湖南省2021年普通高中學業水平選擇性考試

鄭樂濱 張平 陳煉 侯肖娥

【試題部分】

可能用到的相對原子質量：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、選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1．下列有關湘江流域的治理和生態修復的措施中，沒有涉及化學變化的是（? ? ）。

A.定期清淤，疏通河道

B．化工企業“三廢”處理后，達標排放

C．利用微生物降解水域中的有毒有害物質

D．河道中的垃圾回收分類后，進行無害化處理

2．下列說法正確的是（? ? ）。

A．糖類、蛋白質均屬于天然有機高分子化合物

B．FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4

C．SO2可漂白紙漿，不可用于殺菌、消毒

D．鍍鋅鐵皮的鍍層破損后，鐵皮會加速腐蝕

3．下列實驗設計不能達到實驗目的的是（? ?）。

4．己二酸是一種重要的化工原料，科學家在現有工業路線基礎上，提出了一條“綠色”合成路線：

下列說法正確的是（? ?）。

A.苯與溴水混合，充分振蕩后靜置，下層溶液呈橙紅色

B．環己醇與乙醇互為同系物

C．己二酸與NaHCO3溶液反應有CO2生成

D．環己烷分子中所有碳原子共平面

5．NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是（

）。

A. 18 g H2 18 O含有的中子數為10 N A

B．0.1 mol．L-lHCIO2溶液中含有的H+數為0.1NA

C．2 mol NO與1 mol O2在密閉容器中充分反應后的分子數為2NA

D．11.2 L CH，和22.4 L Cl2（均為標準狀況）在光照下充分反應后的分子數為1. SN.A

6．一種工業制備無水氯化鎂的工藝流程如下：

10.鋅溴液流電池是一種先進的水溶液電解質電池，廣泛應用于再生能源儲能和智能電網的備用電源等。三單體串聯鋅溴液流電池工作原理如圖2所示：

下列說法錯誤的是（

）。

A.放電時，N極為正極

B．放電時，左側貯液器中ZnBr2，的濃度不斷減小

C．充電時，M極的電極反應式為Zn2++2e==Zn

D．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過

二、選擇題：本題共4小題，每小題4分，

13.1-丁醇、溴化鈉和70%的硫酸共熱反應，經過回流、蒸餾、萃取分液制得卜溴丁烷粗產品，裝置如圖4所示：

下列說法正確的是（

）。

A.裝置I中回流的目的是為了減少物質的揮發，提高產率

B．裝置Ⅱ中a為進水口-b為出水口

C．用裝置Ⅲ萃取分液時，將分層的液體依次從下口放出

D．經裝置Ⅲ得到的粗產品干燥后，使用裝置Ⅱ再次蒸餾，可得到更純的產品

14.鐵的配合物離子（用L-Fe-FeH]+表示）催化某反應的一種反應機理和相對能量的變化情況如圖5所示：

三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第15～17題為必考題，每個試題考生都必須作答。第18、19題為選考題，考生根據要求作答。

（一）必考題：此題包括3小題，共39分。

15.碳酸鈉俗稱純堿，是一種重要的化工原料。以碳酸氫銨和氯化鈉為原料制備碳酸鈉，并測定產品中少量碳酸氫鈉的含量，過程如下：

步驟I：Na2CO3的制備。

步驟Ⅱ：產品中NaHCO3含量的測定。

①稱取產品2. 500 g，用蒸餾水溶解，定容于250 mL容量瓶中。

②移取25. 00 mL上述溶液于錐形瓶中，加入2滴指示劑M，用0. 1000 mol．L-1鹽酸標準溶液滴定，溶液由紅色變至近無色（第一滴定終點），消耗鹽酸V1 mL。

③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N，繼續用0. 1000 mol．L-1鹽酸標準溶液滴定至終點（第二滴定終點），又消耗鹽酸V2 mL。

④平行測定三次，V1平均值為22. 45 mL，V2平均值為23. 51 mL。

已知：（i）當溫度超過35℃時，N Hl HCO3開始分解。

（ ii）相關鹽在不同溫度下的溶解度（g/100 g H2O）如表1所示。

回答下列問題：

（1）步驟I中晶體A的化學式為____，晶體A能夠析出的原因是_____。

（2）步驟I中“300℃加熱”所選用的儀器（如圖6）是 ____（填標號）。

（3）指示劑N為

，描述第二滴定終點前后顏色變化______。

（4）產品中NaHCO2的質量分數為（保留三位有效數字）。

（5）第一滴定終點時，某同學俯視讀數，其他操作均正確，則NaHCO2質量分數的計算結果 _____（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

