2016年普通高等学校招生全国统一考试(新课标I卷)
理科综合(化学部分)
7.化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是()
A、用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B、食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质
C、加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D、医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
【答案】D
【解析】A、蚕丝的主要成分为蛋白质,灼烧时会有烧焦羽毛的气味,而人造纤维由纤维素改性得到,灼烧时有刺激性气味,可由此区分二者,故A正确。
B、食用油反复加热,碳链会变成环状,产生稠环芳烃等有害物质,故B正确。
C、加热、强酸碱、重金属盐均可以使蛋白质变性,因此加热可杀死流感病毒,故C正确。
D、医用酒精中乙醇的浓度为75%,工业酒精中乙醇的浓度为95%,故D错误。
因此,本题选D。
8.设N A为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是()
A、14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2N A
B、1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2N A
C、1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2N A
D、标准状况下,2.24L CCl4含有的共价键数为0.4N A
【答案】A
【解析】
9.下列关于有机化合物的说法正确的是()
A、2-甲基丁烷也称为异丁烷
B、由乙烯生成乙醇属于加成反应
C、C4H9Cl有3种同分异构体
D、油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【答案】B
【解析】
10.作能达到实验目的的是()
A、用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
B、用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C、配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D、将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
【答案】C
【解析】
11.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换
膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和SO 42–可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 下列叙述正确的是
A 、通电后中间隔室的SO 42–离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大
B 、该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品
C 、负极反应为2H 2O – 4e –==O 2 + 4H +,负极区溶液pH 降低
D 、当电路中通过1 mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O 2生成 【答案】B
【解析】直流电作用下电解硫酸钠溶液,由于钠离子与硫酸根在水溶液中均不放电,因此其本质为
电解水。
A 、电流从正极流出,负极流入,SO 42–为阴离子,其移动方向应与电流相反,因此SO 42–
向正极区(阳极)移动。正极区发生氧化反应,电极反应为222H O 4O 4H e -+
-===+↑,
则正极附近酸性增强,pH 下降。故A 项错误。
B 、负极区(阴极)的电极反应为22
2H O 2===H 2OH e -
-++↑,剩余OH -,中间区域的Na +迁移到负极区,得到NaOH ;正极区的电极反应为222H O 4O 4H e -+
-===+↑,余下H +,中
间区域的24SO -
迁移到正极区,得到H 2SO 4,故B 项正确。
C 、负极区发生还原反应:222H O 2H 2OH e --
+===+↑,负极附近碱性增强,pH 升高,故C
错误。
D 、由正极区的电极反应可知,转移电子与产生氧气的物质的量之比为4:1,因此转移1mol
电子时会有0.25mol 氧气生成,故D 项错误。 因此,本题选B 。
12.298K 时,在20.0mL 1
0.10mol L -?氨水中滴入1
0.10mol L -?的盐酸。溶液的pH 与所加盐酸的体积
关系如图所示。已知1
