2013年高考真题解析——安徽卷（理综化学）纯word版

2013·安徽卷
7．　 我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．该反应为吸热反应
B．CO2分子中的化学键为非极性键
C．HCHO分子中既含σ键又含π键
D．每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2
7．C　[解析] 甲醛发生氧化反应属于放热反应，A项错误；CO2分子中化学键为碳氧双键，该化学键是不同非金属元素间形成的极性键，B项错误；在HCHO中C—H键为σ键，在碳氧双键中一条为σ键、一条为π键，C项正确；根据HCHO＋O2CO2＋H2O可知，每生成1.8 g(即0.1 mol)水，消耗0.1 mol O2，因不知氧气所处温度、压强，无法确定其体积，D项错误。
8．　 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图0所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　)
图0
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
8.B　[解析] NH3的密度小于空气，收集时需用向下排空气法，即c中导管应是“短进长出”，A项错误；SO2的密度大于空气，收集时需用向上排空气法，即c中导管应是“长进短出”，尾气可用碱液吸收，B项正确；制取NO2需选用Cu与浓硝酸反应，C项错误；采用浓盐酸与MnO2制取氯气时需要加热，D项错误。
9．　 下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是(　　)
A．银氨溶液：Na＋、K＋、NO、NH3·H2O
B．空气：C2H2、CO2、SO2、NO
C．氢氧化铁胶体：H＋、K＋、S2－、Br－
D．高锰酸钾溶液：H＋、Na＋、SO、葡萄糖分子
9．A　[解析] 银氨溶液为碱性溶液，在碱性溶液中Na＋、K＋、NO、NH3·H2O间不能发生反应，可大量共存，A项正确；在空气中，NO会与O2发生反应生成NO2，B项错误；H＋与S2－可生成H2S气体，C项错误；葡萄糖含有的醛基和羟基，在高锰酸钾溶液中能发生氧化反应，D项错误。
10．　 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图0所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是(　　)
图0
A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2
B．放电过程中，Li＋向负极移动
C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
10．D　[解析] 正极上应是得电子发生还原反应，A项错误；电池工作时，电解质中的阳离子移向电池正极，B项错误；利用总反应方程式知每转移2 mol电子生成1 mol Pb，故转移0.1 mol电子时，生成m(Pb)＝0.05 mol×207 g·mol－1＝10.35 g，C项错误；常温下，电解质LiCl-KCl为固态，该电池不能形成闭合回路，因此常温下该电池不能工作，D项正确。
11．　 一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：
MgSO4(s)＋CO(g)??MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)　ΔH＞0。
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是(　　)
图0
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质
的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
11.A　[解析] 正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，容器内混合气体质量增加，而容器体积不变，故容器内混合气体的密度随温度升高而增大，A项正确；增加CO的物质的量，平衡虽正向移动，但因正反应为气体体积增大的反应，故达到新平衡时CO的转化率较原来的低，所以变小，B项错误；反应的平衡常数只与温度有关，因此SO2的浓度变大，反应平衡常数K不变，C项错误；MgSO4为固态，因此增加MgSO4的质量(忽略体积)，其他反应物的浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，D项错误。
12．　 我省盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是(　　)
A．由矿盐生产食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
12．D　[解析] 用Ba(NO3)2除去实验中混有的SO，会引入新的杂质离子NO，A项错误；工业上制取金属钠是通过电解熔融NaCl，B项错误；在食盐水中因存在Cl－，降低AgCl的溶解度，即室温下，AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度，C项错误；饱和纯碱中因CO水解溶液呈碱性，可使酚酞试液变红，食盐水溶液为中性溶液，不能使酚酞试液变色，D项正确。
13．　 已知NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：
HSO＋H2O＝H2SO3＋OH－　①；
HSO＝H＋＋SO　②。
向0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质，下列有关说法正确的是(　　)
A．加入少量金属Na，平衡①左移，平衡②右移，溶液中c(HSO)增大
