1、 2013 年普通高等学校招生全国统一考试 (北京卷 )化学 一、选择题 (共 7 小题，每小题 6 分，满分 42 分 ) 1.(6 分 )下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 ( ) A. 硅太阳能电池 B. 锂离子电池 C. 太阳能集热器 D. 燃气灶 解析： A.硅太阳能电池是太阳能转化为电能，故 A错误； B.锂离子电池是把化学能转化为电能，故 B错误； C.太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故 C 错误； D.燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故 D 正确 。 答案： D。 2.(6 分 )下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是 ( ) A.水中的钢闸门连接电源的负
2、极 B.金属护拦表面涂漆 C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块 解析： A.水中的钢闸门连接电源负极，阴极上得电子被保护，所以属于使用外加电流的阴极保护法，故 A正确； B.对健身器材涂油漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈，没有连接外加电源，故 B错误； C.汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，故 C 错误； D.镁的活泼性大于铁，用牺牲镁块的方法来保护船身而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，故 D 错误 。 答案： A。 3.(6 分 )下列解释事实的方程式不准确的是 ( ) A.用浓盐酸检验氨： NH3+HCl=NH4Cl
3、 B.碳酸钠溶液显碱性： CO32 +H2OHCO 3+OH C.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化： Fe 3e =Fe3+ D.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体： Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 解析： A.氨气是碱性气体，氨气能和浓盐酸反应 NH3+HCl=NH4 Cl 生成 NH4Cl 现象为白烟，故 A正确； B.碳酸钠为强碱弱酸盐，碳酸钠溶液中碳酸钠电离出的碳酸根离子水解， CO32 +H2OHCO3+OH 显碱性，故 B正确； C.钢铁中含有碳、铁，根据原电池工作原理，活泼的金属作负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，所以碳作正极，铁作负极被氧化，负极
4、Fe 2e =Fe2+，故 C 错误； D.石灰水中的溶质是氢氧化钙，能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；由于碳酸钙是一种不溶于水的白色物质，故瓶中常形成一种不溶于水的白色固体；反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O，故 D 正确 。 答案： C。 4.(6 分 )用石墨电极电解 CuCl2溶液 (如图 )。 下列分析正确的是 ( ) A.a 端是直流电源的负极 B.通电使 CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应： Cu2+2e =Cu D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 解析： A、依据装置图可知，铜离子移向的电极为阴极，阴极和电源负极相连， a 为负
5、极，故 A正确； B、通电氯化铜发生氧化还原反应生成氯气和铜，电离是氯化铜离解为阴阳离子，故 B错误； C、与 b 连接的电极是阳极，氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为： 2Cl 2e =Cl2，故 C 错误； D、通电一段时间后，氯离子在阳极失电子发生氧化反应，在阳极附近观察到黄绿色气体，故 D 错误 。 答案： A。 5.(6 分 )实验： 0.1molL 1 AgNO3溶液和 0.1molL 1NaCl 溶液等体积混合得到浊液 a，过滤得到滤液 b 和白色沉淀 c； 向滤液 b 中滴加 0.1molL 1KI 溶液，出现浑浊； 向沉淀 c 中滴加 0.1molL 1KI 溶液，沉淀变
6、为黄色 。 下列分析不正确的是 ( ) A.浊液 a 中存在沉淀溶解平衡： AgCl(s)Ag+(aq)+Cl (aq) B.滤液 b 中不含有 Ag+ C. 中颜色变化说明 AgCl 转化为 AgI D.实验可以证明 AgI 比 AgCl 更难溶 解析： A.根据浊液 a 中含有 AgCl，存在沉淀溶解平衡： AgCl(s)Ag+(aq)+Cl (aq)，故 A正确； B.滤液为 AgCl 的饱和溶液，也存在沉淀的溶解平衡，即存在 Ag+，故 B错误； C.向 AgCl 中滴加 0.1molL 1KI 溶液，白色 AgCl 沉淀变为黄色 AgI 沉淀，故 C 正确； D.向 AgCl 中滴加
