普通高考北京卷理科综合化学试题与解析

2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)
化学试题
第Ⅰ卷（选择题共120分）
本卷共20小题，每小题6分，共120分。

在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

相对原子质量(原子量)：H 1 C 12O 16Na 23Cl 35.5Br 80
⒍下列用品的有效成分及用途对应错误
．．的是()
A B C D
用品
有效成分NaCl Na2CO3Al(OH)3Ca(ClO)2
用途做调味品做发酵粉做抗酸药做消毒剂
⒎下列解释实验现象的反应方程式正确的是()
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na+O2=Na2O2
B．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgCl+S2-=Ag2S↓+2Cl-
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+ CO32-+2H2O
⒏下列实验中，所选装置不合理
．．．的是()
A．分离Na 2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④B．用CCl4提取碘水中的碘，选③
C．用FeCl2，溶液吸收Cl2，选⑤D．粗盐提纯，选①和②
⒐已知33As、35Br位于同一周期。

下列关系正确的是()
A．原子半径：As＞Cl＞P B．热稳定性：HCl＞AsH3＞HBr
C．还原性：As3-＞S2-＞Cl-D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4
⒑用下图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是()
①中的物质②中的物质预测①的现象
A 淀粉KI溶液浓硝酸无明显变化
B 酚酞溶液浓盐酸无明显变化
C AlCl3溶液浓氨水有白色沉淀
D 湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色
A．天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点
B．麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原型二糖
C．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致
D．乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
⒓人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。

下图是通过人工光合作用制备HCOOH
的原理示意图，下列说法不正
．．确．的是()
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生
C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强
D．催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-=HCOOH
第二部分(非选择题 共180分)
25．(13分)直接排放含SO 2的烟气会形成酸雨，危害环境。

利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO 2。

⑴用化学方程式表示SO 2形成硫酸型酸雨的反应： 。

⑵在钠碱循环法中，Na 2SO 3溶液作为吸收液，可由NaOH 溶液吸收SO 2制得，该反应的离子方程式是 。

⑶吸收液吸收SO 2的过程中，pH 随n (23SO -)：n (3HSO -)变化关系如下表：
n (23SO -)∶n (3HSO -) 91∶9 1∶1 9∶91
pH 8.2 7.2 6.2
①由上表判断，NaHSO 3溶液显 性，用化学平衡原理解释： 。

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母) 。

a ．c (Na +)＝2c (SO 32-)+c (HSO 3-)
b ．
c (Na +)＞c (H SO 3-)＞c (SO 32-)＞c (H +)＝c (OH -)
c ．c (Na +)+c (H +)＝ c (SO 32-)+c (HSO 3-) +c (OH -)
⑷当吸收液的pH 降至约为6时，需送至电解槽再生。

再生示意图如下：
①HSO 3-在阳极放电的电极反应式是_______________________________________。

②当阴极室中溶液pH 升至8以上时，吸收液再生并循环利用。

简述再生原理：
________________________________________________________________________。

26．(13分)用Cl 2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl 。

利用反应A ，可实现氯的循环利用。

反应A ：4HCl+O 2Cl 2+2H 2O
⑴已知：i ．反应A 中，4 mol HCl 被氧化，放出115.6 kJ 的热量。

ii ．
①H 2O 的电子式是__________________________________。

②反应A 的热化学方程式是_____________________________________________。

③断开1 mol H —O 键与断开 1 mol H —Cl 键所需能量相差约为 kJ ，H 2O 中H —O 键比HCl 中H —Cl 键(填“强”或“弱”) 。

⑵对于反应A ，下图是在4种投料比[n (HCl)∶n (O 2)，分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl 平衡转化率影响的曲线。

①曲线b 对应的投料比是 。

②当曲线b 、c 、d 对应的投料比达到相同的HCl 平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是 。

③投料比为2∶1、温度为400 ℃时，平衡混合气中Cl 2的物质的量分数是 。

27．(15分)有文献记载：在强碱性条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。

某同学进行如下验证和对比实验。

装置
实验序号试管中的药品现象
实验Ⅰ
2 mL银氨溶液和数滴较
浓NaOH溶液
有气泡产生；
一段时间后，溶液逐渐变黑；试管
壁附着有银镜
实验Ⅱ
2 mL银氨溶液和数滴浓
氨水
有气泡产生；一段时间后，溶液无
明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料：
a．
32
Ag(NH) +2H2O Ag++2NH3·H2O b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O
⑴配制银氨溶液所需的药品是________。

