普通高等学校招生全国统一考试 理科综合化学全国Ⅲ卷解析版.docx

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普通高等学校招生全国统一考试理科综合化学全国Ⅲ卷解析版

2017年高考新课标Ⅲ卷理综化学试题

可能用到的相对原子质量：

H1Li7C12N14O16S32K39Cr52Mn55Fe56

一、选择题：

本题共7个小题，每小题6分，共42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。

7．化学与生活密切相关。

下列说法错误的是

A．PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物

B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染

C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放

D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料

【答案】C

【名师点睛】考查化学在社会生活中的应用，涉及环境污染的来源与防治，其中绿色化学的特点是：

（1）充分利用资源和能源，采用无毒无害的原料；

（2）在无毒无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；（3）提高原子利用率，力图使原料的原子都被产品所消纳，实现零排放；（4）生产出有利于环境保护、社会安全和人体健康的环境友好产品。

8．下列说法正确的是

A．植物油氢化过程中发生了加成反应

B．淀粉和纤维素互为同分异构体

C．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别

D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物

【答案】A

【解析】A．组成植物油的高级脂肪酸为不饱和酸，含有碳碳双键，氢化过程为植物油与氢气发生加成反应，故A正确；B．淀粉和纤维素的聚合度不同，造成它们的分子量不等，所以不是同分异构体，故B错误；C．环己烷与苯都不与酸性KMnO4溶液反应，所以不能用该方法鉴别环己烷与苯，故C错误；D．溴苯与苯互溶，不能用水分离溴苯和苯的混合物，故D错误。

答案选A。

【名师点睛】考查有机物的结构与性质，涉及油脂的氢化、糖类的组成结构及有机物的鉴别等；常见能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛等；而选择用水鉴别的有机物通常可从水溶性及与水的密度比较角度分析，如存在与水混溶的，难溶于水但密度有比水大的、有比水小的，即可用水鉴别。

9．下列实验操作规范且能达到目的的是

目的

操作

A．

取20.00mL盐酸

在50mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶

B．

清洗碘升华实验所用试管

先用酒精清洗，再用水清洗

C．

测定醋酸钠溶液pH

用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上

D．

配制浓度为0.010

的KMnO4溶液

称取KMnO4固体0.158g，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度

【答案】B

【名师点睛】考查实验基本操作的评价，涉及酸式滴定管的结构、碘的物理性质、pH试纸的使用和盐类水解及溶液的配制操作等，易错点为选项C，使用湿润的pH试纸测定溶液pH，水稀释了被测溶液，如果溶液为中性则没有影响，如果溶液显酸性，则pH测定值偏大，如果显碱性，测定值偏小，即使用湿润的pH试纸测溶液pH的操作不规范，测试结果可能有误差；另外滴定管的0刻度在上方，最大刻度在下方，但最大刻度到尖嘴部分仍有一定的体积无法确定，容易忽视。

10．NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是

A．0.1mol的

中，含有0.6NA个中子

B．pH=1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个

C．2.24L（标准状况）苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子

D．密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5（g），增加2NA个P-Cl键

【答案】A

【解析】A．B的原子序数为5，即质子数为5，在质量数为11的B原子中含有6个中子，0.1mol11B含有0.6NA个中子，A正确；B．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B错误；C．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算2.24L苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目，C错误；D．PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol，增加的P－Cl键的数目小于2NA个，D错误。

答案选A。

【名师点睛】考查与阿伏加德罗常数有关计算时，要正确运用物质的量的有关计算，同时要注意气体摩尔体积的使用条件；另外还要谨防题中陷阱，如讨论溶液里的离子微粒的数目时，要考虑：

①溶液的体积，②离子是否水解，③对应的电解质是否完全电离；涉及化学反应时要考虑是否是可逆反应，如选项D涉及可逆反应，反应的限度达不到100%；其它如微粒的结构、反应原理等，总之要认真审题，切忌凭感觉答题。

11．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：

16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。

下列说法错误的是

A．电池工作时，正极可发生反应：

2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性

D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多

【答案】D

【解析】A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的进行可能发生多种反应，其中可能发生反应2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨烯能导电，S8不能导电，利用掺有石墨烯的S8材料作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误。

答案为A。

【名师点睛】考查二次电池的使用，涉及原电池工作原理，原电池工作时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，而电池充电时，原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极，发生还原反应，而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应，解题是通过结合反应原理，根据元素化合价的变化，判断放电时正负极发生的反应，再结合电解质书写电极反应方程式。

12．短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。

下列关系正确的是

W

X

Y

Z

A．氢化物沸点：

W

Y>W

C．化合物熔点：

Y2X3

Y

【答案】D

【名师点睛】考查元素周期表的结构及元素周期律的应用，其中微粒的半径大小比较是该题的难点，比较方法是：

（1）同周期元素的微粒：

同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小（稀有气体元素除外），如Na＞Mg＞Al＞Si，Na+＞Mg2+＞Al3+，S2－＞Cl－；

