2026年高考化学考前最后一课(含PDF,可直接打印)

2026-05-20
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精品

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 高考复习-三轮冲刺
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 86.12 MB
发布时间 2026-05-20
更新时间 2026-05-20
作者 满红
品牌系列 上好课·最后一课
审核时间 2026-04-28
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/57587540.html
价格 12.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中化学高考复习资料涵盖物质结构、反应原理、元素化合物、实验等核心考点,按热点专题(如MOFs、碳中和)、基础速查(化学用语、离子反应)、解题妙招(元素推断、电化学)、易错点突破的逻辑架构知识,通过考点梳理、方法指导(模型口诀)、真题训练(模拟预测题)等环节,帮助学生系统构建知识网络,精准突破难点。 资料创新采用“三步破阵”电化学装置分析、“模型套写”陌生方程式等科学思维方法,结合分层练习(基础巩固、能力提升)和实验探究案例(如MOFs合成流程),培养学生证据推理与创新意识。通过易错点警示和评分细则指导,助力学生在有限时间内提升应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径。

内容正文:

目 录 学科网(北京)股份有限公司 1 热点01 诺奖直击:金属有机框架(MOFs) 1 热点02 碳索未来:碳中和与碳达峰 6 热点03 绿动未来:新能源开发•利用•回收 11 热点04 化学护航:大健康时代 16 热点05 材智融合:新材料与信息产业 22 热点06 点土成金:稀土元素 26 热点07 三域前沿:动力学•电化学•结构 32 热点08 器以载道:装置原理深度突破 38 47 速查01 化学与STSE 47 速查02 化学与传统文化 49 速查03 化学性质与用途 50 速查04 化学用语 51 速查05 离子反应 52 速查06 氧化还原反应 54 速查07 化学计量 56 速查08 实验仪器与基本操作 58 速查09 实验设计与目的一致性问题 61 速查10 原子结构与性质 67 速查11 分子结构与性质 68 速查12 晶体结构与性质 71 速查13 元素及化合物的推断 73 速查14 化学反应与能量 75 速查15 化学反应速率与平衡 77 速查16 电解质溶液 80 速查17 有机化学基础 84 94 妙招01 口诀秒断:元素推断题 94 妙招02 三步破阵:电化学装置题 95 妙招03 抓特殊点:电解质溶液图像 97 妙招04 斜率截距:对数图像速析 101 妙招05 模型套写:陌生氧化还原方程式 104 妙招06 点线贯通:化学工艺流程图 105 妙招07 关系式桥:化学计算秒解 106 妙招08 守恒破衡:多平衡体系计算 107 妙招09 异构速写:不重不漏有套路 110 114 易错点01 常见物质的性质及应用 114 易错点02 有关阿伏加德罗常数的判断 115 易错点03 有关离子共存及离子反应的判断 116 易错点04 有关元素“位一构一性”的判断 117 易错点05 化学反应与能量变化 118 易错点06 化学反应速率与化学平衡 119 易错点07 水溶液中的离子反应与平衡 120 易错点08 电化学基础 122 易错点09 常见的有机化合物 123 易错点10 化学实验基础 125 128 模型口诀01 化学实验题 128 模型口诀02 工艺流程题 130 模型口诀03 化学原理题 131 模型口诀04 物质结构题 131 模型口诀05 化学实验 132 模型口诀06 有机化学 134 模型口诀07 物质结构 134 模型口诀08 基本概念和理论 135 137 模拟预测01 选择题押题 137 模拟预测02 解答题押题 149 模拟预测03 新高考模拟预测卷 161 171 高考试题评分细则与答题规范 171 考场小贴士 181 化学化工类专业填报指南 192 热点01 诺奖直击:金属有机框架(MOFs) 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架(MOFs)研究领域做出开创性贡献的三位科学家。这一前沿成果与高中化学核心知识高度契合,已成为2026年高考化学命题的绝对热点。 金属有机框架(MOFs)可以想象成一种分子级别的“乐高积木”或“晶体海绵”。它是由两种基本“零件”搭建而成的、具有高度规整孔洞结构的晶体材料: 金属节点:作为“连接点”或“房梁支柱”,通常是金属离子或金属簇(如 Zn²⁺, Cu²⁺)。 有机配体:作为“连接杆”或“横梁”,是含有特定官能团的有机分子。 这两部分通过配位键自组装,形成一个内部充满巨大空腔的三维网络结构。这种独特的结构赋予了MOFs两大核心特性: 巨大的比表面积:1克MOFs材料的内部表面积展开后,可堪比一个足球场,为吸附和反应提供了海量空间。 结构与功能可设计:通过更换不同的金属节点和有机配体,可以像“定制”一样,精确调控MOFs的孔洞大小、形状和化学性质,实现对特定分子的高效吸附、分离或催化。 基于MOFs的结构与应用,高考命题可能从以下四个维度展开,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01 物质结构与性质 这是考查MOFs最直接的角度,主要围绕其微观构成和晶体结构。 化学键与配合物:重点考查金属离子与有机配体之间形成的配位键。题目可能要求判断中心离子、配体,分析配位键的形成条件(如中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子),或判断中心原子的杂化方式。 晶体结构与计算:可能给出MOFs的晶胞示意图,考查晶胞中原子/分子数的计算、配位数判断,甚至结合晶胞参数进行密度计算,检验空间想象能力。 【例1】2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。MOF-5是其中最具代表性的材料之一,由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接,形成立方晶系结构,其中与同一配体相连的两个的取向不同,MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是 A.Zn在元素周期表中的位置是第四周期ⅠB族 B.每个可形成4个配位键,与4个配位 C.可在配体上引入、以增强与之间的吸附作用 D.该晶体的密度是 命题点02 化学反应原理 MOFs在吸附、催化等方面的应用,为考查反应原理提供了绝佳情境。 化学平衡:以MOFs吸附气体(如CO₂)为背景,考查温度、压强对吸附平衡的影响。例如,若吸附过程放热,升高温度会使吸附量下降,这直接关联勒夏特列原理。 催化原理:MOFs的孔道可以作为“纳米反应器”,其金属节点或修饰的官能团可作为催化活性位点。题目可能考查催化剂如何降低反应活化能、提高反应速率和选择性。 电化学:MOFs可用于新型电池(如固态锂硫电池)的电极材料或电解质。命题可能结合电池工作原理,考查电极反应式的书写、离子迁移方向等。 【例2】2025年诺贝尔化学奖与金属有机框架(MOFs)的研发有关。MOFs以金属为节点、有机分子为连接,形成具有规则多孔结构、内部表面积巨大的化合物。因金属及有机分子的不同,MOFs种类很多。阅读材料,完成下面小题。 1.某MOFs多孔材料能高选择性吸附NO2.废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3,其原理如图所示。已知:   下列不能说明MOFs多孔材料吸附反应已达到极限的是 A.废气颜色不再发生变化 B.混合气体的分子总数不再发生变化 C.单位时间内生成2 mol NO2的同时生成1 mol N2O4 D. 2.另有MOFs材料还可以电催化还原CO2,装置原理如图所示。下列说法错误的是 A.电极b上的电极反应式为: B.电极a上生成1 mol O2时,理论上可还原44.8 L CO2 C.图上箭头方向代表电子的移动方向 D.电极a接电源的正极 命题点03 实际应用与绿色化学 MOFs在解决全球性挑战中的应用,完美体现了化学的社会价值。 环境治理:考查MOFs如何从空气中捕获二氧化碳以减缓温室效应,或从水中分离去除持久性有机污染物。 资源获取:利用MOFs的巨大比表面积和亲水性,从干旱地区的空气中收集水分,解决水资源短缺问题。 能源储存:考查MOFs在储存氢气、甲烷等清洁能源方面的潜力。 【例3】2025年诺贝尔化学奖授予“关于金属—有机框架(MOFs)的开发”。MOFs可用于从沙漠空气中收集、捕获,一种材料的微观结构如图。下列说法正确的是 A.电子式: B.氧离子结构示意图: C.水分子结构模型: D.MOFs材料有序的孔隙结构和高孔隙率有利于选择性捕获气体 【例4】金属-有机框架材料(MOFs)的结构被喻为“分子乐高”,有高比表面积、孔径可调、高稳定性等优异性质。MOFs材料Cu-BTC能高效消除氨氮,若同时存在硝氮污染物,会发生协同反应(参与反应的Cu-BTC以表示)。涉及反应有: ①消除氨氮:, ②消除硝氮: ③协同反应:(未配平)。 下列说法错误的是 A.消除氨氮的总反应为 B.每消除124mg,理论上转移10mol电子 C.协同反应方程式为: D.MOFs高效消除氨氮的原因之一为比表面积大,吸附能力强,能快速富集反应物 命题点04 实验探究与工艺流程 MOFs的合成与性能测试是实验题的理想素材。 合成工艺:可能以MOFs的实验室制备为背景,呈现工艺流程图,考查反应条件(如溶剂热法)的选择、除杂方法、产率计算等。 性能探究:提供关于MOFs吸附性能的实验数据图(如吸附等温线),要求你分析规律、解释原因或比较不同MOFs材料的性能差异,考查信息提取和证据推理能力。 【例5】某研究小组制备纳米,再与金属有机框架材料复合制备荧光材料@,实验流程如下: 已知:①含锌组分间的转化关系: ②是的一种晶型,39℃以下稳定。 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ,初始滴入ZnSO4溶液时,反应的化学方程式___________。 (2)下列有关说法不正确的是___________(填字母)。 A.步骤Ⅰ,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分 B.步骤Ⅰ,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε­-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率 C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50 ℃的热水洗涤 D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小 (3)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作是___________。 (4)步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是___________。 (5)为表征纳米的晶体结构,所用仪器是___________。 A.核磁共振仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.射线衍射仪 (6)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原因是___________。 (7)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。 某研究小组取7.5×10-3 g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1 L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子。 【例6】铜的化合物在生产中有重要应用。 (1)配合物二草酸合铜(II)酸钾,是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验,步骤为:设定三种物质按物质的量之比为3:2:1投料。下,先向水中依次加入充分反应后,得到混合溶液M;再向混合溶液M中加入CuO充分反应,趁热过滤得滤液N; ①粉末形态的化合物P和化合物Q可通过_________实验进行区分。 ②根据现有探究实验可知,化合物P、化合物Q的结晶形状不同,其原因可能为_________。 (2)碘化亚铜常用于LED等光电子器件中。以铜为原料制备碘化亚铜的主要流程如下: ①“转化”过程中,其他条件不变,溶液中铜元素的质量随变化情况如下图所示,当时,随着增大,溶液中铜元素的质量增大,其可能原因是_________。 ②用溶液洗涤沉淀的目的是_________。 ③硫酸铜为原料制备碘化亚铜。补充完整制取碘化亚铜的实验方案:取溶液于三颈烧中,_________。(实验中须使用的试剂和仪器有:乙醇、真空干燥箱)。 ④已知荧光强度比值与浓度关系如下图所示。取0.0001 g CuI粗产品,经预处理,将Cu元素全部转化为并定容至1000.00 mL。取1.00 mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.3,则产品中CuI的纯度为_________。 热点02 碳索未来:碳中和与碳达峰 “碳达峰”与“碳中和”(简称“双碳”)是国家重大战略,也是2026年高考化学命题中一个极为重要的热点。它不仅是简单的环保口号,更是将化学反应原理、物质结构、化工流程等核心知识融入真实情境的绝佳载体,旨在考查你运用所学知识解决复杂问题的能力。 碳达峰:指二氧化碳排放量在某一年达到历史最高值,之后进入平稳下降的通道。可以理解为碳排放的“拐点”。 碳中和:指通过植树造林、节能减排、碳捕集利用与封存(CCUS)等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“净零排放”。 “双碳”目标在高考化学中主要通过以下四个方向进行考查,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01 二氧化碳的捕集与转化 这是“双碳”命题的核心,主要围绕如何将CO₂从废气中分离并转化为有价值的化学品。 捕集技术:以碱性溶液(如NaOH、K₂CO₃溶液)喷淋吸收空气中的CO₂为背景,考查相关的离子反应方程式(如 CO₂ + CO₃²⁻ + H₂O → 2HCO₃⁻)、物质的分离提纯(如过滤)、以及吸收剂的再生与循环利用。 催化转化:重点考查CO₂加氢制甲醇(CO₂ + 3H₂ ⇌ CH₃OH + H₂O)、制烯烃(如乙烯C₂H₄)等反应。题目会结合反应机理图,考查你对催化剂作用(降低活化能、提供活性位点)、化学键的断裂与形成等微观过程的理解。 【例1】我国将力争2060年前实现碳中和,的捕捉是减少碳排放的措施之一。一种利用溶液捕捉回收的过程如图所示。已知捕捉室中溶液与反应生成,反应、分离过程中与反应生成和。下列说法正确的是 A.二氧化碳是酸性氧化物 B.碳酸钠俗名为纯碱,因此碳酸钠属于碱 C.二氧化碳与一氧化碳互为同素异形体 D.碳酸钙与碳酸钠都是碳酸盐,因此都不溶于水 【例2】我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。在实际生产中,可利用反应来捕捉废气中的,下列有关化学用语或说法正确的是 A.、、互为同位素 B.二氧化碳的结构式是: C.的结构示意图: D.的电离方程式: 【例3】为早日实现“碳中和”、“碳达峰”目标,科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成HCOOH,反应机理如图所示,已知当生成46 g液态HCOOH时放出31.2 kJ的热量。下列说法正确的是 A.通过CO2(g)和H2(g)反应制备液态HCOOH,每转移1 mol e-,放出31.2 kJ的热量 B.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 C.物质Ⅰ为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物 D.催化剂能降低活化能,加快反应速率,改变反应热,从而提高转化率 命题点02 化学反应原理的综合应用 “双碳”情境为考查化学反应原理提供了丰富的素材,尤其是化学平衡和电化学。 化学平衡:以CO₂催化加氢等可逆反应为背景,考查温度、压强、催化剂对化学平衡移动和反应速率的影响。例如,通过图像分析判断反应的焓变(ΔH),或解释为何选择特定的反应条件以提高原料转化率和目标产物产率。 电化学:聚焦于利用电能将CO₂还原为燃料或化工原料。题目可能呈现电解池装置图,要求你书写阴极(CO₂得电子被还原)和阳极的电极反应式,分析离子交换膜的作用,或计算能量转化效率。 【例4】一种研究碳中和的电解装置如下图所示,它能将工业尾气CO2还原成甲烷、乙烯等基本化工原料。下列说法正确的是 A.电极M生成CH4的反应为:CO2-8e-+6H2O=CH4+8OH- B.离子交换膜a为阳离子交换膜 C.一段时间后,N电极区域溶液pH减小 D.标准状况下,电极N生成1 mol O2的同时电极M生成11.2 L气体 【例5】我国承诺要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 当压强分别为p1、p2、时,将CO2与H2以起始物质的量之比1∶3置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=]如图所示。下列说法不正确的是 A.一定温度下,调整=可提高CO2的平衡转化率 B.曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系 C.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大 D.相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小 命题点03 新能源开发与绿色化学 这一方向侧重于评价不同能源路径的优劣,并体现绿色化学的理念。 能源对比:通过分析太阳能、风能、氢能等清洁能源替代煤炭、石油等化石燃料的情境,考查你对“碳替代”和“碳减排”路径的理解。题目可能会设置陷阱,例如辨析“煤液化制甲醇”虽然提高了煤炭利用率,但燃烧甲醇仍会排放CO₂,并不能实现“碳中和”。 绿色化学评价:要求你从原子利用率、能耗、环境污染等角度,评价某个化工生产流程(如CO₂合成可降解塑料)是否符合绿色化学原则。 【例6】“绿色、智能、节俭、文明”的第19届亚运会在杭州圆满闭幕。下列说法不正确的是 A.主会场“大莲花”采取自然采光方式有利于实现“碳中和” B.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分中含有二氧化硅 C.氢燃料汽车使用的燃料电池将化学能转化为电能 D.火炬“薪火”的燃料“零碳甲醇”是用和合成的,“零碳甲醇”使用时会生成 【例7】的资源化利用有利于实现“碳中和”。我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术,其转化原理如下图所示。下列说法错误的是 A.上述分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 B.甲转化为乙反应的原子利用率为100% C.1乙最多消耗1mol D.丙可降解生成 命题点04 化工流程与物质转化 “双碳”相关的工业生产流程是考查元素化合物知识和工艺流程分析能力的理想情境。 流程分析:呈现从工业废气(如燃煤烟气)中捕集CO₂并加以利用的工艺流程图。题目会考查流程中每一步的目的、关键反应的化学方程式、可循环利用的物质判断,以及产率、纯度的计算。 物质推断:结合流程图中的物质转化关系和已知信息,推断未知物质的化学式或性质,考查你的逻辑推理和信息整合能力。 【例8】资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。 (1)一种利用NaOH溶液捕捉回收的过程如图所示。 ①捕捉室中与过量的氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为___________。 ②整个过程中可以循环利用的物质是___________(写化学式)。 (2)实验室模拟捕捉回收,需要用480mL1.00mol·L-1NaOH溶液,现进行配制。 ①配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒___________。根据计算用电子天平(准确度0.01g)称量NaOH固体___________g。 ②配制过程中,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大的是___________。 A.称量所用的砝码生锈                             B.转移前,容量瓶内有蒸馏水 C.定容时水加多用胶头滴管吸出                     D.定容时仰视刻度线 (3)Au@蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果,其原理如图所示。制得的甲烷()通过两步法可制取,原理如图所示。 ①已知中H为+1价,空心球催化剂技术中获得的___________。 ②写出两步法的步骤ⅱ的化学方程式___________。 热点03 绿动未来:新能源开发•利用•回收 从高考化学的视角来看,“新能源的开发、利用与回收”是一个将核心知识与国家战略、科技前沿紧密结合的综合性命题热点。它不再是对单一知识点的考查,而是通过真实情境,检验你对化学反应原理、物质结构与性质、化工流程等模块的综合运用能力。 命题点01 新能源的开发——聚焦材料创新与反应原理 新能源的开发是高考命题的源头,重点考查支撑新能源技术的核心化学原理和关键材料。 氢能的制备 电解水制氢:这是考查电解池原理的经典情境。题目会给出电解装置图,要求你书写阳极(2H₂O - 4e⁻ → O₂↑ + 4H⁺ 或 4OH⁻ - 4e⁻ → O₂↑ + 2H₂O)和阴极(2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑ 或 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻)的电极反应式,并分析离子交换膜的作用。 光催化/光电催化分解水:这是一个更前沿的热点。题目会提供反应机理图,考查你对催化剂作用(吸收光能、降低活化能)、化学键断裂与形成过程的理解。 生物质制氢:可能结合化工流程,考查从生物质(如乙醇)通过重整反应制取氢气的过程,涉及化学方程式的书写和反应条件的分析。 【例1】我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如在催化剂作用下与反应可得到。下列化学反应表示错误的是 A.水煤气法制氢: B.催化加氢生成的反应: C.电解水制氢的阳极反应: D.与水反应: 【例2】某课题组基于铂/氮化碳模型光催化剂对水在光催化甲醇制氢反应过程的作用机理进行了研究(*代表吸附在催化剂表面),如图所示。下列叙述错误的是 A.甲醇脱氢生成是焓增反应 B.被吸附在催化剂后其稳定性增强 C. 和H2的相对能量为1.07eV D.增大催化剂质量时上述总反应的也改变 太阳能的利用 光伏材料:以晶体硅、钙钛矿等太阳能电池材料为背景,考查物质的晶体结构(如硅的金刚石结构)、化学键类型、以及元素在周期表中的位置与性质的关系。 人工光合作用:模拟植物光合作用,将太阳能、水和二氧化碳转化为燃料(如甲醇),这被称为“液态阳光”计划。命题会结合热化学方程式和盖斯定律,考查能量转化效率和反应热的计算。 【例3】如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,吸收太阳能并产生电子的一极被称为光阳极,电池中发生的反应:TiO2/Ru(Ⅱ)TiO2/Ru(Ⅱ)+(激发态),TiO2/Ru(Ⅱ)+TiO2/Ru(Ⅲ)+;,。下列叙述不正确的是 A.电极X为太阳能电池的光阳极 B.染料敏化太阳能电池所用的染料应含可变价的金属元素 C.电池的电解质溶液中和的浓度不会减少 D.1 mol 参与电极反应时,有2NA个Ru(Ⅱ)被还原(设NA为阿伏加德罗常数的值) 新型电池材料 锂离子电池:除了考查工作原理,还会深入到正极材料(如磷酸铁锂LiFePO₄、三元锂NiCoMn)的合成与改性。题目可能以化工流程的形式,呈现从矿石或废料中制备正极材料前驱体的过程,考查沉淀溶解平衡、氧化还原反应和条件控制。 固态电池:作为下一代电池技术,其核心是固态电解质。命题可能考查固态电解质的离子导电机理,并与传统液态电解质进行对比,分析其在安全性、能量密度方面的优势。 【例4】一种全固态锂电池示意图如图。充电时,从电极I中脱出,伴随着转化为留在正极材料中,转变为。下列说法正确的是 A.充电时,电极II为阳极 B.电池工作时,固态电解质能传导电子 C.充电时,电极I的反应为: D.用该电池电解饱和食盐水,每生成,电极II质量减少7 g 命题点02 新能源的利用——核心是能量转化与效率 新能源的利用环节,命题核心是电化学,特别是各种化学电源的工作原理和效率评价。 化学电源(电池)工作原理 电极反应式的书写:这是必考题型。你需要熟练掌握在不同电解质环境(酸性、碱性、熔融盐、固体氧化物)下,燃料电池(如氢氧、甲醇燃料电池)和新型电池(如锂硫电池、锌-多硫化物电池)的正负极反应式书写。 离子与电子的移动方向:题目会给出电池工作示意图,要求判断放电或充电时,电子在外电路的流向,以及阳离子、阴离子在电解质中的迁移方向。 相关计算:结合法拉第常数,考查根据电路中通过的电量计算产物质量或气体体积,或计算电池的理论比容量(mAh/g)。 【例5】第二代钠离子电池在能量密度、低温性能和循环寿命上有显著突破,其正极材料采用层状氧化物——聚阴离子化合物复合材料,负极采用新型硬碳材料,并开发了新型电解液配方,其工作原理如图。电池工作时总反应为(M表示Mn、Ni、Fe、Co、Cu等)。下列说法正确的是 A.放电时,电子移动方向:b极→电解质溶液→a极 B.充电时,a极应与外接电源负极相连,发生还原反应 C.放电时,负极电极反应式为 D.充电时,电路中转移时,阳极质量增加23 g 能量转化效率评价 题目会提供不同能源利用路径的能量转化效率数据,要求你进行比较和评价。例如,比较“煤→电→氢能”与“太阳能→氢能”两条路径的能量损耗和环境影响,从而理解发展清洁能源的必要性。 【例6】在新型能源技术里,直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在于用同时作燃料和氧化剂,能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理,其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A.该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B.电池的总反应为 C.当外电路通过时,中间室生成的质量为 D.分解产生的在石墨2电极也可以放电,因此的分解不会影响电池效率 命题点03 新能源的回收——绿色化学与工艺流程 随着新能源产业(尤其是新能源汽车)的爆发式增长,废旧电池的回收已成为高考命题的绝对热点,通常以化工工艺流程题的形式出现。 废旧锂离子电池回收 工艺流程分析:这是最主要的考查形式。题目会呈现一个从废旧电池正极材料(如LiCoO₂、LiNiₓCoᵧMn₁₋ₓ₋ᵧO₂)中回收锂、钴、镍等有价金属的流程图。 核心考点: 预处理:放电、拆解、粉碎(增大接触面积)。 酸浸:考查氧化还原反应。通常加入硫酸和还原剂(如H₂O₂),将高价态的金属(如Co³⁺)还原为易溶的低价态离子(Co²⁺)进入溶液。你需要书写相关的离子方程式。 除杂与分离:利用沉淀溶解平衡原理,通过调节溶液pH值,使Fe³⁺、Al³⁺等杂质离子形成氢氧化物沉淀而除去,同时保证目标金属离子不沉淀。题目会给出不同金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH值,要求你选择合适的pH范围。 产品制备:通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,从溶液中获得目标产物(如CoSO₄·7H₂O、Li₂CO₃)。 绿色化学理念的评价 要求你从原子利用率、试剂毒性、能耗、废弃物处理等角度,评价回收工艺的优劣,并提出改进建议。例如,选择更环保的浸出剂,或设计试剂循环使用的方案。 【例7】一种回收利用废旧锂离子电池材料(含LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2以及铝片、石墨粉等)的流程如下: 回答下列问题: (1)初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了___________。 (2)写出步骤②中LiNiO2参与反应的离子方程式___________。 研究发现该步骤用硫酸或盐酸浸出电池材料,浸出率与酸浓度的关系如图所示。 c(H+)浓度相同时,电池材料在盐酸中浸出率大于硫酸的原因是___________。但该步骤未用盐酸代替硫酸,从绿色化学角度分析其原因是___________。 (3)在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测步骤③中用氨水调pH为5~6的原因可能是___________。 (4)若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L,可视为沉淀完全,则步骤⑤应加入NaOH溶液至pH>___________。(Ksp[Ni(OH)2]=10-14.7   Ksp[Co(OH)2]=10-15.6) (5)如图为Li2CO3溶解度随温度的变化曲线: 则步骤⑥获得Li2CO3的操作为:蒸发结晶、___________、洗涤、干燥。 热点04 化学护航:大健康时代 从高考化学的视角来看,“大健康、新药物、新方法”这一主题紧密围绕化学学科在保障人类健康、推动医药创新中的核心作用。命题趋势正从考查孤立的知识点,转向在真实的医药健康情境中,检验你对有机化学基础、化学反应原理、物质结构与性质以及实验探究能力的综合运用。 以下是围绕这三个维度展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01 大健康——聚焦营养物质与体内化学平衡 健康是化学知识生活化、情境化的重要体现,命题侧重于考查与人体健康密切相关的化学物质及其作用机理。 营养物质与生命活动的化学基础 糖类、油脂、蛋白质:这是考查有机化学基础的经典情境。题目会以六大营养素为背景,考查: 官能团与性质:如葡萄糖的醛基(-CHO)与银氨溶液的反应,油脂的水解(酸性或碱性条件),蛋白质的变性(高温、重金属盐等)与盐析。 结构与鉴别:区分天然高分子(淀粉、纤维素)与合成高分子,利用特征反应鉴别不同物质(如碘遇淀粉变蓝)。 维生素与微量元素:重点考查其生理功能与化学性质的关联。 维生素C:因其分子中含有烯二醇结构,具有强还原性(抗氧化性),常作为还原剂考查氧化还原反应。题目可能要求书写其与氧化剂(如I₂、H₂O₂)反应的方程式。 微量元素:如铁(Fe²⁺是血红蛋白的核心,缺铁导致贫血)、碘(I是甲状腺激素的组成元素,缺碘导致甲状腺肿大)、锌(Zn²⁺促进生长发育)等,考查其在人体内的存在形式和生理作用。 【例1】(2026·广东茂名·一模)植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是 A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖 B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收 C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原 D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质 【例2】(2026·广东江门·二模)中国科学院上海药物研究所联合中国科学院上海营养与健康研究所在Advanced Science期刊上发表的研究论文揭示:银杏素(结构如图)通过靶向干扰素基因刺激因子来缓解衰老下列叙述错误的是 A.分子中所有原子可能共平面 B.分子间存在氢键 C.能使酸性溶液褪色 D.苯环使氢氧键极性增强 食品添加剂与安全 命题会结合食品标签,考查常见食品添加剂的化学成分和作用。 防腐剂:如苯甲酸钠、山梨酸钾,考查其结构与抑菌原理。 膨松剂:如碳酸氢钠(NaHCO₃),考查其受热分解产生CO₂使面团疏松多孔的原理。 安全评估:要求辩证看待食品添加剂,理解“合理使用,安全无害”的观念,并能识别非法添加物(如三聚氰胺、苏丹红)。 【例3】(2026·河南开封·模拟预测)化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 A.奶粉中的维生素、碳酸钙是营养强化剂 B.二氧化硫有毒,不可用作食品添加剂 C.糖类是重要的营养物质,摄入越多越好 D.市场上销售的饮用苏打水,其溶质为碳酸钠 体内化学平衡 这是一个将化学反应原理与生理学结合的高阶考点。 血液pH缓冲体系:以血液中的H₂CO₃/HCO₃⁻缓冲对为背景,考查化学平衡移动原理。例如,当人剧烈运动产生大量乳酸进入血液时,平衡 H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ H₂CO₃ ⇌ H₂O + CO₂ 如何移动以维持pH稳定。 药物在体内的平衡:某些药物的吸收和代谢也涉及化学平衡,如弱酸性或弱碱性药物在不同pH环境(胃、肠道)中的存在形态(分子或离子)会影响其吸收效率。 【例4】(2024·安徽合肥·三模)为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。例如,血液的正常pH范围是7.35~7.45。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引起碱中毒,降到6.8以下或升到7.8以上,会危及生命安全。血浆中/缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。/的缓冲作用可用下列平衡表示:。 下列有关溶液的说法正确的是 A.由于血浆中存在/缓冲体系,加入酸或碱,pH一定无明显变化 B.人体发生碱中毒时注射溶液可以缓解症状 C.已知在水溶液中可以形成二聚体,可分析出通过氢键形成八元环结构 D.实验测得0.1 mol·L-1溶液在25~60℃升温过程中(不考虑水挥发)溶液的pH先减小后增大,减小的原因是升温抑制了的水解 命题点02 新药物——核心是有机合成与结构分析 新药物是高考有机化学部分的绝对热点,通常以有机合成与推断题的形式出现,全面考查你的逻辑推理和知识迁移能力。 有机合成路线分析 题目会给出一种新药的完整或部分合成路线图,要求你进行分析。 核心考点: 官能团转化:识别每一步反应中官能团的变化,如羟基(-OH)氧化为醛基(-CHO)或羧基(-COOH),碳碳双键(C=C)的加成反应等。 反应类型判断:准确判断取代、加成、消去、氧化、还原、酯化、水解等反应类型。 反应条件:理解不同反应条件(如催化剂、温度、溶剂)对反应方向和产物的影响。 【例5】(2026·安徽合肥·模拟预测)H是一种高血压药物合成中间体,其合成路线如下: (1)A、B分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对______(填“较大”或“较小”)。 (2)D→E会产生分子式为的副产物,其结构简式为______。 (3)C分子中含氧官能团名称为酯基和______,的名称为______(用系统命名法命名)。 (4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:______。 ①核磁共振氢谱有3组峰; ②能使的溶液褪色; ③分子中和杂化的C原子数目之比为。 (5)写出以和为原料制备的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 有机物结构与性质推断 给出新药物的结构简式,考查其结构与性质的关系,体现“结构决定性质”的学科思想。 核心考点: 分子式与不饱和度:根据结构简式计算分子式和不饱和度。 手性碳原子:识别分子中的手性碳原子,理解手性药物的重要性。 性质预测:根据分子中含有的官能团,预测其可能具有的化学性质,如能否与Na、NaOH、NaHCO₃反应,能否发生银镜反应等。 同分异构体:书写满足特定条件的同分异构体,是考查空间想象和系统思维的难点。 【例6】(2026·福建福州·二模)巴洛沙韦是一种新型抗流感病毒药物,其中间体(I)的合成路线如下: (1)I中含氧官能团有酯基、__________、__________(填名称)。 (2)B中“-Alloc”的结构简式为__________。 (3)反应ⅱ使用的DIBAL-H是一种重要有机物,最有可能是______(填标号)。 a.       b.        c.        d. (4)反应ⅳ的化学方程式为__________。 (5)反应ⅵ除了H之外,还有和异丁烯两种气体生成,过程中涉及的有机反应类型有__________、__________。 (6)F经ⅴ、ⅵ两步获得H。若F直接与反应,_______(填“能”或“不能”)达到目的,原因是__________。 (7)写出同时符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:__________。 a.含硝基            b.存在顺反异构            c.核磁共振氢谱有4组峰。 药物分子的修饰与优化 命题可能涉及对已知药物分子进行结构修饰,以改善其药效或降低副作用。这要求你理解不同原子或基团对分子极性、溶解性、生物活性的影响。 【例8】(2026·贵州黔东南·三模)南京大学一课题组成功制备了β-丙氨酸修饰的萘醌分子(如图),下列叙述错误的是 A.甲中所有原子可能共平面 B.乙中键长:C≡N<C-N C.丙在NaOH溶液中能发生水解反应 D.用NaOH溶液和AgNO3溶液可检验丁中氯元素 命题点03 新方法——聚焦绿色合成与精准检测 新方法代表了化学在医药领域的前沿应用,命题侧重于考查绿色化学理念和现代分析技术。 绿色合成方法 题目会对比传统药物合成路线与新型绿色合成路线,要求你从绿色化学的角度进行评价。 核心考点: 原子经济性:计算并比较不同合成路径的原子利用率,选择原子利用率100%的反应(如加成反应)。 反应条件:评价反应是否在温和条件(常温、常压)下进行,是否使用无毒无害的溶剂和催化剂。 废弃物产生:分析合成过程中副产物的多少,选择环境友好的方案。 【例9】(2026·江西上饶·一模)我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。 下列说法不正确的是 A.丙烯醛分子中共平面原子数最多为8个 B.异戊二烯与溴水发生加成反应的产物有4种 C.M与足量的银氨溶液反应,生成 D.对二甲苯的二氯代物有7种 精准检测与分析方法 以药物成分分析、疾病标志物检测为背景,考查现代化学分析方法的原理。 核心考点: 色谱法:如高效液相色谱(HPLC),用于分离和测定混合物中各组分的含量。题目可能考查其分离原理(基于物质在固定相和流动相中分配系数的差异)。 光谱法:如红外光谱(IR)用于鉴定官能团,核磁共振氢谱(¹H NMR)用于确定氢原子的种类和数目。 电化学传感:如葡萄糖传感器,其原理是葡萄糖在酶的催化下发生氧化还原反应,产生与浓度成正比的电信号。这结合了电化学和酶催化的知识。 【例10】(2026·天津·一模)关于有机物检测,下列说法正确的是 A.用红外光谱可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B.用核磁共振可确定有机物的元素组成 C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为 D.麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解 新型药物递送系统 以金属有机框架(MOFs)、纳米材料等作为药物载体为背景,考查其结构特点(如多孔性、大比表面积)如何实现药物的缓释、控释和靶向输送。 【例11】(2025·青海海南·一模)表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、右旋精氨酸(D-Arg)与甲醛在水介质中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺(伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子(E-DA NPs).该复合纳米粒子可有效提高EGCG药物递送的半衰期和生物利用度,抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是 A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛 B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物 C.右旋精氨酸(D-Arg)属于α-氨基酸 D.EGCG分子中原子的杂化方式为sp2、sp3 热点05 材智融合:新材料与信息产业 新材料与信息产业已成为高考化学命题的重要载体,2025年高考化学试题通过真实情境创设,将新材料研发与信息产业应用融入试题设计,既彰显学科育人价值,又考查学生核心素养与关键能力。这种命题趋势体现了化学学科与国家战略发展、科技创新的深度融合。 以下是围绕这两个领域展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01 新材料——聚焦结构决定性质 新材料是高考化学的“常客”,命题核心在于利用“结构决定性质”这一学科思想,考查你对晶体结构、化学键及材料性能之间关系的理解。 1.无机非金属材料 传统与新型硅酸盐材料: 传统材料:考查玻璃、水泥、陶瓷的主要成分(硅酸盐)及生产原料。 新型材料:重点考查高温结构陶瓷(如氮化硅Si₃N₄、碳化硅SiC)和光导纤维(主要成分SiO₂)。 命题点:判断晶体类型(原子晶体/共价晶体具有高熔点、高硬度)、化学键类型(极性共价键)、以及SiO₂与氢氟酸反应的特性(用于刻蚀玻璃)。 碳的同素异形体与纳米材料: 富勒烯(C₆₀)、碳纳米管、石墨烯:考查它们的结构特点(杂化方式,如sp²杂化)、物理性质(导电性、导热性)及化学稳定性。 量子点:作为2023年诺贝尔化学奖的主题,量子点(半导体纳米晶体)是新兴热点。命题可能涉及胶体的性质(丁达尔效应)、纳米材料的尺寸效应以及其在光电转换中的应用。 【例1】(2026·安徽·模拟预测)材料的应用是社会进步的阶梯。下列有关材料的解读错误的是 选项 合成材料 解读 A 开发超细银钯(AgPd)纳米合金,实现高效电催化CO2转化成CO 有利于实现“碳中和”“碳达峰”目标 B 成功合成高熵合金FeCoNiMnPtlr,作为锂氧电池的催化剂 该合金易被酸腐蚀 C 合成的氮化硅陶瓷可用于制造飞机零部件 氮化硅陶瓷是传统无机非金属材料 D 制备纳米纤维脱硫材料(Ti/CoOx),将捕获的SO2催化转化为硫酸 该材料中元素均位于周期表前四周期 2.高分子与有机合成材料 功能高分子: 导电高分子:如聚乙炔,考查其共轭结构对导电性的影响。 高分子分离膜:考查其选择透过性原理,常用于海水淡化或物质分离。 医用高分子:如人造器官材料,考查其生物相容性和稳定性。 合成反应: 考查加聚反应和缩聚反应的原理,根据单体推断聚合物结构,或根据聚合物结构推断单体。 【例2】(2026·湖北·模拟预测)我国科学家团队研发了一种新型双功能有机框架Ni-DAPT材料。该化合物结构如图所示,则关于该化合物说法不正确的是 A.该化合物中含有2个碳碳双键 B.该化合物中不存在配位键 C.该化合物能与溴水发生多种化学反应类型的反应 D.该化合物可以发生银镜反应 3. 金属新材料 合金与储氢材料: 储氢合金:考查其与氢气反应生成金属氢化物的可逆过程,这是氢能利用的关键材料。 稀土材料:考查稀土元素(镧系、锕系)的电子排布及其在磁性材料、发光材料中的应用。 形状记忆合金:如镍钛合金,考查其特殊的晶体结构相变。 【例3】氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,铁镁合金晶胞棱长为a cm。下列说法错误的是 A.储氢过程中被还原 B.距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 C.该晶体密度为g/cm3 D.含Mg48 g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4 L 命题点02 信息产业——核心是元素化学与电化学 信息产业的硬件基础(芯片、屏幕、电池)离不开化学,命题侧重于考查关键元素的性质及其化合物的转化。 1.芯片与半导体材料 硅(Si)的提纯与制备: 这是化工流程题的经典素材。考查从石英砂(SiO₂)到粗硅(Si + C → Si + CO),再到高纯硅(Si + Cl₂ → SiCl₄,SiCl₄ + H₂ → Si + HCl)的转化过程。 核心考点:氧化还原反应方程式的书写、物质分离提纯(蒸馏、过滤)、化学平衡移动(利用沸点差异分离SiCl₄)。 第三代半导体: 氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs):考查元素周期律(Ga、As在周期表中的位置)、晶体结构(原子晶体或混合型晶体)及化学键类型。 【例4】高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备高纯度晶硅: 下列说法不正确的是 A.步骤的化学方程式为 B.步骤中每生成,转移电子 C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料,二氧化硅是制造光导纤维的基本原料 D.沸点中含有少量的沸点,通过蒸馏或分馏可提纯 2.显示技术材料 液晶与OLED材料: 液晶:考查其介于晶体和液体之间的特殊状态,以及分子的各向异性。 OLED(有机发光二极管):考查有机发光材料的结构(通常含有苯环、共轭双键),以及电致发光原理(电能转化为光能)。 【例5】(2025·河北·模拟预测)无机钙钛矿量子点()因发光效率高、稳定性好,被广泛应用于新型显示技术。用某原料制备该物质生成的产物有、、,下列相关说法正确的是 A.属于非极性分子 B.的电子式为 C.与同属新型功能材料的“聚乙烯醇水凝胶”属于天然高分子化合物 D.属于酸性氧化物 光刻胶: 芯片制造的关键材料。命题可能结合有机化学,考查光刻胶分子在光照下发生的化学反应(如分解或交联),从而改变溶解度,实现图形转移。 【例6】(2026·湖南·二模)制备芯片需要大量使用光刻胶。光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。如图是某种光刻胶的光交联反应。下列有关说法正确的是 A.物质甲的单体的分子式为C11H8O2 B.1mol物质甲与足量H2加成时最多消耗3molH2 C.可利用红外光谱测量有机物的键长、键角 D.该光交联反应属于加成反应 3.信息存储与传输 磁性材料:考查铁氧体等磁性材料的成分及性质,用于硬盘存储。 光纤通信:再次强调SiO₂作为光导纤维材料的重要性,考查其全反射原理及抗干扰能力。 【例7】(2026·广东·模拟预测)信息存储技术日新月异。下列关于存储材料的说法错误的是 A.U盘外壳常用的ABS塑料是一种有机高分子 B.磁带利用的磁性存储信息,其中Fe的化合价均为 C.制作蓝光光盘记录层的碲合金,在晶态和非晶态间的转换涉及物理变化 D.固态硬盘的存储单元使用氮化硅作为绝缘介质,氮化硅属于无机非金属材料 热点06 点土成金:稀土元素 从高考化学的视角来看,“稀土金属”这一主题已从过去的边缘科普知识,转变为考查核心化学原理的重要载体。命题趋势紧扣“结构决定性质”的学科思想,通过稀土这一独特情境,深度检验你对物质结构、元素周期律、化学反应原理及化工流程的综合运用能力。 以下是围绕稀土金属展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01 物质结构与元素周期律——聚焦“f区”特性 稀土金属是考查物质结构与元素周期律的绝佳素材,命题核心在于其独特的电子构型所决定的特殊性质。 1.稀土元素的定义与位置 核心概念:稀土元素并非“土”,而是17种金属元素的总称,包括15种镧系元素(原子序数57-71)以及钪(Sc)和钇(Y)。 命题点: 周期表位置:考查其在周期表中的位置,特别是镧系元素属于f区,位于第ⅢB族。题目可能要求根据原子序数判断元素位置或书写价电子排布式(如4f轨道电子填充)。 概念辨析:区分稀土元素与“过渡金属”、“重金属”等概念的包含关系。 2.镧系收缩与性质相似性 核心原理:随着原子序数增加,镧系元素的原子半径和离子半径减小幅度很小,导致它们的化学性质极为相似。 命题点: 分离提纯的难度:解释为何稀土元素的分离是化学工业的难题(性质太相似,难以用常规方法分离)。 离子半径比较:比较不同镧系元素离子(如La³⁺与Lu³⁺)的半径大小,这是考查微粒半径比较规律的高阶应用。 3.变价与特殊性质 核心考点:虽然稀土元素主要呈+3价,但部分元素(如铈Ce、铕Eu)存在+4或+2价。 命题点: 氧化还原性:考查Ce³⁺的还原性或Ce⁴⁺的强氧化性。例如,Ce⁴⁺可作为氧化剂用于滴定分析,或Ce³⁺被氧化为Ce⁴⁺用于除杂。 磁性来源:解释稀土永磁体(如钕铁硼)强磁性的来源——未成对的4f电子。 【例1】(2026·重庆·一模)稀土是“冶金工业的维生素”。我国含有丰富的稀土资源,如含稀土铈(Ce)的独居石,独居石除了含铈外,还含有等元素,下列说法错误的是 A.第一电离能: B.都属于d区元素 C.电负性: D.基态O原子和S原子核外未成对电子数相等 【例2】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考)CeO2是重要的稀土抛光材料,图甲为CeO2理想立方晶胞模型,但实际晶体常存在缺陷(如图乙)。X原子的分数坐标为(0,0,0),Y原子的分数坐标为。下列说法错误的是 A.甲晶胞中Ce的配位数为4 B.乙晶胞的化学式可表示为Ce4O7 C.乙中氧空位处原子的分数坐标为 D.与甲相比,乙的导电性大幅度增大,这可能和晶体中的空位有关 命题点02 化学反应原理——核心是平衡与催化 稀土金属在工业催化和材料改性中的应用,为考查化学反应原理提供了丰富情境。 1.氧化还原反应与配平 核心考点:以稀土元素的提取或应用为背景,考查复杂氧化还原反应的配平。 命题点: 离子方程式书写:例如,在酸性条件下,用H₂O₂将Ce³⁺氧化为Ce(OH)₄沉淀的反应:2Ce³⁺ + H₂O₂ + 6H₂O → 2Ce(OH)₄↓ + 6H⁺。 电子转移计算:计算反应中转移的电子数,或根据电子守恒进行相关计算。 【例3】科学家发现在钙钛矿活性层中引入稀土离子对,通过如图原理可消除零价铅()和零价碘()缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法错误的是 A.消除零价碘的过程中,发生氧化反应 B.整个过程的总反应方程式为 C.整个过程中,电子从转移给 D.消除零价铅的过程中,每转移2个电子,可生成2个 2.化学平衡与沉淀溶解平衡 核心考点:在稀土分离提纯过程中,利用pH调控沉淀是经典考点。 命题点: pH调控除杂:题目会给出不同金属离子(如Fe³⁺、Al³⁺、RE³⁺)开始沉淀和完全沉淀的pH值,要求选择合适的pH范围以除去杂质而保留稀土离子。 Ksp计算:结合溶度积常数(Ksp),计算特定pH下某稀土离子的残留浓度,判断沉淀是否完全。 【例4】(2026·黑龙江大庆·三模)中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以脱铕后的稀土矿浸取液(主要含La3+)为原料制氧化镧的一种流程如下。 已知:①,, ②弱酸性的环烷酸常用于稀土离子的萃取分离,萃取时生成易溶于有机溶剂的: 下列说法错误的是 A.向萃取器中通入适量,提高溶液的有利于提高的萃取率 B.碳化釜中反应的化学方程式为: C.室温时,若测得碳化釜废水中,则 D.流程中可循环利用物质为和环烷酸(RCOOH)的有机溶液 3.催化剂与反应机理 核心考点:稀土氧化物(如CeO₂、La₂O₃)是重要的催化剂或助催化剂。 命题点: 催化作用原理:解释稀土催化剂如何降低反应活化能,提高反应速率。 汽车尾气净化:以铈基催化剂为例,考查其在汽车尾气处理中将CO和NO转化为无害气体(CO₂、N₂)的反应原理。 【例5】(2025·河北·一模)我国科技工作者研发了通过稀土催化亚甲基环丙烷的选择性开环硅氢化串联反应得到硅杂环戊烷,反应机理和反应历程能量变化如图(其中R和R'均代表芳基)。下列说法错误的是 A.总反应为放热过程 B.该过程的总反应为 C.图示反应历程包含5个基元反应 D.该过程的总反应速率由循环2中A→D步骤决定 命题点03 化工流程与资源利用——聚焦提取与分离 稀土的提取与分离是化工流程题的顶级素材,全面考查你对物质分离提纯、反应条件控制及绿色化学理念的理解。 1.稀土矿的提取工艺 核心流程:通常包括“酸浸/碱浸 → 除杂 → 沉淀 → 灼烧”等步骤。 命题点: 浸取:考查增大浸取速率的方法(粉碎矿石、加热、搅拌)。 离子交换法:针对南方离子型稀土矿,考查离子交换原理(利用稀土离子与浸取剂中的阳离子进行交换)。 溶剂萃取法:这是分离稀土的关键技术。考查利用有机物(萃取剂)将特定稀土离子从水相转移到有机相的原理,涉及萃取、分液操作。 【例6】(2026·广东·模拟预测)2025年4月4日,中国商务部会同海关总署发布关于对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇等7类中重稀土相关物项实施出口管制措施的公告。钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含、、)为原料制备及的工艺流程如图所示。 已知:①时,,。 ②氢氧化钪是白色固体,不溶于水,其化学性质与相似;易形成八面体形的配离子。 ③常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),如,的萃取率。 (1)基态钛原子的价电子排布式可表示为___________。 (2)“洗涤”时,加入的目的是___________;写出转化的离子方程式___________。 (3)“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量,沉淀会溶解。写出与过量溶液反应的化学方程式___________。 (4)用“10%盐酸调”,调节至,过滤,滤液中的浓度为___________。 (5)某工厂取总浓度为的废酸,加入某萃取剂,若,则单次萃取率为___________(保留一位小数)。若要提高萃取率,需优化的工艺条件为___________(写一条即可)。 (6)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂一格氏试剂,其通式可表示为(代表烃基,代表卤素),它在乙醚()的浓溶液中通过、原子与之间的配位键以二聚体的形式存在,该二聚体的结构可表示为___________。 2.绿色化学与资源循环利用 核心考点:评价稀土提取工艺的优劣,并提出改进方案。 命题点: 原子利用率:分析工艺流程中是否有副产物生成,原子利用率是否高。 循环利用:识别流程中可循环利用的物质(如萃取剂、酸碱溶液),体现绿色化学思想。 环境保护:分析提取过程中可能产生的“三废”(如放射性废渣、酸性废水),并提出处理措施。 【例7】(2026·内蒙古包头·一模)包头被誉为世界“稀土之都”,稀土(RE)包括钪(Sc)、钇(Y)和镧系共17种元素。一种从稀土矿(还含Fe、Al、Mg等元素)中分离稀土金属的工艺流程如下: 已知:①月桂酸和均难溶于水。 ②的。 ③开始溶解时的pH为9,有关金属离子沉淀的相关pH见下表: 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / 回答下列问题: (1)镧系元素在元素周期表中位于第_______周期,第_______族;基态Sc原子的价层电子排布式_______。 (2)“沉淀除杂”前调pH的适宜范围是_______。 (3)“沉淀RE”后,滤液中浓度为。为确保滤饼中检测不到Mg元素,滤液中应低于_______。 (4)已知把铈从混合稀土(代表其他稀土离子)中分离出来的一种工艺流程如下: 若选空气作氧化剂,则转化为离子方程式为_______。 (5)在硫酸介质中Ce(Ⅳ)可被磷酸二异辛酯()萃取,Ce(Ⅲ)不被萃取。萃取“酸浸液”中Ce(Ⅳ),制取的流程如下: ①被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),本题实验条件下。向20 mL含的酸浸液中加入萃取剂,充分振荡、静置后,若水层中,则加入萃取剂的体积为_______mL。 ②有机层加的作用是_______。 热点07 三域前沿:动力学•电化学•结构化学 从高考化学的命题趋势来看,速率常数、阿伦尼乌斯公式、标准电极电势、第一电子亲和能、大π键代表了高考从“定性描述”向“定量计算”和“微观本质”深化的方向。这些内容不再仅仅是大学化学的下放,而是成为考查学生逻辑推理、数据处理和模型认知能力的必争之地。 以下是将这些内容整合后的高考化学热点命题专题分析。 命题点01 反应动力学的定量化——速率常数与阿伦尼乌斯公式 这一板块是近年来高考化学原理题的“深水区”,命题核心在于打破学生对“速率只看浓度”的刻板印象,引入温度、活化能与速率常数的定量关系。 速率常数(k)的深度理解 命题者常通过速率方程,考查k的本质。你需要明确,称为速率常数,其与浓度无关,但受温度、催化剂、固体的表面性质等因素的影响。高考常设陷阱:在恒温恒容条件下,增加反应物浓度,反应速率v增大,但速率常数k保持不变。只有当题目涉及温度改变或加入催化剂时, k 才会发生变化。 【例1】(2026·江西九江·二模)向容积均为的恒容密闭容器M(恒温300℃)、N(起始300℃,绝热)中分别加入和及相同催化剂发生反应:。实验测得两个容器中的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的速率方程、 (、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正确的是 时间 0 100 200 300 400 容器①中 容器②中 A.容器①表示容器M B.当容器②中温度不变时反应达到平衡 C.该反应在高温下能自发进行 D.当容器①中反应进行到时, 阿伦尼乌斯公式的图像化应用 这是考查的重中之重。公式及其对数形式 ,常被转化为图像题。 图像识别:高考常给出 对 的图像(一条直线)。你需要利用斜率 来计算活化能 。斜率越陡(绝对值越大),说明活化能越大,温度对反应速率的影响越显著。 定性判断:根据公式可知,对于同一反应,升高温度( 增大, 减小), 增大,即 增大,反应速率加快。对于不同反应,活化能 越大的反应,对温度越敏感。这意味着在升温过程中,活化能大的反应速率增加的倍数更多,这在竞争反应(主反应与副反应)的选择性控制中是核心考点。 【例2】阿伦尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作(k为反应速率常数,为反应的活化能,和为大于0的常数)。甲醇生成丙烯的反应,在m,n两种催化剂作用下,关系如图所示,下列说法错误的是 A.对该反应催化效率较高的是催化剂m B.根据图像可判断降低温度时该反应平衡移动的方向 C.其他条件不变时,升高温度,不变,k值增大 D.在催化剂m的作用下,该反应的活化能 【例3】以为载氧体可以促进木质素的热解,提高热解气化效率,部分反应原理如下: I.   Ⅱ.   Ⅲ.   Ⅳ.   (1)反应Ⅲ焓变___________,该反应的,该反应可自发进行的最低温度为___________(保留小数点后一位)。 (2)研究表明,钌基催化剂代替镍基催化剂可提高反应Ⅳ反应速率,已知速率与活化能关系可用阿伦尼乌斯公式表示:(为活化能,为速率常数,为常数,是自然对数的底数),实验测得在钌基催化剂、镍基催化剂作用下与的关系如图所示,其中表示钌基催化剂的直线是___________,原因是___________。 (3)容积为的恒容密闭容器中,投入、、和。平衡体系中,各气态物种的物质的量随温度的变化如图所示。甲线代表的物种___________,乙线与丁线趋于重合的原因___________;℃时,反应Ⅲ的平衡常数___________(用含a的代数式表示)。 命题点02 氧化还原的标尺——标准电极电势 氧化还原的标尺——标准电极电势 标准电极电势( )的引入,标志着氧化还原反应的考查从“强强制弱”的经验规律走向了“数据驱动”的定量判断。 氧化性强弱的精准排序:命题常提供一个电势表(如 , ),要求判断氧化剂强弱。核心逻辑是:电势值( )越大,其氧化态物质的氧化性越强(得电子能力越强)。这比传统的元素周期律判断更为精确,特别是在涉及变价金属(如Fe、Mn、Cr)的复杂体系中。 · 反应自发性的判据:利用电势差判断反应方向是高频考点。当氧化剂电对的电势大于还原剂电对的电势时,反应才能自发进行。高考题可能会设计“反常”反应,例如通常认为 氧化性强于 ,但通过电势数据可以精确计算电动势,解释为何在某些特定浓度或pH条件下,反应方向会发生改变(结合能斯特方程的定性分析)。 【例4】(2026·湖南邵阳·二模)氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电对的电极电势。 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) / 0.77 / 1.09 / 2.01 / 0.15 / 1.51 / 0.54 根据表格数据分析,下列说法错误的是 A.还原性: B.可用氧化制备 C.反应可发生 D.酸化高锰酸钾溶液可以使用硫酸或者氢溴酸 【例5】(2026·湖北襄阳·一模)某化学小组探究银镜反应后去除试管内壁附着银的方案。实验过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。 已知:I.该实验条件下,空气的影响忽略不计; II.相关物质的溶解度为为0.796g。 回答下列问题: (1)用一定浓度的去除银镜,此法的缺点是___________。 (2)小组同学认为铁盐也有较强的氧化性,探究能否用铁盐去除银镜,查阅资料发现: ①电极电势是衡量微粒氧化性的重要参数。如对于电极:氧化态还原态,越大,氧化态的氧化性越强;越小,还原态的还原性越强。已知,,理论上___________氧化(填“能”或者“不能”)。 ②能斯特方程可计算不同状态下的电极电势:,其中标准电极电势表示时,当各离子浓度均为时的电极电势(固体浓度视为1);z表示该电极反应转移的电子数。小组同学提出可以改变的浓度,比如向其中加入,使变成沉淀,将的浓度降到,的电极电势从减小到___________V,可___________单质Ag的还原性(填“增强”或者“减弱”)。 (3)实验验证:分别向两支具有相同厚度银镜的试管中加入不同试剂,现象如表所示: 试管编号 加入试剂 实验现象 甲 5mL0.5mol/LFeCl3溶液(过量,pH) 光亮的银镜消失,试管壁出现褐色沉淀 乙 的溶液(过量,) 银镜少部分溶解 ①选用,溶液的浓度为,目的是保证___________相等。 ②甲乙两支试管中现象不同的原因为___________。 (4)关于试管甲中褐色沉淀,分析结果表明,其中不含。关于沉淀的组成提出了三种可能性: a.(浸泡在黄色的溶液中呈褐色); b.AgCl和Ag; c.Ag。 开展了下面2个探究实验: 由实验结果可知,X的组成是___________(填标号)。 命题点03 微观结构的深层逻辑——大π键与电子亲和能 这两个概念属于物质结构与性质(选修3)的难点,旨在考查学生对化学键本质的理解。 大π键(离域π键)的判定与计算 大π键是解释分子稳定性、酸碱性及导电性的关键。高考命题通常遵循一套固定的逻辑链条: 形成条件:原子共平面 + 有未参与杂化的平行p轨道。例如在 中,S原子采取 杂化,有一个垂直于平面的p轨道,三个O原子也各提供一个,形成4中心的大π键。 电子数计算(难点):这是命题的“杀手锏”。计算公式通常为:大π键电子数 = 价电子总数 - σ键电子数 - 孤电子对电子数。以 为例,价电子总数24,减去3个σ键(6e⁻),减去每个氧原子上不与平面垂直的2对孤对电子( ),剩余6个电子。因此形成的是 键。 性质解释:题目常要求用大π键解释性质。例如,苯酚的酸性强于乙醇,是因为苯环的大π键与氧原子的p轨道共轭,使O-H键极性增大;石墨导电是因为层内存在自由移动的大π键电子。 【例1】(2026·山东淄博·一模)Co及其化合物应用广泛。回答下列问题: (1)在元素周期表中,Co位于第___________周期___________族,基态Co与基态Mn原子中未成对电子数之比为___________。 (2)双核钴配离子结构如图甲所示。已知三氮唑环结构()存在大π键。 ①Co的化合价为___________,1 mol该配离子中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。 ②a、b处N原子形成大π键时p轨道能提供1对电子的是___________(填标号)。该配离子中N的杂化方式有___________种。 ③三氮唑()的沸点显著高于吡啶()的主要原因是___________。 (3)钴钐化合物可用作稀土永磁材料,其六方晶胞如图乙所示,A、B点原子的分数坐标分别为,。则___________;截面MNQP单位面积含有的Co原子为___________个。 第一电子亲和能 这一概念常与电离能结合考查,用于衡量原子得电子的难易程度。 定义陷阱:注意定义是“放出”的能量。放出能量越多,说明体系能量降低越多,原子越稳定,越容易得电子。 周期性规律:同周期从左到右,电子亲和能总体呈增大趋势(卤素最大);同主族从上到下逐渐减小。但要注意第ⅡA族(全满)和第ⅤA族(半满)的反常,以及氧、氟因电子云密度大、排斥力强而导致亲和能小于同族下一周期元素(S、Cl)的特殊情况。 【例7】第一电子亲和能是指气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所释放或吸收的能量(E1,单位: 释放热量数值为负值,吸收热量数值为正值),其大小与原子的核电荷数、原子半径、价层电子排布相关,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量。元素a~i为原子序数连续增大的短周期元素,其第一电子亲和能与原子序数的关系如图。下列说法错误的是 A.a 和i同主族 B.氢化物沸点:a<b<c C.第一电离能:g>h>f D.基态原子未成对电子数:d=f>e 【例8】(25-26高二下·安徽滁州·月考)第二周期元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题: (1)基态F原子核外有___________种运动状态不同的电子,第二周期中,基态原子有2个未成对电子的元素有___________(填元素符号)。 (2)在第二周期中,电负性最小的元素是___________(填元素符号,下同);第一电离能最大的元素是___________。 (3)铍与铝的性质相似。将溶液和溶液混合产生白色沉淀,写出发生反应的离子方程式:___________。 (4)电子亲和能是指气态基态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,单位为。第二周期主族元素的第一电子亲和能如图所示。N元素的第一电子亲和能低于相邻元素,其原因可能是___________。 (5)是常见的供氢剂、还原剂。中B原子杂化类型是___________;的空间结构和VSEPR模型相同的原因是___________。 热点08 器以载道:分离提纯装置原理深度突破 高考对分离提纯装置的考查,不再局限于简单的过滤或蒸馏,而是侧重于复杂体系中的精准分离和微量物质的富集。 命题点01 减压过滤(抽滤)与洗涤 这是近年来高频出现的考点。命题常结合溶解度随温度变化较大的物质(如某些配合物、有机晶体)的制备流程。 装置找错:考查布氏漏斗的斜口方向(应朝向抽气口)、安全瓶的导管连接(短进长出防倒吸)。 原理分析:为什么要用减压过滤?核心在于加快过滤速度并获得较干燥的沉淀。 洗涤策略:这是命题的深水区。题目常问“为何用乙醇洗涤”或“用冷水还是热水洗涤”。切入点是:减少晶体溶解损失(利用在冷溶剂或有机溶剂中溶解度小的特性)、去除表面杂质、利用乙醇易挥发的特性便于快速干燥。 【例1】(2026·河北衡水·一模)咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑,装置和步骤如下: ①投料 在三口烧瓶中加入适量硫酸铵和蒸馏水,搅拌溶解;在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的混合液(含 OHC-CHO和 HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40℃,滴毕升温至85~88℃,保温4h,反应液逐渐变浑浊。 ②排氨 冷却至50~60℃,分批加入氢氧化钙固体至;升温至85~90℃,保温1h排尽氨气。 ③浓缩 趁热过滤,用热水洗涤滤饼2~3次;合并滤液与洗液,常压浓缩至有大量晶体析出,再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯 减压蒸馏,油泵减压,收集馏分,得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制 用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体;抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06 g。 已知:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题: (1)在图1装置中,仪器A的作用是_______。 (2)步骤②中,“分批加入氢氧化钙固体”的目的是_______,证明氨气已排尽的方法是_______。 (3)步骤③中,“趁热过滤”的目的是_______,“用热水洗涤滤饼”的目的是_______。 (4)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是_______。 (5)步骤⑤中,利用图3装置抽滤,其主要优点是_______。 (6)本实验中,咪唑的产率为_______%。 (7)咪唑(,分子为平面结构)中大键表示为_______,它的碱性主要是由_______(填“1”或“2”)号体现的,判断依据是_______。 命题点02 索氏提取器 作为从固体中连续萃取液体的经典装置,常出现在天然产物提取(如从茶叶中提取咖啡因、从无患子果皮提取皂苷)的情境中。 工作原理:考查“回流”与“萃取”的结合。利用溶剂沸腾产生的蒸气上升冷凝后滴入提取管,液面超过虹吸管最高点后,富含提取物的溶剂回流至烧瓶。 核心优势:命题常问其优点。答案是:溶剂用量少、萃取效率高、可连续操作。 【例2】硼氢化钠是一种潜在储氢剂,有强还原性,易溶于异丙胺,常温下与水缓慢反应。实验室可用氢化钠与气态硼酸三甲酯制取,反应方程式为:。制取的实验步骤如下: 已知:①:与水剧烈反应,难溶于异丙胺; ②异丙胺:有机溶剂,易挥发。 回答下列问题: (1)的电子式为_______。 (2)反应前通的目的是_______。 (3)可用索氏提取法直接提取粗产品中的,其装置如图所示,实验时将粗产品放入滤纸套筒1中,烧瓶中加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发上升,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管返回烧瓶,从而实现连续萃取。 ①萃取结束后,经过管_______(填“2”或“3”)返回烧瓶。 ②与常规萃取相比,索氏提取器的优点是_______。 (4)蒸馏时应选用冷凝管_______(填“直形”或“球形”),馏分的成分是_______。 (5)为了探究碱浓度对放氢能力的影响,设计了如下左图的实验装置,测得不同碱浓度下硼氢化钠放氢速率曲线如下右图所示。 ①放氢的反应方程式为_______。 ②下列说法中正确的是_______。 A.恒压滴液漏斗滴加溶液时,可以打开上部的玻璃塞 B.反应过程中若观察到温度计刻度上升,说明该反应放热 C.溶液日常可贮存在的溶液中 命题点03 蒸馏与分馏的改进装置 除了常规的直形冷凝管,命题常涉及球形冷凝管(用于回流)、蛇形冷凝管(用于高效冷凝)的辨析。 减压蒸馏 温度计位置:这是必考点。测定反应液温度(如制乙烯)水银球在液面下;测定馏分温度(如蒸馏水、石油分馏)水银球在支管口处。 尾气处理与防倒吸:在蒸馏易挥发、有毒物质时,装置末端常连接干燥管或倒扣漏斗,考查其防倒吸原理。 【例3】(2026·甘肃酒泉·二模)钒氮合金中氮元素含量的测定原理是用浓硫酸将样品中氮元素转化成铵盐,利用如图装置(加热装置省略)处理铵盐,然后通过滴定测量。吸收和滴定过程中涉及的反应为,。 已知:①甲基红-次亚甲基蓝混合指示剂的颜色与pH的关系为时呈红色,时呈绿色;②“仪器6”的适用温度为50~100℃。 Ⅰ.样品转化:称取试样0.20 g,置于烧杯中,加入20 mL浓硫酸,加热至样品完全转化为铵盐。 Ⅱ.样品蒸馏:向锥形瓶内加入60 mL硼酸溶液和4滴甲基红-次亚甲基蓝指示剂;将烧杯中的样品溶液通过漏斗加入蒸馏瓶中,清洗烧杯及漏斗三次,并将清洗液加入蒸馏瓶中,再由漏斗处加入NaOH浓溶液160 mL,塞紧磨口罩;加热“仪器1”处的圆底烧瓶开始蒸馏,蒸馏过程结束后取下锥形瓶。 Ⅲ.滴定:用的盐酸标准溶液滴定锥形瓶中的吸收液。 回答下列问题: (1)“仪器6”的名称为_______。 (2)“样品蒸馏”过程中,水蒸气除加热作用外,还具有的作用是_______。 (3)硼酸溶液作为吸收液的优势是_______;加入NaOH浓溶液发生反应的离子方程式为_______。 (4)“滴定”步骤中,滴定终点时的现象为_______。 (5)滴定时,消耗盐酸的体积数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 滴定前读数/mL 0.00 0.23 0.00 0.00 滴定后读数/mL 26.50 26.53 26.52 26.48 应舍弃的数据为_______(填序号);测得该样品中氮元素的质量分数是_______%。 (6)下列操作中,导致样品中氮元素含量测定结果偏高的是_______(填字母)。 A.转移样品时,未清洗烧杯及漏斗 B.样品蒸馏时,冷凝管下端未浸入吸收液中 C.滴定时,未润洗酸式滴定管 D.蒸馏过程中,蒸馏瓶与“仪器6”之间漏气 命题点04 反应控制与合成装置——从“制备”到“调控”的进阶 现代合成化学强调绿色、高效、可控,高考命题紧扣这一趋势,重点考查反应条件的精确控制。 三颈烧瓶(三口烧瓶)的多功能应用 这是综合实验题的“主角”。命题关注其接口的利用: 恒压滴液漏斗:考查其平衡气压、使液体顺利滴下的作用,以及在控制反应速率方面的优势。 冷凝回流:在反应过程中防止易挥发反应物(如乙醇、乙酸)或产物的损失。 温度计与搅拌:考查对反应温度的精准控制(如水浴、油浴)和混合均匀度。 特殊气体的制备与性质验证 例如氨的催化氧化、铜与浓/稀硝酸反应的对比装置。 微型化与一体化:命题常展示一套封闭的微型装置,要求分析其优点(节约药品、减少污染、现象明显)。 多步反应串联:例如先制备气体,再通过干燥、除杂,最后进行性质实验或收集。切入点在于分析每个洗气瓶中的试剂及其作用(如除去酸性杂质、干燥气体)。 【例4】(2026·宁夏·一模)三氯乙醛()在医药领域作为一种重要的药物前体,可用于合成多种药物。某研究小组人员利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。 已知:①易溶于水和乙醇,易被HClO氧化生成。② 物质 沸点/℃ 97.8 198 12.3 回答下列问题: (1)装置A中仪器a的名称为___________;装置E中球形干燥管的作用为___________。 (2)实验装置从左到右的连接顺序为___________(填大写字母,装置可重复使用)。 (3)控制温度80~90℃,装置A的加热方式为___________(填序号),仪器a内生成的化学方程式为___________。 ①油浴  ②热水浴  ③沙浴 (4)反应结束后,测得产物中混有杂质,从产物中提纯的方法是___________。 (5)测定粗产品中(含有杂质)含量: i.产品预处理:准确称取样品0.40 g于碘量瓶中,加入20.00 mL 0.1 mol/L NaOH标准溶液,振荡5 min;补加10.00 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,40℃水浴反应10 min。 ii.碘氧化反应:冷却至室温,加入酸化;加入标准溶液,避光放置15 min。 iii.滴定剩余碘:用标准溶液滴定至淡黄色;加入2 mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失(共消耗标准溶液体积V mL)。 (已知:; ;)。 ①产品预处理中加入20.00 mL 0.1 mol/L NaOH标准溶液,振荡5 min的目的是___________。 ②粗产品中的质量分数为___________(列出含V的代数式即可)。 命题点05 定量分析与检测装置——从“读数”到“误差”的精准化 定量实验是区分度较高的题型,核心在于对测量数据的准确性和误差来源的分析。 滴定管的创新应用 除了常规的酸碱中和滴定,命题常涉及氧化还原滴定(如高锰酸钾法、碘量法)和沉淀滴定。 自动定零位滴定管:这是一种创新装置,其优点是排除尖嘴气泡、读数更精准、操作更便捷。 指示剂的选择:考查特定滴定反应的终点判断(如淀粉遇碘变蓝、KSCN检验Fe³⁺)。 气体体积的测量 利用量气管(或注射器)测量产生气体的体积,进而计算样品纯度。 读数要点:考查“恢复至室温”、“调节两端液面相平”等操作,以确保气体压强等于大气压。 误差分析:若未冷却就读数,气体体积偏大;若未调平液面(量气管液面高于水准管),气体压强偏大,体积偏小。 【例5】(2026·湖北·二模)氮化钙(Ca3N2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是 A.图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好 B.Ca3N2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑ C.反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低 D.图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度 【例6】(25-26高三下·重庆·月考)苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀土离子在形成配合物时,配位数在3∼12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕配合物组成的方法如下。 Ⅰ.苯甲酸铕配合物()的制备 (1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生跃迁,从___________态到___________态时发射荧光。 (2)写出溶解在盐酸中的化学方程式___________。 (3)苯甲酸根()结构简式为,其中两个氧原子均为配位原子,则的配位数为___________。 Ⅱ.苯甲酸铕配合物组成的验证 步骤1:称取产品溶解在溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离和苯甲酸,留在水相中,苯甲酸()进入有机相。分液后,将水相定容至100 mL。 步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用标准溶液滴定。消耗溶液体积为。 步骤3:用移液管移取溶液,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2滴,用标准溶液滴定溶液。消耗标准溶液体积为。已知与反应的化学计量数之比为。 (4)步骤1中“将水相定容至”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。 (5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是___________。 (6)步骤2滴定过程中,滴定终点的颜色变化是___________。 (7)该产品中___________(保留1位小数)。该结果与存在差异,可能的原因是___________。 速查01 化学与STSE 1.熟悉生活中的常见化学物质 (1)无机盐净水剂 氯化铁、硫酸铁、高铁酸钾、硫酸铝、氯化铝、明矾。 (2)常见的消毒剂 ①含氯消毒剂:氯气、漂白粉、漂白液、漂粉精。 ②过氧化物:过氧化氢(H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH)。 ③其他:二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、75%酒精、苯酚。 (3)漂白剂 漂白粉、漂白液、漂粉精、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。 (4)食品添加剂 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、亚硝酸钠、山梨酸及其钾盐 抗氧化剂 维生素C、还原铁粉 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 营养强化剂 维生素(A、D、B等) 矿物质类:钙(乳酸钙、葡萄糖酸钙);铁(硫酸亚铁、富马酸亚铁);碘(KIO3);硒(亚硒酸钠) (5)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、三硅酸镁(Mg2Si3O8)等。 2.化学与能源 (1)清洁能源——天然气、氢气等。 (2)化石能源——天然气、石油和煤等。 (3)绿色能源——不排放污染物,能直接用于生产、生活的可再生能源,如氢能、风能、太阳能等。 (4)新能源——氢能、风能、太阳能等。 3.常考材料的组成 材料 举例 说明 金属及合金材料 镁铝合金、不锈钢、青铜、黄铜等 ①铝合金具有强度大、密度小、耐腐蚀等优点; ②保护金属要使被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极 无机非金属材料 水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维、新型陶瓷材料 生活中的硅酸盐材料有水泥、玻璃和陶瓷等 有机高分子材料 天然 材料 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等 ①合成纤维:醋酸纤维等;再生纤维:黏胶纤维等; ②聚乙烯、聚氯乙烯都不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 合成 材料 塑料:聚乙烯、聚氯乙烯等 合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、尼龙66等 合成橡胶:丁苯橡胶、氯丁橡胶等 复合材料 玻璃钢 复合材料比原单一材料有更优越的性能 4.化学与环境保护 (1)绿色化学理念 绿色化学理念 (预防优于治理) 核心 利用化学原理和技术手段从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染,又称为“环境无害化学”“环境友好化学”或“清洁化学” 从环境观点看 强调从源头上消除污染(从一开始就避免污染物的产生) 从经济观点看 提倡合理利用资源和能源,降低生产成本(尽可能提高原子利用率) 热点 原子经济性反应——反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率为100%,对应无机、有机反应类型分别是化合反应、加成反应 (2)常见的环境问题 环境问题 形成的主要原因 温室效应 二氧化碳、甲烷等 白色污染 塑料制品 雾霾 PM2.5 光化学烟雾 氮氧化物(NOx)和碳氢化合物 酸雨(pH<5.6) 二氧化硫和氮的氧化物 臭氧层空洞 氟氯代烃 重金属污染 铜、汞(Hg)、镉(Cd)、铬、铅等离子 赤潮、水华 含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放 室内污染 甲醛、苯、放射性元素氡等 5.化学与食品安全、医药健康 (1)食品添加剂:防腐剂——苯甲酸钠、亚硝酸钠、食盐;抗氧化剂——维生素C;膨松剂——碳酸氢钠、碳酸氢铵;营养强化剂——加碘盐,一般添加KIO3(性质较稳定)。 (2)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、三硅酸镁(Mg2Si3O8)等。 速查02 化学与传统文化 1.常见文物及成分 (1)陶瓷:主要成分是硅酸盐。陶瓷的制作过程中,黏土等原料在高温下发生复杂的物理、化学变化,形成以硅酸盐为主要成分的坚硬物质。 (2)青铜器:主要成分是铜合金,其中以铜和锡为主要元素,还可能含有少量的铅、锌等。不同用途的青铜器,其合金成分比例会有所不同。 (3)古代书画:纸张的主要成分是纤维素,属于天然高分子。而书画中的颜料成分则较为复杂,如墨的主要成分是炭黑,一些彩色颜料可能是矿物质颜料,如朱砂的主要成分是硫化汞(HgS),石青的主要成分是碱式碳酸铜等。 (4)古建筑中的石灰石构件:主要成分是碳酸钙(CaCO3)。石灰石在自然界中储量丰富,质地坚硬,常被用于古代建筑的石构件,如石柱、石栏等。 (5)古代玻璃制品:主要成分是硅酸盐和SiO2,还含有氧化钠、氧化钙等其他金属氧化物。不同历史时期和地区的玻璃制品,其成分会有所差异,从而影响其颜色、透明度等性质。 2.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,判断是哪种物质。 (1)“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其“硇水”指的是硝酸。 (2)药物“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,触人脑,非有病不可嗅”,这里的“鼻冲水”指的是氨水。 (3)《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水”指的是石油。 (4)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的碱是K2CO3。 (5)《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘”主要成分是蛋白质。 3.传统文化涉及“变化”的判断 由古代文献记载的内容,联系化学反应,判断是否为化学变化;判断化学反应的类型,如置换反应、氧化还原反应等。如“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化——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和氧化还原反应。 4.古代化学技术 化学技术 主要反应或成分 说明 “灌钢法” 主要是将生铁和熟铁(含碳量约在0.02%以下)加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢 ①钢是以铁为主的含碳合金; ②钢的含碳量越高,硬度和脆性越大; ③合金熔点低于成分金属 “烧酒” “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也” 这里所用的“法”是指蒸馏 蒸发结晶 “……(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 速查03 化学性质与用途 1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂 性质 用途 明矾、铁盐水解生成胶体,具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂) 次氯酸钠是含氯消毒剂的有效成分,具有氧化性 用“84”消毒液消毒 二氧化氯具有较强的氧化性 可用于自来水的杀菌消毒 漂白粉(有效成分为次氯酸钙)具有强氧化性 可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂 K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 K2FeO4作新型净水剂 2.常见干燥剂、还原剂 性质 用途 氮气的化学性质稳定 作食品保护气 生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水 可作(食品)干燥剂 P2O5能与水反应 可作干燥剂(不可用于食品) Fe、FeO具有还原性 食品的抗氧化剂 SO2既可以杀菌又具有还原性 在葡萄酒中可以微量添加 3.生活、生产中其他物质 性质 用途 Al(OH)3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂 明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 肥皂水显碱性 作蚊虫叮咬处的清洗剂 Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 铝有还原性,与氧化铁发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 草木灰含碳酸钾,水解显碱性 铵态氮肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用 厨余垃圾含N、P、K等元素 用厨余垃圾制肥料 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板、电脑芯片 二氧化硅导光能力强 可作光导纤维 4HF+SiO2===2H2O+SiF4↑ 用HF刻蚀玻璃 Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 水玻璃(硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料等 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 锌的活泼性大于铁 在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀 速查04 化学用语 1.原子结构表示法 (1)核素符号:、等; 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 (2)原子(离子)结构示意图,如Cl:。 (3)电子排布式,如基态F原子:1s22s22p5。 (4)轨道表示式,如基态O原子:。 (5)价层电子排布式,如基态Fe2+:3d6。 2.分子结构表示方法 (1)实验式(最简式),如乙炔、苯、苯乙烯:CH。 (2)电子式,如H2O2:。 (3)结构式、结构简式、键线式(以乙醇为例) 结构式 结构简式 键线式 CH3CH2OH (4)两类模型(以甲烷为例) 球棍模型 空间填充模型 3.成键方式的表示方法 (1)用电子式表示两类化学键的形成过程 化学键 用电子式表示形成过程 共价键 不标出弯箭头及电子的转移,表示出共用电子对,如:H×+ 离子键 用弯箭头表示电子转移,用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数,如: (2)原子轨道的重叠方式 ①s⁃s σ键: ②s⁃p σ键: ③p⁃p σ键: ④p⁃p π键: 速查05 离子反应 1.离子能否大量共存判断 判断离子能否大量共存的“四个要点”,关键是看“一色、二性、三特殊、四反应”。 (1)一色——溶液颜色,无色溶液中不存在有色离子。 (2)二性——溶液的酸碱性: ①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根离子(如CO3-、SO3-、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在; ②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在; ③弱酸的酸式酸根离子(如HCO3-、HSO3-、HS-等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。 (3)三特殊——三种特殊情况: ①[Al(OH)4]-与HCO3-不能大量共存 ②“NO3-+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO32-等具有还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH4+与CH3COO-、CO32-,Mg2+与HCO3-等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。 (4)四反应——离子不能大量共存的四种反应类型: ①发生复分解反应 a. 离子间因发生反应生成沉淀而不能大量共存。 常见的离子组有:H+与 SiO32-; OH-与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等;Ag+与 Cl-、Br-、I-等; SO42-(或CO32-)与Ba2+、Ca2+、Ag+等。 b. 离子间因发生反应生成弱电解质而不能大量共存。 常见的离子组有: H+与OH-、CH3COO-、F-、ClO-等。 c. 离子间因发生反应生成气体而不能大量共存。 常见的离子组有:H+与CO32-、HCO3-、SO32-等;加热条件下,OH-与 NH4+。 ②发生氧化还原反应 离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。 常见的离子组有:在酸性条件下,MnO4-或 NO3-与Fe2+、I-等。 ③发生相互促进的水解反应 离子间因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的有:Al3+或Fe3+与[Al(OH)4]-、HCO3-等。 ④发生络合反应 离子间因发生络合反应而不能大量共存的一般指Fe3+与 SCN-,该反应通常还可以作为检验Fe3+的实验依据。 2.题目中常见的条件类型 条件类型 题目中的常见表述 误点点悟 常见的限制条件 无色 有色离子如MnO4-(紫红)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)Cr3+(绿)等不能大量共存 pH=1或pH=13 溶液显酸性或碱性 “因发生氧化还原反应而不能大量共存” 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类型反应的离子 常见的易错点 透明 “透明”也可“有色” 不能大量共存 易看成“大量共存” 常见的隐含条件 与Al反应放出H2 溶液既可能显酸性也可能显碱性 水电离的 c(H+)=1×10-12mol·L-1 溶液既可能显酸性也可能显碱性 “通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能大量共存 NO3- 在酸性条件下具有强氧化性 3.离子方程式正误判断 (1)离子方程式正误判断的思维流程 (2) 把握离子方程式正误判断的四个关键 分析反应体系 ①考虑反应环境(溶液的酸碱性、氧化性、还原性等) ②考虑试剂加入的顺序 ③考虑反应物之间的量的关系(如少量、过量、等量) 分析物质表示 ①易溶于水的强电解质(强酸、强碱和部分盐)拆分成离子形式 ②弱电解质、难溶物、单质、氧化物用化学式表示 ③微溶物的处理:“清拆分”“浊不拆” 分析反应产物 ①考虑是否漏掉部分离子反应 ②考虑反应物的量不同对产物的影响 ③考虑物质的氧化性(或还原性)对产物的影响 分析守恒规律 ①考虑是否符合质量守恒(前后元素种类及对应原子个数) ②考虑是否符合电荷守恒(电性种类相同、电荷数目相等) ③考虑氧化还原型离子方程式是否符合得失电子守恒 速查06 氧化还原反应 1.双线桥理解基本概念 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 2.多种方法判断强弱 (1)金属活动性顺序 (2)非金属活动性顺序 一般来说,元素非金属性越强,单质越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。 (3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱 同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱; 同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,单质氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。 (4)根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极反应的物质还原性一般比作正极物质的还原性强。 3.典型物质判断 (1)典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br2>Fe3+>I2>S 还原性:S2->I->Fe2+>Br- 氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+ (2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O3)。 (3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。 (4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I-。 (5)盐酸有酸性、氧化性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性、漂白性。 (6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO3、Na2SO3+HNO3、Fe(OH)2+HNO3、Fe(OH)3+HI发生氧化还原反应。 (7)氧化还原反应配平:标价态、列变化、求总数、定系数、后检查 一标:标出有变化的元素化合价; 二列:列出化合价升降变化; 三找:找出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等; 四定:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数; 五平:观察配平其它物质的系数; 六查:检查是否原子守恒、电荷守恒(通常通过检查氧元素的原子数),画上等号。 (8)常见的重要氧化剂、还原剂 氧化剂 还原剂 活泼非金属单质:X2、O2、S 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe 某些非金属单质: C、H2、S 高价金属离子:Fe3+、Sn4+ 不活泼金属离子:Cu2+、Ag+其它:[Ag(NH3)2]OH、新制Cu(OH)2 低价金属离子:Fe2+、Sn2+ 非金属的阴离子及其化合物: S2-、H2S、SO32- 、I -、HI、NH3、Cl-、HCl、Br-、HBr 含氧化合物:NO2、N2O5、MnO2、Na2O2、H2O2、HClO、HNO3、浓H2SO4、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4、王水(浓盐酸:浓硝酸3:1混合成的酸) 低价含氧化合物:CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaNO2、H2C2O4、含-CHO的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖)等 既作氧化剂又作还原剂的有:S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+及含-CHO的有机物。 速查07 化学计量 1.以物质的量为核心的化学计算 2.阿伏加德罗常数判断考前必读 (1)标准状况下不是气体的物质,常考的有H2O、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4的烃、苯等。 (2)常考物质的微观构成 ①单原子分子:稀有气体He、Ne等;多原子分子:臭氧(O3)、白磷P4(分子结构:);Na2O2中阴离子为。 ②最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等单烯烃。 ③一些特殊物质中的化学键数目 物质 CnH2n+2 P4 (P—P) Si (Si—Si) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚石 每摩尔含共价键数目 (3n+1)NA 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA (3)可逆反应不能进行到底 ①多数盐类的水解反应 ②N2+3H22NH3 ③2SO2+O22SO3 ④Cl2+H2OHCl+HClO ⑤2NO2N2O4 (4)有关反应进程的问题 ①MnO2与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。 ②Cu与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。 ③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。 ④Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。 (5)常考氧化还原反应中电子转移数 反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目 Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA 1 mol O2 2 mol或2NA Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA 1 mol Fe 3 mol或3NA 3.阿伏加德罗定律 内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。 推论: (a)同温同压下,V1/V2=n1/n2 (b)同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2 (c)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1 (d)同温同压同体积时,M1/M2=ρ1/ρ2 注意:(1)阿伏加德罗定律也适用于混合气体。 (2)考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等。 (3)物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2双原子分子。胶体粒子及晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 (4)要用到22.4L·mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况下,否则不能用此概念。 (5)某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少。 (6)注意常见的的可逆反应:如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡。 (7)不要把原子序数当成相对原子质量,也不能把相对原子质量当相对分子质量。 (8)较复杂的化学反应中,电子转移数的求算一定要细心。如2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O等。(1molNa2O2或1molCl2完全反应转移1mol电子) 4.“NA”应用示列 (1)常温常压下,1 mol氦气所含原子数为NA(对) (2)标准状况下,2.24 L Cl2与氢氧化钠完全反应转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (3)标准状况下,1 L辛烷完全燃烧生成CO2 8 L(错,标准状况下辛烷是液体) (4)7.8 g Na2O2与CO2完全反应,转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (5)3.4 g H2O2完全分解转移电子0.2NA(错,0.1NA) (6)2.4 g Mg无论与O2还是与N2完全反应,转移电子数都是0.2NA(对) (7)5.6 g Fe与Cl2完全反应,转移电子数为0.2NA(错,0.3NA) (8)电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA,则阳极质量减少64 g(错,阳极为粗铜,除铜外,还含其他金属) (9)1 L 1 mol·L-1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OH)3胶粒数为NA个(错,小于NA) (10)10 g 46%的乙醇水溶液中所含H原子数为0.6NA(错,还要考虑水,应为1.2NA) (11)1 mol —OH中所含电子数为9NA(对) (12)1 mol CH所含的电子数为8NA(对) (13)2 g NO2和44 g N2O4的混合气体所含原子数为3NA(对) (14)T℃时, 1 L pH=6的纯水中含10-6NA个OH-(对) (15)过量的Fe粉加入稀硝酸中,当溶解5.6 g时转移的电子数为0.3NA(错,0.2NA) 速查08 实验仪器与基本操作 1.高考常考仪器及使用 (1)坩埚和蒸发皿 坩埚: 二者均可以直接加热,前者主要用于固体物质的灼烧,后者主要用于溶液的蒸发、浓缩和结晶 蒸发皿: (2)漏斗 普通漏斗 长颈漏斗 分液漏斗 恒压滴液漏斗 普通漏斗主要用于组装过滤器,长颈漏斗主要用于组装简易反应容器,分液漏斗主要用于分离互不相溶的液体、向反应容器中滴加液体 (3)滴定管 ①滴定管“0”刻度在上方。酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。 ②滴定管赶气泡的操作 酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。 碱式滴定管:将乳胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住乳胶管,轻轻挤压玻璃球,使溶液从尖嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。 (4)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,瓶塞不可互换。 (5)玻璃棒:过滤、配制一定物质的量浓度的溶液转移溶液时用玻璃棒引流;蒸发过程中用玻璃棒搅拌,并从蒸发皿中转移固体;溶液pH测定时用玻璃棒蘸取溶液等。 (6)试剂瓶:广口瓶盛放固体试剂,细口瓶盛放液体试剂,棕色瓶盛放见光易变质的试剂。 (7)量筒:不能用来配制溶液或用作反应容器,不能用来加热或量取热的溶液。 (8)pH试纸:检测溶液时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。检验气体前试纸需先润湿,试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。 (9)烧瓶、烧杯、锥形瓶:不可直接加热,中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。 (10)温度计:不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时水银球浸在液体中,蒸馏测蒸气温度时水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。 2.常见试剂的保存方法 保存依据 保存方法 典型实例 防氧化 ①密封或用后立即盖好; ②加入还原剂; ③隔绝空气 ①Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即盖好; ②向FeSO4溶液中加少量铁屑; ③K、Na保存在煤油中,Li保存在石蜡油中 防与CO2反应 密封保存,减少暴露时间 NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存 防挥发 ①密封,置于阴凉处; ②液封 ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处; ②液溴用水封 防燃烧 置于冷暗处,不与氧化剂混合贮存,严禁火种 苯、汽油、酒精等 防分解 保存在棕色瓶中,并置于阴暗处 浓HNO3、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等 防水解 加入酸(碱)抑制水解 FeCl3溶液中加稀盐酸;Na2S溶液中加NaOH溶液 防腐蚀 ①腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料塞; ②腐蚀玻璃的物质用塑料容器 ①浓HNO3、酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶; ②氢氟酸保存在塑料瓶中 防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等 3.基本实验操作的先后顺序 (1)制取气体时:先检查装置气密性后装药品。 (2)点燃可燃性气体时:先验纯再点燃。 (3)用石蕊试纸、淀粉⁃KI试纸检验气体性质时:先用蒸馏水润湿试纸。 (4)中和滴定实验:洗净后的滴定管先用标准液或待测液润洗,再装入相应的溶液;观察锥形瓶内溶液颜色的改变时,先等半分钟,颜色不变后判定终点。 (5)定容操作:先加蒸馏水至容量瓶刻度线1~2 cm后,再用胶头滴管定容。 (6)检验S时,先向待检验溶液中加稀盐酸酸化,后加入BaCl2溶液,观察现象。 4.常见实验事故的处理 (1)失火处理:酒精及有机物燃烧,小面积失火时,应迅速用湿布或沙土盖灭;钠、磷等着火时应用沙土盖灭。 (2)浓硫酸、浓烧碱沾到皮肤上,用大量水冲洗,然后分别涂上稀NaHCO3溶液、稀硼酸溶液。 (3)眼睛被酸、碱灼伤,先用大量水冲洗,并不断眨眼,一定不能揉眼;然后被酸灼伤用稀NaHCO3溶液淋洗、被碱灼伤用稀硼酸溶液淋洗;最后用生理盐水清洗。 (4)汞洒在地面上,先收集,然后撒上硫粉进行处理。 5.化学实验中的5个“标志” (1)仪器洗涤干净的标志是内壁附有均匀水膜,既不聚集成滴,也不成股流下。 (2)中和滴定终点的标志是滴入最后半滴液体后溶液颜色发生突变且半分钟内不变色。 (3)容量瓶不漏水的标志是加入一定量的水,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,均无水渗出。 (4)容量瓶、量筒、移液管、滴定管中液面达到刻度线的标志是平视时,视线、刻度线与凹液面最低处相切。 (5)天平平衡的标志是指针在分度盘的中央或指针左右摆动的幅度相等。 速查09 实验设计与目的一致性问题 1.判断下列实验操作是否能达到相应的实验目的 序号 实验操作 实验目的 判断 (1) 向某溶液中加入KSCN溶液,无明显现象,再加入H2O2溶液,出现红色 该溶液中一定含有Fe2+ (2) 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红 氧化性:Fe3+<Ag+ (3) 向盛有2 mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2 mol·L-1的KI溶液,产生黄色沉淀 [Ag(S2O3)2]3-发生了水解 (4) 向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热、搅拌、冷却后,滴加过量NaOH溶液中和稀硫酸,滴加几滴碘水 验证淀粉是否完全水解 (5) 用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好,放入盛有蒸馏水的烧杯中,更换蒸馏水,重复几次 除去氢氧化铁胶体中的Fe3+、Cl- (6) 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度 测定中和反应的反应热 (7) 向2支分别盛有5 mL 0.1 mol·L-1和0.5 mol·L-1高锰酸钾溶液中的试管中同时滴加5滴0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,观察溶液褪色的快慢 探究浓度对反应速率的影响 (8) 将C2H5OH与浓H2SO4在烧瓶中混合后加热至170 ℃,并将从瓶内逸出的物质通入酸性KMnO4溶液中 检验有无乙烯生成 (9) 向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3 滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,再加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液 证明Ksp[Mg(OH)2]> Ksp[Fe(OH)3] (10) 相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液 探究Cu2+、Fe3+对H2O2 分解速率的影响 (11) 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH 的酸性强弱 (12) 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 (13) 分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大 证明非金属性:S>C (14) 将NaOH溶液滴入某溶液中加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 证明该溶液中有N (15) 分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气 鉴别溴蒸气和NO2 (16) 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应 (17) 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色 证明氧化性:H2O2比Fe3+强 (18) 向黄色固体难溶物PbI2中加水,振荡,静置。