湖南省2021年普通高中学业水平选择性考试

郑乐滨 张平 陈炼 侯肖娥

【试题部分】

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Si 28 CI 35.5 Ge 73

Br 80 1 127

一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30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．下列有关湘江流域的治理和生态修复的措施中，没有涉及化学变化的是（    ）。

A.定期清淤，疏通河道

B．化工企业“三废”处理后，达标排放

C．利用微生物降解水域中的有毒有害物质

D．河道中的垃圾回收分类后，进行无害化处理

2．下列说法正确的是（    ）。

A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物

B．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4

C．SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒

D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀

3．下列实验设计不能达到实验目的的是（   ）。

4．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：

下列说法正确的是（   ）。

A.苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色

B．环己醇与乙醇互为同系物

C．己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成

D．环己烷分子中所有碳原子共平面

5．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（

）。

A. 18 g H2 18 O含有的中子数为10 N A

B．0.1 mol．L-lHCIO2溶液中含有的H+数为0.1NA

C．2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NA

D．11.2 L CH，和22.4 L Cl2（均为标准状况）在光照下充分反应后的分子数为1. SN.A

6．一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：

10.锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图2所示：

下列说法错误的是（

）。

A.放电时，N极为正极

B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2，的浓度不断减小

C．充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e==Zn

D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

二、选择题：本题共4小题，每小题4分，

13.1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得卜溴丁烷粗产品，装置如图4所示：

下列说法正确的是（

）。

A.装置I中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率

B．装置Ⅱ中a为进水口-b为出水口

C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出

D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品

14.铁的配合物离子（用L-Fe-FeH]+表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图5所示：

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第15～17题为必考题，每个试题考生都必须作答。第18、19题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：此题包括3小题，共39分。

15.碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：

步骤I：Na2CO3的制备。

步骤Ⅱ：产品中NaHCO3含量的测定。

①称取产品2. 500 g，用蒸馏水溶解，定容于250 mL容量瓶中。

②移取25. 00 mL上述溶液于锥形瓶中，加入2滴指示剂M，用0. 1000 mol．L-1盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色（第一滴定终点），消耗盐酸V1 mL。

③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用0. 1000 mol．L-1盐酸标准溶液滴定至终点（第二滴定终点），又消耗盐酸V2 mL。

④平行测定三次，V1平均值为22. 45 mL，V2平均值为23. 51 mL。

已知：（i）当温度超过35℃时，N Hl HCO3开始分解。

（ ii）相關盐在不同温度下的溶解度（g/100 g H2O）如表1所示。

回答下列问题：

（1）步骤I中晶体A的化学式为____，晶体A能够析出的原因是_____。

（2）步骤I中“300℃加热”所选用的仪器（如图6）是 ____（填标号）。

（3）指示剂N为

，描述第二滴定终点前后颜色变化______。

（4）产品中NaHCO2的质量分数为（保留三位有效数字）。

（5）第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCO2质量分数的计算结果 _____（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

16.氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。

方法工：氨热分解法制氢气。

相关化学键的键能数据如表2所示。

（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1 mol NH3通人3L的密闭容器中进行反应（此时容器内总压为200 kPa），各物质的分压随时间的变化曲线如图7所示。

①若保持容器体积不变，tl时反应达到平衡，用H.的浓度变化表示0～tl时间内的反应速率v（H2） =____

mol．L-1．min-1（用含t1的代数式表示）。

②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N.分压变化趋势的曲线是 ____（用图中a、b、c、d表示），理由是 ____ 。

③在该温度下，反应的标准平衡常数K9一____。（已知：分压一总压×该组分物质的量分数，对于反应dD （g）+eE （g）—=

回答下列问题：

（1）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为 ______。

（2）为提高“水浸”效率，可采取的措施有_____（至少写两条）。

（3）滤渣Ⅲ的主要成分是_____（填化学式）。

（4）加入絮凝剂的目的是 _____ 。

（6）濾渣Ⅱ的主要成分为FePO4，在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖（C6H12O6）和FePO4可制备电极材料LiFeP（）1，同时生成C（）和H2O，该反应的化学方程式为______ 。

