【化學(xué)】2020年高考真題-全國Ⅱ卷

年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試(全國卷Ⅱ)可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12N14O16Mg24S32Fe56Cu64單項選擇題：7．北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．膽礬的化學(xué)式為CuSO4B．膽礬可作為濕法冶銅的原料C．“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程D．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)8．某白色固體混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的兩種組成，進行如下實驗：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反應(yīng)，通過鈷玻璃可觀察到紫色；③向溶液中加堿，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)實驗現(xiàn)象可判斷其組成為()A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl9．二氧化碳的過量排放可對海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響，其原理如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A．海水酸化能引起HCO3?濃度增大、B．海水酸化能促進CaCO3的溶解，導(dǎo)致珊瑚礁減少C．CO2能引起海水酸化，其原理為HCO3?H＋＋D．使用太陽能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境10．吡啶()是類似于苯的芳香化合物，2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料，可由如下路線合成。下列敘述正確的是()A．MPy只有兩種芳香同分異構(gòu)體B．EPy中所有原子共平面C．VPy是乙烯的同系物D．反應(yīng)②的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)11．據(jù)文獻報道：Fe(CO)5催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A．OH－參與了該催化循環(huán)B．該反應(yīng)可產(chǎn)生清潔燃料H2C．該反應(yīng)可消耗溫室氣體CO2D．該催化循環(huán)中Fe的成鍵數(shù)目發(fā)生變化12．電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag＋注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是()A．Ag為陽極B．Ag＋由銀電極向變色層遷移C．W元素的化合價升高D．總反應(yīng)為：WO3＋xAg=AgxWO313．一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價鍵B．Z的單質(zhì)既能與水反應(yīng)，也可與甲醇反應(yīng)C．Y的最高化合價氧化物的水化物為強酸D．X的氟化物XF3中原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)三、非選擇題：第26～28題為必考題，每個試題考生都必須作答。第35～36題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：26．(14分)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許______離子通過，氯氣的逸出口是________(填標號)。(2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分數(shù)δ[δ(X)＝cXcHClO+cCl(3)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________。(4)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為________mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為_______________________________________。(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是______________(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為1%，則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為________kg(保留整數(shù))。27．(15分)苯甲酸可用作食品防腐劑。實驗室可通過甲苯氧化制苯甲酸，其反應(yīng)原理簡示如下：＋KMnO4→＋MnO2＋HCl→＋KCl名稱相對分子質(zhì)量熔點/℃沸點/℃密度/(g·mL－1)溶解性甲苯92－95110.60.867不溶于水，易溶于乙醇苯甲酸122122.4(100℃左右開始升華)248—微溶于冷水，易溶于乙醇、熱水實驗步驟：(1)在裝有溫度計、冷凝管和攪拌器的三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(約0.03mol)高錳酸鉀，慢慢開啟攪拌器，并加熱回流至回流液不再出現(xiàn)油珠。(2)停止加熱，繼續(xù)攪拌，冷卻片刻后，從冷凝管上口慢慢加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液，并將反應(yīng)混合物趁熱過濾，用少量熱水洗滌濾渣。合并濾液和洗滌液，于冰水浴中冷卻，然后用濃鹽酸酸化至苯甲酸析出完全。將析出的苯甲酸過濾，用少量冷水洗滌，放在沸水浴上干燥。稱量，粗產(chǎn)品為1.0g。溶液，用0.01000mol·L－1的KOH標準溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH標準溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)上述實驗藥品的用量，三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為________(填標號)。A．100mL B．250mLC．500mL D．1000mL(2)在反應(yīng)裝置中應(yīng)選用________冷凝管(填“直形”或“球形”)，當回流液不再出現(xiàn)油珠即可判斷反應(yīng)已完成，其判斷理由是_________________________________________________。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的是________________________；該步驟亦可用草酸在酸性條件下處理，請用反應(yīng)的離子方程式表達其原理_________________________________。(4)“用少量熱水洗滌濾渣”一步中濾渣的主要成分是_______________________________。(5)干燥苯甲酸晶體時，若溫度過高，可能出現(xiàn)的結(jié)果是________________________________。(6)本實驗制備的苯甲酸的純度為________；據(jù)此估算本實驗中苯甲酸的產(chǎn)率最接近于________(填標號)。A．70% B．60%C．