普通高考重庆卷理科综合化学试题与解析

普通高考重庆卷理科综合化学试题与解析

‎2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（重庆卷）‎ 化学试题 理科综合能力测试试题分选择题和非选择题两部分。满分300分。‎ 第一部分(选择题　共126分)‎ 本部分包括21小题，每小题6分，共126分。每小题只有一个选项符合题意。‎ 相对原子质量(原子量)：H 1　N 14　C 12　O 16　Na 23　Mg 24　Al 27　Si 28　Cl 35.5‎ ‎6．化学工业是国民经济的支柱产业。下列生产过程中不涉及化学变化的是(　　)‎ A．氮肥厂用氢气和氮气合成氨 B．钢铁厂用热还原法冶炼铁 C．硫酸厂用接触法生产硫酸 D．炼油厂用分馏法生产汽油 ‎7．下列叙述正确的是(　　)‎ A．Fe与S混合加热生成FeS2‎ B．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3‎ C．过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成 D．白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷 ‎8．对实验：①中和滴定、②中和热的测定、③实验室制备乙烯、④乙酸乙酯的制取，叙述正确的是(　　)‎ A．①④必须加热 B．②③必须隔热 C．①②必须用指示剂 D．③④必须用催化剂 ‎9．萤火虫发光原理如下：‎ 关于荧光素及氧化荧光素的叙述，正确的是(　　)‎ A．互为同系物　　　　　　　　　B．均可发生硝化反应 C．均可与碳酸氢钠反应　　　　　D．均最多有7个碳原子共平面 ‎10．下列叙述正确的是(　　)‎ A．盐酸中滴加氨水至中性，溶液中溶质为氯化铵 B．稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH减小 C．饱和石灰水中加入少量CaO，恢复至室温后溶液的pH不变 D．沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液，形成带电的胶体，导电能力增强 ‎11．向10 mL 0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液中，滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL。下列叙述正确的是(　　)‎ A．x＝10时，溶液中有、Al3＋、，且c()＞c(Al3＋)‎ B．x＝10时，溶液中有、、，且c()＞c()‎ C．x＝30时，溶液中有Ba2＋、、OH－，且c(OH－)＜c()‎ D．x＝30时，溶液中有Ba2＋、Al3＋、OH－，且c(OH－)＝c(Ba2＋)‎ ‎12．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O===O为500、N—N为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是(　　)‎ A．194 B．‎391 C．516 D．658‎ ‎13．在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：‎ a(g)＋b(g)‎2c(g)；H1＜0‎ x(g)＋3y(g)2z(g)；H2＞0‎ 进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是(　　)‎ A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高 C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大 第二部分(非选择题　共174分)‎ ‎26．(15分)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。‎ ‎(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是________，Q是________，R的电子式为________。‎ ‎(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为________，除去粗产品中少量钠的试剂为________。‎ ‎(3)碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将‎20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得SiC固体‎11.4 g，滤液稀释到‎1 L。生成氢气的离子方程式为________，硅酸盐的物质的量浓度为__________。‎ ‎(4)下列叙述正确的有________(填序号)。‎ ‎①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应 ‎②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同 ‎③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱 ‎④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2‎ ‎27．(15分)氯离子插层镁铝水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。‎ ‎(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O热分解的化学方程式为_____________________________。‎ ‎(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，则装置的连接顺序为________(按气流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是________。