2018年全国理综2试卷-化学.pdf

1 2018 年普通高等学校招生全国统一考试 II 卷 理科综合能力测试（化学） 注意事项： 1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl35.5 K39 Ti 48 Fe 56 I 127 一、选择题（一、选择题（本题共本题共 7 小题，小题，每每小小题题 6 分，共分，共 42 分）分） 7化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A.碳酸钠可用于去除餐具的油污 B.漂白粉可用于生话用水的消毒 C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D.碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查 【解析】本题综合考查元素化合物知识，为高频考点，侧重于化学和生活，生产的考查，有利于培养学 生良好的科学素养，提高学习的积极性，注意相关基础知识的积累，难度不大。 A. 利用 Na2CO3可水解生成 OH-形成碱性环境， 油污一般都为酯类， 在碱性条件下可发生水解， 而生成醇和对应的羧酸钠可溶于水，这样油污就被洗掉了； B.漂白粉的主要成分是次氯酸钙，与水和空气中的二氧化碳作用后会生成次氯酸，次氯酸具有 漂白杀菌的功效，故而可以用于生活用水的消毒； C. 胃液的主要成分是 HCl 与氢氧化铝可以发生酸碱中和反应； D. 用于胃肠 X 射线造影检查的钡餐应是是药用硫酸钡，因为它不溶于水和酯质，所以不会被 胃肠道黏膜吸收，对人基本无毒性。 故而此题选择 D 选项。 【答案】D 2 8研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)下列叙述错误的是 A.雾和霾在的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酿铵 C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 【解析】本题考查较为综合，涉及了氮硫及其化合物的性质及其对环境的影响，分散系，催化剂的性质 等，侧重考查了学生的分析问题能力，难度不大。 A.分散剂指的是起溶纳分散质作用的物质，故而雾和霾的分散剂相同，均为空气； B. 从图示中可明显看出反应生成的硝酸铵和硫酸铵两种产物与无机颗粒物共同作用形成雾 霾； C. 催化剂在反应中只起到改变反应的速率的作用，而不参加反应。从图示中可以看出 NH3参 与了反应与硝酸和硫酸生成硝酸铵和硫酸铵，故而 NH3不是催化剂； D. 硝酸铵和硫酸铵均是氮肥的一种，过度施用后会导致硝酸铵和硫酸铵的含量升高造成雾霾。 故而此题选择 C 选项。 【答案】C 9.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反应实验现象的是 【解析】甲烷和氯气发生取代共生成五种产物，分别为 CH3Cl、CH2Cl2、CH3Cl、CCl4、HCl，其中除 CH3Cl、HCl 是气体之外其余三种均为油状液体。在反应的时候，体系中气体在不断消耗，导 致压强减小，试管内液面上升，而后来生成的油状物将液面封住，导致而后生成的 HCl 无法被 饱和食盐水吸收，所以有气体存留在试管中，故选 D。 【答案】D 3 10. W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素，W 和 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的 气体； Y 的周期数是族序数的 3 倍； Z 原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。 下列叙述正确的是 （） A. X 与其他三种元素均可形成两种或三种以上的二元化合物 B. Y 与其他三种元素分别形成的化合物中只含离子键 C. 四种元素的简单离子具有相同的电子层结构 D. W 的氧化物对应的水化物均为强酸 【解析】根据题意 W 和 X 可以生成一种红棕色、有刺激性气味气体，该气体为 NO2，W 和 X 原子序数 依次增大，所以 W 为 N，X 为 O；Y 的周期数是族序数的三倍，所以 Y 为 Na；Z 的最外层电 子数与 W 的电子总数相等，且 Z 的原子序数最大，所以 Z 为 Cl。 A.O 可以与其他三种元素均形成两种或两种以上的二元化合物，如：NO、NO2、Na2O、Na2O2、 Cl2O、ClO2、Cl2O7等 B.Na 与其他三种元素分别形成的化合物 Na2O2中不只含有离子键，还有共价键 C.N、O、Na 元素的简单离子具有相同的电子层结构，Cl 不与其他三个相同 D.N 的氧化物对应的水化物有 HNO2和 HNO3，HNO2弱酸 【答案】A 11. NA代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（） A.常温常压下，124gP4中所含的 P-P 键数目为 4NA B.100mL 1molL-1FeCl3溶液中所含 Fe3+的数目为 0.1NA C.标准状况下，11.2L 甲烷和乙烯混合物中所含氢原子数目为 2NA D.