2015年理综试卷全国卷1
化学及其答案
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 K 39
Cr 52 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag 108 I 127
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题：本题共7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．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指 A ．氨水 B ．硝酸 C ．醋 D ．卤水 8．N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A ．18 g D2O 和18 g H2O 中含有的质子数均为10 NA
－＋
B ．2 L0.5 mol·L 1亚硫酸溶液中含有的H 离子数为2 N A
C ．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2 N A D ．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2 N A
9．乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为 A ．1：1 B ．2：3 C ．3：2 D ．2：1
10．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
11．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A ．正极反应中有CO 2生成
B ．微生物促进了反应中电子的转移 C ．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D ．电池总反应为C 6H 12O 6＋6O
2
6CO 2+6H2O
12．W 、X 、Y 、Z 均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L 电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为l8。下列说法正确的是
A ．单质的沸点：W > X B ．阴离子的还原性：W > Z
C ．氧化物的水化物的酸性：Y
D ．X 与Y 不能存在于同一离子化合物中
13．浓度均为0.10 mol·L 1、体积均为V 0的MOH 和ROH 溶液，分别加水稀释至体积V ，pH 随lg
－
V
的变化如V 0
图所示。下列叙述错误的是
A ．MOH 的碱性强于ROH 的碱性 B ．ROH 的电离程度：b 点大于a 点
－
C ．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH) 相等
V c (M +)
D ．当lg =2时，若两溶液同时升高温度，则增大
V 0c (R +)
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第26题～第28题为化学必考题。每个试题考生都必须做答。第
36题～第38题为选考题。考生根据要求做答。 （一）必做题（共计33分） 26．(14分)
－－
草酸(乙二酸) 存在于自然界的植物中，其K 1=5.4×102，K 2=5.4x105。 草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C 2O 4·2H 2O) 无色，熔点为l01℃，易溶于水，受热脱水、升华，l70℃以上分解。 回答下列问题：
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。 装置C 中可观察到的现象是______，由此可知草酸晶体分解的产物
中有______。装置B 的主要作用是______。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO ，为进行验证，选用甲组实验中的装置A 、B 和下图所示的部
分装置(可以重复选用) 进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A 、B 、______。装置H 反应管中盛有的物质是______。 ②能证明草酸晶体分解产物中有CO 的现象是__________。 (3)设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强________。 ②草酸为二元酸________。 27．(14分)
硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4，还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等) 为原料制备硼酸(H3BO 3) 的工艺流程如图所示：
回答下列问题： (1)写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采
取的措施有______、______(写出两条) 。
(2)利用______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______。(写化学式) (3)“净化除杂”需先加H 2O 2溶液，作用是______。然后再调节溶液的pH 约为5，目的是______。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是______(填名称) 。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4) ，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为______。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示
制备过程______。 28．(15分)
碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO 2和H 2SO 4，即可得到I 2。该反应的还原
产物为______。
－－
(2)上述浓缩液中主要含有I 、Cl 等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO 3溶液，当AgCl 开始沉淀
c (I -) －10－17
时，溶液中为______。已知K (AgCl)=1.8×10，K (AgI)=8.5×10。 SP sp -
c (Cl )
(3)已知反应
2HI(g)
H 2(g)+I2(g)的△H = +11 kJ·mol 1，l molH2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需
－
要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(s)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H 2(g)+I2(g)
