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) Ⅰ—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+H2↑
﹣
B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl+2H2O电解H2↑+Cl2↑+2OH
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C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH+H++SO42═BaSO4↓+H2O
﹣
﹣
D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2++HCO3+OH═CaCO3↓+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，离子方程式为2Na+2H2O═2Na++2OH+H2↑，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+2H2O电解H2↑+Cl2↑+2OH，故B正确；
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﹣
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++SO42═BaSO4↓+2H2O，故C错误；
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﹣
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：NH4++Ca2++HCO3+OH═CaCO3↓+H2O+NH3?H2O，故D错误；
﹣
﹣
【考点】 离子方程式的书写 ；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．（2017?浙江-13）下列离子方程式不正确的是
A．澄清石灰水中通入过量的二氧化碳CO2+OH￣═HCO3 B．金属钠和水反应2Na+2H2O═2Na++2OH+H2↑
﹣
﹣
C．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水2Fe2++H2O2═2Fe3++O2↑+2H+ D．三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应SO3+Ba2++H2O═BaSO4↓+2H+ 【答案】C
【解析】A．澄清石灰水中通入过量的二氧化碳，反应生成碳酸氢钙，反应的离子方程式为：CO2+OH￣═HCO3，故A正确； B．金属钠和水反应生成NaOH和氢气，反应的离子方程式为：2Na+2H2O═2Na++2OH+H2↑，故B正确； C．酸性氯化亚铁溶液中
﹣
﹣
加入双氧水，双氧水将亚铁离子氧化成铁离子，正确的离子方程式为： 2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O，故C错误；
D．三氧化硫与氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀反应的离子方程式为：
1
SO3+Ba2++H2O═BaSO4↓+2H+，故D正确； 【考点】 离子方程式的书写 菁优网版权所有 【专题】 离子反应专题
【点评】本题考查了离子方程式的书写判断，为高考的高频题，属于中等难度的试题，注意掌握离子方程式的书写原则，明确离子方程式正误判断常用方法：检查反应物、生成物是否正确，检查各物质拆分是否正确，如难溶物、弱电解质等需要保留化学式，检查是否符合守恒关系（如：质量守恒和电荷守恒等）、检查是否符合原化学方程式等。
3.（15分）（2017?新课标Ⅰ-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：NH3?H3BO3???NH3?H3BO3；NH3?H3BO3?HCl???NH4Cl?H3BO3
回答下列问题：
（1）a的作用是 。
b中放入少量碎瓷片的目的是 。f的名称是 。 （2）
（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 ；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 。
②e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（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VmL，则样品中氮的质量分数为 %，样品的纯度≤ %。
2
【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
??△↑?H2O；保温 （4）①液封，防漏气 ②NH4?OH===NH31.4cV7.5cV ；
mm【解析】（1）该装置利用水蒸气推动NH3进入g装置，故a（空心玻璃管）的作用是使容
（5）
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k1时，右侧装置内水蒸气冷凝为液态，装置内压强减小。
（4）①防止漏气 ②e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）①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
?)?n(NH3)?n(HCl)?cV?10?3，n(N)?cV?10?3，装置：n(C2H5NO2)?n(NH4m(N)1.4cV?100%?% mm②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
cV?757.5cV 。 最大值，纯度为1000?100%?%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；化学计算。 w(N)?【专题】定量测定与误差分析。 【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。
4.（14分）（2017?新课标Ⅰ-27）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：
3
“酸浸”实验中，（1）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TiOCl24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：
温度/℃ TiO2?xH2O转化率/% 30 92 35 95 40 97 45 93 50 88 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?5mol?L?1，此时是否有
Mg3(PO4)2沉淀生成
（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3?10?22、1.0?10-24。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。
【答案】（1）90?C加热5h或100?C加热2h （2）FeTiO3?4H??4Cl??Fe2??TiOCl42??2H2O
（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， H2O2分解加剧，转化率降低 （4）4
?1.3?10?22?（5）QC???5??1.0?10?2?0.02????，QC?Ksp，所以最终没有沉淀 ?2?3高温（6）2FePO4?Li2CO3?H2C2O4===2LiFePO4?H2O?+3CO2?
