2021年新高考湖北化学卷及答案解析（原卷+解析卷）

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

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

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

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

5. 下列实验现象与实验操作不相匹配的是

A. A B. B C. C D. 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中氙的价层电子对数为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

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. A B. B C. C D. D

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

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

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

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

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

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，反应过程如图所示。下列叙述错误的是

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

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

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

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+HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105

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∶1

C. 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

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___。

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：

回答下列问题：

（1）E中的官能团名称是___、___。

（2）B→C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的合成路线如图：

Y异烟肼

写出生成Y的化学反应方程式___；异烟肼的结构简式为___。

18. 超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：SbCl3+Cl2SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸人极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：

相关性质如表：

回答下列问题：

（1）实验装置中两个冷凝管___(填“能”或“不能”)交换使用。

（2）试剂X的作用为___、___。

（3）反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移___(填仪器名称)中生成SbCl5至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是___(填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是___。

（4）实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为___。(写化学反应方程式)

（5）为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此类推，H2SO4与HSbF6之间的化学反应方程式为___。

（6）实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基(—CH3)<亚甲基(—CH2—)<次甲基()。写出2—甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式___。

19. 丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。

反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1

反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1

（1）已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为___kJ。

（2）对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是___。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=__kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。

（3）在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C3H6的平均速率为__kPa·s-1；；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为___。

（4）恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：

反应Ⅱ：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k

反应Ⅲ：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k′

实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为__，其理由是___。