全国普通高等学校招生统一考试化学山东卷带解析.docx
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全国普通高等学校招生统一考试化学山东卷带解析
绝密★启用前
2015年全国普通高等学校招生统一考试化学(山东卷带解析)
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、选择题(题型注释)
1.进行化学实验时应强化安全意识。
下列做法正确的是
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
C.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
D.制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片
2.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。
已知YW的原子充数之和是Z的3倍,下列说法正确的是
Y
Z
X
W
A.原子半径:
X B.气态氢化物的稳定性: X>Z C.Z、W均可与Mg形成离子化合物 D.最高价氧化物对应水化物的酸性: Y>W 3.分枝酸可用于生化研究。 其结构简式如图。 下列关于分枝酸的叙述正确的是 A.分子中含有2种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同 C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应 D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同 4.某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入BaHCO3溶液中同时有气体和沉淀产生。 下列化合物中符合上述条件的是 A.AlCl3B.Na2OC.FeCl2D.SiO2 5.下列由实验现象得出的结论正确的是 操作及现象 结论 A 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀。 Ksp(AgCl) B 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色。 溶液中一定含有Fe2+ C 向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色。 Br—还原性强于Cl— D 加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结。 NH4Cl固体可以升华 6.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液: SO32—+2H+=SO2↑+H2O B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2: SiO32—+SO2+H2O=H2SiO3↓+SO32— C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O: Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]—+4NH4+ D.向CuSO4溶液中加入Na2O2: 2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑ 7.室温下向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.1mol·L-1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A—)>c(H+)>c(HA) B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH=7时,c(Na+)=c(A—)+c(HA) D.b点所示溶液中c(A—)>c(HA) 第II卷(非选择题) 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 二、填空题(题型注释) 8.(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。 LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。 (1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。 B极区电解液为________溶液(填化学式),阳极电极反应式为_________,电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或“B”)。 (2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下: Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_______________,铁渣中铁元素的化合价为___________,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为__________。 9.(19分)合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。 (1)一定温度下,某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示,纵轴为平衡时氢气的压强(p),横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。 在OA段,氢溶解于M中形成固溶体MHx,随着氢气压强的增大,H/M逐惭增大;在AB段,MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy,氢化反应方程式为: zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s)△H(Ⅰ);在B点,氢化反应结束,进一步增大氢气压强,H/M几乎不变。 反应(Ⅰ)中z=_____(用含x和y的代数式表示)。 温度为T1时,2g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率v=______mL•g-1•min。 反应的焓变△HⅠ_____0(填“>”“<”或“=”)。 (2)η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例,则温度为T1、T2时,η(T1)____η(T2)(填“>”“<”或“=”)。 当反应(Ⅰ)处于图中a点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,达到平衡后反应(Ⅰ)可能处于图中的_____点(填“b”“c”或“d”),该贮氢合金可通过______或_______的方式释放氢气。 (3)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应,温度为T时,该反应的热化学方程式为_________。 已知温度为T时: CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJ•mol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ•mol 10.(12分)[化学---物质结构与性质]氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 (1)下列关于CaF2的表述正确的是_______。 a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用 b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2 c.阴阳离子比为2: 1的物质,均与CaF2晶体构型相同 d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电 (2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是________(用离子方程式表示)。 已知AlF63-在溶液中可稳定存在。 (3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为_________。 (4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。 已知反应Cl2(g)+3F2(g)=2ClF3(g)△H=-313kJ·mol-1,F-F键的键能为159kJ·mol-1,Cl-Cl键的键能为242kJ·mol-1,则ClF3中Cl-F键的平均键能为______kJ·mol-1。 ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。 评卷人 得分 三、实验题(题型注释) 11.(19分)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下: (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是。 实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的。 a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管 (2) Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 加入NH3·H2O调节pH=8可除去(填离子符号),滤渣Ⅱ中含(填化学式)。 加入H2C2O4时应避免过量,原因是。 已知: Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9 (3)利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。 已知: 2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20Ba2++CrO42—=BaCrO4↓ 步骤I: 移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL。 步骤II: 移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。 滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。 BaCl2溶液的浓度为mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏小”)。 评卷人 得分 四、计算题(题型注释) 评卷人 得分 五、简答题(题型注释) 12.(12分)[化学---化学与技术]工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,工艺流程如下: 已知: Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2 (1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有__________(填化学式)。 (2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是_______。 蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的_______(填操作名称)最合理。 (3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是_______。 母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________。 a.转入中和液b.转入结晶Ⅰ操作 c.转入转化液d.转入结晶Ⅱ操作 (4)若将NaNO2、NaNO3两种产品的物质的量之比设为2: 1,则生产1.38吨NaNO2时,Na2CO3的理论用量为______吨(假定Na2CO3恰好完全反应)。 评卷人 得分 六、推断题(题型注释) 13.(12分)[化学---有机化学基础]菠萝酯F是一种具有菠萝香味的赋香剂,其合成路线如下: 已知: (1)A的结构简式为_________________,A中所含官能团的名称是_________。 (2)由A生成B的反应类型是______________,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简式为_________________。 (3)写出D和E反应生成F的化学方程式________________________。 (4)结合题给信息,以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1-丁醇,设计合成路线(其他试剂任选)。 