普通高等学校招生全国统一考试Ⅰ卷理科综合化学.docx
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普通高等学校招生全国统一考试Ⅰ卷理科综合化学
2017年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合---化学
使用地区:
山西、河南、河北、湖南、湖北、江西、安徽、福建、广东、山东
可能用到的相对原子质量:
H—1C—12N—14O—16S—32Cl—35.5K—39Ti—48Fe—56I—127
一、选择题(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.①②③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溶液添加到己二酸(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
的变化关系
C.NaHX溶液中
D.当混合溶液呈中性时,
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分,共58分。
第26~28题为必考题,第35~36题为选考题,任选一题作答。
)
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,蒸气充满管路;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cmol·L-1的盐酸VmL,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
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40min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
,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使
恰好沉淀完全即溶液中
,此时是否有
沉淀生成?
_______________________________________________________(列式计算)。
的Ksp分别为
。
(6)写出“高温煅烧②”中由
制备
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
C.0.10mol·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610K时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L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
=__________%,反应平衡常数K=___________。
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率
______
,该反应的H_______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
35.[化学—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.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.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
离子。
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=0.446nm,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—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:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为______________、_____________。
(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)。
答案详解
7.A
【命题意图】本题考查合成纤维
【解题思路】A项,尼龙绳是用尼龙制成的,尼龙属于合成纤维,正确;B项,宣纸的主要成分是天然纤维,错误;C项,羊绒属于天然纤维,主要成分为蛋白质,错误;D项,棉衬衣以棉花为原料,棉花是天然纤维,错误。
8.B
【命题意图】本题考查物质的分离和提纯
【解题思路】将生砒放置火上,固体变成气体,遇冷又变成固体,此分离方法为升华,故选B。
9.D
【命题意图】本题考查基础有机物的结构与性质
【解题思路】A项,的同分异构体有多种,也可为链状结构,不只d和p两种,错误;B项,b、p的二氯代物有3种,d的二氯代物显然多于3种,错误;C项,b、p没有碳碳双键,不与酸性KMnO4反应,错误;D项,
中所有的原子在同一平面,中存在饱和碳原子,饱和碳原子和它相连的3个碳原子不在同一平面上,由p的立体结构可知其所有的原子也不在同一平面,正确。
10.B
【命题意图】本题考查化学实验的基本操作
【解题思路】A项,通入管式炉前H2应为纯净、干燥的,故最后应用浓硫酸干燥气体,错误;B项,管式炉加热前通H2,赶走装置中的空气,在④处收集H2并点燃,若H2点燃发出“噗”的声音,说明H2已纯净,正确;C项,为了防止W受热被氧化,应先停止加热,等W冷却后再关闭活塞K,错误;D项,MnO2与浓HCl反应制备Cl2需要加热,而启普发生器不能用于加热,错误。
11.C
【命题意图】本题考查外加电流的阴极保护法
【解题思路】A项,外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,故腐蚀电流接近于0,正确;B项,被保护的钢管桩作阴极,高硅铸铁作阳极,通电后,在电压作用下,电子被强制流向被保护的钢管桩,正确;C项,高硅铸铁作为惰性辅助阳极,不损耗,错误;D项,外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,不同环境条件下,金属受腐蚀的程度不同,由于电化学腐蚀产生的电流不同,故通入的保护电流应根据环境条件变化进行调整,正确。
12.C
【命题意图】本题考查元素周期表和元素周期律
【解题思路】W的简单氢化物可用作制冷剂,为NH3,故W为N;Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,故Y为Na;由X、Y、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,是S单质,同时有刺激性气体产生,为SO2,故此盐为Na2S2O3,X为O,Z为S。
A项,非金属性:
ON,非金属性越强,氢化物越稳定,则X的简单氢化物的稳定性强于W,正确;B项,Na+的核外电子排布为2、8,O2-的核外电子排布也为2、8,具有相同的电子层结构,正确;C项,Na2S的水溶液由于S2-水解而显碱性,可使红色石蕊试纸变蓝,错误;D项,S与O都属于第VIA族,S与Na都在第三周期,正确。
13.D
【命题意图】本题考查弱电解质的电离和盐类的水解
【解题思路】己二酸是二元弱酸,部分电离,随NaOH的滴入,pH逐渐增大,首先出现
,即
时pH较小,故曲线M、N分别为
和
与pH的关系曲线。
