2013年高考全国新课标一理综化学试题及解析版.doc

2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标I)理科综合(化学部分)可能用到的相对原子质量：H 1C 12N 14O 16Mg 24S 32K 39Mn 557化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是()A侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物D黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成答案：C解析：C选项，应多吃富含碘元素的食物，如KIO3。高碘酸为强酸，对人体有很强的腐蚀性。8香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如下：下列有关香叶醇的叙述正确的是()A香叶醇的分子式为C10H18OB不能使溴的四氯化碳溶液褪色C不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D能发生加成反应不能发生取代反应答案：A解析：根据碳原子的四价原则补齐氢原子，直接查出C、H的原子个数，A选项正确；该有机物分子中含有碳碳双键，B、C选项错误；含有甲基、醇羟基，所以可以发生取代反应，D选项错误。9短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()AW2、X BX、Y3CY3、Z2 DX、Z2答案：C解析：A选项W在X的上一周期，所以X为第3周期，分别为O、Na；B选项X可能为Li或Na、Y可均为Al；D选项X可能为Li或Na、Z可能为O或S；上述选项中的Na均不影响水的电离平衡；C选项Y只能为Al、Z只能为S，Al3、S2均影响水的电离平衡。10银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl答案：B解析：由“电化学原理”可知正极反应式为Ag2S2e=2AgS2，负极反应式为Al3e=Al3；电解质溶液中发生反应Al33H2OAl(OH)33H，S2与H结合生成H2S，使Al33H2OAl(OH)33H的平衡右移，最终生成Al(OH)3沉淀，只有B选项正确。11已知Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和，浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入0.010 molL1 的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()ACl、Br、B、Br、ClCBr、Cl、DBr、Cl答案：C解析：因为溶液中Cl、Br、浓度相同，假设滴加AgNO3溶液的过程中混合液中Cl、Br、浓度不变，均为0.010 molL1，则开始生成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀时溶液中c(Ag)浓度分别为1.56108 molL1、7.71011 molL1、3.0105 molL1，所以首先沉淀的是AgBr，最后沉淀的是Ag2CrO4。12分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有()A15种 B28种C32种 D40种答案：D解析：属于C5H10O2的酯水解可生成的酸有甲酸、乙酸、丙酸、两种丁酸CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，共5种；生成的醇有甲醇、乙醇、两种丙醇、4种丁醇，共8种，酸与醇酯化，共得5840种组合，即40种酯。13下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大答案：D解析：乙醇与水、乙酸乙酯与乙醇互溶，A、B选项中的分离方法均错误；C选项选用重结晶法是利用KNO3的溶解度受温度变化的影响大，而NaCl的溶解度受温度变化的影响小，错误；蒸馏是利用各组分的沸点不同而采取的分离混合物的方法，D正确。26 (13分)醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：H2O可能用到的有关数据如下：相对分子质量密度/(gcm3)沸点/溶解性环己醇1000.961 8161微溶于水环己烯820.810 283难溶于水合成反应：在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 。分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。回答下列问题：(1)装置b的名称是_。(2)加入碎瓷片的作用是_；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_(填正确答案标号)。A立即补加 B冷却后补加C不需补加 D重新配料(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_。(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的_(填“上口倒出”或“下口放出”)。(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_。(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有_(填正确答案标号)。A圆底烧瓶B温度计C吸滤瓶D球形冷凝管E接收器(7)本实验所得到的环己烯产率是_(填正确答案标号)。A41% B50% C61% D70%答案：(1)直形冷凝管(2)防止暴沸B(3)(4)检漏上口倒出(5)干燥(或除水除醇)(6)CD(7)C解析：(2)如果立即补加碎瓷片，可能使反应液暴沸，发生危险，A选项错误；C选项不能防止暴沸，错误；D选项浪费药品，错误；(3)醇在浓硫酸作催化剂时，加热条件下可能发生分子内脱水生成烯烃，也可能发生分子间脱水生成醚；(4)环己烯的密度比水小，位于分液漏斗中液体的上层，分液时要先把下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，防止从下口放出时混有部分下层液体；(5)无水氯化钙能与水结合，也能与乙醇结合；(7)n(环己醇)0.2 mol、n(环己烯)0.122 mol，产率100%61%。27 (15分)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6CxLixe=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为_。(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。(3)“酸浸”一般在80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。(6)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。答案：(1)3(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)2LiCoO23H2SO4H2O2Li2SO42CoSO4O24H2O,2H2O22H2OO2有氯气生成，污染较大(4)CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2(5)Li1xCoO2LixC6=LiCoO26C(6)Li从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4解析：(2)正极材料中含有与强碱溶液反应的Al；(3)LiCoO2经酸浸生成CoSO4，Co化合价由3降低为2，化合价升高的只能为H2O2，H2O2中的O化合价由1升高为0，生成O2，据此配平即可；注意题干中有对温度的要求，可知H2O2会发生分解；抓住信息“用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液”，把还原剂H2O2去掉了，所以作为还原剂的只能为盐酸，盐酸被氧化生成Cl2，Cl2有毒，污染环境；(5)正极发生得电子的反应，Co的化合价降低，由Li1xCoO2生成LiCoO2化合价由(3x)降低到3，降低了x，故正极反应式为Li1xCoO2xexLi=LiCoO2，由充电时电池负极反应式可知放电时负极反应式为LixC6xe=6CxLi，两电极反应式相加可得电池反应式；(6)注意信息“有利于锂在正极的回收”结合原电池的工作原理，阳离子向正极移动即可分析；沉淀有Al(OH)3、CoCO3，水相为Li2SO4溶液，可知回收的金属化合物。