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类型2013年新课标1高考化学试题及答案【解析版】.doc

  • 上传人:cjc2202537
  • 文档编号:5372465
  • 上传时间:2019-02-25
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    1、2013 年普通高等学校招生全国统一考试(新课标 I)(化学部分 )可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 K 39 Mn 557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(

    2、 )A香叶醇的分子式为 C10H18O B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( )AW 2 、X BX 、Y 3 CY 3 、Z 2 DX 、Z 2【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

    3、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,Al 3 、S 2 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,Ag 2S 被还原生成单质银C该过程中总反应为 2Al 3Ag2S=6AgAl 2S3D黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl【

    4、答案】B【解析】由“电化学原理”可知正极反应式为 Ag2S2e =2AgS 2 ,负极反应式为 Al3e =Al3 ;电解质溶液中发生反应 Al3 3H 2O Al(OH)33H ,S 2 与H 结合生成 H2S,使 Al3 3H 2O Al(OH)33H 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)1.5610 10 ,K sp(AgBr)7.710 13,K sp(Ag2CrO4)9.010 12 。某溶液中含有 Cl 、Br 和 ,浓度均为 0.010 molL1 ,向该溶液中逐24CrO滴加入 0.010 molL1 的 AgNO3 溶液

    5、时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 ( )ACl 、Br 、 B 、Br 、Cl 24CrOCBr 、Cl 、 DBr 、 、Cl 24r【答案】C【解析】因为溶液中 Cl 、Br 、 浓度相同,假设滴加 AgNO3 溶液的过程中混合液中 Cl 、Br 、 浓度不变,均为 0.010 molL1 ,则开始生成24rAgCl、 AgBr、Ag 2CrO4 沉淀时溶液中 c(Ag )浓度分别为 1.56108 molL1 、7.710 11 molL 1、3.0 105 molL1 ,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

    6、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( )A15 种 B28 种 C32 种 D40 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、(CH 3)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 5840 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( )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 乙酸乙酯和乙醇的密度不同C 除去 KNO3 固体中混杂的

    7、 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:H 2O可能用到的有关数据如下:相对分子质量 密度/(gcm 3 ) 沸点 / 溶解性环己醇 100 0.961 8 161 微溶于水环己烯 82 0.81

    8、0 2 83 难溶于水合成反应:在 a 中加入 20 g 环己醇和 2 小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入 1 mL 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 10 g。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

    9、)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)。A41% B50% C 61% D70%【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

    10、;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 ) 0.2 mol、n(环己烯) 0.122 mol,产率120gmol 10g82mol100%61%。0.12ol27 (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(LiCoO 2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负

    11、极发生的反应为6CxLi 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 Li1x CoO2 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

    12、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)2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2(3)2LiCoO23H 2SO4H 2O2 Li2SO42CoSO 4O 24H 2O,2H2O2 2H2OO 2 有氯气生成,污染较大(4)CoSO42NH 4HCO3=CoCO3(NH 4)2SO4H 2OCO 2(5)Li1 xCoO2Li xC6=LiCoO26C(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、CoCO 3、Li 2SO4【解析】(2)正极材料中含有与强碱溶液反应的 Al;(3)LiCoO 2 经酸浸生成 C

    13、oSO4,Co化合价由3 降低为2,化合价升高的只能为 H2O2,H 2O2 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,Cl 2 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 Li1x CoO2 生成 LiCoO2 化合价由(3 x )降低到3,降低了 x,故正极反应式为 Li1x CoO2x e xLi =LiCoO2,由充电时电池负极反应式可知放电时负极反应式

    14、为 LixC6xe =6Cx Li ,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、CoCO 3,水相为 Li2SO4 溶液,可知回收的金属化合物。28 (15 分)二甲醚(CH 3OCH3)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:()CO(g) 2H 2(g)=CH3OH(g) H190.1 kJmol 1()CO 2(g)3H 2(g)=CH3OH(g)H 2O(g) H249.0 kJmol

    15、 1水煤气变换反应:()CO(g) H 2O(g)=CO2(g)H 2(g) H341.1 kJmol 1二甲醚合成反应:()2CH 3OH(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H424.5 kJmol 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()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

    16、CuZnAlO 和 Al2O3)、压强为 5.0 MPa 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(5.93 kWhkg1 )。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 1.20 V,能量密度 E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量, 1 kWh3.610 6 J)。【答案】(1)Al 2O3(铝土矿)2NaOH3H 2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH

    17、)4CO 2=Al(OH)3NaHCO 3,2Al(OH)3 Al2O33H 2O(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应( )平衡右移,CO 转化率增大;生成的 H2O,通过水煤气变换反应()消耗部分 CO(3)2CO(g)4H 2(g)=CH3OCH3(g)H 2O(g) H204.7 kJmol1 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,CH 3OCH3 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)CH3OCH33H 2O12e =2CO212H 12 (3.6106 JkW1 h1 )8.39 kWhkg 1110

    18、g1.V9650Cmol46molk【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2 可得所求热化学方程式,所以H H42 H1(24.590.12)kJmol 1 204.7 kJmol1 ;化工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

    19、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 CH3OCH312e CO 2,第二步配平除“H 、O”之外的其他原子 CH3OCH3 12e 2CO 2,第三步用“H ”配平电荷CH3OCH312e CO 212H ,第四步补水配氢CH3OCH312e 3H 2O=2CO212H ,第五步用“O”检查是否配平;1 kg 二甲醚可以产生 12 电子,1 mol 电子可以提供 96 500 C 的电量,电压电量功,故可求10g46mol出能量密度。36 化学选修 2:化学与技术 (

    20、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,过滤操作的滤液是_ ,滤渣是_;过滤操作的滤液是_和_,滤渣是_。(3)工艺过程中和的目的是_。(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 0.250 g 溶于水,用0.050 0 molL1 的酸性 KMnO4

    21、溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗 KMnO4 溶液 15.00 mL,反应的离子方程式为_;列式计算该成品的纯度_。【答案】(1)CONaOH HCOONa 2HCOONa Na2C2O4H 2(2)NaOH 溶液 CaC 2O4 H 2C2O4 溶液 H 2SO4 溶液 CaSO 4(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸( 降低成本),减小污染(4)Na2SO4(5)5 2 16H =2Mn2 8H 2O10CO 2C4Mn100%94.5%11515.0mL.0ol6gmol.【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 C

    22、a(OH)2 生成 CaC2O4 和 NaOH,过滤后得 CaC2O4 沉淀和 NaOH 溶液,NaOH 溶液经 可循环利用;向 CaC2O4 沉淀中加入 H2SO4,生成 H2C2O4 和 CaSO4,过滤后得 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)Na 2C2O4 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, 被还原为 Mn2 ,依据化合价升Mn降总数相等和电子得失守恒配平即可;n( )0.015 L0.

    23、050 0 molL1 ,依据离子方程式 n( ) n( )0.015 L0.050 0 molL1 ,m (H2C2O42H2O)0.015 2454M 5L0.050 0 molL1 126 gmol1 。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,其晶胞中共有 8 个原子,其中在面心位置贡献_个原子。(4)单质

    24、硅可通过甲硅烷(SiH 4)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:化学键 CC CH CO SiSi SiH SiO1kJmol键 能356 413 336 226 318 452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_。SiH 4 的稳定性小于 CH4,更易生成氧化物,原因是_。(6)在硅酸盐中, 四面体 (如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层4SiO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

    25、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)Mg2Si4NH 4Cl=SiH44NH 32MgCl 2(5)C C 键和 CH 键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成CH 键的键能大于 CO 键,CH 键比 CO 键稳定。而 SiH 键的键能却远小于 SiO 键,所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键(6)sp3 13 (或 )23Sin23i【解析】硅的核外电子排布式为 1s22s22p6

    26、3s23p2,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 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;、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价为2,即化学式为 或 。23S

    27、iO23in38 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:芳香烃 A 的相对分子质量在 100110 之间,1 mol A 充分燃烧可生成 72 g 水。C 不能发生银镜反应。D 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。RCOCH 3RCHO RCOCH=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

    28、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 22211 的为_(写结构简式 )。【答案】(1)苯乙烯(2) 2H 2O(3)C7H5O2Na 取代反应(4) (不要求立体异构)(5)(6)13 【解析】一分子 A 中含有 28 个氢原子,100 除以 12 可知 A 分子中含17gmol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、 ;

    29、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 ,则 E 为 ,由信息可知 F 为,由信息可知 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、CH 3),也可能为两个 (CH2CHO、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CH 3,有邻、间、对三种: 、 、 ,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 222,所以为对位。

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