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题型二十二　化学反应速率与化学平衡
1．化学反应速率的影响因素
(1)四大因素对化学反应速率的影响
(2)惰性(不参与反应)气体对化学反应速率的影响
恒容条件，充入惰性气体 总压强增大→参加反应的物质的浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变
恒压条件下，充入惰性气体 体积增大→参加反应的物质的浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小
(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。
2．化学平衡移动方向的判断
(1)依据平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小判断
①若外界条件改变，引起v正＞v逆，则化学平衡向正反应方向移动。
②若外界条件改变，引起v正＜v逆，则化学平衡向逆反应方向移动。
③若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。
(2)依据浓度商(Q)规则判断
通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q＞K，平衡逆向移动。
②若Q＝K，平衡不移动。
③若Q3．化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率
转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率，在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。
(2)平衡转化率与温度的关系
焓变ΔH 升高温度
ΔH>0 平衡转化率增大
ΔH<0 平衡转化率减小
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆 反应 改变 条件 平衡移 动方向 反应物平 衡转化率 备注
A＋B C 增大 A的 浓度 正向 移动 α(A)减小 α(B)增大 反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响
A B＋C α(A)减小
2A B＋C α(A)不变
3A B＋C α(A)增大
(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料，那么无论是否达到化学平衡，两者的转化率一直相等。
4．基础图像分析
(1)速率-时间图像
反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
①t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大。
②t2时升高温度，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大，吸热反应的反应速率增大得多。
③t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均瞬间减小，且正反应的反应速率减小得多。
④t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。
(2)转化率(或百分含量)与温度变化图像
表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图1中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应。当温度相等时，在图1中作垂线，与三条等压线交于三点，这三点自下而上为增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，即正反应为气体体积减小的反应。
(3)转化率(或百分含量)与压强变化图像
图3中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图3中作垂线，与两条等温线交于两点，这两点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。
5．特殊图像
如下图，对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡的点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡逆向移动，故正反应ΔH＜0。
　
1．(2024·海南卷，7)已知298 K，101 kPa时，CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行，CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1，c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．T1＞T2
B．T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1
C．使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D．使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
解析：D　由图可知，平衡时CO2的浓度在T1温度下比在T2温度下大，即T1到T2平衡正向移动，而结合题干方程式可知，该反应正反应是一个放热反应，降低温度平衡正向移动，即T1＞T2，A正确；T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1，即CO2的浓度改变量为0.4 mol·L-1－0.25 mol·L-1＝，结合变化量之比等于化学计量系数之比可知，T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1，B正确；在温度均为T1时，使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即使用催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢，说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大，C正确；催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间相同，说明使用催化剂2和催化剂3的反应历程不相同，D错误。
2．(2024·安徽卷，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
A．实验①中，0～2小时内平均反应速率＝2.0 mol·L-1·h-1
B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋＋8H＋===2Fe3+＋Se＋4H2O
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始pH越小的去除效果越好
解析：C　实验①中，0～2小时内平均反应速率＝＝2.0×10-5 mol·L-1·h-1，A错误；实验③中水样初始pH＝8，溶液呈弱碱性，结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe＋＋4H2O===2Fe(OH)3＋Se＋2OH－，B错误；由实验①、②可知，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量，反应速率加快，C正确；由实验②、③可知，其他条件相同时，适当减小水样初始的去除效果更好，但若水样初始pH太小，与H＋反应的纳米铁的量增多，从而影响的去除效果，D错误。
3．(2024·黑吉辽卷，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h 后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　)
A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
解析：A　3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，1，4-失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4-失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①>②，B正确；0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝＝0.014 mol·kg-1·h-1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。
4．(2025·山东卷，10)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(　　)
A．a线所示物种为固相产物
B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D．T1温度时，向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
解析：D　由题图可知，Na2SiF6(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物，NaF为离子晶体，SiF4为分子晶体，熔点：NaF>SiF4，因此NaF为固相产物，SiF4为气相产物，则热解反应的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)＋SiF4(g)，根据曲线的变化趋势及变化比例，结合方程式可判断曲线a、b、c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Na2SiF6(s)。由上述分析知，A正确；N2不与体系中任何物质反应，由于容器恒容，c(SiF4)不变，因此SiF4的分压不变，仍为p1，B正确；该反应的平衡常数Kp＝p(SiF4)，由题图可知，温度越高，Na2SiF6(s)分解程度越大，平衡时p(SiF4)越大，即Kp越大，由于T2温度下Na2SiF6(s)已完全分解，因此升温至T3时，无法释放更多的SiF4，故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp，C正确；T1温度时，加入SiF4的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由Kp＝p(SiF4)知，重新平衡后SiF4的分压仍为p1，SiF4的浓度不变，温度不变，故逆反应速率不变，D错误。
5．(2025·安徽卷，11)恒温恒压密闭容器中，t＝0时加入A(g)，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v＝kx，k为反应速率常数)。
下列说法错误的是(　　)
A．该条件下
B．0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等
C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大
D．若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大
解析：C　
根据v＝kx可得，v1＝k1xA，v－1＝k－1xM，v2＝k2xA，v－2＝k－2xN。反应达平衡时，v1＝v－1，v2＝v－2，即k1xA，平衡＝k－1xM，平衡，k2xA，平衡＝k－2xN，平衡，则xM，平衡＝，xN，平衡＝，推导得，A正确；t1时刻N和M的物质的量相等，依据v＝可知，0～t1时间段内，生成N和M的平均反应速率相等，B正确；x1对应的点未平衡，加入催化剂可加快反应速率，使M的生成量增多，x1增大，但催化剂不能使平衡发生移动，故xM，平衡不变，C错误；若A(g)―→M(g)、A(g)―→N(g)为放热反应，则升高温度，A(g)―→M(g)和A(g)―→N(g)的反应限度均减小，平衡时A的物质的量增多，总物质的量不变，xA，平衡增大，D正确。
6．(2024·江西卷，9)温度T下，向1 L真空刚性容器中加入1 mol(CH3)2CHOH，反应达到平衡时，c(Y)＝0.4 mol·L-1，下列说法正确的是(　　)
(CH3)2CHOH(g) (CH3)2CO(g)＋H2(g)
　　　　X　　　　　　　Y　　　　Z
A．再充入1 mol X和1 mol Y，此时v正B．再充入1 mol X，平衡时c(Y)＝0.8 mol·L-1
C．再充入1 mol N2，平衡向右移动
D．若温度升高，X的转化率增加，则上述反应ΔH<0
解析：A　反应达到平衡时，c(Y)＝0.4 mol·L-1，则c(X)＝0.6 mol·L-1，c(Z)＝。该温度下，反应的平衡常数K＝。再充入1 mol X和1 mol Y，Q＝>，平衡逆向移动，A正确；该反应的正反应是气体分子数增大的反应，再充入1 mol X，相当于原平衡体系中的各物质的物质的量增大至2倍后再次达到平衡，由于压强增大，平衡逆向移动，则平衡时c(Y)小于0.8 mol·L-1，B错误；再充入1 mol N2，X、Y、Z的浓度没有发生变化，平衡不移动，C错误；升高温度，X的转化率增加，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0，D错误。
限时规范训练
(建议用时：45分钟　满分：33分)
选择题：每小题3分，共33分。
1．(2025·甘肃卷，4)CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(　　)
A．减小体系压强
B．升高温度
C．增大H2浓度
D．恒容下充入惰性气体
解析：C　该反应为气体分子数减小的反应，减小体系压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，A错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大H2浓度，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下充入惰性气体，各物质浓度不变，平衡不移动，D错误。
2．(2025·湖北“新八校”协作体5月模拟)下列关于反应　ΔH＝－1274.8 kJ·mol-1的说法正确的是(　　)
A．C2H6(g)和 (g)的总能量大于和H2(g)的总能量
B．在某密闭容器中，该反应达到平衡后，升高温度，正反应速率和苯的转化率都增大
C．该反应在一定条件下一定能自发进行
D．在某恒温恒容容器中，该反应达到平衡后，向其中充入一定量Ne，该反应的正反应速率和逆反应速率均增大，但平衡不移动
解析：C　该反应为放热反应，但未描述反应物和生成物的物质的量，A错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，苯的转化率降低，B错误；该反应是气体分子数不变的放热反应，结合ΔG＝ΔH－TΔS<0的反应可以自发进行，由此判断该反应在一定条件下一定能自发进行，C正确；恒温恒容下，气体体积分数不变的该反应充入稀有气体，各物质浓度不变，对该反应的速率无影响，D错误。
3．(2025·呼和浩特一模)恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法正确的是(　　)
序号 　 c(NH3)/(10-3 　mol·L-1) 表面积/cm2　　 时间/min
0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A.相同条件下，增加氨气浓度或增大催化剂的表面积，反应速率增大
B.实验①，20～40 min，v(N2)＝1.00×10-5 mol·L-1·min-1
C.实验②，60 min时处于平衡状态，且x>0.20
D.实验③，当混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态
解析：B　实验①、实验②中0～20 min、20～40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol·L-1，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，A错误；实验①中，20～40 min，v(NH3)＝＝＝2.00×10-5 mol·L-1·min-1，则v(N2)＝v(NH3)＝1.00×10-5 mol·L-1·min-1，B正确；催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡状态，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4 mol·L-1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60 min时处于平衡状态，x＜0.2，C错误；实验③，恒温恒容密闭容器中，混合气体质量不变，密度保持恒定，不能说明反应达到平衡状态，D错误。
4．(2025·合肥二模)为探究阴离子种类对溶液中光催化HCOOH还原生成ReO2还原效率的影响，在pH＝3时测得不同阴离子条件下的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．该条件下，对还原效率的影响程度：
B．实验①中与HCOOH可能发生氧化还原反应从而降低了还原效率
C．0～240 min内，HCOOH还原的反应速率：①<②<③
D．实验③中0～60 min内用表示的平均反应速率为1×10-7 mol·L-1·min-1
解析：A　由图中空白对照实验可知，溶液中加入不同的阴离子均使HCOOH还原的效率降低，即经过相同的时间，所剩的浓度越大，对应的阴离子对还原效率的影响程度越大，所以该条件下，对还原效率的影响程度：>Cl－，A错误；实验①中的加入，使HCOOH还原的效率降低程度最大，可能是在酸性条件下具有强氧化性，与HCOOH发生氧化还原反应从而降低了HCOOH还原的效率，B正确；0～240 min内的浓度变化量：①<②<③，根据v＝可知，0～240 min内，HCOOH还原的反应速率：①<②<③，C正确；实验③中0～60 min内用表示的平均反应速率v＝＝1×10-7 mol·L-1·min-1，D正确。
5．(2024·重庆卷，14)醋酸甲酯制乙醇的反应为：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3CH2OH(g)＋CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH>0
B．容器甲中平均反应速率v(H2)＝ mol·L-1·min-1
C．容器乙中当前状态下反应速率v(正)D．容器丙中乙醇的体积分数为8%
解析：D　温度越高反应速率越快，比较乙、丙可知，升高温度，丙中醋酸甲酯的量增大，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，A错误；容器甲中平均反应速率v(H2)＝2v(CH3COOCH3)＝2× mol·L-1·min-1＝ mol·L-1·min-1，B错误；温度越高反应速率越快，比较乙、丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否达到平衡，不能确定正、逆反应速率相对大小，C错误；对丙而言：
CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3CH2OH(g)＋CH3OH(g)
起始(mol·L-1) 　0.1 0.98 0 0
转化(mol·L-1) 　0.08 0.16 0.08 0.08
平衡(mol·L-1) 　0.02 0.82 0.08 0.08
容器丙中乙醇的体积分数为×100%＝8%，D正确。
6．(2025·郑州二模)科技人员研发了一种催化剂，能催化乙醇与水的混合气产生H2，反应方程式为CH3CH2OH(g)＋H2O(g)CH3COOH(g)＋2H2(g)　ΔH。在V L固定容积的容器中，不同温度下，用该催化剂催化总量相同、比例相同的乙醇和水的混合气，产生H2(已经转换为标准状况)的体积与时间关系如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．ΔH>0
B．反应温度：②>①
C．平衡常数：①>②
D．①线0～180 min的平均反应速率v(CH3CH2OH)＝ mol·L-1·min-1
解析：C　由图可知曲线②的速率更快，②的反应温度更高，且①达到平衡时，氢气体积没有②的大，说明升高温度有利于平衡正向移动，故正反应吸热，即ΔH>0，A、B正确；正反应吸热，温度越高平衡常数越大，故平衡常数：②>①，C错误；①线0～180 min的平均反应速率v(CH3CH2OH)＝v(H2)＝ mol·L-1·min-1，D正确。
7．(2025·辽宁名校联盟5月联考)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v＝0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度，单位为mg·L-1)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化的数据，下图表示不同温度下吹脱时间与甲醛去除率的关系。
浓度/(mg·L-1) 10 000 8000 4000 2000 1000
吹脱时间/h 0 7 23 39 55
下列说法错误的是(　　)
A．当甲醛浓度为2000 mg·L-1时，其吹脱速率v＝84.6 mg·L-1·h-1
B．分析上表数据，若经过71 h的吹脱，甲醛的浓度降为500 mg·L-1
C．分析上表数据，当甲醛浓度降为6000 mg·L-1时，吹脱时间为15 h
D．该工艺选择温度为75 ℃、吹脱时间为4～6 h 比较合适
解析：C　当甲醛浓度为2000 mg·L-1时，吹脱速率v＝0.0423c mg·L-1·h-1＝0.0423×2000 mg·L-1·h-1＝84.6 mg·L-1·h-1，A正确；由表中数据可知，甲醛的浓度变成原来的一半所用的时间为16 h，则当甲醛浓度为500 mg·L-1时，吹脱时间为55 h＋16 h＝71 h，B正确；由吹脱速率方程可知，甲醛的吹脱速率随甲醛浓度的减小而变慢，甲醛浓度由8000 mg·L-1降为4000 mg·L-1所用的时间为16 h，由8000 mg·L-1降到6000 mg·L-1所需的时间应小于8 h，即吹脱时间应小于15 h，C错误；由图像分析，当温度为75 ℃、吹脱时间为4～6 h时，甲醛去除率较高，6 h以后去除率无明显升高，D正确。
8．(2025·蚌埠市二模)往某密闭容器中按物质的量之比1∶3，充入M、N，发生反应M(g)＋3N(g) P(g)＋Q(g)　ΔH，M的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．ΔH>0
B．p1>p2>p3
C．v(正)：a>b
D．a点Q的体积分数为
解析：B　温度升高，M的平衡转化率降低，表明平衡逆向移动，ΔH<0，A错误；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，M的平衡转化率增大，从p1→p2→p3，M的平衡转化率减小，可确定p1>p2>p3，B正确；a点与b点的温度相同，压强b点大于a点，v(正)：a　　　 M(g)＋3N(g) P(g)＋Q(g)
起始(mol) k 3k 0 0
转化(mol) 0.2k 0.6k 0.2k 0.2k
平衡(mol) 0.8k 2.4k 0.2k 0.2k
则平衡时，n总＝3.6k mol，n(Q)＝0.2k mol，Q的体积分数＝，D错误。
9．(2025·南阳二模)苯乙烯是重要的有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应：
反应Ⅰ：C6H5C2H5(g) C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH>0
反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)
C6H5CH3(g)＋CH4(g)　ΔH<0
反应Ⅲ：C6H5C2H5(g) C6H6(g)＋C2H4(g)　ΔH>0
将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p＝100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性＝×100%。
下列说法正确的是(　　)
A．曲线a代表的是苯的选择性
B．620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol
C．600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大
D．其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80%
解析：B　反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲苯的选择性减小，则曲线a代表甲苯的选择性；反应Ⅲ为吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，苯的选择性增大，故曲线b代表苯的选择性，A错误；620 ℃达平衡时，乙苯的转化率为80%，苯的选择性为3%，甲苯的选择性为7%，反应开始时，乙苯的物质的量为1 mol，则反应消耗的乙苯的物质的量为0.8 mol，生成苯的物质的量为0.024 mol，生成甲苯的物质的量为0.056 mol，则转化生成苯乙烯所消耗乙苯的物质的量为0.8 mol－0.024 mol－0.056 mol＝0.72 mol，则反应Ⅰ生成氢气的物质的量为0.72 mol，反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为0.056 mol，则容器中氢气的物质的量为0.72 mol－0.056 mol＝0.664 mol，B正确；600～640 ℃时，乙苯的转化率增大，甲苯和苯的选择性之和变化不大，故容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高而增大，C错误；其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，相当于增大压强，反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动，平衡时乙苯的转化率小于80%，D错误。
10．(2025·皖北协作区一模)已知CH4和CO2催化重整的主反应为CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。其他条件一定，在Ar作为辅助气体时，CH4与CO2的物质的量之比以及气体总流量对重整反应的影响分别如图1、2所示，下列说法错误的是(　　)
A．恒温恒压时，充入气体Ar有利于提高CH4和CO2的平衡转化率
B．主反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能
C．CH4与CO2物质的量之比达1∶2后CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2发生了反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
D．随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，所以气体流量越低越好
解析：D　反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)为气体体积增大的反应，恒温恒压时充入Ar，体系体积增大，相当于减压，根据勒夏特列原理，减小压强平衡正向移动，有利于提高CH4和CO2的平衡转化率，A正确；主反应的ΔH>0，反应为吸热反应。吸热反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B正确；由图1知CH4与CO2物质的量之比达1∶2后，CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2与H2发生了反应，C正确；由图2知随气体总流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，但当总流量过低时，反应速率慢，转化率、单位时间内的产量也低，并非气体流量越低越好，D错误。
11．(2024·江苏卷，13)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝41.2 kJ·mol-1
②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2
225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变ΔH2>0
C．L6处的H2O的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
