【化學(xué)】2019年高考真題-全國Ⅲ卷（精校解析版）

年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試·全國Ⅲ卷理科綜合(化學(xué)部分)單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題6分，共42分。7．化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列敘述錯誤的是()A．高純硅可用于制作光感電池B．鋁合金大量用于高鐵建設(shè)C．活性炭具有除異味和殺菌作用D．碘酒可用于皮膚外用消毒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均為短周期主族元素，它們原子的最外層電子數(shù)之和為10。X與Z同族，Y最外層電子數(shù)等于X次外層電子數(shù)，且Y原子半徑大于Z。下列敘述正確的是()A．熔點(diǎn)，X的氧化物比Y的氧化物高B．熱穩(wěn)定性：X的氫化物大于Z的氫化物C．X與Z可形成離子化合物ZXD．Y的單質(zhì)與Z的單質(zhì)均能溶于濃硝酸10．離子交換法凈化水過程如圖所示。下列說法中錯誤的是()A．經(jīng)過陽離子交換樹脂后，水中陽離子的總數(shù)不變B．水中的NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－通過陰離子樹脂后被除去C．通過凈化處理后，水的導(dǎo)電性降低D．陰離子樹脂填充段存在反應(yīng)H＋＋OH－H2O11．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。關(guān)于常溫下pH＝2的H3PO4溶液，下列說法正確的是()A．每升溶液中的H＋數(shù)目為0.02NAB．c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)C．加水稀釋使電離度增大，溶液pH減小D．加入NaH2PO4固體，溶液酸性增強(qiáng)12．下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是()選項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)A制取較高濃度的次氯酸溶液將Cl2通入碳酸鈉溶液中B加快氧氣的生成速率在過氧化氫溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D制備少量二氧化硫氣體向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸13．為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D－Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D－Zn－NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列說法錯誤的是()A．三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高B．充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－=NiOOH(s)＋H2O(l)C．放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－=ZnO(s)＋H2O(l)D．放電過程中OH－通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)二、非選擇題：共58分。第26～28題為必考題，每個試題考生都必須作答。第35～36題為選擇題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：共43分26．高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如圖所示。回答下列問題：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是___________________________________________。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為________～6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是________。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度過高，Mg2＋沉淀不完全，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別為＋2、＋3、＋4。當(dāng)x＝y(tǒng)＝eq\f(1,3)時，z＝________。27．乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實(shí)驗(yàn)室通過水楊酸進(jìn)行乙?；苽浒⑺酒チ值囊环N方法如下：＋(CH3CO)2Oeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))＋CH3COOH水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸水楊酸醋酸酐乙酰水楊酸熔點(diǎn)/℃157～159－72～－74135～138相對密度/(g·cm－3)1.441.101.35相對分子質(zhì)量138102180實(shí)驗(yàn)過程：在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL，充分搖動使固體完全溶解。①在不斷攪拌下將反應(yīng)后的混合物倒入100mL冷水中，析出固體，過濾。②所得結(jié)晶粗品加入50mL飽和碳酸氫鈉溶液，溶解、過濾。③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。④固體經(jīng)純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4g?；卮鹣铝袉栴}：(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用________加熱。(填標(biāo)號)A．熱水浴B．酒精燈C．煤氣燈D．電爐(2)下列玻璃儀器中，①中需使用的有________(填標(biāo)號)，不需使用的有________(填名稱)。(3)①中需使用冷水，目的是_____________________________________________________。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是____________________________________________________，以便過濾除去難溶雜質(zhì)。(5)④采用的純化方法為________。(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________%。28．近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)。如圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系：可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)______K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0，根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)＝1∶1的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400℃)＝________(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是__________、__________。