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2026年高考考前最后一课:化学试题(原卷版)
展开 这是一份2026年高考考前最后一课:化学试题(原卷版),共22页。
TOC \ "1-2" \h \z \u \l "_Tc228084674" PAGEREF _Tc228084674 \h 1
\l "_Tc228084675" 热点01 诺奖直击:金属有机框架(MOFs) PAGEREF _Tc228084675 \h 1
\l "_Tc228084676" 热点02 碳索未来:碳中和与碳达峰 PAGEREF _Tc228084676 \h 6
\l "_Tc228084677" 热点03 绿动未来:新能源开发•利用•回收 PAGEREF _Tc228084677 \h 11
\l "_Tc228084678" 热点04 化学护航:大健康时代 PAGEREF _Tc228084678 \h 16
\l "_Tc228084679" 热点05 材智融合:新材料与信息产业 PAGEREF _Tc228084679 \h 22
\l "_Tc228084680" 热点06 点土成金:稀土元素 PAGEREF _Tc228084680 \h 26
\l "_Tc228084681" 热点07 三域前沿:动力学•电化学•结构 PAGEREF _Tc228084681 \h 32
\l "_Tc228084682" 热点08 器以载道:装置原理深度突破 PAGEREF _Tc228084682 \h 38
\l "_Tc228084683" PAGEREF _Tc228084683 \h 47
\l "_Tc228084684" 速查01 化学与STSE PAGEREF _Tc228084684 \h 47
\l "_Tc228084685" 速查02 化学与传统文化 PAGEREF _Tc228084685 \h 49
\l "_Tc228084686" 速查03 化学性质与用途 PAGEREF _Tc228084686 \h 50
\l "_Tc228084687" 速查04 化学用语 PAGEREF _Tc228084687 \h 51
\l "_Tc228084688" 速查05 离子反应 PAGEREF _Tc228084688 \h 52
\l "_Tc228084689" 速查06 氧化还原反应 PAGEREF _Tc228084689 \h 54
\l "_Tc228084690" 速查07 化学计量 PAGEREF _Tc228084690 \h 56
\l "_Tc228084691" 速查08 实验仪器与基本操作 PAGEREF _Tc228084691 \h 58
\l "_Tc228084692" 速查09 实验设计与目的一致性问题 PAGEREF _Tc228084692 \h 61
\l "_Tc228084693" 速查10 原子结构与性质 PAGEREF _Tc228084693 \h 67
\l "_Tc228084694" 速查11 分子结构与性质 PAGEREF _Tc228084694 \h 68
\l "_Tc228084695" 速查12 晶体结构与性质 PAGEREF _Tc228084695 \h 71
\l "_Tc228084696" 速查13 元素及化合物的推断 PAGEREF _Tc228084696 \h 73
\l "_Tc228084697" 速查14 化学反应与能量 PAGEREF _Tc228084697 \h 75
\l "_Tc228084698" 速查15 化学反应速率与平衡 PAGEREF _Tc228084698 \h 77
\l "_Tc228084699" 速查16 电解质溶液 PAGEREF _Tc228084699 \h 80
\l "_Tc228084700" 速查17 有机化学基础 PAGEREF _Tc228084700 \h 84
\l "_Tc228084701" PAGEREF _Tc228084701 \h 94
\l "_Tc228084702" 妙招01 口诀秒断:元素推断题 PAGEREF _Tc228084702 \h 94
\l "_Tc228084703" 妙招02 三步破阵:电化学装置题 PAGEREF _Tc228084703 \h 95
\l "_Tc228084704" 妙招03 抓特殊点:电解质溶液图像 PAGEREF _Tc228084704 \h 97
\l "_Tc228084705" 妙招04 斜率截距:对数图像速析 PAGEREF _Tc228084705 \h 101
\l "_Tc228084706" 妙招05 模型套写:陌生氧化还原方程式 PAGEREF _Tc228084706 \h 104
\l "_Tc228084707" 妙招06 点线贯通:化学工艺流程图 PAGEREF _Tc228084707 \h 105
\l "_Tc228084708" 妙招07 关系式桥:化学计算秒解 PAGEREF _Tc228084708 \h 106
\l "_Tc228084709" 妙招08 守恒破衡:多平衡体系计算 PAGEREF _Tc228084709 \h 107
\l "_Tc228084710" 妙招09 异构速写:不重不漏有套路 PAGEREF _Tc228084710 \h 110
\l "_Tc228084711" PAGEREF _Tc228084711 \h 114
\l "_Tc228084712" 易错点01 常见物质的性质及应用 PAGEREF _Tc228084712 \h 114
\l "_Tc228084713" 易错点02 有关阿伏加德罗常数的判断 PAGEREF _Tc228084713 \h 115
\l "_Tc228084714" 易错点03 有关离子共存及离子反应的判断 PAGEREF _Tc228084714 \h 116
\l "_Tc228084715" 易错点04 有关元素“位一构一性”的判断 PAGEREF _Tc228084715 \h 117
\l "_Tc228084716" 易错点05 化学反应与能量变化 PAGEREF _Tc228084716 \h 118
\l "_Tc228084717" 易错点06 化学反应速率与化学平衡 PAGEREF _Tc228084717 \h 119