（2）同主族元素的微粒：

同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大，如Li＜Na＜K，Li+＜Na+＜K+；（3）电子层结构相同的微粒：

电子层结构相同（核外电子排布相同）的离子半径（包括阴、阳离子）随核电荷数的增加而减小，如O2－＞F－＞Na+＞Mg2+＞Al3+；（4）同种元素形成的微粒：

同种元素原子形成的微粒电子数越多，半径越大，如Fe3+＜Fe2+＜Fe，H+＜H＜H－；（5）电子数和核电荷数都不同的，可通过一种参照物进行比较，如比较Al3+与S2－的半径大小，可找出与Al3+电子数相同的O2－进行比较，Al3+＜O2－，且O2－＜S2－，故Al3+＜S2－。

13．在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的

会腐蚀阳极板而增大电解能耗。

可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去

。

根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是

A．

的数量级为

B．除

反应为Cu+Cu2++2

=2CuCl

C．加入Cu越多，Cu+浓度越高，除

效果越好

D．2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大，反应趋于完全

【答案】C

【名师点睛】本题考查溶度积常数的计算及平衡的移动，难点是对溶液中平衡时相关离子浓度的关系图的理解，通过图示可以提取出Ksp（CuCl），2Cu＋

Cu2＋＋Cu的平衡常数，并且要注意在化学平衡中纯物质对反应无影响。

二、非选择题：

共58分。

第26~28题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第35、36题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：

43分。

26．（14分）

绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。

某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。

回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。

再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。

由此可知：

______________、_______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。

将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。

按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。

a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2

d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量Af．冷却到室温

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。

若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将

（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。

实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。

C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。

a．品红b．NaOHc．BaCl2d．Ba（NO3）2e．浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

【答案】

（1）样品中没有Fe3+Fe2+易被氧气氧化为Fe3+

（2）①干燥管②dabfce③

偏小

（3）①c、a生成白色沉淀、褪色

②2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑

【解析】

（1）样品溶于水滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中无Fe3+；再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁，铁离子遇KSCN溶液显红色。

（2）①根据仪器构造可知B是干燥管。

②由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气，为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭K1和K2，最后称量，即正确的排序是dabfce。

③样品的质量是（m2－m1）g，加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为（m3－m1）g，生成水的质量为（m2－m3）g，

FeSO4·xH2O

FeSO4+xH2O

15218x

（m3－m1）g（m2－m3）g

则：

，解得：

；

若实验时按a、d次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m3增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此x偏小。

【名师点睛】以绿矾为载体考查无机物的性质实验方案的探究，通常解答综合性实验设计与评价题的基本流程：

原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。

具体分析为：

①实验是根据什么性质和原理设计的？

实验的目的是什么？

②所用各物质名称、状态、代替物（根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择）。

③有关装置：

性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。

④有关操作：

技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。

⑤实验现象：

自下而上，自左而右全面观察。

⑥实验结论：

直接结论或导出结论。

27．（15分）

重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。

制备流程如图所示：

回答下列问题：

（1）步骤①的主要反应为：

FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3

Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2

上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。

该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________________。

（2）滤渣1中含量最多的金属元素是____________，滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。

（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），原因是___________________（用离子方程式表示）。

（4）有关物质的溶解度如图所示。

向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。

冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃

步骤⑤的反应类型是___________________。

（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。

【答案】

（1）2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应

（2）铁Al（OH）3

（3）小2

+2H+

+H2O

（4）d复分解反应

（5）

×100%

【解析】

（1）FeO·Cr2O3是还原剂，氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3，每摩转移7mol电子，而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO2，每摩转移2mol电子，根据电子守恒可知，FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7；陶瓷在高温下会与Na2CO3反应，则熔融时不能使用陶瓷容器。

（5）样品中Cr2O3的质量为m1×40%kg，则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40%kg×

，则所得产品的产率为m2kg÷（m1×40%kg×

）×100%=

×100%。

【名师点睛】考查无机制备的工艺流程，涉及氧化还原反应、离子方程式配平、盐类水解的应用及混合物的分离与提纯等，解题时要求对整个流程进行认识分析，对流程中每一个反应的原理和操作的目的要理解清楚。

