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专题3 化学反应中的能量变化
第一课时 化学反应与热能
考点解读：
认识化学反应中能量转化的原因，知道常见的能量转化形式。
了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热（焓变）等概念。
● 能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
知能整合：
一、理解概念本质
二 、解题方法总结
1．图像分析法

图像的特点是直观、形象，尤其适合问题分析与推断时使用。
2．键能计算法
反应热的实质是化学反应中化学键的断裂与形成过程中的能量变化的综合，键能直接反映了化学键的断裂与形成过程中的能量变化，因此反应热与键能有着密切的联系，可以通过键能计算出反应热。
具体地：
ΔH＝∑E（生成物）－∑E（反应物）＝∑Ｕ（反应物）－∑Ｕ（生成物）
其中∑E表示物质具有的总能量,∑Ｕ表示物质所含化学键的总键能。
3．定义解析法
燃烧热和中和热是反应热的两个基本概念，它们的考查多围绕定义展开，因此，理解定义内容、抓住定义要点是解题的关键。
⑴燃烧热定义：在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
定义要点：
①规定在101 kPa压强下测出热量，因为压强不定，反应热数值不相同。
②规定以1 mol可燃物作为标准来进行测定，因此在计算燃烧热时，热化学方程式里其他物质的化学计量数常出现分数。
③规定可燃物完全燃烧生成稳定化合物所放出的热量为标准。
④燃烧热为放出的热量，故为正值。
⑵中和热定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热。
定义要点：
①必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热。
②强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)＋OH-(aq)==H2O(l)中和热均为 57.3 kJ mol-1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，其中和热小于57.3 kJ mol-1。
③以生成1 mol水为基准，测定放出来的热量，因此书写它们的热化学方程式时，应以生成1 mol水为标准来配平其余物质的化学计量数。
4．盖斯定律法
1840年，俄国化学家盖斯从大量实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。
即化学反应的反应热（能量）只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。如：

有：△H1＝△H2＋△H3＋△H4
盖斯定律的主要应用是计算无法直接用实验测量的反应之反应热。
例题精讲：
1、热化学方程式的书写或判断
例1：（08重庆卷）化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如右图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A．N2(g)+3H2(g)=2NH3(1); △H=2(a-b-c)kJ·mol-1
B． N2(g)+3H2(g)=2NH3(g); △H=2(b-a)kJ·mol-1
C．N2(g)+H2(g)=NH3(1); △H=(b+c-a)kJ·mol-1
D． N2(g)+H2(g)=NH3(g); △H=(a+b)kJ·mol-1
解题感悟：从图像分析，1/2molN2和3/2molH2放出aKJ生成1molN和3molH，逆向思考，一个反应正向放热，则逆向应是吸热且能量数值相等，所以1molN和3molH吸收bKJ生成1molNH3(g)，再吸收cKJ，生成1molNH3(l)，则1/2molN2和3/2molH2生成的1molNH3(l)的 H为a-b-c，将方程式扩大2倍，即为A项。
温馨提醒：正确书写或判断热化学方程式应注意以下几个方面呢：① 是否要求写燃烧热、中和热的热化学方程式 ② 注明反应物和生成物的状态（四种形式） ③ 注意△H的+、—和化学计量数相应的热量数值及单位，反应热与反应吸放热Q之间的关系 ④ 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子数，只表示物质的量，因此可以写成整数或分数，能量单位与方程式是一个整体单位。
变式训练：（07江苏卷）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>－192．9kJ·mol－1
2、理解反应热
例2：根据下表推断下列说法中不正确的是
性质 金刚石 石墨
外观 无色，透明固体 灰黑，不透明固体
沸点 ？ ？
熔点 ？ ？
燃烧热/ kJ·mol-1 395.40 393.50
A．C (石墨，s)== C (金刚石，s) △H= 1.9kJ·mol－1
B．在相同条件下石墨的熔点应高于金刚石
C．金刚石中碳碳键键能大于石墨中碳碳键键能
D．在相同条件下石墨和金刚石的沸点应相同
解题感悟： 由题意知：C (石墨，s) + O2 (g) = CO2 (g) △H= －393.5 kJ·mol－1；C (金刚石，s) + O2 (g) = CO2 (g) △H= －395.4 kJ·mol－1，由盖期定律可得选项A正确，同时说明了等量的石墨和金刚石储存的能量前者低，能量越低越稳定，因此石墨中碳碳键键能应大于金刚石中碳碳键键能，所以石墨的熔点应高于金刚石。当石墨和金刚石熔化成为液体后，化学键完全被破环，再加热汽化，两者的沸点是相同的(5100 ℃左右)。
温馨提醒：运用盖斯定律可以计算某些化学反应的反应热，从化学反应中守恒的角度理解，它是类似于质量守恒、电荷守恒的一种守恒关系――能量守恒，可见自然科学中的许多规律是相通的，这种高度统一，异曲同工还有很多。深入理解盖斯定律有助于升华收敛思维能力。
变式训练：一些烷烃的燃烧热(kJ mol-1)如下表
化合物 燃烧热kJ/mol 化合物 燃烧热kJ/mol
甲烷 891.0 正丁烷 2878.0
乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6
丙烷 2221.5 2-甲基丁烷 3531.3
下列表达正确的是
A．热稳定性：正丁烷＞异丁烷
B．乙烷燃烧的热化学方程式为：2C2H6(g) + 7O2(g) =4CO2(g) +6H2O(g)；△H=-1560.8kJ/mol
C.正戊烷的燃烧热大约在3540kJ/mol左右
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
3、反应热的计算
例3：（08全国Ⅱ卷）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题：
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________________________，上述分解反应是一个可逆反应，温度T1时，在密闭容器中加入0.80molPCl5，反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol，其分解率α1等于_________；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为α2，α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________________________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3＝_________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是______________________________。
解题感悟：（1）由图可以看出，1molP在Cl2中完全燃烧放出的热量为306kJ·mol－1，所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ·mol－1。
(2）中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其△H＝－93kJ·mol－1，所以PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ·mol－1；分解率α1＝×100％＝25％，由热化学反应方程式可知，此反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，PCl5的分解率增大。即：α2＞α1。
(3）由图可知，P与Cl2反应生成PCl3，PCl3和Cl2进一步反应生成PCl5，都是放热反应，分两步进行且第二步降低温度，有利于PCl5的生成，防止PCl5的分解。
(4）由盖斯定律可知，一步生成生成PCl5和两步生成PCl5的总热效应相等，即△H3＝－399kJ·mol－1。
(5）PCl5与水反应生成H3PO4和HCl，化学方程式为：PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。
温馨提醒：在解答某一类能量变化题时，若能充分利用“能量变化示意图”，可以使许多问题变得形象、直观和简单。
变式训练：取等质量（ag）的胆矾两份，把其中一份胆矾加热，脱去结晶水，冷却后溶入bg水，溶解时释放Q1J的热量，把另一份溶入bg水中，测知溶解时吸收Q2J的热量。
(1) 胆矾溶解热为________J/mol，是______热过程；
(2) 无水物溶解热为_______J/mol,是_______热过程；
（3）由以上数据可知，胆矾脱水热为_______J/mol，是_________热过程。
课后巩固：
1、（08广东卷）下列有关能量转换的说法正确的是（ ）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
2、下列说法或表示方法正确的是
A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量多
B．在稀溶液中： H+＋OH－＝H2O；△H＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ；
C．由C（石墨）→C（金刚石）；△H＝＋119 kJ/mol 可知，金刚石比石墨稳定
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H＝＋285.8kJ/mol
3、（08四川卷）下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．HCl和NaOH反映的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H＝2×(－57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的△H＝2×283.0kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
4、一些烷烃的燃烧热（KJ/mol）如下表：
化合物 燃烧热 化合物 燃烧热
甲烷 891.0 正丁烷 2878.0
乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6
丙烷 2221.5 2－甲基丁烷 3531.3
　　下列表达正确的是
A．热稳定性：正丁烷＞异丁烷
B．乙烷燃烧的热化学方程式为：
2C2H6(g)＋7O2(g)→4CO2(g)＋6H2O(g)+1560.8KJ
C．正戊烷的燃烧热大约在3540 KJ/mol左右
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
5、火箭推进器常以联氨(N2H4) 为燃料、过氧化氢为助燃剂。已知下列各物质反应的热化学方程式：
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)　 ΔH1=－533.23 kJ·mol－1
H2O(g)＝H2O (l) 　 H2＝–44 kJ·mol－1
2H2O2(l)＝2H2O(l) O2(g) H3＝–196.4 kJ·mol－1
则联氨与过氧化氢反应的热化学方程式可表示为
A．N2H4(g)+2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(l) ΔH＝＋817.63 kJ·mol－1
B．N2H4(g)+2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
C．N2H4(g)+2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(l) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
D．N2H4(g)+2H2O2(l)= N2(g)+4H2O(g) ΔH＝－817.63 kJ·mol－1
6、下列关于反应能量的说法正确的是（ ）
A．Zn(s) +CuSO4 (aq) =ZnSO4 (aq) +Cu(s) ；△H = —216kJ·mol－1 ,反应物总能量>生成物总能量
B．相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2。则2E1>E2
C．l0lkPa时,2H2 (g)+ O2 (g) =2H2O(1)；△H = —571. 6 kJ·mol－1 ,H2的燃烧热为571.6 kJ·mol－1
D．H＋(aq) +OH－(aq) =H2O(l) ；△H= —57.3kJ·mol－1 ，含 1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
7、甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可出天然气来合成，已知：
①2CH4(g)＋O2(g)＝2CO(g)＋4H2(g） △H＝－71kJ／mol
②CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(l) △H＝－90.5kJ/mol
③CH4(g)＋2O2(g)＝CO2＋2H2O(g) △H＝－890kJ／mol
下列有关说法错误的是
A．反应②在高温条件下能够自发进行
B．反应CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的△H＜—90.5kJ／mol
C．甲醇的燃烧热为764kJ／mol
D．若CO的燃烧热为282.5kJ/mol，则H2的燃烧热为286kJ／mol
8、已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
C(石墨) + O2(g) === CO2(g)；ΔH = -393.51kJ ·mol-1
C(金刚石) + O2(g) === CO2(g)；ΔH = -395.41kJ ·mol-1
据此推理所得到的下列结论中，正确的是
A．金刚石的燃烧热比石墨的燃烧热小 B．石墨晶体中碳碳键的强度小于金刚石
C．石墨的能量比金刚石的能量高 D．由石墨制备金刚石一定是吸热反应
9、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如下图所示；现提供以下化学键的键能：P—P 198KJ·mol—1、P—O 360kJ·mol—1、氧气分子内氧原子间的键能为498kJ·mol—1则P4+3O2==P4O6的反应热△H为
A．+1638 kJ·mol—1
B．-1638 kJ·mol—1
C．-126 kJ·mol—1
D．+126 kJ·mol—1
10、在恒容条件下化学反应：SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H =-QkJ·mol-1在上述条件下分别充人的气体和反应放出的热量(Q）如下表所列：
容器 SO2 (mol) O2(mol) N2(mol) Q(kJ·mol-1)
甲 2 1 0 Q1
乙 1 0.5 0 Q2
丙 1 0.5 1 Q3
根据以上数据，下列叙述正确的是
A．在上述条件下反应生成 lmolSO3固体放热 Q/2kJ
B．2Q1<2Q2=Q1C．Ql =2 Q2= 2Q3 = Q
D．2Q2 = 2Q3 < Q1 < Q
11、实验室用50mL 0.5mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行测定中和热的实验，得到表中的数据：
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 NaOH溶液
1 20.2 20.3 23.7
2 20.3 20.5 23.8
3 21.5 21.6 24.9
请回答下列问题：
（1）实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是 ，
不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是 。
（2）经数据处理，t2－t1=3.4℃。则该实验测得的中和热△H= [盐酸和NaOH溶液的密度按1g/cm3计算，反应后混合溶液的比热容（c）按4.18J/（g·℃）计算]。
（3）若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为△H1，则△H1与
△H的关系为：△H1 △H（填“＜”、“＞”或“＝”），理由是
12、往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下（下图）：
⑴ 精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2－xClx·mH2O]，反应的化学方程式为 。
⑵ 合成反应后，继续在393K~523K下水热处理8h，发反应：
Mg(OH)2－xClx·mH2O＝(1－)Mg(OH)2＋MgCl2＋mH2O
水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是 。
⑶ 已知热化学方程式：
Mg(OH)2(s)＝＝MgO(s)＋H2O(g) △H1＝＋81.5kJ·mol－1
Al(OH)3(s)＝Al2O3(s)＋H2O(g) △H2＝＋87.7kJ·mol－1
Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 ，等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是 。
⑷ 常用阻燃剂主要有三类：
A．卤系，如四溴乙烷
B．磷系，如磷酸三苯酯
C．无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3
从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 （填代号），理由是 。
13、1840年，俄国化学家盖斯（G.H.Hess）从大量的实验事实中总结出了一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即盖斯定律。盖斯定律在科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。
⑴由于C燃烧时不可能恰好都生成CO，总有一部分CO2生成，反应C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的反应热无法直接测得，但该反应的反应热可由以下两个反应的反应热计算求得：
C(s)+ O2(g)=CO2(g)；ΔH=－393.5kJ·mol—1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)，ΔH=－283kJ·mol—1
写出C转化为CO的热化学方程式： 。
⑵同素异形体相互转化的反应热小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。通过下列两个反应可以间接求得石墨转化为金刚石的反应热：
C(s、金刚石)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=－395.4kJ·mol—1
C(s、石墨)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=－393.5kJ·mol—1
①石墨和金刚石相比， 的稳定性更强，石墨转化为金刚石的热化学方程式为 。
②理论上能否用石墨合成金刚石？ ，若能，需要的条件是 ；若不能，理由是 。
14、热力学是专门研究能量相互转变过程中所遵循的法则的一门科学。在热力学研究中，为了明确研究的对象，人为地将所注意的一部分物质或空间与其余的物质或空间分开。被划分出来作为研究对象的这一部分称之为体系；而体系以外的其他部分则称之为环境。热化学方程式中的H实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓，在化学上表示一个封闭体系中化学反应的能量和对环境所作的功的和。一个体系的焓（H）的绝对值到目前为止还没有办法测得，但当体系发生变化时，我们可以测得体系的焓的变化，即焓变，用“ΔH”表示，ΔH＝H（终态）－H（始态）。
⑴化学反应中的ΔH是以 的形式体现的。对于化学反应A+B=C+D，若H（A）＋H(B)＞H （C）+H(D)，则该反应的ΔH为 0（填“大于”、“小于”），该反应是 （填“放热”、“吸热”）反应；
⑵进一步研究表明，化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。所谓键能就是：在101.3 kPa、298 K时，断开1 mol气态AB为气态A、气态B时过程的焓变，用ΔH298（AB）表示；断开化学键时ΔH＞0 ［如H2(g)=2H(g)； ΔH=+436 kJ·mol-1］,形成化学键时ΔH＜0 [如2H(g)=H2(g)；ΔH= - 436 kJ·mol-1]。
已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); ΔH= -185 kJ·mol-1
ΔH298（H2）=+ 436 kJ·mol-1ΔH298（Cl2）=+ 247 kJ·mol-1 ，则ΔH298（HCl）= 。
⑶Hess G.H在总结大量实验事实之后认为，只要化学反应的始态和终态确定，则化学反应的ΔH便是定值，与反应的途径无关。这就是有名的“Hess定律”。已知：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH= -25 kJ·mol-1 ；3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH= - 47 kJ·mol-1；Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g); ΔH=+19 kJ·mol-1
请写出CO还原FeO的热化学方程式： 。
15、盖斯定律指出：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。丁烷在一定条件下可以按两种方式裂化：C4H10→C2H6 + C2H4，C4H10 →CH4 +C3H6 。现对发生裂化反应后的裂化气（不含丁烷）进行研究。
气体 CH4 C2H6 C2H4 C3H6 正丁烷
燃烧热(kJ/mol) Q1 Q2 Q3 Q4 2900
（1）101kPa，25℃，丁烷燃烧的热化学方程式： 。Q1+ Q4＞2900
说明： 。Q2+Q3 Q1+ Q4（填：＞、＜、＝、无法确定）
（2）若将44.8L气体缓缓通过盛有足量溴的四氯化碳溶液中，发现洗气瓶增重33.6g。则44.8L（标准状况）气体完全燃烧放出的热量Q= kJ（用代数式表示）。
（3）已知H2的燃烧热为：285.8KJ/mol ,C2H6燃烧热为：1560.8kJ/mol，C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) △H =136.5kJ。假定丁烷只发生C4H10→C2H6 + C2H4一种裂化方式，且丁烷裂化率为x；则22.4m3（已拆合成标准状况）这种燃气在101kPa、25℃下完全燃烧可产生的热量(kJ)。
参考答案
例1：A
变式训练：D
例2：C
变式训练：C
例3：（1）P(s)＋Cl2(g)===PCl3(g)；△H＝－306kJ·mol－1。
(2）PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)；△H＝93kJ·mol－1。25％；大于。
(3）两步反应均为放热反应，降低温度有利于提高产率，防止产物分解。
(4）－399kJ·mol－1；等于。
(5）PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl。
变式训练：(1)250Q2/a,吸；
(2)250Q1/a,放；
（3）250（Q1+Q2)/aJ/mol,吸
解析 根据题意，绘出能量变化示意图，其中：a表示无水硫酸铜的能量；b表示酸酸铜溶液的的能量；c表示胆矾晶体的能量。
课后巩固：
1、A、B 提示：葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，C错；选项D应该太阳能转化为化学能，D错。
2、AB
3、B 提示：选项A中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出的热量，与酸和碱的元数无关；选项C中加热是化学反应的条件，与反应是为否放热和吸热无关，如：Fe＋SFeS，它属于放热反应；选项D中燃烧热是指1mol的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量，这里的稳定化合物包含两层意思，一是化合物稳定，如C燃烧可生成CO和CO2，其中CO2比CO稳定，二是化合物的状态稳定，如气态的水就不如液态的水稳定。
4、C
5、B
6、AB
7、B
8、D
9、B
10、D
11、（1）上下搅动（或轻轻搅动） Cu传热快，防止热量损失
（2）－56.8kJ/mol
（3）＞ NH3·H2O电离吸热
12、⑴ 2MgCl2＋(2－x)Ca(OH) 2＋2mH2O＝2[Mg(OH)2－xClx ·mH2O]＋(2－x)CaCl2
⑵ 除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2 等
⑶ Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳 Mg(OH)2
⑷ C 四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小
13、⑴C(s)+1/2O2(g)=CO(g)；ΔH=－110.5kJ·mol—1
⑵①石墨 C(s、石墨)=C(s、金刚石)；ΔH=+1.9kJ·mol—1 ②能 高温、高压
14、(1) 热能； 小于； 放热
(2)+ 434 kJ·mol-1
(3) FeO(s)+CO(g)==Fe(s)+CO2(g); ΔH= -11 kJ·mol-1
15、（1）①C4H10 (g) + 6.5 O2 (g)→ 4CO2 (g) + 5H2O (l)；ΔH= － 2900 kJ mol－1；丁烷裂化为甲烷和丙烯是吸热反应；无法确定。
（2）0.40Q1+ 0.4 Q4 +0.6 Q2+0.6 Q3
（3）(29－2.107x)×105kJ
石灰乳
精制卤水
→合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗→干燥
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1专题10 无机框图题与工艺流程图题的解法
考点解读：
（1） 了解常见不同类型化合物之间转化的条件和方法，认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用。
（2）了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。
知能整合：
1、无机框图题是最近几年高考中重现率最高的一类题型之一，以下是此类问题解决的“思维导图”：
2、无机化工题的特点及其解题策略
特点：① 多以流程图的形式出现，从生产原料到产品的整个流程以简单文字加框图和箭线形式呈现，并伴有一些“环状”设计，意为物质的循环利用，以体现“绿色化学”的工艺理念；
② 题目所涉及的情景新颖，往往以丰富的化学理论联系生产实际，源于课本又高于课本，构思新颖、灵活，极富挑战性和创新性；
③ 试题中会出现一些化工术语如水（或酸）浸、苛化、煅烧、脱硫、提取、热过滤、水热处理、表面处理等，实际考查的是化学反应原理（包括化学平衡原理、水解原理）、物质的制备、分离和提纯等实验操作，以及绿色化学观念和经济的视角分析实际生产中各种问题的能力；
解题策略：① 首先要粗读试题，尽量弄懂流程图，但对于解题无关的步骤不必纠缠，应该问什么推什么，“靠船下篙”；
② 其次要带着问题去精心研究流程图，在粗读试题之后，应该根据问题去精心研究某一步或某一个物质，弄清哪些问题需要结合流程图来解答，哪些问题又和流程图无关，前后问题有没有“联带效应”；
③ 最后作答时要看清所提问题，不能答非所问，尤其要注意化学用语的准确表达。
例题精讲：
1、以置换反应为核心的化学反应考查
例1：甲、乙为短周期同一主族元素组成的单质，丙、丁为氧化物，它们存在如下转化关系：
下列各组的甲和乙一定符合的是
A. 钠和氢 B.氟和氧 C. 碳和硅 D. 氯和溴
解题感悟：置换反应无疑是中学化学反应中运用最为广泛的一类反应之一，现借助树状分类归纳法整理如下：
温馨提醒：抓住题设关键条件（又称题眼）是快速突破框图题的有效手段，如该例中抓住短周期（排除D）、同主族（排除B）、氧化物（排除A）这三个关键条件即迎韧而解。
变式训练：某单质甲及其化合物乙、丙、丁、戊在一定条件下发生如图所示的变化,乙可以是
　
A．PH3　　　 B.H2S　　　 C.HCl　　　 D.NH3
2、具体无机化合物、单质之间的相互转化，重在化学反应及其运用的考查
例2：（08南通一模）下图所示各物质是由1～20号元素中部分元素组成的单质或其化合物，图中部分反应条件未列出。已知C、H是无色有刺激性气味的气体，D是一种黄绿色的气体单质，物质J可用于饮水消毒。反应②和④是化工生产中的重要反应，反应⑤是实验室制备气体C的重要方法。
请回答下列问题：
⑴物质E的电子式是____________。
⑵反应⑤的化学方程式为___________________________________________。
⑶反应③的现象为___________________________________________。
⑷物质A由三种元素组成，1molA与水反应可生成1molB和2molC，A的化学式为________。
解题感悟：整个思维过程可表示如下：
温馨提醒：最后要将你认为可能是的答案直接代入题目当中进行验证，只要符合框图关系的答案都是正确的。
变式训练：已知：A为常见金属，B是一种盐，C中A元素的质量分数为25.3%，K是一种重要的矿石，D、E、H常温下均为气体，L是红褐色固体。②、③、⑤均为工业生产中的重要反应。各物质间的相互转化关系如下图：（其中某些反应的部分生成物被略去）
请按要求填空：
⑴工业生产中，实现反应⑤的设备是 。
⑵由“C溶液→C的无水晶体”需特定的气体氛围，该气体是上述转化关系中的 （填“字母”）。
⑶反应①的离子方程式为 ；
将J滴入沸水中的离子方程式为 。
⑷若反应④表示为“F＋H2O＝2G＋H”，则可推知F的化学式___ __。
3、抽象的元素追踪变化及其演变，重在逻辑分析推理考查
例3：已知右图中的甲、乙、丙是三种常见单质，A, B, C为三种常见化合
物。甲、乙、丙相应元素原子的质子数均小于18。
(1) 试推断A,B ,C 所组成的元素:
(2) 判断乙为金属还是非金属，并说明理由。
(3) 若甲为金属单质，写出A可能的化学式.
解题感悟：从现代科学方法的分类上，该类框图题的解析属于信息方法，其解题过程就是信息流动的过程，即信息的收集、加工、重组和反馈的循环过程:
温馨提醒：要通过对此类框图题的解析，掌握题给信息的搜集、加工方法，还要通过对典型题型的讨论，去体验正向和逆向思维、发散和收敛思维以及跳跃性、辩证性思维，掌握科学方法，提高对知识探究和应用能力。
变式训练：A、B、C是在中学化学中常见的3种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系：
据此判断：
⑴　在A、B、C这3种化合物中，必定含有乙元素的是 （用A、B、C字母填写）；
⑵　单质乙必定是（填“金属”或“非金属”），其理由是 ；
⑶　单质乙的分子式可能是 ，则化合物B的分子式是 。
4、基于无机化合物（或单质）制备原理结合实际生产工艺流程图题，重在理论联系实际。
例4：（07广东高考）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2 CuS ZnS MnS FeS
pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 ≥–0.42 ≥2.5 ≥7 ≥7
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）滤渣A的主要成分是 。
（3）加入MnS的目的是除去 杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。
解题感悟：工业生产流程的设计和实验方案设计原理相似，只是在工业生产中对经济性、环保性等许多细节方面有着更高的要求，解题时应在实验室原理的基础上结合实际因素，充分读懂工业流程的每一个步骤的意义，因此试题的解答始于对各阶段流程的化学原理的分析。
温馨提醒：要加强对元素化合物的主要性质的掌握，规范化学用语的书写，以及能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质内容，并与已有知识模块整合，重组为新知识模块的能力。
变式训练：金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下：
回答下列问题：
⑴ 钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成。副产品甲是 ▲ 。
⑵ 上述生产流程中加入Fe屑的目的是 ▲ ，检验副产品甲是否变质的实验方法是
▲ 。
⑶ 上述生产流程中所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入 ▲ 溶解后除去。
⑷ 最近，用熔融法直接电解中间产品乙制取金属钛获得成功。写出电解乙制取金属钛的化学方程式
▲ 。
课后巩固：
1、下列离子既能与酸反应，又能与碱反应，还能与水反应的是 （ ）
A．NH4+ 　　　B．AlO2-　　　C．HCO3-　　　D．CO32-
　　　
2、下列物质之间的相互转化不符合“ ”（“→”表示一步反应）的是
甲 乙 丙
A HCl Cl2 HClO
B Al(OH)3 NaAlO2 Al2O3
C CH2＝CH2 CH3CH2I CH3CH2OH
D H2NCH2COOH H2NCH2CONHCH2COOH H [ H N CH2CO ]n OH
3、工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如：
下列表述正确的是
A、图I可用于合成氨中的N2、H2的循环
B、图I可用于氨碱法制纯碱中CO2的循环
C、图Ⅱ可用于电解饱和食盐水中NaCl的循环
D、图Ⅲ可用于氨氧化法制硝酸中NO的循环
4、元素X的单质Y及X与Y形成的化合物能按如下图所示的关系发生转化：
则X为 ( )
A．Fe B．Cu C．S D．C
5、汞是制造电池、电极及温度计等的重要原料，工业上制粗汞的流程为：
下列分析正确的是 （ ）
A．采用辰砂、生石灰混合焙烧生成，而不用在空气直接灼烧，因为辰砂在空气中加热
不反应
B．辰砂与氧化钙加热，反应的方程式可能为：4HgS + 4CaO =4Hg +3CaS + CaSO4
C．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸
D．在北极考察可使用水银温度计
6、A是一种常见的单质，B、C为中学常见的化合物，A、B、C均含有元素X。它们有如下的转化关系(部分产物及反应条件已略去)：
下列判断正确的是
A．X元素可能为Al B．X元素一定为非金属元素
C．反应①和②互为可逆反应 D．反应①和②一定为氧化还原反应
7、A、B、C分别是元素甲、乙、丙的 单质，它们都是常见的
金属或非金属。D、E、F是常见的三种氧化物，且有如图所示
转化关系：则下列说法不正确的是（ ）
A．D、E中一定都含有A的元素
B．单质B肯定是氧化剂
C．A、B、C中一定有一种是氧元素的单质
D．若A是非金属，则B一定为金属
8、如图是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率达99%以上，并可制取H2和S。下列说法正确的是
A．吸收H2S的离子方程式为：2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+
B．电解过程中的阳极反应主要为：2Cl-—2e-===Cl2↑
C．电解产物X在该工艺流程中可循环利用
D．实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染
9、某工厂用CaSO4、NH3、H2O、CO2制备（NH4）2SO4，其工艺流程如下：
下列推断不合理的是
A．直接蒸干滤液得到纯净的（NH4）2SO4
B．生成1mol（NH4）2SO4至少消耗2molNH3
C．CO2可被循环使用
D．往甲中通CO2有利于（NH4）2SO4生成
10、化合物A、B、C、D各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种单质。这些常见的化合物与单质之间存在如下关系（已知化合物C是一种有机物），
以下结论不正确的是
A．上图所示的五个转化关系中，有三个是化合反应
B．上述转化关系所涉及的化合物中有一种是电解质
C．甲、乙、丙三种单质的晶体均是分子晶体
D．上图所示的五个转化关系中，均为放热反应
11、化合物A是一种重要的光化学试剂，属不含结晶水的复盐。A～H之间相互转化关系如下图所示：（部分反应物、生成物没有列出）
已知：A中含二种阳离子和一种带二个单位负电荷的阴离子，三种离子的个数比为
3∶1∶3。阴离子中各元素的质量分数与C相同且式量是C的2倍。C、D都为气体且含有元素种类相同，C能使澄清石灰水变浑，E是一种红棕色的颜料，F的焰色反应呈紫色，I能使苯酚溶液显紫色。回答下列问题：
（1）C的电子式 。
（2）A加热分解的化学反应方程式_________________________________________。
（3）D+E→C+G的方程式 。
（4）H+H2O2→I的离子反应方程式 。
12、A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如右图所示(反应条件及其他物质已经略去)：ABCD 。
(1)若A、D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则A、D分别为(填写化学式)A： ，D： 。写出A→B转化的化学方程式：______________________________。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红。则A为 ，写出A→B转化的化学方程式：
(3)若A为周期表中短周期元素形成的单质，D为强碱，则A位于周期表中 __ (填周期、族序数)。
(4)若A为短周期元素形成的非金属单质，则A有多种情况，请填写下表，并完成相应的化学反应方程式。(可以不填满，也可以补充)
编 号 A B→C化学方程式
1
2
3
13、蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
开始沉淀pH 1.5 3.3 9.4
(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是________
(2)进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7－8（有关氢氧化物沉淀的pH见右表）
Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致_________溶解、_________沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入_________ (填入物质的化学式)，然后__________________________________ (依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是__________________
(填写物质化学式)。
(5)现设计一个实验，确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：
①样品称量 ②高温分解 ③____________________________________
④____________________________________ ⑤MgO称量
（6)18.2g产品完全分解后，产生6.6gCO2和8.0g MgO，由此可知，产品的化学式中：
a=_________ b =_________ C =_________
14、硅的单质是从它的氧化物中提取出来的，化学原理为：
⑴ 生产粗硅时部分C被氧化成CO，部分C生成SiC。若粗硅中单质Si和SiC的物质的量之比为10∶1，则参加反应的SiO2和C的质量比为 。
⑵ 石英砂中SiO2的含量为96％，粗硅中单质Si和SiC的物质的量之比为10∶1。若与Si反应的Cl2的利用率为80％，Si与Cl2反应、SiCl4与H2反应的转化率均为100％，则生产280吨高纯硅至少需要石英砂
吨，标准状况下的Cl2 m3。
⑶ 科学家最新研制的利用HCl和H2生产高纯硅的工艺流程为：
容器①中进行的反应为：Si(粗)＋3HCl(g)＝SiHCl3(l)＋H2(g)
容器②中进行的反应为：SiHCl3＋H2＝Si(纯)＋3HCl
假设每一轮次的投料生产中硅元素没有损失，反应过程中HCl和H2的利用率均为80％。则在下一轮次的生产中，容器①中补充投入的HCl和容器②中补充投入的H2的体积比是多少？
15、工业上用铝土矿（含氧化铝、氧化铁）制取铝的过程如下：
请回答下列问题：
（1）沉淀C的化学式为 ，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作 。
（2）操作I、操作II、操作III都是 （填操作名称），实验室要洗涤Al(OH)3沉淀，所需要的玻璃仪器有 。
（3）生产过程中，除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有 （填化学式）。用此法制取铝的副产品是 （填化学式）。
（4）写出Na2CO3溶液与CaO反应离子方程式： 。
（5）经分析，生产原料（铝土矿）和提取Al2O3后的残渣（赤泥）的部分成分见下表（以氧化物表示）且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。
Al2O3 Fe2O3 Na2O（由NaOH折算成Na2O）
铝土矿 55% 16% 0%
赤泥 15% 48% 8%
则生产中每消耗1t铝土矿将产生 吨赤泥，每炼1t铝，理论上需要 吨铝土矿，应补充 吨NaOH。
参考答案
例1：C
变式训练：B、D
例2：．⑴
⑵Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O
⑶有白烟产生 ⑷CaCN2
变式训练：分析：L是红褐色固体，必为Fe(OH)3；又根据反应⑤的特征（矿石煅烧产生一气体），应该是黄铁矿的煅烧；再根据反应⑦的特征（产物为碱和盐）及E是气体，则J必为铁盐，而E必为氨气，B为氯化铵，G为HCl；又由反应②的条件推测A为Mg，进一步由“C中A元素的质量分数为25.3%”而确定；最后根据反应“F＋H2O＝2G＋H”确定F为SOCl2。
答案：⑴ 沸腾炉
⑵ G
⑶ Mg+2NH4+=Mg2++H2↑+2NH3↑ Fe3++3H2O(沸)＝Fe(OH)3(胶体)＋3H+
⑷ SOCl2
点评：本题将无机推断与盐酸工业、硫酸工业、镁的冶炼等工业生产巧妙结合在一起，考查无机物之间的相互转化、水解等知识。既有大胆猜想，也有逻辑推理。
例3：[解析]首先搜索信息:题干叙述中有3条有关物质属性的信息；在框图中有4条转化关系的信息。
(1) 利用顺推法:已知甲+乙→A、乙+丙→B,推知:A含甲、乙元素；B含乙、丙元素；利用综合分析法:由A+B→C+乙，可知C中含甲、丙元素；甲+B→C+丙，可知C中含甲、乙元素，综合分析知:C由甲、乙、丙三种元素组成。
(2)用 (1) 所得结论反馈推断:由A+B→-C+乙，即:甲乙+乙丙→甲乙丙+乙，可知乙为变价元素，且有负化合价，故乙为非金属。也可利用隐性信息分析:甲、乙、丙相应元素原子的质子数均小于18，可知甲、乙、丙均为短周期元素，短周期元素中金属元素无变价，故乙一定为非金属。
(3) 当甲为金属单质，乙为变价非金属时，根据已掌握的化学知识，很容易联想到A最可能为Na2O2。利用假设验证法:假设甲为Na，乙为O2,代入到框图关系中验证假设成立。故A可能的化学式为Na2O2。
变式训练：⑴ A、B
⑵ 非金属 因为A＋B→乙＋C且乙为单质，可知乙在A、B中分别呈正、负价，所以乙是非金属
⑶ S(或N2) H2S(或NH3)
例4：（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O
（2）Fe(OH)3 Al(OH)3
（3）Cu2＋ Zn2＋
（4）MnO2＋H2O＋e－＝MnOOH＋OH－（或2MnO2＋H2O＋2e－＝Mn2O3＋2OH－）
（5）锌、二氧化锰
变式训练：⑴ FeSO4·7H2O
⑵ 防止Fe2＋氧化 取副产品甲少许溶于水，滴加适量KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色
⑶ 稀盐酸
⑷ TiO2 Ti＋O2↑
课后巩固：
1、C
2、B
3、A
4、A
5、B
6、BD
7、B
8、AC
9、A
10、CD
11、（1）
（2）2K3Fe（C2O4）3 =3K2CO3+Fe2O3+3CO2+6CO
（3）3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2　
（4）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
12、(1)H2S H2SO4 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
(2)NH3 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
(3)3周期ⅠA族
(4)
编 号 A B→C化学方程式
1 C 2CO + O2 = 2CO2
2 S 2SO2 + O2 = 2SO3
3 N 2NO + O2 = 2NO2
点评：该题以连续反应为“题眼”的推断。中学化学中符合ABCD 反应的有以下几组：
NaNa2ONa2O2NaOH；C (CH4等)COCO2H2CO3；
H2S(S)SO2 SO3 H2SO4；NH3(N2)NONO2HNO3。
13、(1)Fe3+ Al3+
(2)Al(OH) 3、Mg(OH)2
(3)NaOH 过滤、洗涤、灼烧
（4）CO2
(5) ③测出CO2的质量 ④测出水蒸汽的质量
（6）3、1、3
14、⑴ 55∶23
⑵ 687.5 560000
⑶ 解：若每一轮次生成1molSi，则：
容器①中需投入HCl：3mol／80％＝3.75mol
容器②中需H21mol／80％＝1.25mol
下一轮次容器①中需补充投入的HCl为：3.75mol－3mol＝0.75mol
容器②中需补充投入的H2的为1.25mol－1mol＝0.25mol
故下一轮投料时容器①中需补充的HCl和容器②需补充投入的H2的体积比为
V(HCl)∶V(H2)＝3∶1
15、（1）Fe2O3、颜料；
（2）过滤，烧杯、漏斗、玻璃棒；
（3）CaO和CO2，Fe2O3和O2；
（4）CO32-+CaO+H2O=CaCO3+2OH-；
（5）1/3、3.78、0.129
A
B
C
D
E
F
G
I
J
K＋H2O
H
C
H2O
高温
H2O
①
②
③
④
⑤
C无水晶体
A
B溶液
C溶液
D
E
电解
A
F
Cl2
⑥
H2O
G
I
H
O 2
⑤ 高温
K
J
L
B溶液
G
①
②
③
④
⑦
熔融
→…→高纯MnO2
液
滤液
液
滤渣
过滤
MnS
液
加热至沸
滤液
液
滤渣A
过滤
氨水
液
调pH至5.4
滤液
液
滤渣
过滤
H2SO4 过量FeSO4
酸浸
软锰矿
单质甲
化合物A
化合物B
化合物B
单质乙
化合物A和化合物C
单质乙和化合物C
A
B
C
OH－
H+
②
①
A
X
XY2
XY3
置换
化合
化合
化合
FeCl3溶液
吸收H2S
过滤
S
滤 液
电解
H2
X
高纯硅
SiCl4
粗硅
石英砂（SiO2）
焦炭
高温、电炉
Cl2
加热
H2
高温
HCl
容器②
容器①
粗硅
HCl
高纯硅
H2
H2
TiCl4
中 间
产品乙
氯气
焦炭
高温
Mg
高温
Ti。
回收硫酸
溶液II
副产品甲
溶液I
钛铁矿
（精矿）
浓硫酸
钛 酸
H2O、Fe屑
反 应
混合物
H2O
煅烧
沉降
分离
冷却
结晶
加热
过滤
熔融电解
甲
乙 丙
CaSO4悬浊液
甲
足量NH3
乙
适量CO2
过滤
滤液
CaCO3
提纯
煅烧
生石灰
（NH4）2SO4
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1第五单元同步自测题A
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、近年来开始使用一种新型汽油防震剂五羰基合铁Fe(CO)5来代替四乙基铅(C2H5)4Pb，在上述两种化合物中铁、铅两元素的化合价分别是
A．+2 +2 B．+3 +4 C．+3 0 D．0 +4
2、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2NA
3、下列各组溶液,不用其它试剂就可以将它们区别开的是
　 A.盐酸、氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾　　　
B.硝酸钠、盐酸、氯化铵、氢氧化钾
　 C.氯化钡、氯化钙、硫酸钠、硝酸钾　　　
D.氢氧化钾、碳酸钾、硫酸镁、硫酸氢钾
4、下列实验设计能够成功的是
A．检验亚硫酸钠试样是否变质：试样 白色沉淀 沉淀不溶解
B．除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液 溶液分层 得上层液体
C．证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强：NaI溶液
溶液变蓝色
B
D．鉴定盐A的成分是FeBr2：A
C D（血红色溶液）
5、下列实验操作或对实验事实的描述中正确的说法共有
①燃着的酒精灯不慎碰翻失火，可立即用湿布盖灭
②滴定用的锥形瓶和滴定管都要用所盛溶液润洗
③分液时，分液漏斗中下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
④配制硫酸溶液时，可先在量筒内加入一定体积的水，再在搅拌下慢慢加入浓硫酸
⑤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
⑥用托盘天平称量时，所称药品均可放在纸上，并置于天平的左盘
⑦测定溶液的pH时，可用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，再与标准比色卡比较
⑧浓硝酸与浓盐酸均易挥发，故均应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处
⑨配制一定物质的量浓度的溶液，定容时俯视容量瓶的刻度线，会使所配溶液的浓度偏高
⑩可以用酸式滴定管量取20.00mL0.1000mol·L－1KMnO4溶液
A．4个 B．5个 C．6个 D．7个
6、下列实验不能达到预期实验目的是
序号 实验操作 实验目的
A． Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱
B． AlCl3溶液中通入NH3 比较Al3+、NH4+结合OH-的强弱
C． 测定Na2CO3、Na2SO3两溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱
D． 用同一电路测定盐酸、醋酸两溶液的导电性 比较盐酸、醋酸的酸性强弱
7、用下列实验装置完成对应的实验（部分仪器已省略），操作正确并能达到实验目的的是
8、某研究性学习小组为了探索镁粉与FeCl3溶液反应机理，做了如下两组实验：
①将镁粉投入冷水中，未见明显现象； ②将镁粉投入FeCl3溶液中，观察到有气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，同时逐渐产生红褐色沉淀。则下列有关镁与FeCl3溶液反应的叙述中正确的是
A．镁只与FeCl3，溶液中的Fe3+直接反应
B．气泡是镁与FeCl3溶液中的水直接反应产生的
C．红褐色沉淀是镁与水反应生成的Mg(OH)2与Fe3+反应所得
D．气泡是镁与FeCl3水解生成的盐酸反应产生的
9、某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据(所用盐酸的物质的量浓度相等)，下列分析推理不正确的是
50mL盐酸 50mL盐酸 50mL盐酸
m(混合物) 9.2g 15.7g 27.6g
V(CO2)(标准状况) 2.24L 3.36L 3.36L
A．盐酸的物质的量浓度为3.0mol/L
B．加入混合物9.2g时盐酸过量
C．15.7g混合物恰好与盐酸完全反应
D．根据表中数据不能计算出混合物中NaHCO3的质量分数
10、向一定体积的BaCl2、AlCl3和FeCl3的混合溶液A中，逐滴加入Na2SO4和NaOH的混合溶液B。产生沉淀的物质的量n和加入B体积V间的关系如右图所示，下列判断正确的是
A．加入90mLB时，A中的金属离子沉淀完全
B．加入110mLB时，沉淀物仅为BaSO4
C．B溶液中c (Na2SO4)∶c (NaOH) = 2∶1
D．A溶液中c (AlCl3)∶c (FeCl3) = 2∶1
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、10℃时加热NaHCO3饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下变化：
温度（℃） 10 20 30 加热煮沸后冷却到50℃
pH 8.3 8.4 8.5 8.8
甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为 。乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解，生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度 （填“大于”或“小于”）NaHCO3。丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为：
⑴只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X，若产生沉淀，则 （填“甲”或“乙”）判断正确。试剂X是 。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
⑵将加热后的溶液冷却到10℃，若溶液的pH (填“高于”、“低于”或“等于”）8.3，则 （填“甲”或“乙”）判断正确。
⑶查阅资料，发现NaHCO3的分解温度为150℃，丙断言 （填“甲”或“乙”）判断是错误的，理由是 。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、某化学兴趣小组对硫酸铜晶体里结晶水的含量进行实验探究。实验步骤为：
①取晶体研磨；②用托盘天平称量25.0 g硫酸铜晶体试样；③加热、冷却；④称量；⑤再加热、冷却和称量；⑥多次测定不同温度下坩埚中固体的质量；⑦当硫酸铜晶体全部变成白色粉末后，继续对白色粉末进行加热，结果又观察到白色粉末慢慢发生颜色变化，所测定固体质量随温度的升高而变化的曲线如下图。⑧对实验数据进行分析处理。
请回答下列问题：
（1）步骤①需要的实验仪器是____________________。
（2）步骤③具体的操作是：将盛有硫酸铜晶体的坩埚用酒精灯缓慢加热，同时用玻璃棒轻轻搅拌硫酸铜晶体。加热一段时间后，若晶体显蓝色，此时应当________________________________，然后将坩埚放在______________里冷却。
（3）步骤⑤具体的操作是重复③④的操作，直到__________________________。
（4）30℃～110℃间所得固体的化学式是_____________________，1000℃以后所得固体的化学式是______________________。
（5）通过实验探究可知，进行硫酸铜晶体中结晶水含量测定实验时，温度应控制在_________________范围内。
13、烃的分子式的确定是有机物研究的一个重点。烃分子式的确定一般需要两个条件，其一为烃的相对分子质量，其二为烃中各元素的质量分数或元素的质量比。所以准确测定烃中碳、氢元素的质量分数，是确定烃的分子式的关键之一。
为此，某化学研究小组以“烃类有机物中碳、氢元素的质量分数测定”为题进行了如下的实验设计。
一定量样品和氧气混合气经过灼热的铜网时被充分氧化，产生二氧化碳和水蒸气。经B、C装置可以测得产生的二氧化碳和水蒸气的质量，进而推知样品中碳和氢元素的质量分数。
（1）产生的二氧化碳和水蒸气是否被充分吸收，会影响碳、氢元素的含量测定。研究小组的成员查找到了下列有关数据，试图了解吸收剂的吸收性能。下表是20℃时，1m3空气中经下列吸收剂吸收后水蒸气残留的克数：
吸收剂 浓硫酸 Mg（ClO4）2固 CuSO4 硅胶 CaO NaOH
残留质量 0.003 0.0005 1.4 0.03 0.2 0.14～0.25
根据上述数据，你认为吸收水蒸气时，最理想的吸收剂是 。
（2）你认为研究小组在这一实验中，B中的药品为 ，C中的药品为 ，D中药品为 。要使二氧化碳和水蒸气充分吸收，可采取的措施有（至少写两条） 。
（3）为了减少对测定二氧化碳质量的影响，你认为在本装置中还应改进的是 。
（4）混合气体是否能充分燃烧，也将直接影响测定的结果。为了使混合气体充分燃烧，研究小组想了许多办法，你认为可能是 。
（5）要完成该课题，除了要考虑样品的充分燃烧和产物的充分吸收外，你认为至少还要注意哪一条关键？ 。
14、一定体积的NaOH溶液恰好能完全中和一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.0800mol·L－1的KMnO4溶液滴定相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O，所需KMnO4溶液的体积恰好为NaOH溶液体积的1/3。提示：①H2C2O4是二元弱酸；
②10[KHC2O4·H2C2O4]＋8KMnO4＋17H2SO4＝8MnSO4＋9K2SO4+40CO2↑+32H2O
⑴KMnO4溶液应在 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中；
⑵滴定终点时的现象是
⑶NaOH溶液的浓度（mol·L-1）为
Ａ．0.0600 Ｂ．0.08000 Ｃ．0.1000 Ｄ．0.1200
⑷若读数时滴定前平视滴定后俯视，则所得NaOH溶液的浓度将 （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
四、（本题包括1小题，共12分）
15、某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96g的该结晶水合物，分别制成溶液。一份加入足量 Ba(OH)2 溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；用稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33g 。另一份加入含0.001molKMnO4 的酸性溶液，MnO4-恰好完全被还原为 Mn2+。
　　请回答以下问题：
　　（1）该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ，阴离子是 。
　　（2）试通过计算确定该结晶水合物的化学式。
第五单元同步自测题B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第一卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、下列说法正确的是
A．不用其他试剂无法鉴别下列四种溶液：Na2CO3、Al2(SO4)3、NaCl、NaHSO4
B．可以用分液漏斗分离下列三组液态混合物：硝基苯和水、油酸和水、乙酸乙酯和乙醇
C．在由水电离出的c ( H+ ) = 1×10-14 mol/L的溶液中可以大量存在Na+、K+、NO、HCO
D．实验室保存少量液溴和白磷常用水封
2、下列各物质的稀溶液，不用其他任何试剂，仅用试管及胶头滴管通过相互反应不能鉴别的组是
A．FeCl3、AgNO3、Ba(OH)2、BaCl2 B．KCl、NaNO3、NH3·H2O、HNO3
C．NaHSO4、MgSO4、Na2CO3、NaOH D．NaNO3、Na2CO3、BaCl2、HCl
3、有些单质，易溶于含同一元素的盐溶液中，如：硫易溶于硫化钾溶液中，对于由①CaCO3、②KI、③Al(OH)3、④AgOH(Ag2O)、⑤I2五种物质所组成的混合物,要使其每种成分逐一溶解（一次只溶解一种物质），试剂选用顺序正确的是
A．氨水 乙醇 水 氢氧化钾 硝酸 B．四氯化碳 水 氨水 氢氧化钠 盐酸
C．水 苯 氨水 氢氧化钾 硝酸 D．水 盐酸 氢氧化钠 氨水 乙醇
4、下列说法正确的是
①用PH试纸测得氯水的PH=2
② 1mol氯气参加氧化还原反应，转移的电子数目可能为NA
③金属铁在氯气中燃烧产生棕黄色的烟
④纯净的氯气能在氢气中安静地燃烧，发出苍白色的火焰
⑤为了增强高锰酸钾的氧化能力，常用盐酸酸化
⑥ 实验室用排饱和食盐水的方法来收集氯气,一段时间后会有少量晶体析出
A. 除⑤ B. ②④⑥ C. ①②④ D. ②③⑥
5、下列实验操作正确的是 ( )
编号 实验 操作
A 润洗酸式滴定管 从滴定管上口加入3～5mL所要盛装的酸溶液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁。然后轻轻转动控制活塞，将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
B 实验室用自来水制取蒸馏水 在烧瓶中加入约1/3体积自来水，连接好装置，向冷凝管中通入冷却水，加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，用锥形瓶收集馏出的蒸馏水。
C 制备Fe(OH)3胶体 将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴滴入1～2mL FeCl3稀溶液。继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，得到Fe(OH)3胶体。
D 钾的焰色反应 将铂丝用硫酸洗净后，在酒精灯的外焰上灼烧至没颜色蘸取碳酸钾固体，再在酒精灯外焰灼烧，看到紫色火焰
6、下列实验方案中合理的是
A．鉴别氯化铝和氯化镁溶液：分别滴加过量的氢氧化钠溶液
B．除去氯化铵溶液中的氯化铁：向溶液中滴加适量氢氧化钠溶液，过滤
C．除去苯中的苯酚：向溶液中加入浓溴水，过滤
D．检验溴乙烷中的溴元素：在溴乙烷中滴入氢氧化钾溶液加热后，用稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液
7、．实验是化学研究的基础，关于下列各实验装置图的叙述中，正确的是
A．装置①可用于分离苯和硝基苯的混合物 B．装置②可用于吸收HCl气体．并防止倒吸
C．装置③可用于以NH3Cl为原料，实验室制取NH3 D．装置④可用于实验室制取乙烯
8、阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1，下列说法中正确的是
A. 电解精炼铜过程中，电路中每通过NA个电子，阳极溶解铜32g
B.7.8g Na2O2中含有的离子总数为0.3×6.02×1023
C.0.1molCnH2n+2中含有的C-C键数为0.1×n6.02×1023
D. 7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5×6.02×1023
9、不溶于水的Cu2O，可溶于含H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中，其化学方程式为：
Cu2O＋Fe2(SO4)3＋H2SO4＝2CuSO4＋2FeSO4＋H2O此时生成的FeSO4可用KMnO4的H2SO4溶液滴定，还原产物为MnSO4，通过这样的方法可测定Cu2O的含量，则每消耗0.1mol·L－1KMnO4的H2SO4溶液1mL，相当于含Cu2O
A． 3.6 ×10－2g B．7.2 ×10－3g C．3.5 ×10－2g D．3.6 ×10－3
10、硝酸发生氧化还原反应的时候，一般硝酸浓度越稀，对应的还原产物中氮的化合价越低。现有一定量的铝铁合金与一定量稀HNO3充分反应，反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol ／L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示。下列说法中不正确的是
A．合金与硝酸反应时硝酸过量
B．合金中铝的物质的量为0.008mol
C．合金中金属的物质的量共为0.032mol
D．无法求出C点的值
第二卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置。该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。
⑴ 打开K1关闭K2，可制取某些气体。
甲同学认为装置I可用于制取H2、NH3、O2，但装置II只能收集H2、NH3，不能收集O2。其理由是 。
乙同学认为在不改动装置II仪器的前提下，对装置II进行适当改进，也可收集O2。你认为他的改进方法是 。
⑵ 打开K2关闭K1，能比较一些物质的性质。
丙同学设计实验比较氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2。在A中加浓盐酸后一段时间，观察到C中的现象是 ；仪器D在该装置中的作用是 。
丁同学用石灰石、醋酸、苯酚钠等药品设计了另一实验。他的实验目的是 。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、为了测定碳酸钙（含二氧化硅）的纯度，某兴趣小组同学设计了如下方案：
方案I
①称取碳酸钙样品m g　②用c1mol/L的盐酸（过量）V1mL溶解样品　③取溶解后的溶液的体积的十分之一，用c2mol/L的氢氧化钠溶液滴定过量盐酸，用去 V2mL
方案II
①称取碳酸钙样品m g　②高温煅烧直至质量不变 ③冷却后称量，剩余固体质量为m1g　
方案III
①称取碳酸钙样品mg　②加足量的cmol/L的盐酸VmL使之完全溶解　③过滤并取滤液　④在滤液中加入过量的c1mol/L的碳酸钠溶液V1mL　⑤将步骤④中的沉淀滤出，洗涤、干燥、称重，质量为M1克
根据以上方案，回答下列问题：
（1）方案I中的碳酸钙纯度计算公式　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）方案II中的“冷却”应如何操作　　　　　　　　　　　　　　，　理由是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　　（3）方案III中不需要的数据是　　　　　　　　（填编号）。
　　　　A．c、V　　　B．c1、V1　　C．m1　　　D．m
　　（4）方案III中为减少实验误差，必要的操作是　　　　　　（填编号）.
　　　　A．精确测定碳酸钠溶液的体积V1mL
　　　　B．精确配制碳酸钠溶液的物质的量浓度c1mol/L
　　　　C．将步骤③中的所得沉淀经洗涤，洗液并入④中
（5）再设计一个实验方案_______________________________。
13、课外活动中做测定CuO和Cu混合粉末中氧化铜质量分数的实验，三组同学设计了三种（混合物质量为m克）方法，第一种在实验中对混合物进行来加热，第二种制取了氢气，第三种将混合物与某种液体进行了反应。
实验可能用到的主要仪器：①托盘天平 ②启普发生器 ③硬质玻璃管
④泥三角 ⑤ 烧杯 ⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻棒 ⑨漏斗 ⑩烘箱
实验可能用到的试剂：a．锌粒 b．稀硫酸 c．氯化钠溶液 d，浓硫酸
请你根据题意选择你认为合适的两种方法，按要求填写表格中的有关内容。
实验方法 实验过程中所发生反应的化学方程式 实验所用仪器（用编号表示） 实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）
第 种
第 种
14、高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是实验室中模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流
程图。
（1）操作Ⅰ的名称为__________；操作Ⅲ的名称为__________。
（2）反应②的化学方程式为 。工业上用上述原理生产KMnO4方法产率较低，较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极，Fe作阴极，K2MnO4为电解液，阳极的电极反应式为 。
（3）KMnO4是一种较稳定的化合物，但日光对KMnO4溶液的分解有催化作用，生成MnO2、KOH和O2。而 MnO2也是该分解反应的一种催化剂，请你设计一个实验方案，验证MnO2对该分解反应具有催化性： 。
（4）KMnO4在酸性介质中的强氧化性广泛应用于分析化学中。
例如：2KMnO4+3H2SO4+5Na2SO3=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+3H2O。某同学用KMnO4测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度。现欲准确称取6.3 g Na2SO3固体样品，配成500 mL溶液。取25.00 mL上述溶液放入锥形瓶中，用0.01000 mol/L 的酸性KMnO4溶液进行滴定。滴定结果如下表所示：
滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积
滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL
1 25.00 mL 0.02 24.01
2 25.00 mL 0.70 24.71
3 25.00 mL 0.20 24.20
① 配制500 mLNa2SO3溶液时，必须用到的实验仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙和__________________、_________________。
② 判断滴定终点的依据是_______________________________。
③ 用上述实验数据，计算Na2SO3的纯度为__________________。
四、（本题包括1小题，共12分）
15、环境监测测定水中溶解氧的方法是：　　
　①取样：量取 a mL 水样，迅速加入固定剂 MnSO4 溶液和碱性 KI 溶液（含有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酸化：开塞后迅速加入适量1:1硫酸，再迅速塞好瓶塞，反复振荡至沉淀完全溶解。
反应方程式为：　MnO(OH)2 + 2I－ + 4H＋ ＝ Mn2＋ + I2 + 3H2O
　③滴定：向溶液中加入适量指示剂，用 b mol·L－1的 Na2S2O3 标准溶液滴定至 I2 恰好完全反应。有关反应式为： I2 + 2S2O32－ ＝ 2I－ + S4O62－
　试回答：
　⑴在进行①、②操作时，要注意“迅速”，如果操作缓慢，会使测定结果 （填偏高、偏低或无影响），原因是 。
　⑵滴定前，用蒸馏水洗净滴定管即加入Na2S2O3标准溶液，会使测定结果 （填偏高、偏低或无影响），原因是 。
　⑶滴定时，消耗了 v mLNa2S2O3标准溶液，则水中溶解氧的计算式是（以g·L－1为单位） 。
参考答案
第五单元同步自测题A
1、D
2、AC
3、D
4、B
5、C
6、CD
7、B
8、D
9、CD
10、D
11、HCO3-+H2OH2CO3+OH-；大于；
⑴乙；B；
⑵等于；甲；
⑶乙；常压下加热NaHCO3的水溶液，溶液的温度达不到150℃
12、（1）研钵；
（2）继续加热，直到晶体完全变成白色粉末，且不再有水蒸气逸出，干燥器；
（3）连续两次称量的质量差不超过0.1g为止；
（4）CuSO4·3H2O 、Cu2O；
（5）260℃～650℃
13、（1）Mg（ClO4）2固体
（2）Mg（ClO4）2，CuSO4，碱石灰
通入气体要缓慢，所用吸收剂要过量
（3）D装置后再装一个盛有碱石灰的干燥管
（4）增大氧气的量、燃烧后的气体通过加热的Cu网
（5）称量准确
14、⑴酸式 ⑵锥型瓶中溶液由无色变成红色且半分钟内不褪去 ⑶C ⑷偏小
15、解析：本题的解答主要过程如下。
　　（一）定性分析：（1）根据“加入足量 Ba(OH)2 溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色”判断，该结晶水合物中含有 Fe2+ ，因为加碱以后生成 Fe(OH)2 白色沉淀， Fe2++2OH- = Fe(OH)2 ， Fe(OH)2 与空气接触，转变成 Fe(OH)3 ，看到的现象是“白色 灰色 红褐”。
　　根据“加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体”判断，该晶体中含 NH4+ ， NH4++OH- NH3+H2O,使红色石蕊试纸变蓝的气体是碱性气体，NH3是中学化学中唯一的碱性气体。
　　根据“用稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33g”，因为是和Ba(OH)2反应产生的白色沉淀，且不溶于盐酸说明该沉淀是BaSO4，原结晶水合物中含有SO42-。
综合以上分析可知，该结晶水合物中含有的两种阳离子是NH4+和Fe2+，阴离子是SO42-。
　　（二）定量分析：（2）
　　据题意：n(SO42-)= =0.01mol
　　5Fe2+ + Mn04- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
5 1
　　n(Fe2+) 0.001 mo1
　　n(Fe2+)=0.001 mol × 5=0.005mol
　　根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理，n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-) n(NH4+)=O.01mol
n(H2O)= =0.03 mol
该结晶水合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O [ 或 (NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]
第五单元同步自测题B
1、D
2、B
3、B
4、D
5、A
6、AD
7、A
8、BD
9、A
10、D
11、(1)氧气的密度比空气大 将装置II中滿水
(2)溶液呈橙色等 防倒吸
比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性：CH3COOH ＞H2CO3＞C6H5OH等
12、（1）5（c1V1－10c2V2）/m %　　
（2）应在干燥器中冷却；防止氧化钙吸收水和二氧化碳，造成误差
（3）AB　
（4）C　
(5) 称取碳酸钙样品mg克，用过量的盐酸溶解，收集并测定所得气体的体积VmL (如过滤、干燥、称量沉淀SiO2的质量)
13、
实验方法 实验过程中所发生反应的化学方程式 实验所用仪器（用编号表示） 实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）
1 2Cu+O2→2CuO ①④⑥⑦⑧ 坩埚质量坩埚和混合物的质量坩埚和氧化铜的质量
2 CuO+H2SO4→CuSO4+H2O ①⑤⑧⑨ 滤纸质量滤纸和铜粉质量
3 Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑H2+CuO→Cu+H2O ①②③⑦ 玻璃管质量玻璃管和混合物质量玻璃管和铜质量
14、⑴ 过滤；重结晶
⑵ 3K2MnO4 + 2 CO2 =2 KMnO4 + 2K2CO3 + MnO2↓ MnO42- ―e - = MnO4-
⑶ 取二份等体积、等浓度的KMnO4溶液，在同样条件下，只在其中一份加入少量MnO2，观察溶液紫红色褪去的快慢。(其他合理答案也可)
⑷ ①500 mL容量瓶 托盘天平
②锥形瓶溶液从无色变为浅红色，且半分钟内不褪去
③ 24.0 %
15、⑴偏高，空气中的氧气会不断溶解导致测定结果偏高
⑵偏高，未用Na2S2O3标准溶液润洗会使其物质的量浓度下降，导致滴定时体积增大
⑶8bv/a g·L-1
蓝色钴玻璃
B．检验K2CO3中的K＋
Cl2
浓H2SO4
A．干燥Cl2
C．石油的蒸馏
D．比较红磷、白磷的着火点
稀硝酸
硝酸钡溶液
溶解
分液
振荡
饱和碳酸钠溶液
稀硝酸及淀粉
30%H2O2溶液
适量硝酸化的AgNO3溶液
KSCN溶液
固体质量／g
温度／℃
25.0
21.4
17.8
16.0
8.0
30
0
110
260
650
1000
7.2
操作Ⅲ
②
①
空气
KOH
Ca(OH)2
KMnO4晶体
KMnO4粗晶体
母液
操作Ⅱ
KMnO4
K2CO3
操作Ⅰ
CO2
K2MnO4
H2O
KOH
KMnO4
K2CO3
MnO2
熔融
MnO2
粉碎
A
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11专题18 综合实验题的解法
知能整合：
1、 高考化学综合实验题的特点。
近几年高考化学实验都具备以下共同的特点(1)形式上不再出现大型装置的连接，均是小型的又带有研究性的试题.(2)命题的立意上往往用常规搭建平台考查创新。(3)重操作细节的考查等。(4)重实验评价和语言表达能力的考查。(5)重实验设计能力与数据处理能力的考查实验设计的考查是近几年实验题最鲜明的特点。
实验原理、实验技能和实验仪器是实验的三要素。以实验的三要素为主题，将形成自身的知识网络（如下图所示）。
实验“三要素”的组合，将形成具有一定综合性、能力层次要求更高的D（原理+仪器）、E（仪器+技能）、F（原理+技能）三个层面和能力层次要求最高、综合性最强的G（原理+仪器+技能）立体结构。同时，化学实验作为化学研究的一种手段，承载着化学概念、原理、元素化合物等知识研究和探索的任务，因此化学实验又通常和元素化合物、有机化学、化学计算、化学概念和原理等一个或者几个方面的内容有机地结合在一起。
2、高考化学综合实验题的类型
（1）实验方案设计的思路：
实验设计一般思路：依据实验目的、弄清实验原理（是否有多种）、选择实验仪器（可否有替代）和药品、设计实验装置(是否有其它的)、给出可行的操作步骤、确定观察重点、分析注意事项、记录和分析实验结果、写出实验报告、实验后的反思(问题与讨论)，表示如下：
（2）评价实验方案一般有以下几方面：
①能否达到目的；②所用原料是否常见易得、廉价；③原料的利用率高低；④过程是否简捷优化；⑤有无对环境污染；⑥实验的误差大小有无创意等等。能达到上述六点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案
例题精讲：
1、实验细节是成败关键
例1：某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引。为探究X的绝句，他们进行了如下实验。
I.定性检验
实验编号 实验操作 实验现象
① 取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
② 向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡 溶液出现血红色
③ 另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置 有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解
⑴实验②的目的是 。
⑵由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是 （填化学式）。
II.定量测定
⑴操作Z是 。下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是 （填名称）。
⑵写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式 。
⑶通过以上数据，得出2.376g黑色粉末X中各成分的物质的量为各成分的物质的量为 。
解题感悟：
温馨提醒：重视操作细节考查的同时要加强语言的表达！
变式训练：（1）某同学用托盘天平称量8.0gNaOH固体，则需先称量一个烧杯的质量，用“↓”表示在托盘天平上放上砝码，用“↑”表示在托盘天平上取下砝码，称量过程如右图所示，此时天平平衡，则烧杯的质量为_________g；在右盘再放________g砝码，将游码移至______g位置，然后向烧杯中加入NaOH固体，直至天平平衡。
（2）常见的粗盐主要含有NaCl和少量的MgCl2、CaCl2，由于有MgCl2和CaCl2的存在，使得食盐容易板结，下面实验可以确定粗盐中NaCl的质量分数，也可以制得纯净的NaCl，实验步骤如下：
①调整托盘天平零点
②称取样品W克
③将样品溶解于适量的蒸馏水
④滴加稍过量的A溶液，有沉淀产生，沉淀完全后过滤
⑤将得到的滤渣用蒸馏水多次洗涤，烘干，得纯净固体W1克
⑥滤液中加入稍过量的B溶液，又待沉淀完全后过滤
⑦将⑥得到的滤渣用蒸馏水多次洗涤，烘干，得纯净固体W2克
⑧在最后得的滤液中加入稍过量C溶液，加热蒸发溶剂得到纯净固体W3克
请根据要求回答问题：
① 加入的试剂A是 ，B是 ，C是 。
②检验步骤④中A是否过量的方法是 。
③两次洗涤沉淀，为了检验沉淀是否洗净，应在最后几滴洗出液中加入 ，若 表示沉淀已洗净。
④ 该粗盐中的质量分数的计算式是 。
2、比较和验证
例2：请结合所学知识设计实验，证实AlO2 结合H+的能力比CO32 强，供选试剂：NaOH溶液、AlCl3溶液、CuSO4溶液、pH试纸、NaHCO3溶液、FeCl3溶液（仪器自选）。
⑴应选试剂；⑵操作要点；（3）能证明AlO2 结合H+的能力强于CO32 的反应的原理的离子方程式。
解题感悟：解决问题的关键在于把握有关化学原理。可如下分析：如果AlO2 和HCO3 相遇时，生成 Al(OH)3白色沉淀，即可AlO2 结合H+的能力强于CO32 。
温馨提醒：在解决探究性试题的过程中，首先要明确实验目的和要求，然后结合问题运用有关化学知识和实验技能对实验的仪器、步骤、方法进行逐步的分析研究。
其中，有关方案的设计要特别明确：首先原理要具有科学性，不能凭空捏造。其次要有对照性，往往为了更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验，考虑到各种因素可能对实验有影响所以要控制变量，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。最后实验装置要简易，操作必须安全可行，效果要明显。
变式训练：为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是
A．图1实验可通过观察产生气泡快慢来比较反应速率的大小
B．若图1所示实验中反应速率为
①＞②， 则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C．用图2装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞，
将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
3、综合探究
例3：三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu2O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4, 在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。
（1）若假设1成立，则实验现象是 。
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？ 简述你的理由(不需写出反应的方程式 )
。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在 , 滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色 , 则证明原固体粉末是 ，写出发生反应的离子方程式
。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。
（4） 实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（ b > a），则混合物中Cu2O的质量分数为 。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 (CuSO4 . 5H2O)。经查阅资料得知 ,
在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2 +、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下：
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择：A. 氯水 B. H2O2 C. NaOH D. Cu 2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：试剂I为 ，试剂II为 （填字母）。
解题感悟：
温馨提醒：
变式训练：请你参与下列研究性学习活动：
I．研究性学习小组甲对教材中“乙醛与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O”的实验结论提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜，猜想是铜和氧化亚铜的混合物。
为了确定红色沉淀的成分，开展了如下研究：
查阅资料：
氧化亚铜属于碱性氧化物；+1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。
设计实验方案：
方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化。
方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中，观察是否有残渣。
方案3：称取该红色沉淀ag，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称重，反复多次至固体恒重，称得质量为bg，比较a与b关系。
方案4：取该红色沉淀装入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有银白色固体析出。
（1）通过分析，你认为合理的方案是 。
II．研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，通过下图所示实验装置和实验步骤进行探究。
有关实验步骤：①通入氢气的体积；②反应前，红色沉淀+硬质玻管的总质量；③完全反应后红色固体+硬质玻管的总质量；④实验前，球形干燥管的质量；⑤硬质玻管的质量；⑥锌粒质量；⑦稀硫酸中含溶质的量；⑧实验后，球形干燥管的质量
（2）分析上述实验装置及步骤，你认为还应采取的措施是 (填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的球形干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
（3）检查上述装置气密性的方法是 （简要说明操作方法、现象和结论）。
（4）上述实验步骤中，通过步骤 (填序号)有关物理量的测定，就可确定红色沉淀成分。
III．研究性学习小组丙用“绿色化学”（强调环境友好，实现零排放）的思想，将上述收集的红色沉淀制备化学试剂——蓝矾（CuSO4·5H2O）。
(5)请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案，用实验流程图表示，并注明必要的实验操作名称)。 。
例如：
课后巩固：
1、下列有关实验的说法正确的是
A．除去铁粉中混有的少量铝粉．可加人过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量
C．制备Fe(OH)3胶体，通常是将Fe(OH)3固体溶于热水中
D．某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32－
2、下列实验不能取得预期结论或结果的是
A．制备TiO2：向TiCl4中加入大量水并加热，过滤后将滤渣焙烧
B．除去CuSO4溶液中的Fe3+：在溶液中加入碱式碳酸铜，调节溶液pH至3~4，过滤
C．证明钢铁在中性环境下发生电化学腐蚀：将铁片和铜片分别连接灵敏度检流计，再插入食盐水中，电流表指针发生偏转
D．证明某卤代烃中的碘原子：在卤代烃中滴加NaOH溶液，振荡后滴加AgNO3溶液
3、设计了四种制备气体的方案：①加热浓硫酸和溴化钠晶体制备溴化氢；②用电石和食盐水反应制备乙炔；③用稀硝酸和亚硫酸钠制备二氧化硫；④加热铜和浓硫酸制备二氧化硫。不宜采用的方案有
　A.①② B.①③ C.②④ D.①②③④
4、有人将浓度均为0.1mol/L的氨水和氯化铵溶液等体积混合，对此混合液进行实验测定，来验证NH3·H2O的电离倾向大于NH4+的水解倾向，并设想出以下几个实验方案。这些方案中不科学、不合理的是
①测定Cl—浓度；②测定混合液的pH；③用滴定法测定NH4+的浓度；④用滴定法测出OH—浓度
A．①③④ B．① C．② D．全部
5、根据下列实验现象，所得结论正确的是
A B C D
实验 实验现象 结论
A 左烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡 活动性：Al＞Fe＞Cu
B 左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色 氧化性：Cl2＞Br2＞I2
C 白色固体先变为淡黄色，后变为黑色 溶解性：AgCl＞AgBr＞Ag2S
D 锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊 非金属性：Cl＞C＞Si
6、（05上海卷）以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是
A B C D
7、（07江苏卷）用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略)，能达到实验目的的是
8、为探究一溴环己烷（ ）与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙、丙三名同学分别设计如下三个实验方案。
甲：向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH，然后再滴入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应。
乙：向反应混合液中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应。
丙：向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液，若溶液颜色变浅，则可证明发生了消去反应。
则有关上述实验方案叙述
A . 甲正确 B . 乙正确 C . 丙正确 D .上述实验方案都不正确
9、水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是
A 1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B 1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C 该水蒸气冷凝后，测水的pH
D 该水蒸气冷凝后，测氢氧原子比
10、下列有关实验的叙述中，正确的是 （填序号）。
①将浓氨水逐滴滴入装有生石灰的烧瓶中，可以制取氨气。
②取1mL 20%蔗糖溶液，加入适量稀硫酸，水浴加热约5min后，再加入少量新制的Cu（OH）2，加热，可检验蔗糖是否发生水解。
③配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时，定容后摇匀，发现液面又低于刻度线，此时无须再加入蒸馏水。
④用小刀切取少量金属钠做实验，切剩的钠要立即放入原试剂瓶。
⑤分液漏斗分液时，先将下层的液体从下口流出，然后再从下口流出上层的液体
⑥测定某溶液pH时，取一小块干燥的试纸放入玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸的中部，再与pH试纸比色卡对比
⑦配制氯化铁溶液时，先将氯化铁固体加入盐酸中溶解，然后加水稀释；
⑧向100℃时的NaOH稀溶液中滴加饱和的FeCl3溶液，以制备Fe(OH)3胶体；
⑨向试管中滴加液体时，为不使液体滴到试管外应将胶头滴管伸入试管中；
⑩配置100 mL 1.00mol/L的NaCl溶液时，可用托盘天平称取5.85 gNaCl固体；
11、下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
⑴若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为　　　　　　(填代号)。能验证CO氧化产物的现象是　　　　　　　。
⑵停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。此时，活塞a应　　　　　，活塞b应　　　，需要加热的仪器装置有　　　　　(填代号)，m中反应的化学方程式为：　　　 　。
⑶若气体入口改通空气，分液漏斗内改浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有　　　　　　　　。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有　　 　　性。
12、某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如下左图），以环己醇制备环己烯。
EMBED 图像.文件
⑴制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是__________，导管B除了导气外还具有的作用是__________。
②试管C置于冰水浴中的目的是___________________。
⑵制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_________层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a．KMnO4溶液 b．稀H2SO4 c．Na2CO3溶液
②再将环己烯按上右图装置蒸馏，冷却水从_______口进
入，目的是________________。
③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是
a．蒸馏时从70℃开始收集产品
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
⑶以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是____。
a．用酸性高锰酸钾溶液 b．用金属钠 c．测定沸点
13、用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(3)生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。
方法二：如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。
14、红矾钠(重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用十分广泛。
(1)实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分：FeO·Cr2O3)利用以下过程来制取。
①步骤I中反应的化学方程式为：
该反应的化学平衡常数的表达式为 ，在常温下该反应速度极慢，下列措施中不能使反应速率增大的是 。
A．升高温度 B．将原料粉碎
C．增加纯碱的用量 D．通入过量的空气
②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性，其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是 、 。
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸，其目的是 。
④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为： 。
(2)将红矾钠与KCl固体按1:2(物质的量之比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。请填写表中空格，完成上述过程。
序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
① 溶解 将混合物放入烧杯中，加水，充分搅拌直到固体不再溶解。
②
③
④
⑤ 过滤、干燥 得到K2Cr2O7晶体。
15、下面是某化学学习小组的同学进行探究草酸晶体受热分解的产物和利用其产物进行实验的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
【查阅资料】该小组同学通过网络查询，获得草酸及草酸晶体的一些相关知识：
名称 分子式 颜色、状态 溶解性 熔点（℃） 密度(g/cm3)
草酸 H2C2O4 — 易溶于水 189.5 1.900
草酸晶体 H2C2O4·2H2O 无色晶体 — 101.5 1.650
备注：草酸晶体175℃以上开始分解。
【提出猜想】⑴草酸分解产物中有水；
⑵草酸分解产物中的气体可能是CO、CO2或它们的混合物。
