(共48张PPT)
主题2
无机物转化与应用
破难点3 归因解释、过程评价
1 [2025江苏卷]合成气经“变换”“脱碳”获得纯H2。
防止生成积碳；H2O(g)的比热容较大，吸收反应放出的热量，抑制温度升高
(2)脱碳在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的K2CO3吸收剂、K2CrO4(Cr正价有＋3、＋6)缓蚀剂等。K2CO3溶液浓度偏高会堵塞设备，导致堵塞的物质是______________(填化学式)。K2CrO4减缓设备腐蚀的原理是______________________________________________________________。
KHCO3
K2CrO4具有强氧化性，使钢制吸收塔内壁形成致密的氧化膜
【解析】 (1)由题给信息知“催化作用受接触面积和温度等因素的影响”，分析过量H2O(g)对低温型催化剂活性影响时可从这2个角度分析。接触面积角度：过量的H2O(g)能促进反应H2O(g)＋C(s)===H2(g)＋CO(g)正向进行，消除催化剂表面积碳，使反应物与催化剂有较大的接触面积，能维持催化剂的活性。温度角度：已知合成气变换反应是放热反应且反应器是绝热的，而催化剂只有在特定温度范围内才具有高活性，结合H2O(g)的比热容较大知，过量的H2O(g)能吸收反应放出的热量，使体系温度维持在一定范围内，催化剂可保持高活性。(2)“脱碳”即脱除CO2，该过程发生的反应为K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3，当K2CO3溶液浓度偏高时，相同体积的溶液中会生成较多的KHCO3，导致KHCO3因过饱和而结晶析出，从而堵塞设备。
2 [2024江苏卷]回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是_______________________ _____________________________________。
Fe2O3溶于盐酸，c(H＋)
减小，Fe3＋水解进入滤渣
(2)含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理如下：
其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是________________________________________________________________________________。
(R3NH)2SO4量增多，萃取正向进行程度增加
c(OH－)越大，FeS表面吸附的
越大
[pH的影响]
<
c(H＋)减小，
萃取正向进行程度增大，萃取率上升；当pH大于3，部分La3＋水解生成不能被萃取的La(OH)3，萃取率下降
(2)[2024常州期末]聚合氯化铝(PAC)水解过程中会产生聚合稳定态物质[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7＋(简称Al13)。Al13对水中胶体和颗粒物具有高度电中和桥联作用，是净水过程中的重要物质。
①Al3＋在水解过程中会产生[Al(OH)]2＋、[Al(OH)2]＋等产物。写出 Al3＋水解产生[Al(OH)]2＋的离子方程式：_________________________。
②使用Al3＋净水时应控制pH在6.80～8.02之间，否则净水效果不佳。在强酸性和强碱性环境时净水效果差的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。
强酸性环境，抑制Al3＋的水解，主要以Al3＋形式存在；强碱性环境，Al元素主要以[Al(OH)4]－形式存在
[温度的影响]
2 (1)[2025苏州考前模拟]ClO2可用于饮用水消毒，常通过CaO2与H2SO4酸化的NaClO3反应制备。制备ClO2反应的化学方程式为2NaClO3＋2H2SO4＋CaO2===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋CaSO4↓＋2H2O。
已知：NaClO3受热分解温度约为300 ℃，其他条件不变，研究温度对NaClO3转化率、ClO2 收率的影响，结果如图1所示。
图1
①当温度高于55 ℃，随着温度升高，NaClO3转化率下降的原因是 ___________________________________________________________。
②当温度高于60 ℃，随着温度升高，NaClO3转化率与ClO2收率之间的差值有增大趋势的原因是_______________________________________________________________________________。
温度升高，CaO2发生副反应，使参与还原NaClO3的CaO2量减少
Cl2O)，ClO2分解产生Cl2和O2
(2)“转化”后所得LiHCO3溶液中含有的Ca2＋需要加入Li3PO4溶液除去(部分流程如下)。
“除钙”步骤中其他条件不变，反应相同时间，温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如图2。
图2
①随着温度升高，最终Li2CO3的产率逐渐减小的原因是_________________________________________________________________。
②当温度高于50 ℃时，除钙率下降的原因可能是________________________________________。
温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3(PO4)2一同被过滤
(3)[2024南京、盐城期末]V2O5-WO3/TiO2催化剂可以催化NH3脱除烟气中的NO。
反应：4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 632.4 kJ/mol。
将模拟烟气以一定流速通过装有V2O5-WO3/TiO2催化剂的反应管，反应相同时间，测得NO转化率随温度的变化如图3所示。
图3
①反应温度高于350 ℃，NO转化率下降的原因可能是______________________________________________________________。
②若烟气中含有SO2，则会导致催化剂失活，原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
催化剂活性下降，反应速率减小；NH3与O2发生反应生成NO
SO2会被(V2O5)催化氧化为SO3，SO3与NH3作用生成NH4HSO4或(NH4)2SO4，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大减小了催化剂和反应物的接触面积[或SO2与NH3作用生成NH4HSO3或(NH4)2SO3，最终被氧化为NH4HSO4或(NH4)2SO4，覆盖(沉积)在催化剂的表面，大大减小了催化剂和反应物的接触面积]
[物质性质与反应的影响]
3 (1)[2025南通阶段考]从高铝粉煤灰(含SiO2、Al2O3和少量Fe2O3、Ga2O3等)中提取镓的过程如下：
已知粉煤灰中Ga2O3存在形式有两种：一种存在于非晶质中，易与酸或碱反应；一种存在于由SiO2和Al2O3组成的玻璃体结构中，该玻璃体结构难与酸或碱反应。
①焙烧。向高铝粉煤灰中加入Na2CO3焙烧，得到 Na2SiO3、 NaAlO2、NaGaO2等。焙烧过程中加入Na2CO3的作用除与Ga2O3反应外，还有________________________________________________________________。
②浸取。向焙烧所得固体中加入NaOH溶液可浸取镓元素。浸取时选用NaOH溶液而不用水的原因是______________________________________________________________。
破坏玻璃体结构，并与其中的Ga2O3反应，有利于提高镓的
防止NaGaO2水解产生Ga(OH)3沉淀而降低镓的浸出率
提取率
③除硅铝。先除去浸取液中的硅，得到主要含Na[Al(OH)4]和Na[Ga(OH)4]的溶液，向其中通入CO2至pH＝10，过滤。溶液中镓元素含量随pH变化如图所示。pH由11降到10的过程中，溶液中镓元素含量降低的原因是_______________________________________________[已知：pH＝11时，溶液中开始析出Al(OH)3，pH＝10时，开始析出Ga(OH)3]。
Al(OH)3沉淀析出时，部分镓元素被包裹、吸附
(2)[2025扬州期末]单质硫有S2、S4、S6、S8等同素异形体，可由闪锌矿(主要含ZnS、FeS)制备。已知：低于112 ℃时，S8在水溶液中呈固态，高于150 ℃易分解，易溶于CCl4。
将闪锌矿置于敞口容器中，加入硫酸浸取，边搅拌边通入O2。部分浸取过程如图1所示。
图1
①步骤Ⅱ反应的离子方程式为_____________________________________________。
②高于112 ℃时，锌的浸出率更高，除反应速率加快外，主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
8H2S＋16Fe3＋===S8↓＋16Fe2＋＋
16H＋
高于112 ℃时，覆盖在闪锌矿表面的S8熔化，有利于锌元素浸出(或低于 112 ℃时，S8会在水中以固体析出，覆盖在闪锌矿表面，阻碍锌元素浸出)
