1、2020年普通高等学校招生统一考试化学卷(七)(分值:100分,建议用时:90分钟)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16S 32I 127Na 23Cu 64一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45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)1化学与生活、社会发展息息相关。下列说法错误的是 ()A用“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”等方法,可提高空气质量B“山东疫苗案”涉及的疫苗因未冷藏储运而失效,这与蛋白质变性有关C2018年11月福建东港石化“碳九”泄露事件引发社会关注。“碳九”通常是指一系列含9个碳原子的碳氢化合物D有人称“一带一路”是“现
2、代丝绸之路”。丝绸的主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物D丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,D错误。2(2019江西名校模拟)短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,且Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Z单质反应产生常见的还原性气体单质E。下列说法不正确的是()AX、Z的最高价氧化物相互化合,生成的产物可用作防火剂BY、Q形成的化合物是强电解质C电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液常被用于实验室制备E单质DW、X、Q三种元素都能形成多种氧化物C短周期W、X、Y、Z、Q五
3、种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,则W是C元素,Q是Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z是Si元素;Y、Q形成一种共价化合物,Y的原子序数比Si小。则Y只能是Al元素;X的最高价氧化物对应的水化物可与Z单质反应产生常见的还原性气体单质E,则X是Na,2NaOHH2OSi=Na2SiO32H2,E是H2,据此解答。3(2019安阳模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A1 L 0.5 molL1葡萄糖溶液中OH键数目为2.5NAB5.6 g铁与硝酸完全反应时转移的电子数目可能为0.25NAC0.1 mol苯与足量氢气反应后,破坏碳碳双
4、键的数目为0.3NAD10 g KHCO3和CaCO3的固体混合物中含有的CO数目为0.1NAB1个葡萄糖分子中有5个OH键,但水分中也含有OH键,A错误;5.6 g铁与硝酸完全反应时产物可能完全为Fe2,则转移的电子数为0.2 mol;若产物完全为Fe3,则转移的电子数为0.3 mol,故实际转移的数目可能为0.25NA,B正确;苯分中不存在碳碳双键,C错误; KHCO3固体中含有K和HCO,没有CO,D错误。4四个课外活动小组为完成实验目的,均设计了两套实验装置(部分图中的夹持装置略去),其中一个活动小组设计的两套装置中,有一套装置存在原理错误,该活动小组是()A锌粒和稀硫酸制取氢气B向下
5、排空气法收集甲烷C制取氨气的发生装置D氯化氢气体的喷泉实验CCaO与浓氨水作用可产生NH3,属于固体液体气体,前一套装置可以,NH4Cl受热分解成NH3和HCl,NH3和HCl在试管口会重新化合成NH4Cl,NH4Cl直接受热分解不能制得NH3,后一套装置原理错误不能制得NH3,C符合题意。5(2019宝鸡一模)化合物如下图,下列说法不正确的是()Aa、b、c、d互为同分异构体B除a外均可发生加成反应Cc、d中所有原子处于同一平面内D一氯代物同分异构体最多的是dCa、b、c、d分子式相同,都为C8H8,但结构不同,互为同分异构体,A正确;a不含碳碳双键,b、c、d都含碳碳双键,则除a外均可发生
6、加成反应,B正确;d含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,则d中所有原子不处于同一平面内,C错误;a、c有1种H,b含有2种H,d含有3种H,则一氯代物同分异构体最多的是d,D正确。6(2019四川名校模拟)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,X的质子数是W与Z的质子数之和的一半。m、n、p是由这些元素组成的二元化合物,r是元素Y的气体单质,n为淡黄色粉末,相关物质转化关系如图所示。室温下,0.01 molL1 s溶液pH为12。下列说法正确的是 ()A原子半径大小:WXY B简单离子半径大小:YZC简单氢化物沸点高低:ZYX DY、Z形成的化合物均含离子键D由已知条件可推出n为Na
