2020年全国卷Ⅰ理综化学高考试题

绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23Al27P31S32Cl35.5V51Fe56一、选择题：本题共13个小题，每小题6分。共78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。7．国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品，下列说法错误的是A．CH3CH2OH能与水互溶B．NaClO通过氧化灭活病毒C．过氧乙酸相对分子质量为76D．氯仿的化学名称是四氯化碳8．紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是A．分子式为C14H14O4B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色C．能够发生水解反应D．能够发生消去反应生成双键9．下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是气体（杂质）方法A．SO2（H2S）通过酸性高锰酸钾溶液B．Cl2（HCl）通过饱和的食盐水C．N2（O2）通过灼热的铜丝网D．NO（NO2）通过氢氧化钠溶液10．铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述错误的是A．CH3COI是反应中间体B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC．反应过程中Rh的成键数目保持不变D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O11．1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子（即氦核42He）轰击金属原子WZX，得到核素30Z+2Y，开创了人造放射性核素的先河：WZX+42He→30Z+2Y+10n其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是A．WZX的相对原子质量为26B．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半径小于Y的D．Y仅有一种含氧酸12．科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A．放电时，负极反应为24Zn2e4OHZn(OH)B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC．充电时，电池总反应为24222ZnOH)2ZnO4OHO(2HD．充电时，正极溶液中OH−浓度升高13．以酚酞为指示剂，用0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积aNOHV的变化关系如下图所示。[比如A2−的分布系数：2222(A)(A)(HA)(HA)(A)cccc]下列叙述正确的是A．曲线①代表2(HA)，曲线②代表(HA)B．H2A溶液的浓度为0.2000mol·L−1C．HA−的电离常数Ka=1.0×10−2D．滴定终点时，溶液中2(Na)2(A)(HA)ccc三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。26．（14分）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题：（1）“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成2VO，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为2VO反应的离子方程式___________。（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为252VOHOx，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。（4）“沉淀转溶”中，252VOHOx转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。（5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。（6）“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。27．（15分）为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。回答下列问题：（1）由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L−1FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_________(从下列图中选择，写出名称)。（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。阳离子u∞×108/（m2·s−1·V−1）阴离子u∞×108/（m2·s−1·V−1）Li+4.073HCO4.61Na+5.193NO7.40Ca2+6.59Cl−7.91K+7.6224SO8.27（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L−1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。（5）根据（3）、（4）实验结果，可知石墨电极的电极反应式为___________，铁电极的电极反应式为___________________。因此，验证了Fe2+氧化性小于________，还原性小于___________。（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_________________________。28．（14分）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+12O2(g)SO3(g)ΔH=−98kJ·mol−1。回答下列问题：（1）钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_________________。（2）当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。反应在5.0MPa、550℃时的α=__________，判断的依据是__________。影响α的因素有__________。（3）将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为___________，平衡常数Kp=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。（4）研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：v=k(−1)0.8(1−nα')式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO2平衡转化率，α'为某时刻SO2转化率，n为常数。在α'=0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图（c）所示。曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度tm。ttm时，v逐渐提高；ttm后，v逐渐下降。原因是__________________________。（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。35．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：（1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。（2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能（I1）如表所示。I1(Li)I1(Na)，原因是_________。I1(Be)I1(B)I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。（4）LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）有机碱，例如二甲基胺（）、苯胺（），吡啶（）等，在有机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以下为有机超强碱F的合成路线：已知如下信息：①H2C=CH23CClCOONa乙二醇二甲醚/△②+RNH2NaOH2HCl③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体回答下列问题：（1）A的化学名称为________。（2）由B生成C的化学方程式为________。（3）C中所含官能团的名称为________。（4）由C生成D的反应类型为________。（5）D的结构简式为________。（6）E的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为________。2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合化学参考答案7．D8．B9．A10．C11．B12．D13．C26．（1）加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）（2）Fe2+VO++MnO2+2H+=2VO+Mn2++H2O（3）Mn2+Al3+和Fe3+（4）Fe(OH)3（5）NaAl(OH)4+HCl=Al(OH)3↓+NaCl+H2O（6）利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全27．（1）烧杯、量筒、托盘天平（2）KCl（3）石墨（4）0.09mol·L−1（5）Fe3++e−=Fe2+Fe−2e−=Fe2+Fe3+Fe（6）取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出现血红色28．（1）2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s)ΔH=−351kJ·mol−1（2）0.975该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。5.0MPa2.5MPa=p2，所以p1=5.0Mpa温度、压强和反应物的起始浓度（组成）（3）2100mmp1.50.5(1)()100pmm（4）升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。ttm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；ttm后，k增大对v的提高小于α引起的降低35．（15分）（1）45（2）Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大。（3）正四面体4sp3（4）431613∶336．（15分）（1）三氯乙烯（2）（3）碳碳双键、氯原子（4）取代反应（5）（6）6