2019年全國(guó)高考I卷理綜(化學(xué))試題及答案

絕密★啟用前2019年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試化學(xué)部分可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H1Li7C12N14O16Na23S32Cl35.5Ar40Fe56I127一、選擇題：本題共13個(gè)小題，每小題6分。共78分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色，來(lái)自氧化鐵B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C.陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)2.關(guān)于化合物2?苯基丙烯（），下列說(shuō)法正確的是A.不能使稀高錳酸鉀溶液褪色B.可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)C.分子中所有原子共平面D易溶于水及甲苯3.實(shí)驗(yàn)室制備溴苯反應(yīng)裝置如下圖所示，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開KB.實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色C.裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯4.固體界面上強(qiáng)酸的吸附和離解是多相化學(xué)在環(huán)境、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域研究的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過(guò)程的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是A.冰表面第一層中，HCl以分子形式存在B.冰表面第二層中，H+濃度為5×10?3mol·L?1（設(shè)冰的密度為0.9g·cm?3）C.冰表面第三層中，冰的氫鍵網(wǎng)格結(jié)構(gòu)保持不變D.冰表面各層之間，均存在可逆反應(yīng)HClH++Cl?5.NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀（鄰苯二甲酸氫鉀H2A的Ka1=1.1×10?3，Ka2=3.9×10?6）溶液，混合溶液的相對(duì)導(dǎo)電能力變化曲線如圖所示，其中b點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是A.混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)B.Na+與A2?的導(dǎo)電能力之和大于HA?的C.b點(diǎn)的混合溶液pH=7D.c點(diǎn)的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH?)6.利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能B.陰極區(qū)，在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+C.正極區(qū)，固氮酶為催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D.電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)7.科學(xué)家合成出了一種新化合物（如圖所示），其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是A.WZ的水溶液呈堿性B.元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>ZC.Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D.該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。8.硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）在95℃“溶侵”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。（2）“濾渣1”的主要成分有_________。為檢驗(yàn)“過(guò)濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。（3）根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)?4，Ka=5.81×10?10，可判斷H3BO3是_______酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是_______________。（4）在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為__________，母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。9.硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來(lái)制備硫酸鐵銨，具體流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是_________________。（2）步驟②需要加熱的目的是_________________，溫度保持80~95℃，采用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為_________________（填標(biāo)號(hào)）。（3）步驟③中選用足量的H2O2，理由是_________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了_________________，溶液要保持pH小于0.5。（4）步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有______________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。（5）采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)，失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為______________。10.水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過(guò)程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Shibata曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過(guò)處于721℃下的過(guò)量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷(Co)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。（2）721℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_________（填標(biāo)號(hào)）。A．＜0.25B．0.25C．0.25~0.50D．0.50E．＞0.50（3）我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用標(biāo)注?？芍簹庾儞Q的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），該歷程中最大能壘（活化能）E正=_________eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式_______________________。