2013年高考化学真题(Word版)——新课标1卷(试题 答案解析)

2013 年普通高等学校招生全国统一考试（新课标Ⅰ卷）
化学试题及答案解析
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 K 39 Mn 55
一、选择题：本题共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．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．可用蘸浓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，所以要多吃富含高碘酸的食物
D．黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
答案：C 解析：C 选项，应多吃富含碘元素的食物，如KIO 3。

高碘酸为强酸，对人体
有很强的腐蚀性。

8．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如下：
下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A．香叶醇的分子式为C10H18O
B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．能发生加成反应不能发生取代反应
答案：A 解析：根据碳原子的四价原则补齐氢原子，直接查出C、H 的原子个数， A 选项正确；该有机物分子中含有碳碳双键，B、C 选项错误；含有甲基、醇羟基，所以可以发
生取代反应， D 选项错误。

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． W
2－、X
＋
3＋2－
、Z
C．Y B．X
D．X
＋
3＋
、Y
2－
＋、Z
答案：C 解析：A 选项W 在X 的上一周期，所以X 为第 3 周期，分别为O、Na；B 选项X 可能为Li 或Na、Y 可均为Al ；D 选项X 可能为Li 或Na、Z 可能为O 或S；上述选
＋3
＋、
S2－项中的Na
均不影响水的电离平衡； C 选项Y 只能为Al 、Z 只能为S，Al
均影响水的电离平衡。

10．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag 2S 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，再将变黑的银器浸入该溶液中，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，Ag 2S 被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al ＋3Ag2S===6Ag＋Al 2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag 2S 转化为白色AgCl
－
2－答案：B 解析：由“电化学原理”可知正极反应式为Ag 2S＋2e
===2Ag＋S ，负极反
－3
＋；电解质溶液中发生反应
Al 3＋2－与
＋
应式为Al －3e ＋3H2O Al(OH) 3＋3H
，S ===Al
＋结合生成H2S，使Al 3＋＋3H2O Al(OH) 3＋3H＋的平衡右移，最终生成Al(OH) 3 沉淀，H 只有 B 选项正确。

10 －13 －12
－
，K sp(AgBr) ＝7.7×10 ，K sp(Ag2CrO 4)＝9.0×10 11．已知K sp(AgCl) ＝1.56×10。

某溶液中含有Cl －－
、Br 和
2 －1
CrO ，浓度均为0.010 mol ·L
，向该溶液中逐滴加入0.010 mol ·L 4
－
1
的AgNO 3 溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
－
、Br A．Cl －
、
2
4
CrO
B． 2 －－CrO 、Br 、Cl
4
C．Br －－
、Cl
、CrO 2
4
D．Br －、 2
CrO 、Cl
4 －
答案：C
解析：因为溶液中Cl －、Br －、 2
CrO 浓度相同，假设滴加AgNO 3 溶液的过程中混合液
4
－－ 2
－
1
CrO 浓度不变，均为0.010 mol·L
中Cl 、Br ，则开始生成AgCl 、AgBr 、Ag 2CrO4 、
4
－
8 －1 －11 －1 －5 ＋
沉淀时溶液中c(Ag 、7.7×10 、3.0×10
)浓度分别为 1.56×10 mol ·L mol ·L mol ·L
－
1，所以首先沉淀的是AgBr ，最后沉淀的是Ag2CrO4。

12．分子式为C5H10O2 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D．40 种答案：D
解析：属于C5H10O2 的酯水解可生成的酸有甲酸、乙酸、丙酸、两种丁酸
[CH 3CH2CH2COOH 、(CH3)2CHCOOH] ，共 5 种；生成的醇有甲醇、乙醇、两种丙醇、 4 种
丁醇，共8 种，酸与醇酯化，共得5×8＝40 种组合，即40 种酯。

