2017年高考化学真题分类汇编化学物质及其变化.pdf

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1、1 2017年高考化学真题分类汇编 专题 2 化学物质及其变化 (必修 1) 离子共存、离子反应与离子方程式 1 （2017?江苏 -6）下列指定反应的离子方程式正确的是 A钠与水反应：Na+2H2O Na +2OH+H 2 B电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl +2H 2O 电解 H2 +Cl2 +2OH C向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba 2+OH+H+SO 4 2 BaSO 4 +H2O D向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca 2+HCO 3 +OH CaCO 3 +H2O 【答案】 B 【解析】 A钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，且离子方程式要遵循原子守恒、电荷守恒 和转移电子守恒，离

2、子方程式为2Na+2H2O 2Na +2OH+H 2 ，故 A 错误； B电解饱和食盐水时，阳极上生成氯气、阴极上生成氢气同时阴极附近有NaOH 生成， 离子方程式为2Cl +2H 2O 电解 H2 +Cl2 +2OH ，故 B 正确； C二者反应生成硫酸钡和水，且氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2，离子方程式 为 Ba2+2OH +2H+SO 4 2 BaSO 4 +2H2O，故 C 错误； D二者反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨和水，离子方程式为向碳酸氢铵溶液中加入足量 石灰水： NH 4 +Ca2+HCO 3 +OH CaCO 3 +H2O+NH3?H2O，故 D 错误； 【考点】离子方程

3、式的书写；钠及其化合物；菁优网版权所有 【专题】离子反应专题 【点评】 本题考查离子方程式书写的正误判断，为高频考点，把握发生的反应及离子反应 的书写方法为解答的关键，侧重复分解反应、氧化还原反应的离子反应考查，注意离子反 应中保留化学式的物质及电子、电荷守恒，题目难度不大。 2.（ 15 分） （2017?新课标 -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，然后 通过滴定测量。已知： 333333 NHH BONHH BO ； 333433 NHH BOHClNH Cl H BO 回答下列问题： 2 （

4、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 1 k ，关闭 23 kk、 ，加热 b，蒸气充满管路；停 止加热，关闭 1 kg， 中蒸馏水倒吸进入 c ，原因是 ；打开2 k 放掉水，重复操作 2 3 次。 （4）仪器清洗后， g中加入硼酸（ 33H BO）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 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（ 252 C H N

5、O ）样品 m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为 1 mol Lc的盐酸 mLV ，则样品中氮的质量分数为%，样品的 纯度%。 【答案】（1）使容器内气体压强与外界大气压相同（或平衡压强） （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 432NHOHNHH O= ；保温 （5） 1.4cV m ； 7.5cV m 【解析】（1）该装置利用水蒸气推动 3 NH 进入 g装置，故a（空心玻璃管）的作用是使容 器内气体压强与外界大气压相同（或平衡压强）。 （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 1 k 时，

6、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： 3 25243(C H NO )(NH)(NH )(HCl)10nnnncV， 3 (N)10ncV， (N)1.4 (N)100% mcV w 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 7.5 1000 100% cV cV mm 。 【考点】 探究物质的组成；化学实验基本操作；离子反应与离子方程式；化学

7、计算。 【专题】 定量测定与误差分析。 3 【点评】 本题考查含量的测定实验设计，为高考常见题型， 试题涉及了元素化合物的性质、 实验原理、 物质制备等， 侧重考查学生对实验方案理解及对元素化合物的知识的应用能力， 难度中等。 3.（ 14 分） （2017?新课标 -27）4512 Li Ti O 和4 LiFePO 都是锂离子电池的电极材料，可利用 钛铁矿（主要成分为 3 FeTiO ，还含有少量 MgO 、 2 SiO 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。 （

8、2）“ 酸浸 ” 后，钛主要以 2 4 TiOCl 形式存在，写出相应反 应的离子方程式。 （3） 22 TiOH 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 22 TiOH Ox 转化率 /% 92 95 97 93 88 分析40时 22 TiOH Ox 转化率最高的原因 。 （4） 2515 Li 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 (Mg)0.02mol Lc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1 倍） ，使 3 Fe 恰好沉淀完全即溶液中 351 (Fe)1.0 10mo

9、l Lc，此时是否有 342 Mg (PO ) 沉淀生成 （列 式计算）。 4 FePO 、 342 Mg (PO ) 的sp K分别为 22 1.3 10、 -24 1.010。 （6）写出 “ 高温煅烧 ” 中由 4 FePO 制备 4 LiFePO 的化学方程式 。 【答案】（1）90 C加热 5 h 或100 C加热 2 h （2） 22 342 FeTiO4H4ClFeTiOCl2H O （3）40 C前，未达到平衡状态，随着温度升高，转化率变大； 40 C后， 22 H O 分解加 4 剧，转化率降低 （4）4 （5） 2 3 22 5 1.3 100.02 Q 1.0102 C

