2017年北京预赛试题解析——周坤

学而思培优2017年高中化学奥林匹克北京地区预选赛 试卷 云南省高中会考试卷哪里下载南京英语小升初试卷下载电路下试卷下载上海试卷下载口算试卷下载 —试 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 解析学而思周坤第1题选择题（30分）（单选或多选，每题5分）（1）2016年诺贝尔化学奖授予法国斯特拉斯堡大学的让·皮埃尔·索互、美国西北大学的詹姆斯·费雷泽·司徒塔特，以及荷兰格罗宁根大学的伯纳德·费灵格三位化学家，以奖励他们在分子机器的合成与 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方面的贡献。下面关于分子机器的表述不正确．．．的是________。A．分子机器不需要能量即可工作B．分子机器是具有某种加工功能分子C．分子机器不能凭肉眼直接看到D．分子机器可进入体内治病（用于医药领域）【解析】A所谓分子机器，是指在分子级别能根据外界刺激作出类似机械运动响应的分子。而能对外做功的分子机器，一般叫做分子马达，马达之所以被叫做马达（motor），是因为能将某种形式的能量输入转化为某种我们需要的输出，即马达要做功。分子的运动和我们日常生活中物体的运动不一样，日常生活中物体的运动是依靠物理形变力的作用，而在分子水平上，分子的运动依赖于分子状态之间的能量差以及能量的壁垒，学术上的说法就是热力学和动力学，所以分子机器工作也需要能量，A选项不正确拓展部分：2016年度诺贝尔化学学奖刚刚揭晓！化学奖授予法国斯特拉斯堡大学的让-皮埃尔·索瓦（Jean-PierreSauvage）、美国西北大学的詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特（SirJ.FraserStoddart）以及荷兰格罗宁根大学的伯纳德·费灵格（BernardL.Feringa），以奖励他们“在分子机器的设计和合成”方面的贡献，他们将共同分享800万瑞典克朗（约合616万人民币）的奖金。1/20学而思培优让-皮埃尔·索瓦与他的铜离子胶合剂让-皮埃尔·索瓦的工作专长是光化学领域，该领域的化学家们关心的是合成某种分子化合物，期望其能够捕获太阳光中的能量并利用这些能量驱动化学反应过程。当让-皮埃尔·索瓦建立起一种这类化学物的模型之后，他突然之间意识到这类分子与分子链之间存在的相似性：两个分子围绕一个中间的铜离子交缠在一起。这一发现让让-皮埃尔·索瓦的研究方向发生了重大转折。利用他的光化学化合物模型，他的研究组创建出一种环状以及一类新月状分子，并使其被铜离子吸引（如图）。在这一结构中，铜离子实际上提供了某种类似粘合剂的作用，将两个不相关联的分子联系到一起。紧接着，利用化学方法将另外一个新月状分子粘合上去，从而用两个新月状结构拼接成另一个圆形分子，如此便得到了环形分子链中的第一个环。然后研究组撤走铜离子，因为后者已经达成了它的使命。2/20学而思培优（2）下列生活应用实例中，涉及氧化还原反应的是________。A．用热的纯碱溶液清洗灶具油污B．用白醋鉴别真假蓝莓汁（含花青素）C．用风油精（含石醋油）清洗透明胶残胶D．用柠檬汁（含维生素C）清洗久置的血渍【解析】DA选项用热的纯碱溶液清洗灶具油污，属于油污的水解，不牵扯氧化还原；B花青素是一种水溶性色素，可以随着细胞液的酸碱改变颜色，细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝（见下图），可以用白醋进行鉴定，发生的是酸碱反应；C用风油精（含石醋油）清洗透明胶残胶,属于相似相溶，都为有机物可以相互溶解D用柠檬汁（含维生素C）清洗久置的血渍,衣服上沾了血渍，应立即放入冷水中洗涤。因为血液未凝固时，血红素中的铁是以亚铁形式存在，能溶于水。时间久了，血红素里的亚铁被氧化成为三价铁，并与蛋白质共同凝固，沾在织物上形成血斑就难于洗掉，维生素C有还原性，可以还原三价铁，发生氧化还原反应。