新课标高考化学试题及答案解析版

标

I

)

(

化

学

部

分

)

可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Mg24 S32 K39 Mn55

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

【答案】C

【解析】C选项，应多吃富含碘元素的食物，如KIO3。高碘酸为强酸，对人体有很强的腐蚀性。

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

【答案】A

【解析】根据碳原子的四价原则补齐氢原子，直接查出C、H的原子个数，A选项正确；该有机物分子中含有碳碳双键，B、C选项错误；含有甲基、醇羟基，所以可以发生取代反应，D选项错误。

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、XB．X、Y3C．Y3、Z2D．X、Z2 【答案】C

【解析】A选项W在X的上一周期，所以X为第3周期，分别为O、Na；B选项X可能为Li或Na、Y可均为Al；D选

＋

项X可能为Li或Na、Z可能为O或S；上述选项中的Na均不

影响水的电离平衡；C选项Y只能为Al、Z只能为S，Al3、S2－

均影响水的电离平衡。

10．银质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 【答案】B

－

【解析】由“电化学原理”可知正极反应式为Ag2S＋2e

－－＋

===2Ag＋S2，负极反应式为Al－3e===Al3；电解质溶液中发

＋＋－＋

生反应Al3＋3H2OAl(OH)3＋3H，S2与H结合生成H2S，

＋＋

使Al3＋3H2OAl(OH)3＋3H的平衡右移，最终生成Al(OH)3沉淀，只有B选项正确。

－－

11．已知Ksp(AgCl)＝1.56×1010，Ksp(AgBr)＝7.7×1013，

－－－Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×1012。某溶液中含有Cl、Br和CrO24，浓

－－

度均为0.010mol·L1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )

－－－－2CrOA．Cl、Br、CrO2B．、Br、Cl 44－－－－2CrOC．Br、Cl、CrO2D．Br、、Cl 44【答案】C

－－【解析】因为溶液中Cl、Br、CrO24浓度相同，假设滴加

－－AgNO3溶液的过程中混合液中Cl、Br、CrO24浓度不变，均为

－

0.010mol·L1，则开始生成AgCl、AgBr、Ag2CrO4沉淀时溶液中

＋－－－－

c(Ag)浓度分别为1.56×108mol·L1、7.7×1011mol·L1、

－－

3.0×105mol·L1，所以首先沉淀的是AgBr，最后沉淀的是Ag2CrO4。

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，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )

A．15种B．28种C．32种D．40种 【答案】D

【解析】属于C5H10O2的酯水解可生成的酸有甲酸、乙酸、

＋

丙酸、两种丁酸[CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH]，共5种；生成的醇有甲醇、乙醇、两种丙醇、4种丁醇，共8种，酸与醇酯化，共得5×8＝40种组合，即40种酯。

13．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是( ) 分离方选项 目的 原理 法 乙醇萃碘在乙醇中的溶解度A． 分离溶于水中的碘 取 较大 乙酸乙酯和乙醇的密B． 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 度不同 除去KNO3固体中混杂NaCl在水中的溶解度C． 重结晶 的NaCl 很大 丁醇与乙醚的沸点相D． 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 差较大 【答案】D 【解析】乙醇与水、乙酸乙酯与乙醇互溶，A、B选项中的分离方法均错误；C选项选用重结晶法是利用KNO3的溶解度受温度变化的影响大，而NaCl的溶解度受温度变化的影响小，错误；蒸馏是利用各组分的沸点不同而采取的分离混合物的方法，D正确。

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：

＋H2O

可能用到的有关数据如下： －相对分子密度/(g·沸点cm 溶解性 3质量 ) /℃ 环己微溶于100 0.9618 161 醇 水 环己难溶于82 0.8102 83 烯 水 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是______(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% 【答案】(1)直形冷凝管(2)防止暴沸 B(3) (4)检漏 上口倒出(5)干燥(或除水除醇)(6)CD(7)C

