2017年高考-理科综合能力测试(全国卷).docx

7.(2017课标全国2,7)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
C　绝大多数糖类化合物可以写成Cx(H2O)y,故糖类又称为碳水化合物,A正确;B项,维生素D可以调节人体钙、磷代谢,促进钙的吸收,B正确;蛋白质基本组成元素是碳、氢、氧、氮,有些蛋白质还含有硫、磷等元素,C错误;硒是人体必需的微量元素,具有防癌作用,但不是“多多益善”,D正确。
8.(2017课标全国2,8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　　)
A.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,NH4+的数量为0.1NA
B.2.4 g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
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0.2NA
D　A项,由于NH4+的水解,故1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中的NH4+数小于0.1NA,A错误;B项,2.4 g Mg是0.1 mol,反应中转移的电子数为0.2NA,B错误;标准状况下,2.24 L混合气体是0.1 mol,分子数为0.1NA,C错误;H2+I22HI属于反应前后物质的量不变的反应,无论反应是否彻底,0.1 mol H2和0.1 mol I2充分反应后的分子总数为0.2NA,D正确。
9.(2017课标全国2,9)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
B　由于都是主族元素,故a原子核外电子总数只能是8,a为氧元素;a、b、c、d为短周期元素,原子序数依次增大,c所在周期序数与族序数相同,c为Al,则b为Na或Mg元素;d与a同族,则d为硫元素。
A项,同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,故原子半径:Na(或Mg)>Al>S>O,A项错误;4种元素中Na(或Mg)的金属性最强,B项正确;铝的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,C项错误;D项,S的氧化性弱于O2,D项错误。
10.(2017课标全国2,10)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

A　A项,乙烯通入溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,生成物溶于四氯化碳溶液呈无色,A项正确;B项,乙醇和水分子中都含有—OH,可与金属钠反应,但乙醇分子中羟基氢的活性小于水分子中氢的活性,B项错误;C项,水垢的成分是CaCO3和Mg(OH)2,乙酸能除去水垢,说明乙酸的酸性强于碳酸的酸性,C项错误;D项,甲烷与氯气在光照下发生取代反应,生成的氯化氢溶于水具有酸性,D项错误。
11.(2017课标全国2,11)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H2SO4-H2C2O4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:Al3++3e-Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
C　A项,根据题意“铝表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜”,即铝失去电子发生氧化反应变为氧化铝,因此待加工铝质工件为阳极,A正确;B项,阴极上电极材料本身不反应,只传导电流可以选用不锈钢网作为阴极,B正确;阴极的电极反应式为2H++2e-H2↑,C错误;D项,电解过程中阴离子移向阳极,即SO42-向阳极移动,D项正确。
12.(2017课标全国2,12)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]。

