文档文本内容
2026 年高考山东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 年普通高中学业水平等级考试(山东卷)化学试题满分100 分,考试用时90 分钟。试卷由选择
题(第1~10 题,每题2 分,共20 分;第11~15 题,每题4 分,共20 分)和非选择题(第16~20 题,共
60 分)组成,整体结构与近年山东卷保持一致。全卷以“素养立意、情境载体、能力为重”为命题主线,
突出对化学学科核心素养的综合考查: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均有所体现。
从知识模块分布看,试题覆盖“物质结构与性质”“化学反应原理”“有机化学基础”“化学实
验”“元素化合物”“化学与生活/STSE”等主干领域。选择题注重基础概念的辨析与真实情境中的化学判
断,非选择题则以金属有机框架、铜阳极泥贵金属回收、药物中间体合成、HCN 制备与滴定、液相酯交换
反应等真实科研与生产情境为载体,综合考查学生信息提取、模型建构、定量计算与规范表达能力。
试卷难度梯度明显:前5 题侧重基础识记与简单推理;第6~10 题引入实验装置、有机结构、超分
子、催化选择性情境,考查图像分析与结构判断;第11~15 题提升综合性与辨析深度,涉及电化学、工艺
流程循环、水溶液中离子平衡等高阶内容;第16~20 题以填空、推断、计算、方案设计为主,强调知识迁
移与综合应用。全卷计算量适中但逻辑链条较长,对学生的审题细致度、化学用语规范性和临场心态均提
出较高要求。
试题亮点
一、情境创设真实化
试题选取我国古代劳作智慧(晒盐、制墨、酿醋、烧瓷)、食品添加剂使用、实验室安全、铜阳极泥
贵金属回收、药物盐酸茚洛秦合成、HCN 制备与纯度测定、液相酯交换反应等真实情境,引导学生在解决
实际问题中调用化学知识。例如第1 题以“我国先民善用变化之理于劳作”引入,将氧化还原反应概念与
传统文化相融合;第17 题以铜阳极泥回收Au、Ag 的工业流程为背景,考查氧化还原、配位平衡与物质循
环思想。
二、考查方式综合化
试题注重模块间交叉融合。第10 题将催化反应、化学平衡、转化率—温度图像、产物选择性分析相结
合;第14 题以铁基/钙基化学循环分离高炉煤气中的CO、CO₂、N2,综合考查氧化还原反应、化学计量与
循环工艺评价;第20 题围绕液相酯交换反应,串联热效应判断、平衡常数计算、多反应竞争平衡与条件调
控,体现“变化观念与平衡思想”的深度应用。
三、能力考查层次化
试卷从“是什么”的基础判断,到“为什么”的原理阐释,再到“怎么办”的方案设计与“会怎
样”的预测评价,能力层次递进清晰。第16 题金属有机框架的晶胞分析,要求学生从晶胞结构推断化学
式、配位环境、吸附选择性并进行定量计算;第19 题HCN 制备与甲酸钠含量测定,涉及实验装置、操作
顺序、氧化还原滴定原理与误差分析,突出科学探究与创新意识。
命题趋势
一、强化基础考查,构建知识体系
未来山东卷将继续重视核心概念、基本原理和化学用语的考查,如氧化还原判断、离子检验、化学实
验基本操作、分子空间构型、元素周期律、电化学原理等。复习中应回归教材,夯实主干,形成“概念—
原理—应用”的完整知识网络。
二、深化情境应用,凸显学科价值
命题将更加注重真实情境的创设,涉及新能源材料、绿色化工、资源回收、环境保护、生命健康等社
会热点。学生需要在复杂情境中提取有效信息,建立化学模型,用化学原理解释现象、解决问题。
三、聚焦思维培养,提升探究能力
试题将进一步强化逻辑推理、批判性思维、实验设计与评价能力。特别是电化学装置分析、工艺流程
优化、反应机理推断、多平衡体系计算等题型,要求学生能够基于证据进行推理,形成科学结论。
四、坚持素养导向,落实育人目标
命题将持续围绕化学学科核心素养设计,关注学生科学态度与社会责任的培养。在备考中应重视化学
与生活、生产、科技的联系,引导学生形成正确的科学观和价值观。
考点细目表
题号
题型
情境解读
考查内容
命题细目
1
选择题
传统文化中的化学生
产
氧化还原反应的基本
概念和规律
涉及基础知识:氧化
还原反应的判断依
据、化合价变化分
析、古代化学工艺中
的物理变化与化学变
化
2
选择题
化学品在生活中的合
理使用
化学与可持续发展
涉及基础知识:活性
炭吸附性、可降解高
分子、二氧化硫的抗
氧化与杀菌作用、亚
硝酸钠的毒性与限量
使用
3
选择题
化学实验室安全操作化学实验的常用仪器
和基本操作
涉及基础知识:活泼
金属灭火方法、精密
仪器灭火选择、酸碱
溅入眼睛的应急处理
4
选择题
阳离子检验与分离
离子共存离子的检验
与推断
涉及基础知识:银离
子、钡离子、铜离
子、铁离子的特征反
应、沉淀溶解性、离
子分离方法
5
选择题
一定物质的量浓度溶
液配制
物质的量浓度
涉及基础知识:容量
瓶选择、分析天平精
度、玻璃棒与胶头滴
管的使用、溶液配制
计算
6
选择题
溴苯制备实验装置评
价
常见物质的制备
涉及基础知识:苯与
液溴的取代反应、防
倒吸装置、分液操
作、蒸馏温度计位置
7
选择题
分子空间构型比较
分子结构与性质化学
键
涉及基础知识:价层
电子对互斥理论、中
心原子孤电子对、直
线形、平面三角形、
三角锥形、角形判断
8
选择题
药物他扎罗汀的结构
与性质
有机化合物的结构特
点与研究方法
涉及基础知识:顺反
异构判断、共直线碳
原子数、电负性比
较、红外光谱与官能
团特征吸收
9
选择题
环己基乙胺与冠醚超
分子
分子结构与性质化学
键
涉及基础知识:配位
键与铵盐形成、孤电
子对对键角的影响、
杂化方式、手性碳原
子、超分子中的相互
作用
10
选择题
催化剂对二氧化碳加
氢反应的影响
化学反应原理综合
涉及基础知识:化学
平衡移动、转化率—
温度图像分析、催化
剂与选择性、恒压条
件下投料对平衡的影
响
11
选择题
物质性质解释正误判
断
元素周期律/化学
键/烃的衍生物
涉及基础知识:金属
活泼性与沸点关系、
键能与热稳定性、苯
环活化作用、盐类水
解与溶液酸碱性
12
选择题
电化学制备化学品
电化学原理的综合应
用
涉及基础知识:电解
池电极判断、双极膜
工作原理、电极反应
式书写、电子守恒计
算
13
选择题
药物盐酸茚洛秦合成
路线分析
有机合成与推断
涉及基础知识:有机
反应类型判断、官能
团性质与氧化难易、
酚羟基与碳酸钠反
应、酸性高锰酸钾氧
化规律
14
选择题
铁基钙基化学循环分
离高炉煤气
化学工艺流程综合
涉及基础知识:氧化
还原反应、化学计量
计算、循环工艺流程
分析、气体分离与综
合利用
15
选择题
铵盐溶液中加入碳酸
钙的离子平衡
化学反应原理综合
涉及基础知识:盐类
水解、弱电解质电
离、沉淀溶解平衡、
对数浓度图像分析、
电荷守恒与物料守恒
16
非选择题
铜基多孔金属有机框
架的结构与吸附
物质结构与性质综合
涉及基础知识:电子
排布式、电离能比
较、杂化方式、晶胞
组成计算、配位键与
超分子识别、晶体密
度与吸附量计算
17
非选择题
铜阳极泥中回收金、
银的工艺流程
化学工艺流程综合
涉及基础知识:氧化
还原反应方程式配
平、氧化剂判断、萃
取与反萃取、配位平
衡、沉淀溶解平衡计
算、物质循环利用
18
非选择题
药物中间体的有机合
成路线
有机合成与推断
涉及基础知识:有机
反应类型、官能团识
别、结构简式推断、
同分异构体书写、合
成路线设计
19
非选择题
液态HCN 的制备与
甲酸钠含量测定
综合实验题型探究
涉及基础知识:实验
仪器识别、温控选
择、实验操作顺序、
氧化还原滴定原理、
误差分析、化学计算
20
非选择题
液相酯交换反应的平
衡与调控
化学反应原理综合
涉及基础知识:反应
热判断、平衡常数计
算、多反应竞争平
衡、勒夏特列原理、
惰性溶剂与温度对平
衡的影响
核心复习策略
1.制定科学合理的学习计划:
结合本卷模块分布(结构、原理、有机、实验、工艺均衡覆盖,非选择题占比高),建议分三阶段推
进:第一阶段回归教材,梳理核心概念与方程式,重点突破氧化还原、电化学、化学平衡、物质结构、有
机推断五大模块;第二阶段按题型专项训练,特别是工艺流程、综合实验、反应原理计算三类压轴题型;
第三阶段进行限时整卷训练,强化审题、计算、规范表达与时间分配,建立错题归因本。
2.把握高考命题方向,精准备考:
本卷突出真实情境下的综合应用,高频模块包括化学实验装置评价、工艺流程循环分析、多平衡体系
计算、物质结构与晶胞计算、有机合成路线推断。复习时应关注“CO₂ 资源化”“金属回收”“药物合
成”“绿色化工”等热点情境,训练从陌生材料中提取关键信息、建立化学模型的能力。
3.加强模拟考试训练,提高应试能力:
针对本卷图像数据多、逻辑链条长、化学用语要求高的特点,训练中要强化读图读表能力,准确识别
曲线含义、晶胞结构、流程图中物质转化关系;同时注重化学方程式、离子方程式、电极反应式、热化学
方程式的规范书写,以及有效数字、单位换算、守恒法计算的准确性。
4.培养良好的学习习惯和心态:
面对本卷陌生情境与综合推理的考查要求,平时应养成“审题—建模—推理—验证”的解题习惯,整
理典型错题并标注错因;考试中保持平稳心态,遇到复杂流程题或计算题时,先拆解小问、步步为营,避
免因焦虑导致审题失误或计算错误。
逐题解读
第 1 题
1. 我国先民善用变化之理于劳作。文献所述下列生产中,不涉及氧化还原反应的是
A. 晒海盐:“海水……日照风吹,成卤……成盐”
B. 制烟墨:“烧桐油……烟凝……和胶为墨”
C. 酿米醋:“米曲……得酒,复酿为醋”
D. 烧钧瓷:“入窑一色,出窑万彩”
【答案】A
【命题透视】
核心考点:氧化还原反应的判断与传统文化中的化学变化。
▶
链接教材:人教版必修第一册第一章第三节“氧化还原反应”。
▶
命题分析:本题以我国古代劳作文献为背景,将化学变化判断与传统文化素养相结合。设问要求识
▶
别“不涉及氧化还原反应”的过程,需要学生从题干关键词中提取物质变化类型,并判断是否存在元素化
