高考化学第Ⅱ卷必做题命题趋势分析

北京 李宏华

高考化学第Ⅱ卷必做题命题趋势分析

北京 李宏华

高考化学第Ⅱ卷必做题是整个中学化学知识的综合体现，涉及化学反应原理、电化学、元素及其化合物、化学实验等知识，是考查考生综合能力的具体体现，充分体现了素质教育的发展趋势。

题目一：化工流程推断综合题

【命题趋势与解题策略】近几年化工流程题越来越受到高考的重视，命题方向主要有考查合成氨工业、硫酸工业、海水资源的开发与利用、金属的冶炼、污水处理等工业生产的原理、流程、反应条件等。同时将学知识与最新的科技成果、社会热点等联系起来考查考生利用所学化学知识解决实际问题的能力。

化学工艺生产主要解决的矛盾归纳起来有六个方面：一是解决将原料转化为产品的生产原理；二是除去所有杂质并分离提纯产品；三是提高产量与产率；四是减少污染，实施“绿色化学”生产；五是原料来源既要丰富，还要考虑成本问题；六是生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。

化工流程题一般也就围绕这六个方面设问求解。为要准确、顺利解题，除了必须掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，关键的问题是要具备分析工艺生产流程的方法和能力。

1．首尾分析法

对一些线型流程工艺（从原料到产品为一条龙的生产工序）试题，首先对比分析流程中第一种物质（原材料）与最后一种物质（产品），从对比分析中找出原料与产品之间的关系。弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题逐一推敲解答。

2．截段分析法

对于用同样的原材料生产多种（两种或两种以上）产品（包括副产品）的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。因为当前化工生产，为了降低成本，减少污染，增加效益，都设计成综合利用原材料，生产多种产品的工艺生产线。用截断分析法解工艺流程题关键在于看清主副产品是如何分开的。以此确定如何截断、截几段更合理。一般截断以生产的产品为准点。但也不一定，必须对情况作具体分析。必须好好总结一下物质的分离、提纯的各种方法及其所依托的化学原理。

3．物质制备类工艺流程题的解题策略

要解决物质的制备、合成等往往需要从成本角度（原料是否廉价易得）、环保角度（是否符合绿色化学的要求）、实现角度等方面考虑，这类试题有很多都是以框图信息的形式给出，解答时要看框内、看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件（或是什么条件）——根据什么理论——所以有什么变化——结论。

【例1】某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下：

已知：有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图：

（1）滤渣1的主要成分为__________。

（2）电解脱铜：金属铜在__________极析出。

（3）①用离子方程式解释加入H2O2的作用___________。

②加Na2CO3调节溶液的pH至5，则滤渣2的主要成分为__________。

（4）从滤液2中获得NiSO4．6H2O的实验操作是____ ______、过滤、洗涤、干燥。

（5）电解浓缩后的滤液2可获得金属镍，其基本反应原理示意图如下：

①A极的电极反应式为___________和2H＋＋2e－H2↑。

②B极附近pH会___________（填“增大”“减小”或“不变”），用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因：____ ______。

③若一段时间后，在A、B两极均收集到11．2L气体（标准状况下），理论上能得到Ni__________g。

【解析】（1）某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用稀硫酸处理，金属氧化物与酸反应产生相应的硫酸盐，而酸性氧化物SiO2不能发生反应，以固体形式存在，所以得到的炉渣成分是SiO2。（2）电解含有各种金属阳离子的溶液，由于离子放电能力：Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Al3＋＞Mg2＋，所以Cu2＋在阴极得到电子，被还原为金属Cu，达到脱铜的目的。（3）①由于Fe2＋、Ni2＋形成沉淀的溶液的pH接近，不容易把杂质Fe2＋除去，而Fe3＋完全沉淀时溶液pH＜4，可以很好地除去，所以加入H2O2的目的就是将Fe2＋氧化为Fe3＋除去。②加Na2CO3调节溶液的pH至5，根据图象可知形成的沉淀是Fe（OH）3、Al（OH）3。（5）①根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，A极为阴极，发生还原反应，Ni2＋和H＋得电子生成Ni和H2。②B极为阳极，发生氧化反应：OH－－4e－2H2O＋O2↑。由于OH－不断放电，H2OH＋＋OH－向右移动，使B极附近溶液中c（H＋）增大，pH减小。③在整个闭合回路中，电子转移的物质的量相等：2×n（Ni）＋2×n（H2）＝4× n（O2），2×n（Ni）＋2×0．5＝4×0．5，n（Ni）＝0．5mol，则m（Ni）＝0．5mol×59g·mol－1＝29．5g。

