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(天津天津 卷卷) 理科综合能力测试理科综合能力测试 第卷 本卷共 6题,每题 6分,共 36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。 以下数据可供解题时参考: 相对原子质量:H 1O 16Cu 64Zn 65 1.(2015天津理综,1)下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是() A.点燃爆竹后,硫燃烧生成 SO3 B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 C.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用 NaHCO3溶液解毒 D.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力减弱 答案:A 解析:硫燃烧只能
2、生成 SO2,A 项错误;明矾溶液中 Al3+能水解,使溶液呈酸性,故可与铜锈Cu2(OH)2CO3反应,B 项 正确;NaHCO3溶液呈弱碱性,可中和水杨酸,C 项正确;肥皂中的高级脂肪酸根会与 Ca2+反应生成不溶物,使衣物 不易漂洗干净,D项正确。 2.(2015天津理综,2)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是() A.在溶液中加 KSCN,溶液显红色,证明原溶液中有 Fe3+,无 Fe2+ B.气体通过无水 CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气 C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有 Na+,无 K+ D.将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是 CO2 答案:B
3、 解析:SCN-与 Fe3+反应,使溶液呈红色,只能证明溶液中含 Fe3+,而无法确定是否含有 Fe2+,A 项错误;CuSO4(白 色)+5H2OCuSO45H2O(蓝色),可检验水的存在,B 项正确;观察钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,C 项错 误;SO2也可使澄清石灰水变浑浊,D 项错误。 3.(2015天津理综,3)下列说法不正确的是() A.Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行 B.饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同 C.FeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解,同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同 D.Mg(OH)
4、2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于 NH4Cl 溶液 答案:C 解析:2Na+2H2O2NaOH+H2,该反应H0,H-TS;比较 g、h的最高价氧化物对应水化物 的酸性强弱:。 (3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式:。 (4)已知 1 mol e 的单质在足量 d2中燃烧,恢复至室温,放出 255.5 kJ 热量,写出该反应的热化学方程 式:。 (5)上述元素可组成盐 R:zx4f(gd4)2。向盛有 10 mL 1 molL-1R溶液的烧杯中滴加 1 molL-1NaOH 溶液,沉淀物 质的量随 NaOH 溶液体
5、积的变化示意图如下: R溶液中,离子浓度由大到小的顺序是。 写出 m 点反应的离子方程式:。 若在 R 溶液中改加 20 mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为mol。 答案:(1)第三周期A 族 (2)r(O2-)r(Na+)HClO4H2SO4 (3)H N H H(或H O O H H CC H 等其他合理答案均可) (4)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s)H=-511 kJmol-1 (5)c(SO4 2-)c(NH 4 +)c(Al3+)c(H+)c(OH-) NH4 +OH- NH3H2O 0.022 解析:由图示可推知各元素:x
6、氢、y碳、z氮、d氧、e钠、f铝、g硫、h氯。 (1)Al 位于第三周期第A 族。 (2)O2-、Na+具有相同的电子层结构,符合“径小序大”原则,故半径:O2-Na+;由于非金属性:ClS,故酸 性:HClO4H2SO4。 (3)符合条件的四原子共价化合物有多种,如 NH3、H2O2、C2H2等。 (4)由“1 mol Na 在足量 O2中燃烧放出 255.5 kJ 热量”,可写出相应热化学方程式为 2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) H=-511 kJmol-1。 (5)R 为 NH4Al(SO4)2。其电离方程式为 NH4Al(SO4)2NH4 +Al3+2SO 4 2-,由于碱性
7、:NH3H2OAl(OH)3,故 Al3+水解程度大于 NH4 +水解程度,则溶液中各离子浓度大小顺序为 c(SO 4 2-)c(NH 4 +)c(Al3+)c(H+)c(OH-)。 向 NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入 NaOH 溶液时,先后发生反应:Al3+3OH-Al(OH)3、NH4 +OH- NH3H2O、Al(OH)3+OH-AlO2 -+2H2O,则 m 点反应为 NH 4 +OH- NH3H2O。 R 溶液中含 0.01 mol NH4 +、0.01 mol Al3+和 0.02 mol SO 4 2-,20 mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液中含 0.024 m
8、ol Ba2+和 0.048 mol OH-,其中 0.01 mol NH4 +结合 0.01 mol OH-生成 NH3H2O,则两溶液混合时共生成 0.02 mol BaSO4沉淀和 0.002 mol Al(OH)3沉淀。 8.(2015天津理综,8)(18分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体。以 A和 B为原料合成扁桃酸衍生物 F 的路线 如下: (1)A 分子式为 C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为。写出 A+BC 的化 学反应方程式:。 (2)C()中、3 个OH 的酸性由强到弱的顺序是。 (3)E是由 2分子 C 生成的含有 3 个六元环的化合物,E分子中
