2026屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)復(fù)習(xí)探尋高考實(shí)驗(yàn)綜合題中的思維障礙(重量分析法)第一環(huán)節(jié)

高考回顧高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題都考了什么了？2024年

檸檬酸鈣

測定檸檬酸鈣純度2023年

金屬鋅性質(zhì)探究2022年

制無水氯化鐵2021年

制O2，檢驗(yàn)氧化C2H5OH產(chǎn)物

2020年

測定CuSO4溶液的濃度

2019年

制環(huán)己烯

環(huán)己烯含量的測定2018年

煙道氣中的NOx含量的監(jiān)測

2017年

測定NaI等碘化物溶液中c(I?)

2016年

測定水中溶氧量(DO)

2015年

回收銅和制取膽礬

2014年

制備Na2S2O3Na2S2O3純度的測定

2013年

制備無水FeCl32012年

制備硫酸銅和硫酸鋁晶體

測定CuSO4·5H2O含量2011年

合成1-丁醇2010年

制備納米TiO2測定TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)2009年

制溴2008年

制取HCl、制備FeSO4晶體2007年

實(shí)驗(yàn)室合成S2Cl22006年

制備純硅2005年

制備純堿2004年

制備氨2003年

制得白色的Fe(OH)2沉淀2002年

制氨2001年

制取氫氣2000年

制備無水FeCl3

定性實(shí)驗(yàn)（物質(zhì)制備）

定量實(shí)驗(yàn)

探究實(shí)驗(yàn)高考獨(dú)立命題的開始，教育部為天津、山西、江西三省市單獨(dú)命題選擇性考試?yán)砭C合場分科卷理綜卷全國理科綜合的探索一、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合的回顧歷史的足跡二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題的類型有哪些？天津市化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題會考有哪些？本部分涉及定量實(shí)驗(yàn)高考實(shí)驗(yàn)綜合題的命題形式分類物質(zhì)制備無機(jī)物質(zhì)制備有機(jī)物質(zhì)制備定量實(shí)驗(yàn)干法制備濕法制備化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題探究實(shí)驗(yàn)物質(zhì)制備+定量測定定量測定物質(zhì)制備+性質(zhì)探究原理探究性質(zhì)探究重量分析法定量實(shí)驗(yàn)方法滴定分析法重量分析法沉淀法和熱重法第二環(huán)節(jié)

定量實(shí)驗(yàn)理論研究

（二）定量實(shí)驗(yàn)題的類型1.確定物質(zhì)組成與含量的定量實(shí)驗(yàn)。如確定物質(zhì)化學(xué)組成(確定化學(xué)式)、測量物質(zhì)中某組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等實(shí)驗(yàn)。2.測量某溶液的濃度(溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度等)的定量實(shí)驗(yàn)。如中和滴定實(shí)驗(yàn)。3.測量某些化學(xué)計(jì)量的定量實(shí)驗(yàn)。如測定某分子(或原子)的相對分子(原子)質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)等實(shí)驗(yàn)。4.研究反應(yīng)熱效應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn)。如課本中關(guān)于中和熱測定實(shí)驗(yàn)。5.研究物質(zhì)(分子)結(jié)構(gòu)的定量實(shí)驗(yàn)。如有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)確定實(shí)驗(yàn)。一、定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題的認(rèn)識

近年來，高考化學(xué)試題經(jīng)常設(shè)計(jì)定量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)問題，對實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的要求是不斷提升。如何應(yīng)對，首先要了解一下有關(guān)定量實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問題。（一）中學(xué)化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)的功能認(rèn)識

1.配制溶液的實(shí)驗(yàn)的功能是：①定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)

；②強(qiáng)化的是步驟操作；

③誤差分析。2.酸堿中和滴定的功能是：①測未知量的濃度；

②強(qiáng)化的是定量實(shí)驗(yàn)的方法和步驟；③滲透多次測量求平均減少誤的方法；④多次測量時(shí)異常數(shù)據(jù)的舍去問題；⑤差誤分析。3.中和熱的測定的功能是：①通過測溫度來測吸放熱；②強(qiáng)化的是定量實(shí)驗(yàn)的方法和步驟；

③取樣思想(測部分求全部的思想)；④差誤分析。（三）定量實(shí)驗(yàn)題命題思路

1.待測量：實(shí)驗(yàn)中最終要測的量。2.可測量：實(shí)驗(yàn)中直接測的量。3.實(shí)驗(yàn)原理：可測量與待測量之間的關(guān)系。4.可測量準(zhǔn)確性的探討：可測量準(zhǔn)確性是待測量的關(guān)鍵，因此影響可測量準(zhǔn)確性的因素必須都要考慮。5.可測量準(zhǔn)確性對待測量的影響：可測量準(zhǔn)確性對待測量的影響是這類題目評價(jià)的依據(jù)，也是要改進(jìn)之處的。奠定定量實(shí)驗(yàn)題的思想奠定定量實(shí)驗(yàn)題的內(nèi)容奠定定量實(shí)驗(yàn)題的思路二、定量實(shí)驗(yàn)的學(xué)科素養(yǎng)定量實(shí)驗(yàn)綜合題準(zhǔn)可測量準(zhǔn)確性的探討定量實(shí)驗(yàn)的靈魂實(shí)驗(yàn)法決定思考方向?qū)嶒?yàn)法決定題空設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)法三、定量實(shí)驗(yàn)中所涉及的測量方法的研究重量分析法就是根據(jù)可測量物的重量來確定被測物質(zhì)組分含量的方法，一般是先使被測組分從試樣中分離出來，轉(zhuǎn)化為一定的稱量形式，然后用稱量的方法測定該成分的含量。根據(jù)被測成分與試樣中其它成分分離的途徑沉淀法：是利用沉淀反應(yīng)使被測成分生成溶解度很小的沉淀，將沉淀過濾、洗滌、烘干或灼燒的后成為組成一定的物質(zhì)，然后稱其重量，再計(jì)算被測成的含量，這是重量分析的主要方式。氣化法：用加熱或其它化學(xué)方法使試樣中被測成分轉(zhuǎn)化為氣體逸出，然后根據(jù)氣體逸出前后的試樣重量之差來計(jì)算被測成的含量。轉(zhuǎn)化法：將待測物中各成分轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)，并測該物質(zhì)的質(zhì)量，再通過計(jì)算求出被測成的含量。熱重法：在程序控制溫度條件下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度（或時(shí)間）關(guān)系的一種熱分析方法。滴定分析法是將一種已知其準(zhǔn)確濃度的試液滴加到被測物質(zhì)的溶液中，通過指示劑的變化判斷反應(yīng)完全時(shí)，根據(jù)所用試劑的濃度和體積求得被測組分的含量。滴定分析法要求發(fā)生的反應(yīng)要完全、反應(yīng)速率要快、反應(yīng)要等當(dāng)量進(jìn)行、要選擇恰當(dāng)?shù)闹甘緞?。教材介紹的是酸堿中和直滴法重量分析法滴定分析法酸堿中和滴定氧化還原滴定沉淀滴定配合(絡(luò)合)滴定直滴法返滴法置換法間接法根據(jù)反應(yīng)類型根據(jù)滴定方式16種組合第三環(huán)節(jié)

