優秀原創試題選登

本刊編輯部整理

【作者單位 姓名】湖北省武漢市華中科技大學附屬中學 陳功健

【例1】下列有關說法正確的是

( )

A.在空氣質量檢測中的PM2.5，屬于氣溶膠

B.麒麟990 5G芯片的發布，二氧化硅功不可沒

C.向某溶液中通入HCl氣體，產生了白色沉淀，則原溶液中含有Ag+

D.金屬鈉可保存在石蠟油中，實驗后多余的鈉可放回原試劑瓶

【答案】D

【命題意圖】本題考查化學與STSE，掌握元素化合物知識以及相關物質的性質與用途為解題的關鍵，側重分析和應用能力的考查，滲透的核心素養是科學態度與社會責任。

【解析】A.PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，如果微粒直徑介于1～100 nm，即0.01～0.1微米之間，則可形成氣溶膠，否則不能，故A錯誤；

B.制作芯片的材質為晶體硅，不是二氧化硅，故B錯誤；

D.鈉化學性質比較活潑，易與空氣中氧氣、水反應，與石蠟油不反應，且密度大于石蠟油，可保存在石蠟油中，為保證安全，實驗時多余的鈉放回原瓶中，故D正確。

【例2】已知NA是阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

( )

B.標況下，3.36 L HF中含有的質子數為1.5NA

C.1 mol冰的晶體中含有的氫鍵數目為2NA

D.60 g SiO2晶體中含有的Si—O鍵數目為2NA

【答案】C

【命題意圖】本題考查阿伏加德羅常數的應用，掌握物質的微觀結構及鹽類水解的應用為解題的關鍵，滲透的核心素養是宏觀辨識與微觀探析。

B.標準狀況下，HF為液態，3.36 L HF的物質的量不為0.15 mol，其含有的質子數也不為1.5NA，故B錯誤；

C.1個水分子可形成4個氫鍵，1個氫鍵被2個水共用，即1 mol冰的晶體中含有的氫鍵數目為2NA，故C正確；

D.60 g SiO2物質的量為1 mol，根據二氧化硅的空間立體結構可知，1 mol SiO2中1 mol Si形成2 mol Si—O鍵，2 mol O形成2 mol Si—O鍵，合計4 mol，故D錯誤。

下列說法正確的是

( )

A.冷凝管中的活性炭的主要利用其吸附性

B.裝置①中圓底燒瓶中的固體藥品可能為KMnO4、KClO3或MnO2

C.依據裝置②、④中單位時間內的氣泡數可調節Cl2和SO2的流量

D.裝置②中盛放飽和食鹽水，除去HCl氣體，裝置③應置于冰水中

【答案】C

【命題意圖】本題考查無機物的制備實驗，涉及氣體的制備、氣體的除雜及尾氣處理等，把握實驗的基本原理為解題的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，滲透的核心素養是證據推理與模型認知。

【解析】A.冷凝管中的活性炭的主要作用為催化劑，故A錯誤；

B.常溫下KMnO4、KClO3可以與濃鹽酸反應制備氯氣，而MnO2與濃鹽酸反應制備氯氣需要緩慢加熱，故B錯誤；

C.由化學反應方程式可知，反應中SO2和Cl2的化學計量數之比為1∶1，氣體流量可通過觀察②、④中單位時間內的氣泡數來調節，故C正確；

D.Cl2中有HCl對磺酰氯的制備無影響，為防止SO2Cl2的水解，裝置②中應盛放濃硫酸?；酋Ｂ鹊姆悬c為69.1 ℃，為減少磺酰氯的揮發，裝置③宜用冰水冷卻，故D錯誤。

( )

A.石墨上的電勢比石墨烯高

C.每生成33.6 L H2，電路中轉移的電子數為3NA

D.接通電源后，石墨電極附近溶液會變黃

【答案】C

【命題意圖】本題考查電解池的工作原理及應用，涉及電勢的判斷、化學方程式的書寫、電化學相關計算等知識，意在考查學生的知識應用能力和分析能力，滲透的核心素養是證據推理與模型認知。

【解析】A.石墨電極為陽極，石墨烯電極為陰極，則石墨電極上的電勢比石墨烯上的高，故A正確；

C.狀態未知，無法由體積求H2物質的量，故C錯誤；

【例5】二水合氯化亞錫(SnCl2·2H2O)為白色單斜晶系結晶，熔點247 ℃，沸點623 ℃，易溶于水、乙醇、冰醋酸，極易溶于鹽酸，在實驗室中被廣泛用作還原劑。一種氯化亞錫的制備方法是先用金屬錫、氯氣和水在鹽酸存在下，于60 ℃下進行反應，主要生成氯化錫，然加入金屬錫反應生成氯化亞錫。實驗裝置如下圖，回答下列問題。

Ⅰ.酸性條件下，錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式。

Ⅱ.SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫Sn(OH)Cl，在水溶液中以SnCl2·2H2O的形式析出。

Ⅲ.SnCl4為無色液體，熔點-33 ℃，沸點114 ℃，遇水強烈水解，可溶于乙醇、四氯化碳等。

(1)錫元素在周期表中的位置是________，儀器a的名稱為________。

(2)裝置甲中發生的離子方程式為：________________________。

(3)裝置丁中滴加稀鹽酸的目的是________________________。

(4)指出該實驗裝置可能存在的缺點________________________。

(5)待裝置丁反應完成后，繼續添加Sn粉，其作用為：①調節溶液pH；②________。

(6)某小組同學通過下列方法測定所用錫的純度(雜質不參與反應)

②加入過量的FeCl3；

③用0.100 mol/L KMnO4溶液滴定生成的Fe2+。

則滴定過程中發生反應的離子方程式為____________________________________________，滴定終點的現象是______________________________，取1.5 g錫，經上述各步反應后，平均消耗KMnO4溶液32.00 mL，則錫的質量分數是________。

