1、2016 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(浙江卷) 可能用到的相对原子质量:H 1Li 7C 12N 14O 16Na 23Mg 24Al 27S 32Cl 35.5K 39Ca 40Fe 56Zn 65Br 80Ag 108 7.(2016 浙江理综,7)下列说法不正确的是() A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较 大的热量 B.Ge(32 号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池 C.Ba2+浓度较高时危害健康,但 BaSO4可服入体内,作为造影剂用于 X-射线检查肠胃道疾病 D.纳米铁粉可以高效地去除被污染
2、水体中的 Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁 粉对重金属离子较强的物理吸附 答案 D储热材料熔融过程会吸收热量,结晶过程会把储存的热量放出,A 项正确;锗(Ge)位于金属和 非金属的交界处,是重要的半导体材料,锗的单晶可以作为光电转换的材料,B项正确;Ba2+是重金 属离子,有毒,但 BaSO4是不溶于胃酸的固体,对人体无害,可作造影剂,C 项正确;纳米铁粉在去除重金 属离子时主要发生氧化还原反应,把重金属离子还原后再分离,而不是物理吸附,D 项错误。 8.(2016 浙江理综,8)下列叙述不正确的是() A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火 B
3、.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,若先将两种溶液混合并计时,再用水浴加热至设 定温度,则测得的反应速率偏高 C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置 D.为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管 滴加蒸馏水至刻度线 答案 B探究温度对速率的影响应该将反应物分别升高到指定温度再混合反应,若先混合并计时,会 使测得的反应速率偏低,B项错误。 9.(2016 浙江理综,9)短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 原子核外最外层电子数 是其电子层数的 2 倍,X、Y 的核电荷数之比为 34。W-的最外
4、层为 8 电子结构。金属单质 Z 在空 气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是() A.X与 Y 能形成多种化合物,一般条件下都能与 Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B.原子半径大小:XW C.化合物 Z2Y 和 ZWY3都只存在离子键 D.Y、W 的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 答案 DX原子核外最外层电子数是其电子层数的 2 倍,则 X 是 C 或 S,又因 X是四种短周期元素中 原子序数最小的,X 为 C;Y 的核电荷数是 8,为 O;W-的最外层为 8 电子结构,则 W 为 Cl;金属单质 Z 在 空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反
5、应,Z为 Na。CO 不能与 NaOH 反应,A 项错误;同周 期原子序数越小,半径越大,即原子半径:CO,NaCl,B 项错误;化合物 Na2O 只含离子键、NaClO3中 既有离子键也有共价键,C项错误;O3、Cl2、ClO2等有强氧化性,可以作为自来水的消毒剂,D 项正确。 10.(2016 浙江理综,10)下列说法正确的是() A.的一溴代物和的一溴代物都有 4 种(不考虑立体异构) B.CH3CHCHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 C.按系统命名法,化合物的名称是 2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷 D.与 都是-氨基酸且互为同系物 答案 A一溴代物种数就是氢原子的种数,两种有机
6、物都有 4 种等效氢,因此一溴代物都有 4 种,A 项正确;CH3CHCHCH3中存在碳碳双键,其碳碳键夹角是 120,四个碳原子共平面不共直线,B 项错 误;烷烃命名中要求最长碳链为主链,所以正确的命名是 2,3,4,4-四甲基己烷,C 项错误;同系物要求结 构相似,官能团的种类和个数相同,而前者有醚键,只含一个羟基,后者中无醚键,但含两个羟基,二者不 是同系物,D项错误。 11.(2016 浙江理综,11)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源 汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O4M(OH)n。 已知:电池的“理
