【正文】 （ 5）為避免“催化氧化”過程中產(chǎn)生副產(chǎn)物 Fe(OH)3，根據(jù)元素守恒，假設(shè)亞 鐵離 子 全 部 氧 化 轉(zhuǎn) 化 為 。 （ 3）溫度過高，會(huì)促進(jìn)反應(yīng) c 進(jìn)行，造成生成大量的單質(zhì) Fe，浪費(fèi)大量熱能。 選 擇 、 分析 題給 信 息 ， 利用 第 第 3 個(gè)熱化學(xué)方程式即可計(jì)算得出 CO 還原 Fe3O4 生成 FeO 的焓變值，該 問題設(shè) 計(jì) 不 僅 打 破 學(xué) 生 原 有“ 焦 炭 是 還 原 劑 ”的 傳 統(tǒng) 認(rèn)知 ，還 揭 示 CO 還 原 Fe3O4 生成 FeO 的過程是吸熱反應(yīng)。 題 干主 要以 工 藝 流 程 示 意 圖 的 形式 呈 現(xiàn) ， 題 給 信 息 豐 富 且相 對(duì)陌 生 ， 考 查 學(xué) 生 通 過觀 察圖 形 獲 取 有 關(guān) 感 性 認(rèn) 識(shí) 和 印象 進(jìn) 行 加 工 與 吸 收 的 能 力 ， 從 試 題 提 供 的 新 信 息 中 準(zhǔn)確 提 取 實(shí) 質(zhì) 性 內(nèi) 容 并與 已有知識(shí)板塊整合進(jìn)而重組為新知識(shí)塊的能力，還考查學(xué)生將實(shí)際問題分解， 運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，采用分析、綜合的方法，解決復(fù)雜化學(xué)問題的能力，等等，比 較全 面 地 檢 查 了 考 生 在 知 識(shí)與 技能 、 過 程 與 方 法 、 情 感態(tài) 度 與 價(jià) 值 觀 等 方 面的 發(fā)展情況?？疾榈闹饕獌?nèi)容涉及高中化學(xué)核心知識(shí) Fe 及其化合 物的性質(zhì)、化學(xué)方程式（包括熱化學(xué)方程式）的書寫、化學(xué)平衡移動(dòng)原理、化 學(xué)平 衡常 數(shù) 的 計(jì) 算 、 實(shí) 驗(yàn) 條件 控 制 、 沉 淀 溶 解 平 衡 的計(jì) 算 及 應(yīng) 用 、 氧 化 還 原 反 應(yīng)原 理 、化 學(xué) 反 應(yīng) 條 件 對(duì) 產(chǎn)物 的 控 制 與 影 響 以 及 綠 色化 學(xué) （ 原 子 經(jīng) 濟(jì) 性 、 節(jié) 約 能源）思想。而溫度過高，氣體從反應(yīng) 液中 逸 出 量 增 加 ， 減 少了 氣液 接 觸 面 ， 增 大 了 擴(kuò)散 傳質(zhì) 的 阻 力 ， 使 傳 質(zhì) 速率 減 慢，降低了 Fe2+的轉(zhuǎn)化率。由 圖分析可知 70℃是最佳反應(yīng)溫度。反應(yīng)能很快地進(jìn)行。因 此 ，催化 劑 的使用很有意義。 氧是一種非常強(qiáng)的氧化劑， 可以將結(jié)晶硫酸亞鐵直接氧化成堿式硫酸鐵 [4FeSO4 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)SO4↓ ]，它是一種難溶的黃色沉淀物，此反應(yīng) 在空氣中即能緩慢進(jìn)行。 分 批 加 入 NaNO2 2+ 和 H2SO4， 控 制 體 系的 pH 和 溫度 。所以酸浸時(shí)間不宜太長(zhǎng)， 20min 即可。繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間鐵的浸出率又呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。研究顯 示 ， 酸 浸 時(shí) 間 的 單 因 素實(shí) 驗(yàn)結(jié) 果 如 右 圖所 示。 當(dāng)然反應(yīng)時(shí)間太短， 還原將不完全；曲線 b、 c、 d 交點(diǎn)的溫度是 570℃ ,說明用 CO 作還原劑還原赤 鐵礦時(shí)，只要還原溫度不超過 570℃，不論 CO 或 CO2 的含量如何，均不能產(chǎn)生 FeO，而溫度越高，越容易產(chǎn)生 FeO。從平衡圖可以看出： Fe2O3 幾乎在任何溫度下都很容 易被還原為 Fe3O4，不過溫度低時(shí)，反應(yīng)速度太慢；溫度高于 570℃時(shí)，如果 CO%含量又較高，發(fā)生 Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 的反應(yīng)，生成 FeO；即使在 570℃ 以下 ,還 原 時(shí) 間 也 不 宜過 長(zhǎng) 。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別是 Fe2O Fe3O FeO、Fe 穩(wěn)定存在的區(qū)域。 