2021年高考化学压轴题汇总及答案解析

1、2021年高考化学压轴题汇总及答案解析1亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，使用过量会使人中毒，国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：【实验I】制备NaNO2稀HN6氧化成NO3，发生反应的离子方程式为制备装置如图所示(夹持装置略去)：装置D可将剩余的NO如果没有B装置，C中发生的副反应有。甲同学检查完装置气密性良好后进行实验，发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质。于是进行了适当的改进，改进后提高了NaNO2的纯度，则其改进措施是。【实验口】测定制取的样品中NaNO2的含量步骤：试管编号NaNO2含量

2、/(mgL_1)020406080b称量0.10g制得的样品，溶于水配成500mL溶液。取5mL待测液，加入1mLM溶液，再加蒸馏水至10mL并振荡，与标准色阶比较。步骤b中比较结果是：待测液颜色与标准色阶相同，则甲同学制得的样品中NaNO2的质量分数是。用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量。设计并完成下列实验报告。实验方案实验现象实验结论取5mL待测液，加入，振荡，再加入1mLM溶液，维生素C可以有效降，再振荡，低NaNO2的含量与标准色阶对比答案(1)5NO3MnO44H=5NO33Mn22H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2f2NO+O2=2NO22NO2+Na

3、2O2=2NaNO3在A、B之间增加装有水的洗气瓶40%维生素C加入蒸馏水至总体积为10mL紫红色比标准色阶浅解析酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能将NO氧化为NO于，反应的离子方程式为5NO+3MnO4+4H+=5NO于+3Mn2+2H2O。铜和稀硝酸反应制得的NO中含有杂质水蒸气。制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质说明制得的NO中混有NO2，故应在装置A、B之间增加装有水的洗气瓶，以除去杂质NO2。(5)取5mL待测液，然后加入维生素C，再加入1mLM溶液，最后加入蒸馏水至总体积为10mL，若紫红色比标准色阶浅，说明NaNO2的含量低，则可以证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量

4、。2碲(Te)立于元素周期表第VIA族，由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂，电镀液的光亮剂，玻璃的着色材料，合金材料的添加剂等。碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲：还原化铜渣粉H2SO4、Na2S()3滤液1酸浸2-滤渣2浓溶液NaOH双氧水水浸卜滤渣円碱没滤液2”作i适量H2SO4、确苹软化水已知：TeO2的熔点为733C,微溶于水，可溶于强酸和强碱。回答下列问题：Te与S的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为(用化学式表示)。“酸浸1”需加热，加热的目的是，“酸浸1”发生反应的氧化产物是(写化学式)。TOC o 1-5

5、 h z“水浸”后“滤液1”的颜色是。“滤渣1”进行“碱浸”的离子方程式是。“滤液2”加双氧水的目的是，“操作1”的名称是。“还原”制备碲粉的离子方程式为。从可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行酸浸的意义是答案(1)H2SO4H2TeO4加快浸出速率CuSO4、TeO2蓝色(或浅蓝色)TeO22OH=TeO23H2O将Na2TeO3氧化为Na2TeO4加热浓缩(或浓缩)Teq_+3SO3-+2H+=3SO4一+Te!+H2O“滤渣2”经过酸浸可得到含CuSO4的滤液，并可达到回收Au、Ag的目的，符合可持续发展意识和绿色化学观念解析(1)S、Te同主族，同主族元素从上到下，非金属性

6、逐渐减弱，故H2SO4的酸性比H2TeO4强。酸浸时加热的目的是提高浸出速率，结合流程图知，“酸浸1”发生反应的化学方程式为Cu2Te+2H2SO4+2O2=2CuSO4+TeO2+2H2O,故其氧化产物为CuSO4、TeO2。“滤液1”的溶质中含CuSO4，故“滤液1”的颜色为蓝色。“滤渣1”中含有TeO2,TeO2溶解于NaOH溶液生成亚碲酸盐，故反应的离子方程式为TeO22OH=TeO32H2O。“碱浸”后滤液2中的溶质的主要成分是Na2TeO3，该物质与Na2SO3类似，具有较强的还原性，加入双氧水可将其氧化为Na2TeO4。“操作1”的后续物质为“Na2TeO4浓溶液”，故该操作为加

7、热浓缩。由流程图可知，“还原”的反应物为Na2TeO4、Na2SO3、H2SO4，生成物有单质Te，故发生的是酸性条件下Na2SO3还原Na2TeO4的反应，反应的离子方程式为TeO4-+3S0?一+2H+=3Sq一+Tel+H2O分析流程图并结合碲化铜渣中含Au、Ag等，知“滤渣2”经酸浸后可得到含CuSO4的滤液，并可回收Au、Ag，符合可持续发展意识和绿色化学观念。3为了改善环境，科学家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的转化。请回答下列有关问题：利用N2与H2合成氨是重要的工业反应，下图为反应过程中的能量变化反应中加入铁粉可以提高反应速率，其原因是.已知某些化学键键能数据如下表：宓卫

