2019年全国统一高考化学试卷（新课标ⅰ）（含解析版）.pdf

2019 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试全国全国卷卷 理科综合理科综合(化学部分化学部分)可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Mg24S32Fe56Cu64 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。7陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是()A“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 答案A 解析“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色与氧化亚铁有关，而氧化铁显红棕色，A 项错误；秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，B 项正确；陶瓷以黏土为原料，经高温烧制而成，属于人造材料，主要成分是硅酸盐，C 项正确；陶瓷主要成分是硅酸盐，硅酸盐中硅元素化合价处于最高价，化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点，D 项正确。8关于化合物 2苯基丙烯()，下列说法正确的是()A不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B可以发生加成聚合反应 C分子中所有原子共平面 D易溶于水及甲苯 答案B 解析2苯基丙烯分子中苯环的侧链上含有碳碳双键，它能与稀高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色，A 项错误；类比乙烯，2苯基丙烯能发生加成聚合反应，B 项正确；2苯基丙烯分子中含有甲基，故该分子中不可能所有原子共平面，C 项错误；2苯基丙烯属于烃，不易溶于水，D 项错误。9实验室制备溴苯的反应装置如图所示，关于实验操作或叙述错误的是()A向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开 K B实验中装置 b 中的液体逐渐变为浅红色 C装置 c 中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯 答案D 解析苯和溴均易挥发，苯与液溴在溴化铁作用下发生剧烈的放热反应，释放出溴化氢气体(含少量苯和溴蒸气)，先打开 K，后加入苯和液溴，避免因装置内气体压强过大而发生危险，A 项正确；四氯化碳用于吸收溴化氢气体中混有的溴单质，防止溴单质与碳酸钠溶液反应，四氯化碳呈无色，吸收红棕色溴蒸气后，液体呈浅红色，B 项正确；溴化氢极易溶于水，倒置漏斗防倒吸，碳酸钠溶液呈碱性，易吸收溴化氢，发生反应为 Na2CO3HBr=NaHCO3NaBr，NaHCO3HBr=NaBrCO2H2O，C 项正确；反应后的混合液中混有苯、液溴、溴化铁和少量溴化氢等，提纯溴苯的正确操作是用大量水洗涤，除去可溶性的溴化铁、溴化氢和少量溴；用氢氧化钠溶液洗涤，除去剩余的溴等物质；用水洗涤，除去残留的氢氧化钠；加入干燥剂除去水，过滤；对有机物进行蒸馏，除去杂质苯，从而提纯溴苯，分离溴苯，不用“结晶”的方法，D 项错误。10固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。如图为少量 HCl 气体分子在 253 K 冰表面吸附和溶解过程的示意图，下列叙述错误的是 ()A冰表面第一层中，HCl 以分子形式存在 B冰表面第二层中，H浓度为 5103molL1(设冰的密度为 0.9 gcm3)C冰表面第三层中，冰的氢键网络结构保持不变 D冰表面各层之间，均存在可逆反应 HClHCl 答案D 解析观察图示知，第一层只存在 HCl 分子，HCl 没有电离，A 项正确，D 项错误；在冰表面第二层中，假设 H2O 的物质的量为 1 mol，则 n(Cl)1104mol，n(Cl)n(H)，冰的体积 V20.00 cm3，c(H)5.0103molL1 mol 18 gmol10.9 gcm31 104mol20 103L1，B 项正确；第三层中水分子结构不变，每个水分子与 4 个水分子形成氢键，氢键网络结构保持不变，C 项正确。11NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸 H2A 的 Kal1.1103，Ka23.9106)溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中 b 点为反应终点。下列叙述错误的是()A混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 BNa与 A2的导电能力之和大于 HA的 Cb 点的混合溶液 pH7 Dc 点的混合溶液中，c(Na)c(K)c(OH)答案C 解析滴定至终点时发生反应：2NaOH2KHA=K2ANa2A2H2O。溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关，离子浓度越大、所带电荷越多，其导电能力越强，A 项正确；图像中纵轴表示“相对导电能力”，随着 NaOH 溶液的滴加，溶液中 c(K)、c(HA)逐渐减小，而 Na、A2的物质的量逐渐增大，由题图可知，溶液的相对导电能力逐渐增强，说明 Na与 A2的导电能力之和大于 HA的，B 项正确；本实验默认在常温下进行，滴定终点时，溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾，由于邻苯二甲酸是弱酸，所以溶液呈碱性，pH7，C 项错误；滴定终点时，c(K)c(Na)，a 点到 b 点加入 NaOH 溶液的体积大于 b 点到 c 点的，故 c 点时 c(K)c(OH)，所以 c(Na)c(K)c(OH)，D 项正确。12利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MV2/MV在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是()A相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B阴极区，在氢化酶作用下发生反应 H22MV2=2H2MV C正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成 NH3 D电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 答案B 解析由题图和题意知，电池总反应是 3H2N2=2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，A 项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应 MVe=MV2，为负极，不是阴极，B 项错误；正极区 N2在固氮酶作用下发生还原反应生成 NH3，C 项正确；电池工作时，H通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D 项正确。13科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中 W、X、Y、Z 为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半。下列叙述正确的是()AWZ 的水溶液呈碱性 B元素非金属性的顺序为 XYZ CY 的最高价氧化物的水化物是中强酸 D该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 答案C 解析氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A 项错误；元素非金属性顺序为Z(Cl)Y(P)X(Si)，B 项错误；磷的最高价氧化物是 P2O5，其对应的水化物为 HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C 项正确；2 个硅原子和 1 个 P 原子形成 2 个共价键，阴离子得到 1 个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到 8 电子稳定结构，D 项错误。