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考点12原子结构
1．复习重点
1． 了解原子的组成及同位素的概念；
2． 掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数等基本量间的相互关系 ；了解原子核外电子排布规律
3．关于原子的组成及各粒子间的关系；分子、原子、离子核外电子数的比较；
4。同位素的质量数和平均相对原子质量，求同位素的原子个数比 ；粒子半径大小
2．难点聚焦
一、原子结构
1．几个量的关系(X)
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
质子数=核电荷数=原子序数=原子的核外电子数
离子电荷数=质子数-核外电子数
2．同位素
⑴要点：同——质子数相同，异——中子数不同，微粒——原子。
⑵特点：同位素的化学性质几乎完全相同；自然界中稳定同位素的原子个数百分数不变。
注意：同种元素的同位素可组成不同的单质或化合物，如H2O和D2O是两种不同的物质。
3．相对原子质量
⑴原子的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，其它原子的质量跟它相比较所得的数值。它是相对质量，单位为1，可忽略不写。
⑵元素的相对原子质量：是按该元素的各种同位素的原子百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。元素周期表中的相对原子质量就是指元素的相对原子质量。
4．核外电子排布规律
⑴核外电子是由里向外，分层排布的。
⑵各电子层最多容纳的电子数为2n2个；最外层电子数不得超过8个，次外层电子数不得超过18个，倒数第三层电子数不得超过32个。
⑶以上几点互相联系。
核外电子排布规律是书写结构示意图的主要依据。
5．原子和离子结构示意图
注意：①要熟练地书写1～20号元素的原子和离子结构示意图。
②要正确区分原子结构示意图和离子结构示意图(通过比较核内质子数和核外电子数)。
6．微粒半径大小比较规律
⑴同周期元素(稀有气体除外)的原子半径随原子核电荷数的递增逐渐减小。
⑵同主族元素的原子半径和离子半径随着原子核电荷数的递增逐渐增大。
⑶电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径越小。
⑷同种元素的微粒半径：阳离子<原子<阴离子。
⑸稀有气体元素的原子半径大于同周期元素原子半径。
⑹电子层数多的阴离子半径一定大于电子层数少的阳离子半径，但电子层数多的阳离子半径不一定大于电子层数少的阴离子半径。
7．知识网络
3． 例题精讲
例1.(全国高考)科学家最近制造出第112号新元素，其原子的质量素为277，这是迄今已知元素中最重的原子。关于该新元素的下列叙述正确的是( )
A.其原子核内中子数和质子数都是112 B. 其原子核内中子数为165，核外电子数为112 C.其原子质量是12C原子质量的277倍 D. 其原子质量与12C原子质量之比为277：12
解析：原子核内的质子数等于原子的核外电子数，等于原子序数。质量数等于原子核内的质子数与中子数之和。第112号元素有112个质子，其原子有112个电子。因它的质量数是277，所以中子数为277-112=165，故A不正确，B正确。某种原子的相对原子质量，是该原子的质量与12C同位素原子质量的1/12之比，而不是与12C原子质量之比，所以C不正确，D正确 答案：BD
命题意图：本题意在考查组成原子的微粒间的关系。本题只涉及一种同位素原子的质量数和相对原子质量，如果涉及多种天然同位素时，其相对原子质量是各有关天然稳定同位素的原子所占的原子百分数（即丰度）与各上述同位素的相对原子质量算出来的平均值。
例2.有A、B、C、D四种元素，A元素的原子得2个电子，B元素的原子失去2个电子后所形成的微粒均与氖原子有相同的电子层结构。C元素的原子只有1个电子，D元素原子的电子层电子数比层电子数多6个。试写出A、B、C、D的元素符号和名称，并画出A、B两元素的离子结构示意图。
解析：A原子得2e-和B原子失去2e-形成的阴、阳离子和氖原子具有相同的电子层结构，（即核外有10e-），所以A的核电荷数为10-2=8；B的核电荷数为10+2=12，因此A为氧元素、B为镁元素。C的原子只有1e-，所以C为氢元素。而D原子第M层电子数比N层电子数多6个，因此D原子的K层有2e-，L层有8e-，核外共有20e-，质子数为20，应为钙元素。
答案：A：O（氧）B：Mg（镁）C：H（氢）D：Ca（钙）A2-： B2+：
命题意图：原子结构的特点和规律是研究物质结构的基础。本题的主要考查意图在于检查考生能否灵活运用有关规律进行分析和推断元素。
例3：X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可能表示为（ ）A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3
解析：根据题意X可能为Li或Si。若X为Li，则Y是H，可组成LiH即XY；若X为Si，则Y为Li，Li和Si不能形成化合物。答案：A
命题意图：本题主要考查1∽18号元素的原子核外电子排布的特点及核外电子的排布规律
例4设某元素某原子核内的质子数为m，中子数为n，则下述论断中正确的是
A. 不能由此确定该元素的相对原子质量
B. 这种原子的相对原子质量为m+n
C. 若碳原子质量为wg，此原子的质量为(m+n)wg
D. 核内中子的总质量小于质子的质量
[解析]元素的相对原子质量和原子的相对原子质量是两个不同的概念，要求元素的相对原子质量，必须知道其各种同位素的相对原子质量和原子个数百分数，否则无法求解，故选项A正确。质子数m+中子数n应为质量数，不是相对原子质量，选项B错误。由相对原子质量的数学表达式可知，某原子的质量=×一种碳原子质量×该原子的相对原子质量，故选项C错误。1个质子的质量略小于1个中子的质量，但核内质子的总质量与中子的总质量还要取决于质子和中子数目的多少，选项D错误。
本题正确答案为A。本题要求熟悉有关的基本概念，要注意区分一些易混淆的概念，如相对原子质量与质量数，元素的相对原子质量与原子的相对原子质量，核素与同位素等。
例5周期表中相邻的A、B、C三元素中，A、B同周期，A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之和为19，三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是A______、B_______、C________、D_________(填元素符号)。
[解析]本题采用平均值法解答比较简单。由A、B、C三元素为相邻元素以及它们的平均质子数41/3≈14<18，可知A、B、C三元素为短周期元素；又根据最外层电子数的平均值19/3≈6.3<7，推知其中必有最外层电子数为7的元素，所以A、B、C三种元素应分布在ⅥA、ⅦA族，经推断A为S，B为Cl、C为O符合题意。
例6已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1:1，含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能将20mL0.4mol/L的Na2CO3溶液中的CO32-全部沉淀，推断X是什么元素及在周期表中的位置。
[解析]周期表中质子数与中子数相等的金属元素只有Mg和Ca两种，它们都是+2价金属。设金属的相对原子质量为M，由关系式 X2+～Na2CO3得：M:1=0.192:(0.4×0.02)，解得M=24。则X为镁，位于第3周期第ⅡA族。
4．实战演练
1.与OH- 有相同质子数和电子数的微粒是( ) A.Cl- B.F- C.NH2- D.NH3
A B C D
质子 u夸克 1 2 1 2
d夸克 2 1 2 1
中子 u夸克 1 1 2 1
d夸克 2 2 1 1
2.(02全国理科综合测试)目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克的带电量为2e/3，d夸克的带电量为-1e/3，e为基本电荷。下表中关于质子和中子组成的两类夸克数目论断可能确的是 ( )
3. (03.广州.五月) 中国科学院近代物理研究所合成了23991Pa原子，在世界尚属首次，下列有关该原子的说法不正确的是 ( )
A.该原子属于一种金属原子B.该原子核内中子数 为148 C .合成该原子就是创造了一种元素 D.这种原子具有放射性
4. (03.上海) 13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt W üthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 ( ) A. 13C与15N有相同的中子数 B. 13C 与C60互为同素异形体
C.15N 与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同
5. (02.宣武) 下列说法是报纸和广告中的用语，其中正确的是 ( )
A. 某报纸报道“从尿液中分离出的‘青春素’是一种对人体有益的元素”
B. 长期饮用纯净的蒸馏水比饮用矿泉水对人体有益
C. 某广告称：负氧离子发生器由于产生O3，对人体有益无害
D. 与夏季比较，冬季大气中的SO2含量偏高，这主要是燃烧含硫煤造成的
6. (02全国高考) 周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是 ( ) A.电子数 B.最外层电子数 C.电子层数 D.次外层电子数
7. (02广州模拟) 与羟基具有相同的质子数和电子数的微粒是 ( )
A. OH- B. N C. -NH2 D. CH4
8 . (02上海高考) 已知自然界氧元素的同位素有16O、17O、18O，氢的同位素有H、D，从水分子中原子的组成来看，自然界中的水分子一共有( )A.3种 B.6种 C.9种 D .12种
9. (02高考试测) 已知硼化物BxHyz-，与B10C2H12的电子数相同，则BxHyz-的正确表达式为 ( ) A. B9H152- B. B10H142- C. B11H132- D. B12H122-
10. (03高考试测) 具有相同质子数的两种粒子( )
A.一定是同种元素 B.一定是一种分子和一种离子 C.一定是不同的离子 D.无法判断
11. (03扬州模拟) ( ) 1999年度诺贝尔化学奖获得者哈迈得.泽维尔开创了“飞秒(10-15s)化学”的新领域,使运用激光光谱观测化学反应中原子的运动成为可能.你认为运用该技术能观测到的是 A. 化学反应中化学键的断裂 B. Na+与 Na中电子层的差别
C. 化学反应中新分子的形成 D. 同位素原子中中子数的差别
12.(01.石家庄) 近期，科学家用NaNO3和Na2O在573K反应制得了离子化合物Na3NO4.
(1) 经测定Na3NO4中的各原子的最外层电子都达到了8电子稳定结构，则NO43-的电子式为
(2) Na3NO4与二氧化碳或水都能剧烈反应而转化为常见物质，写出这两个反应的化学方程式
13. (02上海高考) 126C与146C结构上的差别在于其 的不同，如14CO2与碳在高温条件下反应：14CO2 + C 2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有 A. 14CO2 B. 14CO2 、14CO C. 14CO2、 14CO、 14C D. 14CO
14. 有若干克某金属,其各原子核内共有3.5x6.02x1023个中子,同质量的该金属和足量稀硫酸反应共有0.2mol e-发生转移,生成6.02x1022个阳离子,这些阳离子共有3.0x6.02x1023个质子,则该金属在反应中表现的化合价为 ,它的摩尔质量为 (不考虑它的同位素),其核组成符号为(元素符号用X表示)
15. 有A、B、C、D四种单质，在一定条件下，A、B、C与D分别发生化合反应，相应的生成X、Y、Z （X、Y、Z 每个分子中都含有10个电子），而B和C 发生化合反应生成W，另外又知这些单质化合物之间发生如下反应：①A+Y–—→B+X, ② B+Z———→Y+W ③ Z+W——————→C+Y , 试回答下列问题：
（1） 单质D和化合物X、Y、Z、W的化学式是
（2） 反应①②③的化学方程式是①
② ③
16. (03.崇文) (1)A+、B+、C-、D、E五种微粒(分子或离子),它们都分别含有10个电子,已知它们有如下转化关系; ①A++ C-→D+E, ②B++ C-→2D Ⅰ.写出①的离子方程式 ，写出②的离子方程式 ，Ⅱ.除外，请再写出二种含10个电子的分子 ，Ⅲ.除A+ 、B+外，请再写出二种含10个电子的阳离子 .(2) 在相同条件下进行与反应的对照实验，相关数据如下：
Mg的质量 酸量 开始时反应速率 产生H2总量
Ⅰ 0.24g HClmolL-1100ml V1 n1
Ⅱ 0.24g HAcmolL-1100ml V2 n2
① 试比较有关量的大小：V1 V2，n1 n2 （填“﹥”“﹤”“﹦”），②现欲改变有关条件，使实验Ⅰ中V1降低，但不改变n1的值，试写出两种可行的方法。方法Ⅰ.
方法Ⅱ.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
BC B C C D D C C D D AC
参考答案：
12. (1). (2). Na3NO4+CO2=NaNO3+Na2CO3, Na3NO4+H2O=NaNO3+2NaOH
13.原子核内中子数的不同,C. 14. +2, 65g/mol, 6530X. 15. (1). H2.HF,H2O,NH3,NO
(3) ①2F2+2H2O=4HF+O2 .②4NH3+5O2=4NO+6H2O ③4NH3+6NO=5N2+6H2O
16. (1).Ⅰ.①NH4++OH-=NH3↑②H3O++OH-=2H2O. Ⅱ.Ne,CH4,HF Ⅲ.Na+, Mg2+, Al3+ .(2). ①> ,= ②.加少量水;降温;加少量NaAc考点18二氧化硫
1．复习重点
1．二氧化硫的物理性质、化学性质。
2．重点是二氧化硫的氧化性、还原性、漂白性。
2．难点聚焦
一、二氧化硫的物理性质
无色、有刺激性气味的有毒气体；
密度比空气大；
易溶于水（1∶40）；（可用于进行喷泉实验，如SO2、HCl、NH3）
易液化（－10℃）
二、二氧化硫的化学性质
1、酸性氧化物
能和碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
能与水反应生成相应的酸：SO2+H2O===H2SO3
（二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红）
二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。
SO2+H2OH2SO3
SO2与CO2性质的比较
名称 CO2 SO2
与H2O反应 CO2+H2OH2CO3 SO2+H2OH2SO3
与碱反应 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2OCO2+NaOH===NaHCO3CO2+Ca（OH）2===CaCO3↓+H2O SO2+2NaOH===Na2SO3+H2OSO2+NaOH===NaHSO3SO2+Ca（OH）2===CaSO3↓+H2O
与盐反应 CO2+CaCO3+H2O===Ca（HCO3）2 CaSO3+SO2+H2O===Ca（HSO3）2
2、氧化性：
SO2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。
SO2＋2H 2S===3S↓＋2H 2O
3、还原性：SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色
SO2＋Br2＋2H 2O=== H2SO4＋2HBr
5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
2SO2＋O2 2 SO3
（SO3+H2O===H2SO4，SO3是无色固体SO3是一种无色固体，熔点是16.80C，沸点也只有44.8℃，易溶于水，溶于水时放出大量的热。）
4、漂白性：SO2使品红溶液褪色
SO2能使某些有色物质褪色，是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。
漂白性的比较
具有漂白性的物质
物质 HClO、O3、H2O2 、Na2O2 SO2 木炭
原理 将有色物质氧化分解 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质的分子吸附在其表面
实质 氧化还原反应 非氧化还原反应 物理吸附
效果 永久性 暂时性 暂时性
范围 可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色 可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色 可吸附某些有色物质的分子
把Cl2和SO2混合用于漂白，能否增强漂白效果？为什么？
〖答案〗不能，SO2＋Cl2＋2H2O=== H2SO4＋2HCl
SO2与CO2的相互鉴别
鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需再加热看能否再复原。
鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。
当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别；
当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。
除去CO2中的SO2，常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。
〖新授〗
三、用途
（1）制硫酸；
（2）漂白纸浆、毛、丝、草帽等；
（3）杀菌消毒。
四、制法
1.工业制法
a，硫磺燃烧法 S+O2 SO2
b，煅烧硫铁矿法4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
2.实验室制法
Na2SO3（ｓ）＋H2SO4（浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸，也可用浓硫酸。
不能用很稀的硫酸，因为SO2在水中的溶解度较大，常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2
五、二氧化硫的污染
请大家看课本P128进行总结。
1、pH小于5.6的雨水，称之为酸雨。
2、一般认为，酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气，当这些气体达到一定浓度后，在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸，使雨水酸性变大，pH变小。其转化可简单表示如下：
2SO2+2H2O+O22H2SO4
NOxHNO3
3、酸雨的危害
（1）对人体健康造成危害。
（2）破坏森林、草原和农作物。
（3）使土壤酸性增强、湖泊酸化、生态环境受损。
（4）破坏建筑物。
3．例题精讲
例1、（2000·全国·1）导致下列现象的主要原因，与排放SO2有关的是
A.酸雨 B.光化学烟雾
C.臭氧空洞 D.温室效应
1、解析酸雨的形成，主要与SO2的排放有关；光化学烟雾的形成，主要与烃类及氮氧化物有关；温室效应主要与烃类和CO2等有关。
答案：A
例2、（2000 上海 3）下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.悬浮颗粒
2、解析城市空气质量日报的内容是二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒，而二氧化碳不属于此报道内容。
答案：C
例3、（2002·苏豫·22）高温下硫酸亚铁发生如下反应：
2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是
A.BaSO3和BaSO4 B.BaS
C.BaSO3 D.BaSO4
3、解析SO2通入BaCl2溶液不会生成沉淀，而SO3通入BaCl2中会有BaSO4沉淀产生。
答案：D
例4、（2000·全国·23）某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：
(1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是 溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是 。
(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是 溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是 。
解析 本题考查学生由实验现象判断实验原理的直觉和逆向思维能力。首先要审清实验的装置为一封闭体系，受热时，有气体从溶液中逸出进入气球，导致溶液的颜色的变化；冷却后，逸出的气体又溶解在溶液中，得到原来溶液，恢复到原来溶液的颜色。在中学阶段，因为气体的溶入和逸出而导致溶液颜色互变的最常见的是SO2与品红溶液之间以及NH3与酚酞溶液之间，然后根据题中现象进行分析、验证并解答即可。
答案：(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3气体逸出，所以溶液的颜色变浅 (2)溶有SO2气体的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共50分）
1.若要从CO2气体中除去少量SO2，最好使混合气体通过
A.盛NaOH溶液的洗气瓶
B.盛KMnO4酸性溶液的洗气瓶
C.盛品红溶液的洗气瓶
D.盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
2.SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L－1。下列措施中不能够减少SO2排放量的是
A.用天然气代替煤炭做民用燃料
B.开发新型燃器提高热能利用率
C.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率
D.燃煤中加入生石灰后使用
3.SO2和Cl2都具有漂白性。若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质
A.立刻褪色 B.慢慢褪色
C.先褪色，后复原 D.颜色不褪
4.向FeCl3和BaCl2的酸性混合液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是
A.BaSO4 B.FeS
C.BaSO3 D.S
5.常温下，向20 L真空容器内通入a mol硫化氢和b mol二氧化硫（a和b都是正整数，且a≤5，b≤5），反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度约是
A.24.5 g·L－1 B.14.4 g·L－1
C.8 g·L－1 D.5.1 g·L－1
6.在常温下将a　L　SO2和b　L　H2S混合，当反应后气体体积为反应前气体体积的1/4时，则a与b之比为
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.2∶1
7.下列关于SO2的叙述，不正确的是
A.SO2既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是含硫物质的还原产物
B.SO2是亚硫酸的酸酐
C.大气中SO2的主要来源是含硫物质的燃烧
D.SO2具有氧化性，因而可以使品红溶液褪色
8.下列反应发生后，溶液中H＋浓度显著增大的是
A.将SO2通入溴水中
B.将SO2通入品红溶液中
C.将H2S通入CuSO4溶液中
D.将Cl2通入KI溶液
9.为了除去混入CO2中的SO2和O2，下列试剂的使用顺序正确的是
①饱和Na2SO4溶液；②饱和NaHCO3；③浓硫酸；④灼热的铜网；⑤碱石灰。
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.③④⑤
10.一定物质的量的SO2与NaOH溶液反应，所得产物中含Na2SO3和NaHSO3物质的量之比为3∶5，则参加反应的SO2与NaOH物质的量之比为
A.1∶2 B.3∶5
C.8∶11 D.18∶8
二、非选择题（共50分）
11.(10分)将SO2通入下列溶液中：
①氢硫酸，②溴水，③品红溶液，④澄清石灰水，⑤酸性高锰酸钾，⑥氯化钙溶液，
⑦用硝酸酸化的硝酸钡溶液，⑧硝酸钡
(1)使溶液颜色褪去的有 。
(2)先生成沉淀而后能溶解的有 。
(3)有沉淀产生不能溶解的有 。
(4)SO2作还原剂的有 。
(5)SO2作氧化剂的有 。
(6)无明显现象的有 。
12.（8分）A和B在常温下都是气体，A和B在空气中都不能被点燃，A的式量比B大。现分步实验如下：在A溶液中通入适量B气体，溶液酸性显著增强；继续加硝酸钡溶液反应，得到一种不溶于稀硝酸的白色沉淀；过滤，滤液无色；再向滤液中加入硝酸银溶液，析出另一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。回答下列问题：
（1）写出A、B两种气体的名称：A ，B 。
（2）写出上述各步实验中的化学方程式，属离子反应的写离子方程式： 。
13.（12分）实验室制取SO2的反应原理为：Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。请用下列装置设计一个实验，以测定SO2转化为SO3的转化率：
（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是 → → → →
→ → → （填各接口的编号）。
（2）实验时甲仪器的作用与原理是 。
（3）从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是 。
（4）Ⅳ处观察到的现象是 。
（5）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会 （填“增大”“不变”或“减小”）。
（6）用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，称得Ⅲ处增重m g，则本实验中SO2的转化率为 。
14.(6分)Na2SO3在空气中极易被氧化，现有a g样品，将其溶解后，
加入足量BaCl2溶液，可得干燥的沉淀b g。
(1)若Na2SO3未被氧化，b＝ a。
(2)若Na2SO3全部被氧化，b＝ a。
(3)若Na2SO3部分被氧化，b与a的关系式为 。
15.（6分）室温时，V L真空容器内通入n mol SO2和m mol H2S。
（1）若n=2，则当m等于多少时，反应后容器内气体的密度最小？
（2）若2n＞m，则反应后氧化产物与还原产物的质量差为多少克？
（3）若5n=m，且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48 g，则n＋m的值是多少？
16.（8分）（吉林省调研题）已知273℃，1.01×105 Pa时，1 mol气体所占的体积为
44.8 L。现将此条件下V1 L SO2和O2的混合气体通过装有催化剂的反应器，充分反应后（假设反应完全）气体的体积为V2 L。所得气体用含a mol的NaOH溶液吸收，恰好完全反应。当产物分别为下列三种情况时，计算并推导a的表达式（用V1，V2表示）。
（1）Na2SO4
（2）Na2SO4和Na2SO3
（3）Na2SO4和NaHSO3
附参考答案
一、1.BD 2.B 3.D 4.A 5.B 6.AC 7.D 8.AC 9.B?
10.解析：SO2 ＋ 2NaOH===Na2SO3＋H2O?
3 mol 6 mol 3 mol?
SO2 ＋ NaOH===NaHSO3?
5 mol 5 mol 5 mol?
故ｎ（SO2）∶ｎ（NaOH)＝（3＋5）mol∶（6＋5）mol＝8∶１１。?
答案：C
二、11.(1)②③⑤
(2)④
(3)①⑦⑧
(4)②⑤⑦⑧
(5)①
(6)⑥?
12.(1)氯气 二氧化硫?
（2）Cl2+2H2O+SO2===4H++2Cl－+SO
Ag++Cl－===AgCl↓ Ba2＋+SO===BaSO4↓?
13.（1）a h i b c f g d?
（2）作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等
（3）先加热V2O5，后缓缓滴入浓硫酸?
（4）有无色（或白色）晶体（或固体）生成?
（5）减小
（6）×100%或×100%
14.（1） （2） （3）＜b＜
15.（1）4 （2）16 m （3）3?
16.（1）a= （2）a= （3）考点34酸碱中和滴定
1．复习重点
1、 理解中和滴定的基本原理
2、 掌握滴定的正确步骤，了解所用仪器的结构（两种滴定管）。
3、 理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。
4、 学会误差分析及成因
2．难点聚焦
一、中和反应及中和滴定原理
1、中和反应：酸+碱 正盐+水
如：①Hcl+NaOH===NaCl+H2O
②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O
③N3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O
注意：①酸和碱恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的盐性质而定。
②由于所用指示剂变色范围的限制，滴定至终点不一定是恰好完全反应时，但应尽量减少误差。
2、中和滴定原理
由于酸、碱发生中和反应时，反应物间按一定的物质的量之比进行，基于此，可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。
对于反应： HA + BOH====BA+H2O
1mol 1mol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
即可得 C(HA).V(HA)=== C(BOH).V(BOH)
若取一定量的HA溶液（V足），用标准液BOH[已知准确浓度C（标）]来滴定，至终点时消耗标准液的体积可读出（V读）代入上式即可计算得C（HA）
若酸滴定碱，与此同理
若酸为多元酸， HnA + nBOH===BnA+nH2O
1mol nmol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
则有关系：
3、滴定方法的关键
（1）准确测定两种反应物的溶液体积
（2）确保标准液、待测液浓度的准确
（3）滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用）
4、滴定实验所用的仪器和操作要点
（1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台）、锥形瓶（或烧杯+玻棒）、量筒（或移液管）。
（2）操作：①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。②滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。
（3）滴定管“0”刻度在上。
二、滴定曲线和指示剂的选择
随着标准液的滴入，溶液的PH在发生变化，这种变化有何特征？为何能用指示剂判定终点是否到达？如何选用合适的指示剂？
1、滴定曲线
请看两个实例
实例1：用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.10mol/L HCl溶液20.00mL
加入的VNaOH(mL) 余VHCl(mL) 过量VNaOH(mL) PH
0.00 20.00 1.0
18.00 2.00 2.3
19.80 0.20 3.3
19.98 0.02 4.3
20.00 0.00 7.0 突跃范围
20.02 0.02 9.7
20.20 0.20 10.7
22.00 2.00 11.7
40.00 20.00 12.5
实例2：用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液
加入的VNaOH(mL) 余VHCl(mL) 过量VNaOH(mL) PH
0.00 20.00 2.9
18.00 2.00 5.7
19.80 0.20 6.7
19.98 0.02 7.7
20.00 0.00 8.7 突跃范围
20.02 0.02 9.7
20.20 0.20 10.7
22.00 2.00 11.7
40.00 20.00 12.6
由上表数据可看出：在滴定接近终点时，少加或多加0.02mL NaOH溶液，即一滴之差造成的误差在允许范围内，但pH值出现突变，因此选择指示剂时，应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。
现将几种典型的滴定曲线画出如下图。
2、酸碱指示剂
（1）酸碱指示剂的变色范围（PH值）
甲基 3.1< 3.1~4.4 >4.4
红 橙 黄
酚酞 5< 8~10 >10
无色 浅红 红
石蕊 8< 5~8 >8
红 紫 蓝
（2）根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。
从上面滴定曲线图可依次看出
①0.1mol/L NaOH 滴定盐酸，酚酞和甲基均可使用，当然两者测定结果不同。
②0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液
恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂,PH=8~10浅红色,误差小。
③用HCl滴定NH3.H2O
恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,3.1~4.4橙色，误差小。
④用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液
第一步生成N aHCO3时，可选用酚酞为指示剂，由红色→浅红→无色。化学方程式为：
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaOH
第二步生成碳酸（CO2↑+H2O），可选用甲基橙为指示剂，由黄色→橙色，化学方程式为：NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
小 结：
（1）指示剂的选择：（由滴定曲线可知）
①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。
②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂（甲基橙）；若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂（酚酞）
③石蕊试液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作滴定指示剂。
（2）终点判断：（滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原）
指示剂操 作 酚酞 甲基橙
强碱滴定强酸 无色变为浅红色 橙色变为黄色
强酸滴定强碱 浅红色变为无色 黄色变为橙色
1、 误差分析
以一元酸和一元碱的中的滴定为例
因C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积，均为定值，代入上式计算。
但是实际中C标、V定都可能引起误差，一般可把各因素引起的误差转嫁到V读上，若
V读偏大，则测定结果偏大；若V读偏小，则测定结果偏小，故通过分析V读的变化情况，可分析滴定的误差。
引起误差可能因素有以下几种：
（1）视（读数）
注意：①滴定管中液体读数时精确到0.01mL
②一般需滴定2-3次，取其平均值
（2）洗（仪器洗涤）
正确洗法：
二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次，再用待装液润洗几次。
一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。
注意：一般滴定管装标准液，锥形瓶里装待测液。
错误洗法导致结果：
①滴定管仅用水洗，使标准液变稀，故消耗标准液体积一定变大，V读变大，结果偏大。
②移液管仅用水洗，则待测液变稀，所取待测液溶质物质的量变少，V读变小，结果偏小。
③锥形瓶用待测液洗过，则瓶内待测液的溶质量偏多，V读偏大，结果偏大。
④第一次滴定完后，锥形瓶内液体倒去后，尚未清洗，接着第二次滴定，滴定结果如何，取决于上次滴定情况如何。
（3）漏（液体溅漏）
①滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。
②终点已到，滴定管下端尖中级有液滴，则V读偏大，测定结果偏大。
（4）泡（滴定管尖嘴气泡）
正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽，最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡，后气泡消失，则结果偏大。若先无气泡，后有气泡，则结果偏小。
（5）色（指示剂变色控制与选择）
滴定时，眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原，则结果偏小。另外，同一种滴定，选择的指示剂不同，测定结果不同。
（6）杂（标准物含杂）
用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质，称量时又按需标准物固体质量来称取的，帮一般均会产生误差，在此杂质又分两种情况：
①杂质与待测液不反应
如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液浓度变小，滴定盐酸时，NaCl不参与反应，所需标准液的体积偏大，故测定结果偏大。
②若杂质与待测液反应，则应作具体分析。关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大，则相当于削弱了原标准液的作用能力，故与一定量待测物反应时，消耗的标准体积变大，测定结果偏大。
或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应，根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。
3．例题精讲
例1：图示为10mL一定物质的量浓度的盐酸x，用一定浓度的NaOH溶液y滴定。根据图示推出x和y的物质的量浓度是（ ）
A B C D
X浓度（mol/L） 0.12 0.04 0.03 0.09
Y浓度（mol/L） 0.04 0.12 0.09 0.03
PH值
解析：（1）x 10ml、y 30ml时恰好中。
30y-10x . A、B合适
（2）加入y 20ml时，PH=2 代入
PH=2
∴选 D。
例2．用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定时终点判断有误差：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（设1滴为0.05ml）则①和②[H+]的比值是（ ）
A、10 B、50 C、5×103 D、104
解析：①多一滴H2SO4[H+]=
②少一滴即OH过量，[OH-]=10-5 mol/L.[H+]=10-9 mol/L
1 与②[H+]比值。故选D。
例3：草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示，为了测定x值，进行如下实验：
称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液
（1）称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止，所发生的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
试回答：（1）实验中不需要的仪器有（填序号）___________，还缺少的仪器有（填名称）___________________________________________________________________________。
a.托盘天平（带砝码，镊子）b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.烧杯
f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙 j.烧瓶
（2）实验中，标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中，因为______________________________________________________________________。
（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，
则所测得的x值会__________________________（偏大、偏小、无影响）
（4）在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的
量浓度为________________________mol·L-1，由此可计算x的值是____________。
解析：该题涉及到气化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化，故可不可用指示剂。
（1）c , f , j
还缺少铁架台（带滴定管夹），胶头滴管（定容时用）
（2）用酸式滴定管，因KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀橡皮管。
（3）无影响。因当初所取的待测液的物质的量一定。
（4） 2KMnO4 ~ 5H2C2O4
2mol 5mol
aV×10-3mol 0.025×Cmol
H2C2O4·xH2O ~ H2C2O4 ~ xH2O
1mol 18xg
4．实战演练
一、选择题
1、下列是实验操作中，能达到实验目的是（ ）
A、 用100mL量筒量取5.2mL盐酸
B、 用托盘天平称取25.20g氯化钠
C、 用100mL容量瓶配制50mL 0.1mol·L-1盐酸
D、 用25.00mL碱式滴定管量取14.80mL NaOH溶液
2、有已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是（ ）
A、 酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸
B、 锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用未知浓度的NaOH待测液荡洗2~3次
C、 滴定前没有排除滴定管尖嘴处的气泡
D、 读数时视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
3、用盐酸滴定NaOH溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是（ ）
A、 由黄色变为红色
B、 由黄色变为橙色
C、 由橙色变为红色
D、 由红色变为橙色
4、用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH（1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的PH是（ ）
A、4 B、7.2 C、10 D、11.3
5、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（ ）
A、50mL量筒 B、10mL量筒
C、50mL酸式滴定管 D、50mL碱式滴定管
6、下列仪器中，没有“0”刻度线的是（ ）
A、温度计 B、量筒 C、酸式滴定管 D、托盘天平游码刻度尺
7、用移液管取10ml烧碱溶液注入25ml洁净的碱式滴定管中，则液面读数应（ ）
A、在10mL——15mL之间 B、恰好在15mL处
C、小于15mL D、大于15mL
8、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是（ ）
A、 可有来盛装被滴定的溶液
B、 可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗
C、 滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水
D、 滴定时应用左手顺时针方向旋摇
9、有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的HCl溶液，将①加热蒸发体积至体积减少一半，在②中加入少量CH3COONa固体，加入后溶液仍呈强酸性，③不作改变。然后以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，可观察到所消耗的NaOH溶液体积是（ ）
A、①=③>② B、③>②>① C、③=②>① D、①=②=③
10、有甲、乙、丙三种等体积等物质的量浓度的NaOH溶液。若将甲蒸发一半水，在乙中通入少量CO2，丙不变，然后用等浓度的H2SO4溶液滴定，用甲基橙作指示剂。完全反应后，所需溶液体积是（ ）
A、甲=丙>乙 B、丙>乙>甲 C、乙>丙>甲 D、甲=乙=丙
11、用0.01mol·L-1H2SO4滴定1mol·L-1NaOH溶液，中和后加水至100.00mL。若滴定终点判断有误：（1）多加了1滴H2SO4；（2）少加了1滴H2SO4（设1滴H2SO4的体积为0.05mL）。则（1）与（2）溶液中H+离子的物质的量浓度之比为（ ）
A、10 B、50 C、5×103 D、104
12、已知NH4Cl浓度小于0.1mol/L时，溶液PH>5.1现用0.1mol/L HCl溶液来滴定10mL 0.05mol/L氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的体积（ ）
A、=10mL B、=5mL C、>5mL D、<5mL
13、中和一定量的某种醋酸溶液耗ag NaOH。若先在该醋酸溶液中溶于少量CH3COONa，再用NaOH中和滴定，耗bgNaOH。则a和b的关系是（ ）
A、a>b B、a14、有四种不纯的Na2CO3样品，分别会有下列一种杂质。如果取等质量的样品，分别加入2mol/L盐酸，完全反应且均生成CO2，所耗用盐酸体积相同。这四种样品中含Na2CO3的质量分数最小的是（ ）
A、KHCO3 B、NH4HCO3 C、K2CO3 D、NaHCO3
15、两位学生用一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液，甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中，其它操作及读数方法全部正确。则对滴定结果的判断正确的是（ ）
A、甲操作有错误 B、乙操作有错误
C、甲测定数值一定比乙小 D、乙实际测得的数值准确
16、用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速率太快，当混合溶液变红时，不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（ ）
A、 加入5mL盐酸进行滴定
B、 返滴一滴待测盐酸
C、 重新进行滴定
D、 以上方法均不适用
二、填空
17、（1）图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是___________________mL。（2）图II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）______________。
A、 是amL
B、 是(50-a)mL
C、 一定大于amL
D、一定大于(50-a)mL
18、用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混含液中的NaOH含量时，可先在混合液中加过量BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示）
（1）向混有BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入盐酸，___________（填“会”或“不会”）使BaCO3溶解而影响测定NaOH的含量，理由是________________。
（2）确定终点时溶液的颜色由___________变为_____________。
（3）滴定时，若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点，_________（填“能”或“不能”）由此得出准确的测定结果。
（4）___________（填“能”或“不能”）改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂，则测定结果_____________（填“偏高”、“偏低”或“正确”）。
19、某学生有0.1000mol/L KOH溶液滴定未知尝试的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：
（A）移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞
（B）用标准溶液润洗滴定管2-3次
（C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
（D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm
（E）调节液面至0或0刻度以下，记下读数
（F）把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度
完成以下填空：
（1）正确操作的顺序是（用序号字母填写）______________________.
（2）上述（B）操作的目的是___________________________________。
（3）上述（A）操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，则对测定结果的影响是（填偏大、偏小、不变，下同）_________________________。
（4）实验中用左手控制____________（填仪器及部位），眼睛注视____________________，直至滴定终点。判断到达终点的现象是________________________________________。
（5）若称取一定量的KOH固体（含少量NaOH）配制标准溶液并有来滴定上述盐酸，则对测定结果的影响是___________________________________________________-。
（6）滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度，则对滴定结果的影响是______________。
三、计算题
20、称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg，溶于水中，加入酚酞作指示剂，以Mmol/L的盐酸滴定，耗用V1L时变为粉红色，此时发生的化学反应方程式是_________________________
__________________________________________________________________；若最初以甲基橙作指示剂，当耗用V2L盐酸时变橙色，此时发生的化学反应方程_______________________
______________________________________________由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少？
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
D D B C C B D A C D D C C A AD B
17、3.2 ，D
18、（1）不会，当酚酞变色时的PH值条件下，HCl是与NaOh发生反应，不会与BaCO3作用。
（2）浅红色 无色
（3）不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间，不能测出其所用的滴定液体积
（4）不能 偏高
19、（1）BDCEAF
（2）防止将标准液稀释
（3）偏大
（4）滴定管活塞；锥形瓶中溶液的颜色变化；锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色。
（5）偏小 （6）偏大
20、NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl
NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O;
误读及结果：
若起始平视，终仰视，则V读偏大C测偏大
若起始平视，终俯视，则V读偏小C测偏小
若先仰后俯，则V读偏小，C测偏小
若先俯后仰，则V读偏小，C测偏大
上
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平视：正确
仰视：看大
刻度由小到大
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1考点30合成氨条件的选择
1．复习重点
1．如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
2．难点聚焦
1．合成氨条件的选择
工业上用N2和H2合成氨：
N2+3H2 2NH3+Q
从反应速率和化学平衡两方面看，选择什么样的操作条件才有利于提高生产效率和降低成本呢？
从速率看，温度高、压强大（即N2、H2浓度大）都会提高反应速率；
从化学平衡看，温度低、压强大都有利于提高N2和H2的转化率。
可见，压强增大，从反应速率和化学平衡看都是有利于合成氨的。但从生产实际考虑，压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，将使成本增大。故一般合成氨厂采用的压强是20~50MPa帕斯卡。
而温度升高，有利于反应速率但不利于N2和H2的转化率。
如何在较低的温度下保持较大转化率的情况下，尽可能加快反应速率呢？选用合适的催化剂能达到这个目的。那么，较低的温度是低到什么限度呢？不能低于所用催化剂的活性温度。目前使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂——又称铁触媒。其活性温度为450℃~550℃，即温度应在450~550℃为宜。将来如制出活性温度更低、活性也很在的新型催化剂时，合成氨使用的温度当然比现在要低，转化率就能更高了。
选择适宜的条件：根据N2+3H2 2NH3+Q这一反应的特点，运用化学反应速
率和化学平衡的理论来选择适宜条件。该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。
（1）适宜的压强：为何强调适宜？压强越大、有利于NH3的合成，但太大，所需动力大，材料强度高，设备制造要求高，成本提高，选择2×107~5×107Pa压强。
思考：工业上生产H2SO4：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为何不采用加压方法？（因为在常压下SO2的转化率已达91%，不需要再加压）
（2）适宜的温度：温度越低越有利于NH3的合成，为何还要选择5000C高温？因为温度越低，反应速率越小，达平衡时间长，单位时间产量低，另外5000C时，催化剂活性最大。
（3）使用催化剂
（4）及时分离出NH3，并不断补充N2和H2（N2要过量，提高成本较高的H2转化率）
小结：合成氨的适宜条件：
压强：20~50MPa帕斯卡
温度：500℃左右
催化剂：铁触媒
2．合成氨工业简述
1．原料气的制备、净化
① 制N2：
物理方法： 空气 液态空气 N2
化学方法： 空气 CO2+N2 N2
②制H2：
水蒸气 CO+H2 CO2+H2 H2
反应方程式为：
C+H2O（g）==== CO+H2；CO+H2O（g）==== CO2+H2
注意：制得的N2、H2需要净化，清除杂质，以防止催化剂“中毒”。
2.合成氨反应的特点
化学反应：N2+3H2 2NH3 ; △H=-92.4KJ/mol
（1）可逆反应； （2）正反应是放热反应； （3）正反应是气体体积缩小的反应。
3．工业合成氨适宜条件的选择
在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。
4. 图示合成氨的原理
3．例题精讲
例1 下列说法，能够用勒沙特列原理来解释的是（ ）
A. 加入催化剂可以提高单位时间氨的产量
B. 高压有利于氨的合成反应
C. 500℃高温比室温更有利于合成氨的反应
D. 恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入He，使压强增大，则平衡正向移动，NH3增多
[解析]
A. 加入催化剂只能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，提高“单位时间”的产量，不能使化学平衡发生移动。注意：催化剂能相同倍数地改变正、逆反应速率，故而不改变化学平衡状态。
B. 合成氨是一个气体体积减小的反应，所以增大压强，使平衡正方向移动，有利于合成氨，符合勒沙特列原理。
C. 因为合成氨是一个放热反应，所以从化学平衡移动角度分析，应采用较低温度。500℃高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动。采用500℃既考虑到温度对速率的影响，更主要的是500℃左右催化剂活性最大。
D. 恒温恒容下充He，惰性气体He不与N2、H2、NH3反应。虽总压强增大了，实际上平衡体系各成分浓度不变（即分压不变）所以平衡不移动，NH3的产量不变。
[答案] B
[点评]
勒沙特列原理是说改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方法移动。不要混淆影响速率的条件和影响平衡的条件。
例2：合成氨工业中，原料气(N2，H2及少量的CO，NH3的混合气)在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应为：
[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO；△H<0
(1)必须除去原料气中CO的原因是什么？
(2)吸收CO的生产适宜条件是什么？
(3)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，再生的适宜条件是什么？
[解析]
合成氨工业中要使用催化剂，某些物质会使催化剂的活性降低甚至消失，从而发生催化剂中毒。故必须除去原料气中CO。根据吸收原料气中CO的反应方程式：
[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO；△H<0
可知，加压和采取较低的温度可使平衡向正反应方向移动，有利于CO的吸收。要使吸收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，只要使平衡向逆反应方向移动即可。
答案：(1)防止催化剂中毒；(2)低温、高压；(3)高温、低压。
[点评] 在实际工业生产过程中，适宜生产条件的选择需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面因素。
例3温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3，反应达平衡时；氨气浓度最大的一组是（ ）
A B C D
H2 6 1 3.5 5
N2 2 0 1 1.5
NH3 0 4 2 1
[分析] 2NH3 N2＋ 3H2.根据反应“一边倒”换算.
B 0 2 6＋1＝7
C 0 2 3＋3.5＝6.5
D 0 2 1.5＋5＝6.5
由此可知，符合题意的是B.
[解答] B
[小结] 可逆反应，在条件相同时（等温等容），若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当.因此可以采用一边倒的原则来处理以下问题：
（1）化学平衡等同条件（等温等容）
aA(g)＋bB(g) cC(g)
①始 a b 0 平衡态Ⅰ
②始 0 0 c 平衡态Ⅱ
③始 x y z 平衡态Ⅲ
为了使平衡Ⅲ ＝Ⅱ＝Ⅰ
根据“一边倒”原则，即可得
x＋z＝a ＋＝1
y＋z＝b ＋＝1
例4合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.5536g/L(标准状况)，从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L(标准状况)。求该合成氨厂N2的转化率。
[解析]
由于题目中没有告诉起始物质的量，也没有说明N2、H2是按化学方程式中物质的计量数投放物料，因此部分学生就假设N2为1molH2为3mol，进行解题，依据是不足的。故本题解答时只能设反应前混合气体中氮气的物质的量分数为x，氢气物质的量分数为(1-x)，依题意得：
28x+2(1-x)=0.5536×22.4
设起始有氮气2mol，氢气为3mol，氮气转化的物质的量为y，
N2　 +　 3H2　 　　2NH3
起始物质的量　　　　2mol　　　 3mol　　　　　　 0mol
转化物质的量　　　　ymol　　　 3ymol　　　　　 2ymol
平衡物质的量　　　 2-ymol　 3-3ymol　　　　 2ymol
n总=(2-y)mol+(3-3y)mol+2ymol=(5-2y)mol
根据反应前后气体质量守恒可知
解得　 y=0.5mol
[答案]25%
[点评]
本题是一道化学平衡综合计算题，考查学生综合计算的解题能力。正确的计算方法应是先由两种混合气体的密度，分别计算出反应前后两种混合气体的平均式量，由氢氨混合气的平均式量求出反应气体中氢气、氮气的体积比，再按合成氨化学反应中有关起始，转化、平衡物质的量的关系及平衡时混合气体的平均式量，从而求出氮气的转化率。
4．实战演练
一、选择题
1．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是 （ ）
A．使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨
B．高压比低压条件更有利于合成氨的反应
C．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
2．对于可逆反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (正反应为放热反应)。下列说法中正确的是 （ ）
A．达到平衡时，NH3的生成速率等于NH3的分解速率
B．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等
C．达到平衡时，若加入N2，在重新达平衡时，NH3的浓度比原平衡时增大，H2的浓度比原平衡时减小
D．达到平衡时，若升高温度，加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以平衡向逆反应方向移动
3．工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度，其原因是 （ ）
⑴适当提高氨的合成速率 ⑵提高H2的转化率
⑶提高氨的产率 ⑷催化剂在500℃时活性最大
A．只有⑴ B．⑴⑵ C．⑵⑶⑷ D．⑴⑷
4．将H2和N2的混合气体通入合成塔中，经过1个小时达到平衡，此时N2、H2、NH3的浓度分别为3、7、4（单位均为mol/L），则以下叙述正确的 （ ）
①N2的反应速率为2mol/(L·h) ②H2的反应速率为7 mol/(L·h) ③H2的起始浓度为13mol/L④N2起始浓度为2 mol/L ⑤H2的转化率为46.2%
A．①② B．②⑤ C．①③⑤ D．②④
5．有平衡体系：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)（正反应为放热反应），为了增加甲醇的产量，工厂应采取的正确措施是 （ ）
A.高温、高压 B.适宜温度、高压、催化剂
C.低温、低压 D.低温、高压、催化剂
6．二氧化氮存在下列平衡：2NO2(g) N2O4(g)（正反应为放热反应）。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中较为适宜的是 （ ）
A、温度130℃、压强3.03×105Pa B、温度25℃、压强1.01×105Pa
C、温度130℃、压强5.05×104Pa D、温度0℃、压强5.05×104Pa
7．在N2 +3H2 2NH3的平衡体系中，当分离出NH3时，下列说法中正确的是（ ）
A．正反应速率增大 B．平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率大于逆反应速率 D．逆反应速率先变小后变大
8．合成氨所需的氢气由煤和水发生反应制得，其中一步反应为：
CO + H2O(g) CO2 + H2(正反应为放热反应)。要使CO转化率提高，（ ）
A．增大H2O(g)的浓度 B．增大CO的浓度
C．降低温度 D．增大压强
二、填空题
1．一定温度下某密闭容器中进行反应：N2 +3H22NH3 ，达平衡后
①保持容器体积一定，通入N2，平衡 移动。
②保持容器体积一定，通入Ar，平衡 移动。
③保持容器压强一定，通入Ar，平衡 移动。
④保持容器体积一定，通入N2、H2、NH3，使浓度都变为原来的2倍，平衡 移动。
2．在一定条件下，1molN2和3molH2混合后反应，达到平衡时测得平衡混合物的密度是同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率是 。若在同一个容器中，在相同的温度下，向容器中充入NH3，为使达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量为 。
三、计算题
恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
（1）若反应进行到某时刻t时，nt（N2）=13mol，nt（NH3）=6mol，计算a的值。
（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L（标准状况下），其中NH3的含量（体积分数）为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比，下同），n（始）∶n（平）= 。
（4）原混合气体中，a∶b= 。
（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α（N2）∶α（H2）= 。
（6）平衡混合气体中，n（N2）∶n（H 2）∶n（NH3）= 。
参考答案
一、选择题
1. BD 2. A 3. D 4. C 5. B 6. C 7. CD 8. AC
二、填空题
1.向右、不、向左、向右
2.30％、 2mol
三、计算题
（1）a=16 （2）8mol （3）5：4 （4）2：3
蒸发
压缩
（去CO2）
燃烧
炭
H2O
（去CO2）
催化剂
赤热炭
催化剂
△
△考点38金属的冶炼
1．复习重点
1． 金属冶炼的化学原理和金属冶炼的基本方法；
2． 金属回收及资源保护的重要作用，
3． 重点是考查金属冶炼的基本方法。
2．难点聚焦
1、 金属在自然界中的存在形式：
1. 游离态
化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态的形式存在,如：Au Ag Pt Cu
2. 化合态
化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在,如： Al Na
说明： 少数金属在自然界中能以游离态的形式存在; 而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在.
2、 金属的冶炼：
1. 金属冶炼的实质
用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子.
Mn+ + ne-→M
2. 金属冶炼的主要步骤：
1 矿石的富集
目的：除去杂质,提高矿石右的有用成分的含量;
2 冶炼
目的：得到金属单质.
原理：利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质.
3 精炼
目的：提高金属的纯度.
3. 金属冶炼的一般方法：
根据金属的活泼性.
(1)热分解法：
适用范围：不活泼金属 Ag----Au
如： 2Ag2O==4Ag + O2↑
2HgO==2Hg + O2↑
(2)还原法：
适用范围：较活泼的金属 Zn----Cu
如： Fe2O3 + 3CO ==2Fe + 3CO2
Cr2O3+2Al ==2Cr +Al2O3
常用的还原剂：C 、CO、 H2 和活泼金属如铝等.
说明铝热反应也属于热还原法.
[思考]对于极活泼金属的冶炼,能否用热还原法 如不能则应使用什么方法
3.电解法：
适用范围：活泼的金属 K----- Al
如： 2Al2O3 ==== 4Al + 3O2↑
2NaCl===2Na +Cl2↑
比较： 2NaCl+2H2O===2NaOH +H2↑+Cl2↑
2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑
电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.
[说明]电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.
3、 金属的回收与环境、资源保护
1. 金属回收的意义
(1)节约矿物资源;(2)节约能源;(3)减少环境污染.
2. 回收废金属的利用.
大部分可以重新制成金属及化合物再用.
实例：
废铁屑可以铁盐或亚铁盐,如绿矾,废旧钢铁可以炼钢.
从电解精炼铜的阳极泥中可以回收金银等贵重金属
从定影液中可以回收金属银.
小结：金属的活动性顺序与金属的冶炼方法.
3．例题精讲
例1 不太活泼的金属元素硝酸盐在受热分解时金属元素将转变为其氧化物或单质。在通风橱中给盛有少量硝酸汞固体的试管加热，最后试管中（ ）
A、留下银白色的液体
B、留下少量白色硝酸汞固体
C、留下红色氧化汞固体
D、无剩余物
例2 冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ）
A．（Ⅰ）用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
解析：金属冶炼的方法与金属在自然界中存在的状态、金属活动性有关。一般电解法适合冶炼金属性强的金属（金属活动顺序表Al以前）；而水煤气（H2、CO）法、焦炭法、活泼金属置换法等用还原剂还原金属法，适合于金属活动性介于Zn~Cu之间的大多数金属的冶炼。
对于（Ⅰ）
符合①
对于（Ⅱ） Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 符合③
对于（Ⅲ） 符合③
对于（Ⅳ）先从光卤石提取MgCl2,再电解MgCl2
符合④
故本题答案为B
例3用氧化铝、二氧化锰作为原料，如何制取金属锰？写出反应的化学方程式。
2Al2O3====4Al+3O2↑
高温
3MnO2+ 4Al == 3Mn+2Al2O3
例4根据下图所示实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置，回答以下问题：
①反应过程中发生的现象是：
玻璃管里粉末由红棕色逐渐变黑，B中溶液出现浑浊。
；
②塑料袋的作用是 收集未反应完的CO，以防中毒
。
4．实战演练
一、选择题
1.冶炼金属一般有下列4种方法：①焦炭法；②水煤气法（或氢气、或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。4种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜。现代有（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是
A.（Ⅰ）用① B.(Ⅱ)用②
C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
2.下列物质的反应，不能置换出Fe的是
A.FeO＋C B.Fe2O3＋CO
C.Al＋Fe3O4 D.Cu＋FeCl3
3.在高温下，用CO还原m g Fe2O3,得n g Fe,已知氧的相对原子质量为16，则Fe的相对原子质量为
A. B.
C. D.
4.有0．4　ｇ铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入足量澄清石灰水中，得到0．75　ｇ固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 Ｄ．FeO、Fe2O3
5.在炼铁、炼钢过程中都有碳参加反应，下列有关碳参加反应的叙述错误的是
A.两个过程中碳原子都是被氧化，都只起着提供热源的作用
B.炼铁过程中碳被氧化，既起产生热量的作用，又起产生CO的作用
C.炼钢过程中碳被氧化，从而达到降低含碳量的目的
D.炼铁过程中碳参加反应，只起着产生CO的作用
6.下列反应中，氧化剂与还原剂之比是1∶3的是
A.FeO＋SiFe＋SiO2
B.Fe2O3＋COFe＋CO2
C.Fe3＋＋FeFe2＋
D.Cu＋H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋H2O
7.合金具有许多特点，如Na－K合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳3种物质中，熔点最低的是
A.纯铁 B.生铁
C.碳 D.无法确定
8.我国的稀土矿含量丰富，稀土元素可用RE表示。在提纯过程中可以向稀土元素的硫酸盐溶液中加入粉状Na2SO4,使稀土元素转化为沉淀，反应为：
RE2(SO4)3＋Na2SO4＋xH2ORE2（SO4）3·Na2SO4·xH2O(x=1,2)下列有关叙述正确的是
A.该反应一定在强碱溶液中进行
B.产生沉淀的反应为复分解反应
C.反应生成的沉淀属于复盐
D.产生沉淀的变化属于化学变化
9.下列叙述正确的是
A.含金属元素的离子不一定是阳离子
B.在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
10.质量相等的CaO2和CaO两份样品，前者与后者所含氯元素的质量比是
A.2∶1 B.7∶9
C.14∶9 D.9∶7
二、非选择题（50分）
11.（8分）制FeO常用下法：
FeC2O4FeO＋CO↑＋CO2↑
试说明不采用FeCO3加热分解制FeO而用此法制FeO的原因。
12.（12分）（1996年全国高考题）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。
填写下列空白：
（1）实验进行时试管A中应加入的试剂是 ；
烧瓶B的作用是 ；
烧瓶C的作用是 ；
在试管D中收集得到的是 。
（2）实验时，U型管G中应加入的试剂是 ；长颈漏斗H中应加入 。
（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母） 。
（4）烧瓶Ⅰ中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是 。
（5）试管E中发生反应的化学方程式是 。
（6）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须 ；E管中的反应开始后，在F出口处应 。
13.（12分）下图是一个实验示意图，方框表示有关的仪器，箭头表示液体或气体的流向
图中A是液体，B、C是固体。A与B反应后产生的气体经过C，得到纯气体X。X通过灼热CuO,CuO转化为Cu。气体再通过浓H2SO4，最后得到纯气体Y，Y是对环境没有污染的气体，大量排放也没有危险。
为进行以上实验，请从下列试剂范围内选择合适的A、B和C：浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、浓NaOH溶液、大理石、碱石灰、NH4Cl固体。
（1）A是 ，B是 ，C是 ，X是 。
（2）写出A和B，X和CuO反应的化学方程式 。
14.（8分）为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成，称取12.52 g样品，将其全部溶于过量稀硝酸后，配成100 mL溶液。取其一半，加入过量K2SO4溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得4.66 g固体。在余下的50 mL溶液中加入少许KSCN溶液，显红色；如果加入过量NaOH溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。
（1）计算磁性粉末材料中氧元素的质量分数。
（2）确定该材料的化学式。
15.（10分）有CuO和木炭粉的混合物4.24 g，在高温条件下充分反应后，剩余固体混合物呈红色，质量为3.36 g；若反应产生的气体能全部被过量的澄清石灰水吸收，得沉淀2 g，试通过计算指出所得固体产物的组成及质量分数。
附参考答案
一、1.B 2.D 3.D?
4.解析：FexOy+yCOxFe+yCO2?
(56x+16y) g y mol?
0.4 g mol
得：x∶y=2∶3?
答案：B
5.AD 6.B 7.B 8.CD?
9.解析：A.如AlO B.如C+FeOCO↑+Fe C.如Br－Br2 D.如Fe3+Fe2＋
答案：AD?
10.C?
二、11.FeCO3在空气中加热，因+2价铁被空气氧化而得不到FeO;而FeC2O4分解，产生的CO可作保护气，防止FeO氧化。?
12.（1）普通铁粉（或铁粉） 作为水蒸气发生器（或用来产生水蒸气） 防止水倒吸（或用作安全瓶） 氢气?
（2）固体NaOH（或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂） 6摩/升HCl?
注：G中如填写酸性干燥剂或液体干燥剂，则此空不给分。?
（3）ABE （必须全对给一分，错、漏一个即不给分）?
（4）加快氢气产生的速度?
（5）Fe3O4+4H23Fe+4H2O?
(6)检验氢气的纯度 点燃氢气?
13.(1)A.浓NaOH溶液 B.NH4Cl固体 C.碱石灰 X：NH3?
（2）NaOH+NH4ClNaCl+NH3↑+H2O?
2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O?
14.(1)20.4% (2)BaO·Fe2O3?
15.Cu2O和Cu w(Cu2O)=42.9% w(Cu)=57.1%
△
△
高温
高温
电解
电解
电解
电解
电解考点 22硅酸盐工业 新型无机非金属材料
1．复习重点
水泥工业和玻璃工业的基本原理；新型无机非金属材料的特性及主要用途
2．难点聚焦
1．硅酸（H2SiO3）
酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3＋2HCl == H2SiO3＋2NaCl
硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。
四．硅酸盐
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。一般不溶于水。（Na2SiO3 、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。 常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥。
2．硅单质与碳相似，有晶体和无定形两种。晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃），硬度大，较脆，常温下化学性质不活泼。是良好的半导体，应用：半导体晶体管及芯片、光电池。
五．氯元素：位于第三周期第ⅦA族，原子结构： 容易得到一个电子形成氯离子Cl－,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在。
3．例题精讲
[例1] 熔融氢氧化钠反应选用的器皿是 [ ]
　　A．陶瓷坩埚 　　B．石英坩埚
　　C．普通玻璃坩埚 　　D．生铁坩埚
　　 分析：陶瓷的成分中含有SiO2，石英的成分就是SiO2，玻璃的主要成分中也含有SiO2，而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：
SiO2+2NaOHNa2SiO3
　　所以A、B、C的器皿都不能选用，只能内生铁坩埚。
　　答案：D
　　[例2] 下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是 [ ]。
　　A．硅酸钠溶液 　　B．氢氟酸
　　C．氢氧化钠溶液 　　D．氯化钠溶液
　　 分析：玻璃的主要成分之一二氧化硅，它能跟氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中，只能保存在铅皿或塑料瓶中。氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后，生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶塞与瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放，只是不能用磨口玻璃塞（原因同氢氧化钠溶液）。氯化钠溶液不跟玻璃中各种成分反应。
　　答案：AC
　　[例3] 普通玻璃的主要成分为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2
　　（1）试计算普通玻璃中相当含有Na2O，CaO和SiO2的质量分数各是多少？
　　（2）制造50kg普通玻璃，需要纯碱、碳酸钙和二氧化硅各多少千克？
　　分析：Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2可用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成为：Na2O·CaO·6SiO2。
　　（1）Na2O的摩尔质量为62g/mol，CaO的摩尔质量为56g/mol，SiO2的摩尔质量为60g/mol。
　　
　　
　　
　　（2）由第（1）题求出普通玻璃中各氧化物的质量分数，可计算50kg普通玻璃中Na2O、CaO和SiO2的含量：
　　m（Na2O）：50kg×13％=6.5kg
　　m（CaO）：50kg×11.7％=5.85kg
　　m（SiO2）：50kg×75.3％=37.65kg
　　再求需纯碱、碳酸钙和二氧化硅的质量：
　　
　　m（SiO2）：37.65kg
　　 答案：（1）普通玻璃中Na2O的质量分数为13％，CaO的质量分数为11.7％，SiO2质量分数为75.3％。
　　（2）制造50kg普通玻璃，需要纯碱11.11kg、碳酸钙10.45kg、二氧化硅37.65kg。
　　 [例4] 有A、B、C三种不溶于水的固体。A是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的1.375倍。B固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀。此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C，C在高温时软化，无固定熔点。
　　根据以上事实，判断A为哪种元素的单质？B、C各是什么物质？写出有关反应的化学方程式。
　　分析：先求出A燃烧后生成的气体的相对分子质量，根据该气体的相对分子质量及其反应现象可推出单质A；再根据B的有关反应现象可推出B；最后根据制取C的方法及C的性质可推出C。
　　A物质燃烧后生成的气体的相对分子质量为：
32×1.375=44
　　该气体能使澄清石灰水变浑浊，所以该气体为二氧化碳，A为碳元素的一种单质。
　　根据B物质能与氢氧化钠反应，且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸，可推出B物质为二氧化硅。
　　C物质由石灰石、纯碱、B物质（二氧化硅）混合加热而得，结合C物质在高温时软化且无固定熔点，可推知C物质为普通玻璃。
　　答案：A为碳元素的一种单质。
C+O2CO2
　　B为SiO2
　　SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
　　Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
　　C为普通玻璃
　　Na2CO3+SiO2==Na2SiO3+CO2↑
　　CaCO3+SiO2==CaSiO3+CO2↑
　　 [例5] 某硅酸锌样品含58.6％的锌，而ZnO％与SiO2％的质量分数的总和为100％，写出这样品的化学式（最简式）。
　　分析：题目要求写出这样品的化学式（最简式），即是要求通过计算找出ZnO与SiO2的物质的量之比值，然后用SiO2和ZnO的形式表示此硅酸锌样品的组成。
　　可先由Zn％求算出ZnO％，并求出SiO2％。然后再运用求最简式最基本的方法求出此硅酸锌的组成。
　　
　　SiO2％=1-73.0％=27.0％
　　
　　该硅酸锌样品的化学式为：2ZnO·SiO2。
　　 [例6] 两个原硅酸分子的OH原子团之间可以相互作用而脱去一分子水：
2H4SiO4===H6Si2O7＋H2O
　　原硅酸结构为：
　　则在所得的H6Si2O7分子的结构中，含有的硅氧键数目为 [ ]
　　A．5 　　B．6
　　C．7 　　D．8
　　 分析：此题是一道选择题，也是一道信息迁移题。给出的新情境是原硅酸结构及脱水反应，考查内容是H6Si2O7分子中的硅氧键数目。两个原硅酸共有8个硅氧键，当它们相互作用时，虽然有一个硅氧键断裂，但又形成一个新的硅氧键，如图所示：
　　故硅氧键的总数目没有变，仍然是8个。
　　答案：D
　　[例7] 下列离子方程式书写不正确的是 [ ]
　　A．往NaOH溶液中通入过量CO2
　　B．单质硅与烧碱溶液反应
　　C．石英砂与烧碱反应制水玻璃
　　D．往水玻璃中通入二氧化碳
　　 分析：往NaOH溶液中通入适量CO2生成正盐Na2CO3，正盐能与酸反应变为酸式盐，所以当CO2过量时即溶液中H2CO3过量时，生成物为NaHCO3，故A式正确。
　　单质硅能和烧碱溶液反应生成硅酸钠和氢气，NaOH是易溶于水的强碱，Na2SiO3。是易溶于水的盐，均完全电离，故Na+可以简化掉，B式正确。
　　石英的成分是二氧化硅与烧碱液发生复分解反应生成硅酸钠和水。故C式正确。
　　碳酸比硅酸酸性强，所以往水玻璃即硅酸钠的水溶液中通入二氧化碳可以制硅酸。反应物中的Na2SiO3和生成物中的Na2CO3均为易溶于水的盐，能完成电离写成离子式，并且Na+可以简化掉，故D式不正确。
　　
　　 答案：D
　　[例8] 有一铅锡合金质量为100g，完全氧化后得到氧化物的混合物质量为116g，求合金中铅、锡的质量分数各为多少？
　　解法一：
　　分析：设100g铅锡合金中含锡xg，则含铅（100-x）g。①Sn氧化后的稳定产物是SnO2（＋4价氧化物稳定），Sn的相对原子质量为
　　
　　Pb氧化后的稳定产物是PbO（＋2价氧化物稳定）， Pb的相对原子质量为207，PbO的式量为223，（100-x）g Pb氧化生成的PbO质量必
　　
　　因为SnO2与PbO质量共为116g，故可列一元一次方程，解方程求出Sn、Pb质量。
　　[解] 设100g锡铅合金中含锡xg，含铅为（100-x）g。
　　根据化学式所表示的元素质量分数及题意，列代数方程式：
　　
　　解得x=43.2（g）
　　100-x=100-43.2=56.8（g）
　　
　　答：合金中锡、铅质量分数分别为43.2％、56.8％
　　解法二：
　　分析：此题利用物质的量计算也很方便。设100g合金中含xg，含铅为（100-x）g
　　
　　
　　将SnO2与PbO由物质的量换算成质量，质量和为116g。
　　解：设100g锡铅合金中含锡为xg，含铅为（100-x）g
　　Sn的物质的量=SnO2的物质的量
　　
　　Pb的物质的量=PbO的物质的量
　　
　　SnO2与PbO质量和为116g
　　
　　解得 x=43.2（g） 　　（锡的质量）
　　100-x=56.8（g） 　　（铅的质量）
　　
　　Pb％=1-43.2％=56.8％
　　答：合金中铅、锡分别占56.8％、43.2％
　　 [例9] 称取两份由碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵组成的混合物7.06g。其中：一份加入过量的盐酸，可得CO2为1792mL（在标准状况下），另一份加热至质量不再减少时为止。冷却后再跟过量盐酸反应，可得CO2为896mL（在标准状况下）。求原混合物中，碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比。
　　分析：此题是根据化学方程式，计算混合物成分物质的量之比的题。解题关键在于正确判断反应物与生成物、反应物的量与生成物的量之间的关系。
　　第一份7.06g混合物，各成分都跟过量的盐酸充分反应，均生成CO2。CO2体积之和为1792mL；第二份7.06g混合物加热后，除碳酸氢钠转化为碳酸钠外，碳酸氢铵则因全部转变为气态物质而不存在固体物质了。混合物中原有碳酸钠及生成的碳酸钠共同跟过量盐酸反应，生成896mLCO2。
　　解 全过程发生反应的化学方程式为：
　　Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑ （1）
　　NaHCO3＋HCl==NaCl＋H2O＋CO2↑ （2）
　　NH4HCO3＋HCl==NH4Cl＋H2O＋CO2↑ （3）
　　 （4）
　　 （5）
　　　设7.06g该混合物中含Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3分别为x、y、zmol
　　从化学方程式（1）（2）（3）可知，第一份7.06g混合物与过量盐酸反应，共生成CO2为（x＋y＋z）mol
　　
　　从化学方程式（4）、（5）可知，第二份7.06g混合物加热，其中
　　
　　
　　
x∶y∶z=0.02∶0.04∶0.02=1∶2∶1
　　答：Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3的物质的量之比为1∶2∶1。
　新型无机非金属材料
　　[例10] 新型无机非金属材料跟传统硅酸盐材料相比，有什么特性？
　　【分析】 （1）能承受高温，强度高。如氮化硅陶瓷在1200℃时仍具有高强度。
　　（2）具有电学特性。有的可作绝缘体，有的可作半导体、导体、超导体。
　　（3）具有光学特性。有的能发出各色光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。
　　（4）具有生物功能。有些对人体组织有较好的适应性，且硬度高、无毒、不溶于水，可直接植于人体内。
　　【答案】 略。
　　 　　[例11] 请比较红宝石和蓝宝石成分的异同。人造红宝石和人造蓝宝石各有何用途？
　　【解答】 两者的主要成分都是Al2O3（刚玉）。刚玉中混有少量铬时，呈现红色，就形成红宝石；刚玉中混有少量钛时，呈现蓝色，就形成蓝宝石。
　　人造红宝石硬度高，可制钟表的轴承，它能放大某一波长的光而产生激光，可作固体激光器。人造蓝宝石因能使紫外线和可见光通过，可用于制造光学仪器。
　　 　　[例12] 下列说法正确的是 [ ]
　　A．二氧化硅溶于水显酸性
　　B．光导纤维传导光的能力非常强，利用光缆通讯，能同时传送大量信息
　　C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强
　　D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸。
　　分析 二氧化硅不溶于水，不溶于强酸，但溶于氢氟酸。因为它能与碱反应生成盐和水，所以它是酸性氧化物。硅酸酸性比碳酸弱，它反映在CO2通入Na2SiO3溶液可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高温下反应生成CO2，它可说明不挥发的SiO2可把气体CO2制出，但不能说明碳酸和硅酸的相对强弱。
　　答案：B
4．实战演练
一、选择题（每小题6分，共48分）
1.（2002年全国高考题）以下说法正确的是
A.纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B.绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C.生物固氮是指植物通过叶面吸收空气中的氮气
D.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
2.实验室存放下列各试剂的瓶塞必须用橡皮塞的是
A.澄清石灰水 B.硅酸钠溶液
C.新制氯水 D.氯化钙溶液
3.2MgO·SｉO2中的酸根离子是
A.SiO B.Si2O
C.SｉO D.SiO
4.将过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是
A.CaCl2溶液 B.石灰水
C.饱和Na2CO3溶液 D.水玻璃
5.下列各组物质的比较中，正确的是
A.熔点：晶体硅＞碳化硅＞金刚石
B.金属活动性：锗＞锡
C.稳定性：CH4＞SｉH4
D.酸性：H2SｉO3＞H2CO3
6.欲除去SiO2中混有的少量CaCO3和Fe2O3，最好应加入的试剂是
A.硫酸 B.烧碱
C.氢氟酸 D.盐酸
7.现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是
①SiO2Na2SｉO3
②CuSO4CｕCl2
③SiO2H2SｉO3
④CｕOCｕ（OH）2
⑤Ca3（ＰO4）2Ca（H2ＰO4）2
A.①和② B.③和④
C.②③和④ D.②③④和⑤
8.下列叙述中，不正确的是
A.光导纤维广泛应用于现代通讯，制造光导纤维的主要原料是SiO2
B.二氧化碳不宜用于扑灭金属钠燃烧引起的火灾
C.一定条件下，可将石墨转化为金刚石，这一变化是物理变化
D.氢气作为新型燃料，其突出的优点是氢气轻，便于携带
二、非选择题（共52分）
9.(12分)将5 g含有SiO2的石灰石与267 mL 0.5 mol·L－1的盐酸反应，所得CO2在标准状况下的体积为1064 mL。
(1)中和剩余的盐酸，需1 mol·L－1 NaOH溶液 mL。
(2)煅烧1吨这种不纯的碳酸钙，最后残留物质量为 吨。
10.(10分)氮化硅是一种耐高温陶瓷材料，它的硬度大，熔点高，化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于 晶体。
(2)已知氮化硅晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构，请写出氮化硅的化学式 。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅，反应的化学方程式为： 。
11.（10分）普通玻璃的成分Na2CaSi6O14，以氧化物形式可表示为 ，钾云母的化学式是K2H4Al6Si6O24，以氧化物形式可表示为 。
12.(10分)由Fe、Si、Al组成的混合物9.7 g，与足量的稀硫酸反应，在标准状况下可生成5.6 L氢气。若将等质量的该混合物与足量氢氧化钠溶液反应，在标准状况下也可产生同样多的氢气。问在上述9.7 g混合物中含Fe、Si、Al各多少克
13.（10分）由SiO2和CaCO3组成的混合物26.0 g，经灼烧至质量恒定时，其质量减少8.8 g,试解答：
（1）写出可能发生反应的化学方程式；
（2）求产生的气体在标准状况下的体积；
（3）求原混合物中SiO2的质量。
附参考答案
一、1.D 2.AB 3.C
4.解析：同温下NaHCO3比Na2CO3的溶解度要小。?
答案：CD?
5.C 6.D?
7.解析：SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
Ca3(PO4)2+4H3PO4===3Cu(H2PO4)2。
答案：B?
8.CD?
二、9.（1）38.5 (2)0.582?
10.(1)原子 （2）Si3N4 (3)3SiCl4+6H2+2N2Si3N4+12HCl
11.Na2O·CaO·6SiO2 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O?
12.Fe:5.6 g Si:1.4 g Al:2.7 g?
13.（1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，CaCO3CaO+CO2↑
（2）4.48 L?
（3）6 g?
+17
2
8
7考点36镁和铝
1．复习重点
1．镁和铝单质的化学性质；
2。镁和铝的重要化合物的化学性质。
3．重点是Al2O3、Al(OH)3的两性。
2．难点聚焦
一、金属的通性
项目 内容
周期表中的分布 位于从硼到砹的左下方，在已知的109种元素中有87种是金属元素
原子结构的特征（最外层电子） 最外层电子数一般少于4个（ⅣA～ⅥA的某些金属元素有4～5个，但核外电子层数较多，原子半径较大）
组成微粒及通常状态 金属离子和自由电子通常情况下都是金属晶体，只有汞在常温下呈液态
分类 冶金工业 黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰以外的金属
密度 轻金属：密度小于4.5g/cm3重金属：密度大于4.5g/cm3
从与人的接触分 常见金属：如铁、铜、铝等稀有金属：如锆、铪、铌等
物理性质（通性） 有金属光泽、不透明，热和电的良导体，有良好的延性和展性
1．金属的晶体结构：
金属具有一些共同性质，是由它们的原子结构和晶体结构的相似性决定的。金属的价电子较少，容易失去价电子变成金属离子，这些释出的价电子，不在属于那个或那几个指定的金属离子，而是整体金属的“集体财富”。它们在整个晶体内自由移动，人称“自由电子”。有人描述金属晶体内的实际情况是“金属离子沉浸在自由电子的海洋中”。换言之，是金属离子和自由电子之间存在着较强的电性作用，使许多金属离子和自由电子相互结合在一起形成晶体。
但是金属晶体中的“金属离子和自由电子之间存在着较强的电性作用”有相对强弱之分。一般来说，价电子数越多，原子半径越小，“作用”愈强，其熔沸点相对较高，密度、硬度也相对较大。
例如：同一主族金属元素的原子，价电子数目相同，从上到下随原子序数的递增，电子层数增多，原子半径增大，金属晶体中金属阳离子与自由电子的作用逐渐减弱，因此，它们的熔点逐渐降低，硬度逐渐减小。如：碱金属熔点钠比钾高，硬度钠比钾大。
同一周期金属元素的原子的电子层数相同，从左到右随原子序数的递增，价电子数增多，原子半径减小，金属晶体中金属阳离子与自由电子的作用逐渐增强。因此它们的熔点逐渐升高，硬度逐渐增大。如：按钠、镁、铝的顺序熔点依次升高，硬度逐渐增大。
2.金属的物理特性及解释
（1）金属都是电的良导体，通常情况下，自由电子在金属晶体内部的自由电子在金属内部作无规则的热运动，当金属的两端存在电势差的时候，在电场力的作用下，这些自由电子便作定向的移动，酷似人的定向移动就形成“人流”一样，电子的定向移动也便成了电流。
（2）在金属晶体内，自由电子运动时与金属离子相碰撞，引起两者的能量交换，致使整块金属达到了同样的温度，这是金属导热的原因。
大多数金属有良好的导电性和导热性，是由于这两种性质都与自由电子有关，所以善于导电的金属也善于导热。常见的几种金属的导电、导热能力由大到小的顺序为：
Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg。
（3）金属受外力作用晶体中各层之间发生相对滑动，但金属离子与自由电子间的较强的相互作用仍然存在，也就金属虽发生变形而不致破碎。
金属的延性，是指金属可以抽成丝。例如：最细的白金丝直径不过1/5000mm；金属又有展性，指的是可以压成薄片，最薄的金箔，只有1/10000mm厚。延展性最好的金属是金。但也有少数金属，如锑、铋、锰等，性质较脆，没有延展性。
3.金属晶体与其它常见晶体的比较
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
实例 NaCl晶体 金刚石 干冰 镁
构成晶体的微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属离子、自由电子
微粒间的相互作用 离子键 共价键 范得华力 金属键
物理性质 硬度 较大 很大 很小 较小
熔沸点 较高 很高 低、很低 多数较高
导电性 晶体不导电（熔化时或水溶液中导电） 一般为非导体 非导体（有的水溶液能导电） 良导体
4.为什么整块金属会具有金属光泽而金属粉末常呈暗灰色或黑色？
由于金属原子以最紧密状态堆积排列，内部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面时，自由电子可以吸收所有频率的光，然后很快放出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。而金显黄色，铜显赤红色，铋为淡红色，铯为淡黄色，铅为灰蓝色，是由于它们较易吸收某些频率的光。
在粉末状态时，金属的晶面取向杂乱，晶格排列的不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以为黑色。
二、镁和铝的性质
金属项目 镁（Mg） 铝（Al）
原子结构
原子半径 1.60×10－10m 1.43×10－10m
化合价 +2 +3
晶体结构 金属晶体 金属晶体
单质 物理性质 镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高
活泼性 较活泼：Mg－2e=Mg2+ 较活泼：Al－3e=Al3+
抗腐蚀性 在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蚀性能
与O2反应 点燃2Mg+O2 = 2MgO △4Al+3O2 = 2Al2O3
与酸反应 Mg+2H+=Mg2++H2↑ 2Al+6H+=Al3++3H2↑
与碱反应 不反应 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
与氧化物反应 点燃2Mg+CO2 = 2MgO+C △2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
结论 镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝
解释 核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，即Al比Mg难失电子，金属性弱于Mg
主要用途 镁合金汽车、飞机制造、照明弹等 铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等
1．我们要善于从镁和铝的原子结构、晶体结构的相同和相似的一面认识它们性质的相似性；从结构上不同的一面提示和把握它的性质上相异性以及递变。
镁和铝都是较活泼的金属。在一定条件下，它们都可以和水反应，置换出水中的氢。镁跟冷水便缓慢地反应，加热时反应更为显著。铝和沸水也能微弱的反应，但现象不明显。这一方面是因为镁的金属活动性较铝相对较强，另一个不可忽视的原因是它们的氢氧化物虽然都难溶于水，但Mg(OH)2较Al(OH)3的溶解性相对较大，所以与水反应时生成的Mg(OH)2在镁条表面的覆盖要小，尤其是在加热的条件下（加热时水中的氢离子浓度也相对较大）。但在像在NaOH溶液的强碱性条件下，情况就不一样了。在强碱溶液中，Mg(OH)2的溶解度大为减小，水中的氢离子浓度也减小了，事实证明，镁和强碱溶液不反应，而铝则不然，由于Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它可溶于强碱溶液。即：
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
由上分析可知：铝是一种较活泼的金属，它并不能直接与碱反应，而是先与水反应，2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑……①
生成的Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它溶于强碱
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②
将两反应按①+②×2合并，即得总反应方程式：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
所以在上述反应中铝是还原剂，而氧化剂是H2O，不是NaOH。
2.铝热剂、铝热反应
某些金属氧化物粉末，与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应，叫铝热反应。
能作铝热剂的不只是Fe2O3,还可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等与Al粉形成铝热剂，铝热反应较多的应用于生产上，如：焊接钢轨，熔炼难熔金属V、Cr等。
3.镁、铝在自然界中均以化合态存在，铝是地壳里存在最多的金属元素。工业上用电解熔融的MgCl2制取Mg,用电解熔融的Al2O3制取Al。
三、镁和铝的重要化合物
1.镁及其化合物转化关系
2.铝及其化合物转化关系
3.MgO与Al2O3的比较
MgO Al2O3
物理性质 均为白色粉末，不溶于水，熔点高（MgO>Al2O3），是优良的耐火材料
化学性质 与热水反应MgO+H2O=Mg(OH)2 与水不反应
碱性氧化物MgO+2H+=Mg2++H2O 两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
4.Mg(OH)2与Al(OH)3的比较
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 均为白色固体，不溶于水
化学性质 不稳定性Mg(OH)2=MgO+ H2O 不稳定性2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
碱性Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O 两性Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
制备 Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓Mg2++2NH3·H2O =Mg(OH)2↓+2NH4+ Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-不用强酸
1．在学习过程中一定要注意以下几点：
（1）注重理论知识的指导作用，培养思维能力.如学习镁、铝性质时，可用元素周期表及周期律的理论为指导；在学习Al(OH)3两性时，可运用电离理论和化学平衡理论进行分析.这样不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养自己分析问题解决问题的能力.
（2）温故知新，培养自己归纳总结的能力.如铝的一些性质在初三和高一曾学习过.要在复习有关知识的基础上学完本节后学会总结、归纳的方法，使所学的知识系统化、网络化.
（3）充分发挥主体作用，培养自学能力.如金属的通性、合金等内容通过自学，不仅可以获得知识，更重要的是学会读书的方法，培养自学能力.
（4）掌握图像题的解题技巧，如Al(OH)3两性的计算.
2.两性物质与物质的两性
两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn（OH）2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。
物质的两性，如强碱弱酸盐（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）弱酸弱碱盐（CH3COONH4、NH4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应，并且生成物不全是盐和水。
Al既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为Al与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，由以上反应可知：Al不直接与NaOH溶液反应，Al仍然为金属元素。
Al(OH)3具有两性，是两性物质，可用电离平衡移动的原理来解释：Al(OH)3的电离方程式可表示如下：
AlO2-+H++H2O≒Al(OH)3≒Al3++3OH-
其电离程度相当微弱，只有加入强酸（或强碱）时，大量的H+（或OH-）才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右（或左）移动，生成铝盐（或偏铝酸盐），所以Al(OH)3即具有碱性，又具有酸性。当加入弱酸或弱碱时，因H+（或OH-）浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱（如碳酸、氨水）。
Al3+只能在酸性溶液中大量存在，如AlCl3、Al2(SO4)3溶液均是酸性溶液；铝元素在碱性溶液中能以AlO2-离子大量存在，所以AlO2-与OH-、Al3+与H+ 不能大量共存，AlO2-与Al3+也不能大量共存，其离子方程式是：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
3．试剂的滴加顺序不同产生的现象不同
（1）NaOH和AlCl3
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失：
Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无现象后出现白色沉淀：
Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
（2）NaAlO2和盐酸
向NaAlO2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：
NaAlO2+HCl+H2O= Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始无现象后出现白色沉淀：
4HCl+NaAlO2= NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
(3)Na2CO3和盐酸
向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
四、合金与复盐
1．合金的组成成份，可以是不同的金属，也可以是金属和非金属，不要望文生义，把合金理解为只是金属与金属的熔合，从而使合金的外延变窄。一般来说，合金的硬度一般比它的各成份金属的大，如硬铝（含少量的Cu、Mg、Mn、Si等）；合金的熔点比它的各成份金属的熔点都低，如K～Na合金可以作原子反应堆的导热剂；又如做保险丝材料的“伍德合金”，是锡、铋、镉、铅按1：4：1：2质量比组成的合金，熔点仅为67℃，比水的沸点还低，因此，当电路上电流过大，电线发热到70℃左右，保除丝即可熔化，自动切断电路，保证电路安全。
合金可以分为三种类型：
（1）金属固熔体：这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体，是固态溶液。如黄铜（67％Cu、33%Zn），银与金的合金都是金属固溶体。
（2）金属互化物：金属与金属之间形成的化合物。其组成有的是固定不变的，如铜化锌（ZnCu）、碳化铁（Fe3C）等，有的是可变的，如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。
（3）机械混合物：其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成的，每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同，机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属于这一类合金。
从以上介绍可以看出笼统的说合金是混合物还是化合物都是不合适的。
2.复盐可以看作是两种简单的盐复合而成的，但复盐属于纯净物，复盐与普通正盐或酸式盐的区别在于复盐电离时，可以电离出两种不同的金属离子（或一种是铵根离子）。
例如：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42- (两种金属离子)
明矾〖KAl(SO4)2·12H2O〗、光卤石〖KCl·MgCl2·6H2O〗等均为复盐。
络盐：指含有络离子的盐类，象Na3AlF6，[Ag(NH3)2]OH等，络盐中络离子在溶液中十分稳定，很难电离。如：Na3AlF6=3Na++AlF6-,这是络盐与复盐的明显区别。
3.明矾是一种净水剂，明矾溶于水后Al3+能与水反应：
Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+
有胶状Al(OH)3沉淀生成，可以吸附水中悬浮的杂质，而不能除去溶解在水中的物质。
矾是一价金属（M+）或铵根离子（NH4+）和三价金属（M3+）硫酸盐的含水复盐的总称。它的种类很多，其通式为（M2SO4·M2(SO4)3·24H2O）,例如：明矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,铁铵矾（NH4）2SO4·Fe2(SO4)3·24H2O等。习惯上把某些含有结晶水的硫酸盐也称为矾，如胆矾（CuSO4·5H2O），绿矾（FeSO4·7H2O）等，它们不属于真正的矾，完全是人们的习惯称呼。
3．例题精讲
例1 下列叙述中，正确的是：
A：某物质中只含有一种元素，该物质一定是纯净物。
B：某晶体中含有阳离子，则必定含有阴离子。
C：金属晶体的自由电子属整个晶体所共有。
D:金属晶体发生形变时其内部金属离子与自由电子的相互作用消失了。
解析：由同素异形体（如金刚石、石墨）组成的混合物中只含有一种元素，故A的叙述是错误的；在金属晶体中含有金属阳离子却不含有阴离子，故B的叙述是错误的；金属虽发生形变，只是“各层之间发生了相对的滑动”，但不致断裂，就是因为“金属离子和自由电子之间较强的相互作用仍然存在”，故B的叙述也同样是错误的，所以只有C项是正确的，应选C。
例2 下列金属晶体中，金属离子和自由电子的相互作用最弱的是：
A:钠 B:钾 C:镁 D:铝
解析：钠、镁、铝属于同一周期，在同一周期中，从左到右，“作用”增强，故钠、镁、铝中，“钠”最弱；在同一主族中，从上到下，“作用”减弱，钠和钾同属碱金属元素，钾在钠的下方，“作用”不如钠，故选B。
例3.下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是 （ ）
A.O2、I2、Hg B.CO2、KCl、SiO2
C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、SO2
解析：本题主要考查离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体四类典型晶体熔点的关系。一般的分子晶体的熔点低于金属晶体与离子晶体，这两种晶体的熔点又低于原子晶体。同一类型晶体间，其微粒之间的作用力越强，熔点越高。A组中O2、I2、Hg常温下分别是气体、固体和液体，所以熔点应为O2K>Rb，C不符合题意。D中SiC、NaCl、SO2分别属于原子晶体、离子晶体和分子晶体，它们的熔点为SiC>NaCl>SO2。
故选B。
例4 将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是 （ ）
A.②①③④ B.④①②③
C.③②①④ D.③①②④
[思路]: 本题考查Mg在O2、N2、CO2中燃烧的反应以及定量分析问题的能力,只要能利用质量守恒定律,逐一分析其质量关系,即可解题。
[解析]：
Mg在氧气中：2Mg+O2 = 2MgO
Mg在氮气中：2Mg+O2 = 2MgO（主） 3Mg+N2 = Mg3N2（微量）
Mg在二氧化碳中：2Mg+CO2 = 2MgO+C
依元素守恒法，1mol Mg燃烧生成1mol MgO，质量增加16g；1mol Mg燃烧生成1/3mol Mg3N2，质量增加28/3g；1molMg在二氧化碳中燃烧，固体产物分别为1/2mol在C和1mol的MgO，质量增加6g+16g=22g。因此，相同质量的镁粉若分别在上述气体中燃烧，所得固体产物的质量的大小关系是在二氧化碳中燃烧最大，应选C。
[注意]：Mg在二氧化碳中燃烧时，不存在2Mg+CO2 = 2MgO+C的反应，这是因为在空气中的主要成分是N2和O2，只含微量的CO2，O2的氧化性远强于CO2，所以存在过量O2的条件下，不可能发生与CO2的反应（即使假定发生了此反应，生成的C也会继续与O2反应生成CO2，最终结果也相当于没反应）。
例5、如何用化学方法除去下列物质中的杂质，写出有关的化学方程式：
（1）铝中含少量的镁 （2）镁中含少量的铝
[思路]：提纯物质主要应考虑：①利用被提纯物质与杂质的不同化学性质，②所加试剂最好只与杂质作用，不改变被提纯的物质，③不要引入新杂质，④反应较快，操作方便，被提纯物质易于分离出来。
[解析]本题所给物质为金属混合物，主要从金属活泼性来考虑。（1）中的镁比铝活泼，可利用金属与盐的转换反应除杂。（2）中的铝能与强碱溶液反应，镁不能，可选用强碱溶液作试剂。
答案：（1）将混合物加入足量的氯化铝溶液中，充分反应后过滤。
3Mg+2AlCl3=3MgCl2+3Al
(2) 将混合物加入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后过滤。
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
例6.若镁粉着火，请注意不要用泡沫灭火器灭火，也不要用干粉灭火器灭火。简述理由（提示：泡沫灭火器产生CO2和H2O等，干粉灭火器中含NaHCO3）。
[思路]：本题应从Mg活泼的化学性质入手。
[解析]:在泡沫灭火器喷射出CO2和H2O的混合物时，Mg可与CO2和H2O反应，会促进燃烧，事与愿违。
2Mg+CO2 = 2MgO+C Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 2H2+O2=2H2O
干粉灭火器中：2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,Mg仍在CO2中燃烧，所以不能使用。
例7：等物质的量的钠、镁、铝分别与1L1mol/L的盐酸作用产生氢气，可出现下列四种情况：①Na＜Mg＜Al;②Na＜Mg=Al;③Na=Mg=Al;④Na＞Mg=Al.讨讨论上述四种情况所需金属的物质的量分别在何范围
[思路]：本题可用分段讨论的方法，但比较繁琐，用作图法则方便快捷.
[解析]:化学反应中，反应物与生成物的量通常成线性关系，作图时可利用特殊点(如刚开始反应，恰好完全反应等)画出投入金属量与产生氢气量的关系图，各种情况一目了然.
根据Na～H+～ H2 Mg～2H+～H2
Al～3H+～ H2
对于Na:起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为A点(1，1/2 )；
对于Mg:起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为B点( 1/2、1/2 )；
对于Al：起点O(0，0)，盐酸恰好完全反应时为C点(1/3 ，1/2 )
显然，当n＜1/2 时，Na＜Mg＜Al
当 1/2≤n＜1时，Na＜Mg=Al
当n=1时，Na=Mg=Al
当n＞1时，Na＞Mg=Al.
参考答案：①n＜1/2 ② 1/2≤n＜1
③n=1 ④n＞1
例8下列各组离子在溶液中可以大量共存，且加入氨水后也不产生沉淀的是 （ ）
A.Na+ Ba2+ Cl- SO42- B.K+ AlO2- NO3- OH-
C.H+ NH4+ Al3+ SO42- D.H+ Cl- CH3COO- NO3-
[思路]：离子共存问题，一直是高考的“热点”。解决这类问题，只要考虑两大方面即可：（1）能否发生复分解反应，（2）能否发生氧化还原反应。若两类反应均不发生，则可共存。
[解析]:Al3+只能存在于酸性条件下，故C可共存，但加入氨水后可生成Al(OH)3沉淀，且不溶于溶液中铵盐；AlO2-存在于碱性环境中，加入氨水后不会产生沉淀；A答案中Ba2+、SO42-不共存，而D中的H+ 和CH3COO-不能共存。故选B。
例9.下列离子方程式正确的是 （ ）
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B.硫酸铝溶液中滴入氨水
Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓
C.碳酸氢镁溶液中加入氢氧化钠溶液
Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+CO32-+2H2O
D.硝酸铝溶液中滴加少量的氢氧化钠溶液
Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓
[思路与解析]：A式错在若一种物质中有两种或两种以上的离子参加反应，必须维持在原物质中的微粒数比，在稀硫酸中1个SO42-离子对应两个H+离子，在氢氧化钡中1个Ba2+对应2个OH-离子，故该反应的离子方程式为：
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
B项中氨水（NH3·H2O）为一元弱碱，是弱电解质，应该保留分子式，故该反应的离子方程式为：Al3++3 NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
C项中的碳酸氢镁属易溶且易电离的物质，它与NaOH溶液反应，属酸式盐与碱的反应。变成的是正盐MgCO3，而Mg2+和OH-结合生成的Mg(OH)2因其溶解度较MgCO3低的多，根据离子反应总是向着离子减少的方向进行的规律，Mg2+变成Mg(OH)2而不会生成MgCO3，该离子方程式是正确的。
D项在过量的硝酸铝溶液中滴加少量的NaOH溶液，生成的Al(OH)3沉淀不会溶解，故该离子方程式是正确的。
故选C、D。
例10 今有铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：
①2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2NaAlO2+2H2O+H2SO4=2Al(OH)3↓+Na2SO4
（1）上述那一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产2molAl(OH)3所耗费的试剂用量给予说明）
（2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法（以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）。
思路与解析：（1）Al即可以跟稀硫酸，也可跟氢氧化钠溶液反应放出氢气。反应后如果再以H2SO4或NaOH溶液处理，实际上是调控pH，使之得到Al(OH)3，达到制备的目的。先用酸，后用碱，还是先用碱，后用酸，都是可行的，但是耗用的酸、碱用量却不同。同样是制备2molAl(OH)3，前法需2molAl、3molH2SO4、6molNaOH；后法只需2molAl、1molH2SO4、2molNaOH，显然，后法较前法节约了酸、碱试剂。
（2）仔细观察第一种方法，它第一步生成的是Al2(SO4)3，略有酸性，所以要用较多的NaOH。第二种方法生成的是NaAlO2，略有碱性，所以要用较多的硫酸。因此，设想是否能用略有酸性的Al2(SO4)3和略有碱性的NaAlO2自己中和呢？联合两法可设计出第三种方法。
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4
相当于制备2molAl(OH)3需要的原料为2molAl、0.75molH2SO4、1.5molNaOH,确实节约了试剂。
例11：某复盐的化学式AxB(ED4)y·z H2O,已知x、y、z均为正整数，且x+y+z=10，用该晶体完成下列实验：①称取晶体40.2g，加热至质量不再改变，质量减少了10.8g，②将剩余固体溶于水，配成200mL溶液，取出20mL，向其中加入过量的Ba(OH)2溶液，ED4离子和B离子完全沉淀，经测定为5.24g，③将沉淀物加到足量的盐酸中，固体质量又减少了0.580g。
试通过计算和推理回答A、B是何种元素及晶体的化学式。
[思路]：所谓复盐，即含有两种或两种以上的金属离子（含NH4+ ）和一种酸根离子的盐。题设复盐的化学式为AxB(ED4)y·z H2O，显然A、B为简单金属离子；ED4离子和B离子与过量的Ba(OH)2溶液反应得到两种沉淀物，显然是阴离子ED4离子与Ba2+ 结合得一沉淀，阳离子B离子与OH-结合得一沉淀，且可溶于盐酸的必为B离子与OH-结合得到的金属B的难溶氢氧化物，另一不溶于盐酸的必为ED4离子与Ba2+ 结合得到的难溶性钡盐，而且从阴离子的形式使我们想起了SO42-，即初步确认难溶性钡盐为BaSO4。
[解析]：这类问题的解决，一般还要辅之于定量的计算，由题给实验数据，在4.02g复盐中：
结晶水的物质的量为：10.8g÷18g/mol=0.600mol
初步确认的SO42-的物质的量为：｛（5.24g-0.580g）÷233g/mol｝×200mL/20mL=0.200mol
这样，该复盐中y：z=0.200：0.600=1：3
这就找到了解决问题的突破口，因为有了y：z=1：3，加之题给x+y+z=10，就创造了利用数学手段，结合化学意义进行讨论进而确认的机会。讨论：
当y=1时，z=3，则x=6，依该结论，则该复盐的化学式当初步确定为A6B(ED4)·3H2O，这显然与化合价法则相矛盾。原假设不能成立。
当y=2时，z=6，则x=2，依该结论，则该复盐的化学式当初步确定为A2B(ED4)2·6H2O，且可能成立的情况必然为A为+1价，则B必为+2价。依上述推论推得的40.2g中含结晶水0.600mol，则含A为0.200mol、B为0.100mol，可知生成金属B的氢氧化物的化学式为B（OH）2,且其摩尔质量为：
（0.58g×200mL/20mL）/0.100mol=58.0g/mol
易得金属B的相对原子质量为58.0-17.0×2=24.0，显然B元素为Mg。40.2g复盐中A元素的质量为：
40.2g-10.8g-96g/mol×0.2mol-2.4g=7.80g
金属A的摩尔质量为：7.80g÷0.2mol=39.0g/mol,所以A元素为K元素。
这样复盐的化学式是K2Mg(SO4)2·6H2O。
例12.向已知含有Zn2+的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn(OH)2生成，继续滴加氨水使其过量，沉淀溶解，生成了[Zn(NH3)4](OH)2。此外Zn(OH)2即可溶于盐酸，又可溶于NaOH溶液，生成ZnO22-,所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。
现有四种离子，每组有两种金属离子。请各选一种试剂，将它们两者分开。可供选择的试剂有：
A.硫酸 B.盐酸 C.硝酸 D.氢氧化钠溶液 E.氨水
根据上述内容填写下表：
离子组 选用试剂代号 沉淀物化学式 保留在溶液中的离子
①Zn2+和Al3+
②Zn2+和Mg2+
③Zn2+和Ba2+
④Mg2+和Al3+
[思路]：本题给出的知识性信息是Zn(OH)2两性和可生成溶于水的[Zn(NH3)4](OH)2。运用它们的化学性质，选择适当的试剂加以分离。
[解析]：①Zn2+和Al3+的分离：由于Al(OH)3和Zn(OH)2均为两性氢氧化物，不能用酸碱加以区分，但是Zn2+可与过量的氨水反应，生成Zn(NH3)42+，Al3+无此性质，可选用氨水（E）为试剂，生成沉淀Al(OH)3，留在溶液中的为Zn(NH3)42+。
②Zn2+和Mg2+的分离：因Zn(OH)2为两性氢氧化物，Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀，可选用NaOH（D）为试剂。沉淀为Mg(OH)2，留在溶液中的离子为：ZnO22-。
③Zn2+和Ba2+的分离：由于BaSO4难溶于水且不溶于酸，而ZnSO4则能溶于水，可选用H2SO4（A）为试剂。沉淀为BaSO4，保留在溶液中的离子为Zn2+。
④Mg2+和Al3+的分离：Al(OH)3有两性，能溶于过量的NaOH溶液中，Mg(OH)2无两性且为难溶于水的沉淀，可选用NaOH（D）为试剂。沉淀为Mg(OH)2，留在溶液中的离子为：AlO2-。
4．实战演练
一、选择题
1.(2001年春季高考题）将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L(标准状况)，原混合物中的质量可能是
A.2 g B.14 g
C.8 g D.10 g
2.将某物质的量的镁和铝相混合，取等质量的该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是
A.3 mol·L－1 HCl
B.4 mol·L－1的HNO3
C.8 mol·L－1 NaOH
D.18 mol·L－1 H2SO4
3.人的纯净的胃液是一种强酸性液体，pH在0.9～1.5左右，氢氧化铝是一种治疗胃液过多的胃药的主要成分，目前这种胃药已不常用，原因主要是
A.长期摄入铝元素不利于人体健康
B.它不能中和胃液
C.它不易溶于胃液
D.它的疗效太差
4.下列气体逐渐通入NaAlO2溶液中，开始时产生沉淀，继续通入气体时沉淀又溶解，该气体是
A.NO2 B.NO
C.CO2 D.H2S
5.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(ｘ)与溶液中沉淀物的量（ｙ）的关系示意图中正确的是
6.在氯化镁和硫酸镁的混合液中，若Mg2＋与Cl－的物质的量浓度之比为4∶3时，下列判断正确的是
A.溶液中Mg2＋与SO的物质的量浓度相等
B.溶液中Mg2＋与SO物质的量浓度之比为5∶8
C.溶液中Mg2＋与SO物质的量浓度之比为8∶5
D.溶液中氯化镁和硫酸镁物质的量相等
7.将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合得到的沉淀物和溶液中所含铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液物质的量浓度之比可能是
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶4 D.2∶7
8.ｍ ｇ钠、铝混合物，放入n ｇ水中，反应停止后，仍有不溶物a ｇ，则溶液中溶质为
A．NaOH
B．NaAlO2
C．NaOH和NaAlO2
Ｄ．无法确定
9.将铝粉放入烧碱溶液中，若反应过程中有1．5　mol电子发生转移，则参加反应的水为
A．9　ｇ B．18　ｇ
C．0．5　mol D． mol
10.将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图示情况的是
A B C D
X NaOH AlCl3 HCl NaAlO2
Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
二、非选择题（共50分）
11.(12分)在50　ｍL　b　mol·L－1 AlCl3溶液中加入50　ｍL　a　mol·L－1　NaOH溶液。
(1)当a≤3b时，生成Al（OH）3沉淀的物质的量为 。
(2)当a、b满足 条件时，先有沉淀，后又有部分沉淀溶解，此时Al（OH）3的质量为 ｇ。
12.(12分)今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：
①2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑
Al2（SO4）3＋6NaOH===2Al（OH）3↓＋3Na2SO4
②2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2NaAlO2＋H2SO4＋2H2O===2Al（OH）3↓＋Na2SO4
(1)上述哪一种方法比较节约试剂 ［提示：试从每生产2　mol　Al（OH）3所耗费的试剂用量予以说明］
(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)。
13.(10分)镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂。在电子工业中利用镁制取硅的反应为：
2Mg＋SiO22MgO＋Si
同时有副反应发生：2Mg＋SiMg2Si
Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷）。
SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。
（1）图（甲）是进行Mg与SiO2反应的实验装置。
Ⅰ.由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气。X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的 。
Ⅱ.实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是 ；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是 。
Ⅲ.反应结束时，待冷却至常温后，关闭K，从分液漏斗处加入稀盐酸，可观察到导管口a处有闪亮的火星。据此现象可推知 在空气中能自燃。
（2）图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。
Ⅰ.C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为 。
Ⅱ.停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯。橡胶气胆B在实验中的作用是 。
Ⅲ.C中全部反应产物有 、 、 。（填化学式）
14.(8分)有铝粉和四氧化三铁组成的铝热剂，在隔绝空气的条件下灼烧，使之充分反应。将所得混合物研细并分成两等份，分别投入过量的烧碱溶液和盐酸中。充分反应后，前者消耗ｍ　mol　NaOH，放出气体0．336　L；后者消耗n　mol　HCl，放出气体V L。若将等质量的这种铝热剂中的铝粉与足量的稀硫酸作用，可得3．36　L气体(气体体积均在标准状况下测定。)求：
(1)该铝热剂的质量分数。
(2)ｍ、ｎ、Ｖ的值。
15.(8分)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验，三组各取30　ｍL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量(ｍｇ) 255 385 459
生成气体体积（ｍL） 280 336 336
(1)甲组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 。乙组实验中，盐酸 (填“过量”“适量”或“不足量”)，理由是 。要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是 ，求得的盐酸的物质的量浓度为 。
(2)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ，求得的Mg、Al的物质的量之比为 。
(3)在丙组实验之后，向容器中加入1　mol·L－1的氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2＋刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入氢氧化钠溶液的体积(写计算过程)。
附参考答案
一、1.C?
2.解析：镁、铝不能与HNO3、浓H2SO4反应产生H2；Mg不与NaOH反应，Al能；Mg\,Al都能与盐酸反应产生H2。?
答案：A?
3.A 4.A 5.C 6.C 7.AD 8.B 9.AC 10.C?
二、11.（1）a mol (2)3b＜a＜4b (15.6b－3.9a)
12.(1)方法②比方法①更节约试剂。?
(2)2Ａl＋3H2SO4===Ａl2（SO4）3＋3H2↑?
2Ａl＋2NaOH＋2H2O===2NaＡlO2＋3H2↑?
Ａl2（SO4）3＋6NaＡlO2＋１2H2O===8Ａl（OH）3↓＋3Na2SO4?
相当于制备2molＡl（OH）3所用原料为2mol　Ａl、mol　H2SO4、１．5　mol　NaOH，确实节约了试剂。
13.（1）Ⅰ.③ Ⅱ.防止加热条件下H2与空气混合爆炸 Mg与SiO2的反应是放热反应 Ⅲ.SiH4?
(2)Ⅰ.同在加热条件下，Mg能与玻璃中的SiO2反应 Ⅱ.防止C管降温时因气体压强减小，而引起D中溶液倒流 Ⅲ.MgO S MgS?
14.(1)Al:27.95% Fe3O4:72.05%?
(2)m=0.05 mol n=0.24 mol V=1.344 L?
15.(1)过量 因为乙组所用合金量比甲组多，产生H2也多，说明甲组中HCl未反应完 不足量 因为甲组255　ｇ合金生成H2　280　ｍＬ，每克合金生成H2：ｍＬ。若乙组中合金耗尽，应生成H2：×385＝423　ｍＬ，实际只生成336　ｍＬ，所以盐酸不足量 盐酸30　ｍＬ、气体336　ｍＬ １　mol·Ｌ－1?
(2)合金255　ｍｇ，气体280　ｍＬ １∶1?
(3)滤液中溶质为NaCl，NaＡlO2?
设丙组中Ｍｇ、Ａl的物质的量均为ｘ?
则24ｘ＋27ｘ＝0．459 ｘ＝0．009　mol?
根据Cl元素守恒：?
ｎ（NaCl）＝ｎ（HCl）＝１×0．03＝0．03　mol?
根据Ａl元素守恒：ｎ（NaＡlO2）＝ｎ（Ａl）＝0．009　mol?
由Na元素守恒：ｎ（NaOH）＝ｎ（NaCl）＋ｎ（NaＡlO2）＝0．03＋0．009
＝0．039　mol
V（NaOH）＝＝0．039　Ｌ＝39　ｍＬ考点52 （习题课）有机物的推断
1．复习重点
为了适应高考的新趋势，在有机化学复习中应立足课本，发展智力，培养能力，必须向能力 (观察能力、实验能力、思维能力和自学能力)测试倾斜具体讲，应做到：
1.对中学化学应掌握的内容能融会贯通，将知识横向和纵向统摄整理，使之网络化，有序地贮存，作“意义记忆”和抽象的“逻辑记忆”，有正确复述，再现、辨认的能力。
2.在复习中要培养自我获取知识、自我加工、贮存知识，并能随时调用这些知识独立解决问题的能力。
3.把握各种官能团的结构特点和性质特征，并懂得官能团决定性质、性质反映官能团，不同官能团可以相互影响，并且在一定条件下可以相互转化的辩证关系，培养自己的逻辑思维能力和应用理论解决实际问题的能力。
4.要重视有机化学实验的复习，不仅要掌握“规定实验”的原理、药品、装置和操作步骤， 还要具有观察、记录实验现象、分析实验结果、得出正确结论的能力；初步处理实验中有关安全问题的能力；识别和绘制典型实验仪器装置图的能力以及根据试题要求，设计简单实验方案的能力。
5.将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算(结合化学知识)解决化学问题的能力。
2．难点聚焦
规律总结（1）
一、综观近几年来的高考有机化学试题中有关有机物组成和结构部分的题型，其共同特点是：通过题给某一有机物的化学式或式量，结合该有机物性质，对该有机物的结构进行发散性的思维和推理，从而考查“对微观结构的一定想象力”。为此，必须对有机物的化学式或式量具有一定的结构化处理的本领，才能从根本上提高自身的“空间想象能力”。
1． 式量相等下的化学式的相互转化关系：
一定式量的有机物若要保持式量不变，可采用以下方法：
1 若少1个碳原子，则增加12个氢原子。
2 若少1个碳原子，4个氢原子，则增加1个氧原子。
3 若少4个碳原子，则增加3个氧原子。
2． 有机物化学式结构化的处理方法
若用CnHmOz m≤2n＋2，z≥0，m、n N，z属非负整数表示烃或烃的含氧衍生物，则可将其与CnH2n+2Ozz≥0相比较，若少于两个H原子，则相当于原有机物中有一个C＝C，不难发现，有机物CnHmOz分子结构中C＝C数目为个，然后以双键为基准进行以下处理：
1 一个C＝C相当于一个环。
2 一个碳碳叁键相当于二个碳碳双键或一个碳碳双键和一个环。
3 一个苯环相当于四个碳碳双键或两个碳碳叁键或其它见2。
4 一个羰基相当于一个碳碳双键。
二、有机物结构的推断是高考常见的题型，学习时要掌握以下规律：
1．不饱和键数目的确定
1 有机物与H2或X2完全加成时，若物质的量之比为1∶1，则该有机物含有一个双键；1∶2时，则该有机物含有一个叁键或两个双键；1∶3时，则该有机物含有三个双键或一个苯环或其它等价形式。
2 由不饱和度确定有机物的大致结构：
对于烃类物质CnHm，其不饱和度＝
1 C＝C：＝1；
2 CC：＝2；
3 环：＝1；
4 苯：＝4；
5 萘：＝7；
6 复杂的环烃的不饱和度等于打开碳碳键形成开链化合物的数目。
2．符合一定碳、氢之比的有机物
C∶H＝1∶1的有：乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等；
C∶H＝1∶2的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃、环烷烃等；
C∶H＝1∶4的有：甲烷、甲醇、尿素等。
近几年有关推测有机物结构的试题，有这样几种题型：
1．根据加成及其衍变关系推断
这类题目的特点是：通过有机物的性质推断其结构。解此类题目的依据是：烃、醇、醛、羧酸、酯的化学性质，通过知识串联，综合推理，得出有机物的结构简式。具体方法是：① 以加成反应判断有机物结构，用H2、Br2等的量确定分子中不饱和键类型双键或叁键和数目；或以碳的四价及加成产物的结构确定不饱和键位置。② 根据有机物的衍变关系推断有机物的结构，要找出衍变关系中的突破口，然后逐层推导得出结论。
2．根据高聚物或单体确定单体或高聚物
这类题目在前几年高考题中经常出现，其解题依据是：加聚反应和缩聚反应原理。方法是：按照加聚反应或缩聚反应原理，由高分子的键节，采用逆向思维，反推单体的结构。由加聚反应得到的高分子求单体，只要知道这个高分子的键节，将链节端点的一个价键向括号内作顺次间隔转移，即可得到单体的结构简式；
1 常见加聚反应的类型有：
① 同一种单体加聚，该单体一般是单烯烃或共轭二烯烃。
② 由不同单体加聚，单体一般为烯烃。
2 常见缩聚反应的类型有：
① 酚醛缩聚。
② 氨基酸缩聚。
由高聚物找单体，一般将高聚物主链上的碳原子以偶数个断裂；若按此断裂写不出单体，一般此高聚物为缩聚反应得到的高聚物，要补充消去的小分子物质。
3． 由有机物完全燃烧确定有机物结构
通过完全燃烧有机物，根据CO2和H2O的量，推测有机物的结构，是前几年高考试题的热点题。有以下几种方法。
1 有机物分子组成通式的应用
这类题目的特点是：运用有机物分子组成的通式，导出规律。再由规律解题，达到快速准确的目的。
规律1：最简式相同的有机物，无论多少种，以何种比例混合，混合物中元素质量比值相同。要注意：① 含有n个碳原子的饱和一元醛或酮与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同的最简式；② 含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。
规律2：具有相同的相对分子质量的有机物为：① 含有n个碳原子的醇或醚与含有n－1个碳原子的同类型羧酸和酯。② 含有n个碳原子的烷烃与含有n－1个碳原子的饱和一元醛或酮。此规律用于同分异构体的推断。
规律3：由相对分子质量求有机物的分子式设烃的相对分子质量为M ① 得整数商和余数，商为可能的最大碳原子数，余数为最小氢原子数。② 的余数为0或碳原子数≥
6时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。
2 有机物燃烧通式的应用
解题的依据是烃及其含氧衍生物的燃烧通式。
烃：4CxHy＋(4x＋y)O2 4xCO2＋2yH2O
或CxHy＋(x＋)O2 xCO2＋H2O
烃的含氧衍生物：4CxHyOz＋(4x＋y－2z)O2 4xCO2＋2yH2O
或CxHyOz＋(x＋－)O2 xCO2＋H2O
由此可得出三条规律：
规律1：耗氧量大小的比较
1 等质量的烃CxHy完全燃烧时，耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于的比值大小。比值越大，耗氧量越多。
2 等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时，其耗氧量相等，燃烧产物相同，比例亦相同。
3 等物质的量的烃CxHy及其含氧衍生物CxHyOz完全燃烧时的耗氧量取决于x＋－，其值越大，耗氧量越多。
4 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等或加成产物的同分异构完全燃烧，耗氧量相等。即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。
规律2：气态烃CxHy在氧气中完全燃烧后反应前后温度不变且高于100℃：
若y＝4，V总不变；有CH4、C2H4、C3H4、C4H4
若y＜4，V总减小，压强减小；只有乙炔
若y＞4，V总增大，压强增大。
规律3：1 相同状况下，有机物燃烧后
＜1 时为醇或烷；
nCO2∶nH2O ＝1为符合CnH2nOx的有机物；
＞1时为炔烃或苯及其同系物。
2 分子中具有相同碳或氢原子数的有机物混合，只要混合物总物质的量恒定，完全燃烧后产生的CO2或H2O的量也一定是恒定值。
解有机物的结构题一般有两种思维程序：
程序一：有机物的分子式—已知基团的化学式＝剩余部分的化学式 该有机物的结构简式
结合其它已知条件
程序二：有机物的分子量—已知基团的式量＝剩余部分的式量剩余部分的化学式推断该有机物的结构简式。
规律总结（2）
一、有机物的衍变关系：
二、重要的有机物反应及类型
1. 取代反应
卤代：
硝化：
磺化：
其它：
2. 加成反应
3. 氧化反应
4. 还原反应
5. 消去反应
6. 酯化反应
7. 水解反应
8. 聚合反应
加聚：
缩聚：
9. 热裂化反应
10. 烷基化反应
11. 显色反应
6C6H5OH+Fe3+→[Fe(C6H5O)6]3-(紫色)+6H+
(C6H10O5)n（淀粉）+I2→蓝色
有些蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色
12. 中和反应
三、一些典型有机反应的比较
1. 反应机理的比较
①醇去氢：脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢，形成。例如：
羟基所连碳原子上没有氢，不能形成，所以不发生去氢（氧化）反应。
②消去反应：脱去─X（或─OH）及相邻原子上的氢，形成不饱和键。例如：
与Br原子相邻碳原子上没有氢，所以不能发生消去反应。
③酯化反应：羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。例如：
2. 反应现象比较
例如：
与新制Cu(OH)2悬浊液反应现象：
沉淀溶解，出现深蓝色溶液——→多羟基存在；
沉淀溶解，出现蓝色溶液——→羧基存在；
加热后，有红色沉淀出现——→醛基存在；
3. 反应条件比较
同一化合物，反应条件不同，产物不同。例如：
①（分子内脱水）
（分子间脱水）
②（取代）
（消去）
4. 一些有机物与溴反应的条件不同，产物不同。
3．例题精讲
例1 A是一种可以作为药物的有机化合物。请从下列反应图式中各有机物的关系(所有无机物均已略去)，推测有机物A、B、C、E、F的结构简式。
解析 本题图式中根据标注的反应条件，可以十分容易判断A→C发生银镜反应，C→D发生溴的加成反应，C→E发生卤代烃的消去反应，但苯甲醛和乙醛在NaOH溶液中生成A的反应，课本中不曾学过，从A经一系列反应可得到含9个碳原子的E，再联想到CO双键的加成反应，综合各种信息，可以推测这是一个加成消去反应。即
例2 白藜芦醇，广泛存在于食物(例如桑椹、花生，尤其是葡萄)中。它可能具有抗癌性。该物质和溴水或 氢气反应时，能够跟1 mol 该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是 mol。
解析 白藜芦醇是中学化学中不曾接触到过的一种物质，但从题中提供的结构简式分析，该物质属于酚类，我们就可以将已学过的关于酚的性质的有关知识加以迁移，在新情境中去解决问题。
回忆苯酚和浓溴水的反应：
溴原子只能取代羟基邻、对位上的氢原子，若反应前这些位置已被其他的原子团所占有，则这些部位已无氢原子可取代，如结构为的酚和溴水发生取代反应时生成物应为；结构为的酚和溴水发生取代反应时生成物应为，白藜芦醇分子 中还含有C＝C不饱和键还能和溴水中的溴水发生加成反应，而白藜芦醇和氢气发生的是加成反应，其加成部位是二个苯环和一个CC键。
本题答案：6 mol和7 mol
例3 在20℃时，某气态烃与氧气混合装入密闭容器中，点燃爆炸后，又恢复到20℃。此时容器内气体的压强为反应前的一半，经NaOH溶液吸收后，容器内几乎真空。此烃的化学式可能是( )
A.CH4 B.C3H4 C.C2H4 D.C3H8
解析 依题意，气态烃与氧气恰好完全反应，利用有关反应式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O，在相同条件下， 反应前后压强之比等于反应前后物质的量比。
化简：y＝4(x-1) 讨论：①当x＝1 时，y＝0舍去；②当x＝2时，y＝4；③当x＝3时，y＝8.答案：C、D.
例4 已知维生素A的结构简式如下：
关于它的说法正确的是( )
A.维生素A是一种酚
B.维生素A是一个分子中含有三个双键
C.维生素A的一个分子中有30个氢原子
D.维生素A具有环已烷的结构单元
【解析】由于维生素A无苯环上的羟基，所以A错误；显然分子中含五个双键 ，所以B错误；分子中六元环含双键，所以D错误.利用数碳算氢的方法可得答案应为C.
【答案】C
例5 中草药秦皮中含有的七叶树内酯(碳氢原子未画出，每个折点表示一个碳原子)，具有抗菌作用。若1mol 七叶树内酯，分别与 浓溴水和NaOH溶液完全反应，则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为( )
A.3mol Br2;2mol NaOH B.3mol Br2;4mol NaOH
C.2mol Br2;3mol NaOH D.4mol Br2;4mol NaOH
【解析】本题要求学生在理解酚和酯的结构及其性质的基础上，将获取的有关规律迁移到题 目所指定的有机物中。由于学生在课本中学习的是一元酚和普通酯，而题设物质却是一种既 可以看成二元酚，又可看成酯(内酯)且含有双键的复杂有机物，所以本题在考查相关知识点 的同时，也在一定程度上考查学生思维的灵活性、广阔性和创造性。
仔细观察该有机物的结构简式并结合已有知识，不难得知：1mol七叶树内酯可与3mol Br2 相作用，其中2mol Br2 用于酚羟基的邻位氢的取代(注：对位无氢可取代)，1mol用于酯环上双键的加成，其反应原理为：
当1mol七叶树内酯与NaOH反应时，需4mol NaOH，其中3mol NaOH与酚羟基(包括水解后生成 的)作用，1mol NaOH与水解后产生的羧基发生中和反应，其反应原理为：
答案：B
例6 一卤代烃RX与金属钠作用，可增加碳链制高级烷，反应如下：
2RX+2NaR—R+2NaX
试以苯、乙炔、Br2、HBr、钠主要原料，制取
【解析】本题是以武慈反应为知识背景的有机合成题。旨在考查学生自学能力和综合运用知 识的能力。由于涉及反应较多，合成路线又不易直接看出，所以题目有一定难度，能力测试 层次属于综合应用。
本题宜用逆向合成法，解题的关键是首先做好“合成设计”。其基本思路是：根据已有原料 和有关反应规律，尽可能合理地把目标分子(产品)通过生成它的反应与前一个中间产物联系 起来，再把这个中间产物通过生成它的反应与上一个中间产物联系起来……直至追溯到原为 为止。待合成时，再“反其道而行之”。
根据上述思路，可制定出本题的合成路线：
4．实战演练
(一)选择题
1.由两分子乙炔聚合得到CH2CH—C≡CH，继续和氯化氢加成得到CH2=CH—CCl=CH2，所得产物加成聚合后得到354g?CH2CH=CClCH2?n，则所需乙炔的质量为( )
A.624g B.416g C.312g D.208g
2.足球运动员在比赛中腿部受伤时医生常喷洒一种液体物质使受伤部位皮肤表面温度骤然下降，减轻伤员的痛感。这种物质是( )
A.碘酒 B.氟里昂 C.氯乙烷 D.酒精
3.苯环结构中不存在C—C单键和C＝C双键的简单交替结构，可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；②苯环中碳碳键的键长均相等；③苯能在催化剂存在和加热的条件下氢化生成环己烷；④邻二甲苯只有一种结构；⑤苯在FeBr3存在下同液溴发生取代反应，但不因化学反应而使溴水褪色。
A.②③④⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①②③④
4.具有解热镇痛作用的阿斯匹林的结构简式为在适宜的条件下，阿斯匹林可能发生的反应有( )
①消去反应，②酯化反应，③银镜反应，④加成反应，⑤水解反应，⑥中和反应。
A.①②③④ B.①③⑤ C.②④⑥ D.②③④⑤⑥
5.某物质中可能有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯4种物质中的一种或几种，在鉴定时有下 列现象：①可发生银镜反应；②加入新制Cu(OH)2悬浊液沉淀不溶解；③与含酚酞的NaOH 溶液共热发现溶液中红色逐渐消失以至无色。下列叙述中正确的是( )
A.有甲酸和甲酸乙酯 B.有乙酸和甲酸乙酯
C.可能有甲醇，一定有甲酸乙酯 D.几种物质都有
6.已知柠檬醛的结构简式为,根据已有知识判定下列说法不正确的是( )
A.它可使酸性高猛酸钾溶液褪色
B.它可跟银氨溶液反应生成银镜
C.它可使溴水褪色
D.它被催化加氢的最后产物的分子式是C10H20O
7.萘环上的位置可用α、β表示，如。下列化合物中α位有取代基的是( )
8.已知和两结构式( a、b分别代表不同的原子或原 子团)互为同分异构体，推断一氯丙烯的同分异构体(不含环状结构)共有( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
9.从柑桔中炼制萜二烯()，下列有关它的推测 正确的是( )
A.分子式为C10H16
B.常温下为液态，难溶于水
C.其一氯代物有10种
D.与过量的溴的CCl4溶液反应后产物为
10. amL三种气态烃的混合物和足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温常压)，气体体积共缩小2a mL(不考虑二氧化碳的溶解)。则三种烃可能的组合是( )
A.CH4、C2H4、C3H4任意体积比
B.CH4、C3H6、C2H2保持C3H6∶C2H2=1∶2(物质的量之比)
C.C2H6、C4H6、C2H2同条件下体积比为2∶1∶2
D.C3H8、C4H8、C2H2质量比为11∶14∶16
11.有机物甲C3H6O3在适当条件下，每两个分子甲可相互发生酯化反应，生成一分子 乙，则乙的结构式不可能是( )
12.烯烃在一定条件下发生氧化反应时，CC双键发生断裂，RCHCHR′可以氧化成RCHO和R′CHO。下列烯烃分别被氧化后，产物中有乙醛的是( )
A.CH2CHCH2CH2CHCH3 B.CH3CH2CHCHCH2CH3
C.CH3CHCHCH2CH2CH3 D.CH3CHCHCHCHCH3
13.一定量的有机物与足量的金属钠反应，生成xL气体，在相同条件下等量的该有机物与足量的NaHCO3溶液反应生成y L气体，已知x＞y，则该有机物可能是( )
14.将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收，经过滤得到沉淀20 g ，滤液质量比原石灰水减水5.8 g。该有机物可能是( )
A.乙烯 B.乙二醇 C.乙醇 D.甲酸甲酯
15.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子构成正四面体(如白磷结构)，每两个氮原子间都有一个碳原子。已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为( )
A.CH8N4 B.C6H12N4 C.C6H10N4 D.C4H8N4
16.在石油化工生产中，用于制造合成塑料、合成纤维、有机溶剂等重要的基础原料的是( )
A.天然气 B.乙烯 C.电石 D.酒精
17.漆酚是我国特产生漆的主要成分，通常情况下为黄色液体，能溶于有机溶剂，生漆涂 在物体的表面，在空气中干燥后变成黑色的漆膜。将漆酚放入下列物质中：①空气，②溴水 ，③小苏打溶液，④氯化铁溶液，⑤通入过量的二氧化碳，不能发生化学反应的是( )
A.①②⑤ B.③④ C.②⑤ D.③⑤
18.食用下列物质不会引起中毒的是( )
A.甲醇兑制的白酒
B.用于混凝土防冻的亚硝酸钠
C.用碳酸钡作X射线的“钡餐”
D.加碘盐(含碘酸钾的食盐)
19.1995年3月20日，日本东京地铁发生了震惊世界的“沙林”毒气袭击事件，造成12人死亡、5000多人受伤，恐怖分子使用的“沙林”是剧毒的神经毒气，其结构简式为
。已知的名称为甲氟磷酸，则“沙林”的化学名称为( )
A.甲氟磷酸异丙醚 B.甲氟磷酸异丙酯
C.甲基异丙基氟磷酸 D.甲氟异丙氧基磷酸
20.有机物丁香油酚结构简式为：其可能具有的性质是：
①能发生加成反应，②能使酸性高锰酸钾溶液褪色，③能发生取代反应，④能与三氯化铁发生显色反应，⑤能发生中和反应，⑥能发生消去反应
A.全部 B.仅①②③④ C.除⑥外都能 D.除④⑥外都能
21.有关专家指出，目前家庭装修中常用的板材、涂料、石材、布艺或多或少都存在毒性， 其毒性来源为( )
A.甲烷 B.甲酸 C.甲醇 D.甲醛
22.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念.在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应 物中原子全部为欲制得的产物，即原子利用率为100%.在用CH3C≡CH合成CH2＝C(CH3) COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有( )
A.CO和CH3OH B.CO2和H2O
C.H2和CO2 D.CH3OH和H2
23.稀土是我国的丰产元素，17种稀土元素性质非常接近，用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术.化合物A是其中一种，有机萃取试剂A的结构式如下：
据你所学的知识判断A属于( )
A.酸类 B.酯类 C.醛类 D.油脂类
24.1993年由中国学者和美国科学家共同合成了世界上最大的碳氢分子，其一个分子由1334 个碳原子和1146个氢原子构成.关于此物质，下列说法肯定错误的是( )
A.属烃类化合物 B.常温下是固态
C.可发生氧化、加成反应 D.具有类似金刚石的硬度
25.巴豆酸的结构简式为CH3—CH＝CH—COOH.现有①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④2-丙醇、⑤酸化的KMnO4溶液.试根据其结构特点，判断在一定条件与巴豆酸反应的物质的组合是( )
A.只有②④⑤ B.只有①③④ C.只有①②③④ D.①②③④⑤
(二)非选择题
1.有机环状化合物的结构简式可进一步简化，例如A式可简写为B式。C式是1990年公开报道的第1000万种新化合物，该化合物C中的碳原子数是 ，分子式是 。若D是C的同分异构体，但D属酚类化合物，而且结构中没有—CH3基团。请写出D可能的结构简式(任意一种，填入D方框中)。
2.结构中没有环状的烷烃又名开链烷烃，其分子式通式是CnH2n+2(n是正整数)。 若它分子中每减少2个碳氢键，必然同时会增加1个碳碳键。该碳碳键可能是重键(双键或三键)，也可能是连结成环状烃，都称为增加了1个不饱和度(用希腊字母Ω表示，又名“缺氢指数”)。例如若干烃类分子和烃基的不饱和度如下：
①CH3CH2CH3 Ω＝0； ②(CH3)2CH— Ω＝0；
③CH2CHCH2 Ω＝1；
④ Ω＝1； ⑤C8H15— Ω＝1；
⑥Ω＝2； ⑦ Ω＝2；
⑧CH3C≡CCH2C H＝CH2 Ω＝3；
⑨CH３(CH＝CH)3ＣＨ３ Ω＝3；
⑩? Ω＝4；11? Ω＝4；12C7H7—Ω＝4。
(1)请写出下列各烃分子的Ω。
(A) Ω＝
(B) Ω＝
(C) Ω＝
(2)请写出下列烃基的Ω。
(D)(两价基团)Ω＝
(E)(三价基团)Ω＝
(F)?C≡C?(两价基团)Ω＝
3.化学上拉席希法制备肼是将NaClO和NH3按物质的量1∶2混合，刚好反应生成NaCl、肼和水。肼是一种高能燃料。
(1)写出肼的化学式 ，推测其结构简式 。
(2)推测肼能否像氨一样和水形成水合物，如能形成水合物，写出反应的化学方程式。如不能形成水合物，说明理由： 。
4.4 mL O2和3 mL NxHy(已知x＜y)混合气体在120℃、1.01×106Pa点燃完全反应后恢复到原温度和压强时，测得反应后N2、O2、H2O(g)混合气体密度减小。试回答：
(1)写出反应的化学方程式： 。
(2)推算出NxHy的化学式 。
5.“汽车尾气污染”问题已备受世人的关注。汽车汽油(辛烷C8H18)引擎若采用电 火花去点燃汽缸中的燃料和空气混合物，汽缸内发生燃烧，燃烧是急速而猛烈的，温度很高。当活塞从汽缸里往外推出时，燃烧的气体跟着在不到百分之一秒的时间内受到膨胀和冷却，因此燃料必有一部分来不及燃烧或不完全氧化。
(1)根据你所学的知识写出汽缸内可能发生的反应的化学方程式。
(2)假设辛烷在汽缸内完全燃烧，则空气质量与辛烷质量之比x值是 。
(3)若空气质量与辛烷质量之比大于x值，则汽车尾气中有害气体含量较多的是 ；若空气质量与辛烷质量之比小于x值，则汽车尾气中有害气体含量较多的是 。
6.美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据 ：
地球的能量资源数据
太阳辐射能的几条主要去路 功 率
直接反射 52000×109kJ/s
以热能方式离开地球 81000×109kJ/s
水循环 40000×109kJ/s
大气流动 370×109kJ/s
光合作用 40×109kJ/s
请选用以上数据计算：
(1)地球对太阳能的利用率约为 。
(2)通过光合作用，每年有 kJ的太阳能转化为化学能(每年按365天计)。
(3)每年由绿色植物通过光合作用(6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 )为我们生存的环境除去二氧化碳的质量设为A。试根据能量关系列出A的计算式。
列式中缺少的数据用符号表示。
A＝ (kg)。
所缺数据的化学含义为 。
7.已知卤代烃和氢氧化钠的醇溶液共热可以得到烯烃。如CH3CH3Cl+NaOHCH2＝CH2+NaCl+H2O.现通过以下步骤由制取，其合成流程如下：
(卤代烃制取烯烃的反应属于消去反应)
(1)从左到右依次填写每步所属 的反应类型是(a.取代 b.加成 c.消去反应，只填字母) 。
(2)写出A→B反应所需的试剂和条件 。
(3)写出这两步反应的化学方程式 。
8.有机物A、B、C、中碳、氢、氧元素物质的量之比为1∶2∶1，它们都能发生银镜反应， 但都不能发生水解反应。B1、B2是B的同分异构体。又知：
A在常温下为气体，A+C6H5OHZ(高分子化合物)
B1在16.6℃以下凝为冰状晶体：B1+Na2CO3X+CO2；X+NaOHY(最简单的烃)
B2为无色液体，也能发生银镜反应。1 mol C完全燃烧需要3 mol氧气。试回答：
(1)B2的名称 ，A、B的结构简式：A 、B ；
(2)写出X→Y的化学方程式： ；
(3)C的结构简式 ，与C互为同分异构体，且属于乙酸酯类化合物的结构简式 ， 。
9.某有机物A的结构简式为：
(1)等量的该有机物分别与足量的Na、NaOH、新制Cu(OH)2充分反应时，理论上消耗三种物 质的物质的量之比为 。
(2)A在浓H2SO4作用下，若发生分子内脱水，所生成产物的结构简式为： 。
10.只含有C、H、O的有机物A和B，它们的最简式相同，但A的相对分子质量大于B，将1.50 g A或B完全燃烧后的气体依次通过无水氯化钙和碱石灰，测得分别增重0.90 g、2.20 g；若 A、B以等物质的量混合，取其2.25 g在127℃和1.01×105Pa时气化后体积为1.64L。求：( 1)A、B的最简式。(2)A、B的相对分子质量和分子式。