解析：C　图中白圈标记的曲线代表气体温度，L4处与L5处对应的温度不同，故L4处与L5处的平衡常数不同，A错误；由图可知，随着气体通过绝热反应管，气体温度不断升高，说明有热量放出，而反应①ΔH1>0，故反应②ΔH2<0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H2O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1处，CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。题型二十四　沉淀溶解平衡图像分析
1．有关Ksp曲线图的分析(以BaSO4浓度曲线示例)
(1)a→c，曲线上变化，增大。
(2)b→c，加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)。
(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。
2．有关沉淀溶解平衡对数直线图的分析(以MCO3对数图像为例)
已知：pM＝－lg c(M)＝－。
(1)横坐标数值越大越小。
(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。
(6)直线上任意点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小。
1．(2025·重庆卷，14)已知Cr(OH)3为两性氢氧化物，常温下，在不同pH条件下，c(Cr3+)与－}的总和为c。现有如下图：下列说法正确的是(　　)
Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)＋3OH－(aq)　Ksp；　－(aq)　K＝10-0.4。
A．由M点可以计算Ksp＝10-30.2
B．Cr3+恰好完全沉淀的pH＝6.7
C．P点溶液质量小于Q点溶液质量
D．随着pH的增大溶液中比值先增大后减小
解析：A　c(Cr3+)与c{[Cr(OH)4]－}的总和为c，随着pH增大，发生反应：Cr3+(aq)＋3OH－(aq) Cr(OH)3(s)，含铬微粒总浓度下降，随着pH继续增大，发生反应：Cr(OH)3(s)＋OH－(aq) [Cr(OH)4]－(aq)，含铬微粒总浓度上升，据此解答。M点时，c(OH－)＝＝10-9 mol·L-1，K＝＝10-0.4，c{[Cr(OH)4]－}＝10-9.4 mol·L-1，几乎可以忽略不计，含Cr微粒主要为Cr3+，Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH－)＝10-3.2×3＝10-30.2，A正确；Cr3+恰好完全沉淀时，c(Cr3+)≤10-5 mol·L-1，由Ksp数据计算可知，c(OH－)≥＝10-8.4，Cr3+恰好完全沉淀pH最小值为5.6，B错误；P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等，生成的比值减小，D错误。
2．(2025·陕晋宁青卷，14)常温下，溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时与－lg[c(H＋)/(mol·L-1)]的关系如图[其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、、或]。已知：比Cd(OH)2更易与碱反应，形成；溶液中c(X)≤10-5 mol·L-1时，X可忽略不计。
下列说法错误的是(　　)
A．L为－与－lg c(H＋)的关系曲线
B．Zn2+＋的平衡常数为1011.2
C.调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D．调节溶液pH为4.7～6.4，可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离
解析：B　
Al3+水解的方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，则Al3+的水解常数Kh(Al3+)=，由此得lg Kh(Al3+)=3lg[c(H+)/(mol·L-1)]-lg[c(Al3+)/(mol·L-1)]，即-lg[c(Al3+)/(mol·L-1)]=-3lg[c(H+)/(mol·L-1)]+lg Kh(Al3+)，同理可得-lg[c(Zn2+)/(mol·L-1)]=-2lg[c(H+)/(mol·L-1)]+lg Kh(Zn2+)，-lg[c(Cd2+)/(mol·L-1)]=-2lg[c(H+)/(mol·L-1)]+lg Kh(Cd2+)，观察图像可知曲线Ⅰ对应的X代表Al3+，又因为Ksp[Zn(OH)2]-lg[c(Cd2+)/(mol·L-1)]，则Ⅱ、Ⅲ对应的X分别为Zn2+、Cd2+。Zn(OH)2和Cd(OH)2与碱反应生成的产物组成相似，且Zn(OH)2更易与碱反应，故曲线L、L1、L2对应的X分别为Al(OH、Zn(OH、Cd(OH，A正确；由图像中的点(8.4，5)得Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-5×(10-5.6)2=10-16.2，再由图像中的点(12.4，5)得Zn(OH)2+2OH- Zn(OH=10-1.8，因为反应Zn2++4OH- Zn(OH可拆分为Zn2++2OH- Zn(OH)2和Zn(OH)2+2OH- Zn(OH，所以反应Zn2++4OH- Zn(OH=1014.4，B错误；由图像中的点(14.0，5)得Cd(OH)2恰好开始溶解时pH=14.0，而由曲线L可知，当pH=14.0时，c[Al(OH]>1 mol·L-1，可认为Al(OH)3已全部溶解为Al(OH，则可以通过碱浸完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3，C正确；由图像中的点(3.0，0)得Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×(10-11)3=10-33，Al3+完全沉淀时c(Al3+)≤10-5 mol·L-1，c(OH-)≥ mol·L-1≈10-9.3 mol·L-1，pH≥4.7，由Ksp[Zn(OH)2]=10-16.2知，0.1 mol·L-1 Zn2+开始沉淀时，c(OH-)= mol·L-1=10-7.6 mol·L-1，pH=6.4，因此调节pH的范围为4.7~6.4，可使浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+与Al3+完全分离，D正确。
3．(2025·山东卷，15改编)常温下，假设1 L水溶液中Co2+和初始物质的量浓度均为0.01 mol·L-1。平衡条件下，体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知：体系中含钴物种的存在形式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s)；Ksp(CoC2O4)＝6.0×10-8，Ksp[Co(OH)2]＝5.9×10-15。
下列说法正确的是(　　)
A．甲线所示物种为
B．H2C2O4的电离平衡常数＝10－a
C．pH＝a时，Co2+物质的量浓度为1.6×10-3mol·L-1
D．pH＝b时，物质的量浓度：
解析：C　根据题干数据，体系中Co元素共0.01 mol，由物料守恒可得:n(Co2+)+n[Co(OH)2]+n(CoC2O4)=0.01 mol；四种含碳物种的总物质的量为0.01 mol:n(C2)+n(HC2)+n(H2C2O4)+n(CoC2O4)=0.01 mol。初始状态下，Q(CoC2O4)=c(Co2+)·c(C2)=0.01×0.01=10-4>Ksp(CoC2O4)，因此初始体系中会有CoC2O4沉淀产生，pH减小时会发生反应CoC2O4+H+===Co2++HC2、CoC2O4+2H+===Co2++H2C2O4而使CoC2O4溶解，pH升高时会发生反应CoC2O4+2OH- Co(OH)2+C2，K=≈107>105，CoC2O4也会减少，故CoC2O4的摩尔分数会随pH的升高呈现先增大后减小的趋势，因此曲线甲表示CoC2O4；pH足够大时CoC2O4转化为Co(OH)2而释放C2，因此曲线丁表示C2；pH较小、溶液酸性较强时，H2C2O4的摩尔分数应大于HC2的摩尔分数，故曲线乙表示H2C2O4，曲线丙表示HC2。由上述分析知，A错误；由曲线乙、丙交点坐标可得H2C2O4的电离平衡常数=10-a，B错误；pH=a时，H2C2O4与HC2的摩尔分数均为0.08，C2的摩尔分数几乎为0，则CoC2O4的摩尔分数约为1-2×0.08=0.84，物质的量为0.01 mol×0.84=0.0084 mol，pH=a时，没有Co(OH)2生成，因此剩余的Co元素均以Co2+形式存在，n(Co2+)=0.01 mol-0.0084 mol=1.6×10-3 mol，则c(Co2+)==1.6×10-3 mol·L-1，C正确；pH=b时，C2和CoC2O4的摩尔分数均为0.50，则n(C2)=n(CoC2O4)=0.01 mol×0.50=5×10-3 mol，c(C2)==5×10-3 mol·L-1，此时部分CoC2O4转变为Co(OH)2，溶液中存在平衡CoC2O4+2OH- Co(OH)2+C2，K=≈107，解得c(OH-)≈×10-5 mol·L-14．(2024·黑吉辽卷，15)25 ℃下，AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl－水样、含Br－水样。
已知：①Ag2CrO4为砖红色沉淀；
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr；
③25 ℃时(H2CrO4)＝0.7，(H2CrO4)＝6.5。
下列说法错误的是(　　)
A．曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B．反应Ag2CrO4＋H＋ 2Ag＋＋的平衡常数K＝10-5.2
C.滴定Cl－时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1
D．滴定Br－达终点时，溶液中＝10-0.5
解析：D
AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同，则曲线的斜率相同，结合已知②溶解度：AgCl>AgBr，可确定③表示AgBr，②表示AgCl，则①表示Ag2CrO4。
结合(6.1，6.1)可计算出Ksp(AgBr)＝10-6.1×10-6.1＝10-12.2，由(2.0，7.7)可计算出Ksp(Ag2CrO4)＝(10-2.0)2×10-7.7＝10-11.7，Ksp(AgCl)＝10-2.0×10-7.7＝10-9.7。
由以上分析可知，曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线，A正确；该反应的平衡常数K＝＝＝=10-5.2，B正确；Cl-与Ag+恰好反应生成AgCl沉淀时，c(Ag+)=c(Cl-)==10-4.85 mol·L-1，在此之前Cr不能沉淀，故c(Cr)≤ mol·L-1=10-2.0 mol·L-1，则滴定Cl-时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1，C正确；滴定Br-达终点时，溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀，则溶液中=10-0.5c(Ag+)，D错误。
5．(2024·全国甲卷，13)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液，向其中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M代表Ag＋、Cl－或随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是(　　)
A．交点a处：c(Na＋)＝2c(Cl－)
B．＝10-2.21
C．V≤2.0 mL时不变
D．y1＝－7.82，y2＝－lg 34
解析：D　 Ag2CrO4完全转化为AgCl需消耗2.0 mL NaCl溶液，结合题图知，V(NaCl)=2.0 mL以后，曲线从上到下分别代表Cr、Cl-、Ag+，由图可知，a点处c(Ag+)<10-5 mol·L-1(忽略)，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)+c(Ag+)=c(Cl-)+c(OH-)+2c(Cr)且溶液近似为中性，则c(Na+)≈c(Cl-)+2c(Cr)，由于a点处c(Cl-)=c(Cr)，即c(Na+)≈3c(Cl-)，因此c(Na+)≠2c(Cl-)，A错误；V(NaCl)=1.0 mL时，溶液中存在Ag2CrO4和部分AgCl沉淀，因此溶液中满足Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)，即lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]+lg[c(Cr)]=2×(-5.18)+(-1.60)=-11.96，Ksp(Ag2CrO4)=10-11.96，同理，Ksp(AgCl)=10-9.75，则=102.21，B错误；在滴加NaCl溶液的最初阶段，滴入的Cl-的量极少，尚不足以生成AgCl沉淀，滴入的Cl-全部以离子形式存在，其浓度随着NaCl溶液的滴入而增大，由于Cl-未与Ag+发生作用，此时溶液仍为Ag2CrO4的饱和溶液，其中c(Cr)=，为定值，因此在此阶段，随着NaCl溶液的滴入而减小，当部分Ag2CrO4转化为AgCl后，结合沉淀转化反应为可逆反应知，当V(NaCl)≤2.0 mL时，体系中仍存在Ag2CrO4沉淀，溶液中满足Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)、Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)，两式相除得，其中c(Ag+)在滴加NaCl溶液的过程中会随着c(Cl-)的增加而减少，因此会随着NaCl溶液的滴加而增大，C错误；V(NaCl)=2.4 mL时，体系中有AgCl沉淀，溶液中满足lg[Ksp(AgCl)]=lg[c(Ag+)]+lg[c(Cl-)]，代入数据-9.75=y1+(-1.93)，得y1=-7.82，假设此时溶液中仍存在Ag2CrO4，则lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]+lg[c(Cr)]，代入数据-11.96=2×(-7.82)+lg[c(Cr)]，得lg[c(Cr)]=3.68，即c(Cr)=103.68 mol·L-1，远超过Ag2CrO4全部溶解所得Cr的浓度，因此此时溶液中不存在Ag2CrO4沉淀，Ag2CrO4已全部溶解，故c(Cr)= mol·L-1，lg[c(Cr)]=lg =-lg 34，D正确。
6．(2024·湖北卷，13)CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)＝(H2CO3)＝6.4、＝10.3，pKsp(PbCO3)＝12.1。下列说法错误的是(　　)
A．pH＝6.5时，溶液中＜c(Pb2+)
B．δ(Pb2+)＝δ(PbCO3)时，c(Pb2+)＜1.0×10-5 mol·L-1
C．pH＝7时，2c(Pb2+)＋＋＋
D．pH＝8时，溶液中加入少量NaHCO3(s)，PbCO3会溶解
解析：D　由图可知，pH=6.5时δ(Pb2+)>75%，c(Pb2+)=c0(Pb2+)·δ(Pb2+)>1.5×10-5 mol·L-1，此时体系中还没有PbCO3(s)，则Ksp(PbCO3)≥c(Pb2+)·c(C)，c()≤×10-7.1 mol·L-1<1.5×10-5 mol·L-1限时规范训练
(建议用时：45分钟　满分：30分)
选择题：每小题3分，共30分。
1．(2025·北京海淀区二模)为研究水垢中CaSO4的去除，称量0.5 g CaSO4·2H2O于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，持续搅拌并用传感器监测溶液中c(Ca2+)的变化。18 s时滴入3滴饱和Na2CO3溶液，55 s时继续滴加饱和Na2CO3溶液(忽略对溶液体积的影响)，数据如图。下列说法正确的是(　　)
A．BC段c(Ca2+)下降，是因为平衡CaSO4(s) Ca2+(aq)＋(aq)逆向移动
B．由CD段推测，加入的CaSO4·2H2O未完全溶解
C．不同时刻溶液中大小排序：D>B>C
D．A到F的过程中，消耗约为8.5×10-4 mol
解析：B　A到B存在CaSO4的沉淀溶解平衡，B点加入Na2CO3溶液，Ca2+与生成更难溶的CaCO3，Ca2+浓度减小，C点时CaSO4继续溶解，Ca2+浓度又增大，D到E重新达到沉淀溶解平衡，E点之后继续加入饱和Na2CO3，Ca2+几乎全部转化为CaCO3。BC段c(Ca2+)下降，是因为Ca2+与生成更难溶的CaCO3，使Ca2+浓度减小，A错误；由CD段Ca2+浓度升高，说明加入的CaSO4·2H2O未完全溶解，继续溶解使Ca2+浓度增大，B正确；B到C的过程Ca2+与结合，促进CaSO4的溶解C点大于B点，C错误；A到F溶液中Ca2+几乎为0，说明CaSO4全部转化为了CaCO3，加入的的物质的量应该大于≈0.0029 mol，D错误。
2．(2025·北京朝阳区二模)利用平衡移动原理，分析沉淀溶解平衡。
已知：ⅰ.Ksp(BaCO3)＝2.4×10-9。
ⅱ.图中直线的离子浓度关系符合c＝Ksp(BaSO4)或＝Ksp(BaCO3)。
下列分析不正确的是(　　)
A.①表示的是BaSO4，Ksp(BaSO4)＝1.0×10-10
B．a、b两点对应的溶液，相应的离子浓度之比
C．向c点对应的溶液中加适量BaCl2固体，可使溶液由c点变到a点
D．向0.2 mol BaSO4固体中加入1 L 1.6 mol·L-1的Na2CO3溶液，充分反应后有0.032 mol BaSO4转化为BaCO3
解析：D　饱和溶液中，c(Ba2+)c(S)=Ksp(BaSO4)，c(Ba2+)c(C)=Ksp(BaCO3)，a点代入Ksp=1.0×10-10，小于Ksp(BaCO3)=2.4×10-9，即曲线①代表-lg c(S)与-lg c(Ba2+)的关系图，曲线②代表-lg c(C)与-lg c(Ba2+)的关系图；根据以上分析可知，①表示的是BaSO4，Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，A正确；a、b两点对应的溶液，c(Ba2+)相同，相应的离子浓度之比，B正确；向c点对应的溶液中加适量BaCl2固体，则c(Ba2+)浓度增加，-lg c(Ba2+)减小，且Ksp(BaSO4)不变，可使溶液由c点变到a点，C正确；设有x mol BaSO4转化为BaCO3，，x=0.064 mol，D错误。
3．(2025·衡水中学二模)某温度下，分别向10.00 mL 0.10 mol·L-1KCl和K2CrO4溶液中滴加0.10 mol·L-1AgNO3溶液，滴加过程中－lg c(M)(M为Cl－或与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　)
A．曲线L2表示－lg c(Cl－)与V(AgNO3)的变化关系
B．A点溶液中：>c(K＋)>c(Ag＋)>c(OH－)>c(H＋)
C．该温度下，Ksp(AgCl)D．相同实验条件下，若改为0.05 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液，则曲线L2中反应终点由B点移到C点
解析：D　KCl和硝酸银反应的化学方程式为KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3，铬酸钾和硝酸银反应的化学方程式为K2CrO4＋2AgNO3===Ag2CrO4↓＋2KNO3，根据反应方程式可知在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液，KCl消耗的AgNO3溶液更少，所以L1代表是－lg c(Cl－)与V(AgNO3)的变化关系，曲线L2表示-lg c(Cr)与V(AgNO3)的变化关系。由以上分析可知，曲线L2表示－与V(AgNO3)的变化关系，A错误；A点加入的硝酸银溶液体积是15 mL，根据反应方程式KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3可知，应生成0.001 mol硝酸钾和0.001 mol氯化银，剩余0.0005 mol硝酸银，则c(N)>c(K+)>c(Ag+)，银离子水解使溶液表现酸性，则c(H+)>c(OH-)，所以A点溶液中，离子浓度为c(N)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)，B错误；L1代表的是-lg c(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系，曲线L2表示-lg c(Cr)与V(AgNO3)的变化关系；加入20 mL硝酸银溶液时，K2CrO4恰好完全反应，B点为Ag2CrO4饱和溶液，由纵坐标的数值是4.0，则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(Cr)=10-4.0 mol·L-1，c(Ag+)=2×10-4 mol·L-1，Ksp(Ag2CrO4)=c(Cr)c2(Ag+)=10-4.0×(2×10-4)2=4.0×10-12；加入10 mL硝酸银时，KCl恰好完全反应，L1曲线中-lg c(Cl-)=4.9时为AgCl饱和溶液，c(Cl-)=10-4.9 mol·L-1，则AgCl在沉淀溶解平衡中c(Ag+)=1×10-4.9 mol·L-1，Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)=10-4.9×10-4.9=1×10-9.8，则Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4)，C错误；相同实验条件下Ag2CrO4的Ksp不变，即平衡时溶液中c(Cr)=10-4 mol·L-1，C点对应的纵坐标数值是4.0，则曲线L2中反应终点由B点移到C点，D正确。
4．(2025·湘潭一模)卤化银在多个领域有着广泛的应用，尤其在照相材料和人工降雨方面最为显著。用0.100 mol·L-1AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 mol·L-1 NaX(X＝Cl、Br、I)溶液的滴定曲线如图所示。已知：①常温下，AgCl、AgBr、AgI的溶度积常数(Ksp)依次为1.8×10-10、4.9×10-13、8.3×10-17；②Ag＋在氨水中能生成[Ag(NH3)2]＋：Ag＋＋2NH3 [Ag(NH3)2]＋　K1＝1.1×107。下列有关描述正确的是(　　)
A．AgCl、AgBr、AgI均易溶于氨水
B．M点对应的溶液中c(X－)＝c(Ag＋)
C．X为Br时，a的数值大于10-6
D．将AgCl、AgI的饱和溶液等体积混合后，加入足量的浓AgNO3溶液，析出的沉淀中，n(AgCl)>n(AgI)
解析：D　若AgI易溶于氨水，根据AgI＋2NH3 [Ag(NH3)2]＋＋I－，可算出该反应的平衡常数K＝K1×Ksp(AgI)＝1.1×107×8.3×10-17＝9.13×10-10<10-5，故AgI不能溶于氨水，A错误；M点加入的AgNO3与NaX的物质的量相等，此时为AgX的饱和溶液，但由于Ag＋会水解，故c(X－)>c(Ag＋)，B错误；X为Br时，a的值近似为＝7×10-7，C错误；根据溶度积常数可知AgCl的溶解度大于AgI，将AgCl和AgI的饱和溶液等体积混合后，加入足量的浓AgNO3溶液，析出的AgCl沉淀多于AgI沉淀，D正确。
5．(2025·湖北新八校协作体三模)常温下，AgIO3和Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表Ag＋或Pb2+，物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法正确的是(　　)
A．曲线①代表Pb2+与－的关系
B．向a点饱和溶液中加入适量NaIO3固体，可使溶液由a点变成b点
C．常温下AgIO3在水中的溶解度约为10-3.6 mol·L-1
D．比值的数量级为105
解析：D　由Ksp(AgIO3)=c(Ag+)·c(I)和Ksp[Pb(IO3)2]=c(Pb2+)·c2(I)可知，对上述等式两边同时取负对数，斜率为－1的曲线①对应的是Ag＋与－的关系；曲线②的斜率为－2，代表的是Pb2+与－的关系，A错误；若向a点饱和溶液中加入适量NaIO3固体增大，－会减小，不会由a点变成b点，B错误；且由b点坐标值可知：Ksp(AgIO3)＝10-5.09×10-2.21＝10-7.30和Ksp[Pb(IO3)2]＝10-5.09×10-5.09×10-2.21＝10-12.39，常温下AgIO3在水中的溶解度约为10-3.65 mol·L-1，C错误；比值为＝105.09，数量级为105，D正确。
6．(2025·张家口一模)常温下，向AgNO3溶液中分别滴加NaX、Na3Y、Na3Z溶液，所得溶液中pA[pA＝－lg c(A)，其中A表示X－、Y3-、Z3-]与pAg的关系如下图。下列说法错误的是(　　)
A．曲线L1表示pZ3-与pAg的关系
B．Ksp(AgX)的数量级为10-12
C．反应Ag3Y＋Z3- Ag3Z＋Y3-的平衡常数K＝10-5.94
D．向浓度均为0.1 mol·L-1的NaX和Na3Z的混合溶液中滴加AgNO3溶液，AgX先沉淀
解析：C　由曲线的斜率与Y3-的曲线对比可知，曲线L1表示pZ3-与pAg的关系，A正确；由图可知，Ksp(AgX)＝ 10-11.99的数量级为10-12，B正确；反应Ag3Y＋Z3- Ag3Z＋Y3-的平衡常数K＝＝105.94，C错误；向含等浓度的NaX和Na3Z的混合溶液中滴加AgNO3溶液，AgX所需Ag＋浓度最小，所以先沉淀，D正确。
7．(2025·唐山一模)在水溶液中，CN－可分别与Ag＋、Ni2+反应形成[Ag(CN)m](m-1)－、(n-2)－。达平衡时，lg 与－lg c(CN－)的关系如图。已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10-10。下列说法错误的是(　　)
A．m∶n＝1∶2
B．向T点两种配合物的混合液中加少量NaCN，达平衡时<
C．S点所示溶液中，两反应均向形成配离子方向进行
D．将少量氯化银固体加入足量0.1 mol·L-1的NaCN溶液中，氯化银固体全部溶解
解析：C　由mCN－＋Ag＋ [Ag(CN)m](m-1)－可知KAg＝，两边取对数得lg KAg＝＋m[－lg c(CN－)]，把(0，21)、(10.5，0)代入可得lg KAg＝21、lg KAg＝10.5m，解得m＝2，同理可得n＝4，则m∶n＝1∶2，A正确；T点时，＝KAg·c2(CN－)，同理＝KNi·c4(CN－)，所以KAgc2(CN－)＝KNic4(CN－)，向两种配合物的混合液中加入少量NaCN后增大，－lg c(CN－)减小，由题图知，＜，B正确；S点在表示Ag＋关系曲线的下方，则此时反应－的Q＜K，平衡正向移动，即向着生成配离子的方向移动；S点在表示Ni2+关系曲线的上方，则此时反应2-的Q＞K，平衡逆向移动，即向着生成金属离子的方向移动，C错误；将少量氯化银固体加入足量0.1 mol·L-1的NaCN溶液中，存在反应－＋Cl－，该反应的平衡常数K′＝＝KAg·Ksp(AgCl)＝1021×1.8×10-10＝1.8×1011，平衡常数很大，可以完全反应，D正确。
8．(2025·莆田二模)25 ℃，向含足量CaF2固体的悬浊液中滴加一定浓度的盐酸，溶液中lg c(X)(X表示Ca2+或F－)与lg 的关系如下图所示。k、k′分别代表直线M、N的斜率，不考虑HF的挥发损失，溶液中含氟微粒仅考虑F－和HF。下列说法中错误的是(　　)
A．直线M代表lg c(Ca2+)
B．CaF2(s)＋2H＋(aq) Ca2+(aq)＋2HF(aq)　化学平衡常数K＝10-2.8
C．P点溶液中，c(H＋)＋c(Ca2+)＝c(OH－)＋c(Cl－)
D．盐酸加入的过程中，c(Ca2+)·c(F－)保持不变
解析：D　CaF2固体的悬浊液中存在溶解平衡：CaF2(s) Ca2+(aq)＋2F－(aq)，滴加一定浓度的盐酸，H＋与F－反应，上述平衡向右移动，c(Ca2+)增大，c(F－)减小，Ka(HF)不变，则增大，随着lg 增大lg c(Ca2+)增大，即用M线表示，lg c(F－)减小，用N线表示。由上述分析可知，直线M代表lg c(Ca2+)，A正确；由图像数据可知，当lg ＝0时，lg c(Ca2+)＝－2.8，则＝1时，c(Ca2+)＝10-2.8，CaF2(s)＋2H＋(aq) Ca2+(aq)＋2HF(aq)的平衡常数K＝＝c(Ca2+)＝10-2.8，B正确；由图可知，P点溶液中c(Ca2+)＝c(F－)，溶液中存在电荷守恒等式：c(H＋)＋2c(Ca2+)＝c(OH－)＋c(Cl－)＋c(F－)，即有c(H+)+c(Ca2+)=c(OH-)+c(Cl-)，C正确；Ksp(CaF2)= c(Ca2+)c2(F-)，故c(Ca2+)·c(F-)=，Ksp不变，c(F-)减小，故c(Ca2+)·c(F-)增大，D错误。
9．(2025·辽宁辽南协作校二模)室温下，向c(Al3+)、c(Zn2+)均为0.1 mol·L-1的混合溶液中持续通入H2S气体，始终保持H2S饱和(H2S的物质的量浓度为0.1 mol·L-1)，通过调节pH使Al3+、Zn2+分别沉淀，溶液中－lg c与pH的关系如图所示。其中，c表示Al3+、Zn2+、OH－和S2-的物质的量浓度的数值，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10-17。下列说法错误的是(　　)