（二）选考题：共15分。请考生从给出的两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做第一题计分。

18.【选修3：物质结构与性质】（15分）

硅、锗（Ge）及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：

（1）基态硅原子最外层的电子排布图为 _____，晶体硅和碳化硅熔点较高的是（填化学式）。

（2）硅和卤素单质反应可以得到SiX4。SiX4的熔沸点如表3所示。

1．A

考查目标及解析：

本题以湘江流域的治理和生态修复为载体，考查对相关措施的认知水平。

选项A正确，定期清淤，疏通河道不涉及化学变化过程，符合题意。

选项B错误，工业生产中得到产品的同时常产生废气、废水和废渣（简称“三废”），常用化学方法进行处理，如石膏法脱硫，氧化还原法和沉淀法等处理废水，废渣资源回收利用等过程均有新物质生成，涉及化学变化。

选项C错误，可通过微生物的代谢作用，将废水中有毒有害物质尤其复杂的有机污染物降解为简单的无害物质，所以微生物法处理废水有新物质的生成，涉及的是化学变化。

选项D错误，河道中的垃圾回收分类，适合焚化处理的垃圾，利用现代焚化炉进行燃烧，消灭各种病原体，把一些有毒、有害物质转化为无害物质，同时可回收热能，用于供热和发电等，此过程涉及化学变化。

2．B

考查目标及解析：

本题考查考生对化学基本常识和相关物质的物理化学性质的认识水平。

选项A错误，有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106，糖类中的多糖（如淀粉、纤维素等）和蛋白质的相对分子质量在此范围内，属于天然高分子化合物；而糖类中的单糖、二糖等相对分子质量较小，不属于天然高分子化合物。

选项B正确，FeO粉末在空气中受热，与空气中的氧气反应生成Fe3O4。

选项C错误，二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白纸浆、毛和丝等，还可用于杀菌消毒，例如，在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫，起到杀菌、抗氧化作用。

选项D错误，镀锌铁皮的镀层破损后，构成原电池，其中Zn为负极，Fe作为正极被保护起来，故铁皮不会加速腐蚀。

3．C

考查目标及解析：

本题以中学化学常见物质及实验为素材，考查实验方案设计和实验操作能力。

选项A正确，若Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+能与SCN生成Fe（SCN）3，溶液变成血红色。

选项B正确，实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气，先用饱和食盐水除去混有的氯化氢，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥。

选项C错误，用pH试纸测定NaOH溶液的pH不能润湿pH试纸，否则会因浓度减小，而影响测定结果。

选项D正确，制取无水酒精时，通常把T业酒精跟新制的生石灰混合，再加热蒸馏。

4．C

考查目标及解析：

本题以己二酸的合成路线为情境素材，考查对有机物的结构和性质的认识水平。

选项A错误，苯的密度比水小，苯与溴水混合，充分振荡后静置，有机层在上层，应是上层溶液呈橙红色。

选项B错误，环己醇含有六元碳环，和乙醇结构不相似，分子组成也不相差若干CH.原子团，不互为同系物。

选项C正确，己二酸分子中含有羧基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2。

选项D错误，环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构，因此所有碳原子不可能共平面。

5．D

考查目标及解析：

本题以阿伏加德罗常数的值为素材，以物质的量计算为考查主题，考查对原子结构、化学语言和化学变化的认识水平。

选项A错误，18 g H2 18O的物质的量为

选项D错误，“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCI2在溶液中水解为氢氧化镁和HCI，将所得溶液加热蒸发，HCI会逸出，MgCI2水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，不能得到无水Mg Cl2。

7．B

考查目标及解析：

本题以常见的短周期主族元素为素材，考查对原子结构的了解和化学语言的认知水平。

Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，即为Na，W与X能形成原子个数比为2：1的18电子的分子，则形成的化合物为N2 H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W和X的原子序数之和，则Y为O。据此分析解答。

选项A错误，离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为N、->O2->Na+，即简单离子半径：X>Y>Z。

选项B正确，W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键。

选项C错误，X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点：Y>X。

选项D错误，由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、一水合氨等，硝酸、硝酸铵显酸性，一水合氨显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物不一定都是酸性。

8．A

考查目标及解析：

本题以食盐中的补碘剂KIO3为情境素材，考查对氧化还原反应的认识和分析能力。

选项A错误，该反应中只有碘元素价态升高，由O价升高至KH（IO3）2中的+5價，每个碘原子升高5价，即61 2～60e，又因方程式中61 2～3CI），故3C12～60e，即CI2～20e，所以产生22.4 1（标准状况）CI.，即1 mol Cl2时，反应中应转移20 mol e，