10、， sp QK C ，所以最终没有沉淀 （6） 423224422 2FePOLi COH C O = 2LiFePOH 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 3 FeLiO ，因为酸浸，故反应物应有H ，因生成物为 2 4 TiOCl，因此反应物 中还应有 Cl ，因反应物有 H ，故生成物中应有 2 H O，然后根据原子守恒和电荷守恒配 平。 （3）本反应为放热反应，40 C前， 未达到平衡状态，随着温度升高， 转化率变大；40 C 后， 22 H O分解加剧，转化率降低 （ 4）过氧键存在于 1的 O中，每 2个 1 O 之间存在 1

11、个过氧键。根据化合价，原子守恒， 设 1价 Ox个， 2价O y个。 158 2227 xyx xyy 8个 1 O ，故4个过氧键 （5）溶液中主要三种离子， 3 Fe 、 3 4PO 、 2 Mg 根据两个难溶物的 sp K，已知 35 (Fe )1.0 10 mol / Lc 故溶液中 22 317 4 5 1.3 10 (PO)=1.3 10mol / L 1.0 10 c 再根据 3 2 32231724 4sp34 2 0.02 =(Mg)(PO)=1.3 10MgPO=1.010 2 c Qcc K 故最终没有沉淀生成 （6）根据流程图知反应物为 4 FePO、 23 Li CO

12、 、 224 H C O，生成物为 4 LiFePO ，化 合价情况为 3 4FePO ， 3 2 24HC O ， 2 4Li FePO ，故 Fe化合价降低，C化合价升高， 可知产物之一为 2 CO，反应物有 H，故产物有2 H O 【考点】 观察图表能力；离子反应与离子方程式；氧化还原反应及其配平；化学反应速率 与化学平衡的影响因素；元素化合价知识；溶解平衡、溶度积及其计算； 【专题】 无机实验综合。 【点评】 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离提 纯、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识、 化学反应原理与实验的结合，题目

13、难度不大。 氧化还原反应的规律及其应用 1 （2017?江苏 -12）下列说法正确的是 5 A.反应 N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的 H0， S0 B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀 C.常温下， KspMg(OH)2=5.6 10 12，pH=10 的含 Mg2+ 溶液中， c(Mg 2+) 5.6 10 4 mol?L 1 D.常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成 11.2 L H2，反应中转移的电子数为 6.02 10 23 【答案】 B C 【分析】 A.合成氨反应为放热反应，H0，且为气体体积减小的反应，则S0，故 A 错误；B.导线连接锌块，构成原电池时Z

14、n 为负极， Fe 作正极被保护，则可以减缓管道 的腐蚀， 故 B 正确；C. pH=10 的含 Mg 2+溶液中， c（OH）=104 mol?L 1，c（Mg2+ ） 5.6 10 12/(104)2=5.6 104 mol?L 1，故 C 正确； D.常温常压下， Vm 22.4L/mol ，则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数，故D 错误； 【考点】反应热和焓变及熵变；原电池；难溶电解质Ksp ；氧化还原反应。菁优网版权 【专题】化学反应中的能量变化 【点评】 本题考查较综合，涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp 的计算等，为高 频考点，把握化学反应原理为解答的关键，侧重

15、分析能力和应用能力的考查，注意选项 为易错点，题目难度中等。 2 （14 分） （2017?新课标 -29）砷（As）是第四周期A 族元素， 可以形成As2S3、As2O5、 H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途回答下列问题： （1）画出砷的原子结构示意图。 （2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4 和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反 应需要在加压下进行，原因是。 （3）已知： As(s)+1.5H2(g) +2O2(g)=H3AsO4(s) H1 H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) H2 2As(s)+2.5O2(g

16、)=As2O5(s) H3 则反应 As2O5(s)+3H 2O(l)=2H3AsO4(s)的 H= 。 （4）298K 时，将 20mL 3x mol?L 1 Na 3AsO3、20mL 3x mol?L 1 I 2和 20mL NaOH 溶液混合，发生反应： AsO3 3 (aq)+I2(aq)+2OH AsO4 3 (aq)+2I (aq)+H2O(l) 。溶液中c(AsO4 3)与反应时间（ t）的关系 如图所示。 下列可判断反应达到平衡的是（填标号）。 a溶液的 pH 不再变化 bv(I )=2v(AsO 3 3) cc (AsO4 3) /c (AsO 3 3)不再变化 d c(I

