1、 2014 年普通高等学校招生全国统一考试 (天津卷 )化学 1.化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是 ( ) A.铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染 C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素 D.含重金属离子的电镀废液不能随意排放 解析： 锌的化学性质活泼，铁表面镀锌，铁被保护， A 项正确；聚乳酸塑料易降解，而聚乙烯塑料难降解，是产生白色污染的主要污染物， B 项错误；化石燃料燃烧时生成大量的二氧化碳，同时生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体，还能产生大量的粉尘等有害颗粒物，故大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素， C 项正确；含重金
2、属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染， D 项正确。 答案： B 2.实验室制备下列气体时，所用方法正确的是 ( ) A.制氧气时，用 Na2O2或 H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B.制氯气时，用饱和 NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C.制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D.制二氧化氮时，用水或 NaOH 溶液吸收尾气 解析： 用 Na2O2和水反应制取氧气，与用在 MnO2催化下分解 H2O2制取氧气的发生装置相同，A 项正确；饱和 NaHCO3溶液显碱性，能与氯气反应， B 项错误；相同条件下，乙烯的密度与空气的密度相差不大，故不能用排空气法收集乙烯， C 项错误；
3、 NO2 与水发生反应 3NO2H2O=2HNO3 NO，产生的 NO 仍是有毒气体，故不能用水吸收含 NO2的尾气， D 项错误。 答案： A 3.运用相关化学知识进行 判断，下列结论错误的是 ( ) A.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B.NH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D.增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2的速率 解析： 当 H TS 0 时，反应能自发进行，吸热反应的 H 0，吸热反应能自发，说明 S 0， A 项正确； NH4F
4、 溶液中 F 水解生成 HF， HF 能与玻璃中的 SiO2发生反应 4HFSiO2=SiF4 2H2O，故 NH4F 溶液不能存放在玻璃试剂瓶中， B 项正确；可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底， C 项正确；常温下，浓硫酸使铁发生钝化， D 项错误。 答案： D 4.对下图两种化合物的结构或性质描述正确的是 ( ) A.不是同分异构体 B.分子中共平面的碳原子数相同 C.均能与溴水反应 D.可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分 解析： 两种有机物的分子式均为 C10H14O，但结构不同，故二者互为同分异构体， A 项错误；第一种有机物分子中含有苯环，而第二种有机物分子中
5、不含苯环，显然前者分子中共面的碳 原子比后者分子中共面碳原子多， B 项错误；第一种有机物分子中含有酚羟基，能与浓溴水发生取代反应，第二种有机物分子中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应， C 项正确；两种有机物分子中的氢原子的化学环境不尽相同，故可用核磁共振氢谱区分， D 项错误。 答案： C 5.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是 ( ) A.pH 1 的 NaHSO4溶液： c(H ) c( 2-4SO) c(OH ) B.含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液： c(Ag )c(Cl ) c(I ) C.CO2的水溶液： c(H )c( -3HCO) 2c( 2-3CO) D.含
6、等物质的量的 NaHC2O4 和 Na2C2O4 的溶液： 3c(Na ) 2c( -24HCO) c( 2-24CO)c(H2C2O4) 解析： 由溶液中的电荷守恒得： c(Na ) c(H ) 2c( 2-4SO) c(OH )，又因 NaHSO4溶液中c(Na ) c( 2-4SO)，所以 c(H ) c( 2-4SO) c(OH )， A 项正确；因 Ksp(AgCl) Ksp(AgI)，所以含有 AgCl 和 AgI 固体的悬浊液中 c(Cl ) c(I )， B 项错误； CO2的水溶液中存在电离平衡： H2CO3 H -3HCO、 -3HCOH 2-3CO，因第一步电离的程度远大
