资源简介 (共79张PPT)vms主题三 物质的转化与应用——无机专题9 以物质转化为主线的工艺流程图化工流程题既是高考命题的重点、热点，也是学生复习备考的难点，这是因为化工流程情境新、陌生度大，问题的融合性强，学生在有限的时间内很难快速、准确地提取、加工和整合信息。化工流程题是以无机化工产品的生产工艺流程为载体，对元素化合物、化学反应原理、物质结构、化学实验等知识进行综合考查。其情境素材包括以矿物质为原料的物质制备、工业生产废弃物的回收利用、生产生活中具有广泛用途的物质的制备及产品纯度的定量测定等。试题考查的知识内容包括物质转化及陌生方程式的书写、氧化还原反应原理的分析及计算、化学反应速率的影响因素、平衡移动原理及计算、化学基本实验操作及条件控制、滴定原理及产品纯度分析、电解原理等。考题 题型 考查内容 分值2022年广东卷第18题 填空题 氧化还原反应有关计算，有关铁及其化合物的工艺流程，溶度积常数相关计算，物质分离、提纯综合应用 142023年广东卷第18题 填空题 以氨浸工艺从矿石的硝酸浸取液中提取Ni、Co及其他产品为情境素材，通过设置浸取液调pH、过滤、氨浸、分离、结晶、热解等操作，考查反应方程式的书写、微粒浓度大小比较、成分推断、原理分析、结构化学等知识 142024年广东卷第18题 填空题 以提取镓及循环利用铝的工艺为载体，考查铝的电解制备，配位化合物知识，应用平衡常数进行定量计算，晶体等知识 14(一)化工流程题常见的结构模型工艺流程图的结构模型1 工艺流程图的结构模型2 (二)化工流程题常见解题思路1.预处理化工流程图中的预处理实际就是将矿石或工业废料溶解，使其中的核心元素进入溶液，便于后续的转化以及分离提纯。常见的预处理有“粉碎”“焙烧”“水浸”“酸浸”等操作，考查最多的是如何提高预处理效率，“效率”包括“快”和“多”两个方面，即在尽可能短的时间内反应限度尽可能大，从化学的角度看，就是增大化学反应速率，可采用的措施如下图所示：2.除杂化工流程题中常见的杂质元素有Al、Fe、Si、Ca，这些元素常以氧化物或者盐的形式存在于矿石或工业废渣中。经过水浸、酸浸或碱浸，杂质元素一般都转化为可溶性盐，然后通过调节溶液的pH，将杂质元素转化为Al(OH)3、Fe(OH)3、H2SiO3、CaCO3等沉淀而除去。3.物质的转化该题型中陌生方程式的书写、氧化还原反应、化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡、电解原理等知识考查的频次高、分值大又很容易失分。这些知识既比较庞杂(涉及学过的、没学过的元素化合物知识)又具有很强的理论性(与反应速率和反应限度有关)。通过变化观，元素观，微粒观分析元素的去向，梳理与“变化观念与平衡思想”有关的知识，使知识系统化、网络化。4.分离提纯化工流程题中常见的分离提纯方法有结晶、过滤，有时还用到蒸馏和分液。(1)常见的分离提纯的方法如下表：分散系 分散质状态 分散剂状态 分离提纯物质的方法溶液 固体 液体 蒸发结晶、冷却结晶悬浊液 固体 液体 过滤、趁热过滤、减压过滤溶液 液体 液体 蒸馏乳浊液 液体 液体 分液(2)常见的结晶方法如下：结晶方法 实验操作方法 适用对象蒸发结晶 蒸发浓缩至析出大量晶体、趁热过滤得晶体、洗涤、干燥 固体物质的溶解度随温度变化不大的物质，如NaCl冷却结晶 蒸发浓缩至出现晶膜、冷却过滤得晶体、洗涤、干燥 固体物质的溶解度随温度变化很大的物质，如KNO3 (三)化工流程题常用的思维方法从“变化”的角度可以将工艺流程图中的步骤(或环节)分为两类：一类是物质转化(或化学反应)，物质的转化包括核心元素的转化和杂质元素的转化。核心元素由原料经过预处理、核心反应(含有核心元素的物质所发生的、与生成产品有关的反应)转化为产品，杂质元素则逐渐转化为废渣、废气或废液除去。另一类是物理操作，相当于化学实验室的实验操作，实验操作包括原料的预处理、除杂和产品的分离提纯。对于“化学反应”，既可以从元素角度进行分类，分为核心元素和杂质元素所发生的反应：(1)核心元素是在哪一步发生化学反应转化为中间产物，中间产物又是在哪一步转化为产品；(2)杂质元素是在哪一步除去的，以什么物质的形式被除去，该物质又是在哪一步生成的。还可以根据元素化合价是否发生变化进行分类，分为氧化还原反应和非氧化还原反应：非氧化还原反应可以根据物质的类别，按照物质的通性书写方程式；氧化还原反应首先根据元素化合价的变化情况找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，再根据得失电子守恒配平这四种物质，最后结合反应介质、质量守恒、电荷守恒(离子方程式)配平方程式。化工流程题的思维模型 陌生氧化还原反应方程式书写的思维模型突破一金属、非金属及其化合物的制备(2023广东卷·节选)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Al3＋、Mg2＋)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下： ＞ 已知：氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2＋、Co2＋、Co3＋与NH3形成可溶于水的配离子；lgKb(NH3·H2O)＝－4.7；Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3；部分氢氧化物的Ksp如下表。 MgO＋H2O===Mg(OH)2 氢氧化物 Co(OH)2 Co(OH)3 Ni(OH)2 Al(OH)3 Mg(OH)2Ksp 5.9×10－15 1.6×10－44 5.5×10－16 1.3×10－33 5.6×10－12(3)“氨浸”时，由Co(OH)3转化为［Co(NH3)6］2＋的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是 _ 。 (5)“析晶”过程中通入的酸性气体A为 。 HCl 钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积 减少胶状物质对镍(6)①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值，理论上最高为 。 ②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义，在于可重复利用HNO3和 (填化学式)。 MgO 0.4 (5)“析晶”要析出NiCl2·4H2O，为防止Ni2＋水解以及失去结晶水，过程中通入的酸性气体A为HCl。(6)①晶体A为Mg(NO3)2·6H2O，Mg(NO3)2·6H2O===MgO＋2HNO3＋5H2O，则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值，理论上最高为0.4。②“热解”时得到的固体氧化物为MgO ，可用于开始调节pH＝9.0时重复使用。(2022广东卷)稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是 。 已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 Fe2＋ 离子 Mg2＋ Fe3＋ Al3＋ RE3＋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 — 4.7≤pH＜6.2 Al3++3OH-===Al（OH）3↓(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3＋溶出、提高产率，其原因是 。 ②“操作X”的过程为先 ，再固液分离。 (5)该工艺中，可再生循环利用的物质有 (写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 mol Pt3Y转移 mol电子。 ②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应为 。 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 15 MgSO4 冷却结晶 加热搅拌可增大反应速率 解析：(1)“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子，需要将Fe2＋氧化为Fe3＋，以便后续除杂，所以化合价有变化的金属离子是Fe2＋。(2)由表中数据可知，Al3＋沉淀完全的pH为4.7，而RE3＋开始沉淀的pH为6.2~7.4，所以为保证Fe3＋、Al3＋沉淀完全，且RE3＋不沉淀，要用NaOH溶液调pH至4.7≤pH＜6.2的范围内。