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1、2019年福建省高三畢業(yè)班質(zhì)量檢查測試化學(xué)試題及試題分析72019年是“國際化學(xué)元素周期表年”。下列有關(guān)“At”“Ga”“Ce”“F”等元素的說法錯誤的是A砹(At)屬于過渡元素B門捷列夫預(yù)言的“類鋁”鎵(Ga)元素的發(fā)現(xiàn),證實(shí)了元素周期律的科學(xué)性C原子核內(nèi)的中子數(shù)為82D含氟牙膏預(yù)防齲齒的原理是F在牙齒表面生成抗酸性更強(qiáng)的物質(zhì)【答案】A【命題立意】本題以“國際化學(xué)元素周期表年”“門捷列夫發(fā)明第一張?jiān)刂芷诒?50周年”為引子,圍繞元素周期表中的四種元素“At”“Ga”“Ce”“F”,考查考生對元素周期表的結(jié)構(gòu)、化學(xué)史話、原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的性質(zhì)與用途等基礎(chǔ)知識的記憶、復(fù)現(xiàn)和辨認(rèn)能力,引導(dǎo)學(xué)生在高
2、三化學(xué)復(fù)習(xí)中回歸課本,掌握必備的化學(xué)基礎(chǔ)常識、化學(xué)史知識。【解題思路】砹(At)屬于第VIIA族元素,不是過渡元素。學(xué)生也可以從“砹”字的寫法入手,從“砹”的漢字偏旁部首判斷“砹”為非金屬元素,而“過渡元素”均為金屬元素,A項(xiàng)錯誤;門捷列夫在列出的第一張周期表中為尚未發(fā)現(xiàn)的元素留下了空白并預(yù)言了這些元素的存在及它們的性質(zhì)。1875年以后,門捷列夫預(yù)言的類鋁(鎵)、類硼(鈧)、類硅(鍺)元素的發(fā)現(xiàn),證實(shí)了元素周期律的科學(xué)性,B項(xiàng)正確;原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為58,質(zhì)量數(shù)為140,中子數(shù)為82,C項(xiàng)正確;口腔中的食物殘?jiān)诳谇患?xì)菌和酶的作用下可能產(chǎn)生有機(jī)酸使牙齒表面的礦物質(zhì)羥基磷灰石Ca5(PO4)3(
3、OH)溶解。含氟牙膏預(yù)防齲齒的原理是F在牙齒表面生成抗酸性更強(qiáng)的氟磷灰石Ca5(PO4)3F,D項(xiàng)正確。8福建水仙花含有芳樟醇,其結(jié)構(gòu)如右下圖所示。下列有關(guān)芳樟醇的說法錯誤的是A能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)B可以和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)C可作合成高分子化合物的原料(單體)D與互為同分異構(gòu)體【答案】B【命題立意】本題取材于福建省1998年頒布的省花“水仙花”花香所含物質(zhì)的主要成分,一方面弘揚(yáng)鄉(xiāng)土文化,體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的育人價值;另一方面,通過“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)核心理念,來體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)的教育價值。通過判斷該有機(jī)物的結(jié)構(gòu),來考查有機(jī)物性質(zhì)、同分異構(gòu)現(xiàn)象等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識,同時考查考生對簡單有機(jī)反應(yīng)的理解程
4、度?!窘忸}思路】題干中最重要的信息是芳樟醇的鍵線式結(jié)構(gòu),通過觀察鍵線式,芳樟醇中的羥基為醇羥基,可以發(fā)生酯化反應(yīng)等取代反應(yīng),但不具有酸性,不能與NaOH溶液反應(yīng),所以A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤;芳樟醇的鍵線式結(jié)構(gòu)含碳碳雙鍵,學(xué)生可以判斷該有機(jī)物易發(fā)生加成反應(yīng)和加聚反應(yīng),可以做合成高分子化合物的單體,所以C項(xiàng)正確;芳樟醇和的分子式均為C10H18O,所以二者互為同分異構(gòu)體,D項(xiàng)正確。9某同學(xué)模擬2019年春晚節(jié)目“魔壺”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將“魔壺”中盛有的FeCl3溶液依次倒入分別盛有約1 mL KSCNAgNO3NaOH濃溶液的3個燒杯中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象各異。下列有關(guān)說法正確的是A燒杯中,有血紅色沉淀生成B燒杯中,
