2015广西高考化学科质量分析

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2015年广西高考化学科质量分析罗焕林一、试题特点及评价试题符合考试大纲的考核目标和要求,以能力测试为主导,测试考生的基础知识、技能和方法,检测考生的化学科学素养。(一)通过学科主干知识考查基本能力等学科素养试题融合了多模块的知识内容,考查考生综合运用多模块知识的能力。内容涵盖考试大纲的“化学科学特点和化学研究基本方法”、“化学基本概念和基本理论”、“常见无机物及其应用”、“有机化学基础”和“化学实验基础”5个专题内容。化学科学特点和化学研究基本方法内容渗透在上述各个专题内容中考查。主干知识有:1.化学与STSE。2.物质的分类、溶液和胶体。3.元素周期律、元素周期表与元素性质的应用。4.原电池与电解原理的应用。5.化学平衡(电离平衡、水解平衡、溶解平衡)规律的综合应用。6.氧化还原反应和离子反应方程式。7.化学反应中的能量变化、盖斯定律。8.常见有机物官能团的典型反应、反应类型和同分异构体等。9.化学计算(物质的量、阿伏加德罗常数、pH计算、Ksp、反应热、方程式计算。配位数、晶体密度、中心原子的价层电子对数、分子式的确定、聚合度、等)。10.化学实验(基本操作、制备、分离提纯、物质鉴别、溶液滴定、实验方案评价与试剂存放)。各题考点分布如下表:题号考试内容考点分值7化学科学特点和化学研究基本方法化学与生活、食品安全和干燥剂的使用(硅胶、P2O5、六水合氯化钙、植物纤维)68常见有机物及其应用酯类水解及分子式判断69化学基本概念和基本理论物质结构和元素周期律(元素推断、元素的非金属性强弱、判断共价化合物和离子化合物、最高和最低化合价)610化学基本概念和基本理论阿伏加德罗常数(醇的结构式、盐类水解、电子得失、核裂变反应)611常见有机物及其应用羧酸性质和同分异构体的书写612化学科学特点和化学研究基本方法海水化学资源的开发利用(富集溴、粗盐提纯、Mg2+的沉淀剂)613化学实验基础物质性质和实验方案的评价(稀盐酸、浓硝酸、氯化铝和草酸的性质以及实验现象的判断)626化学基本概念和基本理论、化学实验基础原电池原理、分离和提纯、pH计算(原电池的总反应和电极反应,消耗锌的计算,可溶物的分离和固体除杂,氧化还原反应,由Ksp计算pH)1427化学基本概念和基本理论反应热计算、化学平衡常数、盖斯定律应用以及外界条件对平衡状态的影响、图表信息和图像分析。1428化学实验基础、化学基本概念和基本理论氧化还原反应和离子反应,物质分离与提纯、滴定实验、根据方程式计算,流程图和装置图。1536化学与技术化学与技术模块的分析与应用。流程图和表格。1537物质结构与性质1527 元素推断,核外电子排布,电负性,空间构型,晶体类型,配位数、杂化轨道及晶体密度计算等38有机化学基础有机物结构和命名、化学方程式、反应类型、聚合度、物质性质和同分异构体、表征仪器15(二)多模块知识内容的融合高考试题将多模块知识内容融合,考查学生的知识体系和学生运用知识解决各种实际问题的能力。如第10题考查阿伏加德罗常数知识,但涉及了醇的结构式的书写(考纲要求:了解乙醇的组成)、盐类水解(考纲要求:了解盐类水解的原理、盐类水解的应用)、电子得失数目的计算(考纲要求:熟悉常见元素的化合价、了解常见金属及其重要化合物的主要性质、掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算)和核裂变反应净中子数的计算(考纲要求:了解科学、技术、社会的相互关系)四个内容。再如第28题考查了氧化还原反应配平和离子反应的书写,考查装置作用、物质分离与提纯、溶液滴定指示剂选择与滴定终点判定、滴定计算、物质制备等。(三)信息呈现和设问新颖多样1.信息呈现新颖。信息来源于新的科研成果、深层次的化学知识、新的工业生产过程以及新的应用。如第38题的仪器:质谱仪、红外光谱仪、元素分析仪和核磁共振仪;第28题的玻璃液封管,第7题可吸水性的植物纤维等;2.信息呈现多样。第12、28、36题用流程图表示物质转化关系;第26、27、36题用表格表示物质参数。3.实验考查内容丰富。实验题涉及的考点有:⑴产物判断或实验现象,⑵实验操作:蒸发、结晶、过滤等,⑶仪器的作用和选用,⑷除杂原理,⑸滴定中指示剂的选用和终点的判断。如选择题第13题考查实验基本知识和物质的性质;第26题溶液中溶质的分离、滤渣中二氧化锰的提纯方法;第28题判断除去ClO2中的NH3选用的试剂、判断选择除去饮用水超标亚氯酸盐的试剂、说明玻璃液封装置的作用、滴定反应选用的指示剂;第36题试剂的选择和作用及评价;第38题表征仪器的选用。4.试题理论联系实际。如第7题的食品干燥剂,第12题海水开发利用,第26题的锌锰干电池,第27题的甲醇燃料,第28题ClO2消毒剂,第38题PPG可降解的高分子材料。5.试题设问新颖多样。主要表现在“四多”:⑴得分点多。各题得分点数量如下表:题号262728363738分值141415151515得分点数量1391012149⑵原因分析较多。必考题有6处,选考的36题有4处,37题有1处。⑶定量计算较多。试题至少有11处需要计算。其中,选择题和必考题有8处,如第10题阿伏加德罗常数、第26题(2)锌的质量、第26题(4)的第二空和第三空由Ksp计算pH、第27题(1)两空都计算△H、第28题(1)氧化剂与还原剂物质的量之比、第28题(3)④ClO2的质量。选考题37题价层电子对数和晶体密度的列式计算、38题平均聚合度。⑷方程式较多。第26题正极反应式、电池的离子反应,第28题电解的化学方程式、ClO2与酸性碘化钾反应的离子方程式,选考题第37题Cl2与湿润Na2CO3反应的化学方程式,第38题写卤代烃的消去反应、二元羧酸与二元醇的缩聚反应。这些反应都是教材中没有出现过的,较好的考查了考生的学科素养。(四)试题总体偏难1.选择题难度适中。选择题难度为0.50,考点覆盖面较广,常规题较多。2.第Ⅱ卷试题较难。第Ⅱ卷难度为0.26,第26题难度为0.16。第Ⅱ卷试题较难主要体现:(1)学科综合,每个试题考查学科的多模块内容或多个考点,甚至出现物理科的内容。(2)能力考查。试题源于教材但高于教材,重视对自学能力、运用知识分析解决问题能力的考查。27 (3)学以致用。试题内容和工业生产和生活实际的联系,关注化学与社会的协调发展。(4)新课程理念。试题在立意和设问上力求创新,信息呈现形式多样,提供新材料、营造新情境、思维容量较大。(五)商榷的问题1.理科综合考试大纲说明“各学科试题只涉及本学科内容,不跨学科综合”。如果说第10题选项D涉及核裂变反应净中子数计算属于简单的判断,那么第26题(2)涉及物理科电量计算是否算是跨学科综合呢?2.必考题编排顺序没有从易到难。考试大纲“同一学科中不同试题尽量按由易到难的顺序排列”。而第26、27、28题的难度分别是0.1618、0.2879、0.2469。26题得分率低势必影响多数考生水平的发挥。3.三个选考题的难度差距明显。虽然选考人数不同,第37题、38题的标准差和区分度比较接近,但它们的高分(得14、15分)比例分别占0.47%、0.78%,低分(得0、1分)比例分别占8.55%、51.44%。第37、38题的难度分别为0.44、0.18。第38题推算后要求写的环戊烷结构简式,对考生的学习能力是一个较大的挑战。4.必做题涉及到选考内容的一些概念和原理。教学中如何处理必考内容和选考内容的关系?第8题考查选修5有机化学基础的内容。考试大纲必考内容没有涉及酯的组成和主要性质及重要应用,而选考内容要求了解酯的典型代表物的组成和结构特点以及衍生物的相互联系。第11题考查羧酸的同分异构体在考试大纲的必考内容中没有具体的要求。考试大纲“常见有机物及其应用”的7个考点中,只要求“了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用”。而选考内容的有机化学基础要求“了解有机化合物存在异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。”第12题选项C。选修2《化学与技术》36页专门介绍了海水提镁,工业把海水中Mg2+→Mg(OH)2,选用易得且成本低的石灰乳而不是NaOH作为沉淀剂。而必修2“海水化学资源的开发利用”没有直接介绍,却在93页的习题4中“选用使MgSO4完全转化为Mg(OH)2沉淀”。第12题选项D在选修课本中介绍得更为详细。人教版教材选修2的91页资料卡片介绍了“海水提溴”的空气吹出法:氯气通入酸化的浓缩海水得单质溴,再通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2作用生成HBr以达到富集的目的,最后氯气将HBr氧化为产品溴。教材要求写出将Br-转变为Br2的三个化学方程式。选修2《化学与技术》的35页详细介绍了海水提溴的三个过程:氯化、吹出、吸收。也说明了还原吸收的原因:用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起,不容易分离,为了从空气中回收溴,还要使用还原剂(目前比较多的是用SO2)。5.因选考题选考时在题号后不涂黑引起的问题。有10473位考生没有涂黑、48人涂黑了两题。⑴增加了评卷的工作量。评卷时,专门安排一位评卷员对这10521位考生的答卷审阅判断,根据考生答第一题的情况分到对应的三个选考题中。其中约2300人为空白卷,计算机阅卷时把这些空白卷归入36题中。⑵难以得到准确的评分数据。区考试院只提供了选考题得1分以上各分数的人数,没有提供每个选考题真正得0分的人数。不计缺考人数,选考题的答题人数根据各分数段人数和比例可以粗略算出,不在题号后涂黑且为空白卷的约2285人,约占1.5%;36题24570人,约占16%;第37题约72968人,约占48%;第38题约53071人,约占35%。