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行：CuCl2(s)=CuCl(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH1＝83kJ·mol－1CuCl(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CuO(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH2＝－20kJ·mol－1CuO(s)＋2HCl(g)=CuCl2(s)＋H2O(g)ΔH3＝－121kJ·mol－1則4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(3)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是____________________________________________________________________________________________。(寫出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有___________________________________________________________________________________________________________________________(寫反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(二)選考題：共15分。請考生從2道化學(xué)題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。35．[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)可用作鋰離子電池正極材料，具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是________，該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化學(xué)鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCl3的結(jié)構(gòu)式為________________________________________________________________________，其中Fe的配位數(shù)為________。(3)苯胺(NH2)的晶體類型是________。苯胺與甲苯(CH3)的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(diǎn)(－5.9℃)、沸點(diǎn)(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(－95.0℃)、沸點(diǎn)(110.6℃)，原因是________________________________________________________________________。(4)NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是________；P的________雜化軌道與O的2p軌道形成________鍵。(5)NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為____________________________________________(用n代表P原子數(shù))。36．[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]氧化白藜蘆醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反應(yīng)合成W的一種方法：回答下列問題：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)中的官能團(tuán)名稱是________。(3)反應(yīng)③的類型為________，W的分子式為________________________________________。(4)不同條件對反應(yīng)④產(chǎn)率的影響如表：實(shí)驗(yàn)堿溶劑催化劑產(chǎn)率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氫吡啶DMFPd(OAc)231.25六氫吡啶DMAPd(OAc)238.66六氫吡啶NMPPd(OAc)224.5上述實(shí)驗(yàn)探究了________和________對反應(yīng)產(chǎn)率的影響。此外，還可以進(jìn)一步探究________________等對反應(yīng)產(chǎn)率的影響。(5)X為D的同分異構(gòu)體，寫出滿足如下條件的X的結(jié)構(gòu)簡式__________________。①含有苯環(huán)；②有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫，個數(shù)比為6∶2∶1；③1mol的X與足量金屬Na反應(yīng)可生成2gH2。(6)利用Heck反應(yīng)，由苯和溴乙烷為原料制備，寫出合成路線___________。(無機(jī)試劑任選)

7.答案C解析利用高純硅的半導(dǎo)體性能，可制造光感電池，A正確；鋁合金具有質(zhì)地輕、強(qiáng)度高、抗腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可用于制造高鐵車廂等，B正確；活性炭具有吸附作用，能除去異味，但沒有殺菌消毒能力，C錯誤；碘酒能使蛋白質(zhì)變性，可用于皮膚外用消毒，D正確。8.答案D解析甲苯中有甲基，根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)可知，甲苯分子中所有原子不可能在同一平面內(nèi)，A錯誤；乙烷相當(dāng)于2個甲基連接而成，根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)可知，乙烷分子中所有原子不可能在同一平面內(nèi)，B錯誤；丙炔的結(jié)構(gòu)簡式為H3C—C≡CH，其中含有甲基，該分子中所有原子不可能在同一平面內(nèi)，C錯誤；1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)簡式為H2C=CH—CH=CH2，根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)可知，該分子中所有原子可能在同一平面內(nèi)，D正確。9.答案B解析MgO為離子晶體，碳的氧化物為分子晶體，故鎂的氧化物的熔點(diǎn)高于碳的氧化物，A錯誤；非金屬性：C>Si，故氫化物的熱穩(wěn)定性：CH4>SiH4，B正確；C、Si形成的化合物SiC為共價化合物，C錯誤；Mg能溶解在濃硝酸中，Si不與濃硝酸反應(yīng)，D錯誤。10.答案A解析結(jié)合上述分析及電荷守恒可知，經(jīng)過陽離子交換樹脂后，水中陽離子總數(shù)增多，A錯誤；水中的NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－被陰離子樹脂吸附除去，B正確；經(jīng)過凈化處理后，水中的離子濃度降低，水的導(dǎo)電性減弱，C正確；陽離子交換樹脂吸附交換時產(chǎn)生的H＋通過陰離子交換樹脂時與OH－反應(yīng)生成H2O，離子方程式為：H＋＋OH－=H2O，D正確。11.答案B解析pH＝2的H3PO4溶液中c(H＋)＝10－2mol·L－1，每升溶液中所含N(H＋)＝0.01NA，A錯誤；由電荷守恒知，該H3PO4溶液中存在c(H＋)＝c(H2POeq\o\al(－,4))＋2c(HPOeq\o\al(2－,4))＋3c(POeq\o\al(3－,4))＋c(OH－)，B正確；加水稀釋能促進(jìn)H3PO4的電離，使其電離度增大，由于以增大溶液體積為主，導(dǎo)致溶液中c(H＋)減小，溶液pH增大，C錯誤；向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固體，溶液中c(H2POeq\o\al(－,4))增大，促使平衡H3PO4H＋＋H2POeq\o\al(－,4)逆向移動，抑制H3PO4電離，溶液酸性減弱，D錯誤。12.