1、2014 年普通高等学校招生全国统一考试理科综 合能力测试 化学试题(大纲全国卷) 说明:理科综合能力测试大纲全国卷化学试题共 12 题,共 100 分。其中单项选择题包括第 613 题,共 8 题,48 分;综合题包括第 27 题、28 题、29 题、30 题,共 4 题,60 分。 一、选择题(本大题共 8小题,每小题 6分,共 48分。在每小题给出的四个备选项中,只有 一项符合题目要求) 6.(2014 大纲全国,6)下列叙述正确的是() A.锥形瓶可用作加热的反应器 B.室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中 C.配制溶液定容时,仰视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高 D.用蒸馏水润湿的试纸测溶液的
2、 pH,一定会使结果偏低 答案:A 解析:锥形瓶可间接加热,所以 A 正确;室温下,浓硫酸能使铁钝化,所以常温下可以使用铁桶盛放浓硫 酸,B 项错误;定容时仰视液面会导致加水过多,溶液体积变大,所以使浓度偏低,C 项错误;pH试纸润湿 后,会使所测溶液的浓度减小,若所测溶液显碱性,则结果偏低,若所测溶液显酸性,则结果偏高,若所测 溶液显中性,则结果不变,所以 D 项错误。 7.(2014 大纲全国,7)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是() A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为 2NA B.2 L 0.5 molL-1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为 NA C.1 mol
3、 Na2O2固体中含离子总数为 4NA D.丙烯和环丙烷组成的 42 g 混合气体中氢原子的个数为 6NA 答案:D 解析:FeI2与足量的氯气反应,Fe2+被氧化成 Fe3+,I-被氧化成 I2,1 mol FeI2反应转移电子数目为 3NA,所 以 A 错误;SO4 2-带两个单位负电荷,1 mol 硫酸钾中阴离子所带电荷数为 2NA,所以 B 错误;Na2O2中阴 离子是O2 2-,所以 1 mol Na2O 2中含离子总数为 3NA,C 项错误;丙烯和环丙烷的分子式都是 C3H6,42 g 混 合气体的物质的量为 1 mol,则混合气体中氢原子数目为 6NA,D项正确。 8.(2014
4、 大纲全国,8)下列叙述错误 的是() A.SO2使溴水褪色与乙烯使 KMnO4溶液褪色的原理相同 B.制备乙酸乙酯时可用热的 NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸 C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率 D.用 AgNO3溶液可以鉴别 KCl 和 KI 答案:B 解析:SO2使溴水褪色是溴水将 SO2氧化,乙烯使高锰酸钾褪色是高锰酸钾将乙烯氧化,原理相同,所以 A正确;除去乙酸乙酯中的乙酸用饱和碳酸钠溶液,用氢氧化钠溶液会促进乙酸乙酯水解,B 项错误;水 与电石反应剧烈,所以用饱和食盐水代替水,C 项正确;硝酸银与氯化钾反应生成白色沉淀氯化银,硝酸 银与碘化钾反应生成黄色沉
5、淀碘化银,D项正确。 9.(2014 大纲全国,9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH Ni 电池)。下列有关说法不正确 的是() A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH- B.电池的电解液可为 KOH 溶液 C.充电时负极反应为:MH+OH-H2O+M+e- D.MH 是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高 答案:C 解析:在这个电池中,MH 中的 H 失电子在负极反应,NiOOH 得电子在正极反应,由于 NiOOH 的存在, 所以电解质溶液不能是酸性溶液,放电时负极反应是 MH+OH-M+H2O+e-,充电时阴极反应为
6、 M+H2O+e-MH+OH-,所以 C 项错误。 10.(2014 大纲全国,10)下列除杂方案错误 的是() 选项 被提纯 的物质 杂质除杂试剂 除杂 方法 ACO(g)CO2(g) NaOH 溶液、 浓硫酸 洗气 BNH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH 溶液过滤 CCl2(g)HCl(g) 饱和食盐水、 浓硫酸 洗气 DNa2CO3(s)NaHCO3(s)灼烧 答案:B 解析:先将混合气体通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳,再通过浓硫酸除去通过氢氧化钠溶液时带出的 水,A 项正确;氢氧化钠溶液不仅能使 Fe3+生成 Fe(OH)3沉淀除去,也能与氯化铵反应,B 项错误;除去氯 气中的氯化
7、氢气体,先通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸除去通过饱和食盐水时带出的水,C 项正确;灼烧后碳酸氢钠分解生成碳酸钠、H2O及 CO2,H2O 和 CO2逸出,D 项正确。 11.(2014 大纲全国,11)下列离子方程式错误 的是() A.向 Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2+2OH-+2H+SO4 2- BaSO4+2H2O B.酸性介质中 KMnO4氧化 H2O2:2MnO4 -+5H2O2+6H+ 2Mn2+5O2+8H2O C.等物质的量的 MgCl2、Ba(OH)2和 HCl 溶液混合:Mg2+2OH-Mg(OH)2 D.铅酸蓄电池充电时的正极反应:PbSO4+2H2O-2