（4）Shoichi研究了467℃、489℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30~90min內(nèi)的平均速率(a)=___________kPa·min?1。467℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。489℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。［化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］11.在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是____________(填標(biāo)號(hào))。（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳雜化類型分別是__________、__________。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是__________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。（3）一些氧化物熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因__________。（4）圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離x=__________pm，Mg原子之間最短距離y=__________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是__________g·cm?3(列出計(jì)算表達(dá)式)。[化學(xué)——選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）12.化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路線如下：回答下列問(wèn)題：（1）A中的官能團(tuán)名稱是__________。（2）碳原子上連有4個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，該碳稱為手性碳。寫出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，用星號(hào)(*)標(biāo)出B中的手性碳__________。（3）寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________。(不考慮立體異構(gòu)，只需寫出3個(gè))（4）反應(yīng)④所需的試劑和條件是__________。（5）⑤的反應(yīng)類型是__________。（6）寫出F到G的反應(yīng)方程式__________。（7）設(shè)計(jì)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備的合成路線__________(無(wú)機(jī)試劑任選)。化學(xué)部分解析可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H1Li7C12N14O16Na23S32Cl35.5Ar40Fe56I127一、選擇題：本題共13個(gè)小題，每小題6分。共78分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色，來(lái)自氧化鐵B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C.陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)【答案】A【解析】【分析】陶瓷是以天然粘土以及各種天然礦物為主要原料經(jīng)過(guò)粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料的各種制品。陶瓷的傳統(tǒng)概念是指所有以黏土等無(wú)機(jī)非金屬礦物為原料的人工工業(yè)產(chǎn)品?！驹斀狻緼項(xiàng)、氧化鐵為棕紅色固體，瓷器的青色不可能來(lái)自氧化鐵，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)、秦兵馬俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物經(jīng)混煉、成形、煅燒而制成的，故B正確；C項(xiàng)、陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸鹽礦物，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，與水泥、玻璃等同屬硅酸鹽產(chǎn)品，故C正確；D項(xiàng)、陶瓷的主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有不與酸或堿反應(yīng)、抗氧化的特點(diǎn)，故D正確。故選A?！军c(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)性質(zhì)，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意化學(xué)與生活的聯(lián)系，把握物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)與用途為解答的關(guān)鍵。2.關(guān)于化合物2?苯基丙烯（），下列說(shuō)法正確的是A.不能使稀高錳酸鉀溶液褪色B.可以發(fā)生加成聚合反應(yīng)C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯【答案】B【解析】【分析】2苯基丙烯的分子式為C9H10，官能團(tuán)為碳碳雙鍵，能夠發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)和加聚反應(yīng)?！驹斀狻緼項(xiàng)、2苯基丙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵，能夠與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)、2苯基丙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵，一定條件下能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚2苯基丙烯，故B正確；C項(xiàng)、有機(jī)物分子中含有飽和碳原子，所有原子不可能在同一平面。2苯基丙烯中含有甲基，所有原子不可能在同一平面上，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)、2苯基丙烯為烴類，分子中不含羥基、羧基等親水基團(tuán)，，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，則2苯基丙烯難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑甲苯，故D錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意把握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，掌握各類反應(yīng)的特點(diǎn)，并會(huì)根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行判斷是解答關(guān)鍵。3.實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的反應(yīng)裝置如下圖所示，關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開KB.