1、2017年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试(北京卷) 6.(2017 北京理综,6)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是() A.瓷器B.丝绸C.茶叶D.中草药 A瓷器是以黏土为主要原料烧制而成的,黏土属于无机非金属材料;丝绸的主要成分为蛋白质,而蛋 白质是含 C、H、O、N、S、P 等元素的有机物;茶叶、中草药的主要成分均为有机物。故答案为 A。 7.(2017 北京理综,7)2016 年 IUPAC 命名 117 号元素为 Ts(中文名“ ”,tin),Ts 的原子核外最外层电子 数是 7。下列说法不正确的是() A.Ts 是第七周期第A 族元素 B.Ts 的同
2、位素原子具有相同的电子数 C.Ts 在同族元素中非金属性最弱 D.中子数为 176的 Ts 核素符号是 117 176Ts D117 号元素位于第七周期第A族,根据同主族从上到下,元素的非金属性逐渐减弱可知,Ts 在同 族元素中非金属性最弱,A项、C 项正确;同位素原子的质子数相同,中子数不同,由于原子的质子数= 核外电子数,故电子数也相同,B 项正确;核素符号左上角的数字表示质量数,根据质量数=质子数+中 子数,则中子数为 176 的 Ts 核素的质量数为 117+176=293,符号为 117 293Ts,D 项错误。 8.(2017 北京理综,8)下列变化中,气体被还原的是() A.二氧
3、化碳使 Na2O2固体变白 B.氯气使 KBr溶液变黄 C.乙烯使 Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀 BA项,二氧化碳与过氧化钠的反应中,二氧化碳既不作氧化剂也不作还原剂;B 项,氯气与 KBr 发生 反应:Cl2+2KBr2KCl+Br2,反应中氯元素的化合价降低,被还原;C 项,乙烯使溴的四氯化碳溶液褪 色是由于乙烯与 Br2发生了加成反应(乙烯被氧化); D 项,氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀,是因为发生 复分解反应:AlCl3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4Cl,复分解反应不属于氧化还原反应。故选 B。 9.(2017 北京理综,9)我国在
4、CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下: 下列说法不正确的是() A.反应的产物中含有水 B.反应中只有碳碳键形成 C.汽油主要是 C5C11的烃类混合物 D.图中 a的名称是 2-甲基丁烷 B反应的反应物为 CO2和 H2,而图中给出的产物 CO 中只含 C、O元素,根据元素守恒可知还应 有 H2O生成,A 项正确;反应中除生成碳碳键外,还有碳氢键生成,B 项错误;汽油是分子中含碳原子 数在 511 的多种烃的混合物,C项正确;图中 a 的结构简式为(CH3)2CHC2H5,其名称为 2-甲基丁烷,D 项正确。 10.(2017 北京理综,10)根据 SO2通入不
5、同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是() 实验现象结论 A 含 HCl、BaCl2的 FeCl3 溶液 产生白色 沉淀 SO2有还原性 B H2S 溶液 产生黄色 沉淀 SO2有氧化性 C 酸性 KMnO4溶液 紫色溶液 褪色 SO2有漂白性 D Na2SiO3溶液 产生胶状 沉淀 酸 性:H2SO3H2SiO3 CA项,发生反应:2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+4H+SO4 2-、SO 4 2-+Ba2+ BaSO4,在第一步反应中二 氧化硫被氧化为硫酸,体现了 SO2的还原性,A项正确;B 项,发生反应:SO2+2H2S3S+2H2O,其中 SO2作氧化剂,体现氧化性,B 项正确;C
6、 项,SO2通入酸性 KMnO4溶液中,SO2被酸性高锰酸钾溶液氧化, 体现了 SO2的还原性而非漂白性,C 项错误;D 项,发生反应:SO2+H2O+Na2SiO3H2SiO3+Na2SO3,说 明亚硫酸的酸性强于硅酸的酸性,D项正确。 11.(2017 北京理综,11)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与 HI3形 成聚维酮碘,其结构表示如下: (图中虚线表示氢键) 下列说法不正确的是() A.聚维酮的单体是 B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成 C.聚维酮碘是一种水溶性物质 D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应 B根据聚维酮碘的结构可知,聚维酮的单体为,A
