年普通高等學校招生全國統一考試理科綜合能力測試(全國卷Ⅰ)相對原子質量：H1C12N14O16Na23Al27P31S32Cl35.5V51Fe56一、選擇題(本題共7個小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)7．國家衛健委公布的新型冠狀病毒肺炎診療方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效滅活病毒。對于上述化學藥品，下列說法錯誤的是()A．CH3CH2OH能與水互溶B．NaClO通過氧化滅活病毒C．過氧乙酸相對分子質量為76D．氯仿的化學名稱是四氯化碳8．紫花前胡醇可從中藥材當歸和白芷中提取得到，能提高人體免疫力。有關該化合物，下列敘述錯誤的是()A．分子式為C14H14O4B．不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色C．能夠發生水解反應D．能夠發生消去反應生成雙鍵9．下列氣體去除雜質的方法中，不能實現目的的是()氣體(雜質)方法ASO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過飽和的食鹽水CN2(O2)通過灼熱的銅絲網DNO(NO2)通過氫氧化鈉溶液10．銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．CH3COI是反應中間體B．甲醇羰基化反應為CH3OH＋CO=CH3CO2HC．反應過程中Rh的成鍵數目保持不變D．存在反應CH3OH＋HI=CH3I＋H2O11．1934年約里奧—居里夫婦在核反應中用α粒子(即氦核24He)轟擊金屬原子ZwX，得到核素z+230Y，開創了人造放射性核素的先河：ZwXA.ZwB．X、Y均可形成三氯化物C．X的原子半徑小于Y的D．Y僅有一種含氧酸12．科學家近年發明了一種新型Zn—CO2水介質電池。電池示意圖如下，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉化為儲氫物質甲酸等，為解決環境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是()A．放電時，負極反應為Zn－2e－＋4OH－=ZnB．放電時，1molCO2轉化為HCOOH，轉移的電子數為2molC．充電時，電池總反應為2ZnOH42?=2Zn＋O2↑＋4OH－D．充電時，正極溶液中OH－濃度升高13．以酚酞為指示劑，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關系如下圖所示。[比如A2－的分布系數：δ(A2－)＝cA下列敘述正確的是()A．曲線①代表δ(H2A)，曲線②代表δ(HA－)B．H2A溶液的濃度為0.2000mol·L－1C．HA－的電離常數Ka＝1.0×10－2D．滴定終點時，溶液中c(Na＋)＜2c(A2－)＋c(HA－)三、非選擇題，第8～10題為必考題，每個試題考生都必須作答。第11～12題為選考題，考生根據要求作答。(一)必考題：26．釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Fe3＋Fe2＋Al3＋Mn2＋開始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列問題：(1)“酸浸氧化”需要加熱，其原因是______________________________________________。(2)“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO2+，同時還有________離子被氧化。寫出VO＋轉化為________，以及部分的________。(4)“沉淀轉溶”中，V2O5·xH2O轉化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是________。(5)“調pH”中有沉淀產生，生成沉淀反應的化學方程式是___________________________。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量NH4Cl，其原因是__________________________________________________________________________________________________。27．為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗。回答下列問題：(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L－1FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、________________(從下列圖中選擇，寫出名稱)。(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質發生化學反應，并且電遷移率(u∞)應盡可能地相近。根據下表數據，鹽橋中應選擇_______作為電解質。陽離子u∞×108/(m2·s－1·V－1)陰離子u∞×108/(m2·s－1·V－1)Li＋4.07HCO4.61Na＋5.19NO7.40Ca2＋6.59Cl－7.91K＋7.62SO8.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知，鹽橋中的陽離子進入________電極溶液中。(4)電池反應一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1。石墨電極上未見Fe析出。可知，石墨電極溶液中c(Fe2＋)＝________。(5)根據(3)、(4)實驗結果，可知石墨電極的電極反應式為______________________________，鐵電極的電極反應式為________________。因此，驗證了Fe2＋氧化性小于________，還原性小于________。(6)實驗前需要對鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗活化反應完成的方法是________________________________________________________________________________________________________。28．硫酸是一種重要的基本化工產品，接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)＋12O2(g)釩催化劑SO3(g)ΔH＝－98kJ·mol－1(1)釩催化劑參與反應的能量變化如圖(a)所示，V2O5(s)與SO2(g)反應生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學方程式為：_____________________________________________________________。