實(shí)驗(yàn)中裝置b中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色C.裝置c中的碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶，得到溴苯【答案】D【解析】【分析】在溴化鐵作催化劑作用下，苯和液溴反應(yīng)生成無(wú)色的溴苯和溴化氫，裝置b中四氯化碳的作用是吸收揮發(fā)出的苯和溴蒸汽，裝置c中碳酸鈉溶液呈堿性，能夠吸收反應(yīng)生成的溴化氫氣體，倒置漏斗的作用是防止倒吸?！驹斀狻緼項(xiàng)、若關(guān)閉K時(shí)向燒瓶中加注液體，會(huì)使燒瓶中氣體壓強(qiáng)增大，苯和溴混合液不能順利流下。打開K，可以平衡氣壓，便于苯和溴混合液流下，故A正確；B項(xiàng)、裝置b中四氯化碳的作用是吸收揮發(fā)出的苯和溴蒸汽，溴溶于四氯化碳使液體逐漸變?yōu)闇\紅色，故B正確；C項(xiàng)、裝置c中碳酸鈉溶液呈堿性，能夠吸收反應(yīng)生成的溴化氫氣體，故C正確；D項(xiàng)、反應(yīng)后得到粗溴苯，向粗溴苯中加入稀氫氧化鈉溶液洗滌，除去其中溶解的溴，振蕩、靜置，分層后分液，向有機(jī)層中加入適當(dāng)?shù)母稍飫?，然后蒸餾分離出沸點(diǎn)較低的苯，可以得到溴苯，不能用結(jié)晶法提純溴苯，故D錯(cuò)誤。故選D?！军c(diǎn)睛】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰驮u(píng)價(jià)能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)綜合考慮分析是解答關(guān)鍵。4.固體界面上強(qiáng)酸的吸附和離解是多相化學(xué)在環(huán)境、催化、材料科學(xué)等領(lǐng)域研究的重要課題。下圖為少量HCl氣體分子在253K冰表面吸附和溶解過(guò)程的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是A.冰表面第一層中，HCl以分子形式存在B.冰表面第二層中，H+濃度為5×10?3mol·L?1（設(shè)冰的密度為0.9g·cm?3）C.冰表面第三層中，冰的氫鍵網(wǎng)格結(jié)構(gòu)保持不變D.冰表面各層之間，均存在可逆反應(yīng)HClH++Cl?【答案】D【解析】【分析】由示意圖可知，在冰的表面第一層主要為氯化氫的吸附，第二層中氯化氫溶于水中并發(fā)生部分電離，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無(wú)關(guān)。【詳解】A項(xiàng)、由圖可知，冰的表面第一層主要為氯化氫的吸附，氯化氫以分子形式存在，故A正確；B項(xiàng)、由題給數(shù)據(jù)可知，冰的表面第二層中氯離子和水的個(gè)數(shù)比為10—4:1，第二層中溶解的氯化氫分子應(yīng)少于第一層吸附的氯化氫分子數(shù)，與水的質(zhì)量相比，可忽略其中溶解的氯化氫的質(zhì)量。設(shè)水的物質(zhì)的量為1mol，則所得溶液質(zhì)量為18g/mol×1mol=18g，則溶液的體積為×10—3L/ml=2.0×10—2L，由第二層氯離子和水個(gè)數(shù)比可知，溶液中氫離子物質(zhì)的量等于氯離子物質(zhì)的量，為10—4mol，則氫離子濃度為=5×10—3mol/L，故B正確；C項(xiàng)、由圖可知，第三層主要是冰，與氯化氫的吸附和溶解無(wú)關(guān)，冰的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變，故C正確；D項(xiàng)、由圖可知，只有第二層存在氯化氫的電離平衡HClH++Cl—，而第一層和第三層均不存在，故D錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】本題考查氯化氫氣體在冰表面的吸附和溶解。側(cè)重考查接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力及分析和解決化學(xué)問(wèn)題的能力，注意能夠明確圖像表達(dá)的化學(xué)意義，正確計(jì)算物質(zhì)的量濃度為解答關(guān)鍵。5.NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀（鄰苯二甲酸氫鉀H2A的Ka1=1.1×10?3，Ka2=3.9×10?6）溶液，混合溶液的相對(duì)導(dǎo)電能力變化曲線如圖所示，其中b點(diǎn)為反應(yīng)終點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是A.混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)B.Na+與A2?的導(dǎo)電能力之和大于HA?的C.b點(diǎn)的混合溶液pH=7D.c點(diǎn)的混合溶液中，c(Na+)>c(K+)>c(OH?)【答案】C【解析】【分析】鄰苯二甲酸氫鉀為二元弱酸酸式鹽，溶液呈酸性，向鄰苯二甲酸氫鉀溶液中加入氫氧化鈉溶液，兩者反應(yīng)生成鄰苯二甲酸鉀和鄰苯二甲酸鈉，溶液中離子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)，鄰苯二甲酸鉀和鄰苯二甲酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，鄰苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈堿性?！驹斀狻緼項(xiàng)、向鄰苯二甲酸氫鉀溶液中加入氫氧化鈉溶液，兩者反應(yīng)生成鄰苯二甲酸鉀和鄰苯二甲酸鈉，溶液中Na+和A2—的濃度增大。由圖像可知，溶液導(dǎo)電性增強(qiáng)，說(shuō)明導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)，故A正確；B項(xiàng)、a點(diǎn)和b點(diǎn)K+的物質(zhì)的量相同，K+的物質(zhì)的量濃度變化不明顯，HA—轉(zhuǎn)化為A2—，b點(diǎn)導(dǎo)電性強(qiáng)于a點(diǎn)，說(shuō)明Na+和A2—的導(dǎo)電能力強(qiáng)于HA—，故B正確；C項(xiàng)、b點(diǎn)鄰苯二甲酸氫鉀溶液與氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)生成鄰苯二甲酸鉀和鄰苯二甲酸鈉，鄰苯二甲酸鉀為強(qiáng)堿弱酸鹽，A2—在溶液中水解使溶液呈堿性，溶液pH＞7，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)、b點(diǎn)鄰苯二甲酸氫鉀溶液與氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的鄰苯二甲酸鉀和鄰苯二甲酸鈉，溶液中c（Na+）和c（K+）相等，c點(diǎn)是繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液后，得到鄰苯二甲酸鉀、鄰苯二甲酸鈉、氫氧化鈉的混合溶液，則溶液中c（Na+）＞c（K+），由圖可知，a點(diǎn)到b點(diǎn)加入氫氧化鈉溶液的體積大于b點(diǎn)到c點(diǎn)加入氫氧化鈉溶液的體積，則溶液中c（K+）＞c（OH—），溶液中三者大小順序?yàn)閏（Na+）＞c（K+）＞c（OH—），故D正確。故選C?！军c(diǎn)睛】本題考查水溶液中的離子平衡，試題側(cè)重考查分析、理解問(wèn)題的能力，注意正確分析圖象曲線變化，明確酸式鹽與堿反應(yīng)溶液濃度和成分的變化與導(dǎo)電性變化的關(guān)系是解答關(guān)鍵。6.利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法條件溫和，同時(shí)還可提供電能B.陰極區(qū)，氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+C.