品化:‖ 再做高考真题 梳理考点考向

——深度解析2024年高考真题（湖南卷）

（2024·湖南卷·T3）下列实验事故的处理方法不合理的是

【析】B．若浓硫酸不慎溅到皮肤上，应先用大量的水冲洗，再涂上3-5%的NaHCO₃溶液。

C．苯酚不慎沾到手上，先用乙醇冲洗，再用水冲洗。

常温下，苯酚（熔点为43℃）为固态，在水中溶解度仅为9.2g（应该算是“可溶”），但易溶于乙醇。所以，用乙醇可以去除苯酚。

从结构上看，苯酚的分子结构中存在-OH（酚羟基），形成同种分子间氢键（使其熔、沸点高于相近相对分子质量的烃类等有机物），也可以与H₂O或CH₃CH₂OH分子之间形成分子间氢键，所以，苯酚在水中或乙醇中的溶解度应该较大。

但是要注意的是，由于苯酚分子中的羟基和苯环之间存在p-∏共轭，O原子的电子云密度减小，O-H键的极性减弱，形成分子间氢键的能力减弱，或者形成的分子间氢键的强度减弱，且苯酚中的苯基是一个疏水基，从而使苯酚在水中的溶解度减小，而在乙醇（烃基：-CH₂CH₃——疏水基，“相似相溶”）中的溶解度较大。

在高于65℃时，苯酚与水互溶——在高于65℃时，液态的苯酚与水分子间可以形成分子间氢键，从而使两者之间的结合能力增强。

（2024·湖南卷·T4）下列有关化学概念或性质的判断错误的是

A．CH₄分子是正四面体结构，则CH₂Cl₂没有同分异构体

B．环己烷与苯分子中C-H键的键能相等

C．甲苯的质谱图中，质荷比为92的峰归属于

D．由R₄N⁺ 与PF₄^- 组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关

【析】D．从理论上来讲，R₄N⁺ 与PF₄^- 之间应该是离子键，相对而言，作为化学键，离子键是比较强的一种电性作用。

离子键的强弱与阴、阳离子所带的电荷数和离子半径的大小有关。

当阴阳离子的半径较大时，由于其电荷相对较为分散，导致阴阳离子之间的离子键较弱。

当阴阳离子的半径过大时，离子键的强度更弱，以至于本来的离子晶体熔沸点变得很低，熔点几乎接近于室温——这就是离子液体。

2023年人教版教材《化学》（选择性必修2）P.88

（2024·湖南卷·T6）下列过程中，对应的反应方程式错误的是

【析】A．火法炼锌过程中C作还原剂，ZnCO₃在高温条件下分解为ZnO、CO₂，CO₂与C在高温条件下生成还原性气体CO，CO还原ZnO生成Zn，因此总反应为，故A项错误；

2023年 人教版 高中教材《化学》（必修1） P.31

明代宋应星在《天工开物》中记述：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固，以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红。罐中炉甘石熔化成团。冷定毁罐取出，每十耗其二，即倭铅也。”

作为一种常见的还原剂，焦炭通常被用作冶金工业的重要还原剂，用来还原金属氧化物矿物以冶炼金属单质。

比如：碳还原CuO、Fe₂O₃的方程式为：

“火法炼锌”中，用焦炭还原炉甘石（碳酸锌）制备金属锌时，为什么生成的是CO 而非 CO₂ 呢？

流传给出的解析：ZnCO₃在高温条件下分解为ZnO、CO₂，CO₂与C在高温条件下生成还原性气体CO，CO还原ZnO生成Zn。

“容量瓶老师”从热力学角度给出了解释，我认为比较有说服力：

（图片来自公众号：化学轨道）

随着温度的升高，熵增最大的反应2C(s)+ O₂(g) = 2CO (g) 的吉布斯自由能变（∆_rG_m）越来越负，预示着反应的自发性越来越强，所以碳在高温下被氧化产物是CO。