取上层清液,然后加入NaI固体,产生黄色沉淀 证明难溶物存在沉淀溶解平衡 (19) 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)<Ksp(AgI) (20) 先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体 称取2.0 g NaOH固体 (21) 将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水 配制FeCl3溶液 (22) 向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,搅拌并继续煮沸出现浑浊 制备Fe(OH)3胶体 (23) 测定等物质的量浓度的盐酸、硝酸的pH 比较Cl、N的非金属性强弱 (24) 用熔融氧化铝、CCl4做导电性实验 证明二者是离子化合物 还是共价化合物 (25) 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 (26) 将CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀 检验CH3CH2Br中存在的溴元素 (27) 取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体 测定Na2CO3(含NaCl)样品纯度 (28) 将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干 缩短容量瓶干燥的时间 (29) 将含有苯甲酸的苯酚加入饱和Na2CO3溶液中,过滤 除去苯酚中混有的少量苯甲酸 (30) 将混合气通过盛有溴的四氯化碳溶液中,观察溶液是否褪色 检验乙烷中是否含有乙烯 2.判断下列有关实验操作—现象—解释或结论是否都正确 序号 实验操作 现象 解释或结论 判断 (1) 向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌 得黑色海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸体现氧化性和吸水性 (2) 用洁净的铁丝蘸取溶液,然后在酒精灯火焰上灼烧 火焰呈黄色 溶液中含有Na+ (3) 向浓度均为0.10 mol·L-1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) (4) 铜粉加入稀硫酸中,加热;再加入少量硝酸钾固体 加热时无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用 (5) 向AgNO3溶液中滴加过量氨水 得到澄清溶液 Ag+和NH3·H2O可以大量共存 (6) 向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性:H2CO3>C6H5OH (7) 在坩埚中将MgCl2·6H2O灼烧 得到白色固体 MgCl2·6H2O受热分解为MgCl2 (8) 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈黄色 原溶液中有Na+无K+ (9) 向某溶液中滴加几滴稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无N (10) 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 (11) 硝酸银溶液中加入足量NaCl溶液,再加入KI溶液 先出现白色沉淀,后变为黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) (12) 向2 mL 2% CuSO4溶液中滴加4~6滴2% NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL X溶液,加热煮沸 未出现砖红色沉淀 X不含醛基 (13) 等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应 相同时间内,HA收集到的氢气多 HA是强酸 (14) 将铝片和镁条作为电极,插入1.0 mol·L-1的NaOH溶液中 电流表指针偏向镁片 金属铝比镁活泼 (15) 向1.0 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性 (16) 向NaBr溶液中加入氯水,再加入淀粉-KI溶液 溶液变蓝 氧化性:Cl2>Br2>I2 (17) 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性 (18) 将FeCl3固体溶解于适量硫酸溶液 配制FeCl3溶液 H+抑制FeCl3水解 (19) 常温下,相同的铝片分别投入足量的稀、浓硫酸中 浓硫酸中铝片先溶解完 反应物浓度越大,反应速率越快 (20) 向CuSO4溶液中通入H2S气体 有黑色沉淀 CuS不溶于稀硫酸 (21) 在CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡 有白色沉淀生成,苯层呈紫色 白色沉淀可能为CuI (22) 向硝酸亚铁溶液中滴入稀硫酸 无明显现象 硝酸亚铁与硫酸不反应 (23) 常温下,用pH试纸测定一定浓度的NaHCO3溶液的pH 测得pH=8 HC的水解程度小于其电离程度 (24) 向一定量的浓硫酸中加入过量的锌粒,微热至反应结束 产生气泡 该气体成分仅为SO2 (25) 将澄清的石灰水滴入可能混有Na2CO3的NaHCO3溶液中 有白色沉淀产生 该溶液中一定含有Na2CO3 (26) 表面变黑的银器浸泡到盛有食盐水的铝制容器中,银器与铝接触 银器变得光亮如新 构成原电池,铝作负极,硫化银得电子被还原成单质银 (27) 向足量的浓硝酸中加入铁片,一段时间后加入铜粉 有气体生成,溶液呈蓝绿色 浓硝酸将Fe氧化成Fe3+,生成NO2,Cu与Fe3+反应生成Cu2+ (28) 分别测浓度均为 0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH pH后者大于前者 比较CH3COO-和HC的水解常数Kh(CH3COO-)<Kh(HC) (29) 向乙醇中加入一小粒金属钠 产生无色气体 乙醇中含有水 (30) 常温下,将50 mL苯与50 mL CH3COOH混合 所得混合溶液的体积为 101 mL 混合过程中削弱了CH3COOH 分子间氢键的作用,且苯与 CH3COOH 分子间的作用弱于氢键 (四)实验装置图与目的正误判断 1.该装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积(  ) 2.该装置可用于实验室制备Fe(OH)2(  ) 3.该装置用于制备并收集NO气体(  ) 4.该装置用于除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠(  ) 5.该装置用于Na2CO3和稀H2SO4反应制取少量的CO2气体(  ) 6.用该装置加热硫酸铜晶体制备无水硫酸铜(  ) 7.用该装置分离氢氧化钙固体中混有的少量氯化铵固体(  ) 8.该装置可用于吸收NH3或HCl气体,并防止倒吸(  ) 9.该装置可用于分离石油,得到汽油、煤油和柴油等各种纯净物(  ) 10.该装置可用于制备并收集乙酸乙酯(  ) 11.该装置可用于制备并收集氨气(  ) 12.该装置可用于分离乙酸与乙醇(  ) 13.如图所示洗气瓶中产生的白色沉淀为BaSO3(  ) 14.用图中方法不能检查此装置的气密性(  ) 15.如图所示装置用于石灰石与稀盐酸反应制取CO2气体(  ) 16.利用该装置可证明SO2有漂白性(  ) 17.模拟外加电流法(  ) 18.利用该装置合成氨并检验氨的存在(  ) 19.利用该装置验证牺牲阳极法(  ) 20.利用如图所示装置测定一定质量的Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数(  ) 21.测量生成氢气的体积(  ) 22.用该装置制备溴苯并验证有HBr产生(  ) 23.检验溴乙烷水解产物中含有Br-(  ) 24.检验淀粉水解生成了葡萄糖(  ) 25.检验乙醇消去反应产物中的乙烯(  ) 26.用溴水检验CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液反应生成的乙烯(  ) 27.关闭弹簧夹检查装置的气密性(  ) 28.吸收SO2(  ) 29.检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热产生的乙烯(  ) 30.制取无水MgCl2(  ) 31.加热熔融NaOH固体(  ) 32.制备并收集少量干燥的NH3(  ) 33.除去甲烷中的少量乙烯(  ) 34.比较Cl、C、Si的非金属性强弱(  ) 35.2NO2(g)N2O4(g),颜色加深说明平衡逆移(  ) 36.比较MnO2和FeCl3对H2O2分解的催化效果(  ) 37.检验乙炔具有还原性(  ) 38.制备Cl2(  ) 39.干燥NH3(  ) 40.用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度盐酸用到的仪器(  ) 速查10 原子结构与性质 1.元素周期律的应用 性质 同周期(自左而右) 同主族(自上而下) 电子层结构 层数相同 层数增大 失电子能力 减弱 增强 得电子能力 增强 减弱 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外) 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 酸性增强: H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4 碱性减弱: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 酸性减弱: HNO3>H3PO4 碱性增强: LiOH<NaOH<KOH 非金属气态氢化物的稳定性 增强:SiH4<PH3<H2S<HCl 减弱:HF>HCl>HBr>HI 原子半径 减小:Si>P>S>Cl 增大:F<Cl<Br<I 阳离子半径 减小:Na+>Mg2+>Al3+ 增大:Li+<Na+<K+ 阴离子半径 减小:P3->S2->Cl- 增大:F-<Cl-<Br-<I- 2.1~36号元素的第一电离能(I1)变化规律 说明:①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅤA族反常; ②同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。 3.元素电负性的周期性变化 一般来说,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大;同族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小。 4.比较原子半径、离子半径大小的方法 一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。 二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。 速查11 分子结构与性质 (一)化学键及分类 1.化学键的存在 2.共价键的类型 共价键 举例 说明 σ键、 π键 单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键,也可能是极性键,如O2中的共价键是非极性键,O3中的共价键是极性键;不同原子之间形成的共价键是极性键。 ②分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。如苯分子中的大π键可表示为。 ③配位键也是共价键: A.含有常见配体的配合物举例: 注:冰晶石——六氟合铝酸钠(工业上用于电解制铝,可以降低氧化铝的熔融温度)。 B.含有特殊配体:π键配位体[CO、环戊二烯基(C5H5—)等]和螯合配位体的配合物举例: 双键(1个σ键、1个π键) 三键 (1个σ键、2个π键) 大π键 配位键 ①配合物的组成。以[Cu(NH3)4](OH)2为例: 一般来说,配合物内界与外界之间为离子键,电荷相互抵消。 ②配体可能有多个配位原子与中心离子或原子形成螯合物。 以C与乙二胺形成的配离子为例: 3.共价键对物质化学性质的影响 (1)共价键的强弱对物质稳定性的影响:键能越大,键长越短,分子越稳定。 (2)共价键的极性对羧酸酸性的影响:键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。 注意 与羧基相连的基团会影响羧基中羟基的极性。 ⅰ.烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越小; ⅱ.与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。 (二)分子、离子的空间结构 1.价层电子对互斥模型 (1)公式 价层电子对数=×(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×n±电荷数)。 (2)注意事项 ①O、S作中心原子提供6个价电子,作配位原子不提供价电子。 ②当出现单电子时,单电子算一对。如价层电子对数为≈4。 ③该公式适用范围:ABn型分子或型离子。 2.VSEPR模型与中心原子杂化方式的关系 常见 微粒 中心原子的 杂化方式 VSEPR 模型 孤电子 对数 微粒的 空间结构 迁移 CH4 sp3 正四面体形 0 正四面体形 N、B、P、Cl H2O sp3 四面体形 2 V形 H2S NH3 sp3 四面体形 1 三角锥形 H3O+、NF3 BF3 sp2 平面三角形 0 平面三角形 SO3、N、C、HCHO SO2 sp2 平面三角形 1 V形 N CO2 sp 直线形 0 直线形 CS2 注意 原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征(空间结构和化学键类型)及相近的性质。 3.中心原子的成键特点与杂化方式的关系 (1)单键C、N、O(、、—O—):sp3杂化。 (2)双键C、N、O(、、):sp2杂化。 (3)“==C==”:sp杂化。 (4)三键C、N(—C≡C—、—C≡N):sp杂化。 (三)分子间作用力 分子性质 1.键的极性与分子的极性 分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性 三原子 分子 H2O、H2S、SO2 极性键 V形 极性分子 CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子 四原子 分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 BF3、SO3 极性键 平面正三角形 非极性分子 P4 非极性键 正四面体形 非极性分子 五原子 分子 CH3Cl 极性键 四面体形 极性分子 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 2.氢键及其对物质性质的影响 氢键不属于化学键,氢键的作用力要大于范德华力。 对物理性质的影响: (1)分子间氢键使物质沸点较高 例如,沸点:NH3>PH3(NH3分子间形成氢键)、H2O>H2S(H2O分子间形成氢键)、HF>HCl(HF分子间形成氢键)、C2H5OH>CH3OCH3(C2H5OH分子间形成氢键)。 (2)分子内氢键使物质的熔、沸点降低,如熔、沸点:<。 (3)使物质易溶于水:如NH3、C2H5OH、CH3CHO、H2O2、CH3COOH等易溶于水(分子与水分子间形成氢键)。 (4)解释一些特殊现象:例如水结冰体积膨胀(水分子间形成氢键,体积大,密度小)。 速查12 晶体结构与性质 1.不同晶体的特点比较 比较项目 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 概念 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 晶体微粒 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 分子 原子 微粒之间作用力 离子键 金属键 分子间作用力 共价键 物 理 性 质 熔、沸点 较高 有的高、有的低 低 很高 硬度 硬而脆 有的大、有的小 小 很大 溶解性 一般情况下,易溶于极性溶剂(如水),难溶于有机溶剂 钠等可与水、醇类、酸类反应 极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂 难溶于一般溶剂 2.常见共价晶体结构分析 (1)金刚石 ①每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构; ②键角均为109°28'; ③最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内; ④每个C参与4个C—C的形成,C原子数与C—C数之比为1∶2; ⑤密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构; ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”,因此二氧化硅晶体中Si与O的个数之比为1∶2; ③最小环上有12个原子,即6个O、6个Si; ④密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (3)SiC、BP、AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构; ②密度:ρ(SiC)= g·cm-3;ρ(BP)= g·cm-3;ρ(AlN)= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 3.常见分子晶体结构分析 (1)干冰 ①8个CO2位于立方体的顶角且在6个面的面心各有1个CO2; ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个; ③密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)白磷 ①面心立方最密堆积; ②密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 4.常见离子晶体结构分析 晶体 晶胞 配位数 NaCl Na+、Cl-的配位数均为6 CsCl Cs+、Cl-的配位数均为8 CaF2 Ca2+()的配位数为8;F-()的配位数为4 速查13 元素及化合物的推断 一、根据原子结构、位置关系进行推断 1.根据核外电子的排布三大规律推断元素 (1)最外层电子规律 最外层电子数(N) 3≤N<8 N=1或2 N>次外层电子数 元素在周期表中的位置 ⅢA族~ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期(Li、Be)除外 (2)“阴三、阳四”规律:某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。如S2-、K+最外层电子数与次外层电子数相等,则S位于第三周期,K位于第四周期。 (3)“阴上、阳下”规律:电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。 2.根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式(用R代表元素) ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7 最高价含氧酸 H4RO4或H2RO3 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 二、利用元素周期表的片段进行推断 1.元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He,H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界,第ⅠA族左侧无元素分布。 (2) He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。 2.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 族序数等于周期数的元素 H、Be、Al、Ge、Sb、Po 族序数等于周期数2倍的元素 C、S 族序数等于周期数3倍的元素 O 周期数是族序数2倍的元素 Li、Ca、Tl 周期数是族序数3倍的元素 Na、Ba 最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素 H、C、Si 最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素 S 除H外,原子半径最小的元素 F 三、根据元素及其化合物的特性推断 (1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N (3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素:O (4)地壳中含量最多的金属元素或最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al (5)最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs (7)焰色反应呈黄色的元素:Na;焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素:K (8)单质密度最小的元素:H;单质密度最小的金属元素:Li (9)常温下单质呈液态的非金属元素:Br。常温下单质呈液态的金属元素:Hg (10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素:N (11)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素:S (12)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂,则W是氮(N) (13)短周期元素T的一种单质在空气中能够自燃,则T是磷(P) (14)单质为常见的半导体材料:Si、Ge (15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F 速查14 化学反应与能量 一、化学反应与热能 1.反应热 (1)反应热:中学阶段认为,在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变。 (2)燃烧热:在101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。  (3)Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 2.焓变的计算 (1)根据(相对)能量计算 ΔH=E(生成物总能量)-E(反应物总能量)。 (2)根据键能计算 ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)。 (3)根据活化能计算 ΔH=E(正反应的活化能)-E(逆反应的活化能)。 (4)根据物质的燃烧热计算 ΔH(燃烧热)=-。 3.盖斯定律 (1)盖斯定律的含义 一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。 (2)利用盖斯定律间接计算某些反应的反应热(ΔH) 则A→D反应的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 方法技巧:盖斯定律应用答题模板——叠加法 步骤1 “倒” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将部分方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。 步骤2 “乘” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要乘以相应倍数。 步骤3 “加” 上面的两个步骤完成,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。 二、化学反应与电能 1.原电池、电解池的区别 2.离子交换膜 易错警示:有离子交换膜的原电池或电解池装置中,在计算某一区域电解质溶液质量的变化时,一定要考虑离子移动引起的电解质溶液质量的变化。 3.电解原理的应用 (1)电镀:待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属离子的溶液作电镀液。 (2)电解精炼铜:纯铜作阴极、粗铜作阳极、硫酸铜溶液作电解质溶液。 4.金属(以铁为例)的电化学腐蚀与防护 (1)吸氧腐蚀电极反应 负极:Fe-2e-===Fe2+; 正极:O2+4e-+2H2O===4OH-。 (2)析氢腐蚀电极反应 负极:Fe-2e-===Fe2+; 正极:2H++2e-===H2↑。 (3)防护方法 ①原电池原理——牺牲阳极法:与较活泼的金属相连,较活泼的金属作负极被腐蚀,被保护的金属作正极; ②电解池原理——外加电流法:被保护的金属与原电池负极相连,形成电解池,作阴极。 方法技巧:解电化学选择题的方法步骤 速查15 化学反应速率与平衡 一、化学反应速率及影响因素 1.化学反应速率 (1)平均反应速率:常用单位时间内反应物或生成物浓度(物质的量、压强)的改变(减少或增加)来表示。 公式法:v==。 比值法:对于反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,则有===。 (2)瞬时速率:反应在某一时刻的速率。 在浓度-时间曲线上某一时刻的斜率的绝对值代表该时刻的瞬时速率。 2.化学反应速率的影响因素 反应物本身的性质是主要因素,还受浓度、温度、压强、催化剂、表面积等因素影响。 3.速率常数与速率方程 速率常数(k)与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常k越大, 反应进行得越快。 特别提醒 (1)速率方程是由实验数据测定的结果,与化学方程式无确定的关系。 (2)活化能与速率常数 阿伦尼乌斯公式:k=A 当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率随之提高。Ea值越大,改变温度对反应速率的影响程度就越大,这就是升高相同温度时,不同化学反应的速率提高的倍数不同的原因。 二、化学反应的方向 复合判据 ΔG=ΔH-TΔS 注意 (1)ΔH<0,ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行。 (2)ΔH>0,ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行。 (3)当ΔH<0,ΔS<0时,低温下反应能自发进行;当ΔH>0,ΔS>0时,高温下反应能自发进行。 三、化学平衡常数及简单计算 (一)化学平衡常数及影响因素 1.化学平衡常数的表达式及大小与化学方程式的书写有关。 例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1=, 则N2(g) + H2(g)NH3(g) K2=或, 2NH3(g)N2(g)+3H2(g) K3=或。 2.平衡常数K与温度的关系 温度变化 可逆反应的ΔH K的变化 升温 吸热反应,ΔH>0 增大 降温 减小 升温 放热反应,ΔH<0 减小 降温 增大 3.平衡常数K与浓度商Q的关系 达到平衡状态,Q=K; 平衡正向移动,Q<K; 平衡逆向移动,Q>K。 (二)化学平衡常数相关计算 1.化学平衡计算题的“万能钥匙”——“三段式” 如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。           mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始/(mol·L-1)    a   b    0   0 变化/(mol·L-1)    mx  nx    px  qx 平衡/(mol·L-1)    a-mx b-nx   px   qx 2.压强平衡常数(Kp) 第一步:根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。 第二步:计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步:求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。 第四步:根据压强平衡常数计算公式代入计算。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),压强平衡常数表达式为Kp=。 四、化学平衡移动与转化率 1.转化率和平衡转化率 转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。 (1)平衡转化率:达到平衡时的转化率,该条件下达到的最大转化率;与反应速率和反应时间无关。 (2)未达到平衡的转化率:与反应速率和反应时间有关,一般反应速率越大,转化率越大。 2.转化率与温度的关系 可逆反应的焓变ΔH 升高温度 吸热反应,ΔH>0 未达到平衡的转化率增大 平衡转化率增大 放热反应,ΔH<0 未达到平衡的转化率增大 平衡转化率减小 3.增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物平衡转化率 备注 A+BC 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小α(B)增大 - AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 反应物平衡转 化率实际是考 虑压强的影响 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 4.如果两气体物质的投料比等于化学计量数之比,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。 5.“惰性气体”对化学平衡移动的影响 (1)恒温、恒容下:加入惰性气体体系总压增大,但体积不变,各反应物、生成物的浓度均未改变,故反应速率不变,v正、v逆不变,化学平衡也不发生移动。 (2)恒温、恒压下:加入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小,v正、v逆均减小,等效于减压,故化学平衡向气体总体积增大的方向移动。 6.平衡移动类归因分析答题模板 叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果) (1)温度:该反应正向为×××(放热或吸热)反应,其他条件不变,升高(或降低)温度,平衡×××(正向或逆向)移动,因此×××(得结论)。 (2)压强:正反应是气体分子数减小(或增大)的反应,当温度一定时,增大压强,平衡正向(或逆向)移动,因此×××(得结论)。 速查16 电解质溶液 一、对比剖析三大平衡 平衡类型 电离平衡(以CH3COOHCH3COO-+H+为例) 水解平衡(以CH3COO-+H2OCH3COOH+ OH-为例) 沉淀溶解平衡[以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为例] 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 影 响 因 素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,Ksp增大;反之,则Ksp减小 加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变 加入相 应离子 (或物质) 加入CH3COONa 或HCl,抑制 电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 加入AgNO3或NaCl,抑制溶解 Ksp不变 加入反应 离子(或 物质) 加入OH-,促进电离 Ka不变 加入H+,促进 水解 Kh不变 加入氨水,促进 溶解 Ksp不变 二、溶液中粒子浓度大小比较 1.单一溶液 (1)Na2S溶液 水解方程式:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-;  离子浓度大小关系:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-);  元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)];  质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。  (2)NaHS溶液 水解方程式:HS-+H2OH2S+OH-;  离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-);  元素守恒:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S);  质子守恒:c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(H2S)。  2.混合溶液 (1)等物质的量浓度、等体积的CH3COOH、CH3COONa混合溶液 水解方程式:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;  离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);  元素守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);  质子守恒:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)。  (2)CH3COOH、CH3COONa混合溶液呈中性 离子浓度大小关系:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);  元素守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)。  (3)常温下pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合的溶液 离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);  电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。  三、电解质溶液的曲线类型与分析思路 1.弱酸、弱碱溶液的稀释 图像 理解与分析 HXH+ + X- Ka=≈≈ c(H+)≈c(X-)≈,α≈×100% 酸性:HA>HB,c(HA)<c(HB) 用a、b两点处所示溶液中和等物质的量的NaOH,消耗HA与HB的体积:V(HA)>V(HB) lg =0代表没稀释;lg =1代表稀释10倍 ①MOH为强碱、ROH为弱碱 ②lg =0时,c(ROH)>c(MOH) ③水的电离程度:a>b 2.中和反应过程中粒子浓度变化 (1)一元弱酸(弱碱) (以常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和20 mL 0.1 mol·L-1弱酸HX为例) 图像 理解与分析 滴定曲线: 0点:HX溶液 c(HX)>c(H+)>c(X-)>c(OH-) ①点:c(HX)∶c(NaX)=1∶1 c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-) ②点:pH=7 c(Na+)=c(X-)>c(HX)>c(H+)=c(OH-) ③点:NaX溶液 c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(HX)>c(H+) 对数曲线: Ka(HX)= A点:c(X-)=c(HX) 则:Ka(HX)=c(H+),pKa(HX)=pH 分布系数曲线: W点,δ(X-)=δ(HX) Ka(HX)==c(H+) pKa(HX)=pH 此时,c(HX)∶c(NaX)≠ 1∶1 (2)二元弱酸(弱碱) (以常温下,用某浓度NaOH溶液中和10 mL同浓度弱酸H2X为例) 图像 理解与分析 滴定曲线(两个突跃点): 平衡常数表达式: Ka1(H2X)=,Ka2(HX)= Ka1·Ka2=·= 由W点计算Ka1=10-2.3 由M点计算Ka2=10-9.7 分布系数曲线: Ⅰ.曲线①代表H2X,曲线②代表HX-,曲线③代表X2- Ⅱ.根据W点,得Ka1=10-a,pKa1=a 根据M点,得Ka2=10-b,pKa2=b Q点:c==,对应的c(HX-)最大 Ⅲ.当pH<a时,c(H2X)>c(HX-)>c(X2-) a<pH<c时,c(HX-)>c(H2X)>c(X2-) c<pH<b时,c(HX-)>c(X2-)>c(H2X) pH>b时,c(X2-)>c(HX-)>c(H2X) 对数曲线: pH=lg -lg[Ka1(H2X)] pH=lg - lg[Ka2(H2X)] 3.沉淀溶解平衡曲线 图像 理解与分析 (1)a→c,曲线上变化,增大c(S) (2)b→c,加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行,忽略溶液的体积变化) (3)d→c,加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化) (4)c→a,曲线上变化,增大c(Ba2+) (5)曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液 (6)不同曲线(T1、T2)之间变化仅能通过改变温度实现 已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C) (1)横坐标数值越大,c(C)越小 (2)纵坐标数值越大,c(M)越小 (3)直线上方的点为不饱和溶液 (4)直线上的点为饱和溶液 (5)直线下方的点表示有沉淀生成 四、多类型曲线于一体的图像分析思路 1.注意坐标系图像的指向,明确曲线的类型以及读取坐标的方向。 2.抓住关键点。重视起点、终点和交点对应的坐标数值及含义。 3.理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。 4.联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、元素守恒的关系分析判断。 速查17 有机化学基础 一、典型有机物的性质及应用 1.熟记典型有机物的主要化学性质和用途 有机物 主要化学性质 主要用途 甲烷 取代反应 燃料、化工原料等 乙烯 氧化反应、加成反应、加聚反应 化工原料等 苯 易取代、能加成、难氧化 化工原料、溶剂等 乙醇 取代反应、氧化反应、酯化反应 化工原料、溶剂等 乙酸 酸性、酯化反应 酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等 2.熟悉基本营养物质的常考点及注意事项 二、有机物分子的空间结构 1.碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构 与碳原子相连的原子数 结构示意图 碳原子的 杂化方式 碳原子的成键方式 碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构 4 sp3 σ键(头碰头重叠,轴对称,可旋转) 四面体形 3 sp2 σ键、π键(肩并肩重叠,镜面对称,不可旋转) 平面形 2 sp σ键、π键 直线形 2.判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路 三、有机物的同分异构体 1.有机物同分异构体的常见类型和书写的一般思路 (1)碳架异构:主链由长到短→支链由整到散→位置由心到边。 (2)位置异构:先书写碳骨架→移动官能团位置。 (3)官能团异构:研究分子式→计算不饱和度→分类别书写。 熟记常见的官能团异构 通式 常见有机物类别 CnH2n 烯烃、环烷烃 CnH2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃 CnH2n+2O 饱和一元醇/醚 CnH2nO 醛、酮、烯醇/醚、环醇/醚 CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮…… CnH2n-6O 芳香醇/醚、酚 (4)立体异构——顺反异构 存在顺反异构的条件:每个双键碳原子都连接两个不同的原子或基团。 如:      顺⁃2⁃丁烯     反⁃2⁃丁烯 2.判断同分异构体数目的常见方法 基团 连接法 将有机化合物看作由基团连接而成,由基团的结构数目可推断有机化合物的异构体数目,如丁基有4种,则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种 等效 氢法 (1)分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效; (2)同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效; (3)分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一 移一法 分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子的位置,然后移动另一个氯原子 组合法 饱和酯R1COOR2,—R1有m种,—R2有n种,则酯共有m×n种 3.限定条件下同分异构体书写的规律 (1)常见限定条件与结构关系总结 (2)书写规律和技巧 第一步:确定碎片 根据已知有机物的结构、分子式、不饱和度、有机物的特征性质等关键信息,将有机物分裂成一个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。 第二步:基团“组装” 利用“等效氢法”或“定一移一法”组装。 四、常见官能团的性质及反应的定量关系 官能团 化学反应 定量关系 与X2(X代表卤素原子,下同)、HX、H2等加成 1 mol~1 mol X2等 与X2、HX、H2等加成 1 mol—C≡C—~2 mol X2等 (1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇; (2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应 (1)若为一般烃基上的碳卤键,1 mol碳卤键消耗1 mol NaOH (2)若为苯环上的碳卤键,不能发生消去反应,但特定条件下能与NaOH发生水解反应,1 mol碳卤键最多消耗2 mol NaOH —OH (醇或酚) 与钠反应 2 mol—OH~1 mol H2 —OH(酚) 与氢氧化钠反应 1 mol—OH~1 mol NaOH —CHO 与银氨溶液、新制的氢氧化铜反应 1 mol—CHO~2 mol Ag~1 mol Cu2O; 1 mol HCHO相当于含2 mol醛基,最多生成4 mol Ag、2 mol Cu2O —COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol—COOH~1 mol CO2~ mol H2 与氢氧化钠溶液反应 1 mol酯基消耗1 mol NaOH,当R是苯环时,最多消耗2 mol NaOH —NH2 易被氧化,呈碱性,能与盐酸反应生成胺盐 1 mol—NH2~1 mol HCl 发生水解反应,酸性条件下水解生成羧酸和铵盐;碱性条件下水解生成羧酸盐和NH3 1 mol 1 mol HCl~1 mol NaOH 五、有机反应类型与常见的有机反应 1.取代反应 (1)烷烃的卤代(以CH4为例) CH4+Cl2CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)。 (2)丙烯、甲苯在光照条件下分别与氯气发生取代反应 CH2==CH—CH3+Cl2CH2==CH—CH2Cl+HCl、+Cl2+HCl。 (3)苯的取代反应 +Br2+HBr↑ +HO—NO2+H2O +HO—SO3H+H2O。 提醒:苯环上的定位效应 ①邻、对位取代基:—R(烷基)、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等; ②间位取代基:—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR等。 (4)卤代烃的水解 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 (5)醇分子间脱水 2CH3CH2—OHCH3CH2—O—CH2CH3+H2O。 (6)酯化反应 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O +H2O +2H2O (7)酯的水解反应(含皂化反应) +3NaOH3C17H35COONa+。 (8)β⁃二羰基化合物的亲核取代反应 2.加成反应 (1)烯烃、炔烃的加成 CH2==CH2+H2CH3—CH3、 CH2==CH2+H2OCH3CH2OH、 CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr; CH3—CH==CH2+HBrCH3—CHBr—CH3(马氏规则)、 CH3—CH==CH2+HBrCH3—CH2—CH2Br(反马氏规则)。 (2)1,3⁃丁二烯的加成反应 CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CHCl—CH==CH2(1,2⁃加成)、 CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CH==CH—CH2Cl(1,4⁃加成); (Diels⁃Alder反应)。 (3)苯的加成反应 。 (4)羰基上的加成反应 ①醛基加氢:CH3CHO+H2CH3CH2OH(也称还原反应)。 ②CH3CHO+HCN。 ③。 ④。 ⑤+。 3.氧化反应 (1)催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+O2。 (2)苯的同系物的氧化 。 (3)烯烃、炔烃的氧化断链 R1CHO+。 (4)醛基的氧化 CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O; CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。 4.还原反应 (1)烯烃、炔烃、苯环、醛基、酮羰基的催化加氢。 (2)硝基还原为氨基 。 (3)羧基、酯基还原为醇 。 (4)(酮)羰基还原 。 六、有机合成路线设计 1.常见有机物转化应用举例 (1) (2) (3) (4)CH3CHO。 2.有机合成路线设计的主要任务 (1)构建碳骨架,(2)引入官能团。 3.官能团的保护与恢复 在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时,若反应会影响分子中原有的官能团,则应对这一官能团进行保护。 (1)保护酚羟基 酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法①:先与CH3I反应保护,后用HI与之反应得到酚羟基。 。 方法②:先用NaOH溶液转化为酚钠,后酸化重新转化为酚: 。 例:。 (2)保护氨基 氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法①:先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基。 方法②:先生成硝基,再用Fe/HCl 还原成氨基。 (3)保护碳碳双键 碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法:先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键。 (4)保护醛基 醛基易被氧气、银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化,在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 如:。 4.对有机合成路线考查的三个主要类型 (1)碳骨架上的官能团简单转化。 (2)将不同原料的官能团进行转化再连接。 (3)构建新的碳骨架。 七、有机综合大题物质的推断策略 妙招01 口诀秒断:元素推断题 第一步 锁定范围 根据结构中原子形成的共价键数目推断元素种类或范围。元素成键口诀为“氯七硫六氮磷五、碳硅四硼氮磷三、氧硫二氢氟氯一,氮磷硼铝需谨记,成键数目若为四,配位键数藏心里” 第二步 确定元素 根据题干信息并结合元素周期表确定元素 第三步 判断正误 根据元素周期律(电负性、第一电离能等的变化规律)及口诀“氧稳最酸化非右(上)”“还烈最碱换金左(下)”“层大径大,序大径小”判断选项正误 1.利用元素形成的单质或化合物的性质推断元素 熟记常考元素及其化合物的特征性质 元素 特征性质 C ①某种单质是自然界中硬度最大的物质 ②元素的最简单气态氢化物中氢的质量分数最高的元素 N ①元素的气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 ②元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应 O ①氢化物在通常情况下呈液态的元素 ②某种单质可杀菌、消毒、漂白 Na ①短周期中金属性最强的元素 ②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素 ③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素 Al ①最高价氧化物及其对应的水化物既能与酸反应,又能与强碱反应的元素 ②氧化物可做耐火材料 Si ①单质是重要的半导体材料,氧化物可用作光导纤维 ②最高价氧化物对应的水化物难溶于水 P 某种单质和其氢化物都能自燃 S ①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂 ②最高价氧化物对应的水化物是常见的干燥剂 Cl ①最高价氧化物对应的水化物酸性最强 ②单质可用作自来水的杀菌消毒 2.微粒结构的特性 (1)熟记主族元素的价层电子排布式 ⅠA:ns1 ⅡA:ns2 ⅢA:ns2np1 ⅣA:ns2np2 ⅤA:ns2np3 ⅥA:ns2np4 ⅦA:ns2np5 (2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式 Sc:3d14s2 Ti:3d24s2 V:3d34s2 Cr:3d54s1 Mn:3d54s2 Fe:3d64s2 Co:3d74s2 Ni:3d84s2 Cu:3d104s1 Zn:3d104s2 3.常见结构中的共价键数目 (1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。 (2)O、S能形成两个共价键,也可能形成若干配位键。 (3)N、P能形成三个共价键,也可能形成三个共价键、一个配位键,P还能形成五个共价键。 (4)C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。 (5)B能形成三个共价键,也可以形成三个共价键、一个配位键。 【例1】(2026·重庆·二模)X、Y、Z、M、Q为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,可形成如图所示配合物,已知基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为,Z、M处于对角线位置,下列说法正确的是 A.化合物XMYZ和均为直线形分子 B.该配合物中Q元素的化合价为+4 C.电负性: D.该配合物中配体数与配位数之比为1:2 妙招02 三步破阵:电化学装置题 第一步 定类型 原电池:外接用电器、电压表、负载等 电解池:外接电源等 二次电池:放电时为原电池、充电时为电解池 第二步 定电极 定反应 原电池:负极失电子,判断关键词为活泼金属、燃料、还原剂等;正极得电子,判断关键词为氧气、氧化剂等 电解池:阳极接电源正极,阴极接电源负极;也可根据口诀逆推电极类型 原电池负极(电解池阳极):还原剂-ne⁻→氧化产物 原电池正极(电解池阴极):氧化剂+ne⁻→还原产物 总反应式=负极(阳极)反应式+正极(阴极)反应式 4个判断依据:①反应物和产物正确;②介质环境正确;③得失电子正确;④符合三大守恒 第三步 对口诀 一、原电池 1.原电池模型 2.解答原电池装置问题的步骤 (1)判断电极类型 解题要求:根据物质类别;化合价的变化;电流、电子、离子移动方向等信息进行分析。 (2)分析微粒移动 解题要求:基于原电池模型进行分析。 (3)推断电极反应 解题要求:根据物质转化信息,理清电子得失,注意介质离子。 (4)分析数据变化 解题要求:基于电极反应式分析数据变化或定量计算。 二、电解池 1.电解池模型 2.“五类”依据判断电解池电极 阳极 阴极 电极材料 与电源正极相连 与电源负极相连 电极反应 氧化反应 还原反应 电子流向 流出 流入 离子移向 阴离子移向 阳离子移向 电极现象 电极溶解等 电极增重等 【例2】(2026·河北衡水·模拟预测)一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。下列说法正确的是 A.热端电极反应式为: B.图中箭头a、b均表示电子的移动方向 C.离子交换膜为阴离子交换膜 D.移除紫外光后电池电压不变 妙招03 抓特殊点:电解质溶液图像 第一步 选特殊点 根据不同类型的电解质溶液图像选择不同的特殊点,判断特殊点对应溶液的溶质,计算化学平衡常数K、比较微粒浓度大小关系等 pH-V型图像:起点、半反应点、中性点、反应终点、过量点 分布分数图像:曲线交点(微粒浓度相等的点)、最高点 第二步 分析判断 结合“三大守恒”(电荷守恒、元素守恒、质子守恒)、反应原理及题干信息等进行分析判断 一、滴定图像分析——巧抓“五点” 以25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1一元弱酸HA溶液中加入0.1 mol·L-1NaOH溶液过程中的pH-V图像为例进行分析: 1.A起点 (1)溶液显酸性,溶质为HA,抑制水的电离。 (2)微粒浓度关系:c(H+)>c(A-)>c(OH-)。 (3)计算电离常数:Ka(HA)=≈。 2.B反应一半点 (1)溶质为等物质的量的HA、NaA。 (2)溶液显酸性,说明HA的电离程度大于(填“大于”“小于”或“等于”,下同)A-的水解程度,抑制(“促进”或“抑制”,下同)水的电离。 (3)微粒浓度关系 大小关系 c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-) 电荷守恒 c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) 元素守恒 2c(Na+)=c(HA)+c(A-) 质子守恒 c(A-)+2c(OH-)=c(HA)+2c(H+) 3.C呈中性点 (1)溶质为NaA和少量HA。 (2)由电荷守恒可推出四种离子浓度的关系为:c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)。 4.D恰好完全反应点 (1)溶质为NaA,溶液呈碱性,促进水的电离。 (2)从A到D的滴定过程中,水的电离程度增大(填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。 (3)微粒浓度关系 大小关系 c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 电荷守恒 c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) 元素守恒 c(Na+)=c(HA)+c(A-) 质子守恒 c(OH-)=c(H+)+c(HA) 5.E NaOH过量点 (1)溶质为NaA、NaOH,溶液显碱性,抑制水的电离。 (2)从C到E的滴定过程中,水的电离程度先增大后减小(填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。 (3)溶液中各离子大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。 【例3】(2026·湖南长沙·一模)常温下,用溶液滴定浓度均为和的混合溶液。滴定过程中pH随[]的变化曲线如图所示(不考虑气体逸出)。下列说法错误的是 A.水的电离程度: B.滴定过程中存在: C.b点时, D.的电离常数约为 二、分布分数图像分析 分布分数图像一般是以pH为横轴、分布分数(组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵轴的关系曲线。 以草酸(H2C2O4)为例,含碳元素的各组分分布分数(δ)与pH的变化关系如图所示。 (1)曲线分析 随着pH的逐渐增大,H2C2O4的浓度逐渐减小,HC2的浓度先逐渐增大后逐渐减小,C2的浓度逐渐增大,则δ0、δ1、δ2分别表示H2C2O4、HC2、C2随pH的变化关系 (2)曲线交点的作用 交点A c(H2C2O4)=c(HC2),可利用该点计算Kal(H2C2O4)==10-a 交点B c(C2)=c(HC2),可利用该点计算Ka2(H2C2O4)==10-b 交点C c(H2C2O4)=c(C2),可利用该点计算Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)=×=c2(H+)=10-2c 即:c= 【例4】(2026·江西九江·二模)常温下,用溶液滴定溶液,其中的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图所示。 已知:分布分数为。 下列说法正确的是 A.当加入NaOH体积为10.00 mL时,溶液中浓度为 B.当时,溶液中 C.NaHA溶液呈酸性 D.在第二计量点时,溶液中存在 妙招04 斜率截距:对数图像速析 第一步 求出直线方程 · -lg X-pH图像‌:对平衡常数表达式进行取对数变形,转化为直线方程y=kx+b的形式,如,等式两边取对数得,即,记为y=−x−b,然后根据直线斜率、截距等判断直线归属。 · ‌lnk−​图像‌:可以直接比对阿伦尼乌斯公式与直线方程,找出直线斜率的值 第二步 分析特殊点,进行相关计算 · -lg X-pH图像‌:利用标有具体坐标的点,代入直线方程,求出相应的平衡常数;对于y=0的点,可直接根据直线横截距求出相应的平衡常数。 · ‌lnk−​图像‌:利用标有具体坐标的点,求出直线斜率,进而求出活化能Ea​;或者直接定性分析,直线越“陡”,该直线的斜率的绝对值越大,对应的反应的Ea​的值越大 1.酸碱滴定的对数图像 以常温下向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液为例,所得溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示。 (1)曲线分析 H2Y为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2Y)>Ka2(H2Y),pH相同时,>,故-lg <lg ,则曲线F、E分别表示混合溶液pH与-lg 、-lg 的变化关系 (2)特殊点分析 浓度比的负对数值为0的点,利用该点计算电离常数。 -lg =0,即c(HY-)=c(H2Y)时,pH=4.6,Ka1(H2Y)==10-4.6,-lg =0,即c(Y2-)=c(HY-)时,pH=5.8,Ka2(H2Y)==10-5.8,也可根据其他有确定坐标的点计算电离常数,如图中-lg =-0.4时,pH=5.0,则Ka1(H2Y)==100.4×10-5.0=10-4.6。 【例5】(2025·四川巴中·模拟预测)常温下,用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸,得到pH与、[或或]的关系分别如图1、图2所示。 下列说法不正确的是 A.曲线Ⅲ表示pH与的变化关系 B.滴定溶液时未出现滴定突跃 C.当体系中,溶液的pH约为3.66 D.当滴入溶液时, 2.沉淀溶解平衡对数图像 以NCO3、N(OH)2沉淀溶解平衡对数曲线为例 【例6】常温下,在10 mL浓度均为0.1 mol/L的FeCl2、MgCl2的混合溶液中滴加V mL同浓度的氨水,溶液中某些粒子浓度的负对数pX[pX=-lgc(X),X=Mg2+、Fe2+、]与pH的关系如图所示,已知常温下,Mg(OH)2溶解度大于Fe(OH)2。下列叙述错误的是 A.L2代表-lgc(Mg2+)与pH关系 B.Ksp[Fe(OH)2]的数量级为10-17 C.的K<100 D.V=40时,溶液中c(OH-) >c(NH3·H2O) 【例7】(2023·全国·模拟预测)阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA-(Ea为活化能,k为速率常数,R和A为常数),已知反应(l)(M)(l)(N),其lnk正和lnk逆随温度变化的曲线如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 A.正反应的活化能大于逆反应的活化能 B.完全燃烧等质量的M(1)、N(1),N(1)放出的热量多 C.选用合适的催化剂能提高M的平衡转化率 D.温度变化对速率常数的影响程度:k正>k逆 妙招05 模型套写:陌生氧化还原方程式 第一步 定物质 分析试题情境,找出氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物 第二步 析物质 分析变价元素得失电子情况,根据得失电子守恒配平参与电子得失的物质(或元素) 第三步 平电荷 根据电荷守恒,结合题干中信息在方程式左、右两边添加离子,对于在水溶液中进行的反应,通常添加H+或OH- 第四步 平原子 根据原子守恒补项并配平,通常添加H2O等小分子 【例8】对含铬污泥进行酸浸处理,得到的浸出液中主要含有Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2和S,经过如图所示流程,可制得红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),实现铬资源的有效循环利用。 (1)过程Ⅰ中反应的离子方程式为                。  (2)过二硫酸钠(Na2S2O8)可在过程Ⅲ中氧化Cr(OH)3,反应的离子方程式为       。  妙招06 点线贯通:化学工艺流程图 第一步 初步审题,观察设问 粗读题干,简单了解工艺流程;观察设问,分析需要解决的问题,然后将其分为两类:①不用厘清工艺流程就能回答的问题,即以“点”设问的问题;②需要借助工艺流程分析解决的问题,即以“线”设问的问题 第二步 逆向析题,由点突破 分析设问,先回答以“点”设问的问题,直接“溯源”解决问题 第三步 前后联系,线性推理 分析以“线”设问的问题,根据设问反向找题干与题给工艺流程中的相关信息,结合工艺流程中的前后关系进行分析、判断、作答 【例9】(2025·河南·二模)钼(Mo)广泛应用于化工生产、医疗卫生及国防战略领域。一种从废催化剂(主要含NiO、、、)中富集回收钼和镍的工艺流程如下。 已知:①NiO、在高温时不与反应。 ②25℃时,,,,;的,。 回答下列问题: (1)“粉碎”废催化剂的目的是___________。 (2)“焙烧”中,废催化剂中的与反应生成可溶性钠盐,该反应的化学方程式为___________。 (3)“除杂”中,加入过量,发生反应的离子方程式为___________。 (4)滤渣2的成分是___________。“沉淀”时,若溶液中金属阳离子的浓度均为0.02mol·L-1,应控制pH不超过___________。 (5)“沉钼”中,pH为7.0,若条件控制不当,会产生沉淀。为避免中混入,当溶液中___________(列出计算式)时,应停止加入溶液。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是___________。 【第一步初步审题,观察设问】发现设问(1)、(2)、(6)可以不用分析工艺流程直接作答。 【第二步逆向分析,由点突破】(1)考查影响反应速率的因素。“粉碎”废催化剂的目的是增大反应物间的接触面积,增大反应速率。(2)考查化学方程式的书写。“焙烧”中,废催化剂中的MoO₃与 反应生成可溶性钠盐 ,根据原子守恒,该反应的化学方程式为 (6)考查循环使用的作用。将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,作用是提高镍的回收率。 【第三步 前后联系,线性推理】 妙招07 关系式桥:化学计算秒解 第一步 依类型选方法 类型1:给出了相关反应方程式 先根据各步反应的方程式找出中介物质,再结合原子守恒,建立已知物质、中介物质和所求物质之间量的关系 第二步 列式子巧计算 类型2:只给出了相关物质 根据原子守恒及得失电子守恒,建立已知物质和所求物质之间量的关系 (1)关系式法 (2)原子守恒:多步反应也可以利用原子守恒建立关系式。如工业制硝酸可利用生产过程中氮原子守恒直接建立和硝酸的关系式:。 (3)得失电子守恒:多步连续氧化还原反应可以通过得失电子守恒建立关系式。 【例10】产品纯度分析 步骤1:取产品(杂质不参与反应)溶于氢氧化钠溶液中,配成100mL,取2.00mL置于碘量瓶中,加入溶液充分反应,无气体生成,且产物中含有; 步骤2:向上述所得溶液中加入过量的KI溶液,用稀硫酸调整溶液pH,暗处放置一段时间,再向所得溶液中加入几滴淀粉指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为18.00mL。产品中的纯度为___________。(已知:,) 【例11】准确称取氯化亚铜样品置于一定量的溶液中,待样品完全溶解后,加水,用的溶液滴定到终点,消耗溶液。有关化学反应的离子方程式为,计算上述样品中的质量分数是________(答案保留四位有效数字)。 妙招08 守恒破衡:多平衡体系计算 第一步 析物质 分析题中信息,找出反应体系中起始状态与平衡状态(或反应过程中某时刻)存在的物质及其物质的量(或浓度) 第二步 列守恒 锁定原子种类,列出反应前后不同种类原子的原子守恒关系式,若题中给出其他等量关系,一并列出 第三步 巧计算 根据守恒关系,计算得出平衡时(或某时刻)未知物质的量,优先关注已知量较多的原子守恒关系式 1.有关多重平衡及选择性的问题 在多重平衡中,几个可逆反应是相互影响的。 (1)如果主反应的生成物与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应,那么该反应物的平衡转化率就会增大。 (2)在一定温度下,特定的混合体系中,多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关,且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。 (3)如果在同一条件下,两个物质同时可以发生几个可逆反应,那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。 【例12】(2026·江苏南通·二模)工业上采用氯苯和在高温下制备苯硫酚(),副产物为苯,反应如下: 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 将一定量的氯苯和加入反应器,定时测定反应器尾端出来的混合气体中各产物的量,得到单程收率(得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能 B.590℃时,使用高效催化剂能提高苯硫酚的平衡产率 C.645℃时,反应Ⅱ的v(正)<v(逆) D.其他条件不变,540℃~590℃,苯硫酚的选择性随着温度升高不断增大 2.连续反应的思维模型 ABC 【例13】水煤气是H2的主要来源,研究CaO对C-H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下: C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(Ⅰ) ΔH1>0 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(Ⅱ) ΔH2<0 CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)(Ⅲ) ΔH3<0 压力p下,C-H2O-CaO体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应,CaCO3(s)在T1温度时完全分解。气相中CO、CO2和H2摩尔分数随温度的变化关系如图所示,则a线对应物种为    (填化学式)。当温度高于T1时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是      。  3.竞争反应的思维模型 【例14】二甲胺[(CH3)2NH]、N,N⁃二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答: (1)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下: Ⅰ.NH3(g)+CH3OH(g)CH3NH2(g)+H2O(g) Ⅱ.CH3NH2(g)+CH3OH(g)(CH3)2NH(g)+H2O(g) Ⅲ.(CH3)2NH(g)+CH3OH(g)(CH3)3N(g)+H2O(g) 可改变甲醇平衡转化率的因素是     。  A.温度 B.投料比[n(NH3)∶n(CH3OH)] C.压强 D.催化剂 (5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中,投料比n(CO2)∶n(H2)∶n[(CH3)2NH]=20∶15∶1,催化剂M足量。反应方程式如下: Ⅳ.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) Ⅴ.HCOOH(g)+(CH3)2NH(g)HCON(CH3)2(g)+H2O(g) HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例:HCOOH的物质的量百分比=×100%) ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活)    。  ②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因    。  妙招09 异构速写:不重不漏有套路 第一步 审限定条件,确定官能团或取代基 根据题给有机物分子式、结构、性质、定量反应关系、谱图等判断其含有的官能团或取代基种类及数量 第二步 根据不饱和度,确定其他官能团或取代基 计算所求物质的不饱和度[双键、三键、环的不饱和度分别为1、2、1(苯环的不饱和度为4),多环(除苯环)相交时不饱和度为环数-1,不饱和度大于4时,通常含有苯环],进一步确定是否含有其他官能团或取代基 第三步 写出碳链,组装官能团或取代基 利用“取代法”“插入法”或“定一移一法”等确定官能团或取代基位置,对于母体为苯环的,也可根据支链数目及特征,根据口诀快速判断 第四步 确定同分异构体的种类或结构简式 计算所有符合条件的同分异构体的种类数。根据“碳四键”原理写出所求物质的结构简式 1.不饱和度及应用 (1)根据有机物分子式计算不饱和度(Ω) 对于有机物CxHyOz,Ω==x+1-。 (2) 提醒:计算不饱和度时,有机物分子中卤素原子(—X)以及—NO2、—NH2等都视为H原子。 2.同分异构体书写的常见限制条件 (1)性质条件 限定条件 官能团或结构特征 与金属钠反应放出H2 含羟基或羧基(醇、酚或羧酸) 能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀 含醛基结构(醛、甲酸或甲酸某酯、葡萄糖等) 与NaOH溶液反应 含酚羟基、羧酸、酯、卤素原子、肽键等 与NaHCO3或Na2CO3反应放出CO2 含羧基 遇FeCl3溶液显紫色或与浓溴水反应产生白色沉淀 含酚羟基 能发生水解反应 含酯基、酰胺键或卤素原子等 卤代烃或醇发生消去反应 含β⁃H原子 (2)核磁共振氢谱比值中常考数字含义解读 9,6或3 分别暗示有三个、两个、一个等效—CH3 4 暗示有两个对称的“—CH2—”,或苯环有四个对称位置各连一个氢原子 2 意味着有一个—CH2—(或—NH2),或苯环具有对称结构,对称位置上的两个氢原子(或在对称位置有2个H、2个—OH或2个—CHO或2个—COOH等)为等效氢 1 意味着有机物含有一个“氢原子数为1的基团”,如—OH、—COOH、—CHO、HCOO—、等,或苯环上非对称位置的一个氢原子。 3.限定条件下同分异构体书写的一般思路 【例】链状有机物的同分异构体属于羧酸的同分异构体有      种(不考虑立体异构)。 【思路】 (1)确定基团或官能团 由题意可知,所求同分异构体属于羧酸类,故该分子结构中含有1个—Br和1个羧基,还有1个—C4H9。 (2)碎片组装 该同分异构体属于链状类,可先看成C4H9—COOH,运用“取代法”,先找丁基个数,再根据“等效氢法”找出一溴代物的种类:(数字代表Br原子的位置,后同)、、、,共12种。 【例】含苯环有机物的同分异构体 符合下列条件的C()的含苯环同分异构体共有     种,其中能与NaHCO3溶液反应产生气体的同分异构体的结构简式为     (任写一种)。  ①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1。 【思路】 (1)一个苯环、一个酮羰基,Ω=5。 (2)解读限制条件,确定“碎片”:、或、2个—CH3。 (3)组装“碎片”,有序思维:苯环二取代,四取代,官能团异构,结构对称 核磁共振氢谱图峰面积之比 6 苯环对称位置上的2个—CH3或同一个碳上的2个—CH3 2 苯环对称位置上的H 2 1个—CH2—或苯环对称位置上的H 1∶1 1个酚羟基,1个—COOH或1个—COOR 、、、、、、、,共8种,其中能与NaHCO3溶液反应产生气体的同分异构体(含羧基)的结构简式为或或(任写一种)。 易错点01 常见物质的性质及应用 1 和反应 在点燃或加热条件下一定生成,与和的量无关 2 酸性氧化物 尽管溶于水后的溶液显酸性,但并不是酸性氧化物。能与溶液、反应,但是酸性氧化物而不是两性氧化物,因为与反应生成的不是盐 3 、、传统陶瓷 晶体硅是良好的半导体材料,可用于制作芯片、太阳能电池等; 不能导电,是制作光导纤维、石英玻璃、普通玻璃的基本原料; 传统陶瓷的主要原料是黏土,主要成分是含水的铝硅酸盐 4 能溶于强酸溶液和强碱溶液 5 、的冶炼 工业上常用电解熔融的方法冶炼铝:,而不用电解熔融的方法,是因为是共价化合物,熔融时不导电;工业上常用电解熔融的方法冶炼镁,而不用电解熔融的方法,是因为的熔点很高 6 水的净化与消毒 氯气、臭氧、二氧化氯:具有强氧化性(氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性)而能杀菌消毒 明矾水解产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清,常用作净水剂,但不能用作杀菌消毒剂 高铁酸钾价具有强氧化性,能杀菌消毒,且其还原产物易水解,生成的氢氧化铁胶体能吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清 7 食品干燥剂、抗氧化剂、添加剂 食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性,对环境友好,如硅胶、、加工后具有吸水性的植物纤维等;是常见的化学干燥剂,但因其自身的腐蚀性及吸水过程中会生成有毒的偏磷酸而不能用作食品干燥剂 抗氧化剂本身应具有较强的还原性,如维生素具有还原性,可作为补铁剂的抗氧化剂 食品添加剂不一定是无毒物质,如、均可以作为一些食品的添加剂 8 加碘食盐 加碘食盐中添加的是碘酸钾,而非碘单质 【易错典例1】(2026·陕西咸阳·二模)习总书记说“要在学生中弘扬劳动精神”。下列有关解释不合理的是 A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B.制作面点时加入食用纯碱,利用中和发酵过程产生的酸 C.鱼缸清洁时加入,有杀菌消毒、净水及增氧作用 D.日常清洁中,可向84消毒液(含NaClO)中滴加少量洁厕灵(含盐酸) 【易错典例2】(2026·广东韶关·二模)劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 管道工程师使用疏通剂(含烧碱和铝粒)疏通下水道 铝表面易形成致密的氧化膜 B 研发工程师利用丙烯酸钠制备高吸水性树脂 丙烯酸钠能发生加聚反应 C 检验工程师采用检验 遇到生成蓝色物质 D 农业工程师建议草木灰与铵态氮肥不混合使用 碳酸钾与铵盐相互促进水解,降低氮肥的肥效 易错点02 有关阿伏加德罗常数的判断 1 标准状况非气体 在标准状况下,水、苯、乙醇、为液体,乙酸、为固体。以上各物质均不能根据其体积和标准状况下的气体摩尔体积计算物质的量及所含的微粒数目 2 只有浓度缺体积 当只给出了溶质的物质的量浓度,缺少溶液的体积时,无法计算溶质的物质的量,也无法求某微粒的数目 3 溶剂粒子被忽视 只分析了溶质中的微粒数目而未考虑溶剂中的微粒数目,导致计算某微粒数目时出错 4 胶体微粒聚合体 忽略某些胶体微粒是分子等的集合体或有机高分子的聚合体,可能会导致计算某微粒数目时出错 5 电离和水解 未考虑溶液中弱电解质的电离、弱碱的阳离子和弱酸的酸根离子的水解,导致计算某微粒数目时出错 6 可逆反应不能进行到底 忽略可逆反应不能进行到底,导致计算电子转移数目或产物微粒数目时出错 7 浓度变化使反应停止或发生其他反应 随着反应的进行,反应物的浓度不断减小,当达到一定程度时,未考虑反应停止或发生其他反应,可能会导致计算某微粒数目时出错,如与浓盐酸在加热条件下反应生成、和,随着反应的进行,盐酸浓度逐渐减小,变为稀盐酸时,反应停止 8 特殊物质中的化学键 注意一些物质的结构特点,如白磷中含有;金刚石中含有;中含有 【易错典例1】(2026·广东深圳·一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.常温下,27 g铝片与足量浓硝酸充分反应,转移电子数目为3NA B.标准状况下的22.4 LN2与足量H2充分反应,生成NH3分子的数目为2NA C.溶液中含有的数目为NA D.4.6 gNa在空气中充分反应生成Na2O和Na2O2,转移电子数目为0.2NA 【易错典例2】(2026·河北衡水·模拟预测)是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.标准状况下,2.24 L己烷中含有的氢原子数目为 B.6.4 g Cu与3.2 g硫粉混合隔绝空气加热,充分反应后转移电子数目为 C.用惰性电极电解溶液,当阴极生成22.4 L(标准状况)气体时,转移电子数目大于 D.熔融状态下,中含有的阳离子数目为 易错点03 有关离子共存及离子反应的判断 1 透明无色,溶液都是透明的,透明溶液不能排除有色离子,只有“无色透明”才能排除(浅绿色)、(棕黄色)、(蓝色)、(紫色)等有色离子 2 的溶液中,弱碱阳离子不能大量存在,如等 3 注意区分“一定能大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”三种条件,如能与反应放出的溶液中:一定能大量共存的是与和都不反应的离子,而可能大量共存的是与、中的一种不反应的离子 4 书写离子方程式时,微溶物作为反应物,若为澄清溶液,则需要拆分,若为悬浊液,则不能拆分;微溶物作为生成物,一般不拆分 5 当存在多种氧化性离子或多种还原性离子时,要注意离子的反应顺序,如与溶液反应时,由于还原性:,因此先与反应,反应完全后,再与反应;与溶液反应的离子方程式的书写是易错点,要注意量的关系: 足量时:;少量时:。 当时:; 当时: 【易错典例1】(2026·陕西安康·三模)下列反应的方程式书写正确的是 A.用草酸标准溶液测定硫酸酸化的高锰酸钾溶液的浓度: B.过量铁粉与稀硝酸反应: C.铅酸蓄电池放电时的总反应: D.向溶液中逐滴加入溶液至溶液呈中性: 【易错典例2】(2026·安徽淮北·二模)常温下,下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是 A.往澄清的石灰水通入过量的溶液中: B.的溶液中: C.使甲基橙显红色的溶液中: D.由水电离的溶液中: 易错点04 有关元素“位一构一性”的判断 1 元素化合价特例 最高正价与最低负价的绝对值相等的元素,除第Ⅳ族元素外还有。没有最高正价,只有与形成化合物时才显正价,无正价 2 元素周期律应用中的2个限定词 (1)元素的非金属性(金属性)强弱只决定元素的最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性强弱,如非金属性:,酸性强弱:,而不能说明酸性强弱: (2)元素的非金属性强弱只决定简单气态氢化物的稳定性,如非金属性:,稳定性: 3 微粒半径 同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,但离子半径的变化趋势不同,阳离子半径逐渐减小,阴离子半径也逐渐减小,但阴离子半径大于阳离子半径。例如, 4 8电子稳定结构 并不是所有原子都满足8电子稳定结构,如是2电子稳定结构;中的最外层电子数是,不是8电子稳定结构 5 成键情况 非金属元素原子之间大多形成共价键,也可形成离子键,如中和之间形成共价键,和之间形成离子键。一些金属元素原子与非金属元素原子之间也可形成共价键,如中的等。离子化合物中也可能含有共价键,如中和之间形成共价键 【易错典例1】(2026·陕西西安·一模)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子半径依次增大,分别位于三个不同短周期。在元素周期表中Y是X、Z的相邻元素,X的第一电离能大于Y的第一电离能,基态Z原子的核外电子总数是其最外层电子数的3倍。下列叙述错误的是 A.电负性: B.简单氢化物的还原性: C.X、Z的常见单质均为分子晶体 D.W、X两种元素能组成18电子分子 【易错典例2】(2026·云南玉溪·二模)文山、哀牢山地区产的电气石是电子元件的重要原料。所含部分元素Q、R、T、X、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。Q、R、T、X同周期,Q是本周期第一电离能最小的元素,的核外电子空间运动状态有5种,且有两个未成对电子,的原子序数等于和的原子序数之和,的单质为固态硬盘芯片的基础材料。下列说法正确的是 A.原子半径: B.第二电离能: C.分子的极性: D.晶体的熔点高于的氧化物 易错点05 化学反应与能量变化 1 反应热与活化能 反应焓变正反应的活化能-逆反应的活化能。反应快慢在本质上取决于反应活化能的大小,但活化能的大小并不影响反应热;催化剂可以降低活化能,但不能改变反应热 2 利用键能计算反应热 弄清各种化学键的物质的量,既要考虑热化学方程式中各物质前的化学计量数,又要考虑各物质中化学键的个数,再进行计算 3 燃烧热的热化学方程式 可燃物化学式前的化学计量数为1 4 多步反应的与 多步反应的与平衡常数:是“相加减”,是“相乘除” 【易错典例1】(2026·广东韶关·二模)在催化剂Ⅰ和Ⅱ的作用下,还原某金属氧化物的反应进程与相对能量变化如图所示(*表示吸附态),下列说法不正确的是 A.使用Ⅰ时,反应的速率更快 B.不考虑吸附与脱附,反应历程都分2步进行 C.使用Ⅰ和Ⅱ,反应的焓变保持不变 D.升高温度,的脱附速率加快 【易错典例2】(2026·福建福州·二模)酸性条件下,电催化还原合成过程(有少量生成)的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A.适当增大浓度,可提高电极反应速率 B.反应过程中有非极性键断裂和极性键形成 C.电极上消耗2.24L(标准状况下)时,转移0.2mol电子 D.分解的热化学方程式: 易错点06 化学反应速率与化学平衡 1 平衡移动与转化率 平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。恒容时增大反应物的浓度,平衡正向移动,但反应物的转化率的变化有两种情况:(1)一般情况下,若有多种反应物,则加入的反应物的转化率减小,其他反应物的转化率增大;(2)若只有一种反应物,则加入该反应物,转化率的变化应根据加压时平衡移动的方向判断 反应物的物质的量按化学计量数之比投入时,各反应物的转化率相等,生成物的含量最大,而不是反应物的转化率最大 2 速率、平衡的影响因素 升高温度,正、逆反应速率均增大,只是吸热反应方向速率增大的程度更大,平衡向吸热反应方向移动;有气体参与的反应体系中,增大压强(导致浓度变化),正、逆反应速率均增大,只是气体分子数减小的方向速率增大的程度更大,平衡向气体分子数减小的方向移动 催化剂能降低反应的活化能,改变反应的路径,增大化学反应速率,但不能改变平衡转化率和焓变。当有催化剂存在时,切勿认为温度越高反应速率越大,要综合考虑催化剂的活性与温度的关系 不要忽略浓度对反应速率的影响,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小 3 化学平衡常数 平衡正向移动,平衡常数不一定增大。只与温度有关,所以涉及的计算与判断时,要注意体系内的温度是否发生变化 计算平衡常数时,不要忽略体系内体积的变化。如对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,恒温恒压下达到平衡时,气体混合物的总体积发生变化;恒温恒容下达到平衡时,气体混合物的总压强发生变化。因此,要先借助阿伏加德罗定律及其推论,计算出平衡时气体混合物的总体积或总压强,然后再计算平衡常数或 若反应达到平衡后,又同时投入若干反应物和产物,则平衡移动的方向要根据与的相对大小进行判断 【易错典例1】(2026·江西九江·二模)向容积均为的恒容密闭容器M(恒温300℃)、N(起始300℃,绝热)中分别加入和及相同催化剂发生反应:。实验测得两个容器中的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的速率方程、 (、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正确的是 时间 0 100 200 300 400 容器①中 容器②中 A.容器①表示容器M B.当容器②中温度不变时反应达到平衡 C.该反应在高温下能自发进行 D.当容器①中反应进行到时, 【易错典例2】(2026·广东佛山·二模)恒容密闭容器中足量焦炭和适量水蒸气发生下列反应:①  ,②  ,平衡后含碳气体浓度随水碳比变化如图,含水量增加会降低反应温度。下列说法正确的是 A.曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化 B.平衡后缩小容器体积,反应②平衡不移动 C.平衡前反应②生成CO2的速率均大于反应①生成CO的速率 D.反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间,两个反应均达到平衡 易错点07 水溶液中的离子反应与平衡 1 水的电离 室温下,当由水电离出的或小于时,水的电离受到抑制,溶液可能为酸溶液或碱溶液;当由水电离出的或大于时,水的电离得到促进,溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液 一般情况下,酸溶液中,,但,。同理,碱溶液中,,但。无论什么溶液中,均有 2 弱酸、弱碱的电离 常温下,酸溶液无限稀释时,只会无限接近,但不会小于;碱溶液无限稀释时,只会无限接近,但不会小于 电离平衡正向移动时,弱电解质的电离度不一定增大。如向溶液中加入少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,即电离平衡正向移动,但的电离度减小 弱酸溶液中,,而是,因为会电离产生。同理弱碱溶液中, 3 弱酸(弱碱)盐的水解 多元弱酸的酸式盐溶液不一定呈碱性,需将与进行比较确定。若,溶液呈碱性,如、等;若,溶液呈酸性,如、等 加热蒸干水解性盐溶液也可能得到原溶质。加热可促进盐类水解,若在蒸发过程中有挥发性物质产生,则一般得不到原溶质,如溶液、溶液等;若水解产物不能脱离平衡体系,则可得到原溶质,如溶液、溶液等 4 难溶电解质的溶解 同类型的难溶电解质,越大,物质的溶解度就越大。不同类型的难溶电解质,不能根据的大小直接比较溶解度的大小 对于同类型的难溶电解质,小的难溶电解质可以转化为更小的难溶电解质,但当某一离子浓度较大,使时,也能实现小的难溶电解质转化为大的难溶电解质,如,但向饱和溶液中加入足量,会有白色沉淀析出 【易错典例1】(2026·广东江门·一模)某温度下,将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中缓慢滴加2.0 mL 0.10 mol·L-1 NaCl溶液。已知该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.96,Ksp(AgCl)=10-9.75。下列叙述正确的是 A.当有AgCl生成时, B.若往Ag2CrO4悬浊液加少量水稀释,的浓度一定下降 C.在Ag2CrO4悬浊液中加稀硝酸酸化,溶液中c(Ag+)=2c() D.滴入NaCl溶液后,则有:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=c()+c(Cl-)+c(OH-) 【易错典例2】(2026·重庆·二模)已知室温下:,,,完成如下两个实验。 实验1:向10 mL 0.10 mol·L-1 NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至pH=11; 实验2:向10 mL 0.10 mol·L-1 NaHS溶液中滴加足量0.10 mol·L-1 CuSO4溶液。 下列说法正确的是 A.向0.10 mol·L-1的NaHS溶液中滴入2滴酚酞,溶液呈无色 B.实验1所得溶液中: C.实验2中有黑色沉淀生成 D.0.10 mol·L-1 NaHS溶液中: 易错点08 电化学基础 1 电极的判断 原电池中的电极称为正、负极,电解池中的电极称为阴、阳极;原电池和电解池相连时,原电池的负极连电解池的阴极,原电池的正极连电解池的阳极,切勿弄反 2 电极反应式的书写 书写电极反应式时,酸性介质中不能出现,碱性介质中不能出现,熔融电解质或固体电解质中只出现其电离出的离子 3 离子、电子的移动方向 电子“不下水”,即电子从原电池负极流出,经用电器等流入正极,不会进入电解质溶液,电解质溶液中由离子的定向移动形成电流 阳离子移向原电池的正极、电解池的阴极;阴离子移向原电池的负极、电解池的阳极,即“阳离子移向得电子的电极,阴离子移向失电子的电极” 4 电解质溶液质量的变化 判断电解质溶液质量变化时,不能只注意电极产物(沉淀、气体)的影响,还要关注离子迁移对溶液质量的影响。电解质溶液中离子迁移的数目,不一定等于电极反应中消耗的该离子数目,也不一定等于电路中转移的电子数目,而应根据“离子迁移数目×离子所带电荷数转移电子数目”来判断 5 燃料电池 燃料电池中碳元素在不同介质中的最终存在形式不同:碱性环境中以的形式存在,其他环境中大多以的形式存在 【易错典例1】(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)肼可用作火箭燃料,也可用于燃料电池。298 K、101 kPa时,表示(l)燃烧热的热化学方程式为  。肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池,其工作原理如图所示: 下列说法正确的是 A.电极a为正极 B.电池工作一段时间后,乙槽中溶液的pH不变 C.相同物质的量的气态肼和液态肼完全燃烧时,气态肼放出的热量更多 D.在燃料电池中完全反应,产生的电能为624 kJ 【易错典例2】(2026·甘肃张掖·二模)磷酸二氢钙[]的工业用途广泛。现利用甲烷燃料电池电解制备,装置如图所示。 下列说法不正确的是 A.b极电极反应: B.B膜为阳离子交换膜 C.电解一段时间后,阴极室中NaOH溶液浓度变大 D.当a极上通入标准状况下1.12 L甲烷,产品室得到0.2 mol产品 易错点09 常见的有机化合物 1 醇的性质 醇能与金属钠反应,但不能与溶液、溶液、溶液反应 并不是所有醇羟基都能发生催化氧化反应。醇中羟基发生催化氧化反应的实质是脱去羟基所连碳原子上的氢原子和羟基上的氢原子,因此羟基所连碳原子上必须有氢原子才能发生催化氧化反应,即“本碳有氢” 醇中羟基发生消去反应的实质是脱去羟基及与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子,即“邻碳有氢” 2 羧酸的性质 羧酸既能与金属钠反应,又能与溶液、溶液、溶液反应 3 银镜反应 有机化合物分子中只要含有醛基就可以发生银镜反应,但能发生银镜反应的物质不一定是醛,也可能是其他有机化合物(如甲酸、甲酸某酯等) 4 除去烷烃中的乙烯 烷烃气体中含少量乙烯杂质时,可以用溴的四氯化碳溶液除去,但不能用酸性溶液除去,因为酸性溶液能将乙烯氧化为,又会引入新的杂质 5 苯与溴水 苯使溴水褪色,不是发生了取代反应,而是苯萃取了溴水中的溴;苯在催化剂的作用下可与液溴发生取代反应生成溴苯 6 酯化反应中饱和溶液的作用 溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层分离。特别注意的是饱和. 溶液不能用溶液代替 7 淀粉和纤维素 能表示淀粉、纤维素的分子式,但值不确定,且多糖本身是混合物,故淀粉与纤维素不互为同分异构体 8 营养物质的水解 淀粉、纤维素、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解,但糖类中的单糖(如葡萄糖等)不能水解 9 高分子 高分子均为混合物,如聚乙烯、蛋白质等。油脂不属于高分子 【易错典例1】(25-26高三下·北京·开学考试)下列说法正确的是 A.淀粉、纤维素、蛋白质都属于天然有机高分子,且都能在人体内被消化吸收 B.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,所得高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分 C.核酸是生物大分子,其基本组成单元核苷酸通过氢键相互连接形成长链 D.向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液,产生沉淀,此过程称为蛋白质的变性 【易错典例2】(2026·四川宜宾·一模)一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是 A.从反应物A的红外光谱中可以确定,反应物A含有羰基 B.反应物A与B的化学计量比是 C.反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应 D.高分子P可降解的原因是由于键断裂 易错点10 化学实验基础 仪器及装置 特别提醒 编号 仪器及装置 特别提醒 1 容量瓶 (1)具有一定规格和使用温度 (2)使用前先检漏 (3)不能作为溶解、稀释、长期存放液体的仪器 7 球形干燥管 盛放固体干燥剂,气体除杂时“大口进小口出” 2 ① ② (1)①中盛装酸性溶液或具有氧化性的溶液,如溶液、溶液等;②中盛装碱性溶液,酸性或氧化性溶液会腐蚀下端的橡皮管 (2)“0”刻度在上面,精确度为 (3)使用前检漏、润洗,使用时要除气泡 8 (1)直形冷凝管一般斜放,蒸馏时使用,“头高尾低”,保证冷凝液自然流出。球形冷凝管一般用于反应装置,与蒸馏烧瓶连接,起冷凝回流作用 (2)冷却水“低进高出” 3 长颈漏斗 一般用于组装气体发生装置,下端插入液面下形成“液封”,防止气体逸出 9 启普发生器 优点:随开(导管活塞)随制,随关随停 特点:用于块状固体与液体在不加热条件下制备大量气体(如、. 、等)。不适用于剧烈反应或放出大量热的反应 4 分液漏斗 ①一般用于添加液体,控制液体试剂用量及添加速度 ②用于萃取分液,下层液体从下口放出,上层液体口倒出 10 蒸馏烧瓶 (1)加热时要垫陶土网 (2)蒸馏或分馏时,温度计的水银球位于支管口处,烧瓶内加碎瓷片,以防液体暴沸 (3)若加热时发现未加碎瓷片,则应停止加热,冷却后补加 5 恒压滴液漏斗 左侧玻璃管的作用:平衡压强,便于液体顺利滴下;需要测量气体体积时,测量结果更准确 11 冷凝除杂装置 ①为沸点低的物质 ②为沸点高的物质 6 气体中可能掺杂固体粉末时,用该装置洗气,玻璃管起平衡压强、指示装置其他部分是否堵塞的作用 12 万能瓶 (1)气体除杂时,长管进气,短管出气 (2)收集气体时,短管进气 【易错典例1】(2026·四川成都·模拟预测)下列图示的实验操作(夹持仪器省略)能达到相应实验目的的是 A.制备 B.收集 C.除去中的少量 D.检验是否收集满 【易错典例2】(2026·甘肃张掖·二模)下列实验装置能达到实验目的的是 A.制备乙酸乙酯 B.制备乙烯 C.制备胶体 D.除去中混有的少量 模型口诀01 化学实验题 类型 热考设问 目的、作用、原因等答题模板 试剂 A 物质与 B 物质反应,加入过量A 物质的原因 使B物质反应完全或提高B物质的转化率等 从化学平衡的角度考虑 通入不与体系内物质作用的气体(如N₂、稀有气体等)的原因 反应前通入气体,排出装置内的空气,避免对反应造成干扰或发生副反应。反应后通入气体,将产生的气体全部排出,使其被后续装置完全吸收 不能用A 溶液代替B溶液的原因 防止A溶液中的××离子产生干扰;防止发生××反应,干扰实验现象和实验结论等 装置或仪器 盛放碱石灰、浓硫酸等的仪器的作用 干燥××气体;防止空气中的水蒸气进入××装置,干扰实验;吸收××气体,防止污染空气 反应发生装置上的冷凝管的作用 防止××蒸气逸出而脱离反应体系,提高××物质的转化率 反应容器中和大气相通的玻璃导管的作用 指示容器中压强大小,避免反应容器中压强过大;平衡压强 制备气体时,恒压滴液漏斗上的支管或分液漏斗上口连接反应容器的橡胶管的作用 保证反应容器内压强与恒压滴液漏斗或分液漏斗内压强相等(平衡压强),使液体顺利滴下;在定量测定生成气体体积的实验中,还可以消除加入液体所造成的体积误差 装置末端的干燥管的作用 防止空气中的水蒸气干扰实验 不用酒精灯(或明火)加热的原因 某物质沸点低、易挥发、易燃,用酒精灯或明火加热存在安全隐患结合物质性质,从安全的角度考虑 倒置漏斗的作用 防止液体倒吸 操作 水浴或油浴加热的目的 使反应装置受热均匀,方便控制反应温度 温度不超过100 ℃用水浴,温度接近或高于100 ℃用油浴 逐步(分批)加入某物质的目的 若反应放热,是为了防止升温太快;若产生气体,是为了防止反应速率过大,产生气体过快,压强过大;控制反应体系pH等 配制某溶液前先煮沸的目的 除去溶解在水中的氧气,防止××物质被氧化 控制温度在一定范围的目的 要从温度过低、过高两方面考虑 若温度过低,反应速率较慢;若温度过高,某物质(如H₂O₂、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发等。防止副反应的发生 趁热过滤的目的 保持过滤温度,防止温度降低后某物质(溶解度随温度升高而增大)析出或便于某物质(溶解度随温度升高而减小)析出 减压蒸发、减压蒸馏的目的 减小压强,降低蒸发温度或物质沸点,防止某物质(如H₂O₂、浓硝酸、NH₄HCO₃等)受热分解 沉淀用冷水洗涤的目的 除去沉淀吸附的可溶性杂质;降低沉淀在水中的溶解度,减少溶解损失 有机溶剂洗涤的目的 减少在洗涤过程中的溶解损失,且有机溶剂易挥发,能快速带走固体表面的水分,易于干燥产品 用酸(碱)溶液洗涤××固体的目的 抑制××固体溶解,提高产率;除去××固体表面吸附的可溶于酸(碱)的杂质 在某气体氛围中蒸发、反应的目的 抑制某离子的水解;防止某离子被氧化 检验A离子的操作 取少量待测液于试管中,滴加××溶液,产生××色沉淀、××色××味气体或溶液由××色变为××色,证明溶液中含有A离子 判断沉淀洗涤是否干净的操作 取最后一次洗涤液,滴加××(试剂),若不出现××现象,证明沉淀已经洗涤干净 判断沉淀是否完全的操作 静置,取适量上层清液于另一洁净试管中,向其中加入少量沉淀剂,若无沉淀产生,证明已沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加蒸馏水至没过沉淀,静置使其全部滤出,重复操作2~3次 检验装置气密性的操作 关闭活塞,将导管末端浸入水中,微热某仪器,若导管口有气泡产 从形成封闭体系和形成压强差两方面考虑,冷却后导管末端形成一段稳定的水柱,则装置气密性良好;或夹紧相关弹簧夹,沿长颈漏斗加水至长颈漏斗中形成一段水柱,若一段时间后长颈漏斗中水柱液面不下降,则装置气密性良好 焰色试验操作 先用铂丝(或铁丝)蘸取盐酸在酒精灯外焰上灼烧至无色,然后要先除去铂丝(或铁丝)上可能会影响实验结果的杂质再用铂丝(或铁丝)蘸取待测液在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色。若火焰呈黄色,则说明待测液中含有 Na⁺;若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则说明待测液中含有K⁺ 现象 反应现象 溶液中:溶液颜色由××色变成××色;液面上升(或下降);溶液变浑浊;生成××色沉淀;产生大量气泡等 固体:表面产生大量气泡;逐渐溶解;颜色由××色变成××色 气体:生成××色××味气体;气体由××色变成××色等 反应完全的现象 溶液中不再有气泡(或沉淀)产生;溶液的颜色不再变化;××中的液面不再发生变化(或液面高度保持不变) 滴定终点现象 滴加最后半滴标准溶液时,溶液由××色变为××色,且半分钟内不恢复原色 实验 评价 常见实验缺陷 未防止空气中的氧气或水蒸气等进入装置干扰实验;会参与反应的杂质气体未除去,导致产物不纯;未干燥,导致产物水解;未吸收尾气,污染环境;未防止倒吸 实验装置改进操作 在××和××之间加一个装有××(试剂)的××装置 一般为洗气瓶、干燥装置、尾气处理装置等 模型口诀02 工艺流程题 常考设问 答题模板 将××预先粉碎(研磨)、浸取时加热搅拌的目的 增大反应物之间的接触面积,充分反应;增大反应速率;提高浸取率(产率) 煅烧(焙烧、灼烧)的目的 除去碳及有机物;除去热不稳定的杂质;使无机盐转化为金属氧化物等,便于后续处理 碱(浸)的作用 除去油污;溶解酸性氧化物、铝及其氧化物等;调节溶液 pH,促进××物质水解(沉淀) 酸化的目的 增强××离子的氧化性;调节溶液pH,促使××物质水解(沉淀);溶解金属和金属氧化物 加入物质A的目的(作用) 提供××离子;作氧化剂(还原剂);将物质B转化为物质C(一般为沉淀、气体)除去;促使平衡向某个方向移动等 控制温度的目的 增大反应速率;促进平衡移动;控制物质的溶解、析出、挥发等; 根据反应原理或物质性质分析 防止物质分解;控制产物种类 从溶液中得到晶体的操作 ①对于溶解度随温度升高而增大的程度较大的物质或受热易分解的物质:蒸发浓缩(待有少量晶体或晶膜出现时停止加热)、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 ②对于溶解度随温度的升高而减小的程度较大的物质:蒸发浓缩(待大量晶体出现时停止加热)、趁热过滤、洗涤、干燥。 ③对于溶解度随温度升高而增大的程度较小的物质:蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 模型口诀03 化学原理题 常考设问 答题模板或思路 当无催化剂存在时,产率(转化率)随温度升高先升高后降低的原因 前半部分反应尚未达到平衡,随温度升高,反应速率增大,产率(转化率)升高;后半部分反应达到平衡,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,产率(转化率)降低 当有催化剂存在时,产率(转化率)随温度升高而降低的原因 升高温度,催化剂逐渐失活,反应速率减小,产率(转化率)降低 当有两种影响因素存在,且影响结果相反时 根据曲线的变化趋势确定哪个是主导影响因素 多反应体系中,同一种因素对两个反应的影响相反时 根据曲线的变化趋势确定该因素对哪个反应影响更大 含量-时间-温度(压强)图像分析 根据“先拐先平数值大”原则,先出现拐点的曲线表示的反应先达到平衡状态,反应体系的温度较高或压强较大 含量—时间—温度图像中“有交点为负,无交点为正”,若曲线有交点,则,若曲线无交点,则 模型口诀04 物质结构题 常考设问 答题模板 电离能大小比较 A和B的核外电子排布式分别为××和××,其中A的核外电子排布处于半充【注意】A和B可能是原子,也可能是简单离子 满(或全充满)状态,比较稳定,失去1个电子需要的能量较高,故A的第一电离能大于B的 键角大小比较 对于结构相似的物质A和物质B:物质A的键长长,成键电子对间的斥力小,键角小 对于结构不同的物质A和物质B:物质A中孤电子对数目较多,对成键电子对的排斥作用较大,键角较小 孤电子对与成键电子对间的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用大 熔、沸点高低比较 一般情况下,熔、沸点:共价晶体>离子晶体>分子晶体 对于组成和结构相似的分子晶体:××相对分子质量较大,分子间范德华力较大,熔、沸点较高;××分子间存在氢键,熔、沸点较高 对于离子晶体:××离子所带的电荷较多,离子半径较小,晶体的熔、沸点较高 对于共价晶体:××原子半径较小,键长较短,键能较大,共价键较牢固,晶体的熔、沸点较高 溶解性大小比较 根据“相似相溶”原理,××为非极性物质,非极性物质一般能溶于非极性溶剂,导致××的溶解度增大;××为极性物质,极性物质一般能溶于极性溶剂,导致××的溶解度增大 ××溶质和溶剂分子间可以形成氢键,导致××溶质的溶解度增大 ××溶质与溶剂发生反应使其溶解度增大 模型口诀05 化学实验 常见化学药品贮存口诀 硝酸固碘硝酸银,低温避光棕色瓶。 液溴氨水易挥发,阴凉保存要密封。 白磷存放需冷水,钾钠钙钡煤油中。 碱瓶需用橡胶塞,塑铅存放氟化氢。 易变质药不久放,易燃易爆避火源。 实验室存干燥剂,蜡封保存心坦然。 氯水、亚铁盐、酸化的高锰酸钾溶液等 反应现象口诀 氢在氯燃苍白焰,磷在氯燃烟雾漫。 甲烷、氢气混氯气,强光照射太危险。 二氧碳中镁条燃,两酸遇氨冒白烟。 氯化铵热像升华,淀粉遇碘即变蓝。 硫氢甲烷一氧碳,五者燃烧火焰蓝。 铜丝伸入硫气中,硫铁混热黑物生。 热铜热铁遇氯气,烟色相似皆为棕。 在试管里加热氯化铵晶体,其分解为氨气和氯化氢气体,二者在试管口又重新结合生成氯化铵固体,这个现象类似升华的现象,但本质上不是升华 指硫、氩气、硫化氢、甲烷、一氧化碳 化学实验基本操作口诀 固体需匙或纸槽,手贴标签再倾倒。 读数要与切面平,仰视偏低俯视高。 试纸测液先剪小,玻棒蘸液测最好。 试纸测气先湿润,粘在棒上向气靠。 酒灯加热用外焰,三分之二为界限。 硫酸入水搅不停,慢慢注入防沸溅。 实验先查气密性,隔网加热杯和瓶。 排水集气完毕后,先撤导管后移灯。 过滤操作口诀 斗架烧杯玻璃棒,滤纸漏斗角一样。 过滤之前要静置,三靠两低不要忘。 “三靠”·漏斗颈的末端要靠在承接滤液的烧杯壁上,玻璃棒靠在三层滤纸上,倾倒液体的烧杯嘴要靠在玻璃棒上。“两低”;滤纸边缘应略低于漏斗的边缘,倒入的液体的液面应略低于滤纸的边缘 蒸馏操作实验口诀 隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。 需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。 温度计液泡的上缘与蒸馏烧瓶支管接口的下缘在同一水平线上 萃取操作实验口诀 萃剂原剂互不溶,质溶程度不相同。 充分振荡再静置,下放上倒切分明。 溶质在萃取剂和原溶剂中的溶解度不同,在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度 分液漏斗中的下层液体从漏斗下口放出,而上层液体要从漏斗上口倒出 中和滴定操作口诀 水液洗器切分明,查漏赶气再调平。 待测液中加指剂,左手控制右手动。 瓶下垫纸眼观色,读数要与切面平。 酚酞指剂常相识,强酸弱碱甲基橙。 使用酸式滴定管,不盛碱液切记清。 滴定管要用标准液润洗;移液管要用待测液润洗;锥形瓶不可用待测液润洗。 如果滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果偏高 乙炔制取实验口诀 电石盐水乙炔生,除杂通入硫酸铜; 不用启普意如何?吸水放热气势汹。 盐水即饱和食盐水。电石(CaC₂)与水的反应比较剧烈,而食盐不与CaC₂反应,用饱和食盐水代替水反应可以得到较平稳的气流 该反应比较剧烈,放热较多,用启普发生器有爆炸的风险;且反应生成的氢氧化钙易堵塞反应器,使反应无法控制 乙烯制取实验口诀 硫酸乙醇三比一,温计入液一百七; 迅速升温防炭化,碱灰除杂最适宜。 若温度低于140℃,则乙醇发生分子间脱水生成乙醚 溴苯制取实验口诀 苯溴铁屑诉离情,微沸最佳管冷凝; 云海茫茫卤酸雾,溴苯无色常变棕; 除溴需用碱液洗,漏斗分液便告成。 瓶口长导管除导气外,还可以起冷凝的作用,使蒸发出来的苯或溴回流到反应器中 将反应后的物质倒入盛有蒸馏水的烧杯中,烧杯底部棕褐色的不溶于水的液体就是溴苯,它本是密度比水大的无色液体,由于溶解了溴而常显棕褐色 硝基苯制取实验口诀 硝酸硫酸冷滴苯,黄色油物杏仁味; 温计悬浴加冷管,硫酸催化又脱水。 浓硝酸和浓硫酸混合后,必须立即在50~60℃的水浴中冷却后再滴入苯,避免因丙酸混合产生大量的热,促使部分浓硝酸分解或苯蒸发,影响硝基苯的产率 乙酸乙酯制取实验口诀 乙醇乙酸意缱绻,催化吸水靠硫酸; 常加碎瓷防暴沸,除酸除醇靠纯碱。 饱和Na₂CO₃溶液的作用:溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分离乙酸乙酯。注意产生蒸气的导管口只能靠近而不能直接插入饱和Na₂CO₃溶液中,以防倒吸 模型口诀06 有机化学 有机物性质口诀 去H加0为氧化,去0加H为还原。 醇类氧化变酮醛,醛类氧化变羧酸。 羧酸都比碳酸强,碳酸强于石炭酸。 光照卤代在侧链,催化卤代在苯环。 烃的卤代衍生物,卤素能被羟基换; 消去一个小分子,生成烯和氢卤酸。 钾钠能换醇中氢,银镜反应可辨醛。 醇加羧酸生成酯,酯类水解变醇酸。 苯酚遇溴沉淀白,淀粉遇碘色变蓝。 氨基酸兼酸碱性,甲酸是酸又像醛。 苯的同系物发生卤代反应的两种情况 卤代物的水解反应,消去反应,条件分别为 NaOH 水溶液、NaOH 醇溶液 苯环上同分异构体数目速判口诀 3同3 2同6 3异10 用—X、—Y、—Z代表取代基(均只有一种结构,且不考虑立体异构),苯环上连有3个—X时有连、匀、偏三种结构;连有2个——X、1个——Y时有6种结构;连有——X、——Y、——Z时有10种结构 模型口诀07 物质结构 元素周期律“速记”口诀 氧稳最酸化非右(上); 还烈最碱换金左(下); 层大径大,序大径小。 在元素周期表中,右上位置的元素对应的单质氧化性、简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、单质与氢气的化合能力、非金属性等较强 在元素周期表中,左下位置的元素对应的单质的还原性、与水或酸反应的剧烈程度、最高价氧化物对应水化物的碱性、金属单质之间的置换能力、金属性等较强 泡利原理与洪特规则口诀 一轨最多两电子,自旋方向要相反; 同能级里先占满,平行自旋能量低。 晶体性质口诀 离子晶体熔沸高,共价晶体最硬强; 分子晶体熔沸低,金属导电延展好。 氢键成于分子间,熔沸溶解均增强。 模型口诀08 基本概念和理论 阿伏加德罗常数“避坑”口诀 气体物质非标况,标况条件非气体; 浓度体积二缺一,溶剂水中有微粒; 遇“弱”水解或电离,可逆反应不到底; 试剂浓稀有影响,胶粒数目无法计。 方程式正误判断口诀 一查守恒是铁律,原子电荷两边齐; 二看是否易电离,分子离子不乱替; 三检状态和条件,↑↓符号莫忘记; 四验反应可能性,合乎事实硬道理; 五观用量是否提,少定多变找比例; 六判反应先后序,强先弱后不一起。 离子方程式中少量物质的离子的化学计量数之比等于该物质中离子组成比。 盐类水解口诀 有弱就水解,无弱不水解; 越弱越水解,都弱都水解。 谁强显谁性,同强显中性; 升温促水解,降温抑水解。 浓小水解大,浓大水解小; 加酸抑阳解,加碱抑阴解。 工艺流程题过程分析口诀 研磨增浓升温度,目的提高浸出率。 铁铝镁要看表格,碱性分布来调节; 钙镁常加氟离子,铅镍可加硫化物; 碳酸氢盐常助阵,铜喜萃取反萃取。 带结晶,用三步,不带结晶用保护; 镁铝铁,防水解,低硫惰气保亚铁; 冰水洗涤微溶物,去杂降溶减损耗; 有机易干带走水,析晶降低溶解度。 常通过调节溶液pH来除去杂质金属离子。沉淀不同离子的pH范围,一般在题中给出的表格中寻找 HCO3-与金属离子发生相互促进的水解反应或复分解反应,将金属离子转化为沉淀的形式除去 从溶液中提纯带结晶水的物质的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥;由镁铝铁的结晶水合物制备不带结晶水的物质时,一般需要通入对应的酸性气体以抑制镁铝铁离子的水解;由亚铁盐的结晶水合物制备亚铁盐时, 一般通入低价态硫化物或惰性气体防止亚铁离子被氧化 用有机试剂洗涤,可降低晶体溶解度,且可快速带走表面的水,使其易于干燥 模拟预测01 选择题押题 1.(25-26高三上·黑龙江·月考)东北地区正积极布局新兴产业,发展新质生产力。新质生产力涉及新能源、新材料、生物医药与海洋装备等领域。下列说法错误的是 A.太阳能、氢能、风能、海洋能都属于新能源 B.创新药氢溴酸氘瑞米德韦片中所含氘与氕互为同位素 C.铀和重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取铀和重水具有一定的战略意义 D.铜铟硫()量子点是纳米级的半导体材料,属于胶体 押题理由:【新能源与新材料中的化学辨析】本题以“新质生产力”为切入点,融合新能源、核能及纳米材料等前沿科技。旨在考查学生从化学视角分析社会热点的能力,体现“科学态度与社会责任”的核心素养,引导学生关注国家科技发展战略。 2.(2025·辽宁·模拟预测)我国传统文化富载化学实验知识。下列有关古籍的解释合理的是 A.《天工开物》中“凡石灰,经火焚炼为用”:实验室“焚炼”需要酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒和蒸发皿 B.《物理小识》卷七《金石类》记载“有硇水者,剪银塊投之,则旋而为水”。“硇水”指、等水溶液,涉及操作为“溶解” C.《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”里的“碱”主要是碳酸钾,采用操作的方法是溶解、过滤、蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等 D.《易经》记载:“泽(湖泊池沼)中有火”,“上火下泽”:这里“上火”指点燃氢气 押题理由: 【传统文化典籍中的化学知识迁移】试题依托《天工开物》等古籍记载,创设真实情境。通过挖掘古籍中的化学实践,考查学生提取信息并进行物质转化推理的能力,弘扬中华优秀传统文化,落实“宏观辨识与微观探析”的素养要求。 3.(2026·云南·模拟预测)化学创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识均正确且有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+ FeS水解显碱性 B 施肥时将碳酸氢铵埋入土壤 碳酸氢铵易分解 C 用含NaClO的“84”消毒液消毒环境 NaClO见光易分解 D 将切好的土豆丝浸泡在水中防止变色 土豆中的氧化性物质遇空气变色 押题理由:【劳动实践与化学原理的关联应用】 将化学知识融入施肥、消毒等日常生活劳动场景,体现了“化学源于生活,服务于生活”的理念。