2018年北京市高考化学试卷（含解析版）.pdf

第 1 页（共 30 页）2018 年北京市高考化学试卷年北京市高考化学试卷 一、选择题（共一、选择题（共 7 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 42 分每题只有一个正确选项）分每题只有一个正确选项）1（6 分）下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是（）A甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料 C偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 D开采可燃冰，将其作为能源使用 AA BB CC DD 2（6 分）我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是（）A生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%BCH4CH3COOH 过程中，有 CH 键发生断裂 C放出能量并形成了 CC 键 D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 3（6 分）下列化学用语对事实的表述不正确的是（）A硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218O B常温时，0.1molL1氨水的 pH=11.1：NH3H2ONH4+OH 第 2 页（共 30 页）C由 Na 和 Cl 形成离子键的过程：D电解精炼铜的阴极反应：Cu2+2eCu 4（6 分）下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（）A B C D 实验 NaOH 溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S 溶液滴入AgC1 浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色沉淀，随后变为红褐色 溶液变红，随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体，随后变为红棕色 AA BB CC DD 5（6 分）一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料，其结构片段如下图。下列关于该高分子的说法正确的是（）A完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B完全水解产物的单个分子中，含有官能团一 COOH 或一 NH2 C氢键对该高分子的性能没有影响 D结构简式为：6（6 分）测定 0.1molL1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的 pH，数据如下：时刻 温度/25 30 40 25 第 3 页（共 30 页）pH 9.66 9.52 9.37 9.25 实验过程中，取时刻的溶液，加入盐酸酸化的 BaCl2溶液做对比实验，产生白色沉淀多。下列说法不正确的是（）ANa2SO3溶液中存在水解平衡：SO32+H2OHSO3+OH B的 pH 与不同，是由于 SO32浓度减小造成的 C的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D与的 KW值相等 7（6 分）验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaC1 溶液）。在 Fe 表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是（）A对比，可以判定 Zn 保护了 Fe B对比，K3Fe（CN）6可能将 Fe 氧化 C验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法 D将 Zn 换成 Cu，用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼 二、非选择题二、非选择题 II 卷（卷（60 分）分）8（17 分）8羟基哇啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂，也是重要的医药中间体。下图是 8羟基呼啉的合成路线。第 4 页（共 30 页）已知：i ii同一个碳原子上连有 2 个羟基的分子不稳定。（1）按官能团分类，A 的类别是 。（2）AB 的化学方程式是 。（3）C 可能的结构简式是 。（4）CD 所需的试剂 a 是 。（5）DE 的化学方程式是 。（6）FG 的反应类型是 。（7）将下列 KL 的流程图补充完整：K L（8）合成 8羟基喹啉时，L 发生了 （填“氧化”或“还原”）反应，反应时还生成了水，则 L 与 G 物质的量之比为 。9（13 分）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：第 5 页（共 30 页）已知：磷精矿主要成分为 Ca5（PO4）3（OH），还含有 Ca5（PO4）3F 和有机碳等。