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2013新课标高考压轴卷理综化学试题本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共300分
一、选择题本题共13小题,每题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.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.
0.1mol的2H35Cl分子中的中子数是2NAB.标准状况下,一定量的铜与硝酸反应后生成22.4LNO、NO
2、N2O4的混合气体,则被还原的硝酸的分子数大于NAC.铁做电极电解食盐水,若阴极得到NA个电子,则阳极产生
11.2L气体(标准状况下)D.将
2.24L(标准状况下)CO2通入1L
0.15mol·L-1的NaOH溶液中,所得CO2-3和HCO-3物质的量均为
0.05NA
8..有机化合物与我们的生活息息相关.下列说法正确的是()A.甲苯的硝化、油脂的皂化均可看作取代反应B.蛋白质水解生成葡萄糖放出热量,提供生命活动的能量C.石油裂解的目的是为了提高轻质液体燃料的产量和质量D.棉花和合成纤维的主要成分都是纤维素
9.相对分子质量为128的有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,若A含一个六碳环且可与NaHCO3溶液反应,则环上一氯代物的数目为A.5B.4C.3D.
210.下列离子方程式书写正确的是()A.NaHSO4溶液与BaOH2溶液混合后溶液呈中性H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2OB.标准状况下将112mL氯气通入10mL1mol·L-1的溴化亚铁溶液中2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2C.用硫化亚铁与稀硝酸反应制H2S气体FeS+2H+=Fe2++H2S↑D.向澄清石灰水中加入过量的碳酸氢钠溶液Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
11.一种光化学电池的结构如右图,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgClsAgs+ClAgCl,[ClAgCl表示生成的氯原子吸附在氯化银表面],接着ClAgCl+e-→Cl-aq,若将光源移除,电池会立即回复至初始状态下列说法正确的是()A.光照时,电流由Y流向XB.光照时,Pt电极发生的反应为2Cl-+2e-=Cl2C.光照时,Cl-向Ag电极移动D.光照时,电池总反应为AgCls+Cu+aqAgs+Cu2+aq+Cl-
12.下列叙述不正确的是()A.
0.1mol·L-1Na2HPO4溶液中cNa++cH+=2cHPO42-+cOH-B.pH=4的醋酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后pH7C.在pH=12的BaOH2溶液和pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离的cH+后者大D.25℃时,AgCl固体在20mL
0.01mol·L-1氨水中的溶解度比在20mL
0.01mol·L-1NaCl溶液中的溶解度大
13.X、Y、Z、W、R属于短周期元素已知它们都不是稀有气体元素,X的原子半径最大,Y元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2︰1下列叙述错误的是()A.X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2B.Y的氢化物比R的氢化物稳定,Y的氢化物熔沸点比R的氢化物低C.Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是RWZD.Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有5种
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作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答一必考题11题,共129分
26.(14分)某化学小组利用下图装置完成Fe2O3和CO的反应
(1)实验开始前,首先必须进行的操作为实验开始时,通入CO气体和加热的先后顺序为,点燃酒精灯之前,必须检验装置中排出的CO的纯度实验过程中,判断反应发生的现象为
(2)实验时可在酒精灯火焰上罩一个金属网罩,该金属网罩的作用是酒精灯对Fe2O3加热温度可达500~600°C,若要提高反应温度,还可选用的加热仪器为
(3)查阅资料知,Fe2O3和CO进行加热反应,固体质量与反应温度的关系如下图所示则500~600°C时Fe2O3的还原产物是请设计一个简单实验,证明650~700°C时Fe2O3的还原产物,简述实验操作和现象可供选择的试剂稀硫酸、稀盐酸、KMnO4溶液、NaOH溶液、KSCN溶液
27.(14分)实验室用下列方法测定某水样中O2的含量1实验原理用如图所示装置,使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnOOH2,反应的离子方程式为再用I—将生成的MnOOH2还原为Mn2+,反应的离子方程式为MnOOH2+2I—+4H+=Mn2++I2+3H2O然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,反应方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O62实验步骤
①打开止水夹a和b,从A处向装置内鼓入过量N2,此操作的目的是;
②用注射器抽取某水样
20.00mL从A处注入锥形瓶;
③再分别从A处注入含mmolNaOH溶液及过量的MnSO4溶液;
④完成上述操作后,关闭a、b,将锥形瓶中溶液充分振荡;
⑤打开止水夹a、b,分别从A处注人足量NaI溶液及含nmolH2SO4的硫酸溶液;
⑥重复
④的操作
⑦取下锥形瓶,向其中加入2~3滴作指示剂;
⑧用
0.005mol·L—1Na2S2O3滴定至终点3数据分析
①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为
3.90mL,则此水样中氧(O2)的含量为(单位mg·L—1)
②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管,则测得水样中O2的含量将填“偏大”、“偏小”或“不变”
③实验要求加入适量的H2SO4使溶液接近中性,其原因是
28.
