1、章末（七）章末（七）化学素材与命题架构化学素材与命题架构 【最新素材一】 被称为“抗癌之王”的硒及其化合物 据湖北农业信息网 2019 年 9 月报道： 湖北垦区运粮湖农场不断创新经营方式， 以 生产健康农产品为理念， 打造万亩富硒虾稻示范基地， 成为农场产业发展新亮点。 硒是一种化学元素，化学符号是 Se，1817 年，瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室 底部的红色粉状物质中制得硒，并命名为 Selene，希腊语，月亮的意思。硒及其 化合物可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有 益的营养元素等，1973 年，WHO 和国际营养组织确认硒为人和动物体内必须的 微量元素，硒
2、也被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王” (原称“抗癌之 王”)。 【命题架构】 1.(化学反应的热效应及反应速率方向) (1)酸性溶液中 Na2SO3将 H2SeO3和 H2SeO4还原为硒单质的反应如下： H2SeO3(aq)2SO2(g)H2O(l)=Se(s)2H2SO4(aq)H1 2H2SeO4(aq)Se(s)H2O(l)=3H2SeO3(aq)H2 H2SeO4(aq)3SO2(g)2H2O(l)=Se(s)3H2SO4(aq)H3 则H2_(用H1和H3表示)。 (2)上述实验中控制其他条件不变(盐酸浓度等)，m（Na 2SO3） m（Se） 与硒还原率关系如 图，在 A
3、 点之前，随着m（Na 2SO3） m（Se） 的增加，Se 的还原率不断升高的原因是 _ _。 解析(1)将反应23 即可得到反应，则反应的反应热H22H3 3H1； (2)在 A 点之前，因为是酸性溶液，加入的 Na2SO3和酸反应生成 SO2将 H2SeO3 和 H2SeO4还原，故随着m（Na2SO3） m（Se） 的增加，即溶液中 SO2的浓度增大，能增大 反应速率，并对反应溶液起到搅拌作用，从而使得 Se 的还原率不断升高。 答案(1)2H33H1 (2)SO2在溶液中浓度增加(或产生的 SO2对溶液有搅拌作用)，加快反应速率 2.(化学反应速率、化学平衡及电解质溶液方向) 掺杂硒
4、的纳米 Cu2O 催化剂可用于工业上合成甲醇： CO(g)2H2(g)CH3OH(g) Ha kJmol 1。 按 n(H2)n(CO)11 的投料比将 H2 与 CO 充入 V L 的恒容密 闭容器中，在一定条件下发生反应，测得 CO 的平衡转化率与温度、压强的关系 如下图所示。 (1)压强p1、p2、p3由小到大的顺序是 _。 (2)T1时若向该容器中充入 2.0 mol H2和 2.0 mol CO 发生上述反应，5 min 后反 应达到平衡(M 点)，则 M 点对应条件下反应的平衡常数为_。 (3)将 CuCl 水解再热分解可得到纳米 Cu2O。CuCl 水解的反应为 CuCl(s)
5、H2O(l)CuOH(s)Cl (aq)H(aq)，该反应的平衡常数 K 与此温度下 Kw、 Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为 K_。 解析(1)由图可知，温度一定时，CO 的转化率(p3)(p2)(p1)，该反应的正 反应是气体体积减小的反应，增大压强化学平衡向正反应进行，CO 的转化率升 高，故压强 p3p2p1；(2)T1，若向该容器中充入 2.0 mol H2和 2.0 mol CO 发 生上述反应，5 min 后反应达到平衡(M 点)，CO 转化率为 40%，消耗 CO 物质的 量为 2 mol40%0.8 mol，结合化学三段式计算列式计算， CO（g）2H2（g）C
6、H3OH（g）起始量（mol） 2.02.00变化量（mol）0.81.6 0.8平衡量（mol）1.20.40.8 K c（CH3OH） c（CO）c2（H2） 0.8 V 1.2 V 0.4 V 24.17V 2； (3)CuCl 水解的反应为 CuCl(s)H2O(l)CuOH(s)Cl (aq)H(aq)，该反应的 平 衡 常 数 K c(H )c(Cl ) c（H ）c（OH） c（OH ） c（Cu ）c（Cl） c（Cu ） KwKsp（CuCl） Ksp（CuOH） 。 答案(1)p3p2p1(2)4.17V2(3)KwKsp（CuCl） Ksp（CuOH） 3.(电化学方向)
7、实验室测得碱性条件下 PbSe 纳米管在电极表面的氧化还原行为， 结果如图所示，其中一条曲线上的峰表示氧化过程，另一条曲线上的峰表示还原 过程，整个过程共发生如下变化：Pb(OH)2PbO2；Pb(OH)2Pb；PbSeSe； PbO2Pb(OH)2， 各物质均难溶于水， 峰 1 对应的电极反应式为： PbSe2e 2OH =Pb(OH)2Se；则峰2对应的电极反应式为 _。 解析因为其中一条曲线上的峰表示氧化过程， 另一条曲线上的峰表示还原过程， 而峰 1 对应的电极反应式 PbSe2e 2OH=Pb(OH)2Se 为氧化反应， 故曲线 A 上的反应均为氧化反应，即峰 2 所对应反应为 Pb
8、(OH)2PbO2或 PbSeSe，而 因为峰 1 的电极反应为 PbSe2e 2OH=Pb(OH)2Se，生成了 Pb(OH)2，故 峰 2 的反应为 Pb(OH)2PbO2，因为环境为碱性的，故电极反应为 Pb(OH)22e 2OH =PbO22H2O。 答案Pb(OH)22e 2OH=PbO22H2O 测试方向： 1.必考： 2(5)理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。 2.必考： 2(6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研 究领域中的重要作用。 3.必考： 2(2)掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简 式等表示方法；能正确书写化学方程式
