【精品解析】2021年高考化学真题试卷（广东卷）

2021年高考化学真题试卷（广东卷）
一、单选题
1．（2021·广东）今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是（　　）
选项 A B C D
文物
名称 铸客大铜鼎 河姆渡出土陶灶 兽首玛瑙杯 角形玉杯
A．A B．B C．C D．D
2．（2021·广东）广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是（　　）
A．广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的
C．制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D．染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
3．（2021·广东）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（　　）
A．煤油是可再生能源
B． 燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的 质量数为20
D．月壤中的 与地球上的 互为同位素
4．（2021·广东）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是（　　）
选项 生产活动 化学原理
A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜 聚乙烯燃烧生成 和
B 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化、 可被还原
C 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 氢氟酸可与 反应
D 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
A．A B．B C．C D．D
5．（2021·广东）昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是（　　）
A．属于烷烃 B．可发生水解反应
C．可发生加聚反应 D．具有一定的挥发性
6．（2021·广东）劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是（　　）
选项 劳动项目 化学知识
A 社区服务：用84消毒液对图书馆桌椅消毒 含氯消毒剂具有氧化性
B 学农活动：用厨余垃圾制肥料 厨余垃圾含 、 、 等元素
C 家务劳动：用白醋清洗水壶中的水垢 乙酸可由乙醇氧化制备
D 自主探究：以油脂为原料制肥皂 油脂可发生皂化反应
A．A B．B C．C D．D
7．（2021·广东）测定浓硫酸试剂中 含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取 待测液，用 的 溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为（　　）
A． B． C． D．
8．（2021·广东）鸟嘌呤( )是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用 表示)。已知 水溶液呈酸性，下列叙述正确的是（　　）
A． 水溶液的
B． 水溶液加水稀释， 升高
C． 在水中的电离方程式为：
D． 水溶液中：
9．（2021·广东）火星大气中含有大量 ，一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时（　　）
A．负极上发生还原反应 B． 在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能
10．（2021·广东）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（　　）
A． 可与 反应生成
B． 既可被氧化，也可被还原
C．可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D．可存在 的循环转化关系
11．（2021·广东）设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A． 含有 键的数目为
B． 的盐酸含有阴离子总数为
C． 与 混合后的分子数目为
D． 与足量 反应生成的 分子数目为
12．（2021·广东）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是（　　）
选项 操作或做法 目的
A 将铜丝插入浓硝酸中 制备
B 将密闭烧瓶中的 降温 探究温度对平衡移动的影响
C 将溴水滴入 溶液中，加入乙醇并振荡 萃取溶液中生成的碘
D 实验结束，将剩余 固体放回原试剂瓶 节约试剂
A．A B．B C．C D．D
13．（2021·广东）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中， 的原子核只有1个质子；元素 、 、 原子序数依次增大，且均位于 的下一周期；元素 的原子比 原子多8个电子。下列说法不正确的是（　　）
A． 是一种强酸 B．非金属性：
C．原子半径： D． 中， 的化合价为+2价
14．（2021·广东）反应 经历两步：① ；② 。反应体系中 、 、 的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．a为 随t的变化曲线
B． 时，
C． 时， 的消耗速率大于生成速率
D． 后，
15．（2021·广东）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是（　　）
A． 放入水中：
B． 通过灼热铁粉：
C．铜丝插入热的浓硫酸中：
D． 通入酸性 溶液中：
16．（2021·广东）钴( )的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（　　）
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B．生成 ，Ⅰ室溶液质量理论上减少
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
二、非选择题-必考题
17．（2021·广东）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是 )的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
（1）实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方程式为　 　。
（2）实验室制取干燥 时，净化与收集 所需装置的接口连接顺序为　 　。
（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中　 　已分解。检验此久置氯水中 存在的操作及现象是　 　。
（4）某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对 溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时， 。
③提出猜想。
猜想a：较高温度的 饱和溶液的电导率较大。
猜想b： 在水中的溶解度 。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的 饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1~3，记录数据。
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/
1 Ⅰ：25℃的 饱和溶液 25
2 Ⅱ：35℃的 饱和溶液 35
3 Ⅲ：45℃的 饱和溶液 45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的 饱和溶液中， 　 　 。
实验结果为 。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想 成立，但不足以证明猜想 成立。结合②中信息，猜想 不足以成立的理由有　 　。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想 ，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/
4 Ⅰ 　 　
5 　 　 　 　
⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想 也成立。猜想 成立的判断依据是　 　。
18．（2021·广东）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝( )、钼( )、镍( )等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时， 的 ， ； ； ；该工艺中， 时，溶液中 元素以 的形态存在。
（1）“焙烧”中，有 生成，其中 元素的化合价为　 　。
（2）“沉铝”中，生成的沉淀 为　 　。
（3）“沉钼”中， 为7.0。
①生成 的离子方程式为　 　。
②若条件控制不当， 也会沉淀。为避免 中混入 沉淀，溶液中 　 　(列出算式)时，应停止加入 溶液。
（4）①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有 和 ， 为　 　。
②往滤液Ⅲ中添加适量 固体后，通入足量　 　(填化学式)气体，再通入足量 ，可析出 。
（5）高纯 (砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止 刻蚀液与下层 (砷化镓)反应。
①该氧化物为　 　。
②已知： 和 同族， 和 同族。在 与上层 的反应中， 元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为　 　。
19．（2021·广东）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g) C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g) CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) H5
（1）根据盖斯定律，反应a的 H1=　 　(写出一个代数式即可)。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分　 　步进行，其中，第　 　步的正反应活化能最大。
（4）设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K 随 （温度的倒数）的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有　 　(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K =　 　。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程　 　。
