八卦方位对应五行:2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(化学)

2011年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试

第Ⅰ卷（选择题  共126分）

本试卷共21小题，每小题6分，共126分。

以相对原子质量（原子量）：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23  S-32 Cl-35.5 Ca-40 Cu-64

一、选择题：本大题共13小题，每小题6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.下列叙述正确的是

A.1.00mol  NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子

B. 1.00mol  NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023

C.欲配置1.00L ,1.00mol.L-1的NaCl溶液，可将58.5g NaCl溶于1.00L水中

D.电解58.5g 熔融的NaCl，能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠

答案：B

解释：A项中无NaCl分子，C项中不是溶于1.00L水，而应是配成1.00L溶液，D项中产生的氯气只有0.5mol即11.2L（标准状况）。B正确。

8.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有（不考虑立体异构）

A.6种         B.7种      C. 8种       D.9种

答案：C

解释：考虑碳链异构和氯原子的位置异构。主链5碳的有3种，主链4碳的有4种，主链3碳的有1种。共8种。

9.下列反应中，属于取代反应的是

①CH3CH=CH2+Br2CH3CHBrCH2Br

②CH3CH2OH CH2=CH2+H2O

③CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O

A. ①②          B.③④           C.①③            D.②④

答案：B

解释：①是加成反应，②是消去反应，③是酯化反应，④是硝化反应。酯化反应和硝化反应为取代反应。B正确。

10.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是

A. c（H+）         B. Ka（HF）         C.            D. 

答案：Dwww.ylhxjx.com

解释：加水不断稀释过程中，HF的电离程度不断增大，H+的数目不断增多，HF分子数目不断减少，c(H+)/c(HF) 始终保持增大。

11.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：

Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2

下列有关该电池的说法不正确的是

A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe

B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2

C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

D. 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O

答案：C

解释：根据电池的总反应，由元素的化合价的升降判断，Fe失去电子，发生了氧化反应生成Fe(OH)2故为负极，Ni2O3得到电子，发生了还原反应生成Ni(OH)2为正极。电池充电时电极反应与放电时的反应相反，阴极上Fe(OH)2发生了还原反应产生OH-，阴极附近溶液的pH升高，故C错。

12.能正确表示下列反应的离子方程式为

A. 硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS+2H+=Fe2++H2S↑

B. NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO3-+OH-=CO32-+H2O

C. 少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-

D. 大理石溶于醋酸中：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O

答案：D

解释：A中硝酸有强氧化性，-2价的硫被氧化，不能生成H2S。B中漏掉了NH4+与OH-的反应。C中应生成SO32-。D CaCO3中不溶于水，CH3COOH为弱酸，正确。

13.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是

A. 元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构

B. 元素X与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种

C. 元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成

D. 元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2

答案：A

解释：X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，是碳元素，Y是地壳中含量最丰富的金属元素，为铝元素。Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，是短周期元素，且W、X、Y和Z的原子序数依次增大，Z为硫元素，W是制备一种高效电池的重要材料，是锂元素。A中LiCl中Li+的最外层只有两个电子，A错。B中元素X与氢形成的化合物有C2H2,C6H6等，C中元素Y为铝，铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，D中硫和碳可形成共价化合物CS2。

第Ⅱ卷

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（11题，共129分）

26.（14分）

0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。

请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式__ ___（要求写出推断过程）；

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为     。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为       ，其存在的最高温度是       ；

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________；

（4）在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=________________mol·L-1（Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20）。

若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。

解释：(1)由图分析可知，CuSO4·5H2O受热到102℃时开始脱水分解，113℃时可得到较稳定的一种中间物，到258℃时才会继续分解。在200℃时失去的水的质量为0.57g，有差量法可以计算。

CuSO4·5H2OCuSO4·(5-n)H2O+n H2O

250                              18n

0.80g                         0.80g-0.57g=0.23g

n=4

(2) 570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，是CuO和SO3。CuO与稀硫酸反应的产物是硫酸铜和水，蒸发浓缩的晶体为CuSO4·5H2O。其存在的最高温度为102℃。

(3) SO3与水反应生成硫酸，与铜加热反应：2H2SO4(浓)+ CuCuSO4 +SO2↑+H2O

(4)根据溶度积的概念可以直接计算。pH=8时，c(OH-)=10-6，由c(Cu2+)·c(OH-)2= Kap[Cu(OH)2]可得，c(Cu2+)=(2.2×10-20)/10-12=2.2×10-8  。在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，溶液中溶质为硫酸，c(SO42-)不变，为0.1mol·L-1 ，c(H+)为0.2mol·L-1。

答案：（1）CuSO4·H2O

CuSO4·5H2OCuSO4·(5-n)H2O+n H2O

250                              18n

0.80g                         0.80g-0.57g=0.23g

n=4

(2) CuSO4  CuO+SO3↑，CuSO4·5H2O， 102℃

(3) 2H2SO4(浓)+ CuCuSO4 +SO2↑+H2O

(4)2.2×10-8  ，0.2

27.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；

（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________；

（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；

下列说法正确的是______（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为

v(CH3OH)= mol·L-1·min-1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大

（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；

（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1KJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）

