青岛教科院2024年高考化学静悟材料

青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 1 页 共 23 页 2024 高考化学考前阅读材料之七 化学反应速率与平衡 【必备知识】 一、自发过程和自发反应 1、自发过程 (1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程 (2)特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量) ②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定) 2、生活中的自发过程和自发反应 ① 自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流 ② 生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反方向也不会自动进行 ③ 在室温下，冰块会自动融化 ④ 铁器暴露在潮湿空气中会生锈 ⑤ 香水香气的扩散 ⑥ 蔗糖溶于水使整杯水变甜 ⑦ 甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧 ⑧ 生石灰投入水中放热生成熟石灰 ⑨ 酒精的燃烧、铁粉与硫粉反应等 (有些反应虽需点燃或加热，但一旦发生就能自发的进行下去) 3、化学反应进行方向的判据——复合判据(恒温恒压) 自由能变化(符号为ΔG)：ΔG=ΔH—TΔS ΔG = ΔH—TΔS < 0 反应能自发进行 ΔG =ΔH—TΔS = 0 反应达到平衡状态 ΔG =ΔH—TΔS > 0 反应不能自发进行 反应热 熵值 反应的自发性 △H＜0 △S>0 所有温度都自发进行 △H＜0 △S<0 低温下温度能自发进行 △H＞0 △S>0 高温下时能自发进行 △H＞0 △S<0 所有温度下都不能自发进行 二、化学反应速率 1.反应速率的计算 （1）公式：v＝Δc Δt 或 v＝ Δn V·Δt 。常用的单位是 mol·(L·min)－1 或 mol·(L·s)－1。 【注意】（1）在计算化学反应速率时代入的是浓度的变化，单位书写规范 。 （2）一般指平均速率,均为正值，必须注明具体物质。 （3）同一反应中用各种物质表示的化学反应速率之比等于各物质的计量数之比。对化学反应 aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)， v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)=a︰b︰c︰d （4）对于可逆反应，通常所计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率 为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)。 2.影响速率的因素 （1）内因：反应物本身的性质 （2）外因：浓度，温度，压强，催化剂，接触面积等 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 2 页 共 23 页 【注意】(1)纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小 导致接触面的大小发生变化，故影响反应速率。 (2)压强对反应速率的影响： 压强对反应速率的影响，是通过改变反应物的浓度而引起的，若压强改变，而反应物的浓度未变，则 反应速率不变。所以（对有气体参与的化学反应）： Ⅰ恒温恒容时： a．充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快 b．充入“无关气体”→总压强增大，但各气体反应物浓度不变→反应速率不变 Ⅱ恒温恒压时： 充入“无关气体”→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减慢（等效减压） (3)升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。 (4)催化剂对化学反应速率的影响 Ⅰ.催化剂是通过降低反应的活化能而影响化学反应速率的。 Ⅱ.使用催化剂，正逆反应速率同等程度地增大。 注意：用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故 在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。 3.实验探究外界因素对化学反应速率的影响 此部分内容，主要是针对“控制变量思想”的考察。 对“控制变量思想”我们要牢牢把握 2 点： 1.要有对照试验 2.逐一改变“变量” 4.速率方程与质量作用定律： （1）基元反应和复杂反应： ①基元反应：在反应中一步直接转化为产物的反应，又称简单反应。 ②复杂反应：反应历程较复杂、反应物分子需经几步才能转化为生成物的反应，又称非基元反应。 （2）速率方程： ①定义：利用反应物浓度或分压计算化学反应的反应速率的方程。 ②表达式： v=k·c(A)m·c(B)n。 ③速率常数（k）：是一个与温度有关，而与浓度、压强无关的量，也称为速率系数。 （3）速率常数（k）：是一个与温度有关，而与浓度、压强无关的量，也称为速率系数。 ①定义：基元反应的动力学规律符合质量作用定律，即：基元反应的化学反应速率与反应物的浓度数 值相应的方次乘积成正比；其方次即为各物质前面的系数，均取正值。 ②对于基元反应：aA(g)+bB(g) dD(g)+eE(g) v 正=k 正·c(A)a·c(B)b；v 逆=k 逆·c(D)d·c(E)e ③基元反应的平衡常数：K=k 正 k 逆 ④复杂反应不能只根据反应式写出其反应速率方程，而必须根据实验测定的结果，推导出反应机理， 写出速率方程。 ⑤速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但温度对化 学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值。通 常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数 5.阿伦尼乌斯方程 1889年，阿伦尼乌斯在大量实验的基础上，提出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式： 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 3 页 共 23 页 k = Ae— aE RT (其中，k为速率常数 A为比例系数，R 为理想气体常数，Ea 为活化能，单位 J·mol-1 或 kJ·mol-1，T 为绝对温度，e 为自然对数底数，约为 2.718)。 阿伦尼乌斯公式的另外两种形式： 不定积分式为 lnk＝－ ＋C，(C 为常数) 或 Rlnk＝－ ＋C，(C 为常数) 定积分式为 由该公式得出如下结论： ①当 Ea＞0 时，升高温度，速率常数增大。 ②Ea 值越大，改变温度对反应速率的影响程度越大。 6.正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 ① K 与 k 正、k 逆的关系 对于反应：aA(g)＋bB(g) pC(g)＋qD(g)， 则：v 正＝k 正·ca(A)·cb(B) (k 正为正反应速率常数) v 逆＝k 逆·cp(C)·cq(D) (k 逆为逆反应速率常数) 反应达到平衡时 v 正＝v 逆，此时：k 正·ca(A)·cb(B)=k 逆·cp(C)·cq(D) ，即： ， v 正/ v 逆=K/Q ② Kp 与 k 正、k 逆的关系 以 2NO2 N2O4 为例，v 正＝k 正·p2(NO2)，v 逆＝k 逆·p(N2O4) 反应达到平衡时 v 正＝v 逆，此时：k 正·p2(NO2)＝k 逆·p(N2O4) k 正 k 逆 ＝ pN2O4 p2NO2 ＝Kp，即：Kp＝ k 正 k 逆 , v 正/ v 逆=Kp/Qp 三、化学平衡 1.平衡状态的判定 (1)从反应速率的角度判定 ①同一物质： v 正（B)=v 逆（B)≠0 ； ②不同物质：速率之比等于系数比，且满足正逆双向 (2)从‘性质’上判定：“变量不变” 可作依据；“常量不变”不能作为依据。 ①对‘系统’性质的描述，如：体系的压强、混合气体的密度、总物质的量等 ②对‘要素’性质的描述，如：质量分数、浓度、颜色等 (3)化学平衡状态判断“三关注” 关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非 等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 直 接 判 定 可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化 体系中各组成成分的含量，即物质的量浓度、物质的量分数、体积分数、质量分数等保持不变 对同一物质而言，单位时间内该物质所代表的正反应的转化浓度和所代表的逆反应的转化浓度 相等 对不同物质而言，一种物质所代表的正反应速率和另一种物质所代表的逆反应速率的比值等于 化学方程式中的化学计量数(系数)之比 间 接 判 对于反应物和生成物全部是气体且反应前后气体计量数不相等的可逆反应，若反应体系中混合 气体的平均相对分子质量不再随时间变化，则反应达到平衡状态。此标志不适用于反应前后气 体计量数相等的可逆反应 RT Ea T Ea 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 4 页 共 23 页 定 对于气体反应物和气体生成物的计量数不相等的可逆反应(体系中可存在固、液态物质)，当恒 温、恒容时，若反应体系中总压强不再随时间变化，则反应达到平衡状态；当恒温、恒压时， 若反应体系中体积不变或混合气体的密度不变，则反应达到平衡状态。对于反应物和生成物全 部是气体且反应前后气体计量数相等的可逆反应，恒温、恒容时压强不变以及恒温、恒压时密 度不变等均不能说明反应已达到平衡状态 由于任何化学反应都伴有能量变化，因此在其他条件不变的情况下，当总体系温度一定时，则 反应达到平衡状态 对于反应混合物中含有有色气体物质的可逆反应，若体系颜色不变，则反应达到平衡状态 2.化学平衡常数 （1）表达式： （2）K 的影响因素：只有温度 规律：△H>0（大），T 升高，K 增大（同）； △H<0（小），T 升高，K 减小（异）【大同小异】 （3） K 的计算和应用： 化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已 经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。K 的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 ① 判断反应进行的程度：对于同类型的反应，K 值越大，表示反应进行的程度越大；K 值越小，表 示反应进行的程度越小。 ② 判断反应进行的方向：若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为 Qc，则 Qc>K，反 应向逆反应方向进行；Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc<K，反应向正反应方向进行。 ③ 判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则 正反应为放热反应。 ④ 利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。一般步骤：写出有关平衡的化学方程式； 确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度；根据已知条件建立等式关系进行解答。 易错警示： (1)平衡常数的表达式与化学方程式的书写形式有关。 (2)化学平衡常数 K值的大小是可逆反应进行程度的标志，一个反应的 K值越大，表明平衡时生成物 的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。 (3)影响平衡常数的因素只有温度，若温度不变、浓度变化、压强改变平衡移动时平衡常数不变。 特别注意：多重平衡体系的考查是最新最重要的考向。守恒法，差量法，各种巧解巧算是解题的关键， 入题的突破口常常是看请题目所给的方程式的特点，数据或图像的数学表达或语言表述。 3.化学平衡的移动 判定方法通常有以下几种： （1）勒夏特列原理 （2）Qc 与 K 的大小来判断 （3）假定法判断 （4）等效平衡原理判断 【注意】惰性气体对平衡的影响 恒温恒容下，向反应体系中充入惰性气体（与反应无关的气体），平衡体系各物质的浓度不变，对反 应无影响。故正逆反应速率均不变，平衡不移动，K 不变。 恒温恒压下，向反应体系中充入惰性气体（与反应无关的气体）， 容器体积增大，平衡体系各物质 的浓度减小，相当于减压 。故正逆反应速率都减小，平衡向气体分子数增大的方向移动。因温度不变，K 也不变。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 5 页 共 23 页 易错警示： (1)外界条件改变，化学平衡不一定移动。 ① 化学平衡移动的必要条件是 v正≠v逆(或 Qc≠K)，即外界条件的改变只有引起 v正≠v逆(或 Qc≠K) 化学平衡才会发生移动。 ② 改变固体或纯液体的量，化学平衡不移动；恒温、恒容时，通入惰性气体，化学平衡不移动；对 于等体积反应，改变体系压强对化学平衡无影响；使用催化剂化学平衡不移动。 (2)平衡正向移动，v正不一定加快，v逆不一定减慢。 (3)平衡正向移动，反应物浓度不一定减少，生成物浓度不一定增大。 (4)不要把 v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有 v正>v逆时，才使平衡向正反应方向移动。 4.化学反应条件的优化选择 （1）目的：①加快反应速率 ②提高转化率 ③节约能源和成本，提高经济效益 （2）原则： ① 利用提高廉价易得原料的浓度来提高另一原料的转化率。如工业制硫酸中 O2过量。 ② 使用催化剂可大大提高反应速率，但不影响化学平衡，使用时必须注意其活性温度范围和防催化 剂出现“中毒”等问题。（工业合成氨 500℃；工业制硫酸 SO2生成 SO3采用 450℃） 5.化学反应速率化学平衡的图像分析 解题思路：在审题时，要做到“一看、二想、三判断”。 “一看”，看图像，看轴：弄清纵横坐标的含义；②看线：弄清线的走向、变化趋势；③看点：弄清曲 线上起点、拐点、交点、最高点与最低点的含义；④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化、压强变化 还是转化率的变化；⑤看是否需要作辅助线：如等温线、等压线等。 “二想”，想规律，联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 “三判断”，通过将图像分析和理论分析相结合，作出正确判断。 答题技巧：速率图像注意渐变、突变；平衡图像注意先拐先平数值大，定一议二。 （1） 折线图。折线图一般是转折点往后才达到平衡状态，注意转折点的横坐标和纵坐标，横坐标表 示达到平衡所需的时间，时间越短，反应速率越快，温度或压强越高。纵坐标表示达到平衡时的转化率或 百分含量，抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用勒夏特列原理解题。 （2） 曲线图。在曲线上的点表示平衡点，关注曲线图的走势，有多个变量时，注意控制变量。示例 反应：mA(g)+nB(g) hC(g)+qD(g) ΔH ① 转化率-时间-温度(压强)图 p一定时，ΔH 0，T一定时，m+n h+q，T一定时，m+n h+q， T一定时，m+n h+q ② 含量-时间-温度(压强)图 这类图像反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系，解题时要注意，一定条件下 物质含量不再改变是化学反应达到平衡的 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 6 页 共 23 页 p一定时，ΔH 0 p一定时，ΔH 0 T一定时，m+n h+q T一定时，m+n h+q ③ 转化率-温度-压强图 m+n h+q，ΔH 0 m+n<h+q，ΔH 0 三、 其他图像 甲 乙 丙 丁 戊 图像甲：t1点时，C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以，条 件Ⅰ有两种可能：① ；② 。 图像乙：T1 为平衡点。T1点以前，v(正) v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；T1点以后，随着温度 的升高，C的百分含量减小，表示化学平衡向 方向移动，正反应为 反应。 图像丙：p1为平衡点。p1点以前，v(正) v( 逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强 的增大，C的百分含量减小，表示化学平衡向 移动，m+n h+q。 图像丁：t1时刻，外界条件发生变化，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆) v(正)，平衡向 方向 移动。 图像戊：交点处正、逆反应速率相等，是 ，交点往后，温度升高，使v(正)、v(逆)同时增大， 且v(逆) v(正)，平衡向 ________方向移动。 6.平衡移动与反应物的转化率： (1)反应 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的转化率分析 ① 若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ② 若只增加 A 的量，平衡正向移动，B 的转化率提高，A 的转化率降低。 ③ 若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B 的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转 化率与化学计量数有关。同倍增大 c(A)和 c(B) a＋b＝c＋d A、B 的转化率不变 a＋b＞c＋d A、B 的转化率增大 a＋b＜c＋d A、B 的转化率减小 (2)反应 mA(g) nB(g)＋qC(g)的转化率分析在 T、V不变时，增加 A 的量，等效于压缩容器体积， 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 7 页 共 23 页 A 的转化率与化学计量数有关。 增大 c(A) m＝n＋q A 的转化率不变 m＞n＋q A 的转化率增大 m＜n＋q A 的转化率减小 7.活化能 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 ②活化能与反应机理 使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步 反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降 低反应活化能，加快反应速率，如图所示。E1 为总反应的活化能，E2、E3 为使用催化剂反应机理中各步的活化能 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 8.等效平衡 （1）等效平衡 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开 始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，可以达到 相同的平衡状态。 概念的理解： 平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开 始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就 达到相同的平衡状态。 （2）等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： 第一类：对于恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应如果 按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应 组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。 例如，恒温恒容下的可逆反应： 2SO2 ＋ O2 2SO3 ① 2 mol 1 mol 0 mol ② 0 mol 0 mol 2 mol 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 8 页 共 23 页 ③ 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol 上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则 SO2 均为 2 mol 、O2 均为 1 mol，三者建立 的平衡状态完全相同。 第二类：对于恒温、恒容条件下为反应前后气体体积不变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转 化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡是等效的。 例如，恒温恒容条件下，对于可逆反应： H2(g) ＋ I2(g) 2HI(g) ① 1 mol 1 mol 0 mol ② 2 mol 2 mol 1 mol 上述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反应物，两种情况下 H2与 I2(g)的物质的量比均为 1:1，因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。 （3）化学平衡的思维方法： ①可逆反应“不为零”原则 可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时，反应物和生成物共存，每种物质的物质的量不为零。 一般可用极限分析法推断：假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少。这样 的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。 ②“一边倒”原则 可逆反应，在条件相同时(如等温等容)，若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看， 就是各物质的物质的量要相当。因此，可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题：化学平衡等同条件(等温 等容) 可逆反应 aA(g) + bB(g) ＝ cC(g) ①起始量 a b 0 平衡态Ⅰ ②起始量 0 0 c 平衡态Ⅱ ③起始量 x y z 平衡态Ⅲ 为了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ，根据“一边倒”原则，即可得：x+a/cz=a得 x/a+z/c=1；y+b/cz=b得 y/b+z/c=1 。 【关键能力】 考点突破一——化学反应速率平衡的图像与速率常数 【例 1】（2022·河北，13）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量 X，发生反应的方程式为①X⇌ Y； ②Y⇌ Z。反应①的速率 v1=k1c(X)，反应②的速率 v2=k2c(Y)，式中 k1、k2 为速率常数。图甲为该体系中 X、 Y、Z 浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的 1ln k T  曲线。下列说法错误的是（ ） A．随 c(X)的减小，反应①、②的速率均降低 B．体系中 v(X)= v(Y)+ v(Z) C．欲提高 Y 的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D．温度低于 T1 时，总反应速率由反应②决定 答案：AB 【变式练习 1-1】(2023·山东，14)一定条件下，化合物 E 和 TFAA 合成 H 的反应路径如下： 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 9 页 共 23 页 已知反应初始 E 的浓度为 0.10 mol·L－1，TFAA 的浓度为 0.08 mol·L－1，部分物种的浓度随时间的变化关系 如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( ) A．t1 时刻，体系中有 E 存在 B．t2 时刻，体系中无 F 存在 C．E 和 TFAA 反应生成 F 的活化能很小 D．反应达平衡后，TFAA 的浓度为 0.08 mol·L－1 【变式练习 1-2】(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性 KMnO4溶液与 H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含 Mn 粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法 正确的是( ) A．Mn(Ⅲ)不能氧化 H2C2O4 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，Mn(Ⅱ)和 Mn(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为：2MnO－4 ＋5C2O2－4 ＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 考点突破二——平衡状态判定与平衡常数计算 【例 2】（2022山东.20）利用 γ-丁内酯(BL)制备 1，4丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF) 和1丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压 H2氛围下进行，故 H2压强 近似等于总压。回答下列问题： （1）以 5.0×10-3molBL 或 BD 为初始原料，在 493K、3.0×103kPa 的高压 H2氛围下，分别在恒压容器中进 行反应。达平衡时，以 BL 为原料，体系向环境放热 X kJ；以 BD 为原料，体系从环境吸热 Y kJ。忽略副 反应热效应，反应Ⅰ焓变∆H(493K, 3.0×103kPa)= _______ kJ ▪mol-1。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 10 页 共 23 页 （2）初始条件同上。 ix 表示某物种 i 的物质的量与除 H2外其它各物种总物质的量之比，XBL和 XBD随时 间 t 变化关系如图甲所示。实验测得 X<Y，则图中表示 XBL变化的曲线是_______。 【变式练习 2-1】（2021·山东高考，20） 2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化 剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： (1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数 Kx 与温度 T 变化关系如图所示。据图判断，A 和 B 中相对稳定的是__(用系统命名法命名)； 1 2 ΔH ΔH 的数值范围是___(填标号)。 A.<-1 B.-1～0 C.0～1 D.>1 (2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入 1.0molTAME，控制温度为 353K，测得TAME 的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数 Kx3=9.0，则平衡体系中 B 的物质的量为___mol，反应Ⅰ的平衡 常数 Kx1=___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移 动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A 与 CH3OH 物质的量浓度之比 c(A)：c(CH3OH)=___。 (3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量 A、B 和 CH3OH。控制 温度为 353K，A、B 物质的量浓度 c 随反应时间 t 的变化如图所示。代表 B 的变化曲线为__(填“X”或“Y”)； t=100s 时，反应Ⅲ的正反应速率 v 正__逆反应速率 v 逆(填“＞”“＜”或“=)。 【变式练习 2-2】(2023·山东，20)一定条件下，水气变换反应 CO＋H2O CO2＋H2的中间产物是 HCOOH。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 11 页 共 23 页 为探究该反应过程，研究 HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOH CO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOH CO2＋H2(慢) 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ 建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。回答下列问题： (1)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝__________(用 含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。 (2)反应Ⅰ正反应速率方程为 v＝kc(H＋)·c(HCOOH)，k为反应速率常数。T1 温度下，HCOOH 电离平衡常数 为 Ka，当 HCOOH 平衡浓度为 x mol·L－1 时，H＋浓度为________ mol·L－1，此时反应 Ⅰ 正反应速率 v＝ ____________ mol·L－1·h－1(用含 Ka、x和 k的代数式表示)。 (3)T3温度下，在密封石英管内完全充满 1.0 mol·L－1 HCOOH 水溶液，使 HCOOH 分解，分解产物均完全溶 于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有 0.10 mol·L－1盐酸，则图示点 a、b、c、d 中，CO 新的浓度峰值点可能是__________(填标号)。与不含盐 酸相比，CO 达浓度峰值时，CO2浓度________(填“增大”“减小”或“不 变”)， cCO cHCOOH 的值____________(填“增大”“减小”或“不变”)。 考点突破三：化学条件的优化选择 【例 3】（2022·全国甲卷）金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方 法之一是将金红石  2TiO 转化为 4TiCl ，再进一步还原得到钛。回答下列问题： (1) 2TiO 转化为 4TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯 化： -1 -2 2 2 4 2 1 p1TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g) ΔH =172kJ mol ,K =1.0 10  (ⅱ)碳氯化： -1 122 2 4 2 p2TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (g)+2CO(g) ΔH =-51kJ mol , K =1.2 10 Pa  ①反应 22C(s)+O (g)=2CO(g)的ΔH为_______ -1kJ mol ， pK = _______Pa。 ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_______。 ③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_______(填 “变大”“变小”或“不变”)。 (2)在 51.0 10 Pa ，将 2TiO 、C、 2Cl 以物质的量比 1∶2.2∶2 进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量 分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①反应 2C(s) CO (g) 2CO(g)  的平衡常数  pK 1400 ℃ _______ Pa 。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 12 页 共 23 页 ②图中显示，在 200℃平衡时 2TiO 几乎完全转化为 4TiCl ，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因 是_______ 。 (3) 2TiO 碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于 2TiO C “固—固”接触的措施是_______。 【变式练习 3-1】（2020·山东高考，18）探究 CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高 CH3OH 的产率。以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下： Ⅰ. 2 2 3 2CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g)  11 49.5kJ molH     Ⅱ. 2 3CO(g) 2H (g) CH OH(g)  1 2 90.4kJ molH     Ⅲ. 2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)  3H 回答下列问题： （3）不同压强下，按照 n（CO2）：n（H2）=1：3 投料，实验测定 CO2的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产 率随温度的变化关系如下图所示。 已知：CO2 的平衡转化率=       2 2 2 CO CO 100% CO n n n  平衡初始 初始 CH3OH 的平衡产率=     3 2 CH OH 100% CO n n 平衡 初始 其中纵坐标表示 CO2 平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强 p1、p2、p3 由大到小的顺序为 ___________；图乙中 T1 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。 （4）为同时提高 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率，应选择的反应条件为 （填标号）。 A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压 【变式练习 3-2】[2023·湖南，16(3)(4)]聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。 苯乙烯的制备，已知下列反应的热化学方程式： ①C6H5C2H5(g)＋21 2 O2(g)===8CO2(g)＋5H2O(g) ΔH1＝－4 386.9 kJ·mol－1 ②C6H5CH===CH2(g)＋10O2(g)===8CO2(g)＋4H2O(g) ΔH2＝－4 263.1 kJ·mol－1 ③H2(g)＋1 2 O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－241.8 kJ·mol－1 ④C6H5C2H5(g) C6H5CH===CH2(g)＋H2(g) ΔH4＝＋118 kJ·mol－1。 (3)在 913 K、100 kPa 下，以水蒸气作稀释气、Fe2O3作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生 如下两个副反应： ⑤C6H5C2H5(g) C6H6(g)＋CH2===CH2(g) ⑥C6H5C2H5(g)＋H2(g) C6H5CH3(g)＋CH4(g) 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 13 页 共 23 页 以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S(S＝转化为目的产物所消耗乙苯的量 已转化的乙苯总量 ×100%) 随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线 b 代表的产物是_____________________________， 理由是_______________________________________________。 (4)关于本反应体系中催化剂 Fe2O3的描述错误的是______________。 A．X 射线衍射技术可测定 Fe2O3晶体结构 B．Fe2O3 可改变乙苯平衡转化率 C．Fe2O3 降低了乙苯脱氢反应的活化能 D．改变 Fe2O3颗粒大小不影响反应速率 考点突破四：转化率的判断及计算 【例 4】（2022·全国乙卷）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并 加以利用。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ① 2 2 2 22H S(g)+3O (g)=2SO (g)+2H O(g) -11ΔH =-1036kJ mol ② 2 2 2 24H S(g)+2SO (g)=3S (g)+4H O(g) -1 2ΔH =94 kJ mol ③ 2 2 22H (g)+O (g)=2H O(g) -13ΔH =-484 kJ mol 计算 2H S热分解反应④ 2 222H S(g)=S (g)+2H (g)的 4ΔH = ________ -1kJ mol 。 (2)较普遍采用的 2H S处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④ 高温热分解 2H S。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。 (3)在1470 K、100 kPa 反应条件下，将 2n(H S):n(Ar)=1:4的混合气进行 2H S热分解反应。平衡时混合气中 2H S与 2H 的分压相等， 2H S平衡转化率为________，平衡常数 pK = ________ kPa。 (4)在1373 K 、100 kPa 反应条件下，对于 2n(H S):n(Ar)分别为 4 :1、1:1、1: 4、1: 9 、1:19的 2H S-Ar 混合气，热 分解反应过程中 2H S转化率随时间的变化如下图所示。 ① 2n(H S):n(Ar)越小， 2H S平衡转化率________，理由是________。 ② 2n(H S):n(Ar)=1:9对应图中曲线________，计算其在 0-0.1 s之间， 2H S 分压的平均变化率为_____ -1kPa s 。 【变式练习 4】（2020·课标全国Ⅰ，28）硫酸是一种重要的基本化工产 品，接触法制硫酸生产中的关键工序是 SO2 的催化氧化： SO2(g)+ 1 2 O2(g) SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。回答下列问题： （2）当 SO2(g)、O2(g)和 N2(g)起始的物质的量分数分别为 7.5%、10.5% 和 82%时，在 0.5MPa、2.5MPa 和 5.0MPa 压强下，SO2平衡转化率α随温度 的变化如图(b)所示。反应在 5.0MPa、550℃时的α=__________，判断的依据 是__________。影响α的因素有__________。 考点突破五：化学反应的历程分析 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 14 页 共 23 页 【例 5-1】（2021·山东高考，14）18O 标记的乙酸甲酯在足量 NaOH 溶液中发生水解，部分反应历程可表示 为： +OH- Ⅰ Ⅱ  Ⅲ Ⅳ  +CH3O-能量变化如图所示。已知  为快速平衡，下列说法正确的是( ) A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B. 反应结束后，溶液中存在 18OH- C. 反应结束后，溶液中存在 CH318OH D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 【例 5-2】（2022·山东卷）在 NO 催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法 错误的是（ ） A．含 N 分子参与的反应一定有电子转移 B．由 NO 生成HONO的反应历程有 2 种 C．增大 NO 的量， 3 8C H 的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 【变式练习 5-1】(2023·浙江 6 月选考，14)一定条件下，1-苯基丙炔(Ph—CC—CH3)可与 HCl 发生催化加成， 反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确 的是( ) A．反应焓变：反应 Ⅰ>反应Ⅱ B．反应活化能：反应 Ⅰ<反应Ⅱ C．增加 HCl 浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物 Ⅰ 的比例 D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物 Ⅰ 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 15 页 共 23 页 【变式练习 5-2】(2023·湖南，14)N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我 国科学家合成的某 Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]＋表示)能高效电催化氧化 NH3 合成 N2H4，其反应机理如图 所示。下列说法错误的是( ) A．Ru(Ⅱ)被氧化至 Ru(Ⅲ)后，配体 NH3失去质子能力增强 B．M 中 Ru 的化合价为＋3 C．该过程有非极性键的形成 D．该过程的总反应式：4NH3－2e－===N2H4＋2NH＋4 考点突破六：原理题中多平衡体系——竞争反应分析 【例 6-1】（2020·山东高考，18）探究 CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高 CH3OH 的产率。 以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下： Ⅰ. 2 2 3 2CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g)  11 49.5kJ molH     Ⅱ. 2 3CO(g) 2H (g) CH OH(g)  1 2 90.4kJ molH     Ⅲ. 2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)  3H 一定条件下，向体积为 VL 的恒容密闭容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2发生上述反应，达到平衡时， 容器中 CH3OH(g)为ɑ mol，CO 为 b mol，此时 H2O(g)的浓度为 mol·L-1（用含 a、b、V的代数 式表示，下同），反应Ⅲ的平衡常数为 。 【例 6-2】标准平衡常数的计算 （21 年湖南高考节选）氨气中氢含量高，是一种优良的小分 子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气 得到氢气。方法 I：氨热分解法制氢气 （2）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催 化剂的条件下，将 30.1molNH 通入 3L 的密闭容器中进行反应 (此时容器内总压为 200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲 线如图所示。 ③在该温度下，反应的标准平衡常数 Kθ 。(已知：分压=总压×该组分物 质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g) ， G H D E g h d e p p p p K p p p p                         Θ Θ Θ Θ Θ ，其中 100kPap Θ ， Gp 、 Hp 、 Dp 、 Ep 为各组分的平衡分压)。 【变式练习 6-1】（2023济南调研）环氧丙醇（GLD）常用作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳 酸二甲酯（DMC）和丙三醇（GL）制得，体系中同时存在如下反应： 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 16 页 共 23 页 已知：①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压（1×105Pa）相等； ②反应中产生的 CO2 物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中 CO2 的体积分数约为 0.04%； ③气体和液体共存于同一体系，如在溶剂 E 中发生的反应 A（1）+B（g）⇌ D（1），其平衡常数表达式 可表示为 K＝ （p 为气体分压，χ为液相体系中物质的物质的量分数，χA+χD+χE＝1）。 （2）为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入 1.0molDMC 和 1.0molGL，控制温度为 T3℃．平 衡时，测得液相体系中 GLD 的物质的量分数χGLD＝10%，反应Ⅱ的平衡常数 K2＝40Pa，平衡时 GLD 的产 率＝ %，体系放出热量＝ kJ，反应Ⅰ各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数 K1 ＝ 。同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，重新达到平衡时，GLD 的产率将 （填 “增大”“减小”或“不变“），GLD 与 CH3OH 物质的量之比 n（GLD）：n（CH3OH）＝ 。 【变式练习 6-2】(2018 浙江 11 月选考，30 节选)(一)合成氨工艺是人工固氮最重要的途径。 2018 年是合成氨工业先驱哈伯(F·Haber)获得诺贝尔奖 100 周年。N2 和 H2 生成 NH3的反应为 H2 (g) NH3(g) ΔH(298 K)=-46.2 kJ·mol-1 在 Fe 催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态) 化学吸附：N2(g) 2N*；H2(g) 2H* 表面反应：N*+H* NH*；NH*+H* N +H* N 脱附：N NH3(g)其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 (2)标准平衡常数KӨ= ，其中 pӨ为标准压强(1×105Pa)， 、 和 为各组分的平衡分压， 如 p，p 为平衡总压， 为平衡系统中NH3的物质的量分数。 ①N2 和 H2 起始物质的量之比为 1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为ω，则 KӨ= (用含ω的最简式表示)。 ②下图中可以示意标准平衡常数 KӨ随温度 T 变化趋势的是 。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 17 页 共 23 页 考点突破七：阿伦尼乌斯公式的应用 【例题 7】（2020 山东）1，3-丁二烯与 HBr 发生加成反应分两步：第一步 H+进攻 1，3-丁二烯生成碳正 离子( )；第二步 Br -进攻碳正离子完成 1，2-加成或 1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图 所示。已知在 0℃和 40℃时，1，2-加成产物与 1，4-加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85。下列说法正确 的是（ ） A. 1，4-加成产物比 1，2-加成产物稳定 B. 与 0℃相比，40℃时 1，3-丁二烯的转化率增大 C. 从 0℃升至 40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加 成正反应速率减小 D. 从 0℃升至 40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于 其逆反应速率的增大程度 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 18 页 共 23 页 2024高考化学考前阅读材料之七 化学反应速率与平衡 参考答案 例 1.【2022·河北，13】AB 【变式练习 1-1】 AC [t1时刻 TFAA 浓度为 0，则 TFAA 完全反应，消耗的 E 为 0.08 mol·L－1，E 剩余 0.02 mol·L－1，故体系中有 E 存在，A 正确；由题给反应路径和元素质量守恒知，体系中 TFAA、G、F 的总浓 度应为 0.08 mol·L－1，由题图知，t2时刻 TFAA 和 G 的浓度之和小于 0.08 mol·L－1，则体系中一定存在 F， B 错误；由图可知，反应刚开始 TFAA 的浓度迅速减小为 0，则 E 和 TFAA 的反应速率非常快，该反应的 活化能很小，C 正确；只有 F、G 全部转化为 H 和 TFAA 时，TFAA 的浓度才能为 0.08 mol·L－1，而 G H ＋TFAA 为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA 的浓度一定小于 0.08 mol·L－1，D 错误。 【变式练习 1-2】 C [由图像可知，随着时间的推移 Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成 Mn(Ⅲ)，后 Mn(Ⅲ)被消耗生成 Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化 H2C2O4，A 项错误；随着反应物浓度的减小，到大 约 13 min 时开始生成 Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13 min 后反应速率会增大，B 项错误；Mn(Ⅶ) 的浓度为 0 后才开始生成 Mn(Ⅱ)，该条件下 Mn(Ⅱ)和 Mn(Ⅶ)不能大量共存，C 项正确；H2C2O4为弱酸， 在离子方程式中不拆成离子，总反应为 2MnO－4 ＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，D 项错误。] 【例 2】（2022 山东.20）（1）-200(X+Y) （2） ①. a 或 c 【小问 1 详解】依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的 BL 或 BD 为初始原料， 达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以 5.0×10-3mol 的 BL 为原料，达到平衡时放出 XkJ 热量与 同物质的量的 BD 为原料达到平衡时吸收 YkJ 热量的能量二者能量差值为(X+Y)kJ，则 1mol 时二者能量差 值为 200(X+Y)kJ，反应 I 为放热反应，因此焓变 H =-200(X+Y)kJ·mol-1。 【小问 2 详解】实验测定 X<Y，则达到平衡时 BD 物质转化量大于 BL 物质转化量，平衡状态 BD 物质的 量较小，根据图示可知，表示 xBL 变化的曲线是 a 或 c。 【变式练习 2-1】（2021·山东高考，20） (1)2-甲基-2-丁烯，D (2)0.9α ，逆向移动 ，1:10，(3) X ，＜ 【详解】(1)由平衡常数 Kx 与温度 T 变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高 （要注意横坐标为温度的倒数）而减小，说明 3 个反应均为放热反应，即△H1＜0、△H2＜0、△H3＜0， 因此，B 的总能量高于 A 的总能量，能量越低越稳定，A 和 B 中相对稳定的是 B，其用系统命名法命名为 2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ，则△H1-△H2=△H3＜0，因此△H1＜△H2，由于放热反应的△H 越小，其绝对值越大，则 1 2 ΔH ΔH 的数值范围是大于 1，选 D。 (2)向某反应容器中加入 1.0molTAME，控制温度为 353K，测得 TAME 的平衡转化率为α,则平衡时 n(TAME)=(1-α) mol，n(A)+n(B)=n(CH3OH)= α mol。已知反应Ⅲ的平衡常数 Kx3=9.0，则     B A n n =9.0，将该式 代入上式可以求出平衡体系中 B 的物质的量为 0.9α mol，n(A)=0.1α mol，反应Ⅰ的平衡常数 Kx1= 2 2 1 (1 )(1 )1 0.1 0.01( ) 1            。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着 分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡时，TAME 的转化率变大，但是平衡常数不变，A 与 CH3OH 物质的量浓度之比不变，c(A)：c(CH3OH)=0.1α：α=1:10。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 19 页 共 23 页 (3)温度为 353K，反应Ⅲ的平衡常数 Kx3=9.0，     B A n n =9.0。由 A、B 物质的量浓度 c 随反应时间 t 的变化曲 线可知，X 代表的平衡浓度高于 Y，则代表 B 的变化曲线为 X；由母线的变化趋势可知，100s 以后各组 分的浓度仍在变化， t=100s 时     0.112 10.2 9 0.A 11 B 0 n n    ，因此，反应Ⅲ正在向逆反应方向移动，故其正反应 速率 v 正小于逆反应速率 v 逆，填＜。 【变式练习 2-2】（1） 2ΔH － 1ΔH （2） ①. aK x ②. akx K x （3） ①. 5 5 6 y y  ②. 26 1 y y ③. a ④. 减小 ⑤. 不变 【小问 1 详解】 根据盖斯定律，反应Ⅱ-反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变 H ＝ 2ΔH － 1ΔH ； 【小问 2 详解】 T1温度时，HCOOH 建立电离平衡： - + -1 - + HCOOH HCOO + H (mol L x c(HCOO ) c(H )  平衡浓度 ） ( ) ( ) ( )a c HCOO c HK c HCOOH    ，c(HCOO－)＝c(H＋)，故 c(H＋)＝ aK x。    v kc H c HCOOH  akx K x 。 【小问 3 详解】 加入 0.1 mol·L－1盐酸后，H＋对反应 I 起催化作用，加快反应 I 的反应速率，缩短到达平衡所需时间，故 CO 浓度峰值提前，由于时间缩短，反应Ⅱ消耗的 HCOOH 减小，体系中 HCOOH 浓度增大，导致 CO 浓 度大于 t1时刻的峰值，故 c(CO)最有可能在 a 处达到峰值。此时 c(CO2)会小于不含盐酸的浓度，     c CO c HCOOH ＝K(Ⅰ)，温度不变，平衡常数不变，则     c CO c HCOOH 的值不变。 例 3（22 全国甲）【答案】(1) ① -223 ， 1.2×1014 ② 碳氯化反应气体分子数增加，∆H 小于 0，是熵 增、放热过程，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程 ③向左 ，变小 (2) ① 7.2×105 ②为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的 TiCl4产品，提高效益 (3)将两固体粉碎后混合，同时鼓入 Cl2，使固体粉末“沸腾” 【解析】(1)①根据盖斯定律，将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应 2C(s)+O2(g)=2CO(g)，则 ∆H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol；则 Kp= p p1 K K 2 = 12 -2 1.2 10 Pa 1.0 10   =1.2×1014Pa； ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，因为碳氯化反应气体分子数增加，∆H 小于 0，是熵增、放热过程， 熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程； ③对应碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒夏特列原理，增大压强，平衡往气体分子数减少的方向移动， 即平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡往吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。 (2)①从图中可知，1400℃，体系中气体平衡组成比例 CO2是 0.05，TiCl4是 0.35，CO 是 0.6，反应 C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数 Kp(1400℃)= 2(0.6P ) 0.05P 总 总 = 5 2 5 (0.6 1.0 10 ) 0.05 1.0 10     Pa=7.2×105Pa； 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 20 页 共 23 页 ②实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于 200℃，就是为 了提高反应速率，在相同时间内得到更多的 TiCl4 产品。 (3)固体颗粒越小，比表面积越大，反应接触面积越大。有利于 TiO2 – C“固-固”接触，可将两者粉碎后混合， 同时鼓入 Cl2，使固体粉末“沸腾”，增大接触面积。 【变式练习 3-1】（20 山东高考，18）答案：(3)乙；p1>p2>p3 T1时以反应 III 为主，反应 III 前后分 子数相等，压强改变对平衡没有影响； (4) A 解析：(3)反应 I 和 II 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则 CH3OH 的平衡产率减少，所以图甲 表示 CH3OH 的平衡产率，图乙中，开始升高温度，由于反应 I 和 II 为放热反应，升高温度，平衡逆向移 动，CO2的平衡转化率降低，反应 III 为吸热反应，升高温度反应 III 向正反应方向移动，升高一定温度后 以反应 III 为主，CO2的平衡转化率又升高，所以图乙表示 CO2的平衡转化率；压强增大，反应 I 和 II 是 气体体积减小的反应，反应 I 和 II 平衡正向移动，反应 III 气体体积不变化，平衡不移动，故压强增大 CH3OH 的平衡产率增大，根据图所以压强关系为：p1>p2>p3；温度升高，反应 I 和 II 平衡逆向移动，反应 III 向正 反应方向移动，所以 T1温度时，三条曲线交与一点的原因为：T1时以反应 III 为主，反应 III 前后分子数 相等，压强改变对平衡没有影响； (4) 根据图示可知，温度越低，CO2的平衡转化率越大，CH3OH 的平衡产率越大，压强越大，CO2 的平衡转化率越大，CH3OH 的平衡产率越大，所以选择低温和高压，答案选 A。 【变式练习 3-2】（23湖南，16（2）（3）（4）） (2)5 (3)甲苯 主反应生成的 H2能使副反应⑥ 的平衡正向移动，甲苯的选择性大于苯的选择性 (4)BD 解析 (2)在某温度、100 kPa 下，向反应器中充入 1 mol 气态乙苯发生反应④。乙苯的平衡转化率为 50%，可列三段式： C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)＋H2(g) n(起始)/mol 1 0 0 n(转化)/mol 0.5 0.5 0.5 n(平衡)/mol 0.5 0.5 0.5 此时平衡时混合气体总物质的量为 1.5 mol，此时容器的体积为 V；当乙苯的平衡转化率为 75%，可列 三段式： C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2(g)＋H2(g) n(起始)/mol 1 0 0 n(转化)/mol 0.75 0.75 0.75 n(平衡)/mol 0.25 0.75 0.75 此时乙苯、苯乙烯、H2物质的量之和为 1.75 mol，设充入 H2O(g)物质的量为 x mol，混合气的总物质 的量为(1.75＋x)mol，在恒温、恒压时，体积之比等于物质的量之比，此时容器的体积为 1.75＋x 1.5 V； 两次平衡温度相同，则平衡常数相等，则 0.5 V 2 0.5 V ＝ 0.75 1.75＋x 1.5 V 2 0.25 1.75＋x 1.5 V ，解得 x＝5。(3)生成苯乙烯的反应 为主反应，则苯乙烯的选择性最高，主反应生成的氢气能使副反应⑥的平衡正向移动，则甲苯的选择 性大于苯的选择性，故 b代表的产物为甲苯。(4)测定晶体结构最常用的仪器是 X射线衍射仪，A项正 确；催化剂不能使平衡发生移动，不能改变乙苯的平衡转化率，B项错误；催化剂能降低反应的活化 能，加快反应速率，C项正确；催化剂颗粒大小会影响接触面积，会影响反应速率，D项错误。 例 4.（22 全国乙）【答案】(1)170 (2) 副产物氢气可作燃料 耗能高 (3) 50% 4.76 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 21 页 共 23 页 (4) 越高 n(H2S):n(Ar)越小，H2S 的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S 平衡转化率越高 d 24.9 【解析】(1)已知：①2H2S(g)+3O2(g)＝2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1＝－1036kJ/mol ②4H2S(g)+2SO2(g)＝3S2(g)+4H2O(g) ΔH2＝94kJ/mol ③2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH3＝－484kJ/mol 根据盖斯定律(①+②)× 1 3 －③即得到 2H2S(g)＝S2(g)+2H2(g) 的ΔH4＝（－1036+94）kJ/mol× 1 3 +484kJ/mol＝170 kJ/mol； (2)根据盖斯定律(①+②)× 1 3 可得 2H2S(g)+O2(g)＝S2(g)+2H2O(g) ΔH＝(－1036+94)kJ/mol× 1 3 =－314kJ/mol， 因此，克劳斯工艺的总反应是放热反应；根据硫化氢分解的化学方程式可知，高温热分解方法在生成单质 硫的同时还有氢气生成。因此，高温热分解方法的优点是：可以获得氢气作燃料；但由于高温分解 H2S 会 消耗大量能量，所以其缺点是耗能高； (3)假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为 1mol 和 4mol，根据三段式可知： 2 2 2( ) ( ) + ( ) / 1 0 2H S S 2 0 / 0.5 / 1 0 H .5 g g g mol mol x x x mol x x x  始 变 平 平衡时 H2S 和 H2 的分压相等，则二者的物质的量相等，即 1－x＝x，解得 x＝0.5，所以 H2S 的平衡转化 率为 0.5 100% 50% 1   ，所以平衡常数 Kp＝ 2 2 2 2 2 (S ) (H ) (H S) p p p  ＝ 2 2 0.25 0.5100 ( 100 ) 5.25 5.25 0.5( 100 ) 5.25 kPa kPa kPa     ≈4.76kPa； (4)①由于正反应是体积增大的可逆反应，n(H2S):n(Ar)越小，H2S 的分压越小，相当于降低压强，平衡向正 反应方向移动，因此 H2S 平衡转化率越高； ②n(H2S):n(Ar)越小，H2S 平衡转化率越高，所以 n(H2S):n(Ar)＝1:9 对应的曲线是 d；根据图像可知 n(H2S):n(Ar)＝1:9 反应进行到 0.1s 时 H2S 转化率为 0.24。假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质 的量分别为 1mol 和 9mol，则根据三段式可知 2 2 2( ) ( ) + ( ) / 1 0 0 / 0.24 0.12 0.24 / 0.76 0.12 0.24 2H S S 2Hg g g mol mol mol  始 变 平 此时 H2S 的压强为 0.76 100 0.76 0.12 0.24 9 kPa    ≈7.51kPa，H2S 的起始压 强为 10kPa，所以 H2S 分压的平均变化率为 10 7.51 0.1 kPa kPa s  ＝24.9kPa·s－1。 【变式练习 4】（2020·课标全国Ⅰ，28）答案：0.975 该反应气体分子数减少，增大压强，α提高。 5.0MPa>2.5MPa = p2，所以 p1= 5.0Mpa 温度、压强和反应物的起始浓度（组成）； 解析：(2)二氧化硫与氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫的反应是一个气体体积减小的反应，在相同温度 下，压强越大 SO2 的平衡转化率越大，则相同温度下，在 0.5MPa、2.5MPa 和 5.0MPa 压强下，压强为 5.0MPa 时，SO2 的平衡转化率最大，所以 p1=5.0MPa，由图中数据可知，在 5.0MPa、550℃时 SO2的平衡转化率α 为 0.975；由化学平衡移动原理可知，影响二氧化硫转化率α的因素有反应物（N2 和 O2）的浓度、温度、 压强等 例 5-1（21 山东，14）【答案】B 【解析】A．一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应 I 和反应 IV 的活化能较高， 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 22 页 共 23 页 因此反应的决速步为反应 I、IV，故 A 错误； B．反应 I 为加成反应，而 与 为快速平衡，反应 II 的成键和断键方式为 或 ，后者能生成 18OH-，因此反应结束后，溶液中存在 18OH-，故 B 正确； C．反应 III 的成键和断键方式为 或 ，因此反应结束后溶液中不会存在 CH318H，故 C 错误； D．该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此 和 CH3O-的总 能量与 和 OH-的总能量之差等于图示总反应的焓变，故 D 错误；故答案为 B。 【例 5-2】（22 山东）【答案】D【解析】A．根据反应机理的图示知，含 N 分子发生的反应有 NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含 N 分子 NO、NO2、HONO 中 N 元素的化合价依次为+2 价、+4 价、+3 价，上述反应中均有元素化合价的升降， 都为氧化还原反应，一定有电子转移，A 项正确； B．根据图示，由 NO 生成 HONO 的反应历程有 2 种，B 项正确； C．NO 是催化剂，增大 NO 的量，C3H8 的平衡转化率不变，C 项正确； D．无论反应历程如何，在 NO 催化下丙烷与 O2反应制备丙烯的总反应都为 2C3H8+O2 NO 2C3H6+2H2O， 当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D 项错误；答案选 D。 【变式练习 5-1】（23 浙江 6月选考，14）C [反应Ⅱ＝反应Ⅰ＋反应Ⅲ，反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应， ΔH都小于 0，所以反应Ⅱ的ΔH<0，因此反应焓变：反应 Ⅰ>反应Ⅱ，故 A正确；短时间里反应 Ⅰ 得 到的产物比反应 Ⅱ 得到的产物多，说明反应 Ⅰ 的速率比反应 Ⅱ 的速率快，速率越快，其活化能 越小，则反应活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，故 B正确；增加 HCl 浓度，平衡正向移动，但平衡时产物 Ⅱ 和产物 Ⅰ 的比例可能降低，故 C错误；根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得 高产率的产物Ⅰ，故 D正确。] 【变式练习 5-2】（23湖南，14）B [据图可知，Ru(Ⅱ)被氧化至 Ru(Ⅲ)后，[L­Ru—NH3] 2＋可与 NH3 反应生成[L­Ru—NH2] ＋ 和 NH ＋ 4 ，配体 NH3失去质子能力增强，A项正确；结合图示可知，[L­Ru—NH3] 2＋ →[L­Ru—NH2] ＋ 失去 1个 H，所带电荷数减 1，则 Ru化合价不变，与[L­Ru—NH2] ＋ 相比，M中 N原子含 有 1个单电子，所以 Ru 的化合价不是＋3，B项错误；据图可知反应过程中有 N—N非极性键的形成， C项正确。] 