2020年高考全国卷ⅲ理综试题解析(精编版)(解析版).pdf

绝密绝密启用前启用前2020 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.回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动如需改动，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。二二、选择题选择题：本题共本题共 8 小题小题，每小题每小题 6 分分，共共 48 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 15 题题只有一项符合题目要求，第只有一项符合题目要求，第 68 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的分，选对但不全的得得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关 S 由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（）A.拨至 M 端或 N 端，圆环都向左运动B.拨至 M 端或 N 端，圆环都向右运动C.拨至 M 端时圆环向左运动，拨至 N 端时向右运动D.拨至 M 端时圆环向右运动，拨至 N 端时向左运动【答案】B【解析】【详解】无论开关 S 拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。故选 B。2.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为 1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（）A.3 JB.4 JC.5 JD.6 J【答案】A【解析】【详解】由 v-t 图可知，碰前甲、乙的速度分别为5m/sv 甲，=1m/sv乙；碰后甲、乙的速度分别为1m/sv 甲，=2m/sv乙，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得+=+m vm vm vm v甲 甲乙 乙甲 甲乙 乙解得6kgm乙则损失的机械能为22221111+-2222Em vm vm vm v甲 甲乙 乙甲 甲乙 乙解得3JE故选 A。3.“嫦娥四号”探测器于 2019 年 1 月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 K 倍。已知地球半径 R 是月球半径的 P 倍，地球质量是月球质量的Q 倍，地球表面重力加速度大小为 g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（）A.RKgQPB.RPKgQC.RQgKPD.RPgQK【答案】D【解析】【详解】假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为m和0m的两个物体，则在地球和月球表面处，分别有2MmGmgR，002MmQGm gRP解得2PggQ 设嫦娥四号卫星的质量为1m，根据万有引力提供向心力得1212MmvQGmRRKKPP解得RPgvQK故选 D。4.如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 O 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为和。若=70，则等于（）A.45B.55C.60D.70【答案】B【解析】【详解】甲物体是拴牢在 O 点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O 点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示根据几何关系有1802解得55。故选 B。5.真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为 a 和 3a 的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为 v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为 m，电荷量为 e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（）A.32mvaeB.mvaeC.34mvaeD.35mvae【答案】C【解析】【详解】为了使电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，则其运动轨迹，如图所示A 点为电子做圆周运动的圆心，r 为半径，由图可知ABO为直角三角形，则由几何关系可得max222max3arra解得max43ra；由洛伦兹力提供向心力2veBvmr解得min34mvBae，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。6.1934 年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素 X，反应方程为：42712130He+AlX+n。X 会衰变成原子核 Y，衰变方程为XY+e，则（）A.X 的质量数与 Y 的质量数相等B.X 的电荷数比 Y 的电荷数少 1C.X 的电荷数比2713Al的电荷数多 2D.X 的质量数与2713Al的质量数相等【答案】AC【解析】【详解】设X和Y的质子数分别为1n和2n，质量数分别为1m和2m，则反应方程为1142712130He+AlX+nmn，121201XY+mmnne根据反应方程质子数和质量数守恒，解得12+13=n，121nn14+27=1m，120mm解得115n，214n，130m，230m 即X的质量数与Y的质量数相等，3015X电荷数比2713Al的电荷数多 2，3015X电荷数比2713Al的质量数多 3，AC正确，BD 错误。故选 AC。7.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为 220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10，R3=20，各电表均为理想电表。已知电阻 R2中电流 i2随时间 t 变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（）A.所用交流电的频率为 50HzB.电压表的示数为 100VC.电流表的示数为 1.0AD.