北京卷高考压轴卷理科综合能力测试附解析.docx
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北京卷高考压轴卷理科综合能力测试附解析
2018北京卷高考压轴卷理科综合能力测试(附解析)
本试卷共300分。
考试时长150分钟。
可能用到的相对原子质量:
H1C12N14O16
第一部分(选择题共120分)
本部分共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
7.下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是()
A.室温下,测得氯化铵溶液pH<7,证明一水合氨是弱碱:
NH4++2H2O=NH3·H2O+H3O+
B.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
+2HCO3-→
+2H2O+2CO2↑
D.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
8.用NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A.0.2molH2O2完全分解转移的电子数为0.4NA
B.含NA个Na+的Na2O溶于1L水中,Na+的物质的量浓度为1mol·L-1
C.在标准状况下,2.8gN2和2.24LCO所含电子数均为1.4NA
D.2.24LSO2与O2混合气体中所含氧原子数为0.2NA
9.某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质。
为了提纯KCl,先将样品溶于适量水中,搅拌、过滤,再将滤液按下图所示步骤进行提纯(过滤操作已略去)。
下列说法的是( )
A.起始滤液常温下pH = 7
B.试剂Ⅰ为 Ba(NO3)2溶液
C.上图过程须经2次过滤
D.步骤③目的是除去 CO32-
10.化学与日常生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.装饰材料释放的甲醛会造成污染
11.已知氯水中存在反应:
Cl2+H2O
H++Cl﹣+HClO,取5mL饱和氯水进行如下实验.下列说法中,正确的是( )
A.加5mL水,c(H+)增大
B.加少量NaCl固体,c(H+)不变
C.加少量碳酸钙粉末,c(HClO)升高
D.加少量Na2SO3固体,溶液pH升高
12.在日常生活中,下列解决问题的方法不可行的是( )
A.为加快漂白精的漂白速率,使用时可滴加几滴醋酸
B.为防止海鲜腐烂,可将海鲜产品浸泡在硫酸铜溶液中
C.为增强治疗缺铁性贫血效果,可在口服硫酸亚铁片时同服维生素C
D.为使水果保鲜,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土
25.(17分)我国化学家合成了一种新型除草剂的合成路线如下:
(1)①中两种含氧官能团的名称_______、_____。
除草剂⑦的分子式为_______。
(2)③与⑥生成⑦的反应类型是____,④
⑤转化中另外一种产物是HCl,则试剂X是_____。
(3)写出一种同时满足下列条件的物质③的同分异构体的结构简式______________。
①属于芳香族化合物;②苯环上的一取代物只有两种;
③在铜催化下与O2反应,其生成物1mol与足量的银氨溶液反应生成4molAg
(4)写出②
③的化学方程式__________________________________________。
(5)卡巴拉丁是老年人认知障碍的重要治疗药物。
请结合上述合成路线及下面所给的反应:
ROH+SOCl2→RCl+HOSOCl
请写出合成卡巴拉丁流程中A、B、D的结构简式,C试剂的化学式。
A:
____________、B:
_____________、C:
____________、D:
________________。
26.(13分)如图是碳的正常循环,但由于过度燃烧化石燃料,造成二氧化碳浓度不断上升.研究和解决二氧化碳捕集、存储和转化问题成为当前化学工作者的重要使命.
(1)有关碳循环的说法中正确的是
a.光合作用是光能转化成化学能b.化石燃料是可再生的
c.循环过程有氧化还原反应d.石油中含乙烯、丙烯,通过加聚反应得到高分子化合物
(2)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应:
2CO2(g)=2CO(g)+O2(g),该反应的△H0 ,(选填:
>、<、=).
(3)CO2转化途径之一是:
利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化为甲醇或其它的物质.
2H2O
(1)=2H2(g)+O2(g)△H=+571.5kJ•mol﹣1
3H2(g)+CO2(g)=CH3OH(l)+H2O
(1)△H=﹣137.8kJ•mol﹣1
则反应:
4H2O
(1)+2CO2(g)=2CH3OH(l)+3O2(g)△H=kJ•mol﹣1.
你认为该方法需要解决的技术问题有:
a.开发高效光催化剂
b.将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离,并与CO2催化转化.
c.二氧化碳及水资源的来源供应
(4)用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3.在捕集时,气相中有中间体NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成.现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中,分别在不同温度下进行反应:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g).实验测得的有关数据见下表.(t1<t2<t3)
温度(℃)
气体总浓度
(mol/L)
时间(min)
15
25
35
0
0
0
0
t1
9×10﹣3
2.7×10﹣2
8.1×10﹣2
t2
3×10﹣2
4.8×10﹣2
9.4×10﹣2
t3
3×10﹣2
4.8×10﹣2
9.4×10﹣2
氨基甲酸铵分解反应是 反应(“放热”、“吸热”).在15℃,此反应的化学平衡常数为:
.
(5)用一种钾盐水溶液作电解质,CO2电催化还原为碳氢化合物(其原理见图).在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为:
.