mol?1 （ 2）放熱反應(yīng)； 1 （ 3）浪費(fèi)能量，且 FeO 易被還原成 Fe （ 4） Fe2+易被空氣中的 O 氧化成 Fe3+ （ 5） （ 6） 4SO2 + 4Fe2+ + O + 2H O = 4Fe(OH)SO ↓ 4 2 2 4 溫度升高，反應(yīng)速率增大；溫度過高， NO 氣體逸出，轉(zhuǎn)化率下降 【試 題 背 景 】 本 題 緊 密 聯(lián) 系科 研 熱 點(diǎn) 及 生 產(chǎn) 實(shí) 際 ， 素材 選 自 武 漢 理 工 大 學(xué) 趙 春霞 碩 士 生論 文 《硫 鐵 礦 燒 渣 制 取 聚 合 硫 酸鐵 的 反 應(yīng) 行 為 研 究 》。 （ 6） FeSO4 溶液在空氣中會(huì)緩慢氧化生成難溶的 Fe(OH)SO4，該 反 應(yīng) 的 離 子 方程 式 為 。若浸出液中 c(Fe2+) = mol （ 4）若“酸浸”時(shí)間過長(zhǎng)，浸出液 Fe2+含量反而降低，主要原因是 。 a 屬于 （填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）； 5700C 時(shí)， d 反應(yīng)的平衡 常數(shù) K= 。mol?1 （ 2） CO 是 “ 還 原 焙 燒 ” 過程 的 主 要 還 原 劑 。mol?1 C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH2 = ? （ 1）“還原焙燒”過程中， CO 還原 Fe3O4 生成 FeO 的熱化學(xué)方程式為 。 第（ 6）小題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理，盡管學(xué)生對(duì)比色法及“百萬分之二 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）”這種表示方法是陌生的，但只要讀懂題干信息，可列方程： a 2 10－ 6＝ 210－ 3(L) 1 10－ 6(g?L1)， a＝１ 聚合硫酸鐵（ PFS）是一種高效的無機(jī)高分子絮凝劑。 第（ 5）小題，類推、遷移中學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)氣過程中球泡的應(yīng)用，可得出毛細(xì)導(dǎo)氣 管的作用是“增大反應(yīng)接觸面積，使 AsH3 氣體被充分吸收”，本問難在“確 保形 成 膠 態(tài) 銀 ” 這 一 作 用 。 第（ 4）小題，第 1 問可從“控制反應(yīng)溫度 25～ 40℃”的信息，確定控制 A 瓶 中反 應(yīng) 溫 度 的 方 法 為 水 浴 加熱 ； 第 2 問氫 氣 的 作 用 是本 題 的 難 點(diǎn) ， 氣 體 的 定量 分析 關(guān) 鍵 在 于 使 所 測(cè) 氣 體 完全 進(jìn) 入 吸 收 管 ， 常 需 設(shè) 置載氣 裝 置 。 從題 干 “ 足 量鋅 粒 （ 含有 ZnS 雜質(zhì) ） ” 信息可知，反應(yīng)中有 H2S 生成，通過類推、遷移，可判斷“乙酸鉛棉花”用于 27．（ 15 分） 除去 H2S，以免干擾實(shí)驗(yàn)。 第（ 2）～（ 5）四小題，是本題之考查重點(diǎn)，從各個(gè)角度考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。 第 （ 1） 小題 ， 要 求 學(xué)生回答關(guān)于 “ 配 制 砷 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液” 的儀 器 與 定 量 問題 。 【解題思路】 本題涉及的測(cè)砷法原理是中學(xué)生所陌生的，學(xué)生解答此題的前提是需認(rèn)真讀取 題干信息 ， 結(jié)合裝置圖 ， 聯(lián)系中學(xué)知識(shí) ， 以求對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程能有大致了解 。如 此 命題， 不僅 全 面 考 查 了 考 生 在 解 決實(shí)驗(yàn) 問 題 過 程 中 觀 察 能 力的 全 面 性 、判 斷 問 題 的準(zhǔn) 確性 、 思 維 的 縝 密 性 與 深刻 性 ，更 考 查 了 考 生 的 閱 讀理 解能 力 、 知 識(shí) 應(yīng) 用 能 力、 信息 獲 取 能力 、 分 析 和解 決問題 的 能力 。 【實(shí)驗(yàn) 3】以檢測(cè)明礬樣品（含砷酸鹽）中的砷含量是否超標(biāo)為背景，考查學(xué) 生整合信息的能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力。 