【设计方案】： 化学学习小组的同学经过讨论，设计了如下图所示的装置进行“猜想”的实验探究和进行某赤铁矿石经处理后样品的测定。已知：A中装有草酸晶体，B中装有碱石灰，C中装有m g样品（杂质只含有CuO、FeO），D中盛装足量的澄清石灰水。
【讨论与交流】
⑴上图A是用来加热草酸晶体并验证 “猜想⑴”的。小华认为该装置错误，正确应是试管略向下的，你的判断和理由是＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）请你设计完成“证明分解产物中有CO2”的实验方案［用简要的实验装置图在方框内表示，要体现所使用仪器和试剂］。
（3）证明分解产物中有CO的现象是
。
（4）样品在充分还原后，得金属混合物10g，D中得到20.0g沉淀。则：
①样品的质量是多少g？；
②通过上述方法制得的金属混合物放置一段时间后，发现表面生锈（铜未生锈），取b g加入1 L 1 mol·L—1的H2SO4溶液中（整个反应过程中无气体产生），完全溶解，最终溶液中c(Fe3+)=0.1 mol·L—1、c(Cu2+)=0.05 mol·L—1，则b的范围是多少(假设反应后溶液的体积为1 L)。
（5）E装置的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
参考答案
例1：
I ⑴检验是否存在,FE3J>，确认Fe3O4的存在
⑵Fe3O4和Fe的混合物。
Ⅱ.⑴过滤、洗涤（干燥） 坩埚、泥三角
⑵2Fe2＋+2H＋+H2O2=2Fe3＋+2H2O ⑶n(Fe3O4)=0.01mol；n(Fe)=0.001mol
变式训练：
例2：⑴应选试剂：NaOH溶液、AlCl3溶液、NaHCO3溶液
（2）操作要点：①取少量的AlCl3溶液于试管中；②向试管中逐滴加入NaOH溶液直至产生白色沉淀恰好全部消失；③向其中再滴入NaHCO3溶液至足量。
（3）离子方程式：AlO2 +HCO3 +H2O = Al(OH)3↓+CO32
变式训练：
例3：(1）溶液变为血红色
（2）不合理 Cu能将Fe3+还原为Fe2+
（3）Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O Cu2O+2H+ = Cu + Cu2+ + H2O
2 Fe3+ + Cu = 2 Fe2+ + Cu2+
（4（5）B D
（5）
变式训练： (1）方案3 （2）ABC
（3）打开活塞，关闭装置中乳胶管上的开关（止水夹），向长颈漏斗里注水，停止注水后，漏斗中的液面不下降，说明气体发生装置气密性良好
（4）②③⑤
(5)
课后巩固：
1、A
2、B
3、B
4、A
5、AC
6、BD
7、D
8、D
9、AB
10、①③④⑥⑦
11、⑴ACBECF；AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。
⑵关闭 打开 k m
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
⑶氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH－增大了氨水中OH－浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出。　　还原
12、（1）①防暴沸 冷凝 ②防止环己烯挥发
（2）①上层 C ②g 冷却水与气体形成逆流 ③83oC b
(3)C
13、方法一 (1)稀H2SO4 铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二 (1)稀H2SO4 铁屑 (2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入。
14、(1) ①； C ②NaA1O2 、Na2SiO3
③除去A1O2-、SiO32-等杂质 ④2CrO42-+ 2H+ == Cr2O72-+ H2O
(2)
② 蒸发 将所得溶液转移至蒸发皿中，加热蒸发溶液，使NaC1结晶析出。
③ 过滤 趁热过滤，将NaC1晶体与溶液分离。
④ 冷却，结晶 冷却滤液使K2Cr2O7结晶析出。
15、（1）小组设计的A装置正确，因为草酸晶体的熔点低，未分解之前就已熔化并流向试管口，不能完成分解实验。
（2）
（3）装置D中澄清石灰水变浑浊
（4）① 赤铁矿石中m（O）=16×20/100=3.2g
m＝(10+3.2)g=13.2g （2分）
② 19.2g≤b≤69.6g （4分）
提示：设bg合金片中含x mol Fe，y mol Fe2O3，z mol Cu，
得0 ≤x≤0.7／3，0.1≤y≤1／3，z=0.05 mol
19.2g≤b≤69.6g
（5）收集CO，防止CO污染空气
BaSO4
加H2SO4
样品
部分溶解
过滤
红色沉淀
灼烧
黑色沉淀
加入H2SO4
蓝色溶液
蒸发结晶
过滤
洗涤
CuSO4·5H2O
A
B
C
D
E
澄清石灰水
澄清石灰水
浓NaOH
x mol Fe
y mol Fe2O3
z mol Cu
0.05 mol Fe2(SO4)3
(x+2y-0.1) mol FeSO4
0.05 mol CuSO4
H2SO4(未知量)
H2SO4溶液
棉球
Na2SiO3
Na2CO3
稀盐酸
Na2S溶液
NaBr
溶液
AgCl
Cl2
淀粉KI
溶液
NaBr
溶液
Fe
Fe
Cu
稀H2SO4
Al
图2
图1
A.干燥Cl2 B.吸收HCl C.石油蒸馏 D.吸收NH3
HCl
H2O
浓H2SO4
Cl2
稀H2SO4
NH3
CCl4
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12专题15 有机物的结构和性质
第二课时 有机物的性质
知能整合：
1、 常见官能团的基本有机反应类型对照表
2、有机物性质的学习应抓住官能团，某有机物有什么官能团，它就有什么性质。以—OH为例：
例题精讲：
1、多官能团有机物性质的考查
例1：已知① 卤代烃在碱性条件下易水解；
。某有机物的结构简式如下：
lmol该有机物与足量的NaOH溶液混合共热，充分反应最多可消耗amolNaOH，将所得溶液蒸干后再与足量的碱石灰共热，又消耗bmolNaOH，则a与b的值分别是
A.5mol，10mol B.6mol，2mol C.8mol，4mol D.8mol，2mol
解题感悟：05年考查食品中过量的“丙烯酰胺”的结构和性质；06年考“胡椒酚” 的结构和性质；07年考“花青苷”的结构和性质；08年考“丁香酚”、“香兰素”的结构和性质。可见：虽然每年的高考试题所涉及的有机物常是陌生的，但考查观察能力和运用有机官能团知识解决问题能力的本质是不会变的。
温馨提醒：要抓住有机化学思想“结构决定性质，性质反映结构”！对于多官能团物质，要注意全面思考，慎防顾此失彼。
变式训练：1、结构简式如右图所示的物质是药物多巴的主要成分。下列对该物质的描述不正确的是
A．分别与氢氧化钠和盐酸反应，均生成盐
B．能发生加成、取代、缩聚、酯化等反应
C．1mol该物质最多能和3molNaHCO3反应
D．该物质形成的蛋白质遇硝酸变黄色
2、己烯雌酚是一种激素类药物，其结构简式如下图所示，下列有关叙述中错误的是
A．己烯雌酚分子中碳原子的杂化轨道方式有sp2和sp3两种
B．己烯雌酚分子中所有的碳原子都可能在一个平面内
C．1mol己烯雌酚分子与溴水完全反应时，最多可消耗4molBr2
D．1mol己烯雌酚分子与氢气在一定条件下完全反应时，最多可消耗7molH2
2、以信息给予的形式考查有机物的性质
例2：已知
(R为烃基,式中的R可以相同,也可以不同)
⑴：在下列A、B两方框中填写合适的结构简式
H+ +
（A） （B）
H+
（2）：已知（C）
写出C的结构简式：
解题感悟： ⑴观察所给信息反应，尤其是原邻二醇中羟基所连碳原子的前后变化，即其中一个碳原子的烃基转移到另一个碳原子上，同时这个碳原子形成羰基，注意到信息反应中所给出的二元醇分子是对称的，故产物唯一（这一点往往是多数同学易忽略的）。显然，面临的题目中，两个羟基所在的碳原子上连接的基团并不同，但同一个碳原子上所连的烃基相同，故有A、B两个答案（当然这里A、B形成的难易程度是不同的）。然后模拟所给信息，将两个甲基所连的碳原子变为羰基，同时将其中的一个甲基转移到
另一个碳原子上，即得A为： 再将连有羟基的五元环上碳原子形成羰基，同时将五元环的任一端转移到另一个碳原子上，即得B的六元环结构：
⑵如法炮制，注意反向运用信息，同样会有两种情况。
温馨提醒：有机信息题的解答要注意以下几个能力层次。第一层次：正向应用（模仿、迁移），主要考查思维的严密性；第二层次：反向应用（反推信息），主要考查思维的整体性，如常根据臭氧化反应的产物来确定原烯烃的结构；第三层次：纵深应用（重组信息），主要考查思维的灵活性和创造性。对信息的再加工又包括：链状信息转化为环状情境、一元衍生转化为多元衍生、小分子反应演变为高分子反应等。
变式训练：法美三位科学家因为在烯烃复分解反应研究领域作出的贡献，获2005年诺贝尔化学奖。烯烃复分解反应如下图所示：（R1、R2代表烷基），诺贝尔化学奖评委会主席佩尔·阿尔伯格称之为“交换舞伴的舞蹈”。双键A=B和C=D是两对“舞伴”，加催化剂后，交换舞伴，交叉换位，变为A=C和B=D，或A=D和B=C。
⑴下列反应方程式不正确的是：
⑵某种固体糖类物质的合成中巧妙的利用了烯烃复分解反应。在特定催化剂下，
被分解，主要产物有： ；
得到主要产物的同时，还生成一种我们常见的副产物，其结构简式为 。
⑶乙烯是衡量一个国家和地区石化工业发展水平的重要标志，目前我们主要依靠石油裂解生产乙烯。科学家希望“种出乙烯”来，尝试先利用天然橡胶反应得到异戊二烯：
然后利用该烯烃进行复分解反应，得到一种高分子物质A，同时得到乙烯，A的结构简式为： 反应类型为： ；有人预测异戊二烯有可能通过一步反应得到乙烯和A的单体，请写出该反应方程式： 。
3、通过表格数据分析推理影响反应因素
例3：(07广东卷)已知苯甲醛在一定条件下可以通过Perkin反应生成肉桂酸(产率45%～50%)，另一个产物A也呈酸性，反应方程式如下：
C6H5CHO＋(CH3CO)2OC6H5CH=CHCOOH＋A
苯甲醛 肉桂酸
(1)Perkin反应合成肉桂酸的反应式中，反应物的物质的量之比为1:1，产物A的名称是_______________。
(2)一定条件下，肉桂酸与乙醇反应生成香料肉桂酸乙酯，其反应方程式为_______________________________________(不要求标出反应条件)。
(3)取代苯甲醛也能发生Perkin反应，相应产物的产率如下：
取代苯甲醛
产率(%) 15 23 33 0
取代苯甲醛
产率(%) 71 63 52 82
可见，取代基对Perkin反应的影响有(写出3条即可)：
①__________________________________________________________
②___________________________________________________________
③___________________________________________________________
(4)溴苯(C6H5Br)与丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOC2H5)在氯化钯催化下可直接合成肉桂酸乙酯，该反应属于Beck反应，是芳香环上的一种取代反应，其反应方程式为______________________________________(不要求标出反应条件)。
(5)Beck反应中，为了促进反应的进行，通常可加入一种显__________(填字母)的物质。
(A)弱酸性 (B)弱碱性 (C)中性 (D)强酸性
解题感悟：考查学生对有机化合物分子式与命名、组成和结构特点及其相互联系的了解，以及对酯化反应、取代反应等的了解；考查学生通过推理获取新知识和归纳与文字表达能力、信息迁移能力，以及以上各部分知识的综合运用能力。
温馨提醒：通过数据——“显性信息”，挖掘“隐性信息”——即化学规律或原理，然后再利用它来解决实际问题。数据处理的两个常用方法就是：当给出的数据是两对或两组时，往往需要对比分析，通过比较揭示规律；当给出的数据是一组（也可以是多组）连续的数据时，则往往从研究数据本身变化的规律出发，进而联系化学知识，综合分析。
变式训练：(08广东卷) 醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。
（1）苯甲醇可由C4H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得，反应方程式为 。
（2）醇在催化作用下氧化成醛的反应是绿色化学的研究内容之一。某科研小组研究了把催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果，反应条件为：K2CO3、363K、甲苯（溶剂）。实验结果如下：
分析表中数据，得到把催化剂催化效果的主要结论是 （写出2条）。
（3）用空气代替氧气气氛进行苯甲醇氧化生成苯甲醛的反应，其他条件相同，产率达到95%时的反应时间为7.0小时。请写出用空气代替氧气气氛进行反应的优缺点： 。
（4）苯甲醛易被氧化。写出苯甲醛被银氨溶液氧化的反应方程式 （标出具体反应条件）。
（5）在药物、香料合成中常利用醛和醇反应生成综醛来保护醛基，此类反应在酸催化下进行。例如：
①在以上醛基保护反应中要保证反应的顺利进行，可采取的措施有 （写出2条）。
②已知具有五元环和六元环结构的缩醛比较稳定。写出用乙二醇（HOCH2CH3OH）保护苯甲醛中醛的反应方程式 。
4、有机实验操作
例4：一个学生做乙醛的还原性实验时，取1mol/L CuSO4 溶液和0.5mol/L NaOH溶液各 1mL，在一支洗净的试管内混合后，向其中又加入0.5mL 40%的乙醛，结果无红色沉淀出现。实验失败的原因可能是 A. 未充分加热 B. 加入乙醛太少
C. 加NaOH溶液的量不够 D. 加CuSO4 溶液不够
解题感悟：醛与Cu(OH)2 悬浊液的反应要求Cu(OH)2要新制，且NaOH要过量（碱性条件），并加热至沸腾，显然题设中制取Cu(OH)2时NaOH不足，也未充分加热，故导致实验失败。
本实验选材于课本，通过课本上的演示实验考查考生的基本实验技能，体现了高考命题回归教材的命题趋势。
温馨提醒：有机化学实验条件要求高，亲自动手做过实验的同学对实验中的操作注意点印象必然深刻，这也很好地实现了高考中对实际实验操作能力的考查，这就要求我们在学习过程中更加重视培养自己的动手能力，并在实践中体会实验操作要点，并适时做好归纳总结，尤其对有机实验，实验条件的选择不当就有可能导致副反应的大量发生，甚至导致实验的失败。常见的有：
（1）卤代烃的水解应使用稀的NaOH水溶液，而消去反应则需要浓的NaOH醇溶液并加热。
（2）乙醇的消去反应应控制温度为170℃，而在140℃时则会发生生成乙醚的副反应。
（3）烷烃的卤代反应需使用纯净的卤素单质和光照的条件，苯的卤代则需使用纯净的卤素单质和使用Fe作催化剂，不饱和烃（烯、炔）与卤的加成则可使用卤素水溶液。
苯酚的溴代则需使用过量的浓溴水。
（4）银镜反应需使用新制的银氨碱性溶液，并水溶加热。
（5）酯化反应需使用浓H2SO2，而酯的酸性水解则可使用稀H2SO2等。
变式训练：要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是 （ ）
A. 加入新制的氯水振荡，再加入少量CCl4，观察下层是还变为橙红色
B. 滴入硝酸银溶液，再加入稀硝酸呈酸性，观察有无黄色沉淀生成
C. 加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无黄色沉淀生成
D. 加入NaOH溶液共热，然后中入稀硝酸呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀
课后巩固：
1、奥运吉祥物福娃外材为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维
（）。它是由单体对苯二甲
酸和乙二醇分子间脱水聚合而成。则下列说法错误的是
A．聚酯纤维属于高分子化合物 B．灼烧闻气味可以区别聚酯纤维与羊毛
C．聚酯纤维和羊毛一定条件下均能水解 D．由单体合成聚酯纤维属加聚反应
2、（08广东卷）下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是（ ）
A．干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B．用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇
D．纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
3、某有机物分子的结构简式为：。下列说法中不正确的是
A．1mol该有机物最多能和6molH2发生加成反应
B．该有机物分子中在同一直线上的原子最多有4个
C．该有机物分子中可能在同一平面上的原子最多有16个
D．该有机物只能被还原不能被氧化(燃烧反应除外)
4、（08江苏卷）香兰素是重要的香料之一，它可由丁香酚经多步反应合成。
有关上述两种化合物的说法正确的是（ ）
A．常温下，1mol丁香酚只能与1molBr2反应
B．丁香酚不能FeCl3溶液发生显色反应
C．1mol香兰素最多能与3mol氢气发生加成反应
D．香兰素分子中至少有12个原子共平面
5、茶多酚是一类目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂的总称。其中没食子儿茶素(EGC)的结构如右图所示。关于EGC的下列叙述中正确的是
A．EGC是一种芳香烃
B．1molEGC与4molNaOH恰好完全反应
C．遇FeCl3溶液不能发生显色反应
D．易发生氧化反应和取代反应，相对较难发生加成反应
6、诺贝尔生理和医学奖的最大一次失误是1948年授予了瑞士化学家米勒，由于米勒发明了剧毒有机氯杀虫剂DDT而获得当年诺贝尔奖，但后来发现DDT是一种难降解的化合物，毒性残留时间长，现世界各国现已明令禁止生产和使用。DDT的结构简式为，下列关于DDT的说法中正确的是
A．DDT分子中两苯环不可能共平面
B．DDT分子属于芳香烃
C．若使原苯环上的两个氯原子连接在同一个苯环上，共有6种同分异构体
D．DDT难以降解的原因是DDT不能发生水解反应
7、有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致它们化学性质的改变。下列叙述能说明上述观点的是
A.苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能
B.甲酸可发生银镜反应，而乙酸不能
C.乙烯可发生加成反应，而乙烷不能
D.等物质的量的甘油和乙醇分别与足量金属钠反应，甘油产生的H2多
8、将气体甲通入液体乙中得一混合液，取一定质量的该混合液进行完全燃烧实验，生成CO2、H2O的质量与甲气体在混合液中质量分数关系如下图所示，甲、乙组合正确的是（　　）
A B C D
乙烯 甲烷 乙炔 乙烷
环已烷 苯 苯 乙醇
9、石油中常因有少量硫醇而产生难闻的气味。硫醇是一SH与链烃基相连的含硫有机物，其性质与醇类有相似之处。但是，由于一SH的存在，也导致硫醇有一些醇类所没有的化学性质，例如硫醇能跟NaOH溶液反应生成盐，硫醇在空气中能被氧化等等。根据信息判断下列有关硫醇性质的比较，不正确的是
A．还原性：C2H5SH > C2H5OH
B．沸点：C2H5SH < C2H5OH
C．水溶性：C2H5SH > C2H5OH
D．酸性：C2H5SH > C2H5OH
10、一种质子交换膜的结构简式为 ，在一定条
件下水解生成甲： 、乙： 和磷酸。对上述
物质的认识正确的是
A．甲、乙都是高分子化合物。甲是加聚物，乙是缩聚物
B．甲的单体和乙的单体以及磷酸在形成该质子交换膜时，发生的都是缩聚反应
C．该质子交换膜水解时产生的甲、乙和磷酸的物质的量之比为n∶m∶1
D．该质子交换膜水解时产生的甲、乙和磷酸的物质的量之比为1∶n∶n
11、自然界中往往存在许多有趣也十分有意义的现象，下表列出若干化合物的结构、分子式、相对分子质量和沸点
结构简式 分子式 相以分子质量 沸点/℃
(1)H-O-H H2O 18 100
(2)H3C-O-H CH4O 32 64
(3)H3C-CH2OH C2H6O 46 78
(4)H3C-COOH C2H4O2 60 118
(5)H3C-CO-CH3 C3H6O 58 56
(6)H3CCH2CH2OH C3H8O 60 97
(7)CH3CH2-O-CH3 C3H8O 60 11
从沸点看，可以说明哪些问题？
12、乙炔是一种重要的有机化工原料，以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。
完成下列各题：
(1)正四面体烷的分子式为 ，其二氯取代产物有 种。
(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是： 。
a．能使酸性KMnO4溶液褪色 b．1 mol乙烯基乙炔能与3 mol Br2发生加成反应
c．乙烯基乙炔分子内含有两种官能团
d．等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同
(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式： _____ 。
(4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例)： 。
13、（08全国Ⅰ卷）A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物，它们的关系如下图所示：
(1）化合物C的分子式是C7H8O，C遇FeCl3溶液显紫色，C与溴水反应生成的一溴代物只有两种，则C的结构简式为　　　　　　　　　　　　。
(2）D为一直链化合物，其相对分子质量比化合物C的小20，它能跟NaHCO3反应放出CO2，则D分子式为 　　　　　　　　，D具有的官能团是　　　　　　　　　　　。
(3）反应①的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4）芳香化合物B是与A具有相同官能团的同分异构体，通过反应②化合物B能生成E和F，F可能的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5）E可能的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
14、下面是一个四肽，它可以看作是4个氨基酸缩合掉3个水分子而得。
　　
　式中：R、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只得到下列
四种氨基酸：
　　
(1)该多肽是_______肽(填汉字)。
(2)该多肽水解后，得到_____个谷氨酸分子、______个苯丙氨酸分子(填数字)。
15、
参考答案
例1：D
变式训练：1、C 2、C
例2： ⑴
或
⑵或
变式训练：⑴第2个和第3个； ⑵A、C，CH2＝CH2 ⑶聚丙炔，缩聚，略
例3：(1)乙酸。
(2)C6H5CH=CHCOOH＋C2H5OHC6H5CH=CHCOOC2H5＋H2O。
(3)(以下任何3条即可)
①苯环上有氯原子取代对反应有利；
②苯环上有甲基对反应不利；
③氯原子离醛基越远，对反应越不利(或氯原子取代时，邻位最有利，对位最不利)；
④甲基离醛基越远，对反应越有利(或甲基取代时，邻位最不利，对位最有利)；
⑤苯环上氯原子越多，对反应越有利；
⑥苯环上甲基越多，对反应越不利。
(4)C6H5Br＋CH2=CHCOOC2H5C6H5CH=CHCOOC2H5＋HBr。
(5)B。
变式训练：(1)苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得，反应方程式为：

(2)分析表中数据，得到钯催化剂催化效果的主要结论是
1.苯环上的取代基对醛的产率影响不大，对反应时间有一定影响。
2.与羟基相连的碳链长，大大降低醛的产率与增大反应时间。
(3)请写出用空气代替氧气气氛进行反应的优缺点：
优点：原料易得，降低成本。防止苯甲醛氧化为苯甲酸。
缺点：令反应时间增长。
(4)写出苯甲醛被银氨溶液氧化的反应方程式
C6H5CHO+ 2Ag（NH3）2OH → C6H5COONH4 + 2Ag ↓+ 3NH3 + H2O
(5)①在以上醛基保护反应中要保证反应的顺利进行，可采取的措施有（写出2条）
1.CH3CH2OH过量，令化学平衡向正反应方向移动；
2.边反应边蒸馏缩醛脱离反应体系，令化学平衡向正反应方向移动；
②写出用乙二醇保护苯甲醛中醛基的反应方程式：
( http: / / img.blog. / photo / 8ufwTdIIyJCpqZkjGYdXgw== / 2822912541431724028.jpg ) ( http: / / img.blog. / photo / kxaWFMmhfdYZCwOYVSBJ7g== / 5648358357653034737.jpg ) HYPERLINK "http://img.blog./photo/kxaWFMmhfdYZCwOYVSBJ7g==/5648358357653034737.jpg"
例4：AC
变式训练：D
课后巩固：
1、D
2、D 提示：由煤制备化工原料通过干馏（煤在高温下的分解），A对。丙烷燃烧生成CO2和H2O，并没有污染大气的气体生成，为清洁燃料，B对。大米发酵生成乙醇，时间越长，乙醇浓度越大越香醇，C对。纤维素水解生成葡萄糖；蔗糖水解生成葡萄糖与果糖；脂肪水解生成高级脂肪酸与甘油；葡萄糖为单糖，不会发生水解，D错。
3、CD
4、D 提示：处于酚羟基的邻对位的H原子均可与Br2发生取代反应，甲子－CH2－CH=CH2中含有一个C＝C，所以1mol丁香酚可与2mol分Br2发生反应；选项B中丁香酚中含有酚羟基，能与FeCl3发生显色反应；选项C中含有3个C＝C和一个C＝O，所以1mol的香兰素可与4molH2发生加成反应；选项D中和苯环相连接的原子均在同一平面内，－CHO的H和O原子也与它共面，所以香兰素分子中至少有12个原子共平面。
5、D
6、C
7、A
8、A
9、C
10、AD
11、① 1、2、3、4、6化合物分子间都有氢键，所以沸点比分子间不能形成氢键的5,7高。
②2,3，6为同系物，分子量较大者，沸点也高。
③4,6化合物的分子量相同。因4能在两个分子间形成两个氢键
O…HO
H3C-C C-CH3,沸点较高。
OH…O
④5,7沸点有较大差别主要是由于5中分子极性较大。
提示：注意观察题中给出的化合物的结构特征，先由较大差异进行分类，然后比较同一类中各化合物的细微差别。
12、 (1)C4H4； 1。 (2)d。 (3)。 (4) ，。
13、（1）HO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3。
(2）C4H8O2；－COOH（羧基）。
(3）CH3CH2CH2COOH＋HO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3CH3CH2CH2COO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3＋H2O。
(4）
(5）
提示：C遇FeCl3溶液显紫色，说明C中含有酚－OH，剩余的一个C原子与H原子组成一个－CH3，由于与溴水反应生成的一溴代物只有两种，所以－OH与－CH3处于苯环的对位，即结构简式为：
HO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3，其式量为108，则D的式量为88，能与NaHCO3反应生成CO2，说明D为羧酸，由羧酸的通式：CnH2nO2可知，n＝4，所以D的分子式为C4H8O2，由于D为直链化合物，结构简式为：CH3CH2CH2COOH。A的结构简式为：CH3CH2CH2COO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3。①的化学方程式为：CH3CH2CH2COOH＋HO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3CH3CH2CH2COO－ ADVANCE \u 3 ADVANCE \d 3 ADVANCE \d 3 －CH3＋H2O。
由C4H8O2＋F AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush C7H14O2＋H2O可知，F的分子式为C3H8O，其结构简式可能为：
由C11H14O2＋H2O AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush C3H8O＋E可知，E的分子式为：C8H8O2，由于B为芳香化合物，所以B中含有一个苯环和一个－COO－，剩余的一个C原子与H原子组成一个－CH3，所以E的结构简式为：
14、(1)十 (2)4、3
15、
C—O
O
BrCH2
O2N
NO2
Cl
COOH
Br
NH2
HO
HO
CH2CHCOOH
O
—OH
OH
OH
OH
—COOH。
CH3
H3C
—COOH，
—COOH，
CH3—
OH
—CH3。
CH
CH3—
—OH；
—CH2
CH2
CH3—
浓H2SO4
△
—COOH。
CH3
H3C
—COOH，
—COOH，
CH3—
OH
—CH3。
CH
CH3—
—OH；
—CH2
CH2
CH3—
浓H2SO4
△
H＋
+H2O
CH3
［CH2－C］n CH3 O
O＝C－O［CH2－CH－O］mP－OH
OH
CH3
［CH2－C］n
O＝C－OH
CH3
HO［CH2－CH－O］mH
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1专题11 综合探究题的解法
考点解读：
理解化学科学
（1） 了解化学科学发展的主要线索，形成化学科学的基本观念，理解化学核心概念和基本原理，理解化学变化的基本规律。
（2） 能综合运用所学化学知识和化学科学方法，对生产生活中与化学相关的简单问题进行解释，做出合理的判断或得出正确的结论。
（3） 认识化学及相关科学重大成果对人类社会发展的作用，初步形成科学、技术、社会、环境之间和谐、可持续发展的科学发展观。
知能整合：
2006、2007、2008三年江苏高考中均保留题型，旨在考查考生是否具备运用所学化学知识、从化学的视角去观察、分析生活、生产和社会中的各类问题，即凸现对考生的化学学科素养和综合能力的考查。主要有以下特征：
（1）将化学和能源、环境、科学（如诺贝尔化学奖）、技术、社会相关的热点问题结合，试题往往起点较高，但落脚点并不高；
（2）更加注重与中学阶段重要化工生产相结合；
（3）更好地体现新课改。
例题精讲：
1、反应机理的探究
例1：某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：（1）将镁粉投入冷水中，未见任何现象；（2）将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；（3）将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；（4）向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是（ ）
A镁粉只能直接与溴水中的溴反应
B水是镁粉与溴发生反应的催化剂
C（2）中产生的极少量气泡是由于镁粉与水反应得到
D镁粉与溴水中的H+发生反应，导致平衡移动使溴水褪色
解题感悟：正确答案为B。部分同学选择了D答案。究其根源，主要是受到用平衡移动原理解释氯水变质这一问题的影响。只注意到了镁与溶液中H+的反应，而忽略了镁可以和溴反应这一事实，更没有注意到（2）中所述，“镁粉与溴水反应时，只是开始时产生极少量气泡，而溴水的颜色逐渐褪去”这一实验事实。这充分说明了部分同学没有深入地审题，受到了已有知识的干扰。
温馨提醒：能够举一反三固然是件好事，但用类推方法得出的结论并不是任何时候都正确的。
变式训练：甲乙两同学进行课外实验，各取250mL无色透明饮料瓶一只，依次加入4g氢氧化钠、4g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲蓝溶液（一种氧化还原指示剂）旋上瓶塞振荡，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。甲再次振荡，又呈蓝色，静置又褪色，多次反复可重现上述现象。而乙于蓝色消失后，向瓶内加满水旋上瓶塞，振荡，却不再出现蓝色，乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了一个实验，否定了乙的说法。你认为甲的实验操作和现象是： 。
振荡后出现的蓝色主要与 有关（填写化学式，下同）；蓝色消失又与 有关。
2、实验方案设计
例2：下列两种方法，哪一种得到的悬浊液易于溶解成清液，为什么？
（1）在盛0.1mol/L 10 mL CuSO4溶液的试管中滴加0.2mol/L 10mL NaOH溶液，然后加入2 mol/L的氨水溶解之。
（2）在盛0.1mol/L 10 mL CuSO4溶液的试管中滴加0.2 mol/L 10mL NH3·H2O，然后加入2 mol/L氨水溶解之。
设计一个实验方案验证上述观点的可靠性。
解题感悟：
①Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
②Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH+ 4
①、②最后一步加入NH3·H2O沉淀溶解的化学方程式均为：
Cu(OH)2+4NH3·H2O［Cu(NH3)4］2++2OH-+4H2O
因②产生的NH+ 4可与溶解反应产生的OH-结合成弱电解质NH3·H2O，而使溶解反应向右移动，故可推测（2）易成清液。为验证此观点的正确性，可向Cu(OH)2的悬浊液中加入NH4Cl或CH3COONH4，悬浊液均成清液。
温馨提醒：假设某种现象在(a,b,x)之下出现，在（a,b）之下不出现，根据存异方法，我们可以归纳出结论：x是这种现象的原因。因果关系推理策略除案例中运用的存异方法外，还有求同方法、剩余方法、共变方法等。
变式训练：某同学在进行镁铝性质实验时，发现用铝分别与H＋浓度相同的稀硫酸和稀盐酸反应时，实验现象明显不同，在铝与硫酸的反应中，产生的气泡很少。从反应本质看，两者的实验现象应该相同。在不考虑实验条件、操作和药品纯度的情况下，请你对上述实验现象提出假设，并设计一简单的实验来验证你的假设。你的假设是 ，实验操作和现象是 。
3、综合探究
例3：(07江苏卷)工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：
(1)将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式______________________、_________________________________________。
(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。
①导致溶液温度降低的原因可能是___________________________________________；
②析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为_____________；
③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质，其目的是___________________。
(3)能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是_________。（填字母）
(A)NaOH溶液、酚酞试液 (B)KMnO4溶液、稀H2SO4
(C)碘水、淀粉溶液 (D)氨水、酚酞试液
解题感悟： (2)中由于题中引入了苯二胺致使很多同学无从下手，其实题目很明确，苯二胺的性质和苯二酚相同。(3)中由于很多同学没有考虑SO2气体混有SO3而导致误选。
温馨提醒：本题是一道探究性较强的综合性化学问题。以制硫酸工艺尾气的处理为背景，充分利用氧化还原反应知识考查学生分析处理题给信息，形成结论的能力。
变式训练：上世纪末，国际气候变化专业委员会(IPCO) 发布的一项报告指出，使全球气候逐步变暖的一个重要因素是人类在矿物能源利用中与森林砍伐中导致CO2浓度增加,如图所示是根据南极萨布尔基地冰穴测定的大气中CO2体积分数(y)的历史数据。
试回答下列问题：
(1)由图可知，大气CO2浓度逐年增高,由于温室效应加剧，地球表面的温度也有所提高,这将导致土壤沙漠化、洪水泛滥成灾等恶果，导致CO2增高的主要原因是
A、人口剧增，呼出CO2增多 B、工业污染和自然资源不合理利用
C、大量植物和生物物种灭绝 D、自然因素破坏了地球环境的生态平衡
(2)由于大气中CO2含量增多，导致全球气温增高,这被称为温室效应，是环境保护面临的一个重大问题,CO2对地面附近气温产生影响,主要是因为CO2气体
A、对太阳光中的红外线有强烈的吸收作用，这就足以使全球气温增高
B、在一昼夜中对射来的太阳光，吸收的热大于它向地球外四周辐射的热，这就使CO2的温度升高，导致全球气温增高
C、对由地面向外辐射的红外线有强烈的吸收作用，是这些被吸收的热使大气温度升高
D、强烈吸收由地面向外辐射的红外线，又向各方向辐射的红外线，其中约一半向地面辐射，从而地面附近气温增高
E、对由地面向外辐射的红外线有强烈的反射作用，从而地面附近气温升高
(3)自然界“消耗CO2”的主要过程是哪些？为避免温室效应加剧给全球带来灾难性的后果，请你提出人类应采取的对策。
4、结合工业生产的探究题
例4：（05上海卷）我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：
(1) 上述生产纯碱的方法称 ，副产品的一种用途为 。
(2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 。
(3) 写出上述流程中X物质的分子式 。
(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。
(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 。
(a) 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出
(b) 使NaHCO3更多地析出
(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
解题感悟：
（1）该生产纯碱的方法称为“联合制碱法”或“侯德榜制碱法”，该方法的最大优点是利用NH4Cl和NaCl溶解度随温度变化的差异，通过降低温度、加入细小食盐颗粒，使NH4Cl单独结晶出来，过滤后成为一种副产品，该副产品的用途较为广泛，如金属表面清洁剂、氮肥、焊药、配制电镀液、鞣革、制造电池及祛痰镇咳药等。
（2）从流程图中分析可知，通入到沉淀池中的物质有NH3、NaCl和CO2，下一步是进入煅烧炉再经煅烧得到Na2CO3，可推知从沉淀池中分离出来的是NaHCO3固体，由此可推知反应方程式NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NH4Cl + NaHCO3↓或 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 ，NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl。
（3）通过上述分析很容易知道流程中X物质的化学式为CO2。
（4）从生产流程图中可以分析出在母液中通入NH3一方面提高母液的pH，另一方面提高溶液中NH4+浓度有利于提取副产品NH4Cl，然后将母液中的NaCl循环使用返回到到沉淀池中以提高原料NaCl的利用率，本题循环的编号为I ，从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤。
（5）本小题实际上是物质的检验，考查Na2CO3中含有NaCl的检验方法，可取少量试样溶于水后，再滴加稀硝酸和硝酸银溶液。
（6）从（4）中分析已经知道向母液中通氨气的作用有两个方面：①增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出；②使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。所以选(a)和(c)。
温馨提醒：这是一道以著名的“侯氏制碱法”化工生产工艺流程为背景的化学试题，通过分析纯碱生产工艺流程图和结合相关的化学反应原理，回答题给的相关问题。考查将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
变式训练：通常情况下空气中CO2的体积分数为0.030%，当空气中CO2的体积分数超过0.050%时，会引起明显的温室效应。为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
⑴目前，用超临界CO2（其状态介于气态和液态之间）代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势，这一做法对环境的积极意义在于 ▲ 。
⑵最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：
①分解池中反应的化学方程式为 ▲ 。
②在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 ▲ 。
⑶李明同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96×10-9、2.58×10-9。
李明应该选用的试剂是 ▲ ，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定 ▲ 。
课后巩固：
1、材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础，划时代的材料可作为人类文明的里程碑。目前人类使用的材料主要有无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料等。试回答：
⑴ 普通玻璃是传统的无机非金属材料。以石英砂、石灰石和纯碱为主要原料，经过高温熔融后，石英砂、石灰石和纯碱转化为Na2SiO3、CaSiO3，再经成型、缓慢冷却后制得。上述过程中，碳酸盐不断转化为硅酸盐的原因是 ；
⑵随着人类对水的研究的不断深入，水的应用也越来越广泛。研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20℃、1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还可能用来 (填写序号)
A．代替干冰 B．防止冰川熔化 C．在室温下制作冰雕 D．建室温溜冰场
⑶ ABS工程塑料是合成高分子材料，其结构简式为：
请写出合成ABS的单体的结构简式 。
⑷“5.12”汶川大地震对中国无疑是一场磨难，而那些幸存者多数有不同程度的骨折，通常需要用石膏来固定骨折部位。石膏可分为熟石膏(2CaSO4·H2O，一种白色粉末)和生石膏(CaSO4·2H2O，一种坚硬的固体)两种，医生使用的石膏是 (填分子式或名称)。石膏定型时发生的化学反应方程式 。
（5）金属铝是人类使用最广泛的金属材料之一，右图为工业冶炼铝的电解槽示意图。
工业冶炼铝的生产过程中，电解槽工作一段时间后，因部分材料不断损耗，需定期更换 ；生产铝的原料铝土矿中除含有Al2O3外还含有Fe2O3。请你设计一个实验方案，从铝土矿中提取Al2O3，只需要写出第一步的设计方案 。
2、工业上制取镁有一次电解法和二次电解法，一次电解法：铁锅中熔有MgCl2和KCl，石墨为阳极，铁锅为阴极。在700℃下电解，生成的镁（熔点为647℃）浮在电解质表面，电解是在惰性气氛保护下进行的。
(1)为什么要在惰性气氛下电解？_________________。
(2)电解时电解效率不高的原因何在？_____________。
(3)二次电解法：电解质同上，石墨为阳极，铅为阴极沉于电解槽底。电解得铅镁合金，取出冷却后，以它为阳极进行第二次电解，电解质仍为MgCl2和KCl，以镁为阴极，在低于650℃的条件下电解，在阴极得到镁。与一次电解相比，电解效率明显提高，原因何在？_________________________________________。
3、CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、合成催化剂等。回答下列有关CuO的制备和性质的相关问题。
Ⅰ．CuO的制备：以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图：
(1)写出溶解过程中的离子方程式_________________。
(2)1∶1的H2SO4是用1体积98% H2SO4与1体积水混合而成。配制该硫酸溶液所需的硅酸盐质仪器除玻璃棒外，还需要______________、________________。
(3)已知氧化亚铜(Cu2O)与稀H2SO4反应有CuSO4和Cu生成。假设焙烧后固体只含铜的氧化物，为检验该固体的成分，下列实验设计合理的是________(选填序号)。
A．加入稀H2SO4，若溶液呈现蓝色，说明固体中一定有CuO
B．加入稀H2SO4，若有红色沉淀物，说明固体中一定有Cu2O
C．加入稀HNO3，若有无色气体(随即变成红棕色)产生，说明固体中有Cu2O
D．加入稀HNO3，若全部溶解，说明固体中没有Cu2O
Ⅱ．CuO的性质探究：兴趣小组的同学通过刚制备的纯净的CuO，探究CuO对氯酸钾分解的催化作用，并与MnO2相比较，研究其催化能力。部分实验数据如下表：
实验编号 m(KClO3)/g m(MnO2)/g m(CuO)/g 回收催化剂质量/g
① 0.6000 ―― ―― ――
② a 0.2000 ―― 0.1950
③ b ―― c 0.1900
回答下列问题：
(1)上表中a= g，b= g，c= g。
(2)实验①的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)本实验中为了比较CuO和MnO2对氯酸钾分解的催化能力，还需测量的数据是：_____________。
(4)实验中为了更准确地说明CuO和MnO2对氯酸钾分解的催化能力，还应保持反应的温度相同，如果该实验是在你校的实验室进行，你将如何操作以保证反应温度相同_________________________。
(5)从反应残留物中回收催化剂，并称量其质量，目的是______________________________________。
参考答案
例1：B
变式训练：从乙同学已加满水的试剂瓶中再倒出部分水，旋上瓶塞，振荡，又出现蓝色（或向蓝色已消失的满瓶内通入空气等，观察蓝色复现），O2，C6H12O6。
例2：答案参见前面解析
变式训练：氯离子对铝与氢离子的反应有促进作用。（或硫酸根离子对铝与氢离子的反应有抑制作用等） 在铝与盐酸的反应溶液中，加入Na2SO4固体，观察反应速率是否减慢。（其它合理答案亦可）
例3：(1)2SO2＋O2＋2H2O = 2H2SO4(或2H2SO3＋O2 = 2H2SO4)； 2(NH4)2SO3＋O2 = 2(NH4)2SO4； 2NH4HSO3＋O2 = 2NH4HSO4(任写两个)。
(2)①反应吸热；②(NH4)2SO3·H2O；③防止+4的硫被氧化。
(3)BC。
变式训练：(1)B
(2)E
（3）植物的光合作用，岩石的风化，江湖海水的溶解作用。应采取的对策：①严格控制森林乱砍乱伐，植树造林；②控制含碳燃料使用，大力推广氢能、电能、核能作能源；③合理开发，利用自然资源等。
例4：答案参见前面解析
变式训练：⑴保护臭氧层 ⑵①2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.47kJ/mol
⑶Ba(OH)2（或NaOH溶液和BaCl2溶液） 实验时的温度、压强，沉淀的质量
课后巩固：
1、⑴ 高温下，生成的CO2不断脱离反应体系，使平衡向生成硅酸盐的方向移动
⑵ CD
⑶ CH2＝CHCN CH2＝CH－CH＝CH2
⑷熟石灰、2CaSO4·H2O 2CaSO4·H2O+3H2O===2(CaSO4·2H2O )
（5）阳极碳块，用足量的烧碱浸取，（过滤，取滤液留着后续实验）
2、本题以工业生产为背景，考查元素化合物性质、化学反应原理、混合物分离以及能正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出解释的能力。是新说明提出来的新要求，解题时用比较求异的思想来分析：
从图中易得答案，一次电解法电解生成的镁浮在表面，与氯气反应重新生成MgCl2，因此电解效率不高。二次电解法中第一次电解得到Pb—Mg合金沉积在槽底，避免了与Cl2的反应，第二次电解相当于精炼镁，且电解过程中又没有Cl2产生，因此二次电解法电解效率高。
3、Ⅰ．(1)CuO+2H+=Cu2++H2O (2)烧杯、量筒 (3)bc
Ⅱ．(1)a=0.6000g，b=0.6000g，c=0.2000g (2)作为实验①、②的对照，说明MnO2、CuO对KClO3的分解能否起催化作用。(3)相同时间内放出O2的量或放出相同量的O2所需时间。(4)用火焰大小相似的酒精灯加热相同时间，或用控温电炉加热相同时间，或沙浴加热相同时间等。(5)观察反应前后CuO、MnO2的质量是否发生变化以进一步说明它们在反应中是起催化作用。
提示：Ⅰ．(1)中溶解过程是CuO溶解在H2SO4中，发生的是复分解反应。(2)根据1∶1的H2SO4的定义可知配制过程中所需的仪器，用量筒分别量取浓硫酸和水，然后在烧杯中进行稀释和溶解。(3)中分2种情况进行讨论，一种方法是将混合物与氧化性酸反应，另一种方法是将混合物与非氧化性酸反应，根据现象的不同即可鉴别。
Ⅱ．本实验的目的是比较两种氧化物的催化性能，因此前提条件是所取KClO3和两种氧化物的质量分别相等，通过相同时间内放出O2的量的来判断催化性能的高低。
备用
（05天津理综28）．根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30—35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表
温度 盐 溶解度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 —① — — —
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 —
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
1＞ 35℃NH4HCO3会有分解
请回答：
⑴ 反应温度控制在30—35℃，是因为若高于35℃，则________________________，若低于30℃，则_____________________________，为控制此温度范围，采取的加热方法为_________________ 。
⑵ 加料完毕后，继续保温30分钟，目的是____________________________ 。
静置后只析出NaHCO3晶体的原因是_________________________________ 。
用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去_______________杂质（以化学式表示）。
⑶ 过滤所得的母液中含有___________________________（以化学式表示），需加入_______ ，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4Cl。
⑷ 测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1—2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c（ mol/L）的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO32-+H+＝HCO3-反应的终点），所用HCl溶液的体积为V1 mL，再加1—2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为V2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式：
NaHCO3% = ______________________________。
解析 本题根据侯德榜制碱法原理，在实验室制备纯碱Na2CO3，并给出四种盐在不同温度下的溶解度表，考查学生对侯德榜制碱法原理的理解和学生分析和处理数据能力；最后考查学生对利用双指示剂测定纯碱中NaHCO3方法的理解，对学生自主学习能力提出了较高的要求。
（1）从题中表下方给的注释可知若高于35℃，NH4HCO3会有分解；而温度低于30℃，化学反应速率降低；为了控制反应温度在30—35℃之间，不宜采用明火直接加热，只能采用间接加热的方法，由于温度范围低于100℃，宜采用水浴加热。
（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是使反应充分进行；此过程中发生了NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl反应，由于NaHCO3的溶解度最小，静置后只析出NaHCO3晶体；用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去NaCl 、NH4Cl 、NH4HCO3杂质。
（3）过滤所得的母液中含有NaHCO3 、NaCl 、NH4Cl 、NH4HCO3，为了促使没有完全析出的NaHCO3转化为NaCl和便于从母液中回收副产品NH4Cl,需加入HCl。
（4）双指示剂法测定Na2CO3中NaHCO3含量的原理是：
V1mL
V2mL
由上图可知纯碱中NaHCO3所消耗的盐酸的体积为（V2－2V1）mL，所以纯碱样品中NaHCO3质量分数为：
CN
［CH2CHCH2CH＝CHCH2CH2CH］n。
电解质（氧化铝－冰晶石熔融液）
阴极碳块
阳极碳块
铝
CH2＝CH
Na2CO3 + NaHCO3
加入酚酞
HCl
NaHCO3
酚酞变色加
入甲基橙
HCl
甲基橙变色
NaCl
NH3
NH3
沉淀池
合成氨厂
煅烧炉
(提取副产品)
母液
循环I
循环II
食盐水
X
Na2CO3
CO2
甲醇
高温水蒸气
N2、O2
H2
溶液
空气
盛有饱和K2CO3
溶液的吸收池
分解池
合成塔
（2×105Pa、300℃、
铬锌触媒）
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8专题2 化学反应
第二课时 氧化还原反应
考点解读：
认识氧化还原反应的本质，了解生产、生活中常见的氧化还原反应。
知能整合：
1、基本概念
2、基本规律
强弱规律：氧化性: 氧化剂>氧化产物>还原剂;还原性:还原剂>还原产物>氧化剂。在实际化学应用中，我们可以根据强弱规律选择合适的氧化剂(或还原剂)，有目的地选择性氧化(或还原)某些物质(或离子)，从而保护另一些物质(或离子)不被氧化(或还原)。
守恒规律：氧化还原反应的计算是中学化学计算的重要类型。在计算时，首先分析“两剂”、“两产”，再分析其物质的量和化合价的变化特点，分别分析反应中总的得电子数与总的失电子数，最后根据得、失电子的守恒规律，建立数学方程，求解数学方程即可解决问题。
先后规律：当一种氧化剂与多种还原剂反应时，应把多种共存的还原剂的强弱顺序排列出来，然后氧化剂先与较强的还原剂反应，待反应完成后，再按先强后弱顺序依次与其他还原剂反
应。同理，当一种还原剂与多种氧化剂反应时，应把多种共存的氧化剂的强弱顺序排列出来，然后还原剂先与较强的氧化剂反应，待反应完成后，再按先强后弱顺序依次与其他氧化剂反应。
价态规律：(1)对具有多种价态的元素来说，为对应各价态的物质氧化性或还原性研究提供理论依据，如:一2价的S只有还原性，不具有氧化性;十6价的S只有氧化性，不具有还原性;+4价的S既具有氧化性，又具有还原性。
(2)便于分析和理解同一元素不同价态的物质之间是否相互反应，以及即使反应时价态变化的特点提供理论依据。
例题精讲：
要点名称：
1、氧化还原反应的基础知识
例1：对于白磷引起的中毒，硫酸铜溶液是一种常用的解毒剂，有关反应如下：
11P+15CuSO4+24H2O==5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4。下列关于该反应的说法正确的是
A．CuSO4发生了还原反应
B．生成1 mol H3PO4时，有10 mol电子转移
C．当有1molP作还原剂时，被还原的CuSO4的物质的量为15/11mol
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为6∶5
解题感悟： 生成物中Cu3P中铜为+1价，磷为-3价，因此Cu2+被还原，CuSO4发生还原反应，还原产物是Cu3P，氧化产物是H3PO4，氧化产物与还原产物的物质的量之比为6∶5，选项A D正确。同时可得当生成1 mol H3PO4时，转移的电子数应为5 mol，选项B错。当有1molP作还原剂时，失去的电子数为5mol，根据得失电子守恒可知被还原的CuSO4的物质的量应为5mol，选项C错。
温馨提醒：解题过程中，应从分析元素化合价有无变化或升降这一氧化还原反应的特征入手，具体方法是：找变价、判类型、分升降、定其他。同时，将有关氧化还原反应知识与实际事物或情景、题目指定的各有关数据，以及从题目中自己可得到的各种信息，按内在联系进行归纳思维和演绎思维。
变式训练：F2和Xe在一定条件下可生成氧化性极强且极易水解的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。如XeF4与水可发生如下反应：6XeF4+12H2O==2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。
下列判断中正确的是
A．XeF2分子中各原子均达到八电子结构
B．XeF6分子中Xe的化合价为+6价
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D．XeF4按已知方式水解，每生成4molXe，转移12mol电子
2、氧化还原反应方程式的书写
例2：（08上海卷）某反应体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外谁反应物与生成物分别填入以下空格内。
(2)反应中，被还原的元素是_______，还原剂是____________。
(3)将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目。
(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为__________。
解题感悟：因为Au2O3为反应物，则Au2O必定为生成物，在Au2O3中Au的化合价为＋3，Au2O中Au的化合价为＋1，即Au在反应中化合价降低，则另一种元素的化合价必定升高，在Na2S2O3中S的化合价为＋2，Na2S4O6中S的化合价为2.5价，所以Na2S2O3为反应物，Na2S4O6为生成物，根据化合价的升降总数相等，在Na2S4O6前配2，由S守恒，可知Na2S2O3前配4，Au2O3和Au2O前分别配1，再根据Na＋守恒，则生成物中必定为NaOH，且配平系数为4，则H2O为反应物，在其前面配2，配平后的化学方程式为：Au2O3＋4Na2S2O3＋2H2O===Au2O＋2Na2S4O6＋4NaOH。
温馨提醒：由给出的条件书写氧化还原反应的方程式是考查氧化还原反应知识的一种重要手段。它不仅
要求我们掌握氧化还原反应配平的常见技巧，更重要的是能从题目中提取有效信息判断反应物和生成物，因而对氧化还原反应知识的掌握显得更为重要。此类题型的一般的解法，首先确定氧化剂和还原剂，利用氧化还原反应的知识推导出还原产物和氧化产物或直接由题目中找出还原产物及氧化产物，如果题目中还提供了溶剂如酸性或碱性，则还要在反应物中再加入H＋或OH－，则一般在产物中会出现H2O分子，如果题目中要求不是很明确或不能确定，则可先配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物，然后再由原子守恒找出所需其它溶剂或介质。
变式训练：某反应体系中有反应物和生成物共六种：H2C2O4、CO2、（VO2）2SO4、VOSO4、H2SO4、H2O，其中（VO2）2SO4是反应物之一。
(1)完成并配平该反应的化学方程式：__________________________________________。
(2)反应中的氧化剂是____________，当有1mol H2C2O4参加反应时，转移电子_______mol。
(3)（VO2）2SO4与NaOH发生复分解反应的产物之一是Na3VO4。
写出这一反应的化学方程式：___________________________________________。
3、氧化还原反应规律的运用
例3：（08天津卷）（1）配平氧化还原反应方程式：
＿＿ C2O42-+＿＿MnO4-+＿＿H+＝ ＿＿CO2+＿＿Mn2++＿＿H2O
(2）称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KOH、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的物质的量为＿＿＿mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为＿＿＿。KHC2O4的质量分数为＿＿＿。
解题感悟： （1）C：＋3→＋4，改变量（4－3）×2＝2，Mn：＋7→＋2，改变量（7－2）×1＝5，根据化合价升降总数相等，所以在C2O42－前配5，MnO4－前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2＋前配10和2，再由电荷守恒在H＋前配16，最后根据离子方程式两边的H个数相等在水前面配8，经检验离子方程式两边的氧原子相等。
(2）①由H＋＋OH－ ===H2O知，n(H＋)=n(OH－)＝0.25mol·L－1×0.02L＝0.005mol。
②原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈紫红色。
由电子守恒得：n(还)×2＝0.1mol·L－1×0.016L×5，n(还)＝0.004mol。
③由于实验时所取溶液均为配置时的，所以①、②中计算的数据均为配置溶液中溶质的，由①得：2n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)=0.05mol，由②得：n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)=0.04mol，解上述两个方程式得：n(H2C2O4·2H2O)＝0.01mol，n(KHC2O4)＝0.03mol，H2C2O4·2H2O的质量分数为：×100%=21%，KHC2O4的质量分数为：×100%＝64%。
温馨提醒：
变式训练：环保检测中，有害气体的浓度常用1L有害气体的毫克值（）来表示，如对某气体样品中所含一氧化碳的浓度进行测定，其方法和实验步骤如下：
1 首先将2.00L的气体样品通过盛有I2O5固体的加热管，反应后生成CO2和I2；
②用30.0mL 硫代硫酸钠溶液吸收所产生的碘，发生的反应为：
I2＋2S2O32－=2I－＋S4O62－
2 将②中溶液取出其1/5，加入1.00mL 碘水，正好将所取溶液中过量的硫代硫酸钠完全氧化。
⑴写出步骤①中CO通过盛I2O5，加热管的有关反应化学方程式。
⑵计算样品中CO的浓度。
4、氧化还原反应的综合运用
例4： （08宁夏卷）为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL（标准状况）；
方案二：将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000mol·L-1
的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。
请回答下列问题：
(1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择　　　　　　　式滴定管，理由是　　　　　　　　　；
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为　　　　　　和
　　　　　　；（铁的相对原子质量以55.9计）
(4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一　　　　　(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　；
②方案二　　　　　(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　。
解题感悟： （1）Mn：＋7→＋2，改变数为5，Fe：＋2→＋3，改变数为2，根据化合价升降的总数相等，所以在Fe2(SO4)3前配5，MnSO4强配2，然后在根据方程式两边的原子个数相等配平其它元素的原子。配平后的化学方程式为：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。
(2）不能选用碱式滴定管，因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管，以被酸性的kmno4氧化而被腐蚀。
(3）由电子守恒得：方法一：×2＝×2，m(Fe)＝1.45g，Fe的质量分数为：×100％。方法二：×1＝0.02000mol·L-1×0.025L×5，m(Fe)＝0.140g， EQ \f(0.140,)×100％＝×100％。
(4）①不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。
②不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
温馨提醒：纵观近几年高考命题的发展趋势，氧化还原反应除主要考查基本概念外，出现了将氧化还原反应方程式的配平与相关的分析推断相综合的趋势，以及信息迁移、探讨新问题情景的研究题。因此解题时，应注重将氧化还原反应的相关化学知识，按内在联系抽象归纳，逻辑地统摄成规律，并按此规律进行推理和想像。
变式训练：已知亚甲基蓝其氧化型呈蓝色，还原型呈无色，其转化关系式为：
奇妙的“蓝瓶子”实验就是利用上述原理，其装置如图1。
某校化学兴趣小组用图1装置进行下述实验：
①在250 mL锥形瓶中，依次加入2g NaOH、100mlH2O和2g葡萄糖，搅拌溶解后，再加入3～5滴0.2％的亚甲基蓝溶液，振荡混合液呈蓝色；
②塞紧橡皮塞，关闭活塞a、b，静置，溶液变为无色；
③打开活塞、振荡，溶液又变为蓝色；
④关闭活塞、静置，溶液又变为无色；
⑤以上步骤③、④可重复多次。
请回答下列问题：
(1)若塞紧图1中锥形瓶塞，并打开导管活塞a、b，从导管口(填“左”或“右”)通入足量氦气后，再关闭活塞a、b并振荡，溶液 (填“能”或“不能”)由无色变为蓝色。
(2)如图2所示：某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中，A试管充满溶液，B中有少量溶液，塞上橡皮塞静置片刻，两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管，溶液显蓝色的是 试管。
(3)上述转化过程中葡萄糖的作用是 ，亚甲基蓝的作用是
(4)上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替，这是因为 。
(5)该实验中③、④操作 (填“能”或“不能”)无限次重复进行，理由是 。
课后巩固：
1、（08重庆卷）下列做法中用到物质氧化性的是（ ）
A．明矾净化水 B．纯碱除去油污
C．臭氧消毒餐具 D．食醋清洗水垢
2、下列反应中，能说明卤素单质的氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>I2的是（ ）
①2HClO4+Br2=2HBrO4+C12↑ ②2NaBr+C12=2NaC1+Br2
③2KI+C12=2KC1+I2 ④2KI+Br2=KBr+I2
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
3、据最新报道，科学家发现了如下反应：O2+PtF6=O2(PtF6)，已知O2(PtF6)为离子化合物，其中Pt为+5价，对于此反应正确的是
A．在此反应中，每生成1mol O2(PtF6)则转移1mol电子
B．在此反应中，O2是氧化剂，PtF6是还原剂
C．O2(PtF6)中氧元素的化合价是+1价
D．O2(PtF6)中仅存在离子键不存在共价键
4、U（铀）是重要的核工业原料，常见化合价有＋4和＋6。硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生分解：UO2(NO3)2 → UxOy＋NO2↑＋O2↑，在600 K时，将气体产物集于试管并倒扣水中，水充满试管。则生成铀的氧化物化学式是
A．UO2 B．UO3 C．2UO2·UO3 D．UO2·2UO3
5、若用MnO2 作催化剂，则KClO3 在200℃时就能迅速分解，但制得的氧气中有氯气的气味，生成的氯化钾又略带紫红色，认为反应过程如下：
① 2 KClO3 +2 MnO2 =2 KMnO4 +Cl2↑+O2↑
② 2KMnO4 = K2MnO4 +MnO2 +O2↑
③ Cl2 +K2MnO4 = 2KCl+MnO2 +O2↑
按该反应过程，若制取1.5 molO2，电子发生转移总物质的量不可能为
A．6mol B.9mol C.12mol D.15mol
6、（08上海卷）已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
7、下列叙述正确的是
⑴元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 ⑵ 得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强
⑶阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂 ⑷含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性 ⑸有单质参加的反应一定是氧化还原反应 ⑹银镜反应中醛基具有氧化性
⑺非金属性弱的单质不能制得非金属性强的单质 ⑻化合物与水的反应，水不可能做氧化剂
A．⑴⑵⑷⑹ B．⑴⑷⑸⑺ C．⑶⑸⑹⑻ D。⑴⑷
8、由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断不正确的是
A．该混盐与硫酸反应产生1mol C12时转移2NA个电子 B．该混盐的水溶液呈碱性
C．该混盐具有较强的氧化性 D．该混盐中的氯元素的化合价为+1和—1
9、等质量的铜分别与足量浓硫酸、稀硝酸充分反应，下列说法正确的是
A．被还原的酸的物质的量相等 B．被氧化的铜的物质的量相等
C．提供H+的酸的物质的量相等 D．转移电子的物质的量相等
10、某无色溶液能与铝反应放出氢气，该溶液中肯定不能大量共存的离子组是
A．Cl－、Mg2+、NO3-、K+ B．HCO3-、K+、NO3-、SO42-
C．SO42-、Cl－、CO32-、Na+ D．NH4+、Cl－、Na+、Ba2+
11、（08天津卷）（1）配平氧化还原反应方程式：□C2O42-+□MnO4-+□H+＝□CO2+□Mn2++□H2O
（2）称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的物质的量为 mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，此时溶液颜色由 变为 。该溶液中还原剂的物质的量为 mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为 。KHC2O4的质量分数为 。
12、2004年美国火星探测车在火星大气层中检测到了A气体。资料显示，A气体分子是一种三原子分子，其相对分子质量为60.0，在地球环境下A不太稳定，易分解得到一种单质和一种化合物。粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到气体A和两种硫酸氢盐，生成物的物质的量之比为1∶1∶1。
（1）试推测火星大气层的温度，简述你的理由。
。
（2）试确定A的化学式_____________________。
（3）写出KSCN与浓硫酸反应的化学反应方程式 。
（4）A分解得到一种单质和一种氧化物，写出A分解的化学反应方程式：
_________________________________________________________________________。
（5）B与SO3反应得到A与一种淡黄色的固体单质。已知B由两种元素组成，A和B分子中原子的最外层电子总数相等，B中两元素的质量比为3∶16。试写出B与SO3反应制备A的化学反应方程式：_________________________________________________________。
13、
14、为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50mg的KIO3。为检验某种食盐是否为合格的加碘食盐，某同学取食盐样品428g，设法溶解出其中全部的KIO3，将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，在用0.030mol/L的Na2S2O3溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：IO3—+5I—+6H+==3I2+3H2O I2+2S2O32—==2I—+S4O62—
15、已知单质铁溶于一定浓度的硝酸溶液中反应的离子方程式为：
a Fe + b NO3－ + c H+ = d Fe2+ + f Fe3+ + g NO↑+ h N2O↑+ k H2O化学计量数a-k
均为正整数）。回答下列问题：
⑴根据反应中氮、氢、氧三种元素的原子个数守恒，可得c、g、h的关系式是（用一个代数式表示。下同）
⑵根据反应中离子的电荷守恒，可得b、c、d、f的关系式是
⑶根据反应中的电子转移的总数相等，可得d、f、g、h的关系式是
⑷若a=12，且铁和稀硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是 ；c的取值范围是 。
参考答案
例1：AD
变式训练：BC
例2：(1)Au2O3、Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH。
(2)；Na2S2O3。
(3)
(4)1∶4。
变式训练：(1)H2SO4 +（VO2）2SO4+ H2C2O4→2CO2↑+2VOSO4+2H2O
(2)（VO2）2SO4 2mol
(3)（VO2）2SO4+8NaOH→2Na3VO4+Na2SO4+4H2O
例3：（1）5 2 16 10 2 8
(2）①0.005；②无色；紫红色；0.004。 ③21％；64％。
变式训练：⑴5CO ＋ I2O55CO2＋I2
⑵
设： I2消耗物质的量为X
关系式：~~~~I2
2mol 1mol
X
CO还原出的I2消耗的物质的量：
设：CO的物质的量为Y
关系式：~~~~~~~~~5CO
2mol 5mol
例4：(1)2；10；8；5 ；2；1；8。
(2)碱；KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管
(3)×100％；×100％。
(4)①不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。
②不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。
注：本小题属于开放性试题，若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理，可酌性给分。例如：考生回答
方案一准确，因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，也不存在铁的氧化物
方案一不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低
方案二准确，铁片溶于稀硫酸后，除Fe2+外，其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化，也不存在氧化铁
方案二不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，千百万的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低
变式训练：(1)左 不能
(2)B
(3)还原剂 催化剂(或指示剂)
(4)维生素C具有还原性
(5)不能 一段时间后葡萄糖全部被氧化或葡萄糖最终将被消耗尽
课后巩固：
1、C
2、C
3、A
4、B
5、D
6、B 提示：在已知反应中氯元素的化合价：＋1→＋5和＋1→－1，既然NaClO2也有类似的反应，即氯元素的化合价既有升高，也有降低，选项A中均降低；选项B、C与题意相符；选项D化合价均升高，但选项C中NaClO不是最终产物。
7、D
8、A
9、BD
10、AB
11、（1）5 2 16 10 2 8
（2）①0.005 ②无色 紫红色 0.004 ③21% 64%。
提示：（1）标出化合价升降：2O42- AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps20 \o\ad(\s\up 9(+4),C)O2，O4－ AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush Mn2＋；根据化合价变化，求2和5的最小公倍数：，可知在C2O42－前加系数5，在MnO4－前加系数2，然后根据电荷守恒和原子守恒，利用观察法，可得配平方程式：5C2O42－+2MnO4－+16H＋=1OCO2↑+2Mn2＋+8H2O。
（2）①加NaOH变为浅红色，说明溶液呈弱碱性，则溶液中被中和的n(H＋)=n(OH－)=0.25mol·L－1×0.02L=0.005mol。
②加入酸性KMnO4将C2O42－氧化，恰好反应时，溶液由无色变成紫红色；根据方程式可得关系式：5C2O42－ AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 2MnO4－，n(C2O42－)=×n(KMnO4)=×0.1mol·L－1×0.016L=0.004mol。
③因为和NaOH反应时，H＋来源于H2C2O4·2H2O和KHC2O4，而和KMnO4反应时，C2O42－也来源于二者。设试样中含H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为x、y，根据题意得：
x+y=0.04
2x+y=0. 05
解之得：x=0.01mol，y=0.03mol。故m(H2C2O4·2H2O)=126g·mol－1×0.01mol=1.26g，则试样中
ω（H2C2O4·2H2O）=×100%=21%；
m(KHC2O4)= 128g·mol－1×0.03mol=3.84g，故=×100%=64%。
12、（1）火星表面温度低。理由：若较高，COS会分解。
（2）COS 或SOC 或CSO等（只要元素及原子个数正确即可）
（3）KSCN+2H2SO4（浓）+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑
（4）COS =S +CO
（5）3CS2+SO3=3COS+4S
13、
14、由I2+2S2O32—==2I—+S4O62—可知：
n(I2)=n(S2O32—)= ×(0.030mol/L×0.018L)=0.270×10—3mol
由IO3—+5I—+6H+==3I2+3H2O可知：
n(KIO3)=n(I2)= ×0.27×10—3mol=0.090×10—3mol
则每千克食盐中含KIO3：
=45mg/kg
所以，该加碘食盐是合格的。
15、⑴c = 4 g + 10 h
⑵c－b =2 d + 3 f
⑶2 d + 3 f = 3 g +8h
⑷6～12 30～48
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1专题4 物质结构与性质（必修）
考点解读：
物质结构与性质
了解元素、核素和同位素的含义。知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
了解1～18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构。
了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。
认识元素周期律的本质。掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素性质递变规律的关系。
了解原子结构、元素在周期表中的位置及其性质递变的规律。
认识化学键的含义。了解离子键、共价键的形成。
了解电子式、结构式和结构简式的表示方法。
● 能识别典型的离子化合物和共价化合物，能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
知能整合：
1、元素周期表是元素周期律的具体表现形式，元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的性质，反过来元素在周期表中的位置和元素的性质也反映出原子的结构，因此元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间存在着内在的必然的联系，元素周期表是学习化学的工具，认识元素周期律，掌握元素的“位—构—性”之间的关系对元素化合物的学习有积极的指导意义，元素周期律是中学化学学科内部起支撑作用的主干知识，也是高考每年必考知识。三者关系如下：
2、考查主要集中在8（或18等）电子结构判断，电子式的书写，微粒半径的比较，晶体熔沸点高低判断，化学式的推导以及简单计算等，在体现基础知识再现的同时，侧重观察、分析、推理能力的考查。高考题中主要以元素推断题出现，旨在考查考生的分析推理能力。对有突破口的元素推断题，可采用题目暗示的突破口，联系其它条件，顺藤摸瓜，各个击破，推出结论；对无明显突破口的元素推断题，可利用提示条件的限定，逐渐缩小推断范围，大胆尝试、猜测，充分考虑各元素的相互关系予以推断。
此外，近年来往往还从学科前沿或社会热点立意命题，引导学生关注科技发展，关注社会热点。
2、元素周期表中同周期，同主族元素性质的递变规律
项 目 位置关系
同周期（从左→右） 同主族（从上→下）
原子结构 原子半径 逐渐 （惰性气体除外） 逐渐
电子层结构 电子层数 最外层电子数 电子层数 最外层电子数
最外层电子数（价电子数） 由 逐渐增到7
主要化合价 最高正价（+1→+7）非金属负价= -（8-族序数） 最高正价= （O、F除外）非金属负价= -（8-族序数）
性质 得失电子能力 失电子逐渐 得电子逐渐 失电子逐渐 得电子逐渐
金属性与非金属性 金属性 非金属性 增强； 减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐 酸性逐渐 碱性逐渐 酸性逐渐
非金属的气态氢化物 形成由 到 稳定性逐渐 形成由 到 稳定性逐渐
例题精讲：
1、原子核外电子排布的规律
例1：若原子核外电子排布的基本规律为最外层电子数不超过5个，次外层电子数不超过10个，倒数第三层电子数不超过15个，而各电子层电子的最大容量仍为2n2，则元素周期表中第三、四、五周期含有的元素分别有（ ）
A．5种、10种、15种 B．8种、18种、18种
C．8种、10种、15种 D．9种、10种、15种
解题感悟：通过比较两种规律下的每一周期最后一个元素的原子核外电子排布的情况即可推得。两种规律下的原子核外电子排布对比如下：
周 期 原规律下原子核外电子排布 各周期含有的元素种类 现规律下原子核外电子排布 各周期含有的元素种类
K L M N O P … K L M N O P …
一 2 2 2 2
二 2 8 8 2 5 5
三 2 8 8 8 2 8 5 8
四 2 8 18 8 18 2 8 10 5 10
五 2 8 18 18 8 18 2 8 15 10 5 15
六 2 8 18 32 18 8 32 2 8 18 15 10 5 18
温馨提醒：可见，类比是建立在强调彼此的同一性，或者至少是表面关系的相似性的基础上，而突破它们的相异性（实质应是深层关系之间的相似性），往往又能使类比得以“表里”完美的统一。
变式训练：近年来科学家发现铝的超原子结构Al13和Al14，Al13和Al14的性质与元素周期表中某些主族元素的性质相似，当这类超原子具有40个价电子（对于主族元素的原子，外围电子又称为价电子）时最稳定，在质谱仪上可检测到稳定的Al13－、Al142+。下列说法中错误的是
A．Al13与Al14互为同素异形体
B．Al13超原子中Al原子间是通过离子键结合的
C．Al14与氢碘酸反应的化学方程式可表示为：Al14+2 H I＝Al14I2+H2↑
D．Al13在一定条件下能和镁作用生成Mg(Al13)2
2、特定电子数微粒
例2：（05全国卷Ⅰ）甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。
（1）丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是
（2）乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：
（3）在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式是
（4）丁的元素符号是 ，它的原子结构示意图为
（5）丁的氧化物的晶体结构与 的晶体结构相似。
解题感悟：负二价双原子阴离子在中学阶段常见的有：C22- 、O22-（或S22-）等，又借助于“丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体”，将丙锁定为CaC2，从而确定甲、乙、丙、丁的电子数为14，立即联想到还有：N2、CO、Si等。
该题突破了思维惯性，开拓了新的思维空间，即以14个电子（N2,CO，C22－，Si）为参照的分子、离子及原子的命题；
温馨提醒：以10e-粒子为例的中心归纳法：
以氖为中心发散点，抓住氢化物这条主线，借助普遍联系将10e-粒子一网打尽。我们自然会联想到18电子粒子，如“氩”这一中心发散点；但9电子微粒：-F、—OH、—NH2、-CH3，也是一个重要发散点，容易被忽视；甚至还有特殊“点”如：O等。有时正是找不到合适的发散点而形成不了有效的发散思维。04年高考江苏卷22题所考查的等电子微粒和等电子体原理就是中学化学物质结构知识的延伸和拓展；而07年江苏卷再次考查10e-粒子问题，涉及NH3、H2O、NH、OH、Mg2+、Al3+等；此外07、08两年的全国理综Ⅱ都连续考到18e-粒子。
变式训练：（07全国卷Ⅱ）用A＋、B－、C2－、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子)，请回答：
(1)A元素是_______、B元素是_______、C元素是_______(用元素符号表示)
(2)D是由两种元素组成的双原子分子，其分子式是___________。
(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是___________。
(4)F是由两种元素组成的三原子分子，其分子式是___________，电子式是____________。
(5)G分子中含有4个原子，其分子式是_____________。
(6)H分子中含有8个原子，其分子式是_____________。
3、元素原子序数和所形成化合物化学式的关系
例3：短周期元素X、Y形成的化合物中，X、Y的原子个数比为1∶3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为 ① m－4 ②m+4 ③m+8 ④m－2 ⑤m+6 ⑥m+5
A．①②③ B．①②③④ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
解题感悟：四个典型“思维定势”是解该题的障碍所在：第一，在考虑化合物的组成时只锁定XY3而遗漏X2Y6（比如C2H6、B2H6等均符合）；第二，在考虑化合物中元素化合价时，只认定X显正价Y显负价而造成NH3、PH3的漏解；第三，当由X的某一正化合价确定其在周期表中的主族序数时往往只考虑该正化合价即为主族序数（而不考虑是否是最高正价）而漏解；第四，将六种关系逐一分析，其实只须针对④⑤⑥即可。
温馨提醒：思维的严密性通常是指思维的科学、精确、深刻和符合逻辑。严密的思维，是克服思维定势的有力保障。要对已有的经验面对新的问题敢于质疑，逐步使思维活动更具合理性和实效性，从而摆脱思维定势的束缚，达到优化思维的目的。
变式训练：短周期元素形成的二元简单离子化合物XmYn，已知X、Y的原子序数分别为a、b，则a、b的关系可表示为 。
4、共价化合物中各原子最外层是否都满足8电子稳定结构的判断
例4：下列各分子中所有原子都满足8电子结构的是 （ ）
A. B. C. D.
解题感悟：H2O分子中存在氢原子，氢原子不能满足最外层为8电子稳定结构；BF3分子中，硼元素的化合价为+3，硼原子最外层电子数为3，二者之和为6≠8，故硼原子不满足最外层为8电子稳定结构；NO2分子中，氮元素的化合价为+4，氮原子最外层电子数为5，二者之和为9≠8，故氮原子不满足最外层为8电子稳定结构；CO2分子中，碳元素的化合价为+4，碳原子最外层电子数为4，二者之和为8，则碳原子满足最外层为8电子稳定结构：氧元素化合价为—2（其绝对值为2），氧原子最外层电子数为6，二者之和为8，则氧原子也满足最外层为8电子稳定结构，故分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构。
判断方法：⑴分子中若含有氢元素，则氢原子不能满足最外层8电子稳定结构。
⑵分子中若不含氢元素，则按下述方法逐一进行判断：若某元素的化合价绝对值与其原子最外层电子数之和等于8，则该元素的原子最外层满足8电子稳定结构；否则就不满足。
温馨提醒：该方法只适用于共价化合物，不适用于单质和离子化合物。
变式训练：1、（1999年全国）下列各分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（ ）
A．BeCl2 B．PCl3 C．PCl5 D．N2
2、（2005年全国卷1）下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（ ）
A．BF3 B．H2O C．SiCl4 D．PCl5

5、元素的“位置、结构、性质”三者之间的关系历来是高考考试的热点内容，在承袭传统考查内容的基础上，每年高考化学试题对“位、构、性”的命题角度都会呈现出一定新意。
例5：[2006年全国理综卷I 26题]X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件；①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻；②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。请填空：
（1）Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”）：____，理由是__ ；
（2）Y是_____，Z是_________，W是_______；
（3）X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8：2：4：1。写出该化合物的名称及化学式___________。

解题感悟：（1）若Y、Z和W三种元素位于同一周期依次相邻，有如下位置：Y—Z—W，设Y的原子最外层电子数为a，则Z、W的最外层电子数分别是a+1、 a+2，即有a+(a+1) + ( a+2) =17，a不存在整数解，所以Y、Z和W三种元素不能位于同一周期。

（2）Y、Z和W三种元素只能位于不同一周期，可能存在如右位置：

设Y的原子最外层电子数为a，则Z、W的最外层电子数分别是a、a+1、即有a+a+ ( a+1) =17，a不存在整数解，舍去。或Z、W的最外层电子数分别是a+1、a+1，有a+( a+1)+ ( a+1) =17，a =5，即Y为N元素，Z为O元素，W为S 元素，为合理解。
（3）X和N、O、S可组成硫酸(氢)盐或硝酸盐，其原子个数之比为8:2:4:1，讨论知该化合物是硫酸铵，化学式是(NH4)2SO4。

温馨提醒：本题最大的亮点：Y、Z和W可能存在三种位置，即可能存在三个数学方程，进行数学讨论得到合理的整数解，从而确定Y、Z和W的位置关系。另外，在确定物质(NH4)2SO4时也要求学生进行讨论，发散思维。
变式训练：1、A、B、C、D都是短周期元素，原子半径：D＞C＞A＞B。已知A、B同周期，A、C同主族，C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的3倍。下列说法中正确的是
A．A、C两元素处在元素周期表中的第ⅥA族
B．B、D两元素组成的离子化合物中阴、阳离子的个数比为1∶1
C．B、C、D三种元素组成的化合物的化学式为DCB2
D．B、C、D三种元素的简单离子的半径大小顺序为：C > D > B
2、短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的核电荷数之和为32，原子最外层电子数之和为10。A与C同主族，B与D同主族，A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数。则下列叙述正确的是
A．D元素处于元素周期表中第3周期第IV族
B．四种元素的原子半径：A＜B＜D＜C
C．B、D的最高价氧化物中，B、D与氧原子之间均为双键
D．一定条件下，B单质能置换出D单质，C单质能置换出A单质
课后巩固：
1、核裂变是由德国物理学家哈恩及助手斯特拉斯曼1938年底发现的，他们实验的核反应方（ ）
程可表示为：+ → + + 3。下列有关说法不正确的是
Ａ．的中子数为235 Ｂ．的质子数为56
Ｃ．得质量数为89 Ｄ．是氢元素的同位素
2、X＋、Y＋、M2+、N2－均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子，离子半径大小关系是：N2－＞Y＋、Y＋＞X＋、Y＋＞M2+，下列比较正确的是（ ）
A．原子半径：N可能比Y大，也可能比Y小
B．M2+、N2－核外电子数：可能相等，也可能不等
C．原子序数：N＞M＞X＞Y
D．碱性：M(OH)2＞YOH
3、（08江苏卷）下列排列顺序正确的是（ ）
①热稳定性：H2O＞HF＞H2S ②原子半径：Na＞Mg＞O
③酸性：H3PO4＞H2SO4＞HClO4 ④结合质子能力：OH-＞CH3COO-＞Cl-
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
4、根据下表中有关短周期元素性质的数据，判断下列说法中正确的是
元素编号元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径（10－10 m） 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82
化合价 最高价 +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3
负价 －2 －3 －1 －3
A．③的熔点高于⑥的熔点
B．元素①与元素⑥形成的化合物为碱性氧化性
C．元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性
D．元素④形成的氯化物中所有原子周围都达到8电子稳定结构
5、在周期表主族元素中，X元素位于第二周期，且分别与Y、Z、W三元素相邻，X、Y 的原子序数之和等于Z的原子序数；这四种元素原子的最外层电子数之和为20。下列判断正确的是（ ）
A．原子序数：Z＞Y＞X＞W
B．X、Y、Z、W形成的单质最多有6种
C．X元素最高价氧化物对应水化物的化学式为：H3XO4
D．四种元素的气态氢化物中，W的气态氢化物最稳定
6、A、B、C和D都是周期表中前20号元素，已知A的阳离子和C的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为AC的化合物；C和D属同族元素，其中C中核外电子数是D中核内质子数的2倍。B和D是同周期元素且A和B能形成AB2型化合物。下列说法中正确的是
A．D元素处于元素周期表中第2周期第Ⅵ族
B．AB2中可能既有离子键又有共价键
C．四种元素的原子半径A＞C＞D＞B
D．BC2分子可能呈直线型
7、（08广东卷）根据表1信息，判断以下叙述正确的是（ ）
表1　部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径／nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
A．氢化物的沸点为H2T＜H2R　　　　　　　B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q
C．M与T形成的化合物具有两性 D．L2＋与R2－的核外电子数相等
8、一定条件下的下列化学反应不能说明碳与硅的非金属性强弱的事实是（ ）
A．CO2+H2O+Na2SiO3==Na2CO3+H2SiO3
B．CaCO3+SiO2==Ca SiO3+ CO2
C．2C+SiO2==Si+2CO
D．C+Si==SiC
9、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族，其中只有两种为金属；X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。下列说法不正确的是
A．原子半径：Y＞Z＞W
B．XW2熔点为—107℃，沸点为12.5℃，说明固态XW2为分子晶体
C．YW3水溶液蒸干并灼烧可得YW3固体
D．ZW2分子结构如右图，说明ZW2是极性分子
10、X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，X原子核内没有中子，在周期表中，Z与Y、 W均相邻；Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是
A．Y、Z和W三种元素可能位于同一周期
B．Y和W所形成的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
C．上述元素形成的氢化物中，W的氢化物相对分子质量最大，熔沸点最高
D．X、Y、Z和W可以组成原子的物质的量之比为5∶1∶4∶1的离子化合物
11、（08重庆卷）在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1 molXY2含有54 mol电子。
(1）该融雪剂的化学式是 ；X与氢元素形成的化合物的电子式是 。
(2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是 ；D与E能形成一种非极性分子，该分子的结构式为 ；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是 。
(3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中有3个共价健；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是 .
