2012年高考理綜化學試題及答案(全國卷I

2012年高考(全國卷) 理科綜合能力能力測試化學部分試題及答案第卷可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1C 12N 14O 16Mg 24S 32Cl 35.5Fe 56Cu 64Zn 65Br 80一、選擇題：本題共13小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。7下列敘述中正確的是()A液溴易揮發(fā)，在存放液溴的試劑瓶中應加水封B能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍色的物質(zhì)一定是Cl2C某溶液加入CCl4，CCl4層顯紫色，證明原溶液中存在I-D某溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有Ag+8下列說法中正確的是()A醫(yī)用酒精的濃度通常為95%B單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧螩淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物D合成纖維和光導纖維都是新型無機非金屬材料9用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是()A分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NAB28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NAC常溫常壓下，92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NAD常溫常壓下，22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA10分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應放出氫氣的有機化合物有(不考慮立體異構(gòu))()A5種B6種C7種D8種11已知溫度T時水的離子積常數(shù)為KW，該溫度下，將濃度為a molL-1的一元酸HA與b molL-1的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據(jù)是()AabB混合溶液的pH7C混合溶液中，c(H+)molL-1 D混合溶液中，c(H+)+c(B+)c(OH-)+c(A-)12分析下表中各項的排布規(guī)律，按此規(guī)律排布第26項應為()12345C2H4C2H6C2H6OC2H4O2C3H6678910C3H8C3H8OC3H6O2C4H8C4H10AC7H16 BC7H14O2 CC8H18 DC8H18O13短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，其中W的陰離子的核外電子數(shù)與X、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同。X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì)，而Z不能形成雙原子分子。根據(jù)以上敘述，下列說法中正確的是()A上述四種元素的原子半徑大小為WXYZBW、X、Y、Z原子的核外最外層電子數(shù)的總和為20CW與Y可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物D由W與X組成的化合物的沸點總低于由W與Y組成的化合物的沸點第卷三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題第32題為必考題，每個試題考生都必須做答。第33題第40題為選考題，考生根據(jù)要求做答。(一)必考題(11題，共129分)26(14分)鐵是應用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式，可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54 g的FeClx樣品，溶解后先進行陽離子交換預處理，再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱，使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后，流出溶液的OH-用0.40 molL-1的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0 mL。計算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中x值：_(列出計算過程)；(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品，采用上述方法測得n(Fe)n(Cl)12.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)為_。在實驗室中，F(xiàn)eCl2可用鐵粉和_反應制備，F(xiàn)eCl3可用鐵粉和_反應制備；(3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質(zhì)，該反應的離子方程式為_；(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為_。與MnO2Zn電池類似，K2FeO4Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應式為_，該電池總反應的離子方程式為_。27(15分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為_。(2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為-890.3 kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為_；(3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為_；(4)COCl2的分解反應為COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g)H+108 kJmol-1。反應體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)：計算反應在第8 min時的平衡常數(shù)K_；比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“”“”或“”)；若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)_ molL-1；比較產(chǎn)物CO在23 min、56 min和1213 min時平均反應速率平均反應速率分別以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_；比較反應物COCl2在56 min和1516 min時平均反應速率的大小：v(56)_v(1516)(填“”“”或“”)，原因是_。28(14分)溴苯是一種化工原料，實驗室合成溴苯的裝置示意圖及有關數(shù)據(jù)如下：苯溴溴苯密度/gcm-30.883.101.50沸點/8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步驟回答問題：(1)在a中加入15 mL無水苯和少量鐵屑。