③相同条件下，锌的浸出率和硫的氧化率随初始酸浓度的变化如图2所示，初始酸浓度大于1.6 mol/L时，硫的氧化率随酸浓度的增加而下降，主要原因是______________________________________________________________。
图2
随着酸浓度增大，硫元素转化为H2S逸出，导致硫的氧化率降低
(3)[2024无锡期末]使用ZnMnO3脱硫剂脱除CH4或H2中的H2S。ZnMnO3脱硫和再生的过程如图3所示(部分产物已省略)，在脱硫过程中脱硫剂表面形成羟基，有利于H2S的脱除。
图3
①脱除H2S(步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，需350 ℃)的化学方程式为__________ _________________________________________________________。
②中间体MnSO4对脱硫剂的再生起关键作用，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。
③天然气中少量的水蒸气加快了H2S的脱除，原因是__________________________________________________________。
2H2S＋3O2
MnSO4高温(850 ℃)分解产生SO2等气体，生成多孔MnO2和ZnO(或生成多孔ZnMnO3)，增加了脱硫剂的比表面积
水分子吸附在脱硫剂表面，增加了羟基，有利于H2S的脱除
【解析】 (2)②由题干“低于112 ℃时，S8在水溶液中呈固态”，可推测高于112 ℃时，S8熔化，不再覆盖在闪锌矿表面，锌元素浸出率提高。③首先要明白：FeS、ZnS与酸反应生成H2S，部分H2S与Fe3＋反应，部分H2S逸出溶液，不是所有的H2S均与Fe3＋反应。当酸浓度过大时，来不及与Fe3＋反应而逸出溶液的H2S的比例增大，导致硫的氧化率降低。(3)③已知：脱硫剂表面形成羟基，有利于H2S的脱除，故水分子吸附在脱硫剂表面，可增加羟基数目，有利于H2S的脱除。
难点1 化工生产适宜条件选择的一般原则
条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过大，又不能过小
从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制
难点2★ 温度控制
1 控制温度的目的
提高反应速率、提高产率和转化率、减少副反应、提高产品纯度；加热可增大反应速率或促进反应的某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)反应程度更大。
2 在一定范围内控制温度的目的
(1)若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较小。
(2)若温度过高，某些物质会分解(如H2O2、氨水、浓硝酸、铵盐)或挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或被氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)。
3 与温度相关的操作及目的。
(1)加热：增大化学反应速率或使化学平衡向某方向移动。
(2)冷却：防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动。
(3)区间内控温：若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较小；若温度过高，则某物质(如H2O2、氨水、草酸、浓硝酸、铵盐)会分解或挥发。
(4)水浴加热：受热均匀，温度可控，且温度不超过100 ℃。
(5)冰水浴冷却：防止某物质分解或挥发。
(6)趁热过滤：防止温度降低后某物质析出。
(7)减压蒸发：降低蒸发温度，防止某物质分解(如浓缩H2O2溶液)。
难点3 其他原因分析
1 浓度
(1)根据需要选择适宜的浓度或投料比，不仅可控制一定的反应速率，还可使反应更有利于目标产物的生成。
(2)反应物过量，能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率，但对后续操作也会产生影响。
2 压强：改变反应速率，使平衡向需要的方向移动。
3 催化剂：选择合适的催化剂，能增大反应速率。
4 使用保护气：(1)隔绝空气(主要是隔绝O2、H2O)。
(2)抑制弱离子的水解(如HCl氛围)。5 其他归因列举
目的或原因 思考方向
沉淀(晶体)洗涤的目的 若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物
若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质(如目标产物)尽可能洗出来
沉淀(晶体)用冰水洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，又能减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
目的或原因 思考方向
沉淀(晶体)用有机溶剂(酒精、丙酮等)洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，又能减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗，此外又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的有机溶剂，产品易干燥
控制溶液pH的目的 防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解等
目的或原因 思考方向
温度不高于×× ℃的原因 温度过高，××物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)；××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)；××物质被氧化(如Na2SO3)；促进××物质水解(如AlCl3)
蒸发、反应时的气体氛围 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时，需在HCl气流中进行；加热MgCl2·6H2O得MgCl2时，也需在HCl气流中进行)
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1 [2025南通如皋适应性二]某含砷废渣经水浸后，得浸出液和滤渣，其中浸出液中主要含Na3AsO4，滤渣中含雄黄(As4S4)。通过如下过程可分离制取单质砷(As4)：
已知：H3AsO4是一种三元弱酸；温度为25 ℃时，Ksp[Ca3(AsO4)2]＝6.8×10－19、Ksp[FeAsO4]＝5.7×10－21、Ksp[Ca(OH)2]＝5.5×10－6。
(1)雄黄(As4S4)在加热的条件下会被氧气氧化。1 mol As4S4氧化生成As2O3和SO2，转移电子的物质的量为________mol。
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图1 图2
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3
①溶液中砷的去除率与温度的关系如图2所示。温度越高，溶液中砷的去除率越低的原因是___________________________________________ _____________________________________________________________。
温度升高，Ca(OH)2溶解度减小，Ca2＋浓度减小，生成的 Ca3(AsO4)2沉淀减少[或温度升高，Ca3(AsO4)2溶解度增大]
生成Fe(OH)3 胶体吸附并沉淀溶液中的含砷物质
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3
(4)“还原”时反应在高温条件进行，所得产物除As4外，还有CO和CaO，写出该反应的化学方程式：________________________________________________。
＋6CaO
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(1)从反应后的混合物中获得较高产率的NaFeY·3H2O粗品的实验操作是________________________，过滤，水洗，干燥。检验NaFeY·3H2O是否洗净的试剂是__________________________。
(2)保持其他条件不变，乙二胺四乙酸铁钠的产率随反应液pH的变化如图所示。pH过低或过高产品产率均减小的主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
冷却至室温，加入乙醇
AgNO3溶液和稀硝酸
pH过低，H4Y电离出的Y4－浓度小(或pH过低，H4Y在水中溶出量小)，pH过高，Fe3＋转为Fe(OH)3，溶液中Fe3＋浓度减小
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3 [2025苏锡常镇一调]活性炭(AC)负载Fe、Ni材料联合NaClO可去除废水中的硝态氮。
图1
图2