【答案】（1）SiO2（2）阴 （3）①2H＋＋H2O2＋2Fe3＋＋2H2O ②Fe（OH）3、Al（OH）3（4）加热浓缩、冷却结晶 （5）①Ni2＋＋2e－Ni ②减小

H2OH＋＋OH－，OH－在B极放电使c（OH－）减小，平衡向右移动，c（H＋）增大，导致pH减小 ③29．5

题目二：化学综合实验与探究

【命题趋势与解题策略】综合实验与探究试题是第Ⅱ卷三道必做大题之一，其命题规律是结合装置图进行较全面考查。该类试题往往以典型物质的制备或典型物质的性质验证或对某一问题的探究为载体，考查实验基本仪器、基本操作以及实验注意问题等，特别是所涉及物质因具有某种特殊性质而对制取方法或实验操作的特殊要求。如物质的制备、净化与收集所选择的发生、净化装置，根据杂质的性质所选择的净化试剂、净化顺序等，有毒气体的尾气处理措施与装置等。

该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考查内容一般如下：

该类试题中往往包含简答等描述性问题，解答时要注意语言的条理性和化学术语的规范化使用等，避免口语化，如将“活塞”说成“开关”，将“试剂瓶”说成“瓶子”，将“塞子”说成“瓶盖”等。

【例2】半导体生产中常需要控制掺杂，以保证控制电阻率。三氯化磷（PCl3）是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷（即白磷）与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3，装置如图所示（部分夹持装置略去）：

已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。遇O2会生成POCl3，POCl3溶于PCl3，PCl3、POCl3的熔沸点见下表：

2 105．3物质熔点／℃沸点／℃PCl3－112 75．5 POCl3

请回答下列问题：

（1）A装置中制氯气的离子方程式为_______________ _____________________。

（2）B中所装试剂是______________________，E中冷水的作用是____________________，F中碱石灰的作用是____ _______________。

（3）实验时，检査装置气密性后，先打开K3通入干燥的CO2，再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是_____________ __________________________。

（4）粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后，通过_______________（填实验操作名称），即可得到较纯净的PCl3。

（5）通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数

①迅速称取1．00g产品，加水反应后配成250mL溶液；

②取以上溶液25．00mL，向其中加入10．00mL 0．100 0mol·L－1碘水，充分反应；

③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液，用0．100 0mol·L－1的Na2S2O3，溶液滴定②重复②③操作，平均消耗Na2S2O3，溶液8．40mL。

已知：H3PO3＋H2O＋I2H3PO4＋2HI，I2＋2Na2S2O32NaI＋Na2S4O6，假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据，该产品中PCl3的质量分数为__________。

【解析】（1）实验室用MnO2和浓盐酸反应制取氯气，生成氯气、氯化锰和水。（2）PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl，所以必须对氯气进行干燥，B中所装试剂是浓硫酸，用来干燥氯气，PCl3的沸点为75．5℃，所以E中冷水的作用是冷凝PCl3防止其挥发，氯气有毒，不能排放到空气中，同时PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl，所以F中碱石灰的作用是吸收多余的氯气，防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3反应。（3）PCl3遇O2会生成POCl3，为了排尽装置中的空气，防止白磷自燃，实验时，检査装置气密性后，先打开K3通入干燥的CO2，再迅速加入黄磷。（4）根据表中提供的信息，POCl3溶于PCl3而它们的沸点不同，所以采用蒸馏的方法可以将其分离。（5）Na2S2O3溶液8．40mL的物质的量为0．1mol·L－1×8．4×10－3L＝8．4× 10－4mol，碘的物质的量为0．01L×0．100 0mol·L－1＝0．001mol，根据化学反应：

根据磷原子守恒，PCl3的物质的量为5．8×10－4mol，所以该产品中PCl3的质量分数为＝（5．8×10－4×10× 147．5）÷1×100%＝79．75%。

（2）浓HSO4冷凝PCl3防止其挥发 吸收多余的氯气，防止空气中的H2O进入烧瓶和PCl3反应

（3）排尽装置中的空气，防止白磷自燃

（4）蒸馏 （5）79．75%

题目三：以化学理论为中心的综合题

【命题趋势与解题策略】该部分试题为第Ⅱ卷三道必做大题中的“难题”，往往为化学反应原理的“拼盘”试题，其考查内容主要为选修四，在高考中的出现率为100%。要做好这道题，除了对相关知识熟练掌握之外，规范答题显得非常重要，下面是Ⅱ卷试题中常见的丢分点，希望引起同学们的注意。①书写热化学方程式不规范，如不写物质的状态、ΔH的正负号、单位以及ΔH与热和方程式不对应等；②书写化学平衡常数表达式时忽视固体或纯液体无所谓浓度而写入表达式中、忽视化学平衡常数只与温度有关等；③忽视温度对溶液pH的影响，如pH＝7的溶液不一定是中性溶液等；④书写水解离子方程式时忽视“幑幐”的使用等。