(4）元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2，该反应的离子方程式为 。
12、（08北京卷）X、Y、Z、W为含有相同电子数的分子或离子，均由原子序数小于10的元素组成，X有5个原子核，通常状况下，W为无色液体，已知：X＋YZ＋W。
(1)Y的电子式是_______________________。
(2)液态Z与W的电离相似，都可电离出电子数相同的两种离子，液态Z的电离方程式是_________________________。
(3)用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作：
a、向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有Cu片的小烧杯放入瓶中。
b、关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。
c、待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入少量稀硝酸。
①步骤c后还缺少的一步主要实验操作是_______________________________。
②红磷充分燃烧的产物与NaOH溶液反应的离子方程式是_________________。
③步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是___________________________________。反应的离子方程式是________________________________________。
(4)一定温度下，将1molN2O4置于密闭容器中，保持压强不变，升高温度至T1的过程中，气体由无色逐渐变为红棕色，温度继续由T1升高到T2的过程中，气体逐渐变为无色。若保持T2，增大压强，气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量n随温度T变化如图所示。
①温度在T1～T2之间，反应的化学方程式是___________________________。
②温度在T2～T3之间，气体的平均相对分子质量是(保留一位小数) _______________________。
13、元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。右图是元素周期表的一部分。
（1）阴影部分元素N在元素周期表中的位置为　　　　。根据元素周期律，请你预测：H3AsO4、H3PO4 的酸性强弱：
H3AsO4 　　　 H3PO4（用“＞”、“＜”或“＝”表示）。
（2）在一定条件下，S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)，请判断在相同条件下Se与H2反应的限度(选填“更大”、“更小”或“相同”) 　　　 。
(3)王水可溶解不能与硝酸反应的金属如Au、Pt等，其原因是王水中不仅含有HNO3、还有反应生成的Cl2和NOCl，假设NOCl中所有原子都达到了8电子稳定结构，试写出NOCl的电子式 。
(4)元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的__________，请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系：
______________________________________________________________________。
14、甲、乙、丙为常见单质，乙、丙两元素在周期中位于同主族。X、A、B、C、D、E、F、G均为常见的化合物，其中A和X的摩尔质量相同，A、F、C、G的焰色反应都为黄色。在一定条件下，各物质相互转化关系如下图。请回答：
（1）用化学式表示：丙为 ，E为 。
（2）X的电子式为 。
（3）A与H2O反应的化学方程式为 。
（4）B与G溶液反应生成F的离子反应方程式为： 。
（5）①—⑨反应中，不属于氧化——还原反应的是（填序号） 。
15、请提出一个模型用于解释二、三周期元素的最高价氧化物水化物的酸、碱性顺序，同族元素(同氧化态)氧化物水化物的酸碱性顺序。
参考答案
例1：C
变式训练：B
例2：⑴CaC2＋2H2O＝C2H2↑＋Ca(OH)2 ⑵CO＋CuO＝Cu＋CO2（其它合理亦可）。
⑶N2＋O22NO ⑷Si
⑸金刚石
变式训练：(1)K、Cl、S。 (2)HCl。 (3)F2。 (4)H2S，。(5)H2O2(或PH3)。 (6)C2H6。
例3：D
变式训练：b=a-m-n b= a+8-m-n b= a+16-m-n
例4：D
变式训练：1. B、D 2. C
例5：C
变式训练：BD
课后巩固：
1、AD
2、B 提示：由离子半径Y＋＞X＋，则X＋、Y＋分别为Li+、Na+；同理可推出：M2+为Be2+或Mg2+；N2－为O2-或S2-。
3、B 提示：①中O和F属于同周期元素，氢化物的稳定性：HF＞H2O；②中Na和Mg为第三周期元素，原子半径：Na＞Mg，而Mg比O多一个电子层，所以Mg＞O；③P、S、Cl属于同周期元素，其酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4。
4、AC
5、A
6、BD 提示：短周期同族元素间质子数是2倍关系的应是O和S，所以C是S，D是O，由于A的阳离子和C的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为A C的化合物，可知A是Ca，B是D的同周期元素且A和B能形成AB2型化合物，所以B可能是C或者是F，形成的化合物分别是CaC2和CaF2。选项A中漏了主族符号，选项B若AB2是CaC2则符合条件，选项C中D和B的原子半径大小不确定，选项D中若BC2是CS2则符合条件。
7、C 提示：T只有－2价，且原子半径小，所以T为O元素；R的最高正价为＋6价，最低价为－2价，所以R为S元素；L的原子半径最大，化合价为＋2价，所以L为Mg；M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为＋3价，所以M为Al；而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为＋2价，所以Q为Be。选项A中由于H2O中存在氢键，所以沸点：H2＞H2R；选项B中由于Mg的金属性比Al强，所以与HCl反应的速率：L＞Q；选项C中Al和Be的化合物具有两性；选项D中Mg2＋只有两个电子层而S2－具有三个电子层。
8、BC
9、C
10、BD
11、解析：X、Y组成的化学式为XY2，且为离子化合物，所以X为＋2价，Y为－1价，设Y的电子数为a，则X为a＋3，所以2a＋a＋3=54，a＝17，Y为Cl，X为Ca。D与Cl相邻，D的最外层电子数是电子层数的三倍，所以D为S，E为C。W与Cl同周期，其单质是原子晶体，所以W为Si元素Z的单质Z2有3个共价键，Si与Z能形成一种新型无机非金属材料，所以Z为N。
答案：（1）CaCl2。
(2)
S=C=S；H2S。
(3)Si3N4。
(4)2F2+2OH—=2F—+OF2+H2O。
12、
13、(1)第二周期 VA < （2） 更小
（3）
(4)周期性 元素所在的周期数等于该元素原子的电子层数等
14、（1）丙 O2 E SO 3
（2）
（3）2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2
（4）HCO3—+OH— H2O+CO32— 　　
（5）⑧⑨
15、解析:元素氧化物的水化物的酸性可以认为是分子中电离出H+，即断裂0一H键；碱性可以认为从分子中电离出OH一，即断裂该元素与氧原子之间的化学键，这两种断裂方式都是异裂，即断裂后氧得到电子。故而，我们可以建立ROH模型予以讨论。
当R一0间的作用力大于0一H间的作用力时，氧化物水化物成酸性；若两者作用相近时，则呈两性；若0一H间的结合得更强，成碱性。第二周期的元素从左至右电负性增大，R一0之间的作用逐渐增强，其最高氧化态氧化物水化物酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。同族元素从上至下电负性依次减小，其氧化物对应的水化物ROH中R一O之间作用逐渐减小，导致碱性逐渐增强。
备用：
（08天津卷）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
(1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，该反应的离子方程式为______________。
(2）W与Y 可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为______________。
(3）X的硝酸盐水溶　液显______性，用离子方程式解释原因___________________________________。
(4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为___________________________。
(5）比较Y、Z气态氢化物的稳　定性_____＞_______（用分子式表示）
(6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是：_____＞_____＞______＞______。
(7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶　液，并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式：_______________________。
解析：因为这四种元素为同一短周期元素，W和X为金属元素，且各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，所以W为Na，X为Al，Na与Y形成Na2Y，说明Y为－2价，即Y为S，则Z为Cl。
答案：（1）Al(OH)3+OH-＝AlO2-+2H2O。
(2）
(3）酸 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+。
(4）SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+ 2HCl。
(5）HCl＞H2S。
(6）Cl2O7（l）+H2O（l）＝2HClO4(aq)；△H＝-4QkJmol-1。
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2专题5 无机信息题的解法
考点解读：
形成信息素养
（1）能够通过对实际事物、实验现象、模型、图形、图表等的观察，以及对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力。
（2）能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。
知能整合：
解答化学信息题是一个信息处理的过程，首先通过阅读题目感知信息，接着通过演绎、归纳、类比等思维活动，运用新旧知识对感知的信息进行加工处理，最后运用信息解题。这一过程可以简单地概括为：
信息提取：信息迁移题给予的信息背景材料，无论熟悉与陌生、简单与复杂、课内与课外，通过阅读理解，分析甄别，都应筛选出有用信息。而给信息的渠道可以是多角度的：文字表述等文本类、表格数据图象类、化学用语类、给方法类等；一言以蔽之，通过分析题给“显性信息”，挖掘“隐性信息”——即化学规律或原理，然后再利用它来解决实际问题。
解答信息迁移题，我们多采取类比仿造的方法。首先要确定一个原型（这种原型往往是我们非常熟悉的知识或在题给信息中已给出）；然后找出要解答的问题与原型之间的相似之处，依葫芦画瓢就能得到最终结果。信息迁移题给予的信息背景材料，无论熟悉与陌生、简单与复杂、课内与课外，通过阅读理解，分析甄别，都可筛选出有用信息。解答信息迁移题，我们还要养成良好的解题习惯，要做到：
信息收集——全面迅速不遗漏，
信息筛选——根据问题对信息，
信息迁移——准确类比加推理。
1．题型特点：信息给予题又称为材料分析题，此类题目着重考查自学能力、单位时间内的思维变通能力以及类推能力等等。其题型广泛，可涵盖选择、填空、实验、计算、有机、无机等各种形式的题型，内容亦全面（几乎可考查所有内容）。
信息迁移题的一般特点是，通过提供新知识的信息，要求我们利用已掌握的化学知识和技能以及题给信息的知识，准确获取信息，准确处理信息，准确应用已有知识和信息解决实际问题。
例题精讲：
1、予信息于化学用语中
例1：已知(1) Al(OH)3的电离方程式为H++AlO2-+ H2OAl(OH)33OH-+ Al3+
(2) 无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃,溶于水的电离方程式为: AlCl3=Al3++3Cl-
(3) PbSO4难溶于水,易溶于醋酸钠溶液生成易溶的(CH3COO)2Pb,反应的化学方程式为: PbSO4+2CH3COONa=Na2SO4+(CH3COO)2Pb,下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法正确的是:
A.均为强电解质 B.均为弱电解质
C.均为离子化合物 D.均为共价化合物
解题感悟：由前两个电离方程式中的符号，不难确定Al(OH)3为弱电解质而AlCl3为强电解质；反应PbSO4+2CH3COONa=Na2SO4+(CH3COO)2Pb之所以能发生，是因为反应中某个（或某些）离子浓度降低了，如果(CH3COO)2Pb是强电解质，那么显然没有离子浓度的降低，故其必为弱电解质。
温馨提醒：注意挖掘化学专用语言的内涵和外延。
变式训练：已知反应：BeCl2+Na2BeO2+2H2O = 2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断中，正确的是
A. BeCl2溶液的pH＜7，将其蒸干并灼烧后，得到的残留物可能为BeO
B. Na2BeO2溶液的pH＞7，将其蒸干并灼烧后，得到的残留物可能为BeO
C. Be(OH)2既能溶于盐酸又能溶于烧碱溶液
D. BeCl2水溶液的导电性强，因此BeCl2一定是离子化合物
2、通过文字表述阐述信息
例2：酸性的强弱除与物质本性有关外，还与溶剂有关，如CH3COOH和HF在水溶液中为弱酸，且酸性CH3COOH(1) CH3COOH,HF在液氨中呈强酸性的原因是 ；
(2)某些溶剂对酸有区分效应，为区分HCI,HC1O4,H2SO4, HNO3的酸性强弱，应用下列溶剂
A.H2O B .液氨 C.冰醋酸 D.乙二胺(H2N一CH2一CH2一NH2)
上述四种酸在你所选用的溶剂中，酸性最强的是 ；
(3) 在液氨中，CH3COONa+HCI=NaCl+CH3COOH这一反应能否发生 为什么
解题感悟： (1)CH3COOH和HF能电离出H十，液氨能接受H+，两者能相互促进，CH3COOH和HF能达到完全电离，故CH3COOH和HF在液氨中时间均呈强酸性。
(2)显然，在水中这四种酸均为强酸，由(1)中分析可知，在液氨中，这四种酸更是强酸，乙二胺类似于液氨，只有冰醋酸本身能电离出H十，能区分这四种酸的酸性强弱。因为在冰醋酸中，由于H2Ac十的酸性较H3O+为强，而HAc的碱性较水为弱，要某酸(HB)发生反应:HB+HAc H2Ac++ B-，从HC1O4→H2SO4→HCl→HNO3将越来越不完全、故表现出酸性最强的是HC1O4。
( 3)不能，因为根据拉平效应:在液氨中CH3COOH和HCl皆为强酸，故反应难以完全进行，而在水溶液中，由于是一强一弱，则可以顺利进行。
温馨提醒：实际解答这类试题时，新问题的知识情景会比题给的新信息更复杂，新问题的思维背景要比题给的信息更陌生，往往不是简单机械地运用新规律、新方法就可以顺利解决问题。这就要求解题者充分研究新问题的特点，深刻理解新规律、新方法的内涵和外延，从多个角度扩大应用范围。
变式训练：“酸碱质子理论”认为凡是能够给出质子(H+)的分子或离子都是酸，凡是能够接受质子的分子或离子都是碱，物质酸性(碱性)的强弱取决于分子或离子给出(接受)质子能力的大小。按照“酸碱质子理论”，下列说法正确的是（ ）
3、予信息于数据、表格、图象、框图流程中等
例3：某研究性学习小组，为研究光化学烟雾消长规律，在一烟雾实验箱中，测得烟雾的主要成分为RH(烃)、NO、NO2、O3、PAN(CH3COOONO2)，各种物质的相对浓度随时间的消失，记录于右图，根据图中数据，下列推论，最不合理的是
A．NO的消失的速率比RH快 B．NO生成NO2
C．RH及NO2可以生成PAN及O3 D．O3生成PAN
解题感悟：由曲线斜率可知在某一时间段内NO的消失的速率比RH快；NO的浓度一直在减小，NO2的浓度先升高后减小，在0～1时间段内NO可能生成NO2；O3、PAN的浓度在增加，而RH浓度在减小，RH及NO2在某一时间段内可能生成PAN及O3；O3的浓度一直在增加，不可以生成PAN，D不正确。
温馨提醒：以某一化学反应为载体，来确定产物的量（如沉淀的量、气体的体积等）与反应物的量的函数关系式；推而广之，具有数学函数关系的两个（甚至更多）化学量涉及面很广，有时还进一步给出两者的函数关系图，考查数学思想在化学中的渗透及运用。
变式训练：（08江苏卷） “温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
⑴下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有： 。（填字母）
a．减少化石燃料的使用 b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术 d．利用太阳能、风能
⑵将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO2 + 6H2OC6H12O6 b．CO2 + 3H2CH3OH +H2O
c．CO2 + CH4CH3COOH d．2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O
以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。
⑶文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下：
反应结束后，气体中检测到CH4和H2，滤液中检测到HCOOH，固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示（仅改变镍粉用量，其他条件不变）：
研究人员根据实验结果得出结论：
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体，
即：CO2HCOOHCH4
①写出产生H2的反应方程式
。
②由图可知，镍粉是 。（填字母）
a．反应Ⅰ的催化剂
b．反应Ⅱ的催化剂
c．反应Ⅰ、Ⅱ的催化剂
d．不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol，反应速率的变化情况是 。（填字母）
a．反应Ⅰ的速率增加，反应Ⅱ的速率不变
b．反应Ⅰ的速率不变，反应Ⅱ的速率增加
c．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均不变
d．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅰ的速率增加得快
e．反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增加，且反应Ⅱ的速率增加得快
f．反应Ⅰ的速率减小，反应Ⅱ的速率增加
4、运用信息所提示的处理问题的方法解决新问题（所谓给“方法”类信息题）
例4：化合物CO，HCOOH和HOOC-CHO（乙醛酸）分别燃烧消耗的O2和生成的CO2的体积比都是1:2，后两者可分别看成是（CO）（H2O）和（CO）2（H2O），也就是说，只要分子式含[（CO）n（H2O）m]（n、m均为正整数）的各种有机物，它们燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比总是1:2。现有一些只含碳、氢、氧三种元素的有机物，他们燃烧时消耗O2和生成的CO2的体积比总是3:4，这些有机物式量最小的化合物的化学式是： 。某两种C原子树相同的上述有机物，若他们的式量分别为a和b（a解题感悟：分子式符合[（CO）n（H2O）m]（n、m均为正整数）的有机物，它们燃烧时消耗的O2和生成的CO2的体积比总是1:2，则
2[（CO）n（H2O）m]+O2→2n CO2+2m H2O,
2（CO）n+nO2→2n CO2,,
2 CO+O2→2CO2 ，
题目中要求考生用信息所示的处理方法推出燃烧时消耗的O2和CO2的体积比为3:4的有机物的通式，运用逆向思维可推导：
（C2O）2+3O2→4CO2
2（C2O）n+3nO2→4nCO2
2[（C2O）n（H2O）m]+ 3nO2→4nCO2+2mH2O
即组成符合（C2O）n（H2O）m的有机物，燃烧时消耗的O2和CO2的体积比为3:4
⑴中，只要n=1，m=1，分子量为最小，所得有机物必然是符合
（C2O）n（H2O）m组成的有机物，即分子式为C2H2O。
⑵中要求符合（C2O）n（H2O）m组成的有机物的碳原子数相同，则n相同，m不同，这样的有机物分子量则相差水的分子量的整数倍，即18的整数倍。⑶中所指的化合物含有两个羧基，则该有机物的摩尔质量为：
×=210g/mol
符合通式（C2O）n（H2O）m，40n+18m=210
m=
讨论得出，只有n=3，m=5时，才是合理的，则所求有机物的分子式为C6H10O8。
温馨提醒：此题是功能性迁移题，该题的信息是给出一种方法。此类题目的解题策略是运用信息所提示的处理问题的方法解决新问题，再运用逆向思维进行推导。
变式训练：
课后巩固：
1、雷达的微波过滤器里使用铁氧磁性体，如钇铁石榴石Y3Fe5O12，其中Y是ⅢB族稀土元素。下面有关钇铁石榴石的叙述中正确的是
A．可表示为3YO3·3FeO·Fe2O3 B．可表示为Y3O5·Fe3O4·Fe2O3
C．其中钇、铁的化合价均为＋3价 D．其中钇、铁的化合价均有＋2、＋3价
2、NCl3是一种淡黄色的油状液体，其分子具有三角锥形的结构，关于NCl3说法中正确的是
A．它是一种非极性分子 B．它能以配位键与Ag+结合
C．其挥发性比PCl3大 D．因N-Cl键的键能大，它的沸点高
3、在大试管内依次加入20 mL蒸馏水、10 mL无水酒精、7 g硫酸铵晶体，充分振荡后静置片刻，形成液体分层、部分固体沉淀的现象；再用激光笔测试，仅上层液体出现右图所示现象。依据上述描述，判断下列说法错误的是 ( )
A．硫酸铵的溶解过程属于熵减小的过程
B．上层可能是硫酸铵在乙醇溶液中形成的胶体
C．该温度下，硫酸铵在水中的溶解度大于其在乙醇中的溶解度
D．再向该试管内滴入甲基橙试剂振荡后静置，上层液体显无色，下层液体出现红色
4、当向蓝色的CuSO4溶液中逐滴加入氨水时，观察到首先生成蓝色沉淀，而后沉淀又逐渐溶解成为深蓝色的溶液，向深蓝色溶液中通入SO2气体，又生成了白色沉淀：将白色沉淀加入稀硫酸中，又生成了红色粉末状固体和SO2气体，同时溶液呈蓝色，根据上述实验现象分析推测，下列描述正确的是
A．Cu2+和Ag+相似，能与NH3结合生成铜氨络离子
B．白色沉淀为+2价铜的某种亚硫酸盐，溶于H2SO4发生复分解反应
C．白色沉淀为+1价铜的某种亚硫酸盐，在酸性条件下，Cu+只被氧化
D．反应过程中消耗的SO2与生成的SO2的物质的量相等
5、近年来科学家发现铝的超原子结构Al13和Al14，Al13和Al14的性质与元素周期表中某些主族元素的性质相似，当这类超原子具有40个价电子（对于主族元素的原子，外围电子又称为价电子）时最稳定，在质谱仪上可检测到稳定的Al13－、Al142+。下列说法中错误的是
A．Al13与Al14互为同素异形体
B．Al13超原子中Al原子间是通过离子键结合的
C．Al14与氢碘酸反应的化学方程式可表示为：Al14+2I－＝Al14I2+H2↑
D．Al13在一定条件下能和镁作用生成Mg(Al13)2
6、某些电解质分子的中心原子最外层电子未达饱和结构，其电离采取结合溶液中其他离子的形式，而使中心原子最外层电子达到饱和结构。例如：硼酸分子的中心原子B最外层电子并未达到饱和，它在水中的电离过程为：
。下列判断正确的是：
A．凡是酸或碱对水的电离都是抑制的
B．硼酸是三元酸
C．硼酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH－====[B(OH)4]－
D．硼酸是两性化合物
7、观察下列模型并结合有关信息，判断有关说法不正确的是
A．单质B12属原子晶体，结构单元中含有30个B-B键，含20个正三角形
B．SF6是由极性键构成的非极性分子
C．固态硫S8属于原子晶体
D．HCN的结构式为H－C≡N
8、已知HBrO比酸性弱，比HBrO难电离，则下列反应不能发生的是
A．
B．
C．
D．
9、下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3的是
10、将多磷酸钠溶液通过氢型阳离子交换柱，进行Na+与H+的交换，得到多磷酸，其结构为：
交换后的溶液用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定。在消耗NaOH溶液42.00mL和50.00mL时各有一个滴定终点。则下列判断正确的是
A．两端的—OH上的氢难电离
B．中间链上的—OH上的氢难电离
C．所有的—OH上的氢电离能力都一样
D．无法判断哪一部分—OH上的氢难易电离
11、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
b
h j
a c f i l m
e g
d k
（1）下列 （填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：
1．原子核对核外电子的吸引力
2．形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）：
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7296 4570 1820
失去第三个电子 11799 6920 2750
失去第四个电子 9550 11600
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。 。
②表中X可能为以上13种元素中的 （填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式 。
③Y是周期表中 族元素。
④以上13种元素中， （填字母）原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
12、I、几年前，科学家用NaNO3和Na2O在573 K反应制得了离子化合物Na3NO4。 ⑴ 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 。
⑵ Na3NO4与二氧化碳或水都能剧烈反应而转化为两种常见物质，试写出这两个反应的化学方程式： ， __ 。
II、甲酸在浓硫酸作用下脱水可制得CO，碳酸可分解为H2O和CO2，目前已有文献报道，碳还能形成其他一些氧化物，如：丙二酸在减压下用P4O10于140℃脱水可制得C3O2，它的熔点—120℃，沸点6.7℃，室温下聚合成黄色液体。根据以上信息可推知：C3O2的结构简式为____________ ，C3O2是____________分子（填“极性”或“非极性”）
13、铍是金属中最好的良导体。因它有极好的吸热、散热性能，故有许多超音速飞机的制动装置是用铍来制造的。当人造地球卫星和宇宙飞船穿上铍的“防热外套”时，能够及时吸收因穿越大气层摩擦而产生的热量并很快散发出去，从而保障飞船的飞行安全。
铍还是高效率的火箭燃料，铍在燃烧时能释放出巨大的能量：每1kg的铍完全燃烧放出的热量为62700kJ。另外，几乎各种各样的原子反应堆都要用铍做中子反射体。要建设一个大型的原子反应堆，往往需要动用2吨金属铍。
根据上述信息，请回答下列问题：
①试写出铍燃烧的热化学反应方程式： 。
②氧化铍、氢氧化铍性质类似于氧化铝、氢氧化铝，则氧化铍为 氧化物（填“酸性”或“碱性”或“两性”）。
③如果氢氧化铍与碱反应生成的阴离子中铍原子最外层电子数满足8电子结构，试写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学反应方程式： 。
④写出氧化铍与盐酸反应的离子反应方程式： 。
⑤能有效除去水中铍离子的试剂是： 。
A、氨水 B、碳酸钠溶液 C、稀硫酸 D、氢氧化钠溶液
14、锶(Sr)位于元素周期表的第5周期ⅡA族。碳酸锶大量用于生产彩色电视显像管的荧光屏玻璃。工业上常以天青石(主要成分为硫酸锶，含不溶性杂质)为原料，采用以下两种方法制取碳酸锶，进而制得多种锶的化合物。
方法一：将天青石粉碎后在1000℃～1200℃时与碳在还原气氛中反应制得硫化锶。向硫化锶溶液中通人CO2得到碳酸锶。
方法二：将天青石粉末与碳酸钠溶液的混合物在90℃时加热l～2 h，经过滤、洗涤，得到碳酸锶。
(1)方法一将天青石粉碎的目的是__________________。写出用碳还原天青石反应的化学方程式：___________________________________________。
(2)方法二的反应能够发生，说明_______________。为了使该反应充分进行，还可以采取的措施是___________________________________。
(3)两种方法中得到的碳酸锶纯度较高的是_______________(填“方法一”或“方法二”)，理由是______________________________________________。
(4)下列关于锶及其化合物的叙述中，正确的是___________。
A．离子半径：Ba2+>Sr2+>Ca2+ >Be2+ B．碱性：Ba(OH)2>Sr(OH)2>Ca(OH)2
C．SrCO3高温分解可以制取SrO D．SrCO3与HNO3溶液反应可制取Sr(NO3)2
15、
参考答案
例1：D
变式训练：AC
例2：答案参见前面解析。
变式训练：BD
例3：
变式训练：⑴abcd ⑵a c
⑶①3Fe+4H2OFe3O4+2H2 ②c ③e
例4：（1）C2H2O (2) 18 (3) 210 C6H10O8
变式训练：
课后巩固：
1、C
2、BC
3、AD
4、A
5、B
6、C
7、C
8、AD
9、BC
10、A
11、⑴ （2，3）（或2＜pH＜3）
⑵ 增大
⑶ 几乎不变化 当加入少量酸时，少量的H＋被混合溶液中的NO2－结合；当加入少量碱时，少量的OH－被混合溶液中的HNO2中和。即无论加入少量的酸还是碱，混合溶液中c(H＋)不会发生很大的变化，故溶液的pH几乎不变化
⑷ NaNO2 NH4NO3
12、I、(1)
⑵Na3NO4＋CO2====NaNO3＋Na2CO3
Na3NO4＋H2O====NaNO3＋2NaOH
II、⑴①O=C=C=C=O，非极性
13、①2Be (s) + O2（g）=2BeO (s)； △H= －1128.6 kJ /mol
②两性
③Be(OH)2 + 2NaOH == Na2Be(OH)4
④BeO + 2H+ = Be2+ + H2O
⑤A、B
14、
15、
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9专题16 有机合成和推断
第二课时 有机推断
知能整合：
有机框图题解答思路与基本方法
在解题过程中要紧紧抓住新信息或新问题与旧知识的联系，熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质以及相互间的衍生关系，多运用联想、类比、迁移和演绎的方法，加强思维的严密性、整体性和灵活性，采用顺推法、逆推法、综合法等，还应加强起始反应物、中间产物、最终产物之间的联系，从两头向中间靠，熟称“两头堵”，做到思维的左右逢源，灵活自如。
例题精讲：
1、结合有机物组成、性质的推断
例1：（08海南卷）A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如图所示(提示：RCH=CHR'
在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R'COOH，其中R和R'为烷基)。
回答下列问题：
(1)直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式为_____________；
(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，则在浓硫酸的催化下，B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是____________________________，反应类型为____________________。
(3)A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，则A的结构简式是__________________
(4)D的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有________种，其相应的结构简式是__________。
解题感悟： （1）氧的质量分数为1－0.814＝0.186，假定A的相对分子质量为90，则N(O)＝=1.0463，所以氧的原子个数为1，则A的相对分子质量为：＝86，由商余法得86－16/12=5……10，即A得分子式为C5H10O。
(2）由于B与NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为1：2，所以B中含有2个－COOH，结合C＋C2H5OH AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush C2H4O2＋H2O可知，C为CH3COOH，即B中含有3个C原子，现已知B中含有2个－COOH，即B中还含有一个CH2，所以B的结构简式为HOOC－CH2－COOH，B与足量的C2H5OH反应的化学方程式为：HOOC—CH2—COOH + 2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5 +2H2O，反应类型为酯化反应。
(3）A可以与金属钠作用放出氢气，说明A中含有的官能团为－OH，能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明A中含有C=C，且A为直链化合物，结合题上的提示可得A的结构简式为：
HO—CH2—CH2—CH=CH—CH3。
(4）能与NaHCO3溶液反应放出CO2，说明为羧酸，其结构简式为：CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
温馨提醒：
变式训练：有机物X能在稀硫酸中发生水解反应，如下图：
变化1：若X的分子式为C4H8O2，则A的结构简式为 ；
变化2：X的分子式可否为C7H14O2，为什么？ ；
变化3：若X的分子式为C8H16O2，试写出A的结构简式为 ；
变化4：若X可发生银镜反应，试写出A的结构式为 ；
变化5：若X的分子式为C10H20O2，且A不能发生消去反应，则A的结构简式为 。
2、寓合成流程于框图中的推断
例2：相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。
已知：
Ⅰ
Ⅱ (苯胺，易被氧化)
请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：
(1)H的结构简式是______________；
(2)A和I的关系是___________；(填“同系物”、“同分异构体”、“同一类物质”)
(3)F生成G的反应类型是________；
(4)A的同分异构体(分子中含有苯环)共有_____________种(不包括A)。
(5)由X生成I的化学方程式为________________________________________。
解题感悟：用商余法可确定X为甲苯，考虑到B能发生催化氧化，因此A是—CH2Cl，其分子中含有苯环的同分异构体共有3种，即氯原子连接在苯环上，和甲基处于邻、间、对3种位置，然后由A出发可推出I是—CCl3，E是—COOH，很显然A和I既不是同系物也不是同分异构体，应属于同一类物质——卤代烃。X生成F是发生硝化反应，根据后面的产物可确定硝基在甲基的邻位上，若硝基先被还原，由于苯胺易被氧化，因此在—CH3被氧化的过程中氨基也被氧化，由此可确定F转化为G的反应是氧化反应。X的光卤代产物发生水解反应再酸化也可得苯甲酸，由信息Ⅲ可知，I应是—CCl3。
温馨提醒：有机推断题具有信息新颖、题目陌生的特点，但其考查的知识点仍是基础知识。解答此类题目的关键是要把题给信息与教材知识进行有机联系、合理迁移，即分析题给物质的结构简式，确定其具有的特征结构和官能团，进而将其与教材中具有相同官能团的基本物质类比迁移，确定该物质所具有的性质和可能发生的反应，最后结合题目仔细分析解答。
变式训练：利用芳香烃X和链烃Y可以合成紫外线吸收剂BAD，已知G不能发生银镜反应，BAD结构简式为：
BAD的合成路线如下：
试回答下列问题：
（1） 写出结构简式Y D ；
（2）属于取代反应的有 （填数字序号）；
（3）1molBAD最多可与含 molNaOH的溶液完全反应；
（4）写出方程式
反应④ ；
B+G→H 。
3、有机定性反应中的定量开发
例3：已知
有机物A～I有如下转化关系：
又知A、B、D、E、G、H都属于芳香烃，且对称性较高，1mol A、H被KMnO4(H+)氧化分别得2 mol F、2mol I，A、E、G、H遇Br2的CCl4溶液都不褪色：A、G、H含碳量相同：H侧链及I的苯环上的一卤代物都只有一种。
（1）写结构简式：A E
H
（2）写出D与过量Br2的CCl4溶液反应的化学方程式：
（3）上述①～⑨的反应中，属于取代反应的是 。属于消去反应的是 。
解题感悟：借助定性、定量分析推理，并运用数学知识及讨论法是解决有机物化学式的常用方法。即要加强有机推断中的定性和定量的有机结合。
温馨提醒：在有机推断中加强定性分析与定量分析的结合是十分必要的，有机定性反应的定量开发常从以下两个途径突破：
（1）从反应前后有机物分子量之差入手
CH3COOH ΔM
① R—OH RCOOCH3 ΔM = 42 羟基个数=
42
同理： CH3CH2OH ΔM
RCOOH RCOOCH2CH3 ΔM = 28 羧基个数=
28
Br2 ΔM
② R—H R—Br ΔM = 79 Br原子个数=
（或氯代） 79
课本上许多反应都可从反应前后有机物分子量之差入手，来确定有机物中官能团的个数，又如： R—CH2OH R—CHO R—COOH 转化中就隐藏了有机物分子量在反应前后的变化。
某些信息给予反应中就隐藏了这种变化，而这种变化往往是解题的关键所在，但也常常被不少考生所忽视或视而不见。如烯烃的醛化反应：
CO、H2
CH2=CH2 CH3CH2CHO ΔM = 30 等等
（2）利用反应物间或反应物与产物之间的物质的量关系
　　　　　　　 Na
① 有机物　～　H2
1 ： n 羟基个数即为2n
② 有机物　～　NaOH 有机物为羧酸：则羧基的个数即为n
1 ： n
有机物为多官能团化合物时应视具体情况而定。
加成
③ 有机物　 ～ H2(或Br2) 有机物仅含C=C,则碳碳双键数为n
1 ： n 有机物仅含C≡C,则碳碳叁键数为n/2
有机物为多官能团化合物时应视具体情况而定。
[Ag(NH3)2]OH
④ 有机物　 ～ Ag
1 ： n 有机物中所含醛基的个数为n/2(甲醛例外)
……
可以这么说有机反应的定量开发更加丰富了有机化学反应的内涵，对推断有机物的结构大有裨益！
变式训练：
4、 结合信息给予的有机推断
例4：苹果酸广泛存在于水果肉中，是一种常用的食品添加剂。1mol苹果酸能中和2molNaOH、能与足量的Na反应生成1.5mol的H2。质谱分析测得苹果酸的相对分子质量为134，李比希法分析得知苹果酸中ω(C)＝35.82％、ω(H)＝4.48％、ω(O)＝59.70％，核磁共振氢谱显示苹果酸中存在5种不同环境的H原子。
苹果酸的人工合成线路如下：
已知：
①
②
⑴写出苹果酸的结构简式 ▲ 。
⑵C→D这一步反应的目的是 ▲ ；由D生成E的化学方程式为 ▲ 。
⑶上述合成线路中，涉及到的加成反应共有 ▲ 步。
⑷苹果酸消去一分子水后的产物与乙二醇发生缩聚反应，生成的高分子化合物可用于制造玻璃钢。写出生成的该高分子化合物反应的化学方程式 ▲ 。
解题感悟：当采用单向思维比较困难时，还应加强起始反应物、中间产物、最终产物之间的联系，从两头向中间靠，俗称“两头堵”，做到思维的左右逢源，灵活自如。
温馨提醒：总之，在解题过程中要紧紧抓住新信息或新问题与旧知识的联系，熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质以及相互间的衍生关系，多运用联想、类比、迁移和演绎的方法，加强思维的严密性、整体性和灵活性。
变式训练：卤代烃（RX）可以合成格氏试剂（RMgX），合成格氏试剂及格氏试剂有关应用如下：（R为烃基，R1、R2为烃基或氢原子）
请回答下列问题：
⑴如上反应②的类型是 。
⑵CH3CH2MgCl与CO2在酸性水溶液中反应可生成有机物X，则X的结构简式为： 。
⑶与丙酮（CH3COCH3）在酸性水溶液中反应可生成有机物Y，有机物Y的同分异构体很多，其中属于酚类且苯环上除酚羟基外只有一个取代基的同分异构体共有 种。
⑷由正丙醇合成正丁醇的合成路线如下：
请回答下列问题：
①D的化学式 。
②写出与正丁醇互为同分异构体且在一定条件下能被CuO氧化，氧化产物能发生银镜反应的物质的结构简式： 。
③写出B 　　C的化学方程式：
课后巩固：
1、验证某有机物属于烃的含氧衍生物，应完成的实验内容是（ ）
A. 只有验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
B. 只有测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值
C. 测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比
D. 测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
2、鉴别盛放在不同试管中的苯乙烯、甲苯、苯酚溶液、丙烯酸溶液，可选用的试剂是（ ）
A. 氯化铁溶液 溴水 B. 高锰酸钾溶液 氯化铁溶液
C. 溴水 碳酸钠溶液 D. 高锰酸钾溶液 溴水
3、
4、乙酸和乙醇在浓硫酸存在的条件下发生反应，生成的有机物的相对分子质量是88，今有相对分子质量比乙醇大16的有机物和乙酸在相似的条件下发生类似的反应，生成的有机物的相对分子质量为146，下列叙述正确的是
A．是丙三醇和乙酸发生了酯化反应
B．生成的有机物是二乙酸乙二酯
C．相对分子质量为146的有机物可以发生水解反应
D．发生的反应属消去反应
5、充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原芳香烃X的质量相等。则X的分子式是
A.C10H16 B.C11H14 C.C12H18 D.C13H20
6、有机物A的分子式为C3H6O2, 水解后得到一元酸 M 和一元醇N, 已知M、N的相对分子质量相等，则下列叙中不正确的是（ ）
A. M中没有甲基 B. M、N均不能发生银镜反应
C. M中含碳40% D. N分子中含有甲基
7、由两个氨基酸分子缩合脱掉1分子水可以生成二肽。丙氨酸和苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的二肽分子的种类
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
8、苯可被臭氧分解，发生如下化学反应：
，二甲苯通过上述反应可能的产物为：，若邻二甲苯进行上述反应，对其反应产物描述正确的是
A．产物为a、b、c，其分子个数比为a:b:c=1:2:3
B．产物为a、b、c，其分子个数比为a:b:c=1:2:1
C．产物为a和c，其分子个数比为a:c=1:2
D．产物为b和c，其分子个数比为b:c=2:1
9、某有机高分子由 、—CH=CH- 两种结构单元组成，且它们自身不能相连，该烃分子中C、H两原子物质的量之比是
A． 2︰1　 B． 3︰2 C． 8︰5　 D． 19︰22
10、某分子式为C10H20O2的酯，在一定条件下可发生如下图的转化过程：
则符合上述条件的酯的结构可有
A．2种 B．4种 C．6种 D．8种
11、（08江苏卷）布噁布洛芬是一种消炎镇痛的药物。它的工业合成路线如下：
请回答下列问题：
⑴A长期暴露在空气中会变质，其原因是 。
⑵有A到B的反应通常在低温时进行。温度升高时，多硝基取代副产物会增多。下列二硝基取代物中，最可能生成的是 。（填字母）
a． 　　b．　　c．　　d．
⑶在E的下列同分异构体中，含有手性碳原子的分子是 。（填字母）
a． b．
　 c． d．
⑷F的结构简式 。
⑸D的同分异构体H是一种α-氨基酸，H可被酸性KMnO4溶液氧化成对苯二甲酸，则H的结构简式是 。高聚物L由H通过肽键连接而成，L的结构简式是 。
12、下面是有名的Diels-Alder反应的一个实例：
请利用已知反应方程式，回答下列问题：
（1）写出下列反应产物的结构简式：
H2C=CH—CH=CH—CH 3+H2C=CH—CHO → 。
（2）以某链烃A为起始原料合成化合物G的路径如下（图中Mr表示相对分子质量）
①指出反应类型B→C： ，F→G 。
②写出下列物质的结构简式：
A： ，F： 。
③写出下列反应式的化学方程式：
B→C： ；
D→E： 。
④写出G与氢氧化钠溶液反应的方程式 。
13、已知：
甲苯及其卤代物是有机化工的基本原料，由它出发可制造某些香料、药物及广泛应用于印刷、电子工业中的感光树脂的重要中间体，它们之间的关系如下图所示：
图中 B、D、E 都能使浪水褪色， E 在光等辐射能作用下可以发生二聚加成反应，
生成互为同分异构体的环状化合物 F 和 G ; E 还可以在一定条件下形成一种优质高分子感光树脂的单体H。试回答：
⑴ 写出有机物的结构简式： A____________、C_____________、D_____________。
⑵ 反应（I）的类型是______________，反应（II）的类型是______________。
⑶ 完成化学方程式： A→B：____________________________________________。
⑷ 同种类、互为同分异构体的 F 和 G 的结构简式为：F________、G_________。
⑸ 已知：，如果E→H的反应在一定条件下也能实现的话，请你预测所得高分子感光树脂单体H 的最简单的结构简式为__________________。
14、据报导，目前我国结核病的发病率有抬头的趋势。抑制结核杆菌的药物除雷米封外，PAS—Na
（对氨基水杨酸钠）也是其中一种。它与雷米封可同时服用，可以产生协同作用。已知：
①（苯胺、弱碱性、易氧化）
②
下面是PAS—Na的一种合成路线（部分反应的条件未注明）：
按要求回答问题：
⑴写出下列反应的化学方程式并配平
A→B： ； B→C7H6BrNO2：_______________；
⑵写出下列物质的结构简式：C：____________________D：______________________；
⑶指出反应类型：I_________________，II_________________；
⑷指出所加试剂名称：X______________________，Y____________________。
参考答案
例1：（1）C5H10O。
(2）HOOC—CH2—COOH；
HOOC—CH2—COOH + 2C2H5OHC2H5OOC—CH2—COOC2H5 +2H2O；酯化反应（或取代反应）。
(3）HO—CH2—CH2—CH=CH—CH3。
(4）2；CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH。
变式训练：
例2：
(1)
(2)同一类物质
(3)氧化反应
(4)3种
(5) —CH3+3Cl2—CCl3+3HCl
变式训练：
（1） CH3CH=CH2 ；
（2） ①②⑤
（3） 6
（4）
例3：
变式训练：
例4：⑴
⑵引入卤原子 Br－CH2－COOH＋2NaOH→HO－CH2－COONa＋NaBr＋H2O
⑶2
⑷n＋n HO－CH2CH2－OH
＋(2n－1)H2O
变式训练：．⑴加成反应
⑵CH3CH2COOH
⑶12
⑷①NaBr（或NaCl）②（CH3）2CHCH2OH
③
课后巩固：
1、D
2、C
3、D
4、BC
5、C
6、BC
7、C
8、A
9、B
10、B
11、⑴酚类化合物易被空气中的O2氧化 ⑵a ⑶ac
⑷
⑸ 或
12、（1）
（2）①水解反应 加成反应
②
③
BrCH2—C（CH3）=CH—CH2Br+2NaOH CH2（OH）—C（CH3）=CH—CH2（OH）+2NaBr；
HOOC—C（CH3）=CH—COOH+2CH3CH2OH H5C2OOC—C（CH3）=CH—COOC2H5+2H2O
④
13、⑴ A：C： D：
⑵ 氧化 酯化（取代）
⑶ ＋CH3CHO＋H2O
⑷
⑸
14、⑴＋HNO3＋H2O
＋Br2 HBr＋
⑵C： D：
⑶取代、氧化
⑷(酸性)高锰酸钾(溶液) 碳酸氢钠(溶液)
R－CH2－COOH R－CH－COOH
PBr3
Br
R1—CHO＋R2—CH2—CHO
OH－
OH R2
R1－CH－CH－CHO
I
A
氧化
DA
氧化
氧化
CA
BA
NaOH/H2O
PBr3
E
G
F
△
H＋
J
氧化
H
OH－
H2／Ni
△
苹果酸
H＋
水
△
浓硫酸
△
氧化
氧化
H2SO4
反应条件A
E
D
C
B
C10H20O2
PAGE
2第三单元同步自测题A
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关玻璃的说法不正确的是
A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点
C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起
2、美丽的“水立方”(Water Cube)是北京奥运会游泳馆，设计灵感来自于有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成。在这个中心的蓝色汽泡墙之内，钢结构的基本单位是一个由 12 个正五边形和2个正六边形所组成的几何细胞。覆盖这个框架的是半透明的汽泡，称为PTFE膜（聚四氟乙烯），它能为场馆内带来更多的自然光。根据以上信息，下列说法不正确的是
A．若设想将一个结构单元钢棍焊成足球形状“碳笼”，它与C24形状相似
B．若设想将一个结构单元钢棍焊成足球形状“碳笼”，需钢棍(相当于键)36 根
C．PTFE的单体为：CF2=CF2
D．PTFE在空气中易被氧气氧化
3、设计下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的的是
A．分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢
B．分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少
C．分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成
D．分别将等量的白色粉末用右图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变混浊
4、下列反应的离子方程式书写正确的是
A．铁屑溶于足量稀硝酸：Fe＋4H＋＋NO3－＝Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液：HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O
C．金属钠溶于足量水中：Na＋2H2O＝Na＋＋H2↑＋2OH－
D．苯酚钠溶液中通入少量CO2：2C6H5O－＋CO2＋H2O→2C6H5OH＋CO32－
5、设NA表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是
A．1 mol HNO3见光分解，转移电子数4NA
B. 28 g乙烯与28 g丙烯中均含有6NA对共用电子对
C．合成氨反应中，当断裂 3NA个H-H键的同时生成 6NA个N-H键，则该反应达到平衡状态
D. 7.8 g Na2O2含有的阴离子数目为0.2 NA
6、已知A～G都是中学化学中的常见物质，其中A是固体单质，C 是气体单质，E是氧化物，它们之间的转化关系如右图所示(图中部分产物及反应条件没有列出)。据此判断下列说法正确的是 ( )
A．A一定是金属，C一定是氧气
B．A一定是非金属，B可能是NaOH
C．在通常情况下，物质E的熔点可能很高
D．图中所涉及的反应只有置换反应、复分解反应
7、关于下列各装置图的叙述中，不正确的是 （ ）
A．装置①中，d为阳极、c为阴极
B．装置②可用于收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体(必要时可添加尾气处理装置)
C．装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并能防止倒吸
D．装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气
8、某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应，当这份酸在与铁反应时，最多消耗铁的量为
A. 16.8g B. 0.3mol C. 11.2g D. 0.2mol
9、某无色溶液中可能含有K+、Fe3+、Cu2+、SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、Br-这几种离子中的若干种，依次进行下列实验，观察到的现象记录如下：①pH试纸检验，溶液的pH>7。②取少量原溶液，向溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液，无白色沉淀生成。③另取少量原溶液，向溶液中滴加足量氯水、无气体产生，再加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈橙色，用分液漏斗分液。④向分液后的水溶液中加入Ba(NO3)2和HNO3溶液，有白色沉淀产生。⑤在滤液中加入AgNO3和HNO3的混合溶液有白色沉淀产生。则关于原溶液的判断中正确的是
A．肯定不存在的离子是Fe3+、Cu2+、CO32-、Br-
B．肯定存在的离子是K+、SO42-、SO32-
C．无法确定原溶液中是否存在Cl-
D．若步骤④改用BaCl2和盐酸的混合溶液，则对溶液中离子的判断也无影响。
10、25℃时，下列各溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A．pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合：c(Na＋)+ c(H＋)= c(OH－)+c(CH3COO－)
B．Na2CO3溶液中：2c(Na＋) ＝c(CO32－)＋c(HCO3－) ＋c(H2CO3)
C．NH4HSO4溶液中滴加NaOH至溶液恰好呈中性：c(Na＋)＞c(SO42－) ＞c(NH4＋) ＞c(OH－) ＝c(H＋)
D．pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液：
c(CH3COONa)＞c(Na2CO3) ＞c(C6H5ONa ) ＞c(NaOH )
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、（08上海卷）如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体在同温同压下测定）。试回答下列问题：
(1）实验1中，沉淀最终变为________色，写出沉淀变色的化学方程式_________________________。
(2）实验2甲针筒内的现象是：有___________生成，活塞________移动（填向外、向内、不）。反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入___________溶液中。
(3）实验3中，甲中的3mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是_______，写出NO2与H2O反应的化学方程式为_______________________________。
(4）实验4中，已知：3Cl2＋2NH3 AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush N2＋6HCl。甲针筒出活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变为____________。最后针筒内剩余气体的体积约为________mL。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、研究化学反应实质，探究反应规律，是提高我们化学素养的有效手段，其中“以强制弱”的规律是我们所熟知的。
（1）今有HA、H2B两种弱酸，有如下关系：H2B（少量）+A- HB-+HA ，则在A-、HB-、B2-离子中，最易结合质子的是 ；
（2）酸性强弱除了与物质本身属性有关外，还和溶剂有关，如CH3COOH与HF在液氨中受NH3影响可发生完全电离。那么在液氨中反应：CH3COONa + HCl == NaCl + CH3COOH 能否发生，为什么？ ；
（3）铝铵矾，其主要化学成分为十二水硫酸铝铵，向该盐的溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生的现象有：
1 溶液中出现白色沉淀；
2 有刺激性气味的气体放出；
3 白色沉淀量逐渐增多；
4 白色沉淀逐渐消失；
请排出以上各种现象由先到后出现的正确顺序（用序号回答） ；
（4）在氧化还原反应中，也有“以强制弱”的类似规律。已知MnO2在酸性溶液中易被还原成Mn2+， MnO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．3Cl2 ＋ 6FeI2 = 2FeCl3 ＋4FeI3 B．Cl2 ＋ FeI2=FeCl2 ＋I2
C．MnO2＋4HCl = MnCl2 ＋Cl2↑＋2H2O D．2Fe3＋＋2I－= 2Fe2＋＋I2
13、下列框图表示某些物质之间的相互转化关系。其中A是一种灰黑色固体单质、有金属光泽，1mol A能与60mol C恰好完全反应，1mol A与3mol B化合形成X：E是一种供氧剂，其阳离子与阴离子的质量之比为39：32；F在无色火焰上灼烧时透过蓝色钴玻璃观察可以看到淡紫色。R是一种传统的汽油添加剂（现已被普遍禁用），R与C完全反应生成D、G与水，且D、G、水的物质的量之比为8∶1∶10。试根据图中所揭示的信息回答下列问题：
（1）A、R、X的化学式依次分别为 ； ； ；
（2）D与E反应生成F和C的化学方程式为 ，反应中每生成1mol C转移 mol电子；
（3）R被普遍禁用，主要是因为 ；
（4）⑥中电池充电时的阴极反应式为：
放电时正极反应为： 。
14、有①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩十种元素，原子序数依次增大，⑨、⑩处于第四周期，其余均为短周期元素。
(1)若②、⑦、⑧三种元素在周期表中相对位置如下：
②
⑦ ⑧
②与⑦、②与⑧形成的液体化合物是常见的重要溶剂，则②、⑦、⑧三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是：________________(用化学式表示)。
(2)若甲、乙、丙、丁、戊均为上述八种短周期元素中的某些元索组成的单质或由其中两种元素组成的化合物，且甲、戊为无色气体，反应a为置换反应，反应b为化合反应。见下图所示转化关系推测：
戊可能为：__________________、___________________(列举合适的两例)。
若甲是O2、乙是N2H4，反应a是在强碱性溶液中进行的的原电池反应，则负极发生的电极反应式为：_______________________________________。
(3)若右下图中A、B、C、D、E分别是上述10种元素中的某些元素组成的单质或其中两种元素组成的化合物．已知：A是常见的金属
单质，反应C为置换反应类型。
若反应c是用A作电极，在B的水溶液中进
行电解反应，它们有如右图示转化关系。则反
应d中阴极的电极反应式为：________________________________________
若反应c是在高温下进行的，且为工业上有重要应用价值的放热反应，当物质C是一种两性化合物，则反应c的化学方程式为：______________________________
四、（本题包括1小题，共12分）
15、在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，生成物
中含有Cl-、C1O-、C1O3-三种含氯元素的离子，
其中C1O-、C1O3-两种离子的物质的量（n）与反
应时间（t）的曲线如右图所示。已知生成C1O
化学反应方程式为：
6Ca(OH)2+6C12 → 5CaC12+Ca(C1O3)2+6H2O。
(1) 写出石灰乳中通入氯气生成次氯酸钙的化学反应方程式：
_______________________________________________________________
(2) t2时，Ca(C1O)2与Ca(C1O3)2的物质的量之和为 mol。
(3) 该石灰乳中含有Ca(OH)2的质量是_______g。
(4) 据分析，生成Ca(C1O3)2的反应是由温度升高引起的，通入氯气的速度不同，C1O-和C1O3-的比例也不同。若氯气与Ca(OH)2二者已恰好完全反应（发生的反应均为放热反应），且。假定所得溶液为500mL，则c(C1-)为 mol/L。（用含a的代数式来表示）
第三单元同步自测题B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第一卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、高压电机、复印机工作时会产生臭氧，该气体有强氧化性。下列叙述中不正确的是
A．臭氧和氧气是氧的同素异形体
B．臭氧可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C．臭氧的存在对人体有益无害
D．臭氧是很好的消毒剂和脱色剂
2、下列有关说法正确的是
A．漂白粉久置于空气中会增加漂白效果
B．铝制品比铁制品在空气中更容易被腐蚀
C．蓝铜矿[Cu3(OH)2(CO3)2]也可表示为3CuO·2CO2·2H2O
D．以海水为原料能制取Na、HCl、Mg、Br2等物质
3、某溶液中加入铝粉能产生氢气，在该溶液中一定能大量共存的离子组是
A．Na＋、K＋、Cl－、SO42－ B．Cu2＋、Fe2＋、NO3－、SO42－
C．Na＋、Ca2＋、Cl－、ClO－ D．K＋、NH4＋、Cl－、SO42－
4、下列离子方程式书写正确的是
A．向碳酸氢钙溶液中加入足量氨水：Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－=== CaCO3↓＋CO32－＋2H2O
B．向KI与稀硫酸的混合溶液中通入氧气：4H+＋O2＋4I－===2I2+2H2O
C．次氯酸钠溶液中通入二氧化硫气体：2ClO－+SO2+H2O=2HClO+SO32－
D．硫化钠的水解反应：S2-＋H3O+ HS－＋H2O
5、（08山东卷）NA代表阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是（ ）
A．10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100 mL,H2SO4的质量分数为9.8%
B．在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中，每生成32 g氧气，则转移2NA个电子
C．标准状况下，分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g
D．一定温度下，1 L 0.50 mol·L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 mol·L-1 NH4Cl溶液含NH+4物质的量不同
6、元素X的单质及X与Y形成的化合物能按如下图所示的关系发生转化（其中m≠n，且均为正整数）。下列说法正确的是
A．若X为Fe，Y可为Cl、Br、I
B．若X为Fe，Y只能为Cl
C．X为非金属，则X的非金属性比Y强
D．X、Y可能均为非金属元素
7、(07江苏卷)某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是
(A)若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
(B)若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
(C)若金属全部溶解，且产生336 mL气体(标准状况)，则b = 0.3
(D)当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b≥80y(1－a/3)
8、不论以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中，一定能产生沉淀的组合是
序号 甲 乙 丙
① CO2 SO2 石灰水
② HCl CO2 石灰水
③ CO2 SO2 Ba(NO3)2
④ NO2 SO2 BaCl2
⑤ CO2 NH3 CaCl2
A．②③④ B．②③④⑤ C．①③④ D．①②③④
9、对于某无色酸性溶液（可能含有I－、SO42－、H2SO3、Fe2+、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湿润的红色石蕊试纸变蓝
③加入少量氯水时，溶液不显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸 对于上述离子或分子，不能确定其在该溶液中是否大量存在的是 ( )
A．I－ B．SO42－ C．H2SO3 D．Fe2+
10、一定温度下，将Cl2缓慢通入水中。当通入的Cl2体积为V1时达到饱和，溶液中c(H＋）变化如下图中曲线a。已知Cl2的溶解度随温度升高而迅速降低，下列叙述中正确的是
A．将饱和氯水加水稀释，溶液中c(H＋)变化如曲线b
B．将饱和氯水升高温度，溶液中c(H＋)变化如曲线c
C．在饱和氯水中加入NaOH使pH＞7，所得溶液中存在下列关系：
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(ClO－)
D．在饱和氯水中加入NaOH使pH＝7，所得溶液中存在下列关系：
c(Na＋)＞c(ClO－)＞c(Cl－)＞c(HClO)
第二卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、(07山东卷) 铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式____________________________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应__________________________________，负极反应____________________________________。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤______________________________________。
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3＋ 1.9 3.2
Fe2＋ 7.0 9.0
Cu2＋ 4.7 6.7
提供的药品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式______________________________、__________________________________。
劣质不锈钢腐蚀的实验现象______________________________________ _____________________。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、甲、乙为单质，丙、丁为化合物，它们之间存在如下图所示的转化关系。
⑴若甲、乙均为非金属，丙为氧化物，则：
①乙为氢氧化产物时，乙可能是 （填一种物质的化学式），按照元素周期表推测，此时反应物甲可能是 （填一种物质的化学式）；
②乙为还原产物时，丁所属的物质类别是 。
⑵若该转化关系为我国古代湿法冶炼金属乙的原理，写出此反应的化学方程式 。若该转化关系为高温火法冶炼金属乙的原理，且同时生成的丁是一种有刺激性气味的气体，则丙可能为
（填一种物质的化学式）。
13、将A在密闭容器中加热得物质的量相等的B、C、D、E四种气体，若冷却容器到一定温度时，发现有晶体物质X生成，此时原4种气体中只有B没有参加反应，且在相同条件下B相对于氢气的密度为14，是有毒气体。有关物质的转化关系如下图，其中E在常温下为无色液体，G为淡黄色固体，X、F是一种常见的氮肥。反应①中n(C) :n(D)=2 :1，反应①②③④在工业生产中均有重要应用，图中部分反应条件及产物未注明。试回答下列问题：
（1）A的化学式 X的化学式 D的结构式
G的电子式 。
（2）写出化学反应方程式
① ② ③ 。
(3) 写出J的稀溶液与金属铜的离子反应方程式 。
14、常温下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，溶液的PH值逐渐降低，此时溶液中含碳元素的微粒物质的量浓度的百分含量（纵轴）也发生变化（CO2因逸出未画出），如下图所示
回答下列问题：
（1）在0.1mol/LNa2CO3溶液中C(Na+)：C(CO32-) 2（填“﹤”或“﹥”或“=”）。其溶液中所有阳离子和阴离子的浓度有何关系？（用等式表示） 。
（2）在20mL 0.1mol/LNa2CO3溶液中加入BaCl2粉末3.328×10-7g时开始产生沉淀X，则
KSP(X)= 。
（3）当加入盐酸使溶液PH值为10时，混合液中含碳元素的离子有哪些？ ，其物质的量之比为 。
（4）随着盐酸的加入，HCO3-离子的浓度变化趋势是 ；请写出OAB段的离子方程式 和BC段的离子方程式 。
（5）当混合液的PH= 时，开始放出CO2气体。
四、（本题包括1小题，共12分）
15、（08上海卷）小苏打、胃舒、平达喜都是常用的中和胃酸的药物。
(1）小苏打片每片含0.5gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的H＋是___________mol。
(2）胃舒平每片含0.245gAl(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平_____片。
(3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01g，加入2.0mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5mL时，开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
参考答案
第三单元同步自测题A
1、B
2、D
3、C
4、A
5、B
6、C
7、A
8、AB
9、CD
10、AC
11、（1）红褐色；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 4Fe(OH)3↓。
(2）黄色固体；向内；NaOH。
(3）NO；3NO2＋H2O AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 2HNO3＋NO。
(4）黄绿色变为无色；5。
12、（1）B2-
（2）在液氨HCl和CH3COOH都是强酸，没有离子浓度的降低，故上述反应不能发生。
（3）①③②④
（4）A
13、（1）C60、Pb(C2H5)4、K3C60
（2）4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
（3） 铅为重金属，污染环境
（4）PbSO4+2e—=Pb+SO42—
PbO2+2e—+4H++SO42—=PbSO4+2H2 O
14、
15、⑴2Ca(OH)2+2C12 →CaC12+Ca(C1O)2+2H2O
⑵1.5mol
⑶370g
(4)
第三单元同步自测题B
1、C
2、D
3、A
4、B
5、A
6、D
7、AD ［提示］若再加入硫酸，其中的NO3－ 在酸性条件下能继续氧化剩余的金属，A对；若金属全溶解，因为不知HNO3是否过量，铁可能是Fe2＋，也可能是Fe3＋，B错；HNO3的量应大于NO的量，即：0.05 L×b mol·L－1 ＞0.336 L/22.4 L·mol－1，得b＞0.3，C错；当溶液中金属只有Fe3＋、Cu2＋时，金属全部溶液，据反应3Cu＋8HNO3 = 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，Fe＋4HNO3 = Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，知n(HNO3)≥n(Cu)×8/3＋4n(Fe)，即：0.05 L×b mol·L－1 ≥ay·8/3＋4y(1－a)，得b≥80y(1－a/3)，D对。
8、D
9、AB
10、BC
11、(1)2Fe3＋＋Cu = 2Fe2＋＋Cu2＋。
(2)装置图：；
正极反应：Fe3＋＋e－ = Fe2＋(或2Fe3＋＋2e－ = 2Fe2＋)；负极反应：Cu－2e－ = Cu2＋。
(3)①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe(OH)3]。 (4)CuO＋H2SO4 = CuSO4＋H2O、 CuSO4＋Fe = FeSO4＋Cu；不锈钢表面有紫红色物质生成。
12、⑴O2 F2 氧化物 ⑵Fe+CuSO4FeSO4+Cu Cu2S或CuS
13、（1）NH4HC2O4 ，NH4HCO3， CO2 ，Na2O2
（2）
①2NH3+CO2 ===== CO(NH2)2+H2O
②4NH3+5O2══4NO+6H2O ③2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑
(3) 3Cu+8H++2NO3—══3Cu2++2NO↑+4H2O
14、（1）﹥；C(Na+)+C(H+)=2C(CO32-)+C(HCO3-)+C(OH-)
(2) 8.0×10-9
(3) CO32-和HCO3-； 1：1
（4）先增大后又减小。CO32-+H+=HCO3-；HCO3-+H+=CO2↑+H2O
（5）6
15、（1）0.012mol。
(2）3.8。
(3）n(OH－)∶n(CO32－)＝16∶1。
(4）Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。
解析：(1)2片小苏打所含NaHCO3的质量为1g，其物质的量为=0.012mol，
由HCO3－＋H+===CO2↑＋H2O，可知n(H＋)=0.012mol。
(2)6片小苏打的物质的量为：=0036mol，即中和的H＋为0.036mol，而每片的Al(OH)3的物质的量为=0.0031mol，由Al(OH)3＋3H＋ ===Al3＋＋3H2O，所以Al(OH)3的片数为：=3.8片。
(3)①碱式盐中加入HCl，首先是碱式盐中的OH－和CO32－与H＋反应生成H2O和HCO3－，所以n(HCO3－)＝2.0mol·L－1×0.0025L＝0.005mol，即n(CO32－)=0.005mol，H＋与CO32－与HCl反应的H＋的总物质的量为：2.0mol·L－1×0.0425L＝0.085mol，所以n(OH－)=0.08mol，它们的物质的量之比为：16∶1。
②能与过量的NaOH溶液反应产生沉淀的只有Mg2＋，所以n[Mg(OH)2]＝=0.03mol，若碱式盐中不含结晶水，则氢元素的质量分数为：0.08mol×1g/mol＝0.08g，氢元素的质量分数为：=0.027＜0.04，说明碱式盐中含有结晶水，根据题意有：m(Al)＋m(H2O)＋0.03mol×24g/mol＋0.005mol×60g/mol＋0.08mol×17g/mol=3.01g， EQ \f(×m(H2O)＋0.08mol×1g/mol,3.01g)=0.04，所以m(H2O)=0.36g，n(H2O)=002mol，m(Al)=0.27g，n(Al)=001mol，所以n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(OH－)∶n(CO32－)∶n(H2O)＝0.01mol∶0.03mol∶0.08mol∶0.005mol∶0.02mol＝2∶6∶16∶1∶4，即碱式盐的化学式为：Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。
n
m
A
200℃
B
C
D
E
F
H
G
I
J
①
②
④
③
催化剂
△
高温高压
V(Cl2)
c(H＋)
0
a
b
c
V1
O
12 11 10 9 8 7 6 5
100 50
CO32-
HCO3—
H2CO3
PH
含碳组分含量%
A
B
C
+
C
FeCl3
溶液
－
Cu
澄清
石灰水
PAGE
9专题6 化学反应速率与化学平衡
第一课时 化学反应方向、化学反应速率
考点解读：
了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
了解活化能对化学反应速率的影响，认识温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律。
认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
● 了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向。
知能整合：
1、正确理解化学反应速率
2、外因对化学反应速率影响的微观解释：化学反应速率的大小是由单位体积内活化分子数（相当于活化分子浓度）决定的，而不是由活化分子数的多少决定的。增大浓度、增加压强、升高温度均可加快反应速率，反之则减慢。此外：活化能大，反应速率慢，改变活化能能改变化学反应速率，如催化剂改变反应的活化能，因此，催化剂能改变反应速率。（而活化能的大小对反应热没有影响）
3、焓变、熵变都是判断反应能否进行的依据，但都不是唯一依据。
例题精讲：
1、化学反应方向的判断
例1：某反应在高温时能自发进行，在低温时逆反应能自发进行，则对其正反应的下列判断正确的是
A．吸热反应，熵增加 B．放热反应，熵增加
C．放热反应，熵减小 D．升高温度时，平衡常数K减小
解题感悟：可利用ΔH -TΔS 的符号来判断恒温、恒压条件下反应的方向：ΔH -TΔS＜0时，反应自发进行；ΔH –TΔS = 0时，反应达到平衡状态；ΔH–TΔS＞0反应不能自发进行。化学反应体系的焓变减少（ΔH＜0）和熵变增加（ΔS＞0）都有利于反应正向进行。
温馨提醒：很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变△G)将更适合于所有的过程。
变式训练：下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是
A．NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) B．CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)
C．4Al(s)＋3O2(g)2Al2O3(s) D．HCl(aq)＋NaOH(aq)NaCl(aq)＋H2O(l)
2、化学反应速率与相关知识的综合考查
例2：（08海南卷）反应A(g)+B(g)C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是____________________反应(填“吸热”“放热”);
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率______(填“增大”“减小”“不变”)，原因是________________；
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 _______________，原因是______ ___。
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_________，E2________(填“增大”、“减小”、“不变”)。
解题感悟：由图可以知道，由于该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应进行，所以A的转化率减小；当在反应体系中加入催化剂，能同倍数改变化学反应速率，因此对化学平衡的移动无影响，即对反应热也无影响。因为化学反应速率增大，所以E1和E2同时降低。
温馨提醒：试题将反应热的知识和反应速率的知识融合考查，体现了一定的综合性，这种综合更多的是化学学科内的综合，而化学反应速率还可以和相关学科（如物理等）进行联系比较，如化学中的v-t图与物理中的v-t图有着异曲同工之处；在化学科中借用物理的方法，既加深了对化学原理的理解层次，又能起到事半功倍的效果，同时对提高综合运用能力也大有裨益！
变式训练：容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应： A（气）+2B（气） 2C（气），以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正，υ逆与时间的关系如下图所示。已知反应速率υ的单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积可表示（ ）
（A）A的物质的量浓度的减少 （B）B的物质的量浓度的减少
（C）C的物质的量增加 （D）B的物质的量减少
3、外因对化学反应速率影响的图象表示
例3：对于密闭容器中的反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）；△H ＜0，在673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．点a处的正反应速率比点b处的大
B．点 c处的正反应速率比逆反应速率大
C．点d (t1时刻) 的n(N2)比点 e (t2时刻) 处的n(N2)大
D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，此时画出的两根平行线间的距离将要变大
解题感悟：选项A：点a H2浓度大于点b，故反应速率也大。选项B：c点时NH3有增大、H2有减小趋势，故反应未达平衡，故正反应速率比逆反应速率要大。选项C：d、e两点都是反应达平衡时的点，故反应物和生成物的浓度都不再变化。选项D：升高温度，平衡向逆反应方向移动，故n(H2)增大，n(NH3)下降。
温馨提醒：对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：
（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。
（2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。
（3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v（吸）>v(放)，在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。
（4）注意终点。例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。
变式训练：在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(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，下列分析正确的是（ ）
A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
4、有关化学反应速率影响的实验探究
例4：（07海南卷）下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号 金属质量/g 金属状态 C(H2SO4)/mol·L-1 V（H2SO4）/mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 0.10 丝 1.1 50 20 44 40
分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验4和5表明， 对反应速率有影响， 反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 （填实验序号）；
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 （填实验序号）；
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ，其实验序号是 。
（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因： 。
解题感悟：比较表中实验1和2、实验4和5，其他条件都一样，只是金属状态由丝变成了粉末，金属消失的时间就少了很多，反应速率变快很多，也就是说明金属固体的表面积越大，速率就越快。同理，比较表中各项数据进行分析不难得出正确答案。
温馨提醒：通过处理实验数据研究化学反应速率的影响因素。
变式训练：影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表：
实 验 步 骤 现 象 结 论
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 反应快慢：Mg>Fe>Cu 反应物的性质越活泼，反应速率越快。
(1)该同学的实验目的是_____________________；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用
右图装置进行定量实验。完成
该实验应选用的实验药品是____；
应该测定的实验数据是________。
实验二：已知： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象，某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是__________________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是____
A、硫酸钾 B、硫酸锰 C、氯化锰 D、水
课后巩固：
1、对处于化学平衡的体系，关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是
A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B．只有在催化剂存在下，才会发生化学反应速率变化而化学平衡不移动的情况
C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
2、下列有关化学反应速率的说法中，正确的是
A．100mL 2 mol·L－1盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
3、在一定条件下，可逆反应：N2+3H22NH3 ；ΔH＜0，达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是
A．加催化剂，υ正、υ逆都发生变化且变化的倍数相等
B．加压，υ正、υ逆都增大，且υ正增大的倍数大于υ逆增大的倍数
C．降温，υ正、υ逆都减小，且υ正减小的倍数大于υ逆减小的倍数
D．加入氩气，υ正、υ逆都增大，且υ正增大的倍数大于υ逆增大的倍数
4、亚氯酸钠（NaClO2）是一种性能优良的漂白剂，但遇酸性溶液发生分解：5HClO2 → 4ClO2↑ + H+ + Cl— + 2H2O。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速度较快，速度变化的原因是( )
A．逸出ClO2使生成物浓度降低 B．酸使亚氯酸的氧化性增强
C．溶液中的H+起催化作用 D．溶液中的Cl—起催化作用
5、下图表示反应：N2+3H22NH3建立平衡的过程，如果用纵坐标表示物质的量浓度，横坐标表示时间来绘制这一反应的图形，则下列图形中正确的是
6、下列表述中正确的是
A．任何能使熵值增大的过程都能自发进行
B．已知热化学方程式2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)；△H＝－QkJ·mol－1（Q＞0），则将2mol SO2(g)和1mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后放出QkJ的热量
C．在AgNO3溶液中加入过量的稀盐酸后，溶液中不存在Ag＋
D．1mol NaOH分别和1mol CH3COOH、1molHNO3反应，后者比前者放出的热量多
7、已知反应mX(g)＋nY(g)qZ(g)的△H＜0，m＋n＞q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是
A．通入稀有气体使容器压强增大，反应速率将加快
B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
D．若平衡时X、Y的转化率相等，说明反应开始时X、Y的物质的量之比为m: n
8、在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ）
（A）υ(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 （B）υ(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
（C）υ(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 （D）υ(H2)=0.3 mol·L-1·min-1
9、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右图所示，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，反应达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍
10、反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
A．增加H2O（g）的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持体积不变，充入氮气使体系压强增大
D．保持压强不变，充入氮气使容器体积增大
11、对于4FeS2+11O2 ==2Fe2O3+8SO2，试回答有关的问题
①常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率
②当生成SO2的速率为4mol/(L·S)，则O2减少的速率是
③测得4S后，O2的浓度为2.8mol/L，则开始时O2的浓度为
④为了提高生成SO2的速率，可以采取的措施是（ ）
A 增加FeS2的量 B 增大O2的浓度 C 升高温度 D 减小压强
12、反应3Fe（S）+4H2O（g） Fe3O4（s）+4H2（g），在一可变的容积的密闭容器中进行，试回答：
①增加Fe的量，其正反应速率的变化是 （填增大、不变、减小，以下相同）
②将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，逆反应速率 。
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。
④保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。
13、373K时，某1L密闭容器中发生如下可逆反应：A(g)2B(g)。其中物质B的物质的量变化如图所示：
试填空：
⑴已知373K时60s达到平衡，则前60s内A的平均反应速率为 。
⑵若373K时B的平衡浓度为是A的3倍，473K时（其他条件不变），B的平衡浓度为A的2倍，请在上图中画出473K时A的物质的量随时间的变化曲线。
⑶若反应在373K进行，在1L密闭容器中加入1mol B、0.2molHe，达到平衡时B的转化率应 。
A．等于60％ B．等于40％ C．小于40％ D．介于40％～60％之间
⑷已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时段内B的平均反应速率（例如直线EF的斜率表示20s~60s内B的平均反应速率），试猜想曲线上任意一点的切线斜率的意义 。
14、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）随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号 时间温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.8 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:
⑴在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L min)。
⑵在实验2，A的初始浓度C2= mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
⑶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＞、＝、＜＝，且C3 1.0 mol/L(填＞、＝、＜)
⑷比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热）。理由是 。
15、
参考答案
例1：
变式训练：
例2：(1)放热。
(2)减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。
(3)不影响；催化剂不改变平衡的移动。
(4)减小、减小。
变式训练：
例3：AB
变式训练：D
例4：（1）固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
（2）3和4
（3）开始反应温度 6和7
（4）一定量的金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同
变式训练：实验一：
(1)反应物本身的性质对反应速率的关系；温度相同；
(2)Mg(或Fe)和0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸；
测定一定时间产生气体的体积（或者测定一定体积的气体所需时间）；
实验二：
(1)催化剂(或硫酸锰或Mn2+的催化作用)；
(2)B
课后巩固：
1、D
2、D
3、CD
4、D
5、AC
6、D
7、BD
8、B
9、D
10、C
11、（1）O2、SO2 （2）5.5 mol/(L·S) (3)24.8 mol/L (4)BC
12、①不变 ②增大；增大 ③不变；不变 ④减小；减小。
13、(1)0.005mol/L·s
（2）
（曲线注意2点：A的起始及平衡时的物质的量；达到平衡所需时间应小于60s）
(3) B
（4）某一时刻的反应速率（或即时速率、瞬时速率）
14、(1) 0.013
(2) 1.0 加入了催化剂
(3) ＞ ＞
(4) 吸热 升高温度，A的平衡浓度低，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应
15、
t(s)
n(mol)
0
60
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.6
20
40
0.8
F
E
时间(s)
物质的量(mol)
0
60
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.6
20
40
0.8
F
E
n
t2
·
·
·
·
·
a
b
c
d
e
NH3
H2
0
t1
t
V正
V正
V逆
V逆
时间
0
Ⅰ
V正
V正
V逆
＝V逆
0
t0
反应
速率
Ⅱ
Ⅲ
时间
t0
0
时间
SO2的
转化率
甲
乙
反应
速率
PAGE
3专题12 化学与可持续发展
考点解读：
1.以资源的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的积极作用，体会资源的保护、综合利用的重要性。
2.以材料为例，了解新型材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。
知能整合：
一、环境问题
环境污染 大气污染 汽车尾气：氮氧化物（NO、NOx）含铅烟尘等。
光化学烟雾：氮氧化物（NO、NO2）、臭氧等
酸雨：SO2和NOX
臭氧层破坏：氟里昂（氟氯烃）
温室效应加剧：CO2的排放
水体污染 重金属污染：含镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）等的废水
有机污染：含N、P等有机物的废水（水质富营养化将导致赤潮、藻类大量繁殖等）
其它水质污染：有毒物质、原油泄漏等
固体污染 固体废弃物、城市垃圾等（“白色垃圾”––难降解的合成泡沫塑料）
此外，还有噪声、射线以及光污染等。
二、绿色化学
“绿色化学”又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。绿色化学思想是人类可持续发展的客观要求及具体体现。
三、新型材料
1、新型无机材料：新型无机材料按其在使用中的作用和要求可分为结构材料和功能材料。结构材料主要是应用于具有耐高温、耐化学腐蚀的坚固耐用材料；功能材料是利用其所具有的特殊的力学、热学、光学、磁学及化学性质来完成特定功能的材料。如新型超导材料、纳米材料等。
2、新型有机材料：新型有机材料是近年来大量合成的一类新型化学材料。它具有密度较小，强度较高，弹性、可塑性、绝缘性和耐腐蚀性好等优点。新型有机材料主要有塑料、合成纤维和合成橡胶等。合成新型有机材料的方法通常有加聚反应和缩聚反应。通过加聚反应合成的其单体一般含有不饱和碳原子(含C==C等)。通过缩聚反应合成的其单体一般含有—OH、—COOH、—NH2等官能团，且在合成过程中会脱去小分子物质(H2O、HCl等)。
四、化工生产与自然资源的综合利用
化工生产 主要原料 化学反应原理 典型设备
从海水中提取溴 海水、氯气、纯碱、硫酸等 2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，Br2+3Na2CO3= 5NaBr+NaBrO3+2CO25NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O
以海水为原料制备金属镁 海水、生石灰、盐酸等 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2 OMgCl2Mg+Cl2↑
接触法制硫酸 硫磺或黄铁矿 或S+O2 == SO2
沸腾炉、接触室、吸收塔
氨氧化制硝酸 氨气 氧化炉、吸收塔
氯碱工业 饱和食盐水 电解槽
合成氨 空气、氢气
合成塔
炼铝 铝土矿 电解槽
石油化工 原油 C8H18→C4H10+C4H8C4H10→C2H4+C2H6C4H10→CH4+C3H6等 裂解炉
煤化工 煤 复杂的物理化学过程 炼焦炉
硅酸盐工业 水泥 硅酸盐、粘土 水泥窑
玻璃 玻璃熔炉
陶瓷
例题精讲：
1、有关材料、资源的常识性知识考查
例1：（08广东卷）海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