合成路线流程图示例: 参考答案 1.D 【解析】A、泡沫灭火器喷出的泡沫中含有大量水,钠可与水反应生成氢气,氢气可燃烧甚至可能爆炸,错误;B、加热碳酸氢钠固体有水生成,如果试管口竖直向上,水倒流使试管炸裂,错误;C、浓硫酸溅到皮肤上应立即用干布擦掉,不能用稀氢氧化钠溶液冲洗,错误;D、制备乙烯时加入碎瓷片,可防止爆沸,正确。 【考点定位】本题以化学实验的安全常识为切入点,考查了学生的实验基本常识在实际操作中的应用,考查了高中化学重要实验的基本仪器的使用和实验基本操作。 2.C 【解析】设元素Y的原子序数为y,根据各元素在元素周期表中的位置可得: y+y+10=3×(y+1),解得y=7,则Y为N元素、X为Si元素、Z为O元素、W为Cl元素。 A、同周期主族元素,从左向右原子半径逐渐减小,则Z Y 【考点定位】本题通过元素的推断以及元素、物质性质的比较和推测,考查了原子结构、元素周期律及和元素周期表、原子半径大小的比较、离子化合物的判断,以及考生对这些基础知识和规律的应用。 3.B 【解析】A、根据分支酸的结构简式可知分枝酸含羧基、羟基和碳碳双键三种官能团,错误;B、分枝酸含有羧基和羟基,可分别与乙醇、乙酸发生酯化反应,反应类型相同,正确;C、分支酸分子中含有2个羧基,所以1mol分枝酸最多能与2molNaOH发生中和反应,错误;D、分支酸分子中含有碳碳双键,使溴的四氯化碳溶液褪色是发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应,原理不同,错误。 【考点定位】本题考查了有机化合物的结构与性质,包含了通过分析有机化合物的结构简式,判断有机化合物的官能团、反应类型的判断、有机物的性质。 4.A 【解析】A、AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得,AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀,同时有气体和沉淀产生,正确;B、Na2O与Ba(HCO3)2反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O,没有气体生成,错误;C、因为Cl2具有强氧化性,Cl2与Fe反应只能生成FeCl3,FeCl2不能由两种单质直接反应生成,错误;D、SiO2不与Ba(HCO3)2反应,错误。 【考点定位】本题考查物质的性质,涉及了单质之间的反应以及反应现象的判断。 5.C 【解析】A、向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时,Cl‾与I‾浓度不相等,不能根据出现黄色沉淀比较Ksp,错误;B、滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,说明该溶液可能含有Fe2+或Fe3+,错误;C、上层呈橙红色,说明Cl2与NaBr反应生成了Br2和NaCl,则Br‾的还原性强于Cl‾,正确;D、不是升华,试管底部NH4Cl分解生成NH3和HCl,试管口NH3与HCl反应生成了NH4Cl,发生了化学反应,错误。 【考点定位】本题考查分析实验操作及现象,判断所得结论是否正确,涉及了沉淀的转化、离子的检验、还原性的判断以及反应原理的判断。 6.D 【解析】A、稀硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应,生成SO42‾、NO和H2O,错误;B、过量的SO2与Na2SiO3溶液反应生成HSO3‾,错误;C、Al(OH)3不与弱碱反应,所以Al2(SO4)3与过量氨水反应生成Al(OH)3,错误;D、Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4,两个方程式加和可得离子方程式,正确。 【考点定位】本题考查离子方程式的书写,涉及了氧化还原反应、复分解反应和多步反应。 7.D 【解析】A、a点NaOH与HA物质的量相等,则二者恰好完全反应,生成NaA,反应后溶液的pH为8.7,呈碱性,说明HA为弱酸,NaA发生水解反应,则c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+),错误;B、a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,所以a点水的电离程度大于b点,错误;C、根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH‾)+c(A-),则pH=7时,c(H+)=c(OH‾),带入电荷守恒表达式可得: c(Na+)=c(A-),错误;D、根据图像可知b点HA过量,因为b点溶液pH=4.7,则溶液呈酸性,故HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以c(A-)>c(HA),正确。 【考点定位】本题通过分析图像的分析、酸碱中和反应进行的程度,结合弱电解质的电离平衡和盐类的水解规律,考查了离子浓度比较、水的电离程度的比较。 8. (1)LiOH;2Cl‾—2e‾=Cl2↑;B (2)2Co(OH)3+4H++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O;+3;Co3O4 【解析】 (1)根据示意图,B极区生产H2,同时生成LiOH,则B极区电解液不能是LiCl溶液,如果是LiCl溶液则无法得到纯净的LiOH,则B极区电解液为LiOH溶液;电极A为阳极,阳极区电解液为LiCl溶液,根据放电顺序,阳极上Cl‾失去电子,则阳极电极反应式为: 2Cl‾—2e‾=Cl2↑;根据电流方向,电解过程中Li+向B电极迁移。 (2)在酸性条件下,Co(OH)3首先与H+反应生成Co3+,Co3+具有氧化性,把SO32‾氧化为SO42‾,配平可得离子方程式: 2Co(OH)3+4H++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O;铁渣中铁元素的化合价应该为高价,为+3价;CO2的物质的量为: 1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,根据CoC2O4的组成可知Co元素物质的量为0.03mol,设钴氧化物的化学式为CoxOy,根据元素的质量比可得: 59x: 16y=0.03mol×59g/mol: (2.41g—0.03mol×59g/mol),解得x: y=3: 4,则钴氧化物的化学式为: Co3O4。 