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(共18张PPT)
溶液中离子浓度大小比较
姓名: 徐林岗
学校: 江都市丁沟中学
电话: 13952743674
Email: dzdoc@
问题热身:掌握三个思考基点
电离理论
水解理论
三个守恒等式
问题热身:三个思考基点
电离理论：
②多元弱酸电离是分步，主要决定第一步
①弱电解质电离是微弱的
如： NH3·H2O 溶液中：
C(NH3·H2O)>C(OH-) >C(NH4+) >C(H+)
如：H2S溶液中：
C(H2S)>C(H+)>C(HS-)>C(S2-)
水解理论：
①弱离子由于水解而损耗。
如：KAl(SO4)2溶液中：C(K+)> C(Al3+)
②水解是微弱
③多元弱酸水解是分步，主要决定第一步
如：NH4Cl溶液中：
C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(NH3·H2O)>C(OH-)
如：Na2CO3 溶液中：C(CO3-)>C(HCO3-)>C(H2CO3)
问题热身:三个思考基点
电荷平衡
如：Na2CO3溶液中
阳离子：Na+ H+
阴离子：CO32- HCO3- OH-
n（Na+）+n（H+）=== n（HCO3-）+n（CO32-）+ n（OH-）
问题热身：三个思维基点
溶液中阴离子和阳离子所带的电荷总数相等。
c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH-)
物料平衡
如：0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液
Na2CO3===2Na++CO32- CO32-+H2O HCO3-+OH-
HCO3- +H2O H2CO3 +OH-
某原子的原始的浓度等于该元素在溶液中的各种形式存在微粒的浓度和。
因此：0.1 mol·L-1 = C(CO32-) + C(HCO3-) + C(H2CO3)= 0.5C(Na+)
问题热身：三个思维基点
导出式——质子守恒
将物料守恒与电荷守恒通过一定的数学方法算是就可得到质子守恒式。
如将碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得 c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
其本质是由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值，所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等 。
问题热身：三个思考基点
【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中，下列关系错误的是（ ） A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-) C.c(H+)＞[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L
【例2】在Na2S溶液中下列关系不正确的是 A.c(Na+) =2c(HS－) +2c(S2－) +c(H2S) B.c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－) C.c(Na+)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－) D.c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+c(H2S)
【例3】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在0.1mol/L KHC2O4溶液中，下列关系正确的是 A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B．c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/L C．c(C2O42-)＞c(H2C2O4) D．c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)
【例4】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配 制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混 合溶液的下列判断正确的是( ) A.C(H+)＞C(OH-) B.C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L C.C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L
【例5】在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc 溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( ) A.c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-)
B.c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+) C.c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC)
D.c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-)
【例6】将0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1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)B.c(Na＋)>c(CN－) C.c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－)
D.c(HCN)＋c(CN－)＝0.1mol·L－1
【例7】设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。 将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由 大到小的顺序是 A.c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)
B.c(NH4+)>c(Cl－)>c(H+)>c(OH－) C.c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)
D.c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)
【例8】常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH＝7， 则此溶液中( )。 A．c(HCOO-)＞c(Na+)
B．c(HCOO-)＜c(Na+) C．c(HCOO-)＝c(Na+)
D．无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的关系
【例9】一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完 全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是( ) A．[A-]≥[M+]
B．[A-]≤[M+]
C．若MA不水解,则[OH-]<[A-]
D．若MA水解,则[OH-]>[A-]
【例10】物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度最大的是 A．NH4Cl
B．NH4HSO4
C．NH3COONH4
D．NH4HCO3
电解质溶液中离子浓度大小比较比了上述题型外还有很多变式， 在这里不再一一列举，但从上述例题的分析可知能否正确解答， 除熟练掌握电离平衡理论、水解平衡理论、三个守恒这三个思 维基点之外还必须有正确的思路，解题思路的关键则在于解决 好四个问题： (1)溶质是什么 (2)溶液显酸性还是碱性 (3)存在哪些对解题有关的平衡体系，是电离还是水解，谁为主 (4)题目中出现等式是物料守恒、电荷守恒、还是质子守恒？
应考方略:解决四个问题(共13张PPT)
第8讲 有机合成路线的制定方法研究
扬州大学附属中学 杨绍兵
问题热身
问题一：写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备
的各步反应的化学方程式（必要的无机试剂自选）。
问题热身
问题二：有机合成的解题思路
1．思考方法：
①识别有机物的类别，所含官能团，相关性质、反应条件等物质转化信息；
②据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变；
③正推、逆推，综合比较选择最佳方案；按题目要求正确表达；
2．合成原则
①原料价廉，原理正确②路线简捷，便于操作，条件适宜③易于分离，产率高.
例题1：
（4）请设计合理方案从A合成乳酸（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:
误区：①误认为只有苯与硝酸反应生成硝基苯，而甲苯与硝酸只能生成三硝基甲苯。②不能由DSD酸的结构确定硝基与磺酸基为间位关系。③忽视苯胺具有还原性，NaClO具有氧化性，选择错误的合成途径。
例题2：
例题2：
例题3：
【应考方略】
合成路线的设计与评价，是所学知识的掌握程度及对所学反应原理和特点的实际运用能力的一种综合考查。要设计出合理的合成路线，就要解决好以下四方面的内容：①要准确掌握有机物的化学性质；②要掌握产物与条件之间的关系； ③要掌握向化合物合成物分子中引入官能团的方法；④要正确处理信息给予题。第11讲 电解质溶液中离子浓度大小比较
【问题热身】
电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考的“热点”之一。高考化学试卷年年涉及这种题型。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。掌握此类题有三个思维基点：电离、水解和守恒。
一、电离平衡理论和水解平衡理论
1.电离理论：
⑴弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在；例如NH3·H2O溶液中c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)。
⑵多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主；例如H2S溶液中微粒浓度关系为：c(H2S)＞c(H+)＞c(HS-)＞c(OH-)
2.水解理论：
⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如NaHCO3溶液中有：c(Na+)＞c(HCO3-)。
⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的（双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c(H+)（或碱性溶液中的c(OH-)）总是大于水解产生的弱电解质的浓度；例如（NH4）2SO4溶液中c(NH4+)＞c(SO42-)＞c(H+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)。
⑶多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主要以第一步水解为主。例如Na2CO3溶液中c(CO32-)＞c(HCO3-)。
二、电荷守恒和物料守恒
1．电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH-)
【注意】书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类；②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。
2．物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+)：n(C)＝1：1，推出：c(Na+)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)
3．导出式——质子守恒：
如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。此关系式也可以按下列方法进行分析，由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值，所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。可以用图示分析如下：
由得失氢离子守恒可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
又如醋酸钠溶液中
电荷守恒:c(Na+)=c(CH3OO-)+c(CH3COOH)
物料守恒: c(Na+)+c(Na+)=c(CH3OO-)+c(OH-)
将钠离子消掉可得质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)。
【专题突破】
一、溶质单一型 ※关注三个守恒※
【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中，下列关系错误的是（ ）
A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
C.c(H+)＞[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-) D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L
分析：由于H2S溶液中存在下列平衡：H2S H++HS-，HS-H++S2-，H2OH++OH-，根据电荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)，由物料守恒得c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L，所以关系式错误的是A项。
【例2】在Na2S溶液中下列关系不正确的是
A.c(Na+) =2c(HS－) +2c(S2－) +c(H2S) B．c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)
C.c(Na+)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－) D.c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+c(H2S)
分析：电荷守恒：c(Na+) +c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)；
物料守恒：c(Na+) =2c(HS－) +2c(S2－) +2c(H2S)；
质子守恒：c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+2c(H2S)，选A D
【例3】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列关系正确的是
A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-)
B．c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/L
C．c(C2O42-)＞c(H2C2O4) D．c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)
分析：为草酸氢钾呈酸性，所以HC2O4-电离程度大于水解程度，故c(C2O42-)＞c(H2C2O4)。又依据物料平衡，所以D．c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)正确，又根据电荷守恒，c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-)，所以。综合上述，C、D正确。
【变式训练】
1、0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中，下列关系正确的是( )
A.c(Na+)＝2c(CO32-) B．c(OH-)＝2c(H+)
C．c(HCO3-)＞c(H2CO3) D．c(Na+)＞c(CO32-)＋c(HCO3-)
2、在0.1mol/L的NaHCO3溶液中，下列关系式正确的是（ ）
A.c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(H+)＞c(OH-) B.c(Na+)=c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) D.c(Na+)＝c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
3、已知某温度下0.1mol·L－1的NaHB(强电解质)溶液中c(H＋)＞c(OH－)，则下列有关说法或关系式一定正确的是（ )
①HB－的水解程度小于HB－的电离程度；②c(Na+)=0.1mol·L－1 ≥c(B2－)；③溶液的pH=1；④c(Na+)=c(HB－)+2c(B2－)+c(OH－)。⑤一定有c(H+)+c(H2B)=c(B2－)+c(OH－)
A.①② B.①②⑤ C.②④ D.①②③
二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较※关注混合后溶液的酸碱性※
混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况，一般判断原则是：若溶液中有酸或碱存在，要考虑酸和碱的电离，即溶液相应地显酸性或碱性；若溶液中的溶质仅为盐，则考虑盐水解情况；对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断。
【例4】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )
A.C(H+)＞C(OH-) B.C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L
C.C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L
分析：CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)＞C(Na+)，根据电荷守恒C(CH3COO-)＋C(OH-)＝C(Na+)＋C(H+)，可得出C(OH-)＜C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。
【变式训练】
4、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)
①若溶液的pH=7，则该溶液中c (NH4＋) c (Cl－)；②若溶液的pH>7，则该溶
液中c (NH4＋) c (Cl－)；③若c (NH4＋)< c (Cl－)，则溶液的pH 7。
【例5】在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )
A.c(Na+)＞c(Ac-)＞c(H+)＞c(OH-) B.c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)
C.c(Na+)＝c(Ac-)＋c(HAC) D.c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-)
解析:由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol，两者恰好反应生成NaAc，等同于单一溶质，故与例题1方法相同。由于少量Ac-发生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-故有c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)，根据物料守恒C正确，根据电荷守恒D正确，A错误。故该题选项为A。
【变式训练】
5、100 mL 0.1 mol·L-1 醋酸与50 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合，在所得溶液中( )
A.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+) B.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)
C.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-) D.c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)＝0.01mol·L-1
【例6】将0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1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－)
C.c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－) D.c(HCN)＋c(CN－)＝0.1mol·L－1
解析:上述溶液混合后，溶质为HCN和NaCN，由于该题已说明溶液显碱性，所以不能再按照HCN的电离处理，而应按NaCN水解为主。所以c(Na＋)>c(CN－)，选B D
【变式训练】
6、把0.02 mol·L-1 HAc溶液与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是( )
A.c(Ac-)＞c(Na+) B.c(HAc)＞c(Ac-)
C.2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc) D.c(HAc)+c(Ac-)＝0.01 mol·L-1
【例7】设氨水的pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
A.c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－) B.c(NH4+)>c(Cl－)>c(H+)>c(OH－)
C.c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+) D.c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)
分析：由于x+y＝14，且x>11，所以氨水c(OH－) 和盐酸中的c(H+) 相等。两者等体积混合后，氨水过量，溶液显碱性，选C
【变式训练】
7、将pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，所得的混合溶液中，下列关系式正确的是( )
A.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+) ＞c(OH-) B.c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)
C.c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-) D.c(CH3COO-)＞c(Na+)＞ c(OH-) ＞c(H+)
【例8】常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH＝7，则此溶液中( )。
A．c(HCOO-)＞c(Na+) B．c(HCOO-)＜c(Na+)
C．c(HCOO-)＝c(Na+) D．无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的关系
分析：本题绝不能理解为恰好反应，因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而现在Ph=7，故酸略为过量。根据溶液中电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)＋c(OH-)因pH=7，故c(H+)= c(OH-)，所以有c(Na+)= c(HCOO-)，答案为C。
【变式训练】
8、将m mol· L-1的盐酸和n mol·L-1氨水等体积混合后，溶液的pH＝7，m与n的大小关系是_______，则盐酸中c(H+)与氨水中c(OH-)的大小关系是_______；
【例9】一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是( )
A．[A-]≥[M+] B．[A-]≤[M+]
C．若MA不水解,则[OH-]<[A-] D．若MA水解,则[OH-]>[A-]
分析：因为没有告知一元酸HA的相对强弱，因此要考虑两种情况，若是强酸，则[A-]=[M+] ，若是弱酸则 [A-]＜[M+] ，还要考虑MA的水解，所以选B C
【变式训练】
9、实验测得常温下0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1，0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里[H+]/[OH-]＝10-12。将此两种溶液等体积混合后，所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( )
A．[B+]＞[A-]＞[OH-]＞[H+] B．[A-]＞[B+]＞[H+]＞[OH-]
C．[B+]＝[A-]＞[H+]＝[OH-] D．[B+]＞[A-]＞[H+]＞[OH-]
三、不同物质同种离子浓度比较型：
【例10】物质的量浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度最大的是（ ）。
A．NH4Cl B．NH4HSO4 C．NH3COONH4 D．NH4HCO3
分析：NH4+在溶液中存在下列平衡：NH4+ + H2ONH3·H2O + H+ B中NH4HSO4电离出大量H+，使平衡向左移动，故B中c(NH4+)大于A中的c(NH4+)，C项的CH3COO-和D项的HCO3-水解均呈碱性，使平衡向右移动，故C、D中c(NH4+)小于A中c(NH4+)，正确答案为B。
【变式训练】
10、物质的量浓度相同的下列溶液①(NH4)2CO3 ②(NH4)2SO4 ③NH4HCO3 ④NH4HSO4 ⑤NH4Cl ⑥NH3·H2O；按c(NH4+)由小到大的排列顺序正确的是（ ）
A.③⑤④⑥①③ B.⑥③⑤④①② C.⑥⑤③④①② D.⑥③⑤④②①
11、温度相同、浓度均为0.2 mol/L的 ①(NH4)2SO4、 ②NaNO3、 ③NH4HSO4、 ④NH4NO3、⑤、⑥CH3COONa溶液，它们的pH值由小到大的排列顺序是（ ）
A．③①④②⑥⑤ B．①③⑥④②⑤ C．③②①⑥④⑤ D．⑤⑥②④①③
【应考方略】
电解质溶液中离子浓度大小比较比了上述题型外还有很多变式，在这里不再一一列举，但从上述例题的分析可知能否正确解答，除熟练掌握电离平衡理论、水解平衡理论、三个守恒这三个思维基点之外还必须有正确的思路，解题思路的关键在于解决好四个问题：
(1)溶质是什么
(2)溶液显酸性还是碱性
(3)存在哪些对解题有关的平衡体系，是电离还是水解，谁为主
(4)题目中出现等式是物料守恒、电荷守恒、还是质子守恒？
【高效练习】
1. 室温下，0.1mol/L的氨水溶液中，下列关系式中不正确的是( )
A． c(OH-)＞c(H+)
B．c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L
C．c(NH4+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)
D．c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)
2. 在氯化铵溶液中，下列关系正确的是( )
A．c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)
B．c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)
C．c(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-)
D．c(Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)
3. CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液，pH值为4.7，下列说法错误的是( )
A．CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B．CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C．CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D．CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
4. 常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，不可能出现的结果是( )
A．pH ＞ 7，且c(OH—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) ＞ c(CH3COO—)
B．pH ＞ 7，且c(Na+) + c(H+) = c(OH—) + c(CH3COO—)
C．pH ＜ 7，且c(CH3COO—) ＞c(H+) ＞ c(Na+) ＞ c(OH—)
D．pH ＝ 7，且c(CH3COO—) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) = c(OH—)
5. 等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度的关系正确的是( )
A．c(M+)＞c(OH-)＞c(A-)＞c(H+)
B．c(M+)＞c(A-)＞c(H+)＞c(OH-)
C．c(M+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+)
D．c(M+)+ c(H+) =c(A-)+ c(OH-)
6. 将0.1mol·L-1 醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关粒子浓度关系正确的是( )
A．c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(CH3COOH)
B．c(CH3COO-)＞c(Cl-)>c(CH3COOH)＞c(H+)
C．c(CH3COO-)＝c(Cl-)＞c(H+)＞c(CH3COOH)
D．c(Na+)＋c(H+)＝c(CH3COO-)＋c(Cl-)＋c(OH-)
7. 下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是( )
A．10mL0.1mol·L－1氨水与10mL0.1mol·L－1盐酸混合：c(Cl－)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)
B．10mL0.1mol·L－1NH4Cl与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合：
c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C．10mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L－1NaOH溶液混合：
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D．10mL0.5mol·L－1CH3COONa溶液与6mL1mol·L－1盐酸混合：
c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
【实效检验】
1. 将0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1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－)＝0.1mol·L－1
2. 草酸是二元弱酸，草酸氧钾溶液呈酸性。在O.1mol·L-1 KHC2O4溶液中，下列关系正确的是
A．c(C2O42—)>c(H2C2O4) B．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-)
C．c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1 D．c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)
3. 有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL，物质的量浓度均为0.1 mol/L，下列说法正确的是
A．三种溶液pH的大小顺序是③＞②＞①
B．若将三种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是②
C．若分别加入25 mL 0.1mol/L盐酸后，pH最大的是①
D．若三种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是③＞①＞②
4. 下列关于盐酸与醋酸两种溶液的说法正确的是
A．相同浓度的两种溶液中c(H+)相同 B． pH＝3的两溶液稀释100倍，pH都为5
C．100ml 0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
D．两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H+)均明显减小
5. 下列关于电解质溶液的叙述正确的是
A．常温下pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小关系为：c(Cl-)>c(NH4+)> c(H+)=c(OH-)
B．常温下，同浓度的Na2S与NaHS溶液相比，Na2S溶液的pH大
C．将pH=4的醋酸溶液稀释后，溶液中所有离子的浓度均降低
D．中和pH与体积均相等的盐酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量相同
6. 下列叙述正确的是
A．0.1mol·L-1氨水中，c(OH-)=c(NH4+)
B．10ml 0.02 mol·L-1 HCl溶液与10ml 0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液充分混合，若混合后溶液体积为20ml，则溶液的pH=12
C．在0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中，c(OH-) < c(CH3COOH) + c(H+)
D．0.1 mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na+) = 2c(A2-) + c(HA-) + c(H2A)
7. 下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是
A．0.1 mol·L－1 HCOOH溶液中：c(HCOO－) = c(H＋) - c(OH－)
B．1L 0．l mol·L－1CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O的溶液中：c(SO42－)>c(NH4＋)>c(Cu2＋)>c(H＋)>c(OH－)
C．0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中： c(Na＋)+c(H＋)+c(H2CO3)=c(HCO3－)+c(CO32－)+c(OH－)
D．等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中：c(Na＋)>c(HX)>c(X－)>c(H＋)>(OH－)
8. 草酸是二元中强酸，草酸氢钠溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol／L NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol／L NaOH溶液，随着NaOH溶液体积的增加，溶液中离子浓度关系正确的是
