2017山东高考理综化学试题及答案下载

2017 年山东省高考化学试卷（新课标Ⅰ） 　一、选择题：本题共 13 个小题，每小题 6 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． 1．（6 分）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 2．（6 分）《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 3．（6 分）已知 （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 4．（6 分）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，通过声音判断气体浓度 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 5．（6 分）支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐， 第 1 页（共 27 页） 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 6．（6 分）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 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 形成的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 7．（6 分）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（　　） 第 2 页（共 27 页） A．Ka2（H2X）的数量级为 10﹣6 B．曲线 N 表示 pH 与 lg 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+） 　二、解答题（共 3 小题，满分 43 分） 8．（15 分）凯氏定氨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　 （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： 　． 　．f 的名称是　 　． 停止加热，关闭 K1，g 中蒸馏水倒吸进入 c，原因是　 重复操作 2～3 次． 　；打开 K2 放掉水， （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　 　． 第 3 页（共 27 页） ②e 中主要反应的离子方程式为　 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 V mL，则样品中氮的质量分数为　 　%，样品的纯度 　，e 采用中空双层玻璃瓶的作用 ≤　 　%． 9．（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 40min 所得实验结果如下表所示： 30 92 35 95 40 97 45 93 50 88 温度/℃ TiO2• xH2O 第 4 页（共 27 页） 转化 率/% 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+）=0.02mol•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，此时是否有 Mg3 （PO4）2 沉淀生成？　 ×10﹣22、1.0×10﹣24 　（列式计算）．FePO4、Mg3（PO4）2 的 Ksp 分别为 1.3 （6）写出“高温煅烧②”中由 FePO4 制备 LiFePO4 的化学方程式　 　． 10．（14 分）近期发现，H2S 是继 NO、CO 之后第三个生命体系气体信号分子， 它具有参与调解神经信号传递、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　 号）． 　（填标 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　 　． 第 5 页（共 27 页） （3）H2S 与 CO2 在高温下发生反应：H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g）．在 610k 时，将 0.10mol CO2 与 0.40mol H2S 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 a1=　 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 a2　 a1，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　 　%，反应平衡常数 K=　 　． 　　（填标号） A．H2S B．CO2C．COS D．N2． 　[化学–选修 3：物质结构与性质] 11．（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.553.5 （2）基态 K 原子中，核外电子占据的最高能层的符号是　 子的电子云轮廓图形状为　 型相同，但金属 K 的熔点、沸点等都比金属 Cr 低，原因是　 C.589.2D.670.8 E.766.5 　，占据该能层电 　．K 和 Cr 属于同一周期，且核外最外层电子构 　． （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　 中心原子的杂化类型为　． ++　， （4）KIO3 晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构， 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　 （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　 置，O 处于　位置． 　nm，与 K 紧邻的 O 个数为　 　． 　位 第 6 页（共 27 页） 　[化学–选修 5：有机化学基础] 12．