2011年高考化学试题word解析版(新课标全国卷).doc

2011年普通高等学校招生全国统一考试(新课标全国卷)理科综合本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分300分。考试时间150分钟。可能用到的相对原子质量：H1B11C12N14O16Na23S32Cl35.5Ca40Cu64第卷(选择题共126分)一、选择题：本大题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。7下列叙述正确的是()A1.00 mol NaCl中含有 6.021023个 NaCl 分子B1.00 mol NaCl中，所有Na的最外层电子总数为 86.021023C欲配制 1.00 L 1.00 molL1的 NaCl 溶液，可将58.5 g NaCl 溶于1.00 L水中D电解58.5 g 熔融的 NaCl，能产生22.4 L 氯气(标准状况)、23.0 g 金属钠8分子式为C5H11Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A6种B7种C8种 D9种9下列反应中，属于取代反应的是()CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH2OHCH2=CH2H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA BC D10将浓度为 0.1 molL1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()Ac(H) BKa(HF)C. D.11铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2.下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为 Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O3H2O12能正确表示下列反应的离子方程式为()A硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS2H=Fe2H2SBNH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCOOH=COH2OC少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5OSO2H2O=C6H5OHHSOD大理石溶于醋酸中：CaCO32CH3COOH=Ca22CH3COOCO2H2O13短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍下列说法错误的是()A元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构B元素X与氢形成的原子比为11的化合物有很多种C元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2卷(非选择题共174分)三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题40题为选考题，考生根据要求做答。(一)必考题(11题，共129分)26(14分)0.80 g CuSO45H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示请回答下列问题：(1)试确定200时固体物质的化学式_(要求写出推断过程)；(2)取270所得样品，于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_；(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_；(4)在0.10 molL1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH8 时，c(Cu2)_molL1(KspCu(OH)22.21020)若在0.1 molL1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2完全沉淀为CuS，此时溶液中的H浓度是_molL1.27(14分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池，已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1.请回答下列问题：(1)用太阳能分解10 mol 水消耗的能量是_kJ；(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_；(3)在容积为2 L的密闭容器中，由 CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T1、T2均大于300)；下列说法正确的是_(填序号)；温度为T1时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) molL1min1该反应在T1时的平衡常数比T2时的小该反应为放热反应处于A点的反应体系的温度从T1变到T2，达到平衡时增大(4)在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为，则容器内的压强与起始压强之比为_；(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_理想状态下，该燃料电池消耗1 mol 甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)28(15分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器、接口的字母编号)(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)A加热反应一段时间B收集气体并检验其纯度C关闭分液漏斗活塞D停止加热，充分冷却(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成写出CaH2与水反应的化学方程式_；该同学的判断不准确，原因是_.(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_.