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1、 2015年理综试卷全国卷1 化学及其答案可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 K 39Cr 52 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag 108 I 127第卷(选择题 共42分)一、选择题：本题共7小题，每小题6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我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指 A氨水 B硝酸 C醋 D卤水8NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10 N
2、A B2 L0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H离子数为2 NA C过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2 NA D密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2 NA9乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为 A1：1B2：3C3：2D2：110下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是选项实验现象结论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3B将铜
3、粉加入1.0 molL1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D将0.1 molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 molL1CuSO4溶液先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小11微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A正极反应中有CO2生成 B微生物促进了反应中电子的转移 C质子通过交换膜从负极区移向正极区 D电池总反应为C6H12O6
4、6O26CO2+6H2O12W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为l8。下列说法正确的是 A单质的沸点：W XB阴离子的还原性：W Z C氧化物的水化物的酸性：Y ZDX与Y不能存在于同一离子化合物中13浓度均为0.10 molL1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是 AMOH的碱性强于ROH的碱性 BROH的电离程度：b点大于a点 C若两溶液无限稀释，则它们的c(OH)相等 D当lg=2时，若两溶液同时升高温度，则增大第卷(非选择题共58分)三
5、、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第26题第28题为化学必考题。每个试题考生都必须做答。第36题第38题为选考题。考生根据要求做答。（一）必做题（共计33分）26(14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1=5.4102，K2=5.4x105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为l01，易溶于水，受热脱水、升华，l70以上分解。回答下列问题： (1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。 装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。 (2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中
6、还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。 乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)设计实验证明： 草酸的酸性比碳酸的强_。 草酸为二元酸_。27(14分) 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫
7、酸浓度外，还可采取的措施有_、_(写出两条)。 (2)利用_的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_。(写化学式) (3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是_(填名称)。 (5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_。 (6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。28(15分) 碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题： (1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向
8、浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为_。 (2)上述浓缩液中主要含有I、Cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_。已知KSP(AgCl)=1.81010，Ksp(AgI)=8.51017。 (3)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的H = +11 kJmol1，l molH2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(s)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。 (4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)+I2(g)
9、在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为。 上述反应中，正反应速率为正=k正x2(HI)，逆反应速率为逆=k逆 x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为(以K和k正表示)。若k正=0.0027 min1，在t = 40 min时， = min1。 由上述实验数据计算得到正x(HI)和逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新
10、达到平衡，相应的点分别为(填字母)。(二)选考题：共15分。请考生3道化学题任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致。在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。36化学选修2：化学与技术(15分) 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系， 在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下： 回答下列问题： (1)步骤中得到的氧化产物是。溶解温度应控制在6070，原因是。
11、(2)写出步骤中主要反应的离子方程式。 (3)步骤包括用pH = 2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写名称)。 (4)上述工艺中，步骤不能省略，理由是。 (5)步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有(填字母)。 A分馏塔 8离心机 C反应釜 D框式压滤机 (6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a molL1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O72被还原为Cr3。样品中CuCl的质量分数为。37化学选修3：物质结构与性质(15分) 碳及其化合物广泛存在于自然界中。
