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第11 天 解答题押题特训（4）
题号
押题亮点
情境与素养
难度与考前重点提醒
15
高考趋势： 以二茂铁甲
酰丙酮的制备与纯化
为载体，综合考查有
机实验操作（冷凝回
流、干燥、减压蒸
馏）、饱和溶液判
断、配合物形成与解
离、产率计算。是实
验综合题的典型代
表，融合了有机合成
与配合物化学。
考点角度： 三颈烧瓶名
称、球形冷凝管的作
用（冷凝回流、平衡
气压）、无水硫酸钠
干燥有机相、减压蒸
馏的优点（降低沸
点，防止热分解）、
饱和溶液判断（固体
剩余）、加入盐酸的
目的（使配合物解
离）、乙酸乙酯的双
情境： 实验探究情
境（金属有机配
合物合成）。
素养： 科学探究与
创新意识（实验
操作优化、分离
纯化）；证据推
理与模型认知
（配合物解离平
衡）；宏观辨识
与微观探析（产
率计算）。
四翼： 综合性、应
用性。
难度：中
考前重点提醒： 有机实验综合题要“熟
悉仪器用途、理解纯化原理、注意产
率计算”。（1）球形冷凝管常用于
回流反应，使蒸气冷凝回流，同时可
平衡体系气压。（2）无水硫酸钠是
常用有机相干燥剂，吸收微量水分。
（3）减压蒸馏（旋转蒸发）可降低
溶剂沸点，在较低温度下蒸去溶剂，
避免高温下产物分解。（4）饱和溶
液判断：继续加入溶质不再溶解，静
置后底部有固体剩余。（5）本流程
利用二茂铁甲酰丙酮与Cu²⁺形成配合
物沉淀实现分离（类似“配合物纯化
法”），加盐酸使配合物解离（H⁺与
配体竞争配位），重新释放目标产
物。（6）乙酸乙酯在第一步反应中
作为反应物参与Claisen 缩合，在后
处理中作为萃取剂溶解产物。（7）
产率计算：确定限量反应物（乙酰二
茂铁1.0 g），计算理论产量，实际产
量0.6 g，产率=0.6/(理论)×100%。注
重作用（反应物+萃取
剂）、产率计算（限
量反应物乙酰二茂
铁）。
意摩尔质量换算。
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高考趋势： 以废旧磷酸
铁锂电池回收锂的工
艺流程为载体，考查
电极材料预处理（放
电目的）、元素价
态、轨道表示式、离
子方程式、滤渣成
分、沉淀率变化原
因、沉锂条件选择
（温度与试剂）、放
电效率对比及XRD 图
谱分析。是工艺流程
与原理结合的典型
题，融入安全与环保
意识。
考点角度： 放电目的
（安全、利于锂嵌
入）、LiFePO₄ 中铁为
+2 价、O 原子价层电
子轨道表示式
（2s²2p⁴）、酸浸离子
方程式（LiFePO₄ +
H₂O₂ + H⁺ → Li⁺ + Fe³⁺
+ PO₄³⁻ + H₂O）、滤
渣为导电剂（碳材
料）、碳酸钠浓度过
高影响磷沉淀的原因
（生成Fe(OH)₃ 竞
争）、沉锂试剂选择
（Na₂CO₃，较高温
度）、放电速率比较
（离子浓度、电荷、
还原性）、XRD 图谱
情境： 生产环保情
境（锂电池回
收）。
素养： 科学态度与
社会责任（资源
回收、安全操
作）；模型认知
（工艺流程、沉
淀平衡）；宏观
辨识与微观探析
（电子排布、氧
化还原）。
四翼： 综合性、应
用性。
难度：中
考前重点提醒： 工艺流程题要“关注预
处理、控制pH、理解沉淀顺序”。
（1）电池放电目的：释放残余电
能，防止拆解时短路起火；同时使锂
从负极脱出，充分嵌入正极材料，提
高回收率。（2）LiFePO₄ 中Fe 为+2
价（O 为-2，P 为+5，Li 为+1），酸
浸时H₂O₂ 将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，便于后
续沉淀。（3）基态O 原子价层电子
排布为2s²2p⁴，轨道表示式需画出2s
轨道一个箭头向上一个向下，2p 轨道
三个轨道：其中一个轨道两个电子
（自旋相反），另外两个轨道各一个
电子（自旋平行）。（4）碳酸钠浓
度过高时，溶液碱性增强，Fe³⁺容易
生成Fe(OH)₃ 沉淀，与FePO₄ 沉淀形
成竞争，导致磷的沉淀率下降。
（5）沉锂：根据溶解度表，Li₂CO₃
的溶解度随温度升高而减小，故应选
择较高温度和Na₂CO₃ 作为沉淀剂。
（6）放电速率比较：NaCl 溶液中离