在b中小心加入4.0 mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴，有白色煙霧產(chǎn)生，是因為生成了_氣體。繼續(xù)滴加至液溴滴完。裝置d的作用是_；(2)液溴滴完后，經(jīng)過下列步驟分離提純：向a中加入10 mL水，然后過濾除去未反應的鐵屑；濾液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗滌。NaOH溶液洗滌的作用是_；向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣，靜置、過濾。加入氯化鈣的目的是_；(3)經(jīng)以上分離操作后，粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為_，要進一步提純，下列操作中必需的是_(填入正確選項前的字母)；A重結(jié)晶 B過濾C蒸餾 D萃取(4)在該實驗中，a的容積最適合的是_(填入正確選項前的字母)。A25 mL B50 mLC250 mL D500 mL(二)選考題：共45分。請考生從給出的3道物理題、3道化學題、2道生物題中每科任選一題做答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學科按所做的第一題計分。36化學選修2化學與技術(15分)由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：(1)在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1 000 左右，黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式分別是_、_，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是_；(2)冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20%50%。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1 200 左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O，生成的Cu2O與Cu2S反應，生成含Cu量約為98.5%的粗銅，該過程發(fā)生反應的化學方程式分別是_、_；(3)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應是圖中電極_(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應式為_；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為_。硫酸銅溶液37化學選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15分)A族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含A族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題：(1)S單質(zhì)的常見形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是_。(2)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為_。(3)Se原子序數(shù)為_，其核外M層電子的排布式為_。(4)H2Se的酸性比H2S_(填“強”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為_，離子的立體構(gòu)型為_。(5)H2SeO3的K1和K2分別為2.710-3和2.510-8，H2SeO4第一步幾乎完全電離，K2為1.210-2，請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關系解釋：H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：_；H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因：_。(6)ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長為540.0 pm，密度為_gcm-3(列式并計算)，a位置S2-離子與b位置Zn2+離子之間的距離為_pm(列式表示)。38化學選修5有機化學基礎(15分)對羥基苯甲酸丁酯(俗稱尼泊金丁酯)可用作防腐劑。對酵母和霉菌有很強的抑制作用，工業(yè)上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進行酯化反應而制得。以下是某課題組開發(fā)的從廉價、易得的化工原料出發(fā)制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線：已知以下信息：通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基；D可與銀氨溶液反應生成銀鏡；F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為11?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的化學名稱為_；(2)由B生成C的化學反應方程式為_，該反應的類型為_；(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為_；(4)F的分子式為_；(5)G的結(jié)構(gòu)簡式為_；(6)E的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應的共有_種，其中核磁共振氫譜有三種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為221的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式)。答案解析：7A能把I-氧化為I2的氧化劑很多，如HNO3、Fe3+等，B項錯誤；碘的四氯化碳溶液顯紫色，是因CCl4中溶解了I2，C項錯誤；D項不能排除、的干擾，錯誤。8B醫(yī)用酒精的濃度通常為75%，油脂不屬于高分子化合物，合成纖維屬于有機高分子材料，故只有B項正確。9D1 mol的NO2和CO2中均含2 mol O原子，A項正確。乙烯與環(huán)丁烷的最簡式均為CH2，含有n(CH2)2 mol，即含碳原子數(shù)為2NA，B項正確；同理，C項中n(NO2)2 mol，所含原子總數(shù)為6NA，正確；D項不是標準狀況下，錯誤。10D與金屬鈉反應生成氫氣，說明該化合物一定含有OH，所以此有機物的結(jié)構(gòu)符合C5H11OH，首先寫出C5H11碳鏈異構(gòu)有三種：CCCCC、，再分別加上OH。式有3種結(jié)構(gòu)，式有4種結(jié)構(gòu)，式有1種結(jié)構(gòu)，共8種。11C當ab時，HA與BOH恰好完全反應生成正鹽，由于HA與BOH的強弱未知，所以BA溶液的酸堿性不能確定，A項錯誤；溫度不一定是在25 ，B項錯誤；KWc(H+)c(OH-)，依據(jù)，可知c(H+)c(OH-)，故溶液呈中性，C項正確；D項不論溶液顯何性，依據(jù)電荷守恒均有c(H+)+c(B+)c(OH-)+c(A-)，錯誤。12C分析規(guī)律可知4項為一組，第26項為第7組的第二項，第7組的碳原子數(shù)為7+18，由規(guī)律可知第7組的第二項為碳原子數(shù)為8的烷烴，氫原子個數(shù)為28+218，無氧原子，C項正確。