50% D．40%(7)若要得到純度更高的苯甲酸，可通過在水中________的方法提純。28．(14分)天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH1，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol－1)－1560－1411－286①ΔH1＝________kJ·mol－1。②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有________________、________________。③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(2)高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2CH4高溫C2H6＋H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為：r＝k×cCH4，其中①設(shè)反應(yīng)開始時的反應(yīng)速率為r1，甲烷的轉(zhuǎn)化率為α時的反應(yīng)速率為r2，則r2＝________r1。②對于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說法正確的是________。A．增加甲烷濃度，r增大B．增加H2濃度，r增大C．乙烷的生成速率逐漸增大D．降低反應(yīng)溫度，k減小(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示：①陰極上的反應(yīng)式為____________________________________________________________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為________。(二)選考題：請考生從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分。35．[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問題：(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_____________________________________________。(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示，TiF4熔點高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點依次升高，原因是___________________________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點/℃377－24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負性大小順序是________________；金屬離子與氧離子間的作用力為________________，Ca2＋的配位數(shù)是________。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2＋、I－和有機堿離子CH3NH3+，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2＋與圖(a)中________的空間位置相同，有機堿CH3(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理__________________、__________________。36．[化學(xué)——選修5：有機化學(xué)基礎(chǔ)](15分)維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、營養(yǎng)品、化妝品等。天然的維生素E由多種生育酚組成，其中α-生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一種合成路線，其中部分反應(yīng)略去。已知以下信息：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為________。(3)反應(yīng)物C含有三個甲基，其結(jié)構(gòu)簡式為________。(4)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為________。(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。(6)化合物C的同分異構(gòu)體中能同時滿足以下三個條件的有________個(不考慮立體異構(gòu)體，填標號)。(ⅰ)含有兩個甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O)；(ⅲ)不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。(a)4(b)6(c)8(d)10其中，含有手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為___________。

7.答案A解析膽礬是晶體，化學(xué)式為CuSO4·5H2O，A錯誤；濕法冶銅，即“膽銅法”，利用金屬的活動性強弱，鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，B正確；“熬之則成膽礬”就是加熱濃縮、溶質(zhì)結(jié)晶析出的過程，C正確；“熬膽礬鐵釡，久之亦化為銅”，即鐵置換出銅：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，反應(yīng)類型為置換反應(yīng)，D正確。8.答案B解析由信息①得到澄清透明溶液，可排除碳酸鈣；由信息②焰色反應(yīng)透過鈷玻璃可觀察到紫色，說明含有鉀離子，可推測含有氯化鉀。由信息③向溶液中加入堿產(chǎn)生白色沉淀，可推測含有硫酸鎂，所以B正確。9.答案C解析二氧化碳能引起海水酸化，其原理為CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO3?，C錯誤。10.答案D解析MPy的芳香同分異構(gòu)體有、、，共3種，A錯誤；EPy中含有兩個“—CH2—”，均為飽和碳原子，所有原子不可能共平面，B錯誤；同系物是指結(jié)構(gòu)相似，在組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的一系列有機物，VPy與乙烯結(jié)構(gòu)不同，兩者不互為同系物，C錯誤；由題圖中醇羥基轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵可知，發(fā)生了消去反應(yīng)，D正確。11.答案C解析根據(jù)題圖中信息可知，OH－參與了該催化循環(huán)過程，A正確；由題圖中箭頭方向可知有H2生成，所以該反應(yīng)可以產(chǎn)生清潔燃料H2，B正確；由題圖中箭頭方向可知，在催化反應(yīng)過程中釋放出CO2，CO2是生成物，C錯誤；根據(jù)題圖中信息可知，轉(zhuǎn)化為和H2的過程中，鐵的成鍵數(shù)目發(fā)生了變化，D正確。12.答案C解析根據(jù)題給信息，通電時Ag＋注入無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，可得Ag為陽極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag－e－=Ag＋，Ag＋通過固體電解質(zhì)向變色層遷移，總反應(yīng)為WO3＋xAg=AgxWO3，A、B、D正確；WO3得xe－生成WO313.