解题感悟：海水中钾元素以K+形式存在，生成钾单质必然发生化学反应，A错。蒸发制海盐发生的是物理变化，B错。潮汐发电是将动能转化为电能，D错。
温馨提醒：化学与STSE注重于考查运用化学知识解决简单的实际问题（社会、生活、生产、科技等），一是要注意关注社会热点问题（如：能源、环保、材料、健康、可持续发展、和谐社会构建等），二是要从化学的视角去观察和分析与化学相关的实际问题并能进行解释和得出正确结论。
变式训练：1、（08天津卷）二十世纪化学合成技术的发展对人类健康平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是（ ）
A．玻璃　纤维素　青霉素 B．尿素　　食盐　聚乙烯
C．涤沦　洗衣粉　阿斯匹林 D．石英　　橡胶　磷化铟
2、（08上海卷）植物及其废弃物可以制取乙醇燃料，下列关于乙醇燃料的说法错误的是（ ）
A．它是一种再生能源 B．乙醇易燃烧，污染小
C．乙醇只能在实验室内作燃料 D．粮食作物是制乙醇的重要原料
2、环境与资源的情景性试题
例2：(07上海卷)二氧化碳的过量排放，严重影响人类的生存环境，处理和利用二氧化碳是全球关注的重大问题。回答以下1～6题。
1．大气中二氧化碳增加的原因有_____________________________、____________________________等。
2．大气中二氧化碳增加，影响植物的生长，例如水果越来越大。这提示我们：随着大气中二氧化碳含量升高，( )
(A)植物中的有机物含量降低 (B)植物的生长速率降低
(C)植物光合作用减弱 (D)植物光合作用增强
3．钟乳石和石笋的主要成分是碳酸钙。随着旅游人数的增加，潮湿溶洞中的钟乳石和石笋受到二氧化碳侵蚀，其化学方程式为：______________________________________。
4．某学生提出一个修复溶洞底部受损石笋的研究方案，由以下五步组成，正确的实验步骤依次是_______。
①将盛有碱溶液的容器置于石笋的上部； ②配制一定浓度的碱溶液； ③选择合适的碱；④调节碱溶液下滴的速度； ⑤观察石笋表面复原情况
5．合理利用二氧化碳，可以提请生活质量，促进工业发展。
(1)在常压下，－78℃时，二氧化碳气体凝结成固态二氧化碳，俗称干冰。某学生买回一盒冰淇淋月饼，盒里有很多作为致冷剂的碎干冰。下列关于干冰处理的正确做法是( )
(A)将干冰放入冰箱 (B)让干冰在通风处自然升华
(C)直接将干冰倒入下水道 (D)用手取干冰扔入废物箱
(2)在采煤工业上，把干冰与炸药放在一起，既能增强爆炸威力，又能防止火灾。能增强爆炸威力的原因是____________________________________；能防止火灾的原因是______________________________。
(3)使用传统催化剂，使二氧化碳与某些有机物反应可以生成塑料，但反应时间长。目前诞生的纳米级催化剂增加了催化剂的表面积，提高了_________________。使用这种塑料能减少白色污染，因为它在微生物作用下，可以实现100%的___________________。
6．目前，关于二氧化碳是否为大气污染有不同的观点。认为“二氧化碳不是大气污染物”的理由是( )
①二氧化碳是重要的化工原料；②二氧化碳是植物光合作用的必需原料；③二氧化碳是无色、无味、无毒的气体；④除二氧化碳外，甲烷、一氧化二氮也是温室气体
(A)①② (B)②③ (C)③④ (D)①④
解题感悟：
温馨提醒：这样的试题提醒同学们关注社会、关注科技、关注环境，激励同学们在化学科学领域能有所成就，为人类的生存和发展作出贡献。它符合新课程理念。
变式训练：已知煤的近代结构模型如下图所示：
回答下列问题：
(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［a］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。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。___________________________________、_____________________________。
(4)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。
3、资源的开发、利用和回收
例3：废旧塑料回收和利用是减轻“白色污染”、实现资源再利用的有效途径之一。某兴趣小组进行如下探究：
【实验课题】废旧聚丙烯塑料热分解主要产物的探究
【查阅资料】①石蜡热分解的产物为常温下的气态烃和液态烃
②CuO能将烃氧化成CO2和H2O
③苯甲酸能溶于苯
【实验设计】
【实验记录】
①B装置试管中有液态物质生成；②C中溴水的颜色变浅；③E装置中黑色氧化铜变红；④F装置中无水硫酸铜变蓝。
【问题讨论】请你参与实验设计的评价和实验结果的分析：
（1）经分析得知B装置试管中的液态产物是甲苯和苯的混合物。若要除去其中的甲苯，实验操作方法是 ；
（2）C装置的作用是 ；
（3）如果不设置D装置，对实验结论产生的影响是 ；
（4）甲同学认为从C中出来的气体是氢气，乙同学认为还可能有其它成分。你认为其他成分可能是 。为完善实验设计。
请在上图方框内画出装置图并注明其中盛放的试剂名称。
解题感悟：
温馨提醒：从化学的视角解决实际问题一个基本的出发点是要用积极的观点来阐述问题，思考问题时必须运用化学基本概念、基本原理和其他化学知识，靠船下篙而不离题千里，解决问题应从实际出发，而不应漫无边际。
变式训练：海水提取溴的过程是：提取NaCl后的浓缩卤水中，通入过量Cl2反应后，用空气吹出溴蒸气，用热碱液吸收后，再加入H2SO4酸化，经蒸馏可得液溴。
(1)浓缩卤水中通入Cl2的离子反应为 。
(2)用空气吹出Br2并用热碱液吸收的目的和化学反应是 。
(3)用H2SO4酸化的原理是 。
(4)生产所用Cl2、NaOH的主要来源是 。
课后巩固：
1、环境与可持续发展是现在国际的主题，利用海水是可持续发展的一个任务，对于海水的利用认识错误的是
A．海水中有大量人类需要的物质，人类可以大量开发海水中的物质，以满足资源短缺的问题。
B．海水可以成为廉价的能源基地，但不能开发过度，要适度使用和开发。
C、可以用太阳能电解海水以获取氢能源
D、人类在利用海水时要兼顾海洋生物和海洋生态平衡。
2、（08上海卷）食品检验是保证食品安全的重要措施，下列不属于食品安全检测指标的是( )
A．淀粉的含量 B．二氧化硫的含量
C．亚硝酸盐的含量 D．甲醛的含量
3、（08山东卷）下列叙述合理的是（ ）
A．金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体
B．棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
C．水电站把机械能转化成电能，而核电站把化学能转化成电能
D．我国规定自2008年6月1日起，商家不得无偿提供塑料袋，目的是减少“白色污染”
4、下列表述正确的是( )
①人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分为二氧化硅
②化学家采用玛瑙研砵磨擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量的水泥，水泥是硅酸盐材料
④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A. ①②③　　 B. ②④　　 　C. ③④⑤　 　D. ③⑤
5、（07山东卷）下列叙述正确的是
Ａ．目前加碘食盐中主要添加的ＫＩＯ3
Ｂ．日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
Ｃ．绿色食品是不含任何化学物质的食品
Ｄ．在空气质量日报中ＣＯ2含量属于空气污染指数
6、滥用食品添加剂已成为影响食品安全的主要问题。国家质检总局明确确定，吊白块、苏丹红、工业明胶、瘦肉精、工业滑石粉、甲醛、孔雀石绿、硼砂等18种原料，不得在食品生产加工中使用。去年一款在山东生产的龙口粉丝被验出含俗称「吊白块」的工业用漂白剂，加热后会释出致癌物甲醛，已勒令全面退市。吊白块（Sodiulnformaldelwe suifoxyfate）是一种常见的漂白剂，其化学式为NaHSO2·CH2O·2H2O。则下列说法正确的是
A．从化学反应看，吊白块的漂白原理和漂白粉相同
B．吊白块有毒，加热后释放出来的HCHO能使人体蛋白质变性
C．人造象牙的主要成分是聚甲醛，它是由甲醛通过缩聚反应生成的
D．工业滑石粉的主要成分是硅酸盐
7、下列实验室制取物质的思路既合理又符合绿色化学思想的是
8、在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是
A．使用吸收塔设备 B．使用尾气吸收装置
C．使用H2作原料 D．使用催化剂
9、07广东卷）以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是
A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷
C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用SiO2制备高纯硅
10、在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部都转化为欲制得的产物，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，还需要的其他反应物有
A.CO和CH3OH B.CO2和H2O
C.H2和CO2 D.CH3OH和H2
11、工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2 、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：
（1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式： 、 。
（2）在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体。①导致溶液温度降低的原因可能是 ；②析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为 ；③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质，其目的是 。
（3）能用于测定硫酸尾气中的SO2含量的是 。（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液
D．氨水、酚酞试液
12、世界环保组织2006年度报告指出，人类已成功地使大气中氟氯烃减少，但C、N、S氧化物的排放有增无减，水资源的紧缺和污染加剧。
⑴ 大气中氟氯烃的减少带来的积极效应是 。
⑵ 酸雨的特征是pH＜5.6，空气中硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。
① 若用NOX表示氮氧化物，请配平氮氧化物形成酸雨的化学方程式：
NOx＋ O2＋ H2O＝ HNO3
② 酸雨落至地面后pH在一定时间内变小然后稳定于某一数值，原因是H2SO3受空气影响造成的，其化学方程式为： 。
⑶ 回收利用SO2既能减少大气污染，又能充分利用资源。已知：用Fe2＋、Fe3＋离子作催化剂，标况下在转化器中SO2可被O2氧化成SO42－，实现SO2 的回收利用。某同学设计测定转化器的脱硫效率方案如下：
① 在实验（Ⅰ）中，为了确定SO2的体积分数，可将模拟烟气缓慢通过已知体积和浓度的 溶液，并用溶液的颜色刚好褪去时所消耗的模拟烟气的体积（标况下）来计算SO2 的体积分数。
② 在标准状况下用实验（Ⅱ）测定转化器中的脱硫效率，若已知气流流速，还需测定的数据是
和 。
13、对碳及其氧化物的化学热力学、动力学研究有助于人类充分利用化石燃料，消除碳氧化物对环境的负面影响。请回答下列问题：
⑴ 25℃时，石墨和CO的燃烧热分别为：393.5kJ/mol、283.0kJ/mol。请写出石墨不完全燃烧时的热化学方程式 ；
⑵ 25℃时，反应CO2 (g)CO(g)＋O2(g)的平衡常数K＝1.72×10－46。在一个体积可变的密闭容器（起始时的容器体积为1L）中充入一定量的CO2、CO、O2混合气体，要使容器中的反应开始时向CO2分解的方向移动，则起始时充入的三种气体的物质的量应满足的关系是 。当该反应在25℃时达到平衡后，其它条件不变时，升高温度或增加容器的压强，均能使该平衡发生移动，请在下列坐标中作出该反应的平衡常数K随温度（T）、压强（P）变化而变化的示意图：
⑶ 1 600℃时，反应CO(g)＋O2(g) CO2(g)的平衡常数K＝1×104。经测定，汽车尾气中CO和CO2气体的浓度分别为4.0×10－5mol/L和4.0×10－4mol/L。若在汽车的排气管上增加一个1 600℃的补燃器并不断补充O2使其浓度始终保持为4.0×10－4mol/L。则CO的补燃转化率为 ；
⑷ 以CO和O2为电极燃料，以KOH溶液为电解质组成燃料电池，请写出该电池的负极反应方程式 。
14、（08宁夏卷）分析下面两个案例并回答有关问题。
(1)某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。
地点项目 W X Y Z
水温/℃ 15 18 26 25
pH 6 8 5 5
溶解氧量/（mg·L－1） 11 9 7 3
①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是 ；
②Z处鱼类大量减少，产生这种现象的原因可能是 。
(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe2O2，还含有SiO2等杂质）、煤 矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系。据此确定上图中相应工厂的名称A 、B 、C 、D ；
②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式 ；
③从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施有（举出2种措施即可） 。
15、微生物燃料电池（MFC）是燃料电池中特殊的一类，它利
用微生物作为反应主体，将有机物的化学能转化为电能。以
葡萄糖溶液作底物为例，其工作原理如右图所示。
已知石墨电极上反应为：
C6H12O6＋6H2O－24e－ 6CO2＋24H＋
⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时，
质子移向电源的 极，铂碳上所发生的电极反应式为
___________ __。
⑵ 葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol，写出葡萄糖燃烧的热化学方程式
。
⑶ 化学需氧量（COD）是重要的水质指标，其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水，并进行发电，该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物（折算成葡萄糖）氧化提供的化学能低于5.6kJ，就没有发电的必要。则下列污水中，不适合用微生物燃料电池发电的是 （填序号）。
序号 A B C D E
污水类型 生活污水 印染 电镀 造纸 硫酸工业废水
COD值(mg/L) 520 870 20 960 120
⑷ 在化学工作者的眼中，“垃圾－是放错了位置的资源”。写出硫酸工业“废气”处理利用的化学方程式
参考答案
例1：C
变式训练：1、C 提示：选项A中的纤维素、选项B中食盐、选项D中的石英不是由化学合成得到的。
2、C 提示：乙醇不仅在实验室内可作燃料，而且还可作还可作内燃机等的燃料。
例2：1、绿色植物减少、汽车排放尾气、森林大火、工厂排放大量二氧化碳。
2、D
3、CaCO3＋CO2＋H2O = Ca(HCO3)2
4、③②①⑤④
5、(1)B；
(2)炸药爆炸时干冰立即气化，产生大量的二氧化碳气体，气体膨胀，增强爆炸威力； 大量二氧化碳气体隔绝空气，阻止煤或煤层中可燃性气体的燃烧；
(3)反应速率； 降解或分解。
6、B
变式训练：从煤的结构模型图可以看出，它是工业上芳香烃的重要来源；直接燃烧会产生二氧化硫及氮的氧化物污染大气；石灰石固硫，实际上是利用CaCO3分解产生的CaO结合SO2，在煤燃烧时生成CaSO4；煤的干馏、气化、液化等是对煤资源综合利用的重要方法。
例3：（1）取样，加酸性高锰酸钾、氢氧化钠溶液振荡、静置、分液
（2）检验并除去气态不饱和烃
（3）无法判定E中是否有水产生
（4）气态烷烃 选用仪器、药品合理均可
变式训练：(1)浓缩卤水中含有低浓度NaBr，通入Cl2时发生的离子反应是：
Cl2＋2Br-＝Br2＋2Cl-
(2)通过上面置换反应得到的Br2的浓度很低，难以收集，用空气吹出Br2后用热碱液吸收，使溴得到富集，这个反应的离子方程式是：
3Br2＋6OH-=5Br-＋BrO3-＋3H2O
(3)在H2SO4酸性下，Br-与BrO3-间发生氧化还原反应，重新生成Br2(高浓度)
5Br-＋BrO3-＋6H+＝3Br2＋3H2O
经蒸馏可得液溴。
(4)生产所用Cl2和NaOH可由电解饱和食盐水制得。这个电化学反应方程式是：
课后巩固：
1、A
2、A
3、D 提示：选项A中非金属材料如石墨是导体，Si等为半导体；选项B中丝、毛的主要成分为蛋白质，其燃烧产物除CO2和H2O外，还有氮的化合物等，合成纤维的组成除C、H元素外，还含有其它元素，所以燃烧的产物除CO2和H2O外，还可能含有其它物质；选项C中水电站是把水能转化为电能；核电能是把原子核的能量转化为电能。
4、D
5、A
6、BD
7、B
8、D
9、A
10、A 提示：生成物比反应物多2个C原子、2个O原子和4个H原子，只有A答案正好符合这一要求。其他答案不管怎样组合都达不到这一要求。
11、（1）2H2SO3+O2 2H2SO4 2（NH4）2SO3+O2 2（NH4）2SO4
2NH4HSO3+O2 2NH4HSO4（任填两个）
（2）①反应吸热
②（NH4）2SO3·H2O
③防止亚硫酸铵被氧化
（3）BC
12、⑴ 减缓臭氧层空洞的增大（或其它合理答案）
⑵ ① 4 (5－2x) 2 4
② 2H2SO3＋O2＝2H2SO4
⑶ ① 高锰酸钾溶液（或碘水和淀粉的混合液）
② 实验时间、BaSO4的质量
13、⑴ C(石墨) (s) ＋O2(g)＝CO(g) ΔH＝－110.5kJ/mol
⑵ ＜1.72×10－46
⑶ 94.5％ ⑷ CO－2e－＋4OH－＝CO32－＋2H2O
14、（1）①造纸厂排放的碱性污水使X处河水pH升高，火力发电厂净化烟气的酸性废水治理未达标就排放，造成Y处等的河水，pH降低（或火力发电厂燃烧产生的SO2会导致酸雨，飘落后使Y处等的河水pH降低）
②化肥厂、农田及生活污水使Z处河水富营养化，水温较高，适于藻类等水生植物生长，河水中溶解氧被大量消耗，导致鱼类死亡
(2）①发电厂；焦化厂；炼铁厂；水泥厂。
②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。。
③用炼铁厂的炉渣（或CaSiO3）作为水泥厂的原料；
用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂烯煤时产生的SO2,减少对空气的污染；建立污水处理系统。
15、（1）正 O2＋4e－＋4H＋＝2H2O
⑵ C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)；△H＝－2800kJ·mol－1
⑶ CE
⑷ SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O
环 境
保 护
生 活
质 量
可持续
发 展
人 类
福 利
绿色化学
0
0
T
K
P
K
0
0
T
K
P
K
微生物
微生物
铂碳
石墨
质子
交换膜
C6H12O6
CO2
H2O
H2O
O2
H＋
溶液
HNO3
O2、△
B．制取Cu(NO3)2：Cu
Cu(NO3)2
D．制取Na2CO3：Na
O2 CO2
Na2CO3
NaOH H2SO4
C．制取Al(OH)3：Al
Al(OH)3
浓H2SO4、△
A．制取CuSO4：Cu
CuSO4
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10专题15 有机物的结构和性质
第一课时 有机物的结构
知能整合：
1、结构决定性质，性质反应结构
2、有机物分子中原子空间相对位置的确定方法：
根据中心碳原子的成键方式不同，有下列特征结构，是构成原子共面的基础：
（4个单键）　 立体　 3点共面
（双键）　　　　平面　 6点共面
（叁键）　　　 直线　 4点共线（面）
（苯环）　　　　平面　 12点共面
（脂环）　　　　立体 　6个碳原子不共面
3、同分异构体
同分异构现象广泛存在于有机物中，同分异构体的知识也贯穿于中学有机化学的始终。因此，分析、判断同分异构体也就成为有机化学的一大特点。作为高考命题的热点之一，这类试题是考查学生空间想象能力和结构式书写能力的重要手段。
同分异构体数目的判断方法
(1)一元取代物——等效氢法：①同一碳原子上的氢原子是等效的。②同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时，物与像的关系)
(2)二元取代物
① 链烃、环烃——一定二移
② 芳香烃——α、β、γ 组合法
(3)多元取代物——换元法
同分异构体的书写，其思维可从以下三个层次入手：第一，写碳链异构，主要是C4、C5的；第二，写位置异构，又包括三种思维：从对称性入手分析，可大大缩短思维进程；从代换法入手，体现思维的灵活性；从官能团的限制入手，注意思维的有向性。第三，写类间异构，特别要重视给条件的同分异构体的书写。一言以蔽之，要注意有序性。
例题精讲：
1、体会有机物丰富的空间结构
例1：写出6种最简式为CH的烃的结构简式(平面与立体各3种)。
解题感悟：(CH)n烃从其组成、结构上均表现出独特性。从组成上分析，由于烃类中的氢原子数不可能为奇数，(CH)n烃中n≥2且为偶数。从结构上分析，它既有高度对称的平面结构又有空间结构，均符合碳的四价键规律。
温馨提醒：
变式训练：若(CH)n烃中的氢原子被硝基、羧基、苯基等基团取代，可发散出如下系列问题。
(1)有人设想C4N408的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同)是一种威力极强的炸药，请推测它的结构简式。
(2)最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震，但一经引爆就发生剧烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8016，同种元素的原子在分子中是毫无区别的。试写出它的结构式。
（3）有A,B,C,D 4种烃，摩尔质量之比为1:2:3:4，且它们的实验式都是C7H5，都只有3种一硝基取代物。写出A,B,C,D的结构简式(请各写一例)。
2、芳香烃取代物异构体的确定
例2：
解题感悟：
该类题目是在已知结构的基础上，确定多取代物的种数，分析的一般思路：
（1）根据已知结构的对称性（包括中心对称、轴对称及镜面对称），先确定一元取代物的种数；
（2）确定二元取代物种数的规律是，先写出各个一元取代物的结构，再根据各个一元取代物对称性，逐个依次列举出第二个取代基的结构共有多少种，这里面一定要注意结构不能列举重复，即去伪存真，这就要求按照一定的顺序进行书写。；
（3）按上述规律，可进一步确定三元取代物种数，乃至更多的取代物的种数（多元取代物种数还时常采用“换元法”。
温馨提醒：同分异构体是中学有机化学的重要概念，书写同分异构体已成为高考考查同分异构体知识的重要手段。同分异构体书写关键是有序性和等效性，在高考中如何快速、准确找到符合条件的同分异构体更显得重要，通过以上几例可知，解这类题目还是有技巧和捷径的，那就是抓住条件提供的各集团的结构特点，围绕特征原子或集团进行分配，同时利用一些特殊技巧，就可高效地完成此类题目。
变式训练：一个苯环上连接一个烃基（—R）和3个—X基的有机物，结构式共有（ ）
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种
3、排列组合法
例3：某油脂样品跟氢氧化钠共热后共生成了5种有机物，原样品最多可能含有的三羧酸甘油酯种数为（ ）
A．5种 B．18种 C．75种 D．40种
解题感悟：皂化反应有5种有机产物，说明出现4种羧酸，则原三羧酸甘油酯种数讨论如下：
①只出现1种羧酸：C= 4
②出现2种羧酸：4×C= 24
③出现3种羧酸：3×C= 12
故共有40种，选D。
温馨提醒：象同位素组成化合物，氨基酸排列成多肽，给条件有机物种类求算等化学问题均可据题意灵活转化为可重组合或排列的数学问题，迅速求解。
变式训练：左多巴是一种著名的药物，2000年Nobel医学奖和2001年Nobel化学奖都跟它有关。多巴的结构简式和学名如下：
名称中，“复杂基团”作为一个整体，用一个括号括起。括号内的3，4表示羟基在苯环的位置，括号前和氨基前的3，2表示这两个基团在丙酸分子中碳链的位置。如果保持名称中的括号汉字不变，仅仅改变表示位置的4个阿拉伯数字，还可以写出（ ）种同分异构体。
A．20种 B．23种 C．24种 D．11种
4、由有机物的化学式和性质推求有机物的结构
例4：胡椒酚A是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组对其分子组成结构的研究中发现：A 的相对分子质量不超过150；A中C、O的质量分数分别为：w(C)＝80.60%，w(O)＝11.94%，完全燃烧后产物只有CO2和H2O。根据以上信息，填写下列内容：
(1)A的摩尔质量为 。
(2)光谱分析发现A中不含甲基(－CH3)，苯环上的一氯取代只有2种；1molA与足量溴水反应，最多消耗3molBr2。A的结构简式为 。
(3)A的一种同分异构体中，苯环上含有两个取代基，取代基位置与A相同，且能发生银镜反应。
①符合条件的A的同分异构体的结构简式 。
②上述A的一种同分异构体发生银镜反应的化学方程式 。
解题感悟：由题意知胡椒酚中至少含有一个羟基，A的摩尔质量M=16n/11.94%，由于M≤150，可知n只能取1，解得M=134g/mol，A中含有的碳原子数为134×80.60%/12=9，氢原子数为134×(1-80.60%-11.94%)/1=10，因此A的化学式为C9H10O。A分子的不饱和度数为5，含有一个苯环，不饱和度为4，说明A中含有一个碳碳双键，且A中不含甲基，因此双键在末端，A中苯环上的一氯取代只有2种，说明酚羟基和烃基在对位上，从而可确定胡椒酚A的结构简式为。
温馨提醒：一般由物质的质量分数和式量确定物质的化学式，再由物质的性质确定物质的结构这类题型的处理方法通常是选择式量较大，百分含量相对较小的那种元素进行分析，结合题目条件求出对应物质的式量，然后再由质量分数求出对应的化学式。不能熟练求出有机物的化学式就无法通过有机物的性质确定有机物的结构简式。
变式训练： （08山东卷）苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式为
(I）由苯丙酸诺龙的结构推测，它能 (填代号）。
a.使溴的四氯化碳溶液褪色 b.使酸性KMnO4
c．与银氨溶液发生银镜反应 d.与Na2CO3溶液作用生成CO2
苯丙酸诺龙的一种同分异构体A，在一定条件下可发生下列反应：
据以上信息回答（2）~（4）题：
(2）B→D的反应类型是 。
(3）C的结构简式为 。
(4）F→G的化学方程式是 。
课后巩固：
1、分子式为C9H2O的烷烃，它的同分异构体中有些只能由一种相应的烯烃经催化加氢得到，C9H2O的具有这样结构的异构体共有
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
2、按反应物与产物的结构关系，有机反应大致可分为：取代反应、消去反应、加成反应三种类型，下列反应中属于加成反应的是
A．C6H5CH2Cl＋NaCNC6H5CH2CN＋NaCl
B．C6H5Li＋CO2C6H5COOLi
C．CH3CH2CHO＋HCNCH3CH2CH(CN)OH
D．CH3COOH＋C2H5OHCH3COO C2H5＋H2O
3、化学家们合成了如下图所示的一系列的星烷，如三星烷、四星烷、五星烷等。下列说法正确的是
A．它们之间互为同系物
B．六星烷的化学式为C18H24
C．三星烷与丙苯互为同分异构体，
四星烷与 互为同分异构体
D．它们的一氯代物均只有两种，而三星烷的二氯代物有四种。
4、某有机物甲经过水解可以得到乙，乙在一定的条件下经过氧化可以得到丙，1mol丙和2mol甲反应得到一种含有氯的酯（C6H8O4Cl2）。由此推断有机物丙的结构简式为
A．ClCH2CHO B．HOCH2CH2OH C．Cl CH2COOH D．HOOC—COOH
5、应用纳米新材料能给人民币进行杀菌、消毒。我国纳米专家王雪平发明的“WXP复合纳米材料”的主要化学成份是氨基二氯代戊二醛的含硅衍生物，它能保持长期杀菌作用。有鉴于此，35位人大代表联名提交了一份议案，要求加快将此新技术应用到人民币制造中去。若戊二醛是直链的，请你根据所学的知识推断沸点不同的氨基二氯代戊二醛的同分异构体可能有 （ ）
A、4种 B、5 种 C、6种 D、8种
6、蒽与苯炔反应生成化合物X(X结构中三个苯环呈立体对称结构)，则X中的一个氢原子被甲基取代的所有同分异构体数为：
　　A．2种　　　　B．3种　　　　 C．4种　　　　　D．5种
7、有机物甲的分子式为C9H18O2，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物。在相同的温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占的体积相同，则甲的可能结构有
A．8种 B．14种 C．16种 D．18种
8、美国《Science》杂志2006年4月14日报道，一个名为cyclopropenylidene的分子（分子式为：C3H2）过去只是在星际空间被探测到，现在一个研究小组在地球上的实验室中制造出了这种稳定的分子。cyclopropenylidenes也许能帮助研究人员更好地了解含碳的分子如何在太空中形成。刚接触到这个分子时，有人认为是下列两种结构中的某一种，如果你得到了cyclopropenylidene样品，下列推理正确的是
A．若能测定该分子是极性分子，则可确定为a结构
B．若用C3HD（D=H）示踪，燃烧后生成等物质的量的H2O、D2O和HDO，可推测b正确
C．该物质一定条件下能发生加成反应、氧化反应及加聚反应
D．a、b中的所有原子都处于同一平面
9、某芳香族有机物的分子式为C8H6O2,它的分子（除苯环外不含其他环）中不可能有
A．两个醛基 B．一个醛基 C．两个羟基 D．一个羧基
10、已知C-C键可以绕键轴自由旋转，结构简式为 的烃，下列说法中正确的是
A．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
C．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
D．该烃属于苯的同系物
11、(1)下列分子中，没有光学活性的是 ，含有两个手性碳原子的是 。
A．乳酸：CH3—CHOH—COOH
B．核糖：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
C．甘油：CH2OH—CHOH—CH2OH
D．脱氧核糖：CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO
(2)有机物X的结构简式为，若使X通过化学变化失去光学活性，可能发生的反应类型有 。
A．酯化 B．水解 C．氧化 D．还原 E．消去
(3)有机物Y分子式为C4H8O3，它有多种同分异构体。其中属于多羟基醛，且分子中只有一个手性碳原子的异构体有数种，请写出它们的结构简式，并标出手性碳原子。
12、（08天津卷）某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如下：
(1）写出下列反应的反应类型：
S→A第①步反应___________________，B→D_______________________________。
D→E第①步反应___________________，A→P____________________________。
(2）B所含官能团的名称是_______________。
(3）写出A、P、E、S的结构简式
A：＿＿＿＿＿、P：＿＿＿＿、E：＿＿＿＿＿、S：＿＿＿＿＿＿。
(4）写出在浓H2SO4存在并加热的条件下，F与足量乙醇反应的化学方程式_____________________。
(5）写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式_______________________。
13、莽草酸的分子结构模型如图所示(分子中只有C、H、O三种原子)。在有机物分子中，若碳原子连接四个不同的原子或原子团，该碳原 子称为不对称碳原子(或手性碳原子)。具有手性碳原子的有机物具有光学活性。请回答下列问题：
(1)观察题图分子结构模型，写出莽草酸分子中包含的官能团的名称________________。
(2)莽草酸跟有机物A在一定条件发生酯化反应可生成一种相对分子质量为202的酯类物质。写出A可能的结构简式___________________。
(3)试设计通过一步反应使莽草酸分子转化成只具有2个手性碳原子的物质的两种方法，有关化学方程式分别为___________、______________。
14、有机物分子中当有一个碳与四个不同的基团相连接时，该物质具有旋光性。如
乳酸( )就有旋光性。某酯具有旋光性，分子式为C6H12O2。该酯在酸性条件下水解。经分离得相应的酸和醇。
(1) 若生成的酸有旋光性，对应的酯在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式为_ __；
(2) 若生成的醇有旋光性，满足此条件的酯有______________种；
(3) 该酯经水解后所得水解混合物是否一定有旋光性？___________为什么？_____ _。
15、
参考答案
例1：
变式训练：
（1） （2）
（3）
例2：15 种
变式训练：C 提示：先将多个—X先排列苯环上，得三种结构形式：

① ② ③
然后逐一评价苯环上的等同位置，作出答案。①式中苯环上有2种不同位置；②式中苯环上有三种不同位置；③式中苯环上的三个位置等同，只算一种位置。故—R取代后共有6种结构式，选C。多个相同基团先排，单个基团后排，可化繁为简，优化解题思路。
例3：D
变式训练：B 提示：3，4-二羟基苯基和氨基在丙酸中的位置异构共有4种，而二个羟基在苯基上又有6种位置异构，故符合题设条件的同分异构体共有24种。故选B。
例4：
变式训练：（1）a、b。
(2）加成反应（或还原反应）。
(3）
(4）
解析：
（1）苯丙酸诺龙的结构中含有C＝C，所以a、b成立，结构中不含有－CHO，所以不能发生银镜反应，结构中不含有－COOH，所以不会与Na2CO3溶液反应生成CO2。
(2）B与H2在Ni作催化剂下发生的是C＝C及C＝O的加成反应。
(3）由可以逆推出H为 ，根据H和题上的信息得
F为： ， E为 ， C为 。
课后巩固：
1、C
2、BC
3、BC
4、D
5、D
6、B
7、C
8、CD
9、D
10、C
11、(1)C D (2)ABE (3)
12、（1）取代（水解）反应；加成反应；消去反应；酯化（取代）反应。
(2）碳碳双键 羧基
(3）A：HOOCCHOHCH2COOH
P：
E：HOOCC≡CCOOH S：HOOCCHClOHCH2COOH
(4）+2C2H5OH +2H2O
(5）HOOCCBr2CH2COOH
解析：F能与NaHCO3反应，说明F为羧酸，通过G的化学式(C4H4O4Na2)可知，F为二元酸，分子式为C4H6O4，由于分子中含有二个－COOH，剩余部分为C2H4，结合B转化为F是发生加成反应，说明C2H4是按－CH2－CH2－连接的，所以F的结构简式为HOOC－CH2－CH2－COOH，若B含有C＝C，则B的结构简式为：
HOOC－CH=CH－COOH，S的结构简式为： ，A的结构简式为：
，其相对分子质量为134，与题意相符，因此B中不可能含有碳碳三键，B转化为C是与Br2发生加成反应，D转化为E发生的是消去反应，可以通过D、E的相对分子质量得到验证。
13、(1)羧基、羟基、碳碳双键
(2)HCOOH、CH3CH2OH
(3)、
14、(1)
(2) 4种
(3) 一定有 ，该酯的水解产物中仍然存在一个与四个不同基团相连接的碳原子。
15、
—COOH
CH3
—CH
—COONa
CH3
—CH
Cl
—COOH
CH3
—C
COO
CH2
—COOH
—C
HOOC－CH－CH2－COOH
Cl
HOOC－CH－CH2－COOH
OH
三星烷
四星烷
五星烷
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8第二单元同步自测题A
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、下列有关化学反应方向的描述中不正确的是
A．一定条件下的可逆反应，反应物的转化率不可能达到100％
B．在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性
C．沉淀的转换的实质就是沉淀溶解平衡的移动，平衡一般向生成更难溶物质的方向移动
D．自发进行的化学反应，一定是△H＜0，△S＞0的反应
2、（08北京卷）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：
SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)；△H＝＋QkJ·mol－1(Q＞0)
某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1mol，则达到平衡时，吸收热量为QkJ
C．反应至4min时，若HCl的浓度为0.12mol·L－1，则H2的反应速率为0.03mol/(L·min)
D．当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1mol·L－1的NaOH恰好反应
3、同一物质在不同温度压强下，会呈现不同的状态。碘的三种状态与温度、压强的关系如图所示。根据图中信息得出的结论不正确的是
A．对碘固体加热，碘将从固态直接变成气态
B．在P0 kPa、T0 K时，碘的三种状态可以同时存在
C．在P1 kPa、T1 K时，碘以气态形式存在
D．在P1 kPa时，将碘蒸气降温，可以看到碘蒸气变成液态
4、下列有关各项比较中错误的是
A 热稳定性 PH3＞H2S＞HCl＞NH3
B 物质的熔点 石英＞食盐＞白磷＞水银
C 结合质子的能力 HCO3-＞ CH3COO-＞Br-
D 分散系中分散质粒子的直径 Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞FeCl3溶液
5、符合下列各种条件的溶液中，各组离子可能大量共存的是
A．滴加石蕊试液呈红色的溶液：K+、SO42-、NO3－、NH4+
B．250C，pH=0的溶液中：Al3+、NH4+、NO3－、Fe2+
C．加入铝粉后能产生气体的溶液中：Cu2+、Ba2+、Cl-、NO3-
D．水电离出来的c(OH－)＝10-13mol/L的溶液：K+、HCO3－、Br－、Ca2+
6、已知2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）；△H=－197kJ／mol，同温下，往相同体积的密闭容器甲、乙中分别充入2molSO2、1molO2和1molSO3、1molSO2、0.5molO2，当它们分别达到平衡时放出的热量为Q1kJ和Q2KJ，则下列比较正确的是：
A．Q2<1/2Q1<98.5 B．Q2<1/2Q1<=98.5 C．1/2Q17、向某密闭容器中加入0 .3 molA 、0 .1 molC 和一定量的 B 三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示［t0~ t1阶段 c ( B)未画出］。附图乙为 t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且所用条件均不同。已知，t3 ~t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是
A．若t1＝15 s，生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为0.004mol·L－1·s－1
B．t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度
C．B的起始物质的量为 0.02mol
D．t5~t6阶段容器内A的物质的量减少0.03 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)＋2C(g)；ΔH＝＋100akJ·mol－1
8、将某NaOH溶液分成两等份，一份用pH=2的一元酸HA溶液中和，消耗酸溶液的体积为V1；另一份用pH=2的一元酸HB溶液中和，消耗酸溶液体积为V2，则下列叙述正确的是
A．若V1＞V2，则说明HA的酸性比HB的酸性强
B．若V1＞V2，则说明HA的酸性比HB的酸性弱
C．若中和所得混合液的pH前者大于后者，则V1＞V2
D．若中和所得混合液的pH前者小于后者，则V1＞V2
9、将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后反接电源，以电流强度2A继续通电10min。下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是
A B C D
10、25℃，在20 mL 0.1mol/L 氨水溶液中逐滴加入0.2mol/L HCl溶液（如图），下列说法正确的是
A．在A、C间任一点，溶液中一定都有：
c(NH4+)＞c(Cl—)＞c(OH—)＞c(H+)
B．在C点，c＜10，且有c(NH4+)＝c(Cl—)＝c(OH-)＝c(H+)
C．若25℃ 0.1mol/L 氨水电离度(已电离的一水合氨分子数
占总的一水合氨分子的百分率）为1.33%，则b＜a＜12
D．在D点：2c(NH4+)＋2c(NH3·H2O)＝c(Cl—)
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2 两种盐的溶解度(单位为g／100g水)
温度 / ℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4·7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称是 ，所需主要玻璃仪器有
（2）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为 。加热煮沸的主要目的是_ 。
（3）沉淀B中除MnO2外还含有 (填化学式)等物质。
（4）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3＋的实验方法是 ；
（5）沉淀C的化学式是_____________，产生沉淀C的操作Ⅰ需趁热进行的理由是
。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、草酸（H2C2O4）是一种有机二元酸，水溶液中草酸的存在形态有三种，各形态的浓度分数α随溶液PH变化的关系如图所示：
（1）草酸钠溶液中， 2（填“﹥” “==” 或“﹤”）；往该溶液中滴入氯化钙溶液后，增加，可能的原因是 。
（2）往草酸钠溶液中滴稀盐酸，PH=5时溶液中存在的阴离子有 ，PH=3时，以上两种物质发生的主要反应的离子方程式为 。
（3）菠菜富含草酸，菠菜不能与牛奶、豆腐一起食用的原因是 。
（4）将适量草酸亚铁（FeC2O4·H2O）粉末加入试管中，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧烈反应，产生气体克使燃着木条熄灭，生成黑色粉末。反应将结束时，将所得的黑色粉末撒在石棉网上，便会立即自燃起来。
草酸亚铁粉末受热分解的化学方程式为 ，自燃的原因是 。
（5）下表为几种酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性比较：
酸 铁锈[Fe(OH)3]溶解量/g 水垢(CaCO3)溶解量/g
盐酸 0.7911 全溶
磷酸 0.1586 微溶
草酸 0.7399 0.0036
醋酸 0.1788 0.1655
下列说法正确的有 。
A．同物质的量浓度时，酸性越强的酸除铁锈效果越好
B．草酸除水垢效果差的原因是因为草酸酸性太弱
C．铁锈或水垢在酸中的溶解性与酸根离子的性质可能有关
D．硫酸除铁锈和水垢的效果都好
13、某工厂用软锰矿（含MnO2约70%及Al2O3）和闪锌矿（含ZnS约80%及FeS）
共同生产MnO2和Zn（干电池原料）：
已知① A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
② IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O MnO2+ Zn+2H2SO4。
（1）A中属于还原产物的是__________ ______。
（2）MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 ；II需要
加热的原因是 ；C的化学式是___________________。
（3）该生产中除得到MnO2和Zn以外，还可得到的副产品是_____________________。
（4）如果不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是___________。
（5）要从Na2SO4溶液中得到芒硝（Na2SO4·10H2O），需进行的操作有蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等。
（6）从生产MnO2和Zn的角度计算，软锰矿和闪锌矿的质量比大约是_____ _____。
14、现有五种短周期元素A、B、C、D、E，其原子序数依次增大。A、E同主族，A元素原子半径最小。B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。C元素最高价氧化物的水化物X与其氢化物Y反应生成一种盐。A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。试回答下列问题：
(1)写出X与Y反应生成这种盐的化学方程式 。
(2)A、B、D、E四种元素组成的某无机盐受热易分解。写出少量该化合物与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式 。
(3)将B的某种单质用作电极，电解E元素的最高价氧化物水化物的溶液时，阳极的电极反应式为 。
(4)在一密闭容器中注入A2、C2两种气体，发生了“”的化学反应。在某温度下达到平衡时，各物质的浓度分别是：c(A2)=9.00 mol·L-1，c(C2) =3.00 mol·L-1，c(CA3) =4.00 mol·L-1。则此时该反应的平衡常数K= ；C2的初始浓度为mol·L-1；A2的转化率是 ％。
四、（本题包括1小题，共12分）
15、（08宁夏卷）
已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)；△H＞0，
请回答下列问题：
(1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1, c(N)=2.4 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 。
(2）若反应温度升高，M的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”）。
(3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4 mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后，c(P)=2 mol·L-1,a= 。
(4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)= bmol·L-1，达到平衡后，M的转化率为 。
第二单元同步自测题B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第一卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、下列关于工业生产说法正确的是
A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通二氧化碳
B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，均必须对尾气进行吸收处理
C．工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝
D．氯碱工业中的阳离子交换膜阻止阳离子通过
2、下列实验操作处理，能有效改变反应速率且达到变化要求的是
A．为增大泡沫灭火器中A12（SO4）3与小苏打的反应速率，改用小苏打和苏打的混合物
B．为加快盐酸和锌制取氢气的速率又不减少氢气的量，可加少量硝酸银溶液
C．在稀硫酸和铁粉反应制取氢气时，为减慢反应速率，可以加入适量醋酸钠
D．用3mL乙醇、2mL浓H2SO4、2mL冰醋酸制乙酸乙酯，为增大反应速率，可改用6mL乙醇、4mL浓H2SO4、4mL冰醋酸
3、HF的酸性比HCN的酸性强，现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液，前者溶液中的离子总数为n1，后者溶液中的离子总数为n2 ；另有物质的量浓度和体积均相同的Na2A ( pH=10 )和Na2B ( pH=9 ) 两种溶液，前者溶液中的离子总数为n3，后者溶液中的离子总数为n4；下列关系正确的是
A．n1n2，n3n4 B．n1n2，n3n4 C．n1n2，n3n4 D．n1n2，n3n4
4、下列各组离子可能大量共存的是
A．不能使酚酞试液变红的无色溶液中：Na＋、CO32－、K＋、ClO－、AlO2－
B．能与金属铝反应放出氢气的溶液中： K＋、NO3－、Cl－、NH4＋
C．常温下水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、S2－、SO32－
D．中性透明溶液：K＋、HCO3－、NO3－、Fe3+、SO32－
5、下列叙述中，不正确的是
A．某特定反应的平衡常数仅是温度的函数
B．焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
C．平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动，达到新的平衡
D．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化
6、核磁共振造影增强剂用于疾病的诊断，还可以作为药物载体用于疾病的治疗。中科院化学研究所在肿瘤鉴别诊断用磁共振造影剂研究方面取得重要进展。为磁性纳米晶体材料在生物医学领域的应用提供了更广泛的前景。制备纳米四氧化三铁过程如下：
下列有关叙述不合理的是：（ ）
A．纳米四氧化三铁具有磁性作为药物载体用于疾病的治疗
B．反应③的化学方程式是：6FeOOH +CO = 2Fe3O4 +3H2O + CO2
C．在反应②环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．纳米四氧化三铁分散在适当溶剂中，它与溶液分散质直径相当
7、可逆反应m A(g) + n B(g) pC(g) + g D(g) 的v ～ t图像如下左图，若其它条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v～t图像如下右图。
①a1 = a2 ②a1 < a2 ③b1 = b2 ④b1 < b2 ⑤t1＞t2 ⑥t1= t2
⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧右图阴影部分面积更大
以上正确的为
A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧　 C．②③⑤⑦　 D．②③⑥⑧
8、某二元酸（H2A）按下式发生电离：H2A＝H++HA－；HA－ H++A2－。现有下列四种溶液：
① 0.01mol·L―1的H2A溶液
② 0.01mol·L―1的NaHA溶液
③ 0.02mol·L―1的HCl溶液与0.04mol·L―1的NaHA溶液等体积混合
④ 0.02mol·L―1的NaOH溶液与0.02mol·L―1的NaHA溶液等体积混合
下列关于上述四种溶液的说法正确的是
A．溶液②中存在水解平衡：HA—+H2O H2A+OH—
B．溶液③中有：c(HA－)+2c(A2－)=c(Na+)
C．溶液④中有：c(OH－)=c(H+)+c(HA－)
D．四种溶液中c(HA－)浓度大小：③＞①＞②＞④
9、现有下列四个图像：
下列反应中全部符合上述图象的反应是
A．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H=－Q1kJ/mol(Q1＞0)
B．2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)；△H=＋Q2 kJ/mol(Q2＞0)
C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO+6H2O(g)；△H=－808.7 kJ/mol
D．C(s)+ H2O (g) CO(g) + H2(g)；△H=＋Q3kJ/mol(Q3＞0)
10、下列各离子浓度的大小比较，正确的是
A．同浓度的下列溶液中：①(NH4)2Fe(SO4)2、②(NH4)2CO3、③(NH4)2SO4，
c(NH4＋)由大到小的顺序是：①>③>②
B．常温时，将等体积的盐酸和氨水混合后，pH＝7，则c(NH4＋)>c(Cl—)
C．0.2mol·L—1Na2CO3溶液中：c(OH—)＝c(HCO3－)+c(H+)+c(H2CO3)
D．0.1 mol·L—1的NH4Cl溶液与0.05mol·L—1NaOH溶液等体积混合：
c(Cl—)>c(NH4＋)>c(Na+)>c(OH—)>c(H+)
第二卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：
某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
⑴气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
⑶反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。
⑷实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是
， 。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、设反应①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) △H=Q1的平衡常数为K1，反应②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) △H=Q2的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
T/K K1 K2
973 1.47 2.38
1173 2.15 1.67
(1)从上表可推断，反应①是________(填“放”或“吸”)热反应；
(2)现有反应③H2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=Q3
①根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=_____________；可推断反应③是________(填“放”或“吸”)热反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有__________________。
A．缩小容器体积 B．降低温度
C．使用合适的催化剂 D．设法减少CO的量 E．升高温度
②根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_____________；
(3)现在恒容密闭容器中通入一定量CO2，再慢慢通入H2，使发生
上述反应③，在其他条件不变时，若改变H2的起始量，容器中
CO的体积分数也随之改变，使在右图中画出CO的体积分数随
n(H2)变化的示意图。
13、Ⅰ.工业上通常把溶液中存在的CO32- 和HCO3-的总浓度称为总碱度。水中碱度的控制成为碳酸钠软化水处理法的关键。从理论上分析，碳酸在水中一般以3种形态存在，即H2CO3(CO2)、 CO32- 和HCO3-。根据碳酸的平衡理论，不同PH值时水中的碳酸存在形态及含量见下图。
（1）从图中推断NaHCO3溶液呈 性（填“酸”、“碱”、或“中”），其原因是
。
（2）、根据右图，下列叙述中正确的是：（ ）
A、HCO3-既与强酸反应又与强碱反应。
B、1.0 mol/L盐酸滴定1.0 mol/L的碳酸钠溶液恰好反应时呈中性
C、二氧化碳在血液中多以HCO3-的形式存在
D、在pH值为6.37及10.25时，溶液中的c (H2CO3)= c (HCO3-)= c (CO32-)
（3）为了保证生产系统不产生结垢现象，要求体系中的c (Ca2+)≤0.3 mmol/L,已知在该温度下Ksp(CaCO3)==3.03×10-9,则体系中的c (CO32-)的取值范围为 。
（4）转炉烟气洗涤水的pH通常在11左右，当某水样中总碱度为10 mmol/L时，该水样能否保证不结垢？ 理由是 ，此时水溶液在存在的阴离子浓度从大到小的顺序为 。
Ⅱ.沉淀物并非绝对不溶，其在水及各种不同的溶液中溶解有所不同，同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变。下图是AgCl在NaCl、AgNO3 溶液中的溶解情况。
由以上信息可知：
（1）AgCl的溶度积常数的表达式为： ，由图知AgCl的溶度积常数为 。
（2）AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况（先变小后变大）的原因是：
。
（3）反应AgCl + NaBr == AgBr + NaCl能在水溶液中进行，是因为 。
14、氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一。
（1）1905年德国人哈伯发明了目前的合成氨技术。下表列出了合成氨工业中，在不同条件下反应达平衡时平衡混合物中NH3的体积分数(%)：（反应开始时V(N2)∶V(H2)＝1∶3）
P/MPaT/℃ 0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
①该反应的平衡常数K的表达式为：K=_______。升高温度，K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②500℃、30MPa时，合成氨反应中N2的转化率＝ 。
③请你运用勒夏特列原理并结合综合经济效益，说明合成氨工业实际采用的条件是：
。
④在相同温度下，向一恒容密闭容器中通人0．6mol N2、1．8mol H2和0．8mol NH3达平衡时反应的热效应为QlkJ；向另一体积相同的密闭容器中通入0．5mol N2和1．5mol H2、lmol NH3，达到平衡时反应的热效应为Q2kJ，则Q1 Q2（填小于、等于、大于或不能确定）。
（2）1998年希腊亚里斯多德大学的Marnellos和Stoukides
采用高质子导电性的SCY陶瓷，实现了高温常压下高转化率的
电化学合成氨。其实验装置如右图（图中涂黑处表示新法
合成氨中所用的电解质，它能传导H+），则阴极的
电极反应式为： 。
（3）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先分解为氢就可直接用于燃料电池的方法。其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气。下列说法不正确的是
A．电解质溶液应显酸性
B．负极电极反应式：2NH3＋60H－－6e－=N2＋6H2O
C．正极附近pH减小
D．其电池总反应为：4NH3＋3O2═2N2＋6H2O
四、（本题包括1小题，共12分）
15、（08山东卷）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。
　　　已知：C3H8(g)===CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)；△H1=156.6 kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)===CH4(g)+HC=CH(g)；△H2=32.4 kJ·mol-1
则相同条件下，反应C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为___________；放电时，CO32－移向电池的_______(填“正”或“负”)极。
(3)碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c(H2CO3)＝1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－ +H+的平衡常数K1＝_____________。（已知：10-5.60＝2.5×10-6）
(4)常温下，则溶液c(H2CO3)______c(CO32－)(填“>”、“＝”或“<”)，原因是_______________________（用离子方程式和必要的文字说明）。
参考答案
第二单元同步自测题A
1、D
2、D 提示：该反应为体积增大的反应，增大压强平衡左移，减小SiCl4转化率，A错；该反应为可逆反应，不能实现完全转化，放出的热量一定小于QkJ，B错；反应至4min时，HCl的浓度为0.12mol/L，表示的反应速率为：v（HCl）=0.03mol/L.min，换算为v（H2）=0.015mol/L.min，C错；当放热0.025QkJ时，说明反应的SiCl4为0.025mol，生成HCl 0.1mol，其与100mL1mol/L的NaOH恰好反应，D正确。
3、AD
4、A
5、AC
6、A
7、AD
8、AD
9、BC
10、CD
11、【解题提示】制备实验总要求：①产物纯度高、②反应产率大；③反应速率快。
第⑴题：由制备流程得到操作Ⅰ为过滤，所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
第⑵⑶（5）题：首先根据制备流程和题目提供的信息判断滤液中可能含有的杂质，再根据电子守恒原理写出化学反应；最后确定加热煮沸的目的。沉淀B的成分以及趁热进行的理由
第⑷题：本题实际上是考查离子的定性检验。
【答 案】(1) 过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒
（2）Mn2+＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－
促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2
（3）Fe(OH)3 Al(OH)3
（4）取过滤II后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3＋
（5）CaSO4·2H2O或CaSO4 以防MgSO4在温度低时结晶析出。
12、（1）﹥ C2O42-与Ca2+形成沉淀
（2）C2O42-、HC2O4-、OH-、Cl-
C2O42- + H+ = HC2O4-
（3）生成草酸钙沉淀，使钙流失
（4）FeC2O4·H2O Fe + 2CO2↑+ H2O↑
温度高，且铁的颗粒很小，与空气接触面大，反应速率快
（5）C
13、(1) MnSO4
(2)增大溶液的pH，使Fe3+和 Al3+生成沉淀；
使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀； H2SO4
(3) Fe2O3、Al2O3、S
(4)纯碱 、H2SO4
（5）降温结晶
（6）1.03（或1）
14、
15、(1)25％。(2)增大。(3)6。(4)41％。
解析：（1）M转化的物质的量为0.6mol·L-1，则N反应的量也是0.6mol·L-1，所以N的转化率为：×100％＝25％。
(2）由于该反应的正反应为吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，M的转化率增大。
(3） M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)
起始：1 2.4 0 0
平衡：0.4 1.8 0.6 0.6
起始：4 a 0 0
平衡：2 a－2 2 2
＝ ，a＝6mol·L-1。
(4） ＝ ，x＝0.41b，M的转化率为41％。
第二单元同步自测题B
1、A
2、C
3、D
4、C
5、D
6、D
7、A
8、CD
9、B
10、AD
11、⑴S2- + H2OHS- +OH- HS- + H2OH2S +OH-（可不写）
⑵2.7×10-3 ⑶172.5
⑷使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）
①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温
12、(1)吸热
(2) ①K3= K1/K2 吸热 DE ②Q3=Q1-Q2
(3)
13、Ⅰ. （1）碱 、 pH约等于8时，c (HCO3-)最大，c (CO32-)最少，说明HCO3-极少电离。（2）AC （3）c (CO32-)≥1.01×10-5、（4）能、因为pH==11时，CO32-占总碳元素含量的50%以上，此时c (CO32-)>10×10-3×50% mol/L,浓度为CO32-最低浓度的500倍以上，足以保证CaCO3沉淀，即Ca2+有效去除、
c (CO32-)> c (HCO3-)> c (OH-)
Ⅱ.（1）KSP=[Ag+][Cl--] ； 10—12 （2）Cl—抑制了AgCl的溶解，但Cl—浓度的增大使AgCl形成络合物： AgCl + Cl— ==[AgCl2]— （3）AgBr的溶解度小于AgCl的溶解度
14、（1）① ，减小
② 41.8%
③ 以铁为主的催化剂，在400～500℃和10MPa～30MPa的条件下合成氨
④ 不能确定
（2）N2 + 6H+ +6e－ = 2NH3
（3）A、C
15、(1)124.2。
(2)C3H8+5O2===3CO2+4H2O；负。
(3)4.2×10-7 mol·L-1。
(4)> ；HCO3－＋H2OCO32－＋H3O＋(或HCO3-CO32－＋H＋)。
HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－、HCO3－的水解程度大于电离程度
解析：（1）由盖斯定律可知，由上一个反应减去下一个反应： C3H8(g)===CH3CH=CH2(g)+H2(g) 得：△H=124.2kJ·mol-1。
(2）注意电池反应不是电极反应，这是本题的关键。电池反应为：C3H8＋5O2===3CO2＋4H2O，由于CO32－为阴离子，所以它应向负极移动。
(4）由于0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，说明溶液呈碱性，进一步推测可知，HCO3－的水解大于HCO3－的电离。
备用
（08重庆卷）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注.
(1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 。
(2）2N2O5（g）→4NO2（g）+O2(g)；ΔH＞0
①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”）。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s 0 500 1000
e(N2O5)/mol·L-1 5.00 3.52 2.48
则500 s内N2O5的分解速率为 。
③在T3温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2 T1。
(3）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的 区生成，其电极反应式为 。
解析：（2）①反应达到平衡后，通入N2，对化学平衡无影响，所以N2O5的转化率不变。
②由v＝＝＝0.00296 mol·L-1·s-1。
③反应的c(N2O5)=×c(NO2)=×4.98mol·L-1= 2.475mol·L-1，剩余的c(N2O5)为2.525mol·L-1＞2.48mol·L-1，说明反应速率比T1慢，即T2＜T1。
(3）由N2O4制取N2O5需要是去电子，所以N2O5在阳极区生成。电极反应式见答案。
答案：（1）－NO2。
(2）①不变
②0.00296 mol·L-1·s-1
③“＜”或“小于”
(3）阴极；N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。
V(盐酸溶液)/mL
pH
a
7
c
b
A
C
D
B
0
20
加热
稀硫酸、闪锌矿粉、软锰矿粉
加热、浸取（I）
A
B（III）
加热（II）
电解（IV）
Na2SO4
过滤，回收S
过滤、灼热，回收Fe2O3、Al2O3
MnCO3、Zn2(OH)2CO3
回收MnO2、Zn
C
Na2CO3
电解
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12专题17 化学实验基本操作
第二课时 重要的定量实验
知能整合：
1、定量实验概述
定量实验是利用专用仪器和化学反应计量关系来认识客观世界的一种化学方法，是以定性实验为基础的研究。定量实验应包括对实验的设计及误差分析等内容。
定量分析的一般过程是：取样→试样的溶解→干扰组分的分离→测定方法的选择及数据的测定→数据的分析处理及结果的表示。
定量实验的核心是“定量”，因而实验的设计应围绕“定什么量？”、“如何定量？”、“如何精确定量？”展开，实验设计应实现下列三个原理的整合：
①实验原理：定量实验中采用的化学原理（包括反应原理、定义式）和化学计量关系。
②操作原理：为准确实现实验原理采用的操作步骤和专用仪器使用要求配套的操作步骤。
③仪器原理：定量实验中专用仪器的设计原理和使用方法。
2、定量实验应考策略
加强对中学阶段的4大定量实验“一定物质的量浓度溶液的配制”、“酸碱中和滴定”、“中和热的测定”、“硫酸铜晶体中结晶水含量的测定”的原理、仪器、操作、数据处理及误差分析；以及由酸碱中和滴定推广出的沉淀滴定、氧化还原滴定等分析滴定的方法。
例题精讲：
1、“量变引起质变”
例1：将38.4g铜与含2molHNO3的浓硝酸反应至铜完全溶解后，再向溶液中加入铜时发现铜不能再溶解，则在铜完全溶解时所放出的气体在标况时的体积约为
A．17.92 L B．22.4L C．8.96L D．11.2 L
解题感悟：这是典型的浓硝酸变稀问题，依题意铜和硝酸均完全反应，但随反应的进行，硝酸逐渐变稀，产物气体也由NO2转为NO，按常规要以生成NO2、NO两个反应联合计算，过程甚是复杂，作为选择题，其设置必另有含意，只有跳出定向思维的圈子，才能找到新奇的方法。分析两个反应，它们的共同特点是一部分HNO3提供NO3—与Cu结合为Cu(NO3)2，另一部分HNO3则被还原为气体，但不论生成NO2还是NO，每还原1molHNO3均只生成1mol气体。本题有铜0.6mol，生成0.6mol Cu(NO3)2。推知有1.2molHNO3起酸性作用，只有0．8mol HNO3被还原，共生成气体0.8mol，标况时体积约为17.92L，故答案为A。
温馨提醒：要赋予化学变化中“量变引起质变”的动态辩证观。如：
（1）b mol硝酸与amol活泼金属反应（如铁）的还原产物中氮的化合价随硝酸浓度的降低而降低，可能依次从+4到－3。若还原产物不是NH4NO3时，n(HNO3) == n(显酸性的HNO3) + n(显氧化性HNO3)；还原产物为NH4NO3时，又如何呢？
（2）过量铁和硝酸反应时，铁从+3过渡到+2直到铁过程，所以产物中可能是+3或+2或它们的混合物。
（3）若把Mg、Al、Zn、Fe向某硝酸溶液中逐量加入，则随硝酸浓度的降低，还原产物会按氮的化合价下降的顺序依次变化，对于此相关的图像题要依此细加分析。
（4）以及浓盐酸（硫酸）参与的化学反应等。
变式训练：实验室用30mL浓盐酸跟足量的氯酸钾固体共热反应制取氯气，当氧化产物比还原产物多7.1g时，则有关原浓盐酸中HCl的物质的量浓度说法正确的是
A. c(HCl)=5mol/L B. c(HCl)=10mol/L C. c(HCl)＞10mol/L D. 无法确定
2、对实验结果的定性判断——误差分析
例2：下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）
A．测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，晶体加热完全失去结晶水后，将盛试样的坩埚放在实验桌上冷却
B．中和滴定用的锥形瓶加入待测液后，再加少量蒸馏水稀释
C．为了测定一包白色粉末的质量，将药品放在右盘，砝码放在左盘，并需移动游码使之平衡
D．配制物质的量浓度的溶液，定容时仰视刻度线
解题感悟：
温馨提醒：
变式训练：下列实验操作会导致实验结果偏高的是
①配制0.1 mol·L-1NaCl溶液时，定容时俯视刻度线
②测定中和热实验中，用18．4 mol·L-1硫酸溶液代替0.5 mol·L-1硫酸溶液
③测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中，加热分解后的样品置于空气中自然冷却
④用NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸时，滴定后滴定管尖嘴部分存在一段空气
⑤用pH试纸测定盐酸的pH时，玻璃棒经蒸馏水洗涤后未擦干
⑥中和热测定实验中以环形铁丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
⑦酸碱中和滴定实验中，将待测NaOH溶液装于碱式滴定管，标准HCl溶液盛于锥形瓶(以酚酞作指示剂)，进行滴定
Ａ．②④⑥ B．①②⑦ C．②③④ D．①②⑤
3、有关混合物成分的测定
例3：（08重庆卷）某学习小组用题27图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.
（1）A中试剂为 .
（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是 .
（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；⑤检查气密性，上述操作的顺序是 ；（填序号）记录C的液面位置时，除视线平视外，还应 .
（4）B中发生反应的化学方程式为 .
（5）若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b ml（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为 .
（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将 .（填“偏大”、“偏小”、“不受影响”）
解题感悟： （1）Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于Al可以和碱反应而不和Mg反应，则可以用NaOH与Al反应制得H2，然后用排水法收集H2，以计算Al的量。（2）由于Al表面容易生成氧化膜，因而要用酸处理。（3）整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记录未读数，两将相减即为产生H2的量；最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平，否则气体将受压，超成读数不准。（4）B中发生的是Al与碱的反应；（5）（a-c）即为铝的质量，再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n(Al)可以由产生的H2获得；（6）未洗涤，则超成（a-c）变小，则由（5）的结果得，偏小。
温馨提醒：此类综合实验题常常将物质的检验、提纯、含量测定和实验设计综合在一起。从中学化学角度来思考混合物含量的测定，可分别采用：沉淀分析法（即重量法）、气体分析法（又包括气体体积测定和气体吸收法）、中和滴定法（又叫容量法）。当然，还有电解法（测定电极上析出物质的质量），有时根据物质的性质还可以用氧化还原滴定法等。从思维角度看要求定性和定量的有机结合。此外：以气体压强为主线定性、定量讨论相关化学实验主要可归纳为：实验现象的描述、装置气密性的检验、启普发生器的工作原理及其运用、喷泉实验、实验中的“安全性”（倒吸、堵塞、爆炸）问题、气体体积测定受压强变化的影响等。
变式训练：甲、乙两个实验小组分别进行“Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3含量测定”的实验：
(1)甲组用沉淀分析法，把一定量的混合物溶解后加入足量的CaCl2，然后过滤，他们在用过滤装置操作时，还要进行一项操作是______________。在整个实验过程中，使用天平至少要_________________次。
(2)乙组用气体分析法，把一定量的混合物与足量盐酸反应后，然后用如图装置测定．产生的CO2气体的体积，请分析广口瓶中的溶液是________________，该装置测定的气体体积是否准确，说明理由：________________________
(3)请你再设计一个与甲、乙组操作不同的实验方法，测定混合物中的Na2CO3含量。方法是________________________________。
用到的主要试剂是_______________{至少2种}，
用到的仪器主要是_______________(至少2件)。
4、中和滴定及其运用
例4：某混合碱是①Na2CO3和NaHCO3 或② Na2CO3和 NaOH。用“ 双指示剂法”对样品的组分和总碱量 [n (Na2O) ] 进行测定。实验方案：称取 0.2960g 样品配成 500mL 溶液，取25.00mL置于250mL 锥形瓶中，加适量蒸馆水和几滴酚酞，用0.0100 mol L－1 的盐酸标准溶液将混合碱滴定成NaHCO3，然后再用溴甲酚绿——二甲基黄为指示剂进行滴定，将NaHCO3完全中和。
（1）某同学平行滴定了三次，每次滴定从 "0" 点开始读数，其中第 I 次滴定的第一个终点的液面如右图所示，请读出实验数据，填入下列表格中
序号 第一滴定终点的读数（V1/mL） 第二滴定终点的读数（V2/mL）
I ？ 26.85
II 10.02 25.02
III 9.98 24.98
（2）该混合碱样品的组成为 ，
理由 。
（3）将混合碱滴定成NaHCO3的过程中，为了结果更加准确，应始终逐滴滴加，这样操作的原因是 。
（4）上述碱样中总碱量[n (Na2O) ]是多少？写出计算过程
（5）如果本实验只测定样品的总碱量，实验方案应该怎样设计：
。
解题感悟：
温馨提醒：本题考查中和滴定中滴定管的认识和选择及酸碱指示剂的选择规律。对于没有做过中和滴定实验甚至没有见识过滴定管的同学来说，甲、乙是什么仪器，可能就分不清楚。因此，平时我们就应重视实验教学，开足实验课，培养学生的动手能力，实验复习也不能走过场，应让学生看看实验仪器、组装实验装置等。
变式训练：(08江苏卷)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -
终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
⑴水样预处理的目的是 。
⑵水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了
。
⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
⑸准确移取某工厂污水100mL，经处理后用浓度为0.01000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-1的(以计，计算结果保留一位小数)。
课后巩固：
1、用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，可能有如下操作：①将标准盐酸注入酸式滴定管;　②锥形瓶用待测的NaOH溶液润洗;③边滴边振荡锥形瓶;④用标准盐酸润洗酸式滴定管;⑤移取NaOH溶液，注入锥形瓶;⑥往锥形瓶里溶液中滴加２滴酚酞试液　⑦调整酸式滴定管内液面;⑧滴定至终点。以上操作正确的组合是
A．④①⑦⑤⑥③⑧ B．④①⑦②⑤⑥③⑧ C．①⑦⑤⑥③⑧ D．④①⑦⑤③⑧
2、化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。下列实验中所选用的仪器合理的是
①用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸；②用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物；③用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体；④用碱式滴定管量取23.10 mL溴水；⑤用瓷坩埚灼烧各种钠的化合物；⑥用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液。
A．. ①②④ B．③⑥ C．②③④⑥ D．. ③⑤⑥
3、按照下列有关方法进行实验，实验结果偏大的是
A．测定硫酸铜晶体中结晶水含量，失水后的硫酸铜置于空气中冷却后再测质量
B．测定中和热实验中，所使用的稀NaOH溶液的物质的量稍大于稀盐酸
C．配制一定物质的量浓度的溶液实验中，容量瓶内壁附有蒸馏水
D．用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，开始时俯视读数，终点时仰视读数
4、用下列实验装置完成对应的实验，能达到实验目的的是
5、下列实验的分析或误差判断正确的是（ ）
①在中和滴定中若配制的标准NaOH溶液中含少量杂质Na2CO3，会使测定的待测HCl溶液的浓度偏低。
②为了测定Cu与浓H2SO4反应产生SO2的量，将反应产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量，此测定的SO2的量偏高。
③为了测定C与浓H2SO4反应所产生混合气体中SO 2的含量，将反应产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀，此测定的SO2含量准确。
④测定Cu与浓H2SO4反应产生SO2的量，将反应产生的气体缓缓通入足量Ba(OH)2溶液，反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀，此测定的SO2完全准确。
⑤中和热测定实验中，加厚保温层能减少实验误差。
⑥配制100g10%的CuSO4溶液，在托盘天平上称取10g无水CuSO4固体溶解于90g水中，此实验配制浓度准确。
A．②③⑤ B．①②③ C．②③④ D．②③④⑤⑥
6、右图所示是中学化学实验中常见的装置,利用该装置可完成的实验有(固体质量已知,广口瓶中装满水)
A．Na2O中Na2O2含量的测定
B．某Mg、Al合金中Al含量的测定
C．KHCO3中CaCO3含量的测定
D．NaCl中NH4Cl含量的测定
7、实验室常以纯净的无水Na2CO3作基准物，用未知浓度的盐酸滴定之，通过此法来测定盐酸的精确浓度，下列判断正确的是：
A．若所取Na2CO3在空气中受过潮，则被测盐酸浓度偏高
B．若称量Na2CO3天平的法码上沾有污物，则被测盐酸浓度偏高
C．盛放盐酸的滴定管玻璃活塞下端有气泡，滴定过程中气泡被液流冲出，则被测盐酸浓度偏高
D．滴定前，滴定管里的溶液仰视读数；滴定后，滴定管里的溶液俯视读数，则被测盐酸浓度偏高
8、下列实验操作中，正确的是
①用托盘天平称取5.2 g NaCl ②用50 mL 量筒量取5.2mL盐酸 ③用蒸发皿加热NaCl溶液可以得到NaCl晶体 ④用100 mL容量瓶配制50 mL 0.1mol L—1 H2SO4溶液 ⑤用带玻璃塞的棕色试剂瓶存放浓HNO3 ⑥中和热测定的实验中使用的玻璃仪器只有2种
A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③④ D．③⑤⑥
9、两人用同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，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中.乙则用甲用过的碱式滴定管取碱液于刚用水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中，其它操作及读数全部正确，下列说法正确的是
A.甲操作有错 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
10、测定CuSO4晶体中含结晶水的实验，造成结果偏高的原因是下列四项中的
①坩埚用水洗后没有烘干；②加热时有少量晶体溅出；③把加热得到的白色粉末放在空气中冷却、称量；④加热完的粉末中有少量的黑色固体。
A．①②③　　 B．①② C．②③　　　 D．①②④
11、⑴下列有关实验的叙述，正确的是(填标号)_____
A．用天平称取固体烧碱时，将NaOH固体放在垫有干净滤纸的托盘上
B．配制一定浓度的硫酸时，先往容量瓶中加水，然后按计算结果将一定体积浓硫酸沿玻璃棒慢慢倒入容量瓶，最后加水至刻度，摇匀
C．用分液漏斗进行分液操作，将甘油和水的混合液分离
D．用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管
E．浓硫酸不慎溅在皮肤上，立即用稀NaOH溶液冲洗
⑵某学校化学课外小组用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，试回答下列问题。
①应选择 作指示剂。
②为减小滴定误差，在选用盐酸的物质的量浓度和体积时，下列四个选项中最佳的是 （填选项字母）
A．1mol/L 50mL B．0.20mol/L 25mL
C．0.02mol/L 5mL D．5mol/L 10mL
③现有用浓盐酸新配制出的溶液，该盐酸在使用前，欲标定其准确的浓度，需用基准物进行标定。已知基准物是某些纯度高、稳定性好的物质，可在准确称量后直接配制成标准溶液并标定其它溶液的浓度。实验室标定标准的盐酸一般选用纯净的无水碳酸钠作基准物。
上述基准物能否改用纯净的氢氧化钠固体 （填“能”或“不能”）；简述理由_______________。
12、某同学每次量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和50mL0.50mol·L-1HCl溶液混合反应，做“中和热的测定”实验，回答下列问题：
（1） 实验所需的玻璃仪器有：①500mL烧杯一只； ②100mL小烧杯一只 ；
③ ；④ ；⑤环形玻璃搅拌棒
（2） 为什么选用0.55mol·L-1的NaOH溶液而不是0.50mol·L-1NaOH溶液？
（3） 在实验过程中，将NaOH溶液一次倒入盛有稀盐酸的小烧杯，盖上塑料盖板后接下来的操作是 。再重复一次实验。
（4） 设计数据记录和数据处理的表格（不必填数据），取测量所得数据的平均值作为计算依据
（5） 已知中和反应后生成的稀溶液的比热容C=4.18J/(g·℃)，且反应前、后溶液的密度均为1.00g·cm-3，若两次实验中测得反应前后溶液的平均温度差为3.35℃，则此实验测得的“中和热”= （保留三位有效数字）
（6） 请将上述测定值与ΔH= —57. 3 kJ/mol比较，可能导致这一误差的原因是 。
A．量取碱溶液时，仰视读数
B．没有使用玻璃棒搅拌
C．由于当时室温较低，某学生进入实验室后，就打开空调器制热，实验过程中室温一直缓慢升高 D．该学生不慎错用同浓度的醋酸当作盐酸做实验
（7） 根据（6）中的数据，写出此实验的热化学方程式（离子）。
13、(07宁夏卷) 以下是某同学测定硫酸钠晶体中结晶水含量的实验方案。
实验用品：硫酸钠晶体试样、研钵、干燥器、坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、药匙、托盘天平
实验步骤：
①准确称量一个干净、干燥的坩埚；
②在坩埚中加入一定量的硫酸钠晶体试样，称重，将称量过的试样放入研钵中研细，再放回到坩埚中；
③将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热；
④将步骤③中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重；
⑤将步骤④中的坩埚再加热一定时间，放入干燥器中冷却至室温后称量。重复本操作，直至两次称量结果不变；
⑥根据实验数据计算硫酸钠晶体试样中结晶水的质量分数。
分析该方案并回答下面问题：
(1)完成本实验还需要的实验用品是__________________________________________。
(2)指出实验步骤中存在的错误并改正：_______________________________________________。
(3)硫酸钠不能放置在空气中冷却的原因是________________________________________________。
(4)步骤⑤的目的是_____________________________________________________。
(5)下面的情况有可能造成测试结果偏高的是__________(填序号)
(A)试样中含有加热不挥发的杂质
(B)试样中含有加热易挥发的杂质
(C)测试前试样已有部分脱水
(D)实验前坩埚未完全干燥
(E)晶体加热脱水不完全
(F)加热时晶体溅出
14、按以下步骤进行酸碱滴定曲线的实验测绘：
①用酸式滴定管量取20.00mL0.1mol/L左右的HCl溶液放入烧杯中;
②按照pH计的使用说明,用HCl溶液作标准溶液来校准pH计.校准完后,将电极插入HCl溶液中,准备滴定;
③在碱式滴定管中注入0.1mol/L左右NaOH溶液，调节好液面并记录读数；
④向盛有HCl溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,用玻璃棒小心搅拌(不要碰到玻璃电极，以免损坏),读取pH计显示的数值和加入NaOH溶液的体积,记录数据(如下表)。
V(NaOH)/mL 0.00 10.00 15.00 18.00
pH 1.00 1.48 1.85 2.28
V(NaOH)/mL 19.00 19.96 20.00 20.04
pH 2.59 4.00 7.00 10.30
V(NaOH)/mL 21.00 22.00 30.00
pH 11.39 11.68 12.30
⑴以NaOH溶液的用量为横坐标，烧杯中溶液的pH为纵坐标，绘制曲线。
⑵由附Ⅱ可知，在允许的误差范围（±0.1%）内，pH突变的范围为 ，所以最好选择 作指示剂；通常不选择 作指示剂，其理是 。
⑶用酸式滴定管量取HCl溶液放入烧杯中时，若下端有气泡，放至指定刻度后气泡消失，则放入的盐酸的体积 （填“偏多”、“偏少”或“无影响”）。如果用移液管来量取，是否要用HCl溶液润洗？ （填“要”或“不要”）
⑷如果反过来改为向20.00mL 0.100mol/L NaOH中滴加0.100mol/L HCl，则下列哪一条曲线符合实验过程的pH ~ V（HCl）曲线（ ）
15、测定含I－浓度很小的碘化物溶液时，利用振荡反应进行化学放大，可以准确求出原溶液中I－的浓度。主要步骤如是：
①取100mL样品溶液，用单质溴将样品中的I－氧化成IO3－，将过量的溴除去。
②再加入过量的KI，并用硫酸酸化，使IO3－完全转化成I2。
③将②中生成的碘完全萃取后，用肼将其还原成I－。
④将生成的I－萃取到水层后，用步骤①的方法再处理转化为IO3－。
⑤将④得到的溶液加入适量的KI溶液，并用硫酸酸化，使IO3－完全转化成I2。
⑥将⑤得到的溶液完全转入250mL容量瓶，并加水稀释至刻度。
⑦分别取⑥得到的溶液25.00mL于锥形瓶中，加入指示剂，用0.1010mol/L 的Na2S2O3标准溶液滴定（2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）。
⑧重复操作⑦两次。
根据上述步骤回答下列问题：
⑴在操作①中，除去过量溴单质的方法是 。
⑵请写出操作②中发生的反应的离子方程式 。
⑶在萃取操作中，使用的玻璃仪器有 。步骤⑦使用的指示剂是 ；判断滴定达到终点的现象为 。
⑷下表是该实验的记录结果：
滴定次数 待测溶液的体积(/mL) 标准溶液的体积
滴定前刻度(/mL) 滴定后刻度(/mL)
1 25.00 1.02 21.05
2 25.00 2.00 21.99
3 25.00 0.11 20.09
原溶液中I-的物质的量浓度为 。
参考答案
例1：A
变式训练：C
例2：C
变式训练：D
例3：（1）NaOH溶液.（2）除去铝镁合金表面的氧化膜.（3）⑤①④③②（2分）；
使D和C的液面相平（4）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2－ +3H2↑
（5）（6）偏小
变式训练：（1）在沉淀分析法，为了防止沉淀上附着有溶质离子，一般要洗涤沉淀，直至洗净为止。洗净后烘干时，一般在坩埚内进行，所以要对坩埚进行单独称量一次，再加起始称量混合物和最后称量纯净的碳酸钙的质量，一共至少称三次。
（2）由于盐酸有挥发性，所以CO2中含少量的HCl杂质气体，必须通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，但由于HCl与NaHCO3反应产生少量的CO2，所以会有一定的误差。
（3）此问是设计一个不同于上面两种类型的实验，由于碳酸钠溶液显碱性，所以可以用酸碱中和滴定的方法测定其含量，方法是用标准酸溶液滴定试样（或中和滴定）。用到的主要试剂是甲基橙（指示剂）、标准（基准）盐酸（至少2种），用到的仪器主要是滴定管、锥形瓶（至少2件）。
例4：（1）11．76~11．78均得分
（2）Na2CO3 和NaHCO3 ，因为第一滴定终点所用体积小于第二滴定终点所用体积或V1<（V2-V1）或计算说明
（3）以防滴定过快使Na2CO3直接生成H2CO3
（4）碱样的总碱量为：n(Na2O)= [（25．02mL +24．98 mL）/2]×10-3L/ mL×0.0100mol/L×1/2×20=0.0025mol（第一组数据不可取用；先计算碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量，然后计算总碱量，）
（5）直接以溴甲酚绿-二甲基黄或甲基橙为指示剂滴定至终点
变式训练：⑴将含氰化合物全部转化为CN - ⑵完全吸收HCN，防止气体放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2
课后巩固：
1、A
2、B
3、D
4、C
5、A
6、AB
7、AD
8、A
9、AD
10、D
11、（1）D （2）①甲基橙（或酚酞）②B ③不能 NaOH固体在称量过程中，极易吸收水蒸气和CO2
12、
（1） 50mL量筒两只 温度计
（2） 过量的NaOH确保HCl完全消耗
（3） ①用环形玻璃棒轻轻搅动溶液
②准确读取混合溶液的最高温度并记录。
实验次数 起始温度 t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差（t2－t1）/℃ 平均温度差Δt/℃
HCl NaOH 平均值
1
2
（4）
（5） 56.0 kJ/mol
（6） ABD
（7） H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； ΔH= —57. 3 kJ/mol
13、(1)坩埚坩、酒精灯(可以不答“火柴”)。
(2)步骤②有错误； 应先将试样研细，后放入坩埚称重。
(3)因硫酸钠放置在空气中冷却时，会吸收空气中的水分。
(4)保证试样脱水完全。
(5)B、D、F。
14、⑴
⑵4.3~9.7 酚酞 石蕊 石蕊的色差小，难以准确判断其颜色的变化
⑶偏少 要
⑷C
15、⑴多次萃取或将溶液加热煮沸
⑵5I-+ IO3－+6H+==3I2+3H2O
⑶烧杯、分液漏斗 淀粉试液
滴入最后一滴Na2S2O3，溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复
⑷5.611×10-3mol/L
备用
1、（04上海26）某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样（已知试样质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为190.720g），利用左图装置测定混合物中Na2O2的质量分数，每隔相同时间读得电子天平的数据如表：
（1）写出Na2O2和H2O反应的化学方程式
（2）计算过氧化钠质量分数时，必需的数据是
不必作第6次读数的原因是
（3）测定上述样品（1.560g）中Na2O2质量分数的另一种方案，其操作流程如下：
样品 稀盐酸 冷却
①操作Ⅱ的名称是
②需直接测定的物理量是
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯，还需要 、
（固定、夹持仪器除外）
④在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定结果
（填偏大、偏小或不变）。
解析 本题以含有少量Na2O的Na2O2混合物中Na2O2含量的测定这一学生较为熟悉的材料作为背景知识，综合考查学生的实验能力，包括实验原理、实验设计、实验数据处理及实验误差的分析等，同时还考查学生对实验仪器及实验操作的掌握。
本题的实验原理是：利用Na2O2（含少量Na2O）与H2O反应产生O2而使反应体系的总质量减少，借助于较为先进的仪器（电子天平）精确地判断出反应体系达到衡重时反应体系的总质量，从而求出反应过程中产生的O2的质量，进一步求出样品中Na2O2的质量。
（1）本小题要求写出Na2O2与H2O反应的化学方程式，考查学生对Na2O2化学性质的掌握，较为基础。2Na2O2＋2H2O 4NaOH + O2↑
（2）本小题要求计算Na2O2的质量分数，应当求出反应过程中产生的O2的质量，而O2的 质量应等于反应前体系的总质量减去反应后体系的总质量（恒定后）。所以必需的数据应为：试样的质量；锥形瓶加水的质量；第4次或5次读数。也可以用具体数值表示：1.560g;190.720g;192.010g。不必作第6次读数的原因是：的5次读数与的4次读数相同，说明锥形瓶那的质量已经达到衡重，不必作第6次读数。
（3）本小题命题者给考生提供了测定Na2O2质量分数的另一种方案，但命题者只给考生提供该方案的操作流程图，需要考生根据流程图及对Na2O2质量分数测定各种不同方法合理探究，从而判断出该流程所对应的测定方案。该方案是：
稀盐酸溶解
操作Ⅱ的名称是蒸发；需要直接测定的物理量是氯化钠的质量m(NaCl)；测定过程中需要的仪器除了试题中给出的仪器外还需要烧杯和玻璃棒。如果溶液转移不完全，对Na2O2质量分数测定的结果影响，实际上是一个小型的计算题，要通过计算进行判断。设样品中Na2O2的质量为xg,则Na2O的质量为(1.560－x)g
设最终得到的氯化钠的质量为mg。根据题意有：
(x/78)×2×58.5 ＋ [(1.560－x)/62]×2×58.5 =m
x = (78×1.560－78×62m)/16 由上式可知，当溶液转移不完全时，造成m减小，x值变大，所以Na2O2的质量分数变大。
2、（94全国29）.现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应
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).