正極區(qū)，固氮酶催化劑，N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3D.電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)【答案】B【解析】【分析】由生物燃料電池的示意圖可知，左室電極為燃料電池的負(fù)極，MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+，電極反應(yīng)式為MV+—e—=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+，反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+；右室電極為燃料電池的正極，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+，電極反應(yīng)式為MV2++e—=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+，反應(yīng)的方程式為N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，電池工作時(shí)，氫離子通過(guò)交換膜由負(fù)極向正極移動(dòng)?！驹斀狻緼項(xiàng)、相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨，該方法選用酶作催化劑，條件溫和，同時(shí)利用MV+和MV2+的相互轉(zhuǎn)化，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故可提供電能，故A正確；B項(xiàng)、左室為負(fù)極區(qū)，MV+在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成MV2+，電極反應(yīng)式為MV+—e—=MV2+，放電生成的MV2+在氫化酶的作用下與H2反應(yīng)生成H+和MV+，反應(yīng)的方程式為H2+2MV2+=2H++2MV+，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)、右室為正極區(qū)，MV2+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成MV+，電極反應(yīng)式為MV2++e—=MV+，放電生成的MV+與N2在固氮酶的作用下反應(yīng)生成NH3和MV2+，故C正確；D項(xiàng)、電池工作時(shí)，氫離子（即質(zhì)子）通過(guò)交換膜由負(fù)極向正極移動(dòng)，故D正確。故選B?！军c(diǎn)睛】本題考查原池原理的應(yīng)用，注意原電池反應(yīng)的原理和離子流動(dòng)的方向，明確酶的作用是解題的關(guān)鍵。7.科學(xué)家合成出了一種新化合物（如圖所示），其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是A.WZ的水溶液呈堿性B.元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>ZC.Y的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)酸D.該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】C【解析】【分析】由W、X、Y、Z為同一短周期元素，Z的核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半可知，Z為Cl、X為Si，由化合價(jià)代數(shù)和為0可知，Y元素化合價(jià)為—3價(jià)，則Y為P元素；由W的電荷數(shù)可知，W為Na元素。【詳解】A項(xiàng)、氯化鈉為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，水溶液呈中性，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)、同周期元素從左到右，非金屬性依次增強(qiáng)，則非金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l＞S＞P，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)、P元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為磷酸，磷酸是三元中強(qiáng)酸，故C正確；D項(xiàng)、新化合物中P元素化合價(jià)為—3價(jià)，滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】本題考查元素周期律的應(yīng)用，注意分析題給化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，利用化合價(jià)代數(shù)和為零和題給信息推斷元素為解答關(guān)鍵。三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。8.硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）在95℃“溶侵”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。（2）“濾渣1”的主要成分有_________。為檢驗(yàn)“過(guò)濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。（3）根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)?4，Ka=5.81×10?10，可判斷H3BO3是_______酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是_______________。（4）在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為__________，母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。【答案】(1).NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;(2).Fe2O3、Al2O3、SiO2(3).KSCN(4).一元弱酸(5).目的是將B(OH)?4轉(zhuǎn)化為H3BO3，并促進(jìn)H3BO3析出(6).2Mg2++2H2O+3CO32=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3(7).母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序循環(huán)使用(8).高溫焙燒【解析】【詳解】（1）根據(jù)流程圖知硼鎂礦粉中加入硫酸銨溶液產(chǎn)生的氣體為氨氣，用碳酸氫銨溶液吸收，反應(yīng)方程式為：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;（2）濾渣I為不與硫酸銨溶液反應(yīng)的Fe2O3、Al2O3、SiO2;檢驗(yàn)Fe3+,可選用的化學(xué)試劑為KSCN；（3）由硼酸的離解方程式知，硼酸在水溶液中是通過(guò)與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，而三價(jià)硼原子最多只能再形成一個(gè)配位鍵，且硼酸不能完全解離，所以硼酸為一元弱酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是將B(OH)?4轉(zhuǎn)化為H3BO3，并促進(jìn)H3BO3析出；（4）沉鎂過(guò)程中用碳酸銨溶液與Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2?MgCO3，沉鎂過(guò)程的離子反應(yīng)為：2Mg2++2H2O+3CO32=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3；母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序循環(huán)使用；堿式碳酸鎂不穩(wěn)定，高溫下可以分解，故由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是高溫焙燒。