A．②代表－lg c(OH－)与pH的关系曲线
B．溶解度：Al(OH)3C．pH逐渐增大时，优先析出的沉淀是ZnS
D．ZnS＋2H＋ Zn2+＋H2S的平衡常数K＝100.6
解析：D　依据纵坐标-lg c(OH-)即为pOH，室温下pOH+pH=14，根据点(5.8，8.2)可推知②代表OH-，pH越大，硫离子浓度越大，所以①代表S2-；Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)，lg Ksp[Al(OH)3]=lg c(Al3+)+3lg c(OH-)，即-lg c(Al3+)=3lg c(OH-)-lg Ksp[Al(OH)3]=3(pH-14)-lg Ksp[Al(OH)3]，同理可得-lg c(Zn2+)=2lg c(OH-)-lg Ksp[Zn(OH)2]=2(pH-14)-lg Ksp[Zn(OH)2]，可以推出，-lg c(Al3+)与pH的曲线斜率更大，即④代表Al3+，③代表Zn2+。由以上分析知，②代表-lg c(OH-)与pH的关系曲线，A正确；根据分析曲线④代表Al3+，曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知此时pH=5.8，则c(OH-)= c(Al3+)=10-8.2 mol·L-1，Ksp[Al(OH)3]=10-32.8，氢氧化铝的饱和溶液中铝离子浓度为×10-8.2 mol·L-1，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17，饱和氢氧化锌溶液中锌离子浓度为×10-6 mol·L-1，则溶解度:Al(OH)3 10．(2025·咸阳一模)在pH＝7含AgCl(s)的溶液中，一定c(Cl－)范围内存在平衡关系：；；；平衡常数依次为K1、K2、K3、K4。已知的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．曲线②表示的是随的变化情况
B．随c(Cl－)增大先减小后增大
C．M点：c(Ag＋)＋c(H＋)＝＋c(Cl－)＋c(OH－)
D．P点的横坐标是(2c－a)
解析：D　随着c(Cl－)增大，Ag＋＋Cl－ AgCl、AgCl＋、、这些平衡会向右移动，c(Ag＋)会不断减小，lg c(Ag＋)也不断减小，所以曲线①表示lg c(Ag＋)随lg c(Cl－)的变化。从反应来看，随着c(Cl－)增大先生成，其浓度先增大，当浓度增大到一定程度后继续与Cl－反应生成，所以曲线②表示随lg c(Cl－)的变化。同理，曲线③表示随lg c(Cl－)的变化，曲线④表示随lg c(Cl－)的变化，A错误；由上述对曲线的分析可知，曲线③表示随lg c(Cl－)的变化，从图中可以看出，随着c(Cl－)增大一直增大，B错误；M点是曲线③、曲线④ 的交点，说明此时lg c(AgC)=lg c(AgC)，则c(Ag+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(Ag)+5c(AgC)相当于是c(Ag+)+c(H+)=c(Cl-) +c(OH-)+c(AgC)+2c(AgC)+3c(AgC)，看似是电荷守恒，但是观察横坐标从左往右lg c(Cl-)增大，说明氯离子的浓度在增大，根据题干已知pH=7，可知体系中加入的氯离子的来源不可以是盐酸，只能是不影响溶液pH的物质，类似于NaCl之类的物质，等式左边缺加入的阳离子的浓度，C错误；P点以a、c表示出横坐标，M点是曲线③、曲线④的交点，说明此时lg c(AgC)=lg c(AgC)，K4=，M点的横坐标为a，可知lg c(Cl-)=a，K4=10-a，N点是曲线②、曲线④的交点，说明此时lg c(AgC)=lg c(AgC)，根据K=K3×K4=，N点的横坐标为c，lg c(Cl-)=c，K==10-2c，结合K4=10-a，有K3==10a-2c，P点时是曲线②、曲线③的交点，说明此时lg c(AgC)=lg c(AgC)，根据AgC，可知K3=，lg K3=lg =-lg c(Cl-)，lg c(Cl-)=-lg K3=2c-a，P点的横坐标为2c-a，D正确。题型二十一　反应历程(机理)图像
反应历程能 垒图(山峰形) (1)无催化剂时：Ea为正反应的活化能，Ea′为逆反应的活化能，ΔH＝ 有催化剂时：反应经历了两个过渡态，经历过渡态 1的反应为吸热反应，活化能为；经历过渡态2的反应为放热反应，活化能为；＜Ea，活化能降低，使反应速率增大。 (3)催化剂的作用：降低反应活化能Ea、Ea′，使反应速率增大，但不改变ΔH，反应的ΔH取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小
反应历程能 垒图(梯形) (1)决速步骤：能垒(活化能)最大的步骤，其反应速率决定了整个反应的速率，催化剂2作用下，E(最大能垒)＝c－b。 (2)催化剂：催化剂1使能垒降低幅度较大，催化效果更好，但催化剂不会改变反应物和生成物的能量，催化剂的使用不能影响化学平衡，也不改变反应的ΔH。 (3)竞争反应：相同反应物发生多个竞争反应时，能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。 (4)反应能量变化：根据初始物质与最终产物之间的相对能量大小判断总反应的吸、放热情况。即“左高右低为放热”，ΔH＜0；“左低右高为吸热”，ΔH＞0
反应机理循环图 (1)位于“环上”的物质一般是催化剂或中间产物，如⑤、⑥、⑦和⑧。 (2)“入环”的物质为反应物，如①和④。 (3)“出环”的物质为生成物，如②和③，据此可快速得出总反应。
1．(2025·河南卷，10)在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g) CH3CH===CH2(g)＋H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态＋H2(g)中部分进程已省略)。
下列说法正确的是(　　)
A．总反应是放热反应
B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D．①转化为②的进程中，决速步骤为―→*CH3CHCH3＋*H
解析：C　
化学平衡常数只受温度影响，而与其他条件无关，因此两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同，B错误；反应的决速步骤为活化能最大的步骤，即反应进行最慢的步骤，由图像可以看出，在①转化为②的进程中，*CH3CHCH3+*H―→*CH3CHCH2+2*H的活化能最大，因此①转化为②的进程中，决速步骤为*CH3CHCH3+*H―→*CH3CHCH2+2*H(或写为*CH3CHCH3―→*CH3CHCH2+*H)，D错误。
2．(2025·云南卷，10)铜催化下，由CO2电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ到Ⅱ的过程中发生氧化反应
B．Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C．Ⅳ的示意图为
D．催化剂Cu可降低反应热
解析：C　Ⅰ到Ⅱ过程中得电子发生还原反应，A项错误；观察Ⅱ、Ⅲ物质的结构知，过程中无非极性键生成，B项错误；催化剂Cu只能改变反应历程(路径)，降低反应的活化能，不改变化学反应的反应热，D项错误。
3．(2025·河北卷，12)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可利用反应Ga2O3(s)＋2NH3(g) 2GaN(s)＋3H2O(g)制备。反应历程(TS代表过渡态)如下：
下列说法错误的是(　　)
A．反应ⅰ是吸热过程
B．反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤的活化能为2.69 eV
C．反应ⅲ包含2个基元反应
D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中
解析：D　观察历程图，反应ⅰ的反应物Ga2O3(s)＋NH3(g)的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成反应，生成Ga2O2NH(s)和H2O，此时的相对能量为0.05 eV，因此体系能量在反应中增加，则该反应为吸热过程，A正确；反应ⅱ中H2O(g)脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70 eV与TS5的相对能量差，即3.39 eV－0.70 eV＝2.69 eV，B正确；反应ⅲ从Ga2ON2H2(s)生成2GaN(s)＋H2O(g)经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进行，包含2个基元反应，C正确；整个反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中生成TS7对应的步骤(活化能为3.07 eV)，所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，D错误。
4．(2025·江苏卷，10)CO2与通过电催化反应生成CO(NH2)2，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是(　　)
A．过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B．过程Ⅱ中发生了氧化反应
C．电催化CO2与生成CO(NH2)2的反应方程式：CO2＋＋7H2O
D．常温常压、无催化剂条件下，CO2与NH3·H2O反应可生产CO(NH2)2
解析：A　过程Ⅱ为*CO2和*N在酸性条件下被还原为*CO和*NH2的反应，生成了N—H等极性共价键；过程Ⅲ为*CO与*NH2生成*CO(NH2)2的反应，生成了C—N极性共价键，A正确；过程Ⅱ是得电子的还原反应，N元素的化合价由+5降为-2，C元素的化合价由+4降为+2，B错误；所给离子方程式电荷不守恒，根据反应机理图可知，过程Ⅱ需要外界提供电子，则正确的反应方程式为CO2+2N+18H++16e-CO(NH2)2+7H2O，C错误；常温常压、无催化剂条件下，CO2与NH3·H2O反应生成(NH4)2CO3或NH4HCO3，D错误。
5．(2025·河南卷，13)在MoS2负载的Rh-Fe催化剂作用下，CH4可在室温下高效转化为CH3COOH，其可能的反应机理如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A．该反应的原子利用率为100%
B．每消耗1 mol O2可生成1 mol CH3COOH
C．反应过程中，Rh和Fe的化合价均发生变化
D．若以CD4为原料，用H2O吸收产物可得到CD3COOH
解析：B　分析题图可知，该过程的总反应为2CO＋O2＋2CH4===2CH3COOH，故原子利用率为100%，A正确；根据总反应方程式知，每消耗1 mol O2会生成2 mol CH3COOH，B错误；分析题图知，催化剂中金属原子上可连接O原子、—OH、—CO、，且反应过程中成键个数均发生变化，所以Rh和Fe的化合价均发生改变，C正确；以CD4为原料，按照总反应方程式，应当生成CD3COOD，其在水溶液中存在电离平衡：CD3COOD CD3COO－＋D＋，CD3COO－会与H2O电离出的H＋结合生成CD3COOH，D正确。
6．(2025·浙江1月选考，14)化合物A在一定条件下可转变为酚E及少量副产物，该反应的主要途径如下：
下列说法不正确的是(　　)
A．H＋为该反应的催化剂
B．化合物A的一溴代物有7种
C．步骤Ⅲ，苯基迁移能力强于甲基
D．化合物E可发生氧化、加成和取代反应
解析：B　由题图可知，H＋参与了反应，又重新生成，反应前后不变，因此H＋是反应的催化剂，A正确；化合物A中有6种不同化学环境的H原子，如图：，则其一溴代物有6种，B错误；由步骤Ⅲ可知C转化为D的过程中，苯基发生了迁移，甲基没有迁移，说明苯基的迁移能力强于甲基，C正确；化合物E中有酚羟基，可以发生氧化反应和取代反应，苯环可以发生加成反应和取代反应，D正确。
7．(2024·北京卷，13)苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A.从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ
B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物
C．由苯得到M时，苯中的大π键没有变化
D．对于生成Y的反应，浓H2SO4作催化剂
解析：C　生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，A正确；根据前后结构对照，X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物，B正确；M的六元环中与—NO2相连的C为sp3杂化，苯中大π键发生改变，C错误；苯的硝化反应中H2SO4先消耗后生成，浓H2SO4作催化剂，D正确。
8．(2024·贵州卷，14)AgCN与CH3CH2Br可发生取代反应，反应过程中CN－的C原子和N原子均可进攻CH3CH2Br，分别生成腈(CH3CH2CN)和异腈(CH3CH2NC)两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息，下列说法错误的是(　　)
A．从CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反应都是放热反应
B．过渡态TS1是由CN－的C原子进攻CH3CH2Br的α-C而形成的
C．Ⅰ中“N--Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之间的作用力弱
D．生成CH3CH2CN放热更多，低温时CH3CH2CN是主要产物
解析：D　由题图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物总能量，故从CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反应都是放热反应，A正确；与Br原子相连的C原子为α-C，由题图可知，过渡态TS1是由CN－的C原子进攻CH3CH2Br的α-C而形成的，B正确；由题图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别克服“N--Ag”和“C--Ag”间的作用力，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“N--Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之间的作用力弱，C正确；由于生成CH3CH2CN所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成CH3CH2NC为主要产物，D错误。
限时规范训练
(建议用时：35分钟　满分：27分)
选择题：每小题3分，共27分。
1．(2025·肇庆二模)T ℃时，在一恒容密闭容器中发生反应M(g) N(g)[P(g)为中间产物]，其反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．有无催化剂反应历程均分2步进行
B．相同条件下，物质M比N稳定
C．其他条件不变，升高温度，减小，增大
D.其他条件不变，提高物质M的浓度能增大N的平衡产率
解析：C　由图可知，使用催化剂后反应分为3步进行，A错误；相同条件下，物质M的能量高于N，物质N比M稳定，B错误；反应M(g) P(g)是吸热反应，反应M(g) N(g)是放热反应，升高温度，减小，增大，C正确；反应为气体分子数不变的反应，其他条件不变，提高物质M的浓度，N的平衡产率不变，D错误。
2．(2025·肇庆二模)利用铜基催化剂可将温室气体中的CO2与CH4转化为CH3COOH其反应历程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．M为极性分子，N为非极性分子
B．过程Ⅰ和Ⅱ中均存在C—H键的断裂
C．使用铜基催化剂能降低总反应的活化能与焓变
D．该反应的原子利用率可达100%
解析：D　M为CH4，N为CO2，二者的分子均为对称结构，均为非极性分子，A错误；过程Ⅰ中有C—H键的断裂，过程Ⅱ中没有C—H键的断裂，B错误；使用催化剂能改变反应的活化能，但不能改变总反应的焓变，C错误；总反应为化合反应，原子利用率可达100%，D正确。
3．(2025·驻马店三模)科学家研究的一种用乙烯脱硫的方法，其机理如下图所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．步骤ⅰ中，有极性键的断裂与形成
B．若反应由步骤ⅱ开始，则Cu＋为该过程的催化剂
C．总反应方程式可能为C2H4＋O2＋2SO22CO2＋2S＋2H2O
D．为保证反应充分进行，步骤ⅱ中通入的O2应过量
解析：D　由图知，步骤ⅰ中，有C—H、S===O极性键的断裂，C===O、H—O极性键的形成，则步骤ⅰ中，有极性键的断裂与形成，A正确；若反应由步骤ⅱ开始，Cu＋既作反应ⅱ的反应物，也作反应ⅰ的产物，说明Cu＋为该过程的催化剂，B正确；总反应中C2H4、SO2、O2为反应物，S、CO2、H2O为生成物，则总反应为：C2H4＋O2＋2SO22CO2＋2S＋2H2O，C正确；若在步骤ⅱ使O2过量，则生成的单质硫容易被进一步氧化为SO2，不利于脱硫过程的进行，D错误。
4．(2025·北京延庆一模)采用Deacon催化氧化法可将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－114 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是(　　)
A．X为反应物HCl，Z为生成物H2O
B．反应制得1 mol Cl2，理论上放出57 kJ的热量
C．降低反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数增大，正反应速率减慢
D．图中转化涉及的反应中有两个非氧化还原反应
解析：D　由图知，反应过程中具有如下基元反应：CuO＋HCl===Cu(OH)Cl、2Cu(OH)Cl===Cu2OCl2＋H2O、4CuCl＋O2===2Cu2OCl2、Cu2OCl2===CuO＋CuCl2、2CuCl2===2CuCl＋Cl2，则X为HCl、W为O2、Y为Cl2、Z为H2O。X为反应物HCl，Z为生成物H2O，A正确；生成2 mol Cl2放出114 kJ的热量，则生成1 mol Cl2放出57 kJ的热量，B正确；正反应为放热反应，降低反应温度，平衡正向移动，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数增大，温度降低正、逆反应速率均减慢，C正确；基元反应中CuO＋HCl===Cu(OH)Cl、2Cu(OH)Cl===Cu2OCl2＋H2O、Cu2OCl2===CuO＋CuCl2为非氧化还原反应，4CuCl＋O2===2Cu2OCl2、2CuCl2===2CuCl＋Cl2为氧化还原反应，D错误。
5．(2025·哈尔滨一模)二氟卡宾(∶CF2)是一种活性中间体。硫单质与二氟卡宾可以形成S===CF2，最后生成部分含碳副产物，反应历程如图所示；
下列叙述错误的是(　　)
A.该反应ΔH<0
B．该反应速率主要由生成的反应决定
C．反应过程中碳的化合价发生改变
D．反应过程中存在极性共价键的形成
解析：B　由图知，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，ΔH<0，A正确；反应的活化能越高反应速率越慢，37.29 kJ·mol-1－(－4.36 kJ·mol-1)＝41.65 kJ·mol-1>5.41 kJ·mol-1－(－28.80 kJ·mol-1)＝34.21 kJ·mol-1，故该反应速率主要由生成的反应决定，B错误；由图知，碳原子的成键个数在反应过程发生变化，所以其化合价也发生变化，C正确；反应过程中存在极性共价键S—C键的形成，D正确。
6．(2025·安徽师大附中模拟)在Ni作用下，可将C2H6(g)转化为CH4(g)，转化历程如下(NiCH2为固体)所示：
下列说法中错误的是(　　)
A．转化中有极性键的断裂和形成
B．转化过程中Ni的成键数目未变化
C．总反应的热化学方程式为Ni(s)＋C2H6(g)===NiCH2(s)＋CH4(g)　ΔH＝－6.57 kJ·mol-1
D．转化过程中的一段时间内，可存在中间体2的浓度大于另外两种中间体的浓度
解析：B　由图可知，乙烷转化为甲烷过程中存在极性键的断裂和形成，A正确；由图可知，转化过程中镍原子的成键数目发生变化，B错误；总反应为Ni(s)＋C2H6(g)===NiCH2(s)＋CH4(g)，反应的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＝(－6.57 kJ·mol-1) －0＝－6.57 kJ·mol-1，C正确；中间体1→中间体2步骤的活化能明显小于中间体2→中间体3步骤的活化能，故转化过程中的一段时间内，中间体1转化为中间体2的速率大于中间体2转化为中间体3的速率，使中间体2的浓度大于另外两种中间体的浓度，D正确。
7．(2025·安阳三模)某反应机理如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．化合物Ⅵ为该反应的催化剂
B．化合物X为H2O，可循环利用
C．若化合物Ⅲ为，按照该反应机理可生成
D．化合物Ⅲ转化为Ⅳ后，C2—C3键长变短
解析：C　由催化机理可知，反应消耗了Ⅵ又生成了Ⅵ，Ⅵ是反应的催化剂，A正确；根据Ⅰ＋Ⅳ→X＋Ⅱ和Ⅳ＋X→Ⅵ＋Ⅴ，由Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ的结构简式可知，X为H2O，并且可循环利用，B正确；根据反应机理，总反应为Ⅰ＋Ⅲ→Ⅴ，若化合物Ⅲ为，按照该反应机理可生成和，C错误；根据Ⅲ和Ⅳ的结构式，Ⅲ中C2—C3为碳碳单键，Ⅳ中C2—C3为碳碳双键，键长变短，D正确。
8．(2025·六安三模)碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成DMC方案(吸附在固体催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．反应过程中除固体催化剂外，还使用了HO·作催化剂
B．反应进程中决速步骤的能垒为125.7 eV
C．反应进程中包含五个基元反应
D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动
解析：A　HO·在反应前参与反应，反应后又生成，作催化剂，A正确；反应进程中经过过渡态Ⅰ的反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为[103.1－(－22.6)]×102 eV＝1.257×104 eV，B错误；图中所示变化为物质吸附于催化剂表面、三个基元反应、物质从催化剂表面脱离三个过程，C错误；由图可以看出，2CH3OH＋CO2―→CH3OCOOCH3＋H2O　ΔH>0，升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D错误。
9．(2025·石家庄二模)以[Rh(CO)2I2]－为催化剂，碘甲烷为助催化剂，利用甲醇合成乙酸的示意图如图所示。
已知：铑(Rh)与钴(Co)在周期表中上下相邻，但Rh的最外层电子轨道处于半充满状态。下列说法正确的是(　　)
A．Rh的价电子排布式为4d85s1，位于周期表的ds区
B．①→②过程中，Rh被氧化；③→④过程中，Rh被还原
C．⑤为CH3COI，在反应中作中间产物
D．此合成原理生成CH3COOH和H2O，原子利用率小于100%
解析：C　Rh的价电子排布式为4d85s1，为第Ⅷ族元素，位于周期表的d区，A错误；由图，①→②过程中，Rh多结合了—I，Rh化合价升高，被氧化；③→④过程中，Rh和CO形成配位键，没有被还原，B错误；根据转化关系―→＋⑤，可推出⑤为CH3COI，CH3COI在甲醇合成乙酸反应中作中间产物，C正确；由图，此合成原理总反应为甲醇和CO催化反应生成乙酸，CH3OH＋COCH3COOH，原子利用率为100%，D错误。题型九　陌生有机物的结构、性质与转化
1．判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路
2．同分异构体的判断步骤
(1)判断有无类别异构：根据分子式判断该有机物是否有类别异构，如碳架异构、位置异构、官能团异构。
(2)同一类物质，写出官能团的位置异构体
①碳链异构体按“主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边”的规律书写。
②分合思维法——书写醇或酸的同分异构体，如书写C5H11OH的同分异构体，先写出C5H12的同分异构体；再写出上述同分异构体分子中的一个氢原子被—OH取代得出的C5H11OH的同分异构体。
③顺序思维法——书写多官能团的有机物的同分异构体，如丙烷上三个氢原子分别被一个、一个—OH、一个苯基取代，先写出被取代的同分异构体，接着写出被—OH取代的同分异构体，最后写出被苯基取代的同分异构体(顺序可颠倒)。
3．有机物官能团的性质
(1)常见有机物官能团(或其他基团)与性质的关系
官能团 常见的特征反应及其性质
碳碳双 键、碳 碳三键 ①加成反应：使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色； ②氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃 ①水解反应：卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇； ②消去反应：部分卤代烃在NaOH醇溶液中共热生成不饱和烃
醇羟基 ①与活泼金属(Na)反应放出H2； ②催化氧化：在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰基； ③与羧酸发生酯化反应生成酯
酚羟基 ①弱酸性：能与NaOH溶液反应； ②显色反应：遇FeCl3溶液发生显色反应； ③取代反应：与浓溴水反应生成白色沉淀
醛基 ①氧化反应：a.与银氨溶液反应产生光亮的银镜； b.与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀； ②还原反应：与H2加成生成醇
羧基 ①使紫色石蕊溶液变红； ②与NaHCO3溶液反应产生CO2； ③与羟基发生酯化反应
酯基 水解反应：①酸性条件下水解生成羧酸和醇； ②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇
(2)有机反应中的定量关系
①在烷烃的取代反应中，1 mol卤素单质取代1 mol H，同时生成1 mol HX(X表示卤素原子)。
②1 mol加成需要1 mol H2或1 mol Br2；1 mol醛基或酮羰基可消耗1 mol H2；1 mol甲醛完全被氧化消耗4 mol Cu(OH)2。
③1 mol苯完全加成需要3 mol H2。
④与NaHCO3反应生成气体：1 mol —COOH生成1 mol CO2。
⑤与Na反应生成气体：1 mol —COOH生成0.5 mol H2；1 mol —OH生成0.5 mol H2。
⑥与NaOH反应：1 mol —COOH(或酚羟基)消耗1 mol NaOH；1 mol (R′为链烃基)消耗1 mol NaOH；1 mol消耗2 mol NaOH。
1．(2025·湖北卷，11)桥头烯烃Ⅰ的制备曾是百年学术难题，下列描述正确的是(　　)
A．Ⅰ的分子式是C7H12
B．Ⅰ的稳定性较低
C．Ⅱ有2个手性碳
D．Ⅱ经浓硫酸催化脱水仅形成Ⅰ
解析：B　由图可知，Ⅰ分子中含有7个碳原子、10个氢原子，其分子式是C7H10，A项错误；Ⅰ中存在桥头双键，由于桥头双键具有较大的环张力，这种结构使得分子的能量较高，所以Ⅰ的稳定性较低，B项正确；手性碳原子是指与四个不同的原子或基团相连的碳原子，观察Ⅱ的结构可知，Ⅱ中有3个手性碳，C项错误；Ⅱ经浓硫酸催化脱水时，羟基所连碳原子的邻位碳原子有两种不同的情况，且其上均有氢原子，所以脱水反应的产物有两种，D项错误。
2．(2025·河南卷，7)化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是(　　)
A．分子中所有的原子可能共平面
B．1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C．既能发生取代反应，又能发生加成反应
D．能形成分子间氢键，但不能形成分子内氢键
解析：C　由化合物M的结构可以看出，分子中含有饱和碳原子，因此分子中所有的原子不可能共平面，A错误；1个M分子中含有的2个酚羟基和1个羧基均能与NaOH发生反应，含有的1个酯基可以水解生成1个酚羟基和1个羧基，水解生成的酚羟基和羧基均能与NaOH发生反应，因此1 mol M最多能消耗5 mol NaOH，B错误；M分子中含有的酚羟基和羧基可以发生取代反应，含有的苯环可以和H2发生加成反应，C正确；M分子中含有酚羟基和羧基，可以形成分子间氢键，M分子内处于邻位的酚羟基和羧基可以形成分子内氢键，D错误。
3．(2025·云南卷，6)化合物Z是某真菌的成分之一，结构如图。下列有关该物质说法错误的是(　　)
A．可形成分子间氢键
B．与乙酸、乙醇均能发生酯化反应