7、2O2、s为NaOH、r为O2、p为H2O,W、X、Y、Z分别为H、C、O、Na。结合上述分析和元素周期律相关知识可知原子半径的大小为HOc(B)B水的电离程度:bcaC溶液中离子总物质的量:bcaD溶液中离子总浓度:abc答案B10海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物,是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下:下列关于该流程中各步骤的说法中,错误的是()选项步骤采用装置主要仪器A过滤装置漏斗B分液装置分液漏斗C蒸发装置坩埚D蒸馏装置蒸馏烧瓶C由流程可知,步骤是分离固液混合物,其操作为过滤,需要漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器;步骤是分离互不
8、相溶的液体混合物,操作为分液,需要分液漏斗等仪器;步骤是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿等仪器;步骤是利用有机化合物沸点不同用蒸馏的方法得到甲苯,需要蒸馏烧瓶等仪器。故C错误。11通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物,其装置如图。下列说法不正确的是()A阳极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2B阳极区c(H)增大,H由a室经阳离子交换膜进入b室C外电路每转移0.2 mol电子,有0.2 mol Na从b室进入c室Dc室得到Na2SO3的原因是OHHSO=H2OSOC通过电解法分离NaHSO3与Na2SO3混合物,根据装置图分析,电解池阳极发生的反应为物质失去电子,发生氧化反
9、应,考虑到溶液是碱性,则阳极处OH放电产生O2,阳极电极反应为4OH4e=2H2OO2,阴极为物质得到电子,发生还原反应,考虑到溶液是碱性,则阴极反应式为2H2O2e=2OHH2, 据此分析判断。12X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z是地壳中含量最高的元素,四种元素原子最外层电子数之和为12。A、B、C、D、E是由其中的2种或3种元素组成的化合物,F是由Z元素形成的单质。已知AB=DF,AC=EF。常温下,0.1 molL1 D溶液的pH为13。下列说法正确的是()A原子半径:WZYXBA、C中所含的化学键类型相同C1.0 L 0.
10、1 molL1 E溶液中阴离子总的物质的量为 0.1 molD1 mol A与足量B完全反应共转移1 mol电子DX、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Y为C;Z是地壳中含量最高的元素,Z为O;四种元素原子最外层电子数之和为12,则X和W最外层都是1个电子,则W为Na;A、B、C、D、E是由其中的2种或3种元素组成的化合物,F是由Z元素形成的单质,F为氧气或臭氧;已知AB=DF,AC=EF,则A为过氧化钠,B、C分别为二氧化碳、水,常温下,0.1 mol D溶液的pH为13,则D为氢氧化钠,X为H,因此B为水,C为二氧化碳,E为碳酸钠。A
11、项,同周期从左到右,原子半径逐渐减小,同主族从上到下,原子半径逐渐增大,因此原子半径:WYZX,错误;B项,过氧化钠中含有离子键和非极性键,二氧化碳中只含有极性键,错误;C项,1.0 L 0.1 molL1碳酸钠溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,阴离子总的物质的量大于0.1 mol,错误;D项,过氧化钠与水的反应,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,所以1 mol过氧化钠与足量水完全反应共转移1 mol电子,正确。13(2019湖南衡阳二联)常温下,将NaOH溶液分别加到HA、HB两种弱酸溶液中,两溶液中pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示,已知pKalgKa。下列有关叙述错误的是(
12、)AHA、HB两种酸中,HB的酸性弱于HABb点时,c(B)c(HB)c(Na)c(H)c(OH)C同浓度同体积的NaA和NaB溶液中,阴离子总数相等D向HB溶液中加入NaOH溶液所得的混合溶液中10(pHpKa)CA项,a点lg 0,pH4,即1时,pH4,Ka(HA)104;b点lg 0,pH5,即Ka(HB)105,HB的酸性弱于HA,故A正确;B项,b点lg 0,1,根据电荷守恒有c(Na)c(H)c(OH)c(B),pH5,则c(H)c(OH),所以c(Na)c(Na)c(H)c(OH),故B正确;C项,同浓度同体积的NaA和NaB溶液中,阴离子总数NaA大于NaB,故C错误;D项,