解释：(1)由H2（g）的燃烧热△H为-285.8kJ·mol-1知，1mol H2（g）完全燃烧生成1mol H2O(g)放出热量285.8kJ，即分解1mol H2O(g)为1mol H2（g）消耗的能量为285.8kJ，分解10mol H2O(g)为10mol H2（g）消耗的能量为2858kJ。

(2)写出燃烧热的热化学方程式：

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)             △H=-283.0kJ·mol-1            ①

CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)  △H=-726.5kJ·mol-1            ②

用②-①得：

CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)     △H=-443.5kJ·mol-1

(3)根据图像分析，由先拐先平数值大原则，T2>T1，温度升高，生成物的平衡时的物质的量减少，故正反应为放热反应。

①中速率用物质的量与时间之比，错误，应该为物质的量浓度与时间之比。

②该反应的正反应为放热反应，T2>T1，所以T1时的平衡常数比T2时的大。

③正确

④处于A点的反应体系从T1变到T2，升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时增大。正确。

(4)利用化学平衡的三段模式法计算：

CO2 (g)+3H2(g)= CH3OH(g) +2H2O(g)

起始  1        3       0        0

变化  a        3 a      a        a

平衡 1-a       3-3a     a        a

根据压强之比等于物质的量之比，则

容器内的压强与起始压强之比为：(4-2a)/4=1-a/2

(5)这是一个典型的燃料电池的电极反应的书写。电池的理论效率的计算可由消耗1mol甲醇所能产生的最大电能与其燃烧热之比即可求得。702.1/726.5=96.6%

答案：(1) 2858

(2) CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)     △H=-443.5kJ·mol-1

(3) ③④

(4)1-a/2

(5) CH3OH(g) +H2O-6e-= CO2 +6H+  

3/2O2 + +6H+ +6e-= 3H2O

96.6%

28.（15分）

    氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：

（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)

（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。

A.加热反应一段时间                 B.收集气体并检验其纯度

C.关闭分液漏斗活塞                 D.停止加热，充分冷却

（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。

① 写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________

②该同学的判断不正确，原因是________________

（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象__________。

（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。

解释：（略）

答案：

(1)i→e，f→d，c→j，k(或k，j) k→a 

(2) BADC

(3) CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑

金属钙与水反应也有类似现象

(4) 取适量的氢化钙，在加热的条件下雨干燥氧气反应，将反应后生成的气态产物通过装有白色的无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变蓝色，而取钙做相同的实验则观察不到白色变蓝色。

(5) 氢化钙是固体携带方便

(二)选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题，3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂提米的题号一致，在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

36.【化学——选修2：化学与技术】

普通纸张的主要成分是纤维素，在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂覆明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：

（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关，其中的化学原理是______；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学（离子）方程式为______。

（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：

①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等，这样操作产生的主要问题是______。

②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学（离子）方程式表示该方法生成氧化锌及防治酸性腐蚀的原理______。

（3）现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿（主要成分FeTiO3）为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：

①□FeTiO3+□C+□Cl2□TiCl4+□FeCl3+□CO

②□TiCl4+□O2□TiO3+□Cl2

答案：(1)明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下，纤维素水解，使高分子链断裂；

CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O

(2) ①过量的碱同样可以导致纤维素的水解，造成书籍污损。

② Zn(C2H5)2+ H2O= ZnO+2 C2H6↑，ZnO+2H+= Zn2++ H2O

(3) ①2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO

②TiCl4+O2TiO3+2Cl2

37.[化学——选修3：物质结构与性质]

氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_________、__________；

(2)基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；

(3)在BF3分子中，F-B-F的键角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立体结构为_______；

(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；

(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA）。

答案：(1) B2O3+3 CaF2+3H2SO42 BF3↑+3 Ca SO4+3H2O

B2O3+2NH32BN+3 H2O

(2)1s22s22p1，N，+3

(3)120o，sp2，正四面体

(4)共价键（极性键），分子间作用力

(5)4，4，

38.[化学——选修5]：有机化学基础]（15分）

香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：

以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）

已知以下信息：

① A中有五种不同化学环境的氢；

② B可与FeCl3溶液发生显色反应；

③ 同一个碳原子上连有两个羧基通常不稳定，易脱水形成羰基。

请回答下列问题：

(1)香豆素的分子式为_______；

(2)由甲苯生成A的反应类型为___________；A的化学名称为__________；

(3)由B生成C的化学反应方程式为___________；

(4)B的同分异构体中含有苯环的还有______种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_______种；

(5)D的同分异构体中含有苯环的还有______中，其中：

① 既能发生银境反应，又能发生水解反应的是________（写结构简式）

② 能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_________（写结构简式）

解释：

答案：(1)C9H6O2

(2)取代反应，2-氯甲苯（邻氯甲苯）

(3)

(4)4，2

(5)4，，