27.(12分)硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。
它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。
某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:
实验具体操作步骤为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。
②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。
(1)写出仪器A的名称_______。
(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH<7,请用离子方程式解释原因_________。
(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3,反应的总化学反应方程式________。
(4)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为
为减少产品的损失,操作①为趁热过滤,“趁热”的原因是______;操作②是______;操作①是抽滤、洗涤、干燥。
(5)测定产品纯度
取6.00g产品,配制成100mL溶液。
取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.500mol/LI2的标准溶液进行滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
相关数据记录如下表所示。
编号
1
2
3
溶液的体积/mL
10.00
10.00
10.00
消耗I2标准溶液的体积/mL
19.98
22.50
20.02
滴定时,达到滴定终点的现象是___________。
产品的纯度为____________。
(6)Na2S2O3常用作脱氧剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为_________。
28.(16分)镁的化合物在化工生产和药物合成上有重要用途。
某兴趣小组以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。
实验过程如下:
(1)废渣的成分为_________(填化学式),过滤装置在使用一段时间后需用NaOH溶液清洗,用化学方程式表示其清洗原理_____________________。
(2)加入H2O2的目的是__________________,一段时间后,溶液中有气泡出现并放热,则产生气泡的原因是_____________________________。
(3)萃取分液中要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前须洗干净并________________。
萃取分液的目的是____________。
(填序号)
A.除去水溶液中的铁离子B、增加镁离子在水中的溶解性
C.富集铁元素,可以回收利用
(4)萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验操作:
边搅拌边向溶液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,________,确定沉淀完全后,过滤、____________,得到MgCO3·3H2O。
7.【答案】B
【解析】A.NH4+的水解反应属于可逆反应,错误;B.铝能够与氢氧化钠反应而镁不能,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,正确;C.碳酸氢钠只能与羧基反应,与酚羟基不反应,错误;D.草酸属于弱酸,用化学式表示,错误;故选B。
8.【答案】C
9.【答案】D
【解析】A、样品中含有少量K2CO3,强碱弱酸盐水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,其水溶液呈碱性,则起始滤液常温下pH > 7,故A不正确;
B、试剂Ⅰ不能用Ba(NO3)2溶液,引入新杂质硝酸根离子,应选用氯化钡溶液,能同时除去硫酸根离子和碳酸根离子,且不引入新杂质,故B不正确;
C、试剂Ⅰ选用氯化钡溶液除去硫酸根离子和碳酸根离子,同时生成碳酸钡和硫酸钡沉淀,需过滤除去;试剂II可选用碳酸钾溶液,除过量氯化钡,同时生成沉淀,也需过滤除去;试剂III选用适量盐酸出去过量碳酸钾,之后需冷却浓缩蒸发结晶,再过滤以得到纯净的KCl晶体,共需3次过滤操作,故C不正确;
D、步骤③选用盐酸,发生反应CO32﹣+2H+=CO2↑+H2O,除去CO32-,故D正确。
10.【答案】D
【解析】A.蛋白质在解热条件下变性,在催化剂条件下水解可生成氨基酸,故A错误;
B.棉和麻的主要成分为纤维素,与淀粉都为高分子化合物,聚合度介于较大范围之间,分子式不同,不是同分异构体,故B错误;
C.花生油为植物油,牛油为动物油,植物油饱和度较小,不是饱和酯类,故C错误;
D.甲醛常用作装饰材料,对人体有害,可致癌,为环境污染物,故D正确.
故选D.
11.【答案】C
【解析】A、加入5mL水,化学平衡右移,溶液中的氢离子的物质的量增大,但由于溶液体积增大,故c(H+)减小,故A错误;
B、加入少量的氯化钠固体,c(Cl﹣)增大,导致平衡左移,则c(H+)减小,故B错误;
C、加少量碳酸钙粉末,和H+反应,导致c(H+)减小,平衡右移,c(HClO)升高,故C正确;
D、加少量Na2SO3固体,能和HClO发生氧化还原反应导致HClO浓度降低,平衡右移,氢离子浓度增大,则pH减小,故D错误.
故选C.
12.【答案】B
【解析】:
A.在漂白精中滴加醋酸,可增大HClO的浓度;
B.硫酸铜为重金属盐,对人体有害;
C.维生素C具有还原性,可防止亚铁被氧化;
D.高锰酸钾可氧化乙烯.
解答:
解:
A.漂白精种含有次氯酸钙,在漂白精中滴加醋酸,可增大HClO的浓度,则氧化性增强,可增大漂白速率,故A正确;
B.硫酸铜为重金属盐,对人体有害,不能用于食品防腐,故B错误;
C.维生素C具有还原性,可防止亚铁被氧化,可在口服硫酸亚铁片时同服维生素C,可增强治疗缺铁性贫血效果,故C正确;
D.乙烯可催熟,高锰酸钾可氧化乙烯,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土,可起到保鲜的作用,故D正确.
故选B.