【考点定位】本题考查了电极原理及应用,包括电极方程式的书写、电解液的判断、离子移动方向的判断;还考查了离子方程式的书写、元素化合价的判断、根据化学计算推测物质的化学式, 9. (1)2/(y—x);30;< (2)>;c;加热减压 (3)CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)∆H=—206kJ•mol‾1 【解析】 (1)根据元素守恒可得z•x+2=z•y,解得z=2/(y—x);吸氢速率v=240mL÷2g÷4min=30mL•g-1•min-1;因为T1 (2)根据图像可知,横坐标相同,即氢原子与金属原子的个数比相同时,T2时氢气的压强大,说明T2时吸氢量少,则η(T1)>η(T2);处于图中a点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,氢气压强的增大,H/M逐惭增大,根据图像可能处于c点;根据平衡移动原理,可以通过加热,使温度升高或减小压强使平衡向左移动,释放氢气。 (3)写出化学方程式并注明状态: CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g),然后根据盖斯定律可得该反应的∆H=—∆H1+∆H2=—206kJ•mol‾1,进而得出热化学方程式。 【考点定位】本题以合金贮氢材料为背景,考查了元素守恒的应用、化学反应速率的计算、焓变的判断、化学平衡移动及影响因素、热化学方程式的书写。 10. (1)bd (2)Al3++3CaF2=3Ca2++AlF63- (3)角形或V形;sp3。 (4)172;低。 【解析】 (1)a、Ca2+与F‾间既有静电引力作用,也有静电排斥作用,错误;b、离子所带电荷相同,F-的离子半径小于Cl-,所以CaF2晶体的晶格能大,则CaF2的熔点高于CaCl2,正确;c、晶体构型还与离子的大小有关,所以阴阳离子比为2: 1的物质,不一定与CaF2晶体构型相同,错误;d、CaF2中的化学键为离子键,CaF2在熔融状态下发生电离,因此CaF2在熔融状态下能导电,正确。 (2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,生成了AlF63-,所以离子方程式为: Al3++3CaF2=3Ca2++AlF63-。 (3)OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键,O原子还有2对孤对电子,所以O原子的杂化方式为sp3,空间构型为角形或V形。 (4)根据焓变的含义可得: 242kJ·mol-1+3×159kJ·mol-1—6×ECl—F=-313kJ·mol-1,解得Cl-F键的平均键能ECl—F=172kJ·mol-1;组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。 【考点定位】本题以CaF2为情景,考查了物质的结构、离子半径比较、离子方程式的书写、中心原子的杂化方式和分子的构型、键能的计算、熔点的比较。 11. (1)增大接触面积从而使反应速率加快;ac (2)Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少。 (3)上方;(V0b—V1b)/y;偏小。 【解析】 (1)充分研磨可以增大反应物的接触面积,增大反应速率;因为配制的盐酸溶液浓度为质量分数,可以计算出浓盐酸的体积和水的体积,所以使用烧杯作为容器稀释,玻璃杯搅拌。 (2)根据流程图和表中数据,加入NH3•H2O调pH为8,只有Fe3+完全沉淀,故可除去Fe3+;加入NaOH调pH=12.5,Mg2+也完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根据Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,H2C2O4过量时Ba2+转化为BaC2O4沉淀,BaCl2·2H2O产品的产量减少。 (3)“0”刻度位于滴定管的上方;与Ba2+反应的CrO42‾的物质的量为(V0b—V1b)/1000mol,则Ba2+浓度为(V0b—V1b)/y;根据计算式,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,V1减小,则Ba2+浓度测量值将偏大。 【考点定位】本题通过化学流程的分析,考查了基本操作和基本仪器、离子的去除、溶液的配制和酸碱中和滴定,包含了实验数据的分析和处理、和误差的分析。 12. (1)NaNO3 (2)防止NaNO2的析出;溶碱 (3)将NaNO2氧化为NaNO2;c、d; (4)1.59 【解析】 (1)NO2与碱液反应可生成NaNO3。 (2)浓度过大时,NaNO2可能会析出;NaNO2有毒,不能直接排放,回收后可用于流程中的溶碱。 (3)NaNO2在酸性条件下易被氧化,加入稀硝酸可提供酸性环境;母液Ⅱ的溶质主要是NaNO3,所以回收利用时应转入转化液,或转入结晶Ⅱ操作,故c、d正确。 (4)1.38吨NaNO2的物质的量为: 1.38×106÷69g/mol=2×104mol,则生成的NaNO3物质的量为: 1×104mol,故Na2CO3的理论用量=1/2×(2×104+1×104)mol×106g/mol=1.59×106g=1.59吨。 【考点定位】本题通过化学工艺流程考查了化学在工业实践中的应用,包含了物质的推断、操作的作用的分析和选择、化学计算。 13. (1) ,碳碳双键、醛基。 (2)加成(或还原)反应;CH3 CH3, (3) (4)CH3CH2Br CH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH 【解析】 (1)根据题目所给信息,1,3-丁二烯与丙烯醛反应生成 ,根据结构简式可知该有机物含有碳碳双键和醛基。 (2)A中碳碳双键和醛基与H2发生加成反应;根据有机合成路线E为CH2=CHCH2OH,E的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简式为: CH3 CH3。 (3)D和E反应生成F为酯化反应,化学方程式为: (4)根据题目所给信息,溴乙烷与Mg在干醚条件下反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与环氧乙烷在H+条件下反应即可生成1-丁醇,合成路线为: CH3CH2Br CH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2OH。 【考点定位】本题通过有机合成的分析,考查了有机化合物的结构与性质、反应类型的判断、同分异构体的判断、化学方程式的书写以及有机合成路线的设计。
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