2018年度高考全国卷II理综化学试题(解析版2).doc

,. 2018年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试试题卷（化学） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Fe 56 一、选择题：本题共7个小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．碳酸钠可用于去除餐具的油污 B．漂白粉可用于生活用水的消毒 C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查 【答案与分析】D。碳酸钠溶于水发生水解而使溶液呈强碱性，能够去除油污，A正确；漂白粉在水中能够发生：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,生成的HClO具有消毒、杀菌的能力，B正确；氢氧化铝能够与胃酸（盐酸）反应，从而消除过多的胃酸（盐酸）作用，C正确；碳酸钡能够与胃酸（盐酸）反应生成有毒性的氯化钡，不能用作钡餐，D观点不正确，所以选D。 2．研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是 A．雾和霾的分散剂相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关 【答案与分析】C。在空气中形成的雾和霾均以空气为分散剂，A正确；分析图像得知，雾和霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4，B也对；催化剂是指在化学反应中能够改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和性质在反应前与反应后均没有改变的物质，显然，NH3在整个循环中参与反应并生成了NH4NO3与(NH4)2SO4，C观点错误；过渡使用氮肥容易产生NH3及硝酸盐等，与雾和霾的产生有一定的关联，D观点也是正确的。 3．实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是 【答案与分析】D。CH4与Cl2在光照的条件下能够发生取代反应，生成一系列的氯代甲烷（CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3及CCl4等）及HCl;CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3及CCl4等均为难溶于水的油状物，而在试管壁上挂油珠！而生成的HCl则易溶于水，而使试管中的气压减小，饱和食盐水进入试管中，因此可以看到如D状况的现象。 4．W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是 A．X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 B．Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键 C．四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 D．W的氧化物对应的水化物均为强酸 【答案与分析】A。分析题意可知，红棕色有刺激性气味的气体是NO2，因此W与X分别为N元素和O元素，Y为Na元素，Z为氯元素；O元素可以与N、Na、Cl元素形成多种氧化物，如NO、NO2、Na2O、Na2O2、Cl2O、ClO2等等，A正确；NaOH或NaClO3、NaNO3等等，不仅含有离子键，还都存在共价键，B观点错误；Cl-的离子结构与其它三种原子形成的简单离子结构不同，系18电子，C论点也是错误的；HNO2是弱酸，D观点不对。 5．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA B．100 mL 1molL−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA C．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA D．密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA 【答案与分析】C。1mol（124g）P4中含有6mol的P-P键，A不对；由于Fe3+在水溶液中发生水解反应，因此100 mL 1molL−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA。B错误；1mol的甲烷或乙烯中均含有4mol的氢原子，因此标准状况下，11.2 L（即0.5mol）甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA,C正确；SO2的催化氧化反应属于可逆反应，因此2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2mol，D错误。 6．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将 NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C，下列说法错误的是 A．放电时，向负极移动 B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2 C．放电时，正极反应为：3CO2+4e− 2+C D．充电时，正极反应为：Na+ + e−Na 【答案与分析】D。电池中钠为负极，电池放电时发生氧化反应，电极反应式为：Na-e-=== Na+；而负载碳纳米管的镍网作为正极 ，电池放电时发生还原反应，电极反应式为：3CO2 +6e-===2 CO32-+C，显然B、C正确；原电池放电时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，A正确，充电时，阴极（即钠极）发生还原反应，电极反应式为：Na+ + e−Na，D不对，选D。 7．下列实验过程可以达到实验目的的是 编号 实验目的 实验过程 A 配制0.4000 molL−1的NaOH溶液 称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容 B 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒，将生产的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液 D 探究浓度对反应速率的影响 向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象 【答案与分析】B。氢氧化钠暴露在空气中容易变质，容易导致实验偏差，A实验难以完成；B实验中可以通过观察氯化铁溶液颜色的变化来确定是否发生氧化还原反应，B实验可行；C实验中的KMnO4溶液是画蛇添足，应该不用，D实验中并没有明显的现象可资判断，不可行。 （一）必考题（共43分） 8．