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还原剂Fe的量减少；减少Fe表面与废水的接触面积；Fe－C微原电池数目减少(任写其中两点)
在铁炭中加入镍，形成Ni－Fe微原电池和Ni－C微原电池，加快反应速率
2
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1(共43张PPT)
主题5
实验探究与实践
破难点5 描述实验操作、补充实验方案
1 [2024江苏卷]贵金属银应用广泛。Ag与稀硝酸制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水。还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol/L盐酸后静置，充分反应得到Ag。
为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(实验中必须使用的试剂和设备：稀硝酸、AgNO3溶液，通风设备)。
洗涤，直至向最后一次洗涤液中滴加AgNO3溶液无白色沉淀生成为止，将滤渣放入烧杯中，打开通风设备，边搅拌边加入稀硝酸至无气泡产生，若固体完全溶解，则AgCl完全转化，反之，则AgCl未完全转化
【解析】 AgCl不溶于硝酸，向洗涤干净的滤渣中加入足量稀硝酸，充分搅拌，若滤渣全部溶解，则AgCl完全转化，反之，则AgCl未完全转化；向滤渣中加入稀硝酸之前，需要先用AgNO3溶液检验滤渣已经洗涤干净，确保滤渣中不含Cl－，防止Cl－重新转化为AgCl干扰实验，具体实验方案见答案。
2 [2023江苏卷]实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示如下：
制取MgSO4·H2O晶体。在如图所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是__________________________________________________________________；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量 Fe3＋、Al3＋的MgSO4溶液中__________________________________________________________________________________________________________________________________________(已知：Fe3＋、Al3＋在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出 MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150～170 ℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末)。
用分液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈瓶中缓慢滴加H2SO4溶液
分批加入少量MgO粉末，搅拌，至用pH试纸测得pH>5，过滤，将滤液蒸发浓缩，降温至室温结晶，过滤；所得晶体在150～170 ℃下干燥
【解析】 MgSO3浆料放在分液漏斗中容易沉降堵塞漏斗，在三颈瓶中一直搅拌不会沉降，可增大其与H2SO4溶液的接触面积，使反应充分进行；用分液漏斗滴加H2SO4溶液至三颈瓶中，缓慢滴加的目的是防止反应过于剧烈而失控。
1 (1)[2025南通四模]蚀刻废液中含较多CuCl2、HCl和氯亚铜酸 (HCuCl2)，可通过多种途径加以利用。利用蚀刻废液制备CuCl2。CuCl2的溶解度曲线如图所示，CuCl2溶液在不同温度下结晶会析出带不同数目结晶水的晶体，15 ℃以下析出CuCl2·4H2O。设计从蚀刻废液获得无水CuCl2的实验方案：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________，得到无水CuCl2(实验须使用O2、高压HCl气体)。
边搅拌边向蚀刻废液中通入足量O2，充分反应后，将溶液蒸发浓缩至表面出现晶膜，冷却至15 ℃以下结晶，过滤，将所得晶体在高压HCl气体中加热至固体不再变化
(2)[2025扬州考前模拟]电子元件废料中金(Au)和Cu以单质形式存在。请补充从电子元件废料中回收Cu单质的实验方案，酸浸实验装置如图所示。取一定量的电子元件废料加入三颈烧瓶，____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，关闭电源，收集阴极生成的铜(必须使用：浓硝酸，0.1 mol/L NaOH溶液，直流电源，铜电极，石墨电极)。
加入足量的浓硝酸，并不断搅拌，同时将生成的气体通入0.1 mol/L NaOH溶液中。充分反应至无气泡生成，过滤。将铜电极接直流电源负极，石墨电极接直流电源正极，电解滤液至滤液接近无色
(3)[2025南通、泰州等七市二调]已知：焦磷酸铜盐、柠檬酸铜盐是工业常用的铜电镀液，以酸性CuSO4溶液作电镀液时，镀铜效果不佳。在塑料件上镀铜时需要首先对塑料件进行预处理，使其表面覆盖一层铜膜。涉及反应：HCHO＋Cu(OH)2＋OH－===HCOO－＋Cu＋2H2O。补充完整在塑料件上镀铜的实验方案：向装有塑料片的烧杯中加入CuSO4溶液，____________________________________________________________________，将预处理后的塑料片从烧杯中取出并洗净后，将待镀塑料片________________________________________________________________________________，通电一段时间(实验中须使 用的试剂和设备：NaOH溶液、HCHO溶液， K6[Cu(P2O7)2]溶液、Cu片；如图所示电解池)。
边搅拌边加入NaOH溶液至过量，再加入一定量的甲醛溶液，充
分反应
与图示电解池中Y极相连，将铜片与X极相连，加入K6[Cu(P2O7)2]溶液
【解析】 (3)由题干信息知，预处理塑料件使其表面覆盖一层铜膜时，涉及的反应为HCHO＋Cu(OH)2＋OH－===HCOO－＋Cu＋2H2O，需要用到的试剂为HCHO溶液、CuSO4溶液、NaOH溶液，由“Cu(OH)2＋OH－”知，CuSO4溶液中应该先加入NaOH溶液，后加入HCHO溶液，且加入的NaOH溶液是过量的；Cu片作阳极，连接外接电源正极(即X极)，预处理后的塑料件作阴极，连接外接电源负极(即Y极)，K6[Cu(P2O7)2]溶液为电镀液。
2 (1)[2026南京期初]采用量气法可测定CaO2的纯度(假设杂质不产生气体)，装置如图所示(部分装置已略去)。
①在25 ℃和101 kPa条件下，气体摩尔体积Vm______(填“>”“<”或“＝”)22.4 L/mol。
>
调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；点燃酒精灯，加热试管至量气管中液面不再下降；冷却至25 ℃，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；重复上述操作进行多次实验
(2)[2025苏锡常镇二调]已知水溶液中Cl－可用精确浓度的Hg(NO3)2溶液滴定，以二苯偶氮碳酰肼为指示剂，滴定终点时溶液出现紫红色。滴定反应为Hg2＋＋2Cl－===HgCl2↓(白色)，滴定装置如图所示。补充完整实验方案：准确量取25.00 mL水样(水样中Cl－浓度约为0.040 0 mol/L)于锥形瓶中，调节pH为2.5～3.5，将0.020 00 mol/L Hg(NO3)2溶液装入酸式滴定管中，调整管中液面至“0”刻度，___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(必须使用的试剂：二苯偶氮碳酰肼)。
向锥形瓶中滴加2～3滴二苯偶氮碳酰肼，振荡，向锥形瓶中慢慢滴加0.020 00 mol/L Hg(NO3)2溶液，边滴加边振荡锥形瓶至加入最后半滴Hg(NO3)2溶液时，颜色变为紫红色，且 30 s 内不褪色；记录滴加Hg(NO3)2溶液的体积，重复上述操作2～3次
(3)[2025南京、盐城一模] 测定Zn3(PO4)2·4H2O含量。测定含量前需用Zn2＋标准溶液标定Na2H2Y溶液的浓度。请补充完整配制250 mL 0.200 0 mol/L Zn2＋标准溶液的实验步骤：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀，继续加入蒸馏水至液面离刻度线 1～2 cm时，改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切， 盖好瓶塞，摇匀，装瓶，贴标签[Zn相对原子质量为 65.38。实验中必须使用的试剂和仪器：纯锌、6.0 mol/L 盐酸、精确度为0.000 1 g的分析天平(如图所示)]。
用分析天平准确称取3.269 0 g纯锌，将其全部转移至烧杯中，加入6.0 mol/L盐酸至纯锌全部溶解，加水稀释并冷却至室温，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶，用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液全部注入容量瓶
