2020年高等学校招生全国统一考试理科综合，化学III（解析）
2020年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试 化学
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。
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。
3．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：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Fe 56 Cu 64
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分。共78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．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)2·CuCO3），青色来自蓝铜矿颜料（主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3）。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)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
8．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
9．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 mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子
10．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
A．
H2S
稀盐酸
B．
HCl
稀氨水
C．
NO
稀H2SO4
D．
CO2
饱和NaHCO3溶液
11．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Cl2：3+Cl2+H2O = 2+2+
B．向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
C．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3+ +H2O2=O2↑+2H++2Fe2+
D．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：+OH－=NH3·H2O
12．一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：
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
D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
13．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> X>Y> Z B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸 D．Y的氧化物水化物为强碱
三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
26．（14分）
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）。
A．Na2S B．NaCl C．Ca(OH)2 D．H2SO4
（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")。
27．（15分）
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（NiSO4·7H2O）：
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 mol·L−1）的pH
沉淀完全时（c=1.0×10−5 mol·L−1）的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
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①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
（2）“滤液②”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③”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 mol·L−1，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______________。
28．（14分）
二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：
（1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=__________。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是______、______。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。
（3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=_________(MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
（4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当___________________。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
35．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）
氨硼烷（NH3BH3）含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：
（1）H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______的相似。
（2）NH3BH3分子中，N—B化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2
的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。
（3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性（Hδ+），与B原子相连的H呈负电性（Hδ-），电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________（写分子式），其熔点比NH3BH3____________（填“高”或“低”），原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。
（4）研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。
氨硼烷晶体的密度ρ=___________ g·cm−3（列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值）。
36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）
苯基环丁烯酮（ PCBO）是一种十分活泼的反应物，可利用它的开环反应合成一系列多官能团化合物。近期我国科学家报道用PCBO与醛或酮发生[4+2]环加成反应，合成了具有生物活性的多官能团化合物（E），部分合成路线如下：
已知如下信息：
WHO最新2024-2025年流感疫苗株组分推荐 流感
WHO最新2024-2025年流感疫苗株组分推荐
流感，这是一个每年冬季都可能造访我们的“不速之客”。当你突然感到浑身乏力、喉咙痛、发热、咳嗽时，很可能是流感找上了你。那么，流感到底是什么呢？它背后的“元凶”又是谁？今天，我们就来揭开流感的神秘面纱，聊聊如何与这个狡猾的敌人作战。
首先，我们要了解流感的“元凶”——流感病毒。流感病毒是一种非常狡猾和多变的病毒，它有很多特点，其中最显著的就是多变。流感病毒有很高的突变率，就像是一个会变脸的魔术师，经常改变自己的外貌，让我们的身体难以识别它。这也是为什么流感疫苗需要每年更新的原因。
除了多变，流感病毒还喜欢在特定的季节爆发。每年冬春之交，我们都会看到流感病例的增加。这是因为在这个季节，人们更多地聚集在室内，为病毒提供了更多的传播机会。而老年人、儿童以及免疫系统较弱的人群，由于抵抗力较差，更容易受到流感的侵袭。
了解了流感的“元凶”和特点，接下来我们就来谈谈如何与这个狡猾的敌人作战。答案是：预防。预防流感最好的方法就是接种疫苗。疫苗可以训练我们的身体，让它学会如何识别和抵抗流感病毒。这样，即使我们接触到流感病毒，我们的身体也能迅速做出反应，阻止病毒在我们的体内繁殖。
那么，疫苗是如何研发和生产的呢？这背后的过程并不简单。疫苗的研发和生产需要经历许多复杂的步骤，包括制备疫苗株重组抗原、检测疫苗含量、评估疫苗生物效价以及进行毒理实验等。这些步骤都是为了确保疫苗的安全性和有效性。同时，世界卫生组织（WHO）也在流感防控中发挥着重要作用。他们会定期分析全球流感病毒的流行趋势，并根据这些信息推荐下一年的流感疫苗组分。这样，各国就可以根据WHO的推荐来制定自己的流感疫苗生产计划。
最近，WHO公布了2024-2025年北半球流感疫苗组分推荐。值得关注的是，由于自2020年3月份以来，全球范围内并未确证检测到自然存在的B/Yamagata系病毒，因此WHO建议将其从流感疫苗组分中去除。这一调整意味着我们可以更加精准地针对当前流行的流感病毒进行疫苗研发，从而提高疫苗的保护效果。
技术 水泥组分含量与掺量试验对比
引言
在《通用硅酸盐水泥》GB175-2020中，水泥组分的定量测定将按GB/T12960-2019《水泥组分的定量测定》要求成为强制性检测项目。目前，各水泥生产企业均已按国标要求进行组分分析仪的购置，但由于检验过程中涉及的不确定因素较多，大多数公司还未真正开展组分定量测定的工作。新版《通用硅酸盐水泥》标准即将发布，为确保质量红线，生产企业必须提前对水泥组分定量测定的方法进行系统研究，并对测定方法的精确度进行确认，以保证出厂产品的组分符合产品标准规定，且在第三方验证和监管时不出现质量争议。因此需要对GB/T 12960-2019《水泥组分的定量测定》中提出的组分检测方法进行深度试验室研究和生产验证。
01
试验方法
粉煤灰、矿渣、石膏组分的含量依据GB/T12960 -2019《水泥组分的定量测定》方法进行测试，石灰石组分的含量依据GB/T12960-2019《水泥组分的定量测定》方法一碱石棉吸收称量法进行测试。
0 2
操作要点
2.1 玻璃砂芯漏斗的要求和处理
(1)玻璃砂芯漏斗：直径35~60mm，型号G4(平均孔径3~4μm)。
(2)恒量的玻璃砂芯漏斗是预先处理好的，即每次使用前先用毛刷和水洗涤干净，并分别用热的盐酸(1+5)和水抽滤洗涤干净。然后在105℃±5℃干燥箱中烘干至恒量，在干燥器中冷却至室温并称量。
(3)用硝酸溶液选择溶解后不溶渣含量后的砂芯漏斗和用EDTA溶液选择溶解不溶渣含量后的砂芯漏斗，一定要分开使用。因为硝酸溶液选择溶解时会溶解未洗净的EDTA溶液选择溶解不溶渣残渣，导致硝酸溶液选择溶解后不溶渣含量结果偏低。
(4)过滤不溶渣速度慢，洗涤不溶渣不干净，使测定结果偏高。
过滤速度慢的原因：1)洗涤玻璃砂芯漏斗不干净。2)抽气泵的抽力不够，可能漏气。
(5)过滤不溶渣速度较快，导致部分不溶渣溶解，使测定结果偏低。
(6)玻璃砂芯漏斗在干燥器中冷却至室温，称量。应注意玻璃砂芯漏斗的冷却时间和在天平上的放置位置。
