文档文本内容
第12 天 解答题押题特训(3)
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: 以亚氯酸钠
(NaClO₂)的实验室
制备为载体,综合考
查气体制备装置、氧
化剂判断、吸收效率
优化、安全操作(防
爆炸)、方程式书写
及杂质检验。是实验
综合题的典型代表。
考点角度: 分液漏斗名
称、NaClO₃ 作氧化剂
制备ClO₂、浓盐酸替
代的弊端(生成Cl₂ 杂
质)、提高吸收效率
的措施(浓度、接触
面积)、鼓入N₂ 的作
用(稀释防爆、驱赶
气体)、吸收反应方
程式
(ClO₂+NaOH+H₂O₂
→NaClO₂+O₂+H₂O)
、杂质Na₂SO₄ 的来源
情境: 实验探究与
生产安全情境
(消毒剂制
备)。
素养: 科学探究与
创新意识(实验
条件优化、安全
操作);证据推
理与模型认知
(杂质来源分
析、离子检
验);宏观辨识
与微观探析(氧
化还原反应)。
四翼: 综合性、应
用性。
难度:中
考前重点提醒: 实验综合题要“关注安
全、优化条件、排除干扰”。(1)
装置A 中NaClO₃ 与Na₂SO₃ 在酸性条
件下发生氧化还原反应生成ClO₂,其
中Cl 从+5 降到+4,Na₂SO₃ 作还原
剂,NaClO₃ 作氧化剂。(2)若将浓
硫酸换成浓盐酸,浓盐酸会与NaClO₃
发生反应生成Cl₂(+5→0 或-1),污
染产品。(3)提高吸收效率的方
法:增大反应物浓度(提高H₂O₂ 浓
度)、增大气液接触面积(多孔球
泡)。热水浴会降低ClO₂ 溶解度和
导致NaClO₂ 分解;加快滴加速率会
生成大量ClO₂ 来不及吸收且可能达
到爆炸浓度。(4)鼓入N₂ 的作用:
稀释ClO₂ 防止爆炸;将ClO₂ 全部赶
入B 中提高转化率。(5)吸收反
应:ClO₂ + 2NaOH + H₂O₂ = 2NaClO₂
+ O₂ + 2H₂O,注意H₂O₂ 作还原剂(O
从-1 升到0)。(6)杂质Na₂SO₄ 来
源:装置A 中Na₂SO₃ 与浓硫酸可能
(副反应生成SO₂ 被
氧化)、硫酸根检验
方法(先加酸排除干
扰,再加BaCl₂)。
生成SO₂,SO₂ 进入B 中被H₂O₂ 氧化
为SO₄²⁻。检验SO₄²⁻需先加稀盐酸酸
化,排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、PO₄³⁻及Ag⁺
等干扰,再加BaCl₂ 溶液。
16
高考趋势: 以闪锌矿和
软锰矿联合制备
ZnSO₄ 和MnSO₄ 的工
艺流程为载体,考查
价层电子排布图、离
子方程式、pH 调控范
围、条件控制原因、
热重分析及配离子化
学式。是工艺流程与
结构结合的典型题。
考点角度: Mn 价层电子
排布图(3d⁵4s²)、氧
化酸浸离子方程式
(ZnS + MnO₂ + 4H⁺ =
Zn²⁺ + Mn²⁺ + S↓ +
2H₂O)、沉铁pH 范
围(使Fe³⁺完全沉
淀,不沉淀Zn²⁺和
Mn²⁺)、沉锰时pH 不
能过高的原因(防止
生成Mn(OH)₂ 沉
淀)、分解气成分
(NH₃ 和CO₂)、余
液溶质(NH₄Cl)、热
重分析确定脱水产物
(A 点Zn(H₂O)₆²⁺)、
化学方程式书写
(ZnSO₄·7H₂O 逐级失
水及最终分解为
ZnO)。
情境: 生产环保情
境(锌锰资源综
合利用)。
素养: 科学探究与
创新意识(工艺
流程分析、条件
控制);模型认
知(沉淀溶解平
衡、热重分
析);宏观辨识
与微观探析(电
子排布、配离