变压器传输的电功率为 15.0W【答案】AD【解析】【详解】A交流电的频率为1150Hz0.02sfTA 正确；B通过2R电流的有效值为2A1A2I 2R两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知221 10V10VUIR 根据理想变压器的电压规律1122UnUn可知原线圈的电压112210 10V100VnUUn电阻1R两端分压即为电压表示数，即V01220V100V120VUUUB 错误；C电流表的示数为2A310A0.5A20UIRC 错误；D副线圈中流过的总电流为2A1A0.5A1.5AIII变压器原副线圈传输的功率为2215WPI UD 正确。故选 AD。8.如图，M 是锐角三角形 PMN 最大的内角，电荷量为 q（q0）的点电荷固定在 P 点。下列说法正确的是（）A.沿 MN 边，从 M 点到 N 点，电场强度的大小逐渐增大B.沿 MN 边，从 M 点到 N 点，电势先增大后减小C.正电荷在 M 点的电势能比其在 N 点的电势能大D.将正电荷从 M 点移动到 N 点，电场力所做的总功为负【答案】BC【解析】【详解】A点电荷的电场以点电荷为中心，向四周呈放射状，如图M是最大内角，所以PNPM，根据点电荷的场强公式2QEkr（或者根据电场线的疏密程度）可知从MN电场强度先增大后减小，A 错误；B电场线与等势面（图中虚线）处处垂直，沿电场线方向电势降低，所以从MN电势先增大后减小，B 正确；CM、N两点的电势大小关系为MN，根据电势能的公式pEq可知正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，C 正确；D正电荷从MN，电势能减小，电场力所做的总功为正功，D 错误。故选 BC。三、非选择题：共三、非选择题：共 62 分。第分。第 912 题为必考题，每个试题考生都必须作答。题为必考题，每个试题考生都必须作答。（一）必考题：共（一）必考题：共 47 分。分。9.某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为 0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出 B 点时小车的速度大小 vB=_m/s，打出 P 点时小车的速度大小 vP=_m/s（结果均保留 2 位小数）。若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为_。【答案】(1).0.36(2).1.80(3).B、P 之间的距离【解析】【详解】12由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度2(4.002.56)10m/s=0.36m/s0.04Bv2P(57.8650.66)10m/s=1.80m/s0.04v3验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以需要测量对应的 B、P 之间的距离。10.已知一热敏电阻当温度从 10升至 60时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源 E、开关 S、滑动变阻器 R（最大阻值为 20）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为 100）。(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图_。(2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为 5.5 V 和 3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为_k（保留 2 位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值 R 随温度 t 变化的曲线如图（a）所示。(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为 2.2k。由图（a）求得，此时室温为_（保留 3 位有效数字）。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E 为直流电源（电动势为 10 V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过 6.0 V 时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为 50，则图中_（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为_k（保留 2 位有效数字）。【答案】(1).(2).1.8(3).25.5(4).R1(5).1.2【解析】【详解】(1)滑动变 阻器由用分压 式，电压表可 是为理想表，所以用电流 表外接。连 线如图(2)由部分电路欧姆定律得35.51.8k0.3 10URI(3)由该电阻的阻值随温度变化的曲线直接可读得：25.5。(4)温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少。而温度高时输出电压要升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻。由图线可知，温度为 50时，R1=0.8k，由欧姆定律可得12()EI RR2UIR代入数据解得21.2kR=。11.如图，一边长为 l0的正方形金属框 abcd 固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。一长度大于02l的均匀导体棒以速率 v 自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与 ac 垂直且中点位于 ac 上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为 r，金属框电阻可忽略。将导体棒与 a 点之间的距离记为 x，求导体棒所受安培力的大小随 x（002xl）变化的关系式。【答案】20200022,02222,22B vxxlrFB vlxlxlr【解析】【详解】当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为 l 时，由法第电磁感应定律可知导体棒上感应电动势的大小为EBlv由欧姆定律可知流过导体棒的感应电流为EIR式中 R 为这一段导体棒的电阻。按题意有Rrl此时导体棒所受安培力大小为FBIl由题设和几何关系有000022,0222(2),22xxlllxlxl联立各式得20200022,02222,22B vxxlrFB vlxlxlr12.如图，相距 L=11.5m 的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小 v 可以由驱动系统根据需要设定。