2021高考理综化学真题试卷(全国Ⅲ卷)带答案解析

2021年高考理综化学真题试卷（全国Ⅲ卷）

一、选择题：（共7题；共42分）

1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）

A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 铝合金大量用于高铁建设

C. 活性炭具有除异味和杀菌作用 D. 碘酒可用于皮肤外用消毒

【答案】 C

【考点】碳族元素简介，硅和二氧化硅，合金及其应用，药物的主要成分和疗效

【解析】【解答】A、硅是常用的半导体材料，常用于制作光感电池，选项正确，A不符合题意；

B、铝合金的密度低、强度高、塑性好，且具有良好的机械性能、抗腐蚀性能，因此大量用于高铁建设，选项正确，B不符合题意；

C、活性炭的相对表面积比较大，具有较强的吸附性，可吸附异味分子，但不具备杀菌消毒作用，选项错误，C符合题意；

D、碘酒能是蛋白质变性，具有杀菌消毒作用，可用于皮肤外用消毒，选项正确，D不符合题意；

故答案为：C

【分析】A、硅是常用的半导体材料；

B、结合铝合金的性质分析；

C、活性炭的相对表面积较大，有较强的吸附性；

D、碘酒具有杀菌消毒作用；

2.下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是（ ）

A. 甲苯 B. 乙烷 C. 丙炔 D. 1,3−丁二烯

【答案】 D

【考点】结构式

【解析】【解答】A、甲苯中苯环上所有原子共平面，甲基为烷烃基，属于四面体结构，因此不可能所有原子共平面，A不符合题意；

B、乙烷为烷烃，烷烃属于四面体结构，所有原子不可能共平面，B不符合题意；

C、丙炔的结构简式为HC≡C-CH3 ， 其中HC≡C-C四个原子共平面，-CH3为四面体结构，因此所有原子不可能共平面，C不符合题意；

D、1,3-丁二烯的结构简式为：CH2=CH-CH=CH2 ， 位于双键上的原子处于同一平面内，因此1,3-丁二烯中所有原子可能共平面，D符合题意；

故答案为：D

【分析】此题是对有机物结构的考查，结合苯（平面型）、甲烷（正四面体）、乙烯（平面型）、乙炔（直线型）的结构分析原子共平面情况。

3.X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是（ ）

2 A. 熔点：X的氧化物比Y的氧化物高 B. 热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物

C. X与Z可形成离子化合物ZX D. Y的单质与Z的单质均能溶于浓硫酸

【答案】 B

【考点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律

【解析】【解答】A、X的氧化物为CO或CO2 ， 为共价化合物，Y的氧化物为MgO，为离子化合物，MgO的熔点高于CO（或CO2），A不符合题意；

B、同一主族元素，电子层数越小，非金属性越大，其氢化物的稳定性越强，由于非金属性C>Si，因此C(X)的氢化物稳定性大于Z(Si)氢化物的稳定性，B符合题意；

C、X和Z形成的化合物为SiC，属于共价化合物，C不符合题意；

D、金属镁能与浓硫酸反应，非金属单质Si与浓硫酸不反应，D不符合题意；

故答案为：B

【分析】 X、Y、Z均为短周期主族元素， “ Y最外层电子数等于X次外层电子数 ”则X属于第二周期元素，Y属于第三周期元素，且Y为Mg；“X和Z同主族，且X、Y、Z最外层电子数之和为10”，结合Y为Mg，可得X和Z的最外层电子数为4，则X为C，Z为Si；据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。

4.离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是（ ）

A. 经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变

B. 水中的 NO3− 、 SO42− 、Cl−通过阴离子树脂后被除去

C. 通过净化处理后，水的导电性降低

D. 阴离子树脂填充段存在反应H++OH−=H2O

【答案】 A

【考点】水的净化

【解析】【解答】A、经过阳离子交换树脂后，溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+被除去，剩余H+ ， 故水中的阳离子总数减小，选项错误，A符合题意；