在716 K
②上述反应中，正反应速率为υ正=k正x 2(HI)，逆反应速率为
υ逆=k逆 x(H2)x(I2) ，其中k 正、k 逆为速率常数，则k 逆为
－
——(以K 和k 正表示) 。若k 正=0.0027 min1，在t = 40
－
min 时， = ——min 1。
③由上述实验数据计算得到υ正～x(HI)和υ逆～x(H2) 的关系可用下图
表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别 为——(填字母) 。
(二) 选考题：共15分。请考生3道化学题任选一题做答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。
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)
氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系， 在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO) 为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺过程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①中得到的氧化产物是——。溶解温度应控制在60～70℃，原因是——。 (2)写出步骤③中主要反应的离子方程式——。
(3)步骤⑤包括用pH = 2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是______(写名称) 。 (4)上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是——。
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有——(填字母) 。 A ．分馏塔 8．离心机 C ．反应釜 D ．框式压滤机
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g ，将其置于过量的FeCl 3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫
－－＋
酸，用a mol ·L 1的K 2Cr 2O 7溶液滴定到终点，消耗K 2Cr 2O 7溶液b mL ，反应中Cr 2O 72被还原为Cr 3。样品中CuCl 的质量分数为——。
37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)
碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用——形象化描述。在基态14C 原子中，
核外存在______对自旋相反的电子；
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是——。
(3)CS2分子中，共价键的类型有——、C 原子的杂化轨道类型是——，写出两个与CS 2具有相同空间构型和
键合形式的分子或离子——。
(4)CO能与金属Fe 形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于——晶体。 (5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C 原子连接——个六元环，每个六元环占有——个C 原子。
②在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个C 原子连接——个六元环，六元环中最多有
——个C 原子在同一平面。
38．[化学——选修5：有机化学基础](15分)
A(C2H 2) 是基本有机化工原料。由A 制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去) 如下所示：
回答。下列问题i
(1)A的名称是——，B 含有的官能团是——。
(2)①的反应类型是——，⑦的反应类型是——。 ， (3)C和D 的结构简式分别为——、——。
(4)异戊二烯分子中最多有——个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为——。 (5)写出与A 具有相同宫能团的异戊二烯的所有同分异构体——(填结构简式) 。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A 和乙醛为起始原料制备1，3一丁二烯的合成路线____。
理科综合能力测试试题参考答案
第1卷
一、选择题
1． 7．B 8．C 9．C l0．D 11．A l2．B l3．D
第Ⅱ卷
三、非选择题
26．(14分)
(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO 2 冷凝(水蒸气、草酸等) ，防止草酸进入装置C 反应生成 沉淀，干扰CO 2的检验
(2)①F 、D 、G 、H 、D 、I CuO
②H 中黑色粉末变为红色，其后的D 中澄清石灰水变浑浊 (3)①向盛有少量NaHCO 3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生
②用NaOH 标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH 的物质的量为草酸的2倍 27．(14分)
(1)Mg2B 2O 5·H 2O+2H2SO 4
2H 3BO 3+2MgSO4
提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 (2)Fe3O 4 SiO 2和CaSO 4
＋＋＋＋
(3)将Fe 2氧化成Fe 3 使Fe 3与Al 3形成氢氧化物沉淀而除去 (4)(七水) 硫酸镁
(5)
(6)2H3BO 3B 2O 3+3H2O B 2O 3+3Mg2B+3MgO
28．(15分)
＋
(1)MnSO4(或Mn 2)
－
(2)4.7×107 (3)299 (4)①
0. 108 0. 108
0. 7842
－
②k 正／K 1.95×103 ③A 、E
36．[化学——选修2：化学与技术](15分)
＋
(1)CuSO4或Cu 2 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
＋－－－＋
(2)2Cu2＋SO 32＋2C1＋H 2O==2CuCl↓+SO42+2H (3)硫酸
(4)醇洗有利加快去除CuCl 表面水分，防止其水解氧化 (5)B、D
0.597ab (6)×100％
m
37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分) (1)电子云 2
(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构
－
(3)δ键和π键 sp CO 2、SCN (或COS 等) (4)分子 (5)①3 2 ②12 4
38．[化学——选修5：有机化学基础](15分) (1)乙炔 碳碳双键和酯基 (2)加成反应 消去反应
