2019年全国高考理综化学试题(III卷)

一、选择题：本题共7个小题，每小题6分。共42分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

7．化学与生活密切相关。下列叙述错误的是

A．高纯硅可用于制作光感电池

B．铝合金大量用于高铁建设

C．活性炭具有除异味和杀菌作用

D．碘酒可用于皮肤外用消毒

8．下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是

A．甲苯       B．乙烷        C．丙炔        D．1,3−丁二烯

9．X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X与Z同族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是

A．熔点：X的氧化物比Y的氧化物高

B．热稳定性：X的氢化物大于Z的氢化物

C．X与Z可形成离子化合物ZX

D．Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸

10．离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是

A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变

B．水中的  、、Cl⁻通过阴离子树脂后被除去

C．通过净化处理后，水的导电性降低

D．阴离子树脂填充段存在反应H⁺+OH⁻H₂O

11．设N_A为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H₃PO₄溶液，下列说法正确的是

A．每升溶液中的H⁺数目为0.02N_A

B．c(H⁺)= c()+2c()+3c()+c(OH⁻)

C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小

D．加入NaH₂PO₄固体，溶液酸性增强

12．下列实验不能达到目的的是

13．为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H₂O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)₂(s)。

下列说法错误的是

A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

B．充电时阳极反应为Ni(OH)₂(s)+OH⁻(aq)−e⁻NiOOH(s)+H₂O(l)

C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH⁻(aq)−2e⁻ZnO(s)+H₂O(l)

D．放电过程中OH⁻通过隔膜从负极区移向正极区

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。

26．（14分）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c₀(Mⁿ⁺)=0.1 mol·L⁻¹]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。

（2）“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是________________________。

（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。

（4）“除杂1”的目的是除去Zn²⁺和Ni²⁺，“滤渣3”的主要成分是______________。

（5）“除杂2”的目的是生成MgF₂沉淀除去Mg²⁺。若溶液酸度过高，Mg²⁺沉淀不完全，原因是_____________________________________________________________________。

（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。

（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=1/3 时，z=___________。

27．（14分）乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：

实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。

在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。

所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。

滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。

固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。

回答下列问题：

（1）该合成反应中应采用__________加热。（填标号）

A．热水浴    B．酒精灯     C．煤气灯     D．电炉

（2）下列玻璃仪器中，中需使用的有________（填标号），不需使用的_______________________（填名称）。

（3）中需使用冷水，目的是______________________________________。

（4）中饱和碳酸氢钠的作用是_________________________________，以便过滤除去难溶杂质。

（5）采用的纯化方法为____________。

（6）本实验的产率是_________%。

28．（15分）

近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：

（1）Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)。下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl) c(O₂)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系：

可知反应平衡常数K（300）____________K（400）（填“大于”或“小于”）。设HCl初始浓度为c₀，根据进料浓度比c(HCl)c(O₂)=11的数据计算K（400）=____________（列出计算式）。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O₂)过低、过高的不利影响分别是____________。

（2）Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl₂(s)=CuCl(s)+1/2 Cl₂(g)  ΔH₁=83 kJ·mol^-1

CuCl(s)+1/2O₂(g)=CuO(s)+1/2Cl₂(g)   ΔH₂=-20 kJ·mol^-1

 

CuO(s)+2HCl(g)=CuCl₂(s)+H₂O(g)    ΔH₃=-121 kJ·mol^-1

则4HCl(g)+O₂(g)=2Cl₂(g)+2H₂O(g)的ΔH=_________ kJ·mol^-1。

（3）在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是______________。（写出2种）

（4）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：

负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。电路中转移1 mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）。

（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。

35．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）

磷酸亚铁锂（LiFePO₄）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl₃、NH₄H₂PO₄、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。

（2）FeCl₃中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl₃的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。

（3）苯胺（）的晶体类型是__________。苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9）、沸点（184.4）分别高于甲苯的熔点（-95.0）、沸点（110.6），原因是___________。

（4）NH₄H₂PO₄中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。

（5）NH₄H₂PO₄和LiFePO₄属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用n代表P原子数）。

36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）

氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：

 

回答下列问题：

（1）A的化学名称为___________。

（2）中的官能团名称是___________。

（3）反应的类型为___________，W的分子式为___________。

（4）不同条件对反应产率的影响见下表：

上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究________等对反应产率的影响。

（5）X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式________________。

含有苯环；有三种不同化学环境的氢，个数比为621；1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H₂。

（6）利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备，写出合成路线________________。（无机试剂任选）