该过程中Al3＋发生反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO4。(6)①YCl3中Y为＋3价，PtCl4中Pt为＋4价，而Pt3Y中金属均为0价，所以还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 mol Pt3Y转移15 moL电子。②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。突破二物质的回收利用有关的工业流程分析(2022惠州模拟)锂在新能源等领域应用广泛。从粉煤灰(含Al2O3、Fe2O3、Li2O、SiO2等)中回收提取铝、锂元素的化合物的流程如图所示：回答下列问题：(1)“粉碎”的目的是 ，滤渣1的成分主要是 (填化学式)。 SiO2 已知：碳酸锂的溶解度(g/L)见表。 增大粉煤灰的表面积，提高酸浸效率 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 80 100Li2CO3 1.54 1.43 1.33 1.25 1.17 1.08 1.01 0.85 0.72 NaOH溶液 4.0×10－5 否 制备氨气(或做氮肥) 盐酸酸化的BaCl2溶液 趁热过滤 解析：粉煤灰粉碎后，用稀硫酸“酸浸”，Al2O3、Fe2O3、Li2O与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸锂，SiO2不溶于硫酸，滤渣1是SiO2；滤液中加氨水调节pH，生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，除去Al3＋、Fe3＋，过滤后，向滤液中加入碳酸铵生成碳酸锂，过滤、洗涤、干燥，可得固体碳酸锂。(1)根据影响反应速率的因素，“粉碎”增大了反应物间的接触面积，增大反应速率，提高酸浸效率。由分析可知，滤渣1为SiO2。(4)由表格数据可知，碳酸锂的溶解度随温度升高而减小，因此“沉锂”中的“一系列操作”依次为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥。硫酸锂和碳酸铵反应生成碳酸锂和硫酸铵，因此母液的主要成分为硫酸铵，溶液中的阴离子为硫酸根离子，检验硫酸根离子的方法为加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀，证明含硫酸根离子。硫酸铵可用于制备氨气或作氮肥。(5)放电时正极得电子，元素化合价降低，充电时，正极作为阳极，失电子，元素化合价升高，由电池总反应可知，充电时，LiFePO4作阳极，则该电池正极材料上的反应式为LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋(2024广东卷)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量Ga、Fe、K、Ca的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。工艺中，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用LAEM提取金属离子Mn＋的原理如图。已知：铁［FeCl4］－ 3.2 NaCl 大 (6)一种含Ga、Ni、Co元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni＝ ，其立方晶胞的体积为_______ nm3。 8a3 2∶1∶1 解析：(1)“电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单质，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑。(2)“浸取”中，由Ga3＋形成［GaCl4］－的离子方程式为Ga3＋＋4Cl－===［GaCl4］－。(3)由已知，浸取液中，Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以［MClm］(m－3)－(m＝0~4)微粒形式存在，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区，为了避免铁元素以［FeCl4］－的微粒形式通过LAEM，故要加入铝片还原Fe3＋，从而有利于Ga的分离。(4)“LAEM提取”中，原料液的Cl－浓度越高，更有利于生成［GaCl4］－的反应正向移动，更有利于Ga的提取，在不提高原料液酸度的前提下，同时不引入新杂质，可向Ⅰ室中加入NaCl，提高Cl－浓度，进一步提高Ga的提取率。(6)合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga为晶胞顶点，晶胞面心也是Ga，Ni处于晶胞棱心和体心，Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co，故晶胞中Ga、Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co∶Ga∶Ni＝2∶1∶1，晶胞棱长为两个最近的Ga之间(或最近的Ni之间)的距离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3nm3。突破三物质的分离提纯工业流程分析(2023广东模拟)镀镍生产过程中产生的酸性硫酸镍废液(含有Fe2＋、Zn2＋、Mg2＋、Ca2＋等杂质离子)，通过精制提纯可制备高纯硫酸镍，部分流程如图：资料1：25 ℃时，生成氢氧化物沉淀的pH如下表。氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Ni(OH)2开始沉淀时 6.3 1.5 6.2 9.1 11.8 6.9完全沉淀时 8.3 2.8 8.2 11.1 13.8 8.9注：金属离子的起始浓度为0.1 mol/L。资料2：25 ℃时，Ksp(CaF2)＝4×10－11，Ksp(MgF2)＝9×10－9，ZnF2易溶于水。资料3：P204(二乙基己基磷酸)萃取金属离子的反应为x＋Mx＋ M＋xH＋。(1)操作1、2的名称是 ，操作3的名称是 。 (2)操作1中加入Cl2的主要目的是 。 (3)NiF2溶液参与反应的离子方程式是_____________________________________________。杂质离子沉淀完全时，溶液中c(F－)＝ mol/L ［c(杂质离子)≤10－5mol/L即可视为沉淀完全］。 (4)滤液b中含有的微粒主要有________________________________。 3×10－22F－===MgF2↓Ca2＋＋2F－===CaF2↓，Mg2＋＋ 将废液中的 Fe2＋ 氧化为 Fe3＋ 萃取分液 过滤 (6)在母液中加入其他物质，可制备操作1中所需Ni(OH)2浆液，写出制备的离子方程式_______________________________________________。(5)在硫酸盐溶液中，P204对某些金属离子的萃取率与pH关系如图所示，在一定范围内，随着pH升高，萃取率升高的原因是 _ 。 随pH的升高H＋被消耗，促进萃取金属离子的反应正向移动 萃取反应中，解析：酸性硫酸镍废液(含有Fe2＋、Zn2＋、Mg2＋、Ca2＋等杂质离子)，加入Cl2氧化Fe2＋，用Ni(OH)2调节溶液pH，使Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀除去，再进行过滤，得滤渣为Fe(OH)3；得到滤液a含有Ni2＋、Zn2＋、Mg2＋、Ca2＋等离子，向滤液a加入NaF溶液，使Ca2＋、Mg2＋转化为CaF2、MgF2沉淀，再次进行过滤得到滤液b含有Ni2＋、Zn2＋等离子，加入萃取剂萃取Zn2＋，有机相中含有锌，通过反萃取使萃取剂再生；萃余液含有Ni2＋和硫酸根离子等，进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤等操作得到产品硫酸镍晶体，母液中加碱溶液得到Ni(OH)2可循环利用。(1)操作1、2用于分离沉淀和溶液，故名称是过滤，操作3的名称是萃取分液。(2)操作1中加入Cl2的主要目的是将废液中的 Fe2＋ 氧化为 Fe3＋ 。(2023广东模拟)过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具，贵金属成本高，会对环境造成不利的影响。因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂应用成为热点。