12、回答下列问题： (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_对自旋相反的电子； (2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是。 (3)CS2分子中，共价键的类型有、C原子的杂化轨道类型是，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。 (4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于晶体。 (5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示： 在石墨烯晶体中，每个C原子连接个六元环，每个六元环占有个C原子。 在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，
13、每个C原子连接个六元环，六元环中最多有个C原子在同一平面。 38化学选修5：有机化学基础(15分) A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示： 回答。下列问题i (1)A的名称是，B含有的官能团是。 (2)的反应类型是，的反应类型是。 ， (3)C和D的结构简式分别为、。 (4)异戊二烯分子中最多有个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为。 (5)写出与A具有相同宫能团的异戊二烯的所有同分异构体(填结构简式)。 (6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1，3一丁二烯的合成路线_。理科综合能力测试试题
14、参考答案第1卷一、选择题7B解析 氨水为弱碱，不能与金属反应，A项错误；硝酸具有强酸性和强氧化性，能与除金、铂之外的所有金属反应，也能与碳单质、CaCO3等盐反应，故此“强水”应为硝酸，B项正确；醋酸酸性较弱，与金属活动性顺序表中氢后面的金属不反应，C项错误；卤水为MgCl2溶液，MgCl2与大多数金属及盐溶液不反应，D项错误。8C解析 D2O的摩尔质量为20 g/mol，18 g D2O的物质的量小于1 mol，1个D2O分子含有10个质子， 则18 g D2O的质子数小于10NA，A项错误； 2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含1 mol H2SO3，亚硫酸为弱酸，未完全电离，故溶液中
15、含有的H数目小于2NA，B项错误；Na2O2与水反应生成O2：2Na2O22H2O=4NaO得到2eHO失去2e2，当生成0.1 mol O2时，转移的电子数为0.2NA，C项正确；2 mol NO与1 mol O2反应生成2 mol NO2，但由于在密闭容器中存在化学平衡2NO2N2O4，故产物的分子数小于2NA，D项错误。9C解析 由乌洛托品的结构简式C6H12N4可知，反应中HCHO提供C原子，氨提供N原子，分子中C、N原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比，为32, C项正确。10.D解析 将稀硝酸加入过量铁粉中，生成Fe(NO3)2 、NO和水，无Fe3，因此加入KSCN后溶液不会变红
16、，A项错误；铜粉加入到Fe2(SO4)3溶液生成CuSO4和FeSO4，无黑色固体生成，B项错误；打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，C项错误；将MgSO4溶液滴入NaOH溶液中生成白色Mg(OH)2沉淀，再加入CuSO4溶液，白色沉淀变为蓝色沉淀Cu(OH)2，说明KspCu(OH)2KspMg(OH)2，D项正确。11A解析 C6H12O6反应生成CO2时，C元素的化合价升高为4，发生氧化反应，因此是原电池的负极反应，A项错误；在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率加快，促进了反应中电子的转移，B项正确；原电池工作时，阳离子
17、(H)移向电池的正极，C项正确；根据电池装置图知电池总反应为葡萄糖的氧化反应C6H12O66O2=6CO26H2O，D项正确。12B解析 W的L层无电子，则W是H元素，X的L层有5个电子，X的L层为最外层，则X为N元素，Y与Z的L层都有8个电子，则Y和Z为第三周期元素，四种元素的最外层电子数之和为18，Y与Z的最外层电子数之和为12，Z的原子序数大于Y，则Y为P，Z为Cl。H2、N2都是分子晶体，且相对分子质量N2H2，因此H2的沸点低于N2，A项错误；H的非金属性比Cl弱，则其阴离子的还原性HCl，B项正确；只能根据元素非金属性的强弱比较其最高价氧化物的水化物酸性强弱，其他氧化物的水化物的酸
18、性无法比较，C项错误；N、P可以同时存在于同一离子化合物中，如磷酸的各种铵盐等，D项错误。13D 解析 由题中信息知，0.1 molL1的MOH溶液pH13, MOH为强碱，0.1 molL1 的ROH溶液11pHKsp(AgI)8.51017，当AgCl开始沉淀时，AgI已经沉淀，即AgCl、AgI均达沉淀溶解平衡状态，此时溶液中4.7107。(3)设HI的键能为x，则有2x436 kJmol1151 kJmol111 kJmol1，解得x299 kJmol1。(4)根据表格中数据分析知HI的起始物质的量为1 mol, 120 min分解反应达平衡状态，HI的平衡物质的量为0.784 mol
19、，三行式计算表示如下：2HI(g)H2(g) I2(g)n0：1 mol 00n：0.216 mol0.108 mol0.108 moln平： 0.784 mol0.108mol0.108mol2HI(g)H2(g)I2(g)为气体分子数不变的反应，K值计算如下：K。平衡时v正v逆，k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，则K，则k逆。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正0.002 7 min10.8521.95103min1。该反应是吸热反应，升高温度，正逆反应速率增大，而平衡正向移动，HI的物质的量分数降低，H2的物质的量分数升高，故平衡时v正和v逆分别对应A点、E点
20、。36化学选修2：化学与技术(15分) (1)CuSO4或Cu2 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 (2)2Cu2SO322C1H2O=2CuCl+SO42+2H (3)硫酸 (4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化 (5)B、D (6)10037化学选修3：物质结构与性质(15分) (1)电子云 2 (2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 (3)键和键 sp CO2、SCN(或COS等) (4)分子 (5)3 2 12 438化学选修5：有机化学基础(15分) (1)乙炔 碳碳双键和酯基 (2)加成反应 消去反应 (3) CH3CH2CH2CHO解析
21、 (1)A的分子式为C2H2，是基本化工原料，A是乙炔；B为乙炔和乙酸的加成产物，结构简式为CH2=CHOOCCH3，所含官能团为碳碳双键和酯基。(2)根据不饱和度及结构简式对比，反应为加成反应，为消去反应。(3)C为CH2CHOCCH3O的水解产物，根据其最终生成CH2HCCH2OCHCH2CH2CH3OCH分析，C应为CH2CHOH；D应为CH3CH2CH2CHO。(4)异戊二烯两个双键确定的平面重合时共平面的原子最多，共有11个。(5)异戊二烯不饱和度为2，与A含有相同官能团的同分异构体，即为含有三键的链烃，分别为HCCCH2CH2CH3、CH3CCCH2CH3、CHCCHCH3CH3 。(5)石墨烯为平面结构，每个碳原子周围有3条单键，每两条相邻单键在一个环内，则每个C原子连接3个六元环，每个环内有62个碳原子；金刚石晶体为空间立体网状结构，每个碳原子周围有4条单键，每两条相邻单键参与形成三个六元环，即每个C原子连接12个六元环，每个环内最多有4个C原子共平面。