(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_36化学选修2：化学与技术(15分)普通纸张的主要成分是纤维素在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散请回答下列问题：(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是_；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为_(2)为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等这样操作产生的主要问题是_；喷洒Zn(C2H5)2.Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理_，_.(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：FeTiO3CCl2TiCl4FeCl3COTiCl4O2TiO2Cl237化学选修3：物质结构与性质(15分)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_、_；(2)基态B原子的电子排布式为_；B和N相比，电负性较大的是_，BN中B元素的化合价为_；(3)在BF3分子中，FBF的键角是_，B原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为_；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间化学键为_，层间作用力为_；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm.立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、_个硼原子，立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值阿伏加德罗常数为NA)38化学选修5：有机化学基础(15 分)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)：已知以下信息：A中有五种不同化学环境的氢；B可与FeCl3溶液发生显色反应；同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基请回答下列问题：(1)香豆素的分子式为_；(2)由甲苯生成A的反应类型为_，A的化学名称为_；(3)由B生成C的化学反应方程式为_；(4)B的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_种；(5)D的同分异构体中含有苯环的还有_种，其中：既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是_(写出结构简式)；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_(写结构简式)解析：本题主要考查物质的量、物质的量的浓度、阿伏加德罗常数及相关计算，意在考查考生对概念的理解及推理、计算能力NaCl是离子化合物，故A错误；Na最外层有8个电子，所以1.00 mol Na的最外层电子总数为86.021023，故B正确；欲配制1.00 L NaCl溶液，所需水的体积应小于1.00 L，故C错误；电解58.5 g的熔融的NaCl，根据电解方程式：2NaCl(熔融)2NaCl2，得出生成标准状况下11.2 L氯气，故D错误答案：B解析：本题考查同分异构体的书写，意在考查考生的分析能力戊烷的一氯取代物有8种，方式如下：答案：C解析：本题考查有机反应类型，意在考查考生对有机化学反应的理解与区别能力是加成反应，是消去反应，、都是取代反应答案：B解析：本题考查电离平衡，意在考查考生对电离平衡常数、电离的影响因素的掌握情况在0.1 molL1 HF 溶液中存在如下电离平衡：HFHF，加水稀释，平衡向右移动，但c(H)减小；选项B, 电离平衡常数与浓度无关，其数值在稀释过程中不变；选项C，加水后，平衡右移，n(F)、n(H)都增大，但由于水电离产生的n(H)也增大，故C项比值减小；选项D，变形后得，稀释过程中c(F)逐渐减小，故其比值始终保持增大答案：D解析：本题考查充电电池的有关知识，意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力在铁镍蓄电池中，Fe是负极，Ni2O3是正极，由于生成Fe(OH)2，则电解液为碱性溶液，故A正确；电池放电时，负极反应为：Fe2OH2e=Fe(OH)2，故B正确；电池充电时，阴极反应式为：Fe(OH)22e=Fe2OH，阴极附近溶液pH升高，故C错误；由充电时的总反应式减去阴极反应式，可得到阳极反应式，D正确答案：C解析：本题考查离子方程式的书写，意在考查考生准确判断离子方程式是否符合客观事实、化学式的拆分是否准确等能力选项A，不符合事实，硝酸具有强氧化性，能将Fe2、H2S氧化，故A错误；选项B，忽略了NHOH=NH3H2O，故B错误；选项C，SO2少量，不会生成HSO，应生成SO，故C错误. 答案：D解析：本题考查物质结构、元素周期律的知识，意在考查考生对物质结构的推理能力、元素周期律的应用能力首先根据题意，推断出W是Li，X是C，Y是Al，Z是S.A项，LiCl中的Li不满足8电子稳定结构，故A错误；B项，碳元素和氢元素可形成C2H2、C6H6、C8H8等多种化合物；C项，Al为两性金属，与强酸、强碱都能反应放出氢气；D项，碳元素和硫元素能形成CS2.答案：A解析：本题主要考查结晶水合物的化学式、分解方程式、沉淀溶解平衡等知识，意在考查考生读图能力、分析能力、运用已有知识解决未知问题的能力(1)CuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O 250 18n 0.08 g0.08 g0.57 g0.23 g可得n4200时该固体物质的化学式为CuSO4H2O(2)由258时的固体质量可得270所得样品为CuSO4,570下灼烧硫酸铜生成黑色粉末和一种氧化性气体，其反应的方程式为：CuSO4CuOSO3，氧化铜溶于稀硫酸，结晶得到CuSO45H2O，其存在的最高温度为102 ，由图可知：温度高于102，CuSO45H2O就会分解；(3)SO3与水反应生成硫酸，则有：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O；(4)pH8时c(OH)106 molL1，由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数可知：Ksp2.210201012c(Cu2)，得c(Cu2)2.2108 molL1；使Cu2沉淀完全，已知c(Cu2)0.1 molL1，根据反应关系式：Cu22H得c(H)0.2 molL1.