7、于第二步电离的程度，故溶液中 c( -3HCO)远大于 2c( 2-3CO)， C 项错误；根据物料守恒得： 2c(Na ) 3c(-24HCO ) c( 2-24CO ) c(H2C2O4)，故 D 项错误。 答案： A 6.已知： 锂离子电池的总反应为 LixC Li1 xCoO2 放 电充 电C LiCoO2 锂硫电池的总反应 2Li S 放 电充 电Li2S 有关上述两种电池说法正确的是 ( ) A.锂离子电池放电时， Li 向负极迁移 B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C.理论上两种电池的比能量相同 D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 解析： 电池工作时，阳离子 (Li )
8、向正极迁移， A 项错误；锂硫电池充电时，锂电极上发生Li 得电子生成 Li 的还原反应， B 项正确；两种电池负极材料不同，故理论上两种电池的比能量不相同， C 项错误；根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化反应，因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连， D 项错误。 答案： B 7.元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题： (1)按原子序数递增的顺序 (稀有气体除外 )，以下说法正确的是 _。 a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减 弱，非金属性增强 c
9、.氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强 d.单质的熔点降低 (2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 _，氧化性最弱的简单阳离子是 _。 (3)已知： 化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物 熔点 / 2800 2050 714 191 工业制镁时，电解 MgCl2而不电解 MgO 的原因是 _； 制铝时，电解 Al2O3而不电解 AlCl3的原因是 _。 (4)晶体硅 (熔点 1410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下： Si(粗 ) 2Cl460 SiCl4 蒸 馏 SiCl4(纯 ) 2 H1100
10、Si(纯 ) 写出 SiCl4的电子式： _；在上述由 SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成 1.12 kg 纯硅需吸收 a kJ 热量，写出该反应的热化学方程式： _ _。 (5)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用 P2O5干燥的是 _。 a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2 (6)KClO3可用于实验室制 O2，若不加催化剂， 400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸 盐 ， 另一 种 盐的 阴阳 离 子个 数 比为 1 1 。 写出 该反 应 的化 学 方程 式 ：_。 解析： (1)除稀有气体外，第三周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小，而离子半径
11、不一定减小，如 r(Na ) r(Cl )， a 错误；同一周期的主族元素随原子序数的递增，金属性减弱，非金属性增强， b 正确；同周期主族元素从左至右，最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性 增强， c 错误；单质的熔点不一定降低，如 Na 的熔点低于 Mg、 Al 等的熔点， d错误。 (2)第三周期元素的原子核外有三个电子层，次外层电子数为 8，故该元素原子最外层的电子数也为 8，该元素为氩；简单离子的氧化性越弱，对应单质的还原性越强，元素的金属性越强，第三周期中金属性最强的元素是 Na，因此 Na 的氧化性最弱。 (3)由题给数据表知， MgO 的熔点比 MgCl2的熔点高， MgO
12、熔融时耗费更多能源，增加成本； AlCl3是共价化合物，熔融态时不电离，难导电，故冶炼铝不能用电解 AlCl3的方法。 (4)SiCl4属于共价化合物，其电子式为 ；由 SiCl4制纯硅的化学方程式为 SiCl4(l) 2H2(g) Si(s) 4HCl(g)，生成 1.12 kg 即 40 mol 纯硅吸收 a kJ 热量，则生成 1 mol 纯硅需吸收0.025a kJ 热量。 (5)NH3是碱性气体，既不能用浓硫酸干燥，也不能用 P2O5干燥； HI 是具有还原性的酸性气体，可用 P2O5干燥，但不能用浓硫酸干燥； SO2、 CO2既能用浓硫酸干燥，又能用 P2O5干燥，综上分析，正确答
13、案为 b。 (6)KClO3(Cl 的化合价为 5 价 )受热分解生成的无氧酸盐是 KCl，另一 含氧酸盐中氯元素的化合价必须比 5 价高，可能为 6 价或 7 价，若为 6价，形成的盐中阴阳离子个数比不可能为 1 1，只能是 7价，故该含氧酸盐为 KClO4，据此可写出该反应的化学方程式。 答案： (1)b (2)氩 Na (或钠离子 ) (3)MgO 的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本 AlCl3是共价化合物，熔融态难导电 (4) SiCl4(g) 2H2(g) Si(s) 4HCl(g) H 0.025a kJmol 1 (5)b (6)4KClO3 KCl 3KClO4 8.从