28 (15分)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：()CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJmol1()CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1水煤气变换反应：()CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJmol1二甲醚合成反应：()2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1回答下列问题：(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是_(以化学方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反应()对于CO转化率的影响_。(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_。(4)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量密度E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kWh3.6106 J)。答案：(1)Al2O3(铝土矿)2NaOH3H2O=2NaAl(OH)4，NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3,2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应()平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应()消耗部分CO(3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大(4)反应放热，温度升高，平衡左移(5)CH3OCH33H2O12e=2CO212H12(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1解析：(1)从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取Al2O3，主要应用Al2O3能与强碱溶液反应，生成可溶性NaAlO2或NaAl(OH)4溶液，过滤除去其他不溶性杂质，向滤液中通入酸性气体CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤洗涤加热分解Al(OH)3得到Al2O3；(3)由反应式2可得所求热化学方程式，所以HH42H1(24.590.12)kJmol1204.7 kJmol1；化工生产中既要考虑产率(化学平衡移动原理)，也要考虑化学反应速率；(4)正反应放热，温度升高，平衡左移，CO的转化率降低；(5)燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应，二甲醚的分子式为C2H6O，在酸性条件下生成CO2，碳的化合价从2价升至4价，一个二甲醚失去12个e，书写过程：第一步CH3OCH312eCO2，第二步配平除“H、O”之外的其他原子CH3OCH312e2CO2，第三步用“H”配平电荷CH3OCH312eCO212H，第四步补水配氢CH3OCH312e3H2O=2CO212H，第五步用“O”检查是否配平；1 kg二甲醚可以产生12电子，1 mol电子可以提供96 500 C的电量，电压电量功，故可求出能量密度。36 化学选修2：化学与技术(15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下：回答下列问题：(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为_、_。(2)该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作的滤液是_，滤渣是_；过滤操作的滤液是_和_，滤渣是_。(3)工艺过程中和的目的是_。(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是_。(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 molL1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反应的离子方程式为_；列式计算该成品的纯度_。答案：(1)CONaOHHCOONa2HCOONaNa2C2O4H2(2)NaOH溶液CaC2O4H2C2O4溶液H2SO4溶液CaSO4(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减小污染(4)Na2SO4(5)5216H=2Mn28H2O10CO2100%94.5%解析：(1)由“甲酸钠加热脱氢”生成Na2C2O4，依据原子守恒可知有H2生成；(2)Na2C2O4中加入Ca(OH)2生成CaC2O4和NaOH，过滤后得CaC2O4沉淀和NaOH溶液，NaOH溶液经可循环利用；向CaC2O4沉淀中加入H2SO4，生成H2C2O4和CaSO4，过滤后得CaSO4沉淀和H2C2O4溶液，溶液中还有过量的H2SO4；(3)NaOH溶液和H2SO4可循环利用，是该流程的优点；(4)Na2C2O4和H2SO4反应生成的H2C2O4和Na2SO4均可溶，故会使草酸中混有Na2SO4；(5)草酸被氧化为CO2，被还原为Mn2，依据化合价升降总数相等和电子得失守恒配平即可；n()0.015 L0.050 0 molL1，依据离子方程式n()n()0.015 L0.050 0 molL1，m(H2C2O42H2O)0.015 L0.050 0 molL1126 gmol1。37 化学选修3：物质结构与性质(15分)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_、电子数为_。(2)硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存在于地壳中。(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为_。(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO356413336226318452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。(6)在硅酸盐中，四面体(如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为_，Si与O的原子数之比为_，化学式为_。图(a)图(b)答案：(1)M94(2)二氧化硅(3)共价键3(4)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(5)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键(6)sp313(或)解析：硅的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，M能层有s、p、d三个能级，共9个原子轨道；(3)立方体共有6个面，面心位置上贡献3个原子；(4)此反应不属于氧化还原反应，产物除SiH4外，还应有MgCl2，另一生成物只能是NH3；(5)由信息可知应从反应物、产物键能的差异角度进行分析；(6)一个硅原子与四个氧原子相连，形成4个键，硅原子最外层四个电子全部参与成键，无孤电子对，为sp3杂化；、两个氧原子有两个结构单元共用，如图，中间的结构单元均摊1，再加上其他2个氧原子，一个结构单元中含有一个硅原子、3个氧原子，依据化合价可知一个结构单元表现的化合价为2，即化学式为或。38 化学选修5：有机化学基础(15分)查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下：已知以