\l "_Tc228084718" 易错点07 水溶液中的离子反应与平衡 PAGEREF _Tc228084718 \h 120
\l "_Tc228084719" 易错点08 电化学基础 PAGEREF _Tc228084719 \h 122
\l "_Tc228084720" 易错点09 常见的有机化合物 PAGEREF _Tc228084720 \h 123
\l "_Tc228084721" 易错点10 化学实验基础 PAGEREF _Tc228084721 \h 125
\l "_Tc228084722" PAGEREF _Tc228084722 \h 128
\l "_Tc228084723" 模型口诀01 化学实验题 PAGEREF _Tc228084723 \h 128
\l "_Tc228084724" 模型口诀02 工艺流程题 PAGEREF _Tc228084724 \h 130
\l "_Tc228084725" 模型口诀03 化学原理题 PAGEREF _Tc228084725 \h 131
\l "_Tc228084726" 模型口诀04 物质结构题 PAGEREF _Tc228084726 \h 131
\l "_Tc228084727" 模型口诀05 化学实验 PAGEREF _Tc228084727 \h 132
\l "_Tc228084728" 模型口诀06 有机化学 PAGEREF _Tc228084728 \h 134
\l "_Tc228084729" 模型口诀07 物质结构 PAGEREF _Tc228084729 \h 134
\l "_Tc228084730" 模型口诀08 基本概念和理论 PAGEREF _Tc228084730 \h 135
\l "_Tc228084731" PAGEREF _Tc228084731 \h 137
\l "_Tc228084732" 模拟预测01 选择题押题 PAGEREF _Tc228084732 \h 137
\l "_Tc228084733" 模拟预测02 解答题押题 PAGEREF _Tc228084733 \h 149
\l "_Tc228084734" 模拟预测03 新高考模拟预测卷 PAGEREF _Tc228084734 \h 161
\l "_Tc228084735" PAGEREF _Tc228084735 \h 171
\l "_Tc228084736" 高考试题评分细则与答题规范 PAGEREF _Tc228084736 \h 171
\l "_Tc228084737" 考场小贴士 PAGEREF _Tc228084737 \h 181
\l "_Tc228084738" 化学化工类专业填报指南 PAGEREF _Tc228084738 \h 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 ml NO2的同时生成1 ml 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 ml 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10ml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 ml 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 ml 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) ΔH1p2,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1ml
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480mL1.00ml·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 ml 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NiCMn)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、C、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LiCO₂、LiNiₓCᵧMn₁₋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C³⁺)还原为易溶的低价态离子(C²⁺)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CSO₄·7H₂O、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LiCO2、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1.0×10-5ml/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[C(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 ml·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“-Allc”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≡N0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-TΔS0,反应不能自发进行
注意 (1)ΔH0的反应任何温度下都能自发进行。
(2)ΔH>0,ΔSc(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
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 ml·L-1 NaOH溶液中和20 mL 0.1 ml·L-1弱酸HX为例)
(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)
3.沉淀溶解平衡曲线
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
