2013年高考化学真题(Word版)——新课标1卷(试题+答案解析)

2013 年普通高等学校招生全国统一考试 新课标 卷 化学试题及答案解析 可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 K 39 Mn 55 一 选择题 本题共 13 小题 每小题 6 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 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 答案 C 解析 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 C10H18O B 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 答案 A 解析 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 A W2 X B X Y3 C Y3 Z2 D X Z2 答案 答案 C 解析 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 2Al 3Ag2S 6Ag Al2S3 D 黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl 答案 答案 B 解析 解析 由 电化学原理 可知正极反应式为 Ag2S 2e 2Ag S2 负极 反应式为 Al 3e Al3 电解质溶液中发生反应 Al3 3H2OAl OH 3 3H S2 与 H 结合生成 H2S 使 Al3 3H2O Al OH 3 3H 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 56 10 10 Ksp AgBr 7 7 10 13 Ksp Ag2CrO4 9 0 10 12 某溶液中含有 Cl Br 和 浓度均为 0 010 mol L 1 向该溶液中逐 2 4 CrO 滴加入 0 010 mol L 1 的 AgNO3溶液时 三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A Cl Br 2 4 CrO B Br Cl 2 4 CrO C Br Cl 2 4 CrO D Br Cl 答案 答案 C 2 4 CrO 解析 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 2 4 CrO 液中 Cl Br 浓度不变 均为 0 010 mol L 1 则开始生成 2 4 CrO AgCl AgBr Ag2CrO4沉淀时溶液中 c Ag 浓度分别为 1 56 10 8 mol L 1 7 7 10 11 mol L 1 3 0 10 5 mol L 1 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 A 15 种 B 28 种 C 32 种 D 40 种答案 答案 D 解析 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 5 8 40 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 答案 D 解析 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 三 非选择题 包括必考题和选考题两部分 第 22 题 第 32 题为必考题 每个试题 考生都必须做答 第 33 题 第 40 题为选考题 考生根据要求做答 一 必考题 共 129 分 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 g cm 3 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 A 41 B 50 C 61 D 70 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 Li1 xCoO2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 26 答案 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 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 1 20g 100g mol 1 10g 82g mol 100 61 0 122mol 0 2mol 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 6C xLi xe 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 答案 答案 1 3 2 2Al 2OH 6H2O 2 Al OH 4 3H2 3 2LiCoO2 3H2SO4 H2O2Li2SO4 2CoSO4 O2 4H2O 2H2O22H2O O2 有氯气生成 污染较大 4 CoSO4 2NH4HCO3 CoCO3 NH4 2SO4 H2O CO2 5 Li1 xCoO2 LixC6 LiCoO2 6C 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 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 Li1 xCoO2生成 LiCoO2化合价由 3 x 降低到 3 降低了 x 故正极反应式 为 Li1 xCoO2 xe xLi LiCoO2 由充电时电池负极反应式可知放电时负极反应式为 LixC6 xe 6C xLi 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 H1 90 1 kJ mol 1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H2 49 0 kJ mol 1 水煤气变换反应 CO g H2O g CO2 g H2 g H3 41 1 kJ mol 1 二甲醚合成反应 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H4 24 5 kJ mol 1 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 Cu Zn Al O 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 kW h kg 1 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 kW h 3 6 106 J 答案 答案 1 Al2O3 铝土矿 2NaOH 3H2O 2NaAl OH 4 NaAl OH 4 CO2 Al OH 3 NaHCO3 2Al OH 3 Al2O3 3H2O 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 H 204 7 kJ mol 1 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 CH3OCH3 3H2O 12e 2CO2 12H 12 3 6 106 J kW 1 h 1 8 39 kW h kg 1 1 1 1000g 1 20V12 96500C mol 46g mol 1kg 解析 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 H H4 2H1 24 5 90 1 2 kJ mol 1 204 7 kJ mol 1 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 CH3OCH3 12e CO2 第二步配平除 H O 之外的其他原 子 CH3OCH3 12e 2CO2 第三步用 H 配平电荷 CH3OCH3 12e CO2 12H 第四步补水配氢 CH3OCH3 12e 3H2O 2CO2 12H 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 1 1000g 46g mol 出能量密度 二 选考题 共 45 分 请考生从给出的 3 道物理题 3 道化学题 2 道生物题中每科 任选一题做答 并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑 注意所做题目的题号必 须与所涂题目的题号一致 在答题卡选答区域指定位置答题 如果多做 则每学科按所做 的第一题计分 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 mol L 1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 答案 1 CO NaOHHCOONa 2HCOONaNa2C2O4 H2 2 NaOH 溶液 CaC2O4 H2C2O4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 5 2 16H 2Mn2 8H2O 10CO2 2 24 C O 4 MnO 100 94 5 11 1 5 15 00mL 0 0500mol L126g mol 2 1000mL L0 250g 解析 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 4 MnO 降总数相等和电子得失守恒配平即可 n 0 015 L 0 050 0 mol L 1 依据离子方 4 MnO 程式 n n 0 015 L 0 050 0 mol L 1 m H2C2O4 2H2O 0 015 2 24 C O 5 2 4 MnO 5 2 L 0 050 0 mol L 1 126 g mol 1 5 2 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C CC HC OSi SiSi HSi O 1 kJ mol 键能 356413336226318452 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 4 4 SiO 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 答案 1 M 9 4 2 二氧化硅 3 共价键 3 4 Mg2Si 4NH4Cl SiH4 4NH3 2MgCl2 5 C C 键和 C H 键较强 所形成的烷烃稳定 而硅烷中 Si Si 键和 Si H 键的 键能较低 易断裂 导致长链硅烷难以生成 C H 键的键能大于 C O 键 C H 键比 C O 键稳定 而 Si H 键的键能却远小 于 Si O 键 所以 Si H 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 Si O 键 6 sp3 1 3 或 2 3 SiO n n 2 3 SiO 解析 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 2 3 SiO 2 3 SiO n n 38 化学 选修 5 有机化学基础 15 分 查尔酮类化合物