以下是以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol/L计算)：金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pHCo2＋ 7.6 9.4Al3＋ 3.0 5.0Zn2＋ 5.4 8.0将Co3＋转化为Co2＋ (2)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)＋2HX(有机层) ZnX2(有机层)＋H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是 _ 。 (3)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是 _ 。 (4)用得到的CoCO3等为原料采用微波水热法和常规水热法可以制得两种CoxNi(1－x)Fe2O4(其中Co、Ni均为＋2价)，均可用作H2O2分解的催化剂，有较高的活性。如图是两种不同方法制得的CoxNi(1－x)Fe2O4在10 ℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知， 法制取得到的催化剂活性更高，由此推测Co2＋、Ni2＋两种离子中催化效果更好的是 。 Co2＋ 微波水热 沉淀 防止加入过快而产生Co(OH)2液充分振荡，静置，分液 向有机层中加入适量的硫酸溶(2023广东模拟)磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新能源汽车中锂离子电池常用的电极材料。对LiFePO4废旧电极(含LiFePO4、Al箔、石墨粉等)回收并获得高纯Li2CO3的工艺流程如下：已知：Li2CO3在水中的溶解度不大，且溶解度随温度升高而减小。(1)回收的废旧锂离子电池需进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。下列分析不合理的是 (填选项)。 A.拆分前对废旧电池进行预放电，有利于释放残余能量，消除安全隐患B.预放电时电池中的锂离子移向正极，有利于提高正极片中锂元素的回收率C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等D.锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属，可用普通垃圾处理方法处理 D (2)过程Ⅰ为粉碎处理，为增大过程Ⅱ的反应速率，还可以采用的措施有 (写出其中一种即可)，过程Ⅱ中足量NaOH溶液的作用是____________________________________ (用离子方程式表示)。 2［Al(OH)4］－＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O=== 适当升高温度、增加氢氧化钠浓度(合理即可) 实验2中，NaClO3可与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量。综合考虑Li＋的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为 。 (3)过程Ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5 h后，实验结果如下表所示： H2O2 序号 酸 氧化剂 浸出液Li＋浓度/(g·L－1) 滤渣中Li含量/%实验1 HCl H2O2 9.02 0.10实验2 HCl NaClO3 9.05 0.08实验3 HCl O2 7.05 0.93(4)过程Ⅵ首先需洗涤“粗品”，应该用 (填“热水”或“冷水”)洗。若滤液2中c(Li＋)＝4.0 mol/L，过程Ⅴ中加入等体积的Na2CO3溶液后，若沉淀中的Li元素占滤液中Li元素总量的95.0%，则加入的碳酸钠溶液浓度为 mol/L［已知：Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3，溶液混合引起的体积变化可忽略］。 2.22 热水 正四面体形 LiCl为离子晶体，FeCl3为分子晶体，离子晶体熔化破坏的是离子键，分子晶体熔化破坏的是分子间作用力，离子晶体的熔点比分子晶体的熔点高，所以两者的熔点相差很大 LiC6 (1)废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，可能造成安全事故，A正确；放电过程为原电池原理，电解质溶液中阳离子移向正极，即锂离子电池预放电时电池中的锂离子移向正极，B正确；有机物的熔沸点较低、大多数易燃，碳粉可燃，热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物等，C正确；锂离子电池虽然不含汞、镉、铅等有毒重金属，里面也有多种化学物质，因此不可用普通垃圾处理方法处理，否则会导致产生土壤污染、水污染，D错误。(2)过程Ⅰ为粉碎处理，为增大过程Ⅱ的反应速率，还可以采用的措施有适当升高温度、增加氢氧化钠浓度等措施。过程Ⅱ中足量NaOH溶液是为了溶解铝，其离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2［Al(OH)4］－＋3H2↑。(3)实验2生成的氯气会污染空气，增加了酸和氧化剂的用量，实验1与实验3相比，Li＋的浸出率较高的是H2O2，所以最终选择H2O2作为氧化剂。分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物，一种回收工艺流程如图所示： 4s24p3 将Sb2O(SO4)4还原为SbCl3 B 过滤 6 TeO2为离子晶体，SO2为分子晶体 SbCl3＋H2O===SbOCl＋2HCl (共21张PPT)vms主题四 物质的转化与应用——有机专题10 有机物组成、性质与反应类型高考选择题通常以药物、材料、新物质的合成为载体考查有机化学的核心知识。涉及的常见考点如下：有机物组成、分子式、命名、官能团的名称、反应类型的判断、有机物性质推断等。近三年试题中分布情况如下：考题 题型 考查内容 分值2022年广东卷第9题、第11题 选择题 有机分类，有机反应与性质 62023年广东卷第8题 选择题 反应类型、性质判断 22024年广东卷第4题 选择题 油脂的基本组成与结构，淀粉、纤维素的水解，极性分子和非极性分子 2 (一)常见重要官能团的检验方法官能团种类 试剂 判断依据碳碳双键或碳碳三键 溴的CCl4溶液 橙红色褪去酸性KMnO4溶液 紫红色褪去卤素原子 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成醇羟基 钠 有H2放出酚羟基 FeCl3溶液 发生显色反应浓溴水 有白色沉淀产生醛基 银氨溶液 有银镜生成新制Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出(二)有机反应类型有机反应基本类型 有机物类型取代反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物等酯化反应 醇、羧酸、纤维素等水解反应 卤代烃、酯等硝化反应 苯和苯的同系物等磺化反应续表有机反应基本类型 有机物类型加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等消去反应 卤代烃、醇等氧化反应 燃烧 绝大多数有机物酸性KMnO4溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等直接(或催化)氧化 醇、醛、葡萄糖等新制Cu(OH)2悬浊液、新制银氨溶液 醛、甲酸、甲酸酯还原反应 醛、酮、葡萄糖等聚合反应 加聚反应 烯烃、炔烃等缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等与FeCl3溶液发生显色反应 酚类突破一官能团的结构与性质推断(2021广东卷)昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是( ) A.属于烷烃B.可发生水解反应C.可发生加聚反应D.具有一定的挥发性A解析：根据结构简式可知，分子中含C、H、O，含碳碳双键和酯基，不属于烷烃，A错误；分子中含酯基，在酸性条件或碱性条件下可发生水解反应，B正确；分子中含碳碳双键，可发生加聚反应，C正确；该信息素“可用于诱捕害虫、测报虫情”，可推测该有机物具有一定的挥发性，D正确。