下列叙述错误的是(　　)
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
D　A项,根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-物质的量分数相同,则有c(H2A)=c(HA-),A正确;B项,根据pH=4.2点,K2(H2A)=c(H+)c(A2-)c(HA-)=c(H+)=10-4.2,B正确;C项,根据图像,pH=2.7时,HA-物质的量分数最大,H2A和A2-物质的量分数相同,则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C正确;D项,根据pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),且物质的量分数约为0.48,而c(H+)=10-4.2 mol·L-1,可知c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D错误。
13.(2017课标全国2,13)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 mol·L-1的FeCl3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:Fe>Fe2+
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
一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
Ksp(AgI)l2,根据氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物可知,还原性:Fe>Fe2+,A项正确;B项,金属钠在 CO2中燃烧,反应为4Na+CO22Na2O+C或2Na+CO2Na2O2+C,说明CO2具有氧化性,B项正确;C项,加热,NH4HCO3分解产生NH3、CO2和H2O,若在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,试纸不一定变蓝,若石蕊试纸变蓝,也只能说明氨气溶于水呈碱性,不能证明NH4HCO3显碱性,C项错误;D项,根据沉淀溶解平衡知识,难溶电解质的溶度积越小,越容易形成沉淀,故Ksp(AgI)作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
26.(2017课标全国2,26)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,还可使用　　　　　　　　代替硝酸。 
(2)沉淀A的主要成分是　　　　,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)加氨水过程中加热的目的是　　　　　　　　　　。沉淀B的主要成分为　　　　　、　　　　　(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:MnO4-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.050 0 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为　　　　。 
答案 (1)将Fe2+氧化为Fe3+ 　H2O2溶液
(2)SiO2　SiO2+ 4HFSiF4↑+2H2O
(3)促进Fe3+与Al3+水解　Fe(OH)3　Al(OH)3
(4)45.0%
解析 (1)由于Ksp[Fe(OH)2]≫Ksp[Fe(OH)3],Fe3+在pH较小时就可以转化为Fe(OH)3沉淀,所以需要将Fe2+氧化为Fe3+;双氧水是“绿色”氧化剂可以将Fe2+氧化为Fe3+,而且不会引入杂质。
(2)二氧化硅不溶于盐酸和硝酸,因此沉淀A是SiO2,其与氢氟酸反应的化学方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O。
(3)盐的水解是吸热反应,加热可以促进Fe3+与Al3+水解,有利于使Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。沉淀B的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。
(4)根据反应可得如下关系式:5Ca2~5H2C2O4~2KMnO4
n(KMnO4)=0.050 0 mol·L-1×36.00×10-3 L=1.8×10-3 mol
n(Ca2+)=1.8×10-3 mol×52=4.5×10-3 mol,则水泥样品中钙的质量分数为4.5×10-3mol×40 g·mol-10.400 g×100%=45.0%。
27.(2017课标全国2,27)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:②C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g)　ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+12O2(g)H2O(g)　ΔH3=-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为　　　 kJ·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　　　　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　　　　(填标号)。 
A.升高温度 B.降低温度
C.增大压强 D.降低压强

图(a)

图(b)

图(c)

(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　　　　。 
(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　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　;590 ℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)+123 kJ·mol-1　小于　AD
(2)原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动,所以丁烯转化率下降
(3)590 ℃前升高温度,反应①平衡正向移动　升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多　更高温度导致C4H10裂解生成更多的短碳链烃,故丁烯产率快速降低
解析 (1)根据盖斯定律,②式-③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119 kJ·mol-1+242 kJ·mol-1=+123 kJ·mol-1。由图(a)可以看出,温度相同时,由0.1 MPa 变化到x MPa,丁烷的转化率增大,即平衡正向移动,由于反应①是气体物质的量增大的反应,压强越小平衡转化率越大,所以x的压强更小,x<0.1。由于反应①为吸热反应,所以温度升高时,平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大,因此A正确,B错误。由于反应①是气体物质的量增大的反应,加压时平衡逆向移动,丁烯的平衡产率减小,因此C错误,D正确。
(2)H2是反应①的产物,增大n(氢气)n(丁烷)会促使平衡逆向移动,从而降低丁烯的产率。
(3)590 ℃之前,随温度升高,反应速率增大,反应①是吸热反应,升高温度平衡正向移动,生成的丁烯会更多。温度超过590 ℃,更多的丁烷裂解生成短链烃类,导致丁烯产率快速降低。
28.(2017课标全国2,28)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(2S2O32-+I22I-+S4O62-)。
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　。 
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 
　。 
(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　　　　;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除　　　　及二氧化碳。 
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为
　; 
若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为　　　　 mg·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定结果偏　　　。(填“高”或“低”) 
答案 (1)使测定值与水体中溶氧量实际值保持一致,避免产生误差　(2)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2
(3)量筒　氧气　(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化　80ab　(5)低
解析 本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量,属于氧化还原反应滴定。
(1)取水样时,若扰动水体表面,会改变水体中的溶解氧,导致测定误差。
(2)根据氧化还原反应原理,Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2,根据电子得失守恒可得化学方程式:2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。
(3)本题主要考查溶液的配制,由于滴定前还要标定其浓度,所以此处应该为快速简洁的粗配任意浓度的溶液,故用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶、量筒。本问考生普遍会选择容量瓶,关键是没有深入的理解题意。配溶液用的蒸馏水常用煮沸的方式除去O2,以减少实验误差。
(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,选用淀粉溶液作指示剂,终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化或不恢复蓝色);由得失电子守恒可得关系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3
故水样中溶解氧的含量为ab×10-3×32×103mg4×0.1 L=80ab mg·L-1。
(5)终点读数时滴定管尖嘴处有气泡,气泡占据液体应占有的体积,会导致消耗标准液体积数值偏小,测量结果偏低。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
35.(2017课标全国2,35)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　　　　　　　　　　　　　　　　;氮元素的E1呈现异常的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

