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【例1】(新增)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性，0.01 mol·L–1r溶液的pH为2，s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径的大小WX>Y
C．Y的氢化物常温常压下为液态
D．X的最高价氧化物的水化物为强酸
【答案】C（2016年全国I·T13）
【例2】(新增)某分子的球棍模型如图所示，图中“棍”代表单键或双键或叁键，不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种
A．卤代羧酸 B．酯 C． 氨基酸 D．醇钠
【说明】本题给出了一个有机分子的球棍模型，其中不同颜色的球代表不同元素的原子，要求考生观察模型中不同原子的链接成键情况，从而得知原子的成状态，并对分子的组成进行分析。
【例3】浓度均为0.10 mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgV/V0的变化如图所示，下列叙述错误的是
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
B．ROH的电离程度：b点大于a点
C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH-)相等
D．当lgV/V0=2时，若两溶液同时升高温度，则c(M+)/c(R+)增大
【答案】D（2015年全国I·T13）
【说明】本题创建了pH- lgV/V0关系图的新情景，考查考生从中准确提取关键信息，应用相关知识，采用分析、综合的方法解决问题的能力。试题巧妙地利用图像提供多种信息，分别用于选项中的相应问题的解答，考查考生的观察能力和思维能力，同时4个选项呈现多角度的设问，综合程度高。
（3）从提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识块。
【例4】(新增) 以乙烯为初始反应物可制得正丁醇（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成．下式中反应的中间产
物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的 ２－位碳原子和２－位氢原子相连而得．（Ⅲ）是一种 ３－羟基醛，此醛不稳定，受热即脱水而生成不饱和醛（烯醛）：
【例5】银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + A12S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
【答案】B（2013年全国I·T10）
【例6】(新增)联氨（又称联肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（3）①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
（5）联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是 。
【说明】（2016年甲卷26题）本题给出了有关联氨的物理和化学性质的信息，要求考生从动力和热量两个角度分析并阐释其作为火箭推进剂的原因；同时根据联氨与氧气反应的产物，利用化学术语及文字说明其作为高压锅炉除氧试剂的优
（1）掌握化学实验的基本方法和技能，并初步实践化学实验的一般过程。
【例7】下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A.
分离溶于水的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B．
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C．
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D．
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
【答案】D（2013年全国I·T13）
【说明】本题是物质分离和提纯方面的实验题，考查考生对中学化学相关实验知识和基本技能的掌握程度。形式上，本题将实验目的、分离方法与原理等内容以表格形式融于一体；内容上，本题涉及的物质既有无机物，也有有机物。涉及的物质基本性质有溶解度、密度与沸点等。即考查了考生对化学实验常用分离和提纯方法具体应用范围的掌握，也考查了考生对这些分离和提纯方法所涉及原理的理解程度与应用能力。要求考生能在灵活运用相关知识的基础上，正确理解萃取、分液、蒸馏及重结晶等分离提纯方法的含义及其适用条件。
（2）在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究。（新增）
【例8】某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明由 。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol/L H2SO4、3％ H2O2、6 mol/L HNO3、0.01 mol/L KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol/L KI、20％ KSCN、蒸馏水。
① 提出合理假设
假设1： ；假设2： ；假设3： 。
②设计实验方案证明你的假设 。
③实验过程：根据②的实验方案，进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…
【参考答案】（2008年广东高考题·T21）
(1) 该结论不正确。稀HNO3有强氧化性，若该铁的价态为 +2价，则被氧化为 +3价同样可使KSCN溶液变血红色。
(2) ①提出合理假设
假设1：催化剂中铁元素的价态为 +3价。
假设2：催化剂中铁元素的价态为 +2价。
假设3：催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。
②设计实验方法证明你的假设（见下表）
③实验过程
实验操作
预期现象与结论
步骤1：将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中，加热溶解；
溶液呈黄绿色，说明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步骤2：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。
若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含 +2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含 +2价。
步骤3：另取少量溶液，滴加KSCN溶液。
若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含 +3价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含 +3价。