（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：　 　。
三、非选择题-选考题
20．（2021·广东）[选修3：物质结构与性质]
很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为　 　。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为　 　。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第　 　周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是　 　。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是　 　。
②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为　 　；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 　 　。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为　 　g/cm3（列出算式）。
21．（2021·广东）[选修5：有机化学基础]
天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示-C6H5)：
已知：
（1）化合物Ⅰ中含氧官能团有　 　(写名称)。
（2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为　 　。
（3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为　 　。
（4）反应②③④中属于还原反应的有　 　，属于加成反应的有　 　。
（5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有　 　种，写出其中任意一种的结构简式：　 　。
条件：a.能与NaHCO3反应；b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
（6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成 的路线　 　(不需注明反应条件)。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.铜鼎主要是由铜和其他金属融合而成的，属于合金材料制成的，A符合题意；
B.陶灶的主要成分是陶瓷，陶瓷不属于合金材料，B不符合题意；
C.玛瑙的主要成分是二氧化硅，不属于合金材料，C不符合题意；
D.玉杯是由玉石制成的，不属于合金材料，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】合金是指由金属与金属（或非金属）融合而成的具有金属特性的混合物；据此结合选项文物的组成成分进行分析即可。
2．【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；高分子材料；物质的简单分类
【解析】【解答】A.剪纸过程中没有新物质生成，属于物理变化，A不符合题意；
B.茶香四溢，说明分子在不停的做无规则运动，B不符合题意；
C.植物纤维属于高分子化合物，C不符合题意；
D.纯碱水溶液中含有多种物质，属于混合物，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.剪纸过程中没有新物质生成；
B.能够闻到茶香，是由于分子的运动引起的；
C.植物纤维含有高分子化合物；
D.含有多种物质的为混合物；
3．【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；化学反应中能量的转化；同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源，A不符合题意；
B.H2燃烧过程中，化学能转化为热能，B不符合题意；
C.20Ne中，20表示的是Ne的相对原子质量为20，C符合题意；
D.3He和3H中质子数不同，不属于同位素，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.煤油属于不可再生能源；
B.燃烧是将化学能转化为热能；
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量；
D.同位素是指质子数相同，中子数不同的一类原子；
4．【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用；硅和二氧化硅；金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系，A符合题意；
B.海水中溴元素和镁元素都是离子形式存在，制取溴单质时，Br-被氧化，制取镁单质时，Mg2+被还原，B不符合题意；
C.石英中含有SiO2，能与HF反应，应可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，C不符合题意；
D.钢铁护栏喷漆，可使得金属与空气和水蒸气隔绝，防止钢铁生锈腐蚀，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系；
B.结合制取过程中元素化合价的变化分析；
C.石英的主要成分为SiO2；
D.喷漆可隔绝金属与空气和水蒸气的接触；
5．【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质；水解反应；烷烃
【解析】【解答】A.该有机物中含有氧元素，属于烃的含氧衍生物，A符合题意；
B.该有机物结构中含有酯基，可发生水解反应，B不符合题意；
C.该有机物结构中含有C=C，可发生加聚反应，C不符合题意；
D.该有机物可用于诱捕害虫，说明具有一定的挥发性，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.烷烃是指只含C、H两种元素的有机物；
B.可发生水解反应的官能团有卤素原子、酯基、肽键；
C.可发生加聚反应的官能团有碳碳双键；
D.可用于诱捕害虫，说明该物质具有挥发性；
6．【答案】C
【知识点】氯气的化学性质；乙酸的化学性质；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.84消毒液的主要成分为NaClO，NaClO具有氧化性，可用于杀菌消毒，A不符合题意；
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K等营养元素，可用于制肥料，B不符合题意；
C.白醋的成分为CH3COOH，水垢的成分为CaCO3、Mg(OH)2，CH3COOH能与CaCO3、Mg(OH)2反应，因此可用白醋除去水壶中的水垢，白醋除水垢与乙酸由乙醇氧化制备无关，C符合题意；
D.油脂是高级脂肪酸的甘油酯，可与碱性溶液发生水解，称为皂化反应，可用于制取肥皂，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.84消毒液的主要成分为NaClO；
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K营养元素；
C.白醋的主要成分为醋酸，水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2；
D.油脂的皂化反应可制得肥皂；
7．【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液；中和滴定
【解析】【解答】A.配制一定物质的量浓度的溶液，需用到容量瓶，该实验要配制250mL溶液，因此需用到250mL容量瓶，A不符合题意；
B.分液漏斗常用于分液操作，该实验中不需用到分液漏斗，B符合题意；
C.进行酸碱中和滴定时，待测液应盛装在锥形瓶内，因此该实验需用到锥形瓶，C不符合题意；
D.移取NaOH溶液时，需用到碱性滴定管，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】此题是对一定物质的量浓度溶液配制和中和滴定的考查，解答此类题型时，应结合溶液配制过程和中和滴定实验过程进行分析。
8．【答案】B
【知识点】盐类水解的原理；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.G是一种弱碱，其盐溶液中，GH+水解，使得盐溶液显酸性，0.001mol/L的GHCl溶液，由GH+水解产生的H+浓度远小于0.001mol/L，因此溶液的pH＞3，A不符合题意；
B.加水稀释，溶液中c(H+)减小，pH增大，B符合题意；
C.GHCl为可溶性盐溶液，在水中完全电离，其电离方程式为：GHCl=GH++Cl-，C不符合题意；
D.GHCl水溶液中存在GH+、H+、OH-和Cl-，结合电荷守恒可得c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(H+)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.GHCl水溶液由于GH+的水解使得溶液显酸性；
B.加水稀释溶液中c(H+)减小；
C.GHCl在水中完全电离产生GH+和Cl-；
D.结合电荷守恒分析；
9．【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在原电池中，负极上发生失电子的氧化反应，A不符合题意；
B.在该原电池中，CO2在正极发生得电子的还原反应，生成碳单质，B符合题意；
C.在原电池中，阳离子移向正极，C不符合题意；
D.原电池是一种将化学能转化为电能的装置，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.在原电池中，负极发生失电子的氧化反应；
B.结合CO2转化为C的过程分析；
C.在原电池中阳离子移向正极；
D.原电池是将化学能转化为电能的装置；
10．【答案】C
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.由分析可知，a为Fe，e为FeCl3(或Fe2(SO4)3)，b为FeCl2(或FeCl3)，FeCl3能与Fe反应生成FeCl2，Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4，A不符合题意；
B.b中铁元素为+2价，可发生氧化反应生成Fe3＋，也可发生还原反应，生成Fe，B不符合题意；
C.欲制得Fe(OH)3胶体，应往沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至红褐色，停止加热，即可得到Fe(OH)3胶体，若直接将FeCl3溶液加入浓碱溶液中，则得到的是Fe(OH)3沉淀，C符合题意；