第一步 找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基等第二步 联想每种官能团的典型性质第三步 结合选项分析对有机物性质描述的正误(2024广州二模)《本草纲目》记载“看药上长起长霜，则药已成矣”，“长霜”主要成分为没食子酸，其结构如图所示，关于该化合物说法不正确的是( )A.属于烃的衍生物B.能发生取代反应C.能与溴水发生加成反应D.能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应C突破二(2024佛山二模)某竹叶提取物具有抗炎活性，结构如图所示。关于该化合物说法正确的是 ( )A.含有4种官能团B.可以与8 mol H2加成C.分子中含有手性碳原子D.最多能与等物质的量的NaOH反应有机化学定量计算A解析：该化合物含有碳碳双键、醚键、羟基、酰胺键4种官能团，A正确；分子中只有碳碳双键和苯环可以和氢气加成，故可以与7 mol H2加成，B错误；分子中含无手性碳原子，C错误；由于酰胺键和酚羟基都能与NaOH反应，最多能消耗NaOH的物质的量为该分子的两倍，D错误。常见消耗量的问题(1)消耗Na：醇、酚、酸。(2)消耗NaOH：酚、酸、卤素原子、酯(酰胺)。(3)消耗H2：碳碳双键/碳碳三键、苯环、醛/酮(羧基、酯基不行)。(4)与饱和溴水反应消耗Br2(常考查官能团)：①发生加成反应：碳碳双键/碳碳三键。②发生取代反应：酚羟基邻对位取代。注意：酚酯与普通酯的区别是1 mol酚酯(如HCOOC6H5)水解时消耗2 mol NaOH， 1 mol普通酯(如CH3COOC2H5)水解时消耗1 mol NaOH。(2022浙江卷)染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是( ) A.分子中存在3种官能团B.可与HBr反应C.1 mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗4 mol Br2D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2 mol NaOHB解析：根据结构简式可知，分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键，共4种官能团，A错误；含有碳碳双键，能与HBr发生加成反应，B正确；酚羟基含有四种邻位或对位H原子，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以 1 mol 该物质与足量溴反应，最多消耗5 mol Br2，C错误；分子中含有3个酚羟基，所以1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH，D错误。(2023广东卷)2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。如图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法不正确的是( ) A.能发生加成反应B.最多能与等物质的量的NaOH反应C.能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色D.能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应B解析：该化合物含有苯环、碳碳三键，能发生加成反应，A正确；酰氨基可以水解，羧基能与NaOH发生中和反应，所以最多能与2倍物质的量的NaOH反应，B错误；碳碳三键能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，C正确；此化合物中含有羧基，能和氨基酸中的氨基及蛋白质中的氨基反应，D正确。(2024肇庆二模)葡醛内酯主要用于急慢性肝炎的辅助治疗，其分子结构如图所示，下列关于该物质的说法正确的是( ) A.分子式为C6H7O6B.碳原子均采用sp3杂化C.能与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀D.1 mol葡醛内酯能与2 mol H2发生加成反应C解析：观察该物质结构可知，分子式为C6H8O6，A错误；连接四个单键的碳原子为sp3杂化，碳氧双键的碳原子为sp2杂化，B错误；结构中含有醛基，能与新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀，C正确；1 mol葡醛内酯中能与H2发生加成反应是醛基，酯基不能与H2发生加成反应，1 mol葡醛内酯能与1 mol H2发生加成反应，D错误。(2024贵州卷)贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一，其结构简式如图。下列说法错误的是( ) A.分子中只有4种官能团B.分子中仅含3个手性碳原子C.分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2和sp3D.该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应B解析：分子中的官能团有羟基、碳碳双键、羰基、羧基4种官能团，A正确；分子中的手性碳原子如图所示，总共9个，B错误；分子中的碳原子有饱和碳原子和碳碳双键、碳氧双键的碳原子，其杂化类型有sp2和sp3，C正确；该物质中有羟基和羧基，可以发生酯化反应，含有碳碳双键和羰基，可以发生加成反应，同时，也一定能发生氧化反应，D正确。(共32张PPT)vms主题四 物质的转化与应用——有机专题11 同分异构体与原子空间关系同分异构体与原子空间关系考查频率较高，题型主要是填空题，经常结合基础考点考查有机物的空间结构与杂化类型、同分异构体数目的判断，结合核磁共振氢谱书写指定有机物的结构简式等。近三年试题中分布情况如下：考题 题型 考查内容 分值2022年广东卷第20题 填空题 杂化、手性碳原子 22022年广东卷第21题 填空题 同分异构体数目判断和书写 32023年广东卷第20题 选择题 杂化轨道理论，化学键类型，分子极性，手性碳 22023年广东卷第20题 填空题 同分异构体书写 22024年广东卷第9题、第20题 选择题、填空题 有机分子中原子共面的判断，多官能团有机物的结构与性质，杂化轨道理论，化学键杂化类型判断 42024年广东卷第20题 填空题 同分异构体书写 2(一)空间结构1.基本结构有机物 甲烷 乙烯 乙炔 苯结构图碳原子成键方式 介于单双键之间空间结构 正四面体形 平面形 直线形 平面正六边形碳原子杂化 sp3 sp2 sp sp22.共面情况(1)含饱和碳原子( )的有机物，所有原子不可能都共面。(2)双键上的6个原子一定共面。(3)苯环上的12个原子一定共面。(4)通过单键连接的两个平面，可能共面，可能不共面。3.共线情况(1)三键上的4个原子一定共线。(2)苯环对位上的4个原子一定共线。(二)常用的同分异构体的推断方法由烃基的异构体数推断 判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成，丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体由等效氢原子推断 碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体 (1)同一种碳原子上的氢原子是等效的(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的用替换法推断 如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，则四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体用“定一移一”法推断 对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目(三)常见限制条件与结构关系突破一原子空间结构(2020天津卷)对右图物质说法正确的是( )A.分子中有3种杂化轨道类型的碳原子B.分子中共平面的原子数目最多为14C.分子中的苯环由单双键交替组成D.与Cl2发生取代反应生成两种产物A解析：－CH3的碳原子有4个σ键，无孤对电子，是sp3杂化，苯环上的碳原子有3个σ键，无孤对电子，是sp2杂化，－C≡CH的碳原子有2个σ键，无孤对电子，是sp杂化，因此分子中有3种杂化轨道类型的碳原子，A正确；根据苯中12个原子共平面，乙炔中4个原子共直线，甲烷中3个原子共平面，因此分子中共平面的原子数目最多为15个(甲基中碳原子和其中一个氢原子与苯环平面共面)，B错误；苯环中的碳碳键是介于碳碳单键和双键之间独特的键，C错误；甲基和苯环上都有氢原子可以被氯原子取代，再加上产物氯化氢，故产物不止两种，D错误。