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1.第26 題
以黏土釩礦制備NH4VO3的工藝流程為背景,給出黏土釩礦的主要成分和相關(guān)信息,主要考查關(guān)鍵科學(xué)信息的提取利用、化學(xué)方程式和離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)物和生成物的判斷以及化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素等知識(shí)點(diǎn)。主要特點(diǎn)是需要理解題干給出的工藝流程圖,對(duì)考生的邏輯推理能力和文字表達(dá)能力有較高要求。此題滿分14 分,平均分是7.12,分?jǐn)?shù)分布如表1 所示:
表1 第26 題分?jǐn)?shù)分布表
第26 題共包括6 道小題。
第1 小題要求回答“酸浸氧化”釩礦粉需要加熱的原因,正確答案是“加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)”。此題難度不大,考生既可以從化學(xué)反應(yīng)速率的角度回答,也可以從化學(xué)平衡的角度回答。絕大部分考生都能答對(duì)。
第2 小題共兩空。第一空問“酸浸氧化”過程中,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同時(shí)還有什么離子被氧化,答案是Fe2+,因?yàn)轭}目沒有明確要求寫化學(xué)式或名稱,因此答成“二價(jià)鐵離子”也給分。典型錯(cuò)誤主要有“Mn2+”“Fe3+”等。第二空要求寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應(yīng)的離子方程式,答案是“VO++MnO2+2H+=VO2++Mn2++H2O”。離子方程式要求書寫正確規(guī)范、化學(xué)計(jì)量比為最簡(jiǎn)整數(shù)比。題目明確要求書寫離子方程式,因此,考生如果寫成化學(xué)方程式、離子方程式但不配平或者不是最簡(jiǎn)整數(shù)比,均不得分。典型錯(cuò)誤主要有“VO++MnO2=VO2++Mn2+”“2VO++2O2=2VO2+”“VO++2H+=VO3++H2”等。
第3小題共包括兩空。第一空給出“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5·xH2O,問隨濾液②可除去的金屬離子是什么(K+、Mg2+、Na+三種離子已經(jīng)給出),答案是“Mn2+”。因?yàn)轭}目沒有明確要求,考生如果回答成“錳離子”“二價(jià)錳離子”等合理形式,也可得分。典型錯(cuò)誤主要有“Fe3+”“Al3+”“Fe2+”等。第二空問可部分除去的金屬離子,答案是Al3+和Fe3+。因?yàn)轭}目沒有明確要求,考生如果回答成“三價(jià)鋁離子和三價(jià)鐵離子”“鋁離子和鐵離子”等合理形式,也可得分。典型錯(cuò)誤主要有“V O+”“Fe3+”“Al3+”只寫一個(gè),“SiO2”等。
第4 小題給出“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5·xH2O 轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解,濾渣③的主要成分是什么,答案是“Fe(OH)3”。如果答成“氫氧化鐵”也可得分。典型錯(cuò)誤有“Na2SiO3”“Mn(OH)“2”A(lOH)3”“Fe(OH)2”等。
第5 小題給出“調(diào)pH”中有沉淀生成,要求寫出生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式,答案是“NaAl(OH)4+HCl=Al(OH)3↓+NaCl+H2O”如果寫成“NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl”也可得分。典型錯(cuò)誤主要有“NaAlO2+HCl= NaCl+Al(OH)3↓”“NaOH+HCl=NaCl +H2O“”HAlO2+H2O=Al(OH)3↓”。
第6 小題要求回答“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),需要加入過量NH4Cl的原因,答案是“利用同離子效應(yīng)促進(jìn)NH4VO3盡可能完全析出”。如果答出“同離子效應(yīng)”“增加NH4+濃度”“增加反應(yīng)物濃度”“平衡移動(dòng)”“促進(jìn)沉淀析出”等表述,意思正確,語(yǔ)言合理,也可得分。典型錯(cuò)誤主要有“NH4+水解”“調(diào)節(jié)pH”“NH4VO3易水解”等。
2. 第27 題
以在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力的實(shí)驗(yàn)為背景,考查了溶液的配置、鹽橋電解質(zhì)的選擇、鹽橋中陰陽(yáng)離子的遷移方向、根據(jù)原電池原理的有關(guān)計(jì)算、電極反應(yīng)式的書寫、氧化性和還原性的判斷、以及Fe3+的檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)。此題滿分15 分,平均分8.68。分?jǐn)?shù)分布如表2 所示:
表2 第27 題分?jǐn)?shù)分布表
第27 題共包括6 道小題。
第1 小題要求從給出的5 種儀器中選擇由FeSO4·7H2O 固體配制0.10mol·L-1FeSO4溶液所需要的儀器名稱,答案是“燒杯、量筒、托盤天平”。此題難度不大,絕大部分考生都能答對(duì)。典型錯(cuò)誤主要是回答不全,只寫出1種或2 種。