【例 6-1】（2020·山东高考，18） a+b V ； b(a+b) (1-a-b)(3-3a-b) 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 23 页 共 23 页 【例 6-2】（21年湖南高考节选）0.48 【变式练习 6-1】（23济南调研） 25 3.68 0.4 增大 1：4 【变式练习 6-2】（2018 浙江 11 月选考，30 节选）(2) ① ② A 【例题 7】（20山东）A D 根据图像分析可知该加成反应为放热反应，且生成的 1,4-加成产物的能量比 1,2-加成产物的能量低， 结合题干信息及温度对化学反应速率与化学平衡的影响效果分析作答。 【详解】根据上述分析可知， A. 能量越低越稳定，根据图像可看出，1,4-加成产物的能量比 1,2-加成产物的能量低，即 1,4-加成 产物的能量比 1,2-加成产物稳定，故 A正确； B. 该加成反应不管生成 1,4-加成产物还是 1,2-加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用 1,3- 丁二烯的转化，即在 40°C时其转化率会减小，故 B错误； C. 从 0°C升至 40°C，正化学反应速率均增大，即 1,4-加成和 1,2-加成反应的正速率均会增大，故 C错误； D. 从 0°C升至 40°C，对于 1,2-加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即 1,2-加成正反应速率的增 大程度小于其逆反应速率的增大程度，故 D正确； 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 1 页 共 15 页 2024 高考化学考前阅读材料之九 化学实验基本操作 【必备知识】 1. 药品的取用 （1）根据药品的性状和用量选择取用方法 取用药品 固体药品 液体药品 粉末状 块状 一定量 少量 大量 一定量 使用仪器 或方法 药匙（或纸槽）镊子 托盘天平 胶头滴管 倾倒 量筒、滴定管（或移液管） （2）向仪器中加入药品的操作方法 ①加固体药品 ②加液体药品 2. 称取固体 一般用托盘天平（准确度在 0.1g ）称量。还有分析天平（准确度在 0.0001g ）、电子 天平（0.01g 等不同规格）等。 3.量取液体 准确度为 0.1mL 的液体用量筒量取，还可以用移液管、吸量管、滴定管等量取液体。 4. 物质的溶解 （1）固体的溶解 一般在烧杯或试管里进行，为了加速溶解，常采用玻璃棒搅拌、粉碎、振荡或加热等措 施，但FeCl3、AlCl3等易水解的固体溶解时不能加热，应加相应的酸或碱抑制其水解。特 例：I2 应用有机溶剂或 KI溶液溶解。 （2）气体物质的溶解或吸收 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 2 页 共 15 页 ①溶解度不大的气体，如CO2、Cl2、H2S等，用图 a所示装置。 ②极易溶于水的气体，如NH3、HCl等，用图 b所示装置。 （3）液体物质的溶解（稀释） 一般把密度较大的液体加入密度较小的液体中，如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混 合。 5.测温度 测温度前，要注意选择适合的温度计。测温度时，应将温度计放在液体或气体的适当位 置，才能测得正确的数值。 6. 仪器的洗涤 （1）洗净的标准：内壁附着均匀水膜，既不聚成水滴，也不成股流下。 （2）常见残留物的洗涤 待清洗仪器 残留物 清洗试剂 做过 KMnO4分解实验的试管 MnO2 热的浓盐酸 做过碘升华实验的烧杯 碘 酒精 长期存放 FeCl3溶液的试剂瓶 Fe(OH)3 稀盐酸 做过银镜反应实验的试管 银 稀硝酸 做过铜与硫反应实验的试管 硫 热的 NaOH 溶液或二硫化碳 做过油脂实验的试管 油污 热的纯碱溶液或 NaOH 溶液 7. 试纸的使用 （1） 类型及作用 （2） 使用方法 ①检验溶液：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中 部，观察试纸颜色的变化。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 3 页 共 15 页 ②检验气体：一般先将试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并使其接近出气口，观察试纸颜 色的变化。 一、化学试剂存放 1.存放原则口诀 无机有机分开放，危险毒品要存好； 药品状态定口径，瓶塞取决酸碱性； 受热见光易分解，低温盛放棕色瓶； 吸水挥发易氧化，蜡封水封或油封； 特殊试剂特殊放，互不反应要记牢。 2. 特殊物质存放 类别 常见药品 有关特性 保存方法 空 气 中 易 变质 Na、K 易与 O2、H2O 反应 保存在煤油中 白磷 易氧化自燃、 与水不反应 保存在冷水中 FeSO4溶液 易被氧化为 Fe 3+ 密封，加铁粉 氢硫酸 易被氧化为 S 密封，最好现用现配 Na2SO3、苯酚 易被氧化 密封 浓硫酸、CaCl2、MgCl2 易吸水或潮解 密封 Na2O2 、NaOH、碱石灰、漂白粉 易与水、CO2反应 密封 NaOH 溶液、石灰水、水玻璃 易与 CO2反应 密封，用橡胶塞 Na2SO3 ⋅ 10H2O 易风化 密封 见光变质 氯水、硝酸、AgNO3、双氧水 见光易分解、有强氧 化性 棕色瓶中、冷暗处、不用橡 胶塞 易燃 红磷、硫、镁 易燃 远离火种，单独存放 汽油、苯、乙醇、低级酯 易燃 远离火种，不用橡胶塞 易爆 KMnO4、KClO3、NH4NO3、KNO3受热易分解，有强氧 化性 远离易燃物，防受热、撞击 强腐蚀性 液溴 易挥发的强氧化剂 棕色瓶中、玻璃塞、水封 氢氟酸 腐蚀玻璃 塑料瓶中 剧毒 P4、Hg、HgCl2、可溶性钡盐、KCN对人和生物有剧毒 单独存放，专人管理 化学实验安全 1. 常见的危险品标识 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 4 页 共 15 页 2. 实验操作中的六“防” （1）防爆炸：点燃可燃性气体（如H2 、CO 、CH4 、C2H2 、C2H4 等）时，要检验气 体的纯度。用 CO 、H2 还原Fe2O3 、CuO ，要先通 CO 或H2 ,排尽装置内的空气后， 再对装置进行加热。 （2）防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的乙醇溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢加入水 或乙醇中并不断搅拌；加热液体混合物时加入沸石或碎瓷片。 （3）防中毒：制取有毒气体（如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO等）时，应加尾气吸收 装置或在通风橱中进行。 如实验室制取Cl2时，尾气的处理可采用装置②；制取 CO、H2时，尾气处理可采用装置 ①③。 （4）防倒吸：利用加热法制取，并用排水法收集气体时，实验完毕后，先将导管从水中 取出再熄灭酒精灯；有多个加热装置的复杂装置中，要注意熄灭酒精灯的顺序，必要时 加防倒吸装置。 （5）防炸裂 ①加热试管时要先均匀预热，然后将其固定在某部位加热。 ②用试管加热固体时，试管口应略向下倾斜。 ③加热时，容器外壁不能有水，底部不能与灯芯接触。 ④烧的很热的容器不能立即用冷水冲洗，或放在冷的桌面上。 ⑤集气瓶中的燃烧反应有固体生成时，应加少量水或铺一层细沙。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 5 页 共 15 页 （6）防堵塞 3. 化学实验常见事故的处理 常见事故 处理方法 酸液流到桌上 立即加适量NaHCO3 溶液至不再有气泡产生为止，用水冲洗后， 再用抹布擦干；若酸量少，用抹布擦干即可 碱液流到桌上 立即加适量稀醋酸中和，再用水冲洗，最后用抹布擦干；若只 有少量，用抹布擦干即可 酸液沾到皮肤上 立即用较多的水冲洗，再涂上 3％5％ 的NaHCO3 溶液 碱液沾到皮肤上 立即用大量水冲洗，再涂上稀硼酸溶液 酒精灯不慎碰倒起火 立即用沙子或湿布盖灭 汞洒落地面 立即用胶头滴管收集，然后撒上硫粉，并打开排气扇 液溴或苯酚沾到皮肤上 用抹布拭去后，然后再用酒精擦洗 金属钾、钠、镁等起火 应用沙土盖灭 误服铜盐、汞盐等重金属盐喝⑩豆浆、鲜牛奶或鸡蛋清解毒 玻璃创伤 应先除去伤口的玻璃等，再用稀双氧水擦洗消毒后敷药包扎 酸碱中和滴定及拓展应用 1.实验原理 （1）用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸），根据中和反应的等量关系 来测定碱（或酸）的浓度。 （2）利用酸碱指示剂明显的颜色变化，表示反应已完全，指示滴定终点。 2. 实验用品 （1） 仪器：①酸式滴定管（如图 A）、②碱式滴定管（如图 B）、滴定管夹、铁架台、 烧杯、③锥形瓶。 （2）试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 （3） 滴定管的选择 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 6 页 共 15 页 试剂性质 滴定管 原因 酸性、氧化性 ④酸式滴定管 酸性、氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性 ⑤碱式滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开 3. 实验操作（以标准盐酸滴定待测 NaOH 溶液为例） （1） 滴定前的准备 （2） 滴定操作 （3） 终点判断 当滴入最后半滴标准液，溶液由粉红色变为无色，且在半分钟内不变色，表示已经达到 滴定终点，记录标准液的体积。 4. 数据处理 按上述操作重复 2次，根据 c NaOH = c HCl ×V HCl V NaOH 计算。 5.拓展应用 （1）氧化还原滴定 ①原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者 间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 ②试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4 、K2Cr2O7 等；常见用于滴定的还原剂有亚铁 盐、草酸、维生素 C 、Na2S2O3 等。 ③三类氧化还原滴定的指示剂 a.氧化还原指示剂。 b.专用指示剂，如在碘量法滴定中，淀粉溶液遇碘单质变蓝。 c.自身指示剂，如酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点颜色变化为溶液由无色 变为粉红色。 （2）沉淀滴定 ①概念：利用沉淀反应进行滴定、测量的方法。常见的沉淀滴定为银量法，即利用Ag+ 与 卤素离子的反应来测定Cl− 、Br− 、I− 浓度。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 7 页 共 15 页 ②原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物 的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl− 的含量时常以CrO42− 为指示剂（AgCl 比Ag2CrO4 更难溶）。 【关键能力】 考点突破一：仪器识别与基本操作 【例 1】实验室提供的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗(非 玻璃仪器任选)，选用上述仪器不能完成的实验是( ) A.重结晶法提纯苯甲酸 B.分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 C.制备氢氧化铁胶体 D.配制溶质质量分数为 20%的氯化钠溶液 【方法点拨】 1、重视课本基本实验操作，基本仪器的选择，加强基本实验技能与科学探究过程的学习。 2、学习中要培养阅读信息和运用信息的能力。 3.学习中要提高实验条件要求，控制变量的操作，对实验现象的精准表达. 【变式 1】1、实验室提供的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、分液 漏斗(非玻璃仪器任选)，玻璃仪器任选），选用上述仪器不能完成的实验是（ ） A．用乙醇乙酸浓硫酸制备乙酸乙酯 B．配制 10.1mol L 硫酸溶液 C．乙醇的消去反应 D．四氯化碳萃取碘水中的碘 2．由下列实验操作及现象能得出相应结论的是( ) 选 项 实验操作 现象 结论 A 向四羟基合铝酸钠溶液 中加入 NaHCO3溶液 产生白色沉淀 可证明 HCO3 - 结合 H+的能力比 [Al(OH)4] - 强 B 在物质 X 柱面上滴一滴 熔化的石蜡，用一根红热 的铁针刺中凝固的石蜡 石蜡熔化呈椭圆形 说明物质 X 为非晶体 C 将 2 mL 0.5 mol/L 的 CuCl2溶液加热 溶液变黄 [Cu(H2O)4] 2＋ ＋4Cl － ⇌ [CuCl4] 2－ (黄色)＋4H2O，正反应为放热反 应 D 分别向盛有MgCl2溶液和 AlCl3溶液的试管中加入 前者生成白色沉淀； 后者先生成白色沉 金属性：Mg>Al 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 8 页 共 15 页 NaOH 溶液至过量 淀，后沉淀溶解 考点突破二：物质的检验、分离与提纯 【例 2】下列实验设计不能达到实验目的的是 实验目的 实验设计 A 检验溶液中 FeSO4是否被氧化 取少量待测液，滴加 KSCN 溶液，观察溶液颜色变 化 B 净化实验室制备的 Cl2 气体依次通过盛有饱和 NaCl 溶液、浓 H2SO4的洗 气瓶 C 测定 NaOH 溶液的 pH 将待测液滴在湿润的 pH 试纸上，与标准比色卡对 照 D 工业酒精制备无水乙醇 工业酒精中加生石灰，蒸馏 【方法引导】掌握重点离子的检验及 PH 试纸的正确使用方法 【变式 2】1.下列装置可以用于相应实验的是 A B C D 制备 CO2 分离乙醇和乙酸 验证 SO2酸性 测量 O2体积 2.下列实验中，不能达到实验目的的是 由海水制取蒸馏 水 萃取碘水中的 碘 分离粗盐中的不溶 物 由 FeCl3 • 6H2O 制 取 无 水 FeCl3固体 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 9 页 共 15 页 A B C D 考点突破三：简单实验方案的分析、设计与评价 【例 3】下列实验操作不能达到实验目的的是 选项 A B 实验 目的 检验 1－氯丁烷中氯元素 检验 SO4 2—是否沉淀完全 实验 操作 选项 C D 实验 目的 制备检验醛基用的 Cu(OH)2 制备晶体 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 实验 操作 【易错分析】实验设计与评价关注点： 1.方案是否正确 2.试剂的选择是否正确 3.试剂的浓度或物质的量是否正确 4.试剂的添加顺序是否正确 【变式 3】1．下列实验(图中部分夹持装置略)不能达到实验目的的是( ) A.证明羟基使苯环活化 B.除去乙酸乙酯中的少量乙酸 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 10 页 共 15 页 C.制备 Fe(OH)3胶体 D.证明浓硫酸具有强氧化性 2．由下列实验操作及现象能得出相应结论的是( ) 选 项 实验操作 现象 结论 A 将 1­溴丁烷与氢氧化钠 的乙醇溶液共热，将产 生的气体通入酸性高锰 酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液褪色 可证明产生的气体中有烯 烃 B 在物质 X 柱面上滴一滴 熔化的石蜡，用一根红 热的铁针刺中凝固的石 蜡 石蜡熔化呈椭圆形 说明物质 X 为非晶体 C 将 2 mL 0.5 mol/L 的 CuCl2溶液加热 溶液变黄 [Cu(H2O)4] 2 ＋ ＋ 4Cl － ⇌ [CuCl4] 2－(黄色)＋4H2O，正 反应为放热反应 D 分别向盛有 MgCl2溶液 和 AlCl3溶液的试管中 加入 NaOH 溶液至过量 前者生成白色沉淀；后 者先生成白色沉淀，后 沉淀溶解 金属性：Mg>Al 考点突破四：表格实验中逻辑关系的考查 【例4】下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 11 页 共 15 页 A 分别测等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶 液的PH Na2CO3溶液使PH试纸 呈现更深的颜色 非金属性S＞C B 铜与足量浓硫酸在加热条件下反应一段时 间，冷却后，向反应后的溶液中慢慢倒入适 量蒸馏水 溶液呈蓝色 铜与浓硫酸反 应生成了硫酸 铜 C 向KI溶液中持续滴加氯水 溶液先由无色变为棕 黄色，一段时间后褪 色 氯水具有氧化 性和漂白性 D 灼烧铜丝使其表面变黑，伸入盛有某有机物 的试管中 铜丝恢复亮红色 该有机物中可 能有醇羟基或 羧基 【方法点拨】 1.注意审题，有时根据操作和现象，要求逻辑关系和结论正确就行。而有时要求操作、 现象、结论必须都正确。 2.注意电解质及其盐之间的对应关系。例如：不能根据Na2CO3溶液的碱性判断H2CO3的碱性。 3.注意实验过程中试剂的用量和反应环境问题。例如：新制氢氧化铜悬浊液的配制过程 各试剂的用量、加入顺序和与醛基的反应环境。 4.在相似的反应比较中，注意变量的控制，一般只有一个变量。 5.注意干扰因素的排除。例如：CO2检验时SO2的干扰问题。 【变式4】1.下列操作能达到实验目的的是 目的 操作 A 配制Na2S溶液 将Na2S固体加入到适量H2S溶液中，搅拌 B 检验丙烯醛中存在 碳碳双键 取适量丙烯醛样品于试管中，加过量银氨溶液，水浴加热，充分 反应后过滤，向滤液中滴加稀硫酸酸化，再加入溴水 C 探究浓度对反应速 率的影响 一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与同体积的稀硫酸和浓 硫酸反应，观察气体产生的快慢 D 检验碳与浓硫酸反 应的气体产物 将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水 2.由下列实验操作及现象所得结论正确的是 实验操作及现象 结论 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 12 页 共 15 页 A 向NaHCO3粉末中滴加1mol/L盐酸，将产生的 气体通入苯酚钠溶液，溶液变浑浊 酸性：H2CO3＞苯酚 B 向0.1mol/LHI溶液中滴加几滴淀粉溶液， 再滴加几滴0.1mol/LFe(NO3)3溶液，溶液变 蓝 氧化性：Fe 3+ ＞I2 C 分别向浓度均为0.1mol/L的FeSO4和CuSO4 溶液中通入H2S至饱和，前者无明显现象， 后者生成沉淀 溶度积常数：KSP(FeS)＞KSP(CuS) D 在20℃和40℃时，用pH计测得 0.1mol/LNa2SO3溶液的pH分别为9.66和 9.37 Na2SO3的水解常数：kh(20℃)＞ kh(40℃) 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 13 页 共 15 页 2024 高考化学考前阅读材料之九 化学实验基本操作 答案与解析 【关键能力】 考点突破一：仪器识别与基本操作 【例 1】解析：选 A。A.用重结晶法提纯苯甲酸的操作有加热溶解、趁热过滤、冷却结晶 和过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、普通漏斗，故 A 符合题意；B.用分 液法分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液，需要的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，故 B 不符合 题意；C.向盛有沸水的烧杯中滴加几滴氯化铁饱和溶液，继续加热至液体呈红褐色，制 得氢氧化铁胶体，需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、酒精灯，故 C 不符合题意；D.配 制溶质质量分数为 20%的氯化钠溶液，步骤有计算、称量、溶解，需要的主要玻璃仪器有 烧杯、量筒、玻璃棒，故 D不符合题意。 【变式 1】 1、解析：选 C。乙醇的消去反应还需要温度计。 2.解析：选 D。A.可证明 CO3 2- 结合 H + 的能力比[Al(OH)4] - 强，故 A 错误；B.在物质 X 柱 面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡熔化呈椭圆形，说明 X 各面的性质不完全相同，具有各向异性，说明物质 X为晶体，故B错误；C.将 2 mL 0.5 mol/L 的 CuCl2溶液加热，溶液变黄，说明平衡[Cu(H2O)4] 2＋ ＋4Cl － ⇌[CuCl4] 2－ (黄色)＋4H2O 正向 移动，正反应为吸热反应，故 C错误；D.分别向盛有 MgCl2溶液和 AlCl3溶液的试管中加 入 NaOH 溶液至过量，前者生成白色沉淀；后者先生成白色沉淀，后沉淀溶解，说明 Mg(OH)2 不能和 NaOH 溶液反应而 Al(OH)3能够和 NaOH 溶液反应，故碱性：Al(OH)3<Mg(OH)2，元素 金属性越强， 考点突破二：物质的检验、分离与提纯 【例 2】【详解】 A.若 Fe 2+ 被氧化为 Fe 3+ ，Fe 3+ 能与 SCN - 生成 Fe(SCN)3，溶液变成血红色，能达到实验目的， 故 A不符合题意； B．实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气，先用饱和食盐水除去混有的氯化氢，再通过 浓硫酸的洗气瓶干燥，能达到实验目的，故 B不符合题意； C．用 pH 试纸测定 NaOH 溶液的 pH 不能润湿 pH 试纸，否则会因浓度减小，而影响测定结 果，不能达到实验目的，故 C 符合题意； D．制取无水酒精时，通常把工业酒精跟新制的生石灰混合，加热蒸馏，能达到实验目的， 故 D不符合题意。答案选 C。 【易错分析】C 选项知识记忆不到位，对试纸的使用注意事项掌握不到位。 【变式 2】 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 14 页 共 15 页 1.【详解】A．Na2CO3固体比较稳定，受热不易分解，所以不能采用加热碳酸钠的方式制 备二氧化碳，A 错误； B．乙醇和乙酸是互溶的，不能采用分液的方式分离，应采用蒸馏来分离，B 错误； C．二氧化硫通入品红溶液中，可以验证其漂白性，不能验证酸性，C错误； D．测量氧气体积时，装置选择量气筒，测量时要恢复到室温，两边液面高度相等，D 正 确；故选 D。 2.【详解】A．实验室用海水制取蒸馏水用蒸馏的方法制备，蒸馏时用到蒸馏烧瓶、酒精 灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器，注意温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近， 冷凝管应从下口进水，上口出水，A正确； B．碘在水中的溶解度很小，在四氯化碳中的溶解度很大，可以用四氯化碳萃取碘水中的 碘，四氯化碳的密度大于水，存在于下层，B正确； C．粗盐中含有较多的可溶性杂质和不溶性杂质，将粗盐溶与水形成溶液，用过滤的方法 将不溶于水的杂质除去，C正确； D．直接加热 FeCl3•6H2O 会促进水解，生成的 HCl 易挥发，得到氢氧化铁，继续加热会使 氢氧化铁分解产生氧化铁，得不到 FeCl3•6H2O 固体，D错误； 故选 D。 考点突破三：简单实验方案的分析、设计与评价 【例 3】解析：A.检验 1－氯丁烷中氯元素，向 1－氯丁烷中加入氢氧化钠水溶液，加热 条件下使 1­氯丁烷水解，再加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则说明含有 氯元素，故 A不能达到实验目的；B.向上层清液中加入氯化钡溶液，若无白色沉淀产生， 则说明 SO 2－ 4 已经沉淀完全，故 B 能达到实验目的；C.向 2 mL 10%的氢氧化钠溶液中滴 加 5滴 5%的硫酸铜溶液，制得新制氢氧化铜，且氢氧化钠过量，检验醛基时产生砖红色 沉淀，故 C 能达到实验目的；D.硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小，加入乙醇，析出硫 酸四氨合铜晶体，故 D能达到实验目的。 【变式 3】 1．解析：A.苯酚和溴水反应时是苯环上的氢被溴取代，苯不能和溴水发生反应，故该实 验能证明羟基使苯环活化，A 不符合题意；B.乙醇和乙酸的酯化反应为可逆反应，不能用 此法除去乙酸，B 符合题意；C.加热时促进氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，C不符合题意； D.铜和浓硫酸加热生成二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，剩余的二氧化硫被氢氧 化钠溶液吸收，D不符合题意。 2．解析：A.乙醇具有挥发性，挥发出来的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能证 明产生的气体中有烯烃，故 A 错误；B.在物质 X 柱面上滴一滴熔化的石蜡，用一根红热 的铁针刺中凝固的石蜡，石蜡熔化呈椭圆形，说明 X 各面的性质不完全相同，具有各向 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 15 页 共 15 页 异性，说明物质 X 为晶体，故 B 错误；C.将 2 mL 0.5 mol/L 的 CuCl2溶液加热，溶液变 黄，说明平衡[Cu(H2O)4] 2＋ ＋4Cl － ⇌[CuCl4] 2－ (黄色)＋4H2O 正向移动，正反应为吸热反应， 故 C错误；D.分别向盛有 MgCl2溶液和 AlCl3溶液的试管中加入 NaOH 溶液至过量，前者生 成白色沉淀；后者先生成白色沉淀，后沉淀溶解，说明 Mg(OH)2不能和 NaOH 溶液反应而 Al(OH)3能够和 NaOH 溶液反应，故碱性：Al(OH)3<Mg(OH)2，元素金属性越强，其最高价 氧化物对应水化物的碱性越强，故金属性：Mg>Al，故 D 正确。 考点突破四：表格实验中逻辑关系的考查 【例4】【答案】D 【解析】A项有两个逻辑性错误，一是非金属性的比较应比较最高价含氧酸的酸性，二是 Na2CO3和Na2CO3所对应的酸不是碳酸和亚硫酸，故 A 错误；B项向浓硫酸中加水属于操作 错误，故B 错误；C项向KI溶液中持续滴加氯水,氯水先把KI氧化为I2持续加入氯水又把 I2氧化为IO3 - ，是氧化性不是漂白性，故C错误；D项黑色物质为氧化铜，可以被醇类还原 为铜，也可以被酸反应掉而露出红色的铜，故D正确。 【变式4】 1.【解析】A 项，Na2S溶液的配制应加入氢氧化钠溶液抑制其水解，错误；B 项醛基和碳 碳双键都能使溴水褪色，先用银氨溶液除去醛基，此时溶液显碱性，加入硫酸中和碱性溶液 后再加溴水检验醛基，正确；C项锌粒分别与稀硫酸和浓硫酸反应时发生的反应不同，不 能比较反应速率，错误；D 项，品红溶液只能检验而不能除去SO2，不能证明使石灰水变 浑浊的是SO2还是CO2，错误。 2.【答案】C 【解析】A 项，二氧化碳中混有氯化氢气体，不能确定谁使苯酚钠变浑浊，错误；B 项溶 液中的氢离子和硝酸根离子组合成硝酸，不能确定是硝酸还是三价铁离子把碘离子氧化为 碘单质，错误；C项正确；D 项，Na2SO3溶液水解显碱性，温度越高水解程度越大碱性越强 PH越大，现象错误。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 1 页 共 11 页 2024 高考化学考前阅读材料之十 实验综合题 【必备知识】 1．经常考查仪器的识别 蒸发皿 坩埚 圆底烧瓶 平底烧瓶 蒸馏烧瓶 锥形瓶 漏斗 分液漏斗 球形干燥管 量筒 容量瓶 酸式（碱式）滴定管 冷凝管(球形冷凝管或直形冷凝管) 恒压滴液漏斗 三颈烧瓶 洗气瓶 滴瓶 称量瓶 移液管 吸量管 干燥器 2．仪器的简单组装 (1)物质分离、提纯装置 ①过滤 ②蒸发 ③蒸馏(分馏) ④萃取与分液 ⑤洗气 ⑥升华 ⑦减压过滤（抽滤） ⑧减压蒸馏 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 2 页 共 11 页 ⑦减压过滤，也称吸率或抽滤。水泵带走空气，使吸滤瓶中压力低于大气压，布氏漏斗的液面上与瓶内形 成压力差，从而提高过滤速度。在水泵和吸滤瓶之间往往安装安全瓶，以防止因关闭水阀或水流量突然变 小时水倒吸入吸滤瓶，导致滤液被污染。 要点：a、停止抽滤或需用溶剂洗涤晶体时，先将吸滤瓶侧管上的橡皮管拔开，或将安全瓶的活塞打开与 大气相通，再关闭水泵，以免水倒流入吸滤瓶内。 b 、布氏漏斗的下端斜口应正对吸滤瓶的侧管 ⑧减压蒸馏，适用于常压蒸馏时未达到沸点就受热分解、氧化或聚合的物质。蒸馏部分由圆底烧瓶，克氏 蒸馏头、直形冷凝管、接收管和接收器组成。 要点：a、克氏蒸馏头插一根末端拉成毛细管的厚壁玻璃管。在减压蒸馏时，调节毛细管螺旋夹使极少量 的空气进入圆底烧瓶液体，冒出的小气泡成为沸腾中心，同时起一定的搅拌作用，可以防止液体暴沸。 b 、蒸馏完毕，撤去热源，待冷却后慢慢打开毛细管上的螺旋夹，使体系内外压力平衡后，关闭抽气泵 ⑨热过滤：少量热溶液的过滤，选择颈短而粗的玻璃漏斗。 要点：预热后使用，用少量热溶剂润湿滤纸，迅速到倒溶液，用表面皿盖好漏斗。 过滤的溶液量较多，选择保温漏斗。保温漏斗是一种可减少散热的夹套式漏斗。使用时将热水倒入夹 套加热侧管。若溶剂易燃，过滤前务必将火熄灭 （11）水蒸气蒸馏是将水蒸汽通入不溶或难溶于水，但有一定蒸汽压的有机物中，使有机物在低于 100°C 下随着水蒸汽一起蒸馏出来的过程。水蒸汽蒸馏装置主要有水蒸汽发生器、蒸馏部分、冷凝部分和接收部 分组成。 要点：a、水蒸汽发生器应插入玻璃管作为安全管，以调节水蒸汽发生器内部的压力。 b 、加热水蒸汽发生器待大量水蒸汽产生后，再用螺旋夹夹紧 T 形管儿上的橡皮管，让蒸汽导入蒸 馏瓶中。 c 、从 T 形管的橡皮管处放出冷凝的水，以防堵塞。 ⑨热过滤 ⑩减压升华 （11）水蒸气蒸馏 （12）减压蒸发（浓缩） 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 3 页 共 11 页 d 、蒸馏完毕，应先打开 T形管上的螺旋夹，再停止加热，以免蒸馏瓶中的液体倒吸入水蒸汽发生 器中 （12）减压蒸发（浓缩）：在密闭容器中抽真空使液体在低于大气压下蒸发浓缩，适用于受热易分解的物 质。 如 KNO3中混有少量 NaCl 的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 NaCl 中混有少量 KNO3的操作为加热至大量晶体析出，趁热过滤，洗涤，干燥 (2)可作为冷凝或冷却的装置 (3)气密性检查装置 3.特定装置的常见使用及作用 （1） 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 4 页 共 11 页 集气瓶，安全瓶(BA 防倒吸)，洗气瓶 AB； 安全瓶（防倒吸) （2）平衡气压： （3）冷凝管： 球形（或蛇形）冷凝管--直立使用（冷凝回流）；蒸馏用直形冷凝管； 4.实验条件的控制 （1）控制温度的目的 提高反应速率、提高产率和转化率、减少副反应、提高产品纯度。 [常考温度控制的设问方式]： ● 控制温度在一定范围内进行的目的： ①若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；②若温度过高，某些物质会分解或挥发(如 H2O2、NH4HCO3、 氨水、盐酸、浓硝酸)。 ● 冰水冷却的目的：①使某物质液化、降低产物的溶解度；②减少其他副反应，提高产品纯度。 【练习 1】ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂，可用 NaClO3和草酸(H2C2O4)反应制得。已知： 无水草酸 100 ℃可以升华。在制备 ClO2时实验需在 60～100 ℃进行的原因是 ________________________________________________________________________， 控制所需温度的方法是____________________________________________________。 （2）防氧化、防水解 为了防止空气的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时 也可充分利用反应物气体(如：氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。 （3）定量测定气体 实验中为了充分吸收某种需分析或测定的气体，常用其他稳定的气体(如氮气)作载气；有时也可充分利用 反应物气体(如氧气)作载气，将生成的气体压入指定的吸收装置中。 【练习 2】 (2020·山东等级模拟考，18 节选)四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。 已知 TiBr4常温下为橙黄色固体，熔点为 38.3 ℃，沸点为 233.5 ℃，具有潮解性且易发生水解。实验室 利用反应 TiO2＋C＋2Br2===== 高温 TiBr4＋CO2制备 TiBr4的装置如下图所示。回答下列问题： 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 5 页 共 11 页 (1)检查装置气密性并加入药品后，加热前应进行的操作是____________________，其目的是 ________________________________________，此时活塞 K1、K2、K3的状态为__________；一段时间后， 打开电炉并加热反应管，此时活塞 K1、K2、K3的状态为______________。 (2)试剂 A 为____________，装置单元 X 的作用是____________________________________；反应过程中 需用热源间歇性微热连接管，其目的是_______________________________。 (3)反应结束后应继续通入一段时间 CO2，主要目的是_____________________________。 5.实验简答题的精准描述 （1）离子检验：取少量待测液 于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……； 若出现……现象，证明含有…… （2）滴定终点现象的描述：当滴入最后半滴×××溶液后，溶液由×××色变成×××色，且半分钟内 不恢复原来的颜色。 【关键能力】 考点突破一 无机化合物的制备实验 1、（2022 山东高考 18）实验室利用 2 2FeCl 4H O 和亚硫酰氯( 2SOCl )制备无水 2FeCl 的装置如图所示(加 热及夹持装置略)。已知 2SOCl 沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题： （1）实验开始先通 2N 。