共面、共线判断方法突破二常用的同分异构体的推断方法(2022广东卷·节选)化合物Ⅵ( )有多种同分异构体，其中含 结构的有 种，核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为_____________。 2 解析：化合物Ⅵ的分子式为C3H6O，其同分异构体中含有 ，则符合条件的同分异构体有 和 ，共2种，其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为 。(2024河北卷·节选)同时满足下列条件的Ⅰ 的同分异构体共有 种。 核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为 3∶2∶2∶2；②红外光谱中存在 C===O 和硝基苯基( )吸收峰。 6 解析：Ⅰ的分子式为C9H9NO4，其不饱和度为6，其中苯环占4个不饱和度，C＝O和硝基各占1个不饱和度，因此满足条件的同分异构体中除了苯环、C＝O和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息，结构中存在“ ”，根据核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶2∶2∶2可知，结构中不存在羟基、存在甲基，结构高度对称，硝基苯基和C＝O共占用3个O原子，还剩余1个O原子，因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子，碳骨架的异构有2种，且每种都有3个位置可以插入该O原子，如图： ， (序号表示插入O原子的位置)，因此符合题意的同分异构体共有6种。(2023深圳二模·节选)化合物Y在分子组成上比化合物 少两个CH2，同时符合下列条件的Y的同分异构体有 种 ①除苯环外不含其他环结构，且苯环上有两个取代基，其中一个为—NH2；②可使溴的四氯化碳溶液褪色；③可发生水解反应。 9 解析：化合物Y的分子式为C9H7NO2，同时符合下列条件：①除苯环外不含其他环结构，且苯环上有两个取代基，其中一个为—NH2，②可使溴的四氯化碳溶液褪色，③可发生水解反应，因此另一个取代基是含有三键的酯基，可以是—C≡COOCH或—COOC≡CH或—OOCC≡CH，与氨基均有邻间对三种，因此Y的同分异构体有9种。(2022全国甲卷)化合物X是 的同分异构体，可发生银镜反应，与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸，写出X的结构简式： 。 突破三有限制条件同分异构体书写解析：步骤1：分析分子组成(C、O、不饱和度)，并找出题目给定的限定条件。、3C、1O 、2个不饱和度(苯环不拆开数，H数目可以不用数)。步骤2：写出限制条件官能团。银镜反应：—CHO、与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则X的取代基处于苯环的对位 。步骤3：补上缺少组成(缺2个C，1个不饱和度，)，重组 。限定条件下同分异构体书写步骤第一步 分析分子组成(C、O、不饱和度)，并找出题目给定的限定条件第二步 写出限制条件官能团，特殊结构(对称性、甲酸酯结构)等第三步 补上缺少组成，重组(碳链异构→位置异构→官能团异构顺序)(2024广东卷·节选)化合物Ⅱ( )的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为 。 解析：化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，即具有4种等效氢，含有醛基，符合条件的结构简式为： 。(2024山东卷·节选)D( )的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1)，其结构简式为 。 解析：含硝基(—NO2)和3种不同化学环境的氢原子(个数比为6∶6∶1)的D的同分异构体结构如图： 。(2023湛江一模)M、N是两种合成烃，其结构简式如图所示。下列说法不正确的是( ) A.M、N均不溶于水B.M、N均能发生取代反应和氧化反应C.N中所有碳原子可能共平面D.M的一氯取代物有4种(不考虑立体异构)C解析：烷烃和芳香烃均不易溶于水，A正确；M、N中氢均能被取代，两者都可以燃烧，故均能发生取代反应和氧化反应，B正确；N中sp3杂化的碳原子上连接了四个碳，所有碳原子不可能共平面，C错误；M的一氯取代物有4种，分别为 ，D正确。(2024湖北卷)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是 ( ) A.有5个手性碳B.在120 ℃条件下干燥样品C.同分异构体的结构中不可能含有苯环D.红外光谱中出现了 3 000 cm－1以上的吸收峰B解析：连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，分子中有5个手性碳原子，如图中用星号标记的碳原子： ，A正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中有过氧键，过氧键热稳定性差，所以不能在 120 ℃ 条件下干燥样品，B错误； 鹰爪甲素的分子式为 C15H26O4，如果有苯环，则分子中最多含2n－6＝15×2－6＝24个氢原子，则其同分异构体的结构中不可能含有苯环，C正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中含羟基，即有氧氢键，所以其红外光谱图中会出现3 000 cm－1以上的吸收峰，D正确。(2024广东卷) 从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图)，具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是( ) A.能使溴的四氯化碳溶液褪色B.能与氨基酸的氨基发生反应C.其环系结构中3个五元环共平面D.其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3C解析：解析：该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A不符合题意；该物质含有羧基，能与氨基酸的氨基发生反应，B不符合题意；如图： ，图中所示的饱和碳原子为sp3杂化，是四面体结构，即环系结构中3个五元环不可能共平面，C符合题意；该物质饱和的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化，D不符合题意。(2024全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如下图所示。 下列叙述错误的是( )A.PLA在碱性条件下可发生降解反应B.MP的化学名称是丙酸甲酯C.MP的同分异构体中含羧基的有3种D.MMA可加聚生成高分子C解析：根据PLA的结构简式，聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的，含有酯基结构，可以在碱性条件下发生降解反应，A正确；根据MP的结果，MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的，因此其化学名称为丙酸甲酯，B正确；MP的同分异构体中，含有羧基的有2种，分别为正丁酸和异丁酸，C错误；MMA中含有双键结构，可以发生加聚反应生成高分子 ，D正确。(共32张PPT)vms主题三 物质的转化与应用——无机专题8 常见的无机物的性质、转化及应用无机物的性质与转化是事实性知识，在高考中针对性考查无机物的性质与转化的命题形式如下：(1)常规性的无机物转化判断，在新高考卷中多以拼盘式的常规判断为主；(2)无机物的转化与化学实验相结合，尤其是常见气体的制备装置和试剂选择，在高考卷中经常性考查；(3)结合微型工艺流程题出现，这是新高考试卷必考题型，所涉及的知识点也比较多，如氧化还原反应、化学方程式的书写、实验操作的判断、平衡移动原理等；(4)结合无机推断进行考查，形式多变，但难度一般不大。