2020年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
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•2CuCO3
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,结构式如图: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
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.1L 1mol•L﹣1NaCl溶液含有28NA个电子
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H2SO4 |
D. |
CO2 |
饱和NaHCO3溶液 |
A.AB.BC.CD.D
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Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣
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:NH4++OH﹣═NH3•H2O
一种高性能的碱性硼化钒(VB2 )﹣﹣空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O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4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O═8B(OH)4﹣+4VO43﹣
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
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:W>X>Y>Z
B.原子半径:Z>Y>X>W
C.元素X的含氧酸均为强酸
D.Y的氧化物水化物为强碱
氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备
KClO 3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO 2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.Na 2S B.NaCl C.Ca(OH) 2D.H 2SO 4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, , ,干燥,得到KClO 3晶体。
(5)取少量KClO 3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CCl 4振荡,静置后CCl 4层显 色。可知该条件下KClO 3的氧化能力 NaClO(填"大于"或"小于")。
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。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO 4•7H 2O ):
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 |
Ni 2+ |
Al 3+ |
Fe 3+ |
Fe 2+ |
开始沉淀时(c=0.01 mol•L ﹣ 1)的pH 沉淀完全时(c=1.0×10 ﹣ 5mol•L ﹣ 1)的pH |
7.2 8.7 |
3.7 4.7 |
2.2 3.2 |
7.5 9.0 |
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H 2O 2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 。
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH) 2的K sp= (列出计算式)。如果"转化"后的溶液中Ni 2+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 。
二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO 2的热点研究领域。回答下列问题:
(1)CO 2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C 2H 4):n(H 2O)= 。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C 2H 4) (填"变大""变小"或"不变")。
(2)理论计算表明。原料初始组成n(CO 2):n(H 2)=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C 2H 4、CO 2变化的曲线分别是 、 。 CO 2催化加氢合成C 2H 4反应的△H 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K p= (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C 3H 6、C 3H 8、C 4H 8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 。
氨硼烷(NH 3BH 3)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)NH 3BH 3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:
3NH 3BH 3+6H 2O═3NH 4 ++B 3O 6 3 ﹣+9H 2
B 3O 6 3 ﹣的结构为 .在该反应中,B原子的杂化轨道类型由 变为 。
(3)NH 3BH 3分子中,与N原子相连的H呈正电性(H δ +),与B原子相连的H呈负电性(H δ﹣),电负性大小顺序是 。与NH 3BH 3原子总数相等的等电子体是 (写分子式),其熔点比NH 3BH 3 (填"高"或"低"),原因是在NH 3BH 3分子之间,存在 作用,也称"双氢键"。
(4)研究发现,氨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N A为阿伏加德罗常数的值)。
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),部分合成路线如图:
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所用的试剂和反应条件为 ;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C 8H 8O 2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:1mol M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' |
﹣CH 3 |
﹣C 2H 5 |
﹣CH 2CH 2C 6H 5 |
产率/% |
91 |
80 |
63 |
请找出规律,并解释原因 。