2020年高考全国Ⅰ卷理综化学试题
一、单选题
1.国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸CH COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品，下列说法错误的是( )
(3
CH CH OH能与水互溶 B.NaClO通过氧化灭活病毒
A.32
C.过氧乙酸相对分子质量为76
D.氯仿的化学名称是四氯化碳
【答案】D
【解析】乙醇易溶于水,能与水以任意比例互溶,A项正确；次氯酸钠具有强氧化性，能通过氧化灭
CH COOOH可知其相对分子质量为76, C项正确。活病毒，B项正确；由过氧乙酸的结构简式()
3
氯仿的化学式为
CHCl，化学名称是三氯甲烷，D项错误。
3
2.紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是( )
C H O B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色
A.分子式为14144
C.能够发生水解反应
D.能够发生消去反应生成双键
【答案】B
【解析】由紫花前胡醇的结构简式可确定其分子式为
C H O,A项正确;结构中含有碳碳双键、醇
14144
羟基，能使酸性重铬酸钾溶液变色,B项错误;结构中含有酯基，能发生水解反应，C项正确;该有机物能发生消去反应，形成碳碳双键,D项正确。
3.下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是( )
【答案】A
【解析】二氧化硫和硫化氢都具有还原性，都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，不能用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫中的硫化氢气体，A 项符合题意；HCl极易溶于水，氯气在饱和食
盐水中溶解度很小，可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，B 项不符合题意；铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，铜与氮气不反应，故可用灼热的铜丝网除去氮气中的氧气，C 项不符合题意；2NO 可与NaOH 反应，NO 不与NaOH 反应，可用NaOH 溶液除去NO 中的2NO ，D 项不符合题意。
4.铑的配合物离子()22Rh CO I ????－
可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。
下列叙述错误的是( ) A.3CH COI 是反应中间体
B.甲醇羰基化反应为332CH OH+CO=CH CO H
C.反应过程中Rh 的成键数目保持不变
D.存在反应332CH OH+HI=CH I+H O
【答案】C
【解析】由反应过程图可知
332CH COI CH CO H →→，3CH COI 是反应的中间产物，A 项正
确；把各步反应累加，得到332CH OH CO CH CO H +=，B 项正确；和
中Rh 的成键数为6，中Rh 的成键数为5，
中Rh 的成键数为4，反应过程中Rh 的成键数不相同，C 项错误；由题图可
知，甲醇的第一步反应为332CH OH HI CH I H O +=+，D 项正确。
5.1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核42He )轰击金属原子W Z X ，得到核素30
Z+2Y ，
开创了人造放射性核素的先河： W Z X +42He →30Z+2Y +10n 。其中元素X 、Y 的最外层电子数之和为
8。下列叙述正确的是( ) A.W Z X 的相对原子质量为26 B.X 、Y 均可形成三氯化物 C.X 的原子半径小于Y 的 D.Y 仅有一种含氧酸
【答案】B
【解析】27
13
Al 的相对原子质量为27，A 项错误；x(A1)、Y(P)均可形成 三氯化物，分别为33AlCl PCl 、，B 项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，X(Al)的原子半径
大于Y(P)的，C 项错误；Y(p)有多种含氧酸，如33H PO 和43H PO 等，D 项错误。
6.科学家近年发明了一种新型2Zn CO -水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体2CO 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( )
A.放电时，负极反应为24Zn 2e 4OH Zn(OH)---
-+=
B.放电时，1 mol 2CO 转化为HCOOH ，转移的电子数为2 mol
C.充电时，电池总反应为24222Zn OH) 2Zn O 4OH O (2H --=+↑++
D.充电时，正极溶液中OH -浓度升高 【答案】D
【解析】由题给装置图可知，放电时负极梓失去电子后结合-OH 生成24Zn(OH)-
，负极反应为24Zn 2e 4OH Zn(OH)----+=， A 项正确；放电时，正极上2CO 得电子生成HCOOH ，2CO 中C 的
化合价为+4，HCOOH 中C 的化合价为+2，21mol CO 转化为1molHCOOH ，转移2mol 电子，B 项
正确；充电 时阴极上24Zn(OH)-参与反应得到锌，阳极上2H O 参与反应得到氧气，电池总反应为24222Zn(OH)2Zn O 4OH 2H O --=+↑++，C 项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应：
222H O 4e O 4H -+-=↑+，氢氧根离子浓度降低，D 项错误。
7.以酚酞为指示剂，用0.1000-1mol L 的NaOH 溶液滴定20.00 mL 未知浓度的二元酸2H A 溶液。溶液中，pH 、分布系数δ随滴加NaOH 溶液体积NaOH V 的变化关系如图所示。[比如2-A 的分布系数：2-2-
-2-2c(A )δ(A )=c(H A)+c(HA )+c(A )
]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表2δ(H A)，曲线②代表-δ(HA )
B. 2H A 溶液的浓度为0.2000 -1mol L
C.-HA 的电离常数2a 1.010K -=?