。
解析 本题是一道新情境的实验设计、评价的综合试题，要求考生根据题中提供的实验装置和限定的反应物设计一个最简单的实验来测定含有Na2O杂质的Na2O2试样的纯度，该题主要考查考生实验设计和评价能力及思维的敏捷性和整体性。该题的实验设计思路是利用Na2O2反应可以放出O2而Na2O反应不放出O2的性质，通过测量O2的体积求出Na2O2的量，从而测定Na2O2的纯度，该题制备O2的方案可有三种选择：
① Na2O2 盐酸 O2↑；
② Na2O2 水 O2↑
③ CaCO3 盐酸 CO2 Na2O2 O2↑(含CO2) 碱石灰 O2↑。
方案①由于Na2O2与盐酸反应非常剧烈，操作难以控制，不宜采用。方案②反应原理简单，所用装置较少，操作非常简便。方案③反应原理复杂，需要6个实验装置，涉及实验步骤较多且不便于操作。
[答案] (1) Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2↑,Na2O + 2H2O 2NaOH ,（2）⑤①④ （3） G接A B接F
3、（08广东卷） 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为　　　　　　　。
（2）“趁热过滤”的原因是　　　　　　　。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是　　　　　　　（写出1种）。
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是　　　　　　　。
（5）已知：
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H 2O(g) ΔH1=+473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式　　　　　　　。
解析：(1) 滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe（OH）3、CaCO3。
(2) “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H20晶体，令后续的加热脱水耗时长。
(3) 若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
(4) 若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是问题：溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质；原因：“母液”中，含有的离子有Ca2+，Na+，Cl-，SO42-，OH-，CO32-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca（OH）2，CaCO3等沉淀。
(5) 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式
Na2CO3·H2O（S）==== Na2CO3（s） + H2O（g）&8710;H= +58.73kJ/mol
解释与思路：
(1) 因工业碳酸钠中含有Mg2+，Fe3+，Ca2+，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)2、Fe（OH）3、Ca（OH）2沉淀。
(2) 观察坐标图，温度减少至313K时发生突变，溶解度迅速减少，弱不趁热过滤将析出晶体。
(3) 思路方向：1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。
(4) 思路：分析“母液”中存在的离子，若参与循环，将使离子浓度增大，对工业生产中哪个环节有所影响。
(5) 通过观察两个热化学方程式，可将两式相减，从而得到Na2CO3·H2O（S）==== Na2CO3（s)+ H2O（g）。
称量
操作Ⅱ
溶液转移
操作Ⅰ
Na2O+Na2O2
转移至蒸发皿
NaCl溶液
称量NaCl的质量
蒸发、冷却、结晶
C．吸收多余
的NH3
Ｂ．比较NaHCO3、
Na2CO3对热稳定性
D．实验室中制取
少量乙酸乙酯
Ａ．制取并收
集乙炔
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3第五单元 化学实验与计算
考点解读：
1． 化学实验基础
（1） 知道化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，了解实验探究的一般过程。
（2） 了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。
（3） 掌握化学实验的基本操作。能识别化学品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。
（4） 掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度的配制方法。初步掌握测定溶液pH的方法。
（5） 了解Cl、SO42、CO32、Na+ 、K+、Al3+、Fe3+、NH4+等常见离子的检验方法，能对常见的物质组成进行检验和分析。
（6） 初步掌握中和滴定的原理和方法。
（7） 了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法，能对常见的物质进行分离和提纯。
（8） 了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法
（9） 了解控制实验条件的方法，能设计、评价和改进简单的实验方案。
（10） 能绘制和识别简单的实验仪器装置图，能对实验数据进行初步分析或处理，并得出合理结论。
2 。 化学计算
　　1.掌握以“物质的量”为中心的计算。
　　2.掌握利用化学反应方程式的计算。
　　3.掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。
4.以上各类化学计算的综合应用。
专题17 化学实验基本操作
第一课时 物质的分离（提纯）、检验（鉴别）和制备
知能整合：
1、高考化学实验题的特点:
（1）形式上——较少出现大型的连接装置题，大都为小型的又带有研究性的试题。
（2）内容上——大多数是无机实验题，内容主要有填写化学方程式、简述所设计实验的操作步骤、说明理由等。考查学生对实验基本操作的掌握，分析问题能力以及能否运用化学用语进行规范性表达，且前几小题所填写的内容较简单，而最后1至2小题能力要求较高，它要求处理在一定情景下的新问题。这不但要求学生要有扎实的基础，还要有较高的综合能力和创新能力。
（3）原理上——源于课本的基本实验原理，而装置往往基于课本又不同于课本，对某些装置和操作过程进行了延伸和创新，拓展学生的创新思维。
2、解答高考化学实验题时应遵循的几个原则：
（1） 各个击破的原则
一个综合实验往往包含：装置选择或组装、气密性检查、气体制取、净化和吸收、定性定量分析等诸多问题。首先将此综合实验分解成上述一个个单一的小问题，分别解决，进而在此基础上分析和比较这些单一小问题之间的联系、牵制，全面综合考虑。
（2） 发散性原则
结合课本知识回忆和查找相关实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进、实验操作及原理的变通┄┄，如一物多制、一器多用、一用多器。再根据具体问题合理进行替代、变换，直至创新。
例题精讲：
1、物质的分离（提纯）
例1：要提纯下列物质(括号内物质为杂质)，实验操作最合理的是
A．碳酸钠溶液(碳酸氢钠)：加人过量氢氧化钠溶液，蒸发结晶
B．氢氧化铁胶体(氯化铁)：加人足量硝酸银溶液，过滤
C．乙酸乙酯(乙酸)：加入适量乙醇和浓硫酸，加热
D．氢氧化镁(氢氧化钙)：放入水中搅拌成浆状后，加人足量氯化镁溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水洗涤
解题感悟：在进行物质分离和提纯的实验操作时，应遵循三个基本原则：
⑴不能引入新的杂质。分离、提纯后的物质应是纯净物，不能有其他物质混入其中。
⑵分离、提纯时不减少被提纯物质的质量。分离、提纯时所加试剂只与杂质反应。
⑶实验操作简单易行。选择分离、提纯方法应遵循先简单后复杂的原则，先考虑物理方法，再考虑化学方法。
温馨提醒：物质分离和提纯方法选择的思路通常是根据样品的性质和状态来确定的，具体归纳如下：
类别 分离方法 适用范围 举例
固+液 过滤
蒸发
结晶
固+固 溶解过滤
加热升华
加热分解
结晶/重结晶
电解精炼
液+液 分液
蒸馏、分馏
萃取
渗析、盐析
气+气 洗气
变式训练：除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是
物质 杂质 试剂 提纯方法
A BaSO4 BaCO3 稀盐酸 溶解、过滤、洗涤
B CO2 SO2 饱和Na2CO3溶液 洗气
C 乙酸乙酯 乙酸 稀NaOH溶液 混合振荡、静置分液
D 蛋白质 蔗糖 浓(NH4)SO4溶液 盐析、过滤、洗涤
2、有关实验装置或操作的判断
例2：(08江苏卷) 下列装置或操作能达到实验目的的是
解题感悟：Ａ中收集氨气装置无棉花，（棉花的目的是防止气体对流，在计短的时间内收集满氨气）;B中右边烧杯中电解质溶液应收硫酸铜，C是实验中常见检查气密性的装置，C对；收集比空气重的气体应该是长进短出故D错。
温馨提醒：“万变不离其宗”，实验装置或操作判断的依据是：“科学性、可行性、简约性、安全性”！
变式训练：
1、(07江苏卷)用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器巳省略)，能达到实验目的的是( )
(A)干燥Cl2 (B)吸收HCl (C)石油的分馏 (D)吸收NH3
2、下图是实验室制取气体装置，其中发生装置相同(省去了铁架台和锥形瓶中的药品)，干燥和收集装置有二套，分别用图一和图二。下列选项中不正确的是
A 锌和稀盐酸 选用图1
B 碳化钙和饱和食盐水 选用图1
C 铜和浓硫酸 选用图2
D 过氧化钠和水 选用图2
3、物质的检验与鉴别
例3：（08北京卷）下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是( )
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A．①② B．②③ C．①③④ D．①②④
解题感悟： ①中KOH和AlCl3互滴现象不同，另一种是Na2SO4，可以鉴别；②中H2SO4和NaHCO3生成气体，和Ba(OH)2生成白色沉淀，可以鉴别；③中HCl和NaHSO4与NaAlO2反应的现象不同，不能鉴别；④中Ca(OH)2和BaCl2与Na2CO3反应现象相同，不能鉴别。
温馨提醒：此题考查了常见物质在溶液中的反应，解答此类题目要求学生熟练掌握常见的化学反应，特别是一些特殊的反应，例如反应物比例不同对产物有影响的反应（包括能理解滴加顺序不同，现象不同），如铝盐与强碱的反应，碳酸钠和盐酸的反应等。
变式训练：现有碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氯化铁和苯酚五种物质的溶液，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质均可以发生反应，下列判断不合理的是
A．X一定是碳酸氢钠溶液
B．Y一定是氯化铁溶液
C．Z可能为碳酸钠溶液
D．M、N必定各为苯酚、氢氧化钠溶液中的某一种
4、基本实验操作判断
例4： 08(江苏卷)以下实验或操作不能达到目的的是
A．用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B．准确称取0.4000g的NaOH固体配成1000mL浓度为0.01000 mol·L-1的溶液
C．为除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入适量的溴水后过滤
D．用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象
解题感悟：苯与溴水分层且苯在上层，乙醇与溴水互溶，四氯化碳与溴水分层且四氯化碳在下层，可以鉴别，A可以达到目的；由于空气中CO2的影响，所以不能准确配制NaOH溶液，故B不能达到目的；苯酚与溴水虽然能反应生成不溶于水的三溴苯酚白色沉淀，但三溴苯酚又溶于苯中，所以C不能达到目的，淀粉是胶体可用丁达尔现象检验，故D能达到目的。
温馨提醒：B选项的漏选恰恰暴露了部分学生“化学素养”的欠缺。
变式训练：（08天津卷）下列实验方法合理的是
A、 可用水鉴别已烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体
B、油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离
C、可用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D、为准确测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热，所用酸和碱的物质的量相等
5、物质的制备
例5：（08山东卷）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液
Ba(NO3)2溶液 75%乙醇　四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为_________（只填化学式）。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为_________。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL4.00 mol·L-1NaCl溶液，所用
仪器除药匙、玻璃棒外还有________（填仪器名称）。
(3) 电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2 L，
则同样条件下收集的Cl2______（填“>”、“=”或“<”）2 L，原因是
__________。装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中
NaOH的浓度，常用的方法是_____________。
(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置_______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置_________（填代号）。
可选用制备气体的装置：
解题感悟： （1）①要除去SO42－，只有选BaCl2溶液，若选用Ba(NO3)2，会引入新的离子NO3－，再选用NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋溶液，最后选用Na2CO3溶液除去Ca2＋，此处不能选用K2CO3溶液，否则会引入新的K＋，再用HCl除去过量的CO32－。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前，否则会引入Ba2＋。②除去NaCl晶体表面的少量的KCl，应选用75%的乙醇，因为CCl4有毒，同时KCl也不会溶解在CCl4中。
(3）2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，在阴极区内产生的Cl2能与该区生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O，使得部分的Cl2被消耗，所以同样条件下收集到的Cl2小于2L。
温馨提醒：本题依托粗盐提纯、氢气和氯气的制备，考查学生对化学实验室常用的仪器主要用途的了解以及基本实验操作的掌握，同时考查学生应用基础知识解决简单化学问题的能力以及学生对流程图、装置图的观察、分析能力。
变式训练：(07广东卷)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。
回答下列问题：
⑴欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。
⑵实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
⑶“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为 。
⑷不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 　　 　 　　　　　　　　　　　　 。
⑸若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。
课后巩固：
1、以下化学试剂的保存方法不当的是
酒精 NaOH溶液 浓硫酸 浓硝酸
广口瓶 细口瓶 细口瓶 棕色瓶
A B C D
2、下列化学实验基本操作中正确的是 ( )
A．分液时，碘的四氯化碳溶液从分液漏斗下口放出，水层从上口倒出
B．蒸馏时，将温度计水银球置于被蒸馏的石油液面下，且不触及蒸馏烧瓶的底部
C．滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡并平视滴定管内液面
D．称量时，将纯碱放在称量纸上置于托盘天平的右盘，将砝码放在托盘天平的左盘
3、下列实验操作正确的是
A．粗盐提纯时，为了加快过滤速率，可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体
B．容量瓶检漏：在容量瓶中注入适量的水，塞上玻璃瓶塞，左手五指托住瓶底，右手食指顶住瓶塞，反复倒置数次，观察是否漏水
C．不慎将浓苛性钠溶液沾到皮肤上，立即用H2SO4 中和并洗涤
D．测定溶液pH的操作：将pH试纸置于表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点在pH试纸的中部，与对应的标准比色卡比较
4、下列说法正确的是（ ）
A．苯酚、淀粉KI、乙酸、氢氧化钾四种溶液可用FeCl3溶液一次鉴别
B．CH3CH2OH、 CH2=CHCOOH、 CH3CHO、 CH3COOH四种溶液可用新制Cu(OH)2一次鉴别
C．制取乙酸乙酯，应先将乙醇、乙酸混合，后加入到浓硫酸中
D．KCl溶液中混有少量KI，可通入足量Cl2后，再用乙醇进行萃取、分液
5、下列实验操作中，仪器需插入液面下的有：①制备Fe (OH)2，用胶头滴管将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中；②制备氢气，简易装置中长颈漏斗的下端管口；③分馏石油时测量温度所用的温度计；④用乙醇制备乙烯时所用的温度计；⑤用水吸收氨气时的导气管；⑥向试管中的BaCl2溶液滴加稀硫酸。
A．③⑤⑥ B．①②④ C．②⑤ D．①②③④⑤⑥
6、下列除去杂质的实验方法不正确的是 （ ）
A．除去CO2中少量HCl气体：通过饱和NaHCO3溶液后再干燥气体
B．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3：置于坩埚中加热
C．除去苯中溶有的少量苯酚： 加入适量浓溴水反应后过滤
D．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：通入稍过量的Cl2
7、下列物质的除杂方法：
①SO2中混有的SO3杂质可以让混合气体通过浓硫酸除去；
②MnO2中混有的少量有机物，可以用加热的方法除去；
③乙烯中混有的SO2气体可以通过溴水除去；
④金属铜中含有的少量银和锌可以通过电解精炼的方法除去；
⑤KNO3中含有的少量NaCl可以通过重结晶的方法除去。
其中合理的是
A．①②④⑤ B．①②③④ c．②③④⑤ D．①②③④⑤
8、有a、b、c、d四瓶无色稀溶液分别是Ba(OH)2溶液、NaHCO3溶液、MgCl2溶液、稀H2SO4中的某一种。现各取少量溶液两两混合，实验现象如下表所示，表中“↓”表示生成沉淀，“↑”表示生成气体，“－”表示无明显现象。下列推断不正确的是
a b c d
a ↓ ↑ －
b ↓ ↓ ↓
c ↑ ↓ －
d － ↓ －
A．c一定是稀H2SO4
B．b一定是Ba(OH)2溶液
C．a可能是NaHCO3溶液
D．d一定是MgCl2溶液
9、要安装一套实验室利用液体与液体反应制备气体的装置，现设计了五步操作：①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯的高度确定铁圈高度，放好石棉网；③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一液体反应物，并将导气管放入收集器中；④检查装置的气密性（利用固定装置微热的方法检查气密性）；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。正确的顺序是
A．②①⑤④③ B．④①②⑤③
C．①②⑤④③ D．①⑤④②③
10、MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和Zn的基本步骤为：
⑴ 软锰矿、闪锌矿与硫酸共热： MnO2＋ZnS＋2H2SO4＝MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O；⑵ 除去反应混合物中的不溶物；⑶ 电解混合液MnSO4＋ZnSO4＋2H2O MnO2＋Zn＋2H2SO4
下列说法不正确的是
A．步骤⑴中MnO2和H2SO4都是氧化剂
B．步骤⑴中每析出12.8g S沉淀共转移0.8mol电子
C．电解时MnO2在阴极处产生
D．硫酸在生产中可循环使用
11、在中学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多，如：①过滤 ②重结晶 ③加热分解 ④升华 ⑤萃取分液 ⑥盐析 ⑦渗析 ⑧蒸馏 ⑨电解等。选择合适的试剂(不需要试剂时填“━”)和适宜的方法即可分离或提纯下列各混合物。请填写下表空格：
序号 混合物 试剂 分离方法（填写序号）
（1） 除去氧化钙中的碳酸钙
（2） 除去苯中含有的少量苯酚
（3） 从蛋白质溶液中除去Na+ 和Cl-
（4） 除去氯化钠中混有的少量的硝酸钾
（5） 除去氯化铜溶液中含有少量的氯化铁
（6） 除去粗铜中的少量的锌和银
12、（08海南卷） 现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O22MgO；②3Mg+N2 Mg3N2；③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题；
(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)___________________ _；
(3)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响 __________，原因是____________________；
(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：______________________________________________________。
13、苯甲酸和苯甲醇在医药、香料等行业有着广泛的应用。实验室拟通过苯甲醛来制备苯甲酸和苯甲醇。已知：苯甲醛、苯甲酸和苯甲醇在水中的溶解性均远小于有机溶剂。
【反应原理】
【制备流程】
请回答下列问题：
⑴操作Ⅰ的名称____________________，使用的玻璃仪器有 。
⑵根据平衡移动原理，从操作Ⅱ所得水溶液中回收苯甲醛，可以加入___________（填试剂名称）；上述制备流程中， （填物质名称）可以循环利用。
⑶操作Ⅳ中的实验步骤依次是____________（填序号）。
A．干燥 B．蒸馏 C．蒸发结晶
D．洗涤 E．过滤
⑷下列实验方法中，可用来检验苯甲醇是否为纯净物（可能混有苯甲醛）的是_________。
A．测熔点 B．FeCl3溶液
C．银镜反应 D．投金属钠看是否有气体产生
14、(07上海卷)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：
⑴铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于 上（用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用 ，灼烧后的坩埚应放在 上，不能直接放在桌面上。
实验所用仪器：a．蒸发皿 b．石棉网 c．泥三角 d．表面皿 e．坩埚钳 f．试管夹
⑵杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原
b．灼烧不充分铜未被完全氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜
d．该条件下铜无法被氧气氧化
⑶通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥
⑷由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是： 、
⑸在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行 次
⑹若测定结果x值偏高，可能的原因是
a．加热温度过高 b．胆矾晶体的颗粒较大
c．加热后放在空气中冷却 d．胆矾晶体部分风化
参考答案
例1：D
变式训练：AD
例2：C
变式训练：1、D ［提示］ (A)的气体进口错；(B)易倒吸；(C)的温度计应在支管口附近。
2、C ［提示］对于选项A，锌和稀盐酸反应制取H2，H2中混有的H2O和HCl可用碱石灰吸收，H2的密度比空气小，应用向下排空气法收集，同样分析选项B和D也正确。选项C错，铜和浓硫酸在常温下不能发生反应，必须在加热条件下才有SO2气体生成。
例3：A
变式训练：A
例4：B、C
变式训练：A 提示三种物质和水混合后，己烷在水的上层，四氯化碳在水的下层，乙醇不分层，所以可以用水鉴别三者，故A项正确；油脂皂化后应用盐析的方法，是高级脂肪酸钠和甘油分离，所以B错；Na2CO3和NaHCO3和Ca(OH)2反应，均可产生CaCO3沉淀，故C项错误；为了使反应充分进行，应使一方过量，而不是使二者物质的量相等，所以D错。答案：A
例5：(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3。②75％乙醇。
(2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管。
(3)<；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；中和滴定。
(4)e；d。
变式训练：⑴11.7
⑵蒸发皿
⑶35℃（33~40℃均可）
⑷加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。
⑸重结晶
课后巩固：
1、A
2、A
3、D
4、A
5、B
6、C
7、A
8、A
9、A
10、AC
11、
序号 混合物 试剂 分离方法（填写序号）
（1） 除去氧化钙中的碳酸钙 ━ ③
（2） 除去苯中含有的少量苯酚 NaOH溶液 ⑤
（3） 从蛋白质溶液中除去Na+ 和Cl- 蒸馏水 ⑦
（4） 除去氯化钠中混有的少量的硝酸钾 蒸馏水 ②①
（5） 除去氯化铜溶液中少量的氯化铁 CuO/Cu(OH)2 ①
（6） 除去粗铜中的少量的锌和银 CuSO4溶液 ⑨
12、（1）B、D、F
选择B，目的：除去空气中的水蒸气
选择D，目的：除去空气中的CO2
选择F，目的：除去空气中的O2
（2）h→g→d→c→k→l→a→b
（3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。
13、⑴萃取、分液 分液漏斗、烧杯
⑵氢氧化钠溶液或盐酸 乙醚（或苯甲醛）
⑶E、D、A
⑷A C
14、⑴c e b
⑵a b
⑶蒸发 过滤
⑷产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少 途径Ⅱ不会产生污染大气的气体
⑸4
⑹a
Z
Y
X
N
M
HCl
Cl2
浓
H2SO4
H2O
NH3
稀H2SO4
CCl4
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10专题2 化学反应
第一课时 离子反应
考点解读：
了解离子反应的概念，掌握离子反应发生的条件。能正确书写简单的离子方程式。
知能整合：
1、溶液中离子能否大量共存的解题策略
一看要求:即题干要求是判断离子的共存还是不共存。
二看限制条件:如碱性、酸性、无色，因发生氧化还原反应或加人某种物质不会产生气体或者沉淀，pH值、某指示剂变化，与Al反应放出H2，水电离情况等条件。
三看反应:看能否发生复分解反应、氧化还原反应、水解反应、配合反应。
2、离子方程式的书写一般出现在高考试题的第Ⅱ卷中，与物质的推断题或离子推断题综合在一起进行考查。解此类题的方法思路是：先明确实质即根据离子反应发生的条件，分析找出参加反应的离子；然后再抓住关键即由参加反应的离子的来源、物质的性质（如电离程度、溶解性、单质、气体等），确定是写化学式还是写离子符号。从高考试题的表现形式来看，除考查中学化学教材中所涉及的典型的离子反应方程式的书写外，越来越注重有关知识迁移应用的考查即信息给予题。
例题精讲：
1、离子共存
例1：在盛有水的电解槽中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、NO3—、SO42—、Cl—，混合后用惰性电极电解，片刻后，所得氧化产物与还原产物的质量比为
A．8:1 B．35.5:108 C．16:207 D．108:35.5
解题感悟：许多同学因没有同步迁移“离子共存”考虑Ag+与Cl—、Pb2+与SO42—的沉淀反应，草草落笔，得出错误答案35．5:108，显然是受“电极上各离子有序放电”的思维定势的干扰。
温馨提醒：要加强审题的训练，注意习题中隐含条件的挖掘，善于化“隐性信息”为“显性信息”，此外还应注意习题中的限制条件。
变式训练：今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K＋、NH4＋、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO32－、SO42－，现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。根据上述实验，以下推测正确的是
A K＋一定存在 B 100mL溶液中含0.01mol CO32－
C Cl－一定存在 D Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在
2、离子方程式的正误判断以及书写
例2：下列离子方程式一定正确的是
A．NaHSO3溶液显弱酸性是因为：HSO3- +H2O＝SO32- +H3O+
B．将0.1mol/L盐酸数滴缓缓滴入0.1mol/L25mLNa2CO3溶液中，并搅拌：
2H＋+CO32－==CO2↑+H2O
C．氯化铝溶液水解显酸性：Al3+＋3H2OAl(OH)3↓＋3H+
D．等体积等物质的量浓度的NaHCO3和Ba(OH)2两溶液混合：
2HCO3- + Ba2+ + 2OH-== BaCO3↓ + H2O +CO32－
Ｅ．向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的澄清石灰水：
Mg2++2HCO3－+2OH－ = MgCO3↓+CO32－+2H2O
Ｆ．电解精炼粗铜（含金、银、锌等杂质）的阳极反应方程式：Cu—2e-=Cu2+
Ｇ．一定量的AlCl3和Na OH两溶液相混，得到的沉淀和溶液中含铝量相等：
2Al3＋ ＋ 7OH－＝Al (OH)3↓＋AlO2－+2H2O
H．向漂白粉溶液中通入SO2气体：Ca2+＋2C1O－＋SO2 ＋H2O＝ CaSO3↓＋2H C1O
解题感悟：离子方程式的正误判断一般出现在高考试题的第Ⅰ卷中，从近几年的高考试题来看，所给离子方程式中的错误通常有：违背反应事实，不能正确使用分子式与离子符号，反应前后电荷不守恒，得失电子数不相等，反应原理不正确，缺少必要的反应条件，不能正确使用可逆号，忽略反应物用量的影响等。在解答过程中要注意理清思路，按序判断。
温馨提醒：还是要突破“思维定势”的干扰。
变式训练：下列离子方程式错误的有 ：
A．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3＋+2I－ = 2Fe2＋+I2
B．NH4HCO3溶液中加入少量的NaOH溶液： HCO3－ ＋OH－ = CO32 －＋H2O
C．在Mg(HCO3)2溶液中加入过量的苛性钠溶液：
Mg2++2HCO3－+2OH－ = MgCO3↓+CO32－+2H2O
D．用铜棒作电极电解氯化钠饱和溶液： 2Cl +2H2O = 2OH＋Cl2＋H2
E．过量二氧化碳通入饱和碳酸钠溶液中：CO2＋H2O＋CO32 －= 2
F．一定量的AlCl3和NaOH两溶液相混，得到的沉淀和溶液含铝量相等，则反应的离子方程式一定表示为：2Al3＋ ＋ 7OH－＝Al (OH)3↓＋AlO2－+2H2O
G．Na2S溶液吸收足量SO2：S2- + 2SO2 +2 H2O == 2HSO3- + H2S↑
3、离子推断和检验
例3：A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成它们的离子有
阳离子 Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+
阴离子 OHˉ Clˉ CO SO HSO
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；
③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；
④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，沉淀量减少，但不消失。
据此推断它们是
A ____________；B__________；C_____________；D__________；E___________。
解题感悟： 本题非常成功的地方是将传统的离子共存和无机化合物的推断巧妙嫁接，解本题的关键是要根据所给的表初步推断出物质的基本组合。因为几种固体都溶于水，能和OHˉ形成可容的化合物只有NaOH ,Ba(OH)2.。同样与CO形成可溶化合物的只有Na2CO3，而HSO SO不能和Ba2+，共存。由于关键的物质推出来了，再结合四个实验结果，特别是第四步B和D反应，当D过量时沉淀部分，那么难溶的是硫酸钡，溶解的可能是碳酸盐或氢氧化物,D为Ba(OH)2。最后结合实验1、2、3就很容易推断出几种物质，A为Na2CO3、、B为Al2(SO4)3。C只能是MgCl2、E就是酸式盐了，它可能是NaHSO4也可能是[Mg(HSO4)2]
温馨提醒：本题是对离子共存问题的深度考查，要充分利用离子共存的原则简化解题过程。离子的判断这类题型的主要特点有两个：一是依据常见离子的特征性质及实验现象，判断离子的存在与否。在解题时，一要注意题给限制条件的和推断范围；二要注意当得出肯定的结论后，要根据离子能否共存而推断出不可能共存的离子。第二个特点是某一指定溶液中依次加入多种试剂后，因发生化学反应而使离子相互转化，因而许多题目要求对最后所得的溶液中含有的离子进行确定，在分析推断过程中，要特别注意问题的隐含性。
变式训练：有一包粉末状固体，可能含有的离子有K+、SO42-、Fe3+、Na+、Cl-、NO3-、S2-、HCO3-。取试样加蒸馏水全部溶解，溶液呈无色透明，用硝酸酸化，无明显现象。取上述酸化后的溶液分别进行以下两个实验：①先加入Ba（NO3）2溶液，无明显现象，然后加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生。②浓缩后加入铜片、浓硫酸，有红棕色气体生成，对试样进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色。
试回答下列问题：
（1）该粉末中肯定不存在的离子是 ，肯定存在的离子是 。
（2）写出实验①中有关离子方程式 ，实验②中的化学方程式 。
4、离子反应的运用
例4：（08广东卷）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为　　　　　　　。
（2）“趁热过滤”的原因是　　　　　　　。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是　　　　　　　（写出1种）。
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是　　　　　　　。
（5）已知：
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1= +532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H 2O(g) ΔH1= +473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式　　　　　　　。
解题感悟： (1) 因工业碳酸钠中含有Mg2+，Fe3+，Ca2+，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)2、Fe（OH）3、Ca（OH）2沉淀。
(2) 观察坐标图，温度减少至313K时发生突变，溶解度迅速减少，弱不趁热过滤将析出晶体。
(3) 思路方向：1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。
(4) 思路：分析“母液”中存在的离子，若参与循环，将使离子浓度增大，对工业生产中哪个环节有所影响。
(5) 通过观察两个热化学方程式，可将两式相减，从而得到Na2CO3·H2O（s）==== Na2CO3（s）+ H2O（g）。
温馨提醒：离子的沉淀与分离这种考查方式有两类题型：一是某一溶液中存在多种离子，选用适当试剂使其逐一沉淀。基本方法是：先确定沉淀试剂，然后排序。二是将某一溶液所含杂质离子出除去，解题时除要考虑所选的试剂及所加入的顺序外，还要注意必要的实验操作。
变式训练：（08宁夏卷）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1）图中标号处需加入的相应物质分别是①　　　　　、②　　　　　、③　　　　　、④　　　　　、⑤　　　　　。
(2）写出①处发生反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。写出③处发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3）铁红的化学式为　　　　　　　　　；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红　　　　　　　　　　　　　；氧化铜　　　　　　　　　　　　　　　。
课后巩固：
1、能将分别含有Cu2 +、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mg2＋、NH4＋、Na＋等离子的七种溶液一次鉴别出来的试剂是
A. NaHCO3溶液 B. KSCN溶液
C. NaOH溶液 D. NH3·H2O溶液
2、下列是某同学对相应反应的离子方程式所作的评价，其中评价合理的是
编号 化学反应 离子方程式 评价
A 碳酸钙与醋酸反应 CO32-+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO- 错误，碳酸钙是弱电解质，不应写成离子形式
B 苯酚钠溶液中通入少量CO2 2C6H5O-+CO2+H2O→CO32-+2C6H5OH 正确
C NaHSO3的水解 HSO3-+H2O
SO32-+H3O+ 错误，水解方程式误写成电离方程式
D 等物质的量的FeBr2和Cl2反应 2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl- 错误，离子方程式中Fe2+与Br-的物质的量之比与化学式不符
3、某溶液中存在XO3―，且X为短周期元素，则一定能在该溶液中大量共存的离子组是
A．Na+、H+、SO42―、I― B．Na+、Ca2+、CO32―、Al3+
C．Na+、K+、Fe2+、H+ D．K+、SO42―、Cl―、CO32―
4、下列各组离子可能大量共存的是
A．不能使酚酞试液变红的无色溶液中：Na＋、CO、K＋、ClO－、AlO
B．能与金属铝反应放出氢气的溶液中： K＋、NO、Cl－、NH
C．常温下水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝10－20的溶液中：Na＋、Cl－、S2－、SO
D．含有HCO的溶液中：K＋、OH－、NO、Ca2＋
5、下列离子方程式正确的是
A．60 mL 1 mol·L—1 氢氧化钡溶液与15 mL 2 mol·L—1明矾溶液混合：
3Ba2++6OH—+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
B．用两个铜电极电解食盐水：2Cl－+2H2O 2OH－ + H2↑+ Cl2↑
C．AgCl悬浊液中加入硫化钠饱和溶液：2AgCl + S2－=Ag2S +2Cl－
D． Ca(HCO3)2溶液中加入过量KOH溶液：Ca2+ + HCO3－ +OH－ =CaCO3↓+ H2O
6、下列各溶液中的离子可能大量共存的是（ ）
A．滴加无色酚酞后仍为无色的溶液：Na＋、CO32－、K＋、ClO－、SO42－
B．由水电离的c(OH－)=10－14mol·L－1 的溶液：CH3COO－、SO42－、Na＋、K＋
C．含有大量NO3－的溶液：SO42－、Fe2＋、H＋、Cl－
D．加入铝粉后产生大量氢气的溶液：NH4＋、Na＋、NO3－、Cl－、SO42－
7、下列各溶液中的离子可能大量共存的是（ ）
A．滴加无色酚酞后仍为无色的溶液：Na＋、CO32－、K＋、ClO－、SO42－
B．由水电离的c(OH－)=10－14mol·L－1 的溶液：CH3COO－、SO42－、Na＋、K＋
C．含有大量NO3－的溶液：SO42－、Fe2＋、H＋、Cl－
D．加入铝粉后产生大量氢气的溶液：NH4＋、Na＋、NO3－、Cl－、SO42－
8、下列离子方程式书写正确的是
A．向饱和NaHCO3溶液中通入过量SO2：SO2+HCO＝CO2+HSO
B．亚硫酸氢铵溶液和足量氢氧化钠溶液的反应：NH4＋＋OH－＝NH3·H2O
C．澄清石灰水与少量Ca(HCO3)2溶液混合：
Ca2＋＋2OH－＋2 HCO3－ CaCO3↓＋CO32－＋2H2O
D．向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全：
Ba2++2OH-+H++ SO42- + NH4+=BaSO4↓+ NH3·H2O +H2O
9、将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的体积的关系可表示为
10、为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的成分中含有NH4+、Fe2+、SO42－和H2O,下列实验叙述中不正确的是
A．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水。
B．硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2+。
C．硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO42－。
D．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加浓NaOH溶液，加热，试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红，则可证明晶体的成分中含有NH4+。
11、甲、乙、丙、丁和戊五种溶液，分别由NH4+、K+、A13+、Ag+、Ba2+和C1-、Br-、NO3-、SO42-、CO32-中的一种组成(离子不重复出现)。其中甲、丙、戊三种溶液呈酸性，乙溶液呈碱性，甲和乙反应可生成白色沉淀和气体．丁可分别与甲、乙、丙反应生成白色沉淀。根据上述事实推断上述溶液中溶质的化学式。
甲 乙 丙 丁 戊
12、（08全国Ⅱ卷）某钠盐溶液可能含有阴离子NO3－、CO32－、SO32－、SO42-、Cl－、Br－、I－。为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
①所得溶液呈碱性；
②加HCl后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊。
③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色。
④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解。
⑤加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3，溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。
实验①________________________________________。
实验②_______________________________________。
实验③________________________________________。
实验④________________________________________。
实验⑤________________________________________。
(2)上述5个实验不能确定是否的离子是___________________。
13、现有含NaCl、Na2SO4、NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl－、SO42－、NO3－的相互分离。相应的实验过程可用下图表示：
(1) 写出上述实验过程中所用试剂的名称：
试剂1___________试剂2_____________试剂4________________
⑵恰当地控制试剂4的加入量的方法是____________________ _____________
⑶加入过量试剂3的目的是_______________ ________
⑷在加入试剂4后，获得固体D的实验操作④是______ _____（填操作名称）
14、有一透明溶液，已知其中可能含有Mg2+、Cu2+、Fe2+、Al3+、NH4＋、K＋、SO42-、HCO3－。当加入一种淡黄色粉末状固体物质时，有刺激性气味的混合气体放出，同时生成白色沉淀。当加入0.4mol淡黄色粉末时，共收集到0.3mol混合气体，且此时生成的沉淀最多。此后继续加入淡黄色粉末时，沉淀量逐渐减少，至加入0.45mol粉末后，沉淀量由0.3mol减少至0.2mol，再加入粉末后，沉淀就不再减少。由此实验现象及数据判断：
（1）淡黄色粉末的名称为 ；
（2）溶液中肯定有 离子，
肯定没有 离子，可能有________离子；
（3）加入淡黄色粉末的物质的量由0.4mol至0.45mol时，沉淀部分消失，反应的离子方程式为 ；
（4）溶液中阳离子的物质的量之比为（H＋及没有确定的离子除外） 。
15、将K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3的固体混合物若干克加入到100mL 0.5mol/L的Ba(OH)2溶液中，共热使之充分反应，NH3全部逸出，同时生成沉淀8.6g。在所得固液混合物中加100mL 0.9mo/L的盐酸，沉淀部分溶解，同时生成448mL CO2气体（标准状况）。剩余盐酸用50mL 0.2mo/L的NaOH溶液恰好中和。求原混合物中各物质的量。
参考答案
例1：A
变式训练：A
例2：全错
变式训练：全错
例3：A为Na2CO3、B为Al2(SO4)3、C只能是MgCl2、D为Ba(OH)2、E就是酸式盐了，它可能是NaHSO4也可能是[Mg(HSO4)2]
变式训练：（1）Fe3+、S2-、HCO3-、SO42-；Cl-、K+。
（2）Ag++Cl-=AgCl；KNO3+H2SO4（浓）=HNO3+KHSO4。
提示： 因溶液无色透明，肯定无Fe3+，用硝酸酸化后无明显现象，肯定无S2-和HCO3-，加Ba（NO3）2溶液无明显现象，说明无SO42-；加AgNO3溶液生成白色沉淀，说明有Cl-；加铜片、HNO3共热，有红棕色气体，也不能说明原溶液中有NO3-，因为加硝酸酸化时引入NO3-。
例4：(1) 滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe（OH）3、CaCO3。
(2) “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长。
(3) 若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
(4) 若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是问题：溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质；原因：“母液”中，含有的离子有Ca2+，Na+，Cl-，SO42-，OH-，CO32-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca（OH）2，CaCO3等沉淀。
(5) 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式
Na2CO3·H2O（S）==== Na2CO3（s） + H2O（g）;H= +58.73kJ/mol
变式训练：(1)①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠。
(2)Fe+2H+＝Fe2++H2↑；2Fe3++Fe＝3Fe2+。
Cu2++Fe＝Cu+Fe2+ ；2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+。
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3；用作红色涂料；用作制造铜盐的原料。
课后巩固：
1、C
2、C
3、D
4、C
5、C
6、B
7、B
8、AD
9、C
10、D
11、Al2（SO4）3 K2CO3 AgNO3 BaCl2 NH4Br
12、（1）①CO32－和SO32－可能存在，因为它们水解呈碱性。
②CO32－肯定存在，因为产生的气体是CO2；SO32－不存在，因为没有刺激性气味的气体产生。
③Br－、I－不存在，因为没有溴和碘的颜色出现。
④SO42－存在，因为BaSO4不溶于盐酸。
⑤Cl－存在，因与Ag＋形成白色沉淀。
(2）NO3－。
13、 (1)氯化钡溶液或硝酸钡溶液 硝酸银溶液 硝酸溶液
(2) 测定溶液的pH (3) 除去溶液中过量的Ba2＋、Ag＋ (4) 蒸发、冷却、结晶、过滤
14、（1）过氧化钠
（2）肯定有NH4＋、Al3+、Mg2+、SO42-
肯定没有Cu2+、Fe2+、HCO3－
可能有K＋
（3）①2Na2O2＋2H2O＝4Na++OH-＋O2↑ ②Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O
（4）NH4＋︰Mg2＋︰Al3＋＝0.1︰0.2︰0.1＝1︰2︰1
15、若Ba2+全部变为BaSO 4，则其质量应为0.5mol/L×0.1L×233g/mol=11.65g，
若Ba2+全部变为BaCO 3，则其质量应为0.5mol/L×0.1L×197g/mol=9.85g，
现有沉淀8.6g，比以上两数据都小，说明开始时Ba(OH)2过量，沉淀为BaSO4和BaCO3的混合物，共计8.6g。
设K2SO4、(NH4)2SO4、NH 4HCO3物质的量分别为x、y、z，
解得：
D
C
B
A
V(CO2)
n(沉淀)
O
V(CO2)
n(沉淀)
O
V(CO2)
n(沉淀)
O
V(CO2)
n(沉淀)
O
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1专题16 有机合成和推断
第一课时 有机合成
知能整合：
1、有机合成过程示意图
2、有机合成的基础——官能团之间的相互转化
3、有机合成的思维结构：
例题精讲：
1、有机物的制备（合成）及反应
例1：（08上海卷）已知：CH2=CH—CH=CH2+CH2=CH2，物质A在体内脱氢酶的作用下会氧化为有害物质GHB。下图是关于物质A的一种制备方法及由A引发的一系列化学反应。
请回答下列问题：
(1）写出反应类型：反应①____________，反应②____________。
(2）写出化合物B的结构简式_____________________________。
(3）写出反应②的化学方程式____________________________。
(4）写出反应④的化学方程式____________________________。
(5）反应④中除生成E外，还可能存在一种副产物(含结构)，它的结构简式为________________。
(6）与化合物E互为同分异构体的物质不可能为________（填写字母）。
a、醇 b、醛 c、羧酸 d、酚
解题感悟：根据HOCH2C≡CCH2OH与H2反应可得，A为HOCH2CH2CH2CH2OH，A转化为D的条件是浓硫酸并加热，即发生了消去反应，所以D为1、3－丁二烯，D转化为C7H10O2，从C4H6和CH2=CH－COOH可以看出，D转化为E为加成反应，由GHB转化为C可知，GHB含有－OH和－COOH，所以GHB的结构简式为：HO－CH2CH2CH2－COOH，逆推为B为HO－CH2CH2CH2－CHO，GHB转化为C是分子内发生酯化反应生成内酯。
温馨提醒：
变式训练：（08广东卷）某些高分子催化剂可用于有机合成。下面是一种高分子催化剂（Ⅶ）合成路线的一部分（Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的单体；反应均在一定条件下进行；化合物Ⅰ-Ⅲ和Ⅶ中含N杂环的性质类似于苯环）：
回答下列问题：
(1）写出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应方程式 (不要求标出反应条件）。
(2）下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的说法中，正确的是 (填字母）。
A．化合物Ⅰ可以发生氧化反应
B．化合物Ⅰ与金属钠反应不生成氢气
C．化合物Ⅱ可以发生水解反应
D．化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳深液褪色
E．化合物Ⅲ属于烯烃类化合物
(3）化合物Ⅵ是 (填字母）类化合物。
A．醇 B．烷烃 C．烯烃 D．酸 E．酯
(4）写出2种可鉴别V和M的化学试剂
(5）在上述合成路线中，化合物Ⅳ和V在催化剂的作用下与氧气反应生成Ⅵ和水，写出反应方程式 (不要求标出反应条件）
2、逆合成法
例2：一定条件下卤代烃可发生下列反应R-X+2Na+ R-X→R-R+2NaX。试以电石气、苯为有机原料（无机试剂任选）合成：。
解题感悟：本题产品与原料间的关系一时难以看清楚，若采用顺向合成困难较大，故应逆向思维。首先对产物的分子在虚线处做两次切割，如图所示：
①
② ②
经第①次切割的残基是2个苯乙烯分子的碳架；经第②次再切割原残基又变成苯和乙炔分子的碳架，而它们恰是题给原料。现在的问题是如何利用题设信息将各部分联系在一起，显然先接②，再接①。
分析清楚后制定如下合成路线：
温馨提醒：在设计有机合成路线时，要从原料与产品的组成和结构的差异入手，运用试题给出的信息，以被合成的复杂有机物为起点，找出产物和原料的各种中间产物，依次向前倒推的逆向思维方法，是设计合成路线的科学思维方法。这其中涉及到官能团的引入、消除和衍变（包括位置的改变）、保护以及碳链的改变等。
变式训练：已知：（1）二分子乙酸分子间脱水可形成乙酸酐：
（2）HO—CH2—CH＝CH—CH2—OH氧化时分子中的碳碳双键会被同时氧化。
（3）HO—CH2—CH2—CHCl—CH2—OH氧化时仅氧化二个醇羟基。
目前工业锅炉中使用的阻垢剂常常采用水解聚马来酸酐(HPMA)的方法获得。马来酸分子结构为HOOC－CH＝CH—COOH，脱水形成的马来酸酐的分子组成为：C4H2O3
以CH2＝CH—CH＝CH2为原料可合成聚马来酸酐。请用合成反应流程示意图表示出其
合理的合成方案(学过的重要反应条件要写，有机物均用结构简式表示)。
提示：①合成过程中无机试剂任选；②如有需要，可以本专题中出现过的信息；③合成反应
流程示意图表示方法如下：Aeq \o(\s\up 4(),\s\do 6(反应条件))Beq \o(\s\up 4(),\s\do 6(反应条件))C……eq \o(\s\up 4(),\s\do 6())H。
3、有机合成与推断的综合考查
例3：（06江苏高卷）香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2，该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
提示：①CH3CH＝CHCH2CH3eq \o(\s\up 4(),\s\do 6())CH3COOH＋CH3CH2COOH
②R－CH＝CH2eq \o(\s\up 4(),\s\do 6())R－CH2－CH2－Br
请回答下列问题：
（1）写出化合物C的结构简式_________________________。
（2）化合物D有多种同分异构体，其中一类同分异构体是苯的二取代物，且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有_________种。
（3）在上述转化过程中，反应步骤B→C的目的是___________ __________。
（4）请设计合理方案从合成（用反应流程图表示，并注明反应条件）
解题感悟：［4］要合成目标生成物，可由产物进行逆推，直至搜寻到起始物。
（生成物） （起始物）
温馨提醒：要注意的是，在分析问题的时候利用逆推策略，在解决问题的时候，通常需要将逆推的思路反过来，即从已知条件开始组织解题过程。另外，有些问题单纯的逆向推理也难以解决，这时将正向推理和逆向推理有机结合恰是一种不错的策略，它能够使问题解决更简便快捷。
变式训练：阿司匹林能迅速解热、镇痛和消炎。长效缓释阿司匹林可在人体内逐步水解使疗效更佳。用苯酚和丙酮为主要原料合成长效缓释阿司匹林的流程如下图。
回答下列问题：
（1）G 的结构简式为 ： 反应 I 的反应类型为 。
（2）写出 B→C 的化学反应方程式： 。
（3）下列物质与阿司匹林互为同分异构体的有 (填字母编号 ) 。
（4）依据提示信息，模仿以上流程图设计合成路线，以苯酚为主要原料合成
，标明每一部的反应物及反应条件（有机物写结构简式，其他原料自选 )
4、合成醇类的经典试剂——格氏试剂(RMgX，X表示卤原子)
例4：已知：
I．在一定条件下，一些含羰基的化合物能发生如下反应：
II.格氏试剂(RMgX，X表示卤原子)与含羰基的化合物能发生如下反应：
⑴以柠檬醛为原料，按以下反应流程图合成维生素A：
上述流程中，试剂X的结构简式为 ，①、②、③的反应类型分别是 、 、 。
⑵利用题目所给信息和学府的反应原理，以、CH3CHO和CH3MgBr为有机原料（其他无机试剂任选），可以分5步合成，用反应流程图表示。
。
⑶ 有多种同分异构体，其中属于酚类且苯环上只有两个对位基团的同分异构体共有 种。
解题感悟：本题围绕含羰基的化合物的信息给予反应，必须明确各步反应原理，正确进行断键和连接，才可以得到正确答案。本题综合考查了有机化合物合成与推断。
温馨提醒：通过格氏试剂与不同的醛、酮作用，可以生成不同类型的醇。
变式训练：实验室以甲醇和乙醇为原料，合成CH3COOC（CH3）3 。用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。
提示：①合成过程中无机试剂任选，②如有需要，可以利用例4中出现过的信息，③合成反应流程图表示方法示例如下：
课后巩固：
1、化学与材料科学息息相关，从一定意义上讲，材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，就不可能使新的科学技术成为生产力。下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质
B．人类使用和制造材料有悠久的历史，制造出的第一种材料是陶
C．体型结构的酚醛树脂制成的塑料，加工成型后，受热熔化后可以制成其它形状的器物
D．高分子分离膜是具有传统高分子材料的机械性能，又具有特殊分离功能的功能高分子材料制成的薄膜
2、不可能在反应时使有机物分子中形成羟基的反应类型是①氧化②还原③加成④水解⑤酯化
A、①④⑤ B、①③⑤ C、①⑤ D、⑤
3、有4种有机物：①②③④CH3-CH=CH-CN，其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为
A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④
4、由乙醇制取乙二酸乙二酯，最简便的流程途径顺序正确的是
取代反应 加成反应 氧化反应 还原反应 消去反应 酯化反应 中和反应 缩聚反应
A. B. C. D.
5、
6、分子式为C8H16O2的有机物X水解成Y、Z两种碳原子数相同的直链有机物，其中Z可与Na2CO3溶液反应，Y不能转化为Z，则X为
A．2—甲基丙酸丁酯 B．丁酸丁酯 C．丁酸—2—丁酯 D．丁烯酸丁酯
7、分子式为C4H8O3的有机物，一定条件下具有如下性质：①在浓硫酸存在下，能分别与CH3CH2OH或CH3COOH反应；②在浓硫酸存在下，能脱水生成一种能使溴水褪色的物质，该物质只存在一种结构形式；③在浓硫酸存在下，能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。则C4H8O3的结构简式为
A．HOCH2COOCH2CH3 B．CH3CH(OH)CH2COOH
C．HOCH2CH2CH2COOH D．CH3CH2CH(OH)COOH
8、H是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为 已被广泛应用于声、热、光的传感等方面。它是由CH≡CH、(CN)2、CH3 COOCH=CH3 三种单体通过适当反应形成的。由H的结构简式分析合成过程中发生反应的类型是：①加成反应；②取代反应；③缩聚反应; ④加聚反应
A． ①② B．①③ C． ①④ D．①②④
9、已知：①-CH2CH3；-OH；-Cl等取代苯环上的氢后的取代反应容易发生在这类取代基的邻位或对位；而-NO2；-SO3H；-COOH等取代苯环上的氢后的取代反应容易发生在这类取代基的间位。通常把这些取代基称为定位基。
②卤代烃与苯可发生如下反应：
但若苯环上有间位定位基时，该反应不易发生
③苯的同系物可发生如下氧化反应：
④磺化反应是一个可逆反应，芳基磺酸与稀硫酸共热，发生水解脱去磺酸基。
根据以上提供的信息，选用苯和甲醇及必要的无机物（自选）合成
且确保产物中没有
请写出合成路线。合成反应流成图表示方法示例如下：
反应物 反应物
A B C …… H
反应条件 反应条件
10、（04江苏卷）环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到：
(也可表示为：+║→)
丁二烯 乙烯 环已烯
实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：
现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：
请按要求填空：
(1)A的结构简式是 ；B的结构简式是 。
(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型：
反应④ ，反应类型
反应⑤ ，反应类型 。
11、（08北京卷）簸箩酯是一种具有菠萝气味的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸－O－CH2－COOH发生酯化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是_________。
(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是______________________。
(3)苯氧乙酸有多种类型的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)___________ _____________。
(4)已知：
簸箩酯的合成线路如下：
①及时X不可选用的是(选填字母)__________。
a、CH3COONa溶液 b、NaOH溶液 c、NaHCO3溶液 d、Na
②丙的结构简式是______________，反应Ⅱ的反应类型是_____________________。
③反应Ⅳ的化学方程式是__________________________________________________。
12、化合物A是石油化工的一种重要原料，用A和水煤气为原料经下列途径合成化合物D（分子式为C3H6O3）.
已知：
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的结构简式：
A：__________；B：____________；C：_____________；D：___________.
（2）指出反应②的反应类型______________________.
（3）写出反应③的化学方程式___________________________________________.
（4）反应④的目的是___________________________________________________.
（5）化合物D’是D的一种同分异构体，它最早发现于酸牛奶中，是人体内糖类代谢的中间产物.D’在浓硫酸存在的条件下加热，既可以生成能使溴水褪色的化合物E（C3H4O2），又可以生成六原子环状化合物F（C6H8O4）.请分别写出D’生成E和F的化学方程式：
D’→E：___________________________________________________________.
D’→F：___________________________________________________________.
