优秀原创试题选登

本刊编辑部整理

【作者单位 姓名】湖北省武汉市华中科技大学附属中学 陈功健

【例1】下列有关说法正确的是

( )

A.在空气质量检测中的PM2.5，属于气溶胶

B.麒麟990 5G芯片的发布，二氧化硅功不可没

C.向某溶液中通入HCl气体，产生了白色沉淀，则原溶液中含有Ag+

D.金属钠可保存在石蜡油中，实验后多余的钠可放回原试剂瓶

【答案】D

【命题意图】本题考查化学与STSE，掌握元素化合物知识以及相关物质的性质与用途为解题的关键，侧重分析和应用能力的考查，渗透的核心素养是科学态度与社会责任。

【解析】A.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，如果微粒直径介于1～100 nm，即0.01～0.1微米之间，则可形成气溶胶，否则不能，故A错误；

B.制作芯片的材质为晶体硅，不是二氧化硅，故B错误；

D.钠化学性质比较活泼，易与空气中氧气、水反应，与石蜡油不反应，且密度大于石蜡油，可保存在石蜡油中，为保证安全，实验时多余的钠放回原瓶中，故D正确。

【例2】已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

( )

B.标况下，3.36 L HF中含有的质子数为1.5NA

C.1 mol冰的晶体中含有的氢键数目为2NA

D.60 g SiO2晶体中含有的Si—O键数目为2NA

【答案】C

【命题意图】本题考查阿伏加德罗常数的应用，掌握物质的微观结构及盐类水解的应用为解题的关键，渗透的核心素养是宏观辨识与微观探析。

B.标准状况下，HF为液态，3.36 L HF的物质的量不为0.15 mol，其含有的质子数也不为1.5NA，故B错误；

C.1个水分子可形成4个氢键，1个氢键被2个水共用，即1 mol冰的晶体中含有的氢键数目为2NA，故C正确；

D.60 g SiO2物质的量为1 mol，根据二氧化硅的空间立体结构可知，1 mol SiO2中1 mol Si形成2 mol Si—O键，2 mol O形成2 mol Si—O键，合计4 mol，故D错误。

下列说法正确的是

( )

A.冷凝管中的活性炭的主要利用其吸附性

B.装置①中圆底烧瓶中的固体药品可能为KMnO4、KClO3或MnO2

C.依据装置②、④中单位时间内的气泡数可调节Cl2和SO2的流量

D.装置②中盛放饱和食盐水，除去HCl气体，装置③应置于冰水中

【答案】C

【命题意图】本题考查无机物的制备实验，涉及气体的制备、气体的除杂及尾气处理等，把握实验的基本原理为解题的关键，侧重分析与实验能力的考查，渗透的核心素养是证据推理与模型认知。

【解析】A.冷凝管中的活性炭的主要作用为催化剂，故A错误；

B.常温下KMnO4、KClO3可以与浓盐酸反应制备氯气，而MnO2与浓盐酸反应制备氯气需要缓慢加热，故B错误；

C.由化学反应方程式可知，反应中SO2和Cl2的化学计量数之比为1∶1，气体流量可通过观察②、④中单位时间内的气泡数来调节，故C正确；

D.Cl2中有HCl对磺酰氯的制备无影响，为防止SO2Cl2的水解，装置②中应盛放浓硫酸。磺酰氯的沸点为69.1 ℃，为减少磺酰氯的挥发，装置③宜用冰水冷却，故D错误。

( )

A.石墨上的电势比石墨烯高

C.每生成33.6 L H2，电路中转移的电子数为3NA

D.接通电源后，石墨电极附近溶液会变黄

【答案】C

【命题意图】本题考查电解池的工作原理及应用，涉及电势的判断、化学方程式的书写、电化学相关计算等知识，意在考查学生的知识应用能力和分析能力，渗透的核心素养是证据推理与模型认知。

【解析】A.石墨电极为阳极，石墨烯电极为阴极，则石墨电极上的电势比石墨烯上的高，故A正确；

C.状态未知，无法由体积求H2物质的量，故C错误；

【例5】二水合氯化亚锡(SnCl2·2H2O)为白色单斜晶系结晶，熔点247 ℃，沸点623 ℃，易溶于水、乙醇、冰醋酸，极易溶于盐酸，在实验室中被广泛用作还原剂。一种氯化亚锡的制备方法是先用金属锡、氯气和水在盐酸存在下，于60 ℃下进行反应，主要生成氯化锡，然加入金属锡反应生成氯化亚锡。实验装置如下图，回答下列问题。

Ⅰ.酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。

Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡Sn(OH)Cl，在水溶液中以SnCl2·2H2O的形式析出。

Ⅲ.SnCl4为无色液体，熔点-33 ℃，沸点114 ℃，遇水强烈水解，可溶于乙醇、四氯化碳等。

(1)锡元素在周期表中的位置是________，仪器a的名称为________。

(2)装置甲中发生的离子方程式为：________________________。

(3)装置丁中滴加稀盐酸的目的是________________________。

(4)指出该实验装置可能存在的缺点________________________。

(5)待装置丁反应完成后，继续添加Sn粉，其作用为：①调节溶液pH；②________。

(6)某小组同学通过下列方法测定所用锡的纯度(杂质不参与反应)

