关于高考全国新课标卷1 1讲解.docx
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关于高考全国新课标卷11讲解
关于2013年高考全国新课标卷(I)理科综合化学试题的解析
7.化学无处不在,下列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.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
C错。
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
A正确。
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-
故C正确。
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
B正确。
11.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-,浓度均为0.010mol•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.Cl-、Br-、CrO42-B.CrO42-、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrO42-D.Br-、CrO42-、ClC正确。
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
解析:
C5H10O2的有机物【饱和一元脂肪酯】在酸性条件下可水解生成饱和一元脂肪酸和饱和一元脂肪醇,若不考虑立体异构,这些酸和醇可能是:
甲酸和C4的醇(4种结构,考查丁基的四种结构),乙酸和C3的醇(2种结构,考查丙基的两种结构),丙酸和乙醇,甲醇和C4的酸(2种结构),共5种酸、8种醇,所以这些酸和醇重新组合可形成的酯共有5×8=40种。
【本题也可以直接分析C1~C4的酸和醇的种类分别有多少种】
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NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D.
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
解析:
本题是对实验基础知识——物质的分离和提纯的考查。
乙醇因能与水互溶,故不能做碘水中提纯碘单质的萃取剂,故A错;乙酸乙酯和乙醇能互溶,所以不能用直接分液的操作进行分离【可先加入饱和Na2CO3溶液再分液】,故B错;除去KNO3固体中混杂的NaCl固体,采用重结晶的方法,原理是:
KNO3的溶解度随温度变化较大而NaCl的溶解度随温度变化几乎不变,故C错。
对于D项,丁醇和乙醚虽然式量相等【互为同分异构体】,但丁醇由于分子间存在氢键,使得丁醇的沸点高于乙醚【乙醚沸点34.6℃,丁醇沸点117.5℃】故二者可用蒸馏的方法提纯或分离,故D正确。
本套试题Ⅰ卷化学共7道选择题,分别考查了化学与生成、生活,简单有机化合物的结构与性质,元素推断及盐类水解【水的电离平衡移动的影响因素】,原电池原理的应用,Ksp的表达式及计算,酯类水解产物的判断,物质的分离和提纯等方面,试题比较常规(除12题较新),学生只要细心,还是能得高分或满分的。
第Ⅱ卷(58分)
(一)必考题(共43分)
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%
参考答案
(1)直形冷凝管
(2)防止暴沸;B (3)
(4)检验漏液;上口倒出 (5)干燥(或除水除醇) (6)CD (7)C
解析:
(6)冷凝管是用作促成冷凝作用的实验室设备,通常由一里一外两条玻璃管组成,其中较小的玻璃管贯穿较大的玻璃管。
冷凝管的内管两端有驳口,可连接实验装置的其他设备,让较热的气体或液体流经内管而冷凝。
外管则通常在两旁有一上一下的开口,接驳运载冷却物质(如水)的塑胶管。
使用时,外管的下开口通常接驳到水龙头,因为水在冷凝管中会遇热而自动流往上方,达至较大的冷却功效。
回流装置和蒸馏是两个经常用到冷凝管的实验装置。
冷凝管根据内管的形状分为直形冷凝管、球形冷凝管、环形冷凝管。
直形冷凝管一般是用于蒸馏,即在用蒸馏法分离物质时使用。
球形冷凝管的内管为若干个玻璃球连接起来,一般用于反应装置,用于有机制备的回流,在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底!
