2009年高考理科综合化学试题充分体现了新课程理念,试题“立意新颖,突出新材料、新情景试题的选择,凸显试题的开放性、探究性和实践性”,为我省有力有效地推进新课程实施和高考改革作出了很好的示范。
试题以能力立意,联系生活经验和社会、生产实际,运用新材料、营造新情景、设置新背景,设置题型新颖、情景陌生的试题,让考生在试题的背景下提取统摄信息,重组整合知识,构建新的知识框架,获取解决问题的新思想和新方法,从而达到解决问题的目的。整卷充满着新课程的气息——温度对平衡常数的影响;原子的电子排布式、电离能;盖斯定律的应用和简单计算等。
试卷结构和长度设计合理,题型与内容原创,有力有效地遏制了“题海”。如果能在不改变原试题的内容、结构的基础上适当地提高些难度,必定锦上添花。
试题严格遵守《2009年普通高等学校招生统一考试安徽卷考试说明》,每道试题都可以从《考试说明》中找到原型(见下表),体现了《考试说明》的权威性、可信度,对中学教学改革具有鲜明的导向作用。
题号
考查的知识与能力
考试说明
7
同位素、有机物和共价键的概念,有关物质的量的简单转化
P305【例3】
8
对较复杂有机分子结构的辨认与识别,准确判定s—诱抗素制剂分子中所含的官能团
P316【例26】
9
认识、了解和正确使用某些常见仪器,量筒的精确度、温度计的量程、浓硝酸保存的注意事项(浓硝酸腐蚀橡胶)
P309【例12】
10
溶液中离子或分子的共存问题,明确Cl2的氧化性和SO32—的还原性
P311【例15】
11
热化学方程式的应用,化学平衡移动,平衡常数、转化率与平衡移动的关系
P312【例17】
12
电解知识,明确电解池电极的名称与电源的连接的关系,电极反应及电子转移
P315【例25】
13
酸碱反应的过量问题、判定反应后溶液中离子或分子浓度的大小、电解质溶液的电荷守恒、物料守恒和质子守恒
P307【例7】
25
涉及N、S、Al、Cu、Fe等元素及其化合物的知识,元素周期表(律)——电子排布式、电离能,有关盖斯定律(热化学方程式)的简单计算
P316【例27】及P319【例29】第1小题
26
醇、醛、羧酸、酚、酯等物质的化学性质,并涉及不影响作答、不要求作答的新反应
P328【例34】
27
氧化还原反应的配平、离子方程式的正确书写、pH试纸的正确使用、利用守恒法进行简单的计算、判断滤渣的成分
P335【例39】及P336【例40】的第1小题
28
反应速率知识及其变量条件的控制,设置了闭区间的开放性答案,将学习方式和科学方法论贯穿于其中。要求具备敏锐的观察能力和提炼、加工、处理信息的能力
P321【例30】
下面逐题进行分析、点评:
7.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下)可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是
A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12 g石墨烯中含6.02×1022个碳原子
C.石墨烯是一种有机物
D.石墨烯中碳原子间以共价键结合
【说明】本题以石墨烯新材料为背景,考查同位素、
有机物和共价键的概念,涉及物质的质量、物质的量和阿伏加德罗常数的含义及其转化。
【答案】D
8.北京奥运期间对大量盆栽鲜花施用了s—诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。s—诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
【说明】本题联系生活实际,以s—诱抗素制剂为载体,考查对较复杂有机分子结构的辨认与识别,准确判定s—诱抗素制剂分子中所含的官能团。
【答案】A
9.下列选用的相关仪器符合实验要求的是
【说明】要求能认识、了解和正确使用某些常见仪器,知道量筒的精确度、温度计的量程、浓硝酸保存的注意事项(浓硝酸腐蚀橡胶塞)和分液操作。
【答案】B
10.在溶液中能大量共存的一组离子或分子是
A.NH4+、H+、NO3—、HCO3— B.K+、Al3+、SO42—、NH3·H2O
C.Na+、K+、SO32—、Cl2 D.Na+、CH3COO—、CO32—、OH—
【说明】本题以元素及其化合物的知识为载体,考查溶液中离子或分子的共存问题。
H+ +HCO3—== CO2↑+ H2O Al3+ + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+3NH4+
SO32—+ Cl2 +H2O == SO42— + 2Cl—+ 2H+
【答案】D
11.汽车尾气净化中的一个反应如下:
NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g) △H == —373.4kJ·ol—1
在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是
【说明】本题以处理净化汽车尾气为载体,考查化学平衡移动。要求能用数学坐标图直观表示平衡移动的结果,明确温度、浓度对反应物转化率的影响,明确平衡常数只与反应的温度有关而与浓度、压强无关。
【答案】C
12.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为:2Cu + H2O=====Cu2O + H2↑。下列说法正确的是
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1 ol 电子转移时,有0.1 ol Cu2O生成
【说明】本题以制备一种半导体材料Cu2O为背景,
考查电解知识。由电解总反应可知:
Cu电极为阳极,电极反应为: 2Cu —2e— +2OH—=== Cu2O + H2O
石墨电极为阴极,电极反应为: 2H2O + 2e— == H2↑+2OH—
