2020年全國2卷化學試題

2020年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試化學可能用到的相對原子質量：H1C12N14O16Mg24S32Fe56Cu64一、選擇題：本題共13個小題，每小題6分。共78分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。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”。下列有關敘述錯誤的是()A．膽礬的化學式為CuSO4B．膽礬可作為濕法冶銅的原料C．“熬之則成膽礬”是濃縮結晶過程D．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應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，通過鈷玻璃可觀察到紫色；③向溶液中加堿，產生白色沉淀。根據(jù)實驗現(xiàn)象可判斷其組成為()A．KCl、NaClB．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3D．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．海水酸化能引起濃度增大、濃度減小B．海水酸化能促進CaCO3的溶解，導致珊瑚礁減少C．CO2能引起海水酸化，共原理為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體 B．Epy中所有原子共平面C．Vpy是乙烯的同系物 D．反應②的反應類型是消去反應11．據(jù)文獻報道：Fe(CO)5催化某反應的一種反應機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是A．OH-參與了該催化循環(huán) B．該反應可產生清潔燃料H2C．該反應可消耗溫室氣體CO2 D．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的單質既能與水反應，也可與甲醇反應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)定結構三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：共129分。26．（14分）化學工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質支撐。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)=，X為HClO或ClO?]與pH的關系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為______。(3)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應來制備，該反應為歧化反應（氧化劑和還原劑為同一種物質的反應）。上述制備Cl2O的化學方程式為______。(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的反應屬于歧化反應，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為_____mol；產生“氣泡”的化學方程式為____________。(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的質量分數(shù)為1%，則生產1000kg該溶液需消耗氯氣的質量為____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，其反應原理簡示如下：+KMnO4→+MnO2+HCl→+KCl名稱相對分子質量熔點/℃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，粗產品為1.0g。(3)純度測定：稱取0.122g粗產品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL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．100mLB．250mLC．500mLD．1000mL(2)在反應裝置中應選用______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：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH，相關物質的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol?1)-1560-1411-286①ΔH1=_________kJ·mol?1。②提高該反應平衡轉化率的方法有_________、_________。③容器中通入等物質的量的乙烷和氫氣，在等壓下（p）發(fā)生上述反應，乙烷的平衡轉化率為α。反應的平衡常數(shù)Kp=_________（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數(shù)）。(2)高溫下，甲烷生成乙烷的反應如下：2CH4C2H6+H2。反應在初期階段的速率方程為：r=k×，其中k為反應速率常數(shù)。①設反應開始時的反應速率為r1，甲烷的轉化率為α時的反應速率為r2，則r2=_____r1。②對于處于初期階段的該反應，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．降低反應溫度，k減小(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學家利用電化學裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合轉化，其原理如下圖所示：①陰極上的反應式為_________。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：共45分。請考生從2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。35．［化學——選修3：物質結構與性質］（15分）鈣鈦礦（CaTiO3）型化合物是一類可用于生產太陽能電池、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)一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機堿離子，其晶胞如圖（b）所示。其中Pb2+與圖（a）中__________的空間位置相同，有機堿中，N原子的雜化軌道類型是__________；若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_________g·cm﹣3（列出計算式）。(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生單質鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國科學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——選修5：有機化學基礎]（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，其中部分反應略去。已知以下信息：回答下列問題：(1)A的化學名稱為_____________。(2)B的結構簡式為______________。(3)反應物C含有三個甲基，其結構簡式為______________。(4)反應⑤的反應類型為______________。(5)反應⑥的化學方程式為______________。(6)化合物C的同分異構體中能同時滿足以下三個條件的有_________個（不考慮立體異構體，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)狀結構。(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）的化合物的結構簡式為______________________。參考答案7．A 8．B 9．C 10．D 11．C 12．C 13．D26．（14分）（1）Na+a（2）10-7.5（3）2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O（4）1.25NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O（5）ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O20327．（15分）（1）B（2）球形 無油珠說明不溶于水的甲苯已經被完全氧化（3）除去過量的高錳酸鉀，避免在用鹽酸酸化時，產生氯氣 2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O（4）MnO2（5）苯甲酸升華而損失（6）86.0％ C（7）重結晶28．（14分）（1）①137 ②升高溫度