1、2015 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试(山东山东 卷卷) 理科综合理科综合 7.(2015山东理综,7)进行化学实验时应强化安全意识。下列做法正确的是() A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火 B.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上 C.浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗 D.制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片 答案:D 解析:金属钠与泡沫灭火器中的水反应,而且钠在燃烧时与氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠会与泡沫灭火器中 的 CO2、H2O 反应生成氧气助燃,因而金属钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,A 项错误;加热固体时为了防止生 成的水蒸气冷
2、凝回流到热的试管底部,从而使试管炸裂,试管口应该略向下倾斜,B项错误;浓硫酸溅到皮肤上应 立即用大量水冲洗,然后再涂上 3%5%的 NaHCO3溶液,C项错误;制备乙烯时加入碎瓷片可防止剧烈沸腾,D 项 正确。 8.(2015山东理综,8)短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如图所示。已知 Y、W 的原子序数 之和是 Z的 3 倍,下列说法正确的是() YZ XW A.原子半径:XYZ C.Z、W均可与 Mg 形成离子化合物 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:YW 答案:C 解析:设 Z的原子序数为 n,则 Y、W的原子序数分别为 n-1 和 n+9,由于 Y、W的原子序数之和
3、是 Z的 3倍,则 n-1+n+9=3n,解得 n=8,则 X、Y、Z、W分别为 Si、N、O、Cl。元素原子半径:NO,故 A 项错误;非金属 性:OSi,则气态氢化物的稳定性:H2OSiH4,B 项错误;O、Cl 分别与 Mg 形成 MgO、MgCl2,二者均是离子化合 物,C项正确;最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4HNO3,D 项错误。 9.(2015山东理综,9)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是() 分枝酸 A.分子中含有 2 种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同 C.1 mol 分枝酸最多可与 3 mol NaOH 发生中和反应
4、D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同 答案:B 解析:分枝酸中含有的官能团为羧基、碳碳双键、羟基、醚键,A项错误;分枝酸分子中有羧基和醇羟基,可与乙 醇、乙酸发生酯化反应,B 项正确;1 mol 分枝酸中含有 2 mol 羧基,最多可与 2 mol NaOH 发生中和反应,C 项错 误;分枝酸可与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,也可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使其褪色,但 二者原理不同,D项错误。 10.(2015 山东理综,10)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。 下列化合物中符合上述条件的是() A.AlC
5、l3B.Na2O C.FeCl2D.SiO2 答案:A 解析:AlCl3可由 Cl2和 Al 直接反应生成,在 Ba(HCO3)2溶液中加入 AlCl3,Al3+和 HCO3 -发生相互促进的水解反 应:Al3+3HCO3 - Al(OH)3+3CO2,同时生成沉淀和气体,A项符合题意;Na2O 可由 Na 和 O2直接反应生成,在 Ba(HCO3)2溶液中加入 Na2O 有沉淀生成,但没有气体生成,B 项不符合题意;在 Ba(HCO3)2溶液中加入 FeCl2也 有沉淀和气体生成,但 FeCl2不能由 Fe 和 Cl2直接化合得到,C 项不符合题意;SiO2可由 Si 和 O2直接反应得到,
6、但 在 Ba(HCO3)2溶液中加入 SiO2没有沉淀和气体生成,D项不符合题意。 11.(2015山东理综,11)下列由实验现象得出的结论正确的是() 操作及现象结论 A 向 AgCl 悬浊液中加入 NaI 溶液时出现黄色沉淀Ksp(AgCl)Ksp(AgI),A 项错误;根据 B项的操作及现象 无法排除 Fe3+的干扰,B 项错误;向 NaBr 溶液中滴入氯水发生反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-,说明 Br-还原性强于 Cl- ,C项正确;NH4Cl固体受热分解为 NH3和 HCl,在试管口温度降低,二者重新生成 NH4Cl,此过程并不是 NH4Cl 固 体升华,D 项错误。 12.