(2)當SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物質的量分數分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下，SO2平衡轉化率α隨溫度的變化如圖(b)所示。反應在5.0MPa、550℃時的α＝________，判斷的依據是_____________________________________________。影響α的因素有__________________________。(3)將組成(物質的量分數)為2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的氣體通入反應器，在溫度t、壓強p條件下進行反應。平衡時，若SO2轉化率為α，則SO3壓強為__________________，平衡常數Kp＝________________(以分壓表示，分壓＝總壓×物質的量分數)。(4)研究表明，SO2催化氧化的反應速率方程為：v＝k(αα'－1)0.8(1－nα′)。式中：k為反應速率常數，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉化率，α′為某時刻SO2轉化率，n為常數。曲線上v最大值所對應溫度稱為該α′下反應的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是____________________________________________________________。(二)選考題。請考生從2道化學題中任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。35．Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎。回答下列問題：(1)基態Fe2＋與Fe3＋離子中未成對的電子數之比為________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是____________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)磷酸根離子的空間構型為________，其中P的價層電子對數為________、雜化軌道類型為________。(4)LiFePO4的晶胞結構示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結構。每個晶胞中含有LiFePO4的單元數有________個。電池充電時，LiFeO4脫出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，結構示意圖如(b)所示，則x＝________，n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝________。36．有機堿，例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等，在有機合成中應用很普遍，目前“有機超強堿”的研究越來越受到關注，以下為有機超強堿F的合成路線：已知如下信息：①②③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體回答下列問題：(1)A的化學名稱為_____________________________________________________________。(2)由B生成C的化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)C中所含官能團的名稱為_______________________________________________________。(4)由C生成D的反應類型為_____________________________________________________。(5)D的結構簡式為______________________________________________________________。(6)E的六元環芳香同分異構體中，能與金屬鈉反應，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種，其中，芳香環上為二取代的結構簡式為________。

7.答案D解析乙醇可與水以任意比例互溶，A項正確；NaClO具有強氧化性，可以殺菌消毒，B項正確；通過分子式求得過氧乙酸的相對分子質量為76，C項正確；氯仿的化學名稱為三氯甲烷，D項錯誤。8.答案B解析由結構簡式可知紫花前胡醇的分子式為C14H14O4，A項正確；該有機物分子內含有碳碳雙鍵和醇羥基，可以被酸性重鉻酸鉀溶液氧化，從而使酸性重鉻酸鉀溶液變色，B項錯誤；分子內含有酯基，能夠發生水解反應，C項正確；分子內含有醇羥基，且與醇羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上連有氫原子，故可發生消去反應，D項正確。9.答案A解析酸性高錳酸鉀溶液不僅能與H2S反應，而且也能與SO2反應，A項不能實現目的。10.答案C解析由反應過程可知，CH3COI在反應過程中生成，后又參與后續反應而消耗，屬于反應中間體，A項正確；觀察反應過程圖示可得甲醇羰基化反應的化學方程式為CH3OH＋CO=CH3CO2H，B項正確；觀察反應過程圖示可看出Rh的成鍵數目有4、5、6，C項錯誤；觀察反應過程圖示可知存在反應CH3OH＋HI=CH3I＋H2O，D項正確。11.答案B解析由守恒關系可知元素X的質量數為27，ZwX的相對原子質量近似等于該原子的質量數，A項錯誤；X與Y最外層電子數之和為8，質子數相差2，且X為金屬元素，可推知X為Al元素，Y為P元素，二者都有＋3價，都可以形成三氯化物，B項正確；同一周期主族元素自左向右，原子半徑逐漸減小，故Al的原子半徑大于P，C項錯誤；P元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO12.答案D解析由裝置示意圖可知，放電時負極反應為Zn－2e－＋4OH－=ZnOH42?，A項正確；放電時CO2轉化為HCOOH，C元素化合價降低2，則1molCO2轉化為HCOOH時，轉移電子數為2mol，B項正確；由裝置示意圖可知充電時正極(陽極)產生O2，負極(陰極)產生Zn，C項正確；充電時正極(陽極)上發生反應2H2O－4e－=4H＋＋O2↑13.答案C解析根據圖像可知，滴定終點消耗NaOH溶液40mL，H2A是二元酸，可知酸的濃度是0.1000mol·L－1，B項錯誤；起點溶液pH＝1.0，c(H＋)＝0.1000mol·L－1，可知H2A第一步電離是完全的，溶液中沒有H2A，所以曲線①代表δ(HA－)，曲線②代表δ(A2－)，A項錯誤；利用曲線①、②的交點可知，c(HA－)＝c(A2－)，此時pH＝2.0，c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，HA－A2－＋H＋，Ka(HA－)＝cA2??cH+cHA?