2018年高考理综化学真题试卷(北京卷)
一、选择题
1.下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】 B
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A.甲醇低温制氢气有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
B.氘、氚用作核聚变燃料,是核反应,不属于化学变化,符合题意;
C.偏二甲肼与N2O4反应生成CO2、N2和H2O,放出大量热,反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O4 点燃__ 3N2↑+2CO2↑+4H2O,属于化学变化,不符合题意,不符合题意;
D.可燃冰是甲烷的结晶水合物,CH4燃烧生成CO2和H2O,放出大量热,反应的化学方程式为CH4+2O2 点燃__ CO2+2H2O,属于化学变化,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】化学变化实质有新物质生成,发生化学反应的过程都是发生了化学变化,而核变既不是化学变化也不是物理变化。
2.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。
下列说法错误的是:( )
A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B. CH4→CH3COOH过程中,有C-H键发生断裂C. ①→②放出能量并形成了C一C键 D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
【答案】 D
【考点】化学平衡的影响因素,探究吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2 →催化剂 CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项不符合题意;
B.CH4选择性活化变为①过程中,有1个C-H键发生断裂,B项不符合题意;
C.根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C-C键,C项不符合题意;
D.催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项符合题意;
故答案为:D
【分析】原子利用率百分之百是指无副产物生成,一般其反应特点是是多生一的反应。催化剂降低了活化能,从而提高了活化分子百分数,同等程度的提高了反应速率,但不影响平衡。
3.下列化学用语对事实的表述错误的是( )
A. 硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OH ⇌△浓硫酸 C17H35COOC2H5+H218O B. 常温时,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2O⇆NH4++OH-C. 由Na和Cl形成离子键的过程: D. 电解精炼铜的阴极反应:Cu2+ +2e=Cu
【答案】 A
【考点】铜的电解精炼,离子键的形成,电解质在水溶液中的电离,酯化反应
【解析】【解答】A.酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”,硬脂酸与乙醇反应的化学方程式为C17H35COOH+C2H518OH ⇌△浓硫酸 C17H35CO18OC2H5+H2O,A项符合题意;
B.常温下0.1mol·L-1氨水的pH=11.1,溶液中c(OH-)=10-2.9mol·L-1<0.1mol·L-1 , 氨水为弱碱水溶液,电离方程式为NH3·H2O ⇌ NH4++OH- , B项不符合题意;
C.Na原子最外层有1个电子,Na易失电子形成Na+ , Cl原子最外层有7个电子,Cl易得电子形成Cl- , Na将最外层的1个电子转移给Cl,Na+与Cl-间形成离子键,C项不符合题意;
D.电解精炼铜时,精铜为阴极,粗铜为阳极,阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,D项不符合题意;
故答案为:A
【分析】A中根据有机反应机理,元素跟踪法进行判读。B中根据水的离子积进行计算,考查水的离子积的基本计算方法。
4.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
A. A B. B C. C D. D
【答案】 C
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 , 该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应,不符合题意;
B.氯水中存在反应Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应,不符合题意;
C.白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应,符合题意;
D.Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2 , 反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应,不符合题意;
故答案为:C
【分析】C中是沉淀间的转化,没有化合价的变化。氧化还原反应的基本判断方法是看元素化合价是否变化。考查氧化还原基本知识点。
5.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图
下列关于该高分子的说法正确的是( )
A. 完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B. 完全水解产物的单个分子中,含有官能团一COOH或一NH2C. 氢键对该高分子的性能没有影响 D. 结构简式为:
【答案】 B
【考点】氢键的存在对物质性质的影响,氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为 、 , 、 中苯环都只有1种化学环境的氢原子,A项不符合题意;
B.芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为 、 ,含有的官能团为-COOH或-NH2 , B项符合题意;
C.氢键对该分子的性能有影响,如影响沸点、密度、硬度等,C项不符合题意;
