高考化学试题

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________。

(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，LiFeO₄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⁺)=_______。

消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1)已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　　　　ΔH＝a kJ·mol－1
2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)　 ΔH＝b kJ·mol－1
4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(l)　　　　ΔH＝c kJ·mol－1
反应8NH3(g)＋6NO2(g)===7N2(g)＋12H2O(l)　 ΔH＝____kJ·mol－1。
(2)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如图1所示。写出该图示的总反应化学方程式：______________________。该反应需控制温度，温度过高时氨氮去除率降低的原因是________________________________________________________________________。
图1　　图2

②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaClO)∶m(NH3)的变化情况如图2所示。点B剩余NaClO含量低于点A的原因是____。当m(NaClO)∶m(NH3)>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是____。
(3)电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO3-还原为N2，工作原理如图3所示。
①写出该活性原子与NO3-反应的离子方程式：________________。
②若阳极生成标准状况下2.24 L气体，理论上可除去NO3-的物质的量为____mol。

分析图，甲、乙具有的共性是

A. 反应物能量均高于生成物能量
B. 电极反应均有Fe-2e→Fe2+
C. 碳棒上均发生氧化反应
D. 溶液pH均增大

化学与社会、生产、生活紧切相关。下列说法正确的是
A. 为了保证食品安全，不可以使用食品添加剂
B. 从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
D. 易燃液体一旦发生火灾，需用大量自来水灭火

下列说法不正确的是(    )

A. 高压钠灯可用于道路照明

B. 可用来制造光导纤维

C. 工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜

D. 不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐

催化剂(Ⅱ)的应用，使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。

下列说法错误的是
A．电池可使用有机电解液
B．充电时，由正极向负极迁移
C．放电时，正极反应为
D．、、和C都是正极反应的中间产物

华法林(Warfarin)又名杀鼠灵，被美国食品药品监督管理局批准为心血管疾病的临床药物。其合成路线(部分反应条件略去)如下所示:

回答下列问题:
(1)A的名称为_______，E中官能团名称为________。
(2)B的结构简式为________。
(3)由C生成D的化学方程式为_________
(4)⑤的反应类型为______，⑧的反应类型为_________。
(5)F的同分异构体中，同时符合下列条件的同分异构体共有__________种。
a．能与FeCl3溶液发生显色反应 b．能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_________。
(6)参照上述合成路线，设计一条由苯酚()、乙酸酐(CH3CO)2O和苯甲醛()为原料，制备的合成路线(其他无机试剂任选)_____。

从某中草药提取的有机物结构如图所示，该有机物的下列说法中错误的是（    ）

A. 分子式为C₁₄H₁₈O₆

B. 1mol该有机物最多可与2mol的H₂发生加成反应

C. 既可以与FeCl₃溶液发生显色反应，又可以与Na₂CO₃溶液反应

D. 1mol该有机物最多可反应2mol氢氧化钠

短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y是同周期中金属性最强的元素，W与Z同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径：W<X<Y B. Y和Z形成的化合物为离子化合物
C. 氢化物沸点：W<X D. W与Z具有相同的最高化合价

下列说法错误的是
A. 氢原子失去电子后，剩余1个质子构成的核，即氢离子。氢离子是‘裸露'的质子，半径很小，易被水分子吸引生成水合氢离子，通常用H3O+表示
B. 双液原电池盐桥中通常装有含硅胶的KCl饱和溶液,形成闭合回路的同时向负极区输送K+，正极区输送Cl-来保证两极区的电荷守恒
C. 严格的说，Al和NaOH溶液反应生成的化合物为Na[Al(OH)4],写为NaAlO2只是为了表达方便而采用的简写形式
D. 蘸取碳酸钾溶液做焰色反应时要透过蓝色钴玻璃观察，是为了滤去黄光，避免碳酸钾中所含微量钠盐造成干扰

化学概念在逻辑上存在如下关系

对下列概念的说法正确的是
A. 单质与化合物属于交叉关系 B. 化合物与碱性氧化物属于包含关系
C. 电解质与非电解质属于包含关系 D. 氧化还原反应与分解反应属于并列关系

下列说法错误的是
A. 0.1mol/L的Na2CO3溶液加适量水稀释后，溶液中变大
B. 若使Na2S溶液中接近于2︰1，可加入适量的KOH固体
C. 25℃时，浓度均为0. 1mol/L NaOH和NH3·H2O混合溶液中c(OH－ )>c(Na+ )=c(NH3·H2O)
D. 0.2 mol/L CH3COOH溶液与0. 1mol/L NaOH溶液等体积混合：2c(H+)－2c(OH －)=c(CH3COO－)－c(CH3COOH)