【解析】(2)如果立即补加碎瓷片，可能使反应液暴沸，发生危险，A选项错误；C选项不能防止暴沸，错误；D选项浪费药品，错误；(3)醇在浓硫酸作催化剂时，加热条件下可能发生分子内脱水生成烯烃，也可能发生分子间脱水生成醚；(4)环己烯的密度比水小，位于分液漏斗中液体的上层，分液时要先把下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，防止从下口放出时混有部分下层液体；(5)无水氯化钙能与水结合，也能与乙醇结合；(7)n(环己醇)＝

20g100gmol1＝0.2mol、n(环己烯)＝

10g82gmol1＝

0.122mol，产率＝

0.122mol×100%＝61%。 0.2mol27．(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)。

【答案】(1)＋3

－－

(2)2Al＋2OH＋6H2O===2[Al(OH)4]＋3H2↑

(3)2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2

Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋

4H2O,2H2O22H2O＋O2↑ 有氯气生成，污染较大

(4)CoSO4＋2NH4HCO3===CoCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑

(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)正极材料中含有与强碱溶液反应的Al；(3)LiCoO2

经酸浸生成CoSO4，Co化合价由＋3降低为＋2，化合价升高的只能为H2O2，H2O2中的O化合价由－1升高为0，生成O2，据此配平即可；注意题干中有对温度的要求，可知H2O2会发生分

解；抓住信息“用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液”，把还原剂H2O2去掉了，所以作为还原剂的只能为盐酸，盐酸被氧化生成Cl2，Cl2有毒，污染环境；(5)正极发生得电子的反应，Co的化合价降低，由Li1－xCoO2生成LiCoO2化合价由＋(3＋x)降低到

－＋

＋3，降低了x，故正极反应式为Li1－xCoO2＋xe＋xLi===LiCoO2，由充电时电池负极反应式可知放电时负极反应式为

－＋

LixC6－xe===6C＋xLi，两电极反应式相加可得电池反应式；(6)注意信息“有利于锂在正极的回收”结合原电池的工作原理，阳离子向正极移动即可分析；沉淀有Al(OH)3、CoCO3，水相为Li2SO4溶液，可知回收的金属化合物。

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·mol1 (ⅱ)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) H2＝－

－

49.0kJ·mol1

水煤气变换反应：

－

(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) H3＝－41.1kJ·mol1

二甲醚合成反应：

(ⅳ)2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) H4＝－

－

24.5kJ·mol1

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·kg1)。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______个电子的电量；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)。

【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·mol1 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－12e===2CO2＋12H 12

1.20V1000g1296500Cmol11－－46gmol÷(3.6×106J·kW1·h1)＝

1kg－

8.39kW·h·kg1

【解析】(1)从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取Al2O3，主要应用Al2O3能与强碱溶液反应，生成可溶性NaAlO2或NaAl(OH)4溶液，过滤除去其他不溶性杂质，向滤液中通入酸性气体CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤洗涤加热分解Al(OH)3得到Al2O3；

(3)由反应式ⅳ＋ⅰ×2可得所求热化学方程式，所以H＝

－－

mol1＝－204.7kJ·mol1；化工H4＋2H1＝(－24.5－90.1×2)kJ·

生产中既要考虑产率(化学平衡移动原理)，也要考虑化学反应速率；(4)正反应放热，温度升高，平衡左移，CO的转化率降低；(5)燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应，二甲醚的分子式为C2H6O，在酸性条件下生成CO2，碳的化合价从－2价升至＋

－

4价，一个二甲醚失去12个e，书写过程：第一步CH3OCH3－

12e―→CO2，第二步配平除“H、O”之外的其他原子CH3OCH3

－＋

－12e―→2CO2，第三步用“H”配平电荷CH3OCH3－12e－＋－

―→CO2＋12H，第四步补水配氢CH3OCH3－12e＋

＋

3H2O===2CO2＋12H，第五步用“O”检查是否配平；1kg二甲醚可以产生

1000g46gmol1－

×12电子，1mol电子可以提供96500C的电量，

电压×电量＝功，故可求出能量密度。

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，用0.0500mol·L1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，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__________________________。