二、非选择题：共 58 分。第 2628 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3536 题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共 43 分。26硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含 Mg2B2O5H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在 95“溶 浸”硼 镁 矿 粉，产 生 的 气 体 在“吸 收”中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _。(2)“滤渣 1”的主要成分有_。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3离子，可选用的化学试剂是_。(3)根据 H3BO3的解离反应：H3BO3H2OHB(OH)，Ka5.8110 10，可判断 4H3BO3是 _酸；在“过 滤 2”前，将 溶 液 pH 调 节 到 3.5，目 的 是_。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程为_，母液经加热后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。答案(1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为 H3BO3，促进析出(4)2Mg23CO2H2O=Mg(OH)2MgCO32HCO 或2Mg22CO23 323H2O=Mg(OH)2MgCO3CO2溶浸高温焙烧 解析(1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH H2ONH3H2OH，硼酸镁能与水解出的 H 4反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡 NH3H2ONH3H2O，一水合氨浓度增大，促进 NH3H2O 分解产生 NH3。用 NH4HCO3溶液吸收氨气，发生的反应为 NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3。(2)二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣 1 的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验 Fe3的试剂可选用 KSCN。(3)由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。“过滤 2”之前，调节 pH3.5 的目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。(4)“沉镁”中，碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生双水解反应生成碱式碳酸镁：2MgSO42(NH4)2CO3H2O=Mg(OH)2MgCO32(NH4)2SO4CO2，或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸铵，可以将母液返回“溶浸”工序循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧法，Mg(OH)2MgCO32MgOH2O=高温 CO2。27硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_ _。(2)步骤需要加热的目的是_，温度保持 8095，采用的合适加热方式是_。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_(填标号)。(3)步骤中选用足量的 H2O2，理由是_。分批加入 H2O2，同时为了_，溶液要保持 pH 小于 0.5。(4)步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到 150 时失掉 1.5 个结晶水，失重 5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。答案(1)碱煮水洗(2)加快反应热水浴C(3)将 Fe2全部氧化为 Fe3；不引入杂质防止 Fe3水解(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(5)NH4Fe(SO4)212H2O 解析(1)除去铁屑表面油污的方法是：用热纯碱溶液清洗铁屑，再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有 H2S 生成。氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，而 H2S 在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与碱反应较快，容易引起倒吸，C 装置倒置漏斗能防倒吸。故宜选择 C 装置吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将 Fe2全部氧化为Fe3，发生反应为 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，从生成物看，又不引入杂质。铁离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双氧水，避免反应过快、放出热量较多，减少双氧水分解，以免造成氧化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈强酸性，避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。(4)步骤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实验操作有加热浓缩、冷却结 晶、过 滤(洗 涤)。(5)失 重 5.6%是 质 量 分 数，设 结 晶 水 合 物 的 化 学 式 为NH4Fe(SO4)2xH2O，由题意知，解得 x12。1.5 1826618x5.610028水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata 曾做过下列实验：使纯 H2缓慢地通过处于 721 下的过量氧化钴 CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴 Co(s)，平衡后气体中 H2的物质的量分数为 0.025 0。在同一温度下用 CO 还原 CoO(s)，平衡后气体中 CO 的物质的量分数为 0.019 2。根据上述实验结果判断，还原 CoO(s)为 Co(s)的倾向是 CO_H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 时，在密闭容器中将等物质的量的 CO(g)和 H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 H2的物质的量分数为_(填标号)。A0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的 H_0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正_eV，写出该步骤的化学方程式_。