高考全国卷1理综化学及答案完整版doc.docx

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2012年普通高等学校招生统一考试

理科综合能力测试试题

使用地区:

陕西、山西、河南、河北、湖南、湖北、江西

一、选择题(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.下列化合物中同分异构体数目最少的是()

A.戊烷B.戊醇C.戊烯D.乙酸乙酯

【答案】A

【解析】A.选项戊烷有正异新三种同分异构体

B.选项戊醇可形成醇和醚两种类别同分异构体,数量远多于3种

C.选项戊烯存在环戊烷和顺反异构,多于3种

D.选项存在酸、酯、醇醛等多种类别,多于3种

8.化学与社会、生活密切相关。

对下列现象或事实的解释正确的是

选项

现象或事实

解释

A

用热的烧碱溶液洗去油污

Na2CO3可直接和油污反应

B

漂白粉在空气中久置变质

漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3

C

施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用

K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效

D

FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作

FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜

【答案】C

【解析】A.烧碱为NaOH.纯碱为Na2CO3.前后不符.热的纯碱Na2CO3溶液可去油污,Na2CO3水解溶液为碱性,越热越水解,碱性增强,促进油脂水解,可去油污.

B.选项漂白粉变质是其有效成分Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成CaCO3和HClO,CaCl2与空气中的CO2不会反应.

C.选项草木灰K2CO3与NH4Cl双水解,生成氨气,氮元素损失,会降低肥效.

D.选项制作印刷线路板的原理是2FeCl3+Cu=CuCl2+FeCl2.氯化铁和铜离子并不会反应.

9.已知分解1molH2O2放出热量98kJ,在含少量I−的溶液中,H2O2分解的机理为:

H2O2+I−→H2O+IO−慢

H2O2+IO−→H2O+O2+I−快

下列有关该反应的说法正确的是()

A.反应的速率与I−的浓度有关B.IO−也是该反应的催化剂

C.反应活化能等于98kJ·mol−1D.υ(H2O2)=υ(H2O)=υ(O2)

【答案】A

【解析】此反应为双氧水的分解反应.2H2O2=2H2O+O2I-为催化剂.

A.选项总反应速率应由最慢的反应决定,所以反应一决定反应速率,改变反应物I-可以改变反应速率.

B.选项由IO3-应为反应二的氧化剂.

C.选项活化能与反应的焓变无关.

D.由总反应可知,速率之比为计量数之比为2:

2:

1

10.W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2−和Z-,Y+和

Z-离子具有相同的电子层结构。

下列说法正确的是()

A.原子最外层电子数:

X>Y>ZB.单质沸点:

X>Y>Z

C.离子半径:

X2−>Y+>Z-D.原子序数:

X>Y>Z

【答案】D

【解析】由题意知,X、Y、Z表中位置如下图

Z

Y

X

可知X为S,Y为Na,Z为F.

A.最外层电子数是Z>X>Y

B.Na为金属晶体,S为分子晶体,所以沸点Na>S

C.离子半径,层多半径大,层同序数大半径小,顺序为X>Z>Y

D.原子序数为X>Y>Z

11.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是()

A.溴酸银的溶解是放热过程

B.温度升高时溴酸银溶解速度加快

C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4

D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯

【答案】A

【解析】由题给条件无法判断溴酸银的溶解过程是吸热还是放热,所以A错误;由图像可知B正确.C选项,60℃时,100g水中溶解了约0.6g溴酸银,则1000g水即1升水中约溶解6g,c=6g÷236g/mol=0.025mol/L,所以Ksp=c(Ag+)×c(BrO3--)约为6×10-4所以C正确;

D选项,重结晶要求杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去;被提纯物质在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于结晶析出.由图可知20℃时,100g水中溶解不到0.2g溴酸银,溶解度很小,所以可以用重结晶的方法可以提纯

12.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是()

A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干

B.酸式滴定管装标准液前,必须先用该溶液润洗

C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减少实验误差

D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴定管吸出多余液体。

【答案】B

【解析】A.选项,容量瓶不能加热,也不能烘干,否则会引起微小形变,造成实验误差

B.选项,滴定管用蒸馏水洗净之后要用所盛装溶液润洗2--3次

C.选项,滴定时锥形瓶不能润洗,否则使得所取物质的量增大.