(六)命题建议27 1.必考题由易到难排序,以利考生正常发挥。2.选考题的难度比较接近。3.完善选考题的导语和答题卡的设计。在评卷过程中,发现1万多考生没有在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑,少数考生答两题;个别考生把两题的方框涂黑。选考题的导语“请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。”。可改为“请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑,在答题卡选答区域指定位置答题。评卷时,每学科按所涂题号评分;若不涂题号,每学科按所做的第一题计分(从左到右、从上到下判断)”答题卡上选考题位置的设计有温馨提示,又能方便评卷。在答题卡上再次提示考生“用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑”。虽然不能标明小题序号,但可以加上长的横线,以便考生答题的行间距比较均匀。二、考试结果数据统计(一)考生各分数段人数统计1.第Ⅰ卷各分数段人数和比例统计分数0分6分12分18分24分30分36分42分人数49971650027535301522673023025168917064比例0.03270.10790.18010.19720.17480.15060.11050.0462第Ⅰ卷得分与人数比例关系折线图:2.第Ⅱ卷各分数段人数和比例统计起止分数0-4分5-9分10-14分15-19分20-24分25-29分人数163953299533197271701894011703比例0.10720.21580.21710.17770.12390.0765起止分数30-34分35-39分40-44分45-49分50-54分55分人数694235501468458733比例0.04540.02320.00960.0030.00050第Ⅱ卷得分与人数比例关系折线图:3.总分各分数段人数统计27 起止分数0-9分10-19分20-29分30-39分40-49分50-59分人数53822291334975306892365617647比例0.03520.14990.22880.20070.15470.1154起止分数60-69分70-79分80-89分90-99分100分 人数1115250811300990 比例0.07290.03320.00850.00060.0000 (二)试卷的平均分、难度、标准差、区分度等1.考试院提供的原始数据(第36~38题仅统计含得1分以上的人数,0分的没统计在内。)题号题分人数平均分难度标准差区分度满分人数Ⅰ卷4215289420.98960.499810.67990.57837064第26题141528942.26530.16182.52130.313754第27题141528944.03080.28792.77340.3086252第28题151528943.70330.24692.87110.327161第36题15226325.79140.38612.82920.25549第37题15697246.76350.45093.05430.339417第38题15375503.88960.25933.10160.325596Ⅱ卷5815289414.89630.25689.18860.32600整卷10015289435.88590.358917.51280.43200(最高97)2.接近真实的数据(第36~38题人数按考试院提供的有关数据和评卷抽样数据测算)题号赋分人数平均分难度标准差区分度满分人数Ⅰ卷4215289420.98960.499810.67990.57837064第26题141528942.26530.16182.52130.313744第27题141528944.03080.28792.77340.3086204第28题151528943.70330.24692.87110.327158第36题15245705.33760.35582.82920.25549第37题15729686.52860.43523.05430.339414第38题15530712.75210.18353.10160.325596Ⅱ卷5815289414.92820.25749.18860.32600整卷10015289435.91780.359217.51280.43200(最高97)(三)各大题得分情况1.选择题答题情况题号ABCD其他选项空白答案正确率%人数比例%人数比例%人数比例%人数比例%73410022.301681611.008854257.91130658.5511360C57.9185955138.956229440.741981912.96107697.0416445A38.959138989.098505855.632783718.212563116.7610460B55.6310140399.181955412.797466148.834403028.8015595C48.83111813411.868979158.733092520.23137018.9613330B58.7312104816.862397215.685571236.446235740.7812360C36.4413125098.183088620.202750817.998155053.3419422D53.342.第Ⅱ卷得分分布情况26题27题28题36题37题38题27 分数人数比例%人数比例%人数比例%人数比例%人数比例%人数比例%04757131.11115587.561615910.5719387.8932444.451552129.2513011519.701801911.792270314.8512034.9029934.101177822.1922149714.062025713.252311715.1215836.4441935.7546988.853149609.782087913.662130313.93267710.9048656.6735926.774110617.232358115.421850612.10262510.6853057.2743798.25583325.451618310.58146669.59296312.0662118.5141307.78663364.14128598.41107307.02278811.3572509.9423464.42748843.1989125.8379535.20261610.65817611.2016293.07834562.26114917.5260373.9520638.40829511.3714072.65922151.4521401.4044762.9315996.51766310.509491.791013220.8621341.4031422.0611514.6863848.758321.57116640.4314540.9519391.277192.9343495.966461.22123570.2328121.8412500.823891.5824933.424050.7613700.053630.246000.391860.7611991.643450.6514540.042520.162520.16610.253310.453180.6015    610.0490.04170.02960.18人数152894152894152894245707296853071(四)广西2005年实施“3+小综合”高考后的化学科平均分和难度对比年份I卷II卷总分难度年份I卷II卷总分难度2005年31.4237.4068.420.632011年25.6721.3547.020.442006年33.3928.8062.190.582012年30.9923.9554.940.512007年30.3526.6156.960.532013年28.0023.0851.080.472008年30.0017.0847.080.442014年29.8317.6847.510.442009年30.2618.1748.430.452015年20.9914.9335.920.362010年23.4616.6440.100.37三、试题分析和考生答题情况7.食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是A.硅胶可用作食品干燥剂B.P2O5不可用作食品干燥剂C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C【分析】本题较容易,难度为0.58。考生选择的答案比例为:A22%、B11%、C58%、D9%。本题考查食品安全和干燥剂的使用。A.硅胶无毒且有吸水性,可用作食品干燥剂。B.P2O5吸水后生成H3PO4或HPO3,易污染食品,不可用作食品干燥剂。C.六水合氯化钙不能再吸水,不可用作食品干燥剂。D.加工后具有吸水性的植物纤维安全,无毒、无味、无腐蚀性及环境友好,可用作食品干燥剂。8.某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为27 A.C14H18O5B.C14H16O4C.C14H22O5D.C14H10O5【答案】A【分析】本题较难,难度为0.39。考生选择的答案比例为:A39%、B41%、C13%、D7%。本题考查酯类水解及分子式的判断,要求正确书写化学方程式,并能进行有关计算。1mol该酯完全水解后生成2mol乙醇,说明酯有2mol酯基,有2mol水参加水解。由水解反应C18H26O5+2H2O→CxHyOz+2C2H5OH和原子守恒可得到x=14,y=18,z=5。较多考生错选答案B,可能认为酯分子中有2个—COO,即含4个氧原子,错误认为二元羧酸也是4个氧原子,没有验证氢原子的个数。