16.氨氣中氫含量高，是一種優良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。

方法工：氨熱分解法制氫氣。

相關化學鍵的鍵能數據如表2所示。

（3）某興趣小組對該反應進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將0.1 mol NH3通人3L的密閉容器中進行反應（此時容器內總壓為200 kPa），各物質的分壓隨時間的變化曲線如圖7所示。

①若保持容器體積不變，tl時反應達到平衡，用H.的濃度變化表示0～tl時間內的反應速率v（H2） =____

mol．L-1．min-1（用含t1的代數式表示）。

②t2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后N.分壓變化趨勢的曲線是 ____（用圖中a、b、c、d表示），理由是 ____ 。

③在該溫度下，反應的標準平衡常數K9一____。（已知：分壓一總壓×該組分物質的量分數，對于反應dD （g）+eE （g）—=

回答下列問題：

（1）鈰的某種核素含有58個質子和80個中子，該核素的符號為 ______。

（2）為提高“水浸”效率，可采取的措施有_____（至少寫兩條）。

（3）濾渣Ⅲ的主要成分是_____（填化學式）。

（4）加入絮凝劑的目的是 _____ 。

（6）濾渣Ⅱ的主要成分為FePO4，在高溫條件下，Li2CO3、葡萄糖（C6H12O6）和FePO4可制備電極材料LiFeP（）1，同時生成C（）和H2O，該反應的化學方程式為______ 。

（二）選考題：共15分。請考生從給出的兩道題中任選一題作答。如果多做，則按所做第一題計分。

18.【選修3：物質結構與性質】（15分）

硅、鍺（Ge）及其化合物廣泛應用于光電材料領域。回答下列問題：

（1）基態硅原子最外層的電子排布圖為 _____，晶體硅和碳化硅熔點較高的是（填化學式）。

（2）硅和鹵素單質反應可以得到SiX4。SiX4的熔沸點如表3所示。

1．A

考查目標及解析：

本題以湘江流域的治理和生態修復為載體，考查對相關措施的認知水平。

選項A正確，定期清淤，疏通河道不涉及化學變化過程，符合題意。

選項B錯誤，工業生產中得到產品的同時常產生廢氣、廢水和廢渣（簡稱“三廢”），常用化學方法進行處理，如石膏法脫硫，氧化還原法和沉淀法等處理廢水，廢渣資源回收利用等過程均有新物質生成，涉及化學變化。

選項C錯誤，可通過微生物的代謝作用，將廢水中有毒有害物質尤其復雜的有機污染物降解為簡單的無害物質，所以微生物法處理廢水有新物質的生成，涉及的是化學變化。

選項D錯誤，河道中的垃圾回收分類，適合焚化處理的垃圾，利用現代焚化爐進行燃燒，消滅各種病原體，把一些有毒、有害物質轉化為無害物質，同時可回收熱能，用于供熱和發電等，此過程涉及化學變化。

2．B

考查目標及解析：

本題考查考生對化學基本常識和相關物質的物理化學性質的認識水平。

選項A錯誤，有機高分子化合物的相對分子質量一般高達104～106，糖類中的多糖（如淀粉、纖維素等）和蛋白質的相對分子質量在此范圍內，屬于天然高分子化合物；而糖類中的單糖、二糖等相對分子質量較小，不屬于天然高分子化合物。

選項B正確，FeO粉末在空氣中受熱，與空氣中的氧氣反應生成Fe3O4。

選項C錯誤，二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白紙漿、毛和絲等，還可用于殺菌消毒，例如，在葡萄酒釀制過程中可適當添加二氧化硫，起到殺菌、抗氧化作用。

選項D錯誤，鍍鋅鐵皮的鍍層破損后，構成原電池，其中Zn為負極，Fe作為正極被保護起來，故鐵皮不會加速腐蝕。

3．C

考查目標及解析：

本題以中學化學常見物質及實驗為素材，考查實驗方案設計和實驗操作能力。

選項A正確，若Fe2+被氧化為Fe3+，Fe3+能與SCN生成Fe（SCN）3，溶液變成血紅色。

選項B正確，實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制氯氣，先用飽和食鹽水除去混有的氯化氫，再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥。

