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2017年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ) 理综化学
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这是一份2017年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ) 理综化学，共16页。试卷主要包含了5和2等内容，欢迎下载使用。
理综化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127
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.下列生活用品中主要由合成纤维制造的是( )
A.尼龙绳B.宣纸C.羊绒衫D.棉衬衣
8.《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是( )
A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取
9.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
10.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是( )
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
11.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
13.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
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.(15分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3 NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是 。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是 。f的名称是 。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸汽充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是 ;打开k2放掉水。重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是 。
②e中主要反应的离子方程式为 ,e采用中空双层玻璃瓶的作用是 。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c ml·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为 %,样品的纯度≤ %。
27.(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为 。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式 。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因 。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为 。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 ml·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 ml·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? (列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。
28.(14分)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是 (填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
ml·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ,制得等量H2所需能量较少的是 。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 ml CO2与0.40 ml H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1= %,反应平衡常数K= 。
②在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2 α1,该反应的ΔH 0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是 (填标号)。
A.H2SB.CO2C.COSD.N2
(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.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为 nm(填标号)。
A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是 ,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是 。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为 ,中心原子的杂化形式为 。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为 nm,与K紧邻的O个数为 。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于 位置,O处于 位置。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+CH3CHO RCH CHCHO+H2O
②+
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
(3)E的结构简式为 。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为 。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式 。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线 (其他试剂任选)。
2017年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ)
7.A 本题考查由合成纤维制造的生活用品,属识记内容,为较易题。制造尼龙绳的尼龙属于合成纤维;制造宣纸、羊绒衫、棉衬衣的原料为天然纤维。
知识拓展 有机合成材料分类
有机合成材料塑料合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶合成橡胶
8.B 由文中描述“……令砒烟上飞着覆器,遂凝结……”可看出此过程中固体直接转化为气体,气体又凝结为固体,故涉及的操作方法为升华。
审题指导 近几年高考中多次出现以我国古代书籍内容为载体的试题,意在反映文明古国科技之发达。该类题中涉及的化学知识较简单,属送分题。
9.D 本题考查有机化学基础知识。A项,除d、p外,b还有多种链状同分异构体,错误。B项,b的二氯代物有邻、间、对三种;d的二氯代物有、、、、、六种;p的二氯代物有、、三种,错误。C项,d中含,可与酸性高锰酸钾溶液反应,b、p与酸性高锰酸钾溶液均不反应,错误。
规律方法 能使酸性KMnO4溶液褪色的物质有烯烃、炔烃、某些苯的同系物、醇、醛等。
10.B 本题考查化学实验基础知识。A项,①中应盛KMnO4溶液(除去H2S等还原性气体),②中应盛焦性没食子酸溶液(吸收少量O2),③中应盛浓H2SO4(干燥H2);C项,应先停止加热,继续通H2,直至冷却至室温,防止灼热的W被氧化;D项,MnO2为粉末状固体,且用MnO2和浓盐酸反应制Cl2需要加热,因此不能用启普发生器。
知识拓展 启普发生器的使用条件
(1)块状固体和液体反应,且反应较平稳;
(2)生成的气体微溶于水或难溶于水;
(3)反应不需要加热。
11.C 本题考查金属的腐蚀和防护。C项,高硅铸铁为惰性辅助阳极,不可能损耗,错误。
知识拓展 金属的防腐方法
金属防腐电化学防腐牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法制成合金电镀涂油漆、油脂
12.C 本题考查元素推断及元素化合物知识等。由液氨可作制冷剂可推出W为N;由Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的可推出Y为Na;由Na2S2O3+2HCl 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大可推出X为O,Z为S。C项,Na2S的水溶液呈碱性,可使红色石蕊试纸变蓝,错误。
解题方法 元素推断题的解题思路
13.D 本题考查电离平衡常数的计算及离子浓度大小的比较。分析题意及题图可知,图中曲线M表示pH与lgc(X2-)c(HX-)的变化关系,曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系,B正确;在曲线M上选择点(0.0,5.37),c(H+)=1×10-5.37 ml/L,c(X2-)c(HX-)=100=1,Ka2(H2X)=c(H+)·c(X2-)c(HX-)=10-5.37,数量级为10-6,A项正确;当c(X2-)c(HX-)=1时,溶液显酸性,所以NaHX溶液中c(H+)>c(OH-),C正确;当c(X2-)与c(HX-)相等时,溶液显酸性,若要使溶液显中性,需再加入NaOH溶液,则X2-的浓度大于HX-的浓度,各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-)=c(H+),D错误。
疑难突破 有关图像问题
1.一看横、纵坐标的含义,M曲线横坐标代表lgc(X2-)c(HX-),N曲线横坐标代表lgc(HX-)c(H2X),纵坐标代表pH,即可以求得溶液中的c(H+)。
2.二看曲线的走向,随着粒子浓度比值的增大,酸性渐弱。
3.三看曲线上的特殊点,选择合适的点进行分析、计算。
26.答案 (1)避免b中压强过大
(2)防止暴沸 直形冷凝管
(3)c中温度下降,管路中形成负压
(4)①液封,防止氨气逸出
②NH4++OH- NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出
(5)1.4cVm 7.5cVm
解析 本题考查常见实验仪器的名称及作用、定量计算等。
(1)若b中气压过大,则a导管中液面上升,使b中气压减小,避免出现安全事故。
(5)处理后,样品中的氮元素全部转入NH3·H3BO3中。
NH3·H3BO3 ~ HCl
1 ml1 ml
n(NH3·H3BO3)c ml·L-1×V×10-3 L
由原子守恒可得,样品中氮的质量分数为:cV·10-3ml×14 g·ml-1mg×100%=1.4cVm%。
若氮元素全部来自于甘氨酸,利用N原子守恒可得,n(C2H5NO2)=c·V·10-3 ml,则样品纯度为:c·V·10-3ml×75 g·ml-1mg×100%=7.5cVm%。
易混易错 e中的反应虽然没有直接加热,但是通入的水蒸气温度较高,也能生成NH3,(4)②的离子方程式中生成物易错写为NH3·H2O。
27.答案 (1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h
(2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl42-+2H2O
(3)低于40 ℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降
(4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=1.3×10-221.0×10-5 ml·L-1=1.3×10-17ml·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO43-)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40
(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
