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2019 年普通高等学校招生全国统一考试·全国Ⅱ卷
理科综合(化学部分)
一、选择题:本题共7 小题,每小题6 分,共42 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.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法
错误的是( )
A.蚕丝的主要成分是蛋白质
B.蚕丝属于天然高分子材料
C.“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应
D.古代的蜡是高级脂肪酸酯,属于高分子聚合物
答案 D
解析 蚕丝的主要成分是蛋白质,A 项正确;蚕丝属于天然高分子化合物,B 项正确;“蜡炬成灰”是指蜡烛
燃烧,这属于氧化反应,C 项正确;在古代蜡烛通常由动物油脂制成,动物油脂的主要成分为高级脂肪酸酯,
其不属于高分子聚合物,D 项错误。
8.已知NA 是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.3 g 3He 含有的中子数为1NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 磷酸钠溶液含有的PO
数目为0.1NA
3-
4
C.1 mol K2Cr2O7 被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48 g 正丁烷和10 g 异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
答案 B
解析 3 g 3He 的物质的量为1 mol,每个3He 含1 个中子,则1 mol 3He 含1 mol 中子,A 项正确;该溶液中含
0.1 mol Na3PO4,由于部分PO
水解,故溶液中PO
的数目小于0.1NA,B 项错误;K2Cr2O7 中Cr 元素为+6
3-
4
3-
4
价,1 mol K2Cr2O7 被还原成Cr3+时,得到6 mol 电子,C 项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,每个分子
中均含10 个C—H 键和3 个C—C 键,即每个分子中含13 个共价键,则48 g 正丁烷和10 g 异丁烷的混合物中
含13 mol 共价键,D 项正确。
9.今年是门捷列夫发现元素周期律150 周年。如表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z 为短周期主族元
素,W 与X 的最高化合价之和为8。下列说法错误的是( )
A.原子半径:W<X
B.常温常压下,Y 单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:Z<W
D.X 的最高价氧化物的水化物是强碱
答案 D
解析 原子半径:N<Al,A 项正确;常温常压下,单质硅呈固态,B 项正确;由非金属性:P<N,可知气态氢
化物热稳定性:PH3<NH3,C 项正确;Al 的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3 是典型的两性氢氧化物,并非
强碱,D 项错误。
10.下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )
实验操作
实验现象
A
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足
量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2 的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加
稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D
向盛有FeCl3 溶液的试管中加过量铁粉,
充分振荡后加1 滴KSCN 溶液
黄色逐渐消失,加KSCN 后溶液颜色不变
答案 A
解析 酸性KMnO4 溶液能将乙烯氧化成CO2,故可以看到溶液的紫色逐渐褪去,但静置后液体不会分层,A 项
符合题意;点燃的镁条能在CO2 中燃烧,集气瓶中产生浓烟(MgO 颗粒)和黑色颗粒(单质碳),B 项不符合题
意;向盛有饱和Na2S2O3 溶液的试管中滴加稀盐酸,溶液中发生反应S2O
+2H+==SO2↑+S↓+H2O,有刺激
2-
3
性气味气体产生,溶液变浑浊,C 项不符合题意;向FeCl3 溶液中加入过量铁粉,发生反应2Fe3++Fe==3Fe2
+,可以看到溶液中黄色逐渐消失,加入KSCN 后,溶液颜色不发生变化,D 项不符合题意。
11.下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是( )
A.向CuSO4 溶液中加入足量Zn 粉,溶液蓝色消失
Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
C.Na2O2 在空气中放置后由淡黄色变为白色
2Na2O2==2Na2O+O2↑
D.向Mg(OH)2 悬浊液中滴加足量FeCl3 溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl3==2Fe(OH)3+3MgCl2