第2 小題要求回答鹽橋中應(yīng)該選擇哪種物質(zhì)做電解質(zhì),正確答案是“KCl”。此題具有一定難度,很多考生寫成了KNO3,可能是沒有注意到VO3-在酸性環(huán)境下可以和電解質(zhì)溶液中的還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。還有一種情況是沒有考慮陰陽(yáng)離子的電子遷移率應(yīng)盡可能接近,而錯(cuò)寫成“LiHCO3”或“K2SO4”等。
第3 小題要求寫出鹽橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入哪個(gè)電極溶液中,正確答案是“石墨電極”。此題難度不大,典型錯(cuò)誤主要有“鐵電極”“負(fù)極”等。
第4 小題要求寫出石墨電極溶液中Fe2+的濃度,答案是“0.09mol/L”。典型錯(cuò)誤主要有“0.02mol/L”“0.27mol/L”“0.07mol/L”等。
第5 小題包括4 空。第一空要求寫出石墨電極的電極反應(yīng)式,答案是“Fe3++e-=Fe2+”,典型錯(cuò)誤主要有“Fe-2e-= Fe2+”“Fe3++3e-=Fe”“Fe2++2e-=Fe”。第二空要求寫出鐵電極的電極反應(yīng)式,答案是“Fe-2e-=Fe2+”。典型錯(cuò)誤主要有“Fe3++ e-=Fe2+”“2Fe3++ Fe=3Fe2+”“Fe2++2e-=Fe”等。第三空和第四空答案分別為“Fe3+”和“Fe”考生丟分情況較少。
第6 小題要求寫出檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法,答案是“取少量溶液,滴入KSCN、NaSCN、NH4SCN 等可溶性的硫氰化物溶液,不出現(xiàn)血紅色”“加入苯酚,不出現(xiàn)紫色”“加入亞鐵氰化鉀(或K4[Fe(CN)6]或黃血鹽),不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀”均可得分。此題難度不大,絕大部分考生都能答對(duì)。
3. 第28 題
以工業(yè)接觸法制硫酸的關(guān)鍵工序?yàn)楸尘?,主要考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)。此題滿分14 分,平均分5.04,分?jǐn)?shù)分布如表3 所示:
表3 第28 題分?jǐn)?shù)分布
第28 題共包括4 道小題。
第1 小題要求寫出V2O5(s)與SO2(g)反應(yīng)生成VOSO4(s)和V2O4(s)的熱化學(xué)方程式,答案是“2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s),△H=-351kJ/mol-1”若寫成其他合理形式也可得分。分子式錯(cuò)誤、物質(zhì)狀態(tài)錯(cuò)誤或物質(zhì)狀態(tài)未標(biāo)、未配平、熱效應(yīng)數(shù)值未寫或?qū)戝e(cuò)均不給分。
第2 小題第一空要求判斷5.0MPa、550℃時(shí)α的數(shù)值,答案是“0.975”如果寫成“97.5%”或“97.5/100”也可得分。第二空要求寫出判斷依據(jù),答案是“該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少,增大壓強(qiáng),α 提高。5.0MPa>2.5MPa=p2,所以p1=5.0Mpa”。其他合理敘述,如寫成“該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少,增大壓強(qiáng),α 提高,p1>p2”“增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),α提高,p1>p2”“該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少,減小壓強(qiáng),α 降低,p1>p2”“減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),α 減小,p1>p2”的均可給分。第三空要求答影響α 的因素,答案是“溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物的起始濃度(組成)”,若把壓強(qiáng)寫成總壓,起始濃度寫為濃度、物料比、投料比、物料組成等均可得分。
第3小題包括2空。第一空要求寫出SO3的壓強(qiáng),答案是若寫成其他合理形式,無論是否化簡(jiǎn),也可以得分。第二空要求寫出平衡常數(shù)Kp的表達(dá)式,要求用分壓表示, 答案是若寫成其他合理形式,無論是否化簡(jiǎn),也可以得分。這兩空計(jì)算較為復(fù)雜,很多考生都不答。
第4 小題要求回答“t <tm時(shí),v 逐漸提高;t >tm后,v 逐漸下降”的原因,答案是“升高溫度,k 增大使ν 逐漸提高,但α 降低使ν 逐漸下降。t<tm時(shí),k 增大對(duì)ν 的提高大于α 引起的降低;t>tm后,k 增大對(duì)ν 的提高小于α 引起的降低”。用其他合理語(yǔ)言敘述說明,如“t<tm時(shí),k 增大對(duì)ν 的提高大于α 引起的降低;t>tm后,k 增大對(duì)ν 的提高小于α 引起的降低”均可給分。此題難度較大,典型錯(cuò)誤:一是考生考慮問題不全面,僅僅答出t<tm時(shí)或t>tm后的一種情況;二是沒有回答出要點(diǎn),例如有些考生寫成t>tm后,催化劑活性降低,因此v 下降;t<tm時(shí),升高溫度,速率上升;t>tm后,升高溫度,副反應(yīng)速率升高等。
4. 第35 題
第35 題為結(jié)構(gòu)題。以鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究從而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)為背景,主要考查鐵離子的結(jié)構(gòu)、同周期和同主族元素電離能的大小比較、磷酸根離子的空間構(gòu)型、磷酸鐵鋰晶胞結(jié)構(gòu)以及鋰離子電池的充放電機(jī)理等知識(shí)點(diǎn)。該題總分15 分,平均分9.28 分。分?jǐn)?shù)分布如表4 所示:
表4 第35 題分?jǐn)?shù)分布
第35 題共包括4 道小題。
第1 小題要求回答基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)電子的電子數(shù)之比,答案是“4:5”。如果寫成“4:5”“4/5”“0.8”等合理形式也給分。此題比較簡(jiǎn)單,絕大部分考生都能答對(duì)。典型錯(cuò)誤主要是寫成“2:3”“5:4”“6:5”“3:2”或者“2:1”。
第2 小題包括兩空。第一空要求寫出第一電離能I1(Li)>I1(Na) 的原因,答案是“Na 與Li 同族,Na 的電子層數(shù)多,原子半徑大,易失去電子”。其他合理表述如“Na 的電子層數(shù)多”或“Na 的原子半徑大”也給分。第二空要求寫出I1(Be)>I1(B)>I1(Li) 的原因,答案是“Li、Be、B 同周期,核電荷數(shù)依次增加。Be為1s22s2全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能最大。與Li 相比,B 核電荷數(shù)大,原子半徑小,較難失去電子,第一電離能較大?!逼渌侠肀硎鋈纭癇e 為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”“B 比Li 的核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù)或原子序數(shù))大”或“B 比Li 的原子半徑小”的也給分。典型錯(cuò)誤:一是沒有說明核電荷數(shù)大小,也沒有從原子半徑進(jìn)行解釋;二是沒有交代為何I1(Be)最大;三是沒有答到點(diǎn)子上,例如有的考生寫成“Li、Na 最外層均為1個(gè)電子,所以I1(Li)>I1(Na)”。
第3 小題共3 空。第一空要求回答磷酸根離子的空間構(gòu)型,答案是“正四面體”,寫成“四面體”的也給分。典型錯(cuò)誤主要有“平面三角形”“三角錐形”。第二空要求寫出磷酸根離子中P 的價(jià)層電子對(duì)數(shù),答案是4,如果寫成“四”的也給分;典型錯(cuò)誤主要有“1、5、6、8”;第三空要求寫出P 的雜化軌道類型,答案是sp3,此空答案唯一。此題要求“sp3”中的字母小寫、數(shù)字“3”為上角標(biāo)格式,書寫不規(guī)范的不得分。典型錯(cuò)誤主要有“sp2”。
第4 小題包括3 空。第一空要求寫出每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù),答案是“4”,答案唯一。典型錯(cuò)誤主要有“2、1、6”。第二空要求回答x 的數(shù)值,答案是寫成“3/16”等合理形式的也給分。第三空要求回答n(Fe2+):n(Fe3+) 的比值, 答案 是“13∶3”寫 成“13/3”或等合理形式的也給分。此題難度較大,相當(dāng)一部分考生沒有回答。
5. 第36 題
第36 題是有機(jī)題,背景信息是“有機(jī)超強(qiáng)堿的合成路線”,要求回答相關(guān)問題。該題滿分15 分,平均分7.8。分?jǐn)?shù)分布如表5 所示:
表5 第36 題分?jǐn)?shù)分布
36 題共包括6 道小題。
第1 小題要求回答A 的化學(xué)名稱,答案是“三氯乙烯”,如果寫成“三氯代乙烯”或“1,1,2-三氯乙烯”的也給分,但寫“化學(xué)式”或“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式”的不得分,文字寫錯(cuò)的不得分。此小題比較簡(jiǎn)單,絕大部分考生都能答對(duì)。
第2 小題要求寫出由B 生成C 的化學(xué)方程式,答案是
反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或結(jié)構(gòu)式必須正確,書寫規(guī)范,方程式配平,否則不得分;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫成“分子式”的不得分。也可寫成下列方程式:
典型錯(cuò)誤:一是丟掉HCl 或KCl 等小分子;二是結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式錯(cuò)誤。
第3 小題要求回答C 中所含官能團(tuán)的名稱,答案是“碳碳雙鍵、氯原子”。此題難度不大,典型錯(cuò)誤是部分考生僅回答一種,少寫氯原子的較多。
第4 小題要求回答由C 生成D 的反應(yīng)類型,答案是“取代反應(yīng)”,答成“取代”的也給分。典型錯(cuò)誤:部分考生寫成“加成反應(yīng)”的較多。
第5 小題要求寫出D 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,答案是典型錯(cuò)誤是結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式書寫錯(cuò)誤,丟雙鍵的較多。
第6 小題要求寫出E 的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中,能與金屬鈉反應(yīng),且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6 ∶2 ∶2 ∶1 的有幾種,答案是6 種。此題答案唯一,典型錯(cuò)誤主要有“3、4、5、8、9、11、16”。第二空要求寫出芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,答案是
典型錯(cuò)誤是結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式書寫錯(cuò)誤。