2018年全国理综1试卷及化学.pdf

1 溶液 NaAlO2溶液 含磷酸亚铁锂滤液 含 Li、 P、 Fe 等滤液 H2SO4、HNO3 滤液 碱溶 含Li的沉淀 炭黑等滤液 碳酸钠 沉淀 正极片 2018 年普通高等学校招生全国统一考试 I 卷 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 1Li 7C 12N 14O16Na23S32Cl35.5Ar40Fe 56I 127 一、选择题一、选择题：本题共：本题共 7 小题，小题，每题每题 6 分，共分，共 42 分分。 7、磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一，采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂 电池正极片中的金属。其流程如下： 下列叙述错误的是 A.合理处理度旧电池有利于保护环境和资源再利用。 B.以“正极片”中可回收的金属元素有 A1、Fe、Li。 C.“沉淀”反应的金属离子为 Fe3+。 D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠。 【解析】合理处理度旧电池有利于保护环境和资源再利用，A 正确；磷酸亚铁锂（LiFePO4）为锂电池 的正极材料，由以上流程图不难分析出该电池能够回收 A1、Fe、Li 元素；含 Li、P、Fe 等滤 液，是在有硝酸情况生成，因此以 Fe3+的形式存在，加碱液会产生氢氧化铁沉淀，故 C 选项正 2 确；碳酸锂难溶、硫酸锂易溶，因此不能用硫酸钠代替碳酸钠，因此 D 选项错误。 【答案】D 8. 下列说法错误的是（） A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖 B.酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质 C.植物油含不饱和脂肪酸酯，能使 Br2/CCl4褪色 D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 【解析】果糖为单糖，因此 A 选项错误。 【答案】A 9. 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是（） 【解析】A 选项为生成乙酸乙酯装置、B 为除杂装置，C 为乙酸乙酯和溶液分离装置，D 选项生成和纯 化乙酸乙酯并未用到此装置。此题考查乙酸乙酯实验室制法。 【答案】D 10. NA是阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 A.16.25gFeCl3水解形成的 Fe（OH）3胶体粒子数为 0.1NA B.22.4L（标准状况）氩气含有的质子数为 18NA C.92.0g 甘油（丙三醇）中含有羟基数为 1.0NA D.1.0molCH4与 Cl2在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 【解析】A.16.25gFeCl3的物质的量为 0.1mol，水解可逆因此形成的 Fe（OH）3胶体粒子数小于 0.1NA; B.22.4L（标准状况）氩气的物质的量为 1mol,含有的质子数为 18NA，B 选项正确； C.92.0g 甘油（丙三醇）的物质的量为 1mol，其中含有羟基数为 3.0NA，因此 C 错误； D.1.0molCH4与 Cl2在光照下发生取代反应，此条件的取代反应的有机产物不固定，因此生成 的 CH3Cl 分子数小于 1.0NA 本题考查化学计量、水解、取代反应等。 【答案】B 3 11.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺2，2戊烷（）是最简单得一种。下列关 于该化合物得说法错误得是（） A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种 C.所有碳原子均处同一平面 D.生成 1molC5H12至少需要 2molH2 【解析】A.螺2，2戊烷（）与环戊烯分子式均为 C5H8，互为同分异构体，A 正确； B.螺2，2戊烷二氯代物有 3 种，B 选项正确； C.螺2，2戊烷中碳原子为单键碳原子，不可能所有原子均共面，C 选项错误。 D.螺2，2戊烷含有 2 个不饱和度，生成 1molC5H12至少需要 2molH2，D 选项正确。 【答案】C 12.主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外层电子数之和为 10； W 与 Y 同族；W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是 A. 