2026届新高考化学热点复习：探寻高考实验综合题中的思维障碍(重量分析法)

2026届新高考化学热点复习探寻高考实验综合题中的思维障碍(重量分析法)第一环节

高考回顾高考化学实验综合题都考了什么了？2024年

柠檬酸钙

测定柠檬酸钙纯度2023年

金属锌性质探究2022年

制无水氯化铁2021年

制O2，检验氧化C2H5OH产物

2020年

测定CuSO4溶液的浓度

2019年

制环己烯

环己烯含量的测定2018年

烟道气中的NOx含量的监测

2017年

测定NaI等碘化物溶液中c(I−)

2016年

测定水中溶氧量(DO)

2015年

回收铜和制取胆矾

2014年

制备Na2S2O3Na2S2O3纯度的测定

2013年

制备无水FeCl32012年

制备硫酸铜和硫酸铝晶体

测定CuSO4·5H2O含量2011年

合成1-丁醇2010年

制备纳米TiO2测定TiO2质量分数2009年

制溴2008年

制取HCl、制备FeSO4晶体2007年

实验室合成S2Cl22006年

制备纯硅2005年

制备纯碱2004年

制备氨2003年

制得白色的Fe(OH)2沉淀2002年

制氨2001年

制取氢气2000年

制备无水FeCl3

定性实验（物质制备）

定量实验

探究实验高考独立命题的开始，教育部为天津、山西、江西三省市单独命题选择性考试理综合场分科卷理综卷全国理科综合的探索一、高考化学实验综合的回顾历史的足迹二、化学实验综合题的类型有哪些？天津市化学实验综合题会考有哪些？本部分涉及定量实验高考实验综合题的命题形式分类物质制备无机物质制备有机物质制备定量实验干法制备湿法制备化学实验综合题探究实验物质制备+定量测定定量测定物质制备+性质探究原理探究性质探究重量分析法定量实验方法滴定分析法重量分析法沉淀法和热重法第二环节

定量实验理论研究

（二）定量实验题的类型1.确定物质组成与含量的定量实验。如确定物质化学组成(确定化学式)、测量物质中某组分的质量分数等实验。2.测量某溶液的浓度(溶质质量分数、物质的量浓度等)的定量实验。如中和滴定实验。3.测量某些化学计量的定量实验。如测定某分子(或原子)的相对分子(原子)质量、阿伏加德罗常数等实验。4.研究反应热效应的定量实验。如课本中关于中和热测定实验。5.研究物质(分子)结构的定量实验。如有机物分子结构确定实验。一、定量实验设计题解题的认识

近年来，高考化学试题经常设计定量的实验设计与评价问题，对实验素养的要求是不断提升。如何应对，首先要了解一下有关定量实验的有关问题。（一）中学化学定量实验的功能认识

1.配制溶液的实验的功能是：①定量实验的基础

；②强化的是步骤操作；

③误差分析。2.酸碱中和滴定的功能是：①测未知量的浓度；

②强化的是定量实验的方法和步骤；③渗透多次测量求平均减少误的方法；④多次测量时异常数据的舍去问题；⑤差误分析。3.中和热的测定的功能是：①通过测温度来测吸放热；②强化的是定量实验的方法和步骤；

③取样思想(测部分求全部的思想)；④差误分析。（三）定量实验题命题思路

1.待测量：实验中最终要测的量。2.可测量：实验中直接测的量。3.实验原理：可测量与待测量之间的关系。4.可测量准确性的探讨：可测量准确性是待测量的关键，因此影响可测量准确性的因素必须都要考虑。5.可测量准确性对待测量的影响：可测量准确性对待测量的影响是这类题目评价的依据，也是要改进之处的。奠定定量实验题的思想奠定定量实验题的内容奠定定量实验题的思路二、定量实验的学科素养定量实验综合题准可测量准确性的探讨定量实验的灵魂实验法决定思考方向实验法决定题空设计实验法三、定量实验中所涉及的测量方法的研究重量分析法就是根据可测量物的重量来确定被测物质组分含量的方法，一般是先使被测组分从试样中分离出来，转化为一定的称量形式，然后用称量的方法测定该成分的含量。根据被测成分与试样中其它成分分离的途径沉淀法：是利用沉淀反应使被测成分生成溶解度很小的沉淀，将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧的后成为组成一定的物质，然后称其重量，再计算被测成的含量，这是重量分析的主要方式。气化法：用加热或其它化学方法使试样中被测成分转化为气体逸出，然后根据气体逸出前后的试样重量之差来计算被测成的含量。转化法：将待测物中各成分转化为同一种物质，并测该物质的质量，再通过计算求出被测成的含量。热重法：在程序控制温度条件下，测量物质的质量与温度（或时间）关系的一种热分析方法。滴定分析法是将一种已知其准确浓度的试液滴加到被测物质的溶液中，通过指示剂的变化判断反应完全时，根据所用试剂的浓度和体积求得被测组分的含量。滴定分析法要求发生的反应要完全、反应速率要快、反应要等当量进行、要选择恰当的指示剂。教材介绍的是酸碱中和直滴法重量分析法滴定分析法酸碱中和滴定氧化还原滴定沉淀滴定配合(络合)滴定直滴法返滴法置换法间接法根据反应类型根据滴定方式16种组合第三环节