A．V（NaOH）=0时，c（H＋）=1×10－2 mol／L
B．V（NaOH）<10mL时，不可能存在c（Na＋）=2c（C2O）+c（HC2O）
C．V（NaOH）= 10 mL时，c（H＋）=1×10－7mol／L
D．V（NaOH）> 10 mL时，c（Na＋）> c（C2O）>c（HC2O）
9. 25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O?H＋ + OH－ ；ΔH > 0 ，下列叙述正确的是
A．向水中加人稀醋酸，平衡逆向移动，c（OH－）降低
B．向水中加入少量固体碳酸氢钠，c（H＋）增大，Kw不变
C．向水中加人少量固体CH3COONa ，能促进水的电离
D．压强增大，平衡向逆反应方向移动
10. 若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈碱性，其原因可能是
A．生成了一种弱酸强碱盐 B．弱酸溶液和强碱溶液反应
C．强酸溶液和弱碱溶液反应 D．一元强酸与二元强碱溶液反应
11. 下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是
A、1.0mol/LNa2CO3溶液：c(OH-) = c(HCO3-) + c(H+) + c(H2CO3)
B、1.0mol/LNH4Cl溶液：c(NH4+) = 1.0mol/L
C、向醋酸钠溶液中加入醋酸，得到的酸性混合溶液中离子的关系一定是:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D、向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液：c(Na+)=c(NO3-)
12. 某酸性溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子。则下列描述正确的是
A．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
B．该溶液由pH＝3的CH3COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合而成
C．加入适量的NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．加入适量氨水，c(CH3COO－)一定大于c(Na＋)、c(NH4＋)之和
13. 下列叙述不正确的是
A．在0.1mol/L CH3COONa溶液中，c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．在0.1mol/L某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)
C．CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，若c(CH3COO－)大于c(Na＋)，则溶液显酸性
D．10mL 0.02mol/L HCl溶液与10mL 0.02mol/L Ba(OH)2溶液充分混合，若混合后溶液的体积为20mL，则溶液的pH＝12
14. 下列说法正确的是：
A.25℃时，pH为9的Na2CO3溶液和pH为5的FeCl3溶液中，水的电离程度不同
B.在含有Fe3+的KNO3溶液中，可通过加热的方法除去Fe3+，证明盐的水解是吸热的
C.25℃时，等物质的量浓度等体积的NaCl和NaClO溶液中所含离子总数相等
D.等物质的量的①NH4Cl②NH4HSO4③Na2S④NaNO3，其pH由小到大的顺序为:③>④>①>②
15. 用一价离子组成四种盐，AC、BD、AD、BC的1mol·L-1 溶液，在室温下前两种溶液的pH＝7，第三种溶液的pH >7，最后一种溶液的pH< 7，则碱性AOH_____BOH，酸性HC______HD，（填“大于”“小于”“等于”）
16. 若该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）c（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—）。
17. 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)：
⑴[H+]最大的是_____，最小的是_______；⑵[H2A]最大的是_______，最小的是_______；⑶[A2-]最大的是_______，最小的是_______。
18. 某二元酸(简写为H2A溶液，按下列发生一级和二级电离：H2A＝H++HA- HA-?H++A2-
回答下列问题：
⑴Na2A溶液显____（填“酸性”“中性”“碱性”）理由是（用离子方程式表示）____________
⑵若0.1 mol/L的NaHA溶液的pH=2，则0.1 mol/（L min）的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能______0.11 mol/L（填“>”“=”“<”），理由是________________________。
⑶若0.1 mol/L的NaHA溶液的pH=2，则c(A2-)=____________，（填精确的数值）
⑷0.1 mol/L的NaHA溶液中各离子的浓度由大到小的顺序正确的是：____________。
19. 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：
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，C1是否一定等于0.2mol／L (选填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A－)与c(Na+)的大小关系是
A．前者大 B．后者大 C．二者相等 D．无法判断
(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
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH—)＝ mol／L，写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算，回答准确值，结果不一定要化简)。c(Na+)－c(A—)＝ mol／L
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魅力课堂18讲
第4讲 碳及硅氧化物及盐的系列研究
[问题热身]
1、从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。虽然硅的化合物随处可见，但硅的单质直到18世纪上半叶才由化学家制备出来，这是为什么？
2、二氧化硅晶体和二氧化碳分子的结构有什么不同？并根据他们结构上的差异推理他们性质的差异。
3、从古至今，人类创造性地生产出了几大类硅酸盐产品陶瓷、玻璃、水泥成为最重要的无机非金属材料。新型无机非金属材料与传统硅酸盐材料相比，它的优势体现在哪里？
例题：已知A是一种不溶于水的酸酐。根据图示转化关系回答：A是_____，B是_______，C是____，D是_____(用化学式表示)。
[专题突破]
题型一 下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是 。
①在固态和液态时，导电性能都很弱。
②能跟强碱反应，但不能与水反应。
③硅与碳同属Ⅳ A族，故SiO2的物理性质与CO2类似。
④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。
A.②和③ B.③和④ C.②和④ D.④
变式训练1、 美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是 （ ）
A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
C、原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
D、每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
变式训练2、原硅酸的结构为　　　　，若去掉氢原子后的剩余部分即SiO44-为原硅酸根，其构型为正四面体，四面体顶角上的氧原子叫“角氧”。有关叙述正确的是（ ）
A、两分子原硅酸脱去一分子水得到的H6Si2O7分子中有6个 Si—O键
B、两个硅氧四面体，彼此用一个角氧相连后，形成的Si2O76－ 离子中各键角均为109 28′
C、3个硅氧四面体彼此用3个角氧相连后，形成的Si3O96-－离子呈链状
D、n个硅氧四面体彼此用四个角氧连接后的晶体是二氧化硅
题型二 某硅酸锌样品含58.6％的锌元素，而ZnO％与SiO2％的质量分数的总和为100％，写出这样品的化学式（最简式）。
变式训练1：
普通玻璃中Na2SiO3:CaSiO3:SiO2=1:1:4(物质的量之比)，请回答下列问题：
①以aNa2O·bCaO·mSiO2表示此玻璃组成，则a:b:m=
②若制备1000Kg上述玻璃，需原料各多少千克？标况下产生多少升CO2？
变式训练2：已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
I．某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2
反应的实验。
（1）选择制取SO2的合适试剂 。
①10%和H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液
③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式 。
装置C中的NaOH溶液的作用是 。
（3）你认为该装置是否有不足之处？ 。
如果有，请指出错误 。
II．某研究小组进行了“实验室制Si”的研究，它们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si
②Mg在点燃引发的条件下即可与SiO2反应
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4
④SiH4在空气中自燃
他们在研究报靠中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，且“实验室制si”的产率也只有预期值的63%左右。
（4）该小组“实验室制Si”的化学方程式是 。
（5）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是
题型三： 称取两份由碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵组成的混合物7.06g。其中一份加入过量的盐酸，可得CO2为1792mL（在标准状况下），另一份加热至质量不再减少时为止。冷却后再跟过量盐酸反应，可得CO2为896mL（在标准状况下）。求原混合物中，碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比。
变式训练：白云石化学式是CaCO3·xMgCO3。以它为原料，可制取耐火材料MgO等。
（1）称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到CO2的体积为6.72L（标准状况）。计算白云石的化学式中x的值。
（2）将上述收集到的6.72L CO2通入200mL 2.25mol/L NaOH溶液中，充分反应。反应后溶液中溶质的成分是（写化学式） ，其物质的量之比为 （不考虑离子的水解）
题型四：未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究得较多的是化合物G。
（1）化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E（含两种元素）与NH3反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：①化合物G的化学式为__________。②由1 mol NH3和0.75 mol E恰好完全反应，化合物E的分子式为_______。
（2）粉末状G能够与空气中的氧气和水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料。与氧反应所得的产物还有一种单质；与水反应生成另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式_________________________________
（3）为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”,化学通式可表示为Si6-xAlxOxY8-x。在接近于1 700 ℃时x的极限值约为4.0，在1 400 ℃时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。试问：
①赛伦中各元素的化合价为Si_________，Al_________，O_________，Y_________。
②赛伦的晶体类型为_________。
变式训练： (1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
①光导纤维的主要成分是_______________________；
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_________________________。
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料，粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 PA和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到对水不稳定的Mg3N2。
①经过热处理的Si3N4，其晶体类型为_____________________；
②写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式_______________________；
③Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中，除生成Mg3N2外，还可能生成______物质。热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是________
应考方略：
　　碳及硅氧化物及盐由于与新材料关联性较大，问题的陌生度往往较大，是元素化合物部分的热点考查内容，主要考查方向为晶体结构与化学原理部分的水解内容，应抓住典型结构特点和一些特殊物质的特殊性质对比分析并注意知识的迁移。魅力课堂18讲
第4讲 碳及硅氧化物及盐的系列研究
江苏省扬州中学 洪强
【魅力课堂】
[问题热身]
1、从古至今，在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色。虽然硅的化合物随处可见，但硅的单质直到18世纪上半叶才由化学家制备出来，这是为什么？
2、二氧化硅晶体和二氧化碳分子的结构有什么不同？并根据他们结构上的差异推理他们性质的差异。
3、从古至今，人类创造性地生产出了几大类硅酸盐产品陶瓷、玻璃、水泥成为最重要的无机非金属材料。新型无机非金属材料与传统硅酸盐材料相比，它的优势体现在哪里？
例题：已知A是一种不溶于水的酸酐。根据右图转化关系回答：A是________，B是_______，C是________，D是_________(用化学式表示)。
[专题突破]
题型一 下列关于二氧化硅的叙述中，不正确的是 。
①在固态和液态时，导电性能都很弱。
②能跟强碱反应，但不能与水反应。
③硅与碳同属Ⅳ A族，故SiO2的物理性质与CO2类似。
④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物。
A.②和③ B.③和④ C.②和④ D.④
思路点拨： 可结合相关知识逐项分析也可用排除法确定
变式训练1、 美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是 （ ）
A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
C、原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
D、每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
变式训练2、原硅酸的结构为，若去掉氢原子后的剩余部分即SiO44-为原硅酸根，其构型为正四面体，四面体顶角上的氧原子叫“角氧”。有关叙述正确的是（ ）
A、两分子原硅酸脱去一分子水得到的H6Si2O7分子中有6个 Si—O键
B、两个硅氧四面体，彼此用一个角氧相连后，形成的Si2O76－ 离子中各键角均为109 28′
C、3个硅氧四面体彼此用3个角氧相连后，形成的Si3O96-－离子呈链状
D、n个硅氧四面体彼此用四个角氧连接后的晶体是二氧化硅
题型二 某硅酸锌样品含58.6％的锌元素，而ZnO％与SiO2％的质量分数的总和为100％，写出这样品的化学式（最简式）。
思路点拨：要求写出这样品的化学式（最简式），即是要求通过计算找出ZnO与SiO2的物质的量之比值，然后用SiO2和ZnO的形式表示此硅酸锌样品的组成。
变式训练1： 普通玻璃中Na2SiO3:CaSiO3:SiO2=1:1:4(物质的量之比)，请回答下列问题：
①以aNa2O·bCaO·mSiO2表示此玻璃组成，则a:b:m=
②若制备1000Kg上述玻璃，需原料各多少千克？标况下产生多少升CO2？
变式训练2：已知SiO2、SO 2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
I．某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2
反应的实验。
（1）选择制取SO2的合适试剂 。
①10%和H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液
③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式 。
装置C中的NaOH溶液的作用是 。
（3）你认为该装置是否有不足之处？ 。
如果有，请指出错误 。
II．某研究小组进行了“实验室制Si”的研究，它们以课本为基础，查阅资料得到以下可供参考的信息：
①工业上在高温时用C还原SiO2可制得Si
②Mg在点燃引发的条件下即可与SiO2反应
③金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐与SiH4
④SiH4在空气中自燃
他们在研究报靠中记载着“……选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量……在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，且“实验室制si”的产率也只有预期值的63%左右。
（4）该小组“实验室制Si”的化学方程式是 。
（5）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是
题型三： 称取两份由碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵组成的混合物7.06g。其中一份加入过量的盐酸，可得CO2为1792mL（在标准状况下），另一份加热至质量不再减少时为止。冷却后再跟过量盐酸反应，可得CO2为896mL（在标准状况下）。求原混合物中，碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比。
思路点拨：此题是根据化学方程式，计算混合物成分物质的量之比的题。解题关键在于正确判断反应物与生成物、反应物的量与生成物的量之间的关系。
变式训练：白云石化学式是CaCO3·xMgCO 3。以它为原料，可制取耐火材料MgO等。
（1）称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到CO2的体积为6.72L（标准状况）。计算白云石的化学式中x的值。
（2）将上述收集到的6.72L CO2通入200mL 2.25mol/L NaOH溶液中，充分反应。反应后溶液中溶质的成分是（写化学式） ，其物质的量之比为 （不考虑离子的水解）
题型四：未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机。这类材料中研究得较多的是化合物G。
（1）化合物G的相对分子质量为140，G中硅元素的质量分数为60%，另有元素Y。G可以由化合物E（含两种元素）与NH3反应而生成，同时产生HCl气体。请推断：①化合物G的化学式为__________________。②由1 mol NH3和0.75 mol E恰好完全反应，化合物E的分子式为_______________________。
（2）粉末状G能够与空气中的氧气和水作用，所得产物中都有一种酸性氧化物，它是工业上生产玻璃、水泥、陶瓷的主要原料。与氧反应所得的产物还有一种单质；与水反应生成另一种产物是该种单质元素的氢化物。请写出化合物G与水反应的化学方程式________________________________________________________________________
（3）为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料，现采用常压下在G中添加氧化铝，经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料，它的商品名叫“赛伦”,化学通式可表示为Si6-xAlxOxY8-x。在接近于1 700 ℃时x的极限值约为4.0，在1 400 ℃时x为2.0，以保持整个化合物呈电中性。试问：
①赛伦中各元素的化合价为Si_________，Al_________，O_________，Y_________。
②赛伦的晶体类型为_________。
思路点拨：(1)由G的相对分子质量及Si、N的质量分数，可以求出G的化学式。
由E与NH3的复分解反应，可知E中含有的两种元素，再据NH3与E的反应及二者的物质的量的关系，可求出E的化学式。
(3)抓住电中性这一特点进行相关分析和计算。
变式训练： (1)用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：
①光导纤维的主要成分是_______________________；
②目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是 _________________________。
(2)氮化硅Si3N4是一种高温结构材料，粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定。但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理，可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到对水不稳定的Mg3N2。
①经过热处理的Si3N4，其晶体类型为_____________________；
②写出由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学反应方程式_______________________；
③Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105 Pa和185℃的密闭容器中热处理的过程中，除生成Mg3N2外，还可能生成______物质。热处理后除去MgO和Mg3N2的方法是________
。
应考方略：
碳及硅氧化物及盐由于与新材料关联性较大，问题的陌生度往往较大，是元素化合物部分的热点考查内容，主要考查方向为晶体结构与化学原理部分的水解内容，应抓住典型结构特点和一些特殊物质的特殊性质对比分析并注意知识的迁移。
【高效练习】
1、石英玻璃是将石英在1600℃高温下熔化，冷却后形成玻璃体，关于石英玻璃的结构和性质描述正确的是 （　　　）
A、它属于原子晶体　　　　　　　 B、它的结构类似于液体
C、它耐高温且能抵抗一切酸腐蚀 D、它能经受温度剧变且能抵抗碱的腐蚀
2、如右图所示，某硅氧离子的空间结构示意图（虚线不表示共价键）。通过观察分析，下列叙述正确的是 （　　　）
A、键角为120° B、化学组成为SiO32-
C、键角为109°28′ D、化学组成为SiO44-
3、 往含0.2mol KOH和0.1mol Ca(OH)2的溶液中持续地通入CO2气体，当通入气体的体积为6.72L(标准状况)时立即停止，则在这一过程中，溶液中离子的物质的量n和通入CO2的体积V的关系示意图正确的是(气体的溶解忽略不计) （　　　）
4、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，不足的价数由K原子补充形成的。该矿石得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该种膨化蛭石组成的化学式。
【实效检验】选择题8题（6分一题，共48分）非选择题3题（共52分）
1、据报导我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是
A．它耐高温抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料
2、能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是
A．甲烷比硅化氢稳定 B．碳与SiO2反应生成硅
C．碳酸与硅酸钠溶液反应生成原硅酸 D．高温下SiO2和Na2CO3反应
3、NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1 mol HNO3见光分解，转移电子数4NA
B．28 g晶体硅中含有Si－Si键的数目为2NA
C．100 mL 0.5 mol/L的(NH4)2SO4溶液中，含有0.1NA个NH4+
D．Cu与浓硝酸产生的22.4 L（标准状况）气体中含原子数为3NA
4、工业由粗硅制取纯硅有以下反应：
①Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g)；△H= —318kJ·mol—l
②SiHCl3(g)+ H2(g) Si(s) + 3HCl(g)；
下列关于上述反应的说法中不正确的是
A．反应①、②均为氧化还原反应 B．反应①、②均为置换反应
C．若反应①放热，则反应②一定吸热 D．欲提高SiHCl3产率，可减压或升温
5、第三周期元素R，它的原子最外电子层上达到饱和所需电子数小于次外层和最内层电子数之差，但等于最内层电子数的正整数倍。下列说法正确的是
A．常温下，能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应
B．R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
C．在固态时，R的单质属于同一类型的晶体
D．在常温下，R的气态氢化物都能在空气中稳定存在
6、下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A、SO2和SiO2 B、CO2和H2O C、NaCl和HCl D、CCl4和KCl
7、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
8、氮化硅（Si3N4）是一种具有耐高温等优异性能的新型陶瓷。工业上可用下列方法制取：3SiO2+6C+2N2 高温 Si3N4+6CO。下列说法正确的是
A．氮化硅晶体属于分子晶体
B．氮化硅中氮元素的化合价为―3
C．上述反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂
D．上述反应中，每生成1mol Si3N4，N2得到6mol电子
9、（22分）硅酸盐在自然界中分布极广，几乎在所有的硅酸盐矿物中，Si原子都和4个O原子结合成四面体的[SiO4]单元（图1），图中○表示“O”，⊙表示“Si—O”），[SiO4]单元既可以是分立的，也可以和其它四面体共用顶点连接各种各样的链状结构（如图2）、环状结构（图3）
（1）形成硅氧四面体是硅与氧成键的一个重要特征，试再举两种含有[SiO4]单元的物质（要求不同种类） 。
（2）最简单的硅酸盐是硅酸钠，硅酸钠溶液中滴入酚酞显红色。试用离子方程式解释酚酞变红的原因 ，通入CO2能使上述溶液的红色褪色，离子方程式 。
（3）将某些盐混进硅酸钠溶液时，此盐会向上扩散长成很漂亮的树状，且此树会保留金属离子的特征颜色，例如CuSO4·5H2O和Na2SiO3溶液发生水解反应长成蓝色的树，NiSO4·7H2O则会长成绿色的树，写出加入CuSO4·5H2O长成蓝树的离子方程式 。
（4）图1为SiO44—，图2、图3所示硅酸盐离子的符号 、
（5）由13个正四面体结合成的环状结构Si13O3722—离子中，其中有 个正四面体和另外的正四面体共享2个顶点， 个和另外的四面体共享3个顶点。（设离子中所有正四面体均与其它正四面体共享2个或3个顶点）
10、（14分）沸石是一种具有多孔结构的铝硅酸盐（NaAlSiO4·nH2O），其中有许多笼状孔穴和通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面，故又称“分子筛”。“分子筛”在表面化学中有重要作用，是重要的催化剂和催化剂载体。以高岭土（主要成分：Al2Si2O7·2H2O）、石灰石、海水为原料生产“分子筛”的工艺流程如下：
回答下列问题
⑴ 操作a的作用是 ，副产品A是 ；
⑵ 气体通入滤液中发生反应的离子方程式为 、
；
⑶ NaOH和不溶物在适当温度下发生的化学反应方程式为 、
；
⑷ 高岭土主要成分的化学式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O，则分子筛的化学式也可表示为 。
11、（14分）为了测定K2CO3和NaHCO3混合物的组成，某学生每次称取一定质量的混合物溶于水配成溶液，向其中加入相同浓度的Ba(OH)2溶液，每次实验均充分反应，实验结果记录如下表：
实验次数 混合物的质量/g 所加Ba(OH)2溶液的体积/L 测得沉淀的质量/g
1 0.858 0.5 1.379
2 1.716 0.5
3 2.574 0.5 4.137
4 3.432 0.5 5.516
5 4.290 0.5 5.516
6 5.148 0.5 5.516
请回答下列问题：
（1）第二次实验中产生沉淀的质量是 g；
（2）求所用Ba(OH)2的溶液的物质的量浓度；
（3）求混合物中K2CO3和NaHCO3的物质的量之比；
（4）在25℃时，取下第3组实验所得溶液体积的，加水配成500mL溶液，求此溶液pH（要求写出计算过程）。
H2O
室温混合，99℃结晶，110℃干燥
度加热
过滤
煅烧
石灰石
气 体
生石灰
适当温度
充分搅拌
过 滤
滤液
电解
蒸发、过滤
海水
粗盐
NaCl
NaOH
高温焙烧
急剧冷却
高岭土
操作a
不溶物
分子筛
低温蒸发
副产品A
2.4.6
灼烧
固体G
(4.80 g)
固体F
(1.56 g)
滤液E
过滤
CO2
过滤
NaOH溶液
滤液B
固体A
(2.40 g)
过滤
盐酸
膨化蛭石矿样
(8.58 g)
滤液C
固体D
(6.78g)
PAGE
8第4讲 碳及硅氧化物及盐的系列研究参考答案
问题热身：
1、硅是一种亲氧元素，在自然界中它总是与氧相互化合的，而碳却没有此特点。
2、（1）SiO2晶体是由Si和O按1：2的比例所组成的立体网状结构，基本单元是[SiO4]的正四面体结构。
（2）SiO2性质主要表现在：它是一坚硬、难熔的固体，不溶于水，化学性质非常稳定。
SiO2的这些性质是由其立体网状结构决定的。
3、无机非金属材料的名目繁多，用途各异，目前尚没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为传统(普通)无机非金属材料和新型(特种)无机非金属材料两大类。前者指以硅酸盐为主要成分的材料并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料，如碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃、镁质或铬质耐火材料和碳素材料等。这一类材料通常生产历史较长、产量较高、用途也较广。后者主要指20世纪以来发展起来的、具有特殊性质和用途的材料，如压电、铁电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料以及无机复合材料等。
例题： A是SiO2、B是Na2SiO3、C是CO2、D是H2SiO3
专题突破：
题型一 ： B. 变式训练 1、 B 变式训练2．D．
题型二
　　
　　SiO2％=1-73.0％=27.0％
　　
该硅酸锌样品的化学式为：2ZnO·SiO2。
变式训练 1： 解：（1）由n（Na2SiO3）：n（CaSiO3）：（SiO2）=1：1：4；Na2SiO3→Na2O·SiO2，CaSiO3→ CaO·SiO2，则可得到：a：b：c=1：1：6。 （2）设需原料Na2CO3、CaCO3、SiO2的质量分别为x、y、z，生成CO2气体体积为V（同温同压），
由 Na2O·CaO·6SiO2 ～ Na2CO3 ～ CaCO3 ～ 6SiO2 ～ 2CO2
478 106 100 6×60 2×22.4
1000×103 x y z V
m（Na2CO3）得x==221.8×103g=221.8kg
m（CaCO3）得y==209×103g=209kg
m（SiO2）得z==9.37×104L
变式训练2：（1）②③ （2）SO2+2Mg 2MgO+S
吸收多余的SO2，防止污染环境
（3）有 在A和B之间缺少干燥装置和C装置没有与大气相通
（4）2Mg+SiO 2MgO+Si
（5）金属镁与生成的硅继续反应得到硅化镁，硅化镁与硫酸反应生成SiH4在空气中自燃。或用化学方程式说明：2Mg+Si Mg2Si Mg2Si+2H2SO4 2MgSO4+SiH4↑
SiH4+2O2 SiO2+2H2O
题型三 ：Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3的物质的量之比为1∶2∶1。
变式训练
（1）
（2）Na2CO3和NaHCO3 n（Na2CO3）: n（NaHCO3）=1:1
题型四
（1）Si3N4 SiCl4 （2）Si3N4+6H2O====3SiO2+4NH3（3）+4 +3 -2 -3 原子晶体
变式训练： (1)①SiO2 ②Si
(2)①原子晶体②3SiCl4+4NH3 ==== Si3N4+12HCl ③SiO2(或MgSiO3) 加足量稀盐酸过滤
【高效练习】
1．B 2. C．D． 3. D
4. （1）K2O·Al2O3·4SiO2
（2）①SiO2 ②0.020mol 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
【实效检验】
(选择题每题6分共48分)
1、 B 2、A C 3、B 4、D 5、A 6、B 7、C 8、B
9、（24分，每空3分）（1）SiO2或H4SiO4或其它合理答案
（2）SiO32—+2H2O H2SiO3+2OH—
2CO2+2H2O+SiO32—=2HCO3—+H2SiO3↓
（3）Cu2++SiO32—+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SiO3↓
（4）Si3O108—，Si3O96—（5）9个，4个
10、（每空2分。本题共14分）⑴ 除去精盐中的可溶性杂质 Na2CO3
⑵ CO2＋2AlO2－＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－
CO2＋SiO32－＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32－
⑶ Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O
H2SiO3＋2OH－＝SiO32－＋2H2O
⑷ Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O
11、（14分）（1）2.758 （2分）
（2）以第四组数据计算，此时样品混合物过量，
则：Ba(OH)2 ~ Ba2+ ~ BaCO3
c[Ba(OH)2]=mol/L （4分）
（3）以第一组数据计算，设样品混合物中NaHCO3和K2 CO3的物质的量分别为x mol和y mol
即n(K2 CO3)∶n(NaHCO3) =5∶2
（4分）
（4）设第3次实验中固体混合物中含NaHCO3 x′mol，则含K2CO3 2.5 x′mol
84x′+138×2.5 x′=2.574 x′=0.006 mol
0.5LBa(OH)2溶液中含OH—：0.056×0.5×2=0.056 mol
由：HCO3—+OH—→CO32— + H2O OH—过量：0.056—0.006=0.05 mol
∴ （4分）
点燃
8.58－40×0.08－60×0.04－160×0.010－102×0.010
18反应热及其图像的深度解读答案