D.芳纶纤维的结构片段中含肽键,采用切割法分析其单体为 、 ,该高分子化合物由 、 通过缩聚反应形成,其结构简式为 ,D项不符合题意;
故答案为:B
【分析】注意有机化合物中肽键的水解,碳接羟基,氧接氢形成羧基和氨基。肽键的形成即是有羧基和氨基脱水缩合而成。本题实质考查蛋白质的基本性质。
6.测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比试验,④产生白色沉淀多。下列说法错误的是( )
A. Na₂SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2O ⇌ HSO-3+OH- B. ④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的C. ①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D. ①与④的Kw值相等
【答案】 C
【考点】影响盐类水解程度的主要因素,盐类水解的应用
【解析】【解答】A.Na2SO3属于强碱弱酸盐,SO32-存在水解平衡:SO32-+H2O ⇌ HSO3-+OH-、HSO3-+H2O ⇌ H2SO3+OH- , A项不符合题意;
B.取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4 , ①与④温度相同,④与①对比,SO32-浓度减小,溶液中c(OH-),④的pH小于①,即④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的,B项不符合题意;
C.盐类水解为吸热过程,①→③的过程,升高温度SO32-水解平衡正向移动,c(SO32-)减小,水解平衡逆向移动,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反,C项符合题意;
D.Kw只与温度有关,①与④温度相同,Kw值相等,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】本题考查盐类水解的方程式书写,注意弱酸根离子的水解是分步,根据异性相吸弱水解,异性相吸得产物进行判断。书写。水解平衡影响类别化学平衡的影响,影响因素有温度和浓度。
7.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
下列说法错误的是( )
A. 对比②③,可以判定Zn保护了Fe B. 对比①②, k3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D. 将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
【答案】 D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+ , ③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+ , ②中Fe被保护,A项不符合题意;
B.①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,Fe表面产生了Fe2+ , 对比①②的异同,①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+ , B项不符合题意;
C.对比①②,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,①也能检验出Fe2+ , 不能用①的方法验证Zn保护Fe,C项不符合题意;
D.由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+ , 将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼,D项符合题意;
故答案为:D
【分析】本题考查学生通过实验现象分析本质的能力,根据现象的不同,结合理论知识应该进行假设,从而发现可能的情况。实质是考查原电池的知识的基本应用。
二、非选择题
8.8-羟基喹啉被广泛用作金属离子的洛合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8-羟基喹啉的合成路线。
已知:i.
ii.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)按官能团分类,A的类别是________。
(2)A→B的化学方程式是________。
(3)C可能的结构简式是________。
(4)C→D所需的试剂a是________。
(5)D→E的化学方程式是________。
(6)F→G的反应类型是________。
(7)将下列K→L的流程图补充完整:
(8)合成8-羟基喹啉时,L发生了________(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为________。
【答案】 (1)烯烃(2)CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl(3)HOCH2CHClCH2Cl、ClCH2CH(OH)CH2Cl(4)NaOH水溶液(5)HOCH2CH(OH)CH2OH CH2=CHCHO+2H2O(6)取代反应(7)(8)氧化;3∶1
【考点】合成有机高分子化合物的性质实验
【解析】【解答】A的分子式为C3H6 , A的不饱和度为1,A与Cl2高温反应生成B,B与HOCl发生加成反应生成C,C的分子式为C3H6OCl2 , B的分子式为C3H5Cl,B中含碳碳双键,A→B为取代反应,则A的结构简式为CH3CH=CH2;根据C、D的分子式,C→D为氯原子的取代反应,结合题给已知ii,C中两个Cl原子连接在两个不同的碳原子上,则A与Cl2高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B的结构简式为CH2=CHCH2Cl、C的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl、D的结构简式为HOCH2CH(OH)CH2OH;D在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成E;根据F→G→J和E+J→K,结合F、G、J的分子式以及K的结构简式,E+J→K为加成反应,则E的结构简式为CH2=CHCHO,F的结构简式为 、G的结构简式为 、J的结构简式为 ;K的分子式为C9H11NO2 , L的分子式为C9H9NO,K→L的过程中脱去1个“H2O”,结合K→L的反应条件和题给已知i,K→L先发生加成反应、后发生消去反应,L的结构简式为 。