7、 0.1molL 1KI 溶液，白色 AgCl 沉淀变为黄色 AgI 沉淀，实验证明 AgI 比AgCl 更难溶，故 D 正确 。 答案： ： B。 6.(6 分 )下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 ( ) A. 将 NO2球浸泡在冷水和热水中 B. t/ 25 50 100 KW/10 14 1.01 5.47 55.0 C. D. C(氨水 )/(molL 1) 0.1 0.01 pH 11.1 10.6 解析： A.存在平衡 2NO2N2O4，且正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以气体颜色加深，可以用平衡移动原理来解释，故 A不选； B.水是弱电解质，存在电离平衡
8、 H2OH+OH ，电离过程是吸热过程，升高温度，促进水的电离，氢离子与氢氧根离子的浓度增大，水的离子积中增大，可以用平衡移动原理解释，故 B不选； C.过氧化氢分解，加入的二氧化锰起催化剂的作用，加快过氧化氢分解，不能用平衡移动原理解释，故 C 选； D.氨水中存在平衡 NH3H2ONH4+OH ，浓度越稀，电离程度越大，故 0.1mol/L 的氨水稀释 10 倍， pH变化小于 1 个单位，可以用平衡移动原理解释，故 D 不选 。 答案： C。 7.(6 分 )用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是 ( ) 乙烯的制备 试剂 X 试剂 Y A CH3CH2Br 与 NaOH乙醇溶液共热 水
9、 KMnO4 酸性溶液 B CH3CH2Br 与 NaOH乙醇溶液共热 水 Br 2 的 CCl4 溶液 C C2H5OH 与浓 H2SO4 加热至 170 NaOH溶液 KMnO4 酸性溶液 D C2H5OH 与浓 H2SO4 加热至 170 NaOH溶液 Br 2 的 CCl4 溶液 A.A B.B C.C D.D 解析： A.溴乙烷的消去反应： +NaOH CH2=CH2+NaBr+H2O，利用KMnO4+CH2CH2+H2SO4CO2+K2SO4+MnSO4+H2O，导致酸性 KMnO4溶液褪色，检验乙烯；但乙烯中含有杂质乙醇，乙醇能与 KMnO4酸性溶液反应， 5C2H5OH+4KM
10、nO4 +6H2SO45CH3COOH+4MnSO4+11H2O+2K2SO4，使 KMnO4酸性溶液褪色，故需用水分离，乙醇能和水任意比互溶，而乙烯难溶于水，故 A正确； B.乙醇易挥发， CH3CH2Br 与 NaOH乙醇溶液共热： +NaOHCH2=CH2+NaBr+H2O，利用 CH2=CH2+Br2CH2 BrCH2 Br 溶液褪色检验乙烯，含有的杂质乙醇，乙醇不与 Br 2的 CCl4溶液反应，无需分离乙醇和乙烯，故 B错误； C.乙醇在浓硫酸加热 170 发生消去反应生成乙烯气体， CH3 CH2 OH CH2CH2+H2O，同时乙醇和浓硫酸在 170 以上能发生氧化反应，生成黑
11、色碳、二氧化硫气体和水，反应为 C2H5OH+2H2SO4 2C+2SO2+5H2O，含有杂质乙醇、二氧化硫、二氧化碳，二氧化硫、乙醇能与 KMnO4酸性溶液反应，2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4，导致酸性 KMnO4溶液褪色，5C2H5OH+4KMnO4 +6H2SO45CH3COOH+4MnSO4+11H2O+2K2SO4，使 KMnO4酸性溶液褪色，故需用 NaOH溶液分离， NaOH溶液能溶解乙醇，能和二氧化硫反应，故 C 正确； D.乙醇在浓硫酸加热 170 发生消去反应生成乙烯气体， CH3 CH2 OH CH2CH2+H2O，利用 CH2=C
12、H2+Br2CH2 BrCH2 Br 溶液褪色检验乙烯，同时乙醇和浓硫酸在 170 以上能发生氧化反应，生成黑色碳、二氧化硫气体和水，反应为 C2H5OH+2H2SO42C+2SO2+5H2O，含有杂质乙醇、二氧化硫、二氧化碳，二氧化硫能与 Br 2的 CCl4溶液反应， SO2+2H2O+Br2H2SO4+2HBr，乙醇与水互溶，二氧化碳不影响乙烯的检验，需用氢氧化钠除去二氧化硫，故 D 正确 。 答案： B。 二、解答题 (共 4 小题，满分 58 分 ) 8.(17 分 )可降解聚合物 P 的合成路线如下： 已知： (1)A的含氧官能团名称是 。 答案：醇羟基 (2)羧酸 a 的电离方程
13、是 。 答案： CH3COOHCH3COO +H+ (3)BC的化学方程式是 。 答案： (4)化合物 D 苯环上的一氯代物有 2 种， D 的结构简式是 。 答案： (5)EF 中反应 和 的反应类型分别是 。 答案：加成反应、取代反应 (6)F 的结构简式是 。 答案： (7)聚合物 P 的结构简式是 。 答案： 。 解析： C被还原生成 ，所以 C的结构简式为： ，B和浓硝酸发生取代反应生成 C，所以 B的结构简式为： ， A和 羧酸生成酯 B，所以 A的结构简式为： ， 和氢氧化钠溶液发生水解反应生成 D，化合物 D 苯环上的一氯代物有 2 种，结合 D 的分子式知， D的结构简式为
