2012年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

1 2012 年高考 全国 卷 理科综合能力能力测试 化学部分试题及答案化学部分试题及答案 第第 卷卷 可能用到的相对原子质量 H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Cl 35 5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Br 80 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 下列叙述中正确的是 A 液溴易挥发 在存放液溴的试剂瓶中应加水封 B 能使润湿的淀粉 KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 C 某溶液加入 CCl4 CCl4层显紫色 证明原溶液中存在 I D 某溶液加入 BaCl2溶液 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 该溶液一定含有 Ag 8 下列说法中正确的是 A 医用酒精的浓度通常为 95 B 单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料 C 淀粉 纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 D 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 9 用 NA表示阿伏加德罗常数的值 下列叙述中不正确的是 A 分子总数为 NA的 NO2和 CO2混合气体中含有的氧原子数为 2NA B 28 g 乙烯和环丁烷 C4H8 的混合气体中含有的碳原子数为 2NA C 常温常压下 92 g 的 NO2和 N2O4混合气体含有的原子数为 6NA D 常温常压下 22 4 L 氯气与足量镁粉充分反应 转移的电子数为 2NA 10 分子式为 C5H12O 且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有 不考虑立体异构 A 5 种 B 6 种 C 7 种 D 8 种 11 已知温度 T 时水的离子积常数为 KW 该温度下 将浓度为 a mol L 1的一元酸 HA 与 b mol L 1 的一元碱 BOH 等体积混合 可判定该溶液呈中性的依据是 A a b B 混合溶液的 pH 7 C 混合溶液中 c H mol L 1 D 混合溶液中 c H c B c OH c A W K 12 分析下表中各项的排布规律 按此规律排布第 26 项应为 12345 C2H4C2H6C2H6OC2H4O2C3H6 678910 C3H8C3H8OC3H6O2C4H8C4H10 A C7H16 B C7H14O2 C C8H18 D C8H18O 13 短周期元素 W X Y Z 的原子序数依次增大 其中 W 的阴离子的核外电子数与 X Y Z 原 子的核外内层电子数相同 X 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代 工业上采用液态空气分 馏方法来生产 Y 的单质 而 Z 不能形成双原子分子 根据以上叙述 下列说法中正确的是 A 上述四种元素的原子半径大小为 W X Y Z B W X Y Z 原子的核外最外层电子数的总和为 20 C W 与 Y 可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物 D 由 W 与 X 组成的化合物的沸点总低于由 W 与 Y 组成的化合物的沸点 第第 卷卷 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 11 题 共 129 分 26 14 分 铁是应用最广泛的金属 铁的卤化物 氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物 1 要确定铁的某氯化物 FeClx的化学式 可用离子交换和滴定的方法 实验中称取 0 54 g 的 FeClx样 2 品 溶解后先进行阳离子交换预处理 再通过含有饱和 OH 的阴离子交换柱 使 Cl 和 OH 发生交换 交 换完成后 流出溶液的 OH 用 0 40 mol L 1的盐酸滴定 滴至终点时消耗盐酸 25 