这里还有一个问题需要解决,由电解总反应可以看出:Cu置换了H2O中的氢,这是一个非自发发生的氧化还原反应,凡是非自发发生的氧化还原反应都可能通过电解的方法而实现。
自发进行的氧化还原反应 非自发进行的氧化还原反应
【答案】A
13.向体积为Va的0.05 ol/L CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05 ol/L KOH溶液,下列关系错误的是
A.Va>Vb时:c(CH3COOH) + c(CH3COO—)>c(K+)
B.Va==Vb时:c(CH3COOH) + c(H+)== c(OH—)
C.Va<Vb时:c(CH3COO—)>c(K+)>c(OH—)>c(H+)
D.Va与Vb任意比时:c(K+) + c(H+) == c(OH—) + c(CH3COO—)
【说明】本题以酸碱中和为知识起点,要求讨论酸碱反应的过量问题、判定反应后溶液中离子或分子浓度的大小、电解质溶液的电荷守恒、物料守恒和质子守恒。其中D选项是电荷守恒式,B选项是质子守恒式。质子守恒式可以通过电荷守恒式和物料守恒守恒求得:
电荷守恒式:c(K+) + c(H+) == c(OH—) + c(CH3COO—)
物料守恒式:c(K+)==c(CH3COOH) + c(CH3COO—),将其代入上式,可得:
质子守恒式:c(CH3COOH) + c(H+)== c(OH—)
【答案】C
25.(17分)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的4种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
(1)W位于元素周期表第_______周期第______族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g)_______(填“强”或“弱”)。
(2)Y的基态原子核外电子排布式是______________________,Y的第一电离能比X的___(填“大”或“小”)。
(3)Y的最高氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是____________
_______________________________________。
(4)已知下列数据:
Fe(s) + 1/2O2(g) === FeO(s) △H == —272.0 kJ·ol—1
2X(s) + 3/2O2(g)=== X2O3(s) △H == —1675.7 kJ·ol—1
X的单质和FeO反应的热化学方程式是_________________________________。
【说明】根据“W、Y氧化物是导致酸雨的主要物质”且原子序数W>Y可推出W为氮元素、Y为硫元素,又因为“X的基态原子核外有7条原子轨道填充了电子”且原子序数在N和S元素之间,所以X为Al,其基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s1,根据Z两种氧化物的化学式和颜色可知:Z为Cu元素。
【答案】(1)二 ⅤA 弱 (2)1s22s22p63s23p4 大
(3)Cu + 2H2SO4(浓)===== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
(4)本小题是涉及盖斯定律的计算:
将第1个热化学方程式写作:
3FeO(s) === 3Fe(s) + 3/2O2(g) △H == +816 kJ·ol—1
再与第2个热化学方程式相加,得:
3FeO(s) + 2Al(s)=== 3Fe(s) + Al2O3(g) △H == —859.7 kJ·ol—1
【点评】 本题以元素及其化合物的知识为载体,将元素周期表(律)、有关盖斯定律(热化学方程式)的简单计算融合在一起,尤其是突出考查了课标新课程的知识和安徽省2009年化学科《考试说明》——1——36号元素原子的电子排布式、电离能、有关盖斯定律(热化学方程式)的简单计算。
【建议】若本题第(4)小题的第2个热化学方程式用下列文字来叙述:“0.1 ol X单质在空气中完全燃烧,25 ℃、101 kPa下放出83.8 kJ热量”,这样一来,“X的基态原子核外有7条原子轨道填充了电子”成为解题的必要条件(否则根据此热化学方程式亦可推出X是Al),将提高试题的难度,想必会锦上添花。
26.(12分) 是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是____________________;
(2)B → C的反应类型是____________________________;
(3)E的结构简式是____________________;
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式____________________________;
(5)下列关于G的说法正确的是_________________。
a.能与溴单质反应 b.能与金属钠反应
c.1 ol G最多能和3 ol 氢气反应 d.分子式是C9H6O3
【解析】本题以合成医药中间体 为背景材料,考查醇、醛、羧酸、酚、酯等物质的化学性质,如乙酸与PCl3发生取代反应生成乙酰氯;酚羟基难以发生酯化反应,当与活性更强的乙酰氯也能反应生成酚酯;对F结构的观察和思辨;F转化为G涉及到新反应(α—H与羰基的加成、消去及醚键的断裂):
其中:第4小题综合性很强,既要正确辨认F的结构,明确酯的水解,又要知道酚的酸性,正确书写出化学方程式,具有一定的难度和较好的区分度。
运用不饱和度的概念可以准确地确定G的分子式:根据观察可以很快确定G分子中碳、氧原子数:C9HXO3,而饱和时应是C9H20O3,已知G分子的不饱和度(Ω)为7,则X==20—2×7==6。
【点评】本题立意新颖、独具匠心,体现出浓烈的新课程气息,不失为一道综合性很强的好题。