14、薄荷油中得到一种烃 A(C10H16)，叫 非兰烃，与 A 相关反应如下： 已知： +4K M n O / H (1)H 的分子式为 _。 (2)B 所含官能团的名称为 _。 (3)含两个 COOCH3基团的 C 的同分异构体共有 _种 (不考虑手性异构 )，其中核磁共振氢谱呈现 2 个吸收峰的异构体的结构简式为 _。 (4)BD ， DE 的反应类型分别为 _、 _。 (5)G 为含六元环的化合物，写出其结构简式： _。 (6)F 在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为 _。 (7)写出 EF 的化学反应方程式： _。 (8)A 的结构简式为 _， A 与等物质的量的
15、Br2进行加成反应的产物共有 _种 (不考虑立体异构 )。 解析： 由 A H 的转化加氢，有机物分子的碳链骨架没有变化，可知 A 分子中含有一个六元环，结合 A 的分子式 C10H16可知还应含有两个不饱和度，再根据题中信息以及 C的 结构简式、 B 的分子式可推出 A 的结构简式为 ，则 B 的结构简式为， BD 加氢，属于加成反应，则 D 为乳酸 ，由 EF的条件 “ 氢氧化钠的醇溶液加热 ” ，应为卤代烃的消去，逆推可知 DE 发生取代反应，溴原子取代了乳酸分子中的羟基，则 E、 F 的结构简式分别为 和 。 (3)两个 COOCH3基团在端点，故可写出其满足条件的同分异构体有： 、
16、、和 CH3CH2C（ COOCH3） 2 共四种，其中具有较强的对称性，只有两种化学环境的氢原子。 (8)A 为共轭烯烃，与等物质的量的 Br2发生加成反应，有两种 1、 2 加成产物，一种 1、 4 加成产物，共 3 种。 答案： (1)C10H20 (2)羰基、羧基 (3)4 CH3OOCCCH3COOCH3CH3 (4)加成反应 (或还原反应 ) 取代反应 (5) (6)聚丙烯酸钠 (7) 2NaOH 25C H O H CH2=CHCOONa NaBr 2H2O (8) 3 9.Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。 .制备 Na2S2O35H 2O 反应
17、原理： Na2SO3(aq) S(s) Na2S2O3(aq) 实验步骤： 称取 15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入 80 mL 蒸馏水。另取 5 g 研细的硫粉，用 3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。 安装实验装置 (如图所示，部分夹持装置略去 )，水浴加热，微沸 60 min。 趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出 Na2S2O35H 2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。 回答问题： (1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 _。 (2)仪器 a 的名称是 _，其作用是 _。 (3)产品中除了有未反应的 Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是 _。检验是否存在该杂质的方法是 _。
18、(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因： _ _。 .测定产品纯度 准确称取 W g 产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.100 0 molL 1碘的标准溶液滴定。 反应原理为 2 2-3SO2 I2= 2-6SO4 2I (5)滴定至终点时，溶液颜色的变化： _。 (6)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为 _mL。产品的纯度为 (设 Na2S2O35H 2O 相对分子质量为 M)_。 .Na2S2O3的应用 (7)Na2S2O3 还原性较强，在溶液中易被 Cl2 氧化成 SO24 ，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为 _
19、。 解析： (1)硫粉难溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。 (2)装置中仪器 a 是冷凝管，起冷凝回流汽化的反应物的作用。 (3)因反应物 Na2SO3易被空气中的氧气氧化成 Na2SO4，故可能存在的无机杂质是 Na2SO4；检验产品中是否含有 Na2SO4，即检验 2-4SO是否存在，需要防止 2-3SO的干扰，故不能用具有强氧化性的硝酸酸化，而应用盐酸酸化，过滤除去不溶物，再向滤液中滴加氯化钡溶液。 (4)产品发黄，说明产品中含有硫杂质，这是由于在酸性环境中 Na2S2O3不稳定，发生歧化反应： 2H 2-3SO2=S SO2 H2O 所致。(5)滴定终点时，过量的单