7、论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的 是() A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面 B.比较 Mg、Al、Zn 三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高 C.M-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn+nO2+2nH2O+4ne-4M(OH)n D.在 Mg-空气电池中,为防止负极区沉积 Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜 答案 C多孔电极的表面积大,电极与电解质溶液的接触面积大并利于氧气扩散,A项正确;根据信息 提示,质量均为 m g 的 Mg、Al、Zn 完全反应,转移的电子的物质的量分别
8、为? 12 mol、? 9 mol、 ? 32.5 mol, 由此知 Al 转移电子数最多,B 项正确;正极为 O2放电,电极反应式为 O2+2H2O+4e-4OH-,C 项错误; 采用中性电解质可防止负极产生的 Mg2+与 OH-反应生成 Mg(OH)2沉淀,采用阳离子交换膜可阻止 OH-向负极移动,与 Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀,D项正确。 12.(2016 浙江理综,12)苯甲酸钠(,缩写为 NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲 酸(HA)的抑菌能力显著高于 A-。已知 25 时,HA 的 Ka=6.2510-5,H2CO3的 Ka1=4.1710- 7,Ka2=4.9010-11
9、。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加 NaA 外,还需加压充入 CO2气体。下列说法正 确的是(温度为 25 ,不考虑饮料中其他成分)() A.相比于未充 CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低 B.提高 CO2充气压力,饮料中 c(A-)不变 C.当 pH为 5.0 时,饮料中?(HA) ?(A-)=0.16 D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HCO3 -)+c(CO 3 2-)+c(OH-)-c(HA) 答案 C充入 CO2的碳酸饮料中,H+浓度大,易于形成抑菌能力强的 HA,故碳酸饮料抑菌能力强,A 项 错误;提高 CO2的充气压力,能够增大 CO2的溶解度,溶液中 H+浓
10、度增大,饮料中 c(HA)增大,c(A-)减 小,B 项错误;根据电离平衡常数的关系式可得:Ka(HA)=?(H +)?(A-) ?(HA) =6.2510-5,整理得 ?(HA) ?(A-) = ?(H+) 6.2510-5=0.16,C项正确;根据电荷守恒得:c(H +)+c(Na+)=c(A-)+2c(CO 3 2-)+c(OH-)+c(HCO 3 -),根据 物料守恒得:c(Na+)=c(A-)+c(HA),将 c(Na+)=c(A-)+c(HA)代入电荷守恒关系式可 得:c(H+)=c(HCO3 -)+2c(CO 3 2-)+c(OH-)-c(HA),D 项错误。 13.(2016
11、浙江理综,13)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含 NH4 +废水和工业废气(主要含 N2、 CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程: 下列说法不正确的是() A.固体 1 中主要含有 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X 可以是空气,且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是 CO D.处理含 NH4 +废水时,发生反应的离子方程式为:NH 4 +NO 2 - N2+2H2O 答案 B工业废气中的 CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的 CaCO3和 CaSO3,Ca(OH)2微溶于水,A 项正确;气体 1 中含有 NO、CO 和 N2,若 X 为过量空气,N