答案D解析根據(jù)圖中信息可得，Z為Na，W為H，結(jié)合題給信息“W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大、且總和為24”可推知，X為B，Y為N。H、B、N三種非金屬元素之間形成的化學(xué)鍵均為共價鍵，A正確；Na既可以與水反應(yīng)，也可以和甲醇反應(yīng)，B正確；N的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為硝酸，C正確；三氟化硼中硼原子最外層有3個電子，與氟原子之間形成3個共價鍵，即最外層共6個電子，不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，D錯誤。26.答案(1)Na＋a(2)10－7.5(3)2Cl2＋HgO=HgCl2＋Cl2O(4)1.25NaHCO3＋NaHSO4=CO2↑＋Na2SO4＋H2O(5)ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O203解析(1)電解精制鹽水的電極反應(yīng)為陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑，陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，為了防止陰極產(chǎn)生的OH－與陽極產(chǎn)生的Cl2反應(yīng)，中間的離子交換膜應(yīng)為陽離子交換膜，只允許Na＋通過，Cl2在a口逸出。(2)由圖像知，當pH＝7.5時，δ(ClO－)＝cClO?cHClO+cClO?＋H＋，Ka＝cH+?cClO?cHClO＝10?7.5?cClO?cHClO＝10－7.5。(3)由新制的HgO和Cl2反應(yīng)制備Cl2O，由于該反應(yīng)為歧化反應(yīng)，所以只有氯元素的化合價發(fā)生變化，由0價變?yōu)椋?價和－1價，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2＋HgO=HgCl2＋Cl2O。(4)由題意知，在NaClO2生成ClO2的過程中，發(fā)生歧化反應(yīng)，NaClO2既是氧化劑，又是還原劑，，每生成4molClO2，需消耗5molNaClO2，所以每生成1molClO2，需消耗54mol(即1.25mol)NaClO2。產(chǎn)生的氣泡的成分為CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3＋NaHSO4=CO2↑＋Na2SO4＋H2O。(5)“84消毒液”遇到酸性清潔劑能發(fā)生氧化還原反應(yīng)：ClO2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O80718071xkgx需要NaOH溶液的質(zhì)量為(10kg＋8071xkg)÷30%＝103(10＋8071x)kg。溶液的質(zhì)量＝NaOH溶液的質(zhì)量＋Cl2的質(zhì)量，1000kg＝103(10＋8071x)kg＋27.答案(1)B(2)球形無油珠說明不溶于水的甲苯已經(jīng)被完全氧化(3)除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時，產(chǎn)生氯氣2MnO4?＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H(4)MnO2(5)苯甲酸升華而損失(6)86.0%C(7)重結(jié)晶解析(1)該反應(yīng)需要向三頸燒瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g高錳酸鉀，所以三頸燒瓶的最適宜規(guī)格為250mL。(2)反應(yīng)中應(yīng)選用球形冷凝管，球形冷凝管散熱面積大，冷凝效果好；回流液中不再出現(xiàn)油珠，說明不溶于水的甲苯(油狀液體)已經(jīng)被KMnO4完全氧化。(3)加入適量飽和亞硫酸氫鈉溶液的目的：NaHSO3與KMnO4(H＋)發(fā)生氧化還原反應(yīng)除去過量的KMnO4(H＋)，防止用鹽酸酸化時，KMnO4把鹽酸中的Cl－氧化為Cl2；該過程也可用草酸在酸性條件下與KMnO4反應(yīng)除去KMnO4，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4?＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(4)用少量熱水洗滌濾渣的目的是使生成的盡可能溶于水，故濾渣的主要成分是KMnO4在中性條件下的還原產(chǎn)物MnO2。(5)苯甲酸在100℃左右開始升華，干燥苯甲酸晶體時，若溫度過高，苯甲酸易升華而損失。(6)根據(jù)反應(yīng)＋KOH→＋H2O可知，n(KOH)＝0.01000mol·L－1×21.50×10－3L×4，m()＝0.01000mol·L－1×21.50×10－3L×4×122g·mol－1＝0.10492g，制備的苯甲酸的純度為0.10492g0.122g×100%＝86.0%。在理論上，1mol甲苯反應(yīng)后生成1mol苯甲酸，則：1.5mL×0.867g·mL－1m苯甲酸的理論產(chǎn)量m≈1.72g苯甲酸的產(chǎn)率為1.0g×86.0%(7)根據(jù)苯甲酸的水溶性可知，若要得到純度更高的苯甲酸，需要利用重結(jié)晶的方法進行提純。28.答案(1)①＋137②升高溫度減小壓強(增大體積)③α1+α2+α(2)①1－α②AD(3)①CO2＋2e－=CO＋O2－②6∶5mol－1－(－1411kJ·mol－1)－(－286kJ·mol－1)＝＋137kJ·mol－1。②C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)ΔH1＝＋137kJ·mol－1是一個氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，要提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，可以采取升高溫度、減小壓強(增大體積)等措施。③設(shè)容器中通入的乙烷和氫氣均為1mol，則：C2H6(g)=C2H4(g)＋H2(g)n(總)初始量/mol101轉(zhuǎn)化量/molααα平衡量/mol1－αα1＋α2＋αKp＝α2+α×P×1+(2)①甲烷的轉(zhuǎn)化率為α時，cCH42＝(1－α)cCH41，則r2r1＝kcCH42kcCH41＝1－α，即r2＝(1－α)r1。②A對，由速率方程知，甲烷的濃度越大，反應(yīng)越快；B錯，H2的濃度大小不影響反應(yīng)速率；C錯，反應(yīng)過程中cCH4逐漸減小，故C2H6的生成速率逐漸減小；D對，降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率減小，故k減小。(3)①由圖示可知，陰極上CO2→CO，且固體電解質(zhì)能傳導(dǎo)O2－，則陰極反應(yīng)式為CO2＋2e－=CO＋O2－。②假設(shè)生成的乙烯和乙烷的物質(zhì)的量分別為2mol和1mol，由4CH4→2C2H4＋4H2、2CH4→C35.答案(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)TiF4為離子化合物，熔點高，其他三種均為共價化合物，隨相對分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點逐漸升高(3)O＞Ti＞Ca離子鍵12(4)Ti4＋sp3620a3×(5)2Eu3＋＋Pb=2Eu2＋＋Pb2＋2Eu2＋＋I2=2Eu3＋＋2I－解析(1)Ti的原子序數(shù)為22，因此基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)TiF4的熔點明顯高于TiCl4，而TiCl4、TiBr4、TiI4的熔點依次升高，由此說明TiF4為離子