(1)A的结构简式为CH3CH=CH2 , A中官能团为碳碳双键,按官能团分类,A的类别是烯烃。(2)A→B为CH3CH=CH2与Cl2高温下的取代反应,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl。(3)B与HOCl发生加成反应生成C,由于B关于碳碳双键不对称,C可能的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH(OH)CH2Cl。(4)C→D为氯原子的水解反应,C→D所需的试剂a是NaOH、H2O,即NaOH水溶液。(5)D→E为消去反应,反应的化学方程式为HOCH2CH(OH)CH2OH CH2=CHCHO+2H2O。(6)F的结构简式为 、G的结构简式为 ,F→G的反应类型为取代反应。(7)K的分子式为C9H11NO2 , L的分子式为C9H9NO,对比K和L的分子式,K→L的过程中脱去1个“H2O”,结合K→L的反应条件和题给已知i,K先发生加成反应生成 , 发生消去反应生成L,补充的流程图为: → → 。(8)根据流程L+G→J+8-羟基喹啉+H2O,即 + → + +H2O,对比L和8-羟基喹啉的结构简式,L发生了去氢的氧化反应。根据原子守恒,反应过程中L与G物质的量之比为3:1
【分析】本题考查有机合成的基本知识,考查学生对有机知识的迁移应用能力,入手点是有机物的官能团的变化,有机物的化学式的变化,有机反应条件三个方面进行综合推断,通过题意验证推理过程是否 合理。
9.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下:
已知:磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。
溶解度:Ca5(PO4)3(OH)”或“<”)。
②结合元素周期律解释①中结论:P和S电子层数相同,________。
(3)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式:________。
(4)H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。800C后脱除率变化的原因:________。
(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO24-残留,原因是:________;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是________。
(6)取ag所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用bmol·L-1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4 , 消耗NaOH溶液cmL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。(已知:H3PO4摩尔质量为98g·mol-1)
【答案】 (1)研磨、加热(2)<;核电荷数P<S,原子半径P>S,得电子能力P<S,非金属性P<S(3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 𝛥__ 10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑(4)80 ℃后,H2O2分解速率大,浓度显著降低,导致有机碳脱除率下降(5)CaSO4微溶;BaCO3+ SO42− +2H3PO4=BaSO4+CO2↑+H2O+2 H2PO4-(6)0.049bca ×100%
【考点】化学反应速率的影响因素,离子反应发生的条件,元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)研磨能增大反应物的接触面积,加快反应速率,加热,升高温度加快反应速率;流程中能加快反应速率的措施有:研磨、加热。(2)①根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律,酸性:H3PO4 < H2SO4。
②用元素周期律解释酸性:H3PO4 < H2SO4 , P和S电子层数相同,核电荷数P < S,原子半径P > S,得电子能力P < S,非金属性P < S。(3)根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律,Ca5(PO4)3F与H2SO4反应生成HF、磷石膏和磷酸,生成HF的化学方程式为2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O ≜ 10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑。(4)图示是相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率,80℃前温度升高反应速率加快,相同时间内有机碳脱除率增大;80℃后温度升高,H2O2分解速率大,H2O2浓度显著降低,反应速率减慢,相同条件下有机碳脱除率减小。(5)脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42-残留,原因是:CaSO4微溶于水。加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,因为BaSO4难溶于水,其中SO42-与BaCO3生成更难溶的BaSO4和CO32- , H3PO4的酸性强于H2CO3 , 在粗磷酸中CO32-转化成H2O和CO2 , 反应的离子方程式为BaCO3+SO42-+2H3PO4=BaSO4+CO2↑+2H2PO4-+H2O。(6)滴定终点生成Na2HPO4 , 则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1:2,n(H3PO4)= 12 n(NaOH)= 12× bmol/L × c × 10-3L= bc2000 mol,m(H3PO4)= bc2000 mol × 98g/mol= 49bc1000 g=0.049bcg,精制磷酸中H3PO4的质量分数为 0.049bca 。
【分析】本题属于常见的工业流程题,此类题根据流程中操作方法,流程产物进行判断推理除杂原理。注意流程中目标产物的制取,(1)中考查反应速率 的外界影响因素,CPT催 S基本知识。(2)中考查元素周期律的基本知