一段时间后，先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置 b 内发生反应的化学 方程式为_______。装置 c、d 共同起到的作用是_______。 （2）现有含少量杂质的 2 2FeCl nH O ，为测定 n 值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取 1m g 样品，用足量稀硫酸溶解后，用 -1 2 2 7c mol L K Cr O 标准溶液滴定 2+Fe 达终点时消耗 VmL (滴定过程中 2-2 7Cr O 转化为 3+Cr ， -Cl 不反应)。 实验Ⅱ：另取 1m g 样品，利用上述装置与足量 2SOCl 反 应后，固体质量为 2m g 。 则 n= _______；下列情况会导致 n测量值偏小的是 _______(填标号)。 A.样品中含少量FeO杂质 B.样品与 2SOCl 反应时失水不充分 C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 （3）用上述装置、根据反应 2 4 4 2TiO +CCl TiCl +CO 制备 4TiCl 。已知 4TiCl 与 4CCl 分子结构相似，与 4CCl 互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对 4TiCl 、 4CCl 混合物进行蒸榴提纯(加热及夹 持装置略)，安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)，先馏出的物质为_______。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 6 页 共 11 页 考点突破二 有机化合物的制备实验 2、乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠，它是一种有机原料，其相对分子质量为 98。羟基乙酸钠易溶 于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和 NaOH 溶液制备少量羟 基乙酸钠，此反应为剧烈的放热反应。具体实验步骤如下： 步骤 1：如图所示装置的三颈烧瓶中，加入 132.3 g 氯乙酸、50 mL 水，搅拌。逐步加入 40% NaOH 溶液， 在 95 ℃继续搅拌反应 2 小时，反应过程控制 pH 约为 9 至 10 之间。 步骤 2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，操作 1，滤液冷却至 15 ℃，过滤得粗产品。 步骤 3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，操作 2，分离掉活性炭。 步骤 4：将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中，操作 3，过滤、干燥，得到羟基乙酸钠。 请回答下列问题： (1)步骤 1 中，发生反应的化学方程式是_____________________________________________。 (2)如图所示的装置中仪器 B 为球形冷凝管，下列说法不正确的是________(填字母)。 A．球形冷凝管与直形冷凝管相比，冷却面积更大，效果更好 B．球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置，也可用于垂直回流装置 C．在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越不易冷凝 (3)逐步加入 40% NaOH 溶液的目的是_____________________________________________， __________________。 (4)步骤 2 中，三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作：_________________________________。 (5)上述步骤中，操作 1、2、3 的名称分别是________(填字母)。 A．过滤，过滤，冷却结晶 B．趁热过滤，过滤，蒸发结晶 C．趁热过滤，趁热过滤，冷却结晶 (6)步骤 4 中，得到纯净羟基乙酸钠 1.1 mol，则实验产率为________%(结果保留 1位小数)。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 7 页 共 11 页 考点突破三 定量分析实验 3、H2O2作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备 H2O2原理及装置如下： 已知：H2O、HX 等杂质易使 Ni 催化剂中毒。回答下列问题： (1)A 中反应的离子方程式为________________________________________________。 (2)装置 B 应为__________(填序号)。 (3)检查装置气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞______，控温 45 ℃。一 段时间后，仅保持活塞 b 打开，抽出残留气体。随后关闭活塞 b，打开活塞__________，继续反应一段时 间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。 (4)装置 F 的作用为________________________________________________________。 (5)反应过程中，控温 45 ℃的原因为_________________________________________。 (6)氢醌法制备 H2O2总反应的化学方程式为___________________________________。 (7)取 2.50 g 产品，加蒸馏水定容至 100 mL 摇匀，取 20.00 mL 于锥形瓶中，用 0.050 0 mol· L －1 酸性 KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为 19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。 假设其他杂质不干扰结果，产品中 H2O2质量分数为__________。 4、（2023 山东）三氯甲硅烷  3SiHCl 是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点 为 126.5 ℃，易水解。实验室根据反应 3 2Si 3HCl Si Cl H Δ H  ，利用如下装置制备 3SiHCl 粗品(加热及夹 持装置略)。回答下列问题： 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 8 页 共 11 页 （1）制备 3SiHCl 时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl ，一段时间后接通 冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为_____；判断制备反应结束的实验现象是_____。图示装置存在的两处缺陷 是_____。 （2）已知电负性 3Cl H Si,SiHCl  在浓 NaOH 溶液中发生反应的化学方程式为_____。 （3）采用如下方法测定溶有少量HCl 的 3SiHCl 纯度。 1m g 样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：①_____，②_____(填操作名称)， ③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为 2m g ，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为_____(填 标号)。测得样品纯度为_____(用含 1m 、 2m 的代数式表示)。 2024 高考化学考前阅读材料之十 化学综合实验答案 练习 1 答案 高于 60 ℃是为了加快反应速率，低于 100 ℃是为了防止草酸升华 水浴加热 练习 2 答案 (1)通入过量 CO2 排除装置内的空气，防止 C 粉被氧化 K1 打开，K2、K3 关闭 K2、K3 打 开，K1关闭 (2)浓 H2SO4 吸引挥发出的溴蒸气，且防止空气中的水蒸气进入使产物水解 防止 TiBr4在连接管处冷凝， 堵塞导管 (3)将装置内的溴蒸气全部赶入 X 装置，防止污染环境 【关键能力】 1、【答案】（1） a FeCl2∙4H2O+4SOCl2 Δ FeCl2+4SO2↑+8HCl↑ 冷凝回流 SOCl2 ，并回收利用 （2） 1 2 1000(m -m ) 108cV AB 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 9 页 共 11 页 （3） ⑥⑩③⑤ CCl4 【解析】 【分析】SOCl2与 H2O 反应生成两种酸性气体，FeCl2∙4H2O 与 SOCl2制备无水 FeCl2 的反应原理为：SOCl2 吸收 FeCl2∙4H2O 受热失去的结晶水生成 SO2和 HCl，HCl 可抑制 FeCl2 的水解，从而制得无水 FeCl2。 【小问 1 详解】 实验开始时先通 N2，排尽装置中的空气，一段时间后，先加热装置 a，产生 SOCl2气体充满 b 装置后再加 热 b 装置，装置 b 中发生反应的化学方程式为 FeCl2∙4H2O+4SOCl2 Δ FeCl2+4SO2↑+8HCl↑；装置 c、d 的共 同作用是冷凝回流 SOCl2；答案为：a；FeCl2∙4H2O+4SOCl2 Δ FeCl2+4SO2↑+8HCl↑；冷凝回流 SOCl2。 【小问 2 详解】 滴定过程中 2-2 7Cr O 将 Fe2+氧化成 Fe3+，自身被还原成 Cr3+，反应的离子方程式为 6Fe2++ 2-2 7Cr O +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，则 m1g 样品中 n(FeCl2)=6n( 2- 2 7Cr O )=6cV×10-3mol；m1g 样品中结 晶水的质量为(m1-m2)g，结晶水物质的量为 1 2 18 m m mol，n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=(6cV×10-3mol)： 1 2 18 m m mol， 解得 n= 1 2 1000( ) 108 m m cV  ； A．样品中含少量 FeO 杂质，溶于稀硫酸后生成 Fe2+，导致消耗的 K2Cr2O7 溶液的体积 V 偏大，使 n 的测 量值偏小，A 项选； B．样品与 SOCl2 反应时失水不充分，则 m2偏大，使 n 的测量值偏小，B 项选； C．实验 I 称重后，样品发生了潮解，样品的质量不变，消耗的 K2Cr2O7溶液的体积 V 不变，使 n 的测量 值不变，C 项不选； D．滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的 K2Cr2O7溶液的体积 V 偏小，使 n 的测量 值偏大，D 项不选； 答案选 AB。 【小问 3 详解】 组装蒸馏装置对 TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯，按由下而上、从左到右的顺序组装，安装顺序为①⑨⑧， 然后连接冷凝管，蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦，接着连接尾接管⑩，TiCl4极易 水解，为防止外界水蒸气进入，最后连接③⑤，安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于 TiCl4、CCl4分子结构 相似，TiCl4的相对分子质量大于 CCl4，TiCl4分子间的范德华力较大，TiCl4 的沸点高于 CCl4，故先蒸出的 物质为 CCl4；答案为：⑥⑩③⑤；CCl4。 2、答案 (1)ClCH2COOH＋2NaOH――→ 95 ℃ HOCH2COONa＋NaCl＋H2O (2)BC (3)防止升温太快 控制反应体系 pH (4)冷却后补加磁转子 (5)C (6)78.6 解析 (2)球形冷凝管内芯管为球泡状，容易积留蒸馏液，故不适宜作倾斜式蒸馏装置，多用于垂直蒸馏装 置，适用于蒸馏回流操作，故 B 错误；在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越易 冷凝，故 C 错误。(5)蒸出部分水至液面有薄膜，说明有固体开始析出，加少量热水趁热过滤；粗产品溶解 于适量热水中，加活性炭脱色，需要趁热过滤分离掉活性炭固体；将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中， 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 10 页 共 11 页 冷却结晶，过滤，干燥，得到羟基乙酸钠。(6)132.3 g 氯乙酸(ClCH2COOH)的物质的量为 132.3 g 94.5 g·mol－1 ＝1.4 mol，根据方程式 ClCH2COOH＋2NaOH――→ 95 ℃ HOCH2COONa＋NaCl＋H2O 可知，理论上可以生成 1.4 mol 羟基乙酸钠，步骤 4 中，得到纯净羟基乙酸钠 1.1 mol，则实验产率为1.1 mol 1.4 mol ×100%≈78.6%。 3、答案 (1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (2)③①或② (3)a、b c、d (4)防止外界水蒸气进入 C 中使催化剂 中毒 (5)适当升温加快反应速率，同时防止温度过高 H2O2分解 (6)H2＋O2 ======= Ni 乙基蒽醌H2O2 (7)17% 解析 (1)A 中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的离子方程式为 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。(2)H2O、 HX 等杂质易使 Ni 催化剂中毒，需分别通过装有饱和食盐水和浓 H2SO4的洗气瓶除去，所以装置 B 应该 选③①或②。(3)开始制备时，打开活塞 a、b，A 中产生的 H2进入 C 中，在 Ni 催化作用下与乙基蒽醌反 应生成乙基蒽醇，一段时间后，关闭 a，仅保持活塞 b 打开，将残留 H2抽出，随后关闭活塞 b，打开活塞 c、d，将 O2 通入 C 中与乙基蒽醇反应生成 H2O2和乙基蒽醌。(4)H2O 容易使 Ni 催化剂中毒，实验中需要 保持 C 装置为无水环境，F 的作用为防止外界水蒸气进入 C 中。(6)第一步为 H2在 Ni 催化作用下与乙基蒽 醌反应生成乙基蒽醇，第二步为 O2与乙基蒽醇反应生成 H2O2和乙基蒽醌，总反应为 H2＋O2 ======= Ni 乙基蒽醌H2O2。 (7)滴定反应的离子方程式为 2MnO－4 ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，可得关系式：2KMnO4～5H2O2。 三组数据中 20.90 mL 偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为 20.00 mL，H2O2的质 量分数 w＝ 20×10－3L×0.050 0 mol·L－1×5 2 × 100 mL 20.00 mL ×34 g·mol－1 2.50 g ×100%＝17%。 4、（1） ①. 检查装置气密性 ②. 当管式炉中没有固体剩余时 ③. C、D 之间没有干燥装置，没有处 理氢气的装置 （2）SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O （3） ①. 高温灼烧 ②. 冷却 ③. AC ④. 2 1 135.5m 100% 60m  【解析】 【分析】氯化氢气体通入浓硫酸干燥后，在管式炉中和硅在高温下反应，生成三氯甲硅烷和氢气，由于三氯甲 硅烷沸点为 31.8℃，熔点为 126.5 ℃，在球形冷凝管中可冷却成液态，在装置 C 中收集起来，氢气则通过 D 装置排出同时 D 可处理多余吸收的氯化氢气体，据此解答。 【小问 1 详解】 制备 SiHCl3时，由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体，所以组装好装置后，要先检查装置气密性，然后将盛有 硅粉的瓷舟置于管式炉中，通入氯化氢气体，排出装置中的空气，一段时候后，接通冷凝装置，加热开始反应， 当管式炉中没有固体剩余时，即硅粉完全反应，SiHCl3易水解，所以需要在 C、D 之间加一个干燥装置，防止 D 中的水蒸气进入装置 C 中，另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气，需要在 D 后面加处理氢气的装置，故答案为： 检查装置气密性；当管式炉中没有固体剩余时；C、D 之间没有干燥装置，没有处理氢气的装置； 【小问 2 详解】 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 11 页 共 11 页 已知电负性 Cl＞H＞Si，则 SiHCl3中氯元素的化合价为-1，H 元素的化合价为-1，硅元素化合价为+4，所以氢 氧化钠溶液和 SiHCl3反应时，要发生氧化还原反应，得到氯化钠、硅酸钠和氢气，化学方程式为：SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O，故答案为：SiHCl3+5NaOH =Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O； 【小问 3 详解】 m1g 样品经水解，干燥等预处理过程得到硅酸水合物后，高温灼烧，在干燥器中冷却后，称量，所用仪器包括 坩埚和干燥器，所得固体氧化物为二氧化硅，质量为 m2g，则二氧化硅的物质的量为 n(SiO2)= 2 m mol 60 ，样品纯 度为 2 1 m (28 1 35.5 3) 60 100% m      = 2 1 135.5m 100% 60m  ，故答案为：高温灼烧；冷却；AC； 2 1 135.5m 100% 60m  。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 1 页 共 15 页 2024 高考化学考前阅读材料之八 电解质溶液 【必备知识】 一、电离平衡 溶液的酸碱性 1．弱电解质电离平衡的移动结果需克服定式思维 （1）防止出现平衡向右移动，则左边物质所有的量均减小，右边物质的量均增加的定式思维。因为 引起平衡移动的因素不确定，如加水稀释可使平衡右移，右移的结果是反应物的物质的量增加，物质的量 浓度减小。 （2）加入溶质也可以使平衡右移，右移的结果是反应物的量增大。 【特别提醒】 弱电解质溶液在加水稀释的过程中，判断某些微粒浓度的关系式是否发生变化时，首先要考虑该关系 式是否是电离常数、离子积常数或者是它们的变形。 2．溶液酸碱性判断中的常见误区 （1）误认为溶液的酸碱性取决于 pH。如 pH＝7的溶液在温度不同时，可能呈酸性或碱性，也可能呈 中性。 （2）误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。酸碱恰好完全反应得到相应盐溶液。如强酸和弱碱恰 好中和时，溶液显酸性；强碱和弱酸恰好中和时，溶液显碱性，强酸和强碱恰好中和时，溶液显中性。 （3）判断溶液酸碱性取决于 H+和 OH-浓度大小关系：[H+]=[OH-]溶液显中性，[H+]>[OH-]溶液显酸性， [H+]<[OH-]溶液显碱性。 【特别提醒】 使用 pH试纸测溶液酸碱性时，若先用蒸馏水润湿，测量结果不一定偏小。先用蒸馏水润湿，相当于 将待测液稀释，若待测液为碱性溶液，则所测结果偏小；若待测液为酸性溶液，则所测结果偏大；若待测 液为中性溶液，则所测结果没有误差。若用 pH试纸检验气体时，需要润湿，pH试纸不能用来检验强氧化 性的溶液或气体。 3．电离常数 （1）电离常数和化学平衡常数一样，只受温度影响，与浓度无关。 （2）弱电解质的电离常数越大，说明其分子发生电离的程度越大，但溶液中离子浓度不一定越大， 溶液的导电能力也不一定越强。如：1 mol·L－1 CH3COOH溶液就比 0.01 mol·L－1的 HF溶液中的 c(H＋)大。 二、盐类水解及粒子浓度关系 1．解决盐类水解问题的方法 盐类的水解存在平衡，外界条件(如温度、浓度、溶液的酸碱性等)的改变会引起平衡的移动。解答此 类问题一般采用如下步骤：找出影响平衡的条件→判断平衡移动的方向→分析平衡移动的结果及移动结果 与所解答问题的联系。 2．离子浓度间数量关系的确定方法 （1）不等式关系 溶液类型 典型实例 多元弱酸溶液 0.1mol/L的 H2S溶液中：c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)＞c(OH－) 一元弱酸的正盐溶液 0.1 mol/L的 CH3COONa溶液中： 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 2 页 共 15 页 c(Na＋)＞c(CH3COO－) ＞c(OH－)＞c(H＋) 二元弱酸的正盐溶液 0.1mol/L的 Na2CO3溶液中： c(Na＋)＞c(CO2－3 )＞c(OH－)＞c(HCO－3 )＞c(H＋) 二元弱酸的酸式盐溶液 0.1mol/L的 NaHCO3溶液中： c(Na＋)＞c(HCO－3 )＞c(OH－) ＞c(H＋)＞c(CO2－3 ) 不同溶液中同一离子浓度的比较 在相同物质的量浓度的下列各溶液中： ①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。 c(NH＋4 )由大到小的顺序：③＞①＞② 混合溶液中各离子浓度大小的比较 0.1 mol/L的 NH4Cl溶液和 0.1 mol/L的氨水混合溶液中： c(NH＋4 )＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋) 【归纳总结】 （1）离子浓度大小比较的解题模型——分清主次，抓主要矛盾 （2）多元弱酸： ①分步电离，电离程度逐级减小。 ②多元弱酸的酸式酸根既电离又水解，比较电离和水解的程度从 Ka和 Kh大小关系上进行分析。 如 NaHCO3溶液中 HCO3- 的水解能力大于其电离能力，故溶液显碱性；而 NaHSO3溶液中 HSO3- 的水解 能力小于其电离能力，故溶液显酸性。 （3）多元弱碱同上（例如：乙二胺、肼） （2）等式关系 守恒关系 实例 说明 电荷守恒 NaHCO3溶液中电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋) ＝ c(HCO－3 )＋c(OH－) ＋2c(CO2－3 ) 电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总 数与所有阴离子所带负电荷总数相等 物料守恒 NaHCO3溶液中，n(Na)∶n(C)＝1∶1，推出 c(Na＋) ＝c(HCO－3 )＋c(CO2－3 )＋c(H2CO3) 电解质溶液中由于电离或水解因素，离子 会发生变化变成其他离子或分子，但离子 或分子中某种特定元素原子的总数不变 质子守恒 NH4HCO3溶液中 H3O＋、H2CO3为得到质子 后的产物；NH3、OH－、CO 2－3 为失去质子后 的产物，故有 c(H3O＋)＋c(H2CO3)＝c(NH3) ＋c(OH－)＋c(CO2－3 ) 质子守恒是指电解质溶液中的分子或离 子得到或失去的质子的物质的量相等。质 子守恒也可根据电荷守恒和物料守恒联 合求出，原溶质电离出的离子一定不会出 现在质子平衡式中 【特别提醒】 若题目中所给关系并不属于三大守恒，可通过电荷守恒和物料守恒及所给信息进行整合处理。 3、水解的应用 水解的应用 实例 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 3 页 共 15 页 净水 明矾净水 去油污 用热的纯碱溶液去油污 药品保存 配制 FeCl3溶液常加入少量盐酸 制备无水盐 由MgCl2·6H2O制无水MgCl2在 HCl气流中加热 泡沫灭火器 用 Al2(SO4)3与 NaHCO3溶液混合 盐溶液蒸干产物 AlCl3溶液蒸干灼烧时的产物 Fe(OH)3胶体制备 饱和 FeCl3滴加到沸水中 【易错点梳理】盐溶液蒸干灼烧时所得产物的几种判断类型 （1）盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如 CuSO4(aq)――→ 蒸干 CuSO4(s)； 盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得对应的氧化物，如 AlCl3(aq)――→ 蒸干 Al(OH)3――→ 灼烧 Al2O3。 （2）酸根离子易水解的强碱盐，如 Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。 （3）考虑盐受热时是否分解。 （4）还原性盐在蒸干时会被 O2氧化，如 Na2SO3(aq)――→ 蒸干 Na2SO4(s)。 注意：①易被氧化的 ：FeCl2溶液蒸干得 Fe(OH)3 、灼烧得 Fe2O3 Na2SO3溶液蒸干得 Na2SO4晶体 ②易分解的：Ca(HCO3)2溶液蒸干得 CaCO3 三、滴定分析 1.滴定实验思维导图： 强调： （1）实验仪器常考的是滴定管，如正确选择滴定管(包括量程)，滴定管的检漏、洗涤和润洗，滴定管 的正确读数方法等。 （2）操作步骤 ①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数；②滴定：移液、滴加指示剂、 滴定至终点、读数；③计算。 【特别提醒】 依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式，或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式 进行计算。 3.指示剂的选择 类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化 酸碱中和反应 强酸滴定强碱(或弱碱) 甲基橙 溶液由黄色变为橙色 强碱滴定强酸(或弱酸) 酚酞 溶液由无色变为浅红色 氧化还原反应 Na2S2O3溶液滴定未知浓度的 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 4 页 共 15 页 碘水 酸性 KMnO4溶液滴定 H2O2(或 H2C2O4)溶液 不需要指示剂 溶液由无色变为浅红色 沉淀反应 AgNO3溶液滴定含 Cl－的溶液 K2CrO4溶液 出现淡红色沉淀(Ag2CrO4 为砖红色沉淀) 4.误差分析 c 待＝ c 标·V 标 V 待 ，V 待是待测液的体积，c 标是标准液的浓度，这些量均为已知量，所以 c 待的大小取决于 V 标的大小，因此误差来源完全归结于消耗标准液的体积 V 标。切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学 会画图分析。 5.数据处理 正确“取舍”数据，计算“平均”体积，根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系，从而列出公 式进行计算。 四、难溶电解质的溶解平衡 1．溶度积及其应用 （1）表达式：AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) （2）意义：一定温度下，Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。对于同类型的难溶电解质，Ksp 越大，其溶解能力越强。 【特别提醒】Ksp是一个温度函数，只与难溶电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，且溶液 中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 （3）溶度积的应用 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下 沉淀能否生成或溶解： ①Qc＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 ③Qc＜Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 2．沉淀溶解平衡认识上的误区 （1）把沉淀溶解平衡误认为电离平衡。实际上如 BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO42-（aq）是溶解平衡， 因为 BaSO4是强电解质，不存在电离平衡。 （2）误认为 Ksp越小，物质的溶解度越小，溶解能力越弱。实际上只有物质类型相同时(如 AB型、 AB2型等)，Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力越弱。 （3）一定温度下，误认为溶解度受溶液中相同离子浓度的影响，因而 Ksp会随之改变。实际上 Ksp 只受温度影响，温度不变则 Ksp不变，如Mg(OH)2在MgCl2溶液中的溶解度要小于在纯水中的溶解度， 而 Ksp[Mg(OH)2]不变。 3．三大平衡常数 （1）三大平衡常数对比 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡 举例 NH3·H2O NH4+＋OH－ NH4+＋H2O NH3·H2O＋H＋ PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq) 平衡表 达式 Kb＝[NH4+][OH-]/[NH3·H2O] Kh＝[H+][NH3·H2O]/ [NH4+] Ksp＝c(Pb2＋)·c2(I－) 影响平 内因：弱电解质的相对强弱 盐的水解程度随温度的升高而 内因：难溶电解质在水中的溶 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 5 页 共 15 页 衡常数 的因素 外因：温度，温度越高，电离 程度越大，平衡常数越大 增大，Kh随温度的升高而增大 解能力 外因：Ksp与温度有关 浓度对 平衡的 影响 电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡同化学平衡一样都为动态平衡，平衡的移动符合平衡移动原 理(勒夏特列原理)，浓度对平衡常数没影响①加水均能促进三大平衡正向移动；②加入与电解质 溶液中相同的微粒，都能使平衡移动逆向移动；③三大平衡都不受压强的影响。 （2）“三大常数”间的两大等式关系 ①CH3COONa、CH3COOH溶液中，Ka、Kh、Kw的关系是 Kw＝Ka·Kh。 ②H2CO3及其盐溶液中，Ka、Kh、Kw的关系是 Kw＝Ka1·Kh2 、Kw＝Ka2·Kh1。 【关键能力】 一、滴定曲线图像 【例 1】（2021·山东真题）常温下，用 0.1000mol·L-1的盐酸分别滴 定 20.00mL浓度均为 0.1000mol·L-1三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、 NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( ) A.该 NaX溶液中：c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) B.三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)> Ka(HY)> Ka(HZ) C.当 pH=7时，三种溶液中：c(X-)=c(Y-)=c(Z-) D.分别滴加 20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合： c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)-c(OH-) 【答案】C 【易错分析】本题关键点是根据曲线起点，结合“越弱越水解”分析三种酸的酸性强弱。利用三大守恒 判断微粒浓度关系。 【方法总结】1.滴定曲线解题方法 滴定曲线模型 关键点 溶质成分 意义 常温下，用 0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴 定 20.00 mL 0.100 0 mol·L－1CH3COOH溶 液 起始点(A点) CH3COOH 判断酸性强弱、计算 Ka、计算 起点的 pH、水的电离程度 一半点(B点) 等物质的量的 CH3COOH、 CH3COONa 酸碱性分析、电离和水解程度 比较、三大守恒 中性点(C点) CH3COOH(少量) CH3COONa 电荷守恒、计算 Ka、三大守恒 中和点(D点) CH3COONa 三大守恒、水的电离程度最大 过量点(E点) 等物质的量 CH3COONa、NaOH 粒子浓度大小比较、水的电离 程度、三大守恒 2.注意“滴定终点”“恰好中和”“呈中性”的不同。 ①滴定终点：指示剂变色时即“达到了滴定的终点”，通常与理论终点存在着一定的误差(允许误差)， 而指示剂变色点都不是 pH＝7的情况。 ②恰好中和：指酸和碱恰好完全反应生成盐和水的时刻，此时的溶液不一定呈中性。 ③呈中性：溶液中的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度(常温下 pH＝7)。 二、分布曲线图像 (1)一元弱酸(碱)溶液中各型体的分布系数与分布曲线 以 HA为例，它在水溶液中以 HA和 A-两种型体存在。设其总浓度为 c 总(HA)，也称为分析浓度，HA和 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 6 页 共 15 页 A-的平衡浓度分别为 c(HA)和 c(A-)。 物料平衡：c 总(HA)=c(HA)+c(A-) 电离平衡：Ka= )( )(c)(c HAc AH   分布系数：δ(HA)= )(c)(c )(c  AHA HA = )(c )(1 1 HA Ac  = )(c a1 1  H K = a)(c )(c KH H   δ(A-)= )(c)(c )(c    AHA A = )(c )(1 1  A HAc = a )(c1 1 K H  = a)(c a KH K  δ(HA)+δ(A-)=1 由上可知，分布分数是 c(H+)的函数，控制 pH值，就可以控制溶液中各型体的浓度。 以溶液的 pH值为横坐标， δ为纵坐标作图，即可得到不同存在形式的分布分数随溶液的 pH值而变化的 曲线，称之为分布曲线。 (2)二元弱酸(碱)溶液中各型体的分布系数与分布曲线 以 H2A为例，它在水溶液中以 H2A、HA-和 A2-三种型体存在。设其总浓度为 c 总(H2A)，也称为分析浓度， H2A、HA-和 A2-的平衡浓度分别为 c(H2A)、c(HA-)和 c(A2-)。 