溶解度：Ca5（PO4）3（OH）CaSO40.5H2O（1）上述流程中能加快反应速率的措施有 。（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5（PO4）3（OH）+3H2O+10H2SO410CaSO40.5H2O+6H3PO4 该反应体现出酸性关系：H3PO4 H2SO4（填“”或“”）。结合元素周期律解释中结论：P 和 S 电子层数相同。（3）酸浸时，磷精矿中 Ca5（PO4）3F 所含氟转化为 HF，并进一步转化为SiF4除去，写出生成 HF 的化学方程式：。（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为 CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80后脱除率变化的原因：。（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有 SO42残留，原因是 ；加入 BaCO3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是 。（6）取 a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用 b molL1NaOH 溶液滴定至终点时生成 Na2HPO4，消耗 NaOH 溶液 c mL精制磷酸中 H3PO4的质量分数是 （已知：H3PO4摩尔质量为 98 gmol1）第 6 页（共 30 页）10（12 分）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：（1）反 应：2H2SO4（l）=2SO2（g）+2H2O（g）+O 2（g）+H1=+551 kJmol1 反应：S（s）+O2（g）=SO2（g）H3=297 kJmol1 反应的热化学方程式：。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示，p2 p1（填“”或“”），得出该结论的理由是 。（3）I可以作为水溶液中 SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下，将 ii补充完整。iSO2+4I+4H+=S+2I2+2H2O iiI2+2H2O+2I（4）探究 i、ii 反应速率与 SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象，（已知：I2易溶解在 KI 溶液中）序号 A B C D 试剂 组成 0.4 molL1 KI a molL1 KI 0.2 molL1 H2SO4 0.2 molL1 H2SO4 0.2 molL1 KI 0.0002 mol I2 实验 现象 溶液变黄，一段时间后出溶液变黄，出现浑浊较 A 快 无明显现象象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出第 7 页（共 30 页）现浑浊 现浑浊较 A 快 B 是 A 的对比实验，则 a=。比较 A、B、C，可得出的结论是 。实 验 表明，SO2的 歧化反应速率 D A结合 i，ii 反应速率解释原因：。11（16 分）实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O2，在碱性溶液中较稳定。（1）制备 K2FeO4（夹持装置略）A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是 （锰被还原为 Mn2+）。将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。C 中 得 到 紫 色 固 体 和 溶 液。C 中 Cl2发 生 的 反 应 有 3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有 。（2）探究 K2FeO4的性质 取 C 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液 a，经检验气体中含有 Cl2，为证明是否 K2FeO4氧化了 Cl而产生 Cl2，设计以下方案：方案 取少量 a，滴加 KSCN 溶液至过量，溶液呈红色 方案 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体，再用 KOH 溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液 b，取少量 b，滴加盐酸，有 Cl2产生。i由方案 1 中溶液变红可知 a 中含有 离子，但该离子的产生不能判断一定 K2FeO4将 Cl氧化，还可能由 产生（用方程式表示）。ii方案可证明 K2FeO4氧化了 Cl用 KOH 溶液洗涤的目的是 。第 8 页（共 30 页）根据 K2FeO4的制备实验得出：氧化性 Cl2 FeO42（填“”或“”），而方案实验表明，Cl2和 FeO42的氧化性强弱关系相反，原因是 。