（3）中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点（CQDs）/氮化碳（CN34）纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法不正确．．．的是_____。A．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化3/20学而思培优催化剂B．光解水的总反应为：2H2O光照2H2O2C．阶段Ⅱ中，HO22既是氧化剂又是还原剂D．反应的两个阶段均为吸热过程【解析】DA该反应利用太阳光实现高效分解水，实现太阳能向化学能的转化B第一步H2O分解变为H2和H2O2，第二步H2O2分解变为O2和H2O，两步总反应为H2O分解变为H2和O2。C第二步H2O2分解变为O2和H2O，氧的价态由-1价变为0和-2D第一步H2O分解变为H2和H2O2，为吸热反应；第二步H2O2分解变为O2和H2O为放热反应（H2O2会自发分解）（4）取2mL饱和碘水和1mLCCl4进行如下实验：下列说法不正确．．．的是________。A．①说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度B．②也可用分液漏斗完成C．该过程可用于碘的提取D．若将CCl4换成乙醇也能完成上述实验【解析】DA由第①步现象上层褪色，下层紫红色可知I2由水层向CCl4层扩散，故A正确，因为I2和CCl4都为非极性的分子，相似相溶。B②中操作可以通过分液漏斗分出下层CCl4即可，需要注意分液漏斗下层液体从下口倒出，上层液体从上口倒出。C该过程可以用于碘的提取，正确。4/20学而思培优D乙醇为极性溶剂，可以与水以任意比例互溶，D错误。（5）恒温下在一封闭广口瓶内的两烧杯中分别盛装纯水A和糖水B，放置足够长的时间后两杯水的变化为_______。A．A杯水减少，B杯水满后不再变化B．B杯水减少，A杯水满足不再变化C．A杯水减少至空杯，B杯水满后溢出D．B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出【解析】C考察稀溶液的依数性，在一定温度下，将纯液体置于真空容器中，当蒸发速度与凝聚速度相等时，液体上方的蒸气所具有的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。任何纯液体在一定温度下都有确定的蒸气压，且随温度的升高而增大。当纯溶剂溶解一定量难挥发溶质（如蔗糖溶于纯水时，萘溶于苯中）时，在同一温度下，溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压，这种现象称为蒸汽压下降。拉乌尔定律：在一定温度下，稀溶液的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶剂的摩尔分数之积。这就是拉乌尔定律，即p=p0·X剂题目中，A纯水，它的饱和蒸气压大于B糖水，A，B中的水不断蒸发，B优先达到气液平衡（B的饱和蒸气压小），这个时候A还没达到平衡，A中水会继续蒸发，此时对于B而言，饱和蒸气压大于其平衡的饱和蒸气压，平衡向左移动变为液态水，实现了A中水到B的转移，直至A中的水消耗殆尽。5/20学而思培优（6）我国科学家合成出一种新型单原子厚度的二维硼 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 —“硼烯”（其结构如图1所示）。图2中粗线框所示面积最小的二维晶胞正确的是__________。图1图2【解析】BC二维晶胞的考察对于三维晶胞都是平行六面体。整块晶体可以看成是无数晶胞无隙并置而成的。无隙——相邻晶胞之间没有任何间隙并置——所有晶胞都是平行排列的取向相同二维的晶胞必须是平行四边形才能满足无隙、并置，所以D不对，对于A不具有平移对称性，B、D两个晶胞都具有平移对称性（将B对应的矩形平移到任何位置都为该晶体的晶胞，一般选择对称性最高的）第2题回答下列问题（32分）（1）甲同学欲探究某抗酸药的有效成分X的组成。