D.Fe2＋能与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2能被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3能与H＋反应生成Fe3＋，Fe3＋能与Fe反应生成Fe2＋，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】a、b、c、d、e为含铁元素的物质，由物质类别和铁元素的价态可知， a为Fe，b为FeCl2(或FeSO4)，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，E为FeCl3(或Fe2(SO4)3)。据此结合选项进行分析。
11．【答案】A
【知识点】气体摩尔体积；物质结构中的化学键数目计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.一个CHCl3中含有3个C-Cl化学键，因此1molCHCl3中含有C-Cl化学键的数目为3NA，A符合题意；
B.1L 1.0mol/L的盐酸中所含阴离子Cl-的数量为：1.0mol/L×1L=1.0mol，由于溶液中还存在水电离产生的OH-，因此溶液中所含阴离子的总数大于1.0NA，但达不到2NA，B不符合题意；
C.未给出气体所处的状态，无法根据气体摩尔体积进行计算，C不符合题意；
D.23gNa的物质的量为1mol，Na与H2O反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，因此1molNa反应生成0.5molH2，则生成H2的分子数为0.5NA，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.结合CHCl3的结构进行分析即可；
B.盐酸溶液中的阴离子有OH-、Cl-；
C.未给出气体所处状态，无法应用气体摩尔体积进行计算；
D.结合Na与H2O反应的化学方程式进行计算；
12．【答案】B
【知识点】化学平衡移动原理；硝酸的化学性质；化学试剂的存放；分液和萃取
【解析】【解答】A.铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，A不符合题意；
B.烧瓶中发生反应2NO2(g)=N2O4(g)，其中NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，通过观察降温后烧瓶内气体颜色的变化，结合温度对平衡移动的影响可得出结论，B符合题意；
C.溴水中的Br2能将I－氧化成I2，由于乙醇能与水互溶，因此不能用乙醇作萃取剂，C不符合题意；
D.实验用剩的药品NaCl不能直接放回原试剂瓶内，防止瓶内试剂被污染，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.铜与浓硝酸反应生成NO2；
B.NO2可发生自聚反应2NO2(g) N2O4(g)，其中N2O4为无色气体；
C.乙醇能与水互溶，不做萃取剂；
D.NaCl不能直接放回原试剂瓶；
13．【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.XEZ4的化学式为HClO4，为一种强酸，A不符合题意；
B.W、Z、Y位于同一周期，同周期元素，核电荷数越大，非金属性越强， 因此非金属性：W>Z>Y，B不符合题意；
C.E位于第三周期，Y、W位于第二周期，因此E原子半径最大，Y、W位于同一周期，核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径大小：E>Y>W，C符合题意；
D.ZW2的化学式为OF2，其中F为－1价，因此O为＋2价，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】X的原子核只有一个质子，则X为H；Y、Z、W位于X的下一周期，因此三种元素位于周期表的第二周期。由麻醉剂的结构简式可知，Y周围形成四个共价键，则Y的最外层电子数为4，因此Y为C；同理可得Z为O，W为F。元素E的原子比W原子多8个电子，因此E为Cl。据此结合元素周期表的性质第变规律分析选项。
14．【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由上述分析可知，曲线a为c(X)随t变化的曲线，A不符合题意；
B.由曲线图可知，t1时，c(X)=c(Y)=c(Z)，B不符合题意；
C.由图可知，t2时，物质Y的浓度在逐渐减少，说明此时Y的消耗速率大于生成速率，C不符合题意；
D.由图可知，参与反应的c(X)=c0mol/L，则反应①生成c(Y)=c0mol/L，由于t3时，还有Y剩余，因此反应②中参与反应的物质Y的浓度为[c0-c(Y)]mol/L，所以反应②生成Z的浓度c(Z)=2[c0-c(Y)]mol/L，D符合题意；
故答案为：D
【分析】曲线a表示物质的浓度在不断减少，题干反应中反应物只有X一种，因此曲线a表示的X的浓度变化；一直增大的曲线表示的是物质Z的浓度变化；先增大后减少的曲线表示的物质Y的浓度变化。据此结合选项进行分析。
15．【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质；浓硫酸的性质；铁的化学性质；钠的氧化物
【解析】【解答】A.Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，其反应的化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，A不符合题意；
B.高温下， 铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为：3Fe＋3H2O(g)Fe3O4＋4H2，B不符合题意；
C.浓硫酸具有氧化性，在加热的条件下，能与铜反应生成CuSO4、H2O和SO2，该反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，C不符合题意；
D.SO2具有还原性，酸性KMnO4溶液具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，自身还原为Fe2＋，该反应的离子方程式为：5SO2＋2MnO4－＋2H2O=5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据原子守恒分析；
B.根据铁与水蒸气的反应分析；
C.根据铜与浓硫酸的反应分析；
D.根据SO2与酸性KMnO4溶液的反应分析
16．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知，工作时，Ⅰ室内c(H＋)减小，溶液的pH增大，Ⅱ室内的c(H＋)增大，pH减小，A不符合题意；
B.反应生成1molCo，则转移2mol电子，则Ⅰ室内反应生成O2的物质的量为0.5mol，其质量为0.5mol×32g/mol=16g，此时有2molH+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内，其质量为2mol×1g/mol=2g，因此Ⅰ室内溶液减少的质量为16g+2g=18g，B不符合题意；
C.移除交换膜后，由于Cl－失电子能力强于OH－，因此石墨电极上主要有Cl－失电子，其电极反应式为2Cl－－2E=Cl2↑，C不符合题意；
D.由分析可知，该电解池中阳极的电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，阴极的电极反应式为Co2＋＋2e－=Co，因此电解总反应为：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋，D符合题意；
故答案为：D
【分析】在该电解池中，石墨电极与电源的正极相连，为阳极，H2O电离产生的OH－发生失电子的氧化反应，生成O2，其电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，此时Ⅰ室内的H＋通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内。Co电极与电源的负极相连，为阴极，溶液中的Co2＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Co2＋＋2e－=Co；此时Ⅲ室内的Cl－通过阴离子交换膜进入Ⅱ室内。据此结合选项进行分析。
17．【答案】（1）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）c-d-b-a-e
（3）HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C 、HC 等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-
（4）1.34 10-5；测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度；45℃；II；45℃；A3>B2>B1
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；化学实验方案的评价
【解析】【解答】（1）实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2，反应过程中生成MnCl2、Cl2和H2O，该反应的化学方程式为；MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
（2）由于浓盐酸具有挥发性，会使得反应生成的Cl2中含有HCl，除去Cl2中混有的HCl，可用饱和食盐水；同时由于Cl2通过溶液产生，含有水蒸气，因此需用浓硫酸干燥；在洗气过程中，气流都是长导管一端进入，短导管一端出，因此装置的连接顺序为：c-d-b-a-e。
（3）氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO，HClO不稳定，易分解。因此氯水久置后不能使品红溶液褪色，主要是由于氯水中的HClO分解。
检验Cl－，可通过检验AgCl的生成，检验过程中需排除CO32－、HCO3－的干扰，因此检验的操作和现象为：向溶液中加入过量的稀硝酸，防止溶液中含有CO32－、HCO3－等，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则证明原溶液中含有Cl－。
（4）⑤25℃时AgCl的溶度积Ksp=c(Ag＋)×c(Cl－)=1.8×10－10，因此25℃时AgCl饱和溶液中，；
⑥若要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况，则可设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可说明温度升高饱和溶液中离子浓度高。故可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较；设计试样Ⅱ在45℃下测试与实验3比较。
⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
