2020高考化学全国卷Ⅲ详细解析版(含答案)

---量的关系进行合并，如本题A选项中若用NaSO溶液吸收足量 C12,则离子方程式为SO2-+C12+HO-2H++2Cl-+S04-;（2）发生竞争反应时，先判断反应先后顺序、再根据题目的用量进行书写 ，例如本题D若改为“NHHSO溶液与足量NaOH§液混合”则离子方程式为 H++NH；+2OH-NH•HbO+HQ.一种高性能的碱性硼化钮 （VB2）一空气电池如图所示 ，其中在VR电极发生反应：VB2+16OH-11e—-VO3-+2B（OH4+4HQ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》^况）。2参与反应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4VB+11Q+20OH+6H2。8B（OH4+4VO3-D.电流由复合碳电极经负载、 VB电极、KOH§液回到复合碳电极【命题意图】本题考查电化学基础知识 ，具体考查反应式书写、电化学计算等知识。意在考查学生的理解能力、分析能力以及计算能力。【解析】选B。该电池中Q在正极发生白反应为Q+2H2O+4e40H,所以负载通过0.04mol电子时，有0.224L（标准》犬况）O2参与反应，A正确；根据正负极电极反应式可知使用过程中负极区溶液的 pH降低、正极区溶液的pH升高，B错误；根据两极电极反应式可知电池总反应为4VR+11Q+200H+6H2O8B（OH4+4VO3-,C正确;VB2电极和复合碳电极分别为电池的负极、正极 ，根据物理学知识可知电流由复合碳电极经负载、VB电极、KOH容液回到复合碳电极，D正确。.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+Zfc合物XW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>WC.元素X的含氧酸均为强酸D.Y的氧化物水化物为强碱【命题意图】本题主要考查元素周期律以及元素周期表的知识。具体考查元素的推断、原子半径比较、非金属性强弱比较、酸碱性判断等知识。意在考查学生的分析推理能力、知识运用能力。【解析】选Db根据“化合物XW与WZf遇会产生白烟”可知XW应为NH,WZ为HCl,即W为氢、X为氮,Z为Cl,再根据四种元素的核外电子总数满足 X+Y=W+Zn*知Y是Na。非金属性：Cl>N>H>Na,A错误；原子半径:Na>Cl>N>H,B错误；氮的含氧酸中HNO为弱酸,C错误;NaOH为强碱，D正确。三、非选择题：共174分，第22~32题为必'考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。.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KClQ和NaClO,探究其氧化还原性质。回答下列问题：(1)盛放MnO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1c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.H2SQ(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，,,干燥，得到KC1O3晶体。(5)取少量KCIQ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CC14层显色。可知该条件下 KCIO3的氧化能力NaClO(填“大于”或“小于”)。【命题意图】本题考查化学实验综合知识，具体考查仪器名称、试剂及实验操作的选择、实验装置的作用、实验现象描述、离子方程式书写等。意在考查学生的实验能力、分析能力以及判断能力。【解析】(1)盛放MnO粉末的仪器为圆底烧瓶；由于盐酸易挥发，所以制得的Cl2中含有HCl杂质，由于饱和食盐水既可除去HCl又可降低C12在水中的溶解度，所以a中的试剂为饱和食盐水。(2)由图可知b中采用的加热方式为水浴加热 ；由题意知c中制备的是NaClO,所以反应的离子方程式为Cl2+2OH—ClO-+Cl-+HO,由题意知b中制备的是KCQ,而b、c显著差别为条件分别为热水和冰水 ，可见温度不同时Cl2与碱反应的产物不同，据此可知c中采取冰水浴冷却的目的是避免温度较高时发生副反应生成NaClC3o

