河南省开封市2020届高三下学期3月模拟考试理综化学试卷

一、单选题

1. 难度：中等

汽车尾气含氮氧化物（NO_X）、碳氢化合物(C_XH_Y)、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”与汽油未充分燃烧有关

B.尾气处理过程，氮氧化物（NO_X）被还原

C.Pt-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

2. 难度：中等

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2H₂S+O₂2S+2H₂O

D.当有1molH₂S转化为硫单质时，需要消耗O₂的物质的量为0.5mol

3. 难度：中等

化学常用的酸碱指示剂酚酞的结构简式如图所示，下列关于酚酞的说法错误的是（    ）

A.酚酞的分子式为C₂₀H₁₄O₄

B.酚酞具有弱酸性，且属于芳香族化合物

C.1mol酚酞最多与2molNaOH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

4. 难度：中等

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

5. 难度：中等

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（），其原理如图所示，下列说法正确的是（    ）

A.b为电池的正极，发生还原反应

B.电流从b极经导线、小灯泡流向a极

C.当外电路中有0.2mole^-转移时，a极区增加的H⁺的个数为0.2N_A

D.a极的电极反应式为：+2e^-+H⁺=Cl^-+

6. 难度：中等

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0.1mol/LX、Z、W溶液的pH如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.N原子的电子层数与最外层电子数相等

B.M的离子半径小于N的离子半径

C.P氢化物稳定性大于Q氢化物稳定性

D.X、W两物质含有的化学键类型相同

7. 难度：中等

某同学探究溶液的酸碱性对FeCl₃水解平衡的影响，实验方案如下：配制50 mL 0.001 mol/L FeCl₃溶液、50mL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。

下列说法不正确的是

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

二、实验题

8. 难度：中等

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•5H₂O

反应原理：Na₂SO₃(aq)+S(s)Na₂S₂O₃(aq)

实验步骤：

①称取15gNa₂S₂O₃加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中。

②安装实验装置，水浴加热，微沸60分钟。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na₂S₂O₃•5H₂O，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___。

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0.1000mol/L碘的标准溶液滴定，反应原理为：2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-。

（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Na₂S₂O₃•5H₂O相对分子质量为M）。

三、工业流程

9. 难度：困难

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）

①石煤的主要成分为V₂O₃，含有Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃等杂质。

②+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。

①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0.5~2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

②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5mmol、7.5mmol、7.5mmol依次溶解于20mL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H₂C₂O₄·2H₂O，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：

①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___。

②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，其中只有的草酸为还原剂，将VO₃^-还原成VO²⁺，的草酸以C₂O₄^2-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___。

四、综合题

10. 难度：困难

含氮化合物在生产、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=－alkJ/mol，4NH₃(g)+6NO(g)=5N₂(g)+6H₂O(g)△H₂=－bkJ/mol，H₂O(1)=H₂O(g)△H₃=+ckJ/mol，写出在298K时，氨气燃烧生成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)MbO₂(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(α)与P(O₂)的关系如下表[结合度(α)指已与O₂结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]：

P(O2)	0.50	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
α（MbO2%）	50.0	67.0	80.0	85.0	88.0	90.3	91.0

①计算37℃、P(O₂)为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K=___________。

②导出平衡时肌红蛋白与O₂的结合度(α)与O₂的压强[P(O₂)]之间的关系式α=___________(用含有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，三种离子的百分含量与的关系如图所示：

①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___________。

②向=8的溶液中加入过量HCl时，反应的离子方程式为___________。

③用电位滴定法可测定某甘氨酸样品的纯度.

称取样品150mg，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溶液的体积关系如下图。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)

11. 难度：中等

铁—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）1molNH₄BF₄（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。

①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___、___。

②EDTA可与多种金属阳离子形成稳定配合物的原因是___。

（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。

①该化合物的化学式为___。

②其晶胞参数为a=395pm，晶体密度为___g/cm³（N_A表示阿伏加德罗常数数值，列出计算式即可）

五、推断题

12. 难度：困难

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,其合成路线如图：

已知：

①R—OHR—Cl

②

回答下列问题：

（1）A的化学名称为___。由A→C的流程中，加入CH₃COCl的目的是___。

（2）由G→H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___。

①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子；

②遇FeCl₃溶液发生显色反应；

③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH₂。

（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）___。