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 的化学名称为为　 　． （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　 　第 7 页（共 27 页） （其他试剂任选）． 　第 8 页（共 27 页） 2017 年山东省高考化学试卷（新课标Ⅰ） 参考答案与试题解析 　一、选择题：本题共 13 个小题，每小题 6 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． 1．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）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 【分析】宣纸、棉衬衣的主要成分为纤维素，羊绒衫的主要成分为蛋白质，只有 尼龙绳主要成分为聚酯类合成纤维，据此进行解答． 【解答】解：A．尼龙绳的主要成分是聚酯类合成纤维，满足条件，故 A 正确； B．宣纸的主要成分为天然纤维素，不属于合成纤维，故 B 错误； C．羊绒衫的主要成分是蛋白质，不属于合成纤维，故 C 错误； D．棉衬衣的主要成分为天然纤维素，不是合成纤维，故 D 错误； 故选 A． 　2．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）《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 【分析】“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”，涉及用到加热的方法，将被提纯物质气化、冷凝的过程，以此 解答该题． 【解答】解：“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”，涉及用到加热的方法，将被提纯物质气化、冷凝为固体的 过程，为升华操作，没有隔绝空气强热，不是干馏，萃取无需加热． 故选 B． 　3．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）已知 C6H6，下列说法正确的是（　　） （b）、 （d）、 （p）的分子式均为 第 9 页（共 27 页） 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 【分析】A．b 为苯，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃； B．d 对应的二氯代物大于 3 种； C．b、p 与高锰酸钾不反应； D．d、p 都含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点． 【解答】解：A．b 为苯，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如 HC ≡C﹣CH=CH﹣CH=CH2，则同分异构体不仅仅 d 和 p 两种，故 A 错误； B．d 编号如图 ，对应的二氯代物中，两个氯原子可分别位于 1、2，1、 3，1、4，2、3 等位置，故 B 错误； C．p 为饱和烃，与高锰酸钾不反应，且 b 也不反应，故 C 错误； D．d、p 都含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，则 d、p 所有原子不可能处 于同一平面，只有 b 为平面形结构，故 D 正确． 故选 D． 　4．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）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，通过声音判断气体浓度 第 10 页（共 27 页） 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 【分析】H2 还原 WO3 制备金属 W，装置 Q 用于制备氢气，因盐酸易挥发，则 ①、②、③应分别用于除去 HCl、氧气和水，得到干燥的氢气与 WO3 在加热条件 下制备 W，实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，以避免 W 被重新氧化， 以此解答该题． 【解答】解：A．气体从焦性没食子酸溶液中逸出，得到的氢气混有水蒸气，应 最后通过浓硫酸干燥，故 A 错误； B．点燃酒精灯进行加热前，应检验氢气的纯度，以避免不纯的氢气发生爆炸， 可点燃气体，通过声音判断气体浓度，声音越尖锐，氢气的纯度越低，故 B 正确； C．实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，使 W 处在氢气的氛围中冷却，以 避免 W 被重新氧化，故 C 错误； D．二氧化锰与浓盐酸需在加热条件下反应，而启普发生器不能加热，故 D 错 误． 故选 B． 　5．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）支持海港码头基础的防腐技术，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 【分析】外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，被保护金属与电 第 11 页（共 27 页） 源的负极相连作为阴极，电子从电源负极流出，给被保护的金属补充大量的电子， 使被保护金属整体处于电子过剩的状态，让被保护金属结构电位低于周围环境， 从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，阳极若是 惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阳极失电子，据此解答． 【解答】解：A．被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁 移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱腐蚀的发生，故 A 正 确； B．