X是由短周期元素组成的化合物。查阅资料：由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝、碱式碳酸镁。实验过程：A、B、C分别是__________。6/20学而思培优若上述得到的nA∶nB∶nC1∶3∶1，则X的化学式是__________。【解析】A：CO；B：MgOH；C：AlOHX：MgAlOHCO223337简单的无机推断，高考难度，由溶液1加入过量的NaOH生成沉淀B和溶液2，可知沉淀B为不溶于NaOH的沉淀，由题目中给出的抗酸药的有效成分可知含有Mg；由X可以跟稀盐酸产生气体，A为CO2，A+2反应生成沉淀C，可知沉淀C为溶于NaOH的沉淀，为Al(OH)3。由A:B:C为1:3:1，可知该碱式碳酸镁铝中Mg、Al、C的比例，即Mg3Al(OH)7CO3（2）有色金属提取等工艺中会产生大量含氰CN废水，对环境造成了极大的负担。请完成下列处理含氰废水典型方法的相关离子方程式。①碱性氯化法□ClO-+□CN-+____________+______+______（气体单质）+______②硫代硫酸钠法2---□S2O3+□CN______+□SCN2【解析】①5ClO2CN2OH5Cl2CO3+N2H2O22②S2O3CNSO3SCN--①碱性氯化法，体系为碱性ClO氧化CN中的N为N2（负价N氧化一般情况为N2，因为N2特别稳定），C被氧化成+4，碱性条件下以碳酸根的形式存在，次-2-氯酸根中Cl还原为负一价，配平时CN整体价态看作-1变为CO3和0.5N2整体看作+4，价态升高5价。2--2-②S2O3结构如下，其中一个S与CN结合后变为SO3。（3）已知液态CO2具有较强的溶解能力，可用于萃取药材中的活性组分。现有干冰若干，请简述用左下图实验装置萃取桔皮中活性组分的实验步骤，并在右下相图上用画出所选条件位置。7/20学而思培优【解析】将装置密封，控制温度，利用干冰升华产生的CO2给装置加压，使得温度和压强控制在图中所示区域内(X)。萃取结束后小心打开减压阀，装置内压强降低，CO2气化排出，活性组分留在容器底部。如图1（4）利用pH曲线可以研究多元酸碱反应的分步过程。向10mL0.1molLNa23CO溶1液中滴加0.1molLH23SO溶液，测得溶液pH随加入H23SO体积的变化如图所示。曲线有两处突变，用离子方程式说明两个过程发生的反应。22【解析】第一步过程：H2SO32CO3SO32HCO32第二步过程：SO32HCO33H2SO34HSO32CO2H2O方法一：滴定突跃出现在V=5mL和V=20mL处，最开始Na2CO3溶液的体积为10mL，且它们的浓度相等，所以Na2CO3与H2SO3两者在第一个突跃（V=5mL）反应的比例为2:1；在第二个突跃（V=20mL）处反应的比例为2:3。8/20学而思培优方法二：另外也可以从酸性强弱的角度去解释H2CO3的pKa1=6.37，pKa2=10.32；H2SO3的pKa1=1.86，pKa2=7.17可知H2SO3的第二级电离大于H2CO3的第二级电离，所以在Na2CO3体系中不断的滴加2----H2SO3会转化为SO3与HCO3（体系中碱多酸少，HSO3酸性强于HCO3）；继续滴H2SO3，2---体系中SO3优先反应成HSO3后，HCO3再反应成H2CO3并分解成CO2。（5）某金属氰化物的结构如图所示（●球代表金属A离子）。一个晶胞内含有几个金属A离子？写出该氰化物的化学式。【解析】3个ACN很多同学认为右图中红圈标出的两个原子在晶胞的棱上，其实并不是，晶胞具有平移对称性，4条相互平行的棱上的化学环境必须相同，也就是一条棱上有原子，其他三条棱相同的位置必须也有，所以图中标出的两个原子在晶胞的面上，相应的两个蓝圈标出的原子在体内。