(15)近年来,由于温室效应和资源短缺等问题,关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视某研究小组利用反应COg+H2OgH2g+CO2g△H=-
41.2kJ·mol-1制备CO2与H2的混合气体,并进一步研究CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用1已知850℃时在一体积为10L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示下列说法正确的是(填序号)A.达到平衡时,氢气的物质的量是
0.12molB.达到平衡时反应体系最终会放出
49.44kJ热量C.第4min始,混合气体的平均相对分子质量不再变化D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小E.第8min时,若充入氦气,会导致v正COv逆H2O2850℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入
1.0molCO,
3.0molH2O,
1.0molCO2和xmolH2若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是
(3)研究小组采用碱液吸收一定量CO2的方法来提高混合气中H2与CO2的体积比若以1L
1.5mol·L-1的NaOH溶液充分吸收了
22.4L(已折算为标准状况下体积)CO2,则吸收后溶液中各离子浓度从大到小的顺序是4如将H2与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4已知CH4g+2O2gCO2g+2H2OlΔH1=-
890.3kJ·mol-1H2g+1/2O2gH2OlΔH2=-
285.8kJ·mol-1则CO2g与H2g反应生成CH4g与液态水的热化学方程式是5熔融盐燃料电池见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极已知负极的电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O正极的电极反应是________为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定为此电池工作时必须有部分A物质参加循环则A物质的化学式是_________实验过程中,若通入了标准状况下空气448L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L
36.(15分)【化学与技术】根据废水中所含有害物质的不同,工业上有多种废水的处理方法1
①废水I若采用CO2处理,离子方程式是
②废水Ⅱ常用明矾处理实践中发现废水中的c(HCO3-越大,净水效果越好,这是因为
③废水III中的汞元素存在如下转化在空格上填相应的化学式Hg2++=CH3Hg++H+我国规定,Hg2+的排放标准不能超过
0.05mg/L若某工厂排放的废水1L中含Hg2+3×10-17mo1,是否达到了排放标准填“是”或“否”
④废水Ⅳ常用C12氧化CN—成CO2和N2,若参加反应的C12与CN—的物质的量之比为52,则该反应的离子方程式为2化学需氧量COD可量度水体受有机物污染的程度,它是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,换算成氧的含量以mg/L计某研究性学习小组测定某水样的化学需氧量COD,过程如下I.取V1mL水样于锥形瓶,加入
10.00mL
0.2500mol·L-1K2Cr2O7溶液II.加碎瓷片少许,然后慢慢加入硫酸酸化,混合均匀,加热III.反应完毕后,冷却,加指示剂,用cmol·L-1的硫酸亚铁铵[NH42FeSO42]溶液滴定终点时消耗硫酸亚铁铵溶液V2mL
①I中,量取K2Cr2O7,溶液的仪器是
②III中,发生的反应为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,由此可知,该水样的化学需氧量COD=用含c、V
1、V2的表达式表示
37.(15分)【物质结构与性质】已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素,A与B;C、D与E分别位于同一周期A原子L层上有2对成对电子,B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X,CE、FA为电子数相同的离子晶体
(1)写出A元素的基态原子价电子排布式;F离子电子排布式
(2)写出X的化学式和化学名称
(3)写出X涉及化工生产中的一个化学方程式
(4)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因
(5)CE、FA的晶格能分别为786kJ·mol-1l、3401KJ/mo,试分析导致两者晶格能差异的主要原因是