解析 本题为化学工艺流程题,考查了实验条件的选择,离子方程式、化学方程式的书写,沉淀溶解平衡等知识。
(1)由图像可以看出,当铁的浸出率为70%时,实验条件有两个:100 ℃、2 h,90 ℃、5 h。
(2)FeTiO3为难溶物,在书写离子方程式时不能拆写成离子形式。
(4)Li2Ti5O15中,Ti的化合价为+4,Li的化合价为+1,所以正化合价的和为4×5+1×2=22。设过氧键数目为x,则x×2+(15-2x)×2=22,解得x=4。
(6)FePO4中Fe显+3价,LiFePO4中Fe显+2价,FePO4作氧化剂,则H2C2O4作还原剂,高温煅烧时应生成CO2,据此可写出反应的化学方程式。
解题方法 无机物制备工艺流程题的破解方法
1.首尾分析法
对一些线型流程工艺(从原料到产品为“一条龙”的生产工序)题,首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺,然后结合题设的问题,逐一推敲解答。
2.截段分析法
对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工艺流程题,用截段分析法更容易找到解题的切入点。用截段分析法解工艺流程题关键在于看清主、副产品是如何分开的,以此确定如何截段,截几段更合适,一般截段以产品为准点。
28.答案 (1)D
(2)H2O(l) H2(g)+12O2(g) ΔH=286 kJ·ml-1 H2S(g) H2(g)+S(s) ΔH=20 kJ·ml-1 系统(Ⅱ)
(3)①2.5 2.8×10-3
②> >
③B
解析 本题考查了盖斯定律、化学平衡的移动、化学平衡常数的计算及转化率的计算等。
(1)酸性强弱与酸的还原性没有必然的联系,所以D错误。
(2)将系统(Ⅰ)、(Ⅱ)中的三个热化学方程式均直接相加即可得到所需答案。
(3)①反应前后气体体积不变,则平衡后水的物质的量为(0.10 ml+0.40 ml)×0.02=0.01 ml,利用三段式:
H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)
起始0.40 ml0.10 ml00
转化0.01 ml0.01 ml0.01 ml0.01 ml
平衡0.39 ml0.09 ml0.01 ml0.01 ml
则H2S的平衡转化率α1=×100%=2.5%。
平衡常数K=0.01ml2.5 L×0.01ml2.5 L0.39ml2.5 L×0.09ml2.5 L≈2.8×10-3。
②由610 K到620 K,水的物质的量分数增大,说明平衡正向移动,则H2S的转化率增大,正反应吸热,ΔH>0。
③A项,再充入H2S,H2S转化率会减小,错误;B项,再充入CO2,平衡正向移动,H2S转化率增大,正确;C项,充入COS,平衡逆向移动,H2S转化率减小,错误;D项,充入N2,平衡不移动,H2S转化率不变,错误。
审题方法 抓关键词
第(2)题中,看似所给信息较乱,实际在题中明确给出了提示,关键词是系统(Ⅰ)中“水分解制氢”,系统(Ⅱ)中“硫化氢分解联产氢气、硫黄”。
35.答案 (1)A
(2)N 球形 K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
(3)V形 sp3
(4)0.315 12
(5)体心 棱心
解析 本题考查了原子结构的基础知识、离子的空间构型、中心原子的杂化形式及离子晶体的结构等。
(1)紫色对应的辐射波长是可见光里最短的,应选A。
(2)K原子核外共四层电子,最高能层为N层;价层电子排布式为4s1,电子云轮廓图形状为球形;K的原子半径比Cr的原子半径大,K、Cr原子的价层电子排布式分别为4s1、3d54s1,K的价电子数比Cr的价电子数少,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱,熔、沸点越低。
(3)可把I3+改写为II2+,σ键电子对数为2,孤电子对数为12×(7-1-2×1)=2,即价层电子对数为4,则I3+的几何构型为V形,中心原子的杂化形式为sp3。
(4)K与O间的最短距离是面对角线的12,即122a nm=22×0.446 nm≈0.315 nm。与K紧邻的O共有12个。
(5)以I为顶角画立方体,可以看出K处于体心位置,O处于棱心位置。
疑难突破 善于进行变形
原题中要求指出I3+的几何构型及中心原子的杂化形式,直接依据I3+无法作出判断,只需将I3+进行适当变形,即变成II2+,问题即可迎刃而解。
36.答案 (1)苯甲醛
(2)加成反应 取代反应
(3)
(4)
(5)、、、中的2种
(6)
解析 本题考查有机化学基础知识,涉及物质判断、反应类型判断、化学方程式的书写、同分异构体的书写、设计物质制备的合成路线等知识点。
结合已知①、A转化为B的反应条件及B的分子式可判断A为,B为,B→C为醛基的氧化,C为,C→D为的加成反应,D为,D→E为卤代烃的消去反应,E为,E→F为酯化反应,F为。
(4)由已知②及F、H的结构简式,结合G为甲苯的同分异构体,可推出G的结构简式为,即可写出反应的化学方程式。
(5)由X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,可知X中含有—COOH,再根据核磁共振氢谱相关信息即可写出符合要求的同分异构体的结构简式。
规律方法 常见的官能团异构
附:试卷分析
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率/%
92
95
97
93
88
组成通式
可能的类别及典型实例
CnH2n
烯烃(CH2 CH—CH3)、环烷烃()
CnH2n-2
炔烃()、
二烯烃(CH2 CH—CH CH2)、
环烯烃()
CnH2nO
醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、
烯醇(CH2 CH—CH2—OH)、
环醚(CH3—)、
环醇()
CnH2nO2
羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、
羟基醛(HO—CH2—CHO)
CnH2n-6O
酚()、
芳香醚()、
芳香醇()
你能拿到
的分数
(标出试卷中低档题的分数,这是必须拿到和通过努力可以拿到的分数)
1.必须拿到的分数:7,8,9,10,12,26(2)(4),27(1)(2),28(1) 共计42分
2.通过努力拿到的分数:11,13,26(1)(3),27(4)(6),28(2) 共计22分
共计64分
上述分数你拿到了吗?如果拿到了,那么你可以给自己定下更高的目标;如果没有,把不会的知识及时补上,加油!
