山东高考化学试题及答案解析

山东高考化学试题及答案解析

2014·山东卷(课标化学) 7． [2014·山东卷] 下表中对应关系正确的是( A CH3CH3＋Cl2――→ 光 CH3CH2Cl＋HCl CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl 均为取代反应 B 由油脂得到甘油 由淀粉得到葡萄糖 均发生了水解反应 C Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 均为单质被还原的置换反应 D 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Cl2＋H2O===HCl＋HClO 均为水作还原剂的氧化还原反应 【答案】B 【解析】CH2===CH2 与 HCl 的反应为加成反应，A 项错误；油脂水解生成甘油和高级脂肪酸，淀粉水 解的最终产物为葡萄糖，B 项正确；Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 的反应中被还原的是 Cu2＋，C 项错误；Na2O2 与 H2O 的反应中氧化剂、还原剂均为 Na2O2，Cl2 与 H2O 的反应中氧化剂、还原剂均为 Cl2，D 项错误。 8． [2014·山东卷] 根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是( ) A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱 B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同 C．Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径逐渐减小 D. 3517Cl 与 3717Cl 得电子能力相同 【答案】D 【解析】同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A 项错误；如 Na＋、Mg2＋是核外 电子排布相同的微粒，二者性质不同，B 项错误；核外电子排布相同的简单离子，核电荷数越大离子半径 越小，S2－、Cl－、K＋、Ca2＋半径逐渐减小，C 项错误；3517Cl 与 3717Cl 互为同位素，二者化学性质(得电子能力、 化合价等)相同，D 项正确。 9． [2014·山东卷] 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出 NO 物质的量最多的是( ) A．FeO B．Fe2O3 C. FeSO4 D．Fe3O4 【答案】A 【解析】Fe2O3 与稀硝酸反应不能放出 NO，B 项错误；1 mol Fe3O4 中含有 1 mol Fe2＋，利用得失电子 守恒可知生成 1 mol NO 需消耗 FeO、FeSO4、Fe3O4 的物质的量均为 3 mol，FeO、FeSO4、Fe3O4 的摩尔质 量(g/mol)分别为：72、152、232，所以等质量的 FeO、FeSO4、Fe3O4 与足量稀硝酸反应，放出 NO 物质的 量最多的是 FeO。 10． [2014·山东卷] 下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( ) A．配制溶液 B．中和滴定 C．制备乙酸乙酯 D．制备收集干燥的氨气 【答案】C 【解析】配制溶液定容时使用胶头滴管，A 项错误；中和 NaOH 待测液需要标准酸溶液，图中盛酸溶 液使用的是碱式滴定管，B 项错误；C 项正确；收集氨气的导气管应插入试管底部，D 项错误。 11． [2014·山东卷] 苹果酸的结构简式为 ，下列说法正确的是( ) A．苹果酸中能发生酯化反应的官能团有 2 种 B．1 mol 苹果酸可与 3 mol NaOH 发生中和反应 C．1 mol 苹果酸与足量金属 Na 反应生成 1 mol H2 D． 与苹果酸互为同分异构体 【答案】A 【解析】苹果酸中官能团—OH、—COOH 均可发生酯化反应，A 项正确；苹果酸中的醇羟基不能与 NaOH 反应，只有—COOH 可与 NaOH 反应，1 mol 苹果酸可与 2 mol NaOH 发生中和反应，B 项错误；苹 果酸中—OH、—COOH 均可与 Na 发生置换反应，1 mol 苹果酸与足量 Na 反应可生成 1.5 mol H2，C 项错 误； 与苹果酸是同种物质，D 项错误。 12． [2014·山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是( ) A．无色溶液中可能大量存在 Al3＋、NH＋ 4 、Cl－、S2－ B．酸性溶液中可能大量存在 Na＋、ClO－、SO2－ 4 、I－ C．弱碱性溶液中可能大量存在 Na＋、K＋、Cl－、HCO－ 3 D．中性溶液中可能大量存在 Fe3＋、K＋、Cl－、SO2－ 4 【答案】C 【解析】Al3＋、S2－发生水解互促反应不能大量共存，A 项错误；酸性溶液中不能大量存在 ClO－，B 项错误；HCO － 3 水解使溶液呈弱碱性，因此弱碱性溶液中可大量存在 Na＋、K＋、Cl－、HCO－ 3 ，C 项正确； 中性溶液中不能大量存在 Fe3＋，D 项错误。 