合价变化。选项设置覆盖物理变化、燃烧氧化、发酵氧化、高温氧化还原,具有较强的文化情境辨识度和
概念辨析价值。
【思路点拨】
抓住“是否有元素化合价变化”这一判断标准,逐项分析文献描述中的核心过程。
【解析】
步骤一:关键概念解读
氧化还原反应的本质是电子转移,宏观特征是元素化合价发生变化。判断一个过程是否为氧化还原反
应,关键是看反应前后是否有元素化合价发生改变。
步骤二:选项分析
A.晒海盐是利用日光和风力蒸发水分,使海水中的氯化钠等盐类结晶析出,只发生物理变化,没有
新物质生成,也没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应。
B.制烟墨中“烧桐油”涉及桐油(有机物)的燃烧,碳、氢等元素被氧化,属于氧化还原反应。
C.酿米醋过程中,淀粉先水解为葡萄糖,再发酵生成乙醇,乙醇进一步被氧化为乙酸,存在碳元素
化合价变化,属于氧化还原反应。
D.烧钧瓷过程中,金属氧化物在高温下发生氧化还原反应,不同价态的金属离子呈现不同颜色,涉
及氧化还原反应。
步骤三:结论得出
只有晒海盐过程属于物理变化,不涉及氧化还原反应,答案为A。
【易错点】
易将“制烟墨”理解为单纯的物理收集过程,忽略桐油燃烧时的氧化反应;或将“烧钧瓷”仅理解为
物理烧结,忽视高温下金属氧化物的氧化还原变化。
【知识总结】
① 氧化还原反应的判断方法:一看是否有单质参与或生成;二看是否有元素化合价升降;三看是否
有电子转移。三者本质上统一。
② 常见非氧化还原反应类型:复分解反应、多数分解反应(如CaCO₃ 高温分解)、物理分离过程
(蒸发、结晶、过滤、萃取、分液等)。
③ 传统文化中的化学智慧:酿酒、酿醋、烧瓷、冶炼、制墨等过程多涉及氧化还原反应,体现了古
人对化学变化的深刻认识。
【复习策略】
回归教材中氧化还原反应的基本概念,整理常见反应类型与化合价变化实例;结合生活、生产、传统
文化情境进行判断训练。
第 2 题
2. 下列化学品在生产生活中使用不当的是
A. 为吸附装修可能产生的甲醛等有害物质,在房屋中放置活性炭
B. 为减少“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
C. 为避免葡萄酒中某些成分被氧化,向其中添加适量SO₂
D. 为防止火腿变质,腌制时使用大量NaNO₂
【答案】D
【命题透视】
核心考点:化学与生活、
▶
STSE 及食品添加剂的合理使用。
链接教材:人教版必修第二册第八章“化学与可持续发展”。
▶
命题分析:本题以常见化学品在生活中的应用为情境,考查学生对物质性质与社会应用关系的理
▶
解。四个选项分别涉及吸附、可降解材料、抗氧化剂与防腐剂,既有正确应用也有不当使用,要求学生具
备科学态度与社会责任素养。
【思路点拨】
逐项分析物质的性质与其用途是否匹配,特别注意“适量”与“大量”的差异以及物质的毒性。
【解析】
步骤一:关键概念解读
化学品的合理使用需要兼顾效果与安全。活性炭具有吸附性,聚乳酸可生物降解,二氧化硫具有还原
性,亚硝酸钠具有防腐作用但有毒。
步骤二:选项分析
A.活性炭具有疏松多孔结构,比表面积大,吸附性强,可吸附甲醛等有害气体,使用合理。
B.聚乳酸是可生物降解的高分子材料,用其替代难以降解的聚乙烯制作食品包装袋,可减少“白色
污染”,使用合理。
C.二氧化硫具有还原性,适量加入葡萄酒中可防止某些成分被氧化,同时具有杀菌作用,符合食品
添加剂使用规范,使用合理。
D.亚硝酸钠(NaNO₂)有毒,是限量使用的食品添加剂。腌制火腿时使用大量NaNO₂ 会危害人体健
康,使用不当。
步骤三:结论得出
使用不当的是D。
【易错点】
易因“亚硝酸钠可用于肉制品防腐”而误选其他选项,忽略其“限量使用”的安全要求;或误将SO₂
视为有毒气体而不能用于食品,实际上食品级SO₂ 在限量内可作抗氧化剂。
【知识总结】
① 活性炭的吸附原理:依靠巨大的比表面积和孔隙结构吸附气体分子或溶液中的杂质。
② 可降解高分子:聚乳酸(PLA)由乳酸缩聚得到,可在自然环境中被微生物降解,是替代传统塑料
的环保材料。
③ 食品添加剂使用原则:在确保安全的前提下,按国家标准限量使用,兼顾防腐、抗氧化、着色、
调味等功能。
【复习策略】
关注化学与生活、环境、健康相关的热点素材,建立“性质—用途—安全”三位一体的分析框架。
第 3 题
3. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO₂ 灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO₃ 溶液冲洗
【答案】C
【命题透视】
核心考点:化学实验安全与应急处理。
▶
链接教材:人教版必修第一册“化学实验基本方法”及相关实验安全内容。
▶
命题分析:本题直接考查实验室安全常识,强调规范操作和应急处置能力。选项涉及活泼金属着
▶
火、精密仪器灭火、酸碱溅入眼睛的处理,具有较强的实践指导意义。
【思路点拨】
牢记不同火灾类型和化学品灼伤的应急处理原则:活泼金属忌水、精密仪器忌残留、酸碱入眼先稀释
后中和。
【解析】
步骤一:关键概念解读
实验室安全要求根据不同情况采取正确措施。活泼金属(如Na、K)能与水、CO₂ 反应;精密仪器灭
火应避免腐蚀残留;酸碱溅入眼睛需先大量水冲洗,再用弱酸或弱碱中和。
步骤二:选项分析
A.活泼金属着火时,不能用水或泡沫灭火器,应使用灭火毯盖灭以隔绝空气,符合安全要求。
B.CO₂ 灭火器灭火后无残留,不会腐蚀精密仪器,适合扑灭精密仪器火灾,符合安全要求。
C.眼中溅入强碱溶液,应立即用大量流动清水持续冲洗15 分钟以上,再用1%硼酸溶液中和。直接
用硼酸溶液冲洗会因酸碱中和放热而加重灼伤,违反安全要求。
D.眼中溅入少量强酸,先大量清水冲洗稀释,再用1%NaHCO₃ 溶液中和,操作规范,符合安全要
求。
步骤三:结论得出
违反安全要求的是C。
【易错点】
易认为“强碱用弱酸中和”是正确的,忽略了眼部灼伤处理应先大量水冲洗的原则;或将活泼金属着
火与普通火灾混淆,误选其他选项。
【知识总结】
① 常见火灾处理:普通可燃物用干粉或水;活泼金属用干燥沙土或灭火毯;电器/精密仪器用CO₂ 灭
火器;油类火灾用灭火毯或干粉。
② 化学品灼伤处理:酸/碱溅入眼睛,立即用大量流动清水冲洗,再视情况用弱碱或弱酸稀溶液中
和,并及时就医。
③ 实验安全意识:熟悉实验室安全标识、掌握应急处理流程、规范使用防护用品。
【复习策略】
系统梳理实验室安全规则和常见事故处理方法,结合真实案例强化记忆。
第 4 题
4. 某溶液含有Ag⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Fe3+中的一种或几种,下列说法错误的是
A. 取少量该溶液并滴加NaCl 溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ag⁺
B. 取少量该溶液并滴加H₂SO₄ 溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ba²⁺
C. 取少量该溶液并滴加KSCN 溶液,若溶液显红色,则溶液中含有Fe³⁺
D. 若四种阳离子均存在,可依次使用NaCl 溶液、Na₂SO₄ 溶液、浓氨水进行分离
【答案】B
【命题透视】
核心考点:常见阳离子的检验与分离。
▶
链接教材:人教版必修第一册第二章“海水中的重要元素——钠和氯”、第三章“铁 金属材料”及
▶
选择性必修2 物质结构相关内容。
命题分析:本题以四种常见阳离子的检验与分离为情境,考查学生对离子反应、沉淀溶解性、特征
▶
检验方法的掌握。选项B 设置“微溶物CaSO₄”类干扰,要求学生注意BaSO₄ 与Ag₂SO₄ 等白色沉淀的区
分。
【思路点拨】
依据各阳离子的特征反应和沉淀性质,判断检验结论是否严谨;分离方案需考虑离子反应顺序和产物
形态。
【解析】
步骤一:关键概念解读
Ag+与Cl-生成AgCl 白色沉淀;Ba2+与SO₄2-生成BaSO₄ 白色沉淀,但Ag+与SO₄2-也可生成微溶的
Ag₂SO₄ 白色沉淀;Fe3+与SCN-生成血红色Fe(SCN)₃;Cu2+与浓氨水先沉淀后溶解生成[Cu(NH₃)₄]2+。
步骤二:选项分析
A.滴加NaCl 溶液产生白色沉淀,该沉淀为AgCl,说明溶液中含有Ag⁺,结论正确。
B.滴加H₂SO₄ 溶液产生白色沉淀,可能是BaSO₄,也可能是Ag₂SO₄(微溶),因此不能确定一定含
有Ba²⁺,结论错误。
C.滴加KSCN 溶液显红色,是Fe3+的特征反应,说明溶液中含有Fe³⁺,结论正确。
D.四种阳离子均存在时,先加NaCl 溶液沉淀Ag+为AgCl;再加Na₂SO₄ 溶液沉淀Ba2+为BaSO₄;最
后加浓氨水,Cu2+先沉淀后溶解生成[Cu(NH₃)₄]2+,Fe3+生成Fe(OH)₃ 沉淀,可实现分离,方案正确。
步骤三:结论得出
说法错误的是B。
【易错点】
忽略Ag₂SO₄ 微溶于水,误将“加H₂SO₄ 产生白色沉淀”直接等同于含Ba²⁺;对浓氨水与Cu²⁺、Fe3+反
应的差异认识不清。
【知识总结】
① 常见阳离子检验:Ag+用Cl⁻;Ba2+用SO₄2-(需排除Ag+干扰);Fe3+用KSCN 或NaOH;Cu2+用
NaOH(蓝色沉淀)或氨水(先沉淀后溶解)。
② 离子分离原则:选择合适试剂使目标离子依次沉淀或转化,避免交叉干扰;注意沉淀的溶解性和
后续处理。
③ 微溶物干扰:Ag₂SO₄、CaSO₄ 等为微溶物,检验Ba2+时宜先用盐酸酸化排除Ag+等干扰。
【复习策略】
归纳常见离子的检验方法、特征现象及干扰排除策略,通过框图推断题强化离子分离与推断能力。
第 5 题
5. 准确称取1.0600gNa2CO3,基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A.