通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反 应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，故 B 正确； C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，故 C 错误； D．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应 该根据环境条件变化进行调整，故 D 正确； 故选 C． 　6．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）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 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 形成的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 【分析】W 的简单氢化物可用作制冷剂，常见为氨气，则 W 为 N 元素，Y 的原 子半径是所有短周期主族元素中最大的，应为 Na 元素，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， 黄色沉淀为 S，则由 X、Y 和 Z 三种元素形成的一种盐为 Na2S2O3，刺激性气体为 SO2，则 X 为 O 元素，Z 为 S 元素，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期 律的递变规律解答该题． 【解答】解：由以上分析可知 W 为 N 元素，X 为 O 元素，Y 为 Na 元素，Z 为 S 第 12 页（共 27 页） 元素． A．非金属性 O＞N，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故 A 正确； B．Y 为 Na 元素，X 为 O 元素，对应的简单离子核外都有 10 个电子，与 Ne 的核 外电子排布相同，故 B 正确； C．Y 与 Z 形成的化合物为 Na2S，为强碱弱酸盐，水解呈碱性，则可使石蕊试液 变蓝色，故 C 错误； D．Z 为 S 元素，与 O 同主族，与 Na 同周期，故 D 正确． 故选 C． 　7．（6 分）（2017•新课标Ⅰ）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 lg 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+） 【分析】H2X 为二元弱酸，以第一步电离为主，则 Ka1（H2X）＞Ka2（H2X），酸性 条件下，则 pH 相同时 ＞，由图象可知 N 为 lg 的变化曲 线，M 为 lg 的变化曲线，当 lg 或 lg =0 时，说明 第 13 页（共 27 页） 或=1，浓度相等，结合图象可计算电离常数并判断溶液的酸碱性． 【解答】解：A．lg 10﹣5.4，可知 Ka2（H2X）的数量级为 10﹣6，故 A 正确； B．由以上分析可知曲线 N 表示 pH 与 lg 的变化关系，故 B 正确； =0 时， =1，此时 pH≈5.4，则 Ka2（H2X）≈ C．由图象可知，lg =0 时，即 c（HX﹣）=c（X2﹣），此时 pH≈5.4，可知 HX﹣ 电离程度大于 X2﹣水解程度，则 NaHX 溶液呈酸性，溶液中 c（H+）＞c（OH﹣）， 故 C 正确； D．由图象可知当 pH=7 时，lg ＞0，则 c（X2﹣）＞c（HX﹣），故 D 错 误． 故选 D． 　二、解答题（共 3 小题，满分 43 分） 8．（15 分）（2017•新课标Ⅰ）凯氏定氨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． 第 14 页（共 27 页） 回答下列问题： （1）a 的作用是　平衡气压，以免关闭 K1 后圆底烧瓶内气压过大　． （2）b 中放入少量碎瓷片的目的是　防止暴沸　．f 的名称是　冷凝管　． （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　c、e 及其所连接的管道内 水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气压，在大气压的作用下，锥形瓶内的蒸 馏水被倒吸入 c 中　；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　便于检验 d 装置是否漏气，同时起到液封，防止氨 气逸出的作用　． +②e 中主要反应的离子方程式为　NH4 +OH﹣ NH3↑+H2O　，e 采用中空双 层玻璃瓶的作用是　减少热量损失，有利于铵根离子转化为氨气而逸出　． （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 V mL，则样品中氮的质量分数为　 　%，样品的纯度≤　 　%． 【分析】（1）a 为玻璃管，可连接空气，避免烧瓶内压强过大； （2）加热纯液体时，应避免液体暴沸； （3）冷却后，装置内压强较低，可倒吸； （4）①d 中保留少量水，可检验装置是否漏气并防止气体逸出； ②铵盐试样由 d 注入 e，随后注入氢氧化钠溶液，发生反应生成氨气；e 采用中 空双层玻璃瓶，起到保温作用； （5）滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol•L﹣1的盐酸V mL，则n（HCl）=0.001cVmol； 结合反应 NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3 可知，n（N）=n（NH4Cl）=n（C2H3NO2） =n（HCl），以此解答该题． 