2021届高三化学高频考点、热点题型 107

高考高频考点、热点题型 1 / 106 高考高频考点、热点题型目录 第一部分 一、化学与生活…………………… 2 二、化学计量与化学计算……………………6 三、元素周期律……………………8 四、化学实验……………………12 五、电化学……………………19 六、有机化学……………………23 七、电解质溶液……………………29 八、离子反应……………………37 九、氧化还原反应……………………40 十、反应机理……………………43 第二部分 一、实验题……………………50 二、化学反应原理……………………66 三、化工流程综合题……………………78 第三部分 一、物质结构与性质……………………86 二、有机化学……………………91 高考高频考点、热点题型 2 / 106 第一部分 选择题 一、化学与生活 【题型特点】 近年高考经常以“生活”为载体来考查化学知识，主要以选择题的形式考查。 题型 1： 化学与环境 例 1．化学与生活、社会密切相关，下列说法正确的是（ ） A．新能源汽车的推广使用对减少光化学烟雾无任何作用 B．如果发生氯气泄漏，附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并顺风往低洼区域疏散 C．“低碳生活”倡导生活中尽量减少耗能，从而减少 CO2 排放 D．向煤中加入适量 CaSO4，可大大减少燃烧产物中 SO2 的量 【答案】C 【解析】 新能源汽车的推广使用可以减少氮的氧化物的排放，有助于减少光化学烟雾，A 错；氯气的密度比 空气大，会往低处移动，故发生氯气泄漏时人员要往高处疏散，B 错；C 对；要减少燃烧产物中 SO2 的量 应该向煤中加入石灰石或生石灰，D 错。 【解题技巧】熟悉化学考点氯气泄漏的处理、低碳生活的理念和减少 SO2 排放的措施。 题型 2：化学与材料 例 2．化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述错误的是 （ ） A．棉、麻的成分都是纤维素，蚕丝的成分是蛋白质；尼龙是用合成高分子化合物做原料而制得的化 学纤维属于合成纤维 B．涤纶是合成纤维，真丝巾的成分是蚕丝 C．Si3N4、Al2O3 是常用的高温结构陶瓷 D．碳化硅、陶瓷和碳纤维为无机非金属材料 【答案】D 【解析】 棉、麻的成分都是纤维素，蚕丝的成分是蛋白质；尼龙是用合成高分子化合物做原料而制得的化学 纤维属于合成纤维，A 正确；涤纶是合成纤维，真丝巾的成分是蚕丝 B 正确；Si3N4、Al2O3 是常用的高温 结构陶瓷 C 正确；碳化硅和碳纤维为无机非金属材料，陶瓷是传统无机非金属材料，D 错误 【解题技巧】熟悉无机非金属材料和有机材料。 题型 3：化学与能源 例 3．化学与生活、社会密切相关，下列说法错误的是（ ） A．石油经过催化重整可得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃 B．太阳能自古使用，不属于新能源 C．氢气属于新能源 D．煤的干馏固态物质主要是焦炭 【答案】B 【解析】 石油经过催化重整可得到苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，A 正确；太阳能属于新能源，B 错误；氢气属 于新能源，C 正确；煤的干馏固态物质主要是焦炭 D 正确 【解题技巧】了解煤、石油、天然气和新能源的使用。 题型 4：化学与健康 例 4．化学与生活密切相关，下列生活常识与所涉及的主要化学知识对应不正确．．．的是（ ） A．用医用酒精杀灭新冠病毒——蛋白质变性 B．人类食用富含纤维素的食物——糖类的水解 C．食品中常加入抗氧化剂——氧化还原反应 D．打开啤酒瓶盖子会有气泡溢出——化学平衡的移动 【答案】B 高考高频考点、热点题型 3 / 106 【解析】 A．医用酒精能使蛋白质变性，能用于杀菌消毒，故 A 正确； B．纤维素可以促进大肠蠕动，从而促进消化吸收其他营养物质，所以纤维素在防止便秘方面是有利 的，但人体不能消化纤维素，即纤维素在人体内不能水解，故 B 错误； C．抗氧化剂具有较强的还原性，能够与食品包装中的氧气发生氧化还原反应，除去包装中的氧气， 防止食品氧化变质，故 C 正确； D．因啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，打开啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳溢出，能用勒夏特列 原理解释，故 D 正确； 【解题技巧】了解化学物质对人体的作用。 题型 5：化学与古诗文 例 5．我国有着悠久的历史传统文化。下列有关古诗词(句)中蕴含的化学知识分析正确的是 A．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，说明金在自然界中以游离态存在，其化学性质稳定 B．“春蚕到死丝方尽,蜡炸成灰泪始干”,其中只有化学变化的过程 C．“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧虺似火攻。 ”,灿烂的烟花是某些金属的焰色反应,属于化学变化 D．“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”,其中发生的主要化学反应均为氧化还原反应 【答案】A 【解析】 A 项，诗句的意思是：千遍万遍过滤虽然辛苦，但只有淘尽了泥沙，才会露出黄金；可以用物理方 法得到黄金，这说明金的化学性质稳定，在自然界中常以单质状态存在，故 A 正确。B 项，诗句的后半 部分“蜡炬成灰泪始干”包括两个过程，蜡烛受热熔化变为蜡油，只是状态发生了变化，没有新物质生 成，属于物理变化；蜡油受热变为蜡蒸气，与氧气发生反应生成水和二氧化碳，有新物质生成，属于化 学变化，所以既有物理变化又有化学变化，故 B 错误；C 项，焰色反应是某些金属或它们的化合物在无 色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应，是元素的性质，属于物理变化，故 C 错误；D 项，该诗 句出自于谦的《石灰吟》，字面意思说的是大理石变为石灰的过程，大理石主要成分为碳酸钙，焚烧后分 解为氧化钙和二氧化碳，该过程中所有元素的化合价都没有变化，没有涉及氧化还原反应，故 D 错误。 【解题技巧】从古诗文中找化学知识。 题型 6：物质的性质和用途 例 6．化学与生活密切相关。下列说法正确的是（ ） A．小苏打可用于治疗胃酸过多 B．电器起火应选用泡沫灭火剂灭火 C．光导纤维的成分是晶体硅 D．生活用水的净化与消毒可用明矾 【答案】A 【解析】 A．小苏打可用于治疗胃酸过多，故 A 正确； B．泡沫灭火器中的液体导电，电器起火应选用干粉灭火剂灭火，故 B 错误； C．光导纤维的成分二氧化硅，故 C 错误； D．明矾只能做生活用水的净水剂，不能做消毒剂，故 D 错误。 【解题技巧】熟悉物质的性质和用途。 【解题模型】 1： 化学与环境 2：化学与材料 3：化学与能源 4：化学与健康 5：化学与古诗文 6：物质的性质和用途 【真题感悟】 1．[2020 新课标Ⅰ]国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、 过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品，下列说法错误的是 A．CH3CH2OH 能与水互溶 B．NaClO 通过氧化灭活病毒 C．过氧乙酸相对分子质量为 76 D．氯仿的化学名称是四氯化碳 2．[2020 新课标Ⅱ]北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾， 烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是 A．胆矾的化学式为 CuSO4 B．胆矾可作为湿法冶铜的原料 C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程 D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应 高考高频考点、热点题型 4 / 106 3．[2020 新课标Ⅲ]宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自 孔雀石颜料(主要成分为 Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为 Cu(OH)2·2CuCO3)。下列说 法错误的是 A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度 B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化 C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 D．Cu(OH)2·CuCO3 中铜的质量分数高于 Cu(OH)2·2CuCO3 4．[2020 浙江 7 月选考]下列说法不正确．．．的是( ) A．天然气是不可再生能源 B．用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物 C．煤的液化属于物理变化 D．火棉是含氮量高的硝化纤维 5．[2020 江苏卷]打赢蓝天保卫战，提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是 A．PM2. 5 B．O2 C．SO2 D．NO 6．[2020 天津卷]在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84 消毒液”的主要有效成分是 A．NaOH B．NaCl C．NaClO D．Na2CO3 7．[2020 天津卷]晋朝葛洪的《肘后备急方》中记载：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之……”，受 此启发为人类做出巨大贡献的科学家是 A．屠呦呦 B．钟南山 C．侯德榜 D．张青莲 8．[2020 浙江 7 月选考]下列表示不正确．．．的是( ) A．乙烯的结构式： B．甲酸甲酯的结构简式： 2 4 2C H O C． 2  甲基丁烷的键线式： D．甲基的电子式： 9．[2020 江苏卷]反应 3 2 4 28NH 3Cl 6NH Cl N  可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学 用语正确的是 A．中子数为 9 的氮原子： 9 7 N B．N2 分子的电子式： N N C．Cl2 分子的结构式：Cl—Cl D．Cl-的结构示意图： 10．[2019 新课标Ⅰ]陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关 系。下列说法错误的是 A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 11．[2019 新课标Ⅱ]“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句，下列关于该诗 句中所涉及物质的说法错误的是 A．蚕丝的主要成分是蛋白质 B．蚕丝属于天然高分子材料 C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应 D．古代的蜡是高级脂肪酸酯，属于高分子聚合物 12．[2019 新课标Ⅲ]化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 A．高纯硅可用于制作光感电池 B．铝合金大量用于高铁建设 C．活性炭具有除异味和杀菌作用 D．碘酒可用于皮肤外用消毒 13．[2019江苏] 反应NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表 示反应中相关微粒的化学用语正确的是 A．中子数为18的氯原子： 18 17 Cl B．N2的结构式：N=N 高考高频考点、热点题型 5 / 106 C．Na+的结构示意图： D．H2O的电子式： 14．[2019 北京]下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是 A．4.03 米大口径碳化硅反 射镜 B．2022 年冬奥会聚氨酯 速滑服 C．能屏蔽电磁波的碳包覆 银纳米线 D．“玉兔二号”钛合 金筛网轮 15．[2019 天津]化学在人类社会发展中发挥着重要作用，下列事实不涉及．．．化学反应的是 A．利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇 B．利用石油生产塑料、化纤等高分子材料 C．利用基本的化学原料生产化学合成药物 D．利用反渗透膜从海水中分离出淡水 16．[2019 浙江 4 月选考]下列表示不正确．．．的是 A．次氯酸的电子式 B．丁烷的球棍模型 C．乙烯的结构简式 CH2＝CH2 D．原子核内有 8 个中子的碳原子 146C 17．[2019 北京] 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是（水合离子用相应离子符号表示） A B C D NaCl 溶于水 电解 CuCl2 溶液 CH3COOH 在水中电离 H2 与 Cl2 反应能量变化 NaCl Na++Cl− CuCl2 Cu2++2Cl− CH3COOH CH3COO−+H+ H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=−183kJ·mol−1 18．[2018 江苏卷]CO2 是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中 CO2 含量上升的是 A．光合作用 B．自然降雨 C．化石燃料的燃烧 D．碳酸盐的沉积 19．[2018 北京]下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是 A．甲醇低温所 制氢气用于新 能源汽车 B．氘、氚用作“人造太阳” 核聚变燃料 C．偏二甲肼用作发射“天宫 二号”的火箭燃料 D．开采可燃冰， 将其作为能源使 用 20．[2018·新课标全国Ⅱ]化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．碳酸钠可用于去除餐具的油污 B．漂白粉可用于生活用水的消毒 高考高频考点、热点题型 6 / 106 C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D．碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查 21．[2018 新课标Ⅱ卷]化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．碳酸钠可用于去除餐具的油污 B．漂白粉可用于生活用水的消毒 C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸 D．碳酸钡可用于胃肠 X 射线造影检查 22．[2018 新课标Ⅲ卷]化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火 B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境 D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 23．[2018 天津卷]以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例，运用化学知识对其进行的 分析不合理的是 A．四千余年前用谷物酿造出酒和醋，酿造过程中只发生水解反应 B．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品 C．汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏士 D．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作 24．[2018 海南]化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．Na2O2 可与 CO2 反应放出氧气，可用于制作呼吸面具 B．SiO2 具有导电性，可用于制作光导纤维和光电池 C．聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀，可用作化工反应器的内壁涂层 D．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张．织物等 二、化学计量与化学计算 【题型特点】 以物质的量为中心进行计算，选择题形式进行考查。 题型 例 1.NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．16.25 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1 NA B．22.4 L（标准状况）氩气含有的质子数为 18NA C．92.0 g 甘油（丙三醇）中含有羟基数为 1.0NA D．1.0 mol CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 【答案】B 【解析】 A、16.25g 氯化铁的物质的量是 16.25g÷162.5g/mol＝0.1mol，由于氢氧化铁胶体是分子的集合体，因 此水解生成的 Fe(OH)3 胶体粒子数小于 0.1 NA，A 错误； B、标准状况下 22.4L 氩气的物质的量是 1mol，氩气是一个 Ar 原子组成的单质，其中含有的质子数 是 18 NA，B 正确； C、1 分子丙三醇含有 3 个羟基，92.0g 丙三醇的物质的量是 1mol，其中含有羟基数是 3 NA，C 错误； D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种，因此生成的 CH3Cl 分子数小于 1.0 NA，D 错误。答案选 B。 【解题技巧】 选项 D 是易错点，主要是不清楚甲烷发生取代反应时属于自由基取代反应，每个氢原子都有可能被 取代，其产物比较复杂，这与乙烯与氢气的加成反应完全不同。 【解题模型】 二、NA 题 已知 m 或 n 求化学键 一定物质或反应中粒子分子、原子、质子、中子、电子、原子团 等 已知体积 标况非气态物质 溶液中 不给体积 高考高频考点、热点题型 7 / 106 求溶液中 O 或 H 可水解的离子 弱电解质的电离 胶体粒子 反应方程 可逆反应 由方程式求转移电子数 【真题感悟】 1．[2020 新课标Ⅲ]NA 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．22.4 L(标准状况)氮气中含有 7NA 个中子 B．1 mol 重水比 1 mol 水多 NA 个质子 C．12 g 石墨烯和 12 g 金刚石均含有 NA 个碳原子 D．1 L 1 mol·L−1 NaCl 溶液含有 28NA 个电子 2．