【解析】 (2)该实验方案实际上是补充滴定操作。先滴加2～3滴指示剂(淀粉溶液作指示剂滴定I2时例外，指示剂要后加，接近滴定终点时才滴加指示剂，目的是减少淀粉裹挟的I2，减小滴定误差)，再滴加标准溶液，整个滴定过程要不停振荡锥形瓶，注意接近滴定终点时改用半滴滴定法，溶液变色后，要维持30 s内溶液颜色不变，记录数据并重复滴定操作2～3次。(3)配制一定物质的量浓度溶液的步骤：计算→称量(分析天平)→溶解(冷却至室温)→转移→洗涤(2～3次)→定容→摇匀→装瓶。具体配制步骤见答案。
难点1 物质制备实验方案设计
1 解题策略模型
2 试剂的添加
3 反应条件的控制
条件的控制→酸碱性、 温度、浓度等
(文字、图表、计算等信息提取)
4 实验操作的优化
5 规范答题
边搅拌边向溶液中滴加(“适量”或“过量”或“少量”)某试剂，充分反应，至pH在某范围，(过滤)，蒸发浓缩(“至有大量晶体析出，在某温度下趁热过滤”或“冷却结晶，过滤”)，(“冰水”或“乙醇”等试剂)洗涤，干燥。
典型案例：焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为CuO、SiO2，少量Fe2O3)为原料制备CuSO4·5H2O晶体时，请补充完整相应的实验方案：取一定量焙烧过的铜精炼炉渣，_________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________，加热浓缩、
冷却结晶、过滤、晾干，得到CuSO4·5H2O晶体。
已知：①该实验中pH＝3.2时，Fe3＋完全沉淀；pH＝4.7时，Cu2＋开始沉淀。②实验中可选用的试剂：1.0 mol/L H2SO4、1.0 mol/L HCl、1.0 mol/L NaOH。
【分析】原料：CuO，杂质：SiO2及少量Fe2O3→产品：CuSO4·5H2O。
【思考】①固体制取溶液需要溶解，用什么试剂？②有杂质，如何除去？③每步设计的信息来源在哪？
搭建框架、补充细节
【规范表达】边搅拌边加入稍过量1.0 mol/L H2SO4，至固体不再溶解，过滤，边搅拌边向滤液中滴加1.0 mol/L NaOH溶液，调节溶液 pH在3.2～4.7之间，过滤
难点2 描述“实验现象”的答题规范
1 现象描述的答题模板
有关溶液的现象描述(五大类) a. 颜色由……变成……；
b. 液面上升或下降(形成液面差)；
c. 溶液变浑浊或生成(产生)……(颜色)沉淀；
d. 溶液发生倒吸；
e. 产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)等
有关固体物质的现象描述(四大类) a. ……(固体)表面产生大量气泡；
b. ……(固体)逐渐溶解；
c. ……(固体)体积逐渐变小(变细)；
d. ……(固体)颜色由……变成……
有关气体的现象描述(三大类) a. 生成……色(味)气体；
b. 气体由……色变成……色；
c. 气体先变……后……(加深、变浅、褪色等)
2 现象描述时的注意事项
(1)现象描述要准确。如：A试管中……，B处观察到……
(2)不能以结论代替现象。如铁丝在氧气中燃烧的实验现象是“火星四射，放出大量的热，生成黑色固体”，而不能用结论“生成四氧化三铁”代替“生成黑色固体”。
难点3 描述“操作或措施”的答题规范
1 从溶液中得到晶体的操作：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥。
2 蒸发结晶的操作：将溶液转移到蒸发皿中，加热并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。
3 检验溶液pH：取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取液体，点在试纸中部，观察试纸的颜色变化，等pH试纸变色后，与标准比色卡对照。
检验气体：用石蕊试纸、淀粉－KI试纸检验气体性质时，先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，放在集气瓶口或导管口处，观察试纸的颜色变化。
注意 a. pH试纸不能测漂白性物质的pH(如氯水、次氯酸盐、浓硝酸)，pH试纸不能测脱水性物质的pH(如浓硫酸)；
b. 使用pH试纸测溶液pH时，pH试纸不能事先用蒸馏水润湿；
c. 测定溶液pH时，若将试纸润湿，则相当于稀释溶液，但不一定产生误差，如中性溶液pH的测定。
4 证明沉淀剂已过量的操作：静置，取上层清液少许于试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用能产生沉淀的试剂，若有沉淀生成，则说明沉淀剂已过量。
5 洗涤沉淀的操作：沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复2～3次。
6 滴定终点溶液颜色变化的判断：当滴入最后半滴××标准溶液后，溶液由××色变成××色(或溶液××色褪去)，且半分钟内不变色。
难点4★ 实验中常见操作的目的、作用或原因
1 沉淀水洗的目的：除去××杂质(可溶于水)。
2 沉淀用乙醇洗涤的目的：(1)减少固体的溶解损失。(2)除去固体表面吸附的杂质。(3)乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥。
3 冷凝回流的作用及目的：防止××蒸气逸出而脱离反应体系，提高××物质的转化率。
4 控制溶液pH的目的：防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××物质溶解等。
5 “趁热过滤”后，有时先向滤液中加入少量水，加热至沸腾，然后再“冷却结晶”出目标产物的原因：稀释溶液，防止降温过程中杂质析出，提高产品的纯度。
6 温度不高于××℃的原因：温度过低，反应速率较小，温度过高，××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)分解或××物质(如浓硝酸、浓盐酸)挥发或促进××物质(如AlCl3)水解。
7 减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止××物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解。
8 蒸发、反应时的气体氛围：抑制××离子的水解(如蒸发AlCl3溶液获得无水AlCl3时，需在HCl气流中进行；加热MgCl2·6H2O获得MgCl2时，需在HCl气流中进行)。
9 配制某溶液时，事先煮沸蒸馏水的原因：除去溶解在水中的氧气，防止某物质被氧化。
10 反应容器中，和大气相通的玻璃管的作用：平衡压强或指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大。
11 加热的目的：增大反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成目标产物的方向)移动。
12 用平衡移动原理解释某现象的原因：溶液中存在××平衡，该平衡是××(平衡反应的特点)，××(条件改变)使平衡向××方向移动，产生××现象。
2
4
1
3
1 [2024淮安考前模拟]将一定量的KClO3与稍过量KOH混合熔融，再分批加入一定量MnO2。在加热条件下迅速搅拌制得墨绿色K2MnO4。已知：向K2MnO4碱性溶液中加酸会生成MnO2和KMnO4，在pH＝9.5～10.5时，反应趋于完全。
(1)KClO3、KOH混合熔融时不能选用瓷坩埚的原因是__________________________________________。
(2)分批加入一定量MnO2的原因是__________________________________________________________。
熔融时KOH能与瓷坩埚中的SiO2反应
防止MnO2催化KClO3分解，提高KClO3的利用率
2
4
1
3
(3)请补充完整制取KMnO4晶体的实验方案：将墨绿色固体混合物加水溶解，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，得KMnO4晶体(实验中可选用试剂：6 mol/L盐酸、6 mol/L CH3COOH、冰水。实验中须使用的实验仪器：砂芯漏斗、pH计。部分物质溶解度曲线如图所示)。
边搅拌边滴加6 mol/L CH3COOH，并同时用pH计测定溶液的pH，当pH在pH＝9.5～10.5时停止滴加，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩至表面出现晶膜，停止加热，冷却至0 ℃结晶、过滤、用冰水洗涤晶体，低温干燥
2
4
1
3
2 [2025南通如皋适应性考试二] 实验室常用滴定法测定AlI3样品的纯度(杂质不参与反应)。
(1)补充完整测定的实验方案：称取一定质量样品，加水溶解后定容至100 mL，取 25.00 mL 于锥形瓶中，加入10 mL 0.010 0 mol/L AgNO3溶液(过量)，充分反应后静置，__________________________________ ___________________________________________________________________________，读数，计算，_________________________________[已知Ksp(AgSCN，白色)＝1.0×10－12。实验中须使用的试剂：NH4Fe(SO4)2溶液、0.010 0 mol/L NH4SCN标准液]。