B.
C.
D.
①②③
①②⑤⑥
①③④⑥
④⑤⑥
【答案】B
【命题透视】
核心考点:一定物质的量浓度溶液的配制及仪器选择。
▶
链接教材:人教版必修第一册第二章第三节“物质的量”及实验活动
▶
1“配制一定物质的量浓度的溶
液”。
命题分析:本题以
▶
Na₂CO₃ 基准物质配制标准溶液为情境,综合考查称量精度、容量瓶选择、溶解
与定容操作所需仪器。选项中的仪器图示需要学生准确识别其用途和规格。
【思路点拨】
先根据质量和浓度计算所需溶液体积,确定容量瓶规格;再根据称量精度要求判断天平类型;最后列
出溶解、转移、定容所需仪器。
【解析】
步骤一:关键概念解读
配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀。称量
基准物质需用分析天平(精度0.0001g),定容需用相应规格的容量瓶和胶头滴管,溶解和转移需用烧杯
和玻璃棒。
步骤二:计算与仪器选择
Na₂CO₃ 的摩尔质量为106g·mol-1。1.0600gNa2CO3的物质的量为0.0100mol。
配制0.0500mol·L-1溶液所需体积:V = n/c = 0.0100mol / 0.0500mol·L-1 = 0.200L = 200mL。
因此应选用200mL 容量瓶,不能用500mL 容量瓶。
称量1.0600g 需用电子分析天平(精度0.0001g),普通电子天平精度不足。
必需仪器:①胶头滴管、②200mL 容量瓶、⑤电子分析天平、⑥玻璃棒。
步骤三:结论得出
必须使用的是①②⑤⑥,答案为B。
【易错点】
误根据“常见容量瓶规格”直接选500mL 容量瓶,忽略计算结果;或未区分普通电子天平与分析天平
的精度差异。
【知识总结】
① 容量瓶选择原则:根据计算得到的溶液体积选择最接近且不小于该体积的容量瓶规格。
② 天平精度:托盘天平精度0.1g,普通电子天平通常0.01g,分析天平可达0.0001g。
③ 溶液配制关键仪器:烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,必要时还需量筒(浓溶液稀释)。
【复习策略】
重温一定物质的量浓度溶液配制的实验步骤和误差分析,强化根据计算结果选择仪器的意识。
第 6 题
6. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【命题透视】
核心考点:溴苯制备实验的试剂选择与装置评价。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
3 有机化学基础第二章“烃”中芳香烃的性质及实验相关内容。
命题分析:本题以溴苯实验室制备的四个操作环节为载体,考查试剂选择、防倒吸、分液操作、蒸
▶
馏装置等实验基本技能。四个选项分别对应合成、尾气处理、洗涤分液、蒸馏提纯,覆盖面广。
【思路点拨】
回忆溴苯制备原理:苯与液溴在FeBr₃ 催化下发生取代反应生成溴苯和HBr。结合各步骤的注意事项
判断装置与试剂是否正确。
【解析】
步骤一:关键概念解读
溴苯制备反应:苯 + 液溴FeBr ₃催化
→
溴苯 + HBr↑。反应放热,Br2和HBr 易挥发,尾气需处理;
溴苯不溶于水,密度大于水,可用分液分离;蒸馏提纯时温度计水银球应位于支管口处。
步骤二:选项分析
A.溴苯合成应使用液溴而非溴水,苯与溴水不反应,A 错误。
B.尾气中含HBr,极易溶于NaOH 溶液,导管直接插入液面下易发生倒吸,应使用防倒吸装置,B
错误。
C.溴苯难溶于水,洗涤后可用分液漏斗分离有机层和水层,下层液体从下口放出,操作规范,C 正
确。
D.蒸馏装置中温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面以下,D 错误。
步骤三:结论得出
正确的是C。
【易错点】
混淆液溴与溴水;忽视HBr 极易溶于水导致的倒吸问题;蒸馏时温度计位置判断失误。
【知识总结】
① 溴苯制备关键:液溴、FeBr₃ 催化剂、取代反应、HBr 尾气处理。
② 防倒吸装置:倒扣漏斗、安全瓶等,适用于极易溶于吸收液的气体。
③ 分液操作要点:下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;分液漏斗使用前需检漏。
④ 蒸馏温度计位置:水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿平齐,测量蒸气温度。
【复习策略】
系统梳理常见有机制备实验(溴苯、硝基苯、乙酸乙酯等)的原理、装置、操作和注意事项。
第 7 题
7. 下列分子空间构型相同的一组是
A. CO₂、CS₂ B. BF₃、NF₃ C. HCN、HClO D. SO₃、PCl₃
【答案】A
【命题透视】
核心考点:价层电子对互斥理论(
▶
VSEPR)与分子空间构型判断。
链接教材:人教版选择性必修
▶
2 第二章第二节“分子的空间结构”。
命题分析:本题考查学生对
▶
VSEPR 模型的应用能力,要求根据中心原子的价层电子对数和孤电子对
数判断分子空间构型。选项涉及直线形、平面三角形、三角锥形、角形等多种构型。
【思路点拨】
对每组分子分别计算中心原子的价层电子对数和孤电子对数,再判断空间构型是否相同。
【解析】
步骤一:关键概念解读
价层电子对互斥理论(VSEPR):中心原子的价层电子对数 = σ 键电子对数 + 孤电子对数。根据电
子对之间的排斥作用,可预测分子空间构型。
步骤二:选项分析
A.CO₂ 中心原子C 的价层电子对数为2,孤电子对数为0,空间构型为直线形;CS₂ 中心原子C 的价
层电子对数为2,孤电子对数为0,空间构型也为直线形。二者相同。
B.BF₃ 中心原子B 的价层电子对数为3,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形;NF₃ 中心原子N
的价层电子对数为4,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形。二者不同。
C.HCN 中心原子C 的价层电子对数为2,孤电子对数为0,空间构型为直线形;HClO 中心原子O 的
价层电子对数为4,孤电子对数为2,空间构型为角形(V 形)。二者不同。
D.SO₃ 中心原子S 的价层电子对数为3,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形;PCl₃ 中心原子P
的价层电子对数为4,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形。二者不同。
步骤三:结论得出
空间构型相同的一组是A。
【易错点】
计算孤电子对数时忽略中心原子本身的价电子;将电子对总数与空间构型直接等同,未扣除孤电子对
的影响。
【知识总结】
①VSEPR 模型基本公式:价层电子对数 = (中心原子价电子数 + 配位原子提供电子数 ± 电荷
数)/ 2。
② 常见空间构型:2 对→直线形;3 对(无孤对)→平面三角形;4 对(无孤对)→正四面体形;4 对
(1 孤对)→三角锥形;4 对(2 孤对)→角形。
③ 等电子原理:CO₂ 与CS₂ 互为等电子体,空间构型相同。
【复习策略】
强化VSEPR 模型应用训练,熟练计算各类分子的价层电子对数和孤电子对数,准确判断空间构型。
第 8 题
8. 药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T 的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 共直线的C 原子最多有6 个
C. 分子中电负性最小的元素是C
D. 红外光谱中出现C
C
、C
O
和C
O
的吸收峰
【答案】D
【命题透视】
核心考点:有机物的结构与性质(顺反异构、共线判断、电负性、红外光谱)。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
3 第一章“有机化合物的结构特点与研究方法”及第三章“烃的衍生
物”。
命题分析:本题以药物他扎罗汀的结构为载体,综合考查有机物的结构特征与谱学性质。选项涉及
▶
顺反异构、共线原子数、电负性比较和红外光谱,要求学生具备较强的结构分析能力。
【思路点拨】
观察结构简式,识别官能团(碳碳三键、酯基、吡啶环等),结合有机结构理论逐项判断。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
他扎罗汀结构中含有碳碳三键、酯基、苯环、吡啶环等结构单元。碳碳三键为直线结构,与其直接相
连的原子共线;电负性比较需考虑元素在周期表中的位置;红外光谱可检测分子中的特征官能团。
步骤二:选项分析
A.顺反异构存在于碳碳双键两端连接不同基团时。该分子中不含碳碳双键,因此不存在顺反异构,A
错误。
B.碳碳三键为直线结构。与三键共线的碳原子包括:三键的两个碳原子、与三键直接相连的苯环碳
及其对位碳、与三键直接相连的吡啶环碳及其对位碳、酯基中的羰基碳等,共线碳原子数超过6 个,B 错
误。
C.该分子含C、H、O、N、S 等元素。H 的电负性小于C,因此电负性最小的元素是H,不是C,C
错误。
D.结构中存在碳碳三键、羰基(C=O)和酯基等官能团,红外光谱会出现相应特征吸收峰,D 正
确。
步骤三:结论得出
正确的是D。
【易错点】
误将结构中的三键当作双键判断顺反异构;共线原子数计算时遗漏与三键直接相连的芳环对位碳;电
负性比较时忽略H 元素。
【知识总结】
① 顺反异构条件:分子中存在碳碳双键,且双键两端各连有两个不同的原子或原子团。
② 共线与共面判断:碳碳三键为直线形,苯环、乙烯为平面形,可据此推断分子中共线、共面原子
数。
