2018年普通高等学校招生全国统一考试化学(全国卷2)

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2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试
化学试题(全国卷2)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

可能用到的相对原子质量:H 1 C 12N 14O 16Na 23P 31S 32Fe 56
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.化学与生活密切相关,下列说法错误的是()
A.碳酸钠可用于去除餐具的油污
B.漂白粉可用于生活用水的消毒
C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸
D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
8.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氮有关(如下图所示)。

下列叙述错误的是()
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
9.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。

光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()
10.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。

W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。

下列叙述正确的是()
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸
11.N A代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4N A
B.100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1N A
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N A
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2N A
12.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na
2Na2CO3+C,下列说法错误的是()
A.放电时,Cl O4-向负极移动
B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C.放电时,正极反应为:3CO2+4e-2C O32-+C
D.充电时,正极反应为:Na++e-Na
13.
三、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.(14分)
我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:
相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]
pH 范围如下:
回答下列问题:
(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。

(2)滤渣1的主要成分除SiO 2外还有 ;氧化除杂工序中ZnO 的作用是 。

若不通入氧气,其后果是 。

(3)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式
为。

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为 ;沉积锌后的电解液可返回 工序继续使用。

27.(14分)
CH 4-CO 2催化重整不仅可以得到合成气(CO 和H 2),还对温室气体的减排具有重要意义。

回答下列问题:
(1)CH 4—CO 2催化重整反应为:CH 4(g)+CO 2(g)2CO(g)+2H 2(g)。

已知: C(s)+2H 2(g)CH 4(g) ΔH =-75 kJ·mol -1 C(s)+O 2(g)CO 2(g) ΔH =-394 kJ·mol -1 C(s)+1
2O 2(g)
CO(g) ΔH =-111 kJ·mol -1
该催化重整反应的ΔH=kJ·mol-1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是
(填标号)。

A.高温低压
B.低温高压
C.高温高压
D.低温低压
某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为mol2·L-2。

(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少,相关数据如下表:
积碳反应
CH4
(g)
C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)
2CO(g)
①由上表判断,催化剂X Y(填“优于”或“劣于”),理由
是。

在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如上图所示,升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是(填标号)。

A.K积、K消均增加
B.v积减小、v消增加
C.K积减小、K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数),在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如下图所示,则p a(CO2)、
p b(CO2)、p c(CO2)从大到小的顺序为。

28.(15分)
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 作感光剂,以K 3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为:2K 3[Fe(C 2O 4)3]
2FeC 2O 4+3K 2C 2O 4+2CO 2↑;显色反应的化学方程式
为。

(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是 。

②实验中观察到装置B 、F 中澄清石灰水均变浑浊,装置E 中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有 、 。

③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 。

④样品完全分解后,装置A 中的残留物含有FeO 和Fe 2O 3,检验Fe 2O 3存在的方法是: 。

(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g 样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c mol·L -1 KMnO 4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是 。

②向上述溶液中加入适量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用c mol·L -1 KMnO 4溶液滴定至终点,消耗KMnO 4溶液V mL,该晶体中铁的质量分数的表达式为 。

(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.(15分)
[化学——选修3:物质结构与性质]
硫及其化合物有许多用途,
回答下列问题:
(1)基态Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ,基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。

(2)根据价层电子对互斥理论,H 2S 、SO 2,SO 3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 。

(3)图(a)为S 8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为 。

图(a)
图(b)
图(c)
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为形,其中共价键的类型有种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为。

(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示,晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为N A,其晶体密度的计算表达式为g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为nm。

36.(15分)
[化学——选修5:有机化学基础]
以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物,E是一种治疗心绞痛的药物,由葡萄糖为原料合成E的路线如右:
回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为。

(2)A中含有的官能团的名称为。

(3)由B到C的反应类型为。

(4)C的结构简式为。

(5)由D到E的反应方程式为。

(6)F是B的同分异构体,7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰。

峰面积比为3∶1∶1的结构简式为。

答案与解析：
化学试题(全国卷2)
7.D碳酸钠溶液呈碱性,可用于去除餐具上的油污,A项正确;漂白粉中的次氯酸钙产生的HClO具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B项正确;氢氧化铝能与胃液中的盐酸反应,可用于中和胃酸过多,C项正确;碳酸钡能与胃液中的盐酸反应,生成的氯化钡易溶于水,电离出的Ba2+有毒,D项错误。

8.C雾和霾的分散剂均为空气,A项正确;根据题目信息,硝酸铵和硫酸铵均为无机颗粒物,是形成雾霾的因素之一,B项正确;氨气分别和硝酸、硫酸生成硝酸铵和硫酸铵,是形成无机颗粒物的反应物,C项错误;过度施用化肥会导致空气中氨气含量增加,促进了无机颗粒物中硝酸铵、硫酸铵含量的增加,D项正确。