滴加2～3滴NH4Fe(SO4)2溶液，用0.010 0 mol/L NH4SCN标准液滴定，至溶液恰好变为浅红色且半分钟内不变色
重复滴定操作和计算三次，求平均值
2
4
1
3
(2)终点读数时，若俯视装有NH4SCN标准液的滴定管，则最终所测样品的纯度将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
偏大
2
4
3
1
(1)请补充完整实验方案：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。重复上述操作2～3次，按公式进行数据处理[实验中必须使用的试剂和仪器：纯铜片、铂丝、CuSO4溶液、秒表、分析天平、直流电源(本实验过程中电流恒为1 A)]。
用分析天平称量纯铜片质量，将纯铜片与直流电源正极相连，铂丝与直流电源负极相连，两电极平行浸入CuSO4溶液中。接通电源同时打开秒表，一段时间后关闭电源并记录时间。取出铜片，用蒸馏水洗涤，晾干，用分析天平称量铜片的质量
2
4
3
【解析】 (1)由计算公式知，需要测定的数据有时长t和铜片的Δm，该电解原理与电解精炼铜类似，区别是本题中阳极是纯铜片，纯铜片连接外电源正极，则铂丝作阴极，连接外电源负极，浸入CuSO4溶液中的两个电极要平行，接通电源同时打开秒表，一段时间后关闭电源并记录时间，称量铜片的Δm之前要洗涤并晾干铜片。
1
(2)本实验中不采用铂电极增加的质量来测定NA，其原因是______ __________________________________________。
极上析出的铜部分脱落、铂电极上有氢气析出
铂电
2
4
3
1
4 [2024南京二模]已知：①Ksp[Cu(OH)2]＝1×10－20；②Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋ K＝2×1013；③沉淀速率过快时，Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。
以CuSO4·5H2O固体为原料，补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案：取一定质量的CuSO4·5H2O固体分批加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，低温烘干(须使用的试剂：浓氨水、1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水)。
边搅拌边向溶液中滴加浓氨水至产生的沉淀完全溶解，滴加 1 mol/L NaOH溶液，直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成，过滤；用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1 mol/L BaCl2溶液无明显现象
2
4
3
1(共54张PPT)
主题3
反应原理与规律
破难点4 微观机理 多角度认识催化剂
A
2 [2023江苏卷]金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)＋2H2S(g)=== CS2(g)＋4H2(g)，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是( )
A. 该反应的ΔS＜0
C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D. 该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为2×6.02×1023
C
3 [2025江苏卷]合成气(CO和H2)是重要的工业原料气。
(1)合成气经“变换”“脱碳”获得纯H2。向绝热反应器中通入CO、H2和过量的H2O(g)：
ΔH<0
催化作用受接触面积和温度等因素影响，H2O(g)的比热容较大。H2O(g)过量能有效防止催化剂活性下降，其原因有_______________ _____________________________________________________。
防止生成积碳；H2O的比热容大，吸收反应放出的热量，抑制温度升高
CH4分解生成H2；
CO发生副反应而被消耗
432
甲 乙
【解析】 (1)由题给信息“催化作用受接触面积和温度等因素的影响”，分析过量H2O(g)对低温型催化剂活性影响时可从这2个角度分析。接触面积角度：过量的H2O(g)能促进反应H2O(g)＋C(s)===H2(g)＋CO(g)正向进行，消除催化剂表面积碳，使反应物与催化剂有较大的接触面积，能维持催化剂的活性。温度角度：已知合成气变换反应是放热反应且反应器是绝热的，而催化剂只有在特定温度范围内才具有高活性，结合H2O(g)的比热容较大知，过量的H2O(g)能吸收反应放出的热量，使体系温度维持在一定范围内，催化剂可保持高活性。
1 [2025宿迁泗阳期中]乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
B
A. 总反应为吸热反应
B. 决定总反应速率快慢的是反应物―→中间产物1的反应
C. 反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化
2 [2025苏州期初]FeSO4精制液与NaNO2、H2SO4、O2反应生成铁黄(FeOOH)，再由铁黄制取铁红。
(1)NaNO2、H2SO4产生的NOx作催化剂，使精制FeSO4溶液被O2氧化为铁黄。其中NO作催化剂时分两步进行：第一步反应为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，第二步反应的离子方程式为_______________________________________________________________。
4Fe(NO)2＋＋O2＋6H2O
===4FeOOH↓＋4NO＋8H＋
(2)实验测得铁黄产率随反应液温度变化情况如图所示。当温度高于40 ℃时，铁黄产率下降的原因可能是__________________________________________________________。
温度升高，催化剂NOx的溶解
度减小而逸出，反应速率减小
【解析】 (1)第一步反应的产物Fe(NO)2＋作为第二步反应的反应物，生成铁黄(FeOOH)，NO作催化剂，参加第一步反应，同时在第二步反应中又重新生成，O2作氧化剂，根据Fe、O得失电子守恒配平反应，在H2SO4介质中，故用H＋平衡电荷，反应物用H2O平衡H、O原子。(2)在低温下，NOx在水中有一定的溶解量，但是当温度高于40 ℃时，图中铁黄产率迅速下降，原因是催化剂在水溶液中的溶解度减小，从而导致NOx从水中逸出，故后续生成铁黄的产率下降。
图1
Zr含量减少，吸附
的CO量减少，CO转化率降低
【解析】 (1)由机理图可知，Zr吸附CO，Zn吸附H2，Zr含量减少，CO吸附量减少，CO转化率降低。(2)随Zn的量增多，结合反应机理，吸附H2的量增多，产生更多的H＋、H－，与烯烃反应生成烷烃，使烷烃量增加，烯烃量减少。
随Zn的量增多，吸附H2的量增多，产生H＋、H－增多，与烯烃反应，使
烷烃量增加，烯烃量减少
难点1 基元反应与反应历程
反应机理是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应，机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成，键的断裂和生成，以及各步的相对速率大小等。化学反应机理试题以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，就是把一个复杂反应分解成若干个反应，然后按照一定规律组合起来，从而达到阐述复杂反应的内在联系的目的。
1 许多化学反应都不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的，其中每一步反应都称为基元反应。如：反应A2＋B===A2B的历程，分两个基元步骤完成。
第一步：A2―→2A(慢反应)
第二步：2A＋B―→A2B(快反应)
决定反应速率的步骤是最慢的一个基元步骤。基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞，但并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应，必须有合适的取向和足够高的能量。
2 基元反应过渡状态理论
(1)基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 产物
(2)过渡态是反应过程中具有最高能量的一种分子结构，过渡态的能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能，活化能(能垒)越高，此步基元反应越慢。如一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示如下：
CH3Br＋OH－→[Br…CH3…OH]－→Br－＋CH3OH
反应物 过渡态 产物
此反应的活化能(能垒)为Ea kJ/mol，ΔH＝(Ea－Eb)kJ/mol。
难点2★ 催化剂与反应机理
1 催化剂与中间产物
催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成。仅从结果上来看，催化剂似乎并没有发生变化，实则是消耗多少，后续又生成多少。
