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1、2019年普通高等学校招生全国统一考试全国卷理科综合(化学部分)可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Mg24S32Fe56Cu64一、选择题:本题共7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。7陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是()A“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐D陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点答案A解析“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关,而氧化铁
2、显红棕色,A项错误;秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成,B项正确;陶瓷以黏土为原料,经高温烧制而成,属于人造材料,主要成分是硅酸盐,C项正确;陶瓷主要成分是硅酸盐,硅酸盐中硅元素化合价处于最高价,化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,D项正确。8关于化合物2苯基丙烯(),下列说法正确的是()A不能使稀高锰酸钾溶液褪色B可以发生加成聚合反应C分子中所有原子共平面D易溶于水及甲苯答案B解析2苯基丙烯分子中苯环的侧链上含有碳碳双键,它能与稀高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色,A项错误;类比乙烯,2苯基丙烯能发生加成聚合反应,B项正确;2苯基丙烯分子中含有甲基,故该分子中不可能所有原子共平面
3、,C项错误;2苯基丙烯属于烃,不易溶于水,D项错误。9实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是()A向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开KB实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色C装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢D反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯答案D解析苯和溴均易挥发,苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应,释放出溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气),先打开K,后加入苯和液溴,避免因装置内气体压强过大而发生危险,A项正确;四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴单质,防止溴单质与碳酸钠溶液反应,四氯化碳呈无色,吸收红棕色溴蒸气后,液体呈浅红色,B项正确;溴化氢极易
4、溶于水,倒置漏斗防倒吸,碳酸钠溶液呈碱性,易吸收溴化氢,发生反应为Na2CO3HBr=NaHCO3NaBr,NaHCO3HBr=NaBrCO2H2O,C项正确;反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等,提纯溴苯的正确操作是用大量水洗涤,除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴;用氢氧化钠溶液洗涤,除去剩余的溴等物质;用水洗涤,除去残留的氢氧化钠;加入干燥剂除去水,过滤;对有机物进行蒸馏,除去杂质苯,从而提纯溴苯,分离溴苯,不用“结晶”的方法,D项错误。10固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。如图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程
5、的示意图,下列叙述错误的是()A冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B冰表面第二层中,H浓度为5103molL1(设冰的密度为0.9 gcm3)C冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D冰表面各层之间,均存在可逆反应HClHCl答案D解析观察图示知,第一层只存在HCl分子,HCl没有电离,A项正确,D项错误;在冰表面第二层中,假设H2O的物质的量为1 mol,则n(Cl)1104mol,n(Cl)n(H),冰的体积V20.00 cm3,c(H)5.0103molL1,B项正确;第三层中水分子结构不变,每个水分子与4个水分子形成氢键,氢键网络结构保持不变,C项正确。11NaOH溶液滴定邻苯二甲
6、酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Kal1.1103,Ka23.9106)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是()A混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关BNa与A2的导电能力之和大于HA的Cb点的混合溶液pH7Dc点的混合溶液中,c(Na)c(K)c(OH)答案C解析滴定至终点时发生反应:2NaOH2KHA=K2ANa2A2H2O。溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关,离子浓度越大、所带电荷越多,其导电能力越强,A项正确;图像中纵轴表示“相对导电能力”,随着NaOH溶液的滴加,溶液中c(K)、c(HA)逐渐减小,而Na、A2的物质的量逐渐增大,由题
7、图可知,溶液的相对导电能力逐渐增强,说明Na与A2的导电能力之和大于HA的,B项正确;本实验默认在常温下进行,滴定终点时,溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,由于邻苯二甲酸是弱酸,所以溶液呈碱性,pH7,C项错误;滴定终点时,c(K)c(Na),a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点到c点的,故c点时c(K)c(OH),所以c(Na)c(K)c(OH),D项正确。12利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2/MV在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是()A相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B阴极区,在氢化酶作用下发生反应H22MV2=
8、2H2MVC正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动答案B解析由题图和题意知,电池总反应是3H2N2=2NH3。该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MVe=MV2,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3,C项正确;电池工作时,H通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。13科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