14、， D 反应生成 E，结合 E 的分子式知， E 的结构简式为： ， E 发生一系列反应生成 F，根据题给信息知， F 的结构简式为：， F 发生反应生成 G， G 的结构简式为：， G 和 反应生成 P， P 的结构简式为：。 9.(14 分 )NOx是汽车尾气中的主要污染物之一 。 (1)NOx能形成酸雨，写出 NO2转化为 HNO3的化学方程式： 。 解析：二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为： 3NO2+H2O=2HNO3+NO， 答案： 3NO2+H2O=2HNO3+NO (2)汽车发动机工作时会引发 N2和 O2反应，其能量变化示意图如下： 写出该反应的热化学方程式：
15、。 随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是： 。 解析： 该反应中的反应热 =(945+498)kJ/mol 2630kJ/mol=+183kJ/mol，所以其热化学反应方程式为： N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+183 kJmoL 1。 该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，所以平衡常数增大。 答案： N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=+183 kJmoL 1 增大 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低 NOX的排放 。 当尾气中空气不足时， NOx在催化转化器中被还原成 N2排出 。 写出 NO 被 C
16、O 还原的化学方程式： 。 当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收 NOx生成盐 。 其吸收能力顺序如下： 12MgO 20CaO 38SrO 56BaO。 原因是： ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对 NOx的吸收能力逐渐增强 。 在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为： 2CO+2NO N2+2CO2。 根据 Mg、 Ca、 Sr 和 Ba 的质子数，得知它们均为 A族元素 。 同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大。 答案： 2CO+2NO N2+2CO2 根据 Mg、 Ca、
17、 Sr 和 Ba 的质子数，得知它们均为 A族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大 。 (4)通过 NOx传感器可监测 NOx的含量，其工作原理示意图如下： Pt 电极上发生的是 反应 (填 “氧化 ”或 “还原 ”)。 写出 NiO 电极的电极反应式： 。 解析： 铂电极上氧气得电子生成氧离子而被还原。 NiO 电极上 NO 失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为： NO+O2 2e=NO2。答案： 还原 NO+O2 2e =NO2。 10.(12 分 )用含有 Al2O3、 SiO2和少量 FeOxFe2O3的铝灰制备 Al2(SO4)318H2O，工艺流程如下 (部
18、分操作和条件略 )： .向铝灰中加入过量稀 H2SO4，过滤： .向滤液中加入过量 KMnO4溶液，调节溶液的 pH约为 3； .加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色： .加入 MnSO4至紫红色消失，过滤； .浓缩、结晶、分离，得到产品 。 (1)H2SO4溶解 Al2O3的离子方程式是 。 解析：硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为： Al2O3+6H+=2Al3+3H2O。 答案： Al2O3+6H+=2Al3+3H2O； (2)将 MnO4 氧化 Fe2+的离子方程式补充完整： MnO4 + Fe2+ = Mn2+ Fe3+ H2O 解析： 高锰酸根离子在酸溶液中
19、被还原为锰离子，亚铁离子被氧化为铁离子，反应的离子方程式为： MnO4 +5Fe2+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O 答案： 1 5 8H+ 1 5 4H2O (3)已知： 生成氢氧化物沉淀的 pH Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀时 3.4 6.3 1.5 完全沉淀时 4.7 8.3 2.8 注：金属离子的起始浓度为 0.1molL 1 根据表中数据解释步骤 的目的： 。 解析：向滤液中加入过量 KMnO4溶液，目的是氧化亚铁离子为三价铁离子，依据图表数据分析可知，铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液 PH为 1.5 2.8，铝离子和亚铁离子开始沉淀的溶液 PH大于 3，