A项,
,根据图像,当
为0时,即
,纵坐标约为5.4,即
,正确;B项,由上述分析可知正确;C项,由图像可知,在NaHX溶液中,
,
溶液显酸性,即
,正确;D项,由于NaHX溶液显酸性,故当混合溶液呈中性时,溶液中溶质为Na2X和NaHX,参考A项分析可求得X2-的水解平衡常数
,则
,因此
,故
,错误。
26.(15分)
(1)避免b中压强过大(2分)
(2)防止暴沸直形冷凝管(每空1分,共2分)
(3)c中温度下降,管路中形成负压(2分)
(4)①液封,防止氨气逸出②
保温氨完全蒸出(2分,2分,1分,共5分)
(5)1.4cV/m7.5cV/m(每空2分,共4分)
【命题意图】本题考查化学实验基本操作、离子方程式的书写以及滴定过程中的相关计算
【解题思路】
(1)a的作用是平衡压强,以免关闭k1后圆底烧瓶内压强过大。
(3)c中温度下降后,气压减小,在外界大气压的作用下,锥形瓶中的蒸馏水倒吸入c中。
(4)①NH3极易溶于水,因此d中加水起到液封的作用,防止装置中的NH3逸出。
②e中铵盐和碱在加热条件下发生反应,其离子方程式为
,e采用双层玻璃瓶的作用是减少热量的损失,有利于NH3的逸出。
(5)根据反应NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,则n(N)=n(HCl)=cmol/L×V×10-3L=0.001cVmol,样品中N的质量分数为[(0.001cVmol×14g/mol)/mg]×100%=1.4cV/m%,样品中甘氨酸的质量≤(0.001cV×75)g,样品的纯度≤[(0.001cV×75)g]/mg×100%=7.5cV/m%。
27.(14分)
(1)100℃、2h,90℃、5h(2分)
(2)FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O(2分)
(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(3分)
(4)4(2分)
(5)Fe3+恰好沉淀完全时,
,
,因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(3分)
(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑(2分)
【命题意图】本题考查反应速率的影响因素、氧化还原反应和溶度积等
【解题思路】
(2)“酸浸”时,用盐酸溶解FeTiO3生成TiOCl42-,发生反应的离子方程式为FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O。
(3)温度是影响反应速率的主要因素,但在高温下H2O2易分解、氨水易挥发,故在低于40oC时,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而加快,但超过40oC,H2O2分解、NH3挥发会导致TiO2·xH2O转化反应速率下降。
(4)Li2Ti5O15中Li为+1价,Ti为+4价,过氧根(O22-)中O为-1价,设过氧键数目为x,根据正、负化合价总和为0可知,(+1)×2+(+4)×5+(-1)×2x+(-2)×(15-2x)=0,x=4。
28.(14分)
(1)D(2分)
(2)
系统(II)
(每空2分,共6分)
(3)①2.52.8×10-3②>>③B(2分,2分,2分,共6分)
【命题意图】本题考查弱电解质的电离、盖斯定律、化学平衡常数、化学平衡
【解题思路】
(1)A.根据强酸制弱酸,H2S不能与NaHCO3溶液反应,而H2SO3可以,故酸性:
H2SO3H2S,正确;B.溶液中离子浓度越大,导电能力越强,所以相同浓度的H2SO3的导电能力强于H2S,即H2SO3电离程度大于H2S,故可以证明酸性:
H2SO3H2S,正确;C.0.10mol·L-1的H2S和H2SO3的pH分别为4.5和2.1,pH越小,酸性越强,故可以证明酸性:
H2SO3H2S,正确;D.物质的还原性与电离程度无关,因此不能证明二者的酸性强弱,错误,故选D。
(2)依据盖斯定律,前三个方程式相加可得系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=286kJ∙mol-1;后三个方程式相加可得系统(II)的热化学方程式H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=20kJ∙mol-1。
根据系统(I)、系统(II)的热化学方程式可知,每产生1molH2,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2,系统(II)所需的能量少。
(3)①由于平衡反应左右的总化学计量数相同,所以平衡时物质的总量与初始时刻相同,为0.50mol,n(H2O)=0.02×0.50=0.01mol。
因此H2S的转化率为0.01÷0.40×100%=2.5%,
。
②根据题目可知温度由610K到620K时,反应达到平衡后水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大,即升高温度,化学平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应。
③A.增大H2S的浓度,平衡正向移动,但H2S的转化率降低,错误;B.增大CO2的浓度,平衡正向移动,H2S的转化率增大,正确;C.增大COS的浓度,平衡逆向移动,H2S的转化率降低,错误;D.N2是与反应体系无关的气体,恒容冲入N2,化学平衡不移动,对H2S的转化率无影响,错误。
故选B。
35.(15分)
(1)A(1分)
(2)N球形K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(4分)
(3)V形sp3(4分)
(4)0.31512(4分)
(5)体心棱心(2分)
【命题意图】本题考查原子、分子、晶体的结构和性质
【解题思路】
(1)根据红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光中紫色的波长最小,约为380~440nm,故选A。
(2)K为19号元素,K的核外电子排布为2、8、8、1,最高能层为N层,此层电子为4s1,电子云轮廓图形状为球形;K和Cr属于金属晶体,K的原子半径大于Cr且价电子数少,金属键弱,故金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低。
(3)
的价层电子对总数2+1/2×(6-2×1)=4,几何构型为V形,中心原子的杂化方式为sp3杂化。
(4)由图像可知,K与O间的最短距离为面的对角线的一半,即
,在一个晶胞中与K紧邻的O个数为
,K属于8个晶胞,故紧邻O的个数为1.5×8=12。
(5)根据晶胞结构以及各原子的数目,K处于体心位置,O处于棱心位置。
36.(15分)
(1)苯甲醛
(2)加成反应取代反应
(3)
(4)
(5)(任写2种即可)
(6)
【命题意图】本题考查有机合成和推断
【解题思路】
(1)由信息①并结合B的化学式,可知A为,B为,B中醛基被氧
化成羧基,C为,C中碳碳双键与Br2发生加成反应,D为,根据反
应条件,D发生消去反应生成E,E为,E与C2H5OH发生酯化反应生成F,F为
,根据信息②,F与G生成H,可推测出G为。
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