5、發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C燒杯中,反應(yīng)后所得分散系屬于膠體D若用FeCl2代替FeCl3進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依然各異【答案】D【命題立意】本題取材于2019年央視春晚的魔術(shù)節(jié)目“魔壺”,時效性強(qiáng),容易引起學(xué)生的共鳴。試題不僅考查常見元素化合物的化學(xué)性質(zhì),包括氧化還原反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng),還考查分散系的種類、對化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和描述,是對以往常見物質(zhì)檢驗(yàn)和鑒別等有關(guān)實(shí)驗(yàn)知識試題的呈現(xiàn)形式的變換。知識點(diǎn)多、信息量大,重點(diǎn)檢測元素化合物的基礎(chǔ)知識、基本反應(yīng)的掌握和辨識。【解題思路】FeCl3溶液和KSCN溶液發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),生成血紅色的硫氰合鐵溶液,不是沉淀,A項(xiàng)錯誤;FeCl3溶液和AgNO3溶
6、液發(fā)生反應(yīng)生成AgCl沉淀,該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng),B項(xiàng)錯誤;FeCl3溶液和NaOH溶液反應(yīng)生成的Fe(OH)3為紅褐色沉淀,所以反應(yīng)后所得分散系為懸濁液,不是膠體,C項(xiàng)錯誤;若用FeCl2代替FeCl3進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),F(xiàn)eCl2溶液和KSCN溶液不反應(yīng),沒有現(xiàn)象,F(xiàn)eCl2和AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀,F(xiàn)eCl2和NaOH溶液反應(yīng)生成的Fe(OH)3先為白色沉淀,然后迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色,因此三個燒杯中的現(xiàn)象仍然各異,D項(xiàng)正確。10用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖恰敬鸢浮緾【命題立意】本題考查常見物質(zhì)的制取、性質(zhì)檢驗(yàn)、鑒別、判斷等中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基
7、礎(chǔ)知識和實(shí)驗(yàn)基本技能。知識點(diǎn)多、信息量大,迷惑性強(qiáng)。引導(dǎo)學(xué)生回歸課本,關(guān)注化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)中易錯、易混等薄弱環(huán)節(jié)的辨析能力?!窘忸}思路】石蠟油的主要成分是飽和烷烴,在催化劑加熱條件下發(fā)生催化裂化,裂化得到的烯烴使酸性KMnO4溶液褪色,A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣時,常用濃氨水與生石灰(CaO)反應(yīng),將濃氨水滴入CaO中,CaO結(jié)合H2O生成Ca(OH)2并放出大量的熱,促使氨氣逸出,產(chǎn)生的氨氣用向下排空氣法收集,B項(xiàng)正確;濃硝酸滴入Na2SO3固體中,其一,濃硝酸易將SO32-氧化成SO42-,而無SO2生成。其二,濃硝酸有揮發(fā)性,揮發(fā)出的HNO3能使試管中品紅溶液褪色(
8、非SO2), C項(xiàng)錯誤;鋅比鐵活潑,用金屬鋅和鐵構(gòu)成原電池,稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法,D項(xiàng)正確。11短周期主族元素X、Y、Q、R、W的原子序數(shù)依次增大,X與Q、Y與W分別同主族,X、Y、Q原子的電子層數(shù)之和為6且最外層電子數(shù)之和為8,Q的焰色反應(yīng)呈黃色。下列說法正確的是A簡單離子半徑:QWY BY的單質(zhì)能與X、Q、R、W的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng) C單質(zhì)的沸點(diǎn):YWD工業(yè)上,Q、R的單質(zhì)都采用電解熔融氯化物的方法制取【答案】B【命題立意】本題圍繞元素在周期表中位置、原子結(jié)構(gòu)及元素有關(guān)性質(zhì),考查學(xué)生對元素周期表(律)、原子結(jié)構(gòu)、離子半徑、物質(zhì)熔沸點(diǎn)、物質(zhì)制備方法、元素及其化合物性質(zhì)之間關(guān)系等知識的理解與運(yùn)用
