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第14 天 解答题押题特训（1）
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： 以水合肼和
硫酸肼的制备为载
体，综合考查气体制
备、装置连接、离子
方程式、氢键、洗涤
操作、氧化还原滴
定。是实验综合题的
典型代表。
考点角度： 恒压分液漏
斗使用、NH₃ 和Cl₂ 的
制备与净化、装置连
接顺序、离子方程式
书写（氧化还原配
平）、氢键对沸点的
影响、洗涤剂选择
（减少溶解损失）、
滴定原理（N₂H₅⁺与I₂
反应生成N₂）、纯度
计算（关系式法）。
情境： 实验探究与
生产情境（水合
肼及硫酸肼制
备）。
素养： 科学探究与
创新意识（实验
设计、装置连
接、安全操
作）；证据推理
与模型认知（滴
定计算）；宏观
辨识与微观探析
（氢键）。
四翼： 综合性、应
用性。
难度：中
考前重点提醒： 实验综合题要“分步拆
解、注意细节”。（1）恒压分液漏
斗可平衡气压，使液体顺利滴下；制
备NH₃ 首选NH₄Cl 与Ca(OH)₂ 固体加
热。（2）装置连接先制备Cl₂（浓盐
酸与MnO₂ 或KMnO₄），再通入
NaOH 溶液吸收Cl₂，同时通入NH₃，
注意防倒吸（导管末端在液面上）。
（3）制备水合肼总反应：2NH₃ + Cl₂
+ 2NaOH = N₂H₄·H₂O + 2NaCl +
H₂O，配平时注意Cl₂ 中Cl 从0 降
到-1，N 从-3 升到-2。（4）氢键对沸
点影响：H₂O 和N₂H₄ 形成的氢键比
N₂H₄ 分子间氢键更强，因此H₂O 沸
点更高。（5）洗涤时根据“微溶于
冷水，不溶于甲醇”选择甲醇，减少
溶解损失。（6）滴定反应：N₂H₅⁺ +
2I₂ + ... → N₂↑ + 4I⁻ + ...，根据关系式
n(N₂H₅⁺) : n(I₂)=1:2 计算纯度。注意体
积换算（取25.00 mL 配成100
mL）。
16
高考趋势： 以钴矿制草
酸钴的工艺流程为载
体，考查元素周期表
位置、浸取条件优
化、离子方程式、pH
调节范围、萃取反萃
取目的、沉淀剂选
择、热重分析。为工
艺流程与实验结合的
典型题。
考点角度： Co 在周期表
位置（第四周期第Ⅷ
族）、提高浸取率的
措施（粉碎、升温、
搅拌等）、浸取时
Co³⁺被SO₂ 还原的离
子方程式、除杂调pH
范围（使Fe³⁺、Al³⁺完
全沉淀，Co²⁺不沉
淀）、萃取反萃取的
作用（分离杂质、富
集Co²⁺）、沉钴用
(NH₄)₂C₂O₄ 而非
Na₂C₂O₄ 的原因（避免
碱性过强生成
Co(OH)₂）、热重分析
计算（CoC₂O₄·2H₂O
失重过程，推断氧化
物组成及氧化还原反
应配平）。
情境： 生产环保情
境（钴矿提取草
酸钴）。
素养： 科学探究与
创新意识（工艺
流程分析与优
化）；模型认知
（物质转化模
型）；变化观念
与平衡思想（沉
淀pH 控制、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“抓主
线、盯杂质、看条件”。（1）浸取
时Co₃O₄ 中Co 为+2 和+3 价，SO₂ 作
还原剂将Co³⁺还原为Co²⁺，离子方程
式注意电荷守恒和酸性环境。（2）
调pH 范围：要使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀
（pH≥4.7），但不能让Co²⁺沉淀
（pH<7.1），故pH 控制为
4.7≤pH<7.1。（3）萃取反萃取常用于
分离性质相近的金属离子（如Co²⁺和
Ni²⁺），并能富集目标离子。（4）沉
钴时若用Na₂C₂O₄，其水溶液呈碱性
（C₂O₄²⁻水解），易生成Co(OH)₂ 沉
淀，使产品不纯；而(NH₄)₂C₂O₄ 中
