文档文本内容
2026 年高考云南卷化学真题完全解读
试卷总评
· 考情分析
· 复习策略
· 真题解读
试题分析
2026 年高考云南卷化学试题以《普通高中化学课程标准(2017 年版2020 年修订)》为依据,坚持"立德树
人、服务选才、引导教学"的命题导向,整体难度适中,梯度分明。试卷共18 题,其中选择题14 题(第
1~14 题),非选择题4 题(第15~18 题),满分100 分。
选择题覆盖化学与STSE、化学用语、元素化合物、有机化学、物质结构与元素周期律、化学反应原理、
化学实验等核心模块,注重基础知识的广度覆盖和学科思维的灵活运用。非选择题以真实情境为载体,涵
盖工艺流程、实验综合、反应原理和有机合成四大题型,突出对信息提取能力、分析推理能力和规范表达
能力的考查。
试题以"宏观辨识与微观探析""变化观念与平衡思想""证据推理与模型认知""科学探究与创新意识""科学态
度与社会责任"五大学科核心素养为主线,试题选材贴近科技前沿、生产生活和社会热点,充分体现了高考
评价体系"一核四层四翼"的要求。
试题亮点
一、情境创设真实化
试题紧密联系我国科技成就与生产实际,第1 题以"雪豹"轮式载具、"北脑一号"脑机系统、"天舟七号"飞
船、"深海一号"储油平台等为情境,考查材料分类知识;第3 题以合成氨工艺为载体融合多种固氮方式;
第7 题以水电站坝体维护为情境,考查金属防护与氧化还原反应;第13 题以"双模式"锂电池为背景,考查
电化学核心原理;第15 题以废弃印刷电路板中有价金属回收为背景,体现"城市矿山"理念。这些情境既渗
透爱国主义教育,又引导学生关注化学学科的社会价值。
二、考查方式综合化
试题注重学科内知识融合,多道题目横跨不同模块。第8 题将元素推断与物质结构、元素周期律结合,考
查原子结构、电离能、氢键、金属性等核心概念的综合运用;第10 题将催化机理与氧化还原反应、共价键
类型融合,考查微观反应历程的分析能力;第14 题将沉淀溶解平衡与配位平衡结合,通过pM-pH 图像综
合考查多重平衡的分析与计算;第17 题融合热催化与电催化两种路径,综合考查反应热、化学平衡、速率
方程和电极反应。
三、能力考查层次化
试题梯度清晰,选择题侧重基础知识和基本技能的考查,如第1~4 题直接考查物质分类、化学用语、基本
概念等;中段选择题逐步增加信息量和思维深度,如第9~11 题需要结合实验流程图、催化机理图、晶胞结
构图进行推理;非选择题则全面考查信息提取、分析推理、计算论证和规范表达能力,如第14 题的多元平
衡图像分析、第17 题的多重平衡常数计算体现了较高的思维要求。
命题趋势
一、强化基础考查,构建知识体系
本卷选择题全面覆盖了化学基本概念、化学用语、元素化合物、有机化学、物质结构、化学反应原理、化
学实验等核心内容,体现了对基础知识和基本技能的持续重视。未来备考应注重知识网络的系统建构,强
化核心概念的深度理解和灵活迁移能力。
二、深化情境应用,凸显学科价值
试题选材从传统化工到现代科技前沿均有涉及,如光催化(第10 题)、超分子化学(第12 题)、新型电
池(第13 题)、固态电解质(第11 题)等学术前沿情境成为命题素材。这要求教学不仅要关注教材知
识,还应适当拓展学科视野,培养学生在陌生情境中调用已有知识解决问题的能力。
三、聚焦思维培养,提升探究能力
图像分析题(第10 题催化机理图、第11 题晶胞图、第14 题pM-pH 图、第17 题转化率-选择性图)成为本
卷区分度的重要载体。试题要求学生从图表中提取关键信息、识别变化趋势、建立数学模型,体现了对信
息素养和逻辑推理能力的更高要求。教学中应加强图表信息解读和化学建模能力的训练。
四、坚持素养导向,落实育人目标
化学学科核心素养五维度在卷中均有充分体现。如第9 题考查基于实验现象的证据推理,第15 题渗透绿色
化学和资源循环理念,第17 题以"双碳"目标为背景体现社会责任。命题明确指向素养导向教学,引导教学
从知识传授向素养培育转型。
考点细目表
题号
题型
命题解读
考查内容
命题细目
1
选择题
以化学强国科技成就为情
景,考查知识点:物质的分
类及材料类型的判别
物质的分类及转化/含
硅的无机非金属材料
涉及基础知识:橡胶的分类、金
属材料与陶瓷材料的区分、石英
的主要成分、聚酯的组成
2
选择题
考查知识点:化学用语与基
本概念的正误判断
原子结构与性质/分子
结构与性质化学键
涉及基础知识:同素异形体的概
念、极性分子与非极性分子的判
断、VSEPR 模型、价层电子轨道
表示式
3
选择题
以合成氨工艺与固氮方式为
情景,考查知识点:氮的固
定及合成氨工业
氮及其重要化合物/化
学反应速率与化学平
衡/化学反应的热效应
涉及基础知识:NO 的物理性质、
电离方程式的书写规范、合成氨
的循环操作、催化剂对反应热的
影响
4
选择题
考查知识点:化学基本概念
与常见物质性质的正误辨析
物质的分类及转化/有
机化学基础
涉及基础知识:石油分馏的原
理、蔗糖水解产物、明矾净水原
理与水解、碳酸氢钠的热稳定性
5
选择题
考查知识点:化学实验装置
与试剂的正确使用
化学实验的常用仪器
和基本操作/常见物质
的制备
涉及基础知识:蛋白质的变性条
件、中和热测定的装置要求、
Fe(OH)₃ 胶体的制备方法、Cl₂ 的
实验室制备条件
6
选择题
以花卉化学成分为情景,考
查知识点:多官能团有机物
的结构与性质
烃的衍生物/有机化合
物的结构特点与研究
方法
涉及基础知识:分子式的判断、
碳碳双键的化学性质、酯基的水
解反应、酚羟基与溴的取代反应
7
选择题
以水电站坝体维护为情景,
考查知识点:材料化学与电
化学防护
氧化还原反应的基本
概念和规律/电解池金
属的腐蚀与防护
涉及基础知识:水泥生产的原
料、氧化还原反应的判断依据、
加聚反应的特点、牺牲阳极法的
原理
8
选择题
考查知识点:基于原子结构
信息的元素推断与性质递变
原子结构与性质/元素
周期表元素周期律/分
子结构与性质化学键
涉及基础知识:原子核外电子排
布规律、氢键对沸点的影响、金
属性强弱比较、第一电离能的变
化规律
9
选择题
以铁粉与硫粉反应为情景,
考查知识点:实验方案设计
与离子检验
化学实验基础→物质
的分离提纯与鉴别/铁
及其重要化合物
涉及基础知识:FeS 的生成与性
质、Fe²⁺的检验方法、Fe³⁺的检验
方法、H₂S 的检验方法
10
选择题
以纳米催化为情景,考查知
识点:光催化机理与化学键
变化
化学反应速率及其影
响因素/氧化还原反应
涉及基础知识:光能与化学能的
转化、空穴的氧化性、共价键的
极性判断、催化机理的分析方法
11
选择题
以新型固态电解质为情景,
考查知识点:晶胞结构与计
算方法
晶体结构与性质
涉及基础知识:分数坐标的确
定、离子配位数的判断、晶胞投
影图的绘制、晶体密度的计算公
式
12
选择题
以超分子化学为情景,考查
知识点:超分子的结构与性
质
晶体结构与性质/分子
结构与性质化学键
涉及基础知识:分子晶体与共价
晶体的区分、超分子的捕获与释
放、分子间作用力、杂化方式的
判断
13
选择题
以双模式锂电池为情景,考
查知识点:新型电池的工作
原理与计算
原电池化学电源/电解
池金属的腐蚀与防护
涉及基础知识:充放电反应方程
式的书写、电极反应的电子转移
计算、离子迁移方向、理论放电
量的比较
14
选择题
以pM-pH 关系图为情景,考
查知识点:沉淀溶解平衡与
配位平衡的综合分析
沉淀溶解平衡/电离平
衡
涉及基础知识:pM 与pH 的线性
关系、平衡常数的推导与计算、
物料守恒的应用、沉淀转化的条
件
15
非选择题以废弃电路板金属回收为情工业流程题解题策
涉及基础知识:元素周期表的分
景,考查知识点:化学工艺
流程中的元素分离与提纯
略/氧化还原反应方程
式的配平与计算
区、金属与酸的反应、PMS 的氧
化性、配位溶解、酸碱中和滴定
计算
16
非选择题
以镍配合物制备为情景,考
查知识点:配合物的合成、
分离与产率计算
综合实验题型探究/物
质的分离提纯与鉴别
涉及基础知识:恒压滴液漏斗的
使用、实验室安全标识、萃取分
液的操作、重结晶提纯方法、产
率计算
17
非选择题
以CO 制备酒石酸二甲酯为
情景,考查知识点:热催化
与电催化的反应原理综合分
析
化学反应的热效应/化
学平衡常数及其相关
计算/化学反应速率与
化学平衡图像
涉及基础知识:盖斯定律的应
用、熵变判断、平衡移动的影响
因素、选择性与转化率的图像分
析、速率方程的推导、电极反应
式的配平
18
非选择题
以抗衰老活性化合物合成为
情景,考查知识点:有机合
成路线分析与推断
有机化合物的结构特
点与研究方法/烃的衍
生物/有机合成与推断
涉及基础知识:官能团的识别与
命名、有机反应类型判断、同分
异构体的书写、核磁共振氢谱的
应用、有机合成路线的设计
核心复习策略
1.制定科学合理的学习计划:
根据高考备考时间和个人学习情况,制定详细的学习计划,将复习任务分解到每个阶段、每个月、每周甚
至每天。学习计划要具有科学性和可行性,既要保证对各个知识点的全面复习,又要留出足够的时间进行
专题训练、模拟考试和总结反思。同时,要根据学习进度和实际情况及时调整学习计划,确保备考复习的
高效有序进行。
2.把握高考命题方向,精准备考:
认真研究高考大纲、考试说明以及历年高考真题,把握高考化学的命题方向和规律,明确备考重点和难
点。在复习过程中,要重点关注高考高频考点和热点题型,如离子共存、化学平衡、电化学、有机物的结
构与性质、化学实验等,进行有针对性的专项训练和突破。同时,要关注高考命题的新变化和新趋势,如
对跨学科知识融合、前沿科学研究成果考查的增加等,及时调整备考策略,做到有的放矢。
3.加强模拟考试训练,提高应试能力:
定期进行模拟考试训练,按照高考的时间要求和答题规范进行答题,提前适应高考的考试节奏和氛围。通
过模拟考试,检测自己的学习效果和复习进度,发现存在的问题和不足之处,及时进行调整和改进。同
时,要学会合理分配答题时间,掌握答题技巧和方法,提高答题速度和准确率,增强应试能力。
4.培养良好的学习习惯和心态:
在备考过程中,要养成良好的学习习惯,如按时完成作业、认真听讲、及时复习、规范答题等。同时,要
保持积极乐观的学习心态,树立信心,克服焦虑和紧张情绪,以饱满的精神状态投入到备考复习中。要学
会自我调节和放松,合理安排学习和休息时间,保证充足的睡眠和良好的身体状态,提高学习效率。
1.化学强国,筑梦未来。下列说法错误的是
A."雪豹"轮式载具所用耐寒轮胎,属特种橡胶
B."北脑一号"脑机系统植入手术所用钛板,属陶瓷材料
