安徽省合肥市2015-2016学年度第一学期期末试卷高三化学分析

安徽省合肥市2015-2016学年度第一学期期末试卷高三化学分析一、对整体试卷的一个分析说明2016年合肥市高三第一次教学质量检查化学试题虽然没有按全国课标试卷命题模式安排选考试题，但试卷紧扣考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，以能力测试为主导，在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养。注重测量自主学习的能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展，以促进学生在知识和技能、过程和方法、情感、态度和价值观等方面的全面发展。具体整体分析如下：1.坚持对化学主干知识的考查。考试的内容所选的知识点始终围绕着化学学科的主干知识和核心内容。它包括阿伏加德罗常数、物质结构与元素周期表、元素及其重要化合物、有机推断、化学反应速率与化学平衡、氧化与还原、电解质溶液、电化学基础、化学反应中的能量变化、实验设计与评价等。学科特色浓郁，知识层次鲜明，既有描述性知识又有迁移性和创新性知识，各层次的考生都有一定发挥的空间。2.重视考查学生读图能力、分析问题和解决问题能力。试题重视学生对图表信息的获取和整理能力的考查，共用图表14个。呈现出图文并茂、内容丰富的学科特点。突出考查学生的识图能力、处理数据的能力、分析问题和解决问题能力。3.探究性试题向培养学生科学方法转变。试题继承了历年的探究性、开放性的特点，考查学生对化学实验的分析、推断的能力。改变死记硬背实验，突出通过实验推出结论的方法。考查学生对实验方法的选择，情景性强，从多角度考查学生对实验的理解，体现了科学研究方法的重要性，对学生的能力培养会受益一生，对教师进行探究性教学具有很好的导向性。4.体现对社会热点的关注，能够联系生产、生活，关注STS。试题考点呈现方式既有传统的知识主线式，考查重要化学知识，也有时代性的新意。2015年度诺贝尔生理学或医学奖，出现在化学试卷中;一些化学新物质、新技术和新工艺等在试题中均有体现。5.注重化学计算，考查计算能力。试题涉及的计算有物质的量、气体摩尔体积、量浓度、氧化还原反应、混合物的计算、守恒计算、反应热的计算、平衡常数、溶度积常数等，充分考查了学生的计算能力。二、亮点试题分析选择题部分第12题虽然是常见的考查原电池知识的题目，但是学生错误率相对较高。非选择题部分第18题为工业生产流程题，题目充分考查了学生的分析问题能力。【试卷原题】12.用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2S04溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过，其工作原理如下图所示（c、d均为惰性电极）。下列有关说法正确的是（）A．电路中电子流向为a→d→c→bB．电极b为负极，电极反应式为O2+4e一=2O2-C．电解后烧杯中溶液pH增大D．理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等【答案】D【考查方向】本题主要考查原电池工作原理【易错点】电子不可能通过电解质溶液【解题思路】利用原电池工作原理，分析电池中的电流方向或者电子流向，再进行相关计算。【解析】用以O2—传递电荷固体氧化物为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，电子不可能通过电解质溶液；原电池中O2为正极；电解Na2SO4溶液只要温度不变溶液的pH不变；原电池反应中，正负极电子转移守恒。【举一反三】1.【2015全国卷I第11题】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A【试题解析】利用原电池工作原理，分析原电池两极产物以及电子流向。A、根据C元素的化合价的变化二氧化碳中C元素的化合价为最高价+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成，错误；B、在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率比化学反应速率加快，所以微生物促进了反应的发生，正确；C、原电池中阳离子向正极移动，正确；D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确，答案选A。【举一反三】2.【2014全国卷II第12题】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是（）A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2Ox+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移【答案】C【试题解析】A、由图示可知：活动性ba,所以b是负极，a是正极。Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极，所以a为电池的正极，正确；B、充电时，Li+在阴极得电子，Li1-xMn2O4在阳极失电子，电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，因此选项B正确；C、放电时，a为正极，正极上LiMn2O4中Mn元素得电子，所以锂的化合价不变，错误；D、放电时，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，溶液中阳离子向负电荷较多的正极移动，即溶液中Li+从b向a迁移，因此该选项正确。【试卷原题】18.（14分）高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌（含Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等）为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：回答下列问题：（1）浸出时，为了提高浸出效率采取的措施有（写两种）：（2）氧化时，加入KMnO4溶液是为了除去浸出液中的Fe2+和Mn2+（溶液中Mn元素全部转化为Mn02），请配平下列除去Fe2+的离子方程式：□MnO4-+□Fe2++□_____=□MnO2↓+□Fe(OH)3↓+□H+（3）加入锌粉的目的是。（4）已知H2SO4浸出液中，c(Fe2+)=5.04mg．L-1、c(Mn2+)=1.65mg．L-1①加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3+)=0.56mg．