物料平衡：c 总(H2A)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-) 电离平衡： A)(H )-(HA)(Ha 2 1 c ccK    )(HA )(A)(Ha - -2 2 c ccK    分布系数： 211 2 2 2 211 2 2 2 2 2 2 2 aa)(ca)(c )(c )(c aa )(c a1 1 )(c )( )(c )(1 1 )(c)(c)(c A)c(HA)δ(H KKHKH H H KK H K AH Ac AH HAcAHAAH             211 2 1 2 1 2 2 2 2 - - aa)(ca)(c )(ca )(c a a )(c1 1 )(c )( )(c )(1 1 )(c)(c)(c )c(HA)δ(HA KKHKH HK H K K H HA Ac HA AHcAHAAH                 211 2 21 221 2 2 2 2 2 -2 -2 aa)(ca)(c aa a )(c aa )(c1 1 )(c )( )(c )(1 1 )(c)(c)(c )c(A)δ(A 2 KKHKH KK K H KK H A HAc A AHcAHAAH                青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 7 页 共 15 页 【深度思考】1、当δ(H2A)=δ(A2-)时，你能推导出什么等式成立？ 2、当 c(HA-)达最大值时，有什么等式成立？Δ(H2A)与δ(A2-)的关系？ 【答案】1、c(H+)2=Ka1Ka2 2、c(H+)2=Ka1Ka2 ➩ δ(H2A)=δ(A2-) 【例 2】（2021·山东真题）赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-，用 HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐 (H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2+ 1K H2R+ 2 K HR 3 K R-。向一定浓度的 H3RCl2溶液中滴 加 NaOH溶液，溶液中 H3R2+、H2R+、HR和 R-的分布系数δ(x)随 pH变化如图所示。已知 δ(x)= 2+ + 3 2 c(x) c(H R )+c(H R )+c(HR)+c(R ) ，下列表述正确的是( ) A． 2 1 K K > 3 2 K K B．M点，c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+) C．O点，pH= 2 3 -lgK -lgK 2 D．P点，c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) 【易错分析】本题关键点是要把握横坐标对应酸碱性，判断出各个曲线代表的微粒，根据微粒溶度随 溶液 pH升高的变化进行判断。其次，要掌握弱酸电离常数 Ka表达式的转化。最后，需要明确三大守 恒比较方法进行比较。 如图：图像中 H2CO3对应 pKa为横坐标 pH=6.4,但 NH3·H2O对应 pKb对应为横坐标 14-9.3=4.7。 【方法总结】分布曲线图像的解题模型： T℃时，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的 NaOH 溶液，所得溶液中三种微粒 H2C2O4、HC2O－4、C2O 2－4 的物质的 量分数(δ)与 pH的关系如图所示： 曲线归属 关键点 粒子浓度关系 意义 I：H2C2O4 A点 [H2C2O4]=[HC2O－4 ] 计算 Ka1 II：HC2O－4 B点 [HC2O－4 ]=[C2O2－4 ] 计算 Ka2 III：C2O2－4 C点 [H2C2O4]=[C2O2－4 ]且 [HC2O－4 ]浓度最大 pH=(pKa1+pKa2） C 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 8 页 共 15 页 过程中依次发生的反应的离子方程式： _________________________________、 _________________________________。 三、沉淀溶解平衡曲线 【例 3】(2022·山东真题)工业上以 SrSO4(s)为原料生产 SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含 SrCO3(s) 的 0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液，含 SrSO4(s)的 0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液。在一定 pH 范围内，四种溶液中 lg [c(Sr2＋)/mol·L－1]随 pH的变化关系如图所示。下列 说法错误的是( ) A．反应 SrSO4(s)＋CO2－3 SrCO3(s)＋SO 2－4 的平衡常数 K＝Ksp SrSO4 Ksp SrCO3 B．a＝－6.5 C．曲线④代表含 SrCO3(s)的 1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液的变化曲线 D．对含 SrSO4(s)且 Na2SO4和 Na2CO3初始浓度均为 1.0 mol·L－1的混合溶 液，pH ≥7.7时才发生沉淀转化 【关键能力】本题涉及多种微粒和多种平衡状态，要求能够在陌生、复杂的情况下进行分析、判断， 考查信息获取与加工、逻辑推理与论证、批判性思维能力。 【易错分析】本题关键点是判断出 SrSO4（s）的溶解度与溶液的 pH无关，SrCO3（s）的溶解度与溶 液的 pH有关，据此，对四条曲线的归属进行判断后，逐项突破。 【变式 1】（2023·辽宁·高考）某废水处理过程中始终保持 H2S饱和，即   12c H S 0.1mol L  ，通过调节 pH使 2Ni  和 2Cd 形成硫化物而分离，体系中 pH与 lgc 关系如下 图所示，c为 2 2HS S Ni  、 、 和 2Cd 的浓度，单位为 1mol L 。已 知  sp spK NiS K (CdS) ，下列说法正确的是( ) A． 18.4spK (CdS) 10  B．③为 pH与  lgc HS 的关系曲线 C．   8.1a1 2K H S 10 D．   14.7a2 2K H S 10 四、配位平衡相关曲线 【例 4】（2023·湖北·高考） 2H L为某邻苯二酚类配体，其 a1p 7.46K  ， a2p 12.4K  。常温下构建 2Fe( ) H LⅢ 溶液体系，其中  3 4 10 Fe 2.0 10 mol Lc      ，   3 10 2H L 5.0 10 mol Lc     。体系中含 Fe 物种的组分分布系 数δ与 pH的关系如图所示，分布系数 4 1 ( )( ) 2.0 10 mol L c xx     已知 lg 2 0.30 ， lg 3 0.48 。下列说法正确的是( ) 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 9 页 共 15 页 A．当 pH 1 时，体系中         2H L FeL OH HLc c c c     B．pH在 9.5~10.5之间，含 L的物种主要为 2L  C．  2 2L [FeL] FeL    的平衡常数的 lgK约为 14 D．当 pH 10 时，参与配位的  2 3 1L 1.0 10 mol Lc      【变式 2】（2023·全国·高考）向 AgCl饱和溶液(有足量 AgCl固体)中滴加氨水，发生反应   ++ 3 3Ag +NH Ag NH   和     ++ 3 3 3 2 Ag NH +NH Ag NH      ，   -1lg c(M)/ mol L  与     -1 3lg c NH / mol L  的 关系如下图所示(其中M代表 Ag+、Cl—、   + 3Ag NH   或   + 3 2 Ag NH   )。 下列说法错误的是 A．曲线 I可视为AgCl溶解度随 3NH 浓度变化曲线 B．AgCl的溶度积常数    + - -9.75spK =c Ag c Cl =10 C．反应     ++ 3 3 3 2 Ag NH +NH Ag NH      的平衡常数 K的值 为 3.8110 D．   -13c NH =0.01mol L 时，溶液中        + + +3 32c Ag NH >c Ag NH >c Ag      五、有关 K的应用及计算 【例 5】（1）（2021·全国乙卷）HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中 2c (M ) 随 c(H+)而变化，M不 发生水解。实验发现， 298K时 +2 +c (M -c(H) )为线性关系，如下图中实线所示。下列叙述错误的是( ) A．溶液 pH 4 时， -4 -1c(M )<3.0 10 mol L   B．MA的溶度积 -8spK (MA)=5.0 10 C．溶液 pH=7时， + - -+c(M +c(H =c(A +c) ) (OH) ) D．HA的电离常数 4a -K (HA) 2.0 10  （2）常温下，将  3CaCO s 或  3ZnCO s 悬浊液置于分压固定的 2CO 气相中，体系中 pM ~ pH关系如图所示， 已知  p lgM c M  ，M 为溶液中 2 3H CO 、 3HCO 、 23CO 、 2+Ca 、 2+Zn 的浓度，    sp 3 sp 3CaCO ZnCOK K 。 下列说法正确的是 A． 1L 表示  23CO pHPc   曲线 B．向 a点对应的 3ZnCO 悬浊液中加入 2ZnCl 固体，可以达到b点 C．       2 3 3.9 2 2 3 3 HCO 1 10 H CO CO c c c     D．        2 23 3CaCO s Zn aq ZnCO s Ca aq   2.21 0 10K  ． 【方法总结】图像题中的一次函数问题 根据已知反应的平衡常数表达式 Ka、Kb、Kh、Ksp和三大守恒关系进行数学处理，将指数转化为 对数关系，将表达式转变为一次函数 y=kx+b，从而确定斜率和截距具体含义进行相关求解，【变式 1】同样可以利用一次函数进行分析。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 10 页 共 15 页 【变式 3】【2023山东高考】在含 HgI2(g)的溶液中，一定 c(I-)范围内，存在平衡关系：    2 2HgI s HgI aq ；   22HgI aq Hg 2I  ；  2HgI aq HgI I  ；  2 3HgI aq I HgI   ；   22 4HgI aq 2I HgI   ，平衡常 数依次为 0 1 2 3 4K K K K K、 、 、 、 。已知  2lgc Hg  、  lgc HgI ，  3lgc HgI 、  24lgc HgI  随  lgc I 的变化关 系如图所示，下列说法错误的是( ) A．线L表示  24lgc HgI  的变化情况 B．随  c I 增大，  2c HgI aq  先增大后减小 C． 1 2 Ka lg K  D．溶液中 I元素与Hg元素的物质的量之比始终为 2 :1 【例 6】(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸 HA的 Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与 A－不能穿过隔 膜，未电离的 HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中 c 总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙 述正确的是( ) A．溶液Ⅰ中 c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－) B．溶液Ⅱ中的 HA的电离度[ c A － c 总 HA ]为 1 101 C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的 c(HA)不相等 D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的 c 总(HA)之比为 10－4 六、滴定综合分析 【例 7】(2023·浙江 6月选考，20节选)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m， a＝1～5)。[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度＝ a a＋b 。当盐基度为 0.60～0.85时，絮凝效 果较好。测定产品的盐基度。 Cl－的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取 25.00 mL溶液于锥形瓶中，调 pH＝6.5～10.5，滴加指 示剂 K2CrO4溶液。在不断摇动下，用 0.100 0 mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有 Ag2CrO4沉淀)，30 秒内不褪色。平行测试 3次，平均消耗 AgNO3标准溶液 22.50 mL。另测得上述样品溶液中 c(Al3＋)＝0.100 0 mol·L－1。 ①产品的盐基度为_______________________________________________________________。 ②测定 Cl－过程中溶液 pH过低或过高均会影响测定结果，原因是_______________________。 【方法总结】关系式法在滴定中的应用 1．明确一个中心 必须以“物质的量”为中心——“见量化摩，遇问设摩”。 2．掌握两种方法 (1)关系式法：表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。滴定实验中明确直接滴定、 间接滴定还是返滴定。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示 出来，把多步计算简化成一步计算。在滴定实 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 11 页 共 15 页 (2)守恒法：是中学化学计算中的一种常用方法，它包括质量守恒、电荷守恒、电子守恒。它们都是抓 住有关变化的始态和终态，淡化中间过程，利用某种不变量(如①某原子、离子或原子团不变；②溶液中阴、 阳离子所带电荷数相等；③氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式，从而达到简化过程、快速解题的 目的。 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 12 页 共 15 页 2024高考化学考前阅读材料之八 电解质溶液 参考答案 【关键能力】 【例 1】C 【例 2】CD 【分析】向 H3RCl2溶液中滴加 NaOH溶液，依次发生离子反应： 2 2 3 2H R OH H OH R      、 22H R O HH OHR     、 2OR HH OH R     ，溶液中 23H R  逐渐减小， 2H R  和HR先增大后减小，R  逐渐增大。       2 1 2 3 H HR H R cc K c      ，      2 2 HHR H R cc K c     ，      3 R HR Hc K c c   ，M点    23 2H R = H Rc c  ，由此可知 2.2 1 10K  ，N点    2HR = H Rc c  ，则 9.12 10K  ，P点    HR = Rc c  ，则 10.83 10K  。 【详解】 A． 9.1 6.92 2.2 1 10= =10 10 K K    ， 10.8 1.73 9.1 2 10= =10 10 K K    ，因此 32 1 2 KK K K  ，故 A错误； B．M点存在电荷守恒：              23 +2R Cl 2 H R H ROH H + Nac cc cc c c          ，此时    23 2H R = H Rc c  ，因此            2 +R Cl 3OH H + NH R ac c cc c c        ，故 B错误； C．O点    2H R Rc c  ，因此    2H R 1 R c c    ，即                  2 2 3 2H R HR 1 R HR H H H H H c c c c c c K Kc c c                ，因此   2 3H Kc K   ，溶液   2 3lg lgpH= lg =H 2 K Kc    ，故 C正确； D．P点溶质为 NaCl、HR、NaR，此时溶液呈碱性，因此    OH Hc c  ，溶质浓度大于水解和电离 所产生微粒浓度，因此        + ClNa OH Hc c c c    ，故 D正确； 【例 3】【答案】D 【分析】硫酸是强酸，溶液 pH变化，溶液中硫酸根离子浓度几乎不变，则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中 锶离子的浓度几乎不变，pH相同时，溶液中硫酸根离子浓度越大，锶离子浓度越小，所以曲线①代表含 硫酸锶固体的 0.1 mol·L－1硫酸钠溶液的变化曲线，曲线②代表含硫酸锶固体的 1.0 mol·L－1硫酸钠溶液的 变化曲线；碳酸是弱酸，溶液 pH越小，溶液中碳酸根离子浓度越小，锶离子浓度越大，pH相同时，1.0 mol·L －1碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于 0.1 mol·L－1碳酸钠溶液，则曲线③表示含碳酸锶固体的 0.1 mol·L－1 碳酸钠溶液的变化曲线，曲线④表示含碳酸锶固体的 1.0 mol·L－1碳酸钠溶液的变化曲线。反应 SrSO4(s)＋ CO2－3 SrCO3(s)＋SO 2－4 的平衡常数 K＝ c SO2－4 c CO2－3 ＝ c SO2－4 ·c Sr2＋ c CO2－3 ·c Sr2＋ ＝ Ksp SrSO4 Ksp SrCO3 ，故 A正确； 由分析可知，曲线①代表含硫酸锶固体的 0.1 mol·L－1硫酸钠溶液的变化曲线，则硫酸锶的溶度积 Ksp(SrSO4) ＝10－5.5×0.1＝10－6.5，温度不变，溶度积不变，则溶液 pH为 7.7时，锶离子的浓度为10 －6.5 1.0 mol·L－1＝10－6.5 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 13 页 共 15 页 mol·L－1，则 a为－6.5，故 B正确；由分析可知，曲线④表示含碳酸锶固体的 1.0 mol·L－1碳酸钠溶液的变 化曲线，故 C正确；由分析可知，硫酸是强酸，溶液 pH变化，溶液中硫酸根离子浓度几乎不变，则含硫 酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变，所以硫酸锶的生成与溶液 pH无关，碳酸锶的生成与溶 液 pH有关，从图像③④可看出 pH ≥6.9时可发生沉淀转化，故 D错误。 【变式 1】【答案】D 【详解】A．由分析可知，曲线①代表 Cd2+、③代表 S2-，由图示曲线①③交点可知，此时 c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L，则有      2+ 2 -13 -13 26spK CdS c Cd c S 10 mol/L 10 mol/L=10    ，A错误； B．由分析可知，③为 pH与  2lgc S  的关系曲线，B错误； C．由分析可知，曲线④代表 HS-，由图示曲线④两点坐标可知，此时 c(H+)=10-1.6mol/L时，c(HS-)=10-6.5mol/L，        + - -1.6 -6.5 7.1 a1 2 2 c H c HS 10 mol/L 10 mol/LK H S 10 c H S 0.1mol/L     或者当 c(H+)=10-4.2mol/L时，c(HS-)=10-3.9mol/L，        + - -4.2 -3.9 7.1 a1 2 2 c H c HS 10 mol/L 10 mol/LK H S 10 c H S 0.1mol/L     ，C错误； D．已知 Ka1Ka2= + - + 2- - 2 c(H )c(HS ) c(H )c(S ) c(H S) c(HS )  = + 2- 2 2c (H ) c(S ) c(H S)  ，由曲线③两点坐标可知，当 c(H+)=10-4.9mol/L时， c(S2-)=10-13mol/L，或者当 c(H+)=10-6.8mol/L时，c(S2-)=10-9.2mol/L，故有 Ka1Ka2= + 2- 2 2c (H )c(S ) c(H S) = -4.9 2 -13 -6.8 2 -9.2( L mol/L (mol/L mol10 ) 10 10 ) 10= /L mol/L m0.1 0.o 1l/L mol/   =10-21.8，结合 C项分析可知 Ka1=10-7.1，故有   14.7a2 2K H S 10 ，D正确； 【例 4】【答案】C 【详解】A．从图中可以看出 Fe(Ⅲ)主要与 L2-进行络合，但在 pH=1时，富含 L的型体主要为 H2L，此时 电离出的 HL-较少，根据 H2L的一级电离常数可以简单计算 pH=1时溶液中 c(HL-)≈5×10-9.46，但 pH=1时 c(OH-)=10-13，因此这四种离子的浓度大小为 c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-)，A错误； B．根据图示的分布分数图可以推导出，H2L在 pH≈9.9时 HL-的含量最大，而 H2L和 L2-的含量最少，因 此当 pH在 9.5~10.5之间时，含 L的物种主要为 HL-，B错误； C．该反应的平衡常数 K= 2 2 ([FeL ] ) ([FeL] ) (L ) c c c    ，当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时，可以将 K简化为 K= 2 1 (L )c  ， 此时体系的 pH=4，在 pH=4时可以计算溶液中 c(L2-)=5.0×10-14.86，则该络合反应的平衡常数 K≈10-14.16，即 lg K≈14，C正确； 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 14 页 共 15 页 D．根据图像，pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-，其分布分数均为 0.5，因此可以得到 c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1，此时形成[FeL3]3-消耗了 3×10-4mol·L-1的 L2-，形成[FeL2(OH)]2- 消耗了 2×10-4mol·L-1的 L2-，共消耗了 5×10-4mol·L-1的 L2-，即参与配位的 c(L2-)≈5×10-4，D错误； 【变式 2】【答案】A 【详解】A．氨的浓度较小时AgCl(s)≒Ag+(aq)+Cl-(aq)，浓度较大时AgCl(s)+2NH3≒   + 3 2 Ag NH   (aq)+Cl -(aq)， 氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合，应该为曲线Ⅳ，故 A错误； B．由图可知，c(NH3)=10-1mol/L时，c(Cl-)=10-2.35mol/L,c(Ag+)=10-7.40mol/L，则氯化银的溶度积为 10-2.35×10-7.40=10-9.75，故 B正确； C．由图可知，氨分子浓度对数为-1时，溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为 10-2.35mol/L和 10-5.16mol/L，则     ++ 3 3 3 2 Ag NH +NH Ag NH      的平衡常数 K=       3 2 3 3 c Ag NH c Ag NH c NH          = 2.35 5.16 1 10 10 10    = 3.8110 ，故 C正确； D．由分析可知，曲线 I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度 对数变化的曲线，则   -13c NH =0.01mol L 时，溶液中        + + +3 32c Ag NH >c Ag NH >c Ag      ，故 D正 确； 【例 5】（1）C 【分析】由图可知 pH＝4，即 c(H＋)＝10×10－5 mol·L－1时，c2(M＋)＝7.5×10－8 mol2·L－2，c(M＋)＝ 7.5×10－8 mol·L－1＝ 7.5×10－4mol·L－1<3.0×10－4mol·L－1，A正确；由图可知，c(H＋)＝0时，可看作溶液中 有较大浓度的OH－，此时A－的水解极大地被抑制，溶液中 c(M＋)＝c(A－)，则 Ksp(MA)＝c(M＋)·c(A－)＝c2(M＋) ＝5.0×10－8，B正确；MA饱和溶液中，M＋不发生水解，A－水解使溶液呈碱性，若使 pH＝7，需加入酸，会 引入其他阴离子，此时 c(M＋)＋c(H＋)≠c(A－)＋c(OH－)，C错误；Ka(HA)＝ c H＋ ·c A－ c HA ，当 c(A－)＝c(HA) 时，由元素质量守恒知 c(A－)＋c(HA)＝c(M＋)，则 c(A－)＝c M ＋ 2 ，Ksp(MA)＝c(M＋)·c(A－)＝ c2 M＋ 2 ＝ 5.0×10－8，则 c2(M＋)＝10×10－8，对应图得此时溶液中 c(H＋)＝2.0×10－4mol·L－1，Ka(HA)＝ c H＋ ·c A－ c HA ＝c(H＋)＝2.0×10－4，D正确。 （2）CD 【一次函数关系式】 c2(M＋)=Ksp/Ka·c(H＋)＋Ksp，代入 a点：Ksp(MA)=5.00×10－8 代入 b或 c点：Ka=2.0×10－4，斜率 K=Ksp/Ka=2.5×10－4 【变式 3】【答案及分析】BD。①K0的意义 ②c(I--)对平衡及各微粒浓度的影响 ③交点的意义及求算 【一次函数关系】直线 1方程为：lgc(Hg2+)=-2lgc(I-)+lgK1+lgc(HgI2)， 青岛高中化学 2024 高考备考研究 第 15 页 共 15 页 直线 2方程为： lgc(HgI+)=-lgc(I-)+lgK2+lgc(HgI2) 直线 3方程为：lgc(HgI3-)=lgc(I-)+lgK3+lgc(HgI2) 直线 4方程为：lgc(HgI42=)=2lgc(I-)+lgK4+lgc(HgI2) 【例 6】B 【分析】常温下溶液Ⅰ的 pH＝7.0，则溶液Ⅰ中 c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＜ c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下溶液Ⅱ的 pH＝1.0，溶液中 c(H＋)＝0.1 mol·L－1，Ka(HA)＝ c H＋ ·c A－ c HA ＝1.0×10－3，c 总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则 0.1c A－ c 总 HA －c A－ ＝1.0×10－3，解得 c A － c 总 HA ＝ 1 101 ，B正确； 根据题意，未电离的 HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的 c(HA)相等，C错误；常温下溶液Ⅰ的 pH＝7.0， 溶液Ⅰ中 c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，Ka(HA)＝ c H＋ ·c A－ c HA ＝1.0×10－3，c 总(HA)＝c(HA)＋c(A－)， 10－7[c 总 HA －c HA ] c HA ＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中 c 总(HA)＝(104＋1)c(HA)，溶液Ⅱ中 c 总(HA)＝1.01c(HA)， 未电离的 HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的 c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中 c 总(HA)之比为[(104＋ 1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，D错误。 【例 7】 ①0.7 ②pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸 银偏少，而 pH过高，氢氧根离子会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多 解析 (2)步骤Ⅰ，反应所需温度高于 100 ℃，因此反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度， 故 A正确；步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量 CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，有利于减少 Al(OH)3沉 淀中的杂质，故 B正确；步骤Ⅲ，洗涤时不能对漏斗中的沉淀充分搅拌，故 C错误；可通过控制 Al(OH)3 和 AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故 D正确。(4)①根据 Cl－～AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓 度为 0.100 0 mol·L－1×0.022 50 L 0.025 L ＝0.09 mol·L－1，n(Al3＋)∶n(Cl－)＝10∶9，根据电荷守恒得到 [Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为 4.2 4.2＋1.8 ＝0.7。 静悟材料--------------一化学与 STSE 二。实验 1 一、化学与 STSE 一、基础回扣 1．化学与环境保护 （1）绿色化学：核心是利用化学原理从源头上减少和消除化工生产对环境的污染；原则是原子利用率 为 100%。 （2）环境污染 污染名称 主要污染物及形成原理 PM2.5 大气中直径不大于 2.5 μm 的颗粒物，也称为可吸入悬浮颗粒物 雾霾 SO2、NOx等和可吸入颗粒物与雾气结合的混合物 酸雨 pH 小于 5.6 的雨雾或其他形式大气降水。SO2、NOx 是形成酸雨的主要原因 光化学 烟雾 工厂、机动车等排放的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物，及其在光照(紫外线)条件 下生成的复杂的二次污染物 臭氧空洞 制冷剂氟利昂(氟氯代烷)、汽车尾气中的 NOx等与臭氧发生作用，导致臭氧层的损耗 水体污染 化肥、农药的过度使用，工业“三废”和生活污水的随意排放，导致水体中富含大量含 N、 P 等元素的营养物质，造成水体富营养化，富营养化可引起“水华”或“赤潮”。工业废水、 废渣还可引起重金属污染。 温室效应 化石燃料的大量使用，大气中的 CO2、CH4 等气体大量增加，使地表温度上升 厄尔尼诺 指由于温室效应加剧，导致冰山、冰川消融，海平面上升，从而形成强烈的风暴以及引起 大陆气候变化无常的现象 白色污染 各种塑料垃圾对环境所造成的污染，它们很难降解，会破坏土壤结构 2．化学与常见材料 材料 组成或性质 天然 纤维 棉、麻 富含纤维素(属于多糖)，只含 C、H、O 三种元素 丝、毛 主要成分是蛋白质，在蛋白酶的作用下可水解 人造纤维 将天然纤维(木材、甘蔗渣等)经过化学加工处理后得到的产品 合成纤维 以石油、煤、天然气和农副产品作原料加工制得单体，单体经聚合反应制成 的高分子化合物(如六大纶) 硅材料 晶体硅是重要的半导体材料，二氧化硅是光导纤维的主要成分 合金材料 由一种金属跟其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质 3．化学与资源开发 （1）常规能源与新能源 ①常规能源：煤、石油和天然气等； ②新能源：太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能、核能和生物质能等。 （2）一级能源与二级能源 ①一级能源：在自然界中能以现成形式提供的能源，如：天然气、煤、石油、水能、风能、太阳能等； ②二级能源：需要依靠其他能源(也就是一级能源)的能量间接获取的能源，如：电能、热能等。 4．化学与传统文化 （1）传统文化涉及“物质”的判断 根据文言文信息分析物质的性质，判断是何种物质。如“有硇水者，剪银塊投之，则旋而为水”，“硇 水”指的是硝酸；“鼻冲水”条目下写道：“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈， 触入脑，非有病不可嗅。”“鼻冲水”指的是氨水。 （2）传统文化涉及“变化”的判断 由古代文献内容，联系化学反应的特点与本质，判断是否为化学变化、物理变化；判断化学反应的 类型，如置换反应、氧化还原反应、分解反应等。如“烈火焚烧若等闲”，该过程涉及的化学变化——碳 酸钙的分解；“熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜，久之亦化为铜”，涉及的反应类型为置换反应或氧化还原反应。 （3）传统文化涉及“分离”方法的判断 根据过程判断分离和提纯的常见方法。如蒸馏、蒸发、升华、萃取等，如“自元时始创其法，用浓 酒和糟入甄，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也”。该过程涉及蒸馏操作；“……(KNO3)所在 山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”，“煎炼”涉及蒸发结晶操作。 静悟材料--------------一化学与 STSE 二。实验 2 二、化学实验 一、基础回扣 1．经常考查仪器的识别 蒸发皿 坩埚 圆底烧瓶 平底烧瓶 蒸馏烧瓶 锥形瓶 漏斗 分液漏斗 球形干燥管 量筒 容量瓶 酸式（碱式）滴定管 冷凝管(球形冷凝管或直形冷凝管) 恒压滴液漏斗 三颈烧瓶 2．仪器的简单组装 (1)物质分离、提纯装置 3．实验仪器上的“0”刻度 （1）量筒、量杯、容量瓶没有“0”刻度。 （2）温度计的“0”刻度在温度计的中下部。 （3）托盘天平中“0”刻度在标尺最左边，在使用前要调“0”，使用后游码归“0”。 （4）滴定管的“0”刻度在上部（但不是最上端）。 4．实验器材的规范使用 （1）标明使用温度的仪器有容量瓶、量筒、滴定管。 （2）可以直接加热的仪器有试管、坩埚、蒸发皿。必须垫石棉网加热的仪器有烧杯、烧瓶、锥形瓶。 加热试管时，先均匀加热，后局部加热；液体不超过容积的三分之一。 （3）使用前必须检查是否漏水的仪器有容量瓶、分液漏斗、滴定管。 容量瓶不漏水的标志：加入一定量的水，用食指按住瓶塞，倒立观察；然后将容量瓶正立，并将瓶 塞旋转 180°后塞紧，再倒立；均无液体渗出。 （4）试管上的油污可用热的氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液洗涤。 玻璃仪器洗涤干净的标志：内壁附有均匀水膜，不挂水珠，也不成股流下。 （5）考虑量程和精确度的仪器。