（6）环戊酯是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环戊烷为原料合成，请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案（注明反应条件）。
提示：①合成过程中无机试剂任选，
②Ⅱ、R－CH＝CH－R’ R－CHO＋R’－CHO；
③合成反应流程图表示方法示例如下：
13、维生素C(分子式为C6H8O6)可预防感染、坏血病等。其工业合成路线如下图所示：
I．（1）上述①～③反应中，属于加成反应的有 ▲ (填数字序号)。
（2）A～G七种物质中与C互为同分异构体的有 ▲ (填字母序号)。
（3）比较D和G的结构可知，G可看成由D通过氧化得到。工业生产中在第⑤步氧化的前后设计④和⑥两步的目的是 ▲ 。
（4）H的结构简式是 ▲ 。
Ⅱ．已知，
利用本题中的信息，设计合理方案由 (用反应流程图表示，
并注明反应条件）。 ▲
例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为
参考答案
例1：（1）加成反应；消去反应。
(2）HOCH2CH2CH2CHO。
(3）
。
(4）
。
(5）
。
(6）d。
变式训练：(1)写出由化合物I合成化合物II的反应方程式：
(2)ACE 提示：化合物I官能团有羟基，碳碳双键，故可发生氧化反应，也可以与金属钠发生反应生成氢气，故A正确，B错误。化合物II官能团有酯基，可以发生水解发生，生成相应的酸和醇，故C正确。化合物III的官能团有碳碳双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，属于以乙烯为母体的烯烃类衍生物，故D错误，E正确。
(3)化合物VI是E（酯类）化合物。 解释：化合物VI的结构为：
(4)写出两种可鉴别V和VI的化学试剂：1.溴的四氯化碳溶液；2.Na2CO3溶液
提示：化合物V为乙酸，含有羧基，可与Na2CO3溶液反应，生成CO2，化合物VI则不能。化合物VI中，含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液褪色，化合物V则不能。
(5）在上述合成路线中，化合物IV和V在催化剂作用下与氧气反应生成VI和水，写出反应方程式
例2：
变式训练：
CH2=CH—CH=CH2→BrCH2—CH=CH—CH2Breq \o(\s\up 4(),\s\do 6(Δ))HO—CH2—CH=CH—CH2—OHeq \o(\s\up 4(),\s\do 6(Δ))HO—CH2—CH2CHCl—CH2—OHeq \o(\s\up 4(),\s\do 6())HOOC—CH2—CHCl—COOHeq \o(\s\up 4(),\s\do 6(Δ))NaOOC—CH=CH—COONaeq \o(\s\up 4(),\s\do 6())HCCO—CH=CH—COOH→→
例3：（1）；（2）9种；（3）保护酚羟基，使之不被氧化
（4）eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(Δ)) EMBED ACD.ChemSketch.20 eq \o(\s\up 4(),\s\do 6()) EMBED ACD.ChemSketch.20 eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(Δ)) EMBED ACD.ChemSketch.20 eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(Δ)) EMBED ACD.ChemSketch.20
变式训练：
（1） ，取代反应(或酯化反应)；
（2）
（3）b、c；
（4）
或者
例4：⑴CH3COCH3 加成 取代 消去
⑵
⑶4
变式训练：
课后巩固：
1、C
2、D
3、D
4、A
5、C
6、C
7、C
8、C
9、
10、(1) (或 )
(或)
(2) +H2O
(或+H2O) 消去反应
十H2
(或十H2)加成反应
11、
提示：甲与苯氧乙酸发生酯化反应，故其结构中必定含有羟基；甲蒸汽对氢气的相对密度为29，故其相对分子质量为58，5.8g为0.1mol，其中n（C）=0.3mol，n(H)=0.6mol，故其化学式为C3H6O，分子中不含甲基且是链状结构，故其结构简式为：CH2=CH-CH2-OH；苯氧乙酸能与FeCl3溶液发生显色反应，结构中必须含有酚羟基，根据苯氧乙酸的结构简式：，可将基团分为羟基和酯基两种，位置可以是邻、间、对位，一硝基取代物有两种的为对位结构，可写作：、、；试剂X是与苯酚中的酚羟基反应，其中b、d能发生，a、c不能选用；根据信息：，可推得丙为ClCH2COOH，反应II为取代反应；反应IV是将甲和苯氧乙酸酯化，故其反应式为：
12、（1）A：CH2＝CH2 B：CH3CH2CHO
C：CH2＝CHCHO D：CH2(OH)CH(OH)CHO
（2）取代
（3）CH3CHBrCHO＋NaOH→CH2＝CHCHO＋NaBr＋H2O[条件：醇/△]
（4）保护醛基，防止反应⑤时被高锰酸钾碱性溶液氧化
（5）D’→E：CH3CH(OH)COOH→CH2＝CHCOOH＋H2O[条件：浓硫酸 /△]
D’→F 略
13、I （1） 1 3 （2）A、D （3）保护D分子中其他羟基不被氧化
（4）
II
C
C
H2
O
CH
H2C
H2C
O
—CH3
O
COOH
H2
催化剂
OH
COOH
H2SO4
△
NaOH/C2H5OH
△
CH2Br
O2
催化剂
①O3
②Zn/H2O
O
CHO
H2SO4(浓)
催化剂
H2O
OH
一定条件
HBr
△
NaOH/C2H5OH
Br
OH
—COOH
│
Δ
浓H2SO4
COOH
OH
H+
Δ
NaOH溶液
一定条件
HBr
COOH
Δ
浓H2SO4
Br
COOH
COOH
OH
COOH
OH
│
H+
COONa
OH
│
催化剂
COONa
OH
COO
OOC
H2
一定条件
NaOH,通CO2
OH
│
浓H2SO4/Δ
COOH
OH
CN
OH
COO
OOC
H+
OH—
HCN
Cu，Δ
O2
催化剂
H2
O
‖
OH
│
OH
│
CH3
CH2=C—COOH
│
加热
浓H2SO4
OH
CH3
│
CH3—C—COOH
+ H2O
│
-----------
反应物
反应条件
反应物
反应条件
A
…
B
C
H
目标化合物
副产物
副产物
中间体
中间体
辅助原料
辅助原料
辅助原料
基础原料
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1专题7 溶液中的离子平衡
第二课时 水解平衡
考点解读： 了解盐类水解的原理，能说明影响盐类水解程度的主要因素，认识盐类水解在生产、生活中的应用（弱酸弱碱盐的水解不作要求）。
知能整合：
一、基本知识
在盐溶液中存在着水的电离平衡，可能还有盐的水解、电离平衡，所以就有下列关系：
1．c（H＋）与c（OH－）的关系：
中性溶液：c（H＋）＝c（OH－）（如NaCl溶液）
酸性溶液：c（H＋）＞c（OH－）（如NH4Cl溶液）
碱性溶液：c（H＋）＜c（OH－）（如Na2CO3溶液）
恒温时： c（H+）·c（OH－）＝定值（常温时为10－14）
2．电荷守恒：盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。
如Na2CO3溶液中：c（Na+）＋c（H+）＝2c（CO32-）＋c（HCO3-）＋c（OH－）

3．物料守恒：某元素各种不同存在形态的微粒，物质的量总和不变。
如0.1 mol/L Na2CO3溶液中：c（CO32- ）＋c（HCO3- ）＋c（H2CO3）＝0.1 mol/L
4．质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等（由电荷守恒及物料守恒亦可推出）。
如Na2CO3溶液中c(H+)+c(HCO3－)+2c(H2CO3)= c(OH－)
二、解题方法和步骤
1.判断水解、电离哪个为主。
（1）盐离子不水解不电离：强酸强碱盐，如NaCl、Na2SO4等。
（2）盐离子只水解不电离：强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐，如NH4Cl、Na2CO3等。
（3）盐离子既水解又电离：多元弱酸形成的酸式盐，以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等；以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
（4）根据题意判断：如某温度下NaHB强电解质溶液中，当c（H+）＞c（OH－）时，以HB－的电离为主；当c（H+）＜c（OH－）时，以HB－的水解为主。对于弱酸HX与强碱盐（NaX式）的混合溶液中，当c（H+）＞c（OH－）时，以HX的电离为主；当c（H+）＜c（OH－）时，以X－的水解为主。对于弱碱ROH与强酸盐（RCl式）的混合溶液中，情况则相反。

2.运用盐溶液中的以上三种关系进行综合分析判断，得出正确结论。
例题精讲：
1、水解和电离融合考查
例1：某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下列发生一级和二级电离：
H2A H++ 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．0.01mol·L—1的H2A溶液
B．0.01mol·L—1的NaHA溶液
C．0.02mol·L—1的HCl与0.04mol·L—1的NaHA溶液等体积混合液
D．0.02mol·L—1的NaOH与0.02mol·L—1的NaHA溶液等体积混合液
据此，填写下列空白（填代号）：
⑴c(H+)最大的是_______，最小的是_______；
⑵c(H2A)最大的是_______，最小的是_______；
⑶c(A2—)最大的是_______，最小的是_______。
解题感悟：反应后，C中会生成0.01mol·L—1H2A和0.01mol·L—1 NaHA溶液，此溶液中HA—的存在会抑制H2A的电离，其[H+]比A小，D中生成0.01mol L—１Na2A溶液，部分A2—水解，使溶液呈碱性，且A２—水解程度比HA—大，故溶液碱性最强，c(H+)最小；又由于A2—的第一级水解对其第二级水解的抑制，使D中H2A浓度最低，所以c(H+)关系为：A>C>B>D；c(H2A)关系为：C>A>B>D；c(A2—)关系为：D>C>B>A。
温馨提醒：此类题着重考查二元弱酸电离及弱酸强碱盐的水解；同时要注意抓矛盾的主要方面；此外要注意所给二元酸的两步电离情况是不同的。
变式训练：某二元酸（化学式用H2A表示）在水中的电离方程式是：
H2A H++HA－ HA- H++A2－
回答下列问题：
（1）Na2A溶液是 （填“酸性”，“中性”，或“碱性”）。
理由是 （用离子方程式表示）
（2）在0.1mol·L－１的Na2A溶液中，下列微粒浓度关系式正确的是
A．c(A2－)+c(HA－)+c(H2A)=0.1mol·L－１ B．c(OH－)=c(H+)+c(HA－)
C．c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+c(HA－)+2c(A2－) D．c(Na+)=2c(A2－)+2c(HA－)
（3）已知0.1mol·L－１NaHA溶液的pH=2，则0.1mol·L－１的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是 0.1mol·L－１（填“<”,“>”,“=”），理由是： ，
0.1mol·L－１NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是： 。
2、水解原理考查
例2：试写出Mg3N2、NH2Cl、PCl3、SiCl4、IBr、C2H5SNa、NaNH2、MgC2、NH4H、CH3COCl、CO(NH2)2、(CH3CO)2O等物质与水反应的化学方程式。
解题感悟：根据教科书有关物质水解反应的方程式：
FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl
CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr
CH3COOC2H5+H2OCH3OOH+C2H5OH
归纳水解反应的实质，构建水解反应的通式——思维“模型”，则不难解决上述问题。
温馨提醒：能发生水解反应的物质很多,类别涉及某些盐、金属(Na、Mg、Al等)氮化物、金属硫化物、金属碳化物、卤素互化物、卤化磷及某些有机物等。化合物XmYn强烈水解的通式可表示为：XmYn+mnH2O=mX(OH)n+nHmY。
变式训练：下列说法正确的是
A．NH4Cl溶液因水解而显酸性，因此NH4Cl是弱电解质
B．纯碱溶液因水解而显碱性，水解离子方程式：CO32－+2H2O H2CO3+2OH－
C．可乐因含碳酸而显酸性，电离方程式为：H2CO3 2H++CO32－
D．配制FeCl3溶液时，先将FeCl3溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需浓度
3、盐类水解对溶液酸碱性的影响
例3：
解题感悟：
温馨提醒：
变式训练：常温下，物质的量浓度均为0.1mol·L－1的两溶液HA、BOH。其中HA溶液的pH>1，BOH溶液中＝1012，则下列有关说法正确的是
A．HA溶液中水的电离程度大于BOH溶液中水的电离程度
B．将HA、BOH溶液稀释相同的倍数，pH值变化前者大于后者
C．若两溶液混合时：V(BOH)≥V(HA) ，则必有混合液中c(B+)>c(A－)
D．将HA、BOH混合所得pH＝7的溶液中必有c(B＋)＝c(HA)＋c(A－)
4、守恒关系的考查
例4：取0.2mol·L－1HX溶液与0.2mol·L－1NaOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH = 8，则下列说法（或关系式）正确的是
A．混合溶液中由水电离出的c(OH )＜0.2mol·L－1HX溶液中由水电离出的c(H+)
B．c(Na+) = c(X ) + c(HX) = 0.2mol·L－1
C．c(Na+)－c(X ) = 9.9×10－7mol·L－1
D．c(OH )－c(HX) = c(H+) = 1×10－8mol·L－1
解题感悟：选项A：NaX水解促进了水的电离；选项B应为：c(Na+) = c(X ) + c(HX) = 0.1mol·L－1（实为物料守恒）；选项C：由电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=c(X )+ c(OH )不难得出 c(Na+)－c(X ) = c(OH )- c(H+)=9.9×10－7mol·L－1；选项D：由混合溶液中的物料守恒c(Na+) = c(X ) + c(HX) = 0.1mol·L－1代入电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=c(X )+ c(OH )，可派生出c(OH )－c(HX) = c(H+) = 1×10－8mol·L－1。
温馨提醒：由电荷守恒和物料守恒派生出的关系有多种形式，是解题的难点所在。
变式训练：常温下，下列各溶液的叙述中正确的是 （ ）
A．0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10mL混合后溶液显酸性
c (Ac－)＞c (Cl－)＞c (H＋)＞c (HAc)
B．pH=7的醋酸钠和醋酸混合液中：c（Na＋）＝ c（CH3COO－）
C．0.1mol/L的醋酸的pH＝a，0.01mol/L的醋酸的pH＝b，则a＋1＞b
D．已知酸性HF＞CH3COOH，pH相等的NaF与CH3COOK溶液中，
[c(Na＋)－c(F－)]< [c(K＋)－c(CH3COO－)]
课后巩固：
1、下列说法一定正确的是
A．1molFe3+完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目约为6.02×1023
B．电解质溶液的导电过程就是电解的过程
C．处于平衡状态的可逆反应中，若增加某反应物的量，平衡向正反应方向移动，被增加的物质的转化率减小
D．正盐的水溶液呈酸碱性是由于水的电离平衡被破坏所造成的
2、有一种酸式盐AHB，它的水溶液显弱碱性，今有下列说法，其中正确的是
A．同浓度的AOH溶液和H2B溶液，电离程度前者大于后者
B．HB－的电离程度大于HB－的水解程度
C．该盐的电离方程式为AHB === A++HB－
D．在溶液中离子浓度大小顺序一般为：c(A+)＞c(HB－)＞c(OH－)＞c(B2－)＞c(H+)
3、有下列固体物质：①CuSO4 ②Na2CO3 ③KNO3 ④FeCl3，它们的饱和溶液加热至沸腾并浓缩后，仍能得到和原物质组成相同的晶体的是
A．①②③ B．只有③ C．只有① D．③④
4、常温下，下列有关叙述正确的是
A．Na2CO3溶液中，2c(Na＋)＝c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)
B．NaB溶液的pH＝8，c(Na＋)－c(B－)＝0.99×10－6mol/L
C．pH相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4三种溶液中，c(NH4＋)大小顺序①＝②＞③
D．10mL pH＝12的氢氧化钠溶液中加入pH＝2的HA至pH刚好等于7，所得溶液体积V(总)≥20mL
5、下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．10mL 0.5mol/L CH3COONa溶液与6mL 1mol/L盐酸混合：
c(Cl－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．0.1mol/L pH为4的NaHB溶液中：c(HB－)＞c(H2B)＞c(B2-)
C．在NaHA溶液中一定有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋c(A2-)
D．c(NH4＋)相等的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2CO3溶液和NH4Cl溶液：
c[(NH4)2SO4]＜c[(NH4)2CO3]＜c(NH4Cl)
6、在下列溶液中，各组离子一定能够大量共存的是（ ）
A．使酚酞试液变红的溶液： Na+、Cl-、SO42-、ClO-
B．使紫色石蕊试液变红的溶液：Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C． c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液：K+、Ba2+、Cl-、Br-
D．碳酸氢钠溶液：K+、SO42-、Cl-、H+
7、常温下，下列有关叙述正确的是
A．Na2CO3溶液中，2c(Na＋)＝c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)
B．NaB溶液的pH＝8，c(Na＋)－c(B－)＝0.99×10－6mol/L
C．pH相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4三种溶液中，c(NH4＋)大小顺序①＝②＞③
D．10mL pH＝12的氢氧化钠溶液中加入pH＝2的HA至pH刚好等于7，所得溶液体积V(总)≥20mL
8、下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．NaHSO3和NaHCO3的中性混合溶液中（S和C均用R表示）：
c(Na＋)＝c(HRO3－)＋2c(RO32－)
B．常温下将醋酸钠、盐酸两溶液混合后，溶液呈中性，则混合后溶液中：
c(Na＋)＞c(Cl—)＞c(CH3COOH)
C．已知某温度下，0.1mol·L-1 NaHA的强电解质溶液中，c(H+) < c(OH－) ：
c(A2－) + c(OH－) = c(H+) + c(H2A)
D．等体积等物质的量浓度的NaClO(aq)与NaCl(aq)中离子总数多少：N前=N后
9、在pH为４～５的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸汽加热到80℃左右，再慢慢加入粗氧化铜（含杂质FeO），充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法正确的是
A．加入纯Cu将Fe2+还原
B．向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀
C．直接加水加热使杂质离子水解除去
D．在溶液中通入Cl2，再加入CuO粉末调节pH为４～５
10、现有常温下的四份溶液：①0.01mol/LCH3COOH；②0.01mol/LHCl；③pH=12的氨水；④pH=12的NaOH溶液。下列说法正确的是
A．①中水的电离程度最小，③中水的电离程度最大
B．将②、③混合，若有pH=7，则消耗溶液的体积：②＞③
C．将四份溶液稀释相同倍数后，溶液的pH：③＞④，②＞①
D．将①、④混合，若有c(CH3COO－)＞c(H＋)，则混合液一定呈碱性
11、A、B两种物质都是由氢、氮、氧、钠四种元素中的任意三种元素组成，它们的水溶液分别呈酸性或碱性，且均为强电解质。在相同温度下，A溶液的pH大于相同浓度的B溶液的pH（溶液浓度不小于1×10-5mol/L），请找出A与B可能有的两种组合，并且要求当这两种组合中的B溶液的pH相等时，第一种组合的A、B溶液中水的电离程度均对应小于第二种组合的A、B溶液中水是电离程度（提示：HNO2是弱酸，NH4NO2显酸性）。
列举可能的两种组合中A与B的化学式（组合中四种物质各不相同）：
（1）第一种组合：A ，B ；第二种组合：A ，B ；
（2）说明B溶液的pH相等时，第一种组合中的B溶液中水的电离程度比第二种组合中的B溶液中水的电离程度小的原因： 。
12、某中学生取纯净的Na2SO3·7H2O 50.00g，经600℃以上的强热加热至恒重，分析及计算表明，恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值。经过仔细思考，这位同学解释了这种现象，并设计了一组实验，验证了自己的结论是正确的。
（1）他对反常现象的解释是： （请结合相关化学方程式说明）。
（2）他设计的验证实验是： 。
13、已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系：
① c（Cl-）＞ c（NH4+）＞ c（H+）＞ c（OH-）
② c（Cl-）＞ c（NH4+）＞ c（OH-）＞ c（H+）
③ c（NH4+）＞ c（Cl-）＞ c（OH-）＞ c（H+）
④ c（Cl-）＞ c（H+）＞ c（NH4+）＞ c（OH-）
填写下列空白：
⑴ 若溶液中溶解了一种溶质，则该溶质是_________ ，上述四种离子浓度的大小顺序为_____（填序号）。
⑵ 若上述关系中 ③ 是正确的，则溶液中的溶质为_________ ；若上述关系中 ④ 是正确的，则溶液中的溶质为_________ 。
⑶ 若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前：c（HCl）___ ____
c（NH3·H2O）（填“大于”、“小于”或“等于”，下同），混合前酸中 c（H+）和碱中c（OH-）的关系：c（H+）________ c（OH-）。
14、
15、
参考答案
例1：⑴A、D；⑵C、D；⑶D、A
变式训练：（1）碱性 A2－+H 2O HA－+OH－
（2）BCD
（3）< ，H2A第一步电离产生的H+，抑制了HA－的电离。
c(Na+)>c(HA－)>c(H+)>c(A2－)>c(OH－)
例2：答案参见前面解析
变式训练：D
例3：B
变式训练：AC
例4：CD
变式训练：BC
课后巩固：
1、BD
2、AC
3、B
4、BC
5、AD
6、C
7、BC
8、AC
9、D
10、B
11、
答案组合 问题（1）答案 问题（2）答案
第一组 第二组
A B A B
1 NaOH HNO3 NaNO2 NH4NO3 HNO3中H+抑制水的电离，NH4NO3中NH4+促进水的电离。
2 NaOH HNO3 NaNO2 NH4NO2 HNO3中H+抑制水的电离，NH4NO2中NH4+和NO2－促进水的电离。
3 NaOH HNO3 NH4NO2 NH4NO3 HNO3中H+抑制水的电离，NH4NO3中NH4+促进水的电离。
4 NaOH NH4NO3 NaNO2 NH4NO2 第一组合中NH4NO3只有NH4+水解，而第二组合中NH4NO 2的NH4+，NO2－互相促进水解
12、首先在加热的过程中亚硫酸钠晶体失去结晶水，接着发生氧化还原反应，因为恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值，而且各元素的组成也符合计算值，所以不可能发生2Na2SO3+O2=2 Na2SO4反应。但将它溶于水，却发现溶液的碱性大大高于期望值，说明生成了一种比亚硫酸钠热稳定性强更容易水解的盐，在由Na、S、O三种元素可能组成的钠盐中，比亚硫酸钠稳定性强更容易水解的盐也只有Na2S，由Na2SO3中的+4价硫到中的—2价硫是被还原的过程，谁被氧化？只能是硫，且到+6价。即Na2SO3发生歧化反应。(1)4 Na2SO3=3 Na2SO4+Na2S（2）在此题给出的信息中并未明确（1）中Na2SO3的歧化是否100%地转化为Na2SO4和Na2S，因此，只有全面考虑存在完全转化和不完全转化两种情形，并对两种情形的实验进行设计才是全面完整的。取强热后的样品少许溶于水，向溶液中滴加过量的稀盐酸，若有淡黄色沉淀生成（Na2SO3+2 Na2S+6HCl=6NaCl+3S+3H2O），说明强热后的样品中含有Na2SO3和Na2S。然后再将该支试管中的上层清液取出盛于另一试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明有Na2SO4生成，从而说明部分歧化。如若在第一步滴加过量的稀盐酸中，没有淡黄色沉淀生成，有臭鸡蛋气味的气体生成，用湿润的醋酸铅试纸检验时看到变黑，后继实验现象与前一样，说明Na2SO3完全歧化了。
13、⑴ NH4Cl ①
⑵ NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl
⑶ 小于 大于
14、
15、
备用
将0.2 mol/L HCN溶液和0.1 mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是：
　　A．　C（HCN）＜C（CN－）　　　　　 B。　C（Na+）＞c(CN－)
C．　C（HCN）－C（CN－）=C（OH－） D。　C（HCN）＋C（CN－）＝0.1 mol/L
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1专题7 溶液中的离子平衡
第一课时 电离平衡
考点解读：
了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。
了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
了解水的电离和水的离子积常数。
● 了解溶液pH的定义，能进行pH的简单计算。
知能整合：
1、强电解质、弱电解质、非电解质的比较
类 别 电解质 非电解质
强电解质 弱电解质
电 离特 点 溶于水完全电离，不可逆，不存在电离平衡 溶于水部分电离，可逆，存在电离平衡 熔融状态或水溶液不能直接电离
溶质粒子种类 水合离子 水合离子和溶质分子共存 水合分子或与水反应的产物分子或离子
化合物类 别 强酸、强碱、多数盐部分碱性氧化物 弱酸、弱碱、水、少数盐 多数有机物、非金属氧化物
电 离方程式 Na2CO3＝2Na+ +CO32-Ba(OH)2＝Ba2++2OH- NH3 H2ONH4++OH-H2CO3H++HCO3 –HCO3— H++CO32 –
2、影响水的电离平衡的因素
① 温度
② 酸或碱
③ 能水解的盐
④ 其它因素
3、酸碱混合后溶液酸碱性的判断及pH计算：要判断两种不同溶液混合后溶液的酸碱性，一般应遵循这样的思维顺序：①两种物质是否反应？②反应中是否有过量？③如完全反应，生成物是否水解？经验规律是：如果是强酸与弱碱、弱酸与强碱混合（等体积），只要它们的pH之和为14或弱酸（碱）电离出的c(H＋)与强碱（酸）电离出的c(OH－)相等则一定是弱电解质过量，“谁弱显谁性”。
例题精讲：
1、强弱电解质的比较
例1：（03江苏卷）在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是
A 甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大
B 甲烧杯中的酸过量
C 两烧杯中参加反应的锌等量
D 反应开始后乙烧杯中的c（H+）始终比甲烧杯中的c（H+）小
解题感悟：题给的条件是等体积等pH的盐酸（一元强酸）和醋酸（一元弱酸），则C(HAc)>C(HCl)，n(HAc)>n(HCl)，若乙烧杯中加入的锌粒质量大，则由反应实质可知乙烧杯中酸过量产生的H2多，故假设错误；甲烧杯中加入锌的质量比乙烧杯中放入的质量大，所以，A正确，B错误。根据反应产生的H2相等，说明参加反应的锌的质量相等，C正确。由于pH相等，反应开始时盐酸和醋酸中C(H+)相等，反应开始后盐酸中C(H+)降低速度比醋酸中C(H+)降低快（HAc中存在着电离平衡移动），所以D错误。
一元强酸与一元弱酸的性质差异(以盐酸和醋酸为例)归纳如下：
1．盐酸全部电离，不存在HCl分子，只有H+、Cl-、OH-(极少)；醋酸的水溶液中部分电离，存在电离平衡，既含H+、CH3COO-、OH-(极少)，还有醋酸分子。
2．pH相同的盐酸和醋酸，醋酸的物质的量浓度大于盐酸。
3．同温度、同浓度的盐酸的导电性强于醋酸溶液。
4．中和同体积、同pH的盐酸和醋酸，醋酸的耗碱量多于盐酸。
5．pH相同、体积也相同的盐酸和醋酸跟足量活泼金属反应时，起始速率相同；在反应过程中，醋酸反应速率减小比盐酸慢，平均反应速率比盐酸快，产生的氢气也是醋酸多。
6．同浓度、同体积的盐酸和醋酸，分别与足量较活泼的金属反应，盐酸产生氢气的速率比醋酸大，但产生氢气的物质的量相等。
7．pH、体积相同的盐酸和醋酸与等物质的量的强碱氢氧化钠发生中和反应后，盐酸反应后溶液呈中性，醋酸反应后溶液呈酸性。
8．同浓度、同体积的盐酸和醋酸与等物质的量的强碱氢氧化钠发生中和反应后，盐酸反应后溶液呈中性，醋酸反应后溶液呈碱性。
9．pH、体积相同的盐酸和醋酸，加水稀释相同倍数时，盐酸的pH增加大，醋酸的pH增加小。
10．稀释浓的醋酸溶液，一般是c(H+)先增大后减小；稀释浓的盐酸，c(H+)一直减小。
11．盐酸和醋酸的溶液中分别加入相应的钠盐固体后，盐酸的pH几乎不变，而醋酸溶液的pH增大。
12．当盐酸与弱碱相互滴定达到滴定终点时，溶液显酸性，应选择酸性变色指示剂(甲基橙)；当醋酸与强碱相互滴定时，溶液显碱性，应选择碱性变色指示剂(酚酞)。
温馨提醒：对强弱电解质的比较一直是高考热点之一，可通过对一元强酸与一元弱酸的列表比较，推而广之。
项目对象 C（酸） C（H+） pH 中和碱的能力 开始与活泼金属反应的速率 与足量活泼金属反应产生H2 的量 …
一元强酸
一元弱酸
还可以拓展到不同浓度的同一弱电解质，如比较0.1mol/L、0.01mol/L的醋酸或比较pH=2、pH=3的醋酸。可以这么说，无论是比较等pH、等体积的盐酸和醋酸，亦或比较等物质的量浓度、等体积的盐酸和醋酸，还是不同浓度的同一弱电解质，列表归纳比较的途径本身就是一个逐步加深对强弱电解质认识的过程。
变式训练：1、取pH等于2的盐酸与醋酸各100 mL分别稀释2倍后。
①若分别加入0.03 g锌粉充分反应，下列叙述正确的是( )
A 醋酸与锌放出氢气多 B 醋酸与锌反应速率快
C 两者产生氢气一样多 D 两者反应速率一样
②若改为加入足量的锌粉，上面叙述正确的是( )
2、选用下列试剂:甲基橙溶液、酚酞试液、稀醋酸、稀盐酸、醋酸钠晶体、烧碱、蒸馏水等，设计2种方法证明醋酸是一种弱电解质(要求回答实验步骤、所用试剂和产生的现象)。
方法一: 方法二:
2、类比思维
例2：（浙江省竞赛题）已知液体SO2和纯水的导电性相近，实验测得两者的比电导分别为8×10-8Ω-1cm-1和6×10-8Ω-1cm-1。试用简要的文字和化学方程式给出解释，为什么在液体SO2中，可用Cs2SO3去滴定SOCl2？
解题感悟：液体SO2的类比原型应是纯水，但是两者之间的联系若即若离。因此只能类比推理采用逐步逼近的方法：
至此类比的结果与类比原型几乎已脱胎换骨了。但是万变不离其宗。此“宗”就是离子电荷的自身传递。由液体SO2和纯水的自偶电离，我们就会很自然地联想到其逆过程酸碱中和滴定。
类比原型 推理结果
溶剂 纯水 液体SO2
离子方程式 H3O++OH-=2H2O SO2- 3+SO2+=2SO2
化学方程式 CsOH+HCl=CsCl+H2O Cs2SO3+SOCl2=2CsCl+2SO2
新问题与原型之间的相似性有3种情况：问题情景之间的相似性、表面关系之间的相似性和深层关系之间的相似性。其中问题情景之间的相似性和表面关系之间的相似性直接影响着问题解决者能否唤醒与新问题相似的原型，也就是它决定着能否在新旧问题之间产生类比。但是，它们只是进行类比的前提，如果仅以这种相似性为基础来进行类比，往往会得到错误的结果。因为只有两个问题在深层关系上具有相似性，才能保证类比的顺利进行。
温馨提醒：以某一知识点为原型，充分发挥归纳、演绎、联想、类比等方法，使无限的知识有形化，使知识树不断生长出新知识。例如在水的电离知识点的基础上，可进行如下拓展：
[知识原型] H2O+H2OH3O++OH- Kw=[H+][OH-]
[类比扩展] 非水溶液中溶液溶剂的自身电离：
质子转移电离：NH3+NH3NH4++NH2-
O2-转移电离：SO2+SO2SO2++SO32-
Cl- 转移电离：PCl5+PCl5PCl4++PCl6-
变式训练：类推的思维方式在化学学习与研究中有时会产生错误的结论，因此，类推出的结论最终要经过实践的验证才能决定其正确与否。以下类推的结论正确的是（ ）
A．Na、Al具有强还原性，Na常温下与水剧烈反应，故Al也是
B．CO2是直线型非极性分子，故CS2、SiO2也是
C．实验室用浓硫酸与食盐共热得到HCl气体，故用浓磷酸也可以
D．由2Fe+3Cl2 == 2FeCl3可推出2Fe+3I2 == 2FeI3成立
3、pH的计算
例3：在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是
A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4
解题感悟：思路点拨：据物质的量浓度公式c=n/V，分析如下：OH－的浓度（整个分数值）下降至原来的十分之一，而混合反应过程中OH－的物质的量（分子数值）只反应一半，即下降至原来的二分之一，因此混合溶液的体积（分母数值）必须增大至原体积的五倍，也就是说NaHSO4溶液的体积应该是Ba(OH)2溶液的4倍。
温馨提醒：常温下，pH之和等于14的酸和碱等体积混合或等物质的量浓度的一元酸碱等体积混合后溶液的酸碱性由酸和碱的相对强弱决定。
变式训练：25℃时，10mLpH=a的某一元酸HA与V mLpH=b的NaOH 溶液混合后，溶液呈中性；
（1）若a+b=14，则V 10mL，混合后溶液中：c(Na+) c(A－)（填>、<、=、≥、≤）。
（2）pH=a的某一元酸HA中水电离出的c(H+)= 。
（3）若HA为强酸且V=1000mL，则a+b= 。
（4）若HA为强酸且V<10mL，a=0.4b，则a的取值范围是 。
4、电离平衡的运用
例4：（08广东卷）电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率
变化可以确定滴定反应的终应。右图是KOH溶液分别滴定HCl溶
液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表
示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是
解题感悟：1.HCl为强电解质，HAc为弱电解质，滴加NH3·H2O弱电解质先与HCl反应，生成同样为强电解质的NH4Cl，但溶液体积不断增大，溶液稀释，所以电导率下降。
2.当HCl被中和完后，继续与HAc弱电解质反应，生成NH4Ac的强电解质，所以电导率增大。
3.HCl与HAc均反应完后，继续滴加NH3·H2O弱电解质，电导率变化不大，因为溶液被稀释，有下降趋势。综上所述：答案选D。
温馨提醒：利用图象可以直观的反映相关化学量之间的关系
变式训练：将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。下列叙述正确的是
A 做该实验时环境温度为22℃
B 该实验表明化学能可能转化为热能
C NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
D 该实验表明有水生成的反应都是放热反应
课后巩固：
1、下列说法正确的是
A． 电解质溶液的浓度越大，其导电性能一定越强
B． 强酸和强碱一定是强电解质，不管其水溶液浓度的大小，能完全电离
C．强极性共价化合物不一定都是强电解质。
D．多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电能力强
2、下列说法正确的是
A．铜、石墨均导电，所以它们均是电解质
B．NH3、CO2的水溶液均导电，所以NH3、CO2均是电解质
C．液态HCl、固体NaCl均不导电，所以HCl、NaCl均是非电解质
D．蔗糖、酒精在水溶液或熔融状态下均不导电，所以它们均是非电解质
3、体积相同，浓度均为0.1mol/L的NaOH溶液、氨水，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为
A、4m=n B、m=n C、mn
4、在pH＝1的两种一元酸HX和HY溶液中，分别加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2体积分别为VHX和VHY。若VHX > VHY，则下列说法正确的是
A．反应后期前者生成H2的速率快 B．HY一定是强酸
C．HX的酸性弱于HY的酸性 D．无法比较两种酸的强弱
5、下列溶液中离子浓度的关系一定正确的是
A．Na2CO3和NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO3－)＋c(CO32－)
B．一元弱碱MOH对应的盐MCl溶液中：c(Cl－)＞c(H＋)＞c(M＋)＞c(OH－)
C．等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中：2c(K＋)＝c(X－)＋c(HX)
D．pH＝3的一元酸HX和pH＝11的一元碱MOH等体积混合：c(M＋)＝c(X－)＞c(H＋)＝c(OH－)
6、常温下向20mL0．1 mol·L－1的NaOH溶液中加入VmL 0．1 mol·L－1的一元酸HA，下列结论正确的是
A．若c(Na＋)＝c(A－)＞c(H＋)＝c(OH－)，则V一定等于20mL
B．溶液呈中性时，V≥20 ml
C．当V＜20 mL时，一定有c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．当V＞20mL时，可能有c(A－) ＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
7、有人曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity arede），AG的定义为AG＝lg[c(H＋)/(OH－)]。现有25℃时0.1 mol·L－1的二元酸H2A溶液的AG=6.0，则下列说法正确的是
A、在Na2A、NaHA两溶液中，前者所含微粒种类多
B、在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中，阴离子总数近似相等
C、某NaOH溶液与H2A溶液等体积混合后，其AG的值一定小于零
D、在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为pH＝7－AG
8、下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A．常温下将醋酸钠、盐酸两溶液混合后，溶液呈中性，则混合溶液中：
c（Na+）>c（Cl—）>c（CH3COOH）
B．相同条件下，pH=5的①NH4Cl溶液 ②CH3COOH溶液 ③稀盐酸溶液中由水电离的c（H+）：①>②>③
C．PH相等的①NH4Cl；②(NH4)2SO4；③NH4HSO4三种溶液中，c（NH4+）大小顺序
①=②>③
D．0.1mol/L醋酸钡溶液中，c(Ba2+)>c（CH3COO—）>c（OH—）>c（H+）
9、常温下，将一元酸HA溶液和一元碱BOH溶液等体积混合，所得溶液呈酸性，下列有关判断正确的是
A．若混合前酸、碱pH之和等于14，则HA一定是弱酸
B．若混合前酸、碱物质的量浓度相同，则BOH一定是弱碱
C．溶液中水的电离程度：混合溶液＞纯水＞BOH溶液
D．混合溶液中离子浓度一定满足：c(B+)＞c(A-)＞c(H+)＞c(OH-)
10、现欲测定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成的混合液的含量，现取等体积的两份溶液分别以酚酞和甲基橙作指示剂，用同浓度标准盐酸滴定，当达到滴定终点时，消耗盐酸的体积分别为V1ml和V2ml，若V2 > 2 V1 (且都不等于零) ，则上述溶液中的溶质可能是
A． NaHCO3 B. Na2CO3 C. NaHCO3和Na2CO3 D. NaOH和Na2CO3
11、常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
实验编号 HA物质的量浓度(mol·L－1) NaOH物质的量浓度(mol·L－1) 混合溶液的pH
甲 0.2 0.2 pH＝a
乙 C 0.2 pH＝7
丙 0.2 0.1 pH＞7
丁 0.1 0.1 pH＝9
请回答：
(1) 不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸 。
(2)不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，C是否一定等于0.2 (选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A－)与 c(Na＋)的大小关系是
(3)从丙组实验结果分析，HA是 酸(选填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
12、酸跟盐发生的化学反应中,有“较强的酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的规律,HA、H2B、H3C分别表示一元、二元、三元弱酸,它们之间有如下反应:
①HA+HC2-（少量）=A-+H2C- ②H2B（少量）+2A-=B2-+2HA
③H2B（少量）+H2C-=HB-+ H3C 请回答下列问题：
（1）在相同温度和浓度条件下,HA、H2B、H3C三种酸的酸性最强的是:
（2） A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC-6种离子中最易结合H+的是:
(3)完成下列反应的化学方程式或离子方程式.
①H3C+NaOH(过量) .
②HA(过量)+C3- .
(4)规律往往也有其特殊性,上述化学变化规律就有逆反应的存在,请举一例(用化学方程式或离子方程式)说明. .
13、为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度，进行了以下实验操作：
A、冷却至室温后，在100mL容量瓶中定容配成100mL稀硫酸。
B、用某仪器量取20.00mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂。
C、将酸式滴定管和碱式滴定管用蒸馏水洗涤干净，并用各待盛溶液润洗。
D、将物质的量浓度为M mol/L的标准NaOH溶液装入碱式滴定管，调节液面记下开始读数为V1mL。
E、小心滴入NaOH标准溶液，边滴边摇动锥形瓶，滴定至恰好反应为止，记下读数为V2mL。
F、把锥形瓶移到碱式滴定管下，在锥形瓶下垫一张白纸。
G、用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00 mL，在烧杯中用蒸馏水溶解。
就此实验操作完成下列填空：
（1）正确操作步骤的顺序（用编号字母填写） → A → → →
→ → 。
（2）用来量取10.00mL浓硫酸的仪器是 。用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是 。
（3）滴定中可选用的指示剂是 。滴定中，目光应注视 ；判断滴定恰好完成的依据是 ；读数时，目光与凹液面的最低处保持水平。
（4）某学生实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶，测定的浓度会偏 。
（5）该浓硫酸样品的浓度计算式为 。
（6）若用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 mol/L的CH3COOH溶液，跟踪测试和记录的滴定过程中溶液pH的结果如下，请根据下表数据绘制pH随加入NaOH溶液的滴定曲线。
滴入NaOH的体积 0.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 40.00
pH 2.88 5.70 6.74 7.75 8.73 9.70 10.70 12.52
依据上表数据或滴定曲线可得出：①CH3COOH是 （填“强”、“弱”或“非” ）电解质。②在接近滴定终点(pH为7）时，一滴（约0.04mL）NaOH溶液就引起了溶液PH从 到 的突变，此种情况下选用 作为指示剂效果好。
14、
15、
参考答案
例1：AC
变式训练：1、①BC；②AC 解析：①中锌与酸的量都已知，应先判断谁过量。酸过量，按加入相同的锌计算，产生氢气相同；而反应速率与溶液中的c(H+)有关，由于醋酸是弱酸存在电离平衡，溶液中的c(H+)比盐酸大，反应速率快。
②锌过量，酸不足，产生氢气决定于H+的量，醋酸产生的氢气多。
2、方法一:取NaAc晶体少量于试管，加水溶解，滴加酚酞，溶液呈红色，证明醋酸是弱电解质;
方法二:取少量稀醋酸，滴加甲基橙溶液，溶液呈红色，再加入少量醋酸钠晶体于试管，振荡，溶液呈黄色，证明醋酸是弱电解质。
例2：参见前面解析
变式训练：C
例3：D
变式训练：（1）≥ ，= （2）10 a-14mol/L （3）a+b=12 （4）4例4：D
变式训练：B 提示：中和反应为放热反应，B对，中和反应有水生成，但有水生成的不一定是放热反应，如H2+CuO H2O+Cu是吸热反应，D错，从表中分析当加入HCl溶液5mL、NaOH溶液45mL反应后温度为22℃，故实验时环境温度小于22℃，A错，加入HCl溶液30mL反应放热最多，应是酸碱正好中和，故C（NaOH）=1.0mol/L·30mL /20mL=1.5 mol/L，C错。
课后巩固：
1、C
2、D
3、D
4、D
5、C
6、BD
7、BD
8、C
9、AB
10、C
11、(1) a＝7说明HA是强酸，a＞7说明HA是弱酸
(2) 否 c(A－) ＝c(Na＋)
(3) 弱 c(Na＋) ＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H+)
12、(1)H2B ；
(2) C3-；
(3) ①H3C+3OH-=C3-+3H2O ②2HA+C3-=2A-+H2C- ；
(4) H2S+Cu2+==CuS↓+2H+
13、（1）G→A→C→B→D→F→E
（2）酸式滴定管。防止NaOH溶液被碱式滴定管内壁残留的水稀释而造成实验误差。
（3）酚酞，锥形瓶中溶液颜色的变化；溶液由无色刚变成浅红色，且半分钟内不褪色。
（4）高
（5） 0.25M（V2- V1）
（6）.绘曲线略；弱 7.75—9.70 ；酚酞
14、
15、
备用
例3（05北京春季11）对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是
A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的PH均增大
B．使温度都升高20℃后，两溶液的PH均不变
C．加水稀释2倍后，两溶液的PH均减小
D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多
解析 本题给出的仍然是等体积等pH的盐酸和醋酸两种溶液，分别对两种电解质溶液采取一系列措施，判断题给的结果是否正确。盐酸和醋酸溶液中分别加入适量的醋酸钠晶体后，对盐酸影响是醋酸钠电离出的Ac-会结合盐酸中的H+生成弱电解质醋酸从而使盐酸中C(H+)减小、pH升高，而由于醋酸是弱电解质存在着电离平衡，加入醋酸钠晶体后增大了C(Ac-)，使醋酸的电离平衡发生移动，从而抑制醋酸的电离使其pH升高，所以A正确。温度升高200C，对于盐酸来说由于水的离子积常数变大，pH略有下降，对于醋酸主要是温度升高促进醋酸的电离因而pH下降，所以B不正确；加水稀释2倍两溶液的pH均上升，只是醋酸相对于盐酸pH上升幅度小，C不正确；由于盐酸和醋酸两种溶液的体积和pH均相等，所以有n(HAc)>n(HCl)，加足量的锌充分反应后，醋酸溶液中产生的H2较盐酸中多，D不正确。
温度 / ℃
V1 / mL
50
40
30
20
10
0
30
28
26
24
22
20
PAGE
3第一单元同步自测题A
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、下列描述中不符合化学科学的是
A．“曾青得铁则化为铜”中的“曾青”是指硫酸铜
B．“雨后彩虹”和“海市蜃楼”既是自然现象，又是光学现象，也与胶体的知识有关
C．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”、“泪”分别是纤维素和油脂
D．“冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰，水的能量高
2、分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是
①根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸等
②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
③根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液
④根据反应中的热效应将化学反应分为放热反应和吸热反应
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
3、将某些化学知识用数轴表示，可以收到直观、简明、易记的效果。用数轴表示的下列知识正确的是
　 A 硫及其化合物的化会价与氧化还原反应的关系．
B．分散系的分类：
C．硫单质在02中燃烧后的产物：
D．已知：还原性Fe2+>Br-，则FeBr2溶液与CI2反应的产物
4、质量分数为ω的NaOH溶液，其物质的量浓度为a mol·L－1，加热蒸发水份使其质量分数变为2ω，此时，该溶液中NaOH的物质的量浓度为ｂ mol·L－1，则a与ｂ的关系正确的是
A．ｂ＝2a B．ｂ＞2a C．ｂ＜2a D． a＝2ｂ
5、设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ ）
A．标准状况下，1L液态水中含有的H+ 数目10－7NA
B．足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时，转移的电子数为2NA
C．常温下，pH=1的醋酸溶液中，醋酸分子的数目一定大于0.1NA
D．14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C=C的数目一定为NA
6、某无色溶液，由Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO2－、MnO4－、CO32－、SO42－中的若干种组成。取该溶液进行如下实验：⑴取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液；⑵在⑴所得溶液中加入过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；⑶在⑵所得溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也有气体生成，同时析出白色沉淀乙。则下列离子在原溶液中一定存在的是
A．Al3＋ B．Na＋ C．SO42－ D．CO32－
7、时，将A、B、C三种物质分别溶于100 g　　　
水中，刚好都制成了饱和溶液（设它们均不与
水反应）．如图是它们的溶解度随温度而变化
的曲线．以下对这三种溶液的说法正确的是（ ）
　A．时，A溶液的物质的量浓度最大
　B．时，A、C两溶液的质量分数相等
C．时，A、B两溶液的质量分数相等， 　　
C溶液溶质的质量分数最大
D．时，C溶液溶质的质量分数最小
8、镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法不正确的是
A．电池总反应为：Mg+H2O2=Mg(OH)2
B．正极发生的电极反应为：H2O2+2H++2e－=2H2O
C．工作时，正极周围海水的pH增大
D．电池工作时，溶液中的H+向负极移动
9、A、B、C 3种物质各15g，发生如下反应：A+B+C→D，反应停止后生成D30g，然后在残留物中加入10gA，反应又继续开始，待反应再次停止后，反应物中只余C.根据上述推断，下列说法正确的是
A．第一次反应停止时B剩余9g B．第一次反应停止时C剩余6g
C．反应中A和C的质量比是5 ：3 D．第二次反应后C剩余5g
10、现有下列热化学方程式：
C(s)＋O2（g）＝CO2（g）； △H＝-393.5 kJ/mol
2CO(g)＋O2（g）＝2CO2（g）； △H＝-566 kJ/mol
CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）； △H＝-890 kJ/mol
CH3CH2OH（l）＋3O2（g）＝2CO2（g）＋3H2O（l）； △H＝-1367 kJ/mol
由此可知对环境影响最小的燃料是 （ ）
A．C B．CO C．CH4 D．CH3CH2OH
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、⑴高中教材中有这样一个实验：在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个分别装有0.3g NaHCO3、0.3g Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO3、Na2CO3同时倒入试管中，观察到现象如下：
①试管中（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象） 　　　　　　　 ；
②两试管中气球大小（包含试管） 体积之比约为（填最简单整数比）（酸均足量） 　 ；
③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变冷，而盛Na2CO3的试管温度有升高。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和HCl反应为吸热反应，而Na2CO3和HCl反应为放热反应。类似如中和热，甲同学写出了下列热化学方程式（其中“aq”代表水合或无限稀释的含义）：
HCO3-(aq)+ H+(aq) =H2O（l）+ CO2(g)△H>0 ； CO32-(aq)+ 2H+(aq)= H2O(l) + CO2(g)△H<0；
甲下结论的方法是否正确 (填“正确”或“不正确”)
⑵ 为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验，取平均值）：
序号 试剂1 试剂2 混合前温度 混合后最高或最低温度
① 50mL水 2.5g NaHCO3固体 20℃ 18.5℃
② 50mL水 3.2g Na2CO3固体 20℃ 23.0 ℃
③ 35mL稀盐酸 含2.5g NaHCO3的饱和溶液15mL 20℃ 18.8℃
④ 35mL稀盐酸 含3.2g Na2CO3的饱和溶液15ml水 20℃ 20.6℃
⑤ 50mL稀盐酸 2.5gNaHCO3固体 20℃ 17.4℃
⑥ 50mL稀盐酸 3.2g Na2CO3固体 20℃ 23.5℃
请你帮助填写相关内容：
①该研究报告的题目是《 》；
②该实验中所用的仪器除试管、药匙（或V型纸槽）、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为 和 ；通过上述实验可得出多条结论，如：a：NaHCO3的溶解是 (吸热或放热)过程；
b：Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是 (吸热或放热)反应；
c：NaHCO3固体与稀盐酸反应的反应热约是 的热效应之和。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
⑴蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体，我国南海海底有极其丰富的“可燃冰”资源。
①“可燃冰”从海底取出后，将融化并放出甲烷气体。试解释其原因：
　　　　　　　　　　　　 。
②取356g分子式为CH4·9H2O的“可燃冰”，将其释放的甲烷完全燃烧生成液态水，可放出1780.6kJ的热量，则甲烷的燃烧热为 　 ，甲烷燃烧的热化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　 。
⑵设计出能使液化石油气氧化直接产生电流的燃料电池是新世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气（以C4H10表示），电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下传导O2－。
①已知该电池的负极反应为：，则该电池的正极反应为 ，电池工作时，固体电解质里的O2－向 极移动。
②液化石油气电池最大的障碍是氧化还原反应不完全而产生的 （填写物质的名称）堵塞电极的气体通道。
⑶能源的紧缺在很大程度上制约着经济的发展，请你提出解决能源紧缺问题的两点建议 。
13、化学键的键能是原子间形成1mol化学键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量。以下是部分共价键键能数据：H－S 364kJ·mol－1，S－S 266kJ·mol－1，O＝O ,496kJ·mol－1，H－O 464kJ·mol－1。已知：
2H2S(g)+O2(g)＝2S(g)+2H2O(g)；△H1
2H2S(g)+3O2(g)＝2SO2+2H2O(g)； △H2＝-1000kJ·mol－1
反应产物中的S实为S8分子,是一个八元环状分子(如图)
（1）试根据上述数据计算可得△H1＝ kJ·mol－1
（2）将a mol H2S与b mol O2混合进行上述反应，当a>2b时，反应放热 kJ，
将a mol H2S与b mol O2混合进行反应，当3a<2b时，反应放热 kJ。
14、化学几乎渗透于所有的行业，在考古工作中，化学就起着不可替代的作用。
⑴古墓中，石灰岩（主要成分CaCO3）上绘制的壁画在潮湿的条件下往往覆盖了一层白色薄膜，经测定为CaCO3，用化学反应方程式表示生成CaCO3的过程：
___________________________________________________________________________。
⑵古画颜料中的铅白[Pb2(OH)2CO3]由于受空气中硫化氢气体的作用而变成溶解度极小的黑色硫化铅（反应Ⅰ），影响画面的色泽，当用过氧化氢处理后，可使硫化铅变成白色的物质（反应Ⅱ）。反应Ⅰ的化学反应方程式是_________________ 。
⑶古代铁器（埋藏在地下）在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重（电化腐蚀）。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，可将土壤中的SO42－还原为S2－，该反应放出的能量供给细菌生长、繁殖之需。
1 写出该电化腐蚀的正极反应的电极反应式：__________ _ ______________。
②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有（写化学式）______________________。
四、（本题包括1小题，共12分）
15、（08上海卷）生态溶液涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016L（标准状况）该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4＋4CuOCO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是____________。
(2)原混合气体中氮气的体积分数为多少？(写出计算过程)
第一单元同步自测题B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第一卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证，你认为下列行为中有悖于这一保证的是
A．开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料
B．研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展
C．将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率
D．减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生
2、化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是
A．氯碱工业电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－ －2e－=　Cl2 ↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu －2e－ == Cu2+
D．钢铁发生电化腐蚀的正极反应式：Fe －2e－ == Fe2+
3、将某些化学知识用数轴表示直观形象、简明易记。下列用数轴表示正确的是
A．平衡常数与转化率关系： B．分散系的分类：
C．AlCl3和NaOH反应后铝元素的存在形式： D．Na与O2反应的产物：
4、对下列事实的解释正确的是
A．葡萄糖能够发生银镜反应，说明葡萄糖是单糖
B．浓硝酸沾到皮肤上，皮肤颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C．乙醇与金属钠反应速率比水慢，说明乙醇比水难电离
D．小苏打与盐酸反应产生气泡的速率比纯碱快，说明HCO3—更易结合H+
5、用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4 L CO2和O2混合气体中含有的氧原子数约为NA
B．300 mL 2 mol· L—1蔗糖溶液中所含分子数为0.6 NA
C．1 L 1 mol·L-1的K2CO3溶液中离子总数大于3NA
D．2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数约为1.806×1023
6、向含1mol HCl和1mol MgSO4的混合溶液中加入1 mol·L-1Ba(OH)2溶液，产生沉淀的物质的量（n）与加入Ba(OH)2溶液体积（V）间的关系图正确的是
A B C D
7、（08广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：
FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（ ）
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B放电时电池内部Li向负极移动.
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4
8、（08海南卷）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是（ ）
A．甲的分子数比乙的分子数多
B．甲的物质的量比乙的物质的量少
C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
9、某无色溶液与NH4HCO3作用能产生气体，此溶液中可能大量共存的离子组是：
A．Cl－、Mg2＋、H＋、Cu2＋、SO42－ B．Na＋、Ba2＋、NO3－、H＋、Cl－
C．MnO-4、Fe2＋、Cl－、H+、SO42－ D．K＋、NO3－、SO42－、OH－、Na＋
10、2005年10月12日我国成功发射了第二艘载人航天飞船——“神州六号”，实现了双人多天太空旅行。这标志着中国人的太空时代又前进了一大步。发射“神六”时用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。
已知：N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g) △H = + 67.7kJ/mol
N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g) △H=–534kJ/mol
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是
A．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(l) △H = – 1135.7 kJ/mol
B．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g) △H = – 1000.3 kJ/mol
C．N2H4(g) + NO2(g) ＝ 3/2N2(g) + 2H2O(l) △H = – 500.15 kJ/mol
D．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g) △H = – 1135.7 kJ/mol
第二卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、如图, X和Y均为电极石墨：
⑴若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方式为 ；电解过程中
极（填阴或阳）附近会出现红色；
⑵若电解液为500mL含A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间,观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g 。
①电解后溶液的pH为 ；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的 （填加入物质的化学式）。（假设电解前后溶液的体积不变）
②请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是 ；并设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论为：
步骤及现象： ；
结论： 。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、某溶液中含有SO42—、CO32—、OH—、C1—，若只允许取一次该溶液而把四种离子分别检验出来，则应采取什么样的措施（能写出离子方程式的，写出每检出一种后的离子反应方程式）。
⑴先检验 ；加入 试剂（或溶液），
离子方程式 ；（若无离子方程式则不填，下同）
⑵然后检验 ；加入 试剂（或溶液），
离子方程式 ；
⑶再检验 ；加入 试剂（或溶液），
离子方程式 ；
⑷最后检验 ；加入 试剂（或溶液），
离子方程式 。
13、“嫦娥一号”成功发射，实现了中国人“奔月”梦想。
(1)发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧，下列是298K时，氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式：
H2(g)+O2(g)== H2O(l) △H =－285.8kJ/mol
C(s)+O2(g)== CO2(g) △H=－393.5kJ/mol
C8H18(l)+O2(g)== 8CO2(g)+ 9H2O(l) △H=－5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)== CO2(g)+ 2H2O(l) △H=－890.3kJ/mol
通过计算说明等质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最多的是 ，发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭的第三级使用液氢和液氧这种推进剂的优点是 ； (请写两条) 。
(2)已知：H2(g)== H2(l)； △H=－0.92kJ/mol O2(g)== O2(l)；△H=－6.84kJ/mol
H2O(l)== H2O(g)；△H=44.0kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式： 。
如果此次发射“嫦娥一号”的长征三号甲火箭所携带的燃料为45吨，液氢、液氧恰好完全反应生成气态水，总共释放能量 kJ(保留3位有效数字)。
(3)氢气、氧气不仅燃烧时能释放热能，二者形成的原电池还能提供电能，美国的探月飞船“阿波罗号”使用的就是氢氧燃料电池，电解液为KOH溶液，其电池反应式为：负极： ； 正极： ；总反应式： 。
14、A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均已给出。
（1）若反应①、②、③均为水溶液中的置换反应，A、D、E为卤素单质，则A是 。
（2）若反应①、②、③均为水溶液中的置换反应，A、D、E为Al、Fe、Cu中的某种金属，则E是 ，B、C、F三种物质中的阴离子应 （填“相同”或“不同”）。
（3）若B是水，C是生产生活中应用最广泛的金属所对应的一种具有磁性的黑色氧化物，D是相同条件下密度最小的气体，E是一种无色、无味的有毒气体，则反应③的化学方程式 。
（4）若B为一种淡黄色固体，绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D和E的循环。则反应①的离子方程式是 。在反应③中，若生成1mol D，则转移电子的物质的量为 。
四、（本题包括1小题，共12分）
15、一种新的高温超导体Na1－x＋yCax/2LaTiO4是非整比化合物（离子个数非整数比），它的制备方法如下（La：镧元素，化合价＋3；Ti：钛元素，常见化合价为＋3或＋4）：
上述过程I中有86％的Na＋被Ca2＋交换得到交换产物Na1－xCax/2 LaTiO4，Na1－xCax/2 LaTiO4晶体中应被Na＋占据的位置因Ca2＋交换而产生离子空位；过程II中Na1－xCax/2 LaTiO4中的离子空位有88％被Na＋插入，生成目标化合物Na1－x＋yCax/2LaTiO4。为保持晶体的电中性，过程II中部分Ti的化合价发生了改变。
⑴ Na1－x＋yCax/2LaTiO4中x＝ ，y＝ ；
⑵ Na1－x＋yCax/2LaTiO4中高、低价态钛离子的个数比。
参考答案
第一单元同步自测题A
1、C
2、D
3、D
4、B
5、D
6、BD
7、D
8、AD
9、D
10、C
11、⑴①两支试管中都产生大量气泡，但盛NaHCO3的试管中反应速率要快得多
②约为53/42； ③不正确
⑵ ①《NaHCO3、Na2CO3 和盐酸反应过程中热效应的研究》
②托盘天平、温度计； a吸热 b：放热 c：NaHCO3溶解和NaHCO3与盐酸反应
12、⑴①“可燃冰”固体是高压下甲烷与水形成的固体，从海底取出后压强减小，各分子之间的作用力减弱，所以“可燃冰”取出后融化并放出气体。②890.3kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（1）△H=－890.3kJ/mol
⑵①O2+4e-=2O2- 负②固体碳（或炭粒）
⑶寻找新能源，提高燃料的燃烧效率等（合理答案均可）
13、(1) -436 (2)436b 100a
14、 ⑴CaCO3＋CO2＋H2O＝Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2＝CaCO3＋CO2↑＋H2O
⑵Pb2OH)2CO3＋2H2S＝2PbS＋CO2＋3H2O
⑶SO42－＋4H2O＋8e－＝S2－＋8OH－ Fe(OH)2 FeS
15、解析：由于硬质玻璃管减少的质量为CuO中的氧的质量，所以n(CuO)==0.3mol，由方程式可知反应的CH4的物质的量为0.075mol。生成的CO2也为0.075mol，将气体通过澄清的石灰水生成8.5g沉淀，所以n(CO2)=0.085mol，原混合气体中的n(CO2)=0.01mol，而气体的总物质的量为：＝0.09mol，所以n(N2)=0.005mol，N2的体积分数为：×100%=5.56％。
答案：（1）0.075mol。
(2）5.56％。
第一单元同步自测题B
1、B
2、A
3、B
4、C
5、CD
6、D
7、C、D 提示：放电时，负极：Li - e- ==Li+，正极：FePO4 + Li+ + e- == LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4 - e- == FePO4 + Li+ 阴极：Li+ + e- == Li，所以易知C.D正确。若加入硫酸，与Li单质（固体）发生反应，所以A错；放电时，Li+应（正电荷）在电池内部（电解质中）向正极移动，故B错。
8、B 提示：根据阿伏加德罗定律可知同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比，即＝，由于＞1，所以M(甲)＞M(乙)；由于它们的质量相等，所以甲的物质的量比乙的物质的量少，甲的分子数比乙少；由于它们的外界条件相同，所以它们的摩尔体积相同。
9、BD
10、D
11、⑴2Cl—+ 2H2O 2OH—+Cl2↑+H2↑ 阴极
⑵①1 CuO或CuCO3
②硫酸根离子 取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续加入氯化钡溶液若有白色沉淀产生，则证明硫酸根离子。[或：硝酸根离子 取少量待测液于试管中，加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉若有红棕色气体产生，则证明硝酸根离子]
12、⑴OH—，加NH4NO3或酚酞 NH4++ OH—＝NH3↑+ H2O
⑵CO32—，加HNO3，CO32—+2H+ = CO2↑+H2O
⑶SO42—、加Ba(NO3)2，SO42—+ Ba2+ = BaSO4↓　　⑷C1—，加AgNO3，Ag+ + C1— = AgC1↓
13、(1)H2； 相同质量时，氢气放出的热量多；产物为水，无污染
(2) H2 (l)+O2(l)== H2O(g) △H=－237.46kJ/mol 5.94×108
(3)负极：2H2+4OH—－4e— == 4H2O 正极：O2+2H2O+4e— == 4OH— 总反应式：2H2+O2 == 2H2O
14、（1）Br2（或溴）
（2）Al（或铝） 相同
（3）CO+H2O CO2+H2
（4）2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+-+O2↑ 2mol
15、⑴ 0.86 0.38（0.43×0.88）
⑵ NaLaTiO4中Ti为＋4价，Na1－x＋yCax/2LaTiO4中，Ti为＋3和＋4价
设1 molNa1－x＋yCax/2LaTiO4中有m mol Ti3＋、n mol Ti4＋，则有
解得：n＝0.62 m＝0.38 n∶m＝31∶19
Na1－x＋yCax/2LaTiO4
Na1－xCax/2LaTiO4
耐热
玻管
NaLaTiO4
Ca(NO3)2
350℃、三天
过程I
300℃Na蒸气中、数天
过程II
Y
X
电源
A
B
①
C
D
E
②
A
F
③
E
B
高温
PAGE
9第四单元同步自测题A
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、将用于2008年北京奥运会的国家游泳中心（水立方）采用了高分子膜材料“ETFE”，该材料是四氟乙烯（CF2=CF2）与乙烯（CH2=CH2）发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法不正确的是
A.“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方法
B.合成“ETFE”的反应为加聚反应
C.CF2=CF2和CH2=CH2均是平面型分子
D. 该材料是一种合成高分子材料，可以与氢气发生加成反应
2、“绿色、高效”概括了2005年诺贝尔化学奖成就的特点。换位合成法在化学工业中每天都在应用，主要用于研制新型药物和合成先进的塑料材料。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100％。下列反应：①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应 ⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应，以上反应能体现原子最经济原则的是( )
A．①②⑤ B．②⑤⑦ C．只有⑦⑧ D．只有⑦
3、正确掌握好化学用语是学好化学的基础，下列有关表述不正确的是（ ）
A． 苯的分子模型： B羟基电子式：
C．次氯酸的结构式为：H—Cl—O D．命名为4-甲基-2-戊烯
4、下列操作中错误的是 （ ）
A．除去乙酸乙酯中少量的乙酸：加入乙醇和浓硫酸，使乙酸全部转化为乙酸乙酯
B．除去苯中的少量苯酚：加人NaOH溶液、振荡、静置分层后，除去水层
C．除去CO2中的少量SO2：通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
D．提取溶解在水中的少量碘：加入CCl4，振荡、静置分层后,取出有机层再分离
5、应用纳米新材料能给人民币进行杀菌、消毒。我国纳米专家王雪平发明的“WXP复合
纳米材料”的主要化学成份是氨基二氯代戊二醛的含硅衍生物，它能保持长期杀菌作
用。有鉴于此，35位人大代表联名提交了一份议案，要求加快将此新技术应用到人民
币制造中去。若戊二醛是直链的，请你根据所学的知识推断沸点不同的氨基二氯代戊
二醛的同分异构体可能有 （ ）
A、4种 B、5 种 C、6种 D、8种
6、百里酚酞是常用的滴定指示剂，pH小于9.4为无色，大于10.6时为蓝色，百里酚酞的结构式如右图，可由邻苯二甲酸酐 HYPERLINK "http://product./Products/48419.aspx" \t "_top" 等原料合成得到。有关说法不正确的是
A．百里酚酞中含有羟基、酯基及苯基等官能团
B．邻苯二甲酸酐分子中所有原子处于同一平面
C．1mol百里酚酞在溶液中最多可与4molNaOH反应
D．用已知浓度的烧碱滴定未知浓度的盐酸，用酚酞作指示剂比百里酚酞误差大
7、用下列实验装置进行的实验中，能达到相应实验目的的是
A．装置甲：防止铁钉生锈
B．装置乙：除去乙烯中混有的乙炔
C．装置丙：验证HCl气体在水中的溶解性
D．装置丁：实验室制取乙酸乙酯
8、（08江苏卷）某有机样品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是（ ）
A．乙二醇 B．乙醇
C．乙醛 D．甲醇和丙三醇的混合物
9、有两种有机物由C、H、O中的两种或三种元素组成，等物质的量的该两种物质完全燃烧时，消耗相等物质的量的氧气，则该两种有机物的相对分子质量的差值不可能为
A．62 B．18 C．13 D．0
10、2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿夫拉姆·赫什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解。蛋白质水解可得到多肽，多肽进一步水解，最终产物为氨基酸。今有一个多肽分子，其化学式为C55H70O19N10，将其完全水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)和谷氨酸(C5H9O4N)。则一个该多肽分子完全水解后所得谷氨酸的分子数为
A 1个 B 2个 C 3个 D 4个
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、TBC是优良的增塑剂，具有很好的相容性，且挥发性小、耐寒、
耐光及耐水等，广泛用于医学卫生用品，它的结构式如右图，合成
时柠檬酸与正丁醇合成数据如下：下表中实验数据均为用活性炭固
体杂多酸作催化剂，实验时催化剂总量占原料的1%，实验结果如下
表表1：酸醇物质的量之比对酯化率的影响；表2：酯化时间对酯化
率的影响；表3：酯化率随温度变化情况。
表1 n(酸)︰n(醇) 1︰5.0 1︰5.5 1︰6.0 1︰6.5 1︰7.0
酯化率/% 95.1 96.3 97.0 97.4 97.2
表2 时间/h 0.5 1.0 2.0 3.0 5.0
酯化率/% 40.0 70.2 94.3 97.4 97.4
表3 温度/℃ 130 140 145 150 160
酯化率/% 89.5 96.2 97.4 97.4 97.2
试回答下列问题
（1）酯化反应适宜的条件n(酸)∶（醇）、时间/h、温度/℃分别是：
(选填序号)
A．1∶5，1，130 B．1∶5.5 ，1，140
C．1∶7 ，2，160 D．1∶6.5 ，3，145
（2）TBC的一种标准谱图如上，它是
A、1H-NMR图谱 B、红外光谱 C、质谱
（3）TBC与足量NaOH溶液反应的化学方程式： 。
（4）柠檬酸的一种同分异构体A，能发生如下转化：
A可能的结构式为： （只写一种）。
三、（本题包括3小题，共36分）
12、质子核磁共振(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一，在所有研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在PMR中都给出了相应的峰（信号），谱中峰的强度与结构中的等性H原子个成正比。例如乙醛的结构简式为CH3－CHO，在PMR中有两个信号，其强度之比为3:1。
(1)结构式为的有机物，在PMR谱上观察峰给出的强度之比为_____________；
(2)某含氧有机物，它的相对分子质量为46.0，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%，PMR中只有一个信号，请写出其结构简式__________________。
(3)实践中可根据PMR谱上观察到氢原子给出的峰值情况，确定有机物的结构。如分子式为C3H6O2的链状有机物，有PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种，其对应的全部结构，它们分别为：
①3∶3 ②3∶2∶1 ③3∶1∶1∶1 ④2∶2∶1∶1
请分别推断出结构简式：
①_______________________________；②_______________________________；
③_______________________________；④_______________________________。
13、“上网成瘾”已成社会关注的问题。有研究发现，在大脑的相应部位—“奖赏中心”，长时间上网会使“奖赏中心”的化学物质多巴胺水平升高，并认为，在各区域之间传递信息的化学物质是多巴胺，所以“奖赏中心”又称为多巴胺系统。多巴胺分子中含有苯环，不含甲基，相对分子质量不超过200。
（1）从多巴胺的名称推断，多巴胺分子结构中含有____________官能团（填名称）；该官能团中的中心原子的质量分数为9.15%，则多巴胺分子的摩尔质量为： 。
（2）已知多巴胺分子中氧元素的质量分数为20.9%,则多巴胺的分子式为___ _______，
1mol多巴胺能与2mol Na2CO3反应，分子中苯环上只有相同取代基处于相邻位置，则多巴胺的结构简式为__________________，多巴胺属于__________（填字母编号，下同）。
a．氨基酸 b．苯的同系物 c．芳香族化合物 d．芳香烃
（3）试判断多巴胺不应具有的化学性质 （填字母编号）
a．加成 b．取代 c．氧化 d．水解
（4）已知多巴胺能与酸反应生成盐，写出多巴胺与足量溴水充分反应的化学方程式：
。
（5）左多巴是一种著名的药物，2000年Nobel医学奖和2001年Nobel化学奖都跟它有关。其结构简式和学名如下：
名称中，“复杂基团”作为一个整体，用一个括号括起。括号内的3，4表示羟基在苯环的位置，括号前和氨基前的3，2表示这两个基团在丙酸分子中碳链的位置。如果保持名称中的汉字（包括括号中的）不变，仅仅改变表示位置的4个阿拉伯数字，还可以写出多少种同分异构体 ( )
a．20种 b．23种 c．24种 d．11种
14、人类利用太阳能已有3000多年的历史，太阳能科技突飞猛进。塑晶学名为新戊二醇（NPG），它和液晶相似，塑晶在恒温44℃时，白天吸收太阳能而贮存热能，晚上则放出白天贮存的热能。NPG是一种白色结晶固体，熔点124-130℃，沸点210℃，主要作为生产聚酯树脂、无油醇酸树脂等。已知：NPG的结构式为：，试回答下列问题：
（1）有关NPG说法正确的是 （填序号）。
A．NPG与乙二醇互为同系物
B．NPG可命名为：2,2-二甲基-1,3-丙二醇
C． NPG一定条件下能发生消去反应
D．研究确定NPG的结构，需经重结晶提纯并干燥、元素定量分析确定分子、相对分子质量测定和波谱分析确定结构
（2）已知同一个碳原子连两个羟基该物质不稳定，与NPG互为同分异构体且属于5碳直链稳定的二元醇有： 种；在其所有异构体中，消去2个水分子得到橡胶单体异戊二烯（）的二元醇结构可能有： 种。
（3）NPG可与丙二酸等物质的量缩聚形成一种用途非常广泛的聚酯，该反应的化学方程式为： 。
（4）NPG合成方法之一是利用两种醛加成后再用Cu-ZnO作催化剂加氢得到，已知：
则两种醛的结构简式是： 。
（5）二溴新戊二醇 HYPERLINK "http://www./gscp1.htm" \t "_top" ，是一种纤维类织品的阻燃剂，文献记载二溴新戊二醇的合成方法，“季戊四醇先与浓度在98％以上的醋酸进行酯化反应，再通入溴化氢气体进行取代反应，保温后分离出二溴新戊二醇的二酯化物，然后于0.4-0.6Mpa压力下用甲醇和无机酸进行恒压酯分解，该合成方法反应温度低，生成的粗品二溴新戊二醇含量可达88％左右，产品收率高。”
试补充合成路线（只写相关反应物和相关生成物）
→□→□→ HYPERLINK "http://www./gscp1.htm" \t "_top"
四、（本题包括1小题，共12分）
15、乙烯与乙烷混合气体共a mol，与b mol的氧气共存于一密闭容器中，点燃后充分反应，乙烯和乙烷全部消耗完，得到CO、CO2的混合气体和45克水。试求：
（1）当a=1时，乙烯和乙烷的物质的量之比n (C2H4)∶n (C2H6) = 。
（2）当a=1，且反应后CO和CO2混合气体的物质的量为反应前氧气的2/3时，则b= ，得到的CO和CO2的物质的量之比n (CO)∶n (CO2) = 。
（3）a的取值范围是 。
（4）b的取值范围是 。
第四单元同步自测题B
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共100分，考试用时60分钟。
第一卷 (选择题，共40分)
一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意）
1、（08广东卷）下列关于有机物的说法正确的是（ ）
A．乙醇、乙烷和乙酸都可以与钠反应生成氢气
B．75%（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒
C．苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色
D．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物
2、我国科学家合成出世界上最细的碳纳米管，直径仅有0.5nm，与C36分子直径相当。已知C36是由正五边形和正六边形构成的足球分子，在多面体中，棱边数＝顶点数＋面数－２。根据以上信息，下列有关推断不正确的是
Ａ. 碳纳米管与金刚石互为同素异形体
Ｂ.这种碳纳米材料分散到适当分散剂中，一定能形成胶体
Ｃ.每个C36分子中有18个双键
Ｄ.C36分子中有12个正五边形，8个正六边形构成
3、莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料，鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是
(A)两种酸都能与溴水反应
(B)两种酸遇三氯化铁溶液都显色
(C)鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
(D)等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同
4、下图分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图
在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是
A．① 蒸馏 ② 过滤 ③ 分液 B．① 分液 ② 蒸馏 ③ 蒸馏
C．① 蒸馏 ② 分液 ③ 分液 D．① 分液 ② 蒸馏 ③ 结晶、过滤
5、已知2－丁烯有顺、反两种异构体，在某条件下两种气体处于平衡，
△H= －4.2 kJ/mol
(g)+H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g) △H=－118.9kJ/mol；
下列说法正确的是
A．顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定 B．顺-2-丁烯的燃烧热比反-2-丁烯大
C．加压和降温有利于平衡向生成顺-2-丁烯反应方向移动
D．反-2-丁烯氢化的热化学方程式为(g)+H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g)
△H=－114.7kJ/mol
6、下列说法中不正确的是
A． 若某共价化合物分子中只含C、N、H三种元素，且以n(C)和n(N)分别表示C和N的原子数目，则H原子数目最多为2n(C)+n(N)+2个
B．若某共价化合物分子中只含C、N、H、O四种元素，且以n(C)、n(N)和n(O)分别表示C、N和O的原子数目，则H原子数目最多等于2n(C)+ n(O)+n(N)+2个
C．在某有机物分子中含n个—CH2—，m个>CH—，a个—CH3，其余为羟基，则含羟基的个数最多为m—a+2
D．在有机物（）分子中处于同一平面内的碳原子数最多有13个
7、按图示装置，实验能够成功的是（　 　）
8、有关于化学实验的操作或者说法中，不正确的是
A．除去甲苯中的苯酚：加入足量的Br2水后过滤
B．将甲烷和乙烯的混合气体通过盛有溴水的洗气瓶，可以除去乙烯
C．除去蛋白质溶液中少量的NaCl：将装有混合物的半透膜放入流动的水中渗析
D．将蔗糖和稀硫酸混合加热后，再加入银氨溶液并水浴加热，以检验还原性糖
9、工程树脂ABS，由CH2=CHCN(符号A)、CH2=CHCH=CH2 （符号B）和C6H5 一CH＝CH2（符号S),按一定配比共聚而得。经分析知该ABS样品的组成为CxHyNz ，则原料中A和B的物质的量之比是
A． B．
C． D．
10、主链为n个碳原子的烷烃（n≥4），用二个甲基去取代主链碳上的氢原子，且二个甲基不能取代同一个碳原子上的氢原子，这样所形成的主链仍为n个碳原子的同分异构体数目可能为
A． B．(n－1)2 C．(n－3)(n－1) D．(n－3)(n－2)
第二卷 (非选择题，共60分)
二、（本题包括1小题，共12分）
11、二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂，汽油的抗震剂,抗辐射剂等。二茂铁[(C5H5--)2Fe2+]．其分子结构如右图所示。二茂铁是橙黄色针状晶体，熔点173℃，沸点249℃，有强的热稳定性。不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸，但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃，对空气和湿气都稳定。二茂铁具有芳香性，环上发生的反应类似于苯环。
二茂铁常见制备方法：
①合成法：由金属钠与环戊二烯()在四氢呋喃(代号THF)溶液中反应，先制得环戊二烯钠，然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁。
②电解法：电解时，以铁板和镍板作电极，电解液为碘化钠的环戊二烯溶液。
阅读以上材料，试回答下列问题：
(1)环戊二烯与二茂铁中各有 种和 种化学环境不同的氢原子。
(2)写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐混合发生磺化反应生成一取代物的反应式： ，并预测二茂铁能否发生硝化反应，说明理由 。
(3)写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式： 。
(4)写出电解法制备二茂铁的阳极反应 碘化钠的作用是
三、（本题包括3小题，共36分）
12、从物质A开始有如图所示的转化关系（其中部分产物已略去）。已知H能使溴的CCl4溶液褪色；1mol F（分子式C4H6O2）与足量新制的Cu(OH)2在加热条件下充分反应可生成2molCu2O。分析图表并回答问题：
（1）A的结构简式： ；
（2）写出反应类型： E→H 、H→I ；
（3）写出C→F的化学方程式： 。
（4）请设计出由丙烯合成CH3—CH（OH）—COOH的反应流程图（有机物用结构简式表示，必须注明反应条件）。提示：①合成过程中无机试剂任选；②反应流程图表示方法示例如下：
B C …… G
13、有机合成是指利用简单、易得的原料，通过有机反应生成具有特定结构和功能的有机化合物的过程。已知：
I、
II、
请回答下列问题（下列各项合成中涉及到的无机试剂任取）：
⑴ 以2－甲基－1－丙烯为主要原料合成3－甲基－1－丁醇，写出反应的两步化学方程式：
。
⑵ 请设计合理方案从3－甲基－1－丁醇合成 。用反应流程图表示，并注明反应条件。
例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为
CH3CH2OHCH2＝CH2CH2－CH2
⑶ 以有机物A、1，3－丁二烯以及只含有1个碳原子的小分子有机物为原料，可以合成
有机物： ，A的结构简式为 。
⑷ 以1，3－丁二烯可通过下列路线可合成苹果酸（）：
1，3－丁二烯BCDEF苹果酸
① 上述反应中，“③”、“④”两步不能颠倒，原因是 ；
② 反应“⑤”的化学方程式为 。
14、某酯A的化学式为C9H10O2，且A分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基。现测出A的1H-NMR谱图有5个峰，其面积之比为1︰2︰2︰2︰3。利用红
外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如下图：
、
试回答下列问题。
（1）A的结构简式可为C6H5COOCH2CH3 C6H5CH2OOCCCH3、 。
（2）A的芳香类同分异构体有多种，请按要求写出其中不含甲基且属于芳香酸的B的结构简式： 。
（3）已知C是A的同分异构体，分子中不含甲基，且遇FeCl3溶液显紫色，苯环上只有两个对位取代基的芳香醛，且有如下转化关系。
① 写出D E的化学方程式 。
② 请用合成反应流程图表示出由C合成F的最合理的合成方案（注明反应条件）。
提示：合成反应流程图表示方法示例如下：
四、（本题包括1小题，共12分）
15、取3.40 g只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇A，置于5.00 L O2中，经点燃，醇完全燃烧。反应后气体体积减少0.56 L。将气体经CaO吸收，体积又减少2.80 L(所有体积均在标准状况下测定)。
（1）A的分子式是 ， 由以上比值能否确定该醇的分子式 _______。其原因是 。
（2）如果A物质中每个碳原子上最多只连一个官能团：A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应，则其结构简式是 。
（3）写出A与浓硝酸发生完全酯化反应的化学方程式（注明反应条件）
___________________________________________________。
（4）上述酯化产物可作为烈性炸药，请写出该酯化产物在爆炸时的反应方程式：
_____________________________________________________________。
（5）写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式。① 属直链化合物；②与A具有相同的官能团；③ 每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是 。
（6）化合物B与化合物A具有相同的相对分子质量，且A、B经任意质量比混合，只要混合物的总质量一定，与足量的金属钠反应，放出氢气的体积在相同条件下是一个定值。请写出符合上述条件，且与A不同类别的化合物B的结构简式：__________________。
参考答案
第四单元同步自测题A
1、D
2、B
3、C
4、A
5、D
6、CD
7、AC
8、A、D 提示： n(CaCO3)=0.1mol，m(CO2)=4.4g，m(C)=1.2g，m(H2O)=7.1g－4.4g=2.7g，m(H)=0.3g，所以有机物中含氧的质量为：31g－1.2g－0.3g＝1.6g，所以n(O)==0.1mol，即n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1mol∶0.3mol∶0.1mol＝1∶3∶1，选项A中C、H、O的原子个数比为1∶3∶1；选项B中的原子个数比为：2∶6∶1；选项C中的原子个数比为：1∶2∶1；选项D中甲醇的原子个数比为：1∶4∶1，丙三醇中的原子个数比为3∶8∶3，其中甲醇的H原子个数大于3，而丙三醇的H原子个数小于3，满足题意要求。
9、C
10、D
11、（1）D ；（2）B
（3）
（4）
12、(1)1∶1∶1∶1∶1
(2) CH3－O－CH3
(3)CH3COOCH3 CH3CH2COOH或CH3CH2OCHO CH3CH(OH)CHO HOCH2CH2CHO
13、（1）氨基，　　153g/mol
（2）C8H11NO2　 ， 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，　 　c
（3）d
（4）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（5）b
14、（1）ABD
（2）6；4
（3）nHOOC-CH2－COOH + nHOCH2C(CH3)2CH2OH →
+(2n－1)H2O
（4）(CH3)2CHCHO和HCHO
（5）→
15、（1）1 ∶1 （2）3 ， 1 ∶3 （3）5/6＜a＜5/4 （4）25/12＜b＜15/4
第四单元同步自测题B
1、B 提示：选项A中乙烷不能与Na反应；选项B中苯不能在一般条件下与Br2发生反应，所以它不能使溴水褪色；选项D中石油分馏的产物是烃类物质而不是烃的衍生物。
2、B
3、AD
4、B
5、BD
6、B
7、C
8、AD
9、B
10、AC
11、
(1)3 1
(2)
不能，因为浓硝酸的强氧化性会将二茂铁中的亚铁氧化
(3)
(4)
①I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化；②钠离子在阴极放电生成钠，钠再与环戊二烯反应生成NaC5H5和氢气
12、
13、⑴(CH3)2C＝CH2＋CO＋H2 (CH3)2CHCH2CHO
(CH3)2CHCH2CHO＋H2 (CH3)2CHCH2CH2OH
⑵ (CH3)2CHCH2CH2OH (CH3)2CHCH＝CH2 (CH3)2CHCHBrCH3
(CH3)2CHCH(OH)CH3
⑶ HOOC－CH＝CH－COOH
⑷ ①保护“C＝C”不被氧化
② HOOCCHClCH2COOH＋3NaOH→NaOOCCH(OH)CH2COONa＋NaCl＋2H2O
14、（1） C6H5CH2OOCCCH3
（2） C6H5CH2CH2COOH
（3）①HOC6H4CH2CH2COOH+NaHCO3 HOC6H4CH2CH2COONa+CO2↑+H2O
②由C（ HOC6H4CH2CH2CHO）制备F，需经过加成反应得醇，再发生消去反应得烯，其产物再与卤素的单质发生加成反应，最后将其水解即得目标产物。其合成流程图示如下：
15、(1)醇完全燃烧，气体体积减小，此醇可构造为：(H2O)xHyCz。
(H2O)xHyCz(l)＋(z＋)O2(g) zCO2(g)＋(x＋)H2O (l)
n(C)=n(CO2)= =0.125 mol
m(CO2)=0.125 mol×44.0 g·mol－1=5.50 g
V(C元素燃烧耗O2)=V(CO2)=2.80 L
V(H元素燃烧耗O2)=0.56 L
V总(O2)=2.80 L＋0.56 L=3.36 L＜5.00 L(O2过量)
m(O2)= ×32.0 g·mol－1=4.80 g
m(醇)＋m(O2)=m(CO2)＋m(H2O)
m(H2O)=3.40 g＋4.80 g－5.50 g=2.70 g
n(醇中H)=2n(H2O)=2×=0.300 mol
n(醇中O)==0.100 mol
该醇中C、H、O原子个数比为：N(C)∶N(H)∶N(O)=0.125 mol∶0.300 mol∶0.100 mol =5∶12∶4。该醇最简式为C5H12O4。式中H原子已饱和，所以它本身就是醇分子式。
（2）由题意C5H12O4为四元醇，且羟基所处的位置是等同的，符合要求的只有季戊四醇，即C(CH2OH)4。
（3）C(CH2OH)4＋4HO—NO2C(CH2O—NO2)4＋4H2O
（4）C5H8N4O12——3CO2 + 4H2O +2N2+ 2CO
（5）CH3CH2OH HOCH2CH2CH2OH HOCH2CH2CH2OH
（6）A、B不同类别，说明B不是A的同分异构体。根据中学化学知识，当饱和一元醇的碳原子数比饱和一元酸多一个时，它们的分子量必相等，而且可供取代的氢原子数也相等。因而可将A分子去掉一个碳原子，并把其中的羟基换成羧基，因此化合物B的结构简式。
＋
)
CH2
CH CH2
CH CH2
CH2
CH2
CH2
＋
CH2
HC
HC
CH2
（双烯合成，也可表示为：
(CH3)2CHCCH3
O
COOCH3
CH3OOC
钴催化剂
T、P
RCH＝CH2＋CO＋H2 RCH2CH2CHO
Ni
△
HBr
浓硫酸
加热
(CH3)2CHCCH3
O
［O］
NaOH/H2O
加热
乙酸乙酯
乙酸
乙醇
乙酸乙酯
乙醇
乙酸
A
B
C
饱和碳酸钠
溶液 ①
②
硫酸
③
C
C－H C＝O 苯环骨架 C－O－C C－C
波数/cm－1
%
透过率
100
50
4000 3000 2000 1500 1000 500
0
新制Cu(OH)2
悬浊液
C
D
(C9H10O3)
E
NaHCO3溶液
F
…………
A
反应物
反应条件
B
C
……
反应物
反应条件
H
反应物
反应条件
反应物
反应条件
反应物
反应条件
反应物
反应条件
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12专题19 化学计算
第二课时 综合计算
知能整合：
待
例题精讲：
1、化学式的推断
例1：黄色固体聚合硫酸铁（SPFS）是一种重要的无机高分子絮凝剂，极易溶于水，作为工业和生活污水处理等领域具有重要的应用。SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z·nH2O。工业上常用的一种制备流程为：
在SPFS的多个质量指标中，盐基度是重要的质量指标之一，盐基度定义为：盐基度＝n(OH-)/3n(Fe)×100% 。式中n(OH-)、n(Fe)分别表示固体聚合硫酸铁中OH－和Fe的物质的量。试回答下列问题。
（1）写出在酸性介质中用NaClO3氧化FeSO4·7H2O的离子方程式。
（2）取7.435 g某固体聚合硫酸铁溶解于水，向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀10.485 g,向上述滤液中加入NH3·H2O，调节溶液pH=6，经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.80 g。试计算该固体聚合硫酸铁的盐基度。
（3）计算出该固体聚合硫酸铁样品的化学式。
解题感悟：（1）6Fe2++ClO3-+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O
（2）n(Fe)＝2.80g/160g·mol-1×2=0.035mol
n(SO42-)＝10.48 g /233 g·mol-1=0.045mol
n(OH-)=3×n(Fe)-2×n(SO42-)=3×0.035－2×0.045＝0.015mol
盐基度＝n(OH-)/3n(Fe)×100%
= 0.015 mol/（3×0.035 mol) ×100%
=14.29%
（3）
n（H2O）=（7.435g—0.035mol×56g·mol -1—0.045mol×96 g·mol-1—0.015mol×17g·mol -1）/18 g·mol-1=0.05 mol
化学式: Fe7(OH)3(SO4)9·10H2O
温馨提醒：化学式的计算推理一般分为以下几个步骤：
（1） 先确定其所含元素种类或具体微粒（如原子、离子、原子团等）
（2） 进而求算各元素原子或各微粒的物质的量
（3） 最后求各元素原子（或各微粒）的物质的量之比（最简比）
变式训练：今有某一碱金属的两种碳酸盐和一种难溶于水的二价金属碳酸盐组成的混合物，取其4.18g与过量盐酸完全反应，在标准状况下放出二氧化碳体积672.0ml，另取等质量的混合物加水搅拌可滤出难溶性盐1.11g
（1） 取过滤后滤液的十分之一的体积向其中缓缓滴加浓度0.25mol/L的盐酸，当滴加到6.00ml时开始产生二氧化碳气体，滴加到16.00ml时恰好完全反应，共生成标准状况下的二氧化碳56.0ml，试通过计算确定这两种碱金属碳酸盐的化学式。
（2） 将滤出的1.11g不溶性碳酸盐置于浓度为2.500mol/L的盐酸中，当完全反应时耗去8.00ml，试通过计算确定不溶性碳盐的化学式
2、范围的确定
例2：为测定镁铝合金的成分，取13.5g合金全部溶于500mL 3 mol·L—1的H2SO4中，充分反应后，再加入400mL 8 mol·L—的NaOH溶液，结果得到了白色沉淀。
⑴若只有一种沉淀，试确定合金中镁的质量分数范围。
⑵请写出沉淀质量与合金中铝的质量｛m（Al）｝的关系式｛用含m（Al）的函数关系式表达｝，并求沉淀质量的范围。
解题感悟：（1）n（Na+）=8 mol·L—1×0.4L=3.2 mol
n（SO）=3 mol·L—1×0.5L=1.5 mol
若沉淀只有Mg(OH)2时，则溶液中只有Na+、AlO、SO，且为电中性。
则n（Na+）= 2n（SO）+n（AlO）
n（Al）=n（AlO）=0.2 mol
m（Al）=0.2 g×27 g·mol－1=5.4 g
m（Mg）=13.5 g－5.4 g=8.1 g
则60%≤ω（Mg）＜100%
（2）当m（Al）≤5.4g时，m（沉）= 58[13.5-m(Al)] /24
当5.4g＜m（Al）＜13.5g，m（沉）= 78 [m（Al）-5.4] /27 + 58[(13.5-m(Al))]/24
19.575≤m（沉）＜32.625
温馨提醒：化学上有关化学量范围的确定一般采用“极端假设”法。
变式训练：已知常温时反应2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+在水溶液中能够发生，将22．4g由铜和三氧化二铁组成的混合物粉末加入到浓度为1 mol/L的硫酸中发生相应反应．
(1)若固体恰好完全溶解，消耗硫酸的体积为V，求V的取值范围．
(2)若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1L，测得此溶液中Fe2+的浓度为o．1 mol/L，求原混合物中含铜多少克
3、和化工生产相结合的计算
例3：二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效，具有优良的环保性能。四川是利用天然气生产二甲醚的重要基地之一。请填写下列空白：
（1）相同条件下，二甲醚与乙醇的燃烧热 （填“相同”或“不同”），理由是 。
（2）二甲醚可由合成气(CO＋H2)在一定条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的无机化合物，该反应的化学方程式可表示为：
①3CO＋3H2 = CH3OCH3＋CO2 或 ②_____ ____________。
（3）制备二甲醚的合成气可由甲烷与水蒸气或甲烷与二氧化碳经高温催化反应制得。合成气除制二甲醚外，还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的生产过程可示意如下：
①在催化反应室中进行的反应均为可逆反应，增大体系的压强对甲烷转化率的影响是_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在上述炼铁过程的某时间段内，若有x m3(标准状况)的甲烷进入燃烧室中充分燃烧，还原反应室有5y kg(即×103 mol)铁生成，假设燃烧室与还原反应室产生的高温尾气全部进入催化反应室，则这些高温尾气在理论上可产生合成气_______m3(标准状况)。
解题感悟：
温馨提醒：
变式训练：合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。造气的主要反应如下：①2C+O2→2CO；②C+H2O(g)→CO+H2；
（1）1Kg焦炭按①式反应完全反应，消耗 m3氧气（标准状况）（保留三位有效数字，下同）。
（2）1Kg焦炭按①、②式完全反应，反应生成气体的体积V（标准状况）为 m3。
（3）现将焦炭、H2O(g)、和空气混合完全反应，若参加反应的空气和H2O(g)的体积比为2.8，则反应混合气中（nCO+nH2）/ nN2 = 　　。（设空气中N2和O2的体积比为4∶1）
（4）为满足合成氨原料气的要求，必须使（nCO+nH2）/ nN2 =3，为此工业上采用焦炭与富氧空气和H2O(g)同时反应。假设某富氧空气仍只含O2和N2，且造气时H2O和O2的体积比为1.68，则该富氧空气中O2的体积分数为多少？
4、讨论型计算题
例4：
解题感悟：
温馨提醒：讨论型的计算题关键是从恰好反应入手讨论，然后再分情况讨论，常采用数轴分段讨论法，
该法所涉及的数学知识、化学知识的范围广、跨度大，既要求数学能力，又要求化学能力，掌握起来有很大的困难。但由于此种类型的计算题能够考查学生的整体素质，有利于高考选拔功能的体现，所以在高考中有较高的出现率。
很多化学反应在不同的条件下(包括温度、催化剂、反应物的用量、反应物的浓度等)会生成不同的物质。这就需要我们对反应可能出现的情况心中有数、逐一讨论。
变式训练：在1L 溶液中加入1L NaOH溶液：
（1）当时，生成沉淀的物质的量为__________；
（2）当a、b满足____________条件时，无沉淀生成；
（3）当a、b满足_____________条件时，b增大，沉淀量减少，此时物质的量为________mol。
课后巩固：
1、有一块铁铝合金，溶于足量盐酸中，再用足量KOH溶液处理，将产生的沉淀过滤，洗涤，干燥，灼烧使之完全变成红色粉末，经称量，发现红色粉末和原合金质量恰好相等，则合金中铝的含量为
　　A 70% B 52.4% C 47.6% D 30%
2、t℃时CuSO4的溶解度是S g，其饱和溶液密度为d g·cm－3、物质的量浓度为c mol·L－1。向足量饱和溶液中加入m g无水CuSO4或蒸发掉n g水后恢复到t℃，均能获得W g胆矾晶体，下列关系式正确的是
A．c＝ B．S＝ C．m＝ D．W＝
3、阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol－1，下列说法中正确的是（ ）
A．1.0L 1.0mol·L－1CH3COOH溶液中，CH3COOH分子数为6.02×1023
B．Na2O2与H2O反应生成1.12L O2(标准状况),反应中转移的电子数为2×6.02×1023
C．32 g S8单质中含有的S—S键个数为6.02×1023
D．22.4 L N2中所含的分子数为6.02×1023
4、用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ( )
A. B. C. D.
5、有关键能数据如下表：
化学键 H—S S—S S＝O H—O
键能/kJ·mol-1 364 266 522 464
已知发生下列反应2H2S(g)＋SO2(g)＝3S(g)＋2H2O(g)；△H＝－QkJ/mol，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子(如图)。则Q值为
A．-154 B．154 C．308 D．无法计算
6、把一定量的Na2O2和NaHCO3混合粉末分为两等份，将其中一份加入到100mL稀盐酸中恰好完全反应，生成干燥的气体2.24L(标准状况)，再将此气体通入到另一份混合物中，充分反应后，气体减少为2.016L(标准状况)，则原混合粉末中Na2O2和NaHCO3的物质的量之比及原稀盐酸的物质的量浓度可能是
A B C D
Na2O2和NaHCO3的物质的量之比 8:1 9:2 1:8 2:9
原稀盐酸的物质的量浓度（mol/L） 3.4 1.1 1.8 1.3
7、X、Y是下列浓度均为01mol/L的溶液中的某一种：①混有少量盐酸的MgSO4溶液 ②Al2(SO4)3溶液 ③明矾溶液 ④Ba(OH)2溶液 ⑤NaOH溶液。现向溶液X中逐滴加入溶液Y，得到的沉淀量与所加Y溶液的体积的关系的部分图像如下图所示，则符合该图像的共有（ ）种组合
A．5种 B．6种 C．8种 D．10种
8、有一钠块放置于潮湿空气中，表面氧化变质，但仍为白色块状固体，称其质量为25g，将其全部投入足量水中反应，得到溶液1000mL，并收集到气体2.24L(标准状况下的纯净物)，再取此溶液100mL，用1mol/L的盐酸滴定至中性，用去70mL，并将滴定过程中产生的气体通入到足量的澄清石灰水中，得到干燥的沉淀1g，则金属钠的氧化率为
A．71.4% B．81.6% C．18.4% D．28.6%
9、将amL 0.1mol/L硫酸铝溶液与bmL 0.5mol/L氢氧化钠溶液混合，得到cmol氢氧化铝沉淀，若已知a、b、c中任意两个值，求另一个值，所求的值不止一个解的是（各选项中，单位均已略去）
A．a＝100 b＝90 c＝
B．a＝100 c＝0.015 b＝
C．b＝90 c＝0.015 a＝
D．a＝75 c＝0.015 b＝
10、某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据（盐酸的物质的量浓度相等）
50mL盐酸 50mL盐酸 50mL盐酸
m(混合物) 9.2 g 15.7 g 27.6 g
V(CO2)(标况) 2.24 L 3.36 L 3.36 L
则下列分析推理中不正确的是
A．盐酸的物质的量浓度为3.0 mol·L—1
B．根据表中数据不能计算出混合物中NaHCO3的质量分数
C．加入混合物9.2 g时盐酸过量
D．15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应
11、有机物A与B无论以何种比例混合，只要总的物质的量一定，所得混合物中全部原子的电子总数都为定值。若A是分子中含有8个氢原子的烃，B是分子中含有3个碳原子的烃的含氧衍生物，且B分子中氧原子个数不大于碳原子个数。请按要求填空：
（1）若A和B的相对分子质量相等，则A和B的分了式分别为
A: B:
（2）若B的相对分子质量比A的相对分子质量多2，且B分子中所有的氢原子所处的化学环境完全相同，则A的分子式为 ，B的结构简式为 。
（3）若A是分子中含有4个碳原子的烃，B是饱和链烃的一元含氮衍生物，则A的分子式为 ，B的分子式为 ，符合B分子式的同分异构体有
种。
（4）A的相对分子质量比B的相对分子质量多2有可能吗？ （填“可能”或“不可能”）；
若可能，则A和B的分子式分别为A： B： ；
若不可能，理由是 。
12、有A、B、C、D、E、F六种物质，它们的每个分子中均含有18个电子，请根据要求回答问题：
(1)A物质是由两种元素组成，且在空气中能发生自发燃烧，燃烧过程中产生固体X，X是原子晶体。则A物质的电子式为___________。B物质也只由两种元素组成，常温下为一种气态有机物，其化学式为____________。C物质是一种正在开发运用为汽车燃烧的液态有机物，其结构简式为_____________。
(2)D、E之间可以发生氧化还原反应，放出大量的热，且无任何污染。已知D由两种非金属元素组成，常用作火箭燃料，且分子中原子个数比为1:2，E也由两种非金属元素组成，是一种“绿色”氧化剂。请写出该反应的化学方程式______________________。
(3)F物质由3种元素组成，将2.24L(标准状况)气体F在氧气中充分燃烧后，得到由三种气体组成的混合气(在1atm，120℃下)，其中两种是氢化物，分子中均含10个电子。再将该混合气(在1atm，120℃)通入到足量的a g澄清石灰水中，充分反应后，得到白色沉淀，该沉淀由两种成分组成。则F物质的化学式为_______________，最终溶液的质量为_____________g。(用含字母a的式式表示)
13、由A、D、E、G四种微粒组成的盐可表示为xAaDd·yE2D·zG(其中x、y、z均为系数)。取该盐4.704克溶于水得一澄清的弱酸性溶液，其中溶质的质量为3.408克。同质量的该盐与5.13克Ba(OH)2充分混匀后加热，生成的气体用足量的铝盐溶液充分吸收得Al(OH)3为0.624克，加热后的残渣用水溶解后过滤，滤液以酚酞为指示剂用0.400摩/升的H2SO4滴定至终点，用去H2SO4为15.0毫升，滴定完毕后，溶液检测不出任何金属离子和酸根离子，滤渣用HNO3洗涤时部分溶解，得一遇石炭酸显紫色的黄色溶液，依据推理、计算，将结果填入下列空格内。
(1)A、D、E、G四种微粒分别为__________；
(2)推算x、y、z之比为____________；
(3)推算a、d之比值为___________________；
(4)该盐的化学式为________________。
14、过碳酸钠是一种有多用途的新型氧系漂白剂，化学式可表示为aNa2CO3·bH2O2。现将一定质量的过碳酸钠粉末溶于水配成稀溶液，再向其中加入适量MnO2粉末，充分反应后生成672mL气体（标准状况）。反应后的混合物经过滤、洗涤后，将滤液和洗涤液混合并加水配成100mL溶液A。现向三份体积为10mL、浓度为cmol/L的稀硫酸中分别逐滴滴入溶液A，边滴边振荡，充分反应后，测得实验数据如下表所示：
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
滴加溶液A的体积/mL 5.0 10.0 15.0
生成气体的体积/mL（标准状况） 44.8 89.6 112
⑴稀硫酸的物质的量浓度c= ▲ mol/L。
⑵计算确定过碳酸钠的化学式。
⑶工业上常以所含活性氧的质量分数[w(活性氧)=]来衡量过碳酸钠产品的优劣，13%以上者为优等品。
现将0.2g某厂家生产的过碳酸钠样品(所含杂质不参与后面的氧化还原反应)溶于水配成溶液，加入15.0mL 1mol/L硫酸，再加入足量KI，摇匀后置于暗处，充分反应后，加入少量淀粉试液，用0.1mol/L Na2S2O3溶液滴定到蓝色恰好消失时，共消耗33.00mL，试计算判断该样品是否为优等品。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
15、CO和CO2都可以合成甲醇： CO+2H2→CH3OH　　 CO2+3H2→CH3OH+H2O
CO、CO2和H2可通过下列反应制备：
A： CH4+H2O(g) → CO+3H2 　B：CO+H2O(g) → CO2+H2
　　反应A的产物合成甲醇时H2过量，反应B的产物合成甲醇时H2不足。为了充分利用原料可将两个反应的产物混合使用。
（1）反应A和反应B的产物气体混合的最佳比例(用同温同压下气体体积比表示)
（2）设取A的产物与B的产物混合气体67.2L（标准状况），其中CO的体积分数为x ，得到甲醇的物质的量y（纵坐标）随CO体积分数变化的函数关系式并作出图象(假定CO先与H2反应,CO完全反应后，CO2才与H2反应)。
x的取值范围 y 的值或y与x的函数关系
参考答案
例1：参见前面解析
变式训练：解析： 令碱金属为A, 原子量为M，可知两种碳酸盐应为正盐A2CO3和酸式盐AHCO3，且质量之和为4.18-1.11=3.07（g）
(1) 分析反应原理，可知3.07克混合物中：n(A2CO3)=0.25×6×10-3×10=0.015 (mol)
n(AHCO3)=(56×10-3×10)/22.4-0.015=0.01(mol)
或n(AHCO3)=(16-6×2)×10-3×0.25×10=0.01(mol)
所以 (2M+60)×0.015+(M+61)×0.01=3.07 解之得 M=39 A为K
（2） 确定1.11克不溶性碳酸盐，思维层次如下：
① 抓住“C”守恒：1.11克难溶碳酸盐中n(CO32-)=672.0×10-3/22.4-0.025=0.005(mol)
② 挖掘隐性信息（数据），推出OH-：0.005molCO32-将消耗0.01mol 的H+,而1.11克该难溶碳酸盐消耗H+的物质的量为2.5×8×10-3=0.02（mol）, 说明该盐必为碱式碳酸盐，且其中所含OH-的物质的量为0.01 mol.