子)。
四翼: 综合性、应
用性。
难度:中
考前重点提醒: 工艺流程题要“抓主线
反应、控pH 条件、会热重计算”。
(1)氧化酸浸:ZnS 被MnO₂ 氧化生
成S,MnO₂ 被还原为Mn²⁺,注意离
子方程式配平及酸性环境。(2)沉
铁:根据表格,Fe³⁺完全沉淀
pH=2.8,Zn²⁺开始沉淀pH=6.2,故调
节pH 在2.8~6.2 之间(通常写
2.8≤pH<6.2 或3.0~6.0)。沉锰时pH
不能过高,否则Mn²⁺会生成Mn(OH)₂
沉淀,导致产品不纯。(3)分解
气:热分解(NH₄)₂CO₃ 或NH₄HCO₃ 生
成NH₃ 和CO₂,溶于水可循环利用。
(4)热重分析:ZnSO₄·7H₂O 摩尔质
量287 g/mol,取28.7 g 为0.1 mol。A
点失重1.8 g(0.1 mol H₂O),则A
为ZnSO₄·6H₂O,但题干说“水分子
全部作配体”,故配离子为
[Zn(H₂O)₆]²⁺,化学式为
[Zn(H₂O)₆]SO₄。后续失重得到
ZnSO₄、ZnO 等,根据质量变化推断
产物,写出对应的化学方程式。
17
高考趋势: 以CO₂ 加氢
制甲烷和甲醇为背
景,综合考查盖斯定
情境: 学术探索与
环保情境(CO₂
资源化)。
难度:难
考前重点提醒: 原理综合题要“分清主
副反应、注意恒压条件、会读历程
律、图像分析(物质
的量随温度变化原
因)、平衡常数计算
(分压平衡常数
Kp)、反应速率表
示、选择性计算、催
化剂选择及反应历程
能垒分析。是化学反
应原理综合题的典型
代表,融合了“动力
学”与“热力学”。
考点角度: 盖斯定律求
反应焓变(反应i =
反应ii + 反应iii)、
图像中n(CO₂)先增后
减的原因(低温主反
应逆向移动影响大,
高温副反应正向移动
影响大)、甲烷选择
性计算(生成甲烷的
CO₂ 与总转化CO₂ 之
比)、反应速率
v(CO₂)表达式(用压
强变化表示,注意恒
压条件)、副反应Kp
计算(气体分子数不
变,Kp =
(p(CH₄)·p(H₂O))/(p(CO
₂)·p(H₂))?实际副反应
CO₂ + H₂ ⇌ CO +
H₂O,Kp =
(p(CO)·p(H₂O))/(p(CO₂
)·p(H₂)))、提高选择
性的措施(选择高选
择性催化剂)、反应
历程中决速步能垒
(最大活化能台
素养: 变化观念与
平衡思想(盖斯
定律、平衡移
动、平衡常
数);证据推理
与模型认知(图
像分析、历程
图);科学态度
与社会责任(碳
中和)。
四翼: 综合性、创
新性。
图”。(1)盖斯定律:目标反应 =
反应ii + 反应iii,ΔH = ΔH₂ + ΔH₃。
(2)图像解释:低温时主反应(放
热)逆向移动占主导,CO₂ 增加;高
温时副反应(吸热)正向移动占主
导,消耗CO₂,故CO₂ 先增后减。
(3)甲烷选择性 = 生成甲烷的CO₂
物质的量 / 转化的CO₂ 总物质的
量。利用碳守恒:n(CO₂ 转化)=
n(CH₄)+n(CO),再结合图像数据计
算。(4)恒压条件下反应速率
v(CO₂) = Δp(CO₂)/Δt,但需注意
Δp(CO₂)可通过初始分压和平衡分压
求得,单位通常用kPa·min⁻¹。(5)
副反应Kp 计算:由于气体分子数不
变,Kp =
(p(CO)·p(H₂O))/(p(CO₂)·p(H₂)),代入
平衡分压(总压×摩尔分数)即可。
(6)决速步:反应历程中能垒(活
化能)最大的基元反应。从图中找出
最高“峰”对应的步骤,写出方程
式。(7)抑制副产物:适当降温,
