2020年全国II卷化学真题及详解

2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试全国卷二（化学部份）选择为7，8，9，10，11，12，13题共7题大题为262728共三题选做题为35，36共两道一、选择题：（化学部分共7题7-13）7.北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧，挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，下列有关叙述错误的是A.胆矾的化学式为4CuSOB.胆矾可作为湿法冶铜的原料C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应解析：该题选择A，题目翻译：在信州铅山有一泉他的水味苦，在山涧流淌，将其水熬制可得到胆矾，高温加热胆矾可以得到铜。熬煮胆矾的容器是铁做的釜，久而久之就变成了铜釜A.错胆矾的化学式为𝐶𝑢𝑆𝑂45𝐻2𝑂无水硫酸铜则为4CuSO故选AB,D题目中“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”说明硫酸铜和铁反应能生成铜单质，为置换反应，由于其是在水溶液中进行又称为湿法炼铜。故B，D正确C“挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜”将含硫酸铜的水溶液进行熬煮得到胆矾固体，该提取方法为高中所学的浓缩结晶。故C正确8.某白色固体混合物由NaCl、KCl、4MgSO、3CaCO中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液：②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色：③向溶液中加碱，产生白色沉淀，根据实验现象可判断其组成为A.KCl、NaClB.KCl、4MgSOC.KCl、3CaCOD.4MgSO、NaCl该题目考察物质鉴别①混合物溶于水，得到澄清透明溶液：由于碳酸钙难溶于水，其他物质易溶于水故排除C选项②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色通过钴玻璃可观察到紫色，说明溶液中含有K+则氯化钾一定存在，故排除D选项③向溶液中加碱，产生白色沉淀，加OH-生成沉淀说明该物质的氢氧化物为难溶物，说明溶液中含有Mg2+说明组成中含有氯化镁由以上分析说明该混合物由KCl、4MgSO组成，故选B9.二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是A.海水酸化能引起3HCO,浓度增大、23CO浓度减小B.海水酸化能促进3CaCO的溶解，导致珊瑚礁减少C.2CO能引起海水酸化，其原理为233HCOHCOD.使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境解析：由图中第①个化学方程式分析海水酸化来源于CO2溶于水形成H2CO3，H2CO3一级电离生成H+，HCO3-故C错误。海水酸化来自碳酸电离，碳酸电离生成碳酸氢根和氢离子，氢离子也会结合海水中碳酸根生成碳酸氢根，在此过程中会导致碳酸氢根浓度增大，碳酸根浓度减小。故A正确由于碳酸根的浓度减小会使碳酸钙沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。而珊瑚礁的主要成分为碳酸钙，故珊瑚礁会因海水酸化减少，故C正确减少碳排放，使用绿色清洁能源是可以减少海水酸化的程度，从而达到保护珊瑚礁以及珊瑚的生存环境，氢能和太阳能均不会排放二氧化碳，故可以改善珊瑚生存环境10.吡啶（）是类似于苯的芳香化合物。2-乙烯基吡啶（VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，可由如下路线合成，下列叙述正确的是A.MPy只有两种芳香同分异构体B.EPy中所有原子共平面C.VPy是乙烯的同系物D.反应②的反应类型是消去反应解析：MPy的化学式为C6H7N其不饱和度为4(一个环，三个双键)苯环的不饱和度为4故其芳香同分异构体除芳环外无不饱和键，仅有一种，为苯胺故A错误由于EPy中支链均为为饱和σ键可以旋转，故无法所有原子共平面故B错误由于VPy中含有吡啶环，由于同系物要求官能团，原子基团数目种类要相同。VPy故不是乙烯同系物故C错误反应②由EPy变为VPy，醇羟基和阿尔法氢脱去一分子水，形成一分子碳碳双键，为消除反应故D正确11.据文献报道:5eFCO催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是A.1OH参与了该催化循环B.该反应可产生清洁燃料2HC.该反应可消耗温室气体2COD.该催化循环中eF的成键数目发生变化解析，观察进入体系的箭头有CO,H2O和OH-参加催化循环；观察脱离体系箭头，可知该催化循环有H2,CO2和OH-生成。-故AB正确C错误观察所有的铁配合物有成4键5键6键的配合物，故该催化循环中eF的成键数目发生变化，故D正确12.电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3，器件呈现蓝色,对于该变化过程，下列叙述错误的是A.Ag为阳极B.+gA由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D．总反应为33xWOxAgAgWO解析：该题目考察电解池相关知识由题目中Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3，分析由于电解池中阳离子向阴极移动，可知导电层和电致变色层共同构成阴极，银为阳极。故A，B正确由于阴极得电子，发生还原反应，W化合价应降低，故C错误13.一种由短周期主族元素组成的化合物（如图所示），具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是A.该化合物中，W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物3XF中原子均为8电子稳定结构根据题目中为储氢材料，短周期元素，原子序数依次增大、且总和为24，以及图中所示Z为一价阳离子X可成四键，Y可成三键，W可成一键，可知阳离子为Na+，W为氢元素，Y为氮元素，根据24-1-11-7=5五号元素为BA.B,N,H均为非金属元素，由图可知其成键方式为共用电子，故为共价键B.Z为钠元素，其单质钠性质活泼，可与水和醇反应，与水生成氢氧化钠和氢气与醇形成醇钠和氢气故正确C，Y元素为N，其最高价氧化物水化物是硝酸为一元强酸D,X为B,最外层电子为3，故BF3非8电子稳定结构，D错误二、非选择题26.(14分)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图（a）所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许离子通过，氯气的逸出口是（填标号）。