近三年试题中分布情况如下：考题 题型 考查内容 分值2022年广东卷第3题 选择题 硅酸盐工业 22022年广东卷第4题 选择题 离子反应在混合物分离、除杂中的应用，物质分离、提纯的常见化学方法 22022年广东卷第5题 选择题 酸性氧化物的通性，二氧化硫的漂白性，二氧化硫与其他强氧化剂的反应，浓硫酸的强氧化性 22022年广东卷第6题 选择题 碳酸氢钠的俗称、性质及用途，铁与水蒸气的反应，化学科学对人类文明发展的意义，金属腐蚀与防护 22022年广东卷第8题 选择题 氯气的化学性质，氯气的实验室制法，氯气与碱溶液的反应，常见气体的制备与收集 22022年广东卷第11题 选择题 Fe2＋的鉴别及其应用，金属的电化学腐蚀与防护，常见阴离子的检验 4考题 题型 考查内容 分值2022年广东卷第12题 选择题 硅的制备，铁盐的净水作用及原理，石油裂化、裂解，海水提取溴 42022年广东卷第14题 选择题 离子方程式的正误判断，氯气与碱溶液的反应，硅酸钠与酸溶液的反应，过氧化钠与水的反应 42022年广东卷第18题 填空题 氧化还原反应有关计算，有关铁及其化合物的工艺流程，溶度积常数及相关计算，物质分离、提纯综合应用 142023年广东卷第4题 选择题 实验室制备NH3与喷泉实验 22023年广东卷第9题 选择题 以酸性条件下Na2S2O3的歧化反应实验为载体，考查物质的性质、实验现象推断等知识 2考题 题型 考查内容 分值2023年广东卷第10题 选择题 以Na和Cu的价类二维图为主题，考查物质的性质及转化、化学键等知识 22023年广东卷第18题 填空题 以氨浸工艺从矿石的硝酸浸取液中提取Ni、Co及其他产品为情境素材，通过设置浸取液调pH、过滤、氨浸、分离、结晶、热解等操作，考查反应方程式书写、微粒浓度大小比较、成分推断、原理分析、结构化学等知识 142024年广东卷第14、17、18题 选择题填空题 Mg、Fe、Cu、SO2和Al2O3的性质及转化，提取镓及循环利用铝 141.常见物质的性质续表2.易混淆的物质的用途(1)Na2O2可作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂，而不能作长途运输鱼苗的供氧剂。(2)Cl2、ClO2、NaClO和漂白粉等可用于自来水的消毒杀菌，明矾可用作净水剂。(3)SO2可用于工艺品的漂白，但不能用于食品漂白。(4)晶体硅可用作半导体材料、太阳能电池和硅合金。(5)SiO2用于制造光导纤维、光学仪器、电子部件和压电材料，石英还可用于制玻璃。(6)NaHCO3、Al(OH)3可用于治疗胃酸过多。(7)NaHCO3用于制造发酵粉。(8)Na2CO3用于制玻璃、造纸和食用碱。(9)BaSO4在医疗上作造影剂——钡餐。(10)AgBr用作感光材料。(11)铝热剂可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属。(12)FeCl3溶液可用作腐蚀印刷电路板。突破一(2022广东卷)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是( )常见无机物的性质与转化关系A选项 陈述Ⅰ 陈述ⅡA 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO2可制作光导纤维B 利用海水制取溴和镁单质 Br－可被氧化，Mg2＋可被还原C 石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃D FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体 FeCl3可用作净水剂解析：焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂(SiO2)在高温条件下制备粗硅，这与SiO2是否可制作光导纤维无因果关系，A符合题意；海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质，再经过萃取、蒸馏等物理操作分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解、结晶等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可制备镁单质，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系，B不符合题意；石油在催化剂、加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而可使溴的CCl4溶液褪色，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系，C不符合题意；FeCl3溶液中的铁离子可发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水剂，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系，D不符合题意。突破二三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是( )物质转化与环境保护DA.在转化过程中，氮元素均被还原B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程C.还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为0.5NAD.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化解析：NOx被氧气氧化得到硝酸盐，氮元素被氧化，硝酸盐转化为氮气，氮元素被还原，A错误；催化剂参与储存和还原过程，但反应前后质量和化学性质不变，B错误；还原过程中氮元素从＋5价降为0价，生成0.1 mol N2，转移电子数为1.0NA，C错误；三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，D正确。(2022湖北卷)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS(s)＋CS2(l)===Na2CS3(s)＋H2S(g)，下列说法正确的是( )A.Na2CS3不能被氧化B.Na2CS3溶液显碱性C.该制备反应是熵减过程D.CS2的热稳定性比CO2的高B解析：Na2CS3中硫元素为－2价，还原性比较强，能被氧化，A错误；类比Na2CO3溶液，O与S同主族，可知Na2CS3溶液显碱性，B正确；由化学方程式可知，固体与液体反应制备了硫化氢气体，故该制备反应是熵增过程，C错误；S的原子半径比O大，故C==S键长比C==O键长长，键能小，故CS2的热稳定性比CO2的低，D错误。突破三(2024广东卷) 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )物质转化与价类二维图BA.若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应B.在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化C.加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系D.若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区A.可存在c→d→e的转化B.能与H2O反应生成c的物质只有bC.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基D.若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键(2023广东卷)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )B解析：由题图可知a、b、c对应的物质分别为钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应的物质分别为铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。由分析可知，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，所以存在c→d→e的转化，A合理；钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O反应生成氢氧化钠，B不合理；新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，C合理；若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化钠，含共价键和离子键，D合理。突破四下列叙述错误的是( )A.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还能吸附杂质起到净化饮用水的作用B.