2013年化学高考真题(全国卷1)

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg24 S 32 K39 Mn55 7．化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是 A．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 B．可用蘸弄盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气 C．碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含碘酸的食物 D．黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成 8．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如下:

下列有关香叶醉的叙述正确的是 A．香叶醇的分子式为C10H18O C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应

9．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是 A．W2-、X+ B．X+、 Y3+ C．Y3+、 Z2-

D．X+、 Z2-

10．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是

A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + A12S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 11.己知某

溶液中含有C1-, Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A.C1- 、Br-、CrO42- C．Br-、C1-、CrO42-

B．CrO42-、Br-、C1- D． Br- 、CrO42-、C1-

12．分子式为C5H1O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有 A．15种

B． 28种 C．32种

1

D．40种

13．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是 选项 A. B． C． D． 目的 分离溶于水的碘 分离乙酸乙酯和乙醇 除去KNO3固体中混杂的NaCl 除去丁醇中的乙醚 分离方法 乙醇萃取 分液 重结晶 蒸馏 原理 碘在乙醇中的溶解度较大 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 NaCl在水中的溶解度很大 丁醇与乙醚的沸点相差较大 第Ⅱ卷

(一)必考题（共129分）

26.（13分）醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环乙烯的反应和实验装置如下：

可能用到的有关数据如下：

环己醇 环己烯 合成反应： 在a中加入20g环乙醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸，b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。 分离提纯：

反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环乙烯10g。 回答下列问题：

（1）装置b的名称是________________。

（2）加入碎瓷片的作用是____________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是________（填正确答案标号）。

A．立即补加

B.冷却后补加

C.不需补加 D.重新配料

相对分子质量 100 82 密度／（g.cm-3） 0.9618 0.8102 沸点／℃ 161 83 溶解性 微溶于水 难溶于水 2

（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_________。

（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并_______；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的_____________（填“上口倒出”或“下口倒出”）。

（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_____________。

（6）在环乙烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有__________（填正确答案标号）。

A．圆底烧瓶

B.温度计

C.吸滤瓶

D.球形冷凝管

E.接收器

（7）本实验所得到的环乙烯产率是______________（填正确答案标号）。

A.41%

B.50%

C.61%

D.70%

27．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。充点时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件为给出）。

回答下列问题：

（1） LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。

（2） 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________。 （3） “酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式

______________________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是___________________________。

（4） 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。

（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式__________________________________。

（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_____________________________________。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有__________________________(填化学式)

28．（15分）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新能源。有合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应：

3

(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) ΔH1=-90.1kJ·mol-1 （ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0k·mol-1 水煤气变换反应:

(iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJ·mol-1 二甲醚合成反应：

（iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） ΔH4=-24.5kJ·mol-1 回答下列问题：

（1）AI2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3主要流程是_________________________（以化学方程式表示）

（2）分析二甲醚合成反应((iv)对于Co转化率的影响____________________________。 （3）由H2和Co直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为：_________________________________________。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响____________________________________________________。 （4）有研究者在催化剂厂含（Cu一Zn一Al一O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________。

（5）二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW ·h·kg-1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________________________________，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生___________个电子的电量:该电池的理论输出电压为1.20 V,能址密度E=_____________________________

(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质盒，1kW·h=3.6x106J)。 36．【化学—选修2:化学与技术](15分)

草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:

4

回答下列问题

(1) CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为、。 （2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是 ，

滤渣是 ；过滤操作①的滤液是 和 ， 滤渣是；

（3）工艺过程中③和④的目的是。

（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制各草酸。该方案

的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是。

（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品

0.250g溶于水，用0.0500 mol . L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至 浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反应的离子方程式 为；列式计算该成品的纯度。 37．[化学—选修3:物质结构与性质](15分)

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:

(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。 (2)硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。

(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。

(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4,，该反应的化学方程式为 。

(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:

① 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因

5

是

② SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是 (6)在硅酸盐中，

四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层

状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为。Si与O的原子数之比为化学式为

38．[化学—选修5:有机化学荃础](15分)

查尔酮类化合物G是黄酮类药物的主要合成中间体，其中一种合成路线如下:

已知以下信息:

① 芳香烃A的相对分子质量在100-110之间，I mol A充分燃烧可生成72g水。 ②C不能发生银镜反应。

③D能发生银镜反应、可溶于饱和Na2CO3溶液、核磁共振氢谱显示期有4中氢

④⑤

回答下列问题：

（1） A的化学名称为____________。

（2） 由B生成C的化学方程式为____________________。

（3） E的分子式为________________，由E生成F的反应类型为________。 （4） G的结构简式为____________________。

（5） D的芳香同分异构体H既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有

_______种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积为2：2：2：1：1的为________________（写结构简式）。

参考答案

6

7.【知识点】化学与生活 【答案】C

【解析】A项，侯氏制碱法是利用Na2CO3和NaHCO3溶解度的差异，用Na2CO制备小苏打NaHCO3；B项，浓盐酸挥发出的HCl气体与氨气反应产生白烟；C项，补碘元素要多吃富含碘元素的事物，而碘酸钾是食盐中添加的碘元素；D项，黑火药的主要成分是硫磺、硝石和木炭。

8.【知识点】有机物的组成、结构以及性质。 【答案】A

【解析】A项，根据香叶醇的结构简式可知其分子式为C10H18O；B项，香叶醇结构中存在碳碳双键，故能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色；C项，香叶醇结构中存在碳碳双键能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色；D项，香叶醇结构中存在羟基（OH），故能和活泼金属以及羧酸发生取代反应。 9.【知识点】水的电离平衡、元素周期表等知识。 【答案】C

【解析】能破坏水的电离平衡的简单离子必是弱离子（弱碱的阳离子和弱酸的阴离子），也就是说像Na+、Cl这样的离子是不会破坏水的电离平衡。综合分析答案只有选C项。 10.【知识点】化学基本原理（电化学和氧化还原反应） 【答案】B

【解析】A项，银器变黑是由于在处理过程中把表面的Ag2S转变成了Ag，所以银器的质量减轻；B项，银器为正极，在反应的过程中发生电化学反应被还原成银单质；C项，Al2S3在水溶液中电离出的Al和S会发生双水解反应而不能存在；D项，黑色褪去的主要原因是银器表面的Ag2S转变成了Ag，而不是氯化银。 11.【知识点】溶度积Ksp相关计算 【答案】C

【解析】根据AgCl 、AgBr、Ag2CrO4三种物质的溶度积，可知产生沉淀时的浓度分别为

32Ksp(AgCl)1.561010c(Ag)1.56108 c(Cl)0.01Ksp(AgBr)7.7101311 c(Ag)7.710c(Br)0.01c(Ag)Ksp(Ag2CrO4)9.0101253.010，所以答案选C。 c(CrO4)0.0112.【知识点】同分异构体的书写和判断 【答案】D

7

【解析】酯类化合物（C5H10O2）可以水解生成甲醇（1种）、乙醇（1种）、丙醇（2种）、丁醇（4种）和甲酸（1种）、乙酸（1种）、丙酸（2种）、丁酸（2种）。所以，水解的醇有8种、羧酸有5种，则重新结合生成的酯类有40种。 13.【知识点】化学实验基本操作（分离和除杂）。 【答案】D

【解析】A项，萃取剂乙醇能和水任意比互溶，无法达到分层；B项，分离乙酸乙酯和乙醇，可以加入水，因为乙酸乙酯不溶于，而乙醇易溶于水，然后在进行分液；C项，除去固体硝酸钾中混有的氯化钠杂质，先在较高温度下制成硝酸钾的饱和溶液，然后逐步冷却，由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而显著增大，温度降低，大部分硝酸钾成为晶体析出，而氯化钠的溶解度随温度的升高而增大得不显著，所以大部分氯化钠仍留在母液中，通过过滤把硝酸钾和氨化钠溶液分开，有时可以进行重结晶以增强分离效果；D项，乙醇和乙醚的沸点相差较大，可以采用蒸馏法进行分离。

26.【知识点】以醇的消去反应为命题素材，考查了物质的分离和提纯的化学实验操作、对化学信息进行加工和处理的能力。 【答案】 （1）直行冷凝管 （2）防止爆沸 B （3）

