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The Last Lecture on Chemistry in the College Entrance Examination
2024高考化学最后一课：
逐题攻略
大道至简——通于一而万事毕
The Last Lecture on Chemistry in the College Entrance Examination
高考化学最后一课：
逐题攻略（第3讲）
大道至简——通于一而万事毕
目录
Content
2.1工艺流程题
01
2.2化学反应原理综合
02
2.3化学实验综合
03
2.4物质结构与性质
04
非选择题逐题攻略
2.0
2.5有机实验基础
05
2.1工艺流程题
工艺流程题
Examination point sorting and review
2.1
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
2.1工艺流程题
（2023年乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______ 。为提高溶矿速率，可采取的措施______________________________________________________ (举1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______ 。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
生产环保情境，自燃资源利用
文本信息：找到原料的成分、杂质、流程目的
试剂线（顺序）
操作线
生成的杂质线
初步获得
流程图信息
注意箭头向上，此处是产物
给出了
具体物质
MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）
进一步获得
流程图信息
根据物质的性质进行判断、推理、论证
粉碎矿石（或提高反应温度、提高硫酸浓度、搅拌等）
外界条件对反应速率的影响
第1空作用不易回答，第2空给出暗示，“H2O2与MnO2都具有氧化性”，因此，作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化变成Fe3+。
第2空：H2O2遇到Fe3+易被分解（Fe3+对H2O2分解起催化作用）或Mn2＋和生成的Fe3＋会催化H2O2分解，原料利用率低。
NiS、BaSO4
易错点１：未考虑到溶液中有SO42-，未写BaSO4。审题“生成的沉淀有”可能有两种或者两种以上。
因电解槽中生成了MnO２，则阳极：Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2↓＋4H＋，
阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，
　　　　　　　　总反应：Mn2＋＋2H2O　　　MnO2↓＋2H＋＋H2↑
根据流程图信息，确定反应物和生成物，根据化合价升降法及原子守恒配平。
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
2.1工艺流程题
（2023年乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______ 。为提高溶矿速率，可采取的措施______________________________________________________ (举1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______ 。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
注意箭头向上
给出了
具体物质
MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）
粉碎矿石（或提高反应温度、提高硫酸浓度、搅拌等）
NiS、BaSO4
因电解槽中生成了MnO２，则阳极：Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2↓＋4H＋，
阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，
　　　　　　　　总反应：Mn2＋＋2H2O　　　MnO2↓＋2H＋＋H2↑
易错点２：根据公式计算
溶液pH＝4，即c(OH－)＝10－10 mol·L－1，由Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝2.8×10－39，可得c(Fe3＋)＝2.8×10－9 mol·L－1。
同理，pH≈7，c(OH－)＝10－7 mol·L－1时，c(Al3＋)＝1.3×10－12 mol·L－1＜10-5 mol·L－1,
Al3＋被除去，c(Ni2＋)＝5.5×10－2 mol·L－1，Ni2＋未被除去。
因公式表达式写错导致计算结果出错。
易错点3：
把研究对象看成了“孤立的”“静止的”反应体系，出现错误思路，根据总反应：
Mn2＋＋2H2O　　MnO2↓＋2H＋＋H2↑按照常规思维，为保持电解液成分稳定，“出什么补什么原则”，所补充物质应能与H＋反应，同时生成Mn2＋，故可以加入适量MnCO3、Mn(OH)2、MnO等。
实际情境是“动态的”、前后关联的，如下图所示，因此，应回答：持续通入经过分离器后含MnSO4的溶液或补充MnSO4溶液、不断排出含酸电解质溶液。
H2O
MnSO4
H2 SO4
(2023·全国新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，含铬化合物主要为________ (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和____________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是____________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时，会导致________；pH>9时，会导致_________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为VO2+或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-。上述性质说明V2O5具有________(填标号)。
A．酸性　 B．碱性　C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________。
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
生产环保情境，工业废料再利用
文本信息：找到原料的成分、杂质、流程目的
试剂线
操作线
生成的杂质线
文本信息：酸、碱性介质决定最高价铬酸根的存在形式
初步获得
流程图信息
推理
论证
氧化
碱性
NaCrO4
进一步获得
流程图信息
根据物质的性质进行判断、推理、论证
SiO2
Fe2O3
PO43-
部分SiO32-
问题中给信息
Al(OH)3
NaCrO4
Fe2O3
推理：除Si则以MgSiO3的形式沉淀，除P,则以MgNH4PO4的形式沉淀。
若pH<9，c(H+)增大，溶液中c(PO43-)降低，不利于形成MgNH4PO4沉淀；
若pH>9，Mg2＋形成Mg(OH)2而不利于以MgSiO3的形式沉淀。[答案合理即可得分]
P不能除尽
Si不能除尽，生成Ｍg(OH)2，Mg2+被消耗
C
V2O5与酸和碱都能发生反应生成盐和水，如V2O5+2H+=2VO2++H2O，V2O5+2OH-=2VO3-+H2O
含铝化合物　
NaAlO2
(2023·全国新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，含铬化合物主要为________ (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和____________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是____________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时，会导致________；pH>9时，会导致_________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为VO2+或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-。上述性质说明V2O5具有________(填标号)。
A．酸性　 B．碱性　C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________。