(3)Cl2有毒能污染环境，所以d的作用是除去多余的C12以防污染。由于NaS和Ca(OH)2均可与C12反应，所以可使用二者进行尾气处理。(4)要在b中试管获得KC1O3晶体，可采用冷却结晶，过滤、洗涤、干燥等步骤。其中洗涤时为了防止 KC1O3晶体溶解损失，最好选用冷水进行洗涤。⑸NaClO溶液中加入中性KI溶液变为棕色,可见发生了氧化还原反应：C1O-+2I-+HO-2OH+Cl-+12，加入CC14振荡后，将生成的I2萃取到CCI4中，故静置后CC14层显紫色。由于1号试管溶液颜色不变，可知该条件下KC1O3不能将KI氧化，故KCQ的氧化能力小于NaClQ答案：(1)圆底烧瓶 饱和食盐水(2)水浴加热Cl2+2OH—C1O-+C1-+H2O避免生成NaClQ⑶吸收尾气(Cl2)AC(4)过滤少量(冷)水洗涤⑸紫小于【知识拓展】(1)Cl2与强碱溶液发生歧化反应时，条件不同产物不同：低温时，产物为氯化物和次氯酸盐高温时，产物为氯化物与氯酸盐；(2)实验室中Cl2一般用NaOH^^吸收，而工业上一般使用石灰乳吸收。.某油脂厂废弃的油脂加氢馍催化剂主要含金属 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馍制备硫酸馍晶体 (NiSO4•7H2。):NaOH溶液稀凡SCX 凡03溶液心IbJmI母僻①嵯液②废煤催化二里凰 •底浸| T转化|溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的滤液①地渣②NaOH溶液〜置酸煤晶体谑渣③pH溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的滤液①地渣②NaOH溶液〜置酸煤晶体谑渣③pH如下表所示：金属离子Ni2+Al3+金属离子Ni2+Al3+开始沉淀时(c=0.01mol-L-1)的pH沉淀完全时(c=1.0x10-5mol-L-1)的pH7.23.72.27.58.74.73.29.0Fe3+ Fe2+回答下列问题“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“滤液②”中含有的金属离子是

(3)“转化”中可替代 H2Q的物质是。若工艺流程改为先“调 (3)“转化”中可替代 H2Q的物质是。若工艺流程改为先“调 pH'后“车t化”,即NiiOH溶液H.O?溶液包施灌③淀淮③，“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1.0mol•L-1,则“调pH'应控制的pH范围是。(5)硫酸馍在强碱溶液中用 NaClO氧化，可沉淀出能用作馍镉电池正极材料的 NiOOH写出该反应的离子方程式 (6)将分离出硫酸馍晶体后的母液收集、循环使用 ，其意义是【命题意图】本题考查化学工艺流程图知识 ，具体考查物质成分的推断、 实验操作的判断以及操作的目的、离子方程式书写、 腐计算等。意在考查学生的分析推理能力、知识应用能力。【解析】(1)由于废弃的油脂加氢馍催化剂含有油脂 ，而油脂在碱性条件下发生水解反应(即皂化反应)，所以“碱浸”中NaOH的第一个作用是除去油脂；由于废弃的油脂加氢馍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe及其氧化物，其中只有Al及其氧化物能与强碱反应，所以“碱浸”中NaOH勺第二个作用是将Al及其氧化物溶解而除去。所以滤液①中含有偏铝酸钠溶液 ，加入稀硫酸调至中性时生成 Al(OH)3沉淀，该反应的离子方程式为AlO2+H++H2O-Al(OH)3J。(2)滤饼①中含有Ni、Fe及其氧化物以及少量其他不溶性物质 ，加入稀硫酸时Ni、Fe及其氧化物与硫酸反应，所以“滤液②”中含有的金属离子是 Ni.Fe2+、Fe3+O(3)根据表中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH可知，要想通过调节pH将铁杂质除去，应该使溶液中的铁元素以Fe3+形式存在，所以“转化”中H2Q的作用是将Fe2+转化为Fe3+,所以“滤液③”中可能含有的杂质离子为Fe3+O从除杂的角度看可以使用氧气或者空气替代 HQ,因为不会引入新的杂质。(4)由于c(Ni2+)=0.01mol•L-1开始沉淀时pH为7.2,即溶液中c(OH)=107.2-14mol•L-1,所以Ni(OH)2的Kp=c(Ni2+)c2(OH)=0.01x(107.2-14)2。