（4）检漏 上口倒出 （5）干燥（或除水除醇） （6）C D （7）C

【解析】（1）装置B用于冷凝，称为（直形）冷凝管；（2）加热时加入碎瓷片（磁石）的目的是防止有机物在加热时发生暴沸。如果在加热时发现忘记加碎瓷片，这时必须停止加热，待冷却后重新加入碎瓷片；（3）醇分子之间最容易发生脱水形成醚键，形成醚类化合物，即：

2

+H2O；（4）分液漏斗在使用前必须要验漏。实验生成的环己

烯的密度比水的要小，所以环己烯应从上口倒出；（5）无水氯化钙的目的：除去水（做干燥剂）和除去环己醇（可以参考：乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH）；（6）吸滤瓶在晶体的过滤中经常使用，吸滤瓶要配合布氏漏斗（一种有多孔平板的漏斗，上面铺滤纸）使用并在支管处接真空装置，对物质进行减压过滤，此实验不需要。直形冷凝管一般是用于蒸馏，即在用蒸馏法分离物质时使用。而球形冷凝管一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，此实验不需要；（7）理

8

论上，加入20g环己醇的物质的量n20g0.2mol，则生成的环己烯的物质的量

100g/mol也是0.2mol，环己烯的质量m0.2mol82g/mol16.4g，实际的产量是10g，所以产率为

10g100%61%。 16.4g27.【知识点】本题结合化学工艺流程，考查了离子方程式、化学方程式的数学和电极反应式的书写以及对信息加工、处理的综合能力。 【答案】 （1）+3

（2）2Al2OH6H2O2AlOH43H2 （3）

有氯气生成，污染较大 （4）（5）

（6）Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、 CoCO3 、Li2SO4

【解析】（1）LiCoO2中的氧元素是2价，Li元素是+1价，所以Co元素是+3价；（2）在“正极碱浸”过程中，正极发生的反应应为正极材料中的铝箔与NaOH溶液之间的反应，所以离子方程式为2Al2OH6H2O2AlOH43H2；（3）根据流程图可知，“酸浸”加入了H2SO4、H2O2，反应的生成物中有CoSO4，也就说明此反应为氧化还原反应，Co元素化合价降低，所以H2O2中的O元素则要升高，即产生O2。另外在酸浸的过程中，H2O2自身也能发生分解，所以发生的反应有：

和

。盐酸具有还原性，如果用盐酸代

替硫酸，则Cl会被氧化成Cl2，从而造成环境污染；（4）根据流程图可知，“沉钴”加入的沉淀剂是NH4HCO3，产生的沉淀时CoCO3，根据反应特点即可写出此反应的化学方程式：

；（5）根据电化学原理可知，充放电过

程中，同一个电极反应的反应类型相同，在充电时负极的电极反应：

，

则放电时LixC6是反应物，生成C，发生氧化反应，而Li1-xCoO2与LiCoO2相比，Li1-xCoO2中的Co元素的化合价较高，可知Li1-xCoO2为反应物，电极反应为

9

；（6）在锂电池中Li做负极，在放电过程中失去电子变成Li+

从负极脱出，进入溶液经过电解质溶液向正极移动。根据整个流程图可知，回收的金属化合物有：Al(OH)3、 CoCO3 、Li2SO4。

28.【知识点】从铝土矿中提取氧化铝、盖斯定律的应用、化学平衡的影响因素及移动方向、电极反应式的书写。 【答案】

【解析】（1）苏教版的教材上有关从铝土矿提取氧化铝的流程是这样叙述的：先用NaOH溶液溶解铝土矿，然后过滤，向滤液中通过过量的CO2气体进行酸化，在进行过滤得到氢氧化铝沉淀，然后高温煅烧氢氧化铝就可以得到高纯度的氧化铝；发生的反应有：

（溶解）

；（2）根据合成原理可知，

合成二甲醚会消耗甲醇（甲醇是CO反应的生成物），即CO参与反应的生成物浓度降低，有利于平衡向右移动，是CO的转化率提高；（3）根据所给的热化学方程式以及盖斯定律，将（i）2+（iv）即可得到所求的热化学方程式：2COg4H2gCH3OCH3g

H2OgH90.1KJmol1224.5KJmol1204.7KJmol1。根据反应，增

大体系压强平衡向右移动，有利于二甲醚的合成；（4）由二甲醚的合成反应可知：反应放热，达到平衡后升高温度，平衡向逆方向移动，即CO的转化率随着温度的升高而降低；（5） 二甲醚然后的产物是CO2，则C元素的化合价升高（24），失去电子，在负极发生反应，溶液为酸性，所以负极的电极反应式为一个二甲醚分子参加反应时，转移了12个电子。