L-1，若溶液pH=3，则此时Fe3+（填“能”或“不能”）发生沉淀。②若要除尽1m3上述浸出液中的Fe2+和Mn2+，需加入gKMnO4。【答案】（1）将工业级氧化锌粉碎搅拌（2）137H2O135（3）调节溶液pH，除去溶液中的Cu2+、Ni2+、Cd2+等（4）①不能②7.9【考查方向】工业生产流程题【易错点】Fe3+能否发生沉淀的判断；氧化还原反应的计算【解题思路】先结合相关知识分析生产流程的化学原理，在进行计算。【解析】以含有Fe2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等杂质离子的ZnO为原料经酸浸、氧化、置换、过滤、沉淀、吸滤、煅烧等过程制备高纯度的活性ZnO，要求回答提供酸浸率的措施、氧化还原反应的配平、加入锌粉的目的以及根据Ksp进行沉淀判断和氧化还原反应的计算。在pH=3和c(Fe3+)=0.56mg/L的溶液中，由于c(OH—)=1.0×10—11mol/L、c(Fe3+)=1.0×10—5mol/L，则c(Fe3+)×c3(OH—)=1.0×10—38Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38，故没有Fe(OH)3沉淀。氧化1m3含c(Fe2+)=5.04mg/L(即0.09mmol/L)和c(Mn2+)=5.04mg/L(即0.03mmol/L)，根据电子守恒有：n(Fe2+)+2n(Mn2+)=3n(MnO4—)，即0.09mol+2×0.03mol=3n(MnO4—)，解得：n(MnO4—)=0.05mol即m(KMnO4)=7.90g【举一反三】1.【2015全国卷I第27题】硼及其化合物在工业上有许多用途．以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式：___________________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有________________（写出两条）。（2）利用___________的磁性，可将其从“浸渣”中分离．“浸渣”中还剩余的物质是___________（写化学式）。（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是________________________________________。然后在调节溶液的pH约为5，目的是________________________________________________。（4）“粗硼酸”中的主要杂质是___________________________________（填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为__________。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢．以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程：_____________________________________________________________________。【答案】（1）Mg2B2O5•H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4；提高反应温度或减小铁硼矿粉粒径；（2）Fe3O4；SiO2、CaSO4；（3）将亚铁离子氧化为铁离子；使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去；（4）七水硫酸镁；（5）；（6）2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO【试题解析】Mg2B2O5•H2O与硫酸反应生成硫酸镁和硼酸，反应方程式为Mg2B2O5•H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4；升高温度可以提高反应速率、减小固体颗粒，可以加快反应速率；（2）Fe3O4；具有磁性，SiO2与硫酸不反应、CaSO4微溶，浸渣中还剩余的物质是SiO2、CaSO4；（3）加H2O2溶液，将亚铁离子氧化为铁离子；调节溶液的pH约为5，使铁离子、铝离子形成氢氧化物沉淀而除去；（4）冷却结晶时，硫酸镁以七水硫酸镁的形式析出，“粗硼酸”中的主要杂质是七水硫酸镁；（5）硼氢化钠电子式为；（6）以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，先硼酸分解2H3BO3B2O3+3H2O；再氧化鹏与镁反应，B2O3+3Mg2B+3MgO。三、难题分析【试卷原题】19.（15分）自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氮的固定的相关研究获得了不断的发展。（1）下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数K值。①分析数据可知：大气固氮反应属于____（填“吸热”或“放热”）反应。②2260℃时，向2L密闭容器中充入0.3molN2和0.3molO2，20s时反应达平衡。则此时得到NOmol，用N2表示的平均反应速率为。（2）已知工业固氮反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H0，在其他条件相同时，分别测定此反应中N2的平衡转化率随压强和温度(T)变化的曲线如下图A、B所示，其中正确的是____（填“A”或“B”），T1T2（填“”或“”）。（3）20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如C所示，阴极的电极反应式为（4）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨的新思路，反应原理为：2N2(g)+6H20(l)4NH3(aq)+302(g)△H已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H12H2(g)+02(g)2H20(1)△H2NH3(g)NH3(aq)△H3则△H=（用含△H1、△H2、△H3的式子表示）。【答案】（1）①吸热(1分)②0.2(2分)0.0025mol·L—1·s—1(2分)（2）B(每空2分)（3）N2+6H++6e—=2NH3(3分)（4）2△H1—3△H2+4△H3(3分)【考查方向】本题主要考查化学反应速率的影响因素、化学平衡的计算、电极反应和电池反应方程式、盖斯定律的计算【易错点】化学平衡过程中的图像分析【解