【解答】解：（1）a 为玻璃管，可连接空气，避免在加热时烧瓶内压强过大，故 答案为：平衡气压，以免关闭 K1 后圆底烧瓶内气压过大； 第 15 页（共 27 页） （2）加热纯液体时，加入碎瓷片可避免液体暴沸，F 为冷凝管，故答案为：防 止暴沸；冷凝管； （3）停止加热，关闭 K1，g 中蒸馏水倒吸进入 c，原因是 c、e 及其所连接的管 道内水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气压，在大气压的作用下，锥形瓶内 的蒸馏水被倒吸入 c 中， 故答案为：c、e 及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后，气压远小于外界大气 压，在大气压的作用下，锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入 c 中； （4）①d 中保留少量水，可检验装置是否漏气，如漏气，液面会下降，且起到 防止漏气的作用， 故答案为：便于检验 d 装置是否漏气，同时起到液封，防止氨气逸出的作用； ②铵盐试样由 d 注入 e，随后注入氢氧化钠溶液，发生反应生成氨气，反应的离 +子方程式为 NH4 +OH﹣ NH3↑+H2O；e 采用中空双层玻璃瓶，起到保温作 用，以减少热量损失，有利于铵根离子转化为氨气而逸出， +故答案为：NH4 +OH﹣ NH3↑+H2O；减少热量损失，有利于铵根离子转化 为氨气而逸出； （5）滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol•L﹣1的盐酸V mL，则n（HCl）=0.001cVmol； 结合反应 NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3 可知，n（N）=n（NH4Cl）=n（C2H5NO2） =n（HCl）， 则 m （ N ） =0.001cVmol × 14g/mol=0.014cVg ， 则 样 品 中 氮 的 质 量 分 数 为 =%， m（C2H5NO2）=0.001cVmol×75g/mol=0.075cVg，则样品的纯度为 %， =故答案为： 　；．9．（14 分）（2017•新课标Ⅰ）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： 第 16 页（共 27 页） 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　100℃、2h 或 90℃、5h　． （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　 FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O　． （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： 30 35 40 45 50 温度/℃ 92 95 97 93 88 TiO2• xH2O 转化 率/% 分析 40℃时 TiO2•xH2O 转化率最高的原因　温度高反应速率加快，但温度过高过 氧化氢分解、氨水易挥发，影响转化率　． （4）Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为　4　． （5）若“滤液②”中 c（Mg2+）=0.02mol•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，此时是否有 Mg3 第 17 页（共 27 页） （PO4）2 沉淀生成？　c（PO43﹣）= =1.0×10﹣17mol/L，Qc[Mg3（PO4） 322]=（ ） ×（1.0×10﹣17mol/L） =1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24，则无 沉淀生成　（列式计算）．FePO4、Mg3（PO4）的 Ksp 分别为 1.3×10﹣22、1.0×10﹣24 2（ 6 ） 写 出 “ 高 温 煅 烧 ② ” 中 由FePO4 制 备LiFePO4 的 化 学 方 程 式2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑　． 【分析】用钛铁矿（主要成分为 Fe TiO3，还含有少量 MgO、SiO2 等杂质）来制 备 Li4Ti5O12 和 LiFePO4，由制备流程可知，加盐酸过滤后的滤渣为 SiO2，滤液① 中含 Mg2+、Fe2+、Ti4+，水解后过滤，沉淀为 TiO2．xH2O，与双氧水反应 Ti 元素 的化合价升高，生成（NH4）2Ti5O15，与 LiOH 反应后过滤得到 Li2Ti5O15，再与碳 酸锂高温反应生成 Li4Ti5O12；水解后的滤液②中含 Mg2+、Fe2+，双氧水可氧化亚 铁 离 子 ， 在 磷 酸 条 件 下 过 滤 分 离 出FePO4 ， 高 温 煅 烧 ② 中 发 生 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑，以此来解答． 【解答】解：（1）由图可知，当铁的浸出率为 70%时，所采用的实验条件为选择 温度为 100℃、2h 或 90℃、5h， 故答案为：100℃、2h 或 90℃、5h； （2）“酸浸”后，钛主要以 TiOCl42﹣ 形式存在，相应反应的离子方程式为 FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O， 故答案为：FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O； （3）40℃时 TiO2•xH2O 转化率最高，因温度高反应速率加快，但温度过高过氧 化氢分解、氨水易挥发，影响转化率， 故答案为：温度高反应速率加快，但温度过高过氧化氢分解、氨水易挥发，影响 转化率； （4）Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，Li 的化合价为+1 价，由化合价的代数和为 0 可知，O 元素的负价代数和为 22，设过氧键的数目为 x，则（x×2）×1+（15﹣x ×2）×2=22，解得 x=4，故答案为：4； （5）Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c（Fe3+）=1.0×10﹣5，由 Ksp（FePO4），可知 c 第 18 页（共 27 页） （PO43﹣）= （1.0×10﹣17mol/L）2=1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24，则无沉淀生成， 故 答 案 为 ： c （ PO43﹣ ） = =1.0× 10﹣17mol/L ， Qc[Mg3 （ PO4 ） 2]= ）3×（1.0×10﹣17mol/L）2=1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24，则无沉 =1.0×10﹣17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]=（ ）3× （淀生成； （6）“高温煅烧②”中由 FePO4 制备 LiFePO4 的化学方程式为 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑， 故答案为：2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑． 　