③ 抓住电荷守恒：快速确定该二价金属（设为B）的物质的量:n(B2+)=0.01mol
④ 运用摩尔比确定其化学式：n(B2+):n(OH-): n(CO32-)=2:2:1,即化学式为 B2(OH)2CO3
⑤ 突破式量：M(B)=(1.11-60×0.005-17×0.01)/0.01=64, 即为Cu。
例2：参见前面解析
变式训练：解析：
(1)固体完全溶解涉及的反应:
若固体中只有Fe2O3 ，恰好反应时有：
1 mol·L—1×V1＝3×22.4g／160g·mol－1
得 V1＝0．42L
若固体中有Cu和Fe2O3 ，恰好反应时：
n Cu ＝ n Fe2(SO4)3 ＝ nFe2O3
根据题意22．4＝64 x + 160 x
解得x＝0．1mol V2＝3×0．1／l＝0．3L
所以V的取值范围0．3L≤V<0．42L
(2)讨沦：若Cu过量，
则n Fe2O3 ＝ n Fe2(SO4)3 ＝ 1／2 n FeSO4 ＝ 0．05mol
Cu的质量为22．4—0．05×160＝14．4 g
若Fe2(SO4)3过量，
则n Cu＝1／2 n FeSO4＝0．05 mol
Cu的质量为0．05× 64＝3．2 g
例3：（1）不同，1 mol 二甲醚与乙醇燃烧所需要的O2、生成的CO2、H2O的量完全相同。但二甲醚与乙醇结构不同，1 mol二甲醚与乙醇中所含的化学键的数目、种类不同，导致化学键断裂所需能量不同。
（2）2CO＋4H2 = CH3OCH3＋H2O。
（3）① 减小； ② 12 (x＋y)
变式训练：（1）0.933；
（2）1.87（3）1.39；
（4）35.9%
例4：参见前面解析
变式训练：解析：AlCl3与NaOH反应时可用两个离子方程式表示：
<1>
<2>
所以该题的“数轴”可表示为：
3 4 x

（1）当时，只发生反应<1>，产生的量由NaOH决定，所以
（2）当时，完全被转化为，无沉淀生成；
（3）当时，随着加入量的增加，沉淀逐渐减少，设生成、的物质的量分别为m、n，
则
得方程组
解得
课后巩固：
1、D
2、C
3、C
4、C
5、B 提示：因其中的硫为S8，所以该反应可以改写为： 2H2S(g)＋SO2(g)=3/8S8(s)＋2H2O（g） △H=-QkJ/mol。△H=4×364kJ·mol－1＋2×522kJ·mol－1－3×266kJ·mol－1－4×464kJ·mol－1=－154kJ·mol－1。
6、AD 提示：Na2O2和NaHCO3加入到稀盐酸中生成的气体是O2和CO2，共0.1mol，把混合气体通入到另一份固体混合物中，发生的反应是2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，是一个体积减小的反应，若反应中过氧化钠过量，则2.016L（0.09mol）气体是纯净的O2，若反应中过氧化钠不足，则2.016L气体是CO2和O2的混合气体，因此本题有二个解。
7、B 提示：由于题中图像中间部分未给出，给我们解题时提供了信息：即没有必要研究反应的中间过程，只需考虑反应的始终态即可，即反应一开始即有沉淀生成，最终溶液中沉淀未完全溶解即可。因此满足条件的有以下几种组合，共6组。选B。
8、A 提示：由于钠块表面氧化变质的部分不一定都是生成Na2CO3(可能有NaOH)，故“沉淀1g”作为干扰信息应舍去不用。由钠块与水反应收集到0.1molH2，可求出未被氧化的钠的物质的量为0.2mol，再据电中性原则，求出取出的100mL溶液中n(Na+)=n(Cl-)=1mol/L×0.07L=0.07mol，则1000mL溶液中n(Na+)=0.7mol，这就是整个钠块中钠的物质的量，故金属钠的氧化率为%=71.4%。
9、BC 提示：对于选项A，硫酸铝和氢氧化钠恰好完全反应生成Al(OH)3沉淀，c值为定值。对于选项B，n(Al3+)=0.03mol，c＝0.015mol＜n(Al3+)，b值有两解，一种情况NaOH不足，使得溶液中的Al3+未沉淀完全，另一种情况是NaOH过量，使得生成的Al(OH)3沉淀又部分溶解。对于选项C，当b＝90时，n(NaOH)=0.045mol，现生成Al(OH)3沉淀共0.015mol，说明NaOH已耗完，原溶液中铝离子的物质的量至少需0.015mol，如过量，对生成的沉淀也没有影响，因此a值可取大于或等于75的任何数，有无数个解。同样分析得，选项D中b值也只有一个解。
10、BD
11、（1）A:C7H8 B:C3H8O3 （2）C4H8 CH3COCH3 （3）C4H10，C3H9N，4
（4）不可能 由题意计算出B分子中有10个氢原子，而B分子中实际最多有8个氢原子，因而不可能（其他合理解释也可）
12、（1） 、C2H6 、CH3OH
(2) N2H4+2H2O2==N2+4H2O
(3) CH3F ， a-5.7
13、(1)Fe2+ SO42- NH4+ H2O
(2)1:1:6
(3)a:d =1:1
(4)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O或Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O
解析：先求得4.704克该盐中含“水”0.072mol；加入的氢氧化钡为0.03mol，由它带入氢氧根离子与钡离子的物质的量分别为0.06mol和0.03mol，其中氢氧根离子有0.024mol用于同溶液中的铵根离子作用放出氨气，则可知溶液中含有铵根离子的物质的量为0.024mol，而带入的0.03mol钡离子将溶液中的硫酸根离子全部沉淀下来后还有剩余，还需补充0.006摩硫酸根(由硫酸带入)才能沉淀完全，故可求得原溶液中的硫酸根的物质的量为0.03-0.006=0.024mol。到此,已知盐中的“水”、硫酸根离子、铵根离子三种微粒，另一种微粒从题中也不难推出是亚铁离子，根据电荷守恒规律，可求得亚铁离子的物质的量为0.012mol。
14、⑴0.5
⑵n(O2)=
n(H2O2)=0.06mol
由实验Ⅰ中数据可知，5mLA溶液中：
n(Na2CO3)=n(CO2)=
所以100mLA中含有mol
n(Na2CO3) ∶ n(H2O2)=0.04:0.06=2:3
所以化学式为2Na2CO3·3H2O2
⑶据题意可得：
n(H2O2)= n(Na2S2O3) /2=0.1mol/L×0.033L/2=1.65×10-3mol
该过碳酸钠的活性氧的质量分数为：
>13%
所以该过碳酸钠样品为优等品。
15、(1) 4:1 ;　
(2) x =0.2 ,y =0.9 mol ;
0≤x＜0.2　, y=2x+0.5　　　0. 2＜x≤0.25 , y=1.5－3x
备用
（99上海33）自然界存在的碳酸盐类铜矿（如孔雀石、石青等）的化学组成为：aCuCO3·bCu(OH)2 (a，b为正整数，且a≤2b≤2)
（1）将孔雀石、石青矿样分别加盐酸至完全溶解，耗用HCl物质的量与产生CO2物质的量之比：孔雀石为4：1；石青为3：1。则它们的化学组成为：
孔雀石： ，石青： 。
（2）今有一份碳酸盐类铜矿样品，将其等分为A、B两份。然后，加盐酸使A样品完全溶解，产生CO233.6L（标准状况）；加热B样品使其完全分解，得到20gCuO。试计算并确定该矿石的化学组成。
（3）某碳酸盐类铜矿样加酸完全溶解后，产生CO26.72L（标准状况），这份矿样中CuO含量不低于 克
（4）设某碳酸盐类铜矿样的质量为A克，所含CuO质量为G克。加酸完全溶解后，产生的CO2体积（标准状况）为V升，则含铜矿样的A、V、G之间的关系式为：A= 。
解析 本题考查学生能否根据方程式巧用物质的量进行化学计算的能力，并通过确定不同条件下矿样和化学组成或含量，让学生感悟出分析未知物的思维方法。
（1）根据孔雀石消耗盐酸和产生的CO2的物质的量之比为4：1，可得出如下关系：（2a+2b）：a＝4：1，即a：b＝1：1，所以孔雀石的化学组成为CuCO3 Cu(OH)2。
再根据石青消耗盐酸和产生的CO2的物质的量之比为3：1，得出如下关系式：（2a+2b）：a＝3：1，即a：b＝2：1，所以石青的化学组成为2CuCO3 Cu(OH)2。
（2）由n(CO2)：n(CuO)＝a：(a+b)=(3.36/22.4)：(20/80)＝6：10，得a：b=3：2，又∵a≤2 b≤2 可知该矿样是由孔雀石和石青以物质的量之比1：1组成的混合物。
（3）对于aCuCO3·bCu(OH)2矿样n(CuO)/n(CO2)＝(a+b)：a，当a=2，b＝1时，n(CuO)/n(CO2)最小，已知n(CO2)＝6.72/22.4＝0.3mol， n(CuO)＝0.45mol（36g），即CuO的质量不低于36g。
（4）由题意可得出如下关系式，
式中124和98分别式CuCO3和Cu(OH)2的摩尔质量，两式消去a、b后可解得：
A＝（325V＋343G）/280
（04广东卷）孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：xCuCO3 yCu(OH)2 (x、y为正整数且x≤2,y≤2)
（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4:1；石青则为3:1。请推算它们的化学组成。
孔雀石： 石青：
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO2 3.36L（标准状况下）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO 20g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
解析 该题与99年上海高考化学试题33题有惊人相似之处，反映出了现在各地的高考化学试题与历年上海市高考化学试题之间存在的“滞后”现象，本题就是一个典型的案例。
（1）根据孔雀石消耗盐酸和产生的CO2的物质的量之比为4：1，可得出如下关系：（2x+2y）：x＝4：1，即x：y＝1：1，所以孔雀石的化学组成为CuCO3 Cu(OH)2。
再根据石青消耗盐酸和产生的CO2的物质的量之比为3：1，得出如下关系式：（2x+2y）：x＝3：1，即x：y＝2：1，所以石青的化学组成为2CuCO3 Cu(OH)2。
（2）设该样品中孔雀石物质的量分数为a，则石青为（1－a）
由题意得：[a+(1－a)2]/[2a+(1－a)3]=(3.36÷22.4)/(20÷80)=3/5 a＝0.5
所以孔雀石与石青物质的量之比为1：1
绿矾
NaClO3
酸性介质
水解、聚合
减压蒸发
SPFS
S8分子结构模型
PAGE
1专题3 化学反应中的能量变化
第二课时 化学反应与电能
考点解读：
理解原电池和电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。
了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能选用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
● 了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。
知能整合：
1、电化学与氧化还原反应
2、原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 电解池 电镀池
定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属（或非金属制品）表面镀上一层其他金属或合金的装置
装置举例
形成条件 (1)活动性不同的两电极(连接)（2）电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）（3）形成闭合回路 （1）两电极接直流电源（2）两电极插入电解质溶液（3）形成闭合回路 （1）镀层金属接电源正极，镀件接电源负极（2）电镀液必须含有镀层金属的离子
电极名称 负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或非金属导体及金属氧化物等） 阳极：与电源正极相连的电极阴极：与电源负极相连的电极 阳极：镀层金属阴极：镀件
电极反应 负极（氧化反应）：金属原子失电子正极（还原反应）：溶液中的离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的离子失电子，或金属电极本身失电子阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子
电子流向 负极正极 电源负极阴极电源正极阳极 电源负极阴极电源正极阳极
例题精讲：
1、电化学基础知识
例1：（08广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
解题感悟：银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。
温馨提醒：电化学反应基本原理是解答此类判断题的基石。
变式训练：1、（08天津卷）下列叙述正确的是（ ）
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
2、(07上海卷)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )
(A)铅笔端作阳极，发生还原反应 (B)铂片端作阴极，发生氧化反应
(C)铅笔端有少量的氯气产生 (D)a点是负极，b点是正极
2、电化学运用
例2：用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0．1 mol氢氧化铜后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子的物质的量为（ ）
A、0．4mol B、0．3 mol C、0．2 mol D、0．1 mol
解题感悟：看到0．1 mol氢氧化铜即认为只电解了0．1 mol铜离子而误选C。显然思维深度不够，没能分析出在电解了0．1 mol铜离子的基础上还有0．1 mol水被电解。正确答案应为A。
温馨提醒：加强审题的训练，注意习题中隐含条件的挖掘，善于化“隐性信息”为“显性信息”，要知道“对问题隐含信息的分析与评价是解题的突破口所在”。
变式训练：有两只串联的电解池(惰性电极)，甲池盛有CuSO4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液。电解时当甲池电极析出1.6gCu时，乙池电极析出0.54g金属，则乙池的溶质可能是（ ）
A．AgNO3 B．Cu(NO3)2 C．Mg(NO3)2 D．Al(NO3)3
3、可充电电池
例3： （06江苏卷）锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C6Li－xe－===C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）
正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋x e－===LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是
A．锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2===LiMO2＋C6Li1－x
B．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小
C．锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi+＋x e－===C6Li
解题感悟：本题以锂离子电池为背景材料，全面考查了蓄电池的反应原理、电极反应、离子流向等知识，要求考生能将所学知识灵活迁移运用。
温馨提醒： 有关可充电电池试题所考查的考点通常有以下几个方面:
①充电时，电极与外电源的连接；
②可充电电池电极极性和材料判断；
③可充电电池电极反应式及总反应式的书写和正误判断；
④可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原判断；
⑤电极周围溶液pH以及电解质浓度变化的判断；
⑥可充电电池离子的移动方向判断；
⑦电子守恒的计算；
⑧可充电电池的综合应用。
变式训练：（08江苏卷）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是（ ）
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
4、燃料电池
例4：（08宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（ ）
A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－
B．O2(g)+4H+(aq)+4e－=2H2O(1)
C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－
D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－
解题感悟：甲醇与氧气反应的化学方程式为：2CH3OH＋3O2 AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 2CO2＋4H2O，化合价升高的元素为C，所以在负极上甲醇失去电子而放电，在该极上的电极反应式为：CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－。
温馨提醒：燃料电池一般氧气参与电池的正极反应，而燃料参与电池的负极反应。书写电极反应式时可选择一个简单变化情况先写，然后用总反应式减去己写出的电极反应式，得另一电极反应。
变式训练：一种碳纳米管（氢气）二次电池原理如右图，该电池的电解质为6mol/LKOH溶液，下列说法不正确的是
A．储存H2的碳纳米管作电池正极
B．放电时负极附近pH减小
C．放电时电池正极的电极反应为：
NiO(OH)+H2O+e－=Ni(OH)2 +OH－
D．放电时，电池反应为2H2+O2→2H2O
课后巩固：
1、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“＋”的接线柱，下列说法中正确的是
A．充电时作阳极，放电时作正极 B．充电时作阳极，放电时作负极
C．充电时作阴极，放电时作负极 D．充电时作阴极，放电时作正极
2、下列对如图所示装置实验现象的描述正确的是
a电极 b电极 x溶液 实验现象
A 石墨 石墨 CuCl2 a极质量增加，b极放出无色气体
B Fe 石墨 KNO3 a极质量增加，b极放出无色气体
C Fe Cu CuSO4 a极质量增加，b极质量减少
D 石墨 石墨 HCl a、b极都放出无色气体
3、能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑发生的是（ ）
A．铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液
B．铜锌合金在潮湿空气发生电化学腐蚀
C．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钠溶液
D．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液
4、（08上海卷）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列
说法错误的是( )
A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连
C．电解过程中水是氧化剂 D．b电极附近溶液的pH变小
5、镁燃料电池以镁合金作为电池的一极，另一极充入过氧化氢，电解质溶液是酸化的氯化钠溶液，放电时总反应：Mg＋2H＋＋H2O2= Mg2＋＋2H2O。关于该电池说法正确的是
A．镁合金为电源负极，发生氧化反应
B．放电时H＋在正极反应得电子
C．正极方程式为：H2O2＋2e－=2OH－
D．放电时正极的pH降低
6、用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是
A、Cu2+＞X3+＞H+ B、H+＞X3+＞Cu2+ C、X3+＞H+＞Cu2+ D、Cu2+＞H+＞X3+
7、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，乙池盛有一定量的某盐溶液。通电一段时间后，测得甲池中负极质量增加2.16g，乙池中电极上析出0.24g金属，则乙池中溶质可能是
A.CuSO4　 B.Mg(NO3)2　 C.Al(NO3)3　 D.Na2SO4
8、用质量均为100g的铜片作电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后两极质量相差28g，此时阳极质量为
A．121.6g B．93.6g C．89.6g D．88.2g
9、用电解质为KOH溶液的氢氧燃料电池去电解Na2CO3饱和溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极电解，下列说法正确的是（ ）
A．当电池负极消耗m g气体时，电解池阳极同时有m g气体生成
B．电池的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－== 4OH－
C．电池中c(KOH)不变，电解池中溶液的pH变大
D．电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出
10、硫—钠原电池具有输出功率较高，循环寿命长等优点。
其工作原理可表示为：2Na+xS Na2Sx。
但工作温度过高是这种高性能电池的缺陷，科学家研究发现，采用多硫化合物（如右图）作为电极反应材料，可有效地降低电池的工作温度，且原材料价廉、低毒，具有生物降解性。下列关于此种多硫化合物的叙述正确的是( )
A.这是一种新型无机非金属材料
B.此化合物可能发生加成反应
C.原电池的负极反应将是单体转化为的过程
D.当电路中转移0.02mol电子时，将消耗原电池的正极反应材料1.48g
11、某同学查资料得知α-AgI是一种固体导体，导电率很高。他为了研究α-AgI究竟是Ag+离子导电还是I -离子导电，设计一个如下图所示（用铅蓄电池做电源）的电化学实验。已知铅蓄电池总反应： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
（1）该电解池的阳极电极方程式：
铅蓄电池的正极电极方程式：
（2）若Ag+导电，α-AgI本身质量将 。(填不变、变大、或变小)若I －导电，阳极附近的α-AgI晶体密度将会 。(填不变、变大、或变小)
（3）若通电一段时间后铅蓄电池中消耗了1molH2SO4，则电解池的阴极增重 g。
12、（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25℃时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时：负极的电极反应式是 。
（3）右图是一个电化学过程示意图。假设使用肼—空气燃料电池作为本
过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论
上消耗标标准状况下的空气 L（假设空气中氧气体积含量
为20%）
（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。该
反应的离子方程式是 　　　 。
13、氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图如下左图，其中的离子交换膜为“阳离子交换膜”，它有一特殊的性质：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。
⑴电解得到的NaOH溶液从______(填字母代号)口流出；理论上讲，从f口加入纯水即可，但工业生产中一般加入含少量NaOH的水，其作用是__________________________。
⑵现有阳离子交换膜、阴离子交换膜和石墨电极，请用氯碱工业中的离子交换膜技术技术原理，根据上右图所示框架，设计电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液的装置。
①阳极反应式______________________，阴极反应式_____________________。
②写出各进口(或出口)流进(或流出)物质的化学式(若为溶液则写溶质的化学式)
A_________ D__________ E_________ F__________ G___________
③a为____(填“阴”或“阳”，下同)离子交换膜，b为____离子交换膜。
14、水银法电解食盐水是氯碱工业发展进程中的重要里程碑，以制得碱液纯度高、质量好著称，其生产原理示意如下：
⑴分别写出电解池、解汞室中发生反应的离子方程式。
⑵当阳极产生3.36m3（标准状况）Cl2时，解汞室中生成NaOH的质量为多少千克。
⑶电解室中NaCl溶液的流入、流出速率均为VL/min，若生产上要求流出碱液的物质的量浓度为cmol/L，计算解汞室中碱液的流出速率Q（单位：L/min）。
⑷20世纪60年代，氯碱生产采用离子膜法，水银法逐渐被淘汰，你认为被淘汰的主要原因是什么？
15、(07宁夏卷) (1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：_____________________________________；
银片上发生的电极反应：______________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA = 6.02×1023 /mol，电子电荷为1.60×10－19 C)
参考答案
例1：A、C
变式训练：1、C 提示：选项A中在电解池的阴极是阳离子得到电子，发生的是还原反应；选项B中用惰性电极电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，在阴极上：2H＋＋2e－ ===H2↑，在阳极上：4OH－-4e－ ===2H2O＋O2↑，所以阴阳两极产物的物质的量之比为2∶1；选项C中2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，每生成2mol的NaOH转移的电子数为2mol，所以转移1mol电子，生成的NaOH就是1mol；选项D中镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，Fe作负极而被腐蚀，镀锌铁组成的原电池，Zn作负极，所以镀锡铁板比镀锌铁板更容易腐蚀。
2、D
例2：A
变式训练：A、B
例3：B、D
变式训练：A 提示：由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为：Ni(OH)2－e－ ＋OH-===NiOOH＋H2O；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)2＋2e－ ===Cd＋2OH－；充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，Cd作负极，Cd－2e－＋2OH－ ===Cd(OH)2，Cd周围的c(OH－)下降，OH－向负极移动。
例4：C
变式训练：A、D
课后巩固：
1、A
2、C
3、C
4、D 提示：a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极负极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl－-2e－ ===Cl2↑，b为阴极，2H2O－4e－ ===H2↑＋2OH－，所以b极附近的pH增大。
5、A
6、D
7、A
8、B 由关系式Cu～2Ag～2e-～△m=280g，不难导出阳极溶解0.1molCu
9、B、D 氢氧燃料电池工作时生成水，用惰性电极电解Na2CO3饱和溶液实为电解水
10、B、D
11、⑴Ag－e－=Ag+ PbO2+4H++SO42－+2e－=PbSO4+2H2O
⑵不变，变大
⑶108
12、（1）N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O（1）；△H=－624kJ/mol
（2）N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑
（3）112
（4）ClO－+2NH3=N2H4+Cl－+H2O
13、⑴d 增强溶液的导电性(但又不影响NaOH的纯度)
⑵①2H2O－4e－＝4H＋+O2↑(或4OH――4e－＝2H2O+O2↑) 2H2O+2e－＝2OH－+H2↑(或2H＋+2e－＝H2↑)
②H2SO4 NaOH H2O(含少量H2SO4) Na2SO4 H2O(含少量NaOH)
③阴 阳
14、⑴电解池：2Na++2Cl—2Na+Cl2↑
解汞室：2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑
⑵解：n(NaOH)= n(e—)=2 n(Cl2)=2×=300mol=0.3kmol
m(NaOH)= 0.3kmol×40g/mol=12kg
⑶Q =(a-b)V/c L/min
⑷汞有毒性，对环境造成污染。
15、(1)Zn－2e－ = Zn2＋； 2H＋＋2e－ = H2↑。
(2)①锌片与银片减轻，是因与酸反应：
Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑ ～ 转移2e－
= =
得V(H2) = 4.5 L； Q = 3.8×104 C。
阳极
阴极
G
A
D
C(g)
B(g)
E
F
b
a
离子交换膜
H+
Cl－
Na+
a
b(g)
c(g)
eq \o\ac(○,+)
eq \o\ac(○,－)
d
e
f
直流电源
b
a
祝你成功
铂片 滤纸 铅笔
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1专题1 化学学科特征和基本研究方法
考点解读：
（1） 了解化学是在原子、分子水平上识别和创造物质的一门科学。知道化学科学发展的主要线索和发展趋势。
（2） 认识物质的组成、结构和性质的关系。了解化学反应的本质及变化过程中所遵循的原理和规律。
（3） 了解科学探究的一般过程，了解运用以实验和推理为基础的科学探究方法。认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法在化学科学发展中的作用。
（4） 了解定量研究方法在化学科学发展中的应用。
(5) 了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)。知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
（6） 物质的组成和分类
a) 理解分子、原子、离子等的含义。
b) 认识相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。
c) 理解物理变化与化学变化的区别与联系。
d) 掌握根据物质的组成对物质分类的方法，理解几种常见的不同类型物质的相互联系和转化关系。
e) 能正确使用化学式（分子式）表示物质的组成，能根据化学式判断元素的化合价。
f) 了解胶体是常见的分散系，了解胶体与溶液的简单鉴别方法和胶体的重要应用（胶体的渗析、凝聚、布朗运动和电泳等性质不作要求）。
g) 理解溶解度、溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度的概念。
h）了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积（标准状况下）、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。
i) 能根据质量守恒定律正确书写化学方程式，并能进行有关计算。
知能整合：
1、认识化学科学
2、重要化学思想：
1、差别中寻找相似，相似中比较差别——辩证化思想；
2、将整体划为各类，将各类组成整体——系统化思想；
3、物质间相互转化——内外因思想；
4、宏观 微观转化——本质化思想；
5、抽象问题具体化——直观化思想；
6、定性与定量相结合——精细化思想；
7、结论从实验中来——实证化思想；
8、结论与过程并重——全面化思想；
9、与生产、生活密切联系——实用化思想；
10、结构一性质一用途——因果化思想；
11、解决问题程序化——策略化思想等
3、化学学科基本研究方法
例题精讲：
要点名称：
1、一个重要的化学量——阿伏加德罗常数（NA）
例1：设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是
A．标准状况下，1L液态水中含有的H+ 数目10－7NA
B．足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时，转移的电子数为2NA
C．常温下，pH=1的醋酸溶液中，醋酸分子的数目一定大于0.1NA
D．14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C=C的数目一定为NA
解题感悟：以阿伏加德罗常数为载体而设计的试题覆盖面广，但大都与化学量有关，一般是以“物质的量”作桥梁，基本与以下微粒有关：
温馨提醒：运用NA时要注意条件和结论、特殊物结构与性质。此外还应注意以下几个方面：
（1）物质状态：水、SO3在标况下为固态，HF常温下为液态；在标况下，碳原子数大于4的烃一般为非气态。
（2）某些物质中微粒数的判断：如稀有气体（单原子），臭氧（O3），白磷（P4），基团与根等。
（3）一些物质结构中化学键数目，常见有SiO2，Si，CH4，P4等。
（4）特别物质的摩尔质量，D2O，T2O，18O2，14CO2等。
（5）复杂氧化还原反应中，求算转移电子数。如Na2O2+H2O— ；Cu+S— 。
（6）要用到气体摩尔体积22.4L/mol时，必须注意气体是否处于标准状况下。
（7）某些离子或原子团在水中能发生水解反应或生成胶体后离子的数目要改变。
（8）物质的具体物态，如碳酸钠晶体或固体在质量相同时所含CO32—离子的数目。
（9）“不定体系”，如“NO和O2混合气”， NO2气体有时应考虑隐藏反应NO2与N2O4的可逆反应等。
变式训练：设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中一定正确的是
A．常温常压下丁炔和1，3-丁二烯混合气a g，其中C-H键的数目约为×NA
B． 0.1mol OH-含NA个电子
C． 1.8g重水(D2O)中含NA个中子
D． 标准状况下11.2L臭氧中含NA个氧原子
Ｅ．12g的金刚石晶体中含有碳碳键的数目为4NA
Ｆ．46g四氧化二氮含有的原子总数一定为3NA
Ｇ．500mLl.0mol/L的乙酸溶液中含有的H+数为0.5NA
Ｈ．1 molFeCl3制成胶体，所得胶体的粒子数为NA
Ｉ．1mol石墨中含有NA/2个六元碳环
Ｊ．常温常压下，31g白磷和红磷混合物，含有NA个磷原子
Ｋ．将1molNO2气体进行加压，加压后气体的分子数将少于NA个
Ｌ．室温时，4g氦气所含原子数目为2NA
Ｍ．6.8 g熔融的KHSO4中含有0.1 NA个阳离子
Ｎ．标准状况下，22.4LHF所含电子数目为10NA
Ｏ．0.5mol/LBa(NO3)2溶液中，NO3 -的数目为NA
Ｐ．1molCnH2n+2含有（2n+1）NA个共价键
Ｑ．80g硝酸铵含有氮原子数为2NA
Ｒ．1L1mol·L-1的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA
2、化学反应方程式的书写
例2：矿物胆矾就是CuSO4·5H2O，当它溶于水渗入地下，遇到黄铁矿（FeS2），铜将以辉铜矿（Cu2S）的形式沉积下来；而反应得到的铁和硫则进入水溶液，该溶液无臭味，透明不浑浊，绿色，呈强酸性，在有的矿区常可见到这种具有强腐蚀性的地下水（俗称黑水）渗出地面，上述反应可以用一个化学方程式来表示，试写出配平的化学方程式。
解题感悟：由题给的信息可知：反应物有CuSO4·5H2O、FeS2、还有可能有H2O。生成物有中Cu2S，硫和铁的价态运用直接法可确定：绿色溶液——铁以Fe2＋进入溶液；溶液无臭味、透明不浑浊、呈强酸性—排除了硫以－2，0，＋4等价态进入水溶液的可能，只能以SO42－存在。
试题提供信息隐蔽，但只要我们运用直接法，抓住问题的实质，也不难解决。本题应注意元素化合价的升降，Cu的化合价在反应物中为＋2价、生成物Cu2S中为＋1价，硫元素化合价在反应物中FeS2为－1价、生成物Cu2S中为－2价、生成物Fe SO4或H2SO4中为＋6价，既升又降，在配平时一定要保证化合价升降总数相等，方可完成任务。
温馨提醒：对一般的反应方程式，可以从以下几个方面分析、认识：
　　（1）反应物、生成物各是什么？性质如何？
　　（2）反应条件；
　　（3）反应量的关系；
　　（4）反应类型、反应本质；
　　（5）反应得出的结论；
　　（6）反应发生的部位（对有机反应而言）、反应前后的能量变化（对热化学方程式而言）。
变式训练：化学反应的范畴极其广泛，为了研究化学反应，探讨化学反应的规律，人们从不同角度将化学反应分为：氧化还原反应、复分解反应、有机反应等等。
(1)试根据下列反应的不同要求分别写出反应的方程式：
①新型自来水消毒剂二氧化氯可由氯酸钾在硫酸存在下与甲醇反应制备。写出反应的方程式
②化学振荡反应（又称化学钟）是指反应中产物的浓度出现周期性变化。大多数振荡反应都以卤素氧阴离子的反应为基础，显然这是由于卤素氧化态的多样性和对反应pH的敏感性引起的。H Landot发现 SO32-、IO4- 、IO3-和淀粉在酸性溶液中混合，开始保持近无色，接着就突然转变为I2—淀粉配合物所特有的暗蓝色。如果恰当地调节浓度，反应则在无色和暗蓝色之间来回变化。为了维持振荡反应，必须产生中间产物I-，且I-来自于IO4-。试用离子方程式表示上述变化。第一步反应可表示为：IO4-+4SO32-== I-+4SO42-，或IO4-+4HSO3-== I-+4SO42-+4H+，则后面反应可表示为： 。
(2)电子可以和其它阴离子一样，以溶剂化形式存在于氨、醇和水溶液中。
①当用高能射线照射液态水时，水分子便按照一种新的方式电离，写出水分子电离的方程式 。
②与电子同时生成的阳离子通过与水反应生成羟基自由基（ OH），该反应的离子方程式为 。
③经过高能射线照射的水最主要的化学性质为 和 。
3、类比推理
例3：类推的思维方式在化学学习与研究中有时会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。以下几个类推的结论中，不正确的是
A.由H2O在液态时分子间存在氢键，类推出C２H５OH在液态时分子间也存在氢键
B.由Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3，类推出Pb3O4可以写成2PbO·PbO2
C.由Fe跟S直接化合可得FeS，类推出Cu跟S直接化合可得CuS
D.由不能用电解AlCl3溶液来制取铝，类推出也不能用电解MgCl2溶液来制取镁
解题感悟：化学知识不是孤立的，它们之间有着必然的联系。利用化学核心知识具有辐射、扩展和延伸的功能，可类比迁移出许多“新”的化学信息。选好“参照物”，由此及彼式的类比，正所谓“竹外一枝斜更好”。
温馨提醒：要善于发现和思考，举一反三，合理迁移，从而达到触类旁通，灵活应变。但运用类比推理策略时，一定要具体问题具体分析，防止照搬照套。
变式训练：常温离子液体（Ionic Liquid）也称常温熔融盐。硝酸乙基铵〔(C2H5NH3)NO3〕是人类发现的第一种常温离子液体，其熔点为12℃。已知C2H5NH2结合质子的能力比NH3略强，下列有关硝酸乙基铵的说法正确的是
A．可用作电池的电解质 B．水溶液呈碱性
C．是共价化合物 　 D．结构和性质类似于硝酸乙酯
4、实验探究
例4：（1）实验Ⅰ：证明Na2SiO3具有防火性能。
取两个相同的小木条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别放置在酒精灯外焰处。观察到的现象如下表：
编号 实验 现象
① 放入蒸馏水 木条燃烧
② 放入Na2SiO3饱和溶液 木条不燃烧
设计实验①的目的是 。
（2）实验Ⅱ：测定锌与稀硫酸反应的速率。
测定该反应速率的方法有多种，不同的方法需要测定不同的数据。请根据你设计的测定方法，填写需要记录的数据及其单位：
① ，单位 ；
② ，单位 。
根据你测定的实验数据，处理后可求得_________（填化学式）的反应速率，单位是__________。
解题感悟：对比实验往往通过设置几组平行试验来对照、比较，从而研究和揭示某种规律、解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。
温馨提醒：试题（2）的答案显然具有开放性
变式训练：某化学活动小组在探索葡萄糖分子的组成和结构时，设计并完成一组实验：分别取下列四种液体2mL加到2mL新制的Cu(OH)2悬浊液中，充分振荡。实验现象记录如下表：
液体 葡萄糖溶液 乙醇溶液 甘油（丙三醇）溶液 水
实验现象 氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶，颜色无明显变化 氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶，颜色无明显变化
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是
A. 葡萄糖分子中可能含有醛基　　　　　　　　B. 葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C. 葡萄糖的分子式为C6H12O6　　　　　　　　　D. 葡萄糖分子碳链呈锯齿形
课后巩固：
1、汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时，偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡（化学式：BaCuSi2Ox，Cu为＋2价），下列有关“汉紫”的说法中不正确是
A．用盐的形式表示：BaSiO3·CuSiO3 B．用氧化物形式表示：BaO·CuO·2SiO2
C．易溶于强酸、强碱 D．性质稳定，不易褪色
2、最近媒体报道了一些化学物质，如:爆炸力极强的N5、结构类似白磷的N4、比黄金还贵的18O2、太空中的甲醇气团等。下列说法中，正确的是
A．18O2和16O2是两种不同的核素
B．将ag铜丝灼烧成黑色后趁热插入甲醇中，铜丝变红，质量小于a g
C．N4为正四面体结构，每个分子中含有6个共价键，键角为109°28'
D．2N5= 5N2是化学变化
3、若NA阿伏加德罗常数，下列有关说法中正确的是
A．通常状况下，1mol NaHCO3投入足量盐酸中完全反应后，最多逸出NA个CO2分子
B．含0.4mol硝酸与0.3mol硫酸的混合稀溶液与足量铜反应转移电子数为0.75NA
C．若某醋酸钠溶液中含有NA个CH3COO－，则Na＋浓度一定大于1mol/L
D．O3和O2的混合气体22.4L中一定含有3NA个原子
4、20世纪80年代后，人们发现和证实了碳的另一类单质，它们是由一系列偶数个碳原子组成的分子，其中C60（足球烯，分子中含有30个双键）最具代表性。下图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法不正确的是
A．X难溶于水 B．一定条件下X可与H2发生加成反应
C．X是碳的一种同素异形体 D．X的摩尔质量为720n
5、研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是
A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：
B．Fe在Cl2中的燃烧产物：
C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：
D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：
6、用右图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是
X Y Z
A 苯的同系物 芳香烃 芳香族化合物
B 胶 体 分散系 混合物
C 电解质 离子化合物 化合物
D 碱性氧化物 金属氧化物 氧化物
7、下列对溶液、胶体和浊液的认识正确的是
A．三种分散系的分散质均能通过滤纸
B．胶体在一定的条件下也能稳定存在
C．溶液和胶体都是无色透明的液体，而浊液不透明
D．胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔现象
8、将50g溶质质量分数为w1，物质的量浓度为c1的浓硫酸沿玻璃棒加入到Vml水中，稀释后得到溶质质量分数为w2，物质的量浓度为c2的稀溶液。下列说法中正确的是
A．若c1 = 2c2，则w1＜2w2，V＜50 mL B．若c1 = 2c2，则w1＜2w2，V＞50 mL
C．若w1 = 2w2，则c1＜2c2，V=50 mL D．若w1 = 2w2，则c1＞2c2，V＜50 mL
9、利用维生素C能使淀粉—碘溶液褪色的性质，通过实验（如图所示）比较
加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少。要得出正确结
论，在实验时需要控制的条件是
A．实验时必须向两烧杯中同时滴加液体
B．淀粉—碘溶液的体积和浓度必须相等
C．胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等
D．胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等
10、在禽流感疫区洒石灰可以防止禽流感疫情。根据有关的化学知识判断下列说法中不正确的是
A．石灰之所以可以杀灭禽流感病毒，是由于石灰与水反应产生的氢氧化钙能使蛋白质变性而失去活性
B．饱和石灰水中加入生石灰，在温度不变的情况下，pH不变
C．饱和石灰水中加入生石灰，在温度不变的情况下，Ca2＋的物质的量不变
D．给饱和石灰水溶液升高温度，c(Ca2+)的浓度不变
11、取少量Fe2O3粉末（红棕色）加入适量盐酸，所发生的反应的化学方程式为 ，反应后得到的FeCl3溶液呈黄色。用此溶液进行以下实验：
⑴取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可以观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为 ，此反应属于 反应。
⑵在小烧杯中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中加入2mLFeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈 色，即可制得Fe(OH)3胶体。
⑶另取一小烧杯也加入25mL蒸馏水后，向烧杯中也加入2mLFeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯（编号甲）与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯（编号乙）一起放置暗处：分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光线 的角度，可以看到 烧杯中会产生丁达尔效应。用这个实验可以区别 。
⑷取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中，向试管中滴加一定量的稀盐酸，边滴边振荡，可以看到溶液红褐色逐渐变浅，最终又得到了黄色的FeCl3溶液，发生此变化的化学方程式为 ，此反应也属于 反应。
12、A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质，且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如下图所示（反应条件及其它产物已略去）：
ABCD
请填写下列空白：
⑴若A、D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D为（填写化学式） 。
⑵若A为气体，其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。则工业上合成A的化学方程式为 。
⑶若A为短周期元素的形成的非金属单质，则A可能是 （填3种不同单质的化学式）。
13、向草酸（H2C2O4）溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快。对其原因，某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设，并设计了一系列实验进行探究：
实验（1）：在2支试管中分别加入10mL等浓度的草酸溶液，在①号瓶中加入少量硫酸锰固体。然后在两支试管中加入0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液。现象如下（表1）
加入药品 不加硫酸锰的硫酸酸化的草酸溶液 加少量硫酸锰的硫酸酸化的草酸溶液
实验现象（褪色时间） 草酸褪色很慢（30s） 草酸褪色很快（2s）
实验（2）：在2支试管中分别加入5 mL等浓度的草酸溶液，在②号试管中再滴加10滴稀硫酸，然后加入5滴0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液。现象如下（表2）
编号 ①号试管 ②号试管
褪色时间现象 100 s 90 s
均有气泡产生；②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。
实验（3）：取3支试管分别加入5 mL等浓度草酸溶液，然后在①、②、③号试管中依次加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液，各加入5滴0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液，然后置于温度为65℃的水浴中加热。观察现象（表3）。
编号 ①号试管 ②号试管 ③号试管
褪色时间实验现象 90 s 100 s 120 s
均有气泡产生；①号试管的溶液褪色比②、③号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。
（1） 该研究性学习小组提出猜想与假设的理论依据是（从化学反应原理的角度作答）：
。
（2）该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法，该方法叫 法；
（3）设计实验（1）对应的假设是 ；
实验（1）得出的结论是 。
（4）由实验（2）和实验（3）得出的结论是
；
（5）据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液的离子方程式：
。
14、2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔，以表彰他
在表面化学研究领域作出的开拓性贡献。
(1) 某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究
不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是________________________。
(2) 在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它的作用是使CO、NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧。
①写出CO与NO反应的化学方程式：_________________________________，该反应作氧化剂的物质是____________。
②用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)；ΔH1= -574 kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)；ΔH2
若1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2=___________。
(3) ①有人认为：该研究可以使氨的合成反应，在铁催化剂表面进行时的效率大大提高，从而使原料的转化率大大提高。请你应用化学基本理论对此观点进行评价：_______________________ _______________。
②合成氨工业生产中所用的α -Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3，当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2时，其催化活性最高，以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：2Fe2O3+C 4FeO+CO2↑。为制得这种活性最高的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为__________g。
15、
参考答案
例1：D
变式训练：ABFIJKQ
例2：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O＝7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4
变式训练：（1）①6KClO3+CH3OH+3H2SO4== 6ClO2↑+ CO2↑+3K2SO4+5H2O
②IO3-+5I-==3I2+3H2O；3I2+3SO32-+3H2O==6I-+6H++3SO42-
或 3I2+3HSO3-+3H2O==6I-+9H++3SO42-
（2）①H2O=e-+ H2O+ ②H2O++ H2O= H3O++ OH ③酸性和强还原性
例3：C
变式训练： A
例4：（1）与实验②作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水。
（2）①反应时间，min（或s）
②生成氢气的体积，L（或mL）
（或锌粒的质量减少，g；或H＋的浓度变化，mol·L－1；或其他合理答案）
H2，L·min－1
（或Zn，g·min－1；或Zn，mol·min－1；或H2SO4，mol·L－1·min－1或其他合理答案）
变式训练：B
课后巩固：
1、C
2、D
3、AB
4、D
5、B
6、C
7、B
8、A 提示：设溶液的体积为V L，密度为ρ g·mL－1，溶质的摩尔质量为M g·mol－1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，则根据溶液浓度表达方式不同，但其溶质不变有：=V L·c mol·L－1，即c=。若w1 = 2w2，==2·，由于 2＜ 1，所以c1＞2c2。稀释后质量分数减半，说明浓硫酸与水等质量混合，水的密度可认为是1g/cm3，因此V值等于50mL。若c1 = 2c2，==2，由于 2＜ 1，所以w1＜2w2，同时可知V＜50 mL。
9、BC
10、CD
11、Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O
（1） FeCl3＋3NaOH＝Fe(OH)3↓＋3NaCl 复分解
（2）红褐
（3）90° 甲 胶体与溶液
（4）Fe(OH)3＋3HCl＝FeCl3＋3NaCl 复分解
12、⑴ H2SO4 ⑵ N2+3H2 2NH3 ⑶ C、N2、S
13、（1）温度、浓度、催化剂等因素会影响化学反应速率。
（2）对照（对比）实验法
（2）假设1 反应产物中的Mn2+可能是反应的催化剂；
结论：Mn2+在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率，假设1成立。
（3）由表2和表3的实验结果可知：硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响。加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应，而加入大量硫酸，草酸和高锰酸钾溶液的反应速率开始比较慢，随着反应的进行，褪色速率变快。
（4）5 H2C2O4＋2MnO4—＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
14、（1）溶液显色所需要的时间
（2）①2CO+2NO N2+2CO2 NO ②－1160 kJ·mol－1
⑶ ①该研究只能提高化学反应速率，不能使化学平衡发生移动 ② 6g
15、
信息与技术
材料与能源
创造新物质
化学键的断裂与形成
原子守恒、电子转移守恒、电荷守恒
、
原子分子的重组
化学反应能量
化学反应原理
化学反应本质
科学探究
定性和定量相结合
实验和推理相结合
重要应用
原理规律
研究方法
对原子分子的控制
原子分子的特征行为
主要特点
社会可持续
发展的基础
环境与生命
改造旧物质
认识物质
认识和创造
物质的科学
化
学
科
学
回顾
实施解题方案
试图用已知的方式寻求解决问题
用分解、转换等方式
探寻新的解决方案
通过猜测、假设等方式求新的解题方法
弄清问题
原子（包括离子）
分子
NA
电离、水解、胶体
电子（反应转移、电子对、化学键数目）
Z
Y
X
高温高压
催化剂
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2专题9 非金属及其化合物
考点解读： 了解常见非金属（如H、C、N、O、S、Si、Cl等）及其化合物的主要性质和重要应用。
知能整合：
一、重要的非金属及其化合物的相互转化关系
1． 氯气及其化合物相互转化关系
2．硫及其化合物相互转化关系
3．氮及其化合物相互转化关系
4．硅及其化合物之间的相互转化关系
二、判断非金属活动性的规律
（1）元素在周期表中的相对位置
①同周期元素，自左向右，元素的非金属性依次增强，如F＞O＞N＞C＞B；Cl＞S＞P＞S i等。
②同主族元素自上而下，非金属性依次减弱，如F＞Cl＞Br＞I；O＞S＞Se；N＞P＞As等 。
（2）非金属单质与氢气化合的越容易，非金属性越强。如F2、Cl2、Br2、I2 与H2化合由易到难，所以，非金属性F＞Cl＞Br＞I。
（3）气态氢化物的越稳定，非金属性越强，如稳定性HF＞H2O＞HCl＞NH3＞HBr＞HI＞H2S＞PH3，所以非金属性F＞O＞Cl＞N＞Br＞I＞S＞P。
（4）最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性越强，如酸性HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H4SiO4，则非金属性Cl＞S＞P＞C＞Si。
（5）非金属性强的元素的单质能置换出非金属性弱的元素的单质。如2F2＋2H2O＝4HF＋O2↑等。
（6）非金属单质对应阴离子的还原性越强，该非金属元素的非金属性越弱。常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞F-，则非金属性S＜I＜Br＜Cl＜F。
（7）与变价金属反应时，金属所呈价态越高，非金属性越强，如Cu+Cl2CuCl2；2Cu+SCu2S，说明非金属性Cl＞S。
（8）几种非金属同处于一种物质中，可用其化合价判断非金属性的强弱，如HClO、HClO3中，氯元素显正价、氧元素显负价，说明氧的非金属性强于氯。
三、 采用由“个别 → 一般，再由一般 → 个别”的学习方式
比如，我们学习了Cl2、O2、S、N2……等非金属单质的性质，能否提炼出其一般的化学性质呢 如果我们掌握了非金属单质的一般通性，能否可以用它来指导其它非金属单质性质的学习呢 以非金属单质的化学性质作一说明，主要表现在以下几个方面：
（1）与非金属反应：表现氧化性的：卤素、氧族元素、氮族元素等；表现还原性的如：S、N2、P、C与O2，C、P与O2，C与S等。
（2）与金属反应：F2、O2、Br2与金属反应，变价金属显高价；O2与金属反应；S
与金属反应(变价金属显低价)；C与活泼金属反应。
（3）与水反应：表现氧化性F2+H2O；发生自身氧化还原反应X2+H2O (X2=Cl2、Br2、I2)；还原性C+H2O。
（4）与碱反应：自身氧化还原反应：X2+OH- (X2=Cl2、Br2、I2)；S+OH-；还原性：Si + OH- + H2O。
（5）与盐反应：非金属单质间的置换：Cl2+KBr，C12+K2S；与低价态盐：如：FeBr2+C12，O2 +Na2SO3。
（6）与酸反应：表现氧化性：C12、Br2、I2、O2与还原性酸反应，如Cl2+H2SO3，Br2+H2S等；表现还原性：C、S、P与浓HNO3、浓H2SO4的反应。
（7）与氧化物反应：表现还原性：C+SiO2，C+CO2，C+CuO；表现氧化性如：NO+O2，FeO + O2，Cl2、Br2、I2与SO2 + H2O。
（8）与有机物反应：烃、烃的含氧衍生物的燃烧，不饱和烃的加成，烷烃、苯等取代反应。
例题精讲：
1、类比迁移
例1：已知同主族元素的单质及其化合物在性质上有相似之处，试完成下列反应：
①Na2S和CS2溶液反应生成黄色物质。
②P2S5易溶于Na2S溶液。
解题感悟：本题可类推到氧化物的性质：Na2O+CO2=Na2CO3 、3Na2O+P2O5 = 2Na3PO4 ，因氧和硫是同族元素可以迅速迁移得到：Na2S+CS2= Na2CS3 3Na2S+P2S5 = 2Na3PS4
温馨提醒：类比推理是从个别的、特殊的判断，推出另一个别的、特殊的判断，即根据两个或两类对象已知的相同点推出其它未知的、可能的相同点的推理。它属于以相融性为基础的同一关系呼应，表现为横向形式。
变式训练：卤素互化物如溴化碘IBr、氯化溴BrCl、氯化碘ICl及拟卤化合物氰（CN）2、硫氰（SCN）2、氧氰（OCN）2的性质与卤素单质的性质相似。试完成下列反应：
①Na+IBr → ②NaOH+ICl →
③BrCl+SO2+H2O → ④KSCN+MnO2 →
⑤CN）2+H2O → ⑥KSCN+ KHSO4 →
2、利用总反应方程式求解
例2：
解题感悟：
温馨提醒：在化学迎考复习时常见到由于反应物的配比不同,而生成物为多种混合物的问题,解此类题时若采用常规解法会显得很烦琐,并且容易出错。如果运用直平法(又叫待定系数法或总方程式法)直接写出并配平总化学方程式而不考虑中间过程,就能直观、明了、准确、简捷地得到答案。
变式训练：
3、归纳和演绎
例3：pKa常用于表示物质的酸性强弱，pKa的数值越小，该物质的酸性越强。已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性。25℃时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下：
卤代酸 ①F3CCOOH ②Cl3CCOOH ③F2CHCOOH ④FCH2COOH ⑤CH3CH2CHClCOOH
pKa 0.23 0.65 1.24 2.66 2.85
卤代酸 ⑥ClCH2COOH ⑦BrCH2COOH ⑧ICH2COOH ⑨CH3CHClCH2COOH ⑩CH2ClCH2CH2COOH
pKa 2.86 2.90 3.18 4.06 4.52
可见，25℃时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有（写出2条即可）：
第一：_____________________________________________________________；
第二：_____________________________________________________________。
根据上述数据和规律判断， Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为_______________。
解题感悟：由④⑥⑦⑧可得出规律1：一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱；同理，由④③①（或⑥②）有规律2：含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强；由⑤⑨⑩有规律3：卤素原子离羧基越远，一卤代饱和脂肪酸的酸性越弱。由规律2可知Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为（0.65，2.86）或结合规律1、2，Cl2CHCOOH的pKa的数值范围也可为（1.24，2.86）。当然，还可以根据CHFClCOOH和CHClBrCOOH的pKa数值确定Cl2CHCOOH的pKa的数值范围。
温馨提醒：归纳推理，就是从若干零散的现象中推出一个一般规律，也就是从若干特殊现象中总结出一般规律，是从特殊到一般；而演绎推理跟归纳推理正好相反，是从一般性的判断推出个别性的判断，即从一般性规律推出个别性规律的思维形式。需要说明的是，在化学推理过程中，这两种思维方式并不是孤立存在、单独起作用的，往往需要将它们综合在一起，共同发挥积极的推动作用。
变式训练：（06江苏卷）卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物，XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：
⑴卤素互化物BrCl能发生下列反应
H2O＋BrCl===HBrO＋HCl
KBr＋BrCl===KCl＋Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式______________。
②写出苯与(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式____________________________。
⑵右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，其原因是______________。
⑶试推测ICl的沸点所处的最小范围______________。
4、物质性质的实验探究
例4： 氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：
⑴制备氧化铜
工业CuSO4 CuSO4溶液 CuSO4·5H2O …… CuO
①步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是 。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是 。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是 ，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是 。
⑵探究氧化铜的性质
①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A 和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是 。
②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：
。
解题感悟：本题分为两部分，前半部分考查物质制备的原理和基本操作。后半部分探究的氧化铜性质。对步骤Ⅱ中控制溶液pH=3.5的原因，从实验的目的上分析，显然是除尽铁，又不使硫酸铜受损失。解答“探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器”问题时，从反应速率的概念上思考，一是时间，需计时器；二是生成物的量的变化，需要收集气体并测定其体积的仪器。
温馨提醒：探究物质性质实验的基本思路
变式训练：硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？
猜想①： ▲ ；
猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应；
猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。
实验操作 实验现象或预期实验现象 现象解释（用离子方程式表示）
猜想② ▲ 溶液pH＝8 —
向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液 ▲ S2O32—+2H＋=S↓+SO2↑+H2O
猜想③ 向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 氯水颜色变浅 ▲
【实验结论】Na2S2O3能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
⑴甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由 ▲ 。
⑵请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。该实验方案是 ▲ 。
课后巩固：
1、下图是年世界环境日主题宣传画《啊！地球出汗了》，这幅宣传画所揭示的全球主要环境问题是
A．酸雨 B．臭氧层空洞 C．温室效应 D．光化学烟雾
2、（08广东卷）下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是（ ）
A．漂白粉的成分为次氯酸钙
B．实验室可用浓硫酸干燥氨气
C．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
D．Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
3、将SO2通入BaCl2溶液至饱和未见沉淀，继续通入另一种气体仍无沉淀，通入的气体可能是：
A．NO2 B． NH3 C． CO2 D．SO3
4、某一无色溶液，若向其中加入足量饱和氯水，溶液呈橙黄色；再向橙黄色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；若向原溶液中加入铝粉，有气体放出。该溶液可能大量存在的一组离子是
A．K+、H+、NO3-、Na+ B．H+、Br-、SO、Na+
C．SO、Br-、OH-、Fe3+ D．H+、Br-、SO、K+
5、（08上海卷）已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
6、对下列实验现象的推测中，正确的是
A．将HBr通入酸性KMnO4溶液中溶液颜色由紫红色变成橙红色
B．Fe(NO3)2溶液中存在平衡：Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 +2H+，加入少量稀盐酸后溶液浅绿色会加深
C．SO2有漂白性，将SO2通入石蕊试液中，溶液将先变红后褪色
D．硫酸铝溶液显酸性，次氯酸钠溶液显碱性，这两种溶液混合后会产生白色沉淀
7、下列离方程式书写正确的是（ ）
　A、石灰乳与Na2CO3溶液混合：Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓
　B、NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热：
NH4＋＋HSO3－＋2OH－NH3＋2H2O＋SO32－
C、在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O+CO2=NH+HCO
D、AgNO3溶液中加入过量的氨水：Ag＋＋NH3·H2O＝AgOH＋NH4＋
8、不论以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中，一定能产生沉淀的组合是
序号 甲 乙 丙
① CO2 SO2 石灰水
② HCl CO2 石灰水
③ CO2 SO2 Ba(NO3)2
④ NO2 SO2 BaCl2
⑤ CO2 NH3 CaCl2
A．②③④ B．②③④⑤ C．①②④ D．①②③④
9、将3.5gFe、Mg合金投入到一定量的硝酸中，金属与硝酸恰好完全反应，共收集到标准状况下的气体yL (HNO3被还原为NO和NO2)；若向反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，待金属元素全部沉淀后，再将沉淀过滤、洗净、干燥后称量质量为8.6g。则收集到的气体体积y值可为
A．1.12 B．5.34 C．7.26 D．8.23
10、NH3和O2混合气体100mL通过红热的铂丝，充分反应后的混合气体再通过足量水最终收集到10mL残留气体，则原混合气体中O2体积不可能是(气体体积在相同条件下测定)
A．12.5mL B．21.5mL C．64.2mL D．70.0mL
11、有a、b、c三种常见的短周期元素，它们之间两两结合构成化合物X、Y、Z，X、
Y、Z之间也能相互发生反应。已知X是由a和b元素按原子个数比1：1组成的化合物，其他元素形成的单质（仍用a、b、c表示）和组成的化合物之间的反应关系如下（未配平）
I、b+c→Y II、a+c→Z III、X+Y→m IV、X+Z→c+n V、Y+Z→c+n
（1）上述反应中，最有充分理由说明该反应一定属于氧化还原反应的是_______________（填反应编号）。
（2）如果m是一种无色粘稠油状液体化合物，则X、Y、Z的化学式分别是__________、
____________、_____________。
（3）III步反应的化学方程式是_________________________________________。
（4）IV步反应的化学方程式是_________________________________________。
12、氮，NITROGEN，源自mitron和gen，意为“硝石的形成”，1772年发现；在空气中占百分之七十八体积的气体。继后，氮及其化合物研究发展迅速，尤其是2005年“神舟六号”成功发射，为氮元素增添新的光彩。发射“神舟六号”飞船的长征2号火箭用了肼（N2H4）作燃料，将飞船射入同步轨道，除了要精确地控制远地点发动机的点火时机之外，还要准确地校正飞船在远地点时的空间姿态，使飞船的飞行轴向入射方向完全一致，这种高科技主要靠一种新型的肼分解姿态控制发动机来解决。试回答下列有关问题：
(1)氮元素位于元素周期表的第 周期，第 族。
(2)液态NH3类似H2O，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态NH3电离方程式为 。
(3)NH4NO3溶液中水的电离程度 (填“大于”、“等于”或“小于”) NaOH溶液中水的电离程度。若将0.1mol·L－1NaOH和0.2mol·L－1 NH4NO3两溶液等体积混合所得溶液中离子浓度的大小顺序为 。
(4)在结构上N2H4和NH3的关系有如H2O2和H2O的关系。N2H4能发生下列反应：
N2H4+H3O+＝N2H5++H2O N2H4+H2O＝N2H5++OH－
N2H5++H2O＝N2H62++OH－ N2H5++H2O＝N2H4+H3O+
据此可得出的结论是___________。
A、肼水解显酸性　　　 B、肼在水中电离出H+离子
C、肼是二元弱碱　　　　　　　 D、肼是二元弱酸
(5)下列有关NH3、N2H4、H2O和H2O2的性质叙述正确的是__________。
A、H2O2对热稳定性比H2O强　　　　　 B、NH3对热稳定性比水强
C、H2O2还原性比N2H4强　　　　　　　 D、NH3结合质子的能力比水强
(6)当液态NH3与NaClO按物质的量之比为2：1进行反应时生成NaCl、肼(N2H4)和H2O。写出反应化学方程式 。
(7)发射火箭时肼(N2H4)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知4g N2H4(g)在上述反应中放出71kJ的热量，写出热化学方程式 。
13、已知A、B、C、D、E为中学化学常见物质，A、B、C、D、E中均含有同一种元素，A、C均为气体，E为液体，下图中箭头上的反应物和反应条件均已略去。
(1)当A与E反应生成B和C时，则A、E共同含有乙元素。生成的C气体易液化。常温常压下D是气体，冰水冷却D时变成无色晶体，此无色晶体的化学式是 。根据所学的氧化还原反应知识判断：在A~E各物质中，在一定条件下能与D发生氧化还原反应的物质有 (填字母)。D溶于纯净的E时，能按物质的量比1:1化合，生成物的化学式可表示为 (写成化合物、复合物或氧化物形式均可)。试描述气体C的物理性质________________________________。
(2)当A与E发生化合反应时，能观察到空气中形成大量的白烟，则A、E共同含有甲元素。通过上述描述可知：A的化学式为 ，E的化学式为 。当小心加热A与E化合时的生成物F时，可得到一种无色无味的气体G(G和CO2具有相同的原子数目和电子数目)和一种无色无味的液体H，写出F分解生成的G+H的化学方程式 。
14、氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
（1）右图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能
量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为：
。
（2）在定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，其化学平衡常数K
与t的关系如下表：
t/K 298 398 498 ……
K/(mol·L—1)—2 4.1×106 K1 K2 ……
请完成下列问题：
①试比较K1、K2的大小，K1 K2（填写“>”“=”或“<”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 （填序号字母）。
A．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 B．2v(N2)(正) = v(H2)(逆)
C．容器内压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变
（3）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式 。
②盐酸肼水溶液中离子浓度的关系表示正确的是 （填序号）。
A．c(Cl—)>c(N2H2+6)>c(H+)>c(OH—)
B．c(Cl—)>c([N2H5·H2O]+)>c(OH—)>c(H+)
C．2 c(N2H2+6)+c([N2H5·H2O]+)+ c(H+) = c(Cl—)+c(OH—)
D．c(N2H2+6) > c(Cl—)> c(H+) >c(OH—)
15、江苏东海有蛭石。蛭石为一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，因为其受热膨胀时呈挠曲状，形态酷似水蛭，故此得名蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。
（1）某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/3的Si被Al置换，再由K平衡其电荷形成的。
该矿石的组成以氧化物的形式表示为 。
（2）某校研究性学习小组取得了某种牌号的膨化蛭石样品，其成分可以用氧化物（MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O）的形式表示。为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数据如下：
①固体A的化学式是
②固体F的物质的量是
③通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式。
参考答案
例1：Na2S+CS2= Na2CS3 3Na2S+P2S5 = 2Na3PS4
变式训练：因卤素互化物和拟卤化合物性质与卤素单质相似，因此，只要掌握了Cl2的性质（与Na、NaOH、SO2、H2O的反应），及Cl2的制备和氯化钾的性质，上述反应就能顺利完成。通过反应类似类推，可提高我们的迁移能力。
例2：B
变式训练：
需要说明的是该题还可以利用化合价升降守恒法、电荷守恒法等多种方法来解。
例3：参见前面解析
变式训练：
例4： ⑴①加适量水溶解，搅拌，过滤 ②使Fe3+可全部转化为Fe（OH）3沉淀，而Cu2+不会转化为Cu (OH)2沉淀。 ③将CuSO4·5H2O溶液加热蒸发至有晶膜出现时 ，停止加热 受热均匀，温度易于控制在1000C以下
⑵①CuO可加快H2O2分解的反应速率，是H2O2分解反应的催化剂 ②秒表、橡皮塞、导管、集气瓶、量筒
变式训练：
【提出问题】与BaCl2溶液反应有沉淀生成
【实验探究】用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点滴到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生
S2O32—+4Cl2+ 5H2O＝2SO42—+8Cl—+10H＋
【问题讨论】⑴不正确，因氯水过量，氯水中同样含有Cl－ ⑵取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化
课后巩固：
1、C
2、C
3、C
4、B
5、C
6、AD
7、BC
8、D
9、B
10、B
11、（1）I、II、IV、V
（2）H2O2、SO2、H2S
（3）H2O2+SO2=H2SO4
（4）SO2+2H2S=3S↓+2H2O
12、(1)第2周期第ⅤA族
(2) 2NH3NH4＋＋NH2－
(3) 大于；c(NO3－)>c(NH4＋)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)
(4)C
(5)D
(6)2NH3+NaClO＝ N2H4+NaCl+H2O
(7)N2H4(g)+NO2(g)＝3/2N2(g)+2H2O(g)；△H=－568kJ/mol
13、(1)SO3 A和B H 2S2O7或H2SO4·SO3或2SO3·H2O SO2是无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，有毒
(2)NH3 HNO3 NH4NO3N2O↑+2H2O。
14、（1）46.1kJ
（2）① > ② C
（3）①N2H2+6+H2O [N2H5·H2O]++H+ ②AC
15、（1）K2O·Al2O3·4SiO2
（2）①SiO2 ②0.010mol ③n(SiO2)= = 0.04mol
设 固体G中Fe2O3的物质的量为x mol，MgO的物质的量为y mol
依题意有：
160x＋40 y＝4.80
214x＋58 y＝6.78
解得：x＝0.010 mol y＝0.080 mol
由②知： n(Al2O3)=0.010mol
于是n(H2O)= =0.02 (mol)
则： n(MgO ) ：n(Fe2O3) ：n(Al2O3) ： n(SiO2) ： n(H2O)
=0.080mol ：0.010mol ：0.010mol ：0.04mol：0.02mol ==8 ：1 ：1 ：4：2
即该蛭石矿的组成为： 8MgO·Al2O3·Fe2O3·4SiO2·2 H2O
固体D
(6.78g)
滤液C
膨化蛭石矿样
(8.58 g)
盐酸
过滤
固体A
(2.40 g)
滤液B
NaOH溶液
过滤
CO2
过滤
滤液E
固体F
(1.56 g)
固体G
(4.80 g)
灼烧
8.58－40×0.08－60×0.04－160×0.010－102×0.010
18
设计
物 质
性 质
实 验
方 案
探究
验证
推测
物 质
可能具有的性质
物质的结构特点
物质的所属类型
Ⅲ
Ⅱ
I
PAGE
10第四单元 有机化学基础
考点解读：
有机化合物及其应用
（1） 了解测定有机化合物的元素含量、相对分子质量一般方法，能根据其确定有机化合物的分子式。
（2） 知道确定有机化合物结构的常用方法。认识有机化合物中碳的成键特征，了解有机化合物中的常见官能团，能正确表示简单有机化合物的结构。
（3） 了解有机化合物存在异构现象，能判断并正确书写简单有机化合物的同分异构体的结构简式（不包括立体异构体）。
（4） 能根据有机化合物的命名规则命名简单的有机化合物
（5） 了解加成、取代、消去、加聚和缩聚等有机反应的特点，能以此判断有机反应的类型。
（6） 了解烃（烷、烯、炔和芳香烃）及其衍生物（卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯）的组成、结构特点和性质，认识不同类型化合物之间的转化关系，能设计合理路线合成简单有机化合物。
（7） 能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。
（8） 知道天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用。举例说明烃及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用。
（9） 了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要性质，认识化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
（10） 能根据合成高分子的组成和结构特点分析其链节和单体，了解合成高分子化合物的性能及其在高新技术领域中的应用。
（11） 关注有机化合物的安全和科学使用，认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。
专题13 认识有机化合物
知能整合：
1、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较列表如下：
同分异构体 同系物 同位素 同素异形体 同一物质
定义 分子式相同，结构不同的化合物 结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的化合物 质子数相同，中子数不同的同一元素的原子 同种元素组成的不同单质 分子式和结构都相同的物质
组成元素 相同 相同 相同 相同 相同
通式 相同（n相同） 相同（n不同） - - 相同
分子式 相同 不同 - 不同 相同
相对分子质量 相等 不等 相对原子质量不同 不同(O2和O3) 相同
性质 物理性质不同，同类化学性质相似，不同类化学性质不同 物理性质不同，化学性质相似 化学性质相同 物理性质不同，化学性质相同或相似 相同
实例 正丁烷和异丁烷 CH4、C2H6、C3H8 金刚石和石墨，红磷和白磷
2、有机物分子结构确定的物理方法——波谱法
物理方法（波谱法）具有微量、快速、准确、信息量大等特点，它包括：
(1)质谱——可快速、准确测定有机物的相对分子质量；
(2)红外光谱——可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息；
⑶核磁共振氢谱——可推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目之比。
3、有机化学考查的热点归纳：
①有机物的五种表达式；②同分异构体的书写和判断；③有机反应十种类型；④有机推断题的一般方法；⑤碳的四价在有机推断中应用；⑥单体与聚合物的互写；⑦有机物的燃烧；⑧有机计算与技巧；⑨解有机合成题的思路和方法；⑩有机信息给予题及有机定量处理与解答等。
例题精讲：
1、有机物研究的一般方法
例1：化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法中，正确的是（ ）
A．A分子属于酯类化合物，在一定条件下能发生水解反应
B．A在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应
C．符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
D．与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
解题感悟：研究有机物的一般方法为：分离、提纯（蒸馏、结晶、萃取）→元素定量分析，确定实验式（燃烧法即李比希法）→测定相对分子质量，确定分子式（通常采用质谱法，测定质荷比以确定分子量）→波谱分析，确定结构式（红外光谱通常测定官能团以及化学键的类型，核磁共振氢谱通常测定等效氢）。
温馨提醒：使用现代物理方法测定有机物的相对分子质量、特殊结构以及等位氢原子的确定等均反映了当代化学学科的前沿信息，符合考试大纲要求“重视理论联系实际，关注与化学相关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展…”具有浓厚的时代气息。
变式训练：波谱分析分析是鉴定有机物分子结构的有效手段。某有机物A经波谱分析有如下信息：质谱显示A的分子离子峰质荷比为94，红外光谱得知A分子中存在C－O键、H－O键、苯环且无其他化学键，A的核磁共振氢谱中有6个吸收峰，峰面积之比为1∶1∶1∶1∶1∶1。回答下列问题：
⑴ A的结构简式为 ；
⑵ 实验室模拟处理含A的工业废水并回收A的流程图如下：
① 步骤Ⅰ中的操作名称是 ，使用的仪器是 ；
② 步骤Ⅱ中NaOH溶液的作用是 ；步骤Ⅲ中的化学反应方程式为 ；
③ 步骤Ⅳ中分离出物质丙的操作名称是 ；
④ 为体现绿色化学思想，上述流程中 是循环使用的。
2、有机物化学式的开发运用
例2：已知乙炔、苯、乙醛的混合蒸汽中含碳的质量分数为84%，求混合物中氧的质量分数。
解题感悟：从分子式[C2H2、C6H6、C2H2]·H2O（改写CH3CHO）可以发现，框内有n（C）=n（H），现令混合物为100g，则m（C）=100×84%=84（g），n（C）=84/12=7（mol），所以，n（H）=7（mol），框内质量为84+7=91（g），故混合物内有“水”9g，其中氧元素质量为9×16/18=8（g），即含氧量为8%。
温馨提醒：
类推① 已知Fe2（SO4）3和FeSO4的混合物中含硫元素的质量分数为a%，求铁元素的质量分数。
类推② 已知Na2S、Na2SO3、Na2SO4的混合物中含硫元素的质量分数为x%，求氧元素的质量分数。
其中类推题①②不用赘述我们也会从硫和氧、钠和硫的特定关系进行解析，同时同学自己还可产生类推③④…，并归纳出对含三种元素的混合物中求某种元素质量分数的方法。
变式训练：含有C、H、O三种元素的有机物，其分子式可用[(CxOy)m(H2O)n]来表示。某有机物完全燃烧时消耗O2与生成CO2物质的量之比是1∶2，试简要回答以下各问题：
（1）在该有机物中x与y的比值是 ；
（2）符合上述条件、且相对分子质量为最小的有机物分子式是 ，结构简式是 ；
（3）相对分子质量为次小的有机物的分子式是 ，结构简式是 ，该有机物的一种同分异构体的结构简式是 。
3、有机物组成的考查
例3：
解题感悟：
温馨提醒：
变式训练：一卤代物只有一种的烷烃，其分子结构有“球形”（A）和“椭球形”（B）两类，它们的组成有一定的规律性，A类是以甲烷分子为母体，用甲基经过多次循环处理后制得的； B类是以乙烷分子为母体，用甲基多次循环处理后制得的。
①写出碳原子数在10个之内，一卤代烃只有一种的烷烃的结构简式。
；
②在所有A类和B类物质中碳原子数在100个之内，分子量最大的一种物质，
它分子式是 ；
③A类物质的通式是 ；B类物质的通式是 ；
④A与B之间是否存在同分异构体？为什么？
4、有机反应机理探究
例4：新近发现了烯烃的一个新反应，当一个两取代烯烃(I)在苯中用一种特殊催化剂处理时，歧化成(Ⅱ)和(Ⅲ):
试问:进行怎样的实验能够区分这两种机理
解题感悟：如果同学们能从提问要求——有机反应机理测定，联想到我们中学阶段学过的最基本(也是惟一)的反应机理测定手段——用18O同位素测定酯化反应机理，并由此去分析机理a和b，不难得出如下解答:用含重氢的烯烃RCD=CHR'进行题述歧化反应，若产物中含有RCD =CDR和R'CH =CHR'，证明按机理b进行反应;若产物中含有RCD =CHR和R'CD=CHR'，证明按机理a进行反应。
温馨提醒：面对这样的“怪”题，我们只有具备扎实的有机化学基础知识，才能灵活地选择下手处——两种反应机理的“相异性”。
变式训练：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），反应可能经历了生成中间体（Ⅰ）这一步。
(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__________；属于消去反应的是____________。
(2)如果使原料C2H5OH中的氧用18O标记，则生成物乙酸乙酯中是否有18O？如果使原料CH3COOH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。