密闭容器中，2mol SO2和 1 molO2催化反应后分子总数为 2NA 【解析】A、124g 白磷分子（分子式为 P4）的物质的量是 mol/g124 g124 =1mol，白磷是正四面体型结构， 分子中含有 6 个 PP 共价键，所以 1mo 白磷分子中含有 6molPP 键，含有 P 一 P 共价键数 目为 6NA故 A 错误； B、Fe3+发生水解，Fe3+的数目小于 NA故 B 错误 C、标况下 112L 甲烷和乙烯的物质的量为 05mol，05mnol 甲烷和乙烯分子的混合物中 含有 2mol 氢原子，所含氢原子的数目为 2NA,故 C 正确 D、 2molSO2和 1molO 在密闭容器中 2SO2O22SO3的反应为可逆反应， 不可能完全转化， 容器内分子总数应大于 2NA，故 D 错误。 【答案】C 4 12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na-CO2二次电池。将 NaClO4溶于有机溶剂作为电解液， 钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+ 4Na2Na2CO3+ C。下列说 法错误的是： A.放电时，ClO4-向负极移动 B.充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2 C.放电时，正极反应为：3CO2+ 4e-= CO32-+ C D.充电时，正极反应为：Na+ e-= Na 【解析】放电时，CO2在正极反应 3CO2+ 4e-= CO32-+ C， Na 在负极反应 Na- e-= Na+ 原电池属于放电过程，阴离子移向负极，A 放电时，AClO4-向负极移动正确；C 选项电极反应 式正确；根据总反应方程式可分析逆反应为电解池，属于充电过程逆反应产生 CO2，正反应原 电池吸收二氧化碳，C 选项正确。充电时，正极与电解池阳极相连，阳极失电子电极反应式为 C-4e-+2CO32-=3CO2,因此 D 选项错误。 本题考查电化学，同学们牢记原电池属于自发氧化还原反应，失电子为负极，电解池电源正极 与阳极相连阳极失电子，掌握关键点，从关键点入手解题。 【答案】D 13.下列实验过程中可以达到实验目的的是 编号实验目的实验过程 A配置 0.4000mol/L 的 NaOH 溶液称取 4.0g 固体 NaOH 于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解， 转移至 250ml 容量瓶中定容 B探究维生素 C 的还原性向盛有 2ml 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素 C 溶液，观察颜色变化 C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过 NaOH 溶 液，浓盐酸和 KMnO4溶液 D探究浓度对反应速率的影响向 2支盛有5ml 不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入 2ml 5%H2O2溶液，观察实验现象 【解析】A，配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液，氢氧化钠固体是在烧杯中称量，溶解 后要冷却了再转移，洗涤、洗涤液一并转入容量瓶中，最后定容，故 A 错误； B，氯化铁被维生素 C 还原，溶液颜色发生变化，故 B 正确； C，提纯氢气，先通过氢氧化钠溶液除去氯化氢，然后用浓硫酸干燥即可，故 C 错误； D，探究浓度对化学反应速率的影响，需要记录反应所需时间，故 D 错误。 【答案】B 5 二、二、非选择非选择 （一）（一）必考题必考题 26、我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、 PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示： 回答下列问题： （1）焙烧过程中主要反应的化学方程式_。 （2）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有_；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是_,若不通入 氧气，其后果是_。 （3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去。还原除杂工序中反应的离子方程式为_。 （4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_；沉淀后的电解液可返回 _工序继续使用。 【解析】 （1）由流程图可知，焙烧过程中产生气体，可知 ZnS 与氧气反应产生 SO2，故化学方程式为 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2； （2）由（1）可知，焙烧之后的固体主要有 ZnO、SiO2、 PbS 及铁镉氧化物， PbS 和 SiO2不与 硫酸反应。故滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有 PbS；氧化锌的作用是调节 pH 值使铁离子全部 沉淀;氧气的作用是将亚铁离子氧化成铁离子，便于行成沉淀除去； （3）由流程图可知锌做还原剂将 Cd2+置换出来，故离子方程式为 Zn+Cd2+=Zn2+Cd； （4）电解硫酸锌溶液时，阴极是电解质溶液中阳离子放电，最终得到锌单质，故锌离子放电， 电极反应式为 Zn+Cd2+=Zn2+Cd；沉积锌后的电解质溶液主要为硫酸溶液，故可通过溶浸继续 使用。 