重量分析之沉淀法（1）不能；在酸性溶液中，NO3-能將SO32-氧化成SO42-，造成結(jié)果錯(cuò)誤；（2）保證得到的沉淀都是BaSO4，沒有BaSO3（3）連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量基本不變；題目1：長期存放的亞硫酸鈉可能會被部分氧化，現(xiàn)通過實(shí)驗(yàn)來測定某無水亞硫酸鈉試劑的純度。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①稱量ag樣品，置于燒杯中；②加入適量蒸餾水，使樣品溶解；③加入稀鹽酸，使溶液呈強(qiáng)酸性，再加過量的BaCl2溶液；④過濾，用蒸餾水洗滌沉淀；⑤加熱干燥沉淀物；⑥將沉淀物冷卻至室溫后，稱量；⑦重復(fù)⑤、⑥操作直到合格，最后得到bg固體；回答下面問題：（1）本實(shí)驗(yàn)中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?___________。其理由是

。（2）步驟③中加鹽酸使溶液呈強(qiáng)酸性的目的是

。（3）步驟⑦的“合格”標(biāo)準(zhǔn)是

。（4）實(shí)驗(yàn)測得樣品中無水亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

（列出算式，不需化簡）。（一）沉淀法定量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)待測量無水亞硫酸鈉試劑的純度可測量硫酸鋇的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)原理可測量與待測量之間的關(guān)系反應(yīng)關(guān)系：Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl數(shù)學(xué)關(guān)系：{[a-(142b/233)]/a}×100%可測量準(zhǔn)確性的探討多種因素。核心的是要圍繞使硫酸鋇的質(zhì)量增多、減少、反應(yīng)是否充分、無關(guān)物質(zhì)的干擾進(jìn)行思考。稱量操作方面，儀器連接問題就是離的稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)了，其他的可能更遠(yuǎn)了。可測量準(zhǔn)確性對待測量的影響評價(jià)與改進(jìn)命題思路的指向——思維障礙探尋生成沉淀的質(zhì)量就是可測量。關(guān)鍵就是影響可測量準(zhǔn)確性的探討。沉淀法核心指向從實(shí)驗(yàn)步驟思考(熱身一下)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①稱量a

g樣品，置于燒杯中；②加入適量蒸餾水，使樣品溶解；③加入稀鹽酸，使溶液呈強(qiáng)酸性，(為什么要這么做？)再加過量的BaCl2溶液；(為什么要這么做？)④過濾，用蒸餾水洗滌沉淀；(為什么要洗滌？怎么洗？洗凈的標(biāo)志是什么？)⑤加熱干燥沉淀物；(為什么要干燥？怎么干燥？干燥的標(biāo)志是什么？)⑥將沉淀物冷卻至室溫后，稱量；(為什么要冷卻至室溫后稱量？)⑦重復(fù)⑤、⑥操作直到合格，最后得到bg固體；(為什么要這么操作？)（1）本實(shí)驗(yàn)中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?_____。其理由是：

。（1）不能；在酸性溶液中，NO3-能將SO32-氧化成SO42-，造成結(jié)果錯(cuò)誤?；趩栐O(shè)的思考——探尋思維和答題的障礙所在思維深度障礙語言組織障礙問設(shè)內(nèi)涵問設(shè)的意圖指向問設(shè)的知識指向問設(shè)的優(yōu)答指向問設(shè)的意圖指向：準(zhǔn)。問設(shè)的知識指向：在酸性溶液中，NO3-能將SO32-氧化成SO42-。問設(shè)的優(yōu)答指向：在酸性溶液中，NO3-能將SO32-氧化成SO42-，造成結(jié)果結(jié)果會偏大(為什么要解決？)。加入稀鹽酸，使溶液呈強(qiáng)酸性(解決的方法)，再加過量的BaCl2溶液(如何很好地解決？)。（2）步驟③中加鹽酸使溶液呈強(qiáng)酸性的目的是：

。（2）保證得到的沉淀都是BaSO4，沒有BaSO3。基于問設(shè)的思考——探尋思維和答題的障礙所在思維深度障礙語言組織障礙問設(shè)內(nèi)涵問設(shè)的意圖指向問設(shè)的知識指向問設(shè)的優(yōu)答指向問設(shè)的意圖指向：準(zhǔn)。問設(shè)的知識指向：BaCl2不僅和Na2SO4生成BaSO4沉淀，也能和Na2SO3生成BaSO3沉淀。問設(shè)的優(yōu)答指向：BaCl2不僅和Na2SO4生成BaSO4沉淀，也能和Na2SO3生成BaSO3沉淀。造成沉淀質(zhì)量額外增加，所測的結(jié)果會偏大(為什么要解決？)。加鹽酸(解決的方法)使溶液呈強(qiáng)酸性(如何很好地解決？)。（3）步驟⑦的是

。（3）連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量基本不變?；趩栐O(shè)的思考——探尋思維和答題的障礙所在思維深度障礙語言組織障礙問設(shè)內(nèi)涵問設(shè)的意圖指向問設(shè)的知識指向問設(shè)的優(yōu)答指向問設(shè)的意圖指向：準(zhǔn)。問設(shè)的知識指向：固體中的水分要烘干。問設(shè)的優(yōu)答指向：固體中的水分要烘干，如果不干(含有水分)造成質(zhì)量額外增加，所測的結(jié)果會偏大(為什么要解決？)。烘干(解決的方法)，將沉淀物冷卻至室溫后，稱量直到合格，“合格”標(biāo)準(zhǔn)(連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量基本不變)(如何很好地解決？)。題目2：為了測定可能變質(zhì)的氫氧化鈉固體m

g中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：Ⅰ.甲同學(xué)的方案是：將樣品溶解，加過量氯化鋇溶液，過濾、洗滌、烘干，稱量得固體ng。（1）混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