【分析】（1）实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2，据此写出反应的化学方程式。
（2）结合浓盐酸的挥发性和除杂规律分析。
（3）氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO；结合Cl－的检验分析。
（4）⑤根据AgCl的溶度积进行计算；根据测试温度和电导率进行分析；
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化，则需设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，据此作答。
⑦根据实验的设计分析。
18．【答案】（1）+6
（2）
（3） + = ↓；
（4）；
（5）；
【知识点】纯碱工业（侯氏制碱法）；化学平衡常数；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；离子方程式的书写；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】（1）Na2MoO4中Na为＋1价，O为－2价，根据化合物中化合价代数和为0可得，Mo的化合价为＋6价。
（2）废催化剂中加入NaOH焙烧、水浸后，所得滤液Ⅰ中含有NaAlO2，通入过量CO2后，发生反应的离子方程式为：AlO2－＋CO2＋H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，因此“沉铝”过程中，生成沉淀X的化学式为Al(OH)3。
（3）①滤液Ⅰ中溶液碱性，因此溶液的pH＞6.0，溶液中Mo元素以MoO42－的形成存在，加入BaCl2溶液后反应生成BaMoO4沉淀，该反应的离子方程式为：Ba2＋＋MoO42－=BaMoO4↓；
②若开始生成BaCO3沉淀，则溶液中存在反应：HCO3－＋BaMoO4 BaCO3＋MoO42－＋H＋，该反应的平衡常数。要避免BaMoO4沉淀中混有BaCO3沉淀，则必须满足，由于“沉钼”过程中溶液的pH=7.0，即溶液中c(H+)=1.0×107mol/L，所以当溶液中时，开始生成BaCO3沉淀，此时时，应停止加入BaCl2溶液。
（4）①由于“沉铝”过程中加入过量的CO2，反应生成NaHCO3，因此滤液Ⅲ中所含溶质为NaCl、NaHCO3，因此Y为NaHCO3；
②若要将NaCl转化为NaHCO3析出，则可先往溶液中通入足量的NH3，再通入足量的CO2，发生反应的化学方程式为NaCl＋H2O＋NH3＋CO2=NaHCO3↓。
（5）①该致密的氧化物为Al2O3；
②GaAs中As的化合价为－3价，转化为＋5的过程中，失去8个电子，因此GaAs为还原剂，则H2O2为氧化剂，反应过程中H2O2中氧元素由－1价变为－2价。在氧化还原反应中，得失电子守恒，故H2O2得到电子数为8。因此参与反应的H2O2和GaAs的比为4：1，即氧化剂和还原剂的比为4：1。
【分析】（1）根据化合物中化合价代数和为0进行计算。
（2）根据沉铝过程中发生的反应分析。
（3）①根据溶液中所含离子书写反应的离子方程式；
②根据形成沉淀的反应和相关化学平衡常数进行计算。
（4）①结合沉铝过程中加入过量CO2的过程分析溶液的溶质；
②根据Y的成分，确定析出Y的过程中发生的反应，从而确定通入气体的成分。
（5）①该致密氧化膜为Al2O3；
②根据反应过程中化合价的变化，结合得失电子守恒进行计算。
19．【答案】（1） H2+ H3- H5或 H3- H4
（2）A；D
（3）4；4
（4）ac；；68%
（5）做冷冻剂
【知识点】盖斯定律及其应用；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应a的反应热ΔH1= H2+ H3- H5或 H3- H4。
（2）A、CO2、CH4都为反应a、b、c的反应物，增大反应物浓度，反应速率增大，A符合题意；
B、C为固体，固体的浓度视为常数，因此减少C的含量，平衡不移动，B不符合题意；
C、催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，因此反应a加入催化剂后，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，C不符合题意；
D、温度降低，反应速率减小，因此降低反应温度，反应a~e的正逆反应速率都减小，D符合题意；
故答案为：AD
（3）由反应能量图可知，反应过程中出现四个最高能量，则出现四个活化能，因此该历程分四步进行；其中第四步反应所需的活化能最大。
（4）①属于吸热反应，则温度升高，K增大，lnKPT增大。由图可知，反应a和反应c中，温度升高时，lnKPT升高；反应b中温度升高，KPT降低；因此反应a和反应c为吸热反应，反应b为放热反应；
②气体的相对分压等于其分压除以p0，因此相对压力平衡常数；
③由于物质的量之比等于压强之比，因此可用压强计算平衡转化率。由图可知，A点对应温度下，反应c的KPT=0，即，所以p(CH4)=p(H2)=40kPa，初始状态时，，所以CH4的平衡转化率为：。
（5）干冰为固态的CO2，可用于人工降雨或作冷冻剂。
【分析】（1）根据盖斯定律分析。
（2）结合反应速率和平衡移动的影响因素分析。
（3）根据反应过程中所需的活化能，确定历程中所需的反应；结合图像分析活化能的大小。
（4）①结合温度对平衡常数和平衡移动的影响分析；
②根据相对压力的表达式分析；
③结合A点时反应c的平衡常数进行计算。
（5）结合CO2的用途分析。
20．【答案】（1）3s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六
（4）D
（5）化合物III
（6）由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式；4；1：1：2；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）硫的原子序数为16，其原子核外有三个电子层，最外层电子数为6，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4和H2O都是分子晶体，其中H2O分子间存在氢键，因此H2O的沸点最高；而H2S、CH4中，由于H2S的相对分子质量大于CH4，则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力，因此沸点H2S>CH4；故三者的沸点大小关系：H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期零族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
（4）A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为，因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化，A符合题意；
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素，核电荷数越大，电负性越大，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此五种元素中，电负性最大的为O元素，B不符合题意；
C、化合物Ⅲ中，碳元素都以单键的形式连接，构成四面体结构，因此C-C-C的键角为109°18′，C不符合题意；
D、化合物Ⅲ是一种钠盐，存在离子键，同时C、H和C、S之间存在共价键，D符合题意；
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键，二者的键能不同，E不符合题意；
故答案为：AD
（5）化合物Ⅰ中存在氢键，可溶于水，化合物Ⅲ是一种钠盐，可溶于水；由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键，因此等物质的量的两种物质溶于水后，化合物Ⅲ新田城的氢键更多，因此化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求，因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8；Ge原子位于警告顶点、面心和体心，因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为：；Hg原子位于棱边、面心，因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为：。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(x×10-7cm) ×(y×10-7cm) =x y×10-21cm ，因此晶体的密度。
【分析】（1）根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
（2）毫根据分子晶体沸点的影响分析。
（3）根据零族元素的原子序数分析。
（4）A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析；
B、结合电负性的递变规律分析；
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角；
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键；
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
（5）根据二者的结构，结合氢键分析。
（6）①结合所给结构分析；
②根据晶胞结构和均摊法分析；
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
21．【答案】（1）（酚）羟基、醛基
（2）C18H15OP
（3）
（4）②④；②
（5）10；
（6）
【知识点】有机物的推断；有机物的合成；有机物的结构和性质；芳香烃；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1）化合物Ⅰ的结构简式为，其结构中所含的含氧官能团为羟基和醛基。
（2）反应①中反应物为和Ph3P=CHOCH2CH3，生成物为和Z，由于反应前后原子个数保持不变，因此Z的分子式为C18H15OP。
（3）化合物Ⅳ能发生银镜反应，则其结构中含有-CHO，由于Ⅳ是由反应生成，且Ⅳ的分子式为C8H8O2，因此Ⅳ的结构简式为。
（4）反应②中-CHO与H2反应生成-CH2OH，该反应为加成反应，也为还原反应；反应③中酚羟基转化为羰基，为氧化反应；反应④中碳碳双键和羟基参与反应，形成醚键，为还原反应。因此三个反应中属于还原反应的为②④，属于加成反应的为②。
（5）能与NaHCO3反应，则结构中含有-COOH；能与2倍物质的量的NaOH反应，则分子结构中还含有一个酚羟基；能与3倍物质的量的Na反应放出H2，则分子结构中还含有一个醇羟基；核磁共振氢谱确定分子中含有6个化学环境相同的氢原子，则分子结构中含有2个-CH3，且2个-CH3位于同一个碳原子上（或位于对称位置上）；不含有手性碳原子，结合分子中所含碳原子数可知，该同分异构体分子结构中含有。因此该同分异构体中苯环上所含的取代基为-OH、-COOH、。苯环上三个取代基都不同的同分异构体共有10种，其中任意一种的结构简式为或等。