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
推理
论证
氧化
碱性
NaCrO4
SiO2
Fe2O3
PO43-
部分SiO32-
Al(OH)3
NaCrO4
Fe2O3
含铝化合物　
P不能除尽
Si不能除尽，生成Ｍg(OH)2，Mg2+被消耗
C
易错点
①没有注意到前一步调PH，是酸性条件，则酸性介质中以Cr2O72-存在，补充电荷用H+而不是OH-
②产物判断错误。“还原”,则Cr的价态降低,调PH后变为Cr(OH)3沉淀，则此步应变为Cr3+，S的价态升高，产物中应有SO42-。
难点与策略
①文字信息中只给出杂质元素，但没有给出具体的类别或者物质，需要根据元素或者物质的性质、结合工艺流程图，进一步确定含这些元素的具体物质。
②经历了6步操作、3次调节PH，每一步的目的均不相同，需要借助“设问中的信息”，理清各个步骤中的元素存在形式、物质的转化关系。
③第4小问中“除硅磷”步骤，虽然没有考沉淀溶解平衡的相关计算，但本质是难溶电解质溶解平衡问题，要考虑到复杂的动态变化情境。
④第5小问，要注意根据物质的性质做出推断，联想两性氧化物的定义做出分析。
NaAlO2
(2023·全国新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，含铬化合物主要为________ (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和____________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是____________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时，会导致________；pH>9时，会导致_________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为VO2+或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-。上述性质说明V2O5具有________(填标号)。
A．酸性　 B．碱性　C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________。
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
推理
论证
氧化
碱性
NaCrO4
SiO2
Fe2O3
PO43-
部分SiO32-
Al(OH)3
NaCrO4
Fe2O3
含铝化合物　
P不能除尽
Si不能除尽，生成Ｍg(OH)2，Mg2+被消耗
C
开放度较大的问题，怎么得分？
对于开放度较大的问题，通常没有一个固定的答案，这类问题旨在评估学生的思维方式、解决问题的方法以及学生能否提出原创见解。
理解问题
组织思路
准确性
清晰的表达
注意题目中的关键字，指导答案方向
建立逻辑框架，确保回答条理清晰、有逻辑性
提供准确的信息和独到的观点
以清晰、凝练的语言表达出想法
NaAlO2
(2023·全国新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，含铬化合物主要为________ (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和____________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是____________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时，会导致________；pH>9时，会导致_________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为VO2+或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-。上述性质说明V2O5具有________(填标号)。
A．酸性　 B．碱性　C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________。
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
推理
论证
氧化
碱性
NaCrO4
SiO2
NaAlO2
Fe2O3
PO43-
部分SiO32-
Al(OH)3
NaCrO4
Fe2O3
含铝化合物　
P不能除尽
Si不能除尽，生成Ｍg(OH)2，Mg2+被消耗
C
开放度较大的问题，怎么得分？
对于开放度较大的问题，通常没有一个固定的答案，这类问题旨在评估学生的思维方式、解决问题的方法以及学生能否提出原创见解。
（3）理解问题——“主要杂质”
组织思路——
文字信息“主要杂质为……铝……等的化合物”
煅烧时以偏铝酸钠的形式存在，“沉淀”步骤调pH到弱碱性时，以氢氧化铝形式存在，
考虑准确性——
可能出现的答案：NaAlO2，AlO2-，Al(OH)3、[Al(OH)4]-或相应的物质名称，
一定错误的答案：Al单质
清晰的表达——
比较准确的答案：含铝物质或者含铝化合物
(2023·全国新课标卷，27)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，含铬化合物主要为________ (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和____________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是____________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时，会导致________；pH>9时，会导致_________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时，溶解为VO2+或VO3＋；在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-。上述性质说明V2O5具有________(填标号)。
A．酸性　 B．碱性　C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为______________。
非选择题：工艺流程
题型、考点、方法、易错点
推理
论证
氧化
碱性
NaCrO4
SiO2
NaAlO2
Fe2O3
PO43-
部分SiO32-
Al(OH)3
NaCrO4
Fe2O3
含铝化合物　
P不能除尽
Si不能除尽（生成Ｍg(OH)2，Mg2+被消耗）
C
开放度较大的问题，怎么得分？
（4）理解问题——关键词“除硅磷”、“pH≈9以达到最好的除杂效果”
组织思路——
“硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀”存在，才可以被除去，若pH<9或pH>9时，都可能会导致存在形式发生变化，而影响除杂效果。
考虑准确性——
可能出现的答案：P不能除尽，磷酸盐转化为可溶性磷酸盐，MgNH4PO4转化为磷酸氢盐或者磷酸二氢盐，PO43-发生水解，MgNH4PO4减少、磷酸盐转化为可溶性的酸式盐；
Si不能除尽，SiO32-不能除尽，生成Mg(OH)2消耗Mg2+,MgSiO3减少，MgSiO3溶解，因生成Ｍg(OH)2，导致Mg2+被消耗
一定错误的答案：MgNH4PO4分解或者MgSiO3分解
清晰的表达——
若pH<9时，会导致磷的除杂效果降低；
pH>9时，会导致硅的除杂效果降低。
2.1工艺流程题
化学反应原理综合
Examination point sorting and review
2.2
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
[2023·全国新课标卷，29]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应
图1　能量转换关系
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是_______________________________________________________________________________________。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3。则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________________________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔分数： )