13．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
选项目的分离方法原理
A ．分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大
B．分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C．除去KNO 3 固体中混杂的NaCl 重结晶NaCl 在水中的溶解度很大
D．除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大
答案：D 解析：乙醇与水、乙酸乙酯与乙醇互溶，A、B 选项中的分离方法均错误； C 选项
选用重结晶法是利用KNO 3 的溶解度受温度变化的影响大，而NaCl 的溶解度受温度变化的
影响小，错误；蒸馏是利用各组分的沸点不同而采取的分离混合物的方法， D 正确。

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
生都必须做答。

第33 题～第40 题为选考题，考生根据要求做答。

(一)必考题(共129 分)
26．(13 分)醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：
＋H2O
可能用到的有关数据如下：
3
－
相对分子质量密度/(g c·m ) 沸点/℃溶解性环己醇100 0.961 8 161 微溶于水环己烯82 0.810 2 83 难溶于水
合成反应：
在a 中加入20 g 环己醇和 2 小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入 1 mL 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己烯10 g。

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
(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“下口放出”)。

(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________。

(6)在环己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)本实验所得到的环己烯产率是______(填正确答案标号)。

A．41% B．50% C．61% D．70%
回答下列问题：
(1)LiCoO 2 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LiCoO 2 与Li 1
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)。

26．答案：(1)直形冷凝管
(2)防止暴沸 B
(3)
(4)检漏上口倒出
(5)干燥(或除水除醇)
(6)CD
(7)C
解析：(2)如果立即补加碎瓷片，可能使反应液暴沸，发生危险， A 选项错误； C 选项不能防止暴沸，错误； D 选项浪费药品，错误；(3)醇在浓硫酸作催化剂时，加热条件下可能发生
分子内脱水生成烯烃，也可能发生分子间脱水生成醚；(4)环己烯的密度比水小，位于分液
漏斗中液体的上层，分液时要先把下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，防止从下口放出时混有部分下层液体；(5)无水氯化钙能与水结合，也能与乙醇结合；(7)n(环己醇)
＝
20g
100g mol 1 ＝0.2 mol 、n(环己烯)＝
10g
82g mol 1
＝0.122 mol ，产率＝
0.122mol
0.2mol
×100%
＝61%。

27．(15 分)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。

某锂离子电池正极材料有钴酸
＋锂(LiCoO 2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。

充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi －
＋xe ===Li x C6。

现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

答案：(1)＋ 3
－(2)2Al ＋2OH
－
＋6H2O===2[Al(OH) 4] ＋3H2↑
(3)2LiCoO 2＋3H2SO4＋H2O2 Li 2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O,2H2O2 2H2O＋O2↑有氯气生成，污染较大
(4)CoSO4＋2NH 4HCO3===CoCO3↓＋(NH 4)2SO4＋H2O＋CO2↑
(5)Li 1
－
x CoO2＋Li x C6===LiCoO 2＋6C
＋
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、(6)Li Li 2SO4
解析：(2)正极材料中含有与强碱溶液反应的Al ；(3)LiCoO 2 经酸浸生成CoSO4，Co 化合价由＋ 3 降低为＋2，化合价升高的只能为H2O2，H2O2 中的O 化合价由－ 1 升高为0，生成O2，据此配平即可；注意题干中有对温度的要求，可知H2O2 会发生分解；抓住信息“用盐酸代替H2SO4 和H2O2 的混合液”，把还原剂H2O2 去掉了，所以作为还原剂的只能为盐酸，盐酸被氧化生成Cl2，Cl2 有毒，污染环境；(5) 正极发生得电子的反应，Co 的化合价降低，由Li 1－x CoO2 生成LiCoO 2 化合价由＋(3＋x)降低到＋3，降低了x，故正极反应式为Li 1－＋
－
x CoO2＋xe ＋xLi
===LiCoO 2，由充电时电池负极反应式可知放电时负极反应式为Li x C6－xe
－===6C＋xLi ＋，两电极反应式相加可得电池反应式；(6)注意信息“有利于锂在正极的回收”结合原电池的工作原理，阳离子向正极移动即可分析；沉淀有Al(OH) 3、CoCO3，水相为Li 2SO4 溶液，可知回收的金属化合物。