0.10mol L -?氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A 、该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B 、M 点对应的盐酸体积为20.0mL
C 、M 点处的溶液中()()()()++4NH Cl =H =OH c =c c c --
D 、N 点处的溶液中pH <12 【答案】D
【解析】A 、向氨水当中滴加稀盐酸,两者等物质的量反应,产物为4NH Cl ,其溶液显酸性,应选
择在酸性范围内变色的指示剂,如甲基橙的变色范围为3.1~4.4。而酚酞的变色范围是8.2~10.0,在碱性范围内变色,不能作为该滴定的指示剂,故A 项错误。
B 、盐酸体积为20mL 时恰好反应生成4NH Cl ,4232NH H O
NH H O H +
++?+导致其溶液pH
小于7,而M 点处pH=7,故B 项错误。 C 、因为溶液
pH=7,所以71
(H )=(OH )=10mol L c c +---?,又由于电荷守恒
4(H )(N H )=(O H )(C l )c c
c c ++--++,可得4(NH )=(Cl )c c +-,二者浓度约为1
0.05mol L -?,远大于
7110mol L --?,故C 错误。
D 、若开始时pH 为12,则21
(OH )10mol L c ---=?,此时对应氨水的电离度为10%,由于题
中给出氨水电离度为1.32%,远低于10%,则pH 应小于12,故D 正确。 因此,本题选D 。
13.短周期元素W X Y Z 、、、的原子序数依次增加。m p r 、、是由这些元素组成的二元化合物。n 是
元素Z 的单质。通常为黄绿色气体,q 的水溶液具有漂白性。0.011mol L -?r 溶液的pH 为2,s 通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A 、原子半径的大小W
【解析】Z 的单质n 为黄绿色气体,n 为2Cl ,因此Z 为氯元素。1
0.01mol L -?r 的水溶液pH 值为2,
说明r 为一元强酸。2Cl 与p 在光的条件下反应得到r 以及难溶于水的混合物s ,因此p 为烷烃(如4CH ),r 为HCl ,s 为发生取代反应后的有机混合物。2Cl 与m 反应可得HCl 以及具有漂白性的q ,可知m 为2H O ,q 为HClO 。综上,W 、X 、Y 、Z 分别为H 、C 、O 、Cl 。 A 、原子半径大小排序为H 的原子半径是所有原子中最小的),故A 错误。 B 、元素非金属性中O>C ,即Y>X ,故B 错误。 C 、Y 为氧元素,其氢化物为2H O 或22H O ,常温下均为液态,故C 正确。 D 、X 为碳元素,其最高价氧化物的水化物为碳酸,是弱酸,故D 错误。 因此,本题选C 。 26. (14分) 氮的氧化物(NO x )是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用3NH 将NO x 还原生成 2N 。某同学在实验室中对3NH 与2NO 反应进行了探究。回答下列问题: (1)氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的________,反应的化学方程式为 。 ②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的3NH 充入注射器X 中,硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂,充入2NO (两端用夹子 12K K 、夹好)。 在一定温度下按图示装置进行实验。 【答案】(1)①A ;24232Ca(OH)2NH Cl CaCl 2NH 2H O ===+++↑;②d→c→f→e→i (2)①气体红棕色逐渐变浅;②32228NH 6NO 7N 12H O +===+催化剂 ;③N a O H 溶液倒吸入Y 管;④当产物中的2H O 为液体时,反应过程中气体的总物质的量减小,恢复原体积后装置中气压小于大气压。 【解析】(1)①实验室制取氨气的常用方法是2Ca(OH)与4NH Cl 混合加热,或者CaO 中滴入浓氨水。 ②要收集干燥的氨气应用碱石灰进行干燥,干燥管应“大进小出”,即d 进c 出;由于氨气的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,即f 进e 出;最后应进行尾气处理,并要防止倒吸,应接i 。 (2)①②:3NH 和2NO 反应,根据氧化还原反应规律,生成2N ,反应方程式为 32228NH 6NO 7N 12H O +===+催化剂 ,产物均无色,因此随着反应的进行,2NO 的红棕色会逐渐变浅。③④: 当产物中的2H O 为液体时,反应过程中气体总物质的量减小,恢复原体积后装置中气压小于大气压,因此NaOH 溶液会倒吸。 27. (15分) 元素铬(Cr )在溶液中主要以3Cr +(蓝紫色)、4Cr(OH)-(绿色)、227Cr O -(橙红色)、24CrO - (黄色) 等形式存在。