10．（14 分）（2017•新课标Ⅰ）近期发现，H2S 是继 NO、CO 之后第三个生命体 系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、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　D　（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． 第 19 页（共 27 页） 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　H2O（l） =H2（g）+ O2（g）△H=+286kJ/mol　、　H2S （g）=H2（g）+S（s）△H=+20kJ/mol　， 制得等量 H2 所需能量较少的是　系统（Ⅱ）　． （3）H2S 与 CO2 在高温下发生反应：H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g）．在 610k 时，将 0.10mol CO2 与 0.40mol H2S 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 a1=　2.5　%，反应平衡常数 K=　0.00285　． 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 a2　＞　 a1，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　B　（填标号） A．H2S B．CO2C．COS D．N2． 【分析】（1）比较酸性强弱，可根据强酸制备弱酸、测定等浓度的 pH 以及溶液 的导电能力判断； （2）系统（Ⅰ）涉及水的分解，系统（Ⅱ）涉及硫化氢的分解，利用盖斯定律 分别将系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）的热化学方程式相加，可得到水、硫化氢分解的 热化学方程式； （3）对于反应 H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g） 起始（mol）0.40 转化（mol）x 0.10 x00xx平衡（mol）0.40﹣x 0.10﹣x xx反应平衡后水的物质的量分数为 0.02， 则=0.02，x=0.01，结合平衡移动的影响因素解答该题． 第 20 页（共 27 页） 【解答】解：（1）A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以，符合强 酸制备弱酸的特点，可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强，故 A 正确； B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸，可说明亚硫酸的电离程度大，则 亚硫酸的酸性强，故 B 正确； C.0.10mol•L﹣1 的氢硫酸和亚硫酸的 pH 分别为 4.5 和 2.1，可说明亚硫酸的电离 程度大，酸性较强，故 C 正确； D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸，不能用于比较酸性的强弱，故 D 错误． 故答案为：D； （2）系统（Ⅰ）涉及水的分解，系统（Ⅱ）涉及硫化氢的分解，利用盖斯定律 分别将系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）的热化学方程式相加，可得到水、硫化氢分解的 热化学方程式，则系统（I）的热化学方程式 H2O（l）=H2（g）+ O2（g）△ H=+286kJ/mol； 系统（II）的热化学方程式 H2S （g）+=H2（g）+S（s）△H=+20kJ/mol． 根据系统 I、系统 II 的热化学方程式可知：每反应产生 1mol 氢气，后者吸收的热 量比前者少，所以制取等量的 H2 所需能量较少的是系统 II． 故答案为：H2O（l）=H2（g）+ O2（g）△H=+286kJ/mol；H2S （g）+=H2（g）+S （s）△H=+20kJ/mol；系统（Ⅱ）； （3）对于反应 H2S（g）+CO2（g）⇌COS（g）+H2O（g） 起始（mol）0.40 转化（mol）x 0.10 x00xx平衡（mol）0.40﹣x 0.10﹣x xx反应平衡后水的物质的量分数为 0.02， =0.02，x=0.01， 则①H2S 的平衡转化率 a1= =2.5%， 体积为 2.5L，则平衡时各物质的浓度为 c（H2S）= mol/L=0.156mol/L，c mol/L=0.036mol/L ， c （ COS ） =c （ H2O ） = （ CO2 ） = mol/L=0.004mol．L， 第 21 页（共 27 页） 则 K= =0.00285， 故答案为：2.5；0.00285； ②根据题目提供的数据可知温度由 610K 升高到 620K 时，化学反应达到平衡，水 的物质的量分数由 0.02 变为 0.03，所以 H2S 的转化率增大，a2＞a1；根据题意可 知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化 学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H＞0， 故答案为：＞；＞； ③A．增大 H2S 的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量， 所以 H2S 转化率降低，故 A 错误； B．增大 CO2 的浓度，平衡正向移动，使更多的 H2S 反应，所以 H2S 转化率增大， 故 B 正确； C．COS 是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S 转化率降低，故 C 错误； D．