D.滴定终点时，溶液中+2--(Na )<2(A )+(HA )c c c
【答案】C
【解析】由题图可知加入40 mL NaOH 溶液时达到滴定终点，又2H A 为二元酸，则2H A 溶液的浓度为10.1000mol L -?，由题图可知，没有加入NaOH 溶液时，2H A 溶液的pH 约为1.0，分析可知2H A 第一步完全电离，曲线 ①代表()HA δ-，曲线②代表()
2A δ-，A 项错误，B 项错误；由题图
可知()()2HA A δδ--=时溶液pH=2.0，即()()
2HA A c c --=时溶液pH=2.0
，则
(
)()()()
22
a H A HA
1.010HA
c c K c +-
-
--
?=
=?，C 项正确；滴定终点时溶液中存在的离子有
2Na H A HA OH ++---、、、、，根据电荷守恒有()()()()()
2---Na H 2A HA OH c c c c c +++=++，此时
()()H OH c c +-<，则()()()
2--Na 2A HA c c c +>+， D 项错误 。
二、非选择题题
8.钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及234SiO Fe O 、。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备43NH VO 。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，+VO 和2+VO 被氧化成2VO +，同时还有___________离子被氧化。写出+
VO 转化
为2VO +反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为252V O xH O ?，随滤液②可除去金属离子+2++K Mg Na 、、、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，252V O xH O ?转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。 (5)“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出43NH VO 晶体时，需要加入过量4
NH Cl ，其原因是___________。 【答案】（1）加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）
（2）2+Fe ； +++2+222VO +MnO +2H =VO +Mn +H O
（3）2+Mn ；3+3+Fe Al 、 （4）()3Fe OH
（5）()223NaAlO +HCl+H O=NaCl+Al OH ↓或()()243Na Al OH +HCl= NaCl+Al OH +H O ↓???? （6）利用同离子效应，促进43NH VO 尽可能析出完全
【解析】 （1）“酸浸氧化”中温度较低时，酸浸和氧化反应速率较慢。为了加快酸浸和氧化反应速率，需要加热。
（2）从原料看，“酸漫氧化”中四氧化三铁溶于稀硫酸，发生反应
()342442423Fe O 4H SO FeSO Fe SO H O 4+=++，加入的二氧化锰除氧化VO +和2VO +外，还氧化
2+Fe 。VO +转化为2VO +反应的离子方程式为2222VO MnO 2H VO Mn
H O ++++
++=++。 （3）根据表格中数据知，pH 在3.0~3.1时，铁离子接近沉淀完全，少量铁离子随滤液②除去，3+A1部分沉淀，大量铝离子随滤液②除去，22+K Mg Na Mn +++、、、随滤液②除去。
（4）在pH>13的强碱性溶液中252V O H O x ?转化为钒酸盐而溶解，3Al(OH)转化为4NaAl(OH)而溶解，()3Fe OH 不溶，故滤渣③的主要成分是()3Fe OH 。
（5）pH=8.5时铝元素沉淀，故“调pH ”时生成氢氧化铝沉淀，反应的化学方程式为
432NaAl(OH)HCl=Al(OH)NaCl H O +↓++。
（6）“沉钒”时要使43NH VO 尽可能析出完全，利用同离子效应，加入过量4NH Cl 可达到此目的。
9.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由42FeSO 7H O 固体配制-140.10 mol L FeSO 溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_________(从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u ∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中()
2+Fe c 增加了0.02-1mol L 。石墨电极上未见Fe 析
出。可知，石墨电极溶液中()
2+
Fe c =________。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，铁电极的电极反应式为_______。因此，验证了2+Fe 氧化性小于________，还原性小于________。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在4FeSO 溶液中加入几滴()243Fe SO 溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_______。 【答案】（1）烧杯、量筒、托盘天平 （2）KCl （3）石墨 （4）0.09mol/L
（5）3+-2+Fe +e =Fe ；-2+Fe-2e =Fe ；3+Fe ； Fe
（6）取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN 溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成 【解析】（1）利用固体配制一定物质的量浓度的溶液时需要用托盘天平称量固体，用烧杯溶解固体，用量筒量取蒸馏水。