NH₄⁺水解呈酸性，可抑制Co²⁺水解，
得到纯净草酸钴。（5）热重分析：
先失结晶水，再草酸钴分解生成钴的
氧化物。根据质量变化计算Co 与O
的原子个数比，确定氧化物化学式。
氧化还原配平需分析Co、C、O 的化
合价变化，利用电子守恒求氧化剂与
还原剂比例。
17
高考趋势： 以尿素热解
及脱硝反应为背景，
综合考查盖斯定律、
反应速率与平衡图像
分析、平衡常数表达
式、平衡移动、反应
情境： 学术探索与
环保情境（尿素
制NH₃ 及脱
硝）。
素养： 变化观念与
平衡思想（盖斯
难度：难
考前重点提醒： 原理综合题要“审清图
像、分清平衡与非平衡”。（1）盖
斯定律计算燃烧热时，需正确写出目
标反应的热化学方程式，通过已知反
应加减得到。（2）图像分析：图中
机理判断。是化学反
应原理综合题的典型
代表。
考点角度： 燃烧热计算
（盖斯定律）、反应
速率计算（根据浓度
变化）、转化率计算
（结合图像数据）、
温度对反应速率和平
衡的影响（反应未达
平衡时，升温加快反
应速率）、平衡常数
表达式（分压或浓
度）、平衡移动（缩
小体积、升温、分离
产物对生成物浓度的
影响）、脱硝反应中
氨氮比对NO 去除率
的影响（副反应主导
导致出口浓度高于进
口）。
定律、速率平
衡、平衡移
动）；证据推理
与模型认知（图
像分析、平衡常
数）。
四翼： 综合性、创
新性。
给出的是10min 内（未达平衡）的转
化率和浓度，因此转化率变化受反应
速率影响，而非平衡移动。温度高于
800℃时，反应ⅰ（快速反应）已完
全，继续升温使反应ⅱ速率加快，相
同时间内转化率提高。（3）平衡常
数计算：一定温度和压强下，需用分
压或浓度代入，根据给出的平衡浓度
（或分压）和初始条件，利用三段式
计算各组分分压或浓度，再代入K 表
达式。注意反应ⅰ和ⅱ的耦合关系。
（4）提高平衡体系中NH₃ 浓度的操
作：缩小体积（增大压强）使平衡正
向移动（反应ⅱ气体分子数减少）；
分离出HNCO（反应ⅱ生成物）使平
衡正向移动；升温可能使反应ⅱ逆向
移动，不一定提高NH₃ 浓度。（5）
脱硝中氨氮比小于1 时去除率为负，
因为NH₃ 不足时，NO 与O₂ 反应生成
NO₂（副反应ⅴ为主），出口NOₓ 浓
度高于进口。
18
高考趋势： 以药物中间
体合成为载体，考查
有机推断、官能团识
别、反应类型（氧
化、取代、加成
等）、同分异构体书
写（限制条件）、合
成路线设计（已知信
息迁移）。是有机综
合题的典型代表。
考点角度： 官能团名称
（羧基、硝基）、反
应类型（氧化反
应）、硝化反应方程
式（甲苯→对硝基甲
苯）、结构推断（利
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）；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： 有机合成与推断要“抓
官能团变化、用已知信息、列限制条
件”。（1）常见反应：甲苯→苯甲
酸是氧化反应（酸性KMnO₄ 或碱性
KMnO₄ 后酸化）；甲苯→硝基甲苯是
硝化反应（浓HNO₃/浓H₂SO₄，加
热）。（2）已知信息：RCHO +
R′NH₂ → RCH=NR′ + H₂O（醛与胺生
成亚胺）。据此可逆推E 为亚胺结
构，从而确定E 和X 的结构。注意反
应条件的对应。（3）同分异构体计
数：先确定分子式（Z 加氢后），再
根据含有-NH₂ 和-COOH、一个苯
环、5 组氢的条件，写出所有满足条
件的结构（注意对称性、取代基位置
用已知信息“醛与胺
生成亚胺”逆推）、
同分异构体计数（含-
NH₂ 和-COOH、苯
环、核磁共振氢谱5
组峰）、合成路线补
充（根据已知反应类
推）。
异构）。常见策略是先固定羧基和氨
基，再考虑剩余碳原子的连接方式。
（4）合成路线设计：根据题目中给
出的相似反应（第③步与已知信息类