问题热身答案：
1.在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量。
2. ＞ ＜ ＜ ＞ 旧化学键 新化学键 吸收 释放 吸收 释放
3.放热反应：所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸生成H2、大多数化合反应
吸热反应：C+CO2 、H2+CuO、C+H2O、Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl、大多数分解反应
4.（1）要注明反应物和生成物的状态(g、l、s) （2）要标明反应热的 “ + ” ﹑ “﹣” （3）系数表示物质的量,不表示分子个数， 因此可以是整数或分数。（△H 的值与系数成正比） （4）要注明反应的温度和压强；（中学一般不注明）
【高效练习】答案
1.B 2.C 3.C 4.B 5.D 6.A 7、A 8、A
【实效检验】答案
一、选择题
1.B 2.D 3.C 4.C 5.A 6.A 7.B 8.D
二、非选择题
9.（1）2P(s) + 3Cl2(g)===2PCl3(g)；△H == －612 kJ·mol－1
（2）PCl5(g)===PCl3(g) + Cl2(g)；△H== +93kJ·mol－1 25% 大于
（3）两步反应都是放热反应，降温有利于提高产率，防止产物分解
（4）－399 kJ·mol－1 等于
（5）PCl5 + 4H2O===H3PO4 + 5HCl
10. （1）32 　 114　　
（2）9：22：1　，　 CH4O　　，　C8H18　，
（3）0.5 　
11. ⑴ +124.2 ； ⑵C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O ；负； ⑶ 4.2×10-7 mol·L-1；
⑷ ＞ HCO3-CO32-＋H+ ； HCO3-＋H2OH2CO3＋OH- HCO3-的水解程度大于电离程度
12．(1)＞ ＜ (2)如图：
(3)1 molSi 中含有2mol Si Si键，故
△H＝(4×360 kJ·mol 1 + 2×436kJ·mol 1)
－(2×176 kJ·mol 1 + 4×431kJ·mol 1)
＝+236kJ·mol 1
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●第8讲 有机合成路线的制定方法研究
扬州大学附属中学 杨绍兵
【魅力课堂】
问题热身
问题一：写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应的化学方程式（必要的无机试剂自选）。
解析：用逆推法分析，先将产物水解，得到CH2OHCH2CH2COOH
故应先将原料的-OH氧化为-COOH，再使-Cl水解为-OH。
答案：
问题二：有机合成的解题思路
1．思考方法：
①识别有机物的类别，所含官能团，相关性质、反应条件等物质转化信息；
②据现有原料，信息及反应规律，尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换，保护方法或设法将各片断拼接衍变；
③正推、逆推，综合比较选择最佳方案；按题目要求正确表达；
2．合成原则
①原料价廉，原理正确②路线简捷，便于操作，条件适宜③易于分离，产率高
专题突破
例题1：物质A中只含有C、H、O三种元素，能发生银镜反应。物质C的相对分子质量为104。A与其他物质之间的转化关系如下图所示：
已知：(1)有机物之间的转化关系以及转化过程相对分子质量变化如下：
物质转化关系：RCH2OH RCHO RCOOH
相对分子质量： M M－2 M＋14
（2）RCH CH2 +HBr RCH(Br)CH3
回答下列问题：
（1）H结构简式 。
（2）一定条件下B发生银镜反应的化学方程式为：_______________________。
（3）C、D在一定条件下反应还能生成八元环状物，其化学反应方程式为_______________。
（4）请设计合理方案从A合成乳酸（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:
〖思路点拨〗本题题型是近年高考化学有机化学题常见题型，最后一问设计合理方案，只需灵活分析A→F→G结合已知条件（2）即可解决。
变式训练1：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＝CHCH2CH3 CH3COOH＋CH3CH2COOH
②R－CH＝CH2 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）
例题2：请认真阅读下列3个反应：
利用这些反应，按以下步骤可以从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。
请写出A、B、C、D的结构简式。
〖思路点拨〗本题涉及到合成历程中，官能团保护的路线选择。采用逆推法，充分使用题给信息，推得A为甲苯，先硝化得到B,磺化得到C。由于氨基容易被氧化，所以C应该发生3反应，然后还原。
例3： 用乙炔和适当的无机试剂为原料，合成
资料1：
资料2
〖思路点拨〗从原料到产品在结构上产生两种变化：
①从碳链化合物变为芳环化合物；②官能团从“—C≡C—”变为“—Br”。
由顺推法可知：由乙炔聚合可得苯环，如果由苯直接溴代，只能得到溴苯，要想直接得到均三溴苯很难。我们只能采取间接溴代的方法，即只有将苯先变为苯酚或苯胺，再溴代方可；而三溴苯酚中的“—OH”难以除去。而根据资料2可知，三溴苯胺中的“—NH2”可通过转化为重氮盐，再进行放氮反应除去。
导向基的引入，这是合成路线设计中一个十分重要的技巧，一般是—NH2，—SO3H，
借来实现特定的合成目的，任务完成后又还其本来面目，将借来的基团去掉。
变式训练2：①，②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图：
（1）A转化为B的化学方程式是______________________________。
（2）图中“苯→①→②”省略了反应条件，请写出①、②物质的结构简式：
①______________，②______________。
（3）B在苯环上的二氯代物有 种同分异构体。
（4）有机物的所有原子_________（填“是”或“不是”）在同一平面上。
【应考方略】合成路线的设计与评价，是所学知识的掌握程度及对所学反应原理和特点的实际运用能力的一种综合考查。要设计出合理的合成路线，就要解决好以下四方面的内容：①要准确掌握有机物的化学性质；②要掌握产物与条件之间的关系； ③要掌握向化合物合成物分子中引入官能团的方法；④要正确处理信息给予题。
【高效练习】
1．依据下列左图完成填空；
试分析各物质的类别
X属于 ，A属于 B属于 ，C属于 。
如改为上列右图，结果又如何？
2．有机物F的商品名称“敌稗(Propanil)”，结构简式为：
是一种优良的水稻除草剂，现通过下列合成路线制备：
已知：I．(X表示卤素原子，下同)
Ⅱ．
Ⅲ．当苯的一取代产物继续发生取代反应时，新引进的取代基受到原取代基的影响而取代邻位、对位或间位。根据实验总结：使新的取代基进入它的邻位、对位的取代基有：—CH3、—NH2、—X；使新的取代基进入它的间位的取代基有：—COOH、—NO2等。
请回答：
(1)B的结构简式为：_______________。反应⑧属于___ ____反应(类型)。
(2)若只考虑苯环上的位置异构，请再写出2种C的同分异构体的结构简式：______ ________________________________。
(3)反应⑤的化学反应方程式：______________________________________________。
(4)若原料D为乙烯时，请设计D→……→E(C2H4O2)的合成路线：
要求：合成路线流程图表示示例：
【实效检验】
1．乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。
(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称_______________________。
(2)乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生以下变化：
提示：①RCH2OHRCHO；
②与苯环直接相连的碳原子上有氢时，此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。
(a)由A→C的反应属于_______________(填反应类型)。
(b)写出A的结构简式________________________。
(3)乙基香草醛的另一种同分异构体D()是一种医药中间体。请设计合理方案用茴香醛()合成D(其他原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件)。
例如：
2．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：R－X＋－R＋HX，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：－R－COOH
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，选用苯和乙醇及必要的无机物，合成，请写出合成路线。
3．已知
分子式为C13H16O2的惕各酸苯乙酯广泛用于香精的调香剂。为了合成惕各酸苯乙酯，某实验室的科技人员用A[ CH3CH2C（CH3）=CH2 ]及有关原料设计了下列合成路线：
试回答下列问题：
（1）写出有关反应的化学方程式：
①__________________________________________
②__________________________________________
（2）为获取原料，某同学提出可用两种途径：
I苯乙烷光照取代； II苯乙烯加成
试评价：哪种途径更合理？为什么？___________________________
（3）请你设计A→惕各酸的合成路线。
要求：
①合成过程中无机试剂任选；
②合成反应流程图表示方法示例如下：
4．烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：
I. 已知丙醛的燃烧热为1815 kJ/mol，丙酮的燃烧热为1789 kJ/mol，试写出丙醛燃烧的热化学方程式 。
II. 上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反应，催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热，可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下：
回答下列问题：
（1）B的相对分子质量是 　　　 ；CF的反应类型为 　　　 ；D中含有官能团的名称 　　　　 。
（2）D＋F G的化学方程式是： 。
（3）A的结构简式为 。
（4）化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有 种。
5．已知羧酸在磷的催化作用下，可以和卤素反应生成 —卤代物：如
，
Ⅰ由二分子G合成，有机物A在一定条件下，最终转化成I的过程如图30-5：
回答下列问题：
（1）写出有机物的结构简式：
A__________、E_______、H_______
（2）上述各步反应中，属于取代反应的有（填编号）________
（3）写出有关反应方程式：
B→C：_____________________________________________________________
C→D：_____________________________________________________________
H→I：_________________________________________________________
E(C3H6O2)
……
F(C9H9Cl2NO)
A
⑤
B
C
Cl2 、催化剂
①
浓H2SO4、浓NHO3、△
②
③
Fe、HCl、H2O
呈酸性
D
…
适当溶剂
有机合成路线的制定方法研究 第 1 页 共 8 页原电池、电解池机理及应用的再认识
【魅力课堂】
问题热身：
1、
（1）下列装置中，能把化学能转化为电能的是 （ ）
A B C D
（2）设计相应的电化学装置，要求能分别实现三个反应。
⑴Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu ⑵Fe＋Zn2＋＝Zn＋Fe2＋ ⑶2H2O＝2H2↑＋O2↑
2、用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂KNO3的U型管）构成一个原电池。
⑴画出装置图
⑵讨论盐桥中K+的移动方向
⑶以下有关该原电池的叙述正确的是 （ ）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A． ①② B．②③ C．②④ D．③④
3、取一张用饱和的MgCl2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。
⑴下列判断错误的是 （ ）
A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连
C．b电极附近溶液的pH变大 D．电解过程中水是还原剂
⑵写出总反应以及电极方程式
4、原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 电解池
定义 化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置
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②两电极插人电解质溶液③形成闭合回路
电极名称 负极：较活泼金属；正极：较不活泼金属(或碳等) 阳极：电源正极相连的电极阴极：电源负极相连的电极
电极反应 负极（ 反应）：金属原子失电子；正极（ 反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（ 反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子；阴极（ 反应）：溶液中的阳离子得电子
电子流向 极 极 电源 极 极电源 极 极
专题突破：
题型一：原电池知识规律的应用
例题1：某新型二次锂离子电池结构如右图，电池内部是固体电解质，充电、放电时允许Li+在其间通过(图中电池内部“→”表示放电时Li+的迁移方向)。充电、放电时总反应可表示为：LiCoO2+6C Li1－xCoO2+LixC6下列说法正确的是（　　）
A．外电路上的“→”表示放电时的电流方向
B．充电时发生还原反应的物质是LixC6
C．放电时负极的电极反应为：LiCoO2 – xe- = Li1-xCOO2 + xLi+
D．外电路有0.1mole-通过，发生迁移的Li+的质量为0.7x g （ Li: 7 ）
思路点拨：本题的关键在于电池的正负极的判断，放电时电池内部阳离子由负极流向正极，所以电极（LiCoO2）为负极，而电极（C）为正极，所以放电时负极的电极反应为：LiCoO2 – xe- = Li1-xCOO2 + xLi+，发生氧化反应，C正确，而放电时电子由负极流向正极，所以A错误。由负极反应和总反应可得正极反应为xLi++6C +xe-= LixC6，所以充电时LixC6-xe-= xLi++6C 为阳极反应，LixC6发生氧化反应，B错。此时转移电子物质的量和产生的Li+相等，为0.1mol,也就是0.7g，D错。答案：C
变式训练：　
有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯( )中而形成的，电池总反应方程式为：
8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S，下列叙述中正确的是（ ）
A．电池中加入稀硫酸可以增加电解质导电性　　
B．金属锂作电池的正板，石墨作电池的负极
C．电池工作过程中，亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3
D．电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为4:1　　
答案：D
例题2：设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。有一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是KOH溶液，回答如下问题：
(1) 以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：
(2) 这个电池的正极发生的反应是：
负极发生的反应是： 固体电解质里的O2－的移动方向是：
向外电路释放电子的电极是：
（3）如果电解质改为掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子，请写出此时总反应以及电极方程式
思路点拨：燃料电池中，燃料总是在负极反应，释放电子，将化学能转化为电能，另外电极方程式的书写还跟电解质种类有关，解题时要抓住这两点。
答案：(1) 2C4H10＋13O2 +16OH-＝8 CO32-＋18 H2O （2）O2＋4e-+2H2O＝4OH-
C4H10 –26e-+34 OH-＝4 CO32-＋22H2O 向负极移动； 负极。
(3) 2C4H10＋13O2 ＝8 CO2＋10 H2O O2＋4e＝2 O2–
C4H10＋13O2– –26e＝4 CO2＋5 H2O
变式训练：
一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通乙烷和氧气，电极反应为：C2H6+18OH- -14e-===2CO32-+12H2O；7H2O+O2+14e- ===14OH-。有关此电池的推断错误的是（ ）
A．通氧气的电极为负极
B．参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为7∶2
C．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降
D．在电解质溶液中CO32-向正极移动
答案：AD
变式训练：
利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。上述电池工作时，有关说法正确的是（ ）
A 铝罐将逐渐被腐蚀
B 碳粒和炭棒上发生的反 应为：
O2 + 4e－ = 2O2－
C 炭棒应与玩具电机的负极相连
D 该电池工作一段时间后炭棒和炭 粒的质量会减轻
答案：A
例题3：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
思路点拨：原电池原理知识与我们生活密切相关，如化学电源，金属的腐蚀与防护。这道题中A选项，纯银器暴露在空气与空气中氧气,微量的硫化氢共同作用生成硫化银.因此被氧化，是化学腐蚀。B项中活泼性是铁大于锡，镀层破损时是铁先失去电子作负极。B错，C正确。此外外加电源的负极也可以提供电子，使得金属免于腐蚀。
答案：AC
变式训练：
下列叙述正确的是（ ）
①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。 ②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀。 ③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解。 ⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O
A．①②③④⑤ B．①③④⑤ C．①③⑤ D．②④
答案：B
题型二：电解池知识规律的应用
例题1：氯酸钾是一种强氧化剂，多用来制造火柴和烟花等。制取氯酸钾的方法有如下两种。
第一种：无隔膜电解热的氯化钾水溶液，电解的生成物相互反应制得氯酸钾。
（1）电解池中电极反应的方程式是
阴极： ，阳极： 。
（2）写出生成氯酸钾的离子方程式，并标明电子转移的方向和目 。
第二种：无隔膜电解热的氯化钠水溶液，然后用电解后溶液中的一种产物与等物质的量的氯化钾水溶液混合制得氯酸钾。
（3）第二种方法中制得氯酸钾的化学方程式是 ，该反应能够进行的原因 。
（4）已知下列各物质的价格如下表：
物质 NaCl KCl NaClO3 KClO3 KOH
价格（元/50kg） 500 1900 4200 26000 10600
从经济效益分析，上述方法中的第 种方法更好，理是 。
思路点拨：无隔膜电解热的氯化钾水溶液，电解的生成物H2、Cl 2、和NaOH。Cl 2和NaOH发生反应生成氯酸钾。
答案：① 2H++2e—==H2↑（1分），2Cl——2e—== Cl 2↑
②
③NaClO3+KCl==KClO3+NaCl ；四种物质中氯酸钾的溶解度最小，可以从溶液中析出，使反应向着生成氯酸钾的方向进行。
④第二种 第一种方法中生成KClO3时只利用了原料KCl的1/6，其余5/6又恢复为原料KCl，而KCl的价格高于NaCl，这在经济上是低效益的。
题型三：电解计算
例题1：与甲醇燃料电池相比，直接乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点，因此被广泛认为是更有前途的燃料电池。右图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100 mL3.00 mol/L的CuSO4溶液。请回答下列问题：
(1)在常温常压下，1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，表示该反应的热化学方程式为 。
(2)N的电极反应式为 。
(3)在此过程中，乙池中某一电极析出金属铜6.4g时，甲池中理论上消耗氧气为多少（标准状况下）？
(4) 在此过程中，若乙池中两电极产生的气体恰好相等时(假设标准状况下)，理论上需通入多少克乙醇？
思路点拨：有关电解计算一定要抓住电路中通过两极的电子是相等的，另外注意电解质溶液中离子的放电顺序，计算过程中发现两极电量不守恒时，考虑另外一种离子放电。
答案：(1) C2H5OH（l）+3O2（g） 2CO2（g）+3H2O（l） △H=－1366.7kJ/mol
(2)2H2O －4e-=O2 ↑+4H+ (3)n(Cu)= 6.4g /64g/mol=0.100 mol
甲池与乙池转移的电子数相等，n(O2)=1/2 n(Cu)=0.0500 mol
(4) 乙池中M极上先发生的电极反应为 Cu2+ +2 e-=Cu 后发生的电极反应为
2H++2 e-=H2↑ M与N两电极转移的电子数相等 2n(Cu)+2 n(H2)=4 n(O2)
2n(O2)= 2n(Cu) n(O2)= n(Cu)= 3.00 mol/L×0.100 L=0.300 mol
通入乙醇的铂电极的电极反应式为 C2H5OH－12e+16OH—=2CO32—+11H2O
12n(C2H5OH)=4 n(O2)
n(C2H5OH)=1/3 n(O2)=1/3×m(C2H5OH)= 1/3×0.300 mol×46 g/mol=4.60 g
应考方略：
1、要掌握原电池的构造及原理。
2、理解金属的腐蚀原理及防护措施。
3、理解电解池与原电池的异同及相互关系，巩固电解池中常见离子的放电顺序。
4、理解电解原理在氯碱工业、电镀、电解精炼、电冶金中的应用
5、正确书写电极反应式，计算准确，是能得高分的。
【高效练习】
1． 近来，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料 ( http: / / info.pf. / Html / zt / ranshao / index.htm" \t "_blank )电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃 ( http: / / info.bm. / list / zt050127.shtml" \t "_blank )槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．左边为该电池的负极
B．该电池可在高温环境下使用
C．该电池负极反应为：H2—2e－＝2H+
D．该电池正极反应为O2＋4e－＝2O2－
2．各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 (　　)
A．④>②>①>③　　　 B．②>①>③>④
C．④>②>③>①　　　 D．③>②>④>①
3．图右图所示，在一U型管中装入含有紫色石蕊的
试液，通直流电，一段时间后U型管内会形成一个倒立的三色 “彩虹”，
从左到右颜色的次序是
A．蓝、紫、红 B．红、紫、蓝
C．红、蓝、紫 D．紫、红、蓝
4．图甲装置进行实验，实验结果如图乙所示。乙中横坐标x表示电路中通过电子的物质的量，纵坐标y表示反应物或生成物的物质的量，下列叙述不正确的是 （ ）
A．E表示反应生成铜的物质的量
B．E表示反应消耗水的物质的量
C．F表示反应生成氧气的物质的量
D．F表示反应生成硫酸的物质的量
5．说法正确的是
A．电解法精炼铜时，阳极溶解的铜与阴极析出的铜质量相等
B．工业上电解饱和食盐水时，应将饱和NaC1溶液导入阴极室中
C．钢铁表面水膜接近中性时，发生电化学腐蚀的正极反应为： 2H2O+O2+4e-= 4OH-
D．便携式固体氧化物燃料电池如右图：
【实效检验】
1、 选择题（每题6分，共48分）
1．下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是（ ）
A．常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中
B．常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中
C．与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子
D．常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化
2．电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（ ）
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
3．常温下PH=a的某电解质饱和溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，恢复至常温溶液的pHA.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2CO3
4．惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质，溶液能与原来完全一样的是 （ ）
A．氯化铜加硫酸铜 B．氢氧化钠加氢氧化钠
C．氯化钠加氯化氢 D．硫酸铜加氢氧化铜
5．右图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．电解一段时间后，往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞，呈红色
B．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
6．镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是
根据此反应式判断，下列叙述中正确的是 ( )
A、放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 　B、电池放电时，镍元素被氧化
C、电池充电时，氢元素被还原 D、电池放电时，H2是负极　　　　　
7．前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+ 导电的β—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应如下：2Na+xS Na2Sx，以下说法，正确的是
A．放电时，钠作正极，硫作负极 B．放电时，钠极发生还原反应
C．充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连
D．充电时，阳极发生的反应是Sx 2--2e-= xS
8．知反应AsO43—+2I—+2H+ AsO33—+I2+H2O是可逆反应。设计如图装置（盐桥中的阴、阳离子可以自由移动，盐桥在原电池中不参与反应，只起导体作用），分别进行下述操作：（Ⅰ）向（B）烧杯中逐滴加入浓盐酸，（Ⅱ）向（B）烧杯中逐滴加入40％NaOH溶液。结果均发现电流计指针偏转。据此，下列判断正确的是（ ）
A．两次操作过程中指针偏转方向相同
B．两次操作过程中指针偏转方向相反
C．（Ⅰ）操作过程中C2棒上发生的反应为：AsO43—+2e—+2H+= AsO33—+H2O
D．（Ⅱ）操作过程中C1棒上发生的反应为：2I——2e— = I2
2、 非选择题（共52分）
9．圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为_______________________________。
（2）阴极上的电极反应式为________________________________。
（3）原上层液体是________________________________________。
（4）原下层液体是________________________________________。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_____________________
_____________________________________________________________________________
（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是______________________________，
现象是_________________________________________________________ 。
10．Fe (OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与
烧碱反应制得白色纯净的Fe (OH)2沉淀，应用下图电解实验可以制得
白色的纯净的Fe (OH)2沉淀。两电极材料分别为
石墨和铁。
⑴ a电极材料应为____，电极反应式为________________。
⑵ 电解液C可以是__________。
A．纯净水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
⑶ d为苯，其作用是______________，在加入苯之前对C应作何简单处理_____________
⑷若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe (OH)2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为_____________________。
11．下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行)：
(1)U型管内 和a、b烧杯中发生什么现象 写出有关反应的化学方程式。
(2)如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克
12．有下图所示的装置：
该装置中离子交换膜只允许 离子通过。反应一段时间后，向烧杯中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到反应前的CuSO4溶液的浓度和pH。则反应过程中消耗锌的质量为 g ，烧杯左侧碳棒上析出物质的量为 mol。在此过程中，铜棒及烧杯右侧碳棒上发生的电极反应依次为：铜棒： ；碳棒：
13．已知20℃时NaCl的溶解度为36 g。某氯碱厂使用的设备是阳离子交换膜电解槽，若一次向电解槽中加入一定量20℃时饱和NaCl溶液，当90%的NaCl电解时，阴极收集到11. 2 m3气体（已折算成标准状况）。请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为 。
（2）取阳极区溶液作系列实验，下列结论中错误的是 。（填字母）
A．滴加酚酞试剂，先变红后褪色 B．滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生
C．滴加小苏打溶液，有气泡产生 D．做焰色反应实验呈黄色
（3）计算原饱和NaCl溶液的质量（单位：Kg）。
（4）若电解90%的NaCl所需电能是由甲烷燃料电池提供，则所需甲烷至少为多少m3？（折算成标准状况，假设该燃料电池的能量利用率为90%
参考答案：
高效练习：1C，2A，3B，4D, 5CD
实效练习：1B，2C，3BC，4C，5D，6CD，7D，8BC
9、
(1)２Ｉ-－２ｅ- Ｉ2??(2)２Ｈ+＋２ｅ- Ｈ2↑??
(3)ＫＩ(或ＮａＩ等)水溶液??(4)ＣＣｌ4(或ＣＨＣｌ3等)??
(5)Ｉ2在ＣＣｌ4中的溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大部分Ｉ2都转移到ＣＣｌ4
(6)焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(若③中答ＮａＩ水溶液，这里答火焰呈黄色。)
10、
⑴铁，Fe-2e = Fe 2＋
⑵B、C ⑶隔绝空气，防止Fe(OH)2 被氧化，加热。
⑷、B、C ⑸ Fe(OH)2 变成灰绿色，最后变成红褐色。
11、
(1)由于Zn为原电池的负极，所以U型管左侧为阳极，而右侧为阴极，所以在阳极发生
2Cl—－2e－＝Cl2，Cl2＋2I－＝I2＋2Cl－，所以a中显蓝色，b中产生起泡。
(2)小烧杯中析出碘的物质的量为0.508g/254g/mol＝0.002mol，所以消耗的Zn为0.002mol，所以负极减轻0.13g
12、
SO42－ ； 13.0 0.1 ；
2H＋ ＋ 2e－ == H2↑
Cu2＋ ＋ 2e－ == Cu
13、
（1）2Cl—+2H2O═2OH—+Cl2↑+H2↑。
（2）A
（3）n(H2)= n(已电解NaCl)=500 mol2=1000 mol
n(总NaCl)=1000 /0.9 mol m(总NaCl)= 1000 /0.9 mol58.5g/mol=65000 g
m(NaCl溶液)=65000 g136/3610—3=245.6 kg
（4）由n(H2)=500 mol得：n(CH4)= 500 mol2/8/0.9=138.89 mol
V(CH4)= 138.89mol 22.4L/mol10—3m3/L=3.1m3
－Li+
↓
电极(C)
电极
(LiCoO2)
固体电解质
外电路
↓
↓
玩具
导线
浸透盐水的木炭棒
浸透盐水的碳粒
浸透盐水的布
铝质汽水罐
+
－
好漂亮的
彩虹！
Pt
Pt
C1
KI
I2
C2
Na3AsO4
Na3AsO3
盐桥
Cu
Ag
AgNO3溶液
Fe
C
蔗糖溶液
Zn
Zn
稀硫酸
Fe
Cu
硫酸铜溶液
PAGE
12第五讲 铁的变价离子及高铁酸盐系列研究
学习目标
1．巩固、应用化学概念和基本理论，综合所学元素化合物、化学反应原理、物质结构等有关知识。
2．训练获取、加工信息，综合分析能力、逻辑思维能力和自我构建知识体系的能力。
问题热身：新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox，3已知铁酸盐（MFe2O4）被H2高温还原时，发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为2∶1，则还原产物MFe2Ox中x= ，MFe2Ox，中+2价铁与+3价铁的量之比为 。
专题突破：
一．判断下列物质中铁元素的化合价，并根据提示进行命名
化学式 铁元素的化合价 名称
Na2FeO2 亚铁酸钠
K2Fe2O4
Na2FeO4
二．FeO42-性质探讨
1．写出并配平下列反应的方程式
（1）干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的，受热易分解为氧化铁、金属氧化物和氧气。则高铁酸钾高温分解的方程式为：
（2） FeO42-+ H2O —— Fe(OH)3+ O2+ △H<0
2．反应（２）能否自发进行，为什么？
3．根据以上信息，你认为FeO42-如何保存？
三．高铁酸盐的应用
1．有研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中的有机物反应，生成氯仿等物质，可能具有潜在的致癌致畸性．目前人们已经研发多种饮用水的新型消毒剂．下列物质不能作为消毒剂的是（ ）
A明矾 B二氧化氯 C臭氧 D高铁酸钾
2． 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O，
下列叙述不正确的是（ ）
A．放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2
B．充电时阳极反应为:Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
四．高铁酸盐的制备