D.选项,加水超过刻线时,要重新配制

13.利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()

选项

实验结论

A

稀硫酸

Na2S

AgNO3与AgCl的浊液

Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)

B

浓硫酸

蔗糖

溴水

浓硫酸具有脱水性、氧化性

C

稀盐酸

Na2SO3

Ba(NO3)2溶液

SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀

D

浓硝酸

Na2CO3

Na2SiO3溶液

酸性:

硝酸>碳酸>硅酸

【答案】B

【解析】A.选项,③中有AgNO3,H2S与AgNO3反应能生成硫化银黑色沉淀,无法证明是硫化银是氯化银转化而来的.

B.选项,硫酸滴到蔗糖中,变黑证明有脱水性.碳与浓硫酸反应生成二氧化硫使溴水褪色,证明浓硫酸具有强氧化性.

C.选项,①和②生成的二氧化硫(以及挥发的盐酸)进入③中,二氧化硫水溶液显酸性,二氧化硫在酸性的硝酸钡中被氧化生成硫酸钡沉淀.但是二氧化硫和可溶性钡盐不会反应生成亚硫酸钡.

D.选项,硝酸有挥发性会干扰后面碳酸与硅酸酸性的比较.

 

二、非选择题:

包括必考题和选考题两部分。

第26题~第28题为必考题,每个试题考生都必须做答。

第36题~第38题为选考题,考生根据要求做答。

(一)必考题(本题包括3小题,共43分)

26、(13分)

乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。

实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

相对分子质量

密度/(g∙cm−3)

沸点/℃

水中溶解性

异戊醇

88

0.8123

131

微溶

乙酸

60

1.0492

118

乙酸异戊酯

130

0.8670

142

难溶

实验步骤:

在A中加入4.4g的异戊醇,6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50min,反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。

回答下列问题:

(1)仪器B的名称是:

__________________

(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是:

________________;第二次水洗的主要目的是:

________________

(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。

a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出

b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出

c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出

d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出

(4)本实验中加入过量乙酸的目的是:

________________________________。

(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是:

________________________________。

(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是:

________________(填标号)。

(7)本实验的产率是:

________________(填标号)。

a.30%b.40%c.50%d.60%

(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏______(填“高”或“低”),其原因是________________________________。

【答案】

(1)球形冷凝管

(2)洗掉大部分乙酸和浓硫酸、除去有机产物表面的易溶钠盐(3)d(4)提高异戊醇的转化率(5)干燥产物(6)b(7)C(8)高、会收集少量未反应的异戊醇

【解析】

(1)而球形冷凝管一般用于反应装置,使蒸出的反应物冷凝回流,使反应更彻底!

(1)

(2)制得的乙酸异戊酯中混有乙酸、异戊醇和浓硫酸,异戊醇微溶于水,所以第一次水洗除去大部分易溶于水的乙酸和硫酸.用饱和碳酸氢钠除去残留的酸.再次水洗是除去有机物表面的易溶钠盐.

(3)分液时下口将下层液体放出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出.

(4)反应是可逆反应,增大乙酸的浓度,平衡右移,增大异戊醇的转化率

(5)硫酸镁作为干燥剂吸水

(6)在蒸馏操作时,冷凝时只能用直型冷凝管,而且温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口略低处.冷凝水应从下口入水,上口出水;为防止液体暴沸,在混合液中需加入少许碎瓷片.

(7)乙酸是过量的,计算时按少量的异戊醇的量进行计算.

C5H12O-----------C7H14O2

88130

4.46.5

所以产率为3.9/6.5=60%.

(8)由于异戊醇微溶于水,所以进行蒸馏纯化的混合物为乙酸异戊酯和异戊醇的混合物,由于异戊醇的沸点为131℃,所以如果从130℃开始收集馏分,异戊醇开始蒸出,使得蒸馏所得的产物质量变大,产率变高

27、(15分)

次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:

(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:

(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。

①H3PO2中,磷元素的化合价为。

②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:

1,则氧化产物为(填化学式)。

③NaH2PO2为(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)

(3)H3PO2的工业制法是:

将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。

写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式:

(4)H3PO2也可用电渗析法制备。

“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式。

②分析产品室可得到H3PO2的原因。

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:

将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有杂质。

该杂质产生的原因是:

【答案】

(1)H3PO2

H++H2PO2-

(2)①+1②H3PO4③正盐、弱碱性

(3)

(4)①4OH--4e-=2H2O+O2↑②阳极室的H+通过阳膜进入产品室,原料室中的H2PO2-通过阴膜进入产品室,二者结合生成了H3PO2③PO43-、H3PO2或H2PO2-被氧化

【解析】次磷酸是无色油状液体或易潮解的结晶.易溶于热水、乙醇、乙醚.溶于冷水.加热到130℃时则分解成正磷酸和磷化氢(剧毒).是强还原剂.