似），可推断出I 和J 的结构，进而
写出第③步的化学方程式。注意反应
物系数比和生成物。
15．硫酸肼(
，
)，白色梭形晶体，易溶于热水，微溶于冷水，不溶于甲醇，
有强还原性，主要用于制作药品和工业级偶氮二异丁腈等的原料。现用水合肼(无色油状液体)和浓硫
酸制备硫酸肼并测定其纯度。
Ⅰ．水合肼的制备：用NH3、Cl2和NaOH 溶液制备水合肼，实验装置如图所示(部分夹持装置略)。
Ⅱ．硫酸肼的制备：将一定量的水合肼稀释，加入三颈烧瓶中，将98%的浓硫酸逐滴加入，保持体系温度
在0～10℃，在pH 为5～7 时停止滴加。继续搅拌并保温2h，沉降出白色固体，过滤，洗涤，干燥得
硫酸肼粗品。
（1）盛装浓盐酸的仪器名称为___________，试剂A 可选用___________(填标号)。
A．MnO2 B．KMnO4 C．NH4Cl D．NH4Cl、Ca(OH)2
（2）选用上述装置完成水合肼的制备，仪器的连接顺序为a→___________→h。
（3）制备水合肼总反应的离子方程式为___________，已知N2H4的沸点为113℃，
的沸点为
120℃，
沸点比N2H4高的主要原因是___________。
（4）步骤Ⅱ中，宜选择___________对硫酸肼粗品进行洗涤。
Ⅲ．硫酸肼纯度的测定：称取1.0 g 产品溶于热水，加入适量NaHCO3固体调节pH，加水配成100 mL 溶液，
取25.000mL 该溶液于锥形瓶中，加入2 滴淀粉溶液，用0.1 mol/L 的标准碘溶液滴定至终点，消耗标
准碘溶液25.00 mL。
（5）已知滴定过程中有无毒气体产生，该气体是___________。
（6）产品中硫酸肼的质量分数为___________%。
【答案】（1） 恒压分液漏斗 D
（2）f→g (或g→f)→b→c(或c→b)→e→d
（3）
H2O 和N2H4形成的氢键比N2H4分子间形成的氢
键更强
（4）甲醇
（5）N2
（6）65
【解析】（1）盛装浓盐酸的仪器是恒压分液漏斗，其作用是平衡气压，使液体顺利滴下；试剂A 用于制
备NH3，根据装置图，左侧为固体加热型装置，需选择能加热分解产生NH3的试剂，A．MnO2与浓盐
酸反应生成Cl2，不符合；B．KMnO4与浓盐酸反应制Cl2，不符合；C．NH4Cl 单独加热会分解为NH3
和HCl，但冷却后二者又会结合生成NH4Cl，无法持续制NH3，不符合；D．NH4Cl 和Ca(OH)2实验室
制备NH3经典方法，符合该实验，故答案选D；
（2）结合信息用
、
和
制备水合肼，
可由浓盐酸和
，(试剂B)制备，
需要防
倒吸，
需要除去
杂质气体，仪器的连接顺序为
(或
)
(或
)
。
（3）NH3、Cl2、NaOH 反应生成N2H4·H2O，Cl2被还原为Cl-，N 元素从-3 价升到-2 价，反应方程式为
；H2O 和N2H4形成的氢键比N2H4分子间形成的氢键更强；
（4）根据题干信息“微溶于冷水，不溶于甲醇”，为减少产品溶解损失，应选择甲醇对固体进行洗涤，
防止其溶解；
（5）硫酸肼有强还原性，能与碘单质发生氧化还原反应生成无毒气体，反应方程式为
，则该气体为
；
（6）滴定消耗标准碘溶液
，根据滴定过程发生的反应可得关系式：
，则
25.00 mL 待测液中
，1.0 g 产品中硫酸
肼的质量分数为
。
16．草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。工业上以钴矿(主要成分是
，含有
、
、
、
等杂质)为原料制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示。
已知：25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的
见下表(当溶液中微粒浓度小于
时，可认为已除尽)：