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是________________________________________________ 。
②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。
③图3中，当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率a=_______。该温度时，反应
的平衡常数Kp=____________________(MPa) -1(化为最简式)。
学术探索情境
（1）根据盖斯定律计算反应热。
H=反应过程中吸收的总能量-放出的总能量
或反应物的键能总和－生成物的键能总和
=（473+654）kJ·mol－1-(339+397+436)kJ·mol－1
=-45kJ·mol－1
(2)根据最大能垒判断决速步骤。
在化学反应中，断开化学键的步骤都属于能垒，最大能垒为速率控制步骤。步骤i和iii属于微粒在催化剂表面吸附的过程，吸附和脱附能量变化都很小，步骤ii和iv属于断键过程，步骤ii需要吸收能量：也即N≡N键能为：473×2=946kJ·mol－1，步骤iv需要吸收能量也即H－H键的键能为：654×2/3=436kJ·mol－1，
步骤V以及生成氨的过程都属于放出能量的过程，因此，步骤ii的能垒最大，速率控制步骤为(ⅱ) 。 理由：N≡N键能很高，解离为N原子所需能量最多。
(３)根据密度计算公式计算。
已知　　　属于立方晶系，晶胞参数　　　　，密度为
　　　　，设其晶胞中含有Fｅ的原子数为x，则晶体密度
　　　　　　　　　　　　　，
解之得
　　　　　　　　　　，即晶胞中含有的原子数为　　　　。
易错点：
晶胞参数a=287pm，应将单位变为cm,a=287×10-10cm
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
[2023·全国新课标卷，29]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应
图1　能量转换关系
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是_______________________________________________________________________________________。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3。则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________________________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔分数： )
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是________________________________________________ 。
②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。
③图3中，当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率a=_______。该温度时，反应
的平衡常数Kp=____________________(MPa) -1(化为最简式)。
图像信息：
氨含量相同时，图3的温度高于图4
相同温度和相同P下，氨的含量，图3高于图4
（4）设问1，根据外界条件压强对平衡的影响分析。
合成氨的反应为气体分子数减少的反应，其他条件不变，加压平衡正向移动，所以压强越大，平衡时氨的摩尔分数越大，因此：p1（4）设问2，结合图像，分析外界条件对平衡的影响分析。
分析图像：
对比图3和图4中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图4中平衡时氨的摩尔分数较小。
回归原理：
在恒压下充入情性气体，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动，因此，充入惰性气体，最终导致平衡时氨的摩尔分数较小。
二者结合：
充入情性气体不利于合成氨，进料组成中含有情性气体的图是图4。
考查：恒温恒压条件下，充入稀有气体，对平衡的影响。
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
[2023·全国新课标卷，29]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应
图1　能量转换关系
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是_______________________________________________________________________________________。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3。则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________________________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔分数： )
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是________________________________________________ 。
②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。
③图3中，当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率a=_______。该温度时，反应
的平衡常数Kp=____________________(MPa) -1(化为最简式)。
考查计算能力
（4）设问3，根据三段式计算平衡常数。
根据设问2的推理可知，图3的进料组成为
二者的物质的量比为3:1，假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为x mol，则有：
当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，
可知： 解得
得出氮气的转化率
平衡时各物质的物质的量：N2 H2 NH3
其物质的量分数分别为
则该温度下
2mol
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
[2023·全国新课标卷，29]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应
图1　能量转换关系
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是_______________________________________________________________________________________。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3。则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________________________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔分数： )
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是________________________________________________ 。
②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。
③图3中，当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率a=_______。该温度时，反应
的平衡常数Kp=____________________(MPa) -1(化为最简式)。
关键能力：
图像的分析能力：
①能够根据能量转化关系图和反应机理图相结合的方法，分析决速步。
②能根据数据对比分析，观察图中不同的点对应氨的摩尔分数反向推导出影响平衡的因素
计算能力：
会根据密度公式计算晶胞参数、晶胞密度
能够根据三段式、平衡常数表达式进行计算
易错点：
①多步反应机理，需要厘清断成键、吸附、脱附、吸热、放热等的对应关系，根据键能相对大小判断决速步骤。
②温度、压强等多种因素变化影响平衡时，要选择减少变量的方法，进行分析。
③只给出各物质的摩尔分数，没有给出物质的量，需要转化数据以后再进行计算。
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