重量分析之沉淀法（1）不能；在酸性溶液中，NO3-能将SO32-氧化成SO42-，造成结果错误；（2）保证得到的沉淀都是BaSO4，没有BaSO3（3）连续两次称量的质量基本不变；题目1：长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：①称量ag样品，置于烧杯中；②加入适量蒸馏水，使样品溶解；③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液；④过滤，用蒸馏水洗涤沉淀；⑤加热干燥沉淀物；⑥将沉淀物冷却至室温后，称量；⑦重复⑤、⑥操作直到合格，最后得到bg固体；回答下面问题：（1）本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?___________。其理由是

。（2）步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是

。（3）步骤⑦的“合格”标准是

。（4）实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是

（列出算式，不需化简）。（一）沉淀法定量实验项目内容测定试样中纯碱的质量分数待测量无水亚硫酸钠试剂的纯度可测量硫酸钡的质量实验原理可测量与待测量之间的关系反应关系：Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl数学关系：{[a-(142b/233)]/a}×100%可测量准确性的探讨多种因素。核心的是要围绕使硫酸钡的质量增多、减少、反应是否充分、无关物质的干扰进行思考。称量操作方面，仪器连接问题就是离的稍微远一点了，其他的可能更远了。可测量准确性对待测量的影响评价与改进命题思路的指向——思维障碍探寻生成沉淀的质量就是可测量。关键就是影响可测量准确性的探讨。沉淀法核心指向从实验步骤思考(热身一下)实验步骤如下：①称量a

g样品，置于烧杯中；②加入适量蒸馏水，使样品溶解；③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，(为什么要这么做？)再加过量的BaCl2溶液；(为什么要这么做？)④过滤，用蒸馏水洗涤沉淀；(为什么要洗涤？怎么洗？洗净的标志是什么？)⑤加热干燥沉淀物；(为什么要干燥？怎么干燥？干燥的标志是什么？)⑥将沉淀物冷却至室温后，称量；(为什么要冷却至室温后称量？)⑦重复⑤、⑥操作直到合格，最后得到bg固体；(为什么要这么操作？)（1）本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?_____。其理由是：

。（1）不能；在酸性溶液中，NO3-能将SO32-氧化成SO42-，造成结果错误。基于问设的思考——探寻思维和答题的障碍所在思维深度障碍语言组织障碍问设内涵问设的意图指向问设的知识指向问设的优答指向问设的意图指向：准。问设的知识指向：在酸性溶液中，NO3-能将SO32-氧化成SO42-。问设的优答指向：在酸性溶液中，NO3-能将SO32-氧化成SO42-，造成结果结果会偏大(为什么要解决？)。加入稀盐酸，使溶液呈强酸性(解决的方法)，再加过量的BaCl2溶液(如何很好地解决？)。（2）步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是：

。（2）保证得到的沉淀都是BaSO4，没有BaSO3。基于问设的思考——探寻思维和答题的障碍所在思维深度障碍语言组织障碍问设内涵问设的意图指向问设的知识指向问设的优答指向问设的意图指向：准。问设的知识指向：BaCl2不仅和Na2SO4生成BaSO4沉淀，也能和Na2SO3生成BaSO3沉淀。问设的优答指向：BaCl2不仅和Na2SO4生成BaSO4沉淀，也能和Na2SO3生成BaSO3沉淀。造成沉淀质量额外增加，所测的结果会偏大(为什么要解决？)。加盐酸(解决的方法)使溶液呈强酸性(如何很好地解决？)。（3）步骤⑦的是

