2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试化学（新课标Ⅰ卷解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

化学无处不在，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．黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成

2. 难度：简单

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

3. 难度：简单

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．W^2-、X⁺                               B．X⁺、Y³⁺

C．Y³⁺、Z^2-                               D．X⁺、Z^2-

4. 难度：简单

银制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

5. 难度：简单

已知K_sp(AgCl)=1.56×10^-10，K_sp(AgBr)=7.7×10^-13，K_sp(Ag₂CrO₄)=9.0×10^-12。某溶液中含有Cl^-、Br^-和CrO₄^2-，浓度均为0.010mol ?L^-1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol ?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^-、CrO₄^2-                         B．CrO₄^2-、Br^-、Cl^-

C．Br^-、Cl^-、CrO₄^2-                         D．Br^-、CrO₄^2-、Cl^-

6. 难度：简单

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

7. 难度：简单

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

二、实验题

8. 难度：中等

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：

可能用到的有关数据如下：

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时             （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%

三、填空题

9. 难度：中等

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^- = Li_xC₆。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Li_1-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）。

10. 难度：中等

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?mol^-1

（ii）CO₂(g) + 3H₂(g) = CH₃OH(g) + H₂O(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）2 CH₃OH(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                          。

（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，其能量密度等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     个电子的能量；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，1 kW?h = 3.6×10⁶J）。

11. 难度：中等

[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溶于水中，用0.0500 mol?L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定，至粉红色不消褪，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                。

12. 难度：中等

[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。请回答下列问题：

（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：

化学键	C—C	C—H	C—O	Si—Si	Si—H	Si—O
键能/(kJ?mol^-1	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                           。

（6）在硅酸盐中，SiO4- 4四面体（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                  。

13. 难度：中等

[化学—选修5：有机化学基础]（15分）

査尔酮类化合物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，1mol A充分燃烧可生成72g水。

② C不能发生银镜反应。

③ D能发生银镜反应、可溶于饱和Na₂CO₃溶液、核磁共振氢谱显示有4种氢。

④

⑤ RCOCH₃ + RˊCHORCOCH = CHRˊ

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）。