1、2017 年普通高等学校招生全国统一考试(全国 I卷) 化学试题详细解析 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 【答案】 A 【解析】 A.尼龙是 聚酰胺,故它是 合成纤维,故 A正确; B.宣纸原料为木浆,主要成分为天然纤维 (纤维素) ,故 B错误 C.羊毛的主要成分为蛋白质,故 C 错误 D.棉花的主要成分为天然纤维,故 D 错误 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,遂凝结累然下垂如针,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
2、华 C. 干馏 D. 萃取 【答案】 B 【解析】 蒸馏即将液体转化为气体,再冷凝为液体。升华是将固体直接转化为气体,再通过凝华转为固体。结合生砒原本为固态及题意中的“如针”,题目中的状态转化为固 -气 -固, 故选 B升华。 9. 化合物 ( b)、 ( d)、 ( p)的分子式均为 66CH ,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 【答案】 D 【解析】 A.( b)的同分异构体不 止 两种,如 ,故 A错误
3、 B.( d)的二氯化物有 、 、 、 、 、,故 B错误 C.( b)与( p)不与酸性 4KMnO 溶液反应,故 C错误 D.( d) 2 与 5 号碳为饱和碳,故 1, 2, 3 不在同一平面, 4, 5, 6 亦不在同一平面,( p)为立体结构,故 D 正确。 10. 实验室用 2H 还原 3WO 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. 、中依次盛装 4KMnO 溶液、浓 24HSO 、焦性没食子酸溶液 B. 管式炉加热前,用试管在处收集气体 并点燃,通过声音判断气体纯度 C. 结束反应时,先关闭活塞
4、 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 【答案】 B 【解析】 A.浓硫酸起干燥作用,应盛装在号管中,故 A错误; B.加热前需对 2H 进行验纯,故 B正确; C.应先停止加热,再停止通气,故 C错误; D.二氧化锰和浓盐酸的反应需要加热,装置 Q 无法加热,故 D 错误。 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
5、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 【答案】 C 【解析】 A.钢管表面不失电子,几乎无腐蚀电流,故 A正确。 B.外电路中,电子从高硅铸铁流向电源正极,从电源负极流向钢管桩,故 B正确 。 C.高硅铸铁作为惰性辅助电极,不被损耗,故 C错误 。 D.保护电流应根据环境( pH值,离子浓度,温度)变化,故 D 正确。 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
6、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 【答案】 C 【解析】 由题意可推断, 简单氢化物能用作制冷剂的应为液氨 ,故 W 是 N。短周期中 Na 原子半径最大,故 Y为 Na。 XYZ、 、 形成的盐与稀盐酸反应,生成黄色 沉淀 与刺激性气体, 推测该沉淀为 S ,刺激性气体 为 2SO ,则 该盐为 2 2 3NaSO 。反应方程式为: 2 2 3 2 2N a S O 2 H C l =
7、= = 2 N a C l S S O H O 。 所以 X 是 O, Z是 S。 A.因为 O 的非金属性强于 N,所以 稳定性 23HO NH ,故 A正确 . B. Na : 、 2O : ,故 B正确 . C. 2NaS 溶液 水解 呈碱性,而使蓝色石蕊试纸变红应为酸性水溶液,故 C 错误 D.S 与 O 同为第 VIA族,与 Na 同为第三周期,故 D 正确 . 13. 常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸( 2HX)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. a2 2(HX)K 的数量级为 610 B. 曲线 N 表示 pH与2(HX)lg
8、(HX)cc 的变化关系 C. NaHX 溶液中 (H ) (OH )cc D. 当混合溶液呈中性时,2( N a ) (H X ) (X ) ( O H ) (H )c c c c c 【答案】 D 【解析】 由图像可知,当2(HX )lg 0(H X)cc 时,则2(HX ) (H X)cc 2H X H H X , 4.4a 1 22( H ) ( H X )( H X ) ( H ) 1 0( H X )ccKcc 当 2(X )lg 0(HX )cc 时,则 2(X ) (HX )cc 2HX H X , 2 5 . 4a 2 2 ( H ) ( X )( H X ) ( H ) 1
9、 0( H X )ccKcc A选项,由上述计算可知, 5.4 6a2 10 4 10K ,即数量级为 610 ,故 A正确; B选项,由曲线 M 可得 a2 2(HX)K ,即 M 对应 2(X )lg(HX)cc , 由曲线 N 可得 a1 2(HX)K ,即 N 对应2(HX)lg (HX)cc ,故 B正确; C选项,在 NaHX 溶液中, HX 既存在电离,也存在水解; 电离平衡为: 2H X H X ; 水解平衡为: 22H X H O O H H X ,2 1 4 962 w wh a 2+ 4 4a1( H X )( X ) ( O H ) 1 0 10( H X ) ( H