(2)次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数()[()()()cXXcHClOcClO,X为HClO或-ClO]与pH的关系如图（b）所示。HClO的电离常数aK值为。(3)2ClO为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的gHO和2Cl反应来制备，该反应为歧化反应（氧化剂和还原剂为同一种物质的反应）。上述制备2ClO的化学方程式为。(4)𝐶𝑙𝑂2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂2、𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3𝑁𝑎𝐻𝑆𝑂4的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到𝐶𝑙𝑂2溶液。上述过程中，生成𝐶𝑙𝑂2的反应属于歧化反应，每生成1mol𝐶𝑙𝑂2消耗𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂2的量为mol；产生“气泡”的化学方程式为。(5)“84消毒液“的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是（用离子方程式表示）。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaCIO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为kg（保留整数）。解析该题目通过氯碱工业制备氯气和次氯酸制备，考察电解池和定量分析等相关知识(1)考察阴阳离子在电解池中移动，放电顺序，以及阴，阳极产物左侧为阳极，阳极发生氧化反应，阴离子在阳极放电，氯离子放电优先于氢氧根，故左侧产生氯气，从a口放出（左侧Na+富余）右侧为阴极，阳离子发生还原反应由于钠离子无法在水溶液中放电，故只有氢离子在阴极放电生成氢气从b口放出（右侧OH-富余）为了氯碱工业可以得到较纯的氢氧化钠和氯气（经济性）以及生产安全性，利用离子交换膜将阴极和阳极隔开，用阳离子交换膜可以使钠离子向阴极移动，并阻止氢氧根向阳极移动，在阴极区可得到较浓的氢氧化钠故填：+aN；a(2)(3)由氧化剂和还原剂是同一种物质，可知氯气即被氧化又被还原，氧化汞中汞化合价不变生成氯化汞。2222+gO=HgClClClHO（1）+aN；a；（2）-7.510；（3）2222+gO=HgClClClHO；（4）1.25；34242NaHCONaHSOCONaSOHO；（5）222ClOClHClHO；203。27.（15分）苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸，其反应原理简示如下：实验步骤：(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g（0.03mol）高锰酸钾，慢慢开启搅拌器，并加热回流至回流液不再出现油珠。(2)停止加热，继续搅拌，冷却片刻后，从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液，并将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液，于冰水浴中冷却，然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤，用少量冷水洗涤，放在沸水浴上干燥。称量，粗产品为1.0g。(3)纯度测定：称取0.122g粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液，用0.01000mol/L的KOH标准溶液滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。回答下列问题：（1）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为（填标号）A．100mLB．250mLC．500mLD．1000mL（2）在反应装置中应选用冷凝管（填“真形”或“球形”），当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成，其判断理由是。（3）加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是；该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理，请用反应的离子方程式表达其原理。（4）“用少量热水洗涤滤渣”一步骤滤渣的主要成分是。（5）干燥苯甲酸晶体时，若温度过高，可能出现的结果是。（6）本实验制备的苯甲酸的纯度为；据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于（填标号）A．70%B．60%C．50%D．40%（7）若要得到纯度更高的苯甲酸，可通过在水中的方法提纯。答案（1）B；（原因液体体积大于100但小于250mL的2/3，可选用250mL）（2）球形（原因：回流冷凝选择蛇形冷凝管或者球形冷凝管）；无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化（原因：甲苯不溶于水，苯甲酸易溶于热水，若存在甲苯会有油珠。当油珠不存在时甲苯完全被氧化）；(3)除去过量的高锰酸钾，避免在用盐酸酸化时，产生氯气（原因：酸化苯甲酸盐得到苯甲酸所用的酸为盐酸，高锰酸钾具有强氧化性和盐酸产生氯气，亚硫酸氢钠具有还原性可与高锰酸钾反应生成硫酸钠）24224222562108MnOHCOHMnCOHO（草酸具有还原性，可被高锰酸钾氧化为二氧化碳，高锰酸钾酸性条件被还原为锰离子）（4）2MnO；（高锰酸钾在中性条件氧化甲苯生成苯甲酸和二氧化锰）（5）苯甲酸升华而损失;（由题目条件：苯甲酸100摄氏度开始升华，可知若温度过高会导致苯甲酸因升华而损失）（6）86.0%；C;（粗产品0.122g有苯甲酸摩尔质量122g/mol得粗苯甲酸为0.001mol，若为纯的苯甲酸由于是等浓度的苯甲酸和KOH标准溶液，则消耗25.00毫升的KOH（等体积），但是仅消耗21.50mL则纯度可由21.50/25.00=0.86故纯度为86.0%。由纯度可得苯甲酸为0.00086mol，理论产量为（0.867g/mLx1.5mL）/92g/mol=0.0141mol，产率=0.00086/0.014=0.601接近60%选择C）（7）重结晶。（由题目可知苯甲酸易溶于热水，难溶于冷水，溶解度受温度变化大故可采用重结晶进行提纯）28.（14分）天然气的主要成分为4CH,一般还含有26CH等烃类，是重要的燃料和化工原料。（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：2624