图(a)

图(b)

(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　　　　,不同之处为　　　　。(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N5-中的σ键总数为　　　个。分子中的大π键可用符号Πmn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Π66),则N5-中的大π键应表示为　　　　。 
③图(b)中虚线代表氢键,其表示式为(NH4+)N—H…Cl、　　　　、　　　　。 
(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　　　。 
答案 (1)
(2)从左到右原子半径减小,元素非金属性增强,得电子能力增强　N的2p能级处于半充满状态
(3)①ABD　C　②5　Π56
③(H3O+)O—H…N(N5-)　(NH4+)N—H…N(N5-)
(4)y=d×(a×10-7)3×NAM
解析 (1)氮原子位于第二周期第ⅤA族,价电子是最外层电子,其价电子排布图为。
(2)根据图(a)可知,同周期从左到右,元素的原子半径逐渐减小,元素非金属性增强,得到电子能力增强,因此同周期从左到右元素的第一电子亲和能(E1)增大;N原子的2p能级处于半充满状态,原子结构相对稳定,故氮元素的E1呈现异常。
(3)①根据图(b)可知,阳离子分别为NH4+和H3O+,NH4+中的中心原子N形成4个σ键,孤电子对数为5-1-4×12=0,价层电子对数为4,杂化类型是sp3;H3O+中的中心原子O形成3个σ键,孤电子对数为6-1-32=1,其VSEPR模型是正四面体形,价层电子对数为4,杂化类型是sp3,离子空间构型是三角锥形,故二者相同之处为ABD,不同之处为C。②根据图(b)可知,N5-中的σ键总数为5;根据信息可知N5-中的大π键应表示为Π56;③图(b)所示结构中还有的氢键是(H3O+)O—H…N(N5-)和(NH4+)N—H…N(N5-)。
(4)一个晶胞体积为(a×10-7)3 cm3,一个晶胞的质量为yMNA g,根据密度的定义式可得d=yMNA(a×10-7)3 g·cm-3,解之y=dNA(a×10-7)3M。
36.(2017课标全国2,36)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　　　　。 
(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　　　　。 
(5)G的分子式为　　　　。 
(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　　　　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　　　　、　　　　。 
答案 (1)
(2)2-丙醇(或异丙醇)
(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O
(4)取代反应
(5)C18H31NO4
(6)6　　
解析 A的分子式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A为;B的分子式为C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1,属于饱和一元醇,则B的结构简式为CH3CH(OH)CH3;D的分子式为C7H8O2,其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,则苯环上有酚羟基和—CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为。
(1)A的结构简式为;
(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2-丙醇(或异丙醇);
(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和发生脱水反应生成E的化学方程式为HOCH2CH2OCH(CH3)2+
+H2O;
(4)和
发生取代反应生成F;
(5)由有机物G的结构可知分子式为C18H31NO4;
(6)L是的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,说明L的分子中含有2个酚羟基和1个甲基。当两个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当两个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当两个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,故满足条件的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的结构简式为或。