27.(12分)某厂废水含5.00×10—3 ol/L的Cr2O72—,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是___________________________________。
(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是___________________________________。
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有_____________。
(4)欲使1L该废水中的Cr2O72—完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4,理论上需要加入_______g FeSO4·7H2O。
【解析】本题以处理工业含Cr2O72—酸性废水,变废为宝得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4为背景材料,考查氧化还原反应的配平、离子方程式的正确书写、pH试纸的正确使用、利用守恒法进行简单的计算、判断滤渣的成分。
【答案】(1)Cr2O72—+ 6Fe2++14H+ ==== 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
(2)取一小块pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒沾取少量待测液点在pH试纸上,片刻再与标准比色卡比较。
(3)Fe(OH)2、Fe(OH)3
(4)1 L含Cr2O72—为5.00×10—3ol/L的溶液中,n(Cr)==1.00×10—2ol,根据Cr原子守恒,必制得 (Cr0.5Fe1.5FeO4)==2.00×10—2ol,根据Fe原子守恒需n(Fe)==2.00×10—2ol×2.5==5.00×10—2ol,所以需(FeSO4·7H2O) == 5.00×10—2ol×278 g/ol ==13.9 g
【点评】本题将元素及其化合物的知识、电解质溶液、氧化还原反应的配平、简单的实验操作和以物质的量为中心的计算融合在一起,难度不大,但知识跨度和思考容量还是较大的。
28.(17分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p—CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]
控制p—CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号
实验目的
T/K
pH
c/10—3ol/L
H2O2
Fe2+
①
为以下实验作参照
298
3
6.0
0.30
②
③
探究溶液pH对降解反应速率的影响
298
10
6.0
0.30
[数据处理]
实验测得p—CP的浓度随时间变化的关系如图所示:
(2)请根据图中实验①曲线,计算降解反应在50s~150s内的反应速率:V(p—CP)==_____________ol/(L·s)
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:______________________________。
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,______________________________________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:_____________________________________。
【解析】本题以Fenton法处理难降解有机化合物的工业废水为载体,主要考查反应速率知识及其变量条件的控制,要求考生必须具备敏锐的观察能力和提炼、加工、处理信息的能力,例如对p—CP浓度随时间t变化曲线尤其是直线③的观察与分析。本题还设置了闭区间的开放性答案,例如第(5)小题:要求答出迅速停止反应的一种方法。
(1)实验②控制p—CP、H2O2、Fe2+的浓度和溶液的pH不变,只研究温度对降解反应速率的影响;实验③控制p—CP、H2O2、Fe2+的浓度和反应温度不变,只研究溶液pH对降解反应速率的影响。
(2)由p—CP浓度随时间t变化曲线可看出:实验①在时间为50s时p—CP的浓度为1.2×10—3ol/L,150 s时p—CP的浓度为0.4×10—3 ol/L,所以在50s—150s的时间内以
p—CP浓度变化表示的反应速率为:
(1.2×10—3 ol/L—0.4×10—3 ol/L)/100s==8×10—6 ol/(L·s)
【点评】此处p—CP的浓度很容易漏掉10—3,这就是命题人的匠心独具之处。
(4)实验③所记录的结果是一条直线,p—CP浓度不随时间t变化而变化,即反应速率为0。
(5)欲使反应迅速停止,可以采取的措施是:①迅速将溶液的pH调至约为10。②迅速将溶液温度降至几乎不反应时的温度。
【答案】(1)
实验编号
实验目的
T/K
pH
c/10—3ol/L
H2O2
Fe2+
②
313
3
6.0
0.30
③
探究溶液pH对降解反应速率的影响
(2)8×10—6 (3)H2O2在温度过高时迅速分解
(4)反应速率趋向于零(或降解反应趋向于停止)
(5)将所取的样品迅速加到一定量的NaOH溶液中,使溶液的pH约为10(或将所取的样品骤冷或其他合理答案)
【点评】本题充分体现了新课程理念,将学习方式(自主学习、合作学习、探究学习等)和处理问题的科学方法作为考查内容,设置了“实验设计”、“数据处理”、“解释与结论”、“思考与交流”栏目,反映课标新课程的精髓。是一种值得倡导的命题形式。
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