重点考查学生运用化学原理解释实际问题的能力,强化“科学探究与创新意识”,凸显学科应用价值。 4.(2026·河南开封·一模)如图所示的物质转化关系中,固体X与固体Y研细后混合,常温下搅拌产生气体M和固体W,温度迅速下降;M能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;G是一种强酸;H是白色固体,常用作钡餐。下列说法错误的是 A.固体X含有离子键和共价键 B.E在标准状况下是红棕色气体 C.W为可溶于水的有毒物质 D.常温下可用铝制容器来盛装G的浓溶液押题理由:【无机框图推断与元素化合物性质】 以铵盐受热分解及硝酸制备为线索,考查氮族元素及其化合物的转化。通过“钡餐”等生活常识构建推断桥梁,强化物质性质的记忆与逻辑推理能力,落实“宏观辨识与微观探析”。 5.(2026·河南南阳·模拟预测)下列实验产生的废液中能大量存在的粒子组是 选项 实验 粒子组 A 铁与盐酸反应制氢气 、、、 B 与反应制 、、、 C 浓氨水与CaO反应制 、、、 D Cu与浓硝酸反应制取 、、、 押题理由: 【离子共存与反应后废液成分分析】从实验废液成分切入,考查离子共存条件(酸碱性、氧化还原)。此类题型强调实验后的环保处理意识,要求学生能根据反应产物判断离子存在环境,体现“变化观念”与社会责任。 6.(2026·湖北鄂州·模拟预测)下列反应过程中的离子方程式书写正确的是 A.用铁氰化钾溶液检验: B.用硫酸铜溶液吸收气体: C.向次氯酸钙溶液中通入足量: D.用惰性电极电解溶液: 押题理由: 【离子方程式正误判断与反应本质】选取铁氰化钾检验、电解等典型反应,考查学生对反应实质(如弱电解质、沉淀生成)的理解。旨在纠正常见书写误区,强化“宏观现象与微观探析”的对应关系及“证据推理”能力。7.(2026·陕西宝鸡·二模)下列化学用语或图示表达错误的是 A.HF分子中σ键的形成: B.激发态Li原子的轨道表示式为 C.的空间结构:平面三角形 D.Fe3+的离子结构示意图为 押题理由: 【化学用语与微观结构表征】考查σ键形成、轨道表示式及离子结构示意图等化学语言。规范使用化学用语是学科基础,旨在培养学生准确表达微观结构的能力,落实“宏观辨识与微观探析”及“模型认知”素养。 8.(2026·湖北宜昌·二模)物质结构决定物质的性质,下列性质差异与结构解释没有相关性的是 性质差异 结构解释 A 熔沸点:AlF3大于AlCl3 AlF3离子键百分数大于AlCl3 B 密度:低压法聚乙烯大于高压法聚乙烯 低压法聚乙烯支链少,高分子链更长 C 酸性:HI大于HCl H-I键能小于H-Cl键能 D 稳定性:H2O大于H2S H2O分子间形成氢键 押题理由: 【物质性质差异的结构决定论解释】通过对比熔沸点、酸性等性质差异,考查晶体类型、键能及分子间作用力等结构因素。引导学生从微观结构角度解释宏观性质,深刻理解“结构决定性质”的化学基本原理。 9.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)碳一分子是指分子中仅含1个碳原子的化合物,如、、、、等,碳一分子在化工生产中具有重要的作用。下列有关碳一分子的说法正确的是 A.O—C—H键角: B.分子极性: C.碳氧键键能: D.HCOOH分子中所有原子一定共平面 押题理由:【碳一化学与分子结构参数比较】 聚焦碳一分子(如CO、CH3OH),考查键角、极性及键能比较。结合杂化轨道理论,考查学生运用理论模型分析分子性质的能力,落实“微观探析”与“证据推理”素养。 10.(2026·山西临汾·一模)低聚物瓜环卷成空腔。不同空腔尺寸的瓜环可识别且“装进”不同分子,形成超分子,例如瓜环[7]可以识别三聚氰胺。相关反应及结构、模型的示意图如下。 下列说法错误的是 A.生成瓜环[7]的反应为加成反应 B.瓜环[7]含有2种不同化学环境的氢原子 C.三聚氰胺中氮原子有、两种杂化方式 D.瓜环[7]与三聚氰胺通过氢键和范德华力结合 押题理由: 【超分子化学与瓜环识别机制】 以瓜环识别三聚氰胺为情境,引入超分子化学前沿概念。考查加成反应、氢键及杂化方式,引导学生关注化学学科前沿发展,体现“宏观辨识与微观探析”及科学创新意识。 11.(2026·贵州毕节·二模)碳化钼在加氢反应、制氢反应、传感器及生物医学材料等领域具有优异的性能。一种六方相碳化钼晶胞结构如图所示。已知晶胞参数为,,,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A.晶体中Mo原子与C原子个数比为 B.①号原子和②号原子间的距离为 C.晶体中与C最近且距离相等的Mo有8个 D.晶体密度为 押题理由:【晶胞结构与计算】 以新型半导体材料碳化钼为载体,考查晶胞参数、配位数及密度计算。结合阿伏伽德罗常数应用,强化空间想象与数学运算能力,落实“宏观辨识与微观探析”及“证据推理”素养。12.(2026·湖北恩施·模拟预测)晶态半导体材料硅化镁的立方晶胞结构如图。晶胞参数为a pm。下列说法错误的是 A.Mg位于Si形成的四面体空隙中 B.晶胞沿x轴方向的投影图为 C.晶胞中Mg之间最近的距离为 D.N点Mg原子的分数坐标为 押题理由: 【晶胞投影与原子坐标】通过硅化镁晶胞结构,考查四面体空隙、投影图及分数坐标。重点训练学生对晶胞三维结构的二维转化能力,体现晶体结构的对称美与数学逻辑,落实“微观探析”素养。 13.(2026·四川宜宾·二模)某离子液体成分为(XW3)4YQZ4,W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。X、Y、Z位于同一周期,且X、Y两元素相邻,X基态原子核外有两个未成对电子,Q的原子序数等于X与Y原子序数之和。下列说法错误的是 A.电负性:Z>X>W B.单质沸点:Y>W C.原子半径:Y>Z>Q D.第一电离能:Z>Y>X 押题理由: 【短周期元素推断与性质周期性】依托离子液体成分推断元素,考查电负性、电离能及半径比较。结合元素周期律,强化“位—构—性”三重表征思维,落实“证据推理与模型认知”及“变化观念”。 14.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)一种配位化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y、Z同周期且次外层有2个电子。下列说法正确的是 A.原子半径: B.第一电离能: C.配位键的稳定性:①>② D.简单氢化物的键角: 押题理由:【配位化合物结构与元素性质】 以配位化合物为情境,考查原子半径、第一电离能及配位键稳定性。结合电负性分析配位键强弱,深化对配合物结构的理解,落实“微观探析”与“证据推理”素养。 15.(2026·陕西宝鸡·二模)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下,下列说法正确的是 A.X→Y发生了取代反应 B.化合物X最多有9个原子共平面 C.化合物Z具有2个手性碳 D.化合物含醛基的同分异构体有4个(不考虑立体异构) 押题理由: 【药物中间体合成路线分析】以化合物Z的合成为背景,考查反应类型、共面原子及手性碳。结合药物分子结构,考查学生对有机反应机理及分子空间构型的分析能力,落实“宏观辨识与微观探析”。 16.(2026·江苏扬州·一模)药物中间体Y的部分合成路线如下图。下列说法不正确的是 A.X能与NaOH溶液发生反应 B.X在一定条件下能与HCHO发生缩聚反应 C.Y与足量H2加成的产物分子存在对映异构体 D.用NaHCO3溶液可鉴别化合物X和Y 押题理由: 【酚醛缩聚与药物中间体性质鉴别】依托酚类物质的缩聚反应及加成产物的手性分析,考查官能团性质与鉴别。重点在于对映异构体的判断及官能团检验,落实“宏观辨识与微观探析”及“科学探究”素养。 17.(2026·四川成都·二模)恒温下,在体积恒为的密闭容器中充入一定量,发生反应:YZ。 其速率方程分别为以及,其中、为速率常数,实验测得各气体物质的量与时间关系如图。下列说法错误的是 A.曲线乙表示随时间变化的曲线 B.内平均速率 C.随减小,反应①和反应②的速率都将减小 D.欲提高的产率,可降低温度并控制反应时间 押题理由:【连串反应速率与平衡的图像分析】 通过连串反应(X→Y→Z)的速率方程与图像,考查平均速率计算及平衡调控。结合速率常数概念,考查学生对复杂反应动力学的分析能力,体现“变化观念”与“模型认知”。 18.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)在药物合成领域,有机化学家发明了一种新的骨架编辑方法,该方法能在温和的反应条件下将邻氨基苯甲酰基直接插入惰性酰胺基中。该过程中物质的相对能量与反应历程的关系如图所示(TS表示过渡态,表示甲基,代表苯基)。下列说法正确的是 A.决速步骤的能垒为 B.反应中最稳定的过渡态是TS-1 C.步骤④中有极性键的断裂和形成 D.适当升高温度可加快速率和提高平衡产率 押题理由: 【有机反应机理与过渡态理论】展示骨架编辑反应的能量-历程图,考查能垒、过渡态稳定性及键的断裂。结合活化能概念,引导学生从微观角度理解反应历程,落实“微观探析”与“证据推理”素养。 19.(2026·北京顺义·一模)下列实验的相应操作中,不正确的是 A.借助秒表,测定稀硫酸与锌的反应速率 B.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH C.Fe与水蒸气反应结束后,先移出导管,再熄灭酒精灯 D.使用碱式滴定管时轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球,排除气泡 押题理由:【基础实验操作规范与安全意识】 聚焦化学实验基本操作(如pH测定、气密性检查),强调规范性与安全性。此类题型旨在培养严谨的科学态度,确保学生掌握实验室规则,是落实“科学探究与创新意识”及“证据推理”素养的基础题型。20.(2026·山东枣庄·二模)室温下,下列实验能达到相应目的的是 选项 实验 目的 A 向丙烯醛中加入酸性溶液,观察溶液颜色变化 验证丙烯醛中含碳碳双键 B 乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中,观察溴水颜色变化 验证乙烯发生了加成反应 C 向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀 验证结合的能力: D 向溶液中滴加硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化 验证氧化性: 押题理由:【物质性质实验探究与方案评价】 通过验证有机物官能团、氧化还原性质等实验,考查学生对实验现象的分析与评价能力。重点在于排除干扰因素(如SO2对乙烯检验的干扰),体现“控制变量”与“证据推理”的科学思维方法。 21.(2026·河南·模拟预测)硫酸肼()是化工生产中常用的还原剂。实验室以尿素、次氯酸钠、氢氧化钠和稀硫酸为原料制备硫酸肼,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。已知肼()长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解;硫酸肼微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇、二氯乙烷等有机溶剂。下列说法正确的是 A.左侧三颈烧瓶中发生的反应为 B.装置B中过滤得到的产物硫酸肼可用热水洗涤 C.装置B中二氯乙烷的作用仅为降低产物的溶解度,促进其析出 D.加快分液漏斗中混合溶液的滴速,可提高硫酸肼的产率 押题理由:【肼的制备与化工流程安全控制】 以实验室制备硫酸肼为载体,结合肼的爆炸性与还原性,考查学生对反应条件控制、除杂及安全防护的理解。体现了化工生产中“绿色化学”理念及对危险化学品处理的科学态度。 22.(2026·甘肃·一模)CuI是一种白色固体,不溶于水和乙醇,常用作有机反应催化剂。以硫化铜矿(CuS、FeS熔体)为原料制备CuI的流程如图: 下列说法正确的是 A.“氧化酸浸”时FeS发生反应的离子方程式: B.“除铁”时所用的试剂可以是或 C.“还原沉铜”时参加氧化还原反应的 D.可用蒸馏水代替乙醇洗涤所得固体 押题理由:【硫化铜矿资源综合利用工艺流程】 以铜矿资源综合利用为情境,考查氧化还原、除杂及分离提纯等核心知识。引导学生关注资源循环利用与环境保护,落实“变化观念与平衡思想”,体现化学在解决能源与环境问题中的价值。 23.(2026·四川凉山·二模)研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极间用允许、通过的半透膜隔开。下列说法正确的是 A.该电池工作时将电能转化为化学能 B.放电过程中需补充的物质A为 C.电池负极上的电极反应式为 D.电池工作时K⁺通过半透膜由右室迁移至左室 押题理由:【燃料电池与物质循环】 以甲酸燃料电池为情境,结合半透膜与物质循环(Fe2+/Fe3+),考查电极反应及离子迁移。体现能量转化与物质循环的绿色化学理念,落实“变化观念”与“模型认知”。 24.(2026·四川内江·二模)现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力。电解溶液可制备,其工作原理如图所示。下列叙述错误的是 A.改变电源工作电压可控制反应速率 B.b、c为阴离子交换膜 C.产品室发生的反应是 D.理论上每生成1 mol产品,M室溶液质量减少9 g 押题理由:【离子交换膜技术与电解制备】 利用离子交换膜电解法制备硼酸,考查膜的类型判断及电极反应。结合电荷守恒计算质量变化,强化对电解原理及膜技术应用的理解,落实“证据推理”与“模型认知”。 25.(2025·浙江温州·一模)某种锂离子电池如图1,两极之间用半透膜隔开。工作原理:先充电,使电极材料(M=Co,Ni,V,Mn)中的嵌入石墨后,石墨电极形成如图2所示的晶胞结构。下列说法不正确的是 A.充电时,集流体与电源正极相连 B.充放电时,自由通过半透膜 C.放电时,石墨电极的反应式为: D.充电时,中的失电子,脱嵌 押题理由:【锂离子电池结构与充放电机理】 以锂离子电池及石墨插层结构为载体,考查充放电时离子迁移与电极反应。结合晶胞结构分析,体现化学电源在现代科技中的应用,落实“宏观辨识与微观探析”及“变化观念”。 26.(2026·四川广安·二模)Y可结合转化为和,与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,使得溶液中和Y的初始浓度分别为和。通过调节混合溶液的pH改变Y及其不同配离子的浓度(忽略体积变化)。与的变化关系如图1所示(其中M代表,或),分布系数与pH的变化关系如图2所示(其中N代表Y、或),比如。 下列说法正确的是 A.曲线Ⅲ对应的离子是 B.时, C.当时, D.时, 押题理由:【溶液中离子平衡与分布系数】 以配离子分布系数与pH的关系图,考查电离平衡常数及物料守恒。通过复杂图像分析,训练学生提取信息及数据处理能力,落实“变化观念”与“证据推理”素养。 27.(2026·安徽合肥·模拟预测)常温下,溶液中含硫粒子分布系数及饱和溶液中与pH的关系如图所示。 已知:I.。 Ⅱ.饱和溶液随pH变化过程中,保持不变。 下列叙述正确的是 A.曲线④代表与pH的关系 B.的平衡常数 C.的平衡常数 D.常温下,溶液的pH约为4 押题理由: 【硫化氢电离与沉淀溶解平衡】结合H2S电离分布及金属硫化物沉淀平衡,考查溶度积与电离常数的综合计算。旨在培养学生处理多平衡体系的思维模型,体现“变化观念与平衡思想”的核心素养。 模拟预测02 解答题押题 1.(2026·广东广州·二模)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。一种从废催化剂(主要含、,还含有少量、、、、)提取Zn、Mn、Ni等元素的工艺流程如下。 已知:常温下部分物质的如下表。 物质 (1)“酸浸还原”时,转化为的离子方程式为:___________。 _______+______________+_______ (2)“氧化调pH”时,用NaOH将溶液的pH调至5,该过程中发生反应的离子方程式为___________。 (3)“除钙镁”时,为使溶液中、沉淀完全(离子浓度小于),溶液中至少应大于___________。 (4)丁二酮肟(分子式为)难溶于水,可溶于有机溶剂。“沉镍”时,转化为配合物丁二酮肟镍(结构如图1)。 ①易从溶液中沉淀析出的原因有___________(填编号)。 A.镍与N形成配位键          B.配位时被还原 C.丁二酮肟可溶于有机溶剂    D.烃基具有疏水性 ②“沉镍”时,为提高丁二酮肟镍的产率,可加入少量NaOH溶液,原因是___________。 ③丁二酮肟镍与试剂X反应可实现丁二酮肟的循环利用,试剂X为___________(填化学式)。 (5)可用于制备晶体,晶体的立方晶胞如图2。已知同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则Ni在晶胞中的位置为___________,晶体中与N原子最近且等距离的Cu的数目为___________。 (6)滤液1中锰以的形式存在。“电解”时,以滤液1为电解质溶液,以Zn片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池的示意图并做相应标注___________。 押题理由: 【废催化剂资源化回收与金属分离提纯】本题以废催化剂(含Zn、Mn、Ni等)的回收为情境,融合了氧化还原、pH调控除杂、配合物沉淀及电解原理。旨在考查学生在复杂工业流程中提取信息、分析物质转化及解决实际问题的能力,落实“变化观念与平衡思想”及“科学态度与社会责任”素养。 2.(2026·北京丰台·一模)氟碳铈精矿是中国重要的稀土矿产资源,其主要成分为,含有等杂质。高纯在催化剂等领域应用广泛。一种利用氟碳铈精矿制备的工艺如图所示: 已知:HF是一种有毒气体 (1)步骤Ⅰ,氟碳铈精矿焙烧主要生成,还有少量。 ①在100~200℃受热分解,化学方程式为_______。 ②将在900℃焙烧生成的化学方程式配平_______。 (2)步骤Ⅱ,试剂是_______。 (3)步骤Ⅲ,溶液2中铈的存在形式为,由滤渣1生成的离子方程式有_______。 (4)步骤Ⅳ,滤渣3的成分为_______。 (5)步骤Ⅴ,滤液3中,浓度为,调节pH加入,价Ce氧化率随pH变化如图所示。 已知: ⅰ.依据电极反应式:,价Ce的还原性随增大而增强 ⅱ.   ①,随着pH升高,增大,原因是_______。 ②,随着pH升高,价Ce氧化率下降,可能的原因为:氧化性减弱、因分解而浓度减小导致氧化速率降低;_______。 押题理由: 【稀土矿氟碳铈精矿制备高纯氧化铈】依托我国重要的稀土资源氟碳铈精矿制备高纯CeO2,考查焙烧、水浸、酸浸及氧化沉淀等核心步骤。重点训练学生根据图表信息(如Ce氧化率与pH关系)分析反应条件控制的能力,体现化学在资源开发与利用中的价值。 3.(2026·重庆·模拟预测)硫酸铈铵是分析化学中常用的一种氧化性滴定剂。某工厂以氟碳铈矿[含(、、等]为原料制备硫酸铈铵的流程如图所示。 已知:①化学反应的标准电动势,反应才能自发进行;,、表示原电池正、负极标准电极电势。例如:的。 ②部分电对的标准电极电势如下表: 电对                     1.61 1.78 1.36 0.77 回答下列问题: (1)基态Ce的价电子排布式为,位于元素周期表第________周期第________族。 (2)“焙烧”时,空气从焙烧炉下部快速鼓入,矿粉从中上部加入的目的是________。 (3)“酸浸”时,若用稀盐酸进行酸浸,则会造成的影响是________;滤渣A的主要成分有、________(填化学式)。 (4)一次“沉铈”时,硫脲的作用是________。 (5)二次“沉铈”时,过量、氨水混合液氧化得到悬浊液的化学方程式为________。 (6)“溶铈”后所得的溶液经________、过滤,用乙醇洗涤2∼3次,得到硫酸铈铵晶体。 (7)硫酸铈铵在分析化学中可用于滴定,写出滴定反应的离子方程式________;可用于计算反应的标准平衡常数,两者的关系为:(其中,,,n为氧化还原反应转移的电子数,为热力学温度)。计算298 K时,滴定反应的________(列出数据表达式,不用化简)。 押题理由: 【硫酸铈铵的制备与电化学原理综合应用】以制备分析化学常用滴定剂硫酸铈铵为载体,结合基态电子排布、电极电势判断反应自发性及沉淀溶解平衡计算。此类题型综合性强,旨在考查学生运用氧化还原理论及热力学数据解决复杂化学问题的“证据推理与模型认知”能力。 4.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)科研人员开发了三种新型氨合成方法。 方法一:N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g)  ΔH3 已知:①2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)  ΔH1=+1266.4 kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH2=-566.0 kJ/mol (1)ΔH3=___________kJ/mol。 (2)反应①、②的吉布斯自由能变化(ΔG)随温度变化情况如图1所示,结合图像分析反应N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g)中CO的作用是___________。 方法二:20$ 目 录 学科网(北京)股份有限公司 1 热点01 诺奖直击:金属有机框架(MOFs) 1 热点02 碳索未来:碳中和与碳达峰 9 热点03 绿动未来:新能源开发•利用•回收 16 热点04 化学护航:大健康时代 24 热点05 材智融合:新材料与信息产业 34 热点06 点土成金:稀土元素 39 热点07 三域前沿:动力学•电化学•结构 48 热点08 器以载道:装置原理深度突破 59 73 速查01 化学与STSE 73 速查02 化学与传统文化 75 速查03 化学性质与用途 76 速查04 化学用语 77 速查05 离子反应 78 速查06 氧化还原反应 80 速查07 化学计量 82 速查08 实验仪器与基本操作 84 速查09 实验设计与目的一致性问题 87 速查10 原子结构与性质 94 速查11 分子结构与性质 95 速查12 晶体结构与性质 98 速查13 元素及化合物的推断 100 速查14 化学反应与能量 102 速查15 化学反应速率与平衡 104 速查16 电解质溶液 107 速查17 有机化学基础 111 121 妙招01 口诀秒断:元素推断题 121 妙招02 三步破阵:电化学装置题 123 妙招03 抓特殊点:电解质溶液图像 125 妙招04 斜率截距:对数图像速析 129 妙招05 模型套写:陌生氧化还原方程式 134 妙招06 点线贯通:化学工艺流程图 135 妙招07 关系式桥:化学计算秒解 137 妙招08 守恒破衡:多平衡体系计算 139 妙招09 异构速写:不重不漏有套路 142 147 易错点01 常见物质的性质及应用 147 易错点02 有关阿伏加德罗常数的判断 148 易错点03 有关离子共存及离子反应的判断 150 易错点04 有关元素“位一构一性”的判断 151 易错点05 化学反应与能量变化 153 易错点06 化学反应速率与化学平衡 154 易错点07 水溶液中的离子反应与平衡 157 易错点08 电化学基础 159 易错点09 常见的有机化合物 161 易错点10 化学实验基础 162 166 模型口诀01 化学实验题 166 模型口诀02 工艺流程题 168 模型口诀03 化学原理题 169 模型口诀04 物质结构题 169 模型口诀05 化学实验 170 模型口诀06 有机化学 172 模型口诀07 物质结构 172 模型口诀08 基本概念和理论 173 175 模拟预测01 选择题押题 175 模拟预测02 解答题押题 195 模拟预测03 新高考模拟预测卷 219 238 高考试题评分细则与答题规范 238 考场小贴士 249 化学化工类专业填报指南 260 热点01 诺奖直击:金属有机框架(MOFs) 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架(MOFs)研究领域做出开创性贡献的三位科学家。这一前沿成果与高中化学核心知识高度契合,已成为2026年高考化学命题的绝对热点。 金属有机框架(MOFs)可以想象成一种分子级别的“乐高积木”或“晶体海绵”。它是由两种基本“零件”搭建而成的、具有高度规整孔洞结构的晶体材料: 金属节点:作为“连接点”或“房梁支柱”,通常是金属离子或金属簇(如 Zn²⁺, Cu²⁺)。 有机配体:作为“连接杆”或“横梁”,是含有特定官能团的有机分子。 这两部分通过配位键自组装,形成一个内部充满巨大空腔的三维网络结构。这种独特的结构赋予了MOFs两大核心特性: 巨大的比表面积:1克MOFs材料的内部表面积展开后,可堪比一个足球场,为吸附和反应提供了海量空间。 结构与功能可设计:通过更换不同的金属节点和有机配体,可以像“定制”一样,精确调控MOFs的孔洞大小、形状和化学性质,实现对特定分子的高效吸附、分离或催化。 基于MOFs的结构与应用,高考命题可能从以下四个维度展开,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01 物质结构与性质 这是考查MOFs最直接的角度,主要围绕其微观构成和晶体结构。 化学键与配合物:重点考查金属离子与有机配体之间形成的配位键。题目可能要求判断中心离子、配体,分析配位键的形成条件(如中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子),或判断中心原子的杂化方式。 晶体结构与计算:可能给出MOFs的晶胞示意图,考查晶胞中原子/分子数的计算、配位数判断,甚至结合晶胞参数进行密度计算,检验空间想象能力。 【例1】2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。MOF-5是其中最具代表性的材料之一,由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接,形成立方晶系结构,其中与同一配体相连的两个的取向不同,MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是 A.Zn在元素周期表中的位置是第四周期ⅠB族 B.每个可形成4个配位键,与4个配位 C.可在配体上引入、以增强与之间的吸附作用 D.该晶体的密度是 【答案】C 【解析】A.Zn的原子序数为30,在周期表中的位置为第四周期IIB族,故A错误;B.对苯二甲酸根()为苯环两端各含一个羧基负离子(-COO-)的配体,每个羧基与一个配位,故每个仅与2个配位,故B错误;C.、含极性基团,可与H2O形成氢键,增强MOF-5对H2O的吸附作用,故C正确;D.重复结构单元中[Zn4O]6+位于顶点,个数为8×=1,位于棱心,个数为12×=3,重复结构单元质量为,重复结构单元体积为a3×10-21cm3,晶体密度ρ===,故D错误;答案选C。 命题点02 化学反应原理 MOFs在吸附、催化等方面的应用,为考查反应原理提供了绝佳情境。 化学平衡:以MOFs吸附气体(如CO₂)为背景,考查温度、压强对吸附平衡的影响。例如,若吸附过程放热,升高温度会使吸附量下降,这直接关联勒夏特列原理。 催化原理:MOFs的孔道可以作为“纳米反应器”,其金属节点或修饰的官能团可作为催化活性位点。题目可能考查催化剂如何降低反应活化能、提高反应速率和选择性。 电化学:MOFs可用于新型电池(如固态锂硫电池)的电极材料或电解质。命题可能结合电池工作原理,考查电极反应式的书写、离子迁移方向等。 【例2】2025年诺贝尔化学奖与金属有机框架(MOFs)的研发有关。MOFs以金属为节点、有机分子为连接,形成具有规则多孔结构、内部表面积巨大的化合物。因金属及有机分子的不同,MOFs种类很多。阅读材料,完成下面小题。 1.某MOFs多孔材料能高选择性吸附NO2.废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3,其原理如图所示。已知:   下列不能说明MOFs多孔材料吸附反应已达到极限的是 A.废气颜色不再发生变化 B.混合气体的分子总数不再发生变化 C.单位时间内生成2 mol NO2的同时生成1 mol N2O4 D. 2.另有MOFs材料还可以电催化还原CO2,装置原理如图所示。下列说法错误的是 A.电极b上的电极反应式为: B.电极a上生成1 mol O2时,理论上可还原44.8 L CO2 C.图上箭头方向代表电子的移动方向 D.电极a接电源的正极 【答案】1.D 2.B 【解析】该装置为电解池,电极发生氧化反应,失电子生成和,电极反应式为,为阳极,接电源正极,电极发生还原反应,得电子并结合生成,电极反应式为,为阴极,接电源负极,作为催化剂不参与电极反应,据此分析。 1.A.为红棕色气体,为无色,废气颜色不变时浓度不变,说明吸附达极限,A不符合题意;B.反应为气体分子数减小的反应,分子总数不变时各物质浓度不变,说明吸附达极限,B不符合题意;C.单位时间内生成(逆反应)同时生成(正反应),正逆反应速率相等,说明吸附达极限,C不符合题意;D.仅为某一时刻比例,与平衡状态无关,不能说明吸附达极限,D符合题意;故选D。 2.A.电极b为阴极,得电子生成,电极反应式为,A不符合题意;B.电极a为阳极,反应为,生成转移电子,阴极,转移电子可还原,标准状况下体积为,但选项未注明标准状况,B符合题意;C.电子由电源负极流到阴极(b),再从阳极(a)流到电源正极,C不符合题意;D.电极a为阳极,接电源正极,D不符合题意;故选B。 命题点03 实际应用与绿色化学 MOFs在解决全球性挑战中的应用,完美体现了化学的社会价值。 环境治理:考查MOFs如何从空气中捕获二氧化碳以减缓温室效应,或从水中分离去除持久性有机污染物。 资源获取:利用MOFs的巨大比表面积和亲水性,从干旱地区的空气中收集水分,解决水资源短缺问题。 能源储存:考查MOFs在储存氢气、甲烷等清洁能源方面的潜力。 【例3】2025年诺贝尔化学奖授予“关于金属—有机框架(MOFs)的开发”。MOFs可用于从沙漠空气中收集、捕获,一种材料的微观结构如图。下列说法正确的是 A.电子式: B.氧离子结构示意图: C.水分子结构模型: D.MOFs材料有序的孔隙结构和高孔隙率有利于选择性捕获气体 【答案】D 【解析】A.碳原子与两个氧原子分别形成两对共用电子对,每个原子均达到8电子稳定结构,正确的二氧化碳电子式为,A错误;B.氧离子为氧原子得到2个电子,核电荷数为8,核外电子数为10,各层电子数依次为2、8,正确的氧离子结构示意图为,B错误;C.水分子的中心原子为氧原子,空间构型为V形,正确的结构为, C错误;D.MOFs材料具备有序的孔隙结构和高孔隙率,孔径大小均一,能够对不同气体进行选择性吸附与捕获,可实现从空气中收集水、捕获二氧化碳,说法正确,D正确;故答案选D。 【例4】金属-有机框架材料(MOFs)的结构被喻为“分子乐高”,有高比表面积、孔径可调、高稳定性等优异性质。MOFs材料Cu-BTC能高效消除氨氮,若同时存在硝氮污染物,会发生协同反应(参与反应的Cu-BTC以表示)。涉及反应有: ①消除氨氮:, ②消除硝氮: ③协同反应:(未配平)。 下列说法错误的是 A.消除氨氮的总反应为 B.每消除124mg,理论上转移10mol电子 C.协同反应方程式为: D.MOFs高效消除氨氮的原因之一为比表面积大,吸附能力强,能快速富集反应物 【答案】B 【解析】A.消除氨氮的总反应通过合并,反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,将反应Ⅰ乘以2和反应Ⅱ乘以3相加,消去中间产物Cu+和H+,得到 ,催化剂为,A正确;B.消除硝氮的反应为,2 mol 转移10 mol电子,124 mg 的物质的量为,转移电子数为0.002 mol ×5= 0.01 mol电子,B错误;C.协同反应配平后,依据氧化还原得失电子平衡(中N得电子,中N失电子)和原子守恒,可得,C正确;D.题干指出MOFs具有高比表面积、吸附能力强等性质,能快速富集反应物,这是高效消除氨氮的原因之一,D正确;故选B。 命题点04 实验探究与工艺流程 MOFs的合成与性能测试是实验题的理想素材。 合成工艺:可能以MOFs的实验室制备为背景,呈现工艺流程图,考查反应条件(如溶剂热法)的选择、除杂方法、产率计算等。 性能探究:提供关于MOFs吸附性能的实验数据图(如吸附等温线),要求你分析规律、解释原因或比较不同MOFs材料的性能差异,考查信息提取和证据推理能力。 【例5】某研究小组制备纳米,再与金属有机框架材料复合制备荧光材料@,实验流程如下: 已知:①含锌组分间的转化关系: ②是的一种晶型,39℃以下稳定。 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ,初始滴入ZnSO4溶液时,反应的化学方程式___________。 (2)下列有关说法不正确的是___________(填字母)。 A.步骤Ⅰ,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分 B.步骤Ⅰ,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε­-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率 C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50 ℃的热水洗涤 D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小 (3)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作是___________。 (4)步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是___________。 (5)为表征纳米的晶体结构,所用仪器是___________。 A.核磁共振仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.射线衍射仪 (6)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原因是___________。 (7)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。 某研究小组取7.5×10-3 g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1 L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子。 【答案】(1)4NaOH+ZnSO4=Na2[Zn(OH)4] +Na2SO4 (2)BC (3)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净 (4)坩埚 (5)D (6)杂质中含有CH3COO-、CO、NH,在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去 (7)8 【解析】氢氧化钠溶液中滴入硫酸锌溶液,不断搅拌,反应得到ε−Zn(OH)2,过滤、洗涤得到ε−Zn(OH)2,控温,在坩埚中煅烧得到纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF。 (1)根据信息含锌组分间的转化关系:,步骤Ⅰ,初始滴入溶液时,氢氧化钠溶液过量,反应的化学方程式; (2)A.步骤Ⅰ,在强碱性条件下,Zn元素以Na2[Zn(OH)4]存在,搅拌使反应物接触面积增大,加快化学反应速率,避免反应物浓度局部过高,故A正确; B.步骤Ⅰ,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε−Zn(OH)2,ε−Zn(OH)2和过量氢氧化钠溶液反应生成Na2[Zn(OH)4],故B错误; C.根据ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39℃ 以下稳定,步骤Ⅱ,若用50°C的热水洗涤,会导致ε−Zn(OH)2晶型不稳定,会发生一定变化,故C错误; D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小,得到纳米ZnO,故D正确; 综上所述,答案为:BC。 (3)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净即检验其中是否有残留,其操作为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净; (4)煅烧时所需要使用的容器为坩埚; (5)可以使用射线衍射仪表征纳米的晶体结构; (6)用(CH3COO)2Zn和过量(NH4)2CO3反应生成碳酸锌沉淀、醋酸铵,杂质中含有CH3COO-、、,煅烧沉淀时,杂质中CH3COO-、、,反应生成二氧化碳、氨气、水,二氧化碳、氨气、水高温条件下都是气体,所以沉淀无需洗涤; (7)根据图中信息,取样测得荧光强度比值为10.2,则c(Cu2+)=4×10-7mol/L,溶液体积为1L,则n(Cu2+)=4×10-7mol,7.5 ×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5 ×105),则n(人血浆铜蓝蛋白)=,个数之比等于物质的量之比,所以1个人血浆铜蓝蛋白中含有Cu2+个数。 【例6】铜的化合物在生产中有重要应用。 (1)配合物二草酸合铜(II)酸钾,是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组开展探究实验,步骤为:设定三种物质按物质的量之比为3:2:1投料。下,先向水中依次加入充分反应后,得到混合溶液M;再向混合溶液M中加入CuO充分反应,趁热过滤得滤液N; ①粉末形态的化合物P和化合物Q可通过_________实验进行区分。 ②根据现有探究实验可知,化合物P、化合物Q的结晶形状不同,其原因可能为_________。 (2)碘化亚铜常用于LED等光电子器件中。以铜为原料制备碘化亚铜的主要流程如下: ①“转化”过程中,其他条件不变,溶液中铜元素的质量随变化情况如下图所示,当时,随着增大,溶液中铜元素的质量增大,其可能原因是_________。 ②用溶液洗涤沉淀的目的是_________。 ③硫酸铜为原料制备碘化亚铜。补充完整制取碘化亚铜的实验方案:取溶液于三颈烧中,_________。(实验中须使用的试剂和仪器有:乙醇、真空干燥箱)。 ④已知荧光强度比值与浓度关系如下图所示。取0.0001 g CuI粗产品,经预处理,将Cu元素全部转化为并定容至1000.00 mL。取1.00 mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.3,则产品中CuI的纯度为_________。 【答案】(1) X-射线衍射 初始浓度不同、降温速率不同 (2) 过量的与CuI生成,进入溶液 洗涤沉淀表面生成的 分批次加入1.27 g ,搅拌使溶液充分混合,持续不断通入气体,至溶液变为无色,停止通气,将尾气通入中,过滤,用乙醇洗涤所得固体,置于真空干燥箱中干燥 80.22% 【解析】(2)以铜为原料制备碘化亚铜的主要流程,Cu与稀硫酸、硝酸铵反应生成铜离子;加入KI溶液生成CuI,过滤后向洗涤好的CuI中加入亚硫酸钠溶液洗涤沉淀,经烘干得到纯净的CuI。 (1)①粉末形态的化合物P和化合物Q均为晶体,可通过X-射线衍射实验进行区分。 ②化合物P是通过蒸发至40 mL(浓度较小)后快速冷却获得,此时的晶体形成速度比较快,不易形成大颗粒;化合物Q是通过蒸发至10 mL(浓度较大)后缓慢冷却,时间比较慢,晶体在形成时原子排列更规则,更易形成大颗粒。故化合物P、化合物Q的结晶形状不同,其原因可能为初始浓度不同、降温速率不同。 (2)①“转化”过程中,溶液中的铜离子被KI还原为CuI,离子方程式为,根据反应可知当时,随着增大,KI增多,反应正移,溶液中铜元素的质量增大。 ②有还原性,根据“转化”的方程式可知CuI和均是沉淀,可用溶液洗涤沉淀表面生成的。 ③以硫酸铜为原料制备碘化亚铜方案为取溶液(0.01 mol)于三颈烧瓶中,分批次加入0.005 mol(1.27 g),搅拌使溶液充分混合,持续不断通入气体,发生反应,至溶液变为无色,停止通气,将尾气通入中,过滤,用乙醇洗涤所得固体,置于真空干燥箱中干燥。 ④取1.00 mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.3,此时溶液中,该溶液中,产品中CuI的纯度。 热点02 碳索未来:碳中和与碳达峰 “碳达峰”与“碳中和”(简称“双碳”)是国家重大战略,也是2026年高考化学命题中一个极为重要的热点。它不仅是简单的环保口号,更是将化学反应原理、物质结构、化工流程等核心知识融入真实情境的绝佳载体,旨在考查你运用所学知识解决复杂问题的能力。 碳达峰:指二氧化碳排放量在某一年达到历史最高值,之后进入平稳下降的通道。可以理解为碳排放的“拐点”。 碳中和:指通过植树造林、节能减排、碳捕集利用与封存(CCUS)等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧化碳的“净零排放”。 “双碳”目标在高考化学中主要通过以下四个方向进行考查,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01 二氧化碳的捕集与转化 这是“双碳”命题的核心,主要围绕如何将CO₂从废气中分离并转化为有价值的化学品。 捕集技术:以碱性溶液(如NaOH、K₂CO₃溶液)喷淋吸收空气中的CO₂为背景,考查相关的离子反应方程式(如 CO₂ + CO₃²⁻ + H₂O → 2HCO₃⁻)、物质的分离提纯(如过滤)、以及吸收剂的再生与循环利用。 催化转化:重点考查CO₂加氢制甲醇(CO₂ + 3H₂ ⇌ CH₃OH + H₂O)、制烯烃(如乙烯C₂H₄)等反应。题目会结合反应机理图,考查你对催化剂作用(降低活化能、提供活性位点)、化学键的断裂与形成等微观过程的理解。 【例1】我国将力争2060年前实现碳中和,的捕捉是减少碳排放的措施之一。一种利用溶液捕捉回收的过程如图所示。已知捕捉室中溶液与反应生成,反应、分离过程中与反应生成和。下列说法正确的是 A.二氧化碳是酸性氧化物 B.碳酸钠俗名为纯碱,因此碳酸钠属于碱 C.二氧化碳与一氧化碳互为同素异形体 D.碳酸钙与碳酸钠都是碳酸盐,因此都不溶于水 【答案】A 【解析】A.酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,CO2与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,符合酸性氧化物定义,故A正确;B.碳酸钠(Na2CO3)由金属阳离子(Na+)和酸根离子(CO32-)构成,属于盐,故B错误;C.同素异形体是同种元素组成的不同单质,CO和CO2均为化合物,不是单质,故C错误;D.碳酸钠(Na2CO3)易溶于水,碳酸钙(CaCO3)难溶于水,二者虽均为碳酸盐,但溶解性不同,故D错误;故答案为A。 【例2】我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。在实际生产中,可利用反应来捕捉废气中的,下列有关化学用语或说法正确的是 A.、、互为同位素 B.二氧化碳的结构式是: C.的结构示意图: D.的电离方程式: 【答案】A 【解析】A.H、D、T为氢元素的三种核素,互为同位素,A正确;B.CO2结构式应为O=C=O,而非,B错误;C.Na元素的核电荷数为11,Na+结构示意图为,C错误;D.NaHCO3电离为Na+和,的电离方程式为,D错误;故选A。 【例3】为早日实现“碳中和”、“碳达峰”目标,科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成HCOOH,反应机理如图所示,已知当生成46 g液态HCOOH时放出31.2 kJ的热量。下列说法正确的是 A.通过CO2(g)和H2(g)反应制备液态HCOOH,每转移1 mol e-,放出31.2 kJ的热量 B.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 C.物质Ⅰ为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物 D.催化剂能降低活化能,加快反应速率,改变反应热,从而提高转化率 【答案】C 【解析】A.根据图示可知总反应为,每生成1 mol HCOOH转移2 mol e-,46 g液态HCOOH的物质的量为,即生成1 mol液态HCOOH时放出热量31.2 kJ,故每转移1 mol e-放出15.6 kJ热量,A错误; B.反应历程中H2、CO2、H2O参与反应,其中H2含有非极性键,CO2、H2O含有极性键,存在极性键和非极性键的断裂;生成HCOOH、H2O等含有极性键,存在极性键的形成,但不存在非极性键的形成,B错误;C.催化剂是参与反应,改变反应历程,反应前后质量和化学性质不变的物质;中间产物是反应过程中生成又消耗的物质,物质I参与反应,最后又生成,是催化剂;物质Ⅱ、Ⅲ是反应过程中生成又消耗的,为中间产物,C正确;D.催化剂能降低活化能,加快反应速率,但不能改变反应热,平衡转化率与反应热、外界条件(温度、压强、浓度等 )有关,催化剂不能改变平衡转化率,D错误;故答案选C。 命题点02 化学反应原理的综合应用 “双碳”情境为考查化学反应原理提供了丰富的素材,尤其是化学平衡和电化学。 化学平衡:以CO₂催化加氢等可逆反应为背景,考查温度、压强、催化剂对化学平衡移动和反应速率的影响。例如,通过图像分析判断反应的焓变(ΔH),或解释为何选择特定的反应条件以提高原料转化率和目标产物产率。 电化学:聚焦于利用电能将CO₂还原为燃料或化工原料。题目可能呈现电解池装置图,要求你书写阴极(CO₂得电子被还原)和阳极的电极反应式,分析离子交换膜的作用,或计算能量转化效率。 【例4】一种研究碳中和的电解装置如下图所示,它能将工业尾气CO2还原成甲烷、乙烯等基本化工原料。下列说法正确的是 A.电极M生成CH4的反应为:CO2-8e-+6H2O=CH4+8OH- B.离子交换膜a为阳离子交换膜 C.一段时间后,N电极区域溶液pH减小 D.标准状况下,电极N生成1 mol O2的同时电极M生成11.2 L气体 【答案】C 【解析】CO2在阴极发生还原反应生成甲烷、乙烯,M为阴极,电极反应式为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-或2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-;N电极为阳极,发生氧化反应生成氧气,电极反应式为;A.根据分析,电极M生成CH4的反应为:CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-,A错误;B.电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,为维持溶液电中性,阴极生成的OH-要通过阴离子交换膜向循环池移动,则离子交换膜a为阴离子交换膜,B错误;C.N电极为阳极,电极反应式为,消耗水,一段时间后,N电极区域溶液氢离子浓度增大,pH减小,C正确;D.电极N生成1 mol O2转移4 mol电子,若阴极只发生反应:CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-,生成0.5 mol CH4,若阴极只发生反应:2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-,生成C2H4;综合可知电极M生成气体的物质的量小于0.5 mol,标准状况下体积小于11.2 L,D错误;故选C。 【例5】我国承诺要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 当压强分别为p1、p2、时,将CO2与H2以起始物质的量之比1∶3置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=]如图所示。下列说法不正确的是 A.一定温度下,调整=可提高CO2的平衡转化率 B.曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系 C.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大 D.相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小 【答案】C 【解析】A.一定温度下,调整=相当于增大的浓度,平衡向正反应方向移动,可提高CO2的平衡转化率,A项正确;B.反应Ⅰ是生成CH3OH的反应,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的选择性降低,反应Ⅱ是生成CO的反应,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的选择性提高,因此曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系,B项正确;C.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率由反应Ⅰ和反应Ⅱ共同决定,故无法确定,C项不正确;D.曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系,增大压强有利于生成CH3OH,故相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小,D项正确;答案选C。 命题点03 新能源开发与绿色化学 这一方向侧重于评价不同能源路径的优劣,并体现绿色化学的理念。 能源对比:通过分析太阳能、风能、氢能等清洁能源替代煤炭、石油等化石燃料的情境,考查你对“碳替代”和“碳减排”路径的理解。题目可能会设置陷阱,例如辨析“煤液化制甲醇”虽然提高了煤炭利用率,但燃烧甲醇仍会排放CO₂,并不能实现“碳中和”。 绿色化学评价:要求你从原子利用率、能耗、环境污染等角度,评价某个化工生产流程(如CO₂合成可降解塑料)是否符合绿色化学原则。 【例6】“绿色、智能、节俭、文明”的第19届亚运会在杭州圆满闭幕。下列说法不正确的是 A.主会场“大莲花”采取自然采光方式有利于实现“碳中和” B.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分中含有二氧化硅 C.氢燃料汽车使用的燃料电池将化学能转化为电能 D.火炬“薪火”的燃料“零碳甲醇”是用和合成的,“零碳甲醇”使用时会生成 【答案】B 【解析】A.自然采光利用太阳能,减少照明用电,间接降低化石能源消耗和CO2排放,符合碳中和理念,A正确;B.芯片核心材料是半导体单晶硅(如硅晶圆),二氧化硅(SiO2)是绝缘层材料,非主要功能成分,B错误;C.燃料电池通过氢氧反应(如)产生电流,属于化学能直接转化为电能,C正确;D.火炬“薪火”的燃料“零碳甲醇”是用CO2和H2合成的:,甲醇(CH3OH)完全燃烧的化学方程式为:,必然生成CO2,D正确;故选B。 【例7】的资源化利用有利于实现“碳中和”。我国科技工作者已成功研究出以为主要原料生产高分子材料的技术,其转化原理如下图所示。下列说法错误的是 A.上述分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 B.甲转化为乙反应的原子利用率为100% C.1乙最多消耗1mol D.丙可降解生成 【答案】C 【解析】A.二氧化碳分子中碳原子为杂化,甲、乙、丙分子中饱和碳原子为杂化、双键碳原子为杂化,碳原子的杂化轨道类型有三种,A正确;B.甲转化为乙为加成反应,故反应的原子利用率为100%,B正确;C.乙中含两个酯基,1mol乙最多消耗2mol,C错误;D.丙中含有酯基,水解生成,H2CO3分解生成和,D正确; 故选C。 命题点04 化工流程与物质转化 “双碳”相关的工业生产流程是考查元素化合物知识和工艺流程分析能力的理想情境。 流程分析:呈现从工业废气(如燃煤烟气)中捕集CO₂并加以利用的工艺流程图。题目会考查流程中每一步的目的、关键反应的化学方程式、可循环利用的物质判断,以及产率、纯度的计算。 物质推断:结合流程图中的物质转化关系和已知信息,推断未知物质的化学式或性质,考查你的逻辑推理和信息整合能力。 【例8】资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。 (1)一种利用NaOH溶液捕捉回收的过程如图所示。 ①捕捉室中与过量的氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为___________。 ②整个过程中可以循环利用的物质是___________(写化学式)。 (2)实验室模拟捕捉回收,需要用480mL1.00mol·L-1NaOH溶液,现进行配制。 ①配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒___________。根据计算用电子天平(准确度0.01g)称量NaOH固体___________g。 ②配制过程中,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大的是___________。 A.称量所用的砝码生锈                             B.转移前,容量瓶内有蒸馏水 C.定容时水加多用胶头滴管吸出                     D.定容时仰视刻度线 (3)Au@蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果,其原理如图所示。制得的甲烷()通过两步法可制取,原理如图所示。 ①已知中H为+1价,空心球催化剂技术中获得的___________。 ②写出两步法的步骤ⅱ的化学方程式___________。 【答案】(1) NaOH、CaO (2) 500 mL容量瓶、胶头滴管 20.00 A (3) 【解析】用过量氢氧化钠溶液捕捉回收CO2生成碳酸钠溶液,再加入氧化钙,氧化钙和水生成氢氧化钙,氢氧化钙再和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠循环使用,碳酸钙高温分解产生氧化钙和二氧化碳,二氧化碳储存利用,氧化钙循环利用,据此分析; (1)①捕捉室中二氧化碳与过量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水:; ②由分析,整个过程中可以循环利用的物质是NaOH、CaO; (2)①要用溶液,则需要使用500 mL容量瓶配制,结合配制步骤,配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管;用电子天平称量NaOH固体。需要氢氧化钠固体质量是:; ②A.称量所用的砝码生锈,砝码实际质量大于所标数值,导致所称NaOH质量偏大,则所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大,A符合题意; B.转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制结果无影响,B不符合题意; C.定容时水加多用胶头滴管吸出,加水加多,浓度偏小,C不符合题意; D.定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小,D不符合题意; 故选A; (3)①甲烷中碳为-4价,总反应为二氧化碳和水催化生成甲烷和氧气,反应中碳化合价由+4变为-4,氧的化合价由-2变为0,结合电子守恒,反应为:,则空心球催化剂技术中获得的; ②由图,步骤ii的反应为NiO、FeO、水蒸气反应生成氢气和NiFe2O4,结合质量守恒,化学方程式为:。 热点03 绿动未来:新能源开发•利用•回收 从高考化学的视角来看,“新能源的开发、利用与回收”是一个将核心知识与国家战略、科技前沿紧密结合的综合性命题热点。它不再是对单一知识点的考查,而是通过真实情境,检验你对化学反应原理、物质结构与性质、化工流程等模块的综合运用能力。 命题点01 新能源的开发——聚焦材料创新与反应原理 新能源的开发是高考命题的源头,重点考查支撑新能源技术的核心化学原理和关键材料。 氢能的制备 电解水制氢:这是考查电解池原理的经典情境。题目会给出电解装置图,要求你书写阳极(2H₂O - 4e⁻ → O₂↑ + 4H⁺ 或 4OH⁻ - 4e⁻ → O₂↑ + 2H₂O)和阴极(2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑ 或 2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻)的电极反应式,并分析离子交换膜的作用。 光催化/光电催化分解水:这是一个更前沿的热点。题目会提供反应机理图,考查你对催化剂作用(吸收光能、降低活化能)、化学键断裂与形成过程的理解。 生物质制氢:可能结合化工流程,考查从生物质(如乙醇)通过重整反应制取氢气的过程,涉及化学方程式的书写和反应条件的分析。 【例1】我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。如水煤气法制氢反应中,与足量反应生成和吸收的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如在催化剂作用下与反应可得到。下列化学反应表示错误的是 A.水煤气法制氢: B.催化加氢生成的反应: C.电解水制氢的阳极反应: D.与水反应: 【答案】C 【解析】A.根据题意,水煤气法制氢反应中,热化学方程式写为:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3kJ⋅mol−1,A正确;B.在催化剂作用下与反应可得到,根据氧化还原反应原理,判断另一产物为H2O,故反应方程式写为:,B正确;C.电解水制氢的阳极发生氧化反应,产生氧气,故阳极反应式为,C错误;D.与水反应生成氢气和氢氧化钙,反应方程式为:,D正确;故答案选C。 【例2】某课题组基于铂/氮化碳模型光催化剂对水在光催化甲醇制氢反应过程的作用机理进行了研究(*代表吸附在催化剂表面),如图所示。下列叙述错误的是 A.甲醇脱氢生成是焓增反应 B.被吸附在催化剂后其稳定性增强 C. 和H2的相对能量为1.07eV D.增大催化剂质量时上述总反应的也改变 【答案】D 【解析】由反应历程图可知总反应为。A.总反应为,由反应历程图可知反应物的相对能量小于生成物和的相对能量,因此甲醇脱氢生成是焓增反应,A正确;B.由图可知吸附前相对能量为0,被吸附在催化剂后相对能量为,能量降低,能量越低的物质越稳定,故被吸附在催化剂后其稳定性增,B正确;C.即反应历程中,2H*和H2的相对能量为,C正确;D.化学反应的焓变()等于生成物总能量与反应物总能量的差值,不受催化剂质量的影响,催化剂只改变化学反应速率,D错误;故答案选D。 太阳能的利用 光伏材料:以晶体硅、钙钛矿等太阳能电池材料为背景,考查物质的晶体结构(如硅的金刚石结构)、化学键类型、以及元素在周期表中的位置与性质的关系。 人工光合作用:模拟植物光合作用,将太阳能、水和二氧化碳转化为燃料(如甲醇),这被称为“液态阳光”计划。命题会结合热化学方程式和盖斯定律,考查能量转化效率和反应热的计算。 【例3】如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,吸收太阳能并产生电子的一极被称为光阳极,电池中发生的反应:TiO2/Ru(Ⅱ)TiO2/Ru(Ⅱ)+(激发态),TiO2/Ru(Ⅱ)+TiO2/Ru(Ⅲ)+;,。下列叙述不正确的是 A.电极X为太阳能电池的光阳极 B.染料敏化太阳能电池所用的染料应含可变价的金属元素 C.电池的电解质溶液中和的浓度不会减少 D.1 mol 参与电极反应时,有2NA个Ru(Ⅱ)被还原(设NA为阿伏加德罗常数的值) 【答案】D 【解析】由图电子的移动方向可知,电极X吸收太阳能,并产生电子,为光阳极,电极Y的电解质为和I-的混合物,在铂电极上得电子被还原,正极反应为+2e-=3I-,据此进行解答。A.由图可知电极X为太阳能电池的光阳极,A正确;B.染料敏化太阳能电池所用的染料应能放出电子,故应选用含可变价的金属元素,B正确;C.该电池中发生反应:,,故电池的电解质溶液中和的浓度不会减少,C正确;D.根据反应,,1 mol 参与电极反应时,有2NA个Ru(Ⅲ)被还原为Ru(Ⅱ),D错误;故答案为D。 新型电池材料 锂离子电池:除了考查工作原理,还会深入到正极材料(如磷酸铁锂LiFePO₄、三元锂NiCoMn)的合成与改性。题目可能以化工流程的形式,呈现从矿石或废料中制备正极材料前驱体的过程,考查沉淀溶解平衡、氧化还原反应和条件控制。 固态电池:作为下一代电池技术,其核心是固态电解质。命题可能考查固态电解质的离子导电机理,并与传统液态电解质进行对比,分析其在安全性、能量密度方面的优势。 【例4】一种全固态锂电池示意图如图。充电时,从电极I中脱出,伴随着转化为留在正极材料中,转变为。下列说法正确的是 A.充电时,电极II为阳极 B.电池工作时,固态电解质能传导电子 C.充电时,电极I的反应为: D.用该电池电解饱和食盐水,每生成,电极II质量减少7 g 【答案】C 【解析】A.充电时从电极I中脱出,伴随着转化为留在正极材料中,说明电极Ⅰ发生了氧化反应,O元素升价,故电极Ⅰ为阳极,A错误;B.电池工作时,固态电解质只能通过离子,不可传导电子,B错误;C.充电时阳极转变为,同时生成氧气留在正极材料中,选项中方程式书写正确,C正确;D.放电时,电极Ⅱ中发生,当生成2 g氢气时,电路中通过2 mol电子,则电极Ⅱ减少了2 mol锂单质的质量,为14 g,D错误;故答案为C。 命题点02 新能源的利用——核心是能量转化与效率 新能源的利用环节,命题核心是电化学,特别是各种化学电源的工作原理和效率评价。 化学电源(电池)工作原理 电极反应式的书写:这是必考题型。你需要熟练掌握在不同电解质环境(酸性、碱性、熔融盐、固体氧化物)下,燃料电池(如氢氧、甲醇燃料电池)和新型电池(如锂硫电池、锌-多硫化物电池)的正负极反应式书写。 离子与电子的移动方向:题目会给出电池工作示意图,要求判断放电或充电时,电子在外电路的流向,以及阳离子、阴离子在电解质中的迁移方向。 相关计算:结合法拉第常数,考查根据电路中通过的电量计算产物质量或气体体积,或计算电池的理论比容量(mAh/g)。 【例5】第二代钠离子电池在能量密度、低温性能和循环寿命上有显著突破,其正极材料采用层状氧化物——聚阴离子化合物复合材料,负极采用新型硬碳材料,并开发了新型电解液配方,其工作原理如图。电池工作时总反应为(M表示Mn、Ni、Fe、Co、Cu等)。下列说法正确的是 A.放电时,电子移动方向:b极→电解质溶液→a极 B.充电时,a极应与外接电源负极相连,发生还原反应 C.放电时,负极电极反应式为 D.充电时,电路中转移时,阳极质量增加23 g 【答案】C 【解析】根据电池工作时总反应可知,b极,失去电子,作电池负极;则电极a为正极。A.放电时b极,发生氧化反应,故b为负极,a为正极,电子由b极→用电器→a极,电子不能进入溶液,A项错误;B.充电时a极与外接电源正极相连,发生氧化反应,B项错误;C.放电时负极,电极反应式为,C项正确;D.充电时阳极的电极反应式为电路中转移时,进入溶液,电极质量减少,故电路中转移时,阳极质量减少23 g,D项错误;故选C。 能量转化效率评价 题目会提供不同能源利用路径的能量转化效率数据,要求你进行比较和评价。例如,比较“煤→电→氢能”与“太阳能→氢能”两条路径的能量损耗和环境影响,从而理解发展清洁能源的必要性。 【例6】在新型能源技术里,直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在于用同时作燃料和氧化剂,能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理,其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是 A.该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B.电池的总反应为 C.当外电路通过时,中间室生成的质量为 D.分解产生的在石墨2电极也可以放电,因此的分解不会影响电池效率 【答案】D 【解析】由图中电子移动方向可知,石墨1为负极, 在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水,电极反应式为:H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑,负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室;石墨2为正极,在酸性条件下过氧化氢被还原生成水,电极反应式为:H2O2+2e-+2H+=2H2O,正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室,则电池总反应为,据此解答。A.由分析可知,石墨1为负极,在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水;石墨2为正极,在酸性条件下过氧化氢被还原生成水,电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境,A正确;B.由分析可知,电池总反应为:,B正确;C.由分析可知,石墨1为负极,电极反应式为:H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑,则外电路通过0.4mol电子时,有0.4mol钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室,则中间室生成硫酸钾的质量为0.4mol××174g/mol=34.8g,C正确;D.由分析可知,电池总反应为:,该反应中H2O2既是氧化剂又是还原剂,O2是氧化产物,则氧化性:H2O2>O2,即O2的氧化性弱于H2O2,且过氧化氢分解会使反应物过氧化氢的物质的量减小,所以分解产生的在石墨2电极也可以放电,的分解会影响电池效率,D错误;故选D。 命题点03 新能源的回收——绿色化学与工艺流程 随着新能源产业(尤其是新能源汽车)的爆发式增长,废旧电池的回收已成为高考命题的绝对热点,通常以化工工艺流程题的形式出现。 废旧锂离子电池回收 工艺流程分析:这是最主要的考查形式。题目会呈现一个从废旧电池正极材料(如LiCoO₂、LiNiₓCoᵧMn₁₋ₓ₋ᵧO₂)中回收锂、钴、镍等有价金属的流程图。 核心考点: 预处理:放电、拆解、粉碎(增大接触面积)。 酸浸:考查氧化还原反应。通常加入硫酸和还原剂(如H₂O₂),将高价态的金属(如Co³⁺)还原为易溶的低价态离子(Co²⁺)进入溶液。你需要书写相关的离子方程式。 除杂与分离:利用沉淀溶解平衡原理,通过调节溶液pH值,使Fe³⁺、Al³⁺等杂质离子形成氢氧化物沉淀而除去,同时保证目标金属离子不沉淀。题目会给出不同金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH值,要求你选择合适的pH范围。 产品制备:通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,从溶液中获得目标产物(如CoSO₄·7H₂O、Li₂CO₃)。 绿色化学理念的评价 要求你从原子利用率、试剂毒性、能耗、废弃物处理等角度,评价回收工艺的优劣,并提出改进建议。例如,选择更环保的浸出剂,或设计试剂循环使用的方案。 【例7】一种回收利用废旧锂离子电池材料(含LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2以及铝片、石墨粉等)的流程如下: 回答下列问题: (1)初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了___________。 (2)写出步骤②中LiNiO2参与反应的离子方程式___________。 研究发现该步骤用硫酸或盐酸浸出电池材料,浸出率与酸浓度的关系如图所示。 c(H+)浓度相同时,电池材料在盐酸中浸出率大于硫酸的原因是___________。但该步骤未用盐酸代替硫酸,从绿色化学角度分析其原因是___________。 (3)在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测步骤③中用氨水调pH为5~6的原因可能是___________。 (4)若溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L,可视为沉淀完全,则步骤⑤应加入NaOH溶液至pH>___________。(Ksp[Ni(OH)2]=10-14.7   Ksp[Co(OH)2]=10-15.6) (5)如图为Li2CO3溶解度随温度的变化曲线: 则步骤⑥获得Li2CO3的操作为:蒸发结晶、___________、洗涤、干燥。 【答案】(1)防止电池短路发生爆炸 (2) 有还原性,可还原材料中的高价金属离子,促进浸出反应正向进行,提高浸出率 会被氧化生成有毒的,污染环境 (3)若pH过小,则下一步氧化性过强,会将全部氧化到更高价态不易分离,若pH过大,会提前沉淀造成损失 (4)9.15 (5)趁热过滤 【解析】废旧电池先完全放电后,加入碱浸:原料中的铝为两性金属,可与反应生成可溶的四羟基合铝酸钠,进入含铝废液被除去;而、石墨均不与碱反应,共同留在滤饼中,完成铝与其他组分的分离;向滤饼加入硫酸和酸浸,、、被还原,在酸性条件下转化为可溶的,石墨不溶于酸,留在固体中;加入氨水调节,过滤后,不溶的石墨被分离除去;而均不会沉淀,全部保留在滤液A中;向滤液A加入氧化剂,将氧化为沉淀,完成锰元素的分离,滤液B中保留;向滤液B加入,使完全沉淀为和,过滤分离得到这两种氢氧化物,此时滤液C中只含有锂离子;向滤液C加入,利用的溶解度特性,在加热条件下析出,结晶分离后得到最终回收产品。 (1)未放电的废旧电池处理时易发生短路,释放热量引发爆炸,完全放电可消除安全隐患; (2)中Ni为+3价,酸性条件下被还原为,被氧化为,根据原子守恒、电子守恒配平得 ; 有还原性,可还原材料中的高价金属离子,促进浸出反应正向进行,提高浸出率; 会被氧化生成有毒的,污染环境; (3)步骤③中用氨水调节pH,若pH过小,则下一步氧化性过强,会将全部氧化到更高价态不易分离,若pH过大,会提前沉淀造成损失; (4)的更大,更难沉淀完全,以沉淀完全计算: ,沉淀完全的边界条件为,代入得: ,,此时,;而完全沉淀需要,即; (5)由溶解度曲线可知,的溶解度随温度升高而降低,蒸发结晶后趁热过滤,可以减少的溶解损失,得到产品。 热点04 化学护航:大健康时代 从高考化学的视角来看,“大健康、新药物、新方法”这一主题紧密围绕化学学科在保障人类健康、推动医药创新中的核心作用。命题趋势正从考查孤立的知识点,转向在真实的医药健康情境中,检验你对有机化学基础、化学反应原理、物质结构与性质以及实验探究能力的综合运用。 以下是围绕这三个维度展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01 大健康——聚焦营养物质与体内化学平衡 健康是化学知识生活化、情境化的重要体现,命题侧重于考查与人体健康密切相关的化学物质及其作用机理。 营养物质与生命活动的化学基础 糖类、油脂、蛋白质:这是考查有机化学基础的经典情境。题目会以六大营养素为背景,考查: 官能团与性质:如葡萄糖的醛基(-CHO)与银氨溶液的反应,油脂的水解(酸性或碱性条件),蛋白质的变性(高温、重金属盐等)与盐析。 结构与鉴别:区分天然高分子(淀粉、纤维素)与合成高分子,利用特征反应鉴别不同物质(如碘遇淀粉变蓝)。 维生素与微量元素:重点考查其生理功能与化学性质的关联。 维生素C:因其分子中含有烯二醇结构,具有强还原性(抗氧化性),常作为还原剂考查氧化还原反应。题目可能要求书写其与氧化剂(如I₂、H₂O₂)反应的方程式。 微量元素:如铁(Fe²⁺是血红蛋白的核心,缺铁导致贫血)、碘(I是甲状腺激素的组成元素,缺碘导致甲状腺肿大)、锌(Zn²⁺促进生长发育)等,考查其在人体内的存在形式和生理作用。 【例1】(2026·广东茂名·一模)植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是 A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖 B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收 C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原 D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质 【答案】D 【解析】A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,而非葡萄糖;葡萄糖是碳水化合物的水解产物,A错误;B.铁元素以离子形式(如Fe2+)更易被人体吸收,单质铁不溶于水且难以被吸收,B错误;C.蛋白质变性(如挤压加工中的高温、高压)是空间结构破坏,属于不可逆过程,无法复原,C错误;D.氨基酸通过脱水缩合形成肽键,连接成多肽链,再经折叠、盘曲形成蛋白质空间结构,D正确。 【例2】(2026·广东江门·二模)中国科学院上海药物研究所联合中国科学院上海营养与健康研究所在Advanced Science期刊上发表的研究论文揭示:银杏素(结构如图)通过靶向干扰素基因刺激因子来缓解衰老下列叙述错误的是 A.分子中所有原子可能共平面 B.分子间存在氢键 C.能使酸性溶液褪色 D.苯环使氢氧键极性增强 【答案】A 【解析】A.该分子中含有甲基,其构型为四面体型,所以不可能所有原子共面,A错误;B.该分子含有酚羟基,所以分子之间可形成氢键,B正确;C.酚羟基可被酸性高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,C正确;D.苯环中含有大π键,可与酚羟基中氧原子共轭,使氧原子对氢氧键电子对的吸引力增强,极性增强,D正确;故选A。 食品添加剂与安全 命题会结合食品标签,考查常见食品添加剂的化学成分和作用。 防腐剂:如苯甲酸钠、山梨酸钾,考查其结构与抑菌原理。 膨松剂:如碳酸氢钠(NaHCO₃),考查其受热分解产生CO₂使面团疏松多孔的原理。 安全评估:要求辩证看待食品添加剂,理解“合理使用,安全无害”的观念,并能识别非法添加物(如三聚氰胺、苏丹红)。 【例3】(2026·河南开封·模拟预测)化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 A.奶粉中的维生素、碳酸钙是营养强化剂 B.二氧化硫有毒,不可用作食品添加剂 C.糖类是重要的营养物质,摄入越多越好 D.市场上销售的饮用苏打水,其溶质为碳酸钠 【答案】A 【解析】A.奶粉中添加维生素可补充人体所需维生素,添加碳酸钙可补充钙元素,二者均属于营养强化剂,A正确;B.二氧化硫虽有毒,但在符合国家规定剂量的前提下,可作为食品添加剂起到抗氧化、防腐的作用,如葡萄酒中允许添加少量SO2,B错误;C.糖类是人体重要的供能营养物质,但摄入过多会引发肥胖、血糖升高等健康问题,并非摄入越多越好,C错误;D.市场上饮用苏打水的溶质为碳酸氢钠(NaHCO3),碳酸钠碱性较强,不能作为饮用苏打水的溶质,D错误;答案选A。 体内化学平衡 这是一个将化学反应原理与生理学结合的高阶考点。 血液pH缓冲体系:以血液中的H₂CO₃/HCO₃⁻缓冲对为背景,考查化学平衡移动原理。例如,当人剧烈运动产生大量乳酸进入血液时,平衡 H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ H₂CO₃ ⇌ H₂O + CO₂ 如何移动以维持pH稳定。 药物在体内的平衡:某些药物的吸收和代谢也涉及化学平衡,如弱酸性或弱碱性药物在不同pH环境(胃、肠道)中的存在形态(分子或离子)会影响其吸收效率。 【例4】(2024·安徽合肥·三模)为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。例如,血液的正常pH范围是7.35~7.45。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引起碱中毒,降到6.8以下或升到7.8以上,会危及生命安全。血浆中/缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。/的缓冲作用可用下列平衡表示:。 下列有关溶液的说法正确的是 A.由于血浆中存在/缓冲体系,加入酸或碱,pH一定无明显变化 B.人体发生碱中毒时注射溶液可以缓解症状 C.已知在水溶液中可以形成二聚体,可分析出通过氢键形成八元环结构 D.实验测得0.1 mol·L-1溶液在25~60℃升温过程中(不考虑水挥发)溶液的pH先减小后增大,减小的原因是升温抑制了的水解 【答案】C 【解析】A.体系中加入少量的酸或碱,pH才无明显变化,故A错误;B.溶液呈碱性,人体血液碱中毒时,可以注射酸性溶液缓解,故B错误;C.通过氢键形成的二聚体是八元环结构,故C正确;D.起初升温时以促进水的电离为主,溶液中c(H+)增大,pH减小,后来升温以促进的水解为主,溶液中c(H+)减小,pH增大,故D错误;故选C。 命题点02 新药物——核心是有机合成与结构分析 新药物是高考有机化学部分的绝对热点,通常以有机合成与推断题的形式出现,全面考查你的逻辑推理和知识迁移能力。 有机合成路线分析 题目会给出一种新药的完整或部分合成路线图,要求你进行分析。 核心考点: 官能团转化:识别每一步反应中官能团的变化,如羟基(-OH)氧化为醛基(-CHO)或羧基(-COOH),碳碳双键(C=C)的加成反应等。 反应类型判断:准确判断取代、加成、消去、氧化、还原、酯化、水解等反应类型。 反应条件:理解不同反应条件(如催化剂、温度、溶剂)对反应方向和产物的影响。 【例5】(2026·安徽合肥·模拟预测)H是一种高血压药物合成中间体,其合成路线如下: (1)A、B分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对______(填“较大”或“较小”)。 (2)D→E会产生分子式为的副产物,其结构简式为______。 (3)C分子中含氧官能团名称为酯基和______,的名称为______(用系统命名法命名)。 (4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:______。 ①核磁共振氢谱有3组峰; ②能使的溶液褪色; ③分子中和杂化的C原子数目之比为。 (5)写出以和为原料制备的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 【答案】(1)较大 (2) (3)酰胺基;1,4-二溴丁烷 (4) (5) 【解析】(1)乙基是给电子基团,削弱了2号碳的C-H键极性,故1号碳的C一H键极性>2号碳的C-H键极性; (2)发生的是亚甲基和的成环取代反应,若是D和按物质的量之比为1:2反应,得到副产物结构简式为; (3)根据C的结构简式可知,其含氧官能团名称为酯基和醛基;的母体是丁烷,1、4号碳的氢原子被溴原子取代,用系统命名法命名为1,4-二溴丁烷; (4)E的分子式为,不饱和度为4,同分异构体满足①核磁共振氢谱有3组峰,说明结构高度对称,能使的溶液褪色,说明其结构中不能存在苯环(苯环占了4个不饱和度),而是含有双键等结构,分子中和杂化的C原子数目之比为4:5,说明其结构中不存在三键结构,满足条件的结构简式为; (5)高分子化合物是由发生缩聚反应得到的,参照成环的取代反应,合成思路是:先发生消去反应得到 ,再发生1,4加成反应生成 ,再和 发生成环的取代反应,生成,再发生的反应生成  ,缩聚生成目标产物。具体路线是:。 有机物结构与性质推断 给出新药物的结构简式,考查其结构与性质的关系,体现“结构决定性质”的学科思想。 核心考点: 分子式与不饱和度:根据结构简式计算分子式和不饱和度。 手性碳原子:识别分子中的手性碳原子,理解手性药物的重要性。 性质预测:根据分子中含有的官能团,预测其可能具有的化学性质,如能否与Na、NaOH、NaHCO₃反应,能否发生银镜反应等。 同分异构体:书写满足特定条件的同分异构体,是考查空间想象和系统思维的难点。 【例6】(2026·福建福州·二模)巴洛沙韦是一种新型抗流感病毒药物,其中间体(I)的合成路线如下: (1)I中含氧官能团有酯基、__________、__________(填名称)。 (2)B中“-Alloc”的结构简式为__________。 (3)反应ⅱ使用的DIBAL-H是一种重要有机物,最有可能是______(填标号)。 a.       b.        c.        d. (4)反应ⅳ的化学方程式为__________。 (5)反应ⅵ除了H之外,还有和异丁烯两种气体生成,过程中涉及的有机反应类型有__________、__________。 (6)F经ⅴ、ⅵ两步获得H。若F直接与反应,_______(填“能”或“不能”)达到目的,原因是__________。 (7)写出同时符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:__________。 a.含硝基            b.存在顺反异构            c.核磁共振氢谱有4组峰。 【答案】(1) 醚键 羰基(或酮羰基)、酰胺基(任写两个) (2) (3)a (4) (5) 取代(水解)反应 消去(消除)反应 (6) 不能 肼中的两个氨基都会参与反应(或其他合理答案) (7)(或) 【解析】根据化合物B的结构简式可知,化合物A和发生取代反应,得到化合物B;化合物B在的作用下得到化合物C,化合物C和甲醇发生取代反应,得到化合物D;化合物E和碘乙烷发生取代反应得到化合物F;化合物F和作用得到化合物G,化合物G在盐酸作用下得到化合物H;化合物H和化合物D在作用下,得到化合物I,依次进行分析。 (1)根据I的结构可知,含氧官能团有酯基、(酮)羰基、醚键、酰胺基; (2)根据分析可知,B中“”的结构简式为; (3)化合物B在的作用下得到化合物C,对比B和C的结构简式可知,此过程发生还原加氢,因此属于还原剂,;不能还原酰胺,会过度还原,间氯过氧苯甲酸是氧化剂,最有可能为a(二异丁基氢化铝); (4)反应ⅳ为化合物E中的羧基与碘乙烷发生取代反应,生成乙酯F和碘化氢,反应的方程式为:; (5) 基团()在条件下先发生水解(取代反应)得到和碳酸,随后发生消去反应生成异丁烯,碳酸分解脱羧得到,涉及有机反应为取代(水解)反应和消去反应; (6)不能,F中含羰基和酯基,都能与反应,会生成副产物,无法得到目标产物H(合理即可); (7)A的分子式为,满足条件:①含硝基;②存在顺反异构(双键两个碳均连接不同基团);③核磁共振氢谱4组峰(4种不同化学环境氢),符合要求的结构有:、。 药物分子的修饰与优化 命题可能涉及对已知药物分子进行结构修饰,以改善其药效或降低副作用。这要求你理解不同原子或基团对分子极性、溶解性、生物活性的影响。 【例8】(2026·贵州黔东南·三模)南京大学一课题组成功制备了β-丙氨酸修饰的萘醌分子(如图),下列叙述错误的是 A.甲中所有原子可能共平面 B.乙中键长:C≡N<C-N C.丙在NaOH溶液中能发生水解反应 D.用NaOH溶液和AgNO3溶液可检验丁中氯元素 【答案】D 【解析】A.甲的结构中,萘环、羰基、氯原子均为平面结构,所有原子可能共平面,A 正确;B.乙中C≡N键长比C-N键长短,B正确;C.丙中含有氰基和氯原子,这两种官能团都能在溶液中发生水解反应,C正确;D.NaOH溶液和AgNO3溶液会反应生成沉淀,干扰检验,D错误;故答案为D。 命题点03 新方法——聚焦绿色合成与精准检测 新方法代表了化学在医药领域的前沿应用,命题侧重于考查绿色化学理念和现代分析技术。 绿色合成方法 题目会对比传统药物合成路线与新型绿色合成路线,要求你从绿色化学的角度进行评价。 核心考点: 原子经济性:计算并比较不同合成路径的原子利用率,选择原子利用率100%的反应(如加成反应)。 反应条件:评价反应是否在温和条件(常温、常压)下进行,是否使用无毒无害的溶剂和催化剂。 废弃物产生:分析合成过程中副产物的多少,选择环境友好的方案。 【例9】(2026·江西上饶·一模)我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。 下列说法不正确的是 A.丙烯醛分子中共平面原子数最多为8个 B.异戊二烯与溴水发生加成反应的产物有4种 C.M与足量的银氨溶液反应,生成 D.对二甲苯的二氯代物有7种 【答案】C 【解析】A.丙烯醛分子中的碳碳双键是平面结构,醛基也是平面结构,中间是一个可以旋转的单键,所以分子里所有原子有可能在同一平面,故A正确;B.异戊二烯是共轭二烯烃,与等物质的量的溴单质发生加成反应,可以发生-加成、3,4-加成、-加成和完全加成,得到4种产物,故B正确;C.M中醛基可以与银氨溶液发生氧化反应,每与足量的银氨溶液反应得到,但题目中未给出反应物M的物质的量,无法确定生成单质银的物质的量,故C错误;D.对二甲苯的二氯代物有7种:两个氯原子均在苯环上取代有3种;两个氯原子均在甲基上取代(可在同一个甲基上,也可分别在两个甲基上)有2种;一个氯原子在苯环上取代、一个在甲基上取代有2种,共计7种,故D正确;故答案为C。 精准检测与分析方法 以药物成分分析、疾病标志物检测为背景,考查现代化学分析方法的原理。 核心考点: 色谱法:如高效液相色谱(HPLC),用于分离和测定混合物中各组分的含量。题目可能考查其分离原理(基于物质在固定相和流动相中分配系数的差异)。 光谱法:如红外光谱(IR)用于鉴定官能团,核磁共振氢谱(¹H NMR)用于确定氢原子的种类和数目。 电化学传感:如葡萄糖传感器,其原理是葡萄糖在酶的催化下发生氧化还原反应,产生与浓度成正比的电信号。这结合了电化学和酶催化的知识。 【例10】(2026·天津·一模)关于有机物检测,下列说法正确的是 A.用红外光谱可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B.用核磁共振可确定有机物的元素组成 C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为 D.麦芽糖与稀硫酸共热后加溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解 【答案】A 【解析】A.红外光谱通过检测官能团的特征吸收峰来鉴别有机物,溴乙烷含C-Br键、乙醛含醛基(C=O)、苯酚含酚羟基(O-H),三者官能团不同,可被鉴别,A正确;B.核磁共振氢谱或碳谱用于确定有机物中氢或碳原子的化学环境和数量,不能直接确定元素组成,元素组成需通过元素分析或质谱确定,B错误;C.质谱法测得相对分子质量为72的有机物有多种可能分子式,如(戊烷)、(如丁酮)、(如丙烯酸)等,不能仅凭此推断为,C错误;D.麦芽糖为还原性二糖,其水解产物葡萄糖也为还原性糖,两者均能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,故无法通过是否产生沉淀判断水解是否发生,D错误;故选A。 新型药物递送系统 以金属有机框架(MOFs)、纳米材料等作为药物载体为背景,考查其结构特点(如多孔性、大比表面积)如何实现药物的缓释、控释和靶向输送。 【例11】(2025·青海海南·一模)表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、右旋精氨酸(D-Arg)与甲醛在水介质中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺(伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子(E-DA NPs).该复合纳米粒子可有效提高EGCG药物递送的半衰期和生物利用度,抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是 A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛 B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物 C.右旋精氨酸(D-Arg)属于α-氨基酸 D.EGCG分子中原子的杂化方式为sp2、sp3 【答案】A 【解析】A.EGCG分子中3个苯环上都含有酚羟基,因此它们都可以与甲醛发生缩聚反应产生酚醛树脂,结合苯酚与HCHO反应时,苯环脱去羟基的邻位和对位的H原子,二者反应的物质的量的比是1:1,可知n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗3n个甲醛,A错误;B.根据题意可知:上述发生的反应是缩合反应,缩聚产物E-DA NPs在一定条件下也会发生水解反应,产生原来的单体EGCG及D-Arg,故E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物,B正确;C.根据右旋精氨酸(D-Arg)的分子结构,可知右旋精氨酸分子中含有氨基和羧基,且二者连接在同一个C原子上,因此右旋精氨酸属于α-氨基酸,C正确;D.根据EGCG分子结构可知:在EGCG分子中,苯环上的C原子及酯基中的C原子杂化方式为sp2杂化;含氧原子的六元环中的饱和C原子是采用sp3杂化,D正确;故合理选项是A。 热点05 材智融合:新材料与信息产业 新材料与信息产业已成为高考化学命题的重要载体,2025年高考化学试题通过真实情境创设,将新材料研发与信息产业应用融入试题设计,既彰显学科育人价值,又考查学生核心素养与关键能力。这种命题趋势体现了化学学科与国家战略发展、科技创新的深度融合。 以下是围绕这两个领域展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01 新材料——聚焦结构决定性质 新材料是高考化学的“常客”,命题核心在于利用“结构决定性质”这一学科思想,考查你对晶体结构、化学键及材料性能之间关系的理解。 1.无机非金属材料 传统与新型硅酸盐材料: 传统材料:考查玻璃、水泥、陶瓷的主要成分(硅酸盐)及生产原料。 新型材料:重点考查高温结构陶瓷(如氮化硅Si₃N₄、碳化硅SiC)和光导纤维(主要成分SiO₂)。 命题点:判断晶体类型(原子晶体/共价晶体具有高熔点、高硬度)、化学键类型(极性共价键)、以及SiO₂与氢氟酸反应的特性(用于刻蚀玻璃)。 碳的同素异形体与纳米材料: 富勒烯(C₆₀)、碳纳米管、石墨烯:考查它们的结构特点(杂化方式,如sp²杂化)、物理性质(导电性、导热性)及化学稳定性。 量子点:作为2023年诺贝尔化学奖的主题,量子点(半导体纳米晶体)是新兴热点。命题可能涉及胶体的性质(丁达尔效应)、纳米材料的尺寸效应以及其在光电转换中的应用。 【例1】(2026·安徽·模拟预测)材料的应用是社会进步的阶梯。下列有关材料的解读错误的是 选项 合成材料 解读 A 开发超细银钯(AgPd)纳米合金,实现高效电催化CO2转化成CO 有利于实现“碳中和”“碳达峰”目标 B 成功合成高熵合金FeCoNiMnPtlr,作为锂氧电池的催化剂 该合金易被酸腐蚀 C 合成的氮化硅陶瓷可用于制造飞机零部件 氮化硅陶瓷是传统无机非金属材料 D 制备纳米纤维脱硫材料(Ti/CoOx),将捕获的SO2催化转化为硫酸 该材料中元素均位于周期表前四周期 【答案】C 【解析】A.开发超细银钯(AgPd)纳米合金,实现高效电催化CO2转化成CO,可以减少二氧化碳排放,有利于实现“碳中和”“碳达峰”目标,故A正确;B.高熵合金FeCoNiMnPtlr中含有活泼金属Fe、Co、Ni、Mn等,易于酸反应,故B正确;C.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,故C错误;D.纳米纤维脱硫材料Ti/CoOx中Ti、Co为第四周期元素,O为第二周期元素,故D正确;选C。 2.高分子与有机合成材料 功能高分子: 导电高分子:如聚乙炔,考查其共轭结构对导电性的影响。 高分子分离膜:考查其选择透过性原理,常用于海水淡化或物质分离。 医用高分子:如人造器官材料,考查其生物相容性和稳定性。 合成反应: 考查加聚反应和缩聚反应的原理,根据单体推断聚合物结构,或根据聚合物结构推断单体。 【例2】(2026·湖北·模拟预测)我国科学家团队研发了一种新型双功能有机框架Ni-DAPT材料。该化合物结构如图所示,则关于该化合物说法不正确的是 A.该化合物中含有2个碳碳双键 B.该化合物中不存在配位键 C.该化合物能与溴水发生多种化学反应类型的反应 D.该化合物可以发生银镜反应 【答案】B 【解析】A.该化合物中含有2个碳碳双键,A不符合题意;B.Ni原子具有空轨道,S原子具有孤电子对,二者可形成配位键; 故该化合物中存在配位键,B符合题意;C.结构中含醛基,可与溴发生氧化反应、碳碳双键可与溴发生加成反应,C不符合题意;D.结构中含醛基(—CHO),醛基可与银氨溶液发生银镜反应,D不符合题意;故选B。 3. 金属新材料 合金与储氢材料: 储氢合金:考查其与氢气反应生成金属氢化物的可逆过程,这是氢能利用的关键材料。 稀土材料:考查稀土元素(镧系、锕系)的电子排布及其在磁性材料、发光材料中的应用。 形状记忆合金:如镍钛合金,考查其特殊的晶体结构相变。 【例3】氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,铁镁合金晶胞棱长为a cm。下列说法错误的是 A.储氢过程中被还原 B.距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 C.该晶体密度为g/cm3 D.含Mg48 g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为22.4 L 【答案】B 【解析】A.中H为0价,储氢过程中形成金属氢化物后H变为-1价,化合价降低,被还原,A正确;B.结合晶胞可知,Fe位于顶点和面心,距离任意Fe原子最近的Mg原子个数是,B错误;C.铁镁合金晶胞中,Fe位于顶点和面心,其数目为 ,Mg位于晶胞内部,其数目为,晶胞质量为,晶胞体积为,则该晶体密度为,C正确;D. 储氢后,位于棱心和体心,数目为 ,即,的物质的量为,由可得,因此含Mg 48 g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为,D正确;故选B。 命题点02 信息产业——核心是元素化学与电化学 信息产业的硬件基础(芯片、屏幕、电池)离不开化学,命题侧重于考查关键元素的性质及其化合物的转化。 1.芯片与半导体材料 硅(Si)的提纯与制备: 这是化工流程题的经典素材。考查从石英砂(SiO₂)到粗硅(Si + C → Si + CO),再到高纯硅(Si + Cl₂ → SiCl₄,SiCl₄ + H₂ → Si + HCl)的转化过程。 核心考点:氧化还原反应方程式的书写、物质分离提纯(蒸馏、过滤)、化学平衡移动(利用沸点差异分离SiCl₄)。 第三代半导体: 氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs):考查元素周期律(Ga、As在周期表中的位置)、晶体结构(原子晶体或混合型晶体)及化学键类型。 【例4】高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备高纯度晶硅: 下列说法不正确的是 A.步骤的化学方程式为 B.步骤中每生成,转移电子 C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料,二氧化硅是制造光导纤维的基本原料 D.沸点中含有少量的沸点,通过蒸馏或分馏可提纯 【答案】A 【解析】A.步骤①的化学方程式应为,A错误;B.中Si为+4价,还原为Si(0价),每生成1molSi转移4mol电子,B正确;C.高纯硅是太阳能电池材料,二氧化硅是光导纤维原料,C正确;D.SiHCl3与SiCl4沸点差超过30℃,可通过蒸馏分离,D正确;故选A。 2.显示技术材料 液晶与OLED材料: 液晶:考查其介于晶体和液体之间的特殊状态,以及分子的各向异性。 OLED(有机发光二极管):考查有机发光材料的结构(通常含有苯环、共轭双键),以及电致发光原理(电能转化为光能)。 【例5】(2025·河北·模拟预测)无机钙钛矿量子点()因发光效率高、稳定性好,被广泛应用于新型显示技术。用某原料制备该物质生成的产物有、、,下列相关说法正确的是 A.属于非极性分子 B.的电子式为 C.与同属新型功能材料的“聚乙烯醇水凝胶”属于天然高分子化合物 D.属于酸性氧化物 【答案】D 【解析】A.H2O分子为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;B.Cs是铯原子,电子式应表示其原子状态(如Cs·),Cs+是铯离子的符号,B错误;C.聚乙烯醇水凝胶,属于合成高分子化合物,C错误;D.CO2能与碱反应生成盐(如碳酸盐)和水,符合酸性氧化物的定义,D正确;故答案选D。 光刻胶: 芯片制造的关键材料。命题可能结合有机化学,考查光刻胶分子在光照下发生的化学反应(如分解或交联),从而改变溶解度,实现图形转移。 【例6】(2026·湖南·二模)制备芯片需要大量使用光刻胶。光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。如图是某种光刻胶的光交联反应。下列有关说法正确的是 A.物质甲的单体的分子式为C11H8O2 B.1mol物质甲与足量H2加成时最多消耗3molH2 C.可利用红外光谱测量有机物的键长、键角 D.该光交联反应属于加成反应 【答案】D 【解析】A.物质甲的单体为,分子式是C11H10O2,A错误;B.1个物质甲的链节中含有1个苯环和1个碳碳双键,苯环与氢气加成时1个苯环消耗3个H2,1个碳碳双键消耗1个H2,酯基中的碳氧双键不能与H2加成,所以1mol物质甲与足量H2加成时,最多消耗4n mol H2,B错误;C.红外光谱主要用于确定有机物分子中含有的官能团和化学键,不能测量有机物的键长、键角,C错误;D.从反应过程看,物质甲的两个分子通过光交联反应生成物质乙,反应中碳碳双键打开相互连接,符合加成反应的特征,该光交联反应属于加成反应,D正确; 故选D。 3.信息存储与传输 磁性材料:考查铁氧体等磁性材料的成分及性质,用于硬盘存储。 光纤通信:再次强调SiO₂作为光导纤维材料的重要性,考查其全反射原理及抗干扰能力。 【例7】(2026·广东·模拟预测)信息存储技术日新月异。下列关于存储材料的说法错误的是 A.U盘外壳常用的ABS塑料是一种有机高分子 B.磁带利用的磁性存储信息,其中Fe的化合价均为 C.制作蓝光光盘记录层的碲合金,在晶态和非晶态间的转换涉及物理变化 D.固态硬盘的存储单元使用氮化硅作为绝缘介质,氮化硅属于无机非金属材料 【答案】B 【解析】A.ABS塑料属于合成有机高分子材料,A正确;B.中,铁元素存在+2和+3两种价态,B错误;C.碲合金在晶态与非晶态间的转换仅改变原子排列方式,属于物理变化,C正确;D.氮化硅是一种陶瓷材料,属于无机非金属材料,D正确;故选B。 热点06 点土成金:稀土元素 从高考化学的视角来看,“稀土金属”这一主题已从过去的边缘科普知识,转变为考查核心化学原理的重要载体。命题趋势紧扣“结构决定性质”的学科思想,通过稀土这一独特情境,深度检验你对物质结构、元素周期律、化学反应原理及化工流程的综合运用能力。 以下是围绕稀土金属展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01 物质结构与元素周期律——聚焦“f区”特性 稀土金属是考查物质结构与元素周期律的绝佳素材,命题核心在于其独特的电子构型所决定的特殊性质。 1.稀土元素的定义与位置 核心概念:稀土元素并非“土”,而是17种金属元素的总称,包括15种镧系元素(原子序数57-71)以及钪(Sc)和钇(Y)。 命题点: 周期表位置:考查其在周期表中的位置,特别是镧系元素属于f区,位于第ⅢB族。题目可能要求根据原子序数判断元素位置或书写价电子排布式(如4f轨道电子填充)。 概念辨析:区分稀土元素与“过渡金属”、“重金属”等概念的包含关系。 2.镧系收缩与性质相似性 核心原理:随着原子序数增加,镧系元素的原子半径和离子半径减小幅度很小,导致它们的化学性质极为相似。 命题点: 分离提纯的难度:解释为何稀土元素的分离是化学工业的难题(性质太相似,难以用常规方法分离)。 离子半径比较:比较不同镧系元素离子(如La³⁺与Lu³⁺)的半径大小,这是考查微粒半径比较规律的高阶应用。 3.变价与特殊性质 核心考点:虽然稀土元素主要呈+3价,但部分元素(如铈Ce、铕Eu)存在+4或+2价。 命题点: 氧化还原性:考查Ce³⁺的还原性或Ce⁴⁺的强氧化性。例如,Ce⁴⁺可作为氧化剂用于滴定分析,或Ce³⁺被氧化为Ce⁴⁺用于除杂。 磁性来源:解释稀土永磁体(如钕铁硼)强磁性的来源——未成对的4f电子。 【例1】(2026·重庆·一模)稀土是“冶金工业的维生素”。我国含有丰富的稀土资源,如含稀土铈(Ce)的独居石,独居石除了含铈外,还含有等元素,下列说法错误的是 A.第一电离能: B.都属于d区元素 C.电负性: D.基态O原子和S原子核外未成对电子数相等 【答案】B 【解析】A.磷(P)的第一电离能大于硫(S),因为P的3p轨道处于半满稳定状态,而S失去一个电子后可达到半满,因此电离能相对较低,故A正确;B.铈(Ce)属于f区元素(镧系),钙(Ca)和镁(Mg)属于s区元素(碱土金属),都不属于d区元素,故B错误;C.氧(O)的电负性大于硫(S),因为同族元素电负性随原子序数增加而减小,故C正确;D.基态氧原子(电子排布式)和硫原子(电子排布式)的P轨道均有4个电子,根据洪特规则,未成对电子数均为2,D正确;故选B。 【例2】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考)CeO2是重要的稀土抛光材料,图甲为CeO2理想立方晶胞模型,但实际晶体常存在缺陷(如图乙)。X原子的分数坐标为(0,0,0),Y原子的分数坐标为。下列说法错误的是 A.甲晶胞中Ce的配位数为4 B.乙晶胞的化学式可表示为Ce4O7 C.乙中氧空位处原子的分数坐标为 D.与甲相比,乙的导电性大幅度增大,这可能和晶体中的空位有关 【答案】A 【解析】A. 甲晶胞中,Ce(灰色)位于顶点和面心,O占据全部四面体空隙,Ce的配位数为8,O的配位数为4,A错误;B.乙晶胞中Ce总数为 ;乙存在1个氧空位,O数目为,因此化学式可表示为,B正确;C.已知X坐标,Y坐标,晶胞边长为1,氧空位位于晶胞内,x、y坐标均为,z坐标为,因此分数坐标为,C正确;D.氧空位存在时,为平衡电荷,部分Ce会改变价态,产生可自由移动的电子,因此导电性相比甲大幅度增大,和空位有关,D正确;故选A。 命题点02 化学反应原理——核心是平衡与催化 稀土金属在工业催化和材料改性中的应用,为考查化学反应原理提供了丰富情境。 1.氧化还原反应与配平 核心考点:以稀土元素的提取或应用为背景,考查复杂氧化还原反应的配平。 命题点: 离子方程式书写:例如,在酸性条件下,用H₂O₂将Ce³⁺氧化为Ce(OH)₄沉淀的反应:2Ce³⁺ + H₂O₂ + 6H₂O → 2Ce(OH)₄↓ + 6H⁺。 电子转移计算:计算反应中转移的电子数,或根据电子守恒进行相关计算。 【例3】科学家发现在钙钛矿活性层中引入稀土离子对,通过如图原理可消除零价铅()和零价碘()缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法错误的是 A.消除零价碘的过程中,发生氧化反应 B.整个过程的总反应方程式为 C.整个过程中,电子从转移给 D.消除零价铅的过程中,每转移2个电子,可生成2个 【答案】C 【解析】A.消除零价碘的过程中,Eu2+失去电子生成Eu3+,发生氧化反应,A正确;B.总反应为消除Pb⁰和I⁰的过程,Pb⁰被氧化为Pb2+,I⁰被还原为I⁻,根据电子守恒,2个I⁰接受2e⁻,总反应为2I⁰ + Pb⁰=2I⁻ + Pb2+,B正确;C.整个过程中总反应为零价铅和零价碘生成二价铅和负一价碘,电子从Pb0转移给I0,故C错误;D.消除Pb⁰时,Pb⁰→Pb2+失去2e⁻,Eu3+接受电子被还原为Eu2+(每个Eu3+得1e⁻),转移2e⁻需2个Eu3+生成2个Eu2+,D正确;答案选C。 2.化学平衡与沉淀溶解平衡 核心考点:在稀土分离提纯过程中,利用pH调控沉淀是经典考点。 命题点: pH调控除杂:题目会给出不同金属离子(如Fe³⁺、Al³⁺、RE³⁺)开始沉淀和完全沉淀的pH值,要求选择合适的pH范围以除去杂质而保留稀土离子。 Ksp计算:结合溶度积常数(Ksp),计算特定pH下某稀土离子的残留浓度,判断沉淀是否完全。 【例4】(2026·黑龙江大庆·三模)中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以脱铕后的稀土矿浸取液(主要含La3+)为原料制氧化镧的一种流程如下。 已知:①,, ②弱酸性的环烷酸常用于稀土离子的萃取分离,萃取时生成易溶于有机溶剂的: 下列说法错误的是 A.向萃取器中通入适量,提高溶液的有利于提高的萃取率 B.碳化釜中反应的化学方程式为: C.室温时,若测得碳化釜废水中,则 D.流程中可循环利用物质为和环烷酸(RCOOH)的有机溶液 【答案】C 【解析】稀土矿浸取液中加RCOOH的有机溶液与La3+反应生成易溶于有机溶剂的(RCOO)3La,萃取液加盐酸反萃取生成RCOOH和易溶于水的LaCl3,LaCl3溶液中通入二氧化碳、加入氧化镁反应生成La2(CO3)3沉淀和MgCl2,La2(CO3)3煅烧得到La2O3,据此分析回答。A.萃取平衡为:,通入消耗,溶液pH升高,浓度降低,平衡正向移动,更多转化为(RCOO)3La,萃取率提高,A正确;B.碳化釜中反应物为、、,产物为和,配平后方程式为:,原子守恒且溶度积很小,可沉淀析出,反应能发生,B正确;C.的溶度积,代入: ,则,不是,C错误;D.由流程可知:煅烧生成的可送入碳化釜循环使用;反萃取后释放出的有机溶液可返回萃取器循环使用,D正确;故选C。 3.催化剂与反应机理 核心考点:稀土氧化物(如CeO₂、La₂O₃)是重要的催化剂或助催化剂。 命题点: 催化作用原理:解释稀土催化剂如何降低反应活化能,提高反应速率。 汽车尾气净化:以铈基催化剂为例,考查其在汽车尾气处理中将CO和NO转化为无害气体(CO₂、N₂)的反应原理。 【例5】(2025·河北·一模)我国科技工作者研发了通过稀土催化亚甲基环丙烷的选择性开环硅氢化串联反应得到硅杂环戊烷,反应机理和反应历程能量变化如图(其中R和R'均代表芳基)。下列说法错误的是 A.总反应为放热过程 B.该过程的总反应为 C.图示反应历程包含5个基元反应 D.该过程的总反应速率由循环2中A→D步骤决定 【答案】B 【解析】A.根据整个反应历程可知最终生成物的相对能量比起始反应物相对能量低,则该总反应为放热过程,A正确;B.根据题干中的转化关系图,入环为反应物,出环为生成物,起始参与反应最后又生成的为催化剂其余为中间产物,结合反应机理图可知该过程的总反应为:,B错误;C.根据整个反应历程出现5次物质转化过程,由图知该反应历程包含5个基元反应,C正确;D.根据反应历程图可知,经历TS4的步骤活化能最大,反应速率最慢,所以总反应速率由循环2中A→D步骤决定,D正确;故答案为:B。 命题点03 化工流程与资源利用——聚焦提取与分离 稀土的提取与分离是化工流程题的顶级素材,全面考查你对物质分离提纯、反应条件控制及绿色化学理念的理解。 1.稀土矿的提取工艺 核心流程:通常包括“酸浸/碱浸 → 除杂 → 沉淀 → 灼烧”等步骤。 命题点: 浸取:考查增大浸取速率的方法(粉碎矿石、加热、搅拌)。 离子交换法:针对南方离子型稀土矿,考查离子交换原理(利用稀土离子与浸取剂中的阳离子进行交换)。 溶剂萃取法:这是分离稀土的关键技术。考查利用有机物(萃取剂)将特定稀土离子从水相转移到有机相的原理,涉及萃取、分液操作。 【例6】(2026·广东·模拟预测)2025年4月4日,中国商务部会同海关总署发布关于对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇等7类中重稀土相关物项实施出口管制措施的公告。钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含、、)为原料制备及的工艺流程如图所示。 已知:①时,,。 ②氢氧化钪是白色固体,不溶于水,其化学性质与相似;易形成八面体形的配离子。 ③常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),如,的萃取率。 (1)基态钛原子的价电子排布式可表示为___________。 (2)“洗涤”时,加入的目的是___________;写出转化的离子方程式___________。 (3)“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量,沉淀会溶解。写出与过量溶液反应的化学方程式___________。 (4)用“10%盐酸调”,调节至,过滤,滤液中的浓度为___________。 (5)某工厂取总浓度为的废酸,加入某萃取剂,若,则单次萃取率为___________(保留一位小数)。若要提高萃取率,需优化的工艺条件为___________(写一条即可)。 (6)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂一格氏试剂,其通式可表示为(代表烃基,代表卤素),它在乙醚()的浓溶液中通过、原子与之间的配位键以二聚体的形式存在,该二聚体的结构可表示为___________。 【答案】(1) (2) 提供配体,生成稳定的配离子进入水层,便于分离出钛 (3) (4) (5) 83.3% 提高分配比D或增大相比V或增加萃取级数 (6) 【解析】钛白酸性废水(含、、等离子)加入有机萃取剂,有机层含有:、、,用稀硫酸和洗涤,转化为进入水相中,经过亚硫酸钠转化,用热水沉钛得到,加热分解得到;有机层再经过用溶液(过量)反萃取并过滤,得到,滤渣用10%的盐酸溶解富集,得到溶液,最后得到用热还原得到。 (1)Ti是22号元素,基态原子电子排布为,故价电子排布式为。 (2)​作为配体,与形成稳定的配离子。该配离子易溶于水,使钛元素进入水层,从而实现与有机层的分离;转化过程中中-1价O被​还原,被氧化为​,配平得到离子方程式为。 (3)与类似,具有两性。在过量强碱中会溶解生成,已知易形成八面体的配离子,因此的配位数为6,在过量强碱中溶解,生成六羟基合钪酸钠 ,化学方程式为:。 (4)已知 ,时,,因此。根据溶度积公式,代入数值计算。 (5)萃取率 。代入 , , ,得。提高萃取率可通过增大(如调节或换萃取剂),增大有机相体积或多级萃取。 (6)格氏试剂在乙醚中以二聚体存在,乙醚氧原子与镁配位,镁的配位数为,两个单元通过氯桥连接,形成环状结构,其结构为。 2.绿色化学与资源循环利用 核心考点:评价稀土提取工艺的优劣,并提出改进方案。 命题点: 原子利用率:分析工艺流程中是否有副产物生成,原子利用率是否高。 循环利用:识别流程中可循环利用的物质(如萃取剂、酸碱溶液),体现绿色化学思想。 环境保护:分析提取过程中可能产生的“三废”(如放射性废渣、酸性废水),并提出处理措施。 【例7】(2026·内蒙古包头·一模)包头被誉为世界“稀土之都”,稀土(RE)包括钪(Sc)、钇(Y)和镧系共17种元素。一种从稀土矿(还含Fe、Al、Mg等元素)中分离稀土金属的工艺流程如下: 已知:①月桂酸和均难溶于水。 ②的。 ③开始溶解时的pH为9,有关金属离子沉淀的相关pH见下表: 离子 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / 回答下列问题: (1)镧系元素在元素周期表中位于第_______周期,第_______族;基态Sc原子的价层电子排布式_______。 (2)“沉淀除杂”前调pH的适宜范围是_______。 (3)“沉淀RE”后,滤液中浓度为。为确保滤饼中检测不到Mg元素,滤液中应低于_______。 (4)已知把铈从混合稀土(代表其他稀土离子)中分离出来的一种工艺流程如下: 若选空气作氧化剂,则转化为离子方程式为_______。 (5)在硫酸介质中Ce(Ⅳ)可被磷酸二异辛酯()萃取,Ce(Ⅲ)不被萃取。萃取“酸浸液”中Ce(Ⅳ),制取的流程如下: ①被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),本题实验条件下。向20 mL含的酸浸液中加入萃取剂,充分振荡、静置后,若水层中,则加入萃取剂的体积为_______mL。 ②有机层加的作用是_______。 【答案】(1) 第六周期 第ⅢB族 (2) (3)0.13 (4) (5) 10 将四价铈还原为三价铈,使其进入水层 【解析】稀土矿经过酸溶转化为金属离子,用H2O2氧化,将Fe2+氧化为Fe3+,调pH值使Fe3+和Al3+沉淀除去,再用月硅酸钠使稀土离子沉淀,Mg2+在滤液中除去,滤饼加盐酸酸化得到月桂酸沉淀和溶于水的稀土氯化物,溶液再冷却结晶得到稀土氯化物晶体。 (1)镧系元素位于元素周期表第六周期第ⅢB族;Sc为21号元素,核外电子排布为,价层电子排布式为。 (2)“沉淀除杂”的目的是除去、,保留在溶液中:需要、完全沉淀(,沉淀完全pH为4.7),同时不能开始沉淀(,开始沉淀pH最小为6.2),因此pH范围为。 (3)先转换浓度:,根据,代入得: ,因此浓度应低于。 (4)碱性条件()下,氧化生成沉淀,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式:。 (5)① 设萃取剂体积为,分配比: 总总物质的量:,水层物质的量:,有机层。 代入,解得。② 题目说明:只有被萃取,不被萃取。因此加入​的作用是将有机层中的还原为,使Ce进入水层,实现反萃取。 热点07 三域前沿:动力学•电化学•结构化学 从高考化学的命题趋势来看,速率常数、阿伦尼乌斯公式、标准电极电势、第一电子亲和能、大π键代表了高考从“定性描述”向“定量计算”和“微观本质”深化的方向。这些内容不再仅仅是大学化学的下放,而是成为考查学生逻辑推理、数据处理和模型认知能力的必争之地。 以下是将这些内容整合后的高考化学热点命题专题分析。 命题点01 反应动力学的定量化——速率常数与阿伦尼乌斯公式 这一板块是近年来高考化学原理题的“深水区”,命题核心在于打破学生对“速率只看浓度”的刻板印象,引入温度、活化能与速率常数的定量关系。 速率常数(k)的深度理解 命题者常通过速率方程,考查k的本质。你需要明确,称为速率常数,其与浓度无关,但受温度、催化剂、固体的表面性质等因素的影响。高考常设陷阱:在恒温恒容条件下,增加反应物浓度,反应速率v增大,但速率常数k保持不变。只有当题目涉及温度改变或加入催化剂时, k 才会发生变化。 【例1】(2026·江西九江·二模)向容积均为的恒容密闭容器M(恒温300℃)、N(起始300℃,绝热)中分别加入和及相同催化剂发生反应:。实验测得两个容器中的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的速率方程、 (、分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正确的是 时间 0 100 200 300 400 容器①中 容器②中 A.容器①表示容器M B.当容器②中温度不变时反应达到平衡 C.该反应在高温下能自发进行 D.当容器①中反应进行到时, 【答案】C 【解析】A.从表格数据可以看出,容器②比容器①更早达到平衡,说明容器②内部温度更高,但其中的平衡含量高于容器①,说明该反应放热,升温使平衡逆向移动,则容器②代表N,容器①代表M,A正确;B.由选项A分析可知,容器②代表N,是绝热容器,当容器②温度不变时,说明容器中的净热效应为0,反应正逆速率相等,反应达到平衡,B正确;C.根据方程式,该反应气体总量减少,则该反应,由选项A分析可知,该反应,当时,反应可自发进行,因此,在低温时该反应可自发,C错误;D.当反应达到平衡时有,即,则该反应平衡常数;由选项A分析可知,容器①恒温,该反应平衡常数为定值,当反应进行到300 s时,反应达到平衡,,该反应容器为1 L,则,NO和的起始投料量分别为0.15 mol和0.1 mol,则,,据此可列三段式: 则该反应平衡常数,则,D正确; 故答案选C。 阿伦尼乌斯公式的图像化应用 这是考查的重中之重。公式及其对数形式 ,常被转化为图像题。 图像识别:高考常给出 对 的图像(一条直线)。你需要利用斜率 来计算活化能 。