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
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
(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
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
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+H2N—NH2(肼)。
3.氧化反应
(1)催化氧化:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、CH2==CH2+12O2。
(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
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
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 C: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
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
【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
一、滴定图像分析——巧抓“五点”
以25 ℃时,向20 mL 0.1 ml·L-1一元弱酸HA溶液中加入0.1 ml·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
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
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
【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
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 W
C.原子半径:Y>Z>QD.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>②D.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
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
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 ml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=C,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。
(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:
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/ml
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/ml
(1)ΔH3=___________kJ/ml。
(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___________。
方法二:200℃,常压下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面反应直接合成NH3。主要反应如下:
主反应:2NO(g)+5H2(g)⇌2NH3(g)+2H2O(g)
副反应:2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)
(3)分析该合成方法较传统合成氨的优势:___________。(写出两点即可)
(4)200℃,恒压p条件下,向一密闭容器中按n(NO):n(H2)=1:3投料发生以上反应。一段时间后体系达到平衡状态,NO的转化率为80%,NH3选择性为90%(NH3的选择性=×100%)。则主反应的压强平衡常数Kp=___________(写出计算式即可,平衡分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)研究表明,固溶体型催化剂OsxPt1-x/γ-Al2O3在合成反应中表现出优异的性能。根据图2分析:当OsxPt1-x中Os的含量为___________时为最佳催化效果。
方法三:400℃,常压下,首先利用催化剂Ni/BaC2晶体表面存在“阴离子空位”诱导N2活化,再进行氢化,协同作用来生产NH3。
(6)催化剂吸附能的负值表示微粒从气相吸附到催化剂表面形成化学键时所释放的能量。图3是催化剂Ni/BaC2晶体表面N2活化的过程,N原子与钡离子结合,请从物质结构的视角解释Ni/BaC2催化剂表面N2“水平吸附”比“末端吸附”的吸附能(Eads)低的原因___________。
(7)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的产生速率大幅下降,请解释原因___________。
押题理由: 【新型氨合成工艺的热力学与催化机理】本题创新性地对比了传统合成氨与新型废气(NO)制氨工艺,考查盖斯定律、吉布斯自由能及催化剂微观机理(吸附能)。通过结合工业废气利用与催化剂结构分析,引导学生关注绿色化学与能源转化效率,体现“宏观辨识与微观探析”素养。
5.(2026·内蒙古赤峰·一模)乙酸是一种重要的有机化工原料,甲醇羰基化是工业生产乙酸的主要方法之一,涉及的相关反应如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)已知、、的燃烧热分别为、、,则_______。
(2)在不改变投料量的条件下,既能加快反应速率又能提高醋酸平衡产率的措施是_______。
(3)研究表明,以配合物为催化剂能有效提高主反应的选择性,其反应历程如下:(其中配合物简写为)
