【化學(xué)】2020年高考真題-全國Ⅰ卷

年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試(全國卷Ⅰ)相對(duì)原子質(zhì)量：H1C12N14O16Na23Al27P31S32Cl35.5V51Fe56一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)7．國家衛(wèi)健委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效滅活病毒。對(duì)于上述化學(xué)藥品，下列說法錯(cuò)誤的是()A．CH3CH2OH能與水互溶B．NaClO通過氧化滅活病毒C．過氧乙酸相對(duì)分子質(zhì)量為76D．氯仿的化學(xué)名稱是四氯化碳8．紫花前胡醇可從中藥材當(dāng)歸和白芷中提取得到，能提高人體免疫力。有關(guān)該化合物，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．分子式為C14H14O4B．不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色C．能夠發(fā)生水解反應(yīng)D．能夠發(fā)生消去反應(yīng)生成雙鍵9．下列氣體去除雜質(zhì)的方法中，不能實(shí)現(xiàn)目的的是()氣體(雜質(zhì))方法ASO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過飽和的食鹽水CN2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)DNO(NO2)通過氫氧化鈉溶液10．銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．CH3COI是反應(yīng)中間體B．甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH＋CO=CH3CO2HC．反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變D．存在反應(yīng)CH3OH＋HI=CH3I＋H2O11．1934年約里奧—居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核24He)轟擊金屬原子ZwX，得到核素z+230Y，開創(chuàng)了人造放射性核素的先河：ZwXA.ZwB．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半徑小于Y的D．Y僅有一種含氧酸12．科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn—CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時(shí)，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－=ZnB．放電時(shí)，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2ZnOH42?=2Zn＋O2↑＋4OH－D．充電時(shí)，正極溶液中OH－濃度升高13．以酚酞為指示劑，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如下圖所示。[比如A2－的分布系數(shù)：δ(A2－)＝cA下列敘述正確的是()A．曲線①代表δ(H2A)，曲線②代表δ(HA－)B．H2A溶液的濃度為0.2000mol·L－1C．HA－的電離常數(shù)Ka＝1.0×10－2D．滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中c(Na＋)＜2c(A2－)＋c(HA－)三、非選擇題，第8～10題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第11～12題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：26．釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Fe3＋Fe2＋Al3＋Mn2＋開始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列問題：(1)“酸浸氧化”需要加熱，其原因是______________________________________________。(2)“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO2+，同時(shí)還有________離子被氧化。寫出VO＋轉(zhuǎn)化為________，以及部分的________。(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是________。(5)“調(diào)pH”中有沉淀產(chǎn)生，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí)，需要加入過量NH4Cl，其原因是__________________________________________________________________________________________________。27．為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L－1FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、________________(從下列圖中選擇，寫出名稱)。(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇_______作為電解質(zhì)。陽離子u∞×108/(m2·s－1·V－1)陰離子u∞×108/(m2·s－1·V－1)Li＋4.07HCO4.61Na＋5.19NO7.40Ca2＋6.59Cl－7.91K＋7.62SO8.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽離子進(jìn)入________電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1。石墨電極上未見Fe析出?？芍姌O溶液中c(Fe2＋)＝________。(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為______________________________，鐵電極的電極反應(yīng)式為________________。因此，驗(yàn)證了Fe2＋氧化性小于________，還原性小于________。(6)實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時(shí)間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是________________________________________________________________________________________________________。28．硫酸是一種重要的基本化工產(chǎn)品，接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋12O2(g)釩催化劑SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1(1)釩催化劑參與反應(yīng)的能量變化如圖(a)所示，V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式為：_____________________________________________________________。(2)當(dāng)SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時(shí)，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強(qiáng)下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)的α＝________，判斷的依據(jù)是_____________________________________________。影響α的因素有__________________________。(3)將組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應(yīng)器，在溫度t、壓強(qiáng)p條件下進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)，若SO2轉(zhuǎn)化率為α，則SO3壓強(qiáng)為__________________，平衡常數(shù)Kp＝________________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為：v＝k(αα'－1)0.8(1－nα′)。