2012年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

2012年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

‎2012年高考(全国Ⅰ卷) 理科综合能力能力测试 化学部分试题及答案 第Ⅰ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-)‎ ‎12．分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为(　　)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ C2H4‎ C2H6‎ C2H6O C2H4O2‎ C3H6‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ C3H8‎ C3H8O C3H6O2‎ C4H8‎ C4H10‎ 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Ⅱ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)：‎ ‎①计算反应在第8 min时的平衡常数K＝______；‎ ‎②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“＝”)；‎ ‎③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；‎ ‎④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______；‎ ‎⑤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-3‎ ‎0.88‎ ‎3.10‎ ‎1.50‎ 沸点/℃‎ ‎80‎ ‎59‎ ‎156‎ 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：‎ ‎①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；‎ ‎②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______；‎ ‎③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)‎ ⅥA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ⅥA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)H2Se的酸性比H2S______(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为______，‎ 离子的立体构型为______。‎ ‎(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：‎ ‎①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：_____________________；‎ ‎②H2SeO4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：‎ ‎①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；‎ ‎②D可与银氨溶液反应生成银镜；‎ ‎③F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)。‎ 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。‎ ‎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 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：①C—C—C—C—C、②、③，再分别加上—OH。①式有3种结构，②式有4种结构，③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：(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++)‎ ‎(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2+5H2O+3Cl-‎ ‎+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-‎ ‎2+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-‎ 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：(1)由Cl-与OH-发生交换可得：‎ n(Cl-)＝n(OH-)＝n(H+)＝2.50×10-3×0.40 mol，‎ 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%。‎ ‎(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Fe(OH)3‎ ‎，即：+3e-―→Fe(OH)3，依据电荷守恒后面加5个OH-，即：+3e-―→Fe(OH)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)3+10OH-、3Zn-6e-+6OH-===3Zn(OH)2，两式相加即得电池总反应式。‎ ‎27．答案：(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ‎(2)5.52×103 kJ ‎(3)CHCl3+H2O2===HCl+H2O+COCl2‎ ‎(4)①0.234 mol·L-1　②＜　③0.031　④v(5～6)＞v(2～3)＝v(12～13)　⑤＞　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：(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：①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)　H1＝-890.3 kJ·mol-1，②H2(g)+O2(g)===H2O(l)　H2＝-285.8 kJ·mol-1，③CO(g)+O2(g)===CO2(g)　 H3＝-283.0 kJ·mol-1；再写出CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)，①式-②式×2-③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。‎ ‎(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)①c(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；②第4 min时，Cl2与CO的浓度均逐渐增大，再结合此反应正向为吸热反应，所以第4 min时改变的条件一定是升高温度，故T(2)＜T(8)；③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；④依据可知v(2～3)＝v(12～13)＝0；⑤由图象可知上面的两个曲线是生成物浓度变化曲线、下面的曲线为COCl2浓度变化曲线，，5～6 min时的c(COCl2)大于15～16 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：(1)HBr　吸收HBr和Br2‎ ‎(2)②除去HBr和未反应的Br2　③干燥 ‎(3)苯　C ‎(4)B 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。‎ ‎36．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 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：(1)sp3‎ ‎(2)O＞S＞Se ‎(3)34　3s23p63d10‎ ‎(4)强　平面三角形　三角锥形 ‎(5)①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 ‎②H2SeO3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)‎ 或或 解析：(1)硫原子最外层有6个电子，由S8结构可知一个硫原子与另外两个硫原子形成2个σ键，硫原子还余4个电子形成2对孤对电子，所以为sp3杂化；(2)同一主族元素从上往下第一电离能逐渐减小；(3)Se属于第四周期第ⅥA族元素，原子序数比S大18，M层电子已经排满，排布式为3s23p63d10；(4)H与Se形成的共价键键能小于H与S形成的共价键键能，所以H2Se比H2S容易电离，H2Se的酸性更强；Se原子孤对电子对数为，σ键个数为3，所以Se原子为sp2杂化，无孤对电子，SeO3为平面三角形；S原子孤对电子对数为，σ键个数为3，所以S原子为sp3杂化，含有一对孤对电子，为三角锥形；(6)在此晶胞中有Zn2+为4个、S2-为个，所以1 mol晶胞的质量为(65+32)×4＝388 g，一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为V＝(540×10-10 cm)3，根据即可计算；b点(Zn2+)在由A、H、C、D四点构成的正四面体的中心，所以∠ABH＝109°28′。‎ 如图所示，连结AH、EH，求得，作BG垂直于AH，，，通过三角函数即可求出。‎ ‎38．答案：(1)甲苯 ‎(2)　取代反应 ‎(3)‎ ‎(4)C7H4O3Na2‎ ‎(5)‎ ‎(6)‎ 解析：A为甲苯，由反应条件可知A―→B发生的是取代苯环上的氢原子，结合最终产物“对羟基苯甲酸丁酯”可知B为，B―→C条件是光照，取代甲基上的氢原子，C为，由反应条件可知C―→D是水解，且生成醛基，D为、E为；由F与酸反应生成G，结合G的分子式及E到F的条件可知F为、G为；(6)苯环上的取代基可有两种情况①—OH、—CHO、—Cl，②、—Cl；第①种情况：三个取代基，先固定两个—OH、—CHO有三种：、、，然后再加上—Cl，分别由4、4、2种加法；第②种情况：两个取代基，有邻、间、对3种。‎