。（3）连续两次称量的质量基本不变。基于问设的思考——探寻思维和答题的障碍所在思维深度障碍语言组织障碍问设内涵问设的意图指向问设的知识指向问设的优答指向问设的意图指向：准。问设的知识指向：固体中的水分要烘干。问设的优答指向：固体中的水分要烘干，如果不干(含有水分)造成质量额外增加，所测的结果会偏大(为什么要解决？)。烘干(解决的方法)，将沉淀物冷却至室温后，称量直到合格，“合格”标准(连续两次称量的质量基本不变)(如何很好地解决？)。题目2：为了测定可能变质的氢氧化钠固体m

g中碳酸钠的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下的实验方案：Ⅰ.甲同学的方案是：将样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，称量得固体ng。（1）混合物中碳酸钠的质量分数为

（用m、n表示）。（2）甲同学洗涤沉淀的操作是

。（3）Ca2+、Ba2+

都可以使CO32-沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是：①

；②

。Ⅱ.乙同学的方案如图所示：（1）根据乙同学的实验装置图分析，在每次实验中，完成测定过程至少要进行4次称量操作。Ⅰ.（1）(106n/197m)×100%（2）沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复2~3次（3）①碳酸钡的相对分子质量比碳酸钙大，在CO32-的量一定的条件下，加入氯化钡生成的沉淀质量多，测定的相对误差较小。②过量的Ca2+可与OH-生成微溶于水的Ca(OH)2沉淀而影响测定结果。Ⅱ.（2）①装置中原有的空气中的二氧化碳气体没有排出，也被碱石灰吸收；②反应完成后，装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收；③空气中的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收；④每次加入硫酸的量不同，若硫酸的量不足，则可能造成误差（以上任选3点）（2）他重复正确操作了三次，结果数据出现了较大的偏差，你认为主要原因可能是（任写三个）：①

；②

；③

。（二）沉淀法和气化法联用

题目：为了测定可能变质的氢氧化钠固体mg中碳酸钠的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下的实验方案：将样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，称量得固体ng。答案：（1）(106n/197m)×100%（2）沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复2~3次（3）①碳酸钡的相对分子质量比碳酸钙大，在CO32-的量一定的条件下，加入氯化钡生成的沉淀质量多，测定的相对误差较小。②过量的Ca2+可与OH-生成微溶于水的Ca(OH)2沉淀而影响测定结果。沉淀法部分（1）混合物中碳酸钠的质量分数为

（用m、n表示）。（2）甲同学洗涤沉淀的操作是

。（3）Ca2+、Ba2+

都可以使CO32-沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是：①

，②

。

定量实验项目内容测定试样中纯碱的质量分数待测量碳酸钠的质量分数可测量碳酸钡的质量实验原理可测量与待测量之间的关系反应关系：Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl数学关系：(106n/197m)×100%可测量准确性的探讨多种因素。核心的是要围绕使碳酸钡的质量增多、减少、反应是否充分、无关物质的干扰进行思考。称量操作方面，仪器连接问题就是离的稍微远一点了，其他的可能更远了。可测量准确性对待测量的影响评价与改进命题思路的指向——思维障碍探寻生成沉淀的质量就是可测量。关键就是影响可测量准确性的探讨。沉淀法核心指向发现能力的检测你能否说一下，

影响可测量准确性的因素有哪些？1．沉淀剂的选择问题(当沉淀剂不只一种时)：（1）不能再生其它的沉淀或微溶物。（2）在被沉淀的离子的量一定时，生成的沉淀质量大较好。2．沉淀剂是否加过量的判断：滴加沉淀剂一段时间后，停止滴加，静置一会，往上层清液中继续滴加沉淀剂看是否还有沉淀生成。3．沉淀洗涤：沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置，让水慢慢流尽，然后重复2～3次。4．洗净的检验：取最后一滴洗涤液，加入足量稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，观察是否出现浑浊。5．沉淀的干燥：一般是烘干后放在干燥器中冷却。6．干燥的标准：最后两次测量相差0.1g(或基本相等)。碳酸钡质量测定准确性的探讨发现能力的体现思考为什么沉淀法选了上述两道题？题目3：(2020年天津)为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：Ⅰ．甲方案

实验原理：CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2实验步骤：（1）判断SO42-沉淀完全的操作为_。（2）步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_。（3）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为___。（4）固体质量为wg，则c(CuSO4)=_____mol·L-1。（5）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)_（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。Ⅱ．乙方案

