2014年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ)
理综化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Al 27 P 31 S 32 Ca 40 Fe 56 Cu 64
Br 80 Ag 108
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.下列化合物中同分异构体数目最少的是( )
A.戊烷 B.戊醇 C.戊烯 D.乙酸乙酯
8.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A.
用热的烧碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
B.
漂白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
C.
施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D.
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜
9.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
H2O2+I- H2O+IO- 慢
H2O2+IO- H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.反应速率与I-浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
10.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z
11.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解是放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60 ℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
12.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
13.利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A.
稀硫酸
Na2S
AgNO3与AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
B.
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱
水性、氧化性
C.
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2溶液
SO2与可溶性钡盐
均可生成白色沉淀
D.
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
酸性:硝酸>碳酸>硅酸
第Ⅱ卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第26题~第28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第36题~第38 题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共43分)
26.(13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
水中溶解性
异戊醇
88
0.812 3
131
微溶
乙酸
60
1.049 2
118
溶
乙酸异戊酯
130
0.867 0
142
难溶
实验步骤:
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是 ,第二次水洗的主要目的是 。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是 。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是 。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是 (填标号)。
(7)本实验的产率是 (填标号)。
a.30% b.40% c.60% d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是 。
27.(15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式 。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为 。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为 (填化学式)。
③NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显 (填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式 。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式 。
②分析产品室可得到H3PO2的原因 。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:
将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质,该杂质产生的原因是 。
28.(15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。
(2)已知:
甲醇脱水反应 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1
乙醇异构化反应 C2H5OH(g) CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的ΔH= kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是 。
(3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2O∶nC2H4=1∶1)。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为 ,理由是 。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强6.9 MPa,nH2O∶nC2H4=0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有 、 。
(二)选考题(共15分)
36.[化学——选修2:化学与技术](15分)
磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。
图(a)
图(b)
部分物质的相关性质如下:
熔点/℃
沸点/℃
备注
白磷
44
280.5
PH3
-133.8
-87.8
难溶于水,有还原性
SiF4
-90
-86
易水解
回答下列问题:
(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的 %。
(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为 。
现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸 t。
(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是 (填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是 ,冷凝塔2的主要沉积物是 。
(4)尾气中主要含有 ,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除去 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 。(均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是 。
37.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有 个未成对电子,Fe3+的电子排布式为 。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为 。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ,1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为 。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是 。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度 g·cm-3(不必计算出结果)。
38.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:
已知以下信息:
① R1CHO+
②1 mol B经上述反应可生成2 mol C,且C不能发生银镜反应
③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢
⑤RNH2+ +H2O
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为 ,反应类型为 。
(2)D的化学名称是 ,由D生成E的化学方程式为 。
(3)G的结构简式为 。
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是 (写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺:
H I J
反应条件1所选用的试剂为 ,反应条件2所选用的试剂为 ,I的结构简式为 。
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