9.硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來(lái)制備硫酸鐵銨，具體流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是_________________。（2）步驟②需要加熱的目的是_________________，溫度保持80~95℃，采用的合適加熱方式是_________________。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為_________________（填標(biāo)號(hào)）。（3）步驟③中選用足量的H2O2，理由是_________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了_________________，溶液要保持pH小于0.5。（4）步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有______________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。（5）采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)，失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為______________?！敬鸢浮?1).堿煮水洗(2).加快反應(yīng)速率(3).水浴加熱(4).C(5).將Fe2+全部氧化為Fe3+，不引入新的雜質(zhì)(6).因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3+水解(7).加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾（洗滌）(8).NH4Fe(SO4)2?12H2O【解析】【詳解】（1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，油污在堿性條件下容易水解，所以工業(yè)上常常用熱的碳酸鈉溶液清洗，即堿煮水洗；（2）步驟②需要加熱目的是為了加快反應(yīng)速率；溫度保持80~95℃，由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點(diǎn)，故采用的合適加熱方式是水浴加熱（熱水?。?；鐵屑中含有少量硫化物，硫化物與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，可以用氫氧化鈉溶液吸收，為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗，故選擇C裝置；（3）步驟③中選用足量的H2O2，H2O2可以將Fe2+氧化為Fe3+，且H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，故理由是：將Fe2+全部氧化為Fe3+，不引入新的雜質(zhì)。因?yàn)镠2O2本身易分解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3+水解，溶液要保持pH小于0.5；（4）為了出去可溶性的硫酸銨、鐵離子等，需要經(jīng)過(guò)的步驟為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾（洗滌）（5）設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2?xH2O，其相對(duì)分子質(zhì)量為266+18x，1.5個(gè)水分子的相對(duì)分子質(zhì)量為1.5×18=27，則27/(266+18x)=5.6%，解得x=12，則硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2?12H2O。10.水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過(guò)程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）Shibata曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過(guò)處于721℃下的過(guò)量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷(Co)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。（2）721℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_________（填標(biāo)號(hào)）。A．＜0.25B．0.25C．0.25~0.50D．0.50E．＞0.50（3）我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用標(biāo)注?？芍簹庾儞Q的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），該歷程中最大能壘（活化能）E正=_________eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式_______________________。（4）Shoichi研究了467℃、489℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30~90min內(nèi)的平均速率(a)=___________kPa·min?1。467℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。489℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________?！敬鸢浮?1).大于(2).C(3).小于(4).2.02(5).COOH+H+H2O===COOH+2H+OH或H2O===H+OH(6).0.0047(7).b(8).c(9).a(10).d【解析】【分析】（1）由H2、CO與CoO反應(yīng)后其氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)判斷二者的傾向大??；（2）根據(jù)三段式以及CO與H2的傾向大小關(guān)系綜合判斷；（3）根據(jù)反應(yīng)物與生成物的相對(duì)能量差大小進(jìn)行比較判斷；根據(jù)反應(yīng)物達(dá)到活化狀態(tài)所需能量為活化能以及相對(duì)能量差值大小計(jì)算并比較最大能壘；根據(jù)最大能壘對(duì)應(yīng)的反應(yīng)歷程對(duì)應(yīng)的物質(zhì)寫出方程式；（4）根據(jù)圖中曲線a在30~90min內(nèi)分壓變化量計(jì)算平均反應(yīng)速率；先根據(jù)CO與H2的傾向大小關(guān)系判斷CO與H2的含量范圍，然后根據(jù)溫度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響判斷出在不同溫度下曲線對(duì)應(yīng)的物質(zhì)?！