11.已知有机物A的结构式为，其化学式为 。
有机物B是萘的衍生物，且不含—CH3，B与A互为同分异构体，根据要求写出B可能的结构简式并完成下列两问：
(1)与醇能发生酯化反应的是 。
(2)与新制备氢氧化铜在一定条件下作用，产生红色沉淀的是 和 。
12.液晶是一类新型材料，MBBA是一种研究得较多的液晶化合物，它可以看作是由醛A和胺B 去水缩合的产物。
(1)对位上有—C4H9的苯胺可能有四个异构体，它们是：
、 。
(2)醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物，而且结构式中的苯环结构的异构体就有六个， 它们是：
、 。
13.已知HOOC(CH2)4COOH，CH3CH＝CH2CH3COOH+CO2，
CH2＝CH—CH＝CH2+CH2＝CH2
(1)分子式为C17H12的某烃氧化得
HOOC?CH?CH?CH2?COOH
│ │
CH CH
该烃的结构简式 。根据以上事实，可推测该二聚体的结构简式为： 。
(2)已知1，3-丁二烯聚合时，除生成高分子聚合物外，还有一种二聚体生成，且该二聚体发 生下列反应：a.加氢还原，生成乙基环己烷，b.加溴时可引入4个溴原子，c.氧化时可生成 ，同时，还应有一种气体生成，该气体是： 。根据以上事实，可推测该二聚体的结构简式为： 。
14.已知卤代烃R-X在NaOH水溶液中能发生如下反应：
R-X+NaHR-OH+NaX
现通过如下方法可合成分子量相等的两种有机物F和G。
请回答下列问题：
(1)有机物名称：C 、E 。
(2)上述反应①～⑥ ，属于加成反应的有 。
(3)F和G的相互关系属于 (填序号)
①同系物 ②同分异构体 ③同一物质 ④同一类物质
(4)A+EG的化学方程式为： 。
15.化合物A(C8H8O3)为无色液体难溶于水，有特殊香味，从A出发，可发生图示的一系列反应，图中的化合物A硝化时可生成四种一硝基取代物，化合物H的分子式为C6H6O，G能进行银镜反应。
回答下列问题：
A、E、K可能的结构简式
A ，E ，K 。
16.维纶的成分是聚乙烯醇缩甲醛。它可以由乙烯为原料进行合成，其主要步骤是由乙烯氧化和醋酸合成醋酸乙烯酯。化学方程式如下：
然后经加聚、水解、缩聚制得。请把下列各步变化中指定的有机产物的结构 简式填入空格内：
C4H6O2 (C4H6O2)n (C2H4O)n 维纶(C5H8O2)n
17.不饱和烃可发生催化氧化：
在上述条件下把n mol分子组成都为C5H10的不饱和烃氧化，可得0.4n mol酮和n mo l甲醛以及其他有机产物请填空：
(1)不饱和烃的混合物中，肯定存在的一种烃的结构简式是 ，该烃的物质的量分数 为 。
(2)氧化产物中，除甲醛外，还可能存在的其他有机产物的结构简式 。
(3)在生成高分子化合物
?CH2CH2CH2?CH?CH2?CH2CH＝CHCH2?n的三种单体中 ，可能属于上述不饱和烃混合物的
｜
CH3CHCH3
一种组分的结构简式为 。
18.将羧酸的碱金属盐溶液电解可得到烃类化合物。例如
2CH3COOK+2H2O
卤代轻具有下列性质：
R—Br+H2OR—OH+HBr
根据下列衍变关系回答有关问题：
ClCH2COOK(溶液)A混合物BCDE
(1)写出电极反应式：
阳极：
阴极：
(2)写出A→B的化学方程式：
(3)D和B在不同条件下反应，会生成三种不同的E，试写出它们的结构简式：
键状E：
环状E：
高分子E：
19.傅瑞德尔一克拉福茨反应是在苯环上引入烷基的反应：+CH3CH2Cl+HCl;乙苯还可发生下列反应：
+H2；又已知烯烃与HA加成时，氢原子总是加在含氢较多的不饱和碳上，即：R—CH＝CH2 +HAR—CH—CH3试以电石、 苯等为原料制备苯乙醇
｜
Ａ
()，写出各步反应的化学方程式：
(1) ； (2) ；
(3) ； (4) ；
(5) ； (6) ；
(7) 。
20.取3.320 g只含羧基，不含其他官能团的固态芳香族羧酸置于4L氧气中，经点燃，羧酸 完全燃烧。反应后气体体积增加0.224 L。将气体通过足量的固体Na2O2后，体积减小1. 792 L(所有体积均为标准状况下测定)。请回答：
(1)3.320 g该羧酸中C、H、O三元素的物质的量；
(2)写出该羧酸的最简式；
(3)写出符合以上条件的相对分子质量最小的芳香族羧酸的结构简式。




21.1 mol某饱和烃的含氧衍生物A与2 mol NaOH在一定条件下恰好完全反应，生成1 mol 钠 盐。A的相对分子质量不超过120，氧的质量分数不超过0.543。试回答以下问题：
(1)A的一个分子中至少有 个氧原子。
(2)A的分子式是 。
(3)A有 种可能的不同结构。其中能通过简单试管实验鉴别出来的是 。
(4)1 mol A与2 mol NaOH反应，生成1 mol钠盐外还可能生成 。(可填满也可不填满)。
22.由三种化合物组混合物X，组成它的三种化合物A、B、C互为同分异构体，经实验测得下 列结果：
(1)X在标准状况下的密度为2.679 g/L；
(2)把1.8g X完全燃烧得3.96g CO2和2.16g H2O，无其他燃烧产物；
(3)2.0g X与Na反应生成标准状况下的H2 149mL，此时C不反应而残留；
(4)取2.0g X用酸性KMnO4溶液氧化，其中A氧化的最终产物不与Na2CO3反应；B氧化的最终产物0.74 g,可与Na2CO3反应放出气体。
试确定A、B、C的结构简式及物质的量之比。




23.已知
有机玻璃可按下列路线合成：
F亦可由水煤气在高温、高压、催华剂存在下合成。试写出：
(1)天然气的主要成分和C的结构简式分别为 、 。
(2)E+FG的反应方程式为 。
(3)丙烯A和AB的反应类型分别属于 、 。
(4)G有机玻璃的反应方程式为： 。
24.石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧，常常产生CO，这也是常见的大气污染物之一。将某气态烃在5倍体积的纯氧中燃烧，产物通过足量Na2O2，并在电火花连续作用下充分反应，生成的气体体积缩小到燃烧产物体积的3/8(气体体积都在100℃以上，1.01×105Pa时测定)。
(1)试写出通式为CxHy的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式。
(2)若(1)反应中，生成m mol CO2，则当m＝2时该烃的分子式。
(3)若1 mol某气态烃在供氧不足时燃烧，产物在足量Na2O2和电火花连续作用下产生3 m olO2，且固体Na2O2增重范围为90 g≤ΔW≤118 g，求烃可能的分子式和燃烧产物CO 与CO2的物质的量之比，将结果填入下表。
烃的分子式 n(CO)∶n(CO2)

25.在国际环境问题中，一次性使用的聚苯乙烯材料所带来的“白色污染”问题甚为突出。 德国Danone公司开发出具有60天自行降解功能的绿色食品杯——聚乳酸(分子组成可表示为C 3nH4n+2O2n+1)包装材料。
(1)聚苯乙烯为什么会造成“白色污染 ” 。
(2)乳酸可以从甜菜发酵的糖液中提取，然后通过 反应生成聚乳酸。合成聚乳酸的 化学方程式为 。
(3)聚乳酸的降解可分为两个阶段，首先是化学水解成乳酸单体，然后乳酸单体在微生物的 作用下分解，生成二氧化碳和水。聚乳酸自行降解的两步反应的方程式为 。(经测定，聚乳酸材料分子结构中含支链)
26.(1)人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能。捕获太阳能的生物主要为绿色植物。绿 色植物能够通过光合作用把太阳能转变为化学能。写出光合反应的化学方程式： 。
(2)煤、石油、天然气等能源以热的形式供给人们需要的能量，试以它们各自的主要成分C、 CnH2n+2和CH4为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式：
(3)大气中二氧化碳的增多会造成温室效应。指出煤、石油、天然气这三种物质在质量相同时，哪一种燃料对环境造成负面影响最小

27.1976年P.Inoue报道用Pd-磷化物催化二氧化碳和丁二烯的反应，可得的产物之一是：
若有机物乙与甲互为同分异构体，乙能与FeCl3溶液作用显紫色，且分子结构中不存在甲 基，乙与适量新Cu(OH)2的悬浊液在加热的条件下，反应可产生砖红色的沉淀，则：
(1)有机物甲的分子式为 .
(2)在一定条件下，能跟1 mol乙起加成反应的H2的最大用量为 mol.
(30若常温下与1 mol乙起取代反应需消耗Br2的最大用量为2mol,写出有机物乙可能的结构 简式 .
28.已知丙二酸(HOOC—CH2—COOH)用P2O5脱水得到的主要产物的分子式是C3O2，它跟水加成仍得丙二酸.C3O2是一种非常“活泼”的化合物，除能跟水加成生成丙二酸外，还能跟NH3、HCl、ROH(R为链烃基)等发生加成反应.例如C3O2跟NH3加成：C3O2+2NH3CONH2
｜
CH2
｜
CONH2
试写出：
(1)C3O2的结构简式：
(2)C3O2分别跟HCl、CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式： ，
.
29.下面是某研制人员为合成药物苯氟布洛芬所设计的线路.
回答下列问题：
(1)苯氟布洛芬的分子式为 .
(2)物质A、B的结构简式分别为 ， .
(3)反应①～④中属于取代反应的是 (填反应代号).
(4)写出反应③的化学方程式(有机物写结构简式)： .
30.乙酸跟乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生的酯化反应(反应A)，其逆反应是水解反 应(反应B)。反应可能经历了中间体(Ｉ)这一步。
(Ⅰ)
(1)如果将反应按加成、消去、取代反应分类，则A～F6个反应中(将字母代号填入下列空格 中)，属于取代反应的是 ；属于加成反应的是 ；属于消去应的是 。
(2)如果使原料C2H5OH，用18O标记，则生成物乙酸乙酯中是否有18O 如果使原料中羰基()
或羟基中的氧原子用18O标记，则生成物H2O中氧原子是否有18O 试简述你作此判断的理由。

(3)在画有圈号的3个碳原子中，哪一个(或哪些)碳原子的立体形象更接近甲烷分子中的碳原 子 试述其理由。
31.紫杉醇是一种新型搞癌药，其分子式为C47H51NO14，它是由如下的A酸和B醇生成的一种酯。
A.
(1)A可以在无机酸催化下水解，其反应方程式是
(2)A水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在(填希腊字母) 。
(3)写出ROH的分子式 位。
32.维生素C是一种水溶性维生互(呈酸性)，分子式为C6H8O6，人体缺乏这种维生素能 患坏血症，所以维生素C人称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化，加热易变质。在新 鲜的水果、蔬菜中都富含维生素C，新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg·L－1左右。
校外活动小组测定某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量，下面是测定实验分析报告。请填 写有关空白：
(1)测定目的：测定某品牌软包装橙汁中维生素C的含量
(2)测定原理：C6H8O6+I2C6H6O6+2H＋2I－
(3)实验用品及试剂：①仪器和用品(略)
②试剂：7.5×10－3mol·L－1标准碘溶液，指示剂 (填名称)，蒸馏水等。
(4)实验过程：
①洗涤检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装，用 (填仪器名称)向锥形瓶移入20.00mL待测 橙汁，滴入2滴指示剂。
③左手控制滴定管的 (填部位)，右手摇动锥形瓶，眼睛注视 直到滴定终点，滴定点的现象是 。
33.下面是一个四肽，它可以看做是4个氨基酸缩合掉3水分子而得。
式中，R、R′、R″、可能是相同的或不同的烃基，或有取代基的烃基。
称为肽键。今有一个“多肽”，其分子式是C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：
谷氨酸
C9H11NO2、C5H9NO4
问：(1)这个“多肽”是几肽
(2)该多肽水解后，有几个苯丙氨酸





参考答案

(一)选择题
1.D 2.C 3.C 4.D 5.C 6.D 7.B、C 8.B 9.C 10.A 11.B 12.C、D 13.C、D 14 .B、C 15.B 16.D 17.D 18.D 19.B 20.C 21.A 22.A、B 23.B 24.D 25.D
(二)非选择题
1.答案为
2.(1)(A)4 (B)7 (C)5 (2)(D)4 (E)4 (F)2
3.(1)N2H4，
(2)H2N-NH2+H2OH2N-NH2·H2O
H2N-NH2·H2O+H2OH2O·H2N-NH2·H2O
4.(1)NxHy+O2N2+H2O (2)N2H4
5.(1)略 (2)14.7 (3)NOx(或NO、NO2)、CO.
6.(1)23.3% (2)1.26×1018kJ (3)A＝［×6×44g/mol］÷1000或A＝ Q为每生成1 mol葡萄糖所需要吸收的能量(或：每消耗6 mol CO2所需吸收的能量)
7.(1)b、c、b、c、b (2)NaOH—CH3CH2OH溶液、加热
(3)
8.(1)甲酸甲酯，HCHO，
(2)CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH3↑
(3)(或 ，
9.(1)3∶2∶3 (2)
10.(1)CH2O (2)30，60；CH2O，C2H4O2
14.(1)乙二醇，乙二酸
(2)①，②，④ (3)②，④
(4)
17.(1) 40%
(2)CH3CH2CH2CHO，(CH3)2CHCHO，
(3)CH2＝CHCH(CH3)2
18.(1)2ClCH2COO―－2eClCH2CH2Cl+2CO2
2H2O+2eH2+2OH－
(2)
(3)
? ?n
19.(1)CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
(2)CH≡CH+H2CH2＝CH2
(3)CH2＝CH2+HClCH3CH2Cl
20.(1)n(C)＝0.160(mol) n(H)＝0.120(mol) n(O)＝0.08(mol)
(2)最简式为C4H3O2.
(3)
21.(1)4 (2)C4H6O4 (3)5，
(4)CH3OH， C2H5OH，H2O
22.A：CH—CH3—CH3，B：CH2—CH3—CH2OH，C：CH3CH2—O—CH3；A∶B∶C＝1∶3∶6
｜
　　　　　OH
　　　　　 　O
‖
23.(1)CH4，CH3—C—CH3
(2)CH2＝C—COOH+CH3OHCH2＝C—COOCH3+2H2O
｜　　　　　　　　　　　｜
CH3 CH3
(3)加成，取代
　　　　　　　　　　　　　　　COOCH3
　　　　　　　　　　　　　　　｜
(4)nCH2＝C－COOCH3?CH2—C?n
｜　　　　　　　　　　｜
CH3 　　　　　　　　　CH3
24.(1)CxHy+()O2mCO2+H2O+(x-m)CO (2)C4H8
(3)
分子式 n(CO)∶n(CO2)
C3H8 1∶2
C4H6 1∶3
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　O
‖
25.(1)(略) (2)缩聚nCH3　—CH—COOHH?O—CH—C?n—OH+(n-1)H2O
　　　　　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　｜
OH OH
O
‖
(3)H?O—CH—C?nOH+(n-1)H2OnCH3—CH—COOH
　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　｜
OH 　　　　 OH

26.(1)6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
(2)C+O2＝CO2
CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
CH4+2O2＝CO2+2H2O
CH4产生的CO2最小，对环境负面影响最小
27.(1)C9H10O2 (2)4
28.(1)O＝C＝C＝C＝O
O O
‖ ‖
(2)C3O2+2HClCl—C—CH2—C—Cl]
O O
‖ ‖
C3O2+2C2H5OHC2H5—C—CH2—C—OCH2
29.(1)C15H13O2F(或C15H13FO2)
30.(1)A，B；C，F；D，E (2)都有18O标记。因为反应中间体在消去一分子H2O 时，有两种可能，而乙氧基(OC2H5)是保留的。
(3)(或答中间体) ，因为这个碳原子连有4个原子团。
31.(1)C6H5—CH—NH—CO—C6H5+H2OC6H5—CH—NH2+C6H5COOH
｜ ｜
HO—CH—COOH HO—CH—COOH
(2)α (3)C31H38O11
32.(1)0.125；0.30；0.100；5：12：4
(2)可以；因为该最简式中H原子个数已经饱和，所以最简式即分子式C5H12O4
(3)C(CH2OH)4
33.(1)十肽 (2)4个谷氨酸 (3)3个苯丙氨酸

考点23氮和磷
1．复习重点
1． 氮族元素性质的相似性和递变规律；
2． 氮气的分子结构及其化学性质；
3． 磷的两种同素异形体的有关性质。
2．难点聚焦
1．知识要点：
1． 氮族元素
1．氮族元素的原子结构与性质
（1）周期表中的位置：
第VA族（N、P、As、Sb、Bi）
（2）原子结构：
相同点：最外层电子数相同（5e－）
不同点：电子层数不同，原子半半径依次增大
（3）主要性质：
①相似性：a、最高价态为＋5，负价为－3，能形成氢化物RH3，Sb、Bi无负价；最高价氧化对应水化物HRO3或H3RO4 呈酸性。
②递变性：（按原子序数增大顺序）：a、原子半径由小到大；b、氢化物的稳定性由强到弱；c、最高价含氧酸的酸性由强到弱；d、非金属性由强到弱，且比同周期卤族元素、氧族元素弱，金属性渐强。
2．氮气的性质
（1）氮气的物理性质：无色无味，不溶于水比空气略轻的气体。
（2）氮气的化学性质：
分子中N≡N非常牢固，通常情况下不易与其他物质反应。
N2 与氢气反应生成NH3（高温高压铁触媒）
与氧气在放电条件下生成NO
与活泼金属反应 3Mg+N2 Mg3N2
(3)氮气的用途：
工业上合成氨制硝酸；用作保护气，用于：焊接金属、填充灯泡、保鲜食品；医学上用于冷冻麻醉；高科技中用液氮制造低温环境等。
3．磷的同素异形体：白磷和红磷
名称 白磷 红磷
分子结构 分子式P4、正四面体型、键角60° 分子晶体、结构复杂
颜色状态 白色或黄色固体 暗红色粉末或固体
溶解性 不溶于水，易溶于CS2 不溶于水，不溶于CS2
毒性 剧毒 无毒
着火点 40℃ 240℃
保存方法 保存在水中 密封
相互转化
4．磷及其化合物的性质
（1）磷单质的化学性质和用途
4P+5O2 2P2O5
2P＋3Cl2 2PCl3（l）
2P＋3Cl2 2PCl5（s）
用途：制高纯度磷酸、红磷用于制农药、安全火柴、白磷制造燃烧弹和烟幕弹。
（2）磷的化合物
①P2O5：极易溶于水，是较好的干燥剂（吸湿性很强）能与水作用：
P2O5+H2O（冷）=2HPO3（剧毒）
P2O5+3H2O（热）=2H3PO4（无毒）
②H3PO4：无色晶体，与水任意比例互溶，有吸湿性，可作干燥剂，属非氧化性酸，沸点高。
化学性质：具有酸的通性，是三元中强酸，是一种高沸点酸。能与碱中和、与NaBr、NaI作用。
③磷酸盐：
溶解性：磷酸二氢盐均易溶于水，溶液呈酸性；磷酸盐和磷酸一氢盐除钾、钠、铵盐外不溶于水。
相互转化：
磷酸盐 磷酸一氢盐 磷酸二氢盐
2．原理、规律、疑难剖析：
1．氮族元素最外层电子都是5个，主要显+5、+3、－3价。本族元素形成的+3、－3价化合物中其原子已达到稳定结构，如NH3、PCl3、BiCl3、Mg3N2。
2．在氮族元素中氮和其它元素比较，有很大的特殊性，它的主要化合价有－3、+1、+2、+3、+4、+5等多种氮元素能以不同的价态与氧结合，可以形成多种氧化物：N2O、NO、N2O3、N2O4、NO2、N2O5。在这些氧化物中NO2和N2O4可以通过非氧化还原反应相互转化：2NO2 N2O4。
有关氮的氧化物知识应注意：
①NO是一种无色无味气体，能与人血液中的血红蛋白结合而使人中毒。接触空气后立即被氧化为NO2而变红棕色，收集NO气体必须用排水集气法。实验室中制NO气体是铜与硝酸反应：
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
NO在神经信号传递、血压生理调控、血流量控制、免疫调节、抵抗感染等方面起到了重要作用，被称为“明星分子”或“信使分子”（2004年高考理综27小题）。
②NO2是一种红棕色、具有剌激性气味、有毒的气体。它与水反应，而易溶于水：
3NO2+2H2O=2HNO3+NO↑
在反应中NO2既是氧化剂又是还原剂。
在NO2中，因N的价态较高，它的氧化性较强，NO2能氧化SO2、KI等物质：
NO2+SO2=SO3+H2O
NO2+2KI=2KNO2+I2（NO2能使湿润的淀粉KI试纸为蓝）
③ 隐含反应2NO2 N2O4的应用：
在实验测定NO2、N2O4的相对分子质量、比较相同条件下相同物质的量的气体体积大小，以及涉及到NO2气体的颜色深浅、压强、密度等方面时要考虑此反应。
3．磷酸与碱反应的规律：
=1∶1时生成NaH2PO4
=1∶2时生成Na2HPO4
=1∶3时生成Na3PO4
介于1∶1和1∶2之间，则生成
NaH2PO4和Na2HPO4的混合物
介于1∶2和1∶3之间，则生成Na2HPO4和Na3PO4的混合物。
3．例题精讲
有关NO、NO2、O 2的混合气体和水反应的计算
基本反应 ： 2NO+O2=2NO2------------------（1）
3NO2+H2O=2H2NO3+NO------（2）
1、NO（N2）、NO2混合气体与水反应
例1． 将20ml充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积变为10ml，求原混合气体中NO和NO2 各占多少毫升？
解析：NO不与水反应，NO2与水反应时每一体积的NO2会生成1/3体积的NO ，所以剩余的气体为未参加反应的NO 和生成的NO
解法一：设原混合气体中含NO2 xml ，
则含NO（20-x）ml
3NO2+H2O=2H2NO3+NO
3 1
x y
3/x=1/y解之得：y=x/3
由题意得：（20-x）+x/3=10 解得x=15ml
则原NO的体积 20-15=5ml
答：（略）
解法二： （差量法）设原混合气体中含NO2气体xml
3NO2+H2O=2H2NO3+NO △V
3 （3-1）
x (20-10)
3/x=(3-1)/(20-10) 解得 x=15ml
答：（略）
2、NO2和O2 的混合气体与水的反应
关系式：4NO2+O2+H2O=4HNO3
将（2）×2-（1）得到，目的：消去中间产物NO）
讨论如下：
NO2与O2的体积比 发生的化学反应 剩余气体
=4:1 4NO2+O2+H2O=4HNO3 无
<4:1 4NO2+O2+H2O=4HNO3 O2
>4:1 4NO2+O2+H2O=4HNO33NO2+H2O=2H2NO3+NO NO
例2.将充满NO2和O2的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少？
解析：NO2和O2的体积比不等于4:1，则需讨论NO2和O2分别过量时的两种情况
设混合气体的体积为1，混合气体中NO2的体积为x，则O2为(1- x)
（1）假定原混合气体中V（NO2）：（O2）<4：1
4NO2+O2+H2O=4HNO3
4 1
x y
4/x=1/y 解得y=x/4
剩余的O2：（1-x）-x/4=1/2 解得x=2/5
V（NO2）:V（O2）=2/5:(1-2/5)=2:3
(2) 假定原混合气体中V（NO2）:V（O2）>4:1
4NO2+O2+H2O=4HNO3
4 1
y (1-x)
4/ y =1/(1-x) 解得：y=4(1-x)
暂时剩余NO2：1-[4(1-x)+(1-x)]=5x-4
由反应式：3NO2+H2O=2H2NO3+NO可知
最后剩余NO ：（5x-4）/3
由（5x-4）/3=1/2得 x=11/10(不合题意，舍去)
小结： NO2和O2的混合气体与水反应时，当剩余气体的体积大于原混合气体体积的1/3时，只有一个条件：V（NO2）:V（O2）>4:1（此结论由同学们自行证明）
3、NO与O2分别通入水中
关系式：4NO+3O2+H2O=4HNO3
讨论如下：
NO与O2的体积比 发生的化学反应 剩余气体
=4:3 4NO+3O2+H2O=4HNO3 无
<4:3 4NO+3O2+H2O=4HNO3 O2
>4:3 4NO+3O2+H2O=4HNO3 NO
例3.一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛有水的水槽中，充分反应后剩余气体的体积与原混合气体的体积之比是多少？
解析： 因为混合气体中NO和O2的体积比<4:3，则剩余气体为O2
设混合气体中NO 的体积为x，则O2的体积也为x
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4 3
x y
4/ x =3 / y 解得：y=3x/4
剩余的O2为x-3x/4=x/4
它与原混合气体的体积比为x/4:2x=1:8
4、NO2、NO、O2的混合气体与水反应
关系式： V（O2）= V（NO2）/4+ 3V（NO）/4
特例，当V（NO）: V（NO2）::V（O2）=1:1:1时，混合气体全部与水反应，无气体剩余。
例4.常温下盛有10mlNO2和10mlNO组成的混合气体的大试管倒立于水中，当缓缓通入O2一段时间后，试管内残留2ml气体，则通入O2体积可能为多少毫升
解析：残留2ml气体可能是NO也有可能是O2，应予以讨论
（1）若残留气体是NO ，则转化为HNO3的NO为10ml-2ml=8ml
则：4NO2+O2+H2O=4HNO3
4 1
10ml y
4 /10ml =1/ y 解得：y=2.5ml
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4 3
8ml x
4/8ml =3/ x 解得：x=6ml
共耗氧气V（O2）=2.5ml+6ml=8.5ml
(2)若残留气体2ml是O2，则：
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4 3
10ml z
4/10ml =3/ z 解和z=7.5ml
故通入 V（O2）=2.5+7.5+2=12ml
答：（略）
例5．（2001春季北京、内蒙、安徽高考）关于非金属N、O、Cl、P的叙述，正确的是（ ）
A．在通常情况下其单质均为气体
B． 其单质均由双原子分子组成
C． 都属于主族元素
D． 每种元素公生成一种氢化物
解析：N、O、Cl通常情况下单质为气体，且为双原子分子，而P不是，白磷为P4分子，其中N的氢化物有NH3、N2H4等，O的氧化物有H2O、H2O2，所以A、B、D选项均不正确。正确答案为C。
例6．氮气与其他单质化合一般需要高温，有时还需高压等条件，但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂，这是因为（ ）
①此反应可能是吸热反应
②此反应可能是放热反应
③此反应可能是氮分子不必先分解成为原子④此反应前可能氮分子先分解成为原子
A．①② B．②④ C．②③ D．①④
解析：氮分子中存在N≡N，键能很大，非常
牢固，通常情况下很难断裂N≡N键成为氮原子与其他物质反应，如果氮分子能与这种物质容易反应，只可能是氮分子不必先分解为氮原子这种情况；另外化学反应中放热反应一般比较容易发生。综上所述正确选项应为C选项。
例7．（2002年南京市模拟题）工业废气的氮
氧化物（如NO、NO2等，用通式NOx表示）是主要的大气污染物之一。为了保护环境，工业上常通入氨气与之发生如下反应：
NOx+NH3 N2+H2O
有关此反应，下列说法中错误的是（ ）
A．N2既是氧化产物又是还原产物
B． 当x=1时，每生成2.5mol N2，被氧化的
气体有3mol
C．当x=2时，有1mol气体被还原，转移电子4mol
D．反应通式配平表示为：
6 NOx +4x NH3 = （3+2x）N2+6x H2O
解析：分析平配平方程式得到A、D选项均正确，将x=1代入6 NOx +4x NH3 = （3+2x）N2+6x H2O中得到6NO+4NH3=5 N2+6H2O 分析可知：每生成5mol，被氧化的气体有4mol（被氧化的气体为NH3），则每生成2.5mol N2，被氧化的气体只有2mol。同理可推得C选项正确。所以，答案应为选项B。
例8．（1994·全国·17）已知磷酸分子
（ ）中的三个氢原子都可以跟重
水分子（D2O）中的D原子发生氢交换。又知次磷酸（H3PO2）也可以跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠（NaH2PO2）却不能再跟D2O发生氢交换。由此可推断H3PO2的分子结构是（ ）
A.
C.
解析：题中所给磷酸分子的结构式是给的一个信息：含氧酸中只有与O原子直接结合的H原子才可能电离出H+，即题中所说的与D2O中的D原子发生氢交换。把信息迁移到H3PO2中，由于NaH2PO2不能与D2O进行氢交换，所以H3PO2只是一元酸，因而其结构式中只有一个—OH，再应用O原子只能有两个共价键的基础知识，就不难推出正确选项为B。
4．实战演练
1.（2001年全国高考题）有一种磷的结构式是 有关它的下列
叙述中不正确的是
A.它完全燃烧时的产物是P2O5
B.它不溶于水
C.它在常温下呈固态
D.它与白磷互为同分异构体
2.下列反应起了氮的固定作用的是
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B.NH3经催化氧化生成NO
C.NO与O2反应生成NO2
D.由NH3制碳铵和尿素
3.关于氮族元素的性质，下列推断错误的是
A.最高价氧化物为R2O5，其水化物化学式为HRO3或H3RO4
B.非金属性：磷＞砷，气态氢化物的还原性：PH3＞AsH3
C.最高价含氧酸的酸性：硒酸＞砷酸＞锗酸
D.所形成的氢化物中BiH3最不稳定
4.下列比较中正确的是
A.硝酸酸性比磷酸强
B.PH3的稳定性大于NH3
C.PH3的还原性大于NH3
D.氮气的化学性质比磷活泼
5.新电灯泡的玻璃柱上涂有一点暗红色物质，以除去灯泡内残留的氧，该物质是
A.Cu2O B.Fe2O3
C.红磷 D.铜粉
6.红磷和白磷在一定条件下可以相互转化，这一变化属于
A.物理变化 B.化学变化
C.氧化还原反应 D.分解反应
7.在两密闭容器中分别盛有31 g白磷和1 mol氧气，控制条件使其发生反应，容器甲：P4＋5O2===Ｐ4O10，容器乙：P4＋3O2===Ｐ4O6，经充分反应后，两容器中分别所得的P4O10和P4O6的物质的量的比为
A.5∶4 B.4∶5
C.4∶3 D.3∶5
8.将（NH4）2CO3加热全部气化后，将气体先通过Na2O2，固体质量增加x g，再通过浓H2SO4，溶液质量增加y g；若先通过浓H2SO4，溶液增重z g，再通过Na2O2,固体质量增加w g，则x、y、z、w的质量大小排列顺序正确的是
A.x＞y＞z＞w B.w＞z＞y＞x
C.y=z＞x=w D.z＞y＞x＞w
9.在一定温度和压强下，将一支容积为15 mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛水的水槽中，当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内的液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为
A.3.75 mL B.7.5 mL
C.8.75 mL D.10.5 mL
10.在下列反应中，氨作氧化剂的是
A.8NH3＋3Br2===6NH4Br＋N2
B.2NH3＋H2S===(NH4)2S
C.2NH3＋2Na===2NaNH2＋H2
D.NH3＋NaH===NaNH2＋H2
11.下列关于磷及其化合物的叙述不正确的是
A.红磷用于制造安全火柴、农药和燃烧弹
B.磷酸二氢盐都易溶于水
C.磷酸是三元酸，比硝酸的酸性强
D.P2O5溶于热水生成磷酸，溶于冷水生成偏磷酸
12.下列制氮气的方法中，不合理的是
A.分离液态空气
B.加热使NH3分解
C.将空气通过足量灼热的铜网
D.将空气通过加热的镁粉
13.把等质量的镁分别放在下列气体中完全燃烧：①纯O2中，②空气中，③CO2中，
④Cl2中，⑤N2中，得到固体物质的质量分别为：m1、m2、m3、m4、m5，其由大到小的关系正确的是
A.①②③⑤④ B.④③①②⑤
C.④③②①⑤ D.④①③②⑤
14.关于磷的下列叙述中，正确的是
①红磷没有毒性而白磷剧毒 ②白磷在空气中加热到260℃可转化为红磷 ③少量白磷保存于水中 ④红磷可升华，且转化为白磷时属化学变化 ⑤白磷和红磷都可溶于CS2
⑥白磷为非金属单质，其晶体为正四面体型的原子晶体
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.③⑤⑥
15.为了测知红磷在氯气中燃烧的产物，可以根据它的质量增加来确定。现有红磷31 g，在氯气中燃烧其质量增加150 g，由此可判断这个反应中，红磷燃烧的产物是
A.只有PCl3 B.只有PCl5
C. PCl3和PCl5 D.无法确定
二、非选择题（共55分）
16.(8分)第ⅤA族某元素的单质15.5 g在空气中充分燃烧生成最高价氧化物。其质量比原单质质量增加20 g。该元素是 ，此元素原子结构示意图为 。
17.(9分)雷雨时，从天空落下的雨水中常含有少量硝酸，其原因是(用化学方程式表示)：
①
②
③
18.(8分)实验室合成氨装置如下图。试回答：
装置甲的作用是：
①
②
从乙处导出的气体是 ，检验产物的简单化学方法是 。
19.(10分)如右所示A、B、C、D、E变化关系网，均省去了反应所需条件，
(1)如果A为气体单质，则：A ，B ，C ，D ，E 。
(2)如果A为固体单质，则：
A ，B ，C ，D ，E 。(均填分子式)
20.(11分)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气，反应式为：NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O，ΔH＜0，实验装置如下图所示，试回答：
(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是 (填写编号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(2)B部分的作用是 。
a.冷凝 b.冷却氮气 c.缓冲氮气流
(3)加热前必须进行的一个操作步骤是 ；加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是 。
(4)收集N2前，必须进行的操作步骤是(用文字说明) 。收集N2最适宜的方法是(填写编号) 。
a.用排气法收集在集气瓶中
b.用排水法收集在集气瓶中
c.直接收集在球胆或塑料袋中
21.（9分）实验室用稀硝酸与铜反应来制备NO气体，如果采用（Ⅰ)装置（烧瓶内加入稀硝酸和铜片，必要时可加热）。实验效果不十分理想，因为从观察到的现象不能有力证明反应产物是NO；有人设计了（Ⅱ)装置（橡皮塞下端连有铜丝圈），用来做该实验可以达到满意的效果。
（1）用Ⅰ装置做实验时，用排水法收集到的气体的颜色为 色；实验过程中由于观察到 现象，而不能有力证明反应产物是NO。
（2）用Ⅱ装置做实验时，将有关操作补充完全：
①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的B侧管口注入稀硝酸，一直注到 为止。
②关闭活塞，用酒精灯在U形管的A侧加热，当 时，立即撤去酒精灯。
（3）回答下列问题：
①反应在什么情况下可以自动停止？可在何处观察到无色的NO气体？
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开，可立即观察到哪些明显现象？
附参考答案
一、1.D?
2.解析：氮的固定是把单质氮转变成化合物的氮的过程。?
答案：A?
3.B 4.AC?
5.解析：反应消耗灯泡内少许氧气。?
答案：C?
6.B?
7.解析：依反应方程式进行过量与适量的判断后计算。?
答案：B?
8.D 9.C 10.CD 11.C 12.BD?
13.解析：用差量法求解比较方便，但注意2Mg+CO2===2MgO+C，固体物质是两部分。
答案：B?
14.C 15.C?
17.①N2＋O22NO
②2NO＋O2===2NO2?
③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO↑?
18.①干燥气体 ②使两种气体充分混合,并通过观察气泡以调节氢气、氮气流速 NH3及N2和H2的混合物 用湿润的红色石蕊试纸检验气体，试纸变蓝(或其他合理方法)?
19.(1)N2 NO2 NO NH3 HNO3?
(2)S SO3 SO2 H2S H2SO4?
20.(1)c (2)a (3)检查装置的气密性 本反应为放热反应 (4)将系统内空气排尽 c?
21.（1）无 烧瓶内有红棕色气体?
（2）①单孔塞下沿与液面间不留有空隙（无气泡存在） ②铜丝上有气泡产生?
（3）①当产生的NO气体将稀HNO3排入U型管B侧管内使铜丝网与稀HNO3脱离后反应会立即停止；在U型管A侧管中可观察到无色的NO气体。②U型管的B侧管中的稀HNO3又回到A侧管内，分液漏斗中有红棕色气体出现。
点燃
B.
D.考点29影响化学平衡的条件
1．复习重点
1．浓度,压强和温度等条件对化学平衡的影响.
2．平衡移动原理的应用.
2．难点聚焦
我们研究化学平衡的目的,不是要保持一个化学平衡不变.而是要研究如何利用外界条件的改变,去破坏化学平衡.使之向我们所希望的方向转变,去建立新的化学平衡.
化学平衡的移动:
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程就叫做化学平衡的移动.
(1) 浓度对化学平衡的影响:
做实验:2-3实验证明:
加入FeCl3或KSCN溶液后，试管中的红色加深了。
说明生成物的浓度增大了。
说明化学平衡向正反应的方向移动了。
无数实验证明：
增大任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。
增大任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
减小任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
减小任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。
(2) 压强对化学平衡的影响:
处于平衡状态的反应混合物里，无论是反应物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强的改变，就有可能使化学平衡移动。
如：
反应中，1体积氮气和3体积的氢气反应，生成了2体积的氨气。反应后，气体总体积减少了！
参见表2－3数据。
可知，对这种气体总体积减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。即：增大压强，平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。
气体总体积不变化，改变压强，化学平衡不移动！
如：
反应前后，气体物质总体积不变。
改变压强，平衡不移动！
(3) 温度对化学平衡的影响:
在吸热或放热的可逆反应中,反应混合物达平衡后,改变温度,也会使化学平衡移动.
在可逆反应中,正反应如果放热,则,逆反应必定吸热!反之亦然.
做实验2－4
由实验可知:
升高温度,(混合气体颜色加深,)平衡向吸热反应的方向移动.
降低温度,(混合气体颜色变浅,)平衡向放热反应的方向移动
(4) 催化剂对化学平衡的影响:
催化剂能同等程度的增加正反应速率和逆反应速率,即,催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成.即:催化剂不能使化学平衡移动!但催化剂可以改变达到化学平衡所需要的时间.
(5) 平衡移动原理:
即:勒夏特列原理:
如果改变影响平衡的一个条件,平衡就像削弱这种改变的方向移动.
3．例题精讲
化学平衡图像题的解法探讨
例1.可逆反应mA(固)+nB(气) eC(气)+fD(气)反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数(C)在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 （ ）
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动
C．化学方程式中，n＞e+f
D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
[解析] 从(1)图中应先判断出T1与T2温度的大小关系。在其他条件不变时，温度升高，反应速率变大，达到平衡时间越短。由此可知，T2＞T1。从图(1)分析可知温度较高时(C)变小，说明升高温度时，平衡向逆反应方向移动，所以该正反应是放热反应。B选项是正确的。
从(2)图中，应先判断出P1与P2大小关系。在其他条件不变情况下，压强越大，达到平衡的时间就越短，由此可知P2＞P1。从图中可知，压强增大时(C)变小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，逆反应方向是气体体积减小方向，即n＜e+f，C项错误。
由于使用催化剂，并不影响化学平衡的移动，A项错误。
在化学平衡中，增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动。因此D项错误。
[答案]B
[点评] 解答这类图象题时，必须要抓住纵坐标(变量)即C的体积分数与外界条件变化的关系，分析得出相应正确的结论。
例2.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强P与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是 （ ）
A．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＞P ΔH<0
B．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＞P ΔH>0
C．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＜P ΔH<0
D．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＜P ΔH>0
[解析] 本题考查根据温度、压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点。分析图象，可以分两个层次考虑:（如图将三条曲线分别标为①、②、③）。从①、②曲线可知，当压强相同（为P2）时，②先达平衡，说明T1＞T2 ；又因为T2低，B%大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从②、③曲线可知，当温度相同（为T1）时，②先达平衡，说明P2＞P1 ；又因为P2大，B%大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m＋n＜P。 综合以上分析结果：T1＞T2， P1＜P2，m＋n＜P，正反应为吸热反应。
[答案] D
[点评] 识别此题的图像，要从两点入手，其一，斜线的斜率大小与反应速率大小关联，由此可判断温度、压强的高低；其二，水平线的高低与B%大小相关联，由此可分析出平衡向那个方向移动。
例3 .在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 （ ）
A．反应的化学方程式为：2MN B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
[解析]本题以化学反应速率与化学平衡为素材，考核观察图象及其信息加工的能力。从图象可知，t1时，N的物质的量是6mol，M的物质的量是3mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的；同时也可得出反应的化学方程式为：2NM；t2时，正逆反应速率虽然相等，但尚未达到平衡，因为此时M、N的物质的量还在增大与减少，t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。
[答案] D
[点评] 主要考查化学反应速率、化学平衡等知识，已经抽象到没有具体的元素符号，并且以看图设置情境设问，因此对观察能力作了重点考查，思维能力要求也较高。图的横坐标是时间，绘出了t1、t2、t33个时刻。纵坐标既不是速率，也不是浓度，而是物质的量。仔细审视各时间段中物质的量的变化。
例4.反应 2X（气）＋ Y（气）2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。下述判正确的是 （ ）
A、T1＞T2，p1＜p2 B、T1＜T2，P1＞p2
C、T1＞T2，P1＞p2 D、T1＜T2，p1＜p2
[解析] 首先分析反应：这是一个气体的总物质的量减小（体积减小）、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物Z的物质的量n2大，平衡点高，即图示曲线T2、p1。再对比图示曲线T2、p2，温度相同，压强不同，平衡时n2不同（pl时的n2＞P2时的n2），由此分析p1＞p2，再从反应速率验证，T2、P1的曲线达平衡前斜率大（曲线陡）先到达平衡，也说明压强是 p1＞p2（增大反应压强可以增大反应速率）。然后比较曲线T2、p2与T1、p2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时n2大，平衡点高（曲线T2、p2），由此判断温度T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到达平衡，反应速率大，也证明T1＞T2。由此分析得出正确的判断是T1＞T2，p1＞p2，选项C的结论正确。
[答案] C
[方法点拨]
化学平衡图象问题的识别分析方法
化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确认识横、纵坐标的含义，根据图象中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置的上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律进行推理判断．但识图是关键，笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类：①时间（t）类，②压强（p）或温度（T）类．这两类的特征分别如下．
（一）、时间（t）类
1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为达到平衡所需时间，时间的长短可确定化学反应速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反应速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的高低和压强的大小．
2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反应处于平衡状态．
3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反应中，反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小．
（二）、压强（p）或温度（T）类
1．图象均为曲线．
2．曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至平衡状态．
3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小
等效平衡的探讨
1、定温、定容条件下的等效平衡　
例5：在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为wmol/L。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（　　）　
A、4molA+2molB 　
B、2molA+1molB+3molC+1molD
C、3molC+1molD+1molB 　
D、3molC+1molD 　
E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
［解析］
这是一道关于等效平衡的题，常用极端假设法分析。将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。则B组起始状态相当于4molA+2molB”，C组起始状态相当于“2molA+2molB”，E组起始状态相当于“2molA+1molB”。显然，A、B、C组的起始量与“2molA+1molB”　的起始量不同，均不能达到与其相同的平衡状态，而D、E组的起始量与“2molA+1molB”　的起始量相同，能达到与其相同的平衡状态。故正确答案为D、E。
答案：D E　
例6．在一定温度下，把2mol SO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO2+O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：
(1)若a=0，b=0，则c=____。
(2)若a=0.5mol，则b=____，c=____。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)____。
[解析] 对于本题来说，要达到同一平衡状态，其外界条件相同，就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系：
(1)若反应从正反应开始，必须是2molSO2，1molO2；
(2)若反应是从逆反应开始，必须是2molSO3；
(3)若反应是从正、逆反应两个方向开始，则把SO3看作是由SO2和O2转化而来的，把SO3的起始的量全部转化为SO2和O2，然后这部分物质的量再分别加上原有的SO2和O2的量，看看是否能达到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部转化为SO3，然后这部分物质的量再加上原有的SO3的量，看看是否能达到2molSO3。
[答案] (1) 2mol。(2) 0.25mol，1.5mol。(3) a+c=2，2b+c=2。
2、定温、定压条件下的等效平衡　
例7．在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%。则x、y的值分别为（　　　）　
A、x=3、y=1　　B、x=4、y=1 　C、x=5、y=1　　D、x=2、y=3　 E、x=10、y=2 　
解析：
该反应起始反应物的量比0.6:0.4=3:2符合化学方程式中反应物的系数比,若4LC、0.8LD恰好完全转化成A、B时，必须x:y=5:1，但此时x+y≠2+3，故在恒温恒压条件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合题意。若4LC、0.8LD不能恰好完全转化成A、B时，则不能达到与开始时等效的平衡状态。当x=5、y=1时，用极端假设法“4LC、0.8LD”可转化为“2.4LA、1.6LB”，反应物的起始量相当于“3LA、2LB”,与原起始量相同，能达到与开始时相同的平衡状态，故正确答案为C。　
3、定温、不定压、不定容条件下的等效平衡
例8．在一定温度下,将2molHI气体充入一容积可变的密闭容器中发生反应
HI(g) H2(g)+I2(g),反应达平衡后,H2的体积分数为m%。若其他条件不变,容器的容积变为原来的一半,平衡时H2的体积分数为????。　
解析：容器的容积变为原来的一半,体系的压强变为原来的2倍，由于反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，H2的体积分数仍为m%，各物质的浓度均为原来的2倍，反应速率加快。
答案：H2的体积分数为m%　
[ 方法提示]
1.等效平衡的含义：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。
在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分x的分数（体积、物质的量）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。
如：N2+3H22NH3在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态，各组分物质的量分别为如下所示。


B．a mol N2，b mol H2，c mol NH3
C．1 mol N2，3 mol H2，0 mol NH3
D．0 mol N2，0 mol H2，2 mol NH3
若A、B两容器T、p相同，则A、B两平衡互为等效平衡。
若C、D两容器T、V相同，则C、D两平衡互为同一平衡。
2.建立等效平衡的条件
（1）．恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。
此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。如：
N2＋3H22NH3


则①②③为具有相同的物料关系。
（2）．在恒温恒压下，对于同一可逆反应，若两初始状态具有相当的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。
此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。
例如：N2O（g）＋2O2（g）N2O5（g）


①中n（N2O）∶n（O2）=2∶3
②中n（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3
③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3
则①②③的量相当。
由此可知：化学平衡的建立，仅仅与反应条件有关，而与化学平衡的建立的过程无关，这就是说，对同一个可逆反应，在同样的条件下，无论反应是从正反应开始，或是从逆反应开始，或是从两个方向同时开始(即既有反应物转化为生成物，同时也有生成物转化为反应物)，最终都能达到完全相同的平衡状态，也就是平衡体系中各物质的质量分数(气体的体积分数)各保持一定而不变。
　　 对于一般可逆反应，在定温、定容条件下，只改变起始加入情况，只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等同（也等效）。对于反应前后气体体积不变的可逆反应，在定温、定容或定温、定压条件下，只改变起始时加入情况，只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效（不一定等同）。
例5． 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应： N2＋3H22NH3 已知加入1 mol N2、4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。


解析：由题意知②与①的平衡状态互为等效平衡，②中平衡时NH3的物质的量为①的一半，设①达到平衡的过程如下图。
设想我们可以用隔板将①中平衡状态均分为A、B两部分，那么A（B）与整体当然处于等效平衡且A（B）中NH3的量为0.5a mol，所以我们可认为A（B）部分为②的平衡态，那么达到B平衡态的初始状态当然也为达到①平衡态的初始状态的一半，即可用下图表示：
即达到②的平衡的初始的物质的量为：
n（N2）=0.5mol、n（H2）=2mol、n（NH3）=0 mol
而经过等量互换，当n（NH3）＝1mol时，
n（N2）=0mol n（H2）=1.5mol
同理知①为③这个整体的2／3，故③达到平衡时n（NH3）=


同理，设始态NH3为x，平衡时NH3为y，则


得x=2（g-4m） y=（g-3m）a
[点拨]
这类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相对应的平衡态也就符合局部与整体的关系。反之亦然。
4．实战演练
（一）选择题
1.对于反应A(s)+2B(g)3C(g)；△H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是 （ ）
A．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3
D．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3
2. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g)； △H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是 （ ）
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
3.右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是 （ ）
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．增大体积
4.反应达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。有下列判断：（1）该反应是放热反应； （2）该反应是吸热反应； 3）a>b； （4）aA. （1）（3） B. （1）（4） C. （2）（3） D. （2）（4）
（二）填空题
1.加入0.1mol粉末于50mL的中（密度）在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示：
（1）实验时放出的气体总体积是 。
（2）反应放出—半气体所需时间是 。
（3）反应放出气体所需的时间约为 。
（4）A、B、C、D各点批反应速率快慢的顺序是 。
（5）解释上述A、B、C、D快慢的原因是 。
2.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。
（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度： ；
（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（3）若在反应开始时加入催化剂
（其他条件都不变），请在图上用虚线
画出加化剂后的反应进程曲线。
3.有mA(g)＋nB(g)3C(g)平衡体系，在不同条件下，反应混合物中A、B、C的体积分数和时间t的关系如图所示：
（1）若图A的a和b两条曲线分别表示有无催化剂的情形，曲线 表示有催化剂的情形。
（2）若图B中c、d两条曲线分别表示不同温度的情形，则曲线 表示高温时的情形。
（3）若图C中e、f表示不同压强时的情形，则曲线 表示压强较大时的情形，方程式中A、B两种物质的系数m、n分别为 、 。
4.（1）一定温度下，容器内某一化学反应中M、N
的物质的量随反应时间的变化的曲线如右图，则此反应的化学方程式为 ；此反应达到平衡时反应物的转化率 。
(2)在10℃和2×105pa的条件下，反应：aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强（温度维持不变），表中列出不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度。（已知反应过程中未出现物态变化。）
压强/pa 2×105 4×105
D的浓度（mol/L） 0.7 1.5
则压强由2×105增大到4×105时，平衡向 方向移动（填“正”或“逆”）。a与（d+e）的关系是：a (d+e)。（填“大于”、“小于”或“等于”。）
参考答案
（一）选择题
1. A 2. A 3. C 4. D
（二）填空题
1.（1）60mL （2）1min （3）2min （4）
（5）随反应进行，的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。（上述（1）—（4）可根据图象所示找出解答依据）
2.．（1）5.5×10-4mol/L-s（注：不写单位扣分）（2）图中实践 （3）图中虚线
3.（1）b (2)d (3)f 1 1
4．(1)2NM、75％ (2)正，大于
（一）选择题
1. 在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应
2A（g）+B（g）xC（g）,　 达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为 （ 　　）　
A、1 B、 2　　　　　　C、3　　　　　　　　D、4 　
2可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1mol C，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是 （ ）
A．m>n B．m3.在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应：
2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为 （ ）
A．只能为2 B．只能为3
C．可能为2，也可能为3 D．无法确定
4.体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为 （ ）
A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断
5.在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是 （ ）
A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡后N2的浓度：乙＞甲
C．H2的转化率：乙＞甲 D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲
（二）填空题
1.在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g) C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为　　 ，C的体积分数为 。　　　
欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入恒容容器中，对于可逆反应2.2SO2（气）＋O2（气） 2SO3（气），SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80％。若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量应是_________________，SO3的转化率是______________。
3.某温度下，在1L的密闭容器中加入1mol N2、3mol H2，使反应N2+3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6 mol、1.8 mol、0.8 mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6 mol、1.8mol、0.8 mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：
（1）若X=0，Y=0，则Z=______。
（2）若X=0.75，则Y=______，Z=______。
（3）若X=0.45，则Y=______，Z=______。
（4）X、Y、Z应满足的一般条件是（用含X、Y、Z的关系式表示）______。
4.甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入3mol N2和4mol H2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为amol。
（1）相同温度下，向乙中通入2molNH3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了____mol N2和____mol H2。
（2）相同温度下，若向乙中通入6mol N2和8mol H2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为b mol，则a∶b______1∶2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol，则a∶c_____1∶2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
参考答案：
（1） 选择题
1 .BC 2. C 3. C 4. B 5. D
（2） 填空题
1. （10V/7）L， C的体积分数为40%
2. 达到平衡时SO2的物质的量为4mol，SO3的物质的量为16mol，从逆反应开始SO3也应充入20mol，平衡时SO3应有16mol，所以SO3的转化率为20%
3. 1） X=0，Y=0，则 Z=2 mol
（2）X=0.75，则Y=2.25、Z＝0.5
（3）X＝0.45、Y=1.35、Z=1.1
（4）
4. (1）2mol N2和1mol H2。
（2）c＞2a， a∶c＜1∶2。
T2P2
T1P2
T1P1
①②③
B%
t
0考点37铁和铁的化合物
1．复习重点
1．铁单质的化学性质
2．铁的重要化合物的氧化还原性；
3．Fe(Ⅱ）、Fe(Ⅲ)的相互转化是高考的热点。
2．难点聚焦
一、铁的结构和性质
1. 铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。
原子结构示意图：
主要化合价：+2，+3
2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。
3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。
①跟非金属反应： 点燃 点燃 △
3Fe+2O2 == Fe3O4 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Fe+S= FeS
Fe+I2= FeI2
②跟水反应： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2↑
③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+)
④与部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+
3.生铁与钢的比较
铁的合金 生铁 钢
含碳量 2%～4.3% 0.03%～2%
其它杂质 含硅、锰、硫、磷较多 含硅、锰少量，硫和磷几乎没有
机械性能 硬而脆、无韧性 硬而韧、有弹性
机械加工 可铸不可锻 可铸、可锻、可压延
4.炼铁和炼钢的比较?
炼铁 炼钢
原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 生铁、空气（或纯氧、氧化铁）、生石灰、脱氧剂
化学原理 在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来 在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它氧化为气体或炉清除去
主要反应 ①还原剂的生成C+O2CO2CO2+C2CO②铁的还原Fe2O3+3CO2Fe+3CO2③炉渣的生成CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3 ①氧化：2Fe+O22FeOFeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeOFe+CO②造渣：生成的硅锰氧化物得铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。③脱氧，并调整Mn、Si含量2FeO+Si2Fe+SiO2
主要设备 高炉 转炉
1.过渡元素位于周期表中中部从ⅢB～ⅡB族十个纵行，分属于第四周期至第七周期。过渡元素都是金属，又叫过渡金属。
过渡金属的密度一般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。
过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。所以当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe2+；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe3+。这就是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的原因。则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。
例如：①铁在O2中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；②Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热；③Fe在Cl2中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，说明氧化性Cl2>S；④在高温时能与C、P、Si等化合。
2.铁的合金
一般地说，含碳量在2%～4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
一般地说，含碳量在0.03%～2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、
压延，也可以铸造。
钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。
3.炼铁
(1)反应原理：利用氧化——还原反应，在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)设备：高炉
(4)生产过程
①还原剂的生成
C+O2 CO2 CO2+C 2CO
②铁矿石还原成铁
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑
③除脉石、炉渣的形成
CaCO3CaO+CO2↑
SiO2+CaOCaSiO3
4.炼钢
(1)设备：氧气顶吹转炉
(2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。
(3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。
(4)炼钢时的主要反应：
①氧化剂的生成，热能的来源 2Fe+O22FeO
②降低碳的含量 C+FeOCO+Fe
③除去S、P等杂质
④加硅铁、锰铁、铝除剩余FeO——脱氧
2FeO+Si2Fe+SiO2
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物的比较
铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 铁红 磁性氧化铁
色、态 黑色粉末 黑色晶体 红棕色粉末
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 难溶于水
稳定性 不稳定性6FeO+O2=2Fe3O4 稳定 稳定
与酸的反应 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=2Fe3++ Fe2++4H2O
与CO的反应 FexOy+yCO=xFe+yCO2
制取 高温熔融，过量的铁与氧气反应2Fe+O2=2FeO Fe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧3Fe+2O2=Fe3O4
2.铁的氢氧化物的比较
Fe(OH)2 Fe(OH)3
物理性质 白色，难溶于水的固体 红褐色，难溶于水的固体
化学性质 （1）与非氧化性强酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O(2)与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O（3）空气中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 （1）与酸反应Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O（2）受热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
制备 ①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
1. Fe3O4是复杂的化合物，经研究证明，在Fe3O4晶体中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3价，可看成FeO·Fe2O3，实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。
2.Fe(OH)2和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而Fe(OH)2极不稳定，易被氧化成Fe(OH)3，反应现象是：白色→灰绿色→红褐色。
若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要创造以下条件：
（1）排除亚铁盐溶液里的Fe3+离子，以免Fe3+离子直接与OH-结合生成Fe(OH)3。
（2）尽量排除溶液中溶解的氧气（绝对排除是办不到的），以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。
反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止Fe3+离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀。
三、Fe、Fe2+和Fe3+之间相互转化及检验
从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）：
Fe
Cl2
CO Fe3+ CO O2
Zn Cu2+ H2 HNO3
I-、I2、S Al KMnO4
Cl2、O2、HNO3、KMnO4、H2O2
Fe2+ Fe、Cu、I-、S2-、H2S Fe3+
（溶液为绿色） （溶液为棕黄色）
1.学习铁及其化合物的性质要注意：
(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.
(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.
2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H+、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.
3.具体反应有：
（1）Fe2+→Fe3+
①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色）。
②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）
③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑
④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++4H2O+Mn2+
如在FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄。
⑤2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（2）Fe3+→Fe2+
①2Fe3++S2+=2Fe2++S,如在FeCl3溶液中滴加适量的Na2S溶液,溶液变浑浊，滤去沉淀则滤液为浅绿色；如加入过量的Na2S溶液，，则又有黑色沉淀生成（FeS），向Fe3+溶液中通入H2S气体的离子方程式为：2Fe2++H2S=2Fe3++2H++S↓。
②2Fe3++SO32－+2H2O=2Fe2++SO42-+2H+
③2Fe3++Fe=3Fe2+,在FeSO3溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+。
④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应。
⑤2Fe3++2I－=2Fe2++I2
4.Fe2+和Fe3+的检验
（1）Fe2+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。
方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
（2）Fe3+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色。
方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。
1.Fe2+和Fe3+的相互转化
Fe2+有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe3+：
MnO-4+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
H2O2+2Fe2++2H+=2F3++2H2O
在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe2+氧化：
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
在碱性溶液中，Fe2+的还原性更强，它能把NO-3和NO-2还原成NH3，能把Cu2+还原成金属铜.Fe3+具有氧化性，它能把I-氧化成I2：
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
在无线电工业上，常利用FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCl3是氧化剂.
Fe3+在酸性溶液中容易被H2S、SnCl2等还原成Fe2+：
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
2F3++Sn2+=2Fe2++Sn4+
Fe3+还能被金属铁还原：
2Fe3++Fe=3Fe2+
在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+.
2.Fe2+和Fe3+的颜色
Fe2+在水溶液中通常以水合离子［Fe(H2O)6］2+形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡：
［Fe(H2O)6］2++H2O［Fe(H2O)5OH］++H2O+
这个平衡的pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性.
Fe3+在酸性溶液中，通常以淡紫色的［Fe(H2O)6］3+形式存在.三氯化铁以及其他+3价铁盐溶于水后都发生显著的水解，实质是+3价水合铁离子的水解.只有在PH=0左右时，才有［Fe(H2O)6］3+存在(但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，影响淡紫色的观察).当PH为2～3时，水解趋势很明显.它们的水解平衡如下：
［Fe(H2O)6］3++H2O［Fe(H2O)5(OH)］2++H3O+
K=10-3.05
［Fe(H2O)5(OH)］2++H2O［Fe(H2O)4(OH)2］++H3O+
K=10-3.26
生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体：
2［Fe(H2O)6］3+ ［Fe2(H2O)8(OH) 2］4++2H3O+
K=10-2.91
二聚体是借OH-为桥把2个Fe3+连结起来形成的多核络离子.溶液的PH越高，水解聚合的倾向越大，最后逐渐形成胶体，析出红综色水合氧化铁沉淀。
3．例题精讲
例1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是 （ ）
A.只有Fe2+ B.只有Fe3+
C.有Fe2+和Cu2+ D.有Fe3+和Cu2+
思路与解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将Fe和Cu分别氧化成Fe3+和Cu2+，过量的铁又与Fe2+和Cu2+反应生成Fe2+和Cu，所以充分后，溶液中大量存在的金属阳离子为Fe2+，故选A。
例2.将6g纯铁粉加入200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中充分反应后得到200mL0.5mol/L的FeSO4溶液和5.2g固体，求：
（1）反应后生成铜多少克？
（2）加入铁粉前Fe2(SO4)3物质的量浓度。
[思路]：在Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中投入铁粉后，Fe3+和Cu2+均可与铁发生反应，但由于氧化性Fe3+>Cu2+，所以Fe应首先还原Fe3+，即首先发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，但不可以只发生此反应，原因有二：第一是若只发生此反应则说明铁粉较少，已完全反应无剩余，则不可能有5.2g不溶物；第二，若只发生此反应可依此反应计算出生成的FeSO4为（6g÷56g/mol）×3=0.32mol>0.1mol。通过以上分析，可以看出，Fe在把全部的Fe3+还原后，不发生了还原Cu2+的反应，此时的Fe是否有剩余呢？也就是余5.2g固体中肯定有Cu，是否含Fe呢？这就是此题的关键所在，需通过计算推导确定。
[解析]：发生反应的化学方程式为：
①Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 ②Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
两个反应共生成FeSO4为：0.2L×0.5mol/L=0.1mol
观察两个反应不难发现，若生成同样的FeSO4，②式消耗的铁更多。假设0.1molFeSO4全部为②式产生，则此时消耗的铁将达最大量为a。
Fe ～ FeSO4
1mol 1mol
a 0.1mol
a=0.1mol，即铁为5.6g，则5.2g固体中含Cu也含剩余的Fe，设原溶液的Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量分别为x和y。
Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
X x 3x y y y y
由题意得 3x+y=0.1mol
6g-56g/mol×(x+y)+64g/mol×y=5.2g
解得：x=0.02mol y=0.04mol
则生成铜：0.04mol×64g/mol=2.56g
原Fe2(SO4)3和物质的量浓度为0.02mol/0.2L=0.1mol/L
例3.mg 铁粉与一定量的HNO3在一定条件下充分反应,将生成的气体与标准状况nL氧气混合,恰好能被水完全吸收,m和n的关系是什么
[思路]此题看起来,涉及的化学反应相当复杂,因HNO3的浓度和用量不同,生成Fe(NO3)3还是Fe(NO3)2不能确定,HNO3的还原产物是NO还是NO2也不能确定。所以消耗的氧气也无从下手求出.但是从始态和终态来看,HNO3的还原产物与氧气混合后,最终还是生成HNO3,这样消耗的氧气相当于把mg铁粉氧化成+2价或+3价化合物,用极端思考法很容易求出。
[解析]:假设HNO3为稀的,铁与HNO3反应后的价态是+2,
则有: 3 Fe +8 HNO3= 3 Fe(NO3)2 + 2 NO↑+ 4 H2O (1)
4NO +3O2 +2H2O=4HNO3 (2)
(1)×2 +(2)得：2Fe + O2 +4HNO3= 2Fe(NO3)2 +2H2O
可改写为 ： 2Fe + O2 +4HNO3 = 2FeO + 4HNO3
即： 2Fe + O2 =2FeO
同理可得 ： 4Fe +3O2=2Fe2O3 问题便得以解决
即 ：当铁被氧化为+2价时，由电子得失守衡得：
m/56×2=n/22.4×4 n=O.2m
当铁被氧化为=+3价时，由电子得失守衡得：
m/56×3=n/22.4×4 n=O.3m
则m与n的关系是：O.2m≤n≤O.3m
[小结]此题在解题过程中，巧妙得使用了始态和终态，使复杂的问题简单化。氧化还原反应中，电子得失守衡的使用，避免了繁琐的计算，在应试中赢得了时间，思维训练方面堪称是一道好题。
例4.由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8，，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是（ ）。
A.1：2：1 B. 2：1：1 C. 1：1：1 D. 1：1：3
[思路]：可用平均组成法来求解：
[解析]在混合物中Fe原子和氧原子物质的量之比为(21/56)：（8/16）=3：4，则混合物的平均组成为Fe3O4，在三种组合中Fe3O4则不必多考虑，应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必需是1：1.故答案应选C、D。
例5.某铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是 （ ）
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7
[思路]：利用正、负电荷相等列方程可快速解题。
[解析]设铁的氧化物中含O2-为xmol，则其化学式为FexOy，由O2-个数守恒有：
2yH++ FexOy = yH2O+ xFe+（2y/x）
2ymol ymol
0.7mol amol
2y：y=0.7：a a=0.35（mol）
设FexOy中含Fe2+bmol,则：
2Fe2++ Cl2 = Fe3＋+ 2Cl-
2mol 22.4L
bmol 0.56L
2：b=22.4：0.56 b=0.05（mol）
设样品FexOy中含Fe3+为cmol,则由电荷守恒可得：
（2×0.05mol）×3cmol=2×0.35mol
解之得c=0.2mol
故样品FexOy中：x：y=（0.05+0.02）：0.35=5：7
即样品“氧化铁”化学式为：Fe5O7。
例6：试样x由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验.
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
(2)若全部的溶液y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物的质量是m，则每份试样x中氧化铜的质量为 (用m表示).
[思路]：本题第一问比较简单.发生的反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe+2H+=Fe2++H2↑
第二问是考查思维的严密性和敏捷性.由题意，反应后溶液中不含Cu2+，所以两份试样中的铜元素全部转化为单质铜，而溶液是强酸性，则固体物中无Fe,所以m为铜的质量.故一份试样中氧化铜的质量为×MCuO=m=m.
[解析]：(1)Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2+H2↑
(2) m
例7.在下列所指的各溶液中，分别滴加NH4SCN溶液后，溶液不呈血红色的是 （ ）。
A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液
B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液
C.铁丝在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液
D.长期暴露在空气中的绿矾溶液
[思路]：实验室鉴定Fe3+的方法是利用KSCN溶液，它们相遇会呈血红色，若利用NH4SCN溶液，实质是一样的：
Fe3++SCN-=[Fe（SCN）]2+
Fe3+可以结合1～6个SCN-，产物皆为血红色。
A.足量的镁粉可以使Fe3+转化为Fe2+或Fe，因为反应后不再有Fe3+，所以加入SCN-后，不会出现血红色。
B.过量的铁与稀硝酸进行如下反应：
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+
因为反应后无Fe3+，所以加入SCN-后，也不会出现血红色。
C.Fe在Cl2中燃烧的产物是FeCl3，它的水溶液中存在着大量的Fe3+，所以加入SCN-后，会出现血红色。
D.FeSO4溶液中的Fe2+因暴露在空气中会被空气中的氧气氧化成Fe3+：
4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O
所以加入SCN-后，会出现血红色。
[解析]：选A、B。
例8.将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68LH2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为 （ ）。
A.1.5mol/L B.0.5mol/L
C.2mol/L D.1.2mol/L
[思路]：粗看题目，这是一利用关系式进行多步计算的题目，操作起来相当繁琐，但如能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后只有Na2SO4存在于溶液中，且反应过程中SO42-并无损耗，根据Na+守恒，非常易求得SO42-即原硫酸的物质的量浓度为：2mol/L，故选C。
例9．金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其化学反应是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。
现将有铜的印刷线路板浸入120mLFeCl3的浓溶液中，有9.6gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶物。则：
（1）溶液中存在那些离子？
（2）离子的浓度各是多少？（设溶液体积不变）
[思路]：存在的不溶物有两种可能：一可能是铁、铜混合物，二可能只是铁。若为铁、铜混合物，则溶液中的Cu2+必然全部析出，即不溶物的质量大于9.6g，显然错误，故不溶物为Cu。
[解析]：（1）溶液中存在的离子为：Fe2+、Cu2+、Cl-。
（2）溶液中n（Cu2+）=（9.6g-4.8g）÷64g/mol=0.075mol
Cu2+的物质的量浓度为：0.075mol÷0.12L=0.625mol/L
设被还原的Fe3+的物质的量为x：
根据Fe3+得电子数与Fe、Cu失电子数相等，列式为：
x×1=（8.4g÷56g/mol）×2+0.075mol×2=0.45mol
溶液中n（Fe3+）=8.4g÷56g/mol+0.45mol=0.6mol
Fe2+的物质的量浓度为：0.6mol÷1.2L=5mol/L
Cl+的物质的量浓度为：0.625mol/L×2+5mol/L×2=11.25mol/L。
例10：氯化铜(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质.为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示操作步骤进行提纯.
↓蒸发结晶
CuCl2·2H2O(纯)
(1)加入氧化剂X的目的是
(2)下列氧化剂中最适合本实验的是
A.H2O2 B.KMnO4 C.NaClO D.K2Cr2O7
(3)物质Y和沉淀Z的化学式分别是 和 .
(已知完全成氢氧化物所需PH值：Fe3+为3.7，Cu2+为6.4，Fe2+为9.6.)
[思路]：本题是对一个实验问题进行理论分析.
解答本题的关键是理解题中提供的一条中学未曾接触的信息的含意.由于Fe2+沉淀为Fe(OH)2的PH值与Cu2+沉淀为Cu(OH)2的PH较大，而与Fe3+沉淀为Fe(OH)3的PH相差较大，所以可以通过先将Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的PH使铁以Fe(OH)3沉淀形式而被除去.为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用H2O2最好.出于同样的考虑，加入y调节溶液PH值时，应选用能与H+反应，而溶解度较小的物质如CuO为好，CuO稍多不会带入新杂质也不会使PH值升高太多而使Cu2+沉淀.
[解析]：(1)使溶液A中的Fe2+氧化成Fe3+； (2)A (3)Y：CuO或Cu(OH)2 Z：Fe(OH)3
例11：向含有0.8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g的铁粉.假设反应分为两个阶段.第一阶段为：Fe+HNO3Fe(NO3)3+NO↑+H2O
(1)写出这两个阶段反应的离子方程式.
(2)求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式.
(3)在图中画出溶液中Fe2+、离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像(纵坐标是溶液中离子的物质的量).
分析：铁与稀硝酸反应规律
①Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
②3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)当≤时，按反应①进行；
当≥时，按反应②进行.
当≤≤时，则①②两反应都发生，且Fe、HNO3均反应完全.
(2)上述反应可以认为先发生反应①，若Fe有剩余则发生2Fe(NO3)3+Fe3Fe(NO3)2.
答案为：
(1)Fe+4H++Fe3++NO↑+2H2O
2Fe3++Fe3Fe2+.
(2)①加入Fe粉为0～0.2mol时，存在形式为Fe3+.
②加入铁粉为0.2～0.3mol时，存在形式为Fe2+和Fe3+
③加Fe粉为n(Fe)≥0.3mol时，存在形式为Fe2+.
(3)如下图.
4．实战演练
一、选择题
1.（2002年全国高考题）铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为
A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeO
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3
2.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时最佳顺序为
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③②
C.③① D.①②③
3.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是
A.Cu2＋ B.Fe3＋
C.Fe2＋ D.H＋
4.在FeCl3,CuCl2,FeCl2的混合溶液中，Fe3＋,Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1,现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1∶2∶4,则参加反应的铁粉与原溶液Fe3＋的物质的量之比为
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
5.在浓度均为3　mol·L－1的盐酸和硫酸各100　ｍL中，分别加入等质量的铁粉，反应完毕后生成气体的质量比为3∶4，则加入铁粉的质量为
A.5．6　ｇ B．8．4　ｇ
C．11．2　ｇ Ｄ．1．8　ｇ
6.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到的红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为
A.70% B.52.4%
C.47.6% D.30%
7.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cｕ===2FeCl2＋CｕCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
8.某溶液中含有大量的Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和NH，其c(H＋)=10－2 mol·L－1，在该溶液中可以大量存在的阴离子是
A.SO B.NO
C.SCN－ D.CO
9.某强酸性溶液中可能存在NO、Cl－、I－、Fe3＋中的一种或几种。向该溶液中加入溴水，单质溴被还原，由此推断溶液中
A.不含NO、也不含Fe3＋
B.含有NO、I－、Cl－
C.含I－，但不能确定是否含Cl－
D.含有Fe3＋
10.用足量的稀硫酸溶解FeS和Fe（OH）3的混合物28．3　ｇ，最终得到沉淀1．6　ｇ，则原混合物中FeS的质量可能是
A．4．4　ｇ B．7．8　ｇ
C．13．5　ｇ D．17．6　ｇ
二、非选择题（共50分）
11.(6分)在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的 气体，它们把该红色物质还原成的黑色化合物是 ，同时还有未烧的碳颗粒，而制得了青色砖瓦。
12.(6分)有关物质间有下图所示的转化关系。其中：A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①；A的稀溶液与足量B发生反应②。据此填写下列空白：
(1)反应④的现象是 。
(2)写出反应②的离子方程式 。
(3)根据题示信息判断，A的浓溶液和单质B加热时能否产生G，说明理由(写出化学方程式回答)： 。
13.（6分）室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：
反应流程
（1）A是 ，B是 ，
C是 。（请填化学式）
（2）反应①的化学方程式为： 。
（3）反应③的化学方程式为： 。
（4）反应④的化学方程式为： 。
14.（10分）A、B、C、D、E分别是铁的单质或铁的化合物。其相互反应关系如下图所示：
根据上图所示变化，要求回答：
（1）推断A、B、C、D、E各是什么物质
A 、B 、C 、D 、E ；
（2）写出各步反应的化学方程式：
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤ ;
⑥ ;
⑦ ;
⑧ 。
15.（10分）将一生锈的铁片置于稀HNO3中充分反应后，共收集到11.2 L（标准状况）NO气体，溶液中还剩余5 g固体残渣，在过滤后的滤液中通入35.5 g氯气，恰好使溶液中的Fe2＋全部氧化。求原带锈铁片的质量和铁锈的质量分数（铁锈成分以Fe2O3计）。
16.（12分）（2001年全国高考卷）已知Fe2O3在高炉中有下列反应：
Fe2O3＋CO2FeO＋CO2
反应形成的固体混合物（含Fe2O3和FeO）中，元素铁和氧的质量比用m（Fe）∶m（O）表示。
（1）上述固体混合物中，m（Fe）∶m（O）不可能是 （选填a、b、c多选扣1分）。
a.21∶9 b.21∶7.5 c.21∶6
(2)若m（Fe）∶m（O）=21∶8，计算Fe2O3被CO还原的百分率。
（3）设Fe2O3被CO还原的百分率为A%，则A%和混合物中m（Fe）∶m（O）的关系式为［用含m（Fe）、m（O）的代数式表示］A%= 。
请在下图中画出A%和m（Fe）∶m（O）关系的图形。
（4）如果Fe2O3和CO的反应分两步进行：
3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2 Fe3O4＋CO3FeO＋CO2
试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的m（Fe）∶m（O）［令m（Fe）∶
m（O）=21∶a，写出a的取值范围］。将结果填入下表。
混合物组成（用化学式表示） a的取值范围
附参考答案
一、1.解析：FeFe2＋Fe3+Fe(OH)3Fe2O3。
答案：A?
2.B 3.C?
4.解析：根据2Fe3++Fe===3Fe2＋知，消耗1 mol Fe生成3 mol Fe2＋，还消耗2 mol Fe3+。
答案：C?
5.C 6.A 7.B 8.A 9.C 10.AD?
二、11.Fe2O3 CO和H2 Fe3O4、FeO?
12.(1)白色沉淀灰绿色红褐色沉淀?
（2）3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O?
(3)由反应2HNO3＋NO===3NO2＋H2O知，在浓HNO3中不可能生成NO?
13.（1）Fe Cl2 H2?
(2)2Fe+3Cl22FeCl3
(3)2HCl+Fe===FeCl2+H2↑?
(4)2FeCl2+Cl2===2FeCl3?
14.（1）Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3 (2)略?
15.65 g 20.5%?
16.（1）ac?
(2)设Fe2O3原有n0 mol，还原百分率为A%，则有?
A%=≈33.3%
(3)3－
(4)Fe2O3、Fe3O4 8＜a＜9?
Fe3O4、FeO 6＜a＜8?
Fe2O3、Fe3O4、FeO 6＜a＜9考点57物质的制备和检验
1复习重点
1．掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）．
2．综合运用化学知识对常见的物质（包括气体物质、无机离子）进行分离、提纯和鉴别．
难点聚焦
一、常见气体的实验室制备
1、气体发生装置的类型
（1）设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
（2）装置基本类型：
装置类型 固体反应物（加热） 固液反应物（不加热） 固液反应物（加热）
装置示意图
主要仪器
典型气体 O2、NH3、CH4等 H2、CO2、H2S等。 Cl2、HCl、CH2=CH2等
操作要点 （l）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。（2）铁夹应夹在距试管口 l/3处。（3）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。 （1）在用简易装置时，如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；（2）加入的液体反应物（如酸）要适当。（3）块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。 （1）先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。（2）要正确使用分液漏斗。
几种气体制备的反应原理
1、O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O22H2O+O2↑
2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3·H2ONH3↑+H2O
3、CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑
4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
5、CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
6、H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
7、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
8、NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
9、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
10、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
11、Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
12、HCl NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaCl(固)+NaHSO4Na2SO4+HCl↑
2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
13、C2H4 C2H5OHCH2=CH2↑+H2O
14、N2 NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
2、收集装置
（1）设计原则：根据氧化的溶解性或密度
（2）装置基本类型：
装置类型 排水（液）集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法
装 置示意图
适用范围 不溶于水（液）的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体
典型气体 H2、O2、NO、CO、CH4、CH2＝CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4
3、净化与干燥装置
（1）设计原则：根据净化药品的状态及条件
（2）装置基本类型：
装置类型 液体除杂剂（不加热） 固体除杂剂（不加热） 固体除杂剂（加热）
适用范围
装 置示意图
（3）气体的净化剂的选择
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；②酸性杂质可用碱性物质吸收；③碱性杂质可用酸性物质吸收；④水分可用干燥剂来吸收；⑤能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。
（4）气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类：
①酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性、碱性气体，如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3（因生成 CaCl2·8NH3），不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
气体净化与干燥注意事项
一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用NaOH溶液吸收；尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾气CO可用点燃法，将它转化为CO2气体。
4、气体实验装置的设计
（1）装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
（2）安装顺序：由下向上，由左向右
（3）操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品
二、常见物质的分离、提纯和鉴别
1、 化学方法分离和提纯物质
对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（见化学基本操作）进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意：
①最好不引入新的杂质；
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：
（1）生成沉淀法 例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质，可加入过量的NaOH溶液，使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀（但引入新的杂质OH－），过滤除去Mg(OH)2，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。
（2）生成气体法 例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加SO42－，可加入适量的稀H2SO4，将CO32－转化为CO2气体而除去。
（3）氧化还原法 例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质，可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。
（4）正盐和与酸式盐相互转化法 例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质，可将固体加热，使NaHCO3分解生成Na2CO3，而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3。
（5）利用物质的两性除去杂质 例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质，可利用Al2O3是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的 NaOH溶液，使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe2O3。
（6）离子交换法 例如用磺化煤（NaR）做阳离子交换剂，与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换，而使硬水软化。
2、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1．常见气体的检验
常见气体 检验方法
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气
氧气 可使带火星的木条复燃
氯气 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝）
氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气 无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮 红棕色气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。
一氧化氮 无色气体，在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊，N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳 可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成CO2；能使灼热的CuO由黑色变成红色。
甲烷 无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯 无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙炔 无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
2．几种重要阳离子的检验
（l）H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
（2）Na+、K+ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。
（3）Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。
（4）Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
（5）Al3+ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
（6）Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO3，但溶于氨水，生成［Ag(NH3)2］+。
（7）NH4+ 铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
（8）Fe2+ 能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－
（9）Fe3+ 能与 KSCN溶液反应，变成血红色 Fe(SCN)3溶液，能与 NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
（10）Cu2+ 蓝色水溶液（浓的CuCl2溶液显绿色），能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。
3．几种重要的阴离子的检验
（1）OH－ 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
（2）Cl－ 能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。
（3）Br－ 能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。
（4）I－ 能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I2，使淀粉溶液变蓝。
（5）SO42－ 能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。
（6）SO32－ 浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。
（7）S2－ 能与Pb(NO3)2溶液反应，生成黑色的PbS沉淀。
（8）CO32－ 能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
（9）HCO3－ 取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀 MgCO3生成，同时放出 CO2气体。
（10）PO43－ 含磷酸根的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。
（11）NO3－ 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热，放出红棕色气体。
4．几种重要有机物的检验
（1）苯 能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的硝基苯。
（2）乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
（3）苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。
（4）乙醛 能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应，生成红色的 Cu2O沉淀。
5．用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：
①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。
例题精讲
典型例题
[例1]下列反应适用于实验室制氢气的是（ ）。
①锌与稀硫酸反应②甲烷热分解③电解稀硫酸④赤热的炭与水蒸气反应
A.只有① B.①② C.①③ D.①②④ （1994年全国高考题）
分析与解答：
实验室里制备气体要操作简单，容易分离，经济实惠，切实可行。甲烷在高温下才能分解成 H2和 C，实验室里难办到。赤热的炭和水蒸气反应生成 CO和 H2，既难反应，又难分离，难以在实验里实现。可用锌和稀硫酸反应、电解稀硫酸的方法制取氢气。本题答案为C
[例2] 今有下列气体：H2、Cl2、CH4、HCl、NH3、NO、H2S、SO2，用右图装置进行实验，填写下列空白：
①当烧瓶干燥时，从A口进气可收集的气体是＿ ＿ ＿，从B口进气可收集的气体是 。
②当烧瓶中充满水时．可用来测量 等气体的体积。
③当烧瓶中装入洗液，用于洗气时，气体应从 口进入烧瓶。
分析与解答：
（1）本题考查学生思维的敏捷性。用排空气法来收集气体要注意气体的密度。由于H2、CH4、NH3的密度比空气小，不与空气发生反应，可用向下排空气的方法来收集，结合本题干燥烧瓶的位置特征，H2、CH4、NH3应从A口进气，把空气从B口赶出。Cl2、HCl、H2S、SO2气体的密度比空气大，与空气不发生反应，应从 B口进气，将空气从A口赶出。NO能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集。
（2）对于难溶于水的气体可用排水取气法收集；可以用来收集、测量的气体有H2、CH4、NO。
（3）当烧瓶中装有洗液时，被净化、干燥的气体应从B口进入。
[例3] （1）在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号） 。
（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是 。
（1992年上海市高考题）
分析与解答：本题要求组装一个随开随用、随关随停的CO2发生装置。即利用启普发生器的原理来制备CO2气体。细心观察所给仪器，可用球形干燥管来代替启普发生器的球形漏斗，烧杯代替反应容器，应选用的仪器是a、c、d、e。
大理石与稀硫酸反应生成了微溶于水的CaSO4，阻碍了反应的进行，因而不能同时选用这两种药品。又因为块状 Na2CO3晶体溶于水，不能用启普发生器来制备 CO2。只能将浓硝酸加水稀释为稀硝酸，再与CaCO3反应制备CO2。应选用的药品是浓硝酸、水、块状大理石。
[例4]用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。
（l）实验前应如何检查该装置的气密性？ 。
（2）拔开试管 a的橡皮塞，加入10mL 6mol/L稀硝酸和1g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始时速度缓慢，逐渐加快，请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式 ，
。
（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象？请依次逐一写出 。
（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因：
： 。
（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象？ 。（1997年试测题）
分析与解答：
本题是信息迁移式的实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。解题时依据试题信息，细心观察实验装置图，善于联系已经掌握的基础知识，进行知识的迁移，发散思维，用准确的化学语言来解答实际问题。
解题时的思维要点是：
①检验装置的气密性要抓住三点：紧握试管使管内气体受热膨胀；有气泡冒出；松开手后，水又回到导管中。
②铜与稀硝酸反应生成无色难溶于水的NO，它立即被空气中的氧气所氧化．生成红棕色的二氧化氮气体，NO2易溶于水，与水反应生成硝酸，并使实验装置内的气体压强暂时减小，引起水的倒流。
本题的正确答案为：（1）把导管b的下端浸入水中，用手紧握捂热试管a，导管口会有气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管b中。
（2）①3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ②2NO+O2=2NO2
（3）①铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反应速率开始缓慢，逐渐加快。②试管a上部空间由无色变为浅棕色，又变为无色。③试管a中的溶液由无色变成浅蓝色。④反应结束时，铜片全部反应完。
（4）由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的O2作用生成NO2；NO2易溶于水并与水起反应；使装置内的气体压强暂时减小，所以导管中的水面会上升至一定高度。
（5）水进入试管，上升到一定高度。试管中气体颜色由红棕色变为无色。
[例5]1,2 - 二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18 g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂.在实验室中可以用下图所示装置制备1,2- 二溴乙烷.其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)
填写下列空白:
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式.
___________________________________________________________
___________________________________________________________
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请
写出发生堵塞时瓶b中的现象._________________________________.
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:__________________________________.
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多.如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因.
（1997年全国高考题）
分析与解答：
本题是是一道综合性的的实验简答题，意在考查学生的观察能力、实验能力和思维能力。解题时依据试题信息，细心观察实验装置图，善于联系已经掌握的基础知识，进行知识的迁移，发散思维，用准确的化学语言来解答实际问题。
本题的正确答案及评分标准为：
(1)
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br (每式1分,共2分)
(2)b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出. (2分)
(3)除去乙烯中带出的酸性气体.或答除去CO2、SO2. (2分)
(4)原因:
①乙烯发生(或通过液溴)速度过快
②实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(答"控温不当"亦可)
(两点各2分,共4分.答其它原因不给分也不扣分)
[例6]为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是（）。
①过滤 ②加过量的 NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量 NaC03溶液 ⑤加过量 BaQ溶液
A①④②⑤③ B④①②⑤③ C．②⑤④①③ D。⑤②④①③（1991年全国高考题）
分析与解答：必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+，加入过量的 BaQ溶液是为了除去SO42-，加入过量的Na2C03溶液是为了除去 Ca2+及多余的时”，然后进行过滤，除去 Mg（OH）2、BaSO、CaC03等难溶物，然后加适量的盐酸，除去多余的Na2C03和调节溶液的 pH值。综上所述，正确的实验操作顺序为 C．D。
[例7]列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（ ）。
A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B．二澳乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水
C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇D．油酸和水，甲苯和水，已烷和水
分析与解答：两种互不相溶，密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离。本题中不能相淆的物质有：
乙酸乙酯和水，二漠乙烷和水，澳苯和水，硝基本和水，油酸和水，甲苯和水，已烷和水。则能够用分液漏斗
分离的是B．D组。正确答案为B．D。
［例8］仅用水就能鉴别的一组物质是（）。
A．苯、乙酸、四氯化碳B．乙醇、乙醛、乙酸
C乙醛、乙二醇、硝基苯以苯酚、乙醇、甘油（lop年上海市高考题）
分析与解答：物质在水中的溶解性及溶于水时的热效应、液体的密度等特点，都可以作为鉴别一组物
质的条件。如乙酸能溶于水，与水互溶；而苯、四氯化碳难溶于水，但苯的密度比水小，而四氰化碳的密度
[例9]某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一是氧气；将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体，当发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结论的合理性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。
解题思路：有关反应的方程式为：
①2KNO3 2KNO2+O2↑ ② 2Pb(NO3)2 2PbO+4NO2↑+O2↑
比较反应式①和②，其不同之处是②中除生成O2外，还生成了NO2。这一不同又产生了两个结果，一方面NO2稀释了O2，O2仅占混合气体的20%，而这与空气中O2的含量相近，因而此处的O2不可能使带火星的木条复燃；另一方面NO2本身也能使带火星的木条复燃。因为NO2受热也能放出O2；2NO2=2NO+O2。
解答：上述实验及结论在科学上是错误的。由于NO2干扰了O2的检验，因此应选用NaOH溶液除掉NO2后再检验。
[例10] 研究某一化学反应的实验装置如下图所示：
A～F属于下列物质中的六种物质：浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氟水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。
实验现象；
（1）D物质由黑色变为红色
（2）无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液
（3）点燃的镁条伸入无色无味的F中．镁条表面生成一种灰黄色固体物质。将该发黄色物质放入水中，有气体放出，该气体具有刺激性气味。并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。通过分析回答：
l、写出A～F的物质名称：
A ，B ，C ，D ，E ，F 。
2、写出有关的化学方程式：
A与B ；
C与D ；
E与无水硫酸铜 ；
F与Mg ；
F与Mg的反应产物与水 。
解题思路：“该气体具有刺激性气味，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝”是解答此题的突破口，此气体只能是NH3，结合题意，F就是N2。因此，从限定的反应物中，只能设法从氨水中获取．然后结合发生装置特点（固、液、不加热）及其他实验现象，便可推断其他的物质。
解答：1、A.浓氨水；B.氧化钙；C.氨气；D.氧化铜；E.水；F.氮气。
2、CaO+NH3·H2O=NH3+Ca(OH)2
2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
3Mg+N2Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
实战演练
1、实验室有一包 KCl和 AlCl3的固体混合物，通过以下实验可确定 KCl和 AlCl3的质量之比，试根据实验方法和主要步骤，回答有关问题：
（1）调整托盘天平的零点时，若指针偏向右边，应将右边的螺丝向 旋动。
（2）某学生用已知质量为 y g的表面皿准确称取 W g样品，他在托盘天平的右盘上放上（W＋y）g的砝码，在左盘的表面皿中放入样品，此时指针稍偏右边，该学生应怎样操作 ；
（3）将样品置于烧杯中加适量水溶解，滴入过量的A溶液，烧坏中有沉淀物，则A溶液的名称是 ；
（4）过滤，某学生欲用右图装置操作，错误之处应怎样纠正？
答： ；
（5）甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物，然后使其干燥，得到固体纯净物C，质量为W2g，C的名称是 ；
（6）乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合，然后蒸干溶剂，再充分加热，最后得到纯净KCl固体W1g，则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为 。
答案：（1）左；（2）往左盘表面皿上慢慢加少量样品，使指针指向标尺中间；
（3）氨水；（4）漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁，倾倒液体时应用玻璃棒引流；
（5）Al（OH）3；（6）W1：（W－W1）或W1：133.5W2/78
2、进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是(填写标号)
(A)不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛
(B)不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液
(C)如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗
(D)配制硫酸溶液时,可先在量筒中直接配制
分析与解答：
本题将主要考查化学实验中的安全意识。正确答案为A、B、C
3、将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后，依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子（假设反应都进行完全），最后得到的尾气可以是（ ）。
A.Cl2 B.CO C.CO2 D.N2 (1996年全国高考题)
分析与解答：
本题将选项中的物质作为可选择的反应物，又要推出反应后的最终产物可能是选项中的何物。试题新颖、灵活，要善于比较，培养思维的辩证性。解题时应用选项中的四种气体，分别进行上述实验，如将B选项中的CO进行实验：CO、O2都不与NaOH溶液反应，O2与Cu反应生成CuO，CuO又与CO反应，生成CO2，尾气为CO2。同理D选项的N2进行实验，尾气为N2。正确答案为C、D。
3、在右图所示装置中，烧瓶中充满干燥的气体a，将滴管中的b液体挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（ ）。 （1995年全国高考题）
选项 a（干燥气体） b（液体）
A NO2 水
B CO2 4mol·L－1NaOH
C Cl2 饱和食盐水
D NH3 1mol·L－1HCl
分析与解答：
本题为信息迁移题，将已学习的HCl、NH3溶于水的喷泉实验进行知识迁移，既要形成喷泉实验，又要液体充满烧瓶，这是本题的特点。有关化学反应为：
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O， NH3＋HCI=NH4Cl。本题答案为B、D。
4、回答下面问题：
（l）分离沸点不同但又互溶的液体混合物，常用什么方法？
（2）在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时，静量分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法。（2001年高考题）
5、实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下；
①在一蒸馏烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸（体积比为l：3），再加入少量干净的河沙；
②瓶口插上带塞的温度计；
③加热并迅速使反应温度上升到170℃；
④气体通过稀NaOH溶液进行洗气后，用酸性KMnO4溶液检验乙烯的还原性。
据此回答下列问题：
（1）步骤①中混合乙醇和浓硫酸时应注意的问题是 。
（2）在反应液中加入河沙的原因是 。
（3）步骤②中温度计水银球的正确位置是 。
（4）加热时，使反应液温度迅速升高到I7O℃的原因是 。
（5）步骤④中．用稀NaOH溶液洗涤气体，能除去可能伴随乙烯生成的气体是 。
答案：（1）将浓硫酸缓慢加入乙醇中并不断搅拌，必要时冷却。（2）河砂对乙烯的生成有催化作用，且能防止反应中形成大量的泡沫。（3）温度计水银球应浸没于反应液中。（4）若温度在1400C，生成的主要物质是乙醚并非乙稀。（5）硫酸与乙醇发生氧化还原反应生成的CO2及SO2
3、欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所示，并有食盐晶体、水、固体烧碱、铝粉、二氧化锰、浓硫酸等六种试剂。
设计的制取过程是：制氯气 → 加净化和干燥氯气 → 制氯化铝
请回答下列问题：
（1）从上列仪器中选取必须的几种，连接成一个制无水氯化铝的连续装置，按前后顺序填写图的编号（不一定填满），并写出各仪器里放入的试剂的化学式
（2）写出实验过程中有关反应的化学方程式。
答案：⑴③、 ⑦、 ⑤、 ②
NaCl,MnO2,浓H2SO4、NaCl,H2O、浓H2SO4、Al,NaOH,H2O
⑵2NaCl+3H2SO4+MnO2 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2↑
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Al+3Cl2 2AlCl3
6、实验室用Zn粒和盐酸反应制H2，其中含酸雾、水气、硫化氢及少量氧气等杂质气体，某同学设计了以下几种装置，按一定顺序连接，气体通过时，达到每一装置除去一种气体的目的。
（1）它们连接的顺序为 ；
（2）除去H2S的离子方程式为 ；
（3）除去O2观察到的现象为 。
答案：（1）a→b→e→f→g→h→d→c；（2）H2S+Cu2+= CuS↓+2H+；
（3）溶液由浅绿色逐渐变成黄色
7、实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示。试回答：
（1） B中反应的化学方程式为：__________________；
（2） D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方未能是：_________________________。
（3） D中反应的化学方程式为：__________________________。
（4） 装置（Ⅰ）的主要缺点是：______________________。
（5） 装置（Ⅱ）的主要缺点是：___________________________，
如果选用些装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_________________________。
（2000年高考试题天津江西卷）
正确答案及评分标准
（1）4HCl+MnO2?MnCl2+2H2O+Cl2↑ （3分）
或 16HCl+2KmnO4?2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ （3分）
（2）B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，现开始加热D （3分）
（3）2Fe+3Cl2?2FeCl3 (2分)
（4）导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 （2分）
（5）产品易潮解 （2分）
在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 （2分）
(其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分)
8、某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量。实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为ag。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。
⑤停止加热（如图，导管出口高于液面）。
⑥测量收集到气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为bg。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
（1）如何检查装置的气密性？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤；①调整量简内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量简内气体的体积。这三步操作的正确顺序是：　　　　　　 （请填写步骤代号）。
（3）测量收集到气体体积时，如何使量简内外液面的高度相同？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）如果实验中得到的氧气体积是c L（25℃、1.0×105Pa）的，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为（含a、b、c，不必化简）：
M(O2)=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　9. 为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气）,请填空。
　(1）图中瓶II的作用是______________________________。
　(2) 对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议，你认为合理的是___________________。（填代号〕
　　A. 在E处增加CaCl2干燥管　　　　　　B.在下处增加CaCl2燥管
　　C.在E和F两处增加CaCl2干燥管　　　　D.不必增加干燥管
　(3〕将插入溶液的管子丁端改成具有多孔的球泡（图中的皿），有利于提高实验的准确度,
　　其理由是_____________。
　(4〕实验时先缓缓吸气，再缓缓呼气,反复若干次，得如下数据:瓶I溶液增重ag,收集到的气体体积（标准状况）为bL,该呼出气体中CO2的体积分数是（列出算式) __________________。
　(5〕实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会______________________。猛呼时会_______________________
正确答案及评分标准
　　（1）除去吸人空气中的CO2 （2分）
　　（2） D　　　　　　　　　（2分）
　　（3）可增大气体与溶液的接触面积，使气体中的（CO2被充分吸收（3分）
　　　　（说明；只要答出其中一点，就给3分）
　　（4）[(ag/44g·mol-1)×22.4L·mol-1]／[bL+(ag/44g.mol-1×22.4L·mol-1)]

