2014年天津高考化学试题及答案【解析版】.doc

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3NO2H2O=2HNO3NO，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BNH4F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HTS0时，反应能自发进行，吸热反应的H0，吸热反应能自发，说明S0，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4HFSiO2=SiF42H2O，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()ApH1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)CCO2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)2c(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：H2CO3HHCO、HCOHCO，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)3c(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LixCLi1xCoO2 CLiCoO2锂硫电池的总反应2LiS Li2S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MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/28002050714191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)SiCl4SiCl4(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1.12 kg纯硅需吸收a kJ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_。aNH3 bHI cSO2 dCO2(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11。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) H0.025a kJmol1(5)b(6)4KClO3KCl3KClO4【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1.12 kg即40 mol纯硅吸收a kJ热量，则生成1 mol纯硅需吸收0.025a kJ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11，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)BD，DE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EF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)4CH3OOCCCH3COOCH3CH3(4)加成反应(或还原反应)取代反应 (5) (6)聚丙烯酸钠(7) 2NaOHCH2=CHCOONaNaBr2H2O(8) 3【解析】由AH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 ，BD加氢，属于加成反应，则D为乳酸 ，由EF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DE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。.制备Na2S2O35H2O反应原理：Na2SO3(aq)S(s)Na2S2O3(aq)实验步骤：称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60 min。趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O35H2O，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：_。.测定产品纯度准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2OI2=S4O2I(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Na2S2O35H2O相对分子质量为M)_。.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)S2O2H=SSO2H2O (5)由无色变蓝色(6)18.10100% (7)S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H【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：2HS2O=SSO2H2O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0.00 mL，终点读数为18.10 mL，所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL0.00 mL18.10 mL；根据2Na2S2O35H2O2S2OI2，得n(Na2S2O35H2O) 2n(I2)20.100 0 molL118.10103 L3.620103 mol，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S2O4Cl22SO8Cl，然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10OH。【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)H92.4 kJmol1。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)步骤中制氢气的原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) H41.2 kJmol1对于反应，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，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为_。(3)图(a)表示500 、60.0 MPa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)2NH4HSO22NH3H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)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1 molCO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol混合气，说明有0.18 mol 水蒸气参加反应，则根据方程式可知参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为100%90%。(3)由图中看出当N2与H2物质的量比为13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x mol，由三段式：N23H22NH3 起始(mol): 1 3 0转化(mol): x 3x 2x平衡(mol): 1x 3 3x 2x100%42%，则x0.59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。