9、,重點(diǎn)檢測學(xué)生是否對已學(xué)知識融會貫通及分析、推理解決問題的能力。要求學(xué)生熟練掌握元素周期表特別是短周期主族元素的有關(guān)知識,能理解和運(yùn)用元素“位構(gòu)性”的關(guān)系,對元素的簡單離子半徑、物質(zhì)沸點(diǎn)、制備方法等做出準(zhǔn)確判斷。【解題思路】X、Y、Q是短周期元素且原子序數(shù)依次增大,三原子的電子層數(shù)之和為6,由此可知X、Y、Q分別位于第一、二、三短周期,根據(jù)Q的焰色反應(yīng)呈黃色,判斷Q為Na元素;X與Q同主族,可知X為H元素。再結(jié)合X、Y、Q三原子的最外層電子數(shù)之和為8,可知Y為O元素。Y與W分別同主族,Y為S元素。R信息無明確指向,依據(jù)R元素的原子序數(shù)在Q與W之間,R元素可能為Mg、Al、Si或P。Na+與O2
10、-具有相同的核外電子排布,O2-半徑大,簡單離子半徑順序應(yīng)為: YWQ,A項(xiàng)錯誤;O2能與H2、Na、S、Si、Mg或P發(fā)生反應(yīng),B項(xiàng)正確;常溫下,S為固體,O2為氣體,可知沸點(diǎn):SO2,C項(xiàng)錯誤;工業(yè)上可用電解熔融氯化物的方法制得金屬Na或Mg,而Al、Si、P單質(zhì)的制取通常不用此法,D項(xiàng)錯誤。12利用如右下圖所示裝置,以NH3作氫源,可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)氫化反應(yīng)。下列說法錯誤的是Aa為陰極Bb電極反應(yīng)式為2NH36eN2+ 6H+C電解一段時間后,裝置內(nèi)H+數(shù)目增多D. 每消耗1 molNH3,理論上可生成1.5 mol【答案】C【命題立意】本題以NH3的電化學(xué)氫化反應(yīng)為素材,在引導(dǎo)考生關(guān)注最新科
11、技,關(guān)注化學(xué)與科技、社會、生活、生產(chǎn)等之間的聯(lián)系的同時,重點(diǎn)考查學(xué)生利用電解池工作原理分析電解過程中電子轉(zhuǎn)移和離子遷移方向、電極判斷、電極反應(yīng)式的書寫、有關(guān)電子轉(zhuǎn)移的相關(guān)計算等一系列電化學(xué)基礎(chǔ)知識,其中還包含對有機(jī)物結(jié)構(gòu)的辨認(rèn)和分析,對學(xué)生獲取信息并與已有知識融合重組,在陌生情境中分析問題和解決問題的能力的考量?!驹囶}背景】氨可以用于生產(chǎn)化肥、染料、高能物質(zhì),近來氨氣的儲氫用途引起了廣泛關(guān)注。與液氫相比,液氨的單位體積能量密度高,易于存儲、運(yùn)輸,同時氨氣的爆炸極限范圍窄,使用上安全系數(shù)高。與目前作為人類能源基石的化石類燃料相比,氨是可再生物質(zhì),而且釋放能量的副產(chǎn)物是水和氮?dú)?,無溫室氣體的排放。
12、鑒于這些優(yōu)點(diǎn),氨氣作為儲氫材料的前景廣闊,獲得了廣泛關(guān)注,特別是在有機(jī)反應(yīng)方面,與成熟的過渡金屬催化的氫氣氫化反應(yīng)相比,氨氣作為氫源的應(yīng)用還需要發(fā)展。近期,南京大學(xué)的程旭課題組報道了氨氣作為氫源的電化學(xué)氫化反應(yīng),反應(yīng)無需使用過渡金屬,具有不同于氫氣氫化反應(yīng)的化學(xué)選擇性?!窘忸}思路】從圖中箭標(biāo)方向“NH3N2”判斷NH3失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),b為陽極,則a為陰極,A項(xiàng)正確;從圖中發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)中傳導(dǎo)H+,故b電極反應(yīng)式為2NH36eN2+ 6H+,B項(xiàng)正確;從“Ar-CO-RAr-CH(OH)-R”即有機(jī)芳香類羰基化合物轉(zhuǎn)為為醇類,發(fā)生了還原反應(yīng):Ar-CO-R+ 2H+Ar-CH(OH)-R,理
13、論上,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等,故C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。13常溫下,用0.1mol·L1MgSO4和0.05mol·L1Al2(SO4)3溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn):各取25mL,分別滴加0.5mol·L1NaOH溶液,測得溶液的pH與V(NaOH)的關(guān)系如圖1所示;將兩種溶液等體積混合后,取出25mL,逐滴加入上述NaOH溶液,觀察現(xiàn)象。下列判斷正確的是A圖1中的曲線II表示MgSO4與NaOH反應(yīng)的關(guān)系B根據(jù)圖1可得KspAl(OH)3的值大于1.0×1032C實(shí)驗(yàn)中Al(OH)3完全溶解前,溶液中c(Mg2+)/c(Al3+)逐漸變大D圖2可以表示實(shí)驗(yàn)中n(沉淀)