资料表明，酸性溶液中的氧化性 FeO42MnO4，验证实验如下：将溶液 b滴入 MnSO4和足量 H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性 FeO42MnO4，若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案，理由或方案：。第 9 页（共 30 页）2018 年北京市高考化学试卷年北京市高考化学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（共一、选择题（共 7 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 42 分每题只有一个正确选项）分每题只有一个正确选项）1（6 分）下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是（）A甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料 C偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 D开采可燃冰，将其作为能源使用 AA BB CC DD 【考点】18：物理变化与化学变化的区别与联系菁优网版权所有【分析】一般来说，物质的熔点、状态发生改变，为物理变化，而生成新物质的变化属于化学变化，化学变化为原子的重新组合，物质的组成、结构和性质发生变化，但原子不会改变，以此解答该题。【解答】解：A甲醇生成氢气，为化学变化，故 A 不选；B氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料，原子核发生变化，不属于化学变化的范畴，故 B 选；C偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料，燃烧生成氮气和水，发生化学变化，故 C 不选；D可燃冰的主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，为化学变化，故 D 不选。故选：B。【点评】本题为 2018 年全国卷，题目考查物质的变化，侧重于化学与生活、生第 10 页（共 30 页）产的考查，有利于培养学生良好的科学素养，主要把握化学变化与物理变化的区别，难度不大。2（6 分）我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是（）A生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%BCH4CH3COOH 过程中，有 CH 键发生断裂 C放出能量并形成了 CC 键 D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 【考点】15：化学反应的实质；H1：有机化合物中碳的成键特征菁优网版权所有【分析】A原子利用率是指被利用的原子数和总原子数之比；B甲烷反应后生成乙酸，结合分子中化学键变化法判断；C图中可知。过程中能量降低，说明为放热过程通过过渡态形成了CC 化学键；D催化剂改变反应速率不改变化学平衡和反应焓变；【解答】解：A图中分析，1mol 甲烷和 1mol 二氧化碳反应生成 1mol 乙酸，生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%，故 A 正确；B图中变化可知甲烷在催化剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键，必有 CH 键发生断裂，故 B 正确；C的焓值降低，过程为放热过程，有 CC 键形成，故 C 正确；D催化剂只加快反应速率，不改变化学平衡转化率，故 D 错误；第 11 页（共 30 页）故选：D。【点评】本题考查了化学反应过程的分析、反应过程中催化剂作用和能量变化、化学键的变化，注意题干信息的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等。3（6 分）下列化学用语对事实的表述不正确的是（）A硬脂酸与乙醇的酯化反应：C17H35COOH+C2H518OHC17H35COOC2H5+H218O B常温时，0.1molL1氨水的 pH=11.1：NH3H2ONH4+OH C由 Na 和 Cl 形成离子键的过程：D电解精炼铜的阴极反应：Cu2+2eCu 【考点】48：化学方程式的书写；92：离子键的形成；BI：电极反应和电池反应方程式；I8：聚合反应与酯化反应菁优网版权所有【分析】A硬脂酸为 C17H35COOH，含有羧基，与 C2H518OH 发生酯化反应生成 C17H35CO18OC2H5；B常温时，0.1molL1氨水的 pH=11.1，说明 NH3H2O 不能完全电离，为弱电解质；C氯化钠为离子化合物，含有离子键；D电解精炼铜，阴极析出铜。