13、10(pHpKa),故D正确。14(2019河南中原名校联考)一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是()A图中涉及的能量转化方式共有3种B两极产生的气体的物质的量之比是11C电路中每通过1 mol电子,有1 mol H迁移至a极Db极上发生的主要反应为N26H6e=2NH3D图中涉及的能量转化有太阳能电能、风能机械能电能,电能化学能等,A项错误;若不考虑H2,O2和NH3的物质的量之比为34,B项错误;H应向b极迁移,C项错误;b极上发生的反应为N26H6e=2NH3(主要)、2H2e=H2(次要),D项正确。15(2019厦门模拟)NA是阿伏加德罗常数的值。下列关于反
14、应“C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O”的说法正确的是()A1 L pH2的H2SO4溶液中含有的H数目为0.02NAB含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量炭充分反应生成气体分子总数为0.3NAC生成SO2 4.48 L(标准状况下)时转移电子数为0.4NAD8.8 g CO2中共用电子数目为0.8 g NAC1 L pH2的H2SO4溶液中含有的H数目为0.01NA,A错误;浓硫酸反应一定时间后,其浓度变小到一定程度就不与炭反应了,故含0.2 mol H2SO4的浓硫酸不能完全反应,无法计算转移电子的数目,B错误;8.8 g CO2的物质的量为0.2 mol,每个CO2分子中共
15、用电子对为4对,则共用电子对数目为0.8NA,而不是共用电子数,D错误。二、非选择题(本题包括5小题,共55分)16(11分)(2019成都模拟)砂质土壤分析中常用 Karl Fischer法是测定其中微量水含量,该方法原理是I2和SO2反应定量消耗水(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:(1)写出该反应的化学反应方程式:_。步骤:消耗反应样品中的水下图是某同学在实验室模拟Karl Fischer法的实验装置图:(2)装置连接的顺序为a_(填接口字母顺序);M仪器的名称为_,其在实验过程中的作用是_。(3)操作步骤为连接装置并检查装置气密性,装入药品,_;关闭弹簧夹,打开分液漏斗
16、活塞;反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,取下D装置,步骤中继续通入N2的目的是_。步骤:测定剩余的碘向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤滤渣,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00 mL溶液,取25.00 mL 用0.20 molL1 Na2S2O3标准液滴定剩余的碘单质,已知反应如下:2S2OI2=S4O2I。(4)Na2S2O3标准液应装在_(填“酸式”“碱式”)滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是_。(5)滴定实验重复四次得到数据如下:实验消耗的标准液的体积/mL18.3720.0519.9520.00若实验开始时,向D 装置中加入10.00 g土壤样品和1
17、0.16 g I2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为_%(计算结果保留小数点后一位)。若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。解析(2)装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,接口顺序为deihgfb(c);根据图示,M为长颈漏斗,在实验过程中,可以起到平衡内外气压,防止压强过大的作用。(4)Na2S2O3水解显碱性,标准液应装在碱式滴定管中。(5)
18、实验开始时,向D装置中加入10.00 g土壤样品和10.16 g I2(已知I2过量),n(I2)0.04 mol,向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00 mL溶液,取25.00 mL 用0.20 molL1 Na2S2O3标准液滴定剩余碘单质,根据实验数据可知,实验的误差较大,删除该数值,实验消耗Na2S2O3溶液的平均值 mL 20.00 mL,根据2S2OI2=S4O2I,消耗碘单质物质的量n(Na2S2O3) 0.020 0 L0.20 molL1100.02 mol,剩余I2物质的量0.04 mol0.02 mol0.02 mol,即与二