如量取 3.0 mL 液体用 10 mL 量筒；量取 21.20 mL 高锰酸钾溶液用 25 mL 的酸式滴定管；配制 100 mL 15%的氢氧化钠溶液用 200 mL 烧杯。 （6）酸式滴定管用来盛装酸性溶液，不能盛装碱性溶液；碱式滴定管用来盛装碱性溶液，不能盛装酸 性溶液、强氧化性溶液（如酸性高锰酸钾溶液）、溴水。 滴定管用蒸馏水洗净后，要先用待盛液润洗 2～3 次后，再盛装试液。当赶走滴定管尖嘴部分的空 气后，溶液液面应在“0”刻度或“0”刻度以下。 滴定终点的标志：滴入最后半滴液体后溶液颜色发生突变且半分钟内保持不变。 （8）容量瓶不能长期存放溶液，更不能作为反应容器，也不能加热，瓶塞不能混用。 5．药品的存放、取用 （1）不能用手直接接触药品，更不能品尝药品的味道。试纸要用镊子夹取。 （2）固体药品用广口瓶，液体用细口瓶。硝酸、硝酸银等见光易分解的用棕色瓶，低温避光。有机溶 剂不能用橡胶塞。盛碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。 液态溴有毒且易挥发，应加水封，贮存于磨口的细口瓶中，不能用橡胶塞；白磷：保存在水中，防 氧化，放冷暗处。镊子取，并立即放入水中用长柄小刀切取，滤纸吸干水分。 （3）配制 FeCl3，SnCl2 等易水解的盐溶液时，先溶于少量浓盐酸中，再稀释。配制和保存易被空气氧 化的盐溶液（FeCl2）时，先把蒸馏水煮沸赶走 O2，再溶解，并加入少量的相应金属粉末和相应酸。 （4）做完实验，用剩的药品不得抛弃，也不要放回原瓶（活泼金属钠、钾等例外） 6．实验操作规范 ①过滤 ②蒸发 ③蒸馏(分馏) ④萃取与分液 ⑤洗气 ⑥升华 ⑦减压过滤（抽滤） ⑧减压蒸馏 静悟材料--------------一化学与 STSE 二。实验 3 （1）托盘天平称量药品时，先在两盘上各放一张大小、重量相等的纸（腐蚀性药品放在小烧杯等玻璃 器皿中），再放药品。加热后的药品先冷却后称量。 （2）气体实验时，先检查装置的气密性；可燃性气体应先验纯后点燃（或加热）。 （3）沉淀完全的标志：静置，取上层清液（或向上层澄清液中）再滴加几滴沉淀剂，没有新沉淀生成。 沉淀洗净的标志：取最后一次洗涤液加入沉淀所洗离子的沉淀剂，没有沉淀生成。 （4）用石蕊试纸、淀粉-碘化钾试纸检验气体性质时，要先用蒸馏水将试纸润湿，再将气体靠近试纸检 验。而用 pH 试纸测定溶液的 pH 时，要先用玻璃棒蘸取待测液少许，滴到放在表面皿中央的干燥 pH 试 纸上，再与标准比色卡比较。 （5）做焰色反应实验，每做一次，铂丝都应当先蘸取浓盐酸放在火焰上灼烧至无色后再做下一次。做 钾的焰色反应实验时，先通过蓝色钴玻璃，再观察火焰颜色。 （6）配制一定物质的量浓度的溶液时，溶解或稀释后的溶液应先冷却再移入容量瓶。 （7）检验蔗糖、淀粉水解程度时，先在水解后的溶液中加 NaOH 溶液中和 H2SO4，再加银氨溶液或新 制 Cu(OH)2 悬浊液。 检验卤代烃分子的卤元素时，在水解后的溶液中先加稀 HNO3再加 AgNO3 溶液。 （8）稀释浓硫酸时，烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。浓酸或浓碱沾到皮肤上先 用大量水冲洗再涂上 NaHCO3 溶液或硼酸溶液 7．常见特定 “仪器组合” （1）防倒吸装置 液体容纳：图甲、乙原理相同，当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减小，吸收液上升到漏 斗或干燥管中，导致烧杯中液面下降使漏斗口、干燥管脱离液面，吸收液受自身重力作用又流回烧杯内， 从而防止吸收液倒吸。 安全瓶：如图丙所示，当吸收液发生倒吸时，倒吸进来的吸收液进入安全瓶，从而防止吸收液进入 受热仪器或反应容器，起到防倒吸作用。 间接吸收：如图丁所示，NH3、HCl 等易溶于水却不溶于 CCl4的气体，在 CCl4中形成气泡，增大 与水的接触面积，进行间接吸收，可以达到防倒吸的目的。 气压平衡：如图戊所示，为防止反应体系的压强减小引起吸收液的倒吸，可以在密闭系统中连接一 个与大气相通的液封玻璃管，保持瓶内压强等于大气压而防止倒吸。 （2）尾气处理防污染装置 一般用吸收式Ⅰ进行尾气处理；易溶气体，如 NH3、HCl、SO2用吸收式Ⅱ进行处理；CO 等不易被吸 收的有害气体可用燃烧式或收集式处理。 （3）量气装置 气体混合装置 装置 D 在读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，反应前后甲管中的液面差值即为气体体 积。 （4）气体混合装置：①使反应的气体混合均匀。 ②根据液体中气泡的生成速率调节气体的混合比例。 ③除气体中杂质。 （5）冷凝、回流装置 直形冷凝管： 多用于蒸馏操作（蒸气温度低于 140 ℃），不用于回流。 空气冷凝管： 常用于沸点大于 140°C 的有机化合物的蒸餾（以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温 差大而炸裂） 球形冷凝管： 接触面积比直形冷凝管的大，冷凝效果好，适用于各种沸点的液体。一般直立放置， 用于有机制备的回流。 蛇形冷凝管： 冷却面枳大、效果更好，主要用于冷凝收集沸点偏低的蒸餾产物。 刺形分馏柱： 分离沸点差别不太大的液体混合物。 （6）特殊漏斗 静悟材料--------------一化学与 STSE 二。实验 4 布氏漏斗、减压过滤： 恒压滴液漏斗 布氏漏斗：布氏漏斗是实验室中使用的一种陶瓷仪器，用来以负压力抽吸进行过滤，称为减压过滤 （又称抽滤或吸滤），装置如图。 恒压滴液漏斗：恒压滴液漏斗是分液漏斗的一种。它和其他分液漏斗一样，都可以进行分液、萃取 等操作，（如图）。与其他分液漏斗不同的是，恒压滴液漏斗可以保证内部压强不变。 8.实验室中常见的加热方法 从加热方式来看有直接加热和间接加热，常见的加热方法： 酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在 400～500℃，所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加 热。 酒精喷灯加热。酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多，可达 1000℃左右。所以需要 较高温度的有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是：“煤的干馏实验”。 空气浴。半球形的电热套是属于比较好的空气浴，因为电热套中的电热丝是玻璃纤维包裹着的，较 安全，一般可加热至 400℃，电热套主要用于回流加热。 水浴。当加热的温度不超过 100℃时，最好使用水浴加热，水浴为较常用的热浴。如果加热温度稍 高于 100℃，则可选用适当无机盐类的饱和水溶液作为热溶液。例如盐类 饱和水溶液的沸点：NaCl 109℃ ； CaCl2 180℃ 由于水浴中的水不断蒸发，适当时添加热水，使水浴中水面经常保持稍高于容器内的液面。总之， 使用液体热浴时，热浴的液面应略高于容器中的液面。 油浴。适用 100-250℃，优点是使反应物受热均匀，反应物的温度一般低于油浴液 20℃左右。 9、典型的有机实验 制取物质 仪器 除杂及收集 注意事项 （1）．溴苯 含有溴、FeBr3等，用 氢氧化钠溶液处理后 分液，然后蒸馏 ①催化剂为 FeBr3 ②长导管的作用：冷凝回流、导气 ③右侧导管不能(填“能”或“不能”)伸入溶 液中 ④右侧锥形瓶中有白雾 （2）．硝基 苯 可能含苯、硝酸、硫 酸，用氢氧化钠溶液 中和酸，分液，然后 蒸馏除去苯 ①导管 1 的作用：冷凝回流 ②仪器 2 为温度计 ③用水浴控制温度为 50～60 ℃ ④浓硫酸作用：催化剂和吸水剂 （3）．乙酸 乙酯 含有乙酸、乙醇，用 饱和Na2CO3溶液处理 后，分液 ①浓硫酸作用：催化剂和吸水剂 ②饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸， 降低乙酸乙酯的溶解度 ③导管口不能接触试管中的液面 （4）．乙烯的制取：CH3CH2OH CH2=CH2↑＋H2O 实验：在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为 1∶3)的混合液 20 mL，放入几片碎瓷片，以避 免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升到 170 ℃，将生成的气体通入 KMnO4酸性溶 液和溴的四氯化碳溶液中，观察并记录实验现象。 现象与解释：加热混合液时，温度要迅速上升到并稳定于 170 ℃左右，生成乙烯；浓硫酸起催化剂 和脱水剂的作用。由于反应物都是液体而无固体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，以防液体受热时发生暴 沸；温度计要选择量程在 200～300 ℃的为宜。温度计的水银球要置于反应液的中央位置，因为需要测 量的是反应液的温度；氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的 CO2、SO2 等杂质，防止干扰乙烯与溴 的四氯化碳溶液和 KMnO4酸性溶液的反应。 （5）．溴乙烷的水解反应：取一支试管，滴入 10 滴～15 滴溴乙烷，再加入 1mL5％的 NaOH 溶液，充 分振荡、静置，待液体分层后，用滴管小心吸入 10 滴上层水溶液，移入另一盛有 10mL 稀硝酸溶液的 试管中，然后加入 2 滴～3 滴 2％的 AgNO3溶液，观察反应现象。 现象与解释：有浅黄色沉淀生成，这种沉淀是 AgBr，说明溴乙烷水解生成了 Br—。 （6）．乙醛的银镜反应：在洁净的试管里加入 1mL2％的 AgNO3 溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴 加入 2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解。再滴入 3 滴乙醛，振荡后把试管放在热水浴中温热。 观察现象。 静悟材料--------------一化学与 STSE 二。实验 5 现象与解释：Ag(NH3)2OH 是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸，而 Ag+被还原成金属银。 反应原理：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH 2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O （7）．乙醛与 Cu(OH)2的反应：在试管中加入 10％的 NaOH 溶液 2 mL，滴入 2％的 CuSO4溶液 4 滴～ 6 滴，振荡后乙醛溶液 0.5 mL，加热至沸腾，观察现象。 现象与解释：溶液中有砖红色沉淀产生。醛基能将新制的 Cu(OH)2还原为红色的 Cu2O 沉淀，这是 检验醛基的另一种方法。 注意：①所用 Cu(OH)2 必须是新制的，在制备 Cu(OH)2 时，应向 NaOH 溶液中滴加少量硫酸铜， NaOH 溶液必须明显过量。②加热时须将混合溶液加热至沸腾，才有明显的红色沉淀产生。③加热煮沸 时间不能过久，过久将出现黑色沉淀，原因是 Cu(OH)2受热分解为 CuO。反应原理：CH3CHO＋2Cu(OH)2 ＋NaOH CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 二、真题再现 考点突破一：实验方案的设计、装置的评价 【例 1】(2022·山东，9) 已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分 离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是( ) A. 苯胺既可与盐酸也可与 NaOH 溶液反应 B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法 C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得 D. ①、②、③均为两相混合体系 【方法总结】 1.以流程图形式呈现的实验题，从实验目的出发，读懂框图，解答时要看进出箭头，明确分离的物质， 选择正确的除杂、分离的实验操作。 2.根据相似相溶，离子型化合物溶于水而不溶于有机溶剂，进行物质的分离和提纯。 3. 利用题干信息，根据各物质的不同性质，找出相应的分离方法。 【例 1】答案 C 【解析】A．苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故 A 错误； B．由分析可知，得到苯胺粗品①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作方法不同， 故 B 错误； C．由分析可知，苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，故 C 正确； D．由分析可知，①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故 D 错误； 考点突破二：实验目的与所选仪器、试剂或操作的分析 【例 2】(2022·山东，11) 某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。 下列物质组合不符合要求的是( ) 气体 液体 固体粉末 A 2CO 饱和 2 3Na CO 溶液 3CaCO B 2Cl 2FeCl 溶液 Fe C HCl  3 2Cu NO 溶液 Cu D 3NH 2H O AgCl A. A B. B C. C D. D 【方法总结】实验方案评价的“三个角度” (1)可行性。实验原理是否科学合理，操作和装置是否简单可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法 等在中学现有的实验条件下能否满足，实验操作是否安全可靠，实验步骤是否简单、方便，实验现象或 效果是否明显等。 (2)安全性。从避免炸裂、防污染、防爆炸、防倒吸、冷凝回流，防止产品变质等方面进行评价。 静悟材料--------------一化学与 STSE 二。实验 6 (3)绿色化。反应原料是否易得、安全、无毒，反应速率是否较快，原子利用率及生成物的产率是否较高， 实验过程中是否造成环境污染，实验成本是否经济等。 【例 2】答案 A 【解析】A．通入 CO2气体依次发生反应 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，由于在相同温度下 NaHCO3 的溶解度小于 Na2CO3，最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液，A 项选；B．通入 Cl2，发生反应 Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2，最终 Fe 消 失得到澄清溶液，B 项不选；C．通入 HCl， -3NO 在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反应 3Cu+8H++2 - 3NO =3Cu2++2NO↑+4H2O，最终 Cu 消失得到澄清溶液，C 项不选； D．AgCl 在水中存在溶解平衡 AgCl(s)⇌ Ag+(aq)+Cl-(aq)，通入 NH3后，Ag+与 NH3结合成[Ag(NH3)2]+，使溶解平衡正向移动，最终 AgCl 消失得 到澄清溶液，D 项不选； 考点突破三 无机化合物的制备实验 【例 3】（2022 山东高考 18）实验室利用 2 2FeCl 4H O 和亚硫酰氯( 2SOCl )制备无水 2FeCl 的装置如 图所示(加热及夹持装置略)。已知 2SOCl 沸点为 76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列 问题： （1）实验开始先通 2N 。一段时间后，先加热装置 _______(填“a”或“b”)。装置 b 内发生反应的 化学方程式为_______。装置 c、d 共同起到的作用 是_______。 （2）现有含少量杂质的 2 2FeCl nH O ，为测定 n 值进行如下实验： 实验Ⅰ：称取 1m g 样品，用足量稀硫酸溶解后，用 -1 2 2 7c mol L K Cr O 标准溶液滴定 2+Fe 达终点时 消耗VmL (滴定过程中 2-2 7Cr O 转化为 3+Cr ， -Cl 不反应)。 实验Ⅱ：另取 1m g 样品，利用上述装置与足量 2SOCl 反应后，固体质量为 2m g 。 则 n= _______；下列情况会导致 n测量值偏小的是_______(填标号)。 A.样品中含少量FeO杂质 B.样品与 2SOCl 反应时失水不充分 C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解 D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 （3）用上述装置、根据反应 2 4 4 2TiO +CCl TiCl +CO 制备 4TiCl 。已知 4TiCl 与 4CCl 分子结构相似， 与 4CCl 互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对 4TiCl 、 4CCl 混合物进行蒸榴提纯(加热 及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)，先馏出的物质为_______。 1、【答案】（1） a FeCl2∙4H2O+4SOCl2 Δ FeCl2+4SO2↑+8HCl↑ 冷凝回流 SOCl2 ，并回收利用 （2） 1 2 1000(m -m ) 108cV AB （3） ⑥⑩③⑤ CCl4 考点突破四 有机化合物的制备实验 【例 4】、乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠，它是一种有机原料，其相对分子质量为 98。羟基乙 酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和 NaOH 溶液 制备少量羟基乙酸钠，此反应为剧烈的放热反应。具体实验步骤如下： 步骤 1：如图所示装置的三颈烧瓶中，加入 132.3 g 氯乙酸、50 mL 水，搅拌。逐步加入 40% NaOH 溶 液，在 95 ℃继续搅拌反应 2 小时，反应过程控制 pH 约为 9 至 10 之间。 步骤 2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，操作 1，滤液冷却至 15 ℃，过滤得粗产品。 步骤 3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，操作 2，分离掉活性炭。 步骤 4：将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中，操作 3，过滤、干燥，得到羟基乙酸钠。 请回答下列问题： (1)步骤 1 中，发生反应的化学方程式是_____________________________________________。 (2)如图所示的装置中仪器 B 为球形冷凝管，下列说法不正确的是________(填字母)。 A．球形冷凝管与直形冷凝管相比，冷却面积更大，效果更好 B．球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置，也可用于垂直回流装置 C．在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越不易冷凝 (3)逐步加入 40% NaOH 溶液的目的是____________(4)步骤 2 中，三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操 作：_________________________________。 (5)上述步骤中，操作 1、2、3 的名称分别是________(填字母)。 A．过滤，过滤，冷却结晶 B．趁热过滤，过滤，蒸发结晶 C．趁热过滤，趁热过滤，冷却结晶 【例 4 答案】 (1)ClCH2COOH＋2NaOH――→ 95 ℃ HOCH2COONa＋NaCl＋H2O (2)BC (3)防止升温太快 控制反应体系 pH (4)冷却后补加磁转子 (5)C (6)78.6 步骤 4 中，得到纯净羟基乙酸钠 1.1 mol，则实验产率为________%(结果保留 1 位小数)。 第二周静悟材料--化学反应原理 1 原理之一 物质的量及基本计算 【必备知识】 1．与物质的量浓度有关的五个公式 c＝n V ，n＝m M ＝ V Vm ，ρ＝m 溶液 V 溶液 ，w＝m 溶质 m 溶液 ×100%，c＝1 000ρw M 。每个公式中均可“知二求一”。 2．三个守恒应用 3.一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析 （1）实验步骤要理清 （2）七种仪器需记牢 托盘天平、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、烧杯、药匙。 （3）仪器使用要明了 容量瓶使用的第一步操作是“查漏”，回答容量瓶时应指明规格，并选择合适的容量瓶，如配制 480 mL 溶液，应选用 500 mL 容量瓶。容量瓶不能用于溶解、稀释和存放液体，也不能作为反应容器。在使用 前不必烘干。 附 容量瓶的查漏方法 向容量瓶中加入适量水，盖好瓶塞，左手食指顶住瓶塞，右手托住瓶底，将容量瓶倒转过来看 瓶口处是否有水渗出，若没有，将容量瓶正立，将瓶塞旋转 180 度，重复上述操作，如果瓶口处仍无水 渗出，则此容量瓶不漏水。 玻璃棒的作用：搅拌和引流，在引流时，玻璃棒末端应插入到容量瓶刻度线 以下，且玻璃棒靠近容量瓶口处不能接触瓶口，如图所示。 （一）典型例题 例 1。（2022 全国甲卷，11） AN 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．25℃，101kPa 下， 28L氢气中质子的数目为 A2.5N B． -1 32.0L 1.0mol L AlCl 溶液中， 3+Al 的数目为 A2.0N C．0.20mol 苯甲酸完全燃烧，生成 2CO 的数目为 A1.4N D．电解熔融 2CuCl ，阴极增重6.4g ，外电路中通过电子的数目为 A0.10N 【易错分析】NA考查的“六大陷阱” 常见陷阱 突破口 1.涉及 Vm 的“状态”、 “状况”陷阱 抓“两看”： 1、“气体”是否处于“标准状况”； 2、“标准状况”下，物质是否为“气体”(如 CCl4、CHCl3、CH2Cl2、H2O、Br2、SO3、HF、NO2、 己烷、苯等在标准状况下不为气体)。 2.“质量”、“状况”陷阱 排“干扰”：物质的物质的量、质量、所含粒子数的多少均与温度、压强无关 3.“组成、结构”陷阱 记“组成”明”结构“： 1.特殊物质中所含微粒的数目，如 Ne、D2O、18O2、 -OH、OH－等。 2.特殊物质的结构：如 Na2O2 3.明确物质中所含化学键的数目。 4.有关混合物（“共性”即“突破口”）： （1）记最简式相同的物质，如 NO2和 N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等； （2）记摩尔质量相同的物质，如 N2、CO、C2H4等； 4.“离子数目”的判断 陷阱 审“要求”： 1 .是否指明了溶液的浓度、体积； 2.所给条件是否与电解质的组成有关，如 pH＝1 的 H2SO4 溶液，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，与电解 质的组成无关；0.05 mol·L－1的 Ba(OH)2 溶液，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，与电解质的组成有关。 3.是否电离平衡或水解平衡； 4.胶体微粒是分子的集合体 5.考查物质转化中的 “隐含反应” 记“隐含”： 1.隐含的可逆反应 Cl2＋H2O HCl＋HClO 2NO2 N2O4 N2+3H2 2NH3 Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ 2.隐含浓度变化 Cu+2H2SO4（浓） △ CuSO4+SO2↑+2H2O 3.隐含的存在反应如 NO 和O2 混合会发生 2NO+O2 =2NO2 4.隐含“钝化” 常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化 6.“电子转移”判断的 陷阱 “分类”比较： 1.同一种物质在不同反应中氧化剂、还原剂的判断。如： (1)Cl2和 Fe、Cu 等反应，Cl2只作氧化剂，而 Cl2和 NaOH 反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。 (2)Na2O2与 CO2或 H2O 反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而 Na2O2与 SO2 反 应，Na2O2 只作氧化剂。 2.量不同，所表现的化合价不同。如： Fe 和 HNO3反应，Fe 不足，生成 Fe3＋，Fe 过量，生成 Fe2＋。 3.氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如：Cu 和 Cl2 反应生成 CuCl2，而 Cu 和 S 反 应生成 Cu2S。 4.注意氧化还原的顺序。如向 FeI2溶液中通入 Cl2，先氧化 I－，再氧化 Fe2＋。 第二周静悟材料--化学反应原理 2 原理之二 氧化还原反应和离子反应 【必备知识】 一、氧化还原反应的规律 1.守恒规律：2.价态规律 3.强弱规律：强氧化剂+强还原剂→弱氧化剂（氧化产物）+弱还原剂（还原产物） （1） 判据 判断方法 化学 方程式 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 反应条 件和产 物价态 ①与同一物质反应，一般反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。 ②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进 行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强。 ③当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高 低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强。 元素 周期表 金属活 动顺序 一般来说，金属活动性越强，单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱 还原性：K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au 金属阳离子氧化性的顺序：K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+< Sn2+<Cu2+<Fe3+<Ag+ 电极放 电顺序 (1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极>正极 (2)电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放 电的阴离子的还原性较强 常见氧化剂及氧化性强弱比较：MnO4->Cl2>Br2>H2O2>Fe3+>I2>S 常见还原剂及还原性强弱比较：S2->SO32->I->Fe2+> Br－> Cl－ 4.先后规律：同时含有几种还原剂的溶液加入氧化剂时，将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。 二、电解质 1.依据元素周期表，熟记常见的强电解质和弱电解质 ⅠA：除 LiOH 外其余都是强碱。 ⅡA：除 Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱。 ⅢA：Al(OH)3 是两性氢氧化物，既可看作弱碱，也可看作弱酸。 ⅣA：H2CO3、H2SiO3均为弱酸；CH3COOH、H2C2O4 均为弱酸。 ⅤA：强酸：HNO3；中强酸：HNO2、H3PO4、H3AsO4；NH3·H2O 为弱碱。 ⅥA：强酸：H2SO4；弱酸：H2SO3、H2S。 ⅦA：强酸：HCl、HBr、HI、HClO4等；弱酸：HF、HClO 等。 过渡元素中常见的弱碱：Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等，它们也都难溶于水。 注意：盐不论难溶、易溶，绝大多数都是强电解质。 2、离子共存 （1）.溶液颜色：Cu2＋蓝色 Fe3＋棕黄色 Fe2＋浅绿色 MnO －4 紫红色 Cr2O72-橙红色 （2）.相互反应的离子不能大量共存 ①复分解反应：如 Ba2＋与 SO2－4 ，NH ＋4 与 OH－，H＋与 CH3COO－等。 ②氧化还原反应：如 Fe3＋与 I－、S2－；NO－3 (H＋)与 Fe2＋等。 ③相互促进的水解反应：如 Al3＋与 CO2－3 、HCO－3 、S2－、HS－或[Al(OH)4]－等；Fe3＋与 CO32‾、HCO3‾、 或[Al(OH)4]－相互促进水解。注意 NH4+与 CH3COO－、CO32‾，Mg2＋与 HCO3‾等组合中，虽然存在相互 促进水解情况，但水解程度较小，在溶液中仍然能大量共存。 ④络合反应：如 Fe3＋与 SCN－等。 （3）.警惕几种隐含情况 ①含有大量 Fe3＋、Al3＋的溶液，隐含是酸性溶液；Fe3＋具有氧化性，与 S2-、SO32-、I-不能大量共存。 ②含有大量 NO3‾的溶液，隐含酸性条件下则具有氧化性，与 S2－、Fe2＋、I－、SO 2－3 等不能大量共存。 ③[Al(OH)4]－与 HCO －3 不能大量共存：[Al(OH)4]－＋HCO－3 ===Al(OH)3↓＋CO2－3 ＋H2O （4）离子检验与推断 ①.常见离子的检验 离子 试剂 现象 备注 沉淀法 Mg2+ NaOH 溶液 白色沉淀 Al3+ NaOH 溶液 白色沉淀→溶解 Fe2+ NaOH 溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐 色沉淀 K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀 Fe3+ NaOH 溶液 红褐色沉淀 K4[Fe(CN)6] (亚铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀 Cu2+ NaOH 溶液 蓝色沉淀 Cl－、Br－、 I－ AgNO3 溶液 稀 HNO3 白色沉淀 (AgCl)、淡黄色沉淀 (AgBr)、黄色沉淀 (AgI) SO2－4 稀盐酸 BaCl2溶液 白色沉淀 排除 Ag+、CO2－3 、SO2－3 的干扰 气体法 NH＋4 浓 NaOH 溶液、湿 润的红色石蕊试纸 有刺激性气味的气体，且气体能 使红色石蕊试纸变蓝 加热才能使 NH3 逸出 CO2－3 稀盐酸 石灰水 无色无味气体，且气体使澄清石 灰水变浑浊 排除 HCO－3、HSO－3 (先 CaCl2溶液生成沉淀)、 SO2－3 (气体气味)的干扰 SO2－3 稀 H2SO4 品红溶液 刺激性气味的气体，且气体能使 品红溶液褪色 排除 HSO －3 的干扰(先用 CaCl2溶液生成沉淀) 显示特 Na＋、K＋ Pt(Fe)丝 稀盐酸 火焰分别呈黄色、紫色 K＋要透过蓝色 钴玻璃片观察焰色 第二周静悟材料--化学反应原理 3 殊颜色 法 Fe2+ KSCN 溶液 氯水 先无明显现象，滴加氯水后变血 红色 先加 KSCN 溶液，无变 化，再加氯水 邻二氮菲 橙红色溶液 适宜 PH 范围 2~9 Fe3+ KSCN 溶液 血红色 苯酚溶液 紫色 Br－ 氯水、CCl4 下层为橙红色 I－ 氯水、CCl4 下层为紫红色 氯水、碘水 蓝色 ②离子检验实验操作的答题模板 取少量待测液于试管中，加入……试剂（操作），若有……生成（现象），则是……（结论）。 【关键能力】 考点突破一：氧化还原反应的概念和规律 【例 1】[2022·新高考山东卷]实验室制备 KMnO4 过程为：①高温下在熔融强碱性介质中用 3KClO 氧化 2MnO 制备 K2MnO4；②水溶后冷却，调溶液 pH 至弱碱性，K2MnO4歧化生成 KMnO4 和 MnO2；③减压 过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得 KMnO4。下列说法正确的是（ ） A．①中用瓷坩埚作反应器 B．①中用 NaOH 作强碱性介质 C．②中 K2MnO4 只体现氧化性 D．MnO2 转化为 KMnO4 的理论转化率约为 66.7% 【思维建模】“四步法”突破新情景下氧化还原反应方程式的书写 原理之三化学反应中的能量变化 电化学 一 能量变化【必备知识】 1．从两种角度理解化学反应热 反应热 图示 图像 分析 微观 宏观 a表示断裂旧化学键吸收的能量； b表示生成新化学键放出的能量； c表示反应热 a表示反应物的活化能； b表示活化分子形成生成物释放的能量； c表示反应热 ΔH的 计算 ΔH＝H(生成物)－H(反应物) ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能) ΔH＝Ea 正－Ea 逆 盖斯定律法 燃烧热法 2．燃烧热和中和热应用中的注意事项 (1)均为放热反应，ΔH<0，单位为 kJ·mol－1。 (2)燃烧热概念理解的三要点：①外界条件是 25 ℃、101 kPa；②反应的可燃物是 1 mol；③生成物是稳 定的氧化物(包括状态)，如碳元素生成的是 CO2，而不是 CO，氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。 (3)中和热概念理解三要点：①反应物的酸、碱是强酸、强碱；②溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效 应；③生成产物水是 1 mol。 【关键能力】 考点突破一：分析反应历程 例 1．（21 山东 14）18O 标记的乙酸甲酯在足量 NaOH 溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： +OH- Ⅰ Ⅱ  Ⅲ Ⅳ  +CH3O-能量变化如图所示。已知  为快速平衡，下列法正确的 是 A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B. 反应结束后，溶液中存在 18OH- C. 反应结束后，溶液中存在 CH318OH D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 考点突破二：热化学反应方程式的书写及反应热的计算 例 2．（2022·山东·高考真题）利用 γ-丁内酯(BL)制备 1， 4丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋 喃(THF)和1丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压 2H 氛围下进行，故 2H 压 强近似等于总压。回答下列问题： (1)以 35.0 10 molBL 或 BD 为初始原料，在493K 、 33.0 10 kPa 的高压 2H 氛围下，分别在恒压容器中进 行反应。达平衡时，以 BL 为原料，体系向环境放热XkJ；以 BD 为原料，体系从环境吸热YkJ。