9.原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是A.元素的非金属性次序为c>b>aB.a和其他3种元素均能形成共价化合物C.d和其他3种元素均能形成离子化合物D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【答案】B【分析】本题较容易,难度为0.56。考生选择的答案比例为:A9%、B56%、C18%、D17%。本题考查物质结构、元素周期律及其应用,涉及知识有元素推断、元素的非金属性强弱、判断共价化合物和离子化合物、最高和最低化合价。根据试题的信息可推断出元素a、b、c、d分别是H、S、Cl、K。A.元素的非金属性次序为Cl>S>H。B.H和S、Cl元素能分别形成共价化合物H2S、HCl,H与K元素生成离子化合物KH。考生对H与K元素能生成离子化合物感到比较陌生。C.K是活泼金属元素,它和其他3种非金属元素均能形成离子化合物。D.元素a、b、c最高和最低化合价的代数和分别为:+1-1=0、+6-2=4、+7-1=6。10.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NAB.1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NAC.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD.235g核素U发生裂变反应:U+nSr+U+10n净产生的中子(n)数为10NA【答案】C【分析】本题中等难度,难度为0.49。考生选择的答案比例为:A9%、B13%、C49%、D29%。本题考查阿伏加德罗常数,知识点有醇的结构式、盐类水解、电子得失、核裂变反应。选项D考查物理学科的核裂变反应,但难度不大。A.1mol丙醇为60g,从结构式可知,其分子中的共价键总数为11NA。B.1L0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,溶质NaHCO3物质的量n=cV=0.1mol,HCO3-既水解生成H2CO3,又电离得到CO32-。根据物料守恒可知,HCO3-、CO32-和H2CO3离子数之和为0.1NA。C.1mol钠原子反应时生成+1价的Na+,即失去1mole-,23g钠在空气中充分燃烧时转移电子数为1NA,而与生成的产物无关。D.235g核素U为1mol,27 U+nSr+U+10n净产生的中子(n)数为9NA。较多考生错选答案D,可能没审好题“净产生的中子数”,错误理解求“产生的中子数”。11.分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)A.3种B.4种C.5种D.6种【答案】B【分析】本题较容易,难度为0.59。考生选择的答案比例为:A12%、B59%、C20%、D9%。本题考查羧酸的性质和同分异构体。分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物是羧酸,可表示为C4H9—COOH,丁基有4种,因此该有机物有4种。12.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收【答案】C【分析】本题较难,难度为0.36。考生选择的答案比例为A7%、B16%、C36%、D41%。本题考查海水资源的开发利用,富集溴的原理、粗盐提纯方法、Mg2+沉淀剂的选用。A.向苦卤中通入Cl2时,主要发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故通入Cl2是为了提取溴。B.粗盐中含Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等,采用溶解、除杂、过滤结晶和重结晶等过程提纯。C.Mg2+→Mg(OH)2,工业生产选用易得且便宜的CaO或Ca(OH)2作为沉淀剂,而工业上生产NaOH是电解NaCl溶液得到的,成本较高,选项C错误。D.人教版教材选修2的91页资料卡片介绍了“海水提溴”的空气吹出法:氯气通入酸化的浓缩海水得单质溴,再通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂SO2作用生成HBr以达到富集的目的,最后氯气将HBr氧化为产品溴。教材要求写出将Br-转变为Br2的三个化学方程式。选修2《化学与技术》的35页详细介绍了海水提溴的三个过程:氯化、吹出、吸收。也说明了还原吸收的原因:用空气吹出的溴和大量的空气混合在一起,不容易分离,为了从空气中回收溴,还要使用还原剂(目前较的是SO2)。较多考生错选答案D,可能认为用SO2将Br2还原吸收是多余的。13.用右图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是选项①中物质②中物质预测②中的现象A.稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B.浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C.氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D.草酸溶液[来源:学科网]高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色【答案】D【分析】本题中等难度,难度为0.53。考生选择的答案比例为:A8%、B20%、C18%、D53%。本题考查物质性质和实验方案的评价,稀盐酸、浓硝酸、氯化铝和草酸的性质以及实验现象的判断。27 A.盐酸首先中和氢氧化钠,再与Na2CO3反应生成NaHCO3,最后才与NaHCO3产生CO2气体。B.常温下铝在浓硝酸中钝化,得不到红棕色气体。C.氯化铝溶液滴入过量的氢氧化钠溶液中,开始时生成NaAlO2溶液,后来Al3+和AlO2-发生双水解才生成大量Al(OH)3白色沉淀。D.草酸溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应,出现在选修4化学反应原理“浓度对反应速率的影响”。高锰酸钾中锰元素为最高价的+7价,有强氧化性;草酸(HOOC-COOH)中碳元素的平均化合价为+3,具有还原性。两者发生氧化还原反应,紫色褪去,选项D正确。26.(14分)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是有碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可以得到多种化工原料,有关数据下图所示:溶解度/(g/100g水)温度/℃化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为:。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论消耗锌g。(已经F=96500C·mol-1)(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可以通过____分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、和,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为,其原理是。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加入稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为,加碱调节至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是,原因是。【答案】除第(2)题2分外,其他每空1分。(1)MnO2+e—+H+=MnOOH;Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH(2)0.05(2分)(3)加热浓缩、冷却结晶碳粉MnOOH空气中加热碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2(4)Fe3+2.76Zn2+和Fe2+分离不开Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近【试题分析】本题考查原电池的电极反应和离子反应方程式,物质的分离和提纯,利用溶度积常数计算溶液pH值计算等。(1)酸性锌锰干电池中,外壳金属锌比较活动为负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。中间碳棒是正极,由产物MnOOH可知锰元素的化合价变化了,氧化锰得到电子产生MnOOH,而不是按常规的放电规律由H+得到电子生成氢气。正极电极反应式为MnO2+e-+H+=MnOOH,总反应式为Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,则通过的电荷量是q=It=0.5×5×60=150(C),电子的物质的量是150/96500=1.554×10-3(mol)。由电极反应式为Zn-2e-=Zn2+可求出理论上消耗Zn的质量是1.554×10-3/2×65=0.05(g)。27 (3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤得滤液和滤渣。分离滤液中两种主要成分ZnCl2和NH4Cl,利用它们的溶解度差别,将二者回收,具体办法是:先加热蒸发浓缩混合液,再冷却结晶。