8、e-PbO2+4H+SO4 2- 答案:C 解析:C 选项漏掉了 OH-与 H+之间的反应,正确的写法为:Mg2+4OH-+2H+Mg(OH)2+2H2O。 12.(2014 大纲全国,12)从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为 C8H8O3,遇 FeCl3溶液会呈现 特征颜色,能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是() A.B. C.D. 答案:A 解析:遇氯化铁溶液显特征颜色,说明该物质含有酚羟基,能发生银镜反应,说明该物质中含有醛基,B 中无酚羟基,C 中无醛基,D的分子式为 C8H6O3,所以 A 正确。 13.(2014 大纲全国,13)已知:将 Cl2通入适量 KOH 溶
9、液,产物中可能有 KCl、KClO、KClO3,且 ?(Cl-) ?(ClO-)的 值与温度高低有关。当 n(KOH)=a mol 时,下列有关说法错误 的是() A.若某温度下,反应后 ?(Cl-) ?(ClO-)=11,则溶液中 ?(ClO-) ?(ClO3 -)= 1 2 B.参加反应的氯气的物质的量等于1 2a mol C.改变温度,反应中转移电子的物质的量 ne的范围:1 2a molne 5 6a mol D.改变温度,产物中 KClO3的最大理论产量为1 7a mol 答案:D 解析:Cl2+KOHKCl+KClO+KClO3+H2O,根据得失电子守恒,生成 11 mol KCl
10、,则得 11 mol e-,生成 1 mol KClO,失 1 mol e-,还需生成 2 mol KClO3,失去 10 mol e-,则?(ClO -) ?(ClO3 -)= 1 2,A 项正确。根据产物 KCl、 KClO、KClO3,由元素守恒,知 n(Cl)=n(K),则 n(K)=2n(Cl2),B 项正确。根据极端假设法,假设产物中只 有 KCl、KClO、H2O,则转移电子为? 2 mol,假设产物中只有 KCl、KClO3、H2O,化学方程式为 6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O,则转移的电子为5 6a mol,KClO3的最大理论产量为 1 6a mol,C
11、项正 确,D 项错误。 27.(2014 大纲全国,27)A、B、D、E、F 为短周期元素,非金属元素 A最外层电子数与其周期数相 同,B 的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍。B 在 D 中充分燃烧能生成其最高价化合物 BD2。E+ 与 D2-具有相同的电子数。A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题: (1)A在周期表中的位置是,写出一种工业制备单质 F 的离子方程 式。 (2)B、D、E 组成的一种盐中,E 的质量分数为 43%,其俗名为,其水溶液与 F 单质反应的 化学方程式为;在产物中加入少量 KI,反应后加入 CCl4 并振荡,有机层显色。 (3)由这些元素组成的
12、物质,其组成和结构信息如下表: 物质组成和结构信息 a含有 A 的二元离子化合物 b含有非极性共价键的二元离子化合物,且原子数之比为 11 c化学组成为 BDF2 d只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体 a 的化学式为;b 的化学式为;c 的电子式为;d 的晶体类型 是。 (4)由 A 和 B、D 元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过键构 成具有空腔的固体;另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔,其分子的空间结构 为。 答案:(1)第一周期A族2Cl-+2H2O2OH-+ H2+Cl2或 2NaCl(熔融)2Na+Cl2 (2)纯碱(或苏打)2Na2CO3+C
13、l2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3紫 (3)NaHNa2O2和 Na2C2 Cl C O Cl 金属晶体 (4)氢正四面体 解析:五种元素均为短周期元素,最外层电子数与其周期数相同的非金属只有 H 元素,故 A为 H 元 素;B元素原子的最外层电子数是其所在周期数的 2 倍,且可以与 D发生反应,则 B 为 C或 S 元素;B 在 D 中充分燃烧生成最高价化合物 BD2,而 S 在 O2中充分燃烧不能生成最高价化合物,故 B 为 C 元 素,同时得出 D 为 O 元素;E+与 D2-具有相同的电子数,E 为 Na 元素;A 在 F 中燃烧,产物溶于水得到一 种强酸,只有 H2在
14、Cl2中燃烧得到 HCl,溶于水得到的盐酸是强酸,故 F 是 Cl 元素。(1)H元素位于元 素周期表中第一周期A族,工业上制备 Cl2是电解饱和食盐水,电解熔融的氯化钠也可得到 Cl2;(2)C、 O、Na 组成的盐通常有 Na2CO3和 Na2C2O4,只有在 Na2CO3中 Na 的质量分数为 43%,Na2CO3的俗名 叫纯碱(或苏打),Na2CO3溶液显碱性,少量氯气与 Na2CO3溶液反应的化学方程式为 2Na2CO3+Cl2+H2ONaCl+NaClO+2NaHCO3,过量 Cl2通入 Na2CO3溶液,则发生反应 Na2CO3+2Cl2+H2O2NaCl+2HClO+CO2,N