适用于各种沸点的液体。
(7)环己醇(C6H12O)————环己烯(C6H10)
100g 82g
20g
20g环己醇理论上可生成环己烯=20×82/100=16.4g
所以,本实验所得到的环己烯产率=10/16.4×100%=60.98%
其他解析参见新课标卷(Ⅱ)解析。
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)。
参考答案:
(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
解析:
(2)正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等,从题意分析【Li元素在滤渣中】,只有铝箔溶于NaOH溶液,反应为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑【人教版化学1(必修)P51】
(3)“酸浸”是向滤渣【有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑】加入H2SO4和H2O2的混合液,且发生氧化还原反应,从流程图后面的步骤可知生成了Li2SO4和CoSO4,即Co元素从+3价降低到+2价,可见钴酸锂(LiCoO2)在反应中做氧化剂,进而分析得出H2O2做还原剂,被氧化生成O2:
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。
:
另外,H2O2不稳定会分解:
2H2O22H2O+O2↑【过渡金属的阳离子对H2O2的分解多有催化作用,所以,Co2+会催化H2O2的分解】。
从上述分析知钴酸锂(LiCoO2)的氧化性很强,所以若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,则HCl会被氧化生成Cl2,产生污染。
(4)“沉钴”过程是向CoSO4溶液中加入过量NH4HCO3[为保证沉淀完全,沉淀剂均为过量],发生的反应可以这样理解:
Co2+与HCO3-反应生成CoCO3沉淀和H+,H+与过量的HCO3-反应生成CO2和H2O,即总反应的方程式为:
CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O[这一步的分析类似2007年北京高考试题]。
(5)该锂离子电池的负极为LixC6,正极钴酸锂(LiCoO2),充电时该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6,可知放电时该锂离子电池负极发生的反应为LixC6-xe-=6C+xLi+,Li+在电池内部从负极向正极移动,在正极上Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2[Co元素被还原],所以,放电时电池反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。
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,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,其能量密度高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)。
解析:
(1)某练习题:
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的通常有两种工艺.因向铝土矿中加入NaOH时形成的赤泥(残渣)中常含有铝硅酸钠,故流程乙常处理SiO2含量小于8%的铝土矿,若SiO2含量较高则可采用流程甲来处理。
可见。
工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是先加碱(NaOH)溶,过滤后【SiO2、Fe2O3、MgO等杂质形成的赤泥】向滤液【主要含NaAlO2和NaOH】中通入过量CO2,过滤得到Al(OH)3,再灼烧得到Al2O3。
【个人认为:
此步答案写成NaAlO2,写与不写NaOH+CO=NaHCO3均不扣分】
(2)反应iV既消耗了CH3OH(g),又生成H2O(g),从而使反应i、iii均向正反应方向移动,所以会使CO转化率增大。
(3)根据盖斯定律,只需将四个热化学方程式直接加和或者将i×2+iV,即可得:
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g) △H=-204.7kJ•mol-1。
(第二问见参考答案)(4)(见参考答案)
(5)燃料电池的总反应,即燃料的燃烧反应,在酸性条件下,产物为CO2和H2O。
所以负极反应为:
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+【配平:
CH3OCH3中C元素为-2价,CO2中C元素为+4价,故1个CH3OCH3生成2个CO2升高12价,即1个CH3OCH3生成2个CO2失去12个电子,生成12个正电荷(H+)】【正极反应为:
3O2+12H++12e-=6H2O】
根据电能E=UIt=UQ,可以算出1mol二甲醚分子经过电化学氧化时电池的输出电能=1.20V×12mol×6.02×1023mol-1×1.6×10-19C=1387008J=0.38528kW•h
所以,能量密度E=0.38528kW•h÷46g×1000g/kg=8.3756kW•h/kg
参考答案:
(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(g)+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
(二)选考题(共15分)
36.[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0.0500mol•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 。
参考答案:
(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)5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
37.[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,SiO44-四面体【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 。
解析:
(1)基态原子核外电子排布能层指K、L、M、N、O、P、Q(表示第一、二、三、四、五、六、七能层)等,Si原子结构示意图(略),所以电子占据的最高能层符号为M,该能层分为3s3p3d能级,共9个轨道,Si原子核外电子排布式为1s22s2sp63s23p2,所以,电子数为4。
【警示:
注意小概念,小细节:
一直以来都叫电子层、能级,新教材称为能层、能级,对“老”教师来说,要认真看教材了,第二个空容易一疏忽填成4,忽略了3d能级的轨道】
(2)书本知识(硅是一种亲氧元素,在氧化气氛包围的地球上,硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在)。
(3)Si的晶胞结构为 六个面心各有1个Si原子被两个晶胞共用,所以在面心位置贡献6×1/2=3个原子【8个顶点贡献1个,还有4个在晶胞内(把晶胞分为8个小立方体,这4个在互不相邻的立方体的体心)】。
(4)分析此反应,相当于NH4Cl分解为NH3和HCl,HCl和Mg2Si反应生成SiH4和MgCl2。
(6)根据Si原子形成4个成键轨道,可以判断为sp3杂化。
SiO44-四面体通过共用顶角氧离子形成一种无限长单链结构的多硅酸根,可知下图中虚线框内O原子为共用:
,由此可知Si、O原子个数比为1︰(2+2×1/2)=1︰3;化学式为[SiO3]n2n-(或SiO32-)。
参考答案:
(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]n2n-(或SiO32-)
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。
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。
⑤ RCOCH3+RˊCHORCOCH=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
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