2011山东高考理综化学试题及答案.docx
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1、2011年山东省高考化学试卷参考答案与试题解析一、选择题(共7小题,每小题4分,满分28分)1(4分)(2011山东)化学与生产、生活密切相关下列叙述正确的是()A煤的干馏与石油的分馏均属于化学变化BBaSO4在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒C14C可用于文物的年代鉴定,14C与13C互为同素异形体D葡萄糖注射液不能产生丁达尔现象,不属于胶体【考点】煤的干馏和综合利用;同位素及其应用;胶体的重要性质;原子构成;石油的裂化和裂解菁优网版权所有【专题】原子组成与结构专题;有机化合物的获得与应用;化学计算【分析】A、从干馏和分馏的区别来判断;B、从BaSO4的性质来分析;C、从同位素和同素异形体
2、的不同来区别;D、从溶液和胶体的不同来判断;【解答】解:A、石油的分馏属物理变化,因为石油的分馏是利用石油中各种成分沸点不同将其分离的一种方法,没有新物质生成,所以是物理变化,煤的干馏是复杂的物理化学变化,故A错误; B、钡离子对人体有害,它是一种重金属离子,可以使人体中毒硫酸钡在医学上用作钡餐是因为硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,不会产生可溶性钡离子,所以它对人体无害,故B错误; C、由同一种元素组成的性质不同的几种单质,叫做该元素的同素异形体,例如金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体;而质子数相同而中子数不同的原子,二者互为同位素,故C错误; D、葡萄糖注射液是溶液,不属于胶体,丁达尔现象
3、是胶体具有的性质,故D正确故选D【点评】本题考查分馏与干馏的区别、硫酸钡的医学用途、同位素和同素异形体以及胶体和溶液的区别,题目难度不大,注意相关基础知识的积累2(4分)(2011山东)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素()A在自然界中只以化合态的形式存在B单质常用作半导体材料和光导纤维C最高价氧化物不与酸反应D气态氢化物比甲烷稳定【考点】原子结构与元素的性质菁优网版权所有【分析】根据题意,某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,则该元素为Si;然后,具体分析各个选项【解答】解:A、Si在自然界中没有单质,故A正确;B、制造光导纤维的材料
4、是二氧化硅,故B错误;C、二氧化硅可以与氢氟酸反应,故C错误;D、C的非金属性大于Si的,甲烷比硅化氢稳定,故D错误故选A【点评】本题考查元素的推断和元素的性质,熟悉核外电子排布是解决本题的关键3(4分)(2011山东)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是()A乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2B蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解C甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有乙烯分子中类似的碳碳双键【考点】乙酸的化学性质;取代反应与加成反应;苯的结构;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;有机
5、高分子化合物的结构和性质菁优网版权所有【分析】乙酸具有酸性,酸性强于碳酸;油脂属于小分子化合物,蛋白质属于高分子化合物,二者都能水解;甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,苯和硝酸在浓硫酸作用下发生硝化反应,也为取代反应,生成硝基苯;苯不具有烯烃的结构特征,不与溴的四氯化碳溶液发生加成反应【解答】解:A、乙酸属于一元羧酸,酸性强于碳酸的,所以可与NaHCO3溶液反应生成CO2,故A正确;B、油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,但不属于高分子化合物,故B错误;C、甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,以及苯和硝酸反应生成硝基苯的反应都属于取代反应,故C正确;D、只有分子中含有不饱和键(如碳碳双键),则可以与
6、溴的四氯化碳溶液发生加成反应,从而使之褪色,而苯中的化学键是介于单键和双键之间特殊的化学键,故D正确故选B【点评】本题考查常见有机物的性质,涉及到甲烷、苯、乙酸、油脂和蛋白质,难度较小,明确有机物中的官能团来分析性质、结构决定性质及高分子化合物的概念即可解答4(4分)(2011山东)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素下列说法正确的是()A三者对应的氧化物均为碱性氧化物B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综
7、合应用;原电池和电解池的工作原理;盐类水解的应用菁优网版权所有【专题】基本概念与基本理论;元素及其化合物【分析】A、根据Al、Fe、Cu三者对应的氧化物各自所属类别来回答;B、根据Al、Fe、Cu三者放在空气中所发生的反应来回答;C、根据AlCl3、FeCl3、CuCl2三种溶液直接蒸干时所得到的产物进行分析;D、根据电解原理,阴极上析出的金属应按照其对应的阳离子的放电顺序来析出【解答】解:A、铝对应的氧化物Al2O3是两性氧化物,故A错误;B、Fe还可以形成复杂的氢氧化物,Cu可以形成碱式碳酸铜等,故B错误;C、因为AlCl3、FeCl3、CuCl2的溶液加热时都水解生成沉淀和HCl气体了,
