2021年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)解析版--化学

普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）

理科综合测试化学试题解析

9．化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是

A．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化

B．BaSO4 在医学上用作钡餐，2Ba 对人体无毒

C．14C可用于文物年代的鉴定，14C与12C互为同素异形体

D．葡萄糖注射液不能产生丁达尔现象，不属于胶体

【答案】D

【解析】石油分馏是利用各组的沸点不同，属物理变化；BaSO4在医学上用于“钡餐”是因为BaSO4不溶于强酸，Ba2+属重金属离子，可使蛋白质变性，对人体有毒；12C与14C是同种元素的不同核素，互为同位素。

10．某段周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素

A．在自然界中只以化合态的形式存在

B．单质常用作半导体材料和光导纤维

C．最高价氧化物不与酸反应

D．气态氢化物比甲烷稳定

【答案】A

【解析】在短周期非金属元素中，只有Si的最外层电子数为次外层的一半，因Si为亲氧元素，故在自然界中不存在单质，只能以化合态的形式存在；用做光导纤维的物质是二氧化硅；Si的最高价氧化物SiO2可与氢氟酸反应；因Si的非金属性比碳的弱，故SiH4的稳定性不如CH4。

11．下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是

A．乙酸分子中含有羧基，可与NaHC O3溶液反应生成C O2

B．蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下能水解

C．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷，苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同

D．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键

【答案】B

【解析】乙酸的酸性强于碳酸，故A项说法正确；油脂不属于高分子化合物，B错；甲烷生成一氯甲烷与苯生成硝基苯的反应均为取代反应，C正确；苯分子中若含有与乙烯分子中类似的碳碳双键，则苯可以使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确。

12．Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是

A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物

B．三者的单质放置在空气中只生成氧化物

C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu，Fe，Al

【答案】C

【解析】Al的氧化物Al2O3是两性氧化物，A错；Fe在空中久置会生成铁锈，Cu则生成铜绿，铁锈、铜绿不属于氧化物，B错；将AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液蒸干，由于金属阳离子的水解，均不能得到原来相应的盐；电解AlCl3、FeCl3、CuCl2组成的混合溶液时，不能得到金属Al，D错。

13．元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是 A．元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价

B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高

C．P,S,Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强

D．元素周期表中位于金属和非金属非界线附近的元素属于过渡元素

【答案】C

【解析】如元素F的最外层电子数为7，而F无正价，A错；在多电子原子中，在离核较近区域运动的电子能量较低，B错；同周期的P、S、Cl的核电荷数依次增大，最外层电子数依次增多，非金属性依次增强，故其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C正确；在元素周期表中，处于金属与非金属分界线的元素为“类金属”，具有两性，而“过渡元素”位于元素周期表中的ⅡA与ⅢA之间，均为金属元素，D错。

14．室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，下列说法正确的是

A．溶液中导电粒子的数目减少

B．溶液中33()()().CHCOOCHCOOHOHccc不变

C．醋酸的电离程度增大，C（H+）亦增大

D．再加入10mlpH=11的NaOH溶液，混合液pH=7

【答案】B

【解析】向PH=3的醋酸溶液中加入水，电离平衡向右移动，溶液中导电粒子（即溶液中离子）数目增多但c(H+)变小，则A、C错；因电离平衡常数只与温度有关，与溶液的浓度无关，故加水后该溶液的电离平衡常数不变，则可推知B项正确；因醋酸为弱酸，存在电离平衡，故将等体积的PH=11的NaOH溶液与PH＝3的醋酸溶液混合后，醋酸大量剩余，混合液呈酸性，D错。

15．以KC1和ZnC12混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是

A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程

B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系

C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率

D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用

【答案】C

【解析】该装置在通电流时，为原电池，负极为Zn、正极为Fe，放电时在Fe极上析出金属锌，充电时则是Fe极表面的锌发生氧化反应生成Zn2+，则Zn极上析出金属锌；在通电电镀时则是Zn极氧化为Zn2+，则Fe极上析出金属锌，可见电镀过程是该电池的放电过程；虽有部分电能转化为热能，但电镀时通过的电量与锌的析出仍有定量关系，即通过2mole-则析出1molZn；电镀时电流保持恒定，则电量恒定，故电解速率恒定，C正确；因Zn的活泼型大于Fe，故镀锌铁在镀层破损后仍有保护作用，这是因发生电化学腐蚀时Fe做正极被保护。