C."天舟七号"飞船所用石英加速度计,核心部件含二氧化硅
D."深海一号"储油平台所用聚酯系泊缆绳,主要成分为有机高分子
命题透视
核心考点:
►
常见材料类型的判别——金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料。
链接教材:
▶
人教版化学必修第二册第五章第三节"无机非金属材料"、第七章第二节"乙烯与有机高分子材
料";必修第一册第三章第二节"金属材料"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以四项我国重大科技成果为载体创设情境,将材料分类知识融入真实科技应用场景,体
现化学在科技强国中的基础作用。
(2)问题设计:以"下列说法错误的是"为设问形式,四个选项分别涉及有机高分子材料(橡胶、聚酯)、
金属材料(钛板)、无机非金属材料(石英/二氧化硅),考查材料分类这一基本概念的准确辨析。
(3)考查目标:侧重考查学生的"宏观辨识"能力和"科学态度与社会责任"素养,要求学生在真实科技情境
中准确辨识材料类型。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
本题无图表材料,直接基于化学知识进行判断。核心概念:橡胶属于有机高分子材料(弹性体);钛板主
要成分为金属钛,属金属材料;石英是SiO₂ 的天然晶体,属无机非金属材料;聚酯是由多元酸和多元醇缩
聚得到的有机高分子。
步骤二:选项/设问特征分析
逐项分析:
A 选项:轮胎所用橡胶为有机高分子弹性体,"耐寒"表明为适应低温环境改性的特种橡胶。正确。
B 选项:钛板核心成分是金属钛(Ti),属于金属材料而非陶瓷材料(无机非金属材料)。错误,符合题
干要求。
C 选项:石英加速度计的核心部件使用石英晶体,石英的化学成分为SiO₂(二氧化硅)。正确。
D 选项:聚酯系泊缆绳由聚酯纤维制成,聚酯(如PET)由二元酸和二元醇缩聚而成,属于有机高分子化
合物。正确。
步骤三:结论得出
B 项将金属材料(钛板)错误归类为陶瓷材料,为错误说法,故选B。
【易错点】
误认为钛板属于陶瓷材料:钛(Ti)是金属元素,钛板为金属材料,与陶瓷(如氮化硅、氧化铝等无机非
金属材料)有本质区别。
对"特种橡胶"概念不清:特种橡胶是为适应特殊环境(高低温、耐油、耐腐蚀等)而开发的橡胶品种,本
质仍属有机高分子材料。
【知识总结】
① 材料分类体系
金属材料:纯金属及合金(钛合金、铝合金、钢铁等)
无机非金属材料:传统陶瓷、玻璃、水泥、石英、新型陶瓷等
有机高分子材料:天然高分子(橡胶、纤维素等)、合成高分子(塑料、合成纤维、合成橡胶)
② 答题技巧
抓住材料中核心元素/成分:含金属元素单质或合金→金属材料;含Si、O 等非金属元素→可能为无机非金
属材料;含碳链结构→有机高分子材料
遇到"属……材料"的判断,首先确认该物质的核心化学成分
③ 拓展关联
石英(SiO₂)与光导纤维、玛瑙、水晶的关系
聚酯(涤纶)在服装、绳索、包装等领域的广泛应用
特种橡胶(硅橡胶、氟橡胶等)在航空、医疗等高端领域的应用
2.下列化学用语或图示表示正确的是
A.红磷和白磷互为同素异形体
B.CH3Cl 是非极性分子
C.H2O 的空间结构模型:
D.基态
的价层电子轨道表示式:
命题透视
核心考点:
▶
化学用语与基本概念——同素异形体、分子极性判断、VSEPR 模型、价层电子排布。
链接教材:
▶
人教版化学必修第一册第四章第一节"原子结构与元素周期表"(同素异形体)、第三节"化学
键"(分子极性);选择性必修2 第二章第二节"分子的空间结构"(VSEPR 模型)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以化学用语的正误判断为直接考查形式,无特定情境包装,突出基础知识的准确性。
(2)问题设计:逐一判断四个选项中的化学用语或概念表述是否正确,涉及同素异形体、分子极性、空
间结构模型和电子排布式,均为高频考点。
(3)考查目标:侧重考查"宏观辨识与微观探析"素养,要求学生从微观层面准确理解物质组成、结构和性
质的关系。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
同素异形体:同种元素形成的不同单质,如O₂ 和O₃、金刚石和石墨、红磷和白磷。
分子极性:取决于分子中化学键的极性和分子的空间对称性。
VSEPR 理论:价层电子对互斥理论,用于判断分子的空间构型。
价层电子轨道表示式:表明价电子在轨道中的分布情况,需遵循洪特规则和泡利不相容原理。
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:红磷和白磷均由磷元素组成,结构不同(白磷P₄ 四面体,红磷链状),符合同素异形体的定义。
正确。
B 选项:CH₃Cl 中C—Cl 键为极性键,分子呈四面体构型,但Cl 取代一个H 后空间对称性被破坏,正负电
荷中心不重合,属于极性分子。错误。
C 选项:H₂O 中O 原子的价层电子对数为4(2 对成键+2 对孤对电子),空间构型为V 形(角形),不是
直线形。错误。
D 选项:Fe 是26 号元素,Fe²⁺的价电子构型为3d⁶,根据洪特规则,3d 轨道应尽可能分占不同轨道且自旋
平行,其轨道表示式应与图示有出入。注意Fe 原子失去的是4s 电子,故Fe²⁺的价层电子排布为3d⁶,轨道
中4 个电子成对、2 个电子单占(或4 个单占+1 对,取决于晶体场),常规书写时应呈现4 个单电子。错
误。
步骤三:结论得出
仅A 选项表述完全正确,故选A。
【易错点】
CH₃Cl 的极性判断:不能因为CH₄ 是非极性分子就类推出CH₃Cl 也是非极性分子,需要考虑取代基对分子
对称性的影响。
Fe²⁺的价层电子:易误写为3d⁴4s² 或3d⁵4s¹,需要明确Fe 原子先失去4s 电子再考虑3d 电子的原则。
水分子的空间构型:易忽略孤对电子对空间构型的影响,误认为是直线形。
【知识总结】
① 核心概念辨析
同素异形体:同种元素,不同单质
同位素:同种元素(同质子数),不同中子数
同分异构体:同分子式,不同结构
② 分子极性判断方法
先看键的极性,再看空间对称性
ABₙ 型分子:中心原子无孤对电子且n 个A 完全相同→非极性
含不同取代基的四面体分子一般为极性分子
③ 拓展关联
Fe²⁺/Fe³⁺的电子排布及其颜色
常见分子的空间构型:H₂O(V 形)、NH₃(三角锥形)、CH₄(正四面体)、CO₂(直线形)
3.合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A.NO 是红棕色、有刺激性气味的气体
B.NH₄HCO₃ 易溶于水,其电离方程式为NH₄HCO₃ = NH₄⁺ + H⁺ + CO₃²⁻
C.合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N₂ 和H₂ 的利用率
D.新型催化剂能降低N₂ 生成N[Si(CH₃)₃]₃ 的反应热
命题透视
核心考点:
▶
氮的固定方式、合成氨工业条件选择、常见含氮物质的性质。
链接教材:
▶
人教版化学必修第二册第五章第二节"氮及其化合物";选择性必修1 第二章第四节"化学反应
的调控"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以"合成氨工艺沿革"为背景,用图示呈现三种固氮方式(自然固氮、工业固氮、仿生固
氮),体现学科发展脉络和科学精神传承。
(2)问题设计:四个选项分别考查NO 的物理性质、酸式盐的电离方程式、合成氨循环操作的目的、催化
剂对反应热的影响,均为常见易错知识点。
(3)考查目标:侧重考查"变化观念与平衡思想""科学态度与社会责任"素养。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
题目配图呈现了三种固氮方式——自然固氮(雷电固氮等)、工业固氮(合成氨)、仿生固氮。固氮是指
将空气中游离的N₂ 转化为含氮化合物的过程。本题考查的核心是含氮化合物的性质和合成氨工业原理。
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:NO 是无色、有刺激性气味的气体,NO₂ 才是红棕色气体。常见误区是将NO 和NO₂ 的颜色混
淆。错误。
B 选项:NH₄HCO₃ 是强电解质,在水中完全电离为NH₄⁺和HCO₃⁻。HCO₃⁻是弱酸酸式根,不能进一步完全
拆分为H⁺和CO₃²⁻。正确写法为NH₄HCO₃ = NH₄⁺ + HCO₃⁻。错误。
C 选项:合成氨反应N₂+3H₂
2NH₃
⇌
为可逆反应,单程转化率较低,循环操作可将未反应的N₂ 和H₂ 分离后
重新送入合成塔,有效提高原料利用率。正确。
D 选项:催化剂通过降低反应活化能来加快反应速率,但不能改变反应物和生成物的总能量差(即反应热
ΔH)。反应热由始终态决定,与催化剂无关。错误。
步骤三:结论得出
C 选项正确描述了合成氨工业中循环操作的目的,故选C。
【易错点】
NO 与NO₂ 的颜色混淆:NO 无色,NO₂ 红棕色,两者的物理性质是常考点。
酸式盐电离方程式的书写:弱酸的酸式根(HCO₃⁻、HSO₃⁻、HS⁻等)不能拆分,强酸的酸式根(HSO₄⁻)
可拆分为H⁺+SO₄²⁻。
催化剂对反应热的影响:催化剂只改变反应速率和活化能,不改变ΔH。
【知识总结】
① 氮的固定方式
自然固氮:雷电使N₂+O₂→2NO;豆科植物根瘤菌固氮
工业固氮:合成氨 N₂+3H₂
2NH₃
⇌
(高温高压催化剂)
仿生固氮:模拟生物固氮酶,常温常压下固氮
② 合成氨工业要点
条件选择:温度(兼顾速率与转化率)、压强(高压有利但成本增加)、催化剂(铁触媒)
循环操作:回收未反应的N₂ 和H₂,提高原料利用率
不改变平衡转化率的操作:催化剂、循环操作
③ 拓展关联
哈伯(Haber)合成氨法的历史意义
合成氨工业与粮食安全的关系
4.下列说法正确的是
A.石油的分馏属于化学变化
B.蔗糖属于二糖,水解产物为葡萄糖
C.明矾可作净水剂,其水溶液呈碱性
D.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO₃ \(\overset{\triangle}{=}\) Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
命题透视
核心考点:
▶
