化学全国卷Ⅰ.docx

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化学全国卷Ⅰ

绝密★启用前

2020年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合化学试卷

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。

一、选择题：

本题共7小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

7.【题目】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76

D．氯仿的化学名称是四氯化碳

【答案】D

【解析】A选项乙醇能与水以任意比互溶，正确；B选项次氯酸钠灭活病毒的原理是利用其氧化性，正确；C选项中12*2+16*3+1*4=76得出过氧乙酸相对分子质量为76，正确；D选项氯仿的化学名称是三氯甲烷，错误。

8．【题目】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C14H14O4

B．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

【答案】B

【解析】A选项数出C、O原子个数，利用不饱和度可计算出H原子数目，A正确；B选项该物质有醇羟基和碳碳双键，酸性重铬酸钾可以与醇羟基和碳碳双键发生氧化还原反应而变色，错误；C选项该物质有酯基可以发生水解反应，正确；D选项该物质羟基相邻的C原子有H，故可以发生消去反应生成双键，正确。

9．【题目】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

【答案】A

【解析】：

A选项SO2和H2S均有还原性，都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以无法实现除杂的目的，且SO2和H2S能发生归中反应，无法共存；B选项饱和食盐水不能吸收氯气，但能吸收HCl，正确；C选项Cu在高温下跟氧气反应生成CuO，与氮气不反应，正确；D选项NO２可以与氢氧化钠发生反应，而NO不可以与氢氧化钠发生反应，虽然NO，NO2在NaOH溶液中会发生归中反应，但由于杂质含量较少，不会对NO2的量产生较大影响，故可以选择。

10．【题目】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=CH3CO2H

C．反应过程中Rh的成键数目保持不变

D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O

【答案】C

【解析】根据图示信息，A选项中CH3COI生成后又马上生成了其他物质，为反应中间体，正确；B选项，甲醇羰基化反应，反应物为甲醇以及CO，产物为乙酸，正确；C选项Rh的成键数目有4、5、6条三种情况，错误；D选项中反应中间体CH3COI与水反应生成了HI，HI与甲醇反应生成了水和CH3I

11．【题目】1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子（即氦核

）轰击金属原子

，得到核素

，开创了人造放射性核素的先河：

+

→

+

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．

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

【答案】C

【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X为Al，Y为P，以此解答。

A．

的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；

B．Al元素均可形成AlCl3，P元素均可形成PCl3，故B正确；

C．Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；

D．P的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等，故D错误；

12．【题目】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

B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2mol

C．充电时，电池总反应为

D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高

【答案】D

【解析】由题可知，放电时，CO2转化为HCOOH，即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成

；充电时，右侧为阳极，H2O发生氧化反应生成O2，左侧为阴极，

发生还原反应生成Zn，以此分析解答。

A．放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为：

，故A正确，不选；

B．放电时，CO2转化为HCOOH，C元素化合价降低2，则1molCO2转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，故B正确，不选；

C．充电时，阳极上H2O转化为O2，负极上

转化为Zn，电池总反应为：

，故C正确，不选；

D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为：

，溶液中H+浓度增大，溶液中c（H+）•c（OH-）=KW，温度不变时，KW不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D错误，符合题意；

13．【题目】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

的变化关系如下图所示。

[比如A2−的分布系数：

]

下列叙述正确的是

A．曲线①代表

，曲线②代表

B．H2A溶液的浓度为0.2000mol·L−1

C．HA−的电离常数Ka=1.0×10−2

D．滴定终点时，溶液中

【答案】C

【解析】根据图像，曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小，曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大，粒子的分布系数只有1个交点；当加入40mLNaOH溶液时，溶液的pH在中性发生突变，且曲线②代表的粒子达到最大值接近1；没有加入NaOH时，pH约为1，说明H2A第一步完全电离，第二步部分电离，曲线①代表δ（HA-），曲线②代表δ（A2-），根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O，c（H2A）=

=0.1000mol/L，据此分析作答。

A．根据分析，曲线①代表δ（HA-），曲线②代表δ（A2-），A错误；

B．当加入40.00mLNaOH溶液时，溶液的pH发生突变，说明恰好完全反应，结合分析，根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O，c（H2A）=

=0.1000mol/L，B错误；

C．根据曲线当δ（HA-）=δ（A2-）时溶液的pH=2，则HA-的电离平衡常数Ka=

=c（H+）=1×10-2，C正确；

D．用酚酞作指示剂，酚酞变色的pH范围为8.2~10，终点时溶液呈碱性，c（OH-）＞c（H+），溶液中的电荷守恒为c（Na+）+c（H+）=2c（A2-）+c（HA-）+c（OH-），则c（Na+）＞2c（A2-）+c（HA-），D错误；

答案选C。

二、非选择题：

共174分。

第22~23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。

26．（12分）【题目】

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pH

1.9

7.0

3.0

8.1

完全沉淀pH

3.2

9.0

4.7

10.1

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

，同时还有___________离子被氧化。

写出VO+转化为

反应的离子方程式___________。

（3）“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为

，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，

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___________。

【答案】

（1）加快反应速率，促进氧化完全，提高浸出率

（2）亚铁VO++MnO2+2H+=VO2++Mn2++H2O

（3）Mn2+Al3+和Fe3+

（4）Fe（OH）3

（5）NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl

（6）利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全。

【解析】

（1）加热可加快反应速率，促进氧化完全，提高浸出率。

（2）钒矿粉中含有Fe3O4，酸浸产生Fe2+，MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；MnO2将VO+氧化为VO2+，自身被还原成Mn2+，方程式为：

