普通高等学校招生全国统一考试Ⅲ.docx
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普通高等学校招生全国统一考试Ⅲ
2016年普通高等学校招生全国统一考试
(课标全国卷Ⅲ)
理综化学
可能用到的相对原子质量:
H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 V51 Fe56
第Ⅰ卷
一、选择题:
本题共7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.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
化学性质
实际应用
A.
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B.
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C.
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D.
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
8.下列说法错误的是( )
A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体
9.下列有关实验的操作正确的是( )
实验
操作
A.
配制稀硫酸
先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水
B.
排水法收集KMnO4分解产生的O2
先熄灭酒精灯,后移出导管
C.
浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2
气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水
D.
CCl4萃取碘水中的I2
先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层
10.已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物
11.锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O
2Zn(OH
。
下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:
Zn+4OH--2e-
Zn(OH
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
12.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。
下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:
W B.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C.气态氢化物的热稳定性: W D.最高价氧化物的水化物的酸性: Y>Z 13.下列有关电解质溶液的说法正确的是( ) A.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 减小 B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中 增大 C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中 >1 D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中 不变 第Ⅱ卷 三、非选择题: 本卷包括必考题和选考题两部分。 第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。 第36~38题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题(共43分) 26.(14分)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。 以下是一种制备过氧化钙的实验方法。 回答下列问题: (一)碳酸钙的制备 石灰石(含少量铁的氧化物) (1)步骤①加入氨水的目的是 。 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于 。 (2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是 (填标号)。 a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备 CaCO3 滤液 白色结晶 (3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。 将溶液煮沸,趁热过滤。 将溶液煮沸的作用是 。 (4)步骤③中反应的化学方程式为 ,该反应需要在冰浴下进行,原因是 。 (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是 。 (6)制备过氧化钙的另一种方法是: 将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。 该工艺方法的优点是 ,产品的缺点是 。 27.(15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。 回答下列问题: (1)NaClO2的化学名称为 。 (2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。 离子 S S N N Cl- c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 1.2×10-5 3.4×10-3 ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。 增加压强,NO的转化率 (填“提高”“不变”或“降低”)。 ②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐 (填“增大”“不变”或“减小”)。 ③由实验结果可知,脱硫反应速率 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。 原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是 。 (3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。 ①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均 (填“增大”“不变”或“减小”)。 ②反应Cl +2S 2S +Cl-的平衡常数K表达式为 。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。 ①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是 。 ②已知下列反应: SO2(g)+2OH-(aq) S (aq)+H2O(l) ΔH1 ClO-(aq)+S (aq) S (aq)+Cl-(aq) ΔH2 CaSO4(s) Ca2+(aq)+S (aq) ΔH3 则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH= 。 28.(14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。 从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。 废钒催化剂的主要成分为: 物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线: 回答下列问题: (1)“酸浸”时V2O5转化为V 反应的离子方程式为 ,同时V2O4转化成VO2+。 “废渣1”的主要成分是 。 (2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为V 则需要氧化剂KClO3至少为 mol。 (3)“中和”作用之一是使钒以V4 形式存在于溶液中。 “废渣2”中含有 。 (4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为: 4ROH+V4 R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。 为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。 (5)“流出液”中阳离子最多的是 。 (6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式 。 (二)选考题: 共15分。 请考生从3道化学题中任选一题作答。 如果多做,则按所做的第一题计分。 36.[化学——选修2: 化学与技术](15分)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。 下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。 回答下列问题: (1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分是 。 粉碎过筛的目的是 。 (2)酸浸时最合适的酸是 ,写出铁锈与酸反应的离子方程式 。 (3)反应釜中加入氧化剂的作用是 ,下列氧化剂中最合适的是 (填标号)。 a.KMnO4 b.Cl2 c.H2O2 d.HNO3 (4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。 pH偏小时Fe3+水解程度弱,pH偏大时则 。 (5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是 。 (6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B= (n为物质的量)。 为测量样品的B值,取样品mg,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用cmol·L-1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。 到终点时消耗NaOH溶液VmL。 按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0mL。 已知该样品中Fe质量分数ω,则B的表达式为 。 37.[化学——选修3: 物质结构与性质](15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。 回答下列问题: (1)写出基态As原子的核外电子排布式 。 (2)根据元素周期律,原子半径Ga As,第一电离能Ga As。 (填“大于”或“小于”) (3)AsCl3分子的立体构型为 ,其中As的杂化轨道类型为 。 (4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是 。 (5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。 该晶体的类型为 ,Ga与As以 键键合。 Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。 38.[化学——选修5: 有机化学基础](15分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。 2R— —H R— — —R+H2 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。 下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线: A 回答下列问题: (1)B的结构简式为 ,D的化学名称为 。 (2)①和③的反应类型分别为 、 。 (3)E的结构简式为 。 用1molE合成1,4-二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气 mol。 (4)化合物( )也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为 。 (5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式 。 (6)写出用2-苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线 。 2016年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅲ) 7.B FeCl3与Cu的反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2不能用来比较铁与铜的金属性强弱,故错误。 思路梳理 比较金属性强弱可以采用金属间的置换反应,比较铁、铜金属性强弱时可以用“Fe+CuCl2FeCl2+Cu”。 8.A 乙烷在室温下不能与浓盐酸发生取代反应,故错误。 思路梳理 烷烃在光照条件下能与Cl2、溴蒸气发生取代反应,烯烃与HCl在一定条件下能发生加成反应,二者与浓盐酸在室温下均不反应。 9.D A项,稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢加入水中(“酸入水”),并不断搅拌使产生的热量迅速扩散,以防液体溅出,故错误;B项,制O2结束时应先移出导管后熄灭酒精灯,以防倒吸引起试管炸裂,故错误;C项,应先通过饱和食盐水除HCl,再通过浓硫酸除水蒸气,否则制得的Cl2中会含有水蒸气,故错误。 规律方法 稀释浓硫酸时要牢记“酸入水”;加热条件下制取并用排水法收集气体的实验结束时,应先撤导管后撤酒精灯;实验室制备气体除杂时,应最后除水蒸气。 10.C 与苯环直接相连的碳原子所连的原子呈四面体形,因此异丙苯中所有碳原子不可能共平面,错误。 规律方法 有机物空间构型的基础知识: CH4、C2H4、C2H2、C6H6的空间构型、键角等一定要牢记并会灵活应用。 11.C 充电时为电解池,溶液中的阳离子向阴极移动,发生的反应为2Zn(OH")"_4^(2-)2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,电解质溶液中c(OH-)增大,故A项、B项均错误;放电时负极反应为Zn+4OH--2e-Zn(OH")"_4^(2-),故C项正确;每消耗1molO2电路中通过4mol电子,故D项错误。 规律方法 1.{■("原电池: 阳离子移向正极"@"电解池: 阳离子移向阴极")┤ 2.失电子{■("原电池——负极"@"电解池——阳极")┤ 3.原电池充电时: 正极接电源正极,电池正极变阳极。 12.B 由题意可知X为Na,Z为Cl,W为O,Y为S。 A项,简单离子半径O2->Na+,Na+ H2O>H2S,故错误;D项,最高价氧化物的水化物的酸性: H2SO4 13.D A项,温度不变时,CH3COOH的电离平衡常数Ka=(c"("H^+")•"c"("CH_3COO^"-"")")/(c"("CH_3COOH")")是不变的,加水时c(CH3COO-)变小,(c"("H^+")")/(c"("CH_3COOH")")应变大,故错误;B项,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-的平衡常数K=(c"("CH_3COOH")•"c"("OH^"-"")")/(c"("CH_3COO^"-"")"),升温,K增大,(c"("CH_3COO^"-"")")/(c"("CH_3COOH")•"c"("OH^"-"")")=1/K减小,故错误;C项,根据电荷守恒得c(NH_4^+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(NH_4^+)=c(Cl-),(c"("NH_4^+")")/(c"("Cl^"-"")")=1,故错误;D项,向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,(c"("Cl^"-"")")/(c"("Br^"-"")")=(c"("Ag^+")•"c"("Cl^"-"")")/(c"("Ag^+")•"c"("Br^"-"")")=(K_sp"("AgCl")")/(K_sp"("AgBr")"),温度不变,Ksp(AgCl)、Ksp(AgBr)均不变,则(c"("Cl^"-"")")/(c"("Br^"-"")")不变,故正确。 26.答案 (1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀(1分) 过滤分离(1分) (2)ade(3分) (3)酸(1分) 除去溶液中的CO2(1分) (4)CaCl2+2NH3•H2O+H2O2+6H2OCaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O(2分) 温度过高时双氧水易分解(1分) (5)去除结晶表面水分(2分) (6)工艺简单、操作方便(1分) 纯度较低(1分) 解析 (1)从制备碳酸钙的流程可以看出,加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水的目的是调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀;小火煮沸使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离。 (2)过滤操作要求“一贴、二低、三靠”,漏斗末端颈尖应紧靠烧杯壁;滤纸边缘应低于漏斗边缘;玻璃棒仅起到引流的作用,不能搅动,否则易使滤纸破损。 (3)根据题干信息,若使CaO2•8H2O顺利析出,须保证溶液呈中性或碱性,所以要煮沸除去酸性氧化物CO2。 (4)H2O2受热易分解,故制备过氧化钙的反应应在冰浴下进行。 (5)醇洗可防止产品溶于水而损失,且可除去晶体表面的水。 (6)比较两个工艺流程可知,该工艺简单、操作方便,但产品纯度较低。 规律方法 工艺流程题中包含丰富的化学信息,一般需要从进料和出料的转变关系中寻找命题人要考查的化学知识,再运用题干信息、基础知识和基本技能处理各个环节的实际问题。 27.答案 (1)亚氯酸钠(2分) (2)①4NO+3ClO_2^"-"+4OH-4NO_3^"-"+2H2O+3Cl-(2分) 提高(1分) ②减小(1分) ③大于(1分) NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高(1分) (3)①减小(1分) ②(c^2"("SO_4^(2-)")•"c"("Cl^"-"")")/(c^2"("SO_3^(2-)")•"c"("ClO_2^"-"")")(2分) (4)①形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高(2分) ②ΔH1+ΔH2-ΔH3(2分) 解析 (1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。 (2)①脱硝过程就是烟气中的NO被NaClO2溶液吸收的过程,由表中数据可知NO与ClO_2^"-"在溶液中反应后主要生成NO_3^"-"和Cl-,离子方程式为4NO+3ClO_2^"-"+4OH-4NO_3^"-"+2H2O+3Cl-;增加压强,NO在溶液中的溶解度增大,NO的转化率提高。 ②随着吸收反应的进行,c(OH-)减小,pH逐渐减小。 ③由表中数据可知,反应一段时间后溶液中SO_4^(2-)的浓度大于NO_3^"-"的浓度,说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。 (3)①由图像可知,升高温度,气体的平衡分压增大,说明平衡逆向移动,平衡常数减小。 (4)①采用Ca(ClO)2替代NaClO脱硫,反应生成CaSO4沉淀,平衡向产物方向移动,SO2转化率提高。 ②SO2(g)+2OH-(aq)SO_3^(2-)(aq)+H2O(l) ΔH1(Ⅰ),ClO-(aq)+SO_3^(2-)(aq)SO_4^(2-)(aq)+Cl-(aq) ΔH2(Ⅱ),CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO_4^(2-)(aq) ΔH3(Ⅲ),运用盖斯定律,由(Ⅰ)+(Ⅱ)-(Ⅲ)可得反应: SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq),故ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。 审题方法 认真分析表格中数据以及图像中隐含的信息,结合化学反应速率和化学平衡知识进行解答。 28.答案 (1)V2O5+2H+2VO_2^++H2O(2分) SiO2(2分) (2)0.5(2分) (3)Fe(OH)3和Al(OH)3(2分) (4)碱(2分) (5)K+(2分) (6)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O↑(2分) 解析 (1)V2O5及VO_2^+中的V均为+5价,“酸浸”时,发生非氧化还原反应,根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式;“酸浸”时,V2O5转化成VO_2^+,V2O4转化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3及Al2O3分别转化成Fe3+和Al3+,所以“废渣1”的主要成分是SiO2。 (2)欲使3molVO2+变为VO_2^+需转移3mole-,1molKClO3作氧化剂生成Cl-转移6mole-,所以需KClO3至少0.5mol。 (3)“中和”时加入KOH溶液,钒以V4O_12^(4-)形式存在于溶液中,K2SO4可溶,Fe3+和Al3+分别转化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀进入“废渣2”。 (4)该反应的逆反应为洗脱过程,增大c(OH-),有利于平衡向左移动,所以淋洗液应呈碱性。 (5)由流程图可以看出,H+在酸浸时损耗,钒转化为V4O_12^(4-)(阴离子),Fe3+及Al3+转化为沉淀,所以“流出液”中阳离子最多的是K+。 (6)“煅烧”时肯定得到V2O5,其他物质自然写出。 36.答案 (1)Fe2O3•xH2O(1分) 选取细小颗粒,增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率(2分) (2)H2SO4(1分) Fe2O3•xH2O+6H+2Fe3++(x+3)H2O(2分) (3)使Fe从+2价变成+3价(1分) c(1分) (4)形成氢氧化铁沉淀(2分) (5)降低蒸发温度防止产物分解(2分) (6)(0.168c"("V_0"-"V")")/mω(3分) 解析 (2)由PFS的化学式可知,所制产品为硫酸盐,因此酸浸时最合适的酸是H2SO4。 (3)酸浸后,Fe元素以Fe2+、Fe3+形式存在,而产品中的Fe元素为+3价,则反应釜中加入氧化剂的作用是使Fe从+2价变为+3价;KMnO4、Cl2、H2O2、HNO3均可将Fe2+氧化,但KMnO4、Cl2、HNO3均会引入新的杂质离子从而造成产品不纯,因此最合适的氧化剂是H2O2。 (4)Fe3+存在水解平衡: Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,pH增大时,平衡右移会形成Fe(OH)3沉淀。 (6)与样品反应的HCl的物质的量为n(H+)=c(V0-V)×10-3mol,则n(OH)=n(H+)=c(V0-V)×10-3mol,n(Fe)=mω/56mol,所以B=(3n"("OH")")/(n"("Fe")")=(3×56×c×(V_0"-"V")×1"0^"-3")/mω=(0.168c"("V_0"-"V")")/mω。 37.答案 (1)[Ar]3d104s24p3(1分) (2)大于(2分) 小于(2分) (3)三角锥形(1分) sp3(1分) (4)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体(2分) (5)原子晶体(2分) 共价(2分) (4π×10^"-30"N_Aρ"("r_Ga^3+r_As^3")")/(3(M_Ga+M_As")")×100%(2分) 解析 (1)As为33号元素,位于元素周期表第四周期第ⅤA族,故其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3。 (2)Ga和As同属第四周期元素,且Ga原子序数小于As,则原子半径Ga大于As,第一电离能Ga小于As。 (3)AsCl3中As元素价电子对数为4,As的杂化方式为sp3杂化,AsCl3分子的立体构型为三角锥形。 (5)GaAs为原子晶体,Ga和As之间以共价键键合。 该晶胞中原子个数: Ga为4个,As为8×1/8+6×1/2=4个,晶胞中原子所占体积为4/3π(r_Ga^3+
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