14、與V(NaOH)的關(guān)系【答案】C【命題立意】試題以Mg2+、Al3+與堿溶液反應(yīng)過程中,溶液的pH與堿溶液體積變化關(guān)系為背景,考查Mg2+、Al3+的相關(guān)核心知識,同時考查學(xué)生獲取信息與加工能力、獨(dú)立思考能力、分析推理能力,診斷學(xué)生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等學(xué)科核心素養(yǎng)水平。特別值得一提的是,本試題D項(xiàng)設(shè)計,期望能糾正部分師生對“Mg2+、Al3+與堿溶液反應(yīng)圖像”認(rèn)識的偏差,養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。【解題思路】A項(xiàng):從圖1中可以獲得以下信息:溶液pH變化呈現(xiàn)的第一個平臺就是Mg2+或Al3+的沉淀過程,當(dāng)pH發(fā)生突躍時,表明沉淀反應(yīng)基本完成;又因?yàn)镸g2+、Al3+物
15、質(zhì)的量相等,完全沉淀時所需堿溶液體積比為23,據(jù)此可以判斷曲線I、II分別為Mg2+、Al3+與堿的反應(yīng)關(guān)系曲線?;驈姆磻?yīng)起點(diǎn)時溶液pH相對大小也可進(jìn)行判斷:Mg2+水解程度小于Al3+,所以等濃度的兩種離子溶液的pH,前者大于后者,也可判斷得出A項(xiàng)錯誤。B項(xiàng):曲線II中坐標(biāo)點(diǎn)(5,3.5)處于平臺上,表明鋁離子已經(jīng)開始沉淀,存在沉淀溶解平衡。此時溶液中c(OH)=1010.5mol·L1,c(Al3+)<0.1 mol·L1,故KspAl(OH)3=c3(OH)×c(Al3+)<c3(OH)×0.1=1032.5mol4·L4,故
16、B項(xiàng)錯誤。C項(xiàng):分析思路如下。當(dāng)Mg2+尚未開始沉淀時: 隨著NaOH溶液加入,OH-增大,兩種離子濃度比值增大。當(dāng)Mg2+開始沉淀時,Al(OH)3沉淀尚未溶解完全時,存在兩種沉淀溶解平衡,故存在關(guān)系:隨著NaOH溶液加入,OH-增大,兩種離子濃度比值增大。故C項(xiàng)正確。D項(xiàng):依據(jù)圖1可知,Al3+完全沉淀時溶液的pH約為8.9,Mg2+開始沉淀時溶液pH約為9,說明兩種離子共存且濃度相等時,只有當(dāng)Al3+幾乎沉淀完全后,Mg2+才開始沉淀,又因?yàn)閮煞N離子沉淀時所需要的OH-物質(zhì)的量是不相同的,故產(chǎn)生沉淀時不應(yīng)是一條直線,而是折線,如右圖所示。故D項(xiàng)錯誤。26(15分)碘酸鉀(KIO3)是重要
17、的食品添加劑。某化學(xué)興趣小組設(shè)計下列步驟制取KIO3,并進(jìn)行產(chǎn)品的純度測定。制取碘酸(HIO3)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖和有關(guān)資料如下:HIO3白色固體,能溶于水,難溶于四氯化碳Ka0.169mol·L1KIO3白色固體,能溶于水,難溶于乙醇堿性條件下易發(fā)生反應(yīng):ClO+ IO3IO4+ Cl回答下列問題:步驟用Cl2氧化I2制取HIO3(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(2)裝置B中的CCl4可以加快反應(yīng)速率,原因是 。(3)反應(yīng)結(jié)束后,獲取HIO3溶液的操作中,所需玻璃儀器有燒杯、 和 。步驟用KOH中和HIO3制取KIO3(4)該中和反應(yīng)的離子方程式為 。中和之前,應(yīng)將上述HIO
18、3溶液煮沸至接近無色,否則中和時易生成 (填化學(xué)式)而降低KIO3的產(chǎn)量。(5)往中和后的溶液中加入適量,經(jīng)攪拌、靜置、過濾等操作,得到白色固體。(6)為驗(yàn)證產(chǎn)物,取少量上述固體溶于水,滴加適量SO2飽和溶液,搖勻,再加入幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)。若實(shí)驗(yàn)時,所加的SO2飽和溶液過量,則無藍(lán)色出現(xiàn),原因是 。步驟純度測定(7)取0.1000 g產(chǎn)品于碘量瓶中,加入稀鹽酸和足量KI溶液,用0.1000 mol·L1Na2S2O3溶液滴定,接近終點(diǎn)時,加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),藍(lán)色消失(I2+2S2O322I+S4O62)。進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為24.00
19、mL。則產(chǎn)品中KIO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。M(KIO3)214.0 g·mol1【答案】(1)KClO3+ 6HCl(濃)KCl + 3Cl2 + 3H2O(2)I2和Cl2易溶于CCl4,增大了反應(yīng)物濃度(3)分液漏斗玻璃棒(4)HIO3+ OHIO3+ H2O KIO4(5)乙醇(或“酒精”“C2H5OH”)(6)過量的SO2將IO3(或I2)還原為I(或“3SO2+ IO3+ 3H2OI+ 3SO42+ 6H+” 或“SO2+ I2+ 2H2O2I+ SO42+ 4H+”等其他合理答案)(7)85.6% 【試題背景】本實(shí)驗(yàn)以化學(xué)興趣小組設(shè)計并實(shí)施的實(shí)驗(yàn)過程為依托,以碘酸鉀制取、分離