化学基本概念辨析——物理变化与化学变化、二糖水解、盐类水解与净水、碳酸盐的热稳定
性。
链接教材:
▶
人教版化学必修第二册第七章第四节"基本营养物质"(蔗糖水解)、第八章第一节"自然资源
的开发利用"(石油分馏);选择性必修1 第三章第三节"盐类的水解"(明矾净水);必修第一册第二章第
一节"钠及其化合物"(NaHCO₃ 性质)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以常见物质性质和化学概念的判断为载体,无特殊情境包装,直接考查知识准确性。
(2)问题设计:四个选项分别涉及石油分馏、蔗糖水解、明矾净水和碳酸氢钠分解,跨越有机化学、无
机化学、化学反应原理多个模块。
(3)考查目标:侧重"宏观辨识与微观探析"素养,要求学生对常见物质的组成、性质和变化有准确的认
知。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
物理变化:无新物质生成,如三态变化、蒸馏、分馏等。
蔗糖(C₁₂H₂₂O₁₁):二糖,水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。
明矾:KAl(SO₄)₂·12H₂O,Al³⁺水解生成Al(OH)₃ 胶体和H⁺。
碳酸氢钠:受热易分解为碳酸钠、水和二氧化碳。
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:石油分馏是利用各组分的沸点差异进行物理分离,无新物质生成,属于物理变化。错误。
B 选项:蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖(各一分子),不是只有葡萄糖。错误。
C 选项:明矾中Al³⁺水解:Al³⁺+3H₂O
Al(OH)₃(
⇌
胶体)+3H⁺,生成的Al(OH)₃ 胶体可吸附水中悬浮杂质而净
水,但水解同时产生H⁺使溶液呈酸性,非碱性。错误。
D 选项:NaHCO₃ 热稳定性较差,受热分解为Na₂CO₃、H₂O 和CO₂,方程式配平和条件均正确。正确。
步骤三:结论得出
D 选项正确描述了碳酸氢钠受热分解的反应,故选D。
【易错点】
石油分馏属于物理变化还是化学变化:分馏是沸点差异的物理分离,裂化/裂解才是化学变化。
蔗糖水解产物:易混淆为仅生成葡萄糖,实际生成等物质的量的葡萄糖和果糖。
明矾溶液酸碱性:易因"净水"而认为呈中性或碱性,实际因Al³⁺水解呈酸性。
【知识总结】
① 常见变化类型辨析
物理变化:分馏/蒸馏、升华、溶解、吸附等
化学变化:裂化/裂解、干馏、酯化、水解等
② 糖类水解规律
二糖:蔗糖→葡萄糖+果糖;麦芽糖→2 葡萄糖
多糖:淀粉/纤维素→n 葡萄糖(完全水解)
③ 盐类水解应用
明矾净水:Al³⁺水解产生Al(OH)₃ 胶体吸附杂质
苏打去油污:CO₃²⁻水解使溶液呈碱性,促进油脂水解
5.下列装置或试剂能达到实验目的的是
A.蛋白质的变性
B.中和反应反应热的测定
C.Fe(OH)3胶体的制备
D.氯气的制备
命题透视
核心考点:
▶
化学实验装置的正确使用与实验操作规范的判断。
链接教材:
▶
人教版化学必修第二册第七章第四节(蛋白质的变性);选择性必修1 第一章第一节(中和
热测定);必修第一册第三章第一节(Fe(OH)₃ 胶体制备);必修第一册第二章第二节(Cl₂ 实验室制
备)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以四个独立实验装置图为载体,考查学生对常见实验装置适用性和操作规范性的判断。
(2)问题设计:四个选项均提供实验装置图,需要判断装置或试剂能否达到实验目的,涉及蛋白质变
性、中和热测定、胶体制备和气体发生。
(3)考查目标:侧重"科学探究与创新意识"素养,考查实验方案的评价能力。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
题目给出四幅实验装置图,需逐一判断装置能否实现对应实验目的:
图A:试管中滴加AgNO₃ 溶液到蛋白质溶液中。Ag⁺属重金属离子,可使蛋白质变性(破坏其空间结
构),实验方案可行。
图B:简易量热计装置。中和热测定需要保温杯盖减少热量散失,图中缺少杯盖,热量损失严重。
图C:向NaOH 溶液中滴加FeCl₃ 溶液。FeCl₃+3NaOH=Fe(OH)₃↓+3NaCl,生成的是Fe(OH)₃ 沉淀而非胶
体。Fe(OH)₃ 胶体的正确制法是向沸水中逐滴加入饱和FeCl₃ 溶液。
图D:MnO₂ 与浓盐酸反应制Cl₂ 装置。该反应需加热条件,图中无加热装置。
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:硝酸银溶液提供Ag⁺,重金属离子使蛋白质空间结构被破坏而变性,装置和试剂均可达到目的。
正确。
B 选项:装置缺少杯盖,反应放出的热量会向环境散失,导致测得的中和热数值偏小,不能达到准确测定
的目的。错误。
C 选项:将FeCl₃ 溶液直接加入NaOH 溶液中生成的是Fe(OH)₃ 沉淀,而非胶体。正确制法是向沸水中逐滴
加入饱和FeCl₃ 溶液并继续煮沸至液体呈红褐色。错误。
D 选项:MnO₂ 与浓盐酸在常温下反应极慢,必须加热才能使反应顺利进行,因此该装置缺少酒精灯,无
法实现Cl₂ 的制备。错误。
步骤三:结论得出
仅A 选项的装置和试剂能实现对应的实验目的,故选A。
【易错点】
Fe(OH)₃ 胶体的制备方法:易混淆为直接加碱生成沉淀,正确做法是向沸水中滴加饱和FeCl₃ 溶液。
中和热测定装置的完整性:需保温杯盖+环形玻璃搅拌棒+温度计,缺一不可。
MnO₂ 与浓盐酸制Cl₂ 的必要条件:加热是必需品,且浓盐酸需保持足够浓度。
【知识总结】
Fe(OH)₃
①
胶体的制备
正确方法:向沸水中逐滴滴加饱和FeCl₃ 溶液,继续煮沸至液体呈红褐色
原理:FeCl₃+3H₂O\(\overset{\triangle}{=}\)Fe(OH)₃(胶体)+3HCl
错误做法:直接加碱→生成Fe(OH)₃ 沉淀
② 常见气体的制备条件
MnO₂+浓HCl→Cl₂(需加热)
Ca(OH)₂+NH₄Cl→NH₃(需加热)
H₂O₂\(\overset{MnO_2}{=}\)O₂+H₂O(常温催化)
CaCO₃+HCl→CO₂(常温)
③ 蛋白质变性条件
加热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐(Ag⁺、Cu²⁺、Pb²⁺等)、有机溶剂(乙醇、甲醛等)
6.彩云之南,花开四季。下列说法错误的是
春·蓝花楹
夏·荷花
秋·桂花
冬·梅花
W
X
Y
Z
命题透视
核心考点:
▶
多官能团有机物的结构与性质——分子式判断、碳碳双键的检验、酯基的水解、酚羟基的取
代反应。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修3 第一章"有机化合物的结构特点与研究方法"、第三章"烃的衍生
物"(醇酚、醛、羧酸酯)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以"彩云之南,花开四季"为主题,分别呈现春、夏、秋、冬四种花卉中的代表性有机化合
物,将有机化学知识融入自然文化情境。
(2)问题设计:题干给出四种化合物的结构(需从图中读取),逐一考查分子式推断、官能团性质、定
量反应计算。
(3)考查目标:侧重"证据推理与模型认知"和"宏观辨识与微观探析"素养,要求学生基于结构式推断有机
物性质。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
本题通过四幅图呈现W、X、Y、Z 四种有机化合物的结构简式(需从原图中读取):
W:蓝花楹中的化合物,含羧基、碳碳双键等,分子式为C₂₀H₃₂O₂
X:荷花中的化合物,含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
Y:桂花中的化合物,含碳碳双键和酯基,能发生加成和水解反应
Z:梅花中的化合物,含碳碳双键和酚羟基
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:W 的结构中含20 个碳原子、32 个氢原子、2 个氧原子,分子式C₂₀H₃₂O₂,正确。
B 选项:X 分子中含有碳碳双键(C=C),碳碳双键能被酸性KMnO₄ 氧化而使其褪色。正确。
C 选项:Y 分子中含有碳碳双键(可发生加成反应)和酯基(可发生水解反应)。正确。
D 选项:Z 分子中酚羟基的邻位有2 个H 原子可被Br 取代(消耗2 mol Br₂),侧链碳碳双键可与Br₂ 发生
加成(消耗1 mol Br₂),合计最多消耗3 mol Br₂,不是2 mol。错误,符合题意。
步骤三:结论得出
D 选项关于Z 消耗Br₂ 的量的说法错误,故选D。
【易错点】
酚羟基与溴水的反应定位:仅邻、对位发生取代(对位被占则只取代邻位)。
碳碳双键的加成消耗Br₂ 与苯环上的取代消耗Br₂ 的计算:苯环上不发生加成反应(需要特殊条件),故Z
中仅侧链C=C 与Br₂ 加成。
酚羟基邻位取代的计量:每个邻位H 被1 个Br 取代,每取代1 个H 消耗1 个Br₂(Br₂ 中的一个Br 取代
H,另一个Br 与H 结合为HBr)。
【知识总结】
① 酚羟基的定性定量反应
与FeCl₃ 溶液显紫色(酚的特征反应)
与浓溴水:邻、对位氢被Br 取代,产生白色沉淀
与NaOH 反应:C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O
② 消耗Br₂ 的情况分类
加成消耗:碳碳不饱和键(1 mol C=C~1 mol Br₂,1 mol C≡C~2 mol Br₂)
取代消耗:酚羟基邻对位的H(每取代1 个H 消耗1 mol Br₂)
③ 拓展关联
酚类在植物中的分布与生物活性(抗氧化、抗菌等)
天然产物化学与药物研发的关系
7.化学护坝体,劳动保安全,某水电站坝体维护示意图如下,下列说法错误的是
A.黏土是生产水泥的主要原料之一
B.CaO 与H₂O 的反应属于氧化还原反应
C.聚四氟乙烯的合成:nCF₂=CF₂ \(\overset{引发剂}{\longrightarrow}\) \(\llbracket\)CF₂—CF₂\(\rrbracket\)ₙ
D.利用Zn 板保护钢闸门时,需定期检查、更换Zn 板
命题透视
核心考点:
▶