C．能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D．1 mol Z与Br2的CCl4溶液反应消耗5 mol Br2
解析：D　有机物Z中含羟基和羧基，可形成分子间氢键，A项正确；分子中羟基与乙酸、羧基与乙醇均可发生酯化反应，B项正确；分子中含有羧基，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，C项正确；分子中含2个碳碳双键，1 mol Z只能消耗2 mol Br2，D项错误。
4．(2025·陕晋宁青卷，4)抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能。下列关于AA2G的说法正确的是(　　)
A．不能使溴水褪色
B．能与乙酸发生酯化反应
C．不能与NaOH溶液反应
D．含有3个手性碳原子
解析：B　AA2G分子中含有碳碳双键，能够与Br2发生加成反应，从而使溴水褪色，A错误；该分子结构中含有醇羟基，可以与乙酸发生酯化反应，B正确；该分子结构中含有酯基，可以在碱性条件下水解，故能与NaOH溶液反应，C错误；手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子，该分子结构中，六元环上的C原子均为手性碳原子，则手性碳原子数大于3，D错误。
5．(2025·河北卷，6)丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构简式如下：
下列说法正确的是(　　)
A．K中含手性碳原子
B．M中碳原子都是sp2杂化
C．K、M均能与NaHCO3反应
D．K、M共有四种含氧官能团
解析：D　K中环上碳原子均为sp2杂化，饱和碳原子均为甲基碳原子，所以不含手性碳原子，A错误；M中甲基碳原子为sp3杂化，B错误；K中的酚羟基不能与NaHCO3溶液反应，K中不含能与NaHCO3溶液反应的官能团，M中羧基可与NaHCO3溶液反应，C错误；K、M中共有羟基、醚键、羰基、羧基四种含氧官能团，D正确。
6．(2025·山东卷，14改编)以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是(　　)
A．M系统命名为2-甲基丙醛
B．若M＋X→N原子利用率为100%，则X是甲醛
C．不能用酸性KMnO4溶液鉴别N和Q
D．P→Q过程中有CH3COOH生成
解析：D　去掉M()中的一个甲基侧链，剩余结构(虚线框内)为主链，主链官能团为醛基，共三个C原子，命名为丙醛，自醛基碳开始编号，取代基甲基位于2号碳上，因此M系统命名为2-甲基丙醛，A正确；对比M和N的组成，M的分子式为C4H8O，N的分子式为C5H10O2，M＋X→N原子利用率为100%，则X的分子式为CH2O，若X是甲醛，反应过程中M中醛基所连碳上的C—H键与甲醛中的C===O键发生加成反应得到N，B正确；N中的羟基和醛基与Q中的碳碳双键都可以使酸性溶液褪色，因此无法鉴别，C正确；P→Q可分为以下几步进行：
①P中的两个酯基在碱性条件下水解后酸化：
②其中一个羧基与分子中的羟基在酸性条件下酯化成环：
③加热到一定温度另一个—COOH脱去一个CO2(脱羧)得到Q：
整个过程没有生成CH3COOH，D错误。
7．(2025·河南卷，11)可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景，一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A．E能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．由E、F和G合成M时，有HCOOH生成
C．P在碱性条件下能够发生水解反应而降解
D．P解聚生成M的过程中，存在C—O键的断裂与形成
解析：B　E中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色，A正确；F中“CH2”上含有活性较大的α-H，可先与甲醛发生加成反应，然后所得产物与E发生加成、酯交换反应即可得到M和CH3OH，具体反应过程可表示如下：
B错误；P中含有酯基，可以发生水解反应生成小分子而降解，C正确；P解聚过程中，中虚线处C—O键断开，然后a、b处相连即可得到M，D正确。
限时规范训练
(建议用时：30分钟　满分：42分)
选择题：每小题3分，共42分。
1．(2025·北京卷，4)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂，沸点较高，水溶性好。下列说法不正确的是(　　)
A．乙腈的电子式：
B．乙腈分子中所有原子均在同一平面
C．乙腈的沸点高于与其相对分子质量相近的丙炔
D．乙腈可发生加成反应
解析：B　乙腈的电子式为，结构简式为CH3—C≡N，因为甲基碳原子为sp3杂化，故分子中不可能所有原子共平面，A正确、B错误；乙腈分子中含有氰基，分子极性较强；而丙炔(HC≡C—CH3)结构较为对称，分子极性较弱，故乙腈的沸点高于丙炔，C正确；乙腈分子结构中含有不饱和的—C≡N，可发生加成反应，D正确。
2．(2025·甘肃卷，3)苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是(　　)
A．该分子含1个手性碳原子
B．该分子所有碳原子共平面
C．该物质可发生消去反应
D．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：B　连接4个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，故该分子中羟基所连碳原子为手性碳原子，A正确；该分子中存在连接3个碳原子的饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，B错误；该物质中羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，能发生消去反应，C正确；该物质中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确。
3．(2025·南宁二模)丹参是《本草纲目》记载的一味中药，丹参醇是其有效成分，结构简式如图所示。下列关于丹参醇的说法正确的是(　　)
A．分子中含3个手性碳原子
B．消去反应的有机产物最多有2种
C．红外光谱可鉴定有3种含氧官能团
D．1 mol该分子最多与5 mol H2发生加成反应
解析：C　分子中有2个手性碳(如图标*号碳原子)：，A错误；消去反应的有机产物最多有3种，出现双键的位置：，B错误；红外光谱可以鉴定有机物的化学键和官能团，图中含氧官能团有羟基、羰基、醚键三种，C正确；1 mol该有机物最多可与7 mol H2发生加成反应，D错误。
4．(2025·安徽卷，4)一种天然保幼激素的结构简式如下：
下列有关该物质的说法，错误的是(　　)
A．分子式为C19H32O3
B．存在4个C—O σ键
C．含有3个手性碳原子
D．水解时会生成甲醇
解析：B　该有机物分子中含1个酯基、2个碳碳双键、1个三元环，故不饱和度为4，含19个C原子，则H原子个数为19×2＋2－4×2＝32，分子式为C19H32O3，A正确；该分子中含4个碳氧单键和1个碳氧双键，单键都是σ键，双键中有1个σ键和1个π键，所以该有机物分子中存在5个C—O σ键，B错误；手性碳原子是指连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子，该物质分子中含3个手性碳原子：(*标记处为手性碳原子)，C正确；该有机物中含—COOCH3结构，水解时会生成甲醇，D正确。
5．(2025·南昌二模)达普司他是一种治疗贫血的药物，如图是合成达普司他的一种中间体的结构式，下列说法错误的是(　　)
A．该有机分子中不存在手性碳原子
B．1 mol该有机分子最多消耗6 mol NaOH
C．该有机分子含5种不同化学环境的氢原子
D．该有机物存在含有苯环和酯基的同分异构体
解析：B　该有机分子结构中不含手性碳原子，A正确；1 mol该有机分子水解最多消耗4 mol NaOH，B错误；该有机分子结构对称，含5种等效氢原子，C正确；该有机分子不饱和度为6，苯环不饱和度为4，酯基不饱和度为1，可存在含有苯环和酯基的同分异构体，D正确。
6．(2025·驻马店三模)口服ACE抑制剂——卡托普利(Captopril)的结构如图所示，已知—SH(巯基)化学性质类似醇羟基。下列关于卡托普利的说法正确的是(　　)
A．其中含氧官能团只有羧基和酮羰基
B．1 mol该有机物最多消耗40 g NaOH
C．能发生取代反应和氧化反应
D．分子中没有手性碳原子
解析：C　卡托普利的含氧官能团有羧基和酰胺基，A错误；酰胺基、羧基都能与NaOH反应，1 mol该有机物最多能与2 mol NaOH即80 g NaOH反应，B错误；羧基能发生酯化反应，酰胺基能发生水解反应，均属于取代反应，巯基(—SH)类似醇羟基，能发生氧化反应，C正确；卡托普利分子中有2个手性碳原子，如图：，D错误。
7．(2025·武汉调研)优黄原酸(结构简式如图所示)的钙盐和镁盐是天然染料“印度黄”中的主要着色成分。下列有关优黄原酸的说法正确的是(　　)
A．分子式为C19H15O10
B．分子中含有6个手性碳原子
C．能与FeCl3溶液发生显色反应
D．1 mol该物质最多消耗5 mol NaOH
解析：C　该有机物的分子式为C19H16O10，A错误；分子中含有如图“*”所示的5个手性碳原子，B错误；优黄原酸分子中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，C正确；1 mol该物质含有1 mol酚羟基、1 mol羧基，最多消耗2 mol NaOH，D错误。
8．(2025·重庆二模)有机物X在一定条件下可转变为有机物Y。下列说法错误的是(　　)
A．X不存在手性碳原子
B．X分子中所有碳原子可能共平面
C．X与Y互为同分异构体
D．Y可发生氧化、加成和取代反应
解析：B　X结构中没有手性碳原子，A正确；X结构中，含有连有4个C原子的饱和C原子，分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；X与Y的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C正确；Y结构中，苯环上的甲基、羟基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，苯环可以与氢气发生加成反应，苯环上的氢原子可以被取代，D正确。
9．(2025·驻马店三模)制备有机物Y的最后一步如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．X可以与Br2的CCl4溶液反应
B．Y存在顺反异构体
C．1 mol X最多与2 mol NaOH反应
D．X→Y反应类型为消去反应
解析：A　X中含有碳碳双键，能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，A正确；Y分子中的碳碳双键中有一个碳原子连了两个氢原子，故不存在顺反异构，B错误；X中酯基能水解生成羧基和酚羟基，羧基和酚羟基均能与NaOH反应，所以1 mol X最多与3 mol NaOH反应，C错误；对比X、Y和溴苯的结构简式可知，X→Y是X中酚羟基的H原子被苯环取代的反应，即反应类型为取代反应，不是消去反应，D错误。
10．(2025·清华大学附中三模)缬沙坦具有降血压效果持久稳定、毒副作用小等特点，其合成中间体X的结构简式如图所示。下列关于X的说法错误的是(　　)
A．该有机物中碳原子有sp2、sp3两种杂化方式
B．该有机物中含有3种官能团
C．一定条件下1 mol X可与8 mol H2发生加成反应
D．该有机物分子中只有1个手性碳原子
解析：A　该有机物中苯环、酯基中的碳原子为sp2杂化，—CN中的碳原子为sp杂化，单键中的碳原子为sp3杂化，A错误；该有机物中含酯基、亚氨基、氰基共3种官能团，B正确；1 mol苯环可与3 mol H2发生加成反应，1 mol —CN可与2 mol H2发生加成反应，故1 mol X可与8 mol H2发生加成反应，C正确；如图所示：，圈中碳原子为手性碳原子，该有机物分子中只有1个手性碳原子，D正确。
11．(2025·威海三模)某抗生素药物分子结构如图。下列关于该物质的说法错误的是(　　)
A．含有四种含氧官能团
B．含有6个手性碳原子
C．能发生水解反应
D．1 mol该物质最多可与3 mol H2反应
解析：B　该分子中的含氧官能团有酮羰基、酰胺基、醚键、羧基四种，A正确；如图，该分子中的手性碳原子(带*号)共有7个，B错误；该分子中含有酰胺基，能发生水解反应，C正确；该分子中含有的酮羰基和碳碳双键均能与H2发生加成反应，则1 mol该物质最多可与3 mol H2反应，D正确。
12．(2025·石家庄二模)最近，科学家首次完成了天然有机化合物M的全合成，结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是(　　)
A．分子中含有8个手性碳原子
B．能发生加聚和消去反应
C．1 mol M与NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH
D．1 mol M最多能与5 mol H2发生加成反应
解析：D　如图中标记*号的8个碳原子为手性碳原子，A正确；该有机物中含碳碳双键可发生加聚反应，含醇羟基且与醇羟基相连碳原子的邻位碳原子上有H原子，可发生消去反应，B正确；结构中有3个酯基与NaOH反应，则1 mol M与NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH，C正确；该有机物中只有2个碳碳双键与氢气发生加成反应，则1 mol M最多能与2 mol H2发生加成反应，D错误。
13．(2025·江苏卷，9)化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下：
下列说法正确的是(　　)
A．1 mol X最多能和4 mol H2发生加成反应
B．Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1∶2
C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上
D．Z不能使Br2的CCl4溶液褪色
解析：B　X中不饱和键均可以与H2发生加成反应，则1 mol X最多能和6 mol H2发生加成反应，A错误；饱和碳原子采用sp3杂化，碳碳双键的碳原子采用sp2杂化，1个Y分子中，采用sp3杂化的碳原子有2个，采用sp2杂化的碳原子有4个，数目比为1∶2，B正确；中1号碳原子为饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子不可能全部共面，C错误；Z分子中含有碳碳双键，能使Br2的CCl4溶液褪色，D错误。
14．(2025·黑吉辽内蒙古卷，10)人体皮肤细胞受到紫外线(UV)照射可能造成DNA损伤，原因之一是脱氧核苷上的碱基发生了如下反应。下列说法错误的是(　　)
A．该反应为取代反应
B．Ⅰ和Ⅱ均可发生酯化反应
C．Ⅰ和Ⅱ均可发生水解反应
D．乙烯在UV下能生成环丁烷
解析：A　对比Ⅰ、Ⅱ的结构简式可知，题目所给反应中，Ⅰ的碳碳双键断开，2分子Ⅰ在UV条件下发生加成反应获得1分子Ⅱ，A错误；Ⅰ、Ⅱ中均含有羟基，可发生酯化反应，B正确；Ⅰ、Ⅱ中均含有酰胺基，可发生水解反应，C正确；类比Ⅰ→Ⅱ反应机理可知，2个乙烯分子在UV条件下双键均断开，再成键形成四元环获得环丁烷，D正确。题型六　无机物的性质、应用与转化
1．生产、生活中常见的金属及其化合物
重要性质 应用
Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2 用作供氧剂
Na2CO3 水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液去除油污
NaHCO3 受热分解生成CO2 、能与酸反应 用作焙制糕点的膨松剂、胃酸的中和剂
肥皂水显碱性 用作蚊虫叮咬处的清洗剂
锂的密度小、比能量大 可用作电池负极材料
常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸钝化 用铝制或铁制容器盛装、运输浓硫酸和浓硝酸
铝与氧化铁反应放出大量的热 用于焊接铁轨
MgO、Al2O3 熔点高 用作耐高温材料
小苏打溶液和硫酸铝溶液反应生成CO2 用于泡沫灭火器
明矾溶液显酸性 用于清除铜器表面的铜锈
Al(OH)3 具有弱碱性 用于中和胃酸
Fe2O3 是红棕色粉末 用作红色颜料
FeCl3 溶液具有较强的氧化性 腐蚀铜刻制印刷电路板
BaSO4 不溶于水，不与胃酸反应 在医疗上进行胃部造影前，用作患者服用的“钡餐”
2.生产、生活中常见的非金属及其化合物
重要性质 应用
干冰升华吸收大量的热 用于人工降雨
硅具有半导体性能 制作芯片和太阳能电池
SiO2 存在光的全反射，且有硬度和柔韧度 制作光导纤维
4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4↑ 用氢氟酸刻蚀玻璃
碘酸钾在常温下稳定 食盐中的加碘物质
草木灰和硫酸铵反应生成氨 二者不能混合施用
液氨汽化吸收大量的热 用作制冷剂
浓氨水具有挥发性和还原性 检验输送Cl2 的管道是否漏气
硅酸钠的水溶液黏结力强、不易燃烧 用作黏合剂、防火剂
3．金属及其化合物的转化关系
(1)钠及其化合物
(2)铁及其化合物
(3)铜及其化合物
(4)铝及其化合物
4.非金属及其化合物的转化关系
(1)氯及其化合物
(2)硫及其化合物
(3)氮及其化合物
(4)碳、硅及其化合物
1．(2025·山东卷，2)化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是(　　)
A．用明矾净化黄河水
B．用漂白粉漂白蚕丝制品
C．用食醋去除水壶中水垢
D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂
解析：B　明矾中Al3+水解形成的Al(OH)3胶体可吸附黄河水中的悬浮物，从而达到净水的目的，A不符合题意；漂白粉的有效成分为，其具有强氧化性，会破坏蚕丝的蛋白质结构，B符合题意；水垢的主要成分为、Mg(OH)2等，其均可溶于食醋，C不符合题意；小苏打即NaHCO3，其与酸反应或受热分解均放出CO2，故可用作糕点膨松剂，D不符合题意。
2．(2025·陕晋宁青卷，3)下列有关物质性质与用途对应关系错误的是(　　)
A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片
B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属
C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂
D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属
解析：A　硅用于制造芯片，是因为单质硅具有半导体特性，A符合题意；铝的还原性较强，能够将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来，故金属铝可用于冶炼金属，B不符合题意；浓硫酸具有吸水性，可以吸收水分，可用作干燥剂，C不符合题意；乙炔燃烧产生高温火焰，能够熔化金属，从而实现金属切割，D不符合题意。
3．(2025·广东卷，7)能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是(　　)
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A．X可为铝，盐的水溶液一定显酸性
B．X可为硫，氧化物1可使品红溶液褪色
C．X可为钠，氧化物2可与水反应生成H2
D．X可为碳，盐的热稳定性：NaHCO3>Na2CO3
解析：B　若X为铝，则Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3不能与O2反应，不满足该转化关系，A错误；X为S时，能满足该转化关系：SNa2SO4，则氧化物1为SO2，SO2具有漂白性，可使品红溶液褪色，B正确；X为钠时，能满足该转化关系：NaNaCl，则氧化物2为过氧化钠，过氧化钠与水反应生成氧气，C错误；X可为C，能满足该转化关系：CNa2CO3或NaHCO3，则盐为碳酸钠或碳酸氢钠，碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，故热稳定性：4．(2025·河南卷，4)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是(　　)
A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C．R→Q反应需要在强酸性条件下进行
D．Q可以通过单质间化合反应制备
解析：C　由各物质状态、颜色结合转化关系可推断，固体Y为Fe2O3，溶液Z中含有Fe3+，溶液R中含有Fe2+。X是自然界中一种常见矿物的主要成分，X和Q的组成元素相同，结合二者颜色和题中的转化关系可知，固体X为FeS2，固体Q为FeS。Y为Fe2O3，为红棕色固体，常用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；溶液Z中含有Fe3+，加热煮沸后Fe3+发生水解会生成Fe(OH)3胶体，颜色会由棕黄色转变为红褐色，B正确；FeS会溶于强酸生成H2S气体，故R→Q反应不能在强酸性条件下进行，C错误；Q为FeS，可通过单质间化合反应制备，其反应可表示为Fe＋SFeS，D正确。
5．(2025·湖北卷，8)如图所示的物质转化关系中，固体A与固体B研细后混合，常温下搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体，常用作钡餐。下列叙述错误的是(　　)
A．在C的水溶液中加入少量固体A，溶液pH升高
B．D为可溶于水的有毒物质
C．F溶于雨水可形成酸雨
D．常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
解析：A　依据信息“气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝”知，气体C为NH3，NH3与HCl化合生成NH4Cl，则A为NH4Cl；由信息“H是白色固体，常用作钡餐”知，H为BaSO4；B＋NH4ClNH3↑＋钡盐，可推出B为、D为BaCl2。在氨水中加入少量抑制NH3·H2O的电离，溶液pH降低，A项错误；D为BaCl2，可溶于水，属于重金属盐，有毒，B项正确；因为C为NH3，则C→E→F→G转化关系为NH3→NO→NO2→HNO3，NO2溶于H2O生成HNO3，溶于雨水可形成酸雨，C项正确；Fe遇浓硝酸钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，D项正确。
6．(2025·陕晋宁青卷，11)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　)
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B．H、N既具有氧化性也具有还原性
C．M和N溶液中的离子种类相同
D．1 mol G与足量的J反应，转移电子数为NA
解析：D　根据题意可推出G为H2S，H为S，J为SO2，K为SO3，L为Na2SO4，M为，N为Na2SO3。H2S为弱酸，SO3为酸性氧化物，二者均可与NaOH溶液反应，A正确；S单质中S元素的化合价为0，Na2SO3中S元素的化合价为＋4，S元素的化合价均处于中间价态，则二者均既有氧化性又有还原性，B正确；NaHSO3溶液中可电离出H＋、，Na2SO3溶液中可水解出，溶液中的水可电离出H＋、OH－，故二者溶液中均含有Na＋、H＋、OH－、、，C正确；SO2与H2S发生反应：SO2＋2H2S===3S＋2H2O，该反应的H2S中S元素的化合价由－2升高至0，则1 mol H2S参与反应转移电子数为2NA，D错误。
限时规范训练
(建议用时：30分钟　满分：42分)
选择题：每小题3分，共42分。
1．(2025·海口一模)化学的迅速发展为人民的美好生活做出了突出贡献。下列有关物质用途的说法错误的是(　　)
A．碳纤维用作美观耐用的钓鱼竿
B．碳酸钠用于治疗胃酸过多
C．用硫黄粉消除洒落在地上的水银
D．碘伏常用于创伤的杀菌消毒
解析：B　碳纤维具备轻量化、高刚度等特性，可用作钓鱼竿，A正确；碳酸钠碱性较强，且与酸反应较慢，常用碳酸氢钠治疗胃酸过多，B错误；常温下硫与水银反应生成HgS，可用硫粉消除洒落的水银，C正确；碘单质具有一定氧化性，能杀菌消毒，D正确。
2．(2025·盐城一模)下列物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．ClO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
B．晶体硅熔点高，可用作半导体材料
C．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
D．氨气易溶于水，液氨可用作制冷剂
解析：A　ClO2是一种强氧化剂，具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，A符合题意；晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可用作半导体材料，即晶体硅可用作半导体材料与其导电性能有关，与熔点高无关，B不符合题意；能与胃酸(主要成分为盐酸)反应而消耗胃酸，可用于制胃酸中和剂，与其受热易分解无关，C不符合题意；液氨汽化时要吸收大量的热量，使周围温度急剧下降，液氨可用作制冷剂，与氨气易溶于水无关，D不符合题意。
3．(2025·山东师大附中检测)物质的性质决定用途，下列说法不正确的是(　　)
A．聚乳酸易被降解，可用作环保塑料袋
B．臭氧具有强氧化性，可作食品的杀菌剂
C．丙三醇易形成分子间氢键，可用于护肤
D．氧化铁呈红棕色，可用作红色颜料
解析：C　聚乳酸可以被微生物降解，可用作环保塑料袋，A正确；臭氧具有强氧化性，能杀死细菌，且生成物对人体无害，所以可作食品的杀菌剂，B正确；丙三醇俗称甘油，吸湿性强，可用于护肤，与易形成分子间氢键无关，C错误；氧化铁俗称“铁红”，为红棕色粉末，可用作油漆、涂料和橡胶的红色颜料，D正确。
4．(2025·江浙皖联考)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A．N2HNO3
B．MnO2漂白粉
C．黄铁矿硫酸
D．CuSO4Cu(OH)2Cu2O
解析：B　NO不溶于水，也不与水反应，A错误；利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2，再将Cl2与石灰乳反应可得漂白粉，B正确；黄铁矿在沸腾炉中燃烧产物为SO2和Fe2O3，C错误；蔗糖不含醛基，无法直接与新制Cu(OH)2反应生成Cu2O，D错误。
5．(2025·江西部分子校联考)氨气是人工固氮的产物，金属Na溶解于液氨(NH3)中形成氨合钠离子[Na＋(NH3)x]和氨合电子。
下列相关说法正确的是(　　)
A．液氨与氨水均属于电解质
B．金属Na溶于液氨与NaCl溶于水原理相同
C．NH3与HCl气体反应生成NH4Cl也属于氮的固定
D．制备NaHCO3时，应先向饱和NaCl溶液中通入NH3
解析：D　液氨属于非电解质，氨水属于混合物，A错误；金属Na溶于液氨，Na失去了电子，NaCl溶于水无电子转移，B错误；氮的固定是氮单质转化为化合物，NH3与HCl气体反应不属于氮的固定，C错误；NH3溶于水使溶液显碱性，先通入NH3有利于二氧化碳的吸收，D正确。
6．(2025·菏泽一模)物质性质决定用途，下列两者对应关系正确的是(　　)
A．FeCl3具有强氧化性，可用于制造印刷电路板
B．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥Cl2
C．SO2具有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂
D．Al2O3具有很高的熔点，可用于制造熔融烧碱的坩埚
解析：A　FeCl3中的Fe3+具有强氧化性，能与铜反应，因此可用于腐蚀覆铜板制造印刷电路板，性质与用途对应正确，A正确；浓硫酸干燥Cl2是利用其吸水性，而非脱水性(脱水性指使有机物炭化)，B错误；SO2在葡萄酒中作为抗氧化剂(防止氧化变质)，并非利用其漂白性，C错误；Al2O3虽熔点高，但高温下会与NaOH反应，无法用于制造熔融烧碱的坩埚，D错误。
7．(2025·云南调研)下列物质转化不能实现的是(　　)
A．SiO2(s)(粗)Si(s)SiHCl3(g)高纯Si(s)
B．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C．CaCO3(s)CaO(s)Ca(OH)2(aq)Ca(ClO)2(aq)
D．N2(g)NH3(g)NO(g)HNO3(aq)
解析：D　NO难溶于水，也不与水反应，不能与水制得HNO3，D错误。
8．(2025·岳阳一模)物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是(　　)
A．明矾溶液显酸性，中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
B．NaHCO3溶液显碱性，常作烘焙糕点的膨松剂
C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂
D．二氧化硅中存在光的全反射，并且有硬度和柔韧度，可作光导纤维