【说明】本题以化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究为背景，考查Fe3+和Fe2+的转化、Fe3+的检验等相关知识；以探究实验的核心环节为载体，考查考生对实验方案设计和评价能力。
三、题型示例
例1（新增）化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是
选项
现象或事实
解释
A
用热的烧碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
B
漂白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2
反应生成CaCO3
C
施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含有Cu2＋的溶液中置换出铜
【答案】D （2014年新课标Ⅰ理综题·T8）
【说明】本题紧密联系社会与生活，体现了化学在社会与生活中的广泛应用。题目以油污洗除、漂白粉变质、农业施肥与铜质印刷线路板的制作等相关现象或事实为基础，并利用离子水解、氧化还原反应、沉淀反应、置换反应及平衡移动原理等化学反应原理进行解释，内容还涉及常见金属元素与非金属元素的性质及应用，考查考生对相关元素知识与反应原理的了解程度及运用能力。
例2（新增）下列关于有机化合物的说法正确的是
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【答案】B（2016年新课标Ⅰ理综题·T9）
【说明】本题是关于有机化合物基本概念的问题，主要考查的是必考内容中基本有机化合物的命名、反应类型、同分异构体以及日常生活中有机高分子化合物的概念及应用。
例3 （新增） 某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解：再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，震荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
【答案】C （2016年新课标Ⅱ理综题·T12）
【说明】本题是关于混合物的成分鉴别的实验题。通过对混合物的性质探究，由实验现象判断、归纳并形成实验结论。本题从知识层面考差了考生对碳酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐以及氯化银、铜和铝的化合物等相关性质的理解和掌握情况，涉及的内容不仅覆盖面广，而且都是元素化合物的核心知识。
例4 右图表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是
A.两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝Kw
B.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH )
C.图中T1＜T2
D.XZ线上任意点均有pH＝7
【答案】D（2013年全国大纲卷·T12）
【说明】此题设计新颖，图中给出了不同温度下c(H＋)和c(OH )的关系，考查考生对水中离子积、c(H＋)和c(OH )的关系以及c(H＋)与pH的关系的理解，同时考查考生获取图像信息和数据，进而分析问题和解决问题的能力。
例5（新增） 右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
TiO2/s TiO2/S＋（激发态）
TiO2/S＋TiO2/S+＋e－
I3－＋2e－3I－
2TiO2/S+＋3I－2TiO2/S＋I3－
下列关于该电池叙述错误的是：
A． 电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B．电池工作时，是将太阳能转化为电能
C． 电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
D．电池中镀铂导电玻璃为正极
【答案】A（2010年新课标Ⅰ理综题·T10）
【说明】本题给出了太阳能电池中一系列电子转移、物质转换反应以及电池结构的信息，信息内容丰富、图文并茂。考查考生利用原电池的基本原理分析和解释光电转化电池中电子转移、离子迁移、化学反应和能量转换的一系列基本问题的能力，同时还考查考生获取新信息并与已有知识融合重组在陌生情景中分析问题和解决问题的能力。
例6（新增）设为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A．14乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为
B．1与4反应生成的分子数为
C．1溶于过量硝酸，电子转移数为
D．标准状况下，含有的共价键数为
【答案】A（2016年新课标Ⅰ理综题·T8）
【说明】本题以阿伏加德罗常数为核心，考查内容涉及混合物的组成计算、可逆反应中反应物的转化率、氧化还原反应中电子转移数目的计算以及物质结构中价键的数目等问题，具有较强的综合性。
例7（新增）四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A．简单离子半径：WZ
【答案】B（2016年新课标Ⅲ理综题·T12）
【说明】本题主要考查考生对元素性质周期性变化规律的理解，需要熟练掌握短周期主族元素，并将原子结构、离子结构、元素单质性质、化合物性质与相关化学反应等内容进行综合运用，要求正确得出相关元素的名称及其化合物，并进而对元素的原子半径大小、简单离子半径大小、相关化合物水溶液的酸碱性、气态氢化物的热稳定性等做出正确判断。
例8（新增） 用右图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A．
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B．
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C．
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D．
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
【答案】D（2015年新课标Ⅱ理综题·T13）
【说明】本题将物质性质实验探究设计的试剂选择和预测的实验现象以表格形式呈现，信息容量大、综合性强、问题结构表述简洁清晰。从内容方面看，涉及的都是高中最常见的一些微粒之间的反应，但问题的设计在于打破考生的思维定式，所以选择了或者是混合加入试剂时离子的反应顺序，或者是相同的物质反应，改变了加入试剂的顺序等问题，不仅考查了考生对实验现象的预测和分析能力。
例9实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OHCH2=CH2+H2O
CH2=CH2+Br2 BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示：
有关数据列表如下：
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
状态
无色液体
无色液体
无色液体
密度／g · cm-3
0.79
2.2
0.71
沸点／℃
78.5
132
34.6
熔点／℃
一l30
9
-1l6
回答下列问题：