7、(2015山东理综,12)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是() A.向稀硝酸中滴加 Na2SO3溶液:SO3 2-+2H+ SO2+H2O B.向 Na2SiO3溶液中通入过量 SO2:SiO3 2-+SO2+H2O H2SiO3+SO3 2- C.向 Al2(SO4)3溶液中加入过量 NH3H2O:Al3+4NH3H2OAl(OH)4-+4NH4 + D.向 CuSO4溶液中加入 Na2O2:2Na2O2+2Cu2+2H2O4Na+2Cu(OH)2+O2 答案:D 解析:稀硝酸具有氧化性,加入具有还原性的 Na2SO3溶液,溶液中发生氧化还原反应,A项错误;向 Na2SiO3溶液中
8、通入过量的 SO2生成的应该是 HSO3 -,B 项错误;Al2(SO4)3与过量氨水反应只能生成 Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不能 继续和 NH3H2O 反应,C 项错误;向 CuSO4溶液中加入 Na2O2,Na2O2先与 H2O 反应生成 NaOH 和 O2,然后生成的 NaOH 再与 CuSO4反应得到 Cu(OH)2沉淀,D 项正确。 13.(2015山东理综,13)室温下向 10 mL 0.1 molL-1NaOH 溶液中加入 0.1 molL-1的一元酸 HA,溶液 pH 的变化 曲线如图所示。下列说法正确的是() A.a 点所示溶液中 c(Na+)c(A-)c(H+)c(
9、HA) B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同 C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA) D.b点所示溶液中 c(A-)c(HA) 答案:D 解析:a 点表示 HA 与 NaOH 恰好完全反应,得到 NaA 溶液并且溶液 pH=8.7,说明 HA 为弱酸,A-发生水解反应:A- +H2OHA+OH-,则 a 点所示溶液中 c(Na+)c(A-)c(OH-)c(HA)c(H+),A 项错误;a 点为 NaA 溶液,由于 A-发 生水解,促进水的电离,而 b点是 HA 和 NaA 的混合溶液,HA 抑制水的电离,水的电离程度比 a 点时的小,B 项错 误;根据电荷守恒可知:c(Na+
10、)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),pH=7时 c(Na+)=c(A-),C 项错误;b 点所示溶液为等物质的量浓 度的 HA 和 NaA 的混合溶液,由于溶液的 pH=4.7,说明 HA 的电离程度大于 A-的水解程度,故 c(A-)c(HA),D 项 正确。 29.(2015山东理综,29)(15分)利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法制备,钴氧 化物可通过处理钴渣获得。 (1)利用如图装置电解制备 LiOH,两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液。B 极区电解液为溶液(填 化学式),阳极电极反应式为, 电解过程中 Li+向(填“A”或
11、“B”)电极迁移。 (2)利用钴渣含 Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下: Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 。 铁渣中铁元素的化合价为。在空气中煅烧 CoC2O4生成钴氧化物和 CO2,测得充分煅烧后固体质量为 2.41 g,CO2体积为 1.344 L(标准状况),则钴氧化物的化学式为。 答案:(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B (2)2Co(OH)3+SO3 2-+4H+ 2Co2+SO4 2-+5H2O 或 Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+SO3 2-+H2O 2Co2+SO4 2-+2H+ +3Co3O4 解析:(1)B 极产生 H
12、2,根据反应:2H+2e-H2,说明 B 极为阴极,随着电解进行,溶液中 c(H+)减小、c(OH-)增 大,B极附近电解液为 LiOH 溶液,随着电解的进行,溶液中 c(LiOH)增大。A 极为阳极,电解液为 LiCl 溶液,电极 反应:2Cl-2e-Cl2;在电解过程中 Li+向阴极附近移动,即向 B极迁移。 (2)Co(OH)3与 H2SO4反应,然后生成的 Co3+被 Na2SO3还原,总反应的离子方程式 为 2Co(OH)3+4H+SO3 2- SO4 2-+2Co2+5H2O。在酸性条件下,加入 NaClO3和 O2,则 Fe2+被氧化成 Fe3+,故铁渣中 铁元素的化合价为+3。