＝1.0×10－2，C項正確；滴定終點時，根據電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，以酚酞為指示劑，說明滴定終點時溶液呈堿性，c(OH－)＞c(H＋)，所以c(Na＋)＞2c26.答案(1)加快酸浸氧化反應速率(促進氧化完全)(2)Fe2＋VO＋＋MnO2＋2H＋=VO2+＋Mn2＋＋H(3)Mn2＋Fe3＋、Al3＋(4)Fe(OH)3(5)NaAlO2＋HCl＋H2O=NaCl＋Al(OH)3↓(6)利用同離子效應，促進NH4VO3盡可能析出完全解析(1)“酸浸氧化”過程中釩礦粉、MnO2和30%H2SO4發生反應，常溫下反應速率較小，加熱的目的是加快酸浸氧化的速率。(2)Fe3O4與稀硫酸反應：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，“酸浸氧化”過程中，Fe2＋具有還原性，也能被MnO2氧化生成Fe3＋。VO＋被氧化為VO2+，MnO2則被還原為Mn2＋，溶液呈酸性，結合守恒規律，寫出離子方程式：VO＋＋MnO2＋2H＋=VO2+＋Mn(3)由表中數據可知，Mn2＋開始沉淀的pH為8.1，Al3＋開始沉淀的pH為3.0，沉淀完全的pH為4.7，Fe3＋沉淀完全的pH為3.2。“中和沉淀”中調節pH＝3.0～3.1，釩水解并沉淀為V2O5·xH2O，此時Mn2＋不沉淀，Al3＋部分沉淀，Fe3＋幾乎沉淀完全，故隨濾液②除去的金屬離子有K＋、Mg2＋、Na＋、Mn2＋及部分Al3＋、Fe3＋。(4)濾餅②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3和少量Al(OH)3，“沉淀轉溶”中，加入NaOH溶液，調節pH＞13，V2O5·xH2O轉化為釩酸鹽溶解，Al(OH)3轉化為NaAlO2，故濾渣③的主要成分是Fe(OH)3。(5)濾液③中含有NaAlO2、NaVO3，“調pH”中加入HCl，調節pH＝8.5，此時NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl。(6)NH4VO3存在沉淀溶解平衡：NH4VO3(s)NH4+(aq)＋VO3?(aq)，“沉釩”中加入過量NH4Cl，增大c(NH4+27.答案(1)燒杯、量筒、托盤天平(2)KCl(3)石墨(4)0.09mol·L－1(5)Fe3＋＋e－=Fe2＋Fe－2e－=Fe2＋Fe3＋Fe(6)取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現血紅色，說明活化反應完成解析(1)根據用固體物質配制一定物質的量濃度溶液的配制方法可知，題圖給出的儀器中還需要燒杯、量筒和托盤天平。與SO42?生成微溶于水的CaSO4，Fe2＋、Fe3＋均與HCO3?反應，酸性條件下NO3?與Fe2＋發生反應，故鹽橋中不能含有Ca2＋、HCO3?和NO3?。鹽橋中陰、陽離子的電遷移率(u(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極，則鐵電極是負極，石墨電極是正極，鹽橋中陽離子向正極移動，故陽離子進入石墨電極溶液中。(4)假設兩個燒杯中溶液體積均為VL，鐵電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，一段時間后，鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加0.02mol·L－1，則電路中通過電子為0.02mol·L－1×VL×2＝0.04Vmol。石墨電極上未見Fe析出，則石墨電極反應式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，據得失電子守恒可知，石＝0.09mol·L－1。(5)由(4)分析可知，石墨電極反應式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，據此得出Fe2＋的氧化性小于Fe3＋；鐵電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，據此得出Fe2＋的還原性小于Fe。(6)鐵電極表面被刻蝕活化，Fe與Fe2(SO4)3溶液發生反應：Fe＋Fe2(SO4)3=3FeSO4，活化反應完成后，溶液中不含Fe3＋，可向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液，若溶液不變血紅色，證明活化反應完成。28.答案(1)2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝－351kJ·mol－1(2)0.975該反應氣體分子數減少，增大壓強，α提高。5.0MPa＞2.5MPa＝p2，所以p1＝5.0MPa反應物(N2和O2)的起始濃度(組成)、溫度、壓強(3)2mαp100?mαα1?α1.5mp100?mα0.5(4)升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。當t＜tm，k增大對v的提高大于α引起的降低；當t＞tm，k②V2O4(s)＋SO3(g)=V2O5(s)＋SO2(g)ΔH2＝－24kJ·mol－1由①－②×2可得：2V2O5(s)＋2SO2(g)=2VOSO4(s)＋V2O4(s)，ΔH＝ΔH1－2ΔH2＝(－399kJ·mol－1)－(－24kJ·mol－1)×2＝－351kJ·mol－1。(2)反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的正反應是氣體總分子數減少的放熱反應，其他條件相同時，增大壓強，平衡正向移動，SO2平衡轉化率增大，則圖中p1＝5.0MPa，p3＝0.5MPa。由圖可知，反應在5.0MPa、550℃時SO2的平衡轉化率α＝0.975。溫度、壓強和反應物的起始濃度(組成)都會影響SO2的平衡轉化率α，溫度一定時，壓強越大，α越大；壓強一定時，溫度越高，α越小。(3)假設原氣體的物質的量為100mol，則SO2、O2和N2的物質的量分別為2mmol，mmol和qmol,2m＋m＋q＝100，利用“三段式法”計算：SO2(g)＋12O2(g)SO3(g)起始量/mol2m

m0轉化量/mol2mαmα2mα平衡量/mol2m×(1－α)

m×(1－α)2mα平衡時混合氣體的總物質的量為2m×(1－α)mol＋m×(1－α)mol＋2mαmol＋qmol＝(3m－mα＋q)mol，SO3的物質的量分數為2mαmol3m?mα+qmol×100%＝2mα100?mα×100%，則平衡時SO3的壓強為2mα100?mαp。平衡時，SO2、O2的壓強分別為2m1?(4)在α′＝0.90時，SO2催化氧化的反應速率為v＝k(α0.90－1)0.8·(1－0.90n)。升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t＜tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大對v的提高小于α35.答案(1)4∶5(2)Na與Li同主族，Na