1．近年来研究表明高铁酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。我国学者提出在浓NaOH溶液中用电化学方法来制备高铁酸盐[FeO42-]，电解装置如下图。
则阳极发生的电极反应为　 　，
阴极发生的电极反应为　 　，
总电解反应方程式为　 　；
电解一段时间后，收集到的某种气体为3.36dm3（已换成标准状态），那么获得的高铁酸钠的物质的量为　 　，阳极区周围溶液的pH　 　（升高、降低或不变）。
2．反应①是重要的化工生产反应，反应②为制备理想的绿色水处理剂Na2FeO4（高铁酸钠）的一种方法，H是一种黄色溶液。（图中个别生成物没有列出。）
（１）反应①的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（２）利用化合反应制备G的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（３）反应②的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾
（1）书写反应的化学方程式，说明反应发生的原理
（2）侯氏制碱法中类似反应的方程式为：
高效练习
1．根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。
2．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知：① 2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O（条件：温度较低）
② 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH → 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在 （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式 ；
（3）K2FeO4具有强氧化性的原因 ；
（4）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它的物质的量浓度为 ；
（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是 ：
A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途 。
实效检验：
1．高铁酸钾与水的离子反应是：4FeO42－+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH－
制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：
湿法制备——2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2
干法制备——2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
下列有关说法中错误的是（ ）
A．高铁酸钾与水反应时，水发生还原反应
B．湿法制备的反应方程式中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2
C．干法中每生成1mol Na2FeO4共转移4mol电子
D．K2FeO4处理水时，不仅能杀菌，还能除去H2S、NH3等并使悬浮杂质沉降
2．有铁的氧化物样品，用140ml 0.5mol/L的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下氯气560ml，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+，该样品可能的化学式是（ ）
A、Fe2O3 B、Fe3O4 C、Fe5O7 D、Fe4O5
3．高铁酸盐是一种无毒、高效氧化剂，可用于废水和生活用水的处理。从环护角度，制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。
（1）电化学法制备高铁酸盐可以铁片作阳极，NaOH溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到40%。写出阳极的电极反应式： 。
（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，可将电流效率提高至70%以上，原因是 。研究发现，铁电极在某一电压范围内会处于“钝化”状态，钝化的原因是由于铁电极上发生析氧反应而生成Fe2O3膜。析氧反应的电极反应式为： 。
（3）FeO42-易与水反应生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节(对应图1中4 h后)过滤掉氢氧化铁，合成过程中FeO42-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示(图中曲线是每隔1 h测得的数据)。图中虚线部分对应于若没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况，下列判断正确的是 。
图1
A．过滤掉氢氧化铁有利于提高高铁酸盐的浓度
B．过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大
C．该条件下氢氧化铁对高铁酸盐的分解起了催化作用
D．该条件下铁阳极钝化对反应的影响程度不大
（4）碱性条件下，高铁酸盐的稳定性与温度有关。如图2，随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是 。
图2 高铁酸盐产率与电解温度的关系
（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值在于：
A．由Fe3O4氧化生成1mol高铁酸盐只需10/3 mol电子，可提高电流效率
B．以低价态铁的氧化物为电极制备得到高铁酸盐，可以实现变废(铁锈)为宝(高铁酸盐)
C．自然界几乎没有铁单质，而有大量磁铁矿，该方法的原料来源广泛
D．磁铁矿多孔电极不会出现钝化现象
4．磁流体在现代技术中得到越来越广泛的应用。如立体声音箱、磁流体发电等。磁流体中Fe3O4粒子直径小于15nm，其粒子直径小，表面积大，Fe3O4中Fe2+易被氧化。制备平均粒径为11nm的Fe3O4磁粉步骤如下：
①分别配制0.5mol/L Fe2(NH4)2(SO4)2和FeNH4(SO4)2溶液，并标定其准确浓度。
②混合两种铁盐溶液，搅拌下加入一定量油酸和油酸钠混合液。
③配制6mol/L NaOH溶液，搅拌下加入一定量油酸钠和表面活性剂。
④将步骤（2）、（3）所得溶液混合，搅拌均匀，将pH值调到9~10反应0.5小时，冷至室温后用稀HCl调pH至5~6，减压抽滤，洗涤，真空烘干。
试回答下列问题：
（1）取20.00 mL配制好的Fe2(NH4)2(SO4)2溶液置于锥形瓶中，用0.0800mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定，滴定至终点时锥形瓶内溶液颜色的变化为 。此时消耗高锰酸钾的体积为51.00mL，则Fe2(NH4)2(SO4)2的浓度为 。
（2）混合Fe2(NH4)2(SO4)2和FeNH4(SO4)2两种溶液的体积比约为 。
（3）用NaOH固体配制100mL 6mol/L NaOH溶液，若实验仪器有：
A．100mL量筒 B．托盘天平 C．玻璃棒 D．50mL容量瓶 E．10mL量筒 F．胶头滴管 G．50mL烧杯
H．100mL容量瓶。实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）_____________。
（4）将所得固体在真空条件下烘干的目的是 。
5．磁材氧化铁的化学名称是氧化铁（Fe2O3），它是电子、电信工业的磁性材料，工业上采用生产钛白粉的下脚料（含大量FeSO4的废液）为原料来制备磁材氧化铁。
已知煅烧中的化学反应方程式为：FeCO3 → FeO + CO2↑，4FeO + O2 → 2Fe2O3
（1）用98%的H2SO4的配制500mL的20%的H2SO4，所需玻璃仪器是 （ ）
A、玻璃棒 B、烧杯 C、漏斗 D、250mL容量瓶
E、500mL容量瓶 F、胶头滴管
（2）浓缩结晶后得到的晶体是 （填化学式），A中溶质是 ；
此溶液中各离子的浓度比较大小为： 。
（3）20%H2SO4和铁皮的作用分别是 。
（4）检验滤液中含有NH4+的方法是 。
（5）写出步骤“合成”中发生的化学变化（用化学方程式表示）：
。
6．金属腐蚀造成很大的经济损失，甚至超过自然灾害，其中钢铁锈蚀最为严重，寻求防止钢铁腐蚀的方法意义重大。
（1）钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。下列反应是主要反应之一。
请配平方程式：□ Na2FeO2+ □ NaNO2+ □ =□NaFeO2+ □NH3↑+ □NaOH
（2）钢铁的“钝化”处理也能达到防腐目的，经冷、浓 HNO3 处理后，其表面有一层致密氧化物保护膜，但是加热或在稀 HNO3中 就不能 “钝化”。不同浓度的 HNO3 与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如上图。
①图示可知，密度为 1.05g·mL－1 的硝酸与铁反应时，其最多的还原产物是 ；密度大于1.35 g·mL－1的硝酸与铁反应时，其还原产物主要是 NO2；分析HNO3 与铁反应的规律是： 。
② mg 铁与含 n g HNO3的硝酸溶液恰好完全反应，若硝酸的还原产物只有 NO, 则 m 的取值可能是 (填字母编号 )。
A．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(5))n B．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(9))n C．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(4))n D．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(3))n E．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(2))n
③工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是： 。
7．某研究性学习小组探究Fe3+和SO32-发生的反应，该小组同学通过查阅相关资料提出了两种可能：一，发生氧化还原反应：2Fe3++SO32-+H2O= 2Fe2++SO42-+2H+；二，发生双水解反应：2Fe3++3SO32- +6H2O=Fe(OH)3 (胶体)+3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生，设计了一组实验：首先配制FeCl3、Fe(SO4)3、Na2SO3浓溶液，KSCN、BaCl2稀溶液；稀盐酸。然后进行实验。
实验Ⅰ，选择的实验用品：Na2SO3溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸试管若干、胶头滴管若干。从选择的药品分析，设计这个实验的目的是① 。
实验Ⅱ，取5mLFeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是② 。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是③ 。待液体变为黄色的时候将其分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变成血红色。上述实验和现象证明了④ 。另一份中加入BaCl2稀溶液，溶液变浑浊，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是⑤ 。该实验说明⑥ 。
实验Ⅲ，取5mL Na2SO3浓溶液于试管中，逐滴加入FeCl3溶液，观察到溶液马上变为红褐色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入FeCl3溶液，溶液颜色变化不大，无气泡产生，无沉淀生成。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，相关现象同实验Ⅱ。
实验Ⅳ，换用稀释的FeCl3、Na2SO3 溶液重复实验Ⅱ、Ⅲ，产生的现象完全相同。
实验Ⅴ，用Fe(SO4)3溶液代替FeCl3溶液加入到Na2SO3溶液中产生的现象与FeCl3溶液加入其中完全相同。
在前面的实验的基础上，作者又设计了实验Ⅴ，这个实验的作用（或作者设计这个实验的目的）是⑦ 。
在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液，可以观察到产生红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是⑧ 。
从形式上看，Na2CO3 和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是（可以不填满）：
⑨ 。⑩ 。
…… 。…… 。
8．赤铁矿是炼铁的主要原料之一。它的主要成分在一定条件下有下列反应：
Fe2O3+CO 2FeO+CO2
在反应形成的固体混合物（Fe2O3、FeO）中，元素铁和氧的质量比用m(Fe)：m(O)表示。
（1）根据上述反应，固体质量每减烃1.6g，将产生CO2 L（S.T.P）。
（2）上述反应形成的固体混和物中，m(Fe)：m(O)不可能是 （多选扣分）。
A．21:9 B．21:7.5 C．21:5 D．21:8
（3）Fe2O3被CO还原的百分率为50%，则m(Fe)：m(O)= 。
常温分解CO2、SO2、NO2等
MFe2Ox
MFe2O4
H2/高温
高温
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1第7讲 铜锰铬锌系列研究（答案）
例题1：Ⅰ．⑴4KOH＋2MnO2＋O2＝2K2MnO4＋2H2O；
⑵先分析：阴极反应为2H＋＋2e－＝H2；阳极反应为2MnO42－－2e－＝2MnO4－
得总反应式为：2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋H2↑＋2KOH
Ⅱ．⑴3MnO2＋6KOH＋KClO3KCl＋3K2MnO4＋3H2O。
⑵3MnO42－＋4H+＝MnO2↓＋2MnO4－＋2H2O。
⑶由上述的两个反应式可知：3MnO2 ～ 2KMnO4
87×3 2×158
4.0g×75％ x
= ，x＝3.63g。
⑷2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4＝K2SO4＋2MnSO4＋5Na2SO4＋10CO2↑＋8H2O。
变式训练1：⑴Cr3+ +3OH－Cr(OH)3H+ + CrO2－+H2O
⑵①Cr2O72－+6Fe2+ +14H+＝6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O ②1.5 ③13.9
⑶铁 2H+ －2e－ ＝H2↑ pH过大时，会使Cr(OH)3（两性）溶解而使沉淀不完全。
例题2：I探究氧化铁、氧化铜、氧化铬对氯酸钾受热分解反应的催化作用（或二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬催化能力的比较）
II大试管、酒精灯、计时器(或秒表)
V ⑴普通漏斗；烧杯 ⑵40.8
⑶Cl2；湿润的碘化钾淀粉试纸；KClO3与Cr2O3发生氧化还原反应
VI氧化铁、氧化铜、二氧化锰等都可作为KClO3受热分解的催化剂或氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好。
变式训练2：⑴掩蔽Fe3+，防止造成偏大的误差
⑵提供弱酸性环境条件并防止铜离子水解
⑶防止空气中的氧气与碘化钾反应；防止生成的碘升华
⑷2Cu2+＋4I－＝2CuI↓＋I2
⑸ ％
例题3：⑴1s22s22p63s23p63d10 sp2、sp3
⑵三角锥型
⑶ZnX 该化合物是原子晶体，而干冰是分子晶体
变式训练3：Ⅰ⑴1s22s22p63s23p63d104s1 ⑵ 1:5 ⑶ ①A、C ②平面正方形
Ⅱ.⑴1s22s22p63s23p63d54s1 ⑵非极性 ⑶①③ 直线形
Ⅲ. AC
【高效练习】
1．BD 2．C 3．D 4．A 5．AD
6．⑴作为原电池的正极，与Fe形成无数微小原电池
⑵Fe(OH)3 Cr(OH)3 CaHPO4
⑶不需另加还原剂，所用铁屑填料为廉价易得的工业废料，是一种以废治废的水处理技术。
【实效检验】
1．C 2．BD 3．AC 4．BD 5．C 6．D 7．C 8．D
9．⑴A：Cu2(OH)2CO3
⑵ 2CuSO4＋2K2CO3＋H2O＝Cu2(OH)2CO3↓＋2K2SO4＋CO2↑
⑶ ①用硫酸溶液溶解矿粉：Cu(OH)2CO3＋2H2SO4＝2CuSO4＋CO2↑＋3H2O ；②过滤 ；
③碳棒作阳极，精铜片作阴极，通电电解滤液：2CuSO4＋2H2OH2Cu＋2H2SO4＋O2↑
10．⑴ MnO2＋C2O42－＋4H＋＝Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O
⑵ 将烧杯中的溶液沿玻璃棒倒入容量瓶中，再用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次，
洗涤液均沿玻璃棒倒入容量瓶中
⑶ 否 当滴入最后一滴待测液时，锥形瓶中溶液由红色变为无色且半分钟内不再显红色
⑷ 能 87.0％
11．⑴3.5 ； A C
⑵AlO2— + H+ + H2O＝Al(OH)3↓(或Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3↓+ H2O)
SiO32—+ 2H+ + = H2SiO3↓(或SiO32—+ 2H+ + H2O = H4SiO4↓)
⑶ [分子上乘以c（H2O）不扣分]
⑷蒸发浓缩 冷却结晶、过滤，Na2Cr2O7·2H2O
12． ⑴MnO2＋CuS＋2H2SO4＝MnSO4＋CuSO4＋S↓＋2H2O
MnO2＋2FeS＋6H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3MnSO4＋2S＋6H2O
⑵Zn Zn＋Cu2＋＝Cu＋Zn2＋ Zn＋Cd2＋＝Cd＋Zn2＋ Zn＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Zn2＋
⑶MnO2 MnCO3或ZnCO3
⑷H2SO4 用于溶解软锰矿和闪锌矿，循环使用。
总反应：Zn2＋＋Mn2＋＋2H2OZn＋MnO2＋2H2SO4
⑸从环境保护角度评价：无SO2对大气的污染；
从能量消耗角度评价︰无高温焙烧热污染，不需要高温焙烧节约燃料
⑹ 4 ①CO、N2、C22- ②sp2 、sp3　
③Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-
或Cu(OH)2 + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- + 4H2O
c2（CrO42-） c2（H+）
c（Cr2O72-）
PAGE
2第8讲 有机合成路线的制定方法研究参考答案
【魅力课堂】
例1： （1）
（2）OHCCH2CHO＋4Ag（NH3）2OH 4Ag↓＋NH4OOCCH2COONH4＋6NH3＋2H2O
（3）HOCH2CH2CH2OH＋HOOCCH2COOH ＋2H2O
（4）CH2（OH）CH2CHO CH2 =CHCHO CH2 =CHCOOH
CH3CH（Br）COOH CH3CH（OH）COOH
（其他合理答案也给分）
变式训练1：
（1）
（2）9种
（3）保护酚羟基，使之不被氧化
（4）
例题2：误区：①误认为只有苯与硝酸反应生成硝基苯，而甲苯与硝酸只能生成三硝基甲苯。②不能由DSD酸的结构确定硝基与磺酸基为间位关系。③忽视苯胺具有还原性，NaClO具有氧化性，选择错误的合成途径。
正确答案：
例3：
变式训练3：（3）6 （4）不是
【高效练习】
1．略
2．（1） 取代反应
（2）等）
（3）
（4）
【实效检验】
1．(1)醛基、(酚)羟基、醚键。 (2) (a)取代反应。 (b) 。
(3)
2． C2H5OH＋NaBr＋H2SO4C2H5Br＋NaHSO4＋H2O
＋C2H5Br－C2H5＋HBr
－C2H5－COOH＋HBr
－COOH＋HNO3＋H2O
3． （1）
（2）途径II更合理。产品纯度高。
（3）
4．I. CH3CH2CHOl＋4O2g＝3CO2g＋3H2Ol；H ＝ 1815 kJ / mol
II.（1）86；氧化反应；羟基
2 CH3CH2COOH＋C2H52CHOHCH3CH2COOCHC2H52＋H2O
3 CH3CH22C＝CHCH2CH3　　　　　　　　4 3
5．（1），， （2）②⑤⑥⑦
（3）
(1)Ag(NH3)2OH
加热(2)酸化
HBr
适当溶剂
（1）NaOH(aq)
加热（2）酸化
OCH3第9讲 同分异构系列问题研究
【魅力课堂】
【专题目标】
1. 了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因，理解同分异构的概念；
2．掌握同分异构体的分类及书写方法和技巧
〖问题热身〗
1.什么是同分异构体？你知道它与同系物、同位素、同素异形体之间的区别吗？
比较概 念 定义 化学式 结构 性质
同位素 质子数相同，中子数不同的原子 元素符号表示不同，如、、 电子结构相同，原子核结构不同 物理性质不同，化学性质相同
同素异形体 同一种元素组成的不同结构单质 元素符号表示相同，分子式可不同，如石墨和金刚石，O2和O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同，化学性质相同
同系物 结构相似，分子组成相差若干个CH2原子团的有机物 不同 相似 物理性质不同，化学性质相同
同分异构体 分子式相同，结构不同的化合物 相同 不同 物理性质不同，化学性质不一定相同
2．同分异构按异构方式可分为哪些种类？举例说明。
⑴碳链异构：主链由长到短，支链由大到小.
⑵位置异构：位置由心到边，排列由对到邻到间.
⑶官能团异构：
组成通式 可能的类别 典型实例
CnH2n 烯烃 环烷烃 CH2=CHCH H2C CH2 CH2
CnH2n-2 炔烃 二烯烃 环烯烃 CH= CCH2CH3 CH2=CHCH=CH2
CnH2n+2O 醇 醚 C2H5OH CH3OCH3
CnH2nO 醛 酮 烯醇 环醇 环醚 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH=CHCH2OHCH3CH CH2 CH2 CH OH O CH2
CnH2nO2 羧酸 酯 羟基醛 羟基酮 CH3COOH HCOOCH3 HOCH2CHO
CnH2n-6O 酚 芳香醇 芳香醚 H3CC6H4OH C6H5CH2OH C6H5OCH3
CnH2n+1NO2 硝基烷烃 氨基酸 CH3CH2NO2 H2NCH2COOH
Cn(H2O)m 单糖或二糖 葡萄糖与果糖（C6H12O6） 蔗糖与麦芽糖（C12H22O11）
特别提醒：淀粉和纤维素虽然化学表达式书写相同，但不属于同分异构体。
⑷顺反异构：如CH3CH=CHCH3 存在顺反异构，但CH2=CHCH3 不存在顺反异构，请总结存在顺反异构的条件。
3.同分异构体一定存在于有机物中吗？
同分异构体大多存在于有机物（是有机物种类繁多的原因之一），还可以是无机化合物之间或无机化合物与有机物之间。如: NH4CNO和 CO(NH2)2
配合物Pt(NH3)2Cl2 存在顺反异构
NH3 NH3 Cl NH3
Pt Pt
Cl Cl NH3 Cl
〖专题突破〗
题型一、根据有机物的结构或官能团的性质考查同分异构体。
例1.已知氨基连在苯环上显碱性，--CONH2 连在苯环上显中性。分子式为C7H7NO2的有机物，其结构中有一个苯环和互为间位的两个侧链，试写出它满足下列4个条件的A、B、C、D四种同分异构体的结构简式，其中A既有酸性又有碱性，B只有酸性，C只有碱性，D显中性。
A__________________B____________________C_________________ D______________.
［思路点拨］本题主要通过性质考察官能团异构. C7H7NO2 除去—C6H4—后还剩余CNH3O2 可组成—NH2与—COOH，—NH2与—OOCH，--OH与—CONH2 ，--CH3与—NO2。考虑到连接苯环后的性质得出
A： B： C D
［变式训练1］：有一种有机物它的最简式为CH，其相对分子质量为52，它是合成某种橡胶的中间体，有多种异构体。
⑴它的一种异构体为链式结构，试写出其结构简式：___________________
⑵它的另一种同分异构体中,每个C都是以单键形式与其它原子相结合，画出它的空间构型
［变式训练2］：有三种只含C、H、O的有机物A1、A2、A3；它们互为同分异构体，室温时，A1为气态，A2、A3为液态。分子中C、H的质量分数之和为0.733，在催化剂（Cu、Ag等）存在下，A1 不起反应，A2、A3分别氧化得到B2、B3，B2可以被新制Cu(OH)2氧化得到C2，而B3不能被其氧化。请通过计算推理填写下列空白。
⑴写出下列物质的结构简式 A2 ________________ A3__________________
⑵写出下列反应的化学方程式
①B2 + Cu(OH)2 C2 ____________________________________________________
②A3 + C2 ____________________________________________________
题型二、 在有机合成或有机框图中判断同分异构体的个数和考查相关化学用语的使用。
例2、某实验小组以A（ ）为原料，经过反应①到⑤完成环醚F的合成过程。
B C D E F
已知：R1 R3 R1 R3
C==C C=O + C=O（R1、R2、R3、R4为烃基或H原子）。
R2 R4 R2 R4
该小组经过上述反应，最终得到F1，（ ），还得到它的同分异构体。请完成：
（1）、写出由A到F1的合成路线中C的结构简式_____________________；
（2）、由A到F的合成过程中，除了得到F1外的其他环醚的结构简式
______________________________________________。
［思路点拨］：本题反应①加成产物B有两种同分异构体，经过反应②消去产物共得到三种同分异构体，再经过氧化、加成、分子内脱水，最终得到三种环醚。因此
（1）C： （2）
［变式训练3］：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 。
［变式训练4］：下图中A、B、C、D、E、F、G、H均为有机物。
回答下列问题：
(1）有机化合物A的相对分子质量小于60，A能发生银镜反应，1molA在催化剂作用下能与3molH2反应生成B，则A的结构简式是______________________，由A生成B的反应类型是________________。
(2）B在浓硫酸中加热可生成C，C在催化剂作用下可聚合生成高分子化合物D，由C生成D的化学方程式是_______________________________________。
(3）①芳香化合物E的分子式是C8H8Cl2，E的苯环上的一溴取代物只有一种，则E的所有可能的结构简式是_______________________________________________________。
②E在NaOH溶液中可转化为F，F用高锰酸钾酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)，1mol的G与足量的NaHCO3溶液反应可放出44.8LCO2(标准状况)。由此确定E的结构简式是_____________________。
(4）G和足量的B在浓硫酸催化下加热反应可生成H，则由G和B生成H的化学方程式是_______________________________；该反应的反应类型是____________________。
〖高效练习〗
1.关于同分异构体的下列说法中正确的是 （ ）
A．结构不同，性质相异，化学式相同的物质互称同分异构体B．同分异构体现象只存在于有机化合物中
C．同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一D．同分异构体现象只存在于无机化合物中
2．同分异构体现象在有机化学中是非常普遍的，下列有机物互为同分异构体的是（ ）
①CH2＝CHCH3 ② ③CH3CH2CH3 ④HCCCH3 ⑤ ⑥CH3CH＝CHCH3
A．①和② B．①和③ C．①和④ D．⑤和⑥
3．下列哪个选项属于碳链异构 （ ）
A．CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B．CH2＝C(CH3)2和CH3CH＝CHCH3
C．CH3CH2OH和CH3OCH3 D．CH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH2
4．下列选项属于官能团异构的是 （ ）
A．CH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2 B．CH2＝C(CH3)2和CH3CH＝CHCH3
C．CH3CH2OH和CH3OCH3 D．CH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH2
5.下列各组物质不属于同分异构体的是（ ）
A．2，2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇 B．邻氯甲苯和对氯甲苯
C．2-甲基丁烷和戊烷 D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯
6. 已知某有机物的式量为58，根据下列条件，回答：
（1） 若该有机物为烃，则可能的结构简式为______________
（1） 若为含氧衍生物,且分子中有－CH3,则可能的结构简式为________________
（1） 若分子中无－CH3, 又无－OH,但能发生银镜反应,则可能的结构简式为_______.
（1） 分子中有－OH, 无C=C,则结构简式为________
7.有机物A的结构简式为 ，它可通过不同的反应分别得到下列物质：
（1）在A~G中，不属于酯类的化合物有 （填写编号）。
（2）写出苯环上只有一个取代基，且组成上比A少一个碳原子的A的同系物的结构简式： 。
（3）在A~G中互同分异构体的是 。
（1） A的一种同分异构体H，它能发生银镜反应，不发生水解反应。写出H与银氨溶液反应的化学方程式：_______________________________________
〖实效检验〗
1、 选择题（每小题有1-2个正确选项）
1. 下列各组物质中，属于同分异构体的是 （ ）
A．O2和O3 B．CH2＝CHCH2CH3和CH3CH＝CHCH3
C．CH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3 D．CH3CH2OH和CH3OCH3
2.分子式为C8H10的芳香烃，其一溴取代物只有两种，该芳香烃的名称是（ ）
A．乙苯 B．邻二甲苯 C．对二甲苯 D．间二甲苯
3. 二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是 （ ）
A．利用金属钠或者金属钾 B．利用质谱法 C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱
4. 对尼古丁和苯并[α]芘的分子组成与结构描述正确的是 （ ）
尼古丁 苯并[α]芘
A． 尼古丁为芳香族化合物
B． 苯并[α]芘的分子式为C20H18
C． 苯并[α]芘分子中含有苯环结构单元，是苯的同系物
D。尼古丁分子中的所有碳原子可能不在同一平面上，苯并[α]芘分子中的所有碳原子可能都在同一平面上
5.对复杂的有机物的结构，可以用“键线式”简化表示。如有机物CH2=CH—CHO
可以简写成 。则与键线式为（ ）
A． —OCH2CH3 B． —CHO
C． —COOH D．HO— —CH3
6. 主链含5个碳原子，有2个甲基、1个乙基支链的烷烃有：
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
7.二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是 （ ）
A．不能发生消去反应 B．能发生取代反应
C．能溶于水，也能溶于乙醇 D．符合通式CnH2nO3
8.下列有机物有四种同分异构体的是 （ ）
A．分子式为C4H10烷烃的二氯取代物 B．分子式为C4H8O2的酯
C．乙苯的一氯取代物 D．分子式为C3H9N的有机物，其中N原子以三个单键与其他原子相连
二、填空题
9.某芳香族化合物A的分子式为C7H6O2，溶于NaHCO3水溶液，将此溶液加热，能用石蕊试纸检验出有酸性气体产生。
（1） 写出化合物A的结构简式： ；
（2） 依题意写出化学反应方程式： ；
（3） A有几个属于芳香族化合物的同分异构体，写出它们的结构简式。
10.碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子氢原子个数为氧的5倍。
(1）A的分子式是 。
(2）A有2个不同的含氧官能团，其名称是 。
(3）一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。
①A的结构简式是 。
②A不能发生的反应是（填写序号字母） 。
a．取代反应 b．消去反应 c．酯化反应 d．还原反应
(4）写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式：
、 。
(5）A还有另一类酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是
11.奶油中有一种只含C、H、O的化合物A 。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2:4:1 。
⑴.A的分子式为___________。
⑵.写出与A分子式相同的所有酯的结构简式：
_________________________________________________________________________。
已知：
A中含有碳氧双键，与A相关的反应如下：
⑶.写出A → E、E → F的反应类型：A → E ___________、E → F ___________。
⑷.写出A、C、F的结构简式：A _____________、C ____________、F ___________。
⑸.写出B → D反应的化学方程式：_________________________
⑹.在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式：________________。A → G的反应类型为_________。
12. 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______ _。
（仪征中学 徐道宏）
COOH
NH2
CONH2
OH
OOCH
NH2
CH3
NO2
CH3
CH3
+HBr
①
—HBr
②
⑴O3
⑵Zn H2O
③
H2/Ni
④
分子内脱水
⑤
⑴O3
⑵Zn H2O
O
H
B
G
C
F
D
E
A
O
CH3
CH3
CH3
O
CH3
PAGE
9硫的含氧酸盐
【魅力课堂】
问题热身：硫的含氧酸多而且重要，但大多数含氧酸不存在相应的自由酸，硫的含氧酸盐在高考化学试卷中出现几率也增多。根据分子结构的相似性可将硫的含氧酸分为亚硫酸系列、硫酸系列、连硫酸系列、过硫酸系列。根据无机含氧酸的组成和结构的不同又可分为“焦”、“代”、“连”、“过”等类别。
应考方略：
1。亚硫酸及其盐
(1)亚硫酸的酸性及稳定性
(2) 亚硫酸及其盐的氧化还原性
2。硫酸及其盐：硫酸根的结构
离子呈四面体结构，其中S原子除以4个sp3杂化轨道与4个氧原子形成了4个σ
键外，S原子的2个d轨道还分别与两个氧原子的p轨道形成2个(p—d) 键，其键长比单键要短，接近双键。
3．焦硫酸及其盐
焦硫酸是由等物质的量的SO3与纯硫酸化合而成的：焦硫酸与水反应又生成硫酸。焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀性，可用作染料、炸药制造中的脱水剂。
4．硫代硫酸及其盐
(1) 制备：把硫粉溶于沸腾的亚硫酸钠的碱性溶液中便可制得Na2S2O3：
硫代硫酸非常不稳定，至今尚未制得其纯品，所以常用的是硫代硫酸盐。硫代硫酸钠是
最重要的硫代硫酸盐。硫代硫酸钠商品名为海波，俗称小苏打。
(2) 离子的结构：硫代硫酸根离子的结构与硫酸根离子相似，其空间构型为四面体。在S2O32–中，其中一个S原子以sp3杂化成键，位于四面体的中心，另一个S原子位于四面体其中一个顶点上。硫代硫酸根离子可看作硫酸根离子中的一个氧原子被硫原子取代的产物，如下图：
(3) NaS2O3的性质：溶解性及稳定性：Na2S2O3易溶于水，其水溶液显碱性。在中性、碱性溶液中稳定，在酸性溶液中会迅速分解：+2H+S↓+SO2+H2O
还原性：这是Na2S2O3最重要的化学性质。它与强氧化剂作用，被氧化为，与中等