（14分） 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 molL-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题： （1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。 （2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。 （3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。 （4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。 【答案与分析】⑴2ZnS+3O22ZnO+2SO2；⑵PbSO4、调节溶液的酸碱度，使Fe3+形成沉淀而除去、Fe2+无法除去。⑶Zn+Cd2+=== Zn2++Cd;⑷Zn2++2e-=== Zn、溶（酸）浸。 ⑴矿物焙烧的过程中均是矿物中的成份与空气中的氧气发生氧化反应而生成氧化物， ⑵在酸浸的过程中，除了矿物中的SiO2因为不能与稀硫酸反应而形成滤渣外，矿物中的Pb（Ⅱ）也能与SO42-生成了PbSO4沉淀 ；氧化工序中加入ZnO，除了能够与H2SO4 反应而起到调节溶液的酸碱度，从而使溶液的pH值控制在1.5~6.2之间，使Fe3+沉淀而除去；此过程中如果没有伴随通入氧气，则溶液中的Fe（Ⅱ）不能被氧化成Fe 3+,Fe（Ⅱ）在pH为1.5~6.2之间不能形成沉淀，无法除去。⑶锌的金属活动性比镉强，因此能够将Cd2+从溶液中置换出来，⑷电解池中阴极发生还原反应：Zn2++2e-=== Zn，而阳极发生氧化反应：2H2O-4e-=== 4H++O2↑，最后得到的是H2SO4溶液，因此可以循环使用作为酸浸液。 9．（14分） CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。 回答下列问题： （1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。 已知：C(s)+2H2(g)=C(g) ΔH=-75 kJmol−1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJmol−1 C(s)+(g)=CO(g) ΔH=-111 kJmol−1 该催化重整反应的ΔH==______ kJmol−1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。 A．高温低压B．低温高压C．高温高压D．低温低压 某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2L−2。 （2）反应中催化剂话性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。 相关数据如下表： 积碳反应 CH4(g)= C(s)+2H2(g) 消碳反应 CO2(g)+ C(s)= 2CO(g) ΔH/(kJmol−1) 75 172 活化能/ (kJmol−1) 催化剂X 33 91 催化剂Y 43 72 ①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时同相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。 A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加 C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大 ②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方v=kp(CH4) （k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。 【答案与解释】⑴+247 kJmol−1、A；⑵①劣于、X利于积碳反应而不利于消碳反应、A、D；② pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2) ⑴依据盖斯定律： ∆H=2∆H3-∆H2-∆H1=2-111Kj∙mol-1--349Kj∙mol-1--75Kj∙mol-1=+247Kj∙mol-1⑵①从表中分析得知，催化剂X相对于催化剂Y而言，催化积碳反应时活化能相对较低，而催化消碳反应时，活化能却相对较高，不利于消碳反应； 无论是积碳反应也好，还是消碳反应也好，它们的正反应方向都是吸热反应，因此升高温度，平衡均向正反应方向移动，所以A正确；随着温度的不断升高，积碳量减少，说明消碳反应的速率大于积碳反应的速率；D正确； ②已知积碳的生成速率与CH4的压强成正比，与CO2的气压成反比，而图中的积碳生成速率依：c、b、a递增，则a、b、c中的CO2的气压依a、b、c减小；固有pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2) 10．（15分） K3[Fe(C2O4)3]3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： （1）晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4 +3K2C2O4 +2CO2↑；显色反应的化学方程式为______________。 （2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。 ①通入氮气的目的是________________________________________。 ②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。 ③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_____________________________。 ④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：________________。 （3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V ml。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。 【答案与分析】⑴3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4；⑵①排尽装置中的空气（氧气）；②CO2、CO；③先停止加热，继续通入氮气，直到装置冷却为止。④取少量的残留物于烧杯中，加入适量的稀盐酸，充分反应后，往烧杯中滴加几滴KSCN溶液，观察现象，如果出现血红色，即说明有Fe2O3存在。⑶①滴入的KMnO4溶液使溶液呈紫红色，振荡，半分钟内不能褪去。