用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气后可再利用C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2D.该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4＜K2FeO4(2022河北五校联盟模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，制备流程如图所示：D与化工流程微设计有关的转化关系解析：K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，A正确；尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，B正确；反应中Cl元素的化合价由＋1价降低为－1价，Fe元素的化合价由＋3价升高到＋6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，C正确；结晶过程中加入饱和KOH溶液，增大了K＋的浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K2FeO4晶体的析出，D错误。A.①中生成了H2：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na［Al(OH)4］＋3H2↑B.操作a是过滤，以除去难溶于NaOH溶液的杂质C.②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质D.由④可知，室温下明矾的溶解度小于 Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾［KAl(SO4)2·12H2O］的一种工艺流程如图，下列说法不正确的是( )C解析：Al具有两性，能与强碱反应，化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na［Al(OH)4］＋3H2↑，A正确；Mg、Fe不与NaOH反应，则操作a是过滤，以除去难溶于NaOH溶液的杂质，B正确；②加入稀硫酸的作用是调节pH使Al3＋转为Al(OH)3沉淀，③是为了溶解 Al(OH)3沉淀同时引入硫酸根，两者作用不同，C错误；④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度，D正确。突破五(2022安徽六安校级模拟)金属锡是一种具有银白色金属光泽且质地较软的低熔点金属，常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，在空气中易水解生成锡酸与HCl。可用Cl2与熔融的金属锡反应制备SnCl4，装置如下(夹持装置略)。下列说法错误的是( )物质转化与微实验设计CA.用恒压滴液漏斗代替针筒能更好地控制产生氯气的速率B.戊装置的作用是冷凝、收集SnCl4C.实验过程中应该先点燃酒精灯融化金属锡，再向甲中注入浓盐酸D.用装有碱石灰的干燥管代替己中NaOH溶液更合理解析：由于高锰酸钾与浓盐酸反应剧烈，故用恒压滴液漏斗能控制浓盐酸的滴速，进而控制反应的速率，A正确；常温下SnCl4为无色液体，沸点为114 ℃，故该物质的收集需要进行冷凝液化，B正确；由于金属锡的活动性仅次于铁，先点燃酒精灯时，金属锡会与空气中的氧气反应，故应该先制备氯气，将装置中空气排尽后再加热金属锡，C错误；己装置中水蒸气会进入戊装置中，导致SnCl4水解，换用碱石灰既能吸收多余的氯气，又能防止水蒸气扩散至戊装置中，D正确。考查角度 命题分析 注意事项物质的制备和性质 实验装置的选择和优化 物质的性质不同，反应条件不同(2023广东卷)劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是( )C选项 劳动项目 化学知识A 帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐 加热使蛋白质变性B 环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料 聚乳酸在自然界可生物降解C 家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈 铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4D 学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气 沼气中含有的CH4可作燃料解析：鸡蛋的主要成分是蛋白质，帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐，加热使蛋白质变性，两者有关联，A不符合题意；聚乳酸在自然界可生物降解，为了减小污染，宣传使用聚乳酸制造的包装材料，两者有关联，B不符合题意；擦干已洗净的铁锅，以防生锈，防止生成氧化铁，铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4，两者没有关联，C符合题意；利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气，沼气的主要成分是甲烷，甲烷可用作燃料，两者有关系，D不符合题意。下列说法错误的是( )A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为ZnB.浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出C.中和调pH的范围为3.2~4.2D.还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成(2022山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。D物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2解析：CuS精矿(含有Zn、Fe元素的杂质)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应产生CuSO4、S，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3，滤液中含有Cu2＋、Zn2＋；然后向滤液中通入高压H2，根据金属活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2＋被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。经过上述分析可知，固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s) Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的压强，可以反应消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2，C正确；在用H2还原Cu2＋变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误。A.可以通过化合反应生成cB.工业上通过a→b→c→d→e来制备HNO3C.浓的a'溶液和浓的c'溶液反应可以得到b'D.加热d'的固态钾盐可以产生O2(2022广东二模)部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是( )B解析：氮气和氧气在放电条件下发生化合反应生成NO，A正确；工业上通过氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，B错误；浓的a'(HCl溶液)和浓的c'(HClO或ClO－盐溶液)，发生氯元素的归中反应生成氯气，可以得到 b'(Cl2)，C正确；加热d'的固态钾盐(KClO3)可以得到氯化钾和氧气，D正确。(共45张PPT)vms主题四 物质的转化与应用——有机专题12 有机物的转化有机物之间的转化是每年高考必考环节，通常以题目流程为背景， 综合考查有机流程推断和结构简式推断与书写，根据题目要求设计新的合成路线，近三年不需要写出完整的合成路线，而是分解为几个小问。近三年试题中分布情况如下：考题 题型 考查内容 分值2022年广东卷第21题 填空题 有机流程推断，有机合成设计 42023年广东卷第20题 填空题 有机流程推断，结构简式推断，有机化学方程式书写 52024年广东卷第20题 填空题 有机流程推断，结构简式推断，有机化学方程式书写 6(一)有机合成中官能团的转变1.