13C由“X的一種核素可用于考古”可知X為碳元素，由“分餾液態(tài)空氣來生產(chǎn)Y”可知Y為氮元素或氧元素。因X為碳，其內(nèi)層電子數(shù)為2，故W的陰離子有2個電子，所以W為H；由Z不能形成雙原子分子，且內(nèi)層電子數(shù)為2，故Z為Ne。碳的原子半徑大于氧或氮的原子半徑，A項錯誤；W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和為18或19，B項錯誤；H與N可形成N2H4、H和O可形成H2O2，C項正確；W與X形成的烴隨著碳原子數(shù)的增加熔沸點逐漸增大，且可以形成高分子化合物，所以D項錯誤。26答案：(1)n(Cl)0.025 0 L0.40 molL-10.010 mol054 g-0.010 mol35.5 gmol-10.185 gn(Fe)0.185 g/56 gmol-10.003 3 moln(Fe)n(Cl)0.003 30.01013，x3(2)0.10鹽酸氯氣(3)2Fe3+2I-=2Fe2+I2(或2Fe3+3I-=2Fe2+)(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+5H2O+3Cl-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-2+8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-注：Fe(OH)3、Zn(OH)2寫成氧化物等其他形式且正確也給分解析：(1)由Cl-與OH-發(fā)生交換可得：n(Cl-)n(OH-)n(H+)2.5010-30.40 mol，兩式相等，解得x3。(2)混合體系的計算：設n(FeCl2)x mol、n(FeCl3)y mol，列方程組x+y1、2x+3y2.1，解得：x0.9 mol、y0.1 mol，所以樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分數(shù)100%10%。(3)HI屬于強電解質(zhì)，I-被Fe3+氧化為棕色I2，配平即可。(4)反應物Fe3+被氧化為，化合價升高3，ClO-被還原為Cl-，化合價降低2，所以方程式中Fe3+、計量數(shù)為2，ClO-、Cl-計量數(shù)為3，即2Fe3+3ClO-2+Cl-，在堿性溶液中依據(jù)電荷守恒用OH-、H2O配平即可；正極發(fā)生得電子的還原反應，堿性條件下得到3個電子生成Fe(OH)3，即：+3e-Fe(OH)3，依據(jù)電荷守恒后面加5個OH-，即：+3e-Fe(OH)3+5OH-，依據(jù)H原子守恒得到：+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-，最后用O原子檢查是否正確；負極反應為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，根據(jù)得失電子守恒兩電極反應變?yōu)?+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-、3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2，兩式相加即得電池總反應式。27答案：(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O(2)5.52103 kJ(3)CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2(4)0.234 molL-10.031v(56)v(23)v(1213)在相同溫度時，該反應的反應物濃度越高，反應速率越大解析：(1)實驗室用濃鹽酸與MnO2混合加熱制Cl2。(2)首先依據(jù)燃燒熱概念寫出：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H1-890.3 kJmol-1，H2(g)+O2(g)=H2O(l)H2-285.8 kJmol-1，CO(g)+O2(g)=CO2(g) H3-283.0 kJmol-1；再寫出CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，式-式2-式2即得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，所以HH1-2H2-2H3(-890.3+285.82+283.02) kJmol-1+247.3 kJmol-1，生成1 m3 CO所需熱量為247.3 kJmol-15 520 kJ。(3)由CHCl3生成COCl2，碳的化合價由+2升高到+4，升高2價，由H2O2生成H2O化合價降低2，所以上述物質(zhì)的計量數(shù)均為1，即CHCl3+H2O2COCl2+H2O，依據(jù)Cl守恒還應有HCl生成。(4)c(Cl2)0.11 molL-1、c(CO)0.085 molL-1、c(COCl2)0.04 molL-1，代入K0.234 molL-1；第4 min時，Cl2與CO的濃度均逐漸增大，再結(jié)合此反應正向為吸熱反應，所以第4 min時改變的條件一定是升高溫度，故T(2)T(8)；用平衡常數(shù)進行求解，此溫度下K0.234 molL-1可知c(COCl2)0.031 molL-1；依據(jù)可知v(23)v(1213)0；由圖象可知上面的兩個曲線是生成物濃度變化曲線、下面的曲線為COCl2濃度變化曲線，56 min時的c(COCl2)大于1516 min時的，所以v(56)v(1516)；應從影響化學反應速率的因素入手分析，由圖象可知418分鐘溫度相同，只能從濃度角度分析。28答案：(1)HBr吸收HBr和Br2(2)除去HBr和未反應的Br2干燥(3)苯C(4)B解析：因為Cl、Br屬于同一主族，所以此題應聯(lián)系氯及其化合物的性質(zhì)，再結(jié)合反應+HBr進行分析：(1)由HCl遇空氣有白霧出現(xiàn)，可知HBr遇空氣也有白霧出現(xiàn)。(2)溴苯中含有Br2、HBr、苯等雜質(zhì)，所以加入氫氧化鈉溶液的作用是把Br2、HBr變成易溶于水而不易溶于有機物的鹽，再經(jīng)水洗可除去。(3)溴苯與苯均屬于有機物且互溶的液體，用蒸餾方法分離。(4)燒瓶作反應器時，加入液體體積不能超過其容積的，所以選擇B較合適。36答案：(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO22FeS+3O22FeO+2SO2FeSiO3(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S6Cu+SO2(3)cCu2+2e-=CuAu、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e以Fe2+的形式進入電解液中解析：(1)抓住信息黃銅礦先與空氣中的氧氣反應生成Cu和FeS，然后FeS又與氧氣反應生成低價氧化物FeO和SO2，配平即可；爐渣為FeO和SiO2反應生成的FeSiO3。(2)依據(jù)信息第一個反應為Cu2S與氧氣反應生成Cu2O，依據(jù)元素守恒和得失電子守恒可知還應生成SO2；第二個反應Cu2S與Cu2O反應生成Cu，依據(jù)元素守恒可知還應生成SO2。(3)電解精煉銅，粗銅為陽極，接電源正極，所以c為陽極、d為陰極，d發(fā)生得電子的反應Cu2+2e-=Cu；Au、Ag排在金屬活動順序Cu的后面，不能失電子以單質(zhì)的形式存在陽極泥中，F(xiàn)e排在Cu之前，在陽極失電子，發(fā)生反應Fe-2e-=Fe2+，但Fe2+在陰極不能得電子，故以Fe2+的形式存在電解液中。37答案：(1)sp3(2)OSSe(3)343s23p63d10(4)強平面三角形三角錐形(5)第一步電離后生成的負離子較難再進一步電離出帶