13、 n(CO2)= 1.344 L 22.4 L mol-1=0.06 mol,根据原子守恒,可知:CoC2O42CO2,n(CoC2O4)=0.03 mol,则钴氧化物中 m(Co)=0.03 mol59 g mol-1=1.77 g,钴氧化物中 m(O)=2.41 g-1.77 g=0.64 g,故钴氧化物中 n(O)= 0.64 g 16 g mol-1=0.04 mol,则钴氧化物中 n(Co)n(O)=0.03 mol0.04 mol,则钴氧化物的化学式为 Co3O4。 30.(2015山东理综,30)(19分)合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能,在配合氢能的开发中起着重要作用。 (1)
14、一定温度下,某贮氢合金(M)的贮氢过程如图所示,纵轴为平衡时氢气的压强(p),横轴表示固相中氢原子与金 属原子的个数比(H/M)。 在 OA 段,氢溶解于 M中形成固溶体 MHx,随着氢气压强的增大,H/M逐渐增大;在 AB 段,MHx与氢气发生氢化 反应生成氢化物 MHy,氢化反应方程式为:zMHx(s)+H2(g)zMHy(s)H1();在 B点,氢化反应结束,进一步增 大氢气压强,H/M 几乎不变。反应()中 z=(用含 x 和 y 的代数式表示)。温度为 T1时,2 g某合金 4 min 内吸收氢气 240 mL,吸氢速率 v=mLg-1min-1。反应()的焓变H1(填“”“=”或“
15、”“=”或“”)(T2)。当反应()处于图中 a 点时,保持温度不变,向恒容体系中通入少量氢气,达平衡后反应 ()可能处于图中的(填“b”“c”或“d”)点,该贮氢合金可通过或的方式释放氢气。 (3)贮氢合金 ThNi5可催化由 CO、H2合成 CH4的反应。温度为 T 时,该反应的热化学方程式为 。 已知温度为 T 时:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=+165 kJmol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1 答案:(1) 2 ?-? 30c加热减压 (3)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H=-206 kJ
16、mol-1 解析:(1)根据反应 zMHx(s)+H2(g)zMHy(s),由氢原子守恒可得 zx+2=zy,则 z(y-x)=2,故 z= 2 ?-?。根据吸氢速率的 单位可知 v= 240 mL 2 g4min=30 mLg -1min-1。相同的 H/M 条件下,升高温度,平衡时氢气的压强增大,平衡向逆反应方 向移动,故该反应为放热反应,即H1(T2);因为 AB 段内,H/M 逐渐增 大的过程中,平衡时氢气的压强始终保持不变,当反应()处于 a 点时,向恒容体系中通入 H2,H/M增大,但平衡时 氢气的压强不变,平衡向正反应方向移动,平衡后反应处于图中 c 点。该合金可以通过减压或加热
17、的方式,使其 释放氢气。 (3)根据盖斯定律,将下式-上式得:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g),则H=-41 kJmol-1-165 kJmol-1=-206 kJmol-1。 31.(2015山东理综,31)(19分)毒重石的主要成分为 BaCO3(含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备 BaCl22H2O 的流程如下: Ca2+Mg2+Fe3+ 开始沉淀时 的 pH 11.99.11.9 完全沉淀时 的 pH 13.911.1 3.2 (1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。 实验室用 37%的盐酸配制 15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器