使反应物分子难以获得足够能量跨越
副反应的能垒,同时降低温度对主反
应速率影响较小(若主反应活化能更
低)。
阶)、抑制副产物的
温度控制(适当降低
温度,使副反应难以
越过能垒)。
18
高考趋势: 以抗高血压
药替米沙坦中间体合
成为载体,考查有机
推断、官能团识别、
反应类型(氧化、硝
化、酯化、还原、取
代)、同分异构体
(限制条件:显色+水
解、核磁共振氢
谱)、化学平衡原理
(加碱促进取代反
应)、合成路线设计
与方程式书写。是有
机综合题的典型代
表,信息迁移要求
高。
考点角度: 间二甲苯的
命名、Ⅲ中官能团
(羧基、硝基)、Ⅱ
的化学性质(加成:
与H₂/Ni;取代:与
Cl₂/光照)、同分异构
体(含酚羟基和酰胺
基,苯环二取代,4 组
氢,峰面积比
6:2:2:1,即两个对称
的甲基+两个邻位
H+两个间位H+一个
酰胺H)、Ⅷ的结构
简式(从Ⅶ与H 的反
应逆推)、K₂CO₃ 的
作用(吸收HCl,促
进平衡正向移动)、
情境: 学术探索情
境(药物合
成)。
素养: 宏观辨识与
微观探析(官能
团转化);证据
推理与模型认知
(有机推断、信
息迁移);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、用信息、列限制条件”。
(1)命名:两个甲基在间位,为间
二甲苯(1,3-二甲苯)。(2)反应类
型:Ⅱ为间二苯甲酸?实际结构需从
合成路线推断。Ⅱ为对苯二甲酸?本
题中Ⅰ是间二甲苯,氧化得到Ⅱ为间
苯二甲酸。硝化生成Ⅲ为5-硝基间苯
二甲酸。酯化生成Ⅳ,还原硝基为氨
基得到Ⅴ,等等。注意官能团转化顺
序。(3)同分异构体:遇FeCl₃ 显色
→酚羟基;可发生水解→酯基或酰胺
基。结合苯环上两个取代基、4 组
氢、峰面积比6:2:2:1,可确定结构为
对位取代,一个为-OH,一个为-
CONH₂,但6 个H 来自两个对称的甲
基?实际需根据分子式推算。典型结
构为两个-CH₃ 对称,一个-OH,一个-
CONH₂,且-CH₃ 处于羟基和酰胺基
的间位或对位。最终写出结构简式。
(4)化学平衡角度:反应⑤(Ⅴ与
氯代物反应生成酰胺)中K₂CO₃ 与生
成的HCl 反应,降低生成物浓度,使
平衡正向移动,提高产率。(5)合
成路线设计:原料ClCH₂-Ph-CH₂Cl
(对二氯苄)在NaOH 水溶液中水解
生成对苯二甲醇(HOCH₂-Ph-
CH₂OH),再催化氧化(Cu/Ag,
O₂)生成对苯二甲醛(OHC-Ph-
CHO),最后与邻苯二胺
(C₆H₄(NH₂)₂)在酸性条件下发生缩
合反应生成目标产物(含苯并咪唑
合成路线设计(由对
苯二甲醛?实际原料
为对二氯苄和邻苯二
胺?题目给出的原料
结构需要辨认:第一
个原料为ClCH₂-Ph-
CH₂Cl,第二个为邻苯
二胺。目标产物为含
苯并咪唑环的化合
物。第一步:对二氯
苄在NaOH 水溶液中
水解生成对苯二甲
醇;第二步:催化氧
化生成对苯二甲醛;
第三步:对苯二甲醛
与邻苯二胺在酸性条
件下缩合生成苯并咪
唑环(类似已知反
应)。写出对应方程
式)。
环)。注意第三步反应类似于已知反
应(醛与胺缩合生成亚胺,但此处进
一步环化)。写出两步反应的化学方
程式,并注明条件。
15.亚氯酸钠(
)是重要的漂白剂和消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白杀菌。实验室制备
的装置如图所示。回答下列问题:
已知:ⅰ.溶液温度高于60℃,
发生分解。
ⅱ.