(6)F与B可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示F与B形成离子化合物的化学式为________;该离子化合物晶体的密度为ag/cm3,则晶胞的体积是只要求列出算式
38.(15分)【有机化学基础】乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料
(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称
(2)与乙基香草醛互为同分异构体,能与NaHCO3溶液反应放出气体,且苯环上只有一个侧链(不含R-O-R’及R-O-COOH结构)的有种
(3)A是上述同分异构体中的一种,可发生以下变化已知i.RCH2OHRCHO;ii.与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基
①写出A的结构简式,反应
②发生的条件是
②由A可直接生成D,反应
①和
②的目的是
③写出反应方程式A→B,C与NaOH水溶液共热
(4)乙基香草醛的另一种同分异构体E是一种医药中间体由茴香醛合成E(其他原料自选),涉及的反应类型有(按反应顺序填写)2013新课标高考压轴卷理综试题化学答案
7.【解析】
0.1mol的2H35Cl分子中的中子数是1.9NA,A项错误;气体产物中氮元素的化合价都低于+5价,故气体产物均为还原产物,还原产物氮原子的物质的量大于1mol,根据氮原子的守恒,被还原的硝酸的物质的量也大于1mol,B项正确;铁做阳极电解食盐水时,阳极铁失电子,该极不会产生气体,C项错误;D项忽视了CO2-3和HCO-3的水解以及HCO-3的电离等因素,错误【答案】B
8.【解析】蛋白质水解生成氨基酸,B项错误;石油裂解的目的是为了获得更多的乙烯、丙烯等化工基本原料,C项错误;合成纤维不属于纤维素,D项错误【答案】A
9.【解析】本题可采用“残基法”由题意可知分子中含有羧基,且只含有C、H、O三种元素,羧基的式量为45,其余部分式量为128-45=83,又知含有一个六元碳环,则必为环己基故该有机物结构简式为,其碳环上的一氯代物位置有4种,如图所示【答案】B
10.解析A项正确的离子方程式应为2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O;B项中氯气不足量,只能氧化Fe2+,B项错误;C项中稀硝酸具有强氧化性,能将硫化氢氧化,故不可能产生硫化氢气体,C项错误答案D
11.解析由题意,光照时,Cl原子在Ag极得到电子形成Cl-,Cl-由Ag极向Pt极迁移,电子来源于Pt极上的Cu+失去的电子,经导线流入Ag极,光照时电流的方向与电子的流向相反,综上分析,A、B、C错误,只有D项正确答案D
12.解析A项的命题意图是考查溶液电中性,但忽视了H2PO4-的存在,错误;B项中醋酸过量,混合后溶液呈酸性,正确;碱和酸均抑制水的电离,而可水解的盐则促进水的电离,C项正确;D项中因Ag+和氨水可形成络离子而使AgCl的溶解平衡右移,故AgCl在氨水中溶解度增大,正确答案A
13.解析由题意“X的原子半径在短周期元素的原子中最大”可知X为钠元素;由“Z元素的原子L层电子数为m+n,Y元素的原子次外层电子数为n”则可知n=2,m=6,故可知Y为氧元素,Z为硅元素;由“W元素与Z元素同主族”可知W为碳元素;由“R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2︰1”可知R为16号元素硫A项中氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子的个数比均为1∶2,正确;B项中忽视了水中存在氢键,错误;C项中酸性强弱顺序为硫酸碳酸醋酸,正确;D项中氧元素分别与硅、碳、硫元素组成的常见化合物有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅、二氧化硫和三氧化硫五种,正确答案B
26.解析
(1)一般来说,凡涉及气体,特别是有毒气体的组装实验装置,实验前都需要检验装置气密性,而对含可燃气体的装置加热时,要确保加热时可燃气体中不含有空气,以防爆炸
(2)金属网罩可以使火力更加集中,提高加热温度
(3)CO还原Fe2O3的还原产物可能为Fe3O4,FeO和Fe,根据图中质量变化可知500℃——600℃的还原产物为Fe3O4,650℃——700℃的还原产物为FeO,而800℃以后的还原产物为Fe要检验FeO,可以利用Fe2+不能与KSCN显色,而被氧化后可与KSCN显色的性质,也可以利用Fe2+能使KmnO4溶液褪色的性质答案
(1)检查装置的气密性先通入CO一段时间,后加热红棕色粉末逐渐变黑,澄清石灰水变浑浊
(2)提高反应温度,确保受热均匀酒精喷灯
(3)Fe3O4在适量待检物中加入稀硫酸至完全溶解,再加入少量高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去(其他合理答案也给分)