9.D CH4和Cl2反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,其中CH3Cl 常温下是气体,难溶于水,CH2Cl2、CHCl3和CCl4常温下是无色油状液体,难溶于水,HCl极易溶于水,故试管内气体体积减小,颜色变淡,液面上升,试管壁上有无色油状液滴出现,D项正确。

10.A根据题给条件分析,W、X、Y、Z分别是N、O、Na、Cl四种元素。

O与N可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等多种氧化物,O与Na可形成Na2O、Na2O2两种化合物,O与Cl可形成Cl2O、ClO2、Cl2O5、Cl2O7等多种氧化物,A项正确;Na2O2中既有离子键又有共价键,B项错误;Cl-和N3-、O2-、Na+电子层结构不同,C项错误;W的氧化物的水化物HNO3是强酸、HNO2是弱酸,D项错误。

11.C124 g P4的物质的量为1 mol,根据P4的结构可知1个P4分子中含有6个P—P 键,1 mol P4中含有6N A个P—P键,A项错误;因为Fe3+会发生水解生成Fe(OH)3,100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中N(Fe3+)小于0.1N A,B项错误;根据化学式可知,1 mol CH4和1 mol CH2 CH2中均含有4 mol氢原子,标准状况下,11.2 L混合气体的物质的量为0.5 mol,所含氢原子的物质的量为2 mol,即所含氢原子数目为2N A,C项正确;SO2和O2的反应为可逆反应,2 mol SO2和1 mol O2不能全部转化成2 mol SO3,故分子总数大于2N A,D项错误。

12.D放电时装置为原电池,阴离子向负极移动,A项正确;根据总反应可知,放电时二氧化碳在正极得电子被吸收,充电时又被释放出来,B项正确;放电时,负极上Na失电子,正极上CO2得电子,正极电极反应式为3CO2+4e-2C O32-+C,C项正确;充电时阴极反应式为Na++e-Na,D项错误。

13.B转移溶液后应用适量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶后再定容,A项错误;维生素C具有还原性,与Fe3+反应,溶液由棕黄色变为浅绿色,B项正确;用盐酸和Zn粒反应制取的氢气中混有氯化氢气体和水蒸气,先用氢氧化钠溶液除去氯化氢,然后用KMnO4溶液检验氯化氢是否除尽,最后用浓硫酸干燥,若先用浓硫酸干燥,最后用KMnO4溶液检验氯化氢是否除尽,又会重新带入水蒸气,达不到干燥的目的,C项错误;亚硫酸氢钠和过氧化氢反应生成硫酸氢钠和水,无明显现象,D项错误。

26.答案(1)ZnS+3
O2ZnO+SO2
2
(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+
(3)Cd2++Zn Cd+Zn2+
(4)Zn2++2e-Zn溶浸
解析根据制备流程,焙烧过程中ZnS转化成ZnO和SO2,相关化学方程式为ZnS+3
O2
2 ZnO+SO2或2ZnS+3O22ZnO+2SO2,同时杂质FeS、CdS、PbS转化成SO2和相应的
金属氧化物。

加稀硫酸溶浸可将PbO 转化成PbSO 4沉淀除去,同时除去不溶的SiO 2。

根据表格中相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 范围,氧化除杂过程通入氧气的目的是将Fe 2+转化成Fe 3+,最终转化为Fe(OH)3除去,加入ZnO 的目的是调节溶液的pH,有利于沉淀Fe 3+。

还原除杂是用Zn 还原Cd 2+从而除去Cd,相关的化学方程式为Cd 2++Zn Cd+Zn 2+。

电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极Zn 2+得电子生成Zn,电极反应式为Zn 2++2e -Zn;阳极水电
离出的OH -失电子生成O 2,同时生成硫酸,所以沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。

27.答案 (1)247 A 1
3
(2)①劣于 相对于催化剂X,催化剂Y 积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大 AD
②p c (CO 2)、p b (CO 2)、p a (CO 2)
解析 (1)将已知热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,③×2-①-②,得到CH 4—CO 2催化重整反应的ΔH =+247 kJ·mol -1。

由于该反应是正反应气体体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH 4平衡转化率的条件是高温低压,A 项正确。

某温度下,在体积为2 L 的容器中加入2 mol CH 4,1 mol CO 2,达到平衡时CO 2的转化率是50%,则平衡时各物质的物质的量浓度分别为c (CH 4)=0.75 mol·L -1、c (CO 2)=0.25 mol·L -1、c (CO)=0.5 mol·L -1、c (H 2)=0.5 mol·L -1,根据K =c 2(CO )·c 2(H 2)
c (CH
4)·c (CO 2)
,计算得出
K =1
3或0.33。