VO++MnO2+2H+=VO2++Mn2++H2O。

（3）Mn2+的沉淀pH为8.1~10.1，Fe3+的沉淀pH为1.9~3.2，Al3+的沉淀pH为3.0~4.7，当pH=3.0~3.1时，Mn2+尚未沉淀，Fe3+和Al3+部分沉淀，所以滤液②可除去Mn2+，以及部分的Fe3+和Al3+。

（4）滤饼②中含有Al（OH）3、Fe（OH）3，当调节pH＞13，Al（OH）3溶解，Fe（OH）3以滤渣③除去。

（5）“沉淀转溶”步骤中，Al（OH）3沉淀转化为可溶的偏铝酸盐，故“调pH”生成沉淀发生的反应为：

NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl。

（6）“沉钒”步骤中利用同离子效应，即两种含有相同离子的盐（或酸、碱）溶于水时，它们的溶解度都会降低。

加入过量NH4Cl，促进NH4VO3尽可能析出完全，提高产率。

27．【题目】

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+

4.07

4.61

Na+

5.19

7.40

Ca2+

6.59

Cl−

7.91

K+

7.62

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_________________________。

【答案】

（1）烧杯、量简、托盘天平

（2）KCl

（3）石墨

（4）0.09mol/L

（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

【解析】

（1）根据溶液配制过程为计算、称量、溶解、定容、装瓶可知还需托盘天平、烧杯、量筒

（2）根据盐桥中阴阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，可知阳离子为活泼金属离子，且电迁移率要尽可能的相等，因此组合起来为KCl

（3）根据题干可知装置为原电池，更活泼的为负极，因此铁电极为负极，石墨电极为正极，所以阳离子向正极移动，即向石墨电极移动

（4）根据题干条件获知，石墨电极电极方程式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，又已知铁电极溶液中亚铁离子浓度增加了0.02mol/L，所以转移电子数为0.04mol,则石墨电极生成亚铁离子0.04mol/L，故石墨电极中亚铁离子总浓度为0.04mol/L+0.05mol/L=0.09mol/L

（5）根据题干条件获知，石墨电极电极方程式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+，根据氧化还原反应原理可知，Fe2+的氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe2+

（6）铁电极活化的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,加入几滴硫酸铁之后，若铁电极被活化，则少量的铁离子会被全部反应完全，因此实质为铁离子的检验，因此铁电极活化完成的方法为取少量溶液，滴入KSCN溶液，不出现血红色

28.【题目】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）+

O2（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后，v逐渐下降。

原因是__________________________。

【答案】

（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。

5.0MPa>2.5MPa=p2，所以p1=5.0Mpa温度、压强和反应物的起始浓度（组成）

（3）

（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后，k增大对v的提高小于α引起的降低

【解析】

（1）由题中信息可知：

①SO2（g）+

O2（g）⇌SO3（g）∆H=-98kJ∙mol-1

②V2O4（s）+SO3（g）⇌V2O5（s）+SO2（g）∆H2=-24kJ∙mol-1

③V2O4（s）+2SO3（g）⇌2VOSO4（s）∆H1=-399kJ∙mol-1

根据盖斯定律可知，③-②⨯2得2V2O5（s）+2SO2（g）⇌2VOSO4（s）+V2O4（s），则∆H=∆H1-2∆H2=（-399kJ∙mol-1）-（-24kJ∙mol-1）⨯2=-351kJ∙mol-1，所以该反应的热化学方程式为：

2V2O5（s）+2SO2（g）⇌2VOSO4（s）+V2O4（s）∆H=-351kJ∙mol-1；

（2）SO2（g）+

O2（g）⇌SO3（g），该反应是一个气体分子数减少的放热反应，故增大压强可以使化学平衡向正反应方向移动。

因此，在相同温度下，压强越大，SO2的平衡转化率越大，所以，该反应在550℃、压强为5.0MPa条件下，SO2的平衡转化率一定高于相同温度下、压强为2.5MPa的，因此，p1=5.0MPa，由图中数据可知，α=0.975。

影响α的因素就是影响化学平衡移动的因素，主要有反应物（N2和O2）的浓度、温度、压强等。

（3）假设原气体的物质的量为100mol，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2mmol、mmol和qmol，2m+m+q=3m+q=100，SO2的平衡转化率为α，则有下列关系：

平衡时气体的总物质的量为n（总）=2m（1-α）+m（1-α）+2mαmol+qmol，则SO3的物质的量分数为

。

该反应在恒压容器中进行，因此，SO3的分压p（SO3）=

，p（SO2）=

，p（O2）=

，在该条件下，SO2（g）+

O2（g）⇌2SO3（g）的Kp=

。

（4）由于该反应是放热反应，温度升高后α降低。

由题中信息可知，v=

，升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。

当t＜tm，k增大对v的提高大于α引起的降低；当t＞tm，k增大对v的提高小于α引起的降低。

36.【题目】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=CH2

②

+RNH2

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________。

【答案】

（1）三氯乙烯

（2）

（3）碳碳双键、氯原子

（4）取代反应

（5）

（6）6

【解析】

（1）由题中信息可知，A的分子式为C2HCl3，其结构简式为ClHC=CCl2，其化学名称为三氯乙烯。

（2）B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C（

），该反应的化学方程式为

+KOH

+KCl+H2O。

（3）由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。

（4）C（

）与过量的二环己基胺发生生成D，D与E发生信息②的反应生成F，由F的分子结构可知，C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代，则由C生成D的反应类型为取代反应。

（5）由D的分子式及F的结构可知D的结构简式为

。

（6）已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。

E（

）的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，则其分子中也有羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有

、

、

、

、

、

，共6种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为

。