2020年全国Ⅰ卷化学高考真题

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(CH₃COOOH)、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

A．CH3CH2OH能与水互溶

B．NaClO通过氧化灭活病毒

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

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

A．分子式为C14H14O4

B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色

C．能够发生水解反应

D．能够发生消去反应生成双键

下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是

	气体(杂质)	方法
A	SO2(H2S)	通过酸性高锰酸钾溶液
B	Cl2(HCl)	通过饱和的食盐水
C	N2(O2)	通过灼热的铜丝网
D	NO(NO2)	通过氢氧化钠溶液

A．A

B．B

C．C

D．D

铑的配合物离子[Rh(CO)₂I₂]^－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．CH3COI是反应中间体

B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H

C．反应过程中Rh的成键数目保持不变

D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O

1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核)轰击金属原子，得到核素，开创了人造放射性核素的先河：+→+。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．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

科学家近年发明了一种新型Zn−CO₂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CO₂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

B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol

C．充电时，电池总反应为

D．充电时，阳极室溶液中OH−浓度升高

以酚酞为指示剂，用0.1000 mol·L⁻¹的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H₂A溶液。溶液中，pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积V_NaOH的变化关系如图所示。[比如A²⁻的分布系数：]

   

下列叙述正确的是

A．曲线①代表，曲线②代表

B．H2A溶液的浓度为0.2000 mol·L−1

C．HA−的电离常数Ka=1.0×10−2

D．滴定终点时，溶液中

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SiO₂、Fe₃O₄。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH₄VO₃。

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：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Al3+	Mn2+
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.0	8.1
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7	10.1

回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，VO⁺和VO²⁺被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO⁺转化为反应的离子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K⁺、Mg²⁺、Na⁺、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出NH₄VO₃晶体时，需要加入过量NH₄Cl，其原因是___________。

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FeSO₄·7H₂O固体配制0.10 mol·L⁻¹ FeSO₄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。

阳离子	u∞×108/(m2·s−1·V−1)	阴离子	u∞×108/(m2·s−1·V−1)
Li+	4.07		4.61
Na+	5.19		7.40
Ca2+	6.59	Cl−	7.91
K+	7.62		8.27

(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe²⁺)增加了0.02 mol·L⁻¹。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe²⁺)=________。
(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Fe²⁺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FeSO₄溶液中加入几滴Fe₂(SO₄)₃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_______。

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SO₂的催化氧化：SO₂(g)+O₂(g)SO₃(g) ΔH=−98 kJ·mol⁻¹。回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V₂O₅(s)与SO₂(g)反应生成VOSO₄(s)和V₂O₄(s)的热化学方程式为：_________。

(2)当SO₂(g)、O₂(g)和N₂(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，SO₂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2m% SO₂(g)、m% O₂(g)和q% N₂(g)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SO₂转化率为α，则SO₃压强为___________，平衡常数K_p=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究表明，SO₂催化氧化的反应速率方程为：v=k(−1)^0.8(1−nα')。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO₂平衡转化率，α'为某时刻SO₂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t_m。t<t_m时，v逐渐提高；t>t_m后，v逐渐下降。原因是__________________________。

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Fe²⁺与Fe³⁺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(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)
Li   520	Be   900	B   801
Na   496	Mg   738	Al   578

(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)LiFePO₄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LiFePO₄的单元数有____个。

电池充电时，LiFePO₄脱出部分Li⁺，形成Li_1−xFePO₄，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe²⁺ )∶n(Fe³⁺)=_______。

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：

①H₂C=CH₂

②+RNH₂

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________。