28．(15 分)二甲醚(CH 3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。

由合成气(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：
－
1
(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)===CH 3OH(g) H1＝－90.1 kJ m·ol
－
1
(ⅱ)CO2(g) ＋3H2(g)===CH3OH(g) ＋H2O(g) H2＝－49.0 kJ m·ol
水煤气变换反应：
－
1
(ⅲ)CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) H3＝－41.1 kJ m·ol
二甲醚合成反应：
－
1
(ⅳ)2CH 3OH(g)===CH 3OCH3(g)＋H2O(g) H4＝－24.5 kJ m·ol
回答下列问题：
(1)Al 2O3 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Al 2O3 的主要工艺流程是_____________________( 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(含Cu－Zn－Al －O 和Al 2O3)、压强为 5.0 MPa 的条件下，由H 2和CO 直接制备二甲醚，结果如图所示。

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
－
1
池 (5.93 kW · h ·kg
) 。

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 ，能量密度 E ＝______________________( 列式计算。

6
能量密度＝电池输出电能 /燃料质量， 1 kW ·h ＝3.6× 10
J )。

答案： (1)Al 2O 3(铝土矿 )＋2NaOH ＋3H 2O===2NaAl(OH) 4，NaAl(OH) 4＋CO 2===Al(OH) 3↓＋ NaHCO 3,2Al(OH) 3 Al 2O 3＋3H 2O (2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应 (ⅰ)平衡右移， CO 转化率增大；生成的 H 2O ，通过水 煤气变换反应 (ⅲ)消耗部分 CO
－ 1 (3)2CO(g) ＋4H 2(g)===CH 3OCH 3(g) ＋H 2O(g) H ＝－ 204.7 kJ ·mol 该反应分子数 减少，压强升高使平衡右移， CO 和 H 2 转化率增大， CH 3OCH 3 产率增加。

压强升高使 CO
和 H 2 浓度增加，反应速率增大
(4)反应放热，温度升高，平衡左移
－
＋
12 (5)CH 3OCH 3＋3H 2O －12e ===2CO 2＋12H
1000g
0.123V
12 96500C
mol
1
46g mol
1kg
1
6 J k ·W ÷ (3.6× 10
－1
－
1
－
1
·h )＝8.39 kW ·h ·kg
解析： (1)从铝土矿 (主要成分 Al 2O 3)中提取 Al 2O 3，主要应用 Al 2O 3 能与强碱溶液反应，生成 可溶性 NaAlO 2 或 NaAl(OH) 4 溶液，过滤除去其他不溶性杂质， 向滤液中通入酸性气体
CO 2，
生成 Al(OH) 3 沉淀，过滤洗涤加热分解 Al(OH) 3 得到 Al 2O 3；
(3) 由反应式 ⅳ＋ⅰ× 2 可得所求热化学方程式，所以 H ＝ H 4 ＋2 H 1＝(－24.5－
－
1＝－204.7 kJ m
·ol －
1；化工生产中既要考虑产率 (化学平衡移动原理 )，也要考 0.3× 2)kJ m ·ol 虑化学反应速率； (4)正反应放热， 温度升高， 平衡左移， CO 的转化率降低； (5)燃料电池中， 燃料在负极发生失电子的反应， 二甲醚的分子式为 C 2H 6O ，在酸性条件下生成 CO 2，碳的化
－
合价从－ 2 价升至＋ 4 价，一个二甲醚失去
12 个 e ，书写过程：第一步
CH 3OCH 3－12e
－ －
―→CO 2，第二步配平除 “H 、O ” 之外的其他原子 CH 3OCH 3－12e ―→2CO 2，第三步用 “H ＋ －
＋
－
” 配平电荷
CH 3OCH 3 －12e ―→CO 2 ＋12H ，第四步补水配氢
CH 3OCH 3 －12e
＋
3H 2O===2CO 2＋12H ＋ ，第五步用 “O ”检查是否配平； 1 kg 二甲醚可以产生 1000g 46g mol
1
× 12 电子， 1 mol 电子可以提供 96 500 C 的电量，电压 × 电量＝功，故可求出能量密度。