20、质碘使无色的淀粉溶液变蓝，可指示滴定终点。 (6)起始读数为0.00 mL，终点读数为 18.10 mL，所以消耗碘的标准溶液的体积为 18.10 mL 0.00 mL 18.10 mL；根据 2Na2S2O35H 2O 2 2-3SO2 I2，得 n(Na2S2O35H 2O) 2n(I2) 20.100 0 molL 118.1010 3 L 3.62010 3 mol ， 则 产 品 的 纯 度。 (7) 2-3SO2被 Cl2氧化成2-4SO ， Cl2被还原为 Cl ，首先根据化合价升降总数相等写出2-3SO2 4Cl22 2-4SO 8Cl ，然后根据原子守恒和电荷守恒写出 2-3
21、SO2 4Cl2 5H2O=2 2-4SO 8Cl 10OH 。 答案： (1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流 (3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸，过滤，向滤液中加 BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有 Na2SO4 (4) 2-3SO2 2H =S SO2 H2O (5)由无色变蓝色 (6)18.10 (7) 2-3SO2 4Cl2 5H2O=2 2-4SO 8Cl 10H 10.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) H 92.4 kJmol 1。 一种工业合成氨的简式流程图如下： (1)天然气中的 H2S
22、 杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气，得 到 单 质 硫 并 使 吸 收 液 再 生 ， 写 出 再 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ：_。 (2)步骤 中制氢气的原理如下： CH4(g) H2O(g) CO(g) 3H2(g) H 206.4 kJmol 1 CO(g) H2O(g) CO2(g) H2(g) H 41.2 kJmol 1 对于反应 ，一定可以提高平衡体系中 H2 的百分含量，又能加快反应速率的措施是_。 a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强 利用反应 ，将 CO 进一步转化，可提高 H2的产量。若 1
23、 mol CO 和 H2的混合气体 (CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、 CO2 和 H2 的混合气体，则 CO 的转化率为_。 (3)图 (a)表示 500 、 60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时 NH3体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算 N2的平衡体积分数： _。 (4)依据温度对合成氨反应的影响，在图 (b)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高， NH3物质的量变化的曲线示意图。 (a) (b) (5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是 (填序号 )_。简述本流程中提高合成
24、氨原料总转化率的方法： _ _。 解析： (1)由题意可知为空气中的 O2 将负二价硫氧化为硫单质，根据电子守恒将方程式配平即可。 (2)反应 为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小， d 错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变 H2的百分含量， c 错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大以及平衡右移，但产物 H2的百分含量却减小， b 错；升高温度反应速率增大，且平衡正向移动， H2的百分含量增大， a 对。 CO 与 H2的混合气体与水蒸气的反应中，反应体系中的气体的物质的量不变，而 1 molCO 与 H2的混合气体参加反应生成 1.18 mol 混合气，说明有
25、0.18 mol 水蒸气参加反应，则根据方程式 可知参加反应的 CO 也为 0.18 mol，则其转化率为 。 (3)由图中看出当 N2与 H2物质的量比为 1 3 时， NH3的平衡体积分数最大，为 42%。设平衡时转化的 N2的物质的量为 x mol，由三段式： N2 3H2 2NH3 起始 (mol): 1 3 0 转化 (mol): x 3x 2x 平衡 (mol): 1 x 3 3x 2x ，则 x 0.59 则平衡时 N2的体积分数为 。 (4)作图时要注意开始时 NH3 物质的量不断增多，是因为反应正向进行 (反应未达平衡 )，达到一定程度后反应达到平衡而此时温度继续升高，平衡逆向移动， NH3的物质的量减小。 (5)热交换器可以使需要加热的物质得到加热，还可以使需要冷却的物质得到冷却，能充分利用能量。合成氨反应为气体物质的量减小的反应，加压利于反应正向进行；此外，循环利用可反复利用原料，提高原料利用率。 答案： (1)2NH4HS O2 2NH3H 2O 2S (2)a 90% (3)14.5% (4) (5) 对原料气加压；分离液氨后，未反应的 N2、 H2循环使用