【解答】解：A硬脂酸为 C17H35COOH，含有羧基，与 C2H518OH 发生酯化反应，乙 醇 脱 去 H 原 子，硬 脂 酸 脱 去 羟 基，反 应 的 化 学 方 程 式 为C17H35COOH+C2H518OHC17H35CO18OC2H5+H2O，故 A 错误；B常温时，0.1molL1氨水的 pH=11.1，说明 NH3H2O 不能完全电离，为弱电解质，则电离方程式为 NH3H2ONH4+OH，故 B 正确；C氯化钠为离子化合物，含有离子键，反应中 Na 失去电子，Cl 得到电子，则由 Na 和 Cl 形成离子键的过程：，故 C 正确；D电解精炼铜，阴极析出铜，电极方程式为 Cu2+2eCu，故 D 正确。第 12 页（共 30 页）故选：A。【点评】本题综合考查化学用语，涉及酯化反应、弱电解质的电离、电子式以及电极方程式，题目把化学用语与化学反应原理巧妙地结合，很好地考查学生的分析能力，题目难度不大。4（6 分）下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（）A B C D 实验 NaOH 溶 液 滴 入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S 溶液滴入AgC1 浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色沉淀，随后变为红褐色 溶液变红，随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体，随后变为红棕色 AA BB CC DD 【考点】B1：氧化还原反应菁优网版权所有【分析】发生的反应中，存在元素的化合价变化，与氧化还原反应有关；反之，不存在元素的化合价变化，则与氧化还原反应无关，以此解答该题。【解答】解：ANaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中，产生白色沉淀，为 Fe（OH）2，随后后变为红褐色，生成 Fe（OH）3，Fe 元素化合价发生变化，为氧化还原反应，故 A 不选；B石蕊溶液滴入氯水中，生成盐酸和次氯酸，溶液变红与盐酸有关，后褪色与 HClO 的漂白性有关，Cl 元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故 B不选；CNa2S 溶液滴入 AgCl 浊液中，沉淀由白色逐渐变为黑色，由 AgCl 生成Ag2S 沉淀，属于沉淀的转化，元素化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故 C 选；D热铜丝插入稀硝酸中，产生无色气体，随后变为红棕色，涉及 NO 转化为NO2，N 元素化合价变化，属于氧化还原反应，故 D 不选。故选：C。【点评】本题考查氧化还原反应，为高考常见题型，侧重于氧化还原反应判断第 13 页（共 30 页）的考查，注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化，题目难度不大。5（6 分）一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料，其结构片段如下图。下列关于该高分子的说法正确的是（）A完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B完全水解产物的单个分子中，含有官能团一 COOH 或一 NH2 C氢键对该高分子的性能没有影响 D结构简式为：【考点】HD：有机物的结构和性质菁优网版权所有【分析】由结构可知，该高分子由和发生缩聚反应生成，高分子的结构简式为，以此来解答。【解答】解：A单体的苯环上均只有一种化学环境的 H，故 A 错误；B和的 官 能 团 分 别 为 一 NH2、一COOH，故 B 正确；C氢键影响高分子的物理性质，如溶解性、熔沸点等，故 C 错误；第 14 页（共 30 页）D结构简式为，故 D 错误；故选：B。【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握高分子的结构、缩聚反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项 C 为解答的易错点，题目难度不大。6（6 分）测定 0.1molL1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的 pH，数据如下：时刻 温度/25 30 40 25 pH 9.66 9.52 9.37 9.25 实验过程中，取时刻的溶液，加入盐酸酸化的 BaCl2溶液做对比实验，产生白色沉淀多。下列说法不正确的是（）ANa2SO3溶液中存在水解平衡：SO32+H2OHSO3+OH B的 pH 与不同，是由于 SO32浓度减小造成的 C的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D与的 KW值相等 【考点】D5：弱电解质在水溶液中的电离平衡菁优网版权所有【分析】ANa2SO3是强碱弱酸盐，SO32存在水解平衡；B温度相同，溶液的 pH 值低于溶液的 pH 值，说明溶液中 OH浓度降低；C到过程温度升高，溶液 pH 降低，增大浓度则有利于水解正向移动；D水的离子积常数 Kw只有温度有关。