2013高考新课标(ⅰ)卷理综化学部分解析

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2013高考新课标（Ⅰ）卷理综化学部分解析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解析：侯氏制碱法反应原理及方程式：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O因为碳酸氢钠的溶解度较小，所以碳酸氢钠析出。所以A选项正确；氨气可以与浓盐酸反应生成白烟，B选项正确；碘是人体必需微量元素，一般通过吃含碘食物或碘盐（含KIO3）等补充，高碘酸是一种氧化性和酸性都很强的酸，具有强烈刺激和腐蚀性，所以C错误；黑火药是我国古代的四大发明之一，由硫黄、硝石（主要成分硝酸钾）、木炭混合制成，黑火药着火时，主要发生如下化学反应：2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体，由于体积急剧膨胀，发生爆炸，D选项正确。答案为C。OH8．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解析：碳原子10个，两个不饱和度，所以氢原子有22-4=18个，所以A选项正确；化合物中有双键，能与溴发生加成反应，使溴水褪色，也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色，故B、C选项错误；化合物中有羟基及甲基，能发生取代，故D选项错误。答案为A。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-、X+B．X+、Y3+C．Y3+、Z2-D．X+、Z2-解析：根据短周期元素和W2-、Z2-离子所带电荷，可推知W为O，Z为S，进而推知X为Na，Y为Al。O2-在水溶液中以OH-离子存在，会抑制水的电离，使水的电离平衡向左移动；H2S是弱酸，S2-结合水电离出的H+，使水的电离平衡向右移动；Al（OH）3是弱碱，Al3+结合水电离出的OH-，使水的电离平衡向右移动；Na+不影响水的电离平衡，故A、B、D错误。答案为C。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，在铝制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被还原成单质银C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析：本题是原电池原理的具体应用，应从构成原电池的三个条件上去思考问题。铝比银活泼，应作负极，电极反应式为Al-3e-Al3+；银为正极，Ag2S得电子7 变成Ag，所以黑色褪去，电极方程式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-；溶液中Al3+向正极移动，S2-向负极移动，它们在移动过程中发生相互促进的水解反应：2Al3++3S2-+6H2O2Al(OH)3+3H2S，总的反应式是：2Al+3Ag2S+6H2O6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑。处理过程中Ag2S变成Ag质量变轻。所以A、C、D选项错误。答案为B。11．已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（AgBr）=7.7×10-13，Ksp（Ag2CrO4）=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42-，浓度均为0.010mol·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为A．Cl-、Br-、CrO42-B．CrO42-、Br-、Cl-C．Br-、Cl-、CrO42-D．Br-、CrO42-、Cl-解析：有关Ksp计算。当溶液中某难溶物离子积Qc大于其Ksp时，就会析出。当析出AgCl时，c（Ag+）最小为：；当析出AgBr时，c（Ag+）最小为：；当析出Ag2CrO4时，c（Ag+）最小为：；因为7.7×10-11<1.56×10-8<9.0×10-8，所以Br-、Cl-、CrO42-依次析出。答案为C。12．分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下水解为酸和醇。若不考虑立体异构，这些酸和醇重新组合可形成的酯共有A．15种B．28种C．32种D．40种解析：根据题意，分子式为C5H10O2的有机物是酯类，有甲酸丁酯（4种，因为甲酸只有一种，丁基有4种即丁醇有4种）、乙酸丙酯（2种，因为丙基2种）、丙酸乙酯（1种）、丁酸甲酯（2种），共九种酯类同分异构体。它们酸性条件下水解酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸（2种），共5种；醇有甲醇、乙醇、丙醇（2种）、丁醇（4种），共8种，可形成5×8=40种酯。答案为D。注意：题目问这些酸和醇重新组合形成的酯，可理解为应该减去原来的酯9种，但没有这个选项。答案为D。13．下列实验中，所采用的分离方法与对应原理都正确的是选项目的分离方法原理A．分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B．分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇密度不同C．除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D．除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差很大解析：乙醇与水任意比例互溶，所以A选项错误；乙酸乙酯能溶解于乙醇，所以B选项错误；KNO3的溶解度随温度升高而变化很大，NaCl的溶解度随温度升高而变化不大，因此除去KNO3固体中混杂的NaCl,应该让KNO3析出，采用冷却重结晶的方法。所以C选项错误。答案为D。7 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：OH浓H2SO4△+H2O可能用到的有关数据如下：相对分子质量密度/（g·cm-3）沸点/℃溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应：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。（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．立刻补加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；在本实验的分离过程中，产物应从分液漏斗的。（填“上口倒出”或“下口倒出”）（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．吸滤器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%解析和答案：（1）直形冷凝管（2）防止爆沸，BO（3）因为醇在发生消去反应时易分子间脱水成醚。（4）检查是否漏水（查漏），上口倒出。因为环己烯密度为0.8102g·cm-3小于水的密度。（5）干燥（除去水和醇）（6）选CD。蒸馏所需仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、带石棉网的铁架台、直形冷凝管、接引管（尾接管）、接收器（如锥形瓶、磨口小烧瓶）等。（7）理论产量20×=20×=16.4g，所以产率为10÷16.4×100%≈61%，选C。7 废旧锂离子电池放电处理拆解正极碱浸NaOH溶液过滤滤液滤渣调pH过滤滤液Al(OH)3固体酸浸H2SO4、H2O2调pH过滤滤渣滤液萃取水相（Li2SO4溶液）有机相反萃取有机相再生回用水相（CoSO4溶液）沉钴NH4HCO3溶液过滤滤液CoCO3固体27．