【例3】湿法炼锌的冶炼过程可用如图简略表示：

（1）NH3的空间构型是________。氨气易液化，液氨常做制冷剂，氨气易液化的原因是________。

（2）已知ZnO属于两性氧化物，写出ZnO与NaOH溶液反应的化学方程式：________。

（3）上述电解过程中析出锌的电极反应式为_________。

（4）产生的SO2可用Ba（NO3）2溶液吸收，部分产物可作为工业原料，其反应的离子方程式为_____________。

（5）氨是最重要的化工产品之一。合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4（g）＋H2O（g）幑幐CO（g）＋3H2（g）。有关化学反应的能量变化如下图所示，则CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为_____________。

请回答下列问题：

（6）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜（Ⅰ）溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为［Cu（NH3）2CH3COO］（l）＋CO（g）＋NH3（g）［Cu（NH3）3］CH3COO·CO（l） ΔH＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是________（填选项）。

A．高温、高压 B．高温、低压

C．低温、低压 D．低温、高压

（7）用氨气制取尿素［CO（NH2）2］的反应为2NH3（g）＋CO2（g）幑幐CO（NH2）2（l）＋H2O（g） ΔH＜0，恒温恒容密闭容器中，下列依据能说明该反应达到平衡状态的是____ ______。

A．容器中气体密度不变

B．容器中气体压强不变

C．n（NH3）∶n（CO2）＝1∶2

D．单位时间内消耗1mol CO2，同时消耗1mol H2O

E．容器内温度保持不变

（8）某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2mol CO2，发生反应2NH3（g）＋CO2（g）CO（NH2）2（l）＋H2O（g），该反应进行到40s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为________。上图中的曲线表示该反应在前25s内的反应进程中的NH3浓度变化，若反应延续至70s，保持其他条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应从开始至平衡时的曲线。

【解析】（1）NH3中中心原子N有3个σ键，1个孤电子对，因此空间构型是三角锥形，氨气易液化，是因为氨气分子间存在氢键。（2）ZnO是两性氧化物，类比Al2O3跟碱的反应可知生成物应为Na2ZnO2和H2O。（3）［Zn（NH3）4］2＋中Zn显＋2价，通过电解得到锌单质，说明该离子在阴极上得电子。（4）SO2具有还原性，NO3－在酸性条件下具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO和NO，且SO与Ba2＋反应生成BaSO4。（5）由图可知，①CH4（g）＋2O2（g）根据盖斯定律，①＋②＋③×3可推出CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g） ΔH＝＋161．1kJ·mol－1。（6）再生的条件指平衡向逆反应反应方向进行，根据勒夏特列原理，选项B正确。（7）A项，ρ＝m／V，因为尿素是液体，向正反应方向进行时气体的质量减小，恒容状态下V不变，所以当密度不再改变说明反应达到平衡，故正确；B项，压强与物质的量成正比，反应前后气体系数不变，因此压强可以作为反应达到平衡的标志，故正确；C项，因为不知道开始时通入反应物的量，因此物质的量之比不能作为达到平衡的标志，故错误；D项，根据反应速率判断达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且速率之比等于计量数之比，消耗1mol CO2是向正反应方向进行，消耗1mol H2O说明反应向逆反应方向进行，且系数之比为1∶1，因此能作为达到平衡的标志，故正确；E项，此反应是恒温恒容，温度始终相等，因此不能作为达到平衡的标志，故错误。（8）达到平衡时，各自物质的量浓度为c（NH3）＝（4－2×50%×2）／100mol·L－1＝0．02mol·L－1，c（CO2）＝（2－2×50%）／100mol·L－1＝0．01mol·L－1，c（H2O）＝2×50%／100mol·L－1＝0．01mol·L－1，则K＝c（H2O）／［c（CO2）×c（NH3）2］＝2 500，催化剂能加快反应速率，对化学平衡无影响，达到平衡的时候，c（NH3）＝0．02mol·L－1，40s之前达到平衡。

【答案】（1）三角锥形 氨气分子间存在氢键

（说明：曲线的转折点在横坐标40之前，平衡时纵坐标必须在20的线上）

（作者单位：北京市顺义区第八中学）