驹斀狻浚?）H2還原氧化鈷的方程式為：H2(g)＋CoO(s)Co(s)＋H2O(g)；CO還原氧化鈷的方程式為：CO(g)＋CoO(s)Co(s)＋CO2(g)，平衡時(shí)H2還原體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（）高于CO還原體系中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（），故還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO大于H2；（2）721℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，可設(shè)其物質(zhì)的量為1mol，則CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始（mol）1100轉(zhuǎn)化（mol）xxxx平衡（mol）1x1xxx則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=，因該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故x<1，可假設(shè)二者的還原傾向相等，則x=0.5，由（1）可知CO的還原傾向大于H2，所以CO更易轉(zhuǎn)化為H2，故x>0.5，由此可判斷最終平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.25~0.50，故答案為C；（3）根據(jù)水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并結(jié)合水煤氣變換的反應(yīng)歷程相對(duì)能量可知，CO(g)+H2O(g)的能量（0.32eV）高于CO2(g)+H2(g)的能量（0.83eV），故水煤氣變換的ΔH小于0；活化能即反應(yīng)物狀態(tài)達(dá)到活化狀態(tài)所需能量，根據(jù)變換歷程的相對(duì)能量可知，最大差值為：其最大能壘（活化能）E正=1.86(0.16)eV=2.02eV；該步驟的反應(yīng)物為COOH+H+H2O===COOH+2H+OH；因反應(yīng)前后COOH和1個(gè)H未發(fā)生改變，也可以表述成H2O===H+OH；（4）由圖可知，30~90min內(nèi)a曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的分壓變化量Δp=（）kPa=0.28kPa，故曲線a的反應(yīng)在30~90min內(nèi)的平均速率(a)==0.0047kPa·min?1；由（2）中分析得出H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.25~0.5，CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0~0.25，即H2的分壓始終高于CO的分壓，據(jù)此可將圖分成兩部分：由此可知，a、b表示的是H2的分壓，c、d表示的是CO的分壓，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO分壓增加，H2分壓降低，故467℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是b、c；489℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是a、d?！军c(diǎn)睛】本題以水煤氣交換為背景，考察化學(xué)反應(yīng)原理的基本應(yīng)用，較為注重學(xué)生學(xué)科能力的培養(yǎng)，難點(diǎn)在于材料分析和信息提取，圖像比較新，提取信息能力較弱的學(xué)生，會(huì)比較吃力。第（3）問(wèn)來(lái)源于我國(guó)化學(xué)工作者發(fā)表在頂級(jí)刊物Science中的文章“沉積在αMoC上單層金原子對(duì)水煤氣的低溫催化反應(yīng)”，試題以文章中的單原子催化能量變化的理論計(jì)算模型為情境，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)、分析催化吸附機(jī)理及反應(yīng)過(guò)程中的能量變化。本題屬于連貫性綜合題目，本題的解題關(guān)鍵在于第（1）問(wèn)的信息理解與應(yīng)用，若本題的第（1）問(wèn)判斷錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)多數(shù)題目判斷錯(cuò)誤；第（2）問(wèn)可以采取特殊值法進(jìn)行賦值并結(jié)合極限法計(jì)算，考生若只是考慮到完全轉(zhuǎn)化極限，則只能判斷出H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小于0.5，這是由于對(duì)題干的信息應(yīng)用能力不熟練而導(dǎo)致；對(duì)于第（4）問(wèn)中曲線對(duì)應(yīng)物質(zhì)的確定需根據(jù)第（1）（2）問(wèn)得出的相關(guān)結(jié)論進(jìn)行推斷，需先確定物質(zhì)對(duì)應(yīng)曲線，然后再根據(jù)勒夏特列原理判讀相關(guān)物質(zhì)的變化。（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。［化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］11.在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料。回答下列問(wèn)題：（1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是____________(填標(biāo)號(hào))。（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是__________、__________。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是__________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。（3）一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/°C1570280023.8?75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因__________。（4）圖(a)是MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖。可見，Cu原子之間最短距離x=__________pm，Mg原子之間最短距離y=__________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則MgCu2的密度是__________g·cm?3(列出計(jì)算表達(dá)式)?！敬鸢浮?1).A(2).sp3(3).sp3(4).乙二胺的兩個(gè)N提供孤對(duì)電子給金屬離子形成配位鍵(5).Cu2＋(6).Li2O、MgO為離子晶體，P4O6、SO2為分子晶體。晶格能MgO＞Li2O，分子間力（分子量）P4O6＞SO2(7).(8).(9).【解析】【詳解】（1）A.[Ne]3s1屬于基態(tài)的Mg+，由于Mg的第二電離能高于其第一電離能，故其再失去一個(gè)電子所需能量較高；

B.

[Ne]

3s2屬于基態(tài)Mg原子，其失去一個(gè)電子變?yōu)榛鶓B(tài)Mg+；C.

[Ne]3s13p1屬于激發(fā)態(tài)Mg原子，其失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg原子；D.[Ne]3p1屬于激發(fā)態(tài)Mg+，其失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg+，綜上所述，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案選A；（2）乙二胺中N形成3個(gè)單鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，屬于sp3雜化；C形成4個(gè)單鍵，不存在孤對(duì)電子