设NA代表阿伏加德罗常数的值，N表示粒子数。下列叙述正确的是（ ）
A. 在标准状况下2.24LCCl4中含有的C—Cl键数为0.4NA
B. 将1mol Cl2通入水中，则N(HClO)+N(Cl−)+N(ClO−)＝2NA
C. 将CO2通过Na2O2使其质量增加a g时，反应转移的电子数为aNA/14
D. 3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA

海水是巨大的资源宝库，海水淡化及其综合利用具有重要意义。

请回答下列问题：
Ⅰ.(1)步骤1中，粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，粗盐精制过程中要使用Na2CO3溶液，请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式_________________。
(2)海水提溴，制得1mol Br2需要消耗_________ mol Cl2。步骤Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化，其作用是___________________________。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2，有关反应的离子方程式为_______________________________。
(3)为了从工业Br2中提纯溴，除去产物中残留的少量Cl2，可向其中加入__________溶液。
Ⅱ.(1)Mg在元素周期表中的位置：_____________，Mg(OH)2的电子式：____________，Mg(OH)2中所含元素的简单离子半径由小到大的顺序是____________________________。
(2)步骤Ⅳ由Mg(OH)2得到单质Mg，以下方法最合适的是_______________（填序号）。
A.Mg(OH)2MgCl2 Mg B. Mg(OH)2MgOMg
C. Mg(OH)2MgO Mg D. Mg(OH)2无水MgCl2 Mg
(3)判断Mg(OH)2是否洗涤干净的操作是__________________。
Ⅲ. 用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成，例如制备醇类化合物的合成路线如下：
(R：烃基： R'：烃基或H)依据上述信息，写出制备所需溴代烃的可能结构简式： ___________。

十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I．汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应：
反应①2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1
（1）已知：反应②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2=+180.5kJ·mol-1
CO的燃烧热为283.0kJ·mol-l，则△H1=___。
（2）在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生上述反应①，图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。

①温度：T1____T2（填“<”或“>”）。
②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G点中的____点。
（3）某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率（脱氮率即NO的转化率），结果如上图2所示。若低于200℃，图2中曲线中脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为____；a点 ___（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率，说明理由____。
Ⅱ．N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。
（4）碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率，反应历程为：
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明，含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5（k为速率常数）。
下列表述正确的是____。
A．N2O分解反应中：k值与是否含碘蒸气无关
B．第二步对总反应速率起决定作用
C．第二步活化能比第三步小
D．IO为反应的中间产物

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，正极溶液中OH⁻浓度升高

按如图装置进行实验(a、b电极均为Cu电极)，实验开始观察到灵敏电流计的指针发生偏转。 下列有关说法正确的是

A. b极电极反应为Cu - 2e-=Cu2+ B. 溶液中Cu2+穿过交换膜发生迁移
C. 电流计指针偏转幅度将保持不变 D. 外电路转移的电子最多为0.02 mol

如图①、②、③、④、⑤五组仪器（可重复使用），选择合适的装置和药品能完成的实验是（ ）

选项	实验目的	实验装置	实验药品
A	制备并收集HCl气体	①③④	浓盐酸、浓硫酸、水
B	比较氯气和溴的氧化性强弱	①③③⑤	MnO2、浓盐酸、饱和食盐水、溴化钾溶液、氢氧化钠溶液
C	探究乙烯的加成反应	①③	无水乙醇、浓硫酸、溴的四氯化碳溶液
D	探究二氧化硫的还原性	②③③	亚硫酸钠、30%的硝酸、溴水、氢氧化钠溶液

A. A B. B C. C D. D

化学无处不在，下列说法错误的是( )
A. 《元丰行示德逢》里“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”涉及化学反应N2+O22NO
B. 根据化学学科核心素养之一(证据推理与模型认知)可推知Cr(OH)3胶体也可吸附悬浮杂质
C. 纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性
D. 二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强酸强碱都会“断路”

根据下列实验现象所得出的结论正确的是

选项	实验现象	实验结论
A	将铝片分别投入浓、稀硝酸中，前者无明显现象，后者反应剧烈	稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强
B	滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液，红色变浅	Na2CO3溶液中存在水解平衡
C	某溶液中滴加过量氨水产生白色沉淀且不溶解	该溶液中一定含有Mg2+
D	溴水中通入SO2，溴水褪色	SO2具有漂白性

A. A B. B C. C D. D