13．H1 H3[2014·山东卷] 已知某温度下 CH3COOH 和 NH3·H2O 的电离常数相等，现向 10 mL 浓度 为 0.1 mol·L－1 的 CH3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中( ) A．水的电离程度始终增大 B. c（NH＋ 4 ） c（NH3·H2O） 先增大再减小 C．c(CH3COOH)与 c(CH3COO－)之和始终保持不变 D．当加入氨水的体积为 10 mL 时，c(NH＋ 4 )＝c(CH3COO－) 【答案】D 【解析】水的电离程度先增大，当反应完全后，随氨水的加入，水的电离程度减小，A 项错误；溶液 中 c（NH＋ 4 ） c（NH3·H2O） ＝Kb（NH3·H2O） c（OH－） ，滴定过程中 Kb(NH3·H2O)不变，溶液中 c(OH－)一直增大， c（NH＋ 4 ） c（NH3·H2O） 一直减小，B 项错误；利用原子守恒知溶液中 n(CH3COOH)与 n(CH3COO－)之和不变，滴定过程中溶液体 积不断增大，c(CH3COOH)与 c(CH3COO－)之和不断减小，C 项错误；由 CH3COOH 与 NH3·H2O 的电离程 度相等可知 CH3COONH4 溶液呈中性，当加入等体积氨水时，溶液恰好为 CH3COONH4 溶液，利用电荷守 恒知溶液中 c(NH＋ 4 )＝c(CH3COO－)，D 项正确。 29． [2014·山东卷] 研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ) 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ) (1)4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数 K＝________(用 K1、K2 表示)。 (2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响，在恒温条件下，向 2 L 恒容密闭容器中加入 0.2 mol NO 和 0.1 mol Cl2，10 min 时反应(Ⅱ)达到平衡。测得 10 min 内 v(ClNO)＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，则平衡后 n(Cl2)＝ ________mol，NO 的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时 NO 的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数 K2______(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使 K2 减小， 可采取的措施是________。 (3)实验室可用 NaOH 溶液吸收 NO2，反应为 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。含 0.2 mol NaOH 的水溶液与 0.2 mol NO2 恰好完全反应得 1 L 溶液 A，溶液 B 为 0.1 mol·L－1 的 CH3COONa 溶液，则两溶液 中 c(NO－ 3 )、c(NO－ 2 )和 c(CH3COO－)由大到小的顺序为____________________________________________。 (已知 HNO2 电离常数 Ka＝7.1×10－4 mol·L－1，CH3COOH 的电离常数 Ka＝1.7×10－5 mol·L－1) 可使溶液 A 和溶液 B 的 pH 相等的方法是________。 a．向溶液 A 中加适量水 b．向溶液 A 中加适量 NaOH c．向溶液 B 中加适量水 d．向溶液 B 中加适量 NaOH 【答案】(1)K21 K2 (2)2.5×10－2 75% > 不变 升高温度 (3)c(NO－ 3 )>c(NO－ 2 )>c(CH3COO－) b、c 【解析】(1)反应(Ⅰ)×2－反应(Ⅱ)即得到反应：4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)， 利用平衡常数定义可知该反应平衡常数 K＝K21 K2 。(2)平衡时容器中 n(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1×10 min×2 L＝0.15 mol，则平衡后 n(Cl2)＝0.1 mol－1 2×0.15 mol＝0.025 mol；NO 的转化率＝0.15 mol 0.2 mol ×100%＝ 75%；若恒压下达到平衡态相当于将原平衡加压，平衡正向移动，NO 的转化率增大；平衡常数只与温度 有关，恒压下达到平衡的平衡常数与原平衡常数相等；因该反应为放热反应，升高温度，反应逆向进行， 反应平衡常数减小 。(3)反应后得到溶液 A 为物质的量浓度均为 0.1 mol/L 的 NaNO2 与 NaNO3 的混合溶液， 利用已知电离常数可知 CH3COO－水解程度大于 NO－ 2 ，NO － 3 不发生水解，两溶液中 c(NO－ 3 )＞c(NO－ 2 )＞ c(CH3COO－)；利用 CH3COO－水解程度大于 NO － 2 可知溶液 B 的碱性强于溶液 A，为使溶液 A、B 的 pH 相 等，可采取的措施有向溶液 A 中加适量 NaOH 或向 B 溶液中加入适量水稀释或向 B 溶液中加入适量稀醋 酸等。 