(1)中强酸也是弱酸,所以电离是可逆的

(2)根据正负化合价代数和为零的原则,得到P的化合价为+1;②H3PO2为还原剂,银离子为氧化剂,物质的量之比为1:

4,据得失电子总数相等可知1molH3PO2失4mol电子,所以P的化合价有+1升高为+5价,即H3PO4;③由于次磷酸为一元弱酸,所以NaH2PO2为正盐,而且还是强碱弱酸盐因此显弱碱性

(3)

所以PH3与Ba(H2PO3)物质的量之比为2:

3,进而配平反应方程式.(4)阳离子交换膜只允许阳离子通过,不允许气体和阴离子通过;阴离子交换膜只允许阴离子通过,不允许气体和阳离子通过;阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.所以在产品室反应得到了H3PO2,而且在阳极是阴离子失电子,所以阳极的电极反应为氢氧根失电子;而且阳极室生成的氧气与产品室生成的次磷酸并不接触,保护了次磷酸..将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO3稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳离子交换膜,从而合并了阳极室与产品室,这样原料室中的H2PO2-通过阴膜进入阳极室,而且阳极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑剩余的H+和进入的H2PO2-反应就生成了H3PO2.但是H3PO2和H2PO2-具有还原性与阳极产生的氧气同在阳极室中,于是就发生了氧化还原反应,就生成了PO43-

28、(15分)

乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。

回答下列问题:

(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。

再水解生成乙醇。

写出相应反应的化学方程式

(2)已知:

甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)∆H1=-23.9kJ·mol-1

甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)∆H2=-29.1kJ·mol-1

乙醇异构化反应C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)∆H3=+50..7kJ·mol-1

则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的∆H=kJ·mol-1

与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是:

(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O):

n(C2H4)=1:

1)

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

②图中压强p1、p2、p3、p4的大小顺序为:

,理由是:

③气相直接水合法常采用的工艺条件为:

磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃、压强6.9MPa,n(H2O):

n(C2H4)=0.6:

1。

乙烯的转化率为5%。

若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有:

【答案】

(1)C2H4+H2SO4

C2H5OSO3H

C2H5OSO3H+H2O

C2H5OH+H2SO4

(2)-45.5KJ/mol原子利用率高,腐蚀性小等

(3)①0.07(MPa)-1②P4>P3>P2>P1增大压强,平衡向减小压强方向移动,右移C2H4转化率增大

(4)及时将产物乙醇液化分离出来提高n(H2O)/n(C2H4)比

【解析】

(1)略

(2)间接水化法用浓硫酸对设备腐蚀较大,直接水化法腐蚀性小,由方程式可知,间接水化法无其他副产物产生,理论原子利用率100%

(3)C2H4+H2O

C2H5OH

起始mol110

转化molxxx

平衡mol1-x1-xx

乙烯平衡转化率为20%所以x=0.2

平衡时,n(C2H4):

n(H2O):

n(C2H5OH)=0.8:

0.8:

0.2

Kp=

*7.85MPa=0.07(MPa)-1

(4)提高C2H4转化率就要使平衡正向移动,可及时分离出产物,或增大另一反应物H2O(g)的浓度

(二)选考题:

15分。

请考生从给出的3道化学题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分。

36.【化学—选修2:

化学与技术】(15分)

磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。

图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。

图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。

部分物质的相关性质如下:

熔点/℃

沸点/℃

备注

白磷

44

280.5

PH3

−133.8

−87.8

难溶于水,有还原性

SiF4

−90

−86

易水解

回答下列问题:

(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的%。

(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为:

现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸t。

(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。

炉渣的主要成分是(填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是,冷凝塔2的主要沉积物是。

(4)尾气中主要含有,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去;再通入次氯酸钠溶液,可除去。

(均填化学式)

(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是。

【化学------选修2:

化学与技术】

(1)【答案】69.28

【解析】磷矿石生成磷肥包含直接生成的4%的磷矿粉肥和湿法磷酸生产的磷肥

湿法磷酸产生的磷肥:

96%×85%×80%=65.28%

∴整个磷肥料占磷矿石使用量4%+65.28%=69.28%

(2)【答案】Ca5F(PO4)3+5H2SO4=5CaSO4+3H3PO4+HF0.49

【解析】设商品磷酸质量为x,所以生成纯净磷酸85%x

P2O5~~~~~~~~~~~~~H3PO4

142196

1t×30%85%x

∴x=0.49

(3)【答案】CaSiO3SiO2P4(白磷)

【解析】碳还原磷矿石的氧化产物是CO,高温下SiO2形成SiO32-与Ca2+结合形成CaSiO3,即为炉渣.冷凝塔1中温度为70℃,SiF4水解成SiO2和HF,SiO2形成沉淀,冷凝塔2中温度为18℃,低于白磷熔点,白磷沉积出来.

(4)【答案】COHF、H2SPH3

【解析】碳还原磷矿石的氧化产物是CO,氢氟酸酸性强于碳酸:

Na2CO3+2HF=2NaF+H2O+CO2↑

由于硫化氢的一步电离小于碳酸的一步电离大于碳酸的二步电离,因此碳酸钠溶液与H2S反应:

Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS

因此碳酸钠溶液可以吸收HF和H2S;PH3具有还原性,可以用强氧化性的NaClO溶液除去:

PH3+4ClO-+3OH-=PO43-+4Cl-+3H2O

(5)【答案】得到的磷酸纯度较高.

【解析】由于湿法磷酸中用过量硫酸分解,制得的磷酸中会含有硫酸等可溶性杂质,而热法磷酸中生成的白磷纯净,再经过氧化水解制得较为纯净的磷酸.

37.【化学—选修3:

物质结构与性质】(15分)

早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。

回答下列问题:

(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。

(2)基态Fe原子有个未成对电子,Fe3+的电子排布式为。

可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为

(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸,而自身还原成Cu2O,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为,1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。

乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是。

Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有个铜原子。

(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为。

列式表示Al单质的密度g·cm-3(不必计算出结果)

【化学------选修3:

物质结构与性质】

(1)【答案】X光衍射分析.

(2)【答案】41s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)血红色

【解析】基态Fe的电子排布为[Ar]3d64s2,因此3d轨道上还有四个未成对电子.当失去三个电子后,达到3d层电子半充满稳定结构.Fe3+可以与KSCN形成血红色络合物,用此来检验三价铁离子.

(3)【答案】sp3和sp2杂化6分子间氢键16

【解析】乙醛中甲基上的C成四个单键,因此是sp3杂化,醛基上的碳形成了一个碳氧双键,形成了一个π键,共用电子对数为3,因此是sp2杂化.一共有5个单键和一个双键,因此是6个σ键和一个π键.乙酸间可以形成分子间氢键,导致沸点升高.氧化亚铜立方晶胞内O原子个数:

4+8×1/8+6×1/2=8,所以铜原子个数为8×2=16.

(4)【答案】12

【解析】面心立方晶体配位数为12,一个晶胞中有四个铝原子.

38.【化学—选修5:

有机化学基础】(15分)

席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。

合成G的一种路线如下:

已知以下信息:

②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应

③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106

④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢

回答下列问题:

(1)由A生成B的化学方程式为,反应类型为。

(2)D的化学名称是,由D生成E的化学方程式为:

(3)G的结构简式为。

(4)F的同分异构体中含有苯环的还有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:

2:

2:

1的是(写出其中一种的结构简式)。

(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N−异丙基苯胺:

反应条件1所用的试剂为,反应条件1所用的试剂为,I的结构简式为。

38【化学—选修5:

有机化学基础】

【答案】

(1)

消去反应

(2)乙苯,

(3)

(4)19

(5)浓硝酸、浓硫酸铁粉/稀盐酸

【解析】1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应,根据题目已知①可推知C为丙酮,因此推出B的结构式为

;根据A生成B的条件可推知是卤代烃的消去反应,因此A为

;D属于单取代芳烃,根据相对分子质量和碳原子数可推知是乙基苯,D生成E则为硝化反应,根据F中苯环上的等效H为两种可推知为对位取代.因此E的结构式为

,根据F中分子式可推知将-NO2还原为-NH2,再根据已知⑤推出化合物G.

19种的详解:

.

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