2013年高考理综化学试题及答案(全国卷I)

2013 年高考 (全国Ⅰ卷 ) 理科综合能力能力测试

化学部分试题及答案

7．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 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 C10H18O C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 （

）

2-

）

B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应

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

、X+

B．X +、Y 3+

D．X+、Z2- C．Y

Ag2S 的缘故。根据电化学原理可进行如下处

A ．W

2-

3+、Z

10．银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 褪去。下列说法正确的是（

）

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

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 + 3Ag 2S = 6Ag + Al 2S3

D．黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl

-10

、7.7 ×10-13、9×10-11 某溶液中含有 11．已知氯化银、溴化银、铬酸银的 C1 -, Br -和 CrO42-，浓度均为 0.010mo1· L-1，向该溶液中逐滴加入 液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（ ）

-- 、CrO 2- B. CrO 42-、Br-、C1- A. C1 、Br 4 -

、C1-、CrO42- D. Br - 、CrO42-、C1- C. Br 12．分子式为 C5H10O2 的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇， 醇重新组合可形成的酯共有（ ） A ．15 种 C． 32 种

选项 A． B． C．

目的

分离溶于水中的碘 分离乙酸乙酯和乙醇 除去 KNO 3 固体中混杂的

B．28 种 D．40 种

）

原理

碘在乙醇中的溶解度较大 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 NaCl 在水中的溶解度很大

分离方法 乙醇萃取 分液 重结晶

若不考虑立体异构， 这些酸和

Ksp 分别为 1.56 ×10

0.010mol· L -1 的 AgNO 3 溶

13．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是（

- 1 -***

***

NaCl

D． 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：

除去丁醇中的乙醚

蒸馏

丁醇与乙醚的沸点相差较大

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 入冷却水后，开始缓慢加热

分离提纯：

反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量 回答下列问题： （1）装置 b 的名称是 （2）加入碎瓷片的作用是 应该采取的正确操作时

A ．立即补加

B．冷却后补加

。

；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，

（填正确答案标号） 。

C．不需补加

D．重新配料

。

；在本实验分离过程中，产物

。

（填正确答案

E．接收

5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯

10g。

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

a，控制馏出物的温度不超过

90℃。

1 mL 浓硫酸。 B 中通

（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 应该从分液漏斗的

（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 标号）。

A．圆底烧瓶

器

（7）本实验所得到的环己烯产率是

A．41%

B．50%

C．61%

（填正确答案标号） 。

D．70%

B．温度计

C．吸滤瓶

D．球形冷凝管

（填 “上口倒出 ”或 “下口放出 ”）。

- 2 -***

***

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 （LiCoO 2）、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

++xe- 6C+xLi

= 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）LiCoO 2 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 式

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 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 收工艺中，可回收到的金属化合物有 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 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：

-1

。

。

；可用盐酸代替 。

。

。

。在整个回

（填化学式）。

H2、CO

（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

LiCoO 2 与 Li 1-xCoO2 之间的转化，写出放电时电池反应方

（i ）CO(g) + 2H 2(g) = CH 3OH(g)

（ii ）CO2(g) + 3H 2(g) = CH 3OH(g) + H 2O(g) 水煤气变换反应：

△H1 = - 90.1kJ?mol

-1

△H2 = -49.0kJ?mol

-1

（iii ）CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2 (g) 二甲醚合成反应：

△H3 = - 41.1kJ?mol

-1

（iV ）2 CH3OH(g) = CH 3OCH3(g) + H 2O(g) 回答下列问题：

△H4 = -24.5kJ?mol

（1）Al 2O3 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 Al 2O3 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 为 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

。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

。

（4）有研究者在催化剂（含

Cu—Zn—Al —O 和 Al 2O3）、压强为 5.0MPa 的条件下，

***

***

- 3 -

***

***

由 H2 和 CO 直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中 因是

。

CO 转化率随温度升高而降低的原

（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

1.20V ，能量密度 E =

6

个电子的能量；

该电池的理论输出电压为

（列式计算。能量密度 =电池输出电能 /燃料质量， 1 kW?h = 3.6 × 10 J）。 36．[ 选考题 :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 是 是 是