B．加入少量Na2SO3固体，则c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋c(OH－)＋c(SO)
C．加入少量NaOH溶液，、的值均增大
D．加入氨水至中性，则2c(Na＋)＝c(SO)＞c(H＋)＝c(OH－)
13．C　[解析] 加入少量金属钠，因发生反应：2Na＋2H＋===H2↑＋2Na＋，导致平衡②右移，溶液中c(HSO)减小，A项错误；加入少量Na2SO3固体后，利用电荷守恒知溶液中离子浓度关系为c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HSO)＋c(OH－)＋2c(SO)，B项错误；加入少量NaOH溶液，发生反应：OH－＋H＋===H2O，导致平衡②右移，溶液中碱性增强，即c(OH－)、c(SO)变大，c(H＋)、c(HSO)均变小，C项正确；原溶液为NaHSO3溶液，当加入氨水呈中性时，由“Na、S原子守恒”仍可得：c(Na＋)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)，即c(Na＋)＞c(SO)，D项错误。
25．　 X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
(1)W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”); XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________________________________________；
氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。
(3)振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(4)在25 ℃、101 kPa下，已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是___________________________________。
25．[答案] (1)三　ⅣA　大
(2)小　分子间作用力　乙酸(其他合理答案均可)
(3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液　Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
(4)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)　ΔH＝－3352 kJ·mol－1(其他合理答案均可)
[解析] 利用X的信息知其为ⅣA族元素，Y是地壳中含量最高的元素，故Y为氧元素，结合X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素可知X为碳元素；Z的基态原子的电子排布式为3s23p1，则Z为13号元素铝；W元素的一种核素的质量数为28，中子数为14，则质子数为14，则W为硅元素。(1)Si核外电子层数为3、最外层电子数为4，因此Si位于第三周期ⅣA族；同主族元素随核电荷数增大原子半径增大，故Si的原子半径比C的大。(2)铝为较活泼金属，最外层3p1电子容易失去，因此Al、Si相比，第一电离能较小的是Al；CO2晶体转化为气体，分子没有改变，只是分子间间距变大，因此破坏的作用力是分子间作用力；由H、C、O形成的分子：乙酸、乙醇等同种分子间均存在氢键。(3)Al与盐酸反应后的溶液中含有Al3＋，因此向该溶液中加入NaOH至过量，依次发生反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，可看到的现象是先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最终变为无色溶液；Si与HF反应可置换出H2，同时还生成SiF4气体。(4)13.5 g Al物质的量为0.5 mol，由题中数据可知4 mol Al与氧气完全反应生成固态Al2O3时，放出热量为419 kJ×＝3352 kJ。
26．　 有机物F是一种新型涂料固化剂，可由下列路线合成(部分反应条件略去)：
图0
(1)B的结构简式是________；E中含有的官能团名称是________。
(2)由C和E合成F的化学方程式是______________________________________。
(3)同时满足下列条件的苯的同分异构体的结构简式是____________。
①含有3个双键　②核磁共振氢谱只显示1个吸收峰　③不存在甲基
(4)乙烯在实验室可由________(填有机物名称)通过________(填反应类型)制备。
(5)下列说法正确的是________。
a．A属于饱和烃　　　　b．D与乙醛的分子式相同
c．E不能与盐酸反应 d．F可以发生酯化反应
26．[答案] (1)HOOC(CH2)4COOH　氨基、羟基
(2)(CH2)4COOCH3COOCH3＋2H2NCH2CH2OH
(CH2)4CONH(CH2)2OHCONH(CH2)2OH＋2CH3OH
(3)
(4)乙醇　消去反应(其他合理答案均可)
(5)a、b、d
[解析] (1)利用B的分子式和C的结构简式，结合B→C的转化条件，可逆推知B为己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)、E中含有的官能团是氨基(—NH2)与羟基(—OH)。(2)利用C、E、F的结构简式知C＋E→F的反应类似于酯化反应，结合原子守恒知同时有甲醇生成。(3)分子式为C6H6的分子中含有三个双键，由其氢原子的不饱和程度知必定含有碳环，再结合其他限定条件可推出该同分异构体(高度对称才可满足核磁共振氢谱只显示1个吸收峰)的结构简式为。(4)实验室中制取乙烯常用乙醇在浓硫酸、170 ℃的条件下发生消去反应制得。(5)有机物A为环己烷，属于饱和烃；物质D是环氧乙烷，其分子式同乙醛一样，均为C2H4O；物质E中含有氨基，可与盐酸反应；F中含有醇羟基，可与羧酸发生酯化反应。