（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的混合溶液，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）。解析和答案：（1）根据化合价代数和为零可算出LiCoO2中，Co元素的化合价为+3价（2）根据工艺流程中有Al(OH)3固体和题干中的铝箔，易推知是铝与NaOH溶液反应，所以离子方程式为：2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑（3）根据工艺流程中有Li2SO4溶液、CoSO4（Co+2价）溶液，所以加H2SO4、H2O2酸浸的过程中发生氧化还原反应有2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，因为反应是温度80℃，还会发生双氧水制氧气的反应：2H2O2O2↑+2H2O；用盐酸酸浸，由于盐酸容易被氧化成Cl2，污染环境，或污染更大。（4）2CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（5）充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6,可知放电时是Li1-xCoO2转化为LiCoO2。所以方程式为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C（6）放电时，LixC6在负极失电子变Li+，经电解质移向正极，并进入正极材料LiCoO2中。流程工艺中回收的金属化合物有Al(OH)3、Li2SO4、CoCO3。答案：（1）+3价（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑（3）2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，2H2O2O2↑+2H2O；盐酸容易被氧化成Cl2，污染环境（4）2CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（5）Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C（6）放电时Li+移向正极；Al(OH)3、Li2SO4、CoCO37 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·mol-1（ⅱ）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+2H2O(g)△H2=-49.0kJ·mol-1水煤气变换反应：（ⅲ）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ·mol-1二甲醚合成反应：（ⅳ）2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ·mol-1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。。26027028029030031032080706050403010090%/率产者或率化转t/℃。。。。。。。CH3OCH3产率CO转化率（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，结果如下图所示，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·kg-1）。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）解析和答案：（1）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O（2）二甲醚合成反应(ⅳ)消耗甲醇，使甲醇合成反应（ⅰ）平衡右移，CO的转化率增大。二甲醚合成反应(ⅳ)生成的水，通过水煤气变换反应（ⅲ）消耗部分CO。（3）（ⅰ）×2+(ⅳ)可得方程式2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)，所以其△H=-90.1×2+（-24.5）=-204.7kJ·mol-1,所以热化学方程式为：2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ·mol-1也可以用（ⅱ）×2+（ⅲ）×2+(ⅳ)求；该反应正反应为气体分子数减少的反应，压强增大，平衡右移，反应物转化率增加，产物产率增加；增大压强，使反应物浓度增加，则反应速率增大。（4）反应放热，温度升高，平衡左移。（5）根据一个二甲醚分子充分燃烧消耗3个O2分子，可知一个二甲醚分子发生电化学反应时失去12电子，根据质量守恒、电子守恒和酸性介质可得负极反应为CH3OCH3-12e—+3H2O=2CO2+12H+。1mol电子的电量1.6021892×10-19C×6.022×1023≈96500C电能E=UIt=Uq÷3.6×105≈8.39W·h·kg-1答案：（1）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O7 （2）二甲醚合成反应(ⅳ)消耗甲醇，使甲醇合成反应（ⅰ）平衡右移，CO的转化率增大。二甲醚合成反应(ⅳ)生成的水，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·mol-1该反应正反应为气体分子数减少的反应，压强增大，平衡右移，反应物转化率增加，产物产率增加；增大压强，使反应物浓度增加，则反应速率增大。（4）反应放热，温度升高，平衡左移。（5）CH3OCH3-12e—+3H2O=2CO2+12H+12÷3.6×105≈8.39W·h·kg-138．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：AH2O/H+BO2/Cu△CD(C7H6O2)稀NaOHECH3IF一定条件G已知以下信息：①芳香烃A的相对分子质量在100～110之间，1molA充分燃烧可生产72g水。②C不能发生银镜反应。ONa一定条件OCH2R+RCH2I③D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。④⑤RCOCH3+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；由E生成F的反应类型为。（4）G的结构简式。（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的为（写结构简式）解析和答案：72÷18=4，可知一个A分子有8个H原子，（110-8）÷12=8…6，所以一个A中有8个C原子，所以A的分子式为C8H8，有（18-8）÷2=5个不饱和度，所以A结构中还有一个碳碳双键，所以A的名称为苯乙烯。A→B为加成反应，B为醇，B→C为醇的催化氧化，C不能发生银镜反应，则C为酮，B为仲醇，A、B、C的结构简式分别为CH=CH2、CH(OH)CH3、；D（C7H6O2）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(苯环上对二取代，或苯环上一取代)，结合信息④和反应条件，可推知D的结构简式为CHOHO、CHONaO、7 CHOCH3O，根据信息⑤可知G的结构简式为CCH=CH—OOCH3D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，说明H是酯，即甲酸苯酚酯；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，则其结构中有醛基和酚羟基。分两种情况：苯环上有—CH2CHO和—OH,有三种情况，苯环上有—CH3、—CHO和—OH，有10种情况，共13种。参考答案：（1）苯乙烯（2）2CH(OH)CH3+O22+2H2O（3）C7H5O2Na,取代反应（4）CCH=CH—OOCH3（5）OOCH+H2OH+OH+HCOOH（6）13CH2CHOHO7