8、HCl挥发了,所以得到的是各自的沉淀物,制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法,故C正确;D、根据电解原理,阴极上离子的放电顺序是:Cu2+H+Fe2+Al3+,Fe2+和Al3+不放电,Fe3+得电子成为Fe2+,不会析出铁,所以铁和Al不可以,因为它们比H活泼,只有Cu可以,故D错误故选C【点评】本题考查了常见的金属单质的性质、电解原理以及盐类水解的应用知识,是一道综合型题目5(4分)(2011山东)元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置下列说法正确的是()A元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子的能量较高CP
9、、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强D元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素【考点】原子结构与元素周期律的关系菁优网版权所有【分析】该题考察了元素化合价与最外层电子数的关系;电子离核远近能量的高低,以及非金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的关系,过渡元素的概念,综合性强,基础性强【解答】解:A、对于主族元素是最外层电子数等于元素的最高化合价,故A错;B、多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,故B错;C、因P、S、Cl同周期,且原子序数依次增大,则电子能力和最高价氧化物对应水化物的酸性均依次增强,故C正确;D、因过渡元素指的是中间十列元素,
10、故D错;故选:C【点评】本题考查原子结构与元素周期律,明确位置与性质的关系、周期表的结构是解答的关键6(4分)(2011山东)室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是()A溶液中导电粒子的数目减少B溶液中不变C醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大D再加入10mLpH=11的NaOH溶液,混合液的pH=7【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;pH的简单计算菁优网版权所有【专题】压轴题;计算题;热点问题;平衡思想;分析比较法;电离平衡与溶液的pH专题【分析】根据醋酸是弱电解质,则室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释将促进电离,离子的数目增多,但溶液的体积增大,则电离
11、产生的离子的浓度减小,并利用温度与电离常数的关系、酸碱混合时PH的计算来解答【解答】解:A、因醋酸溶液中加水稀释,促进电离,则液中导电粒子的数目增多,故A错误;B、因=,温度不变,Ka、Kw都不变,则不变,故B正确;C、加水稀释时,溶液的体积增大的倍数大于n(H+)增加的倍数,则c(H+)减小,故C错误;D、等体积10mLpH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液混合时,醋酸的浓度大于0.001mol/L,醋酸过量,则溶液的pH7,故D错误;故选:B【点评】本题考查弱电解质的稀释,明确温度与电离平衡常数的关系、溶液的pH与物质的量浓度的关系、稀释中溶液体积的变化与离子的物质的量的变化程度是解答本
12、题的关键7(4分)(2011山东)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该电池的充电过程B因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用【考点】电解原理的应用实验菁优网版权所有【专题】压轴题【分析】根据Zn的金属性强于Fe,未通电前上述镀锌装置可构成原电池,其正极反应为:O2+4e+2H2O4OH,与电镀时所发生的反应为不同的两个反应,故电镀过程不是该原电池的充电过程;电镀时,每转移2mol电子析出1molZn,通过的电
13、量与析出的锌的量存在确定的关系,与能量的其他转化无关;电镀时保持单位时间内转移的电子数恒定,则消耗的反应物与产生的生成物的量恒定,也就是反应速率恒定,与温度无关;镀锌铁制品的镀层破损后,易形成ZnFe原电池,Zn作负极优先被腐蚀,铁制品仍能受到保护【解答】解:A、未通电前上述镀锌装置可构成原电池,因原电池反应与电镀时所发生的反应为不同的两个反应,故电镀过程不是该原电池的充电过程,故A错误;B、电解过程中确实存在电能转化成热能的情况,但电镀时通过的电量与析出的锌的量存在确定的关系,与能量的其他转化无关,故B错误;C、电镀时保持电流恒定,即单位时间内转移的电子数恒定,则消耗的反应物与产生的生成物的
14、量恒定,也就是反应速率恒定,与温度无关,故C正确;D、镀锌层破损后,能形成锌铁原电池,铁为正极,锌为负极,同样起到保护铁的作用,故D错误故选C【点评】此题考查了原电池与电解池的工作原理及应用重在突出应用及电路中的电量与析出物质的守恒关系,解答本题时应明确电池或电解工作原理,对于其应用也要掌握二、解答题(共6小题,满分66分)8(14分)(2011山东)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义(1)NO2可用水吸收,相应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O也可以处理NO2当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是6.