C．锅炉水垢中主要成分为CaSO₄、MgCO₃等，由于溶解性：CaSO₄>CaCO₃，因此向锅炉水垢中加入饱和Na₂CO₃溶液，根据难溶物转化原则可知CaSO₄转化为CaCO₃，反应方程式为CaSO₄(s)+CO₃^2-(aq)⇌CaCO₃(s)+SO₄^2-(aq)，故C项正确；

2023年 人教版 高中教材《化学》（选择性必修1） P.85

(2024·全国甲·8)下列过程对应的离子方程式正确的是

A. 用氢氟酸刻蚀玻璃：

B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板：

C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯：

D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙：

(2024·北京卷·5)下列方程式与所给事实不相符的是

A．海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质：2Br^-+Cl₂=Br₂+2Cl^-

B．用绿矾(FeSO₄·7H₂O)将酸性工业废水中的Cr₂O7(2－)转化为Cr³⁺：

6Fe²⁺+Cr₂O7(2－)+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺ + 7H₂O

C．用5％Na₂SO₄溶液能有效除去误食的Ba²⁺：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓

D．用Na₂CO₃溶液将水垢中的CaSO₄转化为溶于酸的CaCO₃：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓

(2023·海南·9)实践中一些反应器内壁的污垢，可选用针对性的试剂溶解除去。下表中污垢处理试剂的选用，符合安全环保理念的是()

(2021·全国乙·9)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是

A．用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：CO₃^2-+CaSO₄⇌CaCO₃+SO₄^2-

B．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O

C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O

D．氯化铜溶液中通入硫化氢：Cu²⁺+S^2-=CuS↓

(2020∙北京卷∙6)下列说法不正确的是

A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO₄(s)+CO₃^2-(aq) ⇌CaCO₃(s)+SO₄^2-(aq)

B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝：3Cl₂ + I^- + 3H₂O = 6Cl^- + IO₃^-+ 6H⁺

C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨：2Al + Fe₂O₃  Al₂O₃ + 2Fe

D．淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：

2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂；2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑

【答案】B

【答案】

（2024·湖南卷·T8）为达到下列实验目的，操作方法合理的是

【析】A．根据相似相溶原理，I₂易溶于CCl₄，固体经CCl₄溶解、萃取、分液后，只是将I₂与NaCl分离，并没有提取出I₂，I₂留在CCl₄中；

B．氢氧化钠的碱性较强，乙酸乙酯在NaOH碱性条件下发生水解反应，故乙酸乙酯不能用NaOH溶液洗涤；

C．NaOH标准溶液滴定CH₃COOH溶液的“滴定终点”产物是CH₃COONa溶液，呈碱性，若用甲基橙作指示剂，则误差较大，应选用酚酞作指示剂更为恰当；

D．从明矾过饱和溶液中快速析出晶体，可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁，在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核，D正确；

（2024·湖南卷·T9）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是

   A．P为非极性分子，Q为极性分子

B．第一电离能：

C．和所含电子数目相等

D．P和Q分子中C、B和N均为杂化

【析】A．由题目所给的分子结构图可知，P和Q分子都满足结构对称，都是非极性分子；

D．由“P和Q呈平面六元并环结构”可知，P和Q分子中C、B和N均为sp²杂化。

1. 品化:‖ 高考真题中的“再现”——酞菁分子中原子杂化方式

2. 品化:‖ 从成键情况判断原子的杂化方式

（2024·湖南卷·T10）在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K₄C₆N_{16时，伴随少量O2}生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是