答案A解析Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，Na2CO3水解使溶液呈堿性，水解產(chǎn)生的OH－能同時消耗HCl和HClO，A符合題意；向過氧化氫溶液中加入少量MnO2能加快H2O2的分解，從而加快氧氣的生成速率，B不符合題意；飽和碳酸鈉溶液可除去乙酸乙酯中的少量乙酸，而且能降低乙酸乙酯的溶解度，便于分液，C不符合題意；向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸，符合用強(qiáng)酸制備弱酸的原理，可制備少量二氧化硫氣體，D不符合題意。13.答案D解析該電池采用的三維多孔海綿狀Zn具有較大的表面積，可以高效沉積ZnO，且所沉積的ZnO分散度高，A正確；根據(jù)題干中總反應(yīng)可知該電池充電時，Ni(OH)2在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH，其電極反應(yīng)式為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－=NiOOH(s)＋H2O(l)，B正確；放電時Zn在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnO，電極反應(yīng)式為Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－=ZnO(s)＋H2O(l)，C正確；電池放電過程中，OH－等陰離子通過隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，D錯誤。26.答案(1)SiO2(不溶性硅酸鹽)MnO2＋MnS＋2H2SO4=2MnSO4＋S＋2H2O(2)將Fe2＋氧化為Fe3＋(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F－與H＋結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2Mg2＋＋2F－平衡向右移動(6)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(7)eq\f(1,3)解析(1)硫化錳礦中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸鹽形式存在，則“濾渣1”的主要成分為S和SiO2(或不溶性硅酸鹽)。結(jié)合“濾渣1”中含S，可知“溶浸”時MnO2與MnS在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnSO4和S，根據(jù)化合價降價法可配平該反應(yīng)。(2)“溶浸”后溶液中含F(xiàn)e2＋，“氧化”中加入的適量MnO2能將Fe2＋氧化為Fe3＋。(3)“調(diào)pH”除去Fe3＋和Al3＋時，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)信息可知需控制溶液的pH在4.7～6之間。(4)“除雜1”中加入Na2S能將Zn2＋和Ni2＋分別轉(zhuǎn)化為沉淀除去，故“濾渣3”的主要成分為NiS和ZnS。(5)“除雜2”中F－與Mg2＋反應(yīng)生成MgF2沉淀，若溶液酸度過高，則F－與H＋結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF，導(dǎo)致MgF2(s)Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移動，Mg2＋不能完全除去。(6)“沉錳”時Mn2＋與HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)生成MnCO3并放出CO2，由此可寫出離子方程式。(7)化合物L(fēng)iNixCoyMnzO2中，當(dāng)x＝y(tǒng)＝eq\f(1,3)時，根據(jù)化合價代數(shù)和為0得1＋2×eq\f(1,3)＋3×eq\f(1,3)＋4z－2×2＝0，解得z＝eq\f(1,3)。27.答案(1)A(2)BD分液漏斗、容量瓶(3)充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶)(4)生成可溶的乙酰水楊酸鈉(5)重結(jié)晶(6)60解析(1)由題給信息“維持瓶內(nèi)溫度在70℃左右”可知，該反應(yīng)中應(yīng)采用熱水浴加熱。(2)①中涉及過濾操作，需要用到題給玻璃儀器中的燒杯、漏斗，不需要使用題給玻璃儀器中的分液漏斗和容量瓶。(3)乙酰水楊酸在低溫下溶解度較小，使用冷水有利于充分析出乙酰水楊酸固體。(4)加入的飽和碳酸氫鈉與乙酰水楊酸反應(yīng)，生成可溶性的乙酰水楊酸鈉，易與不溶性的物質(zhì)分離。(5)乙酰水楊酸的溶解度隨溫度變化改變較大，故可用重結(jié)晶的方法純化。(6)由表中及題給數(shù)據(jù)分析可知，加入的水楊酸少量，6.9g水楊酸的物質(zhì)的量為0.05mol，由方28.答案(1)大于eq\f(0.422×0.422,1－0.844×1－0.21c0)O2和Cl2分離能耗較高HCl轉(zhuǎn)化率較低(2)－116(3)增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時除去產(chǎn)物(4)Fe3＋＋e－=Fe2＋，4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O5.6解析(1)由題給HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系圖可知，隨溫度升高，HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低，則此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，即K(300℃)大于K(400℃)。結(jié)合題圖可知，c(HCl)∶c(O2)＝1∶1、400℃時HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為84%，列出三段式：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)起始c0c000轉(zhuǎn)化0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡(1－0.84)c0(1－0.21)c00.42c00.42c0則K(400℃)＝eq\f(c2Cl2·c2H2O,c4HCl·cO2)＝eq\f(0.422×0.422,1－0.844×1－0.21c0)；進(jìn)料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低會使O2和Cl2分離的能耗較高，過高則會造成HCl轉(zhuǎn)化率較低。(2)將已知熱化學(xué)方程式依次編號為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由(①＋②＋③)×2得4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－116kJ·mol－1。(3)題述反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)可使反應(yīng)正向移動，提高HCl的轉(zhuǎn)化率，及時分離出產(chǎn)物也能提高HCl的轉(zhuǎn)化率。(4)負(fù)極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)Fe3＋＋e－=Fe2＋，生成的二價鐵又被氧氣氧化成三價鐵，發(fā)生反應(yīng)4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，由反應(yīng)可知電路中轉(zhuǎn)移4mol電子消耗1molO2，則轉(zhuǎn)移1mol電子消耗氧氣eq\f(1,4)mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為eq\f(1,4)mol×22.4L·mol－1＝5.6L。35.答案(1)Mg相反(2)4(3)分子晶體苯胺分子之間存在氫鍵(4)Osp3σ(5)(PnO3n＋1)(n＋2)－解析(1)由元素周期表中的“對角線規(guī)則”可知，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Mg；Mg為12號元素，M層只有2個電子，排布在3s軌道上，故M層的2個電子自旋狀態(tài)相反。(2)Fe能夠提供空軌道，而Cl能夠提供孤電子對，故FeCl3分子雙聚時可形成配位鍵。由常見AlCl3的雙聚分子的結(jié)構(gòu)可知FeCl3的