[2023·全国新课标卷，29]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应
图1　能量转换关系
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是_______________________________________________________________________________________。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3。则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________________________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔分数： )
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是________________________________________________ 。
②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。
③图3中，当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率a=_______。该温度时，反应
的平衡常数Kp=____________________(MPa) -1(化为最简式)。
情境素材：以化学能源、科技环保、化工生产等
载体:涉及的特定热化学方程式，
考查：热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡。
变化观念与平衡思想：通过调节外界条件对给定可逆反应的速率及平衡状态的影响，达到最高的转化率或者产率
证据推理与模型认知：给定的可逆反应及其有关数据或图像作为证据进行推理，结合有关思维模型，如可逆反应过程的“三段式”思维模型、数形结合思维模型等
科学态度与社会责任：要从温度、浓度、压强、催化剂等因素，控制反应速率和反应限度，达到人们设想的理想效益，既符合经济效益又符合社会效益
主要发展的核心素养：
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
[2023·全国新课标卷，29]氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：
（1）根据图1数据计算反应-45
图1　能量转换关系
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸附于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为________(填步骤前的标号)，理由是_______________________________________________________________________________________。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立方晶系，晶胞参数a＝287 pm，密度为7.8 g·cm－3。则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为___________________________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔分数： )
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是________________________________________________ 。
②进料组成中含有情性气体Ar的图是_______。
③图3中，当p2=20MPa、x(NH3)=0.20时，氮气的转化率a=_______。该温度时，反应
的平衡常数Kp=____________________(MPa) -1(化为最简式)。
（2）理由描述：
N≡N键能较高，解离为N原子所需能量最多。
没有描述清楚具体的研究对象，不得分。
（4）
①判断依据的答题模板：
“反应特征+控制变量+改变条件（压强）+平衡移动或结论”
③要求化为最简式，类似以下答案都不满足要求
找准失分点
-45
(2023·湖北卷，19)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g) C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如下：
(1)已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol－1和298.0 kJ·mol－1，H—H键能为436.0 kJ·mol－1。估算C40H20(g) C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)图示历程包含________个基元反应，其中速率最慢的是第_______个。
(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为________、________。
(4)1 200 K时，假定体系内只有反应C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)发生，反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为_________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(5) H19(g) C40H18(g)＋H·(g)及 H11(g) C40H10(g)＋H·(g)反应的ln K(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，lnK＝－ΔH/RT＋c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_________ 。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是_a___(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
文本信息：反应机理为 “氢抽提和闭环脱氢”
图2信息：经历了3个过渡态且活化能均不相同
图1信息：每抽提1个H2，形成1个五元环，生成物是C40H18和H2
图3信息：横坐标是温度的倒数
快速浏览设问：找到设问和信息的大致对应关系，做到心中有数
(2023·湖北卷，19)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g) C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如下：
(1)已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol－1和298.0 kJ·mol－1，H—H键能为436.0 kJ·mol－1。估算C40H20(g) C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)图示历程包含________个基元反应，其中速率最慢的是第_______个。
(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为________、________。
(4)1200K时，假定体系内只有反应C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)发生，反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为_________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(5) H19(g) C40H18(g)＋H·(g)及 H11(g) C40H10(g)＋H·(g)反应的ln K(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，lnK＝－ΔH/RT＋c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_________ 。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是____(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
（1）根据反应机理、键能与ΔH的关系分析。
由图1反应机理分析可知，反应过程中断开了2个C-H键，形成了1个C-C键和1个H-H。