7、项正确;1 个聚维酮分子由(2m+n)个单体加聚 而成,B项错误;由题干给出的“聚维酮碘的水溶液”可知,聚维酮碘可溶于水,C 项正确;聚维酮中有 结构,在一定条件下可发生水解反应,D项正确。 12.(2017 北京理综,12)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是() A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体 B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸产生了反应 C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物 D.的气体产物中检测出 CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 D图中产生的红棕色气体应为 NO2和 O2的混合气体,原因是灼热的碎玻璃促进了硝酸的分解
8、,A 项正确;图中的气体可能是红热的木炭促进了硝酸分解生成的,也可能是木炭与浓硝酸反应生成 的,B 项正确;图中,由于红热的木炭没有插入浓硝酸中,但仍有红棕色气体产生,说明浓硝酸具有挥 发性,生成的红棕色气体 NO2为还原产物,C 项正确;图中气体产物中的二氧化碳也可能是硝酸分解 产生的 O2与红热的木炭反应生成的,D项错误。 25.(2017 北京理综,25)(17分)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示: 已知:+ RCOOR+ROHRCOOR+ROH(R、R、R代表烃基) (1)A属于芳香烃,其结构简式是。B中所含的官能团 是。 (2)CD 的反应类型是。 (3)E 属于
9、酯类。仅以乙醇为有机原料,选用必要的无机试剂合成 E,写出有关化学方程式: 。 (4)已知:2EF+C2H5OH。F 所含官能团有和。 (5)以 D 和 F 为原料合成羟甲香豆素分为三步反应,写出有关化合物的结构简式: 答案 (1)硝基 (2)取代反应 (3)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O22CH3COOH CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (4) (5) 解析 根据合成路线图、C 和 D的分子式、羟甲香豆素的结构简式及“ABCD 的转化条件”可 推知,A是苯,B 为,C 为,D 为 。 (1)A为苯,其结构简式为,B 为硝基苯,其官能
10、团为硝基(NO2)。 (2)C 生成 D的反应为与 H2O 和 H2SO4反应生成和(NH4)2SO4,该 反应属于取代反应。 (3)根据 2EF+C2H5OH 及羟甲香豆素中虚线右边的结构可知,F 的结构 简式为,E 属于酯类,则 E 为乙酸乙酯。以乙醇为起始原料,合成乙酸乙酯的反应分 别为 2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O、2CH3CHO+O22CH3COOH、 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O。 (4)中的官能团为羰基和酯基。 (5)D()与 F()先发生类似+的反应生成中间产物 1:,之后中间产物 1 再发生类似 RCOOR+ROHRCOOR+RO
11、H(R、R、 R代表烃基)的反应,生成中间产物 2:,最后中间产物 2 发生消去反应生成最终产 物。 26.(2017 北京理综,26)(13分)TiCl4是由钛精矿(主要成分为 TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯 TiCl4的流程示意图如下: 钛精矿粗 TiCl4纯 TiCl4 资料:TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2 沸点/58136 181(升 华) 3161 412 熔点/-69-25193304714 在 TiCl4中的 溶解性 互溶 微溶难溶 (1)氯化过程:TiO2与 Cl2难以直接反应,加碳生成 CO 和 CO
12、2可使反应得以进行。 已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) H1=+175.4 kJmol-1 2C(s)+O2(g)2CO(g) H2=-220.9 kJmol-1 沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和 CO(g)的热化学方程 式:。 氯化过程中 CO 和 CO2可以相互转化,根据右图判断:CO2生成 CO 反应的H0(填“”“随温度升高,CO含量增大,说明生成 CO 的反应是吸热反应 H2O、FeCl2溶液、NaOH 溶液 MgCl2、AlCl3、FeCl3 (2)SiCl4高于 136 ,低于 181 解析 (1)根据盖斯定律,将第一个反应与第二个反应直接