27.【解析】
(3)根据电子守恒,结合已知方程式可得关系式O22MnOOH22I24Na2S2O3故水样中O2的含量为=
7.8mg·L—1【答案】
(1)2Mn2++O2+4OH-=2MnOOH2
(2)
①赶走装置内空气,避免空气中的O2的干扰
⑦淀粉溶液
(3)
①
7.8mg·L—1
②偏大
③若碱过量,则MnOH2不能全部转变为Mn2+,而酸过量时,滴定过程中Na2S2O3可与酸反应
28.【解析】本题考查了化学反应速率、化学平衡的移动原理、化学反应中的能量变化以及电化学的有关知识,综合性较强
(1)由图像看出,反应在4min达到平衡,平衡时消耗H2O、CO的物质的量浓度均为0.12mol·L-1,故生成的H2和CO2的物质的量浓度也为0.12mol·L-1,其物质的量为1.2mol,A项错误;有1.2molH2O参加反应,根据热化学方程式可计算放出的热量为1.2mol×
41.2kJ·mol-1=
49.44kJ,B项正确;由于该反应体系中全部是气体,且气体物质的量不变,故混合气体的平均相对分子质量是恒量,不会随反应的进行而变化,C项错误;该反应为放热反应,升温平衡左移,化学平衡常数减小,D项正确;氦气为惰性气体,不会影响该反应的平衡状态,E项错误
(2)若要使上述反应开始时向正反应方向进行,其浓度商应小于该温度下的平衡常数,即Q=K=解得x3
(3)通入CO2反应后所得溶液为等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,故其离子浓度大小顺序为c(Na+c(HCO3-c(CO32-c(OH-c(H+
(4)将已知的两个热化学方程式按顺序编号为
①②,根据盖斯定律
②×4-
①可得热化学方程式CO2g+4H2gCH4g+2H2OlΔH=-
252.9kJ·mol-1
(5)写出电池总反应方程式CH4+2O2=CO2+2H2O,减去负极的电极方程式可得正极电极方程式2O2+4CO2+8e-=4CO32-;由正、负极电极式看出,参与循环的物质为CO2;由电池总方程式可得消耗CH4的体积为448L××=44.8L【答案】(15分)
(1)BD
(2)3x≥0或x3
(3)c(Na+c(HCO3-c(CO32-c(OH-c(H+
(4)CO2g+4H2gCH4g+2H2OlΔH=-
252.9kJ·mol-1
(5)O2+2CO2+4e-=2CO32-或2O2+4CO2+8e-=4CO32-CO
244.
836.【解析】
(1)
①据题意知废水I呈碱性,因此OH-+CO2HCO3-,溶液的pH接近7
②HCO3-与铝离子发生相互促进的水解反应,使得产生更多的氢氧化铝沉淀
③利用元素守恒可知反应物为甲烷,
0.05mg·L-1,达到了排放标准
④根据信息配平方程式即可
(2)
①K2Cr2O7具有强氧化性应该用酸式滴定管或是移液管
②Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,水样中的Cr2O72-为cV2×10-3×处理水样时消耗的K2Cr2O7物质的量为10×
0.25×10-3-cV2×10-3×=,由K2Cr2O7~3O,所以COD=×3×16000/V1×10-3=【答案】1
①OH-+CO2HCO3-
②HCO3-会促进Al3+的水解,生成更多的AlOH3,净水效果增强
③CH4是
④5Cl2+2CN-+4H2O10Cl-+2CO2+N2+8H+2
①酸式滴定管或移液管
②
37.【解析】由A原子L层上有2对成对电子,可知A原子的电子排布为2S22s22p4,为氧元素;A与B同周期,且B原子序数大于A的,故B必为氟元素;则可根据C3DB6为离子晶体,且B、C、D的简单离子核外电子排布相同,结合化合价可推出C、D分别钠元素和铝元素,X为Na3AlF6;由CE、FA为电子数相同的离子晶体可推出二者分别为NaCl和CaO
(6)由图中看出,每个晶胞中含有Ca原子个数8×+6×=4,F原子全部在该晶胞内部,故该晶胞含有F原子个数为8,其化学式为CaF2;取一个晶胞,其质量为,则其体积为质量除以密度,即【答案】
(1)2s22p41s22s22p63s23p6
(2)Na3AlF6六氟合铝酸钠
(3)2Al2O3(融熔)2Al+3O2↑
(4)Al2O3为离子晶体而AlCl3为分子晶体
(5)CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量
(6)CaF2(1分)
38.【解析】
(2)满足条件的同分异构体应该含有一个羧基和一个醇羟基有以下四种、、和
(3)由题中信息可知,A→B为醇羟基的氧化,所得产物含有醛基,则A中羟基必位于端点碳原子上,故A的结构简式为反应
①为羟基被取代,反应
②为溴原子被消去
(4)首先将醛基氧化成羧基,然后与甲醇发生酯化可得【答案】
(1)醛基、(酚)羟基(或醚键);
(2)4种;
(3)
①,NaOH醇溶液,△
②减少如酯化、成醚等副反应的发生
③(或);
(4)氧化反应、酯化反应(或取代反应)。