解析：B　明矾溶液电离出的Al3+水解显酸性，可以清除铜镜表面的铜锈Cu2(OH)2CO3，A正确；NaHCO3常作烘焙糕点的膨松剂是利用了NaHCO3遇酸或受热分解生成CO2，B错误；维生素C具有还原性，可以与氧化剂反应，用作食品抗氧化剂，C正确；二氧化硅作光导纤维利用了其存在光的全反射，并且有硬度和柔韧度，D正确。
9．(2025·威海三模)下列有关物质的性质及其应用对应正确的是(　　)
A．NaHCO3能与酸反应，常用于调节面团的酸度和去除油腻
B．浓硫酸与铁常温下不反应，可用铁质容器储存浓硫酸
C．过氧碳酸钠(Na2CO4)具有较强的氧化性，可用于漂白衣物
D．晶体硅的导电能力介于导体和绝缘体之间，常用于制造芯片和光导纤维
解析：C　NaHCO3能与酸反应，能与面团在发酵过程中产生的酸反应，从而调节面团的酸度，但不能用于去除油腻，因为它的碱性较弱，去除油脂通常使用碱性较强的Na2CO3或NaOH，A错误；常温下浓硫酸能使铁发生钝化，不是不反应，而是不能发生持续反应，所以可用铁质容器储存浓硫酸，B错误；过氧碳酸钠(Na2CO4)中含有过氧键(—O—O—)，具有较强的氧化性，可使有色物质褪色，可用于漂白衣物，C正确；晶体硅的导电能力介于导体和绝缘体之间，常用于制造芯片，但不能用于生产光导纤维(主要成分为SiO2)，D错误。
10．(2025·南京六校调研)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是(　　)
A．工业制硫酸过程中的物质转化：FeS2H2SO4
B．工业尾气中的SO2处理：SO2CaSO4
C．硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸：Na2S2O3＋2H2SO4===Na2SO4＋4SO2↑＋3H2O
D．钙基固硫主要反应：2CaO＋O2＋2SO22CaSO4
解析：D　工业制硫酸过程中正确的转化关系为FeS2H2SO4，A错误；SO2与CaCl2(aq)不反应，B错误；硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸，Na2S2O3转化为S和SO2，正确的化学方程式是Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，C错误；钙基固硫利用生石灰在空气中高温吸收SO2生成CaSO4，D正确。
11．(2025·新乡三模)Y是第三周期的金属单质，其组成元素的简单离子半径在同周期中最小，Z为无色气体，N和Q均难溶于水，它们之间的转化关系如图所示(部分反应物、生成物以及反应条件略)。下列有关说法正确的是(　　)
A．Z是O2
B．工业上常采用Z在高温下还原Q得到Y
C．W固体中含有离子键、极性键和配位键
D．将过量的CO2换成过量HCl，也可完成上述转化
解析：C　Y是第三周期的金属单质，其组成元素的简单离子半径在同周期中最小，为Al，根据转化关系可知，W为Na[Al(OH)4]，Z为H2，N为Al(OH)3，Q为Al2O3，M为。Al与氢氧化钠溶液反应放出氢气，Z是H2，A错误；工业上常采用电解熔融Al2O3冶炼Al，B错误；Na[Al(OH)4]中含有离子键、极性键和配位键，C正确；Na[Al(OH)4]和过量HCl反应生成氯化钠、氯化铝，D错误。
12．(2025·镇江模拟)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 向浓盐酸中加入浓硫酸可制备氯化氢气体 浓盐酸易挥发，浓硫酸与水作用放出大量的热 Ⅰ对，Ⅱ对；有
B Cu能与浓HNO3反应 由于Cu具有还原性，浓HNO3具有氧化性，在任何条件下生成的气体一定是NO2 Ⅰ对，Ⅱ错；无
C 硫单质在纯氧中燃烧有少量SO3生成 部分二氧化硫被氧化为SO3 Ⅰ对，Ⅱ对；无
D 硝酸铵和碱石灰共热用于实验室制备NH3 铵盐与碱能发生复分解反应 Ⅰ对，Ⅱ对；有
解析：A　浓硫酸具有吸水性，溶于水放出大量的热，又因为浓盐酸易挥发，所以向浓盐酸中加入浓硫酸可制备氯化氢气体，A正确；铜与浓硝酸反应，硝酸逐渐消耗，浓度降低，铜与稀硝酸反应生成NO，B错误；硫单质在纯氧中燃烧只能生成SO2，C错误；硝酸铵受热易发生爆炸，实验室一般用氯化铵与熟石灰共热制备氨气，D错误。
13．(2025·郑州二模)X2、Y2、Z2为短周期元素的气体单质，l、m、n为均含X元素的化合物。它们之间的转化关系如图所示(部分反应条件略去)。
下列说法错误的是(　　)
A．Y2的一种同素异形体可用于杀菌、消毒
B．实验室中m的浓溶液因见光分解易变黄色
C．n的钠盐和m的浓溶液反应能生成Z2
D．①、②、③均为氧化还原反应
解析：B　常见的短周期元素的气体单质有H2、N2、O2、F2、Cl2；其中n见光易分解，常见的化合物为HClO或HNO3，符合转化关系的n为HClO；依次推出X2、Y2、Z2、l、m分别为H2、O2、Cl2、H2O、HCl。O2的同素异形体O3具有强氧化性，可用于杀菌、消毒，A正确；m为HCl，见光不易分解，B错误；NaClO与浓盐酸发生归中反应能生成氯气，C正确；①为氢气和氧气反应生成水，②为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，③为光照下，次氯酸分解产生氧气和HCl，三个反应均有元素化合价变化，均属于氧化还原反应，D正确。
14．(2025·吕梁模拟)下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有(　　)
序号 X Y Z W
① Cu CuSO4 Cu(OH)2 CuO
② Na NaOH NaCl Na2O
③ Al AlCl3 Al(OH)3 Al2O3
④ Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2
A.②③　　　　　　 B．②④
C．①③ D．①④
解析：C　①Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜加热分解生成氧化铜，氧化铜被还原生成Cu，正确；②钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠，氯化钠不能生成氧化钠，错误；③AlAl，正确；④Fe与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与Fe反应可得到FeCl2，FeCl2与氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不能一步得到Fe，错误。故选C。题型三　阿伏加德罗常数的应用
1．定性思维“七角度”
(1)气体物质非标况，标况条件非气体 利用V＝22.4 L·mol-1进行计算时，物质必须为气体，且处于标准状况(0 ℃，101 kPa)，两个条件缺一不可(标准状况下非气态的物质有H2O、苯、己烷、CHCl3、CCl4、SO3、NO2、HF等)
(2)浓度体积二缺一 只给出pH或浓度，缺少体积，无法计算微粒的物质的量
(3)溶剂水中有微粒 求溶液中氧原子、氢原子的数目时，因溶剂水中也有这些微粒，故不能只根据溶质的物质的量进行计算
(4)遇“弱”水解或电离 弱电解质会发生部分电离(如NH3·H2O、HF、CH3COOH、H2SO3、H3PO4)，弱碱阳离子或弱酸阴离子发生水解(如Fe3+、、CH3COO－、等)，造成相应粒子数目减少，无法计算具体值
(5)可逆反应不到底 Cl2与H2O、N2与H2的反应，酯化反应，NO2与N2O4的转化等均是可逆反应，反应不能进行到底，无法计算具体值
(6)试剂浓稀有影响 浓盐酸与 MnO2反应，随着反应进行，浓盐酸变稀盐酸，反应停止，无法根据HCl的量进行计算。浓硝酸与金属反应，刚开始生成NO2，变稀硝酸后，生成 NO等
(7)胶粒数目无法计 胶粒是分子或离子的集合体，无法简单计算具体数目
2.定量计算“三要点”
(1)熟记基本公式
N＝nNA、n＝＝c·V(aq)
(2)把握守恒原则
n(e－)＝n(氧化剂)×变价原子个数×化合价的差＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价的差
(3)注意微粒结构
①互为同位素的微粒的质子数相同，中子数不同。
②NaHSO4在固体中以Na＋和形式存在，溶液中以Na＋、H＋、形式存在。Na2O2阴离子为，阴、阳离子的数目之比为1∶2。
③1 mol P4含共价键的数目为6NA；1 mol SiO2含Si—O 键的数目为4NA ，1 mol CnH2n＋2 含化学键的数目为(3n＋1)NA。
1．(2025·云南卷，4)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．22.4 L CH4中原子数目为5NA
B．1 mol 18O所含中子的数目为10NA
C．28 g Fe粉和足量S完全反应，转移电子的数目为1.5NA
D．0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应，生成Cl2的数目为0.3NA
解析：B　题目没有指明“标准状况”，无法计算22.4 L CH4的物质的量，A项错误；18O中质子数为8，质量数为18，中子数＝18－8＝10，故1 mol 18O所含中子数目为10NA，B项正确；Fe与足量S完全反应生成FeS，28 g Fe粉(0.5 mol)完全反应转移电子的数目为，C项错误；稀盐酸不能与MnO2反应生成Cl2，随着反应进行，当浓盐酸变为稀盐酸时反应停止，故生成Cl2的数目小于，D项错误。
2．(2025·河北卷，4)设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A．18 g H2O晶体内氢键的数目为2NA
B．1 L 1 mol·L-1的NaF溶液中阳离子总数为NA
C．28 g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为2NA
D．铅酸蓄电池负极增重96 g，理论上转移电子数为2NA
解析：B　18 g H2O即1 mol H2O，1 mol H2O平均能形成2 mol氢键，即18 g H2O晶体内氢键数目为2NA，A正确；1 L 1 mol·L-1 NaF溶液中阳离子有Na＋、H＋，则阳离子总数大于NA，B错误；环己烷与戊烯的最简式均为CH2，N(C)＝1×·NA mol-1＝2NA，C正确；放电时，铅酸蓄电池负极反应式为Pb＋－2e－===PbSO4，负极生成沉淀，电池负极增加的质量即消耗的质量，n＝＝1 mol，由负极反应式可知，消耗时，转移电子数为2NA，D正确。
3．(2025·广东卷，10)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．1 mol 18O2的中子数，比1 mol 16O2的多2NA
B．1 mol Fe与水蒸气完全反应，生成H2的数目为2NA
C．在1 L 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中的数目为0.1NA
D．标准状况下的22.4 L Cl2与足量H2反应，形成的共价键数目为2NA
解析：D　1分子18O2含有的中子数为20，1分子16O2含有的中子数为16，故1 mol 18O2的中子数比1 mol 16O2的多4NA，A错误；Fe与水蒸气发生反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，则1 mol Fe与水蒸气完全反应，生成H2的数目为NA，B错误；在1 L 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中，由于会发生水解，故的数目小于0.1NA，C错误；Cl2和H2发生反应：Cl2＋H22HCl，标准状况下22.4 L(1 mol)Cl2与足量H2反应，形成的共价键数目为2NA，D正确。
4．(2025·湖南卷，3)加热时，浓硫酸与木炭发生反应：2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．12 g 12C含质子数为6NA
B．常温常压下，6.72 L CO2含σ键数目为0.6NA
C．1.0 L pH＝1的稀硫酸中含H＋数目为0.2NA
D．64 g SO2与16 g O2充分反应得到SO3的分子数为NA
解析：A　12 g 12C的物质的量为1 mol，每个12C原子含有6个质子，因此总质子数为6NA，A正确；常温常压下，6.72 L CO2的物质的量小于0.3 mol，每个CO2分子含2个σ键，总σ键数小于0.6NA，B错误；pH＝1的稀硫酸中，H＋浓度为0.1 mol·L-1，1 L溶液中H＋数目为0.1NA，而非0.2NA，C错误；SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应，无法完全转化，实际生成的SO3分子数小于NA，D错误。
5．(2025·黑吉辽内蒙古卷，4)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．反应①生成的气体，每11.2 L(标准状况)含原子的数目为NA
B．反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C．反应③中1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D．100 mL 1 mol·L-1NaClO溶液中，ClO－的数目为0.1NA
解析：A　反应①为电解熔融NaCl，化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，反应生成的气体为Cl2(双原子分子)，标准状况下11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，含有的原子数为NA，A正确；反应②为2Na＋O2Na2O2，2.3 g Na完全反应生成0.05 mol Na2O2，1个Na2O2中含有1个O—O非极性键，故产物中含非极性键的数目为0.05NA，B错误；反应③为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2发生歧化反应，部分O得电子化合价降至－2价，部分O失电子化合价升至0价，1 mol Na2O2与足量H2O反应转移的电子数为NA，C错误；NaClO为强碱弱酸盐，水溶液中存在水解平衡ClO－＋H2O HClO＋OH－，100 mL 1 mol·L-1 NaClO溶液中ClO－数目小于0.1NA，D错误。
6．(2024·黑吉辽卷，4)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
B．100 mL 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中数目为0.01NA
C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA
D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA
解析：D　二氧化硫在标准状况下为气体，11.2 L 二氧化硫为0.5 mol，其原子总数为，A错误；亚硫酸根离子在溶液中会水解，故亚硫酸根离子数目小于0.01NA，B错误；反应①为2H2S＋SO2===3S＋2H2O，则3.4 g(0.1 mol)硫化氢反应生成的硫原子数目为，C错误；反应②为3S＋6OH－＋3H2O，每3 mol S发生反应转移4 mol电子，其中2 mol S被还原，则每生成1 mol还原产物S2-，转移2 mol电子，D正确。
限时规范训练
(建议用时：30分钟　满分：45分)
选择题：每小题3分，共45分。
1．(2025·眉山一模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，2.24 L C4H10中含有的极性共价键数目为NA
B．5.6 g铁与足量硫粉反应，转移的电子数为0.3NA
C．含0.1 mol CH3COONa的水溶液中含有的O原子数目为0.2NA
D．0.1 mol·L-1的Na2CrO4溶液中含铬微粒的数目为0.1NA
解析：A　正丁烷和异丁烷分子中都含有10个碳氢极性键，则标准状况下2.24 L C4H10分子中含有的极性共价键数目为×10×NA mol-1＝NA，A正确；铁与硫共热反应生成硫化亚铁，则5.6 g铁与足量硫粉反应，转移的电子数为×2×NA mol-1＝0.2NA，B错误；醋酸钠溶液中醋酸钠和水都含有氧原子，不能确定含0.1 mol醋酸钠的水溶液中水的物质的量，无法计算溶液中含有的氧原子个数，C错误；缺少溶液的体积，且溶液中存在和的转化平衡，无法计算0.1 mol·L-1铬酸钠溶液中含铬微粒数目，D错误。
2．(2025·湛江一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．25 ℃、101 kPa时，11.2 L CO中含有的原子数为NA
B．1 L 1 mol·L-1 Fe(SCN)3溶液中含有Fe3+的数目为NA
C．1 mol HCOOH与足量CH3OH在一定条件下反应，生成酯基的数目为NA
D．1 mol C2H2中含π键的数目为2NA
解析：D　25 ℃、101 kPa不是标准状况，11.2 L CO不是0.5 mol，含有的原子数不为NA，A错误；Fe(SCN)3溶液中铁元素主要以Fe(SCN)3形式存在，Fe3+的数目小于NA，B错误；酯化反应为可逆反应，反应不完全，则1 mol HCOOH与足量CH3OH在一定条件下反应，生成酯基的数目小于NA，C错误；C2H2中碳碳三键包含1个σ键和2个π键，1 mol C2H2中含π键的数目为2NA，D正确。
3．(2025·南昌一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A．1 mol有机物含有σ键12NA
B．32 g S8()分子中含有的S—S键数为NA
C．常温下，pH＝11的溶液中含有OH－的数目约为10-3NA
D．标况下，22.4 L Cl2和足量Fe反应，转移的电子数为2NA
解析：C　1 mol有机物(分子式C5H8)含有σ键(8＋5－1)NA＝12NA，A正确；32 g环状S8分子的物质的量为 mol，而一个环状S8分子中含有8个S—S键，32 g环状S8分子中含有S—S键数为NA，B正确；没说明溶液体积，无法计算OH－的数目，C错误；标准状况下，22.4 L Cl2的物质的量为1 mol，和足量Fe反应生成FeCl3，氯元素化合价由0价降低到－1价，则转移电子数为2NA，D正确。
4．(2025·张家口一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．原子总物质的量为3 mol的二氧化硅晶体中含共价键总数为4NA
B．100 g质量分数为46%的乙醇溶液中所含分子总数为NA
C．1 mol N2与足量H2充分反应后转移电子数目为6NA
D．13 g含12C和14C的金刚石中含有的中子数为7NA
解析：A　1 mol SiO2晶体中含有3 mol原子，则原子总物质的量为3 mol的二氧化硅晶体为1 mol SiO2，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键，则含共价键总数为4NA，A正确；乙醇溶液溶质CH3CH2OH分子中有O—H键，每个乙醇分子中有一个O—H键，溶剂H2O分子中也有O—H键，每个水分子中有两个O—H键；n(C2H5OH)＝＝1 mol，O—H键数目为NA；n(H2O)＝＝3 mol，O—H键数目为6NA，所以O—H键数目共为7NA，B错误；N2与H2的反应为可逆反应，转移电子数目无法计算，C错误；12C和14C的比例不确定，所含中子数无法计算，D错误。
5．(2025·淮南二模)已知反应为Na＋N2O4===NaNO3＋NO，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．46 g N2O4含有的分子总数为0.5NA
B．0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中的数目为0.1NA
C．每消耗23 g Na，生成NO中σ键的数目为NA
D．每生成1 mol NaNO3，转移电子数目为NA
解析：C　46 g N2O4如果全部是N2O4，则分子数为×NA mol-1＝0.5NA，但N2O4发生自发的可逆反应生成NO2，使分子总数增大，分子总数大于0.5NA，A错误；未明确溶液的体积，无法计算的数目，B错误；一个NO中含有一个σ键和两个π键，根据反应方程式的计量关系，可以得出消耗23 g Na生成1 mol NO，σ键的数目为NA，C正确；反应中，钠元素化合价升高，氮元素生成NO降低2价，生成NaNO3升高1价，所以NaNO3与转移电子的比例关系为1∶2，每生成1 mol NaNO3，转移电子数目为2NA，D错误。
6．(2025·泰安一模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，22.4 L HF所含的分子数目为NA
B．向FeBr2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Br2生成时，共转移的电子数可能为4NA
C．0.1 mol Fe与足量盐酸反应，转移0.3NA个电子
D．0.1 mol环氧乙烷()中含有的σ键数目为0.3NA
解析：B　HF标准状况下不是气体，无法计算，A错误；亚铁离子还原性大于溴离子，通入氯气，亚铁离子首先被氧化为铁离子，然后溴离子被氧化为溴单质，向FeBr2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Br2生成时，则生成溴单质转移2 mol电子，若溶液中含有2 mol FeBr2，则溴离子部分反应而亚铁离子反应2 mol，则共转移4 mol电子，电子数为4NA，B正确；Fe与足量盐酸反应生成亚铁离子，0.1 mol Fe与足量盐酸反应，转移0.2NA个电子，C错误；环氧乙烷中的C—O键、C—C键、C—H键均为σ键，0.1 mol环氧乙烷()中含有0.7 mol σ键，数目为0.7NA，D错误。
7．(2025·四川大数据教学联盟一模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol O2与0.2 mol NO混合后气体分子总数小于0.2NA
B．3.0 g由甲醛和乙酸组成的混合物中含C—H键数目为0.2NA
C．常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中含OH－数目为0.2NA
D．0.6 g金刚石晶体中含有的共价键数目为0.2NA
解析：A　0.1 mol O2与0.2 mol NO混合后发生反应O2＋2NO===2NO2、2NO2 N2O4，分子总数小于0.2NA，A正确；甲醛、乙酸的实验式均为CH2O，若全为3.0 g甲醛，则C—H键数目为0.2NA，若全为3.0 g乙酸，则C—H键数目为0.15NA，混合物所含C—H键数目介于0.15NA～0.2NA，B错误；常温下，pH＝13的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L-1，溶液体积未知，无法计算其物质的量，C错误；在金刚石晶体中，每个碳原子与周围相邻的4个碳原子形成4个C—C共价键并无限延伸，平均每个碳原子拥有2个C—C共价键，因此，0.6 g金刚石晶体中含有的共价键数目为×2×NA＝0.1NA，D错误。
8．(2025·湖北T8联盟一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　)
的中心原子价层电子对数为5NA
B．1 L 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中阴离子总数小于0.1NA
C．碱性氢氧燃料电池中每2.24 L(标准状况)气体被氧化时转移电子数为0.4NA
D．98 g Fe(CO)5中含有的配位键数为2.5NA
解析：A　的中心原子是I，价层电子对数为2＋的中心原子价层电子对数为5NA，A正确；Na2S溶液中存在S2-的水解，S2-水解产生HS－和OH－，会使阴离子总数增多，故1 L 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中阴离子总数大于0.1NA，B错误；碱性氢氧燃料电池中被氧化的是H2，由电极反应式H2＋2OH－－2e－===2H2O知，0.1 mol H2被氧化转移0.2NA个电子，C错误；1个CO分子中含1个配位键，1个CO分子与Fe形成1个配位键，故1个Fe(CO)5中含10个配位键，98 g Fe(CO)5为0.5 mol，则0.5 mol Fe(CO)5中含配位键数为5NA，D错误。
9．(2025·渭南二模)PdCl2溶液与CO的反应十分灵敏，常用于CO的检验，其反应为PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl。将1.12 m3(标准状况)某工业尾气通入足量的PdCl2溶液中，析出10.6 g固体。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A．该尾气中CO的体积分数为0.2%
B．23 g 14C16O2中所含中子数目为12NA
C．标准状况下，33.6 L HCl中含有1.5NA个σ键
D．反应中每生成1 mol还原产物，转移电子数目为4NA
解析：D　将1.12 m3(标准状况)工业尾气通入足量的PdCl2溶液中，析出10.6 g固体，即产生0.1 mol Pd，由反应PdCl2＋CO＋H2O===Pd↓＋CO2＋2HCl可知，尾气中含有0.1 mol CO(即标准状况2.24 L)。1.12 m3(标准状况)尾气中含有2.24 L CO，CO的体积分数为×100%＝0.2%，A正确；1个14C16O2分子中含14－6＋(16－8)×2＝24个中子，23 g 14C16O2的物质的量为＝0.5 mol，所含中子数目为12NA，B正确；HCl中含有1个σ键，标准状况下，33.6 L HCl的物质的量为＝1.5 mol，含有1.5NA个σ键，C正确；该反应中Pd元素化合价由＋2降低为0，反应中每生成1 mol还原产物Pd，转移电子数目为2NA，D错误。
10．(2025·辽宁五校联考)氯及其化合物的转化关系如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，11.2 L Cl2中含有的质子数为17NA
B．400 mL 0.1 mol·L-1 HClO溶液中含有的ClO－数为0.04NA
C．25 ℃时，100 mL 0.1 mol·L-1 KCl溶液中，水电离出的H＋数目为10-7NA
D．反应②中每有0.3 mol Cl2作氧化剂，转移电子数为0.5NA
解析：A　Cl是17号元素，1个Cl2分子中含有34个质子，标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，含有的质子数为17NA，A正确；HClO是弱酸，在水中部分电离，故400 mL 0.1 mol·L-1 HClO溶液中含有的ClO－的数目应小于0.04NA，B错误；KCl溶液显中性，且KCl对水的电离既不促进也不抑制，故25 ℃时，水电离出的c(H＋)＝10-7 mol·L-1，由于该溶液的体积为0.1 L，故水电离出的H＋数目为10-8NA，C错误；反应②的化学方程式为3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O，在反应中Cl2既作氧化剂又作还原剂，每有0.3 mol Cl2作氧化剂，转移电子数为，D错误。
11．(2025·湖北新八校协作体三模)CaC2可由以下反应制得Ca＋C2H4CaC2＋2H2。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A．32 g CaC2中所含的离子数目为NA
B．1 mol C2H4中所含有σ键的数目为5NA
C．每消耗20 g Ca，反应转移电子数为2NA
D．2 g重氢(D2)中所含有的中子数为2NA
解析：D　32 g CaC2为0.5 mol，1 mol CaC2包含1 mol Ca2+和，因此0.5 mol CaC2所含离子数为NA，A正确；1 mol乙烯含有4 mol C—H σ键和1 mol C—C σ键，共5NA，B正确；通过Ca＋C2H4CaC2＋2H2反应方程式可知，1 mol Ca参与反应转移4 mol电子，20 g Ca为0.5 mol，转移电子数为2NA，C正确；2 g D2为0.5 mol，D为，1 个中含有1个中子，故2 g D2所含中子数为NA，D错误。
12．(2025·厦门二模)联氨(N2H4)可用于镜面镀银，其原理为[Ag(NH3)2]＋＋N2H4―→Ag↓＋N2↑＋＋NH3(未配平)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A．32 g N2H4中非极性键的数目为NA
B．1 mol NH4NO3晶体中σ键的数目为7NA
C．1 L 0.01 mol·L-1[Ag(NH3)2]NO3溶液中Ag＋的数目为0.01NA
D．该反应中每转移1 mol电子生成N2的数目为0.25NA
解析：C　32 g N2H4的物质的量为1 mol，N2H4分子中N—N键为非极性键，1个N2H4分子中有1个非极性键，所以1 mol N2H4中非极性键的数目为NA，A正确；中σ键的物质的量为中σ键的物质的量为3 mol，所以1 mol NH4NO3中σ键的数目为7NA，B正确；＋是配离子，所以在1 L 0.01 mol·L-1[Ag(NH3)2]NO3溶液中，Ag＋的数目少于0.01NA，C错误；配平反应得＋＋N2H4===4Ag↓＋N2↑＋＋4NH3，其中N2H4被氧化，N的化合价从－2变为0，所以每生成1 mol N2，转移4 mol电子，即每转移1 mol电子生成0.25 mol N2，数目为0.25NA，D正确。