[2020 浙江 7 月选考] 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A． ， 完全反应转移的 电子数为 B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为 时，阳极应有 转化为 C．常温下， 的 溶液中，水电离出的 数为 D． 浓度为 的 溶液中，阴离子数为 3．[2020 江苏卷] 溶液与 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为 ，反应后最高温度为 。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为 、溶液的密度均近似为 ，忽略 溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： （1）反应放出的热量 _____J。 （2）反应 的 ______ (列式计算)。 4．[2019 新课标Ⅱ] 已知 NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．3 g 3He 含有的中子数为 1NA B．1 L 0.1 mol·L−1 磷酸钠溶液含有的 3 4PO  数目为 0.1NA C．1 mol K2Cr2O7 被还原为 Cr3+转移的电子数为 6NA D．48 g 正丁烷和 10 g 异丁烷的混合物中共价键数目为 13NA 5．[2019新课标Ⅲ] 设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是 A．每升溶液中的H+数目为0.02NA B．c(H+)= c( 42H PO )+2c( 2 4HPO  )+3c( 3 4PO  )+ c(OH−) 高考高频考点、热点题型 8 / 106 C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小 D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强 6．[2018 新课标Ⅲ]下列叙述正确的是 A．24 g 镁与 27 g 铝中，含有相同的质子数 B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同 C．1 mol 重水与 1 mol 水中，中子数比为 2∶1 D．1 mol 乙烷和 1 mol 乙烯中，化学键数相同 7．[2018 新课标Ⅱ]NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．常温常压下，124 g P4 中所含 P—P 键数目为 4NA B．100 mL 1mol·L−1FeCl3 溶液中所含 Fe3+的数目为 0.1NA C．标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 2NA D．密闭容器中，2 mol SO2 和 1 mol O2 催化反应后分子总数为 2NA 8．[2018 新课标Ⅰ]NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．16.25 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.1 NA B．22.4 L（标准状况）氩气含有的质子数为 18NA C．92.0 g 甘油（丙三醇）中含有羟基数为 1.0NA D．1.0 mol CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA 9．[2018 海南]NA 代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．12 g 金刚石中含有化学键的数目为 4NA B．18 g 的 D2O 中含有的质子数为 10 C．28 g 的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为 6NA D．1 L 1mol·L¯1 的 NH4Cl 溶液中 NH4 ＋和 Cl−的数目均为 1NA 三、元素周期律 【题型特点】 主要是通过重大科技成果(化学科学的新发展、新发明等)尤其是放射性元素、放射性同位素、农业、 医疗、考古等方面的应用为题材，来考查粒子的个微粒的相互关系；元素“位”“构”“性”三者关系 的题型会继续以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，解释现象、定性推断、归纳总结相结合。 可集判断、实验、计算于一体,题型稳定。 题型 1： 依据结构性质推断 例 1．【2018 新课标 1 卷】主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、X、Z 最外 层电子数之和为 10；W 与 Y 同族；W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃。下 列说法正确的是 A．常温常压下 X 的单质为气态 B．Z 的氢化物为离子化合物 C．Y 和 Z 形成的化合物的水溶液呈碱性 D．W 与 Y 具有相同的最高化合价 【答案】B 【解析】主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。W 与 Z 形成的化合物可与浓硫酸 反应，其生成物可腐蚀玻璃，生成物是 HF，因此 W 是 F，Z 是 Ca，W 与 Y 同族，则 Y 是 Cl。W、X、 Z 的最外层电子数之和为 10，则 X 的最外层电子数为 10－7－2＝1，所以 X 是 Na，则 A、金属钠常 温常压下是固态，错误；B、CaH2 中含有离子键，属于离子化合物，正确；C、Y 与 Z 形成的化合物 是氯化钠，其水溶液显中性，错误；D、F 是最活泼的非金属，没有正价，Cl 元素的最高价是+7 价， 错误。 【解题技巧】 准确判断出元素名称是解答的关键，突破点是能腐蚀玻璃的物质为 HF，进而推断出 CaF2 能与浓硫酸 高考高频考点、热点题型 9 / 106 反应生成 HF。易错点是选项 B，注意金属氢化物的结构特点，与非金属氢化物的不同。难点是氟化钙与 浓硫酸反应属于学生不熟悉的知识点。 例 2．【2020 新课标 III 卷】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数 满足 X+Y=W+Z；化合物 XW3 与 WZ 相遇会产生白烟。下列叙述正确的是 A. 非金属性：W> X>Y> Z B. 原子半径：Z>Y>X>W C. 元素 X 的含氧酸均为强酸 D. Y 的氧化物水化物为强碱 【答案】D 【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物 XW3 与 WZ 相遇会产生白烟，则 WX3 为 NH3，WZ 为 HCl，所以 W 为 H 元素，X 为 N 元素，Z 为 Cl 元素， 又四种元素的核外电子总数满足 X+Y=W+Z，则 Y 的核外电子总数为 11，Y 为 Na 元素，据此分析 解答。根据上述分析可知，W 为 H 元素，X 为 N 元素，Y 为 Na 元素，Z 为 Cl 元素，则 A．Na 为金属元素，非金属性最弱，非金属性 Y＜Z，A 选项错误； B．同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则原子半径： Na＞Cl＞N＞H，B 选项错误； C．N 元素的含氧酸不一定全是强酸，如 HNO2 为弱酸，C 选项错误； D．Y 的氧化物水化物为 NaOH，属于强碱，D 选项正确； 题型 2：依据元素周期表片断推断 例 3．【2019 新课标Ⅱ】今年是门捷列夫发现元素周期律 150 周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、 Y、Z 为短周期主族元素，W 与 X 的最高化合价之和为 8。下列说法错误的是 A．原子半径：WKa(HF) B. 相 同 浓 度 的 CH3COOH 和 CH3COONa 两 溶 液 等 体 积 混 合 后 pH 约 为 4.7, 则 溶 液 中 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) C.FeS 溶于稀硫酸,而 CuS 不溶于稀硫酸,则 Ksp(FeS)>Ksp(CuS) D.在 1 mol·L-1 Na2S 溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol·L-1 【答案】A 【解析】 A 盐水解能力越强,对应酸的酸性越弱,HF 酸性比 HCOOH 强,A 项错误;等浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 两溶液等体积混合后溶液呈酸性,说明 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COO-的水解程 度,离子浓度关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B 项正确;加入稀硫酸,FeS 溶解,而 CuS 不能溶解, 说明 FeS 的溶解度大于 CuS,所以 Ksp(FeS)>Ksp(CuS),C 项正确;根据物料守恒:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol·L-1,D 项正确 例 2．式 1 25 ℃时,下列两种酸的电离平衡常数如下: 化学式 H2CO3 HClO 电离平衡常数 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 3.0×10-8 常温下,将 0.1 mol·L-1 的 HClO 溶液与 0.1 mol·L-1 的 Na2CO3 溶液等体积混合,所得溶液中各种粒子浓 度关系错误的是( ) A.c(Na+)>c(HC O3 - )>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) B.c(Na+)>c(ClO-)>c(HC O3 - )>c(OH-)>c(H+) C.c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HC O3 - )+2c(C O3 2 -)+c(OH-) D.c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(HC O3 - )+c(H2CO3)+c(C O3 2 -) 【答案】 B 【解析】 常温下,将 0.1 mol·L-1 的次氯酸溶液与 0.1 mol·L-1 的碳酸钠溶液等体积混合,二者恰好反应生成等物质 的量浓度的 NaClO 和 NaHCO3,由电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>HC O3 - ,ClO-的水解程度大于 HC O3 - ,HC O3 - 的 水 解 程 度 远 大 于 其 电 离 程 度 , 所 以 存 在 c(ClO-)c(HC O3 - )>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),A 正 确 、 B 错 误 ; 根 据 电 荷 守 恒 得:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(HC O3 - )+2c(C O3 2 -)+c(OH-) ,C 正确;根据分析可知,得到的溶液是等物质的量 浓 度 的 NaClO 和 NaHCO3 溶 液 , 根 据 物 料 守 恒 得:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)+c(HC O3 - )+c(H2CO3)+c(C O3 2 -),D 正确。 【解题技巧】 分析模型 守恒 关 系分 析 大小 关 系分 析 第一步:根据所给的物质的量,确定溶质的组成及比例; 第二步:判断由于盐的水解、电解质的电离所造成的粒子浓度 变化; 第三步:根据溶液酸碱性,确定氢离子及氢氧根离子浓度的相 对大小; 第四步:综合比较得出粒子间的浓度大小关系 题型 2 滴定曲线分析 1.常见滴定曲线图像分析示例 (1)“单一曲线”滴定图像的分析(建立模型,抓“五点”) 高考高频考点、热点题型 30 / 106 室温下,向 20 mL 0.1 mol·L-1 HA 溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液 pH 的变化如图所示: 例 3．常温下,用 0.100 0 mol·L-1 的盐酸滴定 20.00 mL 未知浓度的氨水,滴定曲线如图所示,滴加 20.00 mL 盐酸时所得溶液中 c(Cl-)=c(N H4 + )+c(NH3·H2O)+c(NH3)。下列说法错误的是 ( ) 涉及反应 点的含义 信 息 解 读 点③时滴加 20.00 mL 盐酸,c(Cl-)=c(N H4 + )+c(NH3·H2O)+c(NH3),实质为 NH4Cl 溶液中的 关系式,则点③为 点,进而计算出原氨水的浓度为 mol·L-1,则点①的 pH 13;同时推出点①为 点,溶质为等物质的量的 NH4Cl、NH3·H2O,由物 料守恒可知有 ;点②为中性点,有 c(N H4 + ) c(Cl-) 【答案】 C 【解析】 NH3·H2O+HCl NH4Cl+H2O 物 料 守 恒 恰 好 反 应 0.1 小 于 反 应 一 半 c(N H4 + )+c(NH3·H2O)+c(NH3)=2c(Cl-) (2)微粒分布分数(系数)图像分析 分布系数曲线是指溶液中溶质(或微粒)的百分含量随溶液 pH 的变化而变化的曲线图像,隐含着微粒 之间的系列转化关系,常常会出现多条曲线及曲线相交的图像,分析时的要点: ①理清溶质与酸或碱反应的先后顺序,进而确定曲线的对应关系,分析为什么会有图示的变化; ②图像中交叉点代表两曲线所代表的微粒物质的量或物质的量浓度或百分含量相等; ③交叉点、起点等特殊点往往用于计算相应微粒的电离平衡常数、水解平衡常数等。 高考高频考点、热点题型 31 / 106 例 4．常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 KOH 溶液,所得溶液中 H2C2O4、HC2 O4 - 、 C2 O4 2 -三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示: 涉及反应 线、点的分析 信 息 解 读 滴定过程中的离子反应为 ① ② 发生反应① 浓度逐渐减小、 浓度增大; 发生反应② 浓度减小、 浓度增大,故 1 表 示 、2 表示 、3 表示 ;由特殊点 A 可 计算草酸的 ,特殊点 C 可计算草酸的 ,特殊点 B 可 计算草酸的 【答案】H2C2O4+OH- HC2 O4 - +H2O HC2 O4 - +OH- C2 O4 2 - +H2O H2C2O4 HC2 O4 - HC2 O4 - C2 O4 2 - H2C2O4 HC2 O4 - C2 O4 2 - Ka1 Ka2 Ka1·Ka2 (3)“直线”滴定图像的分析 滴定图像中有直线,直线表示酸碱滴定过程中粒子浓度比的对数关系与溶液 pH 的关系,分析时的要 点: ①由溶液 pH 变化规律,联系题设反应分析滴定过程中粒子浓度比的变化,确定相应直线代表的是哪些 粒子浓度比的对数关系; ②分析直线代表的粒子浓度比的对数关系,隐含对应的是哪种粒子的电离平衡常数; ③直线上的点反映滴定时溶液中溶质是什么,点的坐标可计算出相应的电离平衡常数等。 例 5．常温下,向二元弱酸 H2Y 溶液中滴加 KOH 溶液,所得粒子浓度与混合溶液的 pH 变化的关系如图所 示: 涉及反应 线、点的分析 信 息 解 读 滴定中的离子 反应: , 发生反应①,c(H+)减小,pH , ( HY -) ( H2 ) ,lg ( HY -) ( H2 ) ,故直线 表示 lg ( HY -) ( H2 ) 与 pH 的变化关系;Ka1(H2Y)= ( H + ) ( HY -) ( H2 ) ,由 的数值,可计算 Ka1(H2Y);直线 N 表示 lg ( Y 2 -) ( HY -) 与 pH 的变化关系,由 c 点的数值,计算 ; 交 点 e 的 溶 液 中 :lg ( HY -) ( H2 ) =lg ( HY -) ( Y 2 -) =1.5, ( HY -) ( H2 ) = ( HY -) ( Y 2 -) >1, 则 粒 子 浓 度 关 系 有 【答案】①H2Y+OH- HY-+H2O ②HY-+OH- Y2-+H2O 增大 增大 增大 M d 点 Ka2(H2Y) c(HY-)>c(H2Y)=c(Y2-) 高考高频考点、热点题型 32 / 106 2.常见中和滴定曲线的解读 氢氧化钠溶液滴定等浓度 等体积的盐酸、醋酸溶液 盐酸滴定等浓度等体积 的氢氧化钠溶液、氨水 ①曲线起点不同: 强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高; ②突跃变化范围不同: 强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应); ③pH 的计算: 曲线上某点的 pH 计算,先判断酸碱性,酸性溶液,直接计算 c(H+),碱性溶液,先计算 c(OH-),再换算成 c(H+),最后代入 pH=-lg c(H+); ④指示剂的选择: 指示剂的变色范围全部或大部分落在滴定曲线的突变范围内 题型 3 沉淀溶解平衡及图像分析应用 1.“曲线”溶解平衡图像的分析 常温下,CaSO4(Ksp=9.1×10-6)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。 (1)a、c 点在曲线上,a→c 的变化为增大 c(S O4 2 -),如加入 Na2SO4 固体,但 Ksp 不变; (2)b 点在曲线的上方,Qc>Ksp,将会有沉淀生成; (3)d 点在曲线的下方,QcKsp(BaSO4),所以 离子浓度的负对数的值 BaCO3c 点 C.从 c 点到 d 点,溶液中 ( HA )· ( OH -) ( A -) 保持不变(其中 HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子) D.相同体积 a 点的两溶液分别与 NaOH 恰好中和后,溶液中 n(Na+)相同 【答案】C 【解析】 由电离常数可知,HNO2 的酸性强于 CH3COOH,曲线Ⅰ代表 CH3COOH 溶液,A 项错误;b 点酸性 较强,对水的电离抑制程度较大,故水的电离程度为 b 点c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2 时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+) 4.[2017·全国卷Ⅲ] 在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的 Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶 液中同时加入 Cu 和 CuSO4,生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图, 下列说法错误的是 ( ) A.Ksp(CuCl)的数量级为 10-7 B.除 Cl-反应为 Cu+Cu2++2Cl- 2CuCl C.