　　　　或：(22.4L·mol-1×ag)/(bL×44g·mol-1+ag×22.4Lmol-1)×(5.6a/11b+5.6a)

　　　　　　×(5.6a/11b+5.6a)×100%　　　　　　　　　　　　　 　（3分）
　　（5）把瓶1中的NaOH溶液吸人口中；把瓶II中的NaOH溶液吹出瓶外。（各2分，共4分）
10、测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800毫升烧杯、100毫升量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品、浓盐酸（密度1.19克/毫升）、水。按图示装置进行实验，回答下列问题。（设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过100毫升）1999年高考
（1）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）：
①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800毫升烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。

（2）合金样品用铜网包裹的目的是：
正确答案及评分标准
（1）②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。（没答水面没过漏斗颈不给分）（3分）
③在100毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈插入量筒中。烧杯中水面到杯口至少保留约100毫升空间。（只要黑斜体中的要点全部答对给3分，装满水的量筒怎样倒置在杯中可不作要求，答或不答不加分也不扣分）（3分）
④将长颈漏斗（或答玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生（3分）
注：实验步骤顺序写错，或者步骤②中加入盐酸，则不论其它步骤回答是否正确，小题（1）均为0分。

（2）使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮）（2分）考点32水的电离和溶液的PH
1．复习重点
1．通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；
2．灵活解答水的电离平衡的相关问题；
3．掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题
4．培养学习过程中探究、总结的习惯。
2．难点聚焦
（一）溶液的酸碱性及pH的值
溶液呈的酸碱性何性，取决于溶液中[H+]、[OH—]的相对大小：pH值的大小取决于溶液中的[H+]大小
pH=－lg[H+]，pOH=－lgKw=pKw
溶液酸碱性 [H+]与[OH—]关系
任意湿度 室温（mol/L） pH值（室温）
酸性 [H+]＞[OH—] [H+]＞1×10—7 ＜7
中性 [H+]=[OH—] [H+]=[OH—]=1×10—7 =7
碱性 [H+]＜[OH—] [H+]＞1×与10—7 ＞7
（1）酸性越强，pH值越小，碱性越强，pH值越大，pH值减小一个单位，[H+]就增大到原来的10倍，pH值减小n个单位，[H+]的增大到原来的10n倍.
（2）任意水溶液中[H+]≠0，但pH可为0，此时[H+]=1mol/L，一般[H+]＞1mol/L时，pH＜0，故直接用[H+]表示.
（3）判断溶液呈中性的依据为：[H0]= [OH—]或pH=pOH=pKw
只有当室温时，Kw=1×10—14
[H+]=[OH—]=10—7mol/L
溶液呈中性
pH=pOH=pKw=7
分析 原因：H2O H++OH－Q
由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw越大.
中性：pH=pOH=pKw
T↗→Kw↗→pH+pOH↘
T↘→Kw↘→pH=pOH↗
如：100℃，KW=1×10—12.. pKw=12.
中性时Ph=pKw=6＜7.
图示：不同湿度（T1＞T2）时溶液中[H+]与[OH—]，pH与pOH关系
图一 图二
想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？
提示：（①形状 ②T1、T2相对位置）
③简平分钱划分的两个区域酸碱性不同。建议以[H+]、[OH—]=Kw，和pH+pOH=pKw两个关系或考虑，并注意湿度不同时Kw的影响。）
（4）溶液pH的测定方法：
①酸碱指示剂 ②pH试纸 ③pH计其中①只传判定pH范围
②pH试纸也只能确定在某个值左右（对照标准比色卡），无法精确到小数点后1倍。另外使用时不能预先润湿试纸。否则相当于又稀释了待测液，测定结果误差大。
③pH计测定较精确.
（二）酸碱溶液的稀释前后pH值的变化。
由于强酸或强碱在水中完全电离，加水稀释后不会有溶质进一步电离，故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的[H+]或碱溶液中的[OH—]减小.
弱酸或弱碱由于在水中不完全电离，加水稀释同时，能促使其分子进一步电离，故导致相应[H+]或[OH—]减小的幅度降低。
例如 ①等物质的量浓度的盐酸和醋酸，氢氧化钠和氨水分别加水稀释。溶液的pH值变化，图示如下：
②若把上述问题，换成等pH值，图示又怎样呢？
强酸弱酸稀释 强、弱碱稀释
前后 前后
pH=a pH(HCl)=a+n＜7 pH=b Ph(NaOH)=b－n＞7
pH(HAC)＜a+n＜7 pH(NH3·H2C)＞b－n＞7
△pH(HCl)=n △pH(NaOH)=n
△pH(HAC)＜n △pH(NH3·H2O)＜n
△pH(HCl)＞△pH(HAC) △pH(NaOH)＞△pH(NH3·H2O)
注意：
①酸无论怎样稀释，不可能成为碱性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且小于7.
②碱无论怎样稀释，不可能成为酸性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且大于7
③当起始强酸、弱酸的pH相同，稀释后为达仍相同，则稀释倍数一定是弱酸大小强酸（强碱、弱碱类同）
（三）有关pH的计算
1．溶液简单混合（不发生反应，忽略混合时体积变化）
强酸：pH=pH小+0.3
若等体积混合，且△pH≥2
强碱：pH=pH大－0.3
若不等体积混合，物质的量浓度 强酸[H+]总=
分别为M1、M2体积分别为 强碱[OH—]总=
V1、V2的一元强酸或强碱
注意：强酸直接由[H+]总求pH值
强碱由[OH—]总求pOH，后再求pH值.
2．强酸和强碱混合（发生中和反应，忽略体积变化）可能情况有三种：
①若酸和碱恰好中和. 即nH+=nOH—，pH=7.
②若酸过量，求出过量的[H+]，再求pH值.
③若碱过量，求出过量的[OH—]，求出pOH后求pH值.
特例：若强酸与强碱等体积混合
①若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7.
②若pH酸+pH碱＞14，则碱过量pH≈pH碱－0.3
③若pH酸+pH碱＜14，则酸过量pH≈pH酸+0.3
讨论：
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1 ：V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时，且V1 ：V2=10n时，a+b分别为多少？
分析 ①呈中性：即pH=7.
nH+=nOH—
10—a·V1=10—（14－b）·V2
V1 ：V2=10—14+a+b
10n=10a+b－14
n=a+b－14
a+b=14+n
②若呈酸性. 即pH＜7
nH+＞nOH—
10—a·V1＞10—（14－b）·V2
V1 ：V2＞10—14+a+b
10n＞10－14+ a+b
a+b＜14+n　
　　　　　　　　　③若呈碱性，即pH＞7，同理可知
a+b＞14+n
想一想：若V1 ：V2=1 ：10n=10—n，三种情况的结果又如何呢？
3．关于酸、碱混合时的定性判断（常温）
酸与碱混合时发生中和反应，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定，另外酸碱的强弱不同，提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。
下面把常见的几种情况分列出来.
①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH＞7（由生成的强碱弱酸盐水解决定）
②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH＜7（由生成的强酸弱碱盐水解决定）
③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH=7（因生成强酸强碱盐不水解）
想一想：若酸或碱之一是多元，情况又怎样？
④当pH=pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7（与酸、碱的几元性无尖）
⑤当pH=3的某一元酸溶液与pH=11的一元强碱以等体积混合后pH≤7。（考虑酸有强弱之分，若分弱酸，制反应后酸过量）
⑥当pH=3的某一元强酸pH=11的一元碱溶液的以等体积混合后pH≥7（同理⑤，弱碱过量）
⑦将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定.
再想一想：⑤⑥⑦与酸、碱的几元性有无关系？
3．例题精讲
知识点一：水的电离
【例1】（1）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 NH4++NH2-
据此判断以下叙述中错误的是 （ ）
A．液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B．一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数
C．液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)
D．只要不加入其他物质，液氨中C(NH4+) = C(NH2-)
（2）完成下列反应方程式
①在液氨中投入一小块金属钠，放出气体————————————————————————————
②NaNH2溶于水的反应——————————————————————————————————
③类似于“H++OH—=H2O”的反应————————————————————————————
解析：此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识：NH3分子电离产生H+和NH2—,H+与NH3结合生成NH4+，液氨电离产生等量的NH2—与NH4+，一定温度下离子浓度乘积为一常数；NH4+类似于H+，NH2—类似于OH—。具备上述知识后，就可顺利完成解题。
答案：（1）C
（2）①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2
②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2—+H2O=OH—+NH3↑
③NH2—+NH4+ =2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
知识点二：水的离子积
【例2】某温度下纯水中C(H+) = 2×10-7 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = ___________。
若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = ___________。
解析：由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质（只与温度有关，与离子浓度无关），若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。
答案：纯水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L
Kw = C(H+)·C(OH-) = 2×10-7×2×10-7 = 4×10-14
稀盐酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (4×10-14) / (5×10-6) = 8×10-9 mol/L
【例3】 .难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：
AgCl(s) Ag++Cl—,Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO42—,在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。
已知：Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=1.9×10-12
现有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K2CrO4的混和溶液，试通过计算回答：
(1)Cl-和CrO42-中哪种先沉淀
(2)当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的Cl-离子浓度是多少 CrO42-与Cl-能否达到有效的分离 (设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol/L时，则认为可以达到有效分离)
解析：（1）当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时，会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。（2）由Ag2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中Cl—的浓度可判断是否达到有效分离。
解答：（1）AgCl饱和所需 Ag+浓度[Ag+]1=1.8×10-7摩/升
Ag2CrO4饱和所需Ag+浓度[Ag+]2==4.36×10-5摩/升
[Ag+]1<[Ag+]2，Cl-先沉淀。
（2） Ag2CrO4开始沉淀时[Cl-]==4.13×10-6<10-5，所以能有效地分离。
知识点三：水的电离平衡的移动
【例4】 ：某溶液中由水电离出来的C(OH—)=10-12mol/L，则该溶液中的溶质不可能是（ ）
A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4
解析：由水电离反应式知：此溶液水电离产生的C(H+)=C(OH—) =10-12mol/L，若溶液中的H+全部来自水的电离，则此溶液显碱性，是因溶有碱类物质所致，若溶液中的H+不仅为水电离所产生，则此溶液显酸性，为酸性物质电离所致。NH4Cl不可能电离产生H+。
解答：C
下列两题为上题的变式，分析一下变在何处？解题方法、思路与上题是否一样？差异何在？
（1）室温下，在纯水中加入某物质后，测得溶液中由水电离产生的C(H+)=10-12mol/L，则加入的物质可能是（假设常温下碳酸、氢硫酸的第一步电离度为0.1%） （ ）
A、通入CO2 B、通入H2S C、通入NH3 D、加入NaHSO4
（2）某溶液中水电离产生的C(H+)=10-3mol/L，,该溶液中溶质可能是（ ）
①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4
A、①② B、①③ C、②③ D、①④
【例5】能促进水的电离，并使溶液中C(H+)>C(OH—)的操作是 （ ）
（1）将水加热煮沸 （2）向水中投入一小块金属钠 （3）向水中通CO2 （4）向水中通NH3 （5）向水中加入明矾晶体 （6）向水中加入NaHCO3固体 （7）向水中加NaHSO4固体
A、（1）（3）（6）（7） B、（1）（3）（6） C、（5）（7） D、（5）
解析：本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响，请按如下思路完成本题的解：本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响？各自对水的电离平衡如何影响？结果任何（C(H+)与C(OH—)相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。
解答： D
知识点四：pH的定义方法
【例6】、下列溶液，一定呈中性的是 （ ）
A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液
B.[H+]=1×10-7mol·L-1的溶液
C.pH=14-pOH 的溶液
D.pH=pOH 的溶液 （2000年化学试测题）
解析：此题要求将教材中定义pH方法迁移应用于表示pOH以及pH与pOH的关系，根据pH的定义方法，可定义pOH= ―lgC(OH―)，将室温下水的离子积的表达式C(H+)×C(OH—)=10―14两边取负对数，―lgC(H+)―lgC(OH―)= ―lg10―14，整理得pH+pOH=14。应用所得关系式分析可得答案。
解答：D
点评：pOH= ―lgC(OH―)、pH+pOH=14两个关系式及其应用均不在教学大纲和考纲范围内，我们不一定要掌握，但将教材中的知识、方法加以迁移应用，进行探究发现是教学大纲和考纲提出的能力要求。此题作为全国高考化学测试题具有重要的指导意义，值得大家认真去领悟，在随后的2001年上海高考题以及2002年全国理科综合高考题中又出现了类似的题目。
为更好地表示溶液的酸碱性，科学 家提出了酸度（AG）的概念，AG＝，则下列叙述正确的是
A 中性溶液的AG＝0
B 酸性溶液的AG＜0
C 常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG＝12
D 常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG＝12( 2001年上海)
有人曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity arede），AG的定义为AG＝lg（[H＋]/[OH－]）。下列表述正确的是
A 在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1
B 在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0
C 在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0
D 在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG＝2(7－pH) (2002理科综合)
知识点五：溶液pH的计算
【例7】室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则n：m=——————————————
解析：此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算，根据混合前后溶质(NaOH)量守恒，列式求解
解答：pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(OH—) =10-4mol/L
pH=13 C(H+)=10-13mol/L C(OH—) =10-1mol/L
pH=12 C(H+)=10-12mol/L C(OH—) =10-2mol/L
10-4·n + 10-1·m = (n+m) ×10-2
n ：m = 100 ：11
规律： 有关混合溶液的pH计算，题设条件可千变万化，正向、逆向思维，数字与字母交替出现，但基本题型只有两种：（1）混合后不反应，（2）混合后反应。对于溶液的稀释，可将水作为浓度为0的溶液，仍属混合后不反应一类，这一类混合溶液的pH应介于两种溶液的pH之间，因而酸、碱溶液无论加多少水稀释，其最终pH均不可能等于纯水的pH（即常温不可能为7）。
混合溶液pH的计算方法也很简单，即设法求出混合溶液的C(H+)，若是溶液显碱性，则必须先求出溶液的C(OH—)，然后再换算为C(H+)或按OH—量守恒列式求解。
【例8】25 C，若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后，溶液呈中性，则混合之前，该碱的pH与强酸的pH之间该满足的关系是_______________________
分析：由题意知，本题为酸、碱混合后完全中和，根据中和反应的实质可知，酸中n(H+)与碱中n(OH-)相等，故有C(H+)酸V酸 == C(OH-)碱V碱，由此关系列式可求得结果。
解答：设酸的pH为a，C(H+)酸=10-a，碱的pH为b，C(OH-)碱=10-14 / 10-b=10- (14 - b)
因为混合后溶液呈中性，所以C(H+)酸V酸 == C(OH-)碱V碱
10-a ×V = 10 - (14 - b) ×10V = 10 - (13 - b) ×V
10-a = 10 - (13 - b)
两边取负对数：-lg10-a = -lg10 - (13 - b)，a=13-b a+b=13
即酸的pH与碱的pH之和为13
点评：上面解法尽管可顺利地得出本题的解，但题中的酸碱体积比可以任意变换，则每一变换都得重新求解，这就启发我们能否找出酸、碱pH与两者体积比之间的关系呢？同时若混合后不显中性其关系又会怎样呢？
将上面的解改为：
C(H+)酸V酸 == C(OH-)碱V碱
10-a ×V酸 = 10 - (14 - b) ×V碱
10-a·10-b=10-14·（V碱 / V酸）
两边取负对数得：a+b=14―lg（V碱 / V酸）
若混合后溶液显酸性————————————————————————：
若混合后溶液显碱性—————————————————————————：
同学们在学习中要善于总结、积累，把自己积累的经验、成果用于指导自己的学习。例如掌握了上述关系后，解下列题目就很轻松。
在20℃时，有PH值为x（x6）的盐酸和PH值为y（y8）的NaOH溶液，取Vx升该盐酸同该NaOH溶液中和，需Vy升NaOH溶液
（1）若x+y=14时，则=
（2）若x+y=13时，则=
（3）若x+y>14时，则= （表达式），且Vx Vy（填<、>或=）
4．实战演练
一 选择题
1.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离，则n是 （ ）
A.1×10-4 B. 55.6×107 C. 1×107 D. 6.02×1021
2．将1mol·L-1H2SO4溶液100mL与质量分数为10%的NaOH溶液50g混合均匀后，滴入甲基橙指示剂，此时溶液的颜色是 （ ）
A．浅紫色 B．黄色 C．红色 D．无色
3.pH定义为pH=-lg｛c(H＋)｝，pOH定义为pOH=-lg｛c(OH-)｝，Kw表示25℃时水的离子积常数，则弱酸性溶液中的c(H＋)可表示为 ( )
A、Kw/pOH mol/L B、10pOH-14 mol/L
C、10 14-pOH mol/L D、10-pOH mol/L
4．能使水的电离平衡正向移动，而且所得溶液呈酸性的是 （ ）
A．将水加热到100℃时，水的pH=6 B．向水中滴加少量稀硫酸
C．向水中滴加少量NaHCO3 D．向水中加入少量明矾晶体
5. 常温下某溶液中水电离出的C(H+) = 1×10-13 mol/L，则下列说法中正确的是 （ ）
A．该溶液一定呈酸性 B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液中一定有C(OH-) = 0.1mol/L D．该溶液的pH值为1或13
6．25℃时，在水电离出的C(H+)=1×10-5摩/升的溶液中，一定能大量共存的是 ( )
A.Al3+、NH4+、SO42-、Cl- B. Mg2+、K+、SO42-、HCO3-
C.K+、Na+、Cl-、SO42- D.Ba2+、Cl-、Na+、PO43-
7.有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol/L的HCl溶液，将①加热蒸发至体积减小一半，在②中加入CH3COONa固体(加入后溶液仍呈酸性)，③不作改变，然后以酚 酞作指示剂，用溶液滴定上述三种溶液，消耗的NaOH溶液的体积是 ( )
A、①=③>② B、③>②>① C、①=②=③ D、①<②=③
8．NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合离子的化学式为 （ ）
A、NH3·D2O和HD2O+ B、NH3·HDO和D3O+
C、NH2D·D2O和DH2O+ D、NH2D·HDO和D3O+
9.室温时，pH=10的氨水和Na2CO3溶液中，水电离产生的C(H+)前者与后者之比 （ ）
A．1∶1 B．10 10∶10 4 C．10 4∶10 10 D10 10∶10 7
10.25℃，向VmLpH = a的NaOH溶液中滴加pH = b的盐酸10VmL时，溶液中Cl—的物质的量恰好等于加入Na+的物质的量，则此时（a+b）的值为 ( ）
A、13 B、14 C、15 D、无法判断
11．在医院中，为酸中毒病人输液不应采用 （ ）
A 0.9％氯化钠溶液 B 0.9％氯化铵溶液
C 1.25％碳酸氢钠溶液 D 5％葡萄糖溶液
12.若室温时PH=a的氨水与PH=b的盐酸等体积混和，恰好完全反应，则该氨水的电离度可表示为 ( ) A.10(a+b-12)% B.10(a+b-14)% C.10(12-a-b)% D.10(14-a-b)%
13.把40毫升Ba(OH)2溶液加入到120毫升盐酸中，所得的溶液的PH值为2。如果混和前Ba(OH)2和盐酸两种溶液PH值之和为14，则盐酸的物质的量浓度接近于 ( )
A.0.015摩/升 B.0.02摩/升 C.0.03摩/升 D.0.04摩/升
14．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4 =Na+ +H+ + SO42—。某温度下，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液pH为2，对于该溶液，下列叙述不正确的是 （ ）
A、该温度高于25℃
B、水电离出来的c (H+)=1.0×10-10 mol/L
C、c (H+)= c (OH—)+C(SO42—)
D、该温度下加入等体积pH值为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性
15．能表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的是 （ ）
pH pH pH pH
7 7 7 7
0 V(H2O) 0 V(H2O) 0 V(H2O) 0 V(H2O)
A B C D
16．4体积pH=9的Ca(OH)2溶液跟1体积pH=13的NaOH溶液混合后，溶液中氢离子浓度为 （ ）
A．5×10-13mol/L B．2×10-12mol/L
C．1/5（4×10-9 + 1×10-13）mol/L D．1/5（4×10-5 + 1×10-1）mol/L
17.a、b、c、d四种溶液PH值都小于7，已知四种溶液中[H+]和[OH-]之和由大到小的顺序是b>a>d>c，则这四种溶液PH值由大到小的顺序是 ( )
A.c>d>a>b B.b>a>d>c C.a>b>c>d D.无法确定
18. 有下列四种溶液：(1)HCl (2)AlCl3(3)NaOH (4)Na2CO3，此四种溶液中水的电离度分别为1、2、3、4已知1=3，2=4且=106，则四种溶液的PH值不可能是 （ ）
A、5 5 10 10 B、4 4 10 10
C、3 5 11 9 D、5 3 9 11
19．NaH是—种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH＋H2O→NaOH＋H2↑，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是 （ ）
A 跟水反应时，水作氧化剂 B NaH中H－半径比Li＋半径小
C 跟液氨反应时，有NaNH2生成 D 跟乙醇反应时，NaH被氧化
20、常温下某溶液，水电离出的c (OH-)=1.0×10-4 mol/L,该溶液中溶质可能是 ( )
①Al2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4
A、①② B、①③ C、②③ D、①④
二 填空题
21．测得某溶液的pH = 6.5，且氢离子与氢氧根离子物质的量相等，此溶液呈_____性。测定温度______室温（填高于、低于或等于），其理由是 。 将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。
（1）若所得混合液为中性，则a︰b 。
（2）若所得混合液的pH=2，则a︰b 。
22、水的电离平衡曲线如图所示。
(1) 若以A点表示25℃时水的电离平衡的离子
浓度，当温度升高到100℃时，水的电离平衡状
态移动到B点，则此时水的离子积
从________变化到_________。
(2) 将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混
合，并保持100℃的恒温，致使混合溶液
的pH=7，则Ba(OH)2和盐酸的体积比为__________________。
(3) 已知AnBm的离子积为[c(Am+)]n[c(Bn-)]m，若某温度下Ca(OH)2的溶解度为0.74g，设饱和溶液的密度为1g/mL，其离子积约为______________。
三 计算题
23、某温度下的溶液中c (H+)=1.0×10x mol/L，c (OH-)=1.0×10y mol/L。x与y的关系如右图所示；
(1)求该温度下，中性溶液的pH。
(2)求该温度下0.01mol/LnaOH溶液的PH
（3）该温度下，pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合，恰好完全反应，
求此醋酸溶液中醋酸的电离度。
24．（7分）向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/L的盐酸，生成了沉淀。如果溶液中C(Ag+)和C(Cl—)的乘积是一个常数，C(Ag+)· C(Cl—)=1.0×10—10，当溶液中C(Ag+)· C(Cl—)>常数，则有沉淀产生，反之沉淀溶解，求
（1）沉淀生成后溶液中C(Ag+)是多少？
（2）如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的盐酸，是否产生沉淀，为什么？
答案
1 B 2 C 3 B 4D 5 D 6 AC 7 D 8 B 9 B 10 C 11 B 12 A 13 B 14 D
15 D 16 A 17 A 18 A 19 B 20 B
21 中， 高于 。 水的离解反应：H2O=H+ +OH- 吸热反应，升温有利于水的离解，使Kw
增大 （1）10︰1 （2）9︰2
22 (1) 10-14 10-12 (2) 2 ：9 (3) 4×10-3
23（1） 7.5 （2）13 （3）1017－a－b%
24．解：⑴由Ag++Cl—=AgCl
可知沉淀后C(Cl-)=（0.02—0.018）50/（50+50）=0.001mol/L
所以C(Ag+)=1×10-10/0.001=1×10—7mol/L
⑵再加入50mL盐酸后 C(Ag+)=1×10-7×100/（100+50）=2/3×10-7mol/L
C(Cl-)=0.001mol/L
C(Ag+)×C(Cl-)=2/3×10-7х10-3=2/3 10-14<1×10-12
所以不产生沉淀
A
B
10-6
10-7
10-7 10-6 c(H+)mol/L
c(OH-) mol/L
-10–5 0 x
0
Y
-5
-10
-15考点45石油 煤
1．复习重点
1．石油的分馏、裂化和裂解；
2．煤的干馏、气化和液化。
2．难点聚焦
一 石油的成分：
1、石油组成：碳、氢、硫、氧、氮等。
2、石油成分：各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混和物，一般石油不含烯烃。
二 石油的炼制：
开采出来的石油叫做原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品，如汽油、柴油等。
原油含水盐类、含水多，在炼制时要浪费燃料，含水量盐多会腐蚀设备。所以，原油必须先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。
石油的炼制分为：石油的分馏、裂化、裂解三种方法。
石油的分馏与石油的蒸馏原理相同，实验5－23中：
①蒸馏烧瓶、冷凝管
②温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶支管口齐平
③冷凝管的进、出口方向能否倒置？
1、石油的分馏
先复习随着烃分子里碳原子数增加，烃的沸点也相应升高的知识，然后启发学生如何能把石油组成里的低沸点烃和高沸点烃分离开。（答：给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷却先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。）
向学生说明原油开始沸腾后温度仍逐渐升高。同时问学生为什么？这说明原油是混合物。
工业上如何实现分馏过程呢？主要设备是加热炉和分馏塔。
按P137图5-24前半部分介绍，要突出介绍分馏塔的作用。最后总结石油常压分馏产物：液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油。
接着，提出重油所含的成分如何分离？升温？在高温下，高沸点的烃受热会分解，更严重的是还会出现炭化结焦、损坏设备，从而引出减压分馏的方法。
按课本P137图5-24的后半部分介绍减压分馏过程和产物：重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。
2、石油的裂化：
（1）提出石油分馏只能得到25%左右的汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料，产量不高。如何提高轻质燃料的产量，特别是提高汽油的产量？引出石油的裂化。什么叫裂化？
裂化——就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。
裂化过程举例：
3、石油的裂解
裂解是深度裂化，裂解的目的是产乙烯。
三：煤的综合利用：
1、煤的分类和组成
煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源。分类：
煤
另外，煤中含少量的硫、磷、氢、氧、氮等元素以及无机矿物质（主要含Si、Al、Ca、Fe）。因此，煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混和物。（煤不是炭）
2、煤的干馏
定义：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏。（与石油的分馏比较）
煤高温干馏后的产物：
3.煤的气化和液化
（1）煤的气化
煤的气化原理是什么？其主要反应是什么？
［答］煤的气化是把煤中的有机物转化为可燃性气体的过程。
煤气化的主要反应是碳和水蒸气的反应：C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)
3．例题精讲
【例1】丁烷裂解时可有两种方式断裂，生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%，又知裂解生成的两种烯烃的质量相等，那么裂解后所得到的混合气体中，分子量最小的气体占有的体积为分数为（ ）
A、19%　　　　 B、25%　　　　 C、36%　　　　　 D、40%
分析：丁烷的两种断裂方式为：C4H10CH4+C3H6（丙烯）；C4H10C2H6+C2H4（乙烯）
设丁烷为1mol，则裂解的物质的量为0.9mol，反应后混合气体的总物质的量为0.9×2+0.1=1.9mol。其中分子量最小的烃为CH4，求其物质的量是其关键。答案A
【例2】．C8H18经多步裂化，最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是（ ）
（A）28 （B）30 （C）38 （D）40
【提示】
极端1：C8H18→C4H8+C4H10，C4H10→C3H6+ CH4或C4H10→C2H4+C2H6时1mol C8H18生成3mol气体，则；
极端2：当生成C4H8极少（几乎为0）时，生成C3H6、C2H4、C2H6、CH4接近4mol，则答案BC
【例3】已知煤的近代结构模型如图所示：
（1）从煤的结构模型来看，煤是工业上获得___________烃的重要来源．
（2）我国大约70%的煤是直接用于燃烧的，从煤的结构模型来看，在提供热量的同时产生大量的___________等气体物质，造成严重的大气污染．
（3）“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量，烟尘排放量也可减少80%，致癌物苯并［α］芘的排放量也减少，同时节煤20%～30%．“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐．下列物质中适宜于做固硫剂的是___________．
A．氯化钙 B．氧化钙 C．硫酸钙 D．氢氧化钙
（4）某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂，试用化学方程式表示其“固硫”过程．
（5）除上述的“型煤”技术外，为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值，煤资源的综合利用方法还有___________，___________，___________等．
解析：
（1）煤结构中含有较多的苯环，隔绝空气给煤加强热可以使它分解，从而获得芳香烃．
（2）煤结构中含有S和N，所以直接燃煤能产生SO2和氮氧化物，污染环境．
（3）煤燃烧产生SO2，固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐，所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙．固硫反应为：SO2+CaOCaSO3 2CaSO3+O22CaSO4
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O22CaSO4
（4）若利用石灰石作固硫剂，则发生的反应可表示为：CaCO3CaO+CO2↑
2CaO+2SO2+O22CaSO4
（5）此问正是本节选学主要内容之一：煤的干馏、气化和液化．
答案：（1）芳香（2）二氧化硫、氮氧化物　（3）BD
（4）CaCO3CaO+CO2↑ 2CaO+2SO2+O22CaSO4
（5）煤的干馏　气化　液化
【例4】将图5－32所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，得到汽油和煤油．
图5－32
（1）图中A、B、C三种仪器的名称是___________．
（2）将以上仪器按（一）（六）顺序，用字母a，b，c…表示连接顺序：
e接（　　）（　　）接（　　）（　　）（　　）接（　　）（　　）接（　　）．
（3）A仪器中c口是___________，d口是___________（填“进水口”或“出水口”）
（4）蒸馏时，温度计水银球应在___________位置．
（5）在B中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是____________________________．
（6）给B加热，收集到沸点60℃～150℃间的馏分是___________，收集到150℃～300℃间的馏分是___________．
解析：石油的分馏装置为：
答案：（1）A是冷凝管；B是蒸馏烧瓶；C是锥形瓶
（2）i　h　a　k　b　f　g　w
（3）进水口　出水口
（4）蒸馏烧瓶支管口
（5）防止暴沸
（6）汽油　煤油
4．实战演练
一、选择题（每小题7分，共56分）
1.（2003年春季高考理综题）从石油分馏得到的固体石蜡，用氯气漂白后，燃烧时会产生含氯元素的气体，这是由于石蜡在漂白时与氯气发生过
A.加成反应 B.取代反应
C.聚合反应 D.催化裂化反应
2.（2001年全国高考题）为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气（CNG），另一类是液化石油气（LPG）。这两类燃料的主要成分都是
A.碳水化合物 B.碳氢化合物
C.氢气 D.醇类
3.（2001年上海高考题）C8H18经多步裂化，最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是
A.28 B.30
C.38 D.40
4.为提高轻质液体燃料的产量，在石油工业上采用的主要方法是
A.减压分馏 B.裂解
C.催化裂化 D.重整
5.在常温常压下将10 mL某裂解气中的一种成分与70 mL氧气混合，点燃使之充分燃烧后，恢复至原状况，气体体积变为55 mL，则该成分可能是
A.CH4 B.C2H6
C.C2H4 D.C3H6
6.下列叙述错误的是
A.煤的干馏必须在隔绝空气的条件下进行
B.煤焦油在170℃以下主要分馏出苯及苯的同系物
C.冶金用的焦炭可通过煤的低温干馏获得
D.为增强橡胶的稳定性，在加工橡胶时要加入硫
7.下列实验：①制取蒸馏水；②制取溴苯；③石油的蒸馏；④煤的干馏；⑤制取乙烯；⑥制取乙炔，其中要用到冷凝管或运用冷凝原理的是
A.①② B.⑤⑥
C.①②③ D.①②③④
8.在海湾战争期间，科威特大批油井被炸着火。在灭火工作中，下列措施不能考虑用于灭火的是
A.设法阻止石油喷射
B.设法降低火焰温度
C.设法降低石油着火点
D.设法使火焰隔绝空气
二、非选择题（共44分）
9.（8分）“立方烷”是新合成的一种烃，其分子为正立方体结构。
（1）“立方烷”的分子式是 。
（2）“立刻烷”可能有的结构是 。（从A、B、C、D中选）。
（3）“立方烷”可能发生的反应或变化有 。（从A、B、C、D中选）
A.可使Br2水褪色，但不反应
B.不能使溴的CCl4溶液褪色
C.能发生取代反应
D.能发生加成反应
（4）有一苯环的芳烃为“立方烷”的同分异构体，此芳烃能发生加聚反应，加聚反应的化学方程式为 。
10.（8分）将下图所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，得到汽油和煤油。
（1）图中A、B、C三种仪器的名称是 。
（2）将以上仪器按（一）→（六）顺序，用字母a，b，c，…表示连接顺序：e接 ； 接 ； 接 ； 接 ； 接 。
（3）A仪器中，c口用于 ，d口用于 。
（4）蒸馏时，温度计水银球应在 位置。
（5）在B中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是 。
（6）给B加热，收集到沸点为60℃~150℃间的馏分是 ，收集到150℃~300℃间的馏分是 。
11.（8分）有A和B两种有机液体的混合物，如果A与B互溶，且相互不发生化学反应。在常温下，A的沸点为35℃，B的沸点为200℃。回答下列问题：
（1）用蒸馏方法分离和提纯该混合物，除酒精灯、牛角管外，必不可少的玻璃仪器还有 ，为防止暴沸，还需加入 。
（2）如果加热升温后，第3~10 min收集第一个馏分，第15~25 min收集第二个馏分，请画出蒸馏法分离提纯该混合物的温度与时间关系的示意图。
12.（10分）（2000年上海高考题）有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。
（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入CH3OC（CH3）3来生产“无铅汽油”。CH3OC（CH3）3分子中必存在的原子间连接形式有 （填写编号）。
（2）天然气的燃烧产物无毒、热值高，而且管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一。天然气常和石油伴生，其主要的成分是 。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是 （填写编号）。
①其一氯取代物不存在同分异构体 ②其二氯取代物不存在同分异构体 ③它是非极性分子 ④它的键长和键角都相等
（3）1980年我国首次制造出一辆氢汽车，乘员12人，以50 km/h行驶了40 km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是 （填写编号）。
①电解水 ②锌和稀硫酸反应 ③光解海水
其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是 （写出其中一个）。
13.（10分）人造汽油中的一种烃0.1 mol与22.4升标准状况下的氧气（过量）混合点燃，完全燃烧后，通过足量的Na2O2固体，固体增重15 g，从Na2O2中逸出的全部气体为16.8升（标准状况），求该烃的分子式。
附参考答案
一、1.B 2.B 3.C 4.C 5.BD 6.C 7.D 8.C?
二、9.(1)C8H8 (2)B (3)ABC?
10.(1)A是冷凝管，B是蒸馏烧瓶，C是锥形瓶 （2）i；h；a;k;l;b;f;g;q （3）进水口 出水口 （4）蒸馏烧瓶支管口 （5）防止暴沸 （6）溶剂油和汽油 煤油?
11.（1）蒸馏烧瓶（或圆底烧瓶），温度计，冷凝管，锥形瓶 沸石（或碎瓷片）?
（2）如下图?
12.（1）③ （2）甲烷 ② （3）③ 氢气的输送和贮存?
13.C5H10考点31电离平衡
1．复习重点
1．强、弱电解质的概念及电离方程式的书写；
2．弱电解质的电离平衡；电离平衡常数。
2．难点聚焦
（一）强电解质、弱电解质
1．相互关系
否——非电解质
化合物 是——强电解质
能
否——弱电解质
热或水的作用
电解质 自由移动离子
电离
思考：一种物质的水溶液能导电，原物质一定是电解质吗？
分析：不一定！关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化
如（1）Cl2 氯水
↓ ↓
即不是电解质 HCl.HclO
又不是非电解质 发生电离
（2）CO2 碳酸溶液
↓ ↓
非电解质 H2CO3电离
（3）Na2O NO2OH溶液
↓ ↓
虽不是本身电离子 NaOH电离
但可在熔融态电
离，故它属强电
解质
2．比较强、弱电解质
强电解质 弱电解质
电离程度 完全 部分
电离平衡 不、不可逆 有、可能
过程表示溶液中存在的微粒（水分子不计） ====只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子 即有电离出的阴、阳离子（少部分），又有电解质分子（大部分）。
电离方程式 H2SO4====2H++SO42—CaCl2====Ca2++2Cl— NH3·H2O NH4++OH—H2S H++HS—，HS— H++S2—
实例 绝大多数的盐（包括难溶性盐）；强酸：H2SO4、HCl、HclO4等；强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
注意：多元强酸电离一步完成且完全
如 HnA====Nh++An—
而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：
H3PO4 H++H2PO4—， H2PO4— H++HPO42— HPO42— H++PO43—，不能合并成H3PO4 3H++PO43—。由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA弱酸而言，电离方程式可只考虑：
HnA H++Hn+A—
想一想：为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？
（二）弱电解质的电离平衡
（1）概念
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（湿度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。
（2）特点
①动——动态平衡：V（闻子化）=V（分子化）≠0。在电离方程式中用“ ”表示。
②定——平衡时各组成成分一定，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变
③变——条件改变，平衡被打破。
（3）影响电离平衡的因素
与化学平衡一样，外界条件的改变也会引起移动.
以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例：
项目 变化项目 加水 升温 加入固体NaOH 加入无水CH3COONa 通入气体HCl 加入等浓度的CH3COOH
平衡移动 右移 右移 右移 左移 左移 不移动
H+的物质的量（mol） 增大 增大 减小 减小 增大 增大
[H+]浓度(mol) 减小 增大 减小 减小 增大 不变
PH值 增大 减小 增大 增大 减小 不变
导电能力 减弱 增强 增强 增强 增强 不变
（三）电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素：
①自由移动离子浓度的大小。（主要决定因素）湿度一定，离子浓度越在，导电能力越强。
②湿度：湿度越高，导电能力越强。（与金属导电相反）
③离子电荷数：电荷数越高，导电能力越强。
由此可知：强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。 CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。
思考：若在某溶液中加入一种物质，出现沉淀，则溶液的导电能力一定减弱吗？（湿度不变）
分析：不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如：
（1）若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO4沉淀和极难电离的水，使溶液中离子浓度降低，导电能力降低。
（2）若在H2SO4溶液中加BaCl2，虽有沉淀BaSO4生成，但同时生成了HCl，相当于1molSO42—被2molCl—代替，故导电能力有所增强。
（3）若在HCl溶液中加AgNO3，则导电能力几乎不变。
（四）水的电离平衡
1． 实验证明，纯水微弱的导电性，是极弱的电解质：
2． 25℃1LH2O的物质的量n(H2O)==55.6(mol)共有10—7mol发生电离
H2O H++OH—
起始(mol) 55.6 0 0
电离(mol) 10—7 10—7 10—7
平衡(mol)55.6－10—7 10—7 10—7
25℃[H+]·[OH—]= 10—7=10—14=Kw的离子积常数。
2．影响Kw的因素
Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关，与湿度有关。
水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw也增大。
例如100℃，1LH2O有10—6mol电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.
3．影响水的电离平衡因素
（1）湿度，升湿度促进水的电离，降温则相反
（2）向纯水中引入H+或OH—，会抑制水的电离
（3）向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。
3． 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。（列表比较如下：）
[H+]水与[OH—]水关系 x的计算式 室温x值 对水电离影响
纯水 [H+]水=[OH—]水 x= x=1×10—7mol/L 对水电离影响
酸溶液 x= x＜1×10—7mol/L
碱溶液 x= 抑制
正盐溶液 强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱强酸盐 x=[H+] x＞1×10—7mol/L 促进
x=[OH—]
x= x=1×10—7mol/L 无
注[H+]水、[OH—]水指水电离出的H+、OH—浓度
[H+]水、[OH—]指指溶液中的H+、OH—浓度
由上表可得重要规律：
（1）在任意湿度、任意物质的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的[H+]水≡[OH—]水
（2）酸和碱对水的电离均起抑制作用
①只要碱的pH值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。
②若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等，则两种溶液中水的电离度相等。
如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的
[H+]水=[OH—]水==10—11mol/L
（3）在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱的碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时（同一湿度），则促进程度相等。
（4）较浓溶液中水电离出[H+]的大小：
①酸溶液中[OH—]等于水电离的[H+]
②碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]
③强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]
④强碱弱酸盐溶液中的[OH—]等于水电离出的[H+]
如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中，（室温）由水电离出的
[H+]水=[OH—]水==10—4mol/L
3．例题精讲
例1．下列四种溶液中，由水电离出的[H+]之比（依次）为（ ）
①pH=0的盐酸 ②0.1mol/L的盐酸 ③0.01mol/L的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
（A）1 ：10 ：100 ：1000 （B）0 ：1 ：12 ：11
（C）14 ：13 ：12 ：11 （D） 14 ：13 ：2 ：3
解析①[H+]=1mol/L [H+]水=[OH—]=1×10—14mol/L
②[H+]=1mol/L [H+]水==1×10—13mol/L
③[OH—]=1×10—2mol/L [H+]水==1×10—12mol/L
④[OH—]=1×10—3mol/L [H+]水==1×10—11mol/L
例2．某湿度下，纯水中的[H+]=2×10—7mol/L，则此时[OH—]=______，若湿度不变，滴入稀硫酸使[H+]=5×10—6mol/L，则[OH—]=_______，由水电离出[H+]为，该纯水的PH值_______（填＞、＜、=＝
解析
纯水中 H2O H++OH—
mol/L 2×10—7 2×10—7
加酸后，水的电离平衡逆向移动，使[OH—]减小，可由Kw、[H+]求出[OH—]，此湿度下Kw值为2×10—7 ×2×10—7= 4×1—14
[OH—]==8×10—9mol/L
由水电离的[H+]=[OH—]=8×10—11mol/L
该湿度下Ph= －lg×10—7= 7―lg2＜7.
例3．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）
A．K+、Na+、SO42—、NO3— B．Na+、K+、S2—、CO32—
C．Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42— D．NH4+、Cl—、K+、SO32—
解析 常温、由水电离出的[H+]=×10—11mol/L＜1×10—7mol/L说明水的电离受到抑制。此溶液可能是pH=1酸溶液，也可能为pH=13的碱溶液，选项B、D中的S2—、CO32—、SO32—不能存在于强酸性溶液中，C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+与OH—均不能大量存共存，故本题答案A。
例4．在图（1）所示的装置中，烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，当从滴定管中逐渐加入某种溶液（A）时，溶液的导电性的变化趋势如图（2）所示。
图1 图2
该根据离子反应的特点分析：A溶液中含有的溶质可能是_________或__________（至少写出两种），并写出相应的离子反应的离子方程式：
________________________________、____________________________
解析：从图2可分析知，随着A的加入溶液导电能力迅速降低，说明A必定能与Ba(OH)2发生反应，使溶液中离子浓度变得极小，故不仅与Ba2+反应转化为沉淀，还要与OH—反应生成水或其它弱电解质，当反应完全后，过量A的加入，导电能力又显著上升，说明A应为强电解质，故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4等。
离子方程式：2H++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O
Mg2++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+Mg(OH)2
想一想：A可否为Na2SO4或H2CO3溶液？为什么？
4．实战演练
一、选择题（
1.（2001年全国高考题）在含有酚酞的0．1　mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色
A.变蓝色 B.变深
C.变浅 D.不变
2.当不考虑水的电离时，在氢硫酸溶液中，下列的离子浓度关系中正确的是
A.c(H＋)=c(HS－)＋2c(S2－)
B.c(H＋)=c(HS－)＋c(S2－)
C.2c(S2－)=c(H＋)
D.c(S2－)=c(HS－)
3.在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl，24 mol K2SO4的营养液。若用KCl,NH4Cl和（NH4）2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol）
A.2,64,24 B.48,2,24
C.32,50,12 D.16,50,24
4.在浓度均为1 mol·L－1的(NH4)2SO4、（NH4）2CO3、（NH4）2Fe(SO4)2三种溶液中，若测得其中c(NH)分别为a、b、c(mol·L－1)，则下列判断正确的是
A.a=b=c B.c＞a＞b
C.b＞a＞c D.a＞c＞b
5.甲酸的下列性质中可以证明它是弱电解质的是
A.1 mol·L－1的甲酸溶液的c（H＋）约为0.01 mol·L－1
B.甲酸与水以任意比例互溶
C.10 mL 1 mol·L－1甲酸恰好与10 mL 1 mol·L－1NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下，甲酸的导电性比一元强酸溶液的弱
6.用水稀释0.1 mol·L－1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是
A.c（OH－）／c（NH3·H2O）
B.c（NH3·H2O）／c（OH－）
C.c（H＋）和c（OH－）的乘积
D.OH－的物质的量
7.下列各电离方程式中书写正确的是
A.CH3COOHH＋＋CH3COO－
B.KHSO4K＋＋H＋＋SO
C.Al(OH)3Al3＋＋3OH－
D.NaH2PO4Na＋＋H2PO
8.当溶液中HS－＋H2OS2－＋H3O＋达到平衡时，欲使c(S2－)增大，应加入
A.Cu2＋ B.CO
C.H2O D.HCl
9.在RNH2·H2ORNH＋OH－形成的平衡中，要使RNH2·H2O的电离程度及c（OH－）都增大，可采取的措施是
A.通入HCl B.加少量NaOH固体
C.加水 D.升温
二、非选择题(共55分)
10.(12分）用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L－1的溶液　100 mL；②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100 mL；②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是 。
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1（选填＞、＜、＝）。
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是 （多选扣分）
a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；
b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快；
c.两个试管中产生气体速率一样快：
（3）请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处。
（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。
11.(9分)如下图，在一烧杯中盛有200 mL 0.1 mol·L－1的H3ＰO4溶液，同时一光滑小球悬浮在液体中间。
(1)合上电键K时，电流计指针向 边偏转。
(2)向烧杯里逐滴滴入0.4 mol·L－1的Ba(OH)2溶液至刚好完全反应，可观察到的现象有：
① ，② ，③ 。
(3)磷酸可用磷矿石［Ca3（ＰO4）2］来制取，写出该反应的化学方程式：
12.(12分)已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，且第一步电离程度大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度……
今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸，根据“较强酸＋较弱酸盐＝较强酸盐＋较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：
①HA＋HC2－(少量)===A－＋H2C－
②H2B（少量）＋2A－===B2－＋2HA
③H2B（少量）＋H2C－===HB－＋H3C
回答下列问题：
(1)相同条件下，HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是 。
(2)A－、B2－、C3－、HB－、H2C－、HC种离子中，最易结合质子的是 ，最难结合质子的是 。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号) 。
A.H3C＋3A－===3HA＋C3－
B.HB－＋A－===HA＋B2－
C.H3C＋B2－===HB－＋H2C－
(4)完成下列反应的离子方程式。
A.H3C＋OH－（过量） ；
B.HA（过量）＋C3－ 。
13.（8分）在稀氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH＋OH－,如进行下列操作，则NH3、NH、H＋、OH－浓度如何变化？试用“增大”“减小”“不变”填写。
（1）通适量HCl气体时，c(NH3) ,c(H＋) 。
（2）加入少量NaOH固体时，c(NH) ,c(OH－) 。
（3）加入NH4Cl晶体时，c(NH) ,c(OH－) 。
14.（8分）在a、b两支试管中，分别装上形态相同、质量相等的一颗锌粒，然后向两支试管中分别加入相同物质的量、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。填写下列空白：
（1）a、b两支试管中的现象：相同点是 ；不同点是 。原因是 。
（2）a、b两支试管中生成气体的体积开始时是a 于b，反应完毕后生成气体的总体积是a b，原因是 。
15.（6分）为测定人呼出气体中二氧化碳的含量，将1000 mL呼出的气体通入50.0 mL氢氧化钡溶液中，使其完全吸收，过滤后取20.0 mL澄清溶液，用0.100 mol·L－1盐酸滴定，当耗去20.4 mL盐酸时恰好完全反应。另取20.0 mL原氢氧化钡溶液，用同种盐酸滴定，耗去36.4 mL盐酸时，恰好反应完全。试计算人呼出气体中二氧化碳的体积百分含量（气体体积在标准状况下测定）。
附参考答案
一、1.解析：c(NH)增大，平衡逆向移动。
答案：C
2.A 3.B 4.B 5.AD 6.B 7.A 8.B 9.D?
二、10.（1）100 mL容量瓶?
（2）＞ b?
（3）配制pH=1的HA溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同。
（4）配制NaA溶液，测其pH＞7，即证明HA是弱电解质。?
11.(1)右?
(2)①小球下沉到烧杯底部 ②产生白色沉淀 ③电流计指针偏转幅度不断变小，最后指针回到中央?
(3)Ca3（PO4）2＋3H2SO4===2H3PO4＋3CaSO4?
12.(1)H2Ｂ （2）C3－ HB－ (3)BC?
(4)H3C＋3OH－===C3－＋3H2O?
2HＡ＋C3－===2Ａ－＋H2C－
13.（1）减小 增大 （2）减小 增大 （3）增大 减小?
14.（1）都产生气泡，Zn溶解 a产生气泡、Zn溶解速度都快 HCl完全电离，HCl中的c(H+)大于CH3COOH中的c(H+)?
（2）大 等于 a中c(H+)大于b中的c(H+),而酸的总量相等
15.4.48%?
能否
电离
是否
完全考点3 化学反应中的能量变化
1． 复习重点
了解化学反应中的能量变化
了解放热反应吸热反应
理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式
2．难点聚焦
一、反应热
1、化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用符号ΔH表示，单位一般采用kJ/mol。当ΔH为负值为放热反应；当ΔH为正值为吸热反应。测量反应热的仪器叫做量热计。
2、燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
3、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。中学阶段主要讨论强酸和强碱的反应。
二、热化学方程式
1、书写热反应方程式应注意的问题：
(1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关，因此必须注明，不注明的是指101kPa和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同，反应热的数值不同，因此要注明物质的聚集状态。
(3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量，它可以是整数，也可以是分数。
2、书写热化学方程式的一般步骤
(1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式，并配平。
(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反应热的数值。
(3)如果为放热反应ΔH为负值，如果为吸热反应则ΔH为正值。并写在第一步所得方程式的后面，中间用“；”隔开。
(4)如果题目另有要求，如反应燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式，可将热化学方程式的化学计量数变换成分数。
三、中和热的测定
1、测定前的准备工作
(1)选择精密温度计（精确到0.10C），并进行校对（本实验温度要求精确到0.10C）。
(2)使用温度计要轻拿轻声放。刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗，以免破裂。
(3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液中间，不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。不可将温度计当搅拌棒使用。
2、要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意的问题
(1)作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。因此可用保温杯来做。如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。
(2)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确，且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确，所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。
(3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。
(4)实验操作时动作要快，以尽量减少热量的散失。
(5)为了减少实验误差，重复实验2~3次，数据取平均值。
注意事项：一、反应热的大小比较：比较反应热的大小，一般是在不同条件下（温度、压强、物质的聚集状态等）下的同一化学反应，或同一条件（温度、压强）下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异，抓住其实质，从而顺利解决问题。影响反应热大小因素主要有以下几个方面。
1、热化学方程式中的化学计量数。如2mol氢气燃烧放出的热量是相同条件下1mol氢气燃烧时放出的2倍。
2、物质的聚集状态或晶体结构。如等量氢气燃烧生成液态水时放出的热量比生成气态水时放出的热量多。
3、化学键的强弱。如都由单质反应生成2mol的卤化氢时，由于HF、HCl、HBr、HI中的共价键依次减弱，所以放出的热量也依次减少。
二、盖斯定律的应用和有关燃烧热和中和热的计算
化学反应中反应热的大小与反应物、生成物的种类、量及聚集状态有关，与反应途径无关。根据能量守恒定律，无论反应是一步完成还是几步完成，只要反应的起始状态和终了状态确定，反应热就是个定值，这就是著名的盖斯定律。
3．例题精讲
【例1】已知在25℃，101kPa下，lgC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是 （ ）
A.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（g）；△H＝－48.40kJ·mol－1
B.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝－5518kJ·mol－1
C.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝＋5518kJ·mol－1
D.C8H18（1）＋22.5O2（g）＝8CO2（g）＋9H2O（1）；△H＝－48.40kJ·mol－1
【解析】根据题目条件，生成的水为液态，所以A错，1gC8H18燃烧后放出热量48.40kJ，故1molC8H18完全燃烧放出热量5518kJ，放热用“—”表示，故C错。
【答案】B
【评析】热化学方程式的书写较难，书写时不能忽视反应物、生成物的状态，要注意系数与反应物的关系。
【关键词】反应热及热化学方程式的书写
【例2】在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2＞Q1的是 （ ）
A.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；△H＝－Q1； 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H＝－Q2
B.S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；△H＝－Q1； S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H＝－Q2
C.C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H＝－Q1； C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－Q2
D.H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)；△H＝－Q1； 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)＝HCl(g)；△H＝－Q2。
【解析】A中，由于气态水转变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即Q2＞Q1；B中，由于固态硫转变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q1＞Q2；C中，生成CO放热，因氧气过量会与CO反应也放出热量，所以Q2＞Q1，D中Q1=2Q2。
【答案】AC
【评析】反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。
【关键词】反应热及热化学方程式的书写
【例3】炽热的炉膛内有反应：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－392kJ/mol，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)；△H＝＋131kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－282kJ/mol，H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)；△H＝－241kJ/mol，由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时 （ ）
A.不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺 B.虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料
C.既能使炉火瞬间更旺，又能节省燃料 D.既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料
【解析】本题应从两个方面考虑，一是能否使炉火瞬间更旺，由于往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应发生：C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)，生成的CO和H2都是可燃性气体，故能使炉火瞬间更旺。二是能否节省燃料，根据盖斯定律，C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)；△H＝＋131kJ/mol，CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－282kJ/mol，H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)；△H＝－241kJ/mol，三个方程加合在一起即得总反应式C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H＝－392kJ/mol，故与相同量的炭燃烧放出的热量相同，因此不能节省原料。
【答案】A
【评析】要熟练掌握运用盖斯定律进行热量的计算。
【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素
【例4】已知胆矾溶于水时，溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时，放出热量为Q1kJ，而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)＋5H2O(l)；△H＝＋Q2kJ/mol，则Q1与Q2的关系是 （ ）
A.Q1＞Q2 B.Q1＜Q2 C.Q1＝Q2 D.无法确定
【解析】由已知得CuSO4·5H2O(s)＝Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)；△H＝+Q(Q＞0）……①，
CuSO4(s)＝Cu2+(aq)+SO42-(aq)；△H＝—Q1……②，
①—②得CuSO4·5H2O(s)＝CuSO4(s)＋5H2O(l)；△H＝Q1+Q，根据盖斯定律：Q1+Q=Q2，故D正确。
【答案】D
【评析】解此类题目常把题给信息转化为热化学方程，然后根据盖斯定律可得出正确的结论。
【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素
【例5】已知有amolC和bmolO2（a＞2b），充分反应后，将得到的可燃性物质提取后再次燃烧，充分反应。可燃性物质燃烧放出的热量有p%被mg、0℃的水吸收，使之沸腾。若已知1molC燃烧成CO2放出的热量为qJ，试求1molC燃烧成CO所放出的热量约为多少？（c=4.2×103J/kg·℃）
【解析】根据题意可知，可燃性物质燃烧后放出热量为：
。又知：
所以amolC和bmolO2（a＞2b）反应后，其可燃性物质的量为(a-2b)molC和2bmolCO。若设1molCO燃烧成CO2放出的热量为xJ，则可得出关系式：
解得：
若设所求1molC燃烧成CO放出的热量为yJ，则由下列热化学方程式：
①
②
③
就不难发现：①式＝③式－②式，即为题目所求。故可推知：
【答案】(aqp-4.2×104m)/2bpJ
【评析】本题是一道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题，难度大。因此，解决这类问题的关键在于分析题意，挖掘题中隐含着的重要信息（即热化学方程式有加合性），弄清该题中所涉及的两个过程，即物理过程与化学过程，并求出联系这两个过程的纽带——热量（Q）。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识，则题中的问题便可迎刃而解。
【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素
【例6】接触法制硫酸的流程可表示如下：
问：(1)热交换器在制硫酸的过程中有何重要作用？
(2)若以T1、T2、T3、T4分别表示进出热交换器的气体温度，且T1＝80℃，T3＝600℃、T4＝250℃，求进入接触室后的SO2、O2混合气体的温度T2（设进、出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/(kg ℃)）。
(3)假定每天进入接触室的混合气体为20t，问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤？（已知煤的供热效率为20%，C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=-393kJ/mol）
【解析】（1）由沸腾炉导出的SO2、O2等气体的温度经除尘、去杂、洗涤等工艺处理后已大幅度下降，通过热交换器后气体的温度又得以提高，这有利于后续反应（即由SO2合成SO3）的进行。SO2的氧化反应是放热反应，从接触室导出的SO3等气体的温度已高达600℃以上，难以被浓硫酸吸收。通过热交换器后SO3的温度下降了，这有利于提高浓硫酸对它的吸收效率。总而言之，热交换器在制H2SO4的过程中具有增效节能的作用。
（2）经过热交换器后，SO2、O2吸收的热量＝cm1(T2-80℃)，SO3放出的热量＝cm2(600℃-250℃)。根据物理学原理及质量守恒定律可知，Q(吸)＝Q(放)，m1＝m2，故cm1(T2-80℃)＝cm2(600℃-250℃)，即T2＝430℃。
（3）若不使用热交换器，欲使80℃的SO2、O2预热到430℃，每年需提供的热量为20×103kg×365×0.8kJ/(kg ℃)×(430℃-80℃)=2.04×109kJ，每千克优质煤供给的有效热量为5240kJ/kg，使用热交换器后每年可节约优质煤的质量为：2.04×109kJ/(5240kJ/kg)=389.3t。
【答案】（1）增效节能 （2）T2＝430℃ （3）389.3t
【评析】本题主要运用公式Q=cmΔt考查化学反应中热效应的计算。
【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素
4．实战演练
1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 （ ）
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.固体氢氧化钠 D.生石灰
答案：B
2.含20.0NaOH的稀溶液与稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 （ ）
A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l)；ΔH=+28.7kJ/mol
B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H2O(l)；ΔH=-28.7kJ/mol
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=+57.4kJ/mol
D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)；ΔH=-57.4kJ/mol
答案：D
3．已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq)＝CH3COONa(aq)+H2O △H=Q1kJ／mol
H2SO4(浓)+NaOH(aq)＝Na2SO4(aq)+H2O(1) △H=Q2kJ／mol
HNO3(aq)+KOH(aq)＝KNO3(aq)+H2O(1) △H=Q3kJ／mol
上述反应均为溶液中的反应，则Q1、Q2、Q3的绝对值大小的关系为 （ ）
A.Q1＝Q2=Q3 B.Q2>Q1>Q3 C.Q2>Q3>Q1 D.Q2=Q3>Q1
答案：B
4．热化学方程式：S(g)+O2(g)=SO2(g)；△H=-297.3kJ/mol，分析下列说法中正确的是（ ）
A.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|>297.3kJ/mol B.1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和
C.S(g)+O2(g)=SO2(l)；|△H|<297.3kJ/mol D.1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和
答案：AB
5．将白磷隔绝空气加热到260℃可转变为红磷。以下说法正确的是 （ ）
A.白磷转变为红磷是一个吸热过程 B.红磷比白磷稳定
C.白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量 D.白磷比红磷稳定
答案：BC
6．已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)；△H＝－890kJ/mol
CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)；△H＝－282.5kJ/mol。假如标准状况下由CH4、CO、CO2组成的89.6升混和气体完全燃烧时能放出1010千焦的热量，并生成18克液态水，那么燃烧前混和气体中CO占的体积百分含量约为
A.40% B.50% C.60% D.70%
答案：B
7．已知下列几种烷烃的燃烧热如下：
烷 烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷
燃烧热／（kJ·mol-1） 890.3 1559.8 2219.9 2877.0 3536.2 4163.1
今有10L（在标准状况下）某种天然气，假设仅含甲烷和乙烷两种气体，燃烧时共放出热量480KJ。
（1）试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式_______________；
（2）计算该天然气中甲烷的体积分数___________________；
（3）由上表可总结出的近似规律是_____________________；
（4）根据（3）的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为_________kJ·mol-1。
答案：（1）2C2H6（g）+7O2（g）==4CO2（g）+6H2O（l）；△H=—3119.6kJ/mol
（2）72.13% （3）烷烃分子中每增加一个CH2燃烧热平均增加645kJ/mol左右 （4）6776
烧的热化学方程式中水为液态的水。
8.已知热化学方程式H+(aq)+OH-(aq)==H2O(1)；△H＝-57.3kJ／mol，问：
（1）常量滴定用0.025L0.10mol／L的强酸和强碱互相中和，则滴定过程中释放的热量为_________________kJ。
（2）若中和后溶液体积为0.05L，又已知中和后的溶液的比热容为4.2×10-3kJ／(g·℃)，且密度为1.0g／mL，则溶液温度升高_____________℃。
（3）由（2）说明为什么需要用0.5mol/L～1mol／L的强酸和强碱反应测定中和热
答案：（1）0.14 （2）0.7 （3）根据（2）的计算可知，当溶液的浓度过小，释放的热量较少，且又是逐渐产生热量，故测定的中和热误差较大。若浓度过高，则溶液中阴、阳离子间的相互牵制较大，中和过程产生热量的一部分将补偿未电离分子离解所需要的热量，同样会造成较大的误差。
9.50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_____________。
（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比较，所放出的热量________（填“相等”或“不相等”），但中和热应_________（填“相等”或“不相等”），简述理由_________________________________。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________（均填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
答案：（1）环形玻璃搅拌器 （2）减少实验过程中热量损失 （3）偏小 （4）不相等，相等，因为中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱用量无关 （5）偏小 偏小
10.一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，既熔溶于自身的结晶水中，又同时吸收热量，它们在塑料袋中经日晒能熔化，在日落后又可缓慢凝结而释放热量，用以调节室温，称为潜热材料。现有几种盐的水合晶体有关数据如下：
Na2S2O3·5H2O CaCl2·6H2O Na2SO4·10H2O Na2HPO4·12H2O
熔点℃ 40~50 29.92 32.38 35.1
熔化热（kJ/相对分子质量） 49.7 37.3 77.0 100.1
（1）上述潜热材料中最适宜应用的两种盐是______、________________。
（2）实际应用时最常用的（根据来源和成本考虑）应该是_____________。
答案：（1）Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O （2）Na2SO4·10H2O
评析：熔点越低，越有利于盐吸收太阳能而熔化，故排除Na2S2O3·5H2O。进一步比较单位质量吸热效率：
CaCl2·6H2O Na2SO4·10H2O Na2HPO4·12H2O
0.17kJ/g 0.24kJ/g 0.28kJ/g
很明显，Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O吸收率较高。又因前者比后者价廉而易获得。实际应选用Na2SO4。
11.（1）肼（N2H4）和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为 。
（2）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为 ；又知H2O（l）H2O（g）；△H＝＋44kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是 kJ。
（3）已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa和1.01×106Pa，又测得反应共放出QkJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式____________________________________________。
答案：（1）2N2H4（g）＋2NO2（g）＝3N2（g）＋4H2O（g）；△H＝－1136kJ/mol
（2）B2H6（g）＋3O2（g）＝B2O3（s）＋3H2O（l）；△H＝－2165kJ/mol 1016.5kJ
（3）2A(g)+B(g)==C(g)+3D(l)+4E(g)；
评析：（3）中由反应前后的压强之比为3:5可推测反应后D的状态为液态。
12.已知下列热化学方程式的热效应：
（1）Fe2O3（s）＋3CO（g）＝2Fe（s）＋3CO2（g）；△H1＝－26.7kJ/mol
（2）3Fe2O3（s）＋CO（g）＝2Fe3O4（s）＋CO2（g）；△H2＝－50.75kJ/mol
（3）Fe3O4（s）＋CO（g）＝3FeO（s）十CO2（g）；△H3＝－36.5kJ/mol
不用查表，计算下列反应的△H。FeO（s）＋CO（g）＝Fe（s）＋CO2（g）
答案：7.28kJ/mol
评析：由盖斯定律得所求方程的反应热为{}/3。
13.某石油液化气由丙烷和丁烷组成，其质量分数分别为80％和20％。它们燃烧的热化学方程式分别为：C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1)；△H＝-2200kJ／mol；
C4H10(g)+O2(g)==4CO2(g)+5H2O(1)；△H＝-2900kJ／mol。有一质量为0.80kg、容积为4.0L的铝壶，将一壶20℃的水烧开需消耗液化石油气0.056kg，试计算该燃料的利用率。[已知水的比热为4.2kJ／(kg·℃)，铝的比热为0.88kJ／(kg·℃)]
答案：50%
评析：1.0kg石油气完全燃烧释放的热量为：=5×104kJ
将水烧开所需热量为：Q=cm(t-t0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ)
所以，燃料的利用率为：×100%=50%
14.已知C(s、金刚石）+O2==CO2(g)；ΔH=-395.4kJ/mol，C(s、石墨）+O2==CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol。且知石墨的密度大于金刚石。
(1)石墨和金刚石相比，____的稳定性更大，石墨转化为金刚石的热化学方程式为____________。
(2)石墨中C-C键键能______金刚石中C-C键键能。石墨的熔点______金刚石（均填“大于”、“小于”或“等于”）。
(3)理论上能否用石墨合成金刚石？____，若能，需要的条件是___________。
答案：（1）石墨 C(s、石墨）== C(s、金刚石）；ΔH=1.9kJ/mol （2）大于 大于
（3）能 隔绝空气高温高压
评析：由于石墨转化为金刚石为吸热反应，故等量的石墨和金刚石相比，金刚石所具有的能量高，键能小，熔点低。
15.物质的生成热可定义为：由稳定单质生成1mol物质所放出的热量，如CO2气体的生成热就是1molC完全燃烧生成CO2气体时放出的热量，已知下列几种化合物的生成热分别是
化合物 葡萄糖 H2O(l) CO2
生成热kJ/mol 1259.8 285.8 393.5
则1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成CO2气体和液态水，最多可提供______kJ能量。
答案：15640kJ
评析：根据生成热的定义得下面三个方程：6C(s)+3O2(g)+6H2(g)=C6H12O6(s)；ΔH=-1259.8kJ/mol……①，C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=-393.5kJ/mol……②；O2(g)+2H2(g)=2H2O(l)……③，联立求解即得。
【小结】全面了解化学反应，除要知道反应物和生成物之外，还需要研究化学反应发生的条件，应用化学反应，一方面是为了获得新物质，有时更重要的是要利用化学反应中的热变化，而放热反应和吸热反应是化学反应中最常见的能量变化，因此我们要了解一些常见的吸热反应和放热反应。
依据热化学方程式进行有关计算，其关键是把反应热看作为“生成热”，按一般化学方程式的计算要求进行即可，但多数题目偏重于对方法技巧的考查。
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- 1 -考点26 （习题课） 无机物的推断
1． 复习重点：
1、 帮助学生熟练掌握重要的元素（CL、Br、N、S、H、O、Si、Na、Mg、Al、Fe、Cu等）单质及其化合物的性质，以及它们之间存在的转化关系，是分析解决推断题的必备的基础知识。
2、 以网络的形式让学生自我找出知识点之间的内在联系，构筑学生自我的知识框架
3、 主要题型有选择题和框图题两大题型，解选择题要谨防题设的陷井。解框图题不外乎两种方法，一种是根据特殊性质找到题眼后顺藤摸瓜，另一种是缩小范围后发散推理。
2．难点聚焦
1．氯元素的知识网络
2．次氯酸、漂白粉的性质
HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：
（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3>HClO>HCO3-，请分析下列反应：
少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HClO
氯气通入碳酸氢钠溶液中： Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO
（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。
若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：
硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl- + 4HClO
漂白粉遇亚硫酸酸盐：ClO-+SO32-=Cl-+SO42-
（4）HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2↑
（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：
Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO
Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO
3．碳、硅及化合物的联系网络
4．氧及其化合物相互联系
5．氮及其化合物间的转化关系
1、
3．例题精讲
例1、（2003江苏高考）对某酸性溶液（可能含有Br-、、SO42—、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：
（1）、加热时放出的气体可以使品红褪色。
（2）、加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（3）、加入氯气时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀HNO3。对于下列物质不能确认其中原溶液中是否存在的是 （ ）
A、Br— B、SO42— C、H2SO3 D、NH4+
答案（B）
点评：少数学生误选AB，这部分学生主要对溴水的颜色印象不深所致。
例2、（99全国高考）提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应，可生成盐。根据以下化学反应框图填空
单 加稀酸L
在一定条
加NH3·H2O
件下反应 通空气
加固体NaOH
加过量
熔融 稀酸L
加强碱溶液 加水
加氨水
加强碱溶液
（1）、单质F是
（2）、写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）
（3）、溶液I中所含金属离子是
（4）、由C→E+F若改为浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）
答案：（1）H2 （2）4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓+8NH4+或
Fe2++2NH3·H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
(3)Al3+和Na+ (4)H2SO4或HNO3
点评：这道题较容易,但可以反映出一部分学生基础是否扎实,更重要的式测试同学们的解题习惯是否细心,如是否按要求答题,思考问题是否全面如第(3)问是否漏掉Na+。
例3、(97全国高考题)如图已知(1)化合物E与水反应生成白色浆状物(2)化合物F是不成盐的氧化物(3)单质D能与某些稀有气体反应:
高温反应(1)
高温反应(2)
燃烧反应(3)
室温反应(4)
据此请填空
(1) 化合物F是 (2)化合物I是
(3) 反应(2)的化学方程式是
(4) 反应(4)的化学方程式是
答案:(1)CO (2)HF (3)C+H2O====H2+CO (4)2H2O+2F2===4HF+O2
点评:此题从反应条件入手,考查学生发散思维的能力,同时要求学生了解一些物质的特性,如白色浆状物,不成盐氧化物,能与稀有气体反应等。
例4、(2003北京卷) A、B、C是短周期IA和ⅡA族的碳酸盐,它们的质量分别为mA、、mB、
mC与足量盐酸完全反应,消耗盐酸的物质的量分别为nA(HCl)、nB(HCl)、nC(HCl),已知mA==mB+mC,,nA(HCl)==nB(HCl)+nC(HCl)请填空：
（1）写出短周期IA和ⅡA族元素形成的所有碳酸盐的名称
（2）若以MA、MB、MC分别表示A、B、C的相对分子质量试写出MA、MB、MC三者的相互关系式
（3） A的正确选择有 种,其化学式为
（4） 若和B为ⅡA的碳酸盐,.C为第IA碳酸盐,则A、B、C的化学式依次为
mA：mC==1：
答案：(1) 碳酸锂、碳酸铍、碳酸钠、碳酸镁 (2)mA/MA === mB/MB + mC/MC
(3)两 Li2CO3 MgCO3 （4） MgCO3 Be CO3 Na2 CO3 1.05
点评：此题一是考查学生对不太常见的（Li、Be）元素的熟悉程度，最主要考查学生的分析推理能力，及将数学思维方法运用于化学推理的能力。
小结：要解答好无机推断题主要做到以下几点：（1）织好知识网 （2）掌握一些物质特性（3）培养分析推理及发散思维能力（4）要有耐心细致的习惯（5）要有规范的表述。
例5A、B、C是三种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物。这些化合物和单质之间存在如下图所示的关系。
据此判断：
（1）在甲、乙两种化合物中，不含有组成A元素的化合物是_________，不含组成B元素的化合物是_______________（用“甲”、“乙”填写）。
（2）单质A是_____________（填“金属”、“非金属”或“既可以是金属又可以是非金属”）。
（3）若单质A是___________，则单质B、C分别是______________；若单质A是________，则单B、C分别是_____________；若单质A是___________，则单质B、C分别是________________。
[解析]（1）从图中可发现下列反应关系：“单质B+单质C→化合物甲”，故甲中不含A元素；“单质A+单质C→化合物乙”，故乙中不含有B元素。
（2）从图示信息进行转换，可提炼出“单质A+ 化合物甲→单质B+化合物乙”该反应属置换反应。置换反应有如下几种情况：
第一种情况：金属单质置换出金属单质。结合铝热反应可获得下列各种可能：（a）A为铝、B为铁、C为氧气等（铝与金属氧化物如四氧化三铁、三氧化二铁、氧化铜、二氧化锰、五氧化二钒等多种氧化物进行的反应，因而可得出多组答案。但由于题中限定了是短周期元素，可排除这些可能性）。
第二种情况：非金属单质置换出非金属单质。结合一些反应实例可获得答案(b)A、B、C依次为（下同）Cl2、S、H2；(c)O2、S、H2；(d)F2、O2、H2。（还可进一步分析：反应中单质表现了何种性质？总结出：氧化性A>B。）这样，就可进而获得更多答案(e)Cl2、Br2、H2；(f)Cl2、I2、H2；(g)Br2、I2、H2；(h)I2 、S、H2；(I)C、H2、O2（制水煤气）；(j)C、Si、O2（工业上制硅）；(k)Br2、S、H2；(l)Cl2、N2、H2；(m)Si、H2、F2。
第三种情况：金属单质置换出非金属单质。(n)4）Mg、C、O2。
第四种情况：非金属单质置换出金属单质。(o)H2、Cu、O2；(p)H2、Fe、O2；(q)C、Cu、O2（由于铁、铜等不是短周期元素，所以不合题意）。
答案为：（1）甲；乙。
（2）单质A可以是金属也可以是非金属。
（3）可以有多组答案（见思路精析）。
例6（2004年高考江苏化学试题）：下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空：
(1)写出下列物质的化学式：A ，E ，F ，Y 。
(2)反应⑤的化学方程式为： 。
(3)1molB通过反应②得到1molF，B中F的质量分数为72%，则B的化学式为： 。
答案：(1)H2O；N2；Ag；HCl。(2)4NH3+5O24NO+6H2O。(3)AgN3。
简析：抓住题中某一条信息可立即推出G是NH3、Y是HCl、K是AgCl。再根据G是氨气可逆向推得A是水、D是H2、C是O2、E是N2，正向推出J是NO（跟“反应⑤是工业制X的主要反应之一”相吻合）。这里要求解题者在推理过程中能够敏捷地抓住题给信息从不同方向作出有用的判断，测试思维的灵活性。
由K是氯化银、Y是盐酸可推出I是硝酸银，进而可得出X是硝酸。所以H是二氧化氮，F是单质银。这里主要测试解题者能否在一个全新的问题背景中，运用已掌握的元素化合物基础知识作出判断。
综合以上信息可得知，B物质中含有银、氮两种元素，利用题给数据可计算出B的化学式为AgN3。这一问难度较高，这是下面三个原因：第一，这一问是建立在前几问的基础之上的，若答不出前几问，就无法回答这一问；第二，需经过定量计算才能作出判断；第三，“AgN3”是高中化学中没有出现过的一种物质，有的考生想不到或不敢相信自己的计算结果。
4．实战演练
1、向硝酸钠溶液中加入铜粉（不发生反应），若再加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解，符合此条件的盐是 （ ）
A、Fe(NO3)3 B、ZnSO4 C、NaHCO3 D、NaHSO4
2、向BaCl2溶液中通入SO2至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊，加入的这种物质不可能是 （ ）
A、FeCl3溶液 B、AlCl3溶液 C、Na2S溶液 D、AgNO3溶液
3、某白色固体可能由①NH4Cl ②AlCl3 ③NaCl ④AgNO3 ⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色，若向溶液中加入稀硝酸至过量，有白色沉淀生成，对原固体判断不正确的是 （ ）
A、肯定存在① B、至少存在②和⑤
C、无法确定有无③ D、至少存在①、④、⑤
4、向一无色透明的溶液中滴加稀硫酸时有沉淀生成，且所得沉淀量与所加硫酸的关系如图所示，则原溶液可能是 （ ）
A、NaAlO2与Na2S2O3的混合溶液
B、Na2SiO3 和Na2CO3的混合溶液
C、AlCl3与CuSO4的混合溶液
D、Na2SO3与Na2S的混合溶液
5、F2是氧化性最强的非金属，在加热条件下，物质的量相等的F2和烧碱完全反应，生成NaF、H2O和某一种气体，该气体是下列物质中的 （ ）
A、H2 B、HF C、OF2 D、O2
6、某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO)2三种杂质中的一种或两种，现将6.9g样品溶于足量水中，得到澄清溶液，若再加入过量的CaCl2溶液，得到4.5g沉淀，对样品所含杂质的判断正确的是 （ ）
A、肯定有KNO3和Na2CO3，没有Ba(NO)2
B、肯定有KNO3，没有Ba(NO)2，可能有Na2CO3
C、肯定有Na2CO3和Ba(NO)2可能有KNO3
D、无法判断
7、在一接近中性的含Na+的溶液中，可能还存在NH4+、Fe2+、Br-、CO32-、I-、SO32-6种离子中的几种，进行以下实验①在原溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生，溶液呈橙黄色，②向橙黄色溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成，③橙黄色溶液不能使淀粉变蓝，由此可以推断该溶液中肯定不存在的离子 （ ）
A、NH4+、Br-、SO32- B、NH4+、SO32-、I-
C、Fe2+、I-、SO32- D、Fe2+、CO32-、I-
8、某同学设计实验证明NaOH溶液能使酚酞变红是OH-的性质，其中没有意义的是 （ ）
A、取KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液分别与酚酞作用，观察溶液颜色
B、取NaOH、NaCl、HCl溶液分别与酚酞试剂作用，观察溶液颜色
C、向滴有酚酞的25.0ml 0.10mol/L盐酸中，逐滴滴加20.0ml 0.10mol/LNaOH溶液，观察溶液颜色变化
D、向滴有酚酞的20.0ml 0.10mol/LNaOH溶液中，逐滴滴加25.0ml 0.10mol/L盐酸，观察溶液颜色变化
9、为了使鱼苗顺利运输，必须满足三个条件：①保持适量氧气 ②使鱼苗呼出的CO2及时排出 ③防止细菌大量繁殖，已知下列物质加入水中都可以起到供氧杀菌的作用，在长距离储运鱼苗的水中，最好加入 （ ）
A、Na2O2 B、氯水 C、CaO2 D、H2O2
10、18世纪70年代，瑞典化学家舍勒在研究一种白色、难溶于水的盐时发现，在黑暗中并无气味，而在光照时开始变暗，并有刺激性气味的气体产生，此盐是 （ ）A、氟化银 B、氯化银 C、溴化银 D、碘化银
11、将固体X投入足量的液体Y中，能产生白色沉淀，并放出一种可燃性气体，则X和Y分别是 （ ）A、金属钠和硫酸铜溶液 B、电石和纯碱溶液
C、明矾和小苏打溶液 D、锌和稀硫酸
12、某盐溶液滴入氯水无明显现象，再滴入硝酸酸化的硝酸钡有白色沉淀，则该盐可能是 （ ）
A、MgCl2 B、FeSO4 C、Na2SO3 D、ZnSO4
13、某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（气）、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每次处理均完全反应）：①通过碱石灰时，气体体积变小 ②通过赤热的氧化铜，固体变为红色 ③通过白色硫酸铜时，粉末变为蓝色 ④通过澄清石灰水时，溶液变浑浊，由此可以确定原混合气体中 （ ）
A、一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO
B、一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2
C、一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2
D、一定含有CO、H2 ，可能含有H2O、CO2
14、下列关于溶液中所含离子的推断正确的是 （ ）
A、向溶液中先加足量稀HCl，无现象，再加BaCl2溶液出现白色沉淀，则原溶
液中一定含有SO42-
B、向某溶液中逐滴滴加NaOH溶液，现有白色沉淀后沉淀消失，则原溶液中一
定含有Al3+
C、向溶液中加入澄清石灰水，有白色沉淀，再加稀盐酸，白色沉淀消失，并产
生无色无味的气体，则原溶液中一定含有CO32-
D、用洁净的铂丝蘸取某溶液，在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色，则原溶液中一
定含有Na+，无K+
15、有Na2O、Na2O2、NaHCO3、Na2CO3、NaCl的某几种组成的混合物，向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，将放出的气体通过足量的NaOH溶液后，气体体积有所减少，若将上述混合物在空气中充分加热，也有气体放出，且加热后残留固体物质的质量比加热前有所增加，下列推断正确的是 （ ）
A、混合物中一定不含Na2O B、混合物中一定不含Na2CO3和NaCl C、混合物中是否含Na2CO3和NaCl无法确定
D、混合物中一定不含Na2O2和NaCl
16、一无色气体可能含有HCl、H2S、SO2、HBr、CO2中的一种或几种，将其通入氯水中得到无色透明溶液，把溶液分成两分，一份加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀；另一份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也产生白色沉淀，下列说法不正确的是 （ ）
A、一定有SO2 B、可能有SO2
C、肯定没有H2S和HBr D、无法肯定是否有HBr
1、下图是中学化学中常见的物质间化学反应关系的图示，其中A的焰色反应呈黄色，E、F为有刺激性气味的气体，G为强酸性溶液，H为既难溶于水，也难溶于稀酸的白色固体，试回答：
（1）写出化学式：A B
（2）写出下列反应的离子方程式
① C E
② D H
③ E + F + H2O G
2、已知A为淡黄色固体粉末，在一定条件下可实现下图所示物质间转化关系
请填写下列空白：
①固体B是一种重要的化工原料，其化学式为
②利用上图中有关物质实现D C的转化，写出转化的离子方程式
③在上述变化中生成的气体丁可以使悬浊液D完全溶解，写出完全溶解过程的离子方程式
④若甲气体与乙气体恰好完全反应，则所需A和B的物质的量之比为
3、由H2和Cl2组成的混合气体，经光照充分反应后，通入100ml 1.0mol/LNaOH溶液中，图甲表示溶液中某种离子的物质的量随通入气体体积的变化曲线，图乙表示溶液的电导性随通入气体体积的变化曲线，请分析、推断并填空：
①图甲表示溶液中 离子的变化曲线；
②对溶液进行导电实验，当通入的混合气体体积大于V1时引起溶液导电性明显增强的主要阴、阳离子是 ；
③当n=0.01mol时，光照前的混合气体中H2与Cl2的物质的量之比为 。
4、下图中A是一种正盐，D比C的相对分子质量大16，E是酸，不论X是强酸还是强碱时，都有如下转化关系：
当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素
当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另一种元素
用化学式回答下列问题：
①A是 Y是 Z是
②当X是强碱时，E是 A与X反应的离子方程式为
③当X是强酸时，E是 A与X反应的离子方程式为
5、A是中学化学中常见无机物，A、B、C中含同一种元素R，不含R的产物已略去，如下图所示主要反应关系：
①A与NaOH溶液反应，既可生成B又可生成C，
还可以生成B和C，若A为氧化物，则A的化学
式（写出两种） 、 ；若A为
气态氢化物，B中含有A中两种元素，试写出C与稀硫酸反应生成A的离子方程式 ；若A为一种铝盐，则B、C的化学式分别为 、 。
②若A的单质与NaOH溶液无论何种物质的量之比反应，产物必为B和C，设R元素在化合物A、B、C中的化合价分别为x、y、z，则x、y、z必须满足的关系是 。
6、某校课外兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、Ca2+杂质离子。试根据图中编号确定对应物质的分子式或化学式。
Al3+
Ca2+
Cl-
Mg2+
（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；
（5） ；（6） ；（7） 。
7、已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
（1）写出①、②、③步所有反应的化学方程式
（2）设③步所得固体D的质量为32g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6L，试计算取用的每份X中FeO和CuO的质量比。
8、A、B、C、D、E五种物质都含有同一种元素，其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体，在一定条件下有如图所示的转化关系：
填写以下空白：
（1）A、B、C、D、E五种物质中共同元素原子的电子式为 。
（2）A、B反应的化学方程式为 。
（3）工业上制取气体D的化学方程式为 。
（4）如何检验A中是否含有C？简述所用试剂的先后顺序。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8
AD B B A C B C C
9 10 11 12 13 14 15 16
C B B CD D A C BD
练习二
1、⑴ A、Na2SO3 B、BaCl2
⑵ ①2Cl- + 2H2O 2OH- + Cl2↑ + H2↑
②BaSO3 + Cl2 + H2O BaSO4↓ +2H+ + 2Cl-
③SO2 +Cl2 + 2H2O 4H+ + 2Cl- + SO42-
2、① CaC2 ② Ca2+ +CO32- CaCO3↓
③ 2CO2 + Ca(OH)2 Ca2+ + 2HCO3-
④ 5:1
3、① ClO- ② H+、Cl- ③ 4:5
4、①（NH4）2S O2 H2O
② HNO3 NH4+ + OH- NH3↑ + H2O
③ H2SO4 S2- + 2H+ 2H2S↑
5、① CO2、SO2、SO3、P2O5等中的任意两种
S2- + 2H+ 2H2S↑ Al(OH)3 NaAlO2
② Y>X>Z 或 Z>X>Y
6、① NaOH ② NaAlO2 、 Ca(OH)2 ③ Mg(OH)2 ④CO2 ⑤Ca(HCO3)2
⑥Al(OH)3 ⑦ HCl
7、⑴① FeO + 2HCl FeCl2 + H2O CuO + 2HCl CuCl2 + H2O② 2FeO + C 2Fe + CO2 2CuO + C Cu + CO2
③ Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
⑵ m(x)=56g m(FeO):m(CuO)=9:5
8、① ② Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2↑ + H2O
③ 4FeS + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
④现在样品中加入足量的稀HCl，再加BaCl2。
粉状化合物A
粉状单质B
单质F
单质 C
溶液E
单质F
沉淀J
红褐色沉淀G
化合物D
化合物H
溶液I
溶液K
化合物A
单质B
化合物C
单质D
化合物E
化合物F
单质H
化合物I
单质G
高温
电解
盐酸
C溶液
D沉淀
B溶液
F气体
B溶液
E气体
H2O
G溶液
H溶液
产物之一
A溶液
B溶液
E水溶液
溶 液 C
无水CuSO4
+H2O
+H2O
+H2O
A
块状固体B
块状固体B
气 体 甲
蓝 色
气体丙
点燃
溶液E
+溶液C
气体丁
气 体 乙
+H2O
悬浊液D
+H2O
块状固体B
图乙
图甲
B
Y
A
x
C
Y
D
x
E
B
C
A
NaOH
溶液
＋（7）
AlCl3溶液
白色沉淀（6）
＋（4）至沉淀
不再溶解
溶液（2）
溶液（5）
+(1)
白色沉淀（3）
气体
C
酸性溶液
无色气体
固体
③
②过量CO
Δ完全反应
过量盐酸
①
D
F
E
X
B
A
X
H2O
催化剂
O2
足量NaOH
O2
E
A
H2O
D
C
A
B
H2O
H2O
H2O
H2O
电解
Δ
Δ
Δ
Δ
高温考点42乙烯 烯烃（上）
1．复习重点
1．乙烯的分子结构、化学性质、实验室制法及用途；
2．烯烃的组成、通式、通性。
2．难点聚焦
一、乙烯的结构和组成
根据乙烯分子的球棍模型写出乙烷分子的分子式，结构式和结构简式。
四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点六个原子处于同一个平面上。
二、乙烯的实验室制法
工业上所用的大量乙烯主要是从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体中分离出来的。
在实验室里又是如何得到少量的乙烯气体呢？
1.制备原理
从上述乙烯制备的反应原理分析，该反应有什么特点？应该用什么样的装置来制备？
回答：该反应属于“液体+液体生成气体型”反应，两种液体可以混合装于圆底烧瓶中，加热要用到酒精灯。
那么反应所需的170℃该如何控制？用温度计，当然量程应该在200℃左右的。
温度计：水银球插入反应混合液面下，但不能接触瓶底。
2.发生装置
浓硫酸起了什么作用？浓H2SO4的作用是催化剂和脱水剂。
混合液的组成为浓硫酸与无水酒精，其体积比为3∶1。
由于反应温度较高，被加热的又是两种液体，所以加热时容易产生暴沸而造成危险，可以在反应混合液中加一些碎瓷片加以防止。（防暴沸）
点燃酒精灯，使温度迅速升至170℃左右，是因为在该温度下副反应少，产物较纯。
收集满之后先将导气管从水槽里取出，再熄酒精灯，停止加热。
这样的话该装置就与实验室制氯气的发生装置比较相似，只不过原来插分液漏斗的地方现在换成了温度计。
3.收集方法：排水法
当反应中生成乙烯该如何收集呢？
C2H4分子是均匀对称的结构，是非极性分子，在水中肯定溶解度不大，况且其相对分子质量为28，与空气的28.8非常接近，故应该用排水法收集。
请大家根据制备出的乙烯，总结乙烯有哪些物理性质。
三、乙烯的性质
1.物理性质　
无色、稍有气味、难溶于水、ρ＝1.25g/L
乙烯是一种典型的不饱和烃，那么在化学性质上与饱和烷烃有什么差别呢？下面我们来进行验证。
2.化学性质
（1）氧化反应
［演示实验5—4］（由两名学生操作）将原先的装置中用于收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管，点燃酒精灯，使反应温度迅速升至170℃，排空气，先收集一部分乙烯于试管中验纯，之后用火柴点燃纯净的乙烯。
实验现象：乙烯气体燃烧时火焰明亮，并伴有黑烟。
［演示实验5—5］熄灭燃烧的乙烯气，冷却，将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中。
酸性KMnO4溶液的紫色很快褪去。
［演示实验5—6］将乙烯气通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中。
实验现象：溴的四氯化碳溶液的红棕色很快褪去。
（先撤出导管，后熄灭酒精灯，停止反应，演示实验结束）
a.燃烧 CH2==CH2+3O22CO2+2H2O
b.使酸性KMnO4溶液褪色
乙烯与溴反应时，乙烯分子的双键中有一个键被打开，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成了无色的物质：1，2—二溴乙烷。
（2）加成反应
加成反应：有机物分子中双键（或叁键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
除了溴之外还可以与水、氢气、卤化氢、Cl2等在一定条件下发生加成反应，如工业制酒精的原理就是利用乙烯与H2O的加成反应而生成乙醇。
学生动手写：与水、氢气、卤化氢、Cl2等在一定条件下发生加成反应的化学方程式。
制备CH3CH2Cl时，选用乙烯和HCl作反应物好，还是选用乙烷与Cl2作反应物好？
［答］用乙烯和HCl作反应物好，因为二者发生加成反应后无副产物，而乙烷与Cl2发生取代反应后产物有多种，副产物太多。
本节小结：本节课我们学习和讨论了乙烯的分子结构，探究了乙烯的实验室制法的制备原理、发生装置、收集方法等，并制备收集了乙烯气，实验验证了乙烯的重要化学性质、氧化反应和加成反应，并分析了乙烯的聚合反应的特点；了解了乙烯的重要用途和烯烃的相关知识，重点应掌握乙烯的实验室制法及相关问题和其主要的化学性质。
●板书设计 第三节 乙烯 烯烃
不饱和烃的概念
一、乙烯的结构和组成 二、乙烯的实验室制法
1.制备原理 2.发生装置 3.收集方法：排水法
三、乙烯的性质
1.物理性质 2.化学性质
（1）氧化反应
a.燃烧 CH2==CH2+3O2 2CO2+2H2O
b.使酸性KMnO4溶液褪色
（2）加成反应
（3）聚合反应 n CH2==CH2［— CH2—CH2 ］— n
通过刚才的加成反应知道C2H4分子中的双键不稳定，在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下，乙烯的碳碳双键中的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成很长的链，就生成了聚乙烯。
CH2==CH2＋CH2==CH2＋CH2==CH2＋……
—CH2—CH2—＋—CH2—CH2—＋—CH2—CH2＋……
—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2……
什么叫高分子化合物？什么叫聚合反应？
聚乙烯的分子很大，相对分子质量可达到几万到几十万。相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物，简称高分子或高聚物。那么由类似乙烯这样的相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。
大家在理解乙烯的聚合反应时应注意把握聚合反应的两个特点：其一是由分子量小的化合物互相结合成分子量很大的化合物；其二是反应属于不饱和有机物的加成反应。像这种既聚合又加成的反应又叫加聚反应。乙烯生成聚乙烯的反应就属于加聚反应。
四、乙烯的用途
乙烯的一个重要用途：作植物生长调节剂可以催熟果实；乙烯是石油化学工业最重要的基础原料，可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等，乙烯的生产发展带动其他石油化工基础原料和产品的发展。所以一个国家乙烯工业的发展水平即乙烯的产量，已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一。
乙烯的结构特点是分子中含有一个碳碳双键，那么我们就把
分子里含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃，乙烯是烯烃的典型，也是最简单的烯烃。
五、烯烃
1.烯烃的概念：分子里含有碳碳双键的一类链烃
2.烯烃的通式：CnH2n（n≥2）
在烃分子中，当碳原子数一定时，每增加一个碳碳键必减少两个氢原子，将烷烃和烯烃的分子组成比较可得，烯烃的通式应为CnH2n
实际我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃，所以也叫单烯，也还有二烯烃：CH2==CH－CH==CH2烯烃的通式为CnH2n，但通式为CnH2n的烃
不一定是烯烃，如右图中其分子式为C4H8，
符合CnH2n，但不是烯烃。不难发现在烯烃中碳氢原子个数比为1∶2，则碳的质量分数为一定值，是85.7%。
3．烯烃在物理性质上有何变化规律？
（根据表5—3中的数据自学、归纳总结后回答）：对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃，
①随着分子里碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；烯烃的相对密度小于水的密度；不溶于水等。
②烯烃常温常压下C 1~4 气态，C 5~10液态，C 11~固态，
4．烯烃化学性质
讲叙：由于烯烃的分子结构相似——分子里有一个碳碳双键，所以它们的化学性质与乙烯相似，如(学生写)
①氧化反应　a.燃烧 CnH2n +O2nCO2+nH2O
b.使酸性KMnO4溶液褪色
②加成反应
R－CH==CH－R′+Br－Br
③加聚反应
R－CH==CH2 （聚丙乙烯）
5．烯烃的系统命名法
①选主链，称某烯。（要求含C═C的最长碳链）
②编号码，定支链，并明双链的位置。
3．例题精讲
例1、最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术：在3℃潮湿条件下的水果保鲜室中用一种特制的低压水银灯照射，引起光化学反应，使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化为没有催熟作用的有机物。试回答：
（1）可能较长期保鲜的主要原因是__________________________________________。
（2）写出主要反应的化学方程式___________________________________________。
解析：水果能放出少量的乙烯，乙烯是催熟剂。根据题意，这种新技术能除去乙烯，把乙烯转化为一种没有催熟作用的有机物，生成什么有机物呢？联系题中所给出的反应条件“潮湿、光化学反应”可得出乙烯是跟水反应生成乙醇。
（1）使乙烯转化为乙醇而无催熟作用使水果在较低温度下保鲜时间长。
（2）CH2=CH2 + H2O C2H5OH。
例2．若已知某金属卡宾的结构示意为R---M=CH2(R表示有机基团、M表示金属原子)，它与CH2=CHCH3的反应如下：
CH2=CHCH3 + R---M=CH2 R---M=CHCH3 + CH2=CH2
CH2=CHCH3 + R---M=CHCH3 R---M=CH2 + CH3CH=CHCH3
即 2CH2=CHCH3 CH2=CH2 + CH3CH=CHCH3
现有金属卡宾R---M=CHCH3和烯烃分子CH2=C(CH3)2 它们在一起发生反应。请回答如下问题；
1.能否得到CH3CH2CH=CHCH2CH3 (填“能”或“不能”)
2.产物中所有碳原子都在同一平面的的烯烃的结构简式是
3.生成的相对分子质量最小的烯烃的电子式为
4.若由CH2=C(CH3)2 制CH2=CHCl则应选用的金属卡宾为
解析：
金属卡宾R---M=CHCH3和烯烃CH2=C(CH3)2 的反应有：
CH2=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH3CH=C(CH3)2 + R---M=CH2
CH2=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH3CH=CH2 + R---M=C(CH3)2
CH3CH=C(CH3)2 + R---M=CHCH3 CH3CH=CHCH3 + R---M=C(CH3)2
CH2=C(CH3)2 + R---M=CH2 CH2=CH2 + R---M=C(CH3)2
CH2=C(CH3)2 + R---M=C(CH3)2 R---M=CH2 + (CH3)2C=C(CH3)2
由上述反应可知：
1.不能
2. CH2=CH2 CH3CH=CH2 CH3CH=CHCH3 CH3CH=C(CH3)2 (CH3)2C=C(CH3)2
3.
4. R---M=CHCl
例3Grubbs催化剂，具有非常广泛的官能团实用性，且稳定、易制备。反应产物的产率高，催化剂的用量少。它可催化关(成)环复分解反应，它的结构如下：
已知：环已烷的结构可用 表示。
1．上述Grubbs催化剂的分子式为 。
2. 请用化学方程式表示以 为主要原料合成
有机化合物
解析：
1． C46H64 Ru P N2 Cl2
2.
(先进行“烯烃复分解反应”后酯化也可以，有机物结构用箭线式或结构式都可以)
例4实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的SO2。某同
学设计下列实验以确定上述混合气体中含有乙烯和SO2。
（1）I、II、III、IV装置可盛放的试剂是：I II III IV（请将下列有关试剂的序号填入空格内）
A、品红 B、NaOH溶液 C、浓硫酸 D、酸性KMnO4溶液
（2）能说明SO2气体存在的现象是 ；
使用装置II的目的是 ；
使用装置III的目的是 ；
确定含有乙烯的现象是 。
分析：实验室制取乙烯过程中常混有SO2。证明SO2存在可用品红溶液，看是否褪色。
而证明乙烯存在可用酸性KMnO4溶液，但乙烯和 SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色，所以在证明乙烯存在以前应除去SO2。利用乙烯与碱溶液不反应而SO2能与碱溶液反应的性质除去SO2。
答案为：（1）A；B；A；D。（2）装置I中品红溶液褪色可说明混合气体中含有SO2。（3）除去SO2气体（4）检验SO2是否除尽。（5）装置（III）中品红溶液不褪色，装置（IV）中酸性KMnO4溶液褪色，说明混合气体中含有乙烯。
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共45分）
1.下图可用于
A.加热无水醋酸钠和碱石灰制取CH4
B.加热乙醇与浓硫酸的混合液制C2H4
C.加热KClO3和少量MnO2，制取O2
D.加热NH4Cl和消石灰混合物制NH3
2.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是
3.两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1　L该混合烃与9 L　O2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L，下列各组混合烃中不符合此条件的是
A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6
C．C2H4、C3H4 Ｄ．C2H2、C3H6
4.婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是
5.CH4中混有C2H4,欲除去C2H4得纯净CH4，最好依次通过盛下列哪一组试剂的洗气瓶
A.澄清石灰水，浓H2SO4
B.酸性KMnO4溶液，浓H2SO4
C.Br2水，浓H2SO4
D.浓H2SO4，酸性KMnO4溶液
6.下列关于反应XeF4＋2CH3－CH==CH22CH3CH2CHF2＋Xe的说法正确的是
A.XeF4被氧化
B.CH3—CH==CH2是还原剂
C.CH3CH2CHF2是还原产物
D.XeF4既是氧化剂，又是还原剂
7.某烃分子中含偶数个碳原子，相同条件下1 mL气态烃完全燃烧时需6 mL氧气，此烃分子中原子的总数为
A.8 B.11 C.12 D.14
8.烯烃在一定条件下发生氧化反应时，C==C发生断裂。RCH==CHR′可以氧化成RCHO和R′CHO。在该条件下，下列烯烃分别被氧化后，产物中可能有乙醛的是
A.CH3CH==CH（CH2）2CH3
B.CH2==CH（CH2）2CH3
C.CH3CH==CHCH==CHCH3
D.CH3CH2CH==CHCH2CH3
9.丁腈橡胶：
具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是
①CH2==CH—CH==CH2 ②CH3—C==C—CH3 ③CH2==CH—CN
④CH3—CH==CH—CN ⑤CH3CH==CH2 ⑥CH3—CH==CH—CH3
A．③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
点燃
催化剂
R---M=CH2
C
H
H
C
H
H
R
R
N
N
Ru
PCy3
Ph
Cl
Cl
Grubbs催化剂
Ru：钌原子 R：2,4,6-三甲苯基
Ph：苯基 Cy：环已基
CH3
CCH2CH2C(COOH)2CH2C
CH2
CH2
CH3
C
O
C
O
O
O
2CH3CH2OH +
CH3
CCH2CH2C(COOH)2CH2C
CH2
CH2
CH3
CH3
CCH2CH2C(COOC2H5)2CH2C
CH2
CH2
CH3
+ 2H2O
C
O
O
C
O
O
C
O
C
O
O
O
+考点24 氨、铵盐
1．复习重点
1．氨的分子结构、性质和制取
2．铵盐的结构、性质和用途
3．氨和铵盐的检验
2．难点聚焦
一．氨
1．氨的结构、性质和用途
（1）氨的结构：
电子式： 结构式：
空间构型：三角锥形；NH3是极性分子。
（2）物理性质：无色有特殊剌激性气味的气体，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的NH3 。
（3）化学性质：
①与水反应：
NH3+H2O NH3·H2O NH4＋+OH―
NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3。
②与酸的反应：
NH3+HCl=NH4Cl（生成白烟）
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
③与氧化剂反应：
4NH3+3O2 4NO+6H2O
2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O
8NH3+3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
2．氨的实验室法：用铵盐与碱共热
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
①发生装置：固+固+加热型。与制备O2 和CH4 气体相似；收集NH3 用向下排空气法收集。
②检验：a.用润湿的红色石蕊试纸检验；
b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。
③干燥：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥。
3．氨的工业制法
N2+3H2 2NH3
1． 铵盐
（1）结构：离子晶体，具有离子键、共价键和配位键，是由非金属元素组成的离子化合物。
（2）物理性质：都是晶体，都易溶于水。
（3）化学性质
①不稳定性：铵盐受热易分解
NH4Cl NH3+HCl
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
NH4NO3受热分解较复杂：
NH4NO3 N2O+2H2O
2NH4NO3 2N2↑ +O2↑+4H2O
②与碱反应
NH4＋+OH― NH3·H2O
或NH4＋+OH― NH3↑+H2O
③水解反应：
NH4＋+H2O NH3·H2O+H＋
（4）用途：可用作氮肥，炸药，焊药。
（5）NH4＋的检验：
往待测液中加入NaOH溶液加热，放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含NH4＋。
原理、规律、疑难剖析：
1、 关于氨水的几个问题
（1）氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水浓度越大密度越小，计算氨水浓度时，溶质是NH3，而不是NH3 H2O。
（2）在氨水溶液中存在如下平衡：NH3+H2O
NH3 H2O NH4++OH—，氨水显弱碱性，具有碱的通性。氨水可使红色石蕊试纸变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。
（3）氨水是混合物，溶液中存在微粒有：
三种分子：NH3 H2O、NH3、H2O
三种离子：NH4+、OH—、及少量H+
（4）氨水是弱电解质溶液，但电解质是NH3 H2O而不是NH3。
（5）氨水是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋等生成沉淀。其中AgOH、（或Ag2O）、Cu(OH)2 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如：
Al3＋+3 NH3 H2O=Al(OH)3↓ +3NH4＋
Ag＋+ NH3 H2O=AgOH+NH4＋
2AgOH=Ag2O+H2O
Ag2O +4 NH3 H2O=2[Ag(NH3)2]+ +2OH―+3H2O
利用此性质在实验室中用氨水制取Al(OH)3 和银氨溶液。
（6）涉及氨水的离子方程式的书写
①氨水作反应物，用分子式NH3 H2O表示。
②生成氨水时，如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下，用下式表示：
NH4＋+OH― NH3↑+H2O
③生成氨水时，如使用的反应物为稀溶液，用下式表示：NH4＋+OH― = NH3·H2O
2、 铵盐的分解规律
（1）不稳定性酸的铵盐分解产物为NH3和酸酐及水。如NH4HCO3 NH3+CO2+H2O
（2）挥发性酸对应的铵盐产物为NH3和相应酸。如 NH4Cl NH3+HCl
（3）氧化性酸的铵盐分解产物不附合上述规律。如NH4NO3和（NH4）2SO4（因HNO3和H2SO4有强氧化性，NH3在加热时有还原性）
1． 氨气制法
1． 工业制法其反应方程式：
N2+3H2 高温、高压2NH3
2． 实验室制法
1 药品：铵盐（氯化铵）与消石灰固体混合加热
②反应方程式：2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCL2+2NH3 +2H 2O
③装置：固体 加热 气体，同于实验室用KClO3和MnO2固体混合加热制O2装置
④干燥：常用碱石灰作干燥剂，不能用酸性干燥剂如浓H2SO4、P2O5等。
⑤收集：只能用向下排空气法。
⑥验满：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，也可用玻璃棒蘸有浓氨水，靠近试管口。
⑦注意：a．棉花的作用为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度。b．不使用NaOH的原因是加热时NaOH碱性强，容易腐蚀试管。消石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。c．制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂，原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。
3．例题精讲
例1.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 （ ）
A.①＞② B.①＜② C.①=② D.不能确定
解析:可先设烧瓶容积为1L,则NH3瓶中水充满整个烧瓶,NO2瓶中水充满烧瓶的2/3,如在标准状况下测定,则氨水的物质的量浓度为c=,HNO3溶液物质的量浓度为c=。参考答案：C
例2.从某些性质看，NH3与H2O相当，NH4+与H3O+，NH2—与O2—都有相当关系，下列有关方程式不正确的是 （ ）
A. NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3↑
B. M+2NH3=M(NH2)2+H2↑(M为二价活泼金属)
C. 2NH4Cl+MNH=MCl2+NH3
D. 2NH4Cl+MO=M(NH2)2+2HCl+H2O
解析:A中KNH2可看成KOH,反应正确,B中NH3可看成H2O,反应正确,C中MNH可看成MO,反应同样也正确,而D中若将NH4Cl看成H3OCl即HCl,则有反应2NH4Cl+MO=MCl2+NH3↑+H2O
例3．某化学课外小组所做实验的示意图如下图
图中“ ”表示气体流向，M是一种子纯净而干燥的气体，Y为另一种气体。当与M气体反应时y气体过量，E内有棕色气体产生。实验所用到的物质只能由下列物质中选取：Na2CO3、Na2O2 、NaCl、CaCl2、(NH4)2CO3碱石灰等固体及蒸镏水。据此实验，完成下列填空：
（1） A中所用装置的主要仪器有
（2）B中所选的干燥剂是 ，作用是 。
（3）C中发生的主要反应的化学方程式是
（4）制取y气体的D装置所用的主要仪器是
制取y的化学方程式是 。
（1） 当F中为紫色石蕊试液时，见到的现象是 主要反应方程式为 、 。
解析：解此题抓住两点：①产生C（或E）气体的条件为Pt丝红热②E内有红棕色即为NO2，得知M为NH 3,y为O2,C中有NO、NO2、H2O（g）等。
答案：（1）大试管，铁架台（附铁夹），酒精灯，单孔塞和玻璃管。
（2） 碱石灰，既除去水蒸气又除去CO2.
（3）4NH3+5O2 Pt 4NO+6H2O （气）
（4）平底烧瓶，分液漏斗，胶塞 ，导管（用锥形瓶代替平底烧瓶也可）
2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O 2
（5）紫色石蕊试液变红，3NO2+H2O=2HNO3+NO，HNO3=H++NO –3。
例4在室温时有50ml的混合气体，它们可能由HCl、NH3、CO2、NO组成。将这些混合气体通过浓H2SO4后体积减少为35ml ，再通过过量的过氧化钠气体体积又减少为20ml,最后将气体通过水，充分反应后只剩下10ml 气体。（所有气体体积在同温同压下测定）求：
1 混合气体由哪些气体组成？它们的各占多少毫升？
2 最后剩余气体是什么气体？
解析：50ml混合气体通过浓H2SO4体积减少为35ml，则NH3体积为50ml-35ml=15ml。由此确定无HCl。由题意可知还有CO2和NO。设含CO2为xml,NO为yml,若最后10ml为NO，则由：3NO2+H2O=2HNO3+NO可知需NO 2为30ml＞20ml,不合题意，若最后10ml为O2,则由4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知ymlNO需消耗ymlO2,再由2CO2+2Na2O2=2NaCO3+O2得生成O 2为ml, 解得
则NH3为15ml，CO2为29ml,NO为6ml
答案：①混合气体由29mlCO2，15mlNH3，6mlNO组成。②剩余气体为O2，其体积为10ml.
例5 在密闭容器中，放入碳酸铵和氢氧化钠固体共Ag，将容器加热至200℃，经充分反应后，排出其中气体，冷却后称得剩余固体的质量为Bg，问容器内碳酸铵和氢氧化钠各多少克？
解析：可能发生如下反应：
(NH4)2CO2 + 2NaOH === 2NH3↑+ 2H2O + Na2CO3 ………①
(NH4)2CO3 === 2NH3↑+ CO2↑+ H2O↑……………………②
在加热过程中应首先发生反应①，只有当(NH4)2CO3过量时才能继续发生反应②。并由以上反应可以看出，NaOH过量时减重少，残留固体只有两种情况。一当(NH4)2CO3正好作用或过量时残留物为Na2CO3，二当NaOH过量时残留物为Na2CO3和NaOH的混合物，下面分别讨论。
10据反应(NH4)2CO3 + 2NaOH === Na2CO3 + 2NH3↑+ 2H2O↑
96 80
176 106 34 36
A B
当A/B=176/106即A=B时，两者恰好反应
20当NaOH过量时，即A>B时，根据减少质量确定(NH4)2CO3质量
30当(NH4)2CO3过量，即A答案：（1）当(NH4)2CO3过量或正好作用时
（2）当NaOH过量时，
4．实战演练
一、选择题：
1、下列气体中最易液化的是
A、N2 B、O2 C、NH3 D、H2
2、既能用浓硫酸，又能用碱石灰干燥的气体是
A、Cl2 B、SO2 C、NO D、NH3
3、下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应的是
A、NH4Cl B、NH4HS C、NaHCO3 D、FeS
4、下列各组物质的空间构型完全不同的是
A、NH3和H3O+ B、NH4+和CH4
C、CO2和SiO2 D、金刚石和晶体硅
5、下列各组气体，在通常条件下能稳定共存的是
A、NH3、O2、HCl B、N2、H2、HCl
C、CO2、NO、O2 D、H2S、O2、SO2
6、某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现象），氢氧化钡溶液（有浑浊现象）。浓H2SO4、灼热的氧化铜（变红）和无水硫酸铜（变蓝）时，则可断定该混合气体中一定有
A、HCl、CO2、H2 B、CO、H2、H2O
C、CO、H2、NH3 D、HCl、CO、H2O
7、氨水中含氮的微粒最多的是
A、NH3 B、NH3·H2O C、NH4+ D、OH-
8、下列混合物可用加热方法分离的是
A、碘和氯化铵 B、硫酸钾和氯酸钾
C、氯化铵和硫酸钡 D、碳酸氢钠和碳酸氢铵
9、限用一种试剂，经过一次性实验就能鉴别Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3溶液，应选用
A、AgNO3溶液 B、NaOH溶液
C、Ba(OH)2溶液 D、盐酸
10、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A、CO32-、H+、HCO3-、Ca2+ B、NH4+、OH-、Ba2+、NO3-
C、I-、ClO-、NO3-、H+ D、SO32-、SO42-、Na+、OH-
二、填空
11、A、B、C三种气体，A为无色，在一定条件下A能与O2反应生成B；B不溶于水，它能与O2反应生成C；A、C气体均溶于水，其水溶液分别呈碱性与酸性。推断。A 、C 。
12、将aL含(NH4)2SO4与NH4NO3的混合液平均分成两份，向一份中加入b mol烧碱，加热恰好将其中NH3全部赶出，向另一份中加入BaCl2溶液完全反应。消耗c mol BaCl2，原溶液中NO3-的物质的量浓度为 。
三、计算
13、 350体积（标准状况）的氨气溶解在1体积的水里，求这种氨水的质量分数和物质的量浓度。（该氨水的密度为0.924g/mL）
【能力训练答案】
1、 选择题
1、C 2、C 3、B C 4、C 5、B 6、A 7、B
8、C 9、C 10、D
2、 填空
11、NH3、NO2
12、
3、 计算
13、
△
△
高温、高压4
催化剂
△
△
△
△
△
△
△
△
△
△
△
催化剂
△考点40电解原理及应用
1．复习重点
1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算；
2．氯碱工业。
2．难点聚焦
一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理
电解池
有外接电源
两个电极；有外接电源；有电解质溶液
阴极：与电源负极相连阳极：与电源正极相连
阴极：本身不反应，溶液中阳离子得电子发生还原反应。阳极：发生氧化反应，若是惰性中极，则是溶液中阴离子失电子；若是非惰性电极，则电极本身失电子
电源负极阴极，阳极电源正极
电能→化学能
二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算
1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序
阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+
放电由难到易
阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是
S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-
失电子由易到难
若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
2、电解时溶液pH值的变化规律
电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2，阳极上有O2，且，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
3、进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
三、理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应
电解原理的应用
（1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
（2）电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
（3）精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，以硫酸铜为电解质溶液，阳极粗铜溶解，阴极析出铜，溶液中Cu2+浓度减小
（4）电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
3．例题精讲
例1某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图24—1。
②强度为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。
图24—1
试回答：
(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)
E接____________，C接____________，____________接F。
实验线路中的电流方向为________→_______→________→C→________→________
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________，G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________，相应的离子方程式是____________。
(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是____________。
①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10－19 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA=____________。
命题意图：考查学生对电解原理的理解及完成电解实验的能力。
知识依托：电解原理。
错解分析：电解CuCl2(aq)发生如下反应：
Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
Cl2有毒，须作处理，装置中G，作用即此，如果不注意观察，忽略了或猜不透G的作用，就会得出错误的答案。不能排除②⑤干扰，也会得出错误答案。
解题思路：(1)B电极上应产生Cl2：
2Cl－－2e－====Cl2↑
B极上流出电子，电子进入直流电源的正极，即F极，由此可得仪器连接顺序及电流方向。
(2)B中产生Cl2，Cl2进入G中与KI反应，有I2生成，I2使淀粉变蓝色。
(3)镀在A电极上的Cu是没必要刮下的，也无法刮干净，还能将A电极材料刮下，故②⑤两步须排除在外。
(4)由电学知识，可求电量Q：
Q=I A×t s=It C
由此可求出通过的电子个数：
N(e－)=
其物质的量为：
n(e－)=
而电子个数与Cu的关系为：
Cu2＋＋2e－====Cu
根据生成Cu m g得：
=×
NA可求。
答案：(1)D A B F B A D E
(2)2Cl－－2e－====Cl2↑ 变蓝色 Cl2＋2I－====2Cl－＋I2↓
(3)①③④⑥
(4)NA=mol－1
例2.用Pt电极电解AgF(aq)，电流强度为a A，通电时间为t min，阴极增重m g，阳极上生成标准状况下的纯净气体V L，以q C表示一个电子的电量，Mr表示Ag的相对原子质量，则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
A.mol－1 B.mol－1
C. D.以上答案都不对
.解析：若认为逸出气体是F2，则会误选A；若粗心未把t min转化为60t s进行计算，则会误选B；若忽视单位则会误选C。正确答案应是：mol－1
例3.用图24—2所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则：
图24—2
(1)A中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)在B中观察到的现象是________、________、________。
(3)室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则A溶液的pH为______。
解析：可以认为线路中串联了3个电解池。当选定一个为研究对象时，另外的2个可看作是线路或是电阻。
先选定湿润的淀粉KI试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知C端有I2生成：
2I－－2e－====I2
I2使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的E端为负极，F端为正极。
(1)(2)选A(或B)为研究对象，可忽略B(或A)和淀粉KI试纸的存在。
(3)由题意可得如下关系式：
4H＋~O2＋2H2
根据气体的体积可求出n(H＋)、c(H＋)及pH。
答案：(1)4AgNO34Ag＋O2↑＋4HNO3
(2)石墨极有气泡产生 Cu极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成
(3)2
例4.将羧酸的碱金属盐电解可得烃类化合物。例如：
2CH3COOK＋H2OCH3—CH3↑＋2CO2↑＋H2↑＋2KOH
(阳) (阳) (阴) (阴)
据下列衍变关系回答问题：
ClCH2COOK(aq)A(混合物)
(1)写出电极反应式
阳极 ，阴极 。
(2)写出下列反应方程式
A→B： ，B→C： 。
(3)D和B在不同条件下反应会生成三种不同的E，试写出它们的结构简式 、
、 。
解析：准确理解题给信息是解决问题的关键。电解CH3COOK(aq)时，阳极吸引阴离子：CH3COO－和OH－，事实上放电的是CH3COO－，2CH3COO－－2e－2CO2↑＋CH3－CH3↑，阴极吸引阳离子：H＋和K＋，放电的是H＋，2H＋＋2e－====2H2↑
答案：(1)2ClCH2COO－－2e－CH2Cl－CH2Cl＋2CO2↑ 2H＋＋2e－====H2↑
(2)CH2Cl－CH2Cl＋2KOHCH2(OH)－CH2(OH)＋2KCl
CH2(OH)－CH2(OH)＋O2OHC－CHO＋2H2O
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共45分）
1.银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag＋
Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O,在此电池放电时，负极上发生反应的物质是
A.Ag B.Zn(OH)2
C.Ag2O D.Zn
2.（2002年上海高考题）某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是
A.a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B.a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C.a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
3.下列关于实验现象的描述不正确的是
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍
电池的总反应式是：H2＋NｉO（OH） Nｉ（OH）2。根据此反应式判断下列叙述中正确的是
A.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
B.电池放电时，镍元素被氧化
C.电池充电时，氢元素被还原
D.电池放电时，H2是负极
5.如下图所示两个装置中，溶液体积均为200 mL，开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol·L－1，工作一段时间后，测得导线上通过0.02 mol电子，若不考虑盐水解和溶液体积的变化，则下列叙述正确的是
A.产生气体的体积：①＞②
B.电极上析出固体的质量：①＞②
C.溶液的pH变化：①增大，②减小
D.电极反应式：
①阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②阴极：2H＋＋2e－===H2↑
6.甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16 g，乙池中电极上析出0.64 g金属，则乙池中溶质可能是
A.CｕSO4 B.MgSO4
C.Al（NO3）3 D.Na2SO4
7.用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况），则原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为
A.1 mol·L－1 B.2 mol·L－1
C.3 mol·L－1 D.4 mol·L－1
8.用惰性电极电解V　L　ＭSO4的水溶液，当阴极上有m ｇ金属析出(阴极上无气体产生)时，阳极上产生ｘ L气体(标准状况)，同时溶液的pH由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。则M的相对原子质量的表示式为
A. B.
C. D.
9.用Pt电极电解CｕCl2溶液，当电流强度为a A，通电时间为ｔ ｍｉｎ时，阴极质量增加ｍ ｇ，阳极上生成标准状况下纯净气体V　L，电极上产生的气体在水中的溶解忽略不计，且以ｑ表示1个电子的电量，Ｍ表示铜的相对原子质量，则阿伏加德罗常数可表示为
A. B.
C. D.不能确定
二、非选择题(共55分)
10.(12分)由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀。两电极材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为 ，电极反应式为 。
(2)电解液c可以是 。(填编号)
A.纯水 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.CｕCl2溶液
(3)d为苯，其作用是 ，在加入苯之前对c应作何简单处理 。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号) 。
A.改用稀硫酸做电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减小两电极间距离
D.适当降低电解液的温度
(5)若c中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为 。
11.(8分)蓄电池使用日久后，正负极标志模糊，现根据下列两种条件，如何判断正负极：
（1）氯化铜溶液，两根带铜导线的碳棒 。
（2）硫酸铜溶液，两根铜导线 。
12.（12分）氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下图：
完成下列填空：
(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上的电极反应式为 。与电源负极相连的电极附近溶液pH (填“不变”“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 、 。
(3)如果粗盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是 (选填“A”“B”“C”，多选扣分)。
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.BaCl2
(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入试剂的合理顺序为 (选填“A”“B”“C”，多选扣分)
A.先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
B.先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
C.先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 (填写操作名称)除去NaCl。
(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，无隔膜电解食盐水的总的化学方程式为 。
13.(12分)碘缺乏症遍及全球，多发生于山区，南美的安第斯山区、欧洲的阿尔卑斯山区和亚洲的喜马拉雅山区是高发病地区。我国云南、河南等十余省的山区发病率也较高，据估计我国患者大约有1000万人左右。为控制该病的发生，较为有效的方法是食用含碘食盐。我国政府以国家标准的方式规定在食盐中添加碘酸钾(KIO3）。据此回答下列问题：
(1)碘是合成下列哪种激素的主要原料之一
A.胰岛素 B.甲状腺激素
C.生长激素 D.雄性激素
(2)长期生活在缺碘山区，又得不到碘盐供应，易患
A.甲状腺亢进 B.佝偻病
C.地方性甲状腺肿 D.糖尿病
(3)可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉检验食盐中的碘酸钾。反应的化学方程式为 ，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ，能观察到的明显现象是 。
(4)已知KIO3可用电解方法制得，原理是：以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定电流强度和温度下电解KI溶液。总反应化学方程式为： KI＋3H2OKIO3＋3H2↑，则两极反应式分别为：阳极 ，阴极 。
(5)在某温度下，若以12 A的电流强度电解KI溶液达10 min，理论上可得标准状况下的氢气 L。
14.(11分)100.0 g无水氢氧化钾溶于100.0 g水。在T温度下电解该溶液，电流强度I＝
6．00　A，电解时间ｔ＝10.00 h。电解结束温度重新调至Ｔ，分离析出KOH·2H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164．8 ｇ。已知不同温度下每100 g饱和溶液中无水氢氧化钾的质量如下表：
温度／℃ 0 10 20 30
KOH／ｇ 49．2 50．8 52．8 55．8
通过计算先确定温度T的区间，然后求出Ｔ(最后计算结果只要求两位有效数字)。
注：法拉第常数F＝9．65×104　C·mol－1 A—安培 h—小时 相对原子质量：H：1．01 O：16．0 K：39．1
附参考答案
一、1.D?
2.解析：Cl2被完全吸收，Cl2应在下部生成，推知b为正极，a为负极。?
答案：B?
3.C 4.CD 5.B 6.A 7.A 8.BD 9.A?
二、10.(1)Fe Fe－2e－===Fe2＋ （2）ＢC?
(3)隔离空气，防止生成的Fe（OH）2被氧化 加热c，以除去溶解的O2?
(4)BC?
(5)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色?
11.（1）有红色物质析出为负极 （2）铜导线变粗为负极?
12.(1)2Cl－－2e－===Cl2↑ 升高?
(2)Ca2＋+CO===CaCO3↓?
Mg2＋+2OH－===Mg(OH)2↓?
(3)AC (4)BC (5)蒸发 过滤?
(6)NaCl+H2ONaClO+H2↑(或2NaCl+2H2O2NaOH＋H2↑+Cl2↑?
Cl2＋2NaOH===NaCl+NaClO+H2O)?
13.(1)B (2)C?
(3)5KＩ＋KＩO3＋6HCl===6KCl＋3Ｉ2＋3H2O 5∶１ 溶液变蓝?
(4)阳极：Ｉ－＋3H2O－6e－===ＩO－3＋6H＋?
阴极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－?
(5)0．837?
14.T介于20℃～30℃之间 T为28℃?
浓 H2SO4
△考点16晶体的类型与性质
1． 复习重点
1．离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体组成粒子，粒子间作用力、熔沸点、硬度、导电性；
2．影响晶体熔点和沸点的因素；
3．分子间作用力及其对物质熔点、沸点等物理性质的影响。
2．难点聚焦
（2）晶体类型及性质比较
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体
组成晶体的粒子 阳离子和阴离子 原子 分子
组成晶体粒子间的相互作用 离子键 共价键 范德华力（有的还有氢键）
典型实例 NaCl 金刚石、晶体硅、SiO2、SiC 冰（H2O）、干冰（CO2）
晶体的物理特性 熔点、沸点 熔点较高、沸点高 熔、沸点高 熔、沸点低
导热性 不良 不良 不良
导电性 固态不导电，熔化或溶于水能导电 差 差
机械加工性能 不良 不良 不良
硬度 略硬而脆 高硬度 硬度较小
（3）化学键与分子间作用力的比较
化学键 分子间力
概念 相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用 物质的分子间存在的微弱的相互作用
范围 分子内或某些晶体内 分子间
能量 键能一般为：120～800 kJ·mol－1 约几个至数十个kJ·mol－1
性质影响 主要影响分子的化学性质 主要影响物质的物理性质
（4）晶体性质的比较:比较晶体的硬度大小、熔沸点高低等物理性质的依据是：
（5）非极性分子和极性分子
分子空间构型对称，正负电荷重心重合的分子叫非极性分子。
分子空间构型不对称，正负电荷重心不重合的分子叫极性分子。
（6）共价键与离子键之间没有绝对的界限
3．例题精讲
[例1]（98’全国）下列分子所有原子都满足8电子的结构的是（ ）
A. 光气（） B. 六氟化硫
C. 二氟化氙 D. 三氟化硼
分析：从光气的结构式可以看出各原子最外层都满足8电子结构，应选A。
硫最外层有6个电子，氟已然形成8个电子，分别形成共价的二氟化物，六氟化物后，最外层必然超过8个电子。
中B原子最外层只有6个电子，可见是一种“缺电子化合物”。
[例2] 下图是晶体结构的示意图：（1）若用 ，请将位置表示出来；（2）每个周围与它最接近且距离相等的有 个。
分析：解答此类问题常用的是“分割法”——从晶体中分出最小的结构单元，或将最小的结构单元分成若干个面。
答案：12
x—平面
y—平面
z—平面
[例3] 在金刚石结构中，碳原子与共价键数目之比 。
分析：取一结构单元，1个C原子连4条键，一条键为二个原子所共用，为每个C原子只提供，所以C原子与键数目之比：
答案：
[例4] 如下图，是某晶体最小的结构单元，试写出其化学式。
分析：此题采用延伸法：
顶点上的原子，被8个晶体所共用，对每一个晶体只提供
棱边上的原子，被4个晶体所共用，对每一个晶体只提供
面心上的原子，被2个晶体所共用，对每一个晶体只提供
体心上的原子，被1个晶体所共用，对每一个晶体只提供1
据此：
化学式为
[例5] 下图是超导化合物----钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答：
(1)该化合物的化学式为 。
(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有 个。
(3)设该化合物的式量为M，密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为 。
解析：(1)这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8，所以，它单独占有的钛原子个数为8×1/8=1个；它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4，所以，它单独占有的氧原子个数为12×1/4=3个；它全部拥有体内的那一个钙原子，所以，该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为：1、3、1；所以，该化合物的化学式为CaTiO3。
(2)钛位于立方体的顶点上，与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的。从上面立方晶胞进行堆积的图2和图3可以看出，在X轴或Y轴或Z轴上，与它共棱的离子都是二个，所以，共6个。
(3)这是个综合性较大的习题。设这种立方晶胞的边长是b，那么，钙离子与钛离子之间
的距离是体对角线的一半，即。
下面求b。因为每个立方体的体积为b3，而NA个这样的立方体堆积到一起就是1mol晶体，其质量为Mg，其体积为Mg/ag/cm3=M/a cm3。所以，NA·b3=M/a cm3，所以，，
所以，题中所求距离为 。
4．实战演练
一、选择题
1.（2002年上海高考题）在下列有关晶体的叙述中错误的是
A.离子晶体中，一定存在离子键
B.原子晶体中，只存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高
D.稀有气体的原子能形成分子晶体
2.（2003年春季高考题）下列说法正确的是
A.非金属元素R所形成的含氧酸盐（MaROb）中的R元素必定呈现正价
B.只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐
C.除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸
D.非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性
3.下列物质的晶体中，不存在分子的是
A.二氧化碳 B.二氧化硫
C.二氧化硅 D.二硫化碳
4.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是
A.金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅
B.CI4＞CBr4＞CCl4＞CH4
C.MgO＞H2O＞O2＞NH3
D.金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
5.离子晶体熔点高低取决于晶体中阳离子与阴离子的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是
A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaO
B.NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C.CaO＞BaO＞KCl＞NaCl
D.CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
6.实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是
A.水晶和干冰的熔化 B.食盐和冰醋酸熔化
C.液溴和液汞的气化 D.纯碱和烧碱的熔化
7.氮化硅是一种新合成的结构材料，它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时，所克服的粒子间的作用力与氮化硅所克服的粒子间的作用力都相同的是
A.硝石和金刚石 B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰 D.萘和蒽
8.1919年朗缪尔提出等电子体原理：凡原子数与总电子数均相等的物质，其结构相同，物质性质相近。相应的物质称为“等电子体”。已知一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体2—BN平面结构如图所示，则该物质的用途正确的是
A.是一种坚硬耐磨材料
B.是高温润滑材料、电器材料
C.是化学纤维生产的原料
D.不能确定
9.石墨晶体如图所示，每一层由无数个正六边形构成，则平均每个正六边形所占有的碳原子数为
A.6个 B.4个 C.3个 D.2个
第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成第10、11题。
10.下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A.两种都是极性分子
B.两种都是非极性分子
C.CH4是极性分子，H2O是非极性分子
D.H2O是极性分子，CH4是非极性分子
11.若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为
A.CH4·14H2O B.CH4·8H2O
C.CH4·7H2O D.CH4·6H2O
二、非选择题（共56分）
12.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上有 个
碳原子，每个碳原子的任意两个C—C键的夹角都是 (填角度)。如果C—C键的键能是Ｗ kJ·mol－1，则将12 g金刚石碳碳键完全破坏掉需要的能量是 kJ。
13.氮化钠(Na3N）是科学家制备的一种重要化合物，它与水作用可产生NH3，请回答下列问题：
(1)Na3N的电子式是 ，该化合物是由 键形成。
(2)Na3N与盐酸反应生成 种盐，其化学式是 。
(3)Na3N与水的反应属于 反应。
(4)比较Na3N中两种粒子的半径：V(Na＋) V（N3－）。
14.根据离子晶体的晶胞(晶体中最小重复单元)，求阴、阳离子个数比的方法是：
(1)处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有1／8属于晶胞；
(2)处于棱上的离子同时为4个晶胞共有，每个离子有1／4属于晶胞；
(3)处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞；
(4)处于内部的离子，则完全属于该晶胞。
现有甲、乙、丙三种晶胞，可推知甲晶体化学式为 ，乙晶体的化学式为 ，丙晶体中C与D的个数比为 。
15.X、Y、Z三种常见的短周期元素，可以形成XY2、Z2Ｙ、ＸＹ3、Z2Ｙ2、Z2Ｘ等化合物。已知Y的离子和Z的离子有相同的电子层结构，X离子比Y离子多一个电子层。试回答：
(1)X离子的结构简图 。
(2)写出工业上由XY2制取XY3的化学方程式 。
(3)Z2Ｙ对应水化物的碱性比LiOH 。
(4)Z2Ｙ2的电子式为 ，其中含有 键和 键。Z2Ｙ2溶在水中的反应方程式 。
(5)Z2Ｘ属于 晶体，它与水反应的离子方程式为 。
16.(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni2＋与最邻近O2－的核间距离为a×10－8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g·mol－1)。
(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2＋空缺，另有两个Ni2＋被两个Ni3＋所取代。其结果，晶体仍呈电中性。但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中
Ni3＋与Ni2＋的离子数之比。
附参考答案
一、1.C 2.A 3.C?
4.解析：比较物质熔、沸点高低时，首先判断晶体类型。一般是，原子晶体＞离子晶体＞分子晶体；然后比较同一类型晶体中，粒子间的作用力。共价键比键长，离子键看离子半径和电荷数，分子间作用力主要比分子量的大小。（注意氢键的存在）?
答案：B?
5.D 6.D 7.B?
8.解析：每一个环内电子数为3×5＋3×7＝36，与石墨层中一个环内电子数6×6＝36是相同的，故与石墨为“等电子体”，性质类似石墨。?
答案：B?
9.解析：每个碳原子为三个六元环所共有，则每个正六边形所占有的碳原子数为6×=
2个。
答案：D?
10.D 11.B?
二、12.6 109°28′ 2 W??
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑?
(5)离子 S2－＋H2OHS－＋OH－ HS－＋H2OH2S＋OH－?
16.（1）密度= g·cm－3?
（2）6∶91考点2离子反应方程式与离子共存
1． 复习重点
（1）增加限制条件，如强酸性、无色透明、碱性、pH=1、甲基橙呈红色、发生氧化还原反应等。
(2)定性中有定量，如“由水电离出的H+或OH-浓度为1×10-10mol/L的溶液中，……”。
2．难点聚焦
　 (一)、由于发生复分解反应，离子不能大量共存。
1、有气体产生。如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存，主要是由于发生CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O、HS-＋H+＝H2S↑等。
２、有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与SO42-、CO32-等大量共存，主要是由于Ba2+＋CO32-＝BaCO3↓、Ca2+＋SO42-＝CaSO4↓（微溶）；Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等不能与OH-大量共存是因为Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓，Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓等；SiO32-、AlO2- 、S2O3２－等不能与H+大量共存是因为SiO32-＋2H+＝H2 SiO3↓、AlO2-＋H+＋H2O＝Al(OH)3↓、S2O3２－＋2H＋＝S↓＋SO2↑＋H2O
３、有弱电解质生成。如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存，主要是由于OH-＋H+＝H2O、CH3COO-＋H+＝CH3COOH等；一些酸式弱酸根及NH4+不能与OH-大量共存是因为HCO3-＋OH-=CO32-＋H2O、HPO42-＋OH-＝PO43-＋H2O、NH4+＋OH-=NH3·H2O等。
４、一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如：AlO2-、S2-、HS-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3- 、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO43- 、SiO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在；Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、NH4+等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在。　　
(二)、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存
　　１、一般情况下，具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如I-、、S2-、HS-和Fe3+不能大量共存是由于2I-＋2Fe3+=I2＋2Fe2+、2Fe3+＋ S2-=S↓＋2Fe2+、2Fe3+＋3S2-=S↓＋2Fe S↓。
　　２、在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在情况下不能共存；SO32- 、S2O32-和S2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下由于发生2S2-＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O、2S2-＋S2O32-＋6H+＝4S↓＋3H2O不能共存。ClO-与S2-不论是在酸性条件下还是在碱性条件下都不能大量共存。
　　(三)、由于形成络合离子，离子不能大量共存
　　中学化学中还应注意有少数离子可形成络合离子而不能大量共存的情况。如Fe3+和SCN-、C6H5O-，由于Fe3+＋SCN- [Fe(SCN)]2+等络合反应的发生而不能大量共存。
(四)、能水解的阳离子与能水解的阴离子一般不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。例如：Al3＋和HCO3-，Al3＋和CO32-，Al3＋和S２－，Al3＋和HS－，Al3＋和AlO2-，Al3＋和C6H5O-，Fe3+和AlO2-，Fe3+和HCO3-，Fe3+和CO32-，NH4+和AlO2-等。如3AlO2-＋Al3+＋6H2O=4Al(OH)3↓等。特别注意：NH4+和CO32-、NH4+和HCO3-、NH4+和CH3COO-在同一溶液中能大量共存。
注意事项：1．首先必须从化学基本概念和基本理论出发，搞清楚离子反应的规律和“离子共存”的条件。在中学化学中要求掌握的离子反应规律主要是离子间发生复分解反应和离子间发生氧化还原反应，以及在一定条件下一些微粒（离子、分子）可形成络合离子等。“离子共存”的条件是根据上述三个方面统筹考虑、比较、归纳整理而得出的。因此解决“离子共存”问题可从离子间的反应规律入手，逐条梳理。
2．审题时应注意题中给出的附加条件，如：
①酸性溶液（H＋）、碱性溶液（OH－）、能在加入铝粉后放出可燃性气体的溶液、由水电离出的H+或OH-浓度为1×10-10mol/L的溶液等。
②有色离子：MnO4－，Fe3＋，Fe2+，Cu２＋，Fe（SCN）２＋使溶液呈现一定的颜色。
③MnO4－、NO3－、Cr2O72－等在酸性条件下具有强氧化性。
④注意题目要求“一定大量共存”、“可能大量共存”还是“不能大量共存” 等要求。
3．审题时还应特别注意以下几点：
（1）注意溶液的酸碱性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2＋与NO3－能共存，但在强酸性条件下发生3Fe2＋+NO3－+4H＋=3Fe3+ + NO↑＋2H2O而不能大量共存；I－与NO3－能共存，但在强酸性条件下不能大量共存；MnO4－ 与Cl－在强酸性条件下也不能大量共存；S2－与SO32－在碱性条件下可共存，但在酸性条件下不能大量共存。
(2) 弱酸的酸式根离子（如HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-）既不能与H＋大量共存也不能与OH－大量共存。如：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O (HCO3－遇碱时进一步电离)
HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O。
(3) 注意挖掘题目中隐含的信息，排除干扰信息，克服非智力因素失分。
离子方程式的书写正误是历年高考必出的试题，考查离子方程式的目的主要是了解考生使用化学用语的准确程度和熟练程度，具有一定的综合性。从命题的内容看，存在着三种特点：
⑴所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应，错因大都属于化学式能否拆分、处理不当、电荷未配平、产物不合理和漏掉部分反应等。
(2)所涉及的化学反应类型以复分解反应、溶液中的氧化还原反应为主。
⑶一些重要的离子反应方程式，在历年考卷中多次重复。
4． 离子方程式正误判断规律（八“看”）
⑴看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。
⑵看“=”“≒”“↑”“↓”等是否正确。
⑶看表示各物质的化学式是否正确。如HCO3-不能写成CO32-＋H+
⑷看是否漏掉离子反应。
⑸看电荷是否守衡。
⑹看反应物或产物的配比是否正确。
⑺看是否符合题设条件及要求。
⑻看物料是否守衡。
3． 例题精讲
[例1]下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是：
　　　A．K＋、Ag＋、NO3－、Cl－　　　　B．Ba2＋、Na＋、CO32－、OH－
　　　C．Mg2＋、Ba2＋、OH－、NO3－　　 D．H＋、K＋、CO32－、SO42－
　　　E．Al3＋、Fe3＋、SO42－、Cl－　　 F．K＋、H＋、NH4＋、OH－
解析：A组中：Ag＋＋Cl－＝AgCl↓　 B组中，Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓
　　　C组中，Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓ D组中，2H＋＋CO32－＝CO2↑＋H2O
E组中，各种离子能在溶液中大量共存。
F组中，NH4＋与OH－能生成难电离的弱电解质NH3·H2O，甚至有气体逸出。NH4＋＋OH－＝NH3·H2O或NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O
答案：E
[例2]在pH＝1的无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是：
　　　A．Al3＋、Ag＋、NO3－、I－　　　　　 B．Mg2＋、NH4＋、NO3－、Cl－
　　　C．NH4＋、K＋、S2－、Br－　　　　　　 D．Zn2＋、Na＋、NO3－、SO42－
解析：题目给出两个重要条件：pH＝1(即酸性)和无色透明，并要求找出不能大量共存的离子组。选项A中Ag＋与I－不能共存，生成黄色的AgI不溶于HNO3(H＋和NO3－)，Al3＋、NO3－、H＋都为无色，符合题意。选项B、D中的各离子虽都是无色的，但能共存于酸性溶液中，不符合题意。选项C中各离子能够共存，且为无色，但S2－与H＋不能大量共存，所以C也符合题意。　　　
答案：A、C
[例3]下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是：
　　　A．K＋、Na＋、HSO3－、Cl－　　　　　　B．Na＋、Ba2＋、AlO2－、NO3－
　　　C．NH4＋、K＋、Cl－、NO3－　　　　　　D．K＋、Na＋、ClO－、S2－
解析：A中HSO3－＋OH－＝SO32－＋H2O　　　 C中NH4＋＋OH－＝NH3·H2O
D中ClO－具有强氧化性，S2－具有还原性，发生氧化还原反应　　　
答案：B
[例4]下列各组离子在水溶液中能大量共存的是：
(1)I－、ClO－、NO3－、H＋　　 (2)K＋、NH4＋、HCO3－、OH－
　　 (3)SO32－、SO42－ 、Cl－、OH－　　　 (4)Fe3＋、Cu2＋、SO42－ 、Cl－
　　 (5)H＋、K＋、AlO2－、HSO3－　　　 (6)Ca2＋、Na＋、SO42－ 、CO32－　　
　　　A．(1)和(6)　　B．(3)和(4)　　C．(2)和(5)　　D．(1)和(4)
解析：通常组合选择题需对题干及各项逐一分析，选出符合题意的组合，然后与各选项比较得出结论。但本题可用排除法，先判断出组合(1)由于次氯酸是弱酸，故ClO－与H＋不能大量共存，发生反应：H＋+ClO－＝HClO，次氯酸有较强的氧化性以及硝酸(NO3－、H＋)都能与I－(具有还原性)发生氧化还原反应，因此该组不合题意，凡是含(1)的选项即A和D都不正确，可以排除。(2)中因发生：NH4＋＋OH－＝NH3·H2O，HCO3－＋OH－=CO32－＋H2O而不能大量共存，由此排除C，正确答案为B。其中(3)和(4)这两组离子在水溶液中能大量共存。本题涉及的组合(5)也不能大量共存，因为发生：H＋＋AlO2－＋H2O＝Al(OH)3↓，H＋＋HSO3－＝SO2↑＋H2O而不能大量共存。组合(6)中因Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓析出沉淀而不能大量共存。
　　答案：B
[例5]下列各组离子，能够在溶液中大量共存的是：
　　　A．Na＋、Al3＋、NO3－、AlO2－　　　 　B．Na＋、Ca2＋、HCO3－、HSO4－
　　　C．Cu2＋、K＋、NO3－、OH－　　　　　 D．S2O32－、Na＋、H＋、SO42－
　　　E．Fe3＋、Cl－、SCN－、K＋　　　 　 F．Fe3＋、NH4＋、Cl－、NO3－
　　　G．Fe2＋、Cl－、NO3－、H＋　　　　　 H．Na＋、Al3＋、SO42－、HCO3－
解析：解本题的关键在于熟悉离子反应、盐类水解、氧化还原反应的规律以及某些特殊离子的存在条件是否由于其它离子的存在而遭破坏。下列各组离子，因为发生下列反应不能大量共存。
　A组：Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al(OH)3↓　B组：HCO3－＋HSO4－＝H2O＋CO2↑＋SO42－
　C组：Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓　D组：S2O32－＋2H＋＝SO2↑＋S↓＋H2O
　E组：Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3　 G组：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
　H组：Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑　　　F组：能大量共存　　　
答案：F
[例6]下列离子方程式正确的是
A．AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4＋；
B．C6H5ONa溶液中通入少量CO2：2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+ CO32-；
C．FeBr2溶液中通入少量Cl2：2Br-+Cl2＝Br2+2Cl-；
D．Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液：
Mg2++2HCO3-+4OH-＝Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O.
解析：Ｂ中不论CO2多少，均得HCO3-；C中应先氧化Fe2+。
答案：Ａ、D
[例7]下列离子方程式正确的是
A．向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，至沉淀完全：
2H++SO42-+Ba2++2OH-＝BaSO4↓+2H2O
B．碳酸钠与醋酸溶液反应：CO32-+2CH3COOH＝CO2↑+2CH3COO- +H2O
C．将1～2mL氯化铁饱和溶液加入到20 mL沸水中：
Fe3++3H2OFe(OH)3（胶体）+3H+
D．氢氧化铁与氢碘酸中和：Fe(OH)3+3H+＝Fe3++3H2O
解析：Ａ应为H++SO42-+Ba2++OH-＝BaSO4↓+H2O； D中氢碘酸有还原性，要还原
+3价的铁：2Fe(OH)3+6H++2I-＝2Fe2++I2+6H2O
答案：B、C
[例8]下列离子方程式正确的是
A．等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液与明矾溶液以体积比3比2混合
3Ba2+＋6OH－＋2Al3+＋3SO42－＝3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓
B．Fe(OH)2溶于稀硝酸中 Fe(OH)2＋3H+＝Fe2+＋3H2O
C．H218O中投入Na2O2固体 2H218O＋2O22－＝4OH－＋18O2↑
D．CuCl2溶液中加入Na2S溶液 Cu2+＋S2－＋2H2O＝Cu(OH)2↓＋H2S↑
解析：B中硝酸有氧化性，要氧化+2价的铁：3Fe(OH)2＋10H+＋NO3－＝3Fe3+＋NO↑＋8H2O；
C应为2H218O＋2 Na2O2＝2 Na OH＋2 Na 18OH＋O2↑；D应为Cu2+＋S2－＝Cu S↓
答案：A
[例9]下列离子方程式的书写正确的是
A．FeS固体与稀HNO3溶液混合 FeS＋2H＋＝2Fe2＋＋H2S↑
B．NH4HSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液
H＋＋SO42－＋Ba2＋＋OH－＝BaSO4↓＋H2O
C．Ca(ClO)2溶液中通入足量的CO2气体
Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO
D．等浓度等体积的Ca(H2PO4)2溶液与NaOH溶液混合
Ca2＋＋H2PO4－＋OH－＝CaHPO4↓＋H2O
解析：A中硝酸有氧化性，要氧化+2价的铁和-2价的硫；B应为NH4＋+H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－＝BaSO4↓+NH3·H2O＋H2O； C中CO2足量应生成HCO3－。
答案：D
[例10]下列离子方程式书写正确的是
A．将少量SO2气体通入NaClO溶液中 SO2+2ClO－+H2O=SO32－+2HClO
B．向KHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至所得溶液的pH=7
Ba2++2OH－+2H++SO42－=BaSO4↓+2H2O
C．向Ca(HCO3)2溶液中滴入过量的NaOH溶液
Ca2++2 HCO3－+2OH－=CaCO3↓+CO32－+2H2O
D．112mL（S.T.P）Cl2通入10mL1mol/L的FeBr2溶液中
2Fe2++4Br－+3Cl2=2Fe3++6Cl－+2Br2
解析：A中SO32－要被HClO 氧化；D中Cl2少仅氧化Fe2+
答案：B、C
4．实战演练
一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意）
1．(2001全国卷13．)下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是
A．I-、AlO2-、Cl-、 S2－　 　 B．Na+、K+、NH4+、Ba2+
C．Br-、S2-、Cl-、CO32－　　 D．SO32-、NO3-、SO42-、HCO3-
2．(2001上海卷12．)下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是
A．H3O ＋、NO3－、Fe2＋、Na＋ B．Ag＋、NO3－、Cl－、K＋
C．K＋、Ba2＋、OH－、SO42－ D．Cu2＋、NH4＋、Br－、OH－
3．(2003江苏卷11．)若溶液中由水电离产生的c（OH－）=1×10－14mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A．Al3+ Na+ NO－3 Cl－ B．K+ Na+ Cl－ NO3－
C．K+ Na+ Cl－ AlO2－ D．K+ NH4+ SO42－ NO3－
4．(2003江苏卷12．)对某酸性溶液（可能含有Br－，SO42－，H2SO3，NH4+）分别进行如下实验：①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸，对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是
A．Br－ B．SO42－ C．H2SO3 D．NH4+
5．(2003南通市高三一模13．)在含有I－且能使酚酞变红的无色溶液中，可大量存在的离子组是
A．Na+、Cu2+、Br－、Cl－ B．AlO2－、K+、NH4+、Na+
C．K+、Na+、NO3－、H+ D．K+、S2－、SO42－、OH－
6．(2003南通市高三二模10．)某溶液由水电离出的c(H+)=10—12mol/L，则此溶液中可能大量共存的离子组是
A．HCO3—、Cl—、NH4+、Mg2+ B．Na+、K+、NO3—、Cl—
C．K+、Ba2+、I—、NO3— D．Ba2+、Na+、Cl—、SO42—
7．下列各组离子在溶液中不能大量共存，且加入过量NaOH溶液或过量稀盐酸均能得到澄清溶液的是
A． Fe3＋、CI－、Na+、SO42－ B． AI3+、Na+、CO32－、NO3－
C． Ag+、Na+、SO42－、NO3－ D． AIO2－、CO32－、K＋、Na＋
8．某能使石蕊试液变红的溶液中，能大量存在的离子是
A．Al3+ NH4+ SO42- CI- B．Na＋ Mg2+ HCO3- NO3－
C．K＋ Na＋ AlO2- Cl- D．Fe2+ K＋ NO3－ Cl-
9．在pH＝0的无色透明溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是
10．常温下测得某无色溶液中由水电离出的，又知该溶液中还有、，那么该溶液中还一定存在的离子是
A． B． C． D．、
二、填空简答
1．将KI、NaBr、NaCl、K2S、（NH4）2SO3的溶液及氯水和碘水放入一烧杯中，若反应完毕后氯有剩余，则溶液中含量最大的离子是 ，一定不存在的离子是 。
2．有一无色透明的溶液可能含有Ｈ＋、Mg2＋、Ba2＋、Cu2＋、Ag＋、Cl－、OH－、NO3-、SO42-、 SO32-、HCO3－离子，该溶液与铝反应放出的气体只有H2，该溶液存在的离子有两种组合情况。
⑴第一种组合：其中一定含有　 　　　离子，一定不存在　　 　　　　　离子。（水电离出的Ｈ＋、ＯＨ－忽略不计，下同。）
⑵第二种组合：其中一定含有　　 　　离子，一定不存在　　　 　　　　。
3．一种澄清透明的溶液中可能含有下列离子：
K+、Fe3+、Ba2+、Al3+、NH4+、Cl－、I－、NO3－、HCO3－、SO32－、SO42－现做以下实验：
⑴将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色
⑵取少量溶液，加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀
⑶将⑵中的沉淀过滤。由滤液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀
⑷另取溶液，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，只观察到有红棕色沉淀生成，且沉淀量不减少。由此可以推断：
溶液中肯定存在的离子有： 。
溶液中肯定不存在的离子有： 。
溶液中还不能确定是否存在的离子有： 。
4．有一瓶澄清溶液，其中可能含有：
NH4+、K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、NO3－、Cl－、SO42－、CO32－，取该溶液进行下列实验：
⑴取部分溶液，向其中逐滴滴入Ba（OH）2溶液
至过量，有白色沉淀生成，沉淀量与加入Ba（OH）2
溶液量的关系如右图。
⑵取（1）反应后过滤所得沉淀和滤液，在沉淀中
加入稀盐酸后，沉淀不减少。将滤液分为两等份，一份加热，未产生刺激性气味的气体；另一份加HNO3酸化时有白色沉淀产生，继续加HNO3，沉淀又消失，再加AgNO3没有变化。
根据以上事实确定：
该溶液中肯定存在的离子有________________________，
肯定不存在的离子有________________，
不能确定的离子有________ ______。
5．某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、Cl－、OH－、
NO3－六种离子。甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是 、 、 。乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量 （选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉）。可以回收其中的金属 （填写金属元素符号）。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 ，可用来浇灌农田。
一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题意）
1． 下列反应的离子方程式不正确的是
A．向烧碱溶液中滴加少量氯化铝溶液 A13++4 OH－ = AlO2－+2H2O
B．物质的量相等的溴化亚铁跟氯气反应 2Fe2+ +2Br—+2C12=2Fe3++Br2+4C1—
C．硫化钾晶体溶于水 S2-+2H2O ===2OH—+H2S
D．向碳酸钠溶液中滴加过量的稀硫酸 CO32－+2H+ =CO2↑+H2O
2．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．Fe粉与稀硝酸的反应：Fe + 2H+ (稀) = Fe2+ + H2↑
B．Cl2与水的反应：Cl2 + H2O = 2H+ + Cl- + ClO-
C．Na与盐酸的反应：2Na＋2H+ = 2Na+＋H2↑
D．HAc与KOH溶液的反应：HAc + OH- = Ac- + H2O
3．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是
A．2H+ + 2e == H2 B．Fe2+ + 2e == Fe
C．2H2O + O2 + 4e == 4OH- D．Fe3+ + e == Fe2+
4．下列离子方程式书写正确的是
A．向碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液
B．向沸腾的20mL水中滴入1mL氯化铁饱和溶液
C．向碳酸氢镁溶液中加入足量的氢氧化钡溶液
D．将少量的硝酸银溶液滴入到氨水中
5．下列离子方程式正确的是
A．FeBr2 溶液中加入过量氯水 2Fe2+ +Cl2 = 2Fe3++2Cl-
B．铁粉和FeCl3 溶液反应 Fe + Fe3+ = 2Fe2+
C．铁粉和过量的稀HNO3 反应 Fe +NO3-+4H+ = Fe3+ +NO↑+2H2O
D．Mg(HCO3)2 溶液 与过量 NaOH 溶液反应
Mg2++2HCO3-+2OH- = MgCO3↓+ CO32-+2H2O
6．下列离子方程式正确的是
A．向溶液中逐滴加入溶液至刚好沉淀完全
B．用pt电极电解饱和溶液
C．苯酚钠溶液跟溶液反应
D．向漂白粉溶液中通入
7．下列反应的离子方程式正确的是
A．将H2S气体通入FeCl3溶液中：2Fe3++S2-=2Fe2++S
B．将少量的NaHSO4溶液跟Ba(OH)2溶液混合反应：
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
C．将少量的（NH4）2HPO4溶液加入过量的澄清石灰水中：
Ca(OH)2+2NH4++HPO42-=2NH3↑+CaHPO4↓+2H2O
D．硫化钠溶于水：S2-+2H2O=H2S+2OH-
8．(2003南通市高三二模11．)下列反应的离子方程式书写正确的是
A．鸡蛋壳在醋酸中溶解有气泡产生：CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
B．偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸：AlO2— + 4H+ ＝ Al3+ + 2H2O
C．溴化亚铁溶液中通入少量Cl2：Cl2 + 2Fe2+ ＝ 2Fe3+ + 2Cl—
D．CuSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液：SO42— + Ba2＋= BaSO4↓
9．(2001上海卷13.)下列反应的离子方程式错误的是
A．向碳酸氢钙溶液中加人过量氢氧化钠
Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－ = CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
B．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合
Ba2＋＋2OH－＋NH4＋＋HCO3－ = BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O
C．氢氧化铝与足量盐酸反应 Al(OH)3＋3H＋ = Al3＋＋3H2O
D．过量CO2通入氢氧化钠溶液中 CO2＋2OH－ = CO32－＋H2O
10．(2002全国卷9．)下列离子方程式书写正确的是
A．碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液 HCO3— + OH— ＝ CO32— + H2O
B．氯化铁溶液中通入硫化氢气体 2Fe3++S2- ＝ 2Fe2+ + S↓
C．次氯酸钙溶液中通人过量二氧化碳 Ca2+ + 2ClO－+H2O+CO2 ＝ CaCO3↓+2HClO
D．氯化亚铁溶液中加入硝酸 3Fe2+ + 4H+ + NO3— ＝ 3Fe3+ + 2H2O + NO↑
11．(2003上海卷18．)下列离子方程式中正确的是
A．过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－= BaSO4↓＋2H2O
B．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应：NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O
C．苯酚钠溶液中通入少量：－O－＋CO2＋H2O→－OH＋HCO3－
D．FeBr2溶液中通入过量Cl2：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2 = 2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
12．(2003江苏卷13．)能正确表示下列化学反应的离子方程式是
A．用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：2CO32－+SO2+H2O 2HCO－3+SO32－
B．金属铝溶于盐酸中：Al+2H+ Al3++H2↑
C．硫化钠溶于水中：S2－+2H2O H2S↑+2OH－
D．碳酸镁溶于硝酸中：CO32－+2H+ H2O+CO2↑
二、填空简答
1．按要求写出下列离子方程式：
（1）将NH4Cl加入到重水中 。
（2）由FeCl3制Fe（OH）3胶体 。
2．用银作电极，电解光卤石（KCl·MgCl2·H2O）溶液时，写出电极反应式和溶液中反应的离子方程式
（1）阳极反应式 _________________________；阳极区溶液 __________________________
（2）阴极反应式 _________________________ ；阴极区溶液 _________________________
3．向含有Cl-、Br-、I-、Fe2+的溶液中，逐滴加入新制的溴水至足量，反应后溶液中离子数量明显减少的是 ；离子数量明显增多的是 ；离子数量基本不变的是 ；发生反应的离子方程式依次为 。
4．向含有Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+四种离子的溶液中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的上述阳离子是 。发生反应的离子方程式依次为 。
5．向含有Mg2+、Fe2+、Al3+、Ag+四种离子的溶液中加入过量的氨水，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的上述阳离子是 。发生反应的离子方程式依次为 。
参考答案（一）
一、选择题
1.AC 2.A 3.B 4.B 5.D 6.BC 7.BD 8.A 9.BD 10.D
二、填空简答
1. Cl－， S2－、I－ 、Br－、SO32－
2.（1）Ｈ＋、Cl－或SO42－或Cl－和SO42－ ，Cu2＋、OH－、NO3－、HCO3－、Ag＋
（2）Ba2＋、OH－， Cu2＋、Ｈ＋、Mg2＋、Ag＋、HCO3－、SO42－ 可能存在：Cl－、NO3－
3.Fe3+、SO42－， Ba2+、Al3+、NH4+、I－、HCO3－、SO32－， K+、Cl－、NO3－
4.Al3+、SO42－， NH4+、Mg2+、Fe2+、Cl－、CO32－ ，K+、NO3－
5.OH－、Cl－、K+， Ag， K+、NO3－
参考答案（二）
一、选择题
1.C 2.CD 3.C 4.AD 5.C 6.AC 7.B 8.BC 9.D 10.CD 11.AC 12.A
二、填空简答
1. （1）NH4++D2O ≒ NH3·HDO + D+
（2）Fe3++3H2O =Fe(OH)3（胶体） +3H+
2.（1）Ag -e+=Ag+；Ag++Cl-=AgCl（2）2H++2e=H2↑；Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓
3.I-、Fe2+，Br-、Fe3+，Cl- ，2I-+Br2 = I2 + 2Br-、2Fe2++Br2 =2 Fe３++ 2Br-
4. Fe2+ 、NH4+，
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Fe2+＋2OH-＝Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2 +Ｏ2＋2H2O = 4Fe(OH)3 、Al3+＋3 OH-＝Al(OH)3↓、NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O 、Mg(OH)2＋2H+＝Mg2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋３H+＝Fe３+＋３H2O、Al (OH)3＋３H+＝Al３+＋３H2O
5. Fe2+、 Ag+，
Mg2＋＋2 NH3·H2O＝Mg(OH)2↓＋2NH4＋、Fe2+＋2 NH3·H2O＝Fe(OH)2↓＋2NH4＋、
4Fe(OH)2 +Ｏ2＋2H2O = 4Fe(OH)3 、Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4＋ 、Ag+ ＋2 NH3·H2O＝Ag(NH3)2+＋2H2O、Mg(OH)2＋2H+＝Mg2＋＋2H2O、Fe(OH)3＋３H+＝Fe３+＋３H2O、Al (OH)3＋３H+＝Al３+＋３H2O、Ag(NH3)2+＋2H++Cl-=AgCl↓＋2NH4＋考点1．氧化还原反应及其配平
1．复习重点：1、氧化还原反应概念。
　　　　　2、电子守恒原理的应用。
　　　　　3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。
2．难点聚焦
氧化还原反应中的概念与规律:
1、 五对概念
在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是：
　　
2、 五条规律
1、表现性质规律
同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
2、性质强弱规律
3、反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+
4、价态归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。
　　5、电子守恒规律
在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。
三．物质氧化性或还原性强弱的比较:
（1）由元素的金属性或非金属性比较
<1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
（2）由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如：
前者比后者容易发生反应，可判断氧化性： 。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。
（3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。如 ，根据铁被氧化程度的不同 ，可判断氧化性： 。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。
（4）根据反应方程式进行比较
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物
（5）根据元素周期律进行比较
一般地，氧化性：上>下，右>左；还原性：下>上，左>右。
（6）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关：
温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。
酸碱性：如中性环境中 不显氧化性，酸性环境中 显氧化性；又如 溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。
注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如还原性： ，氧化性：。
3．例题精讲：
一、氧化还原反应中的概念辨析：
例1、（2000广州测试题）制备氰化钙的化学方程式为
CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑ + CO2↑，在反应中（ ）
A. 氢元素被氧化，碳元素被还原
B. HCN既是氧化剂又是还原剂
C. Ca(CN)2是氧化产物，H2 是还原产物
D. CO为氧化产物，H2 为还原产物
解析：本题考查氧化还原反应的有关概念。
CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑ + CO2↑（注意生成物中CO2碳元素来自CaCO3，它的化合价在反应前后没有发生变化），即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高，故HCN既是氧化剂又是还原剂，Ca(CN)2 是氧化产物，H2是还原产物。答案：B、C。
点评：此类结合实例确定氧化还原反应的有关概念的试题，其解题方法是：找变价 判类型 分升降定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应（如本题反应物均含有碳元素），必须弄清它的变化情况。
例2. (1997年全国高考题)下列叙述正确的是（ ）
A. 含金属元素的离子不一定都是阳离子
B. 在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
C. 某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原
D. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质
解析：本题主要是考查氧化还原反应概念正误的判断。
答案：A、D。
点评：解此类有关概念辨析的试题应遵循“理解概念抓实质”的原则，若是再辅以具体实例，会使抽象的问题具体化，其判断结果更具有可靠性。
例3：（98高考试测题）120℃、101.3KPa条件下，有2LH2O、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
⑴尾气是否有可能是单一气体？ （填“可能”或“不可能”）。若可能，该气体是
⑵原气体中是否有几种（或一种），不可能再存在于尾气之中： （填“有”或“没有”。若有，它们（或它）是 。
⑶原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？ （填“有”或“没有”。若有，它们（或它）是 。
解答:题时若将放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管排列组合，共有6种情况，逐一分析，固然可以求解，但相当费时费力。如运用发散思维从还原剂Cu粉、C粉可将O2、CO2、H2O还原成CO、H2；氧化剂CuO可将CO、H2氧化成CO2、H2O等角度来考虑，就能找到一个新角度，发现新的解法：
反应管盛放物质 可吸收气体 能反应产生新气体
灼热Cu粉（还原剂） O2 无
灼热C粉（还原剂） CO2、H2O、O2 CO、H2
灼热CuO粉（氧化剂） CO、H2 CO2、H2O
不难发现Cu粉、C粉和CuO粉的三个反应管无论如何排列，O2一定不再存在，尾气之中有CO2、H2O或CO、H2存在。
答案：⑴不可能 ⑵有，O2　⑶没有
二、氧化性或还原性强弱判断：
例4. (1998年上海高考试题)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是（ ）
解析：本题是根据物质氧化性或还原性强弱的规律解题。在同一氧化还原反应中，氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物，还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物，概括为：左>右。据此规律，由反应式（1）可知还原性 ，由（2）可知还原性 ，由（3）可知还原性 。综合（1）（2）（3）得： 。答案：A
例5. (2000年南京调研试题)已知均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为 。则下列反应不能发生的是（ ）
解析：本题实质上是例3的逆向思维题，解题时可先假设各选项反应均能发生，推出选项中相应微粒还原性的强弱顺序，然后对照已知微粒还原性强弱顺序，从而确定反应能否发生。
由还原性强弱顺序的判断规律可知，各选项有关微粒还原性强弱顺序为：A.，对比 ，C、D与此相违背，故C、D反应不能发生。
答案：C、D。
点评：氧化还原反应能否发生，其规律是：强氧化剂+强还原剂 弱氧化剂+弱还原剂，或者说氧化性、还原性体现“以强制弱”的原则。根据氧化还原反应，判断有关微粒的氧化性、还原性的强弱是化学中的一条重要规律的应用，也是高考考查的热点知识。
3、 氧化还原反应方程式配平：
1、配平原则：在氧化还原反应元素间得失电子总数（或化合价升降总数）相等。
2、配平方法：一标、二找、三定、四平、五查
（1） 定项配平：
例5、（03年上海高考试题）实验室为监测空气中汞蒸气的含量；往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu
（1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显 价。
（2）以上反应中的氧化剂为 ，当有1molCuI参与反应时，转移电子 mol。
（3）CuI可由Cu2＋与I－直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。
Cu2＋＋ I－→ CuI＋ I3－
解答：根据元素间化合价升降总数相等得：（1）＋1　（2）CuI 0.5
（3）2 5 2 1
（2） 缺项配平：
例6、（上海高考试题）KClO3+ HCl(浓)→ KCl+ ClO2↑+ Cl2↑+ A
(1)请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 （填写编号，多选倒扣）。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为 mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的 倍。
解析：(1)HCl中一部分Cl-化合价不变，表现为酸性，一部分Cl-化合价升高到＋1价，表现为还原性，KClO3化合价降低到＋4价。先配平发生元素化合价变化的系数，观察得缺项为H20。配平得2、4、2、2、1、2 H20。(2) ②、(3)0.2 (4)根据得电子能力：:=2.63
（3） 依题意书写氧化还原反应方程式：
例7、在KI和H2SO4 溶液中加入H2O2 ，放出大量不溶于水的无色气体(气泡从溶液内部放出)，同时溶液呈紫红色，且可使淀粉变蓝，写出化学方程式.
解析：这是一道颇为简单但却很容易出错的化学题，错误的原因大多是把实验现象看成只是一个反应的现象，其实，实验现象往往是若干个反应共同体现出来的，该题就是如此.有的同学认为产物中有I2 和O2 ，这没有错，但如果认为这两种物质均是由一个反应得到的话，这就错了，因为在这个反应中，这两种物质均是氧化产物，哪么还原剂是什么呢 如果还原剂是H2SO4 ，则应该有SO2生成，与题意不符，而且稀H2SO4 也没有这么强的氧化性.
H2O2 +2KI+H2SO4 =I2 +K2SO4 +2H2O
2H2O2 =2H2O+O2 ↑
点评：解此类题方法是：先依据题意设法找出发生氧化还原反应的物质，根据元素化合价变化总数守恒配平其系数，再根据电荷、元素守恒配平找出并其它物质。
4．实战演练
1、［03年上海高考试题］是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A 1:1 B 2:1 C 1:2 D 2:3
2. ［2000年天津调考试题］对于反应 的正确说法是（ ）
A. 属于置换反应　　　 　B. 是还原剂
C. 是还原剂　　　　　D. 既是氧化产物又是还原产物
3. ［2000年福州测试题］常温下，在下列溶液中发生如下反应：
由此判断，下列说法错误的是（ ）
A. 反应 可以进行
B. Z元素在（1）（3）反应中均被还原
C. 氧化性由强到弱顺序是
D. 还原性由强到弱顺序是
4. ［1999年长沙联考试题］今有下列三个氧化还原反应：
若某溶液中有，可加入的试剂是（ ）。
5. ［2001年南昌测试题］ 五种物质，它们是硫及其化合物，已知在一定条件下有如下转化关系（未配平）：
则这些物质中硫元素的化合价或平均化合价由低到高的顺序是（ ）
6. ［2001年全国高考试题］ 某金属与足量的稀硫酸反应，生成该金属的三价正盐和 氢气。则该金属的相对原子质量为（ ）
7. ［2001年全国高考试题］已知在酸性溶液中，下列物质氧化 时，自身发生如下变化：
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的，得到 最多的是（ ）
8. ［1999年上海高考试题］某温度下，将 通入 溶液中，反应得到 的混合液，经测定的浓度之比为1：3，则 与 溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ）
A. 21：5 　　　B. 11：3 　　　C. 3：1　　　 D. 4：1
9. ［1997年全国高考试题］某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2：1时，还原产物是（ ）
10［2003年江苏高考试题］在一定条件下，RO3n－和氟气可发生如下反应：RO3n－＋F2＋2OH－＝RO4－＋2F－＋H2O。从而可知在RO3n－中，元素R的化合价是
A ＋4 B ＋5 C ＋6 D ＋7
11、(2003南京测试题)已知IBr的性质与卤素相似，的结构为 ，的结构为 ，次氟酸的结构为H-O-F，下列反应中属于氧化-还原反应的是 ( )
①IBr+=HIO+HBr ②+2=S++
③+4+2=2+5 ④ 2HOF=2HF+
A、①②③④ B、只有②③④ C、只有④ D、只有②
12. (2003北京测试题) 保险粉是连二亚硫酸钠（）的工业俗名，年产量达30万吨，是最大量生产的无机盐之一。生产保险粉主要用甲酸法，其最主要的步骤上是把甲酸与溶于甲醇和水混合溶剂里的NaOH混合，再通入气体，所发生的化学反应是：HCOONa+2+NaOH=++，以下有关叙述中错误的是 ( )
A、 在此反应中，HCOONa是还原剂，是氧化剂
B、保险粉的还原性比HCOONa的还原性强
C、NaOH未被氧化也未被还原
D、甲醇虽未参加反应，但有助于保险粉的结晶、分离
13.（2003高考试测题）油画所用颜料含有某种白色的铅化合物，置于空气中，天长日久就会生成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”。请填空：①上述“清洗”反应的化学方程式为
②若有0.1mol 的PbS参与反应，则在此反应中发生转移的电子 为 mol
14. (2003淮安测试题) 在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4。当加入50ml0.5mol/LKNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3也反应完全，并有NxOy氮氧化物气体逸出。
FeSO4+ KNO3+ H2SO4 → K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy+ H2O
(1)推算出x= y= 。
(2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。
(3)反应中氧化剂为 。
(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。
15.(2003南通市四县联考)化学实验中，如果使某步骤中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：
Na2Cr2O7—①→CrCl3—②→Cr(OH)3
⑤ ④ ③↓
Na2CrO4←————— NaCrO2
(1)在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是 ，需用氧化剂的是 （填编号）。
(2)在上述循环中有一种难溶物质既能与强酸反应，又能与强碱反应写出相关离子反程式　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。
(3)步骤①是重铬酸钠与碘化钾在盐酸存在下的反应，产物是三氯化铬、碘单质等，请写出化学方程式并配平　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
16. (2003淮安测试题)已知氧化性Cl2>Br2>Fe3+。往500毫升2.0摩/升的FeBr2溶液中通入a摩氯气，试确定a不同取值范围时的氧化产物及其对应的物质的量，填入下表：
a值的范围 氧化产物及其物质的量
0a≥
【试题答案】
1. B 2. BD 3. B 4. C 5. C　6. C 7. B 8. D 9. C 10. B 11.D 12.B
13. ①PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O ② 0.8
14、(1) x= 1 y= 1 。
(2)6FeSO4+ 2KNO3+ 4H2SO4 →K2SO4+ 3Fe2(SO4)3+ 2NO+ 4H2O
(3) KNO3 (4)电子转移总数6
15. (1) ①、④　
(2)　Cr(OH)3 + 3 H+ = Cr3+ + 3H2O 、Cr(OH)3 + OH- = CrO2- + 2H2O
(3) Na2Cr2O7+ 6KI+ 14HCl = 2 CrCl3+ 2NaCl+ 6KCl+ 3I2 + 7 H2O
16.
a值的范围 氧化产物及其物质的量
0a≥ 答：FeCl3=1摩， Br2=1摩
〖提示〗：当FeBr2+aCl2 = FeBr3+Br2+FeCl3考点15化学键 非极性分子和极性分子（下）
二、非选择题（共55分）
10.(7分)写出下列粒子的电子式：
(1)硫原子 ，(2)镁离子 ，
(3)氢氧根离子 ，(4)氮气 ，
(5)过氧化钠 ，(6)氯化铵 ，
(7)氮化镁 。
11. AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同，1 mol AB2分子中含有54 mol电子，根据下列反应：
①H2＋B2C
②B2＋ＸＹ＋AB2＋H2O
③Ｙ＋CAB2＋Z，Z有漂白作用
(1)写出下列物质的化学式AB2 ，X ，Y ，Z 。
(2)用电子式表示AB2的形成过程 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
12.在白磷分子中每个磷原子以 键与另外的 个磷原子相结合成 结构，键角为 。如果把一个白磷分子的每个P—P都打开插入一个氧原子，则一共可结合 个氧原子，这样得到的化合物的分子式为 。
13有A、B、C、D、E五种粒子，其组成均有氢元素，且电子总数为10个。A是双原子的阴离子，根据下列变化，写出粒子的化学式及B粒子的空间结构。
①A＋B C＋Ｄ↑ ②2CA＋E
③Ｄ＋Ｅ===B＋C
则A ，B ，C ，D ，E 。B的形状是 ，C的电子式是 。
14.处于相邻三个周期的元素A、B、C，原子序数依次增大，三者原子序数之和为25，且知B、C处于同一主族，1.8 g D与足量盐酸反应生成DCl3和2.24 L氢气(标况)，E和D处于同周期，且E＋和D离子具有相同的电子层结构，元素F和C能形成FC型离子化合物，又知C离子比F离子多一个电子层，试推断：
(1)六种元素的名称分别为A ，B ，C ，D ，E ，F 。
(2)用电子式表示A和C形成化合物的过程 。
15.1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图所示，呈V型，键角为116.5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部分）——三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：
（1）臭氧与氧气的关系是 。
（2）写出下列分子与O3分子的结构最相似的是
A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2
（3）分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子
有 对孤对电子。
（4）O3分子是否为极性分子 （是或否）。
（5）O3与O2间的转化是否为氧化还原反应（若否，请回答A小题；若是，请回答B小题）。
A.O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4而O2不能，试配平：
PbS＋ O3—— PbSO4＋ O2
B.O3在催化剂作用下生成1 mol O2转移电子数 mol
16.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子。它们之间存在下图的转化关系。
（1）如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出：
A的结构式 ；D的电子式 。
（2）如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：
①A与B在溶液中反应的离子方程式 ；
②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子能力的大小是（用化学式或离子符号表示） ＞ 。
17.晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞。FexO晶体结构如下图所示。已知FexO晶体密度ρ为5.71 g·cm－3，晶胞边长为4.28×10－10 m。（铁相对原子质量为55.9,氧相对原子质量为16）
求：（1）FexO中x值。
（2）晶体中的铁分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占的质量分数（用小数表示精确到0.001)。
（3）确定此晶体的化学式（化学式中表示出Fe2＋和Fe3＋的个数）。
（4）在该晶体中，铁元素的离子间的最短距离为多少米？
附参考答案
一、1.解析：X在ⅠA族，Y元素=5 即15号元素为磷，Z元素为8号元素，即氧。可组成：HPO3、H3PO4、H4P2O7
答案：A
2.D 3.B 4.D?
5.解析：在离子化合物NaOH中，既含有离子键又有共价键。
答案：C
6.C
7.解析：NH4H+H2O===NH3·H2O+H2↑?
答案：C?
8.C 9.D
(3) 2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O?
12.共价 三 正四面体 60° 6 P4O6?
13.OH－ NH H2O NH3 H3O+ 正四面体?
14.（1）氢 氧 硫 铝 钠 镁?
（2）①H2S+OH－===HS－+H2O或HS－+OH－===S2－+H2O?
②OH－＞S2－(或HS－)?
17.（1）x=0.92?
（2）82.6%?
（3）19 FeO·2Fe2O3?
（4）3.03×10－10m考点58 化学实验设计和评价
1．复习重点
1、掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。
（1）根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。
（2）根据实验试题要求，设计基本实验方案。
（3）能绘制和识别典型的实验仪器装置图
2、实验知识与技能的综合应用。
2．难点聚焦
运用化学实验知识和技能设计简单的实验方案，是综合能力和迁移能力的具体体现。这有助于提高化学实验知识和技能的水平，培养信息提取和加工能力、自学能力和创造能力，并能发挥大实验题多方位、多层面的考核、检测功能。
一、解答简单实验设计题的一般过程与思路
化学实验设计题（如高考大实验题）重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力，它所选择的课题往往是没有直接、系统实践过的。从信息加工角度分析解答时，还要能够从题目中敏捷地接受信息，分析评价信息，选择、调用自己贮存的相关知识，将新信息与已有知识有机地结合起来，以解决实验设计的新问题。大致过程与思路如下：
1、接受信息
接受、分析、筛选信息，明确实验设计的课题、条件和要求。
要求迅速、全面地吸收题目中的新信息，分析提供这些信息的目的，把信息归类、并对各个信息在实现实验设计中的作用做初步评估。
接受信息主要解决以下问题：一是明确实验课题；二是明确实验条件；三是明确设计要求。
2、实验设计原理
通过对新旧信息的加工开发，实现指定的实验设计。从设计的要求及解决问题的顺序分析，大致有以下两个层次：一是实验方法的选定。这是从总体上考虑实验方案的设计。一般来说，实验方法主要取决于实验原理，并受实验条件的制约。二是实验装置和实验操作设计。装置和操作都是为了具体实验的实验方法，完成实验任务，通常属于实验方案细节的设计。和基本实验方法比较，它们往往更贴近实验的基础知识与基本技能。
3、实验设计内容
概括地讲，设计一个实验通常包括以下几个方面内容：
（1）根据命题要求，说明设计该实验的原理，画出实验装置。
（2）列出实验操作步骤，说明实验中应注意的事项。
（3）观察、记录实验现象，分析实验结果（包括写出有关的化学方程式），得出正确的结论。
二、实验设计的思维模型
① 明确实验目的、要求
设计实验方案 ②构思实验方法、步骤
③选择实验仪器、药品
①观察实验现象
实验，收集资料 ②收集实验数据
③处理实验问题
①整理资料，数据处理
分析，得出结论 ②分析概括，得出结论
③写出实验报告
三、实验设计试题的类型
掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验。
1、根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论
在高考化学实验试题中，实验现象的考查可以是直接考实验现象，也可由现象得出正确的结论；还可将有关实验现象与实验方法、正确的结论等联系起来。实验结果的分析，通常是分析实验关系、细节和误差等等。实验结果的处理，可以直接报道数据，也可能是找出相关关系得出公式，或绘制一定的变化曲线等。
2、根据实验试题要求，设计基本实验方案
近些年来高考化学实验题中，设计简单实验方案的试题较多。其中有某个实验操作顺序的设计，也有设计确定某混合气中组分的实验；有验证鞭个化学原理的设计实验，也有设计某物质纯度的测定实验；有定性实验的设计，也有定量实验的设计┉┉从题型上看，有简答题、填充题，也有两者兼有的混合题。这些简单实验的试题，大都思考性、综合性较强，考生必须细心、冷静地审题，联系所学过的实验知识和技能技巧，进行知识迁移、联想、重组，全面而细致地思考，才能设计出正确的方案或回答试题中的问题。
3、能识别和绘制典型的实验仪器装置图
识别典型实验装置和绘制其简图，也是从事化学实验的一种必备的能力。在高考化学实验题中识图的试题也是很多的，主要是有图示实验，由图来说明某具体实验；对一些基本操作或实验装置图判断正误，或将错误部分改正；对所给的单个仪器、导管、或者几个小装置的识别，然后加以组装，连接成大装置图。绘图的试题目前还不多，主要是绘制很典型的实验装置简图，或是在题中所给的位置补绘一些仪器简图。所有这些试题都要求学生熟悉常见仪器和典型实验的装置图，并掌握一定的绘制简图的方法。
4、各部分知识与技能综合的实验设计题
近几年在高考化学试题的Ⅱ卷，设置一道大的化学实验题，这些大题的特点是把一些分散的实验综合起来，形成一个整体的实验题；或者是某些与基本操作、技能或典型实验有关而又易被忽略的重要细节的试题，主要以教材内容为主进行不同的分解与综合，以达到新的境地。
四、实验复习方法
1、实验复习必须集中和分散相结合，提高重要实验的复现率
“集中”，就是集中复习实验的基本操作和技能，集中复习一些综合性的实验专题，集中归纳总结实验知识。而“分散”则是指一些性质实验、制法实验、验证或探索性实验等应分散到元素化合物、有机物、基本理论等的复习过程中去。通过实验，进一步理解元素化合物等知识，进一步理解相关的实验原理，提高运用实验手段解决化学问题的能力，节省复习时间，提高考试成绩。
2、训练发散思维以增强实验设计能力，提高信息迁移水平
实验方案的设计往往有许多途径。为了适应中学生的知识能力水平，中学课本中的某些实验可能不是最优的方案。所以在实验复习中要根据实验原理来设计实验步骤和装置，掌握一些装置和仪器药品的替代方法，力求使设计的实验仪器简单、操作便捷、节省试剂、现象明显、安全防污等，培养和增强实验设计能力和创造性思维能力。近年来，实验题中新情境试题不断增多，这类试题的特点是将基本的实验操作设计置于新的情境中（主要是中学课本没有的新反应或新装置或是能使中学生理解的最新科技知识、简化的改进的装置等），结合学生原有的知识和能力，来进行仪器组装、现象描述、数据分析、考虑安全和防污等，用来考查考生自学能力、思维能力、分析综合及评价的能力。由于这类实验试题情境新颖、设问巧妙、铺垫得当、知识新、思维量大、所以区分度很好，能确实将一些基础扎实、自学能力强、思维敏捷、心理素质好的考生选拨出来。所以，新情境实验试题将是今后实验试题的命题方向。
3．例题精讲
[例1]．四氯化锡常温下是无色液体，在空气中极易水解，熔点－36℃，沸点114℃，金属锡的熔点为231℃，拟利用图中的仪器，设计组装一套实验装置，用熔融的金属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡（此反应过程放出大量的热）。请回答下列各问题。
　　　

