高考全国卷理综化学部分试题及解析

高考全国卷理综化学部分试题及解析

‎2019年高考全国卷1理综（化学部分）试题及答案 可能用到的相对原子质量：H 1 Li ‎7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127‎ 一、选择题：每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎7．陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 ‎ B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 ‎ C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 ‎ D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 ‎9．实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是 A．向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B．实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C．装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 ‎ D．反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 ‎10．固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是 ‎11．NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸氢钾H‎2A的Ka1=1.1×10−3 ，Ka2=3.9×10−6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中b点为反应终点。下列叙述错误的是 A．混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 ‎ B．Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的 ‎ C．b点的混合溶液pH=7 ‎ D．c点的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH−)‎ ‎12．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是 A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 ‎ B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+ ‎ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3‎ D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 ‎13．科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是 A．WZ的水溶液呈碱性 ‎ B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z ‎ C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 ‎ D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 三、非选择题： 26~28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题： ‎ ‎26．（14分）‎ 硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：‎ ‎27．（15分）‎ 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________。‎ ‎（2）步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~‎95 ℃‎，采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_________________（填标号）。‎ ‎（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_________________。分批加入H2O2，同时为了_________________，溶液要保持pH小于0.5。‎ ‎（4）步骤⑤的具体实验操作有______________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。‎ ‎（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到‎150 ℃‎时，失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_________ _____。‎ ‎28．（14分）‎ 水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：‎ ‎（1）Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于‎721 ℃‎下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。‎ ‎②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。‎ 根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。‎ ‎（2）‎721 ℃‎时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________（填标号）。‎ A．＜0.25 B．‎0.25 ‎‎ C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50‎ ‎（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。‎ 可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。‎ ‎（4）Shoichi研究了‎467 ℃‎、‎489 ℃‎时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。‎ ‎（二）选考题：请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎35．［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）‎ 在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：‎ （1） 下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____ (填标号)。‎ ‎（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是____、____。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是____，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是____(填“Mg2+”或“Cu2+”)。 ‎ ‎（3）一些氧化物的熔点如下表所示：‎ 氧化物 Li2O MgO P4O6‎ SO2‎ 熔点/°C ‎1570‎ ‎2800‎ ‎23.8‎ ‎−75.5‎ 解释表中氧化物之间熔点差异的原因____。