【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FeLiO3，因为酸浸，故反应物应有H?，因生成物为TiOCl42?，因此反应物中还应有Cl?，因反应物有H?，故生成物中应有H2O，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， H2O2分解加剧，转化率降低
（4）过氧键存在于?1的O中，每2个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Oy个。
?1 4
?x?y?15?x?8?1? 8个O，故4个过氧键 ???x?2y?22?y?7（5）溶液中主要三种离子，Fe3?、PO43?、Mg2? 根据两个难溶物的Ksp，已知c(Fe3?)?1.0?10?5mol/L 故溶液中c(PO433?1.3?10?22)==1.3?10?17mol/L ?51.0?102?23?再根据Qc=c(Mg)?c(PO4?0.02??172)=??1.3?10 （6）根据流程图知反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4，生成物为LiFePO4，化合价情况为FePO4，H2C2O4，LiFePO4，故Fe化合价降低，C化合价升高，可知产物之一为CO2，反应物有H，故产物有H2O 【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。 ?3?3?2Ⅱ—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 A.反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H＜0，△S＞0 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，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10【答案】B C 【分析】A.合成氨反应为放热反应，△H＜0，且为气体体积减小的反应，则△S＜0，故A错误； B.导线连接锌块，构成原电池时Zn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Mg2+溶液中，c（OH）=104 mol?L1，c（Mg2+ ） — ﹣ — ﹣12 ，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.6×104 mol?L1 ﹣ — 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6.02×1023 ≤5.6×10错误； —12 /(104)2=5.6×104 mol?L1，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【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 5 频考点，把握化学反应原理为解答的关键，侧重分析能力和应用能力的考查，注意选项④为易错点，题目难度中等。 2．（2017?浙江-4）下列属于氧化还原反应的是 A．2NaHCO3【答案】C 【解析】氧化还原反应的实质为电子转移、特征为化合价升降，所以氧化还原反应中一定存在元素化合价变化，据此对各选项进行判断。 A．2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑为分解反应，反应中不存在化合价变化，不属于氧化 还原反应，故A错误； B．Na2O+H2O═2NaOH为化合反应，反应中不存在化合价变化，不属于氧化还原反应，故B错误； C．2KI+Br2═2KBr+I2为置换反应，I、Br元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C正确； D．MgO+2HCl═MgCl2+H2O为复分解反应，不存在化合价变化，不属于氧化还原反应，故D错误； 【考点】氧化还原反应菁优网版权所有 【专题】氧化还原反应专题 【点评】本题考查氧化还原反应的判断，明确氧化还原反应的实质、特征为解答关键，注意掌握四种基本反应类型与氧化还原反应间的关系，试题利于提高学生的灵活应用能力。 3．（14分）（2017?新课标Ⅲ-29）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)+1.5H2(g) +2O2(g)=H3AsO4(s) △H1 H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) △H2 2As(s)+2.5O2(g)=As2O5(s) △H3 则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H= 。 （4）298K时，将20mL 3x mol?L1 Na3AsO3、20mL 3x ﹣ Na2CO3+H2O+CO2↑ B．Na2O+H2O═2NaOH C．2KI+Br2═2KBr+I2 D．MgO+2HCl═MgCl2+H2O mol?L1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应： ﹣ AsO33 ﹣ (aq)+I2(aq)+2OH ﹣﹣ AsO43 ﹣ (aq)+2I ﹣ (aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43)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(AsO33) c．c (AsO43) /c (AsO33)不再变化 d．c(I) =y mol?L1 ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 6 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】⑴ ⑵2As2S3+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 ⑶ 2△H1﹣3△H2﹣△H3 ⑷①ac ②大于③小于 tm时AsO43浓度更小，反应速率更慢 ④4y3/(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=4H3AsO4 +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：①As(s)+1.5H2(g) +2O2(g)=H3AsO4(s)△H1 ②H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) △H2 ③2As(s)+2.5O2(g)=As2O5(s) △H3 利用盖斯定律将①×2﹣②×3﹣③可得: As2O5(s)+3H2O(l) =2H3AsO4(s) △H=2△H1﹣3△H2﹣△H3。 （4）①a．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(AsO33)，故b错误； c．(AsO43) /c(AsO33)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(AsO43)=y mol?L ﹣ ﹣ ﹣ ﹣1 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d错误。 故答案为：ac； ﹣ ②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； ③tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小，故答案为：小于；tm时AsO43浓度更小，反应速率更慢； ④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AsO33、I2的浓度均为ymol/L，平衡时c c(AsO33)=( x﹣y) mol/L，c(I2) ﹣ ﹣ ﹣ =(x﹣y) mol/L，溶液中c(OH) =1mol/L，则K= y×(2 y)2/[(x-y)×(x-y) 12]=4y3/(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。 7 4.（14分）（2017?新课标Ⅰ-27）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TiOCl24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： 温度/℃ TiO2?xH2O转化率/% 30 92 35 95 40 97 45 93 50 88 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?5mol?L?1，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成 （列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3?10?22、1.0?10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。 【答案】（1）90?C加热5h或100?C加热2h （2）FeTiO3?4H??4Cl??Fe2??TiOCl42??2H2O （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， H2O2分解加剧，转化率降低 （4）4 8