3Cr(OH)为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题: (1)3Cr +与3Al +的化学性质相似。在243Cr (SO )溶液中逐滴加入NaOH 溶液直至过量,可观察到的现象是________________________________。 (2)24CrO -和227Cr O -在溶液中可相互转化。 室温下,初始浓度为11.0mol L -?的24Na CrO 溶液中227(Cr O )c - 随(H )c +的变化如图所示。 ①用离子方程式表示24Na CrO 溶液中的转化反应 。 ②由图可知,溶液酸性增大,2 4CrO - 的平衡转化率_________ (填“增大”“减小”或“不变”)。根据A 点数据,计算出该转化反应的平衡常数为___________。 ③温度升高,溶液中24CrO - 的平衡转化率减小,则该反应 的H ?______0(填“大于” 、“小于”或“等于”)。 (3)在化学分析中采用24K CrO 为指示剂,以3AgNO ,标 准溶液滴定溶液中Cl -,利用Ag +与24CrO -生成转红色沉淀,指 示剂 达滴定终点。当溶液中Cl -恰好沉淀完全(浓度等于 511.010mol L --??)时,溶液中(Ag )c +为__________1mol L -?,此时溶液中24(CrO )c -等于__________1mol L -?。 (已知24Ag CrO AgCl 、的sp K 分别为122.010-?和102.010-?)。 (4)6+价铬的化合物毒性较大,常用3NaHSO 将废液中的227Cr O - 还原成3Cr +,该反应的离子方 程式为______________________________________________________________。 【答案】(1)蓝紫色溶液变浅,同时生成灰蓝色沉淀,继续滴加NaOH 溶液,沉淀溶解,最终溶 液变绿色。 (2)①2242722CrO 2H Cr O H O -+ - ++②增大;141.010?;③小于 (3)52.010-?;35.010-? (4)23227342Cr O 3HSO 5H ===2Cr 3SO 4H O --++- ++++ 或:2322273432Cr O 8HSO ===2Cr 3SO 5SO 4H O --+--++++ 【解析】(1)类比3+Al 与NaOH 反应的性质,但需注意反应过程中伴有颜色变化。3+ Cr 为蓝紫色,滴加NaOH 后蓝紫色变浅同时产生灰蓝色沉淀3Cr(OH),继续滴加,沉淀溶解,3Cr(OH)变为4Cr(OH)- ,溶液最终变为绿色。 (2)①选修四26页的方程式,24Na CrO 在酸性条件会转化为227Na Cr O 。②从图上可以看出,+ H 浓度升高,227Cr O - 浓度上升,说明反应向右进行的更多,24CrO - 的平衡转化率增大; 根据A 点数据,列三段式计算平衡常数: 224 27 22CrO 2H Cr O H O 1mol/L 0 0.5mol/L 0.25mol/L 0.5mol/L 0.25mol/L - + - ++ -+起变平 2-14272-22272 4(Cr O )0.25 10(CrO )(H )0.5(10) c K c c +-===? ③升高温度,溶液中24CrO - 平衡转化率减小,说明反应逆向移动,故该反应为放热反应, 0H ?<。 (3)已知-5 (Cl ) 1.010mol/L c -=?,12sp 24(Ag CrO ) 2.010K -=?,10sp (AgCl) 2.010K -=?,当根据沉 淀溶解平衡可得: 10sp 515 (AgCl) 2.010(Ag ) 2.010mol L (Cl ) 1.010 K c c -+ ----?= ==??·, 12sp 2423142 52(Ag CrO ) 2.010(CrO ) 5.010mol L (Ag )(2.010) K c c ----+-?= ==??·。 (4)3NaHSO 盐溶液为酸性,因此配平时应在方程式左边添加H + 或3HSO - 。 28. 2NaClO 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: 回答下列问题: (1)2NaClO 中Cl 的化合价为__________。 (2)写出“反应”步骤中生成2ClO 的化学方程式 。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去2Mg +和2Ca +,要加入的试剂分别为__________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是 。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量2ClO ,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________,该反应中氧化产物是 。