13．(2025·赣州一模)以Fe/ZSM-5为催化剂分解N2O，向原料气中加入适量C3H6能提高催化剂的活性，其反应机理如图。设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)
A．3.2 g O2中含有的价电子总数为0.8NA
B．22.4 L N2与22.4 L CO2所含π键数均为2NA
C．22 g N2O与CO2的混合气体中所含质子数为11NA
D．由反应机理可知分解1 mol N2O，转移的电子总数为18NA
解析：C　1个O2分子含有的价电子数为12，3.2 g O2为0.1 mol，价电子总数为1.2NA，A错误；没有说明是标准状况，不能用标准状况下气体摩尔体积计算，B错误；N2O与CO2的摩尔质量都为44 g·mol-1，22 g N2O与CO2的混合气体共为0.5 mol，1个N2O或CO2都含有22个质子，0.5 mol N2O与CO2的混合气体所含质子数为11NA，C正确；分解N2O时，加入的C3H6的量未知，转移的总电子数无法计算，D错误。
14．(2025·内江三模)一种光催化重整聚乳酸生成丙酮酸的过程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.1 mol乳酸分子中含有sp3杂化原子数目为2NA
B．1 mol乳酸比1 mol丙酮酸多2NA个中子
C．生成1 mol丙酮酸，需要消耗2NA个h＋
D．1 mol丙酮酸与足量Na2CO3溶液反应，生成CO2分子数为0.5NA
解析：C　乳酸分子中，甲基碳原子、羟基氧原子、与羟基相连的碳原子都是sp3杂化，1 mol乳酸分子中含有sp3杂化原子数目不是2NA，A错误；乳酸比丙酮酸多两个H原子，乳酸比丙酮酸多2个质子，则1 mol乳酸比1 mol丙酮酸多2NA个质子，二者中子数相同，B错误；生成1 mol丙酮酸，转移2 mol电子，则需要消耗2NA个h＋，C正确；1 mol丙酮酸与足量Na2CO3溶液反应，生成NaHCO3，没有CO2生成，D错误。
15．(2025·汉中二模)过二硫酸
是一种强氧化剂，用 K2S2O8制备高锰酸钾的方程式如下： 5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O===2KMnO4＋4K2SO4＋8H2SO4 。设 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)
A．消耗1 mol K2S2O8 时转移电子数为2NA
B．转移10 mol 电子生成还原产物10NA
C．1 mol Mn2+中M层电子数为11NA
中硫原子的价层电子对数为4NA
解析：C　K2S2O8 中，8个O原子中有 6 个显－2 价，2 个显－1 价，发生反应后，O元素全部显－2价，则消耗 1 个 “ K2S2O8 ” 得到 2e－，1 mol过二硫酸根发生反应，转移电子数为2NA，A正确；转移10 mol电子，产物中12 mol硫酸根只有10 mol是还原产物，所以转移10 mol电子生成还原产物10NA，B正确；Mn2+中M层电子排布为3s23p63d5，电子数为2＋6＋5＝13，1 mol Mn2+中M层电子数为13NA，C错误；中硫原子的价层电子对数为4＋×(6＋2－2×4)＝4，故中硫原子的价层电子对数为4NA，D正确。题型十九　电解原理及应用
1．电解池基础模型
2．电解问题的思维步骤
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。
3．电解计算的“三方法”
4．金属的电化学腐蚀与防护
牺 牲 阳 极 法 被保护的金属作原电池的正极(阴极)，活泼金属作原电池的负极(阳极)，阳极要定期予以更换。
外 加 电 流 法 将被保护的金属与电源负极相连，作电解池的阴极，另一附加电极与电源正极相连，作电解池的阳极。
1．(2025·湖南卷，9)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.电解过程中，K＋向左室迁移
B．电解过程中，左室中的浓度持续下降
C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色
完全转化为NH3的电解总反应：NH3↑＋9OH－＋4Cl2↑
解析：B　由图可知，左侧→NH3，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧Cl－→Cl2，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区。电解池中，阳离子向阴极移动，则K＋向左室迁移，A正确；电解过程中先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，酸性条件下蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；左侧阴极总反应式是＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－，右侧阳极总反应式是8Cl－－8e－===4Cl2↑，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确。
2．(2024·甘肃卷，7)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B．电极2是阴极，发生还原反应：O2＋4e－===2O2-
C．工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供2 mol e－能分解1 mol H2O
解析：B　电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A正确；多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O＋4e－===2H2＋2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2-－4e－===O2，B错误；工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C正确；电解总反应为2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，分解2 mol H2O转移4 mol电子，则理论上电源提供2 mol电子能分解1 mol H2O，D正确。
3．(2025·河北卷，10)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如下：
已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　)
A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2
B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的LixCoO2
C．再锂化过程中向LixCoO2电极迁移
D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高
解析：B　根据装置图可知，LixCoO2电极为阴极，反应式为LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2，Pt电极为阳极，反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A错误；由电极反应式可知，产生标准状况下5.6 L(即0.25 mol)O2时转移1 mol电子，理论上转化 mol的LixCoO2，B正确；为阴离子，向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H＋、消耗H2O，则阳极附近pH降低，D错误。
4．(2025·陕晋宁青卷，13)我国科研人员采用图甲所示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程如图乙(灰球表示电极表面催化剂)。下列说法错误的是(　　)
A．电解时，H＋从右室向左室移动
B．电解总反应：TY＋H2OTQ＋2H2↑
C．以为原料，也可得到TQ
D．用18O标记电解液中的水，可得到
解析：D　由题图可知1 mol TY与1 mol H2O在电极b上失去4 mol电子，生成1 mol TQ和4 mol H＋，因此电极b为阳极，发生氧化反应，电极a为阴极，发生还原反应。电解质溶液含有H2SO4，且两室间为质子交换膜，因此阳极生成的H＋通过质子交换膜在阴极发生反应。
定位 电极及反应类型 电极反应式
电解池 电极a(阴极)，还原反应 4H＋＋4e－===2H2↑
电极b(阳极)，氧化反应 TY＋H2O－4e－===TQ＋4H＋
总反应：TY＋H2OTQ＋2H2↑(B正确)
电解过程中，阳离子移向阴极，右室(阳极室)产生的H＋通过质子交换膜移至左室(阴极室)，A正确；根据反应历程图可知，TY转化为TQ的过程中，酚羟基变为羰基，同时水分子结合催化剂进攻酚羟基对位碳，引入C===O，因此以为原料时，酚羟基转化为羰基，并在对位引入羰基，也可得到TQ，C正确；由反应历程图分析，TY转化为TQ过程中，酚羟基的O原子并未脱离苯环，而酚羟基对位引入的O原子来自H2O，所以用18O标记电解液中的水，得到的是，D错误。
5．(2025·北京卷，14)用电解Na2SO4溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取Na2SO4溶液并用图2装置按ⅰ→ⅳ顺序依次完成实验。
实验 电极Ⅰ 电极Ⅱ 电压/V 关系
ⅰ 石墨1 石墨2 a a>d>c>b>0
ⅱ 石墨1 新石墨 b
ⅲ 新石墨 石墨2 c
ⅳ 石墨1 石墨2 d
下列分析不正确的是(　　)
A．a>0，说明实验ⅰ中形成原电池，反应为2H2＋O2===2H2O
B．bC．c>0，说明ⅲ中电极Ⅰ上有O2发生反应
D．d>c，是因为电极Ⅰ上吸附H2的量：ⅳ>ⅲ
解析：D　图1为电解池，阳极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极反应式：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，故电解后阳极区(石墨1)储存O2，阴极区(石墨2)储存H2；重新取Na2SO4溶液作电解质溶液，利用图1电解产物(H2、O2)进行氢氧燃料电池实验探究，则石墨1为正极，石墨2为负极。实验ⅰ中石墨1(O2)为正极，石墨2(H2)为负极，发生自发氧化还原反应：2H2＋O2===2H2O，则a>0，A正确；ⅱ和ⅳ区别在于ⅱ中负极更换为新石墨，则b0说明新石墨为正极，新石墨可能含有空气中的少量氧气或溶于水的少量氧气，发生还原反应，C正确；与ⅳ相比，ⅲ中电极Ⅰ为新石墨，d>c则说明ⅲ中电极Ⅰ上吸附O2的量不足，D错误。
6．(2025·湖北卷，15)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动(①→②→③→④→①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是(　　)
A．阴极反应为2+
B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H2O)6]2+比[Fe(H2O)6]3+稳定
C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后2+和[Fe(H2O)6]3+离子结构的改变
解析：B　在阴极上，[Fe(H2O)6]3+得电子生成[Fe(H2O)6]2+，A项正确；从①处到②处，[Fe(H2O)6]3+得电子生成[Fe(H2O)6]2+，②处电解液温度比①处低，说明该过程吸热，则[Fe(H2O)6]3+的能量低于[Fe(H2O)6]2+，即[Fe(H2O)6]3+比[Fe(H2O)6]2+更稳定，B项错误；多孔隔膜不允许[Fe(H2O)6]3+和2+通过，可以阻止两个区域之间的热交换，从而保证制冷效果，C项正确；已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变，那么热效应就主要来自于电子转移后2+和[Fe(H2O)6]3+离子结构的改变，D项正确。
7．(2024·浙江6月选考，13)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
图1
图2
下列说法正确的是(　　)
A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
答案：B
限时规范训练
(建议用时：45分钟　满分：30分)
选择题：每小题3分，共30分。
1．(2025·湖北十一校一模)大桥主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是(　　)
A．若将钢梁与直流电源负极相连，也可减慢腐蚀速率
B．防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子
C．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除
D．钢梁在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
解析：D　将钢梁与直流电源负极相连，铁作电解池的阴极被保护，可减慢铁的腐蚀速率，该保护方法为外加电流法，A正确；铝和锌的金属活动性均大于铁，防腐过程中铝和锌均作为负极，发生氧化反应被损耗，铁作正极被保护，该保护方法为牺牲阳极法，B正确；钢梁上安装铝片、使用高性能富锌(富含锌粉)底漆、使用高附着性防腐涂料可以减缓钢铁腐蚀，但不能完全消除铁的腐蚀，C正确；空气与水交界处的氧气浓度大于水下部分，氧气浓度越大，铁越容易发生吸氧腐蚀，所以钢梁在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀，D错误。
2．(2025·广东大湾区二模)一种氮掺杂碳材料用于碱性溶液中电催化N2合成NH3，工作原理如图所示，常温常压下NH3生产速率达到3.4 μmol·h-1。下列有关说法正确的是(　　)
A．N2发生氧化反应
B．将化学能转化为电能
C．这是一种新型的人工固氮技术
D．该条件下O2生产速率为3.4 μmol·h-1
解析：C　太阳能电池提供电源进行电催化合成氨气，左侧H2O生成O2，属于氧化反应，右侧N2生成NH3，N的化合价降低，发生还原反应，A错误； 该装置是电解装置，将电能转化为化学能，B错误；该装置将游离态的氮转化为化合态，属于一种新型的人工固氮技术，C正确；根据电子守恒，通过相同物质的量的电子，生成的NH3和O2的物质的量之比为4∶3，NH3生产速率达到3.4 μmol·h-1，则O2的生产速率为×3.4 μmol·h-1，D错误。
3．(2025·北京门头沟区一模)尿素[CO(NH2)2]是一种重要的化学肥料，利用电催化法将CO2和含氮物质等转化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．尿素中C原子采用sp2杂化
B．电极b接电源的正极
C．标况下，b电极每生成1.12 L O2，会有0.1 mol H＋移向a极
D．a极的电极反应式为：CO2＋＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O
解析：C　该装置为电解池，其中阳离子向阴极移动，根据氢离子移动方向可知，a电极为阴极，发生还原反应：CO2＋＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O，b电极为阳极，发生氧化反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。尿素中的C原子形成1个C===O键、2个C—N键，采用的是sp2杂化，A正确；b电极为阳极，与电源正极相连，B正确；标况下，b电极每生成1.12 L O2，即0.05 mol，转移电子0.2 mol，为保持电荷守恒，应有0.2 mol H＋移向a极，C错误；a电极为阴极，发生还原反应：CO2＋＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O，D正确。
4．(2025·白城一模)电解精炼法提纯镓(Ga)是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知：金属活动性顺序Zn>Ga>Fe；镓的化学性质与铝相似。下列说法错误的是(　　)
A．该装置中电流方向为N极→粗Ga→NaOH溶液→高纯Ga→M极
B．电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分为Fe、Cu
C．阴极发生的电极反应为Ga3+＋3e－===Ga
D．电解过程中需控制合适的条件，否则阴极可能会产生H2导致电解效率下降
解析：C　由图可知，与直流电源正极相连的粗镓为阳极，碱性条件下，阳极中的锌和镓失去电子发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-和[Ga(OH)4]－，电极反应式为Ga－3e－＋4OH－===[Ga(OH)4]－、2-，金属活动性比镓弱的铁和铜不参与放电，沉在阳极的底部形成阳极泥，与电源负极相连的高纯镓为阴极，[Ga(OH)4]－在阴极得到电子生成镓，电极反应式为－＋3e－===Ga＋4OH－。装置工作时，电流由正极N流向粗镓，经NaOH溶液，由高纯镓流向负极M，形成闭合电路，A正确；电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分为铁和铜，B正确；与负极相连的高纯镓为阴极－在阴极得到电子生成镓，电极反应式为[Ga(OH)4]－＋3e－===Ga＋4OH－，C错误；若电解过程中溶液的碱性过低，溶液中的水也会在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，导致电解效率下降，D正确。
5．(2025·常德一模)电催化还原技术是电镀废水的一种新型处理方法。某科研团队以铜、铂和镀铜废水构建电催化还原体系(如图所示)，处理含[Cu(NH3)4]2+、的镀铜废水，同时回收氨和铜资源。下列说法错误的是(　　)
电催化还原装置
A．对处理后的铜片清洗、干燥和称量，发现铜片质量增加，可能是铜片上析出了铜单质
发生的电极反应式为：＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－
C．膜M为阳离子交换膜
D．当有0.8 mol电子通过导线时，若NH3全部逸出，理论上可回收NH3的质量一定少于1.7 g
解析：D　由图可知，Cu为阴极，电极反应为：＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－、，Pt为阳极，电极反应为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。根据以上分析可知，[Cu(NH3)4]2+可能在铜电极得电子发生还原反应生成铜，A正确；在阴极上发生还原反应生成NH3，电极反应式为：＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－，B正确；该装置的目的是处理镀铜废水以回收氨和铜，为保证在阴极放电，不能使其向阳极移动，则膜M为阳离子交换膜，电解池工作时，阳极区的阳离子(如Na＋)通过膜M向阴极区迁移以平衡电荷，C正确；若阴极只发生电极反应＋9OH－，当有0.8 mol 电子通过导线时，生成0.1 mol NH3，若NH3全部逸出，理论上生成氨气的质量为m＝0.1 mol×17 g·mol-1＝1.7 g，但同时[Cu(NH3)4]2+放电也会释放出NH3，且2+放电时每转移8 mol电子生成16 mol NH3，所以理论上可回收NH3的质量一定大于1.7 g，D错误。
6．(2025·漯河三模)一种在电催化剂TiO2－x作用下，还原合成铵盐的原理如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．膜M为阴离子交换膜
B．装置工作一段时间后，b极表面pH明显升高
C．a极的电极反应式为＋3H2O
D．标准状况下，b极收集6.72 L气体时，阴极上有生成
解析：C　由装置图可知，a极转化为，N从＋5价降低到－3价，发生还原反应，a极为阴极，电极反应为＋3H2O，b极上H2O转化为O2，O从－2价升高到0价，发生氧化反应，b极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。为防止左侧进入右侧，且使右侧生成的H＋迁移至左侧维持左侧酸性环境，膜M应为阳离子交换膜，A错误；阳极电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，工作一段时间后，铂极表面pH明显下降，B错误；a极为阴极，电极反应为＋3H2O，C正确；根据得失电子守恒，阴极生成的铵根离子＝＝0.15 mol，D错误。
7．(2025·广东一模)一种厌氧氨氧化菌生物电解池处理生活含氮废水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．与导电碳布相连的一极为电源的负极
B．反应一段时间后，阴极区和阳极区溶液的pH均减小
C．理论上每将处理为N2，阳极区溶液减少28 g
D．若该电池在高温下工作，其处理废水的效率会下降
解析：C　左侧电极上转化为NH2OH，NH2OH与又转化为N2H4，N2H4转化为N2，N元素化合价升高，左侧为阳极，阳极总反应为－6e－===N2↑＋8H＋，右侧为阴极，电极反应为4-。由以上分析可知，导电碳刷作阳极，导电碳布作阴极，与导电碳布相连的一极为电源的负极，A正确；阳极总反应为－6e－===N2↑＋8H＋，转移电子数目与迁移到右侧阴极区的H＋数目相等，因此随着反应进行，阳极区氢离子浓度增大，pH减小；阴极发生反应为4-，转移电子数目与迁移过来的H＋数目相等，因此随着反应进行，阴极区氢离子浓度增大，pH减小，B正确；理论上每将处理为N2，转移6 mol电子，生成1 mol N2(28 g)逸出，同时有6 mol H＋(6 g)迁移到右侧阴极区，因此阳极区溶液质量减少28 g＋6 g＝34 g，C错误；若该电池在高温下工作，厌氧氨氧化菌催化效果降低甚至失去活性，其处理废水的效率会下降，D正确。
8．(2025·日照一模)硫酸盐还原菌(SRB)可以处理含Cu2+的硫酸盐酸性废水，同时实现有机废水的处理，原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．若以铅酸蓄电池为电源，b为Pb电极
参与的电极反应为：Cu2+＋CuS＋4H2O
C．电解一段时间后阳极区溶液的pH减小
D．标准状况下，产生2.24 L CO2时，理论上可产生9.6 g CuS
解析：B　由图知，右侧石墨电极上发生反应：CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋，可知右侧石墨电极作阳极，则左侧石墨电极为阴极，a为负极，b为正极。b为正极，若以铅酸蓄电池为电源，b为PbO2电极，A错误；左侧石墨电极为阴极在该电极得电子转化为CuS，电极反应为：Cu2+＋CuS＋4H2O，B正确；结合阳极反应可知，每转移8 mol电子时，阳极区生成7 mol氢离子，但为满足电荷守恒，同时有8 mol氢离子通过质子交换膜进入阴极区，则阳极区溶液中氢离子浓度减小， pH增大，C错误；标准状况下，产生2.24 L CO2即0.1 mol，转移0.4 mol电子，结合阴极反应可知，此时阴极生成0.05 mol CuS，质量为4.8 g，D错误。
9．(2025·湖北新八校协作体三模)我国科技工作者设计了成对电解的高效双功能电催化剂，在电解池中实现了阴阳两极都得到高价值含氮化合物，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．催化电极a可连接铅酸蓄电池的Pb电极
B．电解过程中阳极室Na＋向催化电极b移动
C．阴极区的反应式为＋8e－＋9H＋===NH3＋3H2O
D．每产生1 mol NH3，理论上正极区会产生2 mol
解析：D　右侧→NH3，氮元素化合价降低，发生还原反应，b作阴极，催化电极b的反应式为＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－，左侧―→，发生氧化反应，a作阳极。铅酸蓄电池的Pb电极为负极，负极与阴极相连，A错误；电解过程中，阳离子无法通过阴离子交换膜，B错误；阴极区的反应式应为＋8e－＋6H2O===NH3＋9OH－，C错误；每产生1 mol NH3转移8 mol e－，当电路中转化4 mol e－时，正极区会产生1 mol (苯乙胺转化为脱去4个H)，转移8 mol e－时产生2 mol ，D正确。
10．(2025·安庆二模)为了更好模拟在pH＝2的混合溶液中钢铁电化学腐蚀的过程，利用压强传感器、氧气传感器进行数字化实验，得出相应的图像数据如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．20～40 s内平均反应速率v(O2)＝0.03 kPa/s
B．反应初期氧气减少，总压增大，说明初期以析氢腐蚀为主，不受其他因素影响
C．以析氢腐蚀为主时，pH越小，腐蚀越快
D．40 s后，碳粉表面发生的主要电极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
解析：B　由图可知20 s时氧气的压力为20.6 kPa，40 s时氧气的压力为20 kPa，20～40 s内压力变化了0.6 kPa，20～40 s内平均反应速率v(O2)＝0.03 kPa/s，A正确；反应初期总压增大还可能受温度影响，铁的腐蚀是放热反应，B错误；pH越小，氢离子的浓度越大，腐蚀速率越快，C正确；40 s后总压和氧气的压力均减小，此时主要发生了吸氧腐蚀，D正确。题型十六　表格型实验的设计与评价
1．探究氧化性、还原性强弱
实验操作及现象 实验结论 正误分析
(1)将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 错误，SO2气体溶于Ba(NO3)2溶液中生成白色沉淀BaSO4
(2)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质 错误，将溶于稀硫酸后，Fe2+能被H＋、(两者同时存在相当于HNO3)氧化成Fe3+干扰实验
(3)向盛有溶液的试管中加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液，试管口出现红棕色气体 溶液中被Fe2+还原为NO2 错误，还原产物是NO，在试管口被氧化为NO2
(4)将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色 氧化性：H2O2>Fe3+ 错误在酸性条件下也能氧化Fe2+
(5)向0.1 mol·L-1 H2O2溶液中滴加溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 错误，过氧化氢被高锰酸钾氧化，溶液褪色，可知H2O2具有还原性
2.探究电解质的强弱
探究方案 探究目的 正误分析
(1)室温下，用pH计测量醋酸溶液、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 错误，醋酸、盐酸浓度未知，应测定等浓度酸的pH，进行比较
(2)室温下，用pH试纸测得CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8 HNO2电离出H＋的能力比CH3COOH强 错误，NaNO2和CH3COONa溶液的浓度不确定，不能由pH大小判断对应弱酸根的水解能力
3.探究弱酸酸性的强弱
实验操作及现象 实验结论 正误分析
(1)向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊 酸性： 醋酸>碳酸>苯酚 错误，醋酸具有挥发性，生成的CO2气体中混有挥发出的醋酸，苯酚钠溶液变浑浊可能是因为CO2，也可能是因为醋酸，无法比较碳酸与苯酚的酸性强弱
(2)分别向盛有0.1 mol·L-1醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，前者产生无色气泡，后者无明显现象 酸性： 醋酸>碳酸>硼酸 正确，前者产生无色气泡说明醋酸的酸性强于碳酸，后者无明显现象说明硼酸的酸性弱于碳酸
4．探究卤代烃、糖类的水解
实验操作及现象 实验结论 正误分析
(1)溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加溶液，未出现浅黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 错误，NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定，分解生成棕褐色的氧化银，干扰溴离子的检验，应该先加稀硝酸中和NaOH后再加AgNO3
(2)在蔗糖的水解液中加入银氨溶液并加热，无银镜产生 蔗糖没有水解 错误，检验蔗糖的水解产物应在碱性条件下，应水解后加碱至碱性，再加入银氨溶液
(3)在麦芽糖水解液中加入氢氧化钠溶液调节至碱性，加入银氨溶液，水浴加热，出现银镜 麦芽糖水解产物具有还原性 错误，麦芽糖具有还原性，无法检验水解产物是否具有还原性
5.探究Ksp的大小
实验操作及现象 实验结论 正误分析
(1)将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀 Ksp[Cu(OH)2]< Ksp[Mg(OH)2] 正确，发生沉淀的转化，则Cu(OH)2的溶度积比的小
