2020年全国统一考试化学试题（新课标Ⅲ）（原卷版）

2020 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64 一、选择题：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.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(OH)2·CuCO3 中铜的质量分数高于 Cu(OH)2·2CuCO3 2.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，结构式如下： 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.NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA 个中子 B. 1 mol 重水比 1 mol 水多 NA 个质子 C. 12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA 个碳原子 D. 1 L 1 mol·L−1 NaCl 溶液含有 28NA 个电子 4.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 H2SO4 D． CO2 饱和 NaHCO3 溶液 A. A B. B C. C D. D 5.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: B. 向 CaCl2 溶液中通入 CO2： C. 向 H2O2 溶液中滴加少量 FeCl3： D. 同浓度同体积 NH4HSO4 溶液与 NaOH 溶液混合： 6.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如下图所示，其中在 VB2 电极发生反应： 该电池工作时，下列说法错误的是 2 - 2 3 2 2 3 43SO +Cl +H O =2HSO +2Cl +SO− − − 2+ + 2 2 3Ca +H O+CO =CaCO +2H↓ 3+ + 2+ 2 2 22Fe +H O =O +2H +2Fe↑ + 4NH 3 2+OH =NH H O⋅－ - - 3- - 2 4 4 2VB +16OH -11e =VO +2B(OH) +4H OA. 负载通过 0.04 mol 电子时，有 0.224 L(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 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.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> Z B. 原子半径：Z>Y>X>W C. 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 (一)必考题 8.氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(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．Na2S B．NaCl C．Ca(OH)2 D．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 CCl4 层显____色。可知该条件下 KClO3 的氧化能力 ____NaClO(填“大于”或“小于”)。 9.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 如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 。 3 2 2 2 4 44VB 11O 20OH 6H O 8B(OH) 4VO− − −+ + + = +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=0.01 mol·L−1)的 pH 沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的 pH 7.2 8.7 3.7 4.7 2.2 3.2 7.5 9.0 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 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 1.0 mol·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______________。 10.二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。 的图中，表示 C2H4、CO2 变化的曲线分别是______、______。CO2 催化加氢合成 C2H4 反应的 ΔH______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 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 ［化学——选修 3：物质结构与性质］ 11.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=3NH3+ +9H2， 的结构如图所示： 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____________________，也称“双 氢键”。 (4)研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为 a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。 氨硼烷的 2×2×2 超晶胞结构如图所示。 的 3 3 6B O − 3 3 6B O −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] 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)，部分合成路线如下： 已知如下信息： 回答下列问题： (1)A 化学名称是___________。 (2)B 的结构简式为___________。 (3)由 C 生成 D 所用的试别和反应条件为___________；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 的为___________。 (5)M 为 C 的一种同分异构体。已知：1 mol M 与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出 2 mol 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/% 91 80 63 请找出规律，并解释原因___________。