(2)①根据表格中活化能数据分析,催化剂X 劣于催化剂Y 。

因为相对于催化剂X,催化剂Y 积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大。

由于积碳反应和消碳反应均为吸热反应,所以升高温度平衡正向移动,K 积、K 消均增加;温度高于600 ℃时,积碳量随温度的升高而下降,说明v 消增加的倍数比v 积增加的倍数大,A 、D 两项正确。

②根据v =k ·p (CH 4)·[p (CO 2)]-0.5,当p (CH 4)一定时,积碳量随p (CO 2)的增大而减小,故p c (CO 2)>p b (CO 2)>p a (CO 2)。

28.答案 (1)3FeC 2O 4+2K 3[Fe(CN)6] Fe 3[Fe(CN)6]2+3K 2C 2O 4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 ②CO 2、CO
③先熄灭装置A 、E 处的酒精灯,冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN 溶液,溶液变红色,证明含有Fe 2O 3
(3)①溶液出现粉红色且半分钟内粉红色不消失 ②
5cV×56
m×1 000
×100%
解析 (1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC 2O 4,故以K 3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为:3FeC 2O 4+2K 3[Fe(CN)6]Fe 3[Fe(CN)6]2+3K 2C 2O 4。

(2)①探究三草酸合铁酸钾热分解的产物,通入氮气可以起到隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置的作用。

②分析装置图各部分的作用,A 为热分解的反应装置,B 用于检验生成的气体中是否含有CO 2,C 吸收生成的CO 2,D 为干燥装置,E 、F 检验生成的气体中是否含有CO 。

若B 、F 中澄清石灰水均变浑浊,E 中CuO 变为红色,则热分解的产物中一定含有CO 2和CO 。

③为防止倒吸,停止实验时应先熄灭A 、E 处酒精灯并继续通入氮气,待反应管冷却后停止通入氮气。

④检验装置A 中的残留物中是否含有Fe 2O 3,可将残留物溶于稀硫酸,使Fe 2O 3转化为Fe 3+,然后用KSCN 溶液检验。

(3)①用KMnO 4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶液出现粉红色(极稀的酸性KMnO 4溶液颜色)且半分钟内粉红色不消失。

②该测定原理的离子方程式为2Fe 3++Zn 2Fe 2++Zn 2+,5Fe 2++Mn O 4-+8H +
5Fe 3++Mn 2++4H 2O 。

即5Fe 2+~Mn O 4-,故该晶体中铁的质量分数的表达式:w (Fe)=
cmol ·L -1×V×10-3L×5×56 g ·mol -1×100%=5cV×56
×100%。

35.答案 (1) 哑铃(纺锤)
(2)H 2S
(3)S 8相对分子质量大,分子间范德华力强 (4)平面三角 2 sp 3 (5)
4M N A a 3×1021 √2
2
a 解析 (1)基态Fe 原子价层电子的电子排布图为,基态S 原子电
子占据的最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃形(或纺锤形)。

(2)H 2S 、SO 2、SO 3中心原子价层电子对数分别为4、3、3,故H 2S 分子的中心原子价层电子对数不同于SO 2、SO 3。

(3)S 8分子的相对分子质量比SO 2大,分子间范德华力强,故其熔、沸点比SO 2高很多。

(4)气态三氧化硫中心原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,故其分子的立体构型为平面三角形,共价键有σ键和π键两种类型;根据图(b)所示,固态三氧化硫每个硫原子与四个氧原子形成4个σ键,故S 原子的杂化轨道类型为sp 3。

(5)FeS 2晶体中,每个晶胞平均占有Fe 2+数为12×1
4+1=4,占有S 22-数为8×18+6×12
=4,则有
(a ×10-7 cm)3·N A ·ρ=4M ,ρ=4M
a 3·N A
×1021 g·cm -3。

立方体的两个面心和相应顶点构成一个正三角
形,故八面体的边长等于面对角线的12
,已知立方体的边长为a nm,则八面体的边长=√a 2+a 2
2
nm=√2
2a nm 。

36.答案 (1)C 6H 12O 6 (2)羟基
(3)取代反应
(4)
(5)+NaOH
+CH 3COONa
(6)9
解析葡萄糖分子式为C6H12O6,催化加氢得到CH2OH(CHOH)4CH2OH,故A中含有官能团的名称为羟基。

B到C实质上是CH3COOH和B中的羟基发生酯化(取代)反应。

根据C 的分子式为C8H12O5,B中只有一个—OH与CH3COOH发生酯化反应,故C的结构简式为。

C→D是浓硝酸和C中的羟基发生酯化反应,故D的结构简式为。

根据E的结构简式分析,D到E反应的方程式为+NaOH
+CH3COONa。

F是B的同分异构体,故F的相对分子质量为146,7.30 g F为0.05 mol,与足量饱和NaHCO3反应释放出2.24 L CO2(标准状况),则一个F分子中含有2个
—COOH,结合F的分子式,其结构有、、
、、、
、、、
共9种,其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为
(或写成)。