(2)向10 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，有红褐色沉淀生成 Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3] 错误，NaOH过量，与FeCl3反应生成沉淀，不能判断两者Ksp的大小
(3)向2 mL 0.01 mol·L-1 Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液，有白色沉淀生成，再滴入几滴0.01 mol·L-1 CuSO4溶液，有黑色沉淀生成 Ksp(CuS)1．(2025·甘肃卷，13)下列实验操作能够达到目的的是(　　)
选项 实验操作 目的
A 测定0.01 mol·L-1某酸溶液的pH是否为2 判断该酸是否为强酸
B 向稀Fe2(SO4)3溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化 探究H＋对Fe3+水解的影响
C 向AgNO3溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化 比较AgCl和AgI的Ksp大小
D 将氯气通入Na2S溶液，观察是否产生淡黄色沉淀 验证氯气的氧化性
解析：D　0.01 mol·L-1多元弱酸溶液的pH也可能为2，A错误；浓硫酸稀释时放热，故将浓硫酸滴入稀Fe2(SO4)3溶液中，体系温度升高，干扰H＋对Fe3+水解的影响的探究，B错误；向AgNO3溶液先滴入几滴NaCl溶液，有AgCl生成，再滴入几滴NaI溶液，与溶液中过量的Ag＋反应生成黄色沉淀，不能证明发生了沉淀的转化，无法比较AgCl和AgI的Ksp大小，C错误；将氯气通入Na2S溶液中，产生淡黄色沉淀，说明有S单质生成，则Cl2具有氧化性，D正确。
2．(2025·安徽卷，10)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)
选项 实验操作 实验目的
A 将铁制镀件与铜片分别接直流电源的正、负极，平行浸入溶液中 在铁制镀件表面镀铜
B 向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液 粗盐提纯中，去除Ca2+、Mg2+和杂质离子
C 向2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴加5滴6 mol·L-1 NaOH溶液，再滴加5滴6 mol·L-1 H2SO4溶液 探究c(H＋)对如下平衡的影响：
D 将有机物M溶于乙醇，加入金属钠 探究M中是否含有羟基
解析：C　电镀时，镀层金属应与直流电源正极相连作阳极，待镀的铁制镀件应与直流电源负极相连作阴极，A错误；Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液后加入，以确保过量的Ba2+被除去，B错误；向K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液，消耗了H＋，c(H＋)减小，平衡正移，溶液颜色由橙变黄，再加入H2SO4溶液，c(H＋)增大，平衡逆移，溶液颜色由黄变橙，该实验可达到实验目的，C正确；乙醇中含有羟基，会与金属钠反应生成气体，因此乙醇会干扰对M中是否含有羟基的检验，D错误。
3．(2025·河北卷，13)下列实验操作及现象能得出相应结论的是(　　)
选项 实验操作及现象 结论
A 向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2，最终气体颜色变浅 化学平衡向NO2减少的方向移动
B 以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 Ksp(AgCl)< Ksp(Ag2CrO4)
C 向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，充分反应后静置，滴加KSCN溶液无明显变化；静置，取上层清液滴加几滴氯水，溶液变红 Fe2+具有还原性
D 向盛有2 mL饱和Na2SO4溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液，振荡，有沉淀析出；加蒸馏水稀释，再振荡，沉淀溶解 蛋白质沉淀后活性改变
解析：C　恒压条件下通入N2，容器容积增大，NO2、N2O4浓度减小，对于反应2NO2(g) N2O4(g)来说，相当于减压，平衡向生成NO2的方向移动，气体颜色变浅，是因为平衡移动只能减弱外界条件的影响，不能消除，A错误；用AgNO3溶液滴定Cl－的过程中，K2CrO4作为指示剂 c(Cl－)，必然是AgCl先沉淀，且AgCl和Ag2CrO4的类型不同，无法根据沉淀的先后顺序判断Ksp的大小关系，B错误；过量铁粉还原Fe3+，溶液中铁元素以Fe2+形式存在，滴加KSCN溶液无明显变化，说明不存在Fe3+，滴加氯水后，出现红色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，故Fe2+具有还原性，C正确；该过程为蛋白质的盐析，未改变蛋白质的活性，D错误。
4．(2024·江苏卷，11)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是(　　)
选项 实验过程及现象 实验结论
A 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和0.1 mol·L-1CH3COOH溶液，H2SO4消耗的NaOH溶液多 酸性：H2SO4＞CH3COOH
B 向2 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀 氧化性：Br2＞S
C 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol·L-1Na2CO3溶液，振荡，产生白色沉淀 溶度积常数：CaCO3＞BaCO3
D 用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH3COONa溶液pH大 结合H＋能力：
解析：B　H2SO4为二元酸，CH3COOH为一元酸，等物质的量的H2SO4和CH3COOH，H2SO4消耗NaOH多，与二者的酸性强弱无关，A错误；Na2S溶液与溴水发生反应：Br2＋Na2S===2NaBr＋S↓，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性：Br2>S，B正确；CaCO3和BaCO3均为白色沉淀，向CaCl2和BaCl2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液，无法判断生成的白色沉淀是何种物质，故无法比较CaCO3、BaCO3的溶度积常数的大小，C错误；CH3COONa溶液和NaNO2溶液的浓度未知，所以不能根据溶液pH大小判断CH3COO－和结合H＋能力的强弱，D错误。
限时规范训练
(建议用时：25分钟　满分：24分)
选择题：每小题3分，共24分。
1．(2025·漯河三模)根据下列操作及现象，能得出相应结论的是(　　)
选项 操作及现象 结论
A 向红色Cu2O粉末中加入足量稀硫酸，搅拌得到蓝色溶液和红色固体 Cu2O未完全反应
B 向酸性KMnO4溶液中滴加乙醛溶液，振荡，溶液褪色 乙醛表现漂白性
C 向氨水中滴加少量ZnCl2溶液，无明显现象 氨水和ZnCl2不反应
D 向稀硫酸中加入紫色K2FeO4粉末，溶液变黄色并产生气体 该气体为氧气
解析：D　向红色Cu2O粉末中加入足量稀硫酸，发生反应Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2+＋H2O，Cu也是红色固体，不能确定氧化亚铜是否完全反应，A错误；酸性KMnO4溶液褪色，高锰酸钾被还原，CH3CHO表现还原性，B错误；氨水和ZnCl2形成四氨合锌离子：Zn2+＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+＋4H2O，C错误；溶液变黄色，说明有铁离子生成，发生的反应为＋20H＋===4Fe3+＋3O2↑＋10H2O，产生的气体为O2，D正确。
2．(2025·甘肃诊断)下列实验现象和结论都正确的是(　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 向样品溶液中滴加BaCl2溶液 有白色沉淀产生 样品溶液中含有
B 将乙醇与浓硫酸的混合物加热至170 ℃，产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中 酸性 KMnO4溶液的紫红色逐渐褪去 乙烯具有还原性
C 向NaHS溶液中加入酚酞 溶液变红色 HS－水解程度大于其电离程度
D 将Fe(NO3)2溶解在稀H2SO4中，再加入KSCN溶液 溶液呈红色 Fe(NO3)2已变质
解析：C　向样品溶液中滴加BaCl2溶液，反应产生白色沉淀，则样品溶液中可能含有，也可能含有Ag＋或等，A错误；乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇也能与KMnO4反应使酸性KMnO4溶液褪色，B错误；HS－水解生成OH－的反应为HS－＋H2O H2S＋OH－，HS－电离生成H＋的反应为HS－ S2-＋H＋，向NaHS溶液中加入酚酞，溶液变红色，说明NaHS溶液呈碱性，HS－的水解程度大于其电离程度，C正确；在酸性条件下具有强氧化性，会将Fe2+氧化为Fe3+，D错误。
3．(2025·河南名校二模)根据下列实验操作、现象能得到相应实验结论的是(　　)
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变澄清 苯酚的酸性强于
B 向久置的Na2SO3溶液中加入足量Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀不溶解 Na2SO3已完全被氧化
C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热；冷却后再加入新制氢氧化铜，未出现砖红色沉淀 蔗糖未水解
D 向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液，溶液呈蓝色 溶液中含Fe3+
解析：A　向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变澄清，生成苯酚钠和NaHCO3，苯酚的酸性强于，A正确；酸性条件下可将BaSO3氧化为BaSO4，无法判断Na2SO3是否被完全氧化，B错误；加入新制氢氧化铜之前，应将溶液调至碱性，C错误；Br2也可以氧化KI，D错误。
4．(2025·安阳二模)由下列操作及现象不能得出相应结论的是(　　)
选项 操作及现象 结论
A 向某溶液中先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液变红 该溶液中含有Fe2+
B 向浓硝酸中加入红热的碳，产生红棕色气体 碳还原浓硝酸生成NO2
C 向CuSO4溶液中滴加氨水，生成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解得到深蓝色溶液，再加入乙醇，析出深蓝色晶体 乙醇能降低 [Cu(NH3)4]SO4在水中的溶解度
D 向对甲基苯甲醛中滴加新制氢氧化铜，加热，产生砖红色沉淀 对甲基苯甲醛中含有醛基
解析：B　向某溶液中先滴加硫氰化钾溶液，无明显现象说明溶液中不含有铁离子，再滴加新制氯水，溶液变红说明溶液中含有亚铁离子，亚铁离子与氯气反应生成铁离子，能与硫氰酸根离子反应变红色，A正确；浓硝酸遇热会分解生成二氧化氮、氧气和水，则向浓硝酸中加入红热的碳，产生红棕色气体不能说明碳还原浓硝酸生成二氧化氮，B错误；向硫酸铜溶液中加入氨水生成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解得到深蓝色溶液，再加入乙醇，析出深蓝色晶体是因为极性较低的乙醇能降低硫酸四氨合铜在水中的溶解度，C正确；向对甲基苯甲醛中滴加新制氢氧化铜，加热，产生砖红色沉淀说明对甲基苯甲醛中含有醛基，D正确。
5．(2025·安徽师大附中高三适应性考试)由下列实验操作和现象，得出的结论正确的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 向某补血口服液中滴加几滴酸性KMnO4溶液 酸性 KMnO4溶液紫色褪去 该补血口服液中一定含有 Fe2+
B 将25 ℃ 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液加热到40 ℃，用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 温度升高，Na2SO3水解平衡正向移动
C 将收集满甲烷和氯气混合气的试管倒扣在盛满水的水槽中，久置光照 试管内液面上升 甲烷和氯气发生取代反应
D 常温下，用pH计测定0.1 mol·L-1 NaHRO3溶液的pH 溶液的pH＝3.71 H2RO3 为二元酸
解析：D　补血口服液中可能含有其他还原性成分使酸性高锰酸钾褪色，因此不能确定该口服液中一定含有亚铁离子，A错误；加热亚硫酸钠溶液，pH逐渐减小的原因是亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，亚硫酸钠溶液显碱性而硫酸钠溶液显中性，B错误；氯气与水反应生成盐酸和HClO，久置光照，HClO分解生成HCl和氧气，则试管内液面上升，不能证明甲烷和氯气发生取代反应，C错误；常温下，用pH计测定0.1 mol·L-1 NaHRO3溶液的pH＝3.71，可知电离显酸性，对应的酸不是一元酸，则H2RO3为二元酸，D正确。
6．(2025·衡水一模)对于下列实验事实的解释，不合理的是(　　)
选项 实验事实 解释
A 向含NaCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B 加热蒸干MgSO4溶液能得到MgSO4固体；加热蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2固体 H2SO4不易挥发，HCl易挥发
C 将稀盐酸逐滴滴加到盛有饱和Na2S2O3溶液的试管中有气泡冒出，溶液出现浑浊 酸性条件下不稳定，反应生成SO2和S
D 钠与乙醇反应平缓；钠与水反应剧烈 羟基中氢的活性：C2H5OH解析：A　未知NaCl和KI的混合溶液中氯离子和碘离子浓度，无法比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)大小，A错误；硫酸镁溶液中:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+，盐类水解是吸热反应，升高温度，促进水解，但硫酸属于难挥发性酸，因此加热蒸干得到的是MgSO4，氯化镁溶液:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl，加热促进水解，HCl易挥发，加热促进HCl的挥发，更加促进反应向正反应方向进行，因此加热蒸干得到的是Mg(OH)2或MgO，解释合理，B正确；向盛有饱和Na2S2O3溶液的试管中滴加稀盐酸，S2和氢离子反应生成二氧化硫和硫单质，C正确；钠与乙醇反应平缓，钠与水反应剧烈，羟基中氢的活性:CH3CH2OH7．(2025·武汉武昌5月适应性考试)为获得晶体，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计、现象或原理不正确的是(　　)
选项 实验目的 方案设计 现象 原理
A 获得氯化钠晶体 往饱和氯化钠溶液中加入一定量的浓盐酸 出现晶体颗粒 NaCl的饱和溶液中存在溶解平衡
B 获得高纯度硫酸铜氨晶体 向硫酸铜氨溶液中加入95%乙醇 出现蓝色晶体 改变溶剂极性可以改变溶质溶解度
C 获得明矾大晶体 在高于室温30～50 ℃的明矾饱和溶液中悬挂明矾晶核，静置过夜 晶核生长成大晶体 温度与室温相差越大，越有利于获得大晶体
D 提纯苯甲酸(含少量氯化钠和泥沙) 将粗苯甲酸溶于热水，趁热过滤掉泥沙，将滤液冷却结晶，过滤出晶体并洗涤 出现较纯净的白色晶体(苯甲酸) 苯甲酸的溶解度随温度变化较大
解析：C　NaCl的饱和溶液中存在溶解平衡，往饱和氯化钠溶液中加入一定量的浓盐酸，增大了Cl－的浓度，使平衡向生成NaCl方向进行，可以获得氯化钠晶体，A正确；硫酸铜氨晶体在极性较大的水中的溶解度大，在极性小的乙醇中溶解度小，向硫酸铜氨溶液中加入95%乙醇可以获得硫酸铜氨晶体，B正确；在高于室温10～20 ℃的明矾饱和溶液中悬挂明矾晶核，静置过夜，反复多次，可以获得大晶体，若温差过大，得不到大晶体，C错误；将粗苯甲酸溶于热水，趁热过滤掉泥沙，将滤液冷却结晶，过滤出晶体并洗涤，NaCl留在滤液中，得到较纯净的苯甲酸晶体，D正确。
8．(2025·丹东一模)下列实验方案和现象能得出相应结论的是(　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 向饱和NaHCO3溶液中加入稀盐酸 产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 非金属性：Cl>C
B 向溶有SO2的BaCl2溶液中加入 Fe(NO3)3溶液 有白色沉淀生成 酸性条件下有强氧化性
C 灼烧铜丝至其表面变黑，趁热伸入某有机物中 铜丝恢复亮红色 该有机物中一定含有醇羟基
D 向CuSO4溶液中加入足量NaCl固体 溶液从蓝色变为黄绿色 [Cu(H2O)4]2+转化为 [CuCl4]2-
解析：D　向饱和NaHCO3溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，只能说明盐酸酸性强于碳酸，但比较非金属性强弱应依据最高价氧化物对应水化物的酸性，HCl不是Cl元素的最高价氧化物对应水化物，不能得出非金属性Cl>C的结论，A错误；向溶有SO2的BaCl2溶液中加入Fe(NO3)3溶液，有白色沉淀生成，可能是酸性条件下将SO2氧化为，进而生成BaSO4沉淀；也可能是Fe3+将SO2氧化为，不能确定就是酸性条件下有强氧化性导致沉淀生成，B错误；灼烧铜丝变黑生成CuO，趁热伸入某有机物中铜丝恢复亮红色，说明该有机物能将CuO还原为Cu ，可能是醇羟基，也可能是醛基等具有还原性的基团，不能确定一定含有醇羟基，C错误；CuSO4溶液中，Cu2+以2+形式存在，溶液呈蓝色，加入足量NaCl固体后，溶液变为黄绿色，是因为Cl－浓度增大，[Cu(H2O)4]2+转化为[CuCl4]2-，D正确。题型十三　实验基本操作与实验安全
1．掌握高考热点仪器的名称
(1)蒸发皿　(2)坩埚　(3)三颈烧瓶　(4)圆底烧瓶　(5)蒸馏烧瓶　(6)容量瓶(注意规格)　(7)长颈漏斗　(8)分液漏斗　(9)恒压滴液漏斗　(10)直形冷凝管(主要用于蒸馏)　(11)球形冷凝管(主要用于冷凝回流)
2．必记的实验操作
(1)测定溶液pH
将一小块pH 试纸放在干燥洁净的表面皿上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH 试纸中央，待变色稳定后再和标准比色卡对照，读出对应的pH 。
(2)焰色试验
将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止，然后用铂丝(或铁丝)蘸取少量待测液，放在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。若呈黄色，则说明待测液中含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K＋ 。
(3)萃取分液
关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，盖好玻璃塞，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，将分液漏斗倒置，充分振荡、静置、分层，在分液漏斗下面放一个小烧杯，先打开上口塞子再打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯内壁流下，上层液体从上口倒出。
(4)滴定管赶气泡
①酸式滴定管：右手将滴定管倾斜30° 左右，左手迅速打开活塞使溶液冲出，从而使溶液充满尖嘴。
②碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出，即可赶出碱式滴定管中的气泡。
3．常见试剂的保存
(1)钾、钠浸在煤油或石蜡油中、锂浸在石蜡油中、白磷放在水中、液态溴加水封存。
(2)AgNO3溶液、卤水、浓HNO3见光易分解，用棕色细口瓶保存。
(3)NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。
(4)溴水、浓硝酸、次氯酸盐溶液、有机溶剂不能用橡胶塞而应用玻璃塞。
(5)氢氟酸、氟化物溶液不能用玻璃瓶。
4．常见实验安全与事故的处理
实验安全与事故 处理方法
少量浓硫酸溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液
Na、Mg等活泼金属在实验台上着火 用干燥的沙土或灭火毯盖灭，不能用水灭火
浓NaOH溶液溅到皮肤上 立即用大量水冲洗，再涂上稀硼酸
苯酚沾到皮肤上 立即用乙醇冲洗，再用水冲洗
误食重金属盐 服用大量牛奶或蛋清，并及时就医
水银洒到桌面或地面上 撒上硫粉并进行处理
防爆炸 点燃可燃性气体前要验纯
防污染 尾气吸收或点燃(可燃性气体)
1．(2025·河北卷，2)下列不符合实验安全要求的是(　　)
A．酸、碱废液分别收集后直接排放
B．进行化学实验时需要佩戴护目镜
C．加热操作时选择合适的工具避免烫伤
D．乙醇应存放在阴凉通风处，远离火种
解析：A　酸、碱废液一般具有腐蚀性，直接排放污染环境，需中和处理达标后才能排放，A符合题意；乙醇是一种易燃、易挥发的有机溶剂，应存放在阴凉通风处，并注意远离火种，D不符合题意。
2．(2025·山东卷，4)称取1.6 g固体NaOH配制400 mL浓度约为0.1 mol·L-1的NaOH溶液，下列仪器中不需要使用的是(　　)
A．100 mL烧杯
B．500 mL容量瓶
C．500 mL量筒
D．500 mL细口试剂瓶(具橡胶塞)
解析：B　1.6 g固体NaOH的物质的量为0.04 mol，恰好为配制溶液中所需NaOH的量，故不能选用500 mL容量瓶去配制500 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液。配制溶液的合理流程应为：将称量好的固体放入烧杯中，用500 mL量筒量取400 mL蒸馏水，先加少量量筒中的蒸馏水溶解NaOH固体，冷却至室温后转移至500 mL配有橡胶塞的细口试剂瓶中，用量筒中的部分蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，将洗涤液转移至细口试剂瓶中，再将量筒中剩余的蒸馏水倒入细口试剂瓶中并摇动细口试剂瓶使溶液混合均匀，B符合题意。
3．(2025·山东卷，3)实验室中，下列试剂保存方法正确的是(　　)
A．液溴加水封保存在广口试剂瓶中
B．硝酸银溶液保存在棕色细口试剂瓶中
C．高锰酸钾与苯酚存放在同一药品柜中
D．金属锂保存在盛有煤油的广口试剂瓶中
解析：B　液溴应保存在细口试剂瓶中，减少挥发，A错误；AgNO3见光或受热易分解，故溶液应保存在棕色细口试剂瓶中，B正确；高锰酸钾具有强氧化性，易与具有还原性的苯酚发生氧化还原反应，故不能存放在同一药品柜中，C错误；金属锂的密度比煤油的小，会漂浮在煤油表面与空气反应，故金属锂不能保存在煤油中，应保存在固体石蜡或液体石蜡中，D错误。
4．(2025·浙江1月选考，5)关于实验室安全，下列说法不正确的是(　　)
A．若不慎盐酸沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后用3%～5% NaHCO3溶液冲洗
B．实验室制备Cl2时，可用NaOH溶液吸收尾气
C．水银易挥发，若不慎有水银洒落，无需处理
D．PbS难溶于水，可用Na2S处理废水中的Pb2+，再将沉淀物集中送至环保单位进一步处理
解析：C　盐酸为强酸，沾到皮肤上应立即用大量水冲洗，后用弱碱性溶液进行冲洗，A正确；Cl2是有毒气体，且能与NaOH溶液反应生成可溶于水的NaCl和NaClO，可用NaOH溶液进行尾气处理，B正确；水银是重金属，易挥发、有毒，若不慎有水银洒落，可撒上硫粉进行处理，C错误；PbS难溶于水，Na2S可与Pb2+反应生成PbS沉淀，因此处理废水中重金属离子Pb2+可用沉淀法，D正确。
5．(2025·河南卷，3)下列图示中，实验操作或方法符合规范的是(　　)
解析：B　 溶解氯化钠固体一般在小烧杯中进行，如果在试管中溶解少量氯化钠固体，应敞口左右轻轻振荡试管使氯化钠固体溶解，不能用拇指堵住试管口上下振荡，A错误；可用酸式滴定管量取20.00 mL草酸溶液，从酸式滴定管中放出液体时，酸式滴定管的活塞柄向右，左手从滴定管后向右伸出，拇指在滴定管前，食指及中指在管后，三指平行地轻轻拿住活塞柄，滴定管下端伸入锥形瓶口内约1 cm，B正确；用排空气法收集二氧化碳气体没有出气导管，会使瓶内压强过大，产生危险，C错误；钠与水反应剧烈，且产物有腐蚀性，实验时不能近距离俯视烧杯，观察钠与水的反应时应佩戴护目镜，保持适当的距离观察，D错误。
6．(2025·山东卷，11改编)完成下列实验所用部分仪器或材料选择正确的是(　　)
选项 实验内容 仪器或材料
A 灼烧海带 烧杯、铁架台
B 加热浓缩NaCl溶液 表面皿、玻璃棒
C 称量5.0 g NaOH固体 电子天平、称量纸
D 量取25.00 mL 稀H2SO4 25 mL移液管、 锥形瓶
解析：D　海带是固体，灼烧固体需要在坩埚中进行，坩埚下方需垫泥三角，A错误；表面皿不能加热，加热浓缩NaCl溶液时应用蒸发皿，B错误；NaOH固体有腐蚀性，称量时需盛放在烧杯或称量瓶中，C错误；移液管可从试剂瓶中精确量取其规格对应体积的液体并转移至锥形瓶中，D正确。
7．(2025·江苏卷，3)用0.050 00 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是(　　)
A．配制草酸溶液 B．润洗滴定管
C．滴定　　　　D．读数
解析：D　定容时需要用玻璃棒引流，A错误；润洗滴定管时应取少量标准液于滴定管中，倾斜着转动滴定管进行润洗，B错误；滴定时，应手持锥形瓶上端轻微地摇动锥形瓶，不能手持锥形瓶底端摇动，C错误；读数时，眼睛平视滴定管凹液面最低点，D正确。
限时规范训练
(建议用时：20分钟　满分：30分)
选择题：每小题3分，共30分。
1．(2025·自贡一模)桂圆肉有滋补养血、安神补脑等功效，其富含的铁元素可经过以下步骤完成检验：①桂圆肉剪碎研磨；②用适量稀HNO3溶液溶解；③过滤取滤液；④滴加试剂检测其中的铁元素。上述操作中，未用到的仪器为(　　)
　
解析：B　步骤①桂圆肉剪碎研磨中用到研钵即图D所示；②用适量稀HNO3溶液溶解用到烧杯即图C所示；③过滤取滤液用到漏斗即图A所示和玻璃棒；④滴加试剂检测其中的铁元素用到胶头滴管和试管，故不需要用到的仪器为图B坩埚。
2．(2025·潍坊一模)实验是化学研究的重要方式。实验室中下列做法错误的是(　　)
A．氢氟酸保存在塑料瓶中
B．用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶
C．用盐酸清洗焰色试验的铂丝
D．液溴保存时，常加少量的水进行液封
解析：B　氢氟酸能与玻璃中的二氧化硅反应而腐蚀玻璃，所以氢氟酸应保存在塑料瓶中，A正确；蒸馏烧瓶加热时需要垫上陶土网，不能直接加热，否则蒸馏烧瓶会受热不均而炸裂，B错误；用盐酸清洗焰色试验的铂丝，然后取出在火焰上烧至无色可以去除铂丝表面可能吸附的杂质，确保后续实验的准确性，C正确；液溴易挥发，密度大于水，在水中溶解度较小，所以液溴保存时，常加少量的水进行液封，D正确。
3．(2025·商洛二模)关于实验室安全，下列表述错误的是(　　)
A．在通风橱中做液溴与苯反应的实验
B．少量水银洒在实验台上用硫磺粉覆盖
C．用剩的CaC2和Na2O2等危险品要回收
D．苯酚沾在皮肤上要立即用NaOH溶液洗涤
解析：D　液溴具有挥发性且有毒，液溴与苯反应的实验要在通风橱中进行，防止发生中毒，A正确；少量水银洒在实验台上用硫磺粉覆盖，B正确；CaC2和Na2O2化学性质活泼，容易和水反应，故用剩的CaC2和Na2O2等危险品要回收，C正确；苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，NaOH溶液对皮肤也有腐蚀性，不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗，D错误。
4．(2025·大理二模)进行下列实验操作时，选用仪器不正确的是(　　)
A．利用仪器甲量取25.00 mL 10% H2O2溶液
B．利用仪器乙加热胆矾使其失去结晶水
C．利用仪器丙分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯
D．利用仪器丁配制950 mL 2.0 mol·L-1 HF水溶液
解析：D　甲为酸式滴定管，可准确量取25.00 mL 的H2O2溶液，A正确；乙为坩埚，用仪器乙加热胆矾使其失去结晶水，B正确；丙为分液漏斗，碳酸钠溶液和乙酸乙酯为互不相溶的液体，则可用仪器丙分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯，C正确；HF的水溶液与二氧化硅反应，不能用容量瓶配置HF溶液，D错误。
5．(2025·山东师大附中4月检测)关于实验安全与试剂保存，下列表述错误的是(　　)
A．含硝酸银的废液，可使Ag＋沉淀，再将沉淀物分离做废渣处理
B．不慎将浓硫酸滴到实验桌上，立即用湿抹布擦净，后用水冲洗抹布
C．实验室中液溴、白磷保存时要用水封
D．移取熔融氢氧化钠的瓷坩埚，应用坩埚钳夹持