⑵经检验，实验Ⅰ的气体中有NH3，黑色物质中有Ag2O。

①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，产生的现象是。

②产生Ag2O的原因是。

⑶该同学对产生银镜的原因提出假设：可能是NaOH还原Ag2O。

实验及现象：向AgNO3溶液中加
入，出现黑色沉淀；水浴加热，未出现银镜。

⑷重新假设：在NaOH存在下，可能是NH3还原Ag2O。

用下图所示装置进行实验。

现象：出现银镜。

在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。

⑸该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。

由此又提出假设：在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH 也参与了NH3还原Ag2O的反应。

进行如下实验：
①有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学方程式是。

②实验结果证实假设成立，依据的现象是。

⑹用HNO3清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是。

28．(17分)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下：
已知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。

如：
⑴B为芳香烃。

①由B生成对孟烷的反应类型是________。

②(CH3)2CHCl与A生成B的化学方程式是___________________________________。

③A的同系物中相对分子质量最小的物质是________。

⑵1.08 g 的C 与饱和溴水完全反应生成3.45 g 白色沉淀。

E 不能使Br 2的CCl 4溶液褪色。

①F 的官能团是________。

②C 的结构简式是________________________________________________________。

③反应Ⅰ的化学方程式是__________________________________________________。

⑶下列说法正确的是(选填字母)________。

a ．B 可使酸性高锰酸钾溶液褪色
b ．C 不存在醛类同分异构体
c ．D 的酸性比E 弱
d ．E 的沸点高于对孟烷
⑷G 的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3∶2∶1。

G 与NaHCO 3反应放出CO 2。

反应Ⅱ的化学方程式是___________________________________________________________。

参考答案与解析：
6．B 小苏打有效成分是NaHCO 3，不是Na 2CO 3，B 项错误。

7．B 切开的金属钠暴露在空气中，光亮面逐渐变暗是由于生成白色氧化钠的缘故，A 项错误；AgCl 在水中的溶解度大于Ag 2S 的溶解度，所以向AgCl 的悬浊液中加入Na 2S 溶液可以转化为黑色Ag 2S ，B 项正确；过氧化钠在潮湿的空气中生成的白色黏稠物应该是氢氧化钠，C 项错误；向NaHCO 3溶液中加入过量的澄清石灰水，不可能存在23CO -，D 项错误。

8．A 乙酸乙酯不溶于Na 2CO 3溶液，分离Na 2CO 3溶液和乙酸乙酯，应该选用分液装置，即装置③，A 项错误。

9．C 同周期元素(稀有气体元素除外)，从左向右原子半径依次减小，Cl 的原子半径小于P 的原子半径，A 项错误；同周期元素，从左向右，非金属性依次增强，氢化物的稳定性依次增强，AsH 3的稳定性小于HBr 的，B 项错误；依据“易得者，不易失”，As 、S 、Cl 的非金属性逐渐增强，所以As 3-、S 2-、Cl -的还原性逐渐减弱，C 项正确；同主族元素，自上而下，非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，H 3AsO 4的酸性弱于H 3PO 4，D 项错误。

10．A 浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸溶于淀粉KI 溶液，会将KI 氧化为I 2，I 2能使淀粉溶液变蓝色，A 项错误。

11．D 植物油是混合物，没有固定的熔、沸点，A 项错误；蔗糖是非还原性糖，B 项错误；甘氨酸和丙氨酸之间缩水可以形成两种二肽，这两种二肽互为同分异构体，但水解产物相同，C 项错误。

12．C 首先标化合价，看价变化，42CO +―→2HCOOH +，CO 2中C 的化合价降低，得电子，由图示装置中电子转移的方向可知催化剂a 表面发生失电子的反应，催化剂b 表面发生得电子的反应，所以在催化剂b 表面发生的电极反应为CO 2+2H ++2e -=HCOOH ；在a 表面H 2O 失电子生成O 2，电极反应为2H 2O-4e -=4H ++O 2↑，由电极反应式可知a 极附近酸性增强，b 极附近酸性减弱，C 项错误。

25．答案：(1)SO 2+H 2O
H 2SO 3 2H 2SO 3+O 22H 2SO 4 (2)2OH -+SO 2=H 2O+23SO -
(3)①酸
3HSO -存在：3HSO -H ++23SO -和3HSO -+H 2O
H 2SO 3+OH -，3HSO -的电离程度强于水解程度 ②ab (4)①3HSO -+H 2O-2e -=24SO -+3H +
②H +在阴极得电子生成H 2，溶液中c (H +)降低，促使3HSO -电离生成23SO -，且Na +进入阴极室，吸收液得以再生
解析：(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。