选项B正确，该反应中KCIO2中氯元素价态降低作氧化剂，I2中碘元素价态升高作还原剂，由该方程式的计量系数可知，llKCIO3～61 2，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6。

选项C正确，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业漂白粉可用石灰乳与氯气反应制取。

选项D正确，食盐中IO3可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I发生归中反应IO2+51-+ 6H+ -31，+3H 2O生成I2，I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3的存在。

9．C

考查目标及解析：

本题以盐酸滴定三种一元弱酸的钠盐的滴定曲线作为情境素材，考查图像信息的获取与应用、离子浓度大小比较、电离平衡常数的大小判断、电荷守恒的书写及应用能力。

选项A正确，NaX为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度的大小顺序为

选项B正确，读图可知，曲线的起点即没有加入盐酸时，NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大，根据酸越弱对应的酸根离子水解程度越大，HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱，弱酸的酸性越弱，电离常数越小，则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为

选项C错误，当溶液pH为7时，酸越弱，向盐溶液中加入盐酸的体积越大，酸根离子的浓度越小，则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为

选项D正确，向三种盐溶液中分别滴加20. 00 ml_盐酸，三种盐都完全反应，溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度，将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系

10．B

考查目标及解析：

本题以三单体串联锌溴液流电池工作原理示意图作为情境素材，考查分析电池工作原理的能力，具体包括电极的判断、电解质溶液浓度变化判断、电极方程式的书写、交换膜中离子的迁移问题等。

选项A正确，由图可知，放电时，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，N电极为电池的正极。

选项B错误，N电极反应式为Br2+2e-2 Br，生成的溴离子通过离子交换膜进入左侧，M电极为负极，电极反应式为Zn2e- =Zn-+，同时锌离子通过交换膜进入右侧，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变。

选项C正确，充电时，M电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2+ +2e-==2n。

选项D正确，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变。

11．BC

考查目标及解析：

本题以可逆反应的正反应速率 时间图像为情境素材，考查平衡状态的判断、反应条件的改变对速率的影响、平衡的移动、平衡常数大小比较等。

选项A错误，容器内发生的反应为A（g） +2B（g）==3C（g），该反应是气体分子数不变的可逆反应，在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态。

选项B正确，根据图像变化曲线可知，v 在t2的瞬间不变，反应过程中不断增大，则说明平衡向逆反应方向移动，且属于“渐变”过程，排除温度与催化剂等影响因素，是生成物浓度的增大引起的，故改变的条件为：向容器中加入C。

选项C正确，据上述分析，在平衡状态工时加入C，平衡向逆反应方向移动，然后建立平衡状态Ⅱ，则生成A的量增大，总的物质的量不变，所以A的体积分数（增大，即A的体积分数

选项D错误，平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变。

12．B

考查目标及解析：

本题考查离子共存问题，需要准确分析离子之间的反应。

选项A错误，A13+和NH。．H2O生成A1（OH）3沉淀，不能溶于过量的氨水。

选项B正确，S2O3和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为2H++

13．AD

考查目标及解析：

本题通过卜溴丁烷的制备，分离提纯，考查实验操作及分离提纯。

选项A正确，卜丁醇以及浓硫酸和NaBr产生的HBr均易挥发，用装置I回流可减少反应物的挥发，提高产率。

选项B错误，冷凝水应下进上出，装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口。

选项C错误，用装置Ⅲ萃取分液时，将下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。

选项D正确，经装置Ⅲ得到粗产品，由于粗产品中各物质沸点不同，再次进行蒸馏可得到更纯的产品。

14．D

考查目标及解析：

通过铁的配合物离子（用[ L-Fe - H]+表示）催化某反应的一种反应机理和相对能量变化图，分析和理解反应历程。

选项A正确，由反应机理可知，HC（）（）H电离出氢离子后，HC（）（）与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢气。

选项B正确，若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ一Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制甲酸的电离，甲酸根浓度降低，反应工一Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢。

选项C正确，由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目发生变化，则化合价也发生变化。

选项D错误，由反应进程可知，反应Ⅳ→I能垒最大，反应速率最慢，对总反应起决定作用。

15.考查目标及解析：

本题以Na2CO3的制备流程以及产品中NaHCO3含量的测定为情境，考查晶体的成分、仪器的选择、指示剂的选择、滴定终点颜色的变化等基础知识，考查分析晶体析出的原因、质量分数的计算、误差分析等能力素养。