（用m、n表示）。（2）甲同學(xué)洗滌沉淀的操作是

。（3）Ca2+、Ba2+

都可以使CO32-沉淀完全，但使用氯化鋇溶液比氯化鈣溶液所得的結(jié)果具有更高的精確度，原因是：①

；②

。Ⅱ.乙同學(xué)的方案如圖所示：（1）根據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置圖分析，在每次實(shí)驗(yàn)中，完成測定過程至少要進(jìn)行4次稱量操作。Ⅰ.（1）(106n/197m)×100%（2）沿玻璃棒向過濾器中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復(fù)2~3次（3）①碳酸鋇的相對分子質(zhì)量比碳酸鈣大，在CO32-的量一定的條件下，加入氯化鋇生成的沉淀質(zhì)量多，測定的相對誤差較小。②過量的Ca2+可與OH-生成微溶于水的Ca(OH)2沉淀而影響測定結(jié)果。Ⅱ.（2）①裝置中原有的空氣中的二氧化碳?xì)怏w沒有排出，也被堿石灰吸收；②反應(yīng)完成后，裝置中的二氧化碳沒有全部被堿石灰吸收；③空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收；④每次加入硫酸的量不同，若硫酸的量不足，則可能造成誤差（以上任選3點(diǎn)）（2）他重復(fù)正確操作了三次，結(jié)果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的偏差，你認(rèn)為主要原因可能是（任寫三個(gè)）：①

；②

；③

。（二）沉淀法和氣化法聯(lián)用

題目：為了測定可能變質(zhì)的氫氧化鈉固體mg中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：將樣品溶解，加過量氯化鋇溶液，過濾、洗滌、烘干，稱量得固體ng。答案：（1）(106n/197m)×100%（2）沿玻璃棒向過濾器中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復(fù)2~3次（3）①碳酸鋇的相對分子質(zhì)量比碳酸鈣大，在CO32-的量一定的條件下，加入氯化鋇生成的沉淀質(zhì)量多，測定的相對誤差較小。②過量的Ca2+可與OH-生成微溶于水的Ca(OH)2沉淀而影響測定結(jié)果。沉淀法部分（1）混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

（用m、n表示）。（2）甲同學(xué)洗滌沉淀的操作是

。（3）Ca2+、Ba2+

都可以使CO32-沉淀完全，但使用氯化鋇溶液比氯化鈣溶液所得的結(jié)果具有更高的精確度，原因是：①

，②

。

定量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)待測量碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可測量碳酸鋇的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)原理可測量與待測量之間的關(guān)系反應(yīng)關(guān)系：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl數(shù)學(xué)關(guān)系：(106n/197m)×100%可測量準(zhǔn)確性的探討多種因素。核心的是要圍繞使碳酸鋇的質(zhì)量增多、減少、反應(yīng)是否充分、無關(guān)物質(zhì)的干擾進(jìn)行思考。稱量操作方面，儀器連接問題就是離的稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)了，其他的可能更遠(yuǎn)了。可測量準(zhǔn)確性對待測量的影響評價(jià)與改進(jìn)命題思路的指向——思維障礙探尋生成沉淀的質(zhì)量就是可測量。關(guān)鍵就是影響可測量準(zhǔn)確性的探討。沉淀法核心指向發(fā)現(xiàn)能力的檢測你能否說一下，

影響可測量準(zhǔn)確性的因素有哪些？1．沉淀劑的選擇問題(當(dāng)沉淀劑不只一種時(shí))：（1）不能再生其它的沉淀或微溶物。（2）在被沉淀的離子的量一定時(shí)，生成的沉淀質(zhì)量大較好。2．沉淀劑是否加過量的判斷：滴加沉淀劑一段時(shí)間后，停止滴加，靜置一會，往上層清液中繼續(xù)滴加沉淀劑看是否還有沉淀生成。3．沉淀洗滌：沿玻璃棒向過濾器中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置，讓水慢慢流盡，然后重復(fù)2～3次。4．洗凈的檢驗(yàn)：取最后一滴洗滌液，加入足量稀硝酸酸化后，再加入硝酸銀溶液，觀察是否出現(xiàn)渾濁。5．沉淀的干燥：一般是烘干后放在干燥器中冷卻。6．干燥的標(biāo)準(zhǔn)：最后兩次測量相差0.1g(或基本相等)。碳酸鋇質(zhì)量測定準(zhǔn)確性的探討發(fā)現(xiàn)能力的體現(xiàn)思考為什么沉淀法選了上述兩道題？題目3：(2020年天津)為測定CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ．甲方案

實(shí)驗(yàn)原理：CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）判斷SO42-沉淀完全的操作為_。（2）步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_。（3）步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱為___。（4）固體質(zhì)量為wg，則c(CuSO4)=_____mol·L-1。（5）若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測得c(CuSO4)_（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。Ⅱ．乙方案

實(shí)驗(yàn)原理：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑實(shí)驗(yàn)步驟①按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)。②……③在儀器A、B、C、D、E…中加入圖示的試劑。④調(diào)整D、E中兩液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，讀數(shù)并記錄。⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌，反應(yīng)完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生。⑥待體系恢復(fù)到室溫，移動E管，保持D、E中兩液面相平，讀數(shù)并記錄。⑦處理數(shù)據(jù)（6）步驟②為___________。（7）步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號)。a．反應(yīng)熱受溫度影響b．氣體密度受溫度影響c．反應(yīng)速率受溫度影響（8）Zn粉質(zhì)量為ag，若測得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下ρ(H2)=dg·L-1，則c(CuSO4)______mol·L-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。（9）若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測得c(CuSO4)______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。（10）是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度___(填“是”或“否”)?！敬鸢浮浚?）向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全（2）AgNO3溶液（3）坩堝（4）40w/233（5）偏低（6）檢查裝置氣密性（7）b（8）{[(a/65)-[(bd×10-3)/2]}/(25×10-3)（9）偏高（10）否天津高考考了嗎？(沉淀法和氣化法)沉淀法部分題目3：(2020年天津)為測定CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ．甲方案

實(shí)驗(yàn)原理：CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）判斷SO42-沉淀完全的操作為

。（2）步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為

。（3）步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱為

。（4）固體質(zhì)量為wg，則c(CuSO4)=_____mol·L-1。（5）若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測得c(CuSO4)

（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。（1）向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全（2）AgNO3溶液（3）坩堝（4）40w/233（5）偏低你能否說一下，

影響可測量準(zhǔn)確性的因素有哪些？發(fā)現(xiàn)能力的檢測沉淀劑的選擇、沉淀劑過量的判斷、為什么要洗滌、怎么洗滌、檢驗(yàn)是否洗凈、灼燒的目的、恒定操作目的、恒定操作標(biāo)準(zhǔn)都是題空設(shè)計(jì)的角度。硫酸鋇質(zhì)量測定準(zhǔn)確性的探討發(fā)現(xiàn)能力的體現(xiàn)Ⅱ．乙方案