(3)由表给数据n (23SO -)∶n (3HSO -)＝9∶91时，溶液pH ＝6.2，所以亚硫酸氢钠溶液显酸性。

亚硫酸氢钠溶液中存在两种趋势，电离趋势使溶液显酸性，水解趋势使溶液显碱性，溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果；由表给数据n (23SO -)：n (3HSO -)＝1∶1时，溶液pH ＝7.2，可知吸收液显中性时溶液中c (23SO -)＜c (3HSO -)，所以②中b 项正确；依电荷守恒：c (Na +)+c (H +)＝2c (23SO -)+c (3HSO -)+c (OH -)及c (H +)＝c(OH -)可判断a 项正确。

(4)阳极发生氧化反应，所以3HSO -在阳极失去电子生成24SO -和H +。

应抓住电解再生的目的——把3HSO -变成23SO -
分析。

26．答案：(1)①
②4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)∆H＝-115.6 kJ/mol
③32强
(2)①4∶1
②投料比越高，对应的反应温度越低
③30.8%
解析：(1)由题给条件可知，4 mol HCl被氧化，放出热量为115.6 kJ，可知∆H＝-115.6 kJ/mol；由∆H＝-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得，E(H—O)-E(H—Cl)＝[115.6+(498-2×243)]/4 kJ/mol＝31.9 kJ/mol，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的H—O键比氯化氢中H—Cl键强。

(2)在其他条件不变时，O2的量越大，HCl的转化率越大，由此可确定a为6∶1，b为4∶1，c为2∶1，d为1∶1；由图可知，当HCl的转化率相同时，温度由低到高对应的投料比为4∶1、2∶1、1∶1，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高达到相同转化率所需的温度越低；由图可读出投料比为2∶1、温度为400 ℃时，HCl的转化率为80%，设投入的HCl为2 mol，O2为1 mol，由此可建立三段式：
4HCl+O22Cl2+2H2O
n(起)/mol2100
∆n/mol 1.6 0.4 0.8 0.8
n(平)/mol 0.4 0.6 0.8 0.8
所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数＝
0.8mol
(0.4mol+0.6mol+0.8mol+0.8mol)
×100%＝30.8%。

27．答案：(1)AgNO3溶液和氨水
(2)①试纸变蓝
②在NaOH存在下，加热促进NH3·H2O分解，逸出NH3，促使
32
Ag(NH)++2H2O Ag++2NH3·H2O 平衡正向移动，c(Ag+)增大，Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O：2OH-+2Ag+=Ag2O↓+H2O
(3)过量NaOH溶液
(4)
(5)①Ag2O+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+3H2O
②与溶液接触的试管壁上析出银镜
(6)Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O
解析：(1)实验室是用AgNO3溶液和氨水配制银氨溶液。

(2)由信息b可知Ag2O是由AgOH分解得到的，结合实验条件加热、NaOH溶液分析信息a中化学平衡移动。

(3)既然假设NaOH还原Ag2O，那么溶液中必然要存在NaOH，所以向AgNO3溶液中应该加入过量的NaOH溶液，才可能验证假设是否成立。

(4)实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固、液不加热的装置。

(5)依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成Ag(NH3)2OH；假设成立必然会在试管上形成银镜。

28．答案：(1)①加成(还原)反应
②+(CH3)2CHCl+HCl
③苯
(2)①碳碳双键
②
③
(3)ad (4)
解析：(1)由于B 为芳香烃，而对孟烷分子中不存在苯环，说明B 分子中苯环与H 2发生加成反应；由B 转化为对孟烷可确定B 为，由信息芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代，可知是(CH 3)2CHCl 与发生取代反应的产物；苯的同系物中相对分子质量最小的是苯。

(2)由题意F 可以与氢气加成生成，说明F 分子中含有碳碳双键，由于E 脱水生成F ，由此也可以推测出E 应该是含有羟基的环醇，那么D 应该是酚类，由取代基的关系可以确定化合物C 应该是间甲苯酚或邻甲苯酚，n (C 7H 8O)＝11.08g 108g mol -⋅＝0.01 mol ，被取代的 3.45 1.08(H) mol 0.03 mol 79
n -==，所以1 mol C 中有3 mol H 被溴取代，可以确定C 应该是间甲苯酚。

(3)属于苯的同系物，苯的同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，a 项正确；存在的同分异构体可以是、等环状不饱和醛，b 项错误；D 属于酚类，E 属于醇类，c 项错误；醇分子因含有羟基比对应烷烃的沸点高，d 项正确。

(4)G 与NaHCO 3反应放出CO 2，说明分子中含有羧基，由G 的分子式和核磁共振氢谱可以确定其结构简式为
，与发生酯化反应，生成
，发生加聚反应得到PmnMA 。