N2 是与反应体系无关的气体，充入 N2，不能使化学平衡发生移动，所以对 H2S 转化率无影响，故 D 错误． 故答案为：B． 　[化学–选修 3：物质结构与性质] 11．（15 分）（2017•新课标Ⅰ）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　A　nm（填标 号）． A.404.4B.553.5 C.589.2D.670.8 E.766.5 （2）基态 K 原子中，核外电子占据的最高能层的符号是　N　，占据该能层电 子的电子云轮廓图形状为　球形　．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　K 的原子半径较 大，且价电子较少，金属键较弱　． ++（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　V 形　，中心原子的杂化类型为　sp3　． 第 22 页（共 27 页） （4）KIO3 晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构， 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　0.315　nm，与 K 紧邻的 O 个数为　12　． （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　体心　 位置，O 处于　棱心　位置． 【分析】（1）紫色波长介于 400nm～435nm 之间； （2）基态 K 原子核外有 4 个电子层，最高能层为第四层，最外层电子为 4s1 电 子，K 和 Cr 属于同一周期，K 的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱； +（3）I3 中心原子的价层电子对数为 =4，则为 sp3 杂化，价层电子对为 正四面体，中心 I 原子的孤电子对数为 =2，为 V 形； （4）K 与 O 间的最短距离为面对角线的一半；O 位于面心，K 位于顶点，1 个顶 点为 12 个面共有； （5）在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，个数为 8× =1，则 K 也为 1，应位于体心，则 O 位于棱心，个数为 12× =3． 【解答】解：（1）紫色波长介于 400nm～435nm 之间，只有 A 符合，故答案为： A； （2）基态 K 原子核外有 4 个电子层，最高能层为第四层，即 N 层，最外层电子 为 4s1 电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形，K 和 Cr 属于同一周期，K 的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱，则金属 K 的熔点、沸点等都比金 属 Cr 低， 故答案为：N；球形；K 的原子半径较大，且价电子较少，金属键较弱； +（3）I3 中心原子的价层电子对数为 =4，则为 sp3 杂化，价层电子对为 第 23 页（共 27 页） 正四面体，中心 I 原子的孤电子对数为 sp3； =2，为 V 形，故答案为：V 形； （4）K 与 O 间的最短距离为面对角线的一半，则 K 与 O 间的最短距离为 ×0.446nm=0.315nm，O 位于面心，K 位于顶点，1 个顶点为 12 个面共有，即与 K 紧邻的 O 个数为 12 个， 故答案为：0.315；12； （5）在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，个数为 8× =1，则 K 也为 1 个，应位于体心，则 O 位于棱心，每个棱为 4 个晶胞共有，则 O 个数为 12× =3，故答案为：体心；棱心． 　[化学–选修 5：有机化学基础] 12．（2017•新课标Ⅰ）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 的化学名称为为　苯甲醛　． （2）由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别为　加成反应　、　取代反应　． （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 为第 24 页（共 27 页） 　． （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）． 【 分 析 】 由 信 息 ① 可 知A 应 含 有 醛 基 ， 且 含 有7 个 C 原 子 ， 应 为 ，则 B 为 ，E 为 ，则 C 为 ，D 为 ，与乙醇发生酯化反应生成 F 为 ，对比 F、H 的结构简式可知 G 为 ，以此解答（1）～ （4）； （5）F 为 ，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，说明含有羧基，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，则分子中应含有 2 个甲基，且为对称结 构； 第 25 页（共 27 页） （6）环戊烷和 2﹣丁炔为原料制备化合物 ，环戊烷应先生成环戊烯， ，最后与溴发生加成可生成 然后与 2﹣ 丁炔发生加成反应生成 ，以此解答该题． 【解答】解：（1）由以上分析可知 A 为苯甲醛，故答案为：苯甲醛； （2）C 为 ，发生加成反应生成 ，E 为 ，与乙醇发生酯化反应生成 F，也为取代反应，故答案为：加 成反应；取代反应； （3）由以上分析可知 E 为 ，故答案为： ；（4）G 为 ，F 为 ，二者发生加成反应生成 H，反应的 方程式为 ，故答案为： （5）F 为 ；，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，说明含有羧基，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，则分子中应含有 2 个甲基，且为对称结 第 26 页（共 27 页） 构，可能结构有 ，故答案为： ；（6）环戊烷和 2﹣丁炔为原料制备化合物 ，环戊烷应先生成环戊烯， ，最后与溴发生加成可生成 然后与 2﹣丁炔发生加成反应生成 ，在反应的流程为 ，故答案为： 　．第 27 页（共 27 页）