答案 C
解析 CuSO4 溶液呈蓝色,加入足量Zn 粉后,Cu2+被还原为Cu,溶液变成无色,A 项正确;澄清石灰水在空
气中久置能吸收空气中的CO2,生成CaCO3 白色固体,B 项正确;Na2O2 呈淡黄色,在空气中放置后变为白
色,是Na2O2 吸收空气中的CO2 和H2O 转化成了Na2CO3 和NaOH 的缘故,C 项错误;向Mg(OH)2 悬浊液中加
入足量FeCl3 溶液出现红褐色沉淀,是因为Mg(OH)2 与FeCl3 溶液发生复分解反应生成了更难溶的Fe(OH)3,D
项正确。
12.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其
在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a 和b 分别为T1、T2 温度下CdS 在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp 的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m 点的溶液中加入少量Na2S 固体,溶液组成由m 沿mpn 线向p 方向移动
D.温度降低时,q 点的饱和溶液的组成由q 沿qp 线向p 方向移动
答案 B
解析 a、b 分别表示温度为T1、T2 时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度,可间接表示对应温度下CdS 在水中
的溶解度,A 项正确;Ksp 只受温度影响,即m、n、p 三点对应的Ksp 相同,又T1<T2,故Ksp(m)=Ksp(n)=
Ksp(p)<Ksp(q),B 项错误;向m 点的溶液中加入少量Na2S 固体,溶液中c(S2-)增大,温度不变,Ksp 不变,则溶
液中c(Cd2+)减小,溶液组成由m 点沿mpn 线向p 方向移动,C 项正确;温度降低时,CdS 的溶解度减小,q
点的饱和溶液的组成由q 沿qp 线向p 方向移动,D 项正确。
13.分子式为C4H8BrCl 的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8 种 B.10 种 C.12 种 D.14 种
答案 C
解析 C4H8BrCl 可看成是C4H10 分子中的2 个H 被1 个Br 和1 个Cl 取代得到的产物。C4H10 有正丁烷和异丁
烷2 种,被Br 和Cl 取代时,可先确定Br 的位置,再确定Cl 的位置。正丁烷的碳骨架结构为— — — ,Br
C
4
C
3
C
2
C
1
分别取代1 号碳原子和2 号碳原子上的氢原子时,Cl 均有4 种位置关系,异丁烷的碳骨架结构为—C — ,Br
C
1
C
1
C
1
分别取代1 号碳原子和2 号碳原子上的氢原子时,Cl 分别有3 种和1 种位置关系,综上可知C4H8BrCl 共有12 种
结构,C 项正确。
二、非选择题:共58 分。第26~28 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第35~36 题为选考题,考生根据
要求作答。
(一)必考题:共43 分。
26.立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰
色为________(填标号)。
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为
________________________________________________________________________。
回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2 和一种清洁能源气体,该反应的化
学方程式为_____________________________________________________。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差,其原因是“还原料”表面生
成了难溶于水的____________________(填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为___________________________________________________。
(3)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g 样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 的
I2KI 溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2 用
0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定,反应式为I2+2S2O
==2I-+S4O
。测定时消耗Na2S2O3 溶液体积V mL。
2-
3
2-
6
终点颜色变化为________________,样品中S2-的含量为__________________(写出表达式)。
答案 (1)D (2)①BaSO4+4C==BaS+4CO↑
CO+H2O==CO2+H2 ②BaCO3 ③S2-+Ba2++Zn2++SO
==ZnS·BaSO4↓
2-
4
(3)浅蓝色至无色