12、O 被全部氧化为 NO2,NO2与 NaOH 反应生 成 NaNO3和 NaNO2,与流程图中 NaNO2不符,故通入的空气不能过量,NO2与 NO 气体按照物质的量 比 11 混合,与 NaOH 完全反应生成 NaNO2,B 项错误;气体 2 只含有 N2和 CO,N2无毒,故捕获剂捕 获的气体主要为 CO,C 项正确;NaNO2具有氧化性,NH4 +具有还原性,二者发生氧化还原反应生成无污 染的 N2,D 项正确。 26.(2016 浙江理综,26)(10 分)化合物 X是一种有机合成中间体,Z 是常见的高分子化合物,某研究小组 采用如下路线合成 X和 Z: 已知:化合物 A 的结构中有
13、2 个甲基 RCOOR+RCH2COOR 请回答: (1)写出化合物 E 的结构简式,F 中官能团的名称是。 (2)YZ 的化学方程式是。 (3)GX 的化学方程式是, 反应类型是。 (4)若 C 中混有 B,请用化学方法检验 B 的存在(要求写出操作、现象和结论) 。 答案(1)CH2CH2羟基 (2) (3) +CH3CH2OH取代反应 (4)取适量试样于试管中,先用 NaOH 中和,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀, 则有 B存在 解析因为化合物 A 经连续氧化后得到 C,故 A 为链端醇,B 为醛,C为羧酸,结合“已知”可知化合物 A为含有两个甲基的丁醇,其结构为 CH
14、3CH(CH3)CH2OH,B 的结构简式为 CH3CH(CH3)CHO,C 的结 构简式为 CH3CH(CH3)COOH;因为 D 与 HCl 反应生成 Y,根据 Y 的分子式以及 Y 能形成高聚物可 知,D 为 CHCH,Y 为氯乙烯 CH2CHCl,Z 为聚氯乙烯,E 为乙烯,F 为乙醇,则 G为羧酸 C 与乙醇形 成的酯,故 G的结构简式为 CH3CH(CH3)COOCH2CH3,结合“已知”反应原理可知 X 的结构简式为 CH3CH(CH3)COC(CH3)2COOCH2CH3。 (1)E 为乙烯,其结构简式为 CH2CH2;F 为乙醇,其官能团为羟基; (2)YZ 的反应为氯乙烯发
15、生加聚反应生成聚氯乙烯的反应,化学方程式为 n CH2CHCl; (3)GX 的反应可以参照“已知”中的原理写出化学方程式为 2CH3CH(CH3)COOCH2CH3 CH3CH(CH3)COC(CH3)2COOCH2CH3+CH3CH2OH;该反应为取代反应; (4)醛的检验可以用新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液,用这两种溶液来检验醛基时, 应当先加入 NaOH 中和羧酸。 27.(2016 浙江理综,27).(6 分)化合物 Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学 方程式分解: 2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O+10MgO+3Al2O3
16、 (1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据 。 (2)用离子方程式表示除去固体产物中 Al2O3的原 理。 (3)已知 MgO 可溶于 NH4Cl 的水溶液,用化学方程式表示其原理。 .(12 分)磁性材料 A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成: 请回答: (1)A的组成元素为(用元素符号表示),化学式为。 (2)溶液 C 可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用。 (3)已知化合物 A 能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下的密度为 1.518 gL-1),该气体分子的电子式为。写出该反应的离子方程式。 (4)写出 FG反应的化学方程式。设计实验方 案探究溶
17、液 G 中的主要微粒(不考虑 H2O、H+、K+、I-) 。 答案.(1)反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气 (2)Al2O3+2OH-2AlO2 -+H2O (3)MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3H2O 或 NH4Cl+H2ONH3H2O+HCl,MgO+2HClMgCl2+H2O .(1)S,FeFe3S4 (2)制印刷电路板 (3)H S H Fe3S4+6H+3H2S+3Fe2+S (4)H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI 取溶液 G,加入过量 BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有 SO4 2-;过滤后取滤液,滴加 H 2O2溶液,若再产 生白