分析原电池的成分和发生原电池反应后的产物,难溶于水的滤渣的主要成分除了MnO2,还有碳粉和MnOOH。电池为酸性电池,不可能得到Zn(OH)2沉淀。利用碳粉在空气中容易燃烧、MnOOH能氧化得到MnO2的性质,从碳粉、MnO2和MnOOH混合物中提纯MnO2最简便的方法为在空气中灼烧,碳粉燃烧生成气体、MnOOH受热分解为MnO2。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O,需除去锌皮中的少量杂质铁。当加入稀H2SO4和H2O2溶解,锌和铁均与H2SO4反应,生成Zn2+和Fe2+,Fe2+再与H2O2反应生成Fe3+。加碱使Fe3+离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-5×c3(OH-)=10-39,可求得c3(OH-)=10-34,c(H+)=10-14/(10-34)-1/3,pH=-lgc(H+)=2.7。继续加碱使锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol·L-1),Ksp=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-1×c2(OH-)=10-17,可求得c(OH-)=10-8,c(H+)=10-14/10-8=10-6,pH=-lgc(H+)=6。若上述过程不加H2O2,Fe2+不能氧化为Fe3+,溶液中Zn2+和Fe2+与碱反应时,因两种氢氧化物的Ksp相近,故均可生成氢氧化物沉淀,无法将Zn2+和Fe2+分开,制备的ZnSO4·7H2O可能混有杂质。【考生答题情况】平均分2.2653,难度0.1618,标准差2.5213,区分度0.3137。得分分布及折线图如下:分数01234567人数4757130115214971496011061833263364884比例%31.11%19.70%14.06%9.78%7.23%5.45%4.14%3.19%分数891011121314人数3456221513226643577054比例%2.26%1.45%0.86%0.43%0.23%0.05%0.04%得0分和1分的比例达到一半,说明考生没有真正理解原电池反应。评卷时,本题分为⑴⑵⑶和(4)两个题组。抽样评第⑴⑵⑶题组的试卷323403份(含双评和仲裁的试卷,下同),平均分为1.1109分,难度为0.1234,标准差为1.50。得分分布及折线图如下:分数0123456789人数15710075790401242190514643773931782468179277比例48.58%23.44%12.41%6.77%4.53%2.39%0.98%0.76%0.06%0.09%27 抽样评第(4)题组的试卷份,平均分为1.097分,难度为0.2195,标准差为1.31。得分分布及折线图如下:分数012345人数148172709364983329351145176806比例46.36%22.19%15.59%9.18%4.54%2.13%(1)正极反应式得0分比例大。典型错误的几情况:反应物写错如Zn-2e-=Zn2+、2H++2e-=H2↑;没有考虑酸性电池,认为水参加反应、产物生成OH-;电子得失及数目不正确,如MnO2失去电子、1个e-写成2个e-;离子符号写错,如H+写成H-。离子方程式得0分比例大。主要表现是:产物写错,把Zn2+写成Zn(OH)2;漏写反应物,写成Zn+2MnO2=Zn2++2MnOOH;化学计量数不配平或电荷不守恒。(2)理论消耗锌的质量得0分占绝大多数。主要表现是:空白,不答题;错误的数据,如0.65、6.5、0.2、0.975、39/772等。(3)分离ZnCl2和NH4Cl。用错误的操作方法,如蒸馏、分液、萃取、沉淀还原法、电解等;表述不准确或不全面,如升温过滤、低温析出、浓缩等。滤渣的主要成分。写错难溶物,如Zn、Zn(OH)2、MnO2、Mn(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2;写可溶性物质,如ZnCl2、NH4Cl、NH3;元素符号写错MOOH。从滤渣提纯MnO2的简便方法。利用化学方法,如加酸、热还原法、热分解法、水浴加热、电解;利用物理方法,如重结晶、蒸发浓缩、过滤、升温、蒸馏;表述不准确,如段烧、灼燃。提纯原理。分离熔点不同的物质、MnO2不溶于水、MnO2稳定受热不分解、KMnO4→MnO2、加热有晶体析出等。(4)铁变为Fe3+。写错产物,如铁粉、铁锈、胶体、Fe2+、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe2O3、FeSO4、Fe2HSO4;写成溶液的颜色,如灰绿色、红色、黄色、红棕色。铁刚好完全沉淀的pH。写成酸性、中性或碱性,如2、3.2、4、5、5.6、6、7、7.2、7.9、10、11等。锌开始沉淀pH。写碱性的较多,如7.2、7.4、8、9、9.3、11、12、13;有的写成酸性的,如4、6。若不加H2O2后果。沉淀少、铁无法沉淀、Fe2+不能完全沉淀、Zn2+不能完全沉淀、反应速率慢等。原因。Fe2+和Zn2+溶解度相近、Fe(OH)2和Fe(OH)3的Ksp相差大、没有氧化剂将Fe2+氧化完全、发生水解、铁与稀硫酸能发生钝化反应。27 【教学启示】原电池教学中不能死记硬背电极的放电规律,要理解电极反应的本质,能获取题目信息判断电极反应的反应物和产物,灵活运用所学知识,适应高考由知识立意到能力立意的命题要求。27.(14分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2[来源:学|科|网Z|X|X|K]③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3回答下列问题:(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:化学键H—HC—OCOH—OC—HE/(kJ.mol-1)4363431076465413由此计算△H1=kJ·mol-1;已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3=kJ·mol-1。(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是。P3P2P1(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是;图2中的压强由大到小为,其判断理由是。【答案】(1)-99(2分);+41(2分)(2)(1分);a(1分);反应①为放热反应,平衡常数应随温度升高变小(1分)。(3)减小(1分)升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率减小(2分)P3>P2>P1(2分)相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高(2分)【试题分析】本题考查反应热计算、盖斯定律应用以及外界条件对平衡状态的影响。(1)化学键键能表示拆开(形成)1mol化学键所吸收(放出)的能量。由反应①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可得:△H1=反应物键能之和-生成物键能之和=1076+436×2-(413×3+343+465)=-99(kJ·mol-1)。由盖斯定律可知,反应②-①得反应③,故△H3=△H2-△H1=-58-(-99)=+41(kJ·mol-1)。(2)化学平衡常数是27 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度系数之幂的积与反应物浓度系数之幂的积比值。反应①化学平衡常数。反应①为放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,产物的浓度减小而反应物浓度增大,平衡常数K减小,图1中曲线a能正确反映平衡常数K随温度变化关系。(3)图2表示合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中,有反应①、②、③三个化学平衡,改变外部条件如温度或压强,这三个化学平衡可能发生移动影响CO平衡转化率(α)。在一定压强(如P1)下,CO平衡转化率(α)与温度的升高而减小。其原因是反应①为放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,CO平衡转化率(α)减小;反应③为吸热反应,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,CO气体物质的量增加;反应②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)为放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,因CH3OH物质的量减小,相当于CO平衡转化率(α)减小。综合三个反应结果,升高温度,CO平衡转化率(α)减小。相同温度下,增大气体的压强,化学平衡向气体体积缩小的方向移动。反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;反应②为气体分子数减小的反应,加压时平衡向正反应方向移动,CH3OH物质的量增大,相当于使反应①CO平衡转化率(α)增大。反应③为气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动。故增大压强时,有利于CO的转化率升高。