B、水中的NO3-、SO42-、Cl-通过阴离子交换树脂后，被除去，剩余OH- ， 选项正确，B不符合题意；

C、通过净化处理后，水中的离子浓度较小，水的导电性降低，选项正确，C不符合题意；

D、通过阴阳离子交换树脂后，溶液中只剩余H+和OH- ， 二者发生反应H++OH-=H2O，选项正确，D不

3 符合题意；

故答案为：A

【分析】A、经过阳离子交换树脂后，阳离子数减小；

B、水中的阴离子通过阴离子交换树脂除去；

C、溶液中离子浓度越大，导电性越强；

D、经过阴阳离子交换树脂后，水中只剩下H+和OH-；

5.设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是（ ）

A. 每升溶液中的H+数目为0.02NA B. c(H+)= c( H2PO4- )+2c( HPO42- )+3c( PO43- )+ c(OH−)

C. 加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D. 加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强

【答案】 B

【考点】电解质在水溶液中的电离，质量守恒定律，阿伏伽德罗常数

【解析】【解答】A、溶液的pH=2，则溶液中c(H+)=0.01mol/L，则1L溶液中所含H+的数目N=n×NA=c×V×NA=0.01mol/L×1L×NA=0.01NA ， A不符合题意；

B、溶液中的H+来自于H3PO4、H2PO4-、HPO42-和H2O的电离，据此可得等式c(H+)=c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)，B符合题意；

C、加水稀释，会促进H3PO4的电离，故电离度增大，由于稀释，溶液中c(H+)减小，pH增大，C不符合题意；

D、加入固体NaH2PO4 ， 溶液中c(H2PO4-)增大，使得H3PO4的电离平衡“H3PO4⇌H++H2PO4-”逆向移动，溶液中c(H+)减小，酸性减弱，D不符合题意；

故答案为：B

【分析】A、由溶液的pH计算溶液中c(H+)，再结合公式N=n×NA=c×V×NA计算溶液H+的数目；

B、结合溶液中H+的来源分析；

C、加水稀释，促进弱电解质的电离，但溶液中c(H+)减小；

D、加入固体NaH2PO4 ， 溶液中c(H2PO4-)增大，结合浓度对平衡移动的影响分析；

6.下列实验不能达到目的的是（ ）

选项 目的 实验

A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将Cl2通入碳酸钠溶液中

B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2

C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D

制备少量二氧化硫气体

向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸

A. A B. B C. C D. D

【答案】 A

【考点】催化剂，氯气的化学性质，含硫物质的性质及综合应用，除杂

【解析】【解答】A、由于酸性：H2CO3>HClO>HCO3- ， Cl2通入Na2CO3溶液中发生反应的化学方程式分别为：Cl2+H2O=HClO+HCl、HClO+Na2CO3=NaClO+NaHCO3、2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑；故无法制取较高浓度的NaClO溶液，选项错误，A符合题意；

B、MnO2是H2O2分解的催化剂，可加快H2O2的分解速率，同时加快O2的生成速率，选项正确，B不符合题意；

4 C、Na2CO3能与乙酸反应，与乙酸乙酯不反应，且不互溶，故可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸，再通过分液，得到乙酸乙酯，选项正确，C不符合题意；

D、向饱和Na2SO3溶液中滴加浓硫酸时，发生反应：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑，反应可生成SO2 ， 选项正确，D不符合题意；

故答案为：A

【分析】A、根据H2CO3、HClO、HCO3-的酸性强弱分析发生的反应；

B、MnO2是H2O2分解的催化剂；

C、Na2CO3能与乙酸反应，与乙酸乙酯不反应；

D、根据发生的反应进行分析；

7.为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l) ⇌充电放电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是（ ）

A. 三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−=NiOOH(s)+H2O(l)

C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−=ZnO(s)+H2O(l)

D. 放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区

【答案】 D

【考点】原电池工作原理及应用，电解池工作原理及应用

【解析】【解答】A、三维多孔海绵状Zn的相对表面积较大，反应后生成的ZnO分散度高，选项正确，A不符合题意；

B、由分析可知，充电时的阳极反应式为：2Ni(OH)2+2OH--2e-=2NiOOH+2H2O，选项正确，B不符合题意；

C、由分析可知，放电时的负极反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，选项正确，C不符合题意；

D、放电过程为原电池装置，在原电池中，阴离子向负极移动，因此OH-通过隔膜从正极区移向负极区，选项错误，D符合题意；

故答案为：D

【分析】二次电池放电过程为原电池装置，负极发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O；正极发生得电子的还原反应，其电极反应式为：2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-；充电过程为电解池装置，阳极发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：2Ni(OH)2+2OH--2e-=2NiOOH+2H2O；阴极发生得电子的还原反应，其电极反应式为：ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-；据此结合选项进行分析。