15、aClO 有强氧化性,能将 I-氧化为 I2,故加入 KI 和 CCl4后 有机层显紫色;(3)除 H 外的四种元素中只有 Na 能与 H 形成离子化合物,故 a为 NaH,b 中含有非极性 键,且原子数之比为 11,常见的化合物是 Na2O2,依据实验室制乙炔的物质 CaC2可知 Na2C2也符合题 意;c的化学式为 COCl2,其中 C 要形成 4 对共用电子对,O 要形成两对共用电子对,Cl 要形成 1 对共用 电子对,由此可写出其电子式;d 只含有一种类型作用力且能导电,只能是金属晶体;(4)H、C、O三种 元素组成的一种二元化合物是具有空腔的固体,说明熔沸点较高,应为 H2O,故含有
16、氢键,沼气的主要 成分是甲烷,空间结构为正四面体。 28.(2014 大纲全国,28)化合物 AX3和单质 X2在一定条件下反应可生成化合物 AX5。回答下列问题: (1)已知 AX3的熔点和沸点分别为-93.6 和 76 ,AX5的熔点为 167 。室温时 AX3与气体 X2反应 生成 1 mol AX5,放出热量 123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。 (2)反应 AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为 10 L 的密闭容器中进行。起始时 AX3和 X2均为 0.2 mol。 反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。 列式计算实验 a 从反应开始至达到平衡时的反
17、应速率 v(AX5)=。 图中 3 组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)由大到小的次序为(填实验序号); 与实验 a 相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b、 c。 用 p0表示开始时总压强,p 表示平衡时总压强,表示 AX3的平衡转化率,则的表达式为; 实验 a和 c 的平衡转化率:a为、c为。 答案:(1)AX3(l)+X2(g)AX5(s)H=-123.8 kJmol-1 (2) 0.10mol 10 L60min=1.710 -4molL-1min-1 bca加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变温度升高。反应速率加快,但平衡点向 逆反应方向移动(或反应容器的
18、容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大) =2(1- ? ?0) 50%40% 解析:(1)书写热化学方程式时要注明各物质的状态,H 的单位和符号。 (2)依据体积不变的密闭容器中压强之比等于物质的量之比,开始时 n0=0.4 mol,总压强为 160 kPa,平衡时总压强为 120 kPa,则可列比例式:120 kPa 160 kPa = ? 0.4mol,n=0.4 mol 120 kPa 160 kPa=0.3 mol。假设平衡时 AX5的物质的量为 x,可列式如下: AX3(g)+X2(g)AX5(g) 起始时 n0/mol0.200.200 平衡时 n/mol0.20-x0.20
19、-xx (0.20-x)+(0.20-x)+x=0.30 x=0.10 v(AX5)= 0.10mol 10 L60min=1.710 -4molL-1min-1 与实验 a相比,实验 b 的起始压强和平衡压强都没有发生改变,只是反应速率加快,因此改变的 条件是使用了催化剂;实验 c 的起始压强和平衡压强都增大,由于该反应是在体积不变的密闭容器中 进行的,所以升高了温度,此反应的正反应是放热反应,所以平衡逆向移动。p0表示总压强,AX3提供 的压强为?0 2 ,由于压强之比等于物质的量之比,故的表达式为(p0-p)?0 2 =2(1- ? ?0),代入公式可求实验 a 和实验 c 的平衡转化率
20、分别为 50%和 40%。 29.(2014 大纲全国,29)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料纳米氧化铜的重要前驱体之一。 下面是它的一种实验室合成路线: +H2O+H2SO4+NH4HSO4 +Cu(OH)2 ()2Cu+H2O 制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略): 已知:苯乙酸的熔点为 76.5 ,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列问题: (1)在 250 mL 三口瓶 a 中加入 70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序 是。 (2)将 a 中的溶液加热至 100 ,缓缓滴加 40 g 苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至 130 继续反应。在 装置中,