强度的氧化剂如I2作用，被氧化为：
S2O32–+4Cl2+5H 2O2SO42–+8Cl－+10H+
2+I2+2I－
前式用做除氯剂，后式在分析化学上用于测定I2(碘量法)。
配位性：S2O32–具有强的配位能力，可与Ag+、Cd2+形成较稳定的配离子：
利用上述性质，在照相技术上，用Na2S2O3作为定影剂，使照相底片上未曝光的AgBr在定AgBr+2S2O32–[Ag(S2O32)2]2–+Br－影液中因生成Ag(S2O3)22–而溶解。
5．过二硫酸及其盐：过二硫酸可看成是以过氧化氢为母体，分子中氢原子被磺酸基(—SO3H)所取代的衍生物。
母体：过氧化氢H—O—O—H
衍生物：
在这两个含氧酸中，过氧键(—O—O—)中氧的氧化值为–1，而硫的氧化值仍然是+6。
（1）氧化性
过二硫酸及其盐均是强氧化剂，这可从电极电势值看出：这一反应常用来鉴定Mn2+的存在。2Mn2++5S2O82–+8H2O2+10+16H+
所以在Ag+催化下，S2O82–可将还原性弱的Mn2+氧化为。
过二硫酸及其盐的稳定性差，受热易分解：
（2）对热不稳定性
K2S2O8K2SO4+SO2↑+O2↑
6. 连硫酸和连硫酸盐
连硫酸的通式为H2SxO6，x=2~5，根据分子中硫原子数分别叫连二硫酸H2S2O6、连三硫酸
H2S3O6等，分子中含有硫链结构。
专题突破：
【例1】把少量硫加到强碱溶液中，在一定条件下发生反应生成无色溶液，然后再多加一些硫到前面的溶液中，这些硫又可以全部溶解，这时溶液可能呈黄色。
1．试说明呈黄色的为何物。
2．写出上述有关反应的离子方程式。
3．为除掉这种黄色物质，可以向该溶液中通入二氧化硫，直至黄色消失，试写出有关的离子方程式。
【例2】X和Z是由三种短周期元素A、B、C形成的两种化合物。已知元素A在两种化合物中的质量分数分别为29.11％和17.04％，且B、C的质量比在两种化合物中是相同的。已知化合物X的化学式为A2B2C3，它的溶液跟盐酸混合时有气泡和沉淀生成。则元素A是 ，B是 ，C是 (填元素符号)，Z的化学式为
【例3】同主族元素其性质相似。例如，硫化物性质类似于氧化物：它也可以分为酸性硫化物和碱性硫化物；也存在氧化性或还原性; 互相间也能发生反应。例如，Na2S+CS2===Na2CS3(硫代碳酸钠)，完成下列反应方程式：
1．Na2S+As2S5→
2．Na2S+SnS2→
3．Na2S2+SnS→
【例4】四．某单质A按右图发生转化，图中只给出含元素A的产物。
1．物质A是固体，不溶于水；
2．物质B和I均为溶于水的气体；
3．物质E、F、J和K是溶于水的固体：
4．B、G、H、I、J和K的水溶液与F反应，
产物都是E和D；
5．以下转化均在碘的水溶液的作用下发生：
B→D G→E H→L I→A J→A K→A
写出下列化学方程式。
B→D：
H→L：
K→A：
E→F：
K+D→
【例5】氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。
1．氯化亚砜分子的几何构型是 ；中心原子采取 杂方式。
2．写出亚硫酸钙和五氯化磷共热，制备氯化亚砜反应的化学方程式
3．氯化亚砜在有机化学中用作氯化剂，写出乙醇和氯化亚砜反应的化学方程式
4．氯化亚砜可以除去水含氯化物(MCln xH2O)中的结晶水，用化学方程式表示这一反应
5．比较3、4两个反应的共同之处是 ；这两种方法的优点是 ；反应完成后，除去剩余氯化亚砜的方法是 。
【例6】现有两种易溶于水的白色固体A( )及B( )，两者水溶液可完全作用生成沉淀C( )及溶液D( )。C可溶于Na2S2O3溶液中得新溶液E( )；在D溶液中加入Na2SO4溶液可得一种既不溶于水也不溶于稀酸的白色沉淀F，F( )常以天然矿物存在于自然界中。在高温下，F与碳作用可得一物质G，G( )易溶于水：溶液E与G的溶液反应得一黑色沉淀H( )，此沉淀H溶于热的浓硝酸中复得含B的溶液。G与盐酸作用复得含A的溶液。在仔细审题后，填写上述空白，并写出以下三个反应的反应式：
1．高温下F与碳反应生成G
2．E溶液与G反应生成H
3．H溶于热的稀硝酸中
【例7】碘化钾和硫酸的溶液中加入过氧化氢，放出大量不溶于水的无色气体（现象是从溶液内部析出大量小气泡），同时，溶液呈棕红色，或使淀粉变蓝。试根据这一现象写出有关化学方程式。
【例8】已知A~I几种物质间的某些反应关系如图所示：
反应所需试剂均为过量，产物中水已略去，试回答：
（1） A~I各为何物？（2）写出G和D反应的化学方程式？
【高效练习】
1．向10mL0.1mol/L的硫酸铜溶液中加入10mL0.15mol/L的氢氧化钠溶液是产生一种蓝色沉淀。经测定，溶液中的铜离子已几乎被沉淀完全。该蓝色沉淀主要成分为( )。
（A）Cu(OH)2 （B）Cu2(OH)2SO4 （C）3Cu(OH)2·CuSO4 （D）Cu2(OH)2
2．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：下列说法错误的是
（1）软锰矿、闪锌矿与硫酸共热：MnO2＋ZnS＋2H2SO4＝MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O。
（2）除去反应混合物中的不溶物
（3）电解混合液MnSO4＋ZnSO4＋2H2O MnO2＋Zn＋2H2SO4
A．步骤（1）中MnO2和H2SO4都是氧化剂
B．步骤（2）中每析出12.8g S沉淀共转移0.8mol电子
C．电解时MnO2在阳极处产生
D．硫酸在生产中可循环使用
3．海波Na2S2O3·5H2O是定影剂，在实验室中可以用Na2SO3 、Na2CO3 、Na2S等制备海波。其方法是把某种气体通入一定物质的量比的Na2CO3 和Na2S的混合溶液中，不久出现浅黄色沉淀其量逐渐增多，在煮沸时又逐渐减少，当溶液pH值降到7附近时溶液透明，此时已有相当数量的Na2S2O3 生成。停止通气，将溶液浓缩可得美丽的无色海波晶体。试回答：
（1） 当通该气体在混合溶液中出现一系列的化学方程式。
（2） 开始用的Na2S和Na2CO3混合溶液中，Na2S与Na2CO3的最佳的物质的量比为多少？写出上述总反应的化学方程式。
（3） 用海波溶液定影时可将相片或底片中未感光的AgBr溶去生成Ag（S2O3）22—络离
子的离子方程式。
4．I2和Na2S2O3发生既快又完全的反应， 因Na2S2O3遇酸分解及在碱性溶液中发生歧化反应，所以上述的反应需在近中性条件下进行。
（1） 当把I2液滴入Na2S2O3溶液中时，即使在碱性溶液中也能发生完全的反应；
（2） 若把Na2S2O3溶液滴入I2液中时，那么在酸性溶液中仍能发生完全的反应。
请说明这两个实验的原因。
5． S和NaOH溶液反应生成S2—和SO32—, 后两者分别和过量S反应生成SX2—和S2O32—。写出所有反应的的方程式。
【实效检验】
一、选择题
1．随着社会的进步和人民生活水平的提高，环境问题越来越受到人们的关注。下列名词中与环境问题无关的是
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞
⑥潮汐 ⑦富营养化 ⑧白色污染
A．②⑥⑦ B．⑥ C．①③⑤ D．⑥⑦⑧
2．在硫酸的工业制法中，下列生产操作与生产操作的主要原因的说明都正确的是
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需要净化，因为炉气中SO2会与杂质反应
C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率
D．用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全
3. 科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设（猜想）引导下的探究肯定没有意义的选项是
A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B．探究Na与水的反应可能有O2生成
C．探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是Cu(OH)2
D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通以Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致
4．研究性学习小组做铜与浓硫酸反应实验时，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列所得结论正确的是
A．铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4
B．加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO3
C．白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO
D．白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S
二、非选择题
5．某化学课外活动小组，从化学手册上查得硫酸铜在500℃以上按下式分解，便决定设计一验证性实验探索测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量，并经计算以此确定该条件下CuSO4分解反应方程式中各物质的化学计量数。实验可能用到的仪器如图所示：
实验测得数据及有关结果如下：
①准确称取6.0g无水CuSO4；②干燥管总质量在实验结束时增加了2.4g；
③测出量筒中水的体积后，折算成排水的气体在标准状况下的体积为280mL；④实验结束时，装置F中的溶液变为NaHSO4溶液(不含其他杂质)。
试回答下列问题：
（1）按装置从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为____________________（填序号）。
（2）装置F的作用是______________________________________。
（3）装置D的作用是___________________________________。
（4）确定装置E的进、出口的原则是_____________________________。
（5）首先应计算的是物质__________的体积；通过计算，推断出该条件下
反应的化学方程式：___________________________________________。
（6）该实验设计中，可能给测定带来误差最大的装置是（填代号）____。
6．（1）油画中的白色颜料是铅白[Pb3(OH)2(C03)2]。油画在空气中长期放置，由于空气中极少量的H2S作用，其白色部位可能变黑，这一反应的化学方程式为 。用过氧化氢水溶液小心擦拭变黑处，可恢复白色。其化学方程式为 。
（2）针对以下A～D四个涉及H2O2的反应（未配平），填写空白：
A.Na2O2+HCl—H2O2+NaCl B.Ag2O+H2O2—Ag+O2+H2O
C.H2O2—H2O+O2 D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH—K2CrO4+K2SO4+H2O
①H2O2仅体现氧化性的反应是（填代号） ，该反应配平的化学方程式为 。
②H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是（填代号） 。
③H2O2体现弱酸性的反应是（填代号） ，其理由为 。
7．下列A --I九种物质之间的转化关系如图所示；其中部分生成物或反应
条件已略去。已知A为固态单质，常温下C、E、F都是无色气体。
请填空：
（1）F的化学式（分子式）是________。
（2）A与B反应的化学方程式是：____ 。
（3）G与H反应的离子方程式是____ ，
E转变为H和I的离子方程式是_ 。
8．化合物A含硫（每个分子只含1个硫原子），氧以及一种或几种卤素；少量A 与水反应可完全水解而不被氧化还原，所有反应产物均可溶于水；将A 配成水溶液稀释后分成几份，分别加入一系列0.1mol·L—1的试剂，现象如下：
1 加入硝酸和硝酸银，产生微黄色沉淀；
2 加入硝酸钡无沉淀 产生；
3 用氨水将溶液调至pH=7，然后加入硝酸钙，无现象产生；
4 溶液经酸化后加入高锰酸钾，紫色褪去，再加入硝酸钡，产生白色沉淀；
5 加入硝酸铜，无沉淀。
（1）①②③的目的是为了检出什么离子？试分别写出欲检出离子的化学式。
（2）写出④发生反应的化学方程式。
（3）⑤的欲测物质是什么？写出欲测物质与加入试剂的化学方程式；
（4）以上测试结果表明A可能是什么物质？写出A的化学式。
（5）称取7.190gA溶于水稀释至250.0cm3。取25.00cm3溶液加入硝酸和足量的AgNO3，使沉淀 完全，沉淀经洗涤、干燥后称重，为1.452g。写出A 的化学式。
（6）写出A与水的反应的化学方程式。若你未在回答以上问题时得到A的化学式，请用SO2C1F代替A。
9．黑火药是我国古代的四大发明之一，其成分是是硫、木炭、硝（KNO3）分别研细后的混合物。因三种物质的配方比例不同，主反应有区别，爆炸力也有所不同。例行第一种 配方的反应为：S + 2KNO3 + 3C==K2S + N2 ↑+3CO2↑。第二利配方用等物质的量的KNO3 与C，而硫的物质的量为KNO3 的5/16，点燃后的生成物是K2CO3、K2SO4、K2S2、N2和CO2。试回答：
（1） 第二种配方爆炸的化学方程式
（2） 第一种、第二种配方相比，爆炸力更强的是何种？试分析原因。
（3） 两种配方相比，爆炸力更强的配方中KNO3的质量分数是多少？
（4） 黑火药爆炸时总伴有烟，其主要原因是什么？
（5） 第二种配方产物中K2S2的电子式是
参考答案
专题突破：
【例1】1. 多硫化物；
2. 3S+6OH－SO+2S+3H2O；
S+SOS2O S+SS 或(X-1)S+SS
3. (2x+2)SO2+2 S+(4x-2)OH－ (2x+1)S2O+(2x-1)H2O
6SO2+2S+6OH－5S2O+3H2O
【例2】由示出的化学式知，X、Z可能是B元素含氧酸的多酸盐(或连多酸盐)或代酸盐，而短周期元素能形成多酸盐的有硼、硅、磷、硫，能形成连多酸盐或代酸盐的只有硫. 其次，X、Z中B、C的质量比(即原子数比)相同，只有可能是硅的多酸盐(如单链的[SiO3]和环状的[SinO3n]2－或硫的代酸盐和连多酸盐等(如Na2S3O3、Na2S4O6)。再根据X与盐酸的反应，并通过组成的质量分数进行计算。可判断X为Na2S3O3、Z为Na2S4O6。
【例3】1. 3Na2S+As2S52Na3AsS4
2. Na2S+SnS2Na2SnS3
3. Na2S2+SnSNa2SnS3
【例4】A可与H2和O2反应说明A为非金属单质，B和C分别是A的不同氧化数的氧化物，其盐G可与单质A化合生成H，H遇酸D可分解为A、B和D的钾盐，又A的简单阴离子可与A化合，且产物遇酸分解为单质A、A的简单阴离子和D的钾盐。据此可判断A为单质硫。 A. S B. SO2 C. SO3 D. H2SO4 E. K2SO4 F. K2S2O8 G. K2SO3 H. K2S2O3 1. H2S J. K2S K. K2Sx L. K2S4O6
【例5】1. 三角锥形； sp2；
2. CaSO3+2PCl5CaCl2+2POCl3+SOCl2
3. CH3CH2OH+SOCl2CH3CH2Cl+SO2↑+HCl↑
4. MCln·xH2O+xSOCl2MCln+xSO2↑+2xHCl↑
5. 氯化亚砜与醇、水分子中的羟基作用，生成SO2和HCl； 反应中的其它产物都是气体而逸出；可在真空中蒸馏而赶掉。
【例6】 A BaCl2； B AgNO3， C AgCl； D Ba(NO3)2 E Ag(S2O3)
F BaSO4 G BaS H Ag2S (略)
【例7】从题给信息可看出，无色气体是O2，使淀粉变蓝色的物质是I2。碘元素从氧化态—1转变为0，氧元素从氧化态—1转化为0，化合价都是升高。稀溶液中，SO42—显然不具氧化性，那氧化剂是什么物质呢？这是解决问题的关键。该反应的正确解释是H2O2在酸性溶液中氧化I—离子，H2O2中氧元素得到电子转化为H2O，I—失电子转化为I2；氧气的来源是H2O2 自身在该溶液中的分解。上述两反应同时发生：
H2O2 + 2KI + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O
2H2O2 = 2H2O + O2↑
【例8】A既能与O2反应、又能和H2反应，且H能和NaOH反应，可推知H为酸；B能与NaOH反应，D能与NaOH反应，可知B、D显酸性。据此推断，A是S。F为Na2SO3，和S反应得Na2S2O3。后者和H2SO4（D）反应得Na2S2O3（E）SO2（B）。进一步推断，可得H为H2S，I为Na2S。
（2）Na2S2O3+ H2SO4== Na2SO4 + SO2↑+S↓+H2O
【高效练习】
1．C 2．A
3．[解析]制备Na2S2O3要用Na2SO3和S反应，但题中示给硫粉，所以要用题给的试剂去制备硫粉。用Na2SO3与H2SO4反应可得SO2，将其通入Na2CO3 和Na2S的混合溶液中，发生类似强酸复分解弱酸盐的反应，生成H2S|、Na2SO3和CO2；H2S又与SO2反应得到硫沉淀，从而发生Na2SO3和S反应生成Na2S2O3。求溶液中Na2S与Na2CO3的物质的量比时，可由始态物质和终态物质列出总反应式求出，即：2Na2S+Na2CO3+4SO2 =3Na2S2O3+CO2↑
答案：（1）Na2S + SO2 + H2O = Na2SO3 + H2S 、2 H2S + SO2 = 3S +2H2O、Na2CO3 + SO2 = Na2CO3 + CO2↑；（2）SO32—+ S =S2O32—；（3）2：1；（4）AgBr+2 S2O32—==[Ag(S2O3)2]3—+Br—。
4．答：酸性或碱性比较明显的情况下， Na2S2O3 均会发生副反应：
　　2H++S2O32- == Sˉ+SO2+H2O 3I2+6OH- == IO3-+5I-+3H2O]若把I2溶液滴入Na2S2O3溶液中，既使在碱性溶液中（PH=11）也能发生完全反应；若把Na2S2O3溶液滴入I2溶液中，既使在酸性溶液中也能发生完全反应，试简要解释上述两个实验事实：[解释：在碱性条件下， I2与Na2S2O3反应的速度大于I2与OH-的反应速度；而在酸性条件下， I2与Na2S2O3反应的速度大于H+与S2O32-反应的速度]
【实效检验】
1、B 2、D 3、C 4、AD
5、答案：
（1）①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦② （2分）
（2）吸收SO3放出等物质的量的SO2 （1分）
（3）干燥SO2 和O2 （1分）
（4）短进长出 （1分）
（5）O2 （4分）
（6）B、E （2分）
解析：
（1）由题给CuSO4受热分解：CuSO4→CuO＋SO3↑＋SO2↑＋O2↑化学方程式可知首先应选择装置A作为CuSO4受热分解装置，然后将生成气体混合物SO3、SO2和O2通过装置F将SO3转化为SO2：NaHSO3＋SO3==NaHSO4＋SO2，然后通过装置D，将混合气体干燥后通过装置C原有的SO2和新生成的SO2均被吸收，故装置C的增重为两者之和，最后通过装置B测出水的体积为O2的体积，因此装置连接接口的顺序是：①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦②。
（2）计算出CuSO4、CuO、SO3、SO2和O2各组分物质的量然后利用反应物和各生成物物质的量之比等于化学计量数之比完成并配平CuSO4分解化学反应方程式。
由：CuSO4→CuO＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑知CuSO4中－2价氧变成O2失2×2e－，而＋6价S
元素变成SO2中＋4价硫元素每个S得2e－，要使得失电子相等生成SO2物质的量必为O2物质的量的2倍,故n（SO2）=0.0125mol×2=0.025mol，则n（SO3）=0.0375mol－0.025mol=0.0125mol。由质量守恒知n（CuO）=n（CuSO4）=0.0375mol，故有：n（CuSO4）:n（CuO）: n（SO2）: n（SO3）: n（O2）=0.0375:0.0375:0.025:0.0125:0.0125=3:3:2:1:1，即可写出
。
6、（1）Pb3（OH）2（CO3）2+H2S═3PbS+4H2O+2CO2
PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O
思路分析：H2O2中氧元素的化合价为-1价，在氧化还原反应中既可升高成0价（表现还原性），又可降到-2价（表现氧化性）。在四个反应中，只有D中的H2O2中O的价态降为-2价，表现氧化性；C中的H2O2中O的价态既升高又降低，表现出氧化性和还原性；B中的H2O2中O由-1升为0价，表现还原性；只有A中Na2O2的跟强酸盐酸反应生成了H2O2和NaCl，这可看作是一个“强酸跟弱酸的盐反应，生成弱酸和强酸盐”的反应，认为在此反应中H2O2体现了弱酸性。
（2）①D，3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O②C③A，此反应可看作是强酸制弱酸的反应。
方法要领：这是一个以H2O2的性质为载体，考查无机化学基本原理等方面知识的题目。题目中提出了三个问题：氧化性、还原性的含义，方程式的配平和强酸制弱酸的规律。只要紧紧扣住价态的变化进行分析，就可准确解答。对第3问，在判断了B、C、D均是氧化还原反应后，“酸性”则应体现于非氧化还原反应中，然后再从反应物强酸（HCl）制得H2O2，联系强酸制弱酸原理作答。
7、答案：
（1）O2
（2）C + 2H2SO4 (浓) 2SO2 + CO2↑+ 2H2O
（3）CO+ 2H+ CO2↑+ H2O
SO2 + Cl2 + 2H2O 4H + + SO+ 2Cl –
解析：根据题目提供的转化关系，可知淡黄色固体为Na2O2，黄绿色溶液为氯水。向I溶液中加入BaCl2溶液时，有白色沉淀生成知，I溶液中含有SO，而E为气体推知为SO2 : SO2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + H2SO4，所以H为盐酸（HCl），C为CO2、D为H2O，F为O2，A为C，B为浓H2SO4。
8、1．A：SOmXn，X＝F、Cl、Br、I之一或几种，∴A为卤氧化硫，∴A与水的反应可能是：SOX2＋H2O→HSO3－＋X－或SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（不可能是氧化还原反应），由①、②、③、④、⑤知：A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（3分）
2．若A为SOX2，则水解产生SO2：SOX2＋H2O→SO2＋2HX；
5SO2＋2MnO4－＋2H2O→5SO42－＋2Mn2＋＋4H＋
若为SO2X2，则水解：SO2X2＋H2O→SO42－＋X－（2分）
3．初步判断有无I3－离子，其离子方程式为：2Cu2＋＋4I－→2CuI↓＋I2。需要指出的是：由⑤的反应现象无I3－色出现并不能判断无I－，因为有：I2＋SO32－→I－＋SO42－。（2分）
4．A可能是SOCl2、SOClBr或SOBr2。（1分）
5．最后经计算A为SOClBr。若A为SOBr2，经计算可得沉淀1.29g；而A为SOClBr，可得沉淀1.45g。（2分）
6．SOClBr＋H2O＝SO2＋HCl＋HBr（1分）
O2
H2O KOH 电解
I2
O2+催化剂
KOH A D
H2
KOH A D
L
I
J
K
A+I+E
A+B+E
F
C
D
E
H
G
B
A
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9高邮市第一中学 成际宝编写 2008-12-29
离子方程式书写归类研究
江苏省高邮第一中学 成际宝 225600
一、魅力课堂
（一）问题热身：
下列离子方程式正确的是：（ B ）
A、将金属钠放入水中：
Na+2H2O=Na+＋2OH-+H2↑
B、亚硫酸钠与稀硫酸反应：
SO32-+2H+=H2O+SO2↑
C、碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：
Ca（HCO3）2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
D、二氧化锰和浓盐酸反应：
O22－+4H++2Cl- =Cl2↑+2H2O
解析：A：方程式书写不正确，导致系数不对，同时方程式两边电荷不守恒；
B、正确；C、碳酸氢钙易溶于水，应该拆成离子形式；
D、MnO2不溶于水，不能拆，应写成化学式。
总结：书写离子方程式的步骤为：①先写出化学方程式；②只有易溶于水、完全电离的电解质才能拆成离子形式，其余一律写化学式；对于微溶物，在反应物中，如是溶液，写成离子形式，如是浊液，写化学式；在生成物中一律写化学式。③删去两边相同的离子；④检验：两边质量、电荷是否守恒，如是氧化还原反应的，还应检验电子得、失是否守恒。
（二）专题突破
例题1：下列离子方程式正确的是：（ C ）
A．四氧化三铁粉末溶于足量的稀HNO3：
Fe3O4+8H＋=2Fe2＋+Fe3＋+4H2O
B．硫化钠水解：
S2－＋2H2OH2S＋2OH－
C．金属铝溶于氢氧化钠溶液：
2Al+2OH－＋2 H2O =2AlO2－＋3 H2↑
D．向漂白粉溶液中通入SO2：
Ca2++2ClO—+SO2+H2O==CaSO3↓+2HClO
解析：A、稀HNO3应将Fe2＋氧化成Fe3＋；
B、多元弱酸酸根应分步水解；
C、正确；D、HClO的氧化性很强，将CaSO3氧化成CaSO4。
反馈：下列离子方程式正确的是：（ D ）
A．醋酸钠的水解反应
CH3COO－+H3O+= CH3COOH+H2O
B．Fe（NO3）3与溶液中加入少量氢碘酸：
2Fe3++2I－=2Fe2++I2；
C．溴乙烷中加入硝酸银溶液检验溴元素
Ag＋＋Br－＝AgBr↓
D．氯化铝溶液中加入过量氨水：
Al3+ + 3NH3 H2O Al（OH）3↓+ 3NH4+
总结：书写离子方程式时，应注意方程式的原理是否正确。
例题2：下列离子方程式正确的是：（ C ）
A．在硫酸铁溶液中加入足量氢氧化钡溶液：Ba2＋＋SO42－==BaSO4↓
B．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液共热：NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O
C．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡与碳酸氢铵溶液混合
Ba2++2OH―+NH4++HCO3―=BaCO3↓+NH3 H2O+H2O
D．氢氧化钡溶液稀硫酸混合
Ba2++ SO42－==BaSO4↓
解析：A、缺Fe3+与OH—反应生成Fe（OH）3沉淀；
B、由于NaOH过量，缺HCO3－与OH－反应；
C、正确；D、缺H＋与OH－反应生成水。
总结：这类要求先写出化学方程式，然后依次书写离子方程式，千万不要漏写离子反应。
例题3：下列离子方程式正确的是：（ C ）
A．硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢：
Cu2＋＋S2－=CuS↓
B．实验室用硫化亚铁与稀盐酸反应制取H2S气体：
S2－+2H+=H2S↑
C. 碳酸钙溶于醋酸：
CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO－+H2O+CO2↑
D. 三氯化铝溶液跟氨水反应：
Al3++3OH－ Al (OH)3↓
解析：A、硫化氢气体，不能拆成离子；
B、硫化亚铁不溶于水，也不能拆；
C、正确；D、氨水为弱电解质不能拆，只能写成化学式。
总结：只有易溶于水、易电离的电解质才能拆成离子，其余象弱电解质、难溶物质、挥发性物质、氧化物等一律不拆，写化学式。
例题4：下列离子方程式正确的是：（ D ）
A．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH－=AlO2－＋H2↑
B. 氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl－
C. 氯气通入冷的烧碱溶液中：2Cl2+2OH－=3Cl－+ClO－+H2O
D. 过量铁与稀HNO3反应：3Fe＋8H+＋2NO3－= 3Fe2+＋2NO↑＋4H2O
解析：A、方程式原理不正确，缺水参加反应，而且两边电荷不守恒；
B、C、两边电荷不守恒、且电子得失不相等；
D正确。
总结：写完方程式之后，应该认真检验方程式两边质量、电荷守恒，如是氧化还原反应的，还应检查电子得、失是否守恒。
例题5：下列离子方程式正确的是：（ CD ）
A．向硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体：
SiO32―+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32―
B．过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：
Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－= BaSO4↓＋H2O
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：
－O－＋CO2＋H2O→－OH＋HCO3－
D．向碳酸氢钙溶液中加人过量氢氧化钠
Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－ = CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
解析：A、二氧化碳过量，溶液中应生成HCO3－；
B、Ba(OH)2不足，应规定Ba(OH)2的量为1mol，然后代入写离子方程式，该离子方程式为：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－= BaSO4↓＋2H2O；
C、正确，不管少量CO2还是过量，只生成HCO3－；
D、正确。
总结：书写有关量的方程式，给不足量物质的物质的量给定为1mol，然后依次代入写出离子方程式，最后如是分数的，乘以倍数得到整数。
反馈：下列离子方程式正确的是：（ A ）
A．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合
Ba2＋＋2OH－＋NH4＋＋HCO3－ = BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O
B. 碳酸钠溶液中加入等物质的量的乙酸：
CO32－+2CH3COOH==CO2↑+H2O+2CH3COO－
C．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至A13＋刚好完全沉淀：
Al3＋＋ SO42－＋3OH－＋Ba2＋=BaSO4↓＋ A1(OH)3↓
D. 溴化亚铁溶液中通入过量氯气：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋4Cl－＋Br2
书写离子方程式时一定要注意如下十个“不要”：
①不要忽视反应条件；
②不要忽视溶液的浓度；
③不要忽视方程式的电荷平衡；
④不要忽视电解质的强弱；
⑤不要忽视了电解质的溶解性；
⑥不要忽视了平衡理论；
⑦不要忽视难溶物溶解性大小的比较；
⑧不要忽视反应中的滴加次序；
⑨不要忽视方程式中系数的化简，当每一项都有公约数时才能化简；
⑩不要忽视反应中量的关系，不足量的反应物按1mol代入参加反应。
二、高效练习
．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．AgNO3溶液滴入少量的Na2S溶液
2Ag＋＋S2-＝Ag2S↓
B．过量的CO2通入Ca(ClO)2溶液中
ClO－＋CO2＋H2O＝HCO3－＋HClO
C．向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液
CO32－＋2H+＝CO2↑＋H2O
D．向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHSO3溶液
2HSO3－＋Ba2＋＋2OH-＝BaSO3↓＋SO32－＋2H2O
．下列化学反应的离子方程式正确的是（ ）
A．在稀氨水中通入过量CO2：NH3·H2O+CO2=NH+HCO
B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：
SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3+2HClO
C．用稀HNO3溶液FeS固体：
FeS+2H+=Fe2++H2S
D．氢氧化钙饱和溶液与等物质的量的稀硫酸混合：Ca2++OH-+H++SO=CaSO4+H2O
．下列文字表述与反应方程式对应且正确的是（ ）
A．溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素：Br-+Ag+=AgBr↓
B．用醋酸除去水垢：CaCO3 + 2H+=Ca2+ + H2O + CO2↑
C．利用腐蚀法制作印刷线路板：Fe3+ + Cu =Fe2+ + Cu2+
D．实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯：
．下列离子方程式正确的是（ ）
A．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：
2Cl- + 2H+ H2↑+ Cl2↑
B．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：
CH3CHO +2Ag(NH3)2+ + 2OH-CH3COO- + NH4+ +3NH3 + 2Ag↓+ H2O
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：
CO2 + H2O + 2C6H5O- 2C6H5OH + 2CO32-
D．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：
5SO32- + 6H+ + 2MnO4- == 5SO42- + 2Mn2+ 3H2O
．下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A．钠与水的反应：Na＋H2O＝Na＋＋OH－＋H2↑
B．氯气与水反应：Cl2＋H2O＝2H＋＋Cl－＋ClO－
C．氢氧化铝中和胃酸：Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O
D．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe＋＋Cu＝Fe2＋＋Cu2＋
三、实效检验
1．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＋SO32－＋2H2O
(C)酸性条件下KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2：
IO3－＋5I－＋3H2O＝3I2＋6OH－
(D)AgNO3溶液中加入过量的氨水：Ag＋＋NH3·H2O＝AgOH＋NH4＋
2．能正确表示下列反应的离子方程式是( )
(A)足量的硫酸铝与纯碱反应：2Al3＋＋3CO32－＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
(B)硫酸铜与烧碱反应：CuSO4＋2OH－=Cu(OH)2↓＋SO42－
(C)苯酚与碳酸钠反应：2C6H5OH＋CO32－===2C6H5O－＋CO2↑＋H2O
(D)碳酸钡与硫酸反应：Ba2＋＋SO42-===BaSO4↓
3．下列化学反应的离子方程式正确的是( )
(A)用小苏打治疗胃酸过多：HCO3－ ＋H＋＝CO2↑＋H2O
(B)往碳酸镁中滴加稀盐酸：CO32 －＋2H＋＝CO2↑＋H2O
(C)往氨水中滴加氯化铝溶液：Al3＋＋4OH－＝AlO2－ ＋2H2O
(D)氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2＋＋SO42 －＋H＋＋OH－＝BaSO4↓＋H2O
4．下列反应的离子方程式书写正确的是( )
(A)浓烧碱溶液中加入铝片：Al＋2OH－ = AlO2－ ＋H2↑
(B)以石墨作电极电解氯化铝溶液：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
(C)硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋ = 2Fe3＋＋2H2O
(D)硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：
2H＋＋SO42 －＋Ba2＋＋2OH－ = BaSO4↓＋2H2O
5．能正确表示下列反应的离子方程式是( )
(A)碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合：HCO3－ ＋OH－ = CO32 －＋H2O
(B)醋酸钠溶液和盐酸混合：CH3COONa＋H＋ = CH3COOH＋Na＋
(C)少量金属钠放入冷水中：Na＋2H2O = Na＋＋2OH－＋H2↑
