1、开封市开封市 2020 高三模拟考试高三模拟考试 理科综合应用能力测试理科综合应用能力测试 本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共 38 题，300 分。考试结束后， 将答题卷交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 He-4 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 K-39 V-51 第卷 一、选择题：本题共 7 题，每小题 6 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汽车尾气含氮氧化物（NOX）、碳氢化合物(CXHY)、碳等，直接排放容易造成“雾霾”。 因此，不少汽车都安装尾气净化装置（净化处理过程如图）。下列有关叙述，错误的是 A尾气造成“雾霾
2、”与汽油未充分燃烧有关 B尾气处理过程，氮氧化物（NOX）被还原 CPt-Rh 催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率 D使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾 8硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收 S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是 A 在图示的转化中，Fe3+和 CuS 是中间产物 B在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜 C图示转化的总反应是 D当有 1mol H2S 转化为硫单质时，需要消耗 O2 的物质的量为 0.5 mol 9化学常用的酸碱指示剂酚酞的结构简式如右下图所示，下列关于酚酞
3、的说法错误的是 A酚酞的分子式为 B酚酞具有弱酸性，且属于芳香族化合物 C1mol 酚酞最多与 2mol NaOH 发生反应 D酚酞在碱性条件下能够发生水解反应，呈现红色 10 下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体， 能达到实验目的的是 A用图甲装置制取并收集二氧化硫 B用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释 C用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物 D用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶 11现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚 （），其原理如下图所示，下列说法正确的是 Ab 为电池的正极，发生还原反应 B电流从 b 极经导线、小灯
4、泡流向 a 极 C当外电路中有 0.2mol e转移时，a 极区增加的 H+的个数为 0.2NA Da 极的电极反应式为： 12已知短周期元素 M、N、P、Q 最高价氧化物对应水化物分别为 X、Y、Z、W，M 是短 周期中原子半径最大的元素，常温下 X、Z、W 均可与 Y 反应，M、P、Q 的原子序数 及 01 mol/L X、Z、W 溶液的 pH 如图所示。下列说法正确的是 AN 原子的电子层数与最外层电子数相等 BM 的离子半径小于 N 的离子半径 CP 氢化物稳定性大于 Q 氢化物稳定性 DX、W 两物质含有的化学键类型相同 13某同学探究溶液的酸碱性对 FeCl3水解平衡的影响，实验方
5、案如下：配制 50 mL 0.001 mol/LFeCl3溶液、50 mL 对照组溶液 x，向两种溶液中分别滴加 1 滴 1 mol/L HCl 溶液、1 滴 1 mol/L NaOH 溶液，测得溶液 pH 随时间变化的曲线如下图所示。 下列说法错误的是 A依据 M 点对应的 pH，说明 Fe3+发生了水解反应 B对照组溶液 x 的组成可能是 0.003 mol/L KCl C依据曲线 c 和 d 说明 Fe3+水解平衡发生了移动 D通过仪器检测体系浑浊度的变化，可表征水解平衡移动的方向 26（15 分）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水。在中性或碱性环境中稳定。 I制备 Na2S2O3
6、5H2O 反应原理： 实验步骤： 称取 15g Na2S2O3加入圆底烧瓶中，再加入 80 ml 蒸馏水。另取 5 g 研细的硫粉，用 3 ml 乙醇润湿，加入上述溶液中。 安装实验装置，水浴加热，微沸 60 分钟。 趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出 Na2S2O35H2O，经过滤，洗涤，干燥，得到 产品。 回答问题： （1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。 （2）仪器 a 的名称是 ，其作用是 。 （3）产品中除了有未反应的 Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是 ，检 验是否存在该杂质的方法是 。 （4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因 为 。
7、II.测定产品纯度 准确称取 Wg 产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.1000 mol/L 碘的标准溶 液滴定，反应原理为： （5）滴定至终点时，溶液颜色的变化为 。 （6）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为 mL。产品的纯 度为（设 Na2S2O35H2O 相对分子质量为 M） 。 27（14 分）钠离子电池由于成本低、资源丰富，成为取代锂离子电池在大规模储能领域 应用的理想选择。作为钠离子电池的正极材料之一，束状碳包覆 K3V2(PO4)3纳米线电极材 料成为关注焦点之一。其制备工艺流程如图： 【资料】 石煤的主要成分为 V2O3，含有 Al2O3、CaO