忽略 副反应热效应，反应Ⅰ焓变  3ΔH 493K,3.0 10 kPa = _______ -1kJ mol 。（答案 -200(X+Y) ） 第二周静悟材料--化学反应原理 4 二、电化学 一、必备知识 （一）电解原理和应用 1.电解的应用 （1）铜的电解精炼 ①电解法精炼铜的装置（如图） ②电解法精炼铜的化学原理 阳极（粗铜）：Zn－2e－=Zn2＋ Ni－2e－=Ni2＋ Cu－2e－=Cu2＋ 阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－=Cu 说明：① 以铜为材料做的电极属于活性电极。 ② 粗铜中含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，比铜活泼的金属杂质如 Zn、Fe、Ni 会失电子， 电解质溶液浓度会发生改变。 （2）电镀例（） ①电镀的含义 电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。 （3）氯碱工业（重点看图） ①电解饱和食盐水反应原理 ②阳离子交换膜法制烧碱 将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na＋）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体 通过。既能防止阴极产生的 H2 和阳极产生的 Cl2 相混合而引起爆炸，又能避免 Cl2 和 NaOH 作用生成 NaClO 而影响烧碱的质量。 （二）原电池正负极判断及常见种类 1.原电池正负电极的判断方法 ①由两极材料判断。一般是活泼为负，较弱为正。 ②根据电流方向或电子流动方向判断。电流流向负极，电子流向正极。 ③根据电解质溶液里离子流动方向判断。阳离子移向正极，阴离子移向负极。 ④根据两极发生的反应来判断。负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 ⑤根据电极现象判断。溶解的一极为负极，增重或有气体放出的一极为正极。 2.原电池的常见种类 ①负极参加反应的原电池——典型的原电池(活泼金属做电极材料) ②两极都参加反应的原电池——可充电电池(铅蓄电池、镍锌电池和银锌电池) ③两极都不发参加反应的原电池——燃料电池 3.二次电池(以铅蓄电池为例)的充、放电过程比较 放电过程(原电池) 充电过程(电解池) 装置图 电极反应式 负极:Pb－2e－+SO4 2－ PbSO4 正极:PbO2+SO4 2－+2e－+4H+ PbSO4+2H2O 阴极:PbSO4+2e－ Pb+SO4 2－ 阳极:PbSO4+2H2O－2e－ PbO2+SO4 2－+4H+ 总反应式 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 【能力提升】陌生电池装置分析 由陌生装置图迁移到课本上熟悉的装置图 燃 料 电 池 燃料“CO、H2”→课本上“H2”→负极; “O2、CO2”→课本上“O2”→正极; “熔融碳酸盐”→课本上“电解质溶液” 电 解 池 “a”与负极相连→课本上“X”与负极相连→推出“a”为阴极,发生还原反应; “b”与电源正极相连→课本上“Y”与电源正极相连→推出“b”为阳极,发生氧化反应 可 逆 电 池 放电:“V2+转化为 V3+”→课本上“Pb 转化为 PbSO4,失电子”→N 为负极,M 为正极; 充电:“V3+转化为V2+→课本上“PbSO4转化为 Pb,得电子”→N 为阴极,M 为阳极 第二周静悟材料--化学反应原理 5 金 属 防 腐 “钢管桩”与负极相连→课本上“钢闸门”与负极相连→“钢管桩”作阴极,被保护 “高硅铸铁”与电源正极相连→课本上“辅助阳极(不溶解)”与正极相连→“高硅铸铁”作阳极,不损耗 二、考点分析 考点 1 原电池原理及其应用 例1.(2020年山东省学业水平等级考试,10)微生物脱盐电池是一种高效、 经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水 淡化。现以 NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用图示装置处理有 机废水(以含 CH3COO－的溶液为例)。下列说法错误．．的是( )。 A.负极反应为 CH3COO－+2H2O－8e－ 2CO2↑+7H+ B.隔膜 1 为阳离子交换膜，隔膜 2 为阴离子交换膜 C.当电路中转移 1 mol 电子时，模拟海水理论上除盐 58.5 g D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为 2∶1 例 2.(2021·山东，10)以 KOH 溶液为离子导体，分别组成 CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃 料电池，下列说法正确的是( ) A．放电过程中，K＋均向负极移动 B．放电过程中，KOH 物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2 燃料电池的理论放电量最大 D．消耗 1 mol O2时，理论上 N2H4—O2 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为 11.2 L 【方法点拨】燃料电池 以 H2、CO、CH4、C2H6、CH3OH、SO2为燃料的燃料电池，通入燃料的一极为负极，燃料 CO、CH4、 C2H6、CH3OH 等在不同的电解质溶液中反应的产物分别为： 电解质为碱性：CO32－ 电解质为酸性溶液或固体氧化物或熔融碳酸盐：CO2 通入 O2 的一极为正极，通入 O2 的一极电极反应为: 电解质溶液为中性或者碱性： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电解质溶液为酸性： O2＋4H＋＋4e－===2H2O 电解质溶液为固体氧化物：O2+4e－==2O2－ 电解质溶液为熔融碳酸盐：O2+2CO2+4e－==2CO32－ 考点 2 新型化学电源及电极方程式书写 例 3.（2022·山东卷，13）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境 pH 稳定，借助其降解乙酸盐生 成 2CO ，将废旧锂离子电池的正极材料 2LiCoO (s)转化为 2+Co ，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室 溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是 A. 装置工作时，甲室溶液 pH 逐渐增大 B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C. 乙室电极反应式为 - + 2+ -2 2LiCoO +2H O+e =Li +Co +4OH D. 若甲室 2+Co 减少 200mg，乙室 2+Co 增加300mg ，则此时已进行过溶液转移 例 4．（2022·全国甲卷，10）一种水性电解液 Zn-MnO2 离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，Zn2+ 以 Zn(OH) 24  存在)。电池放电时，下列叙述错误的是 A．Ⅱ区的 K+通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的 SO 24  通过隔膜向Ⅱ区迁移 C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH) 24  +Mn2++2H2O 例 5．（2022·全国乙卷，12） 2Li-O 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来 科学家研究了一种光照充电 2Li-O 电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子  e 和空穴  h ，驱动 阴极反应  Li e Li   和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是 A．充电时，电池的总反应 2 2 2Li O 2Li O  B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D．放电时，正极发生反应 2 2 2O 2Li 2e Li O     例 6.(2021·全国甲卷，13)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如 图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的 H2O 解离为 H＋ 和 OH－，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是 ( ) A．KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B ． 阳 极 上 的 反 应 式 为 ： ＋ 2H ＋ ＋ 2e －―→ ＋H2O C．制得 2 mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 1 mol 电子 D．双极膜中间层中的 H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移 第二周静悟材料--化学反应原理 6 考点 3 电解池原理及其应用 例 7.(2020 年山东省学业水平等级考试,13)采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧 水的装置如图所示。忽略温度变化的影响,下列说法错误．．的是( )。 A.阳极反应为 2H2O－4e－ 4H++O2↑ B.电解一段时间后,阳极室的 pH 未变 C.电解过程中,H+由 a 极区向 b 极区迁移 D.电解一段时间后,a 极生成的 O2 与 b 极反应的 O2等量 例 8.[2021·山东，17(4)]利用膜电解技术(装置如图所示)，以 Na2CrO4 为主要原料制 备 Na2Cr2O7 的总反应方程式为：4Na2CrO4＋4H2O===== 电解 2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑ ＋O2↑。则 Na2Cr2O7 在______(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要 为___________________。 答案：阳 Na＋ 【方法点拨】电化学中的“膜”化学三明确 （1）明确电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动； （2）明确阳（阴）离子交换膜只允许阳（阴）离子通过；质子交换膜内部含有酸性基团，在水等极性 溶剂存在时能电离出 H+，该膜允许 H+通过而不允许 OH-通过。 （3）双极膜是阴阳复合型离子交换膜，双极膜内的水能快速解离产生 H+和 OH-。 （4）明确交换膜的作用是：隔离电极产物，避免电极产物之间发生反应；用于物质的制备；物质的分 离提纯；海水淡化等。 考点 4 金属腐蚀与防护 例 16.（2020·江苏卷）将金属 M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情 境中，下列有关说法正确的是 A. 阴极的电极反应式为 2Fe 2e Fe   B. 金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱 C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 【规律总结】金属腐蚀快慢的判断方法 （1）同一电解质溶液：电解原理引起的腐蚀﹥原电池原理引起的腐蚀﹥化学腐蚀﹥防腐措施的腐蚀 （2）同一金属：强电解质溶液中﹥弱电解质溶液中﹥非电解质溶液 （3）活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀速率越快 （4）浓度不同的电解质溶液，浓度越大，金属腐蚀越快、 原理之四 化学反应速率与化学平衡 一、化学反应速率 1.影响速率的因素（1）内因：反应物本身的性质（2）外因：浓度，温度，压强，催化剂，接触面积等 2.实验探究外界因素对化学反应速率的影响 此部分内容，主要是针对‘控制变量思想’的考察。 对‘控制变量思想’我们要牢牢把握 2 点：（1）.要有对照试验 （2）.逐一改变“变量” 3.速率常数： （1）正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 ①K 与 k 正、k 逆的关系 对于反应：aA(g)＋bB(g) pC(g)＋qD(g)， 则：v 正＝k 正·ca(A)·cb(B) (k 正为正反应速率常数) v 逆＝k 逆·cp(C)·cq(D) (k 逆为逆反应速率常数) 反应达到平衡时 v 正＝v 逆，此时：k 正·ca(A)·cb(B)=k 逆·cp(C)·cq(D) ，即： ， v 正/ v 逆=K/Q ②Kp 与 k 正、k 逆的关系 以 2NO2 N2O4为例，v 正＝k 正·p2(NO2)，v 逆＝k 逆·p(N2O4) 反应达到平衡时 v 正＝v 逆，此时：k 正·p2(NO2)＝k 逆·p(N2O4) k 正 k 逆 ＝ pN2O4 p2NO2 ＝Kp，即：Kp＝ k 正 k 逆 , v 正/ v 逆=Kp/Qp 二、化学平衡 1.化学平衡常数 （1）表达式： （2）K 的影响因素：只有温度 规律：△H>0（大），T 升高，K 增大（同）；△H<0（小），T 升高，K 减小（异） （3） K 的计算和应用： 化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105 时，可以认为该反应 已经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。 K 的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 ①判断反应进行的程度：对于同类型的反应，K 值越大，表示反应进行的程度越大；K 值越小，表 示反应进行的程度越小。 ②判断反应进行的方向：若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为 Qc，则 Qc>K，反 应向逆反应方向进行；Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc<K，反应向正反应方向进行。 ③判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K 值减小，则 正反应为放热反应。 ④利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。一般步骤：写出有关平衡的化学方程式； 确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度；根据已知条件建立等式关系进行解答。 易错警示：(1)平衡常数的表达式与化学方程式的书写形式有关。 (2)化学平衡常数 K值的大小是可逆反应进行程度的标志，一个反应的 K值越大，表明平衡时生成 物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。 (3)影响平衡常数的因素只有温度，若温度不变、浓度变化、压强改变平衡移动时平衡常数不变。 特别注意：多重平衡体系的考查是最新最重要的考向。守恒法，差量法，各种巧解巧算是解题的关 键，入题的突破口常常是看请题目所给的方程式的特点，数据或图像的数学表达或语言表述。 第二周静悟材料--化学反应原理 7 2.化学平衡的移动 判定方法通常有以下几种： （1）勒夏特列原理 （2）Qc 与 K 的大小来判断 （3）假定法判断 （4）等效平衡原理判断 3.化学反应条件的优化选择 （1）目的：①加快反应速率 ②提高转化率 ③节约能源和成本，提高经济效益 （2）原则：①利用提高廉价易得原料的浓度来提高另一原料的转化率。如工业制硫酸中 O2 过量。 ②使用催化剂可大大提高反应速率，但不影响化学平衡，使用时必须注意其活性温度范围和防催化 剂出现“中毒”等问题。（工业合成氨 500℃；工业制硫酸 SO2生成 SO3采用 450℃） 【关键能力】 考点突破一：化学反应的历程分析 【例 1】（2021·山东高考，14）18O 标记的乙酸甲酯在足量 NaOH 溶液中发生水解，部分反应历程可表 示为： +OH- Ⅰ Ⅱ  Ⅲ Ⅳ  +CH3O-能量变化如图所示。已知  为快速平衡，下列说法正确的是 A. 反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B. 反应结束后，溶液中存在 18OH- C. 反应结束后，溶液中存在 CH318OH D. 反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 【例 2】（2022·山东卷）在 NO 催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法 错误的是 A．含 N 分子参与的反应一定有电子转移 B．由 NO 生成HONO的反应历程有 2 种 C．增大 NO 的量， 3 8C H 的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 考点突破三：原理题中多平衡体系——竞争反应分析 【例 3】（2020·山东高考，18）探究 CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高 CH3OH 的产 率。以 CO2、H2 为原料合成 CH3OH 涉及的主要反应如下： 一定条件下，向体积为 VL 的恒容密闭容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2发生上述反应，达到平衡 时，容器中 CH3OH(g)为ɑ mol，CO 为 b mol，此时 H2O(g)的浓度为 mol·L-1（用含 a、b、V 的代数式表示，下同），反应Ⅲ的平衡常数为 。【答案】（2020·山东高考，18）a+b V ； b(a+b) (1-a-b)(3-3a-b) 原理之五 水溶液中的电离平衡 一、电离常数 电离常数和化学平衡常数一样，只受温度影响。弱电解质的电离常数越大，说明其分子发生电离的程 度越大，但溶液中离子浓度不一定越大，溶液的导电能力也不一定越强。如：1 mol·L－1 CH3COOH 溶液 就比 0.01 mol·L－1的 HF 溶液中的 c(H＋)大。 二、盐类水解及粒子浓度关系 1．离子浓度间数量关系的确定方法 溶液类型 典型实例 多元弱酸溶液 0.1mol/L 的 H2S 溶液中：c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)＞c(OH－) 一元弱酸的正盐溶液 0.1 mol/L 的 CH3COONa 溶液中： c(Na＋)＞c(CH3COO－) ＞c(OH－)＞c(H＋) 二元弱酸的正盐溶液 0.1mol/L 的 Na2CO3溶液中： c(Na＋)＞c(CO2－3 )＞c(OH－)＞c(HCO－3 )＞c(H＋) 二元弱酸的酸式盐溶液 0.1mol/L 的 NaHCO3溶液中： c(Na＋)＞c(HCO－3 )＞c(OH－) ＞c(H＋)＞c(CO2－3 ) 不同溶液中同一离子浓度的比较 在相同物质的量浓度的下列各溶液中： ①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4。 c(NH＋4 )由大到小的顺序：③＞①＞② 混合溶液中各离子浓度大小的比较 0.1 mol/L 的 NH4Cl 溶液和 0.1 mol/L 的氨水混合溶液中： c(NH＋4 )＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋) 【归纳总结】 （1）离子浓度大小比较的解题模型——分清主次，抓主要矛盾 2、水解的应用 水解的应用 实例 净水 明矾净水 去油污 用热的纯碱溶液去油污 药品保存 配制 FeCl3溶液常加入少量盐酸 制备无水盐 由 MgCl2·6H2O 制无水 MgCl2 在 HCl 气流中加热 泡沫灭火器 用 Al2(SO4)3与 NaHCO3溶液混合 盐溶液蒸干产物 AlCl3溶液蒸干灼烧时的产物 Fe(OH)3 胶体制备 饱和 FeCl3滴加到沸水中 三、滴定分析 第二周静悟材料--化学反应原理 8 1.滴定实验思维导图： 2.指示剂的选择 类型 滴定过程 指示剂 终点颜色变化 酸碱中和反应 强酸滴定强碱(或弱碱) 甲基橙 溶液由黄色变为橙色 强碱滴定强酸(或弱酸) 酚酞 溶液由无色变为浅红色 氧化还原反应 Na2S2O3 溶液滴定未知浓度的 碘水 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色 酸性 KMnO4溶液滴定 H2O2(或 H2C2O4)溶液 不需要指示剂 溶液由无色变为浅红色 沉淀反应 AgNO3溶液滴定含 Cl－的溶液 K2CrO4 溶液 出现淡红色沉淀(Ag2CrO4 为砖红色沉淀) 【关键能力】 一、滴定曲线图像 【例 1】（2021·山东真题）常温下，用 0.1000mol·L-1 的盐酸分别滴定 20.00mL 浓度均为 0.1000mol·L-1 三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是 A.该 NaX 溶液中：c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) B.三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)> Ka(HY)> Ka(HZ) C.当 pH=7 时，三种溶液中：c(X-)=c(Y-)=c(Z-) D.分别滴加 20.00mL 盐酸后，再将三种溶液混合： c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)-c(OH-) 【易错分析】本题关键点是根据曲线起点，结合“越弱越水解”分析三种酸的酸性强弱。利用三大 守恒判断微粒浓度关系。 【方法总结】1.滴定曲线解题方法 滴定曲线模型 关键点 溶质成分 意义 常温下，用 0.100 0 mol·L－1 NaOH 溶液滴 定 20.00 mL 0.100 0 mol·L－1CH3COOH 溶 液 起始点(A 点) CH3COOH 判断酸性强弱、计算 Ka、计算 起点的 pH、水的电离程度 一半点(B 点) 等物质的量的 CH3COOH、 CH3COONa 酸碱性分析、电离和水解程度 比较、三大守恒 中性点(C 点) CH3COOH(少量) CH3COONa 电荷守恒、计算 Ka、三大守恒 中和点(D 点) CH3COONa 三大守恒、水的电离程度最大 过量点(E 点) 等物质的量 CH3COONa、NaOH 粒子浓度大小比较、水的电离 程度、三大守恒 二．分布曲线图像 【例 2】（2021·山东真题）赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-，用 HR 表示]是人体必需氨基酸， 其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2+ 1K H2R+ 2 K HR 3 K R-。向一定浓度的 H3RCl2溶液中滴加 NaOH 溶液，溶液中 H3R2+、H2R+、HR 和 R-的分布系数δ(x)随 pH 变化如图所示。已 知δ(x)= 2+ + 3 2 c(x) c(H R )+c(H R )+c(HR)+c(R ) ，下列表述正确的是 A． 2 1 K K > 3 2 K K B．M 点，c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+) C．O 点，pH= 2 3 -lgK -lgK 2 D．P 点，c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) 【方法总结】分布曲线图像的解题模型： T ℃时，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的 NaOH 溶液，所得溶液中三种微粒 H2C2O4、 HC2O－4 、C2O 2－4 的物质的量分数(δ)与 pH 的关系如图所示： 曲线归属 关键点 粒子浓度关系 意义 I：H2C2O4 A 点 [H2C2O4]=[HC2O－4 ] 计算 Ka1 II：HC2O－4 B 点 [HC2O－4 ]=[C2O2－4 ] 计算 Ka2 III：C2O2－4 C 点 [H2C2O4]=[C2O2－4 ] pH=(pKa1+pKa2） 三、沉淀溶解平衡曲线 【例 3】(2022·山东真题)工业上以 SrSO4(s)为原料生产 SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含 SrCO3(s) 的 0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液，含 SrSO4(s)的 0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液。在一定 pH 范围内，四种溶液中 lg [c(Sr2＋)/mol·L－1]随 pH 的变化关系如图所示。下列说法错误的是( ) A．反应 SrSO4(s)＋CO2－3 SrCO3(s)＋SO 2－4 的平衡常数 K＝ KspSrSO4 KspSrCO3 B．a＝－6.5 C．曲线④代表含 SrCO3(s)的 1.0 mol·L－1 Na2CO3 溶液的变化曲线 D．对含 SrSO4(s)且 Na2SO4 和 Na2CO3 初始浓度均为 1.0 mol·L－1 的混合溶 液，pH ≥7.7 时才发生沉淀转化 【易错分析】本题关键点是判断出 SrSO4（s）的溶解度与溶液的 pH 无关，SrCO3（s）的溶解度与 溶液的 pH 有关，据此，对四条曲线的归属进行判断后，逐项突 C 2023静悟材料--------------第三周 工业流程 1有机 静悟材料-- 工艺流程 一、基础回扣 1.解法策略---四线法 产品线 试剂线 杂质线 操作线 循环物质确定 2.方案评价方向（多、快、好、省） “多”—（产率、产量、转化率、原子利用率高） “快”—（速率、催化剂、温度、浓度）产量高：速率快（不宜过快），产率高 “好”—（安全、环保；纯度、不引入杂质） “省”—（成本低、循环使用、原子利用率高） 特别注意： 各种“防”：防倒吸、防空气、防爆炸、防水解、防暴沸、...... “三废”处理：废渣、废液(酸、碱、重金属盐)、废气 3.工艺流程中常用操作 （一）调节 pH的原理及目的 1．需要的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能 与 H+反应，使 pH增大的物质如MgO、Mg(OH)2等类型的物质。 2．原理：加入的物质能与溶液中的 H+反应，降低了 H+的浓度 3．pH范围：杂质离子完全沉淀时 pH值－主要离子开始沉淀时 pH，注意端值取等。 4．控制 pH的目的： （1）pH调小：抑制某离子水解；防止某离子沉淀 （2）pH调大：确保某离子完全沉淀；防止某物质溶解等。 5．控制某反应的 pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀的原理，以 Fe3+为例： Fe3+溶液中存在水解平衡，加入 CuO后，溶液中 H+浓度降低，平衡正向移动，Fe(OH)3越聚越多， 最终形成沉淀。 （二）温度控制的类型及其目的 1．升高温度或降低温度 （1）考虑某物质挥发或分解；（2）使化学平衡移动，提高或降低某物质转化率； （3）使某物质气化或液化，使其与其他物质分离； （4）增大或降低溶解度。 主线 内涵 产品线 需要关注陌生产品的获取过程，尤其是化合价变化，是在初期得到产品还是后期得到产品， 是分离得到还是化学反应得到 试剂线 去除杂质和获取产品需要加入试剂，需要关注常见试剂的作用 杂质线 原料含有杂质，需要处理，需要关注杂质去除主线 操作线 分离杂质和产品需要进行分离提纯操作 2023静悟材料--------------第三周 工业流程 2有机 2．控制温度较为适中 （1）既加快反应速率，又防止某种物质温度过高时会分解或挥发 （2）为了使某物质达到沸点挥发出来，而不影响其他物质； （3）使催化剂的活性达到最好，过低活性不够，过高失活发生副反应。 3．常考情境 （1）如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们的溶解度随温度升 高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法（蒸发结晶或浓缩结晶）。 （2）煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气。 （3）温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发，(如 H2O2、 NH4HCO3)分解，(如 Na2SO3)氧化或促进(如 AlCl3)水解等，影响产品的生成 （4）温度不低于××℃的原因：加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移，增加产率。 （三）沉淀、洗涤： ①水洗：适用范围—产物不溶于水。 ②冰水洗：用冷水可适当降低晶体因为溶解而造成损失。 注意：有特殊的物质其溶解度随温度升高而下降的，可以采用热蒸馏水洗涤。 ③有机溶剂洗：可以降低晶体因溶解而造成损失，可以除去表面的可溶性杂质和水分；酒精易挥发，晶 体易干燥。 适用范围——产物溶于水，难溶于酒精；(如摩尔盐、硫酸锌晶体的制备) 乙醇洗的目的：a.减少固体的溶解(减少固体的损失)； b.除去固体表面吸附的杂质； c.乙醇挥发带走水分，使固体更干燥。 ④该物质的饱和溶液：用该物质的饱和溶液可以使因为溶解造成的损失降到最低。 若滤渣为所需的物质，则洗涤目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的晶体。 若滤液为所需的物质，则洗涤的目的是洗涤残渣，把附着在残渣上的有用物质，如目标产物尽可能洗 出来。 洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水（或其它溶液）至浸没沉淀，待水（或其它溶液）自然流出后，重复操 作 2～3 次。 沉淀是否洗涤干净的判断方法 答题模板：取最后一次洗涤液，滴加……(试剂)，若没有……现象，证明沉淀已洗净 。 1.（2021·山东）工业上以铬铁矿（FeCr2O4，含 Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矾钠（Na2Cr2O7·2H2O） 的工艺流程如下。回答下列问题： （1）焙烧的目的是将 FeCr2O4转化为 Na2CrO4，并将 Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。焙烧时气体与 矿料逆流而行，目的是 。 （2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度 c 与 pH 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度 c≤1.0×10-5 mol · L-1 时，可认为已除尽。中和时 pH的理论范围为 ，酸化的目的是 。 Fe 元素在 （填操作单元的名称）过程中出去。 （3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致 ；冷却结晶所得的母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流 程中循环利用的物质还有 。 （4）利用膜电解技术（装置如图所示）。以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为： 4Na2CrO4+4H2O===== 高温 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑； 则Na2Cr2O7在 （填“阴”或“阳”）极室制得， 电解时通过膜的离子主要为 。 【答案】 （1）使气固反应物充分接触，加快反应速率；使反应充分进行 （2）4.5～9.3 CrO42-转化为 Cr2O72- 浸取 （3）有 Na2Cr2O7析出 H2SO4 （4） 阳 Na+ 1.（2022山东，9） 已知苯胺（液体）、苯甲酸（固体）微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步 分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是（ ） A. 苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应 B. 由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法 C. 苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得 D.①、②、③均为两相混合体系 2.（2022年高考山东卷，12） 高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含 Zn、Fe 元素的杂质）为主要原料制备 Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 3Fe(OH) 2Cu(OH) 2Zn(OH) 开始沉淀 pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全 pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是（ ） A. 固体 X主要成分是 3Fe(OH) 和 S；金属M为 Zn B. 浸取时，增大 2O 压强可促进金属离子浸出 C. 中和调 pH的范围为 3.2~4.2 D. 还原时，增大溶液酸度有利于 Cu的生成 2023静悟材料--------------第三周 有机 1有机 静悟材料-----有机化学 【必备知识】 一、系统命名法注意事项 （1）弄清系统命名法中四种字的含义 ①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团；②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数； ③1、2、3……指官能团或取代基的位置；④甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为 1、2、3、4…… （2）当有机化合物含有多个官能团，要以最优先的官能团为主官能团，其他官能团作为取代基 -COOH > -COOR > -CN > -CHO > -OH > -NH2 >－C≡C－ > -C=C- >卤族原子>-NO2 （3）简单的芳香族化合物的命名原则 ①苯环连烷基、硝基、卤族原子时，称为某苯。如甲苯、硝基苯、溴苯、邻二甲苯。 ②苯的烯、炔、醇、醛、酮、羧酸、磺酸、胺基代物等，称为苯某。如苯乙烯、苯甲醇、苯甲酸、邻苯 二甲酸等 ③芳烃的羟基代物称为酚，对于苯来说是苯酚。苯环上直接连有两个羟基时叫苯二酚。 