实验原理：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑实验步骤①按右图安装装置(夹持仪器略去)。②……③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂。④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录。⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生。⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录。⑦处理数据（6）步骤②为___________。（7）步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。a．反应热受温度影响b．气体密度受温度影响c．反应速率受温度影响（8）Zn粉质量为ag，若测得H2体积为bmL，已知实验条件下ρ(H2)=dg·L-1，则c(CuSO4)______mol·L-1(列出计算表达式)。（9）若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。（10）是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度___(填“是”或“否”)。【答案】（1）向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全（2）AgNO3溶液（3）坩埚（4）40w/233（5）偏低（6）检查装置气密性（7）b（8）{[(a/65)-[(bd×10-3)/2]}/(25×10-3)（9）偏高（10）否天津高考考了吗？(沉淀法和气化法)沉淀法部分题目3：(2020年天津)为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：Ⅰ．甲方案

实验原理：CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2实验步骤：（1）判断SO42-沉淀完全的操作为

。（2）步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为

。（3）步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为

。（4）固体质量为wg，则c(CuSO4)=_____mol·L-1。（5）若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)

（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。（1）向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全（2）AgNO3溶液（3）坩埚（4）40w/233（5）偏低你能否说一下，

影响可测量准确性的因素有哪些？发现能力的检测沉淀剂的选择、沉淀剂过量的判断、为什么要洗涤、怎么洗涤、检验是否洗净、灼烧的目的、恒定操作目的、恒定操作标准都是题空设计的角度。硫酸钡质量测定准确性的探讨发现能力的体现Ⅱ．乙方案

实验原理：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑实验步骤①按右图安装装置(夹持仪器略去)。②……③在仪器A、B、C、D、E…中加入图示的试剂。④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，读数并记录。⑤将CuSO4溶液滴入A中搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生。⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录。⑦处理数据【答案】（6）检查装置气密性（7）b（8）{[(a/65)-[(bd×10-3)/2]}/(25×10-3)（9）偏高（10）否（6）步骤②为___________。（7）步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。a．反应热受温度影响b．气体密度受温度影响c．反应速率受温度影响（8）Zn粉质量为ag，若测得H2体积为bmL，已知实验条件下ρ(H2)=dg·L-1，则c(CuSO4)______mol·L-1(列出计算表达式)。（9）若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。（10）是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度___(填“是”或“否”)。气化法部分你能否说一下，

影响可测量准确性的因素有哪些？发现能力的检测装置气密性、温度、压强、内压过大、溶解性都是题空设计的角度。氢气体积测定准确性的探讨发现能力的体现问题设计考点1.判断沉淀是否完全的操作（1）题空：判断SO42-沉淀完全的操作为____________。（2）答案：向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全。考点2.判断沉淀是否洗净的试剂（1）题空：步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为___。（2）答案：AgNO3溶液考点3.常用仪器名称（1）题空：步骤③灼烧时盛装样品的仪器名称为__________。（2）答案：坩埚考点4.物质的量浓度的计算（1）题空：固体质量为wg，则c(CuSO4)=________mol·L-1。（2）答案：考点5.误差分析（1）题空：若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。（2）答案：偏低考点6.补充实验步骤（1）题空：步骤②为_______。（2）答案：检查装置气密性。考点7.分析温度对实验的影响（1）题空：步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________(填序号)。（2）答案：ba．反应热受温度影响b．气体密度受温度影响c．反应速率受温度影响考点8.计算CuSO4溶液浓度的表达式（1）题空：Zn粉质量为ag，若测得H2体积为bmL，已知实验条件下ρ（H2）=dg·L-1，则c(CuSO4)______mol·L-1(列出计算表达式)。

（2）答案：考点9.误差分析（1）题空：若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4)_____（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。（2）答案：偏高考点10.实验设计和评价（1）题空：是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度：____（填“是”或“否”）。（2）答案：否。试题题空是如何设计的？方案一：（1）D；（2）取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成；（3）偏小；方案二：（1）平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差；（2）偏大；方案三：（1）碱式滴定管；（2）由红色突变为无色，且30s不恢复；（3）84.8题目4：实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液。

方案一：沉淀法利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na2CO3)。（1）量取100mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀，应选用的试剂是

(填编号)。

A.CaCl2溶液

B.MgSO4

溶液

C.NaCl溶液

D.Ba(OH)2溶液

（2）过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是

；

（3）将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)

(填“偏大”、“偏小“或“无影响”)。方案二：量气法量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×105Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。（1）装置中导管a的作用是

。

（2）若撤去导管a，使测得气体体积

。“偏大”，“偏小”或“无影响”方案三：滴定法量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000mol/L的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H++CO32-=HCO3-恰好完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00mL。（1）量取25.00mL配制好的溶液，应选择