（6）欲合成，则可由反应④得，反应物为。而由合成的过程中，可先由与HOCH2CH2Cl反应合成，该合成路线设计如下：
【分析】（1）根据化合物Ⅰ和官能团的结构分析。
（2）根据原子个数守恒分析。
（3）化合物Ⅳ能发生银镜反应，则其分子结构中含有-CHO，结合分子式和Ⅲ的结构确定Ⅳ的结构简式。
（4）根据反应②③④中反应物和生成物的结构，确定其反应类型。
（5）根据限定条件，确定同分异构体中所含的结构单元，再结合结构苯环中取代基的位置异构确定同分异构体数。
（6）欲合成，则可由反应④得，反应物为。而由合成的过程中，可先由与HOCH2CH2Cl反应合成。据此设计合成路线图。
1 / 12021年高考化学真题试卷（广东卷）
一、单选题
1．（2021·广东）今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是（　　）
选项 A B C D
文物
名称 铸客大铜鼎 河姆渡出土陶灶 兽首玛瑙杯 角形玉杯
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.铜鼎主要是由铜和其他金属融合而成的，属于合金材料制成的，A符合题意；
B.陶灶的主要成分是陶瓷，陶瓷不属于合金材料，B不符合题意；
C.玛瑙的主要成分是二氧化硅，不属于合金材料，C不符合题意；
D.玉杯是由玉石制成的，不属于合金材料，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】合金是指由金属与金属（或非金属）融合而成的具有金属特性的混合物；据此结合选项文物的组成成分进行分析即可。
2．（2021·广东）广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是（　　）
A．广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的
C．制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D．染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
【答案】D
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；高分子材料；物质的简单分类
【解析】【解答】A.剪纸过程中没有新物质生成，属于物理变化，A不符合题意；
B.茶香四溢，说明分子在不停的做无规则运动，B不符合题意；
C.植物纤维属于高分子化合物，C不符合题意；
D.纯碱水溶液中含有多种物质，属于混合物，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.剪纸过程中没有新物质生成；
B.能够闻到茶香，是由于分子的运动引起的；
C.植物纤维含有高分子化合物；
D.含有多种物质的为混合物；
3．（2021·广东）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（　　）
A．煤油是可再生能源
B． 燃烧过程中热能转化为化学能
C．火星陨石中的 质量数为20
D．月壤中的 与地球上的 互为同位素
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系；化学反应中能量的转化；同位素及其应用
【解析】【解答】A.煤、石油、天然气属于不可再生能源，A不符合题意；
B.H2燃烧过程中，化学能转化为热能，B不符合题意；
C.20Ne中，20表示的是Ne的相对原子质量为20，C符合题意；
D.3He和3H中质子数不同，不属于同位素，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.煤油属于不可再生能源；
B.燃烧是将化学能转化为热能；
C.标在元素符号左上角的数字表示原子的相对原子质量；
D.同位素是指质子数相同，中子数不同的一类原子；
4．（2021·广东）化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是（　　）
选项 生产活动 化学原理
A 用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜 聚乙烯燃烧生成 和
B 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化、 可被还原
C 利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 氢氟酸可与 反应
D 公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用；硅和二氧化硅；金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系，A符合题意；
B.海水中溴元素和镁元素都是离子形式存在，制取溴单质时，Br-被氧化，制取镁单质时，Mg2+被还原，B不符合题意；
C.石英中含有SiO2，能与HF反应，应可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，C不符合题意；
D.钢铁护栏喷漆，可使得金属与空气和水蒸气隔绝，防止钢铁生锈腐蚀，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.聚乙烯燃烧产物与其用作食品保鲜膜无联系；
B.结合制取过程中元素化合价的变化分析；
C.石英的主要成分为SiO2；
D.喷漆可隔绝金属与空气和水蒸气的接触；
5．（2021·广东）昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是（　　）
A．属于烷烃 B．可发生水解反应
C．可发生加聚反应 D．具有一定的挥发性
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质；水解反应；烷烃
【解析】【解答】A.该有机物中含有氧元素，属于烃的含氧衍生物，A符合题意；
B.该有机物结构中含有酯基，可发生水解反应，B不符合题意；
C.该有机物结构中含有C=C，可发生加聚反应，C不符合题意；
D.该有机物可用于诱捕害虫，说明具有一定的挥发性，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.烷烃是指只含C、H两种元素的有机物；
B.可发生水解反应的官能团有卤素原子、酯基、肽键；
C.可发生加聚反应的官能团有碳碳双键；
D.可用于诱捕害虫，说明该物质具有挥发性；
6．（2021·广东）劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是（　　）
选项 劳动项目 化学知识
A 社区服务：用84消毒液对图书馆桌椅消毒 含氯消毒剂具有氧化性
B 学农活动：用厨余垃圾制肥料 厨余垃圾含 、 、 等元素
C 家务劳动：用白醋清洗水壶中的水垢 乙酸可由乙醇氧化制备
D 自主探究：以油脂为原料制肥皂 油脂可发生皂化反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质；乙酸的化学性质；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.84消毒液的主要成分为NaClO，NaClO具有氧化性，可用于杀菌消毒，A不符合题意；
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K等营养元素，可用于制肥料，B不符合题意；
C.白醋的成分为CH3COOH，水垢的成分为CaCO3、Mg(OH)2，CH3COOH能与CaCO3、Mg(OH)2反应，因此可用白醋除去水壶中的水垢，白醋除水垢与乙酸由乙醇氧化制备无关，C符合题意；
D.油脂是高级脂肪酸的甘油酯，可与碱性溶液发生水解，称为皂化反应，可用于制取肥皂，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.84消毒液的主要成分为NaClO；
B.厨余垃圾中含有丰富的N、P、K营养元素；
C.白醋的主要成分为醋酸，水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2；
D.油脂的皂化反应可制得肥皂；
7．（2021·广东）测定浓硫酸试剂中 含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取 待测液，用 的 溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液；中和滴定
【解析】【解答】A.配制一定物质的量浓度的溶液，需用到容量瓶，该实验要配制250mL溶液，因此需用到250mL容量瓶，A不符合题意；
B.分液漏斗常用于分液操作，该实验中不需用到分液漏斗，B符合题意；
C.进行酸碱中和滴定时，待测液应盛装在锥形瓶内，因此该实验需用到锥形瓶，C不符合题意；
D.移取NaOH溶液时，需用到碱性滴定管，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】此题是对一定物质的量浓度溶液配制和中和滴定的考查，解答此类题型时，应结合溶液配制过程和中和滴定实验过程进行分析。
8．（2021·广东）鸟嘌呤( )是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用 表示)。已知 水溶液呈酸性，下列叙述正确的是（　　）
A． 水溶液的
B． 水溶液加水稀释， 升高
C． 在水中的电离方程式为：
D． 水溶液中：
【答案】B
【知识点】盐类水解的原理；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.G是一种弱碱，其盐溶液中，GH+水解，使得盐溶液显酸性，0.001mol/L的GHCl溶液，由GH+水解产生的H+浓度远小于0.001mol/L，因此溶液的pH＞3，A不符合题意；
B.加水稀释，溶液中c(H+)减小，pH增大，B符合题意；
C.GHCl为可溶性盐溶液，在水中完全电离，其电离方程式为：GHCl=GH++Cl-，C不符合题意；
D.GHCl水溶液中存在GH+、H+、OH-和Cl-，结合电荷守恒可得c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(H+)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.GHCl水溶液由于GH+的水解使得溶液显酸性；
B.加水稀释溶液中c(H+)减小；
C.GHCl在水中完全电离产生GH+和Cl-；
D.结合电荷守恒分析；
9．（2021·广东）火星大气中含有大量 ，一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时（　　）
A．负极上发生还原反应 B． 在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在原电池中，负极上发生失电子的氧化反应，A不符合题意；
B.在该原电池中，CO2在正极发生得电子的还原反应，生成碳单质，B符合题意；
C.在原电池中，阳离子移向正极，C不符合题意；
