2020年高考全国Ⅲ卷理综化学试题评析
黄山巨人教育胡征善
7.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·CuCO3),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为·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·CuCO3中铜的质量分数高于·2CuCO3
【答案C
【解析Cu(OH)2·CuCO3和Cu(OH)2·2CuCO3对热不稳定,能溶于酸,湿度大时其中的CuCO3有很少量溶解且发生水解失去CO2,长期保存会因此变质。在Cu(OH)2·CuCO3Cu(OH)2·2CuCO3中2Cu/(34+60)和3Cu/(34+120)。当分母为141时,2Cu/94=3Cu/141,而34+120=154>141,故Cu(OH)2·2CuCO3的含Cu量小。
宋代《千里江山图》描绘了山清水秀景色
8.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
答案D
【解析分子含21个碳原子,且含苯环、碳碳双键和碳氧双键,可以催化加氢;羟基(醇羟基和酚羟基),可以与金属钠发生置换反应,可以发生酯化反应。
9.是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A22.4L(标准状况)氮气中含有7个中子
B1mol重水比1mol水多个质子
C12g石墨烯和12g金刚石均含有个碳原子
D1L1mol/LNaCl?溶液含有28个电子
答案C
【解析1molN2中所含中子数不仅与N原子有关(没有指明是何种N原子),而且与其组成有关,1moN2中含2moN原子。1mo重水和1mo1水的质子数相等。NaC溶液中含大量水,1个水分子中含10个电子。
10.喷泉实验装置如右图所示,应用下列各组气体-溶液,能出现喷泉现象的是
【答案】B
【解析】A、C、D选项中的气体在对应的溶液中几乎不溶。
11.对于下实验,能正确描述其反应的离子方程式是
A用SO3溶液吸收少量C2:
SO32—+Cl2+H2O=2HSO3—+2Cl—+SO42—
向溶液中通入2:
2++H2O+CO2=CaCO3+2H+
向溶液中滴加少量:
+2H++2Fe2+
同浓度同体积溶液与溶液混合:
·H2O
【答案】A
解析A选项的分步反应:
C2+SO32—+H2O=2Cl—+SO42—+2H+(或HSO4H+)
2SO32—+2H+=2HSO3—或2SO32H+HSO4—=2HSO3—+SO42—
B选项:CaC2溶液中通CO2气体不反应。
C选项:Fe3+催化H2O2分解。
D选项:NH4HSO4溶液中加入少量NaOH溶液,OH优先与溶液中HSO4(或H+)反应。
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:
A负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)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、电极、KOH溶液回到复合碳电极
答案B
【解析A选项:电路中有0.04mo电子通过,正极消耗0.01moO2,电极反应为:O24e—+2H2O=4OH—
B选项:根据题给的负极反应和上述正极反应可知,负极消耗溶液中OH,电极附近溶液pH减小,正极产生OH,电极附近溶液pH增大。
C选项:将负极反应×4正极反应×11得C选项的电池反应。
D选项:注意题目指定电流流动方向,叙述正确。若是电子流动方向与电流流动方向相反且电子不能通过电解质溶(熔)液。
13.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>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
答案D
【解析根据原子序数的递增和产生白烟,可判断XW3和WZ分别为NH3和HCI,则W为H,Ⅹ为N,Z为C。再核外电子总数的条件,判断Y为Na。
A选项:非金属性C>N>H>Na。
B选项:原子半径Na>C>N>H
C选项:亚硝酸是弱酸。
26.(14分)
氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领城。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放粉末的仪器名称是____,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)。
(1)圆底烧瓶;饱和食盐水。
(2)水浴加热避免生成
(3)吸收尾气();AC。
(4)过滤;少量(冷)水洗涤。
(5)紫;小于。
点评本题属常规综合实验题。涉及实验室中Cl2制备,洗气除杂,Cl2与OH反应,温度不同,产物不同,以及尾气处理等知识。当溶液pH相同时,氯的含氧酸根的氧化性随氯元素的化合价升高而降低。
27.(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。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(·7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
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的=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中浓度为则“调pH”应控制的pH范围是_______。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用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__________。
(1)除去油脂,溶解铝及其氧化物;Al(OH)4+H+=Al(OH)3↓+H2O
(2)??Fe2+?Fe3+
(3)或空气?Fe3+
(4)或
[3.2,6.2)或≤pH<6.2
2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O