仪器来完成。

（2）判断滴定终点的依据是

。

（3）此法测得w(Na2CO3)

%。（三）沉淀法(转化法)、气化法和滴定法联用

方案二：量气法（2）若撤去导管a，使测得气体体积

。“偏大”，“偏小”或“无影响”（2）偏大基于问设的思考——探寻思维和答题的障碍所在思维深度障碍语言组织障碍问设内涵问设的意图指向问设的知识指向问设的优答指向问设的意图指向：准。问设的知识指向：液体流下来要排出气体。问设的优答指向：液体流下来要排出气体，如果不处理造成气体的体积额外增加，所测的结果会偏大(为什么要解决？)。密封(如何很好地解决？)回流(按①返回)(解决的方法)。①②①②第四环节

重量分析之热重法题目5：8.34gFeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题。（1）试确定78℃时固体物质M的化学式________________。（2）取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，试写出该反应的化学方程式_____。（3）某兴趣小组用如图所示装置设计实验，验证（2）中生成的气态物质，并测定已分解的P的质量（不考虑装置内空气的影响）。①试剂X的名称是_________。②按气流方向连接仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→__________________。③充分反应后，利用装置Ⅲ中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量，其操作步骤为：第一步，向圆底烧瓶内逐滴加入BaCl2溶液，直至沉淀完全；第二步，过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重；第三步，继续烘干冷却并称量，直至连续两次称量质量差不超过0.1g为止。④若最终所得沉淀质量为wg，则已分解的P的质量为__________________（填计算式）。（1）FeSO4·4H2O

（2）2FeSO4=650℃=Fe2O3+SO2↑+SO3↑（3）①品红溶液

②a→b→f→g→d④[(w×152×2)/233]g（四）热重法和沉淀法

质量(g)FeSO4·7H2O8.346.725.104.562.40078159373633温度(℃)MNPQ质量(g)FeSO4·7H2O8.346.725.104.562.40078159373633温度(℃)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铁元素守恒法：设Q为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为Fe2O3

2FeSO4=650℃=Fe2O3+SO2↑+SO3↑8.34gFeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。（1）试确定78℃时固体物质M的化学式__FeSO4·4H2O____；（2）取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，试写出该反应的化学方程式___2FeSO4=650℃=Fe2O3+SO2↑+SO3↑____。温度—质量图(T-m图)先失结晶水，后盐分解

（1）①溶解；定容②将Fe3＋还原成Fe2＋

③5Fe2+＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

④11.20%或0.112；偏高（2）加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩埚进行多次加热，干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等。题目6：三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：（五）滴定法和热重法联用

(2)结晶水的测定

将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；

；

。(1)铁含量的测定步骤一：称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。步骤二：取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，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，同时，MnO4-

被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。步骤三：用0.010mol/LKMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02mL，滴定中MnO4-，被还原成Mn2+。重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液19.98mL请回答下列问题：①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、_______、转移、洗涤并转移、

________摇匀。②加入锌粉的目的是________。③写出步骤三中发生反应的离子方程式________。④实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中，若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量__________。（选填“偏低”“偏高”“不变”）(2)结晶水的测定：

将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；

；

。（2）加热后在干燥器中冷却；对盛有样品的坩埚进行多次加热，干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等。基于问设的思考——探寻思维和答题的障碍所在思维深度障碍语言组织障碍问设内涵问设的意图指向问设的知识指向问设的优答指向问设的意图指向：准。问设的知识指向：定量实验中面临加热后需称量时，不能在空气中冷却，必须在干燥器中冷却，避免冷却过程中又吸水；定量实验中面临加热后需称量时，要进行恒重操作。问设的优答指向：在空气中冷却会吸收空气中水分，固体质量偏大(为什么要解决？)。加热后在干燥器中冷却(解决的方法)。固体是否烘干了，要验干，验干的标准是对盛有样品的坩埚进行多次加热，干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等(如何很好地解决？)。题目7：(18分)某实验小组用废铜屑(含少量铁、油污)制备[Cu(NH3)4]SO4·xH2O,步骤如下：I.取8.00g废铜屑，碱洗后加入稀H2SO4和H2O2溶液，在40~50℃下充分溶解。Ⅱ.调节pH至3~4,加热煮沸2分钟，趁热过滤。Ⅲ.向滤液中逐滴加入浓氨水至澄清。IV.加入无水乙醇，充分搅拌，过滤；沉淀先用试剂M洗涤，再用乙醇与乙醚混合液洗涤，干燥，得深蓝色晶体24.60g。已知：KspFe(OH)3]=2.8×10-39（六）物质制备和定量测定(热重法)（1）除去废铜屑表面的油污(2分)（2）

