創(chuàng)新性優(yōu)秀原創(chuàng)試題選登

廣西 金敖然 山東 劉 剛 河北 李 暢 韓汝彩

【作者單位 姓名】廣西壯族自治區(qū)南寧市第三中學(xué) 金敖然

【作者單位 姓名】山東省高密市第三中學(xué) 劉剛

【作者單位 姓名】河北衡水中學(xué) 李暢 韓汝彩

【例1】下列說法正確的是 ( )

A.硫酸工業(yè)中用98.3%的硫酸吸收SO3進(jìn)而制備硫酸

B.將粗阿司匹林溶于過量飽和NaHCO3溶液，過濾后結(jié)晶可以提純阿司匹林

C.滴定實(shí)驗(yàn)操作中，滴定管尖嘴不能與錐形瓶內(nèi)壁接觸

D.蒸干Na2SO3飽和溶液制備Na2SO3晶體

【參考答案】A

【命題意圖】本題考查實(shí)驗(yàn)操作，考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)及研究能力，考查科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。

【解析】硫酸工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的硫酸吸收SO3，而不用水的原因是避免生成酸霧，降低SO3的吸收效果，A正確；阿司匹林在水中的溶解度較小，但可溶于飽和碳酸氫鈉溶液中并與其反應(yīng)生成鈉鹽，再加鹽酸得到阿司匹林晶體。為減小阿司匹林的溶解性，應(yīng)用冷水洗滌晶體，可以得到純度較高的阿司匹林，B錯(cuò)誤；滴定實(shí)驗(yàn)操作中，在接近終點(diǎn)時(shí)，懸掛在滴定管尖嘴處的溶液量為半滴，接觸錐形瓶內(nèi)壁就可以把這滴標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶內(nèi)，這半滴可能會(huì)使滴定達(dá)到終點(diǎn)，C錯(cuò)誤；蒸干Na2SO3飽和溶液過程中空氣中的氧氣可以氧化Na2SO3，結(jié)果得到的是Na2SO4晶體，D錯(cuò)誤。

【例2】下列實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的離子方程式正確的是

( )

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查離子方程式的判斷，考查宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。

【例3】下列說法正確的是

( )

A.利用石油的裂解來提高汽油的產(chǎn)量

B.乙烯和氯化氫加成來生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的原料

C.食品工業(yè)中常用有機(jī)溶劑來提取植物種子里的油

D.健康食品不使用任何食品添加劑

【參考答案】C

【命題意圖】本題考查化學(xué)與生活、生產(chǎn)。

【解析】利用石油的裂化來提高汽油的產(chǎn)量，A錯(cuò)誤；乙烯和氯化氫加成生成一氯乙烷，而制備聚氯乙烯塑料的原料是一氯乙烯，B錯(cuò)誤；植物油難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，故用有機(jī)溶劑來提取植物種子里的油，C正確；合理使用食品添加劑，對人體健康不會(huì)產(chǎn)生不良影響，D錯(cuò)誤。

【作者單位 姓名】廣西壯族自治區(qū)南寧市第三中學(xué) 金敖然

【例4】某科研小組設(shè)計(jì)微生物燃料電池進(jìn)行同步硝化和反硝化脫氮研究，如圖1所示，下列說法錯(cuò)誤的是

圖1

( )

B.“缺氧電極”和“好氧電極”都是原電池正極

【參考答案】C

【命題意圖】本題考查微生物燃料電池，考查變化觀念與平衡思想和證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。

【作者單位 姓名】山東省高密市第三中學(xué) 劉剛

【例5】已知25℃時(shí)一元酸HA和一元堿BOH的Ka=1.8×10-5，Kb=7.1×10-9。下列說法正確的是

( )

A.將等體積等濃度的HA和BOH溶液混合，充分反應(yīng)后溶液呈現(xiàn)堿性

B.將pH=a的HA和pH=b的BOH溶液混合(a+b=14)，若溶液呈中性，則所耗酸的體積大于堿的體積

C.向0.2 mol/L的HA溶液中加入等體積0.1 mol/L的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，溶液中微粒濃度大小為c(A-)>c(HA)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

D.向0.2 mol/L的BOH溶液中加入等體積0.1 mol/L的鹽酸，充分反應(yīng)后，溶液中微粒濃度滿足：c(B+)+c(BOH)=c(Cl-)+c(H+)

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查酸堿中和問題，考查化學(xué)方法及分析能力，考查宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。

【例6】據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，[Cp*Rh(OAc)2]可以用作活化C—H鍵的催化劑，其中OAc-輔助發(fā)生N—H去質(zhì)子化和雙鍵上的C—H鍵活化，部分反應(yīng)過程如圖2所示。

圖2

下列推理不正確的是

( )

A.催化劑輔助N—H去質(zhì)子化過程的活化能為79.0 kJ/mol

B.HOAc是此反應(yīng)過程的催化劑

C.此反應(yīng)過程為吸熱反應(yīng)

D.催化劑的加入可以生成能量更低更穩(wěn)定的中間體，促進(jìn)后續(xù)反應(yīng)的發(fā)生

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查化學(xué)反應(yīng)原理歷程，考查證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。

【解析】從A到B的過程是N—H去質(zhì)子化的活化過程，活化能為79.0 kJ/mol，A正確；根據(jù)題干信息，[Cp*Rh(OAc)2]為反應(yīng)過程催化劑，HOAc是N—H或C—H鍵斷裂后H+與OAc-結(jié)合的產(chǎn)物，不是反應(yīng)的催化劑，B錯(cuò)誤；此過程始態(tài)為A，終態(tài)為E，能量變化從0.0 kJ/mol 到0.8 kJ/mol，因此為吸熱反應(yīng)，C正確；催化劑的加入可以生成能量更低更穩(wěn)定的中間體，促進(jìn)后續(xù)反應(yīng)的發(fā)生，D正確。