【解答】解：ANa2SO3是强碱弱酸盐，SO32存在水解平衡，水解平衡为：SO32+H2OHSO3+OH，忽略二级水解，故 A 正确；第 15 页（共 30 页）B温度相同，溶液的 pH 值低于溶液的 pH 值，说明溶液中 OH浓度降低，也就说明过程中 SO32浓度有所降低，故 B 正确；C到过程温度升高，溶液 pH 降低，说明温度升高并没有起到促进水解平衡右移的作用，增大浓度则有利于水解正向移动，因此温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致，故 C 错误；D水的离子积常数 Kw只有温度有关，和温度相同，所以和的 Kw值相等，故 D 正确，故选：C。【点评】本题考查弱电解质在水中的电离平衡，明确 Na2SO3的水解平衡是解题的关键，盐类水解是高频考点，也是高考的重点和难点，本题难度不大，是基础题。7（6 分）验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaC1 溶液）。在 Fe 表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是（）A对比，可以判定 Zn 保护了 Fe B对比，K3Fe（CN）6可能将 Fe 氧化 C验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法 D将 Zn 换成 Cu，用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼 第 16 页（共 30 页）【考点】BH：原电池和电解池的工作原理菁优网版权所有【分析】A相比较，可说明铁连接锌后，铁没有被腐蚀；B相比较，可知铁棒表面被氧化，但溶液中没有亚铁离子；C如铁不纯，也可形成原电池反应而被氧化，不能通过铁棒的表面反应判断；D用实验的方法不能比较金属的活泼性。【解答】解：A中铁没有被腐蚀，而铁腐蚀，可说明铁连接锌后，锌保护了铁，故 A 正确；B相比较，可知铁棒表面被氧化，但溶液中没有亚铁离子，可能的原因为 K3Fe（CN）6将 Fe 氧化，故 B 正确；C如铁不纯，也可形成原电池反应而被氧化，加入 K3Fe（CN）6可在铁的表面生成蓝色沉淀，则验证 Zn 保护 Fe 时不能用的方法，应用的方法，故 C 正确；D实验可说明铁被氧化，说明方法存在缺陷，不能比较金属的活泼性，则换成铜，也不能证明金属的活泼性，故 D 错误。故选：D。【点评】本题探究铁的腐蚀与防护，为 2018 年北京考题，侧重考查学生的分析能力和实验能力，主要把握实验的原理以及金属的腐蚀，主要把握实验的合理性与可行性的评价，把握物质的性质，难度中等。二、非选择题二、非选择题 II 卷（卷（60 分）分）8（17 分）8羟基哇啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂，也是重要的医药中间体。下图是 8羟基呼啉的合成路线。第 17 页（共 30 页）已知：i ii同一个碳原子上连有 2 个羟基的分子不稳定。（1）按官能团分类，A 的类别是烯烃。（2）AB 的化学方程式是CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl。（3）C 可能的结构简式是CH2ClCHOHCH2Cl 或 CH2OHCHClCH2Cl。（4）CD 所需的试剂 a 是NaOH 水溶液。（5）DE 的化学方程式是 CH2OHCHOHCH2OHCH2=CHCHO+2H2O。（6）FG 的反应类型是取代反应。（7）将下列 KL 的流程图补充完整：K L（8）合成 8羟基喹啉时，L 发生了氧化（填“氧化”或“还原”）反应，反应时还生成了水，则 L 与 G 物质的量之比为3：1。【考点】HC：有机物的合成菁优网版权所有【专题】534：有机物的化学性质及推断 第 18 页（共 30 页）【分析】E 和 J 发生加成反应生成 K，根据 K 结构简式确定 F 中含有苯环、A为 链 状 结 构，由 F 分 子 式 知 F 为；由 E、J 分 子 式 知，E 为CH2=CHCHO，J 为，F 发生邻位取代生成 G 为，G 发生还原反应生成 J；根 据 信 息 ii 结 合 D 分 子 式 知 D 为 CH2OHCHOHCH2OH，则 C 为CH2ClCHOHCH2Cl 或 CH2OHCHClCH2Cl，则 a 为 NaOH 水溶液，结合 A 分子式知 A 为 CH2=CHCH3，高温条件下 A 和氯气发生取代反应，则 B 为CH2=CHCH2Cl，K 在浓硫酸作用下发生信息 i 的反应生成，然后发生消去反应生成 L 为，以此解答该题。