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
回答下列问题：
（1）钴元素在元素周期表中的位置是___________。
（2）“浸取”时提高浸取率的措施有___________ 答一条措施即可“浸取”时钴物质发生反应的离子
方程式为___________。
（3）“除杂”过程中调pH 的范围是___________。
（4）该工艺中设计“萃取”、“反萃取”的目的是___________、___________。
（5）“沉钴”时用
溶液，不用
溶液的原因是___________。
（6）准确称取
在足量空气中充分灼烧，固体样品的失重曲线如下已知
以后
固体均为氧化物。
①
加热生成
的反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比为___________；
②
的化学方程式为___________。
【答案】（1）第四周期第Ⅷ族
（2） 将钴矿石粉碎（或适当升温、搅拌、增大硫酸浓度等，答一条即可）
（3）4.7⩽pH<7.1
（4） 分离
与
等杂质 富集提纯
（5）
溶液碱性较强，易生成
杂质，
溶液pH 较低，可避免析出
，
得到纯净的草酸钴
（6） 2：3
【解析】该工艺流程是以含
杂质的钴矿（主要成分为
）为原料，经硫
酸、二氧化硫浸取后，通入压缩空气并调节pH 除去铁、铝杂质，加入氟化钠沉淀除去钙，再经P507
萃取分离杂质、硫酸反萃取得到纯净含钴溶液，最终加入草酸铵沉钴制得草酸钴晶体
。
（1）Co 为27 号元素，位于周期表第四周期第Ⅷ族。
（2）浸取时提高浸出率的常用方法如粉碎矿石增大接触面积、升温搅拌提高反应速率等；浸取时
作
还原剂，将+3 价Co 还原为
，离子方程式为
。
（3）
pH 目的是使
完全沉淀除去，同时不使
沉淀，因此pH 需要大于
沉淀完全的
pH=4.7，小于
开始沉淀的pH=7.1，故调pH 的范围为4.7⩽pH<7.1。
（4）沉钙后溶液中剩余
和
，通过萃取反萃取可将
与杂质
分离，同时富集得到纯净的
溶液。
（5）
溶液水解后碱性更强，pH 过高会使
转化为
沉淀，混入产物，而
中
水解使溶液偏酸性，可避免杂质生成。
（6）①
的物质的量为
，其中含
和水的质量分别为
和
，因此A 点失去全部结晶水，A 点组成
为
；根据失重曲线，B 点质量为
，且为Co 的氧化物，金属钴质量为
，B 中氧元素质量为
，
，故B 为
；
生成
的反应中，Co 由+2 价升至平均化合价
价，碳元素由+3 升高至+4 价，
由0 价降至-2 价，由电子守恒可知：
，即氧化剂与还原剂物质的量之比为
；
②C 点质量为
，同理可得
，故C 为
，
的化学方程式为
。
17．尿素[
]热解制备
，并利用
进行脱硝反应(与NOx 反应)是科研领域的一个研究方向。
Ⅰ．
和
混合热解制备
时，发生如下反应：
ⅰ．
；
ⅱ．
。
回答下列问题：
（1）已知
的燃烧热
分别为
，则
的燃
烧热
_______
。
（2）工业上将
与
混合以一定流速通过管式反应器发生反应ⅰ和ⅱ．气体通过反应器
时间为10 min，测得反应器出口相关物质的转化率及浓度随温度的变化如图所示。
①
时，0~10 min 内，
的生成速率
_______
；
的转化率为
_______(保留3 位有效数字)。
②温度高于
，
的转化率随温度的升高而增大，解释其原因为_______。
（3）一定温度和压强下，向某密闭容器中加入一定量的
和
发生反应ⅰ和ⅱ．体系达
平衡时，测得体系中
，
，
。
①反应ⅰ的平衡常数
_______(用含
的代数式表示)。
②下列操作一定可以提高上述平衡体系中
浓度的是_______(填选项字母)。
A．缩小容器容积 B．升高温度 C．加入更高效催化剂 D．分离出部分
Ⅱ．利用
进行脱硝反应时发生如下反应：
主反
应
ⅲ．