     A．电解时，OH^-向Ni电极移动

B．生成C₆N₁₆^4-的电极反应：2C₃N₈H₄+8OH^- -4e^- = C₆N₁₆^4- +8H₂O

C．电解一段时间后，溶液pH升高

D．每生成1 mol H₂的同时，生成0.5 mol K₄C₆N₁₆

【析】根据反应原理，可知：

（Pt）阳极主要反应为：2C₃N₈H₄+8OH^--4e^- = C₆N₁₆^4-+8H₂O，副反应：4OH^--4e^- = O₂↑+2H₂O

（Ni）阴极反应为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

则电解过程中发生的总反应主要为：2C₃N₈H₄+4OH^- = C₆N₁₆^4-+4H₂O+2H₂↑

A．OH^-向Pt电极移动；

B．Pt（阳极）电极电极反应为：2C₃N₈H₄+8OH^--4e^- = C₆N₁₆^4-+8H₂O；

C．阳极主要反应为：2C₃N₈H₄+8OH^--4e^- = C₆N₁₆^4-+8H₂O，阴极反应为：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，则电解过程中发生的总反应主要为：2C₃N₈H₄+4OH^- = C₆N₁₆^4-+4H₂O+2H₂↑，反应消耗OH^-，生成H₂O，电解一段时间后，溶液pH降低；

D．根据电解总反应：2C₃N₈H₄+4OH^- = C₆N₁₆^4-+4H₂O+2H₂↑可知：

（Pt）阳极主要反应为：2C₃N₈H₄+8OH^--4e^- = C₆N₁₆^4-+8H₂O，副反应：4OH^--4e^- = O₂↑+2H₂O

每生成1mol H₂，转移2mol e^-，生成0.5molK₄C₆N₁₆，但Pt电极伴随少量O₂生成，发生电极反应（副反应）：4OH^--4e^- = O₂↑+2H₂O，则阴极生成1molH₂时，阳极上生成两种氧化产物：O₂和K₄C₆N₁₆，所以K₄C₆N₁₆的物质的量小于0.5mol。

即：根据“串联电路中，各处电流（电子数或电荷数）相等”的特点，可知——

阴极上生成H₂时所得的电子数，等于阳极上生成K₄C₆N₁₆和O₂的过程中失去的电子数之和。

（根据正负极上的电子总数的守恒关系，利用“关系式法”进行计算，已经是电化学部分的较高阶的要求，但新高考为了“创新”，不断推陈出新，设计出一些“违背”原理的新情况，如此题中的副反应、阳极区同时生成还原产物如H₂等）

（2024·湖南卷·T11）中和法生产Na₂HPO₄·12H₂O的工艺流程如下：

已知：①H₃PO₄的电离常数：K₁=6.9×10^-3，K₂=6.2×10^-8，K₃=4.8×10^-13

②Na₂HPO₄·12H₂O易风化。

下列说法错误的是

A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入Na₂CO₃溶液

B．“调pH”工序中X为NaOH或H₃PO₄

C．“结晶”工序中溶液显酸性

D．“干燥”工序需在低温下进行

【析】A．根据金属和酸的通性，铁可与H₃PO₄反应生成氢气，故铁质容器中“中和”工序应先加入呈碱性的Na₂CO₃溶液；

B．为了使生成的产物为Na₂HPO₄，“调pH”工序中，缺酸加入H₃PO₄，缺碱加入NaOH。

C．“结晶”工序中的溶液为饱和Na₂HPO₄溶液，由已知的H₃PO₄的电离常数：K₂=6.2×10^-8，K₃=4.8×10^-13，则H₂PO₄^2-的水解常数>K₃，则Na₂HPO₄的水解程度大于电离程度，溶液显碱性；

D．由于Na₂HPO₄·12H₂O“易风化”失去结晶水，故“干燥”工序需在低温下进行。

得到结晶水合物Na₂HPO₄·12H₂O晶体的实验操作过程为：（蒸发浓缩）冷却结晶、过滤、洗涤、(低温)干燥。

相关链接：

1.品化:‖ “冷却结晶”的原理及应用

2.品化:‖ 再品“重结晶法”提纯苯甲酸粗品的基本实验操作

（2024·湖南卷·T12）Li₂CN₂是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N_2Li2CN₂+H₂，晶胞如图所示，下列说法错误的是