19、氧化硫反应的碘单质物质的量0.04 mol0.02 mol0.02 mol,消耗水为0.04 mol,土壤样品中水的含量100%7.2%;若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,滴定过程中消耗的硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,则与二氧化硫反应的碘单质减少,反应的水的物质的量减小,计算得到水的含量偏低。答案(1)SO2I22H2O=H2SO42HI(2)deihgfb(c)长颈漏斗平衡内外气压,防止压强过大(3)打开弹簧夹,通入氮气将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收(4)碱式使所剩余的碘单质均进入滤液,测量结果更准确(5)7.2偏低17(12分)(2019淄博二模)用工业制立
20、德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4,杂质为含Si、Fe3、Cu、Cd等元素的化合物)为原料,制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄,工业流程如图所示: 已知常温下Ksp(PbSO4)1.6105,Ksp(PbCO3)7.41014,KspFe(OH)31.01038。(1)“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为_,气体A的化学式为_。(2)“酸浸”过程中,在常温下应控制pH不低于_。(3)“沉降”中发生沉降反应的离子方程式为_。(4)滤液D中溶质的主要成分为_。(5)以1 t含锌元素10%的铅锌废渣制得活性氧化锌113.4 kg,依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能,写出计算结
21、果,若不能,请说明理由:_。(6)常温下NH3H2O的电离常数Kb1.8105;碳酸的电离常数:Ka14.4107,Ka25.61011。该温度下某浓度的(NH4)2CO3溶液中c(NH)/c(NH3H2O)18。则溶液pH为_,c(HCO)/c(H2CO3)_。解析(1)已知:常温下Ksp(PbSO4)1.6105,Ksp(PbCO3)7.41014,所以“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为PbSO4 (s) CO(aq)=PbCO3(s)SO(aq);“酸浸”后产生的气体为二氧化碳,化学式为CO2。(2)“酸浸”过程中,若pH过低,酸性强,铁与酸反应生成的有关铁的化合物进入滤液中
22、,再加碱时,会出现氢氧化铁沉淀,根据c(Fe3)1105 molL1时,KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1.01038,c(OH)1011 molL1,c(H)103 molL1,pH3,因此要想除去铁离子,在常温下应控制pH不低于3。(4)由图知滤液B中含有的离子为Zn2 、NH、 CO,加硫酸调节溶液的pH6.06.5出现Zn2(OH)2CO3,滤液为(NH4)2SO4。(5)除去铜、镉的过程中添加了锌粉,最终ZnO中的锌元素不完全来自于铅锌废渣,无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率,所以结论为不能。 (6)常温下NH3H2O的电离常数Kb1.8105;则NH的水解平衡常数为110
23、14/1.8105,溶液中存在:NHH2ONH3H2OH 则c(NH3H2O)c(H)/c(NH)11014/1.8105,已知:c(NH)/c(NH3H2O)18,所以c(H)108 molL1,则溶液pH为8;溶液中存在HCOH2O H2CO3OH,碳酸的电离常数:Ka14.4107,Ka25.61011;可知Kh2c(H2CO3)c(OH)/c(HCO)11014/4.4107,又因为c(OH)106 molL1,所以c(HCO)/c(H2CO3)44。答案(1)PbSO4(s)CO(aq)=PbCO3(s)SO(aq)CO2(2)3(3)2Pb22OHCr2O=2PbCrO4H2O(4
24、)(NH4)2SO4(5)不能,因为除去铜、镉的过程中添加了锌粉,最终ZnO中的锌元素不完全来自铅锌废渣,无法计算铅锌废渣中锌元素的回收率(6)84418(10分)(2019韶关模拟)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:反应:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.58 kJmol1反应:CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2反应:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H390.77 kJmol1回答下列问题:(1)反应的H2_,若反应、平衡常数分别为K1、K2、K3,则K2_(用K1、K3表示)。(2)反应自发进行条件是_(填“较低