　　（1）用玻管（未画出）连接上述装置，正确的顺序是（填各接口的代码字母）________接________、________接________、________
接________、________接________、________接________。
　　（2）装置Ⅵ的作用是___________；装置Ⅳ的作用是_____________。
　　（3）冷凝管理冷却水的流向是从__________进入，从__________流出。
　　（4）实验时应先点燃_____________处酒精灯，加热温度应大于______________℃，待__________即可停止加热。
　　（5）已知四氯化锡遇水强烈水解，产物之一是固态二氧化锡，那么四氯化锡水解的化学方程式为　　 。
（6）如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中，预期可看到的现象是____________。
　　（7）为了防止污染空气，在装置的最后应____________。
[解析]：这是一个制备实验。
　　实验目的是：制备无水SnCl4
　　实验原理是：Sn+2Cl2 SnCl4
　　先制备Cl2：2H2SO4(浓)+2NaCl+MnO2 Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O
　　实验的干扰因素是：SnCl4遇水强烈水解，因此，除去实验中水蒸气的干扰，是实验成败的关键。这里要分析水蒸气的来源以及除去水蒸气的措施。水蒸气的来自于制Cl2和空气中的水蒸气。
　　题目中提供的信息：SnCl4的性质在设计方案时要充分利用这些信息。
　　以上问题清楚了，实验方案就基本确定了。
　　答案：
　　（1）B接J，I接K，A接C，D接G，H接E（或F）
　　（2）除去Cl2中混有的HCl和水蒸气，在制Cl2时发生的副反应2NaCl+H2SO4 2HCl↑+Na2SO4，产生了HCl；防止空气中的水蒸气进入锥形瓶中使SnCl4发生水解。
　　（3）a、p （4）I 231℃ Sn粒熔化
　　（5）SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl （6）出现白色烟雾
　　（7）通入NaOH溶液中，吸收多余Cl2
　 [例2]．为了测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（纯碱中常含少量NaCl），某学生设计了实验装置如图
　　（1）准确称取盛有碱石灰的干燥管的质量（设为W1）
　　（2）准确称取一定量纯碱样品（设为W0），并放入烧瓶中。从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，待不再发生气体后。称干燥管的总质量（设为W2）。设学生导出的计算公式为：
　　Na2CO3的质量分数＝ ×100％
　　试回答：
　　①W2－W1表示什么？
　　②如果不计称量误差，该生的实验结果有无明显误差？如有，是偏大还是偏小？请简要说明根据并提出补救措施。
　[解析]：这是一道定量实验题
　　实验目的是：测定纯碱中 Na2CO3的质量分析
　　实验原理：稀H2SO4与Na2CO3反应生成Cl2，测出CO2的质量即可求出Na2CO3的质量，继而求出Na2CO3的质量分数。
　　CO2的质量为（W2－W1）g，样品质量为W0g
　　Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
　　 106 　　　　　　　　　　 44
　　　x 　　　　　　　　　　 W2-W1
　　 x= =
Na2CO3%= ×100%
　　产生误差的原因（即干扰因素）有烧瓶的CO2不能都被碱石灰吸收，实验值偏低。CO2气体混有的水蒸气和空气中的水蒸气被碱石灰吸收，使实验值偏高，两个因素综合考虑，CO2的影响是主要的，所以 实验值偏低。
　　补救的办法：如图
　　

　　①将蒸馏烧瓶改为集气瓶，利于排出CO2。
　　②向集气瓶中通入（已除去CO2）空气，用空气将烧瓶中Cl2尽量排出去。
　　③在干燥管前连接盛有浓H2SO4的试管，以除去水蒸气；
　　④在U型管中装有碱石灰，以吸收空气中的CO2气体，经过这些补救措施，实验误差可以降低。
[例3]．实验室中用浓盐酸与MnO2制Cl2，再用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉，已知Cl2和Ca(OH)2制漂白粉是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O，现有三位同学设计的三套装置如图（U形管中放有玻璃纤维，可使气体顺利通过）：
　　