常温常压下 X 的单质为气态 B. Z 的氢化物为离子化合物 C. Y 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 D. W 与 Y 具有相同的最高价化合价 【解析】本题题眼为“W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃”，可知 W 与 Z 反应 生成 HF，再结合题干信息分析，W 为 F、X 为 Na、Y 为 Cl、Z 为 Ca。 A.X 的单质为气态，错误； B.Z 的氢化物为氢化钙，属于离子化合物，B 选项正确。 C.Y 和 Z 形成的化合物为氯化钙，水溶液显中性，C 错误； D.F 没有正价，因此 D 错误。 本题考查物质结构、元素周期表、元素周期律。 【答案】B 13. 最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置， 实现对天然气中 CO2和 H2S 的高效去除。 示意 图如右所示，其中电极分别为 ZnO石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： EDTA-Fe2-_e-=EDTA-Fe3- 2EDTA-Fe3+H2S =2H+S +EDTA- Fe2+ 该装置工作时，下列叙述错误的是： A.阴极的电极反应：CO2+ 2H+ 2e-= CO+H2O B.协同转化总反应：CO2+H2S = CO+H2O+S C.石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低 D.若采用 Fe3+/Fe2-取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性 4 【解析】如图分析 ZnO石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO）为电解池阴极，石墨烯为电解池阳极。 A 阴极的电极反应：CO2+ 2H+ 2e-= CO+H2O，A 选项正确； B 中协同转化总反应：CO2+H2S = CO+H2O+S，正确； C 石墨烯为阳极电极电势高于 ZnO石墨烯，C 选项错误。 D 若采用 Fe3+/Fe2-取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe3+，反应产生的 Fe2+会与 S2-结合产生沉淀，酸性溶 液溶解产生的 FeS，D 选项正确。 【答案】C 5 二、二、非选择非选择题题 （一）必考题（一）必考题 26、醋酸亚铬(CH3COO)2Cr2H2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收 剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌做还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠 溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题： （1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是_。仪器 a 的名称是 _。 （2）将过量锌粒和氯化铬固体置于装置 c 中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开 K1、K2、关闭 K3。 C 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_。 同时 c 中有气体产生。该气体的作用是_。 （3）打开 K3，关闭 K1 和 K2，c 中亮蓝色溶液流入 d，其原因是_；d 中析出砖红色沉淀， 为使沉淀充分析出并分离，需采取的操作是_、_。洗涤，干燥。 （4）指出装置 d 可能存在的缺点_。 【解析】解决此类题目建议先审清题意，带着实验目的分析实验装置。 装置 c 为反应装置，Zn 与 Cr3+反应，将 Cr3+还原为 Cr2+，锌粒与过量的酸反应产生的气体使装 置压强增大，将产生的 Cr2+压入 d 中与醋酸钠反应制取醋酸亚铬。整个实验过程中需要考虑二 价铬容易被氧化，因此注意排除装置内的空气。 【答案】（1）除去蒸馏水中溶解氧气；分液漏斗 （2）Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+排除装置 c 中空气，防止二价铬被氧化 （3）c 产生氢气使压强大于大气压； （冰水）冷却、过滤。 （4）敞开体系没密封产生的醋酸亚铬容易被氧化。 6 27. (14 分) 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题: （1）生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式 （2）利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为: pH = 4.1 时，1 中为溶液(写化学式)。 