气体浓度超过10%时,易发生爆炸性分解。
(1)盛装浓硫酸的仪器的名称为___________。
(2)装置A 的用途为制备
,则装置A 中作氧化剂的是___________(填化学式);若将浓硫酸换成浓盐
酸,则可能存在的问题是___________。
(3)装置B 的用途为吸收
并转化为
,下列实验操作一定能提高
吸收效率的有
___________(填标号)。
A.装置B 采用热水浴
B.加快滴加浓硫酸的速率
C.适当提高
的浓度
D.通过多孔球泡向装置B 的混合溶液中通
(4)反应过程中,打开
,并缓慢鼓入
的目的是___________。
(5)装置B 中获得产品
发生反应的化学方程式为___________。
(6)产品中可能混有
杂质,其原因是___________;经减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤制得
晶体,证明晶体中杂质除尽的操作方法是___________。
16.
可用作媒染剂、木材防腐剂、造纸工业漂白剂,还用于医药、农药、人造纤维等。某实
验小组以闪锌矿粉(主要含ZnS,及少量FeO、
)和软锰矿粉(主要含
)为原料联合制备
和
的一种工艺流程如下。
已知:i.酸性条件下,氧化性:
;
和过量氨水生成
;
ii.25℃时,金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 如下(当离子浓度
时认为反应完全):
金属离子
开始沉淀时
6.3
1.5
8.2
6.2
完全沉淀时
8.3
2.8
10.2
8.2
回答下列问题:
(1)基态Mn 原子的价层电子排布图为______。“氧化酸浸”所得浸渣中含有硫单质,ZnS 发生反应的离
子方程式为______。
(2)“沉铁”时,调节溶液的pH 范围约为______。“沉锰”时,需保持
和氨水混合溶液的pH
范围约为8.0,pH 不能过高的原因是______。
(3)“热分解”所得“分解气”中的______(填化学式,下同)溶于水,可循环利用;“余液”的溶质主要
为______。
(4)为了解
受热分解规律,取
在惰性气体环境下进行热重分析,剩余固
体产物的质量随温度变化的曲线如图所示。(
的摩尔质量为
)
固体A 中,水分子全部作配体与锌离子结合形成水合锌离子,该配离子的化学式为______(填化学式)。
反应的化学方程式为______。
17.将
转化为清洁能源是实现碳中和最直接有效的方法。根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.
还原
可制取
。
已知:反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
(1)
___________
。
(2)向恒压为0.36MPa 的密闭容器中通入
和
,发生反应ⅰ,同时有副反应
发生,平衡时体系内
、
、
的物质的量
与
温度
的变化关系如图所示。
①结合上述反应,解释图中
的物质的量随温度的升高先增大后减小的原因:___________。
②
℃时,反应经
后达到平衡,测得此时
,
,甲烷的选择性
___________;该条件下反应速率
___________(用含的代数式表
示)
;该条件下副反应的
___________。
③在实际生产中为了提高化学反应速率和甲烷的选择性,应当___________。
Ⅱ.利用
催化加氢可制备
,其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,如“*
”表示
吸附在催化剂表面,图中“*H”已省略):
(3)该反应历程中决速步反应能垒为___________eV;为避免产生副产物,工艺生产的温度应适当
___________(填“升高”或“降低”)。
18.替米沙坦是一种新型抗高血压药,毒副作用小。化合物H 是合成替米沙坦的重要中间体,化合物H 的
合成路线如图。
已知:
;通常在同一个碳原子上连有两个羟基时结构不
稳定,易脱水形成羰基。
(1)化合物Ⅰ的名称是___________,化合物Ⅲ中官能团的名称为___________。
(2)对于化合物Ⅱ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
加成反应
②
___________
___________
(3)满足下列条件的化合物Ⅴ的同分异构体的结构简式为___________。
①含苯环且苯环上只有两个取代基,遇
溶液能显色且可发生水解反应
②核磁共振氢谱显示有4 组峰,且峰面积比为
(4)化合物Ⅷ的结构简式为___________;从化学平衡角度分析,反应⑤过程中
的作用为
___________。
(5)参照上述合成路线,设计以
、
为原料三步合成
的合成路线。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
②最后一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。