中间产物：在连续反应中为前一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗。仅从结果上来看，中间产物似乎并没有生成，实则是生成多少，后续又消耗多少。
思考 在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理：H2O2＋I－―→H2O＋IO－(慢)，H2O2＋IO－―→O2＋I－＋H2O(快)。在该反应中________为催化剂，__________为中间产物。)
I－
IO－
例1 [2025天一中学、海安中学、金陵中学联考]工业浸锌：向闪锌矿(主要成分为难溶性ZnS)中加入稀硫酸与软锰矿(主要成分为MnO2)可得到ZnSO4与MnSO4混合溶液和单质S。工业浸锌时加入FeSO4能“催化”ZnS的浸出，其过程可表示如下：
ⅰ. MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；ⅱ. ZnS＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋＋S。
为验证上述“催化”过程。补充完整实验方案：取酸化的FeSO4溶液，____________________________________________________________________________________________________________。
加入KSCN溶液，溶液无色，加入适量MnO2，溶液变红，取上层红色溶液，向其中加入ZnS，振荡，红色褪去
【解析】 欲验证“催化”过程，即需要验证中间产物Fe3＋先生成后消耗。反应ⅰ中生成Fe3＋，反应ⅱ中Fe3＋又消失，故可以用KSCN溶液来检验反应过程中Fe3＋的变化过程，为防止空气中的O2干扰实验，KSCN溶液要一开始就加入。
2 有、无催化剂的反应历程能量对照图
(1)在无催化剂的情况下：E1为正反应活化能；E2为逆反应活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。
(2)有催化剂时，总反应分成两个步骤(也可能为多个)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。
(3)催化剂的作用：降低正、逆反应所需的活化能，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小。
3 催化剂催化机理的认识模型
固态催化剂的催化反应需要在催化剂表面反应。静电作用、多孔(表面积大)、氢键(分子间作用力)等会导致反应物吸附在催化剂表面。可以通过采用多孔催化剂和载体(增大接触面积)、含有活性氢(可形成氢键)、带有电荷等方面调控催化剂的吸附，还可以通过改变反应物浓度调控反应的吸附(竞争吸附)。
例2 [2025南通如皋适应性二]甲醛是室内装修常见的污染物，可通过光触媒氧化法和催化氧化法等多种方法去除。
(1)一种以Ag-C3N4为催化剂、多孔SiO2为催化剂载体，去除空气中甲醛的机理如图甲所示。
甲
①该催化剂去除甲醛的机理可描述为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在光照条件下，H2O在Ag表
3HCHO＋4H＋===5H2O＋3CO2
③空气湿度会影响甲醛去除率，其他条件一定，测得甲醛去除率与相对湿度的关系如图乙所示。相对湿度的计算方式如下：
乙
Ⅰ. 相对湿度从20%增大到40%，甲醛的去除率增大的主要原因是 __________________________________________________________________________________。
Ⅱ. 相对湿度从40%增大到80%，甲醛的去除率减小的主要原因是 ______________________________________________________________________________。
相对湿度增大，催化剂吸附的水增多，催化剂表面产生更多的·OH，使甲醛去除率增大
相对湿度增大，催化剂表面吸附的H2O增多，吸附的甲醛减少，使甲醛去除率减小
(2)一种Au氧化物催化去除甲醛的机理如图丙所示。根据信息将图中第Ⅳ步生成物所缺部分补全。
丙
【答案】
难点3 反应历程中的能垒图
反应历程中的能量变化图中，从左往右进行时，每一个爬坡就是一个基元反应的能垒，坡最高的基元反应，能垒最高，反应速率最小，为该反应的决速步骤。下图中，从第一个中间态(HCOO*＋H*)到过渡态2的能垒最大，故基元反应HCOO*＋H*===CO2＋2H*是在Rh作催化剂时该历程的决速步骤(图中的“*”表示物质吸附在催化剂表面)。
难点4 循环转化机理图
对于“环式”反应过程图像，需先由题给情境信息，找出催化剂、反应物、生成物、中间体，再结合每一设计的问题逐项分析判断，选出正确答案。
一“剂”指催化剂 催化剂位于环上，参与反应，在机理图中多数是以完整的循环出现的，以催化剂粒子为主体的多个物种一定在机理图的主线上
三“物”指反应物、生成物、中间物种(或中间体) 反应物 通过一个箭头进入整个历程的物质(如①④)是反应物
生成物 通过一个箭头最终脱离整个历程的物质(如②③)一般多是产物
中间体 通过两个箭头位于“环上”的物质(如⑤⑥⑦⑧)一般多是中间体
难点5 催化剂活性与反应温度
图像 解读
(1)温度低于T1，催化剂活性随温度升高增大
(2)温度在T1～T2时，催化剂活性基本不变
(3)温度高于T2，催化剂失活
★催化剂失活
固态催化剂一般由载体和催化剂两个部分组成，催化剂的细小颗粒附着在载体上增大与反应物的接触面积，加快反应速率。
(1)载体变化导致催化剂失活
①温度升高导致载体孔洞熔融；产物等堵塞载体孔洞。
②溶液环境使载体溶解。如氧化铝载体在强酸强碱环境中因溶解而导致催化效率降低。
(2)催化剂变化导致催化剂失活
①催化剂发生反应导致失活。如在氢气氛围中，催化剂CuO被还原为Cu。
②催化剂被覆盖导致催化剂失活。如含碳物质在高温下的反应均可以产生固体碳单质覆盖在催化剂表面。
例3 在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如右图所示。
(1)在50～150 ℃内随着温度的升高，NOx的去除率迅速上升主要原因是______________________________________________________________________。
(2)在150～380 ℃内随着温度的升高，NOx的去除率上升缓慢的主要原因是______________________________________________________________。
(3)当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是 ___________________________________________。
催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大
(催化剂活性基本不变)温度升高引起的NOx去除反应速率增大
催化剂活性下降；NH3与O2反应生成了NO
2
1
3
1 [2024南通、泰州等八市三模]NaOH活化过的Pt/TiO2催化剂对甲醛氧化为CO2具有较好的催化效果，有学者提出该催化反应的机理如图所示。下列说法不正确的是( )
D
2
1
3
A. 步骤Ⅰ中存在非极性键的断裂
B. 步骤Ⅰ可理解为HCHO中带部分负电荷的O与催化剂表面的—OH发生作用
D. 该催化剂对苯的催化氧化效果优于对HCHO的催化氧化效果
【解析】 步骤Ⅰ中，O2→2O的过程中存在非极性键的断裂，A正确；根据反应机理图知，B、C正确；缺少该催化剂对苯催化氧化的机理图，且苯是非极性分子，存在共轭效应，电子分布较均匀，该催化过程包含不同带电微粒的相互作用，故该催化剂对甲醛的催化氧化效果优于对苯的催化氧化效果，D错误。
2
1
3
A. H－与H＋结合生成H2时放出热量
B. MoO3促进了H2O电离产生H＋与OH－
C. 用D2O代替H2O，产生的气体中一定不含HD
C
2
1
3
2
3
1
3 [2024宿迁调研] 铜－铈氧化物(xCuO－yCeO2，其中O均为－2价)可催化氧化除去氢气中少量CO，其反应机理如图所示。
2
3
【解析】 (1)反应Ⅰ从CO―→CO2，化合价升高2，已知Cu、Ce元素的化合价均发生变化，即共降低2，故Ce从＋4价降为＋3价，Cu从＋2价降为＋1价。(2)反应Ⅲ中通入18O2，按图示填入空位中，反应Ⅳ的产物中，18O存在于CO2和铜－铈氧化物两种物质中。
1
(1)反应Ⅰ中Ce的化合价变化为________________________________(已知反应Ⅰ中Cu、Ce的化合价均发生变化)。
(2)若反应Ⅲ中通入18O2，检测反应Ⅳ的产物，其中含有18O的有____种。
＋4降为＋3(只写＋3不得分)
2(共35张PPT)
主题2
无机物转化与应用
破难点2 滴定计算 热重分析计算
2∶1
2 [2022江苏卷]硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800 ℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为__________(填化学式，写出计算过程)。
Fe2O3
3 [2020江苏卷]二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)是常用的杀菌消毒剂。二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理如下：