综合三个反应结果,增大压强时,有利于CO的转化率升高,图2中的压强由大到小为P3>P2>P1。【考生答题情况】平均分4.0308,难度0.2879,标准差2.7734,区分度0.3086。得分分布及折线图如下:分数0分1分2分3分4分5分6分7分人数115581801920257208792358116183128598912比例%7.56%11.79%13.25%13.66%15.42%10.58%8.41%5.83%分数8分9分10分11分12分13分14分 人数114912140213414542812363252 比例%7.52%1.40%1.40%0.95%1.84%0.24%0.16% 评卷时,本题分为⑴⑵和⑶两个题组。抽样评第⑴⑵题组的试卷323267份,平均分为1.8481分,难度为0.2640,标准差为1.72。得分分布及折线图如下:分数01234567人数70420103662368308726414155699169016287比例21.78%32.07%11.39%26.99%0.44%1.76%0.52%5.04%27 抽样评第⑶题组的试卷份,平均分为2.0518分,难度为0.432931,标准差为1.64。得分分布及折线图如下:分数01234567人数6712379425429116675032150291841712961比例20.96%24.80%13.40%20.85%10.04%9.11%0.53%0.30%(1)计算△H1。计算了数据但没有表示放热,如99、+99;计算数据错误,如-199、+832、-832等。△H3错误表现:-41、141、-482、31等。(2)反应①的化学平衡常数K的表达式。把产物和反应物互换位置;分母中反应物的幂之和而不是积;有的没有写c(H2)的幂,写成c(H2)的2倍。多数考生写浓度的符号不规范,把小写的c写在大写C。变化关系的曲线。有的判断错误,写为b、ab;有的没有注意审题,用图2中的曲线来回答,如写为P1、P2等;有的写为:图1、d、B等。判断理由。有的考生只描述曲线,没有具体分析曲线变化的理由,如升高温度,K下降;升高温度,平衡向吸热反应方向移动。有的考生没有答到关键词,如反应为吸热反应;升高温度,反应速率加快。有的考生笔误,把放热反应写成“反热反应”。(3)α(CO)值随温度升高而减小。不少考生答案为增大。原因。空白卷较多,答题的多数考生不能同时分析反应①和③。有的只说明平衡移动原理,不用原因分析,如升高温度,平衡向吸热反应方向移动。有的受到第(1)第一空计算或错误判断为吸热反应的影响,认为升高温度,反应①平衡向正反应方向移动。图2中的压强由大到小。错误中多数写为P1>P2>P3,有的只写P3。判断理由。空白卷较多,答题的多数考生没有说明反应序号,或没有同时分析反应①和③。有的只写该反应为气体分子数减少的反应,没有说明压强与平衡移动关系;有的认为压强增大,正反应速率加大;增大压强,平衡向压强变小的方向移动;压强随温度升高而增大;压强增大,)α(CO)值随温度升高而减小。【教学启示】课程标准要求“描述化学平衡建立的过程”。平衡常数K随温度变化关系的曲线、CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系曲线图像要求考生既要领悟平衡的内涵,又要掌握分析化学平衡图像的方法,还要会用自己的语言描述开放性问题。28.(15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原27 剂物质的量之比为。(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:①电解时发生反应的化学方程式为。②溶液X中大量存在的阴离子有。③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。②玻璃液封装置的作用是。③V中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。④测得混合气中ClO2的质量为g。(4)ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_______(填标号)。a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁【答案】(1)2:1(1分)(2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3(2分)②Cl-、OH-(2分)③c(1分)(3)①2ClO2+10I-+8H+=5I2+4H2O+2Cl-(2分)②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分)③淀粉溶液(1分)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变(1分)④0.02700(2分)(4)d(1分)【试题分析】本题考查氧化还原反应和离子反应的书写,装置作用、物质分离与提纯、溶液滴定指示剂选择与滴定终点判定、滴定计算、物质制备等。(1)配平法:2KC1O3+Na2SO3+H2SO4=K2SO4+2C1O2+Na2SO4+H2O,该反应氧化剂KC1O3与还原剂Na2SO3物质的量之比为2:1。电子得失相等法:KC1O3+e-→ClO2,Na2SO3-2e-→Na2SO4,由电子得失相等可知n(KC1O3):n(Na2SO3)=2:1。(2)①由制备流程图可知,用NH4Cl溶液和盐酸电解生成H2和NCl3,反应的化学方程式为:NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3或分步反应2HClH2↑+Cl2↑、3Cl2+NH4Cl=4HCl+NCl3。27 ②用元素守恒法解答。氧化剂的变化为NaClO2→ClO2,产物有Na+;还原剂的变化是NCl3+H2O→NH3,产物除了NH3,还应该有Cl、O等元素;因产生碱性的氨气,产物中氧元素以OH-形式存在。溶液X大量存在的阴离子是Cl-和OH-。用化学反应方程式法解答。NaClO2与NCl3反应生成ClO2、NH3和溶液X时,NaClO2中氯元素化合价由+3价升高到+4价,NaClO2是还原剂;NCl3中氮元素化合价由+3价降低到-3价,NCl3是氧化剂。产物为NH3,则反应物有H2O;反应物为NaClO2,则产物有钠的化合物;反应的化学方程式为:6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2+NH3+3NaCl+3NaOH,溶液X中含有NaCl和NaOH,大量存在的阴离子是Cl-和OH-。③NH3是碱性气体,极易溶于水;ClO2是黄绿色易溶于水的气体,是高效、低毒的消毒剂,有较强的氧化剂。浓硫酸能与NH3反应、不与ClO2反应,可选用浓硫酸除去ClO2中的NH3,碱石灰的主要成分为CaO和NaOH,不能与NH3反应;ClO2和NH3都易溶于水或饱和食盐水;不能选用水、碱石灰或饱和食盐水除去ClO2中的NH3。(3)①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应时,KI中碘元素的化合价为最低的-1价,I-具有强的还原性;ClO2中氯元素为中间价态的+4价,ClO2有氧化性,反应后可得到最低价的Cl-;反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+4H2O+2Cl-。②在锥形瓶中加入足量的碘化钾,确保混合气体中的ClO2能全部被吸收,防止ClO2与硫代硫酸钠标准溶液反应。将一定量的混合气体通入锥形瓶中,NH3极易溶于水且与稀硫酸反应;ClO2虽然易溶于水,若通过混合气体的速率较快,ClO2有可能逸出。产物I2在水中的溶解度小,受热易升华,也可能从溶液中逸出进入玻璃液封装置。玻璃液封装置中有水,能溶解吸收从锥形瓶溶液中逸出少量的ClO2或I2。将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中,用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,防止因挥发的ClO2或I2造成测定混合气中ClO2的含量结果偏低。玻璃液封装置的作用是吸收ClO2气体或避免碘的逸出。③用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液与I2反应,加入的指示剂通常为淀粉溶液。滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变。④由反应:2ClO2+10I-+8H+=5I2+4H2O+2Cl-,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,得关系式:2ClO2——5I2——————10S2O32-67.5×2g10molm0.1000×20.00×10-3molm=0.02700g(4)饮用水会含有一定量的亚氯酸盐(如亚氯酸钠NaClO2),ClO2-是弱酸的酸根,ClO2-水解呈碱性,其中氯元素的化合价为+3价,ClO2-有较强的氧化性。若要除去超标的亚氯酸盐,应该选用还原性物质,且反应后的产物对饮用水无不良影响。明矾与亚氯酸盐难反应,盐酸与亚氯酸盐反应生成亚氯酸,亚氯酸有较强的氧化性。硫酸亚铁和碘化钾均有还原性,与ClO2-反应后分别生成Fe3+、I2;I2水氧化性较强,不宜作饮用水;Fe3+易水解生成Fe(OH)3胶体,胶体净化水。因此,若要除去超标的亚氯酸盐,最适宜的是硫酸亚铁。【考生答题情况】平均分3.7033,难度0.2469,标准差2.8711,区分度0.3271。满分人数58。