2013年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

-1-2013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C10H18OB．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+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl11．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固体中混杂的重结晶NaCl在水中的溶解度很大-2-NaClD．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1mL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%-3-27．（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）2CH3OH(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，-4-由H2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，1kW•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。-5-（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0.0500mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO4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—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ•mol-1356413336226318452①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，1molA充分燃烧可生成72g水。-6-②C不能发生银镜反应。③D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。④ONa+RCH2IOCH2R⑤RCOCH3+RˊCHO一定条件RCOCH=CHRˊ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）。-7-答案7.C8.A9.C10.B11.C12.D13.D26.（13分）（1）直形冷凝管（2）防止暴沸；B（3）O（4）检漏；上口倒出（5）干燥（或除水除醇）（6）CD（7）C27.（15分）（1）+3（2）2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)-4+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2△Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2H2O2△2H2O+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、Li2SO428.（15分）（1）Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3，2Al(OH)3△Al2O3+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-1211161139.8106.31965001246g1000V20.1kghkWhkWJkgmolCmolg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1kW•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•h36．[化学—选修2：化学与技术]（15分）-8-（1）CO+NaOH200℃2MPaHCOONa2HCOONa△Na2C2O4+H2↑（2）NaOH溶液CaC2O4H2C2O4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↑%5.94%100250.01000126250500.000.15111gLmLmolgLmolmL37．[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）（1）M94（2）