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2020年高考全国I卷高三最新信息卷 化学(八)
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2020年高三最新信息卷
化 学 (八)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本大题共7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。
7.中国人民在悠久的历史中创造了绚丽多彩的中华文化。下列说法错误的是
A.“木活字”是由元代王祯创制的用于印刷的活字,“木活字”的主要成分是纤维素
B.“苏绣”是用蚕丝为线在丝绸上做绣的工艺,蚕丝的主要成分是蛋白质
C.“煤饼烧蛎房成灰”(蛎房即牡蛎壳),“灰”的主要成分为CaCO3
D.“司南之杓,投之于地,其柢指南”中的“杓”的主要成分是天然磁铁(Fe3O4)
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.60g冰醋酸和果糖的混合物中含氧原子的数目为2NA
B.标准状况下,33.6L CHCl3中含有的共价键的数目为6NA
C.常温下,将2.7g Al投入足量的浓硝酸中,转移电子数为0.3NA
D.78g H2SiO3胶体中含有的胶粒数目为NA
9.多巴胺是一种神经传导物质,会传递兴奋及开心的信息。其部分合成路线如下,下列说法正确的是
A.甲中苯环上的溴代产物有2种
B.lmol乙与H2发生加成,最多消耗3mol H2
C.多巴胺分子中所有碳原子可能处在同一平面
D.甲、乙、多巴胺3种物质均属于芳香烃
10.X、Y、Z、M是短周期的四种元素,原子序数依次增大。X和M为同一主族元素,Y的最外层电子数为3,Z是地壳中含量最高的元素,X、Y和M三元素可组成MYX4化合物,其结构式如图所示,下列说法错误的是
A.MYX4化合物中X的化合价为+1
B.Z与X、M形成的二元化合物均不止一种
C.M在自然界中以化合物形式存在
D.原子半径由大到小顺序为M>Y>Z>X
11.天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A.脱硫过程O2间接氧化H2S
B.该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
C.亚铁是血红蛋白重要组成成分,FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D.《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐
12.利用电溶氧化法从低品位钼矿中回收铼(Re),其原理如图所示,下列说法正确的是
A.阴极材料选用石墨烯增大了接触面积
B.上图装罝中的离子交换膜为阴离子交换膜
C.铂电极反应式为8H++ReO+7e−=Re+4H2O
D.有0.4mol e−转移时,石墨烯上产生0.2mol H2
13.常温下,向10mL 0.1mol/L的HR溶液中逐滴加入0.1mol/L的氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是
A.溶液中的阳离子浓度总和最大的是d点
B.常温下,HR的电离平衡常数数量级为10−8
C.b点和d点溶液中,水的电离程度不相等
D.d点的溶液中,微粒浓度关系:c(R−)+2c(HR)=c(NH3∙H2O)
二、非选择题(共43分)
26.(14分)碳酸铈[Ce2(CO3)3]是制备稀土发光材料、汽车尾气净化催化剂的重要原料。碳酸铈可由铈的氯化物和碳酸氢铵反应制备。甲同学利用下列装置模拟制备Ce2(CO3)3:
已知:i.装置C中溶液为亚硫酸钠溶液;ii.Ksp[Ce2(CO3)3]=1.00×10−28;iii.Ce3+易被空气氧化成Ce4+。
(1)装置D中盛放稀盐酸的实验仪器名称为________,装置C中溶液的作用是________。
(2)装置A中发生的化学反应方程式为________。
(3)实验装置中有一处不合理,请针对不合理之处写出改进措施:________。
(4)装置B中制备Ce2(CO3)3反应的离子方程式为________。
(5)实验过程中当Ce3+沉淀完全时,溶液中c(CO)为________。
(6)Ce2(CO3)3在装置B中沉淀,然后经过静置、过滤、洗涤、干燥后即可得到产品。检验产品是否洗涤干净的方法为________。
(7)为测定产品中Ce2(CO3)3的纯度,取2.00g产品加入稀硫酸、溶液至全部溶解,配成100.00ml溶液,取25.00ml溶液用的溶液滴定至终点(铈被还原成Ce3+),消耗溶液20.00ml,则产品中Ce2(CO3)3的纯度为________。
27.(14分)工业上研究高效处理煤燃烧释放出来的SO2,有利于减小环境污染。在T℃时,利用CO处理SO2的反应为:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH=akJ/mol。
(1)已知T℃时:C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1=-110.5kJ/mol
S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-290.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-390.0kJ/mol
则T℃时,a=__________。
(2)在T℃下,将1.4mol CO和1mol SO2通入2L恒容容器中发生上述反应,反应体系气体总物质的量随时间变化如图;在0~10min,反应的平均速率v(CO)=___,SO2的平衡转化率(SO2)=___%;在T℃时该反应的平衡常数Kc=___L/mol。