则ΔH＝2E(C—H)－[E(C—C)＋E(H—H)]＝(2×431.0－298.0－436.0)kJ·mol－1＝+128 kJ·mol－1。
(2)根据能量图进行分析。
由图2可知，共有3个基元反应，最后一步，也即第3步的活化能最大，反应速率最慢。
(3)根据结构简式和反应机理进行分析。
由图1可知，由C40H20生成C40H18每抽提1个H2，形成1个五元环，六元环数目不变。由C40H20生成C40H10抽提5个H2，形成5个五元环。C40H20中共有10个六元环，1个五元环，生成C40H10时，多出5个五元环，故C40H10中有6个五元环、10个六元环。
(4)利用三段式和平衡常数表达式进行分析
设起始量为1mol，则根据信息列出三段式为：
该反应的平衡常数 =
(2023·湖北卷，19)纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g) C40H18(g)＋H2(g)的反应机理和能量变化如下：
(1)已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0 kJ·mol－1和298.0 kJ·mol－1，H—H键能为436.0 kJ·mol－1。估算C40H20(g) C40H18(g)＋H2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)图示历程包含________个基元反应，其中速率最慢的是第_______个。
(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为________、________。
(4)1 200 K时，假定体系内只有反应C40H12(g) C40H10(g)＋H2(g)发生，反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为_________________ (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(5) H19(g) C40H18(g)＋H·(g)及 H11(g) C40H10(g)＋H·(g)反应的ln K(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，lnK＝－ΔH/RT＋c(R为理想气体常数，c为截距)。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_________ 。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是____(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
（5）根据设问中提示，从物质结构的角度进行分。
观察表达式lnK＝－ΔH/RT＋c可以看成关于1/T的一次函数，分析图3，1/T为横坐标，lnK为纵坐标，斜率为ΔH，斜率近似相等，即两反应的ΔH基本相等，从结构角度分析，键能决定ΔH的相对大小，两步转化反应机理相似、化学键的变化相似，因此几乎平行。
答案：两个反应的化学键变化相似，使得ΔH数值接近，而两条线的斜率取决于ΔH，所以两条线平行。
(6)根据外界条件对反应速率和平衡的影响，结合反应历程分析。
由设问1的分析可知，该反应为吸热反应。则温度升高，反应速率加快，平衡正向移动，平衡转化率提高，a正确；该反应证反应方向为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小，b错误；催化剂不改变平衡转化率，只能加快反应速率，c错误。
本小题，选择a。
易错点：①ΔH的计算利用键能分析而不能利用反应历程中的能量分析。
②第5小题，从结构角度分析，不能将结构与ΔH关联起来。
③粗心导致失误：第3小题，五元环的数目没有把原来的加上，第4小题Kp计算中，运算出错。
非选择题：化学反应原理
题型、考点、方法、易错点
化学反应原理题 思维分析路径
明确考点
厘清关键问题
解题策略
高 频
书写：目标热化学方程式；
计算：ΔH、化学反应速率、化学平衡常数、平衡转化率；
论证说理：结合图像分析影响反应速率和平衡的因素。
中 频
计算：利用键能、活化能进行焓变ΔH计算
判断：
影响化学反应速率的因素判断；根据题中条件进行图像中曲线的判断
化学反应
热力学
动力学
反应能不能发生？
△G=△H-T△S
反应向哪个方向进行？
反应的限度如何？
（K相对大小、进行程度能否彻底，平衡转化率）
反应进行快慢程度如何？
哪些方法可以加快速率？
与时间无关
与时间有关
产物能量越低，
越有利于反应的发生
反应速率越大，
越有利于反应的发生
1.速率平衡图像分析“三看”
看两坐标的意义；看三点[起点、折点、平衡点]；看曲线[直线或平行线、上升还是下降]
分析含义，得出结论。
2.平衡移动论证说理题答题流程
说特点——变条件——定方向——得结果
（正反应方向气体
分子数或者热量变化）
只P或T变
平衡向…移动
转化率或者百分含量变化……
3.转化率问题
非平衡转化率：主要考虑C、P、T、催化剂对速率影响、T对催化剂活性的影响、催化剂对主副反应选择性的影响等
平衡转化率，侧重分析C、P、T对化学平衡的影响，T对催化活性的影响等
关键：辨识题目中给出的信息
590 ℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是：丁烯高温裂解生成短碳链烃类
4.K的计算问题
明确稳定常数K、溶度积常数Ksp、水电离平衡常数Kw、电离平衡常数Ka或Kb、水解平衡常数Kh;Kc、Kn、Kx、Kp各自的意义。明确当m+n=p+q时，也即反应前后气体分子数不变时，Kc=Kn=Kx=Kp
难点
①对于复杂情境，不能准确获取信息并对关键信息进行有效加工；
②逻辑思维能力欠缺，不能有效的整合信息，理顺思路，进行良好的逻辑推理与论证。
周红丽。2024.05
2.1工艺流程题
化学实验综合
Examination point sorting and review
2.3
(2023·新课标卷，28)实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下：
相关信息列表如下：
装置示意图如图所示，实验步骤为：
①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，边搅拌边加热，至固体全部溶解。
②停止加热，待沸腾平息后加入2.0 g安息香，加热回流45～60 min。③加入50 mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.6 g。
(1)仪器A中应加入_____(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是___________；冷却水应从____(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是_________。
(4)在本实验中，FeCl3为氧化剂且过量，其还原产物为_______；某同学尝试改进本实验：采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行？______，简述判断理由____。
(5)本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止____________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量_____洗涤的方法除去(填字母)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 　　　b.乙酸　　c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于_____(填字母)。
a.85% 　　b.80%　　　c.75% 　　　d.70%
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶
非选择题：化学实验综合题
题型、考点、方法、易错点
油
球形冷凝管
a
防暴沸
FeCl2
可行
空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应
氯化铁水解
a
b
（1）根据步骤②中给出的信息，该实验需要加热使混合物沸腾，冰乙酸、水和氯化铁混合液体的沸点超过了100 ℃，应选择油浴加热。（根据表格信息可知，此处乙酸可做溶剂。）
方程式信息：①FeCl3作催化剂②去H氧化③不是完整的化学方程式
表格信息：反应物和产物二苯乙二酮均为固体；沸点都高于100℃；不同溶剂中溶解度不同
（2）考查实验仪器的使用，观察仪器特征，得出名称 球形冷凝管，为了使水充满球形冷凝管，冷却水应从a口进，b口出。
（3）考查反应调节与实验安全。从实验安全角度考虑，因为安息香为固体物质，如果沸腾时加入，容易引起爆沸。（固体和沸石一样，不可在沸腾时加入）