下列说法正确的是_______。
A.LiI和TN1均起催化作用
B.增大TN1的用量有利于增大主反应的自发趋势
C.CO作为配体时,O的配位能力强于C
D.经测定,反应历程中TN3含量最少,可能原因是TN3→TN4活化能较低
(4)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的和,不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数[如]随投料比的变化关系如图所示。
①时,乙酸的分布分数曲线为_______(填“b”或“c”)。
②L、M、N三点的平衡常数KL、KM、KN大小关系为_______。
③时,充入和,若起始总压强为,平衡时体积为起始的,则主反应的平衡常数_______(用含的代数式表示)。若在平衡体系中同时加入和,则主反应平衡_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
押题理由: 【甲醇羰基化制乙酸的反应机理与平衡调控】以工业生产乙酸为情境,结合反应历程图(配合物催化)及平衡常数计算。重点考查学生分析反应机理(活化能、催化剂作用)及利用图像解决化学平衡问题的能力,落实“证据推理与模型认知”及“变化观念”素养。
6.(2026·北京西城·一模)实验小组探究、与HCHO反应溶液pH变化的原因。
已知:溶液的pH接近7。
(1)研究溶液、溶液分别与HCHO反应的pH变化。
①用离子方程式解释溶液显碱性的原因:___________。
②Ⅰ和Ⅱ中HCHO均发生加成反应生成。
HCHO与发生反应ⅰ:。
根据Ⅱ中的实验现象,写出反应ⅱ:___________。
(2)探究和的混合液与HCHO反应溶液pH变化的原因。
混合后各物质的初始浓度和实验中pH的变化情况如下表。
①___________。
②Ⅲ中反应过程中溶液___________[用含,和的电离常数的代数式表示]。
③分析实验数据,可以得出:甲醛的浓度为,___________,发生pH突变所需的时间越短。
④Ⅳ、Ⅴ在pH突变前的一段时间,溶液的pH变化不明显。结合反应解释原因:___________。
已知:反应ⅰ、ⅱ的速率分别为、,初始一段时间且、相差很大。
⑤导致Ⅳ、Ⅴ溶液的最终pH存在差异的主要反应是___________(填序号)。
a.的水解反应 b.反应ⅰ c.反应ⅱ
押题理由: 【甲醛与亚硫酸氢钠反应的pH突变机理探究】以HCHO与NaHSO3反应的pH突变现象为切入点,考查盐类水解、化学反应速率与平衡移动。通过设计对比实验与数据分析,考查学生探究反应机理(加成反应与碱性变化)的科学思维,强化对反应动力学与热力学的综合理解。
7.(2026·陕西咸阳·二模)苯甲醛是一种重要的化工原料。在催化下,用氧化苯甲醇制备苯甲醛是一种环境友好的合成路线,其实验室制备原理如下:
已知:为相转移催化剂,其作用机制是“离子的搬运”。
反应装置(加热、夹持等装置略)如图:
实验步骤:
①向反应容器A中,依次加入,钨酸钠和,磁力搅拌5 min,再加入苯甲醇,水浴搅拌反应3 h。
②反应完成后,冷却,分出油层,用甲基叔丁基醚萃取水层次。
③合并油层与醚层,用10 mL饱和溶液洗涤除去未反应的,再用进行干燥。
④常压蒸馏回收甲基叔丁基醚。用真空泵抽气减压蒸馏收集馏分,即可得到产品,约0.5 g。
回答以下问题:
(1)仪器B的名称是___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)步骤①中使用,其原因可能是___________(填字母)。
A.作为氧化剂,参与苯甲醇的氧化反应
B.与在水相结合得到
C.具有亲油性,可以将从水相转移至有机相,加快反应
D.能改变反应平衡常数,使反应正向进行程度增大
(3)步骤②中萃取过程中所使用的玻璃仪器有___________。用甲基叔丁基醚萃取水层的目的是___________。
(4)检验步骤③中是否残留的方法是:取出少量洗涤后的溶液于试管中,加入少量淀粉-KI溶液(酸性),观察到溶液变蓝,其反应的离子方程式为___________。
(5)步骤④使用减压蒸馏收集产品,其优势可能是___________。
(6)本实验中苯甲醛的产率为___________%(保留一位小数)。
押题理由: 【苯甲醛的绿色合成与相转移催化实验】依托苯甲醇氧化制备苯甲醛的绿色合成路线,考查仪器名称、相转移催化剂原理、萃取操作及减压蒸馏。重点在于理解“离子搬运”机制及实验操作对产物纯度与产率的影响,落实“科学探究与创新意识”及实验安全素养。8.(2026·陕西西安·模拟预测)硫酸铜晶体()常用作纺织品媒染剂,实验室利用废铜屑(表面有油污)制备少量硫酸铜晶体。
步骤1:原料预处理。将废铜屑置于坩埚中,灼烧至表面完全变黑,冷却。
步骤2:将处理后的废铜屑加入三颈烧瓶中,加入20 mL 3 ml/L的稀硫酸,水浴加热,温热后分多次缓慢加入8 mL浓硝酸,继续加热反应一段时间。
步骤3:趁热利用倾析法分离出残渣,将滤液转移至蒸发皿中蒸发浓缩至有晶膜出现,冷却过滤得到粗品。
步骤4:将粗品溶于水,加热溶解,趁热过滤,滤液经冷却得到精制硫酸铜晶体。
回答下列问题:
(1)步骤1中灼烧废铜屑的目的是___________。
(2)步骤2中加入浓硝酸的作用是___________。上图的烧杯中盛放的溶液是___________。
(3)步骤3中倾析法分离操作如下图所示,从液体中分离如下固体物质,适合利用倾析法的是___________(填标号)。该实验利用倾析法分离残渣时需要趁热进行的原因是___________。
A.絮状沉淀 B.胶状沉淀 C.悬浮物质 D.颗粒大易沉降物质
(4)步骤4对粗品进行提纯的操作称为___________。
(5)称取4.0 g样品溶于水配成100 mL溶液,取10 mL溶液于碘量瓶中,加适量的水稀释,调节溶液,加入过量的KI溶液和几滴淀粉溶液置于暗处反应一段时间,然后用0.1000 ml/L的标准溶液滴定,至滴定终点共消耗14.00 mL标准溶液。
(发生的反应: )
①碘量瓶如图所示,硫酸铜溶液与KI溶液反应时,需要塞紧碘量瓶的玻璃塞,并在塞子周围加入少量水,其目的是___________(写出一点即可)。
②样品的纯度为___________%(计算结果保留一位小数)。
押题理由: 【废铜屑制备硫酸铜晶体及纯度测定】以废铜屑制备CuSO4·5H2O及碘量法测定纯度为核心,考查原料预处理、倾析法分离及滴定误差分析。通过结合氧化还原滴定计算,考查学生定量分析化学实验的能力,体现“证据推理”与“科学探究”素养。