0 mL 计算该样品中氯 的物质的量 并求出 FeClx中 x 值 列出计算过程 2 现有一含有 FeCl2和 FeCl3的混合物样品 采用上述方法测得 n Fe n Cl 1 2 1 则该样品中 FeCl3的物质的量分数为 在实验室中 FeCl2可用铁粉和 反应制备 FeCl3可用铁粉和 反应制备 3 FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质 该反应的离子方程式为 4 高铁酸钾 K2FeO4 是一种强氧化剂 可作为水处理剂和高容量电池材料 FeCl3与 KClO 在强碱性 条件下反应可制取 K2FeO4 其反应的离子方程式为 与 MnO2Zn 电池类似 K2FeO4Zn 也可以组成碱性电池 K2FeO4在电池中作为正极材料 其电极反应式为 该电池总反应 的离子方程式为 27 15 分 光气 COCl2 在塑料 制革 制药等工业中有许多用途 工业上采用高温下 CO 与 Cl2在活 性炭催化下合成 1 实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 2 工业上利用天然气 主要成分为 CH4 与 CO2进行高温重整制备 CO 已知 CH4 H2和 CO 的燃烧热 H 分别为 890 3 kJ mol 1 285 8 kJ mol 1和 283 0 kJ mol 1 则生成 1 m3 标准状况 CO 所需热量为 3 实验室中可用氯仿 CHCl3 与双氧水直接反应制备光气 其反应的化学方程式为 4 COCl2的分解反应为 COCl2 g Cl2 g CO g H 108 kJ mol 1 反应体系达到平衡后 各物 质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示 第 10 min 到 14 min 的 COCl2浓度变化曲线未示出 计算反应在第 8 min 时的平衡常数 K 比较第 2 min 反应温度 T 2 与第 8 min 反应温度 T 8 的高低 T 2 T 8 填 或 若 12 min 时反应于温度 T 8 下重新达到平衡 则此时 c COCl2 mol L 1 比较产物 CO 在 2 3 min 5 6 min 和 12 13 min 时平均反应速率 平均反应速率分别以 v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 比较反应物 COCl2在 5 6 min 和 15 16 min 时平均反应速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 28 14 分 溴苯是一种化工原料 实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下 苯溴溴苯 密度 g cm 30 883 101 50 3 沸点 8059156 水中溶解度微溶微溶微溶 按下列合成步骤回答问题 1 在 a 中加入 15 mL 无水苯和少量铁屑 在 b 中小心加入 4 0 mL 液态溴 向 a 中滴入几滴溴 有白 色烟雾产生 是因为生成了 气体 继续滴加至液溴滴完 装置 d 的作用是 2 液溴滴完后 经过下列步骤分离提纯 向 a 中加入 10 mL 水 然后过滤除去未反应的铁屑 滤液依次用 10 mL 水 8 mL 10 的 NaOH 溶液 10 mL 水洗涤 NaOH 溶液洗涤的作用是 向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙 静置 过滤 加入氯化钙的目的是 3 经以上分离操作后 粗溴苯中还含有的主要杂质为 要进一步提纯 下列操作中必需的是 填入正确选项前的字母 A 重结晶 B 过滤 C 蒸馏 D 萃取 4 在该实验中 a 的容积最适合的是 填入正确选项前的字母 A 25 mL B 50 mL C 250 mL D 500 mL 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 由黄铜矿 主要成分是 CuFeS2 炼制精铜的工艺流程示意图如下 1 在反射炉中 把铜精矿砂和石英砂混合加热到 1 000 左右 黄铜矿与空气反应生成 Cu 和 Fe 的 低价硫化物 且部分 Fe 的硫化物转变为低价氧化物 该过程中两个主要反应的化学方程式分别是 反射炉内生成炉渣的主要成分是 2 冰铜 Cu2S 和 FeS 互相熔合而成 含 Cu 量为 20 50 