2015年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）化学.docx

1、 2015 年普通高等学校招生全国统一考试 (天津 卷 )化学 一、选择题： 1.(6 分 )下列有关 “ 化学与生活 ” 的叙述不正确的是 ( ) A.点燃爆竹后，硫燃烧生成 SO3 B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 C.服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用 NaHCO3溶液解毒 D.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力减弱 解析： 硫在空气或氧气中燃烧生成二氧化硫，不能生成 SO3，故 A 错误；明矾溶液中 Al3+水解 ， 溶液呈酸性， 可以和 铜锈 Cu2(OH)2CO3反应而除去 ，故 B 正确；水杨酸为邻羟基苯甲酸，含有羧基、酚羟基，羧基能与碳酸氢钠反应生成

2、二氧化碳，服用阿司匹林出现水杨酸反应时，可以用 NaHCO3溶液解毒，故 C 正确；肥皂 的 有效成分为高级脂肪酸钠盐，用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，高级脂肪酸钠盐会与钙离子反应生成难溶的高级脂肪酸钙，使肥皂去污能力减弱，故 D 正确 。 答案： A 2.(6 分 )下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 ( ) A.在溶液中加 KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3+，无 Fe2+ B.气体通过无水 CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气 C.灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有 Na+，无 K+ D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是 CO2 解析： 本题考查

3、物质的检验。 Fe3+遇 KSCN 会使溶液呈现红色， Fe2+遇 KSCN 不反应无现象， 在同时有 Fe3+和 Fe2+的溶液中 滴加 KSCN 溶液，溶液 也会 呈红色，则 溶液显红色 ，并不能证明一定没有 Fe2+，故 A 错误；气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，可证明原气体中含有水蒸气，故 B 正确；灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有 Na+，并不能证明无 K+，故 C 错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体有 CO2、 SO2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体不一定是 CO2，故 D 错误 。 答案： B 3.(6 分 )下列说法不正确的是 ( ) A.Na 与 H2O

4、的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B.饱和 Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同 C.FeCl3和 MnO2均可加快 H2O2分解，同等条件下二者对 H2O2分解速率的改变相同 D.Mg(OH)2固体在溶液存在平衡： Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH (aq)，该固体可溶于 NH4Cl 溶液 解析： Na 与水反应为固体与液态反应生成气体，该反应为熵增反应，即 S O，反应中钠熔化为小球，说明反应放出大量的热，即 H 0，则 G=H TS 0，故该反应自发进行，故 A正确；饱和 Na2SO4溶液 可使蛋白质溶液产生沉淀 是因为 降低蛋白质溶解度，为盐

5、析现象，为可逆过程，再加入水可以溶解， 浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀 是因为 硝酸具有强氧化性，使蛋白质变性，过程 不可逆 ，二者原理 是 不同 的 ，故 B 正确； FeCl3和 MnO2对 H2O2分解催化效果不相同，同等条件下 H2O2分解速率的改变不相同，故 C 错误； Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡： Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)， NH4Cl 溶液 中 NH4+水解使溶液呈酸性， 会消耗 OH-，则 Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向移动，故 Mg(OH)2固体可溶于 NH4Cl溶液，故 D 项正确。 答案： C 4.(6

6、 分 )锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 ( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的 c(SO42 )减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 解析： 由图象可知，该原电池反应式为： Zn+Cu2+ Zn2+Cu， Zn 为负极，发生氧化反应，Cu 为正极，发生还原反应，故 A 错误；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中 阴离子 c(SO42 )不变，故 B 错误；甲池中的 Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中发生反应： Cu2+2

7、e Cu，保持溶液呈电中性，进入乙池的 Zn2+与放电的 Cu2+的物质的量相等，而 Zn 的摩尔质量大于 Cu，故乙池溶液总质量增大，故 C 正确； D 错误 。 答案： C 5.(6 分 )室温下， 0.05molNa2CO3将固体溶于水配成 100mL 溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是 ( ) 加入的物质 结论 A 50mL 1molL 1H2SO4 反应结束后， c(Na+)=c(SO42 ) B 0.05molCaO 溶液中3c(OH )c(HCO )增大 C 50mL H2O 由水电离出的 c(H+)c(OH )不变 D 0.1molNaHSO4固体 反应完全后，溶液

8、pH 减小， c(Na+)不变 A.A B.B C.C D.D 解析： n(Na2CO3)=0.05mol，碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子水解 , 水解方程式为 CO32 +H2O HCO3 +OH ， 水解后 溶液呈碱性 。 A 、 加入 50mL 1molL 1 H2SO4 ， H2SO4 和 Na2CO3 反应 ，反应的 方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2+H 2O， n(H2SO4)=1mol/L0.05L=0.05mol ，二者恰好反应生成强酸强碱 盐 溶液 Na2SO4，溶液呈中性，则 c(H+)=c(OH )，根据电荷守恒得 (Na+)=2c(SO42 )，故