28．（14分）

砷（As）是第四周期ⅤA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）+

H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）ΔH1

H2（g）+

O2（g）=H2O（l）ΔH2

2As（s）+

O2（g）=As2O5（s）ΔH3

则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的ΔH=_________。

（4）298K时，将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：

（aq）+I2（aq）+2OH−（aq）

（aq）+2I−（aq）+H2O（l）。

溶液中c（

）与反应时间（t）的关系如图所示。

①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

b．v（I−）=2v（

）

c．c（

）/c（

）不再变化

d．c（I−）=ymol·L−1

②tm时，v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

③tm时v逆_____tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。

④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。

【答案】

（1）

（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S

增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率

（3）2△H1-3△H2-△H3

（4）①ac②大于③小于tm时生成物浓度较低

④

【解析】

（1）砷是33号元素，原子核外K、L、M电子层均已经排满，故其原子结构示意图为

。

（4）①a．溶液pH不变时，则c（OH-）也保持不变，反应处于平衡状态；b．根据速率关系，v（I-）/2=v（AsO33-），则v（I−）=2v（

）始终成立，v（I−）=2v（

）时反应不一定处于平衡状态；c．由于提供的Na3AsO3总量一定，所以c（AsO43-）/c（AsO33-）不再变化时，c（AsO43-）与c（AsO33-）也保持不变，反应处于平衡状态；d．平衡时c（I−）=2c（

）=2×y

=2y

时，即c（I-）=y

时反应不是平衡状态。

②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，v正>v逆。

③tm时比tn时AsO43-浓度小，所以逆反应速率：

tm

④反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3浓度为3x

×20/（20+20+20）=x

，同理I2浓度为x

，反应达到平衡时，生成c（AsO43-）为y

，则反应生成I-浓度c（I-）=2y

，消耗AsO33-、I2浓度均为y

，平衡时c（AsO33-）为（x-y）

，c（I2）为（x-y）

，溶液中c（OH-）=1

，K=

（mol·L－1）－1。

【名师点睛】考查盖斯定律的应用、化学平衡的计算及平衡状态的判断等，其中盖斯定律的基本使用方法：

①写出目标方程式；②确定“过渡物质”（要消去的物质）；③用消元法逐一消去“过渡物质”。

另外反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化。

反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡状态的依据，如本反应中随反应的进行AsO43−和I−的物质的量在变化，但二者浓度比始终是1:

2，不能作用为判断平衡状态的依据。

（二）选考题：

共15分。

请考生从2道题中任选一题作答。

如果多做，则按所做的第一题计分。

35．[化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）

研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。

回答下列问题：

（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。

元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。

（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________________，原因是______________________________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在________。

（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2-）为________nm。

MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a'=0.448nm，则r（Mn2+）为________nm。

【答案】

（1）1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMn

（2）spsp3

（3）H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大、范德华力较大

（4）离子键和π键（或

键）

（5）0.1480.076

【解析】

（1）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。

元素Mn与O中，由于O元素是非金属元素而Mn是金属元素，所以第一电离能较大的是O。

O元素的基态原子价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn元素的基态原子价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。

（2）CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。

（5）因为O2－是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2－半径的4倍，即4r（O2－）=

a，解得r（O2－）=

nm=0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，晶胞参数=2r（O2－）+2r（Mn2+），则r（Mn2+）=（0.448nm-2×0.148nm）/2=0.076nm。

【名师点睛】物质结构的考查，涉及电子排布式、第一电能能比较、杂化理论、化学键及分子间作用力和晶胞的计算等。

其中杂化形式的判断是难点，具体方法是：

先计算中心原子价电子对数，价电子对数n=

（中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数）。

注意：

①当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据n值判断杂化类型：

一般有如下规律：

当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化。

36．[化学——选修5：

有机化学基础]（15分）

氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。

实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：

回答下列问题：

（1）A的结构简式为____________。

C的化学名称是______________。

（2）③的反应试剂和反应条件分别是____________________，该反应的类型是__________。

（3）⑤的反应方程式为_______________。

吡啶是一种有机碱，其作用是____________。

（4）G的分子式为______________。

（5）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有______种。

（6）4-甲氧基乙酰苯胺（

）是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚（

）制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线___________（其他试剂任选）。

【答案】

（1）

三氟甲苯

（2）浓硝酸/浓硫酸、加热取代反应

（3）

吸收反应产物的HCl，提高反应转化率

（4）C11H11F3N2O3

（5）9

（6）

【解析】

（1）反应①发生取代反应，应取代苯环取代基上的氢原子，根据C的结构简式和B的化学式，可确定A为甲苯，即结构简式为：

，C的化学名称为三氟甲苯。

（2）反应③是C上引入－NO2，C与浓硝酸、浓硫酸，并且加热得到，此反应类型为取代反应。

（3）根据G的结构简式，反应⑤发生取代反应，Cl取代氨基上的氢原子，即反应方程式为

；吡啶的作用是吸收反应产物的HCl，提高反应转化率。

（4）根据有机物成键特点，G的分子式为C11H11F3N2O3。

（5）－CF3和－NO2处于邻位，另一个取代基在苯环上有3种位置，－CF