高考化学全国II卷解析

高考化学全国II卷解析

2017 年普通高等学校招生全国统一考试 化学试题（全国 II） 7．下列说法错误的是 A．糖类化合物也可称为碳水化合物 B．维生素 D 可促进人体对钙的吸收 C．蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质 D．硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多 【解析】 A.糖类化合物也可称为碳水化合物，是沿用下来的叫法，故 A 正确； B.维生素 D 可促进人体对钙的吸收，故 B 正确； C.蛋白质含有 C、H、O、N、S 等元素，故 C 错误； D.硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多，摄入过多可能会导致脱发等，故 D 正确； 【答案】C 8．阿伏加德罗常数的值为 。下列说法正确的是 A．1 L 0.1 mol· NH4Cl 溶液中， 的数量为 0.1 B．2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.1 C．标准状况下，2.24 L N2 和 O2 的混合气体中分子数为 0.2 D．0.1 mol H2 和 0.1 mol I2 于密闭容器中充分反应后，其分子总数为 0.2 【解析】 A.NH4+能够发生水解，故 NH4+的数量小于 0.1NA，故 A 错误； B. 2.4 g Mg 与 H2SO4 完全反应，转移的电子数为 0.2NA，故 B 错误； C.标准状况下，2.24LN2 和 O2 的混合气体的物质的量为 0.1mol，故混合气体的分子数为 0.1NA； D. H2 + I2 2HI，反应前后气体分子数不变，故其分子总数为 0.2NA，故 D 正确； 【答案】D 9．a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素，a 原子核外电子总数与 b 原子次外层的电子数 相同；c 所在周期数与族数相同；d 与 a 同族。下列叙述正确的是 A．原子半径：d>c>b>a B．4 种元素中 b 的金属性最强 C．c 的氧化物的水化物是强碱 D．d 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强 【解析】 a、b、c、d 为 短周期主族元素，且 a 原子核外电子总数与 b 原子次外层的电子数相同，故 a 为 O，d 与 a 同族，故 d 为 S，c 所在周期数与族数相同，故 c 为 Al，则 b 为 Na 或 Mg； A.原子半径 b＞c＞d＞a，故 A 错误； B.4 种元素种 b 的失电子能力最强，故其金属性最强，故 B 正确； C.c 的氧化物的水化物是氢氧化铝，为两性氢氧化物，故 C 错误； AN 1L− 4NH+ AN AN AN AN D.O2 的氧化性强于 S，故 D 错误； 【答案】B 10．下列由实验得出的结论正确的是 实验 结论 A． 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终 变为无色透明 生成的 1,2-二溴乙烷无色、可溶于 四氯化碳 B． 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性 气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢 具有相同的活性 C． 用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性 D． 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体 能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性 【解析】 A.乙烯和溴发生加成反应生成 1,2-二溴乙烷，结论正确，故 A 正确； B.乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，但钠反应更剧烈，故乙醇分子中的氢与水分子中的氢活 性不同，故 B 错误； C.用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清楚，利用的是强酸制弱酸，故乙酸的酸性强于碳酸，故 C 错误； D.甲烷和氯气在光照下反应后的混合气体中含有 HCl 能够使湿润的石蕊试纸变红，故 D 错误； 【答案】A 11．用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 混合溶液。下列叙述错误的是 A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为： D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【解析】 A.待加工铝质工件为阳极，失电子被氧化，故 A 正确； B.可选用不锈钢网作为阴极，能够增加反应时的接触面积，故 B 正确； C.阴极的电极反应式为 2H+ + 2e- = H2↑，故 C 错误； D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动，故 D 正确； 【答案】C 12．改变 0.1 二元弱酸 溶液的 pH，溶液中的 、 、 的物质的量分数 随 pH 的变化如图所示[已知 ]。 2 4 2 2 4H SO H C O− 3Al 3e Al+ −+ = 1mol L−⋅ 2H A 2H A HA− 2A − (X)δ 2 2 (X)(X) (H A) (HA ) (A ) c c c c δ − −= + + 下列叙述错误的是 A．pH=1.2 时， B ． C．pH=2.7 时， D．pH=4.2 时， 【解析】 A.