③ 电负性规律:同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小;常见元素电负性:O>N
>C>H。
④ 红外光谱:不同官能团具有特征吸收峰,可用于官能团鉴定。
【复习策略】
加强有机物结构分析训练,熟练掌握共线共面判断、等效氢、官能团性质及谱学分析方法。
第 9 题
9. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y 与18-冠-6 作用形成超分子阳离子(Z),下列
说法错误的是
A. X→Y,键角
H
N
H
增大
B. 18-冠-6 中C、O 原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z 含手性碳原子
D. Z 中存在共价键、离子键和氢键
【答案】D
【命题透视】
核心考点:配合物、超分子、杂化方式、手性碳、化学键类型。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
2 第三章第四节“配合物与超分子”。
命题分析:本题以环己基乙胺形成铵盐阳离子并与
▶
18-冠-6 形成超分子为情境,考查学生对配位
键、杂化方式、手性、超分子作用的理解。选项设计具有较好的区分度。
【思路点拨】
分析X→Y 过程中N 原子成键情况变化;判断18-冠-6 中C、O 的杂化方式;识别Z 中的手性碳;分析
超分子内部存在的相互作用类型。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
1-环己基乙胺(X)中N 原子有1 对孤电子对,溶于酸后接受H+形成铵盐阳离子Y,N 原子由sp3杂化
(含孤电子对)变为带正电荷的四面体构型。18-冠-6 是冠醚,环上C、O 原子均形成单键,可通过配位作
用与铵盐阳离子形成超分子Z。
步骤二:选项分析
A.X 中N 原子有1 对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,使
键角较小;Y 中N 原子无孤电子对,键角增大,A 正确。
B.18-冠-6 中,每个C 原子形成4 个σ 键,每个O 原子形成2 个σ 键并含2 对孤电子对,价层电子对
数均为4,均采取sp3杂化,B 正确。
C.Z 中连接环己基、甲基、H 和铵盐基团的碳原子连接4 个不同基团,属于手性碳原子,C 正确。
D.Z 是超分子阳离子,内部存在共价键和氢键(N—H···O),但不存在离子键。离子键是阴阳离子
之间的静电作用,Z 整体为阳离子,内部不存在离子键,D 错误。
步骤三:结论得出
说法错误的是D。
【易错点】
误认为超分子阳离子内部存在离子键;对“手性碳”判断不熟练;忽略孤电子对对键角的影响。
【知识总结】
① 配位键与铵盐形成:N 原子提供孤电子对与H+形成配位键,形成NH₄+类阳离子。
② 冠醚与超分子:冠醚通过氧原子与金属阳离子或铵盐阳离子形成主-客体配合物,属于超分子化学
范畴。
③ 手性碳判断:连有四个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子。
④ 化学键类型:共价键存在于原子之间;离子键存在于阴阳离子之间;氢键是分子间或分子内特殊
的分子间作用力。
【复习策略】
关注配合物、超分子等新颖结构,强化杂化方式、手性判断和化学键类型分析能力。
第 10 题
10. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
2
2
4
2
( )
4
( )
( )
2
( )
CO g
H
g
CH
g
H O g
1
H
反应Ⅱ:
2
2
2
( )
( )
( )
( )
CO g
H
g
CO g
H O g
2
H
恒压条件下,
2
CO ,
2
H ,
2
N 按体积比1 4 5
∶∶投料,分别使用甲或乙作催化剂,在200 C
下反应固定时间
后测定
2
CO 的实验转化率;不改变其他条件,每间隔50 C
重复上述实验。
2
CO 的实验转化率和理论平衡
转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,
4
CH 选择性在400 C
为100% ;甲、乙分别催化时,
CO 选择性在750 C
均达100% 。下列说法正确的是
A.
1
0
H
,
2
0
H
B. 200 ~ 400 C
范围内,使用甲催化时,
4
CH 选择性随温度升高而增大
C. 500 ~ 800 C
范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D. 其他条件不变,仅减小
2
N 投料量,CO 选择性达100% 时的温度仍为750 C
【答案】C
【命题透视】
核心考点:化学平衡、催化剂与选择性、转化率—温度图像分析。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
1 第二章“化学反应速率与化学平衡”。
命题分析:本题以
▶
CO₂ 加氢制备化学品为背景,结合催化剂对反应选择性的影响,考查化学平衡移
动、图像分析和催化剂作用原理。题目信息量大,要求学生准确读取图像信息并进行逻辑推理。
【思路点拨】
根据图像中“实验转化率”与“理论平衡转化率”的关系判断反应是否达到平衡;根据温度对平衡转
化率的影响判断反应热效应;结合催化剂只改变反应速率不影响平衡进行选择性分析。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
反应Ⅰ和反应Ⅱ均为CO₂ 与H2的反应,但产物不同。图像显示CO₂ 的实验转化率(甲、乙催化)和
理论平衡转化率随温度变化。当实验转化率与理论平衡转化率重合时,说明反应达到平衡状态。低温区转
化率随温度升高而降低,说明低温主导反应为放热反应;高温区转化率随温度升高而升高,说明高温主导
反应为吸热反应。
步骤二:选项分析
A.低温区CO₂ 转化率随温度升高而降低,说明低温主导反应(反应Ⅰ)为放热反应,ΔH1 < 0;高温
区CO₂ 转化率随温度升高而升高,说明高温主导反应(反应Ⅱ)为吸热反应,ΔH2 > 0。选项表述与此相
反,A 错误。
B.反应Ⅰ放热、反应Ⅱ吸热,升高温度有利于吸热的反应Ⅱ,CH₃OH(或目标产物)的选择性应随
温度升高而降低;且图像中低温区转化率升高可能是反应速率加快所致,与选择性无直接关系,B 错误。
C.在一定温度范围内,甲、乙催化的实验转化率均与理论平衡转化率重合,说明反应已达到平衡。
催化剂只改变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下产物选择性相同,C 正确。
D.反应在恒压下进行,减小Ar(惰性气体)投料量,体系总体积减小,反应物分压增大。反应Ⅰ是
气体分子数减少的反应,加压促进反应Ⅰ正向移动,相同温度下选择性会降低,因此选择性达到100%需
要更高温度,D 错误。
步骤三:结论得出
正确的是C。
【易错点】
将“转化率随温度升高而增大”直接等同于反应吸热,忽略多反应竞争和催化剂活性因素;混淆恒压
与恒容条件下投料变化对分压的影响。
【知识总结】
① 催化剂作用:同等程度改变正逆反应速率,缩短达到平衡的时间,不改变平衡状态和平衡常数。
② 勒夏特列原理:改变影响平衡的一个因素,平衡将向减弱这种改变的方向移动。恒压下减小惰性
气体比例,相当于增大反应物分压。
③ 图像分析方法:比较实验转化率与平衡转化率,判断反应是否达到平衡;根据温度对转化率的影
响判断反应热效应。
【复习策略】
加强多反应竞争体系中平衡移动与选择性的分析训练,掌握“实验转化率—平衡转化率”图像的解读
方法。
第 11 题
11. 对下列事实解释正确的是
事实
解释
A
熔融条件下,金属Na 与KCl 反应
可制备金属K
金属活泼性:Na
K
B
热稳定性:
4
4
CH
SiH
键能:C
H
Si
H
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而
甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
3
OH
CH
D
常温下,相同浓度溶液的pH :
4
NH
水解程度:
3
4
4
CH COONH
NH Cl
3
4
4
CH COONH
NH Cl
A. AB. BC. CD. D
【答案】BC
【命题透视】
核心考点:元素周期律、化学键、有机反应活性、盐类水解。
▶
链接教材:人教版必修第一册第四章“物质结构 元素周期律”、选择性必修
▶
3 第三章“烃的衍生
物”、选择性必修1 第三章“水溶液中的离子反应与平衡”。
命题分析:本题以表格形式呈现四个化学事实及其解释,考查学生对多个知识点的综合辨析能力。
▶
选项涉及金属冶炼、键能与热稳定性、苯环活化作用、盐类水解与溶液pH,体现了知识间的内在联系。
【思路点拨】
逐项分析事实与解释之间的因果关系是否正确,注意隐藏条件(如沸点差异、相互促进水解等)。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
A 项涉及熔融法制备金属K,事实为Na 与熔融KCl 反应制备K;B 项比较CH₄ 与SiH₄ 的热稳定性;C
项比较苯酚与甲苯对溴水的反应活性;D 项比较相同浓度NH₄Cl 与(NH₄)2SO4溶液的pH 及NH₄+水解程度。
步骤二:选项分析
A.Na 与熔融KCl 反应制备K,并非因为Na 的金属活泼性强于K,而是因为K 的沸点低于Na,反应
中K 汽化逸出,促使平衡正向移动。实际上金属活泼性K > Na,A 错误。
B.C 的原子半径小于Si,C—H 键键长更短、键能更大,因此CH₄ 的热稳定性强于SiH₄,B 正确。