實(shí)驗(yàn)原理：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑實(shí)驗(yàn)步驟①按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)。②……③在儀器A、B、C、D、E…中加入圖示的試劑。④調(diào)整D、E中兩液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，讀數(shù)并記錄。⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌，反應(yīng)完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生。⑥待體系恢復(fù)到室溫，移動E管，保持D、E中兩液面相平，讀數(shù)并記錄。⑦處理數(shù)據(jù)【答案】（6）檢查裝置氣密性（7）b（8）{[(a/65)-[(bd×10-3)/2]}/(25×10-3)（9）偏高（10）否（6）步驟②為___________。（7）步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號)。a．反應(yīng)熱受溫度影響b．氣體密度受溫度影響c．反應(yīng)速率受溫度影響（8）Zn粉質(zhì)量為ag，若測得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下ρ(H2)=dg·L-1，則c(CuSO4)______mol·L-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。（9）若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測得c(CuSO4)______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。（10）是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度___(填“是”或“否”)。氣化法部分你能否說一下，

影響可測量準(zhǔn)確性的因素有哪些？發(fā)現(xiàn)能力的檢測裝置氣密性、溫度、壓強(qiáng)、內(nèi)壓過大、溶解性都是題空設(shè)計(jì)的角度。氫氣體積測定準(zhǔn)確性的探討發(fā)現(xiàn)能力的體現(xiàn)問題設(shè)計(jì)考點(diǎn)1.判斷沉淀是否完全的操作（1）題空：判斷SO42-沉淀完全的操作為____________。（2）答案：向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全?？键c(diǎn)2.判斷沉淀是否洗凈的試劑（1）題空：步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為___。（2）答案：AgNO3溶液考點(diǎn)3.常用儀器名稱（1）題空：步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱為__________。（2）答案：坩堝考點(diǎn)4.物質(zhì)的量濃度的計(jì)算（1）題空：固體質(zhì)量為wg，則c(CuSO4)=________mol·L-1。（2）答案：考點(diǎn)5.誤差分析（1）題空：若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測得c(CuSO4)____(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。（2）答案：偏低考點(diǎn)6.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟（1）題空：步驟②為_______。（2）答案：檢查裝置氣密性?？键c(diǎn)7.分析溫度對實(shí)驗(yàn)的影響（1）題空：步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填序號)。（2）答案：ba．反應(yīng)熱受溫度影響b．氣體密度受溫度影響c．反應(yīng)速率受溫度影響考點(diǎn)8.計(jì)算CuSO4溶液濃度的表達(dá)式（1）題空：Zn粉質(zhì)量為ag，若測得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下ρ（H2）=dg·L-1，則c(CuSO4)______mol·L-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。

（2）答案：考點(diǎn)9.誤差分析（1）題空：若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測得c(CuSO4)_____（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。（2）答案：偏高考點(diǎn)10.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評價(jià)（1）題空：是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度：____（填“是”或“否”）。（2）答案：否。試題題空是如何設(shè)計(jì)的？方案一：（1）D；（2）取少量最后一次洗滌液，滴加Na2SO4溶液，如無沉淀，則沉淀已洗凈，反之則未完成；（3）偏??；方案二：（1）平衡壓強(qiáng)、使液體順利滴下，消除加入稀硫酸引起的氣體體積誤差；（2）偏大；方案三：（1）堿式滴定管；（2）由紅色突變?yōu)闊o色，且30s不恢復(fù)；（3）84.8題目4：實(shí)驗(yàn)室測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Na2CO3)，稱取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液。

方案一：沉淀法利用化學(xué)反應(yīng)把HCO3-、CO32-完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計(jì)算混合物中w(Na2CO3)。（1）量取100mL配制好的溶液于燒杯中，滴加足量沉淀劑，把溶液中HCO3-、CO32-完全轉(zhuǎn)化為沉淀，應(yīng)選用的試劑是

(填編號)。

A.CaCl2溶液

B.MgSO4

溶液

C.NaCl溶液

D.Ba(OH)2溶液

（2）過濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法是

；

（3）將所得沉淀充分干燥，稱量沉淀的質(zhì)量為mg，由此可以計(jì)算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則測得w(Na2CO3)

(填“偏大”、“偏小“或“無影響”)。方案二：量氣法量取10.00mL配制好的溶液與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體在通常狀況(約20℃、1.01×105Pa)的體積，由此計(jì)算混合物中w(Na2CO3)。（1）裝置中導(dǎo)管a的作用是

。

（2）若撤去導(dǎo)管a，使測得氣體體積

?！捌蟆?，“偏小”或“無影響”方案三：滴定法量取25.00mL配制好的溶液加入錐形瓶中，滴加2滴酚酞試劑，搖勻，用0.2000mol/L的鹽酸滴定到終點(diǎn)(已知終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)H++CO32-=HCO3-恰好完全)。重復(fù)此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00mL。（1）量取25.00mL配制好的溶液，應(yīng)選擇

儀器來完成。

（2）判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是

。

（3）此法測得w(Na2CO3)

%。（三）沉淀法(轉(zhuǎn)化法)、氣化法和滴定法聯(lián)用

方案二：量氣法（2）若撤去導(dǎo)管a，使測得氣體體積

?！捌蟆?，“偏小”或“無影響”（2）偏大基于問設(shè)的思考——探尋思維和答題的障礙所在思維深度障礙語言組織障礙問設(shè)內(nèi)涵問設(shè)的意圖指向問設(shè)的知識指向問設(shè)的優(yōu)答指向問設(shè)的意圖指向：準(zhǔn)。問設(shè)的知識指向：液體流下來要排出氣體。問設(shè)的優(yōu)答指向：液體流下來要排出氣體，如果不處理造成氣體的體積額外增加，所測的結(jié)果會偏大(為什么要解決？)。密封(如何很好地解決？)回流(按①返回)(解決的方法)。①②①②第四環(huán)節(jié)

重量分析之熱重法題目5：8.34gFeSO4·7H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。請回答下列問題。（1）試確定78℃時(shí)固體物質(zhì)M的化學(xué)式________________。（2）取適量380℃時(shí)所得的樣品P，隔絕空氣加熱至650℃，得到一種固體物質(zhì)Q，同時(shí)有兩種無色氣體生成，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。（3）某興趣小組用如圖所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證（2）中生成的氣態(tài)物質(zhì)，并測定已分解的P的質(zhì)量（不考慮裝置內(nèi)空氣的影響）。①試劑X的名稱是_________。②按氣流方向連接儀器，用字母表示接口的連接順序：c→__________________。③充分反應(yīng)后，利用裝置Ⅲ中圓底燒瓶內(nèi)混合物測定已分解的P的質(zhì)量，其操作步驟為：第一步，向圓底燒瓶內(nèi)逐滴加入BaCl2溶液，直至沉淀完全；第二步，過濾混合物，在過濾器上將沉淀洗凈后，烘干并冷卻至室溫，稱重；第三步，繼續(xù)烘干冷卻并稱量，直至連續(xù)兩次稱量質(zhì)量差不超過0.1g為止。④若最終所得沉淀質(zhì)量為wg，則已分解的P的質(zhì)量為__________________（填計(jì)算式）。（1）FeSO4·4H2O