转炉中 将冰铜加熔剂 石英砂 在 1 200 左右吹入空气进行吹炼 冰铜中的 Cu2S 被氧化为 Cu2O 生成的 Cu2O 与 Cu2S 反应 生成含 Cu 量约 为 98 5 的粗铜 该过程发生反应的化学方程式分别是 3 粗铜的电解精炼如图所示 在粗铜的电解过程中 粗铜板应是图中电极 填图中的字母 在 电极 d 上发生的电极反应式为 若粗铜中还含有 Au Ag Fe 它们在电解槽中的存在 形式和位置为 硫酸铜溶液 37 化学 选修 3 物质结构与性质 15 分 A 族的氧 硫 硒 Se 碲 Te 等元素在化合物中常表现出多种氧化态 含 A 族元素的化合物在 研究和生产中有许多重要用途 请回答下列问题 1 S 单质的常见形式为 S8 其环状结构如下图所示 S 原子采用的轨道杂化方式是 2 原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能 量 O S Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为 3 Se 原子序数为 其核外 M 层电子的排布式为 4 4 H2Se 的酸性比 H2S 填 强 或 弱 气态 SeO3分子的立体构型为 离子 2 3 SO 的立体构型为 5 H2SeO3的 K1和 K2分别为 2 7 10 3和 2 5 10 8 H2SeO4第一步几乎完全电离 K2为 1 2 10 2 请根据结构与性质的关系解释 H2SeO3和 H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因 H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因 6 ZnS 在荧光体 光导体材料 涂料 颜料等行业中应用广泛 立方 ZnS 晶体结构如下图所示 其 晶胞边长为 540 0 pm 密度为 g cm 3 列式并计算 a 位置 S2 离子与 b 位置 Zn2 离子之间的距离为 pm 列式表示 38 化学 选修 5 有机化学基础 15 分 对羟基苯甲酸丁酯 俗称尼泊金丁酯 可用作防腐剂 对酵母和霉菌有很强的抑制作用 工业上常用对 羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得 以下是某课题组开发的从廉价 易得的化工原 料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线 已知以下信息 通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定 易脱水形成羰基 D 可与银氨溶液反应生成银镜 F 的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢 且峰面积比为 1 1 回答下列问题 1 A 的化学名称为 2 由 B 生成 C 的化学反应方程式为 该反应的类型为 3 D 的结构简式为 4 F 的分子式为 5 G 的结构简式为 6 E 的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有 种 其中核磁共振氢谱有三种不同化 学环境的氢 且峰面积比为 2 2 1 的是 写结构简式 5 答案解析 7 A 能把 I 氧化为 I2的氧化剂很多 如 HNO3 Fe3 等 B 项错误 碘的四氯化碳溶液显紫色 是 因 CCl4中溶解了 I2 C 项错误 D 项不能排除 的干扰 错误 2 4 SO 2 3 SO 8 B 医用酒精的浓度通常为 75 油脂不属于高分子化合物 合成纤维属于有机高分子材料 故 只有 B 项正确 9 D 1 mol 的 NO2和 CO2中均含 2 mol O 原子 A 项正确 乙烯与环丁烷的最简式均为 CH2 含有 n CH2 2 mol 即含碳原子数为 2NA B 项正确 同理 C 项中 n NO2 2 1 28g 14g mol 1 92g 46g mol mol 所含原子总数为 6NA 正确 D 项不是标准状况下 错误 10 D 与金属钠反应生成氢气 说明该化合物一定含有 OH 所以此有机物的结构符合 C5H11 OH 首先写出 C5H11 碳链异构有三种 C C C C C 再分 别加上 OH 式有 3 种结构 式有 4 种结构 式有 1 种结构 共 8 种 11 C 当 a b 时 HA 与 BOH 恰好完全反应生成正盐 由于 HA 与 BOH 的强弱未知 所以 BA 溶液的酸碱性不能确定 