     A．合成反应中，还原剂是LiH和C

      B．晶胞中含有的Li⁺个数为4

     C．每个CN₂^2-周围与它最近且距离相等的Li⁺有8个

D．CN₂^2-为V型结构

【析】B．Li⁺ 位于晶胞的面上（由下图可以清晰看出），根据均摊法可求出Li⁺ 个数为8×½=4；

C．从晶胞示意图看，与体心CN₂^2-最近且距离相等的Li⁺（图中灰球）有8个，即CN₂^2-的配位数（Li⁺，灰球）为8；

D．由等电子原理可知，CN₂^2-与CO₂互为等电子体，具有相似的空间构型，CN₂^2-为直线型分子。

【等电子原理】：互为等电子体的微粒具有相似的空间结构（或构型）。

原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子具有相同的结构特征（立体结构和化学键类型），其物理性质相近。

（2024·湖南卷·T13）常温下Ka(HCOOH)=1.8×10^-4，向20mL0.10mol·L^-1NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液，混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示，下列说法错误的是

     A．水的电离程度：M<N

B．M点：2c(OH^-)=c(Na⁺)+c(H⁺)

C．当V(HCOOH)=10mL时，c(OH^-)=c(HCOO^-)+2c(HCOOH)+c(H⁺)

D．N点：c(Na⁺)>c(HCOO^-)>c(OH^-)>c(H⁺)>c(HCOOH)

（2024·湖南卷·T15）亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄的反应原理如下：Cu(ClO₄)₂·6H₂O+Cu+8CH₃CN=2[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄+6H₂O，实验步骤如下：

分别称取3.71g Cu(ClO₄)₂·6H₂O和0.76g Cu粉置于100mL乙腈（CH₃CN）中，回流装置图和蒸馏装置图（加热、夹持等装置略）如下：

已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂；

②相关物质的信息如下：

【答案】(1)D(2)球形冷凝管(3)溶液蓝色褪去变为无色(4)排出装置内空气，防止制备的产品被氧化

(5)冷却过程中降低[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄在水中的溶解度(6)B(7)81.2%

【析】（1）仔细观察不难发现，图中分别画的是：护目镜、火、热蒸汽（气泡）、排风扇、洗手。

（3）根据表格中Cu(ClO₄)₂·6H₂O的相对分子质量，3.71g Cu(ClO₄)₂·6H₂O（0.01mol）和0.76g Cu（>0.01mol），Cu(ClO₄)₂·6H₂O相对不足。根据表格中信息，Cu(ClO₄)₂·6H₂O在乙腈中为蓝色，而产品[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄在乙腈中为无色，因此装置Ⅰ中反应完全的现象是：溶液蓝色褪去变为无色。

（4）产品[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄中Cu为+1价（亚铜），具有还原性，容易被空气中氧气氧化。观察装置图1和2，在二颈瓶左端均有开关。因此装置Ⅰ和Ⅱ中N₂气球的主要作用是：排出装置内空气，防止所制备产品被氧化。

优点在于：气球中N₂可以较长时间提供抗氧化的保护气。

此外，气球还具有隔绝空气的作用（防止乙腈蒸气泄露到空气中而污染空气）。

（5）得到[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄产品，“不能由步骤c直接获得，而是先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶获得”

——即获得产品不用蒸发结晶，而用蒸发浓缩、冷却结晶。

回流（a）——使反应物充分反应，生成产物[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄。

过滤（b）——除去过量的Cu（即滤渣）。

蒸馏（c）——蒸出易挥发性溶剂乙腈。

结晶（d）、结晶（e）——析出产物[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄晶体。

根据题中所用的“先蒸馏至接近饱和（‘蒸发浓缩’），再经步骤d冷却结晶（‘冷却结晶’）”，鉴于[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄为配合物，且配体CH₃CN相对体积较大，较高温度下可能不稳定，故不宜选用“蒸发结晶”，防止产物在受热过程中发生分解。（——题目没有明确信息，属个人猜测）

网上给出的答案是：

[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄为离子化合物，具有强极性，在水中溶解度较大。

若直接将水蒸干难以获得晶体状固体，因此需先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶，减小产品在水中的溶解度从而获得晶体。