20、、檢驗(yàn)、純度測定等實(shí)驗(yàn)步驟和操作為試題載體,圍繞真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作中遇到的問題及其解決辦法展開設(shè)問,檢測學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、獲取有效信息與知識遷移應(yīng)用的能力。本實(shí)驗(yàn)主要過程可表示如下:CCl4、H2OKOH酒精制碘酸分離干燥中和Cl2、I2綜合實(shí)驗(yàn)就是一個探究的微項(xiàng)目,先從整體上把握實(shí)驗(yàn)體系,從題目給定的實(shí)驗(yàn)基本步驟和有關(guān)信息中了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置原理和實(shí)驗(yàn)操作原理。本實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn):制取碘酸時除了反應(yīng)物Cl2、I2、H2O外,另外還加入CCl4作溶劑;從KIO3水溶液中分離出KIO3,采用加入乙醇的方法使其析出,而中學(xué)化學(xué)通常采用先濃縮后結(jié)晶的方法;檢驗(yàn)KIO3性質(zhì)時,若條
21、件控制不當(dāng),無預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),要求學(xué)生進(jìn)行原因分析等?!久}立意】試題以碘酸鉀的制取與純度測定為載體,全面檢測化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本技能(如物質(zhì)的分離,分液、結(jié)晶方法的運(yùn)用等),考查學(xué)生信息獲取能力、分析推理能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計與評價能力、數(shù)據(jù)處理能力,診斷科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的學(xué)科核心素養(yǎng)水平?!窘忸}思路】(1)從實(shí)驗(yàn)原理和裝置圖可知,裝置A用于制取氯氣,依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,即可寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為KClO3+6HCl(濃)KCl+3Cl2+3H2O(2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度卻很大,能增大反應(yīng)物濃度,使反應(yīng)速率顯著加快。(3)依據(jù)物質(zhì)信息可知,B中反應(yīng)后產(chǎn)生的
22、碘酸主要在水溶液中且與CCl4互不相溶,所以必須采用分液法以獲取碘酸溶液。(4)依據(jù)題中信息可知HIO3屬于弱電解質(zhì),在離子方程式中不能用離子表示;中和之前溶液中存在較多Cl2,通過加熱煮沸可以除去Cl2,避免中和時Cl2轉(zhuǎn)化為ClO-,進(jìn)一步將IO3-氧化為IO4-,從而導(dǎo)致KIO3產(chǎn)量下降。(5)KIO3在乙醇中的溶解度較低,加入適量乙醇可以使KIO3從溶液中析出;(6)依題意可知,少量飽和SO2水溶液能將KIO3還原為I2,但加入過量飽和SO2水溶液卻無藍(lán)色出現(xiàn),應(yīng)該能推知+4價S元素具有強(qiáng)還原性,也能將KIO3、I2等還原為I-;(7)依據(jù)KIO33I26S2O32-關(guān)系式即可計算結(jié)果
23、。27(14分)利用脆硫鉛銻礦(主要成分為Pb4FeSb6S14)制取銻白(Sb2O3)的濕法冶煉工藝流程如下圖所示。已知:銻(Sb)為A族元素,Sb2O3為兩性氧化物;“水解”時銻元素轉(zhuǎn)化為SbOCl沉淀;KspFe(OH)28.0×1016 mol3·L3,KspFe(OH)34.0×1038mol4·L4回答下列問題:(1)“氯化浸出”后的濾液中含有兩種銻的氯化物,分別為SbCl3和(填化學(xué)式)。濾渣中所含的反應(yīng)產(chǎn)物有PbCl2和一種單質(zhì),該單質(zhì)是。(2)“還原”是用銻粉還原高價金屬離子。其中,Sb將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的離子方程式為,該轉(zhuǎn)化有利