13、相加可 得:TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g)H=H1+H2=+175.4 kJmol-1+(-220.9 kJmol-1)=- 45.5 kJmol-1。 根据图像可以看出,随着温度的升高,n(CO)逐渐增大,而 n(CO2)逐渐减小,说明 CO2生成 CO 的 反应为吸热反应,则 CO2生成 CO 反应的H0。 要将尾气中的 HCl 变为盐酸,用水吸收即可;而将 Cl2变为 FeCl3溶液,则吸收液应为 FeCl2溶液。 因 HCl 极易溶于水,故应先将尾气通入水中得到粗盐酸,再通入 FeCl2溶液中得到 FeCl3溶液;最后将 剩余尾气通入 NaOH
14、溶液中吸收,防止污染空气。 根据表格中所列的 TiCl4及所含杂质氯化物的性质可知,室温下,AlCl3、FeCl3、MgCl2为固体, 且它们在 TiCl4中溶解度较小,故滤渣中含有 AlCl3、FeCl3、MgCl2。 (2)根据表格中的各物质的熔、沸点可知,在蒸馏塔一中首先变为气态的物质是沸点最低的 SiCl4。 在蒸馏塔二中,要蒸馏出纯净的 TiCl4,则不能使其他高沸点的物质汽化,所以温度 T2要高于 136 ,但 应低于 181 。 27.(2017 北京理综,27)(12分)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx排放。 (1)SCR(选择性催化还原)
15、工作原理: 尿素CO(NH2)2水溶液热分解为 NH3和 CO2,该反应的化学方程 式:。 反应器中 NH3还原 NO2的化学方程式: 。 当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2在 O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式 表示(NH4)2SO4的形成:。 尿素溶液浓度影响 NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 gmol-1)含量的方法如下:取 a g 尿素溶液,将 所含氮完全转化为 NH3,所得 NH3用过量的 V1mL c1molL-1H2SO4溶液吸收完全,剩余 H2SO4用 V2 mL c2molL-1NaOH 溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是。 (2)
16、NSR(NOx储存还原)工作原理: NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图 a 所示。 图 a 图 b 通过 BaO 和 Ba(NO3)2的相互转化实现 NOx的储存和还原。储存 NOx的物质是。 用 H2模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图 b 表示该过 程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比 是。 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条 件下 15NO 与 NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完
17、整: 15NNO+ H2O 答案 (1)CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 8NH3+6NO27N2+12H2O 2SO2+O2+4NH3+2H2O2(NH4)2SO4 3(2?1?1-?2?2) 100? (2)BaO 81 415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O 解析 (1)根据题给的反应物和产物可得反应为 CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2。 反应器中 NH3还原 NO2的化学方程式为 8NH3+6NO27N2+12H2O。 尾气中的 SO2先与 O2反应生成 SO3,SO3再与 NH3和水蒸气反应生成(NH4)2SO4,发生的总反 应的化学方程式为 2SO2+O
18、2+4NH3+2H2O2(NH4)2SO4。 根据氮元素守恒及硫酸与 NH3的反应可得: CO(NH2)22NH3H2SO4 1 mol1mol nCO(NH2)2(c1V1-1 2c2V2)10 -3mol 则 nCO(NH2)2=(c1V1-1 2c2V2)10 -3mol 尿素溶液中溶质的质量分数为(c1V1-1 2c2V2)10 -3mol60 gmol-1a g100%=3(2?1?1-?2?2) 100? 。 (2)根据图示可知,BaO 与 NO2结合形成 Ba(NO3)2,因此 BaO 为储存 NOx的物质。 根据图 b 可知,第一步反应为氢气还原 Ba(NO3)2生成 NH3,
19、根据氧化还原反应知识可知,每有 1 mol Ba(NO3)2参加反应生成氨气转移 16 mol 电子,而 1 mol H2参加反应转移 2 mol 电子,根据电子守 恒可知,第一步反应消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比为 81。 根据题干中“在有氧条件下”可知反应中应有 O2参与,则:15NO+NH3+O2NNO + H2O,根据 得失电子守恒配平得:4 15NO+4NH3+3O2 4 15NNO+6H2O。 28.(2017 北京理综,28)(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+Fe2+2Ag”的实验中检测到 Fe3+,发现和 探究过程如下。 向硝酸酸化的 0.05 molL