9、不同化学环境的氢原子有种。 (4)DF 的反应类型是,1 mol F 在一定条件下与足量 NaOH 溶液反应,最多消耗 NaOH 的物质的 量为mol。 写出符合下列条件的 F 的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式: 。 属于一元酸类化合物 苯环上只有 2个取代基且处于对位,其中一个是羟基 (5)已知:RCH2COOH A 有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成 A 的路线流程图(其他原料任选)。 合成路线流程图示例如下: H2CCH2CH3CH2OH CH3COOC2H5 答案:(1)醛基、羧基 + (2) (3)4 (4)取代反应3 、 (5)CH3COOH 解析:(1)由 A 的
10、分子式 C2H2O3及性质可推知 A为。结合 C 的结构可推知 B为苯酚。由此可 知 A 中含CHO 和COOH 两种官能团。由 A+BC 的反应为 +。 (2)几种氢的活泼性顺序为COOH酚羟基醇羟基,则酸性:。 (3)由信息知 E的结构简式为 ,则其分子中不同化学环境的氢原子有 4种。 (4)DF 的反应为 D 中的醇羟基被 HBr 中Br取代,同时生成 H2O,故属取代反应。 F 中的酚羟基、Br、都可消耗 NaOH。 F 的符合条件的同分异构体即C2H3Br的同分异构体,具体见答案。 (5)由已知条件和 CH3COOH、的结构可知,合成时首先应将 CH3COOH 中CH3转换为CH2C
11、l, 然后利用卤代烃的水解,将CH2Cl 转换为CH2OH,之后利用催化氧化将CH2OH 转换为CHO 即可。 9.(2015天津理综,9)(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是 将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾, 流程简图如下: 回答下列问题: (1)反应是将 Cu转化为 Cu(NH3)4 2+,反应中 H2O2的作用是 。写出操作的名 称:。 (2)反应是铜氨溶液中的 Cu(NH3)4 2+与有机物 RH 反应,写出该反应的离子方程 式:。操作用到的主要仪器名称为,其目的是(填序 号
12、)。 a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加 Cu2+在水中的溶解度 (3)反应是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和。若操作使用右图装置,图中存在的错误 是。 (4)操作以石墨作电极电解 CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是。操作由硫酸铜溶液制胆 矾的主要步骤是。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是。循环使用的 NH4Cl 在反 应中的主要作用是。 答案:(1)作氧化剂过滤 (2)Cu(NH3)4 2+2RH 2NH4 +2NH3+CuR2 分液漏斗ab (3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 (4)O2、H
13、2SO4加热浓缩、冷却结晶、过滤 (5)H2SO4防止由于溶液中 c(OH-)过高,生成 Cu(OH)2沉淀 解析:(1)H2O2具有氧化性,可将 Cu氧化为 Cu2+;经操作后固、液分开,故操作为过滤。 (2)由提示可知发生反应:Cu(NH3)4 2+2RH CuR2+2NH3+2NH4 +。操作为分液,主要用到分液漏斗。分 液目的是 a 和 b。 (3)CuR2和 H2SO4生成 CuSO4和 RH。操作对应图示中的错误有:液体过多,不利于充分萃取;分液漏斗尖 端未紧贴烧杯内壁,会使液体溅出。 (4)电解 CuSO4溶液时,阳极附近 OH-放电,生成 H2SO4和 O2。由稀溶液获得晶体的
14、实验步骤为:蒸发浓缩、 冷却结晶、过滤。 (5)结合流程图可知第三处可循环利用的物质为 H2SO4。反应中利用 NH4Cl 溶液的酸性,控制反应环境的 酸碱性。 10.(2015天津理综,10)(14分)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比 FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题: (1)FeCl3净水的原理是。 FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除 H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)。 (2)为节约成本,工业上用 NaClO3氧化酸性 FeCl2废液得到 FeCl3。 若酸性 FeCl2废液中 c(Fe2+)=2.010-2molL-1,c
15、(Fe3+)=1.010-3molL-1,c(Cl-)=5.310-2molL-1,则该溶液的 pH 约为。 完成 NaClO3氧化 FeCl2的离子方程式: ClO3 -+ Fe2+Cl-+ Fe3+ (3)FeCl3在溶液中分三步水解: Fe3+H2OFe(OH)2+H+K1 Fe(OH)2+H2OFe(OH)2 +H+ K2 Fe(OH)2 +H2O Fe(OH)3+H+K3 以上水解反应的平衡常数 K1、K2、K3由大到小的顺序是。 通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为 xFe3+yH2OFex(OH)? (3?-?) +yH+ 欲使平衡正向移动可采用的方法是(
16、填序号)。 a.降温 b.加水稀释 c.加入 NH4Cl d.加入 NaHCO3 室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。 (4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以 Fe(mgL-1)表示的最佳范围约为mgL-1。 答案:(1)Fe3+水解产生的 Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3+Fe3Fe2+ (2)2166H+163H2O (3)K1K2K3bd调节溶液的 pH (4)1820 解析:(1)FeCl3在水中可水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,Fe(OH)3胶体具有强吸附性,
17、可使水中的悬浮 颗粒沉降下来。FeCl3中 Fe3+具有较强氧化性,可与 Fe 反应:2Fe3+Fe3Fe2+。 (2)运用电荷守恒可得:2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-),代入数据可得 c(H+)=0.01 molL-1,则 pH=2。 运用化合价升降法及电荷守恒可得配平后的离子方程式为 ClO3 -+6Fe2+6H+ Cl-+6Fe3+3H2O。 (3)多元弱碱的阳离子水解分步进行,且逐渐减弱,故有 K1K2K3。 依据平衡移动原理可知,加水稀释或加 NaHCO3都可使平衡右移。 由于 FeCl3可水解为 Fe(OH)3,故将 FeCl3溶液转化为高浓度聚合氯化铁时应调节溶液的 pH。 (4)据图像分析可知最佳范围约为 1820 mgL-1。