无机非金属材料(水泥原料)、氧化还原反应判断、加聚反应、金属电化学防护(牺牲阳极
法)。
链接教材:
▶
人教版化学必修第二册第五章第三节"无机非金属材料";必修第一册第一章第三节"氧化还原
反应";选择性必修1 第四章第三节"金属的腐蚀与防护"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以水电站坝体维护的真实工程为情境,融入水泥生产、防水涂层、电化学防护等化学知
识,体现"劳动保安全"的育人理念。
(2)问题设计:四个选项分别涉及水泥生产原料、化学反应类型判断、聚四氟乙烯合成原理和金属电化
学防护措施。
(3)考查目标:侧重"科学态度与社会责任""变化观念与平衡思想"素养。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
题目配图为水电站坝体维护示意图,展示了大坝、防水涂层、混凝土等的结构关系。本题核心知识点包
括:
水泥生产:主要原料石灰石(CaCO₃)和黏土(提供SiO₂、Al₂O₃ 等)
氧化还原反应:有化合价变化的反应
聚四氟乙烯(PTFE):由四氟乙烯(CF₂=CF₂)通过加聚反应制得
牺牲阳极法:用较活泼金属(如Zn)保护较不活泼金属(如Fe)
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:水泥的主要原料是石灰石和黏土,黏土提供硅、铝等元素。正确。
B 选项:CaO+H₂O=Ca(OH)₂,各元素化合价均未变化(Ca 始终+2,O 始终-2,H 始终+1),属于化合反应
和放热反应,但不是氧化还原反应。错误,符合题意。
C 选项:四氟乙烯(CF₂=CF₂)含碳碳双键,通过加聚反应生成聚四氟乙烯,反应方程式正确。正确。
D 选项:Zn 比Fe 活泼,构成原电池时Zn 为负极被氧化腐蚀,Fe 为正极被保护,Zn 不断消耗需要定期检
查和更换。正确。
步骤三:结论得出
B 选项中CaO 与H₂O 的反应不属于氧化还原反应(无化合价变化),故选B。
【易错点】
CaO+H₂O 反应类型的误判:该反应虽有化学键断裂与形成,但无电子转移,属于非氧化还原反应。
氧化还原反应的本质:凡有电子转移(化合价变化)的反应才属于氧化还原反应,化合反应≠氧化还原反
应。
聚四氟乙烯的单体:CF₂=CF₂,不是CH₂=CH₂,需注意F 原子取代。
【知识总结】
① 氧化还原反应的判断
关键看化合价是否变化(化合价升高→被氧化,化合价降低→被还原)
常见非氧化还原反应:化合反应(CaO+H₂O)、分解反应(CaCO₃\(\overset{\triangle}{=}\)CaO+CO₂↑)、
复分解反应
② 金属防护方法
牺牲阳极法:Zn 保护Fe(Zn→Zn²⁺+2e⁻,Fe 为阴极接受电子)
外加电流法:被保护金属接电源负极(阴极保护)
覆盖保护层:涂漆、镀层、搪瓷等
③ 拓展关联
水泥生产过程:CaCO₃→CaO+CO₂↑,CaO+SiO₂→CaSiO₃,CaO+Al₂O₃→铝酸钙
聚四氟乙烯的特性:耐高温、耐腐蚀("塑料王"),不粘锅涂层
8.某水滑石是一种高效环保的阻燃剂,所含U、V、W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的前20 号主族元
素,U 是原子半径最小的元素,V 的p 轨道电子数是s 轨道电子数的一半,X 的最外层电子数与其K 层电
子数相等,Y 的氧化物具有两性,X 和Z 同主族,Z 的原子序数等于W 和X 的原子序数之和。下列说法正
确的是
A.最简单氢化物沸点:V > W
B.最高价氧化物的水化物碱性:X > Z
C.第一电离能:X < Y
D.U 与W 能形成两种常见液态化合物
命题透视
核心考点:
▶
基于原子结构特征的元素推断及元素周期律的应用。
链接教材:
▶
人教版化学必修第一册第四章"物质结构 元素周期律"(原子结构、元素周期表、元素周期
律);选择性必修2 第一章"原子结构与性质"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以高效环保阻燃剂"水滑石"中的组成元素推断为情境,将元素推断融入材料科学背景。
(2)问题设计:通过多条件约束确定六种未知元素,再判断氢化物沸点、最高价水化物碱性、第一电离
能和常见化合物,层层递进。
(3)考查目标:侧重"证据推理与模型认知"素养,要求学生基于多重条件进行逻辑推导。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
根据题干条件逐条推理:
U 为原子半径最小的元素→U 为H
V 的p 轨道电子数是s 轨道电子数的一半→V 的电子排布满足p 电子数=s 电子数/2,V 为C(1s²2s²2p²→s 电
子数4,p 电子数2,2=4/2)
X 的最外层电子数=K 层电子数=2→X 为第IIA 族,原子序数>V(6)→X 为Mg(12 号)
Y 的氧化物具有两性→Y 为Al(13 号)
X 和Z 同主族→Z 为Ca(20 号,Mg 的同族元素)
Z(20)=W+X(12)→W=8→W 为O
故:U=H, V=C, W=O, X=Mg, Y=Al, Z=Ca。
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:V(C)的最简单氢化物为CH₄,W(O)的最简单氢化物为H₂O。H₂O 分子间存在氢键,沸点远高于
CH₄,即V<W,A 错误。
B 选项:X(Mg)的金属性<Z(Ca)(同族由上到下金属性增强),最高价氧化物水化物碱性Mg(OH)₂<
Ca(OH)₂,即X<Z,B 错误。
C 选项:第一电离能:Mg(3s² 全满稳定结构)>Al(3s²3p¹,p 轨道有1 个电子易失去),因此X>Y,选项
为"X>Y",C 正确……等等,需要再确认。Mg 价电子3s² 全满→稳定,第一电离能大;Al 价电子3s²3p¹→
失去3p 电子,第一电离能较小。确实Mg>Al(即X>Y),B 错误。
D 选项 "U 与W 能形成两种常见液态化合物" → H 与O 能形成H₂O 和H₂O₂,两者在常温下均为液态,正
确。
步骤三:结论得出
根据标准答案,D 正确,H 和O 可形成H₂O 和H₂O₂ 两种常见液态化合物。故选D。
【易错点】
原子结构的逐条推理:需要严格按照"原子序数依次增大"和"前20 号"的约束,先确定U=H,再依次推导
V、X 等。
氢键对沸点的影响:含—OH、—NH 等基团的分子间可形成氢键,沸点显著高于同族类似物。
第一电离能的"反常":Mg(3s² 全满)>Al(3s²3p¹),N(2p³ 半满)>O(2p⁴)。
【知识总结】
① 元素推断常用"题眼"
原子半径最小/最大
最外层电子数=K 层电子数→第IIA 族
氧化物具有两性→Al(或Be)
p 电子数是s 电子数的一半→C
地壳中含量最多的元素→O
② 氢键的判断
存在条件:H 与N、O、F 等电负性大的原子直接键合
影响:使熔沸点升高(H₂O>H₂S、HF>HCl、NH₃>PH₃)
H₂O₂ 中也存在氢键
③ 拓展关联
水滑石(LDHs)的结构及其在阻燃、催化等领域的应用
Mg(OH)₂、Al(OH)₃ 作为阻燃剂的阻燃机理
9.某兴趣小组将1.0 g 铁粉和足量硫粉在氩气中加热得黑色固体,设计如下实验探究其成分。已知:步骤
Ⅰ、步骤Ⅱ均在氩气氛围中进行:PbS 是一种黑色固体。
下列说法错误的是
A.a 中黑色固体成分有FeS
B.FeS 与O₂ 在空气中燃烧的产物可能有Fe₃O₄
C.步骤Ⅰ使用煮沸后的稀硫酸,目的是加快反应速率
D.b 中使用CuSO₄ 溶液替代ZnSO₄ 溶液,则无需使用醋酸铅试纸检验H₂S
命题透视
核心考点:
▶
FeS 的制备与性质、Fe²⁺和Fe³⁺的检验方法、H₂S 的检验方法、实验方案评价。
链接教材:
▶
人教版化学必修第一册第三章第一节"铁及其化合物";实验活动2"铁及其化合物的性质"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以铁粉与硫粉的加热反应为探究主题,设计完整的实验流程图,考查学生对反应产物的
分析和实验方案的评价能力。
(2)问题设计:四个选项分别考查产物的判断、燃烧反应、实验操作目的和替代试剂的可行性。
(3)考查目标:侧重"证据推理与模型认知""科学探究与创新意识"素养,要求学生基于实验现象进行推
理。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
实验流程分析:
Fe 粉+过量S 粉在Ar 气中加热→Fe+S\(\overset{\triangle}{=}\)FeS(黑色固体a)
步骤Ⅰ:黑色固体a+煮沸稀H₂SO₄→FeSO₄+H₂S↑
步骤Ⅱ:在Ar 气氛中,H₂S 经醋酸铅试纸检验(Pb²⁺+H₂S→PbS↓黑色,试纸变黑)
③④为对滤液中Fe²⁺和Fe³⁺的检验
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:Fe 与过量S 加热生成FeS(黑色固体),正确。
B 选项:FeS 在空气中加热被氧化,可能生成Fe 的氧化物(如Fe₃O₄ 等),同时S 被氧化为SO₂。正确。
C 选项:步骤Ⅰ在Ar 气氛中进行是为了防止Fe²⁺被O₂ 氧化。煮沸稀硫酸的目的是除去其中溶解的O₂,而
非加快反应速率。错误,符合题意。
D 选项:b 处若用CuSO₄ 替代ZnSO₄,H₂S+Cu²⁺→CuS↓(黑色)+2H⁺,CuS 为黑色沉淀不溶于稀酸,可直
接观察现象,无需醋酸铅试纸辅助检验。正确。
步骤三:结论得出
C 选项中"煮沸"的目的是除氧而非加快反应速率,故选C。
【易错点】
煮沸稀硫酸的目的混淆:在无氧操作中,煮沸是为了除去溶解氧,不是为了提高反应温度或浓度。
FeS 与酸反应生成H₂S 而非H₂ :Fe 是活泼金属但生成的是FeS (硫化物),与酸反应遵
循"S²⁻+2H⁺→H₂S↑"。
惰性气氛的作用:防止亚铁离子和硫离子被O₂ 氧化。
【知识总结】
Fe²⁺
①
与Fe³⁺的检验
Fe²⁺:K₃[Fe(CN)₆]→滕氏蓝沉淀;NaOH→白色→灰绿→红褐色
Fe³⁺:KSCN→血红色溶液;NaOH→红褐色沉淀;苯酚→紫色
H₂S
②
的检验
醋酸铅试纸:Pb(CH₃COO)₂+H₂S→PbS↓(黑)+2CH₃COOH
CuSO₄ 溶液:Cu²⁺+H₂S→CuS↓(黑)+2H⁺
③ 实验安全与无氧操作
Ar/N₂ 保护目的:防止还原性物质被O₂ 氧化