答案：(1)CuSO4H2OCuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O 250 18n 0.08 g 0.08 g0.57 g0.23 g可得n4200时该固体物质的化学式为CuSO4H2O(2)CuSO4CuOSO3CuSO45H2O102(3)2H2SO4(浓)CuCuSO4SO22H2O(4)2.21080.2 解析：本题主要考查反应热、热化学方程式的书写、化学平衡、转化率及燃料电池等知识，意在考查考生综合运用知识分析问题以及理论联系实际的能力(1)由氢气的燃烧热可知，水分解的反应热为：H285.8 kJmol1，那么分解10 mol 水消耗能量2858 kJ.(2)由题意可知：CH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g )2H2O(l)H726.5 kJmol1；CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1.由盖斯定律，得：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1.(3)反应速率等于物质的量浓度的变化量除以时间，而不是物质的量的变化量除以时间，由图可知，T2T1，平衡时，T1温度下甲醇的物质的量大，说明降温平衡正向移动，则T1时平衡常数较大，正反应为放热反应，从T1到T2，平衡左移，n(H2)/n(CH3OH)增大(4)由三段式：CO23H2CH3OHH2O起始量(mol) 1 3 0 0转化量(mol) 3 平衡量(mol) 1 33 根据密闭恒容容器中压强之比等于物质的量之比得：(133)(13)1.(5)以甲醇为燃料的燃料电池，电解液为酸性，则生成H，负极反应式为：CH3OHH2O=CO26H6e，正极氧气参与反应：3/2O26H6e=3H2O，根据理论效率的计算方法，该燃料电池的理论效率为：100%96.6%.答案：(1)2858(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1(3)(4)1(5)CH3OHH2O=CO26H6eO26H6e=3H2O96.6%解析：本题主要考查制取氢化钙的实验步骤、实验装置的连接以及氢化钙的鉴别与用途，意在考查考生的实验操作、探究能力(1)用盐酸和锌反应制取氢气，再与钙反应得氢化钙，其中通氢气前要除去杂质HCl并干燥除去水，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接，从而防止空气中的水蒸气与其反应(2)首先收集氢气并验纯，然后加热反应，最后关闭活塞(3)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式为CaH22H2O=Ca(OH)22H2，金属钙与水反应也生成氢氧化钙和氢气(4)区别金属钙和氢化钙，可根据氢化钙中含有氢元素，让其燃烧生成水，并用无水硫酸铜来检验答案：(1)ie，fd，cj，k(或k，j)a(2)B 、A 、D、C(3)CaH22H2O=Ca(OH)22H2金属钙与水反应也有类似现象(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色(5)氢化钙是固体，携带方便解析：本题主要考查早期造纸行业出现的工艺问题，意在考查考生运用理论知识解决实际生产问题的能力(1)明矾是强酸弱碱盐，水解显酸性，碳酸钙可以防止纸张的酸性腐蚀，是因为其能与氢离子反应(2)纤维素在碱性条件下也可能水解，故过量的碱也会污损纸质文物(3)根据氧化还原反应的知识配平，化合价升降相等答案：(1)明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)过量的碱可能会导致纤维素水解，造成纸质文物污损Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6ZnO2H=Zn2H2O(3)2672261112解析：本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为3价，那么B就为3价(3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以FBF的键角为120.(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力. 答案：(1)B2O33CaF23H2SO42BF33CaSO43H2OB2O32NH32BN3H2O(2)1s22s22p1N 3(3)120sp2正四面体(4)共价键(极性共价键)分子间作用力(5)44解析：本题主要考查有机合成知识，涉及分子式、有机反应类型、同分异构体等知识，综合性较强，意在考查考生对有机合成的分析、推断能力以及运用所学知识解决新问题的能力(1)根据香豆素的结构简式，可知其分子式为C9H6O2.(2)由甲苯生成A为取代反应，由香豆素的结构简式知A为邻氯甲苯(3)由B、C的分子式及反应条件可知，B生成C的化学方程式为：(5)含有碳氧双键和苯环的D的同分异构体还有答案：(1)C9H6O2(2)取代反应2氯甲苯(邻氯甲苯)解析：本题主要考查早期造纸行业出现的工艺问题，意在考查考生运用理论知识解决实际生产问题的能力(1)明矾是强酸弱碱盐，水解显酸性，碳酸钙可以防止纸张的酸性腐蚀，是因为其能与氢离子反应(2)纤维素在碱性条件下也可能水解，故过量的碱也会污损纸质文物(3)根据氧化还原反应的知识配平，化合价升降相等答案：(1)明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)过量的碱可能会导致纤维素水解，造成纸质文物污损Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6ZnO2H=Zn2H2O(3)2672261112解析：本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为3价，那么B就为3价(3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以FBF的键角为120.(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力. 答案：(1)B2O33CaF23H2SO42BF33CaSO43H2OB2O32NH32BN3H2O(2)1s22s22p1N 3(3)120sp2正四面体(4)共价键(极性共价键)分子间作用力(5)44解析：本题主要考查有机合成知识，涉及分子式、有机反应类型、同分异构体等知识，综合性较强，意在考查考生对有机合成的分析、推断能力以及运用所学知识解决新问题的能力(1)根据香豆素的结构简式，可知其分子式为C9H6O2.(2)由甲苯生成A为取代反应，由香豆素的结构简式知A为邻氯甲苯(3)