D.原电池是一种将化学能转化为电能的装置，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.在原电池中，负极发生失电子的氧化反应；
B.结合CO2转化为C的过程分析；
C.在原电池中阳离子移向正极；
D.原电池是将化学能转化为电能的装置；
10．（2021·广东）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（　　）
A． 可与 反应生成
B． 既可被氧化，也可被还原
C．可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D．可存在 的循环转化关系
【答案】C
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.由分析可知，a为Fe，e为FeCl3(或Fe2(SO4)3)，b为FeCl2(或FeCl3)，FeCl3能与Fe反应生成FeCl2，Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4，A不符合题意；
B.b中铁元素为+2价，可发生氧化反应生成Fe3＋，也可发生还原反应，生成Fe，B不符合题意；
C.欲制得Fe(OH)3胶体，应往沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至红褐色，停止加热，即可得到Fe(OH)3胶体，若直接将FeCl3溶液加入浓碱溶液中，则得到的是Fe(OH)3沉淀，C符合题意；
D.Fe2＋能与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2能被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3能与H＋反应生成Fe3＋，Fe3＋能与Fe反应生成Fe2＋，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】a、b、c、d、e为含铁元素的物质，由物质类别和铁元素的价态可知， a为Fe，b为FeCl2(或FeSO4)，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，E为FeCl3(或Fe2(SO4)3)。据此结合选项进行分析。
11．（2021·广东）设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A． 含有 键的数目为
B． 的盐酸含有阴离子总数为
C． 与 混合后的分子数目为
D． 与足量 反应生成的 分子数目为
【答案】A
【知识点】气体摩尔体积；物质结构中的化学键数目计算；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.一个CHCl3中含有3个C-Cl化学键，因此1molCHCl3中含有C-Cl化学键的数目为3NA，A符合题意；
B.1L 1.0mol/L的盐酸中所含阴离子Cl-的数量为：1.0mol/L×1L=1.0mol，由于溶液中还存在水电离产生的OH-，因此溶液中所含阴离子的总数大于1.0NA，但达不到2NA，B不符合题意；
C.未给出气体所处的状态，无法根据气体摩尔体积进行计算，C不符合题意；
D.23gNa的物质的量为1mol，Na与H2O反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，因此1molNa反应生成0.5molH2，则生成H2的分子数为0.5NA，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.结合CHCl3的结构进行分析即可；
B.盐酸溶液中的阴离子有OH-、Cl-；
C.未给出气体所处状态，无法应用气体摩尔体积进行计算；
D.结合Na与H2O反应的化学方程式进行计算；
12．（2021·广东）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是（　　）
选项 操作或做法 目的
A 将铜丝插入浓硝酸中 制备
B 将密闭烧瓶中的 降温 探究温度对平衡移动的影响
C 将溴水滴入 溶液中，加入乙醇并振荡 萃取溶液中生成的碘
D 实验结束，将剩余 固体放回原试剂瓶 节约试剂
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学平衡移动原理；硝酸的化学性质；化学试剂的存放；分液和萃取
【解析】【解答】A.铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，A不符合题意；
B.烧瓶中发生反应2NO2(g)=N2O4(g)，其中NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，通过观察降温后烧瓶内气体颜色的变化，结合温度对平衡移动的影响可得出结论，B符合题意；
C.溴水中的Br2能将I－氧化成I2，由于乙醇能与水互溶，因此不能用乙醇作萃取剂，C不符合题意；
D.实验用剩的药品NaCl不能直接放回原试剂瓶内，防止瓶内试剂被污染，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A.铜与浓硝酸反应生成NO2；
B.NO2可发生自聚反应2NO2(g) N2O4(g)，其中N2O4为无色气体；
C.乙醇能与水互溶，不做萃取剂；
D.NaCl不能直接放回原试剂瓶；
13．（2021·广东）一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中， 的原子核只有1个质子；元素 、 、 原子序数依次增大，且均位于 的下一周期；元素 的原子比 原子多8个电子。下列说法不正确的是（　　）
A． 是一种强酸 B．非金属性：
C．原子半径： D． 中， 的化合价为+2价
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.XEZ4的化学式为HClO4，为一种强酸，A不符合题意；
B.W、Z、Y位于同一周期，同周期元素，核电荷数越大，非金属性越强， 因此非金属性：W>Z>Y，B不符合题意；
C.E位于第三周期，Y、W位于第二周期，因此E原子半径最大，Y、W位于同一周期，核电荷数越大，原子半径越小，因此原子半径大小：E>Y>W，C符合题意；
D.ZW2的化学式为OF2，其中F为－1价，因此O为＋2价，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】X的原子核只有一个质子，则X为H；Y、Z、W位于X的下一周期，因此三种元素位于周期表的第二周期。由麻醉剂的结构简式可知，Y周围形成四个共价键，则Y的最外层电子数为4，因此Y为C；同理可得Z为O，W为F。元素E的原子比W原子多8个电子，因此E为Cl。据此结合元素周期表的性质第变规律分析选项。
14．（2021·广东）反应 经历两步：① ；② 。反应体系中 、 、 的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．a为 随t的变化曲线
B． 时，
C． 时， 的消耗速率大于生成速率
D． 后，
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由上述分析可知，曲线a为c(X)随t变化的曲线，A不符合题意；
B.由曲线图可知，t1时，c(X)=c(Y)=c(Z)，B不符合题意；
C.由图可知，t2时，物质Y的浓度在逐渐减少，说明此时Y的消耗速率大于生成速率，C不符合题意；
D.由图可知，参与反应的c(X)=c0mol/L，则反应①生成c(Y)=c0mol/L，由于t3时，还有Y剩余，因此反应②中参与反应的物质Y的浓度为[c0-c(Y)]mol/L，所以反应②生成Z的浓度c(Z)=2[c0-c(Y)]mol/L，D符合题意；
故答案为：D
【分析】曲线a表示物质的浓度在不断减少，题干反应中反应物只有X一种，因此曲线a表示的X的浓度变化；一直增大的曲线表示的是物质Z的浓度变化；先增大后减少的曲线表示的物质Y的浓度变化。据此结合选项进行分析。
15．（2021·广东）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是（　　）
A． 放入水中：
B． 通过灼热铁粉：
C．铜丝插入热的浓硫酸中：
D． 通入酸性 溶液中：
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质；浓硫酸的性质；铁的化学性质；钠的氧化物
【解析】【解答】A.Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，其反应的化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，A不符合题意；
B.高温下， 铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为：3Fe＋3H2O(g)Fe3O4＋4H2，B不符合题意；
C.浓硫酸具有氧化性，在加热的条件下，能与铜反应生成CuSO4、H2O和SO2，该反应的化学方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，C不符合题意；
D.SO2具有还原性，酸性KMnO4溶液具有氧化性，能将SO2氧化成SO42－，自身还原为Fe2＋，该反应的离子方程式为：5SO2＋2MnO4－＋2H2O=5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据原子守恒分析；
B.根据铁与水蒸气的反应分析；
C.根据铜与浓硫酸的反应分析；
D.根据SO2与酸性KMnO4溶液的反应分析
16．（2021·广东）钴( )的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（　　）
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B．生成 ，Ⅰ室溶液质量理论上减少
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知，工作时，Ⅰ室内c(H＋)减小，溶液的pH增大，Ⅱ室内的c(H＋)增大，pH减小，A不符合题意；
B.反应生成1molCo，则转移2mol电子，则Ⅰ室内反应生成O2的物质的量为0.5mol，其质量为0.5mol×32g/mol=16g，此时有2molH+通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内，其质量为2mol×1g/mol=2g，因此Ⅰ室内溶液减少的质量为16g+2g=18g，B不符合题意；
C.移除交换膜后，由于Cl－失电子能力强于OH－，因此石墨电极上主要有Cl－失电子，其电极反应式为2Cl－－2E=Cl2↑，C不符合题意；
D.由分析可知，该电解池中阳极的电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，阴极的电极反应式为Co2＋＋2e－=Co，因此电解总反应为：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋，D符合题意；
故答案为：D