(1)在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是 ；(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：(填正确选项前的字母)
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是 ；
(4)将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 层(填“上”、“下”)；
(5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用 洗涤除去；(填正确选项前的字母)
a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚，可用 的方法除去；
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是 ；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是 。
【答案】（2012年海南高考化学卷·T17）
(1)d (2)c (2)溴的颜色完全褪去 (4)下 (5)b (6)蒸馏
(7) 乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；1, 2—二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞。
【说明】本题是一道有机化学实验题，主要考查考生对有机实验知识的了解程度和对所提供的实验信息及物理常数的解读能力，要求考生利用已经学过的基础化学实验知识和基本技能并结合获取的数据信息，回答合成有副产物生成的有机反应及实验操作的相关问题。
例10（新增）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。装置B的主要作用是________。
（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______。装置H反应管中盛有的物质是_______。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强______。
②草酸为二元酸______。
【答案】（2015年全国理综I卷·T26）
⑴有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊；CO2；冷凝（水蒸气、草酸等），避免草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验。
⑵ ①F、D、G、H、D、I； CuO（氧化铜）；
②H中的粉末有黑色变为红色，其后的D中的石灰水变浑浊；
⑶ ① 向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生。
②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍
【分析】本题研究和验证草酸（乙二酸）的物理性化学性质。要求考生根据提供的信息预测和描述草酸分解的实验现象，并要求选用合适的实验装置证明草酸分解产生CO
及其实验现象。该题其新颖之处是要求考生对于给出具体要求的推论----草酸的酸性比碳酸的强等，设计出具有明显反应现象或者定量数据的实验方案能够证明推论。
例11碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：
（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为____________。
（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。
（3）已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。
（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g），在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0. 784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
②上述反应中，正反应速率为v正= k正·x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=________min-1
③ 由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________（填字母）。
【参考答案】（2015年全国新课标Ⅰ·T28）
⑴MnSO4； ⑵ 4.7×10-7； ⑶ 299
⑷①K=0.1082/0.7842；②k正/K；1.95×10-3 ③A点、E点
【说明】本题以碘及其化合物的制备和反应为情景，考查了中学化学中一些基本物质的制备反应、运用盖斯定律进行相关热化学方程式的运算，同时要求考生能够正确理解相关沉淀溶解平衡之间的相互关系以及影响，比较全面地认识化学反应原理和有关规律，了解相应的实验方法，并且根据实验数据关系图表、运用化学基本原理来正确分析、定量描述温度等因素对反应速率及平衡变化的影响。
例12乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
（1）间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)，再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式 。
（2）已知：
甲醇脱水反应2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) D△H1＝－23.9kJ·mol－1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)＝C2H4 (g)＋2H2O(g) D△H2＝－29.1kJ·mol－1
乙醇异构化反应C2H5OH (g)＝CH3OCH3(g)) D△H3＝＋50.7kJ·mol－1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)的
△H＝ kJ·mol－1。与间接水合法相比，气相直接水合法的优点是 。
（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中︰=1︰1）。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝ （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为 ，理由是 。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃
，压强6.9MPa，︰=0.6︰1。乙烯的转化率为5℅，若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有 、 。
【参考答案】（2014年全国新课标Ⅰ·T28）
（1）C2H4+H2SO4= C2H5OSO3H、C2H5OSO3H＋H2O=C2H5OH+ H2SO4
（2）－45.5 污染小、腐蚀性小等
（3）①
②P1< P2< P3< P4