×100%
25.00-1
2V× 0.100 0 × 32
m × 1 000
解析 (1)灼烧立德粉样品时钡的焰色为绿色。(2)①由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS 溶液以及回转炉尾气
中含有有毒气体可知,在回转炉中BaSO4 与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS 和CO;生产上可通过水蒸气
变换反应除去回转炉中的有毒气体CO,即CO 与H2O 反应生成CO2 和H2。②所得“还原料”的主要成分是
BaS,BaS 在潮湿空气中长期放置能与空气中的H2O 反应生成具有臭鸡蛋气味的H2S 气体,“还原料”的水溶
性变差,表明其表面生成了难溶性的BaCO3。③结合立德粉的成分可写出沉淀器中S2-、Ba2+、Zn2+、SO
反
2-
4
应生成ZnS·BaSO4 的离子方程式。(3)达到滴定终点时I2 完全反应,可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色,且半
分钟内颜色不再发生变化;根据滴定过量的I2 消耗Na2S2O3 溶液的体积和关系式I2~2S2O
,可得n(I2)过量=
2-
3
1
2
×0.100 0V×10-3mol,再根据关系式S2-~I2 可知,n(S2-)=0.100 0×25.00×10-3 mol-×0.100 0V×10-3mol
1
2
=(25.00-)×0.100 0×10-3mol,则样品中S2-的含量为
×100%。
V
2
25.00-V
2× 0.100 0 × 32
m × 1 000
27.环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知
(g)===
(g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol-1①
H2(g)+I2(g)===2HI(g) ΔH2=-11.0 kJ·mol-1②
对于反应:
(g)+I2(g)===
(g)+2HI(g)③
ΔH3=________kJ·mol-1。
(2)某温度,等物质的量的碘和环戊烯(
)在刚性容器内发生反应③,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了
20%,环戊烯的转化率为________,该反应的平衡常数Kp=__________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡
转化率,可采取的措施有________(填标号)。
A.通入惰性气体
B.提高温度
C.增加环戊烯浓度
D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关
系如图所示,下列说法正确的是________(填标号)。
A.T1>T2
B.a 点的反应速率小于c 点的反应速率
C.a 点的正反应速率大于b 点的逆反应速率
D.b 点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
(4)环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C5H5)2,结构简式为
],后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的
电化学制备原理如图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF 溶液(DMF 为惰性有机溶
剂)。
该电解池的阳极为________,总反应为__________________________。电解制备需要在无水条件下进行,原因
为_____________________________________________________________。
答案 (1)89.3 (2)40% 3.56×104 BD (3)CD (4)Fe 电极 Fe+2
+H2↑(或Fe+
2C5H6==Fe(C5H5)2+H2↑) 水会阻碍中间物Na 的生成;水会电解生成OH-,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2
解析 (1)根据盖斯定律,由反应①+反应②得反应③,则ΔH3=ΔH1+ΔH2=(100.3-11.0)kJ·mol-1=89.3
kJ·mol-1。(2)设容器中起始加入I2(g)和环戊烯的物质的量均为a,平衡时转化的环戊烯的物质的量为x,列出三
段式:
(g) + I2(g)===
(g)+2HI(g)
起始: a
a 0 0
转化: x
x x 2x
平衡: a-x a-x x 2x
根据平衡时总压强增加了20%,且恒温恒容时,压强之比等于气体物质的量之比,得
=
a+a
a-x+a-x+x+2x
,解得x=0.4a,则环戊烯的转化率为
×100%=40%,平衡时
(g)、I2(g),
(g)、HI(g)的分压分别
1
1.2
0.4a
a
为
、、、,则Kp=
=
p 总,根据p 总=1.2×105 Pa,可得Kp=
×1.2×105 Pa≈3.56×104
p总
4
p总
4
p总
6
p总
3
p总
6
× (
p总
3 )
2
p总
4
× p总
4
8
27
8
27
Pa。通入惰性气体,对反应③的平衡无影响,A 项不符合题意;反应③为吸热反应,提高温度,平衡正向移