（6）为了减小[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄产品在水中的溶解度而使其充分结晶，可向母液中加入极性较小（与水相比）的溶剂，减小溶剂的极性，进而使[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄充分析出，因此可选用的溶剂为乙醇。（不能选乙醚，因为乙醚与水不互溶，无法减小水的极性）

（7）3.71g Cu(ClO₄)₂·6H₂O的物质的量为3.71÷371=0.01mol，理论制得[Cu(CH₃CN)₄]ClO₄的质量为0.01×2×327.5=6.55g，总收率为5.32/6.55×100%=81.2%。

（2024·湖南卷·T16）铜阳极泥(含有Au、Ag₂Se、Cu₂Se、PbSO₄等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：

已知：①当某离子的浓度低于1.0×10^-5mol·L^-1时，可忽略该离子的存在；

②AgCl(s)+Cl^-(aq)⇌[AgCl₂]^-(aq)   K=2.0×10^-5；

③Na₂SO₃易从溶液中结晶析出；

④不同温度下Na₂SO₃的溶解度如下：

回答下列问题：

(1)Cu属于区元素，其基态原子的价电子排布式为；

(2)“滤液1”中含有Cu²⁺和H₂SeO₃，“氧化酸浸”时Cu₂Se反应的离子方程式为；

(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl：

①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是。

②在“除金”工序溶液中，Cl^- 浓度不能超过mol·L^-1。

(4)在“银转化”体系中，[Ag(SO₃)₂]^3-和[Ag(SO₃)₃]^5-浓度之和为0.075mol·L^-1，两种离子分布分数随SO₃^2-浓度的变化关系如图所示，若SO₃^2-浓度为1.0mol·L^-1，则[Ag(SO₃)₃]^5-的浓度为mol·L^-1。

(5)滤液4中溶质主要成分为(填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在40℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是。

【答案】(1) ds  3d¹⁰4s¹(2)Cu₂Se+4H₂O₂+4H⁺=2Cu²⁺+H₂SeO₃+5H₂O

(3)使银元素转化为AgCl沉淀 0.5(4)0.05(5)Na₂SO₃、NaCl

高于40℃后，Na₂SO₃的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产

【析】1. “氧化酸浸”——H₂O₂/H₂SO₄/NaCl用来溶解Cu₂Se和Ag₂Se，生成Cu²⁺和AgCl。

H₂O₂/H₂SO₄为氧化剂，将Se(-2)氧化为H₂SeO₃、Cu(+1)氧化为Cu²⁺——滤液1；

NaCl提供Cl^- 配体与酸浸后的Ag⁺反应生成AgCl(s)，与Au、PbSO₄一同进入滤渣1。

反应的离子方程式为：

2.“除金”——NaClO₃/H₂SO₄/NaCl用来将Au溶解为[AuCl₄]^-，进入滤液2。

NaClO₃/H₂SO₄为氧化剂，NaCl提供Cl^- 配体与氧化生成的Au(+3)转化为[AuCl₄]^-。

（3）②在“除金”工序溶液中，Cl^- 浓度不能超过mol·L^-1。

——Cl^- 浓度不能满足使AgCl溶解，c([AgCl₂]^-)的临界值为1.0×10^-5mol·L^-1

AgCl(s)+Cl^-(aq)⇌[AgCl₂]^-(aq)   K=2.0×10^-5

c_max(Cl^-)=c([AgCl₂]^-) / K=1.0×10^-5 / 2.0×10^-5=0.5mol·L^-1

3.“银转化”——以SO₃^2-为配离子，将AgCl转化为[Ag(SO₃)₂]^3-和[Ag(SO₃)₃]^5-。

也正是此时，PbSO₄从银配合物溶液（滤液3）中成为滤渣分离出来。

（4）在“银转化”体系中，若SO₃^2-浓度为1.0mol·L^-1，则[Ag(SO₃)₃]^5-的浓度为mol·L^-1。