9.(2026·河北沧州·二模)Geptidacin是一种新型口服抗生素,可以降低耐药风险,化合物K是其重要中间体,合成路线如下。
(1)B的化学名称为___________,Ⅰ中含氧官能团名称为___________。
(2)G的分子式为C16H25N3O5,H的结构简式为___________,D→E反应类型为___________。
(3)下列说法错误的是___________(填标号)。
A.化合物A中碳原子的杂化方式有3种
B.C→J的过程涉及羟基的保护
C.化合物B、K中均存在手性碳原子
(4)F与NaOH溶液在加热条件下发生反应的化学方程式为___________。
(5)符合下列条件的化合物C的同分异构体有___________种,写出其中一种的结构简式:___________。
①分子中含有苯环和硝基
②能与FeCl3发生显色反应,1ml该物质最多能与3mlNaOH反应
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为6:4:2:1
押题理由: 【新型抗生素中间体合成路线】以新型口服抗生素中间体K的合成为情境,考查有机物命名、官能团识别、反应类型判断及同分异构体书写。重点在于分析复杂分子中的手性碳、杂化方式及逆合成分析法,落实“宏观辨识与微观探析”及“证据推理”素养。
10.(2026·陕西延安·三模)为一种医药中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)的分子式为___________,其中原子的杂化方式为___________。
(2)反应的化学方程式为___________。
(3)的结构简式为___________,的反应类型为___________。
(4)的分子式为,中含氧官能团的名称为___________。
(5)同时满足下列条件的的同分异构体有___________种(立体异构除外)。
i.能与溶液发生显色反应;
ii.苯环上连接两个氨基。
(6)已知:,(、,表示烃基)。
设计以 为原料制备的合成路线流程图:___________(无机试剂和有机溶剂任用)。
押题理由: 【医药中间体合成与逆合成分析设计】依托医药中间体的合成路线,考查分子式计算、结构简式推断及合成路线设计。通过结合已知信息(酰胺键形成与环化),考查学生运用逆合成分析法设计合成路径的创新能力,体现“科学探究与创新意识”及解决实际问题的能力。模拟预测03 新高考模拟预测卷
1.科学家模拟早期地球的陆地热泉环境,在80~120℃、紫外-可见光照射下,用FeS纳米材料催化剂成功将转化为等有机物,为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是
A.不能用Fe和S直接化合制备FeS
B.转化为的反应属于氧化还原反应
C.陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质
D.上述过程中存在不同能量形式的转化
2.工业制取的主要反应为。下列说法正确的是
A.为非极性分子B.的空间填充模型为
C.的空间构型为正四面体D.的电子式为
3.关于模拟工业上从海水中提取镁的生产流程,下列操作错误的是
4.劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述正确的是
5.下列反应方程式书写错误的是
A.向绿矾的溶液中滴加铁氰化钾溶液:
B.含氟牙膏预防龋齿:
C.硫酸铜溶液与过量的氨水反应:
D.药物碘化钾片和加碘食盐不可同时服用:
6.化合物A易溶于水,主要用于有机合成和食品添加剂,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q元素原子的价层电子排布式为。下列说法正确的是
A.氢化物沸点:Q>Y
B.第一电离能:Q>Z
C.键角大小:
D.所有原子最外层均满足8电子稳定结构
7.研究表明,茉莉酸能促进西红柿中毒素转化成无毒物质,茉莉酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.茉莉酸存在顺、反异构体
B.茉莉酸存在芳香族化合物的同分异构体
C.茉莉酸分子中不含有手性碳原子
D.茉莉酸最多能与发生加成反应
8.我国科学家基于光敏轮烷分子构筑了一种可控离子跨膜转运系统,其结构示意图如图所示。该轮烷分子以偶氮苯为光响应单元,通过18-冠-6与24-冠-8的协同作用,实现对的可控跨膜运输。下列说法错误的是
A.光照后的顺式结构链发生弯曲,不利于跨膜运输
B.上述过程体现出超分子在化学中的“分子识别”特性
C.24-冠-8在分子轴上的迁移能力与其空腔尺寸相关
D.由转化的能量变化可知偶氮苯的顺式结构更稳定
9.依据下列事实进行的推测正确的是
10.下列实验能达到目的的是
11.在“碳达峰、碳中和”的背景下,CO2电还原制、等化学品的研究备受关注。催化剂作用下CO2电还原可能的反应机理及相对能量变化如图所示(*表示吸附态)。已知:Bi、In、BiIn合金的活性位点对O的连接能力较强,Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强,Cu对CO的吸附能力远强于Au,且Cu吸附CO后不易脱离。下列说法正确的是
A.大规模开采可燃冰作为新能源可减少的排放
B.A的结构为
C.若还原产物为CO,则应选择Cu作催化剂
D.BiIn合金对CO2电还原为HCOOH的催化活性最高
12.我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A.Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B.电极电势:电极M>电极N
C.电池工作时,正极区溶液的pH增大
D.常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
13.Li2(OH)Cl在固体离子电导方面具有潜在的应用前景,其两种晶型中,一种为长方体形晶胞(图1),另一种为立方体形晶胞(图2),图2晶胞中,部分锂离子位置上存在缺位现象。
下列说法错误的是
A.图2晶胞中,锂离子的缺位率为
B.已知两种晶型的密度近似相等,则
C.Li2(OH)Cl为离子晶体,晶体中含有离子键和共价键