選項C錯誤，用pH試紙測定NaOH溶液的pH不能潤濕pH試紙，否則會因濃度減小，而影響測定結果。

選項D正確，制取無水酒精時，通常把T業酒精跟新制的生石灰混合，再加熱蒸餾。

4．C

考查目標及解析：

本題以己二酸的合成路線為情境素材，考查對有機物的結構和性質的認識水平。

選項A錯誤，苯的密度比水小，苯與溴水混合，充分振蕩后靜置，有機層在上層，應是上層溶液呈橙紅色。

選項B錯誤，環己醇含有六元碳環，和乙醇結構不相似，分子組成也不相差若干CH.原子團，不互為同系物。

選項C正確，己二酸分子中含有羧基，能與NaHCO3溶液反應生成CO2。

選項D錯誤，環己烷分子中的碳原子均為飽和碳原子，與每個碳原子直接相連的4個原子形成四面體結構，因此所有碳原子不可能共平面。

5．D

考查目標及解析：

本題以阿伏加德羅常數的值為素材，以物質的量計算為考查主題，考查對原子結構、化學語言和化學變化的認識水平。

選項A錯誤，18 g H2 18O的物質的量為

選項D錯誤，“煅燒”后得到MgO，MgO和鹽酸反應得到MgCl2溶液，由于MgCI2在溶液中水解為氫氧化鎂和HCI，將所得溶液加熱蒸發，HCI會逸出，MgCI2水解平衡正向移動，得到氫氧化鎂，不能得到無水Mg Cl2。

7．B

考查目標及解析：

本題以常見的短周期主族元素為素材，考查對原子結構的了解和化學語言的認知水平。

Z的最外層電子數為K層的一半，則Z的核外有3個電子層，最外層電子數為1，即為Na，W與X能形成原子個數比為2：1的18電子的分子，則形成的化合物為N2 H4，所以W為H，X為N，Y的原子序數是W和X的原子序數之和，則Y為O。據此分析解答。

選項A錯誤，離子的電子層數相同時，原子序數越小，半徑越大，即離子半徑大小為N、->O2->Na+，即簡單離子半徑：X>Y>Z。

選項B正確，W為H，Y為O，能形成H2O2，含有極性共價鍵和非極性共價鍵。

選項C錯誤，X的最簡單氫化物為氨氣，Y的最簡單氫化物為水，水的沸點高于氨氣，即最簡單氫化物的沸點：Y>X。

選項D錯誤，由W、X、Y三種元素形成的化合物有硝酸、硝酸銨、一水合氨等，硝酸、硝酸銨顯酸性，一水合氨顯堿性，故由W、X、Y三種元素形成的化合物不一定都是酸性。

8．A

考查目標及解析：

本題以食鹽中的補碘劑KIO3為情境素材，考查對氧化還原反應的認識和分析能力。

選項A錯誤，該反應中只有碘元素價態升高，由O價升高至KH（IO3）2中的+5價，每個碘原子升高5價，即61 2～60e，又因方程式中61 2～3CI），故3C12～60e，即CI2～20e，所以產生22.4 1（標準狀況）CI.，即1 mol Cl2時，反應中應轉移20 mol e，

選項B正確，該反應中KCIO2中氯元素價態降低作氧化劑，I2中碘元素價態升高作還原劑，由該方程式的計量系數可知，llKCIO3～61 2，故該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比為11：6。

選項C正確，漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，工業漂白粉可用石灰乳與氯氣反應制取。

選項D正確，食鹽中IO3可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+、I發生歸中反應IO2+51-+ 6H+ -31，+3H 2O生成I2，I2再與淀粉發生特征反應變為藍色，故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO3的存在。

9．C

考查目標及解析：

本題以鹽酸滴定三種一元弱酸的鈉鹽的滴定曲線作為情境素材，考查圖像信息的獲取與應用、離子濃度大小比較、電離平衡常數的大小判斷、電荷守恒的書寫及應用能力。

選項A正確，NaX為強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，則溶液中離子濃度的大小順序為

選項B正確，讀圖可知，曲線的起點即沒有加入鹽酸時，NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大，根據酸越弱對應的酸根離子水解程度越大，HX、HY、HZ三種一元弱酸的酸性依次減弱，弱酸的酸性越弱，電離常數越小，則三種一元弱酸的電離常數的大小順序為

選項C錯誤，當溶液pH為7時，酸越弱，向鹽溶液中加入鹽酸的體積越大，酸根離子的濃度越小，則三種鹽溶液中酸根的濃度大小順序為

選項D正確，向三種鹽溶液中分別滴加20. 00 ml_鹽酸，三種鹽都完全反應，溶液中鈉離子濃度等于氯離子濃度，將三種溶液混合后溶液中存在電荷守恒關系

10．B

考查目標及解析：

本題以三單體串聯鋅溴液流電池工作原理示意圖作為情境素材，考查分析電池工作原理的能力，具體包括電極的判斷、電解質溶液濃度變化判斷、電極方程式的書寫、交換膜中離子的遷移問題等。