24、于“水解”時銻鐵分離,理由是。(3)“還原”用的Sb可由以下方法制得:用Na2SNaOH溶液浸取輝銻精礦(Sb2S3),將其轉(zhuǎn)化為Na3SbS3(硫代亞銻酸鈉)NaOH溶液。按下圖所示裝置電解后,陰極上得到Sb,陰極區(qū)溶液重新返回浸取作業(yè),陰極的電極反應(yīng)式為。該裝置中,隔膜是(填“陽”或“陰”)離子交換膜。(4)“中和”時若用NaOH溶液代替氨水,Sb2O3可能會轉(zhuǎn)化為(填離子符號),使銻白的產(chǎn)量降低。(5)銻白也可用火法冶煉脆硫鉛銻礦制取,該法中有焙燒、燒結(jié)、還原和吹煉等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。與火法冶煉相比,濕法冶煉的優(yōu)點(diǎn)有 (任寫一點(diǎn))?!敬鸢浮浚?)SbCl5 硫(或“S”等其他合理答案) (2)S
25、b + 3Fe3+3Fe2+ + Sb3+ Fe2+比Fe3+更不易水解生成沉淀 (3)SbS33+ 3eSb + 3S2 陽 (4)SbO33(或“Sb(OH)4”“SbO2”) (5)能耗低(或“安全性高”等其他合理答案)【命題立意】 本題以“脆硫鉛銻礦(Pb4FeSb6S14)為原料制取銻白(Sb2O3)的工藝流程”為載體,呈現(xiàn)真實(shí)的問題情境。將化學(xué)研究的基本思想與方法融于試題之中,具體考查了元素化合物知識、物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用、氧化還原原理、離子方程式、電極反應(yīng)式的書寫、電解池的工作原理、綠色化學(xué)等。通過觀察以脆硫鉛銻礦為原料制取銻白的流程圖,從“氯化浸出”“還原”“水解”“中和”等工藝環(huán)
26、節(jié)中,圍繞銻元素的價態(tài)轉(zhuǎn)化、雜質(zhì)元素的分離、產(chǎn)品的提純等,考查考生接受、吸收與整合化學(xué)信息的能力,以中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識為工具解決實(shí)際問題的能力,獨(dú)立思考能力、綜合分析問題的能力?!窘忸}思路】對大部分考生而言,銻元素及其化合物都是陌生的。這就需要考生充分挖掘利用題給信息,實(shí)現(xiàn)知識的遷移。“氯化浸出”是將礦粉加水后再通入Cl2浸取后得到濾渣i和濾液,Cl2將脆硫鉛銻礦中低價銻氧化到高價,結(jié)合“銻為V A族元素”等題給信息,不難得出濾液中所含的另一種銻的氯化物為SbCl5。Cl2是一種常見的強(qiáng)氧化劑,氧化Sb3+的同時也會將Fe2+氧化成Fe3+,S2-必然被氧化,結(jié)合題設(shè)可推知“氯化浸出”后的濾液中
27、含SbCl5,濾渣中除了PbCl2外,還含有的一種單質(zhì)是S單質(zhì)?!斑€原”過程是向所得濾液中加入銻粉。銻粉有還原性,加入銻還原高價金屬離子,將+5價銻還原成+3價銻,選擇銻粉作還原劑,一是因?yàn)殇R粉不會引入新雜質(zhì)離子,二是將Fe3+還原成Fe2+,有利于下一步“水解”分離得到SbOCl。明確還原后銻元素的價態(tài),就很容易書寫出Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的離子方程式了?!八狻钡哪康氖卿R鐵分離,這是本題的難點(diǎn)。學(xué)生做題可能已經(jīng)形成思維定勢:鐵元素的分離通常采用的是將Fe2+氧化成Fe3+,向體系中加堿調(diào)節(jié)pH,利用Fe3+易水解形成沉淀而除去。如若按照這個思路階梯,就會陷入困境。此題中信息給出水解的目的是
28、將銻元素轉(zhuǎn)化為SbOCl沉淀,因此要迅速推斷雜質(zhì)元素鐵分離不是采用常規(guī)方法,而是Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+后,F(xiàn)e2+更不易水解,留在濾液中,實(shí)現(xiàn)銻鐵分離。 “中和”是向水解所得的SbOCl沉淀中加入氨水,使銻元素轉(zhuǎn)化為Sb2O3·nH2O,利用氨水中和SbOCl水解產(chǎn)生的HCl,使平衡右移。Sb2O3是兩性氧化物,若使用NaOH代替氨水,可能會因NaOH過量而使Sb2O3轉(zhuǎn)化為可溶性的Sb(OH)4(或“SbO2”“SbO33”),從而導(dǎo)致銻白產(chǎn)量降低。 本題第3問考查電化學(xué)原理知識,包含電極反應(yīng)式的書寫、電解質(zhì)溶液中離子的移動方向、電解池中隔膜類型的判斷。根據(jù)題給信息,電解池陰極上得
29、到Sb,可知陰極的電極反應(yīng)式是:SbS33+ 3eSb + 3S2,陰極區(qū)溶液中c(S2-)增大,陽極區(qū)溶液中的Na+穿過隔膜進(jìn)入陰極區(qū),因此隔膜應(yīng)選用陽離子交換膜,陰極區(qū)生成的Na2S溶液可以返回浸取作業(yè)。 本題最后一問考查的是工業(yè)濕法冶煉與火法冶煉兩種冶煉方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較。對比兩種冶煉方法涉及的步驟可知,濕法冶煉的主要優(yōu)點(diǎn)是耗能低。28(14分)氧氣是一種常見的氧化劑,用途廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)用H2O2制取O2時,分解的熱化學(xué)方程式為:2H2O2(aq)2H2O(l) +O2(g) H= a kJ·mol1相同條件下,H2O2分解時,無論是否使用催化劑,均不會改變的是 (填