质量 m=10 kg 的载物箱（可视为质点），以初速度 v0=5.0 m/s 自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数=0.10，重力加速度取 g=10m/s2。(1)若 v=4.0 m/s，求载物箱通过传送带所需的时间；(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；(3)若 v=6.0m/s，载物箱滑上传送带13s12t 后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。【答案】(1)2.75s；(2)12m/sv，24 2m/sv；(3)0【解析】【详解】(1)传送带的速度为4.0m/sv时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度为 a，由牛顿第二定律有：mgma设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为 x1，由运动学公式有22012vvax 联立式，代入题给数据得 x1=4.5m；因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小至 v，然后开始做匀速运动，设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为 t1，做匀减速运动所用的时间为 t2，由运动学公式有02vvat112Lxttv联立式并代入题给数据有 t1=2.75s；(2)当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为 v1，当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为 v2.由动能定理有22101122mgLmvmv22201122mgLmvmv由式并代入题给条件得12m/sv，24 2m/sv(3)传送带的速度为6.0m/sv 时，由于02vvv，载物箱先做匀加速运动，加速度大小仍 a。设载物箱做匀加速运动通过的距离为 x2，所用时间为 t3，由运动学公式有03vvat22022vvax联立式并代入题给数据得t3=1.0sx2=5.5m因此载物箱加速运动 1.0s、向右运动 5.5m 时，达到与传送带相同的速度。此后载物箱与传送带共同匀速运动3()tt 的时间后，传送带突然停止，设载物箱匀速运动通过的距离为 x3有33()vtxt 由式可知2231()2mvmg Lxx即载物箱运动到右侧平台时速度大于零，设为 v3，由运动学公式有，223232()vva Lxx 设载物箱通过传远带的过程中，传送带对它的冲量为 I，由动量定理有30()Im vv代题给数据得0I（二（二）选考题选考题：共共 15 分分。请考生从请考生从 2 道物理题中每科任选一题作答道物理题中每科任选一题作答。如果多做如果多做，则每科按所则每科按所做的第一题计分。做的第一题计分。物理物理选修选修 3313.如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（）A.气体体积逐渐减小，内能增知B.气体压强逐渐增大，内能不变C.气体压强逐渐增大，放出热量D.外界对气体做功，气体内能不变E.外界对气体做功，气体吸收热量【答案】BCD【解析】【详解】A理想气体的内能与温度之间唯一决定，温度保持不变，所以内能不变。A 错误；B由理想气体状态方程pVCT，可知体积减少，温度不变，所以压强增大。因为温度不变，内能不变。B 正确；CE由理想气体状态方程pVCT，可知体积减少，温度不变，所以压强增大。体积减少，外接对系统做功，且内能不变，由热力学第一定律UWQ可知，系统放热。C 正确；E 错误。D体积减少，外接对系统做功。理想气体的内能与温度之间唯一决定，温度保持不变，所以内能不变。故D 正确。故选 BCD。14.如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为 H=18cm 的 U 型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高 h0=4cm 的水银柱，水银柱上表面离管口的距离 l=12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强 p0=76cmHg。（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？【答案】（i）12.9cm；（ii）363K【解析】【详解】（i）设密封气体初始体积为 V1，压强为 p1，左、右管的截面积均为 S，密封气体先经等温压缩过程体积变为 V2，压强变为 p2.由玻意耳定律有1122pVp V设注入水银后水银柱高度为 h，水银的密度为，按题设条件有100hpppg，20gppp h102VSHlh，2VSH联立以上式子并代入题给数据得 h=12.9cm；（ii）密封气体再经等压膨胀过程体积变为 V3，温度变为 T2，由盖一吕萨克定律有2312VVTT按题设条件有3(2)VSHh代入题给数据得T2=363K物理选修物理选修 3415.如图，一列简谐横波平行于 x 轴传播，图中的实线和虚线分别为 t=0 和 t=0.1 s 时的波形图。已知平衡位置在 x=6 m 处的质点，在 0 到 0.1s 时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为_s，波速为_m/s，传播方向沿 x 轴_（填“正方向”或“负方向”）。【答案】(1).0.4(2).10(3).负方向【解析】【详解】因为6mx 处的质点在00.1s内运动方向不变，所以该处质点从正向位移最大处经过四分之一个周期向下运动至平衡位置处，即10.1s4T 解得周期为0.4sT，所以波速为4m10m/s0.4svT在虚线上，6mx 处的质点向下运动，根据同侧法可知波沿x轴负方向传播。16.如图，一折射率为3的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形 ABC，A=90，B=30。一束平行光平行于 BC 边从 AB 边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求 AC 边与 BC 边上有光出射区域的长度的比值。【答案】2【解析】【详解】设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为1，折射角为2，如图所示由折射定律有21sinsinn设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为，由几何关系有230 代入题中数据解得230sin1n所以从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出。