2021年高考化学试卷（湖北）（解析卷）

1/19 2021 年湖北省普通高中学业水平选择性考试 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 S-32 Cl-35.5 K-39 Ga-70 In-115 Sb-122 一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。 1. “碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是 A. CO2是Ⅴ形的极性分子 B. CO2可催化还原为甲酸 C. CO2晶体可用于人工增雨 D. CO2是侯氏制碱法的原料之一 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．CO2的中心原子C 的价层电子对数为2，无孤电子对，CO2的空间构型为直线形，其正负电荷 中心重合，为非极性分子，A 项错误； B．CO2可以被H2在催化剂作用下还原为甲酸，B 项正确； C．固态二氧化碳(干冰)升华时吸热，可用于人工增雨，C 项正确； D．侯氏制碱法中发生反应： NaC1 + H2O + NH3 +CO2= NaHCO3↓+NH4C1，CO2是生产原料之一，D 项正 确； 故选A。 2. “乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉 搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是 A. 铜的金属活动性大于银 B. 通过揉搓可提供电解质溶液 C. 银丝可长时间保持光亮 D. 用铝丝代替银丝铜也会变黑 【答案】D 【解析】 1/19 【分析】 【详解】A．根据金属活动性顺序表，铜的金属活动性大于银，A 项正确； B．通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液，B 项正确； C．银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，C 项正确；D 2/19 ．铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D 项错误； 答案选D。 3. 氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素，具有抗炎、抗病毒作用，其结构简式如图所示。有关该化合物叙 述正确的是 A. 分子式为C23H33O6 B. 能使溴水褪色 C. 不能发生水解反应 D. 不能发生消去反应 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知该化合物的分子式为 ，故A 错误； B．由图可知该化合物含有碳碳双键，能与溴发生加成反应而使溴水褪色，故B 项正确； C．由图可知该化合物含有酯基，能发生水解反应，故C 错误； D．由图可知该化合物含有羟基，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子，能发生消去反应，故 D 错误； 故答案：B。 4. 对于下列实验，不能正确描述其反应的离子方程式是 A. 向氢氧化钡溶液中加入盐酸：H++OH-=H2O B. 向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液：Ag++I-=AgI↓ C. 向烧碱溶液中加入一小段铝片：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ D. 向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO 【答案】D 【解析】 【分析】此题考查离子方程式的书写。【详解】A．化学方程式为 ， 2/19 强酸，强碱，可溶性盐拆开，离子方程式 ，A 项正确； 3/19 B．化学方程式为 ，钾盐，硝酸盐要拆开，离子方程式为 ， B 项正确； C．化学方程式为 ，离子方程式 ，C 项正确； D．向次氯酸钙溶液中通入少量 气体，发生反应生成 和 ，D 项错误； 故选D。 5. 下列实验现象与实验操作不相匹配的是 实验操作 实验现象 A. 将盛有Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，用红色激光笔照射烧 杯中的液体 在与光束垂直的方向看到一条光 亮的“通路” B. 向盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中加入适量饱和NH4Cl 溶 液，振荡 白色沉淀溶解 C. 向盛有3.0mL 无水乙醇的试管中加人一小块金属钠 有气泡产生 D. 向盛有2.0mL 甲苯的试管中加人3 滴酸性KMnO4，溶液，用 力振荡 紫色不变 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A． 胶体具有丁达尔效应，A 项正确； B． 在溶液中存在溶解平衡： ， 可与 结 3/19 合为 ，使 减小，溶解平衡正向移动，因此白色沉淀溶解，B 项正确；C．向无水乙醇 中加入金属钠可发生反应： ，有气泡产生，C 项正确； D．甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，因此溶液紫色变浅或消失，D 项错误。 4/19 故选D。 6. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 23gCH3CH2OH 中sp3杂化的原子数为NA B. 0.5molXeF4中氙 价层电子对数为3NA C. 1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA D. 标准状况下，11.2LCO 和H2的混合气体中分子数为0.5NA 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A． 中C 和O 均为 杂化，23g 乙醇为0.5mol， 杂化的原子数为 ，选项A 错误； B． 中氙的孤电子对数为 ，价层电子对数为 ，则 中氙的价层电子 对数为 ，选项B 正确； C．1 个 中含有4 个配位键，1mol 含配位键的个数为 ，选项C 正确； D．标准状况下。11.2LCO 和 的混合气体为0.5mol，分子数为 ，选项D 正确。 答案选A 7. 某兴趣小组为制备1—氯—2—甲基丙烷(沸点69℃)，将2—甲基—1—丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中，加 热回流(伴有HCl 气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3，分液收集CH2Cl2层，无水MgSO4 干燥，过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及加热装置略) A. B. C. D. 的 。 4/19 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 5/19 【解析】 【分析】 【详解】A．将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于盛在三口烧瓶中的CH2Cl2中，搅拌、加热回流(反应装置中的球 形冷凝管用于回流)，制备产物，A 项正确； B．