8、、Fe2O3等杂质。 +5 价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系如下表。 （1）K3V2(PO4)3中 V 的化合价为 。 （2）焙烧时，向石煤中加生石灰，将 V2O3转化为 Ca( VO3)2。 为了提高焙烧过程中氧化效率，下述工艺步骤方法合理的是 。 a.在回转窑进行富氧焙烧，助燃风气量为煤气量的 0.52 倍 b.焙烧过程中，在焙烧物料中加入辅助剂，增加物料疏松度和透气性 c.窑体进行分段控温 d.调控料层厚度为窑体的 2/3 高度 焙烧过程中主要反应的化学方程式为 。 （3）实验时将 NH4VO3、KOH 和 H3PO4按物质的量分别为 5 mmol、7.5 mmol、7.5
9、 mmol 依次溶解于 20 mL 去离子水中，溶液颜色依次为白色浑浊、无色澄清透明和棕红色透明溶 液。随后再加入 H2C2O42H2O，搅拌至溶液变为黄绿色，草酸的量对 K3V2(PO4)3形貌的影 响如下： 实验条件下束状碳包覆 K3V2(PO4)3 纳米线样品制备的最佳条件为 。 亚硫酸钠是常用的还原剂， 但实验中不能用亚硫酸钠代替草酸晶体， 原因是 。 （4） 加入的草酸晶体是过量的，其中只有 1/3 的草酸为还原剂，将还原成 VO2+，2/3 的草酸 以的形式存在，此过程中反应的离子方程式为 。 （5）“氩气中煅烧”时，氩气的作用是 。 （6）某工厂利用上述工艺流程，用 10t 石煤
10、生产束状碳包覆 K3V2(PO4)3纳米线 0.8064t，若 整个过程中钒的总回收率为 80%，则石煤中钒元素的质量分数为 。 28（14 分）含氮化合物在生物、生命活动中有重要的作用。回答下列问题： （1）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) H1= -a kJ/mol 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H2= -bkJ/mol H2O(l)=H2O(g) H3 = +c kJ/mol 写出在 298K 时，NH3燃烧生成 N2的热化学方程式 。 （2）肌肉中的肌红蛋白（Mb）可与 O2结合生成 MbO2 Mb(aq)+O2(g) Mb
11、O2(aq) 其中 k正和 k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即 v 正=k正c(Mb)P(O2)，v 逆=k逆 c(MbO2)。 37时测得肌红蛋白的结合度(a)与 p(O2)的关系如下表结合度(a)指已与 O2结合 的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比： 计算 37、p(O2)为 2.00kPa 时，上述反应的平衡常数 K= 。 导出平衡时肌红蛋白与 O2的结合度(a)与 O2的压强p(O2)之间的关系式 a= （用含 k 正、k 逆的式子表示)。 （3）构成肌红蛋白的甘氨酸(NH2CH2COOH)是一种两性物质，在溶液中以三种离子形式存 在，其转化关系如下： 在甘氨酸溶液中加入酸或碱，三种
12、离子的百分含量与 lgc(H)/c(OH)的关系如图 1 所示： 纯甘氨酸溶液呈 性；当溶液呈中性时三种离子的浓度由大到小的顺序为 。 向 lgc(H+)/c(OH-)= -8 的溶液中加入过量 HCl 时，反应的离子方程式为 。 用电位滴定法(图 2)可测定某甘氨酸样品的纯度：称取样品 150 mg，在一定条件下，用 0.1000mol/L 的高氯酸溶液滴定(与甘氨酸 1:1 发生反应)，测得电压变化与滴入 HClO4 溶液 的体积关系如图 3。做空白对照实验，消耗 HClO4溶液的体积为 0.25mL。该样品的纯度 为 %(计算结果保留一位小数)。 35化学一物质结构与性质（15 分） 铁
13、-末端亚胺基物种被认为是铁催化的烯烃氮杂环丙烷化、C-H 键胺化反应以及铁促进 的由氮气分子到含氮化合物的转化反应中的关键中间体。 对这类活性金属配合物的合成、 谱 学表征和反应性质的研究一直是化学家们关注的重点。 我国科学家成功实现了首例两配位的 二价铁-末端亚胺基配合物的合成。回答下列有关问题。 （1）Fe2+的价电子排布式 。 （2）1 mol NH4BF4（氟硼酸铵）中含有的配位键数是 。 （3）pH=6 时，EDTA 可滴定溶液中 Fe2+的含量，EDTA 的结构如图所示。 结构中电负性最大的元素是 ，其中 C、N 原子的杂化形式分别为 、 。 EDTA 可与多种金属阳离子形成稳定配
14、合物的原因是 。 （4）我国科学家近年制备了热动力学稳定的氦-钠化合物，其晶胞结构如图所示。 该化合物的化学式为 。 其晶胞参数为 a=395 pm，晶体密度为 g/cm3（NA表示阿伏加德罗常数数值，列出 计算式即可） 36 化学一有机化学基础（15 分） 药物瑞德西韦(Remdesivir)对 2019 年新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用；K 为 药物合成的中间体,其合成路线如下： 已知： 回答下列问题: （1） A 的化学名称为 。 由 AC 的流程中， 加入 CH3COCl 的目的是 。 （2）由 GH 的化学反应方程式为 ，反应类型为 。 （3）J 中含氧官能团的名称为 。碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳原子 称为手性碳原子，则瑞德西韦中含有 个手性碳原子。 （4）X 是 C 的同分异构体，写出一种满足下列条件的 X 的结构简式 。 苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子； 遇 FeCl3溶液发生显色反应； 1 mol 的 X 与足量金属 Na 反应可生成 2 g H2 。 （5） 设计以苯甲醇为原料制备化合物 的合成路线 （无机试剂任 选）。