理综化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127
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.下列生活用品中主要由合成纤维制造的是( )
A.尼龙绳B.宣纸C.羊绒衫D.棉衬衣
8.《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是( )
A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取
9.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
10.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是( )
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
11.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是( )
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
13.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
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.(15分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3 NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl NH4Cl+H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是 。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是 。f的名称是 。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸汽充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是 ;打开k2放掉水。重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是 。
②e中主要反应的离子方程式为 ,e采用中空双层玻璃瓶的作用是 。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c ml·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为 %,样品的纯度≤ %。
27.(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为 。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式 。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因 。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为 。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 ml·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 ml·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? (列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。
28.(14分)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是 (填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
ml·L-1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ,制得等量H2所需能量较少的是 。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g) COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 ml CO2与0.40 ml H2S充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率α1= %,反应平衡常数K= 。
②在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2 α1,该反应的ΔH 0。(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是 (填标号)。
A.H2SB.CO2C.COSD.N2
(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.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为 nm(填标号)。
A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是 ,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是 。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为 ,中心原子的杂化形式为 。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为 nm,与K紧邻的O个数为 。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于 位置,O处于 位置。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+CH3CHO RCH CHCHO+H2O
②+
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
(3)E的结构简式为 。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为 。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式 。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线 (其他试剂任选)。
2017年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ)
7.A 本题考查由合成纤维制造的生活用品,属识记内容,为较易题。制造尼龙绳的尼龙属于合成纤维;制造宣纸、羊绒衫、棉衬衣的原料为天然纤维。
知识拓展 有机合成材料分类
有机合成材料塑料合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶合成橡胶
8.B 由文中描述“……令砒烟上飞着覆器,遂凝结……”可看出此过程中固体直接转化为气体,气体又凝结为固体,故涉及的操作方法为升华。
审题指导 近几年高考中多次出现以我国古代书籍内容为载体的试题,意在反映文明古国科技之发达。该类题中涉及的化学知识较简单,属送分题。
9.D 本题考查有机化学基础知识。A项,除d、p外,b还有多种链状同分异构体,错误。B项,b的二氯代物有邻、间、对三种;d的二氯代物有、、、、、六种;p的二氯代物有、、三种,错误。C项,d中含,可与酸性高锰酸钾溶液反应,b、p与酸性高锰酸钾溶液均不反应,错误。
规律方法 能使酸性KMnO4溶液褪色的物质有烯烃、炔烃、某些苯的同系物、醇、醛等。
10.B 本题考查化学实验基础知识。A项,①中应盛KMnO4溶液(除去H2S等还原性气体),②中应盛焦性没食子酸溶液(吸收少量O2),③中应盛浓H2SO4(干燥H2);C项,应先停止加热,继续通H2,直至冷却至室温,防止灼热的W被氧化;D项,MnO2为粉末状固体,且用MnO2和浓盐酸反应制Cl2需要加热,因此不能用启普发生器。
知识拓展 启普发生器的使用条件
(1)块状固体和液体反应,且反应较平稳;
(2)生成的气体微溶于水或难溶于水;
(3)反应不需要加热。
11.C 本题考查金属的腐蚀和防护。C项,高硅铸铁为惰性辅助阳极,不可能损耗,错误。
知识拓展 金属的防腐方法
金属防腐电化学防腐牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法制成合金电镀涂油漆、油脂
12.C 本题考查元素推断及元素化合物知识等。由液氨可作制冷剂可推出W为N;由Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的可推出Y为Na;由Na2S2O3+2HCl 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大可推出X为O,Z为S。C项,Na2S的水溶液呈碱性,可使红色石蕊试纸变蓝,错误。
解题方法 元素推断题的解题思路
13.D 本题考查电离平衡常数的计算及离子浓度大小的比较。分析题意及题图可知,图中曲线M表示pH与lgc(X2-)c(HX-)的变化关系,曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系,B正确;在曲线M上选择点(0.0,5.37),c(H+)=1×10-5.37 ml/L,c(X2-)c(HX-)=100=1,Ka2(H2X)=c(H+)·c(X2-)c(HX-)=10-5.37,数量级为10-6,A项正确;当c(X2-)c(HX-)=1时,溶液显酸性,所以NaHX溶液中c(H+)>c(OH-),C正确;当c(X2-)与c(HX-)相等时,溶液显酸性,若要使溶液显中性,需再加入NaOH溶液,则X2-的浓度大于HX-的浓度,各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-)=c(H+),D错误。
疑难突破 有关图像问题
1.一看横、纵坐标的含义,M曲线横坐标代表lgc(X2-)c(HX-),N曲线横坐标代表lgc(HX-)c(H2X),纵坐标代表pH,即可以求得溶液中的c(H+)。
2.二看曲线的走向,随着粒子浓度比值的增大,酸性渐弱。
3.三看曲线上的特殊点,选择合适的点进行分析、计算。
26.答案 (1)避免b中压强过大
(2)防止暴沸 直形冷凝管
(3)c中温度下降,管路中形成负压
(4)①液封,防止氨气逸出
②NH4++OH- NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出
(5)1.4cVm 7.5cVm
解析 本题考查常见实验仪器的名称及作用、定量计算等。
(1)若b中气压过大,则a导管中液面上升,使b中气压减小,避免出现安全事故。
(5)处理后,样品中的氮元素全部转入NH3·H3BO3中。
NH3·H3BO3 ~ HCl
1 ml1 ml
n(NH3·H3BO3)c ml·L-1×V×10-3 L
由原子守恒可得,样品中氮的质量分数为:cV·10-3ml×14 g·ml-1mg×100%=1.4cVm%。
若氮元素全部来自于甘氨酸,利用N原子守恒可得,n(C2H5NO2)=c·V·10-3 ml,则样品纯度为:c·V·10-3ml×75 g·ml-1mg×100%=7.5cVm%。
易混易错 e中的反应虽然没有直接加热,但是通入的水蒸气温度较高,也能生成NH3,(4)②的离子方程式中生成物易错写为NH3·H2O。
27.答案 (1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h
(2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl42-+2H2O
(3)低于40 ℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降
(4)4 (5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=1.3×10-221.0×10-5 ml·L-1=1.3×10-17ml·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO43-)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40
(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
解析 本题为化学工艺流程题,考查了实验条件的选择,离子方程式、化学方程式的书写,沉淀溶解平衡等知识。