加入 Cu 越多,Cu+浓度越高,除 Cl-效果越好 D.2Cu+ Cu2++Cu 平衡常数很大,反应趋于完全 高考高频考点、热点题型 37 / 106 5.[2020·全国卷Ⅰ] 以酚酞为指示剂,用 0.100 0 mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 未知浓度的二元酸 H2A 溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加 NaOH 溶液体积 VNaOH 的变化关系如图所示。 [比如 A2-的分布系数:δ(A2-)= ( A 2 -) ( H2 ) + ( HA -) + ( A 2 -)] 下列叙述正确的是 ( ) A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-) B.H2A 溶液的浓度为 0.200 0 mol·L-1 C.HA-的电离常数 Ka=1.0×10-2 D.滴定终点时,溶液中 c(Na+)0 B．步骤③的化学方程式为：CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O● C．步骤⑤只有非极性键 H-H 键形成 D．该历程中最大能垒（活化能）E 正=1.70eV 【答案】B 【解析】A 项，图象分析可知水煤气的生成过程经过了过渡态 1 和过渡态 2，最后生成产物的能量低于反 应物，反应的焓变ΔH 小于 0，错误；B 项，结合此图分析判断，③是发生的过渡反应： CO●+OH●+H2O(g)=COOH●+H2O●，正确；C 项，步骤⑤中 H-O 键原反应物中已经存在，则形成的化学 键包括极性键 C=O，非极性键 H-H 键形成，错误；D 项，该历程中最大能垒(活化能)E 正 =1.86eV-(-0.16eV)=2.02eV，错误。 例 9．热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致 NH3 产率降低。 我国科研人员研制了 Ti-H-Fe 双温区催化剂(Ti-H 区域和 Fe 区域的温度差可超过 100℃)。Ti-H-Fe 双温 区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是 高考高频考点、热点题型 47 / 106 （ ） A．①为氮氮三键的断裂过程 B．①②③在低温区发生，④⑤在高温区发生 C．④为 N 原子由 Fe 区域向 Ti-H 区域的传递过程 D．使用 Ti-H-Fe 双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应 【答案】C 【解析】A 项，根据图示，①为氮分子的吸附在催化剂表面的过程，氮氮三键没有断裂，错误；B 项，① ②③在高温区发生，提高反应速率，④⑤在低温区发生，促进平衡正向移动，错误；C 项，根据图 示④为 → ，N 原子由 Fe 区域向 Ti-H 区域的传递，正确；D 项，反应的焓变只 与反应体系的始态和终态有关，与催化剂无关，错误。 【解题模型】 对于反应机理图的分析，最基本的是判断反应物，产物以及催化剂；一般的，催化剂在机理图中多 是以完整的循环出现的；反应物则是通过一个箭头进入整个历程的物质；而产物一般多是通过一个箭头 最终脱离整个历程的物质。 【真题感悟】 1．[2020 新课标Ⅰ]铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。 下列叙述错误的是 A．CH3COI 是反应中间体 B．甲醇羰基化反应为 CH3OH+CO=CH3CO2H C．反应过程中 Rh 的成键数目保持不变 D．存在反应 CH3OH+HI=CH3I+H2O 2．[2020 新课标Ⅱ]据文献报道：Fe(CO)5 催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是 高考高频考点、热点题型 48 / 106 A．OH-参与了该催化循环 B．该反应可产生清洁燃料 H2 C．该反应可消耗温室气体 CO2 D．该催化循环中 Fe 的成键数目发生变化 ⒊[2020 天津卷]理论研究表明，在 101kPa 和 298K 下，HCN(g) HNC(g) 异构化反应过程的能量变化 如图所示。下列说法错误的是 A．HCN 比 HNC 稳定 B．该异构化反应的 -1ΔH=+59.3kJ mol C．正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．使用催化剂，可以改变反应的反应热 ⒋[2018 海南]炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成活化氧。活化过程的能量 变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化 SO2。下列说法正确的是 A．每活化一个氧分子吸收 0.29eV 能量 B．水可使氧分子活化反应的活化能降低 0.42eV C．氧分子的活化是 O－O 的断裂与 C－O 键的生成过程 D．炭黑颗粒是大气中 SO2 转化为 SO3 的催化剂 ⒌ [2018 北京]我国科研人员提出了由 CO2 和 CH4 转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该历程 示意图如下。 高考高频考点、热点题型 49 / 106 下列说法不正确．．．的是 A．生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100% B．CH4→CH3COOH 过程中，有 C―H 键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了 C―C 键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 ⒍[2019·全国卷Ⅰ，28(3)]我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换 的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E 正＝ ________eV，写出该步骤的化学方程式________________________________。 第二部分 非选择题 一、实验题 【题型特点】 综合实验题是每年考查能力的综合压轴题，其综合性强、难度大，是一道拉分的主要试题。形式： 高考高频考点、热点题型 50 / 106 以物质制备，纯度测定或滴定，物质性质探究为载体。主要考点有：（1）基本仪器（仪器辨认）；装置的 选择（2）基本操作（溶液的配制、分离提纯、物质检验、尾气处理）（3）化学原理，物质的合成与转化 （方程式书写），描述实验现象；（4）优化及实验设计，评价及改进装置；（5）误差分析；原因解释；（6） 计算（多步计算、纯度计算）。试题特点：（1）题材新，背景新，信息新；（2）要求能有较好的获取、处 理信息的能力（阅读能力），能有较好的设计和评价实验的能力（表达能力）。着眼于考查学生运用知识 解决实际问题的能力。 高考可能从以下角度考查物质制备实验：(1)无机物制备。无机物制备可能由气体向新型物质转化， 如 NaAlH4、S2Cl2、Si3N4 等制备，将物质制备、检验、测定产品纯度融合，使定量实验与定性实验整合， 也可以先制备物质，再探究其性质。在实验设计中，可能会渗透控制变量思想、开放思维等创新意识。 无机制备，涉及发生装置的选择与化学反应原理，如净化装置、收集方法、尾气处理、装置连接等，制 备一些特殊物质，如氯化铝、氯化铁等，易凝华，收集时用粗导管，避免堵塞细导管发生事故，气体中 不能有氯化氢，防产生氢气与氯气混合共热发生危险；制备氯化铝、氯化铁、四氯化硅时还要保持原料、 装置等干燥，防止水解。制备氢化钙等，既要保持干燥，又要防空气进入。(2)有机物制备。选择一些简 单有机物制备，可以将有机物制备与无机物制备联系起来，有机反应中大量的催化剂是无机物，这样可 以将有机制备和无机制备整合，这类实验将是高考制备类实验发展方向。考查问题，主要有装置干燥、 操作步骤、产品成分分析、杂质检验、产品纯度测定等。（3）实验方案设计与探究实验。通过近几年的 高考实验研究发现，以物质的制备流程、物质的性质探究为载体，考查化学实验的设计及评价能力已成 为高考实验的首选。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上 进行改进，创设新情镜，提出新问题，考查考生的创新意识和对实验过程的评价能力。主要体现在以下 几个方面：①根据题干给予的新信息，预测实验现象等；②药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改 变创新和实验操作新途径开辟等；③面对新情境，能够正确提取并处理信息(准确提炼规律、严密推理分 析、做出合理解释等)；④面对新问题，能够全面深入思考，合理优化结构，准确深刻评价等。(4)定量 测定型实验题，是高考实验题必考点，即使某年没有专门出定量实验的大题，也会在某实验题的最后设 计一步纯度或产率的计算。定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确 定。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度的配制等实验操作。 题型 1：无机物制备 【例 1】【2016 四川卷】CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl2·2H2O 制备 CuCl，并进行相关探究。 【资料查阅】 【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。 请回答下列问题： （1）仪器 X 的名称是__________。 （2）实验操作的先后顺序是 a→______→e（填操作的编号）。 a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处通入干燥 HCl d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入 HCl，然后通入 N2 高考高频考点、热点题型 51 / 106 （3）在实验过程中，观察到 B 中物质由白色变为蓝色，C 中试纸的颜色变化是_______。 （4）装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。 （5）反应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的 CuCl2 或 CuO 杂质，根据资料信息 分析： ①若杂质是 CuCl2，则产生的原因是________________。 ②若杂质是 CuO，则产生的原因是________________。 【答案】（1）干燥管 （2）c d b （3）先变红，后褪色 （4）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O （5）①加热时间不足或温度偏低 ②通入 HCl 的量不足 【解析】（1）根据仪器 X 的构造特点知其名称为干燥管，答案为：干燥管。 （2）加热 CuCl2·2H2O 制备 CuCl，为防止生成的 CuCl 被空气中的氧气氧化和 Cu+水解，必须要先通 入干燥的 HCl 气体赶走装置中的空气再加热，且要在 HCl 气流中加热制备，反应结束后先熄灭 酒精灯，继续通入氮气直至装置冷却，所以操作顺序为：a-c-d-b-e，答案为：c d b。 （3）B 中物质由白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有 Cl2，所以 C 中石蕊试纸先逐渐变为红 色，后褪色，答案为：先变红，后褪色。 （4）D 中是 Cl2 和 NaOH 反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O， 答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。 （5）①根据题给信息知若杂质是 CuCl2，说明 CuCl2 没有反应完全，原因为加热时间不足或温度偏低， 答案为：加热时间不足或温度偏低；②若杂质是氧化铜，说明 CuCl2 水解生成 Cu2(OH)2Cl2，进一步分解生 成 CuO，原因是通入 HCl 的量不足，答案为：通入 HCl 的量不足。 【解题技巧】(1)认真阅读题干，提取有用信息，包括实验目的、反应条件、陌生物质的性质、陌生反应原 理等。 (2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析 每件仪器中所装药品的作用。 (3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。 【解题模型】 题型 2：有机物制备 【例2】【2019新课标Ⅲ】乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰 化制备阿司匹林的一种方法如下： 高考高频考点、热点题型 52 / 106 水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨酸 熔点/℃ 157~159 -72~-74 135~138 相对密度/（g·cm﹣3） 1.44 1.10 1.35 相对分子质量 138 102 180 实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加 0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右，充分反应。稍冷后进行如下操作。 ①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。 ②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。 ③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。 ④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。 回答下列问题： （1）该合成反应中应采用__________加热。（填标号） A．热水浴 B．酒精灯 C．煤气灯 D．电炉 （2）下列玻璃仪器中，①中需使用的有________（填标号），不需使用的_______________（填名称）。 （3）①中需使用冷水，目的是______________________________________。 （4）②中饱和碳酸氢钠的作用是_________________________________，以便过滤除去难溶杂质。 （5）④采用的纯化方法为____________。 （6）本实验的产率是_________%。 【答案】（1）A （2）BD 分液漏斗、容量瓶 （3）充分析出乙酰水杨酸固体（结晶） （4）生成可溶的乙酰水杨酸钠 （5）重结晶 （6）60 【解析】（1）因为反应温度在 70℃，低于水的沸点，且需维温度不变，故采用热水浴的方法加热； （2）操作①需将反应物倒入冷水，需要用烧杯量取和存放冷水，过滤的操作中还需要漏斗，则答案 为：BD；分液漏斗主要用于分离互不相容的液体混合物，容量瓶用于配制一定浓度的溶液，这两个 仪器用不到。 （3）反应时温度较高，所以用冷水的目的是使得乙酰水杨酸晶体充分析出； （4）乙酰水杨酸难溶于水，为了除去其中的杂质，可将生成的乙酰水杨酸与碳酸氢钠反应生成可溶 性的乙酰水杨酸钠，以便过滤除去杂质； （5）每次结晶过程中会有少量杂质一起析出，可以通过多次结晶的方法进行纯化，也就是重结晶； （6）水杨酸分子式为 C7H6O3，乙酰水杨酸分子式为 C9H8O4，根据关系式法计算得： 高考高频考点、热点题型 53 / 106 C7H6O3~ C9H8O4 138 180 6.9g m m( C9H8O4)=(6.9g×180)/138=9g，则产率为 5.4g 100%=60%9g  。 【解题技巧】 1.熟知常用仪器及用途，特别是三颈烧瓶、恒压滴液漏斗、梨形分液漏斗、球形分液漏斗、直形冷 凝管、 球形冷凝管、分水器等。 2.依据物质性质和反应特点选择加热或冷却方式，注意冷凝回流、防暴沸。 3.常见有机物分离提纯的方法有分液、蒸馏、萃取分液 4.熟悉教科书中基本物质制备：溴苯、硝基苯、乙烯、乙炔、乙酸乙酯、酚醛树脂 【解题模型】 15．【2019 新课标Ⅱ】 咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点 234.5℃，100℃以上开始升华）， 有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约 1%~5%、单宁酸（Ka 约为 10−6，易溶于水及乙醇） 约 3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。 索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管 2 上升至球形冷凝管，冷凝后 滴入滤纸套筒 1 中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管 3 顶端时，经虹吸管 3 返 回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题： （1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒 1 中，研细的目的是______________，圆底烧瓶中加入 95% 乙醇为溶剂，加热前还要加几粒______________。 （2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是______________，与常规的萃取相比，采用索氏提取 高考高频考点、热点题型 54 / 106 器的优点是______________。 （3）提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是______________。 “蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有______________ （填标号）。 A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．接收瓶 D．烧杯 （4）浓缩液加生石灰的作用是中和_______和吸收_______。 （5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎 有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是______________。 16.（2012 年全国Ⅱ卷）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 苯 溴 溴苯 密度/g·cm－3 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 按下列合成步骤回答问题： （1）在 a 中加入 15 mL 无水苯和少量铁屑。在 b 中小心加入 4.0 mL 液态溴。向 a 中滴入几滴溴， 有白色烟雾产生，是因为生成了________气体；继续滴加至液溴滴完；装置 d 的作用是 ________________。 （2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯： ①向 a 中加入 10 mL 水，然后过滤除去未反应的铁屑； ②滤液依次用 10 mL 水、8 mL 10%的 NaOH 溶液、10 mL 水洗涤。NaOH 溶液洗涤的作用是 ____________________；③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的 目的是____________________。 （3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为______，要进一步提纯，下列操作中可行的 是________(填字母)。 A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取 （4）在该实验中，a 的容积最适合的是________(填字母)。 A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL 17．[2019江苏]丙炔酸甲酯（ ）是一种重要的有机化工原料，沸点为103~105 ℃。实验室 制备少量丙炔酸甲酯的反应为： 实验步骤如下： 高考高频考点、热点题型 55 / 106 步骤1：在反应瓶中，加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。 步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。 步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。 步骤4：有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。 （1）步骤1中，加入过量甲醇的目的是 ▲ 。 （2）步骤2中，上图所示的装置中仪器A的名称是 ▲ ；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 ▲ 。 （3）步骤3中，用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去的物质是 ▲ ；分离出有机相的操作名称为 ▲ 。 （4）步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是 ▲ 。 题型 3：实验探究及创新意识的综合实验 【例 3】[2019 北京] 化学小组实验探究 SO2 与 AgNO3 溶液的反应。 （1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备 SO2，将足量 SO2 通入 AgNO3 溶液中，迅速反应， 得到无色溶液 A 和白色沉淀 B。 ①浓 H2SO4 与 Cu 反应的化学方程式是____________________________________。 ②试剂 a 是____________。 （2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀 B 可能为 Ag2SO3、Ag2SO4 或二者混合物。（资料：Ag2SO4 微 溶于水；Ag2SO3 难溶于水） 实验二：验证 B 的成分 ①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：________________________。 ②加入盐酸后沉淀 D 大部分溶解，剩余少量沉淀 F。推断 D 中主要是 BaSO3，进而推断 B 中含有 Ag2SO3。 向滤液 E 中加入一种试剂，可进一步证实 B 中含有 Ag2SO3。所用试剂及现象是__________。 （3）根据沉淀 F 的存在，推测 2- 4SO 的产生有两个途径： 途径 1：实验一中，SO2 在 AgNO3 溶液中被氧化生成 Ag2SO4，随沉淀 B 进入 D。 途径 2：实验二中， 2- 3SO 被氧化为 2- 4SO 进入 D。 实验三：探究 2- 4SO 的产生途径 ①向溶液 A 中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加 BaCl2 溶液，未出现白色沉淀，可判断 B 中不含 Ag2SO4。做出判断的理由：_______。 ②实验三的结论：__________。 高考高频考点、热点题型 56 / 106 （4）实验一中 SO2 与 AgNO3 溶液反应的离子方程式是_________________。 （5）根据物质性质分析，SO2 与 AgNO3 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一 段时间，有 Ag 和 2- 4SO 生成。 （6）根据上述实验所得结论：__________________。 【答案】（1）①Cu+ 2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O ②饱和 NaHSO3 溶液 （2）①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2 + + 2 3SO  +4H2O ②H2O2 溶液，产生白色沉淀 （3）①Ag+ Ag2SO4 溶解度大于 BaSO4，没有 BaSO4 沉淀时，必定没有 Ag2SO4 ②途径 1 不产生 2 4SO  ，途径 2 产生 2 4SO  （4）2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+ （6）实验条件下： SO2 与 AgNO3 溶液生成 Ag2SO3 的速率大于生成 Ag 和 2 4SO  的速率 碱性溶液中 2 3SO  更易被氧化为 2 4SO  【解析】（1）①铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为： Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。 ②试剂 a 为饱和 NaHSO3 溶液，用于观察气体流速，且在 SO2 饱和 NaHSO3 溶液中溶解度很小，可防止 倒吸。 （2）①Ag2SO3 溶于氨水得到 Ag(NH3)2 +，离子方程式为：Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2 + + 2 3SO  +4H2O； ②沉淀 D 洗涤干净后，加入过量稀盐酸，BaSO3 与稀盐酸反应生成 BaCl2 和 SO2、H2O，则滤液 E 中含 有 BaCl2 和溶解在水中的 SO2 形成的 H₂SO3，可向 E 中加入 H2O2 溶液，H2O2 将 H2SO3 氧化生成 2 4SO  ， 2 4SO  和 Ba2+反应产生白色 BaSO4 沉淀，进一步证实 B 中含有 Ag2SO3。 （3）向溶液 A 中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，该沉淀为 AgCl，证明溶液 A 中含有 Ag+；取上层清 液继续滴加 BaCl2 溶液，未出现白色沉淀，证明溶液 A 中不含 2 4SO  ，由于 Ag2SO4 微溶于水，则 B 中 不含 Ag2SO4，从而确定途径 1 不产生 2 4SO  ，途径 2 产生 2 4SO  。 （4）由（3）推知，实验一中 SO2 与 AgNO3 溶液反应生成 Ag2SO3，离子方程式为 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3 ↓+2H+。 （6）对比分析（4）（5）可知，S O2 与 AgNO3 溶液生成 Ag2SO3 的速率大于生成 Ag 和 2 4SO  的速率，再 结合实验二可知，碱性溶液中 2 3SO  更易被氧化为 2 4SO  。 【解题技巧】考查主要有：常用仪器和化学实验基本操作，气体的制备与净化，物质的检验、分离、 提纯等，以及物质的制备和性质实验方案的设计与评价等内容，其中，常用仪器的识别和使用是高 考实验测试的热点之一，一般考查的内容为：写出仪器名称、仪器的正确使用方法、画出仪器的示 意图等，而实验的基本操作能用规范简洁的文字表达出来。常见气体的制取方法，能够灵活运用有 关气体制取实验的规律和方法解决新问题。而性质实验的考查主要集中在常见离子的检验、分离以 及与理论知识相联系的验证实验。课外实验和实验创新的题目，主要从培养学生用化学视角观察和 高考高频考点、热点题型 57 / 106 分析实验问题的能力，用化学实验的方法解决生活中的问题是提高实践能力的一条重要途径，在复 习过程中，这些探讨性、开放性实验试题要认真对待。 【解题模型】 题型 4：定量测定型实验题 【例 4】[2019 北京]化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量（废水中不含干扰测定的物 质）。 Ⅰ．用已准确称量的 KBrO3 固体配制一定体积的 a mol·L−1 KBrO3 标准溶液； Ⅱ．取 v1 mL 上述溶液，加入过量 KBr，加 H2SO4 酸化，溶液颜色呈棕黄色； Ⅲ．向Ⅱ所得溶液中加入 v2 mL 废水； Ⅳ．向Ⅲ中加入过量 KI； Ⅴ．用 b mol·L−1 Na2S2O3 标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时，滴加 2 滴淀粉溶液，继续滴定至终点， 共消耗 Na2S2O3 溶液 v2 mL。 已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6 Na2S2O3 和 Na2S4O6 溶液颜色均为无色 （1）Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。 （2）Ⅰ中发生反应的离子方程式是_______________________________。 （3）Ⅲ中发生反应的化学方程式是_________________________________。 （4）Ⅳ中加 KI 前，溶液颜色须为黄色，原因是______________________________。 （5）KI 与 KBrO3 物质的量关系为 n（KI）≥6n（KBrO3）时，KI 一定过量，理由是________。 （6）Ⅴ中滴定至终点的现象是_____________________________。 （7）废水中苯酚的含量为___________g·L−1（苯酚摩尔质量：94 g·mol −1）。 （8）由于 Br2 具有____________性质，Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行，否则会造成测定结果偏高。 【答案】（1）容量瓶 （2） 3BrO +5Br-+6H+=3Br2 +3H2O （3） （4）Br2 过量，保证苯酚完全反应 （5）反应物用量存在关系：KBrO3~3Br2~6KI，若无苯酚时，消耗 KI 物质的量是 KBrO3 物质的量的 6 高考高频考点、热点题型 58 / 106 倍，因有苯酚消耗 Br2，所以当 n（KI）≥6n（KBrO3）时，KI 一定过量 （6）溶液蓝色恰好消失 （7） 1 3 2 (6a v bv ) 94 6v   （8）易挥发 【解析】本题考查氧化还原反应滴定的综合运用。苯酚与溴反应快速灵敏，但滴定终点难以判断，因而 制得一定量的溴分别与苯酚和 KI 反应（溴须完全反应完），而溴与 KI 反应生成的 I2 与 Na2S2O3 进行 滴定分析，因而直接测出与 KI 反应所消耗的溴，进而计算出与苯酚反应消耗的溴，最后根据苯酚 与溴反应的系数计算废水中苯酚的浓度。 （1）准确称量 KBrO3 固体配置溶液所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，一定规格的容 量瓶，因而该空填容量瓶、量筒。 （2）KBrO3 溶液中加入 KBr 和 H2SO4，溶液颜色呈棕黄色，说明生成 Br2，根据缺项配平可知该离子方 程式为 3BrO  +5Br-+6H+=3Br2 +3H2O。 （3）苯酚和溴水反应得到白色沉淀 2,4,6-三溴苯酚，化学方程式为 。 （4）该测量过程是利用一定量的溴分别与苯酚和 KI 反应，注意溴须反应完全，且一定量溴的总量已 知，部分溴与 KI 反应生成的 I2 可利用氧化还原滴定法测量，进而计算出与 KI 反应的溴的消耗量， 将一定量溴减去与 KI 反应的溴的消耗量，可得与苯酚反应的溴的消耗量，因而一定量的溴与苯酚反 应完，必须有剩余的溴与 KI 反应，Ⅲ中反应结束时，若溶液显黄色说明苯酚反应完，且有溴剩余， 以便与 KI 反应，故原因为Ⅱ中生成的 Br2 与废水中苯酚完全反应后，Ⅲ中溶液颜色为黄色，说明有 Br2 剩余，剩余 Br2 与过量 KI 反应，从而间接计算苯酚消耗的 Br2。 （5）Ⅱ中反应为 KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4=3K2SO4+ 3Br2 + 3H2O 可知 3n(KBrO3)=n1(Br2)，Ⅱ中 Br2 部分与 苯酚反应，剩余溴的量设为 n2(Br2)（n1(Br2)>n2(Br2)）在Ⅳ中反应为 Br2+2KI=I2+2KBr，若剩余溴完 全反应，则 n(KI)≥ 2n2(Br2)，推知 n(KI)≥6n(KBrO3)；因而当 n(KI)≥6n(KBrO3)，KI 一定过量。 （6）Ⅴ中含碘的溶液内加入淀粉，溶液显蓝色，随着 Na2S2O3 溶液滴入，蓝色变浅直至消失，因而当 滴入最后一滴 Na2S2O3 标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且 30s 不变色。 （7）n(BrO3 -)=av1×10-3mol，根据反应 BrO3 - + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O 可知 n(Br2)=3av1×10-3mol，溴 分别与苯酚和 KI 反应，先计算由 KI 消耗的溴的量，设为 n1(Br2)，根据 I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 可 知 I2~2Na2S2O3，又 Br2+2I-=I2+2Br-可知 Br2~ I2，可得 Br2~2Na2S2O3，n(Na2S2O3)= bv3×10-3mol， n1(Br2)= 1 2 bv3×10-3mol，再计算由苯酚消耗的溴的量，设为 n2(Br2)= n(Br2)- n1(Br2)=( 3av1- 1 2 bv3) ×10-3mol，苯酚与溴水反应的计量数关系为 3Br2~C6H5OH，n(C6H5OH)= 1 3 n2(Br2)=(av1- 1 6 bv3)×10-3mol， 废水中苯酚的含量= 1 3 2 1(av - bv )mol 94g / mol6 v L  = 1 3 2 (6a v bv ) 94 6v   mol。 （8）Ⅱ中生成的溴须被苯酚和 KI 完全反应掉，而溴有挥发性，反应时须在密闭容器中进行。 【解题技巧】1.注意定量实验的数据处理，如何用好、选好数据,是解决化学定量实验题的关键所在。 解决化学定量实验题的一般方法为比较数据、转变物质、分析利弊、确定方案。 2. 在含量测定中，要注意对实验数据筛选的一般方法 3.熟练掌握“关系式法”在定量测定实验中的应用 【解题模型】 高考高频考点、热点题型 59 / 106 【真题感悟】 1．【2019新课标Ⅰ】硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实 验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： 回答下列问题： （1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________。 （2）步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~95 ℃，采用的合适加热方式是 _________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为 _________________（填标号）。 （3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_______________。分批加入H2O2，同时为了_________________， 溶液要保持pH小于0.5。 （4）步骤⑤的具体实验操作有______________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 （5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时，失掉1.5个结晶 水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。 2．【2018 新课标 2 卷】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答 下列问题： （1）晒制蓝图时，用 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O 作感光剂，以 K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化 学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；显色反应的化学方程式为_________。 （2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。 高考高频考点、热点题型 60 / 106 ①通入氮气的目的是________________________________________。 ②实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产 物中一定含有___________、___________。 ③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_____________________________。 ④样品完全 分解后，装置 A 中的残留 物含有 FeO 和 Fe2O3 ，检验 Fe2O3 存在的方 法是： ________________。 （3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ①称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4 酸化，用 c mol·L-1 KMnO4 溶液滴定至终点。滴 定终点的现象是___________________________。 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶 中。加稀 H2SO4 酸化，用 c mol·L-1 KMnO4 溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 溶液 V mL。该晶体 中铁的质量分数的表达式为________________________________。 3．