2020年全国3卷理综化学试题(含答案)

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（全国卷Ⅲ）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：H1C12N14O16Mg24S32Fe56Cu64一、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．宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料（主要成分为Cu(OH)2·CuCO3），青色来自蓝铜矿颜料（主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3）。下列说法错误的是A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO38．金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是A．可与氢气发生加成反应B．分子含21个碳原子C．能与乙酸发生酯化反应D．不能与金属钠反应9．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．22.4L（标准状况）氮气中含有7NA个中子B．1mol重水比1mol水多NA个质子C．12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D．1L1mol·L−1NaCl溶液含有28NA个电子10．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是气体溶液A．H2S稀盐酸B．HCl稀氨水C．NO稀H2SO4D．CO2饱和NaHCO3溶液11．对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是A．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：323SO+Cl2+H2O=23HSO+2Cl+24SOB．向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+C．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+D．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：4NH+OH－=NH3·H2O12．一种高性能的碱性硼化钒（VB2）—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：32442VB16OH11eVO2B(OH)4HO该电池工作时，下列说法错误的是A．负载通过0.04mol电子时，有0.224L（标准状况）O2参与反应B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C．电池总反应为3222444VB11O20OH6HO8B(OH)4VOD．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极13．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是A．非金属性：WXYZB．原子半径：ZYXWC．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱三、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）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是，a中的试剂为。（2）b中采用的加热方式是，c中化学反应的离子方程式是，采用冰水浴冷却的目的是。（3）d的作用是，可选用试剂（填标号）。A．Na2SB．NaClC．Ca(OH)2D．H2SO4（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，，，干燥，得到KClO3晶体。（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显色。可知该条件下KClO3的氧化能力NaClO(填“大于”或“小于)。27．（15分）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O）：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：回答下列问题：（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。（2）“滤液②”中含有的金属离子是______________。（3）“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即，“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时（c=0.01mol·L−1）的pH沉淀完全时（c=1.0×10−5mol·L−1）的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0（4）利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______________（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。（6）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。28．（14分）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。（2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是、。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。（3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=_________(MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。（4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当___________________。（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）氨硼烷（NH3BH3）含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：（1）H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______的相似。（2）NH3BH3分子中，N—B化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3+336BO+9H2336BO的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。（3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（Hδ+），与B原子相连的H呈负电性（Hδ-），电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________（写分子式），其熔点比NH3BH3____________（填“高”或“低”），原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。（4）研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm−3（列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）苯基环丁烯酮（PCBO）是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物（E），部分合成路线如下：已知如下信息：回答下列问题：（1）A的化学名称是___________。（2）B的结构简式为___________。（3）由C生成D所用的试别和反应条件为___________；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱羧反应，生成分子式为C8H8O2的副产物，该副产物的结构简式为________。（4）写出化合物E中含氧官能团的名称__________；E中手性碳（注：连有四个不同的原子或基团的碳）的个数为___________。（5）M为C的一种同分异构体。已知：1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳；M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为__________。（6）对于，选用不同的取代基R'，在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究，R'对产率的影响见下表：R'—CH3—C2H5—CH2CH2C6H5产率/%918063请找出规律，并解释原因___________。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．C8．D9．C10．B11．A12．B13．D26．（14分）（1）圆底烧瓶饱和食盐水（2）水浴加热Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O避免生成NaClO3（3）吸收尾气（Cl2）AC（4）过滤少量（冷）水洗涤（5）紫小于27．（15分）（1）除去油脂，溶解铝及其氧化物4Al(OH)+H+=Al(OH)3↓+H2O（2）Ni2+、Fe2+、Fe3+（3）O2或空气Fe3+（4）0.01×(107.2−14)2[或10−5×(108.7−14)2]3.2~6.2（5）2Ni2++ClO−+4OH−=2NiOOH↓+Cl−+H2O（6）提高镍回收率28．（14分）（1）1∶4变大（2）dc小于（3）39140.039或43620.390.39140.390.10.39()3等（4）选择合适催化剂等35．（15分）（1）BSi（硅）（2）配位Nsp3sp2（3）N＞H＞BCH3CH3低Hδ+与Hδ−的静电引力（4）30A6210Nabc36．（15分）（1）2−羟基苯甲醛（水杨醛）（2）（3）乙醇、浓硫酸/加热（4）羟基、酯基2（5）（6）随着R'体积增大，产率降低；原因是R'体积增大，位阻增大