20、-1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶 液呈黄色。 (1)检验产物 取少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有 Ag。 取上层清液,滴加 K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有。 (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有 Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有 Fe3+,乙依据的原理是 (用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验: 取上层清液,滴加 KSCN 溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色 变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: 序 号 取样时间 /min 现象 3产生大量白色沉淀
21、;溶液呈红色 30 产生白色沉淀;较 3 min 时量小;溶液红色较 3 min 时加深 120 产生白色沉淀;较 30 min时量小;溶液红色较 30 min 时变浅 (资料:Ag+与 SCN-生成白色沉淀 AgSCN) 对 Fe3+产生的原因作出如下假设: 假设 a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生 Fe3+; 假设 b:空气中存在 O2,由于(用离子方程式表示),可产生 Fe3+; 假设 c:酸性溶液中 NO3 -具有氧化性,可产生 Fe3+; 假设 d:根据现象,判断溶液中存在 Ag+,可产生 Fe3+。 下列实验可证实假设 a、b、c不是产生 Fe3+的主要原因。实验可证实假设 d 成
22、立。 实验:向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取 上层清液滴加 KSCN 溶液,3 min 时溶液呈浅红色,30 min 后溶液几乎无色。 实验:装置如图。其中甲溶液是,操作及现象是 。 (3)根据实验现象,结合方程式推测实验中 Fe3+浓度变化的原因: 。 答案 (1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀Fe2+(2)2Fe3+Fe3Fe2+ 4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀 0.05 molL-1NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同 时滴加 KSCN 溶液,后者红色更深 (
23、3)溶液中存在反应:2Ag+FeFe2+2Ag,Ag+Fe2+Fe3+Ag,Fe+2Fe3+3Fe2+。反 应开始时,c(Ag+)大,以反应、为主,c(Fe3+)增大。约 30 min 后,c(Ag+)小,以反应为主,c(Fe3+)减小 解析 (1)黑色固体是 Fe 与 Ag 的混合物,检验 Ag 可先用硝酸在加热条件下溶解固体,再滴加稀盐酸 检验溶液中的 Ag+即可。 K3Fe(CN)6溶液可用于检验 Fe2+,现象是产生蓝色沉淀。 (2)Fe 和 Fe3+可发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+。 假设 b:空气中的 O2可氧化 Fe2+,反应为 4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O。
24、假设 d:取上层清液,滴加 KSCN 溶液产生白色沉淀,结合题给资料:Ag+与 SCN-生成白色沉淀 AgSCN,可判断溶液中存在 Ag+,Ag+可氧化 Fe2+生成 Fe3+。 实验:根据前后信息可知,所做实验中加入物质要与硝酸酸化的 0.05 molL-1AgNO3溶液 (pH2)作对比,所以可以选用硝酸酸化的 0.05 molL-1NaNO3溶液(pH2)。 实验:利用带盐桥的原电池装置使反应 Fe+2Ag+Fe2+2Ag 发生,故左池中的甲溶液可为 FeSO4溶液。相应的操作及现象是:分别取电池工作前和工作一段时间后左侧烧杯中溶液少许,同时 向其中滴加 KSCN 溶液,后者红色更深。 (3)溶液中存在反应:2Ag+FeFe2+2Ag,Ag+Fe2+Ag+Fe3+,Fe+2Fe3+3Fe2+。反 应开始时,c(Ag+)大,以反应、为主,c(Fe3+)增大。约 30 min 后,c(Ag+)小,以反应为主,c(Fe3+)减小。