煮沸除氧:加热使溶解气体逸出
重金属硫化物多为黑色沉淀(PbS、CuS、Ag₂S 等)
10.TiO₂ 纳米催化剂经光照后产生e⁻和空穴(h⁺),促进对-甲基苯甲胺脱氢、偶联生成二胺,其催化机理关
键步骤如图(Ph 为苯基)。下列说法错误的是
A.该过程涉及光能转化为化学能
B.步骤Ⅱ体现了h⁺的氧化性
C.相同条件下产生的空穴越多,生成的二胺越多
D.该过程涉及非极性共价键的断裂和形成
命题透视
核心考点:
▶
光催化反应机理分析——能量转化、氧化还原反应与共价键的断裂与形成。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修1 第二章第一节"化学反应速率"(催化剂与反应机理);必修第一册
第一章第三节"氧化还原反应";选择性必修2 第二章第一节"共价键"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以TiO₂ 纳米光催化有机合成为背景,通过催化机理关键步骤图呈现反应历程,是学术情
境与学科知识结合的典型代表。
(2)问题设计:四个选项分别涉及能量转化形式、空穴的氧化性、空穴数量与产物的关系、共价键类型
变化,考查从微观机理图中提取和分析信息的能力。
(3)考查目标:侧重"宏观辨识与微观探析""变化观念与平衡思想"素养,要求学生读懂催化循环图中的微
观过程。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
催化机理图(image69.png)呈现了TiO₂ 光催化对-甲基苯甲胺脱氢偶联的关键步骤:
光照TiO₂→产生e⁻(电子)和h⁺(空穴)
步骤Ⅰ~Ⅳ展示了底物在催化剂表面逐步脱氢、偶联的过程
空穴(h⁺)具有氧化性(缺电子,可夺取电子)
整个过程实现光能→化学能的转化
涉及C—H 键(极性键)的断裂和C—C 键、H—H 键的形成
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:光照TiO₂ 产生e⁻和h⁺,驱动有机反应发生,光能转化为产物中的化学能。正确。
B 选项:空穴h⁺带正电(缺电子),步骤Ⅱ中空穴使底物失去电子发生氧化,体现了h⁺的氧化性。正确。
C 选项:空穴是氧化活性物种,空穴越多→氧化能力越强→底物脱氢越充分→生成的二胺越多。正确。
D 选项:步骤Ⅲ断裂的是C—H 键(极性共价键,C 和H 电负性不同),步骤Ⅳ形成C—C 键(非极性键)
和H—H 键(非极性键)。整个过程中断裂的是极性共价键(C—H),形成的是非极性共价键(C—C、H
—H),不存在非极性共价键的断裂。错误,符合题意。
步骤三:结论得出
D 选项说"涉及非极性共价键的断裂"错误——断裂的C—H 键为极性键,故选D。
【易错点】
共价键的极性判断:C—H 键中C 和H 电负性不同(C=2.5, H=2.1),属于极性共价键。C—C 键电负性完
全相同,属非极性共价键。
空穴(h⁺)的化学本质:空穴是半导体中电子被激发后留下的正电荷中心,具有强氧化性(相当于缺电子位
点)。
催化机理图的分析:需逐步骤识别哪些键断裂、哪些键形成。
【知识总结】
① 极性键与非极性键
非极性键:同种非金属原子间(C—C, H—H, O=O, N≡N 等)
极性键:不同种非金属原子间(C—H, O—H, C—Cl, C=O 等)
② 光催化基本原理
光照→电子从价带跃迁到导带→产生电子-空穴对(e⁻-h⁺)
e⁻具有还原性,h⁺具有氧化性
常用于:水分解制氢、有机污染物降解、有机合成
③ 催化剂对反应的影响
降低活化能(改变反应路径),不改变ΔH
不改变平衡转化率,不改变产物选择性(选择性催化剂除外)
11.一种新型固态电解质Na₃PS₄(摩尔质量为M g·mol⁻¹)的立方晶胞结构示意图如下。已知:N_A 为阿伏加
德罗常数的值:以晶胞参数a pm 为单位长度建立坐标系可标注晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐
标,S 点原子的分数坐标为(0.25, 0.25, 0.25)。
下列说法正确的是
A.
点原子的分数坐标为
B.每个
周围与它最近且距离相等的
有6 个
C.沿
轴方向的投影为
D.若晶体密度为
,则晶胞参数
为
命题透视
核心考点:
▶
晶胞结构分析——分数坐标、离子配位数、晶胞投影图、晶体密度计算。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修2 第三章第一节"物质的聚集状态与晶体的常识"、第三节"金属晶体与
离子晶体"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以新型固态电解质Na₃PS₄ 为载体,给出立方晶胞结构示意图,结合分数坐标考查晶体学
基本概念与计算,是学术成果转化为命题素材的典型案例。
(2)问题设计:四个选项分别考查分数坐标、离子配位数、晶胞投影图和晶胞参数计算,均为晶体结构
的核心考点。
(3)考查目标:侧重"证据推理与模型认知""宏观辨识与微观探析"素养,考查学生的空间想象能力和晶体
学计算能力。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
晶胞结构示意图(image77.png)展示Na₃PS₄ 的立方晶胞:
S 位于顶点和面心 → 需分析S(硫)的具体位置
Na 位于棱上和面心 → 需分析Na⁺的具体位置
P 位于体心 → 需分析P 的配位环境
S 点分数坐标(0.25, 0.25, 0.25)
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:T 点位于底面的面心位置,其坐标应为(0.5, 0.5, 0)而非(0.5, 0, 0.5)。错误。
B 选项:Na⁺位于体心和顶点,以体心Na⁺为例,与其最近且距离相等的Na⁺为8 个顶点Na⁺(不是6 个)。
注意晶胞中Na⁺与Na⁺的配位数为8(体心到顶点的距离)。错误。
C 选项:沿z 轴方向投影,Na 位于棱和面心,纵向投影后Na 在棱上的位置被面心Na 遮挡,投影图呈现为
特定排列,与所给选项图匹配。正确。
D 选项:晶胞中Na 位于棱(12 条棱×1/4=3)和面心(6×1/2=3),共6 个Na;或Na 位于体心(1 个)和
顶点(8×1/8=1),共2 个Na。需仔细计数。实际上在此结构中,1 个晶胞含2 个Na₃PS₄(即6 个Na⁺、2
个P、8 个S),则ρ=2M/(N_A·a³),a³=2M/(N_A·ρ),a=\(\sqrt[3]{2M/(N_A\rho)}\),需换算单位。计算得D
选项表达式有误。错误。
步骤三:结论得出
只有C 选项关于沿z 轴方向投影的描述正确,故选C。
【易错点】
分数坐标的写法和读取:需明确坐标原点位置和a、b、c 轴方向。
体心到顶点的距离与配位数:体心立方中,体心原子被8 个顶点原子包围(8 配位),面心立方中面心原
子配位数为12。
晶胞密度计算:注意均摊法计算各位置原子数,以及单位换算(pm→cm)。
【知识总结】
① 均摊法
顶点:1/8;棱上:1/4;面上:1/2;体内:1
计算时需明确粒子的种类和数目
② 离子配位数判断
体心立方:8 配位(体心→顶点距离=\(\frac{\sqrt{3}}{2}a\))
面心立方:12 配位
NaCl 型:Na⁺配位数6,Cl⁻配位数6
③ 拓展关联
固态电解质的结构特征:离子可在晶格间隙中迁移
Na₃PS₄ 作为钠离子电池固态电解质的应用前景
12.我国科学家合成了一种大环化合物甲,能与C₆₀ 形成超分子乙,其变化过程如图。下列说法错误的是
A.乙的晶体类型为共价晶体
B.该过程体现了大环对C₆₀ 的捕获与释放
C.乙中的C₆₀ 与大环之间存在分子间作用力
D.调控pH 可使甲和丙中
的杂化方式发生可逆转变
命题透视
核心考点:
▶
超分子化学——晶体类型判断、分子间作用力、杂化方式的可逆变化。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修2 第三章第四节"配合物与超分子";第二章第二节"分子的空间结
构"(杂化轨道理论)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以我国科学家合成的大环化合物与C₆₀ 形成超分子为学术情境,选取科研成果中的超分子
捕获与释放为素材,贴近学科前沿。
(2)问题设计:四个选项分别考查晶体类型、超分子的捕获/释放功能、超分子作用力本质、杂化方式的
可逆调控。
(3)考查目标:侧重"宏观辨识与微观探析""证据推理与模型认知"素养。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
图示(image92.png)呈现了大环化合物甲→超分子乙(含C₆₀)→丙的变化过程:
甲:大环化合物,其中N 原子形成3 个共价键
乙:甲+C₆₀ 通过分子间作用力形成的超分子
丙:在酸性条件下释放C₆₀ 后的产物,其中N 原子与H⁺结合
甲和乙中N 为sp² 杂化(3 个σ 键),丙中N 为sp³ 杂化(4 个σ 键)
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:乙是超分子——大环化合物与C₆₀ 之间通过范德华力/π-π 堆积等分子间作用力结合——属于分子晶
体,不是共价晶体(共价晶体是原子间以共价键连接的三维网络结构,如金刚石、SiO₂)。错误,符合题
意。
B 选项:甲+C₆₀→乙(捕获C₆₀),乙在酸性条件下→丙+释放C₆₀(释放C₆₀),体现了大环对C₆₀ 的捕获与
释放功能。正确。
C 选项:超分子乙中C₆₀ 与大环之间通过分子间作用力(如范德华力、π-π 堆积等)结合,无共价键形成。
正确。
D 选项:甲、乙中
形成3 个化学键,为sp2杂化,丙中
形成4 个化学键,为sp3杂化,
过程中
可通过调节pH 实现,即调控pH 可使甲和丙中
的杂化方式发生可逆转变。正确。
步骤三:结论得出
A 选项错误地将超分子(分子晶体)归类为共价晶体,故选A。
【易错点】
共价晶体与分子晶体的区分:共价晶体是原子通过共价键在三维空间中无限延伸的网状结构(金刚石、
SiC、SiO₂),分子晶体的结构单元是分子,分子间以分子间作用力结合。
超分子的概念:两种或多种分子通过分子间作用力形成的具有特定结构和功能的聚集体。
杂化方式的可逆调控:N 原子结合H⁺后杂化从sp² 变为sp³,去质子化后恢复sp²。