子浓度高、电荷高，且Cl⁻还原性比
SO₄²⁻强，更易参与电极反应，加快电
子转移。（7）XRD 图谱中质量分数
增大时，出现铁的氧化物特征峰，表
明高浓度NaCl 加速了电池外壳
（铁）和电芯（铝）的腐蚀，形成原
电池加速放电。
显示腐蚀产物（Fe₂O₃
等）。
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高考趋势： 以CO₂ 转化
制乙烯、甲醇、环状
碳酸酯为主线，综合
考查沉淀溶解平衡常
数计算、电化学还原
产物分析、键能数据
需求、吸附分离原
理、反应机理分析
（氧空位、流速影
响）及亲核加成选择
性（电负性解释）。
是原理综合题的创新
形式，融合多领域知
识。
考点角度： 沉淀转化平
衡常数K 的计算（K =
Ksp(CoCO₃)/Ksp(CoC₂
O₄)）、电化学还原中
CO 混入量对C₂H₄ 产
率的影响（过量CO
氧化Cu⁺活性位点）、
反应焓变所需键能种
类数（5 种）、HCHO
与CO₂ 在Cu⁺修饰吸
附剂上的竞争吸附（π
配位）、H₂ 流速对甲
醇合成速率的影响
（氧空位与原料稀
释）、五元环状碳酸
酯结构推断、亲核加
成中电负性对碳正电
性的影响（甲基给电
子，使β 碳正电性减
弱）。
情境： 学术探索情
境（CO₂ 多路径
转化）。
素养： 变化观念与
平衡思想（沉淀
平衡、焓变计
算）；证据推理
与模型认知（图
像分析、吸附机
理）；宏观辨识
与微观探析（电
负性、配位
键）。
四翼： 综合性、创
新性。
难度：难
考前重点提醒： 原理综合题要“数形结
合、理解机理、慎用模型”。（1）K
= Ksp(CoCO₃)/Ksp(CoC₂O₄)，因反应
CoCO₃(s) + C₂O₄²⁻ ⇌ CoC₂O₄(s) +
CO₃²⁻的平衡常数K = [CO₃²⁻]/[C₂O₄²⁻]
= Ksp(CoCO₃)/Ksp(CoC₂O₄)（两沉淀
Ksp 表达式相除）。（2）电化学还原
CO₂：铜电极表面Cu⁺是活性物种，
CO 会与Cu⁺配位甚至将其还原为Cu⁰
或氧化为Cu²⁺，因此CO 含量过高会
毒化催化剂，降低C₂H₄ 选择性。
（3）ΔH = 反应物总键能 - 生成物
总键能，反应 CO₂ + 3H₂ = CH₃OH +
H₂O 涉及的化学键：C=O、H-H、C-
H、C-O、O-H，共5 种。（4）
HCHO 分子含有π 键（C=O 双键中的
π 键），能与Cu⁺形成较强的π-配位
键，而CO₂ 为直线形分子，虽也有π
键但配位能力弱于HCHO，因此
HCHO 优先被吸附，导致CO₂ 出口浓
度比增大。（5）H₂ 流速影响：低速
时增加H₂ 可提供更多活性H 原子，
增加催化剂表面氧空位（还原态），
促进CO₂ 活化；但流速过快会带走反
应物CO₂，降低接触时间，速率下
降。（6）X 为五元环状碳酸酯，由
CO₂ 与环氧丙烷开环加成得到，结构
为含O 的五元环（碳酸酯环），即
（环氧乙烷结构？实际为环状碳酸
酯）。（7）亲核加成：甲基环氧乙
烷中，氧的电负性使C-O 键电子对偏
向氧，两个碳均带部分正电荷；但甲
基是给电子基，使连有甲基的碳（β
碳）正电性降低，而另一碳（α 碳）
正电性相对更强，因此亲核试剂（孤
对电子）更易进攻α 碳。
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高考趋势： 以药物中间
体G 的合成为载体，
考查有机推断、反应
类型（取代、成环、
缩合）、同位素标记
追踪、同分异构体
（限制条件：水解产
物、显色、对称
性）、合成路线补
充。是有机综合题的
典型代表，信息迁移
要求高。
考点角度： 反应类型
（取代反应）、同位
素标记断裂位置（1 号
碳C-H 键）、含氧官
能团（醚键、酯
基）、D→E 副产物
（另一羧基成环）、
E→F 加成中间体（乙
二醇与羰基加成产
物）、G 的同分异构
体（苯环含氯、酚羟
基、两个酯基、高度
对称）、合成路线中
甲、乙、丙的结构推
断（由对苯二酚与
HBr 取代生成二溴
苯？实际原料为和
HBr？需仔细）。
情境： 学术探索情
境（药物中间体
合成）。
素养： 宏观辨识与
微观探析（官能
团转化、同位素
示踪）；证据推
理与模型认知