反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高
③将产物乙醇液化移去 增加︰比
【说明】本题以实际工业生产的乙烯水合制乙醇反应为情景，涉及化学反应方程式、热效应计算、平衡常数计算及影响因素分析等考点，涵盖高中化学原理部分几乎所有的主干知识，具有较高的综合性。本题的亮点一是将有机化学反应基本类型的加成反应和水解反应迁移到无机物与有机物的反应，考查考生的信息归纳和迁移能力；二是以各物质平衡分压代替各物质的平衡浓度来表达和计算化学平衡常数，对于考生的临场吸收、消化和应用新知识的能力具有较好的考查功能。
例13（新增）甲醇既是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题：
化学键
H-H
C-O
C O
H-O
C-H
E/（kJ.mol-1）
436
343
1076
465
413
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由此计算△H1= kJ.mol-1，已知△H2=-58kJ.mol-1，则△H3=
kJ.mol-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。
（3）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示。（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。图2中的压强由大到小为__ ___，其判断理由是___ __。
【答案】（1）—99；＋41 （2）； a；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；
（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO的量增大；总结果，随温度升高，使CO的转化率降低；P3＞P2＞P1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高
【说明】本题作为化学反应原理的考核题目，尽管以多重反应为载体，较为复杂。但考核知识仍为中学化学的基础知识，考查考生灵活运用所学知识进行综合分析，进而解决实际问题的能力。
例14 （新增）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下图所示：
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
化合物
0
20
40
60
80
100
NH4Cl
29．3
37．2
45．8
55．3
65．6
77．3
ZnCl2
343
395
452
488
541
614
化合物
Zn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ksp近似值
10-17
10-17
10-39
回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为 。
（2）维持电流强度为0．5A，电池工作五分钟，理论消耗Zn g。（已经F=96500C/mol）
（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵，两者可以通过 分离回收，滤渣的主要成分是二氧化锰、______和 ，欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是 ，其原理是 。
（4）用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除少量杂质铁，其方法是：加入新硫酸和双氧水，溶解，铁变为 ，加碱调节pH为 ，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）。继续加碱调节pH为 ，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0．1mol/L）。若上述过程不加双氧水的后果是 ，原因是 。
【答案】（2015年新课标Ⅱ·T26）
（1）MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH （2）0.05g
（3）加热浓缩、冷却结晶；碳粉、MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2
（4）Fe3＋；2.7；6；Zn2＋和Fe2＋分离不开；Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
【说明】本题通是一道联系生活实际考查元素化合物性质的试题，融合了资源的回收利用等环保意识。该题主要考查酸性锌锰干电池回收处理中的化学问题，涉及电化学、重结晶、溶液中沉淀溶解平衡等化学原理，考查考生灵活应用表中的信息分析和解答问题的能力，同时通过知识的迁移和扩展考查考生的学习判断能力和对新知识点的理解和把握能力。
例15 次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。回答下列问题：
（1）H3PO2是一元弱酸，写出其电离方程式 。
（2）H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银，从而可用于化学镀银。
①(H3PO2)中，P元素的化合价为 。
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为： （填化学式）。
③NaH2PO2为 （填“正盐”或“酸式盐”），其溶液显 （填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”）。
（3）(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式 。
（4）H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①写出阳极的电极反应式 。
②分析产品室可得到H3PO2的原因 。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。
【答案】（2014年全国新课标Ⅰ·T27）
（1）+
（2）①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性
（3）2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
（4）①2H2O-4e-=O2↑+4H+
②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2
① 或被氧化
【说明】本题以考生不太熟悉的次磷酸为载体，涵盖电离平衡、化合价推断、氧化还原反应、物质分类判断以及电化学等知识，要求考生能够从中获取信息、应用信息并进行综合处理才能解答问题。其中第(4)小题的电化学内容，结合给出图示的工业生产背景，具有很好的综合性和开放性。该题
的亮点是在回答电离方程式、物质分类的判断时需要直接和间接使用题中一元强酸的信息，而对于强还原性的信息也需要直接和间接地多次使用才能完成镀银产物的判断以及对“三室电渗析法”缺点的分析。
例16下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