斜率越陡(绝对值越大),说明活化能越大,温度对反应速率的影响越显著。 定性判断:根据公式可知,对于同一反应,升高温度( 增大, 减小), 增大,即 增大,反应速率加快。对于不同反应,活化能 越大的反应,对温度越敏感。这意味着在升温过程中,活化能大的反应速率增加的倍数更多,这在竞争反应(主反应与副反应)的选择性控制中是核心考点。 【例2】阿伦尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作(k为反应速率常数,为反应的活化能,和为大于0的常数)。甲醇生成丙烯的反应,在m,n两种催化剂作用下,关系如图所示,下列说法错误的是 A.对该反应催化效率较高的是催化剂m B.根据图像可判断降低温度时该反应平衡移动的方向 C.其他条件不变时,升高温度,不变,k值增大 D.在催化剂m的作用下,该反应的活化能 【答案】AB 【解析】A.对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知,使用催化剂n时对应的较小,则对该反应催化效能较高的催化剂是n,故A错误;B.阿伦尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系,无法根据该图像判断降低温度时平衡移动的方向,故B错误;C.其他条件不变,温度升高,不变,由可知,其他条件不变,温度升高,k值增大,故C正确;D.根据图像,直线m的斜率。取直线m上两点和,则。因此活化能,故D正确;故答案选AB。 【例3】以为载氧体可以促进木质素的热解,提高热解气化效率,部分反应原理如下: I.   Ⅱ.   Ⅲ.   Ⅳ.   (1)反应Ⅲ焓变___________,该反应的,该反应可自发进行的最低温度为___________(保留小数点后一位)。 (2)研究表明,钌基催化剂代替镍基催化剂可提高反应Ⅳ反应速率,已知速率与活化能关系可用阿伦尼乌斯公式表示:(为活化能,为速率常数,为常数,是自然对数的底数),实验测得在钌基催化剂、镍基催化剂作用下与的关系如图所示,其中表示钌基催化剂的直线是___________,原因是___________。 (3)容积为的恒容密闭容器中,投入、、和。平衡体系中,各气态物种的物质的量随温度的变化如图所示。甲线代表的物种___________,乙线与丁线趋于重合的原因___________;℃时,反应Ⅲ的平衡常数___________(用含a的代数式表示)。 【答案】(1) +34 1133.3 (2) b 钌基催化剂效果好,较小,改变相同温度,lnk变化值较小 (3) 高温时,仅发生反应Ⅲ生成等量的CO、 【解析】(1)根据盖斯定律可知反应Ⅱ-反应Ⅰ=反应Ⅲ3,即,则=;反应自发进行的条件是<0,当时,反应处于平衡状态,此时为反应自发进行的最低温度,已知==+34000 J/mol,,,代入公式→ (2)根据阿伦尼乌斯公式,对其取自然对数可得,图像的斜率绝对值与活化能成正比。钌基催化剂的催化效率更高,活化能更小,因此其与关系图像的斜率绝对值更小,故b表示钌基催化剂。 (3)反应Ⅰ和反应Ⅱ是放热反应,且完全反应,不存在平衡体系中,由图像可知,在℃之前,只发生反应Ⅲ和反应Ⅳ,,,随着温度的升高,CO的物质的量会增大,的物质的量会减小;在高温时,的物质的量为0,说明反应Ⅳ在高温之前已完全反应,则在高温时只发生反应Ⅲ,温度越高,反应Ⅲ正向移动,CO与的物质的量增大,和的物质的量减小,综上可知,CO的物质的量会随着温度升高一直增大,则曲线丁为CO;的物质的量会随着温度升高一直减小,则曲线甲为;曲线乙为、曲线丙为; 在高温时只发生反应Ⅲ,温度越高,反应Ⅲ正向移动,生成CO和的物质的量几乎相等,所以曲线丁与曲线乙在高温几乎重合; 容积为的恒容密闭容器中,投入、、和,由原子守恒可得,、、。℃时,,由碳原子守恒可得,由氧原子守恒可得,由氢原子守恒可行,由==。 命题点02 氧化还原的标尺——标准电极电势 氧化还原的标尺——标准电极电势 标准电极电势( )的引入,标志着氧化还原反应的考查从“强强制弱”的经验规律走向了“数据驱动”的定量判断。 氧化性强弱的精准排序:命题常提供一个电势表(如 , ),要求判断氧化剂强弱。核心逻辑是:电势值( )越大,其氧化态物质的氧化性越强(得电子能力越强)。这比传统的元素周期律判断更为精确,特别是在涉及变价金属(如Fe、Mn、Cr)的复杂体系中。 · 反应自发性的判据:利用电势差判断反应方向是高频考点。当氧化剂电对的电势大于还原剂电对的电势时,反应才能自发进行。高考题可能会设计“反常”反应,例如通常认为 氧化性强于 ,但通过电势数据可以精确计算电动势,解释为何在某些特定浓度或pH条件下,反应方向会发生改变(结合能斯特方程的定性分析)。 【例4】(2026·湖南邵阳·二模)氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电对的电极电势。 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) / 0.77 / 1.09 / 2.01 / 0.15 / 1.51 / 0.54 根据表格数据分析,下列说法错误的是 A.还原性: B.可用氧化制备 C.反应可发生 D.酸化高锰酸钾溶液可以使用硫酸或者氢溴酸 【答案】D 【解析】A.根据电极电势,对应电对E值:,E越小还原型还原性越强,故还原性,A正确,不符合题意;B.的E值为2.01 V,高于的1.51 V,说明氧化性强于,可氧化制备,B正确,不符合题意;C.的E值0.77 V高于的0.15 V,氧化性强于,可发生氧化还原反应,C正确,不符合题意;D.的E值 1.51V高于的1.09 V,会氧化,因此不能用氢溴酸酸化高锰酸钾溶液,D错误,符合题意;故选D。 【例5】(2026·湖北襄阳·一模)某化学小组探究银镜反应后去除试管内壁附着银的方案。实验过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。 已知:I.该实验条件下,空气的影响忽略不计; II.相关物质的溶解度为为0.796g。 回答下列问题: (1)用一定浓度的去除银镜,此法的缺点是___________。 (2)小组同学认为铁盐也有较强的氧化性,探究能否用铁盐去除银镜,查阅资料发现: ①电极电势是衡量微粒氧化性的重要参数。如对于电极:氧化态还原态,越大,氧化态的氧化性越强;越小,还原态的还原性越强。已知,,理论上___________氧化(填“能”或者“不能”)。 ②能斯特方程可计算不同状态下的电极电势:,其中标准电极电势表示时,当各离子浓度均为时的电极电势(固体浓度视为1);z表示该电极反应转移的电子数。小组同学提出可以改变的浓度,比如向其中加入,使变成沉淀,将的浓度降到,的电极电势从减小到___________V,可___________单质Ag的还原性(填“增强”或者“减弱”)。 (3)实验验证:分别向两支具有相同厚度银镜的试管中加入不同试剂,现象如表所示: 试管编号 加入试剂 实验现象 甲 5mL0.5mol/LFeCl3溶液(过量,pH) 光亮的银镜消失,试管壁出现褐色沉淀 乙 的溶液(过量,) 银镜少部分溶解 ①选用,溶液的浓度为,目的是保证___________相等。 ②甲乙两支试管中现象不同的原因为___________。 (4)关于试管甲中褐色沉淀,分析结果表明,其中不含。关于沉淀的组成提出了三种可能性: a.(浸泡在黄色的溶液中呈褐色); b.AgCl和Ag; c.Ag。 开展了下面2个探究实验: 由实验结果可知,X的组成是___________(填标号)。 【答案】(1)产生氮氧化物污染环境 (2) 不能 0.505 增强 (3) c(Fe3+)或者铁离子浓度 AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比更有利于降低Ag+浓度,所以实验甲比实验乙正向进行的程度更大 (4)a 【解析】(1)硝酸和银反应会生成氮氧化物,这类气体有毒,会污染环境; (2)①已知,,氧化还原反应中,只有氧化剂的电极电势大于还原剂的电极电势,反应才能自发进行,因为0.77 V<0.80 V,所以不能氧化Ag;②根据能斯特方程:,已知c(Ag+)=10-5 mol/L,代入得:=0.8+0.059lg(10-5)=0.8+0.059(-5)=0.505 V;③电极电势越小,还原态Ag的还原性越强,所以单质Ag的还原性增强; (3)①选用,溶液的浓度为,目的是保证铁离子浓度相等(控制变量,排除铁离子浓度对实验的影响);②甲乙两支试管中现象不同的原因为AgCl比Ag2SO4溶解度更小,Cl-比更有利于降低Ag+浓度,所以实验甲比实验乙正向进行的程度更大; (4)实验1:加入足量氨水,沉淀溶解,AgCl能与氨水反应生成可溶性的[Ag(NH3)2]+,而Ag2O、Ag与氨水不发生这个反应,所以沉淀中一定含有AgCl;实验2:加入足量稀HNO3,沉淀不溶解,Ag与稀HNO3反应,而AgCl在稀HNO3中不溶解,因此沉淀的组成是AgCl,对应选项a。 命题点03 微观结构的深层逻辑——大π键与电子亲和能 这两个概念属于物质结构与性质(选修3)的难点,旨在考查学生对化学键本质的理解。 大π键(离域π键)的判定与计算 大π键是解释分子稳定性、酸碱性及导电性的关键。高考命题通常遵循一套固定的逻辑链条: 形成条件:原子共平面 + 有未参与杂化的平行p轨道。例如在 中,S原子采取 杂化,有一个垂直于平面的p轨道,三个O原子也各提供一个,形成4中心的大π键。 电子数计算(难点):这是命题的“杀手锏”。计算公式通常为:大π键电子数 = 价电子总数 - σ键电子数 - 孤电子对电子数。以 为例,价电子总数24,减去3个σ键(6e⁻),减去每个氧原子上不与平面垂直的2对孤对电子( ),剩余6个电子。因此形成的是 键。 性质解释:题目常要求用大π键解释性质。例如,苯酚的酸性强于乙醇,是因为苯环的大π键与氧原子的p轨道共轭,使O-H键极性增大;石墨导电是因为层内存在自由移动的大π键电子。 【例1】(2026·山东淄博·一模)Co及其化合物应用广泛。回答下列问题: (1)在元素周期表中,Co位于第___________周期___________族,基态Co与基态Mn原子中未成对电子数之比为___________。 (2)双核钴配离子结构如图甲所示。已知三氮唑环结构()存在大π键。 ①Co的化合价为___________,1 mol该配离子中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。 ②a、b处N原子形成大π键时p轨道能提供1对电子的是___________(填标号)。该配离子中N的杂化方式有___________种。 ③三氮唑()的沸点显著高于吡啶()的主要原因是___________。 (3)钴钐化合物可用作稀土永磁材料,其六方晶胞如图乙所示,A、B点原子的分数坐标分别为,。则___________;截面MNQP单位面积含有的Co原子为___________个。 【答案】(1) 四 第Ⅷ (2) +2 8 a 2 三氮唑分子间可以形成氢键,吡啶无法形成分子间氢键 (3) 5 【解析】(1)Co(钴)原子序数为27,核外电子排布为,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族; Mn(锰)核外电子排布为,根据洪特规则,Co的3d轨道有3个未成对电子,Mn的3d轨道有5个未成对电子,故未成对电子数之比为; (2)①Co化合价与螯合配位键数目配离子总电荷为,配体中仅2个硝酸根为价,其余配体均为中性。设Co化合价为,则,解得;该配离子含2个多齿配体,每个配体分别与2个Co共形成4个螯合配位键,因此该配离子中螯合配位键共; ②大π键与杂化方式a处N原子形成3个σ键,价层剩余1对电子填充在p轨道,可提供1对电子参与大π键;b处N原子形成3个σ键(其中一个是配位键),仅能提供5-2-2=1个电子参与大π键,故填a;配离子中,环上参与大π键的N为杂化,氨基()中的N为杂化,硝酸根的N原子价层电子对数,N为杂化,共2种杂化方式; ③三氮唑结构中存在键,分子间可以形成氢键,分子间作用力显著增强;吡啶中N原子不直接连H,无法形成分子间氢键,分子间作用力更弱,因此三氮唑沸点显著高于吡啶; (3)①用均摊法计算晶胞原子数:Sm完全位于晶胞内,数目为; Co:;晶胞中间还有2个Co完全属于晶胞,总Co数目为,因此中; ② 截面是平行四边形,面积; 截面上Co数目:4个顶点Co共均摊得,中间2个Co完全属于截面,总Co数目为3,因此单位面积Co原子数。 第一电子亲和能 这一概念常与电离能结合考查,用于衡量原子得电子的难易程度。 定义陷阱:注意定义是“放出”的能量。放出能量越多,说明体系能量降低越多,原子越稳定,越容易得电子。 周期性规律:同周期从左到右,电子亲和能总体呈增大趋势(卤素最大);同主族从上到下逐渐减小。但要注意第ⅡA族(全满)和第ⅤA族(半满)的反常,以及氧、氟因电子云密度大、排斥力强而导致亲和能小于同族下一周期元素(S、Cl)的特殊情况。 【例7】第一电子亲和能是指气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所释放或吸收的能量(E1,单位: 释放热量数值为负值,吸收热量数值为正值),其大小与原子的核电荷数、原子半径、价层电子排布相关,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量。元素a~i为原子序数连续增大的短周期元素,其第一电子亲和能与原子序数的关系如图。下列说法错误的是 A.a 和i同主族 B.氢化物沸点:a<b<c C.第一电离能:g>h>f D.基态原子未成对电子数:d=f>e 【答案】B 【解析】由题意可知,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量,比如F得到一个电子后形成稳定结构会释放更多的能量,则d为F,同理由于N的2p轨道达到半充满结构,得到一个电子较难,则会吸收热量,同理可知,Mg得到一个电子也会吸收热量,推出a~i分别为C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si,据此分析解答。A.由分析可知,a为C,i为Si,二者同主族,故A正确;B.a、b、c三种元素分别为C、N、O,C的氢化物属于烃,通常状况下,状态有气体、液体、固态,N的氢化物可以为NH3、N2H4等,O的氢化物为H2O、H2O2,题中未说明氢化物是否为简单氢化物,因此无法比较它们氢化物的沸点,故B错误;C.f、g、h三种元素分别为Na、Mg、Al,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但Al的第一电离能(失去的电子是3p能级的)比左边Mg的第一电离能(失去的电子是3s能级的)小,第一电离能:Mg>Al>Na,故C正确;D.d、f、e分别是F、Na、Ne,基态原子未成对电子数分别为1、1、0,基态原子未成对电子数:F=Na>Ne,故D正确;答案为B。 【例8】(25-26高二下·安徽滁州·月考)第二周期元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题: (1)基态F原子核外有___________种运动状态不同的电子,第二周期中,基态原子有2个未成对电子的元素有___________(填元素符号)。 (2)在第二周期中,电负性最小的元素是___________(填元素符号,下同);第一电离能最大的元素是___________。 (3)铍与铝的性质相似。将溶液和溶液混合产生白色沉淀,写出发生反应的离子方程式:___________。 (4)电子亲和能是指气态基态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,单位为。第二周期主族元素的第一电子亲和能如图所示。N元素的第一电子亲和能低于相邻元素,其原因可能是___________。 (5)是常见的供氢剂、还原剂。中B原子杂化类型是___________;的空间结构和VSEPR模型相同的原因是___________。 【答案】(1) 9 C、O (2) Li Ne (3) (4)基态N原子价层电子排布式为,2p轨道为半充满稳定结构 (5) B价层没有孤电子对 【解析】(1)原子核外每个电子的运动状态都互不相同,F的原子序数为9,共9个电子,因此有9种不同运动状态的电子;根据洪特规则,第二周期中,C的价电子排布式为、O的价电子排布式为,均含有2个未成对电子; (2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此第二周期电负性最小的元素是最左侧的Li;第二周期中Ne为最外层8电子全充满稳定结构,最难失去电子,第一电离能最大; (3)Be与Al性质相似,类比和的双水解反应,可写出该反应的离子方程式:; (4)N的价电子排布为,2p轨道为半充满的稳定结构,相比相邻的C、O更难得到电子,因此得到电子放出的能量更少,第一电子亲和能更低; (5)中B的价层电子对数为4,无孤电子对,因此B为杂化;当中心原子不存在孤电子对时,离子的空间结构就与VSEPR模型一致,的中心原子B上没有孤电子对,故其空间结构与VSEPR模型相同。 热点08 器以载道:分离提纯装置原理深度突破 高考对分离提纯装置的考查,不再局限于简单的过滤或蒸馏,而是侧重于复杂体系中的精准分离和微量物质的富集。 命题点01 减压过滤(抽滤)与洗涤 这是近年来高频出现的考点。命题常结合溶解度随温度变化较大的物质(如某些配合物、有机晶体)的制备流程。 装置找错:考查布氏漏斗的斜口方向(应朝向抽气口)、安全瓶的导管连接(短进长出防倒吸)。 原理分析:为什么要用减压过滤?核心在于加快过滤速度并获得较干燥的沉淀。 洗涤策略:这是命题的深水区。题目常问“为何用乙醇洗涤”或“用冷水还是热水洗涤”。切入点是:减少晶体溶解损失(利用在冷溶剂或有机溶剂中溶解度小的特性)、去除表面杂质、利用乙醇易挥发的特性便于快速干燥。 【例1】(2026·河北衡水·一模)咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑,装置和步骤如下: ①投料 在三口烧瓶中加入适量硫酸铵和蒸馏水,搅拌溶解;在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的混合液(含 OHC-CHO和 HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40℃,滴毕升温至85~88℃,保温4h,反应液逐渐变浑浊。 ②排氨 冷却至50~60℃,分批加入氢氧化钙固体至;升温至85~90℃,保温1h排尽氨气。 ③浓缩 趁热过滤,用热水洗涤滤饼2~3次;合并滤液与洗液,常压浓缩至有大量晶体析出,再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯 减压蒸馏,油泵减压,收集馏分,得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制 用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体;抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06 g。 已知:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题: (1)在图1装置中,仪器A的作用是_______。 (2)步骤②中,“分批加入氢氧化钙固体”的目的是_______,证明氨气已排尽的方法是_______。 (3)步骤③中,“趁热过滤”的目的是_______,“用热水洗涤滤饼”的目的是_______。 (4)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是_______。 (5)步骤⑤中,利用图3装置抽滤,其主要优点是_______。 (6)本实验中,咪唑的产率为_______%。 (7)咪唑(,分子为平面结构)中大键表示为_______,它的碱性主要是由_______(填“1”或“2”)号体现的,判断依据是_______。 【答案】(1)冷凝回流,提高原料利用率 (2) 避免反应剧烈,且能充分将排出 将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口,无白烟产生,则说明氨气已排尽(或将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口,试纸不变蓝) (3) 避免咪唑析出,减少咪唑损失 增大咪唑的溶解度,充分洗去滤饼表面附着的咪唑,提高产率 (4)可以显著降低液体沸点,从而在较低温度下实现物质的分离与提纯 (5)过滤快,得到的固体较干燥 (6)45 (7) 1 2号N中孤电子对参与形成大键,1号N上孤电子对能与质子形成配位键 【解析】该实验通过乙二醛、甲醛与硫酸铵在水溶液中经多步反应(投料、排氨、浓缩、减压蒸馏、精制)制备咪唑,涉及物质的量计算(乙二醛为限量试剂,理论产量6.8g)、产率分析(实际3.06g,产率45%)、反应条件控制(温度、pH、减压蒸馏防分解)及分离提纯操作(趁热过滤、减压过滤、重结晶),最终获得目标产物咪唑,过程需兼顾反应效率、产物纯度与收率。 (1)仪器A是球形冷凝管,作用是冷凝回流,将挥发的乙二醛、甲醛等原料冷凝,从而提高原料利用率。 (2)加入氢氧化钙是为了中和硫酸铵并释放氨气。分批加入可以控制反应速率,避免因一次性加入过多导致反应过于剧烈或氨气瞬间大量逸出而难以排出;氨气是碱性气体,能与浓盐酸挥发出的反应生成白烟,或使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若无此现象,说明氨气已排尽。 (3)已知咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加,趁热过滤可防止温度降低时咪唑因溶解度下降而结晶析出,从而减少产品损失;用热水洗涤滤饼,可利用高温下咪唑的高溶解度,将附着在滤饼表面的咪唑溶解并洗入滤液中,从而提高总收率。 (4)咪唑的沸点高达,若常压蒸馏,高温可能导致产品分解或氧化。减压蒸馏通过降低体系压强,使液体沸点降低,可在较低温度下蒸出溶剂或杂质,从而在较低温度下实现物质的分离与提纯。 (5)抽滤(减压过滤)利用真空泵产生负压,加快过滤速度;同时,负压有助于抽走固体表面的水分,得到的滤饼更干燥,便于后续干燥操作。 (6)原料的物质的量:乙二醛:,;甲醛:,;三者按物质的量比1:1:1反应,乙二醛为限量试剂,理论生成咪唑0.1 mol。咪唑摩尔质量 ,理论产量:;实际产量,产率:。 (7)咪唑分子中,3个碳原子和2个氮原子参与杂化形成大π键,1号N原子和另外3个C原子各提供一个电子形成大π键,1号N原子还剩余1对孤对电子不参与形成大π键,2号N原子形成3条共价键,剩余1对孤对电子参与形成大π键,则形成大π键的电子数为6,咪唑分子中的大π键可表示为 ;碱性主要由1号N体现。2号N与H相连,孤电子对参与形成大 π 键,电子云密度降低,难以结合质子;1号氮原子有一对孤对电子,能与氢离子形成配位键,所以结合质子能力更强,体现碱性。 命题点02 索氏提取器 作为从固体中连续萃取液体的经典装置,常出现在天然产物提取(如从茶叶中提取咖啡因、从无患子果皮提取皂苷)的情境中。 工作原理:考查“回流”与“萃取”的结合。利用溶剂沸腾产生的蒸气上升冷凝后滴入提取管,液面超过虹吸管最高点后,富含提取物的溶剂回流至烧瓶。 核心优势:命题常问其优点。答案是:溶剂用量少、萃取效率高、可连续操作。 【例2】硼氢化钠是一种潜在储氢剂,有强还原性,易溶于异丙胺,常温下与水缓慢反应。实验室可用氢化钠与气态硼酸三甲酯制取,反应方程式为:。制取的实验步骤如下: 已知:①:与水剧烈反应,难溶于异丙胺; ②异丙胺:有机溶剂,易挥发。 回答下列问题: (1)的电子式为_______。 (2)反应前通的目的是_______。 (3)可用索氏提取法直接提取粗产品中的,其装置如图所示,实验时将粗产品放入滤纸套筒1中,烧瓶中加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发上升,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管返回烧瓶,从而实现连续萃取。 ①萃取结束后,经过管_______(填“2”或“3”)返回烧瓶。 ②与常规萃取相比,索氏提取器的优点是_______。 (4)蒸馏时应选用冷凝管_______(填“直形”或“球形”),馏分的成分是_______。 (5)为了探究碱浓度对放氢能力的影响,设计了如下左图的实验装置,测得不同碱浓度下硼氢化钠放氢速率曲线如下右图所示。 ①放氢的反应方程式为_______。 ②下列说法中正确的是_______。 A.恒压滴液漏斗滴加溶液时,可以打开上部的玻璃塞 B.反应过程中若观察到温度计刻度上升,说明该反应放热 C.溶液日常可贮存在的溶液中 【答案】(1) (2)排尽装置内空气,防止和被氧化 (3) 3 使用溶剂量少,可连续萃取或萃取效率高 (4) 直形 (5) 或 B 【解析】先通入氮气,排除装置内的空气,氢化钠与气态硼酸三甲酯在控温条件下发生反应,得到粗产品,由于硼氢化钠()易溶于异丙胺,常温下与水缓慢反应,:与水剧烈反应,难溶于异丙胺,故加入水进行蒸馏,最终得到碱性溶液,再用用索氏提取法直接提取粗产品中的,据此回答。 (1)中与之间由离子键相作用,B原子与H原子之间有3个普通共价键、1个配位键,故的电子式为; (2)由分析知,反应前通是为了排尽装置内空气,防止NaH和被氧化; (3)①由装置结构可知,烧瓶中异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,萃取再经导管3虹吸管返回烧瓶,从而实现连续萃取; ②与常规萃取相比,索氏提取器的优点是可使溶剂循环利用,萃取效率高。因为在索氏提取器中,溶剂在烧瓶和萃取器之间不断循环,能持续对样品进行萃取,使得萃取更加充分,使用溶剂量少,可连续萃取或萃取效率高; (4)蒸馏时应选用直形冷凝管,因为直形冷凝管适用于蒸馏沸点差别较大的混合液体,它能使蒸汽快速冷却成液体,防止冷凝的液体滞留在冷凝管内,而球形冷凝管接触面积大、主要用于回流,使反应体系中的蒸汽冷凝后又回到反应体系中;根据实验过程,与水剧烈反应生成甲醇和氢氧化钠,馏分 X 的成分是甲醇,因为在萃取和蒸馏过程中,甲醇是先被萃取出来,然后通过蒸馏分离得到甲醇; (5)①与催化剂下与水反应放出氢气,反应方程式为或; ②A.恒压滴液漏斗滴加溶液时,不可以打开上部的玻璃塞,若打开,会导致硼氢化钠被氧化,A错误; B.反应过程中若观察到温度计刻度上升,说明该反应放热,因为放热反应会使体系的温度升高,B正确; C.由图知,在的NaOH溶液中,放氢能力,故溶液日常不能贮存在的NaOH溶液中,C错误; 故选B。 命题点03 蒸馏与分馏的改进装置 除了常规的直形冷凝管,命题常涉及球形冷凝管(用于回流)、蛇形冷凝管(用于高效冷凝)的辨析。 减压蒸馏 温度计位置:这是必考点。测定反应液温度(如制乙烯)水银球在液面下;测定馏分温度(如蒸馏水、石油分馏)水银球在支管口处。 尾气处理与防倒吸:在蒸馏易挥发、有毒物质时,装置末端常连接干燥管或倒扣漏斗,考查其防倒吸原理。 【例3】(2026·甘肃酒泉·二模)钒氮合金中氮元素含量的测定原理是用浓硫酸将样品中氮元素转化成铵盐,利用如图装置(加热装置省略)处理铵盐,然后通过滴定测量。吸收和滴定过程中涉及的反应为,。 已知:①甲基红-次亚甲基蓝混合指示剂的颜色与pH的关系为时呈红色,时呈绿色;②“仪器6”的适用温度为50~100℃。 Ⅰ.样品转化:称取试样0.20 g,置于烧杯中,加入20 mL浓硫酸,加热至样品完全转化为铵盐。 Ⅱ.样品蒸馏:向锥形瓶内加入60 mL硼酸溶液和4滴甲基红-次亚甲基蓝指示剂;将烧杯中的样品溶液通过漏斗加入蒸馏瓶中,清洗烧杯及漏斗三次,并将清洗液加入蒸馏瓶中,再由漏斗处加入NaOH浓溶液160 mL,塞紧磨口罩;加热“仪器1”处的圆底烧瓶开始蒸馏,蒸馏过程结束后取下锥形瓶。 Ⅲ.滴定:用的盐酸标准溶液滴定锥形瓶中的吸收液。 回答下列问题: (1)“仪器6”的名称为_______。 (2)“样品蒸馏”过程中,水蒸气除加热作用外,还具有的作用是_______。 (3)硼酸溶液作为吸收液的优势是_______;加入NaOH浓溶液发生反应的离子方程式为_______。 (4)“滴定”步骤中,滴定终点时的现象为_______。 (5)滴定时,消耗盐酸的体积数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 滴定前读数/mL 0.00 0.23 0.00 0.00 滴定后读数/mL 26.50 26.53 26.52 26.48 应舍弃的数据为_______(填序号);测得该样品中氮元素的质量分数是_______%。 (6)下列操作中,导致样品中氮元素含量测定结果偏高的是_______(填字母)。 A.转移样品时,未清洗烧杯及漏斗 B.样品蒸馏时,冷凝管下端未浸入吸收液中 C.滴定时,未润洗酸式滴定管 D.蒸馏过程中,蒸馏瓶与“仪器6”之间漏气 【答案】(1)蛇形冷凝管(或冷凝管) (2)将产生的氨气全部推送到吸收瓶中被吸收 (3) 只吸收氨气且不与其他杂质反应(或,只与氨气反应) (4)当滴入最后半滴盐酸标准液时,锥形瓶内的液体由绿色变为红色,且30 s内不变色 (5) 2 9.275 (6)C 【解析】(1)装置中6是冷凝的冷凝装置,名称为蛇形冷凝管(或冷凝管)。 (2)水蒸气除加热外,气流可以将反应生成的氨气全部带出,完全进入吸收液,保证所有氮元素都被吸收,避免测定损失。 (3)硼酸是弱酸,对氨气的吸收效率高,且不会影响后续用盐酸滴定,仅与结合成(或,只与氨气反应);加入NaOH浓溶液发生反应的离子方程式为。 (4)滴定前吸收液中含,,溶液呈绿色;滴定至终点时,盐酸将反应完全,溶液的,因此达到滴定终点的现象为:当滴入最后半滴盐酸标准溶液时,溶液由绿色变为红色,且半分钟内不再恢复原色。 (5)序号1消耗盐酸的体积为,序号2消耗盐酸的体积为,序号3消耗盐酸的体积为,序号4消耗盐酸的体积为,序号2误差较大,应舍去;消耗盐酸的平均体积为26.50 mL;由关系式,可得n(N)==1.325×10-3mol,的质量分数为。 (6)A.未清洗烧杯漏斗,部分氮残留,消耗体积偏小,结果偏低,A错误; B.冷凝管下端未浸入吸收液,逸出,消耗体积偏小,结果偏低,B错误; C.滴定管未润洗,盐酸被稀释,消耗体积偏大,结果偏高,C正确; D.装置漏气,逸出,消耗体积偏小,结果偏低,D错误; 故答案为:C。 命题点04 反应控制与合成装置——从“制备”到“调控”的进阶 现代合成化学强调绿色、高效、可控,高考命题紧扣这一趋势,重点考查反应条件的精确控制。 三颈烧瓶(三口烧瓶)的多功能应用 这是综合实验题的“主角”。命题关注其接口的利用: 恒压滴液漏斗:考查其平衡气压、使液体顺利滴下的作用,以及在控制反应速率方面的优势。 冷凝回流:在反应过程中防止易挥发反应物(如乙醇、乙酸)或产物的损失。 温度计与搅拌:考查对反应温度的精准控制(如水浴、油浴)和混合均匀度。 特殊气体的制备与性质验证 例如氨的催化氧化、铜与浓/稀硝酸反应的对比装置。 微型化与一体化:命题常展示一套封闭的微型装置,要求分析其优点(节约药品、减少污染、现象明显)。 多步反应串联:例如先制备气体,再通过干燥、除杂,最后进行性质实验或收集。切入点在于分析每个洗气瓶中的试剂及其作用(如除去酸性杂质、干燥气体)。 【例4】(2026·宁夏·一模)三氯乙醛()在医药领域作为一种重要的药物前体,可用于合成多种药物。某研究小组人员利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。 已知:①易溶于水和乙醇,易被HClO氧化生成。② 物质 沸点/℃ 97.8 198 12.3 回答下列问题: (1)装置A中仪器a的名称为___________;装置E中球形干燥管的作用为___________。 (2)实验装置从左到右的连接顺序为___________(填大写字母,装置可重复使用)。 (3)控制温度80~90℃,装置A的加热方式为___________(填序号),仪器a内生成的化学方程式为___________。 ①油浴  ②热水浴  ③沙浴 (4)反应结束后,测得产物中混有杂质,从产物中提纯的方法是___________。 (5)测定粗产品中(含有杂质)含量: i.产品预处理:准确称取样品0.40 g于碘量瓶中,加入20.00 mL 0.1 mol/L NaOH标准溶液,振荡5 min;补加10.00 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,40℃水浴反应10 min。 ii.碘氧化反应:冷却至室温,加入酸化;加入标准溶液,避光放置15 min。 iii.滴定剩余碘:用标准溶液滴定至淡黄色;加入2 mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失(共消耗标准溶液体积V mL)。 (已知:; ;)。 ①产品预处理中加入20.00 mL 0.1 mol/L NaOH标准溶液,振荡5 min的目的是___________。 ②粗产品中的质量分数为___________(列出含V的代数式即可)。 【答案】(1) 三颈烧瓶 防倒吸 (2)BCDADE (3) ② (4)蒸馏 (5) 确保完全中和 【解析】先利用装置B制备氯气,再连接装置C除去氯气中的HCl,再连接装置D得到干燥的氯气,将干燥的氯气通入装置A制备三氯乙醛,为防止装置E中水蒸气进入反应器,在A和E之间连接装置D,最后装有碱液的装置E吸收尾气。 (1)装置A中仪器a的名称为三颈烧瓶;装置E中球形干燥管的作用为防倒吸。 (2)实验装置从左到右为氯气的制取装置→净化装置→制备主反应装置→防止水进入主反应装置→尾气处理装置,即连接顺序为BCDADE。 (3)控制温度80~90℃,装置A加热方式为热水浴,故选②;仪器a内发生反应的化学方程式为。 (4)沸点不同互溶液体之间的分离方法为蒸馏。 (5)①产品预处理加入NaOH溶液的目的为确保具有较强酸性的完全中和。 ②碘单质分为两部分反应:一部分与三氯乙醛转化的甲酸根反应,另一部分与 反应,根据~ HCOO-~、~,则粗产品中三氯乙醛的质量分数为。 命题点05 定量分析与检测装置——从“读数”到“误差”的精准化 定量实验是区分度较高的题型,核心在于对测量数据的准确性和误差来源的分析。 滴定管的创新应用 除了常规的酸碱中和滴定,命题常涉及氧化还原滴定(如高锰酸钾法、碘量法)和沉淀滴定。 自动定零位滴定管:这是一种创新装置,其优点是排除尖嘴气泡、读数更精准、操作更便捷。 指示剂的选择:考查特定滴定反应的终点判断(如淀粉遇碘变蓝、KSCN检验Fe³⁺)。 气体体积的测量 利用量气管(或注射器)测量产生气体的体积,进而计算样品纯度。 读数要点:考查“恢复至室温”、“调节两端液面相平”等操作,以确保气体压强等于大气压。 误差分析:若未冷却就读数,气体体积偏大;若未调平液面(量气管液面高于水准管),气体压强偏大,体积偏小。 【例5】(2026·湖北·二模)氮化钙(Ca3N2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是 A.图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好 B.Ca3N2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑ C.反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低 D.图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度 【答案】B 【解析】A.图2装置中,滴入的蒸馏水本身会占据广口瓶内的体积,导致排出气体的体积测量值偏大(额外包含了加入蒸馏水的体积),误差更大,因此不能替换Y形管,A错误;B.氮化钙水解反应为复分解反应,生成和,配平后方程式为:,B正确;C.未冷却至室温,气体体积膨胀,读数偏大,测量结果偏高,C错误;D.与水反应生成,乙炔属于有机物,根据相似相溶原理,易溶于煤油(有机溶剂),会导致测得的气体体积偏小,无法准确测定纯度,因此图1装置不能测定样品纯度,D错误;故答案选B。 【例6】(25-26高三下·重庆·月考)苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀土离子在形成配合物时,配位数在3∼12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕配合物组成的方法如下。 Ⅰ.苯甲酸铕配合物()的制备 (1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生跃迁,从___________态到___________态时发射荧光。 (2)写出溶解在盐酸中的化学方程式___________。 (3)苯甲酸根()结构简式为,其中两个氧原子均为配位原子,则的配位数为___________。 Ⅱ.苯甲酸铕配合物组成的验证 步骤1:称取产品溶解在溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离和苯甲酸,留在水相中,苯甲酸()进入有机相。分液后,将水相定容至100 mL。 步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用标准溶液滴定。消耗溶液体积为。 步骤3:用移液管移取溶液,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2滴,用标准溶液滴定溶液。消耗标准溶液体积为。已知与反应的化学计量数之比为。 (4)步骤1中“将水相定容至”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。 (5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是___________。 (6)步骤2滴定过程中,滴定终点的颜色变化是___________。 (7)该产品中___________(保留1位小数)。该结果与存在差异,可能的原因是___________。 【答案】(1) 激发 基 (2) (3)6 (4)胶头滴管、容量瓶 (5)苯甲酸在水中溶解度较小,加入乙醇促进溶解 (6)无色变为浅红色 (7) 3.2 少量苯甲酸钠附着在沉淀表面,未完全洗脱,使苯甲酸根含量偏高;反应中生成配位数大于6的苯甲酸铕配合物 【解析】制备阶段,氧化铕先与盐酸反应得到氯化铕,调节pH后加入苯甲酸钠,苯甲酸根为双齿配体,两个氧均可配位,与结合生成EuA3配合物;其发光源于电子f-f跃迁:紫外激发后电子跃迁至激发态,再从激发态回到基态时发射荧光。 组成验证阶段,经萃取分离与酸解产生的苯甲酸:苯甲酸进入有机相,因苯甲酸在水中溶解度小,用稀乙醇溶解后,以NaOH标准溶液滴定测其物质的量;留在水相,定容移液后,利用EDTA与 1:1的络合反应滴定,最终计算物质的量之比验证配合物组成。 (1)配合物在紫外光照射下,电子从基态被激发至激发态,当从激发态跃迁回基态时,能量以光的形式释放,产生荧光。 (2)作为碱性氧化物,与盐酸发生复分解反应,生成氯化铕和水,根据原子守恒配平,该反应的化学方程式为。 (3)根据苯甲酸根的配位结构及电荷平衡推导,1个结合3个苯甲酸根,每个根提供2个配位原子,共6个配位键。 (4)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀。除烧杯、玻璃棒外,定容环节还需要胶头滴管、容量瓶。 (5)苯甲酸属于有机物,根据 “相似相溶” 原理,其在极性较小的乙醇中溶解度远大于在水中的溶解度,加入乙醇可确保苯甲酸完全溶解,便于准确滴定。 (6)滴定原理是用NaOH滴定苯甲酸,酚酞为指示剂。滴定终点时,微过量的NaOH使酚酞由无色变为浅红色。 (7)据滴定反应可知,。,根据关系式,。=3.2; 少量苯甲酸钠附着在沉淀表面,未完全洗脱,使苯甲酸根含量偏高;反应中生成配位数大于6的苯甲酸盐配合物。 速查01 化学与STSE 1.熟悉生活中的常见化学物质 (1)无机盐净水剂 氯化铁、硫酸铁、高铁酸钾、硫酸铝、氯化铝、明矾。 (2)常见的消毒剂 ①含氯消毒剂:氯气、漂白粉、漂白液、漂粉精。 ②过氧化物:过氧化氢(H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH)。 ③其他:二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、75%酒精、苯酚。 (3)漂白剂 漂白粉、漂白液、漂粉精、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。 (4)食品添加剂 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、亚硝酸钠、山梨酸及其钾盐 抗氧化剂 维生素C、还原铁粉 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 营养强化剂 维生素(A、D、B等) 矿物质类:钙(乳酸钙、葡萄糖酸钙);铁(硫酸亚铁、富马酸亚铁);碘(KIO3);硒(亚硒酸钠) (5)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、三硅酸镁(Mg2Si3O8)等。 2.化学与能源 (1)清洁能源——天然气、氢气等。 (2)化石能源——天然气、石油和煤等。 (3)绿色能源——不排放污染物,能直接用于生产、生活的可再生能源,如氢能、风能、太阳能等。 (4)新能源——氢能、风能、太阳能等。 3.常考材料的组成 材料 举例 说明 金属及合金材料 镁铝合金、不锈钢、青铜、黄铜等 ①铝合金具有强度大、密度小、耐腐蚀等优点; ②保护金属要使被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极 无机非金属材料 水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维、新型陶瓷材料 生活中的硅酸盐材料有水泥、玻璃和陶瓷等 有机高分子材料 天然 材料 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等 ①合成纤维:醋酸纤维等;再生纤维:黏胶纤维等; ②聚乙烯、聚氯乙烯都不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 合成 材料 塑料:聚乙烯、聚氯乙烯等 合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、尼龙66等 合成橡胶:丁苯橡胶、氯丁橡胶等 复合材料 玻璃钢 复合材料比原单一材料有更优越的性能 4.化学与环境保护 (1)绿色化学理念 绿色化学理念 (预防优于治理) 核心 利用化学原理和技术手段从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染,又称为“环境无害化学”“环境友好化学”或“清洁化学” 从环境观点看 强调从源头上消除污染(从一开始就避免污染物的产生) 从经济观点看 提倡合理利用资源和能源,降低生产成本(尽可能提高原子利用率) 热点 原子经济性反应——反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率为100%,对应无机、有机反应类型分别是化合反应、加成反应 (2)常见的环境问题 环境问题 形成的主要原因 温室效应 二氧化碳、甲烷等 白色污染 塑料制品 雾霾 PM2.5 光化学烟雾 氮氧化物(NOx)和碳氢化合物 酸雨(pH<5.6) 二氧化硫和氮的氧化物 臭氧层空洞 氟氯代烃 重金属污染 铜、汞(Hg)、镉(Cd)、铬、铅等离子 赤潮、水华 含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放 室内污染 甲醛、苯、放射性元素氡等 5.化学与食品安全、医药健康 (1)食品添加剂:防腐剂——苯甲酸钠、亚硝酸钠、食盐;抗氧化剂——维生素C;膨松剂——碳酸氢钠、碳酸氢铵;营养强化剂——加碘盐,一般添加KIO3(性质较稳定)。 (2)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、三硅酸镁(Mg2Si3O8)等。 速查02 化学与传统文化 1.常见文物及成分 (1)陶瓷:主要成分是硅酸盐。陶瓷的制作过程中,黏土等原料在高温下发生复杂的物理、化学变化,形成以硅酸盐为主要成分的坚硬物质。 (2)青铜器:主要成分是铜合金,其中以铜和锡为主要元素,还可能含有少量的铅、锌等。不同用途的青铜器,其合金成分比例会有所不同。 (3)古代书画:纸张的主要成分是纤维素,属于天然高分子。而书画中的颜料成分则较为复杂,如墨的主要成分是炭黑,一些彩色颜料可能是矿物质颜料,如朱砂的主要成分是硫化汞(HgS),石青的主要成分是碱式碳酸铜等。 (4)古建筑中的石灰石构件:主要成分是碳酸钙(CaCO3)。石灰石在自然界中储量丰富,质地坚硬,常被用于古代建筑的石构件,如石柱、石栏等。 (5)古代玻璃制品:主要成分是硅酸盐和SiO2,还含有氧化钠、氧化钙等其他金属氧化物。不同历史时期和地区的玻璃制品,其成分会有所差异,从而影响其颜色、透明度等性质。 2.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,判断是哪种物质。 (1)“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其“硇水”指的是硝酸。 (2)药物“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,触人脑,非有病不可嗅”,这里的“鼻冲水”指的是氨水。 (3)《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水”指的是石油。 (4)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的碱是K2CO3。 (5)《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质……”文中的“裘”主要成分是蛋白质。 3.传统文化涉及“变化”的判断 由古代文献记载的内容,联系化学反应,判断是否为化学变化;判断化学反应的类型,如置换反应、氧化还原反应等。如“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化——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和氧化还原反应。 4.古代化学技术 化学技术 主要反应或成分 说明 “灌钢法” 主要是将生铁和熟铁(含碳量约在0.02%以下)加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢 ①钢是以铁为主的含碳合金; ②钢的含碳量越高,硬度和脆性越大; ③合金熔点低于成分金属 “烧酒” “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也” 这里所用的“法”是指蒸馏 蒸发结晶 “……(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 速查03 化学性质与用途 1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂 性质 用途 明矾、铁盐水解生成胶体,具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂) 次氯酸钠是含氯消毒剂的有效成分,具有氧化性 用“84”消毒液消毒 二氧化氯具有较强的氧化性 可用于自来水的杀菌消毒 漂白粉(有效成分为次氯酸钙)具有强氧化性 可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂 K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 K2FeO4作新型净水剂 2.常见干燥剂、还原剂 性质 用途 氮气的化学性质稳定 作食品保护气 生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水 可作(食品)干燥剂 P2O5能与水反应 可作干燥剂(不可用于食品) Fe、FeO具有还原性 食品的抗氧化剂 SO2既可以杀菌又具有还原性 在葡萄酒中可以微量添加 3.生活、生产中其他物质 性质 用途 Al(OH)3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂 明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 肥皂水显碱性 作蚊虫叮咬处的清洗剂 Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 铝有还原性,与氧化铁发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 草木灰含碳酸钾,水解显碱性 铵态氮肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用 厨余垃圾含N、P、K等元素 用厨余垃圾制肥料 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板、电脑芯片 二氧化硅导光能力强 可作光导纤维 4HF+SiO2===2H2O+SiF4↑ 用HF刻蚀玻璃 Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 水玻璃(硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料等 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 锌的活泼性大于铁 在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀 速查04 化学用语 1.原子结构表示法 (1)核素符号:、等; 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 (2)原子(离子)结构示意图,如Cl:。 (3)电子排布式,如基态F原子:1s22s22p5。 (4)轨道表示式,如基态O原子:。 (5)价层电子排布式,如基态Fe2+:3d6。 2.分子结构表示方法 (1)实验式(最简式),如乙炔、苯、苯乙烯:CH。 (2)电子式,如H2O2:。 (3)结构式、结构简式、键线式(以乙醇为例) 结构式 结构简式 键线式 CH3CH2OH (4)两类模型(以甲烷为例) 球棍模型 空间填充模型 3.成键方式的表示方法 (1)用电子式表示两类化学键的形成过程 化学键 用电子式表示形成过程 共价键 不标出弯箭头及电子的转移,表示出共用电子对,如:H×+ 离子键 用弯箭头表示电子转移,用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数,如: (2)原子轨道的重叠方式 ①s⁃s σ键: ②s⁃p σ键: ③p⁃p σ键: ④p⁃p π键: 速查05 离子反应 1.离子能否大量共存判断 判断离子能否大量共存的“四个要点”,关键是看“一色、二性、三特殊、四反应”。 (1)一色——溶液颜色,无色溶液中不存在有色离子。 (2)二性——溶液的酸碱性: ①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根离子(如CO3-、SO3-、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在; ②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH4+、Al3+、Mg2+、Fe3+等)均不能大量存在; ③弱酸的酸式酸根离子(如HCO3-、HSO3-、HS-等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。 (3)三特殊——三种特殊情况: ①[Al(OH)4]-与HCO3-不能大量共存 ②“NO3-+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO32-等具有还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。 ③NH4+与CH3COO-、CO32-,Mg2+与HCO3-等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。 (4)四反应——离子不能大量共存的四种反应类型: ①发生复分解反应 a. 离子间因发生反应生成沉淀而不能大量共存。 常见的离子组有:H+与 SiO32-; OH-与Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等;Ag+与 Cl-、Br-、I-等; SO42-(或CO32-)与Ba2+、Ca2+、Ag+等。 b. 离子间因发生反应生成弱电解质而不能大量共存。 常见的离子组有: H+与OH-、CH3COO-、F-、ClO-等。 c. 离子间因发生反应生成气体而不能大量共存。 常见的离子组有:H+与CO32-、HCO3-、SO32-等;加热条件下,OH-与 NH4+。 ②发生氧化还原反应 离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。 常见的离子组有:在酸性条件下,MnO4-或 NO3-与Fe2+、I-等。 ③发生相互促进的水解反应 离子间因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的有:Al3+或Fe3+与[Al(OH)4]-、HCO3-等。 ④发生络合反应 离子间因发生络合反应而不能大量共存的一般指Fe3+与 SCN-,该反应通常还可以作为检验Fe3+的实验依据。 2.题目中常见的条件类型 条件类型 题目中的常见表述 误点点悟 常见的限制条件 无色 有色离子如MnO4-(紫红)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄)Cr3+(绿)等不能大量共存 pH=1或pH=13 溶液显酸性或碱性 “因发生氧化还原反应而不能大量共存” 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类型反应的离子 常见的易错点 透明 “透明”也可“有色” 不能大量共存 易看成“大量共存” 常见的隐含条件 与Al反应放出H2 溶液既可能显酸性也可能显碱性 水电离的 c(H+)=1×10-12mol·L-1 溶液既可能显酸性也可能显碱性 “通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能大量共存 NO3- 在酸性条件下具有强氧化性 3.离子方程式正误判断 (1)离子方程式正误判断的思维流程 (2) 把握离子方程式正误判断的四个关键 分析反应体系 ①考虑反应环境(溶液的酸碱性、氧化性、还原性等) ②考虑试剂加入的顺序 ③考虑反应物之间的量的关系(如少量、过量、等量) 分析物质表示 ①易溶于水的强电解质(强酸、强碱和部分盐)拆分成离子形式 ②弱电解质、难溶物、单质、氧化物用化学式表示 ③微溶物的处理:“清拆分”“浊不拆” 分析反应产物 ①考虑是否漏掉部分离子反应 ②考虑反应物的量不同对产物的影响 ③考虑物质的氧化性(或还原性)对产物的影响 分析守恒规律 ①考虑是否符合质量守恒(前后元素种类及对应原子个数) ②考虑是否符合电荷守恒(电性种类相同、电荷数目相等) ③考虑氧化还原型离子方程式是否符合得失电子守恒 速查06 氧化还原反应 1.双线桥理解基本概念 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 2.多种方法判断强弱 (1)金属活动性顺序 (2)非金属活动性顺序 一般来说,元素非金属性越强,单质越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。 (3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱 同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱; 同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,单质氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。 (4)根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极反应的物质还原性一般比作正极物质的还原性强。 3.典型物质判断 (1)典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br2>Fe3+>I2>S 还原性:S2->I->Fe2+>Br- 氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+ (2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O3)。 (3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。 (4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I-。 (5)盐酸有酸性、氧化性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性、漂白性。 (6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO3、Na2SO3+HNO3、Fe(OH)2+HNO3、Fe(OH)3+HI发生氧化还原反应。 (7)氧化还原反应配平:标价态、列变化、求总数、定系数、后检查 一标:标出有变化的元素化合价; 二列:列出化合价升降变化; 三找:找出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等; 四定:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数; 五平:观察配平其它物质的系数; 六查:检查是否原子守恒、电荷守恒(通常通过检查氧元素的原子数),画上等号。 (8)常见的重要氧化剂、还原剂 氧化剂 还原剂 活泼非金属单质:X2、O2、S 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe 某些非金属单质: C、H2、S 高价金属离子:Fe3+、Sn4+ 不活泼金属离子:Cu2+、Ag+其它:[Ag(NH3)2]OH、新制Cu(OH)2 低价金属离子:Fe2+、Sn2+ 非金属的阴离子及其化合物: S2-、H2S、SO32- 、I -、HI、NH3、Cl-、HCl、Br-、HBr 含氧化合物:NO2、N2O5、MnO2、Na2O2、H2O2、HClO、HNO3、浓H2SO4、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4、王水(浓盐酸:浓硝酸3:1混合成的酸) 低价含氧化合物:CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaNO2、H2C2O4、含-CHO的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖)等 既作氧化剂又作还原剂的有:S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+及含-CHO的有机物。 速查07 化学计量 1.以物质的量为核心的化学计算 2.阿伏加德罗常数判断考前必读 (1)标准状况下不是气体的物质,常考的有H2O、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4的烃、苯等。 (2)常考物质的微观构成 ①单原子分子:稀有气体He、Ne等;多原子分子:臭氧(O3)、白磷P4(分子结构:);Na2O2中阴离子为。 ②最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等单烯烃。 ③一些特殊物质中的化学键数目 物质 CnH2n+2 P4 (P—P) Si (Si—Si) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚石 每摩尔含共价键数目 (3n+1)NA 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA (3)可逆反应不能进行到底 ①多数盐类的水解反应 ②N2+3H22NH3 ③2SO2+O22SO3 ④Cl2+H2OHCl+HClO ⑤2NO2N2O4 (4)有关反应进程的问题 ①MnO2与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。 ②Cu与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。 ③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。 ④Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。 (5)常考氧化还原反应中电子转移数 反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目 Na2O2+CO2 (或H2O) 1 mol Na2O2 1 mol或NA 1 mol O2 2 mol或2NA Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1 mol或NA Cl2+Fe 1 mol Cl2 2 mol或2NA 1 mol Fe 3 mol或3NA 3.阿伏加德罗定律 内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。 推论: (a)同温同压下,V1/V2=n1/n2 (b)同温同体积时,p1/p2=n1/n2=N1/N2 (c)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1 (d)同温同压同体积时,M1/M2=ρ1/ρ2 注意:(1)阿伏加德罗定律也适用于混合气体。 (2)考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等。 (3)物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2双原子分子。胶体粒子及晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 (4)要用到22.4L·mol-1时,必须注意气体是否处于标准状况下,否则不能用此概念。 (5)某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少。 (6)注意常见的的可逆反应:如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡。 (7)不要把原子序数当成相对原子质量,也不能把相对原子质量当相对分子质量。 (8)较复杂的化学反应中,电子转移数的求算一定要细心。如2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O等。(1molNa2O2或1molCl2完全反应转移1mol电子) 4.“NA”应用示列 (1)常温常压下,1 mol氦气所含原子数为NA(对) (2)标准状况下,2.24 L Cl2与氢氧化钠完全反应转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (3)标准状况下,1 L辛烷完全燃烧生成CO2 8 L(错,标准状况下辛烷是液体) (4)7.8 g Na2O2与CO2完全反应,转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (5)3.4 g H2O2完全分解转移电子0.2NA(错,0.1NA) (6)2.4 g Mg无论与O2还是与N2完全反应,转移电子数都是0.2NA(对) (7)5.6 g Fe与Cl2完全反应,转移电子数为0.2NA(错,0.3NA) (8)电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA,则阳极质量减少64 g(错,阳极为粗铜,除铜外,还含其他金属) (9)1 L 1 mol·L-1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OH)3胶粒数为NA个(错,小于NA) (10)10 g 46%的乙醇水溶液中所含H原子数为0.6NA(错,还要考虑水,应为1.2NA) (11)1 mol —OH中所含电子数为9NA(对) (12)1 mol CH所含的电子数为8NA(对) (13)2 g NO2和44 g N2O4的混合气体所含原子数为3NA(对) (14)T℃时, 1 L pH=6的纯水中含10-6NA个OH-(对) (15)过量的Fe粉加入稀硝酸中,当溶解5.6 g时转移的电子数为0.3NA(错,0.2NA) 速查08 实验仪器与基本操作 1.高考常考仪器及使用 (1)坩埚和蒸发皿 坩埚: 二者均可以直接加热,前者主要用于固体物质的灼烧,后者主要用于溶液的蒸发、浓缩和结晶 蒸发皿: (2)漏斗 普通漏斗 长颈漏斗 分液漏斗 恒压滴液漏斗 普通漏斗主要用于组装过滤器,长颈漏斗主要用于组装简易反应容器,分液漏斗主要用于分离互不相溶的液体、向反应容器中滴加液体 (3)滴定管 ①滴定管“0”刻度在上方。酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。 ②滴定管赶气泡的操作 酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。 碱式滴定管:将乳胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住乳胶管,轻轻挤压玻璃球,使溶液从尖嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。 (4)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,瓶塞不可互换。 (5)玻璃棒:过滤、配制一定物质的量浓度的溶液转移溶液时用玻璃棒引流;蒸发过程中用玻璃棒搅拌,并从蒸发皿中转移固体;溶液pH测定时用玻璃棒蘸取溶液等。 (6)试剂瓶:广口瓶盛放固体试剂,细口瓶盛放液体试剂,棕色瓶盛放见光易变质的试剂。 (7)量筒:不能用来配制溶液或用作反应容器,不能用来加热或量取热的溶液。 (8)pH试纸:检测溶液时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。检验气体前试纸需先润湿,试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。 (9)烧瓶、烧杯、锥形瓶:不可直接加热,中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。 (10)温度计:不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时水银球浸在液体中,蒸馏测蒸气温度时水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。 2.常见试剂的保存方法 保存依据 保存方法 典型实例 防氧化 ①密封或用后立即盖好; ②加入还原剂; ③隔绝空气 ①Na2SO3、Na2S、KI溶液等用后立即盖好; ②向FeSO4溶液中加少量铁屑; ③K、Na保存在煤油中,Li保存在石蜡油中 防与CO2反应 密封保存,减少暴露时间 NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存 防挥发 ①密封,置于阴凉处; ②液封 ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处; ②液溴用水封 防燃烧 置于冷暗处,不与氧化剂混合贮存,严禁火种 苯、汽油、酒精等 防分解 保存在棕色瓶中,并置于阴暗处 浓HNO3、KMnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等 防水解 加入酸(碱)抑制水解 FeCl3溶液中加稀盐酸;Na2S溶液中加NaOH溶液 防腐蚀 ①腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或塑料塞; ②腐蚀玻璃的物质用塑料容器 ①浓HNO3、酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡胶; ②氢氟酸保存在塑料瓶中 防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3、Na2SiO3溶液等 3.基本实验操作的先后顺序 (1)制取气体时:先检查装置气密性后装药品。 (2)点燃可燃性气体时:先验纯再点燃。 (3)用石蕊试纸、淀粉⁃KI试纸检验气体性质时:先用蒸馏水润湿试纸。 (4)中和滴定实验:洗净后的滴定管先用标准液或待测液润洗,再装入相应的溶液;观察锥形瓶内溶液颜色的改变时,先等半分钟,颜色不变后判定终点。 (5)定容操作:先加蒸馏水至容量瓶刻度线1~2 cm后,再用胶头滴管定容。 (6)检验S时,先向待检验溶液中加稀盐酸酸化,后加入BaCl2溶液,观察现象。 4.常见实验事故的处理 (1)失火处理:酒精及有机物燃烧,小面积失火时,应迅速用湿布或沙土盖灭;钠、磷等着火时应用沙土盖灭。 (2)浓硫酸、浓烧碱沾到皮肤上,用大量水冲洗,然后分别涂上稀NaHCO3溶液、稀硼酸溶液。 (3)眼睛被酸、碱灼伤,先用大量水冲洗,并不断眨眼,一定不能揉眼;然后被酸灼伤用稀NaHCO3溶液淋洗、被碱灼伤用稀硼酸溶液淋洗;最后用生理盐水清洗。 (4)汞洒在地面上,先收集,然后撒上硫粉进行处理。 5.化学实验中的5个“标志” (1)仪器洗涤干净的标志是内壁附有均匀水膜,既不聚集成滴,也不成股流下。 (2)中和滴定终点的标志是滴入最后半滴液体后溶液颜色发生突变且半分钟内不变色。 (3)容量瓶不漏水的标志是加入一定量的水,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,均无水渗出。 (4)容量瓶、量筒、移液管、滴定管中液面达到刻度线的标志是平视时,视线、刻度线与凹液面最低处相切。 (5)天平平衡的标志是指针在分度盘的中央或指针左右摆动的幅度相等。 速查09 实验设计与目的一致性问题 1.判断下列实验操作是否能达到相应的实验目的 序号 实验操作 实验目的 判断 (1) 向某溶液中加入KSCN溶液,无明显现象,再加入H2O2溶液,出现红色 该溶液中一定含有Fe2+ (2) 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红 氧化性:Fe3+<Ag+ (3) 向盛有2 mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2 mol·L-1的KI溶液,产生黄色沉淀 [Ag(S2O3)2]3-发生了水解 (4) 向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热、搅拌、冷却后,滴加过量NaOH溶液中和稀硫酸,滴加几滴碘水 验证淀粉是否完全水解 (5) 用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好,放入盛有蒸馏水的烧杯中,更换蒸馏水,重复几次 除去氢氧化铁胶体中的Fe3+、Cl- (6) 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度 测定中和反应的反应热 (7) 向2支分别盛有5 mL 0.1 mol·L-1和0.5 mol·L-1高锰酸钾溶液中的试管中同时滴加5滴0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,观察溶液褪色的快慢 探究浓度对反应速率的影响 (8) 将C2H5OH与浓H2SO4在烧瓶中混合后加热至170 ℃,并将从瓶内逸出的物质通入酸性KMnO4溶液中 检验有无乙烯生成 (9) 向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3 滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,再加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液 证明Ksp[Mg(OH)2]> Ksp[Fe(OH)3] (10) 相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液 探究Cu2+、Fe3+对H2O2 分解速率的影响 (11) 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH 的酸性强弱 (12) 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 (13) 分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大 证明非金属性:S>C (14) 将NaOH溶液滴入某溶液中加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 证明该溶液中有N (15) 分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气 鉴别溴蒸气和NO2 (16) 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应 (17) 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色 证明氧化性:H2O2比Fe3+强 (18) 向黄色固体难溶物PbI2中加水,振荡,静置。取上层清液,然后加入NaI固体,产生黄色沉淀 证明难溶物存在沉淀溶解平衡 (19) 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)<Ksp(AgI) (20) 先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体 称取2.0 g NaOH固体 (21) 将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水 配制FeCl3溶液 (22) 向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,搅拌并继续煮沸出现浑浊 制备Fe(OH)3胶体 (23) 测定等物质的量浓度的盐酸、硝酸的pH 比较Cl、N的非金属性强弱 (24) 用熔融氧化铝、CCl4做导电性实验 证明二者是离子化合物 还是共价化合物 (25) 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 (26) 将CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀 检验CH3CH2Br中存在的溴元素 (27) 取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体 测定Na2CO3(含NaCl)样品纯度 (28) 将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干 缩短容量瓶干燥的时间 (29) 将含有苯甲酸的苯酚加入饱和Na2CO3溶液中,过滤 除去苯酚中混有的少量苯甲酸 (30) 将混合气通过盛有溴的四氯化碳溶液中,观察溶液是否褪色 检验乙烷中是否含有乙烯 答案(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)× (11)× (12)√ (13)× (14)√ (15)√ (16)√ (17)× (18)√ (19)× (20)× (21)× (22)× (23)× (24)√ (25)√ (26)× (27)× (28)× (29)× (30)√ 2.判断下列有关实验操作—现象—解释或结论是否都正确 序号 实验操作 现象 解释或结论 判断 (1) 向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌 得黑色海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸体现氧化性和吸水性 (2) 用洁净的铁丝蘸取溶液,然后在酒精灯火焰上灼烧 火焰呈黄色 溶液中含有Na+ (3) 向浓度均为0.10 mol·L-1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) (4) 铜粉加入稀硫酸中,加热;再加入少量硝酸钾固体 加热时无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用 (5) 向AgNO3溶液中滴加过量氨水 得到澄清溶液 Ag+和NH3·H2O可以大量共存 (6) 向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性:H2CO3>C6H5OH (7) 在坩埚中将MgCl2·6H2O灼烧 得到白色固体 MgCl2·6H2O受热分解为MgCl2 (8) 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验 火焰呈黄色 原溶液中有Na+无K+ (9) 向某溶液中滴加几滴稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无N (10) 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 (11) 硝酸银溶液中加入足量NaCl溶液,再加入KI溶液 先出现白色沉淀,后变为黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) (12) 向2 mL 2% CuSO4溶液中滴加4~6滴2% NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL X溶液,加热煮沸 未出现砖红色沉淀 X不含醛基 (13) 等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应 相同时间内,HA收集到的氢气多 HA是强酸 (14) 将铝片和镁条作为电极,插入1.0 mol·L-1的NaOH溶液中 电流表指针偏向镁片 金属铝比镁活泼 (15) 向1.0 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性 (16) 向NaBr溶液中加入氯水,再加入淀粉-KI溶液 溶液变蓝 氧化性:Cl2>Br2>I2 (17) 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性 (18) 将FeCl3固体溶解于适量硫酸溶液 配制FeCl3溶液 H+抑制FeCl3水解 (19) 常温下,相同的铝片分别投入足量的稀、浓硫酸中 浓硫酸中铝片先溶解完 反应物浓度越大,反应速率越快 (20) 向CuSO4溶液中通入H2S气体 有黑色沉淀 CuS不溶于稀硫酸 (21) 在CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡 有白色沉淀生成,苯层呈紫色 白色沉淀可能为CuI (22) 向硝酸亚铁溶液中滴入稀硫酸 无明显现象 硝酸亚铁与硫酸不反应 (23) 常温下,用pH试纸测定一定浓度的NaHCO3溶液的pH 测得pH=8 HC的水解程度小于其电离程度 (24) 向一定量的浓硫酸中加入过量的锌粒,微热至反应结束 产生气泡 该气体成分仅为SO2 (25) 将澄清的石灰水滴入可能混有Na2CO3的NaHCO3溶液中 有白色沉淀产生 该溶液中一定含有Na2CO3 (26) 表面变黑的银器浸泡到盛有食盐水的铝制容器中,银器与铝接触 银器变得光亮如新 构成原电池,铝作负极,硫化银得电子被还原成单质银 (27) 向足量的浓硝酸中加入铁片,一段时间后加入铜粉 有气体生成,溶液呈蓝绿色 浓硝酸将Fe氧化成Fe3+,生成NO2,Cu与Fe3+反应生成Cu2+ (28) 分别测浓度均为 0.1 mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH pH后者大于前者 比较CH3COO-和HC的水解常数Kh(CH3COO-)<Kh(HC) (29) 向乙醇中加入一小粒金属钠 产生无色气体 乙醇中含有水 (30) 常温下,将50 mL苯与50 mL CH3COOH混合 所得混合溶液的体积为 101 mL 混合过程中削弱了CH3COOH 分子间氢键的作用,且苯与 CH3COOH 分子间的作用弱于氢键 答案: (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× (11)√ (12)× (13)× (14)× (15)× (16)× (17)√ (18)× (19)× (20)√ (21)√ (22)× (23)× (24)× (25)× (26)√ (27)× (28)× (29)× (30)√ (四)实验装置图与目的正误判断 1.该装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积(  ) 2.该装置可用于实验室制备Fe(OH)2(  ) 3.该装置用于制备并收集NO气体(  ) 4.该装置用于除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠(  ) 5.该装置用于Na2CO3和稀H2SO4反应制取少量的CO2气体(  ) 6.用该装置加热硫酸铜晶体制备无水硫酸铜(  ) 7.用该装置分离氢氧化钙固体中混有的少量氯化铵固体(  ) 8.该装置可用于吸收NH3或HCl气体,并防止倒吸(  ) 9.该装置可用于分离石油,得到汽油、煤油和柴油等各种纯净物(  ) 10.该装置可用于制备并收集乙酸乙酯(  ) 11.该装置可用于制备并收集氨气(  ) 12.该装置可用于分离乙酸与乙醇(  ) 13.如图所示洗气瓶中产生的白色沉淀为BaSO3(  ) 14.用图中方法不能检查此装置的气密性(  ) 15.如图所示装置用于石灰石与稀盐酸反应制取CO2气体(  ) 16.利用该装置可证明SO2有漂白性(  ) 17.模拟外加电流法(  ) 18.利用该装置合成氨并检验氨的存在(  ) 19.利用该装置验证牺牲阳极法(  ) 20.利用如图所示装置测定一定质量的Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数(  ) 21.测量生成氢气的体积(  ) 22.用该装置制备溴苯并验证有HBr产生(  ) 23.检验溴乙烷水解产物中含有Br-(  ) 24.检验淀粉水解生成了葡萄糖(  ) 25.检验乙醇消去反应产物中的乙烯(  ) 26.用溴水检验CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液反应生成的乙烯(  ) 27.关闭弹簧夹检查装置的气密性(  ) 28.吸收SO2(  ) 29.检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热产生的乙烯(  ) 30.制取无水MgCl2(  ) 31.加热熔融NaOH固体(  ) 32.制备并收集少量干燥的NH3(  ) 33.除去甲烷中的少量乙烯(  ) 34.比较Cl、C、Si的非金属性强弱(  ) 35.2NO2(g)N2O4(g),颜色加深说明平衡逆移(  ) 36.比较MnO2和FeCl3对H2O2分解的催化效果(  ) 37.检验乙炔具有还原性(  ) 38.制备Cl2(  ) 39.干燥NH3(  ) 40.用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度盐酸用到的仪器(  ) 答案: 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.× 8.× 9.× 10.× 11.√ 12.× 13.× 14.× 15.√ 16.× 17.√ 18.× 19.× 20.√ 21.√ 22.× 23.√ 24.× 25.× 26.√ 27.× 28.× 29.× 30.√ 31.× 32.× 33.√ 34.× 35.× 36.√ 37.× 38.× 39.× 40.√  速查10 原子结构与性质 1.元素周期律的应用 性质 同周期(自左而右) 同主族(自上而下) 电子层结构 层数相同 层数增大 失电子能力 减弱 增强 得电子能力 增强 减弱 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外) 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 酸性增强: H2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4 碱性减弱: NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 酸性减弱: HNO3>H3PO4 碱性增强: LiOH<NaOH<KOH 非金属气态氢化物的稳定性 增强:SiH4<PH3<H2S<HCl 减弱:HF>HCl>HBr>HI 原子半径 减小:Si>P>S>Cl 增大:F<Cl<Br<I 阳离子半径 减小:Na+>Mg2+>Al3+ 增大:Li+<Na+<K+ 阴离子半径 减小:P3->S2->Cl- 增大:F-<Cl-<Br-<I- 2.1~36号元素的第一电离能(I1)变化规律 说明:①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅤA族反常; ②同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。 3.元素电负性的周期性变化 一般来说,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大;同族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小。 4.比较原子半径、离子半径大小的方法 一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。 二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。 速查11 分子结构与性质 (一)化学键及分类 1.化学键的存在 2.共价键的类型 共价键 举例 说明 σ键、 π键 单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键,也可能是极性键,如O2中的共价键是非极性键,O3中的共价键是极性键;不同原子之间形成的共价键是极性键。 ②分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。如苯分子中的大π键可表示为。 ③配位键也是共价键: A.含有常见配体的配合物举例: 注:冰晶石——六氟合铝酸钠(工业上用于电解制铝,可以降低氧化铝的熔融温度)。 B.含有特殊配体:π键配位体[CO、环戊二烯基(C5H5—)等]和螯合配位体的配合物举例: 双键(1个σ键、1个π键) 三键 (1个σ键、2个π键) 大π键 配位键 ①配合物的组成。以[Cu(NH3)4](OH)2为例: 一般来说,配合物内界与外界之间为离子键,电荷相互抵消。 ②配体可能有多个配位原子与中心离子或原子形成螯合物。 以C与乙二胺形成的配离子为例: 3.共价键对物质化学性质的影响 (1)共价键的强弱对物质稳定性的影响:键能越大,键长越短,分子越稳定。 (2)共价键的极性对羧酸酸性的影响:键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。 注意 与羧基相连的基团会影响羧基中羟基的极性。 ⅰ.烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越小; ⅱ.与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。 (二)分子、离子的空间结构 1.价层电子对互斥模型 (1)公式 价层电子对数=×(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×n±电荷数)。 (2)注意事项 ①O、S作中心原子提供6个价电子,作配位原子不提供价电子。 ②当出现单电子时,单电子算一对。如价层电子对数为≈4。 ③该公式适用范围:ABn型分子或型离子。 2.VSEPR模型与中心原子杂化方式的关系 常见 微粒 中心原子的 杂化方式 VSEPR 模型 孤电子 对数 微粒的 空间结构 迁移 CH4 sp3 正四面体形 0 正四面体形 N、B、P、Cl H2O sp3 四面体形 2 V形 H2S NH3 sp3 四面体形 1 三角锥形 H3O+、NF3 BF3 sp2 平面三角形 0 平面三角形 SO3、N、C、HCHO SO2 sp2 平面三角形 1 V形 N CO2 sp 直线形 0 直线形 CS2 注意 原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征(空间结构和化学键类型)及相近的性质。 3.中心原子的成键特点与杂化方式的关系 (1)单键C、N、O(、、—O—):sp3杂化。 (2)双键C、N、O(、、):sp2杂化。 (3)“==C==”:sp杂化。 (4)三键C、N(—C≡C—、—C≡N):sp杂化。 (三)分子间作用力 分子性质 1.键的极性与分子的极性 分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性 三原子 分子 H2O、H2S、SO2 极性键 V形 极性分子 CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子 四原子 分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 BF3、SO3 极性键 平面正三角形 非极性分子 P4 非极性键 正四面体形 非极性分子 五原子 分子 CH3Cl 极性键 四面体形 极性分子 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 2.氢键及其对物质性质的影响 氢键不属于化学键,氢键的作用力要大于范德华力。 对物理性质的影响: (1)分子间氢键使物质沸点较高 例如,沸点:NH3>PH3(NH3分子间形成氢键)、H2O>H2S(H2O分子间形成氢键)、HF>HCl(HF分子间形成氢键)、C2H5OH>CH3OCH3(C2H5OH分子间形成氢键)。 (2)分子内氢键使物质的熔、沸点降低,如熔、沸点:<。 (3)使物质易溶于水:如NH3、C2H5OH、CH3CHO、H2O2、CH3COOH等易溶于水(分子与水分子间形成氢键)。 (4)解释一些特殊现象:例如水结冰体积膨胀(水分子间形成氢键,体积大,密度小)。 速查12 晶体结构与性质 1.不同晶体的特点比较 比较项目 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 概念 阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体 通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的晶体 分子间以分子间作用力相结合的晶体 相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体 晶体微粒 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 分子 原子 微粒之间作用力 离子键 金属键 分子间作用力 共价键 物 理 性 质 熔、沸点 较高 有的高、有的低 低 很高 硬度 硬而脆 有的大、有的小 小 很大 溶解性 一般情况下,易溶于极性溶剂(如水),难溶于有机溶剂 钠等可与水、醇类、酸类反应 极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂 难溶于一般溶剂 2.常见共价晶体结构分析 (1)金刚石 ①每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构; ②键角均为109°28'; ③最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内; ④每个C参与4个C—C的形成,C原子数与C—C数之比为1∶2; ⑤密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)SiO2 ①每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构; ②每个正四面体占有1个Si,4个“O”,因此二氧化硅晶体中Si与O的个数之比为1∶2; ③最小环上有12个原子,即6个O、6个Si; ④密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (3)SiC、BP、AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构; ②密度:ρ(SiC)= g·cm-3;ρ(BP)= g·cm-3;ρ(AlN)= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 3.常见分子晶体结构分析 (1)干冰 ①8个CO2位于立方体的顶角且在6个面的面心各有1个CO2; ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有12个; ③密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (2)白磷 ①面心立方最密堆积; ②密度ρ= g·cm-3(a/cm为晶胞边长,NA为阿伏加德罗常数的值)。 4.常见离子晶体结构分析 晶体 晶胞 配位数 NaCl Na+、Cl-的配位数均为6 CsCl Cs+、Cl-的配位数均为8 CaF2 Ca2+()的配位数为8;F-()的配位数为4 速查13 元素及化合物的推断 一、根据原子结构、位置关系进行推断 1.根据核外电子的排布三大规律推断元素 (1)最外层电子规律 最外层电子数(N) 3≤N<8 N=1或2 N>次外层电子数 元素在周期表中的位置 ⅢA族~ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期(Li、Be)除外 (2)“阴三、阳四”规律:某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。如S2-、K+最外层电子数与次外层电子数相等,则S位于第三周期,K位于第四周期。 (3)“阴上、阳下”规律:电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。 2.根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式(用R代表元素) ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物 RO2 R2O5 RO3 R2O7 最高价含氧酸 H4RO4或H2RO3 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 二、利用元素周期表的片段进行推断 1.元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和He,H元素所在的第ⅠA族为元素周期表的左侧边界,第ⅠA族左侧无元素分布。 (2) He为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可以确定元素所在的周期和族。 2.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 族序数等于周期数的元素 H、Be、Al、Ge、Sb、Po 族序数等于周期数2倍的元素 C、S 族序数等于周期数3倍的元素 O 周期数是族序数2倍的元素 Li、Ca、Tl 周期数是族序数3倍的元素 Na、Ba 最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素 H、C、Si 最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素 S 除H外,原子半径最小的元素 F 三、根据元素及其化合物的特性推断 (1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:C (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N (3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素:O (4)地壳中含量最多的金属元素或最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al (5)最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs (7)焰色反应呈黄色的元素:Na;焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素:K (8)单质密度最小的元素:H;单质密度最小的金属元素:Li (9)常温下单质呈液态的非金属元素:Br。常温下单质呈液态的金属元素:Hg (10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素:N (11)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素:S (12)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂,则W是氮(N) (13)短周期元素T的一种单质在空气中能够自燃,则T是磷(P) (14)单质为常见的半导体材料:Si、Ge (15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F 速查14 化学反应与能量 一、化学反应与热能 1.反应热 (1)反应热:中学阶段认为,在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变。 (2)燃烧热:在101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。  (3)Q(放)=n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。 2.焓变的计算 (1)根据(相对)能量计算 ΔH=E(生成物总能量)-E(反应物总能量)。 (2)根据键能计算 ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)。 (3)根据活化能计算 ΔH=E(正反应的活化能)-E(逆反应的活化能)。 (4)根据物质的燃烧热计算 ΔH(燃烧热)=-。 3.盖斯定律 (1)盖斯定律的含义 一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。 (2)利用盖斯定律间接计算某些反应的反应热(ΔH) 则A→D反应的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。 方法技巧:盖斯定律应用答题模板——叠加法 步骤1 “倒” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将部分方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。 步骤2 “乘” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要乘以相应倍数。 步骤3 “加” 上面的两个步骤完成,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。 二、化学反应与电能 1.原电池、电解池的区别 2.离子交换膜 易错警示:有离子交换膜的原电池或电解池装置中,在计算某一区域电解质溶液质量的变化时,一定要考虑离子移动引起的电解质溶液质量的变化。 3.电解原理的应用 (1)电镀:待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属离子的溶液作电镀液。 (2)电解精炼铜:纯铜作阴极、粗铜作阳极、硫酸铜溶液作电解质溶液。 4.金属(以铁为例)的电化学腐蚀与防护 (1)吸氧腐蚀电极反应 负极:Fe-2e-===Fe2+; 正极:O2+4e-+2H2O===4OH-。 (2)析氢腐蚀电极反应 负极:Fe-2e-===Fe2+; 正极:2H++2e-===H2↑。 (3)防护方法 ①原电池原理——牺牲阳极法:与较活泼的金属相连,较活泼的金属作负极被腐蚀,被保护的金属作正极; ②电解池原理——外加电流法:被保护的金属与原电池负极相连,形成电解池,作阴极。 方法技巧:解电化学选择题的方法步骤 速查15 化学反应速率与平衡 一、化学反应速率及影响因素 1.化学反应速率 (1)平均反应速率:常用单位时间内反应物或生成物浓度(物质的量、压强)的改变(减少或增加)来表示。 公式法:v==。 比值法:对于反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,则有===。 (2)瞬时速率:反应在某一时刻的速率。 在浓度-时间曲线上某一时刻的斜率的绝对值代表该时刻的瞬时速率。 2.化学反应速率的影响因素 反应物本身的性质是主要因素,还受浓度、温度、压强、催化剂、表面积等因素影响。 3.速率常数与速率方程 速率常数(k)与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常k越大, 反应进行得越快。 特别提醒 (1)速率方程是由实验数据测定的结果,与化学方程式无确定的关系。 (2)活化能与速率常数 阿伦尼乌斯公式:k=A 当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率随之提高。Ea值越大,改变温度对反应速率的影响程度就越大,这就是升高相同温度时,不同化学反应的速率提高的倍数不同的原因。 二、化学反应的方向 复合判据 ΔG=ΔH-TΔS 注意 (1)ΔH<0,ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行。 (2)ΔH>0,ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行。 (3)当ΔH<0,ΔS<0时,低温下反应能自发进行;当ΔH>0,ΔS>0时,高温下反应能自发进行。 三、化学平衡常数及简单计算 (一)化学平衡常数及影响因素 1.化学平衡常数的表达式及大小与化学方程式的书写有关。 例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) K1=, 则N2(g) + H2(g)NH3(g) K2=或, 2NH3(g)N2(g)+3H2(g) K3=或。 2.平衡常数K与温度的关系 温度变化 可逆反应的ΔH K的变化 升温 吸热反应,ΔH>0 增大 降温 减小 升温 放热反应,ΔH<0 减小 降温 增大 3.平衡常数K与浓度商Q的关系 达到平衡状态,Q=K; 平衡正向移动,Q<K; 平衡逆向移动,Q>K。 (二)化学平衡常数相关计算 1.化学平衡计算题的“万能钥匙”——“三段式” 如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1。           mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始/(mol·L-1)    a   b    0   0 变化/(mol·L-1)    mx  nx    px  qx 平衡/(mol·L-1)    a-mx b-nx   px   qx 2.压强平衡常数(Kp) 第一步:根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。 第二步:计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步:求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。 第四步:根据压强平衡常数计算公式代入计算。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),压强平衡常数表达式为Kp=。 四、化学平衡移动与转化率 1.转化率和平衡转化率 转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。 (1)平衡转化率:达到平衡时的转化率,该条件下达到的最大转化率;与反应速率和反应时间无关。 (2)未达到平衡的转化率:与反应速率和反应时间有关,一般反应速率越大,转化率越大。 2.转化率与温度的关系 可逆反应的焓变ΔH 升高温度 吸热反应,ΔH>0 未达到平衡的转化率增大 平衡转化率增大 放热反应,ΔH<0 未达到平衡的转化率增大 平衡转化率减小 3.增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物平衡转化率 备注 A+BC 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小α(B)增大 - AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 反应物平衡转 化率实际是考 虑压强的影响 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大 4.如果两气体物质的投料比等于化学计量数之比,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。 5.“惰性气体”对化学平衡移动的影响 (1)恒温、恒容下:加入惰性气体体系总压增大,但体积不变,各反应物、生成物的浓度均未改变,故反应速率不变,v正、v逆不变,化学平衡也不发生移动。 (2)恒温、恒压下:加入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小,v正、v逆均减小,等效于减压,故化学平衡向气体总体积增大的方向移动。 6.平衡移动类归因分析答题模板 叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果) (1)温度:该反应正向为×××(放热或吸热)反应,其他条件不变,升高(或降低)温度,平衡×××(正向或逆向)移动,因此×××(得结论)。 (2)压强:正反应是气体分子数减小(或增大)的反应,当温度一定时,增大压强,平衡正向(或逆向)移动,因此×××(得结论)。 速查16 电解质溶液 一、对比剖析三大平衡 平衡类型 电离平衡(以CH3COOHCH3COO-+H+为例) 水解平衡(以CH3COO-+H2OCH3COOH+ OH-为例) 沉淀溶解平衡[以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)为例] 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 影 响 因 素 升温 促进电离 Ka增大 促进水解 Kh增大 若难溶物的溶解度与温度成正比,促进溶解;反之,则抑制溶解 若难溶物的溶解度与温度成正比,Ksp增大;反之,则Ksp减小 加水 促进电离 Ka不变 促进水解 Kh不变 促进溶解 Ksp不变 加入相 应离子 (或物质) 加入CH3COONa 或HCl,抑制 电离 Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解 Kh不变 加入AgNO3或NaCl,抑制溶解 Ksp不变 加入反应 离子(或 物质) 加入OH-,促进电离 Ka不变 加入H+,促进 水解 Kh不变 加入氨水,促进 溶解 Ksp不变 二、溶液中粒子浓度大小比较 1.单一溶液 (1)Na2S溶液 水解方程式:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-;  离子浓度大小关系:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-);  元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)];  质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。  (2)NaHS溶液 水解方程式:HS-+H2OH2S+OH-;  离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-);  元素守恒:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S);  质子守恒:c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(H2S)。  2.混合溶液 (1)等物质的量浓度、等体积的CH3COOH、CH3COONa混合溶液 水解方程式:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;  离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);  元素守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);  质子守恒:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)。  (2)CH3COOH、CH3COONa混合溶液呈中性 离子浓度大小关系:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-);  电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);  元素守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)。  (3)常温下pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合的溶液 离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);  电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。  三、电解质溶液的曲线类型与分析思路 1.弱酸、弱碱溶液的稀释 图像 理解与分析 HXH+ + X- Ka=≈≈ c(H+)≈c(X-)≈,α≈×100% 酸性:HA>HB,c(HA)<c(HB) 用a、b两点处所示溶液中和等物质的量的NaOH,消耗HA与HB的体积:V(HA)>V(HB) lg =0代表没稀释;lg =1代表稀释10倍 ①MOH为强碱、ROH为弱碱 ②lg =0时,c(ROH)>c(MOH) ③水的电离程度:a>b 2.中和反应过程中粒子浓度变化 (1)一元弱酸(弱碱) (以常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和20 mL 0.1 mol·L-1弱酸HX为例) 图像 理解与分析 滴定曲线: 0点:HX溶液 c(HX)>c(H+)>c(X-)>c(OH-) ①点:c(HX)∶c(NaX)=1∶1 c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-) ②点:pH=7 c(Na+)=c(X-)>c(HX)>c(H+)=c(OH-) ③点:NaX溶液 c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(HX)>c(H+) 对数曲线: Ka(HX)= A点:c(X-)=c(HX) 则:Ka(HX)=c(H+),pKa(HX)=pH 分布系数曲线: W点,δ(X-)=δ(HX) Ka(HX)==c(H+) pKa(HX)=pH 此时,c(HX)∶c(NaX)≠ 1∶1 (2)二元弱酸(弱碱) (以常温下,用某浓度NaOH溶液中和10 mL同浓度弱酸H2X为例) 图像 理解与分析 滴定曲线(两个突跃点): 平衡常数表达式: Ka1(H2X)=,Ka2(HX)= Ka1·Ka2=·= 由W点计算Ka1=10-2.3 由M点计算Ka2=10-9.7 分布系数曲线: Ⅰ.曲线①代表H2X,曲线②代表HX-,曲线③代表X2- Ⅱ.根据W点,得Ka1=10-a,pKa1=a 根据M点,得Ka2=10-b,pKa2=b Q点:c==,对应的c(HX-)最大 Ⅲ.当pH<a时,c(H2X)>c(HX-)>c(X2-) a<pH<c时,c(HX-)>c(H2X)>c(X2-) c<pH<b时,c(HX-)>c(X2-)>c(H2X) pH>b时,c(X2-)>c(HX-)>c(H2X) 对数曲线: pH=lg -lg[Ka1(H2X)] pH=lg - lg[Ka2(H2X)] 3.沉淀溶解平衡曲线 图像 理解与分析 (1)a→c,曲线上变化,增大c(S) (2)b→c,加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行,忽略溶液的体积变化) (3)d→c,加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化) (4)c→a,曲线上变化,增大c(Ba2+) (5)曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液 (6)不同曲线(T1、T2)之间变化仅能通过改变温度实现 已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C) (1)横坐标数值越大,c(C)越小 (2)纵坐标数值越大,c(M)越小 (3)直线上方的点为不饱和溶液 (4)直线上的点为饱和溶液 (5)直线下方的点表示有沉淀生成 四、多类型曲线于一体的图像分析思路 1.注意坐标系图像的指向,明确曲线的类型以及读取坐标的方向。 2.抓住关键点。重视起点、终点和交点对应的坐标数值及含义。 3.理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。 4.联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、元素守恒的关系分析判断。 速查17 有机化学基础 一、典型有机物的性质及应用 1.熟记典型有机物的主要化学性质和用途 有机物 主要化学性质 主要用途 甲烷 取代反应 燃料、化工原料等 乙烯 氧化反应、加成反应、加聚反应 化工原料等 苯 易取代、能加成、难氧化 化工原料、溶剂等 乙醇 取代反应、氧化反应、酯化反应 化工原料、溶剂等 乙酸 酸性、酯化反应 酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等 2.熟悉基本营养物质的常考点及注意事项 二、有机物分子的空间结构 1.碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构 与碳原子相连的原子数 结构示意图 碳原子的 杂化方式 碳原子的成键方式 碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构 4 sp3 σ键(头碰头重叠,轴对称,可旋转) 四面体形 3 sp2 σ键、π键(肩并肩重叠,镜面对称,不可旋转) 平面形 2 sp σ键、π键 直线形 2.