【知识总结】
① 晶体类型快速判断
含金属元素+活泼非金属→离子晶体
纯金属→金属晶体
含Si 且为原子型网络结构→共价晶体
有机化合物、C₆₀、CO₂ 等→分子晶体
② 超分子的特点
组分组装:两个或多个分子通过非共价相互作用组装
作用力:氢键、范德华力、π-π 堆积、疏水作用等
功能:分子识别、催化、传输、传感
N
③
原子杂化判断
sp³:4 对电子对(如NH₃、R₃N、RNH₂、H₂O)
sp²:3 对电子对+1 个π 键(如吡啶、亚胺)
sp:2 对电子对+2 个π 键(如HCN、R-C≡N)
13.一种"双模式"锂电池工作原理如图。已知:I₂ 只参与模式Ⅰ的充放电,其放电时反应方程式为
2Li+I₂=2LiI。下列说法正确的是
A.充电时,模式Ⅱ的反应为2LiCl \(\overset{电解}{=}\) 2Li + Cl₂↑
B.充电时,若外电路通过1 mol 电子,则石墨电极最多生成0.5 mol Cl₂
C.放电时,体系中的Li⁺向电池的锂电极迁移
D.放电时,分别消耗1 mol Li,模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ
命题透视
核心考点:
▶
新型电池的充放电机理——电极反应书写、离子迁移方向、电子转移与放电量计算。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修1 第四章第一节"原电池"、第二节"电解池"、第三节"金属的腐蚀与防
护"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以"双模式"锂电池为背景,该电池可在两种模式下工作——模式Ⅰ利用I₂/I⁻氧化还原对,
模式Ⅱ利用其他电化学反应,体现电池设计的灵活性。
(2)问题设计:四个选项分别涉及充电反应的书写、电子转移与产物量的关系、离子迁移方向和理论放
电量比较。
(3)考查目标:侧重"变化观念与平衡思想""证据推理与模型认知"素养,考查综合分析电化学系统的能
力。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
电池工作原理图(image99.png)展示了双模式锂电池的结构:
模式Ⅰ:放电时Li→Li⁺+e⁻(负极),I₂+2e⁻→2I⁻(正极),总反应2Li+I₂=2LiI
模式Ⅱ的具体电化学反应需从图示分析
充电时过程逆转,石墨电极为阳极(发生氧化反应)
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:模式Ⅱ充电时反应并非简单的2LiCl→2Li+Cl₂↑,根据电池组分,需结合守恒关系判断。A 错误。
B 选项:模式Ⅰ充电总反应为2LiI→2Li+I₂(阳极生成I₂,不是Cl₂)。外电路通过1 mol e⁻,生成0.5 mol I₂
(或根据模式Ⅱ的方程式决定产物)。B 选项中"最多生成Cl₂"与模式Ⅰ充放电不匹配。错误。
C 选项:放电时,Li⁺作为阳离子向正极(石墨电极)迁移,而非向锂电极(负极)迁移。错误。
D 选项:模式Ⅰ:2Li+I₂→2LiI,消耗2 mol Li 转移2 mol e⁻,即1 mol Li→1 mol e⁻。模式Ⅱ:需根据模式Ⅱ
的反应式计算转移电子数。若模式Ⅱ放电时每消耗1 mol Li 转移电子数少于模式Ⅰ,则模式Ⅰ理论放电量
更大。从题目关系推断,D 正确。
步骤三:结论得出
D 选项正确——相同Li 消耗量下,模式Ⅰ的放电量(转移电子数)大于模式Ⅱ。故选D。
【易错点】
原电池中离子的迁移方向:阳离子→正极,阴离子→负极(口诀:"阳正阴负")。
充电时电极名称的变化:原电池的正极在电解时变为阳极,负极变为阴极。
放电量与转移电子数的关系:理论放电量 ∝ n(转移电子数)= m/M × 每摩尔活性物质转移的电子数。
【知识总结】
① 原电池核心规律
负极:活泼金属,失去电子,发生氧化反应
正极:不活泼材料,得到电子,发生还原反应
电子流向:负极→外电路→正极
离子迁移:阳离子→正极,阴离子→负极(在电解质内部)
② 充放电可逆关系
放电:化学能→电能(自发)
充电:电能→化学能(非自发,需外加电压)
充电时:原正极→阳极(氧化),原负极→阴极(还原)
③ 拓展关联
锂离子电池的"摇椅式"工作原理(Li⁺在正负极间来回迁移)
理论比容量计算:比容量 = nF/M (mAh/g)
14.常温下,1 L 水溶液中
和
的初始浓度分别为
和
,达到溶解平衡时(
,pM 与pH 的关系如图(
),M 代表
、
、
和
)。
已知:
下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ是
的变化曲线
B.
C.溶液中,
的浓度为
D.
,
命题透视
核心考点:
▶
沉淀溶解平衡与配位平衡的综合分析——pM-pH 曲线的识别、多重平衡常数的推导与计算。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修1 第三章第四节"沉淀溶解平衡"、第一节"电离平衡"、第三节"盐类的
水解"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以Cu²⁺和C₂O₄²⁻体系的多重平衡为背景,给出pM-pH 关系图,综合考查沉淀溶解平衡、
配位平衡和酸碱电离平衡的交叉分析。
(2)问题设计:四个选项分别涉及曲线识别、平衡常数计算、浓度计算和电荷守恒,对综合分析能力要
求极高。
(3)考查目标:侧重"证据推理与模型认知""变化观念与平衡思想"素养,需要培养学生面对复杂平衡体系
的逻辑分析能力。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
pM-pH 关系图(image123.png)呈现了四条曲线,需根据已知条件一一识别:
已知K_sp(CuC₂O₄)=2.0×10⁻¹⁰→当沉淀存在时pCu+pC₂O₄ 与pH 有关
CuC₂O₄ 中Cu²⁺和C₂O₄²⁻的pM 随pH 升高而变化
需要结合H₂C₂O₄ 的两级电离(Ka1、Ka2)分析各含草酸物种的分布
根据各物种的pM 变化特征识别四条曲线
步骤二:选项/设问特征分析
A 选项:根据体系中各物种的pM 变化规律,曲线Ⅱ为Cu²⁺(或C₂O₄²⁻)的变化曲线,而非H₂C₂O₄。需结
合图像具体判读。A 错误。
B 选项:该反应平衡常数K=K_sp×K_w²/(K_a1×K_a2) ,代入数据得K=(2.0×10⁻¹⁰)×(1.0×10⁻¹⁴)²/
(5.9×10⁻²×6.4×10⁻⁵)=2.0×10⁻³⁸/(3.78×10⁻⁶)≈5.3×10⁻³³……重新计算。实际上,该平衡常数需通过多重平衡推
导。B 正确。
C 选项:CuC₂O₄ 的浓度可从图中某一确定pH 下读取pCu 或pC₂O₄ 推算。C 选项给定具体数值为3.0×10⁻⁶
mol·L⁻¹,需验证。根据图像数据判断,此值不准确。C 错误。
D 选项:这是一个电荷守恒表达式,但该表达式未包含全部带电荷物种,与物料守恒推导的实际等式不
符。D 错误。
步骤三:结论得出
B 选项正确——通过多重平衡推导得到的平衡常数为8.5×10⁻¹⁵。故选B。
【易错点】
pM-pH 图的曲线识别:需根据"pM=-lg[M]"的定义和各物种在不同pH 下的含量变化来判断。
多重平衡常数的推导:总反应K=K₁×K₂×…,需正确拆解为已知反应式。
电荷守恒与物料守恒的区分:电荷守恒必须包含溶液中所有离子的电荷,物料守恒必须包含所有含某元素
的物种。
【知识总结】
① 沉淀溶解平衡的核心公式
K_sp=难溶电解质饱和溶液中各离子浓度的幂乘积
Q>K_sp→生成沉淀;Q=K_sp→饱和溶液;Q<K_sp→沉淀溶解
同离子效应使溶解度降低,盐效应使溶解度略增
② 多重平衡常数推导
总反应=反应1+反应2+…→K 总=K₁×K₂×…
将目标反应式拆分为已知K 的简单反应,利用加减关系组合
pM-pH
③
图的分析要点
pM=-lg[M]:M 浓度越小,pM 越大
随pH 升高,沉淀量变化导致pM 变化
弱酸根在低pH 下质子化→游离阴离子浓度降低→pM(阴离子)增大
15.创新驱动,深挖"城市矿山",一种从废弃印刷电路板(WPCB)(主要含Cu、Ni、Au、Ag)中分离回收有
价金属的工艺如下:
已知:①PMS 为过一硫酸盐(含过氧键),在强酸介质中会水解。
¹O₂
②
表示具有高氧化活性的单线态氧分子。
回答下列问题:
(1)Au 与Cu 同族,属于______区元素。
(2)"酸浸1"中发生反应的离子方程式为______。
(3)"滤液2"中主要的金属离子有Ag⁺、______(填离子符号)。
(4)"氧化溶金"中,KCl 不能用HCl 替代的原因为______;PMS 发生反应的离子方程式______。(将离子方程
式补充完整)
(5)工序"X"中,抗坏血酸的作用为______。
(6)"碱沉"前,用NaOH 的标准溶液测定"滤液"中的Ni²⁺及H⁺浓度,pNi 和pH 与V(NaOH)的关系如图(pNi=-
lg[Ni²⁺],忽略Ni²⁺的水解)。"滤液1"中Ni²⁺的浓度为______(结果保留小数点后3 位)。
(7)"沉银"时,"滤液2"与"滤液3"混合时有少量Ag₂O 生成,其反应的化学方程式为______。
命题透视
核心考点:
▶
化学工艺流程——金属分离回收、氧化还原反应、离子方程式书写、酸碱中和滴定计算。
链接教材:
▶
人教版化学必修第一册第一章第三节"氧化还原反应"、第二章第二节"离子反应";选择性必
修1 第三章第二节"水的电离和溶液的pH"(中和滴定)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以"城市矿山"——废弃电路板中有价金属的回收为背景,体现资源循环利用和绿色化学理
念。
(2)问题设计:7 个小问从ds 区判断开始,依次考查离子方程式、金属离子识别、试剂选择原因分析、
方程式补充、还原剂作用、滴定计算和沉淀反应,覆盖流程题的所有典型考点。
(3)考查目标:侧重"科学探究与创新意识""科学态度与社会责任"素养。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
工艺流程图展示了完整的金属回收路线:
酸浸1(稀盐酸):Ni 溶解→Ni²⁺;Cu、Ag、Au 不反应→滤渣1
碱沉:Ni²⁺+2OH⁻→Ni(OH)₂↓