(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
任选一题做答，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 与所涂题目的题号一致， 在答题卡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 ](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：
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②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备草酸。

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0.250 g 溶于水，用0.050
－
1
的酸性KMnO 4 溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO 4 溶液15.00 mL，反应0 mol L·
的离子方程式为________________ ；列式计算该成品的纯度______________。

答案：(1)CO＋NaOH HCOONa 2HCOONa Na2C2O4＋H2↑
(2)NaOH 溶液CaC2O4 H2C2O4 溶液H2SO4 溶液CaSO4
(3)分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减小污染
(4)Na2SO4
2
＋
C O ＋2 MnO4 ＋16H
(5)5 ===2Mn
2 4 2＋
＋8H2O＋10CO2↑
5
1 1
0.124mL 0.0500mol L 126g mol
2
1
1000mL L 0.250g
×100%＝94.5%
解析：(1)由“甲酸钠加热脱氢”生成Na2C2O4，依据原子守恒可知有H2生成；(2)Na2C2O4 中加入Ca(OH)2 生成CaC2O4 和NaOH，过滤①后得CaC2O4 沉淀和NaOH 溶液，NaOH 溶液
经③可循环利用；向CaC2O4 沉淀中加入H2SO4，生成H2C2O4 和CaSO4，过滤②后得CaSO4 沉淀和H2C2O4 溶液，溶液中还有过量的H2SO4；(3)NaOH 溶液和H2SO4 可循环利用，是该
流程的优点；(4)Na2C2O4和H2SO4 反应生成的H2C2O4 和Na2SO4 均可溶，故会使草酸中混有Na2SO4；(5)草酸被氧化为CO2，MnO4 被还原为Mn 2＋，依据化合价升降总数相等和电子得
失守恒配平即可；n( M nO )＝0.015 L ×0.050 0 mol ·L
4 － 1
，依据离子方程式n(
2
C O )＝
2 4
5 2 －
1
n( MnO4 )＝0.015 L ×0.050 0 mol L·
×5
2
－，m(H2C2O4·2H2O)＝0.015 L ×0.050 0 mol L·
1× 5
2
×126 g·mol － 1 。

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为______，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(SiH 4)分解反应来制备。

工业上采用Mg 2Si 和NH4Cl 在液氨介质
中反应制得
S iH 4，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：
化学键C— C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能
kJ mol 1
356 413 336 226 318 452
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，原因是
____________________________________ 。

②SiH4 的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________ 。

(6)在硅酸盐中， 4
SiO 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、
4
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__________________。

图
(a)
图
(b)
答案：(1)M 9 4 (2)二氧化硅(3)共价键 3
(4)Mg 2Si＋4NH 4Cl===SiH 4＋4NH 3＋2MgCl 2
(5)①C— C 键和C—H 键较强，所形成的烷烃稳定。

而硅烷中Si—Si 键和Si—H 键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成
②C—H 键的键能大于C—O 键，C—H 键比C—O 键稳定。

而Si—H 键的键能却远小于Si—O 键，所以S i—H 键不稳定而倾向于形成稳定性更强
的Si—O 键
3 1∶ 3 2n (6)sp
[SiO ]
n (或
3
2
SiO )
3
22s22p63s23p2，M 能层有s、p、d 三个能级，共9 个原
解析：硅的核外电子排布式为1s
子轨道；(3)立方体共有 6 个面，面心位置上贡献3个原子；(4)此反应不属于氧化还原反应，
产物除
S iH4 外，还应有MgCl 2，另一生成物只能是NH 3；(5)由信息可知应从反应物、产物
键能的差异角度进行分析；(6)一个硅原子与四个氧原子相连，形成 4 个σ键，硅原子最外层四个电子全部参与成键，无孤电子对
，为sp
3 杂化；①、②两个氧原子有两个结构单元共
用，如图，中间的结构单元均摊1，再加上其他 2
个氧原子，一个结构单元中含有一个硅原子、 3 个氧原子，依据化合价可知一个结构单元表
现的化合价为－
2，即化学式为 2
SiO 或
3
2n [SiO ]n 。

3。