【2019 新课标Ⅱ】 咖啡因是一种生物碱（易溶于水及乙醇，熔点 234.5℃，100℃以上开始升华）， 有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约 1%~5%、单宁酸（Ka 约为 10−6，易溶于水及乙醇） 约 3%~10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。 索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管 2 上升至球形冷凝管，冷凝后 滴入滤纸套筒 1 中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管 3 顶端时，经虹吸管 3 返 回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题： （1）实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒 1 中，研细的目的是______________，圆底烧瓶中加入 95% 乙醇为溶剂，加热前还要加几粒______________。 （2）提取过程不可选用明火直接加热，原因是______________，与常规的萃取相比，采用索氏提取 器的优点是______________。 （3）提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是______________。 “蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有______________ 高考高频考点、热点题型 61 / 106 （填标号）。 A．直形冷凝管 B．球形冷凝管 C．接收瓶 D．烧杯 （4）浓缩液加生石灰的作用是中和_______和吸收_______。 （5）可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎 有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是______________。 4.（2012 年全国Ⅱ卷）溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 苯 溴 溴苯 密度/g·cm－3 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解度 微溶 微溶 微溶 按下列合成步骤回答问题： （1）在 a 中加入 15 mL 无水苯和少量铁屑。在 b 中小心加入 4.0 mL 液态溴。向 a 中滴入几滴溴， 有白色烟雾产生，是因为生成了________气体；继续滴加至液溴滴完；装置 d 的作用是 ________________。 （2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯： ①向 a 中加入 10 mL 水，然后过滤除去未反应的铁屑； ②滤液依次用 10 mL 水、8 mL 10%的 NaOH 溶液、10 mL 水洗涤。NaOH 溶液洗涤的作用是 ____________________；③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的 目的是____________________。 （3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为______，要进一步提纯，下列操作中可行的 是________(填字母)。 A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取 （4）在该实验中，a 的容积最适合的是________(填字母)。 A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL 5．[2019江苏]丙炔酸甲酯（ ）是一种重要的有机化工原料，沸点为103~105 ℃。实验室 制备少量丙炔酸甲酯的反应为： 实验步骤如下： 步骤1：在反应瓶中，加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。 步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。 步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。 高考高频考点、热点题型 62 / 106 步骤4：有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。 （1）步骤1中，加入过量甲醇的目的是 ▲ 。 （2）步骤2中，上图所示的装置中仪器A的名称是 ▲ ；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是 ▲ 。 （3）步骤3中，用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去的物质是 ▲ ；分离出有机相的操作名称为 ▲ 。 （4）步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是 ▲ 。 6．【2016 新课标 1 卷】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3 将 NOx 还原生成 N2。某同学在实验室中对 NH3 与 NOx 反应进行了探究。回答下列问题： （1）氨气的制备 ①氨气的发生装置可以选择上图中的_______，反应的化学方程式为________。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→______(按气流方向，用 小写字母表示)。 （2）氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的 NH3 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2(两端用夹子 K1、K2 夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢通入 Y 管中 ①Y 管中_____________ ②反应的化学方程式 ____________ 将注射器活塞退回原处并固定， 待装置恢复到室温 Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝集 打开 K2 ③_______________ ④______________ 7．【2017 新课标 3 卷】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化 学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： （1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中 通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：______________、_______________。 （2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关 K1 和 K2）（设为装置 A）称重，记为 m1 g。 高考高频考点、热点题型 63 / 106 将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。 ①仪器 B 的名称是____________________。 ②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至 A 恒重，记为 m3 g。 a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭 K1 和 K2 d．打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2 e．称量 A f．冷却到室温 ③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目 x=________________（列式表示）。若实验时 按 a、d 次序操作，则使 x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置 A 接入下图所示的装置中，打开 K1 和 K2， 缓缓通入 N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。 ①C、D 中的溶液依次为______（填标号）。C、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为______。 a．品红 b．NaOH c．BaCl2 d．Ba(NO3)2 e．浓 H2SO4 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。 8.（2015 年北京 28 题）为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓 度研究“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化。实验如下： 实验如下： （1）待实验 I 溶液颜色不再改变时，再进行实验 II，目的是使实验 I 的反应达 到 。 （2）iii 是 ii 的对比试验，目的是排除有 ii 中 造成的影响。 （3）i 和 ii 的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2＋向 Fe3＋转化。用化学平衡移动原理解释原因： 。 高考高频考点、热点题型 64 / 106 （4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测 i 中 Fe2+向 Fe3+转化的原 因：外加 Ag＋使 c（I-）降低， 导致 I－的还原性弱于 Fe2＋，用右图装置（a、b 均为石墨电极）进行实验验证。 ①K 闭合时，指针向右偏转，b 作 极。 ②当指针归零（反应达到平衡）后，向 U 型管左管滴加 0.01 mol·L－1 AgNO3 溶液，产生的现象证实 了其推测，该现象是 。 （5）按照（4）的原理，该同学用右图装置进行实验，证实了 ii 中 Fe2＋向 Fe3＋转化的原因， ①转化原因是 。 ②该实验与（4）实验对比，不同的操作是 。 （6）实验 I 中，还原性：I－>Fe2＋；而实验 II 中，还原性：Fe2＋>I－，将（3）和（4）、（5）作对比， 得出的结论是 。 9．【2018 北京卷】实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。 资料：K2FeO4 为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O2，在碱 性溶液中较稳定。 （1）制备 K2FeO4（夹持装置略） ①A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是________________（锰被还原为 Mn2+）。 ②将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。_______ ③C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2 发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有________________。 （2）探究 K2FeO4 的性质 ①取 C 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液 a，经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4 氧化了 Cl－而产生 Cl2，设计以下方案： 方案Ⅰ 取少量 a，滴加 KSCN 溶液至过量，溶液呈红色。 方案Ⅱ 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体，再用 KOH 溶液将 K2FeO4 溶出，得到紫色溶液 b。取少量 b，滴加盐酸，有 Cl2 产生。 i．由方案Ⅰ中溶液变红可知 a 中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是 K2FeO4 将 Cl－氧 化，还可能由________________产生（用方程式表示）。 高考高频考点、热点题型 65 / 106 ii．方案Ⅱ可证明 K2FeO4 氧化了 Cl－。用 KOH 溶液洗涤的目的是________________。 ②根据 K2FeO4 的制备实验得出：氧化性 Cl2________ 2 4FeO  （填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明， Cl2 和 2 4FeO  的氧化性强弱关系相反，原因是________________。 ③资料表明，酸性溶液中的氧化性 2 4FeO  ＞ 4MnO ，验证实验如下：将溶液 b 滴入 MnSO4 和足量 H2SO4 的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性 2 4FeO  ＞ 4MnO 。若能，请说明 理由；若不能，进一步设计实验方案。 理由或方案：________________。 10.[2019江苏]聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、 水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 （1）将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反 应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ▲ ；水解聚合反应会 导致溶液的pH ▲ 。 （2）测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加 入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液（Sn2+将Fe3+还原为Fe2+），充分反应后，除去过 量的Sn2+。用5.000×10−2 mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定至终点（滴定过程中 2 2 7Cr O  与Fe2+反应生成Cr3+ 和Fe3+），消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。 ①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将 ▲ （填“偏大” 或“偏小”或“无影响”）。 ②计算该样品中铁的质量分数（写出计算过程）。 11.【2018 天津卷】烟道气中的 NOx 是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方 法。回答下列问题： Ⅰ.采样 采样步骤： ①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至 140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、 干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。 （1）A 中装有无碱玻璃棉，其作用是___________。 （2）C 中填充的干燥剂是（填序号）___________。 A．碱石灰 B．无水 CuSO4 C．P2O5 （3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与 D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的 示意图，标明气体的流向及试剂。 高考高频考点、热点题型 66 / 106 （4）采样步骤②加热烟道气的目的是___________。 Ⅱ.NOx 含量的测定 将 v L 气样通入适量酸化的 H2O2 溶液中，使 NOx 完全被氧化为 NO3−，加水稀释至 100.00 mL。量取 20.00 mL 该溶液，加入 v1 mL c1 mol·L−1 FeSO4 标准溶液（过量），充分反应后，用 c2 mol·L−1 K2Cr2O7 标准溶液滴定剩余的 Fe2+，终点时消耗 v2 mL。 （5）NO 被 H2O2 氧化为 NO3−的离子方程式是___________。 （6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________。 （7）滴定过程中发生下列反应： 3Fe2++NO3−+4H+ NO↑+3Fe3++2H2O Cr2O7 2− + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ +6Fe3++7H2O 则气样中 NOx 折合成 NO2 的含量为_________mg·m−3。 （8）判断下列情况对 NOx 含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”） 若缺少采样步骤③，会使测试结果___________。 若 FeSO4 标准溶液部分变质，会使测定结果___________。 12.【2017 新课标 2 卷】水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学 校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下： Ⅰ．取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2 碱性悬浊液（含有 KI）混合，反 应生成 MnO(OH)2，实现氧的固定。 Ⅱ．酸化、滴定 将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2 被 I−还原为 Mn2+，在暗处静置 5 min，然后用标准 Na2S2O3 溶液滴定生 成的 I2（2 2 2 3S O  +I2=2I−+ 2 4 6S O  ）。 回答下列问题： （1）取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是_____________。 （2）“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________。 （3）Na2S2O3 溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ____________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除____及二氧化碳。 （4）取 100.00 mL 水样经固氧、酸化后，用 a mol·L−1Na2S2O3 溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终 点现象为_________；若消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 b mL，则水样中溶解氧的含量为_________mg·L− 1。 （5）上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测量结果偏___________。（填“高”或“低”）。 二、化学反应原理 Ⅰ、反应热计算 （一）反应热计算常考点拆解分析 题型 1：利用键能计算反应热 例 1．(1)反应“2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH”中相关的化学键键能数据如表: 化学键 C—O H—O(水) H—O(醇) C—H E/(kJ·mol-1) 343 465 453 413 则ΔH= kJ·mol-1。 高考高频考点、热点题型 67 / 106 (2)已知:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1 图 12-3 计算断裂 1 mol N≡N 需要消耗能量 kJ。 【解析】 (1) (2) 公 式 ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和 物 质 组 成 分 析 2 mol CH3OH 中含有 C—H、 2 mol C—O、2 mol H—O(醇);1 mol CH3OCH3 中含有 6 mol C—H、 C—O;1 mol H2O 中含有 H—O(水) 断裂 1 mol N≡N 和 H—H,形成 N—H 计 算 过 程 ΔH=(413×6+453×2+343×2)kJ·mol-1-(413 ×6+343×2+465×2)kJ·mol-1= kJ·mol-1 E(N≡N)+3E(H—H)-6E(N—H)=-92.4 kJ·mol-1,则 E(N≡N)=1 173.2 kJ·mol-1×2-436 kJ·mol-1×3-92.4 kJ· mol-1= kJ·mol-1 【答案】 (1)-24 (2)946 6 mol 2 mol 2 mol 3 mol 6 mol -24 946 【解题技巧】熟记公式:ΔH=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和),关键在确定化学键的数目。 1.6 mol 2 mol 12 mol 4 mol 2 mol 6 mol 1 mol 4 mol 题型 2：应用盖斯定律计算反应热 例 2．(ⅰ)①2O2(g)+N2(g) N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g) N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g) 2H2O(g) ΔH3 ④2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g) ΔH4 上述反应热之间的关系式为ΔH4= 。 (ⅱ)已知:①Fe2+(aq)-e- Fe3+(aq)ΔH1=a kJ·mol-1 ②O2(g)+4e-+4H+(aq) 2H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1 则 FeSO4 在 酸 性 溶 液 中 变 质 的 热 化 学 方 程 式 为 。 【解析】 (ⅰ) (ⅱ) 物质及关 联反应 N2H4 关联反应②,有“-2ΔH2”;N2O4 关联反应①,有“ ”;H2O 关联 反应为 4Fe2+(aq)+ O2(g)+ 4H+(aq) 4Fe3+(aq)+ 2H2O(l),Fe2+关联反应①,有“ ”;O2 关联反 高考高频考点、热点题型 68 / 106 反应③,有“ ” 应②,有“ ” 计算过程 ΔH4= ΔH= = kJ·mol-1 【答案】 (ⅰ)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 (ⅱ)4Fe2+(aq)+O2(g)+4H+(aq) 4Fe3+(aq)+2H2O(l) ΔH=(4a+b)kJ·mol-1 (ⅰ)-ΔH1 2ΔH3 2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 (ⅱ)4ΔH1 ΔH2 4ΔH1+ΔH2 (4a+b) 【解题技巧】 （二）反应热计算的四种方法 Ⅱ、 平衡状态及化学平衡移动 （一）平衡状态及化学平衡移动常考点拆解分析 题型 1：化学平衡状态的判定 例 3．能说明反应 2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)已达平衡状态的标志是 (填字母)。 A.单位时间内生成 1 mol CO2 的同时消耗了 1 mol CO B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变 C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化 D.在恒温恒压的容器中,NO 的体积分数保持不变 【解析】 选项分析 判断 A 生成 1 mol CO2 描述正反应,消耗 1 mol CO 描述 B 反应体系全是气体,气体质量不变,容器容积不变,混合气体密度 错误 C 绝热恒容容器内的温度随反应的进行发生变化,平衡常数 ,平衡 常数不再变化,说明容器内的温度 D 在恒温恒压的容器中,NO 的体积分数保持不变,说明各组分的物质的 量 【答案】 CD 正反应 错误 始终不变 发生变化 不再变化 正确 不再变化 正确 【解题技巧】①“变量”不变;②数据计算转化的同一物质的正逆反应速率相等;③计算得出的浓度商与 K 高考高频考点、热点题型 69 / 106 相等;④平衡体系中的物质有颜色,平衡时体系的颜色不变。 题型 2：化学平衡移动 “惰性”气体对反应速率和平衡的影响 (1)恒温恒容,充入“惰性”气体,不改变反应速率和平衡移动。 (2)恒温恒压,充入“惰性”气体,体积增大(相当于压强减小),v 正、v 逆均减小,平衡向气体分子数增多的方 向移动。 例 4．(1)反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0,达到平衡后,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡 向正向移动的是 (填字母代号)。 a.选用更高效的催化剂 b.升高温度 c.及时分离出氢气 d.增大压强(减小体积) e.增加氢气的浓度 (2)对于反应 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ·mol-1,下列措施中能使该反应平衡时 ( CO2 ) ( CO ) 增大的是 (填字母)。 A.增大压强 B.降低温度 C.充入一定量氮气D.增加 Fe2O3(s)用量 E.增大 CO 的浓度 【解析】 (1) (2) 选项分析 判断 选项分析 判断 a 选用更高效的催化剂 增 大 反 应 速 率 , 平 衡 A 增大压强,平衡 ,比值不变 b 反应为吸热反应,升高 温度,反应速率增大,平 衡 移动 B 正反应是放热反应,降低温度,平衡 移动,c(CO2)增大,c(CO)减小,比值增大 正确 c 及时分离出氢气,平衡 正 向 移 动 , 反 应 速 率 C 因反应前后气体化学计量数相等,通 入不参与反应的气体,平衡 d 增大压强(减小体积), 化学反应速率增大,但平 衡向气体分子数减小的 移动 D 氧化铁是固体,增加氧化铁的量,平衡 不移动 e 增加氢气的浓度,平衡 移动,反应速率 E 反应前后气体化学计量数相等,通入 CO,其转化率 ,则比值不变 错误 【答案】 (1)b (2)B (1)不移动 错误 正向 正确 减小 错误 逆向 错误 逆向 增大 错误 (2)不移动 错误 正向 不移动 错误 错误 不变 （二）【解题模型】分析化学平衡移动的一般思路 高考高频考点、热点题型 70 / 106 Ⅲ、化学反应速率、化学平衡相关的计算与分析 （一）反应速率、化学平衡相关计算常考点拆解分析 题型 1 转化率的计算与分析 例 5．某温度 T 下,在密闭容器中充入 5 mol H2O(g)和 5 mol COS(g)发生放热反应,测得混合气体中 H2S 体 积分数(φ)与时间(t)的关系如图 12-10 所示。 ①A 点 COS 的正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”)B 点 COS 的逆反应速率。 ②在该条件下,COS 的平衡转化率为 。 ③在 B 点对应的体系中,改变下列条件,能使 COS 转化率增大的是 。 A.再通入 H2O(g) B.加压 C.降温 D.加入催化剂 【解析】 分析 ① A 点反应没有达到平衡,反应仍然向正反应方向进行,反应物 COS 的浓度 达到平衡 时 B 点 COS 的浓度,A 点 COS 的正反应速率 B 点 COS 的逆反应速率 ② 在该条件下, COS(g)+H2O(g) H2S(g)+CO2(g) 起始量(mol) 5 5 0 0 变化量(mol) x x x x 平衡量(mol) 5-x 5-x x x 由 图 知 平 衡 时 H2S(g) 的 体 积 分 数 为 40%, 所 以 ×100%=40%,x= ,所以 COS 的平衡转化率= ×100%= % ③ 再通入 H2O(g),使平衡 移动,COS 转化率增大,A 正确;可逆反应前后气体体积相等的 反应,加压化学反应平衡 移动,反应物的转化率 ,B 错误;可逆反应正反应是放热反 应,降温时化学平衡 移动,COS转化率增大,C正确;催化剂只改变化学反应速率, 影 响化学平衡,COS 转化率 ,D 错误 【答案】 ①大于 ②80% ③AC ①大于 大于 ② 5 - +5 - ++ 4 4mol 5mol 80 ③正向 不 不变 正向 不会 不变 【解题模型】1、对于分解型的反应,改变浓度,等效于改变容器体积,转化率与化学计量数有关。 2、转化率、产率的计算 反应物转化率=反应物的变化量 反应物的起始量×100% 产物的产率=生成物的实际产量 生成物的理论产量×100% 题型 2 化学平衡常数 例 6．向 1 L 恒容密闭容器中通入 2 mol NO(g)和 1 mol Cl2(g)发生反应:2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) ΔH, 在不同温度下测得 c(NOCl)与时间 t 的关系如图 12-11 所示。 高考高频考点、热点题型 71 / 106 图 12-11 ①该反应的ΔH (填“>”或“”或“ ①先拐先平 > 升温 逆向 放热 ②0.8 20 0.04 0.02 ③0.5 0.25 1.5 0.75 正向 增 加 > 【解题模型】(1)对于化学平衡常数的求算,应力求列式条理,计算准确,常用“三段式”求解。 （2）利用 K 判断反应进行的方向 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为 Qc,则 Qc>K,反应向 逆反应 方向进 行;Qc=K,反应处于 平衡状态 ;QcT1 ④ 25 108 大 (ⅲ)①< > ②66.7% < (ⅰ)①0.6 mol 0.6mol 10 L 20 h 0.003 ②正向 增大 > 先 弱于 (ⅱ)①大于 大于 ②氮气 氨 ③吸热 越小 > > ④ 2 1- +3-3 +2 ×100%=20% 1 3 (1+3)mol 2 L 10 3 mol L 5 3 25 108 逆向 减小 大于 (ⅲ)①正向 < 越小 高于 > ② 2 (H2) 1- (H2)+3-3 (H2)+ 2 ( H2 ) 66.7 高于 < 题型 2 产率、转化率类综合图像分析 此类图像纵坐标是产率或转化率,横坐标可能是温度、压强或投料比,分析时应分析题给可逆反应的特 征,联想横坐标变化因素对化学平衡的影响,根据图中线条的变化趋势,找出相应的变化规律,结合题设 问题解答。 例 9．(ⅰ)用辉钼矿冶炼 Mo 的反应为 MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s) Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。H2 的平衡转化率随温度和压强的变化如图 12-19 所示。 高考高频考点、热点题型 75 / 106 图 12-19 ①该反应的ΔH (填“>”或“ p1CO2>H2 水含氢键比甲醇中多；CO2 与 H2 均为非极性分子，CO2 相对分子 质量较大，范德华力大 (4)离子键、π键 (5)0.148 0.076 【解析】(1)Co 为 27 号元素，Co 的基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2 或[Ar]3d74s2；金 属性越强，第一电离能越小，而金属性：Mn＞O，故第一电离能较大的为 O。Mn 原子的价电子排布式 为 3d54s2，根据洪特规则，有 5 个未成对电子，而 O 原子的价电子排布式为 2s22p4，仅有 2 个未成对 电子，故基态原子核外未成对电子数较多的是 Mn； (2)根据价层电子对互斥理论，CO2 中 C 原子价层电子对数为 2，为 sp 杂化，而 CH3OH 中 C 原子的价 层电子对数为 4，为 sp3 杂化； (3)影响分子晶体沸点的因素有范德华力和氢键，H2O 与 CH3OH 均为极性分子，H2O 中氢键比甲醇多， 故 H2O 的沸点高，CO2 与 H2 均为非极性分子，CO2 相对分子质量较大，范德华力大，沸点更高。 (4)Mn(NO3)2 为离子化合物，Mn2＋ 与 NO － 3 之间是离子键，根据 NO － 3 的结构式，N 与 O 之间存在双键， 故除了σ键还存在离子键、π键； (5)由题意知在 MgO 中，阴离子作面心立方堆积，氧离子沿晶胞的面对角线方向接触，所以 2 2 a＝2r(O2 －)，r(O2－)＝0.148 nm；MnO 的晶胞参数比 MgO 更大，说明阴离子之间不再接触，阴阳离子沿坐标轴 方向接触，故 2[r(Mn2＋)＋r(O2－)]＝a'，r(Mn2＋)＝0.076 nm。 【解题技巧】物质结构的考查，涉及电子排布式、第一电能能比较、杂化理论、化学键及分子间作用力 和晶胞的计算等。其中杂化形式的判断是难点，具体方法是：先计算中心原子价电子对数，价电子 对数 n= 1 2 高考高频考点、热点题型 87 / 106 （中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数）。注意：①当上述公式中电荷数为正值时 取“-”， 电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据 n 值判断杂化 类型： 一般有如下规律：当 n=2，sp 杂化；n=3，sp2 杂化；n=4，sp3 杂化。 【解题模型】 【例 2】 [2020·课标全国Ⅲ] 氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。 回答下列问题： (1)H、B、N 中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B 的一些化学性质与元素______的相 似。 (2)NH3BH3 分子中，N—B 化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放 氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3+ 3 3 6B O  +9H2， 3 3 6B O  的结构如图所示： ；在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由______变为______。 (3)NH3BH3 分子中，与 N 原子相连的 H 呈正电性(Hδ+)，与 B 原子相连的 H 呈负电性(Hδ-)，电负性大小 顺序是__________。与 NH3BH3 原子总数相等的等电子体是_________(写分子式)，其熔点比 NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在 NH3BH3 分子之间，存在____________________， 也称“双氢键”。 (4)研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为 a pm、b pm、c pm， α=β=γ=90°。氨硼烷的 2×2×2 超晶胞结构如图所示。 氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm−3(列出计算式，设 NA 为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】(1). B Si(硅) (2). 配位 N sp3 sp2 (3). N＞H＞B CH3CH3 低 Hδ+ 高考高频考点、热点题型 88 / 106 与 Hδ−的静电引力 (4).  -30 A 62 N abc 10 【解析】(1)在所有元素中，H 原子的半径是最小的，同一周期从左到右，原子半径依次减小，所以，H、 B、N 中原子半径最大是 B。B 与 Si 在元素周期表中处于对角张的位置，根据对角线规则，B 的一些 化学性质与 Si 元素相似。 (2)B 原子最外层有 3 个电子，其与 3 个 H 原子形成共价键后，其价层电子对只有 3 对，还有一个空 轨道；在 NH3 中，N 原子有一对孤对电子，故在 NH3BH3 分子中，N—B 键为配位键，其电子对由 N 原子 提供。NH3BH3 分子中，B 原子的价层电子对数为 4，故其杂化方式为 sp3。NH3BH3 在催化剂的作用下水 解生成氢气和 B3O6 3-，由图中信息可知，B3O6 3-中每个 B 原子只形成 3 个σ键，其中的 B 原子的杂化方 式为 sp2，因此，B 原子的杂化轨道类型由 sp3 变为 sp2。 (3) NH3BH3 分子中，与 N 原子相连的 H 呈正电性，说明 N 的电负性大于 H；与 B 原子相连的 H 呈负电 性，说明 H 的电负性大于 B，因此 3 种元素电负性由大到小的顺序为 N＞H＞B。NH3BH3 分子中有 8 个 原子，其价电子总数为 14，N 和 B 的价电子数的平均值为 4，依据等量代换的原则，可以找到其等 电子体为 CH3CH3。由于 NH3BH3 分子属于极性分子，而 CH3CH3 属于非极性分子，两者相对分子质量接近， 但是极性分子的分子间作用力较大，故 CH3CH3 熔点比 NH3BH3 低。NH3BH3 分子间存在“双氢键”，类比 氢键的形成原理，说明其分子间存在 Hδ+与 Hδ-的静电引力。 (4)在氨硼烷的 222 的超晶胞结构中，共有 16 个氨硼烷分子，晶胞的长、宽、高分别为 2apm、2bpm、 2cpm，若将其平均分为 8 份可以得到 8 个小长方体，则平均每个小长方体中占有 2 个氨硼烷分子， 小长方体的长、宽、高分别为 apm、bpm、cpm，则小长方体的质量为 31 2 A g N  ，小长方体的体积为 30 3abc 10 cm ，因此，氨硼烷晶体的密度为 30 3 30 31 2 62 abc 10 10 A A g N cm N abc     g∙cm-3。 