2017年全国卷3-化学大题及解析

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1、 26.（14 分）绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化 学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： （1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加溶液，溶液颜色无明显变化。KSCN 再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。 （2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关和） （设为装置 A）称1K2K重，记为。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为。按下图连接好1gm2gm装置进行实验。仪器 B 的名称是_。 将下列实验操作步骤正确排序_（填标号） ；重复上述操作步骤，直至 A 恒重， 记为。3gma点燃酒精灯，加热b熄

2、灭酒精灯c关闭和1K2Kd打开和，缓缓通入 e称量 Af冷却到室温1K2K2N根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目_（列式表示） 。若实验时按x a、d 次序操作，则使 x_（填“偏大”“偏小”或“无影响”） 。 （3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置 A 接入下图所示的装置中，打 开和，缓缓通入，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。1K2K2N中的溶液依次为_（填标号） 。中有气泡冒出，并可观察到的现象分CD、CD、 别为_。 a品红bc d e浓 NaOH2BaCl3 2Ba(NO )24H SO写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。 【答案】（1）不能与反应使溶

3、液显红色 不稳定，易被氧化成，再与2FeKSCN2Fe 2O3Fe反应使溶液显红色KSCN（2）球形干燥管 d、a、b、f、c、e 偏小2331152(mm ) 18(mm ) （3）c、a C 中产生白色沉淀、D 中品红褪色423232FeSOFe OSOSO 高温【解析】（1）绿矾溶解于水产生，由实验现象可知，滴加后颜色无变化，说明不2FeKSCN2Fe能与反应使溶液显红色，通入空气之后，空气中的氧气把氧化为，再与KSCN2Fe3Fe反应使溶液显红色；KSCN（2）由装置图可知，仪器 B 的名称是球形干燥管；实验先打开 K1和 K2，缓慢通入，防止空气中的氧气将绿矾中的氧化为，2N2Fe3

4、Fe一段时间后点燃酒精灯，使绿矾中的结晶水变为水蒸气，熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却 至室温后关闭 K1和 K2，防止空气进入石英玻璃管中，冷却之后称量 A，再进行计算得出结 论；由题意可知的物质的量为mol，水的物质的量为mol，由此可4FeSO31mm 15223mm 18以得到绿矾中结晶水的数量，若先点燃酒精灯再通，硬质玻璃管中2331152(mm )x18(mm )2N原有的空气会将绿矾中的氧化，造成最终剩余的固体质量偏高，则计算得到的结晶水2Fe的数目会偏小； （3）实验后残留的红色粉末为，根据得失电子守恒可知必然有产生，故分23Fe O2SO解的产物气体中有和，则检验的试剂应选择品红

5、溶液和溶液，不能选择2SO3SO2BaCl，因为也会与产生白色沉淀，由于可溶于品红溶液中，故3 2Ba(NO )2SO3 2Ba(NO )3SO应先检验，再利用能使品红褪色的原理检验；3SO2SO2SO由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为。423232FeSOFe OSOSO 高温【点评】本题以绿矾为载体，考查结晶水合物中结晶水数目的测定以及分解产物的鉴别， 考生注意把握实验原理、实验技能以及物质性质的分析，侧重考查学生计算能力和误差分 析能力，题目难度中等。27 （15 分）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 ，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：23FeO

6、 Cr O回答下列问题： （1）步骤的主要反应为：23233242322FeO Cr O +Na CO +NaNONa CrO +Fe O +CO +NaNO 高温上述反应配平后与的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，23FeO Cr O3NaNO原因是_。 （2）滤渣 1 中含量最多的金属元素是_，滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质。（3）步骤调滤液 2 的使之变_（填“大”或“小”） ，原因是_（用离子方pH 程式表示） 。 （4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，KCl 过滤得到固体。冷却到_（填标号）得到的固体产品最多。227K Cr O227K

7、Cr Oab80 C60 Cc40 Cd10 C04080120160200240020406080100227Na Cr O227K Cr OKCl NaCl/ Ct160 240 320 400 0 溶解度/（g/100gH2O） 步骤的反应类型是_。 （5）某工厂用铬铁矿粉（含40%）制备，最终得到产品，产1kgm23Cr O227K Cr O2kgm率为_。 【答案】 （1）2：7 熔融时可以腐蚀陶瓷23Na CO（2） Fe3Al(OH)（3）小 22 42722CrO2HCr OH OA（4）d 复分解反应（5）21190m100%147m【解析】 （1）由氧化还原反应中的得失电子

8、守恒可知二者系数比应为 2：7，该反应配平后应为：，该232332423222FeO Cr O4Na CO7NaNO4Na CrOFe O4CO7NaNO A高温步骤中存在固体，熔融时会腐蚀陶瓷，故不能使用陶瓷容器；23Na CO（2）上述反应产生了不溶于水的，故熔块水浸后滤渣 1 的主要成分是，则23Fe O23Fe O含量最多的金属元素是铁元素，由流程可知，调节 pH=7 后，水解产生沉淀，3Al 3Al(OH)故滤渣 2 中除了含硅杂质外还有；3Al(OH)（3）分析知滤液 2 中的主要成分是，滤液 3 中的主要成分应为，则24Na CrO227Na Cr O第步调节 pH 的作用是使转