式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，α′為某時(shí)刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。曲線上v最大值所對(duì)應(yīng)溫度稱為該α′下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時(shí)，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是____________________________________________________________。(二)選考題。請(qǐng)考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。35．Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Fe2＋與Fe3＋離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是____________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為________，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為________、雜化軌道類型為________。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有________個(gè)。電池充電時(shí)，LiFeO4脫出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x＝________，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝________。36．有機(jī)堿，例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等，在有機(jī)合成中應(yīng)用很普遍，目前“有機(jī)超強(qiáng)堿”的研究越來越受到關(guān)注，以下為有機(jī)超強(qiáng)堿F的合成路線：已知如下信息：①②③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為_____________________________________________________________。(2)由B生成C的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)C中所含官能團(tuán)的名稱為_______________________________________________________。(4)由C生成D的反應(yīng)類型為_____________________________________________________。(5)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________________________________________________________。(6)E的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中，能與金屬鈉反應(yīng)，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種，其中，芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。

7.答案D解析乙醇可與水以任意比例互溶，A項(xiàng)正確；NaClO具有強(qiáng)氧化性，可以殺菌消毒，B項(xiàng)正確；通過分子式求得過氧乙酸的相對(duì)分子質(zhì)量為76，C項(xiàng)正確；氯仿的化學(xué)名稱為三氯甲烷，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案B解析由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知紫花前胡醇的分子式為C14H14O4，A項(xiàng)正確；該有機(jī)物分子內(nèi)含有碳碳雙鍵和醇羥基，可以被酸性重鉻酸鉀溶液氧化，從而使酸性重鉻酸鉀溶液變色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分子內(nèi)含有酯基，能夠發(fā)生水解反應(yīng)，C項(xiàng)正確；分子內(nèi)含有醇羥基，且與醇羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上連有氫原子，故可發(fā)生消去反應(yīng)，D項(xiàng)正確。9.答案A解析酸性高錳酸鉀溶液不僅能與H2S反應(yīng)，而且也能與SO2反應(yīng)，A項(xiàng)不能實(shí)現(xiàn)目的。10.答案C解析由反應(yīng)過程可知，CH3COI在反應(yīng)過程中生成，后又參與后續(xù)反應(yīng)而消耗，屬于反應(yīng)中間體，A項(xiàng)正確；觀察反應(yīng)過程圖示可得甲醇羰基化反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3OH＋CO=CH3CO2H，B項(xiàng)正確；觀察反應(yīng)過程圖示可看出Rh的成鍵數(shù)目有4、5、6，C項(xiàng)錯(cuò)誤；觀察反應(yīng)過程圖示可知存在反應(yīng)CH3OH＋HI=CH3I＋H2O，D項(xiàng)正確。11.答案B解析由守恒關(guān)系可知元素X的質(zhì)量數(shù)為27，ZwX的相對(duì)原子質(zhì)量近似等于該原子的質(zhì)量數(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；X與Y最外層電子數(shù)之和為8，質(zhì)子數(shù)相差2，且X為金屬元素，可推知X為Al元素，Y為P元素，二者都有＋3價(jià)，都可以形成三氯化物，B項(xiàng)正確；同一周期主族元素自左向右，原子半徑逐漸減小，故Al的原子半徑大于P，C項(xiàng)錯(cuò)誤；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO12.答案D解析由裝置示意圖可知，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－=ZnOH42?，A項(xiàng)正確；放電時(shí)CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，C元素化合價(jià)降低2，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，B項(xiàng)正確；由裝置示意圖可知充電時(shí)正極(陽極)產(chǎn)生O2，負(fù)極(陰極)產(chǎn)生Zn，C項(xiàng)正確；充電時(shí)正極(陽極)上發(fā)生反應(yīng)2H2O－4e－=4H＋＋O2↑13.答案C解析根據(jù)圖像可知，滴定終點(diǎn)消耗NaOH溶液40mL，H2A是二元酸，可知酸的濃度是0.1000mol·L－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起點(diǎn)溶液pH＝1.0，c(H＋)＝0.1000mol·L－1，可知H2A第一步電離是完全的，溶液中沒有H2A，所以曲線①代表δ(HA－)，曲線②代表δ(A2－)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；利用曲線①、②的交點(diǎn)可知，c(HA－)＝c(A2－)，此時(shí)pH＝2.0，c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，HA－A2－＋H＋，Ka(HA－)＝cA2??cH+cHA?＝1.0×10－2，C項(xiàng)正確；滴定終點(diǎn)時(shí)，根據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，以酚酞為指示劑，說明滴定終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性，c(OH－)＞c(H＋)，所以c(Na＋)＞2c26.