25.(17分)【答案】
(1)羟基醛基C18H20O5
(2)取代反应ClCH2COOH
(3)
(4)
(5)
HBr
【解析】:
(1)①为
,含有的官能团有羟基和醛基;除草剂⑦的结构简式可知,其分子式为C18H20O5,故答案为:
羟基、醛基;C18H20O5;
(2)③与⑥生成⑦和HCl,应为取代反应;④→⑤转化的另一产物是HCl,该反应为取代反应,则X为ClCH2COOH,故答案为:
取代反应;ClCH2COOH;
(3)③的同分异构体满足下列条件:
在铜催化下与O2发生反应,其生成物1mol与足量的银氨溶液反应生成4molAg,说明生成物中两个醛基,结合③的结构简式可知,则该同分异构体分子中含有2个-CH2OH,苯环上的一取代物只有两种,可以为两个不同的取代基且处于对位,可以含有为2个-CH2OH、1个-CH3,处于间位或间位且甲基处于2个-CH2OH之间,符合条件的同分异构体有:
,故答案为:
;
(4)②→③为取代反应,反应的方程式为:
,故答案为:
;
(5)由除草剂的合成路线可知,
与KBH4发生还原反应生成A为
,进而与SOCl2反应生成B为
,B发生取代反应生成
,
与HBr发生取代反应生成D为
,D发生取代反应可生成卡巴拉丁,故答案为:
;
;HBr;
。
26.(13分)【答案】
(1)ac;
(2)>;
(3)+1438.9;ab;
(4)吸热;4×10﹣6;
(5)2CO2+12H++12e﹣=CH2=CH2+4H2O.
【解析】
(1)a.光合作用是光能转化成化学能,故正确;
b.化石燃料是不可再生的,故错误;
c.化石燃料转化为二氧化碳的循环过程是氧化还原反应,故正确;
d.裂解的目的是为了获得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等;而不是石油中含乙烯、丙烯,故错误;
故选:
ac;
(2)2CO2(g)→2CO(g)+O2(g),反应后气体物质的量增大,则混乱度增大,即△S>0;一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应,△G=△H﹣T•△S<0时,反应能自发进行,则该反应△H>0,
故答案为:
>;
(3)光催化制氢:
①2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)△H=+571.5kJ•mol﹣1
H2与CO2耦合反应:
②3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=﹣137.8kJ•mol﹣1
根据盖斯定律,把①×3+②×2得方程4H2O(l)+2CO2(g)→2CH3OH(l)+3O2(g)△H=571.5×3+(﹣137.8)×2=1438.9kJ•mol﹣1;根据所以发生反应需要的条件可知需要解决的技术问题有:
开发高效光催化剂;将光催化制取的氢从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化;
故答案为:
+1438.9;ab;
(4)从表中数据可以看出,随着温度升高,气体的总浓度增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应;表中数据求出反应NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)可知,c(NH3)=3×10﹣2×
=2×10﹣2mol/L,c(CO2)=3×10﹣2×
=1×10﹣2mol/L,所以K=c2(NH3)×c(CO2)=(2×10﹣2mol)2×1×10﹣2=4×10﹣6,
故答案为:
吸热;4×10﹣6;
(5)在阴极上二氧化碳得电子生成乙烯,所以其电极反应式为:
2CO2+12H++12e﹣=CH2=CH2+4H2O,故答案为:
2CO2+12H++12e﹣=CH2=CH2+4H2O.
27.(12分)【答案】
(1)蒸馏烧瓶
(2)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O(3)4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2+3Na2S2O3(4)为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低蒸发浓缩,冷却结晶
(5)溶液由无色变蓝色,且半分钟不褪色82.67%(6)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
【解析】
解度增大,因此为减少产品的损失,操作①为趁热过滤的原因是为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低;操作②是得到晶体,因此实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶;(5)碘遇淀粉显蓝色,则达到滴定终点的现象是溶液由无色变蓝色,且半分钟不褪色。
根据表中数据可知第二次实验误差太大,舍去,消耗标准液体积平均值是20.00mL,消耗碘的物质的量=0.0500mol/L×0.02L=0.001mol,所以硫代硫酸钠的物质的量是0.002mol,质量=0.002mol×248g/mol=0.486g,则产品的纯度为
。
(6)根据题目信息可知,Na2S2O3被氯水氧化反应生成Na2SO4、H2SO4,氯气被还原为HCl,反应的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+。
28.(16分)【答案】
(1)H2SiO3H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
(2)将Fe2+氧化成Fe3+Fe3+催化H2O2分解(3)检漏AC(4)向上层清液中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成用水洗涤固体2-3次、在50℃下干燥
【解析】
(2)加入H2O2是为了将Fe2+氧化为Fe3+,从而在后续步骤从溶液中分离出去;因为Fe3+能够对H2O2的分解起催化作用,所以一段时间后,溶液中有气泡出现并放热。
故答案为:
将Fe2+氧化成Fe3+;Fe3+催化H2O2分解。