Cu+H2O2+2H+=40-50℃=Cu2++2H2O

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

1/2(2分)（4）先有大量的蓝色沉淀生成，继续滴加浓氨水后蓝色沉淀逐渐减少至完全消失，溶液变为深蓝色；(2分)（5）乙醇降低了溶剂的极性，从而降低了硫酸四氨合铜的溶解度，导致晶体析出(2分)（6）a(2分)（7）1(2分)；

[Cu(NH3)4]SO4=250~400℃=CuSO4+2NH3↑

(2分)(7)对产品进行热重分析，结果如下图所示。200℃时失去全部结晶水及部分NH3；400℃时产物为CuSO4，则x=

；250～400℃阶段反应的化学方程式为

。

回答下列问题：(1)步骤I碱洗的目的是

；(2)步骤I中发生的主要反应的离子反应方程式是

；(3)步骤Ⅱ可除去溶液中的

和

(填离子符号或化学式);过滤操作需要的玻璃仪器有

(4)步骤Ⅲ的实验现象为

；

(5)步骤IV加入乙醇的目的是

；

(6)步骤IV中试剂M应选用

(填标号)。a.乙醇和浓氨水混合溶液

b.蒸馏水c.乙醇和稀硫酸混合溶液

d.Na2CO3溶液(7)对产品进行热重分析，结果如下图所示。200℃时失去全部结晶水及部分NH3；400℃时产物为CuSO4，则x=

；250～400℃阶段反应的化学方程式为

。（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减少1.04g200℃时失去全部结晶水及部分NH3CuSO4减少0.34g减少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

思路根据信息判断反应根据质量列方程400℃时产物为CuSO4不要怕设未知数25~200℃：[Cu(NH3)4]SO4·xH2O=[Cu(NH3)y]SO4+(4-y)NH3↑+xH2O↑200~400℃：Cu(NH3)y]SO4=CuSO4+yNH3↑求解热重曲线分析热重分析法确定化学式的一般思路反应气氛纵坐标计算结晶水合物含部分结晶水盐分步失水无水盐金属氧化物失水热分解其他金属氧化物转化一般失重为：COx\SOx\NOx\NH3空气（氧气）：氧化还原反应。一般O2会参与反应分解反应。惰性气体（如He/Ar/N2）：质量：固体残留率：一般常用——差量法一般常用——元素守恒法简捷约算法固体失重率：一般常用——元素守恒法第五环节

总结1．只要是定量实验设计与评价题都会渗透五个方面的命题思路，这为我们解答这类题目提供了一种一般性的思路。2．所谓的评价就是可测量的准确性对待测量的影响，以及对多个方案优劣性、严密性的评价。准确性主要体现影响因素是否考虑周全和贴切了。3．实验方法的总结也为我们提供了应对设计多种方案来解决问题提供了思路，增强了我们应对试题的开放性的能力。同时，也为我们思考和解决试题提供了指向性。4．根据一种实验方法可能能设计多种实验方案。5．只要定量的实验题，某个空不理解的话，就往“准”上想。总结原理综合题如何解答

2025年5月23日天津市和平区教师发展中心

贾培东第一环节

认识原理化学学科的本质认识物质制备物质如何更好地认识物质和更好地制备物质制备物质化学视角反应原理性构相依物能之恋化学学科本质认识有视角反应历程反应速率反应平衡反应方向反应调控对象思路来源改变和改造制备有原理认识物质化学反应的表现物质的变化能量的变化认识有基点：化学反应的总体表现总体表现反应物生成物能量变化热能变化电能变化……物质变化变化特征变化原因原因反应速率反应限度反应历程反应方向微观宏观反应原理反应调控对象依据方向化学反应原理研究的范畴原理的核心[基于教材(2023版教材)研究：章序结构化]章序反应的历程（反应机理）反应的快慢（反应速率）反应趋势(反应方向)反应限度(化学平衡)揭示化学反应规律获得反应调控理论生活、生产应用