‎ ‎（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=____pm，Mg原子之间最短距离y=____pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是____g·cm−3(列出计算表达式)。‎ ‎36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）‎ 化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）A中的官能团名称是____。‎ ‎（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳____。‎ ‎（3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式____。(不考虑立体异构，只需写出3个)‎ ‎（4）反应④所需的试剂和条件是____。‎ ‎（5）⑤的反应类型是____。‎ ‎（6）写出F到G的反应方程式____。‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎7.A 8.B 9.D 10.D 11.C 12.B 13.C 解析：‎ ‎8.‎ ‎9. 【解析】加入苯和液溴的混合物之前应先打开止水夹K，连通反应装置a和尾气吸收装置b、c，同时平衡压强，使液体顺利从分液漏斗中滴下，A正确；液溴具有挥发性，b中CCl4溶液吸收了挥发的少量溴单质而逐渐变为浅红色，B正确； HBr为强酸性气体，性质与HCl相似，可与碳酸钠发生反应Na2CO3 + HBr = NaHCO3 + NaBr ，因此可用碳酸钠溶液吸收生成的溴化氢，C正确；溴苯常温下为无色液体，难溶于水，密度比水大，a中制得的溴苯因溶解Br2而显褐色，用稀碱溶液洗涤（2NaOH + Br2 = NaBr + NaBrO + H2O）后分液即可，下层为溴苯，D错误。‎ ‎10.‎ ‎11. 解析】溶液的导电能力与离子浓度和种类有关，A正确；加入氢氧化钠溶液后发生反应HA- + OH- = A2- + H2O，观察图像，加入氢氧化钠后混合溶液的导电能力不断增强，因此，Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的，B正确；b点为邻苯二甲酸氢钾恰好转化为邻苯二甲酸钾钠，邻苯二甲酸根离子水解，溶液显碱性，pH＞7，C错误；b点后继续滴加氢氧化钠溶液，则n（Na+）＞n（K+），加入的氢氧根离子在b点之前均参与反应，因此n(Na+)>n(K+)>n(OH−)，同一体系中体积相同，所以c(Na+)>c(K+)>c(OH−)，D正确。‎ ‎12. 【解析】生物燃料电池在室温下即可进行氨的合成，条件温和，且可形成原电池提供电能A正确；图中左侧为负极区，负极：H2 - 2e- = 2H+，负变阴，正变阳，阴极区就是生物燃料电池的负极区，阴极：2H+ + 2e- = H2，MV2+和2MV+在电池正负极循环转化，不参与电极反应，B错误，秒杀方法，电极反应无电子，错；图中右侧为正极区，正极：N2 + 6e- +6H+ =2NH3，N2发生还原反应生成NH3，C正确，秒杀方法，负氧正还；负极区生成的氢离子即质子通过交换膜由负极区向正极区移动，D正确，秒杀方法，正正负负。‎ ‎13. 【解析】Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，当Z的最外层电子数为7，X则为Si，满足同一周期Z为Cl；当Z的最外层电子数为6，X则为Mg，不符合图中分子结构；W可形成W+，与Z和X同周期，W为Na，Y原子通过两个单键及一个负电荷形成8电子结构，Y最外层电子数为‎8-2-1‎=5，所以Y为P。WZ的水溶液为NaCl溶液，呈中性，A错误；非金属性：X＜Y＜Z，B错误；P的最高价氧化物的水化物是H3PO4，中强酸，C正确；Y满足8电子的稳定结构，D错误。‎ ‎【26答案】‎ ‎（1）NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3‎ ‎（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN ‎（3）一元弱 将B(OH)−4转化为H3BO3，促进析出 ‎（4）2Mg2++3CO32-+2H2OMg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-‎ ‎（或2Mg2++2CO32-+H2OMg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑） 溶浸 高温焙烧 ‎【27答案】‎ ‎（1）碱煮水洗 ‎（2）加快反应 水浴加热 C ‎（3）将Fe2+全部氧化为Fe3+；不引入杂质 防止Fe3+水解 ‎（4）加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）‎ ‎（5）NH4Fe(SO4)2·12H2O ‎【解析】‎ ‎（1）碱性物质可以除油污，加热促进油污水解 ‎（2）升高温度加快化学反应速率；‎100℃‎以内可选用水浴加热；生成的有毒气体H2S进行尾气处理，要防倒吸，倒扣的漏斗用于防倒吸 ‎（3）H2O2为绿色氧化剂，产物为水，无杂质引入，加入过量的H2O2可将Fe2+完全转化为Fe3+, Fe3+极易水解，强酸性溶液防止Fe3+水解 ‎（4）从溶液中析出带结晶水的晶体步骤为：加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）、干燥 ‎【27答案】‎ ‎【35答案】‎ ‎（1）A ‎（2）sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+‎ ‎（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体；晶格能MgO>Li2O；分子间力（分子量）P4O6>SO2‎ ‎【解析】‎ ‎（1）原子轨道的能量高低顺序是 3s＜3p，3s轨道电子能量更低，电离所需能量更高，并且电离第二个电子比电离第一个电子所需能量更高，所以选A ‎（2）根据价层电子对互斥理论（VSEPR），乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中碳原子：孤电子对数为0，价层电子对数为4，故为sp3杂化；乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中氮原子：孤电子对数为1，价层电子对数为3，故也为sp3杂化；乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键，所以乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子；过渡元素离子更易形成配合物，与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+，‎ ‎（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体，MgO和P4O6的相对分子质量大，晶格能MgO>Li2O；分子间力（分子量）P4O6>SO2‎ ‎【36答案】‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据A的结构可知官能团为羟基 ‎（2）手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，用C*表示，所以该分子中的手性碳原子只有两个 ‎（3）B分子中除去六元环还有2个C，一个O和一个不饱和度，能发生银镜反应说明分子中存在醛基，即分子包括一个六元环、一个-CH3和一个-CHO，同分异构体共5种 ‎（4）③发生氧化反应，醇氧化生成酸，D中官能团含有-COOH，F中官能团含有酯基，说明④发生酯化反应，条件为浓硫酸/加热，试剂为C2H5OH ‎（5）对比G和E可知，CH3CH2CH2Br经过取代反应连接到六元环上，所以反应⑤为取代反应 ‎（6）FG为酯基先碱性水解后酸化 ‎（7）题目中E至F的反应可知，在羰基C=O的α位存在酯基和α-H，卤代烃可在C2H5ONa的作用下发生取代反应增长碳链，流程为：‎