30、標(biāo)號)。 A反應(yīng)速率B反應(yīng)熱 C活化能D生成物以Fe3+作催化劑時,H2O2的分解反應(yīng)分兩步進(jìn)行,第一步反應(yīng)為:H2O2(aq) + 2Fe3+ (aq)2Fe2+ (aq) +O2(g) +2H+ (aq)Hb kJ·mol1第二步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)工業(yè)上用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時產(chǎn)生HCl副產(chǎn)物,可用O2將其轉(zhuǎn)化為Cl2,實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用O2(g) + 4HCl(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g)。將1 molO2和4 molHCl充入某恒容密閉容器中,分別在T1和T2的溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得容器內(nèi)總壓強(qiáng)(p)與反應(yīng)時間(t)的變化關(guān)系如右圖所示。該反應(yīng)的速率v =
31、k ca(O2)·cb(HCl)(k為速率常數(shù)),下列說法正確的是 (填標(biāo)號)。A使用催化劑,k不變B溫度升高,k增大C平衡后分離出水蒸氣,k變小D平衡后再充入1molO2和4molHCl,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率都增大T1T2(填“”或“”)。該反應(yīng)的H 0(填“”或“”),判斷的依據(jù)是 。T2時,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率 ,反應(yīng)的Kx (Kx為以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù))?!敬鸢浮浚?) BD H2O2(aq) +2Fe2+(aq) +2H+(aq)2Fe3+(aq)+2H2O(l) H= (ab) kJ·mol1 (2) BD T1、T2的平衡體系中氣體減少量分別為n(T1)=0.6
32、25mol n(T2)= =0.5mol,所以T1平衡時轉(zhuǎn)化率更大 50% 【命題立意】本題綜合考查了催化劑的概念及其對化學(xué)反應(yīng)的影響、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素、熱化學(xué)方程式的書寫、H判斷、平衡轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)計算等。題中給出的信息較為豐富,考查學(xué)生通過觀察圖形獲取有關(guān)感性認(rèn)識和印象進(jìn)行加工與吸收的能力,又考查了從試題提供的新信息中準(zhǔn)確提取實(shí)質(zhì)性內(nèi)容并與已有知識板塊整合進(jìn)而重組為新知識塊的能力,還考查將實(shí)際問題分解,運(yùn)用相關(guān)知識,采用分析、綜合的方法,解決復(fù)雜化學(xué)問題的能力。【解題思路】第(1)題,根據(jù)過渡態(tài)理論,催化劑參與了化學(xué)反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程(生成不同的中間產(chǎn)物),降低了活化能,從而能使化
33、學(xué)反應(yīng)速率加快,但是催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)不變,反應(yīng)熱不變(只與始終態(tài)有關(guān)),故B、D選項(xiàng)正確。第(1)題, Fe3+作為催化劑,在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不變,根據(jù)蓋斯定律總反應(yīng)=第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng)。故第二步反應(yīng)為:H2O2(aq) + 2Fe2+(aq) + 2H+(aq)2Fe3+(aq) + 2H2O(l) H= (ab) kJ·mol1第(2)題,催化劑降低了反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)的速率常數(shù)k增大,根據(jù)速率方程v = k ca(O2)·cb(HCl),反應(yīng)速率隨之增大,A項(xiàng)錯誤;溫度改變瞬間,濃度沒有影響,即通過增大k從而改變了速率,使平衡發(fā)生移動,B項(xiàng)正確;從速率方程可
