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专题七物质的转化与制备—高考化学二轮复习典例分析及重难突破
典例分析
【考查方式】
物质转化关系图绘制与分析:以元素化合物知识为基石,给出特定元素或物质群组,要求绘制其在不同化学反应条件下的转化关系图,并精准剖析图中各转化步骤的反应类型、反应条件、物质性质变化及实际应用场景。例如,围绕铁元素,绘制从铁矿石(赤铁矿、磁铁矿)冶炼成铁,铁经氧化生成铁锈,再到铁制品防护处理(如镀锌、涂漆)及铁盐在净水、催化等领域应用的完整转化链条,深度考查学生对元素化合物知识网络的系统构建、串联及灵活运用能力,检验其对化学反应多样性与复杂性的深度理解及逻辑推导能力。
基于转化规律的物质推断与鉴别:设置未知物质转化情境,提供部分反应现象、物质特性及转化流程信息,要求学生依据物质间普遍转化规律(如金属单质与酸、盐置换反应;氧化物、酸、碱、盐相互转化酸碱中和、酸与金属氧化物反应、碱与非金属氧化物反应、盐类复分解反应等),运用逻辑推理与逆向思维,精准推断未知物质成分、结构及性质,并设计鉴别方案验证推断准确性。例如,某白色固体A与稀盐酸反应生成无色气体B和无色溶液C,气体B使澄清石灰水变浑浊,溶液C与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀D,依此系列转化推断A可能为碳酸盐(如碳酸钙),进而设计加酸检验气体、焰色反应鉴别阳离子等实验步骤,全面考查学生知识迁移、信息整合、实验设计及问题解决综合化学素养。
工业流程中物质转化原理与工艺优化考查:聚焦化工、材料、能源等领域实际工业生产流程,呈现从原料选择、预处理、核心反应转化到产品精制、废弃物处理各环节物质成分变化、反应原理及工艺参数调控要素,要求学生深度解读工艺流程内涵,从化学平衡、化学反应速率、绿色化学原则(原子经济性、节能减排、环境友好)视角,剖析流程中物质转化效率、能耗控制、副产物生成与处理策略,提出优化改进方案,提升生产效益与可持续发展水平。如氯碱工业(电解饱和食盐水制烧碱、氯气、氢气)、硫酸工业(硫铁矿焙烧、二氧化硫催化氧化、三氧化硫吸收)、合成氨工业(氮气氢气合成氨及原料气循环利用)等流程分析,紧密结合理论知识与工程实践,强化学生化学知识应用价值认知与工程技术思维能力培育。
【真题链接】
1.[2024年江苏高考真题]在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是()
A.HCl制备:溶液和
B.金属Mg制备:溶液
C.纯碱工业:溶液
D.硫酸工业:
2.[2024年安徽高考真题]下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化。且甲和水可以直接生成乙的是()
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
3.[2024年全国高考真题]分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①溶液;②淀粉、丙二酸和混合溶液;③、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是()
A.无色→蓝色:生成 B.蓝色→无色:转化为化合态
C.起漂白作用 D.淀粉作指示剂
4.[2023年辽宁高考真题]下列有关物质的工业制备反应错误的是()
A.合成氨:
B.制:
C.制粗硅:
D.冶炼镁:
5.[2023年湖北高考真题]工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是()
A.制备粗硅的反应方程式为
B.1molSi含Si—Si键的数目约为
C.原料气HCl和应充分去除水和氧气
D.生成的反应为熵减过程
6.[2023年北京高考真题]一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d代表MgO或中的一种。下列说法正确的是()
A.分别是
B.d既可以是MgO,也可以是
C.已知为副产物,则通入水蒸气可减少的产生
D.等压条件下,反应①、②的反应热之和,小于氯化铵直接分解的反应热
参考答案
1.答案:A
解析:电解NaCl溶液可得到NaOH、和,在中燃烧可生成HCl,A正确;电解溶液得到,B错误;的酸性比HCl弱,故NaCl溶液中通入不能得到,C错误;与反应生成,D错误。
2.答案:D
解析:氯气和水反应生成HCl和HClO,不能直接生成NaClO,A项错误;和水反应生成,不能直接生成,B项错误;难溶于水,不与水反应,不能直接生成,C项错误;和反应生成,和少量反应生成,受热分解生成、、,D项正确。
3.答案:C
解析:由无色变为蓝色,是因为反应生成碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,A正确;由蓝色变为无色,说明碘单质被消耗,即碘单质转化为化合态,B正确;淀粉与碘反应生成包合物显蓝色,不能漂白淀粉与碘反应的产物,C错误;淀粉作指示剂,与碘单质作用而显示颜色,D正确。
4.答案:D
解析:合成氨工业为氮气和氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成氨气,A正确;工业制备HCl
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