　　
（1） 请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评价，将适当的选项序号填于下表内（错选、漏选、多选均倒扣分）
　　a．不易控制反应速率 　b．容易控制反应速率
　　c．有副反应发生 　　　d．可防止副反应发生
　　e．容易污染环境 　　　f．可防止污染环境
１ 优点 缺点
　　甲装置 １ １
　　乙装置 １ １
　　丙装置 １ １
　　（2）请从甲、乙、丙三装置中，选取合理的组成部分（A、B、C、D、E、F、G），组装一套你认为更完善的实验装置，连接顺序（按气流左到右方向）为_____________，在此装置及甲、乙、丙三装置中，你认为是否还缺少必要的装置，说明原因_____________________。
[解析]：这是一道评价实验方案的题。该题从是否有副反应发生，是否易控制反应速率，是否防止污染，是否干扰反应产物等方面进行评价。
　　答案：
　　（1）优点 　　　缺点
　　　 甲装置d 　　 a、e
　　　 乙装置f 　　 a、c
　　　 丙装置b 　　 e、c
　　（2）F～B～E
　　在Cl2中混有HCl，应在烧瓶和凹形管之间连接一个盛有饱和食盐水的试管，以除去HCl气体。
①仪器连接的顺序（填编号；一起可重复使用）是　　　　　　　　　　　。Ｄ中浓硫酸的作用是　　　　　　　　　　。实验完毕时，观察到Ａ中的现象是　　　　　　　　　　　。
②列出计算Ｃｕ的原子量的表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③下列情况将使测定结果偏大的是　　　　　　　　。
（ａ）ＣｕＯ未全部还原为Ｃｕ； （ｂ）ＣｕＯ受潮； （ｃ）ＣｕＯ中混有Ｃｕ。
（２）如果仍采用上图所示的仪器装置，涉及其他方案，还可测定的物理量有　　　　　。
（ａ）ｍ（Ｃｕ）和ｍ（ＣｕＯ）；　　　（ｂ）ｍ（Ｎ２）和ｍ（Ｈ２Ｏ）；
（ｃ）ｍ（Ｃｕ）和ｍ（Ｈ２Ｏ）；　　　（ｄ）ｍ（ＮＨ３）和ｍ（Ｈ２Ｏ）
［例4］ 实验室里临时需要用ＮａＯＨ溶液和ＣＯ２来制取纯Ｎａ２CO３溶液。已知ＣＯ２气体在通入ＮａＯＨ溶液过程中极易过量生成ＮａＨＣＯ３，且无明显现象。
实验室有下列试剂：①未知浓度的ＮａＯＨ、②３７％的盐酸、③３７％的硫酸、④１４％的盐酸、⑤大理石、⑥Ｋ２ＣＯ３固体⑦Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３。
实验室有下列仪器：铁架台、启普发生器、量筒、烧杯、橡皮管、玻璃导管、分液漏斗。
已知下表中各物质在常温时的溶解度（ｇ／１００ｇＨ２Ｏ）。
Ｎａ２ＣＯ３ ＮａＨＣＯ３ ＮａＣｌ Ｎａ２ＳＯ４ ＮａＨＳＯ４ ＮａＯＨ
１５．９ ８．４ ３５ ５．５ ２０ ４０
（１）本实验应选用的仪器除启普发生器、橡皮管、玻璃导管外，还需要　　　　　　　　.
（２）为保证制得的Ｎａ２ＣＯ３溶液尽量纯，应选用的药品（填编号）除①外，还需要　　　　　　　　　　　　　　。
（３）简要叙述实验步骤，直到制得纯Ｎａ２ＣＯ３溶液（仪器安装可省略）。
（４）根据给出的溶解度表，求出当ＮａＯＨ溶液中溶质的质量分数大于多少时，在配置过程中会有晶体析出（写出计算步骤和必要的文字说明）？
[解析] 本题的难点在第（３）问。设计依据是依下列反应原理：
ＣＯ２＋ＮａＯＨ＝ＮａＨＣＯ３　
ＮａＯＨ＋ＮａＨＣＯ３＝Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
利用定量关系及化学反应制得溶液，因题型新颖，思路新巧，故难度较大。
答：（１）烧杯、量筒。（２）④、⑤。（３）①量取一定量的　ＮａＯＨ溶液，分成两等分；制取ＣＯ２，向其中一份ＮａＯＨ溶液中通入过量的ＣＯ２气体③；将两份溶液混匀，摇匀。（４）从表中可知，ＮａＨＣＯ３常温下溶解度为８．４ｇ。
设常温下１００ｇ水中溶解的ＮａＯＨ质量为ⅹ时，达到饱和。
ＮａＯＨ　＋　ＣＯ２　＝　ＮａＨＣＯ３　
４０　　　　　　　　　　　　８４
　　　　　　　　　　　　　８．４ｇ　　　ⅹ＝４ｇ。
故溶液中ＮａＯＨ的质量分数偌大于×１００％＝３．８５％时，在步骤②中会有ＮａＨＣＯ３晶体析出。
［例5］ 某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用图2-7-13所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成，他们用橡皮管接通，并装入适量水。甲管有刻度（0~15ml），供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。实验室可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化纳、碳酸钠、大理石、水。回答下列问题。
（1）图中所示装置的连接顺序是（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）： 。
（2）装置C中放入的反应物是 和 。
（3）装置A的作用是 ；装置B的作用是 。
（4）为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中，应注意 和 （填写字母编号）。
a.视线与凹液面最低处相平。 b.等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立即读数。
c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平。 d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平。
[解析] E装置为测量气体体积的装置，正确读数时应使甲、乙两管液面相平。
答：（1）⑤、③、④、⑥、⑦、②、①、⑧（⑥、⑦可互换）。（2）大理石；盐酸。（3）吸收混在氧气中未反应的ＣＯ２，吸收ＣＯ２中的HCl气体（4）a;c。
[例6]某学生根据高中课本中硝酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物之一是氧气；将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体，当发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有氧气放出。请你对上述实验及结论的合理性作出评价。如有必要，可提出改进的实验方案。
[解析]有关反应的方程式为：
△ △
①2KNO3═2KN02+O2↑ ②2Pb(NO3)2═2PbO+4NO2+02↑
比较反应式①和②,其不同之处是②中除生成02外,还生成了NO2.这一不同又产生了两个结果。一方面NO2稀释了O2，O2仅占混合气体的20%，而这与空气中O2的含量相近，因而此处O2不可能使带火星的木条复燃；另一方面NO2本身也能使带火
△
星的木条复燃。因为NO2受热能放出02：2NO2═2NO+O2。分析到此，问题便一清二楚。
[答案]上述实验及结论在科学上是错误的。由于NO2干扰了O2的检验，因此应选用NaOH溶液除掉NO2后再检验之。
[例7]研究某一化学反应的实验装置如下图所示：
A-F属于下列物质中的六种物质：浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氮水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铜、氢气、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。
实验现象：
（1）D物质由黑色变为红色
（2）无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液
（3）点燃的镁条伸入无色无味的F中。镁条表面生成一种灰黄色因体物质。将该灰黄色物质放入水中，有气体放出，该气体具有刺激性气味。并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。通过分析回答：
1、写出A-F的物质名称：
A______________________,B__________________,C___________________
D______________________,E__________________,F___________________.
2、写出有关的化学方程式：
A与B____________________________________________________________;C与D_______________________________________________________________;E与无水硫酸铜_____________________________________________________________;F与Mg_________________________________________________________________;F与Mg的反应产物与水___________________________________________________________
_________________________________________________.
[解析]“该气体具有刺激性气味，并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝”是解答此题的突破口，此气体只能是NH3，结合题意，F就是N2。因此，从限定的反应物中，只能设法从氨水中获取，然后结合发生装置特点（固、液、不加热）及其他实验现象，便可推断其他的物质。
[解答]1、A 浓氨水； B、氧化钙； C、氨气； D、氧化铜； E、水； F、氨气。2、略。
[例8]Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O.
[解析] Cu2O是碱性氧化物，一定可以跟稀硫酸反应，Cu+进入溶液后又可自发生成Cu2+和Cu+，Cu2+在水溶液中呈蓝色，而Cu不跟稀硫酸反应。因此可以设想，若CuO被H2还原的产物全部是Cu，将其放入稀H2SO4中，无变化；若红色产物中含有Cu2O，将其放入稀H2SO4中，溶液会变成蓝色。
运用已学过的知识分析其它试剂是否可用，如浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3，因为它们都有较强的氧化性，不论红色产物是Cu还是Cu和Cu2O的混合物，将其分别放入这3种酸中均被氧化为Cu2+，也无法检验。而pH试纸则不能用。所以检验方法是取少量该红色物质放入稀H2SO4中，振荡，若溶液变为蓝色，说明产物中有Cu2O；若溶液不变色，说明产物中无Cu2O。
4．实战演练
1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是( )
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色的变化，跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色变化，跟标准比色卡比较
2.实验室保存下列药品的方法，正确的是( )
A.氢氟酸贮存在特制的塑料瓶里
B.盛放浓硫酸的广口瓶应当用磨口玻璃塞，不能用橡皮塞
C.盛溴的试剂瓶里加一些水来防止溴挥发
D.在同一层药品橱里存放浓氨水和浓盐酸
3.今有下列实验：①为加快细铜丝和硫蒸气的反应，先将铜丝进行灼烧；②将0.01 mol/L－1KI溶液8～10滴，滴入10 mL相同浓度的硝酸银溶液中，可制取碘化银胶体；③2%氢氧化钠溶液4～6滴，滴入10%CuSO4溶液2 mL中制取Cu(OH)2悬浊液，可直接用于检验醛基；④将等体积乙醇和浓硫酸混合共热制乙烯。上述实验方法中( )
A.①②正确 B.②③正确 C.都正确 D.都不正确
4.关于某溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是( )
A.加入AgNO3溶液生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则一定有Cl－存在
B.加入NaOH溶液能生成白色沉淀，NaOH过量时沉淀又消失，则原溶液一定有Al3＋
C.加入NaOH并加热有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液一定有
D.加入盐酸有能使澄清石灰水浑浊的气体生成，则原溶液一定有大量
5.按下列过程，最终目的能实现的是( )
A.
B.
C.镀锌铁皮刻痕上几秒后刻痕处显红色
D.醋酸溶液中加入烧碱溶液至pH＝7醋酸钠晶体
6．①加热时试管中盛液量不超过1/3容积；②制溴苯时圆底烧瓶上方要安装一根长玻璃导管；③加热时烧杯内盛液量不超过容积；④用高锰酸钾制氧气时试管中靠近试管口处要塞一团棉花；⑤制乙烯时要在烧瓶里放些碎瓷片．在这五种实验操作中，主要是为了保证不使液体喷出的是（　）
　　A．①②④　　　 B．①③④　　　 C．①③⑤　　　 D．①②⑤
　　7．下列操作，不妥的是（　）
　　A．用托盘天平称量氢氧化钠时，需在左、右托盘上各放一块质量相等的滤纸．
　　B．用25 mL滴定管量取25 mL的氢氧化钠溶液时，需将调好零点的滴定管内所有液体放出．
　　C．用10 mL移液管量取10 mL氢氧化钠溶液时，不必把残留尖嘴部分的液体用吸球吹出．
　　D．用量筒量取一定量体积的液体配制一定物质的量浓度的溶液时，不用将量筒用蒸馏水洗涤后再移入容量瓶．
　　8．酒精灯不易点燃或燃烧不好，可能的原因有：①酒精灯不用时没盖上灯帽．②灯芯外露部分已烧焦炭化．③灯内的酒精只占灯容积的1/2．叙述正确的是（　）
　　A．①②③　　　 B．只有①　　　 C．①②　　　　 D．只有②
　　9．下列实验操作中，主要不是从安全因素考虑的是（　）
　　A．酒精灯在不使用时，必须盖上灯帽．
　　B．给试管里的固体加热时，试管口应略向下倾斜，外壁干燥后再预热．
　　C．给试管里的液体加热时，试管口应略向上倾斜（约45°角），外壁干燥后再预热．
　　D．用氢气还原氧化铜时，应先通一会儿氢气，再加热氧化铜．
　　10．下列各组溶液，只用组内溶液互相混合的方法就可鉴别的是（　）
　　A．NaOH、、、 　　B．、、、NaCl
　　C．NaCl、、、HCl 　　D．、、、HCl
　　11．下列有关使用托盘天平的叙述，不正确的是（　）
　　A．称量前先调节托盘天平的零点；
　　B．称量时左盘放被称量物，右盘放砝码；
　　C．潮湿的或具有腐蚀性的药品，必须放在玻璃皿里称量，其他固体药品可直接放在天平托盘上称量；
　　D．用托盘天平可以准确称量至0.01 g；
　　E．称量完毕，应把砝码放回砝码盒中．
　　12．有些固体药品长期存放时，若因密封不严，则瓶内会逐渐积聚一定量液体，以下各组中的每种药品都有可能出现这种现象的一组是（　）
　　A．无水硫酸铜，生石灰，烧碱　　 B．红磷，烧碱，无水氯化钙
　　C．纯碱，芒硝，熟石灰　　　　　 D．氯化镁，明矾，氯化钠
　　13．下列实验操作，正确的是（　）
　　①中和滴定时，用标准液润洗滴定管，用待测液润洗移液管和锥形瓶，并在锥形瓶内滴入l mL指示剂
　　②配制物质的量溶液时，将称量好的溶质溶于盛有适量水的烧杯中，待溶解后立即倾入容量瓶中，继续进行洗涤和定容
　　③用NaOH溶液和可溶性铝盐溶液大量制取
　　④制取时，吸取NaOH溶液的胶头滴管的末端应插入溶液中，再逐渐注入NaOH溶液
　　⑤蔗糖加稀硫酸水解后，将水解液滴入银氨溶液，水浴加热后即可见银镜
　　A．①②③　　　 B．②⑤　　　　 C．④　　　　　 D．以上都不正确
　　　　14．为了区别五瓶无色溶液：HCl、、、NaCl、，四位学生都没有用酒精灯，三位学生另用了试剂，一位学生没有另用任何试剂．其中操作步骤一定最少的是（　）
　　A．甲另用了酚酞试剂　　　　　　 B．乙另用了NaOH溶液
　　C．丙另用了石蕊试液　　　　　　 D．丁不另用任何试剂
　　15．将溶到100mL水中，要求计算溶液的物质的量浓度．（O、Na的原子量已知）（　）
　　A．以上所给条件已经足够　　　　 B．还必须再给出放出气体的体积
　　C．还必须再给出生成溶液的体积　 D．还必须已知的密度
　　16．在实验室欲用托盘天平称量某物质的质量，称量前发现天平指针偏向左侧（托盘内无任何其他物质），这时可考虑进行的操作有：①使游码移至标尺的零刻度处；②旋转螺母，调节天平至平衡；③将左右托盘对调；其正确的是（　）
　　A．①或②　　　 B．①　　　　　 C．③①②　　　 D．①或③
　　17．现有磷酸钠、盐酸、碳酸钾和氯化钡4种溶液，分别盛于1～4号的4个试剂瓶中，但不知道哪一个试剂瓶盛何种溶液．若取2号和3号的溶液混合时，则有气体产生；将1号和3号的溶液混合时，则有沉淀产生．由此可知盛磷酸钠溶液的试剂瓶的编号是（　）
　　A．1号　　　　 B．2号　　　　 C．3号　　　　 D．4号
　　18．下列物质的制备过程中，要经过5个步骤的是（　）
　　A．以黄铁矿、空气、水、磷灰石为原料，制取过磷酸钙
　　B．以海水、盐酸、石灰石为原料，提炼金属镁
　　C．以电石、食盐、水为原料制聚氯乙烯
　　D．以氨、空气、水为原料制硝铵
　　19．下列实验操作会导致实验结果偏低的是（　）
　　（1）配制100 g 10％的溶液，称取晶体溶于90 g水中
　　（2）测定晶体中结晶水的百分含量时，所用的晶体已经受潮．
　　（3）配制一定摩尔浓度的溶液，定容时仰视容量瓶的刻度线．
　　（4）用98％的浓配制1∶5稀时，把14 g98％的浓溶于54 g水中
　　A．只有（1）　　　 　B．只有（2） C．（2）（3）（4）　　　　 D．（1）（3）（4）
　　20．根据以下叙述制备氯化铜
　　先将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入含有FeO杂质的CuO粉，充分反应，使其溶解，发生以下反应
　　 　　
　　已知pH≥9.6时，可析出　pH≥6.4时，可析出
　　pH＝3～4时，可析出 　　在除去溶液中的时，可采用的方法是（　）
　　A．可直接加碱，调整溶液的pH≥9.6 　　B．加入纯铜粉，将还原为Fe
　　C．先将氧化成，再调整溶液pH至3～4 　　D．通入使直接沉淀
　　21．在一定条件下，萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基物，它是1，5二硝基萘和1，8-二硝基萘的混合物，后者可溶于质量分数大于98％的硫酸，而前者不能．利用这一性质可以将这两种异构体分离．
　　将上述硝化产物加入适量的98％硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1，8-二硝基萘，应采用的方法是（　）
　　A．蒸发浓缩结晶　 B．向滤液中加水后过滤 C．用溶液处理滤液　 D．将滤液缓缓加入水中
　　22．某溶液含有较多的和少量的，若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有
　　①加适量溶液，②加金属钠，③结晶，④加过量NaOH，⑤加强热脱结晶水，⑥过滤．正确的操作步骤是（　）
　　A．②⑥③　　　 B．④⑥①③　　 C．④⑥③⑤　　 D．②⑥①③⑤
　　23．（6分）设计最佳方案，用24 g KCl和一定量的制取（不同温度下KCl、NaCl、、在水中的溶解度请查溶解度表）．
　　24．（6分）实验室制备少量碘乙烷：将红磷粉末放入乙醇里，在不断振荡下逐次加入细粒的，则有反应：
　　
　　
　　
　　待反应缓和后用下图装置进行水浴加热约半小时，反应可基本完成，这时反应液中已无固体颗粒和红磷，然后要加入一些物质X，并拔出直立冷凝管，装上附有60°弯玻璃管的瓶塞；将导管接于横放的冷凝管上，水浴加热蒸馏出粗制的碘乙烷，此粗产品中混有乙醇并溶有（纯碘乙烷为无色难溶于水的液体，沸点72.3℃）
　　（1）应是哪一类有机物 写出其结构简式．
　　（2）物质X可能是什么 为什么要用它
　　（3）装置中竖直冷凝管有何作用 冷凝水从________口进，________口出．
　　（4）怎样除去粗制品中的乙醇和碘 （指出加入的试剂和操作名称）
　　　25．（9分）某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水．现用从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液．其实验操作可分解如下几步：
　　A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
　　B．把50 mL碘水和加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
　　C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；
　　D．倒转漏斗用力振荡，并不时施开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
　　E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
　　F．从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
　　G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；
　　H．静置、分层．
　　就此实验，完成下列填空：
　　（1）正确操作步骤的顺序是：（用上述各操作的编号字母填写）________→_______→________→A→G________→E→F
　　（2）上述E步骤的操作中应注意________________．上述G步骤操作的目的是_______________．
　　（3）能选用从碘水中萃取碘的原因是_______________．
　　（4）下列物质，不能作为从溴水中萃取溴的溶剂的是________．
　　A．热裂汽油　　 B．苯　　　　　C．酒精　　　　D．正庚烷
　　26．（9分）有常用玻璃仪器组成的下列六种实验装置（根据需要可在其中加入液体或固体）
　　（1）能用做干燥二氧化硫气体的装置有________（填代号，下同）
　　（2）既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有________
　　（3）在氯气和铁反应实验中，能添加在制气和化合反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有________
　　（4）在乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验中，能添加在制乙烯装置和加成反应装置之间，达到控制气流使其平衡目的的是________
　　（5）若用C装置做二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应实验，则其中广口瓶的作用是________．
　　　27．（7分）有机物的C、H含量常用燃烧和与CuO灼烧等方法使之生成和水，测它们的质量求得有机物中碳和氢的百分含量，现有某固态有机物在加热情况下鼓入足量的氧气使其完全燃烧，今有如下仪器．
　　（1）为确定某固体有机物的最简式（实验式）下述仪器中最少需要的种类有________种，它们是________，其中要一前一后用两次的是________，（填仪器编号）其作用前者为________；后者为________．但为完成测定还缺少的一种重要仪器名称是________．
　　（2）为确定固体有机物是烃还是其含氧衍生物，实验依据是________．
　　（3）为确定其分子式还需知道下述中的
　　A．熔、沸点　　　 B．定温、定压下蒸气密度 　C．固定有机物的体积　 D．重要的化学性质
　　28．（10分）某化学课外小组设计了如下图所示的实验装置，进行气体性质实验．图中箭头表示气体流向．A表示一种纯净、干燥的气体，B是另一种气体，反应进行一段时间后，装置乙中有红棕色气体生成．实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：、、、、NaCl、无水、、碱石灰等固体和、蒸馏水．
　　根据图中装置和反应现象请回答：
　　（1）丙中发生反应的化学方程式为______________
　　（2）丁中的干燥剂应选 ________，不选另一种干燥剂的理由是________．
　　（3）甲中发生反应的化学方程式为____________________
　　（4）戊中发生的主要反应的化学方程式为____________________，此反应是（吸热、放热）________反应，可能发生的什么现象可以证明你的判断________．
　　（5）当乙中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭a、b两个活塞，若将已浸入冰水中，则乙中会出现的现象是_______________，简述产生此现象的原因______________．
　　　　29．（8分）实验室常用燃烧分析法来测定有机物中碳和氢的质量分数，这种方法是用氧化铜作催化剂，在750℃时，用氧气流将样品氧化成和，再根据和的质量求出有机物中碳和氢的质量分数．现用下列各仪器装置来确定乙炔分子中碳、氢两种元素的质量比．
　　回答下列问题：
　　（1）若产生的气体由左向右流向，各装置导管的连接顺序是：________接________、________接________、________接________、________接________、________接________．
　　（2）装置Ⅰ的作用是_______；装置Ⅱ的作用是________；装置Ⅲ的作用是________．
　　（3）装置Ⅳ中的化学方程式________________________；装置Ⅴ中的化学方程式________________．
　　（4）实验前称得Ⅰ、Ⅱ两装置的质量分别变为和，实验完毕，称得Ⅰ、Ⅱ两装置的质量分别变为和，则乙炔分子中碳原子和氢原子的原子个数比为________（列出算式）．
　　30．（12分）某工厂排出的废水中含有少量的、、、及一些悬浮的泥沙等不溶物．请你设计一个既经济又合理的方法回收Ag和（晶体），要求按先后次序写出实验步骤，并说明每一个步骤的实验目的（不必写化学方程式，也不必对回收的Ag和进行洗涤、干燥）．
参考答案
　　　1.C 2.A、C 3.D 4.C 5.B、D 7．AB　8．C　9．A　10．AD　11．CD
　　12．B　13．C　14．C　15．C　16．C　17．D　18．C　19．D　20．C　21．D　22．B
　　23．本题考查学生称量、加热、溶解、结晶等基本操作，同时要求理论联系实际确定有关化学方程式和计算溶解度．
　　通过计算知：用50 mL 70℃热水与24 gKCl制几乎饱和的溶液，再用25 mL 70℃热水与配制成饱和溶液，将此两种溶液混合、搅匀、静止、冷却，将陆续析出晶体，至20℃时，减压过滤使分离出来．
　　24．（1）无机酸酯
　　（2）X可能是沸石（或碎瓷片）；防止暴沸
　　（3）回流冷凝易挥发的反应物：a；b
　　（4）用足量水洗涤，分液除去乙醇，加稀NaOH溶液，分液除去碘．
　　25．（1）C→B→D→A→G→H→E→F
　　（2）使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，不要让上层液体流出；使漏斗内外空气相通以保证（G）操作时漏斗里液体能够流出．
　　（3）与水不互溶；而且碘在中的溶解度比在水中大很多．
　　（4）A、C
　　提示：（4）热裂汽油中含有不饱和气态烃如丙烯、丁烯与溴发生加成反应．
　　26．（1）AEF　（2）AB　（3）AF（或AEF）　（4）D　（5）安全瓶防止碱液倒吸
　　27．（1）4　a、d、f、h　h吸收　吸收　天平
　　（2）试样质量＝碳元素质量＋氢元素质量为烃
　　试样质量＞碳元素质量＋氢元素质量为烃的含氧衍生物
　　（3）B
　　28．（1）
　　（2）碱石灰；无水只能吸水，不能吸收．
　　（3）（或）
　　（4）；放热；反应开始后断开电键K，铂丝能继续保持红热．
　　（5）气体颜色变浅；发生反应：，属于放热反应，达到平衡后，若降低温度，平衡向右移动，浓度减少，浓度增大，而无色，所以气体颜色变浅．
　　29．本题考查学生乙炔的制取方法、干燥、氧化原理及产物的吸收测定顺序．由于制得的乙炔气含水对燃烧及产物测定有影响，故制得的乙炔气体必须先干燥，然后再进行题中的催化氧化，乃至测定产物的质量．所以（1）G、E、F、H、I、C、D、A
　　（2）吸收燃烧产生的气体；吸收产生的水蒸气；吸收乙炔中的水蒸气．
　　（3）
　　
　　（4）
　　30．解析：过程如下：
　　答案：①将废水过滤，目的是除去其中的悬浮泥沙等不溶物；
　　②往①的滤液中加入足量锌粉，将其中的置换出来；
　　③过滤②中的不溶物，滤出Ag和过量的锌粉；
　　④往③的滤渣中加入过量的稀硫酸，使其中的锌粉转化为而进入溶液；
　　⑤过滤，将④中没溶解的Ag滤出回收；
　　⑥将③、⑤得到的滤液合并，蒸发浓缩，使析出后回收．
53(W2-W1)
22
106(W2-W1)
44
53(W2-W1)
22 W0考点39原电池原理及应用
1．复习重点
1．原电池的电极名称及电极反应式，
2．对几种化学电源的电极反应式的认识和书写，
3．原电池原理的应用。
4．其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。
2．难点聚焦
[复习提问]氧化还原反应的特征是什么？氧化还原反应的本质是什么？ （答）元素化合价发生升降（答）电子的转移 复习旧知识，引入新知识。温故而知新
[多媒体展示]原电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途 观看屏幕 从教材中吸取信息，重视教材、阅读教材，培养学生紧扣教材的思想
[讲述]尽管这些电池大小、用途、功效各有不同，但设计原理是相同的 提出课题
第四节 原电池原理及其应用一、原电池原理
[设问]Mg条在空气中燃烧现象如何？过程中发生的能量变化有哪些？ （答）发出耀眼的强光，同时放出大量的热（答）化学能转变为光能、化学能转变为热能 帮助学生树立能量转化观点
[讲述]这是一个氧化还原反应，Mg直接失电子给氧，设想如果把Mg失去的电子通过导线递给氧，在导线中不就有电流产生吗？该过程就是化学能转变成电能了。那么到底通过何种途径、何种装置来实现这种转变呢？ 学生思考 提出设想，激发学生学习的兴趣和求知欲
原电池装置是将化学能转变为电能的装置
原电池装置就是帮助我们来实现这种转变的装置
[分组实验][1]锌粒放入稀硫酸中[2]铜片放入稀硫酸中[3]锌粒放在铜片上一起浸入稀硫酸中[4]锌粒、铜片用导线连在灵敏电流计上[5]用干电池证明[4]的正负极 动手实验描述现象分析讨论现象解释 培养学生的动手能力、敏锐的观察力，提高学生分析、解决问题的能力，严密的逻辑推理能力
[多媒体动画模拟] 锌、铜原电池原理 学生观察、分析、填表 变微观现象为直观生动，便于学生掌握
[多媒体动画模拟]原电池组成实验装置的改变：溶液相同，电极变化： 电极相同，溶液变化：断路： 思考：原电池装置构成必须具备哪些条件？ 培养学生类比，归纳、总结的自主学习的能力
[板书]原电池组成条件：（-）较活泼的金属（a）电极（+）较不活泼的金属或非金属（b）电解质溶液（c）闭合回路 培养学生分析问题的能力
从以上讨论的原电池装置中我们来总结一下：原电池原理
原电池原理：电子负极 正极（导线）流出电子 流入电子发生氧化反应 发生还原反应 培养学生分析、归纳能力
[设问]那么电极上的反应如何写？书写时要注意什么？
[讲述]以Zn-Cu原电池为例 练电极反应式和电池总反应 强调注意点，作业规范化。
电极反应：（-）Zn-2e=Zn2+（+）2H++2e=H2↑电池总反应：Zn+2H+=H2↑+Zn2+ 练：Zn-Ag-CuSO4 训练基本功，培养学生良好的学习习惯。
宏观上我们看到了两极上的变化，从微观上我们再来探讨一下 学生分析 透过现象看本质
[多媒体动画模拟]原电池中的微粒运动
微粒流向：外电路：电子：负极 导线 正极内电路：离子：阳离子向正极移动
[小结] 原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应，正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转换为电能的装置。 总结本节课内容，起到突出重点，首尾呼应作用。
[投影练习]结合原电池条件，将Fe+Cu2+=C+Fe2+设计成一个原电池 学生分析、练习 巩固和应用，培养学生的知识迁移能力和发散能力
[作业] 1、课本P108（一）（1）（3）（三）1 2、练习册P113 18题
[家庭实验] 1、制作一水果电池 2、拆开一节废旧干电池，观察其构造 培养学生动手能力和解决生活中实际问题的能力
[研究性学习课题]调查常用电池的种类，使用范围及电池中氧化剂和还原剂，了解回收废电池的意义和价值。 培养学生综合问题能力，使学生了解社会、关心生活，关注环境，增强主人翁意识。
板书设计一、原电池原理定义：原电池装置是将化学能转变为电能的装置构成要素 （-）较活泼的金属（a）电极（+）较不活泼的金属或非金属（b）电解质溶液（c）闭合回路 3、原电池原理： 电子负极 正极活泼的一极 （导线） 不活泼的一极流出电子 流入电子发生氧化反应 发生还原反应（1）电极反应Zn-2e=Zn2+ 2H++2e=H2↑（2）电池总反应Zn+2H+=H2↑+ Zn2+（3）、微粒流向：外电路：电子：负极 导线 正极 内电路：离子：阳离子向正极移动小结：原电池是一种负极流出电子，发生氧化反应，正极流入电子，发生还原反应，从而实现化学能转换为电能的装置。
3．例题精讲
1．确定金属活动性顺序
例1．（1993年上海高考化学题）有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为 （ ）
A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C
C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C
解析：根据原电池原理，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，B不易被腐蚀，说明B为正极，金属活动性A＞B。另可比较出金属活动性D＞A，B＞C。故答案为B项。
2．比较反应速率
例2．（2000年北京春季高考化学题）100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 （ ）
A．加入适量的6mol·L-1的盐酸
B．加入数滴氯化铜溶液
C．加入适量蒸馏水
D．加入适量的氯化钠溶液
解析：向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量决定于盐酸的量，故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故C、D都不正确。本题答案为B项。
3．书写电极反应式、总反应式
例3．（2000年全国高考理综题）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：2CO+2CO32--4e-== 4CO2
阴极反应式：_________________，
电池总反应式：_______________。
解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中CO为还原剂，空气中O2为氧化剂，电池总反应式为：2CO+O2==2CO2。用总反应式减去电池负极（即题目指的阳极）反应式，就可得到电池正极（即题目指的阴极）反应式：O2+2CO2+4e-== 2CO32- 。
4．分析电极反应
例4．（1999年全国高考化学题）氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：
(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2
根据此反应式判断下列叙述中正确的是（ ）
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 　
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原　　　　　　　　　
D．电池放电时，H2是负极
解析：电池的充、放电互为相反的过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知，电解质溶液只能是强碱性溶液，不能是强酸性溶液，因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反应式：H2+2OH--2e- == 2H2O，H2为负极，附近的pH应下降。放电时镍元素由+3价变为+2价，被还原，充电时氢元素由+1价变为0价，被还原。故答案为C、D项。
例5．（2000年全国高考理综题）钢铁
发生电化学腐蚀时,负极发生的反应（ ）
A．2H++2e-==H2 B．2H2O+O2+4e-== 4OH-
C．Fe-2e-==Fe2+ D．4OH-+4e-==2H2O+O2
解析：钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-==Fe2+，正极反应为：2H2O+O2+4e-== 4OH-；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-==Fe2+，正极反应为：2H++2e-==H2。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。故答案为C项。
5．判断原电池的电极
例6．（2001年广东高考化学题）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：
由此可知，该电池放电时的负极材料是（ ）
A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2
C．Cd D．NiO(OH)
解析：此电池放电时为原电池反应，所列反应由右向左进行，Cd元素由0价变为+2价，失去电子，被氧化，故Cd是电池的负极反应材料。本题答案为C项。
例7．（2001年上海高考化学题）铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（ ）
A．阴极 B．正极 C．阳极 D．负极
解析：铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，由于金属活动性Zn＞Cu，故Zn为负极。答案为D项。
6．原电池原理的综合应用
例8．（2004年天津高考理综题）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 ( )
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH--4e-== 2H2O+O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
解析：分析氢氧燃料电池原理示意图，可知a极为负极，其电极反应为：2H2-4e-==4H+，b极为正极，其电极反应为：O2+2H2O+4e-==4OH-，电池总反应式为：2H2+O2==2H2O。H2为还原剂，O2为氧化剂，H2、O2不需全部储藏在电池内。故答案为B项。
例9．（2004年江苏高考化学题）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) ==
Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
解析： 该电池的电解液为KOH溶液，结合总反应式可写出负极反应式：Zn(s)+2OH-(aq)-2e- == Zn(OH)2(s)，用总反应式减去负极反应式，可得到正极反应式：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)。Zn为负极，失去电子，电子由负极通过外电路流向正极。1molZn失去2mol电子，外电路中每通过O.2mol电子，Zn的质量理论上减小6.5g。故答案为C项。
4．实战演练
一、选择题
1.（2003年春季高考理综题）家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是
A.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓
B.2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2↓
C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D.Fe－3e－===Fe3＋
2.(2000年上海高考题）随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子污染土壤和水源
C.不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中的石墨电极
3.铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 mol·L－1的食盐溶液中，可能出现的现象是
A.铁棒附近产生OH－ B.铁棒被腐蚀
C.石墨棒上放出Cl2 D.石墨棒上放出O2
4.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池组成是
A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
5.生物体中细胞膜内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，下列有关判断正确的是
A.负极发生的电极反应可能是： O2－4e－＋2H2O===4OH－
B.正极发生的电极反应可能是： O2－4e－===2O2－
C.负极反应主要是C6H12O6生成CO2或HCO
D.正极反应主要是C6H12O6生成CO2或CO
6.以下现象与电化腐蚀无关的是
A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D.银制奖牌久置后表面变暗
7.锂电池是新一代的高能电池，它以质轻、能高而受到普遍重视，目前已经研制成功了多种锂电池。某种锂电池的总反应可表示为：Li＋MnO2===LiMnO2。若该电池提供5库仑（C）电量（其他损耗忽略不计），则消耗的正极材料的质量约为（式量Li:7;MnO2:87,电子电量取1.60×10－19C）
A.3.2×103 g B.7×10－4 g
C.4.52×10－3 g D.4.52×10－2 g
8.据报道，美国正在研究的新电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大等优点，其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是
A.锌为正极，空气进入负极反应
B.负极反应为Zn－2e－===Zn2＋
C.正极发生氧化反应
D.电解液肯定不是强酸
9.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成CH4燃料电池。已知通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O;通入O2的另一极，其电极反应是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，下列叙述不正确的是
A.通入CH4的电极为负极
B.正极发生氧化反应
C.燃料电池工作时溶液中的阴离子向负极移动
D.该电池使用一段时间后应补充KOH
二、非选择题（共55分）
10.（10分）如右图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈） 。
A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是 。
11.（10分）（2000年全国高考理综卷）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阳极反应式：2CO＋2CO4CO2＋4e－
阴极反应式：
总电池反应式：
12.（10分）（1）今有反应2H2＋O22H2O构成了燃料电池，则负极通的应是 ，正极通的应是 。电极反应式为：负极 ，正极： 。
（2）如把KOH改为稀H2SO4做电解质，则电极反应式为：负极 ，正极 。两电极附近溶液的pH各有何变化？
（3）如把H2改为CH4、KOH做导电物质，则电极反应式为：负极 ，正极 。
13.（12分）下表数据是在某高温下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验记录：
反应时间t/h 1 4 9 16 25
MgO层厚y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a?
NiO层厚y′/nm B 2b 3b 4b 5b
注：a和b均为与温度有关的常数。?
请填空回答：
（1）金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由是 。
（2）金属氧化膜的膜厚y跟时间t所呈现的关系是（填“直线”“抛物线”“对数”或“双曲线”）：MgO氧化膜厚y属 型，NiO氧化膜厚y′属 型。
（3）Mg与Ni比较，哪一种金属更具有耐腐蚀性 ，其理由是 。
14.（8分）电池在人们的日常生活、工农业生产、教学科研等各个方面具有广泛的应用。电池按不同的划分标准可以划分为不同的种类，应用最广泛的是电化学电池。
（1）电化学电池能够把 能转化为 能。电化学电池的工作原理是 的迁移扩散和电化学反应。下列属于电化学电池的有 。
①蓄电池 ②锌锰电池 ③充电电池 ④一次性电池
（2）电化学电池的组成可以表示为：（－）负极材料‖A‖正极材料（＋）。A表示 ，离子在A中的电阻比电子在金属中的电阻 。对于不漏电的电池电子在A中的电阻为 。
（3）1991年Sony公司首次推出商品化的锂离子电池，此后锂离子电池的厂家如雨后春笋般在全世界出现，锂离子电池的品种和数量也在逐年增加。锂离子电池的电压高，单个电池的电压是3.6 V，锂离子电池的正极材料是锂的过渡金属氧化物（例如LiCoO2)混以一定量的导电添加物（例如C）构成的混合导体，负极材料是可插入锂的碳材料。
①锂在元素周期表中位于第 周期，第 主族。
②锂离子电池所用的正负极材料都是不污染环境的无毒无害物质，属于绿色能源。而镉镍在生产过程中污染环境。（作为密封电池无毒无害可以放心使用）镉镍电池的有毒物质是 ，它作为电池的 极。
15.（5分）关于“电解氯化铜溶液时的pH变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：
pH与时间关系图
观点一是：“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的pH升高。
观点二是：“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时pH的变化如图曲线的关系。
请回答下列问题：
（1）电解前氯化铜溶液的pH处在A点位置的原因是 （用离子方程式说明）。
（2）“理论派”所持观点的理论依据是 。
（3）“实验派”的实验结论是 。他们所述“精确实验”是通过 确定的。
（4）你持何种观点？你所持观点的理由是 （从化学原理加以简述）。
附参考答案
一、1.D 2.B?
3.解析：本题结合原电池原理考查实验现象。Fe作负极：Fe－2e－===Fe2＋,C作正极：2H2O＋O2+4e－===4OH－。
答案：B?
4.解析：本题要设计成原电池必须满足：①Fe作负极；②C、Pt或活动性比Fe弱的金属作正极；③电解质溶液中必须含Fe3+。
答案：CD?
5.C 6.D?
7.解析：正极反应MnO2+e－===MnO。则n(MnO2)=n(e－)=5 C/(1.60×10－19C×6.02×1023 mol－1),m(MnO2)=4.52×10－3 g。
答案：C?
8.BD 9.B?
二、10.（1）D （2）加CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe溶解，质量减小；
Cu2＋在银圈上得电子，沉积在Ag上，质量增加?
11.2CO2+O2+4e－2CO 2CO+O22CO2
12.(1)H2 O2 2H2+4OH－－4e－===4H2O?
O2+2H2O+4e－===4OH－?
(2)2H2－4e－===4H+ O2+4H++4e－===2H2O?
前者的pH变小，后者的pH变大。?
（3）CH4+10OH－－8e－===CO+7H2O?
4H2O+2O2+8e－===8OH－?
13.（1）反应速率可以用反应的消耗速率，也可以用产物的生成速率来表示?
（2）直线（y=0.05at） 抛物线(y′=bt)
（3）Ni 它的腐蚀速率随时间增长比镁慢?
14.（1）化学 电 离子 ①②③④?
(2)电解质 大 零?
（3）①二 ⅠA ②镉 负?
15.（1）Cu2＋+2H2OCu（OH）2+2H+
（2）因为Cu2＋+2e－===Cu，使Cu2＋水解平衡向左移动，c(H+)减少，pH上升。
（3）pH降低 测定溶液pH?
（4）同意实验派观点；理由是CuCl2===Cu+Cl2↑
Cl2+H2O===HCl+HClO，使溶液酸性增强，pH降低。考点33盐类的水解
1．复习重点
1．盐类的水解原理及其应用
2．溶液中微粒间的相互关系及守恒原理
2．难点聚焦
（1） 盐的水解实质
H2O H++OH—
AB== Bn— + An+
HB（n—1）— A(OH)n
当盐AB能电离出弱酸阴离子（Bn—）或弱碱阳离子（An+），即可与水电离出的H+或OH—结合成电解质分子，从而促进水进一步电离.
与中和反应的关系：
盐+水 酸+碱（两者至少有一为弱）
由此可知，盐的水解为中和反应的逆反应，但一般认为中和反应程度大，大多认为是完全以应，但盐类的水解程度小得多，故为万逆反应，真正发生水解的离子仅占极小比例。
（二）水解规律
简述为：有弱才水解，无弱不水解
越弱越水解，弱弱都水解
谁强显谁性，等强显中性
具体为：
1．正盐溶液
①强酸弱碱盐呈酸性
②强碱弱酸盐呈碱性
③强酸强碱盐呈中性
④弱酸碱盐不一定
如 NH4CN CH3CO2NH4 NH4F
碱性 中性 酸性
取决于弱酸弱碱 相对强弱
2．酸式盐
①若只有电离而无水解，则呈酸性（如NaHSO4）
②若既有电离又有水解，取决于两者相对大小
电离程度＞水解程度，呈酸性
电离程度＜水解程度，呈碱性
强碱弱酸式盐的电离和水解.
a) 以HmAn—表示弱酸酸式盐阴离子的电离和水解平衡.
Hm+1A(n—1)—+OH— HmAn—1 + H2O Hm—1A(n+1)—+ H+
抑制水解 抑制电离
增大[OH—] 促进电离 促进水离 [H+]增大
仅能存在于一定pH值范围
如H3PO4及其三种阴离子随溶液pH变化可相互转化：
pH值增大
H3PO4 H2PO4— HPO42— PO43—
pH减小
③常见酸式盐溶液的酸碱性
碱性：NaHCO3、NaHS、Na2HPO4、NaHS.
酸性：NaHSO3、NaH2PO4、NaHSO4
（三）影响水解的因素
内因：盐的本性.
外因：浓度、湿度、溶液碱性的变化
（1）温度不变，浓度越小，水解程度越大.
（2）浓度不变，湿度越高，水解程度 越大.
（3）改变溶液的pH值，可抑制或促进水解。
（四）比较外因对弱电解质电离和盐水解的影响.
HA H++A——Q A—+H2O HA+OH——Q
温度（T）T↑→α↑ T↑→h↑
加水 平衡正移，α↑ 促进水解，h↑
增大[H+] 抑制电离，α↑ 促进水解，h↑
增大[OH—]促进电离，α↑ 抑制水解，h↑
增大[A—] 抑制电离，α↑ 水解程度，h↑
注：α—电离程度 h—水解程度
思考：①弱酸的电离和弱酸根离子的水解互为可逆吗？
②在CH3COOH和CH3COONO2的溶液中分别加入少量冰醋酸，对CH3COOH电离程度 和CH3COO—水解程度各有何影响？
（五）盐类水解原理的应用
1．判断或解释盐溶液的酸碱性
例如：①正盐KX、KY、KZ的溶液物质的量浓度相同，其pH值分别为7、8、9，则HX、HY、HZ的酸性强弱的顺序是________________
②相同条件下，测得①NaHCO3 ②CH3COONa ③NaAlO2三种溶液的pH值相同。那实验么它们的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________.
因为电离程度CH3COOH＞HAlO2所以水解程度NaAlO2＞NaHCO3＞CH3COON2在相同条件下，要使三种溶液pH值相同，只有浓度②＞①＞③
2．分析盐溶液中微粒种类.
例如 Na 2S和NaHS溶液溶液含有的微粒种类相同，它们是Na+、S2—、HS—、H2S、OH—、H+、H2O，但微粒浓度大小关系不同.
3．比较盐溶液中离子浓度间的大小关系.
（1）一种盐溶液中各种离子浓度相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子] ＞[水解的离子] ＞[水解后呈某性的离子（如H+或OH—）] ＞[显性对应离子如OH—或H+]
实例：aCH3COONa. bNH4Cl
a.[Na+]＞[CH3COO—] ＞[OH—] ＞[H+]
b.[Cl—] ＞[NH4+]＞[OH—]
②当盐中阴、阳离子不等价时。
要考虑是否水解，水解分几步，如多元弱酸根的水解，则是“几价分几步，为主第一步”，实例Na2S水解分二步
S2—+H2O HS—+OH—（主要）
HS—+H2O H2S+OH—（次要）
各种离子浓度大小顺序为：
[Na+]＞[S2—] ＞[OH—] ＞[HS—] ＞[H+]
（2）两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小.
①若酸与碱恰好完全以应，则相当于一种盐溶液.
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余，则一般弱电解质的电离程度＞盐的水解程度.
4．溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来研究
（1）写出溶液中的各种微粒
阳离子：Na+、H+
阴离子：S2—、HS—、OH—
（2）利用守恒原理列出相关方程.
10电荷守恒：
[Na+]+[H+]=2[S2—]+[HS—]+[OH—]
20物料守恒：
Na2S=2Na++S2—
若S2—已发生部分水解，S原子以三种微粒存在于溶液中。[S2—]、[HS—]，根据S原子守恒及Na+的关系可得.
[Na+]=2[S2—]+2[HS—]+2[H2S]
30质子守恒
H2O H++OH—
由H2O电离出的[H+]=[OH—]，水电离出的H+部分被S2—结合成为HS—、H2S，根据H+（质子）守恒，可得方程：
[OH—]=[H+]+[HS—]+2[H2S]
想一想：若将Na2S改为NaHS溶液，三大守恒的关系式与Na2S对应的是否相同？为什么？
提示：由于两种溶液中微粒种类相同，所以阴、阳离子间的电荷守恒方程及质子守恒是一致的。但物料守恒方程不同，这与其盐的组成有关，若NaHS只考虑盐本身的电离而不考虑HS—的进一步电离和水解，则[Na+]=[HS—]，但不考虑是不合理的。正确的关系为[Na+]=[HS—]+[S2—]+[H2S]
小结：溶液中的几个守恒关系
（1）电荷守恒：电解质溶液呈电中性，即所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数代数和为零。
（2）物料守恒（原子守恒）：即某种原子在变化过程（水解、电离）中数目不变。
（3）质子守恒：即在纯水中加入电解质，最后溶液中[H+]与其它微粒浓度之间的关系式（由电荷守恒及质子守恒推出）
练一练！
写出0.1mol/L Na2CO3溶液中微粒向后三天守恒关系式。
参考答案：
①[Na+]+[H+]=[OH—]+[HCO3—]+2[CO32—]
②[HCO3—]+[CO32—]+[H2CO3]=0.1
③[OH—]=[H+]+[HCO3—]+2[H2CO3]
5．判断加热浓缩至盐干溶液能否得到同溶质固体。
例1．AlCl3+3H2O Al(OH)3+HCl △H＞0（吸热）
①升温，平衡右移
②升温，促成HCl挥发，使水解完全
AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl↑
↓灼烧
Al2O3
例2．Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 △H＞0（吸热）
①升温，平衡右移
②H2SO4难挥发，随C(H2SO4)增大，将抑制水解
综合①②结果，最后得到Al2SO4
从例1例2可小结出，加热浓缩或蒸干盐溶液，是否得到同溶质固体，由对应酸的挥发性而定.
结论：
①弱碱易挥发性酸盐 氢氧化物固体（除铵盐）
② 弱碱难挥发性酸盐同溶质固体
6．某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解，常先将盐溶于少量相应的酸中，再加蒸馏水稀释到所需浓度.
Na2SiO3、Na2CO3、NH4F等不能贮存磨口玻璃塞的试剂瓶中，因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性，产生较多OH—，NH4F水解产生HF，OH—、HF均能腐蚀玻璃.
7．某些离子间因发生又水解而在溶液中不大量共存，如
①Al3+与S2—、HS—、CO32—、HCO3—、AlO2，SiO32—、ClO—、C6H5O—等不共存
②Fe3与CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不共存
③NH4+与ClO—、SiO32—、AlO2—等不共存
想一想：Al2S3为何只能用干法制取？（2Al+2S Al2S3）
小结：能发生双水解反应，首先是因为阴、阳离子本身单一水解程度相对较大，其次水解一方产生较多，H+，另一方产生较多OH—，两者相互促进，使水解进行到底。
例如：
3HCO3— + 3H2O 3H2CO3 + 3OH—
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
促进水解进行到底
总方程式： 3H2O
3HCO3—+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
8．泡沫灭火器内反应原理.
NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应：
2HCO3—+Al3+==Al(OH3)↓+3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
9．制备胶体或解释某些盐有净水作用
FeCl3、Kal2(SO4)2·12H2O等可作净水剂.
原因：Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3，结构疏松、表面积大、吸附能力强，故它们能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降，从而起到净水的作用.
10．某些化学肥料不能混合使用
如铵态（NH4+）氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰（主要成分K2CO3）混合使用.2NH4++CO32—==2NH3↑+CO2↑+H2O
↑
损失氮的肥效
Ca2++2H2PO4—+2CO32—== CaHPO4↓+2HCO3—+HPO42—
难溶物，不能被值物吸收
11．热的纯碱液去油污效果好.
加热能促进纯碱Na2CO3水解，产生的[OH—]较大，而油污中的油脂在碱性较强的条件下，水解受到促进，故热的比不冷的效果好.
12．在NH4Cl溶液中加入Mg粉，为何有H2放出？
NH4++H2O NH3·H2O+H+
Mg+2H+===Mg2++H2↑
13．除杂
例：除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下，加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2，搅拌充分反应，后过滤除去。
想一想：为何不能用NaOH或Na2CO3等溶液？
3．例题精讲
例1浓度为0.1mol/L的8种溶液：①HNO3 ②H2SO4③HCOOH ④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl溶液pH值由小到大的顺序是（填写编号）____________.
【解析】相同的物质的量浓度的各种电解溶液的pH值大小比较有以下一般规律：
（1）同物质的量浓度的酸及水解呈酸性的盐溶液，其pH值的关系一般是：二元强酸＜一元强酸＜弱酸＜水解显酸性的盐溶液.
（2）同物质的量浓度的碱及水解呈碱性的盐溶液，其pH值的关系一般是：二元强碱＞一元强碱＞弱碱＞水解呈碱性的盐溶液。
（3）强酸弱碱盐，碱越丝状，水溶液酸性越强；弱酸强碱盐，酸越弱，溶液碱性越强。
（4）同物质的量浓度的多元弱酸及其盐水溶液的pH关系是：以H2PO4为例：＜H3PO4＜NaH2PO4＜NaHPO4＜Na3PO4. 答案：②①③⑧⑦⑥⑤④。
例2 (2001广东)若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性，其原因可能
A．生成一种强酸弱碱盐
B．弱酸溶液和强碱溶液
C．弱酸与弱碱溶液反应
D．一元强酸溶液与一元强碱溶液反应
［解析］
本题考查同学们思维的敏捷性与严密性。若酸、碱均是强酸、强碱，则由pH知酸溶液的c(H+)=碱溶液的c(OH-)，故等体积混合时恰好中和生成强酸强碱盐，该盐不水解，溶液呈中性，与题意不符，故D选项错误；若酸是弱酸，碱是强碱，则等体积混合后，酸明显剩余，其物质的量远大于所生成的弱酸强碱盐，因此，盐水解导致的碱性远小于酸电离产生的酸性，所以B项正确 。A项具有极强的干扰性，很多同学错选了A，原因是只注意到了A项中明显的“强酸弱碱盐”水解产生的酸性，而忽视了该条件时弱碱大过量对溶液性质的决定性影响。
答案：B
例3 (2001广东)下列反应的离子方程式正确的是
A．硫酸铝溶液和小苏打溶液反应 Al3++3HCO3－==3CO2↑+Al(OH)3↓
B．向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫 Ca2++2ClO－+ SO2+ H2O == CaSO3+2HClO
C．硫化亚铁中加入盐酸 S2－+2H+==H2S↑
D．钠和冷水反应Na+2H2O==Na++H2↑+2OH－
［解析］
Al3+、HCO3-分别为弱碱阳离子和弱酸阴离子，在溶液中存在各自的水解平衡：Al3+ + HCO3- Al(OH)3 + 3H+、HCO3- + H2O H2CO3 + OH-，因Al3+、HCO3-分别且有结合水电离出的OH-、H+的强烈趋势，所以，含有上述两种离子的溶液一旦混合，两者水解产生的H+、OH-分别为HCO3-、Al3+结合而迅速消耗，使得各自的水解平衡均正向移动，并最终因Al(OH)3↓、CO2↑而进行完全，故A项正确；因CaSO3易被氧化，而HClO又具有强氧化性，故两者将迅速发生氧化还原反应生成CaSO4和HCl，B项错误；C项中的硫化亚铁是难溶性的物质，不能拆开；D选项的书写没有遵守电荷守恒。
答案：A
［点评］
盐类水解的离子方程式在书写时应按如下原则进行：多元弱酸根分步写、多元弱碱阳离子合并写；一般水解用，“↑”“↓”不能标；完全进行用“=”，标记“↑”“↓”。
例4．明矾溶于水所得溶液中离子浓度关系正确的是（ ）
A．[SO42—]=[K+]=[Al3+]＞[H+]＞[OH—]
B．[SO42—]＞2[K+]＞[Al3+]＞[OH—] ＞[H+]
C．[SO42—]＞2[K+]＞[Al3+]＞[OH—] ＞[H+]
D．[SO42—]+[OH—]=[K+]+[Al3+]+[H+]
解析：明矾为KAl(SO4)2·12H2O，溶于水店，K+，SO42—均不水解，但Al3+要水解，故[K+]＞[Al3+]，溶液呈酸性，结合该盐的组成，可知C正确，溶液中阴、阳离子电荷守恒的方程式为：2[SO42—]+[OH—]=[K+]+3[Al3+]+[H+]故D错误。
例5．普通泡沫灭火器的换铜里装着一只小玻璃筒，玻璃筒内盛装硫酸铝溶液，铁铜里盛装碳酸氢钠饱和溶液。使用时，倒置灭火器，两种药液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。
（1）产生此现象的离子方程式是________.
（2）不能把硫酸铝溶液装在铁铜里的主要原因是_________________
（3）一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠，是因为__________________。
解析：（1）Al3+与HCO3—发生双水解反应。
Al3+3HCO3—===Al(OH)3↓+3CO2↑
（2）Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性，含腐蚀铁铜，Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
+Fe↓+Fe2++H2↑
（3）与酸反应返率NaHCO3＞Na2CO3；产生等量CO2时，消耗Al3+量：Na2CO3＞NaHCO3；等质量的NaCO3、Na2HCO3分别与足量Al3+反应，生成CO2量NaHCO3＞Na2CO3
例6．①碳酸钾与水溶液蒸干得到固体物质是__________原因是________________。
②Kal(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是______________，原因是___________________。
③碳酸钠溶液蒸干得到的固体物质是__________，原因是_______________。
④亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是___________，原因是__________________。
⑤氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是____________，原因是___________________。
⑥盐酸与硫酸各1mol/L的混合酸10mL，加热浓缩至1mL，最后的溶液为_________，原因是____________。
解析：本题涉及的知识范围较广，除了盐的水解外，还应考虑到盐的热稳定性，还原性等。
①K2CO3，原因是尽管加热过程促进水解，但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3。
②KAl(SO4)2·2H2O，原因是尽管Al3+水解，但由于H2SO4为难挥发酸，最后仍然为结晶水合物。注意湿度过度，会脱去结晶水。
③BaCO3 Ba2(HCO3)2 BaCO3↓+CO2↑+H2O
④Na2SO4，2Na2SO3+O2===2Na2SO4
⑤Al(OH)3， 加热，使HCl挥发，促进水解进行到底
⑥H2SO4溶液，HCl挥发.
4．实战演练
一、选择题
1.（2002年全国高考题）常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH=7，则此溶液中
A.c(HCOO－)＞c(Na＋)
B.c(HCOO－)＜c(Na＋)
C.c(HCOO－)=c(Na＋)
D.无法确定c（HCOO－）与c（Na＋）的关系
2.（2002年上海高考题）在常温下10 mL pH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7（假设反应前后体积不变），则对反应后溶液的叙述正确的是
A.c(A－)=c(K＋)
B.c(H＋)=c(OH－)＜c(K＋)＜c(A－)
C.V后≥20 mL
D.V后≤20 mL
3.物质的量浓度相同(0.1 mol·L－1)的弱酸HX与NaＸ溶液等体积混合后，溶液中粒子浓度关系错误的是
A.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Ｘ－）＋c（OH－）
B.若混合液呈酸性，则c（Ｘ－）＞c（Na＋）＞c（HＸ）＞c（H＋）＞c（OH－）
C.c（HＸ）＋c（Ｘ－）＝2c（Na＋）
D.若混合液呈碱性，则c（Na＋）＞c（HＸ）＞c（Ｘ－）＞c（OH－）＞c（H＋）
4.将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与NaＸ溶液等体积混合，测得混合后溶液中
c（Na＋）＞c（Ｘ－），则下列关系正确的是
A.c（OH－）＜c（H＋）
B.c（HX）＜c（X－）
C.c（Ｘ－）＋c（HＸ）＝2c（Na＋）
D.c（HＸ）＋c（H＋）＝c（Na＋）＋c（OH－）
5.某酸的酸式盐NaHＹ在水溶液中，HＹ－的电离程度小于HＹ－的水解程度。有关的叙述正确的是
A.H2Ｙ的电离方程式为：H2Ｙ＋H2OH3O＋＋HＹ－
B.在该酸式盐溶液中c（Na＋）＞c（Ｙ2－）＞c（HＹ－）＞c（OH－）＞c（H＋）
C.HＹ－的水解方程式为HＹ－＋H2OH3O＋＋Ｙ2－
D.在该酸式盐溶液中c（Na＋）＞c（HＹ－）＞c（OH－）＞c（H＋）
6.将0.1 mol·L－1的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol·L－1盐酸10 mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是
A.c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(H＋)＞c(CH3COOH)
B.c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)
C.c(CH3COO－)=c(Cl－)＞c(H＋)＞c(CH3COOH)
D.c(Na＋)＋c(H＋)＞c(CH3COO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)
7.物质的量浓度相同的下列溶液中，NH浓度最大的是
A.NH4NO3 B.NH4HSO4
C.CH3COONH4 D.NH4HCO3
8.CH3COOH与CH3COONa以等物质的量混合配制成的稀溶液，pH为4.7，下列说法错误的是
A.CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B.CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C.CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D.CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
9.已知0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液的pH=8，同浓度的NaAlO2溶液的pH=11，将两种溶液等体积混合，并且发生了反应，可能较大量生成的物质是
A.CO2 B.Al（OH）3
C.CO D.Al3＋
二、非选择题(共55分)
10.(12分)(1)碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是 ，原因是 。
(2)KAl（SO4）2溶液蒸干得到的固体物质是 ，原因是 。
(3)碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是 ，原因是 。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是 ，原因是 。
(5)氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是 ，原因是 。
(6)盐酸与硫酸浓度各为1 mol·L－1的混合酸10 mL，加热浓缩至1 mL，最后得到的溶液是 ，原因是 。
11.(12分)用离子方程式表示下列反应：
(1)某可溶性盐的化学式ＸｍＹn（是最简结构ｍ≠ｎ），将一定量的该盐溶于足量的水中，若测得溶液的pH为3，该盐水解的离子方程式可能为 。若测得溶液的pH为11，则该盐与水反应的离子方程式可能为 。
(2)NH4Cl溶液与Na反应 。
(3)AlCl3溶液与NaAlO2溶液反应 。
(4)CｕSO4溶液与Na2S溶液反应 。
(5)NaHSO4溶液与NaHCO3溶液反应 。
(6)FeCl3溶液与NaI溶液反应 。
12.(10分)25℃时，将0.01 mol CH3COONa和0.002 mol HCl溶于水，形成1 L混合溶液：
(1)该溶液中存在着三个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示：
① ；
② ；
③ 。
(2)溶液中共有 种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)在这些粒子中，浓度为0.01 mol·L－1的是 ，浓度为0.002 mol·L－1的是 。
(4) 和 两种粒子物质的量之和等于0.01 mol。
(5) 和 两种粒子物质的量之和比氢离子数量多0.008 mol。
13.(9分)某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3＋)反应制取硝酸银，步骤如下：
依据上述步骤，完成下列填空：
(1)溶解银的硝酸应该用 硝酸(填“浓”或“稀”)，原因是 。
a.减少过程中产生NOｘ的量
b.减少原料银的消耗量
c.节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是 。
a.有利于加快反应速率
b.有利于未反应的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反应，降低溶液中c（H＋）
(3)步骤C是为了除去Fe3＋、Cｕ2＋等杂质。冲稀静置时发生的化学反应是 。
a.置换反应
b.水解反应
c.氧化还原反应
产生的沉淀物化学式是 。
14.(6分)某二元弱酸(简写为H2A)溶液，按下式发生一级和二级电离：
H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－
已知相同浓度时的电离度α（H2A）＞α（HA－），设有下列四种溶液：
A.0.01 mol·L－1的H2A溶液
B.0.01 mol·L－1的NaHA溶液
C.0.02 mol·L－1的HCl与0.04 mol·L－1的NaHA溶液的等体积混合液
D.0.02 mol·L－1的NaOH与0.02 mol·L－1的NaHA溶液的等体积混合液
据此，填写下列空白(填代号)：
(1)c（H＋）最大的是 ，最小的是 。
(2)c（H2A）最大的是 ，最小的是 。
(3)c（A2－）最大的是 ，最小的是 。
15.(6分）已知（1）Cu2＋、Fe2＋在pH为 4～5的条件下不水解，而这一条件下Fe3＋几乎全部水解。
（2）双氧水（H2O2）是强氧化剂，在酸性条件下，它的还原产物是H2O。
现用粗氧化铜（CuO中含少量Fe)制取CuCl2溶液的过程如下：
①取50 mL纯净的盐酸，加入一定量的粗CuO加热搅拌、充分反应后过滤，测知滤液的pH=3。
②向滤液中加入双氧水、搅拌。
③调节②中溶液的pH至4，过滤。
④把③所得滤液浓缩。
回答以下问题：
（1）②中发生反应的离子方程式是 。
（2）③中使pH升高到4，采取的措施是：加入过量的 并微热、搅拌。
A.NaOH B.氨水
C.CuCl2 D.CuO
(3)③中过滤后滤渣的成分是 。
附参考答案
一、1.C 2.AD 3.D 4.C 5.AD 6.B 7.B 8.BD 9.BC?
二、10.(1)K2CO3 尽管加热过程促进了K2CO3的水解，但生成的KHCO3和KOH反应后仍为K2CO3?
(2)明矾 尽管Ａl3＋水解，因H2SO4为高沸点酸，最后仍得结晶水合物明矾?
(3)BaCO3 Ba（HCO3）2在溶液中受热就会分解，而得到BaCO3?
(4)Na2SO4 Na2SO3在蒸干的过程中不断被空气氧化而变成Na2SO4?
(5)Ａl（OH）3和Ａl2O3 ＡlCl3水解生成Ａl（OH）3和HCl，由于HCl挥发，促进了水解，得到Ａl（OH）3，Ａl（OH）3部分分解得Ａl2O3?
(6)10 mol·Ｌ－1　H2SO4溶液 蒸发浓缩过程中HCl挥发，最后剩余为较浓H2SO4溶液
11.(1)Ｘｎ＋＋ｎH2OＸ（OH）ｎ＋ｎH＋?
Ｙm－＋H2OHＹ（m－1）－＋OH－?
(提示：多元弱酸根水解，以第一步为主，故Ｙm－水解第一步只能得到HＹ（m－1）－，而不能写成HmＹ)
(2)2NH＋2Na===2Na＋＋2NH3↑＋H2↑?
(3)Ａl3＋＋3ＡlO＋6H2O===4Ａl（OH）3↓?
(4）Cｕ2＋＋S2－===CｕS↓?
（5）HCO＋H＋===H2O＋CO2↑?
（6）2Fe3＋＋2Ｉ－===2Fe2＋＋Ｉ2?
12.(1)①CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－?
②CH3COOHCH3COO－＋H＋?
③H2OH＋＋OH－?
（2）7 （3）Na＋ Cl－ （4）CH3COOH CH3COO－?
（5）CH3COO－ OH－?
13.(1)稀 ac (2)ac (3)b Fe（OH）3、Cｕ（OH）2?
14.(1)A D (2)C D (3)D A?
15.（1）2Fe2＋+H2O2+2H+===2Fe3++2H2O?
（2）D?
（3）Fe（OH）3、CuO
水解
中和
水解
电离
加热至干
△
△考点42乙烯 烯烃（下）
二、非选择题（共55分）
10.(9分)某高聚物的结构简式为
形成高聚物分子的三种单体的结构简式分别为 、 、
。
11.(6分)1999年合成了一种新化合物，本题用ｘ为代号。用现代方法测得ｘ的相对分子质量为64。ｘ含碳93．8％，含氢6．2％；ｘ分子中有3种化学环境不同的氢原子和4种化学环境不同的碳原子；ｘ分子中同时存在
C—C、C==C和C==C三种键，并发现其C==C比寻常的C==C短。
(1)ｘ的分子式是 ；
(2)请将ｘ的可能结构式画在方框内。
12.(16分)实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4生成少量的SO2，有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和SO2，试回答下列问题：
(1)图中①②③④装置可盛放的试剂是：
① ；
② ；
③ ；
④ (将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液
B.NaOH溶液
C.浓硫酸
D.酸性高锰酸钾溶液
(2)装置①中的现象是 。
(3)使用装置②的目的是 。
(4)使用装置③的目的是 。
(5)确证含有乙烯的现象是 。
13.(12分)(1)已知某混合气体由体积分数为80% CH4、15％　C2H4和5％　C2H6组成。请计算0．500　mol该混合气体的质量和标准状况下的密度。
(2)CH4在一定条件下催化氧化可以生成C2H4、C2H6(水和其他反应产物忽略不计)。取一定量CH4催化氧化后得到一种混合气体，它在标准状况下的密度为0．780　ｇ·L－1。已知反应中CH4消耗了20.0%，计算混合气体中C2H4的体积分数(本题计算过程中请保留3位有效数字)。
14.（12分）（2000年上海市高考题）某烃A，相对分子质量为140，其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G，G能使石蕊试液变红。
试写出：
（1）A的分子式 。
（2）化合物A和G的结构简式：
A ，G 。
（3）与G同类的同分异构体（含G）可能有 种。
附参考答案
一、1.AC 2.C 3.BD 4.B 5.C 6.B 7.C 8.AC 9.C?
12.(1)A B A D?
（2）品红溶液褪色?
（3）除去SO2，以免干扰乙烯的性质实验?
（4）检验SO2是否除尽?
（5）装置③中的品红溶液不褪色，装置④中的酸性KMnO4溶液褪色?
13.（1）9.25 g 0.826 g·L－1?(2)4.44%?
14.解析：（1）由0.857可求出A的分子式C10H20；（3）实际考丁基的4种异构体?
答案：(1)C10H20?
(2)CH3—C（CH3）2—CH==CH—C（CH3）2—CH3 CH3—C（CH3）2—COOH
（3）4考点4钠及其化合物的性质
1． 复习重点
1．从钠原子结构特征认识钠的化学性质；和的对比，与比较；碱金属元素的原子结构及物理性质比较
2．对实验现象的分析及钠的化学性质；与的鉴别，和之间的除杂问题
2．难点聚焦
一．钠的性质
(1)钠的物理性质及钠跟水的反应
新切开的钠的断面是光亮的银白色，易跟氧起反应，但产物较复杂，如氧化钠(Na2O)、过氧化钠(Na2O2)等．
金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再拔去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便．
注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来．
(2)钠与氧气的反应
在做钠与氧气反应的实验时，为了保证倾斜的空气能够流通，玻璃管不能太细，而且装入玻璃管中的钠粒不能太大．待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时，稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程．实验时如果没有太粗的玻璃管，也可用去底的试管代替．注意本实验中所用的钠块，应去掉其表面的氧化物，否则燃烧时会使试管壁显黑色，影响对实验现象的观察．
2．碳酸氢钠受热分解
碳酸氢钠粉末在试管中应铺平些，这样受热比较均匀，分解也比较完全，澄清的石灰水变浑浊后，应将盛石灰水的试管移去，因为若通入过多的二氧化碳，会使生成的碳酸钙变成碳酸氢钙而溶解于水中，使浑浊现象消失．
当实验结束时，一定要先移去装有石灰水的烧杯，再熄灭酒精灯，以防止水倒流，使试管炸裂．
3．碳酸钠和碳酸氢钠与酸的反应
本实验也可采用下述方法进行：
取相同式样的100 mL细口瓶两只，各注入25 mL 1．0 moL·L－1 HCl溶液．再取两只气球，一只装入1.0 g无水碳酸钠，另一只装入1.0 g碳酸氢钠，分别套在两只细口瓶的口上．
实验时，掀起两只气球，使里面的固体全部落到细口瓶里的盐酸中，比较反应的剧烈程度，碳酸氢钠的反应剧烈得多，碳酸氢钠放出的气体也比碳酸钠多．
4．焰色反应
这个实验是以不同的碱金属盐类呈现各自的特征焰色为基础的，为了能够便于观察，最好用无色火焰，所以用煤气灯较好，因煤气灯的火焰本身颜色较微弱，干扰较小．一般酒精灯火焰呈杂色，可向学生作适当说明，每做一次实验，都要把铂丝重新用稀盐酸和蒸馏水反复洗净，再在火焰上灼烧至无色，才可继续做实验．做焰色反应实验时，要把蘸有金属化合物溶液的铂丝放在灯焰外焰上灼烧，使形成的火焰较长，焰色反应现象比较明显．
焰色反应实验也可采用下述方法进行：
在铁丝(或玻璃棒)一端捆少量棉花，蘸些酒精，在酒精灯火焰上点燃，向燃着的棉花上滴钠盐或钾盐的溶液．
如无铂丝，可用无锈洁净的铁丝代替，也能得到较好的效果．
做焰色反应实验时，溶液的浓度大一些为好，浓度太小呈现的焰色很快消去，不易观察，做实验时，可以用铂丝蘸一些蒸馏水后再蘸一些盐的粉末，然后进行灼烧，这样效果更明显．
实验完毕，要把装在玻璃棒上的铂丝放在盐酸里浸渍2 min～3 min，再用蒸馏水洗净，保存在试管里，使它洁净无垢．
二、钠的性质
1．钠的物理性质
(1)实验过程
将钠用镊子从煤油中取出，用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小)，进行观察，并注意切面的变化．
(2)注意事项
①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤．
②取出钠后要迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割．
③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险．
④钠与O2反应很容易，在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察．
(3)实验现象
切面银白色，但迅速变暗(4Na＋O2＝2Na2O等)，失去金属光泽．
(4)实验结论
金属钠硬度很小(质软)，具有银白色金属光泽，很容易被空气氧化．
2．钠与水的反应
(1)实验过程：①②③④
Na与水的反应
图2—7
(2)反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
(3)注意事项：取钠不要太大，钠块过大，会发生爆炸．
(4)实验现象：①钠与水剧烈反应、②钠熔化成小球、③钠球在水面上不停地滚动、④有气体生成，并发出嘶嘶声．
(5)实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱并放出气体．
3．收集并检验钠与水反应放出的气体
(1)实验过程：①②③④⑤
收集并检验Na与水反应生成的气体
图2—8
(2)反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，2H2＋O22H2O．
(3)注意事项
①试管内要装满水，不要留有气泡，以防点燃时发生爆炸．
②钠不要太大，用刺有小孔的铝箔包住．包裹时不要用手触摸金属钠．
③试管中气体集满后，不要急于从水中取出试管，应待钠反应完毕后再取试管，以避免在取试管时，皮肤蘸上钠而灼伤．
④试管从取出到移近火焰过程中要始终倒立，点燃时可将试管微微倾斜．
(4)实验现象：试管内气体被点燃发出尖锐的爆鸣声．
(5)实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱放出氢气．
4．钠和氧气的反应
(1)实验过程：①②③④⑤⑥⑦
钠与氧气的反应
图2—9
(2)反应原理：2Na＋O2Na2O2，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
(3)注意事项
①玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂．
②反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出．并能保证空气疏通从而观察到明显现象．
③在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验．因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察．
④加热时间不能太长，否则钠与O2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了．
⑤盛Na2O2的小试管要干燥．
(4)实验现象
钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体．
(5)实验结论
钠熔点低，与O2加热反应生成Na2O2，Na2O2遇水生成O2．
二、NaHCO3的分解
(1)实验过程
①用一干燥大试管，装入NaHCO3粉末．(大约占试管容积1/6)
②将大试管用带导气管的单孔塞塞紧．并将大试管固定在铁架台上，且试管口稍向下倾斜．
③大试管上的导气管另一端插入到盛有澄清石灰水的试管中．
④用酒精灯加热，先均匀受热，然后固定在药品多的部位加热．
⑤当试管中产生气体减少时，先把导管从澄清石灰水中拿出来，再熄灭酒精灯
(2)反应原理
2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑
(3)注意事项
①装药品时，应将药品倾斜地铺在试管底部，以便于受热．
②固定大试管时，应夹在其中上部(离管口1/3处)且要使试管口略向下倾斜．防止反应生成的水冷却回流而将试管炸裂．
③当试管中产生气体减少时，若停止实验，应先将导气管从石灰水中取出来，再撤去酒精灯停止加热，否则，会使石灰水倒吸而引起试管炸裂．
(4)实验现象
澄清石灰水变浑浊，大试管内壁有水生成．
(5)实验结论
NaHCO3受热易发生分解反应．
三、Na2CO3和NaHCO3与酸的反应
(1)实验步骤
图2—10
(2)反应原理
Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑或CO＋2H＋＝H2O＋CO2↑
NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑或HCO＋H＋H2O＋CO2↑
(3)注意事项：使用的盐酸浓度不能太大，否则生成的气泡太多太迅速而溢出试管．
(4)实验现象和结论
两者都与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体，但NaHCO3与盐酸反应更剧烈．
三．实验思考
1．若钠、钾等碱金属在空气中失火，可否用水或CO2灭火，为什么 用什么灭火效果好
答案：钠、钾等碱金属失火不能用水灭火，因为它们与水反应剧烈，且产生易燃气体H2，易导致爆炸发生；也不能用CO2灭火，因为Na、K有还原性，能夺去CO2中的氧继续燃烧．
钠、钾失火可用沙土、抹布扑灭或盖灭．
2．万一被钠灼伤了皮肤，应该怎么办
答案：万一被钠灼伤了皮肤，应先用稀醋酸洗涤，然后再涂上3%～5%的硼酸溶液．情况严重者速到医院烧伤科救治．
3．用稀盐酸与Na2CO3还是NaHCO3制作的灭火器灭火效果好，有哪些优点
答案：用稀盐酸与NaHCO3制作的灭火器灭火效果好．优点有二：①产生气体速度快，②产生气体CO2多．
4．实验室中做固体受热生成气体反应的实验注意事项有哪些
答案：实验室固体受热生成气体的装置都可用制O2装置．注意事项：①试管应夹持在其中上部(或离管口1/3处)；②试管口应略向下倾斜，因为实验室中的药品不是很干燥，加热时有水生成，或固体反应时生成水，若不略向下倾斜会使水倒流把试管炸裂；③受热时先均匀加热试管底部，然后固定在药品集中的部位加热．
5．焰色反应操作的注意事项有哪些？
答案：(1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察．
(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生．
(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质．
(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰．
四．知识网络
3． 例题精讲
例1 下列关于钠的说法不正确的是[ ]
A、金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B、钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂
C、钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂中
D、由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属
解析 ，，A正确；B的说法是正确的，这是钠的重要用途之一；钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝，故应保存在密度小于钠的有机溶剂中，，故C不正确；盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，另外，钠跟水反应速率很快，故不能从盐溶液中置换出金属。
答案 C、D
例2 将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是[ ]
A、 B、 C、 D、
解析 少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中一只有放出，故溶液质量是增加的。D选项中由于与反应生成的NaOH还能继续与反应析出沉淀：，反应后溶液质量减轻。
答案 D
例3 用金属钠制取通常采用下法：，试说明不采用钠在氧气中燃烧而用此法制取的原因：
解析 钠在氧气中燃烧将生成，而题示反应有生成，在氮气流中就不会被进一步氧化成。
答案 钠在氧气中燃烧将得到，利用题给方法制得氧化钠同时生成，作为保护气，防止进一步被氧化为。
例4 将4.6 g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是[ ]
A、黄色固体混合物 B、硫与硫化钠
C、过氧化钠与硫化钠 D、氧化钠与硫化钠
解析 在加热条件下，钠既能与硫化合生成，也能与空气中的氧气反应生成，而钠又是过量的，所以除生成外还有生成。
答案 A、C
例5 A、B、C、D、E五种物质都含有同一元素，它们按下图所示关系相互转化，已知A为单质。
（1）写出A～E的化学式
（2）分别写出有关反应的化学方程式，其中属于氧化还原反应的，请标出电子转移的方向和数目
①A→B：________ ②A→C：________ ③A→D：________
④C→D：________ ⑤C→E：________ ⑥D→E：________
解析 本题属于根据图示转化关系进行物质判断的测试题，该题以第一步转化“A→B”、“A→C”为突破口，即单质与氧气的反应因条件不同(点燃与常温)而产物不同，根据目前所学，很容易想到金属钠，由此推出B为，C为。然后顺其性质往下推，由框图可知A、B、C 3种物质均可转化为D，不难判断D为。最后根据B、C、D在一定条件下都能转化为E，推出E为。
答案 （1） 、、、、
（2）①， ②，
③， ④，
⑤，
⑥（非氧化还原反应）。
例6 2.1g 和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加[ ]
A、2.1g B、3.6 g C、7.2 g D、不可确定
解析 和与燃烧的化学方程式为：，；
、跟的反应分别为：，。
从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即。
答案 A
例7 根据图示回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响) [ ]
A、A处上升，B处下降 B、A、B两处都下降
C、A处下降，B处上升 D、A、B两处都不变
解析 小白鼠吸收，呼出，呼出的被溶液吸收，导致内压减小，故A处下降、B处上升。
答案 C
例8 苏打和小苏打有着广泛应用，试从反应物用量角度说明，在下列用途中选（A）苏打，还是（B）小苏打，并说明原因。
（1）做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的碱面，选用________，因为________。
（2）作为泡沫灭火器的药品，选用________，因为________。
（3）用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用________，因为________(提示：二者水溶液均显碱性，且苏打的碱性强)。
（4）治疗胃酸过多时，选用________，因为________。
解析 本题紧扣本节重点，纯碱和小苏打性质联系用途，由课本演示实验可知：，，等量酸耗苏打的质量相对小；产生等量时耗小苏打少；而做洗涤剂和中和胃酸均利用其碱性，前者当然碱性强，洗涤效果好，但碱性太强不利于健康。
答案 （1）A，因为中和等量的，比的用量少(质量比为53∶84)。
（2）B，因为产生等量的时，比的用量少(质量比为84∶106)，且产生的速率大。
（3）A，因为碱性强，洗涤效果好。
（4）B，因为适量中和部分胃酸，若用苏打碱性太强，有腐蚀性，不利于人的健康。
例9 某干燥粉末可能由、、、、中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X通过足量的溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是[ ]
A、粉末中一定有，，
B、粉末中一定不含有和
C、粉末中一定不含有和
D、无法肯定粉末里是否含有和
解析 与盐酸反应产生气体的物质可能有、和，气体X通过足量的溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由和组成，原粉末中、和至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有，但受热分解会使混合物粉末质量减少，而实际剩余固体的质量都增加了，原因只能是发生了反应：。综上分析，混合物中有、、，无法确定混合物中是否有和。
答案 A、D
4．实战演练
1.46g金属钠在空气中充分燃烧得到淡黄色粉末，该粉末与足量的水反应放出气体的体积是（标准状况下）　 （　　　 ）
A．44.8L　　　　　　　　　　　　　　　　 B．11.2L
C．22.4L　　　　　　　　　　　　　　　　 D．5.6L
2．氢化钠（NaH）是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价。NaH与水作用放出氢气，下列叙述中正确的是　 （　　　 ）
A．NaH在水中显酸性
B．NaH中氢离子的电子层排布与氦原子相同
C．NaH中氢离子半径比锂离子半径大
D．NaH中氢离子可被还原成氢气
3．下列物质的溶液既能与H+反应，又能与OH-反应的是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．MgSO4　　　　　　　　　　　　　　　 B．Na2CO3
C．NaHCO3　　　　　　　　　　　　　　 D．（NH4）2SO4
4．将一小块金属钾投入下列物质的溶液中，既能放出气体，又有沉淀析出的是　 （　　　 ）
A．MgCl2　　　　　　　　　　　　　　　 B．BaCl2
C．CuCl2　　　　　　　　　　　　　　　　 D．NaHCO3
5．下列关于碱金属的叙述中，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．碱金属都可以保存在煤油中
B．碱金属与水反应均漂浮在水面上
C．碱金属在空气中加热均可生成多种氧化物
D．碱金属的硬度小、密度小、熔点低
6．下列关于纯碱晶体（Na2CO3·10H2O）的叙述中，错误的是 （　　　 ）
A．将晶体放置在空气中质量会减轻
B．加热晶体则生成NaHCO3
C．Na2CO3可作为干燥剂使用
D．晶体溶于水后呈碱性
7．相同质量的Na、Mg、Al分别与过量的盐酸反应，在相同条件下置换出H2的体积比是　 （　　　 ）
A．36∶69∶92　　　　　　　　　　　 B．23∶12∶9
C．1∶2∶：3　　　　　　　　　　　　 D．9∶12∶23
8．有关镁的下列叙述中错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．能与NH4Cl溶液作用放出氢气
B．与冷水剧烈反应，生成Mg（OH）2沉淀并放出氢气
C．在CO2中能继续燃烧，所以金属镁着火，不能用CO2去灭火
D．在通常情况下其表面有一层致密的氧化膜，所以抗腐蚀能力很强
9．有无色溶液，加入Na2O2时有无色无味气体放出，并有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量如图3-18所示。该无色溶液中含有的物质是　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．CaCl2和MgCl2
B．Al2（SO4）3
C．Al2（SO4）3和MgSO4
D．Na2SO4和MgSO4
10．相同质量的镁条分别在下列气体中充分燃烧，所得固体物质的质量最大的是　 （　　　 ）
A．O2　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．N2
C．CO2　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．空气
11．足量的镁粉与一定量的盐酸反应，由于反应速度太快，为了减慢反应速度，但不影响产生氢气的总量，可以加入下列物质中的
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．CH3COONa　　　　　　　　　　　 B．MgO
C．K2CO3　　　　　　　　　　　　　　　 D．NaOH
12．两种固体物质混合后加热分解，残留固体的质量是原混合物质量的一半，这组混合物可能是下列的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．Na2CO3和NaHCO3
B．MgCO3和Mg（OH）2
C．Fe（OH）3和Cu（OH）2
D．Cu（NO3）2和CaCO3
13．把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后，与足量的硝酸银溶液反应，生成氯化银沉淀300mg，则该氯化物中的杂质可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ）
A．氯化钠　　　　　　　　　　　　　　　 B．氯化铝
C．氯化钾　　　　　　　　　　　　　　　 D．氯化钙
14．将4.34g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672mL混合气体。该混合气体通过电火花引燃，恰好完全反应，则混合物中Na、Na2O和Na2O2的物质的量之比为　 （　　　 ）
A．1∶1∶1　　　　　　　　　　　　　　 B．1∶1∶2
C．1∶2∶2　　　　　　　　　　　　　　 D．4∶3∶2
15．取镁铝合金粉末若干，用足量的盐酸溶解后，再向溶液中加入过量的NaOH溶液，将生成的沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到的白色粉末与原合金粉末质量相等，则原合金中镁的质量分数是　　　 （　　　 ）
A．30％　　　　　　　　　　　　　　　　 B．40％
C．50％　　　　　　　　　　　　　　　　 D．60％
二、非选择题
16．现有X、Y、Z、W等4种钠的化合物，它们之间的相互关系如下：
X W+CO2↑+H2O，Z+CO2→W+O2↑，Z+H2O→Y+O2↑，W+Ca（OH）2→CaCO3↓+Y。则X、Y、Z、W的化学式依次为____、____、____、____。
17．用金属钠制取Na2O通常采用下法：2NaNO2+6Na 4Na2O+N2↑。试说明为什不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取Na2O的原因___________________。
18．有一块合金中含有金、铁、铝、铜、镁，取其样品加过量稀硝酸，反应后溶液中存在的阳离子有_________，在溶液中加入过量的NaOH溶液，溶液中减少的离子有_______________，增多的离子有______________。
19．有一硫化钠、亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，经测定含硫25.6％，则混合物中含氧量为________________。
20．A、B、C是三种溶于水的白色固体，它们的水溶液都呈碱性，焰色反应都显紫色（透过蓝色的钻玻璃观察）。①A和B的水溶液反应时生成C。②固态B受热时产物之一为D。③C的水溶液和D反应生成B。④A的水溶液和D反应时，如果条件不同，可分别生成B或C。由此可推断出A、B、C的化学式依次是A______、B______、C______。
21．把一定量的Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4混合物加到200mL 1.00mol/L的HCl中完全反应后生成2016mL干燥的CO2（标准状况），然后加入400mL 0.10 mol/L的Ba（OH）2溶液，使SO42-完全沉淀，再加40 mL 1.00 mol/L的HCI恰好中和过量的碱。最后把沉淀分离出来，干燥称量为1.48g，求混合物中各组分的质量分数。
22．将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L的NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图3-19所示。由图中数据计算
（1）原合金中镁和铝的质量。
（2）盐酸的物质的量浓度。
　
答　 案
　
一、选择题
1．B　　　 2．B、C　　　　　　　 3．C　　　　　 4．A、C
5．D　　　 6．B、C　　　　　　　 7．A　　　　　 8．B　　　　 9．C
10．C　　　　　 11．A　 12．B、D
13．B　　　　　 14．D　 15．D
二、非选择题
16．NaHCO3、NaOH、Na2O2、Na2CO3。
17．钠在氧气中燃烧得到的是Na2O2。用此法，Na在N2的环境中反应，可避免生成Na2O2。
18．H+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+
H+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+
OH-、AlO2-
19．37.6％
20．A：KOH　　　 B：KHCO3或KHSO3　 C：K2CO3或K2SO3
21．w（Na2CO3）74.2％　 w（NaHCO3）=16.8％
w（Na2SO4）=9％
22．（1）合金中镁的质量是4.8g，铝的质量是2.7g
（2）盐酸的物质的量浓度是8mol/L考点21碳族元素.碳及其化合物
1．复习重点
1．碳族元素原子结构的特点、碳族元素化合价为正四价和正二价；
2．碳族元素的性质及其递变规律；
3．碳和硅的性质、用途。
2．难点聚焦
碳和硅的化学性质
化学性质 碳 硅
还原性 与单质反应 （不稳定）
与氧化物反应
与酸反应 不与、等反应，但有：
与水或碱溶液反应
与反应
专题三 二氧化碳和二氧化硅的结构、性质比较（见表7—7）
项目
类别 酸性氧化物 酸性氧化物
晶体类型 分子晶体 原子晶体
熔点和沸点 低 高，硬度大
化学性质 不溶于水，与水也不反应
联系
3 硅及其化合物的特性
1. Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：
2. 非金属单质跟碱液作用一般无放出，但Si却放出H2：
3. 非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：
4. 非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。
5. SiO2是的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。
6. 非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的却很高。
7. 酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：
8. 无机酸一般易溶于水， 却难溶于水。
9. 因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：，但在高温下
也能发生。
10. Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液（即水玻璃）俗称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。
4 硅与碱溶液的反应特点
硅与强碱溶液反应的实质是什么？究竟哪种物质是氧化剂？根据化学方程式：
进行分析，似乎和都是氧化剂，其实不然。上述反应实际分两步进行
①
②
其中反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应。合并①②两式得总反应方程式。其中NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物、起氧化作用的只是H2O。所以H2O是①式的氧化剂，也是总反应的氧化剂。为表示反应的实质（或要求标出电子转移方向和数目时），可写成：
11．碳及其化合物的知识网络
硅及其化合物的知识网络
3．例题精讲
[例1] 下列关于碳族元素的说法正确的是 [ ]
　　A．单质都是无色晶体
　　B．单质中硅单质熔点最高
　　C．碳族元素形成的化合物种类最多
　　D．在化合物中最稳定的化合价都是+4价
　　分析： 对选项A：在碳族元素所形成的单质中，只有金刚石为无色晶体，故A是错的。
　　对选项B：在碳族元素形成的单质中，金刚石、晶体硅为原子晶体，金刚石的熔点比晶体硅高。本族单质的熔点与卤族元素单质熔点递变趋势不同，卤族单质熔点从F2→I2依次升高，碳族元素单质由C→Pb熔点呈降低趋势，故B项是错误的。
　　对选项C：碳族元素位于周期表中部，易形成共价化合物特别是碳元素是构成种类繁多的有机物的最重要元素。
　　对选项D：Pb的稳定价态为+2，故选项D也是错误的。
　　答案：C
　　[例2] 通过硅、磷、硫、氯与氢气反应的情况及氢化物的稳定性说明它们非金属性的强弱，并用原子结构理论加以解释。
　　分析： 元素非金属性越强，越容易与氢气发生反应，生成的气态氢比物越稳定。比较硅、磷、硫、氯与氢气反应的难易程度，就可以得知它们非金属性的强弱。
　　答案：硅只有在高温下才能跟氢起反应生成气态氢化物SiH4。磷的蒸气和氢气能起反应生成气态氢化物PH3，但相当困难。在加热时硫蒸气能跟氢气化合生成气态氢化物H2S。氯气跟氢气在光照或点燃时就能发生爆炸而化合，生成气态氢化物HCl。这几种氢化物稳定性由小到大的顺序是：SiH4＜PH3＜H2S＜HCl。由以上事实可知非金属性由弱到强的顺序是Si＜P＜S＜Cl。根本原因在于：硅、磷、硫、氯核外电子层数相同，随原子序数的递增最外层电子数逐渐增加，原子半径递减，核对外层电子引力增强，元素的非金属性也就逐渐增强。
　　 [例3] 最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法正确的是 [ ]
　　A．C60是一种新型的化合物
　　B．C60和石墨都是碳的同素异形体
　　C．C60中含离子键
　　D．C60的式量是720
　　 分析： 足球烯C60是课本正文中未曾学到过的，但只要明确单质、化合物、同素异形体、化学键、式量的概念，对各选项进行认真辩析，不难作答。C60是由同种元素（碳）组成的纯净物，属于单质；碳原子之间以共价键相结合；C60和石墨都是由碳元素形成的不同单质，都是碳的同素异形体，C60的式量=12×60=720。解题方法为概念辩析法。
　　答案：BD
　　[例4] 如果发现114号新元素（位于第7周期IVA族），下列有关X可能具有的性质合理的是 [ ]。
　　A．X是非金属元素
　　B．X的+2价化合物比+4价化合物稳定
　　C．XO2具有强氧化性
　　D．X有稳定的气态氢化物
　　分析：根据碳族元素性质递变规律，可推知114号元素的金属性比铅还强，一定是金属元素。它的稳定价态应与铅相同，即为+2价，所以XO比XO2稳定。X4+离子另得电子变成X2+，所以XO2具有强氧化性。X是金属元素，不可能存在稳定的气态氢化物。
　　答案：BC
　　[例5] 近年来，科学家在氦的气氛中给石墨电极通电，石墨挥发，在其挥发的黑烟中发现了C60，它与金刚石互称①。它是一种具有空心类似足球状结构的新分子，碳原子之间存在②键，它的摩尔质量是③，而金刚石是一种④结构的⑤晶体，碳原子间通过⑥键结合，含有碳原子构成的环，则最小环上有⑦（填数字）个碳原子，每个碳原子上的两个碳碳键的夹角都是⑧（填角度）。
　　分析：从C60分子组成便知，它是由碳元素组成的一种单质，与金刚石互为同素异形体。在分子中，碳原子与碳原子之间以共价键结合，它的摩尔质量可由化学式求，即12×60＝720g/mol。金刚石是一种正四面体型空间网状结构，晶体中一个碳原子位于正四面体中心，四个碳原子以共价键与它结合，分别位于正四面体的四个顶点上。形成最小的环，含的碳原子数必须通过平时分析教材中插图或模型而知，键角为109°28′。本题着重考学生同素异形体概念及培养三维空间思维能力。
　　答案：①同素异形体②共价③720g/mol④空间网状⑤原子⑥共价⑦6⑧109°28′。
　　 [例6] 二氧化硅的熔沸点较高的原因是 [ ]
　　A．二氧化硅中，硅氧原子个数之比为1∶2
　　B．二氧化硅晶体是立体网状的原子晶体
　　C．二氧化硅中，SI-O键的键能大
　　D．二氧化硅晶体中原子以共价键相结合
　　分析：此题难度不大，但涉及二氧化硅晶体结构的重点知识。二氧化硅熔沸点较高的原因，是由于其晶体里SI-O键的键能很高，并形成了一种立体网状的原子晶体，熔融它需消耗较多的能量。所以，本题应选B、C两个选项。
　　答案：BC
　　[例7] 下列说法正确的是 [ ]
　　A．二氧化硅溶于水显酸性
　　B．二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸
　　C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强
　　D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
　　分析：此题是关于硅及其化合物性质的选择题，宜采用筛选法。
　　A．SiO2很难溶于水，无法显酸性。
　　B．原硅酸酸性比碳酸弱，CO2通入水玻璃（Na2SiO3溶液）会发生强酸制取弱酸的复分解反应：
Na2SiO3＋2H2O＋CO2==Na2CO3＋H4SiO4↓
　　C．高温时如下反应可以进行：
SiO2＋Na2CO3==Na2SiO3＋CO2↑
　　但因为CO2成气态逸出，并不说明硅酸比碳酸强，硅酸和碳酸酸性强弱的比较是指在水溶液中的情况。
　　D．SiO2可以溶于氢氟酸中，这是SiO2的一个重要特性。
SiO2＋4HF==SiF4↑＋2H2O
　　 答案：B
　　[例8] 碳化硅（SiC）的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是： [ ]
　　A． ①③② 　　B． ②③①
　　C． ③①② 　　D． ②①③
　　 分析：此题是给出新情境的信息迁移题。给出的新情境，是碳化硅的一种晶体具有类似金刚石的结构；此题的考查内容，是化学键与晶体结构。
　　所列三种晶体均是原子晶体，结构相似，晶体内的结合力是呈空间网状的共价键：
　　共价键键长：C—C键＜C—Si键＜Si—Si键
　　共价键键能：C—C键＞C—Si键＞Si—Si键
　共价键键长越短，键能越大，则原子晶体的熔点越高。所以三者的熔点由高到低的顺序是：金刚石、碳化硅、晶体硅。
答案：A
[例9] 物质A是一种高熔点化合物，不溶于硫酸，硝酸等强酸。A与纯碱熔融反应，生成化合物B，同时放出气体C；把气体C通过B的溶液中，则得到化合物D；D在干燥空气中转变为化合物E；将E加热又得到化合物A。试写出A、B、C、D、E的化学式：A____、B____、C____、D____、E____。
　　分析：此题应根据对实验现象的分析，得出结论。A是不溶于硫酸、硝酸等强酸的高熔点化合物，它能与纯碱熔融反应，而且放出气体C，可初步判断A可能是SiO2，B可能是Na2SiO3，C可能是CO2。若把CO2通过Na2SiO3溶液中，会得到胶状沉淀H4SiO4，H4SiO4在干燥空气中易脱水生成H2SiO3，H2SiO3只有加热才能生成SiO2。这些都是与题目所给出的实验现象相符合，这就证实A确实是SiO2。A判断出来了，其它物质的推断就迎刃而解。
　　答案：A：SiO2、B：Na2SiO3、C：CO2、D：H4SiO4、E：H2SiO3
　　 [例10] 下列关于二氧化硅的说法是否正确？简释理由。
　　A．二氧化硅分子是由1个硅原子和两个氧原子构成；
　　B．二氧化硅又叫硅酐；
　　C．二氧化硅与水化合生成对应水化物硅酸；
　　D．二氧化硅为酸酐与碱反应不与酸反应；
　　E．二氧化硅与碳酸钠反应生成CO2，所以硅酸酸性比碳酸强。
　　分析：判断是非题，一般属于概念性知识多，判断的正确率决定于掌握知识的正确性和完整性。A错，二氧化硅为原子晶体，晶体是氧原子与硅原子个数比为2∶1的网状主体结构，没有分子，SiO2为化学式而非分子式；
　　B对，二氧化硅是硅酸的酸酐；
　　C错，二氧化硅是不溶于水的酸酐；
　　D错，二氧化硅为酸酐，具有酸酐的通性，能于碱反应，但二氧化硅具有特性，可与氢氟酸反应；
　　E错，二氧化硅与碳酸钠反应生成硅酸钠是在高温，利用CO2的挥发性，促使反应完成，并不能说明硅酸酸性强于碳酸。
　　答案：B
　　[例11] （1）怎样用化学方法检验生石灰里混有的石英和石灰石？并写出有关的化学方程式。
　　（2）怎样用一种试剂鉴别硅酸钠、硫酸钠、碳酸钠3瓶未知液？并写出实验现象及结论。
　　分析：（1）生石灰的成分是氧化钙，若不含杂质，加盐酸能完全溶解并且无气体生成。加盐酸充分反应后仍有不溶于水的固体，说明有石英杂质存在。加盐酸溶解，但放出无色无味并能使石灰水变浑的气体，说明生石灰中含有石灰石。
CaO＋2HCl=CaCl2+H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O
　　（2）三种未知液均为钠盐，故应根据酸根离子的特性选择鉴别方法。碳酸盐和硅酸盐都能与盐酸反应，但现象不同，所以能用盐酸鉴别。用三支小试管分别取三种未知液各少许，分别滴加稀盐酸，有气体生成的是碳酸钠溶液，有白色胶状沉淀生成的是硅酸钠溶液，无明显现象的是硫酸钠溶液。
　　答案：见分析
　　 [例12] 如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质（括号内为杂质）。将所选答案的编号填入在表内相应的空格内（如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着）。
　　1．可供选择的试剂：A．盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．氧气D．水 E．二氧化碳
　　Ⅰ．可选用的操作：①水洗 ②加热 ③高温灼烧 ④过滤 ⑤结晶
　　 分析：可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟强碱反应，不跟酸（氢氟酸除外）反应；它受热不分解等性质。而三氧化二铁，碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵能受热分解。通过一定操作，除去杂质。除杂过程中所发生的化学方程式如下：
　　（1）SiO2＋2NaOH==Na2SiO3＋H2O
　　（3）Fe2O3＋6HCl==2FeCl3＋3H2O
　　（4）CaCO3＋2HCl==CaCl2＋CO2↑＋H2O
　　（5）H2SiO3SiO2＋H2O
　　（6）NH4ClNH3↑＋HCl↑
　　答案：（1）B，④ （2）D，④，⑤ （3）A，④ （4）A，④ （5）③ （6）②
　　 [例13] 锗是ⅣA族元素，它的单质晶体是一种良好的半导体材料，广泛用于电子工业，锗可以从燃烧的烟道灰中提取，其过程如下：
　　试写出上述过程中①、③、④步反应的化学方程式。
　　①_________________；
　　③_________________；
　　④_________________；
　　分析：Ge为ⅣA族，最高正价为+4价，其氧化物为GeO2，又+4价稳定，与盐酸不发生氧化还原反应，只发生碱性氧化物与酸的反应。锗酸的化学式用硅酸迁移即得：H4GeO4或H2GeO3。
　　①GeO2＋4HCl==GeCl4+2H2O
　　③H4GeO4GeO2＋2H20
　　（或H2GeO3GeO2+H2O）
　　④GeO2＋2H2Ge＋2H2O
　　 答案：见分析
4．实战演练
一、选择题
1.以下气体因与人体的血红蛋白作用而引起中毒的是
A.Cl2 B.SO2
C.H2S D.CO
2.对反应方程式:SiO2＋3CSiC＋2CO↑，有关叙述正确的是
A.反应中SiO2是氧化剂，C只作还原剂
B.Si4＋被还原了，而C只被氧化了
C.在反应中C既是氧化剂又是还原剂
D.在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
3.实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是
A.水、浓H2SO4、洗气
B.饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4、洗气
C.饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4、洗气
D.NaOH溶液、浓H2SO4、洗气
4.下列各组物质中不起反应的是
A.SiO2与纯碱共熔
B.CO2通入Na2SiO3溶液
C.SiO2与大理石共熔
D.SiO2和浓H2SO4共热
5.将4.14 g Pb经充分氧化后得到氧化物的质量为4.46 g，则生成的氧化物化学式为
A.PbO2 B.Pb3O4
C.PbO D.Pb2O5
6.由10 g含有杂质的CaCO3和足量盐酸反应，产生了0.1 mol CO2，推断杂质的组成可能是
A.KHCO3和MgCO3 B.K2CO3和Na2CO3
C.MgCO3和Na2CO3 D.Na2CO3和NaHCO3
7.某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量盐酸反应。消耗H＋和产生CO2的物质的量之比为5∶4，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为
A.1∶2 B.2∶3
C.3∶4 D.4∶5
8.将m g CaCO3与n g KHCO3分别加入100 mL 0.5 mol·L－1的盐酸中，若反应后两种溶液的质量相等，则m与n的关系是
A.m=n≤2.5 B.m=n＞2.5?
C.m=n≥5 D.m＜n＜2.5
9.把100 g Na2CO3和NaHCO3的混合物同足量的盐酸反应，放出22.4 L(标准状况）的CO2，则混合物中Na2CO3的质量分数是
A.68.9% B.70.3%
C.73.5% D.77.1%
10.把x mol CO2通入含y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中充分反应，下列叙述中错误的是
A.当x≤y时，生成100x g沉淀
B.当x≥y时，生成100y g沉淀
C.当y＜x＜2y时，生成100（2y－x) g沉淀
D.当x≥2y时，产生的沉淀全部溶解
11.下列关于硅的说法不正确的是
A.硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体
B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料
C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质起反应
D.加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等非金属反应
12.下列物质中能与二氧化硅起化学反应的是
①浓硝酸 ②水 ③王水 ④氢氟酸 ⑤KOH溶液
A.①② B.②④
C.④⑤ D.③④
13.能证明金刚石和石墨属于同素异形体的事实是
A.都具有较高的熔点
B.都难溶于一般的溶剂
C.在O2里充分燃烧都只生成CO2
D.在一定条件下，金刚石和石墨可以相互转化
14.由CO2和CO组成的混合气体，经分析测知含氧质量分数为70%，则该混合气体中CO和CO2的体积比为
A.1∶3 B.7∶33
C.33∶7 D.3∶1
15.将CO2通入下列物质的溶液中不与其反应的是
①Na2CO3 ②Na2SiO3 ③NaAlO2 ④C6H5ONa ⑤Ca(ClO)2 ⑥CaCl2 ⑦CaCO3
A.①③④⑤⑥ B.①和⑥
C.只有① D.只有⑥
16.已知金刚砂SiC是原子晶体，则①金刚石②晶体硅③SiC，三者的熔沸点高低顺序正确的是
A.①＞③＞② B.③＞②＞①
C.②＞①＞③ D.③＞①＞②
17.某混合气体的质量百分组成为CO占22%、O2占48%、N2占20%、H2占10%，则此混合气体的平均式量为
A.27.32 B.12.5
C.20.17 D.17.95
二、非选择题（共49分）
18.(14分)将n mol木炭粉和1 mol FeO在反应器中混合，隔绝空气加强热。
(1)可能发生的化学反应有：
①FeO＋C===Fe＋CO↑
②2FeO＋C===2Fe＋CO2↑
③FeO＋CO===Fe＋CO2↑
④
(2)若n＜，充分反应后，反应器中的固体物质是 ，气体产物是 。
(3)若n＞1，充分反应后，反应器中的固体物质是 ，气体产物是 。
(4)若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是 。
(5)若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO2的物质的量相等，则n的值为 。
19.(8分)水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。
(1)上图所示装置的正确连接顺序是(填各接口的代码字母)：
混合气→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。
(2)确认混合气体中含有H2的实验现象是 。其理由是 。
20.（12分）（2002年全国高考理综试题）在25℃，101 kPa条件下，将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。
（1）若剩余气体的体积是15 L,则原CO和H2的混合气体中，V（CO）= L，V（H2）= L。
（2）若剩余气体的体积为a L,则原CO和H2的混合气体中,V(CO)∶V(H2)= 。
（3）若剩余气体的体积为a L,则a的取值范围是 。
21.(7分)将CO2通入0.02 mol 氢氧化钠的溶液中，产物在低温低压下蒸干，得到固体物质1.37 g。由此计算通入的CO2在标准状况下的体积是多少L
22.(8分)C和CaCO3的混合物在空气中加强热后，CaCO3完全分解，C被完全氧化，若生成物中CO2的质量与原混合物的质量相等，求原混合物中C的质量分数。
附参考答案
一、1.D 2.C 3.C 4.D?
5.解析：4.14 g Pb为0.02 mol，而反应中增加氧的质量为：4.46 g－4.14 g=0.32 g,即0.02 mol，所以Pb和O的原子个数之比为1∶1。
答案：C?
6.解析：看式量，要一个大于100，一个小于100即可。?
答案：CD?
7.B 8.A 9.D 10.B 11.C 12.C 13.C 14.D 15.D 16.A 17.B?
二、18.(1)CO2＋C===2CO (2)Fe和FeO CO2 (3)Fe和C CO (4)＜n＜1
(5)2／3?
19.(1)(E)(F)接(C)(D)接(A)(B)［或(B)(A)］接(I)(J)接(G)(H)?
(2)黑色CuO变红，无水硫酸铜变蓝 因为H2通过灼热的CuO后生成Cu和水蒸气，水蒸气使无水CuSO4变蓝。?
20.（1）5 5 （2）（a－10）∶(20－a) (3)10＜a＜20?
21.0.336 L 22.17.35%
C
CO2
CaCO3
CaC2
C2H2
CO
有机物
NH4HCO3
CH4
H2CO3
Na2CO3
NaHCO3
O2
SiC 、CCl4
不完全燃烧
O2(不足)
O2 (不足)
①O2
②CuO
炽
热的碳
NH3·H2O
O2 (点燃)
△
H2O
CaO
△
Si、Cl2 (△)
Mg (点燃)
①O2 (点)
②CuO
(△)
C、CO
Na2O2
NaOH
H2O
NaOH
H＋
Ca(OH)2
①高温②H+
Ca2＋
CO2 、H2O
△
Ca(OH)2
CO2 (水)
①OH―
②加热
Ca(HCO3)2
Na2SiO3
CO2,H2O
NaOH
H2SiO3
SiH4
Si
SiO2
CaSiO3
SiF4
H4SiO4
SiC
SiCl4
O2 (自燃)
H2
①O2(△)
②FeO (高温)
F2
HF
Cl2 (高温)
H2
(高温)
C(高温)
C(高温)足量
Na2CO3 (高温)
NaOH(溶液)
①CaO(△)
②CaCO3 (△)
Ca2＋
-H2O
C(适量)考点14元素周期表
1．复习重点
1．周期表的结构。理解位置、结构、性质三者之间的关系。
2．依据“位—构—性”之间的关系，会进行元素推断和确定几种元素形成化合物形式。
2．难点聚焦
二、周期表
1．位、构、性三者关系
结构决定位置，结构决定性质，位置体现性质。
2．几个量的关系
周期数=电子层数
主族数=最外层电子数=最高正价数
|最高正价|+|负价|=8
3．周期表中部分规律总结
⑴最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素；最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族(He)元素；最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He除外)。
⑵在周期表中，第ⅡA与ⅢA族元素的原子序数差别有以下三种情况：①第1～3周期(短周期)元素原子序数相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差15。
⑶每一周期排布元素的种类满足以下规律：设n为周期序数，则奇数周期中为种，偶数周期中为种。
⑷同主族相邻元素的原子序数差别有以下二种情况：①第ⅠA、ⅡA族，上一周期元素的原子序数+该周期元素的数目=下一同期元素的原子序数；②第ⅣA～ⅦA族，上一周期元素的原子序数+下一周期元素的数目=下一周期元素的原子序数。
⑸设主族元素族序数为a，周期数为b，则有：①a/b<1时，为金属元素，其最高氧化物为碱性氧化物，最高氧化物对应的水化物为碱；②a/b=1时，为两性元素(H除外)，其最高氧化物为两性氧化物，最高氧化物对应的水化物为两性氢氧化物；③a/b>1时，为非金属元素，其最高氧化物为酸性氧化物，最高氧化物对应的水化物为酸。无论是同周期还是同主族元素中，a/b的值越小，元素的金属性越强，其最高氧化物对应水化物的碱性就越强；反之，a/b的值越大，元素的非金属性越强，其最高氧化物对应水化物的酸性就越强。
⑹元素周期表中除第Ⅷ族元素以外，原子序数为奇(或偶)数的元素，元素所在族的序数及主要化合价也为奇(或偶)数。
⑺元素周期表中金属和非金属之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为金属元素(H除外)，分界线两边的元素一般既有金属性，也有非金属性。
⑻对角线规则：沿周期表中金属与非金属分界线方向对角(左上角与右下角)的两主族元素性质相似，这一规律以第二、三周期元素间尤为明显。
3． 例题精讲
例1今有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷按 C、A、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子个数比1：1或2：1形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4。
⑴写出五种元素名称A B ,C ，D , E 。
⑵画出E的原子结构简图 ，写出电子式D2A2 , EB4 。
⑶比较EA2与EB4的熔点高低 < 。
⑷写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程 。
【解析】此题的关键在于分析EB4中E元素只能是ⅣA族元素C或Si。因B 的原子序数不最小，则B不可能为H元素，E的价态应为+4，B应为ⅦA族元素，且只能为F，如果无Cl元素，则原子序数比E还大。而E只能为Si，即EB4为SiF4, 从CB的化合物的形式可知C为+1价，则由C2A可知A为-2价，只能为O。能与O按原子个数比1：1或2：1形成化合物的元素只能是H或Na。
【答案】⑴氧，氟，氢，钠，硅 ⑵ 略
⑶ SiO2 >SiF4
⑷ 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑
【命题意图】本题考查主族元素的化合价与原子序数的关系，以及有关元素周期表中各关系式的具体应用。
例2砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是
A. HAt很稳定 B. 易溶于某些有机溶剂
C. AgAt不溶于水 D. 是有色固体
[解析]由题意，砹在周期表中与碘相邻，故它的性质与碘具有相似性，但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI，故选项A错误；碘易溶于某些有机溶剂，则砹也应溶解；AgI不溶于水，则AgAt也不溶于水；碘是紫黑色固体，根据相似性砹也是有色固体。
本题正确选项为A。
例3：两种短周期的元素X和Y，可组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数可能是哪些？
　　（1）m-4；（2）m+4；（3）m+8；（4）m-2；（5）m+6。
　　在解题中应首先根据抽象化学式XY3确定X、Y可能的化合价 XY3或XY3，依据X、Y可能的化合价找到它们在周期表中的位置 X位于ⅢA族或ⅤA，Y位于ⅦA或ⅠA，再根据它们在周期表中位置推断出具体元素进行组合，这样从抽象的化学式XY3落实到具体实例：BF3、AlF3、BCl3、AlCl3、NH3、PH3。此时要注意思维的严谨性，记住特殊实例：PCl3、SO3。最后再用具体实例代替抽象的XY3，逐一进行核对得出X可能的原子序数，以上答案均可能。
　　此类型题的特点主要集中在短周期元素的范围内进行讨论，有时还强调属于离子型或共价型化合物，主要考查思维的敏捷性和全面性。短周期元素两两形成化合物的类型与实例归纳如下：
类型 AB AB2 A2B AB3 A2B3 A3B2
离子型 ⅠA与ⅦA ⅡA与ⅦA ⅠA与ⅥA ⅢA与ⅦA ⅢA与ⅥA ⅡA与ⅤA
共价型 H与ⅦA ⅣA与ⅥA H与ⅥA H与ⅤA B与ⅥA 　
特例 CO、NO SO2、NO2 N2O PCl3、SO3 N2O3 　
　　 例4：X、Y是除第一周期外的短周期元素，它们可以形成离子化合物XmYn，且离子均具有稀有气体原子的结构，若X的原子序数为a，则Y 的核电荷数不可能是：
　　A．a+8-m-n B．a+16-m-n C．a-m-n D． a-8+m+n
　　根据化学式XmYn推算X、Y两元素的化合价分别为+n、-m，此时所形成的阳离子Xn+和阴离子Ym-均具有稀有气体原子的结构，所对应的稀有气体原子有以下三种情况：同一种原子，则有a-n=b+m；相差一周期，则a-n+8=b+m；相差两周期，则a-n+16=b+m。故答案D错误。
例5：若短周期中的两元素可以形成原子个数比为2：3的化合物，则两种元素的 原子序数之差不可能是：
　　A．1 B．3 C．5 D．6
　　根据题意，两元素可形成A2B3型化合物，A为+3价即为ⅢA族的Al或B及ⅤA族的N或P；可形成-2价的元素为ⅥA族的O或S。ⅢA、ⅤA族元素的原子序数为 奇数，ⅥA族元素的原子序数为偶数，因此其差值不可能为偶数，故答案应选D。
　　此题利用了短周期元素的主族序数与原子序数的关系：主族序数为奇数则原子序数为奇数；主族序数为偶数则原子序数为偶数。
4．实战演练
一、选择题
下列叙述正确的是
A．同周期元素的原子半径为ⅦA族的为最大
B．在周期表中零族元素的单质全部是气体
C．A、ⅡA族元素的原子，其半径越大越容易失去电子
D．所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族数相等
2、下列说法中错误的是
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从IIIB族到IIB族 10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
3、A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B＞A，C和D的气态氢化物的稳定性C＞D；E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A .A、B、C、D、E B. E、C、D、B、A
C. B、A、D、C、E D. C、D、A、B、E
4、短周期元素A、B、C原子序数依次递增，它们的原子的最外层电子数之和为10。A与C在周期表中同主族，B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数。下列叙述正确的是
A. 原子半径AC. B的氢化物的熔点比A氧化物高　 D. A与C可形成离子化合物
二、填空题：
5、下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：
（1）表中用字母标出的15种元素中，化学性质最不活泼的是 （用元素符号表示，下同），金属性最强的是 ，非金属性最强的是 ，常温下单质为液态的非金属元素是 ，属于过渡元素的是 （该空用字母表示）。
（2）B，F，C气态氢化物的化学式分别为 ，其中以 最不稳定。
（3）第三周期中原子半径最小的是 。
6、有A、B、C、D、E五种主族元素，其原子的最外层电子数依次为1、2、7、6、4，原 子序 数按E、B、C、A、D的顺序依次增大.D的最高价氧化物的式量与气态氢化物的式量之比为1. 57∶1，且该原子核内有45个中子，A、B、C原子的次外层都有8个电子，E原子的次外层有2 个电子.
(1)计算D的原子量 ；
(2)画出D的原子结构示意图 ；
(3)写出元素符号：A 、B 、C 、D 、E ；
(4)按酸性由强到弱、碱性由弱到强的顺序写出它们最高价氧化物对应水化物的化学式 ；
7、今有Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大.Ａ和Ｃ，Ｂ和Ｄ分别是同主族元素，Ｂ、Ｄ两元素的质子数之和是Ａ、Ｃ两元素的质子数之和的两倍.这四种元素中有一种元素的单质易溶解于ＣＳ２溶剂中。则四种元素是Ａ 、Ｂ 、Ｃ 、 Ｄ 。Ａ和Ｄ两元素可由 键形成 化合物，该化合物的电子式为 写出两种均含四种元素的化合物相互反应的化学方程式： 。
8、有X、Y、Z三种元素，已知①它们是周期表中前20号元素，X、Y和Z均不在同一周期；②它们可以组成化合物XY2,YZ2和XZ；③X的阳离子和Z的阴离子的核外电子排布相同；④Y很难形成简单的阳离子或阴离子。请填写下列空白：
⑴X ；Y ；Z （添元素符号）。
⑵XY2与水反应的化学方程式是 。
⑶在XY2,YZ2和XZ 中，含有非极性键的是 ，含有极性键的非极性分子是 （填化学式）。
9、 A、B、C、D、E、F、G为七种由短周期元素构成的微粒。它们都有10个电子。其结构特点如下表：
微粒代号 A B C D E F G
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
电荷数（单位电荷） 0 1+ 1- 0 2+ 1+ 0
其中，B的离子半径大于E的离子半径；D是极性键构成的4原子极性分子；C常用作F的检出（加热）。请填写以下空白：
（1）A微粒的结构示意图是 。
（2）比较BC和EC2的碱性强弱BC EC2（填写>、<、=）。
（3）F与G 反应的离子方程式 。
参考答案
（二）1、 C 2、AD 3、C 4、BC
5、⑴ Ar 、K 、 F 、Br 、M
⑵ H2O HCl PH3 、PH3 ⑶ Cl
6 ⑴ 79 ⑵ 略 ⑶K 、Mg 、Cl 、Se 、C
⑷HClO4、 H2SeO4 、H2CO3 、 Mg(OH)2、 KOH
7 H 、O 、Na 、S 、极性 、共价、 略、NaHSO4+NaHSO3=Na2SO4+H2O+SO2 ↑
8 ⑴Ca 、C 、S 、 ⑵CaC2+2H2O → Ca(OH)2+C2H2↑
⑶CaC2、CS2
9⑴ ⑵> ⑶NH4++H2O NH3·H2O+H+
结构
确定 决定
反映 反映
推测
位置 性质
推断考点43乙炔 炔烃
1．复习重点
1．乙炔的分子结构、化学性质、实验室制法；
2．炔烃的组成、结构、通式、通性。
2．难点聚焦
一、乙炔分子的结构和组成
分子式 电子式 结构式
C2H2 H－C≡C－H 乙炔分子的比例模型
二、乙炔的实验室制法
CaC2＋2H2O C2H2↑＋Ca(OH)2
乙炔可以通过电石和水反应得到。实验中又该注意哪些问题呢？
［投影显示］实验室制乙炔的几点说明：
①实验装置在使用前要先检验气密性，只有气密性合格才能使用；
②盛电石的试剂瓶要及时密封，严防电石吸水而失效；
③取电石要用镊子夹取，切忌用手拿电石；
④作为反应容器的烧瓶在使用前要进行干燥处理；
⑤向烧瓶里加入电石时，要使电石沿烧瓶内壁慢慢滑下，严防让电石打破烧瓶；
⑥电石与水反应很剧烈，向烧瓶里加水时要使水逐滴慢慢地滴下，当乙炔气流达到所需要求时，要及时关闭分液漏斗活塞，停止加水；
电石是固体，水是液体，且二者很易发生反应生成C2H2气体。很显然C2H2的生成符合固、液，且不加热制气体型的特点，那是不是说就可以用启普发生器或简易的启普 发生器来制取乙炔呢？
⑦实验室中不可用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置作制备乙炔气体的实验装置。主要原因是：
a.反应剧烈，难以控制。
b.当关闭启普发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后，电石与水蒸气的反应还在进行，不能达到“关之即停”的目的。
c.反应放出大量的热，启普发生器是厚玻璃仪器，容易因受热不均而炸裂。
d.生成物Ca(OH)2微溶于水，易形成糊状泡沫，堵塞导气管与球形漏斗。
该如何收集乙炔气呢？
乙炔的相对分子质量为26，与空气比较接近，还是用排水法合适。
熟悉和体会有关乙炔气体制备的注意事项及收集方法，并由两名学生上前按教材图5—14乙炔的制取装置图组装仪器，检查气密性，将电石用镊子小心地夹取沿平底烧瓶内壁缓慢滑下，打开分液漏斗的活塞使水一滴一滴地缓慢滴下，排空气后，用排水法收集乙炔气于一大试管中。
由几个学生代表嗅闻所制乙炔气的气味。
请大家根据乙炔分子的结构和所收集的乙炔气来总结乙炔具有哪些物理性质？
三、乙炔的性质
1.物理性质
无色、无味、ρ=1.16g/L、微溶于水、易溶于有机溶剂
实际上纯的乙炔气是没有气味的，大家之所以闻到特殊难闻的臭味是由于一般所制备得到的乙炔气中常含有PH3、H2S等杂质造成的。
根据乙炔、乙烯和乙烷的分子结构特点，预测乙炔该有哪些化学性质？
［小组讨论］乙烷分子中两个碳原子的价键达到饱和，所以其化学性质稳定；乙烯分子中含有碳碳双键，而双键中有一个键不稳定，易被打开，所以容易发生加成反应和聚合反应；乙炔分子中两个碳原子以叁键形式结合，碳原子也不饱和，因此也应该不稳定，也应能发生加成反应等。
大家所推测的究竟合理不合理，下边我们来予以验证。
［演示实验5—7］（由两名学生操作）将原反应装置中导气管换成带玻璃尖嘴的导管，打开分液漏斗活塞，使水缓慢滴下，排空气，先用试管收集一些乙炔气验纯，之后用火柴将符合点燃纯度要求的乙炔气体按教材图5—14所示的方法点燃。观察现象：点燃条件下，乙炔在空气中燃烧，火焰明亮而伴有浓烈的黑烟。
乙炔可以燃烧，产物为H2O和CO2，在相同条件下与乙烯相比，乙炔燃烧的更不充分，因为碳原子的质量分数乙炔比乙烯更高，碳没有得到充分燃烧而致。
（补充说明）乙炔燃烧时可放出大量的热，如在氧气中燃烧，产生的氧炔焰温度可达3000℃以上，因此可用氧炔焰来焊接和切割金属。
2.乙炔的化学性质
（1）氧化反应
a.燃烧 2CH≡CH+5O24CO2+2H2O
检验其能否被酸性KMnO4溶液所氧化。
［演示实验5—8］（另外两名学生操作）打开分液漏斗的活塞，使水缓慢滴下，将生成的乙炔气通入酸性KMnO4溶液中观察现象：片刻后，酸性KMnO4溶液的紫色逐渐褪去。
由此可以得到什么结论？
乙炔气体易被酸性KMnO4溶液氧化。
前边的学习中提到由电石制得的乙炔气体中往往会含有硫化氢、磷化氢等杂质，这些杂质也易被酸性KMnO4溶液氧化，实验中如何避免杂质气体的干扰？
可以将乙炔气先通过装有NaOH溶液（或CuSO4溶液）的洗气瓶而将杂质除去。
b.易被酸性KMnO4溶液氧化
［演示实验5—9］打开分液漏斗的活塞，使水缓慢滴下，将生成的乙炔气体通入溴的四氯化碳溶液中，观察现象：溴的四氯化碳中溴的颜色逐渐褪去。
溴的四氯化碳溶液褪色，说明二者可以反应且生成无色物质，那么它们之间的反应属于什么类型的反应？(属于加成反应)
从时间上来看是乙烯与溴的四氯化碳溶液褪色迅速还是乙炔与之褪色迅速？
（回答）乙烯褪色比乙炔的迅速。
这说明了什么事实？乙炔的叁键比乙烯的双键稳定。
应注意乙炔和溴的加成反应是分步进行的，可表示如下：
（2）加成反应
乙炔除了和溴可发生加成反应外，在一定条件下还可以与氢气、氯化氢等发生加成反应。
HC≡CH+HCl H2C==CHCl
乙炔与乙烯类似，也可以与溴水中的溴发生加成反应而使溴水褪色，且加成也是分步进行的；乙炔与氢气加成时第一步加成产物为乙烯，第二步产物为乙烷，
参看教材前边的彩图——塑料管和教材相关内容，了解聚氯乙烯的用途及性能。
［学生活动］自学P128讨论了解聚氯乙烯产品的广泛用途及其优缺点，并总结乙炔的主要用途：重要的化工原料；气割、气焊等。
乙烷 乙烯 乙炔
化学 式 C2H6 C2H4 C2H2
电 子 式
结 构 式
结 构 特 点 C - C（单键），碳原子的化合达“饱和” C = C（双键），碳原子的化合价未达“饱和” （叁键），碳原子的化合价未达“饱和”
化 学 活 动 性 稳 定 活 泼 较 活 泼
化学性质 取 代 反 应 卤代 —— ——
燃 烧 火焰不明亮 火焰明亮，带黑烟 火焰明亮，带浓黑烟
氧 化 反 应 KMnO4溶液不褪色 KMnO4溶液褪色 KMnO4溶液褪色
加 成 反 应 —— 溴水褪色 溴水褪色
聚 合 反 应 —— 能 聚 合 能 聚 合
鉴 别 KMnO4溶液不褪色或溴水不褪色 KMnO4溶液褪色或溴水褪色 KMnO4溶液褪色或溴水褪色
(引出有机物分子的共线、共面问题)
下列描述CH3 －CH═CH－C≡C－CH3 分子结构的叙述中，正确的是[ BC ]。
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
解析：由乙烯、乙炔分子的空间构型可推出该物质的分子构型为：
CH3 C≡C－CH3
C═C
H H
CH3 C≡C－CH3
C═C
H H
如果说乙烯是烯烃也就是含碳碳双键结构的烃的代表的话，那么乙炔也必然是含碳碳叁键的另一类不饱和烃的代表，像这类不饱和烃中也都含有碳碳叁键，我们称之为炔烃。
四、炔烃
1.炔烃的概念
分子里含有碳碳三键的一类链烃
2.炔烃的通式 CnH2n－2
烯烃在组成上比等碳原子数的饱和烷烃少两个氢，通式变为CnH2n，炔烃的碳碳叁键，使得分子内氢原子数比等碳原子数的烯烃又少了两个，故其通式应为CnH2n－2
3.炔烃的物理性质
自学、讨论、总结、归纳炔烃物理性质的变化规律：
①一系列无支链、叁键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的炔烃，随着分子里碳原子数的增加，也就是相对分子质量的增加，熔沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；
②炔烃中n≤4时，常温常压下为气态，其他的炔烃为液态或者固态；
③炔烃的相对密度小于水的密度；
④炔烃不溶于水，但易溶于有机溶剂。
4.炔烃的化学性质
由乙炔的化学性质可以推知炔烃有哪些化学性质呢？
由于炔烃中都含有相同的碳碳叁键，炔烃的化学性质就应与乙炔相似，如容易发生加成反应、氧化反应等，可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性KMnO4溶液褪色等。也可以利用其能使上述几种有色溶液褪色来鉴别炔烃和烷烃，另外在足够的条件下，炔烃也能发生加聚反应生成高分子化合物，如有一种导电塑料就是将聚乙炔加工而成的。
本节小结：本节课我们重点学习了乙炔的主要化学性质如氧化反应、加成反应等，了解了乙炔的用途，并通过乙炔的有关性质分析和比较了炔烃的结构特征、通式及主要的性质，使我们清楚了结构决定性质这一辩证关系。
3．例题精讲
[例1] 由两种气态烃组成的混合气体20 mL，跟过量氧气混合后进行完全燃烧。当燃烧产物通过浓后体积减少30 mL，然后通过碱石灰体积又减少40mL（气体在相同条件下测得）。则这两种烃为（ ）
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
解析：由得，故混合烃的平均分子式为。
满足分子里碳原子数为2，氢原子数不可能为3，其中一种烃分子中氢原子数小于3，另一种烃分子中氢原子数大于3，所以与及与满足要求。
答案：B、C。
[例2] 将三种气态烃以任意比例混合，与足量的氧气在密闭容器里完全燃烧，在温度不变的条件下（）其压强也不变，推断这三种烃的分子式________，由此可以总结出什么规律？
解析：因为1个碳原子转变为时需要1分子，4个氢原子转变为2分子时也需要1分子，通过烃的分子式就可以确定需要的的量和生成的与的量，再根据阿佛加德罗定律即可求解。，需，生成、，容器内气体压强不变。
答案：，，；凡分子里氢原子个数为4的气态烃，完全燃烧前后气体总物质的量不变，若温度高于的密闭容器中，定温时，其压强不变。
[例3] 某同学设计了如图1所示的实验装置来粗略地测定电石中碳化钙的质量分数。
图1
（1）烧瓶中发生反应的化学方程式为_______；装置B、C的作用是_______；烧瓶要干燥，放入电石后应塞紧橡皮塞，这是为了_______。
（2）所用电石质量不能太大，否则________；也不能太小，否则________；若容器B的容积为250 mL，则所用电石的质量应在________g左右（从后面数据中选填：0.03，0.60，1.00，1.50，2.00）。
（3）分液漏斗往烧瓶里滴加水的操作方法是________。
（4）实验中测得排入量筒中水的体积为V L、电石的质量为W g。则电石中碳化钙的质量分数是________%（不计算导管中残留的水，气体中饱和的水蒸气等也忽略不计）。
解析：本题必须弄清测定电石中碳化钙质量分数的原理：它是利用测量量筒中水的体积来测量乙炔气体之体积，再由乙炔气体体积来计算碳化钙的质量分数。因此在量筒前的装置都必须密闭，产生乙炔的量不能超过B瓶中水的体积，也不能使流入量筒的水太小，否则会导致实验失败。
答案：
（1）；B贮水，以使烧瓶A中产生的进入B时，排出与它等体积的水进入量筒。C测定乙炔的体积；防止电石与残留的水或水汽作用产生的乙炔逸散到大气中。
（2）产生太多，超过B的容积而无法测定的体积；生成太少，测出的体积值太小，误差太大；0.60。
（3）轻轻旋开活塞，使水缓慢地滴下，直到不再产生气体时关闭活塞。
（4）286V/W。
4．实战演练
一、选择题
1.（2001年高考理综题）具有单双键交替长链（如：…—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…）的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔（Nobel）化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是
A.聚乙烯 B.聚丁二烯
C.聚苯乙烯 D.聚乙炔
2.燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量的丙烯所产生的CO2的质量，该混合气体是
A.丁烯、丙烷 B.乙炔、乙烯
C.乙炔、丙烷 D.乙烷、环丙烷
3.实验室制取下列气体的方法正确的是
A.氨：将消石灰和氯化铵加热，并用向下排空气法收集
B.乙炔：将电石和水在启普发生器中反应，并用向上排空气法收集
C.乙烯：将乙醇加热至170℃，并用排水集气法收集
D.硫化氢：用硫化亚铁与稀盐酸反应，并用向下排空气法收集
4.科学家于1995年合成了一种化学式为C200H200含有多个C≡C (碳碳叁键)的链状烃，其分子中含有C≡C最多是
A.49个 B.50个
C.51个 D.无法确定
5.分子式为C7H12的某烃在一定条件下充分加氢后的生成碳链骨架为
则此烃不可能具有的名称是
A.4—甲基—1—己炔
B.3—甲基—2—己炔
C.3—甲基—1—己炔
D.4—甲基—3—己炔
6.甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。若四个氢原子均被苯基取代，得到的分子结构如下图，对该分子的描述，不正确的是
A.化学式为C25H20
B.所有碳原子都在同一平面上
C.此分子属非极性分子
D.此物质属芳香烃类物质
7.描述CH3—CH==CH—C≡CF3分子结构的下列叙述中正确的是
A.6个C原子有可能都在一条直线上
B.6个C原子不可能都在一条直线上
C.6个C原子有可能都在同一平面上
D.6个C原子不可能都在同一平面上
8.某温度和压强下，由3种炔烃(分子中只含有一个C≡C)组成的混合气体4 ｇ与足量的H2充分加成后生成4．4　ｇ 3种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有
A.异丁烷 B.乙烷
C.丙烷 D.丁烷
9.某烃CnHｍ在一定条件下与H2反应，取不同体积比的CnHｍ与H2作以上实验(总体积为V)，右图中横轴表示CnHｍ与H2占投料总体积的百分率，据图分析，ｍ、ｎ的关系为
A.ｍ＝2ｎ－6?
B.ｍ＝2ｎ－2?
C.ｍ＝2ｎ
Ｄ.ｍ＝2ｎ＋2
二、非选择题(共55分)
10.(9分)已知烯烃、炔烃，经臭氧作用发生反应：
CH3COOH＋HOOC—CH2—COOH＋HCOOH，
某烃分子式为C10H10，在臭氧作用下发生反应：
C10H10 CH3COOH＋3HOOC—CHO＋CH3CHO。试回答：
①C10H10分子中含 个双键， 个叁键；
②C10H10的结构简式为 。
11.(14分)已知下列反应：
用石灰石、食盐、焦炭、水为主要原料，写出合成
的化学方程式。
12.(12分)下图为简易测定电石中CaC2质量分数的装置。在烧瓶中放入1．2　ｇ电石，常温（20℃)常压下开启分液漏斗的活栓，慢慢滴水至不再产生气体为止，待到烧瓶内的温度恢复到常温，测量烧杯中水的体积为361毫升，试回答：
(1)电石中含CaC2的质量分数是多少
(2)如未等恢复到20℃就测量其排出水的体积，对实验结果会产生什么影响
13.（9分）（2000年上海市高考题）美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程，因而获得1999年诺贝尔化学奖。激光有很多用途，例如波长为10.3 μm的红外激光能切断B（CH3）3分子中的一个B—C键，使之与HBr发生取代反应：
B（CH3）3＋HBrB（CH3）2Br＋CH4
而利用9.6 μm的红外激光能切断两个B—C键，并与HBr发生二元取代反应。
（1）试写出二元取代的化学方程式。
（2）现用5.6 g B（CH3）3和9.72 g HBr正好完全反应，则生成物中除了甲烷外，其他两种产物的物质的量之比为多少？
14.(11分)某链烃CnHm属烷烃或烯烃、炔烃中的一种，使若干克该烃在足量O2中完全燃烧，生成x L CO2及1 L水蒸气（120℃、101.3 kPa）。试讨论根据x的不同取值范围来确定该烃所属类型及其分子内所含碳原子数n值（用含烃的表达式或实际数值表示）。
附参考答案
一、1.D 2.B 3.A 4.B 5.BD 6.B 7.BC 8.B 9.B?
二、10.①2 2 ?
②CH3C≡C—CH==CH+—C≡C—CH==CH—CH3
11.2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑?
H2＋Cl22HCl?
CaCO3CaO＋CO2↑?
CａO＋3CCａC2＋CO↑?
CaC2＋2H2O===Ca（OH）2＋C2H2↑?
2CH≡CH CH2==CH—C≡CH
CH2==CH—C≡CH＋HClCH2==CH—CCl==CH2
12.(1)CaC2的质量分数为86%?
(2)使测定结果偏大?
13.（1）B（CH3）3+2HBrB（CH3）Br2+2CH4；
（2）4∶1
14.依据各类链烃的燃烧通式，结合生成的CO2、H2O的体积，可分以下情况讨论：?
（1）若为烷烃，有
明显地，有≤x＜1，n=
（2）若为烯烃，有，则x=1，n≥2。
（3）若为炔烃，
则1＜x≤2，n=
1，2—二溴乙烯
1，1，2，2—四溴乙烷
氯乙烯
催化剂
△
催化剂
△考点48有机物分子式和结构式的确定
复习重点
　1．了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算；
　　 2．有机物分子式、结构式的确定方法
难点聚焦
一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算
有关化学方程式
由上可知，相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时，耗氧量相同(把：相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全燃烧时，耗氧量相同(醛：饱和二元醇：)；相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧，耗氧量相同(羧酸：→饱和三元醇：)
二、通过实验确定乙醇的结构式　
由于有机化合物中存在着同分异构现象，因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。在这种情况下，知道了某一物质的分子
式，常常可利用该物质的特殊性质，通过定性或定量实验来确定其结构式。例如：
　　根据乙醇的分子式和各元素的化合价，乙醇分子可能有两种结构：
　　为了确定乙醇究竟是哪一种结构，我们可以利用乙醇跟钠的反应，做下面这样一个实验。实验装置如右下图所示。在烧瓶里放入几小块钠，从漏斗中缓缓滴入一定物质的量的无水乙醇。乙醇跟适量钠完全反应放出的H2把中间瓶子里的水压入量筒。通过测量量筒中水的体积（应包括由广口瓶到量筒的导管内的水柱的体积），就可知反应生成的H2的体积。
　
　　 讨论2 下面是上述实验的一组数据：
　　根据上述实验所得数据，怎样推断乙醇的结构式是（1），还是（2）呢？
　　由于0.100 mol C2H6O与适量Na完全反应可以生成1.12 L H2，则1.00 mol
C2H6O与Na反应能生成11.2 L H2，即0.5 mol H2，也就是1 mol H。这就是说在1个C2H6O分子中；只有1个H可以被Na所置换，这说明C2H6O分子里的6个H
　　中，有1个与其他5个是不同的。这一事实与（1）式不符，而与（2）式相符合。因此，可以推断乙醇的结构式应为（2）式。
问题与思考
1．确定有机物分子式一般有哪几种方法？
　　2．运用“最简式法”确定有机物分子式，需哪些数据？
　　3．如何运用“商余法”确定烃的分子式？
问题与思考（提示）
1、最简式法；直接法；燃烧通式法；商余法（适用于烃的分子式的求法等
2、 ①有机物各元素的质量分数（或质量比）
　　②标准状况下的有机物蒸气的密度（或相对密度）
3、