科研章序结构化让我们清楚了本章要研究的内容及整章内容各部分之间逻辑关联，两块内容(动力学和热力学)，两块内容又分别分为两小块内容[动力学(速率、机理)、热力学(方向、限度)]，这两块内容的目的是揭示化学反应规律和获得反应调控理论，最终应用于生活和生产中。人教版教材化学动力学化学热力学决速步原理的核心[基于教材(2023版教材)研究：化学反应的认识视角]主旋律催化剂不能改变化学反应焓变不能改变化学平衡常数不能影响化学平衡移动不能改变平衡转化率能改变化学反应的历程能降低反应活化能能加快化学反应速率能改变原料的转化率非平衡状态调控的核心[催化剂：能与不能]催化剂不改变反应的焓变催化剂不影响化学平衡第一类：均相催化第二类：非均相催化（多相、吸附催化）催化剂参与化学反应，降低了反应活化能，反应速率加快催化剂浓度越大，反应速率越快反应物扩散至催化剂表面→反应物在催化剂表面被吸附→发生表面反应→产物从催化剂表面脱附→产物扩散离开反应区吸附催化过程的难易取决于该反应过程中的最大能垒表面吸附过程一般能量是降低的调控的核心[不同场景下的催化剂影响速率的思维模型建构]均相催化：反应物与催化剂处于同一相。例：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)NO作催化剂

S2O82-+2I-=2SO42-+I2Cu2+作催化剂多相催化：催化剂与反应物处于不同的相中，反应在催化剂表面进行。例:C2H4+H2=C2H6

Ni作催化剂

N2

+3H2=2NH3

Fe作催化剂均相催化和非均相催化事例非均相催化反应过程使用催化剂能增大反应速率的机理主要是形成中间产物，从而改变反应的途径（或受催化剂表面的活性中心的影响，被吸附的分子会变形而与催化剂形成活泼的吸附活化配合物），使反应活化能降低。非均相催化反应过程

通常，一个气固非均相催化反应（以合成氨反应为例）的完成包括以下步骤反应物向催化剂表面解离吸附被吸附的反应物在催化剂表面迁移或发生化学重排反应产物由催化剂表面脱附产物离开催化剂表面向催化剂周围介质扩散反应物向催化剂表面扩散非均相催化的探讨总反应活化能总反应的活化能是各步基元反应Ea经复杂数学处理之后得到，不能由各分步反应Ea直接加和求算。13连续反应活化能连续反应(连续爬坡)中，决速步骤的活化能最大。最佳催化剂选择催化主反应时Ea最小，催化副反应时Ea最大，为最佳催化剂2调控的核心[选择催化剂的思维]原理综合题命题探析化学反应原理热化学→化学反应中能量变化的原因电化学→化学反应中电能变化的原因热力学→化学反应方向及移动的原因动力学→化学反应历程及速率的原因化学反应调控情境创设生产实际中的比较复杂的可逆反应热化学的考查→焓变→调控需要[平衡移动(温度的调控)]电化学的考查→能量转化方式、化学能与电能转化的实质、效率(速率与平衡)、调控。热力学的考查→平衡计算(从数据角度认识反应进行的程度)、调控。动力学的考查→速率计算(从数据角度认识反应进行的快慢)、调控。反应（1）有效碰撞理论（4）反应历程（基元反应）：快反应、慢反应、决速步骤（5）反应速率：速率方程、速率常数（3）反应历程（非均相催化）：吸附、断键、成键、脱附基本考向（2）过渡态理论：催化剂、相对能量、活化能基于高考题的研究：寻找解题思路和命题方向第二环节

天津高考分析1.[2017年天津10.]（14分）H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。Ⅰ．H2S的除去方法1：生物脱H2S的原理为：

H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4=硫杆菌=2Fe2(SO4)3+2H2O（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是_____________。（2）由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为

。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是

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

（4）写出过程①的离子方程式：____________；CaO在水中存在如下转化：CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)⇋Ca2+(aq)+2OH−(aq)从平衡移动的角度，简述过程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。若氨水的浓度为2.0mol·L-1，溶液中的c(OH−)=_mol·L−1。将SO2通入该氨水中，当c(OH−)降至1.0×10−7

mol·L−1时，溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=___。（1）降低反应活化能（或作催化剂）（2）30℃、pH=2.0

蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）（3）H2SO4（4）2OH-+SO2＝SO32-+H2O

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

0.62方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为__________。2017年天津原理综合题(有毒气体如何去除)

图1图2催化剂的作用如何说明

方法1：生物脱H2S的原理为：

H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4=硫杆菌=2Fe2(SO4)3+2H2O（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是_____。（1）降低反应活化能（或作催化剂）催化剂的作用：改变化学反应历程，降低反应活化能(原理)。加快化学反应速率，提高单位时间内的产率(生产中关键的指向)。能在较低的温度下获得较高的温度，节约能源(生产中经济效益指向)。