9、 A错误； B、 加入 0.05molCaO ， CaO和 H2O 反应生成 Ca(OH)2， Ca(OH)2和 Na2CO3反应生成碳酸钙和 OH ， c(OH )增大 ， CO32 +H2O HCO3 +OH 向左移动， c(HCO3 )减小，则 c(OH )增大，导致溶液中3c(OH )c(HCO )增大，故 B 正确； C、 加水稀释促进碳酸钠水解，则由水电离出的 n(H+)、 n(OH )都增大，但氢离子、氢氧根离子物质的量增大倍数小于溶液体积增大倍数， c(H+)、 c(OH )减小，二者浓度之积减小，故 C错误； D、 加入 0.1molNaHSO4固体 ， NaHSO4和 Na

10、2CO3反应方程式： 2NaHSO4+Na2CO3 Na2SO4+H2O+CO2 ，根据方程式知，二者恰好反应生成 Na2SO4，溶液呈中性，溶液由碱性变为中性，溶液的 pH减小，因为硫酸氢钠中含有钠离子，所以 c(Na+)增大，故 D 错误 。 答案： B 6.(6 分 )某温度下，在 2L 的密闭容器中，加入 1molX(g)和 2molY(g)发生反应：X(g)+mY(g)3Z(g)，平衡时， X、 Y、 Z 的体积分数分别为 30%、 60%、 10%，在此平衡体系中加入 1molZ(g)，再将达到平衡后， X、 Y、 Z 的体积分数不变 。 下列叙述不正确的是 ( ) A.m=2 B

11、.两次平衡的平衡常数相同 C.X 与 Y 的平衡转化率之比为 1： 1 D.第二次平衡时， Z 的浓度为 0.4molL 1 解析： 本题考查化学平衡的应用，难度比较大。 根据题意平衡后，再 加入 1molZ(g)，再将达到平衡后， X、 Y、 Z 的体积分数不变，说明反应前后气体计量数之和 相同 ，所以 m=2，故A 正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，所以两次平衡的平衡常数相同，故 B 正确； 判断 C、 D 选项是否正确要通过下面计算来判断： 设第一次达到平衡状态时 X 参加反应的物质的量为 amol， X(g) +2Y(g) 3Z(g) 开始 (mol) 1 2 0 转

12、化 (mol) a 2a 3a 平衡 (mol)(1 a)(2 2a) 3a 1 a)： (2 2a)： 3a=30%： 60%： 10% 计算得 a=0.1，则参加反应的 n (X)=0.1mol、 n (Y)=0.2mol， 根据转化率的计算公式， X 的转化率 = =10%， Y 的转化率 = =10%， 所以 X 和 Y 的转化率之比为 1： 1。 所以 C 选项是 正确 的。 该反应的反应前后气体计量数之和不变，两次平衡后各物质的含量不变，投入 Z 后，设 Z参加反应的物质的量为 3bmol， X(g) + 2Y(g) 3Z(g) 第一次平衡 (mol)： 0.9 1.8 0.3 加

13、入 1molZ： 0.9 1.8 1.3 转化： b 2b 3b 第二次平衡 (mol)： (0.9+b) (1.8+2b)(1.3 3b) 各物质含量不变，所以 (0.9+b)： (1.8+2b)： (1.3 3b)=30%： 60%： 10%=3： 6： 1， 计算得 b=0.3， n(Z)= 1.3mol 0.9mol=0.4mol， Z 的物质的量浓度 = 0.4mol2L=0.2mol/L，故 D 错误 。 答案： D 二、非选择题 7.(14 分 )随原子序数递增，八种短周期元素 (用字母 x 等表示 )原子半径的相对大小，最高正价或最低负价的变化如图 1 所示 。 图 1 根据判

14、断出的元素回答问题： (1)f 在周期表中的位置是 。 解析： 从图中的化合价和原子半径的大小，可知 x 是 H 元素， y 是 C 元素， z 是 N 元素， d是 O 元素， e 是 Na 元素， f 是 Al 元素， g 是 S 元素， h 是 Cl 元素 。 f 是 Al 元素，在元素周期表的位置是第三周期 A 族 。 答案：第三周期 A 族 (2)比较 d、 e 常见离子的半径大小 (用化学式表示，下同 )： ；比较 g、 h 的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱： 。 解析： 根据“ 电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小 ” ， 判断得 r(O2 ) r(Na+)；根据“