C.酚羟基对苯环有较强的活化作用,使苯酚能与溴水发生取代反应;甲基对苯环的活化作用较弱,
甲苯不与溴水反应(可与液溴在催化剂作用下反应),C 正确。
D.(NH₄)2SO4溶液中NH₄+浓度较大,水解产生的H+更多,但SO₄2-对NH₄+水解有一定促进作用。然而
pH 大小不仅取决于NH₄+水解程度,还与NH₄+总浓度有关。解释中将pH 差异简单归因于水解程度,未考
虑浓度因素,D 错误。
步骤三:结论得出
解释正确的是B、C。
【易错点】
误将“熔融Na 制K”归因于金属活泼性;忽略NH₄+浓度对溶液pH 的影响。
【知识总结】
① 金属冶炼的特殊反应:利用沸点差异使产物脱离反应体系,可使某些“反常”反应得以进行。
② 键能与热稳定性:键能越大,含有该键的分子越稳定;同主族氢化物热稳定性随键能减小而降
低。
③ 苯环活化作用:酚羟基、氨基等强活化基团使苯环邻对位氢原子活泼,易与溴水发生取代反应。
④ 盐类水解影响因素:浓度、温度、同离子效应、相互促进水解等。
【复习策略】
加强对“事实—原理—解释”逻辑链的训练,避免因记忆片面而误判因果关系。
第 12 题
12. 利用电还原
2
O 产生的
2
2
H O 氧化石油化工副产物
2
H S 制备
2
4
K SO ,装置如图所示。电解过程
中,双极膜中H₂O 解离的H+和OH 在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. b 极反应式为
2
2
4
4
2
OH
e
H O
O
B. 双极膜中H₂O 解离的H+向a 极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成
2
O 的质量相等
D. 理论上,生成
2
4
1mol K SO 时,a 极上消耗
2
2mol O
【答案】CD
【命题透视】
核心考点:电解池原理、双极膜、电极反应式书写、电子守恒计算。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
1 第四章“化学反应与电能”。
命题分析:本题以电化学方法制备化学品为背景,结合双极膜技术,考查学生对电解池电极判断、
▶
离子迁移、电极反应和定量计算的掌握。装置图和反应信息需要学生综合分析。
【思路点拨】
根据“电还原O2 产生H₂O₂”判断阴极反应;根据阳离子向阴极迁移判断H+移动方向;结合电子守恒
分析各电极消耗与生成物质的质量关系。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
该装置为电解池,双极膜将槽体分隔为a 极室和b 极室。双极膜解离出H+和OH⁻,阳离子向阴极移
动,阴离子向阳极移动。O2在阴极(a 极)得电子被还原为H₂O₂,石油化工副产物在b 极室被H₂O₂ 氧化生
成目标产物。
步骤二:选项分析
A.b 极为阳极,发生氧化反应,电极反应式可表示为相关氧化反应,A 正确。
B.H+为阳离子,向阴极(a 极)方向迁移,B 正确。
C.阳极反应生成O2,阴极反应消耗O2,但电子转移数不同,消耗与生成O2的质量不相等,C 错误。
D .由氧化
反应
、a
极电极反应
可得关系式
,因此生成
时,a 极上消耗
,D 错误。
步骤三:结论得出
说法错误的是C、D。
【易错点】
混淆阴阳极与电源正负极的连接关系;忽略双极膜中H+和OH-的迁移方向;电子守恒计算时未统一电
子转移数。
【知识总结】
① 电解池基本规律:阳极失电子发生氧化反应,阴极得电子发生还原反应;阳离子向阴极移动,阴
离子向阳极移动。
② 双极膜作用:在电场作用下水解离为H+和OH-,分别向两极迁移,为电极反应提供H+或OH-。
③ 电子守恒应用:串联电路中转移电子数相等,据此可进行电极产物或反应物量的计算。
【复习策略】
强化电解池装置分析训练,特别是含离子交换膜、双极膜的新型电化学装置,掌握电极判断和电子守
恒计算。
第 13 题
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N 为取代反应
B. N 比P 更易被氧化
C. M、P 均可与Na₂CO₃ 溶液反应
D. 已知Q 被酸性KMnO₄ 溶液氧化时有CO₂ 生成,则另一产物为
【答案】A
【命题透视】
核心考点:有机合成路线分析、官能团性质、反应类型判断。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
3 第三章“烃的衍生物”、第五章“合成高分子”。
命题分析:本题以药物盐酸茚洛秦的合成路线为载体,考查学生对有机反应类型、官能团转化、物
▶
质性质的理解。需要学生根据合成路线推断中间体结构,进而判断各选项正误。
【思路点拨】
观察合成路线中M、N、P、Q 的结构变化,识别官能团转化;结合酚羟基、羰基、醇羟基、酯基等性
质逐项分析。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
合成路线中M 含有酚羟基,M→N 是酚羟基氢被取代的过程;N 中含有羰基,P 中羰基被还原为醇羟
基;Q 含有可被酸性KMnO₄ 氧化的结构单元。
步骤二:选项分析
A.M→N 是酚羟基中的氢原子被其他原子或基团取代,属于取代反应,A 正确。
B.N 中含有羰基,P 中含有醇羟基。醇羟基比羰基更易被氧化,因此P 比N 更易被氧化,B 错误。
C.M 含酚羟基,酸性强于HCO₃⁻、弱于H₂CO₃,可与Na₂CO₃ 反应生成酚钠和NaHCO₃;P 中只有醇
羟基,不能与Na₂CO₃ 溶液反应,C 错误。
D.与苯环相连的碳原子存在氢原子,该碳原子可直接被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,则五元环上的
化学键断裂,中间的碳原子被氧化为CO2 ,另一产物应为
,D 错误。
步骤三:结论得出
正确的是A。
【易错点】
对酚羟基、醇羟基、羰基的氧化难易判断不清;误认为所有含羟基的有机物都能与Na₂CO₃ 反应。
【知识总结】
① 取代反应类型:酚羟基氢可被卤素、硝基、烷基等取代。
② 官能团氧化顺序:醇羟基易被氧化为醛基/羧基,醛基易被氧化为羧基,羰基(酮)较难被氧化。
③ 酚羟基酸性:酚羟基酸性介于H₂CO₃ 与HCO₃-之间,能与Na₂CO₃ 反应但不能与NaHCO₃ 反应。
④ 酸性KMnO₄ 氧化规律:与苯环直接相连的碳原子上有氢时,可被氧化为羧基;某些侧链可被氧化
为CO₂。
【复习策略】
加强有机合成路线推断训练,熟练掌握官能团转化关系和反应类型判断。
第 14 题
14. 利用铁基、钙基物质的化学循环(FeO
Fe ,
3
CaCO
CaO )可从高炉煤气中分离
出
2
N ,并获得高价值的CO /
2
CO 混合气。循环过程如图所示,下列说法正确的是
A. 钙基物质Ⅰ为CaO
B. 气体X 为
2
/
CO CO 混合气
C. 铁基、钙基物质的理论投料比为2 5
∶(以物质的量计)
D. 获得的混合气中,CO 与
2
CO 物质的量之比
2
(
)
2
3
n CO
n CO
【答案】AC
【命题透视】
核心考点:化学工艺流程分析、氧化还原反应、化学计量计算。
▶
链接教材:人教版必修第二册第八章“化学与可持续发展”、选择性必修
▶
1“化学反应速率与化学平
衡”。
命题分析:本题以铁基
▶
/钙基化学循环分离高炉煤气为载体,综合考查氧化还原反应、化学计量和循
环工艺评价。需要学生根据循环图推断各物质转化关系,并进行定量计算。
【思路点拨】
根据循环图和题目信息,推断反应器甲、乙中发生的反应;结合高炉煤气组成
n(CO):n(CO₂):n(N2)=2:3:5 进行化学计量分析。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
高炉煤气主要含CO、CO₂、N2。反应器甲中,铁基物质将CO 氧化为CO₂,钙基物质(CaO)吸收
CO₂ 生成CaCO₃,N2 不参与反应而分离。反应器乙中,铁基物质将CO₂ 还原为CO,CaCO₃ 分解释放
CO₂,获得CO/CO₂ 混合气。
步骤二:选项分析
A.反应器甲中需要CaO 吸收CO₂ 生成CaCO₃,因此钙基物质Ⅰ为CaO,A 正确。
B.CO 和CO₂ 在反应器甲中均被转化或吸收,只有N2未参与反应,因此气体X 为纯N2,不是CO/
CO₂ 混合气,B 错误。
C.设高炉煤气中n(CO)=2mol、n(CO₂)=3mol、n(N2)=5mol。反应器甲中2mol CO 被氧化为2mol
CO₂,总CO₂ 为5mol,需5mol CaO 吸收;同时2mol FeO 被CO 还原为Fe。反应器乙中2mol Fe 将2mol
CO₂ 还原为2mol CO,同时5mol CaCO₃ 分解。铁基、钙基物质的理论投料比n(FeO):n(CaO)=2:5,C 正确。
D.获得的混合气中,n(CO)=2mol,剩余n(CO₂)=5-2=3mol,二者物质的量之比为2:3,不是选项所给
比例,D 错误。
步骤三:结论得出
正确的是A、C。
【易错点】
混淆反应器甲、乙中的氧化还原方向;未结合高炉煤气具体组成进行化学计量计算。
【知识总结】
① 化学循环思想:通过氧化还原反应和酸碱反应实现物质的分离与转化,载体可循环使用。
② 氧化还原配平:根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化还原反应方程式。
③ 工艺流程分析方法:明确原料、产品、循环物质,标注各步反应物和产物,进行物料衡算。
【复习策略】
加强工艺流程题训练,掌握“原料→预处理→核心反应→分离提纯→产品”的分析框架,注重循环物
质的判断和物料守恒计算。
第 15 题
15. 25 C
下,向初始浓度一定的
4
NH Cl 溶液中加入
3( )
CaCO s ,通过加入
3