动,可提高环戊烯的平衡转化率,B 项符合题意;增加环戊烯浓度,能提高I2(g)的平衡转化率,但环戊烯的平
衡转化率降低,C 项不符合题意;增加I2(g)的浓度,能提高环戊烯的平衡转化率,D 项符合题意。(3)由相同时
间内,环戊二烯浓度减小量越大,反应速率越快可知,T1<T2,A 项错误;影响反应速率的因素有温度和环戊二
烯的浓度等,a 点时温度较低,但环戊二烯浓度较大,c 点时温度较高,但环戊二烯浓度较小,故无法比较a 点
和c 点的反应速率大小,B 项错误;a 点和b 点温度相同,a 点时环戊二烯的浓度大于b 点时环戊二烯的浓度,
即a 点的正反应速率大于b 点的正反应速率,因为b 点时反应未达到平衡,b 点的正反应速率大于逆反应速率,
故a 点的正反应速率大于b 点的逆反应速率,C 项正确;b 点时,环戊二烯的浓度减小0.9 mol·L-1,结合生成
的二聚体浓度为环戊二烯浓度变化量的,可知二聚体的浓度为0.45 mol·L-1,D 项正确。(4)结合图示电解
1
2
原理可知,Fe 电极发生氧化反应,为阳极;在阴极上有H2生成,故电解时的总反应为Fe+2
+H2↑或
Fe+2C5H6==Fe(C5H5)2+H2↑。结合相关反应可知,电解制备需在无水条件下进行,否则水会阻碍中间产物Na 的
生成,水电解生成OH-,OH-会进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2,从而阻碍二茂铁的生成。
28.咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃,100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作
用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka 约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素
等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2 上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸
套筒1 中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3 顶端时,经虹吸管3 返回烧瓶,从而实现对茶
叶末的连续萃取。回答下列问题。
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1 中,研细的目的是__________________。圆底烧瓶中加入95%乙醇为
溶剂,加热前还要加几粒__________。
(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是____________________。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优
点是______________________。
(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是____________________。
“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏水、温度计、接收管之外,还有______(填标号)。
A.直形冷凝管
B.球形冷凝管
C.接收瓶
D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和________和吸收________。
(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸
上凝结,该分离提纯方法的名称是________。
答案 (1)增加固液接触面积,使萃取更充分 沸石 (2)乙醇易挥发,易燃 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效
率高) (3)乙醇沸点低,易浓缩 AC (4)单宁酸 水
(5)升华
解析 (1)实验时将茶叶研细,能增加茶叶与溶剂的接触面积,使萃取更加充分。乙醇为溶剂,为防止加热时暴
沸,需在加热前向乙醇中加入几粒沸石。(2)由于溶剂乙醇具有挥发性和易燃性,因此在提取过程中不可用明火
直接加热。本实验中采用索氏提取器的优点是溶剂乙醇可循环使用,能减少溶剂用量,且萃取效率高。(3)提取
液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂,与水相比,乙醇作为萃取剂具有沸点低和易浓缩的优点。“蒸馏浓缩”
需选用的仪器除了所给仪器外,还有直形冷凝管和接收瓶(如锥形瓶)。(4)向浓缩液中加入生石灰能中和单宁酸
并吸收水分。(5)结合分离提纯咖啡因的装置及将粉状物放入蒸发皿并小火加热,咖啡因凝结在扎有小孔的滤纸
上,可知该分离提纯的方法为升华。
(二)选考题:共15 分。请考生从2 道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:物质结构与性质]
近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe—Sm—As—F—O 组成的化合物。回
答下列问题:
(1)元素As 与N 同族。预测As 的氢化物分子的立体结构为________,其沸点比NH3 的________(填“高”或
