全国卷3 化学解析版.pdf

学 海 无 涯 绝密绝密启用前启用前 XXXX 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试理科综合能力测试 注意事项：注意事项： 1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时， 将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 。将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 。 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 13 个小题，每小题个小题，每小题 6 分。共分。共 78 分，在每小题给出的四个选分，在每小题给出的四个选 项中，只有一项是符合题目要求的。项中，只有一项是符合题目要求的。 1.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 【答案】C 【解析】 【详解】A、硅是半导体，高纯硅可用于制作光感电池，A正确； B、铝合金硬度大，可用于高铁建设，B正确； C、活性炭具有吸附性，可用于除异味，但不能杀菌消毒，C错误； D、碘酒能使蛋白质变性，可用于皮肤外用消毒，D正确； 答案选 C。 2.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 【答案】D 【解析】 学 海 无 涯 【详解】A、甲苯中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A不选； B、乙烷是烷烃，所有原子不可能共平面，B不选； C、丙炔中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，C 不选； D、碳碳双键是平面形结构，因此 1，3丁二烯分子中两个双键所在的两个面可能重合，所 有原子可能共平面，D 选。 答案选 D。 3.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的单质均能溶于浓硫酸 【答案】B 【解析】 【详解】Y 的最外层电子数等于 X 次外层电子数，由于均是主族元素，所以 Y 的最外层电 子数不可能是 8 个，则 X只能是第二周期元素，因此 Y 的最外层电子数是 2个，又因为 Y 的原子半径大于 Z，则 Y只能是第三周期的 Mg，因此 X 与 Z的最外层电子数是（102） /24，则 X是 C，Z 是 Si。 A、碳的氧化物形成的分子晶体，Y的氧化物是离子化合物氧化镁，则氧化镁的熔点高于碳 的氧化物熔点，A错误； B、碳元素的非金属性强于硅元素，非金属性越强，氢化物越稳定，则碳的氢化物稳定性强 于硅的氢化物稳定性，B正确； C、C与 Si形成的是共价化合物 SiC，C 错误； D、单质镁能溶于浓硝酸，单质硅不溶于浓硝酸，D错误； 答案选 B。 4.离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是（ ） 学 海 无 涯 A. 经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数不变 B. 水中的 3 NO 、 2 4 SO 、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+OHH2O 【答案】A 【解析】 【详解】离子交换树脂净化水的原理是：当含有 Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及 SO42、Cl、 NO3等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时，水中的阳离子为树脂所吸附，而树脂上可交 换的阳离子 H则被交换到水中，并和水中的阴离子组成相应的无机酸；当含有无机酸的水 再通过阴离子交换树脂时，水中的阴离子也为树脂所吸附，树脂上可交换的阴离子 OH也 被交换到水中，同时与水中的 H离子结合成水，则 A、根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后，水中阳离子总数增加，A错误； B、根据以上分析可知水中的 SO42、Cl、NO3等阴离子通过阴离子交换树脂被除去，B 正确； C、通过净化处理后，溶液中离子的浓度降低，导电性降低，C正确； D、根据以上分析可知阴离子交换树脂填充段存在反应 HOHH2O，D正确； 答案选 A。 5.设 NA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 0.02NA 学 海 无 涯 B. c(H+)= c( 24 H PO )+2c( 2 4 HPO )+3c( 3 4 PO )+ 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 【答案】B 【解析】 【详解】A、常温下 pH2，则溶液中氢离子浓度是 0.01mol/L，因此每升溶液中 H数目为 0.01NA，A错误； B、根据电荷守恒可知选项 B 正确； C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH 增大，C错误； D、加入 NaH2PO4固体，H2PO4浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D 错误； 答案选 B。 6.下列实验不能达到目的的是（ ） 选项 目的 实验 A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将 Cl2通入碳酸钠溶液中 B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量 MnO2 C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D 制备少量二氧化硫气体 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠，不能制备次氯酸， 不能达到实验目的，A 选； B、过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰作催化剂，加快双氧水的分解，因此可以加快氧气的 生成速率，能达到实验目的，B不选； C、碳酸钠溶液与乙酸反应，与乙酸乙酯不反应，可以除去乙酸乙酯中的乙酸，能达到实验 目的，C不选； D、根据较强酸制备较弱酸可知向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可以制备二氧化硫，能达 学 海 无 涯 到实验目的，D不选； 答案选 A。 7.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（3DZn）可以高效沉 积 ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的 3DZnNiOOH 二次电池，结构如下图所示。 电池反应为 Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l) 放 充 电 电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 （ ） 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)eNiOOH(s)+H2O(l) C. 放电时负极反应为 Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l) D. 放电过程中 OH通过隔膜从负极区移向正极区 【答案】D 【解析】 【详解】A、三维多孔海绵状 Zn 具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的 ZnO 分散度高， A正确； B、 充电相当于是电解池， 阳极发生失去电子的氧化反应， 根据总反应式可知阳极是 Ni(OH)2 失去电子转化为 NiOOH，电极反应式为 Ni(OH)2(s)OH(aq)eNiOOH(s)H2O(l)，B 正确； C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式 为 Zn(s)2OH(aq)2eZnO(s)H2O(l)，C 正确； D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中 OH通过隔膜从正极区 移向负极区，D错误。 答案选 D。 三、非选择题：共三、非选择题：共 174 分，第分，第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3338 题为选考题，考生根据要求作答。题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共（一）必考题：共 129 分。分。 8.高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料原料， 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿 学 海 无 涯 （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 L1形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下： 金属离 子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2 + Ni2+ 开始沉 淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完 全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （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的作用是将_。 （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 LiNixCoyMnzO2，其中 Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 x=y= 1 3 时，z=_。 【答案】 (1). SiO2（不溶性硅酸盐） (2). MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O (3). 将Fe2+氧化为Fe3+ (4). 4.7 (5). NiS和ZnS (6). F与H+结合形成弱电解质HF， MgF2Mg2+2F平衡向右移动 (7). Mn2+2 3 HCO =MnCO3+CO2+H2O (8). 1 3 【解析】 【详解】 （1）Si 元素以 SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反应，所以滤渣 I 中除了 S 还有 SiO2；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧 学 海 无 涯 化剂，硫化锰作还原剂，方程式为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O； （2）二氧化锰作为氧化剂，使得 MnS 反应完全，且将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+； （3）由表中数据知 pH 在 4.7时，Fe3+和