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol•L-1,为了使Fe3+完全沉淀，所以pH大于3.2,而Ni2+不能沉淀，所以c(Ni2+)c2(OH)<0.01X(107.2-14)2,c(OH)<10-7.8，所以c(H+)>10-6.2,即pH<6.2,故应控制的pH范围是3.2~6.2。⑸硫酸馍在强碱溶液中用 NaClO氧化，可沉淀出能用作馍镉电池正极材料的 NiOOH该反应的变化为Ni2+一NiOOH,ClO--Cl-,据此可以写出反应的离子方程式为 2Ni2++ClO-+4OH-2NiOO川+Cl-+H2O。(6)由于分离出硫酸馍晶体后的母液中还含有较多的 Ni2+,如果不进行收集、循环使用而废弃，则会造成损失

而使回收率降低，所以收集、循环使用，其意义是能提高馍的回收率。答案：(1)除去油脂，溶解铝及其氧化物 AlO2+H+H2O—Al(OH)3J(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+⑶O2或空气 Fe3+(4)0.01X(107.2-14)2[或10-5X(108.7-14)2]3.2~6.2(5)2Ni2++C1O-+4OH 2NiOOH+Cl-+HO(6)提高馍的回收率28.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO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(C24)(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)理论计算表明，原料初始组成n(CQ)：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。0.70.60503020JO巾uJ*5105?0枇I730图中，表示C2H4、CO变化的曲线分别是、。CO催化加氢合成GH反应的AH 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 &=(MPa)-3(列出计算式。以分压表示，分压=总压X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GH、GH、CH等低碳烧。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。【命题意图】 本题考查化学反应速率与化学平衡的知识。具体考查化学平衡原理及应用、图象分析、化学平衡常数计算等知识。意在考查学生的理解能力与计算能力。【解析】(1)二氧化碳催化加氢合成乙烯的反应方程式为 2CO+6H-GT+4HaO,所以产物的物质的量之比n(C2Ho:n(H2O)=1：4,由于该反应是气体分子总数减少的反应 ，根据勒夏特列原理可知加压平衡向正反应方向移动，所以增大压强，则n(C2H4)变大。(2)由于原料初始组成 n(CO2):n(H2)=1：3,且温度升高时二者变化趋势相同 (即均增大或均减小),而生成的n(C2T):n(H2O)=1：4,且温度升高时二者变化趋势相同 (即均增大或均减小),所以根据390K平衡时各物质的质量分数之间的关系可知 ：c、a分别表示的是 CO和Hb,b、d分别表示H2O与GH,所以表示CbHk、CO变化的曲线分别是d和c；由图可知升高温度CO和H2的物质的量分数增大，即平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理可知该反应为放热反应 ，即AH小于0。(3)根据图中点A(440K,0.39)可知此时Hk和H2O的物质的量分数均为 0.39，即二者分压均为0.039MPa,由于原料初始组成n(CQ):n(H2)=1：3,而且二者反应过程中也是按照物质的量 1：3的比例生成或者消耗，所以二者的物质的量之比一直为1：3,即p(H2)=3p(CO2),而p(C2H4)=1p(H2O)=：X0.039MPa,故K_??C2H4)X??；H2?>?_0-039-XO.0394_9 1曲。94 1IX) ==??(CO2)X软H2)0.0132X0.039640.03930396X(0.39)20T33^J(4)由于该反应往往伴随副反应 ，生成。伟、。伟、QH等低碳烧,由于不同的催化剂在不同的温度下对反应的选择性不同，所以要想提高反应速率和乙烯选择性 ，应该选择合适的催化剂。