(3)实验测得:v正=v(CO)消耗=k正c(CO)·c(SO2),v逆=v(CO2)消耗=k逆,k正、k逆为只受温度影响的速率常数。若将(2)中容器内的温度升高(假设各物质的状态不发生变化),的值将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)某科研团队研究用Fe2(SO4)3(aq)处理SO2:Fe3+溶液吸收SO2发生的离子反应方程式为____________;其他外界条件不变下,在相同时间内温度对SO2吸收率的影响结果如图,在40℃前,SO2的吸收率随温度变化的可能原因是 ;在40℃后,SO2的吸收率发生的变化是温度升高该反应逆向移动的结果,导致反应逆向移动的原因:一是该反应为放热反应,二是 。
28.(15分)长余辉材料在发光照明、交通等领域具有广泛的应用前景。下图是一种利用大理石(主要成分CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分Al2O3,还含少量Fe2O3杂质)制备一种长余辉材料(Ca12Al14Ox)的工艺流程图。回答下列问题:
(1)Ca12Al14Ox中x的数值为______,试剂X的名称是_________。
(2)NH4Cl溶液能溶解“粉末”的原因是 ,溶液乙中发生的主要反应的化学方程为 。
(3)反应②的离子方程式为 。
(4)实验室加热Al(OH)3应在________(填仪器名称)进行;操作①包括_____、干燥等。
(5)若溶液甲中c(Mg2+)B>O>H,即M>Y>Z>X,故D正确;故答案为A。
11. 【答案】B
【解析】B.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,Fe2(SO4)3氧化硫化氢,自身被还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁,Fe2(SO4)3为催化剂,该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液,答案选B。
12. 【答案】C
【解析】根据题意,利用电溶氧化法从低品位钼矿中回收铼(Re),因此右侧ReO得到电子,发生还原反应,铂电极为阴极,电极方程式为ReO+7e-+8H+=Re+4H2O;而石墨烯电极为阳极,稀硫酸中的H2O失去电子,生成O2,电极方程式为2H2O-4e-=4H++O2↑。A.选用石墨烯,可以增大接触面积,但是根据分析,石墨烯电极为电解池的阳极,而不是阴极,A错误;B.在电解池的右侧,ReO得到电子生成Re,电极方程式为ReO+7e−+8H+=Re+4H2O;电解池的左侧,稀硫酸中的H2O失去电子,电极方程式为2H2O-4e−=4H++O2↑,左侧生成的H+,经过离子交换膜到达右侧被消耗;右侧溶液中的K+也需要移动到左侧,与SO结合,因此该离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;C.根据分析,铂电极为阴极,ReO得到电子生成Re,发生还原反应,电极方程式为ReO+7e−+8H+=Re+4H2O,C正确;D.根据分析,石墨烯电极为阳极,稀硫酸中的H2O失去电子,生成O2,电极方程式为2H2O-4e−=4H++O2↑,不产生H2,D错误。答案选C。
13. 【答案】C
【解析】溶液导电能力只与离子浓度有关,根据图象可知,b点导电能力最强,离子浓度最大,则溶液中的阳离子浓度总和最大的是b点,故A错误;B.根据图象可知,0.1mol/L的HR溶液的pH=3,则c(H+)=10−3mol/L,c(R−)≈c(H+)=10−3mol/L,c(HR)≈0.1mol/L,根据HRH++R−,HR的电离平衡常数Ka===10−5,故B错误;C.酸或碱抑制水电离,盐类的水解促进水电离,在b点时HR与氨水恰好完全反应生成NH4R,溶质为含有弱离子的盐水解,促进水电离;在d点时,氨水过量,是弱碱,抑制水电离,所以b、d两点水电离程度不等,故C正确;D.d点加入20mL等浓度的氨水,反应后溶质为等浓度的NH4R和NH3·H2O,根据物料守恒可得:2c(R−)+2c(HR)=c(NH3·H2O)+c(NH),电荷守恒可得:c(NH)+c(H+)=c(R−)+c(OH−),两式相加可得:2c(HR)+c(R−)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH−),故D错误。答案为C。
26. 【答案】(1)分液漏斗 防止空气中的氧气进入装置B中氧化Ce3+
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(3) 装置BD之间连接饱和碳酸氢钠溶液,吸收挥发出来的HCl气体
(4) 2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O
(5) 10−6mol/L
(6) 取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中,加入少量硝酸银溶液,如无沉淀产生,则证明已经洗涤干净
(7) 92.00%
【解析】碳酸铈可由铈的氯化物和碳酸氢铵反应生成Ce2(CO3)3,则装置A中生成的NH3通入盛装CeCl3溶液的广口瓶中时,同时要通入过量装置D中制得的CO2,方可制得Ce2(CO3)3;操作过程中需要注意除去CO2中混有的HCl,洗涤Ce2(CO3)3时只要最后一次洗涤液中检验不到Cl−即为洗涤干净。(1)装置D中盛放稀盐酸的实验仪器名称为分液漏斗,装置C中溶液为亚硫酸钠溶液,有较强还原性,能防止空气中的氧气进入装置B中氧化Ce3+;(2)装置A是制氨气,发生的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;(3)CO2中混有的HCl,需要在装置BD之间连接饱和碳酸氢钠溶液,吸收挥发出来的HCl气体;(4)装置B中CeCl3溶液和碳酸氢铵反应生成Ce2(CO3)3,发生反应的离子方程式为2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O;(5)已知Ksp[Ce2(CO3)3]=c2(Ce3+)×