10、X ) ( H ) 1 0 .c K KccKKc c c K , NaHX 溶液中 ,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,故 +(H ) (OH )cc ,故 C 正确; D 选项,当溶液呈中性, + 7 1( H ) ( O H ) 1 0 m o l Lcc ,而 + 54(H ) (H X ) 10(H X ) .ccc ,2 5 4 167(X ) 1 0 10(H X ) 1 0. .cc ,即 2(X ) (HX )cc ,故 D 错误。 非选择题 26. 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,
11、然后通过滴定测量。已知:3 3 3 3 3 3N H H B O N H H B O ; 3 3 3 4 3 3N H B O H C l N H C l H B O 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 1k ,关闭 23kk、 ,加热 b ,蒸气充满管路;停止加热,关闭 1kg, 中蒸馏水倒吸进入 c ,原因是 _;打开 2k 放掉水,重复操作 23 次。 ( 4)仪器清洗后, g 中加入硼酸( 33HBO )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
12、馏水冲洗 d ,关闭 3kd, 中保留少量水。打开 1k ,加热 b ,使水蒸气进入 e 。 d 中保留少量水的目的是 _。 e 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( 2 5 2CHNO )样品 m 克进行测定,滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 1mol Lc 的盐酸 mLV ,则样品中氮的质量分数为 _% ,样品的纯度 _% 。 【答案】 ( 1)使容器内与外界大气压相同 ( 2)防暴沸 直形冷凝管 ( 3)停止加热,水蒸气变为液态,装置内压强减小 ( 4) 液封,防漏气 4 3 2N H O H N H H O= ;保温 ( 5) 1.4
13、cVm ; 7.5cVm 【解析】 ( 1)该装置利用水蒸气推动 3NH 进入 g 装置,故控制水蒸气的流速,故使容器内与外界大气压相同。 ( 2)防暴沸 直形冷凝管 ( 3) 加热圆底烧 瓶使整个装置内充满水蒸气,停止加热,关闭 1k 时,右侧装置内水蒸气冷凝为液态,装置内压强减小。 ( 4) 防止漏气 e 采用中空双层玻璃瓶的作用是 减少热量损失, 尽量保证水以水蒸气形式存在。 ( 5) 根据 N 守恒, 甘氨酸中的 N 元素被处理 成铵盐后,在 e 装置中转化为 NH3进入 g 装置: 32 5 2 4 3( C H N O ) ( N H ) ( N H ) (H C l ) 1 0n
14、 n n n c V , 3(N) 10n cV ,( N ) 1 .4( N ) 1 0 0 % %m cVw mm 由于 HCl 具有挥发性,可能有部分 逸 出, 导致测量结果偏高, 测得 N 的含量应为最大值 ,纯度为 75 7 .510001 0 0 % %cV cVmm 。 27. 4 5 12Li Ti O 和 4LiFePO 都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为 3FeTiO ,还含有少量 MgO 、 2SiO 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
15、条件为 _。 ( 2) “ 酸浸 ” 后,钛主要以 24TiOCl 形式存在,写出相应反应的离子方程式 _。 ( 3) 22TiO H Ox 沉 淀与双氧水、氨水反应 40min 所得实验结果如下表所示: 温度 / 30 35 40 45 50 22TiO H Ox 转化率 /% 92 95 97 93 88 分析 40 时 22TiO H Ox 转化率最高的原因 _。 ( 4) 2 5 15Li Ti O 中 Ti 的化合价为 4 ,其中过氧键的数目为 _。 ( 5)若“滤液”中 21(M g ) 0.02 m ol Lc ,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍),使 3Fe恰好沉淀完全
16、即溶液中 3 5 1( F e ) 1 .0 1 0 m o l Lc ,此时是否有 3 4 2Mg (PO) 沉淀生成_(列式计算)。 4FePO 、 3 4 2Mg (PO) 的 spK 分别为 221.3 10 、 -241.0 10 。 ( 6)写出“高温煅烧”中由 4FePO 制备 4LiFePO 的化学方程式 _。 【答案】 ( 1) 90C 加热 5h或 100C 加热 2h ( 2) 223 4 2F e T i O 4 H 4 C l F e T i O C l 2 H O ( 3) 40C 前,未达到平衡状态,随着温度升高,转化率变大; 40C 后, 22HO 分解 加剧
17、,转化率降低 ( 4) 4 ( 5) 2 32251 .3 1 0 0 .0 2Q 1 .0 1 0 2C , spQKC ,所以最终没有沉淀 ( 6)4 2 3 2 2 4 4 2 22 F e P O L i CO H C O = = = 2 L iF e P O H O + 3CO 高 温【解析】 ( 1)由图像 推出 浸出率为 70% 时有 2 个点满足 ( 2)反应物为 3FeLiO ,因为酸浸,故 反应物 应有 H , 因生成物 为 24TiOCl ,因此反应物中还应有 Cl , 因 反应物有 H , 故生成物中 应有 2HO, 然 后根据原子守恒和电荷守恒配平。 ( 3)略 (