　　则为烯烃，环烷烃．
　　②若余数=2，则为烷烃．
　　③若余数=-2，则为炔烃．二烯烃
　　④若余数=-6，则为苯的同系物．
　　
　　若分子式不合理，可减去一个C原子，加上12个H原子
有机物分子式的确定典型例题
例题精讲
一、有机物分子式的确定
【例1】实验测得某碳氢化合物A中，含碳80％、含氢20％，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。
【解】：（1）实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子，求化合物的实验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目（N）之比。
　　
　　　　　　　　　　 =1∶3
　　该化合物的实验式是CH3。
　　（2）设该化合物分子中含有n个CH3，则：
　　该化合物的分子式是C2H6。
答：该碳氢化合物的实验式是CH3，分子式是C2H6。
【例2】2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1 mol CO2和 2.7gH2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。
【分析】根据实验，该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O，因此，该有机物中一定含有C和H；至于O，由于其可能全部来自于燃烧时空气所提供的氧气，也可能来自于该有机物本身。因此，该有机物分子中是否含有O，还需要通过计算反应物中C、H质量之和并与该有机物质量进行比较后，才能作出判断。该有机物的相对分子质量，则可以利用实验测出的相对密度来求。
【解】：（1）求2.3g该有机物中组成元素的质量：
　　C： 　　C 　　→ 　　CO2
　　 　　　12 　　　　　　44
　　 　　　m（C） 　　　　44g／mol×0.1mol
　　
　　 　　　=1.2g
　　H：　　2H　　 → 　　H2O
　　 　　　 2 　　　　 　18
　　 　　　m（H） 　　　 2.7g
　　
　　 　　　=0.3g
　　m（C）＋m（H）=1.2g＋0.3g＝1.5g＜2.3g
　　该有机物中C的质量与H的质量之和（1.5g）小于该有机物的质量
　　（2.3g），因此该有机物A中还含有O，其质量为：
　　m（O）=m（A）－m（C）－m（H）
　　　　　=2.3g－1.5g
　　　　　=0.8g
　　（2）求该有机物的相对分子质量：
　　Mr（A）=d×Mr（空气）
　　　　　 =1.6×29
　　 　　　＝46
　　（3）求该有机物分子中各元素原子的数目：
　　
　　
　　答：该有机物的分子式是C2H6O。
　【例3】0.60g某饱和一元醇 A，与足量的金属钠反应，生成氢气112mL（标准状况）。求该一元醇的分子式。
　【解】：饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH，该一元醇的摩尔质量为
　　M（A）。
　　
　　
　　 　　　 ＝60g／mol
　　该一元醇的相对分子质量是60。
　　根据该一元醇的通式，有下列等式：
　　12n+2n+1+16+1=60
　　 n＝3
　　答：该一元醇的分子式是C3H7OH。
　 二、通过实验确定乙醇的结构式　
　　
　　[例4] 某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1,该烃对H2的相对密度为8，试确定该烃的分子式．
　　分析：解法一：Mr=2×8=16，M=16g·mol-1，1mol烃中含C、H的物质的量为：
　　所以该烃的分子式为CH4．
　　解法二：烃分子中C、H原子个数比为：
　　最简式为CH4，式量为16．
　　因为Mr=16，故该烃的分子式为CH4．
　　答案：CH4
　　[例5] 已知第一种气态有机物在标准状况下的密度为2.59g／L，第二种气态有机物对空气的相对密度为1.87，第三种气态有机物在标准状况下250mL质量为0.49g．求这三种有机物的相对分子质量．
　　分析：计算相对分子质量有三种不同方法
　　1．根据标准状况下气体的密度计算相对分子质量．根据标准状况的气体密度计算气体的摩尔质量，其数值即为相对分子质量．M=22.4×d 如第一种有机物 M=22.4×2.59=58
　　2．根据气体相对密度计算相对分子质量．M=DA×MA用相对密度乘相对气体的相对分子质量．如第二种有机物M=1.87×29=54
　　3．根据标准状况下，一定质量气体的体积计算相对分子质量．
　　答案：58、54、 44
　　[例6] 某气态碳氢化合物中含碳75％，它的密度是同温同压下氢气密度的8倍，求有机物的分子式．
　　分析：计算推断分子式此题有三种方法
　　1．基本方法：先根据测得的气体密度计算气体的摩尔质量，然后计算1mol气态有机物中各元素原子的物质的量，最后确定该气态有机物的分子式．M=8×2=16
　　
　　所以该有机物的分子式为CH4
　　2．最简式法：根据已知先求出摩尔质量，再据质量分数求出碳氢原子个数比，然后找到最简式式量与相对分子质量的关系，最后确定分子式． M=8×2=16
　　
　　所以最简式为CH4 其式量=16
　　设分子式为（CH4）n
　　因为最简式式量=相对分子质量
　　所以分子式就是最简式，即为CH4
　　3．商余法：根据碳氢化合物中对其相对分子质量碳、氢原子的影响大小，用碳相对原子质量除以相对分子质量，所得商的整数部分就是烃分子中所含碳原子数的最大值，而余数就是氢原子数的最小值．注意从为CH4
[例7] 某烃1.68g，完全燃烧生成CO25.28g和H2O2.16g，经测定这种烃在标准状况下的密度为3.75g／L则其分子式是 [ 　]
　　　　A．CH4 　　B．C3H8　　　　C．C4H10 　D．C6H12
　　分析：本题是计算推断分子式的又一种类型，就是利用烃的完全燃烧反应方程式列出比例式求解类型．设烃分子式为CxHy，则有
　　解得 x=6 y=12
　　答案： D．
[例题8] 2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7g H2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式．
　　分析：根据实验，该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O，因此，该有机物中一定含有C和H；至于O，由于其可能全部来自于燃烧时空气所提供的氧气，也可能来自于该有机物本身．因此，该有机物分子中是否含有O，还需要通过计算反应物中C、H质量之和并与该有机物质量进行比较后，才能作出判断．该有机物的相对分子质量，则可以利用实验测出的相对密度来求．
　　（1）求2.3g该有机物中组成元素的质量：
　　C： C　——→ 　CO2
　　　　12 　　　　　　 44
　　 　m（C） 　　　　　44g／mol×0.1mol
　　
　　　　　　=1.2g
　　H： 2H　——→ 　H2O
　　　　2 　　 　　　　　18
　　　　m（H） 　　　　　2.7g
　　
　　　　　　=0.3g
　　m（C）+m（H）=1.2g+0.3g=1.5g＜2.3g
　　该有机物中C的质量与H的质量之和（1.5g）小于该有机物的质量（2.3g），因此该有机物A中还含有O，其质量为：
　　m（O）=m（A）-m（C）-m（H）
　　　　　=2.3g-1.5g
　　　　　=0.8g
　　（2）求该有机物的相对分子质量：
　　Mr（A）=d×Mr（空气）
　　　　　 =1.6×29
　　　　　 =46
　　（3）求该有机物分子中各元素原子的数目：
　　
　　
　　
　　答案：该有机物的分子式是C2H6O．
　　[例9] 标准状况下，密度为0.717g/L的某气态烃0.56L，在足量氧气中充分燃烧，反应后的气体先通过无水氯化钙，氯化钙增重0.9g；再通过氢氧化钠溶液，溶液增重1.1g．通过计算判断此气态烃的分子式，并画出其分子空间结构的示意图．
　　分析：本题是在已知有机物完全燃烧时，涉及的有关物质量关系，判断其分子组成的典型定量计算题．其解法有三种．
　　第一种解法是通过该烃燃烧生成的CO2和H2O的量，即本题中燃烧生成气体经过NaOH溶液和无水氯化钙后，两者增重的量，计算出烃中的C、H元素的质量比，进而求得实验式．再根据题中该气态烃在标准状况下的密度，求得其相对分子质量．最后由实验式和相对分子质量．判断它的分子组成．然而本题所给数据，求得实验式为CH4．依据烃的分子组成中，C原子个数为n时，H原子的最多个数不大于（2n+2）个的规律，即可确定此实验式就是所求的分子式．
　　第二种解法是通过烃的燃烧通式：
　　计算该烃1mol完全燃烧时，生成CO2和H2O物质的量，从而求得烃分子中C、H元素原子个数，求得其分子式
　　第三种解法是由本题特点决定的解法特例．即通过该烃在标准状况下的气体密度、计算相对分子质量为16．而相对分子质量为16的烃，是相对分子质量最小的甲烷，其分子式为CH4．
　　如上各解法均可求得该烃为甲烷，就可画出表示甲烷分子空间结构的正四面体分子构型．
　　答案：
　　解法1：
　　设该烃中C、H元素的质量分别为x、y g．
　　根据题意和题中数据：
　　CO2　～　C　　 H2O　～　2H
　　44g 　　12g 　18g 　　　2g
　　1.1g 　　x 　 0.9g　　　y
　　44∶1.1=12∶x 18∶0.9=2∶y
　　x=0.3（g） y=0.1（g）
　　烃中C、H元素原子个数比
　　
　　该烃实验式为CH4，式量为16．
　　该烃相对分子质量=0.717×22.4=16
　　该烃分子式为CH4，其分子空间结构示意图见下一解法的解题过程．
　　解法2：
　　设该烃为CmHn．此烃1mol完全燃烧生成CO2和H2O分别为xg和yg．
　　
　　0.56∶22.4=1.1∶x 0.56∶22.4=0.9∶y
　　x=44（g） y=36（g）
　　
　　该烃分子式为CH4．其分子空间结构示意图为
　
　　解法3：
　　该烃摩尔质量=0.717×22.4=16（g／mol），只能是有机物中相对分子质量最小的CH4．
　　[答案]（略）．
　　[例10] 标准状况下4.48L某烯烃和CO的混合气体与足量的氧气混合点燃，使之反应，将反应完毕后生成的气体通过浓硫酸，浓硫酸增重7.2g，并测得剩余气体中CO2为11.2L（标准状况），求此烯烃分子式．
　　
　　烧方程式列方程求解．
　　设混气中烯烃为xmol，则CO为（0.2-x）mol．
　　
　　
　　答案：烯烃分子式为C4H8．
[例11] 某有机物的蒸气完全燃烧时需三倍于其体积的氧气，产生二倍于其体积的CO2，该有机物可能是 [ 　]．
　　　　A．C2H4 　　B．C2H5OH　　　　C．CH3CHO 　D．CH3COOH
　　分析：首先判断为C2化合物，但无助于选择，因为4个选项均是C2化合物，故关键是利用耗氧量进行选择．关于耗氧量的选择有两种解法求解．
　　解法一 用通式求解．由：
　　
　　
　　得：A．C2H4～3O2 B．C2H5OH～3O2
　　　　
　　解法二 用“氢二氧一可内消”原则求解．关于（B）、（C）、（D）三项，均是烃的含氧衍生物，不必用常规关系式CxHyOz～（x+
　　CxHy（z可为0），即：（B）C2H5OH～C2H4（C）CH3CHO～C2H2（D）CH3COOH～C2
　　答案：AB
[例12] mg的饱和一元醇，在氧气中完全燃烧后，产生14.4g水和13.44L（标准状况下）二氧化碳气体．
　　（1）试确定该醇的化学式．
　　（2）m的值是多少？
　　分析：根据mg饱和一元醇燃烧后产生的水和CO2的量可分别求得mg饱和一元醇中H和C的物质的量，二者之比正好等于饱和一元醇通式CnH2n+2O中2n+2与n的比，于是可求得n值，从而就能确定其化学式．再根据化学式和其燃烧方程式及产生CO2或水的差，就能求出m的值．
　　（1）设饱和一元醇的化学式为CnH2n+2O
　　
　　
　　该饱和一元醇的化学式为C3H8O．
　　
　　60∶m=3∶0.6 m=12
　　答案：（1）C3H8O
　　（2）m=12
实战演练
一、选择题?
1.常温常压下，等质量的以下各烃分别在足量的O2充分燃烧，消耗O2最多的是( )；等物质的量的下列各烃分别在足量O2中充分燃烧，消耗O2最多的是( )?
A.甲烷 B.乙烯 C.丙炔 D.丁烷?
2.1.01×105Pa，120℃时，某气态烃在密闭容器中与过量O2混和点燃，完全反应后，保持温度，压强不变，体积增大的是( )?
A.CH4 B.C2H6 C.C3H4 D.C2H2?
3.充分燃烧等物质的量的下列有机物，在相同条件下需要氧气最多的是( )?
A.C4H8O2 B.C4H10 C.C2H6O2 D.C2H2?
4.充分燃烧等质量的下列各组有机物，在相同条件下需O2的体积不完全相同的一组是( )?
A.乙炔、苯 B.乙醇、甲醚(CH3-O-CH3)?
C.丙炔、异丙苯 D.环丙烷、丙醇?
5.某有机物在氧气中完全燃烧时，其蒸气与消耗的氧气及生成的二氧化碳在同温同压下的体积比为1∶4∶3，该有机物不可能是( )?
A.C3H4 B.C3H8O2 C.C3H6O D.C3H6O2?
6.一定量的某有机物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量的石灰水，经过滤可得沉淀10g，但称量滤液时，其质量只比原石灰水减少2.9g，则此有机物可能是( )?
A.乙烯 B.乙二醇 C.乙醇 D.乙醚?
7.经测定C3H7OH和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%，则此混合物中氢的质量分数是( )?
A.78% B.22% C.14% D.13%?
8.某有机物含C52.2%，含H13.0%；该有机物1g与足量金属钠反应，标况下生成0.243LH2，则该有机物的分子式为( )?
A.C2H6O B.C2H4O2 C.CH4O D.C4H10O?
二、填空题?
9.某烃含C元素为83%，则该烃的分子式为____________，若某烃的分子量为128，则分子式可能为____________或____________。?
10.若A、B都是可燃物，当①A、B是两种分子量不等的无机物，相同条件下混合后总体积一定；②A、B是两种分子量相等的有机物，相同条件下混合后，总质量一定。符合上述情况的A、B混合物，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧后消耗氧气的质量不变。试分别写出符合上述情况的无机物分子式和有机物结构简式各一组，并说明A、B应满足的条件：
(1)无机物一组的分子式____________、____________；应满足的条件是_________。?
(2)有机物一组的结构简式____________、____________；应满足的条件是___________。
11.各写二种你学过的有机物的结构简式，其燃烧后产生CO2、H2O(g)体积比符合下列比值的?(1)V(CO2)/V（H2O）=2?
有____________ ____________?
(2)V(CO2)/V(H2O)=1/2?
有____________ ____________?
12.某烃分子中碳和氢的质量比为5∶1，则该烃的分子式为____________推导理由是：____________?
13.已知分子式符合［(CO)n(H2O)m］(n和m均为正整数)的各种有机物，它们完全燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比总是1∶2，现有一些含C、H、O三种元素的有机物，它们完全燃烧时的消耗O2和生成CO2的体积比是3∶4，若它们的分子式用［(CxOy)n(H2O)m］表示。
(1)［(CxOy)n(H2O)m］(m、n均为正整数)中，x=____________，y=____________
(2)这些有机物中相对分子质量最小的化合物的分子式是____________?
(3)某两种碳原子数相同的上述有机物，它们的相对分子质量分别为a和b(a＜b)，则b-a必定是____________(填一个数字)的整数倍。?
14.在常温下的一密闭容器中先放入1.56gNa2O2，然后再通入O2，再通入C2H6，用电火花引燃，直至反应完全为止，恢复到原温度，容器内压强近似为零。?
(1)相同条件下，通入O2和C2H6的体积比的取值范围是____________?
(2)通入O2的量不能超过____________________g
15.0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后产物为CO2，CO和H2O(g)。产物经过浓H2SO4后，质量增加10.8g；再通过灼热的CuO，充分反应后，CuO质量减轻3.2g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g?
(1)试推断该有机物的分子式?
(2)若0.2mol该有机物恰恰将与9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式
16.某种橡胶分解产物为碳氢化合物。对这种碳氢化合物做以下实验：(1)若取一定量该碳氢化合物完全燃烧，使燃烧后的气体通过盛浓H2SO4的洗气瓶；增重0.72g，再通过石灰水，石灰水增重2.2g；(2)经测定，该碳氢化合物(气体)的密度是相同状况下氢气密度的34倍；(3)该碳氢化合物0.1mol能和32g溴起加成反应；(4)经分析，在(3)的生成物中，溴原子分布在不同的碳原子上，且分子中有一个C原子在支链上。试推断：?
(1)该碳氢化合物的结构简式为____________，名称为____________。?
(2)该橡胶的结构简式为_____________，名称为____________?
参考答案
一、1.AD 2.B 3.B 4.D 5.D 6.BC 7.C 8.A?
二、9.C4H10，C9H20或C10H8?
10.(1)CO、H2，物质的量相同，耗O2的量相同?
(2)C2H5OH，CH3—O—CH3，必须是同分异构体?
11.(1)CH≡CH，，(2)CH4，CH3OH
12.C5H12；设该烃的分子式为CxHy，则有=5/1则x/y=5/12所以分子式为C5H12
13.(1)x=2，y=1 (2)C2H2O2 (3)18
14.(1)1≤V(O2)/V(C2H6)≤2.5?
当只有CO2与Na2O2反应时，则应通入的O2最多，由2C2H6+5O2+4Na2O2→4Na2CO3+6H2O(l)得V(O2)/V(C2H6)=5/2=2.5?
当C2H6燃烧后产生的CO2和H2O均全部与Na2O2反应时，则通入的O2应最少，由方程式C2H6+O2+5Na2O2→2Na2CO3+6NaOH得V(O2)/V(C2H6)=1/1
故O2与C2H6的体积比x的取值范围为1≤V(O2)/V(C2H6)≤2.5
(2)0.8?
n(Na2O2)==0.02mol由2C2H6+5O2+4Na2O2→4Na2CO3+6H2O(l)得：
=n(O2)=0.025mol故通入O2的质量不能超过32g/mol×0.025mol=0.8g
15.(1)n(H2O)==0.6moln(CO2)==0.4mol?
CuO + CO = Cu + CO2 △m(减量)?
1mol 1mol 16g?
n(CO) 3.2g?
∴实际有机物燃烧产生的CO2为：0.4-0.2=0.2mol?
∴0.2mol有机物中含1mol有机物中C∶H∶O=2∶6∶2
故有机物分子式为：C2H6O2?
(2)n(Na)= =0.4mol,0.2mol有机物能和0.4molNa反应
所以该有机物为二元醇，结构简式为HO—CH2—CH2—OH?
16.(1)
2-甲基-1，3-丁二烯(或异戊二烯)?
(2)?聚异戊二烯?考点25硝酸
1．复习重点
1、 记住硝酸的物理性质。
2、 掌握并能灵活运用硝酸的化学性质。
3、 掌握实验室制取硝酸的方法。
4、 掌握工业上氨催化氧化制硝酸的反应原理，常识性了解其主要生成过程。了解NO
和NO2对环境的污染及其防治方法。
2．难点聚焦
1、 物理性质
纯净硝酸是无色、易挥发，有刺激性气味的液体，密度比水大。因为它的晶体为分子
晶体，所以它的熔沸点较低。因为硝酸分子为强极性分子，所以它能以任意比溶于水。常用浓硝酸的质量分数大约是69%。98%以上的浓硝酸叫“发烟硝酸”。浓硝酸为挥发性酸，打开瓶盖露置于空气中，瓶口上方观察到白雾。
2、 化学性质
硝酸溶于水发生完全电离：HNO3=H++NO3-，常用浓硝酸中，硝酸也是以离子形成存
在于水溶液中，因此硝酸具有酸的通性。硝酸是一种强酸，除具有酸的通性外还有它本身的特性。
1、 硝酸的不稳定性
4e
4HNO3 △　2H 2O+4NO2↑+O 2↑
或光照
硝酸的浓度越大越易分解，温度越高分解越快，光越强分解越快。为了防止硝酸的分
解，必须把它盛在棕色瓶里密封贮放在黑暗而且温度低的地方。常用浓硝酸略带黄色，是因为少部分硝酸分解而产生的NO2气体溶解在硝酸中的缘故。
如果将浓硝酸加热分解产生的气体收集起来再溶于水时，该混合气可被水完全吸收，无残留气体。这是因为收集到的气体中=4:1溶于水时，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，恰好均被完全吸收。
2、 硝酸的氧化性
硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。
同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，还能氧化许多非金属（如碳、硫、磷），及具有还原性的物质（如H2S、Na2SO3、SO2、HBr、HI、Fe2+、Sn2+，松节油、锯未等）。如：
铜、汞、银等不活泼金属与浓硝酸剧烈反应，一般认为生成硝酸盐和二氧化氮而与稀硝酸反应通常需加热，产生金属硝酸盐和一氧化氮，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。
Cu+4HNO3（浓）= Cu (NO3)2+2NO2↑+2H2O ……………………①
3Cu+8HNO3（稀） △ 3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O …………………②
上述两反应均可用离子方程式表示为：
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
3 Cu+4H++2NO3-=2Cu3++2NO↑+4H2O
值得注意的是切不可以还原产物的价态来判断硝酸氧化性的强弱，必须肯定浓硝酸氧化性强于稀硝酸氧化性。同时必须切实知道反应中作为氧化剂的硝酸的物质的量等于产生气体（氮的氧化物）的物质的量，即使产生NO2和NO的混合气体亦是如此。
反应①可用作实验室制取NO 2 气体，用平底烧瓶分液漏斗、双孔塞组合实验装置，由于反应剧烈，可控制滴加浓硝酸的速率控制产生NO2的速率，只能用向上排空气法收集NO2气体，多余的NO2气体可用碱液吸收。该制取应在通风橱中进行。反应②可作为实验室制取NO的反应，装置选择固+液 △ 气的装置，只能用排水法收集。
铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故。
铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：
Fe+6HNO3（浓） △ Fe (NO3)3+3NO2↑+3H2O
过量的铁在稀硝酸中发生反应为：
3Fe+8HNO3（稀） △ 3Fe (NO3)2+2NO↑+4H2O
活泼金属跟稀硝酸反应，由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。例如：4Mg+10HNO3（稀）=4Mg (NO3)2+NH4NO3+3H2O。
王水（浓硝酸和浓盐酸体积比）能使Pt、Au溶解。
碳、硫、磷等非金属单质在热而浓的硝酸中剧烈反应：
C + 4HNO 3（浓） △ CO2↑+4NO2↑+2H2O
S + 6HNO 3（浓） △ H2SO4+6 NO2↑+4H2O
P + 5HNO3（浓） △ H3PO4+5 NO2↑+H2O
P4 + 20HNO3（浓） △ 4H3PO4+20 NO2↑+4H2O
某些还原性的化合物能被硝酸氧化：
3Na2SO3+2HNO 3（稀）=3Na2SO4+2NO↑+H2O
3H2S+2HNO3=3S+2NO+4H2O
2NaBr+4HNO 3（稀）△ 2NaNO 3+2NO2↑+Br2↑+H2O
6KI+8HNO3（稀）=6KNO3+I2+2NO↑+4H2O
3、 硝酸的制法
1、 硝酸的实验室制法
硝酸有挥发性，所以在实验室里可以把硝酸盐跟浓硫酸共同加热来制取。反应为：
NaNO3+H2SO4（浓） △ NaHSO4 +HNO3↑
装置图：
注意：加热时最好微热。因为HNO 3 受热易分解。制得的硝酸常略显黄色，是因为溶有少量NO2的缘故。
2、 硝酸的工业制法（氨的催化氧化法）
氨氧化生成一氧化氮
两个阶段
一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氮化氮被水吸收而生成硝酸
反应方程式：
4NH3（气）+5O2（气） 催化剂 4NO（气）+6H 2 O（气）+907KJ
2NO（气）+O2（气）= 2NO2 （气）+113kJ
3NO 2（气）+ H 2O（液）= 2HNO3（液）+NO（气）+136KJ
设备：氧化炉、吸收塔
吸收剂：水或稀硝酸
浓缩剂：硝酸镁或浓硫酸
尾气吸收剂：氢氧化钠溶液。（NO+NO 2+NaOH=2NaNO2+H2O）
注意点：在吸收反应进行过程中补充一些空气，使吸收生成的NO再氧化为NO2，NO2
溶于水又生成HNO3和NO，经过多次的氧化和吸收，二氧化氮可以完全地被水吸收，能够尽可能多地转化为硝酸。因此起始物和反应终产物物质的量间关系为：1molNH3 转化 1molHNO 3。
3．例题精讲
例1、1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。则反应中消耗HNO3 _______mol被还原的HNO3________mol，转移电子________mol。
解析：ne=nCu×2=×2=0.06mol
=0.05mol
×2+0.05mol=0.11mol
答案：0.11、0.05、0.06。
例2、现有下列三个方案用于制取硝酸铜，要求：①不污染环境 ②原料利用率高。请对下列三个方案加以评价。
方案一：用铜屑与浓硝酸作用。
方案二：用铜屑与中等浓度的硝酸作用，生成的NO和NO2气体用NaOH吸收。
方案三：先将铜屑在空气中灼热，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述产物。
解析：方案一的制备反应为：Cu+4HNO3（浓） △ Cu (NO3)2+2NO2↑+2H2O。制备1mol Cu (NO3)2需4mol HNO3，反应放出的NO2未处理，对环境有污染。方案二的制备除含方案一反应外还有反应：3Cu+8HNO3=3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O，制备1mol Cu (NO3)2需～4mol HNO3。反应放出的NO2和NO可基本被吸收，对环境污染较小。方案三的制备反应也有两个：2Cu+O2 △ 2CuO, CuO+2HNO3=Cu (NO3)2+H2O，制备1mol Cu (NO3)2需2molHNO3，对环境的污染也较小。
答案：由上综合分析可知，方案三最合理。
例3、在锌跟稀硝酸反应时，若参加反应的锌与消耗的硝酸的物质的量之比为1:2.5时，则被还原的HNO3和未被还原的HNO3的物质的量之比为
A、2:5 B、1:4 C、1:5 D、1:9
解析：Zn与HNO3的物质的量比为1:2.5即4:10。
则：4Zn+10HNO3=4Zn (NO3)2+N 2O↑+5H2O ……………………①
4Zn+10HNO3=4Zn (NO3)2+NH4N O3↑+3H2O ……………………②
按反应①=1:4，按反应②
=1:9
答案：BD。
例4、工业上由氮气制得氨气，氨再经催化氧化最终制得硝酸，如用去标准状况下560m3空气中的氮气（按N 2占空气体积的4/5计算），则理论上可制得12mol/ L的硝酸多少立方米（设反应过程中氮损失16%）？
解析：生成硝酸的体积为V
N2 2NH3 2HNO3
1 2
V×103L/m3×12mol/L
V=2.8m3
答：理论上可制得2.8m312mol/L的硝酸。
例5.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 （ ）
A.①＞② B.①＜② C.①=② D.不能确定
解析:可先设烧瓶容积为1L,则NH3瓶中水充满整个烧瓶,NO2瓶中水充满烧瓶的2/3,如在标准状况下测定,则氨水的物质的量浓度为c=,HNO3溶液物质的量浓度为c=。参考答案：C
例6.从某些性质看，NH3与H2O相当，NH4+与H3O+，NH2—与O2—都有相当关系，下列有关方程式不正确的是 （ ）
A. NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3↑
B. M+2NH3=M(NH2)2+H2↑(M为二价活泼金属)
C. 2NH4Cl+MNH=MCl2+NH3
D. 2NH4Cl+MO=M(NH2)2+2HCl+H2O
解析:A中KNH2可看成KOH,反应正确,B中NH3可看成H2O,反应正确,C中MNH可看成MO,反应同样也正确,而D中若将NH4Cl看成H3OCl即HCl,则有反应2NH4Cl+MO=MCl2+NH3↑+H2O
4．实战演练
1、 选择题：
1、 下列有关硝酸化学性质的叙述中正确的是（ ）
A、浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试剂变红
B、硝酸（过量）能与Na2SO3反应，但不生成SO 2
C、稀硝酸可与Na2S反应制得H2S
D、在碘化钾淀粉溶液中滴加稀硝酸溶液呈蓝色
2、 污染环境的有害气体中，主要由于跟血红蛋白作用而引起中毒的有毒气体是（ ）
A、SO2 B、CO2 C、NO D、CO
3、 某二价金属跟硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物质的量之比为2:5，则反应中唯
一的还原产物可能是（ ）
A、NH3 B、N2O C、NO D、NO2
4、 可不用棕色瓶存放，但必须用玻璃塞试剂瓶存放的药品是（ ）
A、氯水 B、硝酸银溶液 C、液溴 D、烧碱
5、 Cu粉放A稀H2SO4中，加热后也无现象，当加入一种盐后，Cu粉质量减少，而
溶液变蓝，同时有气体生成，此盐是（ ）
A、氯化物 B、硫酸盐
C、硝酸盐 D、磷酸盐
6、 下列酸的酸酐难以由单质间直接化合生成的有（ ）
A、H 2CO3 B、HNO3 C、H 2SO3 D、H2SO4
7、 下列反应中，既能表现出硝酸的酸性，又能表现出其氧化性的是（ ）
A、Fe2O3+HNO3 B、Al (OH)3+HNO 3
C、C+HNO3（浓） D、Cu+HNO3
8、 当三份Cu粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后，收集到的气体在
相同状况下体积相等时，三份Cu粉的质量比为（不考虑NO2转化成N 2O4和反应生成气体的溶解）
A、3:1:2 B、3:2:2 C、1:1:2 D、2:6:3
9、下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是（ ）
A、常温下都能用铝容器贮存
B、常温下都能与铜较快反应
C、露置在空气中，容器内酸液的质量都减少
D、露置在空气中，容器内酸液的浓度均降低
10、按右图进行实验，试管内装有12mLNO，然后间歇而缓慢
地通入8mLO2。下面有关实验最终状态的描述正确的是（ ）
A、试管内气体呈棕红色 B、试管内气体为无色是NO
C、试管内气体为无色是O2 D、试管内液面高度上升
2、 填空：
11、工业上制硝酸时，为使50%的硝酸转变为96%以上的硝酸，可采取的描施是
_______________________________。
12、检验硝酸钠晶体中硝酸根离子的方法是_______________________________。
3、 推断
13、A、B、C、D、E五种物质能按图示变化（反应条件略）：
1 若A在通常状况下是固体，则A、B、C、D、E的化学式分别
为：A____, B____, C____, D____, E_____。
②若A在通常状况下是气体，则A、B、C、D、E的化学式分别是：A____, B____, C____, D____, E_____。
14、下图中的每方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A和C 为无色气体。
+盐酸 A +Na O D +木炭
（I） △
M 加热 B F G
+NaOH C +D E +Cu
△ 催化剂 △ （II）
填写下列空白：
1 物质M可以是_____________，C是_________________，F是________________。
2 反应（I）的化学方程是___________________________。
3 反应（II）的离子方程是___________________________。
1、 选择题：
1、BD 2、CD 3、B 4、C 5、C 6、BD 7、D 8、A 9、AD
10、BD
2、 填空：
11、加入硝酸镁晶体或浓硫酸后进行蒸馏。
12、取少许晶体于洁净试管中加入适量浓硫酸后，插入一根螺旋状粗铜丝，如有红棕色
气体迅速产生，即证明晶体中有硝酸根离子。
3、 推断
13、①S，H2S，SO2，SO3，H2SO4
②N2，NH 3，NO，NO2，HNO3
14、①NH 4HCO3或（NH4）2CO3，NH3，NO2
②2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
③3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
2
2
1
1考点9物质的量应用于化学方程式的计算
1． 复习重点
揭示化学反应中反应物。生成物之间的粒子数关系，并学习物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等应用于化学方程式的计算。
2．难点聚焦
　　1．化学方程式中，各物质的化学计量数（v）之比，等于各物质的物质的量（n）之比。即均等于该化学方程式的“系数”之比。
　　2．化学方程式中各气体在同温同压下的体积比，等于它们的化学计量数之比。即等于各气体在化学方程式中的“系数”比。
　　3．遇到有关化学方程式的计算时，经常视情况将相关物质的质量，一定浓度和体积的溶液、气体体积换算出它们的物质的量，按化学计量数找出比例关系后入手运算。
　　【知识要点】
　　1．化学方程式中有关量的关系
　　
　　由上可看出，化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，等于各物质的物质的量之比 ，等于气体体积比（同状况下），不等于质量之比。根据化学方程式列比例时应遵循上述比例关系。
　　2．根据化学方程式计算时所列比例是否正确的判断依据是：“上、下单位要一致，左右单位要对应”。如：
　　3．物质的量应用于化学方程式计算的一般格式
　　（1）设所求物质的物质的量为n（B）［或质量m（B）］，或气体标准状况下体积V（B）、或溶液体积V［B（aq）］J。
　　（2）写出有关反应的化学方程式。
　　（3）在化学方程式有关物质的化学式下面先写出已知物和所求物的有关量的关系，再代入已知量和所求量。
　　（4）写出所求物质的数学表达式。
　　（5）写出解答和答案。
　　如：6.5g Zn在与足量盐酸反应时产生的 在标准状况下的体积是多少升？
　　解：设产生 的体积为V（ ）
　　
　　答：产生的 在标准状况下的体积是2.24L。
　　4．规范用语
　　 —表示 的物质的量
　　 —表示方程式中 的化学计量数
　　 —表示盐酸的物质的量浓度
　　 —表示 溶液的体积
　　 —表示 的体积
　　 —表示混合物中 的质量分数
　　 —表示 的质量
　　在列比例及运算过程中都应带单位。
3． 例题精讲
例1： 在一定条件下， 与足量的 固体完全反应后，产生的气体全部收集起来只有1.68L（标准状况），则此气体在标准状况下的密度为（ ）
　　（A）　　（B）
　　（C）　　（D）
　　选题角度：此题是物质的量应用于化学方程式的计算。
　　解析： ，根据反应的化学方程式： ， 全部转化为 时， ，其质量为 ，此气体即使部分转化为其他氧单质（如 ），其气体质量也不变，故 ，选（B）。
　　答案：B
　　点评：本题审题时要细心，特别注意“在一定条件下”几个字，否则易将此气体当作纯氧气，得出 ，而错选（A）。
　　例2： 将一块铁片放入500mL， 的 溶液中，反应一段时间后，取出铁片，小心洗净后干燥称量，铁片增重0.8g，反应后溶液中 的物质的量浓度是（ ）
　　A．　　B．
　　C．　　D．
　　选题角度：考查挖掘关系量及缜密思维能力。
　　解题思路：以方程式挖掘新的关系量，先求反应的
　　
　　剩余
　　∴
　　答案：C
　　点评：差量法是化学计算中常用的一种方法。所谓差量法是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值，它可以是质量差、物质的量差、物质的量浓度差、气体的体积差。
　　例3： 在托盘天平的两盘，放上质量相等的A、B两烧杯，调至平衡，然后分别倒入质量相等的足量盐酸，继而在AB两烧杯中放入下述各组物质，结果天平仍保持平衡的是（ ）
　　A．0.5mol Na和0.5mol Mg
　　B．0.1mol Zn和0.1mol Al
　　C． 和
　　D． 和
　　选题角度：考查对溶液增重和天平平衡原理的掌握。
　　解题思路：以溶液增重计算为切入点，估算是十分重要的。
　　A．0.5mol Na（11.5g）可制取 0.25mol（0.5g），溶液增重
　　0.5mol Mg（12g）可制取 0.5mol（1g），溶液增重 ，所以A可以保持平衡
　　B．0.1mol Zn（6.5g）0.1mol Al（2.7g）分别制得 为0.1g，0.3g，溶液增重不同，故天平不平衡
　　C．
　　
　　C可以保持平衡
　　以此推理D不能平衡，选A、C
　　答案：A、C
　　例题4： 和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯，其变化可表述为：
　　
　　（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）
　　（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是_____（填写编号、多选倒扣）
　　①只有还原性 ②还原性和酸性
　　③只有氧化性 ④氧化性和酸性
　　（3）产生 则转移电子的物质的量为_____mol
　　（4） 具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是 的_____倍。
　　选题角度：以陌生的化学反应方程式，考查对于物质性质的判断及利用新信息（消毒效果）处理问题的能力。
　　解题思路：
　　（1）根据化合价升降配平方程式
　　
　　未知物化学式可用观察法，由氢氧原子个数确定为
　　（2）根据生成 知2mol 显酸性，2mol 被氧化，显还原性。
　　（3）产生 转移电子2mol，所以产生 时，转移电子0.2mol
　　（4）每摩尔 可得5mol电子，单位质量得电子数 ，而每摩尔 可得电子2mol，单位质量得电子数 ，二者比值为
　　答案：（1）2，4，2，2，1，
　　（2）① （3）0.2 （4）2.63
　　例5：将0.04molKMnO4固体加热，一段时间后，收集到amol气体，此时KMnO4的分解率为x，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，又收集到bmol气体（设Mn元素全部以Mn2＋存在于溶液中）。试填写：
　　（1）a＋b＝__________（用x表示）。
　　（2）当x＝__________时，a＋b取最小值，且最小值为___________。
　　（3）当a＋b＝0.09时，加热后所得残留固体的质量为___________g。
　　选题角度：利用化学方程式，结合数学知识解决化学问题。
　　解析：（1）参加分解反应的KMnO4物质的量为0.04xmol，剩余的KMnO4物质的量为0.04（1－x）mol，根据化学方程式计算。
　　
　　（2）因为x≤1，当x＝1，a＋b有最小值，最小值为0.08。
　　（3）当a＋b＝0.09时，0.1－0.02x＝0.09，解得x＝0.5。
　　加热后剩余固体的质量＝m（KMnO4）－m（O2）＝0.04mol×158g/mol－0.02×0.5mol×32g/mol＝6g。
　　答案：（1）a＋b＝0.1－0.02x；（2）当x＝1，a＋b有最小值，最小值为0.08；（3）6g。
　　点评：将化学问题抽象成为数学问题，利用数学工具，通过计算和推理（结合化学知识）解决化学问题，这是化学计算题考查的重要能力之一。
　　例6：某化合物的化学式可表示为 （x、y为正整数）。为了确定x和y的值，取两份质量均为0.2140g的该化合物进行如下两个实验。将一份试样溶于水，在硝酸存在的条件下用 溶液滴定（生成 沉淀），共消耗24.0mL 0.100mol/L的 溶液。在另一份试样中加入过量 溶液并加热，用足量盐酸吸收逸出的 。吸收 共消耗24.0mL 0.200mol/L 溶液。试通过计算确定该化合物的化学式。（本题可能用到的相对原子质量：H为1.00、N为14.0、Cl为35.5、Co为58.9）
　　选题角度：此题有多种解法，训练学生的发散思维。
　　解析：从消耗 的物质的量可得化合物中 的物质的量；由吸收 所消耗 的物质的量可得 的物质的量，由试样质量减去 和 的质量可得钴离子的质量，除以钴的相对原子质量即得钴离子的物质的量。以钴离子的物质的量为1，即可确定x和y。
　　解答：n表示物质的量，m表示质量
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　该化合物的化学式为 。
　　启示：同一习题，提倡一题多解，培养发散思维能力。如本题亦可有如下解法：
　　解法1：设0.2140g化合物的物质的量为n，根据关系式 ，得方程：
　　 ①
　　 ②
　　 ③
　　联立①②③，解之得： ， 。
　　该化合物的化学式为 。
　　解法2：n表示物质的量，
　　
　　
　　根据题意列方程组：
　　 解方程组得：
　　该化合物的化学式为 。
　　解法3：n表示物质的量。
　　
　　
　　 即：
　　该化合物化学式可写成 ，由题意得：
　　 解之得：
　　该化合物的化学式为 。
　　解法4：设0.2140g化合物的物质的量为c。
　　
　　
　　
　　解联立方程得 ， ，所以，其化学式为 。
　
　　联立①、②解得： ， ，故化学式为 。
4．实战演练
一、选择题
1．相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积比是
A. 2:3 B. 1:1 C. 3:4 D. 24:27
2．200mL0.5mol/L的盐酸与14.3gNa2CO3·xH2O恰好完全反应，且生成正盐，则x值为
A. 5 B. 6 C. 9 D. 10
3．实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制Cl2，当有36.5gHCl被氧化时，可生成Cl2 ( )
A. 35.5g B. 36.5g C. 71g D. 73g
4．同物质的量浓度的盐酸、硫酸、磷酸分别与同物质的量浓度、同体积的氢氧化钾溶液作用生成正盐，需要三种酸的体积比为 ( )
A. 1:1:1 B. 1:2:3 C. 3:2:1 D. 6:3:2
5．物质在相互反应时 ( )
A. 它们的质量一定相等 B. 它们的物质的量一定相等
C. 它们的质量比等于方程式中化学计量数之比 D. 它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比
6．在一定体积的容器中，加入1.5mol氙气和7.5mol氟气，于400℃和2633KPa下加热数小时，然后迅速冷却至25℃，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5mol氟气。则所得无色晶体产物中，氙与氟的原子个数比是 ( )
A. 1:2 B. 1:3 C. 1:4 D. 1:6
7．0.05mol/L某金属氯化物20mL，恰好与20mL0.1mol/L的AgNO3溶液反应，则该金属氯化物的化学式可表示为 ( )
A. XCl B. XCl2 C. XCl3 D. XCl4
8．固体A在一定温度下分解生成气体B、C和D：2A(s)==B(g)+2C(g)+3D(g)。若测得生成气体的质量是相同体积的H2的15倍，则A的摩尔质量是 ( )
A. 30g/mol B. 60g/mol C. 90g/mol D. 120g/mol
9．将5g含镁、锌、铁的三种金属的混合物投入40mL稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是2.8L。则这三种金属的物质的量之和为 ( )
A. 0.25mol B. 0.125mol C. 0.1mol D. 0.5mol
10．在一定温度下，氯化银饱和溶液中Ag+浓度和Cl-浓度乘积为一常数。现将足量AgCl固体分别加入①10mL蒸馏水；②30mL0.1mol/LNaCl溶液；③5mL0.5mol/LNaCl溶液；④10mL2mol/LHCl中，使AgCl溶解并达到饱和。各种溶液中Ag+离子浓度由大到小排列的正确顺序是 ( )
A. ④>②>③>① B. ①>②>③>④ C. ①>②>④>③ D. ①>③>②>④
二、选择题每小题有一至二个选项符合题意
11．向+1价某金属碘化物的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，直至沉淀完全为止，已知生成新溶液的质量与原碘化物溶液的质量相等，则原硝酸银溶液中AgNO3的质量分数为( )
A. 72% B. 54% C. 28% D. 无法确定
12．已知某KOH样品中含水7.62%，含K2CO32.28%，含KOH90%。再将1.00g样品加入46.00mL1.00mol/L的盐酸中，过量的酸用1.070mol/L的KOH中和。蒸发溶液，蒸发到无水时，可得到固体的质量为 ( )
A. 3.00g B. 3.43g C. 4.50g D. 无法计算
13．0.1mol某元素的单质直接中氯气反应后，质量增加7.1g，这种元素是 ( )
A. Mg B. Na C. Al D. Fe
14．天平的两个托盘中分别放上盛200mL1mol/L盐酸溶液的烧杯，这时天平正好平衡。此时，向一个烧杯中加入锌，另一个烧杯中加入镁，充分反应后，天平仍保持平衡。则所加入的两种金属质量或物质的量可能是 ( )
A. 各6.5g B. 各0.1mol C. 各10g D. 各5g
15．将KCl和KBr的混合物13.400g配成500mL溶液，通入足量Cl2，充分反应后将溶液蒸干，得固体11.175g。则原来所配溶液中，K+、Cl-、Br-的物质的量浓度之比是 ( )
A. 3:2:1 B. 4:3:2 C. 5:3:2 D. 2:1:1
16．7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100mL溶液，其中c(Na+)=0.6mol/L，若把等质量的该混合物加热至恒重时，残留物的质量是 ( )
A. 3.18g B. 2.21g C. 5.28g D. 4.22g
17．7g炭粉与14g氧气在一定条件下完全反应生成21g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是 ( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 2:3 D. 3:2
18．有A2、B2两种单质，相互反应后生成化合物C。已知B2的相对分子质量是A2的2倍，反应时A2与B2的质量比为3:2，符合上述条件的反应是 ( )
A. 3A2+B2==2A3B B. 3A2+2B2==2A3B2
C. A2+3B2==2AB3 D. 2A2+B2==2A2B
19．现有10%的CaCl2溶液，往其中加入10%的Na2CO3溶液至恰好反应，生成10g沉淀。滤掉沉淀，将滤液恒温蒸发掉90g水后恢复到原来温度，所得溶液中溶质的质量分数是
( )
A. 5% B. 10% C. 15% D. 20%
20．有25mL未知浓度的硫酸溶液，在加入25mL0.5mol/LBa(NO3)2溶液后，改加NaOH溶液，结果用去1.0mol/LNaOH溶液50mL恰好完全中和，则硫酸的物质的量浓度是 ( )
A. 0.5mol/L B. 1.0mol/L C. 1.5mol/L D. 2.0mol/L
三、填空题(
21．(6分)6.5g锌与500mL盐酸恰好完全反应，则能产生H2_________L(标准状况)，这种盐酸的物质的量浓度是____________。
22．(12分)在标准状况下，把1体积Cl2、5体积O2跟11体积H2混合，这三种气体的物质的量之比是___________，质量比是__________，混合气体的平均式量是__________；如果在密闭容器中将混合气体用电火花引燃后，恰好完全反应，所得盐酸(ρ=1.143g/cm3)的物质的量浓度是__________。
23．(10分)含有H2和Cl2的混合气体100mL(标准状况)，其中一种气体体积为45mL，另一种为55mL。光照后使两种气体反应后又恢复到标况，气体体积为________mL。为证明反应后气体中H2或Cl2有剩余，使气体通过10mL水，并使剩余气体干燥后恢复到标况。则：
⑴若剩余________mL气体，证明有________剩余； ⑵若溶液中有________性质，证明有_________剩余。
24．将由CaCO3、MgCO3组成的混合物充分加热至质量不再减少时，称得残留物的质量是原混合物的一半，则残留物中Ca、Mg两元素的物质的量之比是_________。
25．世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气，推广采用广谱高效杀菌消毒剂二氧化氯(ClO2，黄绿色气体)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐酸)制取ClO2，该法的缺点是同时产生Cl2(占ClO2体积的一半)，使产物纯度降低。
⑴试写出该法制ClO2的化学方程式___________________________________________。
⑵Cl2和ClO2都是通过强氧化作用而杀菌消毒，试计算出在同质量时，ClO2的氧化能力是Cl2的________倍。
26．将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，若250℃时用电火花引燃后，容器中的压强为零。
⑴判断反应后的产物只有是__________________，其物质的量之比为___________。
⑵三种反应物的物质的量之比为________________________。
27．为完全中和某一强酸溶液，需用amol(质量为bg)的NaOH。问：
⑴若改用bgKOH，反应后溶液呈_______性。
⑵若改用bgBa(OH)2，反应后溶液呈_______性。
⑶若改用amolKOH，反应后溶液呈_______性。
⑷若改用amolBa(OH)2，反应后溶液呈_______性。
⑸若改用b/2gCa(OH)2，反应后溶液呈_______性。
四、计算题
28．1.15g金属钠跟水反应，得到100mL溶液，试计算：
⑴生成的气体在标准状况下是多少毫升？
⑵反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？
29．在标准状况下，10L由H2、CO2、CO、N2组成的混合气体中，再加入6LO2，使之燃烧，燃烧后，在标准状况下测得其气体体积为7.5L，将这些气体通过盛NaOH的洗气瓶，其体积变为2L，该2L气体在标准状况下是氢气密度的15.5倍，计算原混合气体中各气体的体积。
30、实验室测定CO2的相对分子质量。
⑴制备纯净的CO2气体时，常用的药品是____________________。为了有效地除去CO2气体中少量的水蒸气、HCl、H2S气体杂质，请在下列装置中(见下图)，根据要求做适当选择，填写下表。
除去杂质 所选装置(填入标号) 反应的化学方程式或原因
①HCl
②H2O
③H2S
④气体通过顺序(以标号表示) ——
⑵先称得充满空气的带塞瓶质量为198.847g。然后用排气集气法将CO2充满该瓶，并称得其质量为199.90g，又测得瓶内的容积为500mL。已知空气的平均相对分子质量为29，试计算CO2相对分子质量的实验值。计算结果必须保留一位小数。(以上数据均为标准状况下的数据)
1、C 2、D 3、A 4、D 5、D 6、C 7、B 8、C 9、B 10、B 11、A 12、B
13、A 14、AC 15、A 16、A 17、A 18、A 19、BD 20、B
21、2.24 0.4mol/L (每线3分) 22、1:5:11 71:160:22 14.9 9.04mol/L (每线3分)
23、⑴100 ⑴10 H2 ⑵漂白 Cl2 (每线2分) 24、1:3
25、⑴2NaClO3+4HCl==2NaCl+Cl2+2ClO2+2H2O ⑵2.63(提示：可计算每转移1mol电子时所需两种氧化剂的质量) (每线3分) 26、⑴Na2CO3、NaOH n(Na2CO3):n(NaOH)=1:4 ⑵n(O2):n(CH4):n(Na2O2)=1:2:6
27、⑴酸 ⑵酸 ⑶中 ⑷碱 ⑸酸 28、⑴560mL ⑵0.5mol/L (每小题4分)
22、H2：4L CO：5L CO2：0.5L
30、⑴CaCO3，盐酸 ①C NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O ②A 浓H2SO4 具有吸水性
③E CuSO4+H2S==CuS↓+H2SO4 ④C→A→E考点27化学反应速率
1．复习重点
1. 了解化学反应速率的概念及表示方法.
2. 理解浓度温度压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响.
3. 初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度压强温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响.
2．难点聚焦
(一)化学反应速率:
不同的化学反应进行的快慢不一样.
有的进行得很快…瞬间完成. 如:氢氧混合气爆炸;酸碱中和等
有的进行得很慢…需数小时;几天;甚至几百年;几百万年….
如:有机化合物间的反应,一般较慢,需数小时乃至数天;塑料的分解,需数百年.石油的形成需几百万年……
化学反应的速率:
用单位时间内反应物浓度的减少(或生成物浓度的增加)来表示化学反应进行的快慢.叫化学反应的速率.
浓度的单位,常用: mol/L.
则，化学反应速率的单位：mol/(L·min) mol/(L·s)
例：在一密闭容器内，装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2mol/L，氢气的浓度为5mol/L。2分钟后，测的氮气的浓度为1.6mol/L，求这两分钟内的化学反应速率。
以上化学反应速率,是用氮气浓度的变化来表示的,如果用氢气呢 用氨气呢
显然,同一化学反应的速率,用不同物质浓度的变化来表示.数值不同.
故,在表示化学反应速率时,必须指明物质.
不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比.
(二)外界条件对化学反应速率的影响:
不同的化学反应,具有不同的反应速率.(如: 氢氧混合气爆炸;酸碱中和; 塑料的分解;石油的形成…)
参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素.
有些外界条件也有一定程度的影响.
主要探讨浓度温度压强和催化剂对化学反应速率的影响.
4. 浓度对化学反应速率的影响:
做实验2-2(见P32)
许多实验证明:
当其它条件不变时,增加反应物浓度,可以增大化学反应速率.
这是为什么呢
化学反应的过程,就是反应物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程.
反应物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由.
即:反应物分子中的化学键,必须断裂!
化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的.
并非每次碰撞都能是化学键断裂.
即:并非每次碰撞都能发生化学反应.(如投篮.见P33 图2-2)
能够发生化学反应的碰撞是很少的.
有效碰撞: 能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞.
活化分子: 能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子.
活化分子比普通分子具有更高的能量!才有可能撞断化学键,发生化学反应.
当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反应.而并不是一定发生化学反应.还必须有合适的取向.
在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的.
即:单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比.
即:活化分子的数目和反应物的浓度成正比.
因此:增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数.
则,增大反应物浓度,可以使化学反应的速率增大!
5. 压强对化学反应速率的影响:
对于有气体参加的化学反应来说,增大压强,气体体积缩小,则单位体积中分子数增加,则浓度增大,反应速率增大.
6. 温度对化学反应速率的影响:
温度升高,使每一个分子的能量都增大.则:活化分子百分数增加,反应速率增大!
同时,温度升高分子运动加快,碰撞次数增多,化学反应速率也增大.
7. 催化剂对化学反应速率的影响:
催化剂能够降低反应所需要的能量,使更多的分子成为活化分子,大大的增加了活化分子的数目,以及活化分子的百
3．例题精讲
例1盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 ( )
A．增加碳酸钠固体的量 B．盐酸的量增加一倍
C．盐酸的用量减半浓度加倍D．温度升高 40 0C
[分析]增加反应物浓度，可以增大化学反应的速率。CaCO3是固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，故A对最初的反应速率几乎无影响；对于一定浓度的盐酸，增加盐酸的用量并不能增加其浓度，故B对反应速率也无影响；C中虽然盐酸用量减半，但因浓度加倍，会使最初反应速率加快，故C正确。
[答案]C、D
[方法提示]本题考查学生对外界条件对化学反应速率的影啊的理解和应用，用于巩固基础知识。能增大反应速率的措施有：①增加浓度；②增大压强；③增高温度；④使用催化剂。
例2 在 、 转化为 的反应中， 的起始浓度为 ， 的起始浓度为 ，3min后 的浓度为 。计算该反应的反应速率是多少？3min 时的 和 的浓度各是多少？
　　分析：计算化学反应速率的关键在于依据给出条件，正确求出各物质转化浓度，用转化浓度除以反应时间，就可以得到反应速率，转化浓度求法简单，对于反应物来说：
转化浓度 = 起始浓度 － 终了浓度
对于生成物来说：
转化浓度 = 终了浓度 － 起始浓度
　　本题给出生成物 的终了浓度为 ，起始浓度为零， 的转化浓度为：
　　依据化学方程式中各物质的系数比，可以由 的转化浓度求出 和 的转化浓度
　　再用各物质的转化浓度除以反应时间（3分），便可得出 、 和 从 、 的起始浓度和转化浓度，可以方便地算出3分钟时 和 的浓度
例3　反应 A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
v (A)=0．15 mol (L·s) -1 v (B)=0．6 mol (L·s) -1 v (C)=0．4 mol (L·s) -1 v(D)=0．45mol (L·s) -1。该反应进行的快慢顺序为
【分析】方法一：由反应速率之比与物质的化学计量数之比，比较后作出判断，由化学方程式A+3B=2C+2D得出：
v (A)：v(B)=1：3，而v(A)：v(B)=0．15：0．6=1：4 故v(B)>v(A)，从而得②>①
v(B)：v(C)=3：2，而v(B)：v(C)=O．6：0．4=3：2故v(B)=v(c)，从而得②=③
v(C)：v(D)=2：2=l：l，而v(C)：v(D)=0．4：0．45故”(D)>v(C)，从而得④>③
故该反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
方法二：将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。
若以物质A为标准，将其它物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速
率，则有j
v(A)：v(B)=I：3，则②表示的v(A)=0．2mol／(L·s)-1
v(A)：v(C)=1：2，则③表示的v(A)=0．2mol／(L．s)-1
v(A)：v(D)=1：2，则④表示的v(A)=0．225mol／(L．s)-1 故反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
[答案]④>③=②>①
例4 一定温度下，对于反应N2+02 2NO在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是：( )
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He气 D．恒压，充入He气
[分析]A选项，气体的量不变，仅缩小体积，气体的浓度必然增大，速率必然增大。 B选项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，浓度越大，速率越大。 C选项，容积不变，充入He气，虽然反应容器内压强增大，但反应物N2、02、N0的浓度并没有变化，因此不影响反应速率。 D选项，压强不变，充人He气，反应容器体积必然增大。压强虽然没变但 N2、02、NO的浓度减小，反应速率减慢。
例5与发生氧化还原反应生成和的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中的增大而加快。
（1）反应开始时，反应速率加快的原因是 。
（2）反应后期时，反应速率下降的原因是 。
[解析]由于与反应随增大而加快，首先写出二者反应的化学方程式（或离子方程式：）可见反应后有生成。
[答案]（1）开始发生反应，随增大，加快。
（2）反应进行至时，因C（反应物）减小，且反应使也减小，则减慢
例6某温度时，在2L容器 中X、Y、Z三种物质的量随时间的 变化曲线如图2-1所示。由图中数 据分析，该反应的化学方程式为： 。反应开始至2min，Z的平均反应速率为 。
[分析] 写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、 Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物，主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况，一般地，反应物物质的量随反应的进行不断减小，生成物物质的量随反应的进行不断增加，由图2—1可知，X、Y为反应物，Z为生成物。再根据化学方程式各物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比的规律，结合图示X、Y、Z三种物质物质的量的变化量即可求出它们的化学计量数，从而写出正确的化学方程式。
由图示可知x、Y、z三种物质物质的量的变化量分别为：
△nx=1．0mol一0．7mol=0．3mol
△nY=1．0mol一0．9mol=0．1mol
△nz=0．2mol—Omol=0．2mol
故化学方程式中x、Y、z三种物质的化学计量数之比为：
0．3mol：0．1mol：0．2mol=3：1：2。因此，反应的化学方程式为：3X+Y=2Z。
Z物质在2min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的
变化量，再根据反应速率的计算式(△c／△t)求解。
[答案]3X+Y=2Z , 0．05molL—l·min-1
[方法提示]确定化学反应方程式的步骤及方法是：
(1)反应物和生成物的确定。方法是：反应物的物质的量、质量或浓度随反应的进行不断减小；生成物的上述量随反应的进行不断增加。
(2)反应方程式[如：aA(g)+bB(g)——cC(g)+dD(g)]各物质化学计量数的确定。方法是：
a：b：c：d(化学计量数之比) =△nA：△nB：△nC：△nD(物质的量的变化量之比)
=△cA：△cB：△cC：△cD(物质的量浓度的变化量之比)
=vA：vB：vC：vD(反应速率之比)
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共45分）
1.(2001年高考理综题）将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A（g）＋B(g) 2C(g)
若经2 s(秒）后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，其中正确的是
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
2.把下列四种X溶液，分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL。此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最快的是
A.20 mL 3 mol·L－1 B.20 mL 2 mol·L－1
C.10 mL 4 mol·L－1 D.10 mL 2 mol·L－1
3.已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、
v（H2O）表示，则正确的关系是
A.v（NH3）＝v（O2）
B.v（O2）＝v（H2O）
C.v（NH3）＝v（H2O）
D.v（O2）＝v（NO）
4.将A，B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A（g）＋B(g)
2C（g），反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，用反应物浓度的减少来表示该反应的速率可能为
A.0.025 mol·L－1·s－1
B.0.0125 mol·L－1·s－1
C.0.05 mol·L－1·s－1
D.0.1 mol·L－1·s－1
5.在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）(mol·L－1·s－1)表示且v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系：v（B）＝3v（A），3v（C）＝2v（B）。则此反应可表示为
A.2A＋3B2C
B.A＋3B2C
C.3A＋B2C
Ｄ.A＋BC
6.反应4A(g)＋5B(g)===4C(g)＋6Ｄ(g)，在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，
C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是
A.A的平均反应速率是0.010 mol·L－1·s－1
B.容器中含D物质的量至少为0.45 mol
C.容器中A、B、C、D的物质的量的比一定是4∶5∶4∶6
D.容器中A的物质的量一定增加了0.30 mol
7.在2 L密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2，发生2SO2＋O22SO3反应，进行到4 min时，测得n（SO2）＝0．4 mol，若反应进行到2 min时，容器中n（SO2）为
A.1.6 mol B.1.2 mol
C.大于1.6 mol D.小于1.2 mol
8.在锌片和盐酸的反应中，加入下列试剂，可使生成氢气的速率变慢的是
A.硫酸铜晶体 B.水
C.氯化钡晶体 D.醋酸钾晶体
9.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2＋Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v＝k［c（H2）］m［c（Cl2）］n，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。
c（H2）(mol·L－1) c(Cl2)（mol·L－1） v（mol·L－1·s－1）
① 1.0 1.0 1.0k
② 2.0 1.0 2.0k
③ 2.0 4.0 4.0k
由此可推得，m、n值正确的是
A.m=1,n=1 B.m=,n=
C.m=，n=1 D.m=1,n=
二、非选择题(共55分)
10.（12分）(2001年上海高考题)某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol·L－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号 时间浓度温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20 min时间内平均速率为 mol·(L·min)－1。
（2）在实验2中A的初始浓度C2＝ mol·L－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3 v1?(填“＞”“＝”或“＜”＝，且C3 1.0 mol·L－1(填“＞”“＝”或“＜”＝。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填“吸热”或“放热”）。理由是 。
11.(8分)根据化学方程式2N2O2N2＋O2，填充表中①、②、③、④空栏处测定反应速率的实验数据和计算结果。
①
②
③
④
12.(5分)反应A＋3B==2C＋2Ｄ在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0．15 mol·L－1·s－1；②v（B）＝0．6mol·L－1·s－1；③v（C）＝0．4 mol·L－1·s－1；④v（Ｄ）＝0．45 mol·L－1·s－1。该反应进行的快慢顺序为 。
13.(12分)可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dＤ(g)，取a mol A和b mol B置于V　L容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为x mol·L－1，这时B的浓度为 mol·
L－1，C的浓度为 mol·L－1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为 。
14.(18分)现有一份“将二氧化硫转化为硫酸铵”的资料，摘录如下：
一个典型实例：初步处理后的废气含0.20%的二氧化硫和10%的氧气(体积分数)。在
400℃时废气以5 m3·h－1的速率通过五氧化二钒催化剂层与20 L·h－1的速率的氨气混合，再喷水，此时气体温度由400℃降至200℃，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体(气体体积均已折算为标准状况)。
利用上述资料，用氨来除去工业废气中的二氧化硫，回答下列问题：
(1)按反应中的理论值，二氧化硫和氧气的物质的量之比为2∶1，该资料中这个比值是 ，简述不采用2∶1的理由是 。
(2)通过计算，说明为什么废气以5 m3·h－1的速率与20 L·h－1速率的氨气混合
(3)若某厂每天排放1×104 m3这种废气，按上述方法该厂每月(按30天计)可得硫酸铵多少吨 消耗氨气多少吨
附参考答案
一、1.B 2.A?
3.解析：v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6。
答案：D?
4.BC 5.B 6.B 7.D 8.BD?
9.解析：由①②组数据解得m=1,由②③组数据解得n=。
答案：D
二、10.(1)0.013 (2)1.0 催化剂 （3）＞ ＞
（4）吸热 温度升高时，平衡向右移动?
11.①2a ②c－2a ③a/t ④2a/t
12.④＞③＝②＞①?
13. (－x)?mol·L－1·min－1
14.(1)1∶50 根据勒夏特列原理，通入过量而廉价的氧气，可提高SO2的转化率
(2)废气中每小时排出的SO2的体积为：１000 L·m－3×5m3×0．2％＝１0 Ｌ，每小时氨与废气中SO2混合的体积比为2∶１，恰好可全部转化为（NH4）2SO4。?
(3)SO2 ～ 2NH3 ～ （NH4）2SO4?
mol?
mol mol
故可得（NH4）2SO4：mol×１32 g·mol－1×１0－6t·g－1＝3．54 t
消耗氨气： mol×2×１7 g·mol－1×１0－6 t·g－1＝0．9１ t考点8物质的量的浓度
1．复习重点
1．物质的量浓度的概念及有关计算；
2．溶解度的概念及有关计算；
3．物质的量浓度、质量分数和溶解度之间的相互换算；
4．配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
5．高考的热点是物质的量浓度的概念及其计算，一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
2．难点聚焦
1．物质的量浓度。
　　浓度是指一定温度、压强下，一定量溶液中所含溶质的量的多少。常见的浓度有溶液中溶质的质量分数，溶液中溶质的体积分数，以及物质的量浓度。物质的量浓度是以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。符号用cB表示，(2)表达式：CB 单位常用mol/L或mol/m3，注意：①单位体积为溶液的体积，不是溶剂的体积。②溶质必须用物质的量来表示。计算公式为概念中的单位体积一般指1升，溶质B指溶液中的溶质，可以指单质或化合物，如c（Cl2）=0.1mol/L，c（NaCl）=2.5mol/L；也可以指离子或其它特定组合，如c（Fe2+）=0.5mol/L, c（SO42-）=0.01mol/L等。
2．溶液的稀释与混合 (1)溶液的稀释定律
由溶质的质量稀释前后不变有：mB =m浓×ω浓=m稀×ω稀%
由溶质稀释前后物质的量不变有：CB =c浓×V浓=c稀×V稀%
(2)溶液在稀释或混合时，溶液的总体积不一定是二者混合的体积之和。如给出溶液混合后的密度，应根据质量和密度求体积。
3．物质的量浓度与溶质质量分数ω%的换算(ρ为该溶液的密度)
4．一定物质的量浓度溶液的配制
(1)仪器：容量瓶，容量瓶有各种不同的规格，一般有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。(2)步骤：
①计算：计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。
③溶解：将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。④移液洗涤：将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，再洗涤烧杯和玻璃棒2—3次，将洗涤液倒入容量瓶中。⑤定容：缓缓向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，盖好，反复上下颠倒，摇匀。最后将容量物质的量浓度 dream 第 1 页 4/15/2006瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。
5．知识网络
①、以物质的量为中心的有关物理量的换算关系：
物质所含粒子数N
电解质电离出离子的“物质的量” 物质的质量（m）
电量（C） 气体的体积（标准状况）
V气体体积（非标准状况） 反应中放出或吸收的热量（KJ）Q
溶液的物质的量浓度CA）
②、物质的量与其它量之间的换算恒等式：
③、理想气体状态方程（克拉伯龙方程）：
PV=nRT 或 （R=8.314J/mol·K）
④、影响物质体积大小的因素：
微粒的大小 1mol固、液体的体积
物质体积 微粒的个数 1mol物质的体积
微粒之间距离 1mol气体的体积
①、溶液稀释定律：溶质的量不变，m(浓)·w(浓)= m(稀)·w(稀)；c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
②、溶解度与溶质质量分数w换算式：
③、溶解度与物质的量浓度的换算：
④、质量分数与物质的量浓度的换算：
⑥、一定物质的量浓度 主要仪器：量筒、托盘天平（砝码）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
溶液的配配制： 方法步骤：计算→称量→溶解→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶
识差分析：关键看溶质或溶液体积的量的变化。依据来判断。
3． 例题精讲
类型一：配制溶液的计算
此类问题直接依据物质的量浓度的概念来求算即可。解题时，通过对公式C=n/V进行变形，在结合物质的量和物质质量、气体体积等相互之间的关系等来求解。
例1、配制浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液200mL，需要氢氧化钠的质量是多少？
析：解题时直接抓住物质的量浓度公式的变式：n=CV，在结合m=nM关系，可以得到需要溶质的质量（过程略）。
例2、设体积的单位为L。用V体积水制得物质的量浓度为a（密度为p），需要标况下氨气的 体积为________________________.
析：同样的，解题时应该抓住物质的量公式的变式：n=CV以及V(g)=22.4L/mol×n 。同时在解本题时应该注意的是题目中的V是溶剂的体积而不是物质的量浓度中溶液的 体积，解答此题时，溶液的体积必须通过密度来换算。假设反应中需要氨气的体积为V*，则有n(NH3)=V*/22.4mol/L。对应溶液的质量应该为1000g/L×V+17n(NH3)，溶液的体积V(l)为[1000g/L×V+17n(NH3)]/p，物质的量浓度为a=n(NH3)/V(l)。经进一步处理得到V*=22400aV/(1000p-17a).
在解此类问题时还应该注意的是：如果给出的固体物质带有结晶水，则需要进行一定的换算，方能达到正确的答案。例如，要配置物质的量浓度为0.1mol/L的硫酸铜溶液250mL,需要胆矾的质量是多少？
类型二、有关物质的量浓度和溶质质量分数之间的换算
假设某溶液的物质的量浓度为C（mol/L），该溶液中溶质的质量分数为p%，溶液的密度为d(g/mL)则物质的量浓度和质量分数两个量之间的关系推导如下：取W（g）的溶液，则溶液中溶质的质量为p%W，溶液的体积为W/d （mL）。依据物质的量浓度计算公式：
C=n/V=（p%W/M）/（W/d×10-3）=103×d×p%/M （M为溶质的摩尔质量）
例3、质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL），其物质的量浓度是多少？
析：解答此题很容易，只要直接抓住公式即可。带入计算可知，该溶液的物质的量浓度为18.4mol/L。应用上述公式解决此类问题，一定要注意各量的单位，否则溶液出错。
此外，还应该注意的另一问题就是：依据饱和溶液中物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系进而推断溶解度与物质的量浓度之间的关系。由于饱和溶液中，溶解度和质量分数之间存在如下关系：p%=s/(100+s)，因此，可以推知C=103×d×S/M（100+S）。
类型三、浓溶液稀释的有关计算
解题的关键在于抓住溶质守恒，即稀释前后溶质的质量保持不变。公式为：C1V1=C2V2。
例4、要得到100mL浓度为3.68mol/L的稀硫酸溶液，需要98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）的体积多少毫升？
析：根据例3的求解，可以知道98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）物质的量浓度为18.4mol/L。假设需要浓硫酸的体积为V，则：
18.4mol/L×V=3.68mol/L×0.100L
经过计算可以推知需要浓硫酸的体积为0.020L。
类型四、根据化学方程式进行计算
此类问题的计算，其实质为物质的量应用于化学方程式的计算。然后在依据物质的量与物质的量浓度之间的关系进行换算，从而得到物质的量浓度。
例5、往8.4g的碳酸氢钠固体中逐滴加入稀盐酸，当不再产生气体时，消耗盐酸的体积为50.00ml,则该盐酸的物质的量浓度是多少。
析：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2
1 1
8.4g/(84g/mol) 0.1mol
因此，盐酸的浓度为0.1mol/0.050L=2.0mol/L.
4．实战演练
1.20℃时，将某盐R的溶液蒸发掉10 g水后恢复到20℃，需再加6 g盐R（无水），溶液即达饱和，若将原溶液蒸发掉30 g 水，只需加1 g盐R就可在20℃时达饱和。则20℃时盐R的溶解度是
A.20 g B.25 g C.30 g D.35 g
2.以下各结论，错误的是
A.溶质的质量分数为30%的NaCl溶液，加入等质量的水稀释后，其溶质的质量分数为15%
B.物质的量浓度为10 mol·L－1的H2SO4溶液，用等体积的水稀释后，其物质的量浓度为5 mol·L－1
C.室温时，某物质在1 L水中最多能溶解0.09 g，此物质应属于“不溶物质”
D.常温常压下，1体积水约溶解700体积的氨气，这里氨气的体积，是指标准状况下的体积
3.在100 g浓度为18 mol·L－1，密度为ρ（g·cm－3）的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L－1的硫酸，则加入水的体积
A.小于100 mL B.等于100 mL
C.大于100 mL D.小于mL
4.a mol氨完全氧化成HNO3，并且全部溶于反应生成的水中，得HNO3的质量分数约为
A.78% B.42% C.50% D.63%
5.设NA为阿伏加德罗常数，下列关于0.2 mol·L－1的Ba（NO3）2溶液不正确的说法是
A.2 L溶液中有阴、阳离子总数为0.8 NA
B.500 mL溶液中NO浓度为0.2 mol·L－1
C.500 mL溶液中Ba2＋浓度为0.2 mol·L－1
D.500 mL溶液中NO浓度为0.2 NA
6.已知甲、乙溶质质量分数与密度的关系如下表：
溶质质量分数 甲溶液密度（g/cm3） 乙溶液密度(g/cm3)
1% 0.95 1.02
5% 0.92 1.04
10% 0.90 1.07
甲物质的1%的溶液与9%的溶液等体积混合，乙物质的1%的溶液与9%的溶液等体积混合后，下列叙述正确的是
A.混合后甲、乙溶液质量分数均大于5%
B.混合后乙溶液质量分数大于5%，甲溶液质量分数小于5%
C.混合后甲溶液质量分数大于5%，乙溶液质量分数小于5%
D.混合后甲、乙溶液质量分数均等于5%
7.在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl,16 mol KCl和24 mol K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和（NH4）2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol）
A.2,64,24 B.64,2,24
C.32,50,12 D.16,50,24
8.有五瓶溶液分别是：①10 mL 0.6 mol·L－1　NaOH水溶液；②20 mL 0.50 mol·L－1　H2SO4水溶液；③30 mL 0.40 mol·L－1 HCl水溶液；④40 mL 0.3 mol·L－1 CH3COOH水溶液；⑤50 mL 0.20 mol·L－1蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是
A.①＞②＞③＞④＞⑤
B.②＞①＞③＞④＞⑤
C.②＞③＞④＞①＞⑤
D.⑤＞④＞③＞②＞①
9.用密度为ρ1 ｇ·cm－3，质量分数为n％的浓盐酸，配制成体积比为1∶4的稀HCl(稀盐酸的密度为ρ2 ｇ·cm－3)，则所配制的盐酸的物质的量浓度为
A.10 ρ1　n／182．5　mol·L－1
B.10 ρ1ρ2 n／(ρ1＋4）　mol·L－1
C.10 ρ1ρ2n／36．5　(ρ1＋4)mol·L－1
D.10 ρ1ρ2n／182．5　mol·L－1
二、选择题（共55分）
10.（7分）物质的量浓度为a mol·L－1的Na2SO4溶液，若含m g钠离子时，其溶液的体积是 mL；若该硫酸钠溶液中溶质的质量分数为b%，则此Na2SO4溶液的密度是 g·mL－1。
11.(11分)摩尔质量为M g·mol－1的某物质溶解度曲线如右图所示，现有t2℃时300 g该物质的溶液，恒温蒸发掉50 g水后，溶液恰好达到饱和，此饱和溶液的密度为ρ g·cm－3，则其物质的量浓度为 mol·L－1。若将饱和溶液降温到t1℃，析出晶体（不含结晶水）的质量为 。
12.(11分)用18 mol·L－1硫酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的硫酸，若实验仪器有：A.100 mL量筒 B.托盘天平C.玻璃棒 D.50 mL容量瓶 E.10 mL量筒 F.胶头滴管 G.50 mL烧杯 H.100 mL容量瓶
(1)实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号) 。
(2)在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是 。(填写标号)
A.使用容量瓶前检查它是否漏水。
B.容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗。
C.配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线2 cm～3 cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线。
D.配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线2 cm～3 cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线。
E.盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次。
13.(9分)向盛有铜片的烧杯中加入某浓度的硫酸115 mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后将其溶液稀释到500 mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到标准状况下的气体2.24 L，过滤得残留固体，干燥后称重，质量减轻7.50 g，试求原硫酸溶液的物质的量浓度。
14.(10分)在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水中(ρ＝1 ｇ／cm3)，所得盐酸的密度为1.18 ｇ／cm3。试计算：
(1)取出这种盐酸10.0 mL，稀释至1.45 L，所得稀盐酸的物质的量浓度。
(2)在40.0 mL 0.0650 mol·L－1　Na2CO3溶液中，逐滴加入(1)所配制的稀盐酸，边滴边振荡。若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不能超过多少毫升
15.（8分）向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：
（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。
（2）若通入CO2气体为2.24 L（标准状况下），得到11.9 g的白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？
附参考答案
一、1.解析：设原溶液中水的质量为w g，R的质量为 m g，R的溶解度为S g，则有：
根据比例性质，可设：?
S=×100=25 g。
答案：B?
2.解析：注意体积效应。?
答案：B?
3.解析：因H2SO4溶液的密度随浓度增大而增大，是一个变值而不是一个定值。设稀释后溶液密度为ρ′，则有：18××10－3=9××10－3，2=，因为
ρ′＜ρ，故V＜100(mL)。
答案：A?
4.解析：NH3+2O2===HNO3+H2O?
HNO3%=×100%=78%
答案：A
5.AB 6.B 7.B 8.D 9.C?
二、10. 14.2a/b
11. g
12.(1)G、E、C、H、F(或E、G、C、H、F)?
(2)BCD
13.18.26 mol·L－1?
14.（1）0.0813 mol·L－1 （2）32 mL?
15.（1）四种?
①KOH，K2CO3 ②K2CO3 ③K2CO3，KHCO3?④KHCO3?
（2）解：2KOH+CO2 === K2CO3+H2O?
22.4 138?
2.24 x=13.8?
KOH+CO2===KHCO3?
22.4 100?
2.24 x=10.0?
从上面两方程知：生成的固体全部是K2CO3时应该是13.8 g，若生成的固体全部是KHCO3时应该是10.0 g，现生成的固体为11.9 g，所以它是K2CO3和KHCO3的混合物。依碳原子守恒的要求，K2CO3和KHCO3总共是：=0.100 mol
若K2CO3为a mol，则KHCO3为（0.100－a）mol?
则得方程138a+100（0.100－a）=11.9 a=0.050 mol?
即K2CO3和KHCO3各为0.050 mol?
K2CO3为：138 g·mol－1×0.05 mol=6.9 g?
KHCO3为：100 g·mol－1×0.050 mol=5.0 g?
依K+守恒的要求，设KOH溶液浓度为c则：?
0.300 Lc=0.050 mol×2+0.050 mol c=0.50 mol·L－1
÷÷化合价
×NA ÷NA
×M
÷M
×化合价
物质的量n
÷96500C·mol-1
×Vm(22.4L/mol)
×96500C·mol-1
÷Vm(22.4L/mol)
×Vm
×△H
÷Vm
÷△H
×V(溶液) ÷V（溶液）
物质的量的相关计算关系及其它
决定于
决定于
决定于
⑤、溶液浓度换算式：考点10氯气
1．复习重点
1．Cl2的化学性质以及Cl2的实验室制法和主要用途。
2．重点是氯水性质的多重性，难点是Cl2的实验室制法。
2．难点聚焦
1．氯元素的知识网络
　　　　　　　　
　　2．次氯酸、漂白粉的性质
　　HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为 。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：
　　（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3>HClO>HCO3-，请分析下列反应：
　　　　 少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
　　　　 氯气通入碳酸氢钠溶液中： Cl2 + NaHCO3 = NaCl + CO2↑+ HClO
　　（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：ClO-+H2O HClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。
　　　　 若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
　　（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：
　　　　 硫酸亚铁溶液遇漂白粉：2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+ Cl- + 4HClO
　　　　 漂白粉遇亚硫酸酸盐：ClO- + SO32- = Cl- + SO42-
　　（4）HClO见光易分解：2HClO 2HCl + O2↑
　　（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：
　　　　 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓+ 2HClO
　　　　 注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：
　　　　 Ca(ClO)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaClO
　　　　 Ca(ClO)2 + NaHCO3 = CaCO3↓+ HClO + NaClO
3． 例题精讲
　例1：下列物质中，能使紫色石蕊试液因漂白而褪色的是（ ）
　　A． B．活性炭 C．氯水 D．盐酸
　　选题角度：考查氯气的性质。此题学生往往因不清楚 在酸性、碱性条件下均具有氧化性，从而具有漂白能力而失分。
　　解析： 具有漂白作用，能使紫色石蕊试液褪色，A正确；活性碳具有吸附作用（物理现象），能吸附有机色素等，故B不正确；盐酸是一种常见酸，可使紫色石蕊试液变红，但没有漂白性，不会使之褪色，故D不正确。氯水因其成分中有 及 等， 能使紫色石蕊试液变红， 又具有漂白性，使之漂白褪色。
　　解答：A、C
　　启示： 关于 学习时应注意下列几点：
　　氯的含氧酸有高氯酸（ ），氯酸（ ），亚氯酸（ ）和次氯酸（ ），其中次氯酸最为重要，是高考中的热点，在学习中应注意以下几点：
　　（1）它的化学式为 ，电子式为 ，结构式为H—O—Cl
　　（2）它仅存在于溶液中，浓时呈黄色，稀时无色，有强烈的刺激性气味。
　　（3）氯的含氧酸中，它是最弱的酸（ ），
　　 ，比碳酸还弱（ ）。
　　（4）它具有不稳定性，见光分解，
　　（5）次氯酸的生成：将氯气通入到熟石灰溶液里，以制得次氯酸钙。再与稀盐酸或空气里的二氧化碳和水蒸气反应便可得到次氯酸。化学反应方程式如下：
　　
　　
　　
　　（6）次氯酸及其盐的主要用途是作漂白剂和消毒剂。次氯酸的漂白作用主要有以下三种形式：
　　①次氯酸有很强的氧化性，某些有色物质被次氯酸氧化，破坏了其中的显色结构而褪色。
　　②某些有色物质分子中存在着不饱和键，次氯酸与它们起加成反应而褪色。
　　③某些有色物质的有机物分子与次氯酸发生氯化作用而褪色。
　　（7）次氯酸盐有强氧化性，如在 固体中滴加浓盐酸，会生成 （注意与5中比较）
　　
　　（8） 易发生水解
　　所以漂白粉在水中没有酸存在的条件下，也有一定的漂白性、杀菌性。
　　例2：氯气通入石灰乳制得漂白粉，其主要成分是 ，一定质量的漂白粉和一定浓度的盐酸完全反应，生成 的质量与参加反应的漂白粉质量之比可标志“有效氯”的多少。如果某漂白粉测其“有效氯”的质量分数为35%，该漂白粉的组成和上述化学式相符时，求式中的n值是（ ）
　　A．0.5 B．8 C．8.5 D．10
　　选题角度：考查对于氯气化学性质的掌握。学生往往不清楚漂白粉与盐酸反应实质而导致错误。
　　解析： 题给信息有：①漂白粉的化学式： ；②有效氯
　　该漂白粉与盐酸反应的化学方程式为：
　　
　　 3×71
　　
　　
　　解答： C
　　启示：（1）漂白粉制备
　　工业上制漂白粉通常以石灰石、食盐、水为主要原料，历经四步反应制源白粉。最后一步是将氯气通入到石灰乳中：
　　
　　或
　　
　　（2）漂白粉的质量评价标准
　　按它的有效氯以及它能在长时期保持有效氯的能力来决定的。
　　有效氯
　　（3）漂白粉的使用
　　漂白粉是混和物，它的有效成分是 。商品漂白粉往往含有 、 、 和 等杂质。
　　次氯酸钙很不稳定，遇水就发生水解反应
　　当溶液中碱性增大时，漂白作用进行缓慢。要短时间收到漂白的效果，必须除去 ，所以工业上使用漂白粉时要加入少量弱酸，如醋酸等，或加入少量的稀盐酸。家庭使用漂白粉不必加酸，因为空气里的二氧化碳溶在水里也起弱酸的作用。
　　
　　（4）漂白粉保存一定要密封否则易变质（硬化）
　　
　　
　　例3：氯化碘（ICl）的化学性质与卤素相似，预计它跟水反应的最初生成物是（ ）
　　（A）HI和HClO （B）HCl和HIO
　　（C）HClO3和HIO （D）HClO和HIO
　　选题角度：此题属于一道信息迁移题，给出氯化碘与卤素性质形似，根据卤素的化学性质，推断氯化碘的性质。
　　解析：由Cl2＋H2O＝HCl＋HClO知识点出发，迁移H2O＋ICl＝HCl＋HIO，在ICl中I为＋1价，Cl为－1价， ICl与H2O反应没有元素化合价不变。
　　答案：B
　　点评：ICl为拟卤素，与卤素化学性质相似但并不相同，这是该题解答时容易出错的地方。
　　例4： 标准状况下的 混合气体a L，经光照充分反应后，所得气体恰好使溶液中b mol NaOH完全转变为盐，则a、b的关系不可能为（ ）
　　A． B． C． D．
　　选题角度：讨论法是化学题中常用的一种解题方法。当题中隐含某一条件或某一条件不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，就要运用讨论法分别对所用可能性一一论证。
　　解析： 混合气在标况下光照充分反应可能有三种情况：
　　
　　设混合气中 、 ，
　　若为第①种情况 则
　　若为第②种情况，过量 与 以1：2的物质的量反应：
　　 则
　　若为第③种情况
　　 则
　　解答 D
　　启示：（1）有一类特殊的过量问题即：整个变化过程中可用两个化学反应来描述。且两个反应满足：a．连续进行（两个反应一前一后）；b．前者的生成物是后者的反应物；c．前一反应的两个反应物中，必须有某个反应物过量。
例５，①将 通入澄清的石灰水，溶液先浑浊，后澄清；②将稀盐酸逐滴滴入 溶液中，开始时无现象，后产生气泡；③将氯气慢慢的推入装有火柴头大小红磷的反应器中，先有白雾，后有白烟生成等很多实例。
　　研究此类习题要：利用两个化学方程式找等点；根据等点划区间（二点三段式），两头各段利用过量讨论法求解；中间一段利用不定方程求解。
　　（2）例5亦可运用极端假设法求解
　　 ①若a L全部是 ，则生成 为0，消耗 为0；②若a L全部是 ，生成 为0，但 要和 反应：
　　
　　
　　但无论生成何种盐， ，即
　　现 ，所以消耗 最多为 。
　　综上分析，消耗 的量应大于0，小于 ，即： 。故答案为（D）。