(4)Shoichi 研究了 467、489 时水煤气变换中 CO 和 H2分压随时间变化关系(如图所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 pH2O 和 pCO相等、pCO2和 pH2相等。计算曲线 a 的反应在 3090 min 内的平均速率(a)_kPamin1。467 时 pH2和vpCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。489 时 pH2和 pCO随时间变化关系的曲线分别是_、_。答案(1)大于(2)C(3)小于2.02 COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(或 H2O*=H*OH*)(4)0.004 7bcad 解析(1)由题给信息可知，H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)(i)K139，由题给信息可知，CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)(ii)cH2OcH210.025 00.025 0K251.08。相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故 CO 还cCO2cCO10.019 20.019 2原氧化钴的倾向大于 H2。(2)第(1)问和第(2)问的温度相同，利用盖斯定律，由(ii)(i)得CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K1.31。设起始时 CO(g)、H2O(g)的物质的K2K151.0839量都为 1 mol，容器体积为 1 L，在 721 下，反应达平衡时 H2的物质的量为 x mol。CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)起始/mol 11 00 转化/mol x x x x 平衡/mol 1x1x x x K 1.31，若 K 取 1，则 x 0.5，(H2)0.25；若 K 取 4，则 x0.67，x21x2(H2)0.34。氢气的物质的量分数介于 0.25 与 0.34 之间，故选 C。(3)观察起始态物质的相对能量与终态物质的相对能量知，终态物质相对能量低于始态物质相对能量，说明该反应是放热反应，H 小于 0。过渡态物质相对能量与起始态物质相对能量相差越大，活化能越大，由题图知，最大活化能 E正1.86 eV(0.16 eV)2.02 eV，该步起始物质为 COOH*H*H2O*，产 物 为 COOH*2H*OH*。(4)由 题 图 可 知，30 90 min 内，(a)v0.004 7 kPamin1。水煤气变换中 CO 是反应物，H2是产物，又该反应是4.083.80 kPa90 min30 min放热反应，升高温度，平衡向左移动，重新达到平衡时，H2的压强减小，CO 的压强增大。故 a 曲线代表 489 时 pH2随时间变化关系的曲线，d 曲线代表 489 时 pCO随时间变化关系的曲线，b 曲线代表 467 时 pH2随时间变化关系的曲线，c 曲线代表 467 时 pCO随时间变化关系的曲线。(二)选考题：共 15 分。请考生从 2 道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。35化学选修 3：物质结构与性质 在普通铝中加入少量 Cu 和 Mg 后，形成一种称为拉维斯相的 MgCu2微小晶粒，其分散在Al 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是_、_。乙 二 胺 能 与 Mg2、Cu2等 金 属 离 子 形 成 稳 定 环 状 离 子，其 原 因 是_，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是_(填“Mg2”或“Cu2”)。(3)一些氧化物的熔点如表所示：氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2 熔点/1 570 2 800 23.8 75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因_ _。(4)图(a)是 MgCu2的拉维斯结构，Mg 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的 Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu 原子之间最短距离 x_pm，Mg 原子之间最短距离 y_pm。设阿伏加德罗常数的值为 NA，则 MgCu2的密度是_gcm3(列出计算表达式)。答案(1)A(2)sp3sp3乙二胺的两个 N 提供孤对电子与金属离子形成配位键Cu2(3)Li2O、MgO 为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能：MgOLi2O。分子间作用力(分子量)：P4O6SO2(4)aa 24348 2416 64NAa3 1030 解析(1)由题给信息知，A 项和 D 项代表 Mg，B 项和 C 项代表 Mg。A 项，Mg再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量 A 大于B；3p 能级的能量高于 3s,3p 能级上电子较 3s 上易失去，故电离最外层一个电子所需能量：AC、AD，选 A。(2)乙二胺分子中，1 个 N 原子形成 3 个单键，还有一个孤电子对，故N 原子价层电子对数为 4，N 原子采取 sp3杂化；1 个 C 原子形成 4 个单键，没有孤电子对，价层电子对数为 4，采取 sp3杂化。乙二胺中 2 个 N 原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化合物较稳定。(3)氧化锂、氧化镁是离子晶体，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体，离子键比分子间作用力强。(4)观察图(a)和图(b)知，4 个铜原子相切并与面对角线平行，有(4x)22a2，xa。镁原子堆积方式类似金刚24石，有 ya。已知 1 cm1010 pm，晶胞体积为(a1010)3 cm3，代入密度公式计算即34可。36化学选修 5：有机化学基础 化合物 G 是一种药物合成中间体，其合成路线如下：-KMnO4 HCHO OH -KMnO4 H ABC E G回答下列问题：(1)A 中的官能团名称是_。(2)碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出 B 的结构简式，用星号(*)标出 B 中的手性碳_。(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的 B 的同分异构体的结构简式_。(不考虑立体异构，只需写出 3 个)(4)反应所需的试剂和条件是_。(5)的反应类型是_。(6)写出 F 到 G 的反应方程式_ _。(7)设 计 由 甲 苯 和 乙 酰 乙 酸 乙 酯(CH3COCH2COOC2H5)制 备 OOOHC6H5的 合 成 路 线_(无机试剂任选)。答案(1)羟基(2)(3)(任意写出其中 3 个即可)(4)C2H5OH/浓 H2SO4、加热(5)取代反应 (7)C6H5CH3C6H5CH2Br，CH3COCH2COOC2H5 Br2 光照1C2H5ONa/C2H5OH 2C6H5CH2Br -1OH，2H解析(1)A 中的官能团为羟基。(2)根据手性碳原子的定义，B 中 CH2上没有手性碳，上没有手性碳，故 B 分子中只有 2 个手性碳原子。(3)B 的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，所以可以看成环己烷分子中 2 个氢原子分别被甲基、醛基取代，或一个氢原子被 CH2CHO 取代。(4)反应所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(5)反应中，CH3CH2CH2Br 与 E 发生取代反应。(6)F 在碱溶液中水解生成羧酸盐，再酸化得到 G。