2.2 用硝酸溶液选择溶解后不溶渣含量的测定
(1)加入50mL20℃±2℃硝酸(1+5)前，加人80mL，水，搅拌5min，使试料完全分散，以防止试样结块。
(2)加入50mL20℃±2℃硝酸(1+5)前，试样水溶液中不得带人任何酸，以防止试样结块或析出硅酸。所以去离子水和硝酸(1+5)的量筒(杯)要分开使用，不得混用。
(3)试样用水分散完全后加酸分解，加酸时从仪器水槽中取出烧杯。
(4)选择溶解时试验溶液温度控制在20℃±2℃。高于20℃土2℃，使不溶渣的溶解量偏大；低于20℃士2℃，选择溶解不完全。
(5)将不溶渣全部转移至玻璃砂芯漏斗上，用水洗涤不溶渣6~7次，再用乙醇洗涤2次(每次洗涤液10mL左右，洗绦液总量80~100mL)。过滤时等上次洗涤液漏完后再洗涤下次。过滤必须迅速，如果过滤时间超过20min(包括洗涤)，应重做该试验。
(6)搅拌子的选用。应用水泥组分专用搅拌子，不能用带磁力搅拌子，过滤时用镊子取出搅拌子，洗涤至不溶渣转移完全。
(7)对于掺加了粉煤灰细度较细的水泥，应在玻璃砂芯漏斗内垫入一张滤纸片，防止不溶渣太细，通过玻璃砂芯漏斗直接渗入到溶液中，造成水泥中粉煤灰的测定成分偏低。
2.3 用EDTA溶液选择溶解后不溶渣含量的测定
(1)测定前按照笔试酸度计的使用规程，分别用磷酸盐pH标准缓冲溶液(pH6.86)与硼酸盐pH标准缓冲溶液(PH9.18)校准酸度计。
(2)溶液的起始pH为11.60±0.05。在酸度计指示下用氢氧化钠溶液调整溶液的pH至11.60±0.05。溶液的起始pH 值低于11.60士0.05，熟料、石膏等组分溶解不完全，使测定结果偏高；溶液的起始pH值高于11.60士0.05，使矿渣的溶解量偏大，使测定结果偏低。调好pH值后不应久放，应立即实验，防止实验室酸度对溶液pH值产生影响。
(3)用水洗涤不溶渣7~8次，用乙醇洗涤2次(每次洗涤液10mL左右，洗涤液总量100~120mL)。过滤时等上次洗涤液漏完后再洗涤下次。过滤必须迅速，如果过滤时间超过30min(包括洗涤)，应重做该试验。
(4)在105℃±5℃干燥箱中烘干不溶渣时，烘干温度或烘干时间不够，没有将水分完全除去，导致结果偏高。
2.4 碱石棉吸收称量法二氧化碳的测定
碱石棉吸收称量法测定水泥试样中二氧化碳含量，用磷酸分解试样，碳酸盐分解释放出的二氧化碳由不含二氧化碳的气流带入一系列的吸收管(瓶)，首先用浓硫酸除去气流中的水分，再用吸附有硫酸铜的固体颗粒除去气流中的硫化氢。 经过净化的气流通过两个可以称量的U形管11和12，内各装3/4二氧化碳吸收剂和1/4水分吸收剂。对气体流向而言，二氧化碳吸收剂装在水分吸收剂之前。气流中的二氧化碳用碱石棉定量吸收后称量。
(1)冷凝管：分液漏斗上方硅胶管内有水珠，可在实验完毕后，用手弹管壁，防止水分积聚太多，影响下一个实验。实验中应注意防止水珠流入反应瓶，引起倒吸，造成结果偏低。
(2)U形管及干燥塔磨口处应用滤纸擦干净，涂以少量薄层凡士林，保证密封效果。凡士林不要漏在U形管表面上，避免U形管的质量发生变化。U11、U12管上方不应放脱脂棉(必要时放一薄层)，以防堵塞C02气体流入，造成结果不稳定。
(3)电炉切勿剧烈加热。加热调节至30%~50%即可，切勿调节加热至100%，一般控制在4~6min加热至液体至沸。
1)防止因剧烈加热，导致溶液产生倒吸现象；
2)防止温度控制太低，在此规定时间内未加热至沸，导致试样分解不完全，造成测定结果偏低。
(4)磷酸切勿全部注入反应瓶中，应留少许磷酸在漏斗中起液封作用，关闭活塞。切勿将磷酸或反应瓶内的溶液洒入电炉中，防止电炉丝损坏，造成反应瓶内溶液受热不均匀。
(5)实验中若无气泡或者达不到每秒3~5个气泡，应检查是否漏气。先将U13管与U9管连接，若气泡正常则继续检查U13管与U10管、U13管与U11管、U13管与U12管，直至气泡正常为止，并按要求更换相应U型管内药品。
0 3
试验方案
3.1 标样验证
试验前按照上述试验方法对GSB08-2044-2016普通水泥混合材料含量标准样品进行试验，计算结果统计在表1 中。
3.2 试验设备和原材料
(1)试验设备：SMφ500mm×500mm试验小磨；
(2)试验原材料：唐山冀东水泥股份有限公司唐山分公司熟料库内存储熟料(入磨熟料)、水泥磨用石灰石、外购矿粉(九江)、水泥磨用脱硫石膏。各化学成分见表2 。
3.3 试验配比
根据目前公司水泥产品实际生产情况，调整熟料和矿粉配比(其他物料配比不变)进行1#、2#、3#、4#小磨试验。各原材料实际掺量见表3 。
3.4 试验指标要求
将磨制出的每组水泥样品，采用缩分器将试样缩分至约100g，经150μm方孔筛筛析后，将筛余物经过研磨后使其全部通过孔径为150μm方孔筛，充分混匀，装入干净、干燥的试样瓶中，密封。
3.5 试验对比
按照上述试验方法对1#、2#、3#、4#样品进行测试，其测试结果与实际掺量对比见表4 。
0 4
结束语
(1)从表1 中看出，与GSB08-2044-2016普通水泥混合材料含量标准样品认定值比较，我们的测定结果都在GB/T 12960-2019《水泥组分的定量测定》规定的重复性限范围内。
(2)从表4 中看出，粉煤灰、矿粉、石灰石含量检测结果均在误差范围内，说明我公司水泥混合材掺量满足新的GB175《普通硅酸盐水泥》(报批稿)各种水泥组分含量的限值要求，能保证出厂产品的组分符合产品标准规定。
(3)从企业的角度，水泥组分的测定是必要且一定要开展的。首先，水泥组分测定可以是企业的生产控制行为，通过组分的测定来调节混合材料的品种和质量、混合材料之间的搭配以及掺加量等控制参数。其次，组分测定是质量保证和证明行为，根据《中华人民共和国产品质量法》的规定，产品或者其包装上的标识必须真实，并有产品质量检验合格证明。水泥组分测定可以证明水泥企业是否保证了产品质量以及产品质量是否符合所采用的标准。
最后，水泥组分的测定也有利于混凝土强度耐久性，由于水泥企业为了控制成本会出现混合材不合格和超标现象。在搅拌站未知情的情况下，继续掺入20%~30%的磨细掺合料，将会因混合材的叠加效应而导致混凝土工程质量低劣，造成混凝土的耐久性隐患。因此对水泥组分定量测定是十分必要的。
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