D.图1晶胞中,已知A、B两微粒的距离为,则C的分数坐标为
14.常温下,取20.00 mL浓度均为的甲胺和吡啶()混合溶液,用标准溶液滴定,滴定曲线如图甲,4种含氮微粒的分布分数与pH关系如图乙[如:]。下列说法正确的是
A.吡啶的碱性强于甲胺
B.a点时,存在
C.b点时,
D.甲胺电离平衡常数的数量级为
15.炼锡废渣(含、、、、等)的综合利用可节约资源,降低环境污染。
已知:i.在强酸性溶液中,硅元素以活性二氧化硅的形式溶于水。剧烈搅拌、浓缩或酸性减弱时,均会沉淀出。
ii.。
iii.25℃.相关数据:,;,,。
Ⅰ.的提炼
(1)“酸浸Ⅰ”步骤中溶于稀盐酸的离子方程式为________。
(2)“酸浸Ⅰ”中部分元素的溶解率随搅拌转速和温度的变化如下图所示。
①由图1可知Si的溶解率在250 r/min时最大,原因是________。
②由图2可知“酸浸Ⅰ”温度不应高于45℃,原因是________。
(3)“酸浸Ⅱ”中选用浓盐酸,结合沉淀溶解平衡解释其作用:________。
Ⅱ.酸浸液的综合利用
(4)酸浸液中,,。溶液B中应小于________,以防止析出。
(5)“减压蒸发”步骤所得X可循环利用,其化学式为________。
16.乙二醇是一种重要的基础化工原料,合成乙二醇具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.利用合成气直接合成乙二醇,反应如下: 。
已知:物质生成焓是在一定条件下,由最稳定单质生成某纯物质时的焓变。相关物质的生成焓如下表所示:
回答下列问题:
(1)该反应中原子利用率______100%(填“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 ml·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 ml·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
HCO3-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 ml·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH
pH后者大于前者
比较CH3COO-和HCO3-的水解常数Kh(CH3COO-)Cl
增大:Fc(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)=c(H+)·c(X−)c(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+)·c(X−)c(HX)=c(H+)
pKa(HX)=pH
此时,c(HX)∶c(NaX)≠ 1∶1
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)=c(H+)·c(HX−)c(H2X),Ka2(HX)=c(H+)·c(X2−)c(HX−)
Ka1·Ka2=c(H+)·c(HX−)c(H2X)·c(H+)·c(X2−)c(HX−)=c2(H+)·c(X2−)c(H2X)
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=pKa1+pKa22=a+b2,对应的c(HX-)最大
Ⅲ.当pHc(HX-)>c(X2-)
ac(X2-)
cc(H2X)
pH>b时,c(X2-)>c(HX-)>c(H2X)
对数曲线:
pH=lg c(HX−)c(H2X)-lg[Ka1(H2X)]
pH=lg c(X2−)c(HX−)- lg[Ka2(H2X)]
图像
理解与分析
(1)a→c,曲线上变化,增大c(SO42−)
(2)b→c,加入1×10-5 ml·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(CO32−)=-lg c(CO32−)
(1)横坐标数值越大,c(CO32−)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
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
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
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
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
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 ml~1 ml X2等
与X2、HX、H2等加成
1 ml—C≡C—~2 ml 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 ml碳卤键消耗1 ml 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 ml碳卤键最多消耗2 ml NaOH
—OH
(醇或酚)
与钠反应
2 ml—OH~1 ml H2
—OH(酚)
与氢氧化钠反应
1 ml—OH~1 ml NaOH
—CHO
与银氨溶液、新制的氢氧化铜反应
1 ml—CHO~2 ml Ag~1 ml Cu2O;
1 ml HCHO相当于含2 ml醛基,最多生成4 ml Ag、2 ml Cu2O
—COOH
与碳酸氢钠、钠反应
1 ml—COOH~1 ml CO2~12 ml H2
与氢氧化钠溶液反应
1 ml酯基消耗1 ml NaOH,当R是苯环时,最多消耗2 ml NaOH
—NH2
易被氧化,呈碱性,能与盐酸反应生成胺盐
1 ml—NH2~1 ml 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 ml
1 ml HCl~1 ml NaOH
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
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
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