（4）考查元素化合物知识、实验方案设计与评价。依据化合价变化分析，得出产物为FeCl2。
试剂作用分析：FeCl3作催化剂和氧化剂，
则：刚开始与反应物或底物反应被消耗，转化为FeCl2,通入空气后，氧气将FeCl2氧化成FeCl3继续反应。
“浴”的回顾与解读，受热均匀，容易控制反应温度
T<25℃，冰水浴或者冰盐水；25℃100℃(2023·新课标卷，28)实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下：
相关信息列表如下：
装置示意图如图所示，实验步骤为：
①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，边搅拌边加热，至固体全部溶解。
②停止加热，待沸腾平息后加入2.0 g安息香，加热回流45～60 min。③加入50 mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.6 g。
(1)仪器A中应加入_____(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是___________；冷却水应从____(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是_________。
(4)在本实验中，FeCl3为氧化剂且过量，其还原产物为_______；某同学尝试改进本实验：采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行？______，简述判断理由____。
(5)本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止____________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量_____洗涤的方法除去(填字母)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 　　　b.乙酸　　c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于_____(填字母)。
a.85% 　　b.80%　　　c.75% 　　　d.70%
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶
非选择题：化学实验综合题
题型、考点、方法、易错点
油
球形冷凝管
a
防暴沸
FeCl2
可行
空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应
氯化铁水解
a
b
（5）考查试剂用途，易水解盐的溶液的配制。
实验室为了防止氯化铁溶解时水解生成氢氧化铁沉淀，需用盐酸配制氯化铁溶液，抑制其水解。
本题，加入乙酸可以防止氯化铁水解。
（6）考查物质的分离提纯。
根据溶解性的不同选择分离提纯试剂。
安息香难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
要除去未氧化的安息香，应该选择热水。
（7）考查数学分析和处理能力
Mr 安息香 二苯乙二酮 ＝ 2
2.0 g安息香理论上生成的二苯乙二酮 ≈ 2 g
干燥后得淡黄色结晶即二苯乙二酮 = 1.6 g
因此：产率≈ 80%
注意 估算法的使用！
批判性思维能力
①热传导介质的分析 水浴or油浴
②方案的可行性评估 可行or不可行
③计算产率 精确计算or估算
(2023·新课标卷，28)实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下：
相关信息列表如下：
装置示意图如图所示，实验步骤为：
①在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸、5 mL水及9.0 g FeCl3·6H2O，边搅拌边加热，至固体全部溶解。
②停止加热，待沸腾平息后加入2.0 g安息香，加热回流45～60 min。③加入50 mL水，煮沸后冷却，有黄色固体析出。④过滤，并用冷水洗涤固体3次，得到粗品。⑤粗品用75%的乙醇重结晶，干燥后得淡黄色结晶1.6 g。
(1)仪器A中应加入_____(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是___________；冷却水应从____(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中，安息香必须待沸腾平息后方可加入，其主要目的是_________。
(4)在本实验中，FeCl3为氧化剂且过量，其还原产物为_______；某同学尝试改进本实验：采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行？______，简述判断理由____。
(5)本实验步骤①～③在乙酸体系中进行，乙酸除作溶剂外，另一主要作用是防止____________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量_____洗涤的方法除去(填字母)。若要得到更高纯度的产品，可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 　　　b.乙酸　　c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于_____(填字母)。
a.85% 　　b.80%　　　c.75% 　　　d.70%
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶
非选择题：化学实验综合题
题型、考点、方法、易错点
油
球形冷凝管
a
防暴沸
FeCl2
可行
氯化铁水解
a
b
找准失分点
(4)亚铁盐、亚铁离子、Fe2+等均可得分
(4)理由：
参考答案：
空气中的氧气可以将还原产物FeCl2氧化为FeCl3，FeCl3可循环参与反应
以下答案也可得分：
空气中的氧气可将氯化亚铁氧化成氯化铁；
可以看作空气中的氧气氧化安息香，氯化铁做催化剂
失分点：
以为空气可以直接氧化安息香而认为方案不可行；以为氯化铁的量没有加入过量，不足以催化反应的发生，而答不可行。
(1)没有关注到表格中熔沸点的信息，受到思维定势的影响，选择水浴加热。
(5)思考问题比较片面或者片段化，没有关联到操作步骤中涉及到的氯化铁的性质，而不能回答出乙酸的作用。
(6)没有关注到表格信息，没有采用对比分析的方法选择出最佳试剂。
(2)仪器名称写出错别字 如“管”写成“馆”
非选择题：化学实验综合题
题型、考点、方法、易错点
.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先________________，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查______________。依次点燃煤气灯________，进行实验。
(2)O2的作用有____________________________________________________。
CuO的作用是__________________________________(举1例，用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是________、________(填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是______________________________________。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO＋NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：_____________________。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236 g，实验结束后，c管增重0.0108 g，d管增重0.0352 g。质谱仪测得该有机物的相对分子质量为118，其分子式为________。
通入一定的O2
装置气密性
b、a
为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入U型管中
A
C
碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
先熄灭煤气灯a，继续通入一段时间O2，再熄灭煤气灯b，待装置冷却至室温，停止通入O2
C4H6O4
实验探究情境
文本信息：实验目的——C、H元素分析
装置图信息：O2与有机物反应、a中挥发出的有机物与CuO反应、有机物不充分燃烧生成的CO与CuO反应、c、d吸收生成的H2O、CO2
设问信息：样品质量、c、d增重质量、有机物相对分子质量
（1）根据实验目的补充实验操作，第1空：防止装置中的CO2和H2O对实验造成干扰，应先排尽装置中的空气。
