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2020全国卷Ⅱ高考压轴卷 化学 WORD版含解析.doc

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资源描述

1、KS5U2020新课标高考压轴卷 化学可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 I 127一、选择题:本题共7个小题,每小题6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下列关于文献记载的说法正确的是A天工开物中“世间丝麻裘褐皆具素质”,文中“丝、麻”的主要成分都是蛋白质B肘后备急方中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,该提取过程属于化学变化C抱朴子中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,描述的是升华和凝华过程D本草纲目中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”,涉及的实验操作是蒸馏2NA是阿伏加德罗常数

2、的值。下列说法正确的是()A常温常压下,11.2 L SO2含有的氧原子数小于NAB0. 1 mol Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NAC10 g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NAD100 mL 0.1 mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA3短周期元素T、X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中T的单质在一定条件下能与W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体,则下列相关说法正确的是A离子半径:XYWB最简单气态氢化物的热稳定性:WZC分子中每个原子均满足8电子稳定结构D最高价氧化物对应水化物的碱性:X c(N

3、H4+)c(Na+)c(OH)c(H+)7一种形状像蝴蝶结的有机分子Bowtiediene,其形状和结构如图所示,下列有关该分子的说法中错误的是A生成1 mol C5 H12至少需要4 mol H2B该分子中所有碳原子在同一平面内C三氯代物只有一种D与其互为同分异构体,且只含碳碳三键的链烃有两种二、非选择题(一)必考题:26(14分)以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸CH3CH(OH)COOH为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁CH3CH(OH)COO2Fe。其主要实验流程如下:(1)FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_。(2)向溶液1中加入过量铁粉的目的是_。

4、(3)过滤后得到的FeCO3固体应进行洗涤,检验洗涤已完全的方法是_。(4)实验室制备乳酸亚铁的装置如图1所示。实验前通入N2的目的是_。某兴趣小组用KMnO4滴定法测定样品中Fe2含量进而计算产品中乳酸亚铁的质量分数,结果测得产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是_。(5)已知:CuCl为白色晶体,难溶于水和乙醇,在空气中易氧化;可与NaCl溶液反应,生成易溶于水的NaCuCl2。NaCuCl2可水解生成CuCl,温度、pH对CuCl产率的影响如图2、3所示。由CuCl(s)、S(s)混合物提纯CuCl的实验方案为:将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中,_。(实验中须使用的试剂有:饱

5、和NaCl溶液,01 molL1 H2SO4、乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)。27(14分)由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下: 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用_。 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是_(写试剂名称)。 通入SO2的目的是将I2还原为I,该反应的离子方程式为_。 工艺中五种物质的制备反应中,不涉及氧化还原反应的步骤是“制_”。 “制KI(aq)”时,该温度下水的离子积为Kw1.01013,KspFe(OH)29.01015。为避免0.9 molL1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-,起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于_。

6、“制KIO3溶液”反应的离子方程式为_。 KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_。28(15分)尿素CO(NH2)2 是首个由无机物合成的有机化合物,通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反应如下:i. 2NH3(l) + CO2(g) (l)(氨基甲酸铵) Ha kJ/molii. (l) (l) + H2O(l) H+b kJ/moliii. 2(缩二脲)+NH3 (副反应,程度较小)(1)实验室制取氨气的化学方程式是_。(2)CO(NH2)2中C为+4价,N的化合价_。(3)CO2和NH3合成尿素的热化学方程式为_。(4)工业上提高氨

7、碳比(),可以提高尿素的产率,结合反应iiii,解释尿素产率提高的原因_。(5)某科研小组模拟工业合成尿素,一定条件下,在0.5L的密闭容器中投入4molNH3和1molCO2,测得反应中各组分的物质的量随时间变化如图1所示:反应进行到10min时,用CO2表示反应i的速率(CO2)_。合成总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素的总反应的快慢由第_步反应决定(填“i”或“ii”)。(6)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图2)。总反应为:CO(NH2)2+H2O3H2+N2+CO2。A电极连接电源的_极(填“正”或“负”)。A电极的电极反应为_。(二)