34、知,平衡后分離出水蒸氣,降低了c(H2O),使平衡正向移動,從而改變了c(O2)和c(HCl),但對k沒有影響,C項(xiàng)錯誤;化學(xué)平衡的建立與途徑無關(guān),所以“平衡后再充入1molO2和4molHCl”,相當(dāng)于增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)有利于向氣體分子數(shù)減小的方向進(jìn)行,D項(xiàng)正確。第(2)題:從圖像可知,T2溫度下,容器中壓強(qiáng)大,達(dá)到平衡所需要的時間短,所以溫度T2T1;T1、T2溫度下,氣體物質(zhì)的量的減少量分別為n(T1)=0.625mol、n(T2)= =0.5mol,即T1平衡時轉(zhuǎn)化率更大,且因?yàn)門2T1,所以H0。第(2)題:對于氣相反應(yīng),經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)常見的有Kc、Kp、Kx等,三種平衡常數(shù)的表
35、示式相似,只是Kc、Kp、Kx分別用平衡時物質(zhì)的量濃度、分壓、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示。O2(g) + 4HCl(g) 2Cl2(g) + 2H2O(g) n起始量/mol 1 4 0 0 1變化量/mol a 4a2a2a 0.5平衡量/mol 1-a 4(1-a) 2a2a 即 0.5 2 1 1HCl的平衡轉(zhuǎn)化率,35化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15分)Na3OCl是一種良好的離子導(dǎo)體,具有反鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)?;卮鹣铝袉栴}:(1)Ca小于Ti的是 (填標(biāo)號)。 A最外層電子數(shù)B未成對電子數(shù) C原子半徑 D第三電離能(2)由O、Cl元素可組成不同的單質(zhì)和化合物,其中Cl2O2能破壞臭氧層。 Cl2O
36、2的沸點(diǎn)比H2O2低,原因是 。 O3分子中心原子雜化類型為 ;O3是極性分子,理由是 。(3)Na3OCl可由以下兩種方法制得: 方法 Na2O + NaClNa3OCl 方法II 2Na + 2NaOH + 2NaCl2Na3OCl + H2 Na2O的電子式為 。 在方法的反應(yīng)中,形成的化學(xué)鍵有 (填標(biāo)號)。 A金屬鍵 B離子鍵C配位鍵D極性鍵 E非極性鍵(4)Na3OCl晶體屬于立方晶系,其晶胞結(jié)構(gòu)如右下圖 所示。已知:晶胞參數(shù)為a nm,密度為d g·cm3。 Na3OCl晶胞中,Cl位于各頂點(diǎn)位置,Na位于 位置,兩個Na之間的最短距離為 nm。 用a、d表示阿伏加德羅常
37、數(shù)的值NA= (列計算式)?!敬鸢浮浚?)B (2)H2O2分子間存在氫鍵 sp2 O3分子為V形結(jié)構(gòu)(或“O3分子中正負(fù)電荷重心不重合”等其他合理答案) (3) BE (4)面心 【命題立意】離子導(dǎo)體、鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用正日益被重視。本題以鈣、鈦、鈉、氧、氯等元素及其化合物為素材,考查原子核外電子排布式、元素未成對電子數(shù)數(shù)目的確定、元素在周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系、電離能大小比較、晶體熔沸點(diǎn)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系、雜化方式判斷、分子極性判斷、電子式、化學(xué)鍵的成鍵特征、晶胞結(jié)構(gòu)定性定量分析(如晶胞中微粒位置、晶胞中微粒距離計算、晶體密度和阿伏加德羅常數(shù)關(guān)系)等概念和規(guī)則的掌握情況,同時考查學(xué)生獲取
38、信息能力、遷移能力、空間想象能力和現(xiàn)場學(xué)習(xí)的能力?!窘忸}思路】第(1)題,基態(tài)Ca原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2且未成對電子數(shù)為0,基態(tài)Ti原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2且未成對電子數(shù)為2,所以Ca的未成對電子數(shù)小于Ti;Ca和Ti的最外層電子數(shù)均為2;原子半徑Ca原子略大;因?yàn)镃a原子失去兩個電子后恰好達(dá)到全滿結(jié)構(gòu),很難失去第三個電子,第三電離能Ca較大。第(2)題,同種類型晶體的熔沸點(diǎn)高低取決于微粒間作用力的大小,H2O2分子間存在氫鍵,熔沸點(diǎn)高;根據(jù)價層電子對互斥理論,O3分子中中心O原子的雜化形式為sp2,根據(jù)雜化方式O3分子為V形結(jié)構(gòu),分子中正負(fù)電荷重心不重合,為極性分子。第(3)題,Na2O的電子式為;在方法的反應(yīng)中,形成的化學(xué)鍵有Na3OCl中Na與O、Na與Cl間的離子鍵,這里需要注意
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