解析：D　含硝酸银的废液，加入适量沉淀剂(如NaCl等)使Ag＋沉淀为AgCl等，将沉淀物分离后做废渣处理，可防止银离子污染环境，A正确；浓硫酸滴到实验桌上，先用湿抹布擦净，能减少浓硫酸残留，再用水冲洗抹布，操作合理，B正确；液溴易挥发，且溴蒸气有毒；白磷着火点低，易自燃，用水封可减少液溴挥发、隔绝空气防止白磷自燃，C正确；瓷坩埚中含有SiO2，熔融氢氧化钠会与SiO2反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，会腐蚀瓷坩埚，D错误。
6．(2025·湖北新八校协作体三模)保障实验安全是实验操作过程必须严守的底线。下列有关“安全”描述错误的是(　　)
A．表示实验结束后，离开实验室前需用肥皂等清洗双手
B．表示暴露在空气容易自燃的物质，需注意安全保存
C．对于实验过程产生的有机废液均可采用“焚烧法”处理
D．NaOH溶液滴落皮肤上应先用大量水冲洗，然后涂抹硼酸溶液
解析：C　不需要回收利用的有机废液，可用焚烧法处理，但含卤素的有机废液焚烧后的尾气处理具有特殊性，应单独处理，C错误。
7．(2025·青岛一模)下列操作规范或能达到实验目的的是(　　)
A．验证氯气的氧化性：
B．试剂存放：
C．比较Fe3+、Br2、Cl2氧化性：
D．配制NaOH溶液：
解析：C　Cl2的密度比空气大，易从集气瓶下端逸出，造成污染，A错误；盐酸和氨水都易挥发且能反应，不能放置在同一药品柜中，同时蔗糖属于有机物，也不能与酸碱类物质放置在一起，B错误；在FeBr2溶液中滴加氯水，如溶液先由浅绿变黄，且CCl4层无现象，说明Cl2只氧化了Fe2+，未氧化Br－，继续滴加氯水，如CCl4层出现橙色，说明此时有Br2产生，证明FeBr2溶液中，还原性：Fe2+>Br－，最后得到氧化性：Cl2>Br2>Fe3+，C正确；不能在容量瓶中溶解氢氧化钠固体，D错误。
8．(2025·河南创新发展联盟一模)实验安全是实验顺利开展的保障，下列有关实验安全的说法正确的是(　　)
A．不慎将硫酸滴在手背上，用大量水冲洗，再涂抹稀NaOH溶液
B．进行乙烯气体的点燃实验前，必须先对其进行验纯操作
C．用饱和NaHSO3溶液吸收SO2尾气，防止其污染环境
D．重金属盐有毒，如果不慎食入BaCl2，喝硫酸铜溶液即可
解析：B　硫酸沾到皮肤时，应先用大量水冲洗，再涂3%～5%的碳酸氢钠溶液。NaOH溶液虽为碱性，但其本身具有腐蚀性，直接涂抹会加重皮肤损伤，A错误；乙烯属于可燃气体，若与空气混合遇明火可能爆炸，点燃前必须验纯以确保气体纯度，避免爆炸风险，B正确；溶液呈酸性，无法有效吸收同为酸性的SO2气体，C错误；BaCl2中毒应服用硫酸钠(Na2SO4)或硫酸镁(MgSO4)生成难溶的BaSO4沉淀。硫酸铜(CuSO4)会引入有毒的Cu2+，导致二次中毒，D错误。
9．(2025·北京东城区一模)关于下列仪器的说法正确的是(　　)
A．使用②和③之前须查验是否漏液
B．用⑤可保存浓硝酸或NaOH溶液
C．用二氧化锰和浓盐酸反应制备Cl2：选④⑦
D．用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸：选①②
解析：A　滴定管和容量瓶使用前都要检查是否漏液，A正确；氢氧化钠溶液不能用玻璃塞，碱液会腐蚀玻璃造成粘连，B错误；二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热，要用到酒精灯，C错误；酸碱滴定时，反应容器通常是锥形瓶，D错误。
10．(2025·威海三模)下列图示实验中，操作规范且能达到相应实验目的的是(　　)
A．图①：定容后，食指摁住瓶塞，其余手指把持瓶颈，按图示振荡摇匀
B．图②：将导气管末端插入CCl4层，处理NH3，防止污染空气
C．图③：当液面如图所示不再发生改变，读数，测量NO的体积
D．图④：为了使反应更充分，边加热边搅拌，制备Fe(OH)3胶体
解析：B　定容后振荡摇匀，应上下颠倒容量瓶，而不是按图中方式振荡，该操作不规范，A错误；NH3不溶于CCl4，将导气管末端插入CCl4层，NH3从CCl4层逸出，被上层稀硫酸吸收，可防止NH3污染空气，能达到实验目的，B正确；NO不溶于水，但图中量气管中液面与水准管液面不齐平，会导致测量体积不准确，C错误；制备Fe(OH)3胶体，应向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，不能搅拌，搅拌会使胶体聚沉，该操作不能达到目的，D错误。题型十一　分子结构与性质
1．微粒中的共价键
非极性键 和极性键 同种原子间形成非极性键，如Cl2；不同种原子间形成极性键，如HCl
σ键和π键 σ键“头碰头”形成，电子云呈轴对称如s-p σ键；π键“肩并肩”形成，电子云呈镜面对称，如p-p π键
单键、双 键和三键 单键都是σ键，双键中1个σ键、1个π键，三键中1个σ键、2个π键
大π键 用表示，m代表形成大π键的原子数，n代表形成大π键的电子数。一些常见物质中的大π键如下所示，苯：：：：：：
配位键
2.微粒中原子杂化方式的判断
(1)公式计算法
①
注意：对于阳离子，a＝中心原子价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a＝中心原子价电子数＋|离子电荷数|。
②判断：价层电子对数为2，为sp杂化；价层电子对数为3，为sp2杂化；价层电子对数为4，为sp3杂化。
(2)根据有机物的成键特点判断
键的类型 杂化方式
单键C、N、O(—O—) sp3
双键C、N、O( sp2
三键C、N(—C≡C—、—C≡N) sp
(3)根据微粒构型判断
微粒 构型 四面 体形 三角 锥形 平面形 V形 直线形
杂化 方式 sp3 sp3 sp2 sp3或 sp2 sp
3.常见微粒的VSEPR模型、空间结构
常见 微粒 中心原子的杂 化方式 VSEPR模型 中心原子上的 孤电子对数 空间结构
CH4 sp3 四面体形 0 正四面体形
H2O sp3 四面体形 2 V形
NH3 sp3 四面体形 1 三角锥形
sp3 四面体形 0 正四面体形
BF3 sp2 平面三角形 0 平面三角形
SO2 sp2 平面三角形 1 V形
CO2 sp 直线形 0 直线形
4．分子的性质
(1)分子结构与分子极性的关系
(2)键的极性对化学性质的影响
①酸性：CCl3COOH＞CHCl2COOH，其原因是Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性，导致CCl3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋。
②酸性：CH3COOH＞CH3CH2COOH，其原因是烷基是推电子基因，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
(3)物质的溶解性
①“相似相溶”规律
非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。
②氢键对溶解性的影响
与水形成分子间氢键有利于溶质在水中溶解，溶质分子内形成氢键时不利于溶质在水中溶解。
1．(2025·黑吉辽内蒙古卷，3)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O＋H2O===2HClO。下列说法正确的是(　　)
A．反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C．Cl—O键长小于H—O键长
D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
解析：B　H的唯一电子位于1s轨道，H原子与其他原子形成的σ键只能是s-s σ键或s-p σ键，A错误；Cl2O、H2O和HClO的中心原子O均为sp3杂化，分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；原子半径：Cl>H，则键长：Cl—O键>H—O键，C错误；HClO分子的结构式为H—O—Cl，Cl原子只形成一个共用电子对，故其有3个孤电子对，D错误。
2．(2025·安徽卷，5)氟气通过碎冰表面，发生反应①F2＋H2OHOF＋HF，生成的HOF遇水发生反应②HOF＋H2O===HF＋H2O2。下列说法正确的是(　　)
A．HOF的电子式为
B．H2O2为非极性分子
C．反应①中有非极性键的断裂和形成
D．反应②中HF为还原产物
解析：A　 H︰︰中各原子均达到稳定结构，A正确；H2O2的结构为，其正、负电中心不重合，是极性分子，B错误；反应①中有F—F非极性键的断裂，但生成物中只含极性键，故没有非极性键的形成，C错误；F的非金属性非常强，在HOF中F为－1价，H为＋1价、O为0价，故在反应②中，H、F元素的化合价均没有发生变化，HF既不是还原产物也不是氧化产物，D错误。
3．(2025·湖北卷，13)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是(　　)
A．KNO3的熔点比K3PO4的低，因为KNO3的离子键更强
B．磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键
C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的H—O键极性小
D．P形成PF5而N形成NF3，因为P的价层电子轨道更多且半径更大
解析：A　KNO3中硝酸根离子带1个单位负电荷，K3PO4中磷酸根离子带3个单位负电荷，K3PO4的离子键更强，熔点更高，A项错误；磷原子半径较大，原子间形成三键时，原子轨道重叠程度较小，键能较小，不稳定，所以磷单质通常不以P2形式存在，B项正确；次磷酸结构中，H—O键极性小，H原子不容易电离出来，硝酸中H—O键极性相对较大，H原子易电离，所以次磷酸比硝酸的酸性弱，C项正确；P的原子半径比N大，价层电子轨道更多，有更多的空间和轨道来容纳电子，所以P可以形成PF5，而N由于半径小，价层电子轨道少，只能形成NF3，D项正确。
4．(2025·重庆卷，7)三种氮氧化合物的结构式如图所示：
有关说法正确的是(　　)
A.氮氮键的键能：N2O>N2O3
B．熔点：N2O3>N2O4
C．分子的极性：N2O4>N2O
D．N—N—O的键角：a>b
解析：A　由图中数据可知，氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O>N2O3，A正确；N2O3、N2O4均为分子构成的物质，分子间作用力：N2O3＜N2O4，熔点：N2O3＜N2O4，B错误；N2O4为对称的平面结构，极性较弱，而N2O结构不对称，正负电荷中心不重合，属于典型的极性分子，故分子极性：N2O4＜N2O，C错误；N2O3结构为O===N—NO2，中心原子N存在1个孤电子对，中心原子N为sp2杂化，受孤电子对影响，键角略小于120°；而N2O4中心原子N的孤电子对数为＝0，价层电子对数为3，也是sp2杂化，没有孤电子对的影响，故键角a＜b，D错误。
5．(2025·甘肃卷，9)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物：(CH3)4N＋被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是(　　)
A．主体分子存在分子内氢键
B．主客体分子之间存在共价键
C．磺酸基中的S—O键能比S===O小
D．(CH3)4N＋和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
解析：B　根据主体分子的结构可知，其中含有的—SO3H和—OH可形成分子内氢键，A正确；主客体分子之间形成的包合物属于超分子，二者之间的作用力不是共价键，主客体分子之间没有形成化学键，B错误；S===O电子云重叠程度比S—O大，S===O键长更短，故磺酸基中S—O键能比S===O小，C正确；(CH3)4N＋中N形成4个σ键，且N上无孤电子对，故N采取sp3杂化，(CH3)3N中N形成3个σ键，且N上含有1个孤电子对，故N采取sp3杂化，D正确。
6．(2025·山东卷，8)物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是(　　)
选项 性质差异 主要原因
A 沸点：H2O>H2S 电离能：O>S
B 酸性：HClO>HBrO 电负性：Cl>Br
C 硬度：金刚石>晶体硅 原子半径：Si>C
D 熔点：MgO>NaF 离子电荷：Mg2+> Na＋，O2->F－
解析：A　H2O可形成分子间氢键，故沸点H2O>H2S，A错误；元素电负性：Cl>Br，故HClO中O—H键极性大，更易断裂，故酸性：HClO>HBrO，B正确；原子半径：Si>C，则键长：Si—Si键>C—C键，键能：Si—Si键晶体硅，C正确；离子晶体的熔点大小与离子键强弱有关，离子所带电荷数越多、离子半径越小，离子键越强，物质熔点越高，离子电荷：Mg2+>Na＋、O2->F－，故熔点：MgO>NaF，D正确。
7．(2025·河北卷，8)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(　　)
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量
B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低
解析：D　由于N2分子中存在氮氮三键，该共价键键能较大，断键需要较多能量，所以常温下很难与其他物质反应，可稳定存在于自然界中，A正确；苯分子中不存在单双键交替的结构，而是形成了稳定的大π键，所以不能与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色，B正确；水晶为SiO2晶体，为共价晶体，由Si原子和O原子通过共价键在三维空间里周期性有序排列而成，呈现规则的多面体外形，C正确；NaCl属于离子晶体，微粒间作用力为离子键，而AlCl3属于分子晶体，相邻分子间只存在范德华力，分子晶体有低熔点的特性，AlCl3熔点低于NaCl，D错误。
8．(2024·山东卷，9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．图中?代表F原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
解析：C　由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子，A不正确；根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断其中必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为－1，O元素的化合价为－2，则I元素的化合价为＋5，据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C正确；该化合物中既存在I—O键，又存在I===O键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不完全相等，D不正确。
限时规范训练
(建议用时：30分钟　满分：45分)
选择题：每小题3分，共45分。
1．(2025·泸州一模)胍的结构如图所示，其衍生物可作为肠道消炎药。胍得到质子后转化为具有平面结构的胍阳离子[C(NH2)3]＋。下列有关说法中正确的是(　　)
A．胍为非极性分子且难溶于水
B．胍分子中最多有4个原子共平面
C．1个胍阳离子中有9个σ键
D．胍阳离子中N的杂化类型为sp3
解析：C　胍的结构简式为，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；由结构简式可知，胍分子中C===N为平面结构，则最多共面的原子个数为7，B错误；胍阳离子＋中H原子只形成σ键，C原子分别与N原子之间形成1个σ键，则1个该离子中含9个σ键，C正确；[C(NH2)3]＋为平面结构，则N原子的杂化方式为sp2，D错误。
2．(2025·河南部分高中二模)BF3与一定量的水可形成物质R(如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A．R中阴、阳离子均含有配位键
B．阳离子的空间结构为三角锥形
C．BF3形成R后，B的杂化方式未发生改变
D．R中的阴、阳离子与水分子之间均可形成氢键
解析：C　R中的阳离子(H3O＋)，是由H＋提供空轨道，H2O中O原子提供孤电子对形成配位键；阴离子中是B原子提供空轨道，O原子提供孤电子对形成配位键，A正确；H3O＋的中心原子为sp3杂化，故空间结构为三角锥形，B正确；BF3中，B是sp2杂化，R中B形成了4个σ键，杂化方式为sp3，C错误；H3O＋中的H可以与H2O中的O形成氢键，H2O中的H也可以与H3O＋中的O形成氢键，R中的H可以与H2O中的O形成氢键，R中的F也可以与H2O中的H形成氢键，D正确。
3．(2025·甘肃卷，7)物质的结构决定性质，下列事实与结构因素无关的是(　　)
选项 事实 结构因素
A K与Na产生的焰色不同 能量量子化
B SiH4的沸点高于CH4 分子间作用力
C 金属有良好的延展性 离子键
D 刚玉(Al2O3)的硬度大，熔点高 共价晶体
解析：C　K和Na产生的焰色不同，是因为能量是量子化的，二者核外电子从高能级跃迁回低能级的能量差不同，发出的光的波长不同，A正确；SiH4和CH4均为分子晶体，SiH4的相对分子质量更大，分子间作用力更强，故SiH4的沸点高于CH4，B正确；当金属受到外力作用时，晶体中的原子层间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，所以金属有良好的延展性，金属中不存在离子键，C错误；刚玉(Al2O3)为共价晶体，原子间以共价键连接，形成共价键三维骨架结构，故其硬度大、熔点高，D正确。
4．(2025·甘肃卷，10)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O材料。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：NB．原子半径：C中所有I的孤电子对数相同
中所有N—H极性相同
解析：C　同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：CN>O，B错误；中中心I原子的孤电子对数＝×(7＋1－2×1)＝3，两侧I原子各提供1个电子形成σ键，剩余6个电子构成3个孤电子对，故中每个I的孤电子对数均为3，C正确；带正电荷的N原子吸电子能力更强，所形成的N—H极性更大，故中N—H极性不全部相同，D错误。
5．(2025·萍乡一模)现有甲、乙、丙三种吡啶()的衍生物，其结构如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．第一电离能：O>N>S
B．共价键的极性：丙中C—S>乙中C—Cl
C．—COOH的电离常数Ka：甲>乙
D．丙中O—C===O键角大于C—S—H键角
解析：D　N原子2p轨道半充满，结构稳定，难失电子，O、S同主族，所以第一电离能：N>O>S，A错误；同周期元素从左到右电负性增大，即S6．(2025·陕晋宁青卷，6)下列对物质性质的解释错误的是(　　)
选项 物质性质 解释
A 氯化钠熔点高于氯化铯 氯化钠离子键强于氯化铯
B 碘易溶于四氯化碳 碘和四氯化碳都是非极性分子
C 草酸氢钠溶液显酸性 草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D 离子液体导电性良好 离子液体中有可移动的阴、阳离子
解析：C　NaCl和CsCl均为离子晶体，Na＋半径小于Cs＋半径，在与Cl－结合后，Na＋与Cl－的核间距更小，离子间静电引力更强，形成的离子键更强，故NaCl熔点更高，A正确；I2和CCl4均是非极性分子，根据“相似相溶”原理，I2易溶于CCl4，B正确；既能水解又能电离，其水解方程式为＋H2O H2C2O4＋OH－，其电离方程式为 H＋＋，NaHC2O4溶液显酸性，是因为的电离程度大于水解程度，C错误；离子液体在室温下或稍高于室温时呈液态，其中有可移动的阴、阳离子，在电场作用下，阴、阳离子能够定向移动形成电流，故离子液体具有良好的导电性，D正确。
7．(2025·日照一模)由H、C、N、O四种元素组成的化合物的成键结构如图所示，分子中五元环上原子共平面。下列说法错误的是(　　)
A．图中代表N原子
B．五元环中存在的大π键为
C．该化合物中所有碳氧键键长相等
D．五元环上原子的孤电子对位于sp2杂化轨道
解析：C　由图可知形成3个共价键，满足稳定结构，则该球最外层电子数为5，代表N原子，A正确；五元环中每个C原子提供1个电子、O原子提供2个电子参与形成5中心6电子的大π键，表示为正确；五元环中碳氧键(非单键)与羟基氧与碳形成的碳氧键(单键)的键长不相等，C错误；五元环上原子采用sp2杂化，孤电子对位于sp2杂化轨道，D正确。
8．(2025·湖北新八校协作体三模)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 邻硝基苯酚沸点低于对硝基苯酚 邻硝基苯酚能形成分子内氢键
B F—F键的键能>Cl—Cl键的键能 F—F键键长小于Cl—Cl键键长
C CH3COOH的pKa大于HCOOH的pKa 前者羟基的极性强
D CH4的稳定性强于H2S C的电负性大于S
解析：A　邻硝基苯酚能形成分子内氢键，使邻硝基苯酚沸点低于对硝基苯酚，A正确；氟原子半径小于氯原子半径，故F—F键键长小于Cl—Cl键键长，但由于氟原子半径过小，导致原子间的排斥力较大，因此F—F键的键能小于Cl—Cl键的键能，B错误；羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强，CH3COOH的pKa大于HCOOH的pKa，甲基为推电子基团，使CH3COOH中羟基的极性更小，使CH3COOH较HCOOH不易电离出H＋，C错误；CH4的稳定性强于H2S，但电负性S大于C，电负性只是影响化学键性质的因素之一，还需综合考虑键能、键长、分子结构等因素，D错误。
9．(2025·亳州高三段考)顺铂(结构如图1所示)因在治疗癌症中被广泛使用而被称为“癌症青霉素”。单纯的顺铂活性较低，并不能很好地发挥其作用，因此顺铂在进入细胞后会发生部分水解，细胞内的水分子会进攻氯配位体，得到[Pt(NH3)2(H2O)Cl]Cl。反铂(结构如图2所示)虽然也能发生水解反应，但不能治疗癌症。
下列有关物质结构和性质的说法错误的是(　　)
A．顺铂和反铂分子均为平面四边形结构
B．分子的极性：顺铂>反铂
C．H—N—H的键角：顺铂>NH3
D．顺铂治疗癌症时，对人体无毒副作用
解析：D　由题给信息知，顺铂和反铂互为同分异构体，故顺铂和反铂分子均为平面四边形结构，A正确；顺铂的正、负电荷中心不重合，为极性分子，反铂的正、负电荷中心重合，为非极性分子，故极性：顺铂>反铂，B正确；顺铂和NH3中的N均为sp3杂化，NH3的中心原子N有1个孤电子对，而顺铂中N上的孤电子对进入Pt的空轨道中形成配位键，则顺铂中的N无孤电子对，故H—N—H键角：顺铂>NH3，C正确；Pt属于重金属，故顺铂对人体有毒副作用，D错误。
10．(2025·南宁二模)下列对一些实验事实的理论解释，错误的是(　　)
选项 实验事实 理论解释
A 键角：NH3>NF3 氟的电负性大于氢，N—F的成键电子对更偏向氟，氮周围电子云密度较小，斥力较小，键角较小
B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 氟的电负性大于氯，导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋
C 沸点： 前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键
D 用杯酚分离C60和C70 超分子具有自组装特征
解析：D　NH3、NF3中心原子均为sp3杂化，且都有一个孤电子对，中心原子相同，配位原子H的电负性小于F，N—F的成键电子对更偏向氟，氮周围电子云密度较小，斥力较小，键角较小，A正确；氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使—CF3的极性大于—CCl3的极性，导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，故酸性：CF3COOH>CCl3COOH，B正确；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，分子间氢键能使物质的熔、沸点升高，分子内氢键能使物质的熔、沸点降低，则沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，C正确；用杯酚分离C60和C70体现了超分子具有分子识别的特征，不是体现了具有自组装特征，D错误。
11．(2025·宝鸡一模)联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．H—N—H键角：[Cu(NH3)4]2+B．含铜的氧化物中，Cu＋比Cu2+稳定
C．1 mol N2H4可处理水中1 mol O2
D．[Cu(NH3)4]2+中配体为NH3，配位数为4
解析：A　氨分子中存在一个孤电子对，在配合物[Cu(NH3)4]2+中，由于氮的孤电子对与金属离子配位，氮上孤电子对对成键电子对的排斥力减弱，反而使 H—N—H 键角大于氨气中H—N—H键角，A错误；Cu2+价层电子排布式为3d9，Cu＋价层电子排布式为3d10，因此Cu＋比Cu2+稳定，B正确；由方程式 N2H4＋O2===N2＋2H2O可知，1 mol N2H4恰好与1 mol O2反应，C正确；[Cu(NH3)4]2+的配体为NH3，配位数为4，D正确。
12．(2025·石家庄一模)结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实例与解释不相符的是(　　)
选项 实例 解释
A H2O的热稳定性强于H2S H2O分子间可形成氢键
B HF分子的极性强于HCl分子 F比Cl电负性强，H—F键中共用电子对更偏向F
C 正戊烷的沸点高于异戊烷 异戊烷分子支链多，分子间距大，分子间作用力弱
D 钠原子的核外电子排布由[Ne]3s1变为[Ne]3p1时，形成吸收光谱 钠原子由基态变为激发态时会吸收能量
解析：A　热稳定性取决于共价键的强弱，H2O的热稳定性强于H2S是因为H—O键的键能大于H—S键，A错误；氟的电负性大于氯的电负性，H—F键中共用电子对更偏向F，F—H键的极性大于Cl—H键的极性，导致HF分子极性强于HCl，B正确；分子间距大，分子间作用力弱，支链数目越多，熔、沸点越低，沸点：正戊烷>异戊烷，C正确；3p轨道的能量高于3s的，钠原子的核外电子排布由[Ne]3s1变为[Ne]3p1时，钠原子由基态变为激发态，会吸收能量，形成吸收光谱，D正确。
13．(2025·长沙一模)若配合物中心离子含有单电子，则配合物为顺磁性物质，将顺磁性物质置于外磁场中，会使磁场强度增大。某金属发光配合物的结构如下(—Ph代表苯环)。下列叙述错误的是(　　)
A．苯分子中有12个σ键
B．该配合物不属于顺磁性物质
C．苯中碳的未杂化的2p轨道形成6中心6电子的大π键
D．该配合物中含有的化学键有配位键、氢键、共价键
解析：D　苯分子中有12个σ键，其中有6个C—H σ键，6个C—C σ键，A正确；观察结构，配合物中的铜元素显＋1价，Cu＋的价电子排布式为3d10，不含有单电子，不属于顺磁性物质，B正确；苯中环上的每个碳原子存在一个未杂化的2p轨道，每个轨道中含1个电子，苯中碳的未杂化的2p轨道形成6中心6电子的大π键，C正确；氢键不属于化学键，D错误。
14．(2025·郑州二模)Ca2+一般不形成配位化合物，但可与乙二胺四乙酸(EDTA)通过配位键形成稳定的螯合离子，其结构如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是(　　)
A．螯合离子中含5个五元环
B．0.5 mol螯合离子中含π键数为4NA
C．乙二胺四乙酸分子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种
D．螯合离子中与Ca2+形成配位键的原子在空间上构成八面体形
解析：B　根据图示，每个螯合离子中含有5个五元环：，A正确；一个Ca2+与一个乙二胺四乙酸(EDTA)形成螯合离子，每个乙二胺四乙酸中有4个C===O即4个π键，故0.5 mol螯合离子中含π键数为2NA，B错误；乙二胺四乙酸分子中形成双键的碳原子，采用sp2杂化，单键碳原子，采用sp3杂化，C正确；根据图知，螯合离子中与Ca2+形成配位键的原子为N原子和连接单键的O原子，共6个配位原子，与Ca2+在空间上构成八面体形，D正确。
15．(2025·江西名校联考)星际分子XY11Z中，X、Y和Z是原子序数依次增大的不同族短周期元素。研究发现XY11Z为直线形分子，燃烧产物中含有气体Z2。下列有关说法正确的是(　　)
A．XY11Z分子中Y、Z最外层达到8电子稳定结构
B．XY11Z分子中Y原子杂化方式为sp2、sp
C．XY11Z分子含有11中心11电子的大π键
D．Z2分子不稳定，易转化为Z4
解析：A　根据XY11Z为直线形分子可知，11个Y原子均是sp杂化，形成—Y≡Y—Y≡Y—Y≡Y—Y≡Y—Y≡Y—Y≡，则Y为C，又因为X、Y和Z是原子序数依次增大的不同族短周期元素，且XY11Z的燃烧产物中含有气体Z2，则Z为N、X为H，XY11Z结构为H—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N。由上述分析可知，C、N最外层均达到8电子稳定结构，A正确；HC11N中的C原子均为sp杂化，B错误；HC11N分子含有12中心12电子的大π键，C错误；N2中含有氮氮三键，N2分子很稳定，不易转化，D错误。

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