27．　 二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
图0
(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去________(填离子符号)，检验该离子是否洗净的方法是________________________________________________________________________。
(2)第②步反应的离子方程式是_________________________________________，滤渣B的主要成分是_______。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L－1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3＋)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为________。
27．[答案] (1)Fe3＋　取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净；反之，未洗净(其他合理答案均可)
(2)2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O　SiO2(其他合理答案均可)
(3)不能　分液漏斗
(4)97.0%
[解析] (1)由流程图可知，利用滤渣A最终可回收铈，故可推知滤渣A中含有CeO2和不溶于盐酸的SiO2，滤液A中的溶质则为Fe2O3与盐酸反应生成的FeCl3，滤渣A是从FeCl3溶液中过滤得到，故洗涤滤渣A的目的是除去表面沾附的Fe3＋；检验是否洗净可通过取最后一次洗涤液，用KSCN溶液来检验洗涤液中是否含有Fe3＋。(2)第②步是在酸性条件下，CeO2与H2O2发生氧化还原反应，CeO2被还原为Ce3＋，则H2O2被氧化为O2，故可写出反应的离子方程式；结合(1)中分析可知滤渣B的主要成分是SiO2。(3)由TBP可用作从水溶液中萃取铈离子的萃取剂可知TBP不能与水互溶；萃取操作用到的仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)利用电子守恒、原子守恒可得关系式：Ce(OH)4～Ce4＋～Fe2＋，由此可得0.536 g样品中含有m[Ce(OH)4]＝0.100 0 mol·L－1×0.025 L×208 g·mol－1＝0.52 g，所以产品中Ce(OH)4的质量分数为0.52 g÷0.536 g×100%＝97.0%。
28．　 某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3＋。某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
初始pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL
①
4
60
10
30
②
5
60
10
30
③
5
60
测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图0所示。
图0
(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明_____________________________________；
实验①中0～t1时间段反应速率v(Cr3＋)＝________mol·L－1·min－1(用代数式表示)。
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2＋起催化作用；
假设二：___________________________________________；
假设三：___________________________________________；
……
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定]
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
28.[答案] (1)
实验编号
初始pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL
③
20
20
(2)CO2
(3)溶液pH对该反应的速率有影响　
(4)Al3＋起催化作用　SO起催化作用
(5)
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验
反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验①中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立
(本题属于开放性试题，合理答案均可)
[解析] (1)三组实验加入废水的体积相同，为保证废水样品初始浓度相同，则应保证加入草酸、蒸馏水后的反应液总体积都相等。为探究不同草酸浓度对反应的影响，实验③需改变加入草酸溶液体积与蒸馏水的体积，参照实验①、②可知实验③加入草酸溶液体积与蒸馏水的体积之和应是40 mL。(2)草酸中碳元素为＋3价，因此草酸被氧化后生成CO2。(3)实验①、②只有反应的pH不同，故结合c(Cr2O)随时间的变化图示知溶液的pH对反应速率有影响；v(Cr3＋)＝2v(Cr2O)＝。(4)铁明矾溶液中存在Fe2＋、Al3＋、SO，均有可能起催化作用，因此假设二、三分别假设Al3＋、SO具有催化作用。(5)可采用对比实验，采取逐一验证其催化作用的离子，如用等物质的量明矾代替实验①中的铁明矾，控制其他实验条件与实验①相同，通过看相同时间内c(Cr2O)的变化，从而得知假设一是否正确。