【解答】解：（1）由以上分析可知 A 为 CH2=CHCH3，为烯烃，故答案为：烯烃；（2）A 为 CH2=CHCH3，B 为 CH2=CHCH2Cl，高温条件下 A 和氯气发生甲基上 的 取 代 反 应，则 AB 的 化 学 方 程 式 是 CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl，故答案为：CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl；（3）由 以 上 分 析 可 知 C 的 结 构 简 式 是 C 为 CH2ClCHOHCH2Cl 或CH2OHCHClCH2Cl2，故答案为：CH2ClCHOHCH2Cl 或 CH2OHCHClCH2Cl；（4）通过以上分析知，CD 所需的试剂 a 是 NaOH 水溶液，故答案为：NaOH 水溶液；（5）E 为 CH2=CHCHO，D 为 CH2OHCHOHCH2OH，D 发生消去反应和氧化反应生成 E，反应的化学方程式为 CH2OHCHOHCH2OHCH2=CHCHO+2H2O，第 19 页（共 30 页）故答案为：CH2OHCHOHCH2OHCH2=CHCHO+2H2O；（6）F 为发生取代反应生成 G，故答案为：取代反应；（7）由题给信息可知 K 首先发生加成反应生成，然后再发生消去反应生成 L 为，故答案为：（8）L 为，G 为，J 为，L 与 G 反应生成 J 和 8羟基喹啉，L 失去氢，应为氧化反应，反应的化学方程式为 3+3+2H2O，L 与 G 物质的量之比为 3：1，故答案为：氧化反应；3：1。【点评】本题考查有机物的合成，为 2018 年北京考题，侧重考查学生的分析能力，注意把握题给信息以及有机物官能团的转化，正确推断有机物的结构为解答该题的关键，难度中等。9（13 分）磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为 Ca5（PO4）3（OH），还含有 Ca5（PO4）3F 和有机碳等。溶解度：Ca5（PO4）3（OH）CaSO40.5H2O（1）上述流程中能加快反应速率的措施有研磨，加热。（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：第 20 页（共 30 页）2Ca5（PO4）3（OH）+3H2O+10H2SO410CaSO40.5H2O+6H3PO4 该反应体现出酸性关系：H3PO4H2SO4（填“”或“”）。结合元素周期律解释中结论：P 和 S 电子层数相同。同一周期，从左到右，半径逐渐减小，得电子能力增强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，所以 H3PO4的酸性小于 H2SO4的酸性。（3）酸浸时，磷精矿中 Ca5（PO4）3F 所含氟转化为 HF，并进一步转化为SiF4除去，写出生成 HF 的化学方程式：2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4H2O+6H3PO4+2HF。（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为 CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80后脱除率变化的原因：温度高于 80时，H2O2的分解速率加快，导致 H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降。（5）脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有 SO42残留，原因是CaSO4（s）Ca2+（aq）+SO42（aq），CaSO4的溶解度相对较大；加入 BaCO3可 进 一 步 提 高 硫 的 脱 除 率，其 离 子 方 程 式 是 BaCO3+SO42BaSO4+CO32。（6）取 a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用 b molL1NaOH 溶液滴定至终点时生成 Na2HPO4，消耗 NaOH 溶液 c mL精制磷酸中 H3PO4的质量分数是（已知：H3PO4摩尔质量为 98 gmol1）【考点】U3：制备实验方案的设计菁优网版权所有【分析】（1）常用加快化学反应速率的措施有研磨，加热，溶解时搅拌等；第 21 页（共 30 页）（2）根据反应方程式，是由 H2SO4参加反应得到 H3PO4，是由强酸制取弱酸；H3PO4和 H2SO4均为无机含氧酸，主要可从 P 和 S 的非金属性角度考虑，S的非金属性强于 P，可以使 O 上电子云密度降低更大，继而导致 H+更易电离，H+越易电离，含氧酸酸性越强；（3）酸浸时，磷精矿中 Ca5（PO4）3F 所含氟转化为 HF，反应过程为 Ca5（PO4）3F 和 H2SO4反应，生成 CaSO4H2O，H3PO4和 HF，据此写出反应方程式；（4）根据图象，80前随着温度升高，有机碳脱除率增大，80后随着温度升高，有机碳脱除率降低，考虑 H2O2受热分解，导致 H2O2浓度降低影响有机碳的脱除率；（5）脱硫过程是加入 CaCO3发生反应，脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有 SO42残留，反应过程生成 CaSO4，而 CaSO4相对于 CaCO3溶解度较大，能产生多余的 SO42，加入 BaCO3可进一步提高硫的脱除率，则是由于发生沉淀转化，BaCO3可转化为更难溶的 BaSO4；（6）滴定反应为：H3PO4+2NaOHNa2HPO4+2H2O，据此计算。