(D)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合：
Cu2＋＋SO42 －＋Ba2＋＋2OH－ = Cu(OH)2↓＋BaSO4↓
6．能正确表示下列反应的离子方程式是( )
(A)醋酸钠的水解反应CH3COO－+H3O＋= CH3COOH+H2O
(B)碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应
Ca2＋＋2HCO3－ ＋2OH－ = CaCO3↓＋2H2O＋CO32 －
(C)苯酚钠溶液与二氧化碳反应
C6H5O－＋CO2＋H2O = C6H5OH＋CO32 －
(D)稀硝酸与过量的铁屑反应
3Fe＋8H＋＋2NO3－ = 3Fe3＋＋2NO↑＋4H2O
7．下列离子方程式书写正确的是( )
(A)过量的SO2通入NaOH溶液中：SO2＋2OH－ = SO32 －＋H2O
(B)Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3＋+2I－ = 2Fe2＋+I2
(C)NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：
2MnO4－ ＋5NO2－ ＋6H＋ = 2Mn2＋＋5NO3－ ＋3H2O
(D)NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：
2HCO3－ ＋Ba2＋＋2OH－ = BaCO3↓＋2H2O＋CO32 －
8．下列反应的离子方程式正确的是( )
(A)氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫：SO2＋OH－ = HSO3－
(B)碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：HCO3－ ＋Ba2＋＋OH－ = BaCO3↓＋H2O
(C)盐酸滴入氨水中：H＋＋OH－ = H2O
(D)碳酸钙溶解于稀硝酸中：CO32 －＋2H＋ = CO2↑＋H2O
9．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，滴加适量氯水，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，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___________________。
10．某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4，将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于可能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1）将少许固体放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(2）取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(3）取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(4）通过上述实验仍无法确定的物质是_____
11、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　　　　　　　　　　　　　　　。
离子方程式书写归类研究答案：
三、高效练习：
1、AB；2、A；3、D；4、BD；5、C；
四、实效检验
1、B；2、A；3、A；4、C；5、D；6、B；7、C；8、B。
9.（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－。
无 CuSO4 溶液无色，而CuSO4为蓝色
10.答案：（1）
Na2SO4 无 Na的焰色反应呈黄色
（2）
MgCO3 Ba(NO3)2 AgNO3 MgCO3溶于HCl，生成CO2；如有Ba(NO3)2和AgNO3均与Na2SO3反应，生成BaSO4和Ag2SO4均不溶于HCl。
（3）
(4）Al2(SO4)3。
11.答案：(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。
第9页反应热及其图像的深度解读
宝应中学 梁鸿 吴娟、周坚强
【魅力课堂】
问题热身：
1．什么叫化学反应的反应热？
2．请结合下图从宏观（物质的能量）和微观（化学键的断裂与形成）的角度分析化学反应中常伴随能量变化的原因。
图1 图2
宏观：图1表示的反应中E反应物 E生成物，△H 0；图2表示的反应中E反应物 E生成物，△H 0。
微观：化学变化的过程就是反应物中的 断开，同时形成 的过程。断开化学键要 能量，形成化学键要 能量。当反应物中化学键的断裂吸收的能量大于生成物中化学键形成释放的能量时，则化学反应 能量，反之，则化学反 应 能量。
3．请举出几个常见的放热反应和吸热反应。
4．请说出热化学方程式与普通化学方程式的区别和书写时的注意事项。
专题突破：
题型一：与反应热有关的比较
例1：下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是 （ ）
①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)　△H1 C(s)＋0.5 O2(g)＝CO(g)　△H2
②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　△H3 S(g)＋O2(g)＝SO2(g)　△H4
③H2(g)＋0.5 O2(g)＝H2O(l)　△H5 2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　△H6
④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)　△H7 CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)　△H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
思路点拨：掌握常见的吸、放热反应。如常见的放热反应有：燃烧、中和、金属和酸的反应、铝热反应等；常见的吸热反应有：ＣaCO3分解等大多数分解反应， Ｂa（OH）2·8H2O和NH4Cl固体反应，CO2和C的反应等。吸热反应△H＞0，放热反应△H＜0。注意：放热越多，△H越小。
答案：C
变式训练：1.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,s)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.51 kJ·mol－1
C(金刚石,s)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－395.41 kJ·mol－1
据此判断，下列说法中正确的是 （ ）
A．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高
答案：A
变式训练：2.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)＝0.5 Al2O3(s)＋1.5 H2O(g) △H2＝＋87.7kJ·mol－1
（1）Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是______________________。
（2）等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是______________，原因是_________________________________________________________________。
答案：①分解时吸收大量的热量。
②Mg(OH)2，等质量的Mg(OH)2分解时吸收的热量比Al(OH)3大
题型二：热化学方程式的书写
例2：（1）．由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式 。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应H2(g)+O2(g)H2O(l)的△H=___________kJ·mol－1。氢气的燃烧热为__________kJ·mol－1。
（2） 0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式是_________________________________。
又知：H2O(l)H2O(g)；△H= +44kJ·mol－1，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______________kJ。
思路点拨：注意热化学方程式的书写注意事项，注意状态的变化。
答案：（1）H2(g)+O2(g)==H2O(g)；△H=－241.8kJ/mol；－285.8；285.8
（2）B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=－2165kJ/mol；1016.5
题型三、反应热有关的计算
例3：化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如右图所示，现提供以下化学键的键能（KJ·mol–1） P–P：198 P–O：360 O–O：498 则反应P4（白磷）+ 3O2→P4O6 的反应热△H为（ ）
A．+1638KJ·mol–1 B．–1638KJ·mol–1
C．+126KJ·mol–1 D．–126KJ·mol–1
思路点拨：可根据断键与成键情况进行计算：
△H = 198 KJ·mol–1×6 + 498 KJ·mol–1×3 - 360KJ·mol–1×12 =–1638KJ·mol–1
答案：B
例4：盖斯定律在生产和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，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H = ―24.8kJ／mol ①
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H = ―47.2kJ／mol ②
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H = +640.5kJ／mol ③
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：___________________
思路点拨：运用盖斯定律的计算：1/2①-1/3③-1/6②可得：CO(g)+FeO(s) == Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.0kJ／mol
答案：CO(g)+FeO(s) == Fe(s)+CO2(g) △H＝―218.0kJ／mol
变式训练：3. 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4)和强氧化剂双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。
（1）反应的热化学方程式为 。
（2）又知H2O(l)H2O(g)；ΔH=+44 kJ· mol-1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
答案:（1）N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)；ΔH=－641.63 kJ· mol-1
（2）408.815
（3）产物不污染环境
题型四：中和热的测定
例5：50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是___________________________．
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_____________________________________________．
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值__________________（填“偏大”“偏小”
“无影响”）。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上
述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”“不相等”），简述理由_____________________________________________。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________. （填“偏大”“偏小”“无影响”）
思路点拨：本实验成败的关键是准确测量反应后的温度．因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒．（2）碎纸条的作用为减少实验过程中的能量损失．（3）不盖硬纸板会损失部分热量故所测结果偏低．（4）由中和热概念可知，中和热只与生成水的量有关而与过量的酸碱无关，但液体体积增大温差减小，不便测
量．（5）由于弱酸弱碱的中和热等于H＋与OH－生成H2O时的反应热加上其电离时吸热．
答案： （1）环形玻璃搅拌棒
（2）减少实验过程中的热量损失
（3）偏小
（4）不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能 量，与酸碱的用量无关
（5）偏小
思考： 要想提高中和热测定的准确性，实验应注意什么？
答案： （1）搅拌或倾倒时不要有溶液损失；（2）准确读取混合液的最高温度值；（3）溶液浓度不能太浓或太稀。
题型五：新型燃料
例6：近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的（ ）
A、 铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B、 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制
C、 在地球上，铝矿资源丰富
D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
思路点拨：铝质轻，燃烧时放热多，在地壳中是含量最大的金属元素，铝矿资源丰富，这些都是用铝作为新型燃料的有利条件，但是电冶铝本身需要消耗大量的能量，从这一点考虑，如果没有开发出新的冶炼金属铝的技术，则用铝作为新能源的做法是不合算的。所以D说法错误。
答案：D
变式训练：4.为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源
的“绿色汽车”．这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境．这种“绿色汽车”的燃料是 （ ）
A．甲醇 B．汽油 C．柴油 D．重油
答案: A
变式训练：5.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（ ）
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
答案: B
应考方略：
1． 进行反应热计算时，要特别注意反应物的存在状态，用量及反应进行的程度大小。
2． 比较反应热△H的大小要注意反应热的数值和符号。
3． 有关燃烧热的概念判断及计算要注意两点：一是1mol物质完全燃烧；二是生成稳定化合物，如C→CO2（g）等。
4．△H=-57.3KJ kJ／mol是指稀的强酸和强碱中和热，如弱酸、弱碱、强酸强碱的浓溶液
则放出的热量数值要发生变化。
5．利用盖斯定律进行算时，在合理进行方程式叠加的同时，一定要注意△H符号及数值随方程式的改变而改变。
【高效练习】
1．下列反应是放热反应，但不是氧化还原反应的是 （ ）
A、铝片与稀硫酸的反应 B、氢氧化钡与硫酸的反应
C、灼热的炭与二氧化碳的反应 D、甲烷在氧气中燃烧
2.已知下列热化学方程式：（ ）
CH4(g)+O2(g)= C02(g)+H2O(1)； H =-445.15kJ·mol-1
CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)； H=-607.3kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)； H =-890.3 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)十2H2O(g)； H =-802.3 kJ·mol-1
则CH4的燃烧热为
A．445.15 kJ·mol-1 B．607．3 kJ·mol-1 C．890．3 kJ·mol-1 D．802．3 kJ·mol-1
3.下列说法正确的是 （ ）
A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B．放热的反应在常温下一定很容易发生
C．反应是放热还是吸热，由反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小决定
D．放热反应中只有放热过程没有吸热过程
4.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，后者放出热量多
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
5.工业由粗硅制取纯硅有以下反应：
①Si(s) + 3 HCl(g)SiHCl3(g) + H2(g)；△H = -318 kJ·mol-l
②SiHCl3(g) + H2(g)Si(s) + 3 HCl(g)； 下列关于上述反应的说法中不正确的是（ ）
A．反应①、②均为氧化还原反应 B．反应①、②均为置换反应
C．若反应①放热，则反应②一定吸热 D．欲提高SiHCl3产率，可减压或升温
6.已知：（1）Zn(s)＋0.5 O2(g)＝ZnO(s) △H＝－348.3 kJ·mol－1
（2）2Ag(s)＋0.5 O2(g)＝Ag2O(s) △H＝－31.0 kJ·mol－1
则：Zn(s)＋Ag2O(s)＝ZnO(s)＋2Ag(s)的△H等于 （ ）
A．－317.3 kJ·mol－1 B．－379.3 kJ·mol－1 C．－332.8 kJ·mol－1 D．＋317.3 kJ·mol－1
7．已知Na2SO4·10H2O溶于水，溶液温度降低。Na2SO4·10H2O受热分解的热化学方程式为：Na2SO4·10H2O(s)=== Na2SO4(s) + 10H2O(1)；△H=+akj·mol－1，室温下，若将1 mol 无水Na2SO4溶于水配成溶液时放热b kj(a、b均为正值)，则
A．a>b B．a=b C．a8．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系
据此判断下列说法中正确的是
A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定
C．S(g)+O2(g)＝SO2(g)；△H1 S(s)+O2(g)＝SO2(g)；△H2 则△H1＞△H2
D．CO(g)+H2O(g)＝CO2(g)+ H2 (g)；△H1＞0
【实效检验】
1、 选择题（每题6分，共48分）
1.在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是（　 ）
　　A．CH3OH（l）+O2（g）　 CO2（g）+2H2O（l）；△H=+725.8 kJ/mol
　　B．2CH3OH（l）+3O2（g）　 2CO2（g）+4H2O（l）；△H=－1452 kJ/mol
　　C．2CH3OH（l）+3O2（g）　 2CO2（g）+4H2O（l）；△H=－725.8 kJ/mol
　　D．2CH3OH（l）+3O2（g）　 2CO2（g）+4H2O（l）；△H=+1452 kJ/mol
2.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即能制冷。该化学物质是（ ）
A．氯化钠 B．生石灰 C．氢氧化钠 D．硝酸铵
3.100g碳粉燃烧所得气体中，CO占1/3，CO2占2/3体积，且：
C(s)+ 1/2O2(g)== CO(g)； ΔH=-110.35kJ·mol-1
CO(g)+ 1/2 O2(g)==CO2(g) ΔH=-282.57kJ·mol-1
与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是 ( )
A．392.92kJ B.2489.44kJ C.784.92kJ D.3274.3Kj
4.已知1moL白磷变成1moL红磷放出18.39KJ的热量下列两个反应
4P(白、S)+5O2(g)=2P2O5(s)；△H1 4P(红、S)+5O2(g)=2P2O5(s)；△H2
则△H1和△H2的关系正确的是 （ ）
A.△H1=△H2 B.△H1大于△H2 C.△H1小于△H2 D.无法确定
5.有关键能数据如表：
化学键 Si—O O=O Si—Si
键能/kJ·mol-1 X 498.8 176
则晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式：
Si(s)+O2(g)==SiO2(s)中,△H= —989.2 kJ·mol-1，
则X的值为：（ ）
A. 460 B. 920 C. 1165.2 D. 423.3
6.化学反应N2＋3H2 ＝ 2NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是（ ）
A、N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(l)；
⊿H ＝ 2(a—b—c)kJ/mol
B、N2(g)＋3H2(g) ＝ 2NH3(g) ；
⊿H ＝ 2(b—a)kJ/mol
C、N2(g)＋H2(g) ＝ NH3(l) ；
⊿H ＝ (b＋c—a)kJ/mol
D、N2(g)＋H2(g) ＝NH3(g) ； ⊿H ＝ (a＋b)kJ/mol
7．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
8．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) + O2(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)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H＞ 192.9kJ·mol 1。
2、 非选择题
9.红磷P（S）和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，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的热化学方程式为 ；
（2）PCl5分解生成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0.8mol PCl5，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl5，其分解率α1等于 ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5分解率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1mol PCl5的△H3= ；P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的△H4 △H3(填“大于”，“小于”或“等于”)；
（5）PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式是 。
10．某种发动机燃料由A、B两种物质混合而成，A、B两种物质含有C、H、O三种元素中的两种或三种。已知常温下A、B及CO、H2的燃烧热如下：
物 质 A B CO H2
燃烧热／kJ·mol－1 725 5518 283 286
A、B按不同比例混合的燃料91.2g，在足量的氧气中燃烧时，放出的热量Q与B的物质的量分数x的关系如右图。
⑴A、B的相对分子质量为A________，B_______。
⑵等物质的量的A、B混合的燃料73g，在160LO2中完全燃烧，得到104L气体，通过碱石灰吸收后剩余3.2L（气体体积均在标准状况下测定）。由此可推得混合物中N(C)∶N(H)∶N(O)＝_______________，A分子式为____________，B分子式为______________。
⑶1mol等物质的量的A、B混合的燃料，在一定量的氧气中燃烧，放出热量2980kJ，则反应中生成CO________mol。
11. 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，0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8，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）。
12．通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(△H)，化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 Si O Si Cl H H H Cl Si Si Si C
键能/kJ·mol 1 460 360 436 431 176 347
请回答下列问题：
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“＞”或“＜”)
SiC Si；SiCl4 SiO2
(2)右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子，
请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4(g) + 2H2(g) Si(s) + 4 HCl(g)
该反应的反应热△H = kJ/mol.
能量
反应过程
反应物
生成物
能量
反应过程
反应物
生成物
x
2 066
4 414
0.8
1.0
0.6
0.2
0.4
Q／kJ·mol－1
温度 / ℃
V1 / mL
50
40
30
20
10
0
30
28
26
24
22
20
●
生成物的总能量
反应物的总能量
CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)
ΔH
反应过程
能量
6第10讲 《糖类、硝基化合物、蛋白质的系列问题研究》参考答案和提示
问题热身：
1．B 2.B
【变式训练】
1.A 2. D
3 (1) C A B (2)苯环上可接—CH3 、–COOH 、 –NH2 （3）B是均三甲苯
4 ⑴ ③②① ⑵A和C，B和F
⑶不能，酸性KMnO4会氧化－NH2
⑷n ＋n H2O
＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋＋3NH3↑＋H2O
5．提示：
淀粉-----葡萄糖-----乙醇---乙烯---1，2-二溴乙烷---乙二醇----环氧乙烷
【高效练习】
1．C 2.C 3. B 4.D
5 [C6H7O2(OH)3]n+3nHO-NO2 [C6H7O2(ONO2)3]n +3nH2O
6(1)C14H10(两苯环一双键)
（2）C11H14O2
(3)C10H14ON2(至少2个N方能使分子量为偶数)
【实效检验】
1．C 2.C 3.D 4.C 5.B 6.AC 7.A 8.BC
9. (1)由(A)物质转化为(B)物质就是醇羟基脱去一分子水形成碳碳双键，因而是消去反应；由(B)物质转化为(C)物质实质就是碳碳双键断裂，两个不饱和碳原子分别结合一个氢原子和一个羟基，所以是加成反应；由(C)物质转化为(D)物质，分子中脱去了两个氢原子，由-OH变成了C＝O双键，故属于氧化反应。
(2)比较(D)和(E)的分子结构可发现，(D)的中间的CHCOOH变成了(E)中的CH2，少了一个碳原子和两个氧原子，可能生成CO2。
(3)从官能团的种类和数量上看：(A)和(C)完全相同，但—OH的位置不同，检查(A)和(C)的分子式，发现分子式相同，因此(A)和(C)互为同分异构体；而其它物质间不可能互为同分异构体。
答案 (1)消去；加成；氧化(2)CO2 (3)A、C
10．⑴ ⑵所得C的纯度不高
⑶
⑷CH2＝CH2 CH3CH2BrCH3CH2CNCH3CH2COOH
11．⑴ ⑵氧化反应
⑶
△变式训练
1.CD 2.CD 3.A 4.①＝；②<；③>。 5.CD 6.BD 7.B 8.m>N c(H＋)> c(OH-) 9.C 10.B 11.A
高效练习：
1.C 2.A 3.B 4.AD 5.CD 6.BD 7.B
实效检验
1.D 2.AC 3.C 4.C 5.B 6.B 7.CD 8.D 9.AC 10.C 11.D 12.B 13 .CD 14.BD
15.大于 大于
16.小于 大于
17.⑴A D ⑵C D ⑶D A
18.⑴碱性A2-+H2O=HA-+OH-⑵<,H2A的第一步电离抑制了它的第二步电离。⑶1×10-2-1×10-12 ⑷c(Na+)＞c(HA-)＞c(H+)＞c(A2－)＞c(0H-)
19.⑴若a=7则HA为强酸 a>7则HA为弱酸⑵否。C⑶弱，c(Na+)＞c(A-)＞c(0H-)＞c(H+)⑷1×10-5，1×10-5-1×10-9
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1第9讲 同分异构系列问题研究参考答案和提示
［变式训练1］CH2=CH-C CH ， 。
［变式训练2］
A2、CH3CH2CH2OH A3、CH3CH（OH）CH3
CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa +Cu2O + 3H2O
CH3CH(OH)CH3 + CH3CH2COOH CH3CH2COOCH(CH3)2 + H2O
［变式训练3］：
⑴酚类化合物易被空气中的O2氧化 ⑵a ⑶ac
⑷
⑸ 或
［变式训练4］：
（1）CH C－CHO；加成反应（或还原反应）。
②ClCH2－－CH2Cl。
(4) HOOC－－COOH＋2CH3CH2CH2OH
CH3CH2CH2OOC－－COOCH2CH2CH3＋H2O；其反应类型为酯化反应或取代反应。
〖高效练习〗
1.C 2.AD 3AB 4C 5 D
6..(1)CH3－CH2－CH2－CH3和CH3－CH－CH3 、
CH3
O O
(2)CH3CH2CHO、CH2－CH－CH3 、CH3-C-CH3
O O
(3)H－C－C－H (4)
7.（1）A、C（2分，各1分） （3）B与C（2分）
（2）
〖实效检验〗
1.BD 2B 3C 4D 5D 6B 7B C8 BD
9. (1) －COOH （2） －COOH + NaHCO3 →－COONa
+ H2O +CO2↑ （3）HO—－CHO、－OOCH
10. (1)C5H10O2 (2)羟基 醛基
(3)
① ②b
(4)
(5) CH3COOCH(CH3)2＋H2O CH3COOH＋(CH3)2CH－OH
11.
⑴.C4H8O2
⑵.CH3CH2COOCH3 CH3COOCH2CH3
HCOOCH（CH3）2 HCOOCH2CH2CH3
⑶.取代反应 消去反应
⑷. CH3CHO
⑸.
⑹.
氧化反应
12.
解析：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：
水浴加热
H2SO4
（3分）
OH
HO—CH2—C— CHO
CH3
CH3
CH3—CH2—C—CHO
OH
CH3
CH3—CH—CH—CHO
OH
CH3
CH2—CH2—CH—CHO
OH
CH3
CH3—CH2—CH—CHO
CH2—OH
CH3—CH—CH—CHO
OH
CH3
CH3—C—CH2—CHO
OH
CH3
CH2—CH—CH2—CHO
OH
CH3
无机酸
△第10讲 糖类、硝基化合物、蛋白质的系列问题研究
【魅力课堂】
问题热身：1.纤维素被称为第七营养素。食物中的纤维素虽然不能为人体直接提供能量，但能促进肠道蠕动，粘附并带出有害物质。从纤维素的化学成分看，它是一种（ ）
A．二糖 B．多糖 C．氨基酸 D．脂肪
2.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的营养物质。以下叙述正确的是（ ）
A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C. 葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
D. 蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
上述问题考查对糖类、蛋白质概念的识记和性质的了解。我们需要掌握的知识要点如下：
1．糖类
类别 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
分子式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n (C6H10O5)n
化学性质 ①被氧气氧化(产生热量)②还原性糖性质:银镜反应、与新制Cu(OH)2反应③发生酯化反应④发酵生成乙醇 ①无还原性②水解生成葡萄糖和果糖 ①无还原性②水解生成葡萄糖③遇碘单质变蓝 ①无还原性②水解生成葡萄糖③发生酯化反应
主要用途 做营养物质,制糖果,制镜,制药 做食品 工业原料,制葡萄糖、酒精， 制各种人造纤维，造纸，制炸药
2.氨基酸和蛋白质
类别 氨基酸 蛋白质
结构特点 分子中既有羧基，又有氨基，具有两性 由不同的氨基酸相互结合而形成的高分子化合物，分子中也有氨基和羧基，属两性物质
化学性质 ①既能和酸反应，又能和碱反应②分子间缩水生成高分子化合物 ①两性；②盐析；③变性；④显色反应；⑤灼烧有烧焦羽毛的气味；⑥水解生成氨基酸⑦具有胶体的性质
3．硝基化合物与同碳原子数的氨基酸属于同分异构体；如硝基乙烷的异构体可以是
苯丙氨酸的异构体则可以是
专题突破
题型一 糖类 蛋白质结构和性质的直接应用
【例1】2007年1月1日，我国科学家在全球率先成功发现了有效治疗Ⅱ型糖尿病的神奇分子——非肽类分子激动剂（代号为Boc5，化学式为C54H52N4O16S2），它的神奇之处在于能模拟人体内的某些大分子，促进人体的胰岛素分泌，发挥对血糖的调节作用，这一发现将为千百万Ⅱ型糖尿病患者解除病痛。则下列说法正确的是（ ）
A．Boc5中一定不含
B．葡萄糖、麦芽糖、蔗糖均能与新制氢氧化铜反应生成Cu2O
C．Boc5是高分子化合物 D．糖类的通式均满足 (CH2O)n
【思路点拨】非肽类分子的提示可确认A；蔗糖是非还原性糖B不对;碳水化合物已经不能和糖的概念相通， C中 C54H52N4O16S2的分子量达不到高分子的要求
【变式训练】1、生活中的一些问题常涉及到化学知识，下列叙述不正确的是（ ）
A．糯米中的淀粉一经发生水解反应，就酿造成酒
B．福尔马林是一种良好的杀菌剂，但不可用来消毒饮用水
C．棉花和人造丝的主要成分都是纤维素
D．室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机物会污染空气
2．约翰·芬恩（John fenn）等三位科学家因在蛋白质等大分子研究领域的杰出贡献获得了2002年的诺贝尔化学奖。下列有关说法正确的是（ ）
Ａ．蚕丝、羊毛、棉花的主要成分都是蛋白质 Ｂ．蛋白质溶液不能产生丁达尔效应
Ｃ．蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象
Ｄ．蛋白质在紫外线的照射下将失会去生理活性
题型二 考查硝基化合物结构和性质
【例2】A、B两种有机化合物，分子式都是C9H11O2N。
(1) 化合物A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基(－CH3)。化合物A的结构是_____________。
(2) 化合物B是某种分子式为C9H12的芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在芳环上)。化合物B的结构式是_______________。
【思路点拨】天然蛋白质的水解产物的水解产物一定是а-氨基酸，再根据对称性确定B结构式
【变式训练】3.1 今有A、B、C3种二甲苯；将它们分别进行一硝化反应，得到的产物分子式都是C8H9NO2，但A得到两种产物，B得到3种产物，C只得到一种产物。由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构，请将字母填入结构式后面的括号中。
2 请写出一个化合物的结构式。它的分子式也是C8H9NO2，分子中有苯环，苯环上有三个取代基，其中之一为羧基，但并非上述二甲苯的硝化产物。请任写一个： 。
(3)化合物B是某种分子式为C9H12芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在芳环上).化合物B的结构式是 .