（2）2FeSO4=650℃=Fe2O3+SO2↑+SO3↑（3）①品紅溶液

②a→b→f→g→d④[(w×152×2)/233]g（四）熱重法和沉淀法

質(zhì)量(g)FeSO4·7H2O8.346.725.104.562.40078159373633溫度(℃)MNPQ質(zhì)量(g)FeSO4·7H2O8.346.725.104.562.40078159373633溫度(℃)MNPQ△m1=

1.62g△m2=

1.62g△m3=

0.54g△m4=

2.16gFeSO4·H2OFeSO4·4H2OFeSO4Fe2O3

n(FeSO4·7H2O)=8.34g/278g·moL-1=0.03mol鐵元素守恒法：設(shè)Q為FeOx△m1:△m2:△m3=

1.62:1.62:0.54=

3:3:1失重比：即：失水比：3:3:1n(FeSO4·7H2O)=n(FeOx）=0.03mol2.4g/(56+16x)g.mol-1=0.03molx=1.5n(Fe):n(O)=1:1.5=2:3Q為Fe2O3

2FeSO4=650℃=Fe2O3+SO2↑+SO3↑8.34gFeSO4·7H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。（1）試確定78℃時(shí)固體物質(zhì)M的化學(xué)式__FeSO4·4H2O____；（2）取適量380℃時(shí)所得的樣品P，隔絕空氣加熱至650℃，得到一種固體物質(zhì)Q，同時(shí)有兩種無色氣體生成，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___2FeSO4=650℃=Fe2O3+SO2↑+SO3↑____。溫度—質(zhì)量圖(T-m圖)先失結(jié)晶水，后鹽分解

（1）①溶解；定容②將Fe3＋還原成Fe2＋

③5Fe2+＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

④11.20%或0.112；偏高（2）加熱后在干燥器中冷卻；對盛有樣品的坩堝進(jìn)行多次加熱，干燥器中冷卻、稱量并記錄質(zhì)量，直至稱量質(zhì)量幾乎相等。題目6：三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一種光敏材料，在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量，某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：（五）滴定法和熱重法聯(lián)用

(2)結(jié)晶水的測定

將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時(shí)間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計(jì)算結(jié)晶水含量。請糾正實(shí)驗(yàn)過程中的兩處錯(cuò)誤；

；

。(1)鐵含量的測定步驟一：稱量5.00g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250mL溶液。步驟二：取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同時(shí)，MnO4-

被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時(shí)，溶液仍呈酸性。步驟三：用0.010mol/LKMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO4-，被還原成Mn2+。重復(fù)步驟二、步驟三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98mL請回答下列問題：①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是：稱量、_______、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、

________搖勻。②加入鋅粉的目的是________。③寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________。④實(shí)驗(yàn)測得該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。在步驟二中，若加入的KMnO4的溶液的量不夠，則測得的鐵含量__________。（選填“偏低”“偏高”“不變”）(2)結(jié)晶水的測定：

將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質(zhì)量；在坩堝中加入研細(xì)的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質(zhì)量；加熱至110℃，恒溫一段時(shí)間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質(zhì)量；計(jì)算結(jié)晶水含量。請糾正實(shí)驗(yàn)過程中的兩處錯(cuò)誤；

；

。（2）加熱后在干燥器中冷卻；對盛有樣品的坩堝進(jìn)行多次加熱，干燥器中冷卻、稱量并記錄質(zhì)量，直至稱量質(zhì)量幾乎相等?；趩栐O(shè)的思考——探尋思維和答題的障礙所在思維深度障礙語言組織障礙問設(shè)內(nèi)涵問設(shè)的意圖指向問設(shè)的知識指向問設(shè)的優(yōu)答指向問設(shè)的意圖指向：準(zhǔn)。問設(shè)的知識指向：定量實(shí)驗(yàn)中面臨加熱后需稱量時(shí)，不能在空氣中冷卻，必須在干燥器中冷卻，避免冷卻過程中又吸水；定量實(shí)驗(yàn)中面臨加熱后需稱量時(shí)，要進(jìn)行恒重操作。問設(shè)的優(yōu)答指向：在空氣中冷卻會吸收空氣中水分，固體質(zhì)量偏大(為什么要解決？)。加熱后在干燥器中冷卻(解決的方法)。固體是否烘干了，要驗(yàn)干，驗(yàn)干的標(biāo)準(zhǔn)是對盛有樣品的坩堝進(jìn)行多次加熱，干燥器中冷卻、稱量并記錄質(zhì)量，直至稱量質(zhì)量幾乎相等(如何很好地解決？)。題目7：(18分)某實(shí)驗(yàn)小組用廢銅屑(含少量鐵、油污)制備[Cu(NH3)4]SO4·xH2O,步驟如下：I.取8.00g廢銅屑，堿洗后加入稀H2SO4和H2O2溶液，在40~50℃下充分溶解。Ⅱ.調(diào)節(jié)pH至3~4,加熱煮沸2分鐘，趁熱過濾。Ⅲ.向?yàn)V液中逐滴加入濃氨水至澄清。IV.加入無水乙醇，充分?jǐn)嚢?，過濾；沉淀先用試劑M洗滌，再用乙醇與乙醚混合液洗滌，干燥，得深藍(lán)色晶體24.60g。已知：KspFe(OH)3]=2.8×10-39（六）物質(zhì)制備和定量測定(熱重法)（1）除去廢銅屑表面的油污(2分)（2）

Cu+H2O2+2H+=40-50℃=Cu2++2H2O

(2分)（3）Fe3+(1分)和H2O2(1分)；玻璃棒、燒杯、漏斗；(2分)

1/2(2分)（4）先有大量的藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)滴加濃氨水后藍(lán)色沉淀逐漸減少至完全消失，溶液變?yōu)樯钏{(lán)色；(2分)（5）乙醇降低了溶劑的極性，從而降低了硫酸四氨合銅的溶解度，導(dǎo)致晶體析出(2分)（6）a(2分)（7）1(2分)；

[Cu(NH3)4]SO4=250~400℃=CuSO4+2NH3↑

(2分)(7)對產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析，結(jié)果如下圖所示。200℃時(shí)失去全部結(jié)晶水及部分NH3；400℃時(shí)產(chǎn)物為CuSO4，則x=

；250～400℃階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

回答下列問題：(1)步驟I堿洗的目的是

；(2)步驟I中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是

；(3)步驟Ⅱ可除去溶液中的

和

(填離子符號或化學(xué)式);過濾操作需要的玻璃儀器有

(4)步驟Ⅲ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

；

(5)步驟IV加入乙醇的目的是

；

(6)步驟IV中試劑M應(yīng)選用

(填標(biāo)號)。a.乙醇和濃氨水混合溶液

b.蒸餾水c.乙醇和稀硫酸混合溶液

d.Na2CO3溶液(7)對產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析，結(jié)果如下圖所示。200℃時(shí)失去全部結(jié)晶水及部分NH3；400℃時(shí)產(chǎn)物為CuSO4，則x=