C(H2SO4)
/mol·L-1
V(H2SO4)
/mL
溶液温度/℃
金属消失
的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
20
44
40
分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验4和5表明， 对反应速率有影响， 反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 （填实验序号）；
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 （填实验序号）；
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 。
（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因： 。
【参考答案】（2007年海南高考题·T17）
⑴固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
⑵1、3、4、6、8 2、5
⑶反应温度 6和7、8和9
⑷因为所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，产生热量相等，所以溶液温度变化值相近
【说明】本题考查影响化学反应速率的因素的相关知识以及考生对实验数据的查阅、分析能力。要求考生利用控制变量的方法分析实验数据，认识对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
废旧锂离子电池
放电处理
拆解
正极碱浸
NaOH溶液
过滤
滤液
滤渣
调pH
过滤
滤液
Al(OH)3固体
酸浸
H2SO4、H2O2
调pH
过滤
滤渣
滤液
萃取
水相（Li2SO4溶液）
有机相
反萃取
有机相
再生回用
水相（CoSO4溶液）
沉钴
NH4HCO3溶液
过滤
滤液
CoCO3固体
例17．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）。导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6,现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。
回答下列问题：
（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为 。
（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 。
（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式
；
可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液，但缺点是
。
（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 。
（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式
、
。
（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因
是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 （填化学式）。
（1）根据化合价代数和为零可算出LiCoO2中，Co元素的化合价为+3价
（2）根据工艺流程中有Al(OH)3固体和题干中的铝箔，易推知是铝与NaOH溶液反应，
所以离子方程式为： 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
（3）根据工艺流程中有 Li2SO4溶液、CoSO4（Co+2价）溶液，所以加H2SO4、H2O2酸浸的过程中发生氧化还原反应有
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2= Li2SO4+2 CoSO4+O2↑+4H2O，
因为反应是温度80℃，还会发生双氧水制氧气的反应：2H2O 2O2↑+2H2O；
用盐酸酸浸，由于盐酸容易被氧化成Cl2，污染环境，或污染更大。
（4）2CoSO4+2 NH4HCO3=CoCO3↓+ (NH4)2SO4+H2O+CO2↑
（5）充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6,可知放电时是Li1-xCoO2转化为LiCoO2。所以方程式为Li1-xCoO2+ LixC6= LiCoO2+6C
（6）放电时，LixC6在负极失电子变Li+，经电解质移向正极，并进入正极材料LiCoO2中。流程工艺中回收的金属化合物有Al(OH)3 、Li2SO4、CoCO3。
【参考答案】（2013年全国新课标Ⅰ·T27）
（1）+3价
（2）2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑
（3）2LiCoO2+3 H2SO4+H2O2= Li2SO4+2 CoSO4+O2↑+4H2O，
2H2O 2O2↑+2H2O；
盐酸容易被氧化成Cl2，污染环境
（4）2CoSO4+2 NH4HCO3=CoCO3↓+ (NH4)2SO4+H2O+CO2↑
（5）Li1-xCoO2+ LixC6= LiCoO2+6C
（6）放电时Li+移向正极；Al(OH)3 、Li2SO4、CoCO3
【说明】本题紧密联系生活实际，以锂离子电池正极材料的再生利用工艺为背景，考查内容涉及常见金属元素、非金属元素及其化合物的性质与应用，化学反应方程式、离子反应方程式与电极反应的书写，氧化还原反应的本质与配平，常见化学电源的种类及其工作原理，常见元素的化合价及根据化学式判断化合价，反应条件对产物的控制与影响，离子反应概念、质量守恒定律的含义。
例18（新增）是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（1）中的化合价为__________。
（2）写出“反应”步骤中生成的化学方程式 。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去和，要加入的试剂分别为__________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是 。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________，该反应中氧化产物是 。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的有效氯含量为 。（计算结果保留两位小数）。
【参考答案】（2016年全国新课标Ⅰ·T28）
（1）+3 （2）
（3）；； （4）， （5）
【说明】本题紧密联系化工生产实际，以“氯酸钠、SO2、NaCl等为原料合成NaClO2”为情境，流程图中展示了若干考生熟悉和不熟悉的信息，考查内容涉及常见元素单质及其化合物的物理性质、化学性质及应用，较复杂化合物中元素化合价的计算，化学反应原理及其应用，离子反应的概念，化学方程式的书写，氧化还原反应的本质、基本概念与方程式的配平，电解原理及其电极产物判断，利用离子反应生成除去杂质离子的原理和方法，简单的化学计算等。该题给出的信息非常丰富，要求考生既要具有接受、吸收与整合化学信息的能力，又要具有分析问题和解决问题的能力。