；过滤操作②的滤液是

。

（3）工艺过程中③和④的目的

。

、

（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是

和

，滤渣

，滤渣

。

***

***

- 4 -

***

***

（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，

-1 的酸性 KMnO 溶液滴定， 至粉红色不消褪， 消耗 KMnO 4 溶液 15.00mL ， 4 用 0.0500 mol?L 反应的离子方程式为 度

。

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 数为

、电子数为

。

等化合物的形式存在于地壳中。

相

Mg 2Si 和 NH4Cl 在

。 个原子。

（2）硅主要以硅酸盐、

，该能层具有的原子轨道

；列式计算该成品的纯

37．[选考题 :化学—选修 3：物质结构与性质 ]（15 分）

（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 结合，其晶胞有 8 个原子，其中在面心位置贡献

（4）单质硅可通过甲硅烷（ SiH4）分解反应来制备。工业上采用 液氨介质中反应制得 SiH 4，该反应的化学方程式为

化学键

356

。

②SiH 4 的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物， 原因是

（6）在硅酸盐中， SiO4- 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（ Si 原子的杂化形式为 为

。

b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中

，化学式

，Si 与 O 的原子数之比为

C—C 413

C—H 336

C—O 226

Si—Si 318

（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：

-1

Si—H Si—O 452 键能/(kJ?mol

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

。

38．[ 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。

- 5 -***

***

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。

ONa

+ RCH2I

一定条件

OCH2R ④ RCOCH = CHRˊ

⑤ RCOCH 3 + RˊCHO 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

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） 。

（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，

- 6 -

***

***

答 案

9.C

8.A

9.C

10.B

11.C

12.D

13.D

26.（13 分） （1）直形冷凝管 （2）防止暴沸； B （3）

O

（4）检漏；上口倒出 （5）干燥（或除水除醇） （6）CD （7） C 27.（15 分）

（1）+3

-

（2）2Al + 2OH - + 6H 2O = 2Al(OH) (3)2LiCoO 2 + 3H 2SO4 + H2O2

△

4

+ 3H 2↑

Li 2SO4 + 2CoSO 4 + O2↑+ 4H2O

△

2H2O2 2H2O + O2↑有; 氯气生成，污染较大。

(4) CoSO4 + 2NH 4HCO 3 = CoCO3 ↓+ (NH4)2SO4 +CO 2↑+ H2O (5) Li 1-xCoO2 + Li xC6 = LiCoO 2 + 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

28.（15 分）

（1）Al 2O3(铝土矿 ) + 2NaOH + 3H 2O = 2NaAl(OH)

4

+

NaAl(OH) 4 + CO2 = Al(OH) 3↓ + NaHCO3 ，2Al(OH) 3

△

Al 2O3+ 3H 2O

（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。

-1

（3）2CO(g) + 4H 2(g) = CH 3OCH 3 + H 2O(g) △H = - 204.7kJ?mol

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， CH3OCH 3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。 + + 12e- 12 （5）CH3OCH 3 + 3H 2O = 2CO2 + 12H

1000 g 1 1.20 V 12 96500C mol 1

46g mol

1kg 6 1 1

3.6 10 J kW h

1

8.39kW h kg

假定二甲醚 1 千克， 是 1000÷ 46mol,1 个电子是 1.6 ×10

-19 库电量，

1 千克二甲醚可释放电量

23

1000÷ 46× 12× 6.03 × 10

23

6J，1 千克二甲醚可释放电能

库，库× 伏 =焦耳， 1 千克二甲醚可释放电能 1000÷ 46×

=1000 12× 6.03 × 10 库× 12 伏。由于 1 kW?h = 3.6 ×

10

÷ 46× 12× 6.03 × 10

***

***

23× 12÷ （3.6 ×106）kW?h

36．[化学 —选修 2：化学与技术 ]（15 分）

- 7 -

***

***

（1）CO + NaOH （2）NaOH 溶液

2MPa CaC2O4

200 ℃

HCOONa 2HCOONa

△

Na2C2O4 + H2↑

H2C2O4 溶液 H2SO4 溶液

（3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸（降低成本） （4）Na2SO4 （5）5C2O 2-

-

CaSO4

，减小污染。

+ = 2Mn 2+ + 8H 2O + 10CO 2↑

15 .00 mL 10.mol L

1

1

5

1

1g mol

1000 mL L

26 2 29.g

100% 94 .5%

37．[化学 — 选修3：物质结构与 质性（1）M （2）二氧化硅 （3）共价键

3 9

4

]（15 分）

（4）Mg 2Si + 4NH 4Cl = SiH 4 + 4NH 3 + 2MgCl 2

（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

3

Si— O 键。

（6）sp

1∶ 3

2n- 2-

[SiO 3]n (或 SiO3 )

38．[化学 — 选修5：有机化学基础]（ 15 分） （1）苯乙烯

2

（2）

OH

（3）C7H5O2Na

O

（4）

（不要求立体异构）

取代反应

+ O2

Cu

△

2

O

+ 2H2O

OCH 3

（5）

OCHO

+

H

HCOOH

OH

+

H2O

+

HO

（6） 13

***

CH2CHO

***

- 8 -

***