产生的HCl 可用NaOH 溶液吸收，但要防止倒吸，导气管不能直接插入NaOH 溶液中，B 项错误； C．分液收集CH2Cl2层需用到分液漏斗，振摇时需将分液漏斗倒转过来，C 项正确； D．蒸馏时需要用温度计控制温度，冷凝水从下口进、上口出，D 项正确； 故选B。 8. 某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M 为原子序数依次增大的短周期非金属元素， W 是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是 A. Z 元素的最高价态为+7 B. 基态原子未成对电子数：W>Y C. 该阴离子中X 不满足8 电子稳定结构 D. 最简单氢化物水溶液的pH：X>M 【答案】D 【解析】 【分析】根据W 是有机分子的骨架元素，知W 为C 元素：由图可如，Y 形成1 个双键，则其最外层有6 个电子，结合原子序数关系知，Y 为O 元素，则X 为N 元素；Z 形成1 个单键，则Z 为F 元素；M 的成键 总数为6，则M 为S 元素。以此解答。 【详解】A．根据上述分析可知：Z 为F 元素，无正化合价，故A 错误； B．根据上述分析可知：W 为C 元素，Y 为O 元素。C 原子的电子排布式为 ，未成对电子数为 2，O 原子的电子排布式为 ，未成对电子数也为2，故B 错误； C．根据上述分析可知：X 为N 元素,该阴离子中N 形成2 个单键，有2 对孤对电子，满足8 电子稳定结构， 故C 错误： D．根据上述分析可知：X 为N 元素, 最简单氢化物 , 的水溶液星碱性；M 为S 元素, 最简单氢化 物 ， 的水溶液呈酸性，故水溶液的 ，故D 正确； 故答案：D。 5/19 9. 下列有关N、P 及其化合物的说法错误的是 A. N 的电负性比P 的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大 6/19 B. N 与N 的π 键比P 与P 的强，可推断N≡N 的稳定性比P≡P 的高 C. NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大 D. HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．P 和Cl 的电负性差值比N 和Cl 的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A 项错误； B．N 与N 的 键比P 与P 的强，故 的稳定性比 的高，B 项正确； C．N 的电负性比P 大，NH3中成键电子对距离N 比PH3中成键电子对距离P 近，NH3中成键电子对间的斥 力大，因此NH3的键角比PH3的大，C 项正确； D．相对分子质量：HNO3<H3PO4，因此HNO3的分子间作用力比磷酸的分子间作用力小，从而导致HNO3 的熔点比H3PO4的低，D 项正确； 故选A。 10. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a 为该合金的晶胞结构图，图b 表示 晶胞的一部分。下列说法正确的是 A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K 和Sb 原子数之比为3∶1 C. 与Sb 最邻近的K 原子数为4 D. K 和Sb 之间的最短距离为 apm 【答案】B 【解析】 【分析】【详解】A．该晶胞的边长为 ，故晶胞的体积为 ，A 项错误； 6/19 B．该晶胞中K 的个数为 ，Sb 的个数为 ，故K 和Sb 原子数之比为3∶1， B 项正确； 7/19 C．以面心处Sb 为研究对象，与Sb 最邻近的K 原子数为8，C 项错误； D．K 和Sb 的最短距离为晶胞体对角线长度的 ，即 ，D 项错误。 故选B。 11. 聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化 处理后得到。下列说法正确的是 A. 聚醚砜易溶于水 B. 聚醚砜可通过缩聚反应制备 C. 对苯二酚的核磁共振氢谱有3 组峰 D. 对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．聚醚砜为缩聚反应得到的高分子化合物、不溶于水，A 错误； B．聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4，4'—二氯二苯砜通过缩聚反应制得，B 项正确； C． 为对称结构，含有2 种环境氢原子，苯环上4 个H 原子相同， 2 个羟基上的H 原子相 同，所以对苯二酚在核磁共振氢谱中能出核磁共振谱有2 组峰，C 错误； D．对苯二酚含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，D 错误； 故选B。 12. 甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH 的催化剂，反应过程如图所 7/19 示。下列叙述错误的是 8/19 A. 基态Fe 原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2 B. 步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成 C. 每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移 D. 图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A.基态Fe 原子核外有26 个电子，其核外电子排布式为 ，A 项正确； B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B 项正确； C.步骤④中电子转移发生在Fe 和C 元素之间，C 项错误； D.根据图示，总过程的反应为： ，D 项正确； 故选C。 13. 金属Na 溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属 阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是 A. Na-的半径比F-的大 B. Na-的还原性比Na 的强 C. Na-的第一电离能比H-的大 D. 该事实说明Na 也可表现出非金属性 【答案】C 【解析】 【分析】【详解】A． 核外有3 个电子层、 核外有2 个电子层，故 的半径比 的大，A 项正 确； B． 的半径比Na 的大， 中原子核对最外层电子的引力小，易失电子，故 的还原性比Na 的强， B 项正确； C． 的1s 上有2 个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，故 的第一电离能比 的小，C 项错 误； D．该事实说明Na 可以形成 ，得电子表现出非金属性，D 项正确。 故选C。 8/19 14. 常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1，溶液中各含磷物种的pc—pOH 关系如图 所示。图中pc 表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc)，pOH 表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)]；x、 y、z 三点的坐标：x(7.3，1.3)，y(10.0，3.6)，z(12.6，1.3)。