A 项错误 温度不一定是在 25 B 项错误 KW c H c OH 依据 可知 c H c OH 故溶液呈中性 C 项正确 D 项不论溶液显何 W H H OH cKcc 性 依据电荷守恒均有 c H c B c OH c A 错误 12 C 分析规律可知 4 项为一组 第 26 项为第 7 组的第二项 第 7 组的碳原子数为 7 1 8 由规 律可知第 7 组的第二项为碳原子数为 8 的烷烃 氢原子个数为 2 8 2 18 无氧原子 C 项正确 13 C 由 X 的一种核素可用于考古 可知 X 为碳元素 由 分馏液态空气来生产 Y 可知 Y 为 氮元素或氧元素 因 X 为碳 其内层电子数为 2 故 W 的阴离子有 2 个电子 所以 W 为 H 由 Z 不能 形成双原子分子 且内层电子数为 2 故 Z 为 Ne 碳的原子半径大于氧或氮的原子半径 A 项错误 W X Y Z 的最外层电子数之和为 18 或 19 B 项错误 H 与 N 可形成 N2H4 H 和 O 可形成 H2O2 C 项正确 W 与 X 形成的烃随着碳原子数的增加熔沸点逐渐增大 且可以形成高分子化合物 所 以 D 项错误 26 答案 答案 1 n Cl 0 025 0 L 0 40 mol L 1 0 010 mol 0 54 g 0 010 mol 35 5 g mol 1 0 185 g n Fe 0 185 g 56 g mol 1 0 003 3 mol n Fe n Cl 0 003 3 0 010 1 3 x 3 2 0 10 盐酸 氯气 3 2Fe3 2I 2Fe2 I2 或 2Fe3 3I 2Fe2 3 I 4 2Fe OH 3 3ClO 4OH 2 5H2O 3Cl 3e 4H2O Fe OH 3 5OH 2 4 FeO 2 8H2O 3Zn 2Fe OH 3 3Zn OH 2 4OH 2 4 FeO 注 Fe OH 3 Zn OH 2写成氧化物等其他形式且正确也给分 解析 解析 1 由 Cl 与 OH 发生交换可得 n Cl n OH n H 2 50 10 3 0 40 mol 1 0 54g Cl 5635 5 g mol nx x 两式相等 解得 x 3 2 混合体系的计算 设 n FeCl2 x mol n FeCl3 y mol 列方程组 x y 1 2x 3y 2 1 解得 x 0 9 mol y 0 1 mol 所以样品中 FeCl3的物质的量分数 100 10 0 1mol 1mol 3 HI 属于强电解质 I 被 Fe3 氧化为棕色 I2 配平即可 4 反应物 Fe3 被氧化为 化合价升高 3 ClO 被还原为 Cl 化合价降低 2 所以方程式中 2 4 FeO 6 Fe3 计量数为 2 ClO Cl 计量数为 3 即 2Fe3 3ClO 2 Cl 在碱性溶液中依据电 2 4 FeO 2 4 FeO 荷守恒用 OH H2O 配平即可 正极发生得电子的还原反应 碱性条件下得到 3 个电子生成 2 4 FeO Fe OH 3 即 3e Fe OH 3 依据电荷守恒后面加 5 个 OH 即 3e Fe OH 2 4 FeO 2 4 FeO 3 5OH 依据 H 原子守恒得到 3e 4H2O Fe OH 3 5OH 最后用 O 原子检查是否正确 负 2 4 FeO 极反应为 Zn 2e 2OH Zn OH 2 根据得失电子守恒两电极反应变为 2 6e 8H2O 2Fe OH 2 4 FeO 3 10OH 3Zn 6e 6OH 3Zn OH 2 两式相加即得电池总反应式 27 答案 答案 1 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 5 52 103 kJ 3 CHCl3 H2O2 HCl H2O COCl2 4 0 234 mol L 1 0 031 v 5 6 v 2 3 v 12 13 在相同温度时 该反应 的反应物浓度越高 反应速率越大 解析 解析 1 实验室用浓盐酸与 MnO2混合加热制 Cl2 2 首先依据燃烧热概念写出 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H1 890 3 kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H2 285 8 kJ mol 1 CO g O2 g CO2 g H3 283 0 kJ mol 1 再写出 1 2 1 2 CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g 式 式 2 式 2 即得 CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g 所以 H H1 2H2 2H3 890 3 285 8 2 283 0 2 kJ mol 1 247 3 kJ mol 1 生成 1 m3 CO 所需热量 为 247 3 kJ mol 1 5 520 kJ 1 1000L 22 4L mol 1 2 3 由 CHCl3生成 COCl2 碳的化合价由 2 升高到 4 升高 2 价 由 H2O2生成 H2O 化合价降低 2 所以上述物质的计量数均为 1 即 CHCl3 H2O2 COCl2 H2O 依据 Cl 守恒还应有 HCl 生成 4 c Cl2 0 11 mol L 1 c CO 0 085 mol L 1 c COCl2 0 04 mol L 1 代入 K 0 234 mol L 1 第 4 min 时 Cl2与 CO 的浓度均逐渐增大 再结合此反应正向为 2 2 CO Cl COCl cc c 吸热反应 所以第 4 min 时改变的条件一定是升高温度 故 T 2 T 8 用平衡常数进行求解 此温度 下 K 0 234 mol L 1 可知 c COCl2 0 031 mol L 1 依 2 2 CO Cl COCl cc c 11 2 0 06mol L0 12mol L COCl c 据可知 v 2 3 v 12 13 0 由图象可知上面的两个曲线是生成物浓度变化曲线 CO CO 1min c v 下面的曲线为 COCl2浓度变化曲线 5 6 min 时的c COCl2 大于 15 16 2 2 COCl COCl 1min c v min 时的 所以 v 5 6 v 15 16 应从影响化学反应速率的因素入手分析 由图象可知 4 18 分钟温 度相同 只能从浓度角度分析 28 答案 答案 1 HBr 吸收 HBr 和 Br2 2 除去 HBr 和未反应的 Br2 干燥 3 苯 C 4 B 解析 解析 因为 Cl Br 属于同一主族 所以此题应联系氯及其化合物的性质 再结合反应 HBr 进行分析 1 由 HCl 遇空气有白雾出现 可知 HBr 遇 空气也有白雾出现 2 溴苯中含有 Br2 HBr 苯等杂质 所以加入氢氧化钠溶液的作用是把 Br2 HBr 变成易溶于水而不易溶于有机物的盐 再经水洗可除去 3 溴苯与苯均属于有机物且互溶的液体 用蒸 馏方法分离 4 烧瓶作反应器时 加入液体体积不能超过其容积的 所以选择 B 较合适 1 2 36 答案 答案 1 2CuFeS2 O2Cu2S 2FeS SO2 2FeS 3O22FeO 2SO2 FeSiO3 2 2Cu2S 3O22Cu2O 2SO2 2Cu2O Cu2S6Cu SO2 3 c Cu2 2e Cu Au Ag 以单质的形式沉积在 c 阳极 下方 Fe 以 Fe2 的形式进入电解液中 7 解析 解析 1 抓住信息黄铜矿先与空气中的氧气反应生成 Cu 和 FeS 然后 FeS 又与氧气反应生成低价氧 化物 FeO 和 SO2 配平即可 炉渣为 FeO 和 SiO2反应生成的 FeSiO3 2 依据信息第一个反应为 Cu2S 与 氧气反应生成 Cu2O 依据元素守恒和得失电子守恒可知还应生成 SO2 第二个反应 Cu2S 与 Cu2O 反应生 成 Cu 依据元素守恒可知还应生成 SO2 3 电解精炼铜 粗铜为阳极 接电源正极 所以 c 为阳极 d 为阴极 d 发生得电子的反应 Cu2 2e Cu Au Ag 排在金属活动顺序 Cu 的后面 不能失电子以单质 的形式存在阳极泥中 Fe 排在 Cu 之前 在阳极失电子 发生反应 Fe 2e Fe2 但 Fe2 在阴极不能得电 子 故以 Fe2 的形式存在电解液中 37 答案 答案 1 sp3 2 O S Se 3 34 3s23p63d10 4 强 平面三角形 三角锥形 5 第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子 H2SeO3和 H2SeO4可表示为 HO 2SeO 和 HO 2SeO2 H2SeO3中的 Se 为 4 价 而 H2SeO4中的 Se 为 6 价 正电性更高 导致 Se O H 中 O 的电子更向 Se 偏移 越易电离出 H 6 1 231 103 4 6532 g mol 6 02 10 mol 4 1 540 10cm 或或 270 1 c