第（ 4）小題，第 1 問檢測(cè)加熱方法；第 2 問檢測(cè)氫氣在實(shí)驗(yàn)中的作用，意在 考查學(xué)生知識(shí)的遷移能力及思維的縝密性與深刻性。要求學(xué)生根據(jù)題干信息及制氣 原 理 ， 準(zhǔn) 確 判 斷對(duì) 實(shí) 驗(yàn) 有 干擾 作 用的 雜 質(zhì) 成 分 ， 綜 合推 理 得 出 正 確 答 案 ， 意 在 檢測(cè)學(xué)生獲取、處理信息的能力與遷移能力。 【實(shí)驗(yàn) 2】以制備砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液為背景，圍繞固 液常溫制氣裝置的識(shí)別、氣 體的除雜方法、氧化還原反應(yīng)原理、離子方程式書寫、加熱方法、問題討論、 數(shù)據(jù)處理等多方面設(shè)問，既考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器、操作、技能等基本知識(shí)， 還考查了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力和綜合分析能力。乍看很陌生、很復(fù)雜，但標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、 制氣裝 置 及 除 雜 方 法 、 氧 化還 原 反 應(yīng) 原 理 卻 是 中 學(xué) 化學(xué) 的 重 要 內(nèi) 容 ， 本 題 可 有 效考查學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力。 化 學(xué)又 是 一 門 實(shí) 用 性 、 創(chuàng) 造 性的 科 學(xué) ， 與 醫(yī) 藥 、 環(huán) 境 等多 學(xué) 科 交 叉 ， 很 大 程 度 地 改變 了 世 界 。 【命 題 立 意 】 化 學(xué) 是 一 門 以實(shí) 驗(yàn) 為 基 礎(chǔ) 的 自 然 科 學(xué) ， 化 學(xué) 研 究 與 化 學(xué) 學(xué) 科 的 發(fā)展 均 離 不 開實(shí) 驗(yàn) 。 因 此 ， “ 中 華 人 民 共 和 國(guó) 生 活 飲用水標(biāo)準(zhǔn)分析法”測(cè)砷時(shí) , 對(duì)毛細(xì)導(dǎo)氣管的長(zhǎng)度和內(nèi)徑作嚴(yán)格要求。 S2＋ 2H+＝ H S↑； H S＋ Pb(Ac) ＝ PbS↓＋ 2HAc 2 2 2 ④銀 鹽 吸 收 液 的 作 用 ：銀 鹽 吸收 液 由 二 乙 氨 基 二 硫 代 甲酸 銀 與 三 乙 醇 胺 和 氯仿 溶液組成，可與 AsH3 作用生成紅色膠態(tài)銀。 此 時(shí) ， SnCl2 與 Zn 反 應(yīng) 生 成 鋅 錫 齊 ， 可 使 H2 均勻而連續(xù)發(fā)生。 2．實(shí)驗(yàn)用品的作用及實(shí)驗(yàn)要點(diǎn) ① KISnCl2 的作用：交替還原作用 首 先 將 AsV 還 原成 AsIII， 生 成的 I 再 被 還原 成 I－ ， 后 者與 反 應(yīng) 生成 的 Zn2+形成 穩(wěn)定 配 離 子 ， 有 利 于 持 續(xù) 平穩(wěn) 生 成 AsH3； SnCl2 和 KI 還可 抑 制 某 些 元 素 （ 如 銻 ） 的干擾。 【答 案 】（ 1） 1000 mL 容 量瓶 、 膠 頭 滴 管 ； （ 2） 除去 H2S 氣體 （ 3） 3Zn + H AsO + 6H+ = AsH ↑ + 3Zn2+ 3 2 + 3H2O （ 4）水浴加熱；將 AsH3 氣體完全帶入 C 管 （ 5）增大反應(yīng)接觸面積，使 AsH3 氣體被充分吸收，確保形成膠態(tài)銀 （ 6） 【試題背景】 本實(shí)驗(yàn)將古氏試砷法與現(xiàn)代的檢測(cè)手段相結(jié)合 ,用于半定性地檢測(cè)藥品中砷含 量是否超標(biāo)，具有準(zhǔn)確、靈敏度較高、試劑毒性小等特點(diǎn)。將 實(shí) 驗(yàn) 所 得 液 體 與 砷標(biāo) 準(zhǔn)對(duì) 照 液 比 對(duì) ， 若 所 得 液 體 的顏 色 淺 ， 說 明 該 樣 品 含砷 量未 超 標(biāo)， 反之則超標(biāo)。 （ 5） B 管 右 側(cè) 末 端 導(dǎo) 管口 徑不 能 過 大 （ 一般 為 1mm）， 原 因 是 。 （ 2）乙酸鉛棉花的作用是 。 45min 后，生成的砷化氫氣體被完全吸收， Ag+被還原為紅色膠態(tài)銀。 