下列说法正确的是 9/19 A. 曲线①表示pc(H3PO3)随pOH 的变化 B. H3PO3的结构简式为 C. pH=4 的溶液中：c(H2PO )<0.1mol·L-1-2c(HPO ) D. H3PO3+HPO 2H2PO 平衡常数K>1.0×105 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．图象中含P 物质只有3 种，说明 为二元弱酸。随着 逐渐增大， 减小， 根据 、 ，知 逐渐减小， 先增大后减小， 逐渐增大， ，则 逐渐增大， 先减小后增大， 逐渐减小，故曲线③表示 ，曲线②表示 ，曲线①表 示 ；根据x 点知， 时， ，c(OH-)=10-7.3mol/L，c(H+)=10- 6.7mol/L ， 则 的 ， 根 据 z 点 知 ， 的 9/19 ， ，c(OH-)=10-12.6mol/L ，c(H+)=10-1.4mol/L ，则 的 ，曲线①表示 随 的变化，故A 错误； B． 为二元弱酸，其结构简式为 ，故B 错误； 10/19 C． 即 ，由图可知，此时， ，即 ， 而 ，故 ，故C 错误； D．由 减去 ，可得 ，则平衡常数 ，故D 正确； 故答案：D。 15. Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法 错误的是 A. 电解时只允许H+通过离子交换膜 B. 生成O2和H2的质量比为8∶1C. 电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大 D. CrO3的生成反应为：Cr2O +2H+=2CrO3+H2O 【答案】A 【解析】 【分析】根据左侧电极上生成 ，右侧电极上生成 ，知左侧电极为阳极，发生反应： ，右侧电极为阴极，发生反应： ；由题意知，左 室中 随着 浓度增大转化为 ，因此阳极生成的 不能通 过离子交换膜。 【详解】A．由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是 ，A 项错误； 10/19 B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为1∶2，其 质量比为8∶1，B 项正确； C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大，C 项正确： D．电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ，D 项正 确。 11/19 故选A。 二、非选择题：本题共4 小题，共55 分。 16. 废旧太阳能电池CIGS 具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流 程如图： 回答下列问 题： （1）硒(Se)与硫为同族元素，Se 的最外层电子数为___；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA 族， CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu 的化合价为___。 （2）“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为____。 （3）25℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33， Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完 全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH 约为___(保留一位小数)；若继续加入6.0mol·L-1氨水至过量，观察到的 实验现象是先有蓝色沉淀，然后___；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3·H2O [Ga(OH)4]-+NH 的平衡常数K=___。 (已知：Ga3++4OH- [Ga(OH)4]- K′= ≈1.0×1034) （4）“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO 是否洗净的试剂是___；“回流过滤”中 SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和___。 （5）“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为___。 【答案】（1） ①. 6 . ②+1 （2）Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O （3） ①. 4.7 . ②蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色 ③. 2.0×10-6 （4） ①. HCl 溶液、BaCl2溶液 ②. 作溶剂 11/19 （5）GaCl3+NH3 GaN+3HCl 【解析】 12/19 【分析】废旧CIGS 首先焙烧生成金属氧化物，之后再用硫酸和过氧化氢将氧化亚铜中+1 价铜氧化为+2 价， 再加氨水分离氢氧化铜，过滤，氨水过量氢氧化铜再溶解，用SOCl2溶解，以此解题。 【小问1 详解】 硫为第VIA 族元素，硒(Se)与硫为同族元素，故Se 的最外层电子数为6，镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第 IIIA 族，则根据正负化合价为零则可以知道CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu 的化合价为+1； 【小问2 详解】 “酸浸氧化” 酸性条件下H2O2烧渣中Cu2O 反应，其方程式为：Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O； 【小问3 详解】 In3+恰好完全沉淀时 ， ，故答案是PH=4.7；蓝色沉 淀是氢氧化铜，继续滴加氨水会生成四氨合铜离子，这时氢氧化铜会溶解，故答案是蓝色沉淀溶解，溶液 变成深蓝色；由反应方程式可知 ，由K′= ≈1.0×1034，得 即 ，代入数据 可知K=2.0×10-6； 【小问4 详解】 检验滤渣中SO 是否洗净可以加入强酸和含钡离子的盐，故试剂是HCl 溶液、BaCl2溶液；通过“回流过 滤”分为两部分滤渣和滤液，故SOCl2的另一个作用是作溶剂； 【小问5 详解】 高温气相沉积”过程中是氨气和GaCl3反应，其方程式为：GaCl3+NH3 GaN+3HCl。 17. 甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂，其合成路线如图： 为 13/19 回答下 列问题： （1）E 中的官能团名称是___、___。 （2）B→C 的反应类型为___；试剂X 的结构简式为___。 （3）若每分子F 的碳碳双键加上了一分子Br2，产物中手性碳个数为___。 （4）B 的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有___种(不考虑立体异构)。 ①属于A 的同系物；②苯环上有4 个取代基；③苯环上一氯代物只有一种。 （5）以异烟醛( )和乙醇为原料，制备抗结核杆菌药异烟肼