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
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
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+)
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)
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=
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
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
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:
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
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”
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
时间
0
100
200
300
400
容器①中
容器②中
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
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
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
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
A.制备
B.收集
C.除去中的少量
D.检验是否收集满
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
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
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
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ΔH0
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
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
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
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。
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
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
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
、、、
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
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
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:
物质
电对
1.61
1.78
1.36
0.77
序号
实验
试剂a
操作及现象
Ⅰ
溶液
测定溶液的pH为5.9,一段时间后,混合液的pH无明显变化
Ⅱ
溶液
测定溶液的pH为9.7,几秒后混合液的pH迅速升高至10.8
序号
/
/
/
初始pH
实验现象
Ⅲ
0.10
0.115
0.025
6.6
420 s时溶液的pH上升至7.0,一段时间后,pH无明显变化
Ⅳ
0.10
0.100
a
6.8
270 s时溶液的pH突然上升至8.5,一段时间后,pH最终为9.5
Ⅴ
0.10
0.095
0.045
6.9
78 s时溶液的pH突然上升至8.6,一段时间后,pH最终为10.5
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
苯甲醇
108
-15.3
205.7
微溶于水,易溶于醇、醚
苯甲醛
106
-26
179
微溶于水,易溶于醇、醚
甲基叔丁基醚
88
-114.3
55
不溶于水,易溶于醇、醚
A.浓缩海水
B.沉淀
C.获得
D.制取镁
劳动项目
化学知识
A
用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴
使用时铁粉被氧化,反应吸热
B
用大米和小麦制麦芽糖
纤维素水解生成麦芽糖
C
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液显碱性
D
用肥皂清洗油污
肥皂中的高级脂肪酸盐含有亲水基和疏水基
A
电解熔融氯化钠可得到钠
电解熔融氯化铝可得到铝
B
碱性强于
碱性强于
C
金属Zn能与溶液反应,置换出Cu
金属Na能与溶液反应,也能置换出Cu
D
的沸点高于
的沸点高于
选项
实验目的
实验操作及现象
A
探究浓度对化学平衡的影响
向溶液中滴加溶液,溶液由橙色变为黄色
B
探究能否催化分解
向溶液中滴加溶液,有气泡产生
C
比较和的大小
向AgBr悬浊液中加入NaCl饱和溶液,固体由淡黄色转化为白色
D
探究压强对化学平衡的影响
向和混合气体的恒压密闭容器中通入一定量,气体颜色变浅
物质
-111
0
-390
规范书写
常见错误
规范书写
常见错误
规范书写
常见错误
苯
笨
褪色
退色
熔点
溶点
乙烯
乙稀
蓝色
篮色
冷凝管
冷疑管
苯甲醛
苯甲铨
浑浊
混浊
长颈漏斗
长茎漏斗
戊烷
戍烷
玻璃棒
波利棒
乙酸乙酯
乙酸乙脂
暴沸
爆沸
金刚石
金钢石
消去
消化
坩埚钳
坩锅钳
研钵
研砵
逸出
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