9、和离子方程式。 4.必考：2(5)理解原电池构成、工作原理及应用，能书写电极反应式。 【自主命题】材料与已有知识的迁移 根据所提供的信息，查阅资料，自编一道相关习题： 【信息】硒(Se)及其化合物在工农业生产中有许多用途，以铜阳极泥(主要成分 为 Ag2Se、Cu2Se 和银、金、铂等)为原料制备纯硒的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)_ (2)_ (3)_ (4)_ 【最新素材二】 被誉为“高级固体润滑油王”二硫化钼及其应用 二硫化钼，英文名称 molybdenum disulfide，辉钼矿的主要成分，黑色固体粉末， 有金属光泽，可用于制造钼化合物，氢化反应和异构化反应催化剂，还是
10、一种重 要的固体润滑剂， 被誉为“高级固体润滑油王” ，具有减摩、增摩、防氧化的作用。 减摩：由超音速气流粉碎加工而成的二硫化钼粒度达到 3252500 目，微颗粒硬 度 11.5，摩擦系数 0.050.1，所以它用于摩擦材料中可起到减摩作用； 增摩：二硫化钼不导电，存在二硫化钼、三硫化钼和三氧化钼的共聚物。当摩擦 材料因摩擦而温度急剧升高时， 共聚物中的三氧化钼颗粒随着升温而膨胀， 起到 了增摩作用； 防氧化：二硫化钼是经过化学提纯综合反应而得，其 pH 值为 78，略显碱性。 它覆盖在摩擦材料的表面，能保护其它材料，防止它们被氧化，尤其是使其他材 料不易脱落，贴附力增强。 【命题架构】 1
11、.(化学反应速率、化学平衡) 用辉钼矿(主要成分为二硫化钼)冶炼 Mo 的反应为： MoS2(s)4H2(g)2Na2CO3(s)Mo(s)2CO(g)4H2O(g)2Na2S(s)H。 (1)该反应的H_(填“”或“”)0；p1、p2、p3按从小到大的顺序为 _。 (2)在某恒容密闭容器中加入 0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4 mol H2，一定温 度下发生上述反应，下列叙述说明反应已达到平衡状态的是_(填标号)。 a.v正(H2)v逆(CO) b.气体的密度不再随时间变化 c.气体的压强不再随时间变化 d.单位时间内断裂 HH 键与断裂 HO 键的数目相等 (
12、3)在 2 L 的恒温恒容密闭容器中加入 0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4 mol H2， 在 1 100 K 时发生反应，达到平衡时恰好处于图中 A 点，则此温度下该反应的平 衡常数为_。 答案(1)p1p2p3(2)bc(3)2.510 3 2.(化学反应速率) 二氧化钼可制钼酸钠，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。 常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图： (1)要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为_。 (2)当硫酸的浓度大于 90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是 _。 (3)试分析随着盐酸和硫酸浓度的增大
13、，碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异的 主要原因是_。 答案(1)11 (2)常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化 (3)Cl 有利于碳钢的腐蚀，SO2 4不利于碳钢的腐蚀 3.(工艺流程方向)工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的 MoS2)制备钼酸钠的 两种途径如图所示： (1) 为 了 提 高 焙 烧 效 率 ， 除 增 大 空 气 量 外 还 可 以 采 用 的 措 施 是 _。 (2) 途 径 碱 浸 时 发 生 反 应 的 化 学 反 应 方 程 式 为 _ _。 途径氧化时发生反应的离子方程式为_ _。 (3)分析纯的钼酸钠常用四钼酸铵(NH4)2MoO4和氢氧化钠反应来制取，若
14、将该反 应产生的气体与途径所产生的尾气一起通入水中，得到正盐的化学式是 _。 答案(1)充分粉碎或逆流焙烧 (2)MoO3CO2 3=MoO2 4CO2 MoS29ClO 6OH=MoO2 49Cl 2SO2 43H2O (3)(NH4)2CO3或(NH4)2SO3 测试方向： 1.必考： 2(6)了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相 关计算；理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的 影响，能用相关理论解释其一般规律。 2.必考： 2(6)理解外界条件对反应速率的影响，能用相关理论解释其一 般规律；了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的 重要应用。 3.必考： 2(2)掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简 式等表示方法；能正确书写化学方程式和离子方程式。 【自主命题】材料与已有知识的迁移 根据所提供的信息，查阅资料，自编一道相关习题： 【信息】 二硫化钼(MoS2) 被誉为“固体润滑剂之王”， 利用低品质的辉钼矿(含 MoS2、SiO2以及 CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图： 回答下列问题： (1)_ (2)_ (3)_ (4)_