9、()AWZ的水溶液呈碱性B元素非金属性的顺序为XYZCY的最高价氧化物的水化物是中强酸D该新化合物中Y不满足8电子稳定结构答案C解析氯化钠是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,A项错误;元素非金属性顺序为Z(Cl)Y(P)X(Si),B项错误;磷的最高价氧化物是P2O5,其对应的水化物为HPO3、H3PO4,它们均是中强酸,C项正确;2个硅原子和1个P原子形成2个共价键,阴离子得到1个电子,所以该化合物中磷原子最外层达到8电子稳定结构,D项错误。二、非选择题:共58分。第2628题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3536题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共43分。26硼酸(H3BO3)是
10、一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。(2)“滤渣1”的主要成分有_。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3离子,可选用的化学试剂是_。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3H2OHB(OH),Ka5.811010,可判断H3BO3是_酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节到3.5,目的是_。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程为_,母液经加热后可
11、返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。答案(1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg23CO2H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO或2Mg22COH2O=Mg(OH)2MgCO3CO2溶浸高温焙烧解析(1)硫酸铵溶液中存在平衡:NHH2ONH3H2OH,硼酸镁能与水解出的H反应,促进平衡向右移动,生成的一水合氨浓度增大,因溶液中存在平衡NH3H2ONH3H2O,一水合氨浓度增大,促进NH3H2O分解产生NH3。用NH4HCO3溶液吸收氨气,发生的反应为NH4HCO3NH3
12、=(NH4)2CO3。(2)二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液,滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验Fe3的试剂可选用KSCN。(3)由题给硼酸的解离反应方程式知,硼酸是一元弱酸。“过滤2”之前,调节pH3.5的目的是将硼元素转化为硼酸,促进硼酸析出。(4)“沉镁”中,碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生双水解反应生成碱式碳酸镁:2MgSO42(NH4)2CO3H2O=Mg(OH)2MgCO32(NH4)2SO4CO2,或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸铵,可以将母液返回“溶浸”工序循环使用,体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁,联系碳酸镁、氢氧化镁受热
13、都能分解生成氧化镁,也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳,可知采用的方法是高温焙烧法,Mg(OH)2MgCO32MgOH2OCO2。27硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_。(2)步骤需要加热的目的是_,温度保持8095 ,采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是_。分批加入H2O2,同时为了_,溶液要保持pH小于0.5。(4)
14、步骤的具体实验操作有_,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。答案(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将Fe2全部氧化为Fe3;不引入杂质防止Fe3水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O解析(1)除去铁屑表面油污的方法是:用热纯碱溶液清洗铁屑,再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热,可提高反应速率。温度低于水的沸点,可以用热水浴加热,受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应,而硫化氢
15、能与碱溶液反应,而H2S在水中溶解度小,故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去,又因为硫化氢与碱反应较快,容易引起倒吸,C装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择C装置吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,加入足量双氧水的目的是将Fe2全部氧化为Fe3,发生反应为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,从生成物看,又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用,分批加入双氧水,避免反应过快、放出热量较多,减少双氧水分解,以免造成氧化剂损失;铁离子易水解,保持溶液呈强酸性,避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。(4)步骤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体,故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。(5)
16、失重5.6%是质量分数,设结晶水合物的化学式为NH4Fe(SO4)2xH2O,由题意知,解得x12。28水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:使纯H2缓慢地通过处于721 下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_H2(填“大于”或“小于”)。(2
17、)721 时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为_(填标号)。A0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的H_0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正_eV,写出该步骤的化学方程式_。(4)Shoichi研究了467 、489 时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反