第2空：防止装置漏气，第3空：防止a中挥发出的有机物不能与CuO充分反应，因此先点燃b再点燃a
（1）根据实验目的补充实验操作，第1空：防止装置中的CO2和H2O对实验造成干扰，应先排尽装置中的空气。
第2空：防止装置漏气，第3空：防止a中挥发出的有机物不能与CuO充分反应，因此先点燃b再点燃a
（2）根据实验目分析试剂作用，做氧化CxHyOz的氧化剂，提供气流保证a中得到的氧化产物全部进入b中；CuO具有氧化剂，可以与CO或者CxHyOz反应。
（3）根据实验目进行试剂选择原因分析，c中加入CaCl2 吸收生成的H2O，d中加入碱石灰(CaO＋NaOH)吸收CO2，如果二者不能调换，则不能测出H2O和CO2的质量
（4）根据实验目的和操作要求进行步骤补充，实验结束要先熄灭a再熄灭b,为保证装置中残留的CO2、H2O充分被吸收，应继续通一段时间的O2，直到装置冷却到室温。因此答案为：先熄灭煤气灯a，继续通入一段时间O2，再熄灭煤气灯b，待c和d管冷却至室温，最后停止通入O2
非选择题：化学实验综合题
题型、考点、方法、易错点
.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先________________，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查______________。依次点燃煤气灯________，进行实验。
(2)O2的作用有____________________________________________________。
CuO的作用是__________________________________(举1例，用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是________、________(填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是______________________________________。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO＋NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：_____________________。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236 g，实验结束后，c管增重0.0108 g，d管增重0.0352 g。质谱仪测得该有机物的相对分子质量为118，其分子式为________。
通入一定的O2
装置气密性
b、a
为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入U型管中
A
C
碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
先熄灭煤气灯a，继续通入一段时间O2，再熄灭煤气灯b，待装置冷却至室温，停止通入O2
C4H6O4
（5）通过计算确定分子式
m(O)=(0.0236－0.0012×1－0.0008×12) g＝0.0128 g
该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.0008∶0.0012∶0.0008＝2∶3∶2；所以分子式为（C2H3O2)x
质谱仪测得该有机物的相对分子质量为118，则其化学式为C4H6O4。
非选择题：化学实验综合题
题型、考点、方法、易错点
2.3化学实验综合
类型
思维模型
解答策略
考点
易错点：
如物质制备中
①加料或者操作顺序
②可能副反应
③反应条件控制
④仪器或者试剂的作用
1.物质制备为主
（以无机物、有机物的制备为载体）
2.原理探究题
3.评价型实验题
4.定量测定实验题
物质制备型实验主要考查：
仪器的识别与应用、
物质的制备、
除杂与分离、
实验条件的控制
物质的性质探究与验证、
实验现象的分析与描述、
实验结论的评价、
产品分析
产品分析
（定性检验
纯度测定
产率计算）
装置图
表格信息
制备流程图
实验步骤
呈现形式
三步法准确解题
第一步：快速浏览试题
抓住文本信息、装置图信息或者实验步骤信息、设问信息等关键信息
第二步，直奔设问
结合实验步骤或装置图进行针对性的回答
第三步：精读精析
遇到动态、关联性设问，要从前后联系，从整体角度进行分析。
无机物制备
【气体发生装置——除杂装置——制备装置——尾气处理装置】
有机物制备
【明确制备装置特征——分析实验步骤——分析杂质成分——根据信息分析分离提纯的措施——计算产物纯度】
定量实验
【气体发生装置——净化装置——缓冲装置（安全）——核心反应装置——（安全装置）——收集装置（测量装置）—防水防空（干扰）——尾气处理装置】
定量实验可能涉及到的操作步骤：
连接仪器——检查装置气密性——添加药品——加热反应——记录现象——收集产品——数据处理——得出结论。
明确实验目的
明确实验原理（组成、性质等）
明确实验流程或步骤
载气的作用
排出装置内空气，防止空气中O2、CO2、H2O对实验的影响。
反应前
反应中
一般：为了将反应中产生的气体，全部转入后续装置并完全吸收。
反应后
将反应中产生的有害气体或者有害反应物(如Br2、Cl2、SO2等)，全部转入尾气吸收装置完全吸收。2.冷却固体，防止反应发生……
装置或者步骤缺陷问题关注角度——安全与产率，如：
未除杂或干燥
未吸收尾气
未防倒吸
未防空气中的水蒸汽等进入装置
策略：
在XX位置，增加一个装有XX试剂的XX装置（干燥管，洗气瓶等）
或增加……操作
可能涉及
2.1工艺流程题
物质结构与性质
Examination point sorting and review
2.4
（2023全国甲卷，35）将酞菁-钴酞菁-三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
（1）图1所示的几种碳单质，它们互为____________ ，其中属于原子晶体的是_______________， 间的作用力是___________。
（2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中轨道能提供一对电子的 原子是_______。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为_ _____，氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键。
（3）气态 通常以二聚体 的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中 的轨道杂化类型为_____。的熔点为，远高于的 ，由此可以判断铝氟之间的化学键为_____________键。 结构属立方晶系，晶胞如图3b所示， 的配位数为___________。若晶胞参数为 , 晶体密度 _ _____ （列出计算式，阿伏加德罗常数的值为）。
同素异形体
金刚石
范德华力
（1）根据物质组成、晶体结构和物质类别进行分析。图中所示物质为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的立体网状结构，为原子晶体；石墨属于混合型晶体，为典型的分子晶体；碳纳米管是纳米级石墨晶体，间的作用力是范德华力。
③

配位
（2）根据成键特征进行分析。
第1空：酞菁分子中所有原子共平面——C和N
均为sp2杂化。根据价层电子对互斥理论
价层电子对数＝键电子对数＋孤电子对数＝３，
①号和②号N形成了２个键、１个孤电子对，p轨道上剩余1个e-形成
键，③号N形成了3个键，p轨道上剩余的2个e-形成键。因此选③
第2空：钴酞菁比酞菁少了2个H，因此Co价态为+2价。
第3空：根据微粒结构分析，Co2+有空轨道，N有孤电子对，
二者可以形成配位键。

离子


非选择题：物质结构与性质
题型、考点、方法、易错点
（3）
第1空：根据分子结构图进行分析。
Al与周围4个Cl形成4个键，杂化类型为 sp3。
第2空：根据物质熔点和电负性分析。
熔点AlF3 AlCl3,AlF3为离子化合物。
第3空：根据晶胞结构图分析。
大球有3个，小球有1个，结合化学式AlF3，大球是F，小球是Al。
距离F-最近的Al3+有 2个，因此，配位数为2。
第4空：根据公式进行计算
非选择题：物质结构与性质
题型、考点、方法、易错点
原子结构与性质
分子结构与性质
晶体结构与性质
共价晶体
离子晶体
分子晶体
金属晶体
混合晶体
过渡型晶体
空间结构
共价键
分子性质
物质结构与性质 知识体系
微粒及微粒间作用力
晶胞结构
晶体性质
熔沸点比较
第一电离能、电负性递变规律，特殊性，比较。
原子结构的符号表征
元素性质
金属性、非金属性
（判断依据、
相似性与递变性）
原子半径
主要化合价
原子结构示意图
核外电子排布式
核外电子排布图
构造原理
泡利原理
洪特规则及特例
能量最低原理
熔沸点
溶解性
键参数
共价键的稳定性
分子间作用力与氢键
分子的稳定性
同类型
不同类型