得分分布及折线图如下:分数01234567人数161592270323117213031850614666107307953比例%10.57%14.85%15.12%13.93%12.10%9.59%7.02%5.20%分数89101112131415人数6037447631421939125060025261比例%3.95%2.93%2.06%1.27%0.82%0.39%0.16%0.04%27 评卷时,本题分为⑴⑵⑶①和⑶②③④(4)两个题组。抽样评第⑴⑵⑶①题组的试卷323558份,平均分为2.5114,难度为0.3139,标准差为1.99。得分分布及折线图如下:分数012345678人数58180627045560650316417422596715554104913028比例17.98%19.38%17.18%15.55%12.90%8.02%4.81%3.24%0.94%抽样评第⑶②③④(4)题组的试卷322005份,平均分为1.0769分,难度为0.1538,标准差为1.29。得分分布及折线图如下:分数01234567人数1422208412152177259641011352721370768比例44.17%26.12%16.20%8.06%3.14%1.64%0.43%0.24%(1)氧化剂与还原剂物质的量之比。错写为1:2、3:1、1:3、3:4、1:1等。(2)①电解的化学方程式。有的方程式不配平;2HClH2↑+Cl2↑或2H++2Cl-H2↑+Cl2↑;写电极反应式;有的产物写为NCl;产物出现NH3;有的写离子反应,但物质改写为离子不正确。②X中的阴离子。只写对1种离子;有的写错误的阴离子ClO-、ClO2-、SO42-、H-、NH4-、,如写阳离子,如NH4+、Na+。③选用的试剂。较多考生选b、d,也有的选了a。(3)①离子方程式。离子方程式不配平;写为化学方程式;物质改写离子不正确;方程式出现OH-;ClO2的还原产物写为ClO-或Cl2;有的把H+写为H-,I2写为I2。②玻璃液封装置的作用。没有写明具体的气体,如吸收气体、防止气体逸出、防止污染空气、处理尾气或废气等;吸收错误的气体,如氯气;错误的表述,如防止碘的升华、收集气体或废气、平衡气压、防止空气进入、控制反应、控制流速。27 ③指示剂。淀粉碘化钾试纸;其他指示剂,如酚酞、石蕊、甲基橙、高锰酸钾等。滴定至终点的现象。颜色变化不正确,如溶液变色、变浅、变透明、由其他颜色(如紫色,红色等)变为无色、无色变为蓝色、蓝色变为白色等;没有说明半分钟内溶液颜色不再改变。④ClO2的质量。只有正确的式子没有计算结果,如0.002×67.5/5;计算结果错误,如0.27、27、0.206、0.0206、6.75等。(4)除去超标的亚氯酸盐最适宜的试剂。错写为a、d、bd等;英文字母写不好,难以判断写a还是d。【教学启示】实验题一般包括实验原理、实验仪器、操作步骤、现象结论和评价探究五个方面,涉及的知识点主要有反应原理、装置作用、操作方法、分离提纯、现象描述、事故处理等,重点考查学生的实验能力:目的理由、流程图表、操作原理、装置评价、控制条件、定量计算、现象描述、评价改进和开放试题。在教学中不仅要让学生弄清知识点,更要培养学生的实验能力。新课改后,学生能动手实验的机会不多,不妨从近年各地高考试题归纳为专题,让学生训练并体会高考对实验内容的要求。36.【化学——选修2:化学与技术】(15分)苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:[来源:学科网]相关化合物的物理常数物质相对分子质量密度(g·cm-3)沸点/℃异丙苯1200.8640153丙酮580.789856.5苯酚941.072218227 回答下列问题:(1)在反应器A中通入的X是。(2)反应①和②分别在装置和中进行(填装置符号)。(3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是____,优点是用量少,缺点是_______。(4)反应②为(填“放热”或“吸热”)反应。反应温度控制在50-60℃,温度过高的安全隐患是。(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是(填编号。已知苯酚是一种弱酸)。a.NaOHb.CaCO3c.NaHCO3d.CaO(6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为和,判断的依据是。(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是。【答案】(1)O2(或空气)(2分)(2)A(1分)C(1分)(3)催化剂(提高反应速率)(1分)腐蚀设备(1分)(4)放热(1分)可能会导致(过氧化物)爆炸(2分)(5)c(2分)(6)丙酮(1分)苯酚(1分)丙酮的沸点低于苯酚(1分)(7)原子利用率高(1分)【试题分析】本题考查化学与技术模块的分析与应用,分析装置的作用、试剂的选择和作用及评价、反应热的简单判断、原因分析、产品的判断和依据、实验评价。(1)由反应①可知,异丙苯和氧气在催化剂作用下反应产生异丙苯过氧化氢。在反应器A中催化剂用量不多,可事先放在反应器中,不必连续加入。通入的X是氧气或空气,而不是催化剂。(2)反应①的反应物异丙苯和氧气加入反应器A中,故反应①在装置A中进行。装置B起蒸发作用,把未反应的异丙苯和氧气分进反应器A,把异丙苯过氧化氢加入装置C(分解釜)。反应②正是分解反应,从装置D、E、F的名称可知,反应②应该在装置C中进行。(3)反应②是在H+催化下进行的,分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸起催化剂作用,加快反应速率。但浓硫酸有强氧化性和脱水性,它能腐蚀设备,使有机物脱水碳化或发生氧化反应。(4)反应热的“放热”用“-”表示,“吸热”用“+”表示。反应②的△H=-253kJ·mol-1,反应②为放热反应。反应温度控制在50-60℃,从安全隐患角度分析,温度过高时可能会发生燃烧、爆炸等。(5)反应②后混合物的主要成分是异丙苯过氧化氢、苯酚、丙酮和硫酸,苯酚和硫酸有酸性,为了生产苯酚和丙酮,在中和釜D中要除去硫酸,加入的Z最适宜的是NaHCO3。若加入NaOH或CaO,均能与酸性的苯酚反应。若加入CaCO3,CaCO3与硫酸反应生成微溶物CaSO4,阻碍进一步反应。(6)水洗后的主要成分为异丙苯过氧化氢、苯酚、丙酮,蒸馏塔F中,沸点最低的丙酮挥发到最高处,沸点较高的苯酚在较低处。相对分子质量最大的异丙苯过氧化氢沸点最高,留在残液中。馏出物T和P分别为丙酮和苯酚,判断的依据是两者的沸点不同。(7)从两个反应原理看,反应物全部生成中间产物和目标产物,没有其他产物生成。故该方法合成苯酚和丙酮的优点是原子利用率高,符合绿色化学的要求。【考生答题情况】考试人数为24570,占考生总数的16%。平均分5.7914,难度0.3861,标准差2.8292,区分度0.2554。得分分布及折线图如下:分数01234567人数744120315832677262529632788261627 比例%3.18%5.15%6.77%11.45%11.23%12.68%11.93%11.19%分数89101112131415人数206315991151719389186619比例%8.83%6.84%4.92%3.08%1.66%0.80%0.26%0.04%(1)在反应器A中通入的X。得分率较高。失分表现:多写了能产生副反应的物质,如氢气、氯气等;O2写作O2;写其他物质,如催化剂、异丙苯、丙酮、水、NaOH、CaCO3、CO2、H2O2等。(2)在哪个装置进行。得分率较高。失分表现:有的考生不写装置符号,而写名称;第一空写为B、C、D;第二空写为D、A、B、E、F。(3)浓硫酸作用。失分表现:提供吸水、酸性环境、干燥气体、提高转化率、有利于分解等。浓硫酸缺点。提供H+、酸性过强、提供酸性环境或条件;丙酮有毒、丙酮沸腾、氧化丙酮、产生SO2废气、耗能大。(4)反应②。失分表现:吸热。温度过高的安全隐患。写暴沸较多;压力过大、试管破裂、损坏仪器、物质泄漏、生成物被氧化等。(5)加入的Z最适宜的试剂。选a较多,有的选b、d。(6)蒸馏塔F中的馏出物。失分表现:较多考生把丙酮和苯酚互换位置;不少考生认为馏出物P为异丙苯;写错别字,如苯酚写成笨酚、丙酮写成丙铜。判断的依据。根据密度大小判断的比例较大;有的认为是相对分子质量大小;有的认为丙酮沸点低从P处蒸出来。(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点。失分原因:与原子利用率不相关的写法,如能源利用率高、环保、无污染大气、转化率高、产物纯度高、副反应少、副产物少、设备简单、原料来源广、经济便捷。【教学启示】化学与技术试题涉及的学科知识体系跨度较大,侧重考查学生在解决实际问题中对陌生信息的解决能力。复习中要求学生掌握化学工业的一般过程:选择原料、科学流程(中间试剂的选择和中间产物的判断)、分析最佳的生产条件(工艺环节的优缺判断)、能量和物质的循环、“三废”的处理、仪器设备的选择等。教学中可以将《化学与技术》选修模块与其他模块内容整合,在其他模块教学时,选择一些案例,引导学生分析该方案的优缺点,渗透化工研究的一般方法。本题选考的考生比例较低,但平均分比较理想,成绩中下等的学生选考本题可以得较好的分数。37.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中电负性最大的是(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为_____。