15、非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强 ” ， 判断得 酸性： HClO4 H2SO4。 答案： r(O2 ) r(Na+) HClO4 H2SO4 (3)任选上述元素组成一种四个原子共价化合物，写出其电子式： 。 解析： 四原子共价化合物，可以是 NH3、 H2O2、 C2H2 等，其电子式 分别 为： 、 等 。 答案： (或 、 ) (4)已知 1mole 的单质在足量 d2中燃烧，恢复至室温，放出 255.5kJ 热量，写出该反应的热化学方程式： 。 解析： 1molNa 单质在足量 O2中燃烧生成 Na2O2(s)，放出 255.5kJ 热量， 2molNa 反应放出热量为 51

16、1kJ，则该反应的热化学方程式为： 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) H= 511kJmol 1，注意 标出 物质的状态。 答案： 2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) H= 511kJmol 1 (5)上述元素可组成盐 R： zx4f(gd4)2，向盛有 10mL1molL 1R 溶液的烧杯中滴加 1molL 1NaOH溶液，沉淀物质的量随 NaOH 溶液体积的变化示意图如图 2 图 2 R 溶液中，离子浓度由大到小的顺序是 。 写出 m 点反应的离子方程式： 。 若在 R 溶液中改加 20ml 1.2molL 1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为 m

17、ol。 解析： R 是 NH4Al(SO4)2， Al3+、 NH4+均水解使溶液呈酸性，但 Al3+比 NH4+水解程度更大，故离子浓度由大到小的顺序是： c(SO42 ) c(NH4+) c(Al3+) c(H+) c(OH )； m 过程中加入氢氧化钠，沉淀物质的量不变，是 NH4+与 OH 反应生成 NH3H2O； 10mL 1molL 1 NH4Al(SO4)2溶液中 Al3+ 物质的量为 0.01mol， NH4+的物质的量为 0.01mol，SO42 的物质的量为 0.02mol， 20mL 1.2 molL 1Ba(OH)2溶液中 Ba2+物质的量为 0.024mol， OH

18、为 0.048mol， 由 SO42 +Ba2+ BaSO4 ， 可知 SO42 不足，故可以得到 0.02mol BaSO4， Al3+ + 3OH Al(OH)3 0.01mol 0.03mol 0.01mol 参加反应的 OH 为 0.03mol 反应剩余 OH 为 0.048mol 0.03mol=0.008mol， Al(OH)3 + OH AlO2 +2H2O 0.008mol 0.008mol 故得到 Al(OH)3沉淀为 0.01mol 0.008mol=0.002mol 则最终得到固体为 0.02molBaSO4+0.002molAl(OH)3=0.022mol。 答案： c

19、 (SO42 ) c(NH4+) c(Al3+) c(H+) c(OH ) NH 4+OH NH3H2O 0.022mol 8.(18 分 )扁桃酸衍生物是重要的医药中间体，以 A 和 B 为原料合成扁桃酸衍生物 F 的路线如图 1： (1)A 分子式为 C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸性， A 所含官能团名称为 ，写出A+BC 的化学反应方程式： ； 解析： A 的分子式为 C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸性， 则可判断 含有醛基和羧基，则 A是 OHC COOH，根据 C 的结构可知 B 是 苯酚 ， A+BC 发生加成反应，反应方程式为：。 答案：醛基、羧基 (2)C( )中

20、 、 、 3 个 OH 的酸性由强到弱的顺序是 ； 解析： 羧基的酸性强于酚羟基，酚羟基的酸性强于醇羟基 。 答案： (3)E 是由 2 分子 C 生成的含有 3 个六元环的化合物， E 分子中不同化学环境的氢原子有 种 。 解析： C 中有羟基和羧基， 2 分子 C 可以发生酯化反应，可以生成 3 个六元环的化合物， C分子间醇羟基、羧基发生酯化反应， E 的分子中不同化学环境的氢原子有 4 种 ， 分别为苯环上 2 种、酚羟基中 1 种、亚甲基上 1 种 。 答案： 4 (4)DF 的反应类型是 ， 1molF 在一定条件下与足量 NaOH 溶液反应，最多消耗 NaOH的物质的量为 mol

21、。 写出符合下列条件的 F 的所有同分异构体 (不考虑立体异构 )的结构简式： 。 属于一元酸类化合物 苯环上只有 2 个取代基且处于对位，其中一个是羟基 解析： 对比 D、 F 的结构，可知溴原子取代 OH 位置， DF 的反应类型是：取代反应； F 中溴原子、酚羟基、酯基 (羧酸与醇形成的酯基 )，都可以与氢氧化钠反应， 1molF 最多消耗 3mol NaOH； F 的所有同分异构体符合： 属于一元酸类化合物， 苯环上只有 2 个取代基且处于对位，其中一个是羟基，另外取代基为 CBr(CH3)COOH、 CH(CH2Br)COOH、 CH2CHBrCOOH、CHBrCH2COOH，可能的