从本题可以领略到：催化剂对速率的影响远远大于温度对速率的影响，这就是为什么工业生产中为什么热衷于优等选择催化剂对反应的调控。

催化剂高效性：对速率的影响非常大。催化剂专一性：对某个反应有催化作用，可能对其他的反应没有催化作用。催化剂活性：受温度影响比较大，要在合适的温度下，活性是最大的。同时也会受到其他物质的影响中毒而失效。温度低，活性没有激发出来，速率较慢；温度高，要失活，速率下降很明显。催化剂选择性：对于多重平衡来讲，特别是平行反应。选择性是对某一反应，能降低其活化能，对另外的反应，提高其活化能。这样的催化剂优先选择。催化剂的“四性”（2）由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为

。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是

。（2）30℃、pH=2.0

蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）如何用好催化剂[最佳条件的选择和催化剂的失活]温度高，速率还下降？就是能体现催化剂对速率的影响远大于温度对速率的影响的有力证据。

温度高，速度在升高？为什么先快后慢？就是因为有催化剂。为什么酸碱性还能对催化剂的活性有影响呢？

硫杆菌（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×10−5，H2SO3的Ka1=1.3×10−2，Ka2=6.2×10−8。若氨水的浓度为2.0mol·L-1，溶液中的c(OH−)=_mol·L−1。将SO2通入该氨水中，当c(OH−)降至1.0×10−7

mol·L−1时，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-)当c(OH−)降至1.0×10−7

mol·L−1时,c(H+)也为1.0×10−7

mol·L−1[1.0×10−7c(SO32-)]/c(HSO3-)=6.2×10−8[c(SO32-)/c(HSO3-)]=0.62如何除的比较完全[电离平衡计算的价值]

科学近似

突破口

联想

条件引入

2.[2018年天津10.]（14分）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为__（写离子符号）；若所得溶液c(HCO3−)∶c(CO32−)=2∶1，溶液pH=____。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：

CH4(g)+CO2(g)

⇋催化剂⇋2CO(g)+2H2(g)①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：则该反应的ΔH=

。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_（填“A”或“B”）。②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的原因是

。（3）O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图2所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式_____

___。电池的正极反应式：6O2+6e−=6O2−

6CO2+6O2−=3C2O42−+6O2反应过程中O2的作用是

。该电池的总反应式

。（1）CO32-

;

10

（2）①+120kJ·mol-1

B②900℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。（3）Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+);催化剂；2Al+6CO2=Al(C2O4)32018年天津原理综合题(CO2如何去利用)

图1图2（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为__（写离子符号）；若所得溶液c(HCO3−):c(CO32−)=2:1，溶液pH=__。（室温下，H2CO3的K1=4×10−7；K2=5×10−11）（1）CO32-

;

10CO2如何捕获的完全[电离平衡计算的价值]

K1=[c(H+)c(HCO3-)]/c(H2CO3)当pH=13时,c(H+)为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-)当pH=13时,c(H+)为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：比较c(H2CO3)、c(HCO3-)、c(CO32-)三者的大小

（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g)

⇋催化剂⇋2CO(g)+2H2(g)②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的原因是

。②900℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。900℃时，合成气产率已经较高低于900℃时，合成气产率下降。催化剂活性不高，反应速率慢，单位时间内的产率较少。高于900℃时，合成气产率增幅不大。但能耗升高，经济效益降低。催化剂活性还会下降，反应速率慢，单位时间内的产率较少。平衡产率的可能性比较大如何用好催化剂[最佳条件的选择]3.[2020年天津16.]利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题：Ⅰ．半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物（1）下图为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为___________。（2）若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为SO42-，另一产物为__________。若将该催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式

。Ⅱ．用H2还原CO2可以在一定条下合成CH3OH(不考虑副反应)：CO2

(g)+3H2

(g)⇋CH3OH

(g)+H2O

(g)

ΔH＜0（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为amol‧L-1和3a

mol‧L-1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为___________。（4）恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1:3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为

。②P点甲醇产率高于T点的原因为

。③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为___________°C。Ⅲ．调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放（5）CO32-的空间构型为

。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12时，c(H2CO3)：c(HCO3-)：c(CO32-)=1：

：

。Ⅰ．（1）光能转化为化学能（2）H2；Ag++e-=Ag

Ⅱ．（3）b2/[27a2(1-b)4]（4）①该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动（或平衡常数减小）②分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高③210

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

（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为amol‧L-1和3a

mol‧L-1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为___________。CO2和H2的起始浓度分别为a

mol‧L-1和3a

mol‧L-1，CH3OH的产率为b