27 (2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是(填分子式),原因是;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为和。(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,E的立体构型为,中心原子的杂化轨道类型为。(4)化合物D2A的立体构型为,中心原子的价层电子对数为,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为。(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数α=0.566nm,F的化学式为;晶胞中A原子的配位数为;列式计算晶体F的密度(g·cm-3)。【答案】除第(5)题最后一空为2分外,其他空格为1分。(1)O;1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(2)O3;O3相对分子质量较大,范德华力大;分子晶体;离子晶体(3)三角锥形;sp3(4)V形;4;2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)(5)Na2O;8;【试题分析】本题考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道及晶胞结构与计算等。A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型,A可能是O或S元素,B可能是Na或K元素。C核外电子总数是最外层电子数的3倍,因C的原子序数大于B,C不可能第二周期;若C在第三周期,设最外层电子数为X,电子总数2+8+X=3X,X=5,C是P元素;若C在第四周期,设最外层电子数为Y,电子总数2+8+18+Y=3Y,Y=14,不合题意。D位于第三周期元素且原子序数大于15,且最外层有一个未成对电子是Cl元素。因此,元素A、B、C、D分别为O、Na、P、Cl。(1)电负性是指原子对成键电子吸引力的强弱。电负性大的元素得电子能力强,非金属性强。四种元素中O和Cl的电负性较大。从周期表位置无法判断O和Cl的非金属性强弱,若从O元素没有正化合价只有负价可知,O元素的非金属性最强、电负性最大。原子的核外电子排布式用能层、能级和能级的电子数表示,C原子为1s22s22p63s23p3,或简写为[Ne]3s23p3。(2)单质A的同素异形体为O2和O3,两种单质分子的沸点与分子间作用力的大小有关。O3相对分子量大,分子间作用力大,熔沸点高。A的氢化物是H2O或H2O2,这两种氢化物是共价化合物,其固体属于分子晶体。B的氢化物是NaH,元素Na是活泼金属元素,NaH是离子化合物,其固体属于离子晶体。(3)P和Cl反应可生成组成比为1:3的化合物PCl3,PCl3的价层电子对数为3+1/2(5-1×3)=4,中心原子P的杂化轨道为SP3,立体构型为三角锥形。27 (4)化合物D2A(Cl2O)中心原子的价层电子对数:2+1/2(6-1×2)=4。Cl2O的立体构型V形。Cl2与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O,Cl2→Cl2O氯元素化合价由0升到+1。联想Na2CO3水解显碱性、Cl2与NaOH反应能生成NaCl。若Na2CO3过量,化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl;若Cl2过量,反应为2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl。(5)O和Na能够形成化合物F(可能是Na2O、Na2O2)。晶胞结构中,黑球为8个,白球为8×1/8+6×1/2=4个,故F为Na2O。从面心上的氧离子看,晶胞中与氧离子最近的钠离子数为8个,故氧的配位数为8。Na2O晶体的密度ρ=4M/(NAV晶胞)=4×62/[6.02×1023×(0.566×10-7)3]=2.27(g·cm-3)。【考生答题情况】考试人数为72968,占考生总数的48%。平均分6.7635,难度0.4509,标准差3.0543,区分度0.3394。得分分布及折线图如下:分数01234567人数32442993419348655305621172508176比例%4.45%4.10%5.75%6.67%7.27%8.51%9.94%11.20%分数89101112131415人数82957663638443492493119933117比例%11.37%10.50%8.75%5.96%3.42%1.64%0.45%0.02%(1)电负性最大。失分表现:不按要求填写,如氧、氧气、O2;判断错误,如Cl、D、F、Fe、Cu。核外电子排布式。有的写原子结构示意图;1s22s22p63s23p5;1s22s22p63p5;1s22s22p63s23d3等。(2)沸点高的。有的写成O2。原因。失分表现:分子晶格能大;质量大;分子间有氢键;键能大;O3结构稳定;A的氢化物所属的晶体类型,有的写成离子晶体、原子晶体;有的写为分子晶子、分子间体。B的氢化物所属的晶体类型,有的写成分子晶体、原子晶体。(3)E的立体构型,有的写成平面三角形、正四面体。中心原子的杂化轨道类型。有的写成sp、sp2。(4)D2A的立体构型,有的写成直线形、三角锥、正方体等。中心原子的价层电子对数,有的写为2、3、6。化学方程式,空白较多,有的写错产物或不配平。(5)F的化学式,有的写为Na2O2、NaO2、NaO。配位数,写4较多,其次为6、12。列式计算晶体F的密度。有的直接写结果,没有列式;0.566nm换算为厘米时出错,如0.566nm=0.566×10-9cm等;分母没有NA,或NA=6.02×10-23;分子没有4molNa2O。【教学启示】物质结构题知识点较少,考点之间逻辑关联性不强,考生易于复习和应考。复习中要掌握中心原子价层电子对数、杂化轨道、分子构型和晶体结构等难点。本题较适合不追求选考题得满分的考生。38.[化学——选修5:有机化学基础](15分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG27 )是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:已知:①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢②化合物B为单氯代烃;化合物C的分子式为C5H8③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质④。回答下列问题:(1)A的结构简式为。(2)由B生成C的化学方程式为。(3)由E和F生成G的反应类型为,G的化学名称为。(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为;②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为(填标号)。a.48b.58c.76d.122(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种(不含立体异构);①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是(写结构简式);D的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___________(填标号)。a.质谱仪b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪【答案】(1)(2)(3)加成反应;3—羟基丙醛(或β—羟基丙醛)(4)①[来源:Z|xx|k.Com]②b(5)5;;c【试题分析】本题考查考查有机化学基础模块的分析与应用,有机物结构和命名、化学方程式、反应类型、聚合度、物质性质和同分异构体、表征仪器。(1)烃A的相对分子质量为70,CnH2n=70,n=5,分子式为C5H10。核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,该烃不可能是烯烃,而是环戊烷:。(2)环戊烷和Cl2在光照下,发生取代反应,生成的B27 为单氯代烃(一氯环戊烷)。一氯环戊烷在醇溶液的作用下,发生消去反应生成环状烯烃C:C5H8。由B生成C的化学方程式为:(3)福尔马林的溶质为甲醛。E与甲醛互为同系物,相对分子质量差14,故E为乙醛。由已知④可知,E和F生成G的反应类型为加成反应。反应中的R1、R2均换为H原子时,反应物就是甲醛和乙醛加成反应生成3-羟基丙醛。(4)①戊二酸和丙二醇发生缩聚反应得到聚戊二酸丙二醇酯(PPG),写方程式时,注意不漏写产物水和配平。②聚戊二酸丙二醇酯链节的式量为172,若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度为:10000/172=58.1≈58。(5)戊二酸的同分异构体中,①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,其结构含有-COOH;②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,是甲酸某酯,其结构含有HCOO-。可能的结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(CH3)COOH、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOCH(CH2CH3)COOH、HCOOC(CH3)2COOH共5种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是HCOOC(CH3)2COOH。