9/20学而思培优第3题（10分）某课题组以纳米Fe23O作为电极材料制备锂离子电池（另一极为金属锂和石墨的复合材料），通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控（见下图）。（1）该电池可否以水溶液为电解液，请说明理由。（2）请写出放电时正极的电极反应式。（3）请说明该电池在充放电过程中与磁铁的相互作用。【解析】（1）不可以,金属Li可与水发生反应（或2Li+2H2O=2LiOH+H2↑）+（2）Fe2O3+6Li+6e3Li2O+2Fe（3）放电时，Fe23O作为电池正极被还原为Fe，电池被磁铁吸引；充电时，Fe作为阳极被氧化为Fe23O，电池不被铁吸引。（1）锂电池由于Li可以与水反应，一般采用有机电解液（例如溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂）（2）放电时，正极被还原，该电池通过Li+的迁移进行导电。（3）见答案第4题（8分）Hg2对于反应Hg2++HgHg2，由K2166可知，一定条件下达平衡时，体系状态2Hg2随各物种的浓度c有如下对应关系：10/20学而思培优2+cHg2166166166cHg2体系状态向左移动达平衡向右移动（1）往0.10molL1HgNO溶液中加入足量Hg，能否生成HgNO？请说明依32232据。（2）再向上述溶液中通入HS2，通过计算写出相关反应的化学方程式。已知：溶度积常数2253和2247KspHgSHgS410KspHg2SHg2S110【解析】cHg2+2+2+2+2（1）因Hg+HgHg2，开始cHg2为零，因此166，平衡向右移动，形cHg2成HgNO，也就是反应的Q＜K，平衡正向移动。232（2）反应最终平衡后体系中同时存在HgS和Hg2S沉淀，根据他们的2253，2+247溶液中只有一个2，KspHgS410Hg2S110S534722410110cHg2Hg2平衡时S2则2.5105166，也就是平衡时刻22+22HgHg2cHgHgHg22浓度比远大于166，所以平衡会向生成HgS方向移动2Hg2++反应式为Hg22+HSHgS+Hg+2H第5题（6分）工业中常用溴量法检测酚醛树脂中游离酚的含量，某检测 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如下：①称取酚醛树脂试样2.1027g，提取其中游离的对甲苯酚（分子量为：108.0），配成1000mL待测液；②称取25.00mL该待测溶于锥形瓶中，加入过量溴水。充分反应后，加入过得KI溶液，11/20学而思培优1而后用0.1010molLNa2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定终点时，用掉21.78mL；③以蒸馏水代替待测液做空白实验，消耗该Na2S2O3溶液23.95mL。计算试样中游离对甲苯酚的质量分类。已知：（1）22（2）2S2O3I2=S4O62I【解析】注意空白实验操作，取25.00mL蒸馏水加入锥形瓶中，后面操作与第②步相同，空白实验为了测定溴单质的总量，所以每25.00mL待测液消耗Br2所对应的Na2S2O3用量相当于空白实验③减去②的用量，即：2对甲苯酚~2Br2~2I2~4S2O3108.0g4molx23.9521.78mL0.1010molL1解得：x5.918mg5.918mg1000mL/25.00mL游离对甲苯酚的质量分数=100%=11.26%2102.7mg注意结果的有效数字第6题（10分）用MgO制备Mg的方法是：MgO和C混合置于电弧炉中加热到2000℃，生成Mg（沸点：1105℃，熔点：650℃）和CO，而后用大量H2急剧冷却炉口流出的蒸气，得到Mg。MgsMggMgOsCsCOg1fmH/kJmol0150602011111Sm/JmolK3314928619812/20学而思培优（1）根据表中数据说明2000℃发生反应的原因。（2）用大量H2急剧冷却流出蒸气的原因。