25、温度”“较高温度”或“任何温度”)。(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2,仅发生反应,实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系,如下表所示。温度()500TCO2的平衡转化率60%40%T_500 (填“”“”“”)。温度为500 时,该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)_;该温度下,反应的平衡常数K_。(4)由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4,同时获得氢气:Fe2H2O2OHFeO3H2,工作原理如图所示。电解一段时间后,c(OH)降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。该室
26、发生的电极反应式为_。解析(1)依据盖斯定律可得:,H2H1H349.58 kJmol190.77 kJmol141.19 kJmol1,反应为反应和反应的差,所以反应的平衡常数为K2K1/K3。(2)该反应的S0、H0.135 molL1min1200(4)阳极室Fe6e8OH=FeO4H2O19(10分)(2019泸州模拟)钴、 铜及其化合物在工业上有重要用途, 回答下列问题:(1) 请补充完基态Co的简化电子排布式:Ar_, Co2有_个未成对电子。(2)Na3Co(NO2)6常用作检验K的试剂, 配位体NO的中心原子的杂化形式为_, 空间构型为_。大键可用符号表示,其中m代表参与形成大
27、键的原子数,n为各原子的单电子数(形成键的电子除外)和得电子数的总和 (如苯分子中的大键可表示为),则NO中大键应表示为_。(3)配合物Cu(En)2SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(), 是铜的一种重要化合物。其中 En 是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的简写。该配合物Cu(En)2SO4中N、 O、 Cu的第一电离能由小到大的顺序是_。乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺, 且相对分子质量相近, 但乙二胺比三甲胺的沸点高得多, 原因是_。(4) 金属Cu晶体中的原子堆积方式如图所示, 其配位数为_,铜原子的半径为a nm, 阿伏加德罗常数的值为NA, Cu的密度为_ g/cm3(列出计算
28、式即可)。解析(2)NO中心原子氮原子价层电子对数为3,故杂化轨道数为3,所以氮原子的杂化方式为sp2杂化,空间构型为V形;NO中参与形成大键的原子个数为3个,每个原子提供一个单电子,得电子数为1个,所以NO的大键可以表示为。(4) 由图可知, 距每个Cu最近的Cu有12个,即配位数为12; 晶胞中实际含有的Cu为4个,其质量为464 g/NA;已知铜原子的半径为a nm,由图可知,晶胞中面对角线长为4a nm,晶胞的棱长为2a nm,则晶胞的体积为(2a107)3 cm3,所以有(2107)3464 g/NA,解得 g/cm3。答案(1)3d74s23(2)sp2V形(3)CuON乙二胺分子
29、之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键(4)1220(12分)(2019烟台模拟)化合物E(碘他拉酸)可用于CT检查、动静脉造影等,其一种合成路线如下所示:(1)A中含有的含氧官能团为_;中不属于取代反应的是_。(2)C的结构简式为_;药品中碘他拉酸的含量通常采用测定药品中碘量的方法,则测定碘量需要用到的试剂为_。(3)B有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体的结构简式为_。苯环上有五个取代基1 mol能与2 mol NaHCO3发生反应能发生银镜反应 核磁共振氢谱只有4个峰值请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备,写出相应的合成路线流程图_(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)。解析(2)发生的是加氢还原反应,把硝基还原为氨基,故C为;化合物E(碘他拉酸)在NaOH溶液中水解生成NaI,在水解液中加入稀硝酸、AgNO3溶液产生黄色沉淀,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀,根据沉淀的质量计算含碘量,则测定含碘量需要用到的试剂为NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液。(3)B的分子式为C9H8N2O5,它的同分异构体满足:苯环上有五个取代基;1 mol能与2 mol NaHCO3发生反应,说明含2个羧基;能发生银镜反应,说明含醛基;核磁共振氢谱只有4个峰值,说明有4种不同环境的氢原子。答案(1)硝基、羧基、酯基(2)NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液