装置连接后，首先要进行的操作的名称是________。‎ ‎(3)加热前先通N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用是________、________等。‎ ‎(4)完全分解后测得C增重‎3.65 g、D增重‎9.90 g，则x＝________。若取消冷却玻管B后进行实验，测定的x值将________(填“偏高”或“偏低”)。‎ ‎(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2x(CO3)y·zH2O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定________。‎ ‎28．(16分)衣康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。‎ ‎(1)A发生加聚反应的官能团名称是________，所得聚合物分子的结构型式是________(填“线型”或“体型”)。‎ ‎(2)B―→D的化学方程式为_____________________________________________。‎ ‎(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸，则Q的结构简式为________(只写一种)。　‎ ‎ (4)已知：—CH2CN—CH2COONa＋NH3，E经五步转变成M的合成反应流程为：‎ ‎①E―→G的化学反应类型为________，G―→H的化学方程式为__________________。‎ ‎②J―→L的离子方程式为____________________________________________________。‎ ‎③已知：—C(OH)3—COOH＋H2O，E经三步转变成M的合成反应流程为__________________________________________________________________________________________________________(示例如上图；第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)。‎ ‎29．(14分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。‎ ‎(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为________________。‎ ‎(2)当氨碳比时，CO2的转化率随时间的变化关系如图1所示。‎ 图1‎ ‎①A点的逆反应速率v逆(CO2)________B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ ‎②NH3的平衡转化率为________。‎ ‎(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2所示。‎ 图2‎ ‎①电源的负极为________(填“A”或“B”)。‎ ‎②阳极室中发生的反应依次为________、________。‎ ‎③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将________；若两极共收集到气体‎13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为________ g(忽略气体的溶解)。‎ 答案解析：‎ ‎6．D　N2和H2合成NH3发生了化学变化，A项不符合题意；钢铁厂炼铁的原理是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来，发生的是化学变化，B项不符合题意；接触法制硫酸发生的三个反应是S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4，发生了化学变化，C项不符合题意；炼油厂用分馏法生产汽油是利用沸点的不同进行混合物的分离操作，发生的是物理变化，D项符合题意。‎ ‎7．C　Fe与S混合加热生成FeS，A项不正确；NaHCO3的热稳定性差，受热时发生分解：2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑，B项不正确；因为铜是过量的，随着反应的进行，硝酸浓度逐渐减小，Cu与稀硝酸反应会生成NO，C项正确；白磷在空气中加热时会燃烧，白磷转化为红磷需要隔绝空气加热，D项不正确。‎ ‎8．D　①中和滴定和②中和热的测定不需要加热，且②中和热的测定不需要用指示剂，故A、C两项不正确；实验②需要保温隔热避免热量的损失，但③实验室制乙烯需要加热至‎170 ℃‎，不需要隔热，B项不正确；实验③④都需要使用浓硫酸作催化剂，故D项正确。‎ ‎9．B　荧光素与氧化荧光素分子所含的官能团不同，二者不是同系物，A项不正确；二者均可与浓硝酸发生苯环上的硝化反应，B项正确；—COOH可以与NaHCO3反应，酚羟基不能与NaHCO3反应，C项不正确；凡直接与苯环相连的原子，一定在同一平面内，故荧光素、氧化荧光素分子中均最少有7个碳原子共平面，D项不正确。‎ ‎10．C　当盐酸和氨水恰好中和生成NH4Cl时，由于的水解而使溶液显酸性，若使溶液呈中性，应继续向溶液中加入氨水，故溶液中的溶质是NH4Cl和NH3·H2O，A项不正确；向稀醋酸中加水时，醋酸的电离平衡正向移动，醋酸的电离程度增大，但c(H＋)减小，故pH增大，B项不正确；温度不变，Ca(OH)2的溶解度不发生变化，故饱和石灰水中c(OH－)的浓度不变，所以pH不变，C项正确；氢氧化铁胶体的胶体粒子带有正电荷，但氢氧化铁胶体呈电中性，故D项不正确。‎ ‎11．