8、A宓卫A1Do000乙DoLI:峯丄皿1糜景圜丞図丄哥部回士丑型台筮(6)ON乙匕+(6)乐区芒型台ON盼胯护N盘馬讯助工出瀚M古S(乙)。|0111/0=q3WSM(6)h-+(6)n-(6)HNT型台砸|0山/0诂乙=e3WSMN(6)h-+型台TT6E9V69EV(|0iu/r|)/3HNN=NHH工业上可将CO转化成甲醇，反应式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。若在一容积可变的密闭容器中充入1molCO和2molH2进行反应，初始体积为3L，保持压强不变，反应后CO的平衡转化率随温度(T)的变化如图中曲线所示。若所加的CO和H2的量以及反应温度均不变，则达到平衡状态A、B时的

9、压强PAPB(填“”“v”或“二”)，其原因。若达到化学平衡状态A时,CO的体积分数为25%，此时CO的转化率为；平衡常数KA二。答案(1)降低了合成氨反应的活化能300(2)C(3)v该反应为气体分子数减小的反应，曾大压强，有利于平衡正向移动，CO转化率升高，故pAvpB50%4L2/mob解析(1)通过图像可以看出，铁粉降低了合成氨反应的活化能，作催化剂，提高了反应速率。13反应N2(g)+尹2NH3(g),反应热二反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量二(436x1.5+946x0.5-3x391)kJ/mol=-46kJ/moI。反应热二Ea-Eb二-46kJ/mol,254k

10、J/mol-Eb=-46kJ/mol,13Eb=300kJ/mol,所以反应NH3(g)尹2+尹29)的活化能Eb=300kJ/mol。0.032(2)Q=02x003=0-15K=0-1，平衡逆向移动，v正vv逆。(3)该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡右移，CO转化率升高，所以根据图像可知，PA小于PB。设一氧化碳的变化量为xmol:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)TOC o 1-5 h z起始量/mol120变化量/molx2xx平衡量/mol1-x2-2x1-x若达到化学平衡状态A时,CO的体积分数为25%，则二1-x+2-2x+x0.50.25,x=0.5,此时CO

11、的转化率为x100%=50%o根据同温同压下，气体0.5mol2L的物质的量与气体体积成正比规律，反应前混合气体为3mol，体积为3L,反应后混合气体为2mol，体积为2L,平衡后各物质浓度为c(CH3OH)二0.5mol1mol二0.25mol/L,c(CO)=元=0-25mol/L,c(H2)=元二占mol/L,平衡常数ka二c(CH3OH)c(CO)C2(H2)0.25mol/L0.25mol/Lx(0.5mol/L)2=4L2/mob。4.化学选修3:物质结构与性质氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料。掺入少量Ti的NaAlH4在150C时释氢，在170C、15.2MPa条件

12、下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如图所示。oQ二ooSOa基态Ti原子的价电子轨道表示式为。NaH的熔点为800C,不溶于有机溶剂。NaH属于晶体，其电子式为。AICI3在178C时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为(标明配位键)。AIH4中，Al的轨道杂化方式为洌举与AIH4空间构型相同的两种离子(填化学式)。NaAIH4的释氢机理为：每3个AIH4中，有2个分别释放出3个H原子和1个AI原子，同时与该AI原子最近邻的Na原子转移到被释放的AI原子留下的空位，形成新的结构。这种结构变化由表面层扩展到整个晶体，从而释

13、放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示为离子Na+:H_(4)sp3NH才、BH4(或SO#-、PO3一等其他合理答案)54(108)8備或顾皿1Na3Li(AlH4)4kA丿(6)3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2T解析(3)AICI3的相对分子质量为133.5，蒸气的相对分子质量约为267,显然蒸气由两个AICI3分子聚合而成，AICI3中1个Al与3个CI形成3个共价键，AI最外层电子全部参与成键，因此配位键只能是CI提供孤对电子，AI提供空轨道，结构式为C5化学选修5：有机化学基础咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力，其合成路线如图所示：回答下列问题：C+D-

14、E反应类型为。F中含氧官能团的名称是。D分子中位于同一平面上的原子最多有个。G的结构简式为H-咖啡酸乙酯的化学方程式为。芳香族化合物M是H的同分异构体,1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO2，M的结构有种；其中核磁共振氢谱为5组峰，峰面积比为1:2:2:2:1的结构简式为。以上图中的C和甲醛为原料，设计合成CH.OHHOCHjCCHOHC5H12O4(答案比(川)的路线(无机试剂任选)。(1)加成反应醛基C114(5)CH3CH()足量甲醛a()H/Arch2ohH()CH2CCHOch2ohCHOHIh/NiHOCH,CCH?OHICH2C)H解析A的相对分子质量是28,A是乙烯，与水加成生成B乙醇，催化氧化生成C乙醛。C与D发生醛基的加成反应生成E，E在浓硫酸的作用下发生消01八/生取代反应生成咖啡酸乙酯。去反应生成的F为，F发生银镜反应并酸化后生成CIICOOH。G发生水解反应生成H，H与乙醇发(1)根据以上分析可知C+D-E的反应类型为加成反应。F中含氧官能团的名称是醛基。(2)醛基和苯环均是平面形结构，则D分子中位于同一平面上的原子最多有14个。G的结构简式为CICH=CHCOOHH-咖啡酸乙酯的化学方程式为(4)芳香族化合物M是H的同分异构体，1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO2，说明含有2个羧基，如果苯环上有3个取代基，应该是2