18、中的。 a.烧杯b.容量瓶 c.玻璃棒d.滴定管 (2)加入 NH3H2O 调 pH=8可除去(填离子符号),滤渣中含 (填化学式)。加入 H2C2O4时应避免过量,原因是 。 已知:Ksp(BaC2O4)=1.610-7,Ksp(CaC2O4)=2.310-9 (3)利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量,实验分两步进行。 已知:2CrO4 2-+2H+ Cr2O7 2-+H2O Ba2+CrO4 2- BaCrO4 步骤:移取 x mL 一定浓度的 Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用 b molL-1盐酸标准液滴定至终点, 测得滴加盐酸的体积为 V0mL。 步骤:移取 y
19、mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入 x mL与步骤相同浓度的 Na2CrO4溶液,待 Ba2+完全沉淀后,再 加入酸碱指示剂,用 b molL-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为 V1mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度 为molL-1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏 小”)。 答案:(1)增大接触面积从而使反应速率加快a、c (2)Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀,产品产量减少 (3)上方 ?(?0-?1) ? 偏
20、大 解析:(2)根据 Ca2+、Mg2+、Fe3+开始沉淀时和完全沉淀时的 pH,可知加入 NH3H2O 调 pH=8,可以使 Fe3+变成 Fe(OH)3沉淀而除去。加入 NaOH 调 pH=12.5,则会生成 Mg(OH)2和 Ca(OH)2沉淀;过滤后的滤液中仍含有 Ca2+, 应加入适量 H2C2O4将 Ca2+转化为 CaC2O4沉淀,若加入的 H2C2O4过量则会生成 BaC2O4沉淀,从而使 BaCl22H2O 的产量降低。 (3)根据步骤中反应:2CrO4 2-+2H+ Cr2O7 2-+H2O,可知 n(CrO 4 2-)=n(H+)=bV010-3 mol。步骤中所加 n(
21、Na2CrO4)=bV010-3mol,与盐酸反应的 n(Na2CrO4)=bV110-3mol,与 BaCl2溶液反应的 n(Na2CrO4)=bV010-3 mol-bV110-3mol=b(V0-V1)10-3mol,故 c(BaCl2)=?(?0-?1)10 -3?th ?10-3? = ?(?0-?1) ? molL-1。 若滴加盐酸时有少量待测液溅出,则与 Na2CrO4反应的盐酸的量减少,即 c(BaCl2)=?(?0-?1) ? molL-1中的 V1减 小,导致最后所求的 Ba2+的物质的量浓度偏大。 【选做部分】 32.(2015山东理综,32)(12分)【化学化学与技术】
22、 工业上利用氨氧化获得的高浓度 NOx气体(含 NO、NO2)制备 NaNO2、NaNO3,工艺流程如下: 已知:Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2 (1)中和液所含溶质除 NaNO2及少量 Na2CO3外,还有(填化学式)。 (2)中和液进行蒸发操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是。 蒸发产生的蒸汽中含有少量 NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的(填操作名 称)最合理。 (3)母液进行转化时加入稀硝酸的目的是 。母液需回收利用,下列处理方法合理的是。 a.转入中和液 b.转入结晶操作 c.转入转化液 d.转入结晶操作 (4)若将 NaNO2、NaN
23、O3两种产品的物质的量之比设为 21,则生产 1.38吨 NaNO2时,Na2CO3的理论用量为 吨(假定 Na2CO3恰好完全反应)。 答案:(1)NaNO3 (2)防止 NaNO3的析出溶碱 (3)将 NaNO2转化为 NaNO3c、d (4)1.59 解析:(1)NOx中含有 NO2,NO2溶于 H2O 会发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,则中和液中还含有 NaNO3。 (2)防止水分蒸发过量,溶液浓度过大会导致溶液中的硝酸钠析出。蒸汽中含有 NaNO2可加入到溶碱中循 环利用。 (3)母液转化时加入稀硝酸的目的是将 NaNO2转化为 NaNO3,以得到更多的 NaNO3,提高