官能团的引入引入官能团 有关反应羟基(—OH) 烯烃与水加成、醛(酮)加氢、卤代烃水解、酯的水解卤素原子(—X) 烃与X2取代、不饱和烃与HX或X2加成、醇与HX取代碳碳双键( )某些醇或卤代烃的消去、炔烃不完全加氢醛基(—CHO) 某些醇(含有—CH2OH)的氧化、烯烃的氧化羧基(—COOH) 醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸盐的酸化、苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子)被强氧化剂氧化酯基(—COO—) 酯化反应2.官能团的消除消除官能团 有关反应通过加成消除不饱和键(碳碳双键、碳碳三键等) CH2 CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应通过加成或氧化等消除醛基(—CHO) CH3CHO被氧化生成CH3COOH，CH3CHO被H2还原生成CH3CH2OH通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH) CH3CH2OH消去生成CH2 CH2，CH3CH2OH被氧化生成CH3 CHO通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子 —(3)有机合成中常见官能团的保护。保护官能团 方法 有关反应酚羟基的保护：易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 ①在氧化其他基团前用碘甲烷(CH3I)先转化为苯甲醚，后用氢碘酸酸化重新转化为酚 如②在氧化其他基团前用NaOH溶液先转化为酚钠，后酸化重新转化为酚 如碳碳双键的保护：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 在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，后再利用消去反应转变为碳碳双键保护官能团 方法 有关反应氨基(—NH2)的保护 ①如对硝基甲苯 对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。②在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基(二)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团(1)使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。(2)使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基或苯的同系物。(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。(4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO。(5)加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH或—COOH。(6)加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。(三)熟知常见有机物的转化路径1.一元转化路径RCH===CH2RCH2CH2ClRCH2CH2OHRCH2CHORCH2COOHRCH2COOCH32.二元转化路径3.芳香合成路径(四)常考有机信息1.双烯合成1，3-丁二烯与乙烯(乙炔)发生环化加成反应得到环己烯(环己二烯)2.烯烃的氧化反应烯烃通过臭氧氧化并经锌和水处理得到醛或酮3.傅克反应4.格氏试剂(R'MgX)与醛或酮反应5.醛与醛缩合——羟醛缩合6.醛与氢氰酸的加成反应7.醛、酮与NH3加成反应制备胺8.酯与酯缩合突破一根据已知信息设计合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。已知：设计由苯甲醇()为原料合成化合物的路线(其他试剂任选)：_____________________________________________________________________________________________________________。突破二从题目的转化关系中提取信息设计合成路线A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示：参照异戊二烯的合成路线，设计由A和乙醛为起始原料制备1，3-丁二烯的合成路线：____________________________________________________________。(2024惠州三模·节选)三氟苯胺类化合物广泛应用于新型医药、染料和农药的合成领域，以间三氟甲基苯胺为中间体合成一种抗肿瘤药物H的合成路线如下图所示：参照上述合成路线和信息，设计以苯和乙酸酐 为原料，制备乙酰苯胺 合成路线(其他试剂任选)：_______________________________________。已知：①RCHO＋CH3CHORCH===CHCHO＋H2O②化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：回答下列问题：(1)A的化学名称是 。 (2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。 (3)E的结构简式为 。 取代反应 加成反应 苯甲醛 (4)G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为 。 (5)芳香族化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1，写出2种符合要求的X的结构简式：____________________、_______________________(任写两种)。＋(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物 的合成路线(其他试剂任选)。______________________________________________。(2024广州三模) (1，3－环己二酮)常用作医药中间体，用于有机合成。如作为除草剂磺草酮、硝磺酮的中间体。如图所示是合成1，3－环己二酮一种方法。回答下列问题：(1)写出甲的分子式 ，乙中含有的还原性官能团的名称是 。 醛基 (2) 的沸点 的沸点(填“高于”，“低于”，“等于”或者“不确定”)。 C6H10O3 高于 (3)反应［3］是在浓硫酸催化作用下，和乙醇一起加热制备丙，写出丙的结构简式_______________________________。序号 反应物和反应条件 产物的结构 反应类型1 CuO，加热____________ 2 __ 取代反应 氧化反应 加热 氧化反应浓氢溴酸，(4)反应［1］的产物C6H10的系统名称为1－甲基环戊烯，请写出该反应的化学方程式：__________________________。(5)1，3－环己二醇( )具有多种化学性质，请按照要求填写下表：(6) 的同分异构体较多，一部分同分异构满足下列条件：①核磁共振氢谱有两种吸收峰；②在加热条件下和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀；③链状脂肪化合物。请写出符合上述条件的同分异构体的结构简式 (写出一种即可)。 (7)根据上述设计方法，以 (丙酮)、乙醇、乙酸制备 (2，4－戊二醇)。设计反应流程如：A B C———————————————————————————————。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 高考化学二轮复习物质的转化与应用——无机专题8常见的无机物的性质、转化及应用课件.ppt 高考化学二轮复习物质的转化与应用——无机专题9以物质转化为主线的工艺流程图课件.ppt 高考化学二轮复习物质的转化与应用——有机专题10有机物组成、性质与反应类型课件.ppt 高考化学二轮复习物质的转化与应用——有机专题11同分异构体与原子空间关系课件.ppt 高考化学二轮复习物质的转化与应用——有机专题12有机物的转化课件.ppt
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