17、 ) =y mol?L1 tm时， v正v逆（填 “ 大于 ”“小于 ” 或“ 等于 ” ） 。 tm时 v逆tn时 v逆（填 “ 大于 ”“小于 ” 或“ 等于 ” ） ，理由是 6 。 若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K 为。 【答案】 2As2S3+5O2+6H 2O=4H3AsO4+6S 加压反应速率增大，而且平衡右移， 可提高生产效率 2H13H2 H3 ac 大于小于tm时 AsO43 浓度更小，反应速率更慢 4y 3/(x-y)2 【解析】（1）砷元素原子序数为33，原子核外有四个电子层，最外层5 个电子，据此写出 原子结构示意图： （2）工业上常将含砷废渣(主要成分

18、为As2O3)制成浆状，通入 O2氧化，生成 H3AsO4和单 质硫，砷元素化合价+3 价变化为 +5 价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H 3AsO4 +6S，增大压强，可增大反应速率，并使平衡正向移动，增大反应物的转化率，故答案为： 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S；加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率； （3）已知： As(s)+1.5H 2(g) +2O2(g)=H3AsO4(s)H1 H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) H2 2As(s)+2.5O2(g)=As2O5(s) H3 利用盖斯定律将 2 3可得 : As2O5(

19、s)+3H2O(l) =2H3AsO4(s) H=2H13H2 H3。 （4） a溶液 pH 不变时，则c(OH )也保持不变，反应达到平衡状态，故 a 正确； b同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v(I )=2v c(AsO3 3)，故 b 错误； c(AsO4 3) /c(AsO 3 3)不再变化，可说明各物质的浓度不再 变化，反应达到平衡状态，故c 正确；d由图可知，当c(AsO4 3)=y mol?L1 时，浓 度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c(I ) =2y mol?L1 ，所以c(I )=y mol?L 1 时没有达到平衡状态，故

20、d 错误。故答案为： ac； 反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正大于v逆，故答案为：大于； tm时比 tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm 时 AsO4 3浓度更小， 反应速率更慢； 反应前， 三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为 3xmol/L (20(20+20+20) =xmol/L ，同理 I2的浓度为 xmol/L ，反应达到平衡时，生产c(AsO43 )为 ymol/L ，则反应生产的c(I )=2ymol/L ， 消耗的 AsO 3 3、 I 2的浓度均为 ymol/L ， 平衡时 c c(AsO33 )=( xy) mol/L ， c(I

21、2) =(xy) mol/L ，溶液中c(OH ) =1mol/L ，则 K= y (2 y)2/(x-y) (x-y) 12 =4y 3/(x-y)2 【考点】 氧化还原反应；盖斯定律的应用；化学平衡的影响因素。 【专题】化学反应中的能量变化；化学平衡专题。 【点评】 本题考查热化学方程式、化学平衡的计算以及影响因素等知识，侧重考查学生的 分析能力、计算能力，注意把握图象的分析以及数据的处理，难度中等。 3.（ 14 分） （2017?新课标 -27）4512 Li Ti O和 4 LiFePO 都是锂离子电池的电极材料，可利用 7 钛铁矿（主要成分为 3 FeTiO ，还含有少量 MgO

22、、 2 SiO 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 2 4 TiOCl 形式存在，写出相应反 应的离子方程式。 （3） 22 TiOH 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 22 TiOH Ox 转化率 /% 92 95 97 93 88 分析 40时 22 TiOH Ox 转化率最高的原因 。 （4） 2515 Li Ti O 中Ti的化合价为4，其中过氧键的数目

23、为_。 （5）若 “ 滤液 ” 中 21 (Mg)0.02mol Lc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1 倍） ，使 3 Fe 恰好沉淀完全即溶液中 351 (Fe)1.0 10mol Lc，此时是否有 342 Mg (PO ) 沉淀生成 （列 式计算）。 4 FePO 、 342 Mg (PO ) 的sp K分别为 22 1.3 10、 -24 1.010。 （6）写出 “ 高温煅烧 ” 中由 4 FePO 制备4 LiFePO 的化学方程式 。 【答案】（1）90 C加热 5 h或100 C加热2 h （2） 22 342FeTiO4H4ClFeTiOCl2H O （3）40 C前，未达

24、到平衡状态，随着温度升高，转化率变大；40 C后， 22 H O分解加 剧，转化率降低 （4）4 （5） 2 3 22 5 1.3 100.02 Q 1.0102 C ， sp QK C，所以最终没有沉淀 （6） 423224422 2FePOLi COH C O = 2LiFePOH O+3CO 高温 8 【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 2 4TiOCl ，因此反应物 中还应有 Cl ，因反应物有 H ，故生成物中应有 2 H O，根据原子守恒和电荷守恒配平。 （3）本反应为放热反应，40 C前，