30． [2014·山东卷] 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl － 7 和 AlCl － 4 组成 的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 (1)钢制品接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极 电极反应式为__________________________________________。若改用 AlCl3 水溶液作电解液，则阴极产 物为________。 (2)为测定镀层厚度，用 NaOH 溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移 6 mol 电子时，所得还原产 物的物质的量为________mol。 (3)用铝粉和 Fe2O3 做铝热反应实验，需要的试剂还有________。 a．KCl b．KClO3 c．MnO2 d．Mg 取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀 H2SO4，滴加 KSCN 溶液无明显现象， ______________(填“能”或“ 不能”)说明固体混合物中无 Fe2O3，理由是________(用离子方程式说明)。 【答案】(1)负 4Al2Cl－ 7 ＋3e－===Al＋7AlCl－ 4 H2 (2)3 (3)b、d 不能 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(或只写 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋) 【解析】(1)电镀时，镀件应连接电源负极，作阴极；在阴极上发生还原反应，结合题中“电镀过程中 不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是 4Al2Cl－ 7 ＋3e－===Al＋7AlCl－ 4 ；若改 用 AlCl3 水溶液作电解液，则阴极反应是水电离出的 H＋得电子还原为 H2。(2)用 NaOH 溶解铝镀层时发生 反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，H2 是还原产物，当转移 6 mol 电子时，该反应可得到 3 mol 还原产物。(3)引发铝粉和 Fe2O3 粉末反应的助燃剂为 KClO3，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发 生；混合物中即使含有 Fe2O3，Fe2O3 溶于酸后生成的 Fe3＋与反应生成的 Fe 发生氧化还原反应生成 Fe2＋， 再加入 KSCN 溶液后溶液也不显红色，因此不能证明反应后固体不含 Fe2O3。 31． (20 分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产 Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部 分夹持仪器)模拟生产过程。 烧瓶 C 中发生反应如下： Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l) (Ⅱ) S(s)＋Na2SO3(aq)===== △ Na2S2O3(aq) (Ⅲ) (1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置 B 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若 ________________，则整个装置气密性良好。装置 D 的作用是__________。装置 E 中为________溶液。 (2)为提高产品纯度，应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 恰好完全反应，则烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质 的量之比为________。 (3)装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率，其中的液体最好选择________。 a．蒸馏水 b．饱和 Na2SO3 溶液 c．饱和 NaHSO3 溶液 d．饱和 NaHCO3 溶液 实验中，为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C，采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对 较慢，则烧瓶 C 中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶 A，实 验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。 