ⅳ．
副反
应
ⅴ．
ⅵ．
（4）实验表明，其他条件一定时，
去除率(R)随氨氮比[
，c 代表反应器入口相关
气体的浓度]的变化如图所示。
当
时，
去除率为负值，解释其原因为_______。
【答案】（1）-646.3
（2）
11.8% 温度高于
时，反应ⅰ已进行完全，升高温度，反应ⅱ的速率加
快
（3）
AD
（4）
主要发生ⅲ，同时ⅴ进行的程度大于ⅳ进行的程度，导致
出口浓度高于进口浓度
【解析】（1）
的燃烧热分别为
，对应的热化学方程
式为：①
②
根据盖斯定律，由尿素燃烧的热化学方程
式减去反应ⅰ以及氨气燃烧的热化学方程式可得HNCO(g)的燃烧热化学方程式，故其燃烧热
；
（2）①由题图可知，750 ℃时，
，0~10 min 内，
的生成速率
。设开始有
，750 ℃反应ⅰ
反应至10 min 时反应完全，生成
，反应ⅱ转化了
，
则：
10 min 时，
，
，则
，
解得
，
，
的转化率为
；②温度高于800℃时，
反应ⅰ已进行完全。反应ⅱ是放热反应，但在10 min 内反应可能未达到平衡。升高温度能加快反应ⅱ
的速率，使反应在有限时间内进行的程度更大，因此HNCO(g)的转化率随温度升高而增大；
（3）①一定温度和压强下，向某密闭容器中加入一定量的
和
发生反应ⅰ和ⅱ。体系
达平衡时，测得体系中
，
，
，则：
体系达平衡时，
，则反应ⅰ的平衡常数
；②
分析选项：
A．缩小容器容积，可使容器内气体反应物和生成物均增大，A 正确；
B．升高温度，反应ⅰ的平衡正向移动，反应ⅱ的平衡逆向移动，
不一定增大，B 错误；
C．加入更高效催化剂，对平衡没有影响，C 错误；
D．分离出部分
，反应ⅱ的平衡正向移动，平衡体系中
一定增大，D 正确；
故选AD；
（4）由图中信息知，
时，
主要发生反应ⅲ，同时反应Ⅴ进行的程度大于反应ⅳ进行的程度，
导致
出口浓度高于进口浓度，故
时，
去除率为负值。
18．化合物
是用于治疗低钠血症的中间体，其合成路线如图所示(部分反应条件略)：
已知：
。
回答下列问题：
（1）
中含有官能团的名称为___________。
（2）
的反应类型是___________。
（3）
的化学方程式为___________。
（4）
的结构简式是___________。
（5）
加氢可得到
，
的同分异构体中，同时满足下列条件的结构有___________种(不考虑
立体异构体)。
a．含有
和
b．含有1 个苯环且不含其他环 c．核磁共振氢
谱有5 组峰
（6）治疗低血压的某常用药物的中间体(
)的合成路线如下：
Ⅰ的结构简式为___________，第③步反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）羧基、硝基
（2）氧化反应
（3）
(浓)
（4）
（5）6
（6）
2
【解析】根据D 和F 的反应条件和已知相似，观察结构及官能团变化和反应条件，可由F 推出E 的结构简
式为
，由D 和E 的结构变化和反应条件，可推出X 结构简式为
。
（1）C 的结构为对硝基苯甲酸，含有的官能团是羧基、硝基。
（2）B 是对硝基甲苯（含甲基），C 是对硝基苯甲酸（含羧基），甲基被酸性
氧化为羧基，属于
氧化反应。
（3）A 是甲苯，和浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生硝化反应（取代反应）生成对硝基甲苯：
(浓)
（4）由分析得出
的结构简式是
（5）由D 为
，出
为
，推出X 为
，加氢后Z 为
，Z 的
同分异构体满足条件
a．含有
和
，b．含有1 个苯环且不含其他环，c．核磁共振氢谱有5 组峰的同分异构体为：
、
、
、
、
、
6 种
（6）根据
与
反应类型相似，则可推出K 的结构简式为
，J 的结构简式为
，I 的结构简式为
，第三步反应的化学方程式为：
2