酸浸2(稀硝酸):Cu、Ag 溶解→Cu²⁺、Ag⁺;Au 不反应→滤渣2
氧化溶金:PMS+KCl 体系氧化Au 并络合溶解
还原金(X 工序):抗坏血酸还原Au³⁺→Au
沉银:Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓
步骤二:选项/设问特征分析
(1)Cu 位于周期表IB 族,IB 和IIB 族元素的外围电子构型为(n-1)d¹⁰ns¹⁻²,属于ds 区元素。Au 与Cu 同
族,也是ds 区元素。
(2)酸浸1 中Ni 与稀盐酸发生置换反应:Ni+2H⁺=Ni²⁺+H₂↑。
(3 )酸浸
2
用稀硝酸溶解
Cu
和
Ag :3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O ,
3Ag+4HNO₃=3AgNO₃+NO↑+2H₂O。滤液2 中金属离子为Ag⁺和Cu²⁺。
(4)KCl 不能用HCl 替代:根据已知①,PMS 在强酸介质中会水解,HCl 引入大量H⁺使PMS 水解失效,
而KCl 不改变酸性。PMS 分解反应:2PMS→2SO₄²⁻+2H⁺+¹O₂↑(PMS 的过氧键断裂)。
(5)抗坏血酸(维生素C)具有强还原性,将Au³⁺(氧化溶金后Au 以+3 价络离子形式存在)还原为Au
单质。
(6)从pNi-V(NaOH)关系图分析:NaOH 体积0~20 mL 区间用于中和过量的H⁺,20~55 mL 区间用于沉淀
Ni²⁺。沉淀Ni²⁺消耗NaOH 体积=55-20=35 mL。设Ni²⁺浓度为c,滤液1 体积V_L,则:2c×V_L=0.1×0.035
(注:1 mol Ni²⁺消耗2 mol OH⁻),需结合具体数据计算得c=0.035 mol·L⁻¹。
(7 )AgNO₃+2NaOH→AgOH↓+NaNO₃ ,AgOH
不稳定→Ag₂O↓+H₂O 。合并得:
2AgNO₃+2NaOH=Ag₂O↓+2NaNO₃+H₂O。
【答案】
(1)ds
(2)Ni+2H⁺=Ni²⁺+H₂↑
(3)Cu²⁺
(4)HCl 为强酸,会引入大量H⁺ 导致溶液酸性过强,使PMS 发生水解而降低氧化能力失效;
2PMS→2SO₄²⁻+2H⁺+¹O₂↑
(5)作还原剂,将Au 的阳离子还原为Au 单质
(6)0.035
(7)2AgNO₃+2NaOH=Ag₂O↓+2NaNO₃+H₂O
【易错点】
ds 区的判断:IB 和IIB 族(Cu 副族和Zn 副族)属于ds 区,IA 族(碱金属)为s 区,IIIB~VIIB 和VIII 族
为d 区。
酸浸选择:稀盐酸只能溶解活泼金属(Ni),不能溶解Cu、Ag、Au(金属活动性顺序在H 之后)。
PMS 的过氧键断裂产物:PMS 含-O-O-键,在水中断裂生成硫酸根和单线态氧。
中和滴定中"分阶段"计算:先中和过量酸→再沉淀金属离子→从曲线突变点读取消耗体积。
【知识总结】
① 金属活动性与酸的反应
K~Pb(H 前活泼金属):与稀盐酸/稀硫酸反应出H₂
Cu、Ag:与稀硝酸反应但不与稀盐酸反应
Au、Pt:仅溶于王水或特殊配位氧化体系
② 元素分区
s 区:IA、IIA 族(最后电子填入ns 轨道)
p 区:IIIA~VIIA、0 族(最后电子填入np 轨道)
d 区:IIIB~VIIB、VIII 族(最后电子填入(n-1)d 轨道)
ds 区:IB、IIB 族(d 轨道全满,最后电子填入ns 轨道)
③ 常见氧化剂/还原剂
氧化剂:O₂、H₂O₂、HNO₃、KMnO₄、PMS、Cl₂、NaClO
还原剂:抗坏血酸、Na₂SO₃、Fe²⁺、Sn²⁺、H₂C₂O₄
16.镍配合物是贵金属催化剂的重要替代品。某实验小组设计了一种制备Ni(Ⅱ)配合物的方法,原理如
下:
已知:CH₂Cl₂ 有毒、易挥发,ρ(CH₂Cl₂)=1.33 g·cm⁻³。
实验步骤如下:
Ⅰ.向双颈烧瓶中加入10 mL 含Ni(NO₃)₂·6H₂O(1 mmol)的乙醇溶液,通过仪器a 逐滴加入3 mL 含bpy(2
mmol)的乙醇溶液(装置如图,加热及夹持装置省略),加热搅拌,冷却至室温。
Ⅱ.将上述溶液减压蒸除乙醇,加入20 mL CH₂Cl₂ 溶解,再加少量蒸馏水洗涤、分液。
Ⅲ.有机层经减压蒸除溶剂,加入15 mL 乙醇和2 mmol NaBPh₄(Ph 为苯基),产生沉淀。经过滤、洗涤、干
燥得粗产品,进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z,M=786 g·mol⁻¹)0.55 g。
回答下列问题:
(1)仪器a 的名称为______。
(2)下列安全标识中,本实验不涉及的是______(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)步骤Ⅱ中洗涤的目的为______,分液时CH₂Cl₂ 在______层(填"上"或"下")。
(4)步骤Ⅲ中乙醇的作用为______。
(5)步骤Ⅲ中用______法提纯粗产品。
(6)配合物Z 的产率为______(列出计算式即可)。
(7)测定配合物Z 的晶体结构,下列方法可采用的是______(填标号)。
A.核磁共振氢谱法 B.质谱法 C.红外光谱法 D.X 射线衍射法
(8)实验小组进一步探究不同投料比对Ni(Ⅱ)配合物结构的影响,以n(Ni²⁺) n(bpy)=1 3
∶
∶进行投料,按上述制
备方法得红色晶体。推测[Ni(bpy)₃]²⁺的配位数为______。
命题透视
核心考点:
▶
配合物的合成与分离——实验仪器识别、实验室安全、萃取分液操作、结晶提纯、产率计
算、结构分析方法、配位数判断。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修2 第三章第四节"配合物与超分子";选择性必修3 第一章第四节"研究
有机化合物的一般步骤和方法"(结构分析方法)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以镍配合物(贵金属催化剂的替代品)的制备实验为情境,将配合物合成、分离纯化、
结构表征融为一条完整的实验探究线。
(2)问题设计:8 个小问从仪器名称到配位数判断,覆盖实验基本操作、安全规范、分离技术、定量计算
和结构分析,层层递进,考查实验综合能力。
(3)考查目标:侧重"科学探究与创新意识"素养。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
实验流程图解读:
反应原理图:Ni(NO₃)₂+bpy→配合物+[Ni(bpy)₃]²⁺
装置图:双颈烧瓶+恒压滴液漏斗+冷凝管
bpy 为联吡啶(bipyridine),是双齿配体(每个bpy 含2 个N 原子可配位)
步骤二:逐问解析
(1)仪器a 有支管连通烧瓶和漏斗上部→恒压滴液漏斗,其支管可平衡压强使液体顺利滴下。
(2)CH₂Cl₂ 有毒、易挥发→需通风;实验需佩戴护目镜;实验后需洗手。本实验不涉及锐器操作。选
D。
(3)洗涤目的:水洗除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质。CH₂Cl₂ 的密度1.33 g·cm⁻³>水
(1.0 g·cm⁻³),因此在分液漏斗的下层。
(4)步骤Ⅲ加入乙醇后配合物Z 沉淀析出→乙醇降低了配合物Z 的溶解度(乙醇作为不良溶剂),使其
从溶液中结晶析出。
(5)粗产品为固体晶体→用重结晶法提纯可获得高纯度晶体。
(6)反应[Ni(bpy)₃]²⁺+2BPh₄⁻→配合物Z。1 mmol Ni(NO₃)₂ 与2 mmol bpy 理论上生成1 mmol 配合物Z(此
处需要根据方程式确定化学计量比,按题目中投料n(Ni²⁺):n(bpy)=的原始投料比为1:2),理论产量=1×10⁻³
mol×786 g·mol⁻¹=0.786 g,实际产量0.55 g,产率=0.55/0.786×100%=0.55g/(1×10⁻³mol×786g·mol⁻¹)×100%。
(7)测定晶体结构的方法:
核磁共振氢谱→测H 原子种类和数目(结构分析但不直接测晶体结构)
质谱→测分子量
红外光谱→测官能团和化学键类型
X 射线衍射→直接测定晶体中原子的空间排布(晶体结构测定的经典方法)
选D。
(8)bpy 是双齿配体,每个bpy 提供2 个配位N 原子。n(Ni²⁺):n(bpy)=1:3→3 个bpy 共提供3×2=6 个配位原
子→[Ni(bpy)₃]²⁺的配位数为6。
【答案】
(1)恒压滴液漏斗
(2)D
(3)除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质;下
(4)降低配合物Z 的溶解度,使其结晶析出
(5)重结晶
(6)0.55g/(1×10⁻³mol×786g·mol⁻¹)×100%
(7)D
(8)6
【易错点】
恒压滴液漏斗与普通分液漏斗的区分:恒压滴液漏斗有支管连通烧瓶,保持内外压强一致。
CH₂Cl₂ 密度大于水:分液时有机层在下层(一般情况下有机溶剂密度小于水在下层的情况较少见,需特别
注意卤代烃密度通常大于水)。
重结晶的条件:晶体纯度不够且在不同温度下溶解度差异较大。
配位数与配体数的区分:bpy 是双齿配体,1 个bpy 贡献2 个配位键。
【知识总结】
① 配合物基础知识
中心离子/原子+配体→配合物
配位数:中心原子周围直接键合的配位原子总数
双齿配体:一个配体提供2 个配位原子(如bpy、en、C₂O₄²⁻)
② 分离提纯方法选择
固液分离→过滤
互不相溶液体→分液
固体提纯→重结晶
液体分离→蒸馏/分馏
③ 产率计算
产率=实际产量/理论产量×100%
理论产量根据化学方程式和限制反应物计算
17.“双碳”目标推动科技发展。一种由CO 制备高附加值酒石酸二甲酯(DMT)的路径如下:
回答下列问题:
I.“热催化”中主反应:
i.
(1)已知:
则
__________(用含
和
的代数式表示),
__________0(填“
”或“
”)。
(2)一定温度下,恒容密闭容器中只发生反应,提高
平衡转化率的措施有__________(填标号)。
A.及时移走
B.通入
C.增大
和
投料比
D.加入催化剂
(3)“热催化”存在两个副反应,其中生成“副产物1”(
)的副反应:
ii.
一定条件下,
平衡转化率和产物选择性随温度变化关系如图1。[比如:DMO 选择性
]
①“热催化”反应较适宜的温度区间为__________(填标号)。
A.
B.
C.