22、结构简式为： 、 、 。 答 案 ： 取 代 反 应 3 、 、 (5)已知： A 有多种合成方法，在图 2 方框中写出由乙酸合成 A 的路线流程图 (其他原料任选 )，合成路线流程图示例如下： 。 解析： 由题目信息可知，乙酸与 PCl3反应得到 ClCH2COOH，在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到 HOCH2COONa，用盐酸酸化得到 HOCH2COOH，最后在 Cu 作催化剂条件下发生催化氧化得到 OHC COOH。 答案： 9.(18 分 )废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍，湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜产品 。

23、某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如图 1： 回答下列问题： (1)反应 是将 Cu 转化为 Cu(NH3)42+，反应中 H2O2 的作用是 ，写出操作 的名称： ； 答案： 氧化剂 过滤 (2)反应 是铜氨溶液中的 Cu(NH3)42+与有机物 RH 反应，写出该反应的离子方程式： ，操作 用到的主要仪器名称为 ，其目的是 (填序号 ) 。 a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加 Cu2+在水中的溶解度 答案： Cu(NH3)42+2RH CuR2+2NH4+2NH3 分液漏斗 ab (3)反应 是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和 ，若操

24、作 使用如图 2 装置，图中存在的错误是 ； 答案： RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 液体过多 (4)操作 以石墨作电极电解 CuSO4溶液，阴极析出铜，阳极产物是 ，操作 由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 ； 答案 ： O2、 H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 ，循环使用的 NH4Cl 在反应 中的主要作用是 。 答案： H2SO4 防止由于溶液中 c(OH )过高，生成 Cu(OH)2沉淀 解析： 本题考查对物质制备流程的分析： 废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用

25、过滤方法，所以操作 是过滤，反应 是将Cu 转化为 Cu(NH3)42+， Cu 元素化合价由 0 价变为 +2 价， Cu 的化合价升高， 是还原剂，则双氧水是氧化剂；反应 是铜氨溶液中的 Cu(NH3)42+与有机物 RH 反应，生成 CuR2，同时生成NH4+和 NH3；向有机层中加入稀硫酸，根据流程图知，生成 CuSO4和 HR，然后采用分液方法分离得到 HR，所以操作 是分液；以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电 ，阳极产物 是 O2、 H2SO4， 阴极上铜离子放电 ， 阴极析出铜；从硫酸铜溶液中获取胆矾，采用加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到晶体 。 10.(14

26、分 )FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比 FeCl3高效，且腐蚀性小，请回答下列问题： (1)FeCl3净水的原理是 ， FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除 H+作用外，另一主要原因是 (用离子方程式表示 ) ； 解析： Fe3+水解生成的 Fe(OH)3 胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，起到净水的作用；钢铁设备中的 Fe 会与 FeCl3溶液 中的 铁离子反应生成亚铁离子 。 答案： Fe3+水解生成的 Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe3+Fe 3Fe2+ (2)为节约成本，工业上用 NaClO3氧化酸性 FeCl3废液得到 FeCl

27、3。 若酸性 FeCl2 废液中 c(Fe2+)=2.010 2molL 1， c(Fe3+)=1.010 3molL 1， c(Cl )=5.310 2molL 1，则该溶液的 pH 约为 ； 完成 NaClO3氧化 FeCl3的离子方程式： ClO3 + Fe2+ = Cl + Fe3+ 。 解析： 酸性溶液中 OH 浓度很小，在这里可以忽略不计 ， 根据电荷守恒： c(Cl )=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)，则 c(H+)=c(Cl ) 2c(Fe2+) 3c(Fe3+)=1.010 2molL 1，则溶液 pH= lg1.010 2=2。 此小题考查氧化还原反应的配平

28、。 答案： 2 1 6 6H+ 1 6 3H2O (3)FeCl3在溶液中分三步水 解析： Fe3+H2OFe(OH)2+H+ K1 Fe(OH)2+H2OFe(OH)2+H+ K2 Fe(OH)2+H2OFe(OH)3+H+ K3 以上水解反应的平衡常数 K1、 K2、 K3由大到小的顺序是 。 通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为： xFe3+yH2OFex(OH)y(3x y)+yH+ 欲使平衡正向移动可采用的方法是 (填序号 ) 。 a.降温 b.加水稀释 c.加入 NH4Cl d.加入 NaHCO3 室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 ；

29、解析： 铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则 K1 K2 K3；水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动；加水稀释，则水解平衡也正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠 与 H+反应 ，所以 H+ 浓度降低，平衡正向移动， 所以 bd 是正确的 ；从反应的离子方程式中可知，氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成，所以关键步骤是调节溶液的 pH。 答案： K1 K2 K3 bd 调节溶液的 pH (4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示，由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁 以 Fe(mgL 1)表示 的最佳范围约为 mgL 1。 解析： 本题考查 对图像的分析能力 ， 由 图像 可以看出 ，聚合氯化铁的浓度在 18 20 mgL 1时，去除率最大，污水的浑浊度减小 。 答案： 18 20