例19 碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
（3）CS2分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。
（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物熔点为253K，沸点为376K，其固体属于 晶体。
（5）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：
① 在石墨烯晶体中，每个C原子连接 个六元环，每个六元环占有 个C原子。
② 在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环，六元环中最多有 个C原子在同一平面。
【答案】（2015年全国新课标Ⅰ·T37）
（1）电子云 2
（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构
（3）σ键和π键 sp CO2、SCN- （4）分子
（5）①3 2 ②12 4
【说明】本题考查的内容涉及碳及其化合物的结构、化学性质、化学反应和应用。要求考生根据有关元素在周期表中的位置，正确书写其原子核外电子排布式，掌握化学键及其类型等概念，并且熟练掌握化合物中有关成键原子轨道杂化的形式、分子构型、晶体结构及其性质等。
例20硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:
(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
(2)硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献 个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4) 分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI
在液氨介质中反应制得SiH4,，该反应的化学方程式为 。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实:
① 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是
② SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
(6)在硅酸盐中，SiO44+四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为 。Si与O的原子数之比为 化学式为
【参考答案】
（1）M 9 4
（2）二氧化硅
（3）共价键 3
（4）Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4 + 4NH3 + 2MgCl2
（5）①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。
②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。
（6）sp3 1∶3 [SiO3] n 2n- (或SiO32-)
【说明】本题主要考查了IVA族的主要元素硅（Si）、碳（C）等及其化合物的一些重要化学性质、反应和应用。要求考生根据有关元素在周期表中的位置，正确书写其原子核外电子排布式，了解核外电子能层、原子轨道等概念，并且熟练掌握化合物中有关成键原子的轨道杂化形式、分子构型、晶体结构及其性质，掌握化学键键能对于化合物稳定的影响等等。
例21(新增)锗（）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：
（1）基态原子的核外电子排布式为__________，有__________个未成对电子。
（2）与是同族元素，原子之间可以形成双键、叁键，但原子之间难以形成双键或叁键，从原子结构角度分析，原因是 。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 。
熔点/℃
26
146
沸点/℃
186
约400
（4）光催化还原制备反应中，带状纳米是该反应的良好催化剂，、、电负性由大至小的顺序是____________________。
（5）单晶具有金刚石型结构，其中原子的杂化方式为__________，微粒之间存在的作用力是__________。
（6）晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为；B为；C为。则D原子的坐标参数为 。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知单晶的晶胞参数，其密度为__________（列出计算式即可）。
【答案】（2016年全国新课标Ⅰ·T37）（1）；2。
（2）原子半径较大，难以形成稳定的键，不易形成双键或叁键。
（3）、、的熔沸点依次上升。因为其组成和结构相似的物质，随分子量增大，范德华力增大，熔沸点上升。
（4）。
（5），共价键。
（6）①；②。
【说明】碳族元素是典型的半导体元素，在电子、材料、催化、能源等领域应用广泛，是当前的研究热点领域。本题主要考查碳族元素锗（Ge）及其化合物的结构、重要化学性质、化学反应和应用，要求考生根据有关元素在元素周期表中的位置，正确书写其原子核外电子排布式，了解其化学键的成键特征，并且熟练掌握化合物中有关成键原子的轨道杂化形式、分子构型、晶体结构及其性质等。
35.[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）
我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列问题：
（1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为_____________。
（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是__________。
（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。
①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。（填标号）
A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价层电子对数
C.立体结构 D.共价键类型
②R中阴离子N5-中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数（如苯分子中的大π键可表示为），则N5-中的大π键应表示为____________。
③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为（NH4+）N-H┄Cl、____________、____________。
（4）R的晶体密度为dg·cm-3，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为______________。
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