24、其产量。母液 需回收利用,可转入转化液进行循环,或转入结晶操作,即 c、d 项正确。 (4)1.38吨 NaNO2的物质的量为1.3810 6g 69 gmol-1=210 4mol,则生产 n(NaNO3)=1104mol,二者所含 n(Na+)=3104 mol,则所需 n(Na2CO3)=1.5104mol,m(Na2CO3)=1.5104mol106 gmol-1=1.59吨。 33.(2015山东理综,33)(12分)【化学物质结构与性质】 氟在自然界中常以 CaF2的形式存在。 (1)下列有关 CaF2的表述正确的是。 a.Ca2+与 F-间仅存在静电吸引作用 b.F-的离子半径小
25、于 Cl-,则 CaF2的熔点高于 CaCl2 c.阴阳离子比为 21 的物质,均与 CaF2晶体构型相同 d.CaF2中的化学键为离子键,因此 CaF2在熔融状态下能导电 (2)CaF2难溶于水,但可溶于含 Al3+的溶液中,原因是 (用离子方程式表示)。已知 AlF6 3-在溶液中可稳定存在。 (3)F2通入稀 NaOH 溶液中可生成 OF2,OF2分子构型为,其中氧原子的杂化方式为。 (4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如 ClF3、BrF3等。已知反应 Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g) H=-313 kJmol-1,FF 键的键能为 159 kJmol-1,Cl
26、Cl 键的键能为 242 kJmol-1,则 ClF3中 ClF 键的平均键能 为kJmol-1。ClF3的熔、沸点比 BrF3的(填“高”或“低”)。 答案:(1)b、d (2)3CaF2+Al3+3Ca2+AlF6 3- (3)V形sp3 (4)172低 解析:(1)CaF2是离子化合物,阴阳离子间存在静电作用,包括引力和斥力,a 项错误;熔点与晶格能有关,晶格能与离 子半径成反比,b项正确;阴、阳离子比相同的晶体,晶体构型不一定相同,c 项错误;离子键在熔融状态下可以断 裂,因此离子化合物可以在熔融状态下导电,d项正确。 (2)CaF2中存在沉淀溶解平衡:CaF2(s)Ca2+(aq)+
27、2F-(aq),溶液中的 F-与 Al3+形成配离子 AlF6 3-,使沉淀溶解 平衡向右移动,导致氟化钙溶解。 (4)根据反应:Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)H=-313 kJmol-1,化学键断裂需要吸收能量,形成化学键会放出能 量,故反应中 Q吸=3159 kJmol-1+242 kJmol-1=719 kJmol-1,Q放=719 kJmol-1+313 kJmol-1=1 032 kJmol-1,故 ClF3中 ClF 键的平均键能=1 032 kJ mol -1 6 =172 kJ mol-1。结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,故 ClF3的沸点比 BrF
28、3的低。 34.(2015山东理综,34)(12分)【化学有机化学基础】 菠萝酯 F 是一种具有菠萝香味的赋香剂,其合成路线如下: (1)A 的结构简式为,A 中所含官能团的名称是。 (2)由 A 生成 B 的反应类型是,E 的某同分异构体只有一种相同化学环境的氢,该同分异构体的结构简 式为。 (3)写出 D和 E反应生成 F 的化学方程式 。 (4)结合题给信息,以溴乙烷和环氧乙烷为原料制备 1-丁醇,设计合成路线(其他试剂任选)。 合成路线流程图示例:CH3CH2ClCH3CH2OHCH3COOCH2CH3 答案:(1)碳碳双键、醛基 (2)加成(或还原)反应CH3COCH3 (3)+ +
29、H2O (4)CH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH2CH2CH2OH 解析:(1)根据已知信息,结合反应物,可知 A 为,所含官能团为碳碳双键和醛基。 (2)A 中含碳碳双键和醛基,可与 H2发生加成反应,也叫还原反应,则 B 为,B与 HBr反应生 成的 C 为;酸性高锰酸钾溶液可将醛基氧化为羧基,则 D为,羧酸可与醇 在浓硫酸催化作用下加热反应生成酯,则 E 为,可得 E的只有一种相同化学环境的氢的同 分异构体为丙酮()。 (3)D+EF+H2O 为酯化反应,其化学方程式 为:+H2O。 (4)根据题干信息,由合成路线中 C类推可知,先用 CH3CH2Br与 Mg/干醚反应得到 CH3CH2MgBr,所得产物再与环氧乙烷反应,即可得到 1-丁醇。具体合成路线 为:CH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH2CH2CH2OH。