4．实战演练
一、选择题
1.氯气可用来消灭田鼠，为此将氯气通过软管灌入洞中，这是利用了Cl2下列性质中的
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④较易液化 ⑤溶解于水
A.①②③ B.②③ C.③④ D.③④⑤
2.已知HIO既能和酸又能和碱发生中和反应，则它与盐酸反应的产物是
A.IO－ B.H2O C.HI D.ICl
3.为了防止Cl2中毒，可用浸透某种物质溶液的毛巾捂住口鼻。该物质在下列物质中的最佳选择是
A.NH3 B.SO2 C.KI D.Na2CO3
4.氯的原子序数为17，35Cl是氯的一种同位素，下列说法正确的是
A.35Cl原子所含质子数为18
B.mol的1H35Cl分子所含中子数约为6.02×1023
C.3.5 g的35Cl2气体的体积为2.24 L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g·mol－1
5.下列反应都是用盐酸制Cl2，为制得等量Cl2，消耗盐酸最少的是
A.MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O
B.2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
C.KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
D.4HCl＋O22H2O＋2Cl2↑
6.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1 mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(ｍ　mol），在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(ｍ　mol)，丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(溶液体积变化忽略不计)
A.甲＝乙＞丙 B.甲＞丙＞乙
C.丙＞甲＝乙 D.乙＞丙＞甲
7.将0.15 mol的MnO2与过量的12 mol·L－1的浓盐酸反应，和50 mL 12 mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同)
A.一样多 B.前者较后者多
C.后者较前者多 D.无法比较
8.F2是氧化性最强的非金属单质。在加热条件下，等物质的量的F2与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体。该气体可能是
A.H2 B.HF
C.O2 D.OF2
9.在一定条件下，氯气可与氯化铵发生如下反应：
xCl2＋ｙNH4Cl===ｙNClｘ＋（ｘ＋ｙ）HCl
当消耗6.72 L(标准状况下)的氯气时，生成0.10 mol氮的氯化物，则此氮的氯化物的化学式为
A.NCl2 B.NCl3
C.NCl4 D.NCl5
二、非选择题
10. 写出下列物质与新制氯水反应的现象和化学方程式。
(1)紫色石蕊试液
(2)FeCl2溶液
(3)AgNO3溶液
(4)Na2CO3溶液
(5)SO2
(6)镁粉
11.下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物。反应时加入或生成的水，以及生成无色溶液M、白色沉淀N和黄绿色气体C时的其他产物均已略去。H为短周期元素组成的单质。A的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
回答下列问题：
(1)A、H、N的化学式分别为A ，H ，N 。
(2)AB＋C＋D的化学方程式： 。
(3)F＋IN的离子方程式： 。
12.用下图所示装置（酒精灯、铁架台等未画出）制取三氯化磷，在短颈分馏烧瓶d中放入足量白磷，将Cl2迅速而又不间断地通入d中，氯气与白磷会发生反应，产生火焰。
物质制备装置
三氯化磷和五氯化磷的物理常数如下表。
物质熔沸点
熔点 沸点
三氯化磷 －122℃ 76℃
五氯化磷 148℃ 200℃分解
图中，a，b应该装入的试剂或药品分别是浓盐酸和二氧化锰，在b仪器处加热。请据此回答下列回答：
（1）在蒸馏烧瓶e中收集生成的三氯化磷，为保证三氯化磷蒸气冷凝，应在水槽g中加入 。
（2）三氯化磷遇到水蒸气强烈反应，甚至发生爆炸，所以d，e仪器及装入其中的物质都不能含有水分。为除去Cl2中的水分，c中应装入 作干燥剂。
（3）实验室将白磷保存于水中，取出的白磷用滤纸吸干表面水分，浸入无水酒精中片刻，再浸入乙醚中片刻即可完全除去水分。已知水与酒精互溶，酒精与乙醚互溶，乙醚极易挥发，用上述方法除去水分的原因是 。
(4)为防止Cl2污染空气，装置末端导出的气体应如何净化处理，画出装置图并注明使用药品： 。
13.KClO3和浓盐酸在一定温度条件下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯，其变化可表示为：
KClO3＋ HCl(浓)—— KCl＋ ClO2↑＋ Cl2↑＋
（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）。
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是 （填写序号）。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
（3）产生0.1 mol Cl2，则转移的电子的物质的量为 mol
（4）ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的多少倍？
14.用纯度为92.5%（杂质不与Cl2反应）的消石灰与Cl2反应制漂白粉，消石灰的转化率为80%，要求某游泳池消毒一次需要4.26 kg Cl2，现改用上述漂白粉，假定起消毒作用的是HClO，要达到与Cl2相当的消毒效果，需向游泳池中投放这种漂白粉多少千克？
15.一定质量的氯酸钾与二氧化锰的混合物加热至无气体放出时，将残余的固体与足量的浓硫酸共热，并把此时生成的气体通入500 mL某浓度的亚硫酸钠溶液中，设气体被完全吸收且无SO2逸出，也无游离氯分子存在，测得溶液的pH=0(不计溶液体积变化)，最后向溶液中加入足量的BaCl2溶液，生成不溶于酸的白色沉淀16.31 g。求原混合物中氯酸钾、二氧化锰的质量及亚硫酸钠溶液的物质的量浓度。
附参考答案
一、1.B 2.BD 3.D 4.BD 5.CD 6.B?
7.解析：浓盐酸与足量的MnO2反应时，随着反应的进行，盐酸浓度变小，后者反应会停止，有一部分HCl不能转变成Cl2。
答案：B?
8.D 9.B?
二、10.(1)先变红，后褪色?
(2)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 溶液由浅绿色变棕黄色?
(3)AgNO3+HCl===AgCl↓＋HNO3 产生白色沉淀?
(4)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 产生无色无味的气体?
(5)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl 氯水褪色?
(6)Mg＋2HCl===MgCl2+H2↑ 产生无色无味气体?
11.(1)KCl Al Al(OH)3?
（2）2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑
（3）Ａl3＋＋3ClO－＋3H2O===Ａl（OH）3↓＋3HClO?
12.（1）水 （2）无水CaCl2?
（3）白磷上残留的水溶解在酒精中，残留的酒精又溶解在醚中?
（4）用NaOH溶液吸收（装置图略）?
13.（1）2 4 —— 2 2 1 2 H2O?
（2）② （3）0.2 （4）2.63?
14.9.18 kg?
15.m(KClO3)为61.25 g，m(MnO2)为6.09 g；c(Na2SO3)为0.14 mol·L－1。考点11卤素
1． 复习重点
1．卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律；
2．卤族元素的化合物性质的递变性；
3．卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。
4．重点考查卤素性质的变化规律。
2．难点聚焦
1.卤族元素
卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At。 它们的原子最外电子层都有7个电子， 因此它们的化学性质相似，都具有强氧化性。由于原子核外电子层数不同， 因此它们的性质也存在着差异。
(1)相似性
①与金属反应：2Fe+3Br2＝2FeBr3，Fe+I2=FeI2
②与非金属反应：H2+F2＝2HF，2P+3Br2＝2PBr3
③与水反应：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)；2F2+2H2O＝4HF+O2↑(剧烈、完全)
④ 与碱反应：2NaOH+Br2＝NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2＝NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3)
(2) 相异性(变化规律)注意点：
①F2 的氧化性特别强，因此F-的还原性特别弱。
②Br-、I- 都有较强的还原性，都能被浓H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和浓H2SO4反应制HBr时，其中含有Br2蒸气和SO2气体，应用浓H3PO4代替浓H2SO4制HBr。用浓H2SO4几乎不能制取HI， 所以必须用浓H3PO4和KI等反应制HI。
③HX都极易溶于水，在空气中形成白雾。
2．两类置换反应
(1)金属间的置换： 活泼金属置换不活泼金属。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应意义：①说明金属活动性强弱；②制备金属。
(2) 非金属间的置换：活泼非金属置换不活泼非金属。
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2KI+Br2=2KBr+I2；2F2+2H2O＝4HF+O2↑意义：①比较非金属单质活泼性强弱；②制备非金属单质。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有机溶剂中(如：苯、汽油、四氯化碳)则易溶。
注： 溶液的颜色与浓稀有关，浓溶液颜色深，稀溶液颜色浅，如饱和溴水为红棕色，而很稀的溴水则为浅黄色。
4．萃取
(1)原理： 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。
(2)操作步骤：①混合振荡，②静置分层，③分液。使用的仪器是分液漏斗。
(3)注意点：①萃取剂必须具备两点：a．与溶剂不相溶，b．溶质在萃取剂中的溶解度较大。
注：酒精易溶于水不能做水溶液萃取剂，苯和汽油比水轻，CCl4比水重。②萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作中的一个步骤。③ 分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时要立即关闭活塞，不要让上层液体流出，上层液体从分液漏斗上口倒出。
5．氟化氢(1)性质
①有剧毒的无色气体，极易溶于水。氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。
②与SiO2反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 注： 此反应为HF的特性， 换成HCl则与SiO2不反应。 氢氟酸能腐蚀玻璃，用于玻璃刻字。 氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。
(2)制法 CaF2+H2SO4(浓)=2HF↑+CaSO4 此反应不能在玻璃器皿中进行，为什么？CaF2是萤石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要资源。
6．卤化银
除AgF外， 其它卤化银均不溶于水和稀HNO3，是检验X-的原理。
Ag++Cl-=AgCl↓(白色)；Ag++Br-＝AgBr↓(浅黄色)；Ag++I-＝AgI↓(黄色)
注意点：①3Ag++PO43-=Ag3PO4 (黄色)。但Ag3PO4溶于HNO3：Ag3PO4+2H+＝3Ag++H2PO4-
②AgX(除AgF) 见光易分解成银和卤素单质。 AgBr和AgI可做感光材料或变色镜。反应及现象为：2AgCl = 2Ag+Cl2；2AgBr = 2Ag+Br2；2AgI = 2Ag+I2 固体逐渐变成黑色，这是单质银的小颗粒。
1．卤素单质在不同的溶剂中分别呈什么颜色？Cl2在水中溶解度较大，它在水中和有机溶剂中均呈黄绿色，与气态颜色相近。Br2、I2在水中溶解度较小，所以它们在水中颜色较在有机溶剂中的颜色浅。具体为：
3．例题精讲
【例1】在100mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2，有一半Br-变为Br2。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于 （ ）
A.0.0075mol/L B.0.0018mol/L C.0.075mol/L D.0.08mol/L
【解析】解此题时首先要明确：H2SO3的还原性比Br-强，氯气先氧化H2SO3，再氧化Br-，设原溶液中HBr和H2SO3的浓度都为x，则：，x=0.08mol/L。
【答案】D
【评析】卤素单质（氯、溴、碘）能和SO2在水溶液中发生氧化还原反应：X2+SO2+2H2O=HX+H2SO4，由方程式可知氧化性X2＞SO2（H2SO3）。
【关键词】卤族元素/氧族元素
【例2】双球洗气管是一种多用途仪器，常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收（能防止倒吸）等实验操作。右图是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是 （ ）
A.Cl2 B.HCl C.H2S D.CO2
附：四种气体的溶解度表（室温下）。
气体 Cl2 HCl H2S CO2
l体积水约能吸收气体体积数 2 500 2.6 1
【解析】由四种气体的溶解度表可以看出，HCl溶解度最大，溶解的速率大于气体进入洗气管的速率，导致左侧洗气管气压降低，出现如图所示情形。
【答案】B
【评析】一定要从原理上分析实验现象的可能性才能得出正确的答案。
【关键词】卤族元素/氧族元素/碳族元素
【例3】漂白粉在潮湿的空气中易变质失效，请回答：存放环境中①有水蒸气无二氧化碳②有二氧化碳无水蒸气，哪种情况下漂白粉更易变质 为什么
【解析】漂白粉变质的原因是↑。
【答案】①有水蒸气无二氧化碳易变质。因为在②所说的环境中，即使有二氧化碳，由于没有水份参加，二氧化碳与漂白粉仍然不会发生反应；但在有水蒸气存在的情况下，即使没有二氧化碳，也会由于漂白粉中Ca(ClO)2的水解而使漂白粉变质。
【评析】在最后总复习的时候一定要注意知识的横向和纵向的联系和比较，这样所学的知识就系统化，条理化，有理于提高解题能力。这里涉及了盐类水解的知识，有一定的跨度，学生不容易得到正确的解释。
【关键词】卤族元素/电解质溶液
【例4】AgF易溶于水，AgCl、AgBr、AgI都具有感光性，在光照条件下容易发生分解。现将5mLAg+的物质的量浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐混合，恰好完全反应。待卤化物沉淀后过滤，并在200W灯泡下烘干，得到固体物质0.01297g。
（1）试分析溶液中析出的沉淀是不是卤化银？
（2）试通过计算确定溶液中析出的沉淀物的相对分子质量是多少？并写出它的化学式。
【解析】（1）不可能。若为AgX，其物质的量为：。光照，AgX分解生成Ag的质量为：。故沉淀不可能为卤化银。（2）沉淀应为碱金属阳离子与银盐溶液中的阴离子结合而生成，其相对分子质量为：碱金属只能为Li。其化学式故为LiF。
【答案】（1）不是 （2）LiF
【评析】此题的焦点是沉淀物为何物。学生根据已有的知识，多数会认为是卤化银。这样就陷入思维的误区。此题为此在设问时分为两步，引导学生从两个层面上去分析求解。
【关键词】卤族元素/碱金属元素
【例5】已知Cl-和Ag+反应生成AgCl，每次新生成的AgCl中又有10%见光分解成单质银和氯气，氯气又可在水溶液中岐化成HClO3（为强酸）和HCl。而这样生成的Cl-又与剩余的Ag+作用生成沉淀，如此循环往复，直至最终。现有含1.1molNaCl的溶液，向其中加入足量AgNO3，求最终能生成多少克难溶物（AgCl和Ag）？若最后溶液体积为1L，求溶液中H+物质的量浓度是多少？
【解析】本题涉及三个化反应：Ag++Cl-=AgCl↓,2AgCl2Ag+Cl2；3Cl2+3H2O=6H++ClO3－+5Cl-，
若有①60Ag++60Cl-=60AgCl，则应有②6AgCl6Ag+3Cl2，③3Cl2+3H2O=ClO3－+5Cl－+6H+，消去循环量，可运用总反应式求解，①+②+③得：60Ag++55Cl-+3H2O=54AgCl↓+6Ag↓+ClO3-+6H+。
据此易得：；
难溶物AgCl和Ag的质量为：
【答案】167.94g 0.12mol/L
【评析】本题还可以运用数学上的等比数列法求解。
【关键词】卤族元素
（【例6】现有某纯净气体A，取标准状况下体积均为2.24L的两份样品，一份与过量的O2混合，燃烧后无固体物质生成，气体生成物均被过量的澄清石灰水吸收，得到13.90g沉淀。另一份在标准状况下与一定质量的SO2气体混合（A不与SO2反应），测得混合气体对H2的相对密度为20。试推测A是什么？并写出A完全燃烧反应方程式。
【解析】①=20×2=40，故MA＜40；
②A气体为0.1mol，若生成的气体为CO2，则生成CaCO3的沉淀质量应为10g，20g……显然与题意不符；
③若生成气体为SO2，生成CaSO3，其质量应为12g，24g……显然也与题目不相符；
④若既生成CaCO3沉淀又生成CaSO3沉淀，是否可行呢？也不行，因为A中若含C、S两元素，其相对分子质量已大于40；
⑤只能从Ca2+相应的难溶性盐进行思维发散：有CaF2、CaSiO3、Ca3(PO4)2等；
⑥思维辐合：CaSiO3、Ca3(PO4)2与题意不符，因为在燃烧时硅、磷变成了固体氧化物；
⑦只含F是不行的；
⑧很可能既含有C、又含有F的F卤代烃，且都只有一个原子（因受相对分子质量的制约）；
⑨代入求算，生成的沉淀恰好为13.90g；
⑩最后确定A的分子式为CH3F。
【答案】A为CH3F 完全燃烧时的反应方程式为2CH3F+3O22CO2+2H2O+2HF
【评析】此题属于推理计算题，我们只要选择问题的切入点，由表及里地分析、推理就不难解答。
【关键词】卤族元素/烃的衍生物
4．实战演练
一、选择题
1.我国政府规定，国内销售的食盐必须加碘。关于加碘盐的下列叙述中不正确的是
A.食用加碘盐，以确保人体对碘的摄入量
B.加碘盐中加入的是碘酸钾
C.加碘盐中不能同时加入碘酸钾和碘化钾
D.加碘盐中加入的是单质碘
2.氯化溴（BrCl）和Br2、Cl2具有相似的性质，下列有关氯化溴性质的判断中错误的是
A.在CCl4中的溶解性BrCl＜Br2
B.BrCl氧化性比Br2强，比Cl2弱
C.沸点BrCl＞Br2
D.常温下BrCl可与NaOH溶液反应生成NaCl和NaBrO
3.有A、B、C三种物质，它们是Cl2、HCl、HBr，A、B、C不知分别是哪一种，已知A、B混合不反应，则下列结论中正确的是
A.C绝不是HCl B.A、B能确定
C.C可能是HCl D.C不是Cl2就是HBr
4.氟是最活泼的非金属，能体现这一结论的是
A.氢氟酸是一元弱酸
B.氢氟酸能腐蚀玻璃
C.NaF是一种农药
D.氟能与Xe发生化合反应
5.在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中通入足量的氯气，然后把溶液蒸干，并将残渣灼烧，得到的残渣是
A.FeCl2、Br2、I2 B.FeCl3、I2
C.Fe（OH）3、I2 D.Fe2O3
6.碘是原子半径较大的卤族元素，可能呈现金属性，下列事实能说明这个结论的是
A.已制得了IBr、ICl等卤素互化物
B.已经制得I2O5等碘的氧化物
C.已经制得I（NO3）3、I（ClO4）3·2H2O等含I3＋的化合物
D.I2易溶于KI等碘化物溶液，形成I
7.已知氯化碘(ICl)性质类似于卤素，有很强的化学活性。ICl跟Zn、H2O分别发生如下反应：2ICl＋2Zn===ZnCl2＋ZnI2、ICl＋H2O===HCl＋HIO，下列叙述正确的是
A.在Zn跟ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物又是还原产物
B.在Zn跟ICl的反应中，ZnCl2既不是氧化产物又不是还原产物
C.在H2O跟ICl的反应中，ICl既是氧化剂又是还原剂
D.在H2O和ICl的反应中，ICl既不是氧化剂也不是还原剂
8.氰气的分子式为(CN)2，它的性质和卤素相似，称为拟卤素，对其性质和有关化合物性质的叙述正确的是
A. NaCN和AgCN都易溶于水
B. HCl和HCN都易形成白雾
C.（CN）2易溶于水也易溶于NaOH溶液
D.(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O
9.酸根RO所含电子数比硝酸根NO的电子数多10，则下列说法正确的是
A.R原子的电子层数比N的电子层数多1
B.RO中R的化合价与NO中N的化合价相等
C.RO和NO只能被还原，不能被氧化
D.R与N为同族元素
二、非选择题
10.用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠的稀溶液（样品）中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去，产生该现象的原因可能有两个：
①是由于 （简要文字说明）。
②是由于 （简要文字说明）。
简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②。
11.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘，试回答：
(1)乙、丁中溶质的分子式：乙 ；丁 。
(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是
A.除去未反应的NO B.除去未反应的I－
C.除去未反应的Fe D.除去碱性物质
(3)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是 、 (不要求写具体操作)。
(4)反应⑤中所加硝酸应选浓HNO3还是稀HNO3 ，原因是 。
12.(11分)(1)1986年，化学上第一次用非电解法制得氟气，试配平该反应的化学方程式：
K2MnF6＋ SbF5 KSbF6＋ MnF3＋ F2
反应中 元素被还原。
(2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(Ｘ2)很相似，化学上称为拟卤素如
［(CN)2＋H2O===HCN＋HCNO］。它们阴离子的还原性强弱为Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。
试写出：①（SCN）2与KOH溶液反应的化学方程式
②NaBr和KSCN混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式
13.将氯气通入溴化钠溶液，充分反应后，用苯进行溴的萃取与分液操作。操作步骤有：①把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻；②右手压住漏斗口的塞子，左手握活塞部分，将漏斗倒转过来，用力振荡；③打开漏斗下端活塞待下层液体流出后再关上；④向装有氯气和溴化钠反应产物的分液漏斗中加入适量的苯；⑤让分液漏斗的下端紧靠烧杯内壁；⑥从分液漏斗上口倾倒出液体；⑦把分液漏斗上口的活塞打开。
(1)上面操作步骤的正确排列顺序是 。
(2)操作⑦的目的是 。
(3)可以得到溴的苯溶液的一步操作序号是 。
14.（某烧瓶中盛有50 mL浓度为12 mol·L－1的浓盐酸，向此烧瓶中加入a g
（a＜13）MnO2共热，反应停止后，将烧瓶内的液体冷却并蒸干，结果得到b g固体，试求b g固体中氯元素的质量可能是多少？
15.不同的卤素原子之间可化合形成一系列化合物，这类化合物叫卤素互化物。现将4.66 g BrClx溶于水后，通入足量SO2气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸。再用碱将溶液调至中性后加入过量Ba(NO3)2溶液，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加过量的AgNO3溶液，最后得15.46 g卤化银沉淀。
（1）完成SO2与BrClx溶液发生反应的化学方程式。
（2）计算确定BrClx中x的值。
附参考答案
一、1.解析：单质碘有毒。IO与I－能发生归中反应生成I2。
答案：D
2.解析：BrCl中Br元素为+1价，BrCl的性质应介于Cl2与Br2之间。?
答案：C?
3.A 4.D 5.D 6.C 7.AD 8.BD 9.AB?
二、10.①氯水中H+与碱中和 ②氯水中HClO强氧化性所致 向褪色溶液中再滴加NaOH溶液，若红色再现，则是①；若红色不再现，则是②。?
11.(1)FeI2 FeCl3?
(2）C?
(3)加热升华 萃取?
(4)稀HNO3 溶解相同质量的Ag，用稀HNO3消耗酸量较少，且产生NO的量较少?
12.(1)2 4 4 2 1 Mn?
(2)①(SCN）2＋2KOH===KSCN＋KSCNO＋H2O?
②2SCN－＋（CN）2===（SCN）2＋2CN－?
13.(1)④②①⑤⑦③⑥?
(2)使分液漏斗内、外压强一致，便于液体流出?
(3)⑥?
14.①m=b g ②（b－a） g
15.（1）BrClx+（x+1）SO2+2（x+1）H2O===2HBr+2xHCl+（x+1）H2SO4?
（2）x=3考点20 硫酸工业 环境保护
复习重点
1．接触法制硫酸的生产过程和化学原理。
2．保护环境
难点聚焦
一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备
1．三种原料：硫铁矿（FeS2）、空气、水。
利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少，主要用黄铁矿（主要成分为FeS2）作生产硫酸的原料。
2．三步骤、三反应：
（1） 4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温）
（2）2 SO2+ O2 ≒ 2 SO3 （催化剂，加热），（3） SO3 + H2O === H2SO4
3．三设备：（1）沸腾炉（2）接触室（3）合成塔
4．三原理：化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。
（1）增大反应物浓度、增大反应物间接触面积，能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动，以充分提高原料利用率。
（2）热交换原理：在接触室中生成的热量经过热交换器，传递给进入接触室的需要预热的混合气体，为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。
（3）逆流原理：液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。
接触法制硫酸的原理、过程及典型设备
三原料 三阶段 三反应（均放热） 三设备 三净化
黄铁矿或S 造气 4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温）或S+O2=SO2 沸腾炉 除尘
空气 接触氧化 2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 （催化剂） 接触室（含热交换器） 洗涤
98.3%浓硫酸 三氧化硫吸收 SO3+ H2O === H2SO4 吸收塔 干燥
接触法制硫酸示意图：
　　　
5．应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条件
二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的、放热的反应。
（1） 温度
二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断，温度较低对反应有利。但是，温度较低时，反应速率低，考虑催化剂在400∽500℃活性最大，在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想。
（2） 压强
二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应，根据化学平衡理论判断，加压对反应有利。但是，在常压、400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，加压必须增加设备，增大投资和能量消耗，故在实际生产中，通常采用常压操作，并不加压。
（3） 二氧化硫接触氧化的适宜条件
常压、较高温度（400～500℃）和催化剂
6．接触法制硫酸中应注意的几个问题
（1）依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿石跟空气的接触面积，使之充分燃烧。
（2）依据增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用的原理，采用过量的空气使黄铁矿充分燃烧。
（3）通入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是：炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、硒化合物、矿尘等。砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响。因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。
（4）在接触室里装有热交换器，其作用是在二氧化硫接触氧化时，用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和空气，充分利用热能，节约燃料。
（5）不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸雾，且吸收速度慢。
二、有关计算
1．物质纯度、转化率、产率的计算
（1）物质纯度（%）=不纯物质中含纯物质的质量÷不纯物质的总质量×100%
（2）原料利用率（%）=实际参加反应的原料量÷投入原料总量×100%
（或转化率）
（3）产率（%）=实际产量÷理论产量×100%
（4）化合物中某元素的损失率=该化合物的损失率
2．多步反应计算
（1）关系式法：先写出多步反应的化学方程式，然后找出反应物和生成物之间物质的量（或质量）之比，列出关系式，即可一步计算。
（2）元素守衡法：找出主要原料和最终产物之间物质的量的对应关系。找出此关系的简便方法，就是分析原料与产物之间所含关键元素原子个数关系，如： FeS2～2H2SO4， S～H2SO4。
若已知（欲求）FeS2含量，用前面的关系式，若已知（欲求）S的含量，用后一关系式，且二氧化硫转化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2（或S）进行计算。
1．环境保护与原料的综合利用
（1）注意科学实验与实际生产的区别
在科学实验中，为了探索某个重要的原理或实现某个重要的反应，可以不惜大量的时间和资金。而化工生产必须在遵循科学原理、实现某个反应的基础上，着重考虑综合经济效益，最大限度地提高劳动生产率、降低成本、保护生态环境，为国民经济部门提供质优价廉的化工产品，以达到优质高效的目的。
（2）硫酸生产中的“三废”处理
硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体，如果不加利用而排空会严重污染空气。
1) 尾气吸收
1 用氨水吸收，再用H2SO4处理：SO2+2NH3+H2O=(NH 4)2SO3
(NH 4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O
②用Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3　　　　　　　　　　　
③用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2处理；（此方法反应复杂，还可能发生其他反应）SO2+ NaOH = NaHSO3　 NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2O
Na2SO3+Ca(OH)2= CaSO3↓+ 2NaOH　　2 CaSO3 + O2= 2CaSO4
2)污水处理
硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染。通常用消石灰处理：
Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O。生成的硫酸钙可制建材用的石膏板。
3)废热利用
硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应，应当充分利用放出的热量，减少能耗。
第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热，通常在沸腾炉处设废热锅炉，产生的过热蒸汽可用于发电，产生的电能再供应硫酸生产使用（如矿石粉碎、运输，气流、液流等动力用电）。
第二阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气，生产设备叫热交换器，原料气又将三氧化硫降温，再送入吸收塔。
4）废渣的利用
黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2，可作为制造水泥的原料或用于制砖。含铁量高的矿渣可以炼铁。
工业上在治理“三废”的过程中，遵循变“废”为宝的原则，充分利用资源，以达到保护环境的目的。
2．能量的充分利用
许多化学反应是放热反应。化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸厂生产中的反应热得到充分利用后，不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能源。在硫酸生产过程中使用的热交换器就是利用了反应所放出的热量来加热二氧化硫和氧气的混合气体，以节约能源。
3．生产规模与厂址选择
（1） 化工厂选址的因素
一般来说，现代化工生产要求有较大的生产规模。化工厂厂址选择是很复杂的问题，涉及原料、水源、能源、土地供应、交通运输、环境保护和市场需求等诸多因素，应对这些因素综合考虑，权衡利弊，才能作出合理的选择。
化工厂厂址选择一般应考虑下列因素：①是否有市场需求；②是否接近原料供应地；③土地供应是否充足；④水源是否充足；⑤能源是否充足且廉价；⑥交通运输是否方便；⑦能否达到环境保护要求。
上述这些因素必须在遵循科学原则的基础上，着重考虑综合经济效益，即要求最大限度地提高劳动生产率，降低成本，保护生态环境。
（2） 硫酸厂选址的因素
由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区，工厂规模的大小，主要由硫酸用量的多少决定；硫酸厂厂址应远离水源和河流的上游，以免工厂的污水污染水源；也不要设置在城镇和居民区盛行风向的上风地带，以免工厂排放的大量烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气等。
二．环境保护
一、 酸雨
（1） 酸雨的定义
一般认为,酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后,造成局部地区大气中的二氧化硫富集,在水凝结过程中,溶解于水形成亚硫酸,然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸,随雨水降下形成酸雨.
酸雨的pH值一般少于5.6.
（2） 酸雨的危害
对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.
引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.
破坏土壤、植被、森林.
腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.
（3） 酸雨的治理
二氧化硫污染大气的罪魁——煤，平均含硫量约为2.5%-3%。为治理煤燃烧时造成的二氧化硫污染，一种办法是事先从煤中除去硫。但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿（FeS2）的形态存在；这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为1%。大部分的煤中还含有较多的有机硫化合物，这样的煤以脱硫平均只能除去原含硫量的约40%。
二、 温室效应
众所周知，全球变暖是由于“温室效应”。“温室效应”是怎样形成的呢？ 在凉爽、清凉的日子，都知道温室里的温度大大高于室外温度。这是因为温室的保温塑料薄膜使太阳能转化的热能进的多、出的少，所以温度逐渐升高。地球大气层里的二氧化碳、甲烷等气体就象这个薄膜，使太阳辐射进的多而出的少，因而使地球表面的温度逐渐升高。根据测定，大气中的二氧化碳浓度每增加1倍，地球表面的大气温度就会升高1.5～4.5度。由于全世界工业和交通耗费大量的石油、煤炭、天然气等能源，因此大气中的二氧化碳正以每年1.5ppm的速度增加。
全球变暖使大气、海洋环流规律变化，加剧“厄而尔尼诺”、“玛尼娜”现象的危害，导致大面积旱、涝灾害频繁发生。长期干旱使非洲几百万人饿死，上亿人营养不良。东南亚连年洪水使上千万人流漓失所。 全球变暖还使极地冰川溶化，海平面上升。每升高1米，将使直接受影响的人口达10亿，土地500万平方米公里（占世界的三分之一）。同时还引发风暴潮、盐水倒灌。可见其危害多么严重！
三、 臭氧层破坏
大气臭氧层的损耗是当前世界上又一个普遍关注的全球性大气环境问题，它直接关系到生物圈的安危和人类的生存。 1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。1985年，美国的"雨云-7号"气象卫星测到了这个臭氧洞。以后经过数年的连续观测，进一步得到证实。据NASA报道，NASA的"Nimbus -7"卫星上的总臭氧测定记录数据表明，近年来，南极上空的臭氧洞有恶化的趋势。目前不仅在南极，在北极上空也出现了臭氧减少现象。NASA和欧洲臭氧层联合调查组分别进行的测定都表明了这一点。 对于大气臭氧层破坏的原因，科学家中间有多种见解。但是大多数人认为，人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCl表示）是破坏臭氧层的主要原因。由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240－－329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类，都会产生不利的影响。 臭氧层破坏以后，人体直接暴露于紫外辐射的机会大大增加，这将给人体健康带来不少麻烦。首先，紫外辐射增强使患呼吸系统传染病的人增加；受到过多的紫外线照射还会增加皮肤癌和白内障的发病率。此外，强烈的紫外辐射促使皮肤老化。 臭氧层破坏对植物产生难以确定的影响。近十几年来，人们对200多个品种的植物进行了增加紫外照射的实验，其中三分之二的植物显示出敏感性。一般说来，紫外辐射增加使植物的叶片变小，因而减少俘获阳光的有效面积，对光合作用产生影响。对大豆的研究初步结果表明，紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害。臭氧层厚度减少25%，可使大豆减产20~25%。 紫外辐射的增加对水生生态系统也有潜在的危险。紫外线的增强还会使城市内的烟雾加剧，使橡胶、塑料等有机材料加速老化，使油漆褪色等。
例题精讲
例1．在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：
2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)；ΔH=-196.6KJ/mol
（1）该反应在__________（设备）中进行，这种生产硫酸的方法叫做________。
（2）在实际生产中，操作温度选定400∽500℃，这是因为______________。
（3）硫酸工业选定压强通常采用_____________，作出这种选择的依据是______________________________。
【解析】 （1）接触室；接触法。（2）温度较低时，反应速率较小；温度过高，二氧化硫的转化率会降低。考虑到催化剂在400～500℃时，活性最大，所以操作温度选定在400～500℃。（3）常压；在常压下及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，若加压会增加设备、投资和能量消耗。
评注 本题主要考查应用化学反应速率和化学平衡原理解决实际工业生产问题的能力。
例2．接触法制硫酸的炉气组成是SO2占7%，O2占11%，N2占82%，现有100L混合气体进入接触室反应后，总体积变为97.2L。则该变化过程中SO2转化率是
（A）50% （B）60% （C）70% （D）80%
【解析】解法一：设参加反应的二氧化硫体积为2x
2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 N2体积（L） 总体积（L）
开始时体积（L） 7 11 0 82 100
反应后体积 （L）7-2x 11-x 2x 82 100-x
根据题意100-x=97.2 x=2.8L
二氧化硫的转化率为5.6L÷7L×100%=80%，答案为D。
解法二：设参加反应的二氧化硫体积为2x
2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 体积差（L）
2L 1L 2 L 1L
2X 100L-97.2L=2.8L X=2.8L
二氧化硫的转化率为5.6L÷7L×100%=80%，答案为D。
例3．在下面的框图中，固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1/1和1/2。由D最终可制得E（酸）。
（1） 分析判断A和B 各是什么物质，写出各自的化学式。　　
（2）写出①～⑦各步反应的化学方程式。
　　
【解析】 本题属于综合推断题。主要考查学生对元素化合物知识掌握的熟练程度及分析、推断能力。
分析判断A和B的方法有很多。
方法一：根据“固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1：1和1：2，可从中学所学的组成关系类似的物质中寻找，以缩小范围。A、B可能是FeS和FeS2。
方法二：根据“A和B煅烧时都生成C（固体）和D（气体）”可知，在学过的物质中只有FeS和FeS2为满足这一条件的化合物。
方法三：从淡黄色沉淀和红褐色沉淀突破：两化合物中含有共同的元素应是硫和铁，不难知道A、B分别是FeS和FeS2。
【答案】（1）A、B分别是FeS和FeS2。
（2）①:4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2或4FeS+7O2=== 2Fe2O3+4SO2（高温）②：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 ③：FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
④：SO2+2H2S=3S↓+2H2O ⑤：6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3
⑥：Fe2(SO4)3+6KOH=2Fe(OH)3↓+3K2SO4 或FeBr3+3KOH= Fe(OH)3↓+3KBr⑦：2 Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
例4．将SO2和O2以体积比为1：3混合后，通入接触室发生反应2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)， 达平衡时，在同温、同压下测得反应前与反应后混合气体的密度之比为71：80。求SO2的转化率？并回答SO2接触氧化为SO3时不采取加压措施的原因。
【解析】 这是一道关于化学平衡和转化率的综合计算题。根据相同条件下气体的密度之比等于同体积气体的质量之比，且反应前后质量守恒，可得出气体的密度之比等于气体体积的反比。 设反应前混合气体中SO2的体积为1 L，O2 应为3 L达平衡时SO2的转化的体积为x 。
2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g) 总体积
V/L（起始） 1 3 0 4L
V/L（转化） 2x x 2x
V/ L（平衡）1-2x 3-x 2x 4-x
根据气体的密度之比等于气体体积的反比，可得：
71：80=（4-x）：4 x=0.45L，则转化的二氧化硫为0.9L，
二氧化硫的转化率为：0.9L÷1L×100%=90%
在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。。　
例5．为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上通过生石灰和含硫的煤混合使用可以“固硫”（避免硫化合物进入大气），最后生成石膏。试回答：
（1）整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括：①化合②分解③置换④复分解⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应（分子反应）。其中正确的是
　A．①⑤⑥⑦ 　　B．①②③⑤⑧ 　 C．①⑤⑥⑧ 　　　D．②④⑤⑦
（2） 第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数之和为　　
A．1 　　　B． 2 　　　　C．3 　　　　　　 D．4
（3）比较此法与“石灰石粉末与含硫煤混合”法哪个更好些 为什么
（4）你认为减少酸雨产生可采取的措施是
①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高 ③先将燃料煤脱硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ⑤开发新能源,避免含S、N的氧化物大量排放
A．①②③ B．②③④⑤ 　C．①③⑤ 　　　D．①③④⑤
【解析】 （1） 在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO+ SO2= CaSO3、2CaSO3+O2= 2CaSO4,可见所涉及到的反应类型有化合、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。
（2）易错选B。主要是不清楚哪一个反应是第一步“固硫”反应。
（3）有的学生误答“石灰石粉末与含硫煤混合”法更好。忽略了石灰石分解为CaO需消耗很高能量，浪费煤，使生产成本提高。
（4）易错选A、B或D。错误的原因是不能正确应用已有知识全面分析具体问题。把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中施放石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但由于生成CaSO4,长期使用会使土壤板结，影响土质。
【答案】⑴ C；⑵ A；⑶ 在含硫煤中加入生石灰的方法更好，因为此法节约煤，成本低；⑷ C
例6．某硫酸厂初步处理后的尾气中含0.2% 的SO2和10% 的O2(均为体积分数)。为了进一步除去SO2,并将SO2转变为(NH4)2SO4,有人设计了如下方案:在400℃时,尾气以5 m3/h的速率通过V2O5的催化剂层后，与20 L/h速率的氨气混合喷水。此时气体温度由400℃降至200℃，在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体（气体的体积已转为标准状况）。请回答下列问题：
（1）按反应中的理论值，SO2和O2的体积比为2:1，但实际生产中这个比值是多少？为什么？
（2） 通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合？
（3） 若该厂每天排放10000 m3尾气，求该厂每月（按30天计算）可得到(NH4)2SO4的质量为多少？
【解析】（1）根据2SO2+O2 ≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（2） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3) 根据2SO2+O2 ≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～ (NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
例7．含FeS265%的硫铁矿在煅烧时有1.8%的硫损失而混入炉渣，二氧化硫转化为三氧化硫的利用率为99%。由这种硫铁矿制2t98%的硫酸，需硫铁矿多少吨？
【解析】通过本题的计算进一步掌握物质纯度，转化率、产率的计算关系式，并在多步反应中找出量的相当式进行简捷的计算。
题中65%为硫铁矿的纯度，有1.8%的硫损失也即是1.8%的FeS2损失，二氧化硫的利用率（转化率）也即是FeS2的利用率。设需这种硫铁矿的质量为x。
解法一： FeS2 2H2SO4
120 2×98
x×65%(1-1.8%)×99% 2t×98% x=189.9t
解法二： S H2SO4
32 98
64/120x×65%×(1-1.8%)×99% 2t×98% x=189.9t
评注：确定关系式的关键是根据硫元素守恒。要注意运用某一种化合物中元素的损失率=该化合物的损失率。另外，耗损和利用率、产率和纯度的关系要处理正确。关系式多用于工业生产中的计算题。
例8．某设计院承担某硫酸厂的设计任务，该厂要求：①为了控制污染和提高生产效率，不再使用黄铁矿，改用固体硫为原料。②改二次送风（鼓入空气）为一次送风，即送风后使硫充分燃烧，并在下一步催化氧化时不再补充空气。③每天生产50t98%的硫酸。④送风机每天输送空气的体积为5000m3/台（标准状况）。
（1）每天消耗含95%的固体硫多少吨？
（2）理论上应安装多少台送风机？
（3）固体硫充分燃烧后的混合气体中氧气的体积分数ф（O2）的下限为多少？
（4）实际安装送风机的台数应略多于理论数（不考虑损坏），为什么？能否过分增加送风机的台数，为什么？（转化过程不考虑损耗；固体硫中杂质与空气不反应；空气中氧气的体积分数为21%）。
【解析】（1）设需固体硫的质量为x。由关系式法：
S——————H2SO4
32 98
x×95% 50t×98% 得 x=16.8t
（2）由反应原理：S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3，SO3+H2O=H2SO4，可得总反应式：S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol。故理论上需安装送风机的台数为：
（7.5×105mol×22.4L·mol-1）×10-3m3·L-1÷（5000m3/台×21%）=16台。
（3）硫充分燃烧后，混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO2+1/2O2≒ SO3所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积，则需消耗氧气1体积；催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积；空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积，故混合气体中ф（O2）=(0.5/0.5+1+5.64) ×100%=7%(下限)
（4）实际安装送风机台数略多于理论数的原因是：增大空气（氧气）的量，有利于平衡2SO2+O2 ≒ 2 SO3向右移动，从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量，会带走热交换器的热量，降低反应的速率，不利于工业生产。
评注：本题涉及到化工生产的反应原理、条件控制及计算，具有一定的开放性和研究性，代表了新教材的新理念。
例9．“绿色化学”要求从技术上、经济上设计可行的化学反应，使其尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应中，不符合绿色化学概念的是
A．用氨水吸收硫酸厂的尾气：SO2+2NH3+H2O=(NH 4)2SO3
B．除去硝酸工业尾气中的氮氧化合物：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
C.制硫酸铜：Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O
D．制硫酸铜：2Cu+O2=2CuO CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O
【解析】绿色化学是人类与自然和谐发展的化学，是21世纪化学发展的目标和方向。绿色化学要求我们尽可能研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在工业生产各个环节都争取做到净化和无污染。它要求我们在化工生产中充分考虑催化剂和载体的重复使用，全面回收未反应的原料、助溶剂、稳定剂等物质，拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生或不能重复使用的有明显污染的物质，努力做到没有“三废”的排放。在选项A、B、D 中，每一种物质都得到了充分的利用，而且均没有污染产生，但在选项C中，2mol硫酸只能生成1mol硫酸铜，同时还放出了有毒的二氧化硫气体，所以选项C不符合绿色化学的概念。
答案：C。
例10．随着社会的进步和人民生活水平的提高，环境问题越来越受到人们的关注。下列名词中与环境问题无关的是
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥潮汐 ⑦大脖子病 ⑧富营养化 ⑨白色污染
A．②⑥⑦ B．⑥ C．①③⑤ D．⑥⑦⑧
【解析】凡是在环境中产生的能影响人类生活和生产，甚至影响人类生存的种种问题都属于环境问题。环境问题中有一部分是自然原因造成的，但更多的是人为因素造成的，如滥采滥用自然资源，任意排放有害物质或不正确地使用化肥、农药，城市人口迅速膨胀而造成的垃圾、污水、噪音、汽车尾气、大型工程建设不当等。
例11．已知氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s) ≒Ca2++2OH-。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有二氧化硫、氧气、氮气、二氧化碳等。为了除去有害气体二氧化硫并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏[CaSO4·2H2O]。
(1)写出上述两个反应的化学方程式：①_____________；②_________________。
（2）试说明用熟石灰的悬浊液，而不用澄清石灰水洗涤废气的理由：________。
（3）在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面二氧化硫的浓度。在二十世纪六七十年代的10年间，由发电厂排放出的二氧化硫增加了35%，但由于建造高烟囱的结果使地面二氧化硫的浓度降低了30%之多。请从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？答____________________。
【解析】（1）①2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2
或2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+2CO2
2 2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
或2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
（2）氢氧化钙微溶于水，澄清的石灰水中氢氧化钙的浓度小，不利于二氧化硫的吸收。
（3）不可取，因为二氧化硫的排放总量没有减少，进一步形成酸雨仍会造成对全球环境的危害。
评注：工业上处理尾气二氧化硫的方法有多种，在学习这一知识时要注意不要思维定势，要学会多向思考，从二氧化硫是酸性氧化物、具有氧化性和还原性等角度去理解。
实战演练
硫酸工业
1.下列四种溶液中，一定存在SO的是
A.向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
B.向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入盐酸沉淀不溶解
C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
D.向丁溶液中加入硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生
2.已知98%的浓H2SO4的浓度为18.4 mol/L，则49%的硫酸溶液的浓度为
A.9.2 mol/L B.大于9.2 mol/L
C.小于9.2 mol/L D.不能确定
3.向50 mL 18 mol/L硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量（n）为
A.n=0.9 mol B.0.45 mol＜n＜0.9 mol
C.n=0.45 mol D.n＜0.45 mol
4.在200 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液中，加入一定量SO3，在一定条件下蒸发所得溶液，析出的固体物质只有5.0 g，该固体物质的成分可能是(固体物质均不含结晶水)
A.Na2SO4 B.NaHSO4
C.NaOH和Na2SO4 D.Na2SO4和NaHSO4
5.利用废铜屑制取CuSO4溶液最好的方法是
A.铜屑和浓硫酸混合加热
B.铜屑在空气中燃烧后再溶于稀H2SO4
C.铜屑与稀硫酸混合加热
D.铜屑在空气中灼烧后再溶于浓H2SO4
6.各取pH=2的H2SO4和H2SO3溶液350 mL，分别稀释5倍后，再分别加入0.1 g Zn，在相同条件下让它们充分反应，则
A.两者放出H2体积一样
B.H2SO4放出的H2比H2SO3放出的H2体积小
C.H2SO4放出的H2比H2SO3放出的H2体积大
D.H2SO4的反应速率比H2SO3的反应速率快
7.某温度下CuSO4的溶解度为25 g，若温度不变，将32 g无水CuSO4粉末撒入m g水中，形成饱和溶液并有CuSO4·5H2O晶体析出时，m的取值范围是
A.18 g≤m≤128 g B.36 g＜m＜180 g
C.18 g＜m＜128 g D.36 g≤m≤180 g
8.将三氧化硫溶解在硫酸中所得到的混合物称为“发烟硫酸”，通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。将 0.1185 g发烟硫酸试样溶于水，用 0.125 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定。用去此标准溶液20 mL，恰好中和，则试样中SO3的质量分数为
A.15% B.17% C.34% D.60%
9.在硫酸的工业生产中，下列生产操作及对生产操作主要原因的说明二者都正确的是
A.从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应
B.硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的不能燃烧
C.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全
D.SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
10.下列各组气体中，在实验室可用硫酸制取，又能用浓H2SO4干燥的一组是
A.HCl、HBr、H2 B.H2S、CO2、H2
C.H2、SO2、HCl D.NH3、HF、H2
二、非选择题（共50分）
11.（10分）浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为 。
（2）试用下图所列各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）： → →
→ 。
（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。
（4）装置②中所加的固体药品是 ，可确证的产物是 ，确定装置②在整套装置中位置的理由是 。
（5）装置③中所盛溶液是 ，可验证的产物是 。
12.(10分)某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：A.氯化钠 B.硫化钠 C.亚硫酸钠 D.硫代硫酸钠 E.硫酸钠 F.碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红
试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。
(1)不能使品红试液褪色，说明该气体中不含 (填写分子式)。
(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐 请写出全部可能的情况(填写相应的字母)。
第一种情况是 ，第二种情况是 ，
第三种情况是 ，第四种情况是 。(可不填满，也可补充)
13.(10分)A～F均为中学化学中常见的物质，它们之间相互转化的关系如下图所示(反应生成的水已略去)：
(1)写出下列物质的化学式：
A ，D ，F 。
(2)单质C与D的浓溶液反应时，若转移0.1 mol 电子，则生成E物质多少克？
14.(10分)在两个质量相等的烧杯中，均盛有100 mL 1 mol·L－1的稀硫酸，分别向两烧杯中加入A g NaHCO3和B g KHCO3固体，反应完全后，两烧杯中所剩物质的总质量相等。
(1)当两种盐均不足时，A∶B的值为多少
(2)当硫酸不足量时，试求A∶B的值，并求出A和B的取值范围。
15.（10分）硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3
设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数，以下气体含量均用体积分数表示)，试完成下列各题：
（1）1.00 mol FeS2完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为 L。
（2）55 L空气和足量FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为 L。
（3）用空气氧化FeS2产生的气体混合物中，O2的含量为0.0800,计算SO2的含量。
（4）设FeS2氧化产生的气体混合物为100 L，其中O2为a L,SO2为b L。
①写出a和b的关系式。
②在下图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时，空气过量20%)。
说明：为方便作图，纵坐标用13b表示。
附参考答案
一、1.C 2.C 3.D?
4.解析：n(NaOH)=0.5 mol·L－1×0.2 L=0.1 mol?
若全部为NaOH,m=4 g，若全为Na2SO4:m=7.1 g，若全为NaHSO4,m=12 g。?
答案：C?
5.B 6.B 7.C?
8.解析：n(H2SO4＋SO3)＝n(NaOH)=0.125 mol·L－1×0.02 L×=0.00125 mol。设其中含SO3x mol，则有：80 g·mol－1×x mol+98 g·mol－1×(0.00125－x) mol=0.1185 g
x= mol m(SO3)＝ mol×80 g·mol－1=0.0178 g，质量分数：×100%=15%。
答案：A?
9.C 10.C?
二、11.（1）C+2H2SO4（浓）2SO2↑+CO2↑+2H2O?
（2）④→②→①→③?
(3)验证产物气流中有SO2 将SO2全部氧化吸收 确证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化吸收
（4）无水硫酸铜 水蒸气 由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须在①、③之前
（5）澄清石灰水 CO2?
12.(1)SO2?（2）ＢCF ＢＤF?
13.(1)CuSO4 H2SO4 SO3?
2 mol∶64 g=0.1 mol∶m m=3.2 g?
14.(1)Ａ／Ｂ＝１47／１25 （2）Ａ＝Ｂ＞20 g?
15.（1）308 （2）52?
（3）设SO2为x（体积分数），则有?
4×(×11+0.0800)=1－0.0800－x?x=0.0923?
(4)①13b=200－10a
②
环境保护
一、选择题
1．目前排放到空气中的二氧化碳逐年增加，对此科学家最担心的是
A．会使空气中的氧含量下降，不足以供给人类呼吸
B．会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡
C．会使人体吸进大量二氧化碳，损害健康
D．会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光
2．科技文献经常出现的下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是
A．赤色海潮 B．白色污染 C．绿色食品 D．棕色烟气
3．燃放爆竹对环境的危害是
A．有毒有害气体、粉尘污染 B．纸屑污染 C．噪声 D．前列三项总和
4．某年“世界无烟日”的主题是“清洁空气，拒吸二手烟”。“二手烟”燃烧产生的烟气中含有三种主要毒素，除烟碱和致癌物焦油外，还有一种不易注意的有毒物质是
A．NO B．SO2 C．CO D．CO2
5．人体内含有多种元素，其中许多元素都是人体所需的，但有些元素尚未证实其生理功能，相反，在食品中它们含量稍高会引起毒性反应，食品卫生法对它们的最高标准有极严格的规定。这些元素是①Na ②Mg ③As ④Cd ⑤Ca ⑥Zn ⑦Hg ⑧Pb ⑨Cu ⑩K中的
A．⑥⑦⑧⑨ B．②④⑥⑧ C．③④⑦⑧ D．②④⑥⑦⑧
6．据各地报纸报道，在一些建筑工地的食堂里常发生将工业用盐当作食盐用，引起工人食物中毒的现象，该工业用盐对人有致癌使用。这种盐中含有致癌作用物质的化学式是
A．MgCl2 B．KCl C．NaNO2 D．MgSO4
7．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是①少用煤燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
8．发展“绿色食品”是提高人类生存质量 维护健康水平的重要措施，绿色食品系指
A．绿颜色的营养食品 B．有叶绿素的营养食品
C．经济附加值高的营养食品 D．安全、无公害的营养食品
9．1998年长江洪水泛滥，在受灾区为了保证饮水质量，医务人员在做好防病减灾的同时，还向灾民们发放了饮水清洁剂。你认为下列物质中适宜做饮水清洁剂的是
A．NaClO、KAl(SO4)2·12H2O B．NaOH、Cl2
C．KMnO4、A12(SO4)3 D．NaHCO3、KAl(SO4)2
10．控制城市空气污染的方法可以有
A．开发氢能源 B．使用电动车 C．植树造林 D．戴上呼吸面具
11．造成大气污染的SO2主要来源于
A．自然界含硫化合物的分解和氧化 B．火山喷发
C．工厂排出的尾气 D．大量燃烧含硫燃料
12． 环境污染已成为人类的特大杀手，各种污染数不胜数。下列名词与污染无关的是
A．温室效应 B．红潮 C．酸雨 D．大脖子病 (E)光化学烟雾 (F)潮汐
13． 90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念，绿色化学是预防污染的基本手段。下列各项中属于绿色化学的是
A．杜绝污染源 B．减少有毒物 C．治理污染点 D．处理废弃物
14．下列物质中，不能用于净化饮用水，或用于饮用水消毒的物质是
A．明矾 B．Na2FeO4 C．NaCl D．Cl2
15．1999年1月，江西省赣州地区发生因某重金属元素引起的工业猪油中毒事件，导致中毒的元素是
A．Mg B．Sn C．Ca D．As
16．①农业生产中农药、化肥使用不当 ②生活中大量使用含磷洗涤剂 ③工业生产中废气、废液、废渣排放不当 ④生活污水的任意排放 ⑤石油运输过程中因泄漏流入江河 ⑥原子核反应的残留物随意排放。以上可以造成水污染的是
A．①③⑤⑥ B．①③④⑤ C．①②③⑥ D．全部都是
17．1838年3月纽卡尔市的一些园艺家访问大物理学家法拉第，向他请教一个奇特而有趣的问题：为什么别处生长的紫罗兰都是紫色的，而生长在纽卡斯尔市的紫罗兰却是白色的？法拉第经过一番研究，得出结论，后来被化学家证实并在工业上广泛应用。法拉第的结论是
A．遗传变异 B．纽卡斯尔市民用自来水浇花
C．施花肥不当 D．纽卡斯尔空气中SO2含量较高
18．国家规定从2001年2月1日起全国停止生产含铅汽油，无铅汽油的含义是
A．汽油中绝不含铅元素 B．汽油中不人为添加含铅元素的物质
C．汽油中含铅元素在一定指标范围内 D．以上都不正确
19．常见的大气污染分为一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下，发生变化所生成的新污染物。下列4种气体：①SO2，② NO，③NO2，④Cl2中，能导致二次污染的是
A．①②③④ B．只有①②④ C．只有②④ D．只有②
20．油井发生火灾，产生大量废气：①浓烟中的炭粒，②氮的氧化物，③碳的氧化物，④硫的氧化物，⑤碳氢化合物，其中对大气造成污染并导致雨水酸化的有害气体是
A．①②③ B．②④ C．②③④ D．②④⑤
21．“漂尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小（直径小于10－7m），不易沉降（可漂浮数小时甚至数年），它与空气中的SO2接触，SO2会部分被氧化成SO3，“漂尘”所起的主要作用是
A．氧化剂 B．还原剂 C．吸附剂 D．催化剂
22．汽车尾气中污染空气的是：①CO，②CO2，③NO，④铅的化合物
A．①② B．①③ C．③④ D．①③④
23．使用化学方法可以用消除某些环境污染，下列措施属于化学方法的是
A．废旧塑料重熔、重新成型 B．用多孔吸附剂清理水面油污
C．在燃煤中加入氧化钙 D．将垃圾深埋
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
题号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
答案
24．1mol氢气燃烧时约放热286kJ，而每公斤汽油燃烧时约放热16000kJ。氢气被公认为是21世纪替代矿物燃料的理想能源。试简述氢气作为能源的三个主要优点：
(1)________________________________；(2) ________________________________；
(3) ________________________________。
25．某次采集酸雨样品，每隔一段时间测定一次pH，得到数据如下：
时间 开始 8h 16h 24h 32h 40h 48h
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
简答：
(1)放置时，雨水样品pH变化的主要原因。_______________________________
(2)pH变化的化学方程式：
________________________________或________________________________。
(3)为减少酸雨的产生，你认为可采取的措施是 。①减少以煤作为燃料；②把工厂的烟囱建得高一些；③将燃料脱硫；④在已酸化的土壤中加石灰；⑤开发新能源。
A．①③⑤ B．②③④⑤ C．①②③ D．①③④⑤
26．环境监测测定水中溶氧的方法是：①量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液(含KOH)，立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2＋+O2+4OH =2MnO(OH)2(该反应极快)。②测定：开塞后迅速加入1～2mL浓H2SO4(提供H＋)使之生成I2，再用bmol／L的Na2S2O3溶液与生成的I2反应，消耗Na2S2O3VmL，有关反应方程式为：
MnO(OH)2+2I—+4H＋＝Mn2＋+I2+3H2O I2+2S2O32－=2I—+ S4O62－
水中溶氧的计算式是_____________________。
27．人类的活动所产生的一些气体，能对大气中的臭氧层起到破坏作用。臭氧含量减少，将造成严重后果，直接威胁到人类的生活和生存。近些年来，屡有在南、北极，甚至西藏的喜马拉雅山地区出现臭氧黑洞的报道，引起人们的极大关注。
简要说明人类活动产生的哪些气体对大气臭氧层能起破坏作用。
28．某工厂排出的废水中含有游离氯，为除去该废水中的游离氯，而且使废水变为中性，有人提出如下图方案：
在废水管的A、B处分别注入一定量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。已知：
Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl 请写出：
(1)A、B处分别加入的物质的分子式：A___________________，B__________________。
(2)写出该反应的化学方程式：
A处：_____________________， B处：_____________________。
29．在一烧杯中盛有100mL2mol／LH2SO4溶液，同时有一表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中央(如下图所示)。向该烧杯里缓缓注入0.4mol／L的Ba(OH)2溶液至恰好完全反应，在此实验过程中：
(1)烧杯里观察到的实验现象是：
①_____________ _____________；
②_______________ ___________________
(2)写出实验过程中反应的离子方程式：__________________________________。
30．科学家们认为，“温室效应”将对人类产生较大影响，防止温室效应进一步发展
的有效措施有：（1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
（2）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
31．燃煤锅炉将排放大量SO2，污染大气造成公害，常采用两种方法消除燃煤
SO2的污染。
（1）使排放的烟气通过氨水洗涤，化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。（2）在煤中加适量石灰，使SO2与石灰反应，化学方程式为　　　　　　　　　　　， 该生成物仍可被氧化而成稳定的石膏，化学方程式为 。
32．含氰化物（有CN－）的废水危害大，CN－的含量为0.01mol/L～0.04mol/L就能毒
杀鱼类。处理它的方法是用氧化法使其转化为低毒的氰酸钾（含CNO－），氧化剂常用次氯酸盐，且进一步可降解为无毒的气体。近期研究将把某些半导体的小粒悬浮在溶液中，在光的作用下，在小粒和溶液界面发生氧化还原反应。但小粒的质量不发生变化，如二氧化钛(TiO2)小粒表面就可以破坏氰化物有毒废物。
（1）二氧化钛在上述反应中的作用是　　　　　　　　　　　　　　。
（2）氰化物经处理后产生的无毒气体应该是　　　　　　和　　　　　　　。
（3）若用NaClO溶液处理NaCN的废液，产生另外两种盐，其化学方程式为 　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
33．在一条鱼、虾几乎绝迹的小河边从上游到下游依次有四座工厂：甲、乙、丙、
丁，它们排出的废液里，每厂只含有Na2CO3、FeCl3、Ca（OH）2、HCl中的一种。某
中学环保小组对河水监测时发现：①甲处河水呈乳白色；②乙处河水呈红褐色；③丙处河水由浑变清；④丁处产生气泡，河水仍清。请回答：
（1）四座工厂排出的废液里含有的污染物是：甲　　　，乙　 　，丙　　　，丁　 　。
（2）小河中鱼、虾几乎绝迹的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
34．NO是大气污染物之一，目前，有一种治理方法是在400℃左右，在有催化剂存在
的情况下，用氨把NO还原为N2和水，请写出该反应的化学方程式 。
35．某硫酸厂周围的空气含有较多二氧化硫，为了测定空气中二氧化硫的体积分数做了如下实验：
取上述标准状况下的空气1L（内含N2、O2、SO2、CO2）慢慢通过足量溴水，然
后在此溶液中加入过量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，将沉淀洗净、干燥后称重为
0.233g。请回答：
（1）通入足量溴水的目的是： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（2）加入过量BaCl2溶液的目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）过滤后，若在滤液中加K2SO4溶液，有白色沉淀产生，证明： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（4）用蒸馏水洗涤沉淀2～3次，若在洗液中加入AgNO3溶液，无沉淀出现，证明：
　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（5）空气中，SO2的体积分数为　　　　　　。（写清楚具体的计算过程）
参考答案
一、1B、2C、3D、4C、5C、6C、7C、8D、9A、10AB、11D、12DF、13A、14C、15B、16D、17D、18BC、19A、20C、21D、22D、23C、
二、24．(1)相同质量的氢气燃烧时放出的热量比汽油大 (2)氢气燃烧的产物是水，对环境没有污染 (3)制取氢气可以用水，来源十分丰富
25．(1)雨水样品里的中强酸H2SO3和SO2不断被空气中的氧气氧化生成强酸H2SO4，所以，pH随时间延长而H＋浓度增大，pH下降，至全部氧化后，溶液中形成H2SO4，不会氧化和挥发，pH不再发生变化 (2)2SO2+2H2O+O2=2H2SO4或2H2SO3+O2＝2H2SO4 (3)A．
26． x= b×V×l0—3/4mol
27．喷气飞机排放大量的NO，一些农药、杀虫剂能排放N2O，作为制冷剂在制冷系统中广泛使用的氟利昂等。
28．(1)A: Na2SO3; B:NaOH
(2) A处：Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl， B处：HCl +NaOH=NaCl+ H2O
29．(1)①溶液里产生白色沉淀②小球下沉 (2) Ba2++2OH—+2H++SO42—=BaSO4↓+2H2O
30．（1）寻找并使用新能源 （2）植树造林，扩大绿色植物的覆盖面
31．（1）SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3
（2）CaO+SO2=CaSO3; 2CaSO3+O2 +4H2O=2 (CaSO4·2H2O)
32．（1）催化剂 （2）CO2； N2 （3）NaClO+NaCN=NaCl+NaCNO
33．（1）Ca(OH)2 ; FeCl3 ; HCl ; Na2CO3 （2）河水酸性较强，污染严重
34．4NH3+6NO 5N2+6H2O
35．（1）将SO2全部氧化成SO42－：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
（2）使SO42－完成生成BaSO4沉淀：Ba2++SO42－=BaSO4↓
（3）所加BaCl2溶液已过量 （4）BaSO4沉淀已洗净
（5）2.24% n(SO2) = n (CaSO4)= =0.001mol
V(SO2) = n(SO2)×Vm=0.001mol×22.4L/mol=0.224L
SO2的体积分数=×100%=2.24%
400℃
催化剂考点13元素周期律
1． 复习重点
1．同周期元素及其化合物性质的递变规律；
2．同主族元素及其化合物性质的递变规律，理解元素周期律的实质
3．.理解元素周期律与原子结构的关系。
4．.能根据元素周期律预测元素的性质。
2．难点聚焦
元素周期律：
（1）元素原子核外电子排布的周期性变化：
随着原子充数的增加，元素排列呈周期性变化
原子序数 电子层数 最外层电子数
1～2 1个 由1～2个达到稳定结构
3～10 2个 由1～8个达到稳定结构
11～18 3个 由1～8个达到稳定结构
19，20～31，36 4个 由1～8个达到稳定结构
37，38～49，54 5个 由1～8个达到稳定结构
55，56～81，86 6个 由1～8个达到稳定结构
87～88 7个
结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
（2）元素原子半径的周期性变化：
原子序数 原子半径的变化
3～9 0.512nm 0.071nm 大 小
11～17 0.186nm 0.099nm 大 小
结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性的变化：电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小（除稀有气体外）
（3）元素主要化合价的周期性变化：
原子序数 主要化合价的变化
1～2 ＋1 0
3～10 ＋1 ＋5－4 －1 0
11～18 ＋1 ＋7－4 －1 0
结论：随着原子序数的递增，元素主要化合价呈现周期性的变化。
注：①元素重要化合价的变化中O一般无正价，F无正价，最高正价与最低负价的关系；
②最高正化合价＋|最低负化合价|＝8（仅适用于非金属元素）
③金属无正价
④有些非金属有多种化合价，如：C元素有＋2，＋4，－4价（在有机物中也可以有－3，－2，－1价）；S元素有＋4，＋6，－2价；Cl元素有－1，＋1，＋3，＋5，＋7价；N元素有－3，＋1，＋2，＋3，＋4，＋5价。
（4）元素的金属性和非金属性的周期性变化：
电子层数相同，随着原子序数的递增，原子半径递减，核对核外电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，即元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
①．元素的金属性：指元素气态原子失去电子的能力。
元素金属性强弱判断的实验依据：
a.金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度：越容易则金属性越强，反之，金属性越弱；
b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：最高价氢氧化物的碱性越强，这种金属元素金属性越强，反之，金属性越弱；
c.金属单质间的置换反应
例：
比较1：①镁与2mL1mol/L盐酸反应
②铝与2mL1mol/L盐酸反应
所以金属性：
比较2：
⑴钠与水反应（回忆）
⑵镁与水反应【实验5-1】
碱性：
金属性：
②元素的非金属性：指元素气态原子得到电子的能力。
元素非金属性强弱判断的实验依据：
a.非金属元素单质与氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性强弱：如果元素的单质跟氢气化合生成气态氢化物容易且稳定，则证明这种元素的非金属性较强，反之，则非金属性较弱；
b.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强则对应的元素的非金属性越强；
c.非金属单质间的置换反应
例：
非金属性：
对于同一周期非金属元素：
如等非金属单质与反应渐趋容易，其气态氢化物的稳定性为：
上述非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为：
非金属性：
结论：
金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
(5)元素周期律的实质：
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。换言之，元素性质的周期性变化是由元素原子核外电子排布的周期性变化所决定的。
元素周期律的实质：元素原子核外电子排布的周期性变化规律
3．例题精讲
【 例1】(2003年全国高考题)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( )
A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素 原子的K层电子数相等
B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等
D．M 层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等
【解析】 A项为H元素，根据最外层电子数=主族序数，B和D项最外层电子数为1、3、5、7，也为主族序数。对于C项如最外层电子数为8，则与说法不符。
【答案】C
【命题意图】本题考查原子结构与周期表结构的关系。 周期数=电子层数, 主族数=最外层电子数
2.元素周期律的迁移应用
该类题目的主要特点是，给出一种不常见的主族元素，分析推测该元素及化合物可能或不可能具有的性质。解答该类题目的方法思路是：先确定该元素所在主族位置，然后根据该元素性质变化规律进行推断判断。
【例2】 （1997年全国高考题）已知Be的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是 ( )
A.铍的原子半径大于硼的原子半径
B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍跟冷水反应产物为氢气
【解析】由Be的原子序数为4，可推知它位于第二周期、第ⅡA族。根据其位置及同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律，其原子半径大于B，A正确；碱性Be(OH)2比Ca(OH)2弱，C正确；Be的金属性小于Mg，已知Mg跟冷水不反应，Be就更不可能，故D错误；Be原子的最外层电子数是2个，在BeCl2分子中Be最外层2个电子跟Cl共用两对电子，其最外层电子数为4个，B错误。
【答案】A、C
【命题意图】本题考查同周期、同主族元素原子结构和性质的递变规律 ，根据元素周期律预测元素的性质。
3.确定“指定的几种元素形成的化合物”的形式
该类题目的主要特点是，给出几种元素的原子结构或性质特征，判断它们形成化合物的形式。解答该类题目的方法思路是：推价态、定元素、想可能、得形式。该类题目也可由化合物形式判断元素的原子序数。
【例3】 （1999年全国高考题）X、Y、Z为短周期元素，这些元素原子的最外层电子数分别为1、4、6，则由这3种元素组成的化合物的化学式不可能是 ( )
A. XYZ B. X2YZ C. X2YZ2 D. X2YZ3
【解析】原子最外层电子数为1、4、6的短周期元素分别是：“1”——H、Li、Na，“4”——C、Si，“6”——O、S。可将H、C、O三元素作为代表，它们可组成的物质有：H2CO3、HCHO、HCOOH等，将其与题中选项对照，即得答案。
【答案】A
【命题意图】本题考查1—18元素的原子核外电子排布的特点及核外电子排布规律。
[例4]砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是
A. HAt很稳定 B. 易溶于某些有机溶剂
C. AgAt不溶于水 D. 是有色固体
[解析]由题意，砹在周期表中与碘相邻，故它的性质与碘具有相似性，但它的非金属性应比碘弱。HAt的稳定不如HI，故选项A错误；碘易溶于某些有机溶剂，则砹也应溶解；AgI不溶于水，则AgAt也不溶于水；碘是紫黑色固体，根据相似性砹也是有色固体。
本题正确选项为A。
[例5]铜有两种天然同位素Cu和Cu，参考铜的原子量(63.5)估算Cu的百分含量约是
A. 20% B. 25% C. 50% D. 66.7% E. 75%
[解析]用十字交叉法可求得两种同位素的原子个数比
65 0.5 (65Cu)
63.5
63 1.5 (63Cu)
即65Cu与63Cu的原子个数比为1:3，所以Cu%=，故应选B。
[例6]若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2:3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是
A. 1 B. 2 C. 5 D. 6
[解析]设两种元素的符号分别为X和Y，则化合物的化学式为X2Y3，即X为+3价，Y为-2价，在短周期元素中满足此要求的X元素有5B、7N、13Al，Y元素有8O和16S，原子序数差值见下表
X 原子序数差Y 5 13 7
8 3 5 1
16 11 3 9
本题正确答案为D。
[例7]X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是
A. X>Y>Z B. Y>X>Z C. Z>X>Y D. Z>Y>X
[解析]对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，现X元素的阳离子半径大于Y，故核电荷数应是Y>X。Z和Y的电子层数相同，则它们在同一周期，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐减小，现Z的原子半径小于Y，则核电荷数是Z>Y。综合以上关系得Z>Y>X。
本题正确答案为D。
六、原子结构知识的综合推断
[例8]周期表中相邻的A、B、C三元素中，A、B同周期，A、C同主族。已知三种元素的原子最外层电子数之和为19，三种元素的原子核中质子数之和为41。则这三种元素是A______、B_______、C________、D_________(填元素符号)。
[解析]本题采用平均值法解答比较简单。由A、B、C三元素为相邻元素以及它们的平均质子数41/3≈14<18，可知A、B、C三元素为短周期元素；又根据最外层电子数的平均值19/3≈6.3<7，推知其中必有最外层电子数为7的元素，所以A、B、C三种元素应分布在ⅥA、ⅦA族，经推断A为S，B为Cl、C为O符合题意。
[例9]已知某主族金属元素X的原子核内质子数和中子数之比为1:1，含该金属阳离子0.192g的溶液恰好能将20mL0.4mol/L的Na2CO3溶液中的CO32-全部沉淀，推断X是什么元素及在周期表中的位置。
[解析]周期表中质子数与中子数相等的金属元素只有Mg和Ca两种，它们都是+2价金属。设金属的相对原子质量为M，由关系式 X2+～Na2CO3得：M:1=0.192:(0.4×0.02)，解得M=24。则X为镁，位于第3周期第ⅡA族。
4．实战演练
一、选择题
1.下列原子序数所代表的元素中，全属于主族元素的是 ( )
A. 22 26 11 B. 13 15 38
C. 29 31 16 D. 18 21 31
2.（2001年全国高考题）下列说法错误的是 ( )
A.原子及其离子核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
3.某周期ⅡA族元素的原子序数为x，则同周期的ⅢA族元素的原子序数不可能是
(A) x+1 (B) x+2 (C) x+11 (D) x+25
4.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测，原子序数为114的元素属于第七周期Ⅳ A族， 称为类铅元素.下面关于它的原子结构和性质预测正确的是( )
A.类铅元素原子的最外层电子数为4 B.其常见价态为+2、+3、+4
C.它的金属性比铅强 D.它的原子半径比铅小?
5.下列各组顺序的排列不正确的是( )
A离子半径：Na+＞Mg2+＞Al3+＞F -
B热稳定性：HCl＞H2S＞PH3＞AsH3
C .酸性强弱：HAlO2＜H2SiO3＜H2CO3＜H3PO4
D.溶点：NaCl＞SiO2＞Na＞CO2
6.已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b,它们的离子Xm+和Yn-的核外电子排布相同,则下列关系式正确的是（ ）
(A)a=b+m+n (B)a=b-m+n (C)a=b+m-n (D)a=b-m-n
7.若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为2:3的化合物,则这种元素的原子序数之差不可能是
(A) 1 (B) 3 (C) 5 (D) 6
8.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是 ( ).
(A)X的原子序数比Y的小 (B)X原子的最外层电子数比Y的大
(C)X的原子半径比Y的大 (D)X元素的最高正价比Y的小
9.X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层只有一个电子，则X和Y形成的化合物的化学式可表示为
A、XY B、XY2 C、XY3 D、X2Y3
10.下列叙述正确的是
A、同主族金属的原子半径越大熔点越高
B、稀有气体原子序数越大沸点越高
C、分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低
D、同周期元素的原子半径越小越易失去电子
11.下列关于稀有气体的叙述不正确的是
A、原子的最外电子层都有8个电子
B、其原子与同周期IA、IIA族阳离子具有相同的核外电子排布
C、化学性质非常不活泼
D、原子半径比同周期ⅦA族元素原子的大
12.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是
A．X+2　　　　 B．X+4　　　　　C．X+8　　　　　D．X+18
13．A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2-与M+的电子数之差为8，则下列说法正确的
A． A和M原子的电子总数之和可能为11
B． B．A和M的原子序数之差为8
C． A和M原子的最外层电子数之和为8
D． A和M原子的最外层电子数之和为7
二、填空题：
14.A、B、C、D是短周期元素,A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物,1摩该化合物含有42摩电子,B原子的最外层电子数是内层电子数的3倍。.C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半.C元素是植物生长的营养元素之一.
试写出:
(1)A、B元素形成的酸酐的化学式 ;
(2)D元素的单质与水反应的化学方程式 ;
(3)A、C元素气态氢化物的稳定性大小 < (用分子式表示).
15、在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素上下或左右紧密相邻。甲、乙两元素的原子序数之和等于丙元素的原子序数。这四种元素原子的最外层电子数之和为20。据此可以判断：元素甲为 ，元素丙为 ，元素乙和丁所形成化合物的分子式为 或 。
16、有X、Y、Z三种元素，X、Y的最外层电子数相同，Y、Z的电子层数相同，X与Y可形成YX2和YX3化合物，Y原子核内的质子数是X的两倍，X与Z可形成化合物Z2X5，问X、Y、Z各是什么元素？ 分别写出其原子结构示意图 。
1、B 2、AD 3、B 4、AC 5、AD 6、A
7、D 8、CD 9、A 10、BC 11、AB 12、B 13、D
14、⑴N2O5 N2O3 ⑵2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ ⑶PH315、N 、P 、CO 、CO2 、
16、O 、S 、P 、 略考点17氧族元素
1．复习重点
1．氧族元素的物理性质和化学性质的递变规律；
2．硫单质、臭氧、过氧化氢、硫化氢的物理性质与化学性质；
3．重点是硫的化学性质及氧族元素性质递变规律。
2．难点聚焦
（一）、氧族元素的原子结构及性质的递变规律
元素 氧（O） 硫（S） 硒（Se） 碲（Te）
核电荷数 8 16 34 52
最外层电子数 6 6 6 6
电子层数 2 3 4 5
化合价 -2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 -2，+4，+6
原子半径 逐渐增大
密度 逐渐增大
与H2化合难易 点燃剧烈反应 加热时化合 较高温度时化合 不直接化合
氢化物稳定性 逐渐减弱
氧化物化学式 —— SO2SO3 SeO2SeO3 TeO2TeO3
氧化物对应水化物化学式 —— H2SO3H2SO4 H2SeO3H2SeO4 H2TeO3H2TeO4
最高价氧化物水化物酸性 逐渐减弱
元素非金属性 逐渐减弱
（二）臭氧和过氧化氢
臭氧和氧气是氧的同素异形体，大气中臭氧层是人类的保护伞
过氧化氢不稳定分解，可作氧化剂、漂白剂。
归纳知识体系
1、 硫及其化合物的性质
（一）硫及其重要化合物间的相互转化关系（见上图）
注意：
1、氧化性酸与酸的氧化性的区别
酸根部分易得电子——有氧化性——氧化性酸
酸的氧化性应包括H+的氧化性（酸所共有的）与酸根的氧化性（氧化性酸的特点）两种类型
2、根据氯气、硫等非金属单质性质的学习，掌握非金属单质性质的一般方法应从下列几个方面分析：
与氢气的反应；与金属的反应；与氧气的反应；与非金属的反应；与水的反应；与氧化物的反应；与碱的反应；与酸的反应；与盐的反应；（与有机物反应）等。
3、掌握化合物性质的一般方法应从下列几个方面分析：
稳定性；可燃性；酸碱性；氧化性和还原性；特殊性等。
3．例题精讲
［例1］哪些实验事实说明氯元素的非金属性比硫元素强，并用原子结构知识加以解释。
解析：目前，已学习过多种非金属元素，通过卤族、氧族元素的学习可得出，比较两种非金属元素的非金属性相对强弱一般可根据以下几方面的实验事实：①非金属单质与H2化合的难易以及氢化物的稳定性大小；②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱；③非金属单质间的置换反应。
答案：可以说明氯元素非金属性比硫元素强的主要实验事实有：①氯气与氢气反应时光照可发生爆炸，反应剧烈，硫单质加热变为蒸气才可与H2化合，且H2S不如HCl稳定；②H2SO4的酸性不如HClO4强；③H2S与Cl2反应可生成硫单质；④铁与Cl2反应生成FeCl3，而硫与铁反应生成FeS。
S、Cl两原子电子层数相同，但Cl原子最外层电子数较多，且Cl原子半径比S原子小，最外层电子受原子核的引力较大，故氯元素非金属性应比硫元素强。
点评：结构决定性质，本题意在运用以前所学的知识，来指导元素化合物知识的学习，以此来加深对原子结构和元素周期律知识的理解。
［例2］含有硒(Se)的保键品已进入市场，已知该元素与氧具有相同的最外层电子数。则下列关于硒的叙述中不正确的是
A.最高价氧化物的化学式为SeO3
B.单质Se是一种半导体材料
C.原子半径比硫大，比溴小
D.单质的氧化性比氯气弱，比溴强，比O3弱
解析：本题解题的关键在于搞清楚Se与O、S、Cl、Br等元素在元素周期表中的相对位置关系及Se单质和臭氧的特殊性质。如Se可作为半导体材料，臭氧是很强的氧化剂等。另外元素周期律的知识是判断选项正误的钥匙。
Se位于元素周期表的第ⅥA族，最外层为6个电子，故最高价为+6价，最低价为－2价，因此最高价氧化物的形式为SeO3。再由于Se原子半径较S原子的大，故体现部分金属性质。硒可作为半导体材料。因此选项A、B都正确。
根据O、S、Cl、Br与Se在元素周期表中的相对位置关系，运用元素周期律的知识不难判断出原子半径大小关系为：Se＞S、Se＞Br；单质的氧化性的关系为O3＞O2＞S＞Se、Cl2＞Br2＞Se，因此可判断C、D两选项中的部分判断存在错误。
答案：CD
点评：在学习元素化合物知识时，应能利用结构 性质 用途之间的相互关系，类比同族中代表性元素，抓住同周期、同主族元素性质的递变性来分析、推理未知的或不太熟悉的元素或化合物的性质，是学习元素化合物知识或解决部分信息迁移题的常见思维方法。
［例3］0.1 mol某单质跟足量的硫充分反应后，质量增加1.6 g，则组成这种单质的元素是
A.铁 B.铜 C.铝 D.钾
解析：充分反应后，质量增加的1.6 g必为参加反应的硫的质量，则n(S)＝
，说明：n(单质)：n(S)＝0.1 mol∶0.05 mol=2∶1。分析四个选项，符合该反应物质的量之比(2∶1)的，只有Cu和K，2Cu+SCu2S，2K＋SK2S。
答案：BD
点评：本题涉及到S单质的氧化性，是基础知识，但由于其氧化性相对较弱，遇到一些变价金属时，许多同学往往把握不准。通过此题，可以帮助学生掌握该知识点，同时也可培养学生思维的敏捷性和严密性。有助于同学们分析和定量处理所学化学反应能力的培养。
［例4］1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家，大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线，保护地球上的生物，氟利昂(如CCl2F2）可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)，有关反应为：
O3 O2＋O Cl＋O3====ClO＋O2 ClO＋O====Cl＋O2
总反应：2O3====3O2
(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是
A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
(2)O2和O3之间的关系是 。
解析：回答第1题时，要注意观察总反应，此反应的反应物是O3，生成物是O2，显然选项A、B都可以立即排除，又由于反应物中不含氯元素，氯原子显然也不会是中间产物，因而选项C当然也不是本题答案。这样可判断，氯原子只能是催化剂。从给出的反应历程看，第二、三两步反应很明确地显示了氯原子在反应前后组成与质量都不变的这一特征。
因此，第1题的答案是选项D。
O3和O2都是单质，而且都是由氧元素构成的单质，只是它们的分子组成不相同，由此可见，O3和O2属于“由同种元素构成的不同单质”这一基本特征，它们应属于氧的两种同素异形体。
答案：(1)D (2)同素异形体
点评：本组试题是信息迁移试题。它引用了1995年诺贝尔化学奖授予的研究项目，并介绍了氟利昂破坏大气臭氧层的反应机理。
题目的取材较新，而且是当前环境化学中被关注的焦点之一，但是，设问的情境却不难，通过简单的思考，就会正确回答。
［例5］(1994年全国)下列反应适用于实验室制备氧气的是
①高锰酸钾热分解
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
②硝酸铵热分解
2NH4NO34H2O＋2N2↑＋O2↑
③过氧化氢催化分解2H2O22H2O＋O2↑
④二氧化氮热分解2NO22NO＋O2
A.只有① B.①和② C.①和③ D.①③④
解析：在本题所给出的4个反应中，除了高锰酸钾热分解反应是众所周知的实验室里氧气的制法之外，过氧化氢催化分解也可以方便地用于实验室制备氧气。为此，可将二氧化锰置于一只烧瓶内，从分液漏斗中滴入过氧化氢立即有氧气产生，并可用控制滴速的方法来调节产生氧气的气流量。
硝酸铵的热分解不能用于实验室制氧气。一方面因为温度不同硝酸铵分解的产物不同，即使发生了题目所指出的反应，生成的是氮气和氧气的混合气体，难以分离；同时，硝酸铵受热易发生爆炸，因而缺乏可靠的安全性。
NO2的热分解也显然不能用于实验室制备氧气。气体作为反应物不易控制，即使反应实现了，两种气体也不易分离，而且它们在常温下还可能化合起来再生成NO2。
答案：C
点评：一般说来，物质的实验室(尤其是在中学化学实验室里)制法所要求的条件大致为：反应尽可能快一些，反应条件尽可能简单，操作比较易行，尽量使制备的产物单一易于分离；而对反应物的成本、能耗，可以较少考虑，尽可能使用常用的仪器设备，如试管、烧瓶、烧杯等等，反应较为安全。
［例6］臭氧(O3)是一种有点腥气味的淡蓝色气体，它具有比氧气更强的氧化性。臭氧能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，反应中有氧气产生，这个反应的化学方程式是： ，这个反应的氧化产物是 ，还原产物是 。
解析：由题干信息可知这是一个牵涉由臭氧(O3)与KI发生的氧化还原反应。淀粉碘化钾试纸变蓝，说明有单质(I2)产生，产物中还同时产生氧气(O2)。由化合价分析，生成氧气的O元素价态不变，即实际并没有参加氧化反应，因此可推知起氧化作用的实际上是臭氧中的部分氧原子。被还原的氧原子在有水存在的情况下一般产物为OH－，与K＋组成产物中的KOH，因此反应中还须有H2O参加反应，从而解决问题。
答案：方程式：O3＋2KI＋H2O====I2＋O2＋2KOH；氧化产物：碘单质(I2）；还原产物：氢氧化钾(KOH)。
点评：本题属信息挖掘题，要善于挖掘分析题给信息，抓住“淀粉KI试纸变蓝”这一特征(暗示有I2单质生成)，充分利用氧化还原的规律来解决问题。
［例7］(1999年广东，25)针对以下A～D四个涉及H2O2的反应(未配平)，填写空白
A.Na2O2＋HCl——H2O2＋NaCl
B.Ag2O＋H2O2——Ag+O2＋H2O
C．H2O2H2O＋O2
D.H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH——K2CrO4＋K2SO4＋H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号) 。
(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号) 。
(3)H2O2体现弱酸性的反应是(填代号) ，其理由为 。
解析：反应A是一个非氧化还原反应。盐酸是为人熟知的强酸，它与Na2O2反应除了生成盐以外还得到H2O2，按照“强酸可置换弱酸”的规律，在此反应中H2O2表现出弱酸的性质。
反应B中Ag2O变成单质银，可见H2O2当是一种还原剂，其中的氧元素应合理地认为转化成为氧气。至于生成物中的水，其氧元素可认为从氧化银而来。
过氧化氢的分解反应C，是一个自身氧化还原反应，H2O2既表现了氧化性，又表现了还原性。
答案：(1)D (2)C
(3)A 这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应
点评：本题以过氧化氢为素材，考查考生有关氧化还原的基础知识以及思维的严密性，同时考查对具体问题的分析判断能力。
4．实战演练
一、选择题
1.（上海高考题）过氧化氢的沸点比水高，但受热容易分解。某试剂厂先制得7%~8%的过氧化氢溶液，再浓缩成30%溶液时，可采用的适宜方法是
A.常压蒸馏 B.减压蒸馏
C.加生石灰常压蒸馏 D.加压蒸馏
2.下列叙述不正确的是
A.硒可以与钠组成化合物Na2Se
B.硒化氢水溶液的酸性比氢硫酸弱
C.硒酸的酸性比硫酸的酸性弱
D.硒化氢在空气中完全燃烧时，生成二氧化硒和水
3.碲元素及其化合物不可能具有的性质是
A.碲的化合价有－2价、＋4价、＋6价
B.碲的氧化物有TeO2和TeO3
C.碲能与氢气直接化合，且H2Te比H2Se稳定
D.单质碲呈银白色，还原性比硒强
4.含有硒的保健品已开始进入市场，已知硒元素与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述不正确的是
A.原子序数为24
B.气态氢化物为H2Se
C.非金属性比溴弱
D.最高价含氧酸为H2SeO4
5.下列有关硫化氢性质的说法正确的是
A.给盛硫化氢的容器加热会产生黄色物质
B.由于硫化氢不稳定，所以久置的氢硫酸会变浑浊
C.硫化氢具有强还原性，故氢硫酸在反应中只能作还原剂
D.氢硫酸是弱酸，无法通过复分解反应制取强酸
6.下列物质中既能与H2S反应，又能与溴水反应的是
A.FeSO4溶液
B.Na2S溶液
C.CｕSO4溶液
D.氯水
7.同温同压下，燃烧20 mL H2S用去O2 16 ｍL，则充分燃烧的H2S与不充分燃烧的H2S的质量之比为
A.1∶2 B.2∶3
C.7∶3 D.3∶7
8.关于O3的说法中错误的是
①O3具有刺激性臭味，因此被称为“臭氧”
②O2与O3是氧元素的同素异形体
③O3比O2密度大，也比O2易溶于水
④O3比O2稳定，高温下不易分解
⑤臭氧有漂白和消毒作用
⑥空气中微量O3可以刺激中枢神经，加快血液循环，因此空气中O3含量越高越好
⑦空气中高压放电、高压电机和复印机工作都会有O3生成
A．①②③ B.④⑤⑥
C.④⑥ D.⑤⑦
9.下列能说明元素R一定为氧族元素的是
A.R为非金属元素，其氧化物对应水化物分子式为H2RO3
B.R的单质与H2化合成H2R
C.R的单质与铝化合成Al2R3
D.R的氢化物的水溶液呈酸性
10.R为短周期元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的一半，它可能形成的含氧酸根离子有
①R2O ②RO ③R2O ④RO，下列判断正确的是
A.当它形成①时，不可能形成②③
B.当它形成②时，不可能形成③④
C.当它形成①时，不可能形成④
D.当它形成②时，可能形成④
二、非选择题（共50分）
11.过氧化氢（H2O2）俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。
(1)向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水具有 性。
(2)将双氧水加入酸化的高锰酸钾溶液中，溶液紫红色消褪，此时双氧水表现出 性。
(3)久置的油画，白色部分(ＰbSO4)常会变黑（ＰbS），双氧水揩擦后又恢复原貌，有关反应的化学方程式为 。
12.(6分)今有五种硫的化合物①H2S ②K2S ③Al2S3 ④CuS ⑤FeS，其中(填序号)：
(1)不能由两种单质化合而成，只能在溶液中由两种离子反应而生成的是 。
(2)只能由两种单质化合而成，不能在溶液中由两种离子反应生成的是 。
(3)既能由两种单质化合生成，又能在溶液中由两种离子反应生成的是 。
13.(4分)将a ｇ硫粉随机分成两份，第一份与足量O2反应制得SO2，第二份先与足量铁混合加热，再将所得产物投入稀H2SO4中，得H2S。将SO2与H2S混合，结果得硫a／3　ｇ，求第一份的质量。
14.(1)将m ｇ铁粉和n　ｇ硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入多少毫升b　mol·L－1的盐酸就不再产生气体 若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积共是多少升
(2)若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，简述其原因。
15.(6分)已知硫和氧同族，性质相似，请用化学方程式解释下列实验现象：
(1)CS2和Na2S水溶液一起振荡，水溶液由无色变有色 。
(2)Ｐ2S5溶于K2S水溶液中 。
(3)Na2S2溶液中加稀HCl产生浅黄色沉淀 。
16.某待测溶液(阳离子为Na＋)中可能会有SO、S2－、SO、Cl－、Br－、NO、CO、HCO中的一种或若干种。进行下列实验（如下图所示）(每次实验所加试剂均过量)：
回答以下问题：
(1)待测液是否含有SO、SO 答：
(2)沉淀B的化学式为 。
(3)根据以上实验，待测液中肯定没有的离子是 ，肯定存在的离子是 。
17.(10分)取两种钠的正盐A和B，溶于1 L　0．2　mol·L－1的盐酸溶液得淡黄色固体C和溶液D(溶液体积仍为1 L，下同)。过滤分离出固体C，经洗涤、干燥后在空气中燃烧，把生成的1／3量的气体E导入溶液D又得固体物C(其质量和前一次得到的相同)和溶液F。F中氢离子浓度为0．01　mol·L－1。向F中加A或B，或导入气体E，均未见有固体物生成。
(1)A、B、C、E各为何物
(2)溶液D、F中各含哪些物质 它们的物质的量浓度各为多少
(3)写出有关反应方程式。
附参考答案
一、1.解析：液态物质的沸点与压强有关，减小压强，能降低其沸点，这样就能在温度不变的情况下使水蒸发而H2O2又不会分解。?
答案：B?
2.B 3.C 4.A 5.AB 6.B 7.D 8.C 9.BC 10.A?
二、11.(1)氧化 (2)还原?
(3)PｂS＋4H2O2===PｂSO4＋4H2O?
12.(1)④ (2)②③ (3)①⑤?
13.ｇ(H2S过量)，ｇ(SO2过量)?
14.(1)250 m／7 b Ｌ，0．4 m Ｌ?
(2)过量铁粉被氧化为氧化物，与酸反应不再产生气体，故产生气体体积小于2.24 L。?
15.(1)CS2＋Na2S===Na2CS3?
(2)P2S5＋K2S===2KPS3?
(3) Na2S2＋2HCl===2NaCl＋S↓＋H2S↑
16.(1)含有SO或SO中的一种，或两种都有。
(2)BaCO3?
（3）Br－、S2－ CO、HCO (除SO或SO以外)
17.(1)A：Na2S B：Na2SO3 C：S Ｅ：SO2?
(2)D中：NaCl 0．１　mol·Ｌ－1，HCl　0．１　mol·Ｌ－1，H2S　0．02　mol·Ｌ－1
F中：NaCl　0．１　mol·Ｌ－1，HCl　0．１　mol·Ｌ－1
(3)2Na2S＋Na2SO3＋6HCl===6NaCl＋3S↓＋3H2O?
2Na2S＋4HCl===4NaCl+2H2S
S＋O2SO2?
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
2H2O2===2H2O+O2 ↑
MnO2考点41甲烷 烷烃
1．复习重点
1．甲烷的结构、化学性质；
2．烷烃的定义、命名、同系物、同分异构体及典型的取代反应。
2．难点聚焦
1.有机物：含碳化合物叫做有机化合物，简称有机物。
(除CO、CO2、碳酸盐、碳化物、硫氰化物、氰化物等外)
它们虽然含碳，但性质和组成与无机物很相近，所以把它们看作为无机物。也就是说，有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。而且有机物都是化合物，没有单质。
那么究竟哪些物质是有机物，哪些物质是无机物，有什么判断依据呢？我们可以通过有机物与无机物的主要区别加以判断。
2．有机物与无机物的主要区别
性质和反应 有机物 无机物
溶解性 多数不溶于水，易溶于有机溶剂，如油脂溶于汽油，煤油溶于苯。 多数溶于水，而不溶于有机溶剂，如食盐、明矾溶于水。
耐热性 多数不耐热；熔点较低，（400°C以下）。如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热分解；C20H42熔点36.4°C,尿素132°C。 多数耐热难熔化；熔点一般很高。如食盐、明矾、氧化铜加热难熔，NaCl熔点801°C。
可燃性 多数可以燃烧，如棉花、汽油、天然气都可以燃烧。 多数不可以燃烧，如CaCO3、MnCl2不可以燃烧。
电离性 多数是非电解质，如酒精、乙醚、苯都是非电解质、溶液不电离、不导电。 多数是电解质，如盐酸、氢氧化钠、氯化镁的水溶液是强电解质。
化学反应 一般复杂，副反应多，较慢，如生成乙酸乙酯的酯化反应在常温下要16年才达到平衡。石油的形成更久 一般简单，副反应少，反应快，如氯化钠和硝酸银反应瞬间完成。
3.有机物的组成
C、H、O、N、S、P、卤素等元素。
构成有机物的元素只有少数几种，但有机物的种类确达三千多种？
几种元素能构几千万种有机物质？(学生自学后概括)
有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：
①碳原子最外电子层上有4个电子，可形成4个共价键；
②有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；
③碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；(结构图5—1)
④相同组成的分子，结构可能多种多样。(举几个同分异构体)
在有机物中，有一类只含C、H两种元素的有机物。
4.烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又叫烃
在烃中最简单的是甲烷，所以我们就先从甲烷开始学起。
甲烷
一、甲烷的物理性质
(学生回答)无色、无味，难溶于水的，比空气轻的，能燃烧的气体，天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
收集甲烷时可以用什么方法？(1.向下排空气法，2.排水法)
二、甲烷的分子结构
已知甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L，其中含碳的质量分数为75％，含氢质量分数为25％，求甲烷的分子式。(平行班提示：M=ρVm)
a.计算甲烷的摩尔质量
因为摩尔质量=气体摩尔体积×密度
=22.4L/mol×O.7179/L
=16 g/mol
所以甲烷的分子量为16。
b.按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数
C原子数：16×75％÷12=1
H原子数：16×25％÷1=4
所以甲烷的分子式为CH4。
甲烷的分子式：CH4 电子式： 结构式：
用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。
上述结构式都不能表明甲烷分子的真实构型
［模型展示］甲烷分子的球棍模型和比例模型。
得出结论：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。
甲烷是非极性分子，所以甲烷极难溶于水，这体现了相似相溶原理。
CH4：正四面体 NH3：三角锥形
三、甲烷的化学性质
1.甲烷的氧化反应
CH4+2O2CO2+2H2O
a.方程式的中间用的是“ ”（箭头）而不是“====”（等号），
主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。
b.火焰呈淡蓝色：CH4、H2、CO、H2S
我们知道酸性KMnO4具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原反应，且自身被还原而褪色 ，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢？我们通过下面的实验来验证。
［演示实验5—1］观察、记录、思考实验现象：经过一段时间后，酸性KMnO4溶液的颜色无任何变化，即不褪色。
结论：甲烷气体不能被酸性KMnO4溶液氧化。
在通常条件下，甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应，而且与强酸、强碱也不反应，所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的，在一定条件下也可以与一些物质如Cl2发生某些反应。（承上启下，并对学生进行辩证唯物主义的教育）
2.甲烷的取代反应
［演示实验5—2］
现象：①量筒内Cl2的黄绿色逐渐变浅，最后消失。
②量筒内壁出现了油状液滴。
③量筒内水面上升。
④量筒内产生白雾
［投影显示］甲烷与氯气的反应过程
［说明］在反应中CH4分子里的1个H原子被Cl2分子里的1个Cl原子所代替，但是反应并没有停止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，反应如下：
a.注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射，否则会因为发生如下剧烈的反应：CH4+2Cl2C+4HCl而爆炸。
b.在常温下，一氯甲烷为气体，其他三种都是液体，三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷（四氯化碳）是工业重要的溶剂，四氯化碳还是实验室里常用的溶剂、灭火剂，氯仿与四氯化碳常温常压下的密度均大于1 g·cm－3，即比水重。
c.分析甲烷的四种氯代物的分子极性。但它们均不溶于水。(实验班)
取代反应 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应
3.甲烷的受热分解
CH4C+2H2
这么高的温度才分解，说明甲烷的热稳定性很强。
小结：本节课我们开始了对有机物的系统学习，介绍了有机物、烃的概念，解释了有机物种类繁多的主要原因；认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。
教学说明
本章是学习有机物的开始，俗话说：万事开头难。因此在教学中注重了以周围熟悉的有机物引入有机物的概念，从有机物的重要用途来激发学生学习有机物的兴趣。为了让学生对甲烷的分子结构有一个正确的认识，采用了模型展示的方法；通过实验演示甲烷的取代反应和不能被酸性高锰酸钾溶液氧化的事实以及投影分析取代反应的过程，不仅提高了广大学生的分析思考问题、动手的能力，同时还帮助学生树立科学的学习和分析方法。
二、烷烃的结构和性质
1.烷烃的概念
a.分子里碳原子都以单键结合成链状；
b.碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合.
2. 烷烃的结构式和结构简式
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
结 构 式：
结构简式：CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 /CH3(CH2)2CH3
这种式子，书写起来是比较方便的，我们称之为有机物的结构简式。当然，在书写有机物分子的结构简式时，若遇到像丁烷分子中有两个（或多个）相同的成分时，还可以写成CH3(CH2)2CH3。
由于结构简式书写方便，且仍能表示出分子结构的简况，所以更多情况下常使用结构简式。
既然甲烷的结构和其他的烷烃分子很相似，那么它们在性质上是否也很相似呢？
3.烷烃的物理性质
学生自学P116思考、分析表中数据，讨论，并得出一些规律。
（a）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；
（b）分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；
（c）烷烃的相对密度小于水的密度。（评价学生的回答，然后补充说明）
（1）表中所列烷烃均为无支链的烷烃，常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外，还有一种碳原子数为5的分子，但分子中含有支链的戊烷，
（2）烷烃分子均为非极性分子，故一般不溶于水，而易溶于有机溶剂，液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。
［设疑］烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢？
由于随着相对分子质量的增大，分子之间的范德华力逐渐增大，从而导致烷烃分子的熔沸点逐渐升高。
甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化，而且化学性质上也具有极大的相似性。
4.烷烃的化学性质
（1）通常状况下，它们很稳定，跟酸、碱及氧化物都不发生反应，也难与其他物质化合；
（2）在空气中都能点燃；
（3）它们都能与氯气发生取代反应。（评价并补充说明）
（1）烷烃与氯气也可以是溴在光照条件下发生的取代反应，由于碳原子数的增多而使生成的取代产物的种类将更多；例如：甲烷的氯代物有：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物。同学们算乙烷的氯代物有几种？
答案：9种。(实验班可以讲规律)
（2）在空气或氧气中点燃烷烃，完全燃烧的产物为CO2和H2O，相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分，使燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟；
（3）烷烃分子也可以分解，但产物不一定为炭黑和氢气，这在以后的石油裂化—裂解的学习中就将学到。
5.烷烃的通式：CnH2n+2
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12……
若烷烃分子的碳原子数为n，那么氢原子的数目就可表示为2n+2，这样烷烃的分子式就可以表示为CnH2n+2。
大家再比较一下相邻碳原子数的烷烃在分子组成上有何特点，当然也可以用通式来推算。（可以通过观察表5—1中的结构简式，也可以用通式推算，用CnH2n+2减去Cn－1H2(n－1)+2，都可以得到相同的结论）：在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团。
6.同系物概念
分子结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物。
［练习］下列各组内的物质不属于同系物的是（ C ）
（强调）：在判断同系物的时候要严格把握同系物概念涵义的两个方面：一是分子结构相似，二是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，二者要联系在一起应用，缺一不可。当然，还应注意，同系物的关系不光是只有烷烃分子之间存在，在其他的有机物内也存在着同系物关系。
小结：本节课我们学习和讨论了几个重要的概念：烷烃、结构简式以及同系物，通过研究分析，讨论比较从而得出了烷烃分子的结构特点，以及烷烃的物理和化学性质的变化规律，当然在学习时应重点掌握烷烃性质的变化规律。
3．例题精讲
1、 烷烃
1、 烷烃的概念：碳原子跟碳原子都以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原
子相结合。这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用，都已达到“饱和”，这种结合的链烃叫做饱和链烃，或称烷烃。
2、 烷烃的通式：CnH 2n+2 (n≥1)
3、 烷烃物理性质：
（1） 状态：一般情况下，1—4个碳原子烷烃为气态，5—16个碳原子为液态，16个
碳原子以上为固态。
（2） 溶解性：烷烃不溶于水，易溶于有机溶剂。
（3） 熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐升高。
（4） 密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐增加。
4、 烷烃的化学性质
（1） 一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都不起反应。
（2） 取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。
（3） 氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧，
CnH2n+2+
（4） 分解反应：在高温下，烷烃能分解成小分子。
2、 同系物
1、 同系物的概念：
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质相互称为同系物。
2、 掌握概念的三个关键：（1）通式相同；（2）结构相似；（3）组成上相差n个（n≥1）
CH2原子团。
例1、 下列化合物互为同系物的是：
A O2和O3 B、C2H6和C4H10
H Br CH3
C、Br—C—Br和Br—C—H D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
分析：（A）是同素异形体，（C）为同一种物质，分子组成上不相差CH2原子团，而（B）
（D）符合题意。
3、 同分异构现象和同分异构物体
1、 同分异构现象：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象。
2、 同分异构体：化合物具有相同的化学式，不同结构的物质互称为同分异构体。
3、 同分异构体的特点：分子式相同，结构不同，性质也不相同。
例2、 有一种AB2C2型分子，在该分子中以A为中心原子，下列关于它的分子构型和
有关同分异构体的各种说法正确的是（ ）
A、 假如为平面四边形，则有两种同分异构体；
B、 假如为四面体，则有二种同分异构体；
C、 假如为平面四边形，则无同分异构体；
D、 假如为四面体，则无同分异构体。 B C B C
分析：该分子如果分子结构是平面的，则会有两种同分异构体： A 、 A
B C C B
；如果分子结构为四面体结构，而A原子位于四面体的中心，那么A—B键与A—C键都相邻，则无同分异构体。故答案选（A）、（D）。
例3、进行一氯取代后，只能生成三种沸点不同产物的烷烃是（ ）
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3)3CCH2CH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)2CHCH3
分析：首先要审清题意，该题实际上就是选择“取代反应后，只能生成三种—氯代物”，这样就可以选择结构中有三种不同的氢，即是只有三种不同位置的碳原子。（A）中有五种，（B）中有三种，（C）、（D）中有二种。故答案为（B）。
4、 烷烃的系统命名法
1、 选主链——碳原子最多的碳链为主链；
2、 编号位——定支链，要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小；
3、 写名称——支链名称在前，母体名称在后；先写简单取代基，后写复杂取代基；相
同的取代基合并起来，用二、三等数字表示。
例3、 下列烷烃的命名是否正确？若有错误加以改正，把正确的名称填在横线上：
（1）CH3—CH—CH2—CH3 2—乙基丁烷
CH2
CH3
（2）CH3—CH—CH—CH3 3，4—二甲基戊烷
CH3 CH2
CH3
CH3—CH2—CH2 CH2—CH3
（3）CH3—CH2—C—CH—CH—CH3 5—甲基—4，6三乙基庚烷
CH2 CH3
CH3
分析：（1）命名错误，选错了主链，正确的是：3—甲基戊烷。（2）命名错误，编号错
误，不符合之和最小原则，正确的是：2，3—甲基戊烷。（3）命名错误，不仅选错了主链，编号也是错误的。正确的是3，4—二甲基—5，5—二乙基辛烷。
五、同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较：
同系物 同位素 同分异构体 同素异形体
研究对象 有机化合物之间 元素、原子之间 化合物之间 单质之间
相似点 结构相似通式相同 质子数相同 分子式相同 同种元素
不同点 相差n个CH2原子团（n≥1） 中子数不同 原子排列不同 组成或结构不同
例4、 有下列各组微粒或物质：
CH3
A、O2和O3 B、C和C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
H Cl CH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—H E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
（1） 组两种微粒互为同位素；
（2） 组两种物质互为同素异形体；
（3） 组两种物质属于同系物；
（4） 组两物质互为同分异构体；
（5） 组两物质是同一物质。
分析：这道题主要是对几个带“同字”概念的考查及识别判断能力。答案分别为：（1）
（B）、（2）（A）、（3）（C）、（4）（E）、（5）（D）
例5甲烷和氯气以物质的量1∶1混合，在光照条件下，得到的产物是（ D ）
　　①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④ CCl4
　　A．只有① 　　B．①和②的混合物 　　C．只有②　D．①②③④的混合物
　　选题目的：学生对于甲烷的取代反应的理解往往不够深刻，此题正好纠正它们认识上的错误。
　　解析：甲烷和氯气按等物质的量反应，而不可能是1个甲烷分子与1个氯分子在反应，所以无论反应物的物质的量之比是多少，都会得到各种氯代物。不能认为甲烷和氯气1∶1，就生成CHCl3。1∶2就生成CH2Cl2等。
答案：D
启示：本题常常错选A，认为甲烷和氯气物质的量之比（或者同温同压下等体积混合）1∶1，只是发生第一步反应得到CH3Cl。
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共45分）
1.（2001年高考理综题）已知天然气的主要成分CH4是一种能产生温室效应的气体。等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应，前者大。下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、煤油相比是比较清洁的能源；②等质量的CH4和CO2产生的温室效应也是前者大；
③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是
A.是①②③ B.只有①
C.是①和② D.只有③
2.在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合，得到产物的物质的量最多的是
A．CH3Cl B．CHCl3
C．CCl4 Ｄ．HCl
3.若要使0．5　mol甲烷完全和Cl2发生取代反应，并生成相同物质的量的四种取代物，则需要Cl2的物质的量为
A．2．5　mol B．2　mol
C．1．25　mol Ｄ．0．5　mol
4.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如图，它属于
A.无机物 B.烃
C.高分子化合物 D.有机物
5.甲烷分子的空间构型是正四面体，下列事实可以证明这一观点的是
A.CH3Cl没有同分异构体
B.CH2Cl2没有同分异构体
C.甲烷分子中C—H键键角均相等
D.甲烷分子可以发生取代反应
6.进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是
A.(CH3）2CHCH2CH2CH3
B．（CH3CH2）2CHCH3
C．（CH3）2CHCH（CH3）2
Ｄ．（CH3）3CCH2CH3
7.1，2，3—三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷平面的上下，因此有如下2个异构体。
(是苯基，环用键线表示，C、H原子都未画出)
据此，可判断1，2，3，4，5—五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数是
A．4 B．5 C．6 Ｄ．7
8.某植物中（C6H10O5）n的含量为10%，若在一定条件下，微生物将（C6H10O5)n转化成CH4：
（C6H10O5）n＋nH2O3nCH4↑＋3nCO2↑
某沼气池，当加入该植物162　ｋｇ，可得CH4在标况下的体积为
A.6．72　ｍ3 B.6．72　L
C.2．24　ｍ3 Ｄ.4．48　ｍ3
9.已知化合物B3N3H6（硼氮苯）与C6H6（苯）的分子结构相似，如下图：
则硼氮苯的二氯取代物B3N3H4Cl2的同分异构体的数目为
A.2 B.3 C.4 D.6
二、非选择题（共55分）
10.(10分)按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容：
名称是 ，它的一卤代物有 种同分异构体；
(2) 名称是 ，1　mol该烃完全燃烧需消耗O2 mol。
11.(10分)下图是德国化学家李比希1831年测定烃类化合物(只含C、H两元素)组成的装置。瓷舟内的烃样品经加热分解或气化后用纯O2流驱赶经过红热的CｕO，这里烃类化合物反应变成CO2和H2O，再经吸收管吸收。已知下表数据。
瓷舟 吸收管Ⅰ 吸收管Ⅱ
小舟 样品＋小舟 吸收前 吸收后 吸收前 吸收后
A ｍｇ B ｍｇ C ｍｇ D ｍｇ E ｍｇ F ｍｇ
(1)烃样品在反应过程中所用的氧化剂是 。
(2)吸收管Ⅰ应装的吸收剂是 ，Ⅱ应装的吸收剂是 。
(3)样品中碳的质量分数的数学表达式是 。
12.(10分)在1．01×105Ｐa、120℃时，1 L A、B两种烷烃组成的混合气体，在足量O2中充分燃烧后，得到同温同压下2．5　L　CO2和3．5　L水蒸气，且A分子中比B少2个碳原子，试确定A和B的分子式及体积比。
13.(15分）化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉上加热纯O2氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下图所列装置是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。
回答下列问题：
（1）若产生的O2按从左到右的流向，则所选装置各导管的连接顺序是 。
（2）装置C中浓H2SO4的作用是 。
（3）装置D中MnO2的作用是 。
（4）燃烧管中CuO的作用是 。
（5）若准确称取0.90 g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，A管质量增加1.32 g，B管质量增加0.54 g，则该有机物的最简式是 。
（6）若要确定该有机物的分子式，则还需要 。
14.（10分）（2003年春季高考题）取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840 mL，点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.600 g，计算：
（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况）。
（2）原混合气体中CH4和O2的体积比。
附参考答案
一、1.C 2.D 3.C 4.D 5.B 6.D 7.A 8.A 9.C?
二、10.(1)3,4—二甲基辛烷 10?
（2）环十二烷 18 ?
11.（1）O2、CuO?
（2）CaCl2、P2O5 碱石灰?
（3）w(C)=%?
12.A为CH4，B为C3H8时，两者的体积比为：V（CH4）∶V（C3H8）=1∶3；A为C2H6，B为C4H10时，两者的体积比为V（C2H6）∶V（C4H10）=3∶1
13.（1）g f e h i c d（或d c）a b（或b a）；?
（2）吸收水分，干燥O2?
（3）作催化剂，加大产生O2的速率?
（4）使有机物更充分的氧化成CO2和H2O?
（5）CH2O （6）测定有机物的式量?
14.（1）CH4+2O2
1 mol 80 g
原混合气体中n(CH4)==0.0075 mol?
则V（CH4）=0.0075 mol×22.4×103 mL·mol－1=168 mL?
故剩余气体840 mL－3×168 mL=336 mL
(2)V（CH4）∶V(O2)=168 mL∶(840 mL－168 mL) =1∶4考点 19硫酸及其盐
1．复习重点
1．硫酸的性质及重要用途；浓硫酸的特性：强氧化性、吸水性、脱水性
1．重要硫酸盐的性质及SO的检验；
2．难点聚焦
1.利用硫酸的强酸性制备多种物质：
（1）制气体：
制氢气Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑;
制H2S：FeS+H2SO4 H2S↑+FeSO4
(2)制较弱的酸：
制H3PO4；Ca3(PO4)2+3H2SO4(浓) 2H3PO4+2CaSO4
制CH3COOH：2CH3COONa+H2SO4 2CH3COOH+Na2SO4
(3)制化肥：
Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓) Ca(H2PO4)2+2CaSO4
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(4)制硫酸盐：制胆矾：CuO+H2SO4+4H2O CaSO4·5H2O(晶体)
制绿矾：Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
2.利用H2SO4高沸点性制取易挥发性酸。
（1）制HF：CaF2+H2SO4(浓) 2HF↑+CaSO4(铅皿中)
（2）制HCl：NaCl（固）+H2SO4（浓） NaHSO4+HCl↑
NaHSO4+NaCl Na2SO4+HCl↑
（3）制HNO3：NaNO3+H2SO4（浓） HNO3↑+NaHSO4
3.利用硫酸的稳定性制不稳定性酸。
Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑
4.利用浓H2SO4的强氧化性制取SO2
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
5.利用浓H2SO4的脱水性：
（1）制C2H4：CH3CH2OH CH2 CH2 ↑+H2O
（2）制CO：HCOOH CO↑+H2O
6.利用浓H2SO4的吸水性做干燥剂。
干燥：O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2
不干燥：碱性：NH3 还原性：H2S、HI、HBr
7.用H2SO4作催化剂：
（1）乙烯水化：CH2—CH2+H2O CH3CH2OH
2. 浓硫酸
（1）物理性质：
无色油状液体，常见的浓硫酸质量分数为98.3%，沸点为338℃，高沸点难挥发性。
思考：浓硫酸的稀释方法。
（2）化学性质：
① 吸水性（干燥剂）
三种形式：
<1> 与水任意比例混溶，溶于水剧烈放热。
<2> 吸收气体中水蒸气（作为干燥剂，不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气）
<3> 与结晶水合物反应。
实验：浓硫酸与胆矾反应，由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。
② 脱水性（炭化）
实验6—3：潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。
现象：三种物质都发生了变化，生成了黑色的炭。
实验6—4：在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。
现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭。
说明：
<1> 脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性。
<2> 脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应时，浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为夺取有机物中的氢原子和氧原子。
<3> 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质被子脱水后生成了黑色的炭（炭化）。
③ 强氧化性
实验6—5：浓硫酸与铜反应，请同学注意反应现象，分析反应产物存在的依据。
（浓）
强调：硫酸所起的作用（氧化剂与酸的作用）。
叙述：浓硫酸也与木炭反应，
分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。
思考：请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物，画出实验装置图。
介绍：钝化现象及有关应用（分别举Al、Fe，说明原因）。
拓展：浓硫酸还可与某些还原性化合物反应。
请利用氧化还原反应规律写出下列反应的化学方程式：
=
小结：
<1> 浓硫酸有强氧化性，包括还原性很弱的银在内的很多物质，都能在一定条件下被浓硫酸氧化。硫酸之所以能有如此强的氧化性，一个原因是在高浓度下硫酸以分子的形式存在，另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态（+6）的硫元素。
<2> 浓硫酸在作氧化剂时，主要是+6价硫的原子得电子，被还原为含低价硫元素的物质，一般不会有+1价氢被还原，即一般不会生成氢气。
<3> 浓硫酸在作氧化剂时，硫元素被还原的程度是一个较复杂的问题，中学化学中常见的还原产物为。
请同学们根据硫酸的性质，归纳出硫酸的主要用途。
（3）硫酸的用途
思考：和可溶性硫酸盐在溶液中都能电离出，如何检验呢？
（二）检验
实验6—6：请同学们观察实验现象，并填表：
加入溶液 加入盐酸
稀硫酸 现象
化学方程式
溶液 现象
化学方程式
溶液 现象
化学方程式
原理：和硫酸盐溶于水时都会产生，可以利用的不溶性来检验的存在。使用试剂是：可溶性钡盐和酸（盐酸或稀硝酸）。
常用方法：
① 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含有、、。
② 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含、。
③ 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含、。
④ 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含、、、。
讨论：根据上述实验现象，归纳的检验方法。
小结：在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化，以排除、、等可能造成的干扰，再加入溶液，根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有存在。
上述实验中，待测试剂是客观的，并且是给定范围的，所以根据教材中的实验能得出正确的结论。如果待测液是未知的，就要考虑其它离子的干扰，就要对所加试剂和加入试剂的顺序进行恰当选择，否则会得出错误结论。
思考：对于“黑面包”实验做如下讨论。
实验 现象 原因 问题 结论
黑面包实验 蔗糖变黑。放出大量的热。体积膨胀，生成黑色疏松多孔固体。有刺激性气味气生成。 有碳生成。浓硫酸吸水放热。有二氧化硫等气体生成 ① 为什么在实验开始前要加少量水？② 不加水行不行？③ 怎么知道生成的黑色物质是什么？④ 此实验污染严重，如何对它进行改进？⑤ 怎么知道生成的气体是什么？⑥ 不加酸能不能得到碳？如果可以，用什么方法？⑦ 还可以如何改进？为什么？⑧ 除了蔗糖以外，别的物质能不能进行类似实验？ 产物分别是：碳、二氧化硫、二氧化碳。 体现的性质：吸水性、脱水性、强氧化性。
自学：硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐。
（三）硫酸盐
1. 酸式盐
、的水溶液显酸性，因为：，所以，有强酸作用。
2. 正盐（见表6—2）
表6—2
硫酸盐 结晶水合物的俗名 主要用途
生石膏熟石膏 制粉笔、模型、塑像等
芒硝 制玻璃、造纸工业
皓矾 收敛剂、防腐剂、颜料
——重晶石 医疗上用作“钡餐”
绿矾 补血剂、制蓝黑墨水
蓝矾、胆矾 制农药、镀铜液
明矾 净水剂
阅读材料：
（1）二氧化硫对人体有什么危害？
二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。在我国的一些城镇，大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。
二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。
二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。动物试验证明，二氧化硫慢性中毒后，机体的免疫受到明显抑制。
二氧化硫浓度为10—15 ppm时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppm时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm 8小时，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3—4倍。若飘尘表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并（a）芘的致癌作用。据动物试验，在二氧化硫和苯并（a）芘的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率，在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。
（2）受酸雨危害的地区主要有哪些？
二十世纪的五、六十年代以前，酸雨只是在局部地区出现，如北欧地区受到欧洲中部工业区排出的酸性气体的影响，出现了酸雨。之后，到六十年代末至八十年代初，酸雨的危害全面显示，其范围由北欧扩大至中欧，同时北美也出现了大面积的酸雨区。八十年代以来，在世界各地相继出现了酸雨，如亚洲的日本、韩国、东南亚各国以及我国，南美的巴西、委内瑞拉，非洲的尼日利亚、象牙海岸等都受到了酸雨的危害。
酸雨最集中，面积最大的地区是欧洲、北美和我国。目前酸雨危害已扩大到中北欧、美国、加拿大，水体受酸雨的影响而酸化的问题也越来越严重，加拿大30多万个湖泊，到二十世纪末，有近5万个因湖水酸化湖中生物将完全灭绝。酸雨对森林的危害在许多国家已普遍存在，全欧洲1.1亿公顷的森林，有5000公顷受酸雨危害而变得脆弱和枯萎。
我国出现酸雨的地区已由八十年代初期的西南局部地区扩展到长江以南的大部分地区，成为我国危害最大的大气污染问题。目前，我国的酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最严重，其中心区域酸雨pH年均值低于4.0，酸雨频率在80%以上；西南地区南充、宜宾、重庆和遵义等城市的酸雨区，仅次于华中地区，其中心区域的酸雨pH年均值低于5.0，酸雨频率高于80%；华南沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以及南至厦门的沿海地区，覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区；华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区，中心区域酸雨频率60—90%；北方地区也有一些城市降水年均pH值低于5.6，如青岛、图门、太原、石家庄等地。
小结酸雨的形成：
（1）（主要途径）
（2）
是一种无色固体，熔点，沸点，与反应生成，同时放出大量的热。工业上常用这两个反应制造硫酸。
3．例题精讲
[例1] 已知硫酸溶液的质量分数越大时，其溶液的密度越大，将质量分数为%与%的两种硫酸溶液等体积混合后，溶液的质量分数（ ）
A. 大于% B. 小于% C. 等于% D. 无法确定
精析：解法一：估算法。假设两种硫酸溶液等质量混合，则混合后溶液里溶质的质量分数等于%。因为质量分数为%的溶液的密度大，所以等体积混合后其质量大于%的溶液质量，因而混合后溶液里溶质的质量分数大于%。
解法二：设质量分数为3x%的硫酸溶液密度为，质量分数为x%的硫酸溶液的密度为，两者体积均匀。则混合后溶液的质量分数为：
∵ ∴ ∴
即 ∴
答案：A
[例2] 现有、、、和五瓶无色溶液，不能根据闻气味鉴别气体，如何把它们一一鉴别出来？
精析：使沉淀溶解不能加入稀HNO3 ，因为HNO3能把BaSO3氧化成BaSO 4而不溶；也不可用Ba（NO3）2和HCl组合，因为此混合溶液中有H+和NO3-，同样有HNO 3。
解法一：如图
解法二：如图
[例3]（1）写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式，并标出电子转移关系
。
（2）试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气体从左至右的流向）是（填装置的编号）： → → →
。
（3）实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。
（4）装置②中所加的固体药品是 ，可确证的产物是 ，确定装置②在整套装置中的位置的理由是 。
（5）装置③中所盛溶液是 ，可验证的产物是 。
精析：
上述反应中的生成物有三个：SO2、CO2、H2O，在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验CO2时一般用澄清石灰水，而SO 2也会使澄清的石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前必须先除去SO 2；同时，在气体通过水溶液后，水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上分析装置的连接顺序是4→2→1→3。
答案：