设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为，如图所示由几何关系可知290根据已知条件可知sin1n即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到BC边上。设BC边上有光线射出的部分为CF，由几何关系得sin30CFACAC边与BC边有光射出区域的长度比值为2ACCF20202020 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化学化学可能用到的相对原子质量：可能用到的相对原子质量：H H 1 1C C 1212N N 1414O O 1616MgMg 2424S S 3232FeFe 5656CuCu 6464一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.宋代千里江山图描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为 Cu(OH)2CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为 Cu(OH)22CuCO3)。下列说法错误的是A.保存千里江山图需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH)2CuCO3中铜的质量分数高于 Cu(OH)22CuCO3【答案】C【解析】【详解】A字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度，A 说法正确；B由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B 说法正确；C孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐酸腐蚀，C 说法错误；D因为氢氧化铜中铜元素的质量分数高于碳酸铜，所以 Cu(OH)2CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)22CuCO3，D 说法正确。综上所述，相关说法错误的是 C，故本题答案为 C。2.金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是A.可与氢气发生加成反应B.分子含 21 个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应D.不能与金属钠反应【答案】D【解析】【详解】A该物质含有苯环和碳碳双键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，故 A 正确；B根据该物质的结构简式可知该分子含有 21 个碳原子，故 B 正确；C该物质含有羟基，可以与乙酸发生酯化反应，故 C 正确；D该物质含有普通羟基和酚羟基，可以与金属钠反应放出氢气，故 D 错误；故答案为 D。3.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA个中子B.1 mol 重水比 1 mol 水多 NA个质子C.12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA个碳原子D.1 L 1 molL1NaCl 溶液含有 28NA个电子【答案】C【解析】【详解】A标准状况下 22.4L 氮气的物质的量为 1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个 N2分子含有(14-7)2=14 个中子，1mol 该氮气含有 14NA个中子，不是 7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故 A 错误；B重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故 B 错误；C石墨烯和金刚石均为碳单质，12g 石墨烯和 12g 金刚石均相当于 12g 碳原子，即12g12g/mol=1molC 原子，所含碳原子数目为 NA个，故 C 正确；D1molNaCl 中含有 28NA个电子，但该溶液中除 NaCl 外，水分子中也含有电子，故 D 错误；故答案为 C。4.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体溶液，能出现喷泉现象的是气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀 H2SO4DCO2饱和 NaHCO3溶液A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【分析】能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，也可以通过发生反应消耗气体产生压强差，据此分析。【详解】A由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A 错误；B氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B 正确；C一氧化氮不与硫酸发生反应且不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C 错误；D二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D 错误；故选 B。5.对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是A.用 Na2SO3溶液吸收少量 Cl2:2-2322343SO+Cl+H O=2HSO+2Cl+SOB.向 CaCl2溶液中通入 CO2：2+223Ca+H O+CO=CaCO+2HC.向 H2O2溶液中滴加少量 FeCl3：3+2+2222Fe+H O=O+2H+2FeD.同浓度同体积 NH4HSO4溶液与 NaOH 溶液混合：+4NH32+OH=NHH O【答案】A【解析】【详解】A用 Na2SO3溶液吸收少量的 Cl2，Cl2具有强氧化性，可将部分2-3SO氧化为2-4SO，同时产生的氢 离 子 与 剩 余 部 分2-3SO结 合 生 成-3HSO，Cl2被 还 原 为 Cl-，反 应 的 离 子 反 应 方 程 式 为：32-3SO+Cl2+H2O=2-3HSO+2Cl-+2-4SO，A 选项正确；B向 CaCl2溶液中通入 CO2，H2CO3是弱酸，HCl 是强酸，弱酸不能制强酸，故不发生反应，B 选项错误；C向 H2O2中滴加少量的 FeCl3，Fe3+的氧化性弱于 H2O2，不能氧化 H2O2，但 Fe3+能催化 H2O2的分解，正确的离子方程式应为 2H2O23+Fe 2H2O+O2，C 选项错误；DNH4HSO4电离出的 H+优先和 NaOH 溶液反应，同浓度同体积的 NH4HSO4溶液与 NaOH 溶液混合，氢离子和氢氧根恰好完全反应，正确的离子反应方程式应为：H+OH=H2O，D 选项错误；答案选 A。