21、仪器 b 的作用是;仪器 c 的名称是,其作用 是。 反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是。下列仪器中可 用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。 A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒 (3)提纯粗苯乙酸的方法是,最终得到 44 g 纯品,则苯乙酸的产率是。 (4)用 CuCl22H2O 和 NaOH 溶液制备适量 Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净 的实验操作和现象是。 (5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入 Cu(OH)2搅拌 30 min,过滤,滤液静置一 段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是。 答案
22、:(1)先加水、再加入浓硫酸 (2)滴加苯乙腈球形冷凝管回流(或使汽化的反应液冷凝)便于苯乙酸析出BCE (3)重结晶95% (4)取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加 AgNO3溶液、无白色浑浊出现 (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应 解析:(1)浓硫酸稀释时要将浓硫酸加入到另一种液体中。(2)通过滴液漏斗滴加苯乙腈,可以使苯乙腈 充分反应,故 b 中盛放苯乙腈;对于基本实验仪器的认知如圆底烧瓶、分液漏斗、试管、干燥管等是 学生必须掌握的,此处的球形冷凝管的作用类似于苯的硝化反应中长直导管的作用即冷凝回流。根 据苯乙酸微溶于水,故可用冷水将它从混合液中分离出来,降低苯乙酸的损耗,分离时采用的方法
23、是过 滤,所用的仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台等。(3)粗苯乙酸含有硫酸氢铵等易溶于水的杂质,根 据溶解性可采用重结晶的方法通过过滤除去这些杂质;根据生成苯乙酸的方程式可知 1 mol 苯乙腈 完全转化为 1 mol 苯乙酸,所以 40 g 苯乙腈理论上可生成 46.5 g 苯乙酸,而实际上只得到 44 g 苯乙酸 纯品,所以转化率为 44 g 46.5 g100%=95%。(4)由于沉淀上附有 Na +、Cl-等杂质,如果这些离子不存在,则 说明沉淀洗涤干净。该操作中要取最后一次洗涤液,利用容易出现明显现象的 Cl-来检验,所用的试剂 是 AgNO3溶液、稀硝酸,具体操作是取少量洗涤液、加
24、入稀硝酸、再加 AgNO3溶液、无白色浑浊 出现则说明沉淀洗涤干净。(5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,加入乙醇使苯乙酸与 Cu(OH)2充分混合, 便于充分反应。 30.(2014 大纲全国,30)“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分 试剂略): 回答下列问题: (1)试剂 a 是,试剂 b 的结构简式为,b 中官能团的名称 是。 (2)的反应类型是。 (3)心得安的分子式为。 (4)试剂 b 可由丙烷经三步反应合成: C3H8XY试剂 b 反应 1 的试剂与条件为,反应 2 的化学方程式为,反应 3 的反应类型是。(其他合理答案也给分) (5)芳香化合物
25、D 是 1 萘酚的同分异构体,其分子中有两个官能团,能发生银镜反应,D 能被 KMnO4酸 性溶液氧化成 E(C2H4O2)和芳香化合物 F(C8H6O4),E 和 F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出 CO2气体,F 芳环上的一硝化产物只有一种。D的结构简式为;由 F 生成一硝化产物的 化学方程式为,该产物的名称 是。 答案:(1)NaOH(或 Na2CO3)ClCH2CHCH2氯原子、碳碳双键 (2)氧化反应 (3)C16H21O2N (4)Cl2/光照+NaOH CH2CHCH3+NaCl+H2O取代反应 (5) +HNO3(浓) +H2O2 硝基 1,4 苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸) 解析:
26、(1)萘酚和苯酚一样也具有弱酸性,因此可用 NaOH 溶液(或 Na2CO3溶液)与之反应生成萘酚钠, 根据 B与 A结构简式的不同可推知 A中的钠原子被丙烯基取代,故 b 的结构简式为 ClCH2CHCH2, 它有氯原子和碳碳双键这两种官能团;(2)有机反应中加氧或去氢是氧化,加氢或去氧是还原,B 生成 C 是支链碳碳双键断裂,加上了 O,故为氧化反应;(3)由 C 生成心得安的反应是 C中支链末端含氧环状 结构中 CO 键断裂,与(CH3)2CHNH2发生了加成反应,N 原子与 C 支链末端的 C原子相连。(4)由丙 烷(C3H8)生成 b(ClCH2CHCH2)可先将丙烷在光照条件下与氯
27、气发生取代反应,生成 1 氯丙烷或 2 氯丙烷,然后在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成丙烯,反应的化学方程式 为:+NaOHCH2CHCH3+NaCl+H2O 或 +NaOHCH2CHCH3+NaCl+H2O,再根据 H 的取代,即在光照条件下 丙烯与氯气发生取代反应生成 ClCH2CHCH2;(5)1 萘酚的同分异构体含有两个官能团,且被氧化的 产物之一是芳香族化合物,该有机物必定含有一个苯环,根据其饱和程度和被酸性高锰酸钾溶液氧化 的产物为 E(乙酸)和 F(C8H6O4),E 与 F 都能与碳酸氢钠溶液反应放出 CO2气体,根据 F 芳环上的一硝 化产物只有一种,故 F(C8H6O4)为对苯二甲酸。由于 D能发生银镜反应,所以 D中含有醛基,再结合 D 的分子式是 C10H8O综合推知 D 的结构简式是。