，所以当有

10

36.【知识点】物质的分类、化学方程式和离子方程式的数学、化学实验基本操作、化学计算等知识。 【答案】

【解析】（1）结合流程图以及参加反应的物质，可以写出化学方程式为

、；（2）根据流程图可知，在

草酸钠中加入氢氧化钙进行“钙化“，生成草酸钙和NaOH，由于草酸钙难溶于水，因而在过滤①中的滤渣是草酸钙，滤液是NaOH溶液。将草酸钙用稀硫酸进行酸化，生成硫酸钙和草酸，硫酸钙微溶于水，因此在过滤②中的滤渣是硫酸钙，滤液是草酸和过量的硫酸；（3）有工艺流程可知，工艺③中可以循环利用NaOH，工艺④中循环利用的物质是硫酸。这样一来既提高了原料的利用率，同时也减少了污染和废液的产生；（4）甲酸钠脱氢后的产物是草酸钠，直接和硫酸反应生成草酸和硫酸钠，这样得到的草酸中就含有硫酸钠杂质；（5）在测定草酸纯的的反应中，酸性高锰酸钾做氧化剂，草酸做还原剂，发生的离子反应为： 我们可以写出反应之间的关系为： 5C2O4216H2MnO410CO22Mn28H2O，

5H2C2O42H2O2KMnO4

5 2

n 0.05molL15.010L 解得n(H2C2O42H2O)=1.87510-3mol

则m(H2C2O42H2O)=1.87510-3mol126g/mol=0.236g 所以成品的纯度w=130.236g100%94.5%

0.25g37.【知识点】基态原点的电子排布式的书写、晶体结构、杂化轨道、化学键等知识。 【答案】

11

【解析】（1）硅原子核外有14个电子，其基态原子的核外电子排布式为1S2S2P3S3P，对应能层分别别为K、L、M，其中能量最高的是最外层M层。该能层有s、p、d三个能级，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，所以共有9个原子轨道。硅原子的M能层有4个电子（3s23p2）；（3）硅元素在自然界中主要以化合态（二氧化硅和硅酸盐）形式存在；（3）硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体，硅原子之间以共价键结合。在金刚石晶体的晶胞中，每个面心有一个碳原子（晶体硅类似结构），则面心位置贡献的原子为62262213个；（5）①烷烃中的CC键和CH键大于硅烷中的SiSi键和SiH键2的键能，因而造成硅烷种类和数量比如烷烃多；②键能越大、物质就越稳定，CH键的键能大于CO键，故CH键比CO键稳定，而SiH键的键能远小于SiO键，所以

SiH键不稳定而倾向与形成稳定性更强的SiO键；（6）硅酸盐中的硅酸根（SiO44）

为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式。

38.【知识点】有机合成、有机物的结构和性质、同分异构体的判断、化学方程式的书写 【答案】

【解析】（1）有题中所给的信息：A的相对分子质量（100~110），1molA完全燃烧生成72g水（说明A分子中有8个H原子），并且与水在酸性条件下的产物能被氧气氧化，且不能发

12

生银镜反应，说明A中存在官能团“碳碳双键“，进一步可以推出A为苯乙烯；（2）苯乙

烯和水发生加成反应，生成，与氧气发生反应的方程式为

；（3）D能发生银镜反应说明D分子中存在醛基，存在

四种不同类型的H原子，且能与碳酸钠反应（具有酸性），结合分子式C7H6O2，可知D的结

构简式为，那么E则为

，分子式为C7H5O2Na，

和CH3I之间的反应属于取代反应；（4）由制备流程可知：C是

，F是，根据信息⑤所提供的信息，可知G是

；（5）满足条件D的同分异构体为，在酸性条件下水

解的方程式为；（6）根据所给的信息可知，F的

同分异构体中含有醛基和醇羟基，其结构简式分别是（有三种：邻

位、对位、间位）、、、、、

、、 、、、

共13种同分异构体，其中满足核磁共振氢谱有5种峰（5种氢原子），

峰面积为2:2:2:1:1的是

。

13