②0.28cvm100% 分析：⑴亚铁离子与赤血盐{K3[Fe(CN)6]}反应生成普鲁士蓝而出现蓝色，⑵①为了防止三草酸合铁酸钾分解生成的亚铁被氧化成三价铁，通入氮气的目的就是将装置中的空气排除干净，②实验中观察到装置B和F中的澄清石灰水均变浑浊，说明前后均有CO2生成，B中的澄清石灰水是因为与三草酸合铁酸钾分解生成的CO2作用而生成CaCO3变浑浊，而F中的澄清石灰水则是因为三草酸合铁酸钾分解生成的CO还原CuO生成的CO2与之作用生成的CaCO3而变浑浊。③防止倒吸的最好方法就是在停止加热后，还要继续通入氮气，直到整个装置冷却，这样还可以避免生成的草酸亚铁被氧气氧化成草酸铁。④检验三价铁的可行之法就是用KSCN溶液与含有三价铁离子的溶液作用。固先将残留物用盐酸溶解成含有三价铁的溶液后，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色变化情况。⑶①用酸性KMnO4滴定草酸盐时，首先草酸根（C2O42-）被氧化成二氧化碳，当反应完全时，滴入的酸性高锰酸钾溶液使溶液呈现紫色，并且在半分钟内不褪色，可以据此判断滴定完全。②亚铁离子与高锰酸根离子反应的离子反应方程式是： 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，则反应中消耗的 nFe2+=5cv10-3mol=510-3cvmol，则mFe2+=56gmol-1510-3cvmol=0.28cvg∴Fe%=0.28cvm100% （二）选考题：共15分。请考生从2题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 11．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分） 硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示： H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔点/℃ −85.5 115.2 >600（分解） −75.5 16.8 10.3 沸点/℃ −60.3 444.6 −10.0 45.0 337.0 回答下列问题： （1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为__________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。 （2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同其他分子的是_________。 （3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为__________。 （4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_____形，其中共价键的类型有______种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 （5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为___________gcm−3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为______nm。 【答案与分析】⑴3d6 4s2 3d6 4s2 、纺锤型；⑵H2S;⑶S8属于分子晶体，熔点高低与其相对分子质量的大小直接相关，因为S8的相对分子质量比SO2大的多，因此其熔沸点比SO2高许多。⑷sp3杂化、σ键、π键和配位键。⑸ 4(56+322)NA（a10-7）3gcm-3、√2a2nm。 分析：⑴基态FE原子的电子排布式为：[AR]3d64s2，其中价电子电子排布式为：3d64s2，即其价电子轨道排布式为：3d6 4s2 3d6 4s2 ⑵根据价层电子对互斥理论（简称VSEPR理论），中心原子价电子对的计算H2S分子中的S原子的价电子对数为6+22=4对，而SO2和SO3中的S原子的价电子对数均为3对，固选H2S； ⑶分子晶体的熔沸点高低与其分子间作用力即：范德华力大小直接相关，而范德华力的大小又与其相对分子质量的大小有关，相对分子质量越大的，则其熔沸点越高。 ⑷SO3中心原子S原子的价电子对数是3对且与配位的氧原子个数相等，根据VSEPR理论，S原子价电子对采用平面正三角型，结构如图所示：S O O O ，其中含有σ键、π键和配位键。 ⑸晶胞中含有4个FeS2,则晶胞的质量为4(56+322)NAg，而晶胞的体积为（a10-7）3cm3。所以密度为4(56+322)NA（a10-7）3gcm-3。 12．[化学——选修5：有机化学基础]（15分） 以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如下： 回答下列问题： （1）葡萄糖的分子式为__________。 （2）A中含有的官能团的名称为__________。 （3）由B到C的反应类型为__________。 （4）C的结构简式为__________。 （5）由D到E的反应方程式为______________。 （6）F是B的同分异构体，7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24 L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有________种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为_________。 【答案与分析】⑴C6H12O6；⑵羟基；⑶取代反应（或酯化反应）；⑷OOCCH3 OH O O OOCCH3 OH O O ⑸OOCCH3 ONO2 O O + NaOH △ OH ONO2 O O + CH3COONa ⑹8种，CH3 H3C HOOC COOH 、。 【分析】⑴葡萄糖的分子式为C6H12O6，其中含有5个羟基和1个醛基；⑵葡萄糖中的醛基与氢气发生还原反应（实质上是加成反应）变成羟基，因此所得到葡萄糖醇（C6H14O6）中只有羟基存在；⑶醇与羧酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应，实质上是属于取代反应。⑷所得到的酯的结构式为OOCCH3 OH O O OOCCH3 OH O O ⑸醇也能与无机酸发生酯化反应，与浓硝酸发生的酯化反应则又名硝化反应，⑹B的分子式为C6H10O4,不饱和度（Ω）为2，7.30 g的F（即0.05molF）与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24 L二氧化碳（标准状况）,则表明F分子中含有2个羧基,则F的结构可能有8种(CH2—CH2—CH2 –CH COOH COOH COOH CH2—CH2—CH –CH2— COOH COOH CH2—CH—CH2 –CH2— COOH CH2—CH2—CH2 –CH2— HOOC— COOH 、)此中的含有三种不同环境的氢,符合核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1,此外还有、等。