判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路 三、有机物的同分异构体 1.有机物同分异构体的常见类型和书写的一般思路 (1)碳架异构:主链由长到短→支链由整到散→位置由心到边。 (2)位置异构:先书写碳骨架→移动官能团位置。 (3)官能团异构:研究分子式→计算不饱和度→分类别书写。 熟记常见的官能团异构 通式 常见有机物类别 CnH2n 烯烃、环烷烃 CnH2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃 CnH2n+2O 饱和一元醇/醚 CnH2nO 醛、酮、烯醇/醚、环醇/醚 CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮…… CnH2n-6O 芳香醇/醚、酚 (4)立体异构——顺反异构 存在顺反异构的条件:每个双键碳原子都连接两个不同的原子或基团。 如:      顺⁃2⁃丁烯     反⁃2⁃丁烯 2.判断同分异构体数目的常见方法 基团 连接法 将有机化合物看作由基团连接而成,由基团的结构数目可推断有机化合物的异构体数目,如丁基有4种,则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种 等效 氢法 (1)分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效; (2)同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效; (3)分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一 移一法 分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子的位置,然后移动另一个氯原子 组合法 饱和酯R1COOR2,—R1有m种,—R2有n种,则酯共有m×n种 3.限定条件下同分异构体书写的规律 (1)常见限定条件与结构关系总结 (2)书写规律和技巧 第一步:确定碎片 根据已知有机物的结构、分子式、不饱和度、有机物的特征性质等关键信息,将有机物分裂成一个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。 第二步:基团“组装” 利用“等效氢法”或“定一移一法”组装。 四、常见官能团的性质及反应的定量关系 官能团 化学反应 定量关系 与X2(X代表卤素原子,下同)、HX、H2等加成 1 mol~1 mol X2等 与X2、HX、H2等加成 1 mol—C≡C—~2 mol X2等 (1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇; (2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应 (1)若为一般烃基上的碳卤键,1 mol碳卤键消耗1 mol NaOH (2)若为苯环上的碳卤键,不能发生消去反应,但特定条件下能与NaOH发生水解反应,1 mol碳卤键最多消耗2 mol NaOH —OH (醇或酚) 与钠反应 2 mol—OH~1 mol H2 —OH(酚) 与氢氧化钠反应 1 mol—OH~1 mol NaOH —CHO 与银氨溶液、新制的氢氧化铜反应 1 mol—CHO~2 mol Ag~1 mol Cu2O; 1 mol HCHO相当于含2 mol醛基,最多生成4 mol Ag、2 mol Cu2O —COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol—COOH~1 mol CO2~ mol H2 与氢氧化钠溶液反应 1 mol酯基消耗1 mol NaOH,当R是苯环时,最多消耗2 mol NaOH —NH2 易被氧化,呈碱性,能与盐酸反应生成胺盐 1 mol—NH2~1 mol HCl 发生水解反应,酸性条件下水解生成羧酸和铵盐;碱性条件下水解生成羧酸盐和NH3 1 mol 1 mol HCl~1 mol NaOH 五、有机反应类型与常见的有机反应 1.取代反应 (1)烷烃的卤代(以CH4为例) CH4+Cl2CH3Cl+HCl(可继续反应生成CH2Cl2、CHCl3、CCl4)。 (2)丙烯、甲苯在光照条件下分别与氯气发生取代反应 CH2==CH—CH3+Cl2CH2==CH—CH2Cl+HCl、+Cl2+HCl。 (3)苯的取代反应 +Br2+HBr↑ +HO—NO2+H2O +HO—SO3H+H2O。 提醒:苯环上的定位效应 ①邻、对位取代基:—R(烷基)、—OH、—NH2、—OR、—X(Cl、Br、I)等; ②间位取代基:—NO2、—SO3H、—CHO、—COOH、—COOR等。 (4)卤代烃的水解 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 (5)醇分子间脱水 2CH3CH2—OHCH3CH2—O—CH2CH3+H2O。 (6)酯化反应 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O +H2O +2H2O (7)酯的水解反应(含皂化反应) +3NaOH3C17H35COONa+。 (8)β⁃二羰基化合物的亲核取代反应 2.加成反应 (1)烯烃、炔烃的加成 CH2==CH2+H2CH3—CH3、 CH2==CH2+H2OCH3CH2OH、 CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr; CH3—CH==CH2+HBrCH3—CHBr—CH3(马氏规则)、 CH3—CH==CH2+HBrCH3—CH2—CH2Br(反马氏规则)。 (2)1,3⁃丁二烯的加成反应 CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CHCl—CH==CH2(1,2⁃加成)、 CH2==CH—CH==CH2+Cl2―→CH2Cl—CH==CH—CH2Cl(1,4⁃加成); (Diels⁃Alder反应)。 (3)苯的加成反应 。 (4)羰基上的加成反应 ①醛基加氢:CH3CHO+H2CH3CH2OH(也称还原反应)。 ②CH3CHO+HCN。 ③。 ④。 ⑤+。 3.氧化反应 (1)催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+O2。 (2)苯的同系物的氧化 。 (3)烯烃、炔烃的氧化断链 R1CHO+。 (4)醛基的氧化 CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O; CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。 4.还原反应 (1)烯烃、炔烃、苯环、醛基、酮羰基的催化加氢。 (2)硝基还原为氨基 。 (3)羧基、酯基还原为醇 。 (4)(酮)羰基还原 。 六、有机合成路线设计 1.常见有机物转化应用举例 (1) (2) (3) (4)CH3CHO。 2.有机合成路线设计的主要任务 (1)构建碳骨架,(2)引入官能团。 3.官能团的保护与恢复 在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时,若反应会影响分子中原有的官能团,则应对这一官能团进行保护。 (1)保护酚羟基 酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法①:先与CH3I反应保护,后用HI与之反应得到酚羟基。 。 方法②:先用NaOH溶液转化为酚钠,后酸化重新转化为酚: 。 例:。 (2)保护氨基 氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法①:先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基。 方法②:先生成硝基,再用Fe/HCl 还原成氨基。 (3)保护碳碳双键 碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法:先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键。 (4)保护醛基 醛基易被氧气、银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化,在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 如:。 4.对有机合成路线考查的三个主要类型 (1)碳骨架上的官能团简单转化。 (2)将不同原料的官能团进行转化再连接。 (3)构建新的碳骨架。 七、有机综合大题物质的推断策略 妙招01 口诀秒断:元素推断题 第一步 锁定范围 根据结构中原子形成的共价键数目推断元素种类或范围。元素成键口诀为“氯七硫六氮磷五、碳硅四硼氮磷三、氧硫二氢氟氯一,氮磷硼铝需谨记,成键数目若为四,配位键数藏心里” 第二步 确定元素 根据题干信息并结合元素周期表确定元素 第三步 判断正误 根据元素周期律(电负性、第一电离能等的变化规律)及口诀“氧稳最酸化非右(上)”“还烈最碱换金左(下)”“层大径大,序大径小”判断选项正误 1.利用元素形成的单质或化合物的性质推断元素 熟记常考元素及其化合物的特征性质 元素 特征性质 C ①某种单质是自然界中硬度最大的物质 ②元素的最简单气态氢化物中氢的质量分数最高的元素 N ①元素的气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 ②元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应 O ①氢化物在通常情况下呈液态的元素 ②某种单质可杀菌、消毒、漂白 Na ①短周期中金属性最强的元素 ②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素 ③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素 Al ①最高价氧化物及其对应的水化物既能与酸反应,又能与强碱反应的元素 ②氧化物可做耐火材料 Si ①单质是重要的半导体材料,氧化物可用作光导纤维 ②最高价氧化物对应的水化物难溶于水 P 某种单质和其氢化物都能自燃 S ①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂 ②最高价氧化物对应的水化物是常见的干燥剂 Cl ①最高价氧化物对应的水化物酸性最强 ②单质可用作自来水的杀菌消毒 2.微粒结构的特性 (1)熟记主族元素的价层电子排布式 ⅠA:ns1 ⅡA:ns2 ⅢA:ns2np1 ⅣA:ns2np2 ⅤA:ns2np3 ⅥA:ns2np4 ⅦA:ns2np5 (2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式 Sc:3d14s2 Ti:3d24s2 V:3d34s2 Cr:3d54s1 Mn:3d54s2 Fe:3d64s2 Co:3d74s2 Ni:3d84s2 Cu:3d104s1 Zn:3d104s2 3.常见结构中的共价键数目 (1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。 (2)O、S能形成两个共价键,也可能形成若干配位键。 (3)N、P能形成三个共价键,也可能形成三个共价键、一个配位键,P还能形成五个共价键。 (4)C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。 (5)B能形成三个共价键,也可以形成三个共价键、一个配位键。 【例1】(2026·重庆·二模)X、Y、Z、M、Q为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,可形成如图所示配合物,已知基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为,Z、M处于对角线位置,下列说法正确的是 A.化合物XMYZ和均为直线形分子 B.该配合物中Q元素的化合价为+4 C.电负性: D.该配合物中配体数与配位数之比为1:2 【答案】D 【解析】在化合物中X形成1个共价键且原子序数最小,则X为H;Y形成4个共价键,则Y处于第IVA族,Z形成3个共价键,且原子序数大于Y,则Z处于第VA族;结合Z、M处于对角线位置可知,Y为C,Z为N,M为S;基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为5∶1,则Q为Ni。A.化合物HSCN中S的价层电子对数为,所以S原子采用sp3杂化,存在两对孤电子对,分子结构为V形,不是直线形分子,CS2的中心C原子是sp杂化,所以CS2为直线形分子,所以XMYZ和不均为直线形分子,A错误;B.该配合物配体数为2,且配合物为电中性分子,每个配体中的其中一个S原子带有1个单位的负电荷,设Ni的化合价为a,则,解得a=2,并非+4,B错误;C.Y为C,M为S,从化合物CS2中的化合价可以看出,C显正价,而S显负价,说明S吸引电子的能力大于C,成键电子对偏向S,所以S的电负性大于C,即M>Y,C错误;D.该配合物中有2个相同的配体(即图中左右对称的两个基团),Ni原子与4个S原子形成配位键,每个配体提供两个S原子配位,配位数为4,所以配体数与配位数之比为1:2,D正确;故答案选D。 妙招02 三步破阵:电化学装置题 第一步 定类型 原电池:外接用电器、电压表、负载等 电解池:外接电源等 二次电池:放电时为原电池、充电时为电解池 第二步 定电极 定反应 原电池:负极失电子,判断关键词为活泼金属、燃料、还原剂等;正极得电子,判断关键词为氧气、氧化剂等 电解池:阳极接电源正极,阴极接电源负极;也可根据口诀逆推电极类型 原电池负极(电解池阳极):还原剂-ne⁻→氧化产物 原电池正极(电解池阴极):氧化剂+ne⁻→还原产物 总反应式=负极(阳极)反应式+正极(阴极)反应式 4个判断依据:①反应物和产物正确;②介质环境正确;③得失电子正确;④符合三大守恒 第三步 对口诀 一、原电池 1.原电池模型 2.解答原电池装置问题的步骤 (1)判断电极类型 解题要求:根据物质类别;化合价的变化;电流、电子、离子移动方向等信息进行分析。 (2)分析微粒移动 解题要求:基于原电池模型进行分析。 (3)推断电极反应 解题要求:根据物质转化信息,理清电子得失,注意介质离子。 (4)分析数据变化 解题要求:基于电极反应式分析数据变化或定量计算。 二、电解池 1.电解池模型 2.“五类”依据判断电解池电极 阳极 阴极 电极材料 与电源正极相连 与电源负极相连 电极反应 氧化反应 还原反应 电子流向 流出 流入 离子移向 阴离子移向 阳离子移向 电极现象 电极溶解等 电极增重等 【例2】(2026·河北衡水·模拟预测)一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。下列说法正确的是 A.热端电极反应式为: B.图中箭头a、b均表示电子的移动方向 C.离子交换膜为阴离子交换膜 D.移除紫外光后电池电压不变 【答案】B 【解析】A.分析热端物质的转化,发生反应生成,中Fe的价态为价,中Fe的价态为价,转化过程化合价升高,失电子,电极反应式为:,A错误;B.根据A项的分析,热端电极失电子发生氧化反应,电子在外电路中从热端流向冷端,故箭头a表示电子的移动方向,光阳极发生氧化反应,电子在外电路中从光阳极流向阴极,故箭头b也表示电子的移动方向,B正确;C.由于箭头b表示电子的移动方向,根据电流方向可判断通过离子交换膜移向左侧,因此该膜为阳离子交换膜,C错误;D.移除紫外光后,光阳极电极反应会逐渐减弱甚至停止,电池电压会降低,D错误;故答案选B。 妙招03 抓特殊点:电解质溶液图像 第一步 选特殊点 根据不同类型的电解质溶液图像选择不同的特殊点,判断特殊点对应溶液的溶质,计算化学平衡常数K、比较微粒浓度大小关系等 pH-V型图像:起点、半反应点、中性点、反应终点、过量点 分布分数图像:曲线交点(微粒浓度相等的点)、最高点 第二步 分析判断 结合“三大守恒”(电荷守恒、元素守恒、质子守恒)、反应原理及题干信息等进行分析判断 一、滴定图像分析——巧抓“五点” 以25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1一元弱酸HA溶液中加入0.1 mol·L-1NaOH溶液过程中的pH-V图像为例进行分析: 1.A起点 (1)溶液显酸性,溶质为HA,抑制水的电离。 (2)微粒浓度关系:c(H+)>c(A-)>c(OH-)。 (3)计算电离常数:Ka(HA)=≈。 2.B反应一半点 (1)溶质为等物质的量的HA、NaA。 (2)溶液显酸性,说明HA的电离程度大于(填“大于”“小于”或“等于”,下同)A-的水解程度,抑制(“促进”或“抑制”,下同)水的电离。 (3)微粒浓度关系 大小关系 c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-) 电荷守恒 c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) 元素守恒 2c(Na+)=c(HA)+c(A-) 质子守恒 c(A-)+2c(OH-)=c(HA)+2c(H+) 3.C呈中性点 (1)溶质为NaA和少量HA。 (2)由电荷守恒可推出四种离子浓度的关系为:c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)。 4.D恰好完全反应点 (1)溶质为NaA,溶液呈碱性,促进水的电离。 (2)从A到D的滴定过程中,水的电离程度增大(填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。 (3)微粒浓度关系 大小关系 c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 电荷守恒 c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) 元素守恒 c(Na+)=c(HA)+c(A-) 质子守恒 c(OH-)=c(H+)+c(HA) 5.E NaOH过量点 (1)溶质为NaA、NaOH,溶液显碱性,抑制水的电离。 (2)从C到E的滴定过程中,水的电离程度先增大后减小(填“增大”“减小”或“先增大后减小”)。 (3)溶液中各离子大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。 【例3】(2026·湖南长沙·一模)常温下,用溶液滴定浓度均为和的混合溶液。滴定过程中pH随[]的变化曲线如图所示(不考虑气体逸出)。下列说法错误的是 A.水的电离程度: B.滴定过程中存在: C.b点时, D.的电离常数约为 【答案】D 【解析】依据题意,a点加入等体积的NaOH溶液,HCl与NaOH恰好完全反应,此时溶液中溶质为等物质的量的NaCl和NH4Cl;b点为加入1.5倍体积的NaOH溶液,溶质为NaCl、NH4Cl和NH3•H2O;c点为加入2倍体积的NaOH溶液,溶质为NaCl、NH3•H2O,据此作答。A.a点溶质为等物质的量的NaCl和NH4Cl,b点溶质为NaCl、NH4Cl和NH3•H2O,c点溶质为NaCl和NH3•H2O,NH4Cl促进水的电离,NH3•H2O抑制水的电离,故水的电离程度:a>b>c,A正确;B.根据电荷守恒可知,滴定过程中存在:,B正确;C.b点溶质为NaCl、NH4Cl和NH3•H2O,且NaCl的浓度是NH4Cl和NH3•H2O的两倍,NH4Cl和NH3•H2O的浓度相等,此时溶液显碱性,即NH3•H2O的电离程度大于NH4Cl中铵根的水解程度,故离子浓度关系为:,C正确;D.a点溶液中溶质为NaCl和NH4Cl,此时溶液中c(NH4Cl)=0.01 mol/L,pH=5.62;铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,则c(H+)≈c(NH3•H2O)=10-5.62 mol/L,c()≈0.01 mol/L,c(OH-)=10-8.38 mol/L,NH3•H2O的电离常数,D错误;故选D。 二、分布分数图像分析 分布分数图像一般是以pH为横轴、分布分数(组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵轴的关系曲线。 以草酸(H2C2O4)为例,含碳元素的各组分分布分数(δ)与pH的变化关系如图所示。 (1)曲线分析 随着pH的逐渐增大,H2C2O4的浓度逐渐减小,HC2的浓度先逐渐增大后逐渐减小,C2的浓度逐渐增大,则δ0、δ1、δ2分别表示H2C2O4、HC2、C2随pH的变化关系 (2)曲线交点的作用 交点A c(H2C2O4)=c(HC2),可利用该点计算Kal(H2C2O4)==10-a 交点B c(C2)=c(HC2),可利用该点计算Ka2(H2C2O4)==10-b 交点C c(H2C2O4)=c(C2),可利用该点计算Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)=×=c2(H+)=10-2c 即:c= 【例4】(2026·江西九江·二模)常温下,用溶液滴定溶液,其中的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图所示。 已知:分布分数为。 下列说法正确的是 A.当加入NaOH体积为10.00 mL时,溶液中浓度为 B.当时,溶液中 C.NaHA溶液呈酸性 D.在第二计量点时,溶液中存在 【答案】B 【解析】A.当加入NaOH体积为10.00 mL时,溶液总体积为30mL,溶液中c()=,A错误;B.由分布曲线图可知,曲线a代表H2A(随NaOH溶液体积增大而减小),同理,曲线b代表HA-,曲线c代表A2-,当曲线a与曲线b相交时,,此时pH=6.38, ,同理,曲线b与曲线c相交时,,当曲线a与曲线c相交时, ,,解得,即,B正确;C.,,HA-的水解程度大于电离程度,NaHA溶液呈碱性,C错误;D.第二计量点时,H2​A与NaOH恰好完全反应生成Na2​A,溶液中存在物料守恒,D错误;答案选B。 妙招04 斜率截距:对数图像速析 第一步 求出直线方程 · -lg X-pH图像‌:对平衡常数表达式进行取对数变形,转化为直线方程y=kx+b的形式,如,等式两边取对数得,即,记为y=−x−b,然后根据直线斜率、截距等判断直线归属。 · ‌lnk−​图像‌:可以直接比对阿伦尼乌斯公式与直线方程,找出直线斜率的值 第二步 分析特殊点,进行相关计算 · -lg X-pH图像‌:利用标有具体坐标的点,代入直线方程,求出相应的平衡常数;对于y=0的点,可直接根据直线横截距求出相应的平衡常数。 · ‌lnk−​图像‌:利用标有具体坐标的点,求出直线斜率,进而求出活化能Ea​;或者直接定性分析,直线越“陡”,该直线的斜率的绝对值越大,对应的反应的Ea​的值越大 1.酸碱滴定的对数图像 以常温下向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液为例,所得溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示。 (1)曲线分析 H2Y为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2Y)>Ka2(H2Y),pH相同时,>,故-lg <lg ,则曲线F、E分别表示混合溶液pH与-lg 、-lg 的变化关系 (2)特殊点分析 浓度比的负对数值为0的点,利用该点计算电离常数。 -lg =0,即c(HY-)=c(H2Y)时,pH=4.6,Ka1(H2Y)==10-4.6,-lg =0,即c(Y2-)=c(HY-)时,pH=5.8,Ka2(H2Y)==10-5.8,也可根据其他有确定坐标的点计算电离常数,如图中-lg =-0.4时,pH=5.0,则Ka1(H2Y)==100.4×10-5.0=10-4.6。 【例5】(2025·四川巴中·模拟预测)常温下,用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸,得到pH与、[或或]的关系分别如图1、图2所示。 下列说法不正确的是 A.曲线Ⅲ表示pH与的变化关系 B.滴定溶液时未出现滴定突跃 C.当体系中,溶液的pH约为3.66 D.当滴入溶液时, 【答案】C 【解析】常温下,用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸,滴定终点依次为20mL、40mL。图2中,,,,根据,当pH相等时,,即,故I代表,II代表,III代表。A.根据分析曲线III表示pH与的变化关系,A正确;B.用0.1mol/L的NaOH标准溶液滴定20mL等浓度的三元酸,滴定溶液的过程溶液体积从40mL到60mL,从图中纵坐标看,溶液,当60mLNaOH溶液加入时,从图中纵坐标看,时,未出现pH突跃,B正确;C.由曲线I可知,当时,,则,由曲线II可知,当时,,则,当体系中时,。即,得出,C错误;D.当加入溶液时,溶质为,从图1看溶液显碱性,则的电离程度小于的水解程度,由于水也会电离出氢离子、氢氧根离子,所以离子浓度大小顺序为,D正确;故选C。 2.沉淀溶解平衡对数图像 以NCO3、N(OH)2沉淀溶解平衡对数曲线为例 【例6】常温下,在10 mL浓度均为0.1 mol/L的FeCl2、MgCl2的混合溶液中滴加V mL同浓度的氨水,溶液中某些粒子浓度的负对数pX[pX=-lgc(X),X=Mg2+、Fe2+、]与pH的关系如图所示,已知常温下,Mg(OH)2溶解度大于Fe(OH)2。下列叙述错误的是 A.L2代表-lgc(Mg2+)与pH关系 B.Ksp[Fe(OH)2]的数量级为10-17 C.的K<100 D.V=40时,溶液中c(OH-) >c(NH3·H2O) 【答案】D 【解析】A.已知溶解度大于,因此。相同(即相同)时,,而,越大则越小,因此相同时对应更小,故代表与的关系,A正确;B.L1​是的曲线,点坐标: ,则; ,则; ,数量级为,B正确;C.反应的平衡常数: 由的性质可得; 对的点,计算得,代入得: ,C正确;D.原溶液中,沉淀需要氨水,当时,,恰好完全反应,反应后溶质为。 水解呈酸性:,,D错误;故选D。 【例7】(2023·全国·模拟预测)阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA-(Ea为活化能,k为速率常数,R和A为常数),已知反应(l)(M)(l)(N),其lnk正和lnk逆随温度变化的曲线如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是 A.正反应的活化能大于逆反应的活化能 B.完全燃烧等质量的M(1)、N(1),N(1)放出的热量多 C.选用合适的催化剂能提高M的平衡转化率 D.温度变化对速率常数的影响程度:k正>k逆 【答案】C 【解析】A.根据阿伦尼乌斯经验公式(为活化能)可知,题图中曲线的斜率代表活化能大小,的斜率大,活化能大,A正确;B.正反应的活化能大于逆反应的活化能,则该反应为吸热反应,生成物N的能量更高,完全燃烧等质量的M(1)、N(1),N(1)放出的热量更多,B正确;C.催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,C错误;D.的斜率大,正反应的活化能大,温度变化对的影响程度大于对的影响程度,D正确;故选C。 妙招05 模型套写:陌生氧化还原方程式 第一步 定物质 分析试题情境,找出氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物 第二步 析物质 分析变价元素得失电子情况,根据得失电子守恒配平参与电子得失的物质(或元素) 第三步 平电荷 根据电荷守恒,结合题干中信息在方程式左、右两边添加离子,对于在水溶液中进行的反应,通常添加H+或OH- 第四步 平原子 根据原子守恒补项并配平,通常添加H2O等小分子 【例8】对含铬污泥进行酸浸处理,得到的浸出液中主要含有Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2和S,经过如图所示流程,可制得红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),实现铬资源的有效循环利用。 (1)过程Ⅰ中反应的离子方程式为                。  (2)过二硫酸钠(Na2S2O8)可在过程Ⅲ中氧化Cr(OH)3,反应的离子方程式为       。  【答案】(1)3HS+Cr2+5H+===3S+2Cr3++4H2O  (2)3S2+2Cr(OH)3+10OH-===2Cr+6S+8H2O 【解析】(1) 妙招06 点线贯通:化学工艺流程图 第一步 初步审题,观察设问 粗读题干,简单了解工艺流程;观察设问,分析需要解决的问题,然后将其分为两类:①不用厘清工艺流程就能回答的问题,即以“点”设问的问题;②需要借助工艺流程分析解决的问题,即以“线”设问的问题 第二步 逆向析题,由点突破 分析设问,先回答以“点”设问的问题,直接“溯源”解决问题 第三步 前后联系,线性推理 分析以“线”设问的问题,根据设问反向找题干与题给工艺流程中的相关信息,结合工艺流程中的前后关系进行分析、判断、作答 【例9】(2025·河南·二模)钼(Mo)广泛应用于化工生产、医疗卫生及国防战略领域。一种从废催化剂(主要含NiO、、、)中富集回收钼和镍的工艺流程如下。 已知:①NiO、在高温时不与反应。 ②25℃时,,,,;的,。 回答下列问题: (1)“粉碎”废催化剂的目的是___________。 (2)“焙烧”中,废催化剂中的与反应生成可溶性钠盐,该反应的化学方程式为___________。 (3)“除杂”中,加入过量,发生反应的离子方程式为___________。 (4)滤渣2的成分是___________。“沉淀”时,若溶液中金属阳离子的浓度均为0.02mol·L-1,应控制pH不超过___________。 (5)“沉钼”中,pH为7.0,若条件控制不当,会产生沉淀。为避免中混入,当溶液中___________(列出计算式)时,应停止加入溶液。 (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是___________。 【第一步初步审题,观察设问】发现设问(1)、(2)、(6)可以不用分析工艺流程直接作答。 【第二步逆向分析,由点突破】(1)考查影响反应速率的因素。“粉碎”废催化剂的目的是增大反应物间的接触面积,增大反应速率。(2)考查化学方程式的书写。“焙烧”中,废催化剂中的MoO₃与 反应生成可溶性钠盐 ,根据原子守恒,该反应的化学方程式为 (6)考查循环使用的作用。将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,作用是提高镍的回收率。 【第三步 前后联系,线性推理】 【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,加快反应速率 (2) (3) (4) 7.5 (5) (6)提高镍回收率 【解析】废催化剂粉碎后,加入碳酸钠焙烧,热水水浸得到浸出液,主要含有与四羟基合铝酸钠,通入过量二氧化碳,四羟基合铝酸钠和二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤后向滤液中加入氯化钙,生成;浸出渣中含有NiO、,加入稀硫酸,得到硫酸镍和硫酸铁,加入氢氧化钠,调节pH,得到氢氧化铁沉淀,滤液控制pH浓缩结晶得到硫酸镍晶体。 (1)“粉碎”废催化剂的目的是:增大反应物之间的接触面积,加快反应速率; (2)“焙烧”中,废催化剂中的与反应生成可溶性钠盐,根据原子守恒,该反应的化学方程式为; (3)根据分析知,发生反应的离子方程式为:; (4)滤渣2的成分是;镍离子开始沉淀时,,,,,则pH=7.5,因此应控制pH不超过7.5; (5)若开始生成沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:,该反应的化学平衡常数为;为避免中混入沉淀,必须满足,由于“沉钼”中为7.0,,所以溶液中时,开始生成沉淀,因此,时,应停止加入溶液; (6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是:提高镍回收率。 妙招07 关系式桥:化学计算秒解 第一步 依类型选方法 类型1:给出了相关反应方程式 先根据各步反应的方程式找出中介物质,再结合原子守恒,建立已知物质、中介物质和所求物质之间量的关系 第二步 列式子巧计算 类型2:只给出了相关物质 根据原子守恒及得失电子守恒,建立已知物质和所求物质之间量的关系 (1)关系式法 (2)原子守恒:多步反应也可以利用原子守恒建立关系式。如工业制硝酸可利用生产过程中氮原子守恒直接建立和硝酸的关系式:。 (3)得失电子守恒:多步连续氧化还原反应可以通过得失电子守恒建立关系式。 【例10】产品纯度分析 步骤1:取产品(杂质不参与反应)溶于氢氧化钠溶液中,配成100mL,取2.00mL置于碘量瓶中,加入溶液充分反应,无气体生成,且产物中含有; 步骤2:向上述所得溶液中加入过量的KI溶液,用稀硫酸调整溶液pH,暗处放置一段时间,再向所得溶液中加入几滴淀粉指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为18.00mL。产品中的纯度为___________。(已知:,) 【答案】38% 【解析】由题意可知,步骤1发生的反应为四氢合硼酸钠与碘酸钾反应生成偏硼酸钠、碘化钾和水,反应的化学方程式为:3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O,步骤2发生的反应为碘酸钾与过量的碘化钾溶液和稀硫酸反应生成硫酸钾、碘和水,反应的化学方程式为:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,反应生成的碘与硫代硫酸钠溶液反应生成连四硫酸钠和碘化钠,反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI,由步骤2方程式可得如下转化关系:KIO33I26 Na2S2O3,滴定消耗18.00mL、0.2000mol/L硫代硫酸钠溶液,则步骤1过量碘酸钾的物质的量为0.2000mol/L×0.018L×=0.0006 mol,由步骤1方程式可知,产品中四氢合硼酸钠的纯度为×100%=38%。 【例11】准确称取氯化亚铜样品置于一定量的溶液中,待样品完全溶解后,加水,用的溶液滴定到终点,消耗溶液。有关化学反应的离子方程式为,计算上述样品中的质量分数是________(答案保留四位有效数字)。 【答案】97.91 【解析】根据反应的离子方程式:、可得关系式:,的溶液中,则根据关系式可知,,m(CuCl)=2.46×10-3mol×99.5g/mol=0.24477g,所以该样品中的质量分数是。 妙招08 守恒破衡:多平衡体系计算 第一步 析物质 分析题中信息,找出反应体系中起始状态与平衡状态(或反应过程中某时刻)存在的物质及其物质的量(或浓度) 第二步 列守恒 锁定原子种类,列出反应前后不同种类原子的原子守恒关系式,若题中给出其他等量关系,一并列出 第三步 巧计算 根据守恒关系,计算得出平衡时(或某时刻)未知物质的量,优先关注已知量较多的原子守恒关系式 1.有关多重平衡及选择性的问题 在多重平衡中,几个可逆反应是相互影响的。 (1)如果主反应的生成物与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应,那么该反应物的平衡转化率就会增大。 (2)在一定温度下,特定的混合体系中,多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关,且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。 (3)如果在同一条件下,两个物质同时可以发生几个可逆反应,那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。 【例12】(2026·江苏南通·二模)工业上采用氯苯和在高温下制备苯硫酚(),副产物为苯,反应如下: 反应Ⅰ. 反应Ⅱ. 将一定量的氯苯和加入反应器,定时测定反应器尾端出来的混合气体中各产物的量,得到单程收率(得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能 B.590℃时,使用高效催化剂能提高苯硫酚的平衡产率 C.645℃时,反应Ⅱ的v(正)<v(逆) D.其他条件不变,540℃~590℃,苯硫酚的选择性随着温度升高不断增大 【答案】D 【解析】A.在相同温度下,活化能越低,反应速率越快,产物生成的速率也越快。 从图像看,低温时(如500~540°C),苯硫酚(反应I的产物)的单程收率,远高于苯(反应II的产物),说明反应I的速率更快。 反应速率快,说明反应Ⅰ的活化能更低,A错误;B.催化剂的作用是降低反应的活化能、加快反应速率,但它不改变反应的平衡状态,也不能提高平衡产率,B错误;C.反应II是放热反应,ΔH = − 45.8 kJ⋅mol−1,升高温度平衡会逆向移动。645°C时升温,苯的单程收率仍在上升,说明反应II仍在正向进行,未达到平衡状态,此时v(正) > v(逆),C错误;D.苯硫酚的选择性=, 在540°C~590°C区间,苯硫酚的单程收率(黑色实心点)的增长速率远大于苯的单程收率(空心点)的增长速率,说明更多的氯苯转化为了苯硫酚 ,因此,苯硫酚的选择性随温度升高不断增大,D正确;故选D。 2.连续反应的思维模型 ABC 【例13】水煤气是H2的主要来源,研究CaO对C-H2O体系制H2的影响,涉及主要反应如下: C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(Ⅰ) ΔH1>0 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(Ⅱ) ΔH2<0 CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)(Ⅲ) ΔH3<0 压力p下,C-H2O-CaO体系达平衡后,图示温度范围内C(s)已完全反应,CaCO3(s)在T1温度时完全分解。气相中CO、CO2和H2摩尔分数随温度的变化关系如图所示,则a线对应物种为    (填化学式)。当温度高于T1时,随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是      。  【答案】H2 当温度高于T1,CaCO3(s)已完全分解,只发生反应Ⅱ,温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动,所以CO2的摩尔分数减小 【解析】图示温度范围内C(s)已完全反应,则反应Ⅰ已经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,随温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ平衡逆向移动,依据反应Ⅱ,H2摩尔分数减小,CO摩尔分数增大,所以a线代表H2的摩尔分数随温度的变化,c线代表CO2的摩尔分数随温度的变化。开始到T1时,CaCO3(s)已完全分解,当温度高于T1,相当于只发生反应Ⅱ,CO2的摩尔分数减小。 3.竞争反应的思维模型 【例14】二甲胺[(CH3)2NH]、N,N⁃二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答: (1)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下: Ⅰ.NH3(g)+CH3OH(g)CH3NH2(g)+H2O(g) Ⅱ.CH3NH2(g)+CH3OH(g)(CH3)2NH(g)+H2O(g) Ⅲ.(CH3)2NH(g)+CH3OH(g)(CH3)3N(g)+H2O(g) 可改变甲醇平衡转化率的因素是     。  A.温度 B.投料比[n(NH3)∶n(CH3OH)] C.压强 D.催化剂 (5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中,投料比n(CO2)∶n(H2)∶n[(CH3)2NH]=20∶15∶1,催化剂M足量。反应方程式如下: Ⅳ.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) Ⅴ.HCOOH(g)+(CH3)2NH(g)HCON(CH3)2(g)+H2O(g) HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例:HCOOH的物质的量百分比=×100%) ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活)    。  ②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因    。  【答案】(1)AB (5)①t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快,t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢 ②用H2作氢源需要断裂H—H,用SiH4作氢源需要断裂Si—H,由于Si原子半径大于H,Si—H的键能比H—H小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成$6学科网 2026 课 考点无遗漏·热点早预见 技巧稳掌握·预测明考向 心态全护航·考后细疏导 刊首语 以青春之名,赴梦想之约 致即将奔赴考场的你 亲爱的同学们: 当凤凰花开满枝头,当蝉鸣唤醒盛夏,你们将执笔为剑,在考场上书写青春 的答卷。这三年,你们见过彼此晨光熹微时的早读身影,听过自己深夜笔尖划 过纸页的沙响;既有过“直挂云帆济沧海”的意气风发,也曾因“路漫漫其修 远分”而彷徨。但请记住,每一滴汗水都是成长的印记,每一次跌倒都是为腾 飞蓄力。 以信念为帆,破浪前行 高考是人生的第一个重要渡口,它检验的不仅是知识,更是意志。那些挑灯 夜战的夜晚、反复演算的习题,终将凝聚成“天道酬勤”的力量。无论结果如 何,只要拥有梦想并为之奋斗,你们已是自己的英雄。请带着“舍我其谁”的 气魄踏入考场,因为“自信是成功的基石,沉着是飞翔的翅膀”。 以坚韧为刃,披荆斩棘 学习之路从无捷径,或许你们曾因一次失利而怀疑自己,但请明白:“只有 经历地狱般的磨炼,才能炼出创造天堂的力量。”就像梅花经苦寒而芬芳,宝 剑因磨砺而锋利。此刻,你们只需凝神静气,将三年积淀化作笔下星河 “静下来,铸我实力;拼上去,亮我风采”! 以初心为灯,照亮未来 高考不是终点,而是新篇章的起点。这个世界从不会辜负认真耕耘的人,在 你的笔下有一个色彩绚丽的世界,而未来定会还你另一幅灿烂图景。愿你们像 雄鹰搏击长空,如猛虎声震山谷,在考场上“以平常心面对挑战,以非凡心成 就自我” 殷殷的嘱托 亲爱的同学们,“长风破浪会有时”是你们的信念,“不达目的誓不罢 休”是你们的誓言。愿你们“从容不迫,潇洒凯旋”;愿你们“金榜题名时, 言笑亦晏晏”;更愿你们永远记得一一这场考试的意义,在于让你们发 现:“生命中最快乐的,是拼搏而非成功;最痛苦的,是惰性而非失败。” 希望学科网《最后一课》系列,能助你在高考的考场上擘画自己的明天!相 信你们终将“一举成名天下知”,让青春的光芒照亮未来的每一步! 学科网总经理陈学艺 2026年4月20日于北京 学科网·上好课 上好每一堂课 录 妙招07关系式桥:化学计算秒解.106 0 热点情境•命题解密 妙招08守恒破衡:多平衡体系计算107 热点01诺奖直击:金属有机框架MOFg)1 妙招09异构速写:不重不漏有套路.110 热点02碳索未来:碳中和与碳达峰.…6 04 易错问题•避坑指南 热点03绿动未来:新能源开发利用回收11 …114 热点04化学护航:大健康时代…16 易错点01常见物质的性质及应用.114 热点05材智融合:新材料与信息产业22 易错点02 有关阿伏加德罗常数的判断.115 热点06点土成金:稀土元素 .26 易错点03 有关离子共存及离子反应的判断 热点07 三域前沿:动力学电化学结构…32 ..116 热点08 器以载道:装置原理深度突破38 易错点04有关元素“位一构一性”的判断.117 易错点05 化学反应与能量变化.…118 02高频考点·速查速记 易错点06化学反应速率与化学平衡.119 47 速查01化学与STSE .47 易错点07 水溶液中的离子反应与平衡.…120 速查02 化学与传统文化 易错点08 .49 电化学基础.…122 速查03 化学性质与用途 常见的有机化合物 .50 易错点09 123 速查04化学用语. 易错点10 化学实验基础 125 51 速查05离子反应 .52 05 模型口诀·破题通法 速查06 氧化还原反应 .54 128 速查07化学计量 .56 模型口诀01化学实验题 ..128 速查08实验仪器与基本操作 .58 模型口决02工艺流程题 130 速查09实验设计与目的一致性问题 ..61 模型口诀03 化学原理题 131 速查10原子结构与性质 …67 模型口诀04 物质结构题 .131 速查11分子结构与性质 ...68 模型口诀05化学实验 132 速查12晶体结构与性质 .71 模型口诀06 有机化学 .134 速查13元素及化合物的推断 73 模型口诀07 物质结构 .134 速查14化学反应与能量 .75 模型口诀08 基本概念和理论 ...135 速查15化学反应速率与平衡 77 06决胜高考·压轴预测 速查16 电解质溶液 .80 .…137 速查17 有机化学基础 84 模拟预测01 选择题押题 .137 模拟预测02解答题押题 .149 03重难题型解题妙招 模拟预测03新高考模拟预测卷 .94 161 妙招O1口诀秒断:元素推断题 .94 07全程备考,硬核攻略 妙招02三步破阵:电化学装置题95 ....…171 妙招03抓特殊点:电解质溶液图像97 高考试题评分细则与答题规范 …171 妙招04斜率截距:对数图像速析101 考场小贴士.181 妙招05模型套写:陌生氧化还原方程式.104 化学化工类专业填报指南…192 妙招06点线贯通:化学工艺流程图.105 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 01 热点情境·命题解密 热点01诺奖直击:金属有机框架(MOFs) 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架(MOFs)研究领域做出开创性贡献的三位科学家。这一前 沿成果与高中化学核心知识高度契合,已成为2026年高考化学命题的绝对热点。 金属有机框架(MOFs)可以想象成一种分子级别的“乐高积木”或“晶体海绵”。它是由两种基本“零件” 搭建而成的、具有高度规整孔洞结构的晶体材料: 金属节点8作为连接点或“房梁支柱”,通常是金属离子或金属簇(如Zn+,Cu+)。 有机配体:作为连接杆”或“横梁”,是含有特定官能团的有机分子。 这两部分通过配位键自组装,形成一个内部充满巨大空腔的三维网络结构。这种独特的结构赋予了 MOFs两大核心特性: 巨大的比表面积:1克MOFs材料的内部表面积展开后,可堪比一个足球场,为吸附和反应提供了海量空间。 结构与功能可设计:通过更换不同的金属节点和有机配体,可以像“定制”一样,精确调控MOFs的孔洞大 小、形状和化学性质,实现对特定分子的高效吸附、分离或催化。 基于MOFs的结构与应用,高考命题可能从以下四个维度展开,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01物质结构与性质 这是考查MOFs最直接的角度,主要围绕其微观构成和晶体结构。 化学键与配合物:重点考查金属离子与有机配体之间形成的配位键。题目可能要求判断中心离子、配体, 分析配位键的形成条件(如中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子),或判断中心原子的杂化方式。 晶体结构与计算:可能给出MOs的晶胞示意图,考查晶胞中原子分子数的计算、配位数判断,甚至结合 晶胞参数进行密度计算,检验空间想象能力。 【例1】2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。MOF-5是其中最具代表性的材料之一,由 [Zn,O(摩尔质量为Mg/mol)与对苯二甲酸根(L2)(摩尔质量为M,g/nol)通过配位键连接,形成立 方晶系结构,其中与同一配体相连的两个[Z,O的取向不同,MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分 子。下列说法正确的是 配体L [Zn,OT 。[Zn,0 MOF-5品胞的重复单元 配体L2 A.Zn在元素周期表中的位置是第四周期B族 B.每个L2可形成4个配位键,与4个[Z1,O]配位 1/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 C.可在配体上引入-OH、-H,以增强MOF-5与H,O之间的吸附作用 D.该晶体的密度是4+34,)x10 Na 8/cn3 命题点02化学反应原理 MOs在吸附、催化等方面的应用,为考查反应原理提供了绝佳情境。 化学平衡:以MOFs吸附气体(如C02)为背景,考查温度、压强对吸附平衡的影响。例如,若吸附过程 放热,升高温度会使吸附量下降,这直接关联勒夏特列原理。 催化原理:MOs的孔道可以作为纳米反应器”,其金属节点或修饰的官能团可作为催化活性位点。题目可 能考查催化剂如何降低反应活化能、提高反应速率和选择性。 电化学:MOFs可用于新型电池(如固态锂硫电池)的电极材料或电解质。命题可能结合电池工作原理,考 查电极反应式的书写、离子迁移方向等。 【例2】2025年诺贝尔化学奖与金属有机框架MOFs)的研发有关。MOFs以金属为节点、有机分子为连接, 形成具有规则多孔结构、内部表面积巨大的化合物。因金属及有机分子的不同,MOFs种类很多。阅读 材料,完成下面小题。 1.某MOFs多孔材料能高选择性吸附NO2废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为NO3,其原理如 图所示。已知:2NO2(g)、→N,O,(g)△H<0 清洁空气 吸附 H20、02 然 MOFs材料N2O4 含NO2的废气 再生 HNO 下列不能说明MOFs多孔材料吸附反应已达到极限的是 A.废气颜色不再发生变化 B.混合气体的分子总数不再发生变化 C.单位时间内生成2 mol NO2的同时生成1molN204 D.n(NO2):n(NO4)=2:1 2.另有MOFs材料还可以电催化还原CO2,装置原理如图所示。下列说法错误的是 CO. 电源 2/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 A.电极b上的电极反应式为:C0,+2e+2H=C0+H,O B.电极a上生成1molO2时,理论上可还原44.8LC02 C.图上箭头方向代表电子的移动方向 D.电极a接电源的正极 命题,点03实际应用与绿色化学 MOFs在解决全球性挑战中的应用,完美体现了化学的社会价值。 环境治理:考查MOFs如何从空气中捕获二氧化碳以减缓温室效应,或从水中分离去除持久性有机污染物。 资源获取:利用MOFs的巨大比表面积和亲水性,从干旱地区的空气中收集水分,解决水资源短缺问题。 能源储存:考查MOFs在储存氢气、甲烷等清洁能源方面的潜力。 【例3】2025年诺贝尔化学奖授予“关于金属一有机框架MOF)的开发”。MOFs可用于从沙漠空气中收集 H,O、捕获CO2,一种MOFs材料的微观结构如图。下列说法正确的是 A.C0电子式::O:C:O: B.氧离子结构示意图: C.水分子结构模型: D.MOFs材料有序的孔隙结构和高孔隙率有利于选择性捕获气体 【例4】金属-有机框架材料(MOFs)的结构被喻为“分子乐高,有高比表面积、孔径可调、高稳定性等优 异性质。MOFs材料Cu-BTC能高效消除氨氮,若同时存在硝氮污染物,会发生协同反应(参与反应的 Cu-BTC以Cu+表示)。涉及反应有: ①消除氨氮:2NH3+6C2+=N2+6C+6H,O,+4C1+4H=4C2++2H,0 ②消除硝氮:2N0+10Cu*+12H=N,个+10Cu2++6H,0 ③协同反应:NO,+NH,+H→N,2+H,O(未配平)。 下列说法错误的是 A.消除氨氮的总反应为4NH,+30,Cu2N,+I,0 B.每消除124mgNO,,理论上转移10mol电子 C.协同反应方程式为:3N0,+5NH,+3C 4N2+9H,0 D.MOFs高效消除氨氮的原因之一为比表面积大,吸附能力强,能快速富集反应物 3/197 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 命题点04实验探究与工艺流程 MOFs的合成与性能测试是实验题的理想素材。 合成工艺:可能以MOFs的实验室制备为背景,呈现工艺流程图,考查反应条件(如溶剂热法)的选择、 除杂方法、产率计算等。 性能探究:提供关于MOFs吸附性能的实验数据图(如吸附等温线),要求你分析规律、解释原因或比较不 同MOFs材料的性能差异,考查信息提取和证据推理能力。 【例5】某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF,实验流 程如下: 滴加ZnSO, NaOH溶液 溶液、搅拌 过滤、洗涤,5ZnOH☑控温橙桡,纳米ZnO MOr,,Zn0@MOD 已知:①含锌组分间的转化关系:2m一2n(OH),一2(OH) ②&-Zn(OH),是Z(OH),的一种晶型,39c以下稳定。 回答下列问题: (1)步骤紅,初始滴入ZnS04溶液时,反应的化学方程式 (2)下列有关说法不正确的是 (填字母)。 A.步骤紅,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分 B.步骤I,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备e-Zn(OH2,可提高ZnSO4的利用率 C.步骤I,为了更好地除去杂质,可用50℃的热水洗涤 D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZO的颗粒大小 (3)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作是 (4)步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是 (5)为表征纳米Zn0的晶体结构,所用仪器是 A.核磁共振仪B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪 (6)用Zn(CH3COO)2和过量个NH4)zCO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原 因是 (7)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围 内的关系如图。 4/197 学科网·上好课 上好每一堂课 10.5 0 9.5 8.5 00.10.20.30.40.50.6 c(Cu2+/(10-6molL-1) 某研究小组取7.5×103g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×10),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2 +并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含 个铜原子。 【例6】铜的化合物在生产中有重要应用。 (1)配合物二草酸合铜()酸钾K,[Cu(C,O,)2],是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组 开展探究实验,步骤为:设定H,C,O4·2H,O、K,C0,CO三种物质按物质的量之比为3:2:1投料。80°C 下,先向水中依次加入H,C,O4·2HO、KCO,充分反应后,得到混合溶液M;再向混合溶液M中加入 CuO充分反应,趁热过滤得滤液N; 蒸发至40mL、快速冷却、结晶、过滤 化合物P:KICu(C,0,2小4HO 选液N两等份 针状晶体 200℃ →K[Cu(CO.)2] 蒸发至10mL缓慢冷却、结晶、过滤化合物Q:K,ICu(C,0,22H,0 脱水 片状晶体 ①粉末形态的化合物P和化合物Q可通过 实验进行区分。 ②根据现有探究实验可知,化合物P、化合物Q的结晶形状不同,其原因可能为 (2)碘化亚铜常用于LD等光电子器件中。以铜为原料制备碘化亚铜的主要流程如下: 稀硫酸 KI溶液 亚硫酸钠溶液 Cu 溶解 转化 洗涤沉淀 烘干 Cul 硝酸铵 n(KI ①转化”过程中,其他条件不变,溶液中铜元素的质量随n(©m一变化情况如下图所示,当 n(KI) )>2.2时,随着m(0+增大,溶液中铜元素的质量增大,其可能原因是 n(Cu2) 5/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 2.2 n(KI/n(Cu2) ②用Na,SO,溶液洗涤沉淀的目的是 ③硫酸铜为原料制备碘化亚铜。补充完整制取碘化亚铜的实验方案:取25mL0.4molL1CSO,溶 液于三颈烧中, 。(实验中须使用的试剂和仪器有:SO,、I20.1mol.L 'NaOH、乙醇、真 空干燥箱)。 ④已知荧光强度比值与Cu2+浓度关系如下图所示。取0.0001gCl粗产品,经预处理,将Cu元素全部 转化为Cu2+并定容至1000.00mL。取1.00mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.3,则产品中C 的纯度为」 10.5 0 9.5 8.5出中中出中出田 00.10.20.30.40.50.6 c(Cu2)/(10-mol-L-) 热点02碳索未来:碳中和与碳达峰 “碳达峰”与“碳中和”(简称“双碳”)是国家重大战略,也是2026年高考化学命题中一个极为重要的热 点。它不仅是简单的环保口号,更是将化学反应原理、物质结构、化工流程等核心知识融入真实情境的绝 佳载体,旨在考查你运用所学知识解决复杂问题的能力。 碳达蜂:指二氧化碳排放量在某一年达到历史最高值,之后进入平稳下降的通道。可以理解为碳排放的拐 点”。 碳中和:指通过植树造林、节能减排、碳捕集利用与封存(CCUS)等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放, 实现二氧化碳的净零排放”。 “双碳”目标在高考化学中主要通过以下四个方向进行考查,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01二氧化碳的捕集与转化 这是“双碳”命题的核心,主要围绕如何将C02从废气中分离并转化为有价值的化学品。 6/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 捕集技术:以碱性溶液(如NaOH、K,CO3溶液)喷淋吸收空气中的CO2为背景,考查相关的离子反应方程 式(如CO2+CO2+H0→2HCO,)、物质的分离提纯(如过滤)、以及吸收剂的再生与循环利用。 催化转化:重点考查C02加氢制甲醇(C02+3H=CHOH+H0)、制烯烃(如乙烯CH4)等反应。题目 会结合反应机理图,考查你对催化剂作用(降低活化能、提供活性位点)、化学键的断裂与形成等微观 过程的理解。 【例1】我国将力争2060年前实现碳中和,CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。一种利用NaOH溶液捕 捉回收CO2的过程如图所示。已知捕捉室中NaOH溶液与CO2反应生成Na,CO,反应、分离过程中 Ca(OH),与Na,CO反应生成NaOH和CaCO,。下列说法正确的是 NaOH溶液 CO 含量高的气体 捕捉室 反应、分离 高温反应炉 →CO,(储存利用) CaO CO, 含量低的气体 A.二氧化碳是酸性氧化物 B.碳酸钠俗名为纯碱,因此碳酸钠属于碱 C.二氧化碳与一氧化碳互为同素异形体 D.碳酸钙与碳酸钠都是碳酸盐,因此都不溶于水 【例2】我国力争在2060年前实现“碳中和”',体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。在实际生产中, 可利用反应CO,+NaOH=NaHCO,来捕捉废气中的CO,,下列有关化学用语或说法正确的是 A.H、D、T互为同位素 B.二氧化碳的结构式是:O-C-O C.Na+的结构示意图: D.NaHCO3的电离方程式:NaHCO,=Na++H+Co 【例3】为早日实现“碳中和’、“碳达峰”目标,科学家提出用钌R)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成 HCOOH,反应机理如图所示,已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的 是 7/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 H Ru 2CO 2H20 2H2 III Ru Ru OH 2HCOOH 2H20 A.通过C02(g)和Hz(g)反应制备液态HC0OH,每转移1mole,放出31.2kJ的热量 B.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 C.物质I为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物 D.催化剂能降低活化能,加快反应速率,改变反应热,从而提高转化率 命题,点02化学反应原理的综合应用 “双碳”情境为考查化学反应原理提供了丰富的素材,尤其是化学平衡和电化学。 化学平衡:以CO2催化加氢等可逆反应为背景,考查温度、压强、催化剂对化学平衡移动和反应速率的影 响。例如,通过图像分析判断反应的焓变(△H),或解释为何选择特定的反应条件以提高原料转化率和 目标产物产率。 电化学:聚焦于利用电能将C02还原为燃料或化工原料。题目可能呈现电解池装置图,要求你书写阴极(CO2 得电子被还原)和阳极的电极反应式,分析离子交换膜的作用,或计算能量转化效率。 【例4】一种研究碳中和的电解装置如下图所示,它能将工业尾气C02还原成甲烷、乙烯等基本化工原料。 下列说法正确的是 KOH溶液 CO. H,SO溶液 02 CO, N 4 电 电 CH4、C2H, 循环池 H2O 等产品 离子交换膜a离子交换膜b A.电极M生成CH的反应为:CO2-8e+6H2O=CH4+8OH B,离子交换膜a为阳离子交换膜 C.一段时间后,N电极区域溶液pH减小 D.标准状况下,电极N生成1molO2的同时电极M生成11.2L气体 【例5】我国承诺要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。C02被还原为甲醇是人工合成 淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有: 反应I:CO2(g)+3H(g)CH3OH(g)+H2O(g))△H<0 8/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 反应I:C02(g)tH2(g)=C0(g)+H20(g)△H2=+41.2 kJ-mol-1 当压强分别为p1、P2、时,将C02与H2以起始物质的量之比1:3置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体 系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CHOH(或CO)的选择性 n(CH,OH或(C0)]如图所示。 参与反应的n(Co,) 下列说法不正确的是 100 、① 80 ② ---P2 ⑤ 20 ③ (④ 0 200250300 A.一定温度下,调整 起始(C0,)1 可提高C02的平衡转化率 n起始H2)4 B.曲线①②表示CHOH的选择性随温度的变化关系 C.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大 D.相同温度下,P>p2,且p1下CO的选择性小 命题点03新能源开发与绿色化学 这一方向侧重于评价不同能源路径的优劣,并体现绿色化学的理念。 能源对比:通过分析太阳能、风能、氢能等清洁能源替代煤炭、石油等化石燃料的情境,考查你对“碳替代” 和碳减排”路径的理解。题目可能会设置陷阱,例如辨析“煤液化制甲醇”虽然提高了煤炭利用率,但燃 烧甲醇仍会排放C02,并不能实现“碳中和”。 绿色化学评价:要求你从原子利用率、能耗、环境污染等角度,评价某个化工生产流程(如CO2合成可降 解塑料)是否符合绿色化学原则。 【例6】“绿色、智能、节俭、文明的第19届亚运会在杭州圆满闭幕。下列说法不正确的是 A.主会场“大莲花”采取自然采光方式有利于实现“碳中和 B.吉祥物“江南忆机器人所采用芯片的主要成分中含有二氧化硅 C.氢燃料汽车使用的燃料电池将化学能转化为电能 D.火炬“薪火”的燃料零碳甲醇是用CO2和H,合成的,“零碳甲醇使用时会生成CO, 【例7】CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。我国科技工作者已成功研究出以CO2为主要原料生产高分 子材料的技术,其转化原理如下图所示。下列说法错误的是 C02 催化剂 催化剂 OCH,CHO CH3 CH CH 甲 币 9/197 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 A.上述分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 B.甲转化为乙反应的原子利用率为100% C.1mol乙最多消耗1 nol NaOH D.丙可降解生成CO, 命题点04化工流程与物质转化 “双碳”相关的工业生产流程是考查元素化合物知识和工艺流程分析能力的理想情境。 流程分析:呈现从工业废气(如燃煤烟气)中捕集CO2并加以利用的工艺流程图。题目会考查流程中每一 步的目的、关键反应的化学方程式、可循环利用的物质判断,以及产率、纯度的计算。 物质推断:结合流程图中的物质转化关系和已知信息,推断未知物质的化学式或性质,考查你的逻辑推理 和信息整合能力。 【例8】资源化利用CO2是实现“碳中和的重要途径。 (1)一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。 NaOH溶液 C02 含量高的气体 捕捉室 反应、分离 高温反应炉 →C02(储存利用) CaO C02 含量低的气体 ①捕捉室中CO,与过量的氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为 ②整个过程中可以循环利用的物质是 (写化学式)。 (2)实验室模拟捕捉回收CO2,需要用480mL1.00 nol-LNaOH溶液,现进行配制。 ①配溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒 。根据计算用电子天平(准确度0.01g)称量 NaOH固体 g。 ②配制过程中,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大的是 A.称量所用的砝码生锈 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水 C.定容时水加多用胶头滴管吸出 D.定容时仰视刻度线 (3)Au@TiO,蛋黄型空心球催化剂技术实现了CO2封存和能量储存双重效果,其原理如图所示。制得的甲 烷(CH,)通过两步法可制取H2,原理如图所示。 10/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 CH4、H20 CH4(g) CO(g)、H2(g) 紫外线 C05 NiFe2O4 高能NiO、FeO H2O H Au@TiO, 空心球催化剂 H2(g) H2O(g) 02 ①已知CH,中H为+1价,空心球催化剂技术中获得的(CH):n(O2)= ②写出两步法的步骤的化学方程式 热点03绿动未来:新能源开发•利用•回收 从高考化学的视角来看,“新能源的开发、利用与回收”是一个将核心知识与国家战略、科技前沿紧密 结合的综合性命题热点。它不再是对单一知识点的考查,而是通过真实情境,检验你对化学反应原理、物 质结构与性质、化工流程等模块的综合运用能力。 命题点01新能源的开发—聚焦材料创新与反应原理 新能源的开发是高考命题的源头,重点考查支撑新能源技术的核心化学原理和关键材料。 氢能的制备 >电解水制氢:这是考查电解池原理的经典情境。题目会给出电解装置图,要求你书写阳极(2HO-4e→ 02↑+4H+或40H-4e→02↑+2H0)和阴极(2H+2e→H↑或2H0+2e→H↑+20H)的电 极反应式,并分析离子交换膜的作用。 >光催化/光电催化分解水:这是一个更前沿的热点。题目会提供反应机理图,考查你对催化剂作用(吸收 光能、降低活化能)、化学键断裂与形成过程的理解。 >生物质制氢:可能结合化工流程,考查从生物质(如乙醇)通过重整反应制取氢气的过程,涉及化学方程 式的书写和反应条件的分析。 【例1】我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。如水煤气法制氢反应中,H,O(g)与足 量C(s)反应生成1molH,g)和1 noICO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等 方面具有重要应用,如HCO,在催化剂作用下与H2反应可得到HCO0。下列化学反应表示错误的是 A.水煤气法制氢:C(s)+H,O(g)=H,(g)+C0(g)△H=+131.3kJ·mol B.HCo,催化加氢生成HCO0的反应:HCO,+H, 催化剂 HCOO-+H,O C.电解水制氢的阳极反应:2H,0-2e=H,↑+20H D.CH2与水反应:CaH,+2H,0=Ca(OH2+2H,个 11/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 【例2】某课题组基于铂/氨化碳模型光催化剂对水在光催化甲醇制氢反应过程的作用机理进行了研究(*代表 吸附在催化剂表面),如图所示。下列叙述错误的是 0.8 S 0.4 *HO 0.26.0.65 0.00 0.0 -0.4 -0.24 *H+*0HO H+OHO 女器 老 工 -0.8 -0.71(-0.74)-0.81 -1.2 反应历程 A.甲醇脱氢生成HCHO是焓增反应 B.CH,OH被吸附在催化剂后其稳定性增强 C.2H和H2的相对能量为1.07eV D.增大催化剂质量时上述总反应的△H也改变 太阳能的利用 >光伏材料:以晶体硅、钙钛矿等太阳能电池材料为背景,考查物质的晶体结构(如硅的金刚石结构)、化 学键类型、以及元素在周期表中的位置与性质的关系。 >人工光合作用:模拟植物光合作用,将太阳能、水和二氧化碳转化为燃料(如甲醇),这被称为液态阳光” 计划。命题会结合热化学方程式和盖斯定律,考查能量转化效率和反应热的计算。 【例3】如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,吸收太阳能并产生电子的一极被称为光阳极,电池中发 生的反应:TiO2/R(⑩w→TiO2/RI)*(激发态),TiO2/R)*→TiO2/Ru(ID十e;I+2e→3I, 2TiO,/Ru(IW)+3I→2TiO,/Ru(ID⑩+I?。下列叙述不正确的是 e 工作 e 电极X 电极Y Ru(ID 太阳光 Ru(III) 电解质 表面涂有钌基 透明导电玻璃配合物的TiO, 镀Pt导电玻璃 A.电极X为太阳能电池的光阳极 B.染料敏化太阳能电池所用的染料应含可变价的金属元素 C.电池的电解质溶液中I和I,的浓度不会减少 D.1olI参与电极反应时,有2N个Ru(四被还原(设W为阿伏加德罗常数的值) 12/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 新型电池材料 >锂离子电池:除了考查工作原理,还会深入到正极材料(如磷酸铁锂LiFePO4、三元锂NiCoMn)的合成 与改性。题目可能以化工流程的形式,呈现从矿石或废料中制备正极材料前驱体的过程,考查沉淀溶 解平衡、氧化还原反应和条件控制。 >固态电池:作为下一代电池技术,其核心是固态电解质。命题可能考查固态电解质的离子导电机理,并与 传统液态电解质进行对比,分析其在安全性、能量密度方面的优势。 【例4】一种全固态锂电池示意图如图。充电时,Li计从电极I中脱出,伴随着02转化为O,留在正极材料 中,Li,MnO,转变为MnO2。下列说法正确的是 固态电 Li,MnO 解质 Li 电极1 电极Ⅱ A.充电时,电极Ⅱ为阳极 B,电池工作时,固态电解质能传导电子 C.充电时,电极I的反应为:2Li,MO,-4e=4Lit+02+2MnO, D.用该电池电解饱和食盐水,每生成2gH2,电极Ⅱ质量减少7g 命题点02新能源的利用—核心是能量转化与效率 新能源的利用环节,命题核心是电化学,特别是各种化学电源的工作原理和效率评价。 化学电源(电池)工作原理 >电极反应式的书写:这是必考题型。你需要熟练掌握在不同电解质环境(酸性、碱性、熔融盐、固体氧化 物)下,燃料电池(如氢氧、甲醇燃料电池)和新型电池(如锂硫电池、锌-多硫化物电池)的正负极 反应式书写。 >离子与电子的移动方向:题目会给出电池工作示意图,要求判断放电或充电时,电子在外电路的流向,以 及阳离子、阴离子在电解质中的迁移方向。 >相关计算:结合法拉第常数,考查根据电路中通过的电量计算产物质量或气体体积,或计算电池的理论比 容量(mAh/g)。 【例5】第二代钠离子电池在能量密度、低温性能和循环寿命上有显著突破,其正极材料采用层状氧化物 一聚阴离子化合物复合材料,负极采用新型硬碳材料,并开发了新型电解液配方,其工作原理如图。 电池工作时总反应为Na,C+Na,MO,一C+NaMO,QM表示Mm、Ni、Fe、Co、Cu等)。下列说 法正确的是 13/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 用电器 或电源 a Na+ 6 Na C A.放电时,电子移动方向:b极→电解质溶液→a极 B.充电时,ā极应与外接电源负极相连,发生还原反应 C.放电时,负极电极反应式为Na,C-e=C+Na D.充电时,电路中转移1mole时,阳极质量增加23g 能量转化效率评价 >题目会提供不同能源利用路径的能量转化效率数据,要求你进行比较和评价。例如,比较“煤→电→氢能” 与“太阳能→氢能”两条路径的能量损耗和环境影响,从而理解发展清洁能源的必要性。 【例6】在新型能源技术里,直接过氧化氢燃料电池①PP℉C备受关注。它独特之处在于用H,O,同时作燃 料和氧化剂,能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理,其工作原 理如图所示。下列有关说法不正确的是 石墨1 浓K,SO,溶液 石墨2 I个 H,02+KOH混合溶液 H,02+H,SO,混合溶液 离子交换膜1 T 离子交换膜2 稀K,SO,溶液 A.该电池表明H,O,在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B.电池的总反应为2H,02+20H+2=4H,0+0,个 C.当外电路通过0.4mole时,中间室生成K2SO4的质量为34.8g D.H,O,分解产生的O,在石墨2电极也可以放电,因此H,O2的分解不会影响电池效率 14/197 品学科网·上好课 上好每一堂课 命题点03新能源的回收—绿色化学与工艺流程 随着新能源产业(尤其是新能源汽车)的爆发式增长,废旧电池的回收已成为高考命题的绝对热点,通常 以化工工艺流程题的形式出现。 废旧锂离子电池回收 >工艺流程分析:这是最主要的考查形式。题目会呈现一个从废旧电池正极材料(如LCoO2、 LiNi-Co,Mn1xO2)中回收锂、钴、镍等有价金属的流程图。 >核心考点: ◆预处理:放电、拆解、粉碎(增大接触面积)。 ◆酸浸:考查氧化还原反应。通常加入硫酸和还原剂(如HO2),将高价态的金属(如C0+)还原为易 溶的低价态离子(Co+)进入溶液。你需要书写相关的离子方程式。 ◆除杂与分离:利用沉淀溶解平衡原理,通过调节溶液pH值,使F©+、AI+等杂质离子形成氢氧化物 沉淀而除去,同时保证目标金属离子不沉淀。题目会给出不同金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 值,要求你选择合适的pH范围。 ◆产品制备通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,从溶液中获得目标产物(如C0SO47HO、 Li2CO3)。 绿色化学理念的评价 要求你从原子利用率、试剂毒性、能耗、废弃物处理等角度,评价回收工艺的优劣,并提出改进建议。 例如,选择更环保的浸出剂,或设计试剂循环使用的方案。 【例7】一种回收利用废旧锂离子电池材料(含LiCoO2、LM2O4、LNiO2以及铝片、石墨粉等)的流程如下: 初步 废▣处理NaOH 硫酸/HO2 氨水 电池 ① 滤饼 ② @ 滤液A NHS0,遇液B NaOH,腿液C ⑤ NaCO:LiCO, ⑥ 含铝 Co(OH 石墨 MnO, 废液 Ni(OH)2 回答下列问题: (1)初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了 (2)写出步骤②中LiNiO2参与反应的离子方程式 研究发现该步骤用硫酸或盐酸浸出电池材料,浸出率与酸浓度的关系如图所示。 15/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 100 100 80 80 霹 60 60 40 必 40 Li 20 20 o Mn Mn 0 0 0.51.01.52.02.5 2 4 5 c(H,SO,)/(mol/L) c(HCI)/(mol/L) cH)浓度相同时,电池材料在盐酸中浸出率大于硫酸的原因是 。但该步骤未用盐酸代替硫酸, 从绿色化学角度分析其原因是 (3)S,O在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测步骤③中用氨水调pH为56的原因可能是 (4)若溶液中离子浓度小于1.0×10molL,可视为沉淀完全,则步骤⑤应加入NaOH溶液至pH> (KNi(OHD2]=10-14.7K[Co(OHD2]=1015.6) (5)如图为Li2CO3溶解度随温度的变化曲线: 1.6 1.4 1500A 1.2 1.0 0.8 海 0.6 020406080100 温度/℃ 则步骤⑥获得Li2C03的操作为:蒸发结晶、 洗涤、干燥。 热点04化学护航:大健康时代 从高考化学的视角来看,“大健康、新药物、新方法这一主题紧密围绕化学学科在保障人类健康、推 动医药创新中的核心作用。命题趋势正从考查孤立的知识点,转向在真实的医药健康情境中,检验你对有 机化学基础、化学反应原理、物质结构与性质以及实验探究能力的综合运用。 以下是围绕这三个维度展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01大健康—聚焦营养物质与体内化学平衡 健康是化学知识生活化、情境化的重要体现,命题侧重于考查与人体健康密切相关的化学物质及其 作用机理。 一营养物质与生命活动的化学基础 ■糖类、油脂、蛋白质:这是考查有机化学基础的经典情境。题目会以六大营养素为背景,考查: 16/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ◆官能团与性质:如葡萄糖的醛基(-CHO)与银氨溶液的反应,油脂的水解(酸性或碱性条件), 蛋白质的变性(高温、重金属盐等)与盐析。 ◆结构与鉴别:区分天然高分子(淀粉、纤维素)与合成高分子,利用特征反应鉴别不同物质(如 碘遇淀粉变蓝)。 ■维生素与微量元素:重点考查其生理功能与化学性质的关联。 ◆维生素C;因其分子中含有烯二醇结构,具有强还原性(抗氧化性),常作为还原剂考查氧化还 原反应。题目可能要求书写其与氧化剂(如I2、HO2)反应的方程式。 ◆微量元素:如铁(F+是血红蛋白的核心,缺铁导致贫血)、碘(I是甲状腺激素的组成元素,缺 碘导致甲状腺肿大)、锌(Z+促进生长发育)等,考查其在人体内的存在形式和生理作用。 【例1】(2026广东茂名一模)植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是 A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖 B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收 C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原 D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质 【例2】(2026·广东江门二模)中国科学院上海药物研究所联合中国科学院上海营养与健康研究所在 Advanced Science期刊上发表的研究论文揭示:银杏素(结构如图)通过靶向干扰素基因刺激因子来缓解 衰老下列叙述错误的是 HO OH A.分子中所有原子可能共平面 B.分子间存在氢键 C.能使酸性KMnO,溶液褪色 D.苯环使氢氧键极性增强 一食品添加剂与安全 ■命题会结合食品标签,考查常见食品添加剂的化学成分和作用。 ■防腐剂:如苯甲酸钠、山梨酸钾,考查其结构与抑菌原理。 ■膨松剂:如碳酸氢钠(NHCO3),考查其受热分解产生CO2使面团疏松多孔的原理。 ■安全评估:要求辩证看待食品添加剂,理解“合理使用,安全无害的观念,并能识别非法添加物(如 三聚氰胺、苏丹红)。 【例3】(2026河南开封模拟预测)化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 17/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 A.奶粉中的维生素、碳酸钙是营养强化剂B.二氧化硫有毒,不可用作食品添加剂 C.糖类是重要的营养物质,摄入越多越好D.市场上销售的饮用苏打水,其溶质为碳酸钠 体内化学平衡 ■这是一个将化学反应原理与生理学结合的高阶考点。 ■血液pH缓冲体系:以血液中的LCO:/HCO缓冲对为背景,考查化学平衡移动原理。例如,当人剧 烈运动产生大量乳酸进入血液时,平衡H++HCO3=HCO3户HO+CO2如何移动以维持pH稳 定。 药物在体内的平衡:某些药物的吸收和代谢也涉及化学平衡,如弱酸性或弱碱性药物在不同H环境 (胃、肠道)中的存在形态(分子或离子)会影响其吸收效率。 【例4】(2024安徽合肥·三模)为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。 例如,血液的正常pH范围是7.35~7.45。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引 起碱中毒,降到6.8以下或升到7.8以上,会危及生命安全。血浆中H,CO3/HC0,缓冲体系对稳定体系 的酸碱度发挥着重要作用。H,CO,/HC0,的缓冲作用可用下列平衡表示: H*(aq)+HCO,(aq=H,C03(aq)=C02(g)+H20(0).。 下列有关溶液的说法正确的是 A.由于血浆中存在H,CO/HCO缓冲体系,加入酸或碱,pH一定无明显变化 B.人体发生碱中毒时注射NaHCO,溶液可以缓解症状 C.已知HCO,在水溶液中可以形成二聚体,可分析出HCO,通过氢键形成八元环结构 D.实验测得0.1molL1 NaHCO3溶液在25~60C升温过程中(不考虑水挥发)溶液的pH先减小后增 大,减小的原因是升温抑制了HCO,的水解 命题,点02新药物—核心是有机合成与结构分析 新药物是高考有机化学部分的绝对热点,通常以有机合成与推断题的形式出现,全面考查你的逻辑推 理和知识迁移能力。 一有机合成路线分析 ■题目会给出一种新药的完整或部分合成路线图,要求你进行分析。 ■核心考点: ◆官能团转化;识别每一步反应中官能团的变化,如羟基(-OH)氧化为醛基(-CHO)或羧基 (-COOH),碳碳双键(C=C)的加成反应等。 ◆反应类型判断:准确判断取代、加成、消去、氧化、还原、酯化、水解等反应类型。 ◆反应条件:理解不同反应条件(如催化剂、温度、溶剂)对反应方向和产物的影响。 【例5】(2026安徽合肥模拟预测)H是一种高血压药物合成中间体,其合成路线如下: 18/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 NH, NH H一CHO C,H.OH HCOOC,H. POCL.(C,H.)N CN Br入Br 2 SOCL COOH COOC,H. (C,H )N DCM COOC,H NaH,DMSO,HCI COOC,H 3 0 1)HCVC,H.OH 2)NaOH(aq) NH COOC,H SOCL,/NH, C00C,H,3 HCl(aq)→ COOH Base,PTC KOH/HCI COOH 0 E F H (1)A、B分子中,与2号碳相比,1号碳的C一H键极性相对 (填“较大或“较小”)。 (2)D→E会产生分子式为CHNO,BI,的副产物,其结构简式为 (3)C分子中含氧官能团名称为酯基和一,Br入一人Br的名称为一 (用系统命名法命名)。 (4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式: ①核磁共振氢谱有3组峰; ②能使Br2的CCl,溶液褪色: ③分子中sp2和$p杂化的C原子数目之比为4:5。 OH (5)写出以 和H,C,OOC CN为原料制备HHN OH的合成路线流程图 OH (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 >有机物结构与性质推断 ■给出新药物的结构简式,考查其结构与性质的关系,体现结构决定性质”的学科思想。 ■核心考点: ◆分子式与不饱和度:根据结构简式计算分子式和不饱和度。 ◆手性碳原子:识别分子中的手性碳原子,理解手性药物的重要性。 ◆性质预测:根据分子中含有的官能团,预测其可能具有的化学性质,如能否与Na、NaOH、NaHCO3 反应,能否发生银镜反应等。 ◆同分异构体:书写满足特定条件的同分异构体,是考查空间想象和系统思维的难点。 【例6】(2026福建福州·二模)巴洛沙韦是一种新型抗流感病毒药物,其中间体(I)的合成路线如下: 19/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 Alloc Alloc Alloc DIBAL-H HO McOH,MsOH 0 iⅱ iii B(C H NO) D OBn CH,CH,I OBn C Boc O OH iv 00 Bn-:C.H,CH2- SnCl, oc-:(CH.).CO- Alloc vii (1)I中含氧官能团有酯基、 (填名称)。 (2)B中“-A1loc”的结构简式为 (3)反应i使用的DIBAL-H是一种重要有机物,最有可能是」 (填标号)。 a. b.NaBH,c.LiAlH, OH (4)反应iv的化学方程式为 (5)反应除了H之外,还有CO,和异丁烯两种气体生成,过程中涉及的有机反应类型有 (6)F经v、vi两步获得H。若F直接与H,N-NH,反应, (填“能”或“不能)达到目的,原因是 (7)写出同时符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式: a.含硝基 b.存在顺反异构 c.核磁共振氢谱有4组峰。 药物分子的修饰与优化 命题可能涉及对已知药物分子进行结构修饰,以改善其药效或降低副作用。这要求你理解不同原 子或基团对分子极性、溶解性、生物活性的影响。 【例8】(2026贵州黔东南·三模)南京大学一课题组成功制备了阝-丙氨酸修饰的萘醌分子(如图),下列叙 述错误的是 CN催化剂 NaOH,HCI HN CN 60°C,12h COOH A.甲中所有原子可能共平面 B.乙中键长:CN<C-N C.丙在NaOH溶液中能发生水解反应D.用NaOH溶液和AgNO3溶液可检验丁中氯元素 20/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 命题点03新方法—聚焦绿色合成与精准检测 新方法代表了化学在医药领域的前沿应用,命题侧重于考查绿色化学理念和现代分析技术。 >绿色合成方法 ■题目会对比传统药物合成路线与新型绿色合成路线,要求你从绿色化学的角度进行评价。 ■核心考点: ◆原子经济性:计算并比较不同合成路径的原子利用率,选择原子利用率100%的反应(如加成反 应)。 ◆反应条件:评价反应是否在温和条件(常温、常压)下进行,是否使用无毒无害的溶剂和催化 剂。 ◆废弃物产生:分析合成过程中副产物的多少,选择环境友好的方案。 【例9】(2026江西上饶一模)我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。 异戊二烯(HC=C一CH=CH2)一 CH; 过程 →H3C CHO H;C- CH3+H2O M 对二甲苯 丙烯醛(HC=CH一C一HD 过程Ⅱ 77777777777777777 催化剂 下列说法不正确的是 A.丙烯醛分子中共平面原子数最多为8个 B.异戊二烯与溴水发生加成反应的产物有4种 C.M与足量的银氨溶液反应,生成2 mol Ag D.对二甲苯的二氯代物有7种 >精准检测与分析方法 ■以药物成分分析、疾病标志物检测为背景,考查现代化学分析方法的原理。 ■核心考点: ◆色谱法:如高效液相色谱(PLC),用于分离和测定混合物中各组分的含量。题目可能考查其 分离原理(基于物质在固定相和流动相中分配系数的差异)。 ◆光谱法:如红外光谱(IR)用于鉴定官能团,核磁共振氢谱(HNMR)用于确定氢原子的种类 和数目。 ◆电化学传感:如葡萄糖传感器,其原理是葡萄糖在酶的催化下发生氧化还原反应,产生与浓度 成正比的电信号。这结合了电化学和酶催化的知识。 【例10】(2026天津.一模)关于有机物检测,下列说法正确的是 A.用红外光谱可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B.用核磁共振可确定有机物的元素组成 21/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C,H2 D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水 解 ~新型药物递送系统 以金属有机框架(MOFs)、纳米材料等作为药物载体为背景,考查其结构特点(如多孔性、大比表面 积)如何实现药物的缓释、控释和靶向输送。 【例11】(2025·青海海南·一模)表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG)、右旋精氨酸①-A1g)与甲醛在水介质 中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺 (伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子E-DA NPs).该复合纳米 粒子可有效提高EGCG药物递送的半衰期和生物利用度,抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是 OH OH HCHO HO NH OH 曼尼希反应 H2N N OH H OH π-π堆积 NH D-Arg HO OH OH E-DA NPs EGCG A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛 B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物 C.右旋精氨酸①-Ag)属于-氨基酸 D.EGCG分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3 热点05材智融合:新材料与信息产业 新材料与信息产业已成为高考化学命题的重要载体,2025年高考化学试题通过真实情境创设,将新材 料研发与信息产业应用融入试题设计,既彰显学科育人价值,又考查学生核心素养与关键能力。这种命题 趋势体现了化学学科与国家战略发展、科技创新的深度融合。 以下是围绕这两个领域展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01新材料—聚焦结构决定性质 新材料是高考化学的“常客”,命题核心在于利用“结构决定性质”这一学科思想,考查你对晶体结构、 化学键及材料性能之间关系的理解。 1.无机非金属材料 >传统与新型硅酸盐材料: ■传统材料:考查玻璃、水泥、陶瓷的主要成分(硅酸盐)及生产原料。 ■新型材料:重点考查高温结构陶瓷(如氮化硅SiN4、碳化硅SiC)和光导纤维(主要成分SiO2)。 22/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ■命题点:判断晶体类型(原子晶体/共价晶体具有高熔点、高硬度)、化学键类型(极性共价键)、以 及SiO2与氢氟酸反应的特性(用于刻蚀玻璃)。 >碳的同素异形体与纳米材料: ■富勒烯(C、碳纳米管、石墨烯:考查它们的结构特点(杂化方式,如sp杂化)、物理性质(导电 性、导热性)及化学稳定性。 ■量子点:作为2023年诺贝尔化学奖的主题,量子点(半导体纳米晶体)是新兴热点。命题可能涉及 胶体的性质(丁达尔效应)、纳米材料的尺寸效应以及其在光电转换中的应用。 【例1】(2026·安徽·模拟预测)材料的应用是社会进步的阶梯。下列有关材料的解读错误的是 选项 合成材料 解读 开发超细银钯(AgPd)纳米合金,实现高效电催化CO2 A 有利于实现“碳中和“碳达峰”目标 转化成Co 成功合成高熵合金FeCoNiMnPtlr,作为锂氧电池的 B 该合金易被酸腐蚀 催化剂 C 合成的氮化硅陶瓷可用于制造飞机零部件 氨化硅陶瓷是传统无机非金属材料 制备纳米纤维脱硫材料(T/CoO),将捕获的SO2催 该材料中元素均位于周期表前四周 D 化转化为硫酸 期 2.高分子与有机合成材料 >功能高分子: ■导电高分子:如聚乙炔,考查其共轭结构对导电性的影响。 ■高分子分离膜:考查其选择透过性原理,常用于海水淡化或物质分离。 ■医用高分子:如人造器官材料,考查其生物相容性和稳定性。 >合成反应: ■考查加聚反应和缩聚反应的原理,根据单体推断聚合物结构,或根据聚合物结构推断单体。 【例2】(2026湖北·模拟预测)我国科学家团队研发了一种新型双功能有机框架Ni-DAPT材料。该化合物 结构如图所示,则关于该化合物说法不正确的是 OHC CHO OHC CHO A.该化合物中含有2个碳碳双键 B.该化合物中不存在配位键 C.该化合物能与溴水发生多种化学反应类型的反应D.该化合物可以发生银镜反应 23/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 3.金属新材料 >合金与储氢材料: ■储氢合金:考查其与氢气反应生成金属氢化物的可逆过程,这是氢能利用的关键材料。 ■稀土材料:考查稀土元素(镧系、锕系)的电子排布及其在磁性材料、发光材料中的应用。 ■形状记忆合金:如镍钛合金,考查其特殊的晶体结构相变。 【例3】氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前己发现的储氢密度最高的储氢材料之一, 其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,H,分子在晶胞的体心和棱心位置,铁镁合金晶胞棱长为acm。 下列说法错误的是 OFe o Mg A.储氢过程中H2被还原 B.距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 416 C.该晶体密度为N /cm D.含Mg48g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L 命题点02信息产业一核心是元素化学与电化学 信息产业的硬件基础(芯片、屏幕、电池)离不开化学,命题侧重于考查关键元素的性质及其化合 物的转化。 1.芯片与半导体材料 >硅(Si)的提纯与制备: ■这是化工流程题的经典素材。考查从石英砂(SiO2)到粗硅(Si+C→Si+C0),再到高纯硅(Si+C2 SiCl4,SiC14+H→Si+HCl)的转化过程。 ■核心考点:氧化还原反应方程式的书写、物质分离提纯(蒸馏、过滤)、化学平衡移动(利用沸点差 异分离SiCl4)。 >第三代半导体: ■氨化镓(GaN)、砷化镓(GaAs):考查元素周期律(Ga、As在周期表中的位置)、晶体结构(原子 晶体或混合型晶体)及化学键类型。 【例4】高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革 命”。可以按下列方法制备高纯度晶硅: ①C ②HCI ③过量H2 si0,言si(粗)之SiHC1woSi(纯) 3000 24/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 下列说法不正确的是 A.步骤①的化学方程式为S0,+C商温s1+C0,个 B.步骤①中每生成1 molSi,转移4mol电子 C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料,二氧化硅是制造光导纤维的基本原料 D.SiHCI,(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl,(沸点67.6C),通过蒸馏(或分馏)可提纯SHCl, 2.显示技术材料 >液晶与OLED材料: ■液晶:考查其介于晶体和液体之间的特殊状态,以及分子的各向异性。 ■OLED(有机发光二极管):考查有机发光材料的结构(通常含有苯环、共轭双键),以及电致发光原 理(电能转化为光能)。 【例5】(2025河北模拟预测)无机钙钛矿量子点(CsPbBr,)因发光效率高、稳定性好,被广泛应用于新型 QLED显示技术。用某原料制备该物质生成的产物有CsPbBr,、CO2、H,O,下列相关说法正确的是 A.H,O属于非极性分子 B.Cs的电子式为Cs C.与CsPbBr,同属新型功能材料的“聚乙烯醇水凝胶”属于天然高分子化合物 D.CO2属于酸性氧化物 光刻胶: 芯片制造的关键材料。命题可能结合有机化学,考查光刻胶分子在光照下发生的化学反应(如分 解或交联),从而改变溶解度,实现图形转移。 【例6】(2026湖南·二模)制备芯片需要大量使用光刻胶。光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电 子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。如图是某种光刻胶 的光交联反应。下列有关说法正确的是 CH-CH CH-CH h 0= CH-CH时 fCH-CH好 用 甲 A.物质甲的单体的分子式为CHsO2 B.1mol物质甲与足量H2加成时最多消耗3moH2 C.可利用红外光谱测量有机物的键长、键角 25/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 D.该光交联反应属于加成反应 3.信息存储与传输 >磁性材料:考查铁氧体等磁性材料的成分及性质,用于硬盘存储。 >光纤通信:再次强调SO2作为光导纤维材料的重要性,考查其全反射原理及抗干扰能力。 【例7】(2026广东·模拟预测)信息存储技术日新月异。下列关于存储材料的说法错误的是 A.U盘外壳常用的ABS塑料是一种有机高分子 B.磁带利用y-Fe,O,的磁性存储信息,其中Fe的化合价均为+3 C.制作蓝光光盘记录层的碲合金,在晶态和非晶态间的转换涉及物理变化 D.固态硬盘的存储单元使用氮化硅(SN,)作为绝缘介质,氮化硅属于无机非金属材料 热点06点土成金:稀土元素 从高考化学的视角来看,“稀土金属这一主题已从过去的边缘科普知识,转变为考查核心化学原理的 重要载体。命题趋势紧扣“结构决定性质”的学科思想,通过稀土这一独特情境,深度检验你对物质结构、 元素周期律、化学反应原理及化工流程的综合运用能力。 以下是围绕稀土金属展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01物质结构与元素周期律—聚焦“f区”特性 稀土金属是考查物质结构与元素周期律的绝佳素材,命题核心在于其独特的电子构型所决定的特殊 性质。 1.稀土元素的定义与位置 >核心概念:稀土元素并非“土”,而是17种金属元素的总称,包括15种镧系元素(原子序数57-71)以及 钪(Sc)和钇(Y). >命题点: ■周期表位置:考查其在周期表中的位置,特别是镧系元素属于f区,位于第B族。题目可能要求根 据原子序数判断元素位置或书写价电子排布式(如4f轨道电子填充)。 ■概念辨析:区分稀土元素与“过渡金属”、“重金属等概念的包含关系。 2.镧系收缩与性质相似性 >核心原理:随着原子序数增加,镧系元素的原子半径和离子半径减小幅度很小,导致它们的化学性质极为 相似。 >命题点: ■分离提纯的难度:解释为何稀土元素的分离是化学工业的难题(性质太相似,难以用常规方法分离)。 ■离子半径比较:比较不同镧系元素离子(如La+与L+)的半径大小,这是考查微粒半径比较规律的 高阶应用。 3.变价与特殊性质 >核心考点:虽然稀土元素主要呈+3价,但部分元素(如铈C、铕E1)存在+4或+2价。 26/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 >命题点: ■氧化还原性:考查Ce+的还原性或Ce4+的强氧化性。例如,Ce+可作为氧化剂用于滴定分析,或Ce+ 被氧化为Ce+用于除杂。 ■磁性来源:解释稀土永磁体(如钕铁硼)强磁性的来源一未成对的4f电子。 【例1】(2026·重庆·一模)稀土是“治金工业的维生素”。我国含有丰富的稀土资源,如含稀土铈(Ce)的 独居石,独居石除了含铈外,还含有O、Mg、P、S、C等元素,下列说法错误的是 A.第一电离能:P>S B.Ce、Ca、Mg都属于d区元素 C.电负性:O>S D.基态O原子和S原子核外未成对电子数相等 【例2】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考)Ce02是重要的稀土抛光材料,图甲为CO2理想立方晶胞模 体常存在缺陷如图乙。X原子的分数坐标为0,0,0,Y原子的分数坐 下列说法错误的是 Ce ●0O氧空位 甲 乙 A.甲晶胞中Ce的配位数为4 B.乙晶胞的化学式可表示为Ce4O7 C乙中氧空位处原子的分数坐标为,{,} D.与甲相比,乙的导电性大幅度增大,这可能和晶体中的空位有关 命题点02化学反应原理—核心是平衡与催化 稀土金属在工业催化和材料改性中的应用,为考查化学反应原理提供了丰富情境。 1.氧化还原反应与配平 >核心考点:以稀土元素的提取或应用为背景,考查复杂氧化还原反应的配平。 >命题点: ■离子方程式书写:例如,在酸性条件下,用HzO2将Ce+氧化为Ce(OHD4沉淀的反应:2Ce++HO2+6HO →2Ce(OHDl+Ht。 ■电子转移计算:计算反应中转移的电子数,或根据电子守恒进行相关计算。 【例3】科学家发现在钙钛矿活性层中引入稀土离子对1+/1+,通过如图原理可消除零价铅(Pb°)和零 27/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 价碘(I)缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法错误的是 Pb2 A.消除零价碘的过程中,1+发生氧化反应 B.整个过程的总反应方程式为2I°+Pb°=2T+Pb+ C.整个过程中,电子从I°转移给Pb° D.消除零价铅的过程中,每转移2个电子,可生成2个+ 2.化学平衡与沉淀溶解平衡 >核心考点:在稀土分离提纯过程中,利用pH调控沉淀是经典考点。 >命题点: ■pH调控除杂:题目会给出不同金属离子(如Fe+、A1+、RE+)开始沉淀和完全沉淀的pH值,要求 选择合适的pH范围以除去杂质而保留稀土离子。 ■KSp计算:结合溶度积常数(K即),计算特定pH下某稀土离子的残留浓度,判断沉淀是否完全。 【例4】(2026黑龙江大庆·三模)中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以脱铕后的稀土矿浸取液(主要 含La3+为原料制氧化镧(La,0,)的一种流程如下。 NH; 盐酸 Mgo 脱铕后的 形一怪享图茶取液→反翠取器一裕没一医花图 →废水 浸取液 →La2(C0)→煅烧炉→La,0, RCOOH的 C024 有机溶液 已知:①KpLa2(C0,)2=4.0×104,KmLa(OH)3=2.0×1019,Km(MgC0,)=6.8×10-6 ②弱酸性的环烷酸(RCOOH)常用于稀土离子的萃取分离,萃取时生成易溶于有机溶剂的(RCOO),L: La*++3RCOOH(RCOO),La+3H 下列说法错误的是 A.向萃取器中通入适量NH,提高溶液的pH有利于提高La升的萃取率 B.碳化釜中反应的化学方程式为:2LaCL,+3Mg0+3C02=La2(C03),+3MgCl, C.室温时,若测得碳化釜废水中c(C0)=1.0x108mol.L,则c(La+)=1.0x10mol.L D.流程中可循环利用物质为CO2和环烷酸RCOOH)的有机溶液 3.催化剂与反应机理 >核心考点:稀土氧化物(如CeO2、LaO3)是重要的催化剂或助催化剂。 >命题点: 28/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ■催化作用原理:解释稀土催化剂如何降低反应活化能,提高反应速率。 ■汽车尾气净化:以铈基催化剂为例,考查其在汽车尾气处理中将C0和NO转化为无害气体(CO2、 N2)的反应原理。 【例5】(2025·河北一模)我国科技工作者研发了通过稀土催化亚甲基环丙烷的选择性开环硅氢化串联反 应得到硅杂环戊烷,反应机理和反应历程能量变化如图(其中R和R'均代表芳基)。下列说法错误的是 循环1HLa循环2 SiH,R R R'SiH; SiH,R 个相对能量/kcal-mol-) 19.5 0.0 4.2 5.5 12.3 TS215.2TS3 -3.0 A+R -29.5/TS4 C+R'SiH 22.1 -37. TS5 SiH,R'D -45.2 循环] 循环2 A+R 反应历程 A.总反应为放热过程 B.该过程的总反应为2R◇V+2RSiH 催化剂 R√入SiH,R C.图示反应历程包含5个基元反应 D.该过程的总反应速率由循环2中A→D步骤决定 命题点03化工流程与资源利用—聚焦提取与分离 稀土的提取与分离是化工流程题的顶级素材,全面考查你对物质分离提纯、反应条件控制及绿色化 学理念的理解。 1.稀土矿旷的提取工艺 >核心流程:通常包括“酸浸碱浸→除杂→沉淀→灼烧等步骤。 >命题点: ■浸取:考查增大浸取速率的方法(粉碎矿石、加热、搅拌)。 ■离子交换法:针对南方离子型稀土矿,考查离子交换原理(利用稀土离子与浸取剂中的阳离子进行交 换)。 ■溶剂萃取法:这是分离稀土的关键技术。考查利用有机物(萃取剂)将特定稀土离子从水相转移到有 29/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 机相的原理,涉及萃取、分液操作。 【例6】(2026广东·模拟预测)2025年4月4日,中国商务部会同海关总署发布关于对钐、钆、铽、镝、 镥、钪、钇等7类中重稀土相关物项实施出口管制措施的公告。钪(S©)是一种在国防、航空航天、核能 等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe+、Sc+)为原料制备Sc及TO,的 工艺流程如图所示。 有机萃取剂稀硫酸、H,O,溶液NaOH溶液 10%盐酸 Mg ↓ ↓调pH 钛白酸 性废水 萃取、分液 有机相洗涤 反萃取 过滤,溶解富集→…“ ScCl,热还原十Sc 有机层 Na2SO3 热水 水层 {含T0但,0,+溶液}→转化沉钛 过滤 Tio2·nH20+Ti02 已知:①25℃时,Kp[Fe(oH),]=2.8x10”,Kp[Sc(OH)3]=1.0×100。 ②氢氧化钪Sc(OH),是白色固体,不溶于水,其化学性质与A1(OH),相似;sc3+易形成八面体形的配离子。 ③常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比D),如 D=C有机相(Sc) 100%。 C水相(Sc) Sc的萃取率=机相(Sc) n(Sc) (1)基态钛原子的价电子排布式可表示为】 (2)“洗涤时,加入H,O2的目的是 一;写出[Ti0(H,0,】转化的离子方程式 (3)“反萃取时若加入的氢氧化钠溶液过量,Sc(OH),沉淀会溶解。写出Sc(OH),与过量NaOH溶液反应 的化学方程式 (4)用10%盐酸调pH”,调节至pH=3,过滤,滤液中Fe3+的浓度为 mol/L。 (5)某工厂取1000LSc3+总浓度为50g/L的废酸,加入500L某萃取剂,若D=10,则单次萃取率为 (保留一位小数)。若要提高萃取率,需优化的工艺条件为 (写一条即可)。 (6)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂一格氏试剂,其通式可表示为RMgX(R代 表烃基,X代表卤素),它在乙醚(C,H,-O-C,H)的浓溶液中通过X、O原子与Mg之间的配位键以二 聚体RMgXO(C,H),,的形式存在,该二聚体的结构可表示为 2.绿色化学与资源循环利用 >核心考点:评价稀土提取工艺的优劣,并提出改进方案。 >命题点: ■原子利用率:分析工艺流程中是否有副产物生成,原子利用率是否高。 ■循环利用:识别流程中可循环利用的物质(如萃取剂、酸碱溶液),体现绿色化学思想。 ■环境保护:分析提取过程中可能产生的“三废”(如放射性废渣、酸性废水),并提出处理措施。 【例7】(2026内蒙古包头·一模)包头被誉为世界“稀土之都”,稀土(RE)包括钪(Sc)、钇(Y)和镧系共17 30/197 命学科网·上好课 上好每一堂课 种元素。一种从稀土矿(还含Fe、Al、Mg等元素)中分离稀土金属的工艺流程如下: H.SO H,O 月桂酸钠 盐酸 调pH沉淀 55C 滤饼 冷却 稀土矿→酸浸→氧化 除杂 沉淀RE →加热搅拌→ 结晶 >RECI 滤渣 滤液 月桂酸 己知:①月桂酸和(C1H2,COO),RE均难溶于水。 ②(C1H2C00),Mg的Kp=1.6×103。 ③A1(OH),开始溶解时的pH为9,有关金属离子沉淀的相关pH见下表: 离子 Mg" Fe A13+ RE* 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.27.4 沉淀完全时的pH 3.2 4.7 回答下列问题: (1)镧系元素在元素周期表中位于第 周期,第 族:基态Sc原子的价层电子排布式 (2)“沉淀除杂”前调pH的适宜范围是 (3)“沉淀RE”后,滤液中Mg2+浓度为2.4gL1。为确保滤饼中检测不到Mg元素,滤液中c(CH2,COO) 应低于 mol.L1。 (4)己知把铈从混合稀土(E+代表其他稀土离子)中分离出来的一种工艺流程如下: Ce(OH)4 混合稀土 氧化剂 稀硝酸 Ce(OH)4 (Ce3+、RE3+)pH9 RE3+(aq) RE(OH)3 若选空气作氧化剂,则Ce3+转化为C(OH),离子方程式为 9 RO (5)在硫酸介质中Ce①V)可被磷酸二异辛酯( )萃取,Ce(D不被萃取。萃取“酸浸液中Ce(V), 制取CeO,的流程如下: 酸浸液萃取,有机层H,0、H,S0,水层(合Ce) ---Ce02 ①被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比D),本题实验条件下D「C©(V)]=16。 向20mL含0.09mol·LCe(V)的酸浸液中加入萃取剂,充分振荡、静置后,若水层中 cCe(IV)=0.01nolL,则加入萃取剂的体积为 mL. ②有机层加HO2的作用是■ 31/197 品学科网·上好课 上好每一堂课 热,点07三域前沿:动力学电化学·结构化学 从高考化学的命题趋势来看,速率常数、阿伦尼乌斯公式、标准电极电势、第一电子亲和能、大键代 表了高考从“定性描述”向“定量计算和微观本质”深化的方向。这些内容不再仅仅是大学化学的下放,而是 成为考查学生逻辑推理、数据处理和模型认知能力的必争之地。 以下是将这些内容整合后的高考化学热点命题专题分析。 命题点01反应动力学的定量化一速率常数与阿伦尼鸟斯公式 这一板块是近年来高考化学原理题的“深水区”,命题核心在于打破学生对“速率只看浓度”的刻板印象, 引入温度、活化能与速率常数的定量关系。 速率常数(k)的深度理解 命题者常通过速率方程v=kc(A)c(D),考查k的本质。你需要明确,k称为速率常数,其与浓 度无关,但受温度、催化剂、固体的表面性质等因素的影响。高考常设陷阱:在恒温恒容条件下,增加反 应物浓度,反应速率ⅴ增大,但速率常数k保持不变。只有当题目涉及温度改变或加入催化剂时,k才会 发生变化。 【例1】(2026江西九江·二模)向容积均为1L的恒容密闭容器M(恒温300C)、N(起始300℃,绝热)中分 别加入0.150molN0和0.100 mol CI2及相同催化剂发生反应:2NO(g)+C1,(g)≥2NOCl(g)。实验测得 两个容器中Cl,的物质的量(Cl2)随时间的变化关系如表所示。该反应的速率方程 VE=kE·c(NO)c(Cl2)、'=k。·c2(NOC)(k正、k分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正 确的是 时间s 0 100 200 300 400 容器①中n(Cl2)/mol 0.100 0.090 0.081 0.075 0.075 容器②中n(Cl,)/mol 0.100 0.080 0.078 0.078 0.078 A.容器①表示容器M B.当容器②中温度不变时反应达到平衡 C.该反应在高温下能自发进行 D.当容器①中反应进行到100s时, k逆3 k 10 >阿伦尼鸟斯公式的图像化应用 Ea 这是考查的重中之重。公式k=Ae后及其对数形式k=- .L+B,常被转化为图像题。 R T ◆图像识别:高考常给出nk对I/T的图像(一条直线)。你需要利用斜率m=-Ea/R来计算 活化能E。斜率越陡(绝对值越大),说明活化能越大,温度对反应速率的影响越显著。 ◆定性判断:根据公式可知,对于同一反应,升高温度(T增大,1/T减小),k增大,即k增 大,反应速率加快。对于不同反应,活化能E。越大的反应,对温度越敏感。这意味着在升温过 32/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 程中,活化能大的反应速率增加的倍数更多,这在竞争反应(主反应与副反应)的选择性控制中 是核心考点。 【例2】阿伦尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作Rnk=- +Ck为反应速 入 率常数,E。为反应的活化能,R和C为大于0的常数)。甲醇生成丙烯的反应 3CH,OH(g)一C,H,(g)+3狂,0(g在m,n两种催化剂作用下,R1nk-关系如图所示,下列说法 T 错误的是 RInk/(J-molK) (7.2,56.2) (7.5,27.4) 0 (10K A.对该反应催化效率较高的是催化剂m B.根据图像可判断降低温度时该反应平衡移动的方向 C.其他条件不变时,升高温度,E不变,k值增大 D.在催化剂m的作用下,该反应的活化能E,=96kJ/mol 【例3】以BO,为载氧体可以促进木质素的热解,提高热解气化效率,部分反应原理如下: I.Bi,0,(I)+3C0(g=2Bi()+3C0,(g△H1=-31kJ-mo Ⅱ.Bi,0,(1)+3H2(g)=2Bi1)+3H,0g)△H2=-217kJ.mol Ⅲ.C02(g)+H2(g)C0g+H,0g)△H3 V.CH4(g)+H,O(g)、≥C0g+3Hg)△H4=+225kJ-mol1 (1)反应Ⅲ焓变△H,= kJ.mol,该反应的△S=30Jmol1.K1,该反应可自发进行的最低温 度为 K(保留小数点后一位)。 (2)研究表明,钌基催化剂代替镍基催化剂可提高反应V反应速率,已知速率与活化能关系可用阿伦尼乌 斯公式表示:k=Ae是(B,为活化能,k为速率常数,A为常数,©是自然对数的底数,实验测得在钉 基催化剂、像基催化剂作用下k与的关系如图所示,共中表示钉基催化剂的直线是】 原因是 33/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 K (3)容积为1L的恒容密闭容器中,投入1molBi,,O,、1molC0、1molH2和ImolCH4。平衡体系中,各气态 物种的物质的量随温度的变化如图所示。甲线代表的物种 ,乙线与丁线趋于重合的原因 TC时,反应I的平衡常数K.= (用含a的代数式表示)。 Bi 1.5 甲丙 1.0 乙 CH4 0.0 温度/℃ 命题点02氧化还原的标尺— 标准电极电势 >氧化还原的标尺一标准电极电势 标准电极电势(E)的引入,标志着氧化还原反应的考查从“强强制弱的经验规律走向了“数据驱动” 的定量判断。 ◆氧化性强弱的精准排序:命题常提供一个电势表(如E(Pb02/Pb2+)=1.46V,E(Mn04/Mn2+)= 1.51V),要求判断氧化剂强弱。核心逻辑是:电势值(E)越大,其氧化态物质的氧化性越强(得 电子能力越强)。这比传统的元素周期律判断更为精确,特别是在涉及变价金属(如Fe、M、Cr) 的复杂体系中。 ◆反应自发性的判据:利用电势差判断反应方向是高频考点。当氧化剂电对的电势大于还原剂电对 的电势时,反应才能自发进行。高考题可能会设计“反常”反应,例如通常认为Fe3+氧化性强于 C+,但通过电势数据可以精确计算电动势,解释为何在某些特定浓度或pH条件下,反应方向会 发生改变(结合能斯特方程的定性分析)。 【例4】(2026湖南邵阳·二模)氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用 “E'表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质的还原性越强。 下表为部分电对的电极电势。 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(EV) 氧化还原电对(氧化型还原型) 电极电势(E/V) Fe*/Fe 0.77 Br,/Br 1.09 34/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 S,081S02 2.01 Sn+/Sn2 0.15 Mno/Mn2 1.51 12/1 0.54 根据表格数据分析,下列说法错误的是 A.还原性:I>Fe2+>Br>Mn+ B.可用S,O氧化Mn2+制备MnO, C.反应Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+可发生 D.酸化高锰酸钾溶液可以使用硫酸或者氢溴酸 【例5】(2026湖北襄阳一模)某化学小组探究银镜反应后去除试管内壁附着银的方案。实验过程中,观 察到的实验现象与理论预测有差异。 己知:I.该实验条件下,空气的影响忽略不计: IⅡ.相关物质的溶解度(20°C:AgC1为1.5x104g,AgS0,为0.796g。 回答下列问题: (1)用一定浓度的HNO,去除银镜,此法的缺点是 (2)小组同学认为铁盐也有较强的氧化性,探究能否用铁盐去除银镜,查阅资料发现: ①电极电势P是衡量微粒氧化性的重要参数。如对于电极:氧化态+e=还原态,P越大,氧化态的 氧化性越强;p越小,还原态的还原性越强。己知p(Fe+/Fe2+)=0.77V,p°(Ag1Ag=0.80V, 理论上lmol/LFe+ 氧化Ag(填“能或者“不能)。 ②能斯特方程可计算不同状态下的电极电势:0=p+0.059 c(氧化型) ×l c(还原型)’ 其中标准电极电势φ°表 示25C时,当各离子浓度均为1mol/L时的电极电势(固体浓度视为1);z表示该电极反应转移的 电子数。小组同学提出可以改变Ag的浓度,比如向其中加入CI,使Ag变成沉淀AgCI,将Ag 的浓度降到10mol/L,Ag/Ag的电极电势从0.80v减小到 V,可 单质 Ag的还原性(填“增强或者减弱)。 (3)实验验证:分别向两支具有相同厚度银镜的试管中加入不同试剂,现象如表所示: 试管编号 加入试剂 实验现象 光亮的银镜消失,试管壁出现褐色沉 甲 5mL0.5mol/LFeCl,溶液(过量,pH=2) 淀 5mL0.25mol/L的Fe,(S0,)3溶液(过量,pH=2) 银镜少部分溶解 ①选用Fe2(S04)3,溶液的浓度为0.25mol/L,目的是保证 相等。 ②甲乙两支试管中现象不同的原因为 35/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (4)关于试管甲中褐色沉淀,分析结果表明,其中不含Ag,O。关于沉淀的组成提出了三种可能性: a.AgCl(AgCl浸泡在黄色的FeCl,溶液中呈褐色): b.AgCI和Ag: c.Ag。 开展了下面2个探究实验: 实验1 →沉淀溶解 1mL2%氨水(足量 实验2 含有褐色 →沉淀不溶解 足量稀HNO 沉淀的试管 由实验结果可知,X的组成是 (填标号)。 命题,点03微观结构的深层逻辑一大π键与电子亲和能 这两个概念属于物质结构与性质(选修3)的难点,旨在考查学生对化学键本质的理解。 >大键(离域键)的判定与计算 大π键是解释分子稳定性、酸碱性及导电性的关键。高考命题通常遵循一套固定的逻辑链条: ◆形成条件:原子共平面+有未参与杂化的平行p轨道。例如在S03中,S原子采取sp2杂化, 有一个垂直于平面的p轨道,三个0原子也各提供一个,形成4中心的大π键。 ◆电子数计算(难点):这是命题的“杀手锏'。计算公式通常为:大π键电子数=价电子总数·σ键电 子数-孤电子对电子数。以S03为例,价电子总数24,减去3个σ键(6e),减去每个氧原子 上不与平面垂直的2对孤对电子(3×4=12e),剩余6个电子。因此形成的是键。 ◆性质解释:题目常要求用大π键解释性质。例如,苯酚的酸性强于乙醇,是因为苯环的大键与氧原 子的p轨道共轭,使OH键极性增大;石墨导电是因为层内存在自由移动的大π键电子。 【例1】(2026山东淄博一模)C0及其化合物应用广泛。回答下列问题: (1)在元素周期表中,C0位于第 周期 族,基态Co与基态Mn原子中未成对电子 数之比为 (2)双核钴配离子结构如图甲所示。己知三氮唑环结构( )存在大π键。 36/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 NH, 12 b O,N H,O NH, 图甲 ①Co的化合价为 1ol该配离子中通过螯合作用形成的配位键有 mol。 ②a、b处N原子形成大π键时p轨道能提供1对电子的是 (填标号)。该配离子中N的杂化 方式有 种。 H ③三氮唑( )的沸点显著高于吡啶( 的主要原因是 N-N (3)钴钐化合物(SCo,)可用作稀土永磁材料,其六方晶胞如图乙所示,A、B点原子的分数坐标分别为 511151 6626'6'2 则x= :截面MNQP单位面积含有的Co原子为 个pm2。 M c pm 2 ●B OSm A 90490 ●Co →y xk120° P● a pm a pm 图乙 >第一电子亲和能 这一概念常与电离能结合考查,用于衡量原子得电子的难易程度。 ◆定义陷阱:注意定义是“放出”的能量。放出能量越多,说明体系能量降低越多,原子越稳定,越容易 得电子。 ◆周期性规律:同周期从左到右,电子亲和能总体呈增大趋势(卤素最大);同主族从上到下逐渐减小。 但要注意第ⅡA族(全满)和第VA族(半满)的反常,以及氧、氟因电子云密度大、排斥力强而 导致亲和能小于同族下一周期元素(S、CI)的特殊情况。 【例7】第一电子亲和能是指气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所释放或吸收的能量(E, 单位:kJol,释放热量数值为负值,吸收热量数值为正值),其大小与原子的核电荷数、原子半径、 价层电子排布相关,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量。元素i 为原子序数连续增大的短周期元素,其第一电子亲和能与原子序数的关系如图。下列说法错误的是 37/197 函学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 +2x+4x+6x+8 原子序数 A.a和i同主族 B.氢化物沸点:a<b<c C.第一电离能:g>h>f D.基态原子未成对电子数:df式e 【例8】(25-26高二下·安徽滁州·月考)第二周期元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列 问题: (1)基态F原子核外有 种运动状态不同的电子,第二周期中,基态原子有2个未成对电子的 元素有 (填元素符号)。 (2)在第二周期中,电负性最小的元素是 (填元素符号,下同):第一电离能最大的元素是 (3)铍与铝的性质相似。将BeCL,溶液和Na,[B(OH),]溶液混合产生白色沉淀,写出发生反应的离子方 程式: 、 (4)电子亲和能是指气态基态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,单位为kJ·mo1'。第二周期主 族元素的第一电子亲和能如图所示。、元素的第一电子亲和能低于相邻元素,其原因可能是 400 200 100 0 纸-100 Li Be B C N O F (5)LBH,是常见的供氢剂、还原剂。LBH,中B原子杂化类型是 ;BH的空间结构和VSEPR 模型相同的原因是 热点08器以载道:分离提纯装置原理深度突破 高考对分离提纯装置的考查,不再局限于简单的过滤或蒸馏,而是侧重于复杂体系中的精准分离和微 量物质的富集。 命题,点01减压过滤(抽滤)与洗涤 这是近年来高频出现的考点。命题常结合溶解度随温度变化较大的物质(如某些配合物、有机晶体) 的制备流程。 38/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 滤纸布氏马 ☐漏斗 抽 泵 安 滤 瓶 >装置找错:考查布氏漏斗的斜口方向(应朝向抽气口)、安全瓶的导管连接(短进长出防倒吸)。 >原理分析:为什么要用减压过滤?核心在于加快过滤速度并获得较干燥的沉淀。 >洗涤策略:这是命题的深水区。题目常问“为何用乙醇洗涤”或“用冷水还是热水洗涤”。切入点是:减少晶 体溶解损失(利用在冷溶剂或有机溶剂中溶解度小的特性)、去除表面杂质、利用乙醇易挥发的特性便 于快速干燥。 N 【例1】(2026河北衡水一模)咪唑( )是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、(H4),SO4 按物质的量之比为1:1:1反应制备咪唑,装置和步骤如下: 仪器B 螺口夹乃 自来水龙头 布氏漏斗 氏 温度计 虞留大 毛细玻璃管 吸滤瓶 安全瓶 接收瓶 (布氏烧瓶) 图1 图2 图3 ①投料 在250L三口烧瓶中加入适量硫酸铵和50L蒸馏水,搅拌溶解:在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的 混合液(含5.8gOHC-CH0和6.0 g HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40℃,滴毕升温至85~88℃, 保温4h,反应液逐渐变浑浊。 ②排氨 冷却至50-60℃,分批加入氢氧化钙固体至pH>10;升温至85~90℃,保温1h排尽氨气。 ③浓缩 趁热过滤,用热水洗涤滤饼23次;合并滤液与洗液,常压浓缩至有大量晶体析出,再减压浓缩至 黏稠状。 ④提纯 减压蒸馏,油泵减压(0.133~0.267Pa),收集馏分,得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制 用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体:抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06g。 已知:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 39/197 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 回答下列问题: (1)在图1装置中,仪器A的作用是 (2)步骤②中,“分批加入氢氧化钙固体”的目的是 证明氨气己排尽的方法是 (3)步骤③中,“趁热过滤的目的是 ,“用热水洗涤滤饼”的目的是 (4)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是 (5)步骤⑤中,利用图3装置抽滤,其主要优点是 (6)本实验中,咪唑的产率为 %。 (7)咪唑( 分子为平面结构)中大π键表示为 它的碱性主要是由」 (填1”或“2)号N 体现的,判断依据是 命题点02索氏提取器 作为从固体中连续萃取液体的经典装置,常出现在天然产物提取(如从茶叶中提取咖啡因、从无患子 果皮提取皂苷)的情境中。 索氏提取器 1.滤纸套简 2.蒸汽导管 3.虹吸管 >工作原理:考查“回流”与“萃取的结合。利用溶剂沸腾产生的蒸气上升冷凝后滴入提取管,液面超过虹吸 管最高点后,富含提取物的溶剂回流至烧瓶。 >核心优势:命题常问其优点。答案是:溶剂用量少、萃取效率高、可连续操作。 【例2】硼氢化钠(NBH4)是一种潜在储氢剂,有强还原性,易溶于异丙胺,常温下与水缓慢反应。实验 室可用氢化钠与气态硼酸三甲酯制取,反应方程式为:4NaH+B(OCH,) 240 CNaBH,+3CH,ONa。制 取NaBH,的实验步骤如下: B(OCH3 X NaH 反应 控温 粗产品加水,蒸馏→碱性NaBH,溶液 已知:①CH,ONa:与水剧烈反应,难溶于异丙胺; 40/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 ②异丙胺:有机溶剂,易挥发。 回答下列问题: (1)NaBH4的电子式为 (2)反应前通N2的目的是 (3)可用索氏提取法直接提取粗产品中的BH4,其装置如图所示,实验时将粗产品放入滤纸套筒1中, 烧瓶中加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发上升,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管返回烧瓶,从 而实现连续萃取。 索氏提取器 1.滤纸套筒 2.蒸汽导管 3.虹吸管 ①萃取结束后,NBH,经过管 (填“2”或“3)返回烧瓶。 ②与常规萃取相比,索氏提取器的优点是 (4)蒸馏时应选用冷凝管 (填“直形或“球形),馏分X的成分是 (5)为了探究碱浓度对BH,放氢能力的影响,设计了如下左图的实验装置,测得不同碱浓度下硼氢化钠 放氢速率曲线如下右图所示。 220 200 碱性NaBH4 ■NaOH 180 溶液 160 140 120 100 催化剂 80 CoCl2 60 0 12345 c(NaOH)/mol-L-I ①NaBH,放氢的反应方程式为 0 ②下列说法中正确的是」 A.恒压滴液漏斗滴加溶液时,可以打开上部的玻璃塞 B,反应过程中若观察到温度计刻度上升,说明该反应放热 C.NaBH,溶液日常可贮存在3mol/L的NaOH溶液中 41/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 命题,点03蒸馏与分馏的改进装置 除了常规的直形冷凝管,命题常涉及球形冷凝管(用于回流)、蛇形冷凝管(用于高效冷凝)的辨析。 04 温度计 一克氏蒸馏头 军非 接真 毛细管 空泵 加热装置 减压蒸馏 >温度计位置:这是必考点。测定反应液温度(如制乙烯)水银球在液面下;测定馏分温度(如蒸馏水、石 油分馏)水银球在支管口处。 >尾气处理与防倒吸:在蒸馏易挥发、有毒物质时,装置末端常连接干燥管或倒扣漏斗,考查其防倒吸原理。 【例3】(2026甘肃酒泉·二模)钒氨合金中氨元素含量的测定原理是用浓硫酸将样品中氨元素转化成铵盐, 利用如图装置(加热装置省略)处理铵盐,然后通过滴定测量。吸收和滴定过程中涉及的反应为 NH,+H,BO,=NH,.H,BO,,NH,H,BO,+HCI=NH,CI+H,BO;. 己知:①甲基红-次亚甲基蓝混合指示剂的颜色与pH的关系为pH<5.2时呈红色,pH>5.2时呈绿色:②“仪 器6的适用温度为50~100℃。 →出水 蒸馏水 1.圆底烧瓶2.蒸馏瓶3.漏斗4.磨口罩 I样品转化:称取试样0.20g,置于烧杯中,加入20L浓硫酸,加热至样品完全转化为铵盐。 Ⅱ样品蒸馏:向锥形瓶内加入60L硼酸溶液和4滴甲基红-次亚甲基蓝指示剂;将烧杯中的样品溶液通过 漏斗加入蒸馏瓶中,清洗烧杯及漏斗三次,并将清洗液加入蒸馏瓶中,再由漏斗处加入NOH浓溶液 160mL,塞紧磨口罩;加热“仪器1”处的圆底烧瓶开始蒸馏,蒸馏过程结束后取下锥形瓶。 .滴定:用0.05ol·L的盐酸标准溶液滴定锥形瓶中的吸收液。 回答下列问题: (1)“仪器6的名称为 (2)“样品蒸馏过程中,水蒸气除加热作用外,还具有的作用是 0 (3)硼酸溶液作为吸收液的优势是 ;加入NaOH浓溶液发生反应的离子方程式为 (4)“滴定”步骤中,滴定终点时的现象为 42/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (5)滴定时,消耗盐酸的体积数据如下表所示。 序号 2 3 4 滴定前读数/nL 0.00 0.23 0.00 0.00 滴定后读数/mL 26.50 26.53 26.52 26.48 应舍弃的数据为 (填序号):测得该样品中氨元素的质量分数是 ooo (6)下列操作中,导致样品中氮元素含量测定结果偏高的是 (填字母)。 A.转移样品时,未清洗烧杯及漏斗 B.样品蒸馏时,冷凝管下端未浸入吸收液中 C.滴定时,未润洗酸式滴定管 D.蒸馏过程中,蒸馏瓶与“仪器6”之间漏气 命题点04反应控制与合成装置一从“制备”到“调控”的进阶 现代合成化学强调绿色、高效、可控,高考命题紧扣这一趋势,重点考查反应条件的精确控制。 三颈烧瓶(三口烧瓶)的多功能应用 这是综合实验题的“主角”。命题关注其接口的利用: ◆恒压滴液漏斗:考查其平衡气压、使液体顺利滴下的作用,以及在控制反应速率方面的优势。 ◆冷凝回流:在反应过程中防止易挥发反应物(如乙醇、乙酸)或产物的损失。 ◆温度计与搅拌:考查对反应温度的精准控制(如水浴、油浴)和混合均匀度。 特殊气体的制备与性质验证 例如氨的催化氧化、铜与浓/稀硝酸反应的对比装置。 ◆微型化与一体化:命题常展示一套封闭的微型装置,要求分析其优点(节约药品、减少污染、现象 明显)。 ◆多步反应串联:例如先制备气体,再通过干燥、除杂,最后进行性质实验或收集。切入点在于分析 每个洗气瓶中的试剂及其作用(如除去酸性杂质、干燥气体)。 【例4】(2026·宁夏:一模)三氯乙醛(CC1,CHO)在医药领域作为一种重要的药物前体,可用于合成多种药 物。某研究小组人员利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。 浓盐酸 浓 饱和 食盐水 7醇 KMnO 酸 A & C D E 已知:①CCl,CHO易溶于水和乙醇,易被HCIO氧化生成CCl,COOH。② 43/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 物质 CCI,CHO CCI,COOH CH.CH,CI 沸点/℃ 97.8 198 12.3 回答下列问题: (1)装置A中仪器a的名称为 装置E中球形干燥管的作用为 (2)实验装置从左到右的连接顺序为 (填大写字母,装置可重复使用): (3)控制温度80~90℃,装置A的加热方式为 (填序号),仪器a内生成CCl,CHO的化学方程 式为 ①油浴 ②热水浴 ③沙浴 (4)反应结束后,测得产物CC1,CHO中混有CCl,COOH、CH,CH,C1杂质,从产物中提纯CCl,CHO的方法 是 (5)测定粗产品中CC1,CHO(含有CC1,COOH、CH,CH,C1杂质)含量: i.产品预处理:准确称取样品0.40g于碘量瓶中,加入20.00mL0.1 mol/L NaOH标准溶液,振荡5min: 补加10.00mL0.1mol/LNa○H溶液,40℃水浴反应10min。 ii.碘氧化反应:冷却至室温,加入10mL10%HS0,酸化;加入30.00mL0.1mol/LI,标准溶液,避光放 置15min。 ii.滴定剩余碘:用0.lmol/LNa,S,O,标准溶液滴定至淡黄色;加入2mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消 失(共消耗Na,S,O,标准溶液体积VmL。 (已知:CCl,CHO+OHoe→CHCl,+HCO0: HC00+H2→H+2I+C02;12+2S,03=2I+S,06) ①产品预处理中加入20.00mL0.1mol/L NaOH标准溶液,振荡5mim的目的是 ②粗产品中CCl,CHO的质量分数为 (列出含V的代数式即可)。 命题点05定量分析与检测装置—从“读数”到“误差”的精准化 定量实验是区分度较高的题型,核心在于对测量数据的准确性和误差来源的分析。 滴定管的创新应用 除了常规的酸碱中和滴定,命题常涉及氧化还原滴定(如高锰酸钾法、碘量法)和沉淀滴定。 ◆自动定零位滴定管:这是一种创新装置,其优点是排除尖嘴气泡、读数更精准、操作更便捷。 ◆指示剂的选择:考查特定滴定反应的终点判断(如淀粉遇碘变蓝、KSCN检验F+)。 一气体体积的测量 利用量气管(或注射器)测量产生气体的体积,进而计算样品纯度。 44/197 学科网·上好课 上好每一堂课 量气管 水 ◆读数要点:考查“恢复至室温”、“调节两端液面相平等操作,以确保气体压强等于大气压。 ◆误差分析:若未冷却就读数,气体体积偏大:若未调平液面(量气管液面高于水准管),气体压强偏 大,体积偏小。 【例5】(2026湖北·二模)氮化钙(CN2)在冶金中作脱气剂、氮化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧 烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是 量气管 Y形管 水准瓶 煤油 女品 w g 蒸馏水目 蒸馏水 产品 图1 图2 A.图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好 B.CaN2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6HO=3Ca(OH2+2NH↑ C.反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低 D.图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度 【例6】(25-26高三下·重庆·月考)苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀 土离子在形成配合物时,配位数在3~12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕 配合物(EA3)组成的方法如下。 I.苯甲酸铕配合物(EuA3)的制备 5mL 20%盐酸 10%苯甲酸钠 NaA)溶液 1.6g 调节pH Eu203至5.06.0 EuCL,溶液析出沉淀 苯甲酸铕配合物 …一 系列操作…一 磁力搅拌 EuA3 加热器 45/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生f-跃迁,从 态到 态时发射荧光。 (2)写出u,0,溶解在盐酸中的化学方程式 (3)苯甲酸根(A)结构简式为 其中两个氧原子均为配位原子,则DA,的配位数为 Ⅱ.苯甲酸铕配合物(EA,)组成的验证 步骤1:称取0.32g产品溶解在HNO,溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离E3+和苯甲酸(H),Eu+留在 水相中,苯甲酸(HA)进入有机相。分液后,将水相定容至100mL。 步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对 酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用0.l00molL1标准NaOH溶液滴定。消耗NaOH溶液体 积为18.20mL。 步骤3:用移液管移取E1+溶液25.00mL,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2 滴,用0.010ol·L EDTA标准溶液滴定E13+溶液。消耗EDTA标准溶液体积为14.20mL。已知Eu+与 EDTA反应的化学计量数之比为1:1。 (4)步骤1中“将水相定容至100.00L”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 (5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是 (6)步骤2滴定过程中,滴定终点的颜色变化是 0 nA) (7)该产品中 (保留1位小数)。该结果与EA存在差异,可能的原因是 n(E+) 材想 46/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 02 高频考点速查速记 速查01化学与STSE 1.熟悉生活中的常见化学物质 (1)无机盐净水剂 氯化铁、硫酸铁、高铁酸钾、硫酸铝、氯化铝、明矾。 (2)常见的消毒剂 ①含氯消毒剂:氯气、漂白粉、漂白液、漂粉精。 ②过氧化物:过氧化氢H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH。 ③其他:二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、75%酒精、苯酚。 (3)漂白剂 漂白粉、漂白液、漂粉精、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。 (4)食品添加剂 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、亚硝酸钠、山梨酸及其钾盐 抗氧化剂 维生素C、还原铁粉 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 维生素(A、D、B等 营养强化剂 矿物质类:钙(乳酸钙、葡萄糖酸钙):铁(硫酸亚铁、富马酸亚铁):碘KIO):硒(亚硒酸 钠) (5)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、 三硅酸镁①Mg2Si,Og)等。 2.化学与能源 (1)清洁能源—一天然气、氢气等。 (2)化石能源—一天然气、石油和煤等。 (3)绿色能源一不排放污染物,能直接用于生产、生活的可再生能源,如氢能、风能、太阳能等。 (4)新能源一氢能、风能、太阳能等。 3.常考材料的组成 材料 举例 说明 镁铝合金、不锈钢、青铜、黄铜①铝合金具有强度大、密度小、耐腐蚀等优点; 金属及合金材料 等 ②保护金属要使被保护的金属作原电池的正极或电 47/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 解池的阴极 水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维、 无机非金属材料 生活中的硅酸盐材料有水泥、玻璃和陶瓷等 新型陶瓷材料 天然 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等 材料 有机高 塑料:聚乙烯、 聚氯乙烯等 ①合成纤维:醋酸纤维等;再生纤维:黏胶纤维等: 分子材 合成 合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、 ②聚乙烯、聚氯乙烯都不能使酸性高锰酸钾溶液和 料 溴水褪色 材料 丙纶、维纶、尼龙66等 合成橡胶:丁苯橡胶、氯丁橡胶 等 复合材料 玻璃钢 复合材料比原单一材料有更优越的性能 4.化学与环境保护 (1)绿色化学理念 利用化学原理和技术手段从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染, 核心 又称为“环境无害化学“环境友好化学”或“清洁化学 绿色化学理 念 从环境观点看 强调从源头上消除污染(从一开始就避免污染物的产生) (预防优于 从经济观点看 提倡合理利用资源和能源,降低生产成本(尽可能提高原子利用率) 治理) 原子经济性反应一反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率 热点 为100%,对应无机、有机反应类型分别是化合反应、加成反应 (2)常见的环境问题 环境问题 形成的主要原因 温室效应 二氧化碳、甲烷等 白色污染 塑料制品 雾霾 PM2.5 光化学烟雾 氮氧化物O)和碳氢化合物 酸雨pHK5.) 二氧化硫和氮的氧化物 臭氧层空洞 氟氯代烃 重金属污染 铜、汞Hg)、镉(Cd)、铬、铅等离子 48/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 赤潮、水华 含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放 室内污染 甲醛、苯、放射性元素氡等 5.化学与食品安全、医药健康 (1)食品添加剂:防腐剂 —一苯甲酸钠、亚硝酸钠、食盐;抗氧化剂一维生素C;膨松剂一碳酸 氢钠、碳酸氢铵;营养强化剂一加碘盐,一般添加KIO3(性质较稳定) (2)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、 三硅酸镁Mg2Si3Og)等。 速查02化学与传统文化 1.常见文物及成分 (1)陶瓷:主要成分是硅酸盐。陶瓷的制作过程中,黏土等原料在高温下发生复杂的物理、化学变化, 形成以硅酸盐为主要成分的坚硬物质。 (2)青铜器:主要成分是铜合金,其中以铜和锡为主要元素,还可能含有少量的铅、锌等。不同用途 的青铜器,其合金成分比例会有所不同。 (3)古代书画:纸张的主要成分是纤维素,属于天然高分子。而书画中的颜料成分则较为复杂,如墨 的主要成分是炭黑,一些彩色颜料可能是矿物质颜料,如朱砂的主要成分是硫化汞Hg$),石青的 主要成分是碱式碳酸铜等。 (4)古建筑中的石灰石构件:主要成分是碳酸钙(CC03)。石灰石在自然界中储量丰富,质地坚硬,常 被用于古代建筑的石构件,如石柱、石栏等。 (5)古代玻璃制品:主要成分是硅酸盐和SO2,还含有氧化钠、氧化钙等其他金属氧化物。不同历史 时期和地区的玻璃制品,其成分会有所差异,从而影响其颜色、透明度等性质。 2.传统文化涉及“物质的判断 根据文言文信息分析物质的性质,判断是哪种物质。 (1)“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其“硇水指的是硝酸。 (2)药物“鼻冲水条目下写道:“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减,气甚辛烈,触人脑, 非有病不可嗅”,这里的“鼻冲水”指的是氨水。 (3)《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水指的是石油。 (4)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的碱是飞2CO3。 (5)《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质..”文中的“裘主要成分是蛋白质。 3.传统文化涉及“变化”的判断 由古代文献记载的内容,联系化学反应,判断是否为化学变化;判断化学反应的类型,如置换反应、 氧化还原反应等。如“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化碳酸钙的分解。“熬胆矾(Cu$O45H2O) 铁釜,久之亦化为铜”,涉及的反应类型为置换反应和氧化还原反应。 4.古代化学技术 49/197 丽学科网·上好课 www zx x k co m 上好每一堂课 化学技术 主要反应或成分 说明 ①钢是以铁为主的含碳合金: 主要是将生铁和熟铁(含碳量约在0.02%以下)加热,生铁熔化灌②钢的含碳量越高,硬度和脆 “灌钢法” 入熟铁,再锻打成钢 性越大: ③合金熔点低于成分金属 “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上.其清如水, “烧酒 这里所用的“法”是指蒸馏 味极浓烈,盖酒露也” “.NO)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎 蒸发结晶 “煎“炼”涉及蒸发结晶 炼而成 速查03化学性质与用途 1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂 性质 用途 明矾、铁盐水解生成胶体,具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂) 次氯酸钠是含氯消毒剂的有效成分,具有氧化性 用84消毒液消毒 二氧化氯具有较强的氧化性 可用于自来水的杀菌消毒 漂白粉(有效成分为次氯酸钙)具有强氧化性 可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂 KzFO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 KFeO4作新型净水剂 2.常见干燥剂、还原剂 性质 用途 氮气的化学性质稳定 作食品保护气 生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水 可作(食品)干燥剂 P2O5能与水反应 可作干燥剂不可用于食品) Fe、FeO具有还原性 食品的抗氧化剂 SO2既可以杀菌又具有还原性 在葡萄酒中可以微量添加 3.生活、生产中其他物质 性质 用途 A1(OH3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂 明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 肥皂水显碱性 作蚊虫叮咬处的清洗剂 50/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 铝有还原性,与氧化铁发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 草木灰含碳酸钾,水解显碱性 铵态氨肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用 厨余垃圾含N、P、K等元素 用厨余垃圾制肥料 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板、电脑芯片 二氧化硅导光能力强 可作光导纤维 4HF+Si02—2H20+S证4↑ 用亚刻蚀玻璃 A1具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 水玻璃硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料等 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 锌的活泼性大于铁 在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀 速查04化学用语 1.原子结构表示法 (1)核素符号:1C、N等: 质量数(4)=质子数()十中子数)。 (2)原子(离子)结构示意图,如C1: (3)电子排布式,如基态F原子:1s22s22p。 可可个 (4)轨道表示式,如基态0原子:1s2s 2p (5)价层电子排布式,如基态Fe2+:3d。 2.分子结构表示方法 (1)实验式(最简式),如乙炔、苯、苯乙烯:CH。 H:O:O:H (2)电子式,如H202: (3)结构式、结构简式、键线式(以乙醇为例) 51/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 结构式 结构简式 键线式 HH HCCOH CH:CH2OH 个oH HH (4)两类模型(以甲烷为例) 球棍模型 空间填充模型 3.成键方式的表示方法 (1)用电子式表示两类化学键的形成过程 化学键 用电子式表示形成过程 共价键 不标出弯箭头及电子的转移,表示出共用电子对,如:Hx+C:一→HC: 用弯箭头表示电子转移,用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数,如: 离子键 Na+i:一Na[s (2)原子轨道的重叠方式 想中宁曲今共的中 ①s-gσ键: H一H的s-sσ键的形成 &-局-品*8。 ②s-pō键: H一CI的s-pc键的形成 8÷=8÷8中8。 ③ppo键: CI一CI的p-pc键的形成 8*-8→8÷8 ④pp键: ppπ键的形成 速查05离子友应 1.离子能否大量共存判断 判断离子能否大量共存的“四个要点”,关键是看“一色、二性、三特殊、四反应”。 (1)一色一溶液颜色,无色溶液中不存在有色离子。 (2)二性—溶液的酸碱性: ①在强酸性溶液中,OH及弱酸根离子(如CO?、SO3、S2、CHCO0等)均不能大量存在; ②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、AI3+、Mg2、Fe3+等)均不能大量存在; ③弱酸的酸式酸根离子(如HCO,、H$O?、HS等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。 52/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 (3)三特殊一三种特殊情况: ①[A1(OH)4]厂与HCO3不能大量共存 ②NO3十H”组合具有强氧化性,能与S2、F2+、I、SO?等具有还原性的离子发生氧化还原反应 而不能大量共存。 ③NH4+与CHCO0、CO32,Mg2+与HCO3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总 的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。 (4)四反应—离子不能大量共存的四种反应类型: ①发生复分解反应 ā.离子间因发生反应生成沉淀而不能大量共存。 常见的离子组有:H与SiO,2;OH与Mg2、A13+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等;Ag与C1、Br、I等; S042(或C02)与Ba2+、Ca2、Ag等。 b.离子间因发生反应生成弱电解质而不能大量共存。 常见的离子组有:H与OH、CHCO0、F、CIO等。 c.离子间因发生反应生成气体而不能大量共存。 常见的离子组有:H与CO,2、HCO3、SO32等;加热条件下,OH与NH+。 ②发生氧化还原反应 离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。 常见的离子组有:在酸性条件下,MnO4或NO,与Fe2+、I等。 ③发生相互促进的水解反应 离子间因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的有:A13+或Fe3+与A1(OHD4]、HC03等。 ④发生络合反应 离子间因发生络合反应而不能大量共存的一般指Fe3+与SCN,该反应通常还可以作为检验F3+的实 验依据。 2.题目中常见的条件类型 条件类型 题目中的常见表述 误点点悟 有色离子如MnO4(紫红)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3 无色 (黄)C3+(绿)等不能大量共存 常见的限制 pH=1或pH=13 溶液显酸性或碱性 条件 “因发生氧化还原反应而 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类 不能大量共存, 型反应的离子 常见的易错 透明 “透明”也可“有色” 点 不能大量共存 易看成“大量共存, 53/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 与A1反应放出H2 溶液既可能显酸性也可能显碱性 水电离的 常见的隐含 溶液既可能显酸性也可能显碱性 cH)=1×1012molL1 条件 通入足量的NH” 与NHH0反应的离子不能大量共存 NO3 在酸性条件下具有强氧化性 3.离子方程式正误判断 (1)离子方程式正误判断的思维流程 先分析 反应能否发生 反应物、产物 化学式拆分是香正确 维流程 是否漏写离子反应 再运用 原子守恒 三种守恒关系 电荷手恒 得失电子守恒 (2)把握离子方程式正误判断的四个关键 ①考虑反应环境(溶液的酸碱性、氧化性、还原性等) 分析反应体系 ②考虑试剂加入的顺序 ③考虑反应物之间的量的关系(如少量、过量、等量) ①易溶于水的强电解质(强酸、强碱和部分盐)拆分成离子形式 分析物质表示 ②弱电解质、难溶物、单质、氧化物用化学式表示 ③微溶物的处理:“清拆分浊不拆 ①考虑是否漏掉部分离子反应 分析反应产物 ②考虑反应物的量不同对产物的影响 ③考虑物质的氧化性(或还原性)对产物的影响 ①考虑是否符合质量守恒(前后元素种类及对应原子个数) 分析守恒规律 ②考虑是否符合电荷守恒(电性种类相同、电荷数目相等) ③考虑氧化还原型离子方程式是否符合得失电子守恒 速查06氧化还原友应 1.双线桥理解基本概念 化合价升失电子氧化反应 强氧化剂+强还原剂一还原产物+氧化产物 (氧化性强)(还原性强) (还原性弱)(氧化性弱) 个 化合价降得电子还原反应 54/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 2.多种方法判断强弱 (1)金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 由左到右,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱 K +Ca2+Na +Mg2 Al3 +Zn2 Fe2 +Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Hg2+Ag +Pt Au+ 由左到右,得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强 (2)非金属活动性顺序 一般来说,元素非金属性越强,单质越易得到电子,氧化性越强:其对应阴离子越难失电子,还原性 越弱。 F O CI Br I S FO2-Cl-Br I-S2- 非金属原子的氧化性减弱 非金属阴离子的还原性增强 (3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱 同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐增强,还 原性逐渐减遐: 同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,单质氧化性逐渐诚蝨,还 原性逐渐增强。 (4)根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极反应的物质还原性一般比作正极物质的还原性强。 3.典型物质判断 (1)典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br2>Fe3>I2>S 还原性:S2>I>Fe+>Br 氧化性:Fe3+>Ag>Cu2t>Fe2>Zn2>A13 (2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2→O)。 (3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeC溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。 (4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I。 (5)盐酸有酸性、氧化性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性、漂白性。 (6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+NO3、NaSO,十HNO3、Fe(O2+NO3、Fe(OHD3十HⅡ发生氧化还原 反应。 (7)氧化还原反应配平:标价态、列变化、求总数、定系数、后检查 一标:标出有变化的元素化合价: 二列:列出化合价升降变化: 三找:找出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等: 55/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 四定:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数: 五平:观察配平其它物质的系数: 六查:检查是否原子守恒、电荷守恒(通常通过检查氧元素的原子数),画上等号。 (8)常见的重要氧化剂、还原剂 氧化剂 还原剂 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe 活泼非金属单质:X2、O2、S 某些非金属单质:C、H、S 高价金属离子:Fe3+、Sn4 低价金属离子:Fe2+、Sn2+ 不活泼金属离子:Cu2+、Ag其它: 非金属的阴离子及其化合物: [AgNH)2]OH、新制Cu(OH2 S2、HS、SO32、I、HI、NH3、C、HCl、Br、HBr 含氧化合物:NO2、N2O、MnO2、Na2O2、 低价含氧化合物:C0、SO2、HS03、Na2SO3、Na2SzO3、NaNO2、 H2O2、HCIO、NO3、浓H2SO4、 HC2O4、含-CH0的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某 NaClo、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4 酯、葡萄糖、麦芽糖)等 王水(浓盐酸:浓硝酸31混合成的酸) 既作氧化剂又作还原剂的有:S、SO,2、HSO3、HSO3、S02、NO2、Fe2+及含-CH0的有机物。 速查07化学计量 1.以物质的量为核心的化学计算 各反应物和生成 粒子(原子、 构成物质的原子 物的物质的量 分子、离子 离子的物质的量 电子等)数目 通过化学方程式 ÷ NNA 通过化学式 标准状况 物质的 ÷M 物质的量 ×Vm 下气体体 质量(g) ×M (mol) ÷Va 积(L) 溶液中 1000p M 溶质质 各离子 通过电溶液的物质的量」 量分数 的浓度 离方程式浓度(molL-) x100元 M 2.阿伏加德罗常数判断考前必读 (1)标准状况下不是气体的物质,常考的有H2O、液溴、亚、CHCl3、CH2C2、CCl4、SO3、NO2、酒精、 乙酸、碳原子数大于4的烃、苯等。 (2)常考物质的微观构成 ①单原子分子:稀有气体He、Ne等;多原子分子:臭氧(O)、白磷P4(分子结构: ):Na202中 阴离子为0?。 56/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ②最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(CL4)和丙烯(CH)等单烯烃。 ③一些特殊物质中的化学键数目 P4 Si SiO2 物质 C.H2+2 石墨 金刚石 (P-P) (Si-Si) (Si-0) 每摩尔含共价键数目 (31)NA 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA (3)可逆反应不能进行到底 ①多数盐类的水解反应 高温、高压 ②N+3H2催化剂2NH3 催化剂 ③2S02+02△ 2S0: (④Cl2+H2OHCl1+HClo ⑤2NO2=N204 (4)有关反应进程的问题 ①MO2与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。 ②Cu与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。 ③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和O的混合气体。 ④Z与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H的混合气体。 (5)常考氧化还原反应中电子转移数 反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目 Na202+C02 1 mol Na2O2 1mol或Na (或H20) 1 mol O2 2mol或2Na Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1mol或NA 1 mol Cl2 2mol或2Na Cl2+Fe 1 mol Fe 3mol或3Na 3.阿伏加德罗定律 内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同定一同”。 推论: (a)同温同压下,VVz2 (b)同温同体积时,p1p212N个N2 (c)同温同压等质量时,V1V2=M2M1(d)同温同压同体积时,MM2pp2 注意:(1)阿伏加德罗定律也适用于混合气体。 (2)考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如HO、SO3、已烷、辛烷、CHC13、 CC4、苯、乙醇等。 (3)物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等) 57/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 时常涉及稀有气体H、Ne等单原子分子,C2、NzO2H2双原子分子。胶体粒子及晶体结构:P4 金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 (4)要用到22.4Lol1时,必须注意气体是否处于标准状况下,否则不能用此概念。 (5)某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少。 (6)注意常见的的可逆反应:如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡。 (7)不要把原子序数当成相对原子质量,也不能把相对原子质量当相对分子质量。 (8)较复杂的化学反应中,电子转移数的求算一定要细心。如2Na2O2+2H0=4NaOH+0↑: 2Na2O2+2C02=2Na2C03+O2;Cl+2NaOH-NaC+NaClo+H20等。(1 moINa2O2或1 mnolCl2完全反应转移 1mol电子) 4.NA”应用示列 (1)常温常压下,1ol氦气所含原子数为Na(对) (2)标准状况下,2.24LCl2与氢氧化钠完全反应转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (3)标准状况下,1L辛烷完全燃烧生成CO28L(错,标准状况下辛烷是液体) (4)7.8gNa2O2与C02完全反应,转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (5)3.4gH2O2完全分解转移电子0.2N4(错,0.1N) (6)2.4gMg无论与O2还是与N2完全反应,转移电子数都是0.2Na(对) (7)5.6gFe与Cl2完全反应,转移电子数为0.2Na(错,0.3N) (8)电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA,则阳极质量减少64g(错,阳极为粗铜,除铜外,还含其他 金属) (9)1L1molL1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OD3胶粒数为Na个(错,小于N) (10)10g46%的乙醇水溶液中所含H原子数为0.6NA(错,还要考虑水,应为1.2NA) (11)1mol一OH中所含电子数为9Na(对) (12)1 mol CH所含的电子数为8NAa(对) (13)2gNO2和44gN2O4的混合气体所含原子数为3NA(对) (14)TC时,1LpH=6的纯水中含10NA个OH(对) (15)过量的Fe粉加入稀硝酸中,当溶解5.6g时转移的电子数为0.3Na(错,0.2N) 速查08实验仪器与基本操作 1.高考常考仪器及使用 (1)坩埚和蒸发皿 二者均可以直接加热,前者主要用于 坩埚: 固体物质的灼烧,后者主要用于 溶液的蒸发、浓缩和结晶 蒸发皿: (2)漏斗 58/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 普通漏斗 长颈漏斗分液漏斗 恒压滴液漏斗 普通漏斗主要用于组装过滤器,长颈漏斗主要用于组装简易 反应容器,分液漏斗主要用于分离互不相溶的液体、向 反应容器中滴加液体 (3)滴定管 滴定 管夹n 式滴定管 式滴定管 铁架台 ①滴定管0刻度在上方。酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。 ②滴定管赶气泡的操作 酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。 碱式滴定管:将乳胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住乳胶管,轻挤压玻璃球,使溶液从尖 嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。 (4)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,瓶塞不可互换。 (5)玻璃棒:过滤、配制一定物质的量浓度的溶液转移溶液时用玻璃棒引流;蒸发过程中用玻璃棒搅拌, 并从蒸发皿中转移固体:溶液pH测定时用玻璃棒蘸取溶液等。 (6)试剂瓶:广口瓶盛放固体试剂,细口瓶盛放液体试剂,棕色瓶盛放见光易变质的试剂。 (7)量筒:不能用来配制溶液或用作反应容器,不能用来加热或量取热的溶液。 (8)pH试纸:检测溶液时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。检验气体前试纸需先润湿,试纸不 能直接用手拿,要用镊子夹取。 (9)烧瓶、烧杯、锥形瓶:不可直接加热,中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。 (10)温度计:不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时水银球浸在液体中,蒸馏测蒸气温度时水银球位 于蒸馏烧瓶支管口处。 2.常见试剂的保存方法 保存依据 保存方法 典型实例 59/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 ①密封或用后立即盖好: ①Na2SO3、NazS、KI溶液等用后立即盖好: 防氧化 ②加入还原剂: ②向FesO4溶液中加少量铁屑; ③隔绝空气 ③K、Na保存在煤油中,Li保存在石蜡油中 防与C02反应 密封保存,减少暴露时间 NaOH、Na2CO,溶液、石灰水、Na2O2固体等密封保存 ①密封,置于阴凉处: ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处: 防挥发 ②液封 ②液溴用水封 置于冷暗处,不与氧化剂混合 防燃烧 苯、汽油、酒精等 贮存,严禁火种 保存在棕色瓶中,并置于阴暗 防分解 浓NO3、MnO4溶液、AgNO3溶液、氯水等 处 防水解 加入酸(碱)抑制水解 FeCl3溶液中加稀盐酸;Na2S溶液中加NaOH溶液 ①腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或①浓HNO3、酸性KnO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡 防腐蚀 塑料塞; 胶; ②腐蚀玻璃的物质用塑料容器②氢氟酸保存在塑料瓶中 防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2C03、Na2SiO3溶液等 3.基本实验操作的先后顺序 (1)制取气体时:先检查装置气密性后装药品。 (2)点燃可燃性气体时:先验纯再点燃。 (3)用石蕊试纸、淀粉红试纸检验气体性质时:先用蒸馏水润湿试纸。 (4)中和滴定实验:洗净后的滴定管先用标准液或待测液润洗,再装入相应的溶液;观察锥形瓶内溶液颜 色的改变时,先等半分钟,颜色不变后判定终点。 (5)定容操作:先加蒸馏水至容量瓶刻度线1~2cm后,再用胶头滴管定容。 (6)检验SO子时,先向待检验溶液中加稀盐酸酸化,后加入BaCl2溶液,观察现象。 4.常见实验事故的处理 (1)失火处理:酒精及有机物燃烧,小面积失火时,应迅速用湿布或沙土盖灭:钠、磷等着火时应用沙土 盖灭。 (2)浓硫酸、浓烧碱沾到皮肤上,用大量水冲洗,然后分别涂上稀NHCO3溶液、稀硼酸溶液。 (3)眼睛被酸、碱灼伤,先用大量水冲洗,并不断眨眼,一定不能揉眼:然后被酸灼伤用稀NHCO3溶液 淋洗、被碱灼伤用稀硼酸溶液淋洗;最后用生理盐水清洗。 (4)汞洒在地面上,先收集,然后撒上硫粉进行处理。 60/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 5.化学实验中的5个“标志, (1)仪器洗涤干净的标志是内壁附有均匀水膜,既不聚集成滴,也不成股流下。 (2)中和滴定终点的标志是滴入最后半滴液体后溶液颜色发生突变且半分钟内不变色。 (3)容量瓶不漏水的标志是加入一定量的水,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,均无水渗出。 (4)容量瓶、量筒、移液管、滴定管中液面达到刻度线的标志是平视时,视线、刻度线与凹液面最低处相 切。 (5)天平平衡的标志是指针在分度盘的中央或指针左右摆动的幅度相等。 速查09实验设计与目的一致性问题 1.判断下列实验操作是否能达到相应的实验目的 序号 实验操作 实验目的 判断 向某溶液中加入K$CN溶液,无明显现象,再加入 (1) 该溶液中一定含有Fe2+ H02溶液,出现红色 向FeC2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的 (2) 氧化性Fe3+<Ag AgNO,溶液,溶液变红 向盛有2mL一定浓度的Na[Ag(S2O3)]溶液的试管 (3) [Ag(S2O)]3发生了水解 中,滴入5滴2molL1的红溶液,产生黄色沉淀 向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热、搅拌、冷却后,滴加 (4) 验证淀粉是否完全水解 过量NaOH溶液中和稀硫酸,滴加几滴碘水 用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好,放入盛有蒸馏 (5) 除去氢氧化铁胶体中的Fe+、Cl 水的烧杯中,更换蒸馏水,重复几次 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶 (6) 测定中和反应的反应热 液的温度 向2支分别盛有5mL0.1molL1和0.5molL1高锰 (7) 酸钾溶液中的试管中同时滴加5滴0.1molL 探究浓度对反应速率的影响 HC204溶液,观察溶液褪色的快慢 将CH,OH与浓HSO4在烧瓶中混合后加热至 (8) 170℃,并将从瓶内逸出的物质通入酸性MnO4 检验有无乙烯生成 溶液中 向2mL1 nol L1 NaOH溶液中先加入3滴1molL1 证明K即[Mg(O田] (9) FeCl3溶液,再加入3滴1molL1MgCl2溶液 Kp[Fe(OH)3] 相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2○2溶液 探究Cu2+、Fe3+对HzO2 (10) 的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液 分解速率的影响 61/197 函学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 和FeCl,溶液 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1molL1NaCo 比较HClO和CH,COOH (11) 溶液和0.1molL1CH,COONa溶液的pH 的酸性强弱 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶 (12) 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 液红色变浅 分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3 (13) 证明非金属性:S>C 溶液的pH,后者较大 将NaOH溶液滴入某溶液中加热,产生能使湿润的红 (14) 证明该溶液中有NH 色石蕊试纸变蓝的气体 (15) 分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气 鉴别溴蒸气和NO2 (16 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入FeNO3)2溶液中,溶液变 (17) 证明氧化性:H2O2比Fe3+强 黄色 向黄色固体难溶物PbI2中加水,振荡,静置。取上层清 (18) 证明难溶物存在沉淀溶解平衡 液,然后加入NaI固体,产生黄色沉淀 (19) 向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀 Kp(AgCD<K(AgD) 先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2g砝 (20) 称取2.0 g NaOH固体 码,左盘上添加NaOH固体 (21) 将FeCl,固体溶解于适量蒸馏水 配制FeCl3溶液 向沸水中逐滴加入1~2 nL FeCl,饱和溶液,搅拌并继 (22) 制备Fe(OD3胶体 续煮沸出现浑浊 (23) 测定等物质的量浓度的盐酸、硝酸的pH 比较C1、N的非金属性强弱 证明二者是离子化合物 (24) 用熔融氧化铝、CCL4做导电性实验 还是共价化合物 向含有少量FeCl的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2 (25) 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 粉末,搅拌一段时间后过滤 将CH3CHBr与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水 (26 溶液,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉 检验CH,CHBr中存在的溴元素 淀 取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产 (27) 测定Na2CO3(含NaCI)样品纯度 生的气体 (28) 将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干 缩短容量瓶干燥的时间 (29) 将含有苯甲酸的苯酚加入饱和Na2CO3溶液中,过滤 除去苯酚中混有的少量苯甲酸 62/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 将混合气通过盛有溴的四氯化碳溶液中,观察溶液是 (30) 检验乙烷中是否含有乙烯 否褪色 2.判断下列有关实验操作一现象一解释或结论是否都正确 序号 实验操作 现象 解释或结论 判断 得黑色海绵状固体,并放出 浓硫酸体现氧化性和吸水 (1) 向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌 有刺激性气味的气体 性 用洁净的铁丝蘸取溶液,然 (2) 火焰呈黄色 溶液中含有Na 后在酒精灯火焰上灼烧 向浓度均为0.10molL1的 (3) KCI和KI混合溶液中滴 出现黄色沉淀 Kp(AgCI)>Ksp(AgI) 加少量AgNO3溶液 铜粉加入稀硫酸中,加热;再 加热时无明显现象,加入硝 (4) 硝酸钾起催化作用 加入少量硝酸钾固体 酸钾后溶液变蓝 向AgNO,溶液中滴加过量氨 Ag*和NH3H20可以大量 (5) 得到澄清溶液 水 共存 (6) 向CH,ONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性H2CO,>CH,OH 在坩埚中将MgC26H2O灼 MgCl26H2O受热分解为 (7) 得到白色固体 烧 MgCl2 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰 (8) 火焰呈黄色 原溶液中有Na+无K 色试验 向某溶液中滴加几滴稀 (9) NaOH溶液,将湿润的红 试纸不变蓝 原溶液中无NHH 色石蕊试纸置于试管口 用坩埚钳夹住一小块用砂纸 (10) 仔细打磨过的铝箔在酒 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 精灯上加热 硝酸银溶液中加入足量 先出现白色沉淀,后变为黄 (11) NaCl溶液,再加入I溶 K(AgCI)Ksp(AgI) 色沉淀 液 向2mL2%CuSO4溶液中滴 加4~6滴2%NaOH溶 (12) 未出现砖红色沉淀 X不含醛基 液,振荡后加入0.5mLX 溶液,加热煮沸 63/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 等体积pH=3的HA和HB两 相同时间内,HA收集到的氢 (13) 种酸分别与足量的锌反 HA是强酸 气多 应 将铝片和镁条作为电极,插 (14) 入1.0molL1的NaOH 电流表指针偏向镁片 金属铝比镁活泼 溶液中 向1.0molL1的NaHC03溶 (15) 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性 液中滴加2滴甲基橙 向NaBr溶液中加入氯水,再 (16) 溶液变蓝 氧化性:C2>B2>I2 加入淀粉-KI溶液 浓硫酸有脱水性和强氧化 (17) 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 性 将FeCl,固体溶解于适量硫 (18) 配制FeCl,溶液 H抑制FeCl3水解 酸溶液 常温下,相同的铝片分别投 反应物浓度越大,反应速率 (19) 浓硫酸中铝片先溶解完 入足量的稀、浓硫酸中 越快 向CuSO4溶液中通入H2S气 (20) 有黑色沉淀 CuS不溶于稀硫酸 体 在CuSO4溶液中加入KI溶 有白色沉淀生成,苯层呈紫 (21) 白色沉淀可能为CuI 液,再加入苯,振荡 色 向硝酸亚铁溶液中滴入稀硫 (22) 无明显现象 硝酸亚铁与硫酸不反应 酸 常温下,用pH试纸测定一定 HCO的水解程度小于其 (23) 浓度的NaHCO,溶液的 测得pH=8 电离程度 pH 向一定量的浓硫酸中加入过 (24) 量的锌粒,微热至反应 产生气泡 该气体成分仅为SO2 结束 将澄清的石灰水滴入可能混 该溶液中一定含有 (25) 有Na2Co3的NaHCO3 有白色沉淀产生 Na2CO3 溶液中 表面变黑的银器浸泡到盛有 构成原电池,铝作负极,硫 (26 食盐水的铝制容器中, 银器变得光亮如新 化银得电子被还原成 银器与铝接触 单质银 64/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 向足量的浓硝酸中加入铁 浓硝酸将Fe氧化成Fe3+, (27) 片,一段时间后加入铜 有气体生成,溶液呈蓝绿色 生成NO2,Cu与Fe3+ 粉 反应生成C2+ 比较CH3COO和HCO3的 分别测浓度均为 水解 常 数 (28) 0.1molL1的CH,COONH4 pH后者大于前者 K(CHCOO<K(HC 和NaHCO3溶液的pH 03) (29) 向乙醇中加入一小粒金属钠 产生无色气体 乙醇中含有水 混合过程中削弱了 CH,COOH分子间氢 常温下,将50mL苯与50mL 所得混合溶液的体积为101 (30) 键的作用,且苯与 CH;COOH混合 mL CH,COOH分子间的 作用弱于氢键 (四)实验装置图与目的正误判断 铁丝 水 煤油 NaOH NaOH溶液 酸 溶液 1.该装置可测量Cu与浓 2.该装置可用于实验室制 3.该装置用于制备并收集 4.该装置用于除去碳酸氢 硝酸反应产生气体的体积 备Fe(OH)h( NO气体( 钠固体中的少量碳酸钠 ( 坩埚 气体幻 塑料板 5.该装置用于Na2CO3和 6.用该装置加热硫酸铜晶 7,用该装置分离氢氧化钙8.该装置可用于吸收H3 稀HSO4反应制取少量的 体制备无水硫酸铜( 固体中混有的少量氯化铵 或HC1气体,并防止倒吸 C02气体( 固体() () NH,CI和 温度计 乙酸、乙醇、业 Ca(OH)2 浓HSO4 棉花 饱和 溶液 65/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 9.该装置可用于分离石油, 10.该装置可用于制备并 11.该装置可用于制备并 12,该装置可用于分离乙 得到汽油、煤油和柴油等 收集乙酸乙酯() 收集氨气() 酸与乙醇() 各种纯净物( 水 SO2 令分液漏斗 、止水夹 铜片 Ba(NO:) NaOH 浓硫酸 酸性 溶液 溶液 KMnO4 溶液 13.如图所示洗气瓶中产 14.用图中方法不能检查 15.如图所示装置用于石 16.利用该装置可证明S0 生的白色沉淀为 此装置的气密性( 灰石与稀盐酸反应制取 有漂白性() BaSO3( C02气体( ) A 干燥的pH试纸 Zn 铁丝绒 KSCN溶液 石墨 铁钉 T□ 经煮沸酸 管 水准管 加热 20 mL N2+60 mL H2 化的3%的 水 Fe NaCI溶液 17.模拟外加电流法( ) 18.利用该装置合成氨并 19.利用该装置验证牺牲 20.利用如图所示装置测 检验氨的存在() 阳极法() 定一定质量的Na2O和 Na2O2混合物中Na2O2的质 量分数( ) 新制的 3 mol-L-1 拿苯、误混合液 滴加 滴加 足量 AgNO3 氢氧化铜 硫酸 稀硝酸 。溶液 AgNO 粉 锌粒 溶液 金 溴乙烷水解液 加热 加热 21. 测量生成氢气的体积 22.用该装置制备溴苯并 23. 检验溴乙烷水解产物 24. 检验淀粉水解生成了 ) 验证有HBr产生() 中含有Br( 葡萄糖() 温度计 SO2 浓H2SO4 单簧夹 一乙醇 BaCl 碎瓷片 酸性 KMnO4 溶液 溶液 26.用溴水检验CH3CHBr 25. 检验乙醇消去反应产 27.关闭弹簧夹检查装置 与NaOH乙醇溶液反应生 28. 吸收S02() 物中的乙烯() 的气密性() 成的乙烯( 66/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 溴乙烷 NaOH MgCl2.6H2O 瓷坩埚 悬浓氨水 乙醇 酸性高 无水Ca 锰酸钾 溶液 29.检验溴乙烷与NaOH 31.加热熔融NaOH固体 32.制备并收集少量干燥 醇溶液共热产生的乙烯 30.制取无水MgC2( 的NH3( ) ( ) 盐酸 0.5g 0.5g 混合 MnO2粉末 FeCl粉末 气体 溴水 NazCO3 NaSiO 溶液 10mL5% 注射器 目H,0溶液国 35.2N02(g)N204(g), 36.比较MnO2和FeCl3对 33.除去甲烷中的少量乙 34.比较C1、C、Si的非 颜色加深说明平衡逆移 H202分解的催化效果 烯() 金属性强弱( ( ) ( 令饱和食盐水 叠盐酸 P2Os 酸性 电石 KMnO 溶液 MnO2 40.用标准浓度的NaOH 37.检验乙炔具有还原性 38.制备C12() 39.千燥NH3( 溶液滴定未知浓度盐酸用 到的仪器() 速查10原子结构与性质 1.元素周期律的应用 性质 同周期(自左而右) 同主族(自上而下) 电子层结构 层数相同 层数增大 失电子能力 减弱 增强 得电子能力 增强 减弱 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外) 67/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 酸性增强: 酸性减弱: 最高价氧化物对 H2SiOx<H;PO4<H2SO4<HCIO4 HNO:>H:PO4 应水化物的 碱性减弱: 碱性增强: 酸、碱性 NaOH-Mg(OH)2>Al(OH): LiOH<NaOH<KOH 非金属气态氢化 增强:SiH4<PH3<H2S<HCl 减弱:HF>HCI>HBr>Ⅱ 物的稳定性 原子半径 减小:Si>P>S>CI 增大:F<C<B<I 阳离子半径 减小:Na>Mg2+>A1+ 增大:Lit<Nat<K 阴离子半径 减小:P3->S2>C1 增大:F<CI<Br<I 2.1~36号元素的第一电离能()变化规律 fHe INe 1500 Ar C 1000 500 Li Na 0 10 152025 原子鼻数 30 说明:①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,第A、VA族反常: ②同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。 3.元素电负性的周期性变化 一般来说,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大:同族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小。 4.比较原子半径、离子半径大小的方法 一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。 二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。 速查11分子结构与性质 (一)化学键及分类 1.化学键的存在 68/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 离子键只存在于一离子化合物 不同种原子间↑ 化 共价键 极性键→存在于,共价化合物 键 (包含配位键 非极性键一→存在于 同种原子间 一→非金属单质 金属键存在于金属晶体 2.共价键的类型 共价键 举例 说明 单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键, 也可能是极性键,如O2中的共价键是非极性 双键(1个σ键、1个π键) C-C 键,O3中的共价键是极性键;不同原子之间 o键、 形成的共价键是极性键。 π键 三键 CC ②分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表 (1个σ键、2个π键) 参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大 大π键 π键的电子数。如苯分子中的大π键可表示为 咯。 ①配合物的组成。以[CuNH)4](OH)2为例: ③配位键也是共价键: 中心离子配体(配位原子N) A.含有常见配体的配合物举例: [Cu(NH).l(OH2 配位数 内界外界 Na' 冰晶石 氢化铝锂 硼氢化钠 一般来说,配合物内界与外界之间为离子键, 注:冰晶石一 六氟合铝酸钠(工业上用于电解制 配位键 电荷相互抵消。 铝,可以降低氧化铝的熔融温度)。 ②配体可能有多个配位原子与中心离子或原子 B.含有特殊配体:π键配位体[CO、环戊二烯基 形成螯合物。 (CH一)等]和螯合配位体的配合物举例: 以Cu2+与乙二胺形成的配离子为例: HN NH2 CH, 72+ Cu _HC H,N NH, 四羰基镍 二茂铁 金属EDTA螯合物 3.共价键对物质化学性质的影响 (1)共价键的强弱对物质稳定性的影响:键能越大,键长越短,分子越稳定。 (2)共价键的极性对羧酸酸性的影响:键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性 而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H,则羧酸的酸性越大。 注意与羧基相连的基团会影响羧基中羟基的极性。 69/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 i.烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越小: ⅱ.与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。 (二)分子、离子的空间结构 1.价层电子对互斥模型 (1)公式 价层电子对数之(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×壮电荷数)。 (2)注意事项 ①0、S作中心原子提供6个价电子,作配位原子不提供价电子。 ②当出现单电子时,单电子算一对。如价层电子对数为4。 ③该公式适用范围:AB.型分子或AB±型离子。 2.VSEPR模型与中心原子杂化方式的关系 常见 中心原子的 VSEPR 孤电子 微粒的 迁移 微粒 杂化方式 模型 对数 空间结构 CH sp3 正四面体形 0 正四面体形 NH4、BH4、PO、CIO4 H2O sp3 四面体形 2 V形 H2S NH; Sp3 四面体形 1 三角锥形 HO+、NF3 BF3 sp2 平面三角形 0 平面三角形 SO3、NO3、CO3、HCHo S02 卯2 平面三角形 1 V形 NO2 C02 sp 直线形 0 直线形 CS2 注意原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征(空间 结构和化学键类型)及相近的性质。 3.中心原子的成键特点与杂化方式的关系 (1)单键C、N、O( 、-0-):p3杂化。 (2)双键C、N、O(/ c- ):p杂化。 (3)“=C=”:p杂化。 (4)三键C、N(一C=C一、一CN):sp杂化。 (三)分子间作用力分子性质 1.键的极性与分子的极性 分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性 70/197 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 三原子 H20、H2S、SO2 极性键 V形 极性分子 分子 CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子 NH: 极性键 三角锥形 极性分子 四原子 BF3、SO3 极性键 平面正三角形 非极性分子 分子 P4 非极性键 正四面体形 非极性分子 五原子 CH:Cl 极性键 四面体形 极性分子 分子 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 2.氢键及其对物质性质的影响 氢键不属于化学键,氢键的作用力要大于范德华力。 0o. ro. 0氢锥0共价健0 O--H-Q H C-C C-CH3 0-0 HF O-HO HF分子间的氢键 乙酸以分子间氢键结合 成的二聚体结构 对物理性质的影响: (1)分子间氢键使物质沸点较高 例如,沸点:NH3>PHNH3分子间形成氢键)、H2O>HSHO分子间形成氢键)、HF>HCI亚分子间形成氢 键)、CH,OH>CH,OCH3(CH,OH分子间形成氢键)。 OH CHO (2)分子内氢键使物质的熔、沸点降低,如熔、沸点: HO CHO (3)使物质易溶于水:如NH3、C2HOH、CH,CHO、H2O2、CH3COOH等易溶于水(分子与水分子间形成 氢键)。 (4)解释一些特殊现象:例如水结冰体积膨胀(水分子间形成氢键,体积大,密度小)。 速查12晶体结构与性质 1.不同晶体的特点比较 比较项目 离子晶体 金属晶体 分子晶体 共价晶体 阳离子和阴离子通过通过金属离子与自由 相邻原子间以共价键 分子间以分子间作用力 概念 离子键结合而形成的电子之间的较强作用 相结合而形成空间网 相结合的晶体 晶体 形成的晶体 状结构的晶体 晶体微粒 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 分子 原子 71/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 微粒之间作 离子键 金属键 分子间作用力 共价键 用力 熔、沸点 较高 有的高、有的低 低 很高 物 硬度 硬而脆 有的大、有的小 小 很大 理 般情况下,易溶于 极性分子易溶于极性溶 性 钠等可与水、醇类、酸 溶解性 极性溶剂(如水),难 剂:非极性分子易溶于非 难溶于一般溶剂 质 类反应 溶于有机溶剂 极性溶剂 2.常见共价晶体结构分析 (1)金刚石 ①每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构: ②键角均为109°28'; ③最小碳环由6个C组成且6个C不在同一平面内: ④每个C参与4个CC的形成,C原子数与C一C数之比为1:2; ⑤密度p号gcm(acm为晶胞边长,M为阿伏加德罗常数的值。 (2)Si02 oSi .0 ①每个Si与4个0以共价键结合,形成正四面体结构: ②每个正四面体占有1个Si,4个0,因此二氧化硅晶体中Si与0的个数之比为1:2: ③最小环上有12个原子,即6个0、6个$i: ④密度是gcma/em为晶胞边长,从为阿伏加德罗常数的值。 (3)SiC、BP、AIN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构: ②密度:ASiC号gGm:aBP号gGm,paN) Naxai gcm(acm为晶胞边长,M为阿伏 加德罗常数的值)。 3.常见分子晶体结构分析 72/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (1)千冰 ①8个C02位于立方体的顶角且在6个面的面心各有1个C02: ②每个C02分子周围紧邻的C02分子有12个: ③密度p特gcma1am为晶胞边长,M为阿伏加德罗常数的值。 (2)白磷 ①面心立方最密堆积: ②密度0“器m(aem为晶胞边长,从为阿伏加德罗常数的值。 4.常见离子晶体结构分析 晶体 晶胞 配位数 NaCl Na、CI的配位数均为6 CsCl Cs、C的配位数均为8 Ca2+(o)的配位数为8;F(○) CaF2 的配位数为4 速查13元素及化合物的推断 一、根据原子结构、 位置关系进行推断 1.根据核外电子的排布三大规律推断元素 (1)最外层电子规律 最外层电子数(N) 3N<8 N=1或2 N>次外层电子数 元素在周期表中的 第IA族、第LA族、第VII A族~VIA族 第二周期(Li、Be)除外 位置 族、副族、0族元素 73/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 氦 (2)“阴三、阳四规律:某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等,该元素位于第三周期:若为阳 离子,则位于第四周期。如$2、K最外层电子数与次外层电子数相等,则S位于第三周期,K位于第 四周期。 (3)“阴上、阳下规律:电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位 于阴离子的下一周期。如O2、F、Na、Mg+、AI+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的 下一周期。 2.根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式(用R代表元素) IVA VA VIA VIIA 氢化物 RH RH3 H2R HR 最高价氧化物 RO2 R205 RO3 R207 最高价含氧酸 HRO4或H2RO3 HRO4或HRO3 H2RO HRO 二、利用元素周期表的片段进行推断 1.元素周期表中短周期特殊结构的应用 (1)元素周期表中第一周期只有两种元素H和H,H元素所在的第LA族为元素周期表的左侧边界,第A 族左侧无元素分布。 (2)H为0族元素,0族元素为元素周期表的右侧边界,0族元素右侧没有元素分布。利用这个关系可 以确定元素所在的周期和族。 2.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 族序数等于周期数的元素 H、Be、Al、Ge、Sb、Po 族序数等于周期数2倍的元素 C、S 族序数等于周期数3倍的元素 0 周期数是族序数2倍的元素 Li、Ca、Tl 周期数是族序数3倍的元素 Na、Ba 最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素 H、C、Si 最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素 S 除H外,原子半径最小的元素 F 三、根据元素及其化合物的特性推断 (1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最 大的元素:C (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N (3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素:O (4)地壳中含量最多的金属元素或最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:A1 74/197 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (5)最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态 氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:F (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素:Cs (7)焰色反应呈黄色的元素:N;焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素:K (8)单质密度最小的元素:H;单质密度最小的金属元素:L (9)常温下单质呈液态的非金属元素:Br。常温下单质呈液态的金属元素:Hg (10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素:N (11)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素:S (12)短周期元素W的简单氢化物(常温下为气体)可用作制冷剂,则W是氨(N) (13)短周期元素T的一种单质在空气中能够自燃,则T是磷(P) (14)单质为常见的半导体材料:Si、Ge (I5)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F 速查14化学反应与能量 一、化学反应与热能 1.反应热 (1)反应热:中学阶段认为,在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变。 (2)燃烧热:在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 (3)Q(放)=(可燃物)×△H(燃烧热)。 2.焓变的计算 (1)根据(相对)能量计算 △H=E(生成物总能量)-(反应物总能量)。 (2)根据键能计算 △=(反应物键能总和)-E(生成物键能总和)。 (3)根据活化能计算 △=(正反应的活化能)-逆反应的活化能)。 (4)根据物质的燃烧热计算 A燃烧热)eC) n(何燃物) 3.盖斯定律 (1)盖斯定律的含义 一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。 (2)利用盖斯定律间接计算某些反应的反应热(△) A AHB H C AH.D △H 75/197 品学科网·上好课 上好每一堂课 则A→D反应的焓变△H=△H+△H2+△H3。 方法技巧:盖斯定律应用答题模板一叠加法 步骤1“倒” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将部分方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。 这样就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。 步骤2“乘” 为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要乘以相应倍数。 步骤3“加 上面的两个步骤完成,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。 二、化学反应与电能 1.原电池、电解池的区别 正 →得电子,发生还原反应 无原 确定 极 一阳离子移向该极 池 电极 负 失电子,发生氧化反应 判断 极 →阴离子移向该极 化学装 有无 外接 电根据 阳 失电子,发生氧化反应 电源 有 电源 →阴离子移向该极 确定 池电极 一得电子,发生还原反应 极 一阳离子移向该极 2.离子交换膜 功 使离子选择性定向移动,平衡整 能 个溶液中的离子浓度或电荷 阳离子 只允许阳离子通过,阻 交换膜 止阴离子和气体通过 阴离子 只允许阴离子通过,阻 离子交 类 交换膜 止阳离子和气体通过 换膜 质子 交换膜 只允许质子(H+)通过 双极膜 阴、阳复合膜,能解离出 (BP) H和OH 隔离某些物质,防止发生反应 作 用 用于物质的制备 用于物质分离、提纯 易错警示:有离子交换膜的原电池或电解池装置中,在计算某一区域电解质溶液质量的变化时,一定要考 虑离子移动引起的电解质溶液质量的变化。 3.电解原理的应用 (1)电镀:待镀件作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属离子的溶液作电镀液。 (2)电解精炼铜:纯铜作阴极、粗铜作阳极、硫酸铜溶液作电解质溶液。 76/197 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 4.金属(以铁为例)的电化学腐蚀与防护 (1)吸氧腐蚀电极反应 负极:Fe-2e=Fe2+: 正极:02+4e+2H20=40H。 (2)析氢腐蚀电极反应 负极:Fe-2e=Fe2+: 正极:2H+2e=H2↑。 (3)防护方法 ①原电池原理一牺牲阳极法:与较活泼的金属相连,较活泼的金属作负极被腐蚀,被保护的金属作 正极: ②电解池原理 外加电流法:被保护的金属与原电池负极相连,形成电解池,作阴极。 方法技巧:解电化学选择题的方法步骤 第一步 原电池:外接用电器、电压表、负载等 确定装 电解池:外接电源或题干给出信息 置类型 二次电池:放电为原电池、充电为电解池 第二步 确定考 从选项逆向审读题目所给信息,确定解 查点和 题切入点 切入点 第三步 逐项分 根据电化学装置的反应原理分析判断 析判断 速查15化学反应速率与平衡 一、化学反应速率及影响因素 1.化学反应速率 (1)平均反应速率:常用单位时间内反应物或生成物浓度(物质的量、压强)的改变(减少或增加)来表示。 公式法:是 △t△t 比值法:对于反应:A(g+B(g)—pC(g+qD(g)来说,则有))@-@ m n p q (2)瞬时速率:反应在某一时刻的速率。 在浓度-时间曲线上某一时刻的斜率的绝对值代表该时刻的瞬时速率。 2.化学反应速率的影响因素 反应物本身的性质是主要因素,还受浓度、温度、压强、催化剂、表面积等因素影响。 3.速率常数与速率方程 速率常数()与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常k越大,反应进行得 越快。 77/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 特别提醒 (1)速率方程是由实验数据测定的结果,与化学方程式无确定的关系。 (2)活化能与速率常数 阿伦尼乌斯公式:kAe是 当E>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率随之提高。Ea值越大,改变温度对反应 速率的影响程度就越大,这就是升高相同温度时,不同化学反应的速率提高的倍数不同的原因。 二、化学反应的方向 复合判据 (<0,反应能自发进行 △G=△H-T△S =0,反应处于平衡状态 (>0,反应不能自发进行 注意(1)△K0,△S0的反应任何温度下都能自发进行。 (2)△>0,△S<0的反应任何温度下都不能自发进行。 (3)当△<0,△S<0时,低温下反应能自发进行:当△0,△S>0时,高温下反应能自发进行。 三、化学平衡常数及简单计算 (一)化学平衡常数及影响因素 1.化学平衡常数的表达式及大小与化学方程式的书写有关。 例如:N@+3H国一2公He)太-心0 则N,(g)+Hg)一NH(g)K=(K1)或√K1 2NIg一N2g+3Hg)K=(K)1或2 2.平衡常数K与温度的关系 温度变化 可逆反应的△H K的变化 升温 增大 吸热反应,△>0 降温 减小 升温 减小 放热反应,△<0 降温 增大 3.平衡常数K与浓度商Q的关系 达到平衡状态,O=K: 平衡正向移动,QK: 平衡逆向移动,O>K。 (二)化学平衡常数相关计算 1.化学平衡计算题的“万能钥匙”一“三段式” 78/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 如mA(g)+B(g)二pC(g)汁gD(g),设A、B起始物质的量浓度分别为a mol L-1、b mol L1,达到平衡后消 耗A的物质的量浓度为x mol L!。 mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g) 起始/molL) 0 b 0 0 变化/molL) nLX Dx gx 平衡/(molL) a-nx b-nx px q 2.压强平衡常数(K) 第一步:根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。 第二步:计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 第三步:求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)。 第四步:根据压强平衡常数计算公式代入计算。例如,N2(g)+3H(g)二2NH(g),压强平衡常数表达式为 & 四、化学平衡移动与转化率 1.转化率和平衡转化率 转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。 (1)平衡转化率:达到平衡时的转化率,该条件下达到的最大转化率;与反应速率和反应时间无关。 (2)未达到平衡的转化率:与反应速率和反应时间有关,一般反应速率越大,转化率越大。 2.转化率与温度的关系 可逆反应的焓变△H 升高温度 未达到平衡的转化率增大 吸热反应,△>0 平衡转化率增大 未达到平衡的转化率增大 放热反应,△0 平衡转化率减小 3.增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体) 可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物平衡转化率 备注 A+B二C 增大A的浓度 正向移动 a(A)减小a(B)增大 AB+C 增大A的浓度 正向移动 a(A)减小 反应物平衡转 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 a(A)不变 化率实际是考 虑压强的影响 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 a(A)增大 4.如果两气体物质的投料比等于化学计量数之比,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。 79/197 品学科网·上好课 上好每一堂课 5.惰性气体”对化学平衡移动的影响 引起 (1)恒温、恒容下:加入惰性气体体系总压增大,但体积不变,各反应物、生成物的浓度均未改变, 故反应速率不变,V正、v地不变,化学平衡也不发生移动。 引起 引起 引起 (2)恒温、恒压下:加入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减少→反应速率减小,ⅴ正、ⅴ均减 小,等效于减压,故化学平衡向气体总体积增大的方向移动。 6.平衡移动类归因分析答题模板 叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果) (1)温度:该反应正向为××(放热或吸热)反应,其他条件不变,升高(或降低)温度,平衡××(正向或逆向) 移动,因此××(得结论): (2)压强:正反应是气体分子数减小(或增大)的反应,当温度一定时,增大压强,平衡正向(或逆向)移动, 因此××(得结论)。 速查16电解质溶液 一、对比剖析三大平衡 水解平衡(以 电离 平 衡(以 淀溶解平衡[以 平衡类型 CH:COOH CH:COO+ CHCOO+H2O CHC沉 OOH+ AgCl(sAg*(aq)+CIl(aq)为例] H为例) OH为例) 研究对象 弱电解质溶液 能水解的盐溶液 难溶电解质 若难溶物的溶解度若难溶物的溶解 与温度成正比,促度与温度成正比, 升温 促进电离 K增大 促进水解 增大 进溶解;反之,则Kp增大;反之, 抑制溶解 则Kp减小 影 加水 促进电离 K不变 促进水解 K不变 促进溶解 Kp不变 响 加入相 加入CH,COONa 加入CH:COOH 加入AgNO3或 因 应离子 或HCl,抑制 K不变 或NaOH, K不变 NaCl,抑制溶 Kp不变 素 (或物质)电离 抑制水解 解 加入反应 加入OH,促进电 加入H,促进 加入氨水,促进 离子(或 K不变 瓜不变 Kp不变 离 水解 溶解 物质) 二、 溶液中粒子浓度大小比较 1.单一溶液 (1)Na2S溶液 80/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 水解方程式:S2+H0二HS+OH、HS+H20一HS+OH: 离子浓度大小关系:cNa)>c(S2)>c(OH)>cHS)>cH): 电荷守恒:cNa)+cH)=2c(S2+cHS)十c(OH): 元素守恒:cNa)=2[c(S2+cHS)+cH2S)】: 质子守恒:c(OH)=cH)+c(HS)+2cHS)。 (2)NaHS溶液 水解方程式:HS+H2O一HS+OH: 离子浓度大小关系:cNa)>cHS)>c(OH)>cH)>c(S2): 电荷守恒:cNa)+cH)cHS)+2c(S2)+c(OH): 元素守恒:cCNa)=c(S2)+cHS)+cH2S): 质子守恒:c(OH)+c(S2)=H)+cHS)。 2.混合溶液 (1)等物质的量浓度、等体积的CHCOOH、CH3COONa混合溶液 水解方程式:CHC00+H0一CH,C00H+OH; 离子浓度大小关系:c(CH3COO>cNa)>cH)>c(OH): 电荷守恒:cNa)tcH)=c(CHCO0)+c(OH): 元素守恒:2cNa)=c(CH,COO)+c(CHCOOH): 质子守恒:c(CH,COO)+2c(OH)=c(CH:COOH)+2cIH。 (2)CH:COOH、CH:COONa混合溶液呈中性 离子浓度大小关系:c(CHCO0)=cNa)>cH)=c(OH): 电荷守恒:cNa)+cH)=c(CHsCOO)tc(OH): 元素守恒:cNa)=c(CH3COO)。 (3)常温下pH=2的CH,COOH与pH=12的NaOH等体积混合的溶液 离子浓度大小关系:c(CH,COO)>cNa)>c(H)>c(OH): 电荷守恒:cNa)十c(H)=c(CH,COO)tc(OH)。 三、电解质溶液的曲线类型与分析思路 1.弱酸、弱碱溶液的稀释 图像 理解与分析 81/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 HDX二 H+X PH _c(H+)c(X-)_c2(H+)c2(X-) c(HX) HA HB cH)c(X√Kaco, 区x100% Co 6 酸性:HA≥B,cHA)上CHB) 溶液体和 用a、b两点处所示溶液中和等物质的量的NaOH,消耗HA与HB的体积: HA)≥VHB) PH 13 6 g%0代表没稀释:1g。1代表稀释10倍 Vo 12 11 ROH ①MOH为强碱、ROH为弱碱 10 MOH ②e0时,e(ROH)-e(MOH) 80 3 ③水的电离程度:a>b 2.中和反应过程中粒子浓度变化 (1)一元弱酸(弱碱) (以常温下,用0.1molL1NaOH溶液中和20mL0.1molL-1弱酸X为例) 图像 理解与分析 O点:HX溶液 滴定曲线: c(HX)>cH )>c(X)>c(OH) ①点:c(HX):c(Nax)=1:1 ② ③ c(X)>c(Na)>c(HX)>cH)>c(OH) ②点:pH=7 4 ① c(Na)=c(X)>c(HX)>c(H)=c(OH) 5101520 V(NaOH)/mL ③点:NaX溶液 c(Na)>c(X)>c(OH)>c(HX)>c(H) 对数曲线: K(HX)-(H)c) c(HX) pK. A点:c(X)=cHX) 则:KHX)=cH,pKHX)pH 0 c(X) 1g c(HX) 82/197 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 分布系数曲线: 1.0 W点,6X)=X) 8 W K.(HX))c(H) c(☒ 0.5 pKa(HX)-pH -HX 此时,cHX):cNaX)≠1:1 P pH (2)二元弱酸(弱碱) (以常温下,用某浓度NaOH溶液中和10mL同浓度弱酸H2X为例) 图像 理解与分析 滴定曲线(两个突跃点): +pH 平衡常数表达式: 12 pH11.9、N第二反应终点 pH=9.7-M c(HX)=c(X) K(H.X)K.:(HX) c(H2X) c(HX) 8 第一反应终点 a(((X_2()c) P c(H2X)c(HX) c(H2X) 4pH=2.3 c(HX)=c(HX) 由W点计算K1=1023 W 由M点计算K2=109.7 0 5.010.015.020.025.030.0 V(NaOH溶液)/mL I曲线①代表HX,曲线②代表HX,曲线③代表X2 分布系数曲线: Ⅱ.根据W点,得K=l0,pKa=a 1.0 人① 根据M点,得K=10,pK2=b 8 ③ M Q点:6妇a空对应的cK)最大 0.5 Π.当pHKa时,cHX)>cHX)>c(X2) Q KpH<c时,cHX)>cHX)>c(X2) pH c≤pHKb时,cHX)>cX2>cHX) pH>b时,c(X)>cHX)>cHX) PH-Ig K(HX)] c(H2X) 对数曲线: pee[Ka刘 83/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 PH pKa gaX c(HX 或1gcX2 c(HX) 3.沉淀溶解平衡曲线 图像 理解与分析 (1)ac,曲线上变化,增大c(S0子) (2)b→c,加入1×105molL1Na2S04溶液(加水不行, tcBa2/mol·L) 4×105 ----a、c处在曲线上,Q=Kp 忽略溶液的体积变化) 饱和溶液 (3)d→c,加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化) 2×10-5 a -b:Q>Kp,有沉淀生成 1×10-5 至.-c:K,BaS0)2103x10=10-0 (4)c→a,曲线上变化,增大c(Ba2) dI三d:QKp,不饱和溶液 01×1052×1034×103 (5)曲线上方的点表示有沉淀生成曲线下方的点表示 c(SO片)/(mol·L-1) 不饱和溶液 (6)不同曲线(T1、2)之间变化仅能通过改变温度实现 pM 12 (1)横坐标数值越大,c(CO)越小 6 MnCO (2)纵坐标数值越大,c①M0越小 2 (3)直线上方的点为不饱和溶液 o☑MgCO士 24681012 (4)直线上的点为饱和溶液 p(CO (5)直线下方的点表示有沉淀生成 已知:pM=--lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+), p(C03)=lgc(C03) 四、多类型曲线于一体的图像分析思路 1.注意坐标系图像的指向,明确曲线的类型以及读取坐标的方向。 2.抓住关键点。重视起点、终点和交点对应的坐标数值及含义。 3.理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。 4.联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、元素守恒的关系分析判断。 速查17有机化学基础 一、典型有机物的性质及应用 1.熟记典型有机物的主要化学性质和用途 84/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 有机物 主要化学性质 主要用途 甲烷 取代反应 燃料、化工原料等 乙烯 氧化反应、加成反应、加聚反应 化工原料等 苯 易取代、能加成、难氧化 化工原料、溶剂等 乙醇 取代反应、氧化反应、酯化反应 化工原料、溶剂等 乙酸 酸性、酯化反应 酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等 2.熟悉基本营养物质的常考点及注意事项 ①糖类不一定是高分子,如单糖、二糖不 是高分子 糖类 ②糖类不一定能水解,如单糖不能水解 注意 ③麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物 事项 都是葡萄糖 ④葡萄糖能发生酯化反应、银镜反应、分 解反应,但不能发生水解反应 本 油脂 常考 ①油脂中含有一C一O一R,能发生水解反应 点 ②油脂不是高分子 物 ③油脂的氢化(硬化)、皂化 ①蛋白质水解的最终产物是氨基酸 蛋白 ②氨基酸缩聚形成的是肽键,蛋白质水 质、氨 解断裂的是肽键 基酸 ③蛋白质灼烧有类似烧焦羽毛的气味,含 常考 有苯环的蛋白质遇浓硝酸加热后变黄, 点 常用于鉴别蛋白质 ④蛋白质的盐析是可逆过程,变性是不可 逆过程 二、有机物分子的空间结构 1.碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构 与碳原子相连的 结构示意 碳原子的 碳原子与相邻原子形成的结构单 碳原子的成键方式 原子数 图 杂化方式 元的空间结构 σ键(头碰头重叠,轴对称,可旋 sp3 四面体形 转) σ键、π键(肩并肩重叠,镜面对称, $p2 平面形 不可旋转) 2 一C sp ō键、键 直线形 85/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 2.判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路 第一步 是“碳原子”还是“所有原子”; 看清题目 是“至少”还是“最多”;是“共线” 要求 还是“共面” ①凡出现碳碳双键结构形式的原 第二步 子共面问题,以乙烯的结构为主体; 选定主体 ②凡出现碳碳三键结构形式的原 步 结构 子共线问题,以乙炔的结构为主体: ③凡出现苯环结构形式的原子共 面问题,以苯的结构为主体 读 ①结构中出现饱和碳原子,则所有 原子不可能共平面; 第三步 ②结构中每出现一个碳碳双键,至 少有6个原子共面: 画出结构 ③结构中每出现一个碳碳三键,至 判断 少有4个原子共线: ④结构中每出现一个苯环,至少有 12个原子共面、4个原子共线 三、有机物的同分异构体 1.有机物同分异构体的常见类型和书写的一般思路 (1)碳架异构:主链由长到短→支链由整到散→位置由心到边。 (2)位置异构:先书写碳骨架→移动官能团位置。 (3)官能团异构:研究分子式→计算不饱和度→分类别书写。 熟记常见的官能团异构 通式 常见有机物类别 C.H2n 烯烃、环烷烃 C.H2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃 C,H2n+20 饱和一元醇/醚 CH2nO 醛、酮、烯醇/醚、环醇醚 C.H2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮… C H2-60 芳香醇/醚、酚 (4)立体异构—顺反异构 存在顺反异构的条件:每个双键碳原子都连接两个不同的原子或基团。 HC CH HC H 如: H CH 86/197 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 顺-2丁烯 反-2丁烯 2.判断同分异构体数目的常见方法 将有机化合物看作由基团连接而成,由基团的结构数目可推断有机 基团 化合物的异构体数目,如丁基有4种,则C4HC1、CHOH、 连接法 C4 HICOOH均有4种 (1)分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效: 等效 (2)同一个碳原子上所连接的甲基上的氢原子等效: 氢法 (3)分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一 分析二元取代物的方法,如分析CHC2的同分异构体数目,可先 移一法 固定其中一个氯原子的位置,然后移动另一个氯原子 组合法 饱和酯R1COOR2,一R1有m种,一R2有n种,则酯共有m×n种 3.限定条件下同分异构体书写的规律 (1)常见限定条件与结构关系总结 →2=1,1个双键或1个环 不饱和 →2=2,1个三键或2个双键或1个 度与结 双键和1个环 构关系 2=3,3个双键或1个双键和1个 三键或1个环和2个双键等 2≥4,考虑可能含有苯环 →能与金属钠反应:羟基、羧基 →能与碳酸钠溶液反应:酚羟基、羧基 与氯化铁溶液发生显色反应:酚羟基 限定 化学性 发生银镜反应:醛基、甲酸酯基 质与结 发生水解反应:碳卤键、酯基、酰胺基 件 构关系 能与碳酸氢钠溶液反应:羧基 ·能与氢氧化钠溶液反应:碳卤键、酚 羟基、羧基、酯基、酰胺基 既能水解又能发生银镜反应:甲酸酯基 核磁共 振氢谱 确定有多少种不同化学环境的氢原子 与结构 →判断分子的对称性 关系 其他限定定性说明 (2)书写规律和技巧 第一步:确定碎片 根据己知有机物的结构、分子式、不饱和度、有机物的特征性质等关键信息,将有机物分裂成一 87/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 个个碎片,碎片可以是官能团,也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。 第二步:基团“组装” 利用“等效氢法”或“定一移一法”组装。 四、常见官能团的性质及反应的定量关系 官能团 化学反应 定量关系 与X2X代表卤素原子,下同) C-c 1 mol C=C ~1 mol x2等 HX、H2等加成 -C=C- 与X2、HX、H等加成 1molC=C-2molX2等 (1)若为一般烃基上的碳卤键,1mol碳卤键消耗1mol (1)与NaOH水溶液共热发 NaOH 生取代反应生成醇; (2)若为苯环上的碳卤键,不能发生消去反应,但特定条 (2)与NaOH醇溶液共热发 件下能与NaOH发生水解反应,Imol碳卤键最多消耗 生消去反应 2mol NaOH -OH 与钠反应 2mol—OH~11molH2 (醇或酚) 一OH(酚) 与氢氧化钠反应 1 mol-OH~1 mol NaOH 1 mol-CHO~2 mol Ag1 mol Cu2O; 与银氨溶液、新制的氢氧化铜 CHO 1 mol HCH0相当于含2mol醛基,最多生成4 mol Ag、2mol 反应 Cu2O -COOH 与碳酸氢钠、钠反应 1 mol-COOH~1 mol CO mol H 0 1mol酯基消耗1 nol NaOH,当R是苯环时,最多消耗2mol 与氢氧化钠溶液反应 -C-OR NaOH 易被氧化,呈碱性, 能与盐酸 —NH2 1 mol-NH2~1 mol HCI 反应生成胺盐 发生水解反应,酸性条件下水 1mol 解生成羧酸和铵盐;碱性 0 NH. 条件下水解生成羧酸盐 C-NH2~ 和NH 1 mol HCI~1 mol NaOH 88/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 五、有机反应类型与常见的有机反应 1.取代反应 (1)烷烃的卤代(以CHL为例) CHl4+Cl2光,CH,Cl+HCI(可继续反应生成CHCL、CHCl、CCl4)。 (2)丙烯、甲苯在光照条件下分别与氯气发生取代反应 CH CH2CI >300 CH,-CHCH+C.或光 →CH2=CH-CHCI+HCI、 +C12光 +HCI。 (3)苯的取代反应 Br Br2 FeBr +HBr个 NO, +HO-NO2- 浓硫酸 +H20 △ SOH +H0-S0H△ +H20。 提醒:苯环上的定位效应 ①邻、对位取代基:一R(烷基)、一OH、—NH2、一OR、一X(CI、Br、)等: ②间位取代基:-NO2、一SOH、一CHO、一COOH、一COOR等。 (4)卤代烃的水解 水 CH,CHBr+NaOH△CH,CH.OH+NaBr。 (5)醇分子间脱水 浓硫酸 2CHaCH2-OH- 140℃ CH3CH2-O-CH2CH3+H2O (6)酯化反应 CH,C0OH+CH,OH浓硫酸 CHCOOCHs+H2O △ CH2一CH2一COOH 浓硫酸 +H2O △ OH 2CH-CH-COOH 浓硫酸 CHCH—COO +2H2O OH OOC-HC-CH (7)酯的水解反应(含皂化反应) 89/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 C H3 COOCH2 CH2 OH C,HCOOCH+3NaOH△,3C1lH3sC0 ONa+CHOH。 C H3 COOCH2 CH2 OH (8)阝-二羰基化合物的亲核取代反应 0 RBr 9R9 CH.O OC,H,C.HLON C,H,O 2.加成反应 (1)烯烃、炔烃的加成 催化剂 CH2-CH2+H2- CH3-CH3 △ 催化剂 CH2-CH2+H2O 加热,加压CH,CH,OH、 CH∈CH+BIr2→CHBI=CHBr: CH;-CH-CH2+HBr- 催化剂CH一-CHBr-CH(,马氏规)则、 △ CH,一CH一CH+HBr过氧化物CH一CH一CHBr(反马氏规则)。 (2)1,3-丁二烯的加成反应 CH=CHCH=CH2+Cl2一→CHC1—CHC—CH=CH2(1,2-加成)、 CH2=CHCH=CH2+C12→CH2C1—CH=CH-CH2Cl(1,4-加成): 《+△反, (3)苯的加成反应 ◇作剂 (4)羰基上的加成反应 ①醛基加氢:CH:CHO+H2 催化剂,CH,CH,OH(也称还原反应)。 △ OH ②CH,CHO+HCN催化剂 CH,-CH-CN OH H ③R-CH-CH4R-CH-CHO稀R-CH-CH CCHO。 R R R” 1)RMgBr ④ C 2)H,O,H R R R OH 90/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 ⑤C-O+H2N-NH2-H,O c-N-NH,。 (肼) (腙) 3.氧化反应 催化剂 (1)催化氧化:2CHCH2OH+02 △ 20Hc0+2io.c=c0,8gL。 (2)苯的同系物的氧化 CH KMnO,(H) COOH。 (3)烯烃、炔烃的氧化断链 H R, R2 1)0 2)Zn/H: →RCHO+O-C R (4)醛基的氧化 CH:CHO+2[Ag(NH)2]OH_.CH:COONH4+2Agl+3NH+H2O: CH3CHO+2Cu(OHD2+NaOH△,CH3 COONa+Cu20l+3H20。 