天津高考化学试题及答案解析解析版.docx

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天津高考化学试题及答案解析解析版

2014年天津高考理综化学试题及答案

一、单项选择题

【2014天津】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

【答案】B

【解析】A、锌的化学性质活泼，铁表面镀锌，铁被保护，A项正确B、；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；C、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；D、含重金属离子的电镀废液随意排放会造成水体污染，D项正确。

【2014天津】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

【答案】A

【解析】A、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；B、饱和NaHCO3溶液显碱性，能与氯气反应，B项错误；C、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；D、NO2与水发生反应3NO2＋H2O===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。

【2014天津】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

【答案】D

【解析】A、当ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH＞0，吸热反应能自发，说明ΔS＞0，A项正确；B、NH4F溶液中F－水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B项正确；C、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；D、常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D项错误。

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

【答案】C

【解析】A、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；B、第一种有机物分子中含有苯环，而第二种有机物分子中不含苯环，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；C、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；D、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。

【2014天津】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（SO

）＋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（HCO

）＝2c（CO

）

D．含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：

3c（Na＋）＝2[c（HC2O

）＋c（C2O

）＋c（H2C2O4）]

【答案】A

【解析】A、由溶液中的电荷守恒得：

c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（SO

）＋c（OH－），又因NaHSO4溶液中c（Na＋）＝c（SO

），所以c（H＋）＝c（SO

）＋c（OH－），A项正确；B、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；C、CO2的水溶液中存在电离平衡：

H2CO3

H＋＋HCO

、HCO

H＋＋CO

，因第一步电离的程度远大于第二步电离的程度，故溶液中c（HCO

）远大于2c（CO

），C项错误；D、根据物料守恒得：

2c（Na＋）＝3[c（HC2O

）＋c（C2O

）＋c（H2C2O4）]，故D项错误。

【2014天津】

6．已知：

锂离子电池的总反应为

LixC＋Li1－xCoO2

C＋LiCoO2

锂硫电池的总反应2Li＋SLi2S

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

【答案】B

【解析】A、电池工作时，阳离子（Li＋）向正极迁移，A项错误；B、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；C、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；D、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。

第II卷

【2014天津】7．（14分）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．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）

SiCl4

SiCl4（纯）

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1.12kg纯硅需吸收akJ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．HIc．SO2d．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：

________________________________________________________________________。

【答案】（14分）

（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）ΔH＝＋0.025akJ·mol－1

（5）b

（6）4KClO3

KCl＋3KClO4

【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1.12kg即40mol纯硅吸收akJ热量，则生成1mol纯硅需吸收0.025akJ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。

【2014天津】8．（18分）从薄荷油中得到一种烃A（C10H16），叫α非兰烃，与A相关反应如下：

已知：

（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）B→D，D→E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E→F的化学反应方程式：

_________________________。

（8）A的结构简式为____________，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有________种（不考虑立体异构）。

【答案】（18分）

（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

CH2===CHCOONa＋NaBr＋2H2O

（8）

　3

【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

，B―→D加氢，属于加成反应，则D为乳酸

，由E―→F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D―→E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：

、

、

和

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。

【2014天津】9．（18分）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。

Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

反应原理：

Na2SO3（aq）＋S（s）

Na2S2O3（aq）

实验步骤：

①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水。

另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中。

②安装实验装置（如图所示，部分夹持装置略去），水浴加热，微沸60min。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，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____________________________。

（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：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.测定产品纯度

准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L－1碘的标准溶液滴定。

反应原理为2S2O

＋I2===S4O

＋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Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M）______________。

Ⅲ.Na2S2O3的应用

（7）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO

，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为____________________________________________。

【答案】（18分）

（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）S2O

＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O（5）由无色变蓝色

（6）18.10　

×100%（7）S2O

＋4Cl2＋5H2O===2SO

＋8Cl－＋10H＋

【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SO

是否存在，需要防止SO

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＋＋S2O

===S↓＋SO2↑＋H2O所致。

（5）滴定终点时，过量的单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0.00mL，终点读数为18.10mL，所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10mL－0.00mL＝18.10mL；根据2Na2S2O3·5H2O～2S2O

～I2，得n（Na2S2O3·5H2O）＝2n（I2）＝2×0.1000mol·L－1×18.10×10－3L＝3.620×10－3mol，则产品的纯度

×100%＝

×100%。

（7）S2O

被Cl2氧化成SO

，Cl2被还原为Cl－，首先根据化合价升降总数相等写出S2O

＋4Cl2→2SO

＋8Cl－，然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O

＋4Cl2＋5H2O===2SO

＋8Cl－＋10OH－。

【2014天津】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）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1。

一种工业合成氨的简式流程图如下：

（1）天然气中的H2S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Ⅱ中制氢气的原理如下：

①CH4（g）＋H2O（g）

CO（g）＋3H2（g）ΔH＝＋206.4kJ·mol－1

②CO（g）＋H2O（g）

CO2（g）＋H2（g）ΔH＝－41.2kJ·mol－1

对于反应①，一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②，将CO进一步转化，可提高H2的产量。

若1molCO和H2的混合气体（CO的体积分数为20%）与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为____________。

（3）图（a）表示500℃、60.0MPa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氨原料总转化率的方法：

________________________________________________________________________。

【答案】

（1）2NH4HS＋O2

2NH3·H2O＋2S↓

（2）a　90%

（3）14.5%

（4）

（5）Ⅳ　对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用

【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①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1molCO与H2的混合气体参加反应生成1.18mol混合气，说明有0.18mol水蒸气参加反应，则根据方程式②可知参加反应的CO也为0.18mol，则其转化率为

×100%＝90%。

（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xmol，由三段式：

　　　　　N2＋3H2

2NH3

起始（mol）:

130

转化（mol）:

x3x2x

平衡（mol）:

1－x3－3x2x

×100%＝42%，则x＝0.59

则平衡时N2的体积分数为

×100%＝14.5%。

（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。