工艺中加入 Na2CO3固体，并再次充入 SO2的目的是。 （3）制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有 NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为。电解后，室的 NaHSO3 浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。 (4) Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时，取 50.00mL 葡萄酒样品， 用 0.01000mol/L 的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00mL,滴定反应的离子方程式为 该样品中 Na2S2O5的残面量为g /L (以 SO2计)。 【解析】解此类工业流程题建议先搞清楚每一步发生什么反应，然后根据题意解答问题。 此题烟道气中 SO2先与 Na2CO3在 I 中反应产生 NaHSO3，NaHSO3在 II 中与 Na2CO3反应， 产生 Na2SO3，Na2SO3在 III 中与 SO2反应产生 NaHSO3，NaHSO3最后结晶脱水产生 Na2S2O5。 电解制备 Na2S2O5，本题的入手点为 a、b 电极电解质溶液均为 SO2碱吸收液中含有 NaHSO3和 Na2SO3。并且离子交换膜均为阳离子交换膜，由此可以判断左侧为电解池阳极，阳极发生电极 反应为 2H2O-4e-=4H+O2， 溶液中产生 H+,H+由离子交换膜进入 a 室， 与 SO32-反应产生 HSO3-； 右侧阴极电极反应为：2H+2e-=H2, 左室 H+进入 a 与 SO32-结合产生 NaHSO3。a 室 Na+进入 b 室形成 Na2SO3， 【答案】(1)2NaHSO3=Na2S2O5+H2O (2)NaHSO3得到过饱和 NaHSO3 (3)2H2O-4e-=4H+O2；a (4)3H2O+S2O52-+2I2=2SO42-+4I-+6H+；0.128g 7 28. 采用 N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答 下列问题： （1）1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分 子式为。 （2）F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25时 N2O5（g）分解反应： 2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g） 2N2O4（g） 其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强 p 随时间 t 的变化如下表所示（t=时， N2O5（g）完全分解）： t/min0408016026013001700 p/kpa35.840.342.545.949.261.262.363.1 已知：2N2O5（g）= 4NO2（g）+O2（g）H= - 4.4KJmol-1 2NO2（g）= 2N2O4（g）H= - 55.3KJmol-1 则反应 N2O5（g）= 2NO2（g）+ 1/2 O2（g） 的 H=KJmol-1 研究表明， N2O5（g） 分解的反应速率 v=210-3pN2O5（kPamol-1） ,t=62min 时， 测得体系中 pO2=2.9 kPa， 此时 pN2O5=kPa ，V=kPamin-1。 若提高反应温度至 35， 则 N2O5（g） 完全分解后体系压强 p（35）63.1kPa （填“大于”“等 于”或“小于”），原因是。 25时 2NO2（g）2N2O4（g）反应的平衡常数 Kp=kPa（Kp 为以分压表示的平 衡常数，计算结果保留 1 位小数）。 （3）对于反应 2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g），R.A.Ogg 提出如下反应历程： 第一步N2O5NO2+ NO3快速平衡 第二步NO2+ NO3NO+ NO2+O2慢反应 第三步 NO + NO32NO2快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡，下列表述正确的是（填标号） A. v（第一步的逆反应）v（第二步反应）B.反应的之间产物只有 NO3 B. 