【解析】题目给出了各个物质的fmH和Sm，计算出该MgOs+CsMgg+COg反应的（产物）（反应物）和（产物）（反应物）HHH=-fmfmSSS=-mm利用rGHTS-=0求解反应转化的温度即可（1）由fmH和Sm可以得出MgOs+CsMgg+COg；H64kJmol1；S313Jmol11KH641kJmol1转变温度TK2048转S0.313kJmol11K1111（或2273K时，rG641kJmol0.313kJmolK2273K70.4kJmol0）因此2000℃时该反应能够自发进行。（2）降温至T转以下，上述反应可逆向自发，用H2急剧降温使逆反应得不到所需活化能（降温、稀释CO、使Mg变为固态），抑制逆反应发生。（由于体系的温度很高，产物在降温的过程中自身的热量可提供逆反应的活化能，从而转化为反应物）第7题（17分）电解质溶液导电的本质是阴阳离子在电场作用下迁移。通过实验探究同一溶液中不同离子的迁移对总电流贡献的差异及其原因。实验1：将pH试纸用不同浓度Na24SO溶液充分润湿，进行如下实验。a、b、c、d均为石墨电极，电极间距4cm。电解电流0.20mA。13/20学而思培优实验现象：时间试纸Ⅰ试纸Ⅱ1mina极附近试纸变红，b极附近试纸变蓝。c极附近试纸变红，d极附近……红色区和蓝色区不断向中间扩展，相遇两极颜色范围扩大不明显，试纸大部10min时红色区约2.7cm，蓝色区约1.3cm。分仍为黄色。（1）d极附近呈现_________颜色，用电极反应式解释原因：___________。（2）两张试纸构成串联电路，目的是保证___________相同。（3）对比Ⅰ、Ⅱ的实验现象，说明影响离子迁移对电流贡献的一个因素是________。实验2：测定不同溶液在20℃时的电导率mS/cm。浓度H24SONa24SONaOH0.01mol/L6.72.12.31mol/L超量程10083.8超量程100（4）电解10min时，a电极产生的cH_________molL1。（体积以5105L计。1mol电子的电量为9.65104C，QIt）（5）比较相同浓度时Na++、H、OH的导电能力，并写出判断依据：_________。（6）结合实验2和（4）说明，实验1中10min时两张试纸现象不同的原因是___________。（7）预测10min后试纸Ⅰ的现象___________________________。14/20学而思培优【解析】（1）蓝色；2H22O2eH2OHd与电池的负极相连，发生还原反应，释放OH-（2）电解反应速率（或电流）保证除Na2SO4浓度外的其他条件相同（3）浓度该实验只有Na2SO4浓度不同，所以不同的结果必然是Na2SO4浓度导致的（4）0.025实验的电流为0.20mA，通电时间10min，根据公式QIt，计算可得nHQF/0.12-3cH450.025QIt0.201010600.12C，VV9.6510510（5）H++>OHNa通过试纸I上红蓝区域的长度可知单位时间内H+迁移更快，导电性强于OH；对比相同浓2度NaOH和Na24SO的电导率，可知OH的导电能力强于Na与SO4之和。（6）由（4）可知，在试纸I中，OH起主要导电作用，H和OH的迁移导致试纸变色；+2++在试纸II中Na24SO浓度高，Na、SO4的导电能力分别强于H和OH，因此主要为Na2和SO4迁移，试纸颜色保持不变。（7）红蓝区之间又出现黄色区域H+与OH相遇发生中和反应呈中性，pH试纸变为黄色第8题（14分）Xe的某氟化物（熔点129℃）的晶胞参数为：ab431.5pm，c699.0pm，90，晶体密度为4.32gcm3。其晶胞结构如图所示（部分F原子未示出），Xe原子占据晶胞的顶点与体心，其中一个F的原子坐标为00，，m，相邻的F原子之间尽可ZM能相互远离。（晶胞密度计算公式为：，Z为结构基元数，M为摩尔质量，NA取NAV6.0221023，Vabc）15/20学而思培优（1）该氟化物的晶体类型是什么？