選項A正確，由圖可知，放電時，溴在正極上得到電子發生還原反應生成溴離子，N電極為電池的正極。

選項B錯誤，N電極反應式為Br2+2e-2 Br，生成的溴離子通過離子交換膜進入左側，M電極為負極，電極反應式為Zn2e- =Zn-+，同時鋅離子通過交換膜進入右側，維持兩側溴化鋅溶液的濃度保持不變。

選項C正確，充電時，M電極與直流電源的負極相連，做電解池的陰極，鋅離子在陰極上得到電子發生還原反應生成鋅，電極反應式為Zn2+ +2e-==2n。

選項D正確，放電或充電時，交換膜允許鋅離子和溴離子通過，維持兩側溴化鋅溶液的濃度保持不變。

11．BC

考查目標及解析：

本題以可逆反應的正反應速率 時間圖像為情境素材，考查平衡狀態的判斷、反應條件的改變對速率的影響、平衡的移動、平衡常數大小比較等。

選項A錯誤，容器內發生的反應為A（g） +2B（g）==3C（g），該反應是氣體分子數不變的可逆反應，在恒溫恒容條件下，氣體的壓強始終保持不變，則容器內壓強不變，不能說明反應達到平衡狀態。

選項B正確，根據圖像變化曲線可知，v 在t2的瞬間不變，反應過程中不斷增大，則說明平衡向逆反應方向移動，且屬于“漸變”過程，排除溫度與催化劑等影響因素，是生成物濃度的增大引起的，故改變的條件為：向容器中加入C。

選項C正確，據上述分析，在平衡狀態工時加入C，平衡向逆反應方向移動，然后建立平衡狀態Ⅱ，則生成A的量增大，總的物質的量不變，所以A的體積分數（增大，即A的體積分數

選項D錯誤，平衡常數K與溫度有關，因該反應在恒溫條件下進行，所以K保持不變。

12．B

考查目標及解析：

本題考查離子共存問題，需要準確分析離子之間的反應。

選項A錯誤，A13+和NH。．H2O生成A1（OH）3沉淀，不能溶于過量的氨水。

選項B正確，S2O3和H+反應生成單質硫、二氧化硫和水，離子方程式為2H++

13．AD

考查目標及解析：

本題通過卜溴丁烷的制備，分離提純，考查實驗操作及分離提純。

選項A正確，卜丁醇以及濃硫酸和NaBr產生的HBr均易揮發，用裝置I回流可減少反應物的揮發，提高產率。

選項B錯誤，冷凝水應下進上出，裝置Ⅱ中b為進水口，a為出水口。

選項C錯誤，用裝置Ⅲ萃取分液時，將下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出。

選項D正確，經裝置Ⅲ得到粗產品，由于粗產品中各物質沸點不同，再次進行蒸餾可得到更純的產品。

14．D

考查目標及解析：

通過鐵的配合物離子（用[ L-Fe - H]+表示）催化某反應的一種反應機理和相對能量變化圖，分析和理解反應歷程。

選項A正確，由反應機理可知，HC（）（）H電離出氫離子后，HC（）（）與催化劑結合，放出二氧化碳，然后又結合氫離子轉化為氫氣。

選項B正確，若氫離子濃度過低，則反應Ⅲ一Ⅳ的反應物濃度降低，反應速率減慢，若氫離子濃度過高，則會抑制甲酸的電離，甲酸根濃度降低，反應工一Ⅱ速率減慢，所以氫離子濃度過高或過低，均導致反應速率減慢。

選項C正確，由反應機理可知，Fe在反應過程中，化學鍵數目發生變化，則化合價也發生變化。

選項D錯誤，由反應進程可知，反應Ⅳ→I能壘最大，反應速率最慢，對總反應起決定作用。

15.考查目標及解析：

本題以Na2CO3的制備流程以及產品中NaHCO3含量的測定為情境，考查晶體的成分、儀器的選擇、指示劑的選擇、滴定終點顏色的變化等基礎知識，考查分析晶體析出的原因、質量分數的計算、誤差分析等能力素養。

（l）NaHCO2 在30～35℃時NaHCO3的溶解度最小

考查信息獲取和處理能力，應用溶解平衡的移動原理理解NaHCO3固體的析出。根據題中鹽在不同溫度下的溶解度，控制溫度在30～35℃，目的是為了NHiHCO3不發生分解，同時，得到晶體A即N aH CO3，因為在30～35℃時，NaHCO3的溶解度最小。