(3)
CH 3CH 2CH 2
CHO
2015年理综试卷全国卷1
化学及其答案
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 K 39
Cr 52 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag 108 I 127
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题：本题共7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．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指 A ．氨水 B ．硝酸 C ．醋 D ．卤水 8．N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A ．18 g D2O 和18 g H2O 中含有的质子数均为10 NA
－＋
B ．2 L0.5 mol·L 1亚硫酸溶液中含有的H 离子数为2 N A
C ．过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2 N A D ．密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2 N A
9．乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为 A ．1：1 B ．2：3 C ．3：2 D ．2：1
10．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
11．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A ．正极反应中有CO 2生成
B ．微生物促进了反应中电子的转移 C ．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D ．电池总反应为C 6H 12O 6＋6O
2
6CO 2+6H2O
12．W 、X 、Y 、Z 均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L 电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为l8。下列说法正确的是
A ．单质的沸点：W > X B ．阴离子的还原性：W > Z
C ．氧化物的水化物的酸性：Y
D ．X 与Y 不能存在于同一离子化合物中
13．浓度均为0.10 mol·L 1、体积均为V 0的MOH 和ROH 溶液，分别加水稀释至体积V ，pH 随lg
－
V
的变化如V 0
图所示。下列叙述错误的是
A ．MOH 的碱性强于ROH 的碱性 B ．ROH 的电离程度：b 点大于a 点
－
C ．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH) 相等
V c (M +)
D ．当lg =2时，若两溶液同时升高温度，则增大
V 0c (R +)
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第26题～第28题为化学必考题。每个试题考生都必须做答。第
36题～第38题为选考题。考生根据要求做答。 （一）必做题（共计33分） 26．(14分)
－－
草酸(乙二酸) 存在于自然界的植物中，其K 1=5.4×102，K 2=5.4x105。 草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C 2O 4·2H 2O) 无色，熔点为l01℃，易溶于水，受热脱水、升华，l70℃以上分解。 回答下列问题：
(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。 装置C 中可观察到的现象是______，由此可知草酸晶体分解的产物
中有______。装置B 的主要作用是______。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO ，为进行验证，选用甲组实验中的装置A 、B 和下图所示的部
分装置(可以重复选用) 进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A 、B 、______。装置H 反应管中盛有的物质是______。 ②能证明草酸晶体分解产物中有CO 的现象是__________。 (3)设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强________。 ②草酸为二元酸________。 27．(14分)
硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4，还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等) 为原料制备硼酸(H3BO 3) 的工艺流程如图所示：
回答下列问题： (1)写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采
取的措施有______、______(写出两条) 。
(2)利用______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______。(写化学式) (3)“净化除杂”需先加H 2O 2溶液，作用是______。然后再调节溶液的pH 约为5，目的是______。 (4)“粗硼酸”中的主要杂质是______(填名称) 。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4) ，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为______。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示
制备过程______。 28．(15分)
碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO 2和H 2SO 4，即可得到I 2。该反应的还原
产物为______。
－－
(2)上述浓缩液中主要含有I 、Cl 等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO 3溶液，当AgCl 开始沉淀
c (I -) －10－17
时，溶液中为______。已知K (AgCl)=1.8×10，K (AgI)=8.5×10。 SP sp -
c (Cl )
(3)已知反应
2HI(g)
H 2(g)+I2(g)的△H = +11 kJ·mol 1，l molH2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需
－
要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(s)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H 2(g)+I2(g)