18、应在3090 min内的平均速率(a)_kPamin1。467 时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时pH2和pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。答案(1)大于(2)C(3)小于2.02COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(或H2O*=H*OH*)(4)0.004 7bcad解析(1)由题给信息可知,H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)(i)K139,由题给信息可知,CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)(ii)K251.08。相同温度下,平衡常数越大,反应倾向越大,故CO还原氧化钴的倾向大于H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同,利用盖
19、斯定律,由(ii)(i)得CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K1.31。设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1 mol,容器体积为1 L,在721 下,反应达平衡时H2的物质的量为x mol。CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)起始/mol 11 00转化/mol x x x x平衡/mol 1x1x x xK1.31,若K取1,则x0.5,(H2)0.25;若K取4,则x0.67,(H2)0.34。氢气的物质的量分数介于0.25与0.34之间,故选C。(3)观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知,终态物质相对能量低于始态物质相对能量,说明该反应是放热反应,
20、H小于0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大,活化能越大,由题图知,最大活化能E正1.86 eV(0.16 eV)2.02 eV,该步起始物质为COOH*H*H2O*,产物为COOH*2H*OH*。(4)由题图可知,3090 min内,(a)0.004 7 kPamin1。水煤气变换中CO是反应物,H2是产物,又该反应是放热反应,升高温度,平衡向左移动,重新达到平衡时,H2的压强减小,CO的压强增大。故a曲线代表489 时pH2随时间变化关系的曲线,d曲线代表489 时pCO随时间变化关系的曲线,b曲线代表467 时pH2随时间变化关系的曲线,c曲线代表467 时pCO随时间变化关
21、系的曲线。(二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。35化学选修3:物质结构与性质在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_。乙二胺能与Mg2、Cu2等金属离子形成稳定环状离子,其原因是_,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是_(填“Mg2”或“Cu
22、2”)。(3)一些氧化物的熔点如表所示:氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/1 5702 80023.875.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因_。(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x_pm,Mg原子之间最短距离y_pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是_gcm3(列出计算表达式)。答案(1)A(2)sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子与金属离子形成配位键Cu2(3)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。
23、晶格能:MgOLi2O。分子间作用力(分子量):P4O6SO2(4)aa解析(1)由题给信息知,A项和D项代表Mg,B项和C项代表Mg。A项,Mg再失去一个电子较难,即第二电离能大于第一电离能,所以电离最外层一个电子所需能量A大于B;3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去,故电离最外层一个电子所需能量:AC、AD,选A。(2)乙二胺分子中,1个N原子形成3个单键,还有一个孤电子对,故N原子价层电子对数为4,N原子采取sp3杂化;1个C原子形成4个单键,没有孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化。乙二胺中2个N原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键,故能形成稳定环
24、状离子。由于铜离子半径大于镁离子,形成配位键时头碰头重叠程度较大,其与乙二胺形成的化合物较稳定。(3)氧化锂、氧化镁是离子晶体,六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体,离子键比分子间作用力强。(4)观察图(a)和图(b)知,4个铜原子相切并与面对角线平行,有(4x)22a2,xa。镁原子堆积方式类似金刚石,有ya。已知1 cm1010 pm,晶胞体积为(a1010)3 cm3,代入密度公式计算即可。36化学选修5:有机化学基础化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下: 回答下列问题:(1)A中的官能团名称是_。(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)
25、标出B中的手性碳_。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_。(不考虑立体异构,只需写出3个)(4)反应所需的试剂和条件是_。(5)的反应类型是_。(6)写出F到G的反应方程式_。(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备OOOHC6H5的合成路线_(无机试剂任选)。答案(1)羟基(2) (3) (任意写出其中3个即可)(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热(5)取代反应(7)C6H5CH3C6H5CH2Br,CH3COCH2COOC2H5解析(1)A中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子的定义,B中CH2上没有手性碳,上没有手性碳,故B分子中只有2个手性碳原子。(3)B的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,所以可以看成环己烷分子中2个氢原子分别被甲基、醛基取代,或一个氢原子被CH2CHO取代。(4)反应所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应中,CH3CH2CH2Br与E发生取代反应。(6)F在碱溶液中水解生成羧酸盐,再酸化得到G。