(6)提高镍回收率
由工艺流程分析可得,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进碱浸,可除去油脂发生反应2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]
将Al及其氧化物溶解,得到的滤液①含有NaAl(OH)4],滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质加稀H2SO4酸浸后得到的滤液②含有Ni2+、Fe2+、Fe3+,Fe2+H2O2氧化为Fe3+,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。
“转化”在H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,可用O2或空气替代若将工艺流程改为先“调pH”后过滤后的溶液中含有Fe2+,“转化”,滤液③中含有Fe3+Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c(OH—)2=0.01×(107.2—14)2或10—5×(108.7—14)2
转化后溶液中含有的金属离子是Ni2+、Fe3+,尽量除去Fe3+时溶液pH≥3.2,保证Ni2+浓度在1.0moI/L不沉淀,则溶液
pOH=pKsp[Ni(OH)2]/2=15.6/2=7.8,pH<6.2。
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2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+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。
本题属元素及其化合物性质的试题。呈现形式废物回收利用的工艺流程,涉及有机(油脂碱性水解)无机知识:溶液中金属离子沉淀pH的选择;根据金属离子沉淀的pH求Ksp以及指定金属离子浓度时溶液的pH;书写相关氧化还原离子方程式;循环利用的目的。难点Ksp的计算及Ksp确定“调pH”时pH的范围28.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域,回答下列问题:
(1)?催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比_________。当反应达到平衡时,若增大压强,则_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成在体系压强为,反应达到平衡时四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图所示。
T/K
图中,表示变化的曲线分别是____、_____。催化加氢合成反应的______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=_____________________(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、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_________________。
(1)14变大
(2)dc小于
(3)?×0.39)—3/4
(4)选择合适催化剂等
解析(1)CO2催化加氢的反应方程式:
2CO2(g)6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)
(2)因曲线是平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线,即无论平衡进行的程度如何,CO2和H2物质的量之比总是13,C2H4和H2O(g)物质的量之比总是14。从390K时的坐标点可知:CO2是c线,H2是a线;C2H4是d线,H2O(g)是b线。
随着温度升高,d、b线下降,a、c线升高,则平衡逆向移动,说明反应是放热的则△H<0。
A点是H2和H2O(g)线的交点,物质的量分数为0.39,根据CO2和H2的物质的量之比为13和C2H4和H2O(g)物质的量之比为14,故有CO2和C2H4的物质的量分数分别为0.39/3和0.39/4,再根据各气体分压=总压×各气体的物质的量分数可求得Kp。
说明A点的0.39是一个近似值。实际上:设A点坐标为x,则2xx/3+x/4=1,31x=12,x=12/31。
(4)既要提高反应速率又要抑制副反应(提高乙烯的选择性),应从使用特效催化剂来考虑。
【答案】
【解析】
(2)N原子上的孤对电子进入B原子的空轨道,在H3NBH3中N、B原子均采用sp3杂化。在B3O63—中B原子采用sp2杂化。
(3)等电子体(原子数和电子数均相等粒子),B、N原子序数之和为12=2个C原子序数之和。
乙烷与氨硼烷分子的空间构型相同,而乙烷分子中的H原子均呈正电性,而氨硼烷分子中与B连接H呈负电性与N连接的H呈正电性,之间有静电作用。
(4)晶胞体积为8abc×10—30cm3,晶胞内含8个双氨硼烷。
【答案】
【解析】接受题给信息可知A到B是在碱性条件下a-H与醛基的加成反应,此外酚羟基被中和成阴离子。B中含有羟基和醛基,被碱性高锰酸钾溶液氧化,羟基被氧化成羰基、醛基被氧化成羧基(碱性条件下生成阴离子,酸化后得羧基)。
(1)苯甲醛是母体,羟基是取代基。
D到E的过程:
题给信息:PCBO“开环反应”、“与醛或酮发生[4+2]环加成”。根据E的结构可看出:PCBO环丁烯酮从羰基和碳碳双键之间开环,D中酚羟基上的H原子转移到环丁烯酮的碳碳双键的碳原子上,PCBO中羰基碳原子与D中酚羟基上O原子结合。环丁烯酮的亚甲基上一个H转移至D中羰基O原子上,此羰基的C原子与环丁烯酮亚甲基的C原子结合成六原子环即[4+2](D提供4个原子,PCBO提供2个原子),可用下图表示:
【点评本题设问并不难,根据结构考命名;根据过程和分子式写结构;根据结构写官能团名称和判断手性碳原子;根据条件推导同分异构体;根据题给信息,找出变化规律并解释原因。
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