在716 K
②上述反应中，正反应速率为υ正=k正x 2(HI)，逆反应速率为
υ逆=k逆 x(H2)x(I2) ，其中k 正、k 逆为速率常数，则k 逆为
－
——(以K 和k 正表示) 。若k 正=0.0027 min1，在t = 40
－
min 时， = ——min 1。
③由上述实验数据计算得到υ正～x(HI)和υ逆～x(H2) 的关系可用下图
表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别 为——(填字母) 。
(二) 选考题：共15分。请考生3道化学题任选一题做答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。
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)
氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系， 在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO) 为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺过程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①中得到的氧化产物是——。溶解温度应控制在60～70℃，原因是——。 (2)写出步骤③中主要反应的离子方程式——。
(3)步骤⑤包括用pH = 2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是______(写名称) 。 (4)上述工艺中，步骤⑥不能省略，理由是——。
(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有——(填字母) 。 A ．分馏塔 8．离心机 C ．反应釜 D ．框式压滤机
(6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g ，将其置于过量的FeCl 3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫
－－＋
酸，用a mol ·L 1的K 2Cr 2O 7溶液滴定到终点，消耗K 2Cr 2O 7溶液b mL ，反应中Cr 2O 72被还原为Cr 3。样品中CuCl 的质量分数为——。
37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分)
碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用——形象化描述。在基态14C 原子中，
核外存在______对自旋相反的电子；
(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是——。
(3)CS2分子中，共价键的类型有——、C 原子的杂化轨道类型是——，写出两个与CS 2具有相同空间构型和
键合形式的分子或离子——。
(4)CO能与金属Fe 形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于——晶体。 (5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
①在石墨烯晶体中，每个C 原子连接——个六元环，每个六元环占有——个C 原子。
②在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个C 原子连接——个六元环，六元环中最多有
——个C 原子在同一平面。
38．[化学——选修5：有机化学基础](15分)
A(C2H 2) 是基本有机化工原料。由A 制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去) 如下所示：
回答。下列问题i
(1)A的名称是——，B 含有的官能团是——。
(2)①的反应类型是——，⑦的反应类型是——。 ， (3)C和D 的结构简式分别为——、——。
(4)异戊二烯分子中最多有——个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为——。 (5)写出与A 具有相同宫能团的异戊二烯的所有同分异构体——(填结构简式) 。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A 和乙醛为起始原料制备1，3一丁二烯的合成路线____。
理科综合能力测试试题参考答案
第1卷
一、选择题
1． 7．B 8．C 9．C l0．D 11．A l2．B l3．D
第Ⅱ卷
三、非选择题
26．(14分)
(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO 2 冷凝(水蒸气、草酸等) ，防止草酸进入装置C 反应生成 沉淀，干扰CO 2的检验
(2)①F 、D 、G 、H 、D 、I CuO
②H 中黑色粉末变为红色，其后的D 中澄清石灰水变浑浊 (3)①向盛有少量NaHCO 3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生
②用NaOH 标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH 的物质的量为草酸的2倍 27．(14分)
(1)Mg2B 2O 5·H 2O+2H2SO 4
2H 3BO 3+2MgSO4
提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 (2)Fe3O 4 SiO 2和CaSO 4
＋＋＋＋
(3)将Fe 2氧化成Fe 3 使Fe 3与Al 3形成氢氧化物沉淀而除去 (4)(七水) 硫酸镁
(5)
(6)2H3BO 3B 2O 3+3H2O B 2O 3+3Mg2B+3MgO
28．(15分)
＋
(1)MnSO4(或Mn 2)
－
(2)4.7×107 (3)299 (4)①
0. 108 0. 108
0. 7842
－
②k 正／K 1.95×103 ③A 、E
36．[化学——选修2：化学与技术](15分)
＋
(1)CuSO4或Cu 2 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解
＋－－－＋
(2)2Cu2＋SO 32＋2C1＋H 2O==2CuCl↓+SO42+2H (3)硫酸
(4)醇洗有利加快去除CuCl 表面水分，防止其水解氧化 (5)B、D
0.597ab (6)×100％
m
37．[化学——选修3：物质结构与性质](15分) (1)电子云 2
(2)C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构
－
(3)δ键和π键 sp CO 2、SCN (或COS 等) (4)分子 (5)①3 2 ②12 4
38．[化学——选修5：有机化学基础](15分) (1)乙炔 碳碳双键和酯基 (2)加成反应 消去反应
(3)
CH 3CH 2CH 2
CHO