18、色沉淀,则有 H2SO3 解析.(1)燃烧的条件:一是达到可燃物的着火点,二是有足量的 O2,该反应为分解反应,反应吸热,能 降低周围温度;该反应产生的 MgO、Al2O3覆盖在可燃物的表面从而隔绝空气;生成的 H2O(g)能稀释 空气而降低 O2的浓度; (2)固体产物中,Al2O3是两性氧化物,而 MgO 是碱性氧化物,故用 NaOH 溶液可以除去 Al2O3; (3)NH4Cl 溶液中,由于 NH4 +水解而使得溶液显酸性 ,溶液中的 H+能与加入的 MgO 反应而使得 MgO 溶解; .加入 KSCN 溶液后,变为血红色溶液,可知溶液中含有 Fe3+,故 C 溶液为 FeCl3溶液,红
19、棕 色固体 B 为Fe2O3;由 F 生成 G 的现象可知,在该反应中 I2被还原,则 F 具有还原性,常见的还原性 的含氧酸为 H2SO3,故 F 为 H2SO3,G 中含有 H2SO4和 HI,E 为 SO2。 (1)根据 B、E的成分可知,化合物 A 中含有 Fe、S两种元素;根据 Fe2O3的质量为 2.400 g 可 知,2.960 g A 中含有 n(Fe)= 2.400 g 160 gmol-12=0.03 mol,则 A中含有 n(S)= 2.960 g-0.03mol56 gmol-1 32 gmol-1 =0.04 mol, 故其化学式为 Fe3S4; (2)FeCl3溶液
20、常用于制印刷电路板(2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2); (3)根据气体在标准状况下的密度可知 M(气体)=22.4 Lmol-11.518 gL-134 gmol-1,根据元素种 类分析该气体为 H2S,其结构与 H2O分子相似;在该反应中生成的淡黄色不溶物为单质硫,S 的化合 价升高,则铁的化合价降低,产物中铁以 Fe2+形式存在; (4)FG 的反应中,H2SO3被 I2氧化为 H2SO4,而 I2被还原为 HI,反应的化学方程式为 H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI;根据要求可知主要检验 SO4 2-和 H2SO3的存在,SO 4 2-可用 BaCl2检验,而 H2S
21、O3可用 H2O2氧化后再用 BaCl2检验。为排除 SO4 2-对 H2SO3检验的干扰,检验 SO 4 2-时加入的 BaCl2应过量。 28.(2016 浙江理综,28)(15 分)催化还原 CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明, 在 Cu/ZnO 催化剂存在下,CO2和 H2可发生两个平行反应,分别生成 CH3OH 和 CO。反应的热化学方 程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-53.7 kJmol-1 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2 某实验室控制 CO2和 H2初始投料比为 12.2,在相同压强下,经过相
22、同反应时间测得如下实验数据: T(K)催化 剂 CO2转化率 (%) 甲醇选择性 (%) 543 Cat.1 12.342.3 543 Cat.2 10.972.7 553 Cat.1 15.339.1 553 Cat.2 12.071.6 备注Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO 纳米片;甲醇选择性:转化的 CO2中生成甲醇的百分比 已知:CO 和 H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJmol-1和-285.8 kJmol-1 H2O(l)H2O(g)H3=+44.0 kJmol-1 请回答(不考虑温度对H 的影响): (1)反应的平衡常数表达式 K=;反应的H2=k
23、Jmol-1。 (2)有利于提高 CO2转化为 CH3OH平衡转化率的措施有。 A.使用催化剂 Cat.1 B.使用催化剂 Cat.2 C.降低反应温度 D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大 CO2和 H2的初始投料比 (3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对 CO2转化成 CH3OH的选择性有显著的影响,其 原因是。 (4)在如图中分别画出反应在无催化剂、有 Cat.1 和有 Cat.2 三种情况下“反应过程-能量”示意图。 (5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在极,该电 极反应式是。 答案(1)?(CH3?)?(H2?) ?(CO2
24、)?3(H2) +41.2 (2)CD (3)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应的催化能力不同,因而在该时刻下 对甲醇选择性有影响 (4) (5)阴CO2+6H+6e-CH3OH+H2O 解析(1)根据热化学方程式可写出平衡常数表达式 K=?(CH3?)?(H2?) ?(CO2)?3(H2) ;根据 CO、H2的标准燃烧热可 得热化学方程式:CO(g)+1 2O2(g) CO2(g)H4=-283.0 kJmol-1:H2(g)+1 2O2(g) H2O(l) H5=-285.8 kJmol-1,若设 H2O(l)H2O(g)H3=+44 kJmol-1为,将反应-+可得反应