(1)由图像可以看出,当铁的浸出率为70%时,实验条件有两个:100 ℃、2 h,90 ℃、5 h。
(2)FeTiO3为难溶物,在书写离子方程式时不能拆写成离子形式。
(4)Li2Ti5O15中,Ti的化合价为+4,Li的化合价为+1,所以正化合价的和为4×5+1×2=22。设过氧键数目为x,则x×2+(15-2x)×2=22,解得x=4。
(6)FePO4中Fe显+3价,LiFePO4中Fe显+2价,FePO4作氧化剂,则H2C2O4作还原剂,高温煅烧时应生成CO2,据此可写出反应的化学方程式。
解题方法 无机物制备工艺流程题的破解方法
1.首尾分析法
对一些线型流程工艺(从原料到产品为“一条龙”的生产工序)题,首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺,然后结合题设的问题,逐一推敲解答。
2.截段分析法
对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工艺流程题,用截段分析法更容易找到解题的切入点。用截段分析法解工艺流程题关键在于看清主、副产品是如何分开的,以此确定如何截段,截几段更合适,一般截段以产品为准点。
28.答案 (1)D
(2)H2O(l) H2(g)+12O2(g) ΔH=286 kJ·ml-1 H2S(g) H2(g)+S(s) ΔH=20 kJ·ml-1 系统(Ⅱ)
(3)①2.5 2.8×10-3
②> >
③B
解析 本题考查了盖斯定律、化学平衡的移动、化学平衡常数的计算及转化率的计算等。
(1)酸性强弱与酸的还原性没有必然的联系,所以D错误。
(2)将系统(Ⅰ)、(Ⅱ)中的三个热化学方程式均直接相加即可得到所需答案。
(3)①反应前后气体体积不变,则平衡后水的物质的量为(0.10 ml+0.40 ml)×0.02=0.01 ml,利用三段式:
H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)
起始0.40 ml0.10 ml00
转化0.01 ml0.01 ml0.01 ml0.01 ml
平衡0.39 ml0.09 ml0.01 ml0.01 ml
则H2S的平衡转化率α1=×100%=2.5%。
平衡常数K=0.01ml2.5 L×0.01ml2.5 L0.39ml2.5 L×0.09ml2.5 L≈2.8×10-3。
②由610 K到620 K,水的物质的量分数增大,说明平衡正向移动,则H2S的转化率增大,正反应吸热,ΔH>0。
③A项,再充入H2S,H2S转化率会减小,错误;B项,再充入CO2,平衡正向移动,H2S转化率增大,正确;C项,充入COS,平衡逆向移动,H2S转化率减小,错误;D项,充入N2,平衡不移动,H2S转化率不变,错误。
审题方法 抓关键词
第(2)题中,看似所给信息较乱,实际在题中明确给出了提示,关键词是系统(Ⅰ)中“水分解制氢”,系统(Ⅱ)中“硫化氢分解联产氢气、硫黄”。
35.答案 (1)A
(2)N 球形 K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
(3)V形 sp3
(4)0.315 12
(5)体心 棱心
解析 本题考查了原子结构的基础知识、离子的空间构型、中心原子的杂化形式及离子晶体的结构等。
(1)紫色对应的辐射波长是可见光里最短的,应选A。
(2)K原子核外共四层电子,最高能层为N层;价层电子排布式为4s1,电子云轮廓图形状为球形;K的原子半径比Cr的原子半径大,K、Cr原子的价层电子排布式分别为4s1、3d54s1,K的价电子数比Cr的价电子数少,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱,熔、沸点越低。
(3)可把I3+改写为II2+,σ键电子对数为2,孤电子对数为12×(7-1-2×1)=2,即价层电子对数为4,则I3+的几何构型为V形,中心原子的杂化形式为sp3。
(4)K与O间的最短距离是面对角线的12,即122a nm=22×0.446 nm≈0.315 nm。与K紧邻的O共有12个。
(5)以I为顶角画立方体,可以看出K处于体心位置,O处于棱心位置。
疑难突破 善于进行变形
原题中要求指出I3+的几何构型及中心原子的杂化形式,直接依据I3+无法作出判断,只需将I3+进行适当变形,即变成II2+,问题即可迎刃而解。
36.答案 (1)苯甲醛
(2)加成反应 取代反应
(3)
(4)
(5)、、、中的2种
(6)
解析 本题考查有机化学基础知识,涉及物质判断、反应类型判断、化学方程式的书写、同分异构体的书写、设计物质制备的合成路线等知识点。
结合已知①、A转化为B的反应条件及B的分子式可判断A为,B为,B→C为醛基的氧化,C为,C→D为的加成反应,D为,D→E为卤代烃的消去反应,E为,E→F为酯化反应,F为。
(4)由已知②及F、H的结构简式,结合G为甲苯的同分异构体,可推出G的结构简式为,即可写出反应的化学方程式。
(5)由X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,可知X中含有—COOH,再根据核磁共振氢谱相关信息即可写出符合要求的同分异构体的结构简式。
规律方法 常见的官能团异构
附:试卷分析
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率/%
92
95
97
93
88
组成通式
可能的类别及典型实例
CnH2n
烯烃(CH2 CH—CH3)、环烷烃()
CnH2n-2
炔烃()、
二烯烃(CH2 CH—CH CH2)、
环烯烃()
CnH2nO
醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、
烯醇(CH2 CH—CH2—OH)、
环醚(CH3—)、
环醇()
CnH2nO2
羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、
羟基醛(HO—CH2—CHO)
CnH2n-6O
酚()、
芳香醚()、
芳香醇()
你能拿到
的分数
(标出试卷中低档题的分数,这是必须拿到和通过努力可以拿到的分数)
1.必须拿到的分数:7,8,9,10,12,26(2)(4),27(1)(2),28(1) 共计42分
2.通过努力拿到的分数:11,13,26(1)(3),27(4)(6),28(2) 共计22分
共计64分
上述分数你拿到了吗?如果拿到了,那么你可以给自己定下更高的目标;如果没有,把不会的知识及时补上,加油!
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