课后巩固：
1、下列说法正确的是
A．水、重水、超重水可能互为同素异形体
B．O2、O3可能互为同位素
C．CH2O、C2H4O可能互为同系物
D．淀粉、纤维素可能互为同分异构体
2、随着科学技术的发展，化学研究的手段日趋先进，下列对技术在化学研究中的应用的说法中不正确的是
A．仅用红外光谱图即可确定复杂有机物的分子结构
B．用pH计测定溶液的pH
C．用质谱仪测定有机物的相对分子质量
D．用同位素示踪法研究有机反应的机理
3、（08海南卷）下列有机反应中，不属于取代反应的是（ ）
4、根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
分子式 CH4 C2H4 C3H8 C4H8 C5H12 C6H12 C8H16
A. 6 B. 7 C. 8 D. 9
5、已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的
A．由红光外谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
6、（08海南卷）在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3：2的化合物是（ ）
7、（08上海卷）下列各化合物的命名中正确的是（ ）
8．组成为的烷烃有九种，其中仅能由一种单烯烃加氢而制得的有 （ ）
A．1种　 　B．2种　 　C．3种　 　D．4种
9、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
10、一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g，若其中水的质量为10.8 g，则CO的质量是
A.1.4 g B.2.2 g
C.4.4 g D.在2.2 g和4.4 g之间
11、以下有些结构简式，书写得不规范、不正确。请在它们后面打一个 × 号，并把你认为正确的写法写在后面。
(1) 乙醇 HOCH2CH3
(2) 已二醛 OHC(CH2)4CHO
(3) 对甲苯酚
(4) 三硝基甲苯
(5) 甲酸苯酯
(6) 丙三醇 (HOCH2)2 CHOH
(7) 苯乙醛
(8) 新戊烷 (CH3)3CCH3
(9) 聚氯乙烯
12、解决有机分子结构问题的最强有力手段是核磁共振氢谱(PMR)。
现有一种芳香族化合物与药物中间体(“Et”表示乙基)互为同分异构体，其模拟的核磁共振氢谱图如上图所示，试写出该化合物的结构简式： 。
13、⑴ 下表是在1.013×105Pa下测得的几种物质的沸点：
结构简式 沸点/℃ 结构简式 沸点/℃
CH3CH3 －88.6 CH2＝CH2 －103.7
CH3CH2CH3 －42.2 CH2＝CHCH3 －47.4
CH3CH2CH2CH3 －0.5 CH3CH2CH＝CH2 －6.3
－11.7 －6.9
CH3CH2CH2CH2CH3 36.1 CH3CH2CH2CH＝CH2 30
20.1
从表中数据分析，在1.013×105Pa、25℃时的状态是 （填气态、液态或固态）。
⑵ 石油裂解是一个复杂的过程，其产物为混合物。例如：
① 上述烷烃和环烷烃裂解反应中，产物M的化学式为 ，N的化学式为 。
② 下列关于的说法正确的是 。
A．可用溴水区别和
B．等质量的和完全燃烧时的耗氧量相同
C．可与水以任意比互溶
⑶ 工业上裂解反应的产物都是气态小分子烷烃和烯烃的混合物，将它们逐一分离的方法是 。
14、烃类有机物中，碳原子之间形成的共用电子对的数目就是碳原子之间形成的共价键的数目。而烃分子中每减少2个氢原子，碳原子之间就增加一个共用电子对。请回答下列问题：
（1）每个烷烃CnH2n+2分子中，碳原子之间形成的共用电子对的数目为_____________；
（2）每个炔烃CnH2n-2分子中，碳原子之间形成的共价键的数目为_____________；
(3)有一种碳元素形成的单质可以看成烃分子失去全部氢原子形成的，这种单质的每个分子含有共用电子对的数目为120，则这种单质的分子式为_______________。
15、
参考答案
例1：AC
变式训练：⑴
⑵ ①萃取、分液 分液漏斗
② 使苯从水相中分离并回收苯酚 C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3
③ 过滤
④ 苯、CaO、CO2、NaOH溶液
例2： 8%
变式训练：（1）1∶1 ；（2） HCOOH ；（3）C2H2O3 HCOCOOH HCOOOCH 。
例3：参见前面解析
变式训练：（1）CH4、CH3CH3、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3；
（2）C80H162；
（3）、（n为自然数）；
（4）不，两类物质的分子式不可能相同。
例4：参见前面解析
变式训练：(1)A、B C、F D、E　　　
(2)都含有18O。这是因为反应中间体在消去水分子时，有两种可能，而乙氧基(—OC2H5)是保留的。
课后巩固：
1、C
2、A
3、B 提示：取代反应是有机物的原子或原子团被其它的原子或原子团所代替的反应，所以选项B不是取代反应而是氧化反应。
4、D
5、D
6、D
7、D 提示：选项A应命名为1、3－丁二烯；选项B应命名为2－丁醇；选项C应命名为邻甲基苯酚。
8、B
9、B
10、A 解析：由题m(CO＋CO2)＝27.6 g－10.8 g＝16.8 g
n(H)＝×2＝1.2 mol
n(乙醇)＝＝0.2 mol
所以n(CO＋CO2)＝0.4 mol
(CO＋CO2)＝＝42 g·mol－1
（即CO、CO2平均相对分子质量为42）
所以m(CO)＝×0.4 mol×28 g·mol－1＝1.4 g，故选A。
11、 (3) ×
(4) ×
(7) ×
(9)×
12、
13、
14、(1) n-1 (2) n+1 (3) C60
15、
备用
某温度下mg下列物质与足量02充分燃烧，其燃烧产物立即与过量Na202反应，固体质量增加
。g，符合此要求的是: ① H2 ② CO ③ CO和H2混合气 ④ HCHO ⑤ CH3COOH( )
A. ① ② ③ B.③ ④ C. ① ② ③ ④ D.全部都可以
解析 : 此题中，物质与02反应生成的产物再与过量的Na202作用，反应后固体增加的质量与反应前物质的质量相等，均为mg。经过发散思维，物质与02反应生成C02,H20均与Na202反应放出02，再经集中思维可知，如果与物质反应的02的质量与其燃烧产物与Na202 反应放出的02质量相等，则符合要求，经过分析可知答案为D。
上面析题范例表明，化远为近、化抽象为具体熟练运用问题解决策略，要具备娴熟的化归技巧，能化繁为简、化生为熟、化隐为显、，以达到化难为易之目的;要具备沟通已有知识结构，促进知识迁移的能力;还要具备多角度、全方面、整体性看待问题的意识习惯。这就特别要强化概念、原理、定律等工具性理论知识的内涵教学，加强电荷、质量、元素、电子得失等多种守恒，加强阿伏加德罗定律及推论等变式应用，加强接近、相似、对比、关系等各种联想形式的训练及想象、类比、推理等能力的培养，进行发散、集中、正逆向思维的训练，形成正确、简捷的解题思路。
NaOH溶液
物质丙
CaO
CO2
A
物质乙
物质甲
苯
苯
A
步骤Ⅰ
步骤Ⅱ
步骤Ⅴ
步骤Ⅳ
步骤Ⅲ
废水
OH
PAGE
10专题7 溶液中的离子平衡
第三课时 溶解平衡
考点解读：了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
知能整合：
一、沉淀溶解平衡
1、难溶电解质的溶解平衡
在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。
2、溶度积规则
根据溶度积常数Ksp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律，对于难溶电解质AmBn，浓度商QC表示为：QC=[c(An+)]m · [c(Bm-)]n
① Q c称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。
②溶度积规则
若QC若QC=Ksp，溶液为饱和溶液，体系处于平衡状态,
若QC>Ksp，溶液为过饱和溶液，体系中有沉淀生成。
二、沉淀溶解平衡的应用
1. 沉淀的生成
加入沉淀剂，应用同离子效应，控制溶液的pH，当 QC > Ksp 时有沉淀生成。
2. 沉淀的溶解
Qc < Ksp 时,沉淀发生溶解，使Qc减小的方法有
(1) 利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。
(2) 生成弱电解质。
(3) 生成络合物，例如银铵溶液的配制。
3. 分步沉淀
（1） 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。
（2）对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI
（3） 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如AgCl和Ag2CrO4
（4）一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全
4. 沉淀的转化
由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程, 若难溶解电解质类型相同，则Ksp 较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀。
例题精讲：
1、有关沉淀溶解平衡的概念考查
例1：下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.KSP(AB2)小于KSP(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的KSP增大
C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，溶解平衡不移动
解题感悟：溶度积KSP尽管反映了难溶电解质在水中的溶解能力，但KSP的大小和溶质的溶解度不同（只有对同一类型的沉淀，Ksp越小则溶质的溶解度也越小），它只与温度有关，与浓度无关。
温馨提醒：解此类试题一定要区分溶度积和溶解度，要看难溶电解质的组成是否属于同一类型。若难溶解电解质类型相同，则Ksp 较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀。
变式训练：将40℃的饱和石灰水冷却至10℃；或加入少量CaO，但温度仍保持40℃，在这两种情况下均未改变的是
A．Ca(OH)2的溶解度、溶剂的质量
B．溶液中溶质的质量分数
C．溶液的质量、水的电离平衡
D．溶液中Ca2+的数目、Ca(OH)2的溶解平衡
2、有关沉淀溶解平衡的图象考查
例2：（08广东卷）已知Ag2SO4的Ksp 为2.0×10-3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)＝0.034　mol·L-1）。若t1时刻在上述体系中加入100　mL.　0.020　mol·L-1 Na2SO4 溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓度随时间变化关系的是
解题感悟： Ag2SO4刚好为100ml的饱和溶液,因为c(Ag+)=0.034mol/L，所以c（SO42-）=0.017mol/L；当加入100ml 0.020mol/LNa2SO4溶液后，c（SO42-）=0.0185mol/L，c（Ag+）=0.017mol/L（此时Q温馨提醒：
变式训练：（08山东卷）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡
常数Kap=c(Ba2+)·c(SO2-4),称为溶度积常数。
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Kap大于c点对应的Kap
3、有关溶度积的运用
例3：为了测定一定质量的铜铝混合物中铜的质量分数，某化学课外活动小组设计了如下两个方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物 测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物 测定剩余固体的质量
回答下列问题：
⑴小组成员一致认为两个方案都可行，你认为在实验室中选择方案 更便于实施。
⑵小组成员一致认为两个方案中可供选择的溶液A和B有很多，你认为在两个方案中溶液A和B均可选用的是 。（填编号）
A．稀盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．硫酸铜溶液
⑶小组成员为探究Cu2+、Al3+在溶液中是否可以依次转化为沉淀而析出，设计了如下实验：向含有0.01molHNO3、0.001molCu（NO3）2、0.045molAl（NO3）3的溶液中逐滴加入一定浓度的NH3·H2O溶液，使混合溶液的PH值不断升高，当加至溶液的体积为45 mL时Al3+开始反应生成成沉淀，当加至溶液的体积为50 mL时Cu2+开始反应生成沉淀。（不考虑溶液的体积变化）
【查阅资料】 ：常温下Ksp[Al（OH）3]＝1.0×10-33（mol·L）－4，
Ksp[Cu（OH）2]＝2.0×10－20（mol·L）－3。
①Al（OH）3开始析出时溶液的PH值？
②若溶液中离子的浓度约为1.0×10-5 mol·L－时可视为沉淀完全，则当Al（OH）3沉淀完全时Cu（OH）2是否析出？
解题感悟： （3）计算到c（OH－）=1.0×10-11mol·L－，pH=3
计算到pH=5，Cu（OH）2开始析出
计算到pH≈4.7，Al（OH）3沉淀完全
Al（OH）3沉淀完全时，无Cu（OH）2析出。
温馨提醒：（1）在一定条件下，使一种离子先沉淀，而其它离子在另一条件下沉淀的现象叫作分步沉淀或称选择性沉淀。对于同类的沉淀物（如MA型）来说，Ksp小的先沉淀，但对不同类型的沉淀物就不能根据Ksp值来判断沉淀先后次序。当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀；如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子目的。
（2）常通过控制溶液的pH而将多种金属阳离子分别形成氢氧化物而分离。
变式训练：难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：
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10-5摩/升时，则认为可以达到有效分离)
课后巩固：
1、纯净的氯化钠是不潮解的，但粗盐很容易潮解，这主要是因为其中含有杂质MgCl2的缘故。为得到纯净的氯化钠，有人设计了一个实验：把买来的粗盐放入纯氯化钠饱和溶液一段时间，过滤，洗涤，可得纯净的氯化钠晶体。则下列说法中，正确的是
A．粗盐的晶粒大一些有利于提纯
B．设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水
C．设计实验的根据是NaCl的溶解平衡
D．在整个过程中NaCl饱和溶液浓度会变大（温度不变）
2、下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是
A.KSP(AB2)小于KSP(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的KSP增大
C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钾固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，溶解平衡不移动
3、下表为有关化合物的pksp，pksp=－lgksp。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY ，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为
相关化合物 AgX AgY Ag2Z
pksp a b c
A．a＞b＞c B．a＜b＜c C．c＜a＜b D．a+b=c
4、向5mLNaCl溶液里滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续加入一滴KI溶液，沉淀变为黄色，再加入一滴Na2S溶液，沉淀又变为黑色，据此分析此三种沉淀物的KSP的一般关系为
A．KSP(AgCl)= KSP (AgI)= KSP (Ag2S) B．KSP (AgCl)＜KSP (AgI)＜KSP (Ag2S)
C．KSP (AgCl)＞KSP (AgI)＞KSP (Ag2S) D．因发生特殊反应，无法判断
5、已知。下列关于不溶物之间转化的说法中正确的是
A．两者都不溶于水，因此AgCl与AgI不能相互转化
B．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于
C．一定条件下AgCl可以转化为更难溶的AgI
D．只能由Ksp较大的不溶物转化为Ksp较小的不溶物
6、把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：Ca(OH)2（s）Ca2+（aq）+2OH-（aq）．当向悬浊液中加少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是
A．溶液中Ca2+数目增多 B．溶液中c(Ca2+)增大
C．溶液pH值不变 D．溶液pH值增大
7、一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，其平衡常数Ksp＝cm(An＋)×cn(Bm－)，称为难溶电解质的离子积。在25℃时，AgCl的白色悬浊液中，依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液，观察到的现象是先出现黄色沉淀，最后生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下：
物质 AgCl AgI Ag2S
颜色 白 黄 黑
KSP（25℃） 1.8×10－10 1.5×10－16 1.8×10－50
下列叙述不正确的是
A．溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B．若先加入Na2S溶液，再加入KI溶液，则无黄色沉淀产生
C．25℃时，饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag＋的浓度相同
D．25℃时，AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2 溶液中的溶度积相同
8、对于难溶盐MX，其饱和溶液中M+ 和X—的物质量浓度之间的关系类似于[H+]·[OH—]==KW，存在等式[M+]·[X—]==Ksp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为①20mL0.01mol/LKCl溶液 ②30mL0.02mol/LCaCl2溶液 ③40mL0.03mol/LHCl溶液 ④10mL蒸馏水 ⑤50mL0.05mol/LAgNO3溶液
A. ①＞②＞③＞④＞⑤　 B. ④＞①＞③＞②＞⑤
C. ⑤＞④＞②＞①＞③　 D. ④＞③＞⑤＞②＞①
9、已知25℃时，电离常数Ka(HF)＝3.6×10－4，溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.46×10－10。现向lL0.2 mol·L－1HF溶液中加入1L0.2 mol·L－1CaCl2溶液，则下列说法中正确的是
A．25℃时，0.1 mol·L－1HF溶液中pH＝l
B．Ksp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化
C．该体系中有CaF2沉淀产生
D．该体系中，Ksp(CaF2)＝
10、向同浓度的Cu2+、Zn2+、Hg2+、Mn2+离子混合溶液中通入H2S气体，则产生沉淀的先后次序是（ ）
A.CuS、HgS、MnS、ZnS； B.HgS、CuS、ZnS、MnS；
C. MnS、ZnS 、CuS、HgS、 D. HgS、ZnS、CuS、MnS
11、已知在25℃的水溶液中，AgX、AgY、AgZ均难溶于水，且Ksp(AgX)== 1.8×10-10，Ksp(AgY)== 1.0×10-12，Ksp(AgZ)== 8.7×10-17；
（1）根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度（已被溶解的溶质的物质的量／1L溶液 表示）S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为：
（2）若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y－)
（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）在25℃时，若取0.188g的AgY（相对分子质量188）固体放入100mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y－的物质的量浓度为
（4）由上述Ksp判断，在上述（3）的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：
。
12、以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：
难溶电解质 Mg(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
溶解度/g 9×10－4 1.7×10－6 1.5×10－4 3.0×10－9
在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：
① 为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，再加入一定量的试剂反应，过滤结晶即可；
② 为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶即可；
③ 为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶即可。
请回答下列问题：
（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为______________
（填化学式）而除去。
（2）①中加入的试剂应该选择_________为宜，其原因是________________________。
（3）②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为____________________________。
（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是__________________（填字母）。
A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D．Cu2+可以大量存在于pH＝4的溶液中
E．在pH>4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在
13、已知,Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(0H)4]_，铬的化合物有毒，由于+6价Cr的强氧化性，其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有：
方法一、还原法：在酸性介质中用FeSO4、NaHS03等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下：
有关离子完全沉淀的pH如下表。
淆回答下列问题：
(1)在②中调节pH的范围至 为最好。(填序号)
A．3～4 B．6～8 C．10～11 D．12～14
(2)若在①使FeSO4适当过量、空气适量，使Fe2+与Fe3+的比例恰当时，可产生具有磁性、组成类似于的铁氧体悬浮物，变废为宝。则控制空气适量的目的是 ,使铁氧体分离出来较简便的方法是 。
方法二、电解法：将含+6价Cr的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解：阳极区生成的Fez+和Cr2O72-发生反应，生成的Fe3+和Cr3十在阴极区与OH一结合生成Fe(0H)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(3)写出此阴极反应的电极方程式： 。
(4)已知电解后溶液中C(Fe3+)为2×10-13,则原溶液中C(Cr3+)为 mol/L
14、某化学兴趣小组在做实验时，将AgNO3溶液和KI溶液混合，发现有黄色沉淀生成，振荡后迅速消失。大家经查阅资料后，发现可能的原因是发生了下列反应：AgI+I-[AgI2]－。
（1）甲同学设计了两个简单的实验方案来进行验证，请你协助他完成实验。
实验1：向浓KI溶液中滴加AgNO3溶液，现象为 。
实验2：向AgNO3溶液中滴加稀KI溶液，有黄色沉淀生成；再在所得的黄色沉淀中滴加浓KI溶液，现象为 。
（2）乙同学在实验所得的溶液中滴加硝酸溶液，结果又出现了沉淀。请解释出现沉淀的原因 。
（3）丙同学在实验所得的溶液中滴加氯水也可以看到沉淀，但由于溶液为黄色，分不清沉淀的颜色。大家通过查阅数据，分析认为产生的沉淀不可能是AgCl，所查阅的数据是 ；请设计简单的实验说明不会产生AgCl沉淀： 。
15、已知氢氧化镁饱和溶液中存在下列平衡，且Mg2+和OH-的物质的量浓度存在下列关系：
c(Mg2+) c(OH-)2=Ksp，Ksp是一常数。
Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
某学生在toC下用纯水（pH为6.5）制备了一份氢氧化镁饱和溶液，测得溶液的pH为10。
（1）用上述测定数据计算在toC时氢氧化镁的溶解度（用mol·L-1单位表示）。
（2）计算在toC氢氧化镁的Ksp。
（3）计算toC时在0.010 mol·L-1 NaOH中氢氧化镁的溶解度（用mol·L-1单位表示）。
（4）toC下将10g Mg(OH)2和100mL 0.100 mol·L-1 HCl的混合并充分搅拌，计算该混合体系中达平衡时溶液的c(OH-)。（忽略体积变化）
参考答案
例1：C
变式训练：B
例2：B
变式训练：C
例3：⑴Ⅱ
⑵AB
⑶①（计算到）c（OH－）=1.0×10-11mol·L－，PH=3
②（计算到）PH=5，Cu（OH）2开始析出
（计算到）PH≈4.7，Al（OH）3沉淀完全
Al（OH）3沉淀完全时，无Cu（OH）2析出。
变式训练：(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。
课后巩固：
1、C
2、C
3、B
4、C
5、BC
6、C
7、C
8、B
9、C
10、B
11、（1）S(AgX)＞S(AgY)＞S(AgZ)
（2）减小
（3）1.0×10-6mol·L-1
（4）能 Ksp(AgY)=1.0×10-12＞Ksp(AgZ)= 8.7×10-17
12、（1）氢氧化铁
（2）氨水 即能除去Fe3＋同时又不会引入新的杂质
（3）2Fe3＋＋3Mg(OH)2 == 3 Mg2+ ＋2Fe(OH)3
（4）A C D E
13、(1)B
(2)使溶液中的比例恰当 用磁铁吸引
(3)2H+ + 2e- == H2↑
(4)3×10—6
14、（1）没有沉淀生成 ，黄色沉淀溶解
（2）加入硝酸溶液后，HNO3将I-氧化，使I-浓度减小，平衡AgI+I-[AgI2]－逆向移动
（3）AgI、AgCl的溶解度 在黄色的AgI沉淀中滴加NaCl溶液，沉淀未转化为白色
15、（1）5×10-4 mol/L
（2）Ksp =5×10-10
（3）c(Mg2+)=（mol/L）
（4）c(OH-)=10-4mol/L
解析：（1）由pH=10可知在氢氧化镁饱和溶液中：
c(OH-)=10-3mol/L, c(Mg2+)= c(OH-)=5×10-4 mol/L
即氢氧化镁的浓度为5×10-4 mol/L（亦即题目中氢氧化镁的溶解度的表示要求）
（2）据题意：Ksp =c(Mg2+) c(OH-)2=5×10-4×（10-3）2 =5×10-10
（3）已知c(OH-)=10-2mol/L，利用Ksp =c(Mg2+) c(OH-)2，即求得
c(Mg2+)=（mol/L）
（4）经判断，Mg(OH)2过剩， HCl全部反应，生成的c(Mg2+)=0.05 mol/L，
利用Ksp =c(Mg2+) c(OH-)2，即求得c(OH-)=10-4mol/L
备用
用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按下图所示步骤分开五种离子。则溶液①、②、③、④是
A．①NaCl ②NaOH ③NH3·H2O ④H2SO4
B．①H2SO4 ②NaOH ③NH3·H2O ④NaCl
C．①H2SO4 ②NH3·H2O ③NaOH ④NaCl
D．①NaCl ②NH3·H2O ③NaOH ④H2SO4
思路点拨：根据溶液中含有Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+，而用的分离试剂为H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl溶液，结合题目的分离流程图示，第①步只分离出一种沉淀，所以只能向溶液中加入NaCl溶液以沉淀Ag+而分出，同时对其它离子无影响，因此试剂①为NaCl溶液；这样余下的溶液中只有Fe3+、Al3+、Ba2+、K+，，而加入试剂②后得到的沉淀和溶液均需要再加入试剂进行分离，说明加入试剂②后将得到两种离子的沉淀，另两种离子则在溶液中，因此试剂②为NH3·H2O，形成的沉淀为Fe(OH)3和AI(OH)3，另两种离子Ba2+和K+则留在溶液中；对于沉淀Fe(OH)3和AI(OH)3只能用NaOH溶液将二者分离，而对溶液中的Ba2+和K+离子则可以通过加入硫酸溶液使Ba2+形成BaSO4沉淀而分离，所以试剂③为NaOH溶液，试剂④为H2SO4溶液。
参考答案：D
足量溶液A
充分反应
足量溶液B
充分反应
④
③
②
①
Fe3+、Al3+、Ba2+、Ag+、K+
沉淀
溶液
沉淀
溶液
沉淀
溶液
沉淀
溶液
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9专题14 有机物化学式的确定
知能整合：
1、确定有机物分子式和结构式的过程可简单归纳如下：
2、确定有机混合物组成，一般要用平均值法、方程式法、讨论法、差量法、求解不定方程式法等方法来求解。往往要假设混合物的平均分子组成，若是烃混合物，则平均分子组成设为CxHy，若是含氧衍生物则设为CxHyOz。关键是注意反应温度对物质状态的影响及隐性条件的限制。
例题精讲：
1、化学式等形变换的运用
例1：将一定质量的有机物充分燃烧，通入足量石灰水中，完全吸收后经过滤，得到20g沉淀，滤液质量比原石灰水减少5.8 g。该有机物可能是 ( )
A．乙烯　　　 B．乙二醇　　　C．乙醇　　　 D．乙醚
解题感悟：将化学式进行等形变换可以把看似繁琐的问题简单化，化“隐性”为“显性”，顺利解答。
温馨提醒：说到底就是一种数学思想——化归思想，既化繁为简、化生为熟、化隐为显、，以达到化难为易之目的。
变式训练：由两种有机物组成的混合物，在一定温度和压强下完全汽化为气体。在相同的温度和压强下，只要混合气体的体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的，符合这种情况不可能是
A．乙醇（C2H6O）和丙烯酸（C3H4O2）
B．苯（C6H6）和苯甲酸（C7H6O2）
C．丙醛（C3H6O）和甘油（C3H8O3）
D．丙酮（C3H6O）和丙二醇（C3H8O2）
2、根据结构特征的描述推求化学式
例2：有人设想某种分子式为C4N4O8的物质(该物质中同种原子的化学环境完全相同)是一种威力极强的炸药，请推测它的结构简式。
解题感悟：该物质的分子式为C4N4O8，同种原子的化学环境完全相同，故它的结构式高度对称，4个碳原子呈正四面体，每个碳原子连有一个硝基。
温馨提醒：对以下几个有关结构因素的描述要特别予以重视：
（1）高度对称的结构不但有平面型的，还要关注空间型的；
（2）而“对称”的含义也比较丰富，它包括“轴对称”、“中心对称”]“镜面对称”等；
（3）典型原子形成的价键数目，如碳原子为四个价键，同理：氢原子：一个价键（包括卤原子）、氧原子：两个价键、氮原子：三个价键（此外还有一对孤对电子）、硼原子：三个价键（但没有孤对电子）等；
（4）指定官能团的相应结构等。
变式训练：A为一种烈性炸药，它含有C, H, O, N四种元素，相对分子质量为222.0，其中C, H, O的质量分数分别为16.2%、2.7%、43.2%。己知其分子结构中含有一个六元环，不含碳氧双键，所含的碳、氢、氧原子分别都为等同化学环境的原子，氮原子有两种化学环境，两种化学环境中的氮原子数相等，请写出A的结构式。
3、奇偶法确定有机物的分子式
例3：在有机化合物中，N元素常显奇数价。已知有机物A的相对分子质量为128，若A仅由C, H,
N三种元素组成，且A分子中N原子数相对较少，则A的分子式_ 。
解题感悟：其实，“数的奇偶性”是一个很容易被忽略的条件，如果在解题过程中充分注意到这一点，或许就能领略到此法的奇妙之处。
温馨提醒：奇偶数法是利用数字间的奇、偶性规律，探讨试题答案的一种巧解方法。下列问题的解决过程中，可能用到奇偶数法：①某些化学方程式的配平；②化合物的分子式与原子序数的推定；③化学反应中化合价的升降数值；④化合价与分子式的关系；⑤有机分子中 H 等原子的个数。
变式训练：已知某有机物 A 的式量为 128。
(1)若 A 物质中只含有碳、氢、氧三种元素，且 A 分子中含有一个酯的结构，则 A 的分子式为__________，结构简式为____________(任写出一种)。
(2)若 A 物质中只含有碳、氢、氮三种元素，且 A 分子中氮原子数目最少，则 A 的分子式为__________，若 A 分子中有一个由氮原子和其他碳原子形成的六元环，则 A 的结构简式为__________(任写一种)。
4、根据反应性质的描述确定结构
例4：某化合物A ，分子式为：C63H98O6，在酸性条件下水解得1mol甘油和及3molB（人体必需脂肪酸，arachidonic acid），B中无支链，B用臭氧氧化并还原水解得3molC（含三个碳原子）、1molD、1molE，E进一步催化氧化得F，F与D的相对分子质量相等。已知：。试回答下列问题：
（1）下列说法正确的是 。
A．化合物A属于混甘油酯 B．化合物A常温下为固态
C．化合物A易溶于水 D．化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色
E．化合物A在碱性条件下水解程度比酸性条件下大
（2）试写出结构简式：
B： ；D： ；F： 。
（3）G与C互为同分异构体，G不能发生银镜反应，但能石蕊试液变红，写出G的结构简 。
解题感悟：提示：由题知A是一种高级脂肪酸甘油酯，A+3H2O → C3H8O3得B的分子式为C20H32O2或C19H31COOH，因其为直链，故含4个碳碳双键，C含三个碳原子，故C为丙二醛，D、E中碳原子总数11，又由题信息知，D、E中均含有醛基，因-CHO的式量与CH3CH2-相等，故F是6个碳的一元酸，D是5个碳的醛酸。
温馨提醒：有机物的反应性质也是推断有机物结构的有效途径之一。一般先根据反应性确定官能团的种类，进而由相关数据关系再确定官能团的数目以及官能团的位置关系，最后综合以上因素写出相应结构。
变式训练：（08海南卷）A、B、C、D1、D2、E、F、G、H均为有机化合物，请根据下列图示回答问题。
(1)直链有机化合物A的结构简式是_________________________；
(2)①的反应试剂和反应条件是____________________；
(3)③的反应类型是_______________________________；
(4)B生成C的化学方程式是_______________________________；
D1或D2生成E的化学方程式是_____________________________；
(5)G可应用于医疗、爆破等，由F生成G的化学方程式是_________________。
课后巩固：
1、某烃分子中有40个电子,它燃烧时生成等体积的CO2和H2O(g),该有机物的分子式是( )
A．C4H8 B．C4H10 C．C5H10 D．C4H10
2、质子核磁共振谱（PMR）是研究有机物结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰（信号）．峰的强度与结构中的H原子数成正比．例如乙酸分子的PMR谱中有两个信号峰，其强度比为3∶1．现有某化学式为C3H6O2的有机物的PMR谱有三个峰，其强度比为3∶2∶1，则该有机物的结构简式不可能是
A．CH3CH2COOH　　 B．CH3COOCH3 　
C．HCOOCH2CH3　 D．CH3COCH2OH
3、某气态化合物 X 含有 C、H、O 三种元素，现已知下列条件：① X 中碳元素的质量分数；② X 中氢元素的质量分数；③ X 在标准状况下的体积；④ X 气体对氢气的相对密度；⑤ X 的质量。欲确定该化合物的分子式时，所需的最少条件是
A．①②④ B．②③④ C．①③⑤ D．①②
4、a毫升三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温常压）体积缩小2a毫升，则三种烃可能是
A．CH4 C2H4 C3H4 B． C2H6 C3H6 C4H6
C．CH4 C2H6 C3H8 D． C2H2 C2H4 CH4
5、只含C、H、O三种元素的有机物完全燃烧时消耗的氧气和生成的CO2的体积比是1：2 ，这类有机物中
A．相对分子质量最小的化合物的化学式是CH2O
B．相对分子质量最小的化合物的化学式是CH2O2
C．含相同碳原子数的各化合物，其相对分子质量之差是18的整数倍
D．含相同碳原子数的各化合物，其相对分子质量之差是16的整数倍
6、两种烃以任意比例混合,在105℃时1L混合烃与9LO2混合,充分燃烧后恢复至原状态,所得气体体积仍为10L。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
7、设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中一定正确的是
A．常温常压下丁炔和1，3-丁二烯混合气a g，其中C-H键的数目约为×NA
B．1molCnH2n+2含有（2n+1）NA个共价键
C．10g质量分数为46%的乙醇水溶液中，约共含有1.2×6.02×1023个氢原子
D．标准状况下，aLCH2Cl2中，约含有个氯原子
8、A、B两种有机物不论以何种比例混合，只要混合物总质量不变，完全燃烧时生成H2O的量也不变。则A、B的组合不可能是
A．C10H8和C6H8O3， B．C2H2和C6H6 C．C2H4和C3H6 D．CH4和C2H4
9、有1L与一些气态烃的混合气体，使它完全燃烧需相同条件下的空气15 L（设其中O2占1/5体积），又知该混合气体的平均相对分子质量为76/3，该混合气体中除CH4外混入的烃是（ 　）
　　A．与（m≠n＞1）　 　B．（n＞1）与（m＞2）
　　C．（n＞2）与（n＞6）　 D．（n＞2）
10、有机物A是烃或烃的含氧衍生物，分子中碳原子数不超过6。当0.1 mol A 在0.5 mol O2中充分燃烧后，A无剩余。将生成的气体（1.01×105 Pa，110 ℃下）依次通过足量的无水氯化钙和足量的碱石灰，固体增重质量之比为9∶11，剩余气体的体积折算成标准状况为6.72 L。则A化学式不可能的是
A．CH4 B．C4H8 C．C5H8O D．C6H12O5
11、碳、氢、氧、氮是构成生命物质最主要的四种元素，请根据所给条件，回答下列问题：
(1)写出由上述四种元素组成的可用作炸药的三种有机物的名称。
①___________，②___________，③____________。
(2)写出符合下列要求的有机物的名称。
①由上述四种元素中的两种组成的天然高分子的结构简式（任写一种物质）_______________。
②由上述四种元素中的三种组成的天然高分子的分子式（任写一种物质）_______________。
(3)A、B、C、D四种化合物均含上述四种元素，且都属于盐。其中A、B、C三种化合物中都只含有一个碳原子，A和B的阴离子带一个单位负电荷，但A的阴离子比B的阴离子少一个氧原子；C和D的阴离子带两个单位负电荷，D中含两个碳原子。请写出A、B、C、D的化学式：
A为__________、B为____________、C为___________、D为____________。
(4)E、F两种共价化合物，它们均含上述四种元素，且互为同分异构体；它们的一个分子中都含有两个碳原子，E可发生缩聚反应，F分子中含40个电子，则E、F的结构简式为：E为__________、F为___________。
12、现有分子式均为C3H6O2的四种有机物A、B、C、D，且分子中均含甲基，把它们分别进行下列实验以鉴别之，其实验记录如下：
NaOH溶液 银氨溶液 新制Cu(OH)2 金属钠
A 中和反应 —— 溶 解 产生氢气
B —— 有银镜 加热后有红色沉淀 产生氢气
C 水解反应 有银镜 加热后有红色沉淀 ——
D 水解反应 —— —— ——
则A、B、C、D的结构简式分别为：
A ，B ，C ，D 。
13、A、B都是芳香族化合物，1 mol A水解得到1 mol B和1 mol醋酸。A、B的相对分子质量都不超过200，完全燃烧都只生成CO2和H2O。且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%（即质量分数为0.652）。A溶液具有酸性，不能使FeCl3溶液显色。
(1)A、B分子量之差为_______________。
(2)1个B分子中应该有_______________个氧原子。
(3)A的分子式是_______________。
(4)B可能的三种结构简式是：_______________、_______________、_______________。
14、充分燃烧一含碳、氢、氧的有机物，消耗O2和生成CO2的体积比为5∶4，则此类有机物最简化的通式可表示为____________；其中相对分子质量最小的物质的化学式为____________；这类有机物充分燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，且能发生水解反应的物质其分子式为____________，该有机物能发生水解反应的同分异构体结构简式有__________________________________________________。
15、有机物A与CH3COOH无论以何种比例混合，只要质量一定，完全燃烧后产生的水的质量也一定，试回答下列。
（1）符合条件的A的必要条件是：_______________________________________。
（2）符合条件的分子量最小的有机物A是 （写结构简式）
（3）若A与乙酸分子量相等，则A的结构简式可以是： 。
（4）若A中C、H元素质量分数之和为86.67%，其余为O，A的分子量小于200，则A的分子式为 。如果A中含苯环结构且能发生银镜反应，写出符合条件的A的同分异构体的结构简式： 。
参考答案
例1：BC
提示：20 g沉淀为CaCO3，其物质的量为0.20 mol，根据反应化学方程式可计算为：
Ca(OH)2 ＋ CO2 ＝ CaCO3 ＋ H2O
0.20 0.20 0.20 0.2
14.8 g 8.8 g 20 g 3.6 g
CO2和H2O进入溶液会使溶液增重，而CaCO3的析出会使溶液质量减轻。故有：mCaCO3－[mCO2＋mH2O]＝5.8 g，由nC＝02 mol，mCO2＝88 g，可得mH2O＝54 g，nH2O=03 mol， nH＝06 mol，C、H物质的量之比为2∶6。故可能是C2H6O2与C2H6O。
或将“滤液质量比原石灰水减少5.8 g”等效转化为mH2O＝mCaO－5.8＝54 g，说明生成水的质量是5.4g，为0.3 mol，从而得出有机物分子中C、H原子个数比为1：3，答案为BC。
变式训练：C
例2：
变式训练：
例3：有机化合物只由C,H 或C,H ,O 元素组成时，根据化合价代数和等于零的原则，所含H原子数必为偶数，其相对分子质量也必为偶数;同理，若再含有N原子时，N, H原子数必须奇偶性一致(N元素在有机物中的化合价为一3价)。依题意: 设A的分子式为CxHyNz(x,y ,z 均为整数)，则12x+y+14z=128，由于A由C, H, N三种元素组成，N, H原子数必须奇偶性一致，又由于A的相对分子质量为偶数，因此，y, z不可能同为奇数，只能同为偶数。然后根据A分子中N原子数相对较少进行讨论:
当z =2 时， 12x+y=100，联系有机物的结构，显然，x=1, 2, 3, 4, 5, 6, 8均与结构不符而舍去
因此符合题意的分子式为C7Hl6N2；
当z =4 时， 12x+y=72，联系有机物的结构，然，x=1, 2, 3, 4均与结构不符而舍去，因此，符合合题意的分子式为C5Hl2N4；
当z =6 ,8 …时，均不能成立。所以，正确答案为: C7Hl6N2或C5Hl2N4。
变式训练：(1)含有一个酯键的 A 的分子式为 C7H12O2 ，其结构有多种，如：CH2=CHCH2COOCH2CH2CH3等。
(2)A 式量 128 是偶数，决定了 A 分子中氮原子数目是偶数，因为当 A 分子中氮原子数目是奇数时，不论氮原子存在于硝基还是氨基中，A 式量都是奇数。则 A 分子中最少含有 2 个氮原子，A 分子式可为 C7H16N2，其结构简式有多种，如：等。
例4：（1）DE
（2）（花生四烯酸）； OHC(CH2)3COOH；CH3(CH2)4COOH
（3）CH2=CHCOOH
变式训练：（1）CH2=CH—CH3
(2）Cl2、高温
(3）加成反应
(4）CH2=CH—CH2Cl +Br2 CH2Br—CHBr—CH2Cl
(5)
课后巩固：
1、C
2、B
3、A
4、A
5、BC
6、BD
7、AC
8、D
9、A
10、B
11、(1)①T.N.T ②硝化甘油 ③纤维素硝酸酯
(2)①聚异戊二烯 ②纤维素或淀粉
(3)A．HCOONH4 B．NH4HCO3 C．(NH4)2CO3 D．(NH4)2C2O4
(4)E．NH2CH2COOH F．CH3CH2NO2或CH3CH2ONO
12、A．CH3CH2COOH B．CH3CHOHCHO C．HCOOCH2CH3 D．CH3COOCH3
13、(1)42 (2)3 (3)C9H8O4 ⑷、、
14、(CH)m·(H2O)n，(m，n∈N) C2H4O C4H8O2 HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。
15、（1）氢元素质量分数与乙酸相同（或氢元素质量分数为1/15）； （2） HCHO；
（3）CO（NH2）2（或HOCH2CHO、HCOOCH3 等）； （4）C8H8O；；
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1专题8 金属及其化合物
考点解读：
(1) 理解并能应用常见金属的活动顺序。
(2) 了解常见金属（如Na、Al、Fe、Cu等）及其重要化合物的主要性质和重要应用。
知能整合：
一、重要金属及其化合物的相互转化关系
1．钠及其化合物间的转化关系
2．铝及其化合物间的转化关系
3．铁及其化合物间的转化关系
4．铜及其化合物间的转化关系
二、判断金属活动性的规律
①金属与水或酸反应越剧烈，该金属越活泼。
②金属对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。
③一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比另一金属强。
④两金属能够构成原电池时，做负极的金属一般比做正极的金属活泼。
⑤在电解过程中，一般地先得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性差。
例题精讲：
1、实验题常常是元素化合物知识考查的载体之一
例1：铁是人体必须的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。
某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：
⑴ 试剂1是 ，试剂2是 ，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是 ， ；
⑵ 加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为 ，
写出＋2价Fe在空气中转化为＋3价Fe的化学方程式 ；
⑶ 该同学猜想血红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？ 。若你认为合理，请说明理由（若你认为不合理，该空不要作答） ；若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证（若你认为合理，该空不要作答） 。
解题感悟： 掌握好元素化合物基本知识是解决此类问题的关键所在。
温馨提醒：
变式训练：某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。
步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8～9，静置、过滤、洗涤。
步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题：
⑴上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、烧杯、 等玻璃仪器。
⑵步骤1过滤的目的是 　　　 。
⑶当步骤2中的溶液pH=8～9时，检验沉淀是否完全的方法是 　　　　　　。
⑷步骤2中溶液的pH控制较难操作，可改用 。
2、：
例2：
解题感悟：
温馨提醒：解有过氧化钠参与反应的试题重在对反应原理的理解。
变式训练：某温度下，mg下列物质与足量O2充分燃烧，其燃烧产物立即与过量Na2O2反应，固体质量增加mg。符合此要求的是
①H2 ②CO ③H2和CO混合气 ④HCHO ⑤CH3COOH
A．只有①②③ B．只有④⑤ C．只有①②③④ D．①②③④⑤
3、铁、铜的相关知识往往结合在一起考查
例3：将铁、铜粉与FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液放在某一容器中，根据下述情况判断哪些阳离子或金属单质同时存在，哪些不能同时存在？
（1）反应后Fe有剩余，则容器中可能有 。
（2）反应后有Cu2+和Cu，则不可能有 。
（3）反应后有Cu2+、Fe3+，则还可能有 ，不可能有 。
解题感悟：
温馨提醒：运用所熟悉的“三角”等几何图形，可“网络化”归纳出Fe、Fe2+、Fe3+、Cu、Cu2+等微粒间的反应情况：
这些微粒间发生的反应有：Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+ 、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。可用于判断相关微粒的共存问题，如边线相邻不能共存（用双箭头连接的微粒）；边线不相邻或对角线上的能共存，如 Fe、Fe2+和Cu，Fe3+、Fe2+和Cu2+可以共存（包括Cu和Cu2+）。
变式训练：（07江苏卷）某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a ，将其全部投入50mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是
A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b=0.3
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b≥80y(1－a/3)
4、关于元素化合物中图象题的解法
例4：
解题感悟：该类题的特点是：将反应过程中，沉淀量随加入某种物质的量的关系用图象表达出来。解此类题要注意以下几点：一是明确反应原理和反应规律；二是弄清图象纵、横坐标的含义，原点、交点、转折点的表达意义；三是定性描述和定量计算相结合。
解此类题的方法是：看懂图象、分析推理、联系规律、挖掘隐含，结合“平均”“差量”等解题技巧的应用，快速、准确做题。
温馨提醒：高考的考纲显示,高考命题将更加注重图表语言的考核。在这其中,图表型的计算题将数据处理与化学问题融为一体,信息量大,信息加工涉及诸如信息的寻找、选择、整理、重组、应用等各方面,因此难度较大。
变式训练：铝土矿(主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：
（1）结合反应II，判断下列微粒结合质子 ( H+) 的能力，由强到弱的顺序是 （填字母序号）
a．AlO2― 或 Al(OH)4－ b．OH― C．SiO32―
（2）取滤液甲少许，加入过量盐酸，过滤；再用惰性电极电解其滤液，两极均有气体产生，且全部逸出，在阴极区还有沉淀生成，最后沉淀消失。写出阴极的电极反应方程式 ，沉淀消失的原因可用离子方程式表示为：
（3）取（2） 电解以后的溶液 10.0 mL，经分析，该溶液中只含有两种等物质的量浓度的碱性溶质，向其中逐滴加入0.100 mol L－1 盐酸溶液，当加入50.0mL 盐酸溶液时，生成的沉淀恰好溶解。请画出生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系图。
课后巩固：
1、将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是
A．1 : 2 : 3 B．6 : 3 : 2 C．3 : 1 : 1 D．1 : 1 : 1
2、（08广东卷）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是（ ）
A．Al B．Al(OH)3 C．Al Cl3 D．Al2O3
3、向紫色石蕊试液中加过量的Na2O2粉末，振荡，正确的叙述是( )
A. 溶液仍为紫色 B. 最后溶液变为蓝色
C. 最后溶液褪色 D. 有气泡产生
4、所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔化状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔沸点：
Na Cu Al Fe
熔点（0C） 97.5 1083 660 1535
沸点（0C） 883 2595 2200 3000
其中不能形成合金的是
A.Cu和Al B.Fe和Cu C.Fe和Na D.Al和Na
5、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；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
6、等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠被分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A．甲、乙中都是铝过量 B．甲中铝过量，乙中碱过量
C．甲中酸过量，乙中铝过量 D．甲中酸过量，乙中碱过量
7、现有下列各坐标图，下列各选项判断正确的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A x轴代表在搅拌情况下向NaOH溶液中加入铝盐物质的量的多少，y轴代表混和物中沉淀量的变化，那么该坐标图应是⑤；
B x轴代表在搅拌情况下向铝盐溶液中加入NaOH物质的量的多少，y轴代表混和物中沉淀量的变化，那么该坐标图应是①；
C x轴代表在搅拌情况下向偏铝酸钠溶液中加入盐酸物质的量的多少，y轴代表混和物中沉淀量的变化，那么该坐标图应是③；
D 坐标图⑥可以表示在搅拌情况下向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入NaOH物质的量（x轴）和产生沉淀量（y轴）的变化关系。
8、把一瓶不饱和的烧碱溶液分成4等份。保持温度不变，向4份溶液中分别加入一定量的NaOH、Na2O2、Na2O和Na，使溶液均恰好饱和，下列说法中正确的是
A．加入的NaOH的质量一定最大
B．加入的Na2O2和Na2O的质量比为1:1
C．加入的NaOH、Na2O2、Na2O、Na的物质的量之比为2:1:1:2
D．制成饱和溶液后，4份溶液中所含NaOH质量相同
9、把一块镁铝合金投入到1mol/L HCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如下图A所示。下列说法中不正确的是
图A 图B 图C
A．的取值范围为0≤a＜50
B．的最大值为2.5
C．若将关系图改为B图时，则的取值范围为80＜a＜90
D．若将关系图改为C图时，则的取值范围为75＜a＜90
10、将质量为W1g的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体V1L。向溶液中逐滴加入浓度为a mol·L-1的HC1溶液，过程中有白色沉淀产生后又逐渐溶解，当沉淀恰好消失时所加HC1溶液体积为V2L。将溶液蒸干充分灼烧得到固体W2g。下列关系式中错误的是 A．24n（A1）+35.5n（Na）=W2—W1 B．n（Na）+3n（A1）=aV2
C．n（Na）+3n（A1）=V1/11.2 D．aV2=V1/22.4
11、（08北京卷）由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验(部分产物略去)：
(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________。
(2)Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是______________________________。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是________________。
(3)向Y中通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)________________。
(4)取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI－时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是_________________________________。
(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)__________________________。
12、如下图所示的物质的相互转变中，反应①在工业上可用来生产化合物C，反应⑤在工业上可生产化合物J（Na2FeO4），反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应。常温下，D、E、G均是气体，B是无色液体；F的水溶液可作为杀菌消毒剂；H是一种铁矿石的主要成分，它由两种元素组成，且其中铁元素的质量分数为70%。
请回答下列问题：
（1）写出F的化学式： ；（2）写出G的电子式： ；
（3）反应①的化学方程式为 ；
人们将反应①所涉及的化学工业称为 ；
（4）反应⑤的离子方程式为 ；
高铁酸钠（Na2FeO4）被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂，其原因为
①Na2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒
② 。
13、将等质量混合的铜、锌、铁三种金属组成的混合物W g 加入到FeCl3和盐酸组成的混合液中，充分反应后：
(1)若无固体剩余，则溶液中一定有的金属离子是_____________________，可能有的金属离子是______。
(2)若剩余固体W/3g，则溶液中金属离子一定有_____________________，一定没有________________。
14、某混合金属粉末，除Mg处，还含有Al、Zn中的一种或两种，含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。
所用试剂：样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O
该小组探究过程如下：
●查阅资料：
①镁、铝、锌都是银白色的金属②锌(Zn)可以与NaOH溶液反应生成H2③Zn(OH)2白色固体，难溶于水，可溶于强碱及NH3·H2O④Zn2+易形成络合物如［Zn(NH3)4］2+，该络合物遇强酸分解生成Zn2+、NH4+
●提出假设：
(1)假设1：该混合金属粉末中除镁外还含有________元素
(2)假设2：该混合金属粉末中除镁外还含有______元素
(3)假设3：该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素
●实验探究：
甲同学基于假设3设计实验方案如下：
乙同学同样基于假设3设计另一实验方案如下：
(4)试剂M是_________________。
(5)写出操作Ⅱ的过程_____________________________。
(6)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好，理由是___________________________。
(7)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后，用最简便方法测定了Wg样品中金属镁(Mg)的质量分数，他的方法是__________________________________________。
15、取一定量的Fe、Cu的混合物粉末，平均分成五等份，分别向每一份中加入一定量的稀硝酸，实验中收集到的NO气体(惟一还原产物)的体积及所得剩余物的质量记录如下(所有体积均在标准状况下测定)：
实验序号 1 2 3 4 5
硝酸溶液体积(mL) 100 200 300 400 500
剩余固体的质量(g) 17.2 8 0 0 0
气体体积(L) 2.24 4.48 6.72 7.84 7.84
(1)该实验中所用硝酸的物质的量浓度为___________。
(2)第1次实验后剩余固体为___________，第2次实验后剩余固体为___________。（均填写化学式）。
(3)求实验中每次所取混合物中铜的质量
参考答案
例1：⑴ 稀盐酸 KSCN溶液 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋SCN－＝[Fe(SCN)]2＋
⑵ 少量的Fe2＋转化为Fe3＋，加入KSCN后显红色 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
⑶ 不合理 我的猜想是[Fe(SCN)]2+离子中的SCN－被过量的氯水氧化。设计的实验为在褪色后溶液加入FeCl3溶液，仍不变红色（或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，变红色）
变式训练：(1) 漏斗 (2)除去铁等不溶于碱的杂质
(3)取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊，则说明沉淀不完全，若不变浑浊，则说明沉淀完全
(4)通入足量的CO2气体
例2： 6∶1∶2
变式训练：D
例3：（1）Fe2+ 、Cu （2）Fe3+ 、Fe （3）Fe2+ ，Fe 、Cu
变式训练：AD 提示：金属有剩余说明酸不足，反应生成了硝酸盐，再加入硫酸，提供了H＋，在酸性条件下，硝酸盐中的NO具有强氧化性，可以继续溶解金属。若金属全部反应，溶液中不一定含有Fe3＋，B不正确。C项中由于不清楚铁被氧化的状态，及硝酸是否过量，所以无法得出b的值。D项中硝酸和金属反应，参加反应的硝酸由两方面构成，一方面作氧化剂生成NO，另外一方面体现酸性，生成硝酸盐。n(Cu)=aymol，n(Fe)=(1－a)ymol。作酸性的硝酸为 2aymol+3(1－a)ymol=(3－ay)mol。由电子守恒可得，生成的NO的物质的量，即被还原的硝酸的量，n(NO)=［2aymol+(3－ay)mol］/3=(3－ay)/3mol。参加反应的硝酸n(HNO3)=(4－4ay/3)mol，得b≥80y(1－a/3)。
例4：
变式训练：（1） bac ；
（2）2H2O+2e-= 2OH-+H2↑ ； Al(OH)3 +ＯＨ-＝AlO2-+２H2O
（3）
课后巩固：
1、C
2、A
3、CD
4、C
5、B
6、B
7、CD
8、A
9、C 提示：由图A知，沉淀Al3+和溶解Al(OH)3所需NaOH溶液的体积为(90-80)mL×4=40 mL，则沉淀Mg2+和可能剩余的H+所需NaOH溶液的体积为50 mL，即的取值范围为0≤a＜50。由图A知n(Al)=n［Al(OH)3］=n(AlO2-)=1mol/L×(90-80)×10-3 L=10-2mol。要求n(Mg)/n(Al)最大值，实际上就是要求n(Mg)最大值，即a=0时，n(Mg)最大且为1mol/L×50×10-3L/2=2.5×10-2 mol，不难求出n(Mg)/n(Al)=2.5×10-2mol/10-2mol=2.5。沉淀Al3+、溶解Al(OH)3需NaOH溶液体积4(a-80)，使Mg2+、Al3+沉淀及Al(OH)3溶解需NaOH溶液总体积为(a-30)。即a-30＞4(a-80)，a＜290/3 mL。故80＜a＜290/3。沉淀Al3+溶解Al(OH)3需NaOH溶液体积4(90-a)mL，而NaOH用于沉淀和溶解沉淀总体积(90-30)mL，即(90-30)＞4(90-a)，a＞75，故75＜a＜90。
10、D
11、
【解析】根据题给物质，包括Fe2O3，Fe，CuO，C，Al，根据(1)中现象，可知不含Al，Y为亚铁盐溶液，固体为Cu和Fe；Z为一种气体时，浓酸为硫酸，其：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，通过碳酸氢钠后，气体只有CO2， 若是两种气体时，浓酸为硝酸，C＋4HNO3=CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，通过水后，气体为CO2和NO；向Y中通入过量氯气，生成的FeCl3逐渐与铁粉和铜粉反应生成CuCl2和FeCl3，溶液阳离子为Cu2＋，Fe3＋和H＋；氯化亚铁溶液中加淀粉碘化钾和H2O2时，其反应为:2Fe2＋＋3H2O2＋4I－=2Fe(OH)3↓＋2I2；原样品中加足量稀硫酸，Y溶液中不出现红色固体，则原样品中不存在铁和铝，故其可能组合为：CuO和C或CuO、C和Fe2O3。
12、（1）NaClO
（2）
（3）2NaCl + 2H2O ＝ H2↑ + Cl2↑+ 2NaOH 氯碱工业
（4）2Fe3+ + 3ClO― + 10OH― ＝ 2FeO42― + 3Cl― + 5H2O
②本身被还原成Fe3+而发生水解生成Fe(OH)3胶体吸附水中杂质以达到净化水的目的。
13、(1)Cu2+、Fe2+、Zn2+ Fe3+ (2)Fe2+、Zn2+ Cu2+、Fe3+
14、（1）铝（或Al）
（2）锌（或Zn）（以上两空可颠倒）
（4）NaOH溶液（或氢氧化钠溶液）；
（5）在滤液中加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的稀氨水；
（6）步骤简单，节约试剂；
（7）将沉淀C洗涤、小心干燥后称量。（其它合理表述均可）
15、(1)c(HNO3)＝4mol/L (2)Fe、Cu Cu (3)14.4 g
解析：(1)由第一组数据可知固体有剩余。无论硝酸和什么金属反应，都有n(HNO3)＝4 n(NO)。加入100 mL硝酸溶液时，n(NO)＝0.1mol，则n(HNO3)＝0.4mol，c(HNO3)＝4mol/L。(2)由1、2两组数据分析，两次剩余物的质量相差9.2g，此时生成2.24 LNO气体(转移0.15 mol电子)。若只溶解铁，质量为8.4 g，若只溶解铜，质量为9.6 g。由此可知这9.2 g中应有Fe和Cu两种金属。所以第一次实验后剩余金属为Fe和Cu。第二次实验后剩余金属只有Cu。(3)由以上分析可知，第二次实验后剩余铜8 g，而与第一次相比少掉的9.2 g中Fe和Cu都有。设这9.2 g固体中Fe的物质的量为x mol和Cu的物质的量为y mol。
56 x＋64 y＝9.2 ……(1)
2(x＋y)＝3×0.1……(2)
解得y＝0.1 mol，质量是6.4 g。每次所取混合物中铜的质量6.4 g＋8 g＝14.4 g。
碾碎后加入试剂1
静置，过滤
药片
一段时
间 后
新制氯水
试剂2
淡黄色
溶 液
淡红色
溶 液
血红色
溶 液
溶液褪色
Wg样品
溶液
滤液
沉淀A
沉淀B
滤液
溶液
溶液
沉淀
稀硫酸
试剂M
过滤
操作I
稀硫酸
NaOH
……
Wg样品
滤液
沉淀C
沉淀B
滤液
溶液
溶液
沉淀
NaOH
过滤
与甲同学操作I相同
稀硫酸
NaOH
……
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8专题19 化学计算
第一课时 基本计算
知能整合：
1、常见计算类型
2、常见计算方法
例题精讲：
1、整体思维
例1：铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为 A．9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g
解题感悟：方法一：设原混合物中含Cu x mol，含Mg y mol
根据题意和化学反应方程式得下面的方程组：
64x+24y=4.6
2x+2y=0.23
x=0.046mol
y=0.069mol
最后得到的沉淀Cu(OH)2和Mg(OH)2的总质量为0.046mol×98g/mol+0.069mol×58g/mol=8.51g
方法二：有没有更简单的方法呢 想想看, 最后得到的沉淀Cu(OH)2和Mg(OH)2总质量表达式为: x×(64+17×2)+y×(24+17×2)=(64x+24y)+(2x+2y) ×17=8.51g，可以看出不需要花费时间去解x y 的值，就可以算出沉淀的质量。
方法三:再想想看, 最后生成沉淀是Cu(OH)2和Mg(OH)2 ，依题意，根据电子得失守恒、电荷守恒、质量守恒，沉淀的质量是在原合金质量的基础是引入了OH-，能算出OH-的质量就可以求出最后沉淀的质量，在整个反应过程中Cu和Mg失去多少电子就引入多少OH-（这一结论的得出需要有扎实的化学基本功），失去的电子全部由HNO3得到，在反应中硝酸得到的电子为， 所以,最后沉淀的总质量为4.6g+0.23mol×17g/mol=8.51g，更快捷，更方便。
温馨提醒：化学计算中还有诸如关系式法、终态法、整体化学方程式法等都是整体思维方法的体现。
变式训练：1、已知NO2和NaOH溶液反应方程式为3NO2+2NaOH2NaNO2+NO+H2O；NO和NO2与NaOH溶液反应为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。在盛a mol NO、b mol NO2和c mol O2的密闭容器中，加入V L某浓度的烧碱溶液后，容器中压强几乎为零，试求NaOH溶液的物质的量浓度。
2、Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末ag，在加热条件下用足量CO还原，得到金属混合物2.41g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀，则a的数值为
A．7.41 B．3.21 C．2.46 D．3.59
2、守恒的思想
例2：将铝粉与某铁的氧化物FeO·2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为15.68L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为
A．11.20L B．15.68L C．22.40L D．31.36L
解题感悟：许多同学只注意到两份中“铝”的化合价变化一致而误选B，却没有注意到两份中“铁”的化合价变化的不一致，而这恰恰是问题的关键所在：正是因为第二份中铁的化合价下降了，从而导致氢的化合价下降量减少，所以放出氢气的体积也相应减少，唯有A符合。
温馨提醒：只有避虚就实，才能避免陷入题设陷阱。
变式训练：铁溶于一定浓度的硝酸溶液时，发生反应的离子方程式为：
　　aFe＋bNO3－＋cH＋＝dFe2＋＋fFe3＋＋gNO↑＋hNO2↑＋kH2O
下列有关推断中，不正确的是
A．2d＋3f ＝ 3g＋h B．反应中每消耗5.6 g Fe，转移0.2mol～0.3mol e－
C．HNO3的氧化性大于Fe3＋ D．当a不变时，d随着b的增大而增大
3、极端假设
例3：( 02上海卷)0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物NO、N02、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是()
A. 30 B .4 6 C.50 D.66
解题感悟：0.03mol Cu与硝酸完全反应生成硝酸铜转移了0.O6mol电子，则0.05mol氮的氧化物得到0.06mol电子，即lmol氮的氧化物平均得到了1.2mol电子，而每摩NO、NO2、N204分别得3mol、lmol、Zmol电子。利用极端组分法，该气体混合物的极端组分为:NO和N02，或N02和N204。当混合气为NO和N02时，根据电子得失守恒:3xn(NO)+lx[0.05一n(NO)]=0.06，可得:n(NO)=0.005mol，n(NO2)=0.045mol。即两者按1:9的比例混合，可求得平均分子量为44.4;当混合气体为N02和N204时，同理可求得n(NO2)=0.04mol，n(N204)=0.0lmol。即两者按4:1的比例混合，可求得平均分子量为55.2。实际上氮的氧化物以NO、NO2、N204等三种形式存在，故混合气体的平均相对分子质量在44.4一55.2之间。所以该题正确选项为B、C。
请注意 : 极端组分不是任意设定的，首先在理论上、在满足题设要求的前提下应该有达到这种极端组分的可能性，或者混合物可以无限趋近这一极端组分。(由可达到的极端组分求得的极值可取，可无限趋近的极端组分所得的极值不可取)。本题例中，不能设混合物极端组分为NO、NO2、N204中的任意一种或NO与N2O4的组合，因为题干中数据的决定了此混合气不可能是、或不能无限趋于三种气体中任意一种组分或NO与N204的组合(该组合每摩气体得电子在3mol一4mol之间，不符合每摩气体平均得1.2mol电子的题设要求)。
或 设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为：x、y、z， x + y + z = 0.05---①式
则依据电子守恒可得：3x+y+2z=0.06---②式，②式减去①式得：2x + z = 0.01
故NO物质的量的极值为0.005 mol ，N2O4物质的量的为极值0.01 mol
若NO物质的量的为0.005 mol，则NO2为0.045 mol∴= =44.4
若N2O4物质的量的为0.01 mol，则NO2为0.04 mol ∴= =55.2
∴该混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间，故答案选B、C
温馨提醒：极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设（即为某一成分或者为恰好完全反应）的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。
变式训练：某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g，与足量水完全反应后生成1.79g碱，此碱金属可能是（ ）
　　（A）Na （B）K （C）Rb （D）Li
4、有关混合物的计算
例4：将K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3的固体混合物若干克加入到100mL 0.5mol/L的Ba(OH)2溶液中，共热使之充分反应，NH3全部逸出，同时生成沉淀8.6g。在所得固液混合物中加100mL 0.9mo/L的盐酸，沉淀部分溶解，同时生成448mL CO2气体（标准状况）。剩余盐酸用50mL 0.2mo/L的NaOH溶液恰好中和。求原混合物中各物质的物质的量。
解题感悟：若Ba2+全部变为BaSO 4，则其质量应为0.5mol/L×0.1L×233g/mol=11.65g，
若Ba2+全部变为BaCO 3，则其质量应为0.5mol/L×0.1L×197g/mol=9.85g，
现有沉淀8.6g，比以上两数据都小，说明开始时Ba(OH)2过量，沉淀为BaSO4和BaCO3的混合物，共计8.6g。
设K2SO4、(NH4)2SO4、NH 4HCO3物质的量分别为x、y、z，
解得：
温馨提醒：混合物计算的一般方法：
（1）差量法：根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，直接进行求解。这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。
（2）讨论法：当题中含有不确定的因素时，对每一种可能情况进行的讨论。有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题需要用讨论的方法求解。常见的类型：1、讨论反应发生的程度；2、讨论反应物是否过量；3、讨论反应物或生成物的组成范围；4、讨论不定方程的解。
（3）平均值法：所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是：两个数Mr1和Mr2（Mr1大于Mr2）的算术平均值Mr，一定介于两者之间。所以，只要求出平均值Mr，就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。
（4）极值法： 从问题的极端去思考、去推理、判断，使问题得到解决。“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。
(5)守恒法：包括原子个数守恒、得失电子守恒、电荷守恒法、质量守恒法等(已讨论，略)。
(6)估算法:多应用于选择题，一般估算出数值范围，再选择正确答案。
变式训练：（03江苏卷）取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol/L过量盐酸反应，生成2.016L CO2（标准状况），然后加入500mL 0.100mol/L Ba(OH)2溶液，得到沉淀的质量为2.33g，溶液中过量的碱用10.0mL 1.00mL/L盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。
课后巩固：
1、将镁、铝、硅的混合物分为等质量的两份，一份跟足量的NaOH溶液反应，另一份跟足量的盐酸反应，最终产生的H2一样多，则镁与硅物质的量之比为 ( )
A．2∶1 B．4∶1 C．1∶1 D．3∶1
2、把x mol CO2通入含y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中，则下列叙述中不正确的是（　）
A．当x≤y时，产生100x g沉淀
B．当y≤x时，产生100y g沉淀
C．当y＜x＜2y时，产生100(2y－x) g沉淀
D．当2y≤x时，产生的沉淀将全部溶解
3、将40mL 1.5mo1· L-1 的CuSO4 溶液与30mL 3 mo1·L-1 的NaOH溶液混合，生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c(Cu2+)或c (OH—)都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为( 　)
A．Cu(OH)2 B．CuSO4·Cu(OH)2
C．CuSO4·2Cu(OH)2 D．CuSO4·3Cu(OH)2
4、质量分数为a的某物质的溶液mg与质量分数为b的该物质的溶液ng混合后，蒸发掉pg水。得到的溶液每毫升质量为qg，物质的量浓度为c，则溶质的分子量（相对分子质量）为
Ａ、 Ｂ、
Ｃ、 Ｄ、
5、2007年5月，太湖水域蓝藻爆发，2008年2月，湖北又报道某水域爆发蓝藻。保护环境，保护水资源刻不容缓。蓝藻的形成是由于含N、P等元素的废水排入水域，引发蓝藻的疯狂生长。通过定量实验，分析得知某蓝藻的的组成为(质量分数)：C－35.80%，O－49.50%，P－0.87%，H－7.37%，N－6.31%。则该蓝藻的实验式为：
A．C106H263O110N16P B．C106H263O111N15P
C．C106H262O111N17P D．C105H262O110N14P
6、用两支惰性电极插入500ｍＬＡｇＮＯ３溶液中，通电电解，当电解液的ｐＨ从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有Ｈ２析出，且电解前后溶液体积不变），电极上应析出银的质量是（ ）。
A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg
7、质量为25.6g的KOH和KHCO3混合物在250oC的密闭容器中充分煅烧后排出气体，冷却，残留固体20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是
A.大于 B.小于 C.等于 D.任意比
8、下列说法正确的是(NA表示阿佛加德罗常数的值) （ ）
A．SiO2晶体中, 有NA个Si就有2NA个Si—O键
B．P4分子中P和P—P键的比为2∶3
C．常温常压下,1mol碳烯(∶CH2) 所含电子数为8NA
D．在含2 mol H2SO4的浓H2SO4溶液中加入足量的Zn粉，使其充分反应，则反应结束时转移电子数共4NA
9、某化肥厂用NH3 制NH4NO3 。已知：由NH3 制NO的产率是96%；由NO制HNO3 的产率是92%；HNO3 与NH3 反应生成NH4NO3 。若不考虑生产中的其它消耗，则制HNO3 所用去NH3 的质量占总消耗NH3 质量的
A、47.0% B、50.0% C、53.1% D、88.3%
10、按一定比例共熔两种硫酸盐可制得化合物X，X溶于水可电离出由K+、SO42-、Cr3+。将2.83gX中Cr元素全部氧化成Cr2O72－, Cr2O72－可从过量的KI溶液中氧化出3.81g I２，如果取溶有2.83g X的溶液，加入过量的BaCl2，可得4.66gBaSO4沉淀，则表示Ｘ组成的化学式为
①KCr(SO4)2 ②K2SO4·2Cr2(SO4)3 ③2K2SO4·Cr2(SO4)3
④K2SO4·Cr2(SO4)3 ⑤K3Cr(SO4)3 ⑥KCr3 (SO4)3
A．①③ B．②④ C．①④ D．⑤⑥
11、现有等物质的量的NaHCO3、KHCO3的混合物a g与100mL盐酸反应。题中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可以用带字母的公式表示。
（1）该混合物中NaHCO3与KHCO3的质量比为 。
（2）如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
（3）如果盐酸过量，生成CO2的体积为 L。
（4）如果反应后碳酸氢盐有剩余，盐酸不足量，要计算生成CO2的体积，还需要知道 。
（5）若NaHCO3和KHCO3不是以等物质的量混合，则a g固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成CO2的体积范围是 。
12、重晶石BaSO4是制备其它钡类化合物的原料。将重晶石粉与煤粉混合，在高温下煅烧，还原成可溶性盐A，往盐A的水溶液中通入CO2，则得到不溶性盐B，取B加热分解的产物3.06g固体溶于50mL水中，与0.2mol/L硫酸溶液50mL混合，充分反应后过滤，将滤液在减压下用氮气吹干，可得晶体3.15g。
（1）写出盐A、B的化学式 ， 。
（2）计算所得沉淀的质量
（3）滤液中所含溶质的电子式 。其物质的量是多少？
（4）通过计算推断晶体的化学式
13、我省蕴藏着丰富的白云石矿石，其化学式是xCaCO3·yMgCO3。以它为原料可以制取多种物质，如耐火材料等。
现称取27.6g白云石，加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72L(已换算成标准状况)。
⑴试写出白云石的化学式______________________(取x、y的最小整数比)。
⑵已知：CaO+3CCaC2+CO↑；2MgO+5CMg2C3+2CO↑。若称取已研细的白云石m g与过量的炭粉混合，放在特定容器中隔绝空气强热一段时间后，测得白云石的分解率为a，生成CO的体积为 V L(已换算成标准状况)。
试求V与a的关系。
14、化合物KxFe(C2O4)y·z H2O是一种重要的光化学试剂，其中铁为+3价。分别称取该样品0.491g两份，其中一份在110℃干燥脱水，至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形瓶中，加入足量的3mol/LH2SO4和适量的蒸馏水，加热到75℃，趁热加入0.0500mol/L KMnO4溶液24.0mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe3+完全转化为Fe2+，该溶液中Fe2+刚好与4.0mL 0.0500mol/L KMnO4溶液完全反应。通过计算，分别求：
⑴ 0.491g样品中结晶水的物质的量。
⑵ 化合物中草酸根的质量分数。
⑶ 化合物的化学式。
已知：2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 == 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑+ 8H2O
MnO4— + 5Fe2+ + 8H+ == Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
15、（04江苏卷）石油化工是江苏省的支柱产业之一。聚氯乙烯是用途十分广泛的石油化工产品，某化工厂曾利用下列工艺生产聚氯乙烯的单体氯乙烯：
CH2 == CH2+Cl2→CH2Cl－CH2Cl ………… ①
CH2Cl－CH2Cl→CH2 === CHCl+HCl…………②
请回答以下问题：
（1）已知反应①中二氯乙烷的产率（产率=×100%）为98%，反应②中氯乙烯和氯化氢的产率均为95%，则2.8t乙烯可制得氯乙烯 t，同时得到副产物氯化氢 t。（计算结果保留1位小数）
（2）为充分利用副产物氯化氢，该工厂后来将下列反应运用于生产：
2CH2 == CH2+4HCl+O2→2CH2Cl－CH2Cl+2H2O ……③
由反应①、③获得二氯乙烷，再将二氯乙烷通过反应②得到氯乙烯和副产物氯化氢，副产物氯化氢供反应③使用，形成了新的工艺。
由于副反应的存在，生产中投入的乙烯全部被消耗时，反应①、③中二氯乙烷的产率依次为a%、c%；二氯乙烷全部被消耗时，反应②中氯化氢的产率为b%。
试计算：反应①、③中乙烯的投料比为多少时，新工艺既不需要购进氯化氢为原料，又没有副产物氯化氢剩余（假设在发生的副反应中既不生成氯化氢，也不消耗氯化氢）。
参考答案
例1：B
变式训练：1、(a+b)/V mol/L 提示：解题过程中若按方程式分步求解，过程繁琐且易出错。从整个反应过程分析，反应完毕压强为零，则NO、NO2和O2完全反应无剩余，最终产物为NaNO2，而NaNO2中氮元素来自NO2和NO共(a+b)mol，即NaNO2为(a+b)mol，由Na元素守恒可得NaOH也为(a+b)mol，则NaOH物质的量浓度为(a+b)/V mol/L。
2、B
例2：A
变式训练：D
例3：B、C
变式训练：B
提示：本题若用常规思路列方程计算，很可能中途卡壳、劳而无功。但是如果将1.4g混合物假设成纯品（碱金属或氧化物），即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围，以确定是哪一种碱金属
假定1.4g物质全是金属单质（设为R） 假定1.40g全是氧化物设为R2O
则：R→ROH △m 则：R2O → 2ROH △m
　　MR 　　 17 2MR+16 　 　18
　　1.40 （1.79-1.40） 解之MR=61 1.40 （1.79-1.40） 解之MR=24.3
既然1.40g物质是R和R2O的混合物，则R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属，相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾，其相对原子质量为39。答案为B
例4：K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3的物质的量分别为0.01mol、0.01 mol、0.02 mol。
变式训练：提示：混合物中Na2SO4的质量＝g·mol－1＝1.42g
设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y，反应中放出的CO2物质的量＝＝0.0900mol 与Na2CO3、NaHCO3反应的盐酸的物质的量为
0.250L×1.00mol·L－1－0.500L×0.100mol·L－1×2＋0.0100L×1.00 mol·L－1＝0.160mol
解得：x＝0.0700mol y＝0.0200mol
Na2CO3质量＝0.0700mol×106g·mol－1＝7.42g
NaHCO3质量＝0.0200mol×84g·mol－1＝1.68g
课后巩固：
1、A
2、B
3、D
4、C
5、A
6、B
7、B
8、BC
9、C
10、C
11、（1）84︰100 （2）5a/46 （3）22.4a/92或5.6a/23 （4）盐酸的物质的量浓度
（5）(22.4/100)a -- (22.4/84)a
12、（1）BaS、BaCO3
（2）2.33g
（3）Ba（OH）2电子式 0.01mol
（4）Ba（OH）2·8H2O
13、⑴CaCO3·MgCO3
⑵由于炭粉过量，则白云石分解后的产物与炭粉反应完全，据氧元素守恒知，CaCO3·MgCO3→6CO，则V ==0.73am
14、求该化合物的化学式，就是求化合物中x、y、z的值，从有机化合物分子式的推导可知：为该原子的物质的量与化合物物质的量之比，铁原子数为1，因此化合物的物质的量等于铁的物质的量。
⑴ m(H2O)= 0.491g－0.437g=0.054g
n(H2O)= 0.054g÷18 g/mol=3×103mol
⑵根据得失电子守恒
2n(C2O42-)=5×0.0500mol/L×24×10-3L
n(C2O42-)=3×10-3mol
w (C2O42-)=×100%=53.8%
⑶根据得失电子守恒
n(Fe3+)=5n(MnO4-) n(Fe3+)=1×10-3mol
n(K+)==3×103mol
x==3 同理y=3 z=3
化合物的化学式为：K3Fe(C2O4)3·3 H2O
15、（1）根据题中给出反应式①②找出关系式，然后根据关系式进行计算。
CH2 == CH2———— CH2 ==CHCl———— HCl
28 62.5 36.5
2.8t×98%×95% m(CH2=CHCl) m(HCl)
得 m(CH2 == CHCl) == 5.8t
m(HCl) = 3.4t
（2）设投入反应①、③的乙烯物质的量分别为x、y，则：
由反应①生成的二氯乙烷为x·a%，
由反应③生成的二氯乙烷为y·c%。
则由反应①、③共制得二氯乙烷的物质的量为（x·a%+y·c%），
通过反应②可获得HCl的物质的量为（x·a%+y·c%）·b%。
据题意，反应③消耗的HCl为2·y·c%，则：
2·y·c%=(x·a%+y·c%)·b%
解得： =
反应①、③中乙烯的投料比应为。
解之得
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