【点睛】B 选项为易错点，在解答时容易忽略 H2CO3是弱酸，HCl 是强酸，弱酸不能制强酸这一知识点。6.一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所示，其中在 VB2电极发生反应：-3-2442VB+16OH-11e=VO+2B(OH)+4H O该电池工作时，下列说法错误的是A.负载通过 0.04 mol 电子时，有 0.224 L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的 pH 降低、负极区溶液的 pH 升高C.电池总反应为3222444VB11O20OH6H O8B(OH)4VOD.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH 溶液回到复合碳电极【答案】B【解析】【分析】根据图示的电池结构，左侧 VB2发生失电子的反应生成3-4VO和-4B(OH)，反应的电极方程式如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成 OH-，反应的电极方程式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8-4B(OH)+43-4VO，据此分析。【详解】A当负极通过 0.04mol 电子时，正极也通过 0.04mol 电子，根据正极的电极方程式，通过 0.04mol电子消耗 0.01mol 氧气，在标况下为 0.224L，A 正确；B反应过程中正极生成大量的 OH-使正极区 pH 升高，负极消耗 OH-使负极区 OH-浓度减小 pH 降低，B 错误；C根据分析，电池的总反应为 4VB2+11O2+20OH-+6H2O=8-4B(OH)+43-4VO，C 正确；D电池中，电子由 VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极负载VB2电极KOH 溶液复合碳电极，D 正确；故选 B。【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写，电解质溶液为碱性，则空气中的氧气得电子生成氢氧根；在判断电池中电流流向时，电流流向与电子流向相反。7.W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足 X+Y=W+Z；化合物 XW3与 WZ 相遇会产生白烟。下列叙述正确的是A.非金属性：W XY ZB.原子半径：ZYXWC.元素 X 的含氧酸均为强酸D.Y 的氧化物水化物为强碱【答案】D【解析】【分析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物 XW3与 WZ 相遇会产生白烟，则 WX3为 NH3，WZ 为 HCl，所以 W 为 H 元素，X 为 N 元素，Z 为 Cl 元素，又四种元素的核外电子总数满足 X+Y=W+Z，则 Y 的核外电子总数为 11，Y 为 Na 元素，据此分析解答。【详解】根据上述分析可知，W 为 H 元素，X 为 N 元素，Y 为 Na 元素，Z 为 Cl 元素，则ANa 为金属元素，非金属性最弱，非金属性 YZ，A 选项错误；B同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径：NaClNH，B 选项错误；CN 元素的含氧酸不一定全是强酸，如 HNO2为弱酸，C 选项错误；DY 的氧化物水化物为 NaOH，属于强碱，D 选项正确；答案选 D。二、非选择题二、非选择题(一一)必考题必考题8.氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和 NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：(1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是_，a 中的试剂为_。(2)b 中采用的加热方式是_，c 中化学反应的离子方程式是_，采用冰水浴冷却的目的是_。(3)d 的作用是_，可选用试剂_(填标号)。ANa2S BNaClCCa(OH)2DH2SO4(4)反应结束后，取出 b 中试管，经冷却结晶，_，_，干燥，得到 KClO3晶体。(5)取少量 KClO3和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中，滴加中性 KI 溶液。1 号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入 CCl4振荡，静置后 CCl4层显_色。可知该条件下 KClO3的氧化能力_NaClO(填“大于”或“小于”)。【答案】(1).圆底烧瓶(2).饱和食盐水(3).水浴加热(4).Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O(5).避免生成 NaClO3(6).吸收尾气(Cl2)(7).AC(8).过滤(9).少量(冷)水洗涤(10).紫(11).小于【解析】【分析】本实验目的是制备 KClO3和 NaClO，并探究其氧化还原性质；首先利用浓盐酸和 MnO2粉末共热制取氯气，生成的氯气中混有 HCl 气体，可在装置 a 中盛放饱和食盐水中将 HCl 气体除去；之后氯气与 KOH 溶液在水浴加热的条件发生反应制备 KClO3，再与 NaOH 溶液在冰水浴中反应制备 NaClO；氯气有毒会污染空气，所以需要 d 装置吸收未反应的氯气。【详解】(1)根据盛放 MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶；a 中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl 气体；(2)根据装置图可知盛有 KOH 溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热，该加热方式为水浴加热；c 中氯气在NaOH 溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O；根据氯气与 KOH 溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐，所以冰水浴的目的是避免生成 NaClO3；(3)氯气有毒，所以 d 装置的作用是吸收尾气(Cl2)；ANa2S 可以将氯气还原成氯离子，可以吸收氯气，故 A 可选；B氯气在 NaCl 溶液中溶解度很小，无法吸收氯气，故 B 不可选；C氯气可以 Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙，故 C 可选；D氯气与硫酸不反应，且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度，故 D 不可选；综上所述可选用试剂 AC；(4)b 中试管为 KClO3和 KCl 的混合溶液，KClO3的溶解度受温度影响更大，所以将试管 b 中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥，得到 KClO3晶体；(5)1 号试管溶液颜色不变，2 号试管溶液变为棕色，说明 1 号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化，2 号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质，即该条件下 KClO3的氧化能力小于 NaClO；碘单质更易溶于 CCl4，所以加入 CCl4振荡，静置后 CCl4层显紫色。【点睛】第 3 小题为本题易错点，要注意氯气除了可以用碱液吸收之外，氯气还具有氧化性，可以用还原性的物质吸收。9.某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)：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Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉淀时(c=0.01 molL1)的 pH沉淀完全时(c=1.0105molL1)的 pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列问题：(1)“碱浸”中 NaOH 的两个作用分别是_。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_。(2)“滤液”中含有的金属离子是_。(3)“转化”中可替代 H2O2的物质是_。若工艺流程改为先“调 pH”后“转化”，即“滤液”中可能含有的杂质离子为_。(4)利用上述表格数据，计算 Ni(OH)2的 Ksp=_(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中 Ni2+浓度为 1.0 molL1，则“调 pH”应控制的 pH 范围是_。(5)硫酸镍在强碱溶液中用 NaClO 氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的 NiOOH。写出该反应的离子方程式_。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是_。【答 案】(1).除 去 油 脂、溶 解 铝 及 其 氧 化 物(2).-2AlO+H+H2O=Al(OH)3 或-4Al OH+H+=Al(OH)3+H2O(3).Ni2+、Fe2+、Fe3+(4).O2或 空 气(5).Fe3+(6).227.2-14-58.7-140.01101010或(7).3.26.2(8).2Ni2+ClO+4OH=2NiOOH+Cl+H2O(9).提高镍回收率【解析】【分析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入 NaOH 溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O 将 Al 及其氧化物溶解，得到的滤液含有 NaAlO2，滤饼为 Ni、Fe 及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀 H2SO4酸浸后得到含有 Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液，Fe2+经 H2O2氧化为 Fe3+后，加入 NaOH 调节 pH 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀除去，再控制 pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。【详解】(1)根据分析可知，向废镍催化剂中加入 NaOH 溶液进行碱浸，可除去油脂，并将 Al 及其氧化物溶解，滤液 中含 有 NaAlO2(或 NaAl(OH)4)，加 入稀 硫酸 可发生 反应-2AlO+H+H2O=Al(OH)3 或-4Al OH+H+=Al(OH)3+H2O，故答案为：除去油脂、溶解铝及其氧化物；-2AlO+H+H2O=Al(OH)3或-4Al OH+H+=Al(OH)3+H2O；(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe 及其氧化物溶解，所以“滤液”中含有的金属离子是 Ni2+、Fe2+、Fe3+，故答案为：Ni2+、Fe2+、Fe3+；(3)“转化”在 H2O2的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+，可用 O2或空气替代；若将工艺流程改为先“调 pH”后“转化”，会使调 pH 过滤后的溶液中含有 Fe2+，则滤液中可能含有转化生成的 Fe3+，故答案为：O2或空气；Fe3+；(4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的 pH=8.7，此时 c(Ni2+)=1.010-5molL-1，c(H+)=1.010-8.7molL-1，则c(OH-)=-148.7-14w-8.7+10=101.0 10HKc，则 Ni(OH)2的22+2-58.7-14sp=NiOH=1010Kcc；或者当 Ni2+开始沉淀时 pH=7.2，此时 c(Ni2+)=0.01molL-1，c(H+)=1.010-7.2molL-1，则 c(OH-)=-147.2-14w-7.2+10=101.0 10HKc，则 Ni(OH)2的22+2-7.2-14sp=NiOH=0.0110Kcc；如果“转化”后的溶液中 Ni2+浓度为 1.0molL-1，为避免镍离子沉淀，此时27.2-14sp-7.8-12+0.0110OH=10mol L1.0NiKcc，则-14+-6.2w-7.8-10H=1010OHKcc，即 pH=6.2；Fe3+完全沉淀的 pH 为 3.2，因此“调节 pH”应控制的 pH 范围是3.26.2，故答案为：227.2-14-58.7-140.01101010或；3.26.2；(5)由题干信息，硫酸镍在强碱中被 NaClO 氧化得到 NiOOH 沉淀，即反应中 Ni2+被氧化为 NiOOH 沉淀，ClO被还原为 Cl，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为 2Ni2+ClO+4OH=2NiOOH+Cl