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力 相当于多少克2Cl 的氧化能力。2NaClO 的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小数)。 【答案】(1)+3 (2)3224242NaClO SO H SO ===2ClO 2NaHSO +++ (3)NaOH ;23Na CO ;2NaClO (4)2:1,2O (5)1.57 【解析】(1)2NaClO 中Na 为+1价,O 为-2价,计算可得Cl 的化合价为3+。 (2)由流程图可知反应物为24H SO 、2SO 和3NaClO ,产物为2ClO 和4NaHSO ,根据氧化还原化合价升降守恒进行配平,可得方程式为: (3)粗盐提纯过程,主要考虑除去杂质离子,且不引入新的杂质,故加入NaOH 除去2Mg + 、加入 23Na CO 除去2Ca +;电解食盐水并加入2ClO ,产物中有2NaClO 生成,由于阴极发生还原反应,所以 应该是2ClO 在阴极被还原生成2NaClO 。 (4)根据尾气吸收过程中加入的反应物和生成物,写出氧化还原反应方程式并配平,可得: 2222222ClO 2NaOH H O ===2NaClO O 2H O ++++。其中氧化剂为2ClO ,还原剂为22H O ,氧化剂与还原 剂的比值为2:1,该反应的氧化产物为2O 。 (5)“有效氯含量”的定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克2Cl 的氧化能力。其实就是求相同质量的2NaClO 和2Cl 在还原为Cl -时,转移的电子数之比。21mol NaClO 还原为Cl -时转移4mol 电子,21mol Cl 还原为Cl -时转移2mol 电子,也就是说每摩尔2NaClO 相当于22molCl 。即9 0.5g 2 N a C l O 相当于142g 2Cl ,即“有效氯含量”= 142 1.5790.5 =(保留两位小数)。 36. [化学——选修2:化学与技术](15分) 高锰酸钾(4KMnO )是一种常见氧化剂。主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为2MnO )为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下: 回答下列问题: (1)原料软锰矿与氢氧化钾按1:1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是______________。 (2)“平炉”中发生反应的化学方程式为 。 (3)“平炉”中需要加压,其目的是 。 (4)将24K MnO 转化为4KMnO 的生产有两种工艺。 ①“2CO 歧化法”是传统工艺,即在24K MnO 溶液中通入2CO 气体,使体系呈中性或弱酸性,24K MnO 发生歧化反应。反应中生成42KMnO MnO 、和__________(写化学式)。 ②“电解法”为现代工艺,即电解24K MnO 水溶液。电解槽中阳极发生的电极反应为__________,阴极逸出的气体是__________。 ③“电解法”和“2CO 歧化法”中,24K MnO 的理论利用率之比为__________。 (5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800g 样品,溶解后定容于100mL 容量瓶中,摇匀。取浓度为 10.2000mol L -?的224H C O 标准溶液20.00mL ,加入稀硫酸酸化,用4KMnO 溶液平行滴定三次,平均消 耗的体积为24.48mL 。该样品的纯度为__________(列出计算式即可,已知 24224222MnO 5H C O 6H 2Mn 10CO 8H O -++++===++↑)。 【答案】(1)增大接触面积,提高反应速率。 (2)222424KOH 2MnO O 2K MnO 2H O ===+++△ 。 (3)提高氧气的压强,加快反应速率,增加软锰矿转化率。 (4)①3KHCO ;②244MnO ===MnO e --- -;2H ;③3:2 (5) 321000.200020.0010158524.48100%1.0800 -?????? 【解析】(1)影响固体反应速率的因素之一是接触面积,粉碎矿石可增大其接触面积,提高反应 速率。 (2)由题目可知2MnO 转化为24K MnO ,2MnO 作还原剂,氧化剂应为空气中的2O ,反应物还有KOH , 根据氧化还原基本原理配平方程式即可。 (3)反应不是可逆反应,加压应从反应速率的方面来考虑。由于此反应有气体参加,增大压强, 氧气的浓度提高,反应速率提高,软锰矿转化率提高。 (4)① 由于反应体系为中性或弱酸性,2CO 没有变价,产物应为3KHCO ,故反应的方程式为: 24224233K MnO 4CO 2H O===2KMnO MnO 4KHCO ++++ ② 阳极反应为氧化反应,24MnO -被氧化为4MnO -,电极反应为244MnO ===MnO e --- -;阴极反应为还原反应,电极反应为 222H O 2H 2OH ===e -- ++↑,故阴极产生的气体为2H ;总反应为 242422K MnO 2H O 2KMnO H 2KOH +===++通电 ↑ ③ 电解中所有的24K MnO 都转化成了4KMnO ,而歧化反应中只有2 3的24K MnO 转化为了4KMnO , 因此利用率之比为 2 1: 3,即3:2。 (5)由题中反应方程式得到4MnO - 与224C O - 反应的比例为2:5,列式计算: 即: 224242444(KMnO )2(C O )(C O )(KMnO )5(KMnO ) 100% () V c V M V m -- ????总滴样品 代入数据得: 32100 0.200020.0010158524.48100%1.0800 -?????? 37. [化学——选修5:有机化学基础](15分) 秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线: 回答下列问题: (1)下列关于糖类的说法正确的是__________。(填标号) a .糖类都有甜味,具有2C H O n m m 的通式 b .麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c .用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d .淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 (2)B 生成C 的反应类型为__________。 (3)D 中的官能团名称为__________,D 生成E 的反应类型为__________。 (4)F 的化学名称是__________,由F 生成G 的化学方程式为__________。 (5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W 是E 的同分异构体,0.5mol W 与足量碳酸氢钠溶液反应生成44g 2CO ,W 共有__________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为__________。 (6)参照上述合成路线,以()2-反,反,4-已二烯和24C H 为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线__________。 【答案】(1)cd (2)取代反应(酯化反应) (3)酯基、碳碳双键;氧化反应 (4)1,6-己二酸(己二酸);24242424 2O O |||| C C HO (CH )OH HO (CH )OH O O ||||[]C C HO (CH )O (CH )O H (21)H O n n n n +???→----+-催化剂 ——————————— (5)12 (6 KMnO 4(H +) COOH HOOC 【解析】 (1)糖类不一定都有甜味,比如淀粉和纤维素;糖类也不一定具有2C H O n m m 的通式,比如脱氧核 糖(5104C H O )、鼠李糖(6125C H O )等,故a 错误;一分子麦芽糖水解得到两分子葡萄糖,蔗糖水解得到葡萄糖和果糖,故b 错误;淀粉水解得到葡萄糖,银镜反应能用于检验含有醛基的葡萄糖,只能检验淀粉是否发生水解,不能检验是否水解完全,故c 正确;淀粉和纤维素属于多糖,也属于天然高分子化合物(选修五课本p83),故d 正确。 (2)C 分子式为8104C H O ,不饱和度为4,相比B 增加了2个C ,结合D 中的酯基,说明C 是由B 与2分子3CH OH 发生酯化反应,从反应类型说,酯化反应也可认为是取代反应,故答案为取代反应或酯化反应。 (3)D 生成E 为失氢的过程,为氧化反应。 (4)F 的系统名称为1,6-己二酸;F 和1,4-丁二烯生成聚酯G 为羧基和羟基的缩聚反应(注意不 要漏掉端基原子和小分子2H O )。 (5)0.5mol W 与足量3NaHCO 生成1mol 2CO ,说明W 中含有两个羧基。E 不饱和度为6,除苯环 和2个羧基以外的碳原子均饱和。又已知W 为二取代芳香化合物,对两个取代基进行分类: 22CH COOH CH COOH ???——、22CH CH COOH COOH ???——、3CH(CH )COOH COOH ???———、23CH(COOH)CH ??? ——,共4种情况,分别有 邻、间、对三种位置异构,故共有4312?= 种。核磁共振氢谱为三组峰,说明对称性较好,应为对位的对称二取代物,其结构简式为 (6)根据推断可知,C为,C与24 C H反应可以成环生成D (,D在Pd/C催化下加热,可得E (。仿照上述反应进行过程,可得(反,反)-2,4-己二烯 ()可与24 C H反应生成2014年新课标II卷和2011年 全国卷也有出现),在Pd/C催化下加热,可得。仿照课本甲苯被4 KMnO酸性溶液氧化的过程,可得可被4 KMnO酸性溶液氧化为对苯二甲酸 ()。