【答案】(1) 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 (2) PbS调节溶液的 pH无法除去 Fe2+ (3) Zn+Cd2+=Zn2+Cd (4) Zn2+2e-=Zn溶浸 6 27.CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2） ，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列 问题： （1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g) + CO2(g)=2 CO(g) + 2 H2(g). 已知：C(s) + 2 H2(g) = CH4(g) H= -75KJ/mol C(s) + O2(g) = CO2(g)H= -394KJ/mol C(s) + 1 2O2(g) = CO (g) H= -111KJ/mol 该催化重整反应的H=KJ/mol，有利于提高 CH4平衡转化率的条件是（填序号） A. 高温低压B. 低温高压C.高温高压D.低温低压 某温度下，再体积为 2L 的容器中加入 2mol CH4，1mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡 时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为mol2/L2 （2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表： 积碳反应 CH4(g) = C (s) + 2 H2(g) 消碳反应 CO2(g) + C (s) =2 CO(g)2 H / ( KJ/mol)75172 活性能 /( KJ/mol) 催化剂 X3391 催化剂 Y4372 1由上表判断，催化剂 XY(填“优于”或“劣于”)，理由是。再反应进料气组成，压强及反 应时间相同的情况下。某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示。升高温度时，下列关 于积碳反应，消碳反应的平衡常数（k）和速率（v）的叙述正确的是（填序号） 。 A.K积，K消均增加B. V积减小，V消增加 CK积减小，K消增加D. V消增加的倍数比 V积增加的倍数大 在一定温度下，测得某催化剂上积碳的生成速率方程为 v=kp（CH4）p（CO2）-0.5(k 为速率常数)。 在 p（CH4）一定时，不同 p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如右图所示，则 pa（CO2） 、pb（CO2） 、 pc（CO2）从大到小的顺序为。 7 【解析】 （1）根据盖斯定律该催化重整反应的H=247KJ/mol，反应吸热因此高温有利于反应进行，反应 生成气体系数大，因此低压有利于向正反应方向移动，因此 A 正确；根据三段式不难计算出， 平衡时 CH4(g) 、CO2、2 CO(g) 、 2 H2(g)各物质的浓度为 0.75mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L、 0.5mol/L 平衡常数表达式为 K= )(c)(c )(c)(c 42 2 2 22 CHCO HCO ，带入表达式解得 K= 3 1 （2）相对于催化剂 X，催化剂 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应速率小，而消碳反应活化能 相对小，消碳反应速率大。因此催化剂 X 劣于 Y；积碳反应与消碳反应均属于吸热反应，因此 升高温度时，K积，K消均增加 ，温度升高化学反应速率加快，因此 B 错误。由积碳含量与温度 关系可以得出 V消增加的倍数比 V积增加的倍数大。由以上两个反应方程式可以看出压强越大 越不利于碳生成，因此压强越大积碳量约小，再结合图像可以得出， Pc（CO2） 、Pb（CO2） 、 Pa（CO2）依次减小。 【答案】 （1）247A 3 1 （2）劣于相对于催化剂 X，催化剂 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应速率小，而消碳 反应活化能相对小，消碳反应速率大。AD Pc（CO2） 、Pb（CO2） 、Pa（CO2） 28.（15 分） K3Fe(C2O4)33H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色品体，可用于晒制蓝图问答下列 问题： （1）晒制蓝图时，K3Fe(C2O4)33H2O 用作感光剂剂，以 K3Fe(CN)6溶液为显色剂。 其光解反应的化学方程式为：2K3Fe(C2O4)3=2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2：显色反应的化学方程式 为。 （2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验 通入气的目的是。 实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由 此判断热分解产物中一定含有、。 为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是。 