“低”),其判断理由是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Fe 成为阳离子时首先失去________轨道电子,Sm 的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为
________。
(3)比较离子半径:F-________O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1 所示。晶胞中Sm 和As 原子的投影位置如图2 所示。图中F-和O2
-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x 和1-x 代表,则该化合物的化学式表示为________;
通过测定密度ρ 和晶胞参数,可以计算该物质的x 值,完成它们关系表达式:ρ=________g·cm-3。以晶胞参数
为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1 中原子1 的坐标为
,则原子2 和3 的坐标分别为________、________。
(
1
2,1
2,1
2)
答案 (1)三角锥形 低 NH3 分子间存在氢键
(4)4s 4f 5 (3)小于 (4)SmFeAsO1-xFx
2[281+161-x+19x]
a2cNA × 10-30
(
1
2,1
2,0) (0,0,1
2)
解析 (1)AsH3 的中心原子As 的价层电子对数为
=4,包括3 对成键电子和1 对孤电子对,故其立体结构为
5+3
2
三角锥形。NH3 中N 的电负性比AsH3 中As 的大得多,故NH3 易形成分子间氢键,从而使其沸点升高。(2)Fe
的价层电子排布式为3d64s2,其阳离子Fe2+、Fe3+的价层电子排布式分别是3d6、3d5,二者均首先失去4s 轨道
上的电子;Sm 失去3 个电子成为Sm3+时首先失去6s 轨道上的电子,然后失去1 个4f 轨道上的电子,故Sm3+
的价层电子排布式为4f5。(3)F-与O2-电子层结构相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越大,离
子半径越小,故离子半径:F-<O2-。(4)由晶胞结构中各原子所在位置可知,该晶胞中Sm 个数为4× =2,Fe
1
2
个数为1+4× =2,As 个数为4× =2,O 或F 个数为8× +2× =2,即该晶胞中O 和F 的个数之和为2,
1
4
1
2
1
8
1
2
F-的比例为x,O2-的比例为1-x,故该化合物的化学式为SmFeAsO1-xFx。1 个晶胞的质量为
g=
g,1 个晶胞的体积为a2c pm3=a2c×10-
2 × [150+56+75+16 × 1-x+19x]
NA
2[281+161-x+19x]
NA
30cm3,故密度ρ=
g·cm-3。原子2 位于底面面心,其坐标为
;原子3 位于棱上,
2[281+161-x+19x]
a2cNA × 10-30
(
1
2,1
2,0)
其坐标为
。
(0,0,1
2)
36.[化学——选修5:有机化学基础]
环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领
域。下面是制备一种新型环氧树脂G 的合成路线:
已知以下信息:
①
+
― -
-
- ―→
H2SO4
②R′OH+
+NaOH―→R′
+NaCl+H2O
③R′
+
―― -
- →
OH-
H2O
回答下列问题:
(1)A 是一种烯烃,化学名称为________,C 中官能团的名称为________、________。
(2)由B 生成C 的反应类型为________。
(3)由C 生成D 的反应方程式为__________________________________________________。
(4)E 的结构简式为________。
(5)E 的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、
________。
①能发生银镜反应:②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F 和NaOH 恰好完全反应生成1 mol 单一聚合度的G,若生成的NaCl 和H2O 的总质量为765
g,则G 的n 值理论上应等于________。
答案 (1)丙烯 氯原子 羟基 (2)加成反应
(3)
+NaOH―→
+NaCl+H2O(或
+NaOH―→
+NaCl+H2O)
(4)
(5)
(6)8
解析 (1)因A 的分子式是C3H6,且为烯烃,故其结构简式为CH3CH==CH2,名称是丙稀。结合B 的分子式、
C 的分子式和D 的结构简式可知B 为CH2==CHCH2Cl,C 为
或
,故C 中所含官能团为氯原子
和羟基。(2)由B 生成C 的反应是CH2==CHCH2Cl 与HOCl 发生的加成反应。(4)由已知信息①可知E 为
。(5)能发生银镜反应说明含醛基;核磁共振氢谱中三组峰的峰面积之比为3∶2∶1,说明含1 个甲基,故符合
条件的同分异构体为
、
。(6)D 与F 生成G 的化学方程式为:(2+n)
+(1+n)
+(2+n)NaOH―→
+(2+n)NaCl+(2+n)H2O,生成1 mol G 时有(2+n)mol=
,解得n=8。
765 g
58.5 g·mol-1+18 g·mol-1