案】
(1). 2－氟甲苯（或邻氟甲苯）
(2).
或
或
(3). 氨基，羟基，卤素原子(溴原子，氯原子) (4).
(5). 取代反应
(6). 10
(7).
【解析】
【分析】A（
）在酸性高锰酸钾的氧化下生成B（
），
与
SOCl2 反应生成C（
），
与
在氯化锌和氢氧化钠
的作用下，发生取代反应生成
，
与Y（
）发生取代反应生成
，
与
发生取代反应生成F（
），F 与乙酸、
乙醇反应生成W（
），据此分析解答。
【详解】(1)由A（
）的结构可知，名称为：2－氟甲苯（或邻氟甲苯），故答案
为：2－氟甲苯（或邻氟甲苯）；
(2)反应③为
与
在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反
应生成
，故答案为：
；
(3)含有的官能团为溴原子，氟原子，氨基，羰基（或酮基），故答案为：溴原子，氟原
子，氨基，羰基（或酮基）；
(4) D 为
，E 为
，根据结构特点，及反应特
征，可推出Y 为
，故答案为：
；
(5) E 为
，F 为
，根据结构特
点，可知
与
发生取代反应生成F，故答案为：取
代反应；
(6) C 为
，含有苯环且能发生银镜反应的同分异构体为：含有醛基，氟原子，氯
原子，即苯环上含有三个不同的取代基，可能出现的结构有
，故其同分异构
体为10 种，故答案为：10；
(7)根据已知及分析可知，
与乙酸、乙醇反应生成
，故答案为：
；