答案：(1)1:4变大(2)dc小于c-40.39⑶9Xj(或0.39京2xj等)4 0.0393' 0.396X(T9)2 #(4)选择合适的催化剂【易错警示】本题易错之处有两处 ：①第(2)问的图象分析极易因为定式思维以为是各物质的物质的量分数随时间的变化关系图，这样就会误以为b、d曲线为反应物H和CO;这样就会造成后面第(3)问连带错误；②第(3)问计算时不能根据初始组成 n(CO2):n(H2)-1：3以及反应方程式中的关系，建立：p(H2)-3p(CQ)与_ 1p(C2T)=4P(H2O)，再根据点A(440K,0.39)进行快速求解。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做 ，则每科按所做的第一题计分。.［化学一一选修3:物质结构与性质］氨硼烷(NRBH)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)NH3BH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r0y-B/X下水解释放氢气：3NH3BH+6HO-3NH4+B3O6-+9h2,B3O3-的结构为O。 0」。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由变为，

（3）NH3BH分子中,与N原子相连的H呈正电性（H"）,与B原子相连的H呈负电性（H>）,电负性大小顺序是。与NHBH原子总数相等的等电子体是（写分子式）,其熔点比NHBH（填“高”或"低”）,原因是在NHBH分子之间，存在，也称“双氢键”。（4）研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构 ,晶胞参数分别为apmibpmicpm,a=B=丫=90°。氨硼烷的2X2X2超晶胞结构如图所示。2apni2apni 氨硼烷晶体的密度p=g•cm3（列出计算式，设M为阿伏加德罗常数的值）。【命题意图】本题考查物质结构与性质的综合知识 ，具体考查原子半径比较、对角线规则、电负性、等电子体、杂化方式、物质性质、晶体知识与计算。意在考查学生的记忆能力、分析判断能力以及计算能力。【解析】（1）H、BN中,H的电子层数最少，原子半径最小（H是所有元素中原子半径最小的元素 ）；而B、N同周期，电子层数相同，但是N的核电荷数大，所以原子半径小，所以三种元素中原子半径最大的是 B。由于周期表中B的对角线元素为Si,所以根据对角线规则,B的一些化学性质与元素Si的相似。（2）NH3BH分子是由NH与BH结合而成的，其中NH分子中N原子具有孤电子对，而BH分子中B原子具有空轨道，所以二者通过N与B原子之间形成配位键而结合生成NHBH。NHBH3中B原子的价层电子对数为4,/\/\发生sp3杂化，而L。 。 。」中B的价层电子对数为3,发生sp2杂化。（3）NH3BH分子中，与N原子相连的H呈正电性（Hs+）,故电负性N>H,而与B原子相连的H呈负电性（H'-）,故电负性H>B,所以电负性大小顺序是N>H>B与NHBH原子总数相等的等电子体是CH—CH,由于NHBH3分子中，存在H"与H*,二者之间存在静电作用力，而CH—CH只存在Hf+,不存在H,-,所以熔点NHBH>CH—CH。（4）由图可知晶胞体积为 2ax2bx2c=8abc（pm3）=8abcx10-30（cm3）;而每个晶胞中氨硼烷质量为 496g,所以晶体的密度-3cm晶体的密度-3cm。P Z30?%??????/1答案：（1）B 硅（或Si）（2）配位Nsp3sp2

⑶N>H>BCH-CH3低H*与H'-的静电引力.［化学一一选修5:有机化学基础苯基环丁烯酮(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能团化合物。近期我国科学家报道用团化合物(E),部分合成路线如下：已知如下信息回答下列问题(1)A的化学名称是,(2)B的结构简式为,；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱竣反(3)由C生成D所用的试剂和反应条件为；该步反应中，若反应温度过高，C易发生脱竣反(4)写出化合物E中含氧官能团的名称正中手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳 )的个数为(5)M为C的一种同分异构体。已知:1molM与饱和碳酸氢钠溶液充分反应能放出 2mol(5)M为C的一种同分异构体。已知选用不同的取