σ键、π键成键方式图示表示
杂化轨道理论
价层电子
对互斥理论
空间想象能力
计算能力
基态、激发态
原子分数坐标分析
晶胞参数、密度的计算
注意单位
文字说理题——核心：结构决定性质
物质熔、沸点高低原因分析、化学键与物质性质关系分析、物质的溶解性、键角大小的比较、氢键、无机含氧酸的判断、有机物酸性比较……
元素周期表中的位置
元素周期律
配位键
配位数
俯视图等投影图分析
分子极性
手性分子
What？
Why？
How？
找内在关联、抓核心与本质
沿体对角线的投影为
。
沿x、y轴的投影图为
化学式
杂化：三变一不变。轨道形状变、轨道能量变、轨道成分变、轨道数目不变。
2.1工艺流程题
有机合成路线推断
Examination point sorting and review
2.5
(2023·新课标卷，30)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。右面为其合成路线之一。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________________________。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有____种。
(3)D中官能团的名称为______、______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为___________。
(5)F的结构简式为__________。
(6)I转变为J的化学方程式为_________________________________________。
(7)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)；
①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体
的结构简式为________。
非选择题：有机合成推断
题型、考点、方法、易错点
3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
2
氨基
羟基
取代反应
9
学术探究情境、药物新合成，体现学科育人价值
证据推理与模型认知
变化观念与平衡思想
能够运用多种认知模型来描述和解释物质的结构，性质和变化，能够依据物质及其变化信息，建立解决复杂化学问题的思维框架。
(2023·新课标卷，30)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。右面为其合成路线之一。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________________________。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有____种。
(3)D中官能团的名称为______、______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为___________。
(5)F的结构简式为__________。
(6)I转变为J的化学方程式为_________________________________________。
(7)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)；
①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体
的结构简式为________。
非选择题：有机合成推断
题型、考点、方法、易错点
3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
2
氨基
羟基
取代反应
9
学术探究情境、药物新合成
根据σ键数目判断，4个σ键，sp3杂化，3个σ键，sp2杂化
定母体——苯酚，定侧链——3号C上连甲基，根据命名书写原则书写。
根据D的结构简式判断。对比C和E，可知D中引入了—NH２
根据断成键方式判断。对比E、F和G，可知E断O－H键，F断C－Cl键，有产物HCl生成，是取代反应。
基于第(4)小题分析，根据G的结构判断F结构。
第一种方法
第一步：对比I和K的结构，I－J—K的官能团变化为—ClN2→—OH→CH3COO-从而确定J的结构。
第二步：根据元素守恒，产物中应有1个H原子，1个Cl,2个N原子，因此产物为ＨCl+N2
第二种方法（了解）
根据重氮盐的不稳定性，依据电性关系分析产物（重氮盐的水解反应是典型的单分子亲核取代反应（SN1）。
(2023·新课标卷，30)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。右面为其合成路线之一。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________________________。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有____种。
(3)D中官能团的名称为______、______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为___________。
(5)F的结构简式为__________。
(6)I转变为J的化学方程式为_________________________________________。
(7)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)；
①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体
的结构简式为________。
非选择题：有机合成推断
题型、考点、方法、易错点
3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
2
氨基
羟基
取代反应
9
学术探究情境、药物新合成
根据σ键数目判断，4个σ键，sp3杂化，3个σ键，sp2杂化
定母体——苯酚，定侧链——3号C上连甲基，根据命名书写原则书写。
根据D的结构简式判断。对比C和E，可知D中引入了—NH２
根据断成键方式判断。对比E、F和G，可知E断O－H键，F断C－Cl键，有产物HCl生成，是取代反应。
基于第(4)小题分析，根据G的结构判断F结构。
第一步：对比I和K的结构，I－J—K的官能团变化为—ClN2→—OH→CH3COO-从而确定J的结构。
第二步：根据元素守恒，产物中应有1个H原子，1个Cl,2个N原子，因此为ＨCl+N2
-CH(CH3)OH和2个-CH3
-CH(OCH3)CH3
和1个-CH3
6种
3种
3∶3∶3∶2∶2∶1
3个-CH3
2个苯环上H
１个手性C上H
(2023·新课标卷，30)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。右面为其合成路线之一。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是__________________________。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有____种。
(3)D中官能团的名称为______、______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为___________。
(5)F的结构简式为__________。
(6)I转变为J的化学方程式为_________________________________________。
(7)在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构)；
①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。
其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体
的结构简式为________。
非选择题：有机合成推断
题型、考点、方法、易错点
3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
2
氨基
羟基
取代反应
9
规范书写。无“－”“基”均不得分，“苯”写成“笨”及出现其他错别字均不得分。
找准失分点
“２”或“两”或“二”均可得分
写作“酚羟基”可得分
写成杂化类型“sp3 、sp2”不得分
写作“取代”也可得分
写作“Cl-CH2-CH2-N(CH3)2”也可得分,写出结构式、分子式或者结构简式中H原子数写错，均不得分。
有机物写错不得分。
非选择题：有机合成推断
题型、考点、方法、易错点
非选择题逐题攻略
题型、考点、方法、易错点
THANK YOU
高考化学最后一讲：逐题攻略

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