1 [2024连云港期末]测定制得的[Co(NH3)6]Cl3样品中Co含量。准确称取7.080 0 g样品于烧杯中，加入足量NaOH溶液充分反应，微沸加热至无NH3放出。冷却至室温后，加入过量的KI固体和盐酸，充分摇荡。将所得溶液定容至250 mL，然后取出25.00 mL溶液放入锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用0.1 mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为24.00 mL。计算样品中钴元素的质量分数：__________(Co—59，写出计算过程)。
已知：[Co(NH3)6]3＋＋3OH－===Co(OH)3↓＋6NH3↑；
2Co(OH)3＋2I－＋6H＋===2Co2＋＋I2＋6H2O；
20%
95.52%
3 [2025南通如东期初]MnCO3在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。
770 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为__________(Mn—55，写出计算过程)。
3∶4
4 [2025苏锡常镇二调]灼烧Ce2(CO3)3·8H2O制备CeO2。
在空气中灼烧Ce2(CO3)3·8H2O，测得灼烧过程中剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化曲线如图所示。已知a到b过程中产生的气体不能使无水CuSO4变蓝，但能被碱液完全吸收{已知：M[Ce2(CO3)3·8H2O]＝604 g/mol}。
a点固体产物为__________________(填化学式，写出计算过程)。
Ce2(CO3)3
【答案】 M[Ce2(CO3)3·8H2O]＝604 g/mol，
设起始固体质量为604 g，a点剩余固体质量m＝604 g×76.16%≈460 g，则剩余物质的M为460 g/mol，因为a点到b点无H2O生成，所以该物质为Ce2(CO3)3
难点1 实验测定方法——滴定法
1 分类
定量实验中的滴定方法包括：酸碱中和滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、配位滴定等，主要是根据滴定过程中标准溶液的消耗量来计算待测溶液的浓度。
(1)连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量。
(2)返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，第二步再用另一物质返滴定过量的物质。用第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的量。
2 指示剂的选择和终点现象
定量实
验方法 举例 指示剂
的选择 终点现象
酸碱中
和滴定 盐酸标准溶液滴
定NaOH溶液 酚酞
试液 当滴入最后半滴标准液，溶液由红色变为无色，且半分钟内不变色
甲基橙
溶液 当滴入最后半滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不变色
定量实
验方法 举例 指示剂
的选择 终点现象
氧化还
原滴定 KMnO4标准溶液滴定草酸溶液 KMnO4
溶液 当滴入最后半滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不变色
Na2S2O3标准溶液滴定I2溶液 淀粉
溶液 当滴入最后半滴标准液，溶液蓝色褪去，且半分钟内不变色
定量实
验方法 举例 指示剂
的选择 终点现象
氧化还
原滴定 用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量 淀粉
溶液 当滴入最后半滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不变色
用标准KI溶液滴定含有Fe3＋的溶液 KSCN
溶液 当滴入最后半滴标准KI溶液，溶液的红色褪去，且半分钟内不变色
定量实
验方法 举例 指示剂
的选择 终点现象
沉淀
滴定 AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液 — —
配位
滴定 EDTA标准溶液滴定含Zn2＋的溶液 — —
难点2 热重分析
热重分析是利用某些物质(通常是结晶水合物)受热分解后残留固体的质量变化，通过分析计算，从而确定分解反应产物的一类题型，这类题通常提供热重曲线，曲线的横坐标为温度，纵坐标为质量变化或固体残留率。解题时，可以从质量变化或质量变化率入手，找出质量关系，通过列式计算确定产物成分。
一般认为加热结晶水合盐反应可分三步进行：
第一步，脱去部分水；
第二步，生成碱式盐或含水盐；
第三步，生成金属氧化物。
如果热重实验的气氛为空气，则加热过程中可能被氧化，反应将变得更复杂一些。基于这些，中学化学热重曲线试题可分为两类：第一类，试样发生分解反应，以脱水、分解等方式失重，气氛物质不参加反应；第二类，试样发生氧化还原反应，以氧化还原等方式失重，气氛物质可参加反应，如被氧气氧化等。
解析热重曲线试题的关键：应以1 mol物质为研究对象，抓住失重时减少的质量，结合摩尔质量，即可快速求得结果。
具体步骤：
(1)设晶体为1 mol。
(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。
(4)金属元素质量一般不减小，若存在升华现象(如WO3在1 000 ℃下会升华)，则会导致m(剩余)中金属元素质量减小。
(5)失重最后一般为金属氧化物，依据n(金属)∶n(O)可求出失重后物质的化学式。
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3
1 [2024苏州期末]制备的TiO2产品中TiO2的纯度测定。
准确称取0.200 0 g样品，加入适量浓硫酸，加热至样品完全溶解，冷却后用水稀释，冷却至室温后再加入铝片将TiO2＋还原为Ti3＋，用0.100 0 mol/L NH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点，平行滴定3次，平均消耗NH4Fe(SO4)2溶液18.00 mL。计算样品中TiO2的纯度：__________(Ti—48，已知：Ti3＋可将Fe3＋还原为Fe2＋。写出计算过程)。
【答案】 TiO2～TiO2＋～Ti3＋～NH4Fe(SO4)2，
n(TiO2)＝0.100 0 mol/L×18.00×10－3 L＝1.800×10－3 mol
72%
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80
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1
3 [2025泰州考前]纳米MnOx可脱除烟气中的SO2。向Mn(NO3)2溶液加入沉淀剂(NH4)2CO3或NaOH，再经“过滤→洗涤→干燥→煅烧”等操作可制得纳米MnOx烟气脱硫剂。
(1)研究表明，与NaOH相比，用(NH4)2CO3作沉淀剂制得的脱硫剂脱硫效率更高，原因是___________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。
用(NH4)2CO3作沉淀剂，生成的MnCO3在煅烧时产生大量气体，使制得的脱硫剂疏松多孔，吸附性更强或与SO2接触面积更大
2
4
3
1
(2)MnCO3在空气中加热时，其固体残留率随温度的变化如图所示。若在770 ℃下煅烧，计算制得的脱硫剂中x的值：_________(Mn—55，写出计算过程， 结果保留至小数点后2位)。
1.33
2
4
3
1
【答案】 设MnCO3的物质的量为1 mol
770 ℃ 时，m(剩余固体)＝1 mol×115 g/mol×66.38%＝76.337 g
其中n(Mn)＝1 mol
n(Mn)∶n(O)＝1∶1.33＝1∶x
故x＝1.33
2
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1
4 [2025无锡期末]Pr6O11的制备。
将Pr2(CO3)3·8H2O置于空气中灼烧，测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备Pr6O11最适宜的温度为___________(Pr—141，写出计算过程)。
755 ℃
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1(共30张PPT)
主题2
无机物转化与应用
破难点1 陌生情境下方程式的书写
2 [2024江苏卷改编]PbS与H2O2的反应可用于壁画修复，发生反应的化学方程式为_____________________________________。
＋4O2
PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O
3 [2024江苏卷改编]催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3、V2O5催化氧化SO2等。高温、高压、催化剂条件下，CO2和H2合成CH3OCH3的化学方程式为______________ ________________________________。
