高考化学二轮复习教考衔接3教材特色栏目挖掘命题课件

(共46张PPT)
教考衔接3　教材特色栏目挖掘命题
研真题 明确考向
【真题】　(2025·安徽卷)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以NaCl和NH4HCO3为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下：
①配制饱和食盐水；
②在水浴加热下，将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中，搅拌，使NH4HCO3溶解，静置，析出NaHCO3晶体；
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧，得到Na2CO3固体。
回答下列问题。
(1)步骤①中配制饱和食盐水，下列仪器中需要使用的有_____________(填名称)。
烧杯、玻璃棒
解析：步骤①中配制饱和食盐水，要在烧杯中放入一定量的食盐，然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解，因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
(2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入，目的是_____________________________________。
加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应
解析：固体的颗粒越小，其溶解速率越大，且其与其他物质反应的速率越大，因此，步骤②中NH4HCO3需研细后加入，目的是加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应。
(3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，优点是_________________________________________________________。
工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
解析：CO2和NH3在水中可以发生反应生成NH4HCO3，但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响，因此，在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如图所示。
ⅰ.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL，到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1＝V2，所得产品的成分为________(填标号)。
a．Na2CO3 b．NaHCO3
c．Na2CO3和NaHCO3 d．Na2CO3和NaOH
ⅱ.到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V′1________(填“>”“<”或“＝”)V1。
a
>
解析：ⅰ.根据图中的曲线变化可知，到达第一个滴定终点B时，发生的反应为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，消耗盐酸V1 mL；到达第二个滴定终点C时， 发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，又消耗盐酸V2 mL，因为V1＝V2，说明产品中不含NaHCO3和NaOH，因此，所得产品的成分为Na2CO3，故选a。
ⅱ.到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓，其必然会使一部分Na2CO3与盐酸反应生成CO2，从而使得V1偏大、V2偏小，因此，该同学所记录的V1′>V1。
(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究。
实验 操作 现象
a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液，持续20 min，消耗600 mL CO2 无明显现象
b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中，密闭，剧烈摇动矿泉水瓶1～2 min，静置 矿泉水瓶变瘪，3 min后开始有白色晶体析出
ⅰ.实验a无明显现象的原因是_________________________________
____________________________________________________________________________________________________________。
ⅱ.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液，NaOH溶液增重0.088 g，则白色晶体中NaHCO3的质量分数为________。
CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小，且两者发生反应的速率也较小，生成的NaHCO3的量较少，NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态，故不能析出晶体
80%
解析：ⅰ.实验a无明显现象的原因是CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小，且两者发生反应的速率也较小，生成的NaHCO3的量较少，NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态，故不能析出晶体。
ⅱ.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液。
【高考动向】
教材中的特色栏目包括科学史话、资料卡片、研究与实践、科学·技术·社会、化学与职业等。以教材特色栏目中的情境为载体进行考查是高考命题的热点，引导考生了解其中的原理与观念，塑造化学思维，考查核心知识与关键能力。
模拟练 提升考能
教材情境1　人教版必修第一册　P40[科学史话]　侯德榜和侯氏制碱法
1．(2025·黑龙江哈尔滨联考)1941年，我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法，提出纯碱与铵肥(NH4Cl)的联合生产工艺，被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如下图。
根据以上信息，回答下列问题。
答案：D
(2)下列关于两种制碱法的说法，错误的是(　　)
A．两种制碱法对溶液1的处理不同
B．两种制碱法中可循环利用的物质不同
C．两种制碱法中原料NaCl的利用率相同
D．两种制碱法都利用了NaHCO3的溶解度小和不稳定的性质
答案：C