由图像可知 pH=1.2 时，c(H2A)=c(HA-)，故 A 正确； B.K2(H2A)=c(A2-)×c(H+)(HA-) ， pH=4.2 时 ， c(A2-)=c(HA-) ， 故 K2(H2A)=c(H+)=10-4.2 ， 故 lg[K2(H2A)]=-4.2，故 B 正确； C.由图像可知，pH=2.7 时，c(HA-)＞c(H2A)＞c(A2-)，故 C 正确； D.pH=4.2 时，c(A2-)=c(HA-)＞c(H+)，故 D 错误； 【答案】D 13．由下列实验及现象不能推出相应结论的是 实验 现象 结论 A． 向 2 mL 0.1 的 溶液中 加足量铁粉，振荡，加 1 滴 KSCN 溶 液 黄 色 逐 渐 消 失 ， 加 KSCN 溶液颜色不变 还原性： B． 将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸 入集满 CO2 的集气瓶 集气瓶中产生大量白 烟，瓶内有黑色颗粒 产生 CO2 具有氧化性 C． 加热盛有少量 NH4HCO3 固体的试管， 并在试管口放置湿润的红色石蕊试 纸 石蕊试纸变蓝 NH4HCO3 显碱性 D． 向 2 支盛有 2 mL 相同浓度银氨溶液 的试管中分别加入 2 滴相同浓度的 NaCl 和 NaI 溶液 一只试管中产生黄色 沉淀，另一支中无明 显现象 2(H A) (HA )c c −= 2 2lg[ (H A)] 4.2K = − 2 2(HA ) (H A) (A )c c c− −> = 2(HA ) (A ) (H )c c c− − += = 1mol L−⋅ 3FeCl 2Fe>Fe + sp sp(AgI) (AgCl)K K< 【解析】 A.由实验现象可知发生反应 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，知还原性 Fe＞Fe2+，故 A 正确； B.瓶内有黑色颗粒（C）产生，故 CO2→C，CO2 表现氧化性，故 B 正确； C.NH4HCO3 受热分解产生的 NH3 使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故 C 错误； D.相同类型的物质，溶度积越小越易形成沉淀，故 D 正确； 【答案】C 26．（14 分） 水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化 物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 回答下列问题： （1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的 是将滤液中的 Fe2+全部氧化为 Fe3+，还可使用 H2O2 代替硝酸。 （2）沉淀 A 的主要成分是 SiO2，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为 SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O。 （3）加氨水过程中加热的目的是加快反应的速率，促进 Fe 3+、Al3+的水解。沉淀 B 的主要成分为 Fe(OH)3、Al(OH)3（写化学式）。 （4）草酸钙沉淀经稀 H2SO4 处理后，用 KMnO4 标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量， 滴定反应为： +H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取 0.400 g 水泥样品，滴定时消耗了 0.0500 mol·L−1 的 KMnO4 溶液 36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为 45%。 【解析】 （1）硝酸具有强氧化性，能够将溶液中的 Fe2+氧化为 Fe3+，因盐酸为溶剂，故可使用硝酸铵代替硝酸； （2）二氧化硅不溶于盐酸、硝酸，故沉淀 A 的主要成分是 SiO2，但其能够溶于氢氟酸，反应的化学方 程式为 SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O； （3）加氨水过程中加热的目的是促进 Fe3+、Al3+的水解，加快形成沉淀的速率，故沉淀 B 的主要成分为 Fe(OH)3、Al(OH)3； （4）采用关系式法： 5H2C2O4 — 5CaC2O4 ——2 KMnO4—— 2MnO4- x 0.0018mol 故 样 品 中 钙 的 质 量 为 5 × 0.0018mol×40g·mol-2=0.18g ， 故 该 水 泥 样 品 中 钙 的 质 量 分 数 为 ： 0.18g0.400g×100%=45% 27．（14 分） 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： （1）正丁烷（C4H10）脱氢制 1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下： ①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1 已知：② C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=−119 kJ·mol−1 4MnO− 1 2 ③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=−242 kJ·mol−1 反应①的 ΔH1 为+123kJ·mol−1。图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x 小于 0.1 （填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 AD（填标号）。