28．（14分）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋ 38NH 7N2＋12 H2O也可处理NO2。当转移1．2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。

（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） ΔH=-196．6 kJ·mol-1

2NO（g）+O2（g）2NO2（g） ΔH=-113．0 kJ·mol-1

则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH= kJ·mol-1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是

。

a．体系压强保持不变

b．混合气体颜色保持不变

c．SO3和NO的体积比保持不变

d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体职比为1:6，

则平衡常数K＝ 。

（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。

CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1．3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。

【答案】（1）3NO2+H2O＝2HNO3+NO ；6.72 （2）-41.8 b

8/3或2.67 （3）＜ 在1.3×104KPa下，平衡时CO的转化率已很高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。

【解析】（1）NO2溶于水发生歧化反应：3NO2+H2O＝2HNO3+NO；转移1.2mol电子时，消耗0.3molNO2，其在标准状况下的体积为：0.3mol×22.4L/mol＝6.72L。（2）利用“盖斯定律”可知将(①－②)/2即可得到NO2（g）+SO2（g）NO（g）+SO3（g） △H＝[（-196.6KJ/mol）－（-113.0KJ/mol）]/2＝－41.8KJ/mol；因该反应反应前后气体计量系数和不变，故无论反应是否平衡，压强始终保持不变；b项说明NO2的浓度不再变化；无论反应是否达到平衡，产物中SO3与NO的体积比都不变，均为1；d项只有逆反应速率且利用方程式可知无论反应是否平衡都有每消耗1molSO3同时生成生成1molNO2；故答案为：b；设起始时NO2、SO2的浓度分别为amol/L、2amol/L，利用“三段式”和提给数据（平衡时NO2、SO2的体积比，即浓度比）可求出平衡时NO2、SO2、NO、SO3的浓度（mol/L）分别为0.2a、1.2a、0.8a、0.8a，然后利用平衡常数表达式可求出该反应的平衡常数K＝（0.8a×0.8a）/（0.2a×1.2a）＝8/3。（3）由图示可知，同压下，升高温度，CO的转化率下降，平衡向左移动，则说明该反应为放热反应，即△H＜0；实际生产条件控制在250℃、1.3×104KPa左右，选择此压强的原因是此压强下达到平衡时CO的转化率已很高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。

29．（14分）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化

学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁

上的硫，可用的试剂是 。

（2）右图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作

温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS＝Na2XS,

正极的电极反应式为 。M（由Na2O和Al2O3

制得）的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电

池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。

（3）2NaS溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体4CuSO，溶液Ph

（填“增大”“减小”或“不变”），2NaS溶液长期放置有硫析出，原因为 （用离子方程式表示）。

【答案】（1）2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；CS2（或热NaOH溶液）。（2）xS+2e-＝Sx2-（或2Na++xS+2e-＝Na2Sx）； 离子导电（导电或电解质）、 隔离钠与硫；4.5。（3）c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+)；减小；2S2-+O2+2H2O＝2S↓+4OH-。 【解析】（1）用无水乙醇处理残留钠的反应为：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；因单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，故清洗残留在试管壁上的硫需要的试剂为：二硫化碳、当然也可选用热的强碱溶液，如热NaOH溶液。（2）电池正极上发生还原反应，故由电池总反应式可知正极反应式为：xS+2e-＝Sx2-；由Na2O和Al2O3组成的M作用有：一是做电解质，使离子导电、二是隔离Na与S，防止Na与S直接发生化学反应；由反应式可知流过等量电子时消耗Pb与Na的物质的量之比为1:2，故消耗等质量的铅与钠（均为负极材料）时，钠硫电池的理论放电量为铅蓄电池的倍数为：207/46＝4.5。（3）在Na2S溶液中由于S2-水解反应：S2-+H2OHS-+OH-而使溶液呈碱性，故溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+)；当加入CuSO4溶液时发生：Cu2++S2-＝CuS↓，使S2-+H2OHS-+OH-平衡向左移动，溶液中c(OH-)减小，PH减低；Na2S溶液久置析出硫是空气中氧气将硫离子氧化的结果，发生的反应为：2S2-+O2+2H2O＝2S↓+4OH-。