4.还原反应 (1)烯烃、炔烃、苯环、醛基、酮羰基的催化加氢。 (2)硝基还原为氨基 NO. NH2 Fe 盐酸 (3)羧基、酯基还原为醇 COOCH CH2 OH LiAIH 0 (4)(酮)羰基还原 COOH COOH N2H..H2O.KOH (HOCH,CH2)2O 六、有机合成路线设计 1.常见有机物转化应用举例 (1) 91/197 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 CH-CH1化剂aH=CH ±CH CH.CI NaOH/ 乙醇,△△NaOH/H.O HO.催化剂. CH.CHOHCH.CHO CHCOOH 02 浓硫酸,170℃ 浓硫酸△ CH COOCHCH (2) CH-CHACH CH CH NaOH/ 00 △ CICI OH,OH 浓硫酸△ 0 CH2-0-C -C-C-0-CH.CH.OH CH2-O-C 00催化剂 0 HO+C-C-O-CHCH2-O1H (3) OH CH,CHO CHMgBr H/H2O -CH-CH-CH,-CH C CH 浓硫酸△ CH,-CH催化 CH.-CH-CH,CL-CH,-CH-CH.CI CH HCI 光照 CHy-CH-CHs CI OH (4)CH,CHO_NaOH稀溶液 浓硫酸 CH-CH CH-C-H△ CH一CHCH一C-H 2.有机合成路线设计的主要任务 (1)构建碳骨架,(2)引入官能团。 →B A2→B2 官能团的转化碳骨架的构建官能团的转化 (引入、消除) (引入、消除) 3.官能团的保护与恢复 在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时,若反应会影响分子中原有的官能团,则应对这 一官能团进行保护。 (1)保护酚羟基 酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法①:先与CHI反应保护,后用Ⅱ与之反应得到酚羟基。 OH CH.! -OCH3。 HI 方法②:先用NaOH溶液转化为酚钠,后酸化重新转化为酚: 92/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 ONa NaOH溶液 OH H OH OCH3 OCH, OH CH,I KMnO, HI 例: NaOH H △ CH CH COOH CH (2)保护氨基 氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法①:先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基。 方法②:先生成硝基,再用Fe/HCI还原成氨基。 (3)保护碳碳双键 碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化。 方法:先用氯化氢通过加成反应转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去反应重新转化为碳碳双键。 (4)保护醛基 醛基易被氧气、银氨溶液、新制C(OD2氧化,在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 OCH 如: CHO CHCHOH H/HO CHO。 OCH 4.对有机合成路线考查的三个主要类型 (1)碳骨架上的官能团简单转化。 (2)将不同原料的官能团进行转化再连接。 (3)构建新的碳骨架。 七、有机综合大题物质的推断策略 第一步: 读试题 通读试题,锁定已知结构 第二步: 题干或“已知”中结构特征信息最多的 定题眼 物质最有可能为题眼 根据已知信息,结合反应前后已知的结 第三步: 构简式、分子式、反应条件和试剂、官能 推结构 团类型、反应类型推断出未知物质的结 构简式 93/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 03 重难题型解题妙招 妙招01 口诀秒断:元素推断题 第一步 根据结构中原子形成的共价键数目推断元素种类或范围。元素成键口诀为“氯七硫 锁定范围 六氮磷五、碳硅四硼氮磷三、氧硫二氢氟氯一,氮磷硼铝需谨记,成键数目若为四,配 位键数藏心里 第二步 确定元素 根据题干信息并结合元素周期表确定元素 ↓ 第三 根据元素周期律(电负性、第一电离能等的变化规律)及口诀“氧稳最酸化非右 判断正误 (上)”“还烈最碱换金左(下可”“层大径大,序大径小”判断选项正误 1.利用元素形成的单质或化合物的性质推断元素 熟记常考元素及其化合物的特征性质 元素 特征性质 ①某种单质是自然界中硬度最大的物质 C ②元素的最简单气态氢化物中氢的质量分数最高的元素 ①元素的气态氢化物的水溶液呈碱性的元素 N ②元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应 ①氢化物在通常情况下呈液态的元素 ②某种单质可杀菌、消毒、漂白 ①短周期中金属性最强的元素 Na ②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期金属元素 ③两种最常见氧化物的水化物皆呈碱性的短周期元素 ①最高价氧化物及其对应的水化物既能与酸反应,又能与强碱反应的元素 Al ②氧化物可做耐火材料 ①单质是重要的半导体材料,氧化物可用作光导纤维 Si ②最高价氧化物对应的水化物难溶于水 P 某种单质和其氢化物都能自燃 94/197 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ①某一氧化物可做漂白剂和防腐剂 ②最高价氧化物对应的水化物是常见的干燥剂 ①最高价氧化物对应的水化物酸性最强 CI ②单质可用作自来水的杀菌消毒 2.微粒结构的特性 (1)熟记主族元素的价层电子排布式 IA:ns!IIA:ns2 IIIA:ns2mp!IVA:ns2np2 VA:ns2np3 VIA:ns'np4 VIIA:ns'np (2)掌握第四周期副族元素的价层电子排布式 Sc:3d14s2 Ti:3d24s2 V:3d34s2 Cr:3d54s! Mn:3d54s2 Fe:3d64s2 Co:3d74s2 Ni:3d84s2 Cu:3d104s1 Zn:3d104s2 3.常见结构中的共价键数目 (1)卤素原子或氢原子能形成一个共价键。 (2)O、S能形成两个共价键,也可能形成若干配位键。 (3)N、P能形成三个共价键,也可能形成三个共价键、一个配位键,P还能形成五个共价键。 (4)C、Si能形成四个共价键,C也可以形成双键或三键。 (5)B能形成三个共价键,也可以形成三个共价键、一个配位键。 【例1】(2026重庆·二模)X、Y、Z、M、Q为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,可形成如 图所示配合物,己知基态Q原子的价电子数与最外层电子数之比为5:1,Z、M处于对角线位置,下列 说法正确的是 YX A.化合物MYZ和YM,均为直线形分子 B.该配合物中Q元素的化合价为+4 C.电负性:Y>M D.该配合物中配体数与配位数之比为1:2 妙招02三步破阵:电化学装置题 第一步 原电池:外接用电器、电压表、负载等 定类型 电解池:外接电源等 二次电池:放电时为原电池、充电时为电解池 ↓ 95/197 学科网·上好课 上好每一堂课 原电池:负极失电子,判断关键词为活泼金属、燃料、还原剂等;正极得电子,判 断关键词为氧气、氧化剂等 电解池:阳极接电源正极,阴极接电源负极:也可根据口诀逆推电极类型 第二步 原电池负极(电解池阳极):还原剂ne→氧化产物 定电极定反应 原电池正极(电解池阴极):氧化剂+e→还原产物 总反应式=负极(阳极)反应式+正极(阴极)反应式 4个判断依据:①反应物和产物正确;②介质环境正确;③得失电子正确:④符 合三大守恒 原 离子移动方向 第三步 正正负负 阴阳相吸 电 电极区溶液pH变化 正增负减· 阴盛阳衰 对口诀 池 电极得失电子 池 电极质量变化 一、原电池 1.原电池模型 离子移动方向: 观察闭合回路特征 正向正,负向负 活泼金属 电极、燃 。一用电器一 O2、氧化 发生 发生性物质等 料、还原 氧化 负阴离子电阳离子正还原物质中有 性物质等反应校移响质移向】 物质中有 极反应元素化合 元素化合 价降低 价升高 观察两极材料或通 入物质、反应特征 2.解答原电池装置问题的步骤 (1)判断电极类型 解题要求:根据物质类别;化合价的变化:电流、电子、离子移动方向等信息进行分析。 (2)分析微粒移动 解题要求:基于原电池模型进行分析。 (3)推断电极反应 解题要求:根据物质转化信息,理清电子得失,注意介质离子。 (4)分析数据变化 解题要求:基于电极反应式分析数据变化或定量计算。 二、电解池 1.电解池模型 96/197 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 离子移动方向: 观察闭合回路特征]阴阳相吸 阳离子转 e 活泼电极: 化为单质 发 电源+-£ 发生金属溶解 阴离子中 部分元素 还原阴阳离子电阴离子阳氧化失电子 的价态降 反应透移响质移向位反应格性电极 (Pt、Au或 低如 石墨):溶液 SO片→SO片 观察两极的物质 中的物质 信息及反应特征 失电子 2.“五类依据判断电解池电极 阳极 阴极 电极材料 与电源正极相连 与电源负极相连 电极反应 氧化反应 还原反应 电子流向 流出 流入 离子移向 阴离子移向 阳离子移向 电极现象 电极溶解等 电极增重等 【例2】(2026河北衡水·模拟预测)一种光诱导耦合界面阳离子调控增强型热化学电池的工作原理如图。 下列说法正确的是 a b 热端 负载 阴极 光阳极 电极 电解质 K* 紫外光 光照 Fe(CN) Fe(CN) K Fe(CN) Fe(CN) K 纤维 冷端电极 离子 隔膜 交换膜 A.热端电极反应式为:Fe(CN)。+e=Fe(CN)B.图中箭头a、b均表示电子的移动方向 C.离子交换膜为阴离子交换膜 D.移除紫外光后电池电压不变 妙招03抓特殊,点:电解质溶液图像 第一步 根据不同类型的电解质溶液图像选择不同的特殊点,判断特殊点对应溶液的溶质, 选特殊点 计算化学平衡常数K、比较微粒浓度大小关系等 HV型图像:起点、半反应点、中性点、反应终点、过量点 分布分数图像:曲线交点(微粒浓度相等的点)、最高点 97/1976学科网 2026 课 考点无遗漏·热点早预见 技巧稳掌握·预测明考向 心态全护航·考后细疏导 刊首语 以青春之名,赴梦想之约 致即将奔赴考场的你 亲爱的同学们: 当凤凰花开满枝头,当蝉鸣唤醒盛夏,你们将执笔为剑,在考场上书写青春 的答卷。这三年,你们见过彼此晨光熹微时的早读身影,听过自己深夜笔尖划 过纸页的沙响;既有过“直挂云帆济沧海”的意气风发,也曾因“路漫漫其修 远分”而彷徨。但请记住,每一滴汗水都是成长的印记,每一次跌倒都是为腾 飞蓄力。 以信念为帆,破浪前行 高考是人生的第一个重要渡口,它检验的不仅是知识,更是意志。那些挑灯 夜战的夜晚、反复演算的习题,终将凝聚成“天道酬勤”的力量。无论结果如 何,只要拥有梦想并为之奋斗,你们已是自己的英雄。请带着“舍我其谁”的 气魄踏入考场,因为“自信是成功的基石,沉着是飞翔的翅膀”。 以坚韧为刃,披荆斩棘 学习之路从无捷径,或许你们曾因一次失利而怀疑自己,但请明白:“只有 经历地狱般的磨炼,才能炼出创造天堂的力量。”就像梅花经苦寒而芬芳,宝 剑因磨砺而锋利。此刻,你们只需凝神静气,将三年积淀化作笔下星河 “静下来,铸我实力;拼上去,亮我风采”! 以初心为灯,照亮未来 高考不是终点,而是新篇章的起点。这个世界从不会辜负认真耕耘的人,在 你的笔下有一个色彩绚丽的世界,而未来定会还你另一幅灿烂图景。愿你们像 雄鹰搏击长空,如猛虎声震山谷,在考场上“以平常心面对挑战,以非凡心成 就自我” 殷殷的嘱托 亲爱的同学们,“长风破浪会有时”是你们的信念,“不达目的誓不罢 休”是你们的誓言。愿你们“从容不迫,潇洒凯旋”;愿你们“金榜题名时, 言笑亦晏晏”;更愿你们永远记得一一这场考试的意义,在于让你们发 现:“生命中最快乐的,是拼搏而非成功;最痛苦的,是惰性而非失败。” 希望学科网《最后一课》系列,能助你在高考的考场上擘画自己的明天!相 信你们终将“一举成名天下知”,让青春的光芒照亮未来的每一步! 学科网总经理陈学艺 2026年4月20日于北京 学科网·上好课 上好每一堂课 录 妙招07关系式桥:化学计算秒解.137 0 热点情境•命题解密 妙招08守恒破衡:多平衡体系计算139 热点01诺奖直击:金属有机框架MOFg)1 妙招09异构速写:不重不漏有套路.142 热点02碳索未来:碳中和与碳达峰9 04 易错问题•避坑指南 热点03绿动未来:新能源开发利用·回收16 .147 热点04化学护航:大健康时代…24 易错点01常见物质的性质及应用.…147 热点05材智融合:新材料与信息产业34 易错点02 有关阿伏加德罗常数的判断.…148 热点06点土成金:稀土元素 39 易错点03 有关离子共存及离子反应的判断 热点07 三域前沿:动力学电化学结构…48 ..150 热点08 器以载道:装置原理深度突破…59 易错点04有关元素“位一构一性”的判断.151 易错点05 化学反应与能量变化.…153 02高频考点·速查速记 易错点06化学反应速率与化学平衡.154 .73 速查01化学与STSE 水溶液中的离子反应与平衡.…157 .73 易错点07 速查02 化学与传统文化 易错点08 75 电化学基础159 速查03 化学性质与用途 .76 易错点09 常见的有机化合物 .161 速查04化学用语.… 易错点10 化学实验基础 .77 .162 速查05离子反应 .78 05 模型口诀·破题通法 速查06 氧化还原反应 .80 166 速查07化学计量 .82 模型口诀01化学实验题 .166 速查08实验仪器与基本操作 .84 模型口诀02工艺流程题 168 速查09实验设计与目的一致性问题 …87 模型口诀03 化学原理题 169 速查10原子结构与性质 .94 模型口诀04 物质结构题 .169 速查11分子结构与性质 ....95 模型口决05化学实验 170 速查12晶体结构与性质 ..….98 模型口诀06 有机化学 172 速查13元素及化合物的推断 .100 模型口诀07 物质结构 .172 速查14化学反应与能量 .102 模型口诀08 基本概念和理论 173 速查15化学反应速率与平衡 ....104 06决胜高考·压轴预测 速查16 电解质溶液 .107 .175 速查17 有机化学基础 111 模拟预测01 选择题押题 .175 模拟预测02解答题押题 .195 03重难题型解题妙招 ..121 模拟预测03新高考模拟预测卷 .219 妙招O1口诀秒断:元素推断题 .121 07 全程备考,硬核攻略 妙招02三步破阵:电化学装置题…123 …238 妙招03抓特殊点:电解质溶液图像…125 高考试题评分细则与答题规范 238 妙招04斜率截距:对数图像速析129 考场小贴士.249 妙招05模型套写:陌生氧化还原方程式.134 化学化工类专业填报指南……260 妙招06点线贯通:化学工艺流程图.135 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 01 热点情境·命题解密 热点01诺奖直击:金属有机框架(MOFs) 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架(MOFs)研究领域做出开创性贡献的三位科学家。这一前 沿成果与高中化学核心知识高度契合,已成为2026年高考化学命题的绝对热点。 金属有机框架(MOFs)可以想象成一种分子级别的“乐高积木”或“晶体海绵”。它是由两种基本“零件” 搭建而成的、具有高度规整孔洞结构的晶体材料: 金属节点8作为连接点或“房梁支柱”,通常是金属离子或金属簇(如Zn+,Cu+)。 有机配体:作为连接杆”或“横梁”,是含有特定官能团的有机分子。 这两部分通过配位键自组装,形成一个内部充满巨大空腔的三维网络结构。这种独特的结构赋予了 MOFs两大核心特性: 巨大的比表面积:1克MOFs材料的内部表面积展开后,可堪比一个足球场,为吸附和反应提供了海量空间。 结构与功能可设计:通过更换不同的金属节点和有机配体,可以像“定制”一样,精确调控MOFs的孔洞大 小、形状和化学性质,实现对特定分子的高效吸附、分离或催化。 基于MOFs的结构与应用,高考命题可能从以下四个维度展开,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01物质结构与性质 这是考查MOFs最直接的角度,主要围绕其微观构成和晶体结构。 化学键与配合物:重点考查金属离子与有机配体之间形成的配位键。题目可能要求判断中心离子、配体, 分析配位键的形成条件(如中心离子提供空轨道,配体提供孤对电子),或判断中心原子的杂化方式。 晶体结构与计算:可能给出MOs的晶胞示意图,考查晶胞中原子分子数的计算、配位数判断,甚至结合 晶胞参数进行密度计算,检验空间想象能力。 【例1】2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。MOF-5是其中最具代表性的材料之一,由 [Zn,O(摩尔质量为Mg/mol)与对苯二甲酸根(L2)(摩尔质量为M,g/nol)通过配位键连接,形成立 方晶系结构,其中与同一配体相连的两个[Z,O的取向不同,MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分 子。下列说法正确的是 配体L [Zn,OT 。[Zn,0 MOF-5品胞的重复单元 配体L2 A.Zn在元素周期表中的位置是第四周期B族 B.每个L2可形成4个配位键,与4个[Z1,O]配位 1/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 C.可在配体上引入-OH、-H,以增强MOF-5与H,O之间的吸附作用 D.该晶体的密度是4+3M)x10m Na g/cm3 【答案】C 【解析】A.Z的原子序数为30,在周期表中的位置为第四周期IB族,故A错误:B.对苯二甲酸根(L2) 为苯环两端各含一个羧基负离子(C00)的配体,每个羧基与一个[Zn,OT配位,故每个L2仅与2个 [Zn,O配位,故B错误;C.-OH、-H2含极性基团,可与HO形成氢键,增强MOF-5对H0的 吸附作用,故C正确;D。重复结构单元中[2,O位于项点,个数为8言1,L2位于棱心,个数为 12×3,重复结构单元质量为4+34 NA g,重复结构单元体积为a3×1021cm3,晶体密度 4+34g_4+3M,)x10 PV-NA ax10"cm Na 一gcm,故D错误:答案选C。 命题点02化学反应原理 MOFs在吸附、催化等方面的应用,为考查反应原理提供了绝佳情境。 化学平衡:以MOs吸附气体(如CO2)为背景,考查温度、压强对吸附平衡的影响。例如,若吸附过程 放热,升高温度会使吸附量下降,这直接关联勒夏特列原理。 催化原理:MOFs的孔道可以作为纳米反应器”,其金属节点或修饰的官能团可作为催化活性位点。题目可 能考查催化剂如何降低反应活化能、提高反应速率和选择性。 电化学:MOFs可用于新型电池(如固态锂硫电池)的电极材料或电解质。命题可能结合电池工作原理,考 查电极反应式的书写、离子迁移方向等。 【例2】2025年诺贝尔化学奖与金属有机框架MOF)的研发有关。MOFs以金属为节点、有机分子为连接, 形成具有规则多孔结构、内部表面积巨大的化合物。因金属及有机分子的不同,MO℉s种类很多。阅读 材料,完成下面小题。 1.某MOFs多孔材料能高选择性吸附NO2废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为TO3,其原理如 图所示。已知:2NO2(g)=N,0,(g)△H<0 清洁空气 吸附 H20、O 38 MOFs材料N2O4 含NO2的废气 再生 HNO 下列不能说明MOFs多孔材料吸附反应已达到极限的是 A.废气颜色不再发生变化 2/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 B.混合气体的分子总数不再发生变化 C.单位时间内生成2 nol NO2的同时生成1molN2O4 D.n(NO2):n(N2O4)=2:1 2.另有MOFs材料还可以电催化还原CO2,装置原理如图所示。下列说法错误的是 C02 MOF 电源 A.电极b上的电极反应式为:CO,+2e+2H=C0+H,O B.电极a上生成1molO2时,理论上可还原44.8LC02 C.图上箭头方向代表电子的移动方向 D.电极a接电源的正极 【答案】1.D2.B 【解析】该装置为电解池,电极α发生氧化反应,H,O失电子生成O2和H+,电极反应式为 2H,0-4e=O2个+4H,为阳极,接电源正极,电极b发生还原反应,C0,得电子并结合H*生成C0, 电极反应式为CO2+2e+2H=CO+H,O,为阴极,接电源负极,MOFs作为催化剂不参与电极反应, 据此分析。 1.A.NO2为红棕色气体,NO,为无色,废气颜色不变时NO2浓度不变,说明吸附达极限,A不符合题 意:B.反应2NO2(g)=NO4(g)为气体分子数减小的反应,分子总数不变时各物质浓度不变,说明 吸附达极限,B不符合题意:C.单位时间内生成2◆mol◆NO2(逆反应)同时生成1gmol9NO,(正 反应),正逆反应速率相等,说明吸附达极限,C不符合题意:D.(NO2):n(NO,)=2:l仅为某一时 刻比例,与平衡状态无关,不能说明吸附达极限,D符合题意;故选D。 2.A.电极b为阴极,CO2得电子生成C0,电极反应式为CO2+2e+2H=C0+H,0,A不符合题意:B.电 极a为阳极,反应为2H,0-4e=02个+4H,生成1◆mol◆O2转移4@mol电子,阴极 C0,+2e+2H=C0+H,0,转移4emol电子可还原2◆mol9C02,标准状况下体积为44.8◆L,但选 项未注明标准状况,B符合题意;C.电子由电源负极流到阴极(b),再从阳极()流到电源正极,C 不符合题意:D.电极a为阳极,接电源正极,D不符合题意:故选B。 命题点03实际应用与绿色化学 MOs在解决全球性挑战中的应用,完美体现了化学的社会价值。 环境治理:考查MOFs如何从空气中捕获二氧化碳以减缓温室效应,或从水中分离去除持久性有机污染物。 3/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 资源获取:利用MOFg的巨大比表面积和亲水性,从干旱地区的空气中收集水分,解决水资源短缺问题。 能源储存:考查MOFs在储存氢气、甲烷等清洁能源方面的潜力。 【例3】2025年诺贝尔化学奖授予“关于金属一有机框架MOFs)的开发”。MOFs可用于从沙漠空气中收集 H,O、捕获CO,,一种MOFs材料的微观结构如图。下列说法正确的是 A. C02电子式::O:C:O: B.氧离子结构示意图: C.水分子结构模型: D.MOFs材料有序的孔隙结构和高孔隙率有利于选择性捕获气体 【答案】D 【解析】A.碳原子与两个氧原子分别形成两对共用电子对,每个原子均达到8电子稳定结构,正确的二氧 化碳电子式为O:C:O,A错误;B.氧离子为氧原子得到2个电子,核电荷数为8,核外电子数 为10,各层电子数依次为2、8,正确的氧离子结构示意图为 B错误;C.水分子的中心 原子为氧原子,空间构型为V形,正确的结构为 C错误:D.MOFs材料具备有序的孔隙 结构和高孔隙率,孔径大小均一,能够对不同气体进行选择性吸附与捕获,可实现从空气中收集水、 捕获二氧化碳,说法正确,D正确:故答案选D。 【例4】金属-有机框架材料(MOFs)的结构被喻为“分子乐高”,有高比表面积、孔径可调、高稳定性等优 异性质。MOFs材料C-BTC能高效消除氨氮,若同时存在硝氮污染物,会发生协同反应(参与反应的 Cu-BTC以Cu+表示)。涉及反应有: ①消除氨氮:2NH,+6C2+=N2+6C+6H,O2+4C1+4H=4C++2H,O ②消除硝氮:2NO;+10Cu+12H=N2个+10Cu2++6H,0 ③协同反应:NO,+NH,+H→N,+H,O(未配平)。 下列说法错误的是 A.消除氨氨的总反应为4NH,+30,Cu二2N,+H,0 B.每消除124mgNO?,理论上转移10mol电子 4/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 C.协同反应方程式为:3N0+5NH,+3HC二4N,+9H,0 D.MOFs高效消除氨氮的原因之一为比表面积大,吸附能力强,能快速富集反应物 【答案】B 【解析】A.消除氨氮的总反应通过合并,反应I:2NH,+6Cu2+=N,+6Cu+6H,反应Ⅱ: O,+4C1++4H=4C12++2H,O,将反应I乘以2和反应I乘以3相加,消去中间产物Cu和H,得到 4NH,十30,Cu2N,+6H,0,催化剂为Cu,A正确:B.消除硝氯的反应为 2N0,+10Cu*+12H=N.个+10C2*+6H,0-10e,2molN0,转移10mo1电子,124mgN0,的物 质的量为0124g0.02m0,转移电子数为0.02mo15Q01mol电子,B错误:C.协同反 应NO,+H,+H→N2+H,O配平后,依据氧化还原得失电子平衡(NO,中N得电子,H,中N失 电子)和原子守恒,可得3NO,+5NH3+3H=4N2+9H,O,C正确:D.题干指出MOFs具有高比表面 积、吸附能力强等性质,能快速富集反应物,这是高效消除氨氮的原因之一,D正确;故选B。 命题,点04实验探究与工艺流程 MOFs的合成与性能测试是实验题的理想素材。 合成工艺:可能以MOFs的实验室制备为背景,呈现工艺流程图,考查反应条件(如溶剂热法)的选择、 除杂方法、产率计算等。 性能探究:提供关于MO℉s吸附性能的实验数据图(如吸附等温线),要求你分析规律、解释原因或比较不 同MOFs材料的性能差异,考查信息提取和证据推理能力。 【例5】某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF,实验流 程如下: 滴加ZnSO4 NaOH溶液 溶液、搅拌,过滤、洗涤,g-ZnOH☑ 控温煅烧 纳米ZnOM0EZnO@MOF Ⅲ 已知:①含锌组分间的转化关系:2m“一2m(OH),一2n(oH ②&-Zn(OH),是Zn(OH)2的一种晶型,39c以下稳定。 回答下列问题: (1)步骤I,初始滴入ZnSO4溶液时,反应的化学方程式 (2)下列有关说法不正确的是 (填字母)。 A.步骤I,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分 B.步骤I,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备e-Zn(O田2,可提高ZnSO4的利用率 C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50℃的热水洗涤 5/266 品学科网·上好课 上好每一堂课 D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZO的颗粒大小 (3)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净的操作是 (4)步骤1,盛放样品的容器名称是 0 (5)为表征纳米ZnO的晶体结构,所用仪器是 A.核磁共振仪B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.X射线衍射仪 (6)用Zn(CH3COO)2和过量NH4)2C03反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原 因是 (7)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。己知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围 内的关系如图。 11 10.5 0 9.5 8.5 00.10.20.30.40.50.6 c(Cu2+)/(106molL-1) 某研究小组取7.5×103g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×10),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2 +并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含 个铜原子。 【答案】(1)4NaOH+ZnS04Na2[Zn(OHD4]+Na2SO4 (2)BC (3)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说 明沉淀已经洗涤干净 (4)坩埚 (5)D (6)杂质中含有CH;COO、CO、NH,在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去 (7)8 【解析】氢氧化钠溶液中滴入硫酸锌溶液,不断搅拌,反应得到εZ(O田2,过滤、洗涤得到ε-Zn(O田2, 控温,在坩埚中煅烧得到纳米ZnO,再与金属有机框架MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF。 (1)根据信息含锌组分间的转化关系:Zn一Zn(OH),一Zn(OH片,步骤I,初始滴入2S0,溶 液时,氢氧化钠溶液过量,反应的化学方程式4NaOH+ZnSO=aZO),+NaSO: 6/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (2)A.步骤I,在强碱性条件下,Zn元素以N[Zn(OH)4]存在,搅拌使反应物接触面积增大,加快化学反 应速率,避免反应物浓度局部过高,故A正确: B.步骤I,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备eZn(OHDz,e-Zn(OHDz和过量氢氧化钠溶液反应生成 Na[Zn(O田4],故B错误: C.根据εZn(OH)2是Zn(O田2的一种晶型,39℃以下稳定,步骤I,若用50C的热水洗涤,会导致cZn(OHD2 晶型不稳定,会发生一定变化,故C错误: D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小,得到纳米ZnO,故D正确: 综上所述,答案为:BC。 (3)步骤Ⅱ中检验沉淀是否洗涤干净即检验其中是否有SO?残留,其操作为:取少量最后一次洗涤液于试 管中,滴入1~2滴稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净: (4)煅烧时所需要使用的容器为坩埚: (5)可以使用X射线衍射仪表征纳米ZnO的晶体结构: (6)用(CH;COO)2Zn和过量CNH4)2CO3反应生成碳酸锌沉淀、醋酸铵,杂质中含有CH3COO、CO、NH, 煅烧沉淀时,杂质中CH;COO、CO、NH,反应生成二氧化碳、氨气、水,二氧化碳、氨气、水 高温条件下都是气体,所以沉淀无需洗涤: (7)根据图中信息,取样测得荧光强度比值为10.2,则c(Cu2)=4×10ol/L,溶液体积为1L,则n(Cu2 =4×10mol,7.5×103g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5×10),则n(人血浆铜蓝蛋白)= 7.5×103 =5×108ol,个数之比等于物质的量之比,所以1个人血浆铜蓝蛋白中含有Cu2+个数 1.5×10 4×107 5x108-8。 【例6】铜的化合物在生产中有重要应用。 (1)配合物二草酸合铜(Ⅱ)酸钾K,[©(C,O4)2],是制备金属有机框架材料的一种前驱体。某研究小组 开展探究实验,步骤为:设定H2C,04·2H,0、K,C0,C10三种物质按物质的量之比为3:2:1投料。80°C 下,先向水中依次加入H,C,O4·2H,O、K2CO,充分反应后,得到混合溶液M;再向混合溶液M中加入 CuO充分反应,趁热过滤得滤液N: 蒸发至40mL快速冷却、结晶、过滤化合物P:K,ICu(CO,24H,0 针状晶体 滤液N两等份 200℃ 蒸发至10mL缓慢冷却、结晶、过滤化合物Q:K,ICu(C,0,2]2H,0 脱水K,ICu(C,0,J 片状晶体 ①粉末形态的化合物P和化合物Q可通过 实验进行区分。 ②根据现有探究实验可知,化合物P、化合物Q的结晶形状不同,其原因可能为 (2)碘化亚铜常用于LD等光电子器件中。以铜为原料制备碘化亚铜的主要流程如下: 7/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 稀硫酸 KI溶液 亚硫酸钠溶液 Cu 溶解 转化 洗涤沉淀 烘干 →Cul 硝酸铵 n(KI) ①“转化过程中,其他条件不变,溶液中铜元素的质量 n(Cu2中变化情况如下图所示,当 n(KI nKD>22时.随者O增大,溶液中铜元素的质量增大,其可能原因是 n(Cu2+) 2.2 n(KI)/n(Cu2) ②用Na,SO,溶液洗涤沉淀的目的是 ③硫酸铜为原料制备碘化亚铜。补充完整制取碘化亚铜的实验方案:取25L0.4mol·L1CuSO,溶 液于三颈烧中, 。(实验中须使用的试剂和仪器有:SO2I20.1 nol.L'NaOH、乙醇、真 空干燥箱)。 ④已知荧光强度比值与Cu+浓度关系如下图所示。取0.0001gC粗产品,经预处理,将Cu元素全部 转化为Cu2+并定容至1000.00mL。取1.00mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.3,则产品中C 的纯度为」 11T 10.5 9.5 0 0.10.20.30.40.50.6 c(Cu2)/(10-mol-L-) 【答案】(1) X射线衍射 初始浓度不同、降温速率不同 (2) 过量的I与C生成[CL,I,进入溶液 洗涤沉淀表面生成的I, 分批次加入1.27gI2, 搅拌使溶液充分混合,持续不断通入$O,气体,至溶液变为无色,停止通气,将尾气通入 8/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 0.lmol.L'NaOH中,过滤,用乙醇洗涤所得固体,置于真空干燥箱中干燥 80.22% 【解析】(2)以铜为原料制备碘化亚铜的主要流程,C与稀硫酸、硝酸铵反应生成铜离子;加入I溶液 生成CI,过滤后向洗涤好的CI中加入亚硫酸钠溶液洗涤沉淀,经烘干得到纯净的Cl。 (1)①粉末形态的化合物P和化合物Q均为晶体,可通过X-射线衍射实验进行区分。 ②化合物P是通过蒸发至40mL(浓度较小)后快速冷却获得,此时的晶体形成速度比较快,不易形成大颗粒: 化合物Q是通过蒸发至10L(浓度较大)后缓慢冷却,时间比较慢,晶体在形成时原子排列更规则,更 易形成大颗粒。故化合物P、化合物Q的结晶形状不同,其原因可能为初始浓度不同、降温速率不同。 (2)①“转化”过程中,溶液中的铜离子被KI还原为Cl,离子方程式为2Cu2++4=2Cu+L,根据反应可 n(KI) n(KI) 知当n(Cu2) 22时.随卷增大,&多.反应r+0、-Q,正移,溶液中钢元素的质 增大。 ②Na,SO,有还原性,根据转化的方程式可知Cul和I2均是沉淀,可用NaSO3溶液洗涤沉淀表面生成的I2。 ③以硫酸铜为原料制备碘化亚铜方案为取25mL0.4nol·L1CuSO,溶液(0.01mol)于三颈烧瓶中,分批次 加入0.005olL2(1.27g),搅拌使溶液充分混合,持续不断通入S0,气体,发生反应 2S0,+L,+2Cu2++4H,0=2Cu↓+2S0+8H,至溶液变为无色,停止通气,将尾气通入0.1mol.L1Na0H 中,过滤,用乙醇洗涤所得固体,置于真空干燥箱中干燥。 ④取1.00mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.3,此时溶液中c(Cu2+)=0.42×10mol.L,该溶液中 n(C2+)=cCu2+)V=0.42x10molL×x103L=4.2x10mo,产品中Cl的纯度 4.2x10molx 1000.0mLx19gmol 1.00mL ×100680.22%° 0.1×103g 热点02碳索未来:碳中和与碳达峰 “碳达峰”与“碳中和”(简称“双碳)是国家重大战略,也是2026年高考化学命题中一个极为重要的热 点。它不仅是简单的环保口号,更是将化学反应原理、物质结构、化工流程等核心知识融入真实情境的绝 佳载体,旨在考查你运用所学知识解决复杂问题的能力。 碳达蜂:指二氧化碳排放量在某一年达到历史最高值,之后进入平稳下降的通道。可以理解为碳排放的拐 点”。 碳中和:指通过植树造林、节能减排、碳捕集利用与封存(CCUS)等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放, 实现二氧化碳的“净零排放”。 “双碳”目标在高考化学中主要通过以下四个方向进行考查,将前沿科技与核心考点巧妙结合。 命题点01二氧化碳的捕集与转化 这是“双碳”命题的核心,主要围绕如何将C02从废气中分离并转化为有价值的化学品。 捕集技术:以碱性溶液(如NaOH、KCO溶液)喷淋吸收空气中的CO2为背景,考查相关的离子反应方程 9/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 式(如CO2+CO2+HO→2HCO)、物质的分离提纯(如过滤)、以及吸收剂的再生与循环利用。 催化转化:重点考查CO2加氢制甲醇(CO2+3H2÷CHOH+HO)、制烯烃(如乙烯CH4)等反应。题目 会结合反应机理图,考查你对催化剂作用(降低活化能、提供活性位点)、化学键的断裂与形成等微观 过程的理解。 【例1】我国将力争2060年前实现碳中和,CO2的捕捉是减少碳排放的措施之一。一种利用NaOH溶液捕 捉回收CO2的过程如图所示。已知捕捉室中NaOH溶液与CO2反应生成N,CO,反应、分离过程中 Ca(OH),与Na,CO,反应生成NaOH和CaCO,。下列说法正确的是 NaOH溶液 C02 含量高的气体 捕捉室 反应、分离 高温反应炉 →CO,(储存利用) CaO CO 含量低的气体 A.二氧化碳是酸性氧化物 B.碳酸钠俗名为纯碱,因此碳酸钠属于碱 C.二氧化碳与一氧化碳互为同素异形体 D.碳酸钙与碳酸钠都是碳酸盐,因此都不溶于水 【答案】A 【解析】A.酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,CO2与NaOH反应生成Na2CO,和HO,符合 酸性氧化物定义,故A正确:B.碳酸钠(Na2CO3)由金属阳离子(Na+)和酸根离子(CO,2-)构成, 属于盐,故B错误:C.同素异形体是同种元素组成的不同单质,CO和CO2均为化合物,不是单质, 故C错误;D.碳酸钠(NCO,)易溶于水,碳酸钙(CaCO)难溶于水,二者虽均为碳酸盐,但溶 解性不同,故D错误:故答案为A。 【例2】我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。在实际生产中, 可利用反应CO,+NaOH=NaHCO,来捕捉废气中的CO,下列有关化学用语或说法正确的是 A.H、D、T互为同位素 B.二氧化碳的结构式是:O-C-O C.Na+的结构示意图: D.NaHCO,的电离方程式:NaHCO,=Na++H+CO 【答案】A 【解析】A.H、D、T为氢元素的三种核素,互为同位素,A正确:B.CO2结构式应为O=C=O,而非O-C-O, 10/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 B错误;C.Na元素的核电荷数为11,Na*结构示意图为 C错误;D.NaHCO3电离为Nat 和HCO,NaHCO3的电离方程式为NaHCO,Na+HCO;,D错误;故选A。 【例3】为早日实现“碳中和”、“碳达峰”目标,科学家提出用钌Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)反应生成 HCOOH,反应机理如图所示,己知当生成46g液态HC0OH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的 是 H 2H,O Ru 2C0 2H2 C-H III Ru Ru O-C-H OH 2H,O 2HCOOH A.通过CO2g)和Hz(g)反应制备液态HCOOH,每转移1mole,放出31.2kJ的热量 B.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成 C.物质为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物 D.催化剂能降低活化能,加快反应速率,改变反应热,从而提高转化率 【答案】C 【解析】A.根据图示可知总反应为H2+CO2 -HCOOH,每生成1 mol HC0oH转移2mole,46g液态HCOOH 46g 的物质的量为46gmo-1mol,即生成1mol液态HCOOH时放出热量312k,故每转移1mole放出 15.6kJ热量,A错误:B.反应历程中H2、CO2、H20参与反应,其中H2含有非极性键,C02、H2O 含有极性键,存在极性键和非极性键的断裂:生成HCOOH、HO等含有极性键,存在极性键的形成, 但不存在非极性键的形成,B错误;C.催化剂是参与反应,改变反应历程,反应前后质量和化学性质 不变的物质;中间产物是反应过程中生成又消耗的物质,物质I参与反应,最后又生成,是催化剂:物 质Ⅱ、是反应过程中生成又消耗的,为中间产物,C正确:D.催化剂能降低活化能,加快反应速率, 但不能改变反应热,平衡转化率与反应热、外界条件(温度、压强、浓度等)有关,催化剂不能改变平 衡转化率,D错误:故答案选C。 命题点02化学反应原理的综合应用 “双碳”情境为考查化学反应原理提供了丰富的素材,尤其是化学平衡和电化学。 化学平衡:以CO2催化加氢等可逆反应为背景,考查温度、压强、催化剂对化学平衡移动和反应速率的影 响。例如,通过图像分析判断反应的焓变(△H),或解释为何选择特定的反应条件以提高原料转化率和 目标产物产率。 11/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 电化学:聚焦于利用电能将CO2还原为燃料或化工原料。题目可能呈现电解池装置图,要求你书写阴极(CO2 得电子被还原)和阳极的电极反应式,分析离子交换膜的作用,或计算能量转化效率。 【例4】一种研究碳中和的电解装置如下图所示,它能将工业尾气C02还原成甲烷、乙烯等基本化工原料。 下列说法正确的是 KOH溶液 C0, H2SO,溶液 02 C02 M 电 电 极 CHC2H,邃 循环池 H2O 等产品 离子交换膜a离子交换膜b A.电极M生成CH的反应为:CO2-8e+6H2O=CH4+8OH B.离子交换膜a为阳离子交换膜 C.一段时间后,N电极区域溶液pH减小 D.标准状况下,电极N生成1molO2的同时电极M生成11.2L气体 【答案】C 【解析】CO2在阴极发生还原反应生成甲烷、乙烯,M为阴极,电极反应式为CO2+8e+6HO=CH4+8OH 或2C02+12e+8H0=C2H+12OH;N电极为阳极,发生氧化反应生成氧气,电极反应式为 2H,0-4e=02个+4H;A.根据分析,电极M生成CH4的反应为:C02+8e+6H0=CHL+80H,A错 误;B.电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,为维持溶液电中性,阴极生成的OH要通 过阴离子交换膜向循环池移动,则离子交换膜为阴离子交换膜,B错误;C.N电极为阳极,电极反 应式为2H,0-4e=O,个+4H,消耗水,一段时间后,N电极区域溶液氢离子浓度增大,pH减小,C 正确:D.电极N生成1molO2转移4mol电子,若阴极只发生反应:C0+8e+6HO=CH4+8OH,生 成0.5 mol CH,若阴极只发生反应:2C0+12e+8H,0C,H+120H,生成,mol CH4,综合可知电极M 生成气体的物质的量小于0.5ol,标准状况下体积小于11.2L,D错误:故选C。 【例5】我国承诺要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。C02被还原为甲醇是人工合成 淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有: 反应I:C02(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+HO(g)△H<0 反应IⅡ:C02(g+H(g)=C0(g)+HO(g)△H=+41.2 kJ.mol 当压强分别为p1、p2、时,将C02与H以起始物质的量之比13置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体 系中C0,的转化率、CH,OH和c0的选择性[CH,OH(或cO)的选择性-CHO))C0]如图所示。 参与反应的n(Co,) 下列说法不正确的是 12/266 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 100 ① 80 ② 一P 60 P2 40 ⑤ 羽 20A ④ 0 200250300350400 温度/℃ A.一定温度下,调整”起始C0,)_1 n起始H2)一4 可提高CO2的平衡转化率 B.曲线①②表示CHOH的选择性随温度的变化关系 C.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大 D.相同温度下,p1P2,且p1下CO的选择性小 【答案】C 鲜析】A,定温度下,调整气拍当增大H的浓度,平商向正反应方向移动,可提高c0。 的平衡转化率,A项正确:B.反应I是生成CHOH的反应,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向 移动,CHOH的选择性降低,反应Ⅱ是生成CO的反应,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移 动,CO的选择性提高,因此曲线①②表示CHOH的选择性随温度的变化关系,B项正确:C.反应I 是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率由反应I和反应共同决 定,故无法确定,C项不正确:D.曲线①②表示CHOH的选择性随温度的变化关系,增大压强有利 于生成CHOH,故相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小,D项正确:答案选C。 命题,点03新能源开发与绿色化学 这一方向侧重于评价不同能源路径的优劣,并体现绿色化学的理念。 能源对比:通过分析太阳能、风能、氢能等清洁能源替代煤炭、石油等化石燃料的情境,考查你对“碳替代” 和碳减排”路径的理解。题目可能会设置陷阱,例如辨析“煤液化制甲醇”虽然提高了煤炭利用率,但燃 烧甲醇仍会排放C02,并不能实现“碳中和”。 绿色化学评价:要求你从原子利用率、能耗、环境污染等角度,评价某个化工生产流程(如C02合成可降 解塑料)是否符合绿色化学原则。 【例6】“绿色、智能、节俭、文明”的第19届亚运会在杭州圆满闭幕。下列说法不正确的是 A.主会场“大莲花采取自然采光方式有利于实现“碳中和 B.吉祥物江南忆”机器人所采用芯片的主要成分中含有二氧化硅 C.氢燃料汽车使用的燃料电池将化学能转化为电能 D.火炬“薪火”的燃料零碳甲醇”是用CO,和H2合成的,“零碳甲醇”使用时会生成CO, 【答案】B 【解析】A.自然采光利用太阳能,减少照明用电,间接降低化石能源消耗和CO2排放,符合碳中和理念, 13/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 A正确:B.芯片核心材料是半导体单晶硅(如硅晶圆),二氧化硅(SO2)是绝缘层材料,非主要功 能成分,B错误:C.燃料电池通过氢氧反应(如2H,+O,=2H,0)产生电流,属于化学能直接转化为电 定条件 能,C正确:D.火炬“薪火"的燃料“零碳甲醇”是用C02和H合成的:C0,+3H2→CH,OH+H,0, 甲醇(C.0D完全燃3的化学方程式为:2CH,OH+30,点燃2C0,+4H,0,必然生成C0,D正确 故选B。 【例7】CO2的资源化利用有利于实现“碳中和'。我国科技工作者已成功研究出以CO2为主要原料生产高分 子材料的技术,其转化原理如下图所示。下列说法错误的是 C02 催化剂 催化剂 OCH-CHO ℃H3 CH3 CH 甲 丙 A.上述分子中碳原子的杂化轨道类型有3种 B.甲转化为乙反应的原子利用率为100% C.1mol乙最多消耗1 mol NaOH D.丙可降解生成CO, 【答案】C 【解析】A.二氧化碳分子中碳原子为即杂化,甲、乙、丙分子中饱和碳原子为$p杂化、双键碳原子为$p 杂化,碳原子的杂化轨道类型有三种,A正确:B.甲转化为乙为加成反应,故反应的原子利用率为 100%,B正确;C.乙中含两个酯基,1mol乙最多消耗2 mol NaOH,C错误;D.丙中含有酯基,水 解生成H,CO3,H2CO3分解生成H,O和CO2,D正确:故选C。 命题点04化工流程与物质转化 “双碳'相关的工业生产流程是考查元素化合物知识和工艺流程分析能力的理想情境。 流程分析:呈现从工业废气(如燃煤烟气)中捕集CO2并加以利用的工艺流程图。题目会考查流程中每一 步的目的、关键反应的化学方程式、可循环利用的物质判断,以及产率、纯度的计算。 物质推断:结合流程图中的物质转化关系和已知信息,推断未知物质的化学式或性质,考查你的逻辑推理 和信息整合能力。 【例8】资源化利用CO2是实现“碳中和的重要途径。 (1)一种利用NaOH溶液捕捉回收CO2的过程如图所示。 14/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 NaOH溶液 C02 含量高的气体· 捕捉室 反应、 分离 高温反应炉 →C02(储存利用) CaO C02 含量低的气体 ①捕捉室中CO,与过量的氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式为 ②整个过程中可以循环利用的物质是 (写化学式)。 (2)实验室模拟捕捉回收CO,需要用480mL1.00 nol L-NaOH溶液,现进行配制。 ①配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒 。 根据计算用电子天平(准确度0.01g)称量 NaOH固体 g。 ②配制过程中,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大的是 A.称量所用的砝码生锈 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水 C.定容时水加多用胶头滴管吸出 D.定容时仰视刻度线 (3)Au@TiO2蛋黄型空心球催化剂技术实现了CO2封存和能量储存双重效果,其原理如图所示。制得的甲 烷(CH,)通过两步法可制取H2,原理如图所示。 CH4、H20 CH4(g) CO(g)、H(g) 紫外线 C05 NiFe2O4 高能NiO、FeO H20 H e Au@TiO 空心球催化剂 H2(g) H2O(g) 02 ①已知CH中H为+1价,空心球催化剂技术中获得的n(CH):(O2)= ②写出两步法的步骤的化学方程式 【答案】(1) CO,+2NaOH-Na,CO,+H,O NaOH、CaO (2) 500mL容量瓶、胶头滴管 20.00 A (3) 1:2 NiO+2FeO+H,O-NiFe,O,+H2 【解析】用过量氢氧化钠溶液捕捉回收CO2生成碳酸钠溶液,再加入氧化钙,氧化钙和水生成氢氧化钙, 氢氧化钙再和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠循环使用,碳酸钙高温分解产生氧化 钙和二氧化碳,二氧化碳储存利用,氧化钙循环利用,据此分析: 15/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (1)①捕捉室中二氧化碳与过量的氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水:CO,+2 NaOH-Na,CO,+H,O: ②由分析,整个过程中可以循环利用的物质是NaOH、CaO: (2)①要用480mL1.00mol.L1NaOH溶液,则需要使用500mL容量瓶配制,结合配制步骤,配制溶液 需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500L容量瓶、胶头滴管;用电子天平称量NaOH固体。需要氢氧 化钠固体质量是:1.00mo1L×0.5L×40g/mo=20.00g; ②A.称量所用的砝码生锈,砝码实际质量大于所标数值,导致所称NaOH质量偏大,则所配制NaOH溶 液的物质的量浓度偏大,A符合题意: B.转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制结果无影响,B不符合题意: C.定容时水加多用胶头滴管吸出,加水加多,浓度偏小,C不符合题意: D.定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小,D不符合题意: 故选A: (3)①甲烷中碳为-4价,总反应为二氧化碳和水催化生成甲烷和氧气,反应中碳化合价由+4变为4,氧 Au@TiO 的化合价由-2变为0,结合电子守恒,反应为:C0,+2H,0=CH,+20,则空心球催化剂技术中获 得的n(CH4):n(O2)=1:2: ②由图,步骤iⅱ的反应为NiO、FeO、水蒸气反应生成氢气和NiFe2O4.,结合质量守恒,化学方程式为: NiO+2FeO+H,O-NiFe,O,+H,. 热点03绿动未来:新能源开发•利用·回收 从高考化学的视角来看,“新能源的开发、利用与回收”是一个将核心知识与国家战略、科技前沿紧密 结合的综合性命题热点。它不再是对单一知识点的考查,而是通过真实情境,检验你对化学反应原理、物 质结构与性质、化工流程等模块的综合运用能力。 命题,点01新能源的开发—聚焦材料剑新与反应原理 新能源的开发是高考命题的源头,重点考查支撑新能源技术的核心化学原理和关键材料。 氢能的制备 >电解水制氢:这是考查电解池原理的经典情境。题目会给出电解装置图,要求你书写阳极(2H0-4→ O2↑+4H+或4OH-4e→02个+2H0)和阴极(2H+2e→H个或2H0+2e→H↑+20H)的电 极反应式,并分析离子交换膜的作用。 >光催化/光电催化分解水:这是一个更前沿的热点。题目会提供反应机理图,考查你对催化剂作用(吸收 光能、降低活化能)、化学键断裂与形成过程的理解。 >生物质制氢:可能结合化工流程,考查从生物质(如乙醇)通过重整反应制取氢气的过程,涉及化学方程 式的书写和反应条件的分析。 【例1】我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。如水煤气法制氢反应中,H,O(g)与足 量C(s)反应生成1molH,(g)和1 noICO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属治炼、新能源开发、碳中和等 16/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 方面具有重要应用,如HCO,在催化剂作用下与H,反应可得到HC00ˉ。下列化学反应表示错误的是 A.水煤气法制氢:C(s)+H,O(g)=H,(g)+CO(g)△H=+131.3kJ·mol 催化剂 B.HCO,催化加氢生成HCoO的反应:HCO,+H, HCOO+H,O C.电解水制氢的阳极反应:2H,0-2e=H,↑+20H D.CH2与水反应:CaH2+2H,0=Ca(OH2+2H,个 【答案】C 【解析】A.根据题意,水煤气法制氢反应中,热化学方程式写为:C(s十H2O(g)=H(g)+CO(g) △H=+131.3kJol1,A正确:B.Hco,在催化剂作用下与H2反应可得到HC00,根据氧化还原反应 原理,判断另一产物为H0,故反应方程式写为:HCO?+H, 催化剂HCo0+H0,B正确:C.电解 水制氢的阳极发生氧化反应,产生氧气,故阳极反应式为2H,O-4e=O2个+4H,C错误;D.CH2与 水反应生成氢气和氢氧化钙,反应方程式为:CaH,+2H,O=Ca(OH2+2H,个,D正确:故答案选C。 【例2】某课题组基于铂/氮化碳模型光催化剂对水在光催化甲醇制氢反应过程的作用机理进行了研究(*代表 吸附在催化剂表面),如图所示。下列叙述错误的是 0.8 兰 HO 0.4 0.260.65 0.00 0.0 器 -0.4 -0.24 *HZ+*0H5 H+*0HO H+OHO -0.8 -0.71(-0.74)-0.81 -1.2 反应历程 A.甲醇脱氢生成HCHO是焓增反应 B.CH,OH被吸附在催化剂后其稳定性增强 C.2H和H2的相对能量为1.07eV D.增大催化剂质量时上述总反应的△H也改变 【答案】D 【解析】由反应历程图可知总反应为CH,OH化剂HCHO+H,A.总反应为CH,OH催化剂)HCHO+H, 由反应历程图可知反应物CH,OH的相对能量小于生成物HCHO和H,的相对能量,因此甲醇脱氢生成 HCHO是焓增反应,A正确:B.由图可知CH,OH吸附前相对能量为0,被吸附在催化剂后相对能量 为-O.24eV,能量降低,能量越低的物质越稳定,故CH,OH被吸附在催化剂后其稳定性增,B正确: C.2H→H,即反应历程中CH,0+2H→CH,0+H,2H和H2的相对能量为 17/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 0.26eV-(-0.8leV)=1.07eV,C正确:D.化学反应的焓变(△H)等于生成物总能量与反应物总能量 的差值,不受催化剂质量的影响,催化剂只改变化学反应速率,D错误;故答案选D。 太阳能的利用 >光伏材料:以晶体硅、钙钛矿等太阳能电池材料为背景,考查物质的晶体结构(如硅的金刚石结构)、化 学键类型、以及元素在周期表中的位置与性质的关系。 >人工光合作用:模拟植物光合作用,将太阳能、水和二氧化碳转化为燃料(如甲醇),这被称为“液态阳光” 计划。命题会结合热化学方程式和盖斯定律,考查能量转化效率和反应热的计算。 【例3】如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,吸收太阳能并产生电子的一极被称为光阳极,电池中发 生的反应:TiO2/Ru(四w→TiO2/RuI)*(激发态),TiO2/R1)*→TiO2/Ru(四叶e;I+2e→3I, 2TiO,/Ru(II)+3I→2TiO,/R(I⑩+I,。下列叙述不正确的是 e产 工作 e 电极X 电极Y Ru(I) 太阳光 RuID 电解质 表面涂有钌基 透明导电玻璃配合物的TO2 镀Pt导电玻璃 A.电极X为太阳能电池的光阳极 B.染料敏化太阳能电池所用的染料应含可变价的金属元素 C.电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少 D.1olI,参与电极反应时,有2M个Ru(四被还原(设W为阿伏加德罗常数的值) 【答案】D 【解析】由图电子的移动方向可知,电极X吸收太阳能,并产生电子,为光阳极,电极Y的电解质为和 I的混合物,I在铂电极上得电子被还原,正极反应为I,+2=3I,据此进行解答。A.由图可知电极X 为太阳能电池的光阳极,A正确:B.染料敏化太阳能电池所用的染料应能放出电子,故应选用含可变 价的金属元素,B正确;C.该电池中发生反应:I,+2→3I, 2TiO,/Ru(I)+3I→2TO2/Ru(⑩+I?,故电池的电解质溶液中I和I的浓度不会减少,C正确:D.根 据反应I,+2e→3I,2TiO,/Ru(I⑩)+3I→2TiO,/Ru(ID+I3,1molI参与电极反应时,有2N 个RuID被还原为RuI),D错误;故答案为D。 新型电池材料 18/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 >锂离子电池:除了考查工作原理,还会深入到正极材料(如磷酸铁锂LiFePO4、三元锂NiCoMn)的合成 与改性。题目可能以化工流程的形式,呈现从矿石或废料中制备正极材料前驱体的过程,考查沉淀溶 解平衡、氧化还原反应和条件控制。 >固态电池:作为下一代电池技术,其核心是固态电解质。命题可能考查固态电解质的离子导电机理,并与 传统液态电解质进行对比,分析其在安全性、能量密度方面的优势。 【例4】一种全固态锂电池示意图如图。充电时,L计从电极I中脱出,伴随着02转化为O2留在正极材料 中,Li,MO,转变为MnO,。下列说法正确的是 固态电 Li,MnO3 Li 解质 电极1 电极Ⅱ A.充电时,电极Ⅱ为阳极 B.电池工作时,固态电解质能传导电子 C.充电时,电极I的反应为:2 Li,MnO3-4e=4Li+O2+2MnO2 D.用该电池电解饱和食盐水,每生成2gH2,电极IⅡ质量减少7g 【答案】C 【解析】A,充电时L计从电极I中脱出,伴随着O2转化为O2留在正极材料中,说明电极I发生了氧化反应, O元素升价,故电极I为阳极,A错误;B.电池工作时,固态电解质只能通过离子,不可传导电子,B 错误:C.充电时阳极Li,MnO,转变为MnO2,同时生成氧气留在正极材料中,选项中方程式书写正确, C正确:D.放电时,电极I中发生Li-e=Li,当生成2g氢气时,电路中通过2ol电子,则电极I 减少了2mol锂单质的质量,为14g,D错误;故答案为C。 命题点02新能源的利用一核心是能量转化与效率 新能源的利用环节,命题核心是电化学,特别是各种化学电源的工作原理和效率评价。 化学电源(电池)工作原理 >电极反应式的书写:这是必考题型。你需要熟练掌握在不同电解质环境(酸性、碱性、熔融盐、固体氧化 物)下,燃料电池(如氢氧、甲醇燃料电池)和新型电池(如锂硫电池、锌-多硫化物电池)的正负极 反应式书写。 >离子与电子的移动方向:题目会给出电池工作示意图,要求判断放电或充电时,电子在外电路的流向,以 及阳离子、阴离子在电解质中的迁移方向。 >相关计算:结合法拉第常数,考查根据电路中通过的电量计算产物质量或气体体积,或计算电池的理论比 容量(mAh/g)。 【例5】第二代钠离子电池在能量密度、低温性能和循环寿命上有显著突破,其正极材料采用层状氧化物 19/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 聚阴离子化合物复合材料,负极采用新型硬碳材料,并开发了新型电解液配方,其工作原理如图。 电池工作时总反应为Na,C+Na,MO:一智C+NaM0,QM表示Mn、i、Fe、Co、Cu等)。下列说 法正确的是 用电器 或电源 8 Na Na C A.放电时,电子移动方向:b极→电解质溶液→a极 B.充电时,ā极应与外接电源负极相连,发生还原反应 C.放电时,负极电极反应式为Na,C-xe=C+Na D.充电时,电路中转移1mole时,阳极质量增加23g 【答案】C 【解析】根据电池工作时总反应Na,C+Na,MO,一C+NaMO,可知,b极Na,C→C,失去电子,作 电池负极:则电极a为正极。A.放电时b极NaC→C,发生氧化反应,故b为负极,a为正极,电 子由b极→用电器→a极,电子不能进入溶液,A项错误;B.充电时ā极与外接电源正极相连,发生 氧化反应,B项错误;C.放电时负极Na,C→C,电极反应式为Na,C-xe=C+xNa+,C项正确;D.充 电时阳极的电极反应式为NaMO2-xe=Na,MO,+xNa电路中转移xmole时,xmoINa+进入溶液, 电极质量减少23xg,故电路中转移1mole时,阳极质量减少23g,D项错误;故选C。 能量转化效率评价 >题目会提供不同能源利用路径的能量转化效率数据,要求你进行比较和评价。例如,比较“煤→电→氢能, 与“太阳能→氢能”两条路径的能量损耗和环境影响,从而理解发展清洁能源的必要性。 【例6】在新型能源技术里,直接过氧化氢燃料电池①PP℉C)备受关注。它独特之处在于用H,O,同时作燃 料和氧化剂,能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理,其工作原 理如图所示。下列有关说法不正确的是 20/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 石墨1 浓K,SO,溶液 石墨2 I个L H,O2+KOH混合溶液 H,0,+H,S0,混合溶 离子交换膜1 离子交换膜2 稀K,SO,溶液 A.该电池表明H,O,在酸性环境中的氧化性强于碱性环境 B.电池的总反应为2H,O,+2OH+2H=4H,0+O2个 C.当外电路通过0.4mole时,中间室生成K,S0,的质量为34.8g D.H,O,分解产生的O2在石墨2电极也可以放电,因此H,O2的分解不会影响电池效率 【答案】D 【解析】由图中电子移动方向可知,石墨1为负极,在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水,电极反 应式为:H02-2e+20H=2H0+O2↑,负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室;石墨2为 正极,在酸性条件下过氧化氢被还原生成水,电极反应式为:H202+2e+2H=2H0,正极室溶液中的硫 酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室,则电池总反应为2H,0,+2OH+2H=4H,0O+O,个,据此 解答。A.由分析可知,石墨1为负极,在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水:石墨2为正极, 在酸性条件下过氧化氢被还原生成水,电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境,A 正确:B.由分析可知,电池总反应为:2H,O2+2OH+2H=4H,O+O2个,B正确:C.由分析可知, 石墨1为负极,电极反应式为:H202-2e+20H=2H0+02↑,则外电路通过0.4nol电子时,有0.4mol 钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室,则中间室生成硫酸钾的质量为0.4mol×2×174gmo上34.8g,C 正确:D.由分析可知,电池总反应为:2H,O2+2OH+2H=4H,0+O2个,该反应中HO2既是氧化 剂又是还原剂,O2是氧化产物,则氧化性:H02>O2,即O2的氧化性弱于HO2,且过氧化氢分解会使 反应物过氧化氢的物质的量减小,所以H,O,分解产生的O,在石墨2电极也可以放电,H,O,的分解会 影响电池效率,D错误:故选D。 命题点03新能源的回收—绿色化学与工艺流程 随着新能源产业(尤其是新能源汽车)的爆发式增长,废旧电池的回收已成为高考命题的绝对热点,通常 以化工工艺流程题的形式出现。 废旧锂离子电池回收 >工艺流程分析:这是最主要的考查形式。题目会呈现一个从废旧电池正极材料(如LiCoO2、 21/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 LiNi-Co.Mn,O2)中回收锂、钴、镍等有价金属的流程图。 核心考点: ◆预处理:放电、拆解、粉碎(增大接触面积)。 ◆酸浸:考查氧化还原反应。通常加入硫酸和还原剂(如HO2),将高价态的金属(如C0+)还原为易 溶的低价态离子(C0+)进入溶液。你需要书写相关的离子方程式。 ◆除杂与分离:利用沉淀溶解平衡原理,通过调节溶液pH值,使F+、A1+等杂质离子形成氢氧化物 沉淀而除去,同时保证目标金属离子不沉淀。题目会给出不同金属离子开始沉淀和完全沉淀的H 值,要求你选择合适的pH范围。 ◆产品制备:通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,从溶液中获得目标产物(如C0SO47HO、 LiCO3)。 绿色化学理念的评价 要求你从原子利用率、试剂毒性、能耗、废弃物处理等角度,评价回收工艺的优劣,并提出改进建议。 例如,选择更环保的浸出剂,或设计试剂循环使用的方案。 【例7】一种回收利用废旧锂离子电池材料(含LiCoO2、LM2O4、LNiO2以及铝片、石墨粉等)的流程如下: 初步 废间处理NaOH 电池 ① 滤饼 硫酸H,O2氨水 滤液ANHs,0滤液B NaOH ② ③ ④ →滤液C NaCO:LiCO ⑥ 含铝 石墨 MnO, Co(OH) 废液 Ni(OH)2 回答下列问题: (1)初步处理时要将电池完全放电,从安全角度是为了 (2)写出步骤②中LNO2参与反应的离子方程式 研究发现该步骤用硫酸或盐酸浸出电池材料,浸出率与酸浓度的关系如图所示。 100 100 80 80 60 60 40 40 1 Li 20 Co 20 Mn Mn 0 0 0.51.01.52.02.5 23 4 c(H,SO,)/(mol/L) c(HCI)/(mol/L) cH)浓度相同时,电池材料在盐酸中浸出率大于硫酸的原因是 。 但该步骤未用盐酸代替硫酸, 从绿色化学角度分析其原因是 (3)S,O?在酸性条件下具有极强的氧化性,由此推测步骤③中用氨水调pH为5~6的原因可能是 22/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (4)若溶液中离子浓度小于1.0×10molL,可视为沉淀完全,则步骤⑤应加入NaOH溶液至pH> 。(K[Ni(OH)2]=10-14.7K知[Co(OD2]=1015.6) (5)如图为LCO3溶解度随温度的变化曲线: 1.6 1.0 对 0.8 矩 0.6 0204060 80100 温度/℃ 则步骤⑥获得Li2CO3的操作为:蒸发结晶、 洗涤、干燥。 【答案】(1)防止电池短路发生爆炸 (2) 2LiNi0,+6H+H,0,=2Li+2Wi2++0,个+4H,0 C有还原性,可还原材料中的高价金 属离子,促进浸出反应正向进行,提高浸出率 C会被氧化生成有毒的C12,污染环境 (3)若pH过小,则下一步S,O氧化性过强,会将Co2+、N2+、m+全部氧化到更高价态不易分离,若 pH过大,Co2+、2+、h12+会提前沉淀造成损失 (4)9.15 (5)趁热过滤 【解析】废旧电池先完全放电后,加入NaOH碱浸:原料中的铝为两性金属,可与NaOH反应生成可溶的 四羟基合铝酸钠,进入含铝废液被除去;而LiCoO2LiM,O,LO2、石墨均不与碱反应,共同留在 滤饼中,完成铝与其他组分的分离;向滤饼加入硫酸和H,O2酸浸,LiCoO2、LiO2、LiM,O,被H,O2 还原,在酸性条件下转化为可溶的Li计、Co2*、2+、2*,石墨不溶于酸,留在固体中:加入氨水调 节pH,过滤后,不溶的石墨被分离除去:而L式、Co2+、N+、2+均不会沉淀,全部保留在滤液A 中;向滤液A加入氧化剂(NH4)2S,Og,S,O将+氧化为MiO2沉淀,完成锰元素的分离,滤液B 中保留Li+、Co2+、Wi2+;向滤液B加入NaOH,使Co2+、N2+完全沉淀为Co(OH)2和Ni(OH)2,过滤 分离得到这两种氢氧化物,此时滤液C中只含有锂离子;向滤液C加入Na,CO,利用Li,Co,的溶解度 特性,在加热条件下析出Li,CO,结晶分离后得到最终回收产品Li,CO,。 (1)未放电的废旧电池处理时易发生短路,释放热量引发爆炸,完全放电可消除安全隐患: (2)LiNO,中Ni为+3价,酸性条件下被H,O2还原为2+,H,O2被氧化为O2,根据原子守恒、电子守恒 配平得2 LiNiO,+6H+H,02=2Li+2N2++02个+4H,0; C有还原性,可还原材料中的高价金属离子,促进浸出反应正向进行,提高浸出率: CI会被氧化生成有毒的Cl2,污染环境: 23/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (3)步骤③中用氨水调节pH,若pH过小,则下一步S,O氧化性过强,会将Co2+、N+、M1+全部氧化 到更高价态不易分离,若pH过大,Co2+、M+、M2+会提前沉淀造成损失: (4)(OH)2的Kp更大,更难沉淀完全,以M2+沉淀完全计算:K[(OH)2]=c(2+)c2(OH),沉 淀完全的边界条件为c()-10x10molL,代入得:c(OH)-10 09=107, c(oa10“ma1,此时cr)F08-10aL,m=915,商院金沉说G宽 c(OH)>10485mol/L,即pH>9.15: (5)由溶解度曲线可知,Li,CO3的溶解度随温度升高而降低,蒸发结晶后趁热过滤,可以减少Li,CO的溶 解损失,得到产品。 热点04化学护航:大健康时代 从高考化学的视角来看,“大健康、新药物、新方法这一主题紧密围绕化学学科在保障人类健康、推 动医药创新中的核心作用。命题趋势正从考查孤立的知识点,转向在真实的医药健康情境中,检验你对有 机化学基础、化学反应原理、物质结构与性质以及实验探究能力的综合运用。 以下是围绕这三个维度展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01大健康—聚焦营养物质与体内化学平衡 健康是化学知识生活化、情境化的重要体现,命题侧重于考查与人体健康密切相关的化学物质及其 作用机理。 一营养物质与生命活动的化学基础 ■糖类、油脂、蛋白质:这是考查有机化学基础的经典情境。题目会以六大营养素为背景,考查: ◆官能团与性质:如葡萄糖的醛基(-CHO)与银氨溶液的反应,油脂的水解(酸性或碱性条件), 蛋白质的变性(高温、重金属盐等)与盐析。 ◆结构与鉴别:区分天然高分子(淀粉、纤维素)与合成高分子,利用特征反应鉴别不同物质(如 碘遇淀粉变蓝)。 ■维生素与微量元素:重点考查其生理功能与化学性质的关联。 ◆维生素C:因其分子中含有烯二醇结构,具有强还原性(抗氧化性),常作为还原剂考查氧化还 原反应。题目可能要求书写其与氧化剂(如I2、HO2)反应的方程式。 ◆微量元素:如铁(F+是血红蛋白的核心,缺铁导致贫血)、碘(I是甲状腺激素的组成元素,缺 碘导致甲状腺肿大)、锌(Z+促进生长发育)等,考查其在人体内的存在形式和生理作用。 【例1】(2026广东茂名·一模)植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是 A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖 B,植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收 C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原 24/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质 【答案】D 【解析】A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,而非葡萄糖;葡萄糖是碳水化合物的水解产物,A错误;B.铁 元素以离子形式(如F+)更易被人体吸收,单质铁不溶于水且难以被吸收,B错误;C,蛋白质变性 (如挤压加工中的高温、高压)是空间结构破坏,属于不可逆过程,无法复原,C错误:D.氨基酸通 过脱水缩合形成肽键,连接成多肽链,再经折叠、盘曲形成蛋白质空间结构,D正确。 【例2】(2026广东江门·二模)中国科学院上海药物研究所联合中国科学院上海营养与健康研究所在 Advanced Science期刊上发表的研究论文揭示:银杏素(结构如图)通过靶向干扰素基因刺激因子来缓解 衰老下列叙述错误的是 HO OH A.分子中所有原子可能共平面 B.分子间存在氢键 C.能使酸性KMhO,溶液褪色 D.苯环使氢氧键极性增强 【答案】A 【解析】A.该分子中含有甲基,其构型为四面体型,所以不可能所有原子共面,A错误:B.该分子含有 酚羟基,所以分子之间可形成氢键,B正确;C.酚羟基可被酸性高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色, C正确;D.苯环中含有大π键,可与酚羟基中氧原子共轭,使氧原子对氢氧键电子对的吸引力增强, 极性增强,D正确:故选A。 一食品添加剂与安全 ■命题会结合食品标签,考查常见食品添加剂的化学成分和作用。 ■防腐剂:如苯甲酸钠、山梨酸钾,考查其结构与抑菌原理。 ■膨松剂:如碳酸氢钠(NHCO3),考查其受热分解产生CO2使面团疏松多孔的原理。 ■安全评估:要求辩证看待食品添加剂,理解“合理使用,安全无害的观念,并能识别非法添加物(如 三聚氰胺、苏丹红)。 【例3】(2026河南开封模拟预测)化学与生活息息相关。下列叙述正确的是 A.奶粉中的维生素、碳酸钙是营养强化剂B.二氧化硫有毒,不可用作食品添加剂 C.糖类是重要的营养物质,摄入越多越好D.市场上销售的饮用苏打水,其溶质为碳酸钠 【答案】A 25/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 【解析】A,奶粉中添加维生素可补充人体所需维生素,添加碳酸钙可补充钙元素,二者均属于营养强化剂, A正确:B.二氧化硫虽有毒,但在符合国家规定剂量的前提下,可作为食品添加剂起到抗氧化、防腐 的作用,如葡萄酒中允许添加少量SO2,B错误;C.糖类是人体重要的供能营养物质,但摄入过多会 引发肥胖、血糖升高等健康问题,并非摄入越多越好,C错误:D.市场上饮用苏打水的溶质为碳酸氢 钠(NaHCO3),碳酸钠碱性较强,不能作为饮用苏打水的溶质,D错误:答案选A。 >体内化学平衡 ■这是一个将化学反应原理与生理学结合的高阶考点。 ■血液pH缓冲体系:以血液中的2CO3/HCO3缓冲对为背景,考查化学平衡移动原理。例如,当人剧 烈运动产生大量乳酸进入血液时,平衡H+HCO=HCO=HO+CO2如何移动以维持pH稳 定。 ■药物在体内的平衡:某些药物的吸收和代谢也涉及化学平衡,如弱酸性或弱碱性药物在不同pH环境 (胃、肠道)中的存在形态(分子或离子)会影响其吸收效率。 【例4】(2024安徽合肥·三模)为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。 例如,血液的正常pH范围是7.357.45。当血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒,升到7.5以上会引 起碱中毒,降到6.8以下或升到7.8以上,会危及生命安全。血浆中HCO3/HCO,缓冲体系对稳定体系 的酸碱度发挥着重要作用。HCO3/HC0,的缓冲作用可用下列平衡表示: H(aq)+HCO (aq)H,CO(aq)CO,(g)+H,(1). 下列有关溶液的说法正确的是 A.由于血浆中存在H,CO3/HCO,缓冲体系,加入酸或碱,pH一定无明显变化 B.人体发生碱中毒时注射NaHCO,溶液可以缓解症状 C.已知HCO,在水溶液中可以形成二聚体,可分析出HCO,通过氢键形成八元环结构 D.实验测得0.1molL1 NaHCO3溶液在25~60C升温过程中(不考虑水挥发)溶液的pH先减小后增 大,减小的原因是升温抑制了HC0;的水解 【答案】C 【解析】A.体系中加入少量的酸或碱,pH才无明显变化,故A错误;B.NHCO,溶液呈碱性,人体血 液碱中毒时,可以注射酸性溶液缓解,故B错误;C.HCO,通过氢键形成的二聚体是八元环结构,故 C正确:D.起初升温时以促进水的电离为主,溶液中cH)增大,pH减小,后来升温以促进HCO,的 水解为主,溶液中cH)减小,pH增大,故D错误:故选C。 命题,点02新药物—核心是有机合成与结构分析 新药物是高考有机化学部分的绝对热点,通常以有机合成与推断题的形式出现,全面考查你的逻辑推 理和知识迁移能力。 >有机合成路线分析 26/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ■题目会给出一种新药的完整或部分合成路线图,要求你进行分析。 ■核心考点: ◆官能团转化:识别每一步反应中官能团的变化,如羟基(-OH)氧化为醛基(-CHO)或羧基 (-C0OH),碳碳双键(C=C)的加成反应等。 ◆反应类型判断:准确判断取代、加成、消去、氧化、还原、酯化、水解等反应类型。 ◆反应条件:理解不同反应条件(如催化剂、温度、溶剂)对反应方向和产物的影响。 【例5】(2026安徽合肥模拟预测)H是一种高血压药物合成中间体,其合成路线如下: NH NH, 一CHO C,H.OH HCOOC,H POCI,(C,H)N CN Br入√Br SOCL COOH COOC,H, (C,H)N DCM COOC,H. COOC,H. NaH.DMSO,HCI D 1)HCVC,H,OH 2)NaOH(ad NH H COOC,H SOCI/NH COOC,H,3)HCI(aq) COOH Base,PTC KOH/HCI COOH F G H (1)A、B分子中,与2号碳相比,1号碳的C-一H键极性相对 (填“较大”或“较小”)。 (2)D→E会产生分子式为CHNO,BI,的副产物,其结构简式为 0 (3)C分子中含氧官能团名称为酯基和,Br入入Br的名称为 (用系统命名法命名)。 (4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式: ①核磁共振氢谱有3组峰: ②能使Br,的CCl4溶液褪色: ③分子中sp和$p3杂化的C原子数目之比为4:5。 OH (5)写出以 和H,C,OOC CN2为原料制备HHN OH的合成路线流程图 OH (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 【答案】(1)较大 CN Br. (2) COOC,H Br (3)酰胺基;1,4-二溴丁烷 NO (4 27/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 (5) Br OH H.C,OOCCN NC COOC,H 3)HCI(aq) 浓硫酸 Br A 1)HCICH COOH OH NaH,DMSO,HCI 2)NaOH(aq) Br COOH 催化剂 HN OH 【解析】(1)乙基是给电子基团,削弱了2号碳的CH键极性,故1号碳的C一H键极性>2号碳的CH 键极性: (2)D→E发生的是亚甲基和Br Br的成环取代反应,若是D和Br Br按物质的 CN Br、 量之比为1:2反应,得到副产物结构简式为 COOC,H, Br (3)根据C的结构简式可知,其含氧官能团名称为酯基和醛基;Br Br的母体是丁烷,1、4 号碳的氢原子被溴原子取代,用系统命名法命名为1,4-二溴丁烷; (4)E的分子式为C,H3O,N,不饱和度为4,同分异构体满足①核磁共振氢谱有3组峰,说明结构高度对 称,能使B,的CC1,溶液褪色,说明其结构中不能存在苯环(苯环占了4个不饱和度),而是含有双键等 结构,分子中p2和罗杂化的C原子数目之比为4:5,说明其结构中不存在三键结构,满足条件的结构 NO 简式为 COOH HN (5)高分子化合物HT nOH是由 发生缩聚反应得到的,参照D→E成环的 Br 取代反应,合成思路是: 先发生消去反应得到 再发生1,4加成反应生成 OH Br NC COOC,H 再和H,C,OOCCN发生成环的取代反应,生成 再发生E→F的反应生 28/266 函学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 COOH 成 缩聚生成目标产物。具体路线是: Br OH H.C.OOCCN NC CooC,Hs 3)HCI(aq) 农硫酸 HC..COOH NaH.DMSO.HCI OH 2)NaOH(aq) COOH 催化剂 ~有机物结构与性质推断 ■给出新药物的结构简式,考查其结构与性质的关系,体现“结构决定性质”的学科思想。 ■核心考点: ◆分子式与不饱和度:根据结构简式计算分子式和不饱和度。 ◆手性碳原子:识别分子中的手性碳原子,理解手性药物的重要性。 ◆性质预测:根据分子中含有的官能团,预测其可能具有的化学性质,如能否与Na、NaOH、NaHCO: 反应,能否发生银镜反应等。 ◆同分异构体:书写满足特定条件的同分异构体,是考查空间想象和系统思维的难点。 【例6】(2026福建福州·二模)巴洛沙韦是一种新型抗流感病毒药物,其中间体(1)的合成路线如下: Alloc Alloc Alloc 0 DIBAL-H HO McOH,MsOH 0 B(CH NO) OBn O CH,CH,I OBn C HCI O OH Boc vi NH H OBn O Bn-:C.H,CH,- SnCl, -(CH).co- vii (1)I中含氧官能团有酯基、 (填名称)。 (2)B中-A1loc的结构简式为 (3)反应i使用的DIBAL-H是一种重要有机物,最有可能是 (填标号)。 6.NaBH,c.LiAlH, d. CI OH 29/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (4)反应iv的化学方程式为 (5)反应vⅵ除了H之外,还有CO,和异丁烯两种气体生成,过程中涉及的有机反应类型有 (6)F经v、vi两步获得H。若F直接与H,N-H2反应, (填“能”或“不能”)达到目的,原因是 (7)写出同时符合下列条件的A的一种同分异构体的结构简式: a.含硝基 b.存在顺反异构 c.核磁共振氢谱有4组峰。 【答案】(1) 醚键 羰基(或酮羰基)、酰胺基(任写两个) (2)-COOCH,CH=CH, (3)a OBn O OBn O 4) OH CH,CH,I— +HⅡ (5) 取代(水解)反应 消去(消除)反应 (6) 不能 肼中的两个氨基都会参与反应(或其他合理答案) (7)CHCH,CH=CHNO,CHCH=CHCH,NO,) 【解析】根据化合物B的结构简式可知,化合物A和 发生取代反应,得到化合物 化合物B在DIBAL-H的作用下得到化合物C,化合物C和甲醇发生取代反应, 得到化合物D:化合物E和碘乙烷发生取代反应得到化合物F;化合物F和H,N Boc 作用得到化 合物G,化合物G在盐酸作用下得到化合物H;化合物H和化合物D在SCl,作用下,得到化合物I, 依次进行分析。 (1)根据1的结构可知,含氧官能团有酯基、(酮羰基、醚键、酰胺基: (2)根据分析可知,B中“-Alloc'的结构简式为-COOCH,CH=CH2: (3)化合物B在DBAL-H的作用下得到化合物C,对比B和C的结构简式可知,此过程发生还原加氢, 因此DIBAL-H属于还原剂,;BH,不能还原酰胺,LiAH,会过度还原,间氯过氧苯甲酸是氧化剂, DIBAL-H最有可能为a(二异丁基氢化铝): (4)反应v为化合物E中的羧基与碘乙烷发生取代反应,生成乙酯F和碘化氢,反应的方程式为: OH CH,CH,I- 、+HⅡ 30/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (5)Boc基团((CH)3COOC-)在HC1条件下先发生水解(取代反应)得到(CH),COH和碳酸,随后 (CH,),COH发生消去反应生成异丁烯,碳酸分解脱羧得到CO2,涉及有机反应为取代(水解)反应和 消去反应: (6)不能,F中含羰基和酯基,都能与HN-H2反应,会生成副产物,无法得到目标产物H(合理即可): (7)A的分子式为C,H,NO2,满足条件:①含硝基:②存在顺反异构(双键两个碳均连接不同基团):③ 核磁共振氢谱4组峰(4种不同化学环境氢),符合要求的结构有:CH,CH=CHCH2O2、 CH,CH,CH=CHNO,. >药物分子的修饰与优化 命题可能涉及对己知药物分子进行结构修饰,以改善其药效或降低副作用。这要求你理解不同原 子或基团对分子极性、溶解性、生物活性的影响。 【例8】(2026贵州黔东南·三模)南京大学一课题组成功制备了阝-丙氨酸修饰的萘醌分子(如图),下列叙 述错误的是 CN催化剂 NaOH,HCI 60°C,12h COOH A.甲中所有原子可能共平面 B.乙中键长:CN<C-N C.丙在NaOH溶液中能发生水解反应D.用NaOH溶液和AgNO3溶液可检验丁中氯元素 【答案】D 【解析】A.甲的结构中,萘环、羰基、氯原子均为平面结构,所有原子可能共平面,A正确:B.乙中 CN键长比C-N键长短,B正确:C.丙中含有氰基和氯原子,这两种官能团都能在溶液中发生水解 反应,C正确:D.NaOH溶液和AgNO:溶液会反应生成沉淀,干扰检验,D错误;故答案为D。 命题点03新方法—聚焦绿色合成与精准检测 新方法代表了化学在医药领域的前沿应用,命题侧重于考查绿色化学理念和现代分析技术。 >绿色合成方法 ■题目会对比传统药物合成路线与新型绿色合成路线,要求你从绿色化学的角度进行评价。 ■核心考点: ◆原子经济性:计算并比较不同合成路径的原子利用率,选择原子利用率100%的反应(如加成反 应)。 ◆反应条件:评价反应是否在温和条件(常温、常压)下进行,是否使用无毒无害的溶剂和催化 剂。 ◆废弃物产生:分析合成过程中副产物的多少,选择环境友好的方案。 【例9】(2026江西上饶.一模)我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。 31/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 异戊二烯HC=C一CH=CH2)- CH3 过程 →HC 〉-CHO H.CCH,+H2O 对二甲苯 丙烯醛(H,C=CH一C一HD M 过程Ⅱ入 77777777777777777 催化剂 下列说法不正确的是 A.丙烯醛分子中共平面原子数最多为8个 B.异戊二烯与溴水发生加成反应的产物有4种 C.M与足量的银氨溶液反应,生成2 mol Ag D.对二甲苯的二氯代物有7种 【答案】C 【解析】A.丙烯醛分子中的碳碳双键是平面结构,醛基也是平面结构,中间是一个可以旋转的单键,所以 分子里所有原子有可能在同一平面,故A正确:B.异戊二烯是共轭二烯烃,与等物质的量的溴单质 发生加成反应,可以发生1,2-加成、3,4-加成、1,4-加成和完全加成,得到4种产物,故B正确:C.M 中醛基可以与银氨溶液发生氧化反应,每1olM与足量的银氨溶液反应得到2 molAg,但题目中未给 出反应物M的物质的量,无法确定生成单质银的物质的量,故C错误:D.对二甲苯的二氯代物有7 种:两个氯原子均在苯环上取代有3种;两个氯原子均在甲基上取代(可在同一个甲基上,也可分别 在两个甲基上)有2种:一个氯原子在苯环上取代、一个在甲基上取代有2种,共计7种,故D正确: 故答案为C。 一精准检测与分析方法 ■以药物成分分析、疾病标志物检测为背景,考查现代化学分析方法的原理。 ■核心考点: ◆色谱法:如高效液相色谱(PLC),用于分离和测定混合物中各组分的含量。题目可能考查其 分离原理(基于物质在固定相和流动相中分配系数的差异)。 ◆光谱法:如红外光谱(IR)用于鉴定官能团,核磁共振氢谱(HMR)用于确定氢原子的种类 和数目。 ◆电化学传感:如葡萄糖传感器,其原理是葡萄糖在酶的催化下发生氧化还原反应,产生与浓度 成正比的电信号。这结合了电化学和酶催化的知识。 【例10】(2026天津.一模)关于有机物检测,下列说法正确的是 A.用红外光谱可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B.用核磁共振可确定有机物的元素组成 C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C,H2 32/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水 解 【答案】A 【解析】A.红外光谱通过检测官能团的特征吸收峰来鉴别有机物,溴乙烷含C-B键、乙醛含醛基(C=O)、 苯酚含酚羟基(O-H),三者官能团不同,可被鉴别,A正确:B.核磁共振氢谱或碳谱用于确定有机 物中氢或碳原子的化学环境和数量,不能直接确定元素组成,元素组成需通过元素分析或质谱确定,B 错误;C.质谱法测得相对分子质量为72的有机物有多种可能分子式,如C,H2(戊烷)、C,HO(如 丁酮)、C,H,O2(如丙烯酸)等,不能仅凭此推断为CH2,C错误:D.麦芽糖为还原性二糖,其水 解产物葡萄糖也为还原性糖,两者均能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,故无法通过是否产生沉 淀判断水解是否发生,D错误:故选A。 一新型药物递送系统 以金属有机框架(MOFs)、纳米材料等作为药物载体为背景,考查其结构特点(如多孔性、大比表面 积)如何实现药物的缓释、控释和靶向输送。 【例11】(2025·青海海南·一模)表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG)、右旋精氨酸D-Arg)与甲醛在水介质 中的化学反应驱动自组装[曼尼希反应是指含有活泼氢的化合物(如醛、酮等)与甲醛(或其他醛)以及胺 (伯胺、仲胺等)之间发生的缩合反应,反应示意图如图],制备了复合纳米粒子E-DA NPs).该复合纳米 粒子可有效提高EGCG药物递送的半衰期和生物利用度,抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是 OH OH HCHO HO NH OH 曼尼希反应 OH OH π-元堆积 NH D-Arg HO OH OH E-DA NPs EGCG A.n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗n个甲醛 B.E-DA NPs可缓慢释放EGCG药物 C.右旋精氨酸(D-Ag)属于u-氨基酸 D.EGCG分子中C原子的杂化方式为sp2、sp3 【答案】A 【解析】A.EGCG分子中3个苯环上都含有酚羟基,因此它们都可以与甲醛发生缩聚反应产生酚醛树脂, 结合苯酚与HCHO反应时,苯环脱去羟基的邻位和对位的H原子,二者反应的物质的量的比是1:1, 可知n个EGCG与甲醛缩聚最多可消耗3n个甲醛,A错误;B.根据题意可知:上述发生的反应是缩 合反应,缩聚产物E-DA NPs在一定条件下也会发生水解反应,产生原来的单体EGCG及D-Arg,故 E-DANPs可缓慢释放EGCG药物,B正确:C.根据右旋精氨酸D-Ag)的分子结构,可知右旋精氨酸 33/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 分子中含有氨基和羧基,且二者连接在同一个C原子上,因此右旋精氨酸属于-氨基酸,C正确:D.根 据EGCG分子结构可知:在EGCG分子中,苯环上的C原子及酯基中的C原子杂化方式为p杂化: 含氧原子的六元环中的饱和C原子是采用s即杂化,D正确;故合理选项是A。 热点05材智融合:新材料与信息产业 新材料与信息产业已成为高考化学命题的重要载体,2025年高考化学试题通过真实情境创设,将新材 料研发与信息产业应用融入试题设计,既彰显学科育人价值,又考查学生核心素养与关键能力。这种命题 趋势体现了化学学科与国家战略发展、科技创新的深度融合。 以下是围绕这两个领域展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题,点01新材料—聚焦结构决定性质 新材料是高考化学的“常客”,命题核心在于利用“结构决定性质”这一学科思想,考查你对晶体结构、 化学键及材料性能之间关系的理解。 1.无机非金属材料 >传统与新型硅酸盐材料: ■传统材料:考查玻璃、水泥、陶瓷的主要成分(硅酸盐)及生产原料。 ■新型材料:重点考查高温结构陶瓷(如氨化硅SiN4、碳化硅SiC)和光导纤维(主要成分SiO2)。 ■命题点:判断晶体类型(原子晶体/共价晶体具有高熔点、高硬度)、化学键类型(极性共价键)、以 及SiO2与氢氟酸反应的特性(用于刻蚀玻璃)。 >碳的同素异形体与纳米材料: ■富勒烯(C)、碳纳米管、石墨烯:考查它们的结构特点(杂化方式,如sp杂化)、物理性质(导电 性、导热性)及化学稳定性。 ■量子点:作为2023年诺贝尔化学奖的主题,量子点(半导体纳米晶体)是新兴热点。命题可能涉及 胶体的性质(丁达尔效应)、纳米材料的尺寸效应以及其在光电转换中的应用。 【例1】(2026·安徽·模拟预测)材料的应用是社会进步的阶梯。下列有关材料的解读错误的是 选项 合成材料 解读 开发超细银钯(AgPd)纳米合金,实现高效电催化CO2 A 有利于实现“碳中和“碳达峰”目标 转化成C0 成功合成高熵合金FeCoNiMnPtlr,作为锂氧电池的 B 该合金易被酸腐蚀 催化剂 C 合成的氨化硅陶瓷可用于制造飞机零部件 氨化硅陶瓷是传统无机非金属材料 制备纳米纤维脱硫材料T/CoO),将捕获的SO2催 该材料中元素均位于周期表前四周 D 化转化为硫酸 期 34/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 【答案】C 【解析】A.开发超细银钯(AgPd)纳米合金,实现高效电催化CO2转化成CO,可以减少二氧化碳排放,有 利于实现“碳中和“碳达峰”目标,故A正确:B.高熵合金FeCoNiMnPtlr中含有活泼金属Fe、Co、Ni、 M等,易于酸反应,故B正确:C.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,故C错误:D.纳米纤维脱 硫材料T/CoOx中Ti、Co为第四周期元素,O为第二周期元素,故D正确:选C。 2.高分子与有机合成材料 >功能高分子: ■导电高分子:如聚乙炔,考查其共轭结构对导电性的影响。 ■高分子分离膜:考查其选择透过性原理,常用于海水淡化或物质分离。 ■医用高分子:如人造器官材料,考查其生物相容性和稳定性。 >合成反应: ■考查加聚反应和缩聚反应的原理,根据单体推断聚合物结构,或根据聚合物结构推断单体。 【例2】(2026·湖北·模拟预测)我国科学家团队研发了一种新型双功能有机框架Ni-DAPT材料。该化合物 结构如图所示,则关于该化合物说法不正确的是 OHO CHO OHC CHO A.该化合物中含有2个碳碳双键 B.该化合物中不存在配位键 C.该化合物能与溴水发生多种化学反应类型的反应D,该化合物可以发生银镜反应 【答案】B 【解析】A.该化合物中含有2个碳碳双键,A不符合题意;B,Ni原子具有空轨道,S原子具有孤电子对, 二者可形成配位键;故该化合物中存在配位键,B符合题意:C.结构中含醛基,可与溴发生氧化反 应、碳碳双键可与溴发生加成反应,C不符合题意;D.结构中含醛基(一CHO),醛基可与银氨溶液 发生银镜反应,D不符合题意;故选B。 3.金属新材料 >合金与储氢材料: ■储氢合金:考查其与氢气反应生成金属氢化物的可逆过程,这是氢能利用的关键材料。 ■稀土材料:考查稀土元素(镧系、锕系)的电子排布及其在磁性材料、发光材料中的应用。 ■形状记忆合金:如镍钛合金,考查其特殊的晶体结构相变。 【例3】氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一, 其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,H,分子在晶胞的体心和棱心位置,铁镁合金晶胞棱长为acm。 下列说法错误的是 35/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 OFe O Mg A.储氢过程中H2被还原 B.距离Fe原子最近的Mg原子个数是4 416 C.该晶体密度为N/cm D.含Mg48g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L 【答案】B 【解析】A.H2中H为0价,储氢过程中形成金属氢化物后H变为-1价,化合价降低,H2被还原,A正 确;B.结合晶胞可知,e位于顶点和面心,距离任意Fe原子最近的Mg原子个数是8,B错误;C.铁 镁合金晶胞中,Pe位于顶点和面心,其数目为8×。+6×=4,Mg位于晶胞内部,其数目为8,晶胞 8 2 质量为m=4×56+8×24。_416 ,品质体积为a,圆该品体密度为P-产ai,CE确: m416 一g= N D.储氢后,H,位于棱心和体心,H,数目为12×+1=4,即Mg):nH,)=-2:1,48gMg的物质的 48g 量为24gmo1 =2mol,由nMg):n(H,)=2:1可得nH,)=lmol,因此含Mg48g的该储氢合金可储存标 准状况下H,的体积约为22.4L,D正确:故选B。 命题点02信息产业—核心是元素化学与电化学 信息产业的硬件基础(芯片、屏幕、电池)离不开化学,命题侧重于考查关键元素的性质及其化合 物的转化。 1.芯片与半导体材料 >硅(Si)的提纯与制备: ■这是化工流程题的经典素材。考查从石英砂(SiO2)到粗硅(Si+C→Si+CO),再到高纯硅(Si+C2 →SiCl4,SiC4+H→Si+HCI)的转化过程。 ■核心考点:氧化还原反应方程式的书写、物质分离提纯(蒸馏、过滤)、化学平衡移动(利用沸点差 异分离SiCl4)。 >第三代半导体: ■氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs):考查元素周期律(Ga、As在周期表中的位置)、晶体结构(原子 晶体或混合型晶体)及化学键类型。 【例4】高纯度晶硅是典型的无机非金属材料,又称半导体材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革 36/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 命”。可以按下列方法制备高纯度晶硅: ①C ②HC1 ③过量H2 SiO:言Si(粗),之SiHCI,1oocS →Si(纯) 300℃ 下列说法不正确的是 A.步骤①的化学方程式为Si0,+C高 Si+C02↑ B.步骤①中每生成ImolSi,转移4mol电子 C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料,二氧化硅是制造光导纤维的基本原料 D.SiHC1,(沸点33.0C)中含有少量的SiCl4(沸点67.6C),通过蒸馏(或分馏)可提纯SHCl 【答案】A 【解析】A.步骤①的化学方程式应为S10,+2C高温S =Si计2C0个,A错误;B.SiO2中Si为+4价,还原为 Si(0价),每生成1 nolSi转移4mol电子,B正确:C.高纯硅是太阳能电池材料,二氧化硅是光导纤 维原料,C正确:D.SiHCI,与SiCl4沸点差超过30℃,可通过蒸馏分离,D正确:故选A。 2.显示技术材料 >液晶与OLED材料: ■液晶:考查其介于晶体和液体之间的特殊状态,以及分子的各向异性。 ■OLED(有机发光二极管):考查有机发光材料的结构(通常含有苯环、共轭双键),以及电致发光原 理(电能转化为光能)。 【例5】(2025·河北·模拟预测)无机钙钛矿量子点(CsPbBr,)因发光效率高、稳定性好,被广泛应用于新型 QLED显示技术。用某原料制备该物质生成的产物有CsPbBr,、CO2、H,O,下列相关说法正确的是 A.H,O属于非极性分子 B.Cs的电子式为Cs C.与CsPbBr,同属新型功能材料的“聚乙烯醇水凝胶'属于天然高分子化合物 D.CO2属于酸性氧化物 【答案】D 【解析】A.HO分子为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误:B.Cs是铯原子,电 子式应表示其原子状态(如C·),Cs是铯离子的符号,B错误:C.聚乙烯醇水凝胶,属于合成高分 子化合物,C错误:D.CO2能与碱反应生成盐(如碳酸盐)和水,符合酸性氧化物的定义,D正确: 故答案选D。 》光刻胶: 芯片制造的关键材料。命题可能结合有机化学,考查光刻胶分子在光照下发生的化学反应(如分 解或交联),从而改变溶解度,实现图形转移。 【例6】(2026湖南·二模)制备芯片需要大量使用光刻胶。光刻胶又称光致抗蚀剂,是指通过紫外光、电 37/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 子束、离子束、X射线等的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。如图是某种光刻胶 的光交联反应。下列有关说法正确的是 CH-CH CH-CH CH-CHH ICH-CH 甲 甲 A.物质甲的单体的分子式为CHsO2 B.1mol物质甲与足量H2加成时最多消耗3molH2 C.可利用红外光谱测量有机物的键长、键角 D.该光交联反应属于加成反应 【答案】D 【解析】A.物质甲的单体为 ,分子式是CHoO2,A错误;B.1个物质 O-CH-CH2 甲的链节中含有1个苯环和1个碳碳双键,苯环与氢气加成时1个苯环消耗3个H2,1个碳碳双键消 耗1个H2,酯基中的碳氧双键不能与H2加成,所以1mol物质甲与足量H2加成时,最多消耗4 n mol H2, B错误:C.红外光谱主要用于确定有机物分子中含有的官能团和化学键,不能测量有机物的键长、键 角,C错误:D.从反应过程看,物质甲的两个分子通过光交联反应生成物质乙,反应中碳碳双键打开 相互连接,符合加成反应的特征,该光交联反应属于加成反应,D正确:故选D。 3.信息存储与传输 >磁性材料:考查铁氧体等磁性材料的成分及性质,用于硬盘存储。 >光纤通信:再次强调$O2作为光导纤维材料的重要性,考查其全反射原理及抗干扰能力。 【例7】(2026广东·模拟预测)信息存储技术日新月异。下列关于存储材料的说法错误的是 A.U盘外壳常用的ABS塑料是一种有机高分子 B.磁带利用y-Fe,O,的磁性存储信息,其中Fe的化合价均为+3 C.制作蓝光光盘记录层的碲合金,在晶态和非晶态间的转换涉及物理变化 D.固态硬盘的存储单元使用氮化硅(S,N,)作为绝缘介质,氮化硅属于无机非金属材料 【答案】B 【解析】A.ABS塑料属于合成有机高分子材料,A正确;B.y-F,O,中,铁元素存在+2和+3两种价态, B错误;C.碲合金在晶态与非晶态间的转换仅改变原子排列方式,属于物理变化,C正确:D.氮化 硅(SN4)是一种陶瓷材料,属于无机非金属材料,D正确:故选B。 38/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 热,点06点土成金:稀土元素 从高考化学的视角来看,“稀土金属'这一主题已从过去的边缘科普知识,转变为考查核心化学原理的 重要载体。命题趋势紧扣“结构决定性质的学科思想,通过稀土这一独特情境,深度检验你对物质结构、 元素周期律、化学反应原理及化工流程的综合运用能力。 以下是围绕稀土金属展开的高考化学命题分析与备考策略。 命题点01物质结构与元素周期律一聚焦“f区”特性 稀土金属是考查物质结构与元素周期律的绝佳素材,命题核心在于其独特的电子构型所决定的特殊 性质。 1.稀土元素的定义与位置 >核心概念:稀土元素并非“土”,而是17种金属元素的总称,包括15种镧系元素(原子序数57-71)以及 钪(Sc)和钇(Y)。 >命题点: ■周期表位置:考查其在周期表中的位置,特别是镧系元素属于f区,位于第B族。题目可能要求根 据原子序数判断元素位置或书写价电子排布式(如4f轨道电子填充)。 ■概念辨析:区分稀土元素与“过渡金属”、“重金属”等概念的包含关系。 2.镧系收缩与性质相似性 >核心原理:随着原子序数增加,镧系元素的原子半径和离子半径减小幅度很小,导致它们的化学性质极为 相似。 >命题点: ■分离提纯的难度:解释为何稀土元素的分离是化学工业的难题(性质太相似,难以用常规方法分离)。 ■离子半径比较:比较不同镧系元素离子(如La+与L+)的半径大小,这是考查微粒半径比较规律的 高阶应用。 3.变价与特殊性质 >核心考点:虽然稀土元素主要呈+3价,但部分元素(如铈C、铕u)存在+4或+2价。 >命题点: ■氧化还原性:考查Ce+的还原性或Ce4+的强氧化性。例如,Ce艹可作为氧化剂用于滴定分析,或Ce+ 被氧化为Ce+用于除杂。 ■磁性来源:解释稀土永磁体(如钕铁硼)强磁性的来源一未成对的4f电子。 【例1】(2026·重庆.一模)稀土是“冶金工业的维生素”。我国含有丰富的稀土资源,如含稀土铈(Ce)的 独居石,独居石除了含铈外,还含有O、Mg、P、S、C等元素,下列说法错误的是 A.第一电离能:P>S B.Ce、Ca、Mg都属于d区元素 C.电负性:O>S 39/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 D.基态O原子和S原子核外未成对电子数相等 【答案】B 【解析】A.磷(P)的第一电离能大于硫($),因为P的3p轨道处于半满稳定状态,而S失去一个电子 后可达到半满,因此电离能相对较低,故A正确:B.铈(Ce)属于f区元素(镧系),钙(Ca)和镁 (Mg)属于s区元素(碱土金属),都不属于d区元素,故B错误:C.氧(O)的电负性大于硫(S), 因为同族元素电负性随原子序数增加而减小,故C正确:D.基态氧原子(电子排布式1S22S2P4)和 疏原子(电子排布式1S22S22P3S23P4)的P轨道均有4个电子,根据洪特规则,未成对电子数均为2, D正确:故选B。 【例2】(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考)CO2是重要的稀土抛光材料,图甲为CeO2理想立方晶胞模 型,但实际晶体常存在缺陷如图乙)。X原子的分数坐标为0,0,0,Y原子的分数坐标为(5,),0) 下列说法错误的是 oCe ●0O氧空位 甲 乙 A.甲晶胞中Ce的配位数为4 B.乙晶胞的化学式可表示为Ce4O7 C.乙中氧空位处原子的分数坐标为会青争 D.与甲相比,乙的导电性大幅度增大,这可能和晶体中的空位有关 【答案】A 【解析】A.甲晶胞中,Ce(灰色)位于顶点和面心,O占据全部四面体空隙,Cε的配位数为8,O的配 位数为4,A错误:B.乙品胞中C总数为8日+6x分4:乙存在1个氧空位,0数目为8-1=7: 8 因此化学式可表示为Ce,O,B正确:C.已知X坐标0,0,0),Y坐标()0,晶胞边长为1,氧空 位位于晶胞内,xy丝标均为片,2坐标为子,因比分效坐标为 113 4’44 C正确:D.氧空位存在时, 为平衡电荷,部分C©会改变价态,产生可自由移动的电子,因此导电性相比甲大幅度增大,和空位有 关,D正确:故选A。 命题,点02化学反应原理—核心是平衡与催化 稀土金属在工业催化和材料改性中的应用,为考查化学反应原理提供了丰富情境。 40/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 1.氧化还原反应与配平 >核心考点:以稀土元素的提取或应用为背景,考查复杂氧化还原反应的配平。 >命题点: ■离子方程式书写:例如,在酸性条件下,用H,O2将Ce+氧化为Ce(OHD4沉淀的反应:2Ce++HO2+6H0 →2Ce(OHD4l+6Ht。 ■电子转移计算:计算反应中转移的电子数,或根据电子守恒进行相关计算。 【例3】科学家发现在钙钛矿活性层中引入稀土离子对E+/1+,通过如图原理可消除零价铅(Pb°)和零 价碘(I)缺陷,提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命。下列说法错误的是 Pb2 A.消除零价碘的过程中,+发生氧化反应 B.整个过程的总反应方程式为2I°+Pb°=2I+Pb2+ C.整个过程中,电子从I°转移给Pb° D.消除零价铅的过程中,每转移2个电子,可生成2个2+ 【答案】C 【解析】A.消除零价碘的过程中,E2+失去电子生成E+,发生氧化反应,A正确:B.总反应为消除Pb 和I的过程,Pb°被氧化为Pb2+,I°被还原为I,根据电子守恒,2个I接受2e,总反应为2°+Pb=2I +Pb2+,B正确:C.整个过程中总反应为零价铅和零价碘生成二价铅和负一价碘,电子从Pb转移给 I,故C错误;D.消除Pb时,Pb°→Pb2+失去2e,Eu+接受电子被还原为Eu+(每个Eu+得1e),转移 2e需2个E+生成2个Eu2+,D正确;答案选C。 2.化学平衡与沉淀溶解平衡 >核心考点:在稀土分离提纯过程中,利用pH调控沉淀是经典考点。 >命题点: ■pH调控除杂:题目会给出不同金属离子(如Fe+、AI+、RE+)开始沉淀和完全沉淀的pH值,要求 选择合适的pH范围以除去杂质而保留稀土离子。 ■Kp计算:结合溶度积常数(K$即),计算特定pH下某稀土离子的残留浓度,判断沉淀是否完全。 【例4】(2026黑龙江大庆·三模)中国在稀土领域的发展居世界顶尖水平。以脱铕后的稀土矿浸取液(主要 含La3+为原料制氧化镧(La,03)的一种流程如下。 41/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 NH; 盐酸 MgO 脱铕后的 形上一怪享图萃取液→反容取器一希没一医花图 →废水 浸取液 不 →La(C0)→煅烧炉→La0, RCOOH的 C024 有机溶液 已知:①Kn[La,(C0,)]=4.0x104,Km[La(oH),]=2.0x10,Kp(MgC0,)=6.8×106 ②弱酸性的环烷酸(RCOOH)常用于稀土离子的萃取分离,萃取时生成易溶于有机溶剂的(RCOO),Lā: La*+3RCOOHRCOO )La+3H* 下列说法错误的是 A.向萃取器中通入适量NH,提高溶液的pH有利于提高La+的萃取率 B.碳化釜中反应的化学方程式为:2LaC1,+3Mg0+3C02=La2C0,),+3MgCl, C.室温时,若测得碳化釜废水中c(CO)=1.0x108mol.L,则c(La+)=1.0×10mol.L1 D.流程中可循环利用物质为CO2和环烷酸RCOOH)的有机溶液 【答案】C 【解析】稀土矿浸取液中加RCOOH的有机溶液与La+反应生成易溶于有机溶剂的RCOO)Lā,萃取液加盐 酸反萃取生成RCOOH和易溶于水的LaCl3,LaCl,溶液中通入二氧化碳、加入氧化镁反应生成La2(Co)3 沉淀和MgCl2,La2(C0)3煅烧得到La2O3,据此分析回答。A.萃取平衡为: La++3 RCOOH=RCOO),La+3H,通入H,消耗H,溶液pH升高,H浓度降低,平衡正向移 动,更多La+转化为RCOO)La,萃取率提高,A正确;B.碳化釜中反应物为LaCl3、MgO、CO2, 产物为La,(CO,)3和MgCl2,配平后方程式为:2LaC1,+3Mg0+3C02=La2(C0,)3+3MgC12,原子守 恒且La,(CO3)3溶度积很小,可沉淀析出,反应能发生,B正确:C.La,(CO3)3的溶度积 Kp=c2La3+)c3(C0)=4.0×1034,代入c(C0)=1.0×108molL1: Kp-4.0×1034 c(La)c0a0x10y40x10o1L,则ca)-20x105mlL,不是 1.0×10olL,C错误;D.由流程可知:煅烧La,(CO)3生成的CO2可送入碳化釜循环使用;反萃 取后释放出的RCOOH有机溶液可返回萃取器循环使用,D正确:故选C。 3.催化剂与反应机理 >核心考点:稀土氧化物(如CeO2、LaOs)是重要的催化剂或助催化剂。 >命题点: ■催化作用原理:解释稀土催化剂如何降低反应活化能,提高反应速率。 ■汽车尾气净化:以铈基催化剂为例,考查其在汽车尾气处理中将C0和NO转化为无害气体(CO2、 N2)的反应原理。 【例5】(2025·河北:一模)我国科技工作者研发了通过稀土催化亚甲基环丙烷的选择性开环硅氢化串联反 42/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 应得到硅杂环戊烷,反应机理和反应历程能量变化如图(其中R和R'均代表芳基)。下列说法错误的是 循环1 HLa循环2 R SiH,R' R'SiH SiHR +相对能量/kcal.mol) 19.5 4.2 0.0 12.3s215.2/s3 -3.0 A+R B -29.5/TS4 C+R'SiH 22.1 -37. A+ TS5 R SiHR' -45.2 循环1 循环2 A+R- 反应历程日 R A.总反应为放热过程 B.该过程的总反应为2R入V +2R'SiH 催化剂 入SiH,R C.图示反应历程包含5个基元反应 D.该过程的总反应速率由循环2中A→D步骤决定 【答案】B 【解析】A.根据整个反应历程可知最终生成物的相对能量(-45.2clo1)比起始反应物相对能量低 (0.0clo1),则该总反应为放热过程,A正确;B.根据题干中的转化关系图,入环为反应物,出 环为生成物,起始参与反应最后又生成的为催化剂其余为中间产物,结合反应机理图可知该过程的总 反应为:R入V+RSiH 催化剂 B错误;C.根据整个反应历程出现5次物质转化过 H 程,由图知该反应历程包含5个基元反应,C正确:D.根据反应历程图可知,经历TS4的步骤活化能 最大,反应速率最慢,所以总反应速率由循环2中A→D步骤决定,D正确:故答案为:B。 命题点03化工流程与资源利用—聚焦提取与分离 稀土的提取与分离是化工流程题的顶级素材,全面考查你对物质分离提纯、反应条件控制及绿色化 学理念的理解。 1.稀土矿的提取工艺 >核心流程:通常包括“酸浸碱浸→除杂→沉淀→灼烧等步骤。 >命题点: 43/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ■浸取:考查增大浸取速率的方法(粉碎矿石、加热、搅拌)。 ■离子交换法:针对南方离子型稀土矿,考查离子交换原理(利用稀土离子与浸取剂中的阳离子进行交 换)。 ■溶剂萃取法:这是分离稀土的关键技术。考查利用有机物(萃取剂)将特定稀土离子从水相转移到有 机相的原理,涉及萃取、分液操作。 