A　当x＝10时，NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2等物质的量反应，此时OH－量不足，OH－首先与Al3＋反应，与不反应，所以溶液中有未参加反应的和部分剩余的Al3＋存在，同时也有剩余，但此时不会有生成，故A项正确，B项不正确；当x＝30时，0.001 mol的NH4Al(SO4)2与0.003 mol Ba(OH)2反应，生成0.002 mol BaSO4、0.001 mol NaAlO2、0.001 mol NH3·H2O，且剩余0.001 mol Ba2＋和0.001 mol OH－，由于NH3·H2O也是一种碱，存在电离平衡：NH3·H2O＋OH－，使得溶液中c(OH－)大于0.001 mol，故c(OH－)＞c()，c(OH－)＞c(Ba2＋)，故C、D两项不正确。‎ ‎12．B　由题中的图象可以看出断裂1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)中的化学键所要吸收的能量为：2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ 设断裂1 mol N—H键所需要的能量为x 则：154 kJ＋4x＋500 kJ＝(2 752－534) kJ 解得x＝391 kJ，故B项正确。‎ ‎13．A　本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项，等压时，通入惰性气体，气体的体积增大，平衡x(g)＋3y(g) 2z(g)(H2＞0)向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平衡a(g)＋b(g) ‎2c(g)也向左(吸热方向)移动，c的物质的量减小，故A项不正确；B项，等压时，通入z气体，增大了生成物的浓度，平衡x(g)＋3y(g) 2z(g)向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，所以反应器的温度升高，B项正确；等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，C项正确；等容时，通入z气体，增大了生成物z的浓度，平衡逆向移动，所以y的物质的量浓度增大，D项正确。‎ ‎26．答案：(1)第二周期第ⅣA族　氧(或O)　 　‎ ‎(2)过滤　水(或乙醇)‎ ‎(3)Si＋2OH－＋H2O===＋2H2↑　0.17 mol·L－1‎ ‎(4)③④‎ 解析：(1)由题给信息“碳与Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子”可推知Q为氧，非极性分子R为CO2。根据周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的电子式为。‎ ‎(2)金刚石是不溶于CCl4的固体，CCl4是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；由于Na可以与水(或乙醇)发生反应，而金刚石不与水(或乙醇)反应，所以除去粗产品中少量的钠可用水(或乙醇)。‎ ‎(3)根据硅与NaOH反应的化学方程式Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑可写出其离子方程式为Si＋2OH－＋H2O===＋2H2↑；‎ 计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算：‎ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3　＋　2H2↑‎ ‎28 g‎ 1 mol 2 mol m(Si) n1(Na2SiO3) 0.1 mol n1(Na2SiO3)＝＝0.05 mol 粗产品中SiO2的质量为m(SiO2)＝‎20.0 g－‎11.4 g－‎1.4 g＝‎‎7.2 g SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O ‎60 g‎ 1 mol ‎7.2 g‎ n2(Na2SiO3)‎ 所得溶液中Na2SiO3的物质的量浓度为：‎ ‎。‎ ‎(4)①Cl2＋H2O HCl＋HClO，该反应不是置换反应；‎ ‎②水晶属于原子晶体，熔化时需要破坏共价键，而干冰属于分子晶体，熔化时克服分子间作用力，二者克服的粒子间作用力类型不相同；‎ ‎③Na2SiO3溶液与SO3的反应如下：‎ SO3＋H2O===H2SO4‎ H2SO4＋Na2SiO3===Na2SO4＋H2SiO3↓‎ 因为H2SO4可以与Na2SiO3反应，说明H2SO4的酸性比H2SiO3强，根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以推知Si的非金属性比S的弱；‎ ‎④Li与氧气反应的产物只有一种Li2O，阴阳离子的个数比为1∶2；钠在空气中燃烧生成Na2O2，其电子式为，故其阴阳离子个数比也是1∶2。‎ ‎27．答案：(1)2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O] 4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O↑‎ ‎(2)a→e→d→b　吸收HCl气体　检查装置的气密性 ‎(3)将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收　防止产生倒吸(合理答案均给分)‎ ‎(4)3　偏低 ‎(5)装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)‎ 解析：(1)根据题给信息：高温下完全分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气，可写出其化学方程式：2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O] 4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O↑。