；250～400℃階段反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。（7）1(2分)；

[Cu(NH3)2]SO4=250~400℃=CuSO4+2NH3↑

(2分)[Cu(NH3)4]SO4·xH2O[Cu(NH3)y]SO4[Cu(NH3)z]SO4減少1.04g200℃時(shí)失去全部結(jié)晶水及部分NH3CuSO4減少0.34g減少0.34g[Cu(NH3)4]SO4·xH2O=[Cu(NH3)y]SO4+(4-y)NH3↑+xH2O↑228+18x160+17y4.923.88Cu(NH3)y]SO4=CuSO4+yNH3↑

160+17y160

3.883.20y=2x=1

思路根據(jù)信息判斷反應(yīng)根據(jù)質(zhì)量列方程400℃時(shí)產(chǎn)物為CuSO4不要怕設(shè)未知數(shù)25~200℃：[Cu(NH3)4]SO4·xH2O=[Cu(NH3)y]SO4+(4-y)NH3↑+xH2O↑200~400℃：Cu(NH3)y]SO4=CuSO4+yNH3↑求解熱重曲線分析熱重分析法確定化學(xué)式的一般思路反應(yīng)氣氛縱坐標(biāo)計(jì)算結(jié)晶水合物含部分結(jié)晶水鹽分步失水無水鹽金屬氧化物失水熱分解其他金屬氧化物轉(zhuǎn)化一般失重為：COx\SOx\NOx\NH3空氣（氧氣）：氧化還原反應(yīng)。一般O2會參與反應(yīng)分解反應(yīng)。惰性氣體（如He/Ar/N2）：質(zhì)量：固體殘留率：一般常用——差量法一般常用——元素守恒法簡捷約算法固體失重率：一般常用——元素守恒法第五環(huán)節(jié)

總結(jié)1．只要是定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)題都會滲透五個(gè)方面的命題思路，這為我們解答這類題目提供了一種一般性的思路。2．所謂的評價(jià)就是可測量的準(zhǔn)確性對待測量的影響，以及對多個(gè)方案優(yōu)劣性、嚴(yán)密性的評價(jià)。準(zhǔn)確性主要體現(xiàn)影響因素是否考慮周全和貼切了。3．實(shí)驗(yàn)方法的總結(jié)也為我們提供了應(yīng)對設(shè)計(jì)多種方案來解決問題提供了思路，增強(qiáng)了我們應(yīng)對試題的開放性的能力。同時(shí)，也為我們思考和解決試題提供了指向性。4．根據(jù)一種實(shí)驗(yàn)方法可能能設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案。5．只要定量的實(shí)驗(yàn)題，某個(gè)空不理解的話，就往“準(zhǔn)”上想?？偨Y(jié)原理綜合題如何解答

2025年5月23日天津市和平區(qū)教師發(fā)展中心

賈培東第一環(huán)節(jié)

認(rèn)識原理化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)認(rèn)識物質(zhì)制備物質(zhì)如何更好地認(rèn)識物質(zhì)和更好地制備物質(zhì)制備物質(zhì)化學(xué)視角反應(yīng)原理性構(gòu)相依物能之戀化學(xué)學(xué)科本質(zhì)認(rèn)識有視角反應(yīng)歷程反應(yīng)速率反應(yīng)平衡反應(yīng)方向反應(yīng)調(diào)控對象思路來源改變和改造制備有原理認(rèn)識物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的表現(xiàn)物質(zhì)的變化能量的變化認(rèn)識有基點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)的總體表現(xiàn)總體表現(xiàn)反應(yīng)物生成物能量變化熱能變化電能變化……物質(zhì)變化變化特征變化原因原因反應(yīng)速率反應(yīng)限度反應(yīng)歷程反應(yīng)方向微觀宏觀反應(yīng)原理反應(yīng)調(diào)控對象依據(jù)方向化學(xué)反應(yīng)原理研究的范疇原理的核心[基于教材(2023版教材)研究：章序結(jié)構(gòu)化]章序反應(yīng)的歷程（反應(yīng)機(jī)理）反應(yīng)的快慢（反應(yīng)速率）反應(yīng)趨勢(反應(yīng)方向)反應(yīng)限度(化學(xué)平衡)揭示化學(xué)反應(yīng)規(guī)律獲得反應(yīng)調(diào)控理論生活、生產(chǎn)應(yīng)用

科研章序結(jié)構(gòu)化讓我們清楚了本章要研究的內(nèi)容及整章內(nèi)容各部分之間邏輯關(guān)聯(lián)，兩塊內(nèi)容(動力學(xué)和熱力學(xué))，兩塊內(nèi)容又分別分為兩小塊內(nèi)容[動力學(xué)(速率、機(jī)理)、熱力學(xué)(方向、限度)]，這兩塊內(nèi)容的目的是揭示化學(xué)反應(yīng)規(guī)律和獲得反應(yīng)調(diào)控理論，最終應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中。人教版教材化學(xué)動力學(xué)化學(xué)熱力學(xué)決速步原理的核心[基于教材(2023版教材)研究：化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識視角]主旋律催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)焓變不能改變化學(xué)平衡常數(shù)不能影響化學(xué)平衡移動不能改變平衡轉(zhuǎn)化率能改變化學(xué)反應(yīng)的歷程能降低反應(yīng)活化能能加快化學(xué)反應(yīng)速率能改變原料的轉(zhuǎn)化率非平衡狀態(tài)調(diào)控的核心[催化劑：能與不能]催化劑不改變反應(yīng)的焓變催化劑不影響化學(xué)平衡第一類：均相催化第二類：非均相催化（多相、吸附催化）催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，降低了反應(yīng)活化能，反應(yīng)速率加快催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越快反應(yīng)物擴(kuò)散至催化劑表面→反應(yīng)物在催化劑表面被吸附→發(fā)生表面反應(yīng)→產(chǎn)物從催化劑表面脫附→產(chǎn)物擴(kuò)散離開反應(yīng)區(qū)吸附催化過程的難易取決于該反應(yīng)過程中的最大能壘表面吸附過程一般能量是降低的調(diào)控的核心[不同場景下的催化劑影響速率的思維模型建構(gòu)]均相催化：反應(yīng)物與催化劑處于同一相。例：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)NO作催化劑

S2O82-+2I-=2SO42-+I2Cu2+作催化劑多相催化：催化劑與反應(yīng)物處于不同的相中，反應(yīng)在催化劑表面進(jìn)行。例:C2H4+H2=C2H6