25、 未达到平衡状态，随着温度升高， 转化率变大；40 C 后， 22 H O 分解加剧，转化率降低 （ 4）过氧键存在于 1的 O中，每 2个 1 O 之间存在 1个过氧键。根据化合价，原子守恒， 设 1价 Ox个， 2价O y个。 158 2227 xyx xyy 8个 1 O ，故4个过氧键 （5）溶液中主要三种离子， 3 Fe 、 3 4PO 、 2 Mg 根据两个难溶物的 sp K，已知 35 (Fe)1.010mol / Lc 故溶液中 22 317 4 5 1.3 10 (PO)=1.3 10mol / L 1.0 10 c 再根据 3 2 32231724 4sp34 2 0.02

26、 =(Mg)(PO)=1.3 10MgPO=1.010 2 c Qcc K 故最终没有沉淀生成 （6）根据流程图知反应物为 4 FePO、 23 Li CO 、 224 H C O，生成物为 4 LiFePO ，化 合价情况为 3 4 FePO ， 3 2 24 HC O ， 2 4 Li FePO ，故Fe化合价降低，C化合价升高， 可知产物之一为 2 CO，反应物有 H，故产物有2 H O 【考点】 观察图表能力；离子反应与离子方程式；氧化还原反应及其配平；化学反应速率 与化学平衡的影响因素；元素化合价知识；溶解平衡、溶度积及其计算； 【专题】 无机实验综合。 【点评】 本题考查物质的制备

27、实验，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离提 纯、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识、 化学反应原理与实验的结合，题目难度不大。 化学物质及其变化综合 1.（ 14 分） （2017?新课标 -27） 4512 Li Ti O 和 4 LiFePO 都是锂离子电池的电极材料，可利用 钛铁矿（主要成分为 3 FeTiO ，还含有少量MgO 、 2 SiO 等杂质）来制备，工艺流程如 下： 9 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

28、以 2 4 TiOCl 形式存在，写出相应反 应的离子方程式。 （3） 22 TiOH 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 22 TiOH Ox 转化率 /% 92 95 97 93 88 分析 40时 22 TiOH Ox 转化率最高的原因 。 （4） 2515 Li 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 (Mg)0.02 molLc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1 倍） ，使 3 Fe 恰好沉淀完全即溶液中 351 (Fe)1.0 10mol Lc，此时是否有 34

29、2 Mg (PO ) 沉淀生成 （列 式计算）。 4 FePO 、 342 Mg (PO ) 的sp K分别为 22 1.3 10、 -24 1.010。 （6）写出 “ 高温煅烧 ” 中由 4 FePO 制备4 LiFePO 的化学方程式 。 【答案】（1）90 C加热 5 h 或100 C加热 2 h （2） 22 342FeTiO4H4ClFeTiOCl2H O （3）40 C前，未达到平衡状态，随着温度升高，转化率变大；40 C后， 22 H O分解加 剧，转化率降低 （4）4 （5） 2 3 22 5 1.3 100.02 Q 1.0102 C ， sp QK C ，所以最终没有沉淀

30、 （6） 423224422 2FePOLi COH C O = 2LiFePOH 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 3 FeLiO ，因为酸浸，故反应物应有H ，因生成物为 2 4 TiOCl，因此反应物 中还应有 Cl ，因反应物有H，故生成物中应有 2 H O，根据原子守恒和电荷守恒配平。 （3）本反应为放热反应，40 C前， 未达到平衡状态，随着温度升高， 转化率变大；40 C 后， 22 H O 分解加剧，转化率降低 10 （ 4）过氧键存在于 1的 O中，每 2个 1 O 之间存在 1个过氧键。根据化合价，原子守恒， 设 1

31、价 Ox个， 2价O y个。 158 2227 xyx xyy 8个 1 O ，故4个过氧键 （5）溶液中主要三种离子， 3 Fe 、 3 4 PO 、 2 Mg 根据两个难溶物的 sp K，已知 35 (Fe)1.010mol / Lc 故溶液中 22 317 4 5 1.3 10 (PO)=1.3 10mol / L 1.0 10 c 再根据 3 2 32231724 4sp34 2 0.02 =(Mg)(PO)=1.3 10MgPO=1.010 2 cQcc K 故最终没有沉淀生成 （6）根据流程图知反应物为 4 FePO、 23 Li CO 、 224 H C O，生成物为 4 LiFePO ，化合价情况 为 3 4 FePO ， 3 2 24 H C O ， 2 4 Li FePO ，故Fe化合价降低， C化合价升高， 可知产物之一为 2 CO ， 反应物有 H，故产物有 2 H O 【考点】 观察图表能力；离子反应与离子方程式；氧化还原反应及其配平；化学反应速率 与化学平衡的影响因素；元素化合价知识；溶解平衡、溶度积及其计算； 【专题】 无机实验综合。 【点评】 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离提 纯、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识、 化学反应原理与实验的结合，题目难度不大。