样品完全分解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3，检验 Fe2O3，得在的方法 是：。 8 （3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量 称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4酸化，用 c molL-1KMnO4溶液滴 定至终点，滴定终点的现象是。 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀 H2SO4酸化，用 c molL-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液 VmL，该晶体中铁的质最分数的 表达式为。 【解析】 （1）K3Fe(CN)6的显色反应实际是Fe(CN)63-与二价铁离子之间形成络合物的反应，即二价铁 离子的检验，原理为 3FeC2O42K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)623K2C2O4，溶液由绿色变为蓝色。 （2）空气中气体成分会干扰后续三草酸合铁酸钾分解成分的检验，同时将分解产生的气体全 部赶入后面的实验装置中。 F 中的澄清石灰水变浑浊证明 E 中还原氧化铜的产物有二氧化碳，所以是一氧化碳还原 氧化铜；而 B 中澄清石灰水变浑浊证明证明分解产物中含有能使澄清石灰水变浑浊的二 氧化碳；故答案为 CO2CO。 为了防止倒吸，应该先熄灭 A、E 的酒精灯使反应停止，同时继续通入氮气至装置冷却， 装置内压强和温度保持稳定后再停止通入氮气，防止 F 中的石灰水倒流回装置。 检验 Fe2O3实际上是检验 Fe3+,根据所学检验三价铁离子可以取少许固体粉末于试管中，加 稀硫酸溶解，滴入 1-2 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe2O3。 （3）滴定终点时，溶液当中的二价铁离子被高锰酸钾消耗完毕，再加入高锰酸钾溶液颜色不 会褪去，所以答案为粉红色出现。 加 入 锌 粒 后 溶 液 中 的 三 价 铁 被 锌 粒 还 原 成 二 价 铁 ， 然 后 发 生 8H+MnO4-+5Fe2+=Mn2+5Fe3+4H2O，也就是滴定原理，所以根据离子方程式可以得出 MnO4-和 Fe2+的物质的量之比为 1:5，n=cv，所以 n（MnO4-）=cvx10-3 ，m=nxM,可以得出铁的质量分数表达式为 %100 1000 56cv5 m 。 【答案】(1)3FeC2O42K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)623K2C2O4 （2）隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 CO2CO 先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气 取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 1-2 滴 KSCN 溶液，溶液变 红色，证明含有 Fe2O3 (3)粉红色出现 %100 1000 56cv5 m 9 （二）（二）选考题选考题 35.（全国 1）化学-选修 3：物质结构与性质（15 分） 碳及其化合物，相关物质的物理常数如下表所示： 回答下列问题： （1）基态 Fe 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为，基态 S 原子电子占据最高能级 的电子云轮廓图为形。 （2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子数不同于其它分子 的是。 （3）图（a）为 S8结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为。 （4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为，其中共价键的类型有 种； 固态三氧化硫中存在如图 （b） 的三聚三氧化硫分子， 高分子中S原子的杂化轨道类型为。 （5）FeS2的晶体的晶胞类型如图（c）所示，晶胞边长 anm,FeS2相对式量为 M,阿伏伽德罗常数的值均 为 NA，其密度计算表达式为g.cm-3,Fe2+位于 S2-形成的正八面体的体心，该正八面体的边 长为nm。 【解析】(1) Fe 原子的价层电子 3d64s2，排布时要优先排成半满，所以六个 d 电子，四个轨道分别一个 电子，一个轨道两个电子，4s 轨道两个电子，全满状态。基态 s 原子电子占据高能级时占据了 p 轨道， 对应的电子云轮廓图为哑铃型。 (2)根据价层电子对互斥理论：中心原子上的孤对电子数=1 2（a-xb） 分子中心原子孤对电子数价层电子对数VSEPR 模型名称立体构型 H2S22正四面体V 型 SO212平面三角形V 型 SO303平面三角形平面三角形 (3)物质的熔点和沸点与分子间作用力关系密切，分子间作用力的大小与物质的相对分子质量有关。因为 S8分子相对分子质量大，所以分子间作用力强，所以熔沸点高。 (4)根据上面的分析，SO3分子的立体构型为平面三角形，其中，共价键有键和键两种。由图 b 看出， S 原子与四个氧原子相连，呈四面体空间结构，所以为 sp3杂化。 (5)晶胞中 S22-占据顶点和