【例3】请认真阅读下列3个反应：
利用这些反应，按以下步骤可从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。
【思路点拨】本题暗藏一个的“经典的陷阱”----苯胺的还原性，若根据题给信息的顺序直接进行三步合成，最后一步NaClO将会把生成的氨基又氧化成硝基，因而应按甲苯先磺化再氧化成烯最后才能还原硝基得到产物。
【变式训练】4.下图是以C7H8为原料合成某聚酰胺类物质(C7H5NO)n的流程图。
已知：Ⅰ、当一取代苯进行取代反应时，新引进的取代基因受原取代基的影响而取代邻、对位或间位。使新取代基进入它的邻、对位的取代基：－CH3、－NH2；使新取代基进入它的间位的取代基：－COOH、－NO2；
Ⅱ、R－CH＝CH－R’ R－CHO＋R’－CHO；
Ⅲ、－NH2易被氧化；－NO2可被Fe和HCl还原成－NH2
⑴X、Y、Z是下列试剂中的一种，其中X是 ，Y是 ，Z是 (填序号)
①Fe和HCl ②酸性KMnO4 ③浓硝酸、浓硫酸混合液
⑵A～F中互为同分异构体的有_____________________________
⑶步骤②③______(填“能”或“不能”)对调，理由
⑷写出④的反应方程式
写出⑤的反应方程式
题型三 以糖类物质为原料的有机流程图题和合成
【例4】纤维素是自然界最为丰富的可再生的天然高分子资源。
纤维素可制备用于纺织、造纸等的粘胶纤维［成分是(C6H10O5)m］，生产过程涉及多个化学反
应。工艺简图如下：
近来，化学家开发了一种使用NMMO加工纤维素的新方法，产品“LyoceⅡ纤维”成分也是(C6H10O5)m。工艺流程示意图如下：
①“LyoceⅡ纤维”工艺流程中，可充分循环利用的物质是 。
②与“LyoceⅡ纤维”工艺相比，粘胶纤维工艺中会产生含有 (只填非金属元素符号)的废物，并由此增加了生产成本。
③“LyoceⅡ纤维”被誉为“21世纪的绿色纤维”，原因是 。
【思路点拨】答案提示①NMMO ② Cl、S （纤维素只含C 、H 、O经 CS2 、HCl处理后会引入Cl、S ③“LyoceⅡ纤维”生产工艺中无有毒、有害物质生成 。
【变式训练】5.环氧乙烷（CH2—CH2） 是一种应用很广的
　 \ ／
　 O
基本有机原料，常用于合成涤纶、洗涤剂等。它可由乙烯在催化剂作用下，与氧气反应生成。写出以淀粉为主要原料（无机试剂、催化剂可自取）制备环氧乙烷的各步反应的化学方程式。
应考方略：糖类主要识记葡萄糖、蔗糖、纤维素的基本性质，明确诸如“纤维素与淀粉不是同分异构体、蔗糖不具有还原性、淀粉溶液实际是胶体......”;注意纤维素与蛋白纤维、合成纤维的区别、多糖水解产物检验不能遗漏中和酸性的步骤等细节。蛋白质主要考查盐析与变性的区别，对肽链结构的认识（计算时注意观察N O原子的数目特征、尽可能转化为数学计算）；硝基化合物形成时要留意在苯环上取代的位置、在转化为苯胺的过程中一定要注意反应的先后顺序。
【高效练习】
1．下列是某种高分子化合物的部分结构片断：这种高分子化合物可能是（ ）
A．纤维素 B．淀粉 C．蛋白质 D．油脂
2．2004年诺贝尔化学奖授予美国和以色列的三位科学家，以表彰他们在蛋白质降解的研究中取得的成果。下列关于蛋白质的说法中错误的是（ ）
A．蛋白质属于天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
B．HCHO溶液或酒精可使蛋白质变性
C．蛋白质的变性是物理变化
D．可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离、提纯可溶性蛋白质
3．有一种二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸和另一氨基酸X，X的化学式是( )
A.C5H7NO3 B.C5H9NO4 C.C5H11NO5 D.C5H7NO4
4．有关天然产物水解的叙述不正确的是（ ）
A．油脂水解可得到丙三醇
B．可用碘检验淀粉水解是否完全
C．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
5．试写出纤维素与硝酸反应制取纤维素硝酸酯的化学方程式。
6．在有机化合物中，氮常显奇数价，例如：乙酰胺的结构简式和分子式分别为：
CH3－Ｃ－NH2 和C2H5NO 已知：有机物A的分子量为178。
（1）若A为烃，且含苯环，则A的分子式为______________。
（2）若A由碳、氢、氧三种元素组成，且分子中有一个羧基，则A的分子式________。
（3）若A由碳、氢、氮三种元素组成，且A分子中氮原子相对最少，则A的分子式为__________________________ 。
【实效检验】
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．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
3．2一氨基—5一硝基苯甲醚俗称红色基B，主要用于棉纤维织物的染色，也用于制金黄、枣红、黑等有机颜料，其结构简式如右图所示。若分子式与红色基B相同，且氨基与硝基直接连在苯环上并呈对位时的同分异构体数目(包括红色基B)可能为( )
A．4种 B．6种 C．8种 D. 10种
4．据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为：，则下列说法错误的是（　）
A．半胱氨酸属于 -氨基酸 　　
B．半胱氨酸是一种两性物质
　　C．两分子半胱氨酸，脱水形成的二肽结构简式为：
可与NaOH溶液反应放出一种碱性气体
5．假设某蛋白质分子由n个氨基酸组成，它含有6条肽链，那么它具有的肽键数和氨基的最少个数分别为( )
A．n个和n个 B．（n-6）个和6个 C．（n-1）个和(n-6)个 D．（n-6）个和(n-6)
6．下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是 （ ）
A．甲酸甲酯 B．蔗糖 C．葡萄糖 D．淀粉
7．今有一个“多肽”，其分子式是C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：该多肽水解后，有几个苯丙氨酸（ ）
谷氨酸
C9H11NO2、 C5H9NO4
A.3 B 4 C 5 D 2
8．由下列方法所制得的有机物分子中没有C—N键的是( )
A．由苯制硝基苯 B．由甘油制硝化甘油
C．由脱脂棉制硝化纤维 D．人工合成的结晶牛胰岛素
9．在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程：
葡萄糖→……→
（A） （B） （C）
→……→
（D） （E）
请填空：
（1）过程①是 反应，过程②是 反应，过程③是 反应（填写反应类型的名称）。
（2）过程④的另一种生成物是 （填写化学式）。
（3）上述物质中 和 互为同分异构体（填写字母代号）。
10．有机物F商品名称“敌稗（Propanil）”，是一种优良的水稻除草剂，现通过下列合成路线制备：
已知：Ⅰ．RXRCNRCOOH （X表示卤素原子，下同）
Ⅱ．
Ⅲ．当一取代苯继续发生取代反应时，新引进的取代基受到原取代基的影响而取代邻位、对位或间位。使新的取代基进入它的邻位、对位的取代基：－CH3、－NH2、－X；使新的取代基进入它的间位的取代基有：－COOH、－NO2等。
请结合上述所给信息，回答问题：
⑴反应②的化学反应方程式： 。
⑵有人认为：若将②、③两步反应顺序颠倒，也可以得到C，实际上是不妥的。请你指出不妥之处 。
⑶反应⑤的化学反应方程式： 。
⑷请你设计D→E（C3H6O2）的合成路线。
要求：①合成过程中无机试剂任选、有机原料碳原子不超过2个；②合成反应流程图表示方法示例如下：
11．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：
⑴H的结构简式是______________；
⑵反应②的类型是 ______________；
⑶反应⑤的化学方程式是____________________________________________；
⑷有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物共有________种；
（仪征中学 朱宏卫）
C7H8
A
B
C
NaClO
H2O，Zn
D
E
银氨溶液
F
X
Y
Z
X
①
②
③
④
⑤
⑥
O3
纤维素
(原料)
纤维素黄原酸钠
(粘胶)
粘胶纤维
(产品)
1.NaOH
2.CS2
向稀HCl中挤出
NMMO浓溶液
蒸发浓缩
除杂
废纺丝浴液
纺丝
过滤
溶解
混合
洗涤
上油
干燥
打包
冷凝水
NMMO
纤维素(原料)
LyoceⅡ纤维
(产品)
O
||
CH2CHCOOH
HO
HO
NH2
⑤
④
Cl2/催化剂
②
①
③
Fe ,HCl, H2O
D
……
呈酸性
F(C9H9Cl2NO)
E(C3H6O2)
)
C
B
A
NH2
Cl
Cl魅力课堂
例1．某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成份为次氯酸钠，有效氯含量8000-10000mg/L。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程：
（一）阅读材料，获取信息
（1）推测该消毒液的酸碱性： ，原因是（用离子方程式表示） 。
（2）该消毒液还具有的化学性质是 性和 性。
（3）从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的外界因素主要是 。
（二）确定要研究的问题： 该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用？
（三）设计方案，实施探究
用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设：
假设①：有明显现象； 假设②：无明显现象。
（4）基于假设①，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是 。
（5）基于假设②，结论是 ，请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操作：
思路点拨：次氯酸钠作为一种常见的氧化剂、漂白剂，在生活中的运用非常广泛，因而围绕它产生的一系列问题可以将氧化还原反应、弱电解质电离平衡、盐类水解等知识有机融合，答题时注意既要关注次氯酸钠本身的性质，还要注意与之相关的化学原理。
变式训练1
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
HYPERLINK "http://www./"
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10％以下安全。
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是 （选填序号）。
(a)将SO2氧化成SO3，增强酸性；(b)稀释ClO2以防止爆炸；(c)将NaClO3氧化成ClO2
(2)吸收塔内的反应的化学方程式为 。
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是 。
(4)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外，还可以选择的还原剂是 （选填序号）。
(a) Na2O2 (b) Na2S (c)FeCl2 (d)KI
(5)从滤液中得到NaClO2 3H2O粗晶体的实验操作依次是 （选填序号）。
A．蒸馏 B．蒸发 C．灼烧 D．过滤 E．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2 3H2O晶体必须进行的操作是 （填操作名称）
例2．在现代生活中，人们越来越注意微量元素的摄入。碘元素对人体健康有着至关重要的作用。为预防碘缺乏病，我国卫生部规定每千克食盐中应含有40~50 mg KIO3。下表是某超市出售的加碘精制盐的有关说明：
产 品 标 准 号 GB5461—2000
配 料 表 氯化钠、碘酸钾、抗结剂
氯化钠含量 ≥98.5％
含 碘 量（以I计） 20～50mg/kg
储 藏 方 法 密闭、避光、防潮
食 用 方 法 待食品熟后加入
包装日期 见打印批号
某同学设计实验验证此食盐中是否含碘和检查该食盐是否为合格产品。
（1）完成下列实验报告：
实验步骤 实验现象 实验结论（步骤2用离子方程式表示）
1．取食盐少许于一支试管中，加入适量的蒸馏水，振荡。 固体完全溶解 食盐及碘酸钾都能溶于水
2．向上述溶液中滴加适量的亚硫酸氢钠溶液，振荡。 溶液出现棕黄色
3．再向上述溶液中滴加淀粉溶液，振荡。 溶液变成蓝色
（2）加碘食盐的包装袋上标有食用方法：待食品熟后加入。其原因是：
（3）该同学取该食盐样品100.0 g完全溶解于水中，然后加入用盐酸酸化的淀粉－KI溶液，结果溶液呈蓝色，则反应的离子方程式为 。为进一步确证样品是否为合格产品，该同学又用0.010 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定，当用去12.00 mL时刚好到终点,终点时溶液的颜色变化为_________________(反应方程式为I2+2S2O = 2I－+S4O)，通过计算该加碘食盐中KIO3的含量为 mg/kg。
（4）KIO3可用电解的方法制得，原理是：以石墨为阳极，以不锈钢为阴极，在一定温度和电流下电解KI溶液。总反应方程式为KI+3H2O KIO3+3H2↑，则阳极的电极反应式为 ；阴极附近pH值 （填“增大”、“减小”、“不变”）。
例3．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。2005年的《化学教育》报道了如下实验研究：
实验一、定性研究：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少
量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。请回答：
(1)反应后所得的溶液漂白性增强的原因是___________________________ ；
(2)依据上述实验可推知，②的滤液中的溶质除CaCl2、HCIO外，还含有______ ___；
实验二、定量研究：
在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加。请回答：
(3)为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，
最简单的方法是
(4)用改进后的装置进行上述实验，测得塑料网内的碳酸钙质量减少A　g，总共收集到标准状况下的CO2气体BL，发现明显小于。若不考虑实验操作和CO2的溶解等因素造成的误差，从化学反应原理来看，导致这一大小关系的原因是____________ ；
(5)实验后发现，装置Ⅱ中的液体增多了，其原因是________________ 。
变式训练2
新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：
（1）HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成 _________________________________ 。
（2）氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。
提出问题 收集资料 提出假设 验证假设 得出结论
氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色？ ①氯气有强氧化性②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸③次氯酸有强氧化性 ①_________________________。 ②_________________________。③_________________________。 ④ H2O使布条褪色 实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，布条不褪色；实验②：_______________。 实验③：把红色布条放在水里，布条不褪色。 _________________
（3）平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度，对于同一个类型的反应，平衡常数越大，表明反应进行的程度越大。
H2CO3 HCO3－ + H+ Ka1(H2CO3) = c(HCO3－)·c(H+)/c(H2CO3) = 4.45×10－7
HCO3－ CO32－ + H+ Ka2(H2CO3) = c(CO32－) ·c(H+)/ c(HCO3－) = 5.61×10－11
HClO H+ + ClO－ Ka(HClO) = 2.95×10－8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数，写出在下列条件下所发生反应的离子方程式：
①将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________；
②氯气和碳酸钠按照1︰1的比例恰好反应_____________________________________；
③将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液______________________________________。
例4．在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）。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。
⑴t1时，Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的化学方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
t2时，Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的化学方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
⑵该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是　　　　　　　 mol。
⑶ 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。
若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后 2（填“>”、“<”或“=”）；
若，则n(Cl－)= 　　　　 mol（用含a的代数式来表示）。
变式训练3
将15.68L（标准状况）的氯气通入70℃、500mL氢氧化钠溶液中，氯气发生了两个自身氧化还原反应，其氧化产物分别为次氯酸钠和氯酸钠。若取此溶液25.00mL。稀释到250.0mL。再量取此稀溶液25.00mL用醋酸酸化后，加入过量碘化钾溶液充分反应，此时只有次氯酸钠氧化碘化钾。用浓度为0.2000mol/L硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－，消耗硫代硫酸钠溶液5.00mL时恰好到终点。将滴定后的溶液再用盐酸酸化至强酸性，此时氯酸钠亦能氧化碘化钾，生成的碘再用上述硫代硫酸钠溶液滴定到终点，需要硫代硫酸钠溶液30.00mL。
（1）计算氯气反应后的溶液中次氯酸钠和氯酸钠的物质的量之比。
（2）写出符合上述条件的总化学方程式。
（3）若氢氧化钠溶液在通入氯气前后的体积变化可忽略不计，计算通入氯气后各生成物的物质的量浓度。
高效练习
1．下列叙述正确的是 ( )
A．氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
B．漂白粉是一种混合物，它的有效成分是氯化钙和次氯酸钙
C．实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可用氢氧化钠溶液吸收．
D．氯水经光照有气泡逸出后，溶液的pH升高
2．市场上销售的“84”消毒液，商品标识上有如下叙述：①本品为无色液体，呈碱性；②使用时加水稀释；③可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。其有效成分可能是 ( )
A．C12 B．SO2 C．NaClO D．H2O2
3．为了从新制氯水中制得高浓度的HClO，可向氯水中加入的试剂是 ( )
A．CaCO3 B．NaHSO3 C．H2SO4 D．Ca(OH)2
4．由一种阳离子和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 Cl2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价
5．氯酸是一种强酸，浓度超过40％时会分解：aHClO3==bO2↑+cCl2↑十+dHClO4+eH2()。下列说法正确的是 ( )
A．HClO4的氧化性大HClO3
B．无法确定氯酸分解所得O2和Cl2的物质的量之比
C．氯酸与铁反应的离子方程式为：Fe+2H+== Fe2++H2↑
D．在题中反应中，每生成1 mol O2，就有4 mol电子发生转移 ．
实效检验
1．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO→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
2．次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。“有效氯”的含量定义为：从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。请问纯LiClO的“有效氯”为
A、121% B、100% C、89% D、21%
3．下列对实验现象的预测不正确的是
A．向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失
B．向氢氧化铁胶体中滴加盐酸至过量，开始有沉淀出现，后来沉淀又溶解
C．向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去
D．向Ca(OH)2溶液中通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入过量NaOH溶液，又变浑浊
4．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：
2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
下列说法正确的是
A．KClO3在反应中得到电子 B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被氧化 D．1 molKClO3参加反应有2mol电子转移
5.浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)2+4HCl（浓）=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
若用久存的漂白粉与浓盐酸反应，所制得的气体中，可能含有的气体是
①CO2 ②HCl ③H2O(g) ④O2
A．① ② ③ B．② ③ ④ C．② ③ D．① ④
6．在氧化还原反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O中，当生成0.5molCl2时，氧化产物和还原产物的物质的量之比为
A、6：1 B、5：1 C、1：3 D、1：5
7．化学中常用类比的方法可预测许多物质的性质。如根据H2+Cl2=2HCl推测：H2+Br2=2HBr。但类比是相对的，如根据2Na2O2+2CO2= Na2CO3+ O2, 类推2Na2O2+2SO2= Na2SO3+ O2是错误的，应该是Na2O2+SO2= Na2SO4。下列各组类比中正确的是
A．由NH4ClNH3↑+HCl↑，推测：NH4INH3↑+HI↑
B．由CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3↓+2HClO，推测：2SO2+Ca(ClO)2+H2O=CaSO3↓+2HClO
C．由2CO2+Ca(ClO)2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO，推测：CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO
D．由Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+ SO2↑，推测：Na2SO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+ SO2↑
8．已知H2CO3 H-+HCO3-，K1=4.3×10-7；HCO3- H++CO32-，K2=5.6×10-11；
HClO H++ClO-，K=3.0×10-8，根据上述电离常数分析，下列各式中错误的是（ ）
A．Ca(ClO)2+2HCl→CaCl2 +2HClO
B．Ca(ClO)2+2H2O+2CO2→Ca(HCO3)2+2HClO
C．NaClO+H2O+CO2→NaHCO3+HClO
D．2NaClO+H2O+CO2→Na2CO3+2HClO
9．将C12通入浓、热的KOH溶液中可以制得氯酸钾，制备过程中浓KOH溶液需用水浴加热，实验中所需的仪器如图所示：
(1)组装C12的发生装置时，应选用的仪器及导管(填编号)是 。
(2)在实验中，按气流方向从左到右的顺序，气流流经的仪器及导管的编号依次是 。
(3)仪器②试管的橡皮塞上应有 个孔，原因是 。
(4)仪器②中将试管悬在烧杯中而不直接放人烧杯中是因为 。
(5)仪器②试管中需用50 g30％的KOH溶液，称取固体KOH以及配制溶液的方法是
。
(6)欲将制得KClO3从溶液中分离出来并制成晶体，应采取的方法：
。
10．(1)氯气对饮用水消毒的原理是 0 。氯气的消毒能力受水的pH的影响，pH小时的消毒能力 pH大时的消毒能力(填“>”或“<”)，其原因是
(2)通常用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应来制取ClO2，同时生成Cl2，写出化学方程式：
市售的一种新型消毒剂含两种成分，分别是NaClO3和Na2C2O4。两种成分在溶液中混合便产生ClO2，写出化学方程式：
某同学打算通过研究性学习，比较这两种制取ClO2的方法的利与弊。要拟定一个简略的研究方案，你认为应该从哪些方向进行研究
11．氯气及氯的化合物有广泛的用途。
⑴实验室用二氧化锰制氯气的离子方程式为_____________________________________
用上述药品制较多的氯气时，发生装置所需要的玻璃仪器主要包括_________________
⑵写出氯气与水反应的离子方程式：___________________________________________
结合上述离子方程式解释向氯水中加入NaHCO3固体后，氯水的杀菌、漂白能力增强的原因_____________________________________________________________
⑶我国卫生部已明确提出：要逐步用二氧化氯替代氯气进行饮用水的消毒。
①ClO2不稳定，可与NaOH溶液、H2O2反应，转化为比较稳定的亚氯酸钠(NaClO2)。该反应的化学方程式为_________________________________________________
②用ClO2处理过的自来水中会残留ClO2，需要用FeCl2将其还原为Cl-。现用V L（已换算为标准状况）ClO2处理一定量自来水，再加入a mol FeCl2可将残留的ClO2恰好除去，则该自来水中残留ClO2的物质的量为___________________
12．从海水中制取溴的过程是把Cl2通入加热到90℃、pH=3.5的卤水中，将Br-氧化成为Br2，用空气吹出生成的Br2，被Na2CO3溶液吸收得到NaBr和NaBrO3的混合液，再用酸酸化混合液，即可得到Br2。写出有关的离子方程式：
（1）Na2CO3溶液吸收Br2 。
（2）用酸酸化混合液制取Br2 。
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1(共22张PPT)
第9讲 同分异构系列问题研究
江苏省仪征中学 徐道宏
化学二轮复习-------
专题目标
1. 了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因，理解同分异构的概念；
2．掌握同分异构体的分类及书写方法和技巧
问题热身
1.什么是同分异构体？你知道它与同系物、同位素、同素异形体之间的区别吗？
2．同分异构按异构方式可分为哪些种类？举例说明。
⑴碳链异构：
主链由长到短，支链由大到小.
⑵位置异构：
位置由心到边，排列由对到邻到间.
⑶官能团异构：
特别提醒：淀粉和纤维素虽然化学表达式书写相同，但不属于同分异构体。
⑷顺反异构：
如CH3CH=CHCH3 存在顺反异构，但CH2=CHCH3 不存在顺反异构，请总结存在顺反异构的条件。
3.同分异构体一定存在于有机物中吗？
同分异构体大多存在于有机物（是有机物种类繁多的原因之一），还可以是无机化合物之间或无机化合物与有机物之间。 如: NH4CNO和 CO(NH2)2
配合物Pt(NH3)2Cl2 存在顺反异构
NH3 NH3 Cl NH3
Pt Pt
Cl Cl NH3 Cl
专题突破
题型一、根据有机物的结构或官能团的性质考查同分异构体。
例1.已知氨基连在苯环上显碱性，--CONH2 连在苯环上显中性。分子式为C7H7NO2的有机物，其结构中有一个苯环和互为间位的两个侧链，试写出它满足下列4个条件的A、B、C、D四种同分异构体的结构简式，其中A既有酸性又有碱性，B只有酸性，C只有碱性，D显中性。
A__________________B____________________C_________________ D______________.