（有机推断、同
分异构体）；科
学探究与创新意
识（路线设
计）。
四翼： 综合性、创
新性。
难度：难
考前重点提醒： 有机综合题要“顺推逆
推结合、利用限制条件、合成路线模
仿”。（1）A 与B 在甲醇钠作用下
发生α-氢的取代反应（类似于Claisen
缩合或烃基化），A 断裂的是1 号碳
（与羰基相邻的碳）上的C-H 键。
（2）D→E：D 含有两个羧基，与
P₂O₅ 共热发生分子内脱水成环（酸
酐？实际是苯环上羧基与另一羧基脱
水成环？题目中E 为五元环内酯？需
根据结构判断。副产物是另一羧基与
苯环上氢脱水成环，形成不同位置的
内酯。（3）E→F：第一步是羰基与
乙二醇的加成，生成半缩醛/缩酮中间
体；第二步是分子内取代（脱水）形
成环状缩酮。第一步产物的结构为羰
基碳上连接一个-OCH₂CH₂OH。
（4）G 的同分异构体：分子式及不
饱和度可推。条件：水解后得乙酸和
X，且n(乙酸):n(X)=m:1（m 可能是
2？题目中“n(乙酸)”可能表示乙酸与
X 的物质的量之比为m:1，但具体数
值未给？从答案看，两个酯基水解生
成2 分子乙酸和1 分子二元酚，且X
能与FeCl₃ 显色（酚羟基），氯原子
直接连在苯环上。要求只有3 种化学
环境的氢，说明结构高度对称，两分
子乙酸酯基在苯环上对称位置，且氯
原子也对称，苯环上剩余氢对称。由
此写出两种可能结构。（5）合成路
线：以对苯二酚和BrCH₂COOH 为原
料合成目标聚合物。第一步：对苯二
酚与HBr 取代？但HBr 通常不会与酚
羟基反应生成溴代烃。实际合成路线
中，甲应为对二溴苯（Br-Ph-Br）？
但原料中给出了和HBr，可能第一步
是苯酚与HBr 发生取代？不合理。从
答案反推：甲为（溴苯？），乙为
（苯氧乙酸衍生物），丙为（对苯二
甲酸或类似物）。建议在考场中根据
已知路线中类似反应（如芳香族化合
物的取代、醚化、还原等）推断，注
意题中已给出部分结构，需结合转化
逻辑填写。
15．二茂铁衍生物广泛应用于有机合成、材料科学等方面。某研究小组设计如下实验，实现二茂铁甲酰丙
酮的制备与纯化（部分操作及反应条件已略去）。
（一）制备
称取1.0 g 乙酰二茂铁和0.3 g 甲醇钠于仪器a 中，加入10 mL 石油醚，搅拌下缓慢滴加3.0 mL 乙酸乙酯，
70℃反应1 h，装置如图所示。反应结束后，冷却，向反应后液体中缓慢滴加10%的盐酸，调pH 至2
～3。加入乙酸乙酯，充分振摇，取有机层加入无水硫酸钠，过滤后减压蒸馏，得到二茂铁甲酰丙酮
粗品。
回答下列问题：
（1）仪器a 的名称为________，仪器b 的作用是________。
（2）加入无水硫酸钠的目的是________。
（3）相较于常压蒸馏，减压蒸馏的优点是________。
（二）纯化
已知：配合物M 由
与二茂铁甲酰丙酮配位形成。
在制得的二茂铁甲酰丙酮粗品中加入50 mL 饱和醋酸铜溶液，充分振摇，生成蓝色絮状沉淀，过滤，用乙
酸乙酯、乙醇和水依次洗涤，得到固体。在固体中加入少量乙酸乙酯，再加入10 mL 10%的盐酸。待
固体完全溶解后，继续加入乙酸乙酯，充分振摇，取有机层加入无水硫酸钠，过滤后减压蒸馏，得到
橙红色纯品，称重。
（4）向水中持续加入醋酸铜固体配制饱和溶液，判断溶液已达到饱和的主要现象为________。
（5）纯化时，加入盐酸的目的是________。
（6）在制备和纯化过程中，均使用了乙酸乙酯，其作用为________（写出两点）。
（7）该实验得到二茂铁甲酰丙酮纯品0.6 g，则产率为________（用百分数表示，保留小数点后一位）。
[已知
（乙酰二茂铁）
，
（二茂铁甲酰丙酮）
]
16．废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有
、导电剂(乙炔黑、碳纳米管)等。工业上利用废旧
磷酸铁锂电池的正极材料回收锂的工艺流程如下：
已知：①LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸。酸浸后溶液中的阴离子主要有
、
。
②相关物质溶解度如下：
0
20
40
60
80
100
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