( )

A.常溫下CaCO3很穩(wěn)定

B.ΔH大于零，ΔS大于零，任一條件下反應(yīng)都不可能自發(fā)

C.有些物質(zhì)的溶解過程也可以從ΔH和ΔS角度進(jìn)行解釋

D.物質(zhì)的熵值大小受溫度的影響

【參考答案】B

【命題意圖】本題考查焓變相關(guān)問題。

【解析】根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，當(dāng)ΔG<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)，代入題干數(shù)據(jù)得T>1 118.8 K時(shí)，CaCO3才可以分解，常溫下難以分解，相對穩(wěn)定，A正確；ΔH大于零，ΔS大于零，即吸熱的熵增反應(yīng)，當(dāng)滿足溫度為高溫條件時(shí)，可以自發(fā)，B錯(cuò)誤；化學(xué)組成或結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子間作用力相差不大，所以混合時(shí)焓的效應(yīng)不大，即ΔH=0，但混合后系統(tǒng)的混亂度增大，即ΔS>0，此時(shí)滿足ΔG=ΔH-TΔS<0，因此混合過程可以進(jìn)行，也就是經(jīng)驗(yàn)規(guī)律“相似相溶”；化學(xué)組成或結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子間作用力差別很大，混合后系統(tǒng)的混亂度增大，即ΔS>0，如果混合過程ΔH>0，且能滿足ΔG=ΔH-TΔS>0，則混合過程不可以進(jìn)行，即“不相似可能不相溶”，C正確；對同一種物質(zhì)而言，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，混亂度越高，熵相應(yīng)增大，D正確。

【例8】(10分)SnCl4常用于染色的媒染劑。金屬錫(熔點(diǎn)231℃)在300℃左右能直接與氯氣作用生成無水四氯化錫。某興趣小組用如圖3裝置合成SnCl4。

圖3

已知：①無水四氯化錫為無色液體，因溶有Cl2而略顯黃綠色，極易水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙。

②無水四氯化錫熔點(diǎn)-33℃，沸點(diǎn)114℃。

實(shí)驗(yàn)步驟：

Ⅰ.組裝好裝置，檢查裝置氣密性良好；

Ⅱ.稱取5 g KMnO4放入裝置2中，向裝置1中加入10 mL濃鹽酸，裝置3和裝置8中加入適量濃硫酸；

Ⅲ.另取0.5 g切成絲狀的Sn，放入反應(yīng)器4中，小燒杯5和裝置7中都裝入冷水，裝置9中的燒杯內(nèi)加入適量一定濃度的氫氧化鈉溶液；

Ⅳ.點(diǎn)燃酒精燈，待反應(yīng)器4中Sn大部分反應(yīng)完畢后停止加熱。

請回答：

(1)反應(yīng)器4加熱的目的是______________________。

裝置7的作用是______________________。

(2)下列有關(guān)操作的說法中正確的是________。

A.先點(diǎn)燃酒精燈，待Sn熔化后，打開裝置1的活塞，并控制適當(dāng)流速

B.若無裝置8，產(chǎn)物中會(huì)混有因SnCl4水解而產(chǎn)生的副產(chǎn)物，而導(dǎo)致產(chǎn)物純度降低

C.裝置9的主要作用時(shí)防止空氣中的水蒸氣影響SnCl4制備

D.反應(yīng)結(jié)束后，大部分SnCl4會(huì)在裝置6中收集

(3)提純：將SnCl4粗產(chǎn)品用圖4所示的裝置進(jìn)行提純。請給出純化完成后的操作排序：

圖4

將粗產(chǎn)品加入圓底燒瓶，連接好裝置，找打開抽氣泵、加熱器→(________)→(________)→(________)→(________)→(________)→將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中保存。

a.打開安全瓶上旋塞

b.關(guān)閉抽氣泵

c.關(guān)閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫

d.控溫到114℃

e.控溫至30℃

(4)加熱并抽氣的原因是：______________________。

(5)經(jīng)過提純，獲得產(chǎn)品1.0 g，則產(chǎn)率為________。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【參考答案】(10分)(1)加快氯氣和錫的反應(yīng)速率，促進(jìn)四氯化錫氣化便于分離產(chǎn)物(2分) 導(dǎo)氣兼冷凝回流(1分，將Cl2導(dǎo)入NaOH溶液中，將SnCl4冷凝回流)

(2)BD(2分)

(3)e→d→c→a→b(1分)

(4)加熱是降低Cl2在SiCl4中的溶解度，抽氣是加快Cl2從SiCl4中逸出(2分)

(5)91%(2分)

【命題意圖】本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)。考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)及研究能力；考查科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。

圖5

(1)下列說法不正確的是________。

A.化合物A不易與NaOH溶液反應(yīng)

B.化合物E和F可通過紅外光譜區(qū)別

C.化合物F含3個(gè)手性碳原子

D.化合物G的分子式是C16H16O6

(4)寫出物質(zhì)A符合下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________。

①芳香族化合物

②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

③核磁共振氫譜出現(xiàn)兩組峰，峰面積之比為2∶1

(用流程圖表示，無機(jī)試劑、有機(jī)溶劑任選)。

【參考答案】(12分)(1)A(2分)

【命題意圖】本題考查有機(jī)物合成。考查化學(xué)方法及分析能力；考查宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。