Ni作催化劑

N2

+3H2=2NH3

Fe作催化劑均相催化和非均相催化事例非均相催化反應(yīng)過程使用催化劑能增大反應(yīng)速率的機(jī)理主要是形成中間產(chǎn)物，從而改變反應(yīng)的途徑（或受催化劑表面的活性中心的影響，被吸附的分子會變形而與催化劑形成活潑的吸附活化配合物），使反應(yīng)活化能降低。非均相催化反應(yīng)過程

通常，一個(gè)氣固非均相催化反應(yīng)（以合成氨反應(yīng)為例）的完成包括以下步驟反應(yīng)物向催化劑表面解離吸附被吸附的反應(yīng)物在催化劑表面遷移或發(fā)生化學(xué)重排反應(yīng)產(chǎn)物由催化劑表面脫附產(chǎn)物離開催化劑表面向催化劑周圍介質(zhì)擴(kuò)散反應(yīng)物向催化劑表面擴(kuò)散非均相催化的探討總反應(yīng)活化能總反應(yīng)的活化能是各步基元反應(yīng)Ea經(jīng)復(fù)雜數(shù)學(xué)處理之后得到，不能由各分步反應(yīng)Ea直接加和求算。13連續(xù)反應(yīng)活化能連續(xù)反應(yīng)(連續(xù)爬坡)中，決速步驟的活化能最大。最佳催化劑選擇催化主反應(yīng)時(shí)Ea最小，催化副反應(yīng)時(shí)Ea最大，為最佳催化劑2調(diào)控的核心[選擇催化劑的思維]原理綜合題命題探析化學(xué)反應(yīng)原理熱化學(xué)→化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因電化學(xué)→化學(xué)反應(yīng)中電能變化的原因熱力學(xué)→化學(xué)反應(yīng)方向及移動的原因動力學(xué)→化學(xué)反應(yīng)歷程及速率的原因化學(xué)反應(yīng)調(diào)控情境創(chuàng)設(shè)生產(chǎn)實(shí)際中的比較復(fù)雜的可逆反應(yīng)熱化學(xué)的考查→焓變→調(diào)控需要[平衡移動(溫度的調(diào)控)]電化學(xué)的考查→能量轉(zhuǎn)化方式、化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)、效率(速率與平衡)、調(diào)控。熱力學(xué)的考查→平衡計(jì)算(從數(shù)據(jù)角度認(rèn)識反應(yīng)進(jìn)行的程度)、調(diào)控。動力學(xué)的考查→速率計(jì)算(從數(shù)據(jù)角度認(rèn)識反應(yīng)進(jìn)行的快慢)、調(diào)控。反應(yīng)（1）有效碰撞理論（4）反應(yīng)歷程（基元反應(yīng)）：快反應(yīng)、慢反應(yīng)、決速步驟（5）反應(yīng)速率：速率方程、速率常數(shù)（3）反應(yīng)歷程（非均相催化）：吸附、斷鍵、成鍵、脫附基本考向（2）過渡態(tài)理論：催化劑、相對能量、活化能基于高考題的研究：尋找解題思路和命題方向第二環(huán)節(jié)

天津高考分析1.[2017年天津10.]（14分）H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害，工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放，回答下列方法中的問題。Ⅰ．H2S的除去方法1：生物脫H2S的原理為：

H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4=硫桿菌=2Fe2(SO4)3+2H2O（1）硫桿菌存在時(shí)，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍，該菌的作用是_____________。（2）由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為

。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是

。Ⅱ．SO2的除去方法1(雙減法)：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3

（4）寫出過程①的離子方程式：____________；CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化：CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)?Ca2+(aq)+2OH?(aq)從平衡移動的角度，簡述過程②NaOH再生的原理______。方法2：用氨水除去SO2（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10?5，H2SO3的Ka1=1.3×10?2，Ka2=6.2×10?8。若氨水的濃度為2.0mol·L-1，溶液中的c(OH?)=_mol·L?1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7

mol·L?1時(shí)，溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=___。（1）降低反應(yīng)活化能（或作催化劑）（2）30℃、pH=2.0

蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）（3）H2SO4（4）2OH-+SO2＝SO32-+H2O

SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移動，有NaOH生成（5）6.0×10-3

0.62方法2：在一定條件下，用H2O2氧化H2S（3）隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化，氧化產(chǎn)物不同。當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí)，氧化產(chǎn)物的分子式為__________。2017年天津原理綜合題(有毒氣體如何去除)

圖1圖2催化劑的作用如何說明

方法1：生物脫H2S的原理為：

H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4=硫桿菌=2Fe2(SO4)3+2H2O（1）硫桿菌存在時(shí)，F(xiàn)eSO4被氧化的速率是無菌時(shí)的5×105倍，該菌的作用是_____。（1）降低反應(yīng)活化能（或作催化劑）催化劑的作用：改變化學(xué)反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)活化能(原理)。加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率(生產(chǎn)中關(guān)鍵的指向)。能在較低的溫度下獲得較高的溫度，節(jié)約能源(生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)效益指向)。

從本題可以領(lǐng)略到：催化劑對速率的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溫度對速率的影響，這就是為什么工業(yè)生產(chǎn)中為什么熱衷于優(yōu)等選擇催化劑對反應(yīng)的調(diào)控。

催化劑高效性：對速率的影響非常大。催化劑專一性：對某個(gè)反應(yīng)有催化作用，可能對其他的反應(yīng)沒有催化作用。催化劑活性：受溫度影響比較大，要在合適的溫度下，活性是最大的。同時(shí)也會受到其他物質(zhì)的影響中毒而失效。溫度低，活性沒有激發(fā)出來，速率較慢；溫度高，要失活，速率下降很明顯。催化劑選擇性：對于多重平衡來講，特別是平行反應(yīng)。選擇性是對某一反應(yīng)，能降低其活化能，對另外的反應(yīng)，提高其活化能。這樣的催化劑優(yōu)先選擇。催化劑的“四性”（2）由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為

。若反應(yīng)溫度過高，反應(yīng)速率下降，其原因是

。（2）30℃、pH=2.0

蛋白質(zhì)變性（或硫桿菌失去活性）如何用好催化劑[最佳條件的選擇和催化劑的失活]溫度高，速率還下降？就是能體現(xiàn)催化劑對速率的影響遠(yuǎn)大于溫度對速率的影響的有力證據(jù)。

溫度高，速度在升高？為什么先快后慢？就是因?yàn)橛写呋瘎?。為什么酸堿性還能對催化劑的活性有影響呢？

硫桿菌（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10?5，H2SO3的Ka1=1.3×10?2，Ka2=6.2×10?8。若氨水的濃度為2.0mol·L-1，溶液中的c(OH?)=_mol·L?1。將SO2通入該氨水中，當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7

mol·L?1時(shí)，溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=___。（5）6.0×10-3

