2020年全国Ⅰ卷高考化学理综真题试卷（含答案）

2020年全国Ⅰ卷高考化学理综真题试卷（含答案）

2020 年全国Ⅰ卷高考化学理综真题试卷（含答案） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P 31 S 32 Cl 35.5 V 51 Fe 56 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 76 D．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 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 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=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 11．1934 年约里奥–居里夫妇在核反应中用 α 粒子（即氦核 4 2 He ）轰击金属原子 W Z X ，得到核素 30 Z+2Y ，开 创了人造放射性核素的先河： + → + 1 0 n 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 26 B．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 2 4Zn2e4OH Zn(OH) B．放电时，1 mol CO2 转化为 HCOOH，转移的电子数为 2 mol C．充电时，电池总反应为 2 4222Zn OH) 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 0.1000 mol·L−1 的 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 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： 2 2 2 2 (A )(A ) (H A) (HA ) (A ) c c c c    ] 下列叙述正确的是 A．曲线①代表 2(H A) ，曲线②代表 (HA )  B．H2A 溶液的浓度为 0.2000 mol·L−1 C．HA−的电离常数 Ka=1.0×10−2 D．滴定终点时，溶液中 2(Na ) 2 (A ) (HA )c c c   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 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 2VO  ，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 2 5 2V O H Ox ，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___________。 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 0.10 mol·L−1 FeSO4 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 3H C O  4.61 Na+ 5.19 3NO  7.40 Ca2+ 6.59 Cl− 7.91 K+ 7.62 2 4SO  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 0.02 mol·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)+ 1 2 O2(g) SO3(g) ΔH=−98 kJ·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__________________________。 （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： ① ② 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．D 8．B 9．A 10．C 11．B 12．D 13．C 26．（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）0.09 mol·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 =−351 kJ·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） 2 100 m m p  1.50.5(1)() 100 pm m     （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 35．（ 15 分） （1） 4 5 （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 4 sp3 （4）4 3 16 13∶3 36．（ 15 分） （1）三氯乙烯 （2） （3）碳碳双键、氯原子 （4）取代反应 （5） （6）6