20、所以调节溶液的 pH约为 3，可以使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀分离； 答案为： pH约为 3 时， Fe2+和 Al3+不能形成沉淀，将 Fe2+氧化为 Fe3+，可使铁完全沉淀 (4)己知：一定条件下， MnO4 可与 Mn2+反应生成 MnO2， 向 的沉淀中加入浓 HCl 并加热，能说明沉淀中存在 MnO2的现象是 。 中加入 MnSO4的目的是 。 解析： 一定条件下， MnO4 可与 Mn2+反应生成 MnO2 向 的沉淀中加入浓 HCl 并加热，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气是黄绿色气体，能说明沉淀中存在 MnO2的现象是生成黄绿色气体 。 Mn
21、O4 可与 Mn2+反应生成 MnO2，过滤除去，所以可以利用 MnSO4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰，把过量高锰酸根离子除去 。 答案： 生成黄绿色气体 除去过量的 MnO4 11.(15 分 )某学生对 SO2与漂粉精的反应进行实验探究： 操作 现象 取 4g 漂粉精固体，加入 100mL 水 部分固体溶解，溶液略有颜色 过滤，测漂粉精溶液的 pH pH试纸先变蓝 (约为 12)，后褪色 i。 液面上方出现白雾； 。 稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； 。 稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 (1)Cl2和 Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是 。 解析：氯气和碱反应，利用氢氧化钙和
22、氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，反应的化学方程式为： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O； 答案： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O； (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。 解析： pH试纸先变蓝 (约为 12)溶液呈碱性，后褪色溶液具有漂白性，所以说明溶液呈碱性，具有漂白性。 答案：碱性、漂白性； (3)向水中持续通入 SO2，未观察到白雾 。 推测现象 i 的白雾由 HCl 小液滴形成，进行如下实验： a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化； b.用酸化的 AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀 。
23、 实验 a 目的是 。 由实验 a、 b 不能判断白雾中含有 HCl，理由是 。 解析：向水中持续通入 SO2，未观察到白雾。推测现象的白雾由 HCl 小液滴形成， 。用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；为了检验白雾中是否含有氯气，因为含有氯气在检验氯化氢存在时产生干扰； 故答案为：； 用酸化的 AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀，若含有二氧化硫气体，通入硝酸酸化的硝酸银溶液，会被硝酸氧化为硫酸，硫酸和硝酸银反应也可以生成硫酸银沉淀，所以通过实验不能证明一定含有氯化氢。 答案： 检验白雾中是否含有 Cl2，排除 Cl2干扰 白雾中混有 SO2， SO2可与酸化的 AgNO3反应产生白色沉
24、淀 (4)现象 中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和 Cl 发生反应 。 通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。 解析：现象 中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和 Cl 发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙，次氯酸根具有强氧化性在酸性溶液中可以氧化氯离子为氯气。 答案：向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色； (5)将 A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀 X。 向沉淀 X 中加入稀 HCl，无明显变化 。 取上层清液，加入 BaCl2溶液，产生白色沉淀 。 则沉淀 X 中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象 中黄绿色褪去的原因： 。 解析： 取上层清液，加入 BaC12溶液，产生白色沉淀，说明 SO2被氧化为 SO42 ，故沉淀X 为 CaSO4。 溶液呈黄绿色，有 Cl2生成， Cl2与 SO2反应生成盐酸与硫酸；反应的离子方程式为：SO2+Cl2+2H2O=SO42 +2Cl +4H+， 答案： CaSO4 CaSO4： SO2+Cl2+2H2O=SO42 +2Cl +4H+