HNO 或NaOH 调节
pH [
3( )
CaCO s 始终存在,忽略溶液体积变化]。某组分平衡浓度的对数值
1
lg[ (
) /
]
c X
mol L
随pH
的变化如图所示(X 表示
4
NH
,
3
NH ,
2
Ca ,
3
HCO
)。下列说法错误的是
A. 丁线所示物种为
3
HCO
B. 调节
7.00
pH
时,需加入NaOH
C. P 点
4
0.90
2
10
c NH
c Ca
D. Q 点:
2
3
4.15
3
10
c CO
c HCO
【答案】D
【命题透视】
核心考点:水溶液中的离子平衡、对数浓度图像分析。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
1 第三章“水溶液中的离子反应与平衡”。
命题分析:本题以
▶
NH₄Cl 溶液中加入CaCO₃ 并调节pH 为背景,通过lg c(X)—pH 图像考查学生对盐
类水解、弱电解质电离、沉淀溶解平衡的综合分析能力。图像中四条曲线代表不同物种,需要根据pH 变
化趋势进行推断。
【思路点拨】
根据pH 变化对各物种浓度的影响,确定甲、乙、丙、丁四条曲线分别代表哪种微粒;再结合溶度
积、水解平衡等判断各选项正误。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
初始溶液为NH₄Cl 溶液,加入CaCO₃ 后存在NH₄⁺、NH₃、Ca²⁺、HCO₃⁻、CO₃2- 等离子的平衡。随着
pH 增大:NH₄+转化为NH₃,浓度减小;NH₃ 浓度增大;CaCO₃ 溶解度降低,Ca2+浓度减小;H₂CO₃ 转化为
HCO₃-再转化为CO₃2- ,HCO₃-浓度先增大后减小。
步骤二:曲线推断与选项分析
甲线:随pH 增大而减小,代表NH₄⁺。
乙线:随pH 增大而增大,代表NH₃。
丙线:随pH 增大而减小,代表Ca²⁺。
丁线:随pH 增大先增大后减小,代表HCO₃⁻。
A.丁线代表HCO₃⁻,A 正确。
B.原NH₄Cl 溶液因NH₄+水解呈酸性,要使pH=7 需加入碱(如NaOH),B 正确。
C.P 点坐标为(8.35, -3.25),即pH=8.35 时,lg[c(NH4
+)] = -3.25,根据丙线,lg[c(Ca2+)] = -4.15。因此:
,
,C 正确。
D.O 点(pH=9.25)处,
,可得:
,Q 点(pH=12.50),
,则:
,D 错误。
步骤三:结论得出
说法错误的是D。
【易错点】
曲线代表物种推断错误;忽略NH₄Cl 溶液本身的酸性;混淆Q 点的电荷守恒与物料守恒关系。
【知识总结】
①lg c(X)—pH 图像分析:根据物种随pH 变化的浓度趋势,结合电离、水解、沉淀溶解平衡确定曲线
归属。
② 盐类水解与溶液酸碱性:NH₄+水解使溶液呈酸性,加入碱可中和H+使pH 升高。
③ 沉淀溶解平衡:Qc 与Ksp 的关系决定沉淀的生成或溶解。
④ 守恒关系应用:电荷守恒、物料守恒、质子守恒是分析溶液中离子浓度关系的重要工具。
【复习策略】
强化水溶液中离子平衡的图像分析训练,熟练运用守恒关系和Ksp 计算解决复杂问题。
第 16 题
16.
6
CuSiF 与
(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料
6
x
y
z
Cu L
SiF
,其四方晶胞结构如
图所示(晶胞参数a
b
c
,
90
,H 原子略)。回答下列问题:
(1)基态Cu 原子的电子排布式为_____________;C,N,O,F 中第二电离能最大的是_________。
(2)
为平面分子,其中N 原子采取的轨道杂化方式为_________,该分子的孤电子对数为
_________。
(3)
6
x
y
z
Cu L
SiF
中x y z
∶∶
_________;其在室温下可选择性吸附
2
CO ,但不吸附
2
N 和
2
O 。
2
CO
分子被吸附在晶胞顶点,与框架结构中的F 原子存在如图所示静电作用,晶体中与一个
2
CO 分子产生该作
用
的
F
原
子
有
___________
个
;
6
x
y
z
Cu L
SiF
不
吸
附
2
N 和
2
O 的
原
因
是
____________________________________________________________________________________________
______________________________。
(4)若阿伏加德罗常数的值为
A
N ,则
3
1cm 的
6
x
y
z
Cu L
SiF
对
2
CO 的理论吸附量为____mol 。
【答案】(1)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1);O
(2)sp2;2
(3)1:2:1;4;
和
为非极性键构成的非极性分子,分子中不存在带显著正电荷的原子或成键电子
对/共用电子对未发生偏移
(4)
【命题透视】
核心考点:物质结构与性质综合(电子排布、电离能、杂化方式、晶胞计算、超分子识别)。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
2 第一章“原子结构与性质”、第二章“分子结构与性质”、第三
章“晶体结构与性质”。
命题分析:本题以铜基金属有机框架材料为背景,综合考查电子排布、电离能、杂化方式、晶胞组
▶
成、选择性吸附原理及定量计算。题目将结构化学知识与新材料情境相结合,体现学科前沿与社会发展的
联系。
【思路点拨】
根据洪特规则特例书写Cu 的电子排布式;利用电离能规律比较C、N、O、F 的第二电离能;根据配
体L 的平面结构判断N 原子杂化方式;通过晶胞结构计算MOF 化学式;根据分子极性解释选择性吸附;
利用晶胞参数和组成计算理论吸附量。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
金属有机框架(MOF)由金属离子或簇与有机配体通过配位键自组装形成,具有多孔结构。本题中
Cu2+与含氟配体L 形成四方晶胞,晶胞参数为a 和c。CO₂ 分子因结构特点可与框架中的F 原子产生静电
作用而被选择性吸附。
步骤二:分问解析
(1 )Cu 原子序数为29 ,根据洪特规则特例,基态Cu 原子的电子排布式为[Ar]3d104s1 (或
1s22s22p63s23p63d104s1)。第二电离能是指失去第二个电子所需要的能量;
的价电子排布为
;
的价电子排布为
;
的价电子排布为
,2p 轨道半充满的稳定状态,极难再失去电
子;
的价电子排布为
;因此,氧的第二电离能最大。
(2)配体L 为平面分子,N 原子形成2 个σ 键并保留1 对孤电子对,价层电子对数为3,采取sp2杂化;分
子中有2 个N 原子,每个N 原子有1 对孤电子对,孤电子对总数为2。
(3)由晶胞结构可知,Cu 原子位于晶胞体内,数目为1;CuF₂ 相关单元(如F 或CuF₂)位于上下底面
心,数目为2;配体L 位于4 个竖直面心,数目为2。因此MOF 中n(Cu):n(CuF₂):n(L)=1:2:1。CO₂ 分子吸附
在晶胞顶点,同一层平面内与4 个八面体相邻,每个八面体有1 个F 原子与CO₂ 产生静电作用,故为4
个。由图提示可知,吸附核心在于
与
的静电引力。
和
属于由非极性键构成的非极性分子,
内部没有显著的电荷偏转,不具备可以被F 吸引的正电荷中心,因此不被吸附。
(4)晶胞体积
,1 个晶胞中
CO2数目为
,故
中
CO2的
物质的量为:
。
【易错点】
Cu 电子排布易写成[Ar]3d94s2,忽略洪特规则特例;晶胞中原子或基团数目计算错误;混淆CO₂ 的极
性与非极性判断。
【知识总结】
① 洪特规则特例:当d 轨道全充满(d10)、半充满(d5)或全空(d0)时,电子构型更稳定,如
Cr([Ar]3d54s1)、Cu([Ar]3d104s1)。
② 电离能规律:同周期第一电离能总体增大,但ⅡA、ⅤA 族因全充满、半充满而反常;第二电离
能需结合具体离子电子构型判断。
③ 杂化方式判断:根据价层电子对数确定杂化类型,平面结构中常见sp2杂化。
④ 晶胞计算:利用“切割法”计算晶胞中粒子数目,结合密度公式ρ=ZM/(NA·V)进行相关计算。
⑤ 超分子识别:基于分子极性、氢键、静电作用等实现选择性吸附。
【答题模板】
结构化学综合题:
(1)确定元素→书写电子排布式→依据周期律/特殊稳定构型比较电离能;
(2)分析分子结构→计算价层电子对数→判断杂化方式与孤电子对数;
(3)观察晶胞图→用切割法计算各粒子数目→确定化学式→分析配位环境与选择性吸附原因;
(4)列出晶胞体积与物质的量关系→代入公式计算密度或吸附量。
第 17 题
17. 一种从铜阳极泥(主要含Au 、
2
Ag Se 、
2
Cu Se )中分离提取贵金属Au 、Ag 的工艺流程如
下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性
2
Cl 直接和Au 反应生成
3
AuCl 。
10
(
)
1.6 10
sp
K
AgCl
;
3
3
2
2
Ag
NH
Ag NH
7
1.0 10
K
。
回答下列问题:
(1 )“ 酸浸” 时,
2
Cu Se 与稀
3
HNO 反应生成二元弱酸
2
3
H SeO 的离子方程式为
_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成
2
Cl 的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,
3
AuCl 转化为
4
AuCl
;“反萃取”时加入
2
3
Na SO 溶液后,水相中Au 以
3
AuSO
形式存在,