1、 的化学名称为____________________ 2、 的化学名称是___________________ 3、 的名称是________________ 1、3-甲基苯酚(或间甲基苯酚) 2、2−羟基苯甲醛(或邻羟基苯甲醛)3、2-羟基苯甲酸(或邻羟基苯甲酸) 二、重要有机物的结构和性质。 有机称、 结构简式 结构特点(或官能团) 性质 油脂 酯基——不饱和油脂（植物油）含 碳碳双键 水解反应 (稀 H2SO4、NaOH 溶液)； 不饱和油脂可与氢气加成（油脂的氢化/硬化），可使高锰酸钾溶液 退色。 注意：生物柴油属于酯类 糖类 羟基和（醛基/羰基） 葡萄糖：单糖，不能再水解，能被银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液 氧化 蔗糖、麦芽糖：二糖，能水解；互为同分异构体 淀粉、纤维素：天然有机高分子化合物，能水解；不是同分异构体。 蛋白质 羧基、氨基、酰胺键 天然有机高分子化合物。 盐析（物理变化）、变性、灼烧、水解、颜色反应 石油 主要由碳和氢元素组成 石油的工业加工方法：分馏（物理变化）、裂化、裂解（化学变化） 矿物油如润滑油、不是油脂，属烃类。 煤 有机物和无机物组成的复杂混合物 煤的综合利用方法：煤的干馏、气化、液化（全是化学变化）。 三、重要官能团的名称、结构简式、代表物及性质： 官能团 结构简式 代表物 （结构简 式） 性质 碳碳双键 C＝C CH2＝CH2 ①氧化反应：能燃烧，能被酸性 KMnO4溶液氧化 ②加成反应：能与 X2、HX、H2、H2O 等加成 ③加聚反应碳碳叁键 －C≡C－ CH≡CH 卤素原子 －X C2H5Br ①水解反应：条件是强碱的水溶液，加热 ②消去反应：条件是强碱的醇溶液，加热 醇羟基 －OH C2H5OH ①氧化反应：能燃烧，能发生催化氧化反应（α碳上有 H）， 能被酸性 KMnO4溶液氧化 ②取代反应：HX、分子间脱水、酯化反应 ③置换反应：能与 Na 等活泼金属反应生成 H2 ④消去反应：分子内脱水（β碳上有 H） 酚羟基 －OH C6H5OH ①氧化反应：能燃烧，能被空气中的 O2、酸性 KMnO4溶 液氧化 ②弱酸性：酚羟基能电离产生 H+具有弱酸性，能与钠、氢 氧化钠、碳酸钠反应（生成碳酸氢钠） ③显色反应：含酚羟基的有机物遇 FeCl3溶液发生显色反应 ④浓溴水反应产生白色沉淀 ⑤缩聚（与甲醛）生成酚醛树脂 醛基 －CHO CH3CHO ①加成反应（还原反应）：能与 H2、HCN 发生加成反应 ②氧化反应：能被弱氧化剂（如银氨溶液、新制氢氧化铜） 氧化；能发生催化氧化；能被酸性 KMnO4溶液氧化 羰基 CH3COCH3 能与 H2、HCN 发生加成反应 羧基 －COOH CH3COOH ①酯化反应：能与醇发生酯化反应 ②弱酸性：羧基能电离产生 H+具有弱酸性 酯基 －COO－ CH3COOCH3 水解 (稀 H2SO4、NaOH 溶液) 酰胺基 －CO-NH－ CH3CONHCH3 水解（H2SO4、NaOH 溶液) 四、测定有机物结构常用的物理方法 1.质谱法：最大值即为该有机物的相对分子质量。 2.红外光谱：不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 3.核磁共振氢谱：不同化学环境的氢原子的种数等于吸收峰的个数；吸收峰的面积比等于氢原子个数比。 五、同分异构体 1、常见的类别异构： 组成通式 可能的类别 典型实例 CnH2n 单烯烃、环烷烃 CH2==CHCH3与 CnH2n－2 单炔烃、二烯烃、环+双键 CH≡C—CH2CH3与CH2==CHCH==CH2 CnH2n＋2O 饱和一元醇、醚 C2H5OH与CH3OCH3 CnH2nO 醛、酮、烯醇、环醚、环醇 CH3CH2CHO 、CH3COCH3、CH2==CHCH2OH 2023静悟材料--------------第三周 有机 2有机 CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮 CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、 HO—CH2—CH2—CHO与 CnH2n－6O 酚、芳香醇、芳香醚 CnH2n＋1NO2 硝基烷、氨基酸 CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH Cn(H2O)m 单糖或二糖 葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11) 2、立体异构：原子或原子团互相连接的次序相同，但在空间的排列方式不同。中学学习过程中主要考 虑顺反异构和手性异构。 ①顺式异构体：两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体。 ②反式异构体：两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体。 ③手性异构：有机物碳原子上连接四个不同的原子或基团 3、同分异构体种类的判断及书写 （1）“等效氢法”判断一元取代物的种类有机物中有几种不同化学环境的氢原子，其一元取代物就有 几种。同一碳原子上的氢原子是等效的。同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。 （2）“定一移二法”确定二元取代物的种类 （3）“基元法”确定同分异构体的种类：利用常见有机物或基团的异构体数目来推断其他有机物的同 分异构体数目，如：丙基有 2种结构，则丙醇有 2种结构，一氯丙烷有 2种结构；丁基有 4种结构，则 丁醇有 4种结构，戊酸有 4种结构，戊醛有 4种结构；戊基有 8种结构。 （4）具有官能团的有机物：一般按碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构的顺序书写。考虑 有机物分子结构的对称性，结合核磁共振氢谱信息确定有机物的结构简式。 六、有机推断与合成 1、有机推断题的突破口 ⑴由反应条件确定官能团： 反应条件 可能官能团 浓硫酸 ①醇的消去（醇羟基）②酯化反应（含有羟基、羧基） 稀硫酸 ①酯的水解（含有酯基） ②二糖、多糖的水解 NaOH水溶液 ①卤代烃的水解 ②酯的水解 NaOH醇溶液 卤代烃消去（消去－X及卤原子所连 C原子相邻 C上的一个 H） H2、Ni 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环) O2/Cu、加热 醇羟基 （－CH2OH、－CHOH） Cl2(Br2)/Fe 苯环 Cl2(Br2)/光照 烷烃或苯环上烷烃基 ⑵根据反应物性质确定官能团 : 反应条件 可能官能团 能与 NaHCO3反应的 羧基 能与 Na2CO3反应的 羧基、酚羟基 能与 Na反应的 羧基、酚羟基、醇羟基 与银氨溶液反应产生银镜 醛基 与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 （溶解） 醛基 （羧基） 使溴水褪色 碳碳双键、碳碳三键、醛基 加溴水产生白色沉淀、遇 Fe3+显紫色 酚 使酸性高锰酸钾溶液退色 碳碳双键、碳碳三键、甲苯（或 C6H5-CHR2）、 酚羟基、醇羟基、醛基、乙二酸（草酸） A是醇（－CH2OH）或乙烯 ⑶特殊反应中的定量关系： 【关键能力】 考点突破一 有机物的结构性质、反应类型、共线共面等 例 1.【2022山东高考 7】 7. γ-崖柏素具天然活性，有酚的通性，结构如图。关于 γ-崖柏素的说法错误的是 A. 可与溴水发生取代反应 B. 可与 3NaHCO 溶液反应 C. 分子中的碳原子不可能全部共平面 D.与足量 2H 加成后，产物分子中含手性碳原子 例 2.【2023青岛一模 5】 氧化法制备联苯衍生物的转化过程如图所示。下列说法错误的是 A. ②③发生消去反应 B.②③中最多处于同一平面的碳原子数相同 C.⑤的苯环上的一氯代物有 6种 D. 1mol④与浓溴水反应最多可消耗 23molBr A B 氧化 氧化 C 2023静悟材料--------------第三周 有机 3有机 【方法总结】 一、熟知常见官能团的结构与性质（从反应类型找官能团） 取代反应：卤素原子、羧基、羟基、酯基（烷烃没有官能团但是也发生取代） 加成反应：碳碳双键、碳碳三键、醛基、酮羰基（苯不是官能团但是也能加成） 还原反应（加氢去氧）：碳碳双键、碳碳三键、醛基、酮羰基和氢气加成也可以叫还原 氧化反应（加氧去氢）：醛基、羟基 ，大部分有机物可以燃烧也叫氧化（四氯化碳不可燃） 二、和钠、碳酸钠、碳酸氢钠反应的情况 羧基 酚羟基 醇羟基 酯基 卤素原子 钠 √ √ √ 氢氧化钠 √ √ √ √ 碳酸钠 √ √ 碳酸氢钠 √ 三、确定共线、共面原子数目。 (1)明确三类结构模板 结构 正四面体形 平面形 直线形 模板 甲烷分子为正四面体结构， 最多有 3个原子共平面，键 角为 109°28′ 乙烯分子中所有原子(6个)共平面，键角约为 120°；苯 分子中所有原子(12个)共平面，键角为 120°；甲醛分 子是三角形结构，4个原子共平面，键角约为 120° 乙炔分子中所有原子 (4个)共直线，键角为 180° (2)对照模板，利用单键可旋转，双键、三键不能旋转定共线、共面原子数目。要注意问题中的限定性词语(如最多、至少)。 考点突破二 同分异构体数目判断 例 3.【2021山东高考 12】 立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物 M(2-甲基-2-丁醇）存在如下转 化关系，下列说法错误的是 A．N分子可能存在顺反异构 B．L的任一同分异构体最多有一个手性碳原子 C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有 4种 D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有 1种 考点突破三：有机推断 例 4.【2022山东高考 19】支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下： 已知：Ⅰ. Ⅱ.、 Ⅲ. 回答下列问题： （1）A→B反应条件为__；B中含氧官能团有____种。（2）B→C反应类型为____，该反应的目的是___。 （3）D结构简式为_______；E→F的化学方程式为_______。 （4）H的同分异构体中，仅含有 2 3-OCH CH 、 2-NH 和苯环结构的有_______种。 （5）根据上述信息，写出以 4羟基邻苯二甲酸二乙酯为主要原料制备合成 的路线_______。 【答案】（1）①. 浓硫酸，加热 ②. 2 （2）①. 取代反应 ②. 保护酚羟基 （3）①. CH3COOC2H5 ②. +Br2 3 CH COOH +HBr （4）6 （5） 2 3 2 K CO phCH Cl  3 2 2 5 NaH CH CH COOC H  2 Δ H O/H  2 Pd—C H  【方法总结】 1．有机推断题的解题思路 2．有机推断题的破题技巧 (1)根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必 是含卤素原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。 (2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团。 ①使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。 ②使酸性 KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。 ③遇 FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。 ④加入新制 Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明 该物质中含有—CHO。 ⑤加入金属钠，有 H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。 ⑥加入 NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。 (3)以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 ①醇的氧化产物与结构的关系。 ②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。 ③由取代产物的种数或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越 多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种数或氢原子环境联想到此有机物碳架结构 的对称性而快速进行解题。 2023静悟材料--------------第三周 有机 4有机 ④由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。 ⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构， 可确定—OH与—COOH的相对位置。 (4)根据数据推断官能团的个数 ①加成时，1 mol 消耗 1 mol H2(部分加成)或 2 mol H2(完全加成)，1 mol —CHO消耗 1 mol H2，1 mol 苯环消耗 3 mol H2。 ②1 mol R—CHO(R 为烃基)与银氨溶液、新制 Cu(OH)2完全反应时分别生成 2 mol Ag或 1 mol Cu2O。 ③一元醇与乙酸反应生成酯时，其相对分子质量增加 42；二元醇与足量乙酸反应生成二元酯时，其 相对分子质量增加 84。 ④ 一 元 醇 发 生 连 续 催 化 氧 化 反 应 过 程 中 物 质 的 相 对 分 子 质 量 变 化 情 况 为 RCH2OH Mr ――――――→ O2 催化剂，△ RCHO Mr－2 ――――――→ O2 催化剂，△ RCOOH Mr＋14 。 3．高考常见的新信息反应总结 (1)丙烯α-H被取代的反应：CH3—CH===CH2＋Cl2――→ △ Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。 (2)共轭二烯烃的 1，4-加成反应： ①CH2===CH—CH===CH2＋Br2→ ② (3)烯烃被 O3氧化：R—CH===CH2――→ ①O3 ②Zn R—CHO＋HCHO。 (4)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性 KMnO4溶液氧化 。 (5)苯环上硝基被还原： 。 (6)醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)： 。 (8)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇： (9)羧酸分子中的α-H被取代的反应： (10)羧酸用 LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOH――→ LiAlH4RCH2OH。 (11)酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。 考点突破四：有机合成 【方法总结】 1．原则：原料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高。 2. 有机合成的突破方法 (1)有机合成题的解题关键 ①要正确判断合成的有机物属于何种有机物，含有什么官能团、官能团的性质有哪些及官能团的位 置等。 ②根据现有原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标有机物分解成若干片段，或寻找官能 团的引入、转换、保护方法，或设法将各片断(小分子化合物)拼接，迅速找出合成目标有机物的关键点 和突破点。 ③将正向思维和逆向思维相结合，解决题设问题。 (2)官能团消除“四方法” ①通过加成反应消除不饱和键(双键、叁键、苯环)。 ②通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。 ③通过加成或氧化反应消除醛基。 ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团改变“三路径” ①通过官能团之间的衍变关系改变官能团。 ②通过某些化学途径使一个官能团变成两个。 ③通过某些手段改变官能团的位置。 静悟材料--------------第三周物质结构 1 主要考点： 物质结构与性质 第一单元 原子结构 核外电子排布规律 一、基础回扣 1．几种重要核素 11H：名称氕，不含中子；21H：用字母 D表示，名称氘或重氢；31H：用字母 T表示，名称氚或超重氢。 核素 23592U 146C 21H 31H 188O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 2．基态原子核外电子排布 基态原子：处于最低能量的原子。 激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级状态的原子。 （1）能层(n)：通常用 K、L、M、N……表示，能量依次升高。 原子轨道： 原子轨道 轨道形状 轨道个数 s 球形 1 p 哑铃形 3 特别提醒 第一能层(K)，只有 s能级；第二能层(L)，有 s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道 px、 py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有 s、p、d三种能级。 （2）基态原子的核外电子排布的三原则 能量最低原则 泡利不相容原理 洪特规则 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时， 体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 （4）基态原子核外电子排布的表示方法 （5）熟记第四周期副族元素的价电子排布式 背背背！！！ Sc：3d14s2 Ti：3d24s2 V：3d34s2 Cr：3d54s1Mn：3d54s2 Fe：3d64s2 Co：3d74s2 Ni：3d84s2 Cu： 3d104s1 Zn：3d104s2 地区 省一模 省二模 2020高考 2021高考 2022高考 山东 电负性、电离能大 小判断；电子排布 式；杂化方式判 断、氢键对物质溶 解性影响分析；共 价晶体熔沸点比 较及原因解释；晶 胞结构分析及密 度计算 第一电离能、电 子式、杂化、共 价键、新信息分 析、晶格与晶 胞、均摊法计算 微粒数、密度计 算 晶体类型、沸点、 键角、还原性比 较；杂化方式、配 位键、晶体配位 数、晶胞微粒坐标 运动状态、价层 电子、电负性、 杂化方式、空间 构型、分子间作 用力，晶胞组 成、微粒间距 离、分数坐标、 熔沸点 电子排布、周 期表位置 、配 位数、晶胞结 构、 杂化方 式、 大Π键、 溶解度比较、 碱性比较 2018 2019 2020 2021 2022 全国Ⅰ （ 或 甲） 电子排布、半径大 小判据、杂化方 式、空间构型、化 学键类型、电离 能、晶格能、键能、 密度计算 电离能大小判 断、杂化方式、 配位键形成及 大小比较、熔点 大小判据、晶体 密度计算、微粒 间距计算 单电子数、电离能 大小判据、杂化轨 道、空间构型、价 层电子对数、晶胞 内八面体四面体 判断化学式单元、 不同离子个数比 电子排布、价层 电子、电离能、 杂化方式、空间 构型、结构单元 数、晶胞组成、 微粒间距 价 电 子 排 布 图、第一电离 能、第三电离 能、化学键和 氢 键 表 示 方 法、杂化方式、 稳定性、晶胞 结构 全 国 Ⅱ（或 乙） 电子排布、轨道形 状、价层电子对 数、沸点大小判 据、杂化方式、立 体构型、共价键类 型、密度计算、晶 胞内八面体边长 计算 电子排布、空间 构型、沸点高低 判据、离子半径 大小、晶体化学 式、密度计算、 微粒坐标 电子排布、熔点高 低判据、电负性大 小、化学键、配位 数、晶胞密度计 算、微粒位置 电子排布、电负 性、键的类型、 配位键、杂化方 式、分子间作用 力、晶胞参数、 晶体类型、微粒 位置、 激发态及能量 比较、杂化方 式、化学键类 型、键长比较、 熔点比较晶胞 结构 全 国 Ⅲ 电子排布、电离能 大小判据、化学键 类型、溶解性判 据、杂化方式、空 间构型、堆积方 式、密度计算 轨道排布、双聚 分子结构式、配 位数、晶体类 型、沸点判据、 电负性、共价键 形成及类型、多 聚物化学式 原子半径、对角线 规则、配位键、杂 化方式、电负性、 等电子体、熔点高 低、氢键、密度计 算 微粒半径、电负 性、元素性质、 键的类型、杂化 方式、等电子 体、分子间作用 力、晶胞组成、 密度计算、熔沸 点 静悟材料--------------第三周物质结构 2 第二单元 微粒间相互作用 一、基础回扣 1．价层电子对互斥理论： ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 【重点突破一】中心原子的杂化类型判断 规律：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化方式 4 sp3杂化 3 sp2杂化 2 sp杂化 技巧 1：ABn型的分子或离子，用 来迅速判断 (见上表) 技巧 2：若有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤 电子对数”来判断。如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化 类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电子对数 孤电子对数确定方法 环外氮原子 sp3 4 3 1 杂化轨道里有一对孤对电子环上氮原子 sp2 3 2 1 环上氮原子 sp2 3 3 0 杂化轨道内无孤对电子，成对电子在 2P轨道中 技巧 3：根据杂化轨道的空间分布构型判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生 sp3杂化 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生 sp2杂化 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生 sp杂化 技巧 4根据等电子原理进行判断 CO2：直线形，SCN－、N －3与 CO2是等电子体，故构型均为直线形，中心原子均采用 sp杂化 【重点突破二】常见的分子空间构型和键角 (1)【规律】键角大小：直线形＞平面三角形＞正四面体形＞三角锥形＞角形（一般规律） (2)排斥力大小对键角的影响 ①排斥力大小顺序为 LP—LP≫LP—BP>BP—BP (LP 代表孤电子对，BP代表成键电子对) ②三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键 —单键 分子 杂化轨道角度 排斥力分析 实际键角 H2O 109°28′ LP—LP≫LP—BP>BP—BP 104.5° NH3 109°28′ LP—BP>BP—BP 107.3° COCl2 120° C===O对 C—Cl的排斥力大于 C—Cl对 C—Cl的排斥力 形成两种键角分别为 124°18′、111°24′ 2等电子原理 ①基本观点：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。 ②常见等电子体：互换原则：同主族元素互换、同周期左右元素互换（电荷改变） 等电子类型 常见等电子体 空间构型 2原子 10电子 N2、CN－、C2－2 、CO、NO＋ 直线形 2原子 14电子 F2、O2－2 、Cl2 直线形 3原子 16电子 CO2、N2O、CNO－、N－3、NO＋2、SCN－、HgCl2、BeCl2(g) 直线形 3原子 18电子 O3、SO2、NO－2 角形 4原子 8电子 NH3、PH3、CH－3、H3O＋ 三角锥形 4原子 24电子 SO3(g)、CO2－3 、NO－3、PO－3、BF3 平面三角形 4原子 26电子 SO2－3 、ClO－3、BrO－3、IO－3、XeO3 三角锥形 5原子 8电子 CH4、SiH4、NH＋4、PH＋4、BH－4 正四面体形 5原子 32电子 CCl4、SiF4、SiO4－4 、SO2－4 、ClO－4、PO3－4 、CF4 正四面体形 七原子 48电子 SF6、PF6-、SiF62-、AlF63- 正八面体 3．配合物：如[Cu(NH3)4]SO4 配体有孤电子对，如 H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。 中心原子有空轨道，如 Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 4、分子间作用力与分子的性质 （1）范德华力：范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、 沸点越高，硬度越大。组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 （2）氢键：氢键不属于化学键。 表示方法：如水分子间存在：O—H…O 强度：共价键>氢键>范德华力 对物质性质的影响：分子间氢键的存在，影响使物质的熔、沸点、密度、酸性、缔合等 （3）“相似相溶”原理 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢 键，则溶质的溶解度增大。随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙 醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 第三单元 晶体结构 一、基础回扣 1．晶体类别的判断方法 （1）依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断 （2）依据物质的分类判断 活泼金属氧化物和过氧化物、强碱、绝大多数的盐是离子晶体；大部分非金属单质、所有非金属氢 化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体；常见的单质类共价晶体 2 中心原子的 数中心原子的价层 和配位原子的化合价的总价电子数 电子对   静悟材料--------------第三周物质结构 3 有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类共价晶体有 SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等；金属单质、 合金是金属晶体。 （3）依据晶体的性质判断 熔点大小的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点 很高，铯等熔点很低。 导电性判断：离子晶体溶于水和熔融状态时均能导电；共价晶体一般为非导体；分子晶体为非导体， 但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动 的离子，也能导电。 硬度：一般情况下，硬度：共价晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体硬度差别较大。 3．晶体结构与性质比较 （1）共价晶体 原子半径越小 → 键长越短 → 键能越大 → 熔、沸点越高 如硬度、熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 （2）离子晶体：一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力 就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO>NaCl>CsCl。 （3）分子晶体： 分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反 常得高，如 H2O>H2Te>H2Se>H2S。 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如 SnH4>GeH4>SiH4>CH4。 组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如 CO>N2。 在有机物同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷>异戊烷。 （4）金属晶体 金属离子半径越小、所带电荷数越多，其金属键越强，熔、沸点就越高，如熔、沸点：Na<Mg<Al。 4．常见晶体模型及计算方法 典型离子晶体 典型共价晶体 典型金属晶体 常见分子晶体结构分析 静悟材料--------------第三周物质结构 4 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 (1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个 CO2分子，每个面上也有一 个 CO2分子，每个晶胞中有 4个 CO2分子 (2)每个 CO2分子周围等距且紧邻的 CO2分子有 12个 (3)密度＝4×44 g·mol－1 NA×a3 (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝4×124 g·mol －1 NA×a3 (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 冰 (1)每个水分子与相邻的 4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有两个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四 个水分子形成氢键 【微点拨】 (1)若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有 12个紧邻的分子。在分子晶体中， 原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和性，分子 间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子 (2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于 12个。因为氢键 有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体 考点突破一 晶体结构与物质性质 【例 1】（2022湖南）(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在 xz、 yz和 xy平面投影分别如图所示: ①该超导材料的最简化学式为 ;②Fe原子的配位数为 ; ③该晶胞参数 a=b=0.4 nm、c=1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为 NA,则该晶 体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。 【方法总结】晶胞结构的分析 晶胞结构的分析是此类题目的难点，首先要对教材上出现的各种典型晶胞 的空间结构做到了然于胸，其次对晶胞的各种计算要明白其原理，如用分摊法确定化学式、密度的计算、 配位数的计算、微粒间距离的计算(基本属于立体几何)、原子坐标参数的确定等。只有清楚了原理，解 题时才能得心应手。 【易混易错】晶胞中的距离计算 ①金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长 为 a，原子半径为 r) i. 面对角线长＝ 2a。 ii. 体对角线长＝ 3a。 iii. 体心立方堆积 4r＝ 3a iv. 面心立方堆积 4r＝ 2a。 ②单位换算：1pm=1×10-10cm 1nm=1×10-7cm 1µm=1×10-4cm 【真题】 1．（2021·全国甲卷）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其 组成为 ZnO/ZrO2固溶体。四方 ZrO2晶胞如图所示。Zr4＋离子在晶胞中的配位数是_______， 晶胞参数为 a pm、a pm、c pm，该晶体密度为______g·cm－3(写出表达式)。在 ZrO2中掺 杂少量 ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为 ZnxZr1－xOy，则 y＝________(用 x表达)。 【答案】 8 4×91＋8×16 a2c×NA×10－30 2－x 2．（2021·全国乙卷）在金属材料中添加 AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。 AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是______原子。设 Cr和 Al原子半径分别为 rCr和 rAl，则金属原子空间占有率为_______% (列出计算表达式)。 【答案】 Al 8π2r 3Cr＋r3Al 3a2c ×100 3．（2021·山东）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为 90°，该晶胞中有____ 个 XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐 标，如 A点原子的分数坐标为(1 2 ， 1 2 ， 1 2 )。已知 Xe—F键长为 r pm，则 B点原子的分数坐标为________； 晶胞中 A、B间距离 d＝________pm。 【答案】 2 (0,0，r c ) 1 2 a2＋c 2 －r2 考点突破二、元素推断及性质判断 【例 2】（2022全国甲）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为 19。Q与 X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是 Q原子内层电子数的 2倍。下 列说法正确的是 A．非金属性：X>Q B．单质的熔点：X>Y C．简单氢化物的沸点：Z>Q D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y 【例 3】．(2021·山东)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为 6，二者形成的一种化 合物能以[XY4]＋[XY6]－的形式存在。下列说法错误的是 【答案】D A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y C．同周期元素形成的单质中 Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于 X的元素有 4种 【例 4】．(2021·山东)关于 CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是 (B) A．CH3OH为极 B．N2H4空间结构为平面形 C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 D．CH3OH和(CH3)2NNH2中 C、O、N杂化方式均相同