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 （2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口 气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中 n（氢气）/n（丁烷）的关系。图中曲 线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是氢气的浓度增大，平衡向逆反应进行。 （3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁 烯产率在 590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高反应速率加快、温度升高平衡向正反应 方向进行；590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是丁烯分解成短碳链烃的速率加快。 【解析】 （1）②-③得①，故①中△H1= +123 kJ·mol-1；由图像 a 知，相同温度下转化率 x Mpa＞0.1Mpa，该 反应正反应为气体分子数增大的反应，故 x＜0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，需使平衡向正反应方向 进行，该反应为气体分子数增大的吸热反应，而升高温度平衡向吸热反应方向进行，降低压强平衡向气 体分子数增大的方向移动，故答案为 AD； （2）降低的原因是氢气的浓度增大，促使平衡向逆反应方向进行； （3）590℃之前，随温度升高反应速率加快，温度升高平衡向正反应方向进行；590℃之后，丁烯分解 成短碳链烃的速率加快； 28．（15 分） 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。 实验步骤及测定原理如下： Ⅰ．取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2 碱性悬浊液（含有 KI）混合，反应生 成 MnO(OH)2，实现氧的固定。 Ⅱ．酸化、滴定 将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2 被 I−还原为 Mn2+，在暗处静置 5 min，然后用标准 Na2S2O3 溶液滴定生成 的 I2（2 +I2=2I−+ ）。 回答下列问题： （1）取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是避免增加水样中氧的溶解量。 （2）“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 O2 + 2Mn(OH)2 = 2MnO(OH)2。 （3）Na2S2O3 溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和容 1 2 2 2 3S O − 2 4 6S O − 量瓶；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除氧气及二氧化碳。 （4）取 100.00 mL 水样经固氧、酸化后，用 a mol·L−1Na2S2O3 溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点 现象为溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不褪色；若消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 b mL，则水样中溶解氧 的含量为 80mg·L−1。 （5）上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏低。（填“高”或“低”） 【解析】 （1）搅动水体表面能够增加水体中的氧的溶解量； （2）氧的固定中发生反应的化学方程式为：O2 + 2Mn(OH)2 = 2MnO(OH)2; （3）溶液配制时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和容量瓶；蒸馏水煮沸的目的是杀菌、除氧 及二氧化碳； （4）滴定终点溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不褪色； 由 关 系 式 法 ： O2——2MnO(OH)2——4I-——4S2O32- ， 则 水 样 中 溶 解 氧 的 含 量 为 (b×10-3×a4×32×103÷0.1)mg·L-1=80ab mg·L-1； （5）滴定完成 时，若滴定管尖嘴处留有气泡，则消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏小，故导致测量结 果偏小； 35．[化学——选修 3：物质结构与性质]（15 分） 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用 R 代表）。回答下列问题： （1）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为 。 （2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能 （E1）。第二周期部分元素的 E1 变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的 E1 自左而右依 次增大的原因是自左向右获得电子的能力逐渐增强，形成负一价离子越稳定放出的能量的越多；氮元素 的 E1 呈现异常的原因是 N 元素的价层电子为半充满结构，结构稳定，故第一电子亲和能小 （3）经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。 ①从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为 ABD，不同之处为 C。（填标号） A．