2
3
Na SO 的两个作用是_______________________________________ 。“ 酸化析金” 时,
3
AuSO
发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使0.010mol AgCl 完全溶于1.0 L 氨水,则反应后溶液中
3
c NH
_______
1
mol L
。
(5)“还原提银”所得滤液X 经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X 时加入的物
质是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3)将+3 价的
还原为+1 价、提供配体;
(4)
(5)HCl
【命题透视】
核心考点:化学工艺流程综合(氧化还原、配位平衡、沉淀溶解平衡、循环利用)。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
1 第三章“水溶液中的离子反应与平衡”、必修第二册第八章“化学
与可持续发展”。
命题分析:本题以铜阳极泥中回收贵金属
▶
Au、Ag 的工业流程为背景,综合考查氧化还原反应方程
式书写、氧化剂判断、萃取反萃取原理、配位平衡计算和物质循环利用。流程复杂,信息量较大,要求学
生具备较强的信息提取和综合分析能力。
【思路点拨】
根据流程图和已知信息,推断各步骤中物质的转化关系;结合氧化还原反应配平、配位平衡常数计算
等知识解答各小问。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
铜阳极泥原料主要含
、
、
,先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸,
、
被
硝酸氧化溶解生成
、
、二元弱酸
与
,
、
、二元弱酸
进入滤液,
留在沉淀中;沉淀加入
、
球磨提金,
氧化氯离子生成活性
,
将
氧
化为
,经稀盐酸酸溶得到
水溶液,有机萃取剂萃取金进入有机相,水相分离后有机相中
加入
反萃取,
既作还原剂还原
又提供配体形成
,再经稀盐酸酸化,
发生自身氧化还原析出单质
;酸浸滤液中加入
沉银得到
沉淀,
加氨水溶
银生成可溶性络离子
,再用水合肼还原提银析出
单质,释放
得到滤液
。
步骤二:分问解析
(1)
中
为
价被氧化为
,
为
价被氧化为
,
被还原为
,结合得
失
电
子
守
恒
和
原
子
、
电
荷
守
恒
配
平
方
程
式
为
。
(2)“球磨提金”时,加入的
在酸性条件下氧化Cl
−
生成
,
元素化合价降低,作氧化剂。
(3)
具有还原性,将
中
价
还原为低价
价
;
作为配体,与
形成络离
子
进入水相实现反萃取,因此
的作用为将+3 价的
还原为+1 价,提供配体;
中
降价生成
单质,S 元素部分转化为
、部分为SO4
2−
,结合得失电子守恒和原子、电
荷守恒配平方程式为
。
(
4
)
已
知
:
;
,总反应为
,平衡
常
数
。
完
全
溶
于
氨
水
,
平
衡
时
,代入
,得平衡游离
,因此
。
(5)还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放
,滤液
含铵盐,球磨提金工序需要
,向滤
液
加入HCl ,将
转化为
,可循环至球磨提金步骤。
【易错点】
工艺流程中物质转化关系推断不清;氧化还原方程式配平易出现电荷不守恒;配位平衡计算时忽略Ksp
与K 稳的联合应用。
【知识总结】
① 工艺流程分析步骤:明确原料与产品→分析各步反应→判断循环利用物质→进行物料衡算。
② 氧化还原方程式配平:标变价→列升降→求最小公倍数→配平变价元素→补水、H⁺、OH-配平电荷
和原子。
③ 萃取与反萃取:利用物质在两种互不相溶溶剂中溶解度不同进行分离;反萃取是改变条件使目标
物质从有机相返回水相。
④ 配位平衡与沉淀溶解平衡联合:AgCl(s) + 2NH3
[Ag(NH₃)₂]+ + Cl⁻
⇌
,K = Ksp·K 稳。
【答题模板】
工艺流程题:
原料→预处理→核心反应→分离提纯→产品;
关注循环物质:滤液、滤渣、尾气、未反应原料中可回收利用的成分;
书写方程式时注意介质酸碱性、电荷守恒和原子守恒。
第 18 题
18. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ.
Z 、'Z 均为强吸电子基团
Ⅱ.
X
C
、
''
ZR
回答下列问题:
(1)B 结构简式为__________。
(2)C 中含氧官能团名称为__________;C→D 反应类型为__________。
(3)E→F 化学方程式为_______________________________________。
(4)C 的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl₃ 溶液显色
②含-NH₂
③苯环上仅含1 种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成
。利用上述信息补全合成路线
__________________________________________________________________。
【答案】(1)
(2)酯基;还原反应
(3)
(4)
或
(5)
【命题透视】
核心考点:有机合成与推断(反应类型、官能团、同分异构体、合成路线设计)。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
3 第三章“烃的衍生物”、第四章“生物大分子”、第五章“合成高
分子”。
命题分析:本题以药物中间体的合成为背景,综合考查有机反应类型判断、官能团识别、结构简式
▶
推断、同分异构体书写和合成路线设计。题目提供两个已知反应信息,要求学生能够迁移应用。
【思路点拨】
根据合成路线中各物质的转化关系和已知信息,推断A、B、C、D、E、F、G、H 的结构;结合官能
团性质和反应条件判断反应类型;根据限制条件书写同分异构体;参照已知信息设计合成路线。
【解析】
由流程图可知,
与A 在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B(
),结合B 的化学
式可得A 为
,则B 为
;B 在乙醇钠、乙醇体系中和
发生已知Ⅰ的取代
反应得到C,结合E 的结构可知C 为(
),C 在
作用下与氢气发生还原反应得到D(
),D 再与
发生加成反应生成E,E 和
在
、
环境下发生N 上的取代反应得到F (
),F 经NaH 、DMF 分子内环合得到G (
),G 在氯化钠、水、DMSO 条件下脱酯基得到目标产物H。
步骤二:分问解析
(1)由分析可知,B 的结构简式为
。
(2)由分析可知,C 的结构简式为为
,含氧官能团为酯基;C 在
作用下与氢气发生还
原反应得到D。
(3 )由分析可知,E 和
在
环境下发生N 上的取代反应得到F (
)
和
HCl
,
化
学
方
程
式
为
。
(4)由题,满足条件①遇
显色则含酚羟基;②含
;③苯环仅1 种等效氢则苯环为对称四取
代,两对取代基对位分布,则符合条件的C 的同分异构体为
或
。
(5)结合题中流程,
在
条件下发生已知Ⅱ的反应生成
,
在乙醇钠、乙醇体系中与
发生已知Ⅰ的取代反应生成
,
在
加热下脱酯得到目标产物,则补全流程图为
。
【易错点】
有机结构推断时忽略已知反应信息的迁移应用;同分异构体书写时未满足“苯环上仅1 种化学环境氢
原子”的对称性要求;合成路线设计时步骤顺序不合理。
【知识总结】
① 常见有机反应类型:取代、加成、消去、氧化、还原、加聚、缩聚等,判断依据是官能团变化和
反应条件。
② 同分异构体书写策略:根据限制条件确定官能团,再考虑碳骨架异构、位置异构、官能团异构。
③ 合成路线设计方法:逆合成分析法,从目标产物出发,逐步倒推中间体和原料;注意保护基和反
应选择性。
【答题模板】
有机推断题:
特征反应→官能团变化→结构推导→验证分子式;
同分异构体:先定官能团,再排碳骨架,最后检查对称性;
合成路线:原料→中间体→目标产物,注明反应条件。
第 19 题
19. 一元弱酸HCN 无色剧毒,熔点为-13℃,沸点为26℃,常温下易溶于水。在通风橱中用NaCN 制
备少量液态HCN,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
(1)仪器a 的名称为__________;装置b 的作用为__________。
(2)装置甲、乙选用的控温物质依次为__________(填标号)。
A. 水(50℃)B. 冰盐混合物(-10℃)
C. 干冰—乙醇(-70℃)D. 液氮(-196℃)
(3)HCN 制备完成后需进行的部分操作如下,正确顺序为__________(填序号)。
①打开阀门K1通N2
②停止滴加NaCN 溶液
③关闭阀门K3并切换三通阀K2至尾气处理
实验所用NaCN 中常含有杂质甲酸钠(HCOONa),二者均具有较强还原性,测定HCOONa 含量的实
验步骤如下:
Ⅰ.准确称取m g NaCN 样品,配制250.00mL 溶液,移取25.00mL 该溶液至锥形瓶中,加适量NaOH
溶液,边振摇边滴加
3
AgNO 溶液至出现棕褐色沉淀(已知:AgCN 、AgOH 均为白色沉淀,AgOH 极
易转化为
2
Ag O 棕褐色沉淀)。
Ⅱ.过滤并洗涤沉淀至洗涤液呈中性,收集滤液和洗涤液于锥形瓶中,加适量NaOH 溶液及
1
V mL 浓度为
1
1c mol L
的过量
4
KMnO 标准溶液,反应中
4
MnO
转化为
2
4
MnO
。
Ⅲ.充分反应后,向锥形瓶中加入适量
2
4