9、化为，离子方程式为24Na CrO227Na Cr O，由此可知应调节 pH 使之变小；22 42722CrO2HCr OH OA（4）由溶解度曲线图可知，10时溶解度最小，而、227K Cr O227Na Cr OKCl此时溶解度均大于，三者将主要存在于溶液当中，故此时得到的NaCl227K Cr O固体最多，由流程得到步骤的反应方程式为227K Cr O，故该反应为复分解反应；2272272KClNa Cr O2NaClK Cr O（5）由元素守恒可知：，故理论产生的质量为Cr23227Cr O K Cr O227K Cr Og，而实际产量为g，则产率1m1000 40%(294)1522

10、1000m=。实际产量 理论产量21190m100%147m【点评】本题结合氧化还原反应、溶解度图像考查工业流程，考生需要理解流程中每一步 的作用，把握流程中发生的反应，混合物的分离及实验的技能，最后一问需要考生结合元素守恒计算，综合性较强，题目难度中等。28.（14 分）砷（As）是第四周期 VA 族元素，可以形成、23As S25As O33H AsO等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：34H AsO（1）画出砷的原子结构示意图_。 （2）工业上常将含砷废渣（主要成分为）制成浆状，通入氧化，生成23As S2O和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。该反应需要在加压下进行，34H AsO

11、原因是_。 （3）已知：22343As(s)H (g)2O (g)H AsO (s)21H2221H (g)O (g)H O(l)22H22552As(s)O (g)As O (s)23H则反应的_。23234As O (s)3H O(l)2H AsO (s)H（4）298K 时，将 20mL 3xmol、20mL 3xmol和 20mL NaOH 溶液混合，1L33Na AsO1 2L I发生反应：。溶液中33 3242AsO (aq)I (aq)2OH (aq)AsO (aq)2I (aq)H O(l)A AAA AA与反应时间(t)的关系如图所示。3 4c(AsO )/ mintntmt

12、mny AA下列可判断反应达到平衡的是_（填标号） 。 a溶液的 pH 不再变化b3 3v(I )2v(AsO )c不再变化d33 43c(AsO )/c(AsO )1c(I )ymol L时，_（填“大于” 、 “小于”或“等于” ） 。mtv正v逆时_时（填“大于” 、 “小于”或“等于” ） ，理由是_。mtv逆ntv逆若平衡时溶液的，则该反应的平衡常数 K 为_。pH14 【答案】（1）As： （2） 加快反应速率，提高原料的利用率；2322342As S5O6H O4H AsO6SA（3）；1232H3HH（4）ac 大于 小于 时刻生成物的浓度更高，反应速率更快nt324y (xy

13、) 【解析】 （1）As 位于第四周期第 VA 族，则其原子序数为 33，据此画出原子结构示意图； （2）根据题意再由元素守恒及得失电子守恒可以写出并配平该方程式 ，由方程式可知该反应是气体体积减小的反应，2322342As S5O6H O4H AsO6S故加压可以加快反应速率，同时使平衡正向移动，提高原料的利用率； （3）由盖斯定律可知可得所求反应，故23 ；123H2H3HH（4）a.随反应进行，pH 不断降低，当 pH 不再变化时，说明反应达到了平衡； b.未指明和，且速率之比等于化学计量数之比，故任何时刻该结论均成立，无法V（正）V（逆） 判断是否达到平衡； c随反应进行，不断增大，不

14、断减小，当二者比值不变时，说明二3 4c(AsO )3 3c(AsO )者浓度不再改变，则反应达到平衡；d.平衡时，故当时，反应未达到平衡；c(I )2y mol/ Lc(I )y mol/ L时刻后还在不断增加，说明反应还在正向进行，故此时；mt3 4c(AsO )VV（正）（逆） 由于到时刻在不断增加，则生成物浓度在增大，故逆反应速率在增大；mtnt3 4c(AsO )混合后，由图像可知平衡时生成的3 3c(AsO )=x mol/L 2c(I )x mol/L，pH=14 说明，故可列出三段式为3 4c(AsO )=y mol/Lc(OH )1 mol/L+ + + +3 3AsO (aq) 2I (aq)2OH (aq)A3 4AsO (aq)2I (aq) 2H O(l)反应前xx00 变化量yy2yy2y 反应后x-yx-y1y2y则平衡常数。323 4 322 32c(AsO ) c (I )4yK=c(AsO ) c(I ) c (OH )(xy)A AA【点评】本题以 As 及其化合物为载体，考查盖斯定律、平衡状态的判定及正逆反应速率的 比较，要求学生能够通过浓度图像分析可逆反应的特点，最后一问平衡常数的计算为本题 的易错点，需要学生注意溶液混合后浓度的改变，题目难度中等。 35化学选修 3：物质结构与性质（15 分） 研