【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

＋2＋

MnO(5)5C2O2＋2＋16H===2Mn＋8H2O＋10CO2↑ 44515.00mL0.0500molL1126gmol12×100%＝94.5% 11000mLL0.250g【解析】(1)由“甲酸钠加热脱氢”生成Na2C2O4，依据原子守恒可知有H2生成；(2)Na2C2O4中加入Ca(OH)2生成CaC2O4和NaOH，过滤①后得CaC2O4沉淀和NaOH溶液，NaOH溶液经③可循环利用；向CaC2O4沉淀中加入H2SO4，生成H2C2O4和CaSO4，过滤②后得CaSO4沉淀和H2C2O4溶液，溶液中还有过量的H2SO4；(3)NaOH溶液和H2SO4可循环利用，是该流程的优点；(4)Na2C2O4和H2SO4反应生成的H2C2O4和Na2SO4均可溶，故会使草酸中混有Na2SO4；(5)草酸被氧化为CO2，MnO4被还原

＋

为Mn2，依据化合价升降总数相等和电子得失守恒配平即可；

－12COn(MnO)＝0.015L×0.0500mol·L，依据离子方程式n(424)＝

52n(MnOL4)＝0.015L×0.0500mol·

－

－

1

×

－

52，m(H2C2O4·2H2O)＝

0.015L×0.0500mol·L1××126g·mol1。

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。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： C—C—C—Si—SSi—Si—化学键 C H O i H O 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_______________________________

___________________________________________________

52_____________________。

(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__________________。

图(a) 图(b)

【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

n2SiO(6)sp3 1∶3 [SiO3]2(或3) n【解析】硅的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，M能层有s、p、d三个能级，共9个原子轨道；(3)立方体共有6个面，面心位置上贡献3个原子；(4)此反应不属于氧化还原反应，产物除SiH4外，还应有MgCl2，另一生成物只能是NH3；(5)由信息可知应从反应物、产物键能的差异角度进行分析；(6)一个硅原子与四个氧原子相连，形成4个σ键，硅原子最外层四个电子全部参与成键，无孤电子对，为sp3杂化；①、②两个氧原子有两个结构

单元共用，如图，中间的结构

单元均摊1，再加上其他2个氧原子，一个结构单元中含有一个硅原子、3个氧原子，依据化合价可知一个结构单元表现的化合

2n价为－2，即化学式为SiO3或[SiO3]2。 n38．[化学——选修5：有机化学基础](15分)

查尔酮类化合物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、核磁共振氢谱显示其有4种氢。

④ ⑤RCOCH3＋R′CHORCOCH===CHR′ 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)。

【答案】(1)苯乙烯

(2)

(3)C7H5O2Na 取代反应

＋2H2O

(4)(5)

(6)13

72g【解析】一分子A中含有

(不要求立体异构)

×2＝8个氢原子，100除

18gmol1以12可知A分子中含有8个碳原子，分子式为C8H8，A的结构为

，由反应条件可知B到C发生醇的催化氧

、

化，结合C不能发生银镜反应可知B、C分别为

；D中含有—CHO和苯环，再由D可溶于饱和碳

酸钠溶液知D中含有酚羟基，D还含有四种氢原子，苯环上的两个取代基应在对位，结构简式为

，由信息④可知F为

，则E为

，由

信息⑤可知G的结构为；(5)能发生水解可知H中含有酯基，依据碳原子、氧原子个数可知H只能为甲酸某酯，结构简式为；(6)F的同分异构体分子中一定含有—CHO、酚羟基，则苯环上的取代基可能为三个(—CHO、—OH、—CH3)，也可能为两个(—CH2—CHO、—OH)，三个取代基采用固定一个取代基，移动另一取代基法，先固定—OH、

然后加—CH3，有邻、间、对三种：①、②、

③，然后再加上—CHO，分别有4、4、2种，共10种；两个取代基的有邻、间、对三种，共13种；五组峰说明有五种氢原子，且有三个峰面积比为2∶2∶2，所以为对位。