②加入过量的FeCl3；

③用0.100 mol/L KMnO4溶液滴定生成的Fe2+。

则滴定过程中发生反应的离子方程式为____________________________________________，滴定终点的现象是______________________________，取1.5 g锡，经上述各步反应后，平均消耗KMnO4溶液32.00 mL，则锡的质量分数是________。

【命题意图】本题考查了无机物的制备，涉及了化学仪器的识别、实验方案的设计与评价、陌生条件下离子方程式书写、化学计量的综合运算。充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力，凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。渗透的核心素养为科学探究与创新意识。

【答案】(1)第五周期ⅣA族 恒压滴液漏斗

(3)防止Sn2+、Sn4+水解

(4)装置乙、丙属于多余装置

(5)作还原剂，将Sn4+还原成Sn2+

【解析】(1)锡元素与碳元素属于同一主族，处于ⅣA族，原子核电荷数50，则在周期表中的位置为：第五周期ⅣA族，仪器a的名称为恒压滴液漏斗。

(3)由题干可知Sn2+、Sn4+在水溶液中极易水解，加入稀盐酸可防止Sn2+、Sn4+水解；

(4)从装置丁可知，反应的过程中加入了稀盐酸，故氯气的制备过程中无需进行净化处理；

(5)在酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化，加入Sn粉，Sn粉可以和H+发生反应，使溶液酸性减弱，调节了溶液pH。此外，Sn可以将被氧化生成的Sn4+还原成Sn2+；

【作者单位 姓名】江西省南昌市建新区第一中学 谢叶归

【例6】下列说法错误的是

( )

A.第二周期元素，从左到右第一电离能依次增大

B.白磷(P4)易溶于CS2是因为二者均为非极性分子

C.非金属性：C>Si，故酸性：H2CO3>H2SiO3

D.气态氢化物稳定性：HF>HI

【答案】A

【命题意图】本题考查元素周期律及其应用，涉及元素第一电离能大小比较，相似相溶的原理、元素非金属性强弱的比较及应用，意在考查学生的知识应用能力和分析能力。渗透的核心素养为证据推理与模型认知。

【解析】A选项，第二周期元素，从左到右第一电离能呈“增大趋势”，而不是“依次增大”，ⅡA，ⅢA族及ⅤA，ⅥA族有特例，A错误。

B选项，白磷(P4)和CS2二者均为非极性分子，符合“相似相溶原理”，B正确。

C选项，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C正确。

D选项，元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，D正确。

综上，本题答案为A。

【例7】下列有关“有机物官能团的检验”描述正确的是

( )

【答案】D

【命题意图】本题考查有机官能团的检验，掌握化合物官能团的性质是解题的关键，侧重应用能力的考查，渗透的核心素养是证据推理与模型认知。

【解析】A选项，苯酚的酸性很弱，不能使指示剂显色，A错误。

B选项，淀粉水解液为酸性，而银镜反应需在碱性环境下进行，B错误。

C选项，氯乙烷和氢氧化钾溶液共热后，溶液中氢氧化钾会干扰氯离子的检验，不能检验氯乙烷中的氯原子，C错误。

D选项，新制氢氧化铜与乙酸发生中和反应，蓝色絮状沉淀消失，溶液变为蓝色，是检验羧基的方法，D正确。

综上，本题答案为D。

【例8】工业上以铁硼矿(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)的工艺流程如下：

下列说法错误的是

( )

B.适当增加硫酸浓度、提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径都可以提高浸出效率

C.利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣”中分离，剩余固体为SiO2

D.“粗硼酸”中的主要杂质是Al2(SO4)4和FeSO4

【答案】CD

【命题意图】本题考查工艺流程，把握流程中发生的反应、混合物的分离提纯、发生的反应为解答的关键，渗透的核心素养为证据推理与模型认知。

B选项，铁硼矿与硫酸的反应为固液反应，为提高反应速率可通过升高温度、增大溶液浓度、增大固体表面积(粉碎矿石)、搅拌等措施，B正确。

C选项，Fe3O4与硫酸发生反应，浸渣中不含有Fe3O4，C错误。

D选项，从流程图看，铁硼矿中的Fe3O4、Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等杂质经过前几次操作均已被除去，剩余含MgSO4和硼酸的溶液，会有MgSO4·7H2O晶体混杂在硼酸中，D错误。

综上，本题答案为CD。

【例9】CoSi2合金化合物是一种高性能的热电材料，备受研究人员关注。

(1)基态Co的价电子排布式为________。

(2)SiF4的中心原子杂化类型为________分子空间构型为________。

(3)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅的熔点由高到低顺序为________。

(4)CoSi2具有萤石结构，其晶胞如下图所示，若晶胞参数a=535.6 pm，则CoSi2的密度为________g·cm-3(不必化简)。

图1 CoSi2合金模型

【答案】(1)3d74s2

(2)sp3杂化 正四面体形

(3)金刚石>金刚砂(SiC)>单晶硅

【命题意图】本题考查物质结构和性质，涉及价电子排布式、杂化轨道理论、空间构型、熔点比较及密度计算等，渗透的核心素养是宏观辨识与微观探析。

【解析】(1)钴的原子序数为27，故基态钴原子的价电子排布式为：3d74s2。

(2)SiF4中心原子价电子对数是4，为sp3杂化，分子空间构型为正四面体形。

(3)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅均为原子晶体，结构相似，共价键键长越短，键能越大，原子晶体熔点越高，因此，金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅的熔点逐步降低。