（l）NaHCO2 在30～35℃时NaHCO3的溶解度最小

考查信息获取和处理能力，应用溶解平衡的移动原理理解NaHCO3固体的析出。根据题中盐在不同温度下的溶解度，控制温度在30～35℃，目的是为了NHiHCO3不发生分解，同时，得到晶体A即N aH CO3，因为在30～35℃时，NaHCO3的溶解度最小。

（2）D

考查加热仪器的选择及识别，300℃加热NaHCO3固体，需用坩埚、泥三角、三脚架等仪器，所以符合题意的为D项。

（3）甲基橙 由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色

考查指示剂的选择和滴定终点溶液颜色的变化。利用滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量，向Na， CO3和NaHCO3的混合溶液中滴人盐酸，Na2CO3先反应生成NaHCO2，NaHCO3。溶于水显弱碱性，可借助酚酞指示剂的颜色变化来判断滴定终点，结合颜色变化可推出指示剂M为酚酞试剂；第二次滴定时发生的反应为NaHCO3+HCl -NaCI+H：（）+C（）：十，滴定终点溶液的溶质为氯化钠和CO3溶于水形成饱和的H7CO3溶液，呈现弱酸性，可选择甲基橙试液，所以指示剂N为甲基橙试液，滴定达到终点，溶液的颜色由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色。

（4）3.56%

考查实验原理的分析，运用关系式法进行滴定计算的能力。根据关系式求出总的NaHCO3的物质的量，推导出产品中NaHCO3的物质的量，最终通过计算得出产品中NaHCO3的质量分数。

（5）偏大

考查滴定误差的分析能力。

若该同学第一次滴定时，其他操作均正确的情况下，俯视读数，则会使标准液盐酸的体积偏小，即测得v，偏小，所以原产品中NaHCO3的物质的量会偏大，最终导致其质量分数会偏大。

16.考查目標及解析：

以氨气制氢为情境，考查反应热的计算，白发反应进行的依据判断，速率的计算，压强平衡常数的计算，并在这个过程中考查图像分析能力；同时考查通过电解池的图示，理解电解法将氨转化为高纯氢气的电解过程及电极反应式的书写。

本问考查原子结构的认知水平。铈的某种核素含有58个质子和80个中子，则质量数为58+80=138。回答问题时应注意元素符号、质子数和质量数的书写规范。

（2）适当升高温度，将独居石粉碎等

本问考查化学反应速率的影响因素。回答问题时应从温度、表面积等外界条件思考。

（3）A1（OH）3

（4）促使铝离子沉淀

本问考查陌生试剂的作用。在“聚沉”步骤加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀。

18．考查目标及解析：

本题以硅、锗两种元素为线索，考查物质结构与性质的相关知识，包括电子排布图书写、熔沸点比较、杂化类型判断、空间构型判断、共价键类型判断、电负性比较、化学式确定、晶胞密度计算等。从而考查考生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等化学学科核心素养。

（2）①SiCI4 SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大正四面体形

已知，摄氏温度的零点为0℃，开尔文温度的零点为 273. 15℃，所以开尔文温度（K） =摄氏温度数值+273. 15，即O℃相当于273. 15 K。0℃时为液态，说明该物质的熔点低于273. 15 K，而沸点高于273. 15 K，由表格中各物质的熔沸点数据可知，只有SiCI，满足这个条件，故0℃时为液态的物质是SiCI3。由于四种物质是结构相似的分子晶体，其熔沸点取决物质的相对分子质量，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。SiX，的中心原子均为sp'杂化，且中心原子Si连接的4个原子相同，故其空间构型为正四面体形。

②sp-、sp'N>C>H 54

N甲基咪唑分子中的碳原子，既有连接一个双键的碳，也有全部连接单键的碳，前者的杂化类型为sp 2，后者的杂化类型为sp'。元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素电负性的大小顺序为N>C>H。已知单键和配位键均为σ键，而每个双键中也含有1个σ键，故可数出1个M3+中含有54个σ键。

19.考查目标及解析：

本题以叶酸拮抗剂的合成路线为情境，考查有机化学的相关知识。包括有机物结构简式的书写、反应类型判断、官能团识别、同分异构体种类的确定、方程式书写以及合成路线的设计等。从而考查考生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、变化观念等方面的化学学科核心素养。