8、选考题:请考生2道化学题中任选一题作答。如果多做,则每按所做的第一题计分。35化学选修3:物质结构与性质(15分)中国海军航母建设正在有计划、有步骤向前推进,第一艘国产航母目前正在进行海试。建造航母需要大量的新型材料。航母的龙骨要耐冲击,航母的甲板要耐高温,航母的外壳要耐腐蚀。(1)镍铬钢抗腐蚀性能强,Ni2+基态原子的核外电子排布为_,铬元素在周期表中_区。(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷结构如图所示,其中C原子杂化方式为_杂化。(3)海洋是元素的摇篮,海水中含有大量卤族元素。根据下表数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_填元素符号根据价层电子对互斥理论,预测ClO

9、3的空间构型为_形,写出一个ClO3的等电子体的化学符号_。(4)海底金属软泥是在洋海底覆盖着的一层红棕色沉积物,蕴藏着大量的资源,含有硅、铁、锰、锌等。如右图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶体中的离子是否构成了面心立方最密堆积?_(填“是”或“否”);该立方体是不是Fe3O4的晶胞?_(填“是”或“否”);立方体中铁离子处于氧离子围成的_(填空间结构)空隙;根据下图计算Fe3O4晶体的密度为_g/cm3。(图中a=0.42nm,计算结果保留两位有效数字)36化学一选修5:有机化学基础(15分)烯烃复分解反应可示意如下:利用上述方法制备核苷类抗病毒药物的重

10、要原料W的合成路线如下: 回答下列问题:(1)B的化学名称为_。(2)由B到C的反应类型为_。(3)D到E的反应方程式为_。(4)化合物F在Grubbs II催化剂的作用下生成G和另一种烯烃,该烯烃的结构简式是_。(5)H中官能团的名称是 _(6)化合物X是H的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol X最多可与3mol NaOH反应,其核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1。写出两种符合要求的X的结构简式:_。(7)由为起始原料制备的合成路线如下,请补充完整(无机试剂任选)。_。参考和解析7【KS5U答案】D【KS5U解析】A丝的主要成分是蛋白质,麻的主要成分是天然纤维,

11、故A错误;B青蒿素提取利用的是萃取原理,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;C升华属于物理变化,丹砂(HgS)烧之成水银,即HgS发生分解反应生成水银,此过程为化学变化,不属于升华,故C错误;D白酒的烧制是利用沸点不同进行分离,为蒸馏操作,故D正确;故答案为D。8【KS5U答案】A【KS5U解析】A常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故11.2 L二氧化硫的物质的量小于0.5 mol,则含有的氧原子个数小于NA,故A正确;B由Na2O2的电子式为,Na2O的电子式为可知,1 mol Na2O中含3 mol离子,1 mol Na2O2中含3 mol离子,则0.1 mol

12、 Na2O和Na2O2混合物中离子为0.3 mol,即含有的阴、阳离子总数是0.3NA,故B错误;CH2O2溶液中,除了H2O2,水也含氢原子,故10 g质量分数为34%的H2O2溶液中溶质的质量10 g34%=3.4g,物质的量n=0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,1mol过氧化氢分子中含有2mol氢原子,0.1mol过氧化氢分子中含有0.2mol氢原子,0.2mol氢原子个数等于0.2NA,水也含氢原子,氢原子的个数大于0.2NA,故C错误;D醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100 mL 0.1 mol/L醋酸的物质的量n=cV=0.1mol/L0.1L=0.01mol,含有的