；0.62NH3·H2O?NH4++OH-2.000

x

x

x

2.0-x

xx2.0-x≈2.0

xxKb=x2/2.0=1.8×10?5x=6.0×10?3c(SO32-)/c(HSO3-)Ka2=[c(H+)c(SO32-)]/c(HSO3-)當(dāng)c(OH?)降至1.0×10?7

mol·L?1時(shí),c(H+)也為1.0×10?7

mol·L?1[1.0×10?7c(SO32-)]/c(HSO3-)=6.2×10?8[c(SO32-)/c(HSO3-)]=0.62如何除的比較完全[電離平衡計(jì)算的價(jià)值]

科學(xué)近似

突破口

聯(lián)想

條件引入

2.[2018年天津10.]（14分）CO2是一種廉價(jià)的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：（1）CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，CO2主要轉(zhuǎn)化為__（寫離子符號）；若所得溶液c(HCO3?)∶c(CO32?)=2∶1，溶液pH=____。（室溫下，H2CO3的K1=4×10?7；K2=5×10?11）（2）CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：

CH4(g)+CO2(g)

?催化劑?2CO(g)+2H2(g)①已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：則該反應(yīng)的ΔH=

。分別在VL恒溫密閉容器A（恒容）、B（恒壓，容積可變）中，加入CH4和CO2各1mol的混合氣體。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是_（填“A”或“B”）。②按一定體積比加入CH4和CO2，在恒壓下發(fā)生反應(yīng)，溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖1所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是

。（3）O2輔助的Al—CO2電池工作原理如圖2所示。該電池電容量大，能有效利用CO2，電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。電池的負(fù)極反應(yīng)式_____

___。電池的正極反應(yīng)式：6O2+6e?=6O2?

6CO2+6O2?=3C2O42?+6O2反應(yīng)過程中O2的作用是

。該電池的總反應(yīng)式

。（1）CO32-

;

10

（2）①+120kJ·mol-1

B②900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低。（3）Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+);催化劑；2Al+6CO2=Al(C2O4)32018年天津原理綜合題(CO2如何去利用)

圖1圖2（1）CO2可以被NaOH溶液捕獲。若所得溶液pH=13，CO2主要轉(zhuǎn)化為__（寫離子符號）；若所得溶液c(HCO3?):c(CO32?)=2:1，溶液pH=__。（室溫下，H2CO3的K1=4×10?7；K2=5×10?11）（1）CO32-

;

10CO2如何捕獲的完全[電離平衡計(jì)算的價(jià)值]

K1=[c(H+)c(HCO3-)]/c(H2CO3)當(dāng)pH=13時(shí),c(H+)為1.0×10?13

mol·L?1[1.0×10?13c(HCO3-)]/c(H2CO3)=4×10?7[c(HCO3-)/c(H2CO3)]=4×106K2=[c(H+)c(CO32-)]/c(HCO3-)當(dāng)pH=13時(shí),c(H+)為1.0×10?13

mol·L?1[1.0×10?13c(CO32-)]/c(HCO3-)=5×10?11[c(CO32-)/c(HCO3-)]=5×102c(CO32-)最大K2=[c(H+)c(CO32-)]/c(HCO3-)=5×10?11K2=c(H+)=5×10?11[c(HCO3-)/c(CO32-)]c(H+)=10×10?11c(H+)=1×10?10pH=10思考的方向：比較c(H2CO3)、c(HCO3-)、c(CO32-)三者的大小

（2）CO2與CH4經(jīng)催化重整，制得合成氣：CH4(g)+CO2(g)

?催化劑?2CO(g)+2H2(g)②按一定體積比加入CH4和CO2，在恒壓下發(fā)生反應(yīng)，溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖1所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是

。②900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高，再升高溫度產(chǎn)率增幅不大，但能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低。900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高低于900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率下降。催化劑活性不高，反應(yīng)速率慢，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率較少。高于900℃時(shí)，合成氣產(chǎn)率增幅不大。但能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益降低。催化劑活性還會下降，反應(yīng)速率慢，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率較少。平衡產(chǎn)率的可能性比較大如何用好催化劑[最佳條件的選擇]3.[2020年天津16.]利用太陽能光解水，制備的H2用于還原CO2合成有機(jī)物，可實(shí)現(xiàn)資源的再利用。回答下列問題：Ⅰ．半導(dǎo)體光催化劑浸入水或電解質(zhì)溶液中，光照時(shí)可在其表面得到產(chǎn)物（1）下圖為該催化劑在水中發(fā)生光催化反應(yīng)的原理示意圖。光解水能量轉(zhuǎn)化形式為___________。（2）若將該催化劑置于Na2SO3溶液中，產(chǎn)物之一為SO42-，另一產(chǎn)物為__________。若將該催化劑置于AgNO3溶液中，產(chǎn)物之一為O2，寫出生成另一產(chǎn)物的離子反應(yīng)式

。Ⅱ．用H2還原CO2可以在一定條下合成CH3OH(不考慮副反應(yīng))：CO2

(g)+3H2

(g)?CH3OH

(g)+H2O

(g)

ΔH＜0（3）某溫度下，恒容密閉容器中，CO2和H2的起始濃度分別為amol?L-1和3a

mol?L-1，反應(yīng)平衡時(shí)，CH3OH的產(chǎn)率為b，該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為___________。（4）恒壓下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1:3時(shí)，該反應(yīng)在無分子篩膜時(shí)甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時(shí)甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O。①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因?yàn)?/p>

。②P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于T點(diǎn)的原因?yàn)?/p>

。③根據(jù)上圖，在此條件下采用該分子篩膜時(shí)的最佳反應(yīng)溫度為___________°C。Ⅲ．調(diào)節(jié)溶液pH可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣CO2的捕獲和釋放（5）CO32-的空間構(gòu)型為

。已知25℃碳酸電離常數(shù)為Ka1、Ka2，當(dāng)溶液pH=12時(shí)，c(H2CO3)：c(HCO3-)：c(CO32-)=1：

：

。Ⅰ．（1）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（2）H2；Ag++e-=Ag

Ⅱ．（3）b2/[27a2(1-b)4]（4）①該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動（或平衡常數(shù)減?。诜肿雍Y膜從反應(yīng)體系中不斷分離出H2O，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，甲醇產(chǎn)率升高③210

Ⅲ．（5）平面（正）三角形；1012Ka1；1024Ka1Ka22020年天津原理綜合題(H2和CO2如何去利用)

（3）某溫度下，恒容密閉容器中，CO2和H2的起始濃度分別為amol?L-1和3a

mol?L-1，反應(yīng)平衡時(shí)，CH3OH的產(chǎn)率為b，該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為___________。CO2和H2的起始濃度分別為a

mol?L-1和3a

mol?L-1，CH3OH的產(chǎn)率為b