H SO 溶液及
2
V mL 浓度为
1
2c mol L
的过量
2+
Fe
标准溶液,反应
结束后溶液中所有锰元素均以
2
Mn 形式存在。
Ⅳ.用
1
1c mol L
的
4
KMnO 标准溶液滴定剩余的
2+
Fe
,终点时消耗溶液体积为
3
V mL 。
(4)步骤Ⅰ中滴加
3
AgNO 溶液时须选用棕色滴定管,原因是__________________;
(
)
sp
K
AgCN
________
(
)
sp
K
AgOH (填“>”或“<”);步骤Ⅱ中参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为
__________。
(5)测得样品中HCOONa 的质量分数为__________(用代数式表示);若步骤Ⅲ所用标准溶液中有少量
2+
Fe
被空气中的
2
O 氧化,则导致测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)滴液漏斗;干燥HCN 气体
(2)AB
(3)②③①
(4)防止AgNO₃ 见光分解;<;2:1
(5)
;偏小
【命题透视】
核心考点:综合实验题型探究(物质制备、实验操作、氧化还原滴定、误差分析)。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
3、选择性必修1 中化学实验与滴定相关内容。
命题分析:本题以剧毒弱酸
▶
HCN 的制备和NaCN 中甲酸钠含量的测定为背景,综合考查实验仪器识
别、温控选择、操作顺序、氧化还原滴定原理与误差分析。题目情境真实,实验安全要求高,科学探究性
强。
【思路点拨】
根据HCN 的物理性质(熔点-13℃,沸点26℃)判断装置甲、乙的温度控制;根据实验安全原则确定
操作顺序;结合氧化还原滴定的电子守恒进行计算和误差分析。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
HCN 为无色剧毒液体,熔点低、沸点接近室温,制备时需在通风橱中进行,并做好尾气处理。装置甲
用于发生HCN 气体,装置乙用于冷凝收集液态HCN,装置b 用于干燥HCN。
步骤二:分问解析
(1)仪器a 为滴液漏斗,可平稳添加NaCN 溶液;装置b 盛装无水
,作用是干燥HCN 气体,除去
HCN 中混有的水蒸气。
(2)HCN 沸点26℃,甲装置水浴(50℃)保证反应产生的HCN 保持气态,便于在乙装置中充分收集;
HCN 熔点-13℃,乙需要低温冷凝液化HCN,选用-10℃冰盐混合物,既能让HCN 完全液化,又不会让
HCN 凝固堵塞导管,装置甲、乙选用的控温物质依次为A、B。
(3)实验结束先停止滴加NaCN 溶液,再关闭阀门
、切换三通阀
处理有毒尾气,最后打开阀门
通
,使装置中残留的HCN 全部排入尾气处理装置中,避免有毒HCN 泄漏污染空气,因此正确顺序为
。
(4)
化学性质不稳定,见光易发生分解反应,光照下硝酸银会析出银单质、溶液变浑浊,损耗标
准液,造成滴定浓度不准,因此必须使用棕色滴定管;滴加
溶液至出现棕褐色沉淀,说明
先沉淀,当
沉淀完全后才会生成
棕褐色沉淀(指示滴定终点),因此
;步骤Ⅱ中
,Mn 元素化合价由+7 转化为+6,每个
得1e⁻;
在碱性条件下被氧化为
,C 元素化合价由+2 转化为+4,每个
失
2e⁻,根据电子守恒,氧化剂
与还原剂
物质的量之比为
。
(5 )由题,碱性环境下
,由此得到关系式
;酸性条件下
,对应定量关系
。根据得失电子守恒:整个过程Mn 从+7 价被还原为+2 价,得到的电子总数为
失
去
的
电
子
总
数
:
即
,可得
25 mL
待测液中甲酸钠物质的量
,则250 mL 全部样品中甲酸钠总物质的量
,
甲
酸
钠
质
量
,因此甲酸钠质量
分数为
;
标准液被空气中
氧化
会发生反应
,相同
体积溶液内有效
实际物质的量低于理论计
算值,则会导致步骤Ⅳ消耗
标准液体积
偏小,因此甲酸钠的质量分数偏小。
【易错点】
HCN 冷凝温度选择不当,易选C 或D;操作顺序颠倒导致HCN 泄漏;电子守恒计算时氧化剂、还原
剂得失电子数判断错误。
【知识总结】
① 低温冷凝选择:根据物质熔沸点选择合适冷却剂,避免凝固或挥发损失。
② 实验安全操作:有毒气体实验结束时,应先停止反应,再处理尾气,最后用惰性气体吹扫装置。
③ 氧化还原滴定计算:利用得失电子守恒建立物质间的定量关系,注意多步滴定中过量滴定剂的处
理。
④ 误差分析:分析操作对标准液浓度或消耗体积的影响,进而判断待测物含量的变化趋势。
【答题模板】
综合实验题:
实验目的→原理→装置→操作→现象→结论;
滴定计算:找关系式→列比例→算含量;
误差分析:判断操作对V 标或c 标的影响,依据c 待∝V 标判断结果偏差。
第 20 题
20. 液相酯交换反应(如反应Ⅰ)是生产化工产品的重要途径,回答下列问题:
反应Ⅰ:
1
H
(1)B 的系统命名为_____________。
(2)初始投料只有A 和B,且均为1mol,不同温度下A 转化率随反应时间的变化如图所示,则
1
H
________0 (填“ >” 或“ <” );实验证明
1
H
很小,从化学键变化角度分析,其原因为
_______________________________。
已知
1T 温度下,反应达平衡时,C 物质的量( )
n C 为
1
3 mol
,反应Ⅰ的平衡常数
1
K __________。
(3)
1T 温度下,向上述液相平衡体系中加入一定量的
3
CH OH ,发生如下反应:
反应Ⅱ:
2
0
H
反应Ⅲ:
3
0
H
液相体系重新达平衡后,D 物质的量(
)
n D 为0.5mol,则A 物质的量( )
n A __________mol,E 物质的量
( )
n E __________mol。
(4)将(3)中平衡体系记为①;同温下,向①加入一定量惰性溶剂,达新的平衡体系②;或不加入惰性
溶剂,仅降低一定温度,达新的平衡体系③。相较于①,若②及③中C 与A 物质的量之比
( )
( )
n C
n A 均增大至
同一数值,则三个平衡体系按( )
n E 由大到小的排序为__________(填编号),D 与B 物质的量之比
(
)
( )
n D
n B
最小值对应的平衡体系为__________(填编号)。
【答案】(1)1,2-丁二醇
(2)<;反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同;
(3)0.5;0.3
(4)③①②;②
【命题透视】
核心考点:化学反应原理综合(热效应判断、平衡常数计算、多反应竞争平衡、条件调控)。
▶
链接教材:人教版选择性必修
▶
1 第二章“化学反应速率与化学平衡”。
命题分析:本题以液相酯交换反应为背景,综合考查反应热判断、平衡常数计算、多反应竞争平衡
▶
分析以及温度和惰性溶剂对平衡的影响。题目逻辑链条长,定量计算要求高,是整张试卷的压轴题之一。
【思路点拨】
根据温度对反应速率和平衡转化率的影响判断ΔH 符号;根据化学键变化解释ΔH 很小的原因;利用
三段式计算平衡常数;对多反应竞争体系列方程组求解各物质物质的量;结合勒夏特列原理分析条件改变
对平衡的影响。
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
反应Ⅰ为液相酯交换反应,A 与B 反应生成C 和D。由图像可知,T2 温度下反应先达到平衡,说明
T2>T1;而T2 下A 的平衡转化率低于T1,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热,ΔH<0。反应Ⅱ、Ⅲ
均为放热反应,加入某物质后与原平衡体系发生竞争反应。
步骤二:分问解析
(1)B 的结构是
,主链4 个碳,1、2 位有羟基,系统命名为1,2-丁二醇。
(2)温度越高反应速率越快,先达平衡,所以
;
平衡时A 转化率更低,升温A 转化率下降,平
衡逆向移动,正反应放热,故
;反应Ⅰ是酯交换,断裂的化学键和形成的化学键种类以及数目相
同,因此
很小;初始
,平衡
,由反应Ⅰ计量比,
,
剩余
,设液相反应体系的体积为
V ,则平衡常数
。
(3)设反应Ⅰ中A 的转化量为a mol,反应Ⅱ中A 的转化量为b mol,反应Ⅲ中C 的转化量为c mol,则
有:
则达到平衡时
、
、
、
、
,可列
方程组
,解得
,所以此时
,
。
(4)反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,③降低温度,平衡Ⅱ、Ⅲ正向移动,生成更多E,故
③大于①;②
加入惰性溶剂稀释,反应Ⅱ、Ⅲ均为物质的量减小的反应,稀释平衡逆向移动,消耗E,故
②小于
①,因此排序为
。由
,变形得
。①和②温
度相同,
相同,
:②>①,故
:②<①;③温度低于①,
,降温
增大,且
与②相等,故
:③>②,因此最小值对应体系②。
【易错点】
将“先拐先平数值大”误用于放热反应判断;多反应竞争体系中变量设置不当导致方程无法求解;忽
略液相体系中加入惰性溶剂相当于稀释的影响。
【知识总结】
① 温度对平衡的影响:升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动。
② 反应热与化学键:ΔH≈反应物键能总和-生成物键能总和;若断裂与形成的化学键种类和数目相
同,则ΔH 接近0。
③ 多反应竞争平衡:需设定各反应转化量,根据原子守恒和平衡常数列方程组求解。
④ 惰性溶剂的影响:液相反应中加入惰性溶剂相当于稀释,对气体分子数减小的反应,稀释使平衡
逆向移动。
【答题模板】
反应原理综合题:
明确反应方程式→分析条件对速率和平衡的影响→列三段式或方程组→计算平衡常数或物质的量→结
合图像或条件变化预测结果。