a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶 (4)反应终止后，烧瓶 C 中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出 Na2S2O3·5H2O，其中可能含有 Na2SO3、 Na2SO4 等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在 Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论： ________________________________________。 已知 Na2S2O3·5H2O 遇酸易分解：S2O2－ 3 ＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O 供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、AgNO3 溶液。 【答案】(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可)(2)2∶1 (3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤、取滤液)，滴加 BaCl2 溶液，若出现沉淀 则说明含有 Na2SO4 杂质(合理答案均可) 【解析】(1)若装置气密性良好，则装置 B 中的长颈漏斗加入水，B 瓶内压强变大，在长颈漏斗的颈中 会形成一段液柱，且液柱高度保持不变；根据装置图可知装置 D 是安全瓶，可防止 E 中液体倒吸进入 C 中；装置 E 是用来吸收未反应完全的 H2S 或 SO2 的尾气处理装置，因此 E 中试剂需用碱溶液，如 NaOH 溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2＋反应(Ⅱ)＋ 反应(Ⅲ)×3 可得该转化过程的总反应：2Na2S＋Na2SO3＋ 3SO2===3Na2S2O3，则 C 瓶中 Na2S 和 Na2SO3 的物质的量之比最好为 2∶1。(3)为减少 SO2 的损失，装置 B 中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液；可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢 SO2 的产生速率从而达到减慢 SO2 的进入烧瓶 C 的实验要求；烧瓶 C 中反应达到终点，溶液中的硫全部转化为 Na2S2O3，溶液由浑浊变 澄清；烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网，蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有 Na2SO4，可取少量产品溶于足量盐酸，以排除溶液中 SO2－ 3 (包含 S2O 2－ 3 与盐酸反应生成的 SO2－ 3 )，然后取上 层清液，滴加 BaCl2 溶液，看是否有白色沉淀，得出上层清液中是否含有 SO 2－ 4 的结论，进而做出产品中有 无 Na2SO4 杂质的判断。 32． [2014·山东卷] [化学—化学与技术]工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)给晶后的母液(含少量杂质 Fe3＋ 生产重铬酸钾(K2Cr2O7)。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图所示： (1)由 Na2Cr2O7 生产 K2Cr2O7 的化学方程式为_____________________________________。通过冷却结 晶析出大量 K2Cr2O2 的原因是___________________________________________。 (2)向 Na2Cr2O7 母液中加碱液调 pH 的目的是____________________________________。 (3)固体 A 主要为________(填化学式)。固体 B 主要为________(填化学式)。 (4)用热水洗涤固体 A，回收的洗涤液转移到母液______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中，既能提高产率又可使 能耗最低。 【答案】(1)Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl 低温下 K2Cr2O7 溶解度远小于其他组分，随温度的 降低，K2Cr2O7 溶解度明显减小(合理即可) (2)除去 Fe3＋ (3)NaCl K2Cr2O7 (4)Ⅱ 【解析】(1)利用流程图知向母液Ⅰ(溶质为 Na2Cr2O7)中加入 KCl(s)固体后得到 K2Cr2O7，由此可知由 Na2Cr2O7 生成 K2Cr2O7 的反应的方程式为 Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7＋2NaCl；再结合溶解度曲线图可知 该反应发生的原因是 K2Cr2O7 的溶解度受温度影响变化大，并且低温时溶解度远比其他组分小，将反应后 的热溶液降温可使 K2Cr2O7 结晶析出。