解析：侯氏制碱法在溶液1中先后通入氨气和加入NaCl固体，促使氯化铵结晶析出，索尔维制碱法是在溶液1中加入氢氧化钙生成氨气和氯化钙，两种制碱法对溶液1的处理不同，A正确；侯氏制碱法中可循环利用的物质为二氧化碳和氯化钠，索尔维制碱法中可循环利用的物质为氨气和二氧化碳，B正确；两种制碱法中原料NaCl的利用率不相同，侯氏制碱法中循环利用的是二氧化碳和氯化钠，索尔维制碱法中没有循环利用氯化钠，侯氏制碱法氯化钠利用率更高，C错误；两种制碱法都涉及NaCl溶液、CO2、NH3的反应生成碳酸氢钠固体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，都利用了碳酸氢钠的溶解度小和不稳定的性质，D正确。
教材情境2　人教版必修第一册　P48[科学·技术·社会]　验证次氯酸光照分解产物的数字化实验　数字化实验将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如pH、温度、压强、电导率等)变化的数据并记录和呈现，通过软件对数据进行分析，获得实验结论。也就是说，数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。
2．(2025·齐齐哈尔模拟预测)数字化实验是研究化学变化的重要手段，为验证次氯酸光照分解的产物，某同学采用三种传感器分别测得氯水光照过程中pH、Cl－浓度、O2体积分数的变化，实验数据如图所示，
下列叙述错误的是(　　)
A．从0 s到150 s，溶液pH降低的原因是Cl2＋H2O H+＋Cl－＋HClO右移
B．氯水在光照过程中可能出现c(Cl－)>c(H+)
C．从50 s到150 s，Cl－的平均生成速率约为4 mg·L－1·s－1
D．从0 s到150 s，溶液中c(H+) 增加到起始浓度的100.5倍
答案：B
教材情境3　人教版选择性必修1　P99[资料卡片]　锂离子电池
锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是多种便携式电子设备(如智能手机、笔记本电脑等)和交通工具(如电动汽车、电动自行车等)的常用电池。
一种锂离子电池，其负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2(钴酸锂)，电解质溶液为LiPF6(六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)。该电池放电时的反应原理可表示如下。
负极：LixCy－xe－===xLi+＋Cy。
正极：Li1－xCoO2＋xLi+＋xe－===LiCoO2。
总反应可表示为LixCy＋Li1－xCoO2===LiCoO2＋Cy。
放电时，锂离子由石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时，锂离子往返于电池的正极、负极之间，完成化学能与电能的相互转化。
锂离子电池还可用于大型储能电站(如图)，当它正式并网投入运营后，在用电低谷时充电，在用电高峰时放电，可以实现对电能的灵活调节和精确控制。
3．(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如下。
答案：B
教材情境4　人教版必修第二册　P114[资料卡片]　食品添加剂的使用　食品添加剂的使用应符合一定条件和规范，如使用时应符合不应对人体产生任何健康危害、不应掩盖食品腐败变质、在达到预期效果的前提下，尽可能降低在食品中的使用量等基本要求。
4．(2025·云南砚山模拟)冰糖雪梨银耳汤是经典粤式甜品之一，保鲜银耳的传统处理方法是用SO2熏蒸，但可能会造成亚硫酸盐残留，亚硫酸盐含量过多不利于人体健康。
某研究小组为了更准确检测银耳中亚硫酸盐的含量，设计了以下实验。
实验操作：将10 g银耳样品和200 mL水装入三颈烧瓶，再加入过量磷酸，加热煮沸。通入氮气将产生的蒸气带入装有100 mL水、指示剂和0.30 mL 0.010 mol·L－1碘标准溶液的锥形瓶中。同时用该碘标准溶液滴定至终点，消耗了碘标准溶液1.00 mL。
做空白实验，仪器a中消耗了碘标准溶液0.10 mL。
(1)Na2SO3溶液呈碱性，原因是_____________________(用离子方程式表示)。
(2)仪器a的名称是________________。
(3)实验中的指示剂可选用___________。
酸式滴定管
淀粉
(4)已知：Ka1(H3PO4)＝7.1×10－3，Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2。解释加入H3PO4能够生成SO2的原因：____________________________________________________________________________________________________________________。
(5)实验中，与SO2反应的V(I2)＝________mL。该银耳样品中亚硫酸盐的含量为______mg·kg－1 (以SO2计算，结果保留三位有效数字)。
1.20
76.8
加入H3PO4后，溶液中存在平衡H2SO3 SO2＋H2O，SO2的溶解度随温度升高而减小，SO2逸出后，促进了化学平衡H2SO3 SO2＋H2O正向移动
编号 2 mL试剂的成分 现象
A 0.4 mol·L－1KI 溶液变黄，一段时间后出现浑浊
B 0.2 mol·L－1H2SO4 无明显现象
C 0.4 mol·L－1KI、0.2 mol·L－1H2SO4 溶液变黄，出现浑浊比A快
D 0.2 mol·L－1KI、0.000 2 mol I2 棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊比A快
①对比实验A、B、C，可得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________________。
②比较反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率：v(Ⅰ)________(填“＞”“＜”或“＝”)v(Ⅱ)。
③依据以上实验，实验D中出现浑浊比A快的原因是__________________________________________。
I－是SO2歧化反应的催化剂，氢离子单独存在不具有催化作用，但氢离子可加快歧化反应速率
＜
D中由反应Ⅱ产生的氢离子使反应Ⅰ加快
教材情境5　人教版选择性必修1　P49[科学·技术·社会]　合成氨——实验室研究与工业化生产　简述氨的实验室人工合成到大规模工业生产的研究过程，包括原料的获得、催化剂的选取、合成设备的开发等，同时介绍了我国科研人员研制的新型催化剂，可以降低合成氨的温度和压强，为发展更加节能的催化剂提供了新的思路。
(1)下列有关说法正确的是(　　)
A．氨是一种由氢和氮两种元素组成的化合物，可以直接作为燃料燃烧
B．合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
C．氨较易加压液化，是因为分子之间存在氢键
D．合成氨工业选择500 ℃的生产条件，主要是考虑提高原料的转化率
答案：C
解析：氨与氧气反应需要催化氧化，不可以直接作为燃料燃烧，A错误；合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高原料的利用率，不能提高平衡混合物中氨的含量，B错误；由于氨分子之间存在氢键，分子间作用力大，氨较易加压液化，C正确；合成氨工业选择500 ℃的生产条件，主要是考虑催化剂的活性在500 ℃时最强，D错误。
(2)通过Cu2O超低电位下电催化硝酸盐与甲醛的耦合反应，实现了处理污染物的同时产生增值化学品，其原理如图所示。

答案：D