2013年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

2013年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

‎2013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 ‎7．化学无处不在，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．黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成 ‎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 ‎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-‎ ‎10．银制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 ‎11．已知氯化银、溴化银、铬酸银的Ksp分别为1.56×10-10、7.7×10-13、9×10-11某溶液中含有C1-, Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（　　）‎ A. C1- 、Br-、CrO42- B. CrO42-、Br-、C1- ‎ C. Br-、C1-、CrO42- D. Br- 、CrO42-、C1-‎ ‎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，这些酸和醇重新组合可形成的酯共有（　　）‎ A．15种 B．28种 ‎ C． 32种 D．40种 ‎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 重结晶 NaCl在水中的溶解度很大 - 8 -‎ 固体中混杂的NaCl D．‎ 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大 ‎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：‎ 可能用到的有关数据如下：‎ 合成反应：‎ 在a中加入20g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10g。‎ 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时 （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%‎ - 8 -‎ ‎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）。‎ 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）。‎ ‎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：‎ ‎（i）CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ•mol-1‎ ‎（ii）CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ•mol-1‎ 水煤气变换反应：‎ ‎（iii）CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ•mol-1‎ 二甲醚合成反应：‎ ‎（iV）2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ•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（iV）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5.0MPa的条件下，由H2‎ - 8 -‎ 和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。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，其能量密度等于甲醇直接燃料电池（5.93kW•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 个电子的能量；该电池的理论输出电压为1.20V，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 = 3.6×106J）。‎ ‎36．[选考题: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①的滤液是 ，滤渣是 ；过滤操作②的滤液是 和 ，滤渣是 。 ‎ ‎（3）工艺过程中③和④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0.250g溶于水中，用0.0500 mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO4‎ - 8 -‎ 溶液15.00mL，反应的离子方程式为 ；列式计算该成品的纯度 。‎ ‎37．[选考题: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。请回答下列问题：‎ ‎（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—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ•mol-1‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ ‎①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 。‎ ‎②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 。‎ ‎（6）在硅酸盐中，SiO4- 4四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、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 。‎ ‎38．[化学—选修5：有机化学基础]（15分）‎ 査尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下：‎ 已知以下信息：‎ ‎① 芳香烃A的相对分子质量在100 ~110之间，1mol A充分燃烧可生成72g水。‎ ‎② C不能发生银镜反应。‎ ‎③ D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢。‎ ‎④ ‎ ‎⑤ RCOCH3 + RˊCHORCOCH = CHRˊ‎ - 8 -‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）A的化学名称为 。‎ ‎（2）由B生成C的化学方程式为 。‎ ‎（3）E的分子式为 ，由E生成F的反应类型为 。‎ ‎（4）G的结构简式为 。‎ ‎（5）D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能发生水解反应，H在酸催化下发生水解反应的化学方程式为 。‎ ‎（6）F的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有 种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的为 （写结构简式）。‎ 答 案 ‎7.C 8.A 9.C 10.B 11.C 12.D 13.D ‎ ‎26.（13分）‎ ‎（1）直形冷凝管 ‎（2）防止暴沸；B ‎（3）‎ ‎（4）检漏；上口倒出 - 8 -‎ ‎（5）干燥（或除水除醇）‎ ‎（6）CD ‎（7）C ‎27.（15分）‎ ‎（1）+3‎ ‎（2）2Al + 2OH- + 6H2O = 2Al(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 +CO2↑+ H2O ‎(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 ‎28.（15分）‎ ‎（1）Al2O3(铝土矿) + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl(OH)4‎ NaAl(OH)4 + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3 ，2Al(OH)3Al2O3+ 3H2O ‎（2）消耗甲醇，促进甲醇合成反应（i）平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应（iii）消耗部分CO。‎ ‎（3）2CO(g) + 4H2(g) = CH3OCH3 + H2O(g) △H = -204.7kJ•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 = 2CO2 + 12H+ + 12e- 12 ‎ 假定二甲醚1千克，是1000÷46mol,1个电子是1.6×10-19库电量， 1千克二甲醚可释放电量1000÷46×12×6.03×1023库，库×伏=焦耳，1千克二甲醚可释放电能1000÷46×12×6.03×1023库×12伏。由于1 kW•h = 3.6×106J，1千克二甲醚可释放电能=1000÷46×12×6.03×1023×12÷（3.6×106）kW•h ‎36．[化学—选修2：化学与技术]（15分）‎ ‎（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）5C2O2- 4 + 2MnO- 4 + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2↑‎ - 8 -‎ ‎ ‎ ‎37．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）‎ ‎（1）M 9 4‎ ‎（2）二氧化硅 ‎（3）共价键 3‎ ‎（4）Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4 + 4NH3 + 2MgCl2‎ ‎（5）①C—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。‎ ‎②C—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 [SiO3]2n- n(或SiO2- 3)‎ ‎38．[化学—选修5：有机化学基础]（15分）‎ ‎（1）苯乙烯 ‎（2）‎ ‎（3）C7H5O2Na 取代反应 ‎（4）（不要求立体异构）‎ ‎（5）‎ ‎（6）13 ‎ - 8 -‎