15、72L(2)已知:2SO2(g)+O2 (g)2SO3 (g)H=196.6kJmol12NO(g)+O2 (g)2NO2 (g)H=113.0kJmol1则反应NO2(g)+SO2 (g)SO3 (g)+NO(g)的H=41.8kJmol1一定条件下,将与体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反映达到平衡状态的是ba体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3与NO的体积比保持不变d每消耗1molSO3的同时生成1molNO2测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=2.67或8/3(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2 (g)CH3OH
16、 (g)CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示该反应H0(填“”或“”)实际生产条件控制在250、1.3104kPa左右,选择此压强的理由是在1.3104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失【考点】化学平衡状态的判断;用盖斯定律进行有关反应热的计算;用化学平衡常数进行计算;转化率随温度、压强的变化曲线;氮的氧化物的性质及其对环境的影响菁优网版权所有【分析】(1)根据物质与水的反应物与生成物来书写化学反应方程式,再利用氧化还原反应中电子转移计算,然后来计算标准状况下气体的体积;(2)利用盖斯定律来计算反应热,利用化学平衡的特征“等”、“定
17、”来判定化学平衡,利用三段法计算平衡时的浓度来计算化学平衡常数;(3)利用化学平衡的影响因素和工业生产的关系来分析【解答】解:(1)NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O2HNO3+NO;6NO2+8NH37N2+12H2O,当反应中有1 mol NO2参加反应时,共转移了4 mol电子,故转移1.2mol电子时,消耗的NO2为1.2422.4L=6.72L(2)根据盖斯定律,将第二个方程式颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2+2SO22SO3+2NO,H=83.6 kJmol1,故NO2+SO2SO3+NO,H=41.8 kJmol1;本反应是反应前后气体分子数不变的反应,故体系
18、的压强保持不变,故a不能说明反应已达到平衡状态;随着反应的进行,NO2的浓度减小,颜色变浅,故b可以说明反应已达平衡;SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作为平衡状态的判断依据;d中所述的两个速率都是逆反应速率,不能作为平衡状态的判断依据 NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 起始物质的体积 1a 2a 0 0转化物质的体积 x x x x平衡物质的体积 1ax 2ax x x则(1ax):(2ax)=1:6,故x=a,故平衡常数为=x2/(1ax)(2ax)=8/3(3)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应
19、,H0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250、1.3104kPa左右的条件因为在250、压强为1.3104 kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强故答案为:(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO;6.72 (2)41.8;b;2.67或8/3 (3);在1.3104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失【点评】该题将元素化合物与能量变化、化学平衡等知识柔和在一起进行考察,充分体现了高考的综合性,看似综合性较强的问题,只要细细分析,还是
20、能各个突破的第(3)容易出错,需认真分析图象,得出正确结论9(14分)(2011山东)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物(1)实验室用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学方程式为2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是CS2或(热)NaOH溶液(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图该电池的工作温度为200左右,电池反应为2Na+xS=Na2Sx,正极的电极反应式为xS+2e=Sx2(或2Na+xS+2e=Na2Sx)M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫
21、电池的理论放电量是铅蓄电池4.5倍(铅的相对原子质量是207)(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(S2)c(OH)c(HS)c(H+),向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH减小(填“增大”、“减小”或“不变”) Na2S溶液长期放置有硫析出,是因为2S2+O2+2H2O=2S+4OH(用离子方程式表示)【考点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;原电池和电解池的工作原理;电极反应和电池反应方程式;盐类水解的应用;钠的化学性质菁优网版权所有【专题】开放题;盐类的水解专题;电化学专题【分析】(1)根据乙醇能和钠反应的性质以及硫在二硫化碳中的溶解性知识来回答;(2)
22、原电池正极发生得电子的还原反应,结合原电池的构成条件和题意实际情况来分析M的作用,根据铅蓄电池的工作原理和钠硫高能电池的工作原理来回答;(3)根据盐的电离和离子的水解知识来比较离子浓度大小,根据加入硫酸铜后所发生的反应情况来判断pH的变化,根据硫离子的强还原性来回答【解答】解:(1)乙醇能和钠反应,方程式为:2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2,硫极易溶于二硫化碳,微溶于酒精,不溶于水,还能和热的氢氧化钠溶液反应,故答案为:2CH3CH2OH+2Na=2CH3CH2ONa+H2;CS2或(热)NaOH溶液;(2)原电池正极发生得电子的还原反应,在反应2Na+xS=Na2Sx中
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