【實(shí)驗(yàn) 2】制備砷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照液 ①往 A 瓶中加入 mL 砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，再依次加入一定量的鹽酸、 KI 試液和 SnCl2 溶 液，室溫放置 10min，使砷元素全部轉(zhuǎn)化為 H3AsO3。 （ 1）步驟①中，必須使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還有 。 26．（ 14 分） 檢測(cè)明礬樣 品 （含砷酸鹽 ） 中 的砷含量是否超標(biāo) ， 實(shí) 驗(yàn) 裝置如下圖所 示 （夾持裝置已略 去 ）。 【教學(xué)建議】教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)新情境問題的審題訓(xùn)練，靈活運(yùn)用幾何關(guān)系找?guī)щ娏Ｗ釉趧驈?qiáng)磁場(chǎng) 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心和半徑，進(jìn)一步培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，提升學(xué)生解決物理問題的關(guān)鍵能力。需要進(jìn)一步判斷最大速度對(duì)應(yīng)的軌跡圓能否與PQ相切，發(fā)現(xiàn) 軌跡不能與 PQ相切（切在 NP 的連線上），故從 N端以最大速率逸出并擊中 P端的光電子的圓弧軌跡圓心角最大（優(yōu)弧對(duì)應(yīng)的圓心角），所對(duì)應(yīng)的時(shí)間最長(zhǎng)。是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，其基本思想是洛倫茲力提供向心力，基本方法是找圓心求半徑，由牛頓第二定律得 evmB = mvm2r ，結(jié)合幾何圖形可求得結(jié)果 ，磁場(chǎng)方向可由左手定則判定。 【試題 解 析】（ 1）深度閱讀理解題意，可知入射光照射到第 1 倍增極上表面時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程 hν = W + 12mvm2，可求得逸出的光電子的最大速率。側(cè)重考查理解能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題 的 能力，要求考生根據(jù)題意描繪光電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)用幾何圖形、數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行分析和表達(dá)。 （ 3）若保持（ 2）中的磁場(chǎng)不變，關(guān)閉光源后，發(fā)現(xiàn)仍有光電子持續(xù)擊中 PQ，求關(guān)閉光源后光電子持續(xù)擊中 PQ 的 時(shí)間。 （ 1）求從 MN 上逸出的光電子的最大速率。當(dāng)頻率為 ν的入射光照射到第 1倍增極的上表面 MN 時(shí)，極板上表面逸出大量速率不同、沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的光電子，空間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使從 MN逸出的部分光電子打到第 2 倍增極的上表面 PQ。還要注意拓展學(xué)生思維，可以提出以下問題：男、女演員在最低點(diǎn)相擁過程兩人組成的系統(tǒng)損失了多少機(jī)械能？男演員推開女演員后可以擺到的最高點(diǎn)在哪里？男演員推開女演員后，兩人組成的系統(tǒng)所增加的能量是由什么能轉(zhuǎn)化而來的？通過這種拓展 訓(xùn)練來提高學(xué)生分析綜合能力。 【教學(xué)建議】教學(xué)中要加強(qiáng)從物理情境中構(gòu)建物理模型、畫出示意圖的習(xí)慣培養(yǎng)；加強(qiáng)審題能力培養(yǎng)，注重研究對(duì)象的受力分析、狀態(tài)分析和過程分析等。考生求解（ 2）問的易錯(cuò)點(diǎn)是過程分析混亂，不能獨(dú)立分析每個(gè)過程并進(jìn)行綜合。考生易犯錯(cuò)誤是受力分析對(duì)象不明確，認(rèn)為輕繩對(duì)女演員的拉力就是女演員對(duì)輕繩的拉力。 【試題 解 析】本題求解需先根據(jù)試題描述的實(shí)際問題情境構(gòu)建物理模型，畫出示意圖如圖。側(cè)重考查推理能力和分析綜合能力，要求考生能夠根據(jù)雜技表演