（2）根据盐桥中阴、阳离子不能参与反应，及33
32Fe 3HCO Fe(OH)3CO +-
+=↓+↑、2+2-44Ca +SO CaSO =↓，可排除23HCO Ca -+、，再根据4FeSO 溶液显酸性，而3NO -
在酸性溶液中具有氧化性，可排除3NO -
最后根据阴、阳离子的电迁移率应尽可能地接近，知选择KCl 作盐桥中电
解质较合适。
（3）电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。 盐桥中的阳离子流向正极（石墨电极）溶液中。
（4）由题意知负极反应为2Fe 2e Fe -+-=，正极反应为32Fe e Fe +-++=，则铁电极溶液中()
2Fe c +增加-10.02mol L 时，石墨电极溶液中()
2Fe c +增加-10.04mol L ，故此时石墨电极溶液中
()
21Fe 0.09mol L c +-=?。
（5）石墨电极的电极反应式为32Fe e Fe +-++=，铁电极的电极反应式为2Fe 2e Fe -+-=，故验证了氧化性:32Fe Fe ++>，还原性:2Fe Fe +>。
（6）该活化反应为32Fe 2Fe 3Fe +++=， 故通过检验3+Fe 可说明活化反应是否完成，具体操作为取少量活化后溶液于试管，滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变血红色，则说明活化反应已完成。
10.硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是2SO 的催化氧化：12231SO (g)O (g)SO (g)98kJ mol 2
H -+????→?=-?钒催化剂
。回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，52V O (s)与()2SO g 反应生成4VOSO (s)和24V O (s)的热化学方程式为：_________。
(2)当2SO (g)、2O (g)和2N (g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa 、2.5MPa 和5.0MPa 压强下，2SO 平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa 、550℃时的α=__________，判断的依据是__________。影响α的因素有__________。
(3)将组成(物质的量分数)为22%SO (g)m 、2%O (g)m 和2%N (g)q 的气体通入反应器，在温度t 、压强p 条件下进行反应。平衡时，若2SO 转化率为α，则3SO 压强为___________，平衡常数p K =___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究表明，2SO 催化氧化的反应速率方程为：0.8
1(1)v k n ααα'??
'=-- ???
。式中：k 为反应速率常
数，随温度t 升高而增大；α为2SO 平衡转化率，α'为某时刻2SO 转化率，n 为常数。在
α'=0.90时，将一系列温度下的k 、α值代入上述速率方程，得到v t ~曲线，如图所示。
曲线上v 最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度m t 。m t t <时，v 逐渐提高； m t t >后，v 逐渐下降。原因是__________________________。
【答案】（1）12524242V O (s)2SO (g)2VOSO (s)V O (s)351kJ mol H -+=+?=-?
（2） 0.975；该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。25.0MPa 2.5MPa p >=，所以1p =5.0MPa ；反应物（2N 和2O ）的起始浓度（组成）、温度、压强
（3）
2m 100m p αα-；()0.5
1.51100mp m α
αα?
?- ?
-??
（4）升高温度，k 增大使v 逐渐提高，但α降低使v 逐渐下降。当t ＜t m ，k 增大对v 的提高大于α引起的降低；当m t t >，k 增大对v 的提高小于α引起的降低
【解析】（1）根据题图（a ）知，12432522V O (s)SO (g)V O (s)SO (g)24kJ mol H -+=+?=-?①，124341V O (s)2SO (g)2VOSO (s)399kJ mol H -+=?=-?②。根据盖斯定律，由②-①×2得：112524242V O (s)2SO (g)2VOSO (s)V O (s)(39948)kJ mol 351kJ mol H --+=+?=-+?=-?。
（2）由题给反应式知，该反应为气体分子数减少的反应，其他条件一定时，增大压强，2SO 平衡转化率增大，故1 5.0MPa p =。结合题图（b ）知5.0MPa 、550℃时对应的2SO 平衡转化率为0.975。影响平衡转化率的因素有：温度、压强、反应物的起始浓度等。 （3）设通入的22SO O 、和2N 共100mol ，利用三段式法进行计算：
2231SO (g)O (g)SO (g)2
+????→钒催化剂
起始量/mol 2m m 0 转化量/mol 2m α m α 2m α 平衡量/mol 22m m α-m m α- 2m α
平衡时气体的总物质的量为(3)mol m q m α+-，则()2SO (22)/(3)p p m m m q m αα=?-+-，
()2O ()/(3)p p m m m q m αα=?-+-，()3SO 2/(3)p p m m q m αα=?+-，因3 100m q +=，()()()
3p 12
22SO SO O p K p p =
?