（2）D

考查加熱儀器的選擇及識別，300℃加熱NaHCO3固體，需用坩堝、泥三角、三腳架等儀器，所以符合題意的為D項。

（3）甲基橙 由黃色變為橙色，且半分鐘內不褪色

考查指示劑的選擇和滴定終點溶液顏色的變化。利用滴定原理測定產品中碳酸氫鈉的含量，向Na， CO3和NaHCO3的混合溶液中滴人鹽酸，Na2CO3先反應生成NaHCO2，NaHCO3。溶于水顯弱堿性，可借助酚酞指示劑的顏色變化來判斷滴定終點，結合顏色變化可推出指示劑M為酚酞試劑；第二次滴定時發生的反應為NaHCO3+HCl -NaCI+H：（）+C（）：十，滴定終點溶液的溶質為氯化鈉和CO3溶于水形成飽和的H7CO3溶液，呈現弱酸性，可選擇甲基橙試液，所以指示劑N為甲基橙試液，滴定達到終點，溶液的顏色由黃色變為橙色，且半分鐘內不褪色。

（4）3.56%

考查實驗原理的分析，運用關系式法進行滴定計算的能力。根據關系式求出總的NaHCO3的物質的量，推導出產品中NaHCO3的物質的量，最終通過計算得出產品中NaHCO3的質量分數。

（5）偏大

考查滴定誤差的分析能力。

若該同學第一次滴定時，其他操作均正確的情況下，俯視讀數，則會使標準液鹽酸的體積偏小，即測得v，偏小，所以原產品中NaHCO3的物質的量會偏大，最終導致其質量分數會偏大。

16.考查目標及解析：

以氨氣制氫為情境，考查反應熱的計算，白發反應進行的依據判斷，速率的計算，壓強平衡常數的計算，并在這個過程中考查圖像分析能力；同時考查通過電解池的圖示，理解電解法將氨轉化為高純氫氣的電解過程及電極反應式的書寫。

本問考查原子結構的認知水平。鈰的某種核素含有58個質子和80個中子，則質量數為58+80=138。回答問題時應注意元素符號、質子數和質量數的書寫規范。

（2）適當升高溫度，將獨居石粉碎等

本問考查化學反應速率的影響因素。回答問題時應從溫度、表面積等外界條件思考。

（3）A1（OH）3

（4）促使鋁離子沉淀

本問考查陌生試劑的作用。在“聚沉”步驟加入絮凝劑的目的是促使鋁離子沉淀。

18．考查目標及解析：

本題以硅、鍺兩種元素為線索，考查物質結構與性質的相關知識，包括電子排布圖書寫、熔沸點比較、雜化類型判斷、空間構型判斷、共價鍵類型判斷、電負性比較、化學式確定、晶胞密度計算等。從而考查考生的宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知等化學學科核心素養。

（2）①SiCI4 SiX4都是結構相似的分子晶體，相對分子質量依次增大，分子間作用力依次增大正四面體形

已知，攝氏溫度的零點為0℃，開爾文溫度的零點為 273. 15℃，所以開爾文溫度（K） =攝氏溫度數值+273. 15，即O℃相當于273. 15 K。0℃時為液態，說明該物質的熔點低于273. 15 K，而沸點高于273. 15 K，由表格中各物質的熔沸點數據可知，只有SiCI，滿足這個條件，故0℃時為液態的物質是SiCI3。由于四種物質是結構相似的分子晶體，其熔沸點取決物質的相對分子質量，相對分子質量越大，分子間作用力越大，熔沸點越高。SiX，的中心原子均為sp'雜化，且中心原子Si連接的4個原子相同，故其空間構型為正四面體形。

②sp-、sp'N>C>H 54

N甲基咪唑分子中的碳原子，既有連接一個雙鍵的碳，也有全部連接單鍵的碳，前者的雜化類型為sp 2，后者的雜化類型為sp'。元素的非金屬性越強，其電負性越大，元素的非極性強弱順序為N>C>H，則元素電負性的大小順序為N>C>H。已知單鍵和配位鍵均為σ鍵，而每個雙鍵中也含有1個σ鍵，故可數出1個M3+中含有54個σ鍵。

19.考查目標及解析：

本題以葉酸拮抗劑的合成路線為情境，考查有機化學的相關知識。包括有機物結構簡式的書寫、反應類型判斷、官能團識別、同分異構體種類的確定、方程式書寫以及合成路線的設計等。從而考查考生的宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、變化觀念等方面的化學學科核心素養。