【命題意圖】本題考查了無機物的制備，涉及了化學儀器的識別、實驗方案的設計與評價、陌生條件下離子方程式書寫、化學計量的綜合運算。充分體現了學生對基礎知識的掌握和分析問題、解決問題的思維能力，凸顯了理科綜合考試中的綜合性與實用性的特點。滲透的核心素養為科學探究與創新意識。

【答案】(1)第五周期ⅣA族 恒壓滴液漏斗

(3)防止Sn2+、Sn4+水解

(4)裝置乙、丙屬于多余裝置

(5)作還原劑，將Sn4+還原成Sn2+

【解析】(1)錫元素與碳元素屬于同一主族，處于ⅣA族，原子核電荷數50，則在周期表中的位置為：第五周期ⅣA族，儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗。

(3)由題干可知Sn2+、Sn4+在水溶液中極易水解，加入稀鹽酸可防止Sn2+、Sn4+水解；

(4)從裝置丁可知，反應的過程中加入了稀鹽酸，故氯氣的制備過程中無需進行凈化處理；

(5)在酸性條件下，錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式，Sn2+易被氧化，加入Sn粉，Sn粉可以和H+發生反應，使溶液酸性減弱，調節了溶液pH。此外，Sn可以將被氧化生成的Sn4+還原成Sn2+；

【作者單位 姓名】江西省南昌市建新區第一中學 謝葉歸

【例6】下列說法錯誤的是

( )

A.第二周期元素，從左到右第一電離能依次增大

B.白磷(P4)易溶于CS2是因為二者均為非極性分子

C.非金屬性：C>Si，故酸性：H2CO3>H2SiO3

D.氣態氫化物穩定性：HF>HI

【答案】A

【命題意圖】本題考查元素周期律及其應用，涉及元素第一電離能大小比較，相似相溶的原理、元素非金屬性強弱的比較及應用，意在考查學生的知識應用能力和分析能力。滲透的核心素養為證據推理與模型認知。

【解析】A選項，第二周期元素，從左到右第一電離能呈“增大趨勢”，而不是“依次增大”，ⅡA，ⅢA族及ⅤA，ⅥA族有特例，A錯誤。

B選項，白磷(P4)和CS2二者均為非極性分子，符合“相似相溶原理”，B正確。

C選項，元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，C正確。

D選項，元素的非金屬性越強，氣態氫化物的穩定性越強，D正確。

綜上，本題答案為A。

【例7】下列有關“有機物官能團的檢驗”描述正確的是

( )

【答案】D

【命題意圖】本題考查有機官能團的檢驗，掌握化合物官能團的性質是解題的關鍵，側重應用能力的考查，滲透的核心素養是證據推理與模型認知。

【解析】A選項，苯酚的酸性很弱，不能使指示劑顯色，A錯誤。

B選項，淀粉水解液為酸性，而銀鏡反應需在堿性環境下進行，B錯誤。

C選項，氯乙烷和氫氧化鉀溶液共熱后，溶液中氫氧化鉀會干擾氯離子的檢驗，不能檢驗氯乙烷中的氯原子，C錯誤。

D選項，新制氫氧化銅與乙酸發生中和反應，藍色絮狀沉淀消失，溶液變為藍色，是檢驗羧基的方法，D正確。

綜上，本題答案為D。

【例8】工業上以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下：

下列說法錯誤的是

( )

B.適當增加硫酸濃度、提高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑都可以提高浸出效率

C.利用Fe3O4的磁性，可將其從“浸渣”中分離，剩余固體為SiO2

D.“粗硼酸”中的主要雜質是Al2(SO4)4和FeSO4

【答案】CD

【命題意圖】本題考查工藝流程，把握流程中發生的反應、混合物的分離提純、發生的反應為解答的關鍵，滲透的核心素養為證據推理與模型認知。

B選項，鐵硼礦與硫酸的反應為固液反應，為提高反應速率可通過升高溫度、增大溶液濃度、增大固體表面積(粉碎礦石)、攪拌等措施，B正確。

C選項，Fe3O4與硫酸發生反應，浸渣中不含有Fe3O4，C錯誤。

D選項，從流程圖看，鐵硼礦中的Fe3O4、Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等雜質經過前幾次操作均已被除去，剩余含MgSO4和硼酸的溶液，會有MgSO4·7H2O晶體混雜在硼酸中，D錯誤。

綜上，本題答案為CD。

【例9】CoSi2合金化合物是一種高性能的熱電材料，備受研究人員關注。

(1)基態Co的價電子排布式為________。

(2)SiF4的中心原子雜化類型為________分子空間構型為________。

(3)金剛石、金剛砂(SiC)、單晶硅的熔點由高到低順序為________。

(4)CoSi2具有螢石結構，其晶胞如下圖所示，若晶胞參數a=535.6 pm，則CoSi2的密度為________g·cm-3(不必化簡)。

圖1 CoSi2合金模型

【答案】(1)3d74s2

(2)sp3雜化 正四面體形

(3)金剛石>金剛砂(SiC)>單晶硅

【命題意圖】本題考查物質結構和性質，涉及價電子排布式、雜化軌道理論、空間構型、熔點比較及密度計算等，滲透的核心素養是宏觀辨識與微觀探析。

【解析】(1)鈷的原子序數為27，故基態鈷原子的價電子排布式為：3d74s2。

(2)SiF4中心原子價電子對數是4，為sp3雜化，分子空間構型為正四面體形。

(3)金剛石、金剛砂(SiC)、單晶硅均為原子晶體，結構相似，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，原子晶體熔點越高，因此，金剛石、金剛砂(SiC)、單晶硅的熔點逐步降低。