【解题技巧】根据元素在周期表中的位置比较和判断元素的相关性质；根据中心原子的价层电子对数确 定其杂化轨道的类型；运用等量代换的方法寻找等电子体；根据电负性对化合价的影响比较不同元 素的电负性；根据晶胞的质量和体积求晶体的密度。 题型 2：以推断元素为背景的“拼盘式”考查 【例 3】 [2015·全国卷Ⅱ]A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素，A2－和 B＋具有相同的电子构型； C、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回 答下列问题： （1）四种元素中电负性最大的是 （填元素符号），其中 C 原子的核外电子排布式为 。 （ 2 ） 单 质 A 有 两 种 同 素 异 形 体 ， 其 中 沸 点 高 的 是 （ 填 分 子 式 ） ， 原 因 是 __________________________________________________________； A 和 B 的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。 （3）C 和 D 反应可生成组成比为 1∶3 的化合物 E，E 的立体构型为 ，中心原子的杂化 轨道类型为 。 （4）化合物 D2A 的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为 ，单质 D 与湿润的 Na2CO3 反应可制备 D2A，其化学方程式为______________ ____________________________________________________________。 （5）A 和 B 能够形成化合物 F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数 a＝0.566 nm，F 的化学式为 ； 晶胞中 A 原子的配位数为 ；列式计算晶体 F 的密度（g·cm－3 ） 。 高考高频考点、热点题型 89 / 106 【答案】（1）O 1s22s22p63s23p3 或[Ne] 3s23p3 （2）O3 O3 相对分子质量较大，范德华力较大 分子晶体 离子晶体 （3）三角锥形 sp3 （4）V 形 4 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl（或 2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl） （5）Na2O 8 4×62 g·mol－1 （0.566×10－7 cm）3×6.02×1023 mol－1≈2.27 g·cm－3 【解析】由 C 元素原子核外电子总数是最外层电子数的 3 倍可知，C 是磷元素；由 A2－和 B＋具有相同的电 子构型，且 A、B 原子序数小于 15 可知，A 是氧元素，B 是钠元素；A、B、C、D 四种元素的原子序 数依次增大，C、D 为同周期元素，且 D 元素最外层有一个未成对电子，因此 D 是氯元素。（1）元 素的非金属性 O>Cl>P，则电负性 O>Cl>P，Na 是金属元素，其电负性最小；P 的电子数是 15，根据 构造原理可写出其核外电子排布式。（2）氧元素有 O2 和 O3 两种同素异形体，相对分子质量 O3>O2， 范德华力 O3>O2，则沸点 O3>O2。A 和 B 的氢化物分别是 H2O 和 NaH，所属晶体类型分别为分子晶体和 离子晶体。（3）PCl3 分子中 P 含有一对孤电子对，其价层电子对数为 4，因此其立体构型为三角锥 形，中心原子 P 的杂化轨道类型为 sp3 杂化。（4）Cl2O 分子中心原子 O 原子含有 2 对孤电子对，其 价层电子对数为 4，因此其立体构型为 V 形；根据电子守恒和质量守恒可写出 Cl2 与湿润的 Na2CO3 反 应的化学方程式。（5）根据化合物 F 的晶胞结构，利用均摊法可计算出氧原子个数：N（O）＝8×1 8 ＋6×1 2 ＝4，钠原子全部在晶胞内，N（Na）＝8，因此 F 的化学式为 Na2O；以顶角氧原子为中心，与 氧原子距离最近且等距离的钠原子有 8 个，即晶胞中 A 原子的配位数为 8；晶胞参数即晶胞的棱长 a＝0.566 nm，晶体 F 的密度＝m V ＝ 4×62 g·mol－1 6.02×1023 mol－1 （0.566×10－7 cm）3 ≈2.27 g·cm－3。 【解题技巧】本题主要是考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道、晶体类型与性 质及晶胞结构与计算等。 金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为 a) ①面对角线长＝ 2a。 ②体对角线长＝ 3a。 ③体心立方堆积 4r＝ 3a(r 为原子半径)。 ④面心立方堆积 4r＝ 2a(r 为原子半径)。 【解题模型】推断元素，确定元素在周期表中的位置，联想变化规律和特殊性，根据要求规范回答问题。 【真题感悟】纵观 2016 年以来的本专题的题目，均是这类题型。 ⒈[2020·课标全国 II]钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等 的功能材料，回答下列问题： (1)基态 Ti 原子的核外电子排布式为____________。 (2)Ti 的四卤化物熔点如下表所示，TiF4 熔点高于其他三种卤化物，自 TiCl4 至 TiI4 熔点依次升高， 原因是____________。 化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4 高考高频考点、热点题型 90 / 106 熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155 (3)CaTiO3 的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间 的作用力为__________，Ca2+的配位数是__________。 (4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为 Pb2+、I﹣和有机碱离子 + 3 3CH NH ，其晶胞如 图(b)所示。其中 Pb2+与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱 + 3 3CH NH 中，N 原子的杂化轨 道类型是__________；若晶胞参数为 a nm，则晶体密度为_________g·cm-3(列出计算式)。 (5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率 和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿 命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理_______、_______。 ⒉[2020·课标全国 I] Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越 贡献而获得 2019 年诺贝尔化学奖。回答下列问题： (1)基态 Fe2+与 Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。 (2)Li 及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是________。 (3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中 P 的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。 (4)LiFePO4 的晶胞结构示意图如(a)所示。其中 O 围绕 Fe 和 P 分别形成正八面体和正四面体，它们 通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有 LiFePO4 的单元数有____个。 电池充电时，LiFeO4 脱出部分 Li+，形成 Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则 x=_______， n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=_______。 ⒊[2019·课标全国Ⅲ] 磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性 能优良、安全性高等特点，文献报道可采用 FeCl3、NH4H2PO4、LiCl 和苯胺等作为原料制备。回答下 列问题： （1）在周期表中，与 Li 的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外 M 层电子 高考高频考点、热点题型 91 / 106 的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。 （2）FeCl3 中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的 FeCl3 的结构式为________， 其中 Fe 的配位数为_____________。 （3）苯胺 ）的晶体类型是__________。苯胺与甲苯（ ）的相对分子质量相 近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃）， 原因是___________。 （4）NH4H2PO4 中，电负性最高的元素是______；P 的_______杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成_______键。 （5）NH4H2PO4 和 LiFePO4 属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、 三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示： 这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用 n 代表 P 原子数）。 ⒋ [2018·课标全国Ⅲ] 锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：（1）Zn 原 子核外电子排布式为________________。 （2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填 “大于”或“小于”)。原因是________________。 （3）ZnF2 具有较高的熔点（872 ℃)，其化学键类型是_________；ZnF2 不溶于有机溶剂而 ZnCl2、 ZnBr2、ZnI2 能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________________。 （4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。 ZnCO3 中，阴离子空间构型为________________，C 原子的杂化形式为________________。 （5）金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_______________。六棱柱底边边 长为 a cm，高为 c cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，Zn 的密度为________________g·cm－3（列出计 算式）。 二、有机化学 【题型特点】 有机物的系统命名法 1. 烷烃的系统命名法 ①选最长碳链主链，称某烷。 ②编号位，离支链近一端开始编号。 ③写名称:支链位置-支链数目 支链名称 主链名称 取代基，写在前，标位置，短线连； 不同基，简到繁，相同基，合并写。 高考高频考点、热点题型 92 / 106 2.含一种官能团的有机物命名 (烯烃、炔烃、卤代烃、醇、醛、羧酸) ①选主链：选定分子中含官能团 最长的碳链做主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烯”;“某 炔”;“某醇”;“某酸”等。有多个同种官能团时，可按官能团的数目称为二某，三某等，如丙二醇， 戊二酸等。 ②编序号：从距离官能团最近的一端开始编号 ③写名称：步骤与烷烃命名方法步骤相同。 3.含苯环的有机物的命名 （1）苯作母体的有苯的同系物、卤代苯、硝基取代物 （2）苯作取代基：当有机物除含苯环外，还含有其他官能团，苯环做取代基 4.含多种官能团的有机物的命名 命名含有多个不同官能团的化合物，要选择优先的官能团作母体 官能团作母体的优先顺序为：羧酸>酯>醛>酮>醇>烯 【真题感悟】 1. （2016 浙江 ）(CH3)3CCH(CH3)CH(CH3)2 ________________________ 2.（2016 上海）CH3CH(CH3)CH(C2H5)CH2CH2CH3 _____________________________ 3.（2019 全国Ⅱ卷）CH3-CH=CH2 ____________________________ 4.（2014 海南） ________________ 5.（2014 四川） ___________________ 6.（2018 全国Ⅲ卷）CH3C≡CH ___________________________ 7.（2017 课标Ⅱ卷）CH3CH(OH)CH3 ___________________________ 8.（2016 全国Ⅰ卷） __________________________ 9.（2016 新课标Ⅰ卷）HOOC(CH2)4COOH ___________________________ 10.（2017 天津） ___________________________ 11.（2017 全国Ⅲ卷） ___________________________ 12.（2017 课标Ⅰ 卷） ___________________________ 13.（2013 大纲） ___________________________ 14.（2016 全国Ⅲ卷） ___________________________ 15.（2019 全国Ⅲ卷） ___________________________ 高考高频考点、热点题型 93 / 106 16.（2020 全国Ⅱ卷） ___________________________ 17.（2018 全国 I 卷）ClCH2COOH ________________________________ 18.（2015 新课标Ⅱ卷）HOCH2CH2CHO ________________________________ 19.（2015 江苏）CH2=CHCl _______________________________ 20.（2014 大纲） _________________________ 21.（2020 全国 I 卷） _________________________ 22.（2020 全国Ⅲ卷） ________________________ 【题型特点】 推断有机化合物的结构 【解题模型】 (一)根据化学反应现象或性质判断官能团的类别 反应现象或性质 思考方向 溴水褪色 有机物中可能含有碳碳双键、碳碳三键或酚羟基、醛基等 酸性高锰酸钾溶液褪色 有机物中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基或有机 物为苯的同系物等 遇氯化铁溶液显紫色 有机物中含有酚羟基 生成银镜或砖红色沉淀 有机物中含有醛基或甲酸酯基 与钠反应产生 H2 有机物中可能含有羟基或羧基 加入碳酸氢钠溶液产生 CO2 有机物中含有羧基 加入浓溴水产生白色沉淀 有机物中含有酚羟基 (二)根据题给信息或框图转化关系推断有机物的结构 类 型 实 例 根据核磁共振氢谱的峰面积之比确定 未知物的结构简式 A(C3H6)的核磁共振氢谱有 3 组峰，且峰面积之比为 2∶1∶3；B(C3H6O)的核磁共振氢谱只有 1 组峰。A 的结 构简式为 CH2===CHCH3，B 的结构简式为 CH3COCH3 根据有机物的分子式和性质确定未知 物的结构简式 芳香化合物 X 的分子式为 C7H6O2，X 可以发生银镜反应， 且 1 mol X 与 NaOH 溶液反应，可以消耗 2 mol NaOH，X 的结构简式为 高考高频考点、热点题型 94 / 106 根据已知物的结构简式和未知物的分 子式确定未知物的结构简式 根据已知物的结构简式和未知物的性 质确定未知物的结构简式 根据已知物的结构简式和未知物的相 对分子质量确定副产物的结构简式 根据反应物和生成物的结构简式确定 可能存在的副产物的结构简式 例题 1．甲、乙、丙三种物质的结构如下所示： (1)一定条件下可与 NaOH 溶液反应的是________。 (2)可以与 NaHCO3 溶液、C2H5OH 反应的是________。 (3)用 FeCl3 溶液可以区分出的是________。 (4)能发生银镜反应的是________。 【答案】(1)乙、丙 (2)丙 (3)丙 (4)乙 【题型特点】 有机反应类型的判断及方程式的书写 1．由反应特点判断反应类型 取代反应 取代反应的特点是“有上有下”，反应中一般有副产物生成；卤代、水解、 硝化、酯化均属于取代反应 加成反应 加成反应的特点是“只上不下”，反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、 苯环等 消去反应 消去反应的特点是“只下不上”，反应物一般是醇或卤代烃 高考高频考点、热点题型 95 / 106 氧化反应 主要包括有机物的燃烧，碳碳不饱和键被酸性 KMnO4 溶液氧化，葡萄糖(含 醛基)与新制 Cu(OH)2 悬浊液、银氨溶液的反应，醇的催化氧化等 2．由反应条件构建反应模型 反应条件 联系学过的反应 氯气、光照 烷烃取代、苯的同系物侧链上的取代 液溴、催化剂 苯的同系物发生苯环上的取代 浓溴水 碳碳双键和三键加成、酚取代、醛氧化 氢气、催化剂、加热 苯、醛、酮加成 氧气、催化剂、加热 某些醇氧化、醛氧化 酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液 烯、炔、苯的同系物、醛、醇等氧化 银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液 醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖等氧化 氢氧化钠溶液、加热 卤代烃水解、酯水解等 氢氧化钠的醇溶液、加热 卤代烃消去 浓硫酸，加热 醇消去、醇酯化 浓硝酸、浓硫酸，加热 苯环上取代 稀硫酸，加热 酯水解、二糖和多糖等水解 氢卤酸(HX)，加热 醇取代反应 3．