中心原子的杂化轨道类型 B． 中心原子的价层电子对数 C．立体结构 D．共价键类型 ②R 中阴离子 中的 σ 键总数为 5NA 个。分子中的大 π 键可用符号 表示，其中 m 代表参与形成大 π 键的原子数，n 代表参与形成大 π 键的电子数（如苯分子中的大π 键可表示为 ），则 中的大 π 键应表示 II56。 ③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为( )N−H…Cl、(H3O+)O-H···N、 (NH4+)N-H···N （4）R 的晶体密度为 d g·cm−3，其立方晶胞参数为 a nm，晶胞中含有 y 个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元， 该单元的相对质量为 M，则 y 的计算表达式为 a3×NA×d×10-21M。 5N− n m Π 6 6 Π 5N− + 4NH 【解析】 （1）氮原子的价层电子的轨道表达式为： ； （2）除氮元素外，自左向右获得电子的能力逐渐增强，形成负一价离子越稳定放出的能量的越多；N 元素的价层电子为半充满结构，结构稳定，故第一电子亲和能小； （3）①R 中的阳离子为 H3O+、NH4+，两者的相同之处为中心原子杂化类型相同，均为 sp3 杂化；共价键 类型相同，价层电子对数相同，均为 4，故相同之处为 A、B、D；由于两者的孤电子对数不同，H3O+中 为 1 对，NH4+无孤电子对，故两者的空间构型不同，故不同之处为 C； ②由图 b 可知 N5-中 σ 键的个数为 5NA；大 π 键表示为 II56； ③氢键可表示为：(H3O+)O-H···N、 (NH4+)N-H···N （4）晶体密度为 ρ=y×MNA×a3×10-21，故 y=a3×NA×d×10-21M 36．[化学——选修 5：有机化学基础]（15 分） 化合物 G 是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成 G 的路线如下： 已知以下信息： ①A 的核磁共振氢谱为单峰；B 的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 6∶1∶1。 ②D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na 反应。 回答下列问题： （1）A 的结构简式为 。 （2）B 的化学名称为 2-丙醇。 （3）C 与 D 反应生成 E 的化学方程式为 。 （4）由 E 生成 F 的反应类型为取代反应。 （5）G 的分子式为 C18H31NO4。 （6）L 是 D 的同分异构体，可与 FeCl3 溶液发生显色反应，1 mol 的 L 可与 2 mol 的 Na2CO3 反应，L 共 有 6 种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 3∶2∶2∶1 的结构简式为 。 H2C CH2 O HO OH CH3 HO OH CH3 【解析】 （1）A 的核磁共振氢谱为单峰，故 A 的结构简式为 ； （2）B 的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 6∶1∶1，故 B 的结构简式为 ，故其化学名称 为 2 -丙醇； （3）D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na 反应，可知 D 的结 构简式为： ，则 C 与 D 反应生成 E 的化学方程式为： （4）取代反应； （5）G 的分子式为 C18H31NO4； （6）L 共有 6 种，分别为 ，其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 3∶2∶2∶1 的 结构简式为 2017 年普通高等学校招生全国统一考试 化学试题（全国 II） 7．C　　　　8．D　　　9．B　　　10．A 　　　11．C 　　　12．D 13．C 26. （1）将样品中可能存在的 Fe2+ 氧化为 Fe3+ H2O2 （2）SiO2(或 H2 SiO3) SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O （或 H2 SiO3+ 4HF = SiF4 + 3H2O） H2C CH2 O H3C CH CH3 OH CH2OH OH HO OH HO OH CH3 CH3 HO OH HO OH CH3 H3C HO OH HO OH CH3 CH3 HO OH CH3 HO OH CH3 ↑ ↑ （3）防止胶体生成，易沉淀分离 Al(OH)3 Fe(OH)3 （4）45.0% 27. （1）123 小于 AD （2）氢气是产物之一，随着 n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 （3）升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类 28. （1）使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 （2）O2 + 2Mn（OH）2 = 2MnO（OH）2 （3）量筒 氧气 （4）蓝色刚好褪去 80ab （5）低 35.[化学—选修 3：物质结构与性质] （1） （2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 原子的 2P 轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 （3）①ABD C ②5 ③ (H3O+)O-H…N(N5-) (NH4+)N-H…N(N5-) (4) 36.[化学—选修 5：有机化学基础] （1） （2）2-丙醇（或 异丙醇） （3） （4）取代反应 （5）C18H31NO4 (6)6 6 5 ∏ 33 21a d602a d( 或 10 )AN M M −×