答案(1)加快酸浸氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)(2)Fe2＋VO＋＋MnO2＋2H＋=VO2+＋Mn2＋＋H(3)Mn2＋Fe3＋、Al3＋(4)Fe(OH)3(5)NaAlO2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al(OH)3↓(6)利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全解析(1)“酸浸氧化”過程中釩礦粉、MnO2和30%H2SO4發(fā)生反應(yīng)，常溫下反應(yīng)速率較小，加熱的目的是加快酸浸氧化的速率。(2)Fe3O4與稀硫酸反應(yīng)：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，“酸浸氧化”過程中，F(xiàn)e2＋具有還原性，也能被MnO2氧化生成Fe3＋。VO＋被氧化為VO2+，MnO2則被還原為Mn2＋，溶液呈酸性，結(jié)合守恒規(guī)律，寫出離子方程式：VO＋＋MnO2＋2H＋=VO2+＋Mn(3)由表中數(shù)據(jù)可知，Mn2＋開始沉淀的pH為8.1，Al3＋開始沉淀的pH為3.0，沉淀完全的pH為4.7，F(xiàn)e3＋沉淀完全的pH為3.2?！爸泻统恋怼敝姓{(diào)節(jié)pH＝3.0～3.1，釩水解并沉淀為V2O5·xH2O，此時(shí)Mn2＋不沉淀，Al3＋部分沉淀，F(xiàn)e3＋幾乎沉淀完全，故隨濾液②除去的金屬離子有K＋、Mg2＋、Na＋、Mn2＋及部分Al3＋、Fe3＋。(4)濾餅②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3和少量Al(OH)3，“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH＞13，V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解，Al(OH)3轉(zhuǎn)化為NaAlO2，故濾渣③的主要成分是Fe(OH)3。(5)濾液③中含有NaAlO2、NaVO3，“調(diào)pH”中加入HCl，調(diào)節(jié)pH＝8.5，此時(shí)NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl。(6)NH4VO3存在沉淀溶解平衡：NH4VO3(s)NH4+(aq)＋VO3?(aq)，“沉釩”中加入過量NH4Cl，增大c(NH4+27.答案(1)燒杯、量筒、托盤天平(2)KCl(3)石墨(4)0.09mol·L－1(5)Fe3＋＋e－=Fe2＋Fe－2e－=Fe2＋Fe3＋Fe(6)取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)血紅色，說明活化反應(yīng)完成解析(1)根據(jù)用固體物質(zhì)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法可知，題圖給出的儀器中還需要燒杯、量筒和托盤天平。與SO42?生成微溶于水的CaSO4，F(xiàn)e2＋、Fe3＋均與HCO3?反應(yīng)，酸性條件下NO3?與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)，故鹽橋中不能含有Ca2＋、HCO3?和NO3?。鹽橋中陰、陽離子的電遷移率(u(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，則鐵電極是負(fù)極，石墨電極是正極，鹽橋中陽離子向正極移動(dòng)，故陽離子進(jìn)入石墨電極溶液中。(4)假設(shè)兩個(gè)燒杯中溶液體積均為VL，鐵電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，一段時(shí)間后，鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加0.02mol·L－1，則電路中通過電子為0.02mol·L－1×VL×2＝0.04Vmol。石墨電極上未見Fe析出，則石墨電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，據(jù)得失電子守恒可知，石＝0.09mol·L－1。(5)由(4)分析可知，石墨電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，據(jù)此得出Fe2＋的氧化性小于Fe3＋；鐵電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，據(jù)此得出Fe2＋的還原性小于Fe。(6)鐵電極表面被刻蝕活化，F(xiàn)e與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Fe2(SO4)3=3FeSO4，活化反應(yīng)完成后，溶液中不含F(xiàn)e3＋，可向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液，若溶液不變血紅色，證明活化反應(yīng)完成。28.答案(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1(2)0.975該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少，增大壓強(qiáng)，α提高。5.0MPa＞2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa反應(yīng)物(N2和O2)的起始濃度(組成)、溫度、壓強(qiáng)(3)2mαp100?mαα1?α1.5mp100?mα0.5(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。當(dāng)t＜tm，k增大對(duì)v的提高大于α引起的降低；當(dāng)t＞tm，k②V2O4(s)＋SO3(g)=V2O5(s)＋SO2(g)ΔH2＝－24kJ·mol－1由①－②×2可得：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)，ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－399kJ·mol－1)－(－24kJ·mol－1)×2＝－351kJ·mol－1。(2)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的正反應(yīng)是氣體總分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，其他條件相同時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，則圖中p1＝5.0MPa，p3＝0.5MPa。由圖可知，反應(yīng)在5.0MPa、550℃時(shí)SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α＝0.975。溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的起始濃度(組成)都會(huì)影響SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α，溫度一定時(shí)，壓強(qiáng)越大，α越大；壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度越高，α越小。(3)假設(shè)原氣體的物質(zhì)的量為100mol，則SO2、O2和N2的物質(zhì)的量分別為2mmol，mmol和qmol,2m＋m＋q＝100，利用“三段式法”計(jì)算：SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)起始量/mol2m

m0轉(zhuǎn)化量/mol2mαmα2mα平衡量/mol2m×(1－α)

m×(1－α)2mα平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為2m×(1－α)mol＋m×(1－α)mol＋2mαmol＋qmol＝(3m－mα＋q)mol，SO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為2mαmol3m?mα+qmol×100%＝2mα100?mα×100%，則平衡時(shí)SO3的壓強(qiáng)為2mα100?mαp。平衡時(shí)，SO2、O2的壓強(qiáng)分別為2m1?(4)在α′＝0.90時(shí)，SO2催化氧化的反應(yīng)速率為v＝k(α0.90－1)0.8·(1－0.90n)。升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t＜tm時(shí)，k增大對(duì)v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對(duì)v的提高小于α35.答案(1)4∶5(2)Na與Li同主族，Na