【解答】解：（1）常用加快化学反应速率的措施有研磨，加热，溶解时搅拌等，根据流程图，加快化学反应速率的措施有：研磨，加热，故答案为：研磨，加热；（2）根据反应方程式，是由 H2SO4参加反应得到 H3PO4，是由强酸制取弱酸，因此酸性强弱为：H3PO4H2SO4，故答案为：；H3PO4和 H2SO4均为无机含氧酸，主要可从 P 和 S 的非金属性角度考虑，S的非金属性强于 P，可以使 O 上电子云密度降低更大，继而导致 H+更易电离，H+越易电离，含氧酸酸性越强，可以简单解释为：P 的半径大于 S，P的非金属性小于 S，所以 H3PO4的酸性小于 H2SO4的酸性，故答案为：同一周期，从左到右，半径逐渐减小，得电子能力增强，最高价氧化物对应的水化物酸性增强，所以 H3PO4的酸性小于 H2SO4的酸性；（3）酸浸时，磷精矿中 Ca5（PO4）3F 所含氟转化为 HF，反应过程为 Ca5第 22 页（共 30 页）（PO4）3F 和 H2SO4反应，生成 CaSO4H2O，H3PO4和 HF，所以化学反应方程式为：2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4H2O+6H3PO4+2HF，故答案为：2Ca5（PO4）3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4H2O+6H3PO4+2HF；（4）根据图象，80前随着温度升高，有机碳脱除率增大，80后随着温度升高，有机碳脱除率降低，考虑 H2O2受热分解，导致 H2O2浓度降低影响有机碳的脱除率，所以可以解释为：温度高于 80时，H2O2的分解速率加快，导致 H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降，故答案为：温度高于 80时，H2O2的分解速率加快，导致 H2O2的浓度降低，也就导致有机碳脱除率下降；（5）脱硫过程是加入 CaCO3发生反应，脱硫时，CaCO3稍过量，充分反应后仍有 SO42残留，反应过程生成 CaSO4，而 CaSO4相对于 CaCO3溶解度较大，能产生多余的 SO42，所以原因可以解释为：CaSO4（s）Ca2+（aq）+SO42（aq），CaSO4的溶解度相对较大，加入 BaCO3可进一步提高硫的脱除率，则是由于发生沉淀转化，BaCO3可转化为更难溶的 BaSO4，离子方程式为：BaCO3+SO42BaSO4+CO32，故答案为：CaSO4（s）Ca2+（aq）+SO42（aq），CaSO4的溶解度相对较大；BaCO3+SO42BaSO4+CO32；（6）用NaOH 滴定H3PO4至Na2HPO4的滴定反应为：H3PO4+2NaOHNa2HPO4+2H2O，根据反应方程式，制磷酸中 H3PO4的物质的 量 为，则 精 制 磷 酸 中 H3PO4的 质 量 分 数 是=，故答案为：。【点评】本题考察无机流程分析，综合了化学反应原理，考查了元素周期律，无机含氧酸强度比较，陌生反应方程式的书写，沉淀溶解平衡原理，酸碱滴定反应相关计算，是一道考察综合知识的题，题目整体难度中等，有助于培第 23 页（共 30 页）养综合运用化学原理解决问题的能力。10（12 分）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：（1）反 应：2H2SO4（l）=2SO2（g）+2H2O（g）+O 2（g）+H1=+551 kJmol1 反应：S（s）+O2（g）=SO2（g）H3=297 kJmol1 反应的热化学方程式：3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），H=254kJ/mol。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示，p2p1（填“”或“”），得出该结论的理由是当温度相同时，增大压强，平衡正向移动，导致硫酸在平衡体系中物质的量分数增大。（3）I可以作为水溶液中 SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下，将 ii补充完整。iSO2+4I+4H+=S+2I2+2H2O iiI2+2H2O+SO24H+SO42+2I（4）探究 i、ii 反应速率与 SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将 18 mL SO2饱和溶液加入到 2 mL 下列试剂中，密闭放置观察现象，（已知：I2易溶解在 KI 溶液中）第 24 页（共 30 页）序号 A B C D 试剂组成 0.4 molL1 KI a molL1 KI 0.2 molL1 H2SO4 0.2 molL1 H2SO4 0.2 molL1 KI 0.0002 mol I2 实验现象 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 溶液变黄，出现浑浊较 A 快 无明显现象象 溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较 A 快 B 是 A 的对比实验，则 a=0.4。比较 A、B、C，可得出的结论是在酸性条件下，SO2与 I反应速率更快，且 SO2与稀硫酸不发生反应。实验表明，SO2的歧化反应速率 DA结合 i，ii 反应速率解释原因：反应 i、ii 知，SO2先和 I反应生成 I2，I2再和 SO2进一步反应，D 中 KI 溶液溶解了 I2，导致 D 中的 ii 的反应较 A 快。