第二步的 NO2与 NO3碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高 【解析】（1）该反应中氯气是氧化剂，根据氧化还原反应中氧化产物的化合价变化规律， 化合价升高的就是氧元素，而氧化产物是一种气体，所以答案是氧气； （2）热化学方程式加合， H=1/2 H1-H2=1/2 （-4.4KJmol-1)-（-55.3KJmol-1）=53.1KJmol-1 体系中 PO2=2.9kPa，所以pN2O5=2.92kPa， 所以此时的 pN2O5=P0-pN2O5=35.8kPa-2.92kPa=30.0kPa，再根据v=210-3pN2O5（kPamin-1）， 计算出 v 对于该反应体系，体积不变，提高温度，压强会增大；另外，N2O5（g）完全分解 后，根据化学平衡移动原理，对于反应 2NO2（g）= N2O4（g） H2= - 55.3KJmol-1，正反 应是放热反应，温度升高，平衡向左移动，体系内气体分子数增多，总压强增大； 25时 N2O4（g）2NO2（g） 反应的平衡常数 Kp=P(NO2)平2/P(N2O4)平，根据平衡时 的分压计算。当 t=时，反应 2N2O5（g）2N2O4（g）+O2（g），N2O5完全分解 t=0 时压强35.8kPa0kPa0kPa 8 t=时压强0kPa35.8kPa17.9kPa 对于 N2O4（g）2NO2（g） 起始压强35.8kPa0kPa 变化压强P2 P 平衡压强35.8kPa -P2P t=时体系总压强为 N2O4（g）、NO2（g）及 O2（g）三种气体分压之和，即： （35.8kPa -P)+2 P+17.9kPa =63.1kPa，解出P=9.4kPa 所以，P(NO2)平=18.8kPa，P(N2O4)平=26.4kPa，Kp=P(NO2)平2/P(N2O4)平=13.4kPa （3）根据第一步N2O5NO2+ NO3快速平衡 第二步NO2+ NO3NO+ NO2+O2慢反应 可知 v（第一步的逆反应）大于 v（第二步反应），故 A 正确， 反应的中间产物有 NO3和 NO，故 B 错误， 第二步是慢反应，所以 NO2与 NO3的碰撞不都是有效的，故 C 正确， 第三步 NO + NO32NO2快反应，反应快速进行，不能说明反应物的活化 能高，故 D 错误。 【答案】（1）O2 （2） 53.130.0，6.010-2或 0.06 大于；温度升高，体系体积不变，总压强增大，NO2二聚反应为放热反应， 温度升高，平衡向左移动，体系内气体分子数增多，总压强增大。 13.4 （3）AC （二）必考题（二）必考题 35.化学一选修 3：物物质结构与性质）（15 分） Li 是最轻的用体金属，采用 Li 作为负板材料的电池具有小而轻，能量密度大等优 性能，得到广泛应用。回答下列问题： （1）下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为（填标号） （2）Li+和 H具有相同的电子构型，r(Li+)小于 r(H)，原因是。 （3） LiAlH4是有机合成中常用的还原剂。LiAlH4中的阴离子空间构型是。 中心原子的杂化形式为。LiAlH4中，存在（填标号）。 A.离子建B.键 C键D.氢键 9 （4）Li2O 是离子晶体，其晶格能可通过图（a）的 Born-Haber 循环计算得到 可知，Li 原子的第一电离能为kJmol-，00 键键能为kJmol-,Li2O 晶格能为 kJmol-。 （5）Li2O 具有反蛰石结构，晶胞如图（b）所示，已知晶胞参数为 0.4665mm，阿伏伽德罗常数的值为 NA，则 Li2O 的密度为gcm-3（列出计算式） 【解析】 （1）Li 电子排布中，基态时能量最低，轨道能量大小关系为：1s2s2p，所以 D 选项中能量最 低。同样如果想让 Li 能量最高，电子应尽量多的排布在 2p 轨道，而且因为半满时能量低，所 以应该使电子占满一个 2p 轨道后，再填充另一个轨道。比较可知 C 选项能量最高。 (2)锂离子与氢负离子核外电子数相同，但是锂离子核内质子数大于氢负离子，所以对核外电子 的吸引力大，所以半径小。 (3）AlH4-，根据价层电子对互斥理论：中心原子上的孤对电子数=? ?（a-xb），a=4,x=4,b=1。所 以中心原子上的孤对电子数为 0。所以 AlH4-为正四面体，中心原子杂化形式为 sp3。LiAlH4中 Li+与 AlH4-之间是离子键，Al 与 H 之间是键。 (4)图中两个气态锂原子变为两个气态锂离子，吸收 1040 kJmol-1，所以锂原子的第一电离能是 1040 的一半，为 520 kJmol-1。同样道理，? ?O2 变为气态氧原子吸收 249 kJmol-1，而一摩尔氧 分子变为两摩尔氧原子需要断裂 OO 键，所以需要吸收 2 倍的 249，为 498 kJmol-1 Li2O 的晶格能就是指电离为两摩尔锂离子和一摩尔氧负离子，所以晶格能为 2908 kJmol-1 (5)从图中晶胞看出氧占据顶点和面心位置，锂占据正四面体空隙，总共有四个氧离子，八个锂 离子。晶胞的质量为87+4?6 N? g，晶胞的体积为棱长的立方。质量除以体积就是密度。 【答案】（1）D、C。 (2)锂离子核电荷数较大。 (3)正