25、,H2=-285.8 kJmol-1+44 kJmol-1-(-283.0 kJmol-1)=+41.2 kJmol-1。 (2)根据反应,提高 CO2的转化率,需使平衡正向移动,催化剂只能改变反应速率,对化学平衡无 影响,A、B 项都错误;该反应为放热反应,降低反应温度,平衡正向移动,C 项正确;该反应的正反应为 气体体积减小的反应,反应物浓度等比例增大时,相当于增大压强,平衡正向移动,D项正确;增大 CO2 和 H2的初始投料比时,相当于增大了 CO2的用量,CO2的转化率降低,E 项错误。 (3)该反应未达平衡时,催化剂如果对反应的催化能力强,则产生的甲醇多,产生的 CO 少,即对 甲醇
26、的选择性高。 (4)催化剂对该反应的反应热无影响,故三条曲线的起点和终点相同,但是使用催化剂后能降低 反应的活化能,由表格中的数据可知,Cat.2 的催化效果更好,在图像上表现为:Cat.2 对应曲线在 Cat.1 的下方。 (5)CO2得电子后生成 CH3OH,故生成甲醇的电极为阴极,在酸性条件下,电极反应式为 CO2+6H+6e-CH3OH+H2O。 29.(2016 浙江理综,29)(15 分)无水 MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水 MgBr2,装置如图 1,主要步骤如下: 图 1 步骤 1三颈瓶中装入 10 g 镁屑和 150 mL 无水乙醚;装置 B 中加入
27、 15 mL 液溴。 步骤 2缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。 步骤 3反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至 0 ,析出晶体,再过滤 得三乙醚合溴化镁粗品。 步骤 4室温下用苯溶解粗品,冷却至 0 ,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至 160 分 解得无水 MgBr2产品。 已知:Mg 与 Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。 MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5。 请回答: 图 2 (1)仪器 A 的名称是。 实验中不能用干燥空气代替干燥 N2,原因是。 (2)如将装置 B 改为装置 C(图 2),可能会导致的
28、后果是。 (3)步骤 3 中,第一次过滤除去的物质是。 (4)有关步骤 4 的说法,正确的是。 A.可用 95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗涤晶体可选用 0 的苯 C.加热至 160 的主要目的是除去苯 D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 (5)为测定产品的纯度,可用 EDTA(简写为 Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式: Mg2+Y4-MgY2- 滴定前润洗滴定管的操作方法是 。 测定时,先称取 0.250 0 g 无水 MgBr2产品,溶解后,用 0.050 0 molL-1的 EDTA 标准溶液滴定至终点, 消耗 EDTA 标准溶液 26.50 mL,则测得无水 MgBr2产品
29、的纯度是(以质量分数表示)。 答案(1)干燥管防止镁屑与氧气反应,生成的 MgO 阻碍 Mg 与 Br2的反应 (2)会将液溴快速压入三颈瓶,反应过快大量放热而存在安全隐患 (3)镁屑 (4)BD (5)从滴定管上口加入少量待装液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复 23 次97.5% 解析(1)仪器 A 为球形干燥管;金属镁为活泼金属,很容易与空气中的 O2反应,故不能用空气代替干燥 的 N2。 (2)液溴易挥发,装置 B 是通过 N2带着溴蒸气进入三颈瓶,装置 C 是利用 N2将液溴直接压入三颈 瓶中,液溴与镁剧烈反应,放出大量热,导致溴大量挥发,导致溴的利用率降低,且溴有毒,存在安全隐患。 (3)镁屑与液溴反应时,镁屑过量,故第一次过滤除去的是没有反应的镁屑。 (4)因为 MgBr2具有强吸水性,故不能用 95%的乙醇溶解粗品,A 项错误;加热到 160 时,除去苯 的同时也除去了乙醚,C 项错误。 (5)从滴定管上口加入少量待装液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下部放出,重复 23 次;结合关系式 MgBr2Mg2+Y4-,产品的纯度= 26.510-3L0.050 0 molL-1184 gmol-1 0.250 0 g 100%97.5%。