【考点】CJ：产物百分含量与压强的关系曲线菁优网版权所有【分析】（1）根据图知，反应 II 为 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），将方程式IIII 即得 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），H 进行相应的改变；（2）相同温度下，增大压强，平衡正向移动；（3）化学反应中的催化剂在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物，总方程式为得 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），催化过程中 i。SO2+4I+4H+=S+2I2+2H2O，说明 I、H+在 i 作作反应物，在 ii 中作生成物，同时 ii 中还生成 H2SO4，根据元素守恒知，反应物还有 SO2；（4）B 是 A 的对比实验，所用 c（KI）应该相等；比较 A、B、C，A 中只含 KI、B 中含有 KI 和硫酸、C 中只含硫酸，反应快慢顺序是 BAC，且 C 中没有明显现象，说明不反应；反应 i、ii 知，SO2先和 I反应生成 I2，I2再和 SO2进一步反应，D 中 KI 溶液溶解了 I2，导致 D 中的 ii 的反应较 A 快。第 25 页（共 30 页）【解答】解：（1）根据图知，反应 II 为 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），将方程式IIII 即得 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），H=（+551kJmol1）（297kJmol1）=254kJ/mol，故答案为：3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），H=254kJ/mol；（2）相同温度下，增大压强，平衡正向移动，导致硫酸在平衡体系中物质的量分数增大，根据图知，相同温度下，达到平衡状态时硫酸含量：P1P2，说明压强 P2P1，故答案为：；当温度相同时，增大压强，平衡正向移动，导致硫酸在平衡体系中物质的量分数增大；（3）化学反应中的催化剂在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物，总方程式为得 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s），催化过程中 i。SO2+4I+4H+=S+2I2+2H2O，说明 I、H+在 i 作作反应物，在 ii 中作生成物，同时 ii 中还生成 H2SO4，根据元素守恒知，反应物还有 SO2，所以 ii 中方程式应该为：I2+2H2O+SO24H+SO42+2I，答案为：SO2；4H+；SO42；（4）B 是 A 的对比实验，所用 c（KI）应该相等，否则无法得出正确结论，所以 a=0.4，故答案为：0.4；比较 A、B、C，A 中只含 KI、B 中含有 KI 和硫酸、C 中只含硫酸，反应快慢顺序是 BAC，且 C 中没有明显现象，说明不反应，B 中含有酸导致其反应速率加快，所以得出的结论是：在酸性条件下，SO2与 I反应速率更快，且 SO2与稀硫酸不发生反应，故答案为：在酸性条件下，SO2与 I反应速率更快，且 SO2与稀硫酸不发生反应；反应 i、ii 知，SO2先和 I反应生成 I2，I2再和 SO2进一步反应，D 中 KI 溶液溶解了 I2，导致 D 中的 ii 的反应较 A 快，所以看到的现象是：D 中出现第 26 页（共 30 页）浑浊较 A 快，故答案为：反应 i、ii 知，SO2先和 I反应生成 I2，I2再和 SO2进一步反应，D中 KI 溶液溶解了 I2，导致 D 中的 ii 的反应较 A 快。【点评】本题考查较综合，涉及盖斯定律、外界条件对化学平衡移动影响、实验探究等，明确化学反应原理、实验原理及物质性质是解本题关键，注意：作对比实验时应该只有一个条件不同，其它条件完全相同，题目难度中等。11（16 分）实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O2，在碱性溶液中较稳定。（1）制备 K2FeO4（夹持装置略）A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是2MnO4+10Cl+16H+5Cl2+2Mn2+8H2O（锰被还原为 Mn2+）。将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。C 中 得 到 紫 色 固 体 和 溶 液。C 中 Cl2发 生 的 反 应 有 3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O。（2）探究 K2FeO4的性质 取 C 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液 a，经检验气体中含有 Cl2，为证明是否 K2FeO4氧化了 Cl而产生 C