c3(CO)=1.00×10−28,且c (Ce3+)=1×10−5mol/L,则=mol/L=1×10−6mol/L;(6)最初沉淀Ce2(CO3)3的洗涤液中含有Cl−,当取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中,加入少量硝酸银溶液,如无沉淀产生,则证明已经洗涤干净;(7)已知滴定时发生反应为Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,消耗的溶液20.00mL,即参加反应的Fe2+的物质的量为0.02L×0.10mol/L=2×10−3mol,则产品中Ce2(CO3)3的纯度为=92.00%。
27. 【答案】(1)-269
(2)0.06mol/(L·min) 60 180
(3) 减小
(4) 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+ 温度越高,反应速率越快 Fe3+水解程度增大导致c(Fe3+)减小,c(H+)增大;SO2溶解性减小,导致c(SO2)减小
【解析】(1)已知T℃时:反应①C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1=-110.5kJ/mol,反应②S(l)+O2(g)=
SO2(g) ΔH2=-290.0kJ/mol,反应③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-390.0kJ/mol;依据盖斯定律,2×③-2
×①-②即得2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH=akJ/mol;则ΔH=2×ΔH3-2×ΔH1-ΔH2=2×(-390.0
kJ/mol)-2×(-110.5kJ/mol)-(-290.0 kJ/mol)=-269kJ/mol,即T℃时,a=-269;
(2)
则x=0.6mol,则=0.06mol·(L·min)−1;=60%;;(3)T℃时容器(2)内发生的反应2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH=-269kJ/mol,若升温,则正、逆反应速率均增大,但是吸热方向的逆反应速率增加得更快,则v正<v逆,k正c(CO)·c(SO2)<k逆,故,当温度升高时,KC变小,则减小;(4)Fe3+与SO2发生氧化还原反应得到Fe3和SO,则离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+;从图知,40℃前随温度升高,相同时间内SO2吸收率随着增大,从温度对反应的影响可以推知:温度越高,反应越快,相同时间内SO2吸收率就高;温度上升超过40℃,SO2的吸收率有所下降,则温度对反应速率的直接影响不再是主要原因,因而要找间接影响,由于Fe3+会水解、二氧化硫的溶解性会随温度升高而减小,这些都可能影响到相同时间内SO2吸收率,故可能原因为:温度上升超过40℃,Fe3+水解程度增大导致c(Fe3+)减小,c(H+)增大;SO2溶解性减小,导致c(SO2)减小。
28. 【答案】(1)33 氢氧化钠溶液
(2)NH4Cl溶液中铵根离子水解,溶液呈酸性 CaCl2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl
(3)AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
(4)坩埚 过滤、洗涤
(5)11 5mol·L-1
【解析】大理石在高温下煅烧,CaCO3和MgCO3均分解生成CaO和MgO,加入NH4Cl溶解,得到CaCl2和MgCl2的混合溶液,通入NH3,Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去,CaCl2溶液中加入NH3、CO2得到CaCO3。铝土矿中含有Al2O3和Fe2O3,利用Al2O3溶于强碱,进行分离,加入强碱,得到AlO溶液,通过CO2,可将AlO转化为Al(OH)3,加热分解得到Al2O3。最终得到长余辉材料。(1)根据化合物中各种元素化合价的代数和等于零,Ca12Al14Ox中Ca、Al的化合价分别为+2、+3,则有12×2+14×3+(-2)x=0,得x=33;铝土矿中含有Al2O3和Fe2O3,利用Al2O3溶于强碱,进行分离,X为强碱,根据后面的流程得到NaHCO3,可知该强碱为氢氧化钠溶液;(2)CaCO3和MgCO3在高温下煅烧生成CaO和MgO粉末,因NH4Cl为强酸弱碱盐,其溶液中的NH水解使得溶液呈酸性,能够溶解CaO和MgO,生成Ca2+、Mg2+,通入NH3后Mg2+形成Mg(OH)2沉淀,过滤除去,溶液乙为CaCl2溶液,再通入NH3和CO2,发生反应CaCl2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;(3)由流程图可知,反应②为NaAlO2溶液中通入过量的CO2,生成Al(OH)3和NaHCO3,离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO;(4)加热固体需要坩埚;操作①是为了得到CaCO3沉淀,具体操作为过滤、洗涤、干燥等;(5)=5×10−11,若溶液甲中c(Mg2+)