‎ ‎(2)装置C的作用是吸收反应生成的HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，应该首先通过D装置吸收水蒸气，后通过C装置吸收HCl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体，故其连接顺序是a→e→d→b；连接好装置后首先应该检查装置的气密性。‎ ‎(3)因为加热后的装置中含有残留的HCl和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置C、D吸收，所以要通入N2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸。‎ ‎(4)2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O] 4MgO＋Al2O3＋2HCl↑＋(5＋2x)H2O↑‎ ‎73 18×(5＋2x)‎ ‎3.65 g‎ 　‎‎9.9 g 解得：x＝3‎ 若没有冷却玻璃管，由于气体温度高，装置D不能将水蒸气充分吸收从而造成结果偏低。‎ ‎(5)由于化学式中出现了两个未知数，所以必须要测量3个数据，列二元一次方程组进行求解，所以除测定D的增重外，至少还需测定两个数据：装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)。‎ ‎28．答案：(1)碳碳双键　线型 ‎(2)＋NaOH＋NaCl＋H2O 或＋HCl ‎(3)或 ‎(4)①取代反应 ‎＋2NaOH＋H2O＋NaCl＋NH3‎ ‎②＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－＋2Ag↓＋3NH3＋＋H2O ‎③‎ 解析：(1)含有碳碳双键的有机物一般能发生加聚反应，且只有一个碳碳双键的有机物发生加聚反应时，加聚产物一般是线型高分子。‎ ‎(2)结合B、D的分子式与转化条件可知B―→D的反应为消去反应，且是B的中间碳原子上的氯原子发生消去反应，而连在右侧碳原子的氯原子不能消去，因为中间碳原子上没有氢原子，其化学方程式为：‎ ‎＋NaOH＋NaCl＋H2O 或＋HCl。‎ ‎(3)由题给信息M的同分异构体Q是饱和二元羧酸，说明Q的分子结构中不存在碳碳双键，且分子结构中还含有两个羧基，由此推知Q应该是或。‎ ‎(4)①分析E、G的结构简式结合反应条件可知，E―→G发生的是取代反应；‎ 根据题给已知“—CH2CN—CH2COONa＋NH‎3”‎和G的结构特点(分子结构中含有氯原子，也可在NaOH溶液中发生水解)可以写出G―→H的化学方程式为：‎ ‎＋2NaOH＋H2O＋NaCl＋NH3。‎ ‎②根据流程图J可以和银氨溶液反应，结合G―→H的转化条件可以推断J的结构简式为，J―→L的离子方程式为＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－＋2Ag↓＋3NH3＋＋H2O。‎ ‎③结合③中的已知和括号内的提示(第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)可推知E经三步反应转化为M应该是先与氯气发生取代反应，然后水解生成羧酸盐，最后酸化得M，其流程为：‎ ‎29．答案：(1)2NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O ‎(2)①小于　②30%‎ ‎(3)①B ‎②6Cl－－6e－===3Cl2↑　CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl ‎③不变　7.2‎ 解析：(1)根据所学知识不难写出CO2和NH3合成CO(NH2)2的化学方程式为2NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O。‎ ‎(2)①由CO2的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态，反应仍将继续正向进行，故v逆(CO2)小于B点平衡时的化学反应速率；‎ ‎②设CO2的初始物质的量为a，则NH3的初始物质的量为‎4a ‎2NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O 起始/mol ‎4a a 转化/mol ‎1.2a ‎‎0.6a 平衡/mol ‎2.8a ‎‎0.4a 平衡时NH3转化率为。‎ ‎(3)根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律和本题图中的电极产物H2和Cl2可以判断出A为电源的正极，B为电源的负极，故阳极室中发生的反应依次为：6Cl－－6e－===3Cl2↑，CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl；‎ ‎③阴极反应为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑(或6H＋＋6e－===3H2↑)‎ 阳极反应为6Cl－－6e－===3Cl2↑，‎ CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl 根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH－、H＋的数目相等，阳极室中反应产生的H＋通过质子交换膜进入阴极室与OH－恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；由上述反应式可以看出，转移6 mol e－时，阴极产生3 mol H2，阳极产生1 mol N2和1 mol CO2，故电解收集到的‎13.44 L气体中V(N2)＝V(CO2)＝＝‎2.688 L，即n(N2)＝n(CO2)＝＝0.12 mol 根据方程式CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol，其质量为：m[CO(NH2)2]＝0.12 mol×‎60 g·mol－1＝‎7.2 g。‎