13、醋酸分子数小于0.01NA,故D错误;答案选A。9【KS5U答案】C【KS5U解析】T的单质在一定条件下能与w的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应并生成两种酸性气体,根据元素在周期表中的位置关系可确定:T是C元素, X是Mg元素,Y是Al元素,Z是P元素,,W是S元素。A、电子层数相同的离子,根据其核电核数大小判断:核电核数多的离子半径小,核电核数少的离子半径大;电子层数不同的离子,根据电子层数判断:电子层数多的离子半径大,电子层数少的离子半径小。X是Mg元素,Y是Al元素,W是S元素,所以离子半径:Y X HClO HCO3-,则向NaClO溶液中通入足量CO2:ClOCO2H2O=HClO

14、HCO3-,故D项正确;答案选D。12【KS5U答案】C【KS5U解析】A项、M点是向1L 0.1molL-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后,反应得到氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液中铵根离子浓度和一水合氨浓度相同,一水合氨是一元弱碱抑制水电离,此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度,故A正确;B项、根据电荷守恒c(H+)c(NH4+)c(Na+)c(OH)c(Cl),可得n(OH)n(H+)=c(NH4+)c(Na+)c(Cl)1L,在M点时c(NH4+)=0.05molL1,c(Na+)=amolL1,c(Cl)=0.1molL1,带入数据可得n(OH)n(H+)=0.0

15、5molL-1+a molL-10.1molL-11L=(a0.05)mol,故B正确;C项、氨水的电离常数Kb=,则=,温度不变Kb不变,随着NaOH的加入,c(NH4+)不断减小,不断减小,则不断减小,故C错误;D项、当n(NaOH)=0.05mol时,NH4Cl和NaOH反应后溶液中溶质为等物质的量的NH3H2O和NH4Cl、NaCl,NH3H2O的电离程度大于NH4Cl水解程度,导致溶液呈碱性,钠离子、氯离子不水解,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(Cl-)c(NH4+)c(Na+)c(OH-)c(H+),故D正确。故选C。13【KS5U答案】B【KS5U解析】A. 由结构式可知分子中含

16、有5个C、4个H原子,则分子式为C5H4,根据不饱和度的规律可知,该分子内含4个不饱和度,因此要生成1 mol C5 H12至少需要4 mol H2,A项正确;B. 分子中含有饱和碳原子,中心碳原子与顶点上的4个碳原子形成4个共价单键,应是四面体构型,则分子中四个碳原子不可能在同一平面上,B项错误;C. 依据等效氢思想与物质的对称性可以看出,该分子的三氯代物与一氯代物等效,只有一种,C项正确;D. 分子式为C5H4,只含碳碳叁键的链烃有CHC-CH2-CCH或CHC-CC-CH3这2种同分异构体,D项正确;答案选B。26【KS5U答案】CuFeS23Fe3Cl=4Fe2CuCl2S(2分) 除

17、去溶液中的Fe3,提高产品的纯度(2分) 取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全 (2分) 排尽装置中的空气,防止Fe2被氧化 (2分) KMnO4具有强氧化性,可将Fe2和乳酸根离子中的羟基一同氧化(3分) 过滤,控制温度60 左右,向滤液中滴加0.1 molL1 H2SO4,控制溶液的pH为2.02.5左右,搅拌、趁热过滤。用乙醇洗净所得固体,置于真空干燥箱中干燥 (3分)【KS5U解析】 (1) 由上述分析可以知道,FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为CuFeS23Fe3Cl=4Fe2CuCl2S。因此,本题正确答案是:CuFeS23Fe3

18、Cl=4Fe2CuCl2S; (2) 溶液1中含有FeCl3,向溶液1中加入过量铁粉的目的是除去溶液中的Fe3,提高产品的纯度。因此,本题正确答案是:除去溶液中的Fe3,提高产品的纯度;(3)FeCO3固体会吸附溶液中的Cl-,所以检验洗涤已完全应检验是否含有Cl-,方法为:取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全,因此,本题正确答案是:取最后一次洗涤后的滤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀,则洗涤完全;(4)亚铁离子容易被氧气氧化,实验前通入N2的目的是排尽装置中的空气,防止Fe2被氧化。因此,本题正确答案是:排尽装置中的空气,防止Fe2被氧

19、化;乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%,因此,本题正确答案是:KMnO4具有强氧化性,可将Fe2和乳酸根离子中的羟基一同氧化。(5)根据题给信息,将一定量的混合物溶于饱和NaCl溶液中,CuCl与NaCl溶液反应,生成易溶于水的NaCuCl2,过滤后除去S;将NaCuCl2水解生成CuCl,根据温度、pH对CuCl产率的影响的曲线,应选择温度60 左右,控制溶液的pH为2.02.5左右,具体的操作为:过滤,控制温度60 左右,向滤液中滴加0.1 molL1 H2SO4

20、,控制溶液的pH为2.02.5左右,搅拌、趁热过滤。最后用乙醇洗净所得固体,置于真空干燥箱中干燥,因此,本题正确答案是:过滤,控制温度60 左右,向滤液中滴加0.1 molL1 H2SO4,控制溶液的pH为2.02.5左右,搅拌、趁热过滤。用乙醇洗净所得固体,置于真空干燥箱中干燥。27【KS5U答案】食盐添加剂,补充碘成分,预防碘缺乏病(2分) 淀粉溶液(2分) SO2I22H2O=SO42-2I4H( 或2SO2I22Cu24H2O=2CuI2 SO42-8H) (2分) KI(aq) (2分) 6.0 (2分) 5Cl2I212OH=2IO3-10Cl6H2O (2分) 蒸发浓缩,降温结晶

21、 (2分) 【KS5U解析】 KIO3是日常生活中食用加碘盐的主要添加剂,可以预防碘缺乏病,故答案为食盐添加剂,补充碘成分,预防碘缺乏病;(2)因淀粉遇碘变蓝,因此检验“含碘废水”中是否含有单质I2,常用的试剂是淀粉溶液,故答案为淀粉溶液;(3)通入SO2的目的是将I2还原为I-,二氧化硫被氧化生成硫酸,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+),故答案为SO2+I2+2H2OSO42-+2I-+4H+(或2SO2+I2+2Cu2+4H2O2CuI+2SO42-+8H+); 根据工艺流程图,五种物质的

22、制备反应中,只有制备KI溶液的过程中没有元素化合价的变化,不涉及氧化还原反应,故答案为KI(aq);(5)KspFe(OH)2=9.010-15,现测得溶液中c(FeI2)为0.9 molL-1,则c(OH-)=10-7mol/L,此温度下,Kw=1.010-13,c(H+)=10-6mol/L,pH=-lg10-6=6.0,故答案为6.0;(6)“制KIO3溶液”时,氯气和碘单质与氢氧化钾溶液反应生成KIO3和氯化钾,反应的离子方程式为5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2O,故答案为5Cl2+I2+12OH-2IO3-+10Cl-+6H2O;(7)由溶解度曲线图可知,KI

23、O3的溶解度小于KCl且KIO3的溶解度随温度升高而增大,由KIO3溶液得到KIO3晶体,可以通过蒸发浓缩、降温结晶的方法得到,故答案为蒸发浓缩、降温结晶。28【KS5U答案】2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O (2分) 3 (1分) 2NH3(l) +CO2(g)(l) +H2O(l) H =(b-a)kJ/mol (2分) 提高氨碳比()有利于反应i、ii正向移动,促进甲基甲酸铵分解生成尿素,有利于反应逆向移动,抑制副反应的发生,从而提高尿素产率 (2分) 0.148mol/(Lmin) (2分) ii (2分) 正(2分) CO(NH2)2 6e+H2O = N2

24、+CO2+6H+ (2分) 【KS5U解析】(1)实验室由NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热制取氨气,化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;(2)其中H为+1价,由化合物中正负代数和为0,CO(NH2)2中C为+4价,算出N的化合价为3;(3)由盖斯定律,CO2和NH3合成尿素的热化学方程式由反应i+反应ii,可得:2NH3(l) +CO2(g)(l) +H2O(l) H =(b-a)kJ/mol;(4)从反应iiii的平衡移动方向解答:提高氨碳比()有利于反应i、ii正向移动,促进甲基甲酸铵分解生成尿素,有利于反应逆向移动,抑制副反应的发生,从而提高