，代入计算得p 0.5
1.5(1)100K m p m α
αα=
??
- ?
-??
。
（4）升高温度，反应速率常数k 增大，反应速率v 提高，但α降低使反应速率逐渐下降。m t t <时，k 增大对v 的提高大于α引起的降低；m t t >后，k 增大对v 的提高小于α引起
的降低。
11.Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(1)基态2+Fe 与3+Fe 离子中未成对的电子数之比为_________。
(2)Li 及其周期表中相邻元素的第一电离能()1I 如表所示。11(Li)(Na)I I >，原因是_________。111(Be)(B)(Li)I I I >>，原因是________。
(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P 的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
(4)4LiFePO 的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O 围绕Fe 和P 分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有4LiFePO 的单元数有____个。
电池充电时，4LiFePO 脱出部分Li +，形成14Li FePO x -，结构示意图如(b)所示，则x =_______，
()()23Fe Fe n n ++： =_______。
【答案】（1）4:5
（2）Na 与Li 同主族，Na 的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小；Li ，Be 和B 为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be 原子的s 能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B 的 （3） 正四面体形；4；3sp （4）4；
3
16
或0.1875 ；13:3 【解析】 （1）根据构造原理可知基态2+Fe 和3+Fe 的价层电子排布式分别为63d 和53d ，其未成对电子数分别为4和5，即未成对电子数之比为
45
。 （2）Li 和Na 均为第ⅠA 族元素，由于Na 电子层数多，原子半径大，故Na 比Li 容易失去最外层电子，即11(Li)(Na)I I >。Li 、Be 、B 均为第二周期元素，随原子序数递增,第一电离能有增大的趋势，而Be 的2s 能级处于全充满状态，较难失去电子，故第一电离能Be 比B 大。
（3）34PO -的中心原子P 的价层电子对数为4，孤电子对数为0，中心原子P 为3sp 杂化，故34
PO -
的空间构型为正四面体。
（4）由题图可知，小白球表示锂原子，由图（a ）知，每个晶胞中的锂原子数为
81/841/441/24?+?+?=，故一个晶胞中有4个4LiFePO 单元。由图（b ）知，14Li FePO x -结构
中，一个晶胞含有13/4个锂原子，此时锂原子、铁原子的个数比为13:16，进而推出3/16x =。设()1316416Li Fe PO 中二价铁离子的个数为a ，三价铁离子的个数为b ，由231348a b ++=，
16a b +=，得到1:3: 3a b =，即()()
23Fe :Fe 13:3n n ++=。
12.有机碱，例如二甲基胺()、苯胺()，吡啶()等，在有机合成中应用很普遍，目前
“有机超强碱”的研究越来越受到关注，以下为有机超强碱F 的合成路线：
已知如下信息：
①22H C=CH 3
CCl COONa
乙二醇二甲醚/△
??????→
②
2
+RNH NaOH 2HCl
-???→
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体 回答下列问题：
(1)A 的化学名称为________。
(2)由B 生成C 的化学方程式为________。 (3)C 中所含官能团的名称为________。 (4)由C 生成D 的反应类型为________。 (5)D 的结构简式为________。
(6)E 的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为________。 【答案】（1）三氯乙烯 （2）
+KOH Δ
→
醇+KCl+2H O
（3） 碳碳双键、氯原子 （4）取代反应
（5）
（6）6 ；
【解析】 （1）由A 的结构式可确定其化学名称为三氯乙烯。
（2）由B 、C 的结构简式可确定反应时1分子B 消去1分子HCl ，由此可写出反应的化学方程式。
（3）根据C 的结构简式可知C 中含有碳碳双键和氯原子两种官能团。
（4）C 与二环己基胺发生取代反应生成D 。
（6）E 分子中仅含1个0原子，根据题中限定条件，其同分异构体能与金属钠反应，可知其同分异构体中一定含有—OH ，再结合核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6:2:2:1，可知其同分异
构体中一定含有2个3CH -，且两个3CH -处于对称的位置，符合条件的同分异构体有6种，分别是
。其中芳香环上为二取代的结构简式为。