常见有机反应类型及其方程式示例 反应类型 重要有机物发生的反应 取代反应 烷 烃 、 烯 烃 的 卤 代 ： CH4 ＋ Cl2 ――→光照 CH3Cl ＋ HCl 、 CH2===CH—CH3 ＋ Cl2――→光照 CH2===CH—CH2Cl＋HCl 卤代烃的水解：CH3CH2Br＋NaOH――→水 △ CH3CH2OH＋NaBr 酯化反应： 二肽水解： 加成反应 烯烃的加成： 炔烃的加成： 苯环加氢： 高考高频考点、热点题型 96 / 106 消去反应 醇分子内脱水生成烯烃：C2H5OH――→浓硫酸 170 ℃CH2===CH2↑＋H2O 卤代烃脱 HX 生成烯烃：CH3CH2Br＋NaOH――→乙醇 △ CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O 加聚反应 单烯烃的加聚： 共轭二烯烃的加聚： 缩聚反应 氧化反应 催化氧化：2CH3CH2OH＋O2――→Cu/Ag △ 2CH3CHO＋2H2O 醛基与银氨溶液的反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――→△ CH3COONH4＋2Ag↓＋ 3NH3↑＋H2O 醛基与新制氢氧化铜的反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△ CH3COONa＋ Cu2O↓＋3H2O 还原反应 例题 2．芳香烃 A 经过如图所示的转化关系可制得树脂 B 与两种香料 G、I，且知有机物 E 与 D 互为同分 异 构体。 高考高频考点、热点题型 97 / 106 请回答下列问题： (1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F 的反应类型分别为________、________、________、________、 ________。 (2)A 的结构简式为________________；G 的结构简式为________________。 (3)写出下列反应的化学方程式： ①C→A：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②F 与银氨溶液：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③D＋H→I：______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】：(1)加聚反应 加成反应 取代反应(或水解反应) 消去反应 氧化反应 【解析】：由题图可知 A 发生加聚反应生成 B[(C8H8)n]，故 A 的分子式为 C8H8，其不饱和度为 5，由于 A 为芳香烃，结合苯环的不饱和度为 4，可知 A 分子侧链上含有一个碳碳双键，可推知 A、B 的结构简 式分别为 ；由 D→F→H(连续氧化)，可知 D 为醇，F 为醛，H 为 羧 酸 ， 所 以 D 、 F 、 H 的 结 构 简 式 分 别 为 ；由 A 与 HBr 发生加成反应 生成 C，C 发生水解反应生成 E 可知，C 为溴代烃，E 为醇，由 E 与 D 互为同分异构体，可推知 E 的 高考高频考点、热点题型 98 / 106 结 构 简 式 为 ， 进 一 步 可 推 知 C 、 G 的 结 构 简 式 分 别 为 。 二、【题型特点】 限定条件下同分异构体的数目判断与书写 【解题模型】 (一)常见限制条件与结构关系总结 1．不饱和度(Ω)与结构关系 不饱和度 思考方向 Ω＝1 1 个双键或 1 个环 Ω＝2 1 个三键或 2 个双键 Ω＝3 3 个双键或 1 个双键和 1 个三键(或考虑环结构) Ω>4 考虑可能含有苯环 2．化学性质与结构关系 化学性质 思考方向 能与金属钠反应 羟基、羧基 能与碳酸钠溶液反应 酚羟基、羧基 与氯化铁溶液发生显色反应 酚羟基 发生银镜反应 醛基 发生水解反应 卤素原子、酯基 3．核磁共振氢谱与结构关系 (1)确定有多少种不同化学环境的氢。 (2)判断分子的对称性。 (二)限定条件下同分异构体的书写流程 1．思维流程 (1)根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。 (2)结合所给有机物有序思维： 碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。 (3)确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。 高考高频考点、热点题型 99 / 106 2．注意事项 限定范围书写和补写同分异构体，解题时要看清所限范围，分析已知几个同分异构体的结构特点， 对比联想找出规律补写，同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。 (1)芳香族化合物同分异构体 ①烷基的类别与个数，即碳链异构。 ②若有 2 个侧链，则存在邻、间、对三种位置异构。 ③当苯环上连有三个取代基时，若三个取代基完全相同则有 3 种结构；若三个取代基中有 2 个完全 相同，则有 6 种结构；若三个取代基各不相同，则有 10 种结构。如 C7H5O2Cl 遇 FeCl3 显紫色，能发生银 镜反应的结构共有 10 种(如其中一种为 )。 (2)具有官能团的有机物 一般的书写顺序：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。书写要有序进行，如书写酯类物 质的同分异构体时，可采用逐一增加碳原子的方法。如 C8H8O2 含苯环的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯： (邻、间、对)；乙酸某酯： ；苯甲酸某酯： 。 例题 3．根据题目要求回答下列问题： (1)具有支链的有机物 A 的分子式为 C4H6O2，A 可以使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，1 mol A 和 1 mol NaHCO3 能 完 全 反 应 ， 则 A 的 结 构 简 式 是 ________________________________________________________________。 写 出 与 A 具 有 相 同 官 能 团 的 A 的 所 有 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________ (不考虑立体异构)。 (2)有机物 B 是一种羟基醛，其结构简式为 ，B 的同分异构体有多种，其中能发生水 解反应的有机物有________种(不考虑立体异构)。 (3) 的同分异构体中：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与氯化铁 溶液发生显色反应；④含氧官能团处在对位。 满足上述条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)，写出核磁共振氢谱图中有五个吸收 峰 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： ___________________________________________________________________。 高考高频考点、热点题型 100 / 106 (4)化合物 有多种同分异构体，同时满足下列条件的有________种。 ①能发生水解反应和银镜反应；②能与 FeCl3 溶液发生显色反应；③苯环上有四个取代基，且苯环上 一卤代物只有一种。 (5)符合下列 3 个条件的 的同分异构体有________种。①与 FeCl3 溶液显色； ②苯环上只有两个取代基；③1 mol 该物质最多消耗 3 mol NaOH，其中氢原子共有五种不同环境的 是________________(写结构简式)。 【解析】：(1)A 可使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，则 A 分子中含有碳碳双键或碳碳三键，1 mol A 和 1 mol NaHCO3 能完全反应，则 A 分子中含有 1 个 —COOH，剩余部分为 C3H5—，故 A 分子中含碳碳双键而不含碳碳 三键，又 A 分子中具有支链，所以 A 的结构简式为 。出与 A 具有相同官能团的 A 的所有同分异构体的结构简式，可在 —COOH 不变的情况下，改变 C===C 和另外一个碳原子的相对位 置，共 2 种。(2)满足条件的 B 的同分异构体数目较多，如果不按照一定的顺序书写，可能会导致漏 写。B 的分子式为 C5H10O2，其同分异构体中，能发生水解反应的有机物是酯类。写饱和一元酸和饱和 一元醇形成的酯的同分异构体的结构简式时，要从甲酸酯写起，然后依次增加酸中碳原子的个数， 同时考虑酸和醇的同分异构体，最终确定酯的同分异构体。因为甲酸丁酯有 4 种(丁基有 4 种)，乙 酸丙酯有 2 种(丙基有 2 种)，丙酸乙酯有 1 种，丁酸甲酯有 2 种，所以符合条件的 B 的同分异构体 共有 9 种。(3) 的同分异构体能与 FeCl3 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基， 还能发生水解反应和银镜反应，说明含有甲酸酯(HCOO—)结构，再根据含氧官能团处在对位，可写 出 三种结构，其中核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的是 。(4)由条件知同分异构体中含有酚羟基、甲酸酯基，含有 4 个饱和碳原子； 高考高频考点、热点题型 101 / 106 结合条件③可写出 6 种符合条件的同分异构体的结构简式： (5)同分异构体符合下列条件： ①与 FeCl3 溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代基；③1 mol 该物质最多消耗 3 mol NaOH， 说明另一个取代基为 RCOO—，该取代基为 CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—，这两种取代基都与酚羟基有 邻、间、对 3 种位置关系，所以符合条件的同分异构体有 6 种，其中氢原子共有五种不同环境的是 。 【真题感悟】 1．(2020·全国卷Ⅰ)有机碱，例如二甲基胺( )、苯胺( )、吡啶( )等，在有 机合成中应用很普遍，目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注。以下为有机超强碱 F 的合成路 线： 已知如下信息： 高考高频考点、热点题型 102 / 106 ③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体 回答下列问题： (1)A 的化学名称为________________________。 (2)由 B 生成 C 的化学方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C 中所含官能团的名称为_____________________________________________。 (4)由 C 生成 D 的反应类型为_____________________________________________。 (5)D 的结构简式为___________________________________________________。 (6)E 的六元环芳香同分异构体中，能与金属钠反应，且核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为 6∶2∶2∶1 的有________种，其中，芳香环上为二取代的结构简式为________________________。 2．(2020·全国卷Ⅱ·节选)维生素 E 是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营养品、 化妆品等。天然的维生素 E 由多种生育酚组成，其中α生育酚(化合物 E)含量最高，生理活性也最 高。下面是化合物 E 的一种合成路线，其中部分反应略去。 已知以下信息： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为_________________________________________________。 高考高频考点、热点题型 103 / 106 (2)B 的结构简式为____________________________________________________。 (3)反应物 C 含有三个甲基，其结构简式为_________________________________。 3．(2020·全国卷Ⅱ·节选)维生素 E 是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营养品、 化妆品等。天然的维生素 E 由多种生育酚组成，其中α生育酚(化合物 E)含量最高，生理活性也最 高。下面是化合物 E 的一种合成路线，其中部分反应略去。 已知以下信息： 回答下列问题： (1)反应⑤的反应类型为________________________________________________。 (2)反应⑥的化学方程式为________________________________________________。 4．根据要求回答下列问题： (1)(2018·全国卷 Ⅰ ·节选)写出与 E( )互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁 共 振 氢 谱 为 两 组 峰 ， 峰 面 积 比 为 1∶1)_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(2018·全国卷Ⅲ·节选)X 与 D(HC≡CCH2COOC2H5)互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X 的 核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为 3∶3∶2。写出 3 种符合上述条件的 X 的结 构简式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(2019·全国卷Ⅰ·节选)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的 B( )的同分异构体 高考高频考点、热点题型 104 / 106 的结构简式 ________________________________________________________________________。 (4)(2019·全国卷Ⅱ·节选)E( )的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以 下条件的芳香化合物的结构简式__________、________。 ①能发生银镜反应； ②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为 3∶2∶1。 (5)(2020·全国卷Ⅱ·节选)化合物 C( )的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 ________个(不考虑立体异构体，填标号)。 (ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含 C===C===O)；(ⅲ)不含有环状结构。 a．4 b．6 c．8 d．10 其 中 ， 含 有 手 性 碳 ( 注 ： 连 有 四 个 不 同 的 原 子 或 基 团 的 碳 ) 的 化 合 物 的 结 构 简 式 为 ________________________________________________________________________。 (6)(2020·全国卷Ⅲ·节选)M 为 C(C9H8O4)的一种同分异构体。已知：1 mol M 与饱和碳酸氢钠溶液 充分反应能放出 2 mol 二氧化碳；M 与酸性高锰酸钾溶液反应生成对苯二甲酸。M 的结构简式为 _________________________________________________________。 5．(2019·全国卷Ⅲ)氧化白藜芦醇 W 具有抗病毒等作用。下面是利用 Heck 反应合成 W 的一种方法： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为________。 (2) 中的官能团名称是________。 (3)反应③的类型为________，W 的分子式为________。 (4)不同条件对反应④产率的影响如表： 高考高频考点、热点题型 105 / 106 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/% 1 KOH DMF Pd(OAc)2 22.3 2 K2CO3 DMF Pd(OAc)2 10.5 3 Et3N DMF Pd(OAc)2 12.4 4 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2 31.2 5 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2 38.6 6 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2 24.5 上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究______________ 等对反应产率的影响。 (5)X 为 D 的 同 分 异 构 体 ， 写 出 满 足 如 下 条 件 的 X 的 结 构 简 式 ________________________________________________________________________。 ①含有苯环； ②有三种不同化学环境的氢，个数比为 6∶2∶1； ③1 mol 的 X 与足量金属 Na 反应可生成 2 g H2。 (6)利用 Heck 反应，由苯和溴乙烷为原料制备 ，写出合成路线。(无机试剂任选) 6．(2018·全国卷Ⅱ)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化 合物。E 是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下： 回答下列问题： (1)葡萄糖的分子式为________。 (2)A 中含有的官能团的名称为________。 (3)由 B 到 C 的反应类型为________。 (4)C 的结构简式为________。 (5)由 D 到 E 的反应方程式为_______________________________________________________ (6)F 是 B 的同分异构体。7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出 2.24 L 二氧化碳(标准状况)， F 的可能结构共有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 3∶1∶1 的 结构简式为________________。 【真题感悟】 高考高频考点、热点题型 106 / 106 有机化学基础部分每年必考，考查形式均为有机合成与推断大题，题型非常固定。该题常以有机新 材料、医药新产品、生活调料品为题材，以框图或语言描述为形式，考查有机物分子式或结构简式的书 写、有机化学反应类型及方程式的书写、限定条件下同分异构体的书写及数目判断等，试题信息量大， 陌生程度高，是典型的综合类题目。