4 [2024江苏卷]CH3COO[Cu(NH3)2]和氨水的混合溶液能吸收CO生成CH3COO[Cu(NH3)3CO]，该反应的化学方程式为__________________ _______________________________________________________。
2CO2＋6H2
CH3COO[Cu(NH3)2]
＋NH3＋CO===CH3COO[Cu(NH3)3CO](写NH3·H2O亦可)
1 [2025苏锡常镇一调]联合NaClO解决除硝转氨问题的机理如图所示。
NaClO与NH3在溶液中反应的化学方程式为_____________________ _________________________。
3NaClO＋2NH3===
3NaCl＋N2↑＋3H2O
难点1 常见氧化剂、还原剂及其产物的预测与判断
1 常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂 还原产物预测
浓硝酸 NO2
稀硝酸 NO
Cl2、Br2、I2 Cl－、Br－、I－
H2O2 碱性条件下生成OH－；
酸性条件下生成H2O(－2价氧)
氧化剂 还原产物预测
Na2O2 NaOH、Na2CO3(－2价氧)
NaClO、ClO－ Cl－、Cl2
NaClO3 Cl2、ClO2、Cl－
KMnO4 酸性条件下生成Mn2＋
K2Cr2O7(酸性) 酸性条件下生成Cr3＋
2 常见的还原剂及氧化产物预测
3 根据酸碱性环境预测反应物和产物的存在形式
4 歧化反应与归中反应
(1)卤素单质“碱性歧化，酸性归中”。
典型案例： CoCl2 溶液中加入少量 NH4Cl 溶液，加入活性炭作催化剂，组成混合液。先向三颈烧瓶滴加过量氨水、H2O2溶液中的一种，充分反应，再向混合溶液中滴加另一种溶液，加热(50～60 ℃)，充分搅拌，生成的[Co(NH3)6]Cl3吸附在活性炭上。
(1)另一种溶液是________________。
(2)加入 H2O2溶液时发生反应的离子方程式为___________________ _____________________________________________________________。
H2O2溶液
2[Co(NH3)6]2＋＋H2O2
难点2 陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写
1 陌生氧化还原方程式的书写步骤
2 陌生氧化还原方程式的常考题型
(1)陈述信息型
[2025盐城、南京期末]生产印刷电路板所用的蚀刻液成分为[Cu(NH3)4]Cl2、NH4Cl、NH3·H2O等。蚀刻反应原理为Cu＋[Cu(NH3)4]Cl2===2[Cu(NH3)2]Cl。蚀刻过程中[Cu(NH3)4]Cl2浓度下降，蚀刻能力降低。当通入空气后，即可恢复其蚀刻能力，反应的化学方程式为__________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。
4[Cu(NH3)2]Cl＋O2＋4NH4Cl＋4NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]Cl2＋6H2O 或4[Cu(NH3)2]Cl＋O2＋4NH4Cl＋4NH3===4[Cu(NH3)4]Cl2＋2H2O
(2)流程图型
以含钼(Mo)废催化剂(含MoS2，以及Al2O3、Fe2O3、CuO等)为原料制备MoO3，其过程表示如下：
焙烧时，将废催化剂和足量NaOH固体置于焙烧炉中，通入足量空气加热至750 ℃充分反应。焙烧过程中MoS2转化为Na2MoO4的化学方程 式为_________________________________________________________。
【解析】 碱性条件下足量的空气能把－2价硫氧化为＋6价硫酸盐，可以与工业脱硫对应。
(3)反应机理图型
在酸性和催化剂的作用下，黄铁矿(主要成分为FeS2)可发生如图所示的转化。
4Fe(NO)2＋
＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
14Fe3＋＋FeS2＋8H2O
3 价态归零法
有些氧化还原反应方程式，由于某种物质中有关元素的化合价不太好确定，给配平带来一定的困难。这时，我们可以把该物质中所有元素的化合价一律看作零(尽管事实上不是这样)，这样整个分子中化合价的代数和仍为0。然后，以这些元素由零价变到生成物中的价态为基础进行配平。
(1)配平：______Fe3C＋________HNO3===______Fe(NO3)3＋________NO↑＋______CO2↑＋________H2O
思路分析 令Fe3C中铁元素和碳元素的化合价均为0。
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(2)配平：_____C6H12O5＋______KMnO4＋______H2SO4===_____ MnSO4＋________K2SO4＋________CO2↑＋________H2O
思路分析 将C6H12O5的化学计量数暂定为1，并将其改写成C6H2·(H2O)5形式，前部分C6H2中C和H的化合价假设为0，后部分水可以认为没有参与反应，故不作考虑。
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26
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1 (1)[2025扬州开学考]Li2CO3和Co3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2，写出反应的化学方程式： _____________________________________________________________。
(2)[2025无锡期末]黄铜矿(主要成分有CuFeS2)浸取法制取硫酸铜：在酸性、有氧条件下，某种细菌能催化CuFeS2转化成硫酸盐的反应。该 反应的离子方程式为_____________________________________________ ________________________，生成的Fe2(SO4)3又可将CuFeS2氧化。
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(3)[2025扬州考前模拟]电子元件废料中金(Au)和Cu以单质存在，以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示(其他杂质不参与反应)。
已知：硫脲[SC(NH2)2]可被缓慢氧化，最终生成单质硫。
“浸金”时，溶液中生成[AuSC(NH2)2]＋和Fe2＋，该反应的离子方程式为_______________________________________________。
Au＋SC(NH2)2＋Fe3＋===Fe2＋＋[AuSC(NH2)2]＋
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图1
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(2)活性自由基HO·可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。H2O2在Fe3O4表面产生HO·除去废水中的苯酚的原理如图2所示。酸性条件下产生HO·的反应(1分子H2O2产生1个HO·)的离子方程式为__________________________________________________。HO·除去苯酚反应的化学方程式为_______________________________________________。
图2
H＋＋H2O2
＋Fe2＋===H2O＋Fe3＋＋HO·
4HO·＋C6H5OH＋H2O===3CH3COOH
图2
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3 (1)[2024盐城、南京期末]回收V2O5的过程如下：
酸浸过程中，V2O5转化成VO2＋的离子方程式为________________ _____________________________________________。
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(2)[2024泰州期末] 实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，过程如下：
①“还原”步骤中生成N2，反应的化学方程式为_________________ _____________________________________________。
2V2O5＋N2H4＋
8HCl===N2↑＋4VOCl2＋6H2O
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②V2O5可溶于强酸强碱。常温下，不同pH、不同钒元素浓度时，＋5价V存在形态如图所示。
将0.01 mol V2O5溶解在200 mL烧碱溶液中，剩余溶液的c(OH－)＝0.01 mol/L，反应的离子方程式为_____________________________。
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＋4OH－