【例6】(2026广东·模拟预测)2025年4月4日,中国商务部会同海关总署发布关于对钐、钆、铽、镝、 镥、钪、钇等7类中重稀土相关物项实施出口管制措施的公告。钪(S©)是一种在国防、航空航天、核能 等领域具有重要作用的稀土元素。以钛白酸性废水(主要含TiO2+、Fe+、Sc+)为原料制备Sc及TO,的 工艺流程如图所示。 有机萃取剂稀硫酸、H,O2溶液NaOH溶液 10%盐酸 Mg 调pH 钛白酸 萃取、分液 有机相 性废水 洗涤 反萃取 过滤 溶解富集 SeCl3 热还原+Sc 有机层 NaSO,热水 水层 {含T0H,0,P+溶液}→转化沉钛 过滤,TiO,·nH,OTi0, 己知:①25C时,Kp[Fe(OH),]=2.8×109,K[Sc(OH),]=1.0x100。 ②氢氧化钪Sc(OH),是白色固体,不溶于水,其化学性质与A1(OH),相似:Sc3+易形成八面体形的配离子。 ③常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比①),如 D-mSd,Sc的萃取率-儿Sdx10%。 C水相(Sc ne(Sc) (1)基态钛原子的价电子排布式可表示为 (2)“洗涤时,加入H,O2的目的是 ;写出[T0(H,0门转化的离子方程式 (3)“反萃取时若加入的氢氧化钠溶液过量,Sc(OH),沉淀会溶解。写出Sc(OH),与过量NaOH溶液反应 的化学方程式 0 (4)用“10%盐酸调pH”,调节至pH=3,过滤,滤液中Fe3+的浓度为 mol/L。 (5)某工厂取1000LSc3+总浓度为50g/L的废酸,加入500L某萃取剂,若D=10,则单次萃取率为 (保留一位小数)。若要提高萃取率,需优化的工艺条件为 (写一条即可)。 (6)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂一格氏试剂,其通式可表示为RMgX(R代 表烃基,X代表卤素),它在乙醚(C,H,-O-C,H)的浓溶液中通过X、O原子与Mg之间的配位键以二 聚体RMgXO(CH),,的形式存在,该二聚体的结构可表示为 【答案】(1)3d24s2 (2) 提供配体,生成稳定的配离子[T0(H,0,]进入水层,便于分离出钛 44/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 [Ti0(H,0,)]+s05=Ti02++s0+H,0 (3)Sc(OH),+3NaOH=Na,Sc(OH) (4)2.8×106 (5) 83.3% 提高分配比D或增大相比V或增加萃取级数 X (6) Mg (C,H),0 R 【解析】钛白酸性废水(含Sc3+、TiO2+、Fe3+等离子)加入有机萃取剂,有机层含有:Sc3+、TiO2+、Fe3+, 用稀硫酸和H,O2洗涤,TiO2+转化为TO(H,O,)]+进入水相中,经过亚硫酸钠转化,用热水沉钛 得到Ti○,nH,O,加热分解得到T1O,:有机层再经过用NaOH溶液(过量)反萃取并过滤,得到 Na,Sc(OH)6],滤渣用10%的盐酸溶解富集,得到ScCl,溶液,最后得到ScCL,用Mg热还原得到Sc。 (1)Ti是22号元素,基态原子电子排布为[Ar]3d24s2,故价电子排布式为3d4s2。 (2)H,O,作为配体,与Ti+形成稳定的配离子[TO(H,0,)]。该配离子易溶于水,使钛元素进入水 层,从而实现与有机层的分离:转化过程中TiO(H,O2)]+中-1价0被O还原,SO被氧化为 SO,配平得到离子方程式为[Ti0(H,0,)门+SO=Ti02++S0+H,0。 (3)Sc(OH)3与A1(OH)3类似,具有两性。A1(OH),在过量强碱中会溶解生成[A1(OH)],已知Sc+易 形成八面体的配离子,因此Sc3+的配位数为6,SC(OH)3在过量强碱中溶解,生成六羟基合钪酸钠 Na,[Sc(OHD],化学方程式为:Sc(OH),+3NaOH=Na,[Sc(OH。]。 (4)已知Km「Fe(OH)2]=2.8x1039,pH=3时,c(H)=103mo1/L,因此c(OH)=10mol/L。 根据溶度积公式K。=c(Pe)e'(OH),代入数值计算c(e”)eO可 K =2.8×106mol/L。 5率家米B=D8406.代入D=10,-1o1-6o0,得 E=_ 10×500 _5000-500≈83.39%。提高萃取率可通过增大D(如调节pH或换萃取剂), 10×500+10005000+10006000 增大有机相体积或多级萃取。 (6)格氏试剂RMgX在乙醚中以二聚体存在,乙醚氧原子与镁配位,镁的配位数为4,两个RgX单元通 R O(CH)2 过氯桥连接,形成环状结构,其结构为 Mg k一X Mg (C2H),0 X7 R 2.绿色化学与资源循环利用 45/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 >核心考点:评价稀土提取工艺的优劣,并提出改进方案。 命题点: ■原子利用率:分析工艺流程中是否有副产物生成,原子利用率是否高。 ■循环利用:识别流程中可循环利用的物质(如萃取剂、酸碱溶液),体现绿色化学思想。 ■环境保护:分析提取过程中可能产生的“三废”(如放射性废渣、酸性废水),并提出处理措施。 【例7】(2026内蒙古包头·一模)包头被誉为世界“稀土之都”,稀土(RE)包括钪(Sc)、钇(Y)和镧系共17 种元素。一种从稀土矿(还含Fe、A1、Mg等元素)中分离稀土金属的工艺流程如下: H,SO, H02 月桂酸钠 盐酸 55C 冷却 稀土矿酸浸→氧化 调pH沉淀 滤饼 沉淀RE →加热搅拌 结晶 →RECL 除杂 滤渣 滤液 月桂酸 已知:①月桂酸和(CH,COO),RE均难溶于水。 ②(CuH2,C0O),2Mg的K,=1.6×103。 ③A(OH),开始溶解时的pH为9,有关金属离子沉淀的相关pH见下表: 离子 Mg2 Fe A13 RE升 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.27.4 沉淀完全时的pH 3.2 4.7 回答下列问题: (1)镧系元素在元素周期表中位于第 周期,第 族:基态Sc原子的价层电子排布式 (2)“沉淀除杂前调pH的适宜范围是 0 (3)“沉淀RE后,滤液中Mg2+浓度为2.4gL1。为确保滤饼中检测不到Mg元素,滤液中c(CH2,CO0) 应低于 mol.L1。 (4)己知把铈从混合稀土(RE+代表其他稀土离子)中分离出来的一种工艺流程如下: Ce(OH)4 混合稀土 氧化剂 稀硝酸 Ce(OH)4 (Ce3+、RE3+)pH9 RE3(aq) RE(OH)3 若选空气作氧化剂,则ce+转化为Cc(OH),离子方程式为 (5)在硫酸介质中Ce①V)可被磷酸二异辛酯( 。0取,C四不被萃取。萃取*酸浸液中ce(W, 制取CeO,的流程如下: 酸浸液萃取,有机层H,0H,S0水层(含Ce→Ce0, 46/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ①被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比D),本题实验条件下DC©(V)]=16。 向20mL含0.09mol.LCe(V)的酸浸液中加入萃取剂,充分振荡、静置后,若水层中 cCe(IV)]=0.o1molL,则加入萃取剂的体积为 mL。 ②有机层加H,O,的作用是 【答案】(1) 第六周期 第IB族 3d4s2 (2)4.7≤pH<6.2 (3)0.13 (4)4Ce3++0,+12OH+2H,0=4CeOH)V (5) 10 将四价铈还原为三价铈,使其进入水层 【解析】稀土矿经过酸溶转化为金属离子,用HO2氧化,将Fe2+氧化为Fe+,调pH值使Fe3+和A13+沉淀 除去,再用月硅酸钠使稀土离子沉淀,Mg2+在滤液中除去,滤饼加盐酸酸化得到月桂酸沉淀和溶于水 的稀土氯化物,溶液再冷却结晶得到稀土氯化物晶体。 (1)镧系元素位于元素周期表第六周期第IB族;Sc为21号元素,核外电子排布为[Ar]3d4s2,价层电 子排布式为3d4s2。 (2)“沉淀除杂”的目的是除去Fe+、AI+,保留RE3+在溶液中:需要FE3+、AI+完全沉淀(pH≥4.7,AI+ 沉淀完全pH为4.7),同时RE3+不能开始沉淀(PH<6.2,RE3+开始沉淀pH最小为6.2),因此pH范 围为4.7≤pH<6.2。 (3》先转换Mg浓度:cMg)= 2.4gL 24g/mol =0.lmol/L,根据 Km[(CHC0O),Mg]=c(Mg2+)c2(C,HC00)=1.6×103,代入得: c(CH2CO0)= 1.6×103 c(Mg2+】 V0.1 =0.016≈0.13mol/L,因此浓度应低于0.13mol/L。 (4)碱性条件(pH≈9)下,O,氧化Ce+生成Cε(OH)4沉淀,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配 平得到离子方程式:4Ce++0,+120H+2H,0-4Ce(OHD4↓。 (5)①设萃取剂体积为VmL,分配比D- c(有机层) =16:总Ce(IV)总物质的量: c(水层) n=0.09moL×0.02L=0.0018mol,水层Ce(V)物质的量:n*水=0.01molL×0.02L=0.0002mol,有机 0.0016 层n有=0.0018-0.0002=0.0016mo1。代入D=Vx10 =l6'解得V=l0mL。②题目说明:只有 0.01 Ce(V)被萃取,Ce(IⅢ)不被萃取。因此加入H,O,的作用是将有机层中的Ce(V)还原为Ce(ID),使 Ce进入水层,实现反萃取。 47/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 热,点07三域前沿:动力学电化学·结构化学 从高考化学的命题趋势来看,速率常数、阿伦尼乌斯公式、标准电极电势、第一电子亲和能、大键代 表了高考从“定性描述”向“定量计算和微观本质”深化的方向。这些内容不再仅仅是大学化学的下放,而是 成为考查学生逻辑推理、数据处理和模型认知能力的必争之地。 以下是将这些内容整合后的高考化学热点命题专题分析。 命题点01反应动力学的定量化一速率常数与阿伦尼鸟斯公式 这一板块是近年来高考化学原理题的深水区”,命题核心在于打破学生对“速率只看浓度”的刻板印象, 引入温度、活化能与速率常数的定量关系。 一速率常数(k)的深度理解 命题者常通过速率方程v=kc(A)c(D),考查k的本质。你需要明确,k称为速率常数,其与浓 度无关,但受温度、催化剂、固体的表面性质等因素的影响。高考常设陷阱:在恒温恒容条件下,增加反 应物浓度,反应速率ⅴ增大,但速率常数k保持不变。只有当题目涉及温度改变或加入催化剂时,k才会 发生变化。 【例1】(2026江西九江·二模)向容积均为1L的恒容密闭容器M(恒温300C)、N(起始300℃,绝热)中分 别加入0.150molN0和0.100 mol CI2及相同催化剂发生反应:2NO(g)+C1,(g)≥2NOCl(g)。实验测得 两个容器中Cl,的物质的量(Cl2)随时间的变化关系如表所示。该反应的速率方程 VE=kE·c(NO)c(Cl2)、'=k。·c2(NOC)(k正、k分别是正、逆反应的速率常数)。下列说法不正 确的是 时间s 0 100 200 300 400 容器①中n(Cl2)/mol 0.100 0.090 0.081 0.075 0.075 容器②中n(Cl,)/mol 0.100 0.080 0.078 0.078 0.078 A.容器①表示容器M B.当容器②中温度不变时反应达到平衡 C.该反应在高温下能自发进行 D.当容器①中反应进行到100s时, k逆-3 k 10 【答案】C 【解析】A.从表格数据可以看出,容器②比容器①更早达到平衡,说明容器(②内部温度更高,但其中C12 的平衡含量高于容器①,说明该反应放热,升温使平衡逆向移动,则容器②代表N,容器①代表M, A正确:B.由选项A分析可知,容器②代表N,是绝热容器,当容器②温度不变时,说明容器中的 净热效应为0,反应正逆速率相等,反应达到平衡,B正确:C.根据方程式,该反应气体总量减少, 则该反应△S<0,由选项A分析可知,该反应△H<0,当△G=△H-T△S<0时,反应可自发进行,因 此,在低温时该反应可自发,C错误;D.当反应达到平衡时有'正='逆,即 48/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 k正c2(NO)c(Cl2)=kc2(NOCI),则该反应平衡常数K= c(NOC)=三:由选项A分折可知, c2NO)c(C12)k 容器①恒温,该反应平衡常数为定值,当反应进行到300s时,反应达到平衡,n(CL,)=0.075ol,该 反应容器为1L,则c(C,)=n(C_0075mol-0.075mol:L1,N0和CL,的起始投料量分别为o15mol IL 和0.1mol,则c,(N0)=015m0l=0.15mol:L,,G,(CL,)=01nmol=01mol.L,据此可列三段式: IL IL 2NO(g)+Cl,(g)2NOCI(g) 起始量(mol.L)0.15 0.1 0 转化量(mol.L)0.05 0.025 0.05 平衡量(mol.L) 0.1 0.075 0.05 c2(NOCI) 0.052=10则k遮=3 则该反应平衡常数K=c0N0)cC0P-0075了则 E10,D正确: 故答案选C。 一阿伦尼乌斯公式的图像化应用 这是考查的重中之重。公式k=Ae府及其对数形式k=-马.】+B,常被转化为图像腿。 R T ◆图像识别:高考常给出lnk对1/T的图像(一条直线)。你需要利用斜率m=-E。/R来计算 活化能E。斜率越陡(绝对值越大),说明活化能越大,温度对反应速率的影响越显著。 ◆定性判断:根据公式可知,对于同一反应,升高温度(T增大,1/T减小),lk增大,即k增 大,反应速率加快。对于不同反应,活化能E。越大的反应,对温度越敏感。这意味着在升温过 程中,活化能大的反应速率增加的倍数更多,这在竞争反应(主反应与副反应)的选择性控制中 是核心考点。 【例2】阿伦尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作R如k=马+CG为反应速 率常数,E为反应的活化能,R和C为大于0的常数)。甲醇生成丙烯的反应 3CH,OH(g)二C丑。g+3弭,0g,在m,n两种催化剂作用下,RI血k~关系如图所示,下列说法 错误的是 49/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 RInk/(J-molK) (7.2,56.2) (7.5,27.4) 0 7(103K A.对该反应催化效率较高的是催化剂m B.根据图像可判断降低温度时该反应平衡移动的方向 C.其他条件不变时,升高温度,E,不变,k值增大 D.在催化剂m的作用下,该反应的活化能E。=96kJ/mol 【答案】AB 【解析】A.对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知,使用催化剂n时对应的E,较小,则对该反应 催化效能较高的催化剂是,故A错误:B.阿伦尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系,无 法根据该图像判断降低温度时平衡移动的方向,故B错误:C.其他条件不变,温度升高,E,不变, 由Rhk=- +C可知,其他条件不变,温度升高,k值增大,故C正确:D.根据图像,直线m的斜 T 率k.=-E。取直线m上两点(7.2×103,56.2)和(7.5×103,27.4),则 56.2-27.4 28.8 -8.F72x10-75X10=03x10=-9.6×10灯/mol.因此话化能E,=9.6x10'J/mol=96J/mol, 故D正确:故答案选AB。 【例3】以B,O,为载氧体可以促进木质素的热解,提高热解气化效率,部分反应原理如下: I.Bi,O,(1)+3CO(g)=2Bi(1)+3CO,(g)AH=-319kJ.mol- Ⅱ.Bi203(1)+3H2(g)=2Bi(1)+3H,0(g)△H2=-217 kJ.mol1 Ⅲ.C0,(g)+H,(g)、≥Co(g)+H,0(g)H IV.CH,(g)+H,(g)CO(g)+3H,(g)AF =+225kJ.mol- (1)反应Ⅲ焓变△H,= _kJ·mol,该反应的△S=30 J.mol-1.K1,该反应可自发进行的最低温 度为 K(保留小数点后一位)。 (2)研究表明,钌基催化剂代替镍基催化剂可提高反应V反应速率,已知速率与活化能关系可用阿伦尼鸟 斯公式表示:k=Ae是(B,为活化能,k为速率常数,A为常数,·是自然对数的底数,实验测得在钉 基催化剂、徕基催化剂作用下k与的关系如图所示,其中表示钉基侄化剂的直线是 原因是 50/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 K (3)容积为1L的恒容密闭容器中,投入1molBi,,O,、1molC0、1molH2和ImolCH4。平衡体系中,各气态 物种的物质的量随温度的变化如图所示。甲线代表的物种 乙线与丁线趋于重合的原因 TC时,反应II的平衡常数K。= (用含a的代数式表示)。 目20 Bi 1.5 甲丙 乙 1.0 0 CH4 0.0 T 温度/℃ 【答案】(1) +34 1133.3 (2) b 钌基催化剂效果好,E,较小,改变相同温度,k变化值较小 3a2 (3) C02 高温时,仅发生反应I生成等量的CO、H,O (3-5a)(2-2a 【解析】(1)根据盖斯定律可知反应Ⅱ-反应1=反应×3,即△H2-△H,=3△H3,则 △H,-H,△H_217+319kmol=+34 kJ/mol:反应自发进行的条件是△G=AH-TAS<0,当△G=0 3 3 时,反应处于平衡状态,此时为反应自发进行的最低温度,已知△H3=+34kJ/mol=+34000J/ol, △S=30J-m0K,AG=0,代入公式0=△H-T4S→7=A-+34000K113.3K AS 30 ②少根据阿伦尼乌斯公式,对其取自然对数可得k三?无十n4,图像的斜率绝对值与活化能区成亚 比。钉基催化剂的催化效率更高,活化能E,更小,因此其血k与云关系图像的斜率绝对值更小,故b 表示钌基催化剂。 (3)反应I和反应Ⅱ是放热反应,且完全反应,不存在平衡体系中,由图像可知,在TC之前,只发生反应 ⅢI和反应V,CO2(g)+H2(g)、≥CO(g)+HO(g),CH4(g)+H,O(g)、一CO(g)+3H,(g),随着温度的 升高,CO的物质的量会增大,CO,的物质的量会减小:在高温时,CH,的物质的量为0,说明反应V 在高温之前已完全反应,则在高温时只发生反应Ⅲ,温度越高,反应正向移动,C0与HO(g)的物 51/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 质的量增大,CO,和H,的物质的量减小,综上可知,C0的物质的量会随着温度升高一直增大,则曲 线丁为CO:CO,的物质的量会随着温度升高一直减小,则曲线甲为CO2;曲线乙为H,O(g)、曲线丙 为H2: 在高温时只发生反应Ⅲ,温度越高,反应正向移动,生成CO和H,O(g)的物质的量几乎相等,所以曲线 丁与曲线乙在高温几乎重合: 容积为1L的恒容密闭容器中,投入1 nolBi,O3、1molC0、1moH,和1 nolCH4,由原子守恒可得, n(C)=1mol+1mo=2mol、n(O)=3mol+1no-4mol、n(H)=2mol+4mo-6mol。TC时, n(cH,)=n(C0)=amol,由碳原子守恒可得n(CO2)=(2-2a)mol,由氧原子守恒可得 n(H,O)=[4(44h)-a]moF3amol,由氢原子守恒可行nL,)=(6-4-6@。 2 2mol=(3-5a)mol,由 K.= c(CO)c(HO)ax3a 3a2 (c0,)c(H)(2-2a)(3-5a)(2-2a)(3-5a) 命题点02氧化还原的标尺一标准电极电势 >氧化还原的标尺—标准电极电势 标准电极电势(E)的引入,标志着氧化还原反应的考查从“强强制弱的经验规律走向了“数据驱动 的定量判断。 ◆氧化性强弱的精准排序:命题常提供一个电势表(如E(Pb02/Pb2+)=1.46V,E(Mn04/Mn2+)= 1.51V),要求判断氧化剂强弱。核心逻辑是:电势值(E)越大,其氧化态物质的氧化性越强(得 电子能力越强)。这比传统的元素周期律判断更为精确,特别是在涉及变价金属(如F、M、Cr) 的复杂体系中。 ◆反应自发性的判据:利用电势差判断反应方向是高频考点。当氧化剂电对的电势大于还原剂电对 的电势时,反应才能自发进行。高考题可能会设计“反常”反应,例如通常认为F3+氧化性强于 C2+,但通过电势数据可以精确计算电动势,解释为何在某些特定浓度或pH条件下,反应方向会 发生改变(结合能斯特方程的定性分析)。 【例4】(2026湖南邵阳·二模)氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用 “E?表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质的还原性越强。 下表为部分电对的电极电势。 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(E/V) 氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极电势(EV) Fe/Fe2+ 0.77 Br,/Br 1.09 S,061S0 2.01 Sn+/Sn2+ 0.15 MnO/Mn2 1.51 12/I 0.54 52/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 根据表格数据分析,下列说法错误的是 A.还原性:I>Fe2+>Br>Mm2+ B.可用S,O8氧化Mn2+制备MnO C.反应Sn2++2Fe+=Sn4++2Fe2+可发生 D.酸化高锰酸钾溶液可以使用硫酸或者氢溴酸 【答案】D 【解析】A.根据电极电势,对应电对E值: L,/I(0.54V)<Fe*/Fe+0.77V)<B;/Br〔.09V大M1C/i1+(51V),E越小还原型还原性越强, 故还原性I>Fe2+>Br>Mn2+,A正确,不符合题意;B.S,O/SO的E值为2.01V,高于h1O,/m2 的1.51V,说明S,O氧化性强于M1O,可氧化m2+制备i1O,B正确,不符合题意;C.Fe3+/Fe2+ 的E值0.77V高于Sm+/S22+的0.15V,F形3+氧化性强于S24+,可发生氧化还原反应 S12++2e+=S2++2Fe2+,C正确,不符合题意;D.M1O/Mm2+的E值1.51V高于B,/Br的1.09 V,MO,会氧化B,因此不能用氢溴酸酸化高锰酸钾溶液,D错误,符合题意;故选D。 【例5】(2026湖北襄阳·一模)某化学小组探究银镜反应后去除试管内壁附着银的方案。实验过程中,观 察到的实验现象与理论预测有差异。 己知:I.该实验条件下,空气的影响忽略不计: IⅡ.相关物质的溶解度(20°C):AgC1为1.5×104g,Ag,SO,为0.796g。 回答下列问题: (1)用一定浓度的HO3去除银镜,此法的缺点是 (2)小组同学认为铁盐也有较强的氧化性,探究能否用铁盐去除银镜,查阅资料发现: ①电极电势P是衡量微粒氧化性的重要参数。如对于电极:氧化态+e=还原态,P越大,氧化态的 氧化性越强;p越小,还原态的还原性越强。已知p(Fe+/Fe2+)=0.77V,p(Ag*/Ag)=0.80V, 理论上lmol/LFe+ 氧化Ag(填“能或者不能”)。 xg(氧化型 ②能斯特方程可计算不同状态下的电极电势:p=m+0059 °c(还原型)' 其中标准电极电势φ表 示25C时,当各离子浓度均为1mol/L时的电极电势(固体浓度视为1):z表示该电极反应转移的 电子数。小组同学提出可以改变Ag的浓度,比如向其中加入CI,使Ag变成沉淀AgC1,将Ag 的浓度降到10mol/L,Ag/Ag的电极电势从0.80v减小到 V,可 单质 Ag的还原性(填“增强”或者“减弱)。 (3)实验验证:分别向两支具有相同厚度银镜的试管中加入不同试剂,现象如表所示: 试管编号 加入试剂 实验现象 53/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 光亮的银镜消失,试管壁出现褐色沉 甲 5mL0.5mol/LFeCl,溶液(过量,pH=2) 淀 5mL0.25mol/L的Fe,(SO,),溶液(过量,pH=2) 银镜少部分溶解 ①选用Fe2(S04),溶液的浓度为0.25mol/L,目的是保证 相等。 ②甲乙两支试管中现象不同的原因为 (4)关于试管甲中褐色沉淀,分析结果表明,其中不含Ag,O。关于沉淀的组成提出了三种可能性: a.Agc1(Agcl浸泡在黄色的FeCl,溶液中呈褐色): b.AgCI和Ag: c.Ag。 开展了下面2个探究实验: 实验1 →沉淀溶解 1mL2%氨水(足量 实验2 含有褐色 →沉淀不溶解 足量稀HNO 沉淀的试管 由实验结果可知,X的组成是 (填标号)。 【答案】(1)产生氮氧化物污染环境 (2) 不能 0.505 增强 (3) cFe+)或者铁离子浓度 AgCI比AgSO4溶解度更小,C比SO?更有利于降低Ag浓度,所 以实验甲比实验乙正向进行的程度更大 (4)a 【解析】(1)硝酸和银反应会生成氨氧化物,这类气体有毒,会污染环境: (2)①已知p(Fe+1Fe2+)=0.77V,p(Ag/Ag)=0.80V,氧化还原反应中,只有氧化剂的电极电势大 于还原剂的电极电势,反应才能自发进行,因为0.77V<0.80V,所以不能氧化Ag:②根据能斯特方 程:p=p°+0.059xpc(氧化型) ,已知c(Ag)=105mol/L,代入得: c(还原型) P=0.8+0.059×1g(10)=0.8+0.059×(-5)=0.505V:③电极电势越小,还原态Ag的还原性越强,所以单质 Ag的还原性增强: (3)①选用F,(SO,),溶液的浓度为0.25mol/L,目的是保证铁离子浓度相等(控制变量,排除铁离子 浓度对实验的影响):②甲乙两支试管中现象不同的原因为AgC1比Ag2SO4溶解度更小,C1比SO?更 有利于降低Ag浓度,所以实验甲比实验乙正向进行的程度更大: (4)实验1:加入足量氨水,沉淀溶解,AgC1能与氨水反应生成可溶性的AgNH)2]片,而Ag2O、Ag与氨 54/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 水不发生这个反应,所以沉淀中一定含有AgCl;实验2:加入足量稀NO,沉淀不溶解,Ag与稀NO3 反应,而AgCl在稀HNO,中不溶解,因此沉淀的组成是AgCl,对应选项a。 命题,点03微观结构的深层逻辑一大π键与电子亲和能 这两个概念属于物质结构与性质(选修3)的难点,旨在考查学生对化学键本质的理解。 >大π键(离域π键)的判定与计算 大π键是解释分子稳定性、酸碱性及导电性的关键。高考命题通常遵循一套固定的逻辑链条: ◆形成条件:原子共平面+有未参与杂化的平行p轨道。例如在S03中,S原子采取sp2杂化, 有一个垂直于平面的p轨道,三个O原子也各提供一个,形成4中心的大π键。 ◆电子数计算(难点):这是命题的“杀手锏”。计算公式通常为:大π键电子数=价电子总数-σ键电 子数-孤电子对电子数。以S03为例,价电子总数24,减去3个σ键(6),减去每个氧原子 上不与平面垂直的2对孤对电子(3×4=12e),剩余6个电子。因此形成的是键。 ◆性质解释:题目常要求用大π键解释性质。例如,苯酚的酸性强于乙醇,是因为苯环的大π键与氧原 子的p轨道共轭,使O-H键极性增大;石墨导电是因为层内存在自由移动的大π键电子。 【例1】(2026山东淄博一模)C0及其化合物应用广泛。回答下列问题: (1)在元素周期表中,Co位于第 周期 族,基态Co与基态M原子中未成对电子 数之比为 (2)双核钴配离子结构如图甲所示。己知三氮唑环结构( )存在大π键。 NH 2 O,N ONO H,O NH2 图甲 ①Co的化合价为 ,1ol该配离子中通过螯合作用形成的配位键有 mol。 ②a、b处N原子形成大π键时p轨道能提供1对电子的是 (填标号)。该配离子中N的杂化 方式有 种。 H ③三氮唑( )的沸点显著高于吡啶( 的主要原因是 55/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (3)钴钐化合物(SCo,)可用作稀土永磁材料,其六方晶胞如图乙所示,A、B点原子的分数坐标分别为 511151 6’62662 。则x= :截面MNQP单位面积含有的Co原子为 个pm2。 c pm ●B OSm A 90° ●Co 90° →y ● x 120° P● a pm a pm 图乙 【答案】(1) 四 第VⅢ 3:5 (2) +2 8 三氮唑分子间可以形成氢键,吡啶无法形成分子间氢键 (3) 5 3 【解析】(1)Co(钴)原子序数为27,核外电子排布为[Ar]3d'4s2,位于元素周期表第四周期第VI族:Mn (锰)核外电子排布为[Ar]3d'4s2,根据洪特规则,Co的3d轨道有3个未成对电子,Mn的3d轨道有 5个未成对电子,故未成对电子数之比为3:5: (2)①C0化合价与螯合配位键数目配离子总电荷为+2,配体中仅2个硝酸根为-1价,其余配体均为中性。 设C0化合价为x,则2x+2×(1)=+2,解得x=+2:该配离子含2个多齿配体,每个配体分别与2个 Co共形成4个螯合配位键,因此1mol该配离子中螯合配位键共8ol; ②大π键与杂化方式a处N原子形成3个σ键,价层剩余1对电子填充在p轨道,可提供1对电子参与大π 键:b处N原子形成3个σ键(其中一个是配位键),仅能提供5-2-2=1个电子参与大π键,故填:配离 子中,环上参与大π键的N为sp杂化,氨基(-H,)中的N为sp杂化,硝酸根的N原子价层电子对 数3+5+1,3×2=3,N为sp杂化,共2种杂化方式: 2 ③三氨唑结构中存在N-H键,分子间可以形成氢键,分子间作用力显著增强;吡啶中N原子不直接连H, 无法形成分子间氢键,分子间作用力更弱,因此三氯唑沸点显著高于吡啶: ③1①用均滩法计晶胞原子数:Sm完全位于晶胞内,数组为:Co:4X2十4X石十8X3:晶胞中 4 间还有2个Co完全属于晶胞,总Co数目为1+3+2=5,因此SmCo,中x=5: )截面OP是平行四边形,面积S三V3acpm:截面上Co数日:4个顶点Co共均推得4×41,中 2个Co完全属于截面,总C0数目为3,因此单位面积c0原子数=3-5 个.pm2。 3ac ac >第一电子亲和能 这一概念常与电离能结合考查,用于衡量原子得电子的难易程度。 56/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 ◆定义陷阱:注意定义是“放出”的能量。放出能量越多,说明体系能量降低越多,原子越稳定,越容易 得电子。 ◆周期性规律:同周期从左到右,电子亲和能总体呈增大趋势(卤素最大);同主族从上到下逐渐减小。 但要注意第ⅡA族(全满)和第VA族(半满)的反常,以及氧、氟因电子云密度大、排斥力强而 导致亲和能小于同族下一周期元素(S、C)的特殊情况。 【例7】第一电子亲和能是指气态基态原子得到一个电子形成气态负一价阴离子时所释放或吸收的能量(E, 单位:kJo,释放热量数值为负值,吸收热量数值为正值),其大小与原子的核电荷数、原子半径、 价层电子排布相关,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量。元素i 为原子序数连续增大的短周期元素,其第一电子亲和能与原子序数的关系如图。下列说法错误的是 d +2x+4x+6x+8 原子序数 A.a和i同主族 B.氢化物沸点:a<b<c c.第一电离能:g>h>f D.基态原子未成对电子数:df>e 【答案】B 【解析】由题意可知,价层电子排布不稳定的原子,其获得电子形成稳定结构时放出较多能量,比如F得 到一个电子后形成稳定结构会释放更多的能量,则d为F,同理由于N的2p轨道达到半充满结构,得 到一个电子较难,则会吸收热量,同理可知,Mg得到一个电子也会吸收热量,推出ai分别为C、N、 O、F、Ne、Na、Mg、Al、Si,据此分析解答。A.由分析可知,a为C,i为Si,二者同主族,故A 正确:B.a、b、c三种元素分别为C、N、O,C的氢化物属于烃,通常状况下,状态有气体、液体、 固态,N的氢化物可以为NH、NH4等,O的氢化物为HO、HO2,题中未说明氢化物是否为简单氢 化物,因此无法比较它们氢化物的沸点,故B错误;C.f、g、h三种元素分别为Na、Mg、Al,同周 期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但A1的第一电离能(失去的电子是3p能级的比左边Mg的第 一电离能(失去的电子是3s能级的小,第一电离能:Mg>Al>Na,故C正确;D.d、f、e分别是F、 Na、Ne,基态原子未成对电子数分别为1、l、0,基态原子未成对电子数:F=Na>Ne,故D正确:答 案为B。 【例8】(25-26高二下·安徽滁州·月考)第二周期元素及其化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列 问题: (1)基态F原子核外有 种运动状态不同的电子,第二周期中,基态原子有2个未成对电子的 元素有 (填元素符号)。 (2)在第二周期中,电负性最小的元素是 (填元素符号,下同):第一电离能最大的元素是 57/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 (3)铍与铝的性质相似。将BeCl2溶液和Na,Be(OH),溶液混合产生白色沉淀,写出发生反应的离子方 程式: (4)电子亲和能是指气态基态原子得到电子变为气态阴离子所放出的能量,单位为kJmo'。第二周期主 族元素的第一电子亲和能如图所示。「元素的第一电子亲和能低于相邻元素,其原因可能是」 400 200 安 100 然-100 Li Be B C N O F (5)LBH,是常见的供氢剂、还原剂。LBH,中B原子杂化类型是 _;BH的空间结构和VSEPR 模型相同的原因是 【答案】(1) 9 C、O (2) Li Ne (3)Be+[Be(OH),-2Be(OH) (4)基态N原子价层电子排布式为2s22p3,2p轨道为半充满稳定结构 (5) Sp B价层没有孤电子对 【解析】(1)原子核外每个电子的运动状态都互不相同,F的原子序数为9,共9个电子,因此有9种不同 运动状态的电子:根据洪特规则,第二周期中,C的价电子排布式为2s22p2、0的价电子排布式为2s22p4, 均含有2个未成对电子: (2)同周期元素从左到右电负性逐渐增大,因此第二周期电负性最小的元素是最左侧的L:第二周期中 N为最外层8电子全充满稳定结构,最难失去电子,第一电离能最大: (3)Be与A1性质相似,类比AlC和NAl(OH),]的双水解反应,可写出该反应的离子方程式: Be+Be(OH)=2BdOH): (4)N的价电子排布为2s22p,2p轨道为半充满的稳定结构,相比相邻的C、O更难得到电子,因此得到 电子放出的能量更少,第一电子亲和能更低: (5)BH中B的价层电子对数为4,无孤电子对,因此B为sp3杂化:当中心原子不存在孤电子对时,离 子的空间结构就与VSEPR模型一致,BH,的中心原子B上没有孤电子对,故其空间结构与VSEPR模 型相同。 58/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 热,点08器以载道:分离提纯装置原理深度突破 高考对分离提纯装置的考查,不再局限于简单的过滤或蒸馏,而是侧重于复杂体系中的精准分离和微 量物质的富集。 命题点01减压过滤(抽滤)与洗涤 这是近年来高频出现的考点。命题常结合溶解度随温度变化较大的物质(如某些配合物、有机晶体) 的制备流程。 滤纸布氏 抽 吸 滤 瓶 瓶 >装置找错:考查布氏漏斗的斜口方向(应朝向抽气口)、安全瓶的导管连接(短进长出防倒吸)。 >原理分析:为什么要用减压过滤?核心在于加快过滤速度并获得较干燥的沉淀。 >洗涤策略:这是命题的深水区。题目常问“为何用乙醇洗涤”或“用冷水还是热水洗涤”。切入点是:减少晶 体溶解损失(利用在冷溶剂或有机溶剂中溶解度小的特性)、去除表面杂质、利用乙醇易挥发的特性便 于快速干燥。 【例1】(2026河北衡水一模)咪唑( )是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、(NH,),SO, N 按物质的量之比为1:1:1反应制备咪唑,装置和步骤如下: 仪器B 螺口夹 自来水龙头 一布氏漏斗 温度计 蒸馏头 毛细玻璃管 吸滤瓶 安全瓶 接收 (布氏烧瓶) 图1 图2 图3 ①投料 在250L三口烧瓶中加入适量硫酸铵和50mL蒸馏水,搅拌溶解:在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的 混合液(含5.8gOHC-CH0和6.0 g HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40℃,滴毕升温至85~88℃, 保温4h,反应液逐渐变浑浊。 ②排氨 冷却至5060C,分批加入氢氧化钙固体至pH>10;升温至8590℃,保温1h排尽氨气。 ③浓缩 趁热过滤,用热水洗涤滤饼23次;合并滤液与洗液,常压浓缩至有大量晶体析出,再减压浓缩至 59/266 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 黏稠状。 ④提纯 减压蒸馏,油泵减压(0.133~0.267kPa),收集馏分,得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制 用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体;抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06g。 己知:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题: (1)在图1装置中,仪器A的作用是 (2)步骤②中,“分批加入氢氧化钙固体”的目的是 ,证明氨气己排尽的方法是 (3)步骤③中,“趁热过滤的目的是 一,“用热水洗涤滤饼”的目的是 (4)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是 (5)步骤⑤中,利用图3装置抽滤,其主要优点是 (6)本实验中,咪唑的产率为%。 (7)咪唑( 分子为平面结构)中大π键表示为 ,1 它的碱性主要是由 (填“1”或“2)号N H 体现的,判断依据是 【答案】(1)冷凝回流,提高原料利用率 (2) 避免反应剧烈,且能充分将H排出 将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口,无白烟产生,则 说明氨气已排尽(或将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口,试纸不变蓝) (3) 避免咪唑析出,减少咪唑损失 增大咪唑的溶解度,充分洗去滤饼表面附着的咪唑,提高产 率 (4)可以显著降低液体沸点,从而在较低温度下实现物质的分离与提纯 (5)过滤快,得到的固体较干燥 (6)45 (7) Π 12号N中孤电子对参与形成大π键,1号N上孤电子对能与质子形成配位键 【解析】该实验通过乙二醛、甲醛与硫酸铵在水溶液中经多步反应(投料、排氨、浓缩、减压蒸馏、精制) 制备咪唑,涉及物质的量计算(乙二醛为限量试剂,理论产量68g)、产率分析(实际3.06g,产率45%)、 反应条件控制(温度、pH、减压蒸馏防分解)及分离提纯操作(趁热过滤、减压过滤、重结晶),最终 获得目标产物咪唑,过程需兼顾反应效率、产物纯度与收率。 (1)仪器A是球形冷凝管,作用是冷凝回流,将挥发的乙二醛、甲醛等原料冷凝,从而提高原料利用率。 (2)加入氢氧化钙是为了中和硫酸铵并释放氨气。分批加入可以控制反应速率,避免因一次性加入过多导 致反应过于剧烈或氨气瞬间大量逸出而难以排出:氨气是碱性气体,能与浓盐酸挥发出的HC1反应生 成H,Cl白烟,或使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若无此现象,说明氨气已排尽。 60/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (3)己知咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加,趁热过滤可防止温度降低时咪唑因溶解度下降而结 晶析出,从而减少产品损失:用热水洗涤滤饼,可利用高温下咪唑的高溶解度,将附着在滤饼表面的 咪唑溶解并洗入滤液中,从而提高总收率。 (4)咪唑的沸点高达267C,若常压蒸馏,高温可能导致产品分解或氧化。减压蒸馏通过降低体系压强, 使液体沸点降低,可在较低温度下蒸出溶剂或杂质,从而在较低温度下实现物质的分离与提纯。 (5)抽滤(减压过滤)利用真空泵产生负压,加快过滤速度:同时,负压有助于抽走固体表面的水分,得 到的滤饼更干燥,便于后续干燥操作。 (6)原料的物质的量:乙二醛:M=58gmol,n= 5.8g 58g mol- =0.1mol;甲醛:M=30gmol, 30gm0=02mol:三者按物质的量比111反应,乙二醛为限量试剂,理论生成咪唑01mol。 6.0g n 咪唑摩尔质量M=68gnol1,理论产量:m理论=0.1mol×68gmo'=6.8g;实际产量m实际=3.06g, 产率:产率=306×1096=459%. 6.8g (7)咪唑分子中,3个碳原子和2个氮原子参与杂化形成大π键,1号N原子和另外3个C原子各提供 个电子形成大π键,1号N原子还剩余1对孤对电子不参与形成大π键,2号N原子形成3条共价键, 剩余1对孤对电子参与形成大π键,则形成大键的电子数为6,咪唑分子中的大π键可表示为工:碱 性主要由1号N体现。2号N与H相连,孤电子对参与形成大元键,电子云密度降低,难以结合质 子;1号氮原子有一对孤对电子,能与氢离子形成配位键,所以结合质子能力更强,体现碱性。 命题点02索氏提取器 作为从固体中连续萃取液体的经典装置,常出现在天然产物提取(如从茶叶中提取咖啡因、从无患子 果皮提取皂苷)的情境中。 索氏提取器 1.滤纸套筒 2.蒸汽导管 3.虹吸管 >工作原理:考查“回流”与“萃取的结合。利用溶剂沸腾产生的蒸气上升冷凝后滴入提取管,液面超过虹吸 管最高点后,富含提取物的溶剂回流至烧瓶。 >核心优势:命题常问其优点。答案是:溶剂用量少、萃取效率高、可连续操作。 【例2】硼氢化钠(BH,)是一种潜在储氢剂,有强还原性,易溶于异丙胺,常温下与水缓慢反应。实验 61/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 室可用氢化钠与气态硼酸三甲酯制取,反应方程式为:4NaH+B(OCH3) 240NaBH,+3CH,ONa。制 取aBH,的实验步骤如下: B(OCH3 X NaH ,反应 控温 粗产品 加水 蒸馏→碱性NaBH,溶液 已知:①CH,ONa:与水剧烈反应,难溶于异丙胺; ②异丙胺:有机溶剂,易挥发。 回答下列问题: (1)NaBH,的电子式为 (2)反应前通N2的目的是 (3)可用索氏提取法直接提取粗产品中的NBH4,其装置如图所示,实验时将粗产品放入滤纸套筒1中, 烧瓶中加入异丙胺。烧瓶中异丙胺受热蒸发上升,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管返回烧瓶,从 而实现连续萃取。 索氏提取器 1.滤纸套筒 2.蒸汽导管 3.虹吸管 ①萃取结束后,NaBH,经过管 (填2”或3)返回烧瓶。 ②与常规萃取相比,索氏提取器的优点是 (4)蒸馏时应选用冷凝管 (填“直形或“球形),馏分X的成分是 (5)为了探究碱浓度对BH,放氢能力的影响,设计了如下左图的实验装置,测得不同碱浓度下硼氢化钠 放氢速率曲线如下右图所示。 62/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 220 200 碱性NaBH4 ■NaOH 溶液 180 -uw.Tu/H) 160 140 100 催化剂 CoCl2 60 0 234 c(NaOH)/mol-L-1 ①NBH4放氢的反应方程式为 ②下列说法中正确的是 A.恒压滴液漏斗滴加溶液时,可以打开上部的玻璃塞 B.反应过程中若观察到温度计刻度上升,说明该反应放热 C.NaBH,溶液日常可贮存在3mol/L的NaOH溶液中 H 【答案】(1)Na[H:B:H] H (2)排尽装置内空气,防止NaH和NaBH,被氧化 (3) 3 使用溶剂量少,可连续萃取或萃取效率高 (4) 直形 CH,OH (5) NaBH,+2H,0 CoCl NaB0,+4H,↑或NaBH,+4 H.OCoClNaB(OH,]+4H个 B 【解析】先通入氮气,排除装置内的空气,氢化钠与气态硼酸三甲酯在控温条件下发生 4NaH+B(OCH),24O℃NaBH,+3 CH,ONa反应,得到粗产品,由于硼氢化钠(NaBH,)易溶于异丙胺, 常温下与水缓慢反应,CH,O:与水剧烈反应,难溶于异丙胺,故加入水进行蒸馏,最终得到碱性 NaBH,溶液,再用用索氏提取法直接提取粗产品中的NaBH,据此回答。 (1)NBH中Na+与BH4之间由离子键相作用,B原子与H原子之间有3个普通共价键、1个配位键,故 H NaBH4的电子式为NaH:B:H; H (2)由分析知,反应前通N,是为了排尽装置内空气,防止NaH和NBH,被氧化: (3)①由装置结构可知,烧瓶中异丙胺受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒 1中,萃取再经导管3虹吸管返回烧瓶,从而实现连续萃取: ②与常规萃取相比,索氏提取器的优点是可使溶剂循环利用,萃取效率高。因为在索氏提取器中,溶剂在 63/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 烧瓶和萃取器之间不断循环,能持续对样品进行萃取,使得萃取更加充分,使用溶剂量少,可连续萃 取或萃取效率高: (4)蒸馏时应选用直形冷凝管,因为直形冷凝管适用于蒸馏沸点差别较大的混合液体,它能使蒸汽快速冷 却成液体,防止冷凝的液体滞留在冷凝管内,而球形冷凝管接触面积大、主要用于回流,使反应体系 中的蒸汽冷凝后又回到反应体系中:根据实验过程,CH,ON与水剧烈反应生成甲醇和氢氧化钠,馏 分X的成分是甲醇,因为在萃取和蒸馏过程中,甲醇是先被萃取出来,然后通过蒸馏分离得到甲醇: (5)OBH,与隆化剂CoC,下与水反应放出氢气,反应方程式为NBH,+2H,0 CoCliNaBO,+4H,个或 NaBH,+4 .oNB(OH),]+4H,↑: ②A.恒压滴液漏斗滴加溶液时,不可以打开上部的玻璃塞,若打开,会导致硼氢化钠被氧化,A错误: B.反应过程中若观察到温度计刻度上升,说明该反应放热,因为放热反应会使体系的温度升高,B正确: C.由图知,在3mol/L的NaOH溶液中,NaBH,放氢能力,故NaBH,溶液日常不能贮存在3mol/L的NaoH 溶液中,C错误: 故选B。 命题点03蒸馏与分馏的改进装置 除了常规的直形冷凝管,命题常涉及球形冷凝管(用于回流)、蛇形冷凝管(用于高效冷凝)的辨析。 温度计 克氏蒸馏头 接真 毛细管 空泵 加热装置 减压蒸馏 >温度计位置:这是必考点。测定反应液温度(如制乙烯)水银球在液面下;测定馏分温度(如蒸馏水、石 油分馏)水银球在支管口处。 >尾气处理与防倒吸:在蒸馏易挥发、有毒物质时,装置末端常连接干燥管或倒扣漏斗,考查其防倒吸原理。 【例3】(2026甘肃酒泉·二模)钒氮合金中氨元素含量的测定原理是用浓硫酸将样品中氨元素转化成铵盐, 利用如图装置(加热装置省略)处理铵盐,然后通过滴定测量。吸收和滴定过程中涉及的反应为 NH3+HBO,=H3·HBO,H3HBO,+HCl=H,Cl+HBO,。 已知:①甲基红-次亚甲基蓝混合指示剂的颜色与pH的关系为pH<5.2时呈红色,pH>5.2时呈绿色:②仪 器6的适用温度为50~100C℃。 64/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 》出水 蒸馏水 1.圆底烧瓶2.蒸馏瓶3.漏斗4.磨口罩 I样品转化:称取试样0.20g,置于烧杯中,加入20L浓硫酸,加热至样品完全转化为铵盐。 Ⅱ.样品蒸馏:向锥形瓶内加入60L硼酸溶液和4滴甲基红-次亚甲基蓝指示剂:将烧杯中的样品溶液通过 漏斗加入蒸馏瓶中,清洗烧杯及漏斗三次,并将清洗液加入蒸馏瓶中,再由漏斗处加入OH浓溶液 160L,塞紧磨口罩;加热“仪器1”处的圆底烧瓶开始蒸馏,蒸馏过程结束后取下锥形瓶。 Ⅲ.滴定:用0.05ol·L1的盐酸标准溶液滴定锥形瓶中的吸收液。 回答下列问题: (1)“仪器6的名称为 (2)“样品蒸馏过程中,水蒸气除加热作用外,还具有的作用是 (3)硼酸溶液作为吸收液的优势是 ;加入NaOH浓溶液发生反应的离子方程式为 (4)“滴定”步骤中,滴定终点时的现象为 (5)滴定时,消耗盐酸的体积数据如下表所示。 序号 1 2 3 4 滴定前读数/mL 0.00 0.23 0.00 0.00 滴定后读数/mL 26.50 26.53 26.52 26.48 应舍弃的数据为 (填序号):测得该样品中氮元素的质量分数是 %。 (6)下列操作中,导致样品中氨元素含量测定结果偏高的是 (填字母)。 A.转移样品时,未清洗烧杯及漏斗 B.样品蒸馏时,冷凝管下端未浸入吸收液中 C.滴定时,未润洗酸式滴定管 D.蒸馏过程中,蒸馏瓶与“仪器6'之间漏气 【答案】(1)蛇形冷凝管(或冷凝管) (2)将产生的氨气全部推送到吸收瓶中被吸收 (3) 只吸收氨气且不与其他杂质反应(或H3+HBO,=H3·HBO,HBO只与氨气反应) 65/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 NH+oh -A-nh,个+H,0 (4)当滴入最后半滴盐酸标准液时,锥形瓶内的液体由绿色变为红色,且30s内不变色 (5) 3 9.275 (6)C 【解析】(1)装置中6是冷凝H的冷凝装置,名称为蛇形冷凝管(或冷凝管)。 (2)水蒸气除加热外,气流可以将反应生成的氨气全部带出,完全进入吸收液,保证所有氨元素都被吸收, 避免测定损失。 (3)硼酸是弱酸,对氨气的吸收效率高,且不会影响后续用盐酸滴定,仅与H,结合成NH?·H,BO3(或 NH,+H,BO,=NH·HBO,H,BO3只与氨气反应);加入NaOH浓溶液发生反应的离子方程式为 NI+OH≌NH个+H,O。 (4)滴定前吸收液中含NH,pHP5.2,溶液呈绿色:滴定至终点时,盐酸将NH,·H,BO,反应完全,溶液 的H<52,因此达到滴定终点的现象为:当滴入最后半滴盐酸标准溶液时,溶液由绿色变为红色,且 半分钟内不再恢复原色。 (5)序号1消耗盐酸的体积为26.50mL-0.00mL=26.50mL,序号2消耗盐酸的体积为 26.53mL-0.23mL=26.30mL,序号3消耗盐酸的体积为26.52mL-0.00mL=26.52mL,序号4消耗盐酸 的体积为26.48mL-0.00mL=26.48L,序号2误差较大,应舍去:消耗盐酸的平均体积为26.50mL: 由关系式N~H,·H,B0,~HC1,可得n)=0.05mol/L×26.50x103L=1.325×10mol,N的质量分数 325x10molx14g/mol ×100%=9.275%。 0.20g (6)A.未清洗烧杯漏斗,部分氨残留,消耗HC1体积偏小,结果偏低,A错误: B.冷凝管下端未浸入吸收液,H,逸出,消耗HC1体积偏小,结果偏低,B错误; C.滴定管未润洗,盐酸被稀释,消耗体积偏大,结果偏高,C正确: D.装置漏气,H逸出,消耗HCI体积偏小,结果偏低,D错误: 故答案为:C。 命题点04反应控制与合成装置—从“制备”到“调控”的进阶 现代合成化学强调绿色、高效、可控,高考命题紧扣这一趋势,重点考查反应条件的精确控制。 三颈烧瓶(三口烧瓶)的多功能应用 这是综合实验题的“主角”。命题关注其接口的利用: ◆恒压滴液漏斗:考查其平衡气压、使液体顺利滴下的作用,以及在控制反应速率方面的优势。 ◆冷凝回流:在反应过程中防止易挥发反应物(如乙醇、乙酸)或产物的损失。 ◆温度计与搅拌:考查对反应温度的精准控制(如水浴、油浴)和混合均匀度。 特殊气体的制备与性质验证 66/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 例如氨的催化氧化、铜与浓/稀硝酸反应的对比装置。 ◆微型化与一体化:命题常展示一套封闭的微型装置,要求分析其优点(节约药品、减少污染、现象 明显)。 ◆多步反应串联:例如先制备气体,再通过干燥、除杂,最后进行性质实验或收集。切入点在于分析 每个洗气瓶中的试剂及其作用(如除去酸性杂质、干燥气体)。 【例4】(2026·宁夏一模)三氯乙醛(CCl,CHO)在医药领域作为一种重要的药物前体,可用于合成多种药 物。某研究小组人员利用下列仪器制备三氯乙醛(加热和夹持装置已略去)。 浓 浓 于食盐水 乙醇 酸 KMnO A 心 已知:①CCl,CHO易溶于水和乙醇,易被HCIo氧化生成CCl,COOH。② 物质 CCICHO CCI,COOH CH,CH,CI 沸点/℃ 97.8 198 12.3 回答下列问题: (1)装置A中仪器a的名称为 装置E中球形干燥管的作用为 (2)实验装置从左到右的连接顺序为 (填大写字母,装置可重复使用): (3)控制温度8090℃,装置A的加热方式为 (填序号),仪器a内生成CCl,CHO的化学方程 式为 ①油浴 ②热水浴 ③沙浴 (4)反应结束后,测得产物CC1,CHO中混有CCl,COOH、CH,CH,C1杂质,从产物中提纯CCl,CHO的方法 是 (5)测定粗产品中CCl,CHO(含有CCl,COOH、CH,CH,CI杂质)含量: i.产品预处理:准确称取样品0.40g于碘量瓶中,加入20.00mL0.1 mol/L NaOH标准溶液,振荡5min: 补加10.00mL0.1mol/LNaOH溶液,40℃水浴反应10min。 iⅱ.碘氧化反应:冷却至室温,加入10L10%H2SO,酸化;加入30.00mL0.1mol/LI,标准溶液,避光放 置15min。 iii.滴定剩余碘:用0.lol/LNa,S,O,标准溶液滴定至淡黄色;加入2mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消 失(共消耗NaS,O3标准溶液体积VmL)。 (已知:CCl,CHO+OHoc→CHCI,+HCO0; 67/266 品学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 HC00+H2→H+2I+C02:I,+2S,0=2I+S,O)。 ①产品预处理中加入20.00mL0.1mol/L NaOH标准溶液,振荡5min的目的是 ②粗产品中CCl,CHO的质量分数为 (列出含V的代数式即可)。 【答案】(1) 三颈烧瓶 防倒吸 (2)BCDADE (3) ② CH,CH,OH+4Cl,-80-0>CCI.CHO+5HCI (4)蒸馏 (5) 确保CCl,COOH完全中和 3.0×103-5.0×105V)×147.5 x100% 0.40 【解析】先利用装置B制备氯气,再连接装置C除去氯气中的HC,再连接装置D得到干燥的氯气,将干 燥的氯气通入装置A制备三氯乙醛,为防止装置E中水蒸气进入反应器,在A和E之间连接装置D, 最后装有碱液的装置E吸收尾气。 (1)装置A中仪器a的名称为三颈烧瓶:装置E中球形干燥管的作用为防倒吸。 (2)实验装置从左到右为氯气的制取装置→净化装置→制备CCl,CHO主反应装置→防止水进入主反应装 置→尾气处理装置,即连接顺序为BCDADE。 (3)控制温度8090℃,装置A加热方式为热水浴,故选(②:仪器ā内发生反应的化学方程式为 CH,CH,OH+4CL,s0-oc→CCl,CH0+5HCl。 (4)沸点不同互溶液体之间的分离方法为蒸馏。 (5)①产品预处理加入NaOH溶液的目的为确保具有较强酸性的CCl,COOH完全中和。 ②碘单质分为两部分反应:一部分与三氯乙醛转化的甲酸根反应,另一部分与N,S,O3反应,根据 CCl,CHO~HC00~I2、I2~2S,O?,则粗产品中三氯乙醛的质量分数为 0.imol/Lx 30.00x1Lx0.Imol/LxVx10L 147.5g/mol ×100%= 0.40g 3.0×103-5.0×103V×147.5 ×100%。 0.40 命题,点05定量分析与检测装置一从“读数”到“误差”的精准化 定量实验是区分度较高的题型,核心在于对测量数据的准确性和误差来源的分析。 ≥滴定管的创新应用 除了常规的酸碱中和滴定,命题常涉及氧化还原滴定(如高锰酸钾法、碘量法)和沉淀滴定。 ◆自动定零位滴定管:这是一种创新装置,其优点是排除尖嘴气泡、读数更精准、操作更便捷。 ◆指示剂的选择:考查特定滴定反应的终点判断(如淀粉遇碘变蓝、KSCN检验F+)。 气体体积的测量 68/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 利用量气管(或注射器)测量产生气体的体积,进而计算样品纯度。 Y 量气管 形 管 水 A 体 ◆读数要点:考查“恢复至室温”、“调节两端液面相平等操作,以确保气体压强等于大气压。 ◆误差分析:若未冷却就读数,气体体积偏大;若未调平液面(量气管液面高于水准管),气体压强偏 大,体积偏小。 【例5】(2026·湖北·二模)氨化钙(CN2)在治金中作脱气剂、氨化剂,改善金属表面性能,其极易与水剧 烈反应生成氨气。利用如图装置测定氮化钙产品纯度(杂质不产生气体)。下列说法中正确的是 量气管 Y形管 一水准瓶 煤油 产品 蒸馏水 蒸馏水 wg 产品 图1 图2 A.图1中产品与水的反应装置Y形管换成图2装置更好 B.CaN2与水反应的化学方程式为Ca3N2+6HO=3Ca(OH)2+2NH↑ C.反应结束,未冷却至室温即读数,会造成测量结果偏低 D.图1装置也可测定CaC2样品(假定杂质不与水反应)的纯度 【答案】B 【解析】A.图2装置中,滴入的蒸馏水本身会占据广口瓶内的体积,导致排出气体的体积测量值偏大(额 外包含了加入蒸馏水的体积),误差更大,因此不能替换Y形管,A错误:B.氮化钙水解反应为复分 解反应,生成Ca(OH)2和H,,配平后方程式为:CaN,+6H,O=3Ca(OH)2+2NH,个,B正确:C.未 冷却至室温,气体体积膨胀,读数偏大,测量结果偏高,C错误;D.CaC2与水反应生成C,H2,乙炔 属于有机物,根据相似相溶原理,易溶于煤油(有机溶剂),会导致测得的气体体积偏小,无法准确测 定纯度,因此图1装置不能测定CaC,样品纯度,D错误:故答案选B。 【例6】(25-26高三下·重庆·月考)苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀 土离子在形成配合物时,配位数在3~12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕 69/266 品学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 配合物(DA,)组成的方法如下。 I.苯甲酸铕配合物(EA3)的制备 5mL 20%盐酸 10%苯甲酸钠 个NaA)溶液 1.6g 调节pH Eu203至5.06.0 BuC溶液析出沉淀…一系列操作 苯甲酸铕配合物 磁力搅拌 EuA3 加热器 (1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生f-f跃迁,从 态到 态时发射荧光。 (2)写出E,O,溶解在盐酸中的化学方程式 (3)苯甲酸根(A)结构简式为 其中两个氧原子均为配位原子,则EA,的配位数为 Ⅱ.苯甲酸铕配合物(EA,)组成的验证 步骤1:称取0.32g产品溶解在HNO,溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离Eu+和苯甲酸(HA),Eu+留在 水相中,苯甲酸(HA)进入有机相。分液后,将水相定容至100L。 步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对 酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用0.l00nol.L1标准NaOH溶液滴定。消耗NaOH溶液体 积为18.20mL。 步骤3:用移液管移取E1+溶液25.00mL,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2 滴,用0.010mol·LDTA标准溶液滴定E3+溶液。消耗EDTA标准溶液体积为14.20mL。已知Eu+与 EDTA反应的化学计量数之比为1:1。 (4)步骤1中“将水相定容至100.00mL”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 (5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是 (6)步骤2滴定过程中,滴定终点的颜色变化是 n(A) (7)该产品中 n(Eu+)】 (保留1位小数)。该结果与A,存在差异,可能的原因是 【答案】(1) 激发 基 (2)E1,03+6HC1=2E1C13+3HO (3)6 (4)胶头滴管、100L容量瓶 70/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (5)苯甲酸在水中溶解度较小,加入乙醇促进溶解 (6)无色变为浅红色 (7) 3.2 少量苯甲酸钠附着在沉淀表面,未完全洗脱,使苯甲酸根含量偏高:反应中生成配位数 大于6的苯甲酸铕配合物 【解析】制备阶段,氧化铕先与盐酸反应得到氯化铕,调节pH后加入苯甲酸钠,苯甲酸根为双齿配体,两 个氧均可配位,与Eu+结合生成EA,配合物;其发光源于电子f跃迁:紫外激发后电子跃迁至激发 态,再从激发态回到基态时发射荧光。组成验证阶段,经萃取分离!+与酸解产生的苯甲酸:苯甲酸 进入有机相,因苯甲酸在水中溶解度小,用稀乙醇溶解后,以NOH标准溶液滴定测其物质的量;E1+ 留在水相,定容移液后,利用EDTA与E1+1:1的络合反应滴定,最终计算物质的量之比验证配合物 组成。 (1)配合物在紫外光照射下,电子从基态被激发至激发态,当从激发态跃迁回基态时,能量以光的形式释 放,产生荧光。 (2)E2O,作为碱性氧化物,与盐酸发生复分解反应,生成氯化铕和水,根据原子守恒配平,该反应的化 学方程式为1,0,+6HC1=2EuCl3+3H,0。 (3)根据苯甲酸根的配位结构及电荷平衡推导,1个E+结合3个苯甲酸根,每个根提供2个配位原子, 共6个配位键。 (4)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀。除烧杯、 玻璃棒外,定容环节还需要胶头滴管、100L容量瓶。 (5)苯甲酸属于有机物,根据“相似相溶”原理,其在极性较小的乙醇中溶解度远大于在水中的溶解度, 加入乙醇可确保苯甲酸完全溶解,便于准确滴定。 (6)滴定原理是用NaOH滴定苯甲酸,酚酞为指示剂。滴定终点时,微过量的NaOH使酚酞由无色变为浅 红色。 (7)据滴定反应HA+NaOH=NaA+HO可知,n(A)=(HA)=(NaOH)。 n(A)=(NaOH)=0.100molL×18.20mL1.82mol,根据关系式E3+~EDTA, (Eu")=n(EDTA)=0.010 mol-L'x14.20 mLx100 mL =0.568mm0 n(A)1.82 mmol =3.2: 25.00mL n(E13+)0.568mmol 少量苯甲酸钠附着在沉淀表面,未完全洗脱,使苯甲酸根含量偏高:反应中生成配位数大于6的苯甲酸盐 配合物。 71/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 梦想@ 72/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 02 高频考点速查速记 速查01化学与STSE 1.熟悉生活中的常见化学物质 (1)无机盐净水剂 氯化铁、硫酸铁、高铁酸钾、硫酸铝、氯化铝、明矾。 (2)常见的消毒剂 ①含氯消毒剂:氯气、漂白粉、漂白液、漂粉精。 ②过氧化物:过氧化氢H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH。 ③其他:二氧化氯、臭氧、SO2、KMnO4、75%酒精、苯酚。 (3)漂白剂 漂白粉、漂白液、漂粉精、SO2、过氧化氢、过氧化钠、臭氧、活性炭。 (4)食品添加剂 防腐剂 苯甲酸及其钠盐、亚硝酸钠、山梨酸及其钾盐 抗氧化剂 维生素C、还原铁粉 膨松剂 碳酸氢钠、碳酸氢铵 维生素(A、D、B等 营养强化剂 矿物质类:钙(乳酸钙、葡萄糖酸钙):铁(硫酸亚铁、富马酸亚铁):碘KIO):硒(亚硒酸 钠) (5)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、 三硅酸镁①Mg2Si,Og)等。 2.化学与能源 (1)清洁能源—一天然气、氢气等。 (2)化石能源—一天然气、石油和煤等。 (3)绿色能源一不排放污染物,能直接用于生产、生活的可再生能源,如氢能、风能、太阳能等。 (4)新能源一氢能、风能、太阳能等。 3.常考材料的组成 材料 举例 说明 镁铝合金、不锈钢、青铜、黄铜①铝合金具有强度大、密度小、耐腐蚀等优点; 金属及合金材料 等 ②保护金属要使被保护的金属作原电池的正极或电 73/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 解池的阴极 水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维、 无机非金属材料 生活中的硅酸盐材料有水泥、玻璃和陶瓷等 新型陶瓷材料 天然 棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等 材料 有机高 塑料:聚乙烯、 聚氯乙烯等 ①合成纤维:醋酸纤维等;再生纤维:黏胶纤维等: 分子材 合成 合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、 ②聚乙烯、聚氯乙烯都不能使酸性高锰酸钾溶液和 料 溴水褪色 材料 丙纶、维纶、尼龙66等 合成橡胶:丁苯橡胶、氯丁橡胶 等 复合材料 玻璃钢 复合材料比原单一材料有更优越的性能 4.化学与环境保护 (1)绿色化学理念 利用化学原理和技术手段从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染, 核心 又称为“环境无害化学“环境友好化学”或“清洁化学 绿色化学理 念 从环境观点看 强调从源头上消除污染(从一开始就避免污染物的产生) (预防优于 从经济观点看 提倡合理利用资源和能源,降低生产成本(尽可能提高原子利用率) 治理) 原子经济性反应一反应物的原子全部转化为期望的最终产物,原子利用率 热点 为100%,对应无机、有机反应类型分别是化合反应、加成反应 (2)常见的环境问题 环境问题 形成的主要原因 温室效应 二氧化碳、甲烷等 白色污染 塑料制品 雾霾 PM2.5 光化学烟雾 氮氧化物O)和碳氢化合物 酸雨pHK5.) 二氧化硫和氮的氧化物 臭氧层空洞 氟氯代烃 重金属污染 铜、汞Hg)、镉(Cd)、铬、铅等离子 74/266 学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 赤潮、水华 含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放 室内污染 甲醛、苯、放射性元素氡等 5.化学与食品安全、医药健康 (1)食品添加剂:防腐剂 —一苯甲酸钠、亚硝酸钠、食盐;抗氧化剂一维生素C;膨松剂一碳酸 氢钠、碳酸氢铵;营养强化剂一加碘盐,一般添加KIO3(性质较稳定) (2)抗胃酸药:作用是中和胃酸(主要成分是盐酸),如碳酸氢钠(小苏打)、氢氧化铝(胃舒平)、碳酸钙、 三硅酸镁Mg2Si3Og)等。 速查02化学与传统文化 1.常见文物及成分 (1)陶瓷:主要成分是硅酸盐。陶瓷的制作过程中,黏土等原料在高温下发生复杂的物理、化学变化, 形成以硅酸盐为主要成分的坚硬物质。 (2)青铜器:主要成分是铜合金,其中以铜和锡为主要元素,还可能含有少量的铅、锌等。不同用途 的青铜器,其合金成分比例会有所不同。 (3)古代书画:纸张的主要成分是纤维素,属于天然高分子。而书画中的颜料成分则较为复杂,如墨 的主要成分是炭黑,一些彩色颜料可能是矿物质颜料,如朱砂的主要成分是硫化汞Hg$),石青的 主要成分是碱式碳酸铜等。 (4)古建筑中的石灰石构件:主要成分是碳酸钙(CC03)。石灰石在自然界中储量丰富,质地坚硬,常 被用于古代建筑的石构件,如石柱、石栏等。 (5)古代玻璃制品:主要成分是硅酸盐和SO2,还含有氧化钠、氧化钙等其他金属氧化物。不同历史 时期和地区的玻璃制品,其成分会有所差异,从而影响其颜色、透明度等性质。 2.传统文化涉及“物质的判断 根据文言文信息分析物质的性质,判断是哪种物质。 (1)“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,其“硇水指的是硝酸。 (2)药物“鼻冲水条目下写道:“贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减,气甚辛烈,触人脑, 非有病不可嗅”,这里的“鼻冲水”指的是氨水。 (3)《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水指的是石油。 (4)《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的碱是飞2CO3。 (5)《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质..”文中的“裘主要成分是蛋白质。 3.传统文化涉及“变化”的判断 由古代文献记载的内容,联系化学反应,判断是否为化学变化;判断化学反应的类型,如置换反应、 氧化还原反应等。如“烈火焚烧若等闲”,该过程涉及化学变化碳酸钙的分解。“熬胆矾(Cu$O45H2O) 铁釜,久之亦化为铜”,涉及的反应类型为置换反应和氧化还原反应。 4.古代化学技术 75/266 丽学科网·上好课 www zx x k co m 上好每一堂课 化学技术 主要反应或成分 说明 ①钢是以铁为主的含碳合金: 主要是将生铁和熟铁(含碳量约在0.02%以下)加热,生铁熔化灌②钢的含碳量越高,硬度和脆 “灌钢法” 入熟铁,再锻打成钢 性越大: ③合金熔点低于成分金属 “自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上.其清如水, “烧酒 这里所用的“法”是指蒸馏 味极浓烈,盖酒露也” “.NO)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎 蒸发结晶 “煎“炼”涉及蒸发结晶 炼而成 速查03化学性质与用途 1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂 性质 用途 明矾、铁盐水解生成胶体,具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂) 次氯酸钠是含氯消毒剂的有效成分,具有氧化性 用84消毒液消毒 二氧化氯具有较强的氧化性 可用于自来水的杀菌消毒 漂白粉(有效成分为次氯酸钙)具有强氧化性 可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂 KzFO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 KFeO4作新型净水剂 2.常见干燥剂、还原剂 性质 用途 氮气的化学性质稳定 作食品保护气 生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水 可作(食品)干燥剂 P2O5能与水反应 可作干燥剂不可用于食品) Fe、FeO具有还原性 食品的抗氧化剂 SO2既可以杀菌又具有还原性 在葡萄酒中可以微量添加 3.生活、生产中其他物质 性质 用途 A1(OH3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂 明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 肥皂水显碱性 作蚊虫叮咬处的清洗剂 76/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 铝有还原性,与氧化铁发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 草木灰含碳酸钾,水解显碱性 铵态氨肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用 厨余垃圾含N、P、K等元素 用厨余垃圾制肥料 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板、电脑芯片 二氧化硅导光能力强 可作光导纤维 4HF+Si02—2H20+S证4↑ 用亚刻蚀玻璃 A1具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 水玻璃硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料等 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 锌的活泼性大于铁 在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀 速查04化学用语 1.原子结构表示法 (1)核素符号:1C、1N等: 质量数(4)=质子数(☑十中子数N。 (2)原子(离子)结构示意图,如C1: (3)电子排布式,如基态F原子:1s22s22p。 个可个可*个幻 (4)轨道表示式,如基态0原子:1s2s 2p (5)价层电子排布式,如基态Fe2+:3d。 2.分子结构表示方法 (1)实验式(最简式),如乙炔、苯、苯乙烯:CH。 H:O:O:H (2)电子式,如H202: 77/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 (3)结构式、结构简式、键线式(以乙醇为例) 结构式 结构简式 键线式 HH H-CCOH CH;CH2OH OH HH (4)两类模型(以甲烷为例) 球棍模型 空间填充模型 3.成键方式的表示方法 (1)用电子式表示两类化学键的形成过程 化学键 用电子式表示形成过程 共价键 不标出弯箭头及电子的转移,表示出共用电子对,如:Hx+C:一→HC 用弯箭头表示电子转移,用中括号将接受电子的原子括起来并标上电荷数,如: 离子键 Na+i:一→Na[d: (2)原子轨道的重叠方式 思中中曲→共的÷ ①s-so键: H一H的s-sσ键的形成 8-8÷8一8。 HCI ②spσ键: H一CI的s-pc键的形成 8局÷&8中8。 ③ppo键: CI一CI的p-po键的形成 8→-8÷88÷8 ④pp键: ppπ键的形成 速查05离子反应 1.离子能否大量共存判断 判断离子能否大量共存的四个要点”,关键是看“一色、二性、三特殊、四反应”。 (1)一色一溶液颜色,无色溶液中不存在有色离子。 (2)二性一溶液的酸碱性: ①在强酸性溶液中,OH及弱酸根离子(如CO3、SO3、S2、CHCOO等)均不能大量存在; ②在强碱性溶液中,H及弱碱阳离子(如NH4+、A13+、Mg2、Fe3+等)均不能大量存在; 78/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 ③弱酸的酸式酸根离子(如HCO,、HSO,、HS等)在强酸性和强碱性溶液中均不能大量存在。 (3)三特殊一三种特殊情况: ①[AI(OH)4]厂与HCO?不能大量共存 ②NO,+H组合具有强氧化性,能与S2、F2+、I、SO,2等具有还原性的离子发生氧化还原反应 而不能大量共存。 ③NH4+与CHC00、CO32,Mg2+与HCO3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总 的水解程度仍很小,它们在溶液中能大量共存。 (4)四反应一离子不能大量共存的四种反应类型: ①发生复分解反应 ā.离子间因发生反应生成沉淀而不能大量共存。 常见的离子组有:H与SiO2;OH与Mg2+、A13+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等;Ag+与C1、Br、I等; S042(或C032)与Ba2、Ca2、Ag等。 b.离子间因发生反应生成弱电解质而不能大量共存。 常见的离子组有:H与OH、CHCO0、F、ClO等。 c.离子间因发生反应生成气体而不能大量共存。 常见的离子组有:H与C032、HCO3、SO32等:加热条件下,OH与NH+。 ②发生氧化还原反应 离子间因发生氧化还原反应而不能大量共存。 常见的离子组有:在酸性条件下,MnO4或NO3与Fe2、I等。 ③发生相互促进的水解反应 离子间因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的有:A13+或Fe3+与Al(OH田4]、HCO,等。 ④发生络合反应 离子间因发生络合反应而不能大量共存的一般指Fe3+与SCN,该反应通常还可以作为检验Fe3+的实 验依据。 2.题目中常见的条件类型 条件类型 题目中的常见表述 误点点悟 有色离子如MnO4(紫红)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe+ 无色 (黄)C+(绿)等不能大量共存 常见的限制 pH=1或pH=13 溶液显酸性或碱性 条件 “因发生氧化还原反应而 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,不包括其他类 不能大量共存” 型反应的离子 常见的易错 透明 “透明”也可“有色” 79/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 点 不能大量共存 易看成“大量共存, 与A1反应放出H2 溶液既可能显酸性也可能显碱性 水电离的 常见的隐含 溶液既可能显酸性也可能显碱性 cH)=1×1012mol-L1 条件 “通入足量的NH” 与NHH0反应的离子不能大量共存 NO3 在酸性条件下具有强氧化性 3.离子方程式正误判断 (1)离子方程式正误判断的思维流程 反应能否发生 先分析 化学式拆分是本正确 思维流 反应物、产物 是否漏写离子反应 再运用 原子守恒 三种守恒关系 电荷手恒 得失电子守恒 (2)把握离子方程式正误判断的四个关键 ①考虑反应环境(溶液的酸碱性、氧化性、还原性等) 分析反应体系 ②考虑试剂加入的顺序 ③考虑反应物之间的量的关系(如少量、过量、等量) ①易溶于水的强电解质(强酸、强碱和部分盐)拆分成离子形式 分析物质表示 ②弱电解质、难溶物、单质、氧化物用化学式表示 ③微溶物的处理:“清拆分浊不拆” ①考虑是否漏掉部分离子反应 分析反应产物 ②考虑反应物的量不同对产物的影响 ③考虑物质的氧化性(或还原性)对产物的影响 ①考虑是否符合质量守恒(前后元素种类及对应原子个数) 分析守恒规律 ②考虑是否符合电荷守恒(电性种类相同、电荷数目相等) ③考虑氧化还原型离子方程式是否符合得失电子守恒 速查06氧化还原反应 1.双线桥理解基本概念 80/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 化合价升失电子氧化反应 强氧化剂+强还原剂 还原产物+氧化产物 (氧化性强)(还原性强) 还原性弱)(氧化性弱) 个 化合价降得电子还原反应 氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 2.多种方法判断强弱 (1)金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 由左到右,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱 K +Ca2 Na +Mg2+Al3 +Zn2+Fe2 +Sn2+Pb2+(H+)Cu2 +Hg2+Ag +Pt+Au+ 由左到右,得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强 (2)非金属活动性顺序 一般来说,元素非金属性越强,单质越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性 越弱。 F O CI Br I S F O2-Cl-Br S2- 非金属原子的氧化性减弱 非金属阴离子的还原性增强 (3)依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性、还原性的强弱 同周期,从左至右,核电荷数递增,非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐增强,还 原性逐渐演: 同主族,从上至下,核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,单质氧化性逐渐减弱,还 原性逐渐增强。 (4)根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极反应的物质还原性一般比作正极物质的还原性强。 3.典型物质判断 (1)典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br2>Fe3+>I2>S 还原性:S2>I>Fe2+>Br 氧化性:Fe3+>Ag>Cu2t>Fe2+>Zn2+>Al3 (2)有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化(O2一O)。 (3)金属阳离子被还原,不一定得到金属单质。如向FeCl3溶液中加入少量Zn,得到Fe2+。 (4)向FeBr2、FeI2的混合物中加入新制氯水,最先被氧化的是I。 (5)盐酸有酸性、氧化性、还原性;亚硫酸有酸性、氧化性、还原性、漂白性。 (6)Ca(ClO)2溶液中通SO2、FeS+HNO,、Na2SO3+HNO3、Fe(OHD2+HNO3、Fe(OHD3+HⅡ发生氧化还原 反应。 81/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 (7)氧化还原反应配平;标价态、列变化、求总数、定系数、后检查 一标:标出有变化的元素化合价: 二列:列出化合价升降变化: 三找:找出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等: 四定:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数: 五平:观察配平其它物质的系数: 六查:检查是否原子守恒、电荷守恒(通常通过检查氧元素的原子数),画上等号。 (8)常见的重要氧化剂、还原剂 氧化剂 还原剂 活泼金属单质:Na、Mg、Al、Zn、Fe 活泼非金属单质:X2、O2、S 某些非金属单质:C、H2、S 高价金属离子:Fe+、Sn4+ 低价金属离子:Fe2+、Sn+ 不活泼金属离子:C2+、Ag其它: 非金属的阴离子及其化合物: [AgNH)2]OH、新制Cu(OHD2 S2、HS、SO32、I、HI、NH3、CI、HCl、Br、HBr 含氧化合物:NO2、N2O5、MnO2、Na2O2、 低价含氧化合物:C0、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaNO2、 H2O2、HCIO、INO3、浓H2SO4、 HC2O4、含-CHO的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某 NaClo、Ca(Clo)2、KClo3、MnO4 酯、葡萄糖、麦芽糖)等 王水(浓盐酸:浓硝酸3:1混合成的酸) 既作氧化剂又作还原剂的有:S、SO32、HSO3、HSO3、SO2、NO2、Fe2+及含-CH0的有机物。 速查07化学计量 1.以物质的量为核心的化学计算 各反应物和生成 粒子(原子、 构成物质的原子、 物的物质的量 分子、离子、 离子的物质的量 电子等)数目 通过化学方程式 ÷× NNA 通过化学式 物质的 ÷M 物质的量 x Vm 标准状况 下气体体 质量(g)×M (mol) ÷Vm 积(L) ÷x vv 溶液中 1000p 通过电溶液的物质的量 M 溶质质 各离子 的浓度 离方程式浓度(moL-)」 1000p 量分数 M 2.阿伏加德罗常数判断考前必读 (1)标准状况下不是气体的物质,常考的有HO、液溴、H亚、CHCl3、CHCl2、CCl4、SO3、NO2、酒精、 乙酸、碳原子数大于4的烃、苯等。 82/266 命学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 (2)常考物质的微观构成 ①单原子分子:稀有气体He、Ne等;多原子分子:臭氧(O)、白磷P4(分子结构: );Na202中 阴离子为02。 ②最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(CH4)和丙烯(CH6)等单烯烃。 ③一些特殊物质中的化学键数目 P4 Si SiO2 物质 C,H2+2 石墨 金刚石 (P-P) (Si-Si) (Si-0) 每摩尔含共价键数目 (3+1)NA 6NA 2NA 4NA 1.5NA 2NA (3)可逆反应不能进行到底 ①多数盐类的水解反应 高温、高压 ②N2+3H2催化剂2NH, 催化剂 ③2S02+02△ 2S03 ④CL2+H20HCI1+HClo ⑤2NO2N204 (4)有关反应进程的问题 ①MnO2与浓盐酸反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。 ②C1与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。 ③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。 ④Z与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到$O2和H的混合气体。 (5)常考氧化还原反应中电子转移数 反应 物质变化量 转移电子的物质的量或数目 Na202+C02 1 mol Na2O2 1mol或N (或H2O) 1 mol O2 2mol或2Na Cl2+NaOH 1 mol Cl2 1mol或Na 1 mol Cl2 2mol或2Na Cl2+Fe 1 mol Fe 3mol或3Na 3.阿伏加德罗定律 内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即三同定“一同”。 推论: (a)同温同压下,VVnh2 (b)同温同体积时,p1个211n2=N1N2 (c)同温同压等质量时,V1W2=MM1(d)同温同压同体积时,M1M2p1p2 83/266 丽学科网·上好课 www zxx k co m 上好每一堂课 注意:(1)阿伏加德罗定律也适用于混合气体。 (2)考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如HO、SO3、已烷、辛烷、CHC1,、 CC4、苯、乙醇等。 (3)物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等) 时常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,Cl2、N2、O2、H2双原子分子。胶体粒子及晶体结构:P4、 金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 (4)要用到22.4Lol1时,必须注意气体是否处于标准状况下,否则不能用此概念。 (5)某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应,使其数目减少。 (6)注意常见的的可逆反应:如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡。 (7)不要把原子序数当成相对原子质量,也不能把相对原子质量当相对分子质量。 (8)较复杂的化学反应中,电子转移数的求算一定要细心。如2Na2O+2HO=4NaOH+O↑; 2NazO2+2CO2=2Na2C03+O2:C+2NaOH=NaC+NaCIo+H20等。(1 molNa2O2或1 molCI2完全反应转移 1mol电子) 4.NA”应用示列 (1)常温常压下,1ol氦气所含原子数为Na(对) (2)标准状况下,2.24LCl2与氢氧化钠完全反应转移电子数为0.2NA(错,0.1NA) (3)标准状况下,1L辛烷完全燃烧生成CO28L(错,标准状况下辛烷是液体) (4)7.8gNa2O2与C02完全反应,转移电子数为0.2Na(错,0.1NA) (5)3.4gH2O2完全分解转移电子0.2NA(错,0.1NA) (6)2.4gMg无论与O2还是与N2完全反应,转移电子数都是0.2NA(对) (7)5.6gFe与Cl2完全反应,转移电子数为0.2Na(错,0.3NA) (8)电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA,则阳极质量减少64g(错,阳极为粗铜,除铜外,还含其他 金属) (9)1 L 1 mol L1饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(O田3胶粒数为Na个(错,小于NA) (10)10g46%的乙醇水溶液中所含H原子数为0.@Na(错,还要考虑水,应为1.2NA) (11)1mol一OH中所含电子数为9Na(对) (12)1 mol CH所含的电子数为8NA(对) (13)2gNO2和44gN2O4的混合气体所含原子数为3NA(对) (14)TC时,1LpH=6的纯水中含10NA个OH(对) (15)过量的Fe粉加入稀硝酸中,当溶解5.6g时转移的电子数为0.3NA(错,0.2NA) 速查08实验仪器与基本操作 1.高考常考仪器及使用 (1)坩埚和蒸发皿 84/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 者均可以直接加热,前者主要用于 坩埚: 固体物质的灼烧,后者主要用于 溶液的蒸发、浓缩和结晶 蒸发皿: (2)漏斗 普通漏斗 长颈漏斗 分液漏斗 恒压滴液漏斗 普通漏斗主要用于组装过滤器,长颈漏斗主要用于组装简易 反应容器,分液漏斗主要用于分离互不相溶的液体、向 反应容器中滴加液体 (3)滴定管 滴定 管夹 式滴定管 式滴定管 铁架台 ①滴定管“0刻度在上方。酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性及氧化性溶液。 ②滴定管赶气泡的操作 酸式滴定管:右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。 碱式滴定管:将乳胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住乳胶管,轻轻挤压玻璃球,使溶液从尖 嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。 (4)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,瓶塞不可互换。 (5)玻璃棒:过滤、配制一定物质的量浓度的溶液转移溶液时用玻璃棒引流;蒸发过程中用玻璃棒搅拌, 并从蒸发皿中转移固体;溶液pH测定时用玻璃棒蘸取溶液等。 (6)试剂瓶:广口瓶盛放固体试剂,细口瓶盛放液体试剂,棕色瓶盛放见光易变质的试剂。 (7)量筒:不能用来配制溶液或用作反应容器,不能用来加热或量取热的溶液。 (8)pH试纸:检测溶液时不能先润湿,不能用试纸直接蘸取待测液。检验气体前试纸需先润湿,试纸不 能直接用手拿,要用镊子夹取。 (9)烧瓶、烧杯、锥形瓶:不可直接加热,中和滴定实验中锥形瓶不能用待测液润洗。 (10)温度计:不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时水银球浸在液体中,蒸馏测蒸气温度时水银球位 85/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 于蒸馏烧瓶支管口处。 2.常见试剂的保存方法 保存依据 保存方法 典型实例 ①密封或用后立即盖好: ①Na2SO3、Na2S、I溶液等用后立即盖好; 防氧化 ②加入还原剂: ②向FesO4溶液中加少量铁屑; ③隔绝空气 ③K、Na保存在煤油中,Li保存在石蜡油中 防与C02反应 密封保存,减少暴露时间 NaOH、Na2CO3溶液、石灰水、Na2Oz固体等密封保存 ①密封,置于阴凉处: ①浓盐酸、浓氨水等置于阴凉处: 防挥发 ②液封 ②液溴用水封 置于冷暗处,不与氧化剂混合 防燃烧 苯、汽油、酒精等 贮存,严禁火种 保存在棕色瓶中,并置于阴暗 防分解 浓NO,、KMnO4溶液、AgNO,溶液、氯水等 处 防水解 加入酸(碱)抑制水解 FeCl,溶液中加稀盐酸;Na2S溶液中加NaOH溶液 ①腐蚀橡胶的物质用玻璃塞或①浓NO,、酸性KMO4溶液、氯水、溴水等腐蚀橡 防腐蚀 塑料塞; 胶; ②腐蚀玻璃的物质用塑料容器 ②氢氟酸保存在塑料瓶中 防黏结 碱性溶液用橡胶塞 NaOH、Na2CO3 Na2SiO3溶液等 3.基本实验操作的先后顺序 (1)制取气体时:先检查装置气密性后装药品。 (2)点燃可燃性气体时:先验纯再点燃。 (3)用石蕊试纸、淀粉I试纸检验气体性质时:先用蒸馏水润湿试纸。 (4)中和滴定实验:洗净后的滴定管先用标准液或待测液润洗,再装入相应的溶液;观察锥形瓶内溶液颜 色的改变时,先等半分钟,颜色不变后判定终点。 (5)定容操作:先加蒸馏水至容量瓶刻度线1~2cm后,再用胶头滴管定容。 (6)检验SO子时,先向待检验溶液中加稀盐酸酸化,后加入BaCl2溶液,观察现象。 4.常见实验事故的处理 (1)失火处理:酒精及有机物燃烧,小面积失火时,应迅速用湿布或沙土盖灭:钠、磷等着火时应用沙土 盖灭。 86/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 (2)浓硫酸、浓烧碱沾到皮肤上,用大量水冲洗,然后分别涂上稀NaHCO3溶液、稀硼酸溶液。 (3)眼睛被酸、碱灼伤,先用大量水冲洗,并不断眨眼,一定不能揉眼;然后被酸灼伤用稀NHCO,溶液 淋洗、被碱灼伤用稀硼酸溶液淋洗;最后用生理盐水清洗。 (4)汞洒在地面上,先收集,然后撒上硫粉进行处理。 5.化学实验中的5个“标志 (1)仪器洗涤干净的标志是内壁附有均匀水膜,既不聚集成滴,也不成股流下。 (2)中和滴定终点的标志是滴入最后半滴液体后溶液颜色发生突变且半分钟内不变色。 (3)容量瓶不漏水的标志是加入一定量的水,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,均无水渗出。 (4)容量瓶、量筒、移液管、滴定管中液面达到刻度线的标志是平视时,视线、刻度线与凹液面最低处相 切。 (5)天平平衡的标志是指针在分度盘的中央或指针左右摆动的幅度相等。 速查09实验设计与目的一致性问题 1.判断下列实验操作是否能达到相应的实验目的 序号 实验操作 实验目的 判断 向某溶液中加入KSCN溶液,无明显现象,再加入 (1) 该溶液中一定含有Fe2+ H202溶液,出现红色 向FeC2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的 (2) 氧化性Fe3+<Ag AgNO3溶液,溶液变红 向盛有2mL一定浓度的Nas[Ag(S2O)]溶液的试管 (3) [Ag(S2O3)发生了水解 中,滴入5滴2molL1的I溶液,产生黄色沉淀 向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热、搅拌、冷却后,滴加 (4) 验证淀粉是否完全水解 过量NaOH溶液中和稀硫酸,滴加几滴碘水 用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好,放入盛有蒸馏 (5) 除去氢氧化铁胶体中的Fe3+、Cl 水的烧杯中,更换蒸馏水,重复几次 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶 (6) 测定中和反应的反应热 液的温度 向2支分别盛有5mL0.1molL1和0.5molL1高锰 (7) 酸钾溶液中的试管中同时滴加5滴0.1molL1 探究浓度对反应速率的影响 H2C2O4溶液,观察溶液褪色的快慢 将C2HOH与浓H2SO4在烧瓶中混合后加热至 (8) 170℃,并将从瓶内逸出的物质通入酸性MnO4 检验有无乙烯生成 溶液中 87/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 向2mL1molL1NaOH溶液中先加入3滴1molL 证明Ksp[Mg(OD] (9 FeCl3溶液,再加入3滴1molL1MgC2溶液 Kp[Fe(OH)3] 相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液 探究Cu2+、Fe3+对HO2 (10) 的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液 分解速率的影响 和FeCl3溶液 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1molL1 NaCIo 比较HClO和CH:COOH (11) 溶液和0.1 mol L CH,COONa溶液的pH 的酸性强弱 向含有酚酞的Na2CO,溶液中加入少量BaCl2固体,溶 (12) 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 液红色变浅 分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO? (13) 证明非金属性:S>C 溶液的pH,后者较大 将NaOH溶液滴入某溶液中加热,产生能使湿润的红 (14) 证明该溶液中有NH 色石蕊试纸变蓝的气体 (15) 分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气 鉴别溴蒸气和NO2 (16 在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后红色加深 证明盐类水解是吸热反应 将硫酸酸化的HO2溶液滴入FeNO,)2溶液中,溶液变 (17) 证明氧化性:H2O2比Fe3+强 黄色 向黄色固体难溶物Pb2中加水,振荡,静置。取上层清 (18) 证明难溶物存在沉淀溶解平衡 液,然后加入NaI固体,产生黄色沉淀 (19) 向AgCI悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀 Kp(AgCI))KKp(Ag)) 先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2g砝 (20) 称取2.0 g NaOH固体 码,左盘上添加NaOH固体 (21) 将FeCl,固体溶解于适量蒸馏水 配制FeCl,溶液 向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl,饱和溶液,搅拌并继 (22) 制备Fe(OHD3胶体 续煮沸出现浑浊 (23) 测定等物质的量浓度的盐酸、硝酸的pH 比较CI、N的非金属性强弱 证明二者是离子化合物 (24) 用熔融氧化铝、CC4做导电性实验 还是共价化合物 向含有少量FeCl,的MgCl溶液中加入足量Mg(OH)2 (25) 除去MgCl2溶液中少量FeCl, 粉末,搅拌一段时间后过滤 将CH3CHBr与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水 (26 溶液,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉 检验CH:CH2Br中存在的溴元素 淀 88/266 而学科网·上好课 上好每一堂课 取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产 (27) 测定Na2Co3(含NaCl样品纯度 生的气体 (28) 将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干 缩短容量瓶干燥的时间 (29) 将含有苯甲酸的苯酚加入饱和N2C03溶液中,过滤 除去苯酚中混有的少量苯甲酸 将混合气通过盛有溴的四氯化碳溶液中,观察溶液是 (30) 检验乙烷中是否含有乙烯 否褪色 答案(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)×(10)× (11)×(12)N (13)×(14N(15)N(1)N(17)×(18)N(19)×(20)×(21)×(22)×(23)× (24)N(25)N(26× (27)×(28)×(29)×(30)V 2.判断下列有关实验操作一现象一解释或结论是否都正确 序号 实验操作 现象 解释或结论 判断 得黑色海绵状固体,并放出 浓硫酸体现氧化性和吸水 (1) 向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌 有刺激性气味的气体 性 用洁净的铁丝蘸取溶液,然 (2) 火焰呈黄色 溶液中含有Na 后在酒精灯火焰上灼烧 向浓度均为0.10molL1的 (3) KCI和I混合溶液中滴 出现黄色沉淀 Kp(AgCI)>Ksp(AgI) 加少量AgNO3溶液 铜粉加入稀硫酸中,加热,再 加热时无明显现象,加入硝 (4) 硝酸钾起催化作用 加入少量硝酸钾固体 酸钾后溶液变蓝 向AgNO,溶液中滴加过量氨 Ag和NHH0可以大量 (5) 得到澄清溶液 水 共存 (6) 向CoHsONa溶液中通入CO2 溶液变浑浊 酸性H2CO3>CH5OH 在坩埚中将MgCl2·6H20灼 MgCl26Hz0受热分解为 (7) 得到白色固体 烧 MgCl2 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰 (8) 火焰呈黄色 原溶液中有Na+无K 色试验 向某溶液中滴加几滴稀 (9) NaOH溶液,将湿润的红 试纸不变蓝 原溶液中无NH 色石蕊试纸置于试管口 用坩埚钳夹住一小块用砂纸 (10) 仔细打磨过的铝箔在酒 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 精灯上加热 (11) 硝酸银溶液中加入足量 先出现白色沉淀,后变为黄 Kp(AgCI)>Ksp(AgI) 89/266 而学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 NaCl溶液,再加入I溶 色沉淀 液 向2mL2%CuS04溶液中滴 加4~6滴2%NaOH溶 (12) 未出现砖红色沉淀 X不含醛基 液,振荡后加入0.5mLX 溶液,加热煮沸 等体积pH=3的HA和B两 相同时间内,HA收集到的氢 (13) 种酸分别与足量的锌反 HA是强酸 气多 应 将铝片和镁条作为电极,插 (14) 入1.0molL1的NaOH 电流表指针偏向镁片 金属铝比镁活泼 溶液中 向1.0molL-1的NaHC03溶 (15) 溶液呈黄色 NaHCO3溶液呈碱性 液中滴加2滴甲基橙 向NaBr溶液中加入氯水,再 (16 溶液变蓝 氧化性:C2>Br2>I2 加入淀粉-KI溶液 浓硫酸有脱水性和强氧化 (17) 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 性 将FeCl,固体溶解于适量硫 (18) 配制FeCl,溶液 H抑制FeCl3水解 酸溶液 常温下,相同的铝片分别投 反应物浓度越大,反应速率 (19) 浓硫酸中铝片先溶解完 入足量的稀、浓硫酸中 越快 向CuSO4溶液中通入H2S气 (20) 有黑色沉淀 CuS不溶于稀硫酸 体 在CuSO4溶液中加入KI溶 有白色沉淀生成,苯层呈紫 (21) 白色沉淀可能为CuI 液,再加入苯,振荡 色 向硝酸亚铁溶液中滴入稀硫 (22) 无明显现象 硝酸亚铁与硫酸不反应 酸 常温下,用pH试纸测定一定 HCO3的水解程度小于其 (23) 浓度的NaHCO3溶液的 测得pH=8 电离程度 pH 向一定量的浓硫酸中加入过 (24) 量的锌粒,微热至反应 产生气泡 该气体成分仅为S02 结束 90/266 命学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 将澄清的石灰水滴入可能混 该溶液中一定含有 (25) 有NaCO3的NaHCO 有白色沉淀产生 Na2CO3 溶液中 表面变黑的银器浸泡到盛有 构成原电池,铝作负极,硫 (26 食盐水的铝制容器中, 银器变得光亮如新 化银得电子被还原成 银器与铝接触 单质银 向足量的浓硝酸中加入铁 浓硝酸将Fe氧化成Fe3+, (27) 片,一段时间后加入铜 有气体生成,溶液呈蓝绿色 生成NO2,C与Fe3+ 粉 反应生成Cu+ 分别测浓度均为 比较CH3COO和HCO3的 水解常 数 (28) 0.1molL1的CH,COONH4 pH后者大于前者 K(CH,COO)大KHC 和NaHCO3溶液的pH 03) (29) 向乙醇中加入一小粒金属钠 产生无色气体 乙醇中含有水 混合过程中削弱了 CH;COOH分子间氢 常温下,将50mL苯与50mL 所得混合溶液的体积为101 (30) 键的作用,且苯与 CH,COOH混合 mL CH,COOH分子间的 作用弱于氢键 答案: (1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(9)×(10)×(11)N(12)×(13)× (14)×(15)×(16)×(17)N(18)×(19)×(20)W(21)N(22)×(23)×(24× (25)×(20N(27)×(28)×(29)×(30N (四)实验装置图与目的正误判断 上铁丝 煤油 NaOH NaOH溶液 溶液 1.该装置可测量Cu与浓 2.该装置可用于实验室制 3.该装置用于制备并收集 4.该装置用于除去碳酸氢 硝酸反应产生气体的体积 备Fe(OH)2( NO气体( 钠固体中的少量碳酸钠 ) 91/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 坩埚 气体 苯 有锐 塑料板 5.该装置用于Na2C0,和 6.用该装置加热硫酸铜晶 7.用该装置分离氢氧化钙 8.该装置可用于吸收H3 稀H2SO4反应制取少量的 体制备无水硫酸铜( 固体中混有的少量氯化铵 或HCI气体,并防止倒吸 C02气体( 固体() ) NHCI和 温度计 乙酸、乙醇、 Ca(OH)2 浓HSO4 棉花 饱和 溶液 9.该装置可用于分离石油, 10.该装置可用于制备并 11.该装置可用于制备并 12.该装置可用于分离乙 得到汽油、煤油和柴油等 收集乙酸乙酯() 收集氨气() 酸与乙醇() 各种纯净物( 水 导分液漏斗 SO 止水夹 铜片 Ba(NO:) NaOH 浓硫酸 酸性 溶液 溶液 KMnO 心溶液 13.如图所示洗气瓶中产 14.用图中方法不能检查 15.如图所示装置用于石 16.利用该装置可证明S02 生的白色沉淀为 此装置的气密性() 灰石与稀盐酸反应制取 有漂白性() BaSO3( C02气体( ) 干燥的pH试纸 Zn 铁丝绒 KSCN溶液 石墨 铁钉 -口d 经煮沸酸 管 水准管 加热 20 mL N2+60 mL H2 化的3%的 Fe NaCl溶液 17.模拟外加电流法( )18.利用该装置合成氨并 19.利用该装置验证牺牲 20.利用如图所示装置测 检验氨的存在() 阳极法() 定一定质量的Na2O和 Na2O2混合物中NaO2的质 量分数() 92/266 学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 滴加 滴加 新制的 3 mol-L-1 令苯、溴混合液 足量 AgNO 氢氧化铜 硫酸 稀硝酸 溶液 AgNO 锌粒 溶液 溴乙烷水解液 加热 加热 21.测量生成氢气的体积 22.用该装置制备溴苯并 23.检验溴乙烷水解产物 24.检验淀粉水解生成了 验证有HBr产生( ) 中含有Br( ) 葡萄糖() ①温度计 水 S02 浓H2SO4 簧夹 乙醇 碎瓷片 酸性 BaCl2 KMnO 溶液勇 溶液 26.用溴水检验CH3CHBr 25.检验乙醇消去反应产 27.关闭弹簧夹检查装置 与NaOH乙醇溶液反应生 28.吸收s02() 物中的乙烯( 的气密性() 成的乙烯( 溴乙烷 NaOH MgCl2-6H2O 瓷坩埚 是浓氨水 乙醇 酸性高 无水CaC 锰酸钾 溶液 CaO 29.检验溴乙烷与NaOH 31.加热熔融NaOH固体 32.制备并收集少量干燥 醇溶液共热产生的乙烯 30.制取无水MgC1( ( ) 的NH3() ) 盐酸 0.5g 0.5g MnO2粉末 FeCl:粉末 气体 溴水勇 10mL5%、 溶液 注射器 居H0溶液国 35.2N02(g) →N204(g), 36.比较MnO2和FeCl3对 33. 除去甲烷中的少量乙 34.比较C1、C、Si的非 颜色加深说明平衡逆移 H202分解的催化效果 烯() 金属性强弱( ) ( ) () 令饱和食盐水 盐酸 TG P2Os 酸性 KMnO 电石 溶液 MnO2 93/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 40.用标准浓度的NaOH 37.检验乙炔具有还原性 38.制备Cl( 39.千燥NH3( 溶液滴定未知浓度盐酸用 到的仪器() 答案: 1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.× 8.×9.×10.×11.√12.×13.×14.× 15.√16.×17.√18.×19.×20.√21.√22.×23.√24.×25.×26.√ 27.×28.×29.×30.√31.×32.×33.√34×35.×36.V37.×38.×39.×40.√ 速查10原子结构与性质 1.元素周期律的应用 性质 同周期(自左而右) 同主族(自上而下) 电子层结构 层数相同 层数增大 失电子能力 减弱 增强 得电子能力 增强 减弱 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外) 酸性减弱: 最高价氧化物对 酸性增强: H2SiOx<H;PO4<H2SO4<HCIO4 HNO3>H;PO4 应水化物的 碱性减弱: 碱性增强: 酸、碱性 NaOH-Mg(OH2>Al(OH)3 LiOH<NaOH<KOH 非金属气态氢化 增强:SiH4<PH3<HS<HCl 减弱:HF>HCI>HBr>Ⅱ 物的稳定性 原子半径 减小:Si>P>S>CI 增大:F<C<BI 阳离子半径 减小:Na>Mg2+>A1+ 增大:Li<Na<K 阴离子半径 减小:p3>S2>C 增大:F<CI<Br<I 2.136号元素的第一电离能()变化规律 94/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 三 tNe 1500 N E Ar 1000 Si 500 Na 101520253035 原子序数 说明:①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、VA族反常: ②同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。 3.元素电负性的周期性变化 一般来说,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大;同族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小。 4.比较原子半径、离子半径大小的方法 一看电子层数:最外层电子数相同时,电子层数越多,半径越大。 二看核电荷数:当电子层结构相同时,核电荷数越大,半径越小。 三看核外电子数:当核电荷数相同时,核外电子数越多,半径越大。 速查11分子结构与性质 (一)化学键及分类 1.化学键的存在 离子键只存在于一离子化合物 不同种原子间1 化 共价键 极性键·存在于→共价化合物 (包含配位键 非极性键一存在于 同种原子间 一→非金属单质 金属键存在于金属晶体 2.共价键的类型 共价键 举例 说明 单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键, 也可能是极性键,如O2中的共价键是非极性 双键(1个σ键、1个π键) C-C 键,O3中的共价键是极性键;不同原子之间 o键、 形成的共价键是极性键。 π键 三键 (1个σ键、2个π键) ②分子中的大π键可用符号Π表示,其中代表 参与形成大π键的原子数,代表参与形成大 大π键 π键的电子数。如苯分子中的大π键可表示为 95/266 丽学科网·上好课 www z xx k c o m 上好每一堂课 咯。 ①配合物的组成。以[CuNH)4](OH2为例: ③配位键也是共价键: 中心离子配体(配位原子N) A.含有常见配体的配合物举例: [Cu(NH.).l(OH)2 配位数 内界外界 Na" 般来说,配合物内界与外界之间为离子键, 冰晶石 氢化铝锂 硼氢化钠 电荷相互抵消。 注:冰晶石— 六氟合铝酸钠(工业上用于电解制 配位键 ②配体可能有多个配位原子与中心离子或原子 铝,可以降低氧化铝的熔融温度)。 形成螯合物。 B.含有特殊配体:π键配位体[CO、环戊二烯基 以Cu2+与乙二胺形成的配离子为例: (CH一)等]和螯合配位体的配合物举例: HN CH, 12 HN NH, 0=0 四羰基镍 二茂铁 金属EDTA螯合物 3.共价键对物质化学性质的影响 (1)共价键的强弱对物质稳定性的影响:键能越大,键长越短,分子越稳定。 (2)共价键的极性对羧酸酸性的影响:键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性 而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出,则羧酸的酸性越大。 注意与羧基相连的基团会影响羧基中羟基的极性。 .烷基是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越小; ⅱ.与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越大。 (二)分子、离子的空间结构 1.价层电子对互斥模型 (1)公式 价层电子对数之(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×壮电荷数)。 (2)注意事项 ①0、S作中心原子提供6个价电子,作配位原子不提供价电子。 ②当出现单电子时,单电子算一对。如价层电子对数为4。 ③该公式适用范围:ABn型分子或AB”m±型离子。 2.VSEPR模型与中心原子杂化方式的关系 常见 中心原子的 VSEPR 孤电子 微粒的 迁移 微粒 杂化方式 模型 对数 空间结构 96/266 学科网·上好课 上好每一堂课 CH sp3 正四面体形 0 正四面体形 NH4、BH4、PO好、CIO4 H2O sp3 四面体形 2 V形 H2S NH; Sp3 四面体形 1 三角锥形 HO+、NF3 BF3 sp2 平面三角形 0 平面三角形 SO3、NO3、CO、HCHO S02 sp2 平面三角形 1 V形 NO2 C02 sp 直线形 0 直线形 CS2 注意原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相同的结构特征(空间 结构和化学键类型)及相近的性质。 3.中心原子的成键特点与杂化方式的关系 (1)单键C、N、O( 一0-):p3杂化。 (2)双键C、N、O(/ -8- ):即2杂化。 (3)“=C=”:sp杂化。 (4)三键C、N(-C=C一、一CN:p杂化。 (三)分子间作用力分子性质 1.键的极性与分子的极性 分子类型 典型分子 键的极性 空间结构 分子极性 三原子 H20、HS、SO2 极性键 V形 极性分子 分子 CS2、CO2 极性键 直线形 非极性分子 NH; 极性键 三角锥形 极性分子 四原子 BF3、SO3 极性键 平面正三角形 非极性分子 分子 P4 非极性键 正四面体形 非极性分子 五原子 CH:Cl 极性键 四面体形 极性分子 分子 CH4、CCL4 极性键 正四面体形 非极性分子 2.氢键及其对物质性质的影响 氢键不属于化学键,氢键的作用力要大于范德华力。 97/266

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