［变式训练1］：有一种有机物它的最简式为CH，其相对分子质量为52，它是合成某种橡胶的中间体，有多种异构体。
⑴它的一种异构体为链式结构，试写出其结构简式：___________________
⑵它的另一种同分异构体中,每个C都是以单键形式与其它原子相结合，画出它的空间构型
____________________。
［变式训练2］：有三种只含C、H、O的有机物A1、A2、A3；它们互为同分异构体，室温时，A1为气态，A2、A3为液态。分子中C、H的质量分数之和为0.733，在催化剂（Cu、Ag等）存在下，A1 不起反应，A2、A3分别氧化得到B2、B3，B2可以被新制Cu(OH)2氧化得到C2，而B3不能被其氧化。请通过计算推理填写下列空白。
⑴写出下列物质的结构简式 A2 ______ A3__________
⑵写出下列反应的化学方程式
①B2 + Cu(OH)2 C2 ____________
②A3 + C2 _______________
H2SO4
题型二、在有机合成或有机框图中判断同分异构体的个数和考查相关化学用语的使用。
（1）、写出由A到F1的合成路线中C的结构简式_____________________；
（2）、由A到F的合成过程中，除了得到F1外的其他环醚的结构简式 __________ ____________________
［变式训练3］：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）
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____________
［变式训练4］：下图中A、B、C、D、E、F、G、H均为有机物。
(2）B在浓硫酸中加热可生成C，C在催化剂作用下可聚合生成高分子化合物D，由C生成D的化学方程式是_____。
(3）①芳香化合物E的分子式是C8H8Cl2，E的苯环上的一溴取代物只有一种，则E的所有可能的结构简式是______ 。
回答下列问题：
(1）有机化合物A的相对分子质量小于60，A能发生银镜反应，1molA在催化剂作用下能与3molH2反应生成B，则A的结构简式是______，由A生成B的反应类型是______。
②E在NaOH溶液中可转化为F，F用高锰酸钾酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)，1mol的G与足量的NaHCO3溶液反应可放出44.8LCO2(标准状况)。由此确定E的结构简式是_____________________。

(4）G和足量的B在浓硫酸催化下加热反应可生成H，则由G和B生成H的化学方程式是____________________；该反应的反应类型是____________________。
(共27张PPT)
第7讲 铜锰铬锌系列研究
扬大附中 季晓玲
问题热身
问题一：铜锰铬锌在周期表中的位置？
Cr
Mn
Cu
Zn
问题热身
问题二：工业上如何冶炼铜和锌
1、铜的冶炼
⑴湿法炼铜的原理：
Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu(溶液中反应)
高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)得到含量为99.5％—99.7％的铜，还含有Ag、Au、Fe、Zn等杂质，再经过电解精炼，得到含量高达99.95％—99.98％的铜。
⑵高温冶炼铜：
阳极：M－ne－＝Mn+
（活泼金属）
Cu－2e－＝Cu2+
Ag、Au—阳极泥
阴极：Cu2++2e－＝Cu
黄铜矿
（CuFeS2）
⑶生物炼铜：
生物开矿技术不需发掘矿石，没有冶炼高炉，可在山脚下就地制铜，因而设备投资少，有利于环保。
该技术是先在矿床上开凿“注入矿井”和“回收矿井”，然后向矿井注入铁酸化细菌和硫磺酸化细菌, “吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。再通过“回收矿井”回收有价金属。
　　
问题热身
问题二：工业上如何冶炼铜和锌
将焙烧得到的ZnO溶于H2SO4中，加Zn粉除杂，再电解可得99.97%的Zn。
2、锌的冶炼
原料：闪锌矿 ZnS( 常含 CdS杂质)
原理：2ZnS + 3O2==2ZnO(s) + 2SO2 (g)
高温
问题热身
问题三：高锰酸钾有什么重要的化学性质？
酸性溶液中: KMnO4 是很强的氧化剂，被还原为 Mn2+ 。
2MnO4—+10Cl—+16H+＝2Mn2++5Cl2↑+ 8H2O
（用于实验室制备Cl 2气） 2MnO4—+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O
（用于标定KMnO4溶液的浓度） MnO4—+5Fe2++8H +＝Mn2++5Fe3++4H2O
（此反应用于Fe2+ 的定量测定）
强氧化性
中性、微酸性或微碱性溶液中:
KMnO4与还原剂反应时被还原成MnO2。
问题热身
问题三：如何制备高锰酸钾？
⑵电解氧化法
将K2MnO4 溶液进行电解，可得到KMnO4。
（产率高，副产品 KOH 可以用于锰矿的氧化焙烧）
⑴锰酸钾歧化法（产率最高只有 66.7%）
将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；后通氯气或二氧化碳或臭氧于其溶液中而制取制备。
问题热身
问题四:含铬废水如何处理？
1、铁氧磁体法
把FeSO4·7H2O加入含铬废水中，在pH＜4时，Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。调节溶液的pH达8～10，使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)全部析出组成相当于FeⅡ[FexⅢ·Cr2-xⅢ]O4(磁性材料铁氧体的组成)的沉淀。
2、电解法
向工业废水中(主要含Cr2O72—)加入适量的NaCl进行电解，经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，使废水中的铬含量达排放标准。
例题1：
Ⅰ．工业上用MnO2和KOH为原料制取高锰酸钾，主要生产过程分两步：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；第二步将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。
⑴写出第一步制取K2MnO4的反应方程式
；
⑵电解K2MnO4的浓溶液时总的反应方程式是
。
专题突破
4KOH＋2MnO2＋O2＝2K2MnO4＋2H2O
2K2MnO4＋2H2O
2KMnO4＋H2↑＋2KOH
Ⅱ．实验室由MnO2制备KMnO4的方法是：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：
⑴软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
；
⑵写出制备KMnO4的离子方程式是
；
⑶若用4.0g软锰矿（含MnO2 75%）进行上述实验，KMnO4的理论产量为 克；
⑷KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液发生反应生成Mn2+和CO2，请写出该反应化学方程式
。
3MnO2＋6KOH＋KClO3
KCl＋3K2MnO4＋3H2O
3MnO42－＋4H+＝ MnO2↓＋2MnO4－＋2H2O
3.63
2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4＝
K2SO4＋2MnSO4＋5Na2SO4＋10CO2↑＋8H2O
〖思路点拨〗
本题题型主要考查氧化还原反应基本原理、得失电子守恒规律和多步反应计算。方程式的书写应该结合化合价的升降、电荷和元素守恒来判断产物并配平，电解反应应先确定阴极、阳极电极反应，再书写总反应式；计算部分可利用关系式法求解。
1797年法国化学家沃克兰分析铬铅矿时发现铬，铬位于第4周期ⅥB族，其主要化合价为+6、+3、+2，其中+3价较稳定。某化学兴趣小组对铬的化合物进行探究。
⑴Cr2O3微溶于水，与A12O3类似，是两性氧化物；Cr(OH)3与Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，在水中存在酸式和碱式电离平衡，其电离方程式是
。
变式训练1：
Cr3+ +3OH－
Cr(OH)3
H+ + CrO3－+H2O
⑵六价铬有剧毒，工业处理含铬废水常用方法是“铁氧磁体法”，即把FeSO4·7H2O加入含铬(Cr2O72－)废水中，在pH＜4时，Fe2+将Cr2O72－还原为Cr3+，调节溶液的pH达8～10，使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)全部析出组成相当于FeⅡ[Fe Cr
]O4(磁性材料铁氧体)的沉淀。（罗马数字表示元素化合价）
①写出Cr2O72－转变为Cr3＋的离子方程式：
；
②根据①中反应式中量的关系确定铁氧磁体中x ；
③根据所得x的值计算，若要除去废水中的Cr(Ⅵ)[Cr(Ⅵ)按CrO3计算]，且使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)全部析出组成铁氧体沉淀，则加入的FeSO4·7H2O与CrO3的质量比应为[m(FeSO4·7H2O)／m(CrO3)] 。
Ⅲ
x
Ⅲ
2-x
Cr2O72－ +6Fe2+ +14H+ ===6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O
1.5
13.9
⑶工业上通常还采用“电解法”处理含铬废水：向工业废水中(主要含Cr2O72—)加入适量的NaCl进行电解，一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，使废水中铬含量达排放标准。装置中应该用 (填材料名称)作电解池阳极，阴极上电极方程式是 ；
处理过程中如果溶液的pH过大，可能发生的现象是
。
铁
2H+ －2e－ ＝ H2↑
pH过大时，会使Cr(OH)3（两性）溶解而使沉淀不完全。
例题2：学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究，请你根据要求完成下列部分实验报告。
I 课题名称：
______________________________________________
II实验仪器及试剂：
实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、 （填3种）。
实验试剂：
二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬、氯酸钾
III 实验步骤：略
探究氧化铁、氧化铜、氧化铬对氯酸钾受热分解反应的催化作用
大试管、酒精灯、计时器(或秒表)
实验
编号 KClO3(g) 氧化物 产生气体(mL)
(已折算到标况) 耗时(s)
化学式 质量(g) 回收
1 0.60 － － － 10 480
2 0.60 MnO2 0.20 90% 67.2 36.5
3 0.60 CuO 0.20 90% 67.2 79.5
4 0.60 Fe2O3 0.20 90% 67.2 34.7
5 0.60 Cr2O3 0.20 异常 67.2 188.3
IV 实验数据：
V 实验讨论：
(1)在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、______、________；
(2)实验编号3的实验中KClO3的分解率为_________%(保留一位小数)；
(3)在用Cr2O3 做研究实验时，发现有刺激性气味的黄绿气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是________(填分子式)，可用___________试纸检验。上述异常现象产生的原因是___________________________________；
VI 实验结论：
____________________________________________
普通漏斗 烧杯
40.8
Cl2
湿润碘化钾淀粉
KClO3与Cr2O3 发生了氧化还原反应
氧化铁、氧化铜、二氧化锰等都可作为KClO3受热分解催化剂或氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好。
〖思路点拨〗本题题型是实验探究题。在选择仪器和分析问题时要紧密联系实验目的和常见实验操作，实验整体设计属于对比实验，所以对于数据的分析要细查异同，结合实验事实定量分析问题。
变式训练2：间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法如下：弱酸性条件下，胆矾中Cu2+与I—作用定量析出I2，I2溶于过量KI溶液：I2+I—＝I3—，已知氧化性：Fe3+＞Cu2+＞I2＞FeF63—，I2可用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定，反应方程式为：2S2O32—+I3—＝S4O62—+3I—。
准确称取ag某胆矾试样（含杂质硫酸铁） ，置于250mL碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加50mL蒸馏水、5mL3mol/LH2SO4溶液，加少量NaF，再加入足量的10%KI溶液，摇匀。盖上碘量瓶瓶盖，置于暗处5min，充分反应后，加入1~2mL0.5%的淀粉溶液，用Na2S2O3标准溶液滴定到蓝色褪去时，共用去VmL标准液。
⑴实验中，在加KI前需加少量NaF，推测其作用可能是 ；
⑵你认为实验中加入硫酸的作用是 ；
⑶本实验中用碘量瓶而不用普通锥形瓶是因为：
；
⑷硫酸铜与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）和碘，离子方程式为： ；
⑸根据本次实验结果，该胆矾试样中铜元素的质量分数ω(Cu)=
掩蔽Fe3+，防止造成偏大的误差
提供弱酸性环境条件并防止铜离子水解
防止空气中的氧气于碘化钾反应；防止生成的碘升华
2Cu2+＋4I－ ＝ 2CuI↓＋I2
％
64cv
1000a
×100％
例题3：锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
⑴葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式 ；葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]分子中碳原子杂化方式是 。
⑵Zn2+也能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子空间构型为 ；
在[Zn(NH3)4]2+中，Zn2+位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在下左图中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键。
[ Ar]3d10
sp2、sp3
三角锥型
⑶上右图表示锌与某种元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合
物的化学式为 ；该化合物的晶体熔点比干冰高得多，原因是 。
ZnX
该化合物是原子晶体，而干冰是分子晶体
〖思路点拨〗本题题型是选修结构化学部分常规题型。应在熟练掌握物质结构相关基础知识的基础上，灵活分析新信息和图表，用规范的化学用语准确表达问题。
变式训练3：
Ⅰ．⑴铜原子的核外电子排布式是 。
⑵右图是金属Ca和Cu所形成的某种
合金的晶胞结构示意图，则该合金中
Ca和Cu的原子个数比为 。
⑶Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－形成配位数为4的配合物。
①［Cu(NH3)4］2＋中存在的化学键类型有 （填序号）
A．配位键 B．金属键 C．极性共价键
D．非极性共价键 E．离子键
②［Cu(NH3)4］2＋具有对称的空间构型，［Cu(NH3)4］2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则［Cu(NH3)4］2＋的空间构型为 。
1s22s22p63s23p63d104s1
1:5
A、C
平面正方型
Ⅱ．氯化铬酰（CrO2Cl2）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。
⑴写出铬原子的基态电子排布式__________________
⑵常温下CrO2Cl2为深红色液体，能与CCl4互溶，据此可判断CrO2Cl2是______分子。
⑶在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有___________（填序号），
CS2分子的空间构型是__________。
Ⅲ. 下列有关说法正确的是 。
A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区
B．氧的第一电离能比氮的第一电离能大
C．锰电负性为1.59 ，Cr电负性为1.66，
说明锰的金属性比铬强
D．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如右图：
1s22s22p63s23p63d54s1
非极性
①③
直线形
AC
【应考方略】复习相关内容时应注意：抓住结构、性质、应用等因果关系；以元素为中心，理解元素同种价态物质之间的转化关系和元素不同价态物质之间的转化关系；突出研究物质的思路、方法；运用元素周期律适当拓展元素化合物知识；联系生产、生活实际，将常见无机物性质的复习融入真实的问题情景中，了解化学与能源、环境、粮食等多方面社会热点问题，感悟知识的价值，提高应用常见无机物相关知识分析问题、解决问题的能力。(共12张PPT)
离子方程式书写归类研究
成 际 宝
江苏省高邮市第一中学化学组
（一）问题热身：
下列离子方程式正确的是：（ B ）
A、将金属钠放入水中：
Na+2H2O=Na+＋2OH-+H2↑
B、亚硫酸钠与稀硫酸反应：
SO32-+2H+=H2O+SO2↑
C、碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：
Ca（HCO3）2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
D、二氧化锰和浓盐酸反应：
O22－+4H++2Cl- =Cl2↑+2H2O
书写离子方程式步骤总结
①先写出化学方程式；②只有易溶于水、完全电离的电解质拆成离子形式，其余一律写化学式；对于微溶物，在反应物中，如是溶液，写成离子形式，如是浊液，写化学式；在生成物中一律写化学式。③删去两边相同的离子；④检验：两边质量、电荷是否守恒，如是氧化还原反应的，还应检验得、失电子是否守恒。
（二）专题突破
例题1：下列离子方程式正确的是：（ C ）
A．四氧化三铁粉末溶于足量的稀HNO3：
Fe3O4+8H＋=2Fe2＋+Fe3＋+4H2O
B．硫化钠水解：
S2－＋2H2O H2S＋2OH－
C．金属铝溶于氢氧化钠溶液：
2Al+2OH－＋2 H2O =2AlO2－＋3 H2↑
D．向漂白粉溶液中通入SO2：
Ca2++2ClO－+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
反馈：下列离子方程式正确的是：（ D ）
A．醋酸钠的水解反应
CH3COO－+H3O+= CH3COOH+H2O
B．Fe（NO3）3与溶液中加入少量氢碘酸：
2Fe3++2I－=2Fe2++I2；
C．溴乙烷中加入硝酸银溶液检验溴离子
Ag＋＋Br－＝AgBr↓
D．氯化铝溶液中加入过量氨水：
Al3+ + 3NH3 H2O = Al（OH）3↓+ 3NH4+
例题2：下列离子方程式正确的是：（ C ）
A．在硫酸铁溶液中加入足量氢氧化钡溶液：
Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓
B．NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液共热：
NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O
C．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡与碳酸氢铵溶液混合
Ba2++2OH―+NH4++HCO3―=BaCO3↓+NH3 H2O+H2O
D．氢氧化钡溶液稀硫酸混合
Ba2++ SO42－=BaSO4↓
例题3：下列离子方程式正确的是：（ C ）
A．硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢：
Cu2＋＋S2－=CuS↓
B．实验室用硫化亚铁与稀盐酸反应制取H2S气体：
S2－+2H+=H2S↑
C. 碳酸钙溶于醋酸：
CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO－+H2O+CO2↑
D. 三氯化铝溶液跟氨水反应：
Al3++3OH－=Al (OH)3↓
例题4：下列离子方程式正确的是：（ D ）
A．金属铝溶于氢氧化钠溶液：
Al+2OH－=AlO2－＋H2↑
B. 氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl－
C. 氯气通入冷的烧碱溶液中：
2Cl2+2OH－=3Cl－+ClO－+H2O
D. 过量铁与稀HNO3反应：
3Fe＋8H+＋2NO3－= 3Fe2+＋2NO↑＋4H2O
例题5：下列离子方程式正确的是：（ CD ）
A．向硅酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体：
SiO32―+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32―
B．过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：
Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－= BaSO4↓＋H2O
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：
－O－＋CO2＋H2O→ －OH＋HCO3－
D．向碳酸氢钙溶液中加人过量氢氧化钠
Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－ = CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
反馈：下列离子方程式正确的是：（ A ）
A．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合
Ba2＋＋2OH－＋NH4＋＋HCO3－
= BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O
B. 碳酸钠溶液中加入等物质的量的乙酸：
CO32－+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO－
C．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至A13＋刚好完全沉淀：
Al3＋＋ SO42－＋3OH－＋Ba2＋=BaSO4↓＋ A1(OH)3↓
D. 溴化亚铁溶液中通入过量氯气：
2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋4Cl－＋Br2
书写离子方程式时十个“不要”：
①不要忽视反应条件；
②不要忽视溶液的浓度；
③不要忽视方程式的电荷平衡；
④不要忽视电解质的强弱；
⑤不要忽视了电解质的溶解性；
书写离子方程式时十个“不要”：
⑥不要忽视了平衡理论；
⑦不要忽视难溶物溶解性大小的比较；
⑧不要忽视反应中的滴加次序；
⑨不要忽视方程式中系数的化简，当每一项都有公约数时才能化简；
⑩不要忽视反应中量的关系，不足量的反应物按1mol代入参加反应。第六讲 铝离子及其盐系列研究（教学案）
复习目标：
1、 以铝及其重要化合物知识为载体复习有关概念、理论、实验和计算。
2、 联系生产实际复习铝极其重要化合物的性质。
3、 能够运用所学方法解决其他元素化合物的类似问题。
问题热身：
现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH时假定溶液体积没有变化）：
①向其中一份固体中加入100 mL 2.0 mol·L—1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的pH＝14；
②向另一份固体中加入140 mL 4.0 mol·L—1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H＋、Fe2＋和Al3＋三种阳离子且pH＝0。计算：
（1）实验①中用去NaOH的物质的量为 ；
（2）这包铝热剂中铝的质量为 ，氧化铁的质量为 ；
（3）实验②产生氢气的体积（标准状况）为 。
专题突破：
题型一 图像题
例1：准确称取6g铝土矿样品（含）放入盛有100mL某浓度的硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入的NaOH溶液，产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如下图所示。请回答：
（1）硫酸的物质的量浓度为_______________。
（2）若a=2.3，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是_________mL，铝土矿中各组成成分的质量分数：为_________，为_________，为_________。
（3）a值的范围应是_________，在这个范围内，a值越大，________的质量分数越小。
变式训练1、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：
　⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝　　　　　mol，V2＝　　　　　mL。
　⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)
　　　　　　　mL。
　⑶若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是：
　　　　　　　　　　　　。
题型二 讨论题
例2：含amolNaAlO2的溶液中，加入含bmolH2SO4的硫酸溶液，若a和b所取的相对比值不同时可得到不同的沉淀量。请用含a或b的代数式表示所得沉淀的质量，并填入下表（相同情况尽量合并，并不要求把表格填满）：
a与b的相对数值 发生化学反应的离子方程式 沉淀质量(g)
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
变式训练2、现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是溶液和NaOH溶液。现做如下实验：
①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀。
②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀。
③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，产生3.12g沉淀。
通过必要的计算和推理判定：
（1）甲溶液为_______溶液，其物质的量浓度是_______。
（2）乙溶液为_______溶液，其物质的量浓度是_______。
题型三 工业生产
例3：生产着色铝片的工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)第①步中NaOH溶液的作用是 。
(2)第②步HNO3的作用是对铝片进行抛光，写出其反应的的离子方程式
。
(3)在第④步电解是以铝片为电极，在硫酸介质中控制电压电流，使阳极的铝表面形成一层致密的氧化膜（α-Al2O3，该氧化膜不溶于酸）。写出有关的电极反应式：
阴极： 阳极：
(4)氧化膜质量的检验：取出铝片干燥，在氧化膜未经处理的铝片上分别滴一滴氧化膜质量检查液（3gK2CrO4＋75mL水＋25mL浓盐酸），判断氧化膜质量的依据是 。
A、铝片表面有无光滑 B、比较颜色变化 C、比较质量大小 D、比较反应速率大小
(5)将已着色的铝干燥后在水蒸气中进行封闭处理约20～30min，封闭的目的是使着色的
氧化膜更加致密，有关反应化学方程式是 。
变式训练3、铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。填写下列空白：
(1)配制实验用的溶液。要配制200mL密度为1.2g·cm-3的溶质质量分数为16％
的NaOH溶液，需要称取 gNaOH固体。
(2)把铝片浸入热的16％NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化
膜，取出用水冲洗。写出除去氧化膜的离子方程式 。
(3)如图，组装好仪器，接通开关K，通电约
25min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出
该过程中的电极反应式：
阳极
阴极
(4)断开电路，取出铝片，用1％稀氨水中和表面
的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的
离子方程式
题型四 实验题
例4：某教科书对 “铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：
物质 Al Fe
熔点（℃） 660 1535
沸点（℃） 2467 2750
（1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？
（填“合理”或“不合理”）。
（2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：
。
（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。请填写下列表格：
所用试剂
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
变式训练4、某研究性学习小组为证明在同温同压下，相同浓度相同体积的酸性不同的一元酸与足量镁带反应时，生成氢气的体积相同而反应速率不同，同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。设计的简易实验装置如下图。该实验的主要操作步骤如下：
①配制浓度均为1 mol/L盐酸和醋酸溶液；
②用 量取10.00 mL 1mol/L盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中；
③分别称取除去表面氧化膜的镁带a g，并系于铜丝末端，a的数值至少为 ；
④在广口瓶中装足量的水，按图连接好装置；检查装置的气密性；
⑤将铜丝向下移动，使足量镁带浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全，记录 ；
⑥反应结束后，待温度恢复到室温，若丙中液面高于乙中液面，读取量筒中水的体积前，应 ，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
　⑴用文字表述④检查该装置气密性的操作与观察方法： 。
　⑵本实验中应选用 （填序号）的量筒。
　A、100 mL　　　B、200 mL　　　C、500 mL
　⑶若水蒸气的影响忽略不计，在实验室条件下，气体摩尔体积的计算式为：
Vm＝ 。
　⑷简述速率不等的原因 ，铜丝不与酸接触的原是 。
题型五 计算题
例5：准确称取6g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2），放入100mL浓度的H2SO4溶液中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol/L的NaOH溶液，产生沉淀与加入NaOH溶液的体积的关系如右图所示，
求：
（1）H2SO4溶液的物质的量浓度；
（2）若a＝2.3mL，计算各组分的质量；
（3）计算a值的取值范围。
变式训练5、向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。
（1）当明矾为1mol时，试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线（表明化学式）
（2）当向体积为a升，浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液时，用含a、M、N的代数式表示：
①当b满足 时，沉淀的总物质量最大
②当b满足 时，氢氧化铝的物质量最小
（3）若向含mmolKAl(SO4)2的溶液中加入含nmolBa(OH)2溶液，试讨论m/n取不同范围值时，沉淀中各组分的物质的量是多少？
参考答案
问题热身：
⑴实验①中用去n(NaOH)＝100 mL×(2.0 mol·L—1－1.0 mol·L—1)＝0.1 mol
无论是Al还是Al2O3，与NaOH溶液反应后都生成NaAlO2，铝热剂中
n(Al)＝n(NaOH)×2＝0.2 mol， m(Al)＝5.4 g
实验②所得溶液中，根据“电荷守恒”有n(H+)＋2×n(Fe2+)＋3×n(Al3+)＝n(Cl－)
则n(Fe2+)＝＝0.06 mol
铝热剂中n(Fe2O3)＝n(Fe2+)××2＝0.06 mol，m(Fe2O3)＝9.6 g
⑵根据上述计算结果，反应2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3充分进行后所得固体混合物中含0.08 mol Al和0.12 mol Fe。
实验②中所得H2在标准状况下体积为
V(H2)＝n(H2)×22.4 L·mol－1＝[n(Al)××＋n(Fe)× ]×22.4 L·mol－1＝2.688 L
或者取铝热剂的一半用“电子守恒”计算：0.1 mol Al→0.1 mol Al3＋ 失电子0.3 mol
0.03 mol Fe2O3→0.06 mol Fe2+ 得电子0.06 mol
2n mol H+→nmol H2 得电子0.3 mol－0.06 mol＝0.24 mol
算出n(H2)＝0.12 mol； V(H2)＝2.688 L
例1：（1）加入35mL NaOH时，沉淀最多，溶液为溶液，根据电荷守恒有，又根据元素守恒有
。
解得
（2）沉淀所耗的量是使溶解所耗的3倍，即沉淀所耗NaOH溶液为；消耗NaOH溶液的体积为。
（3）由，设剩余0.9g全部为或，采用极值法不难求出a值的范围为：；a值越大，的质量分数越小。
变式训练1、⑴由图像可知：V1 mL的NaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的为H2SO4：
0.2mol－0.16mol×＝0.12mol。假设n(Mg)＝x mol，n(Al)＝y mol，则有方程组：
　，
解得：x＝0.06 mol，y＝0.04 mol。
当加入V2 mL NaOH溶液时，得到Mg(OH)2↓和NaAlO2，关系式为：
Mg2＋～2OH－，Al3＋～4OH－，∴V2＝160 mL＋＝440 mL。
　　　　⑵当Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式为2NaOH～H2SO4，
　　　　　　∴V(NaOH)＝＝400 mL。
　　　　⑶当所得沉淀中无Al(OH)3时，NaOH溶液过量，反应后生成的溶质为：Na2SO4、NaAlO2。
　　　　　则根据Na元素守恒：n(NaOH)＝0.45 L×1mol/L≥0.1 L×2 mol/L×2＋0.1×(1－a)mol。
　　　　　解得a≥，则满足此条件的a的取值范围是≤a＜1。
　　　［答案：］⑴0.06 mol，440 mL。
　　　　　　　　⑵400 mL。
　　　　　　　　≤a⑶＜1。
例2：（1）：a≥2b AlO2－＋H＋＋H2O＝Al(OH)3↓156b
（2）a≤1/2b AlO2－＋H＋＋H2O＝Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O也可写成：AlO2－＋4H＋＝Al3＋＋2H2O，（3）b/2＜a＜2b AlO2－＋H＋＋H2O＝Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O52(2a－b)
变式训练2、列表对比如下：
组别 甲（mL） 乙（mL） 沉淀的物质的量（mol）
① 440 120 0.02
② 120 440 0.02
③ 120 400 0.04
对比②③两组数据，甲用量相同，乙的用量②比③多而生成的沉淀反而③比②多，根据NaOH能溶解的性质，可推知甲为，乙为NaOH；再对比①②两组数据可知①组中NaOH不足量，故NaOH的物质的量为；
；②组中NaOH部分溶解，设浓度为，则有：，。
例3： (1)洗去铝表面的油污（1分）
(2)Al＋4H＋＋NO3－＝Al3＋＋NO↑ ＋2H2O （2分）
(3)6H＋ ