【文档说明】《历年高考化学真题试卷》2020年全国统一高考化学试卷(新课标ⅲ)(含解析版).docx,共(28)页,355.075 KB,由envi的店铺上传
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2020年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42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.(6分)宋代《千里江山图)描绘了山清水秀的美丽景色,历经千
年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2•CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2•2CuCO3)。下列说法错误的是()A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D
.Cu(OH2)•CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH2)•2CuCO32.(6分)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如图:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是()A.可与氢气发生加成反应B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应D.不能与金属钠反应
3.(6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1mol重水比1mol水多NA个质子C.12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D.1L1mol•L﹣1NaCl溶液含有
28NA个电子4.(6分)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体﹣﹣溶液,能出现喷泉现象的是()气体溶液A.H2S稀盐酸B.HCl稀氨水C.NO稀H2SO4D.CO2饱和NaHCO3溶液A.AB.BC.CD.D5.(6分)对于下列实验,能正确描
述其反应的离子方程式是()A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2═CaCO3↓+2H+C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2═O2↑+2H++2Fe2+D
.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH﹣═NH3•H2O6.(6分)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)﹣﹣空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH﹣﹣11e﹣
═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是()A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O
═8B(OH)4﹣+4VO43﹣D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极7.(6分)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()A.非金属性
:W>X>Y>ZB.原子半径:Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物水化物为强碱二、非选择题:共58分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~12为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共43分。8.(14分)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用
于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。回答下列问题:(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是,a中的试剂为。(2)b中采用的加热方式是。c中化学反应的离子方程式是,采用冰水浴冷却的目的是。(3)d的作用是,可选用试剂(填标号)。
A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,,,干燥,得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl
4层显色。可知该条件下KClO3的氧化能力NaClO(填“大于”或“小于”)。9.(15分)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O):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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01mol•L﹣1)的pH沉淀完全时(c=1.0×10﹣5mol•L﹣1)的pH7.28.73.74.72.2
3.27.59.0回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式。(2)“滤液②”中含有的金属离子是。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是。若工艺流程
改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为。(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol•L﹣1,则“调pH”应控制的pH范围是。(5)硫酸镍
在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH.写出该反应的离子方程式。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是。10.(14分)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综
合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题:(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明。原料初始组成n(CO2):n(H2)=1:3,在体系压强为
0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是、。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H0(填“大于”或“小于”)。(3)根据图中点A(44
0K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp=(MPa)﹣3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应
当。(二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[化学--选修3:物质结构与性质](15分)11.(15分)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:(1)H、B、N中,原子半
径最大的是。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素的相似。(2)NH3BH3分子中,N﹣B化学键称为键,其电子对由提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O═3NH4++B3O63﹣+9H2B3
O63﹣的结构为.在该反应中,B原子的杂化轨道类型由变为。(3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ﹣),电负性大小顺序是。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是(写分子式),其熔点比NH3BH3(填“高”或
“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在作用,也称“双氢键”。(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°.氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ=g•cm
﹣3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。[化学--选修5:有机化学基础](15分)12.苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用
PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如图:已知如下信息:回答下列问题:(1)A的化学名称是。(2)B的结构简式为。(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为;该步反应中,若反应温度过高,
C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为。(4)写出化合物E中含氧官能团的名称;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为。(5)M为C的一种同分异构体。已知:1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳;M与酸性
高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为。(6)对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见下表:R'﹣CH3﹣C2H5﹣CH2CH2C6H5产率/%918063请找出规律,并解释原因。2020年全国统一高考化学试卷(
新课标Ⅲ)参考答案与试题解析一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42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.(6分)宋代《千里江山图)描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(O
H)2•CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2•2CuCO3)。下列说法错误的是()A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH2)•CuCO3中铜的质量分数高于C
u(OH2)•2CuCO3【分析】A.Cu(OH)2•CuCO3和Cu(OH)2•2CuCO3均不稳定,受热易分解,纤维素或蛋白质均能水解;B.Cu(OH)2•CuCO3和Cu(OH)2•2CuCO3
中除O元素外,C、H、Cu均为最高价;C.Cu(OH)2•CuCO3和Cu(OH)2•2CuCO3均能与酸反应,不与碱反应;D.通过计算判断比较铜的质量分数大小。【解答】解:A.Cu(OH)2•CuCO
3和Cu(OH)2•2CuCO3均不稳定,受热易分解,纤维素或蛋白质均能水解,长期在潮湿环境中易腐烂变质,则保存《千里江山图》需控制温度和湿度,故A正确;B.Cu(OH)2•CuCO3和Cu(OH)2•2CuCO3中除O元素外,C、H、Cu均为最高
价,无还原性,不能被空气中氧气氧化,则孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化,故B正确;C.Cu(OH)2•CuCO3和Cu(OH)2•2CuCO3均能与酸反应,不与碱反应,则孔雀石、蓝铜矿颜料耐碱不耐酸,故C错误;D.Cu(OH2)•CuCO3中铜的质
量分数为,Cu(OH2)•2CuCO3中铜的质量分数为,则Cu(OH2)•CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH2)•2CuCO3,故D正确;故选:C。【点评】本题以《千里江山图》为载体,考查物质的组成、结构和性质的关系,涉及元素质量分数的计算和盐的通性,基础考查,难度中等
。2.(6分)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构式如图:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是()A.可与氢气发生加成反应B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应D.不能与金属钠反应【分析】A、分子中含有碳碳双
键、碳氧双键和苯环;B、由图可知金丝桃苷的分子式C21H20O12;C、分子中含有羟基,能发生酯化反应;D、分子结构可知结构中含有羟基;【解答】解:A、分子中含有碳碳双键、碳氧双键和苯环,可以发生加成反应,故A正确;B、由图可知金丝桃苷的分子式C21H20O12,
则分子含21个碳原子,故B正确;C、分子中含有羟基,能发生酯化反应,即能与乙酸发生酯化反应,故C正确;D、分子结构可知结构中含有羟基,能与金属钠反应产生氢气,故D错误;故选:D。【点评】本题考查有机物结构和性质,侧重考查酚、烯烃、醇、醚和酮的
性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键,题目难度不大。3.(6分)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B.1mol重水比1mol水多NA个质子
C.12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D.1L1mol•L﹣1NaCl溶液含有28NA个电子【分析】A.一个氮气分子有14个中子;B.重水和水的质子数相等;C.跟据n=计算物质的量,再比较微粒数;D.溶剂也要考
虑。【解答】解:A.氮气是双原子分子,一个氮气分子有14个中子,22.4L(标准状况)氮气中含有14NA个中子,故A错误;B.重水(D2O)和水(H2O)的质子数都是10,1mol重水比1mol水都是10NA
个质子,故B错误;C.12g石墨烯n(C60)==mol,含有个碳原子物质的量n(c)=mol×60=1mol,含有NA个碳原子,12g金刚石(C)的物质的量n===1mol,含有NA个碳原子,故C正确;D.1L1mol•L﹣1NaCl溶质含有28NA个电子,
溶剂水也要考虑,故D错误;故选:C。【点评】本题考查阿伏伽德罗常数的计算,是高频考点,要熟练掌握计算公式,和公式的使用条件,D选项容易思维定式出现错误。4.(6分)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体﹣﹣溶
液,能出现喷泉现象的是()气体溶液A.H2S稀盐酸B.HCl稀氨水C.NO稀H2SO4D.CO2饱和NaHCO3溶液A.AB.BC.CD.D【分析】在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,若形成喷泉,则气体极易溶于液体或气体极易与液体反应,以此来解答。【解答】解
:A、H2S在稀盐酸中溶解度小,且与稀盐酸不反应,不能出现喷泉,故A错误;B.HCl气体极易溶于稀氨水,且氯化氢气体与氨水反应生成氯化铵,产生压强差,形成喷泉,故B正确;C、一氧化氮不溶于稀H2SO4,也不与稀H2SO4反应,不能出现喷泉,故C错误;D、二氧
化碳不溶于饱和碳酸氢钠,也不与饱和碳酸氢钠反应,不能出现喷泉,故D错误;故选:B。【点评】本题考查实验装置综合,为高频考点,把握喷泉实验的原理为解答的关键,侧重物质性质及实验能力的考查,注意气体极易溶于液体或气体极易与液体反应可形成喷泉,题目难度不大。5.(6分)
对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是()A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2═CaCO3↓+2H+C.向H2O2溶液中滴加少量
FeCl3:2Fe3++H2O2═O2↑+2H++2Fe2+D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH4++OH﹣═NH3•H2O【分析】A.符合电荷守恒,物料守恒,强制弱规律,B.向CaC
l2溶液中通入CO2不反应;C.不符合客观事实,氧气氧化二价铁离子;D.不符合客观事实,氢氧根优先于氢离子反应。【解答】解:A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32﹣+Cl2+H2O═2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣,符合电荷守恒,物料守恒,强制弱规律,故A正确;
B.弱酸不能制强酸,向CaCl2溶液中通入CO2不反应,故B错误;C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3,FeCl3做催化剂,促进双氧水的分解,氧气的氧化性大于三价铁离子,弱氧化剂不能制强氧化剂,故C错误;D.不符合客观事实,氢氧根优先与酸性更强的
氢离子反应,正确的离子方程式:H++OH﹣═H2O,故D错误;故选:A。【点评】本题考查了化学反应原理,离子方程式的书写,离子方程式的正误判断,重点考查反应发生的可能性,掌握强制弱的原理,难度中等。6.(6分)一种高性能
的碱性硼化钒(VB2)﹣﹣空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是()A.负载通过0.04mol电子时,有0
.224L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O═8B(OH)4﹣+4VO43﹣D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极【分析】A、正极氧气得电子生成氢氧根离子
;B、根据负极VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O消耗氢氧根离子,正极O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣分析解答;C、负极:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4
H2O,正极:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,根据得失电子守恒求总的电极反应式;D、原电池中电流由正极经过外电路向负极,由此分析解答。【解答】解:A、正极氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,由电极反应式可知,消耗1mol氧气转移4m
ol电子,则负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)O2参与反应,故A正确;B、根据负极VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O消耗氢氧根离子,正极O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣
,则正极区溶液的pH升高、负极区溶液的pH降低,故B错误;C、负极:VB2+16OH﹣﹣11e﹣═VO43﹣+2B(OH)4﹣+4H2O…①,正极:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣…②,根据得失电子守
恒,即4①+11②得:4VB2+11O2+20OH﹣+6H2O═8B(OH)4﹣+4VO43﹣,故C正确;D、原电池中电流由正极经过外电路向负极,则电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极,故D正确;故选:B。【点评】本题考查原电池及其电解池的工
作原理,题目难度中等,本题注意把握电极反应式的书写,利用电子守恒计算。7.(6分)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()A.非金属性:W>X>Y>ZB.原子半径:Z>Y>X>WC.元素X的含
氧酸均为强酸D.Y的氧化物水化物为强碱【分析】原子序数依次增大的短周期元素,化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,先假设是氨气和氯化氢,再结合四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z,推导出W、X、Y、Z分别是H、N、Na、Cl,据此答题。【解答】解:A.根据最高价氧化物对应水
化物的酸性强弱,非金属性Cl>N>H>Na,故A错误;B.同周期元素从左向右原子半径依次减小,同主族元素自上而下原子半径依次增大,原子半径:Na>Cl>N>H,故B错误;C.元素X的含氧酸有硝酸和亚硝酸,亚硝酸是弱酸,故C错误;
D.Y的氧化物水化物为氢氧化钠,氢氧化钠是强碱,故D正确;故选:D。【点评】本题以推断的形式考查了元素周期律、元素周期表,是高频考点,要熟练掌握周期表的结构,要熟悉常见元素化合物的性质,正确推断出元素后才能做题。二、非选择题:共58分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第11~12为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共43分。8.(14分)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。回
答下列问题:(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶,a中的试剂为饱和食盐水。(2)b中采用的加热方式是水浴加热。c中化学反应的离子方程式是Cl2+2OH﹣ClO﹣+Cl﹣+H2O,采用冰水浴冷却的目的是避免生成NaClO3。(3)d的作用是吸
收多余的氯气,防止污染大气,可选用试剂AC(填标号)。A.Na2SB.NaClC.Ca(OH)2D.H2SO4(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,过滤,少量的冷水洗涤,干燥,得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶
液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO(填“大于”或“小于”)。【分析】实验目的制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质;实验原
理:3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+3H2O;实验装置:最左侧为制取氯气装置,a为除杂装置,杂质为挥发的氯化氢和水,后面还要通入溶液,没有必要除水,所以a中用饱和食盐水除氯化氢,装置b用来制取KClO3,装置c用来制取NaClO,装置d用
来吸收多余的氯气,防止污染大气,(1)根据形状和用途判断,盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶,a为除杂装置,杂质为挥发的氯化氢和水,所以a中用饱和食盐水除氯化氢;(2)根据装置图看出b中采用的加热方式
是水浴加热;c中化学反应:Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O改离子方程式,氢氧化钠与氯气反应有多种情况,温度高时生成NaClO3采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度;(3)d为尾气处理装置,作用是装置d用来吸收多余的氯气,防止污染大气,可选用试
剂可以和氯气反应的物质Na2S和Ca(OH)2;(4)b试管中的溶质主要是KClO3,KCl,KClO3的溶解度受温度影响大,冷却结晶,析出KClO3晶体,经过过滤得到KClO3晶体,表面还有KCl杂质,通过冷水洗涤减少KClO3的损失;(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试
管中,滴加中性KI溶液,1号试管溶液颜色不变,说明KClO3没有和KI溶液反应,2号试管溶液变为棕色,说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质,加入CCl4振荡,碘单质易溶解于CCl4中,静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力比N
aClO差。【解答】解:(1)根据形状和用途判断,盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶,a为除杂装置,杂质为挥发的氯化氢和水,后面还要通入溶液,没有必要除水,所以a中用饱和食盐水除氯化氢,a中的试剂为饱和食盐水;故答案为:圆底烧瓶;饱和食盐水;(2)根据装置图看出b中采用的加热
方式是水浴加热;c中化学反应:Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O,改离子方程式:Cl2+2OH﹣ClO﹣+Cl﹣+H2O,氢氧化钠与氯气反应有多种情况,温度高时生成NaClO3.采用冰水浴冷却的目的是提高产品的纯度;故答案为:水浴加热;Cl2+2OH﹣ClO﹣+Cl﹣+H2O;
避免生成NaClO3;(3)d为尾气处理装置,作用是装置d用来吸收多余的氯气,防止污染大气,可选用试剂为可以和氯气反应的物质Na2S和Ca(OH)2;故答案为:吸收多余的氯气,防止污染大气;AC;(4)b试管中的溶质主要是KClO3,KCl,KClO3的溶解度受温度影响大,冷
却结晶,析出KClO3晶体,经过过滤得到KClO3晶体,表面还有KCl杂质,通过冷水洗涤减少KClO3的损失;故答案为:过滤;少量的冷水洗涤;(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加
中性KI溶液,1号试管溶液颜色不变,说明KClO3没有和KI溶液反应,2号试管溶液变为棕色,说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质,加入CCl4振荡,碘单质易溶解于CCl4中,静置后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力比NaClO差;故答案为:紫;小于。【点评】本题是
制备实验,以制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质,考查学生实验素养和分析问题的能力,难度中等,要有扎实的实验功底和化学学科素养。9.(15分)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中
的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O):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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01mol•L﹣1)的pH沉淀完全时(c=1.0×10﹣5mol•L﹣1)的pH7.28.73.74.72.23.27.5
9.0回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂、溶解铝及其氧化物。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓或[Al(OH
)4]﹣+H+=Al(OH)3↓+H2O。(2)“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是O2或空气。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液③”中可能含有的杂质离子为Fe3+。(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的K
sp=c(Ni2+)c2(OH﹣)=1.0×10﹣5mol•L﹣1×1×10﹣5.3mol/L×1×10﹣5.3mol/L=1×10﹣15.6(mol•L﹣1)3(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol•L﹣1,则“调pH”应控制的pH范围是3
.2~6.2。(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH.写出该反应的离子方程式2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其
意义是提高镍的回收率。【分析】由工艺流程分析可得,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O将Al及其
氧化物溶解,得到的滤液①含有NaAlO2,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质,加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②,Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再控制pH浓缩结晶得到硫酸
镍的晶体,据此分析解答问题。【解答】解:(1)根据分析可知,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并将Al及其氧化物溶解,滤液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4]),加入稀硫酸可发生反应AlO2﹣+H++H2O=Al(O
H)3↓或[Al(OH)4]﹣+H+=Al(OH)3↓+H2O;故答案为:除去油脂、溶解铝及其氧化物;AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓或[Al(OH)4]﹣+H+=Al(OH)3↓+H2O;(
2)加入稀硫酸酸浸,Ni、Fe及其氧化物溶解,所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+,故答案为:Ni2+、Fe2+、Fe3+;(3)“转化”中H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,不能引入杂质,可用O2或空气替代;若将工艺流程改为
先“调pH”后“转化”,会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+、则滤液③中可能含有转化生成的Fe3+;故答案为:O2或空气;Fe3+;(4)由上述表格可知,Ni2+完全沉淀时的pH=8.7,此时c(Ni2+)=1.0×10﹣5mol•L﹣1,c(H+)=1.0×10﹣8.7m
ol•L﹣1,则c(OH﹣)===1×10﹣5.3mol/L,则Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)c2(OH﹣)=1.0×10﹣5mol•L﹣1×1×10﹣5.3mol/L×1×10﹣5.3mol/L=1×10﹣15.6(mol•L﹣1)3.如
果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol•L﹣1,为避免镍离子沉淀,Ksp=c(Ni2+)c2(OH﹣),c2(OH﹣)==1×10﹣15.6(mol•L﹣1)3,此时c(OH﹣)=1×10﹣7.8mol•L﹣1,则c(H+)=1.0×10﹣6.2m
ol•L﹣1,即pH=6.2;Fe3+完全沉淀的pH为3.2,因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2~6.2;故答案为:c(Ni2+)c2(OH﹣)=1.0×10﹣5mol•L﹣1×1×10﹣5.3mol/L×1×10﹣5.3mol/L=1×10﹣15.6;3.2~6.2;(5)由题干信息,
硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀,即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀,ClOˉ被还原为Clˉ,则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O;故答案为:2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiO
OH↓+Clˉ+H2O;(6)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+,可将其收集、循环使用,从而提高镍的回收率;故答案为:提高镍的回收率。【点评】本题以化学工艺流程为背景,考查物质的分离提纯,离子反应、氧化还原反应、沉淀平衡常数的计算等知识点,是近年高考的热点
题型,属于学科内综合题,考查分析问题能力、提取利用题目信息能力,计算能力、表达能力等,难度中等,注意(4)中Ni2+开始沉淀的pH不能直接利用表中数据,要通过计算获得。10.(14分)二氧化碳催化加氢合
成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题:(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)变大(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明。原料初
始组成n(CO2):n(H2)=1:3,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是d、c。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H小于0(填“大于”或“小于”)。(3)根据图中点A(440K
,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp=(MPa)﹣3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速
率和乙烯选择性,应当选择合适的催化剂。【分析】(1)根据质量守恒定律配平化学方程式,可以确定产物的物质的量之比。根据可逆反应的特点分析增大压强对化学平衡的影响;(2)原料初始组成n(CO2):n(H2)=1:3,根据方程式
,生成物乙烯与水物质的量之比为1:4,从图中找到关键数据确定代表各组分的曲线;根据图中代表各组分的曲线随温度变化的趋势,确定该反应是放热反应还是吸热反应;(3)原料初始组成n(CO2):n(H2)=1:3,在体系压强为0.1M
pa建立平衡,由A点坐标可知,该温度下,氢气和水的物质的量分数均为0.39,生成物乙烯与水物质的量之比为1:4,求出乙烯、二氧化碳的物质的量分数,结合化学平衡常数公式计算;(4)根据催化剂对化反应速率的影响和对主反应的选
择性,工业上通常要选择合适的催化剂以提高化学反应速率、减少副反应的发生。【解答】解:(1)CO2催化加氢生成乙烯和水,该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2⇌CH2=CH2+4H2O,则该反应中产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4;由于该反应是气体分子数减
少的反应,当反应达到平衡状态时,若增大压强,则化学平衡向正反应方向移动,n(C2H4)变大,故答案为:1:4;变大;(2)由题中信息可知,两反应物初始投料之比等于化学计量数之比;由图中曲线的起点坐标可知,c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3、d和b表示的物质的物质的量分数
之比为1:4,则结合化学计量数之比可以判断,表示乙烯变化的曲线是d,表示二氧化碳变化曲线的是c;由图中曲线的变化趋势可知,升高温度,乙烯的物质的量分数减小,则化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,△H小于0,故答案为:d;c;小
于;(3)原料初始组成n(CO2):n(H2)=1:3,在体系压强为0.1Mpa建立平衡,由A点坐标可知,该温度下,氢气和水的物质的量分数均为0.39,则乙烯的物质的量分数为水的四分之一,即乙烯的物质的量分数为,二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一,即二氧化碳的物质的量分数为,Kp===(M
Pa)﹣3,故答案为:;(4)工业上通常通过选择合适催化剂,以加快化学反应速率,同时还可以提高目标产品的选择性,减少副反应的发生。因此,一定温度和压强下,为了提高反应速率和乙烯的选择性,应当选择合适的催化剂,故答案为:选择合适的催化剂。【点评】本题考查化学平衡相关知识,侧重考查学
生分析能力、识图能力和计算能力,确定图中曲线所代表的化学物质是难点,其关键在于明确物质的量的分数之比等于各组分的物质的量之比,也等于化学计量数之比(在初始投料之比等于化学计量数之比的前提下,否则不成立),此题难度较大。(二)选考题
:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[化学--选修3:物质结构与性质](15分)11.(15分)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:(1)H、B、N中,原子半径最大的是B。根据对角线规则,B的一
些化学性质与元素Si的相似。(2)NH3BH3分子中,N﹣B化学键称为配位键,其电子对由N提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O═3NH4++B3O63﹣+9H2B3O63﹣的结构为.在该反
应中,B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。(3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ﹣),电负性大小顺序是N>H>B。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是CH3CH3(写分子式),其熔
点比NH3BH3低(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在Hδ+与Hδ﹣的静电引力作用,也称“双氢键”。(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°.氨硼烷的2×2×2超晶胞结
构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ=g•cm﹣3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。【分析】根据元素在周期表中的位置比较和判断元素的相关性质;根据中心原子的价层电子对数确定其杂化轨道的类型;运用等量代换的方法寻
找等电子体;根据电负性对化合价的影响比较不同元素的电负性;根据晶胞的质量和体积求晶体的密度。【解答】解:(1)在所有元素中,H原子的半径是最小的,同一周期从左到右,原子半径依次减小,所以,H、B、N中原子半径最大是B.B与Si在元素周期表中处于对角线
的位置,根据对角线规则,B的一些化学性质与Si元素相似。故答案为:B;Si。(2)B原子最外层有3个电子,其与3个H原子形成共价键后,其价层电子对只有3对,还有一个空轨道;在NH3中,N原子有一对孤对电子,故在NH3BH3分子中,N﹣B键为配位键,其电子对由N原子提供。NH3BH
3分子中,B原子的价层电子对数为4,故其杂化方式为sp3.NH3BH3在催化剂的作用下水解生成氢气和B3O63﹣,由图中信息可知,B3O63﹣中每个B原子只形成3个σ键,其中的B原子的杂化方式为sp2,因此,B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。故答案为:配位、N、sp3、sp2。(3)NH3
BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性,说明N的电负性大于H;与B原子相连的H呈负电性,说明H的电负性大于B,因此3种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B.NH3BH3分子中有8个原子,其价电子总数为14,N和B的价电子数的平均值为4,依据等量代换的原则,可以找到其等电子体
为CH3CH3.由于NH3BH3分子属于极性分子,而CH3CH3属于非极性分子,两者相对分子质量接近,但是极性分子的分子间作用力较大,故CH3CH3熔点比NH3BH3低。NH3BH3分子间存在“双氢键”,
类比氢键的形成原理,说明其分子间存在Hδ+与Hδ﹣的静电引力。故答案为:N>H>B、CH3CH3、低、Hδ+与Hδ﹣的静电引力。(4)在氨硼烷的2×2×2的超晶胞结构中,共有16个氨硼烷分子,晶胞的长、宽、高分别为2apm、2bpm、2cpm,若将其平均分为8份
可以得到8个小长方体,则平均每个小长方体中占有2个氨硼烷分子,小长方体的长、宽、高分别为apm、bpm、cpm,则小长方体的质量为,小长方体的体积为abc×10﹣30cm﹣3,因此,氨硼烷晶体的密度为。故答案为
:。【点评】本题最后有关晶体密度的计算是难点,要求考生能读懂题意,通过观察晶胞结构,确定超晶胞结构中的分子数,并能合理分成8份,从而简化计算。[化学--选修5:有机化学基础](15分)12.苯基环丁烯酮(PCBO)是一种十分活泼的反应物,可利用它的开环反应合成一系列多官能团化
合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应,合成了具有生物活性的多官能团化合物(E),部分合成路线如图:已知如下信息:回答下列问题:(1)A的化学名称是2﹣羟基苯甲醛。(2)B的结构简式为。(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为乙醇、浓硫酸
/加热;该步反应中,若反应温度过高,C易发生脱羧反应,生成分子式为C8H8O2的副产物,该副产物的结构简式为。(4)写出化合物E中含氧官能团的名称羟基、酯基;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为2。(5)M为C的一种同分
异构体。已知:1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出2mol二氧化碳;M与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M的结构简式为。(6)对于,选用不同的取代基R',在催化剂作用下与PCBO发生的[4+2]反应进行深入研究,R'对产率的影响见下表:R'﹣CH3﹣C2H5﹣
CH2CH2C6H5产率/%918063请找出规律,并解释原因随着R′体积增大,产率降低;原因是R′体积增大,位阻增大。【分析】根据合成路线分析可知,A()与CH3CHO在NaOH的水溶液中发生题给的已知
反应,生成B(),B与KMnO4反应,被氧化后再酸化得到C(),C再与CH3CH2OH在浓H2SO4加热条件下,发生酯化反应得D(),D再与苯基环丁烯酮(PCBO)反应得到E(),据此分析。【解答】解:(1)A的
结构简式为:,醛基所连的碳为“1”号碳,羟基相连的碳为“2”号碳,所以名称为2﹣羟基苯甲醛(或水杨醛),故答案为:2﹣羟基苯甲醛(或水杨醛);(2)根据上述分析可知,B的结构简式为:,故答案为:;(3)C()与CH3CH2OH在浓H2SO4加热的条件下,发生酸脱羟基醇脱
氢的酯化反应得到D(),即所用试剂为乙醇、浓硫酸,反应条件为加热;在该步反应中,若反应温度过高,根据副产物的分子式C8H8O2可知,C()发生脱羧反应生成,故答案为:乙醇、浓硫酸/加热;(4)化合物E的结构简式为:,分子中的含氧官能团为:羟基和
酯基,E中手性碳原子共有位置为的2个手性碳,如图所示:,故答案为:羟基、酯基;2;(5)M为C()的一种同分异构体,1molM与饱和NaHCO3溶液反应能放出2molCO2,则M中含有两个羧基(﹣COOH),M又与酸性高锰酸钾溶液生成对二苯甲酸,所以M分子苯环上只
有两个取代基且处于对位,则M的结构简式为:,故答案为:;(6)由表格数据分析可得到规律,随着取代基R′体积的增大,产物的产率降低,出现此规律的原因可能是因为R′体积增大,从而位阻增大,导致产率降低,故答案为
:随着R′体积增大,产率降低;原因是R′体积增大,位阻增大。【点评】本题考查学生对有机化学基础的理解和掌握,题目难度中等,掌握有机的命名、反应条件、官能团名称、手性碳、同分异构等,明确由手性碳及同分异构的书写是解题关键。同时考查了阅读题目获取新信
息的能力,需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com