(2)pH＝4 时，Fe3＋可完全转化为 Fe(OH)3 沉淀，通过过滤可进行固 液分离，因此向 Na2Cr2O7 母液中加碱调节 pH＝4 的目的是除去 Fe3＋。(3)利用(1)中反应方程式和溶解度曲 线知，母液Ⅱ中主要含有 NaCl 和少量 K2Cr2O7，再结合 K2Cr2O7 在高温时溶解度大可知将母液Ⅱ蒸发浓缩 得到固体 A 应是析出 NaCl 固体，母液Ⅲ为高温下不饱和的 K2Cr2O7 溶液，再冷却结晶得到固体 B 应是 K2Cr2O7。(4)洗涤固体 A(NaCl)的洗涤液中含有 K2Cr2O7，因此将回收液转移到母液Ⅱ中可提高 K2Cr2O7 的 产率，同时降低能耗。 33． [2014·山东卷] [化学—物质结构与性质]石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构 新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯[如图(b)所示]。 (a)石墨烯结构 (b)氧化石墨烯结构 (1)图(a)中，1 号 C 与相邻 C 形成σ键的个数为________。 (2)图(b)中，1 号 C 的杂化方式是________，该 C 与相邻 C 形成的键角________(填“>”“<”或“＝”)图(a) 中 1 号 C 与相邻 C 形成的键角。 (3)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在 H2O 中，则氧化石墨烯中可与 H2O 形成氢键的原子有 ________(填元素符号)。 (4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属 M 与 C60 可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M 原子位 于晶胞的棱上与内部。该晶胞中 M 原子的个数为________，该材料的化学式为________。 【答案】(1)3 (2)sp3 < (3)O、H (4)12 M3C60 【解析】(1)由图(a)可知，1 号 C 与另外 3 个碳原子形成 3 个σ键。(2)图(b)中 1 号 C 与 3 个碳原子、1 个氧原子共形成 4 个σ键，其价层电子对数为 4，C 的杂化方式为 sp3；该 C 与相邻 C 的键角约为 109°28′， 图(a)中 1 号 C 采取 sp2 杂化，碳原子间夹角为 120°。(3)氧化石墨烯中“—OH”的 O 可与 H2O 中的 H 形成氢 键、氧化石墨烯中“—OH”的 H 可与 H2O 中的 O 形成氢键，氧化石墨烯中可与 H2O 形成氢键的原子有 O、 H。(4)利用“均摊法”可知该晶胞棱上 12 个 M 完全属于该晶胞的 M 为 12×1 4 ＝3，位于晶胞内的 9 个 M 完全 属于该晶胞，故该晶胞中 M 原子的个数为 12；该晶胞中含有 C60 的个数为 8×1 8 ＋6×1 2 ＝4，因此该晶胞的化 学式为 M3C60。 34． [2014·山东卷] [化学—有机化学基础]3对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体， 其合成路线如下： 已知：HCHO＋CH3CHO――→OH－，ΔCH2===CHCHO＋H2O (1)遇 FeCl3 溶液显紫色且苯环上有两个取代基的 A 的同分异构体有____________种，B 中含氧官能团 的名称为________。 (2)试剂 C 可选用下列中的________。 a．溴水 b．银氨溶液 c．酸性 KMnO4 溶液 d．新制 Cu(OH)2 悬浊液 (3) 是 E 的一种同分异构体，该物质与足量 NaOH 溶液共热的 化学方程式为____________________。 (4)E 在一定条件下可以生成高聚物 F，F 的结构简式为_____________________________。 【答案】(1)3 醛基 (2)b、d (3) ＋2NaOH――→ △ ＋CH3CH===CHCOONa＋H2O(配平不 作要求) (4) 【解析】(1)遇 FeCl3 溶液显紫色，说明苯环上直接连有—OH，结合 A 的结构简式可知满足条件的同 分异构体的另一取代基为—CH===CH2，—OH 与—CH===CH2 两个取代基在苯环上的连接方式有邻、间、 对 3 种；利用题中已知，结合合成路线可知 B 的结构简式为 ，B 中含氧官能团(—CHO) 的名称是醛基。 (2)B＋C→D 的反应为醛基发生氧化反应，溴水与 B 中的碳碳双键可发生加成反应，酸性 KMnO4 溶液 可将苯环上连接的—CH3 氧化为—COOH，为防止将—CH3 氧化，因此实现 B 转化为 D 的反应只能选用具 有弱氧化性的氧化剂银氨溶液、新制 Cu(OH)2 悬浊液。 (3)该物质的酯基是酚羟基与羧基发生酯化反应形成的，因此 1 mol 该物质可与 2 mol NaOH 反应，由 此可得反应的方程式。 (4)D 与甲醇发生酯化反应得到 E(结构简式为 ，F 为 E 发生加聚反应的高聚物， 故可得 F 的结构简式为 。