18、4)过氧键存在于 1 的 O 中,每 2 个 1O 之间 存在 1个过氧键。根据化合价,原子守恒,设 1价 O x 个, 2 价 O y 个。 15 82 22 7x y xx y y 8 个 1O ,故 4 个过氧键 ( 5)溶液中主要三种离子, 3Fe 、 34PO 、 2Mg 根据两个难溶物的 spK ,已知 35(F e ) 1 .0 1 0 m o l / Lc 故溶液中 223 1 74 51 . 3 1 0( PO ) = = 1 . 3 1 0 m o l / L1 . 0 1 0c 再根据 3 23 2 2 3 1 7 2 44 s p 3 4 20 . 0 2= ( M g
19、 ) ( P O ) = 1 . 3 1 0 M g P O = 1 . 0 1 02cQ c c K 故最终没有沉淀生成 ( 6)根据流程图知反应物 为 4FePO 、 23LiCO 、 2 2 4HCO ,生成物 为 4LiFePO ,化合价 情况为3 4FePO , 3224HCO , 2 4LiFePO , 故 Fe 化合价降低, C 化合价升高, 可知产物之一为 2CO ,反应物有 H , 故 产物有 2HO 28. 近期发现, 2HS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
20、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. 10.10mol L 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()和系统()制备的化学方程式分别为 _、 _,制得等量 2H 所需能量较少的是 _。 ( 3) 2HS与 2CO 在高温下发生反应: 2 2 2H S g C O g C O S g H O g。在 610K 时,将0.10mol 2CO 与
21、 0.40mol 2HS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 。 2HS的平衡转化率 1 _%,反应平衡常数 K _。 在 620K 重复实验,平衡后水的物质的量分数为 0.03 , 2HS的转化率 21_,该反应的 _0H 。(填“ ”“ ”或“ ”) 向反应器中再分别充入下列气体,能使 2HS转化率增大的是 _(填标号)。 A. 2HS B. 2CO C. COS D. 2N 【答案】 ( 1) D ( 2) 2 2 21H O l H g O g2286 kJ / m olH= 22H S g H g S s 20 kJ / molH= ( 3) 2.5 3
22、2.8510 (或 1351 ) ; B 【解析】 ( 1)酸性强弱可由“强酸制弱酸”,“同浓度导电能力”,“同浓度 pH值”比较,不可由“还原性”比较酸性强弱。 ( 2)系统三个热化学方程式加合,即可的: 2 2 21H O l H g O g2 286 kJ / molH =+ 系统三个热化学方程式 加合,即可的: 22H S g H g S s 20 kJ / molH =+ ( 3)列“三段式”解题 2 2 2H S C O C O S H O0 .4 0 0 .1 0 0 00 .4 0 0 .1 0n n x x x xn x x x x 始平水的物质的量分数为 0 .0 20 .
23、4 0 0 .1 0xx x x x 解得 0.01x 1 0 .0 1 1 0 0 % 2 .5 %0 .4 0 0.0 1 0.0 1 12.5 2.50.3 9 0.0 9 3512.5 2.5k 升温,水的物质的量分数升高,说明升温时平衡正移,则 21 , 0H 不改变 2HS用量的条件下,平衡正移,即可使 2HS转化率增大,所以选 B。 36. 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: 2N a O H / H O32R C H O C H C H O R C H = = C H C H O H O 回答下列问题: ( 1) A的
24、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 2CO ,其核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢,峰面积为 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】 ( 1)苯甲醛 ( 2)加成;酯化或取代 ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) 【解析】 ( 1)根据已知
25、 的信息可知 A中有醛基,由 B的的分子式可知芳香化合物 A为苯甲醛。 ( 2) B为, B被 2Cu OH 氧化后与 H 结合生成 C C生成 D 由分子式可知增加了 2 个溴原子,所以为加成反应 D 生成 E由反应条件可知在 KOH 乙醇溶液条件下发生消去反应。 再 结合 G 与 F 生成 H和已知可知 E中有三链为 E生成 F 由反应条件,再结合 G与 F 生成 H,可知在浓 24HSO 条件下与乙醇发生酯化反应生成 F ,酯化反应也可写成取代反应。 ( 3)由( 2)中推理 得 E ( 4) G 与甲苯为同分异构体,分子式为 78CH ,由 F 与 G 生成 H和已知可知 G ( 5) X 与 F 为同分异构体,分子式为 11 10 2C HO ,不饱和度为 7 X 与饱和 3NaHCO 溶液反应生成 2CO ,可知分子中有羟基,再结合分子式中只有 2 个氧原子,可知只有一个羟基 。除去笨与羟基,不饱和度为 2 ,碳原子数为 4 。可能为一个碳碳三链,也可能为二个碳碳双链,再结合氢原子个数可知为一个碳碳三链与二个甲基。