【分析】在该电解池中，石墨电极与电源的正极相连，为阳极，H2O电离产生的OH－发生失电子的氧化反应，生成O2，其电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，此时Ⅰ室内的H＋通过阳离子交换膜进入Ⅱ室内。Co电极与电源的负极相连，为阴极，溶液中的Co2＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Co2＋＋2e－=Co；此时Ⅲ室内的Cl－通过阴离子交换膜进入Ⅱ室内。据此结合选项进行分析。
二、非选择题-必考题
17．（2021·广东）含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是 )的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
（1）实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方程式为　 　。
（2）实验室制取干燥 时，净化与收集 所需装置的接口连接顺序为　 　。
（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中　 　已分解。检验此久置氯水中 存在的操作及现象是　 　。
（4）某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率，探究温度对 溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；离子浓度一定时，稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时， 。
③提出猜想。
猜想a：较高温度的 饱和溶液的电导率较大。
猜想b： 在水中的溶解度 。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的 饱和溶液)，在设定的测试温度下，进行表中实验1~3，记录数据。
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/
1 Ⅰ：25℃的 饱和溶液 25
2 Ⅱ：35℃的 饱和溶液 35
3 Ⅲ：45℃的 饱和溶液 45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的 饱和溶液中， 　 　 。
实验结果为 。小组同学认为，此结果可以证明③中的猜想 成立，但不足以证明猜想 成立。结合②中信息，猜想 不足以成立的理由有　 　。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想 ，在实验1~3的基础上完善方案，进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/
4 Ⅰ 　 　
5 　 　 　 　
⑦实验总结。根据实验1~5的结果，并结合②中信息，小组同学认为猜想 也成立。猜想 成立的判断依据是　 　。
【答案】（1）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）c-d-b-a-e
（3）HClO；向溶液中加入过量稀硝酸，防止溶液中含有C 、HC 等，再加入少量AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明原溶液中含有Cl-
（4）1.34 10-5；测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度；45℃；II；45℃；A3>B2>B1
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；化学实验方案的评价
【解析】【解答】（1）实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2，反应过程中生成MnCl2、Cl2和H2O，该反应的化学方程式为；MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
（2）由于浓盐酸具有挥发性，会使得反应生成的Cl2中含有HCl，除去Cl2中混有的HCl，可用饱和食盐水；同时由于Cl2通过溶液产生，含有水蒸气，因此需用浓硫酸干燥；在洗气过程中，气流都是长导管一端进入，短导管一端出，因此装置的连接顺序为：c-d-b-a-e。
（3）氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO，HClO不稳定，易分解。因此氯水久置后不能使品红溶液褪色，主要是由于氯水中的HClO分解。
检验Cl－，可通过检验AgCl的生成，检验过程中需排除CO32－、HCO3－的干扰，因此检验的操作和现象为：向溶液中加入过量的稀硝酸，防止溶液中含有CO32－、HCO3－等，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀产生，则证明原溶液中含有Cl－。
（4）⑤25℃时AgCl的溶度积Ksp=c(Ag＋)×c(Cl－)=1.8×10－10，因此25℃时AgCl饱和溶液中，；
⑥若要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况，则可设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高，则可说明温度升高饱和溶液中离子浓度高。故可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较；设计试样Ⅱ在45℃下测试与实验3比较。
⑦猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
【分析】（1）实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2，据此写出反应的化学方程式。
（2）结合浓盐酸的挥发性和除杂规律分析。
（3）氯水中能使品红溶液褪色的成分为HClO；结合Cl－的检验分析。
（4）⑤根据AgCl的溶度积进行计算；根据测试温度和电导率进行分析；
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化，则需设计不同温度下的饱和溶液在相同温度下测试，据此作答。
⑦根据实验的设计分析。
18．（2021·广东）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝( )、钼( )、镍( )等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时， 的 ， ； ； ；该工艺中， 时，溶液中 元素以 的形态存在。
（1）“焙烧”中，有 生成，其中 元素的化合价为　 　。
（2）“沉铝”中，生成的沉淀 为　 　。
（3）“沉钼”中， 为7.0。
①生成 的离子方程式为　 　。
②若条件控制不当， 也会沉淀。为避免 中混入 沉淀，溶液中 　 　(列出算式)时，应停止加入 溶液。
（4）①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有 和 ， 为　 　。
②往滤液Ⅲ中添加适量 固体后，通入足量　 　(填化学式)气体，再通入足量 ，可析出 。
（5）高纯 (砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止 刻蚀液与下层 (砷化镓)反应。
①该氧化物为　 　。
②已知： 和 同族， 和 同族。在 与上层 的反应中， 元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为　 　。
【答案】（1）+6
（2）
（3） + = ↓；
（4）；
（5）；
【知识点】纯碱工业（侯氏制碱法）；化学平衡常数；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；离子方程式的书写；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】（1）Na2MoO4中Na为＋1价，O为－2价，根据化合物中化合价代数和为0可得，Mo的化合价为＋6价。
（2）废催化剂中加入NaOH焙烧、水浸后，所得滤液Ⅰ中含有NaAlO2，通入过量CO2后，发生反应的离子方程式为：AlO2－＋CO2＋H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，因此“沉铝”过程中，生成沉淀X的化学式为Al(OH)3。
（3）①滤液Ⅰ中溶液碱性，因此溶液的pH＞6.0，溶液中Mo元素以MoO42－的形成存在，加入BaCl2溶液后反应生成BaMoO4沉淀，该反应的离子方程式为：Ba2＋＋MoO42－=BaMoO4↓；
②若开始生成BaCO3沉淀，则溶液中存在反应：HCO3－＋BaMoO4 BaCO3＋MoO42－＋H＋，该反应的平衡常数。要避免BaMoO4沉淀中混有BaCO3沉淀，则必须满足，由于“沉钼”过程中溶液的pH=7.0，即溶液中c(H+)=1.0×107mol/L，所以当溶液中时，开始生成BaCO3沉淀，此时时，应停止加入BaCl2溶液。
（4）①由于“沉铝”过程中加入过量的CO2，反应生成NaHCO3，因此滤液Ⅲ中所含溶质为NaCl、NaHCO3，因此Y为NaHCO3；
②若要将NaCl转化为NaHCO3析出，则可先往溶液中通入足量的NH3，再通入足量的CO2，发生反应的化学方程式为NaCl＋H2O＋NH3＋CO2=NaHCO3↓。
（5）①该致密的氧化物为Al2O3；
②GaAs中As的化合价为－3价，转化为＋5的过程中，失去8个电子，因此GaAs为还原剂，则H2O2为氧化剂，反应过程中H2O2中氧元素由－1价变为－2价。在氧化还原反应中，得失电子守恒，故H2O2得到电子数为8。因此参与反应的H2O2和GaAs的比为4：1，即氧化剂和还原剂的比为4：1。
【分析】（1）根据化合物中化合价代数和为0进行计算。
（2）根据沉铝过程中发生的反应分析。
（3）①根据溶液中所含离子书写反应的离子方程式；
②根据形成沉淀的反应和相关化学平衡常数进行计算。
（4）①结合沉铝过程中加入过量CO2的过程分析溶液的溶质；
②根据Y的成分，确定析出Y的过程中发生的反应，从而确定通入气体的成分。
（5）①该致密氧化膜为Al2O3；
②根据反应过程中化合价的变化，结合得失电子守恒进行计算。
19．（2021·广东）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g) C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g) CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) H5
（1）根据盖斯定律，反应a的 H1=　 　(写出一个代数式即可)。
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分　 　步进行，其中，第　 　步的正反应活化能最大。