元素分析仪可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、N、S等元素的含量进行定量分析测定,在研究有机材料及有机化合物的元素组成等方面具有重要作用。质谱仪是用高能电子流等轰击样品分子,使该分子失去电子变为带正电荷的分子离子和碎片离子;这些不同离子具有不同的质量,质量不同的离子在磁场的作用下到达检测器的时间不同,其结果为质谱图。红外光谱仪是将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。核磁共振仪是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息,如测定氢原子种类。D的所有同分异构体所含元素相同,在元素分析仪中显示的信号(或数据)完全相同。【考生答题情况】考试人数为53071,占考生总数的35%。平均分3.8896,难度0.2593,标准差3.1016,区分度0.3255。得分分布及比例折线图如下:分数01234567人数1552111778469835924379413023461629比例%29.25%22.19%8.85%6.77%8.25%7.78%4.42%3.07%分数89101112131415人数140794983264640534531896比例%2.65%1.79%1.57%1.22%0.76%0.65%0.60%0.18%27 (1)A的结构简式。失分表现:写或;写分子式C5H10;写烷烃的结构,如C(CH3)4;写链烯烃的结构,如CH3CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH2CH2CH3、CH3CH=C(CH3)2、CH2=CHCH2CH=CH2;写环己烷的结构。(2)由B生成C的化学方程式。有的写生成环戊醇的反应;有的写环戊烷与氯气在光照下生成一氯环戊烷的取代反应。有的产物环戊烯结构简式中多写了氢原子。(3)由E和F生成G的反应类型。写取代反应较多,有的写消去反应、加聚反应、化合反应、生成反应、聚合反应、水解反应、氧化反应。G的化学名称。有的命名以醛为母体,如1-羟基丙醛、1-醇丙醛、1-羧基丙醛、丙醇醛;有的命名以醇为母体,如乙醇甲醛、3-醛基乙醇、3-醛基丙醇;有的命名以烷为母体,如1-醛基-3-羟基丙烷。(4)①化学方程式。有的不配平或没有写聚合度;有的物质多写或少写CH2或少H原子;生成物直接写PPG;有的把聚合物中醇链节的氧原子写在括号外。②平均聚合度。认为c的较多,其次是d。(5)D的同分异构体。写3、4、6、9种的较多。峰面积比为6:1:1的结构简式。没有写酯基,如OHCC(CH3)2COOH、(CH3)2CHCOOH;写两个羧基,如HOOCC(CH3)2COOH;没注意氢原子的种类,如HCOO(CH2)2COOH。仪器。选b或a较多。有的选两个字母,如ac、bc、bd等。【教学启示】教学要抓好有机的基础知识。对有机物的命名和同分异构体的书写要求要高于教材和考纲的要求。四、高三复习的启示从今年高考第Ⅱ卷各大题平均分看,广西考生还不太适应新课改高考的要求。高三复习中,要加强基础知识、基本技能和基本方法的学习,加强思维训练和表达的准确性训练,重视简单的化学计算和化学用语的规范性,提高自主学习能力和解决化学问题的能力。教师应该注意以下几个问题。(一)加强“五研究”。“五研究”即研究课程标准、考试大纲和考试说明、教材、高考试题和学生。今年是广西参加新课改高考第一年,教师们对新课改后的课程标准、考试大纲和考试说明、教材和高考试题的研究有待加强。没有一定的研究,高三复习就比较盲目,复习效果不会理想。1.研究课程标准。《普通高中化学课程标准(实验)》是编写教材、教学实施和高考命题的依据。明确课标目标、内容标准和实施办法。2.研究考试大纲和考试说明。考试大纲是高考命题的依据也是高三复习的依据。学习并遵循考试大纲,但又不能拘泥于考试大纲,因为使用同一高考试卷的省份较多,选用多种教材版本,高考试题在考查内容上不一定完全在考纲的范围内。重点研究考试大纲的三大能力要求、考点内容及要求层次,研究考试说明中的题型示例。注意新课标考试大纲的变化:⑴能力目标的变化。将原来的“观察能力、实验能力、思维能力和自学能力”整合为“接受、吸收、整合化学信息的能力,分析和解决化学问题的能力,化学实验与探究能力”,其中“探究能力”为新增内容。27 ⑵增加选考内容。考试分为必考内容和选考内容。必考为必修模块“化学1”、“化学2”和选修4“化学反应原理”的内容。选考为选修模块“化学与技术”、“物质结构与性质”、“有机化学基础”的内容,考生从3个选考模块中任意选考1个模块的内容。⑶知识板块的变化。在旧考纲五大知识板块(化学基本概念和基本理论、常见元素的单质及其重要化合物、有机化学基础、化学实验和化学计算)的基础上,增加了“化学学科特点和化学研究基本方法”,删除了“化学计算”板块。化学计算内容分散到其它内容中,且增加了反应焓变、化学平衡常数以及溶度积的计算。⑷知识点的变化。必修内容中删除了同素异形体、电子式、溶解度、温度对溶解度的影响、溶解度曲线以及结晶、结晶水、结晶水合物、风化、潮解等概念,以及金属冶炼、化肥的性质等内容。燃烧热概念教材出现了,但考试大纲不要求。增加了核素、盖斯定律、化学平衡常数、铜及其化合物的性质和应用等内容。有的内容列入选考的选修课中,必修课的学习时就不一定补充,如电负性、分子间作用力、氢键等。3.研究教材。教材是课标的具体反映,是权威的学习资料,总复习时要对教材内容进行重新整合和开发,注意利用教材的认知结构、基本方法、表述方式和各种能力的培养等。一轮复习要指导学生研读教材,掌握考试所要求的化学知识,重点解决平时学习的疑点、难点和盲点。对于分散在不模块的内容应该整合一起复习,如化学反应速率和化学平衡在化学2和选修4《化学反应原理》中均出现。新课改教材加大了实验探究,渗透了学科思想和方法,增加了研究性学习内容和科技、化学史等阅读材料,许多高考试题素材就源于教材内容,如今年题13题新海水开发利用的富集溴方法。处理好教材和教辅关系,合理利用教辅。部分教辅读物编写的知识范围超教材、能力要求超纲、选题偏难、追求新颖,有偏繁、偏怪、偏杂的现象。对不符合考试大纲、超越教材、不适合学生实际的内容或习题要舍得删去。4.研究高考试题。研究高考试题可以看教育部考试中心每年的高考试题分析,阅读专业杂志上对高考试题的评析,也可以自己专题研究某一模块或某一内容的高考试题。了解高考命题意图、测试能力要求、题型特点、命题要素(立意、情境、设问)和命题趋势等,确定复习的重点难点。高考命题并不回避近几年考过的考点,如今年有机选考题的推环戊烷的结构简式就与2014年甲卷的有机选考题相似,今年选择题13题与去年选考题36题的“采用‘空气吹出法’从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收”相似。5.研究学生。研究学生的学习态度,分析考试成绩,诊断解题错误的原因,研究学生的学法和考法,鼓励学生积极备备考。(二)注意渗透学科思想方法。化学思想和基本观念内隐于教材知识体系中,是学科知识体系的灵魂。新课改关注学生对化学核心概念与思想方法的理解,高考试题重视知识模块间内在的关联和学科思想方法的渗透。通过对知识的理解和运用,挖掘知识所蕴含的化学观念,逐渐建构化学观念,形成相关知识间的联系。1.中学化学的学科思想。是反映人类反映人类发展、地球生态的认识,是战略性的认识。主要包括:⑴能量观。化学反应中都伴随着能量的变化,能量是一切化学变化发生的根源和基本特征。⑵守恒观。能量、质量、元素、电荷守恒等守恒的思想。⑶平衡观。绝大多数化学反应是可逆反应,反应达到一定程度都会建立化学平衡;平衡观点包括化学反应平衡、离子反应平衡的思想,以及生活中的一切平衡现象。⑷化学价值观。绿色化学思想(原子经济性、安全环保),化学用于改造自然、服务社会、改善生活的思想。27 ⑸化学史实观。化学知识(理论、原理)、科学实验发生、发展的阶段过程,科学探索科学的过程和成就。2.中学化学的基本观念。是反映化学学科本质特点的认识,是战术性的认识。主要包括:⑴元素观。世界上的物质都是由元素组成的,元素是组成物质的基本成分。⑵微粒观。物质都是由分子、原子、离子等微观粒子构成,物质无限可分。⑶变化观。物质是变化的,变化是有层次的,物质变化随外界条件不同而不同。物质的结构决定物质的性质。物质多样性与规律性相统一的思想。⑷实验观。实验是人类探索未知、发现规律、验证推测的实践活动,是人类认识世界、改造世界、推动科学技术发展的主要手段,也是推动化学学科发展的重要手段。⑸分类观。分类是一种科学的思维方法,是人类认识事物的重要手段;分类标准不同,分类结果就会不一样,通过分类可以更好地认识和把握同类事物的本质[1]。(三)选考的指导。《普通高中化学课程标准(实验)》对课程模块选择建议:报考理工类专业的学生,最多不超过4个模块(即2个必修,另选1个或2个选修);报考化学及其相关专业的学生,最多不超过6个模块(即2个必修,另选1~4个选修)。高考命题较难做到三个选考题难度相同,多数学生不可能在考场把三个选考题都比较后才答题。可以让学生在高考前几个月在学习的两个选考模块后再选择。各学校应根据本校师资和学生情况,至少让学生有选择余地。最好不要全校统一只选学一个模块。有对比才有选择!考试遇到选考题实在解决不了时,还可以临场应变选考另一选考题。对中下等学生来说,选考化学与技术或物质结构可能更容易得5~8分。参考文献[1]毛东海,等.关于中学化学学科内涵的几点思考[J].中学化学教学参考,2015(4):15-1827

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