25、尿素产率;(5)反应进行到10min时,用CO2表示反应i的速率(CO2)=0.148mol/(Lmin);合成总反应的快慢由慢的一步决定,由图的斜率大小可知,的生成速率比消耗速率快,则合成尿素的总反应的快慢由第ii步反应决定;(6)A电极上CO(NH2)2转化生成N2,N化合价升高,失去电子,作为阳极,应该连接电源的正极;总反应为:CO(NH2)2+H2O3H2+N2+CO2,阳极A电极上N化合价升高,失去电子,电极反应为CO(NH2)2 6e+H2O = N2+CO2+6H+。35【KS5U答案】1s22s22p63s23p63d8(2分) d(1分) sp3 (1分) (1分) 三角锥

26、(2分) SO32- (2分) 是 (1分) 是 (1分) 正八面体(2分) 5.2 (2分)【KS5U解析】 (1)Ni处于周期表中第四周期第族,Ni2+基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d8,铬元素在周期表中d区;(2)聚硅氧烷中C形成4个单键,所以C的杂化方式为sp3;(3)根据第一电离能分析,第一电离能越小,越容易生成较稳定的单核阳离子,所以有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是I原子;根据VSEPR理论判断ClO3-的空间构型,价电子对数为VP=BP+LP=3+=4,VSEPR模型为四面体形,由于一对孤电子对占据四面体的一个顶点,所以其空间构型为三角锥形,等电

27、子体是指原子总数相同,价电子总数也相同的微粒,则与ClO3-互为等电子体的是SO32-;(4)晶胞中,O2-的坐标为(,0,0),(0,0),(0,0,),(,),将(,)+(,0)=(0,0,),将(,)+(0,)=(,0,0),将(,)+(,0,)=(0,0),刚好与前三个坐标相同,所以O2-作面心立方最密堆积,根据晶胞粒子的排布,该立方体是Fe3O4的晶胞,立方体中Fe3处于O2-围成的正八面体空隙,以立方体计算,1个立方体中含有Fe3的个数为4+3=2个,含有Fe2的个数为1个,含有O2-的个数为12+1=4个,假设取1mol这样的立方体,即有NA个这样的立方体,1mol立方体的质量为

28、m=(563+164)g,1个立方体体积为V=a3nm3=a3(a10-7)3cm3,则晶体密度为=g/cm3=5.2 g/cm3。36【KS5U答案】丙烯醛 (2分) 加成反应 (1分) (2分) CH2=CH2(2分) 羧基、碳碳双键 (2分) 、 (2分) (4分)【KS5U解析】(1)B为,其化学名称为丙烯醛;(2)由B到C是丙烯醛与水在磷酸及加热条件下发生加成反应生成HOCH2CH2CHO,反应类型为加成反应;(3)根据 可知D到E为酯化反应,反应方程式为;(4)化合物F()在Grubbs II催化剂的作用下生成G()和另一种烯烃,根据反应原理及碳原子数目可知,该烯烃为乙烯,结构简式是CH2=CH2;(5)根据G在氢氧化钾溶液中加热水解生成羧酸钾和乙醇,再酸化得到羧酸H为,H中官能团的名称是羧基、碳碳双键;(6)化合物X是H的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,1mol X最多可与3mol NaOH反应,则含有三个酚羟基,其核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1。符合要求的X的结构简式有、;(7)由为起始原料制备,与氯化氢在催化剂及加热条件下反应生成,在酸性高锰酸钾溶液中反应生成,在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成,在稀硫酸作用下生成,与发生酯化反应生成,在Grubbs II催化剂的作用下生成,合成路线如下:。答案第15页,总16页

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