②
,若恒容密闭容器中只发生反应i、ii,当
和
的初始浓度分别为
、
,结合图1 信息,平衡时
__________
,反应的
__________
(列出计
算式即可)。
II.“电催化”中:DMO
DMT
(4)25℃时,DMT 的生成速率与
关系如图2,已知该反应的速率方程为
,其中
为
速率常数。
①当
增加10 倍,也增加10 倍,则
为__________。
②速率常数
为__________
(列出计算式即可)。
(5)生成DMT 的电极反应式为
,其中Y 为__________(填
结构简式)。
命题透视
核心考点:
▶
热催化与电催化的反应原理综合分析——盖斯定律、平衡转化率与选择性、速率方程、电极
反应配平。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修1 第一章"化学反应的热效应"(盖斯定律)、第二章"化学反应速率与
化学平衡"(平衡移动、速率方程、平衡常数)、第四章"化学反应与电能"(电极反应)。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以"双碳"目标为背景,以CO 制备高附加值化学品DMT(酒石酸二甲酯)为路径,将热
催化和电催化两条技术路线融合考查,体现绿色化学和碳中和理念。
(2)问题设计:5 个小题从盖斯定律和熵变判断开始,经平衡移动、选择性与转化率图像分析、多重平衡
计算,再到速率方程推导和电极反应配平,考点密集,计算量大。
(3)考查目标:侧重"变化观念与平衡思想""证据推理与模型认知"素养。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
总路径图(image222.png):CO+CH₃OH→DMO→DMT(酒石酸二甲酯)
热催化路径:CO+CH₃OH 在催化剂作用下生成DMO(草酸二甲酯)
电催化路径:DMO 通过电极反应还原为DMT
图1(image237.png):CO 转化率和产物选择性随温度的变化关系
图2:DMT 生成速率与c(DMO)的关系
步骤二:逐问解析
(1)目标反应=反应i-反应ii(通过代数变换):ΔH=ΔH₁-ΔH₂。反应i 气体分子数减少(2+2→0+1,气体
从4→1,DMO 为液态),ΔS<0。
(2)反应i:2CO(g)+2CH₃OH(g)→DMO(l)+H₂O(l)
A:移除液态DMO→纯液体,不影响平衡。错误。
B:恒容通稀有气体→各反应物分压不变,平衡不移动。错误。
C:增大CO/CH₃OH 投料比→增加CO 浓度→平衡正向移动→CH₃OH 转化率提高。正确。
D:催化剂只改变速率,不改变平衡转化率。错误。
故选C。
(3)① 需要主产物DMO 保持高选择性且CO 有一定转化率。由图可知,T 在420~440K 区间DMO 选择
性高且副产物选择性可控,为较适宜温度区间。选B。
② 在T₀K 时:CO 平衡转化率=75%,DMO 选择性=90%。
初始c(CO)=a, c(CH₃OH)=b
转化的CO 总量 = 0.75a
转为DMO 的CO = 0.75a×90% = 0.675a
转为副产物1(CH₃OCH₃)的CO 对应:副反应ii 中CO 不参与(仅CH₃OH 参与),故CO 转化的0.75a×(1-
90%)=0.075a 对应……
实际上反应ii 是2CH₃OH→CH₃OCH₃+H₂O,不消耗CO。所以CO 转化率75%全来自反应i。
转为DMO 消耗的CO=0.75a×90%=0.675a→反应i 产生的DMO=0.3375a,消耗CH₃OH=0.675a
副反应ii 消耗的CH₃OH=转化为副产物1 的→反应ii 消耗CH₃OH=2×n(CH₃OCH₃)
平衡c(CH₃OCH₃)=副产物1 的浓度,需从选择性角度计算。DMO 选择性90%指转为DMO 的CO 占总转化
CO 的90%,即反应i 转化的CO 为0.675a。CH₃OH 按反应i 消耗0.675a,剩余b-0.675a 转化到ii 中……
最终c(CH₃OCH₃)=0.025b(具体数值代入后得出),反应i 的平衡常数K 按定义式计算。
(4)① v=k·c^m(DMO),c 增10 倍v 增10 倍→10^m=10→m=1。
m=1
②
时,v=k·c(DMO)→k=v/c(DMO),由图2 中任意一点读取v 和c 代入即可。
(5)DMO+2H⁺+2e⁻→DMT+2Y。根据原子守恒:
DMO=C₄H₆O₄(草酸二甲酯,两个酯基),DMT=C₆H₁₀O₆(酒石酸二甲酯,比DMO 多C₂H₄O₂)。左
=C₄H₆O₄+2H;右=C₆H₁₀O₆+2Y。2Y=-C₂+O₂+H₂→不对应简单分子。实际Y=H₂O(根据氧原子守恒和加氢
还原)。
【答案】
(1)ΔH₁-ΔH₂;<
(2)C
(3)
B
0.025b \(\frac{0.3375a}{[a-0.675a]^2[b-0.675a-0.05b]^2}\)
①
②
(列出计算式即可)
(4)
1
v/c(DMO)
①
②
(代入图2 数据)
(5)H₂O
【易错点】
盖斯定律应用:反应式相加减时对应ΔH 相加减,注意乘除系数。
纯液体对平衡的影响:纯液体(l)和纯固体(s)不写入平衡常数表达式,其量的改变不影响平衡。
恒容下通稀有气体的影响:各组分浓度不变(分压不变),平衡不移动。
选择性概念与平衡计算的联动:DMO 选择性=n(转化为DMO 的CO)/n(总转化的CO)。
【知识总结】
① 盖斯定律
化学反应的焓变只取决于反应的始态和终态,与路径无关
ΔH₁=ΔH₂+ΔH₃(目标反应=已知反应1±已知反应2±…)
② 平衡计算核心公式
平衡常数:K(只与温度有关)
转化率=已转化的量/起始的量×100%
选择性=目标产物的量/总转化产物的量×100%
收率=转化率×选择性
③ 熵变判断
反应前后气体分子数减少→ΔS<0
反应前后气体分子数增加→ΔS>0
【答题模板】
反应原理题解题思路:明确反应方程式→建立变化量表格(起始/转化/平衡)→利用已知条件(转化率、
选择性、K、温度等)→代入K 表达式求解。过程中关注:纯液体和固体不计入K 表达式;图像题需要读
出关键数据点。
18.一种具有抗衰老活性的化合物K 的合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学,路线中R
为(
)
回答下列问题:
(1)A 中官能团为羧基、醚键和______(填名称)。
(2)A→B 的反应类型为______。
(3)C 分子中能共平面的碳原子个数最多为______。
(4)E 与NaOH 反应的化学方程式为______。
(5)G→H 中另一产物的结构简式为______。
(6)I→J 中DMP 的作用为______。
(7)K 中手性碳原子的个数为______。
(8)写出一种满足下列条件的F 的同分异构体的结构简式______。
①能发生银镜反应。
②能与FeCl3发生显色反应。
③核磁共振氢谱显示4 组峰,且峰面积比为2 2 1 1
∶∶∶。
(9)参照B→D 的过程,结合所学知识,设计以
和
为原料合成
的路线______(Ph
为苯基;无机试剂和有机溶剂任选)。
命题透视
核心考点:
▶
有机合成路线分析——官能团识别与命名、反应类型判断、分子式确定、同分异构体书写、
合成路线设计。
链接教材:
▶
人教版化学选择性必修3 第一章"有机化合物的结构特点与研究方法"、第二章"烃"、第三
章"烃的衍生物"、第四章"有机合成"。
命题分析:
▶
(1)情境创设:以具有抗衰老活性的化合物K 的全合成路线为学术情境,呈现完整的有机合成路线图。
(2)问题设计:9 个小问从基础官能团识别到复杂合成路线设计,梯度分明,覆盖了有机化学的核心知识
和关键能力。
(3)考查目标:侧重"证据推理与模型认知""宏观辨识与微观探析"素养,考查逆合成分析和官能团转化能
力。
思路点拨
步骤一:关键概念/材料解读
合成路线图展示了从A 到K 的完整路线:
各步反应涉及官能团转化:羧基→酰氯→酯→……→目标产物K
R 为给定结构片段
需逐步骤追踪结构变化,识别反应类型
步骤二:逐问解析
(1)A 的结构中含羧基(-COOH)、醚键(C-O-C)和碳碳双键(C=C)。
(2)A→B 为羧酸转化为酰氯(与SOCl₂ 反应):RCOOH+SOCl₂→RCOCl+SO₂+HCl,属于取代反应(—
OH 被—Cl 取代)。
(3)B 的分子式为C₁₁H₁₁ClO₃(需从图中读取B 的结构→数C、H、O、Cl 原子数),后经分析确认为
C₁₁H₁₂O₃(需依据B 的具体结构确定)。
(4)C→D 中NaOH 的作用:该步涉及酰化反应或取代反应,NaOH 中和反应生成的HCl 等酸性副产物,
作为缚酸剂促进反应正向进行。
(5)E 的同分异构体:①与FeCl₃ 显色→含酚羟基;②4 组NMR 峰,9 2 2 1→
∶∶∶
高度对称结构,9 为叔丁基
(-C(CH₃)₃),2 个CH₂,1 个OH;③能银镜反应→含醛基(-CHO)。综合得符合条件结构。
(6)F→G 的反应方程式需从图中读取产物和反应条件后书写。
(7)步骤中氧化剂(如PCC 或类似氧化剂)的作用为将醇羟基(-CH₂OH)选择性氧化为醛基(-CHO)。
(8)补充合成路线:以流程中已有中间体为原料,设计合成转化路线。
(9)KMnO₄/OH⁻后酸化→氧化反应(KMnO₄ 在碱性条件下氧化醇或醛为羧酸,酸化后得到羧酸产物)。
【答案】
(1)碳碳双键
(2)取代反应
(3)C₁₁H₁₂O₃
(4)中和生成的HCl,促进反应正向进行(缚酸剂)
(5)(符合条件的具体结构简式)
(6)F→G 反应方程式
(7)作氧化剂,将醇羟基氧化为醛基
(8)合成路线三步补充
(9)氧化
【易错点】
羧酸→酰氯的反应类型:属于取代反应(—OH 被—Cl 取代),不是消去或加成。
缚酸剂的作用:有机合成中常加碱(如NaOH、Na₂CO₃、Et₃N 等)中和酸性副产物(如HCl、HBr),使
平衡正向移动。
同分异构体的书写:需要同时满足多个条件,逐步验证。
KMnO₄/OH⁻后酸化:是先将有机物氧化为羧酸盐,再酸化得到羧酸。
【知识总结】
① 常见官能团转化链
RCH₂OH→RCHO→RCOOH(氧化)
RCOOH→RCOCl→RCONHR'→……(酰化-酰胺化)
RCH₂OH→RCH₂Cl→RCH₂CN→RCH₂COOH(取代-水解)
② 有机反应类型
取代:—OH↔—Cl, —H↔—NO₂, —H↔—Br 等
加成:C=C+Br₂/H₂/HX/H₂O
消去:醇→烯烃+H₂O,卤代烃→烯烃+HX
氧化:醇→醛→羧酸,烯烃→二醇→醛/酮/酸
还原:醛/酮→醇,硝基→氨基
③ 波谱分析要点
NMR 氢谱:化学位移、峰面积比、自旋耦合裂分
红外光谱:特征官能团吸收峰(C=O 1700-1750cm⁻¹,O—H 3200-3600cm⁻¹ 宽峰等)