（1）
（2）④ ② ① ③
（3）验证的存在 充分吸收 验证是否已被吸收完全
（4）无水硫酸铜 水 由于产物通过①③时会带出水蒸气，所以②必须放在①、③之前
（5）澄清的石灰水
小结：品红是鉴别的试剂，不与品红作用。和在化学性质上有许多相似之处：都是酸性氧化物；都能溶于水得酸；都与反应生成沉淀，通入过量的或时，生成的、沉淀溶解，变成、，溶液重新变澄清。中“C”为高价，中“S”为中间价，都可被还原为低价，因此，、有氧化性。
[例4] 60mL的溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后被还原的硫酸的物质的量为（ ）
A. 1.08mol B. 0.54mol
C. 在0.54～1.08mol之间 D. 小于0.54mol
精析：硫酸中含纯1.08mol若完全与Cu反应，被还原的为，但浓硫酸与Cu反应到一定浓度时，变为稀硫酸，稀硫酸不与Cu反应，故实际上被还原的的物质的量小于0.54mol。
答案：D
错解分析：误选B项。原因是没有考虑到随反应的进行，的浓度会逐渐减小，稀不与Cu反应。
[例5] 设计一个只用溶液及试管鉴别和稀硫酸的实验，简要写出鉴别过程。
解析：虽然和均为白色不溶于水的固体，但前者可溶于酸，而后者不溶于酸。各取试样少许，分别置于两支试管A、B中，然后分别向其中加入足量溶液，都生成白色沉淀：
静置两支试管，将A试管中的上层清液注入B试管中，若B中沉淀溶解，并有刺激性气味气体逸出，则说明试管B中原来盛溶液，A试管中是稀。若试管B中无明显现象，则证明试管B中原来盛稀硫酸，试管A中是溶液。
答案：略
[例6] 有一定质量的与的浓充分反应，完全溶解，同时生成标准状况下的气体A33.6L，将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液中
。则气体A中各组分的体积比为 。
精析：本题所考知识点为浓硫酸的氧化性，稀硫酸的酸性，氧化还原反应，气体摩尔体积。
反应后溶液为1L，，则，故反应后溶液中剩余硫酸0.05mol。由于浓硫酸与反应过程中浓度变稀，故有、两种气体产生。设、的物质的量分别为、。
解得：
所以A气体中
答案：
4．实战演练
一、选择题
1、在下列反应中，浓硫酸既表现强氧化性，又表现酸性的是
A．H2S+H2SO4(浓) B．Cu+H2SO4(浓) C．C+ H2SO4 (浓) D．CuO+ H2SO4 (浓)
2．下列对硫酸的叙述正确的是
A．因浓硫酸具有强氧化性，故不可用它来干燥氢气
B．浓硫酸不活泼，可用铁铝容器存放 C、浓硫酸有强氧化性，稀硫酸没有氧化性
D．浓硫酸难挥发，可用来制HF、HCl等挥发性酸
3．下列反应中硫酸表现氧化性的是
（A）实验室用浓硫酸干燥氯气、氯化氢等气体
（B）将KI与浓硫酸混合，有紫色蒸气产生
（C）浓硫酸与氧化亚铁反应，会生成硫酸铁 （D）用浓硫酸在木制品上“烙”字画
4．向盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生，下列叙述中与此现象无关的是
（A）浓硫酸具脱水性 （B）浓硫酸具有吸水性
（C）盐酸具有挥发性 （D）气态物质的溶解度随温度的升高而降低
5．某无色溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸沉淀不消失，下列判断正确的是
（A）一定有SO42- B）一定有CO32－ （C）一定有Ag+ D）可能有SO42-或Ag+
6．为方便某些化学计算，有人将98%的浓H2SO4表示成下列形式，其中合理的是
（A）H2SO4·2H2O （B）H2SO4·H2O （C）H2SO4·SO3 （D）SO3·10/9H2O
7．在一定体积的的18mol·L-1的浓硫酸中加入过量铜片并加热，被还原的硫酸为0.9mol,则浓硫酸的实际体积为
（A）等于50 mL （B）大于50 mL （C）等于100 mL （D）大于100 mL
8、已知由NaHS、MgSO4、NaHSO4组成的混合物，硫元素的质量分数为a%，则混合物中氧元素的质量分数为
（A）a% （B）2a% （C）1-1.75a% （D）1-0.75a%
9、足量的浓硫酸与mgCu反应，得到标准状况下的二氧化硫气体nL，则被还原的硫酸的量是
A．m／64mol B．64m／22.4mol C．98n／22.4g D．64n／22.4g
10、蘸有浓硫酸的纸片或火柴梗会变黑，主要是浓硫酸具有
A．吸水性 B．脱水性 C．强氧化性 D．强酸性
11、某溶液中含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝，可选择的操作有：①加适量的硫酸溶液；②加金属钠；③蒸发结晶；④加过量的氢氧化钠溶液；⑤加强热脱结晶水；⑥过滤。正确的操作步骤是
A．②⑥③ B．④⑥①③ C．④⑥③⑤ D．②⑥①③⑤
12、下列事实能证明硫酸是强酸的是
A．能与酸碱指示剂作用 B．能与磷矿石[主要成分Ca3(PO4)2]反应生成磷酸
C．能与金属锌反应产生氢气 D．能与食盐固体共热产生氯化氢气体
13、向50mLl8.4mol／L的浓硫酸中加入足量铜片，加热使其充分反应，被还原的硫酸的物质的量为
A．0.92mol B．大于0.46mol，小于0.92mol C．0.46mol D．小于0.46mol
14、浓硫酸与锌在一定条件下反应，若在反应过程中，锌与硫酸的质量比为26：49，则硫酸的还原产物为
A． SO2 B．S C．H2S D．ZnSO4
15、在通常情况下能大量共存，并且都能用浓硫酸干燥的一组气体是
A． SO2、O2、H2 B．C12、HBr、HC C． CO2、NH3、CO D．C12、HCl、O2
16、检验Na2SO3是否被氧化所选用的试剂应为
A．氯化钡 B．盐酸 C．氯化钡和盐酸 D．氯化钡和硫酸
17、只用一种试剂来鉴别碳酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠，这种试剂可以是
A．BaCl2 B．溴水 C．稀盐酸 D．品红溶液
18、有甲、乙、丙三瓶等体积、等物质的量浓度的硫酸。若将甲用水稀释，乙中加入适量的BaCl2溶液，丙不变，然后用等浓度的NaOH溶液中和，至完全反应时，所需NaOH溶液的体积是
A．丙>乙>甲 B．甲=丙>乙 C．乙>丙>甲 D．甲=乙=丙
19、将下列气体分别通入对应的溶液中，能反应产生沉淀的是
A． CO2气体通入CaCl2溶液中； B．SO2气体通入BaCl2溶液中；
C． SO3气体通入BaCl2溶液中； D． SO2气体通入Ba(OH)2溶液中。
二、填空题
20、实验室常用硫酸来制取气体，试填出硫酸在这些反应中表现出的性质：
(1)用浓硫酸和NaCl反应制取HCl___ _____；
(2)用稀硫酸和Zn反应制取H2_____ ___；
(3)用Cu与浓硫酸加热反应制取二氧化硫____ ____。
21．实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
（1）根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成__________________。
根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成_______________。
写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式_____________________。
（2）你在实验室中进行这个实验时，除了（1）小题中指到的实验现象外，还可以观察到许多其它的实验现象，请写出两种：____________________________________、_____________ ______________________。
（3）装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液，写出棉花中发生反应的化学方程式___________________________________。
22．根据下图回答问题：
（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。__________________________。
（2）写出浓硫酸和木碳粉在加热条件下发生反应的化学方程式：_____________
（3）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：
A中加入的试剂和作用是________ ___。B中加入的试剂和作用是_______________。
D中加入的试剂和作用是_______________。
（4）实验时，C中应观察到的现象是___________________________________。
23、现有A、B、C、D四种溶液，它们分别为K2CO3、K2SO4、NaHSO4、Ba(NO3)2中的一种。进行下列实验：A+C无明显现象；A+D无明显现象；B+D产生沉淀E；B＋C生成溶液F及沉淀；少量E溶于过量F中，生成溶液并放出气体。由此可确定：A是____________，B是____________，C是____________，D是____________。
24、近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法：第1步用Na2 SO3水溶液吸收SO2；第2步是加热吸收液，使之重新生成Na2 SO3，同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。写出上述两步反应的化学方程式：
(1) __________________________________；
(2) ____________________________________。
25、三位同学设计了下述三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有SO42－。试评价下述各方案是否严密，并简要说明理由：
方案甲：试液 白色沉淀 沉淀不溶解
方案乙：试液 无现象 白色沉淀
方案丙：试液 无现象 白色沉淀
方案甲：__________________ _____________；
方案乙：_____________ __________________；
方案丙：_______________ ________________。
26．有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是
（A）Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
（B）加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4 D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
27、下列物质(或主要成分)的化学式错误的是
A．重晶石：BaSO4 B．熟石膏：CaSO4·2H2O
C．皓矾：ZnSO4·7H2O D．明矾：KAl(SO4)2·12H2O
28、锌钡白是一种白色颜料，其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐，它们是
A．ZnCO3和BaCl2 B．ZnS和BaSO4 C．ZnCl2和BaCO3 D．ZnCO3和Ba(NO3)2
29、将p％的浓硫酸与同体积的水混合，得到q％的稀硫酸，则p与q的关系正确的是
A． p≤2q B． p=2q C． p<2q D． p>2q
30、BaCl2有剧毒，致死量为0.8g，万一不慎误服，应大量吞服鸡蛋清解毒，并加服—定量的解毒剂。此解毒剂是
A．Na2CO3 B．MgSO4 C．BaSO4 D．NaCl
31、将m％的硫酸与3m％的硫酸等体积混合，得到的硫酸溶液的质量分数为x％，则下列关系正确的是
A．x=2m B． x<2m C．x>2m D．m32、已知98％的浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol／L，则49％的硫酸溶液的物质的量浓度为
A．9.2mol／L B．大于9.2mol／L C．小于9.2mol／L D．不能确定
33、实验证明：Cu不能在常温下与O2反应，也不能与稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制CuSO4的，铜屑在此条件下被溶解的化学方程式为_______________________ _____________。利用Cu制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为_______________________。以上两种方法________者好(填“前”、“后”)，原因是_____________________________。
34、粉笔是教室内空气的主要污染源，粉笔的生产过程可图示如下：
(1)A的化学式是____________________，步骤②所发生反应的化学方程式是________________________________________
(2)已知甘油是一种能与水以任意比互溶的有机物。在A中加入少量甘油和纯碱，可制成“无尘”粉笔。加入甘油能减少粉尘，这是利用甘油能与
水以任意比例互溶，吸湿性很强，粉笔中含甘油可使粉笔末因潮湿而不易漂浮的性质。加入纯碱可提高硬度，写出与此相关的化学方程式：_____________________________。
35、为检验一瓶Na2SO3是否变质以及变质的程度，取a g干燥试样，用适量蒸馏水配成溶液后，加入足量BaC12溶液，再将沉淀经过滤、洗涤、干燥、称量，得固体bg。
(1)若a = _________ (填入含b的代数式)，说明试样未变质；
若a =_________ (填入含b的代数式)，说明试样已全部变质；
若_________ (填入a、b的关系式)，说明试样部分变质。
(2)若取10g试样，假定Na2SO3已有50％(指物质的量)变质，则上述b值应为_________。
36、向一定量铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，充分反应后，收集到2.24L(标准状况)气体。过滤残留固体，干燥后称重，质量比加入的锌粉减轻了7.5g求：
（1）加入的铜片的质量。
（2）原硫酸的物质的量浓度。
参考答案
一、1B、2D、3C、4A、5D、6D、7D、8C、9AC、10B、11B、12B、13D、14C、15AD、16C、17C、18D、19CD、
二、20. (1)酸性、难挥发性；(2)酸性(酸的氧化性)；(3)酸性、难挥发性；(4)酸性、强氧化性。
21．（1）乙中品红褪成无色；甲中溶液显蓝色。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O。（2）装置甲试管内溶液变黑色浑浊；装置甲中试管上部有白雾；反应开始时铜片表面变黑并有气泡产生……（3）Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑
22．（1）反应前先用小火加热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后，水会升到导管里形成一段水柱，证明装置不漏气。
（2）2H2SO4（浓）+C2H2O+2SO2+CO2
（3）A：无水硫酸铜。检验水。B：品红溶液。检验二氧化硫。D：澄清石灰水。检验二氧化碳。（4）酸性高锰酸钾溶液的颜色不褪尽。
23. 硫酸钾 硝酸钡 硫酸氢钠 碳酸钾
24. Na2 SO3+SO2 +H2O=2NaHSO3 2NaHSO3====== Na2SO3+ SO2↑+ H2O
25. 甲方案不严密，可能有Ag＋干扰；乙方案严密，足量稀盐酸能排除Ag＋、CO32－、SO32－的干扰；丙方案不严密，加入的稀硫酸有干扰。
第二部分
26D、27B、28B、29C、30B、31C、32C、
33.2H2SO4+O2+2Cu=2CuSO4+2H2O 2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+ SO2↑+2H2O 前 节省原料 ，无污染
34. (1)2CaSO4·H2O 2CaSO4·H2O+3H2O=2(CaSO4·2H2O) (2) Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4
35.(1)126b/217 142b/233 126b/21736. 64g
足量稀盐酸
氯化钡溶液
氯化钡溶液
足量稀盐酸
氯化钡溶液
少量稀硫酸
石膏矿
A
粉笔
①粉碎后在150℃～170℃
条件下加热至不再产生气体
②加水调成糊状
注入模具
PAGE
１考点28化学平衡
1．复习重点
1. 建立化学平衡的观点.
2. 理解化学平衡的特征.
3. 常识性介绍化学平衡常数.
2．难点聚焦
在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的.
例如:
这是一个可逆反应！（正反应的生成物，是逆反应的反应物。）
特点：（二同）同一条件下；同时进行。
显然，可逆反应不能进行到底。（即：反应物不能全部转化为生成物。）
因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度问题。
这就牵涉到化学平衡。
化学平衡主要是研究可逆反应规律的。
如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。
（1） 化学平衡的建立：
当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。
此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。
在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.)
蔗糖真的不能继续溶解了吗？
我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间，我们会看到，凹痕不见了。取出蔗糖，小心称量，质量未变！
这是怎么回事呢？
原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分子又回到晶体表面。而且，溶解的速率和结晶的速率相同。
所以，在蔗糖的饱和溶液中，加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。
这种状态，叫溶解－结晶平衡状态。简称：溶解平衡状态。
显然，溶解平衡状态是动态平衡状态。
可逆反应的情形又是怎样呢？
实验证明:
在一氧化碳和水蒸汽的反应中:
如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化.
正反应,逆反应都在继续进行!
只是:
正反应速率==逆反应速率
这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡.
化学平衡是动态平衡.
当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO2和H2,的分子数,和逆反应所消耗的CO2和H2,的分子数相等!
即: 正反应速率==逆反应速率
反应混合物中,各组份的浓度不变!
化学平衡:
化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.
（2） 化学平衡常数：
参见表2-1
分析数据可知:
1. 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平衡.
2. 达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.---化学平衡常数.
注意:
1.对同一个化学反应来说,温度不变,化学平衡常数不变!(但不一定是1)
2.化学计量数为浓度的指数.
3.K值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.
3．例题精讲
例1： H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变
④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2
⑥反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
[解析]
①浓度相等，不能说明已达到平衡状态；
②浓度之比与平衡状态无必然联系；
③浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与①、②两种情况混淆；
④“生成nmolH2”指逆反应，“生成2nmolHI”指正反应，且v正=v逆，正确；
⑤“生成nmolH2”、“生成nmolI2”都指逆反应，不能判断；
⑥无论是v正、v逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关。
⑦从微观角度表示v正=v逆，正确；
⑧由于Δν(g) = 0，压强始终不改变；
⑨颜色不变，说明I2(g)浓度不变，可以判断；
⑩由于Δν(g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。
⑾反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平衡状态。解答：③④⑦⑨
[点评] 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。
[变式] 若反应为：2NO2（g）2N2O4（g）呢？
[ 方法提示]
1． 判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志：
①
⑴直接标志 ②各组分的m、n不变（单一量）
③通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变
①通过总量：对Δn(g) 0的反应，n总(或恒温恒压下的V总，恒温恒容下的P总)不变；
⑵间接标志 ②通过复合量：()、ρ()，需具体分析关系式中上下两项的变化。
③其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）
例2 把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：
3A（气）+B（气） 2C（气）+（气）经达到平衡，此时生成C为，测定D的平均反应速率为0.1mol/L min，下列说法中错误的是 （ ）
A.x = 2 B. B的转化率为20%
C. 平衡时A的浓度为0.8mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%
[解析]
本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。
因
，所以。
3A（气）+B（气） 2C（气）+2D（气）
起始量（mol） 6 5 0 0
变化量（mol） 3 1 2 2
平衡量（mol） 3 4 2 2
B的转化率为：
平衡时A的浓度：
，所以
[答案]C、D
例3一定条件下，可逆反应A2（g） + B2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度为：
c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c（C）= 1.6mol/L。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度（mol/L）,则：
（1）a、b应满足的关系是 ；
（2）a的取值范围是 。
[解析] (1)设转化过程中，A2（g）转化浓度为xmol/L，则B2（g）转化浓度也为xmol/L。平衡浓度： a–x = 0.5 b–x = 0.1 则有：a = b +0.4
（2）考虑两种极端情况：①A2、B2为起始物质；②A2、C为起始物质。
A2（g） + B2(g) 2 C(g)
物质的平衡浓度（mol/L） 0.5 0.1 1.6
①A2、B2为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 0
②A2、C为起始物质 0.5-0.1 0 1.6+0.2
故a的取值范围为0.4≤ b ≤1.3。
[答案] （1）a = b +0.4 (2) 0.4≤ b ≤1.3
[点评]
本题重点考查可逆反应的特点，由此可得B2的取值范围为：0[ 方法提示]
有关化学平衡的基本计算：
　　可逆反应mA＋nBpC+qD达到平衡时：
1 用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比．
即：vA．∶vB．∶vC．∶vD．=m∶n∶p∶q
　　②各物质的变化量（变化浓度）之比等于化学方程式中相应化学计量数之比
　　③反应物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）-消耗量（或浓度）
　　生成物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）+增加量（或浓度）
　　
　　
　　
　　⑤阿伏加德罗定律的两个重要推论
　　
　　⑥混合气体平均式量的计算（由A、B、C三种气体混合）
　　其中M(A)、M(B)、M(C)分别表示A、B、C的相对分子质量；a％、b％、c％分别表示这3种气体的体积（或质量）分数．
　　　
例4:某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V，此时气体C的体积占40%，则下列判断正确的是 （ ）
A. 原混合气体的体积为1.1V
B. 原混合气体的体积为0.9V
C. 反应达到平衡时，气体A消耗了0.2V
D. 反应达到平衡时，气体B消耗了0.2V
[解析] 本题可直接结合反应方程式和题中给出的条件计算，方程式的特征是反应掉的A的量就是总体积的减少量。可由C直接求出气体A消耗了0.2V，所以总体积为1.2V，气体B消耗了0.4V。
[答案] C
[点评] 本题可以改为考查某物质的转化率、体积分数的计算等等。
4．实战演练
一、选择题
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是： （ ）
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率　
B．合成氨工厂通常采用20MPa～50MPa压强，以提高原料的利用率；
C．在实验室里,可用碳酸钙粉末和稀硫酸制得二氧化碳气体;
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气。
2．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡： H2(g) + I2(g) 2HI(g)
已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol/L时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol/L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol/L，则平衡时H2的浓度（mol/L）是 （ ）
A．0.02　 B．0.04 C．0.08 D．0.16
3．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（ ）
A．保持温度和容器体积不变，充入1molSO2(g)　
B．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)
C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2(g)
D．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3(g)
4．右图曲线a表示放热反应X（g）+Y(g) Z(g) +M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．加催化剂
C．增大体积 D．加大X的投入量
5．某温度下在密闭容器中发生如下反应： 2M（g）+ N(g) 2G(g)若开始时只充入2molG(g),达平衡时，混合气体的压强比起始时增加20%，若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的转化率为 （ ）
A．20%　 B．40% C．60% D． 80%
6．反应aX(g)+bY(g) cZ(g)； H＜0（放热反应），在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是：（ ）
A．T1＜T2，P1＜P2,a+b＜c
B．T1＜T2，P1＞P2, a+b＜c
C．T1＞T2，P1＞P2, a+b＞c
D．T1＞T2，P1＜P2 ,a+b＞c
7．在一定温度下，密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是 （ ）
A．C的生成速率与B的反应速率相等　 B．单位时间内生成n molA，同时生成3n molB
C．A、B、C的浓度不再变化 D．A、B、C的浓度之比为1:3:2
8．在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g) 该反应正反应为放热反应。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是 （ ）
A．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
　 B．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
C．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
D．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高.
9．体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O22SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持压强不变，乙容器保持体积不变，若甲容器中SO2的转化率为P％，则乙容器中SO2的转化率 （ ）
A．等于P％ B．小于P％ C．大于P％ D．无法判断
10．在一定温度下，容器内某—反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是 （ ）
A．反应的化学方程式为：2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
11．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 （ ）
A．H2(g)+I2(g) 2HI(g)　 B．3H2(g)+N2(g) 2NH3(s)
C．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D．C(s)+CO2(g) 2CO(g)
12．在两个恒容容器中有平衡体系：A(g) 2B(g)和2A(g) B(g)，X1和X2分别是A转化率。在温度不变情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是： （ ）
A．X1降低，X2增大 B．X1、X2均降低
C．X1增大，X2降低 D．X1、X2均增大
13．在一定条件下，向5L密闭容器中充入2 molA气体和1 molB气体，发生可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1 moL／L，则A的转化率为 （ ）
A．67％　 B．50％ C．90％ D．10％
14．在一定条件下发生反应：2A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2 molB混合，2min后达到平衡时生成1.6molC，又测得反应速率VD=0.2mol/(L·min)，下列说法正确的是： （ ）
A．B的转化率是20%　 B．平衡时A的物质的量为2.8mol
C．平衡时容器内气体压强比原来减小 D．x = 4
15．在下列平衡2CrO42-(黄色)+ 2H+Cr2O72-(橙红色)+ H2O中，溶液介于黄和橙红色之间，今欲增加溶液的橙红色，则要在溶液中加入 （ ）
A．H+　 B．OH- C．K+ D．H2O
第Ⅱ卷（非选择题，共40分）
二、填空题（共24分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）
16． I. 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途
。
II. 实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是 。
① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。
[实验操作]
①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。② 关闭弹簧夹c，放下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。③ 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：
（1）检验氢气纯度的目的是 。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是 ，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是 ，C瓶内气体的成份是 。
（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是 。反应管E中发生反应的化学方程式是 。
17．反应A(g)+B(g)C(g)在密闭容器中进行，△H＜0（放热反应）。若存在三种情况：①200℃，无催化剂；②500℃无催化剂；③500℃有催化剂；情况①是曲线 ，情况②是曲线 ，情况③是曲线 。三、计算题（10分）
18．在固定容器的密闭容器中，有可逆反应nA(g)+mB(g)pC(g)处于平衡状态(已知n+m＞p，△H>0既吸热反应）。升高温度时c(B)/c(C)的比值 ，混合气体的密度 ；降温时，混合气体的平均式量 ；加入催化剂，气体的总物质的量 ；充入C，则A、B的物质的量 。
19．恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
（1）某时刻t时，nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算a的值。
（2）若已知反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平) = 。
（4）原混合气体中，a∶b = 。
（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α (H2)= 。
（6）平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D B C C C C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 A A B D A
二、填空题：
16. I. 制化肥、制硝酸 II. ②④III.（1）排尽空气，避免爆炸，保证安全。（2）锌粒与酸脱离 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2（3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率N2+3H217. ①a；②c；③b。
三、计算题：
18. 减小 ， 不变； 减小 ； 不变 ；增加。
19. ⑴a=16 ⑵ n平(NH3) =8mol ⑶5∶4 ⑷2∶3 ⑸1∶2 ⑹ 3∶3∶2考点7气体摩尔体积
1。复习重点
1．掌握气体摩尔体积的概念；
2．有关气体摩尔体积的计算；
3．物质的量、气体摩尔体积、气体体积三者之间的关系；
4．阿伏加德罗定律的应用。
5．气体摩尔体积的概念及有关气体摩尔体积的计算。
2．难点聚焦
1．对于气体摩尔体积这一概念的理解
　　物质的体积，指一定量的物质在一定条件下所占据空间的大小。从微观的角度去分析，物质的体积的大小决定因素有：(1)物质所含微粒数的多少。(2)物质微粒间距离的大小。(3)物质微粒本身的大小。在这三个因素中，我们先固定其一，比如我们取1mol物质，那么微粒数目固定为NA个，讨论其余两个因素对物质体积的影响。对于固体和液体来说，由于物质微粒本身大小比微粒间的距离要大得多，所以固体和液体的体积主要取决于(1)、(3)两个因素，而又由于不同的固体、液体本身的大小有较大差异，所以即使物质的微粒数相同，体积相差也较大。对于气体体积来说，由于气体的体积受外界条件(如温度、压强)的影响较大。所以讨论气体体积之前必须在一定的温度和压强下进行比较。
　　而对于气体，由于气体分子间作用力弱，使得气体分子间的距离较大；而且气体分子间的距离比气体分子本身大得多，气体分子间的距离大约是气体分子本身大小的10倍。所以1mol气体的体积，内因主要决定于气体分子间的距离，而不是分子本身体积的大小；同时气体分子间的距离这一内因又和温度及压强这两个外因有关，所以在谈到气体的摩尔体积时必须讲到温度和压强，否则没有任何意义。或者说气体体积在微粒数一定的情况下，主要是由微粒间距和微粒本身大小决定的，而对气体来说微粒间距远远大于微粒本身大小，所以气体体积主要是由微粒距离决定的，在外界条件一定时微粒间平均距离近似相等，所以外界条件一定时，微粒数相同的气体体积近似相等。
2．阿伏加德罗定律 同温同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。由此可见气体的体积比在同温同压下必等于分子数比。由此可以导出同温同压下不同气体间的关系：
（1）同温同压下，气体的体积比等于物质的量比。
（2）同温同容下，气体的压强比等于物质的量比。
（3）同温同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。
（4）同温同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量比。
（5）同温同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。
此外还在运用时要结合物理中的同物质的量的气体在同温时，其体积与压强成反比；气体体积与热力学温度在同压条件下成正比。
3．气体摩尔体积的常见应用 标准状况下1mol气体为22．4L，即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。反之也可由气体密度求摩尔质量。同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据以由气体的相对密度求气体的摩尔质量，如某气体对的相对密度为15，则其相对分子质量为。常见的有：
（1）由标准状况下气体密度求相对分子质量：
（2）由相对密度求气体的相对分子质量：若为对的相对密度则为：，若为对空气的相对密度则为：.
*（3）求混合气体的平均相对分子质量（）：即混合气体1mol时的质量数值。在已知各组成气体的体积分数时见①，若为质量分数见②：
①
②
（4）由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比，进而推分子式。
（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。
（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
4．摩尔气体常数的测定
定义 1摩理想气体在标准状况下的P0V0/T0值，叫做摩尔体积常数，简称气体常数。符号 R
R=(8.3145100.000070)J/(mol K)。它的计算式是
原理 用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气。把这氢气的体积、实验时的温度和压强代入理想气体状态方程（PV=nRT）中，就能算出摩尔气体常数R的值。氢气中混有水蒸气，根据分压定律可求得氢气的分压（p(H2)=p(总)-p(H2O)）,不同温度下的p(H2O)值可以查表得到。
操作 （1）精确测量镁条的质量
方法一：用分析天平称取一段质量约10mg的表面被打亮的镁条（精确到1mg）。
方法二：取10cm长的镁带，称出质量（精确到0.1g）。剪成长10mm的小段（一般10mm质量不超过10mg），再根据所称镁带质量求得每10mm镁条的质量。
把精确测得质量的镁条用细线系住。
（2）取一只10 mL小量筒，配一单孔塞，孔内插入很短一小段细玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸，然后十分仔细地向筒内缓慢加入纯水，沾在量筒壁上的酸液洗下，使下层为酸，上层为水，尽量不混合，保证加满水时上面20~30mm的水是中性的。
（3）把系有细线的镁条浸如量筒上层的水里，塞上带有玻璃管的橡皮塞，使塞子压住细绳，不让镁条下沉，量筒口的水经导管口外溢。这时量筒中和玻璃导管内不应留有气泡空隙。
（4）用手指按住溢满水的玻璃导管口，倒转量筒，使玻璃导管口浸没在烧杯里的水中，放开手指。这时酸液因密度大而下降，接触到镁带而发生反应，生成的氢气全部倒扣在量筒内，量筒内的液体通过玻璃导管慢慢被挤到烧杯中。
（5）镁条反应完后再静置3~5分钟，使量筒内的温度冷却到室温，扶直量筒，使量筒内水面跟烧杯的液面相平（使内、外压强相同），读出量筒内气体的体积数。由于气体的体积是倒置在量筒之中，实际体积要比读数体积小约0.2mL，所以量筒内实际的氢气体积VH2=体积读数－0.20mL(用10mL的量筒量取)
（6）记录实验时室内温度（t℃）和气压表的读数（p大气）。
计算 （1）根据化学方程式和镁条的质量算出生成氢气的物质的量（nH2）
(2) 按下列步骤计算氢气在标准状况下的体积。
查表得到室温下水的饱和蒸气压（pH20）,用下式计算氢气的分压（pH2）
根据下式
把, T1=273+t, p0=100Kpa, T0=273K代入上式，得到标准状况下氢气的体积是
因此，摩尔体积常数（R）是
3． 例题精讲
例1判断下列叙述正确的是
A．标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L
B．1mol任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4L
C．在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2转移电子数为1.204×1024
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
选题角度：这是一道基础知识概念的理解题，涉及气体摩尔体积、化学反应及物质结构的初步知识。适合中等学生。
思路分析：根据标准状况下气体摩尔体积的定义，应注意：一是标准状况，二是指气体的体积而非固体或液体的体积，所以A、B两项均错；C项正确，物质的微粒数不受外界条件影响而变化；D项错，气体单质分子，可以是单原子分子如He,也可以是双原子分子如H2，还可以是多原子分子如O3，因此相同温度压强下相同体积的任何气体虽然分子数相同，但所含原子数不一定相同。
解答：C.
启示：抓住基础知识和基本概念，不仅可以轻松地进行解题，而且对概念的理解更加准确和深刻。
例2在一密闭气缸中，用一不漏气可滑动的活塞隔开，左边充有N2，右边充有H2和O2的混合气体，在20℃时，将右边混合气体点燃，反应后冷却到原来温度，若活塞原来离气缸左端的距离为总长的，反应后静止于气缸的正中（忽略水蒸气），则原来H2和O2的体积比为（ ）
（A）4：5 （B）5：4 （C）7：2 （D）2：1
解析：反应前：活塞两边气体均处于20℃，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边混合气体的物质的量是N2的3倍。
反应后：活塞两边气体仍处于20℃，压强也相同，根据阿伏加德罗定律，右边剩余气体的物质的量与N2相等。
由于反应前后N2的体积虽然发生变化，但其物质的量没有改变，所以我们若假定N2为1mol时，H2和O2共3mol，反应后剩余气体即为1mol，那么混合气体从3mol变为1mol是什么原因造成的呢？是由以下反应引起的：2H2＋O22H2O（液），这是一个气体物质的量减少的反应。现假定参加反应的氢气和氧气分别为xmol和ymol，根据差量法可以确定x和y：
2H2＋O2＝2H2O 气体物质的量的减少
2 1 3
x y 3－1＝2mol
显然：x＝，y＝。x＋y＝2≠3，说明有气体剩余，那么剩余的1mol气体是什么呢？应该是氢气或氧气都有可能。讨论如下：
①若氢气有剩余，则氧气的物质的量为mol，氢气的物质的量为：＋1＝mol，即体积比等于物质的量之比为7：2。
②若氧气有剩余，则氢气的物质的量为mol，氧气的物质的量为：＋1＝mol，即体积比等于物质的量之比为4：5。
所以本题应选A、C。
例3如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是
A. B. C. D.
选题角度： 深刻理解物质的量、摩尔质量、质量、气体摩尔体积和粒子数之间的关系，培养分析、思维的能力。
思路分析：该气体的分子数为b，则物质的量为mol，
摩尔质量M==g/mol，
cg气体的物质的量为 n==mol.
cg该气体标况下体积V=n 22.4L/mol=mol×22.4L/mol=L
解答：D
启示：深刻理解概念，掌握解题思路。
例4按体积比为4:2:3所组成的N2、O2、CO2，混合气体100g在标准状况下体积为___ L。
选题角度：a.学会求混合气体平均相对分子质量。b.加深对气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的理解。
思路分析：先根据阿伏加德罗定律求出混合气体的平均相对分子质量，然后求出混合气体的物质的量，最后求出在标准状况下的体积。
根据阿伏加德罗定律，三种气体的体积比为4:2:3，物质的量之比也为4:2:3，可当作4mol,2mol,3mol.
=
=34.2g/mol
混合气体总物质的量为 =2.92mol
体积应为 2.92 mol ×22.4 L/mol = 65.4 L
解答：65.4L
启示：阿伏加德罗定律的推论之一：同温同压下，任何气体的体积比等于它们的物质的量之比，即
例5体积为1L干燥容器中充入HCl气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082。将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是（ ）
（A）0.25L （B）0.5L （C）0.75L （D）1L
选题角度：此题主要考查气体平均摩尔质量的求法。
解析：，故该混合气体中必混有空气。HCl易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于HCl气体的体积。设HCl气体的体积为x，则空气的体积为（1L－x）。
根据气体平均摩尔质量计算公式：，解得x＝0.75L。
答案：C
点评：本题运用到了空气的平均相对分子质量（29），判断空气的存在应用到了平均值法规律。
例6相同质量的钠、镁、铝分别跟足量稀硫酸反应，在同温、同压下产生气体的体积比为__________；如果这三种金属各取等物质的量，也分别跟足量稀硫酸反应，在同温同压下产生气体的体积比为_________________。
选题角度：此题有一定的代表性，可以通过此题找到一定的解题规律。
解析：不同金属与稀硫酸反应产生氢气的物质的量的多少，是由金属的物质的量与其化合价之乘积决定的。若各取1gNa、Mg、Al，三者物质的量与其化合价的乘积之比为：，同温同压下产生氢气的体积比是由产生氢气的物质的量之比决定的，所以相同质量的Na、Mg、Al分别跟足量稀硫酸反应，在同温同压下产生气体的体积之比为。当物质的量之比Na：Mg：Al＝1：1：1时，分别跟足量稀硫酸反应产生氢气的物质的量之比为（1×1）：（1×2）：（1×3）＝1：2：3，所以等物质的量的Na、Mg、Al与稀硫酸反应产生氢气的体积之比为1：2：3。
答案：；1：2：3。
点评：通过此题可以推广：若Na、Mg、Al分别和足量的稀硫酸作用，产生相同状况下相同体积的氢气，则三种金属的物质的量之比是6：3：2，三种金属的质量比是23：12：9。教师可以让学生利用多种解法得出答案，然后总结结论，以后解题可以提高准确率和速度。
例7将一小块焦炭和mg氧气，同时放入一装有压力表的密闭容器中，压强为p0，容器内充分反应后，恢复至原温，压力表示为p1
（1）若p0< p1，则焦炭质量W应满足的关系式是什么？
（2）若p0＝ p1，则W应满足的关系式是什么？
（3）若p1是p0的n倍，则W是多少？
选题角度：本题考查气体体积、压强与物质的量之间的关系。
解析：有关反应为C＋O2＝CO2 ①
CO2＋C＝2CO ②
或2C＋O2＝2CO ③
当C不足：只按①式，在气体体积不变，p1＝p0。
当C过量：只按③式，在气体体积为原来2倍，p1＝2p0。
当生成CO与CO2混合气体时，。
则（1）若p0< p1时：则：W>
（2）若p0＝ p1时：则：W≤
（3）若p1是p0的n倍：1≤n≤2
则n＝1时：W≤
n＝2时：即：W≥
则：
答案：（1）W>；（2）W≤；（3）
点评：此题具有一定的难度和综合性，解题时要注意考虑完全。例如：本题中反应时可以只是生成CO；只是生成CO2；生成CO和与CO2的混合气体三种情况。
4．实战演练
一、选择题
1.关于m g H2和n g He的下列说法中，正确的是
A.同温同压下，H2与He的体积比为m∶2n
B.同温同压下，若m=n，则H2与He的分子数之比为2∶1
C.同温同压下，同体积时，H2与He的质量比＞1
D.同温同压下，H2与He的密度比为1∶2
2.标准状况下有①0.112 L水 ②3.01×1023个氯化氢分子 ③13.6 g H2S气体 ④0.2 mol氨气，下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是
A.体积：①④③② B.密度：④①③②
C.质量：①④③② D.氢原子数：②④③①
3.8.4 g A与3.65 g B完全反应，生成5.85 g C和1.8 g D及一种气体，其体积于标准状况下为2.24 L，则此气体的密度为相同条件下H2密度的
A.22倍 B.24倍 C.2.2倍 D.44倍
4.通常状况下，将CO和O2的混合气体200 mL置于密闭容器内点燃，再恢复到原状况，气体的体积变为150 mL，则原混合气体中CO的体积可能是
A.100 mL B.150 mL C.50 mL D.75 mL
5.空气和CO2按体积比5∶1混合，将混合气体与足量的红热焦炭充分反应，设空气中N2和O2的体积比为4∶1，不计其他成分，且体积均在同温、同压下设定，则反应后的气体中CO的体积分数是
A.50% B.29% C.43% D.100%
6.将标准状况下a L HCl气体溶于1000 g水中，得到的盐酸密度为b ｇ·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度为
A. mol·L－1
B. mol·L－1
C. mol·L－1
D. mol·L－1
7.某混合气体中各气体的质量分数为O2　32％，N2　28％，CO2　22％，CH4　16％，H2　2％，则此混合气体对氢气的相对密度为
A.32.00 B.11.11 C.22.22 D.30.00
8.1 mol某烃在1.01×105 Ｐa，273℃时和适量氧气完全反应，得混合气体m　L，冷却至0℃时测得气体的体积为n　L，则该烃的分子式为

A.CnH2（ｍ－ｎ） B.Cｍ－ｎH2ｎ
C.CnH2ｍ－4ｎ D.CnHｍ－2ｎ
9.由A、B两种气体组成的混合气体（A、B的相对分子质量分别为MA、MB），若A的质量分数为w%，则混合气体的平均相对分子质量是
A.
B.
C.MA·w%×MB(1－w%)
D.无法确定
二、非选择题（共55分）
10.通常情况下CO和O2的混合气体m　L，用电火花引燃反应后体积变为n　L(前后条件相同)。
(1)试确定混合气体中CO和O2的体积［用V(CO)和V(O2)表示］。
(2)若反应后气体的密度在相同条件下为H2密度的15倍，试确定气体成分。
11.由两种气态烃组成的混合烃的总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物（CO2和H2O蒸气）的物质的量之变化关系如图所示。以下对混合烃组成的判断正确的是 。
混烃燃烧有关量变
A.一定有乙烯 B.一定有甲烷
C.一定有丙炔 D.一定没有乙烷
12.一定量的液态化合物ＸＹ2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为：
XY2(l)＋3O2（ｇ）ＸO2（ｇ）＋2ＹO2（ｇ）
冷却后，在标准状况下测得生成物质的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1，则：
(1)反应前O2的体积是 。
(2)化合物ＸＹ2的摩尔质量是 。
13.常温下，A和B两种物质组成的混合气体(A的式量大于B)，经分析，混合气体中只有氮和氧两种元素，而且不论A、B以何种比例混合，氮和氧的质量比总大于，小于，由此可知A为 ，B为 (写化学式)，若上述混合气体中氮和氧的质量比为21∶20，则该混合气体中A和B的物质的量之比为 。
14.计算以下两小题时，除必须应用所有给出的数据外，还缺少一个数据，指出该数据的名称，并分别以a和b表示，列出计算式。
(1)在温度为ｔ℃和压强为p Ｐa时，19.5 g A与11 g B恰好完全反应，生成固体C和3.00 L气体D，计算生成C的质量(ｍ)。
缺少的数据是 ，计算式为m= 。
(2)0.48 g金属镁与10 mL盐酸反应，计算生成的H2在标准状况下的体积［V（H2）］。
缺少的数据是 ，计算式为 。
15.使一定量的磷化氢和氢气的混合气体，依次通过两支加热的硬质玻璃管，第一支玻璃管中装有铜屑，第二支玻璃管中装有氧化铜，第一支试管中由于发生如下反应：2PH3＋CuCu3P2（s）＋3H2，玻璃管中物质的质量增加4.96 g，第二支玻璃管中物质的质量减少了5.76 g。（1）计算原混合气体中磷化氢和氢气的体积比。
（2）在标准状况下，原混合气体的密度是多少？
16.将一定量的CO2气体通入500 mL某NaOH溶液，充分反应后，将溶液在低温下蒸发，得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的该白色固体A分别与50 mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的体积（标准状况）与固体A的质量关系如下表所示。
组别 1 2 3
盐酸的体积（mL） 50 50 50
固体A的质量（g） 3.80 6.20 7.20
气体体积（mL） 896 1344 1344
（1）上表中第 组数据表明加入的50 mL盐酸反应后有剩余，其理由是 。
（2）请通过计算、讨论、判断固体A是什么物质，其成分的质量百分含量为多少？
附参考答案
一、1.BD 2.AD 3.A?
4.解析：2CO＋O22CO2 ΔＶ
2 1 2 1
50 mL
若O2过量：V（CO）=100 mL；若CO过量：V（O2）=50 mL则V（CO）=150 mL。
答案：AB?
则CO%=50%。
答案：A
6.D 7.B 8.D 9.A?
二、10.(1)V（CO）＝2（ｍ－ｎ）Ｌ V（O2）＝（2ｎ－ｍ）Ｌ V（CO）＝ｎ　Ｌ
V（O2）＝（ｍ－ｎ）Ｌ?
（2）CO2、CO
11.BD
12.(1)672 mL (2)76 ｇ·ｍｏl－1?
13.N2O NO 1∶4?
14.(1)ｔ℃、p Pa时D的密度a g·L－1?
m（C）＝30．5　ｇ－a　ｇ·Ｌ－1×3　Ｌ＝（30．5－3　a）ｇ?
(2)盐酸的浓度b　ｍｏl·Ｌ－1?
若Mg过量，V（H2）＝×22．4 Ｌ·ｍｏl－1
若HCl过量：
V（H2）＝×22．4　Ｌ·ｍｏl－1?
若正好完全反应，V（H2）上述两值等效，均可。?
15.（1）4∶3 （2）0.91 g/L?
16.（1）1 固体的量增加，产生气体的量增加，说明在1中有酸剩余。?
（2）固体为Na2CO3和NaHCO3的混合物：
Na2CO3%=55.79% NaHCO3%=44.21% 考点5碱金属元素
1． 复习重点
碱金属元素的原子结构及物理性质比较，碱金属的化学性质，焰色反应实验的操作步骤；
原子的核外电子排布碱金属元素相似性递变性
2．难点聚焦
（1）碱金属元素单质的化学性质：
1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与、、水、稀酸溶液反应，生成含（为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；
2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：①与反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：；
（2）实验是如何保存锂、钠、钾：均是活泼的金属，极易氧化变质甚至引起燃烧，它们又都能与水、水溶液、醇溶液等发生反应产生氢气，是易燃易爆物质，存放它们要保证不与空气、水分接触；又因为它们的密度小，所以锂只能保存在液体石蜡或封存在固体石蜡中，而将钠、钾保存在煤油中；
（3）碱金属的制取：金属和主要是用电解熔融氯化物的方法制取；金属因为易溶于盐不易分离，且电解时有副反应发生，故一般采用热还原法用从熔融中把置换出来（不是普通的置换，而是采用置换加抽取的方法，属于反应平衡）；铷和铯一般也采用活泼金属还原法制取。
（4）．焰色反应操作的注意事项有哪些？
(1)所用火焰本身的颜色要浅，以免干扰观察．
(2)蘸取待测物的金属丝本身在火焰上灼烧时应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化．用铂丝效果最好，也可用铁丝、镍丝、钨丝等来代替铂丝．但不能用铜丝，因为它在灼烧时有绿色火焰产生．
(3)金属丝在使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无色，以除去能起焰色反应的少量杂质．
(4)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片，因为钾中常混有钠的化合物杂质，蓝色钴玻璃可以滤去黄色火焰，以看清钾的紫色火焰．
3． 例题精讲
例1 已知相对原子质量：6.9，23，39，85。今有某碱金属M及其氧化物组成的混合物10.8 g，加足量水充分反应后，溶液经蒸发和干燥得固体16 g，据此可确定碱金属M是[ ]
A、 B、 C、 D、
解析 设M的相对原子质量为A，当设混合物全是碱金属或全是碱金属氧化物时有如下关系：
10.8 g→10.8×[(A＋17)/A]g 10.8 g→10.8×[2(A＋17)/(2A＋16)]g
但实际上该混合物中碱金属及其氧化物都存在，则可建立不等式：。
解得：35.3＞A＞10.7，从碱金属的相对原子质量可知该碱金属只能是钠。
答案 B
例2 为了测定某种碱金属的相对原子质量，有人设计了如图所示的实验装置。该装置(包括足量的水)的总质量为。将质量为的某碱金属单质放入水中，立即塞紧瓶塞，完全反应后再称量此装置的总质量为。
（1）列出计算该碱金属相对原子质量的数学表达式；
（2）无水氯化钙的作用是什么？如果不用，测定的碱金属相对原子质量比实际值偏大还是偏小？说明理由。
解析 本题测定未知碱金属的相对原子质量，所依据的化学反应原理是：，只要通过实验，取得一定质量(题设)的碱金属和足量的水反应产生的的质量，即可根据化学方程式的计算求得碱金属的相对原子质量。
（1）依题设实验数据，碱金属与足量水反应产生的质量为。设所求碱金属的相对原子质量为，有，解得。
（2）无水氯化钙吸收水蒸气。若不用，则使测定值较实际值偏小。讨论上述表达式，不难知道，若装置内的水蒸气外逸(反应放热，更容易使产生的水蒸气被带走)，则值减少，值增大，分式的分母增大，分数值即减小。
小结 还可以另想其他方法进行测定实验。譬如，若获得一定质量的碱金属与水反应所得的质量，本题亦可完成。
例3 在120℃时，将气体A 3.88 g通过足量的，放出，充分反应后固体的质量增加2.28 g，试通过计算判断气体 A的组成及各成分的质量。
解析 120℃能和反应放出的气体有可能是和，因此首先判断A是什么物质？可采用极端假设法。
解 如果A都是，设其质量为，
32 4
2.28g
，故假设不成立。
如果A都是，设其质量为：
88 32 56
2.28g
，故假设不成立。
所以A应为和的混合物
设的质量为 g，的质量为 g，则，。
例4 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中形成良好的还原剂“汞齐”。取某种碱金属的汞齐7g，与足量水作用得到0.2g氢气，并得到密度为的溶液1，则溶液中溶质的质量分数可能是[ ]
A、 B、 C、 D、
解析 汞不能与水反应，碱金属(M)与水反应的化学方程式为：。
设M质量为，相对原子质量为，则，故。相对原子质量小于35的碱金属只有和，所以本题中碱金属可能为和。
答案 A、B
例5 (1993年全国)将70 g过氧化钠和氧化钠的混合物跟98 g水充分反应后，所得氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式，并计算原混合物中过氧化钠和氧化钠的质量各多少克。
解析 发生的反应有：
Na2O＋H2O＝2NaOH
2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
设混合物中Na2O2、Na2O的质量分别为x、y，由化学方程式分别解出生成的NaOH的质量和放出的O2质量。
溶液的总质量为：70 g＋98 g－[32x(2×78)]
由上述关系量可列二元一次方程组为
解得：x＝39 g y＝31 g
本题也可从下列角度入手列关系：由于NaOH溶液中溶质的质量分数为50%，因此在溶液中NaOH的质量等于H2O的质量
4．实战演练
1.用纯净的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明该溶液中金属离子
A.只有Na＋
B.可能有Na＋、也可能有K＋
C.一定有K＋
D.一定有Na＋、也可能有K＋
2.电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失电子而接通电路的材料，制造这种材料的物质应属于
A.放射性元素 B.ⅦA族元素
C.卤化银 D.ⅠA族元素
3.某温度下，w g某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2反应，固体质量增加w g。在①H2②CO ③CO和H2的混合气 ④HCHO ⑤CH3COOH
⑥HO—CH2—CH2—OH中，符合题意的是
A.均不符合 B.只有①②③
C.只有④⑤ D.全部符合
4.已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下面有关锂及其化合物性质的叙述不正确的是
A.锂在过量氧气中燃烧主要产物是氧化锂而不是过氧化锂
B.碳酸锂受强热很难分解
C.碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的大
D.锂可以与氮气化合生成氮化锂(Li3N）
5.已知钡的活泼性介于钠和钾之间，下列说法中正确的是
A.钡可以从氯化钠溶液中置换出钠
B.钡可以从氯化铜溶液中置换出铜
C.钡可以从冷水中置换出氢而得到氢气
D.在水溶液中，钡离子可以氧化金属钠
6.Na3N与NaH均为离子化合物，都能与水反应放出气体。下列有关叙述正确的是
A.二者中Na＋半径都比阴离子大
B.与水反应时，水都作氧化剂
C.与水反应所产生的气体都能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.二者与盐酸反应，前者可产生两种盐，后者只有一种盐生成。
7.将2.3 g钠与另一种金属元素组成的合金放入足量盐酸中，完全反应时收集到1.13 L　H2(标准状况)，则另一种金属可能是
①K ②Mg ③Al ④Li ⑤Rb ⑥Fe
A.①⑤⑥ B.①⑤
C.②③④ D.①②③④
8.钾与氧组成的某种离子晶体，含钾的质量分数是，其阴离子只有过氧离子O和超氧离子O两种，则此晶体中，O与O的物质的量之比为
A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶3
二、非选择题（共60分）
9.（8分）在三个密闭容器内分别装有：A.Na2O2和NaHCO3，B.Na2O2和NH4HCO3，C.Na2O2和Ca（HCO3）2，其中每种物质均为1 mol。将它们加热至300℃,经充分反应后排出气体，写出各容器内残留的固体物质名称及其物质的量。A ，B ，C ，如分别加入相同浓度的足量稀H2SO4与残留物完全反应，则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为 。
10.（10分）呼吸面具中Na2O2可吸收CO2放出O2，若用超氧化钾（KO2）代替Na2O2也可起同样的作用。
（1）写出KO2与CO2反应的化学方程式 。
（2）1 kg Na2O2和1 kg KO2 分别跟CO2反应，生成的O2的质量比为 。
（3）等质量的CO2分别与足量的Na2O2、KO2反应，生成的O2的质量比为 。
（4）你认为选用 作补氧剂更合适，理由是 。
11.(10分)为了制取纯净干燥的气体A，可用下图所示装置，生成A的速度可通过滴入液体B的速度控制。已知A是一种无色、无味、不能使酸碱指示剂变色，也不会在空气中燃烧的气体。
(1)A是 。
(2)若C是一种淡黄色固体，则烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(3)若C是一种黑色粉末，则B物质是 ，C物质的作用是 。
(4)洗气瓶中的试剂是 ，其作用是 。
12.(8分)已知氧化物有：普通氧化物，如Na2O；过氧化物，如Na2O2；超氧化物，如KO2；臭氧化物，如RbO3。其中后三种均能与水或CO2反应产生O2，试分别写出KO2、RbO3与CO2反应的化学方程式：
现已用平底烧瓶收集得到CO2，在瓶内有一只紧扎在玻璃管末端的气球，如上图所示。打开塞子迅速往瓶里加入下列物质中的 (填序号)，立即塞紧塞子，一段时间后，气球就会自动膨胀起来。
A.Na2O B.Na2O2 C.KO2 D.RbO3
13.(12分)由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物A mol 置于密闭容器中加热至200℃，充分反应后排出气体，得残余固体y mol。若以x表示原混合物中NaOH的物质的量分数，试回答：
(1)当x=25%时，y的值；
(2)当x=75%时，y的值；
(3)若以x为横坐标，y为纵坐标，在图中画出x、y的关系曲线，并求出y=f(x)的关系式。
14.(12分)用NaOH、H2O、大理石和盐酸制取33 g纯NaHCO3，请参照物质的溶解度回答下列问题：
25℃ 溶解度/g
NaOH 100
NaHCO3 9
Na2CO3 30
(1)写出制取过程中反应的化学方程式。
(2)若提供100 g水，则需NaOH的物质的量为多少
(3)简述实验的操作过程。
(4)在上图反映上述实验过程的图象中，标出A点［即当n(CO2)／n(NaOH)=1/3，且n(CO2)＝0.125 mol］的位置，并判断此时所得盐的组成及其物质的量。
参考答案
一、1.解析：钠的焰色反应为黄色，钾的焰色反应为淡紫色，在观察钾的焰色时必须排除黄光的干扰。?
答案：D?
2.D?
3.解析：组成要符合（CO）n（H2）m的形式?
答案：D?
4.BC 5.C 6.D 7.C 8.C?
二、9.解析：在A中：1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol CO2和0.5 mol H2O和0.5 mol Na2CO3，若先考虑0.5 mol CO2与Na2O2反应则有2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2，故消耗0.5 mol Na2O2，生成0.5 mol Na2CO3，然后0.5 mol H2O和0.5 mol Na2O2刚好完全反应生成1 mol NaOH，故因为Na2CO3和NaOH不反应，结果相同，但应注意，若CO2过量，则CO2可和生成NaOH反应，而转化为H2O过量，因此通常在定量条件下先考虑CO2和Na2O2的反应情况。
答案：A.1 mol Na2CO3、1 mol NaOH B.1 mol Na2CO3 C.1 mol CaCO3、 1 mol Na2CO3 C＞A＞B?
10.（1）4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2↑?
（2）0.61∶1 （3）1∶3?
（4）KO2 因等质量的KO2与CO2反应时放出的O2的量更多?
11.(1)O2?(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH+O2↑?
(3)H2O2 催化剂 (4)浓H2SO4 干燥氧气?
12.4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2?4RbO3＋2CO2===2Rｂ2CO3＋5O2 AB?
13.(1)0.5A (2)0.75A?
(3)0＜ x＜0.5时，y=0.5A；0.5≤x＜1时，y=xA
14.(1)2HCl+CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑ CO2＋NaOH===NaHCO3?
(2)0.5 mol NaOH?
(3)称取20 g NaOH放入烧杯中，加100 g H2O，不断搅拌，使之溶解，等冷却后，通入过量CO2气体。过滤，用滤纸将滤渣表面的水吸干。?
(4)A点标注略 0.125 mol 正盐 考点35胶体
1．复习重点
1．掌握溶液、悬浊液、乳浊液、胶体的概念，区别及鉴别它们的方法；
2．掌握胶体的本质特征及性质；
3．了解Fe(OH)3、AgI、硅酸溶胶的制备方法；
4．掌握胶体的凝聚方法
2．难点聚焦
（一）分散系的概念、种类
1、分散系：由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫做分散质；另一种物质叫分散剂。
2、分散系的种类及其比较：
根据分散质微粒的大小，分散系可分为溶液、胶体和浊液（悬浊液和乳浊液）。由于其分散质微粒的大小不同，从而导致某些性质的差异。现将它们的比较如下：
分散系 溶液 胶体 悬浊液、乳浊液
微粒直径 小于1nm 1nm—100nm 大于100nm
外观 均一透明 多数均一透明 不均一、不透明
分散质微粒组成 单个分子或离子 许多离子、分子的集合体，或高分子 巨大数量分子或离子的集合体
能否透过滤纸 能 能 悬浊液不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
实例 食盐水，碘酒 Fe(OH)3胶体、淀粉胶体 泥水、牛奶
二、胶体：
1、胶体的本质特征：分散质粒子大小在1nm—100nm之间
2、胶体的制备与提纯：
实验室制备胶体的方法一般用凝聚法，利用盐类的水解或酸、碱、盐之间的复分解反应来制备。例如Fe(OH)3、Al(OH) 3胶体就是利用盐类的水解方法来制得。
利用胶体中的杂质离子或分子能穿透半透膜，而胶体微粒不能透过半透膜的特点，可用渗析法来提纯、精制胶体。
3、胶体的分类：
分散剂是液体——液溶胶。如Al(OH)3胶体，蛋白质胶体
（1）按分散剂的状态分 分散剂是气体——气溶胶。如雾、云、烟
分散剂是固体——固溶胶。如烟水晶、有色玻璃。
（2）按分散质的粒子分 粒子胶体——胶粒是许多“分子”的集合体。如Fe(OH)3胶体。
分子胶体——胶粒是高分子。如淀粉溶胶，蛋白质胶体等。
4、胶体的性质与应用：
（1）从胶体微粒大小，认识胶体的某些特征。由于胶体微粒在1nm—100nm之间，它对光有一定的散射作用，因而胶体有特定的光学性质——丁达尔现象；也正是由于胶粒直径不大，所以胶体也有它的力学性质——布朗运动；胶体粒子较小，其表面积较大，具有强大的吸附作用，它选择吸附了某种离子，带有电荷，互相排斥，因而胶体具有相对稳定性，且显示胶体的电学性质——电泳现象。
（2）根据胶体的性质，理解胶体发生凝聚的几种方法。正是由于胶体微粒带有同种电荷，当加入电解质或带相反电荷的胶粒时，胶体会发生凝聚；加热胶体，胶粒吸附的离子受到影响，胶体也会凝聚。如果胶粒和分散剂一起凝聚成不流动的冻状物，这便是凝胶。
（3）利用胶体的性质和胶体的凝聚，可区别溶液和胶体。
1）胶体有丁达尔现象，而溶液则无这种现象。
2）加入与分散质不发生化学反应的电解质，溶液无明显现象，而胶体会产生凝聚。
（三）胶体的制备方法
　　制备溶胶的必要条件是要使分散质粒子大小在lnm～100nm之间。由于溶胶是热力学不稳定体系，在制备过程中还要加入稳定剂（如电解质或表面活性物质）。制备方法原则上有两种，一是使固体颗粒变小的分散法，一是使分子或离子聚结成胶体的凝聚法。
　　常用的分散法有研磨法、胶溶法等。研磨法是把粗颗粒的固体放在胶体磨中研细，在研磨的同时要加入明胶等稳定剂。胶溶法是通过向新生成并经过洗涤的沉淀中加入适宜的电解质溶液作稳定剂，再经搅拌，使沉淀重新分散成胶体颗粒而形成溶胶，这种过程称为胶溶作用，如在新生成的Fe（OH）3沉淀中，加入少量FeCl3稀溶液可制得Fe（OH）3溶胶。
　　凝聚法有多种方法，应用也比分散法广泛，主要可分为化学反应法、改换溶剂法等。所有反应，如复分解、水解、氧化还原、分解等，只要能生成难溶物，都可以通过控制反应条件（如反应物浓度、溶剂、温度、pH、搅拌等）用来制备溶胶，这些被称之为化学反应法。例如：
　　（1）利用水解反应
　　教材中介绍的Fe（OH）3溶胶的制备，利用的就是FeCl3的水解反应：
FeCl3（稀溶液）＋H2OFe（OH）3（溶胶）＋3HCl
　　如果将碱金属硅酸盐类水解，则可制得硅酸溶胶：
Na2SiO3（稀溶液）＋2H20H2SiO3（溶胶）＋2NaOH
　　（2）利用复分解反应
　　可用稀的AgNO3溶液与稀的KI溶液的反应来制备AgI溶胶：
AgNO3（稀溶液）＋KI（稀溶液）AgI（溶胶）＋KNO3
　　（3）利用分解反应
　　把四羰基镍溶在苯中加热可得镍溶胶：
Ni（CO）4Ni（溶胶）＋4CO
　　（4）利用氧化还原反应
　　把氧气通入H2S水溶液中，H2S被氧化，得硫磺溶胶：
2H2S（水溶液）＋O22S（溶胶）＋2H2O
　　关于改换溶剂法则是利用一种物质在不同溶剂中溶解度相差悬殊的性质来制备溶胶，如把松香的酒精溶液滴入水中，由于松香在水中溶解度很低，溶质以胶粒大小析出，即形成松香的水溶胶。
　　无论采用哪种方法，制得的溶胶常含有很多电解质或其他杂质，除了与胶粒表面吸附的离子维持平衡的适量电解质具有稳定胶体的作用外，过量的电解质反而会影响溶胶的稳定性。因此，制备好的溶胶常常需要作净化处理，最常用的净化方法就是渗析。
例题精讲
例1下列物质中既属于无机物，又属于碱的是（　　）
　　　　A．Na2CO3　　　B．CH3OH C．CH3CH2OH D．Cu（OH）2
　　解析：Na2CO3是无机物，但属于盐；CH3OH和CH3CH2OH为有机物；Cu（OH）2为碱且为无机物，故答案应选D。
　　答案：D
例2用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1nm～100nm）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子的大小和这种纳米粒子大小具有相同的数量级的是（　　）
　　　　A．溶液　　　　B．悬浊液　　 　C．胶体　 　　　D．乳浊液
　　解析：1nm～100nm就是胶体分散系中粒子的大小，跟这种超细粉末粒子大小具有相同数量级。
　　答案：C
例3 用下列方法来制备溶胶：①0.5mol/L BaCl2溶液和等体积的2mol/L H2SO4相混合并振荡；②把1mL饱和三氯化铁逐滴加入20mL沸水中，边加边振荡；③把1mol/L水玻璃加入10mL 1mol/L盐酸中，用力振荡。可行的是（ ）
A、只有①② B、只有①③ C、只有②③ D、①②③
解析：①操作，能生成BaSO4沉淀，并得不到胶体。②③是可行的。故应选（C）
例4 已知AgI胶体微粒能吸附I－离子。在10mL 0.01mol/L KI溶液中，滴入8—10（1滴是1/20mL）0.01mol/L AgNO3溶液后，将溶液装入半透膜袋中，并浸没在蒸馏滴水里。隔一段时间后，水中含有的离子最多的是（ ）
A、H+、OH－ B、K+、NO3－ C、I－ D、Ag+、NO3－ E、K+
解析：制备AgI胶体的原理是：KI+AgNO3=AgI（胶体）+KNO3在制备过程中KI过量，由于AgI胶体微粒能吸附I－，故在溶液中含有较多离子的是K+、NO3 －。故应选（B）。
例5、下列说法中正确的是（ ）
A、胶体区别于其它分散系的本质特性是丁达尔现象
B、利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl
C、Fe(OH)3胶体带正电荷
D、加入电解质，胶体能发生凝聚
分析：本题主要考查的是胶体的概念及其对性质的理解与应用能力。胶体区别于其它分散系的本质特性是分散质微粒的直径大小，胶粒的直径在1nm—100nm之间而溶液中的溶质分子或离子直径小于1nm。因此当入射光线通过胶体时，光会发生散射，这时胶粒本身好象一个光源，而产生丁达尔现象。当入射光通过溶液时，光发生透射，不产生丁达尔现象。同样由于胶粒直径较大，它不能透过半透膜，而溶液中的离子或分子能透过半透膜。因此可用渗析的方法来提纯淀粉胶体。同溶液一样，胶体也是电中性的，因此，只能说Fe(OH)3胶粒带电荷，不能说Fe(OH)3胶体带电荷；根据分散剂状态不同，胶体可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶三种，加入电解质只能使溶胶凝聚，其他溶胶则不能。因此在所列叙述中只有B是正确的。
答：B
例6、分别向Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入下列各种液体，将发生什么现象？为什么会发生这些现象？
（1）蒸馏水 （2）0.5mol/L MgSO4溶液 （3）0.5mol/L H2SO4溶液 （4）蔗糖水溶液
分析：解答这类问题，既要考虑胶体特性，又要顾及加入试剂的某些性质。例如对于向Fe(OH)3胶体溶液中加入硫酸镁溶液出现红褐色沉淀，有些同学片面理解为Fe(OH)3与MgSO4发生了复分解反应，生成了难溶的Mg(OH)2沉淀。这是对Fe(OH)3胶体特征不理解的结果。事实上Mg(OH)2的溶解度比Fe(OH)3大，因此Fe(OH)3与MgSO4之间不可能发生复分解反应；再说，Mg(OH)2是白色沉淀。而向Fe(OH)3胶体溶液中加入MgSO4溶液，出现的是红褐色沉淀。正确的解释是Fe(OH)3胶粒带正电荷，MgSO4溶液是电解质溶液，溶液中SO42-带负电荷，它与胶粒发生电性中和，使胶体凝聚，从而出现Fe(OH)3沉淀。
解答这类问题，还要正确全面地分析可能出现的实验现象，不胡乱瞎猜。如Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入0.5mol/L H2SO4溶液，有些同学只说成依然为澄清溶液，或者只认为产生红褐色沉淀。显然这些结论是片面的错误的。前者同学只考虑到H2SO4能与Fe(OH)3反应而未考虑H2SO 4是电解质，它能中和胶粒由于吸附离子而产生的电性，使胶体发生凝聚；而后者同学只考虑胶体发生凝聚的一方面，而未考虑到随着H2SO4溶液的滴入。溶液中H+浓度随之逐渐增大，产生的Fe(OH)3沉淀又会溶解。
解：（1）向Fe(OH)3溶胶中逐滴加入蒸馏水，因水不会与Fe(OH)3反应，所以无明显现象发生，也不会影响胶体的稳定性。
（2）由于MgSO 4是电解质，所以在Fe(OH)3胶体中加入MgSO4溶液后，使Fe(OH)3胶粒凝聚生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
（3）H2SO4是电解质，当向Fe(OH)3胶体中逐滴加入H2SO4时，先使Fe(OH)3胶粒凝聚生成红褐色Fe(OH)3沉淀，但继续加入H2SO4溶液，溶液酸性增强。H2SO4与Fe(OH)3沉淀反应，使Fe(OH)3溶解。
2 Fe(OH)3+3 H2SO4= Fe2(SO4)3+6H2O
（4）蔗糖是非电解质，所以在Fe(OH)3胶体中加入蔗糖溶液无现象发生。
4．实战演练
一、选择题：
1、胶体区别于其它分散系最本质的特征是（ ）
A、胶体微粒能发生电泳 B、胶体微粒的大小在1nm——100nm之间
C、胶体微粒带有电荷 D、胶体有丁达尔现象
2、下列事实与胶体性质无关的是（ ）
A、在豆浆里加入盐卤做豆腐 B、河流入海处易形成沙洲
C、一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可看到光亮的通路
D、三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
3、下列物质中不属于胶体的是（ ）
A、云雾 B、烟水晶 C、石灰乳 D、烟
4、胶体能产生丁达尔现象的原因是胶粒使光线发生了（ ）
A、反射 B、散射 C、透射 D、折射
5、Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具有的性质有（ ）
A、都比较稳定，密封放置不产生沉淀
B、两分散系均有丁达尔现象
C、加入盐酸先产生沉淀，随后溶解
D、分散质微粒可通过滤纸
6、下列几种情况下，硅酸胶体不会发生凝聚的是（ ）
A、加入CaCl2溶液 B、加入乙醇溶液
C、加热 D、加入硫化砷胶体
7、在水泥和冶金厂常用高压电对气溶胶作用以除去大量烟尘，减少其对空气的污染，这种做法应用的原理是（ ）
A、电泳 B、渗析 C、凝聚 D、丁达尔现象
8、现有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种胶体溶液，按甲和丙，乙和丁，丙和丁，乙和Fe(OH)3胶体，两两混合，均出现沉淀，则胶体微粒带负电荷的溶胶是（ ）
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
9、下列电解质中，能使Fe(OH)3胶体凝聚效果最好的是（ ）
A、NaCl B、AlCl3 C、MgCl2 D、MgSO4
10、将淀粉碘化钾混合溶液装在羊皮纸做成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后取烧杯中液体进行实验，下列现象能证明羊皮纸袋一定有破损的是（ ）
A、加入碘水变蓝色 B、加入NaI溶液不变蓝色
C、加入AgNO3溶液产生黄色沉淀 D、加入溴水变蓝色
11、下列各物质形成的分散系中，能产生丁达尔现象的是（ ）
A、稀盐酸中滴入水玻璃溶液 B、植物油溶于汽油中
C、蔗糖溶解在水中 D、硬脂酸甘油酯与NaOH溶液共沸后的溶液
12、当表皮划破时，可用FeCl3溶液应急止血，其主要原因是（ ）
A、FeCl3溶液具有杀菌作用 B、FeCl3溶液能促进血液中胶粒凝聚
C、FeCl3溶液遇血液产生了氢氧化铁沉淀 D、FeCl3能氧化血红蛋白
二、填空：
13、有下列词语：①渗析 ②盐析 ③凝聚 ④溶胶 ⑤凝胶 ⑥布朗运动 ⑦电泳 ⑧丁达尔现象 ⑨中和 ⑩水解 从中选出适当的词语将其序号填入下列空格中：
（1）在肥皂水中透过强光，可以见到光带，这种现象称为
（2）在浓肥皂水中加入饱和食盐水，肥皂凝聚，这种现象称为
（3）在肥皂水中加入酚酞变成红色，说明高级脂肪酸根离子发生了
（4）在Fe(OH)3溶胶中加入(NH4)2SO4溶液，产生了红褐色沉淀，这种现象叫做
（5）用半透膜把制取的Fe(OH)3溶胶中的HCl分离去的方法叫做
（6）不同牌号的蓝墨水混合后，有时会产生沉淀的，这是 现象。
14、在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况，解决的方法是将陶土和水一起搅拌，使微粒直径处于1nm——100nm之间，然后插入两根电极接通直流电源，这时阳极聚集 ，阴极聚集 ，理由是 。
15、有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As现将有关实验现象记录如下：
（1）电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；
（2）将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；
（3）将乙慢慢地加入到丙液体中，先出现凝聚，后液体变清。试推断甲为 ，乙为 ，丙为 ，丁为 。
【练习答案】
一、选择题：
1、B 2、D 3、C 4、B 5、AD 6、BD
7、A 8、BC 9、D 10、A 11、AD 12、B
二、填空
13、（1）⑧；（2）②；（3）⑩；（4）③；（5）①；（6）③
14、带负电荷的陶土胶粒；带正电荷的氧化铁胶粒；
这两种胶粒在通直流电时发生电泳。
15、Fe(OH)3胶体；NaOH溶液 硅酸胶体 As2S3胶体
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1考点 6 物质的量
1． 复习重点
1．理解质量守恒定律的涵义。
2．明确摩尔的概念，掌握摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量之间的区别与联系、理解阿伏加德罗常数的涵义，其中阿伏加德罗常数是命题的热点
2．难点聚焦
一、质量守恒定律
1．内容
参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
2．实质
化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
二、阿伏加德罗定律
1．内容
在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。
2．推论：
⑴同温同压下，V1/V2=n1/n2
⑵同温同体积时，p1/p2= n1/n2=N1/N2
⑶同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1
⑷同温同压同体积时，W1/W2=M1/M2=ρ1/ρ2
注意：①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。
三、阿伏加德罗常数
物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的，0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.02×1023是它的近似值。
注意：叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”，在具体计算时常取“6.02×1023”。
3．知知网络
①、定义：表示含有一定数目粒子的集体。
②、符号：n
物质的量 ③、单位：摩尔、摩、符号mol
④、1mol任何粒子（分、原、离、电、质、中子）数与0.012kg12C中所含碳原子数相同。
⑤、、架起微观粒子与宏观物质之间联系的桥梁。
①、定义：1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数： ②、符号NA
③、近似值：6.02×1023
①、定义：单位物质的量气体所占的体积叫~
基本概念 气体摩尔体积：②、符号：Vm
③、单位：L·mol-1
①、定义：单位物质的量物质所具有的质量叫~
摩尔质量：②、符号：M ③、单位：g·mol-1或kg·mol-1
④、若以g·mol-1为单位，数值上与该物质相对原子质量或相对分子质量相等。
①、定义：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫溶质B的物质的量浓度。
物质的量浓度：②、符号：c(B)
③、单位：mol·L-1
①、定律：在相同温度和压强下，相同体积的作何气体都含有相同数目的分子。
同温同压下：
②、推论： 同温同压下：
同温同体积下：
Ⅰ、气体休的密度和相对密度：
标况下：
A气体对B气体的相对密度：
Ⅱ、摩尔质量M（或平均摩尔质量）
M=22.4L·mol-1×ρ，
=M(A)ф(A)+M(B)ф(B)+··· ф为体积分数。
3． 例题精讲
一、质量守恒定律的直接应用
[例1]有一在空气里暴露过的KOH固体样品，经分析其含水7.65%，含K2CO34.32%，其余是KOH。若将ag样品放入bmL1mol/L的盐酸中，使其充分作用后，残酸用25.25mLcmol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液，得到固体质量的表达式中(单位g)
A. 只含有a B. 只含有b C. 必含有b D. 一定有a、b和c
[解析]本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意，反应后溶液为KCl溶液，其中的Cl-来自盐酸，所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等，即为0.001bmol，质量为0.0745bg。如果解题时使用ag这个数据，也能获得答案，此时答案中也会含有b，请读者自行解答。
本题正确答案为C。
[例2]在一定条件下，16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下，8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。
[解析]根据质量守恒定律，当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时，生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g，当8gA和15gB反应时，根据判断B是过量的，A与C的质量关系应是16:33.5=8:x，x=16.75g，MC=16.75g/0.125mol=134g/mol，即C的式量为134。
二、阿伏加德罗常数的直接应用
[例3]下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A. 标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L，则所含有的分子数为NA
B. 标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为
C. 常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NA
D. 常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA
[解析]阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下，22.4L混合气体所含有的分子数为NA，所以选项A正确。标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量，所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol，选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子，即转移电子数为2NA，选项C正确。1个氦原子核外有4个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有4mol电子，这与外界温度和压强无关，所以选项D正确。本题正确答案为AC。
三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
[例4]在一定条件下，有aLO2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。
[解析]由阿伏加德罗定律，结合化学方程式的意义可知，化学方程式中气体化学式的系数比等于其体积比，所以此题实际上用阿伏加德罗定律的应用题。
设混合气体中O3占xL，则O2为(a-x)L
2O3 ==== 3O2
2L 3L
xL (3/2)xL
(3/2)x+(a-x)=1.2a，解得x=0.4a
根据阿伏加德罗定律：n(O3):n(O2)=V(O3):V(O2)=0.4a:0.6a=2:3
w(O2)==50% , w(O2)=1-50%=50%。
四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
[例5]在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子，AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。
[解析]由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3==A( )+6H2，再由A原子守恒得A右下角的数字为4。
本题答案为：4，4AH3==A4+6H2。
五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
[例6]1体积SO2和3体积空气混合后，在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应：2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)，若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的___________%。
[解析]由阿伏加德罗定律的推论可知：，V2=0.9×(3+1)=3.6体积。
设参加反应的SO2为x体积，由差量法
2SO2 + O22SO3 ΔV
2 3-2=1
x 4-3.6=0.4
2:1=x:0.4 解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有SO2的。
六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用
[例7] 将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得反应前后压强分别为3.03×105Pa和1.01×105Pa，同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。
[解析]书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应(放热用“+”，吸热用“-”)。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知：，根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少？)，因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷燃烧时放出的热量为。
本题答案为：CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ
4．实战演练
1．根据化学反应A+B==C+D中，某学生作了如下四种叙述：①若mgA与B充分反应后生成ngC和wgD，则参加反应的B的质量为(m+n-w)g；②若mgA和ngB完全反应，生成的C和D的总质量是(m+n)g；③若取A、B各mg，则反应生成C和D的质量总和不一定是2mg；④反应物A、B的质量比一定等于C、D的质量比 ( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ①④ D. ②③
2．现有A、B、C三种化合物，各取40g相混合，完全反应后，得B18g，C49g，还有D生成。已知D的式量为106。现将22gA和11gB反应，能生成D ( )
A. 1mol B. 0.5mol C. 0.275mol D. 0.25mol
3．质量为25.4g的KOH和KHCO3混合物先在250℃加热，冷却后发现混合物质量损失4.9g，则原混合物中KOH和KHCO3的组成为 ( )
A. 物质的量 KOH=KHCO3 B. 物质的量 KOH>KHCO3
C. 物质的量 KOH4．在反应X+2Y==R+M中，已知R和M的摩尔质量之比为22:9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则此反应中Y和M的质量之比为 ( )
A. 16:9 B. 32:9 C. 23:9 D. 46:9
5．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 ( )
A. 1L1mol/L的Na2CO3溶液中含CO32- 0.1NA
B. 标准状况下，22.4LSO3含分子数为NA
C. 常温下100mL0.1mol/L醋酸溶液中含醋酸分子0.01NA
D. 0.1molNa2O2与足量水反应转移电子数0.1NA
6．设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是 ( )
A. B. C. D.
7．nmolN2和nmol14CO相比较，下列叙述中正确的是 ( )
A. 在同温同压下体积相等 B. 在同温同压下密度相等
C. 在标准状况下质量相等 D. 分子数相等
8．常温常压下，某容器真空时质量为201.0g，当它盛满甲烷时质量为203.4g，而盛满某气体Y时质量为205.5g，则Y气体可能是 ( )
A. 氧气 B. 氮气 C. 乙烷 D. 一氧化氮
9．同温同压下，1体积氮气和3体积氢气化合生成2体积氨气。已知氮气和氢气都由最简单分子构成，推断它们都是双原子分子和氨的化学式的主要依据是 ( )
①阿伏加德罗定律；②质量守恒定律；③原子或分子数只能为整数；④化合价规则
A. ①③ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
10．将空气与CO2按5:1体积比混合，跟足量的赤热的焦炭充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中，CO的体积百分含量为(假设空气中氮、氧体积比为4:1，其它成分可忽略不计) ( )
A. 29% B. 43% C. 50% D. 100%
11．在一密闭容器中盛有H2、O2、Cl2组成的混合气体，通过电火花引爆后，三种气体恰好完全反应。经充分反应后，测得所得溶液的质量分数为33.4%，则原混合气中三种气体的体积比是________。
12．已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa和1.01×105Pa，又测得反应共放出QkJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式。
________________________________________________________________
13．化合物A 是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温同压)。
⑴A的化学式是___________，推断理由是________________________________________
____________________________________________。
⑵已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列，则A分子的电子式是______________，A分子的结构式是______________。
14．A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8:9。将两种金属单质按物质的量之比为3:2组成1.26g混合物。将此混合物与足量稀硫酸溶液反应，放出1.344L(标准状况)氢气。若这两种金属单质在反应中生成氢气的体积相等，则A的摩尔质量是__________，B的摩尔质量是__________。
15．氢气和氧气的混合气体，在120℃和一定压强下体积为aL，点燃后发生反应，待气体恢复到原来的温度和压强时测得其体积为bL，原混合气体中氢气和氧气各是多少升？
16．测定人呼出气体中CO2的含量时，将100mL呼出的气体通入50.0mLBa(OH)2溶液中，使其完全吸收，过滤后取20.0mL澄清溶液，用0.100mol/L盐酸滴定，当耗掉20.4mL盐酸时，恰好完全反应。另取20.0mL原Ba(OH)2溶液，用同种盐酸滴定耗去36.4mL盐酸时，恰好完全反应。试计算人呼出气体中CO2的体积分数(气体体积均在标准状况下测定)。
17．用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿
伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图1-1
所示。
②在电流强度为IA(安)，通电时间为ts后，精
确测得某电极上析出的铜的质量为mg。
图1-1
试回答：
⑴连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)：E接_____，
C接______，______接F。
实验线路中的电流方向为_____→_____→_____→C→_____→______。
⑵写出B电极上发生反应的离子方程式：_______________________________________；
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______________________________________；相应的离
子方程式是________________________________________。
⑶为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是____________。
①称量电解前电极质量；②刮下电解后电极上的铜并清洗；③用蒸馏水清洗电解后电极；
④低温烘干电极后称量；⑤低温烘干刮下的铜后称量；⑥再次低温烘干后称量至恒重。
⑷已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：
NA=_______________。
18．将标况下1L由CO和某气态单烯烃的混合气体与9LO2混合。点燃、充分燃烧后在压强不变、温度为409.5K时，测得气体的总体积为15L。试求该烯烃的分子式以及它在混合气体中占的体积分数。
答案
1、D 2、D 3、C 4、C 5、D 6、A 7、AD 8、CD 9、B 10、C
11、9:4:1
12、2A(气)+B(气)==C(气)+3D(液)+4E(气)+
13、⑴O3F2；质量守恒定律和阿伏加德罗定律
⑵
14、24g/mol，27g/mol
15、①若原混合气体中V(H2):V(O2)≥2时，V(O2)=(a-b)L，V(H2)=bL；②若原混合气体中，V(H2):V(O2)<2时，V(H2)=2(a-b)L，V(O2)=(2b-a)L
16、4.48%
17、⑴D；A；B；F→B→A→C→D→E ⑵2Cl-－2e==Cl2↑；变蓝色 Cl2+2I-==2Cl +I2 ⑶①③④⑥
⑷
18、C4H8 33.3%
物质的量
阿伏加德
罗定律及
其推论：
③、运用：考点15化学键 非极性分子和极性分子（上）
复习重点
1．化学键、离子键、共价键的概念和形成过程及特征；
2．非极性共价键、极性共价键，非极性分子、极性分子的定义及相互关系。
难点聚焦
化学键：
1．概念：化学键：相邻的原子之间强烈的相互作用．
离子键：存在于离子化合物中
2．分类： 共价键：存在于共价化合物中
金属键：存在于金属中
离子键：
离子化合物：由阴、阳离子相互作用构成的化合物。如NaCl/Na2O/Na2O2/NaOH/Na2SO4等。
离子键：使阴、阳离子结合成化合物的静电作用。
说明：
（1）静电作用既包含同种离子间的相互排斥也包含异种离子间的相互吸引。是阴、阳离子间的静电吸引力与电子之间、原子核之间斥力处于平衡时的总效应。
（2）成键的粒子：阴、阳离子
（3）成键的性质：静电作用
（4）成键条件：
①活泼金属（IA、IIA族）与活泼非金属（VIA、VIIA族）之间相互化合――――
离子键（有电子转移）
②阴、阳离子间的相互结合： （无电子转移）
（5）成键原因：
①原子相互作用，得失电子形成稳定的阴、阳离子；
②离子间吸引与排斥处于平衡状态；
③体系的总能量降低。
（6）存在：离子化合物中一定存在离子键，常见的离子化合物有强碱、绝大多数盐（PbCl2/Pb(CH3COO)2等例外），强的金属的氧化物，如：Na2O/Na2O2/K2O/CaO/MgO等。
三．电子式：
1.概念：由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发生变化，所以，为了简便起见，我们可以在元素符号周围用小黑点（或×）来表示原子的最外层电子。这种式子叫做电子式
例如：
2.离子化合物的电子式表示方法：
在离子化合物的形成过程中，活泼的金属离子失去电子变成金属阳离子，活泼的非金属离子得到电子变成非金属阴离子，然后阴阳离子通过静电作用结合成离子键，形成离子化合物。所以，在离子化合物的电子式中由阳离子和带中括号的阴离子组成且简单的阳离子不带最外层电子，而阴离子要标明最外层电子多少。
如：
3．离子化合物的形成过程：
注：①不是所有的离子化合物在形成过程中都有电子的得失，如NH4+与Cl－结合成NH4Cl的过程。
②对于离子化合物化学式不等于分子式，在离子化合物中不存在分子，如NaCl的晶体结构为：
在这个结构中Na+和Cl-的个数比为1:1，所以氯化钠的化学式为NaCl。
四．共价键：
1．概念：原子之间通过共用电子所形成的相互作用。
2．成键粒子：原子
3．成键性质：共用电子对两原子的电性作用
4．成键条件：同种非金属原子或不同种非金属原子之间，且成键的原子最外层电子未达到饱和状态
5．成键原因：①通过共用电子对，各原子最外层电子数目一般能达饱和，由不稳定变稳定；②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态；③原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。
6．存在范围：
①非金属单质的分子中（除稀有气体外）：如O2/F2/H2/C60
②非金属形成的化合物中，如SO2/CO2/CH4/H2O2/CS2
③部分离子化合物中，如Na2SO4中的SO42-中存在共价键，NaOH的OH-中存在共价键，NH4Cl中的NH4+存在共价键
五．共价化合物的电子式表示方法：
在共价化合物中，原子之间是通过共用电子对形成的共价键的作用结合在一起的，所以本身没有阴阳离子，因此不会出现阴阳离子和中括号
如：
共价化合物的形成过程：
六、极性键和非极性键：
共价键根据成键的性质分为非极性共价键和极性共价键。
1．极性键：
不同种原子，对成键电子的吸引能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力强（即电负性大）的原子一方，使该原子带部分负电荷（δ-），而另一原子带部分正电荷（δ+）。这样，两个原子在成键后电荷分布不均匀，形成有极性的共价键。
（1）不同种元素的原子形成的共价键叫极性共价键，简称极性键。
（2）形成条件：不同非金属元素原子间配对（也有部分金属和非金属之间形成极性键）。
（3）存在范围：气态氢化物、非金属氧化物、酸根、氢氧要、有机化合物。
2．非极性共价键：
（1）定义：（同种元素的原子）两种原子吸引电子能力相同，共用电子对不偏向任何一方，成键的原子不显电性，这样的共价键叫非极性键。简称非极性键。
（2）形成条件：相同的非金属元素原子间电子配对
（3）存在范围：非金属单质（稀有气体除外）及某些化合物中，如
H2、N2、O2、H2O2中的O-O键、Na2O2中的O-O键。
3．物质中化学键的存在规律：
（1）离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键，如MgO、NaCl等，复杂离子（原子团）组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，既有极性共价键，又有非极性共价键。如：
只含有离子键：MgO、NaCl、MgCl2
含有极性共价键和离子键：NaOH、NH4Cl、Na2SO4
含有非极性共价键和离子键：Na2O2、CaC2、Al2C3等
（2）共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。
（3）在非金属单质中只有共价键：
（4）构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结构，在这些原子分子中不存在化学键。
（5）非金属元素的原子之间也可以形成离子键，如NH4Cl
4．化学键强弱的比较：
（1）离子键：离子键强弱的影响因素有离子半径的大小的离子所带电荷的多少，既离子半径越小，所带电荷越多，离子键就越强。离子键的强弱影响物质的熔沸点、溶解性，其中离子键越强，熔沸点越高。如：离子化合物AlCl3与NaCl比较，r(Al3+)＜r（Na+），而阴离子都是Cl-，所以AlCl3中离子键比NaCl中离子键强。
（2）共价键：影响共价键强弱的因素有成键原子半径和成键原子共用电子对数，成键原子半径越小，共用电子对数目越多，共价键越稳定、越牢固。例如：r（H）＜r(Cl)，所以H2比Cl2稳定，N2中含有N≡N共价三键，则N2更稳定。
例题精讲
[题型一]化学键类型、分子极性和晶体类型的判断
[ 例1 ]下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是 [ ]
(A)SO2和SiO2 (B)CO2和H2 (C)NaCl和HCl (D)CCl4和KCl
[点拨]首先根据化学键、晶体结构等判断出各自晶体类型。A都是极性共价键，但晶体类型不同，选项B均是含极性键的分子晶体，符合题意。C NaCl为离子晶体，HCl为分子晶体
D中CCl4极性共价键，KCl离子键，晶体类型也不同。
规律总结 1、含离子键的化合物可形成离子晶体
2、含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体，少数形成原子晶体如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。
3、金属一般可形成金属晶体
[例2]、.关于化学键的下列叙述中,正确的是( ).
(A)离子化合物可能含共价键 (B)共价化合物可能含离子键
(C)离子化合物中只含离子键 (D)共价化合物中不含离子键
[点拨]化合物只要含离子键就为离子化合物。共价化合物中一定不含离子键，而离子化合物中还可能含共价键。答案 A、D
[巩固]下列叙述正确的是
A. P4和NO2都是共价化合物
B. CCl4和NH3都是以极性键结合的极性分子
C. 在CaO和SiO2晶体中，都不存在单个小分子
D. 甲烷的结构式： ，是对称的平面结构，所以是非极性分子
答案：C
题型二：各类晶体物理性质（如溶沸点、硬度）比较
[例3]下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是（ ）
A O2 、I2 Hg B、CO2 KCl SiO2 C、Na K Rb D、SiC NaCl SO2
[点拨]物质的熔点一般与其晶体类型有关，原子晶体最高，离子晶体（金属晶体）次之，分子晶体最低，应注意汞常温液态选B
[例4]碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是
A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③
[解析]由于题给的三种物质都属于原子晶体，而且结构相似都是正四面体形的空间网状结构，所以晶体的熔点有微粒间的共价键强弱决定，这里共价键强弱主要由键长决定，可近似地看作是成键原子的半径之和，由于硅的原子半径大于碳原子，所以键的强弱顺序为C—C>C—Si>Si—Si，熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。本题正确答案为A。
[题型三]成键原子最外层8电子结构判断，离子化合物、共价化合物电子式书写判断
[例5] 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A、光气（COCl2） B、六氟化硫
C、二氟化氙 D、三氟化硼
[解析]光气从结构式可看出各原子最外层都是8电子结构，硫最外层6个电子，氙最外层已有8个电子分别形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8，硼最外层3个电子，分别与氟形成3个共价单键后，最外层只有6个电子。
[题型四]根据粒子、晶体的空间结构推断化学式，将掌握晶体结构知识在新情境下进行应用。
[例6]第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类 1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成第1、2题：
（1）．下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A 两种都是极性分子 B 两种都是非极性分子
C CH4是极性分子，H2O是非极性分子 D H2O是极性分子，CH4是非极性分子
（2）．若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为
ACH4·14H2O B CH4·8H2O C CH4·(23/3)H2O D CH4·6H2O
[点拨]晶体中8个笼只有6个容纳CH4分子，另外2个笼被水分子填充，推出8个笼共有6个甲烷分子，46+2=48个水分子。答案（1）D（2）B
[例7]⑴中学化学教材中图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。
⑵天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某氧化镍晶体中就存在如图4-4所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
图4-1
[解析]晶胞中阴、阳离子个数的确定通常采用“原子分割法”，具体如下：①处于顶点的离子，同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞；②处于棱上的离子，同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞；③处于面上的离子，同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞；④处于内部的1个离子，则完全属于该晶胞，该离子数目为1。要确定NiO的密度，就应确定单位体积中NiO分子的个数，再结合NiO的摩尔质量求算出该晶体中NiO的质量，最后求出密度。本题解答如下：
⑴如图4-5所示，以立方体作为计算单元，此结构中含有
Ni2+—O2-离子数为：4×=(个)，所以1molNiO晶体中应含有
此结构的数目为6.02×1023÷=12.04×1023(个)，又因一个此结构的体积为(a×10-8cm)3，所以1molNiO的体积应为12.04×1023×(a×10-8cm)3，NiO的摩尔质量为74.7g/mol，所以NiO晶体的密度为
⑵解法一(列方程)：设1molNi0.97O中含Ni3+为xmol，Ni2+为ymol，则得
x+y=0.97 (Ni原子个数守恒)
3x+2y=2 (电荷守恒)
解得x=0.06，y=0.91，故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91
解法二(十字交叉)：由化学式Ni0.97O求出Ni的平均化合价为2/0.97，则有
Ni3+ 3 0.06/0.97
2/0.97
Ni2+ 2 0.91/0.97
故n(Ni3+):n(Ni2+)=6:91。
4．实战演练
一、选择题
1.短周期的三种元素分别为X、Y和Z，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的分子式不可能是
A.X2YZ4 B.XYZ3
C.X3YZ4 D.X4Y2Z7
2.下列说法中正确的是
A.分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定
B.失电子难的原子获得电子的能力一定强
C.在化学反应中，某元素由化合态变成游离态，该元素被还原
D.电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数的增多而减小
3.下列物质的晶体中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是
A.NaOH B.Na2O2
C.CaCl2 D.H2O2
4.下列分子中，键角最大的是
A.CH4 B.NH3
C.H2O D.CO2
5.下列叙述正确的是
A.两个非金属原子间可能形成离子键
B.非金属原子间不可能形成离子化合物
C.离子化合物中可能有共价键
D.共价化合物中可能有离子键
6.1999年曾报道合成和分离了含高能量的正离子N的化合物N5AsF6，下列叙述中错误的是
A.N共有34个核外电子
B.N中氮—氮原子间以共用电子对结合
C.化合物N5AsF6中As化合价为＋1
D.化合物N5AsF6中F的化合价为－1
7.氢化铵（NH4H）与氯化铵的结构相似，已知NH4H与水反应有H2生成，下列叙述不正确的是
A.NH4H是离子化合物，含有离子键和共价键
B.NH4H溶于水，所形成的溶液显碱性
C.NH4H与水反应时，NH4H是氧化剂
D.将NH4H固体投入少量水中，有两种气体产生
8.1998年中国十大科技成果之一是合成一维纳米氮化镓。已知镓是第三主族元素，则氮化镓的化学式可能是
A.Ga3N2 B.Ga2N3
C.GaN D.Ga3N
9.三氯化氮NCl3在常温下是一种淡黄色气体，其分子呈三角锥型，以下关于NCl3叙述正确的是
A.NCl3分子中的电荷分布是均匀、对称的
B.NCl3分子是非极性分子
C.NCl3分子中不存在孤对电子
D.分子中所有原子最外层都达到8个电子的稳定结构
图4-2考点56化学实验基本操作
1．复习重点
1．了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法．
2．掌握化学实验的基本操作．
2．难点聚焦
常用仪器的使用
l．能加热的仪器
（l）试管 用来盛放少量药品、常温或加热情况下进行少量试剂反应的容器，可用于制取或收集少量气体。
使用注意事项：①可直接加热，用试管夹夹在距试管口 1/3处。
②放在试管内的液体，不加热时不超过试管容积的l/2，加热时不超过l/3。
③加热后不能骤冷，防止炸裂。
④加热时试管口不应对着任何人；给固体加热时，试管要横放，管口略向下倾斜。
（2）烧杯 用作配制溶液和较大量试剂的反应容器，在常温或加热时使用。
使用注意事项：①加热时应放置在石棉网上，使受热均匀。
②溶解物质用玻璃棒搅拌时，不能触及杯壁或杯底。
（3）烧瓶 用于试剂量较大而又有液体物质参加反应的容器，可分为圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶。它们都可用于装配气体发生装置。蒸馏烧瓶用于蒸馏以分离互溶的沸点不同的物质。
使用注意事项：①圆底烧瓶和蒸馏烧瓶可用于加热，加热时要垫石棉网，也可用于其他热浴（如水浴加热等）。
②液体加入量不要超过烧瓶容积的1/2。
（4）蒸发皿 用于蒸发液体或浓缩溶液。
使用注意事项：①可直接加热，但不能骤冷。
②盛液量不应超过蒸发皿容积的2/3。
③取、放蒸发皿应使用坩埚钳。
（5）坩埚 主要用于固体物质的高温灼烧。
使用注意事项：①把坩埚放在三脚架上的泥三角上直接加热。
②取、放坩埚时应用坩埚钳。
（6）酒精灯 化学实验时常用的加热热源。
使用注意事项：①酒精灯的灯芯要平整。
②添加酒精时，不超过酒精灯容积的2/3；酒精不少于l/4。
③绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火。
④绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯。
⑤用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹。
⑥不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，应立即用湿布扑盖。
2．分离物质的仪器
（1）漏斗 分普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗。普通漏斗用于过滤或向小口容器转移液体。长颈漏斗用于气体发生装置中注入液体。分液漏斗用于分离密度不同且互不相溶的不同液体，也可用于向反应器中随时加液。也用于萃取分离。
（2）洗气瓶 中学一般用广口瓶、锥形瓶或大试管装配。洗气瓶内盛放的液体，用以洗涤气体，除去其中的水分或其他气体杂质。使用时要注意气体的流向，一般为“长进短出”。
（3）干燥管 干燥管内盛放的固体，用以洗涤气体，除去其中的水分或其他气体杂质，也可以使用U型管。
3．计量仪器
（l）托盘天平 用于精密度要求不高的称量，能称准到0.1g。所附砝码是天平上称量时衡定物质质量的标准。
使用注意事项：①称量前天平要放平稳，游码放在刻度尺的零处，调节天平左、右的平衡螺母，使天平平衡。
②称量时把称量物放在左盘，砝码放在右盘。砝码要用镊子夹取，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码。
③称量干燥的固体药品应放在在纸上称量。
④易潮解、有腐蚀性的药品（如氢氧化钠），必须放在玻璃器皿里称量。
⑤称量完毕后，应把砝码放回砝码盒中，把游码移回零处。
（2）量筒 用来量度液体体积，精确度不高。
使用注意事项：①不能加热和量取热的液体，不能作反应容器，不能在量筒里稀释溶液。
②量液时，量简必须放平，视线要跟量简内液体的凹液面的最低处保持水平，再读出液体体积。
（3）容量瓶 用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液。使用前检查它是否漏水。用玻璃棒引流的方法将溶液转入容量瓶。
使用注意事项：①只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
②容量瓶的容积是在20℃时标定的，转移到瓶中的溶液的温度应在20℃左右。
（4）滴定管 用于准确量取一定体积液体的仪器。带玻璃活塞的滴定管为酸式滴定管，带有内装玻璃球的橡皮管的滴定管为碱式滴定管。
使用注意事项：①酸式、碱式滴定管不能混用。
②25mL、50mL滴定管的估计读数为±0.01mL。
③装液前要用洗液、水依次冲洗干净，并要用待装的溶液润洗滴定管。
④调整液面时，应使滴管的尖嘴部分充满溶液，使液面保持在“0’或
“0”以下的某一定刻度。读数时视线与管内液面的最凹点保持水平。
（5）量气装置 可用广口瓶与量筒组装而成。如图所示。排到量筒中水的体积，即是该温度、压强下所产生的气体的体积。适用于测量难溶于水的气体体积。
3．其它仪器
铁架台（铁夹、铁圈） 坩埚钳 燃烧匙 药勺 玻璃棒 温度计 冷凝管 表面皿 集气瓶 广口瓶 细口瓶 滴瓶 滴管 水槽 研钵 试管架 三角架 干燥器
化学实验基本操作
1．药品的取用
实验室里所用的药品，很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。因此，在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规程，保证安全。为此，要注意以下几点：①不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品（特别是气体）的气味，不得尝任何药品的味道。②注意节约药品。应该严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应该按最少量取用：液体（1～2）毫升，固体只需盖满试管底部。③实验剩余的药品既不能放回原瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内。
(1)固体药品的取用
取用固体药品一般用药匙。药匙的两端为大小两匙，取药品量较多时用大匙，较少时用小匙。有些块状的药品（如石灰石等）可用镊子夹取。用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净，以备下次使用。
往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，先使试管倾斜，把盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送入试管底部（图2），然后使试管直立起来，让药品全部落到底部。

把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口以后，再把容器慢慢地竖立起来，使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部，以免打破容器。
(2)液体药品的取用
液体药品通常盛在细口瓶里。取用细口瓶里的药液时，先拿下瓶塞，倒放在桌上。然后拿起瓶子，瓶口要紧挨着试管口（图3），使液体缓缓地倒入试管。注意防止残留在瓶口的药液流下来，腐蚀标签。倒完液体，立即盖紧瓶塞，把瓶子放回原处。

取用一定量的液体药品，也可以用量筒量出体积。量液时，量筒必须放平，视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平（图4），再读出液体体积数。
滴管是用来吸取和滴加少量试剂的一种仪器。（图5）。

使用滴管时要注意：取液后的滴管，应保持橡胶乳头在上，不要平放或倒置，防止试液倒流，腐蚀橡胶乳头；不要把滴管放在试验台或其它地方，以免沾污滴管。用过的滴管要立即用清水冲洗干净，以备再用。严禁用未经清洗的滴管再吸取别的试剂（滴瓶上的滴管不要用水冲洗）。
(3)浓酸、浓碱的使用
在使用浓酸、浓碱等强腐蚀性的药品时，必须特别小心，防止皮肤或衣物等被腐蚀。
如果酸（或碱）流到实验台上，立即用适量的碳酸氢钠溶液（或稀醋酸）冲洗，然后用水冲洗，再用抹布擦干。如果只是少量酸或碱溶液滴到实验台上，立即用湿抹布擦净，再用水冲洗抹布。
如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上，立即用较多的水冲洗（如果是浓硫酸，必须迅速用抹布擦式，然后用水冲洗），再用碳酸氢钠溶液（3%～5%）来冲洗。如果将碱溶液沾到皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
实验中要特别注意保护眼睛。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液，要立即用水冲洗（切不要用手揉眼睛）。洗的时候要眨眼睛，必要时请医生治疗。
2．托盘天平的使用
（图6）托盘天平只能用于粗略的称量，能称准到0.1克。

(1)称量前先把游码放在标尺的零刻度处，检查天平是否平衡。如果天平未达到平衡，调节左、右的平衡螺母，使天平平衡。
(2)称量时把称量物放在左盘，砝码放在右盘。砝码要用镊子夹取。先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，最后移动游码，直到天平平衡为止。记录所加砝码和游码的质量。
(3)称量完毕后，应把砝码放回砝码盒中，把游码移回零处。
化学实验称量的药品，常是一些粉末状或是易潮解的、有腐蚀性的药品，为了不使天平受到污染和损坏，使用时还应特别注意：①称量干燥的固体药品前，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。②易潮解的药品，必须放在玻璃器皿（如小烧杯、表面皿）里称量。
3．连接仪器装置
(1)把玻璃管插入带孔橡皮塞
左手拿橡皮塞，右手拿玻璃管（靠近要插入塞子的一端）。先把要插入塞子的玻璃管的一端用水润湿，然后稍稍用力转动（小心！不要使玻璃管折断，以致刺破手掌），使它插入（图7）。

(2)连接玻璃管和胶皮管
左手拿胶皮管，右手拿玻璃管（图8），先把玻璃管口用水润湿，稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。

(3)在容器口塞橡皮塞
左手拿容器，右手拿橡皮塞慢慢转动，塞进容器口（图9）。切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子，因为这样做容易压破容器。

4．检查装置的气密性
如图10，把导管的一端浸在水里，两手紧贴容器的外壁。如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡冒出。如果装置漏气，须找出原因，进行调整、修理或更换，然后才能进行实验。

5．物质的加热
(1)酒精灯的使用方法
在化学实验中，酒精灯是最常用的加热工具。

在使用酒精灯时，有几点要注意：绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精，以免失火；绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯；用完酒精灯，必须用灯帽盖灭，不可用嘴去吹（图11）。不要碰倒酒精灯，万一洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立刻用湿抹布扑盖。
(2)给物质加热
酒精灯的灯焰分为焰心、内焰、外焰三个部分。应用外焰部分进行加热。

在用酒精灯给物质加热时，有以下几点需要注意：
①给液体加热可以用试管、烧瓶、烧杯、蒸发皿；给固体加热可以用干燥的试管、蒸发皿等。有些仪器如集气瓶、量筒、漏斗等不允许用酒精灯加热。
②如果被加热的玻璃容器外壁有水，应在加热前擦拭干净，然后加热，以免容器炸裂。

③给试管里的固体加热，应该先进行预热，预热的方法是：在火焰上来回移动试管。对已固定的试管，可移动酒精灯，待试管均匀受热后，再把灯焰固定在放固体的部位加热。
④给试管里的液体加热，也要进行预热，同时注意液体体积最好不要超过试管容积的1／3。加热时，使试管倾斜一定角度（约45°角）。在加热过程中要不时地移动试管。为避免试管里的液体沸腾喷出伤人，加热时切不可让试管口朝着自己和有人的方向。
加热物质时除常用酒精灯外，还可用电炉、喷灯等。
6．过滤
过滤是除去液体中混有的固体物质的一种方法。
取一张圆形滤纸，对折两次（图14，Ⅲ），打开成圆锥形，把滤纸尖端朝下放入漏斗。滤纸的边缘要比漏斗口稍低，并紧贴漏斗壁，中间不要有气泡（图14，Ⅳ）。

如图15，把漏斗放在铁架台的铁圈上，调整高度，使下端的管口靠紧烧杯内壁，使滤液沿烧杯壁流下。倾倒时，使液体沿着玻璃棒流下，液面要低于滤纸的边缘。

如果滤液仍然浑浊，应该把滤液再过滤一次，直到滤液澄清。
7．蒸发
蒸发一般是用加热的方法，使溶剂不断挥发的过程。
把滤液（或溶液）倒入蒸发皿里，再把蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，见图16。

在加热过程中，用玻璃棒不断搅动，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多量的固体时，即停止加热。注意：不要立即把蒸发皿直接放在实验台上，以免烫坏实验台。如果需立即放在实验台上时，要垫上石棉网。
8．洗涤仪器
做实验必须用干净的仪器，否则会影响实验效果。因此，一定要认真洗涤玻璃仪器。
现以洗涤试管为例，说明洗涤玻璃仪器的方法。
1、 冲洗法
2、 刷洗法
3、 药剂洗涤法
如果试管里附有不易用水洗净的物质，如油脂、一些难溶的氧化物或盐时，用热的纯碱(Na2CO3)溶液或洗衣粉，可以洗去油脂；用稀盐酸可以溶解难溶氧化物或盐，洗后都要用水冲洗干净。
洗涤标准：洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下时，表示仪器已洗干净。
每次实验完毕。都应该立即把用过的仪器刷洗干净，放在试管架上或指定的地方。　
知识归纳 二（常识）
一、中学化学实验操作中的七原则
掌握下列七个有关操作顺序的原则，就可以正确解答“实验程序判断题”。
1.“从下往上”原则。以C1=实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。
2.“从左到右”原则。装配复杂装置应遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置→集气瓶→烧杯。
3.先“塞”后“定”原则。带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧蛾因用力过猛而损坏仪器。
4.“固体先放”原则。上例中，烧瓶内试剂MnO2应在烧瓶固定前装入，以免固体放人时损坏烧瓶。总之固体试剂应在固定前加入相应容器中。
5.“液体后加”展则。液体药品在烧瓶固定后加入。如上例中浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏斗中缓慢加入。
6.先验气密性(装入药口前进行)原则。
7.后点酒精灯(所有装置装完后再点酒精灯)原则。
二、中学化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计
1.测反应混合物的温度
这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度，因此，应将温度计插入混合 物中间。
①测物质溶解度。②实验室制乙烯。
2.测蒸气的温度
这种类型的实验，多用于测量物质的沸点，由于液体在沸腾时，液体和蒸气的温度相同，所以只要测蒸气的温度。①实验室蒸馏石油。②测定乙醇的沸点。
3.测水浴温度
这种类型的实验，往往只要使反应物的温度保持相对稳定，所以利用水浴加热，温度计则插入水浴中，①温度对反应速率影响的反应。②苯的硝化反应。
三、常见的需要塞入棉花的实验有哪些
需要塞人少量棉花的实验，它们是加热KMnO4制氧气，制乙炔和收集NH3。其作用分别是：防止KMnO4粉末进入导管；防止实验中产生的泡沫涌入导管；防止氨气与空气对流，以缩短收集NH3的时间。
四、化学实验基本操作中的“不”15例
1.实验室里的药品，不能用手接触；不要鼻子凑到容器口去闻气体的气味，更不能尝
晶的味道。
2.做完实验，用剩的药品不得抛弃，也不要放回原瓶。
3.取用液体药品时，把瓶塞打开不要正放在桌面上；瓶上的标签应向着手心，不应向下；放回原处时标签不应向里。
4.如果皮肤上不慎洒上浓H2SO4，不得先用水洗，应根据情况迅速用布擦去，再用水
冲洗；若万一眼睛里溅进了酸或碱，切不可用手揉眼，应及时想办法处理。
5.称量药品时，不能把称量物直接放在托盘上；也不能把称量物放在右盘上；加法码时不要用手去拿。
6.用滴管添加液体时，不要把滴管伸人量筒(试管)或接触筒壁(试管壁)。
7.向酒精灯里添加酒精时，不得超过酒精灯容积的2/3，也不得少于容积的1/3。
8.不得用燃着的酒精灯去对点另一只酒精灯。熄灭时不得用嘴去吹。
9.给物质加热时不得用酒精灯的内焰和焰心。
10.给试管加热时，不要把拇指按在短柄上；切不可使试管口对着自己或旁人；液体的
体积一般不要超过试管容积的1/3。
11.给烧瓶加热时不要忘了垫上石棉网。
12.用坩埚或蒸发皿加热完后，不要直接用手去拿同，应用坩埚钳夹取。
13.使用玻璃容器加热时，不要使玻璃容器的底部跟灯芯接触，似兔容器破裂。烧得很热的玻璃容器，不要用冷水冲洗或放在桌面上，以免破裂。
14.过滤液体时，漏斗里的液体的液面不要高于滤纸的边缘，以免杂质进入滤液。
15.在烧瓶口塞橡皮塞时，切不可把烧瓶放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破烧瓶。
五、化学实验中的先与后22例
1.加热试管时，应先均匀加热后局部加热。
2.用排水法收集气体时，先拿出导管后撤酒精灯。
3.制取气体时，先检验气密性后装药品。
4.收集气体时，先排净装置中的空气后再收集。
5.稀释浓硫酸时，烧杯中先装一定量蒸馏水后再沿器壁缓慢注入浓硫酸。
6.点燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃气体时，先检验纯度再点燃。
7.检验卤化烃分子的卤元素时，在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。
8.检验NH3(用红色石蕊试纸)、Cl2(用淀粉KI试纸)、H2S(用Pb(Ac)2试纸]等气体时，先用蒸馏水润湿试纸后再与气体接触。
9.做固体药品之间的反应实验时，先单独研碎后再混合。
10.配制FeCl3，SnCl2等易水解的盐溶液时，先溶于少量浓盐酸中，再稀释。
11.中和滴定实验时，用蒸馏水洗过的滴定管先用标准液润洗后再装标准掖；先用待测液润洗后再移取液体；滴定管读数时先等一二分钟后再读数；观察锥形瓶中溶液颜色的改变时，先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。
12.焰色反应实验时，每做一次，铂丝应先沾上稀盐酸放在火焰上灼烧到五色时，再做下一次实验。
13.用H2还原CuO时，先通H2流，后加热CuO，反应完毕后先撤酒精灯，冷却后再停止通H2。
14.配制物质的量浓度溶液时，先用烧杯加蒸馏水至容量瓶刻度线1cm～2cm后，再改用胶头滴管加水至刻度线。
15.安装发生装置时，遵循的原则是：自下而上，先左后右或先下后上，先左后右。
16.浓H2SO4不慎洒到皮肤上，先迅速用布擦干，再用水冲洗，最后再涂上3％一5%的 NaHCO3溶液。沾上其他酸时，先水洗，后涂 NaHCO3溶液。
17.碱液沾到皮肤上，先水洗后涂硼酸溶液。
18.酸(或碱)流到桌子上，先加 NaHCO3溶液(或醋酸)中和，再水洗，最后用布擦。
19.检验蔗糖、淀粉、纤维素是否水解时，先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4，再加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液。
20.用pH试纸时，先用玻璃棒沾取待测溶液涂到试纸上，再把试纸显示的颜色跟标准比色卡对比，定出pH。
21.配制和保存Fe2+，Sn2+等易水解、易被空气氧化的盐溶掖时；先把蒸馏水煮沸(赶走O2，再溶解，并加入少量的相应金属粉末和相应酸。
22.称量药品时，先在盘上各放二张大小；质量相等的纸(腐蚀药品放在烧杯等玻璃器皿)，再放药品。加热后的药品，先冷却，后称量。
六、特殊试剂的存放和取用10例
1.Na、K：隔绝空气；防氧化，保存在煤油中(或液态烷烃中)，(Li用石蜡密封保存)。用
镊子取，玻片上切，滤纸吸煤油，剩余部分随即放人煤油中。
2.白P：保存在水中，防氧化，放冷暗处。镊子取，立目即放入水中用长柄小刀切取，滤纸吸干水分。
3.液Br2：有毒易挥发，盛于磨口的细口瓶中，并用水封。瓶盖严密。
4.I2：易升华，且具有强烈刺激性气味，应保存在用蜡封好的瓶中，放置低温处。
5.浓HNO3，AgNO3：见光易分解，应保存在棕色瓶中，放在低温避光处。
6.固体烧碱：易潮解，应用易于密封的干燥大口瓶保存。瓶口用橡胶塞塞严或用塑料盖盖紧。
7.NH3·H2O：易挥发，应密封放低温处。
8.C6H6、、C6H5—CH3、CH3CH2OH、CH3CH2OCH2CH3：易挥发、易燃，应密封存放低温处，并远离火源。
9.Fe2+盐溶液、H2SO3及其盐溶液、氢硫酸及其盐溶液：因易被空气氧化，不宜长期放置，应现用现配。
10.卤水、石灰水、银氨溶液、Cu(OH)2悬浊液等，都要随配随用，不能长时间放置。
七、中学化学中与“0”有关的实验问题4例
1.滴定管最上面的刻度是0。
2.量筒最下面的刻度是0。
3.温度计中间刻度是0。
4.托盘天平的标尺中央数值是0。
3．例题精讲
[例1] 用pH试纸测定某无色溶液的pH值时，规范的操作是（ ）。
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较
D.在试管内放少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较 （1992年全国高考题）
分析与解答：
用pH试纸测定溶液的pH值是化学实验的基本操作，正确规范的操作是：用干燥、洁净的玻璃棒沾有待测溶液，滴在干燥的pH试纸中部，试纸变色，立即与标准比色卡比较，确定溶液的pH值。在操作过程中，试纸不能用水润湿，也不能将pH试纸丢放在待测溶液里。本题答案为C
[例2]下列有关使用托盘天平的叙述，不正确的是（ ）。
A.称量前先调节托盘天平的零点
B.称量时左盘放被称量物，右盘放砝码
C.潮湿的或具有腐蚀性的药品，必须放在玻璃器皿里称量，其他固体药品可直接放在天平托盘上称量
D.用托盘天平可以准确称量至0.01g
E.称量完毕，应把砝码放回砝码盒中 （1996年全国高考题）
分析与解答：
本题考查化学实验的基本技能。分析试题，比较托盘天平使用的基本技能，可知托盘天平只能用于粗略的称量，能称准到0.1g，而不能称准到0.01g。对于无腐蚀性和不易潮解的固体药品应放在白纸上称量，而不能将它们直接放在托盘上称量。托盘天平在使用时要放平、调零，左“物”右“码”等。故叙述不正确的为C、D。
[例3] A.苯的硝化反应 B.银镜反应 C.制酚醛树脂 D.由乙醇制乙烯
（1995年上海市高考题）
分析与解答：
当被加热的物质易燃或易分解，且加热的温度在80℃以下时，一般可用水浴加热（水浴加热的最高温度为99℃）。苯的硝化反应在50℃－60℃时进行；乙醇的银镜反应在50℃－60℃的情况下发生；制酚醛树脂的实验在80℃左右进行，而实验室制乙烯要在170℃下进行，所以由乙醇制乙烯不能用水浴加热。正确答案为D
[例4]下列溶液有时呈黄色，其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色的是（ ）。
A.浓硝酸 B.硫酸亚铁 C.高锰酸钾 D.工业盐酸 （1995年试测题）
分析与解答：
有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化，其变色的原因是多方面的。如久置的浓硝酸显黄色，是因为发生分解反应：4HNO3=4NO2+O2+2H2O，浓硝酸里溶解了红棕色的NO2而呈黄色。久置的KMn04溶液也不十分稳定，在酸性溶液中缓慢地分解，使溶液显黄色：4MnO4－+4H+=4MnO2+3O2+2H2O。工业盐酸呈黄色，是因为含有Fe3+杂质。硫酸亚铁在空气里，Fe2+被氧气氧化为Fe3+，而使溶液显黄色：4Fe3++4H++O2＝4Fe3++2H2O。正确答案为B。
[例5] 准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（ ）。
A.50mL量简 B．10mL量筒 C．50mL酸式滴定管 D.50mL碱式滴定管
（1996年上海市高考题）
分析与解答：
量简是不能准确地计量的仪器，滴定管是较精确的计量仪器。准确量取25.00mL溶液，应该用50mL滴定管。又因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管，高锰酸钾具有强腐蚀性，能腐蚀橡皮管，量取高锰酸钾溶液要用酸式滴定管。正确答案为C
[例6]不能用水浴加热的实验是（ ）。先选择填空，再简要说明作此选择的理由。
（1）某试管内装有约占其容积1/10的溶液，则溶液的体积是(用字母回答) .
A.约lmL B.约3mL C.无法判断
因为 。
（2）拟在烧杯中于加热条件下配制某溶液50mL，应选择的烧杯是(用字母回答) .
A.400mL烧杯 B.250mL烧杯 C.100mL烧杯 D.50mL烧杯
因为
分析与解答：
试管有多种规格，试管的容积有大有小。第（l）小题没有确定试管的规格和容积，则占其容积1/10的溶液的体积是无法确定的。在配制溶液的过程中用烧杯来溶解溶质，一般情况下选用烧杯的容积应比所配溶液的体积大一倍为宜。如配制50mL．溶液应选用100mL烧杯。正确答案：（l）C。题目并没有指明试管的大小规格（mL）；（2）C．选用烧杯的容积比所配溶液的体积大一倍为最佳选择。
[例7]实验室里需用480mL 0.1mol·L－1的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（ ）。
A.称取7.68g硫酸铜，加入 500mL水 B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜，加入500mL水 D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
（1997年上海市高考题）
分析与解答：
根据配制物质的量浓度溶液的特点，应配成500mL溶液，而加入500mL的水是错误的，则A、C的操作不正确。再计算CuSO4·5H2O的质量：
0.5L×0.1mol·L－1×250g·mol－1=12.5g。正确答案为D
[例8]进行化学实验必须注意安全，下列说法正确的是（填写标号） 。
A.不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
B.不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液
C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上，应立即用酒精洗
D.配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
分析与解答： （1997年全国高考题）
本题既考查了化学实验基本操作，又重点考查处理实验过程中有关安全问题的能力。在实验过程中如果不慎将酸沾到皮肤或衣物上，应立即用较多的水冲洗（如果是浓硫酸，要迅速用抹布擦试，然后用水冲洗），再用3％－5％的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果将碱溶液沾到皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。万一眼睛里溅进了酸或碱溶液，要立即用水冲洗（切不可用手揉眼睛），要边洗边眨眼睛，必要时要请医生治疗。所以A、B说法是正确的。苯酚有毒，在冷水中的溶解度不大，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。如果不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。C的说法是正确的。浓硫酸溶于水时要放出大量的热，在稀释浓硫酸时，要把浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入盛有水的烧杯里，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。量简是量取溶液的量具，不能溶解溶液，则D的说法是错误的。本题的答案是A、B、C
[例9] A～D是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图
（1）请从①～⑧中选出必须使用温度计的实验，把编号填入最适宜的装置图A～C下的空格中（多选要倒扣分） ①酒精和浓硫酸混和加热制乙烯 ②电石跟水反应制乙炔 ③分离苯和硝基苯的混物 ④苯和溴的取代反应 ⑤石油分馏装置 ⑥浓硫酸和二氧化锰混合加热制 ⑦测定硝酸钾在水中的溶解 度 ⑧食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢
A B C D


（2）选用装置D做苯的硝化实验，D中长玻璃管的作用是 （1997年全国高考题）
分析与解答：
本题的第（1）问既考查了化学实验基本操作中关于温度计的使用问题，题目内容十分基础但知识组合又特别巧妙，而且覆盖了整个中学化学中关于温度计使用的问题。当测量的温度为反应液时应选 A或C，当测量的温度为气体时应选用B。在第（2）问中考查了苯硝化实验中长下玻璃管的主要作用——冷凝。本题的答案和评分标准为： （1）A① B③ ⑤ C ⑦（对1个1分，全对4分，错一个扣1分，本题不出现负分） （2）减少苯的挥发（或答起冷凝器作用）（2分）
[例10] （1）在进行沉淀反应的实验时，如何认定沉淀已经完全？
（2）中学化学实验中，在过滤器上洗涤沉淀的操作是
(2000年广东省高考试题)
分析与解答：
本题考查了关于沉淀、过滤的实验基本操作，重点考查对实验现象的观察、操作能力和表达能力。其答案为：（1）在上层清液中（或取少量上层清液置于小试管中），滴加沉淀剂，如果不再产生沉淀，说明沉淀完全。（2）向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次。
4．实战演练
一、选择题
1、以下仪器中，可以不在室温下使用的是-----------A
A 漏斗 B 量筒 C 移液管 D 滴定管
2、下列仪器，刻度“0”在仪器上端的是-----------B
A 水银温度计 B 滴定管 C 容量瓶 D 量筒
3、下列事故处理不当的是------------------------------C
A 酒精着火立即用沙覆盖扑灭
B 浓硝酸沾到皮肤上立即用水冲洗
C 汽油着火立即用水浇灭
D 少量酸或碱溶液滴在桌上立即用湿抹布擦净，再用水冲洗抹布
4、某学生用量筒量取液体，将量筒平放且面对刻度平视测量。初次视线与量筒内凹液面的最低处保持水平，读数为20毫升。倒出部分液体后，俯视凹液面的最低处，读数为5毫升，则该学生实际倒出液体的体积---------------------------------------------------------A
A 大于15毫升 B 小于15毫升 C 等于15毫升 D 无法确定
5、有一关于实验操作的谜语：“我入水中较安全，水入我中真危险，我与水合多放热，实验牢记保平安。”这一实验操作是指----------------------------------D
A 将金属钠保存在水中 B 将盛有一粒白磷的一烧杯水加热至60℃
C 用压强计测某一深度处的水压 D 稀释浓硫酸
6、如图所示，向试管中依次加入约3毫升饱和硫酸铜溶液和约2毫升浓硫酸，静止片刻后，可观察到的现象是---------------------AC
A 玻璃管中左液面下降，右液面上升
B 试管中的液体明显分为两层，上层呈蓝色，下层无色
C 有蓝色晶体析出
D 有白色固体沉降到试管底部
7、用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作中正确的是-----------------------------------BD
A 酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸
B 锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C 滴定时，没有逐出滴定管下口的气泡
D 读数时，视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
8、以下仪器：①中和滴定实验用的锥形瓶 ②中和滴定实验用的滴定管 ③容量瓶 ④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液用于称量的烧杯 ⑤测定硫酸铜晶体中结晶水含量用的坩埚，用蒸馏水洗净后便可立即使用而不会对实验结果造成误差的是------------------------D
A ①和② B ①和③ C ①③⑤ D ②④⑤
二、填空
1、（1）图1表示10mL量筒中液面的位置，A与B,B与C刻度间相差1mL, 如果刻度A为4，量简中液体的体积是________mL。
（2）图II表示50mL滴定管中液画的位置，如果液面处的读数是a ，则滴定管中液体的体积（填代号）______________。
A. 是amL　　　　　　　B.是（50-a）mL
C. 一定大于amL　　　　D.一定大于（50-a)mL
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答案：（1） 3.2 （2分）（2） D 　
2、根据从草木炭中提取钾盐的实验,填写下列空白:
(1)此实验操作顺序如下:①称量样品,②溶解沉降,③ ,④ ,⑤冷却结晶.
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示(填下列正确选项的代码) .
(A)左盘重,样品轻 (B)左盘轻,砝码重
(C)右盘重,砝码轻 (D)右盘轻,样品重
(3)在进行第③步操作时,有时可能要重复进行,这是由于 .
(4)在进行第④步操作时,要用玻璃棒不断小心地搅动液体,目的是防止 .
(5)所得产物中主要的钾盐有 、 、
等(填化合物分子或名称).
答案(1)过滤、蒸发 )(2)(B) (3)滤液浑浊 (4)液体飞溅 (5)KCl、K2SO4、K2CO3
3、A～D是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图
（1） 请从①～⑧中选出必须使用温度计的实验，把编号填入最适宜的装置图A～C下的空格中
①酒精和浓硫酸混和加热制乙烯 ②电石跟水反应制乙炔
③分离苯和硝基苯的混和物 ④苯和溴的取代反应
⑤石油分馏装置 ⑥浓硫酸和二氧化锰混合加热制氯气
⑦测定硝酸钾在水中的溶解度 ⑧食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢
A B C D
（2）选用装置D做苯的硝化实验，D中长玻璃管的作用是
答案：（1）A① B③ ⑤ C ⑦ （2）减少苯的挥发（或答起冷凝器作用）（2分）
4、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：
　　（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是________________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：
_____________________________________________________________________
（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：
____________________________________________________________________________。
　　答案： （1）稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅
（2）溶有SO2的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
5、现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当
应物只有CaCO3固体,6摩尔/升盐酸和蒸馏水).
请填写下列空白: (1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式.
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略).
答案：方法1
(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH
(2)⑤①④
(3)(G)接(A)(B)接(F)
方法2
(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+CO2=Na2CO3
(2)⑤②⑥⑦①④
(3) (G)接 (D)(C) 接 (H)(I)[或(I)(H)] 接(J)(K) 〔或(K)(J)〕 接(A)(B) 接(F)

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