（4）设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K 随 （温度的倒数）的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有　 　(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K =　 　。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程　 　。
（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：　 　。
【答案】（1） H2+ H3- H5或 H3- H4
（2）A；D
（3）4；4
（4）ac；；68%
（5）做冷冻剂
【知识点】盖斯定律及其应用；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律可得，反应a的反应热ΔH1= H2+ H3- H5或 H3- H4。
（2）A、CO2、CH4都为反应a、b、c的反应物，增大反应物浓度，反应速率增大，A符合题意；
B、C为固体，固体的浓度视为常数，因此减少C的含量，平衡不移动，B不符合题意；
C、催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，因此反应a加入催化剂后，平衡不移动，CH4的平衡转化率不变，C不符合题意；
D、温度降低，反应速率减小，因此降低反应温度，反应a~e的正逆反应速率都减小，D符合题意；
故答案为：AD
（3）由反应能量图可知，反应过程中出现四个最高能量，则出现四个活化能，因此该历程分四步进行；其中第四步反应所需的活化能最大。
（4）①属于吸热反应，则温度升高，K增大，lnKPT增大。由图可知，反应a和反应c中，温度升高时，lnKPT升高；反应b中温度升高，KPT降低；因此反应a和反应c为吸热反应，反应b为放热反应；
②气体的相对分压等于其分压除以p0，因此相对压力平衡常数；
③由于物质的量之比等于压强之比，因此可用压强计算平衡转化率。由图可知，A点对应温度下，反应c的KPT=0，即，所以p(CH4)=p(H2)=40kPa，初始状态时，，所以CH4的平衡转化率为：。
（5）干冰为固态的CO2，可用于人工降雨或作冷冻剂。
【分析】（1）根据盖斯定律分析。
（2）结合反应速率和平衡移动的影响因素分析。
（3）根据反应过程中所需的活化能，确定历程中所需的反应；结合图像分析活化能的大小。
（4）①结合温度对平衡常数和平衡移动的影响分析；
②根据相对压力的表达式分析；
③结合A点时反应c的平衡常数进行计算。
（5）结合CO2的用途分析。
三、非选择题-选考题
20．（2021·广东）[选修3：物质结构与性质]
很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为　 　。
（2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为　 　。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第　 　周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。
A．在I中S原子采取sp3杂化
B．在Ⅱ中S元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内
重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是　 　。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是　 　。
②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为　 　；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 　 　。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为　 　g/cm3（列出算式）。
【答案】（1）3s23p4
（2）H2O>H2S>CH4
（3）六
（4）D
（5）化合物III
（6）由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式；4；1：1：2；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）硫的原子序数为16，其原子核外有三个电子层，最外层电子数为6，因此基态硫原子的价电子排布式为3s23p4。
（2）H2S、CH4和H2O都是分子晶体，其中H2O分子间存在氢键，因此H2O的沸点最高；而H2S、CH4中，由于H2S的相对分子质量大于CH4，则H2S分子间范德华力大于CH4分子间范德华力，因此沸点H2S>CH4；故三者的沸点大小关系：H2O>H2S>CH4。
（3）第六周期零族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅢB族。
（4）A、化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数为，因此化合物Ⅰ中硫原子采用sp3杂化，A符合题意；
B、化合物Ⅱ中所含元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素，核电荷数越大，电负性越大，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此五种元素中，电负性最大的为O元素，B不符合题意；
C、化合物Ⅲ中，碳元素都以单键的形式连接，构成四面体结构，因此C-C-C的键角为109°18′，C不符合题意；
D、化合物Ⅲ是一种钠盐，存在离子键，同时C、H和C、S之间存在共价键，D符合题意；
E、化合物Ⅳ中硫氧元素之间形成S-O、S=O两种化学键，二者的键能不同，E不符合题意；
故答案为：AD
（5）化合物Ⅰ中存在氢键，可溶于水，化合物Ⅲ是一种钠盐，可溶于水；由于化合物Ⅲ溶于水后电离产生阴离子中三个氧原子都能形成氢键，因此等物质的量的两种物质溶于水后，化合物Ⅲ新田城的氢键更多，因此化合物Ⅲ更易溶于水。
（6）① 对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体最小重复单元的要求，因此不属于晶胞结构。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb原子的个数为4；
该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子的个数为8；Ge原子位于警告顶点、面心和体心，因此一个晶胞中含有Ge原子的个数为：；Hg原子位于棱边、面心，因此一个晶胞中含有Hg原子的个数为：。因此该晶胞中原子个数比Hg:Ge:Sb=1:1:2。
③一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为(x×10-7cm) ×(y×10-7cm) =x y×10-21cm ，因此晶体的密度。
【分析】（1）根据基态硫原子的原子结构和最外层电子数确定其价电子排布式。
（2）毫根据分子晶体沸点的影响分析。
（3）根据零族元素的原子序数分析。
（4）A、结合化合物Ⅰ中硫原子的价层电子对数分析；
B、结合电负性的递变规律分析；
C、根据化合物Ⅲ中C的成键情况确定其键角；
D、根据化合物Ⅲ的结构确定其所含的化学键；
E、根据化合物Ⅳ种所含的硫氧化学键分析。
（5）根据二者的结构，结合氢键分析。
（6）①结合所给结构分析；
②根据晶胞结构和均摊法分析；
③根据晶胞结构和密度公式进行计算。
21．（2021·广东）[选修5：有机化学基础]
天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示-C6H5)：
已知：
（1）化合物Ⅰ中含氧官能团有　 　(写名称)。
（2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为　 　。
（3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为　 　。
（4）反应②③④中属于还原反应的有　 　，属于加成反应的有　 　。
（5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有　 　种，写出其中任意一种的结构简式：　 　。
条件：a.能与NaHCO3反应；b. 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；c. 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；d.核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
（6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成 的路线　 　(不需注明反应条件)。
【答案】（1）（酚）羟基、醛基
（2）C18H15OP
（3）
（4）②④；②
（5）10；
（6）
【知识点】有机物的推断；有机物的合成；有机物的结构和性质；芳香烃；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】（1）化合物Ⅰ的结构简式为，其结构中所含的含氧官能团为羟基和醛基。
（2）反应①中反应物为和Ph3P=CHOCH2CH3，生成物为和Z，由于反应前后原子个数保持不变，因此Z的分子式为C18H15OP。
（3）化合物Ⅳ能发生银镜反应，则其结构中含有-CHO，由于Ⅳ是由反应生成，且Ⅳ的分子式为C8H8O2，因此Ⅳ的结构简式为。
（4）反应②中-CHO与H2反应生成-CH2OH，该反应为加成反应，也为还原反应；反应③中酚羟基转化为羰基，为氧化反应；反应④中碳碳双键和羟基参与反应，形成醚键，为还原反应。因此三个反应中属于还原反应的为②④，属于加成反应的为②。
（5）能与NaHCO3反应，则结构中含有-COOH；能与2倍物质的量的NaOH反应，则分子结构中还含有一个酚羟基；能与3倍物质的量的Na反应放出H2，则分子结构中还含有一个醇羟基；核磁共振氢谱确定分子中含有6个化学环境相同的氢原子，则分子结构中含有2个-CH3，且2个-CH3位于同一个碳原子上（或位于对称位置上）；不含有手性碳原子，结合分子中所含碳原子数可知，该同分异构体分子结构中含有。因此该同分异构体中苯环上所含的取代基为-OH、-COOH、。苯环上三个取代基都不同的同分异构体共有10种，其中任意一种的结构简式为或等。
（6）欲合成，则可由反应④得，反应物为。而由合成的过程中，可先由与HOCH2CH2Cl反应合成，该合成路线设计如下：
【分析】（1）根据化合物Ⅰ和官能团的结构分析。
（2）根据原子个数守恒分析。
（3）化合物Ⅳ能发生银镜反应，则其分子结构中含有-CHO，结合分子式和Ⅲ的结构确定Ⅳ的结构简式。
（4）根据反应②③④中反应物和生成物的结构，确定其反应类型。
（5）根据限定条件，确定同分异构体中所含的结构单元，再结合结构苯环中取代基的位置异构确定同分异构体数。
（6）欲合成，则可由反应④得，反应物为。而由合成的过程中，可先由与HOCH2CH2Cl反应合成。据此设计合成路线图。
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