属于什么晶系？（2）通过计算，推导该氟化物的分子式。（3）判断Xe的杂化轨道类型和该氟化物的分子构型，并在上图晶胞中以体心的Xe原子为中心画出该分子（用小白球表示F，用实线表示共价键）。（4）写出晶胞中所有F原子的分数坐标。（5）计算XeF键的键长。（用含m的代数式表示）【解析】（1）分子晶体，四方晶系Xe的某氟化物（熔点129℃）Xe的氟化物为共价化合物，通过分子间作用力结合在一起，为分子晶体，熔点低。晶胞参数为：abc，90为四方晶系晶体的七个晶系及特征对称元素晶族晶系特征对称元素晶胞边角关系c立方晶系四个3a=b=c===90°六方晶系6或6a=bc==90°=120°六方晶胞a=bc==90°=120°h三方晶系3或3菱面体晶胞a=b=c==90°t四方晶系4或4a=bc===90°16/20学而思培优o两个相互垂直的m正交晶系abc===90°或三个相互垂直的2m单斜晶系2或mabc==90°a三斜晶系无或iabc90°（2）设该氟化物的分子式为XeFx，由题意知Z2，ZM2131.319.0x2232304.32NAac6.02210431.5699.010解得x2.00，∴分子式为XeF2（3）sp3d杂化，直线形，3对VSEPR理论的考察，XeF2为spd杂化，三对孤对电子放在平面位置，为直线形分子。在上图晶胞中以体心的Xe原子为中心画出该分子，两个F处在竖直方向上空间位阻最小，且在竖直方向满足四方的对称性要求，若画成空间阻力大，且不满足四方的对称性（4）0，0，1m，0.5，0.5，0.5m，0.5，0.5，0.5m，00，，m根据Xe-F键的键长为m进行书写（5）699.0mpm17/20学而思培优第9题（13分）抗过敏药物H可通过下列合成路线制备。已知：式中X为卤素；Nu-H为含氧或者氮原子的化合物。（1）B中含氧官能团的名称是：______________；（2）写出化合物AD、和F的结构简式；（3）由A生成B的反应类型是：____________；由B生成C的反应类型是：______；由F生成G的反应类型是：____________；（4）上述路线合成的H为外消旋体。研究表明，其S构型没有抗过敏活性，R构型有抗过敏活性，且无嗜睡等中枢神经系统副作用。判断H1和H2中具有抗过敏活性的是__________。18/20学而思培优【解析】（1）羰基（2）（3）亲电取代反应，还原反应，亲核取代反应（4）H1A的化学式C6H5Cl不饱和度=4，容易猜测A为氯苯，A与苯甲酰氯在AlCl3的作用下发生F-C酰基化反应生成B；比较B（C13H9ClO）与C（C13H11ClO）的化学式可知，B-C发生了还原反应，B中的羰基还原为醇；C-D在HBr存在下发生醇的取代生成D（卤代烃）；D在胺的作用下脱去一分子HBr，生成E（注意N会被质子化）；E在2-氯乙醇的作用下脱去一分子HCl生成F;F-G脱去一分子HCl得到新的羧酸盐，最后酸化得到H羧酸（注意H中2个氮都会质子化）。注意RS判断要把最小基团放在远离眼睛位置，比较另外三个基团的大小顺序，顺时针R构型，逆时针S构型。19/20学而思培优第10题（10分）紫罗兰酮D是一种具有木香型香气的香料，有三种异构体D1D3，依双键位置的不同分别为---、、紫罗兰酮。D可以柠檬醛为原料通过下列合成路线制备，通过控制反应条件可以主要生成某一种异构体。1-1D的不饱和度为__________；1-2写出由A制备C所需的试剂B的结构简式和反应条件I；1-3写出一种可能的反应条件Ⅱ；1-4写出由C生成D1D3的反应机理，用箭头标出电子的流动方向。【解析】（1）4（2）B：；反应条件I：稀NaOH（3）酸性条件（4）（1）根据不饱和度公式直接计算或者数出结构中双键跟环的个数（2）碱性条件下与含有活泼氢的羰基化合物进行羟醛缩合，脱水生成共轭的不饱和醛酮（3）酸性条件下质子化双键进行关环（4）见上图，质子化关环后生成碳正离子，脱去相邻碳上的氢生成烯烃，共有三种氢可以消去，所以有D1D2D3三种产物20/20