Li2CO3
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题：
（1）将电池粉碎前应先放电，放电的目的是______。
（2）LiFePO4中铁元素的价态为______，基态氧原子的价层电子轨道表示式为______。
（3）“酸浸”步骤发生的主要反应的离子方程式为______。滤渣的主要成分是______。
（4）“沉铁沉磷”步骤中当碳酸钠浓度大于30%后，铁沉淀率仍然升高，磷沉淀率明显降低，其可能原
因是______。
（5）为了充分沉淀，“沉锂”时所用的X 和适宜温度是______(填标号)。
A．
B．
C．
D．
（6）将废旧锂离子电池(外壳为铁，电芯含铝)置于不同浓度的
和
溶液中使电池充分放电是电池
回收工艺的首要步骤。电池在不同溶液中放电的残余电压随时间的变化如图1 所示。对浸泡液中沉淀
物热处理后，得到
射线衍射图谱如图2 所示。
①电池在
溶液中比在
溶液中放电速率更大，其原因是______。
②与
溶液相比，
溶液的质量分数由5%增大至10%时，电池残余电压降低速率更快。依据图2 图
谱，分析其主要原因是______。
17．将
转化为高附加值化学品已成为绿色化学和可持续能源领域的研究热点。
Ⅰ．
制乙烯。
（1）光催化制乙烯：
、
、三乙胺在催化剂作用下，光照一段时间可制得
。
催化剂中含
，常温下，将
溶液和
溶液混合制备
。
已知：
、
、
。反应
的平衡常数
的数值为______。
（2）电化学还原制乙烯。
图－1 为相应的电化学装置，研究发现，铜电极对于
的还原有较好的效果，实验中常在
气体中混
入一定量的
以改变铜电极的表面状态，生成物的情况如图－2 所示，分析图像右半部分
含量
降低的原因______。
Ⅱ．
制甲醇
催化加氢合成甲醇（反应ⅰ）中伴随反应ⅱ的发生：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
（3）估算反应ⅰ的
，需要______（填数字）种化学键的键能数据。
（4）恒压时，
和
一定条件下发生反应，将反应后的气体以一定流速通过含
修饰的吸附剂，分
离
和
能与
键电子形成作用力较强的配位键。测得两种气体的出口浓度（
）与进口浓度（
）之比随时间变化关系如图－3 所示。
，
浓度比增大而
浓度比几乎为0 的原因是______。
（5）在催化剂
作用下，
加氢制备甲醇的可能机理如图－4 所示：
向装有催化剂
的反应管中持续通入
和
（见图－5），控制
的流速一定，随着通入
流
速的增加，
合成甲醇的速率先加快后减慢的原因可能是______。
Ⅲ．
与环氧化合物反应
（6）
与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物。转化过程如图－6 所示，X 的分子式是
，
是一种五元环状化合物。X 的结构简式为______；N 原子上的孤电子对主要进攻甲基环氧乙烷上的碳
原子
，而不是碳原子
，结合电负性解释原因______。
18．G 是一种合成药物的中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
（1）“
”的反应类型属于___________。若将A 标记为
，则在反应过程中，A
断裂的是___________(选填“1 号”或“2 号”)碳的
键。
（2）F 分子中含氧官能团的名称为___________。
（3）D→E 会产生与E 互为同分异构体且含五元环的副产物，其结构简式为___________。
（4）E 生成F 中的“2)
，
”分两步完成，第一步是加成反应，第二步是取代反应。则第一步
反应生成的有机物的结构简式是___________。
（5）写出同时满足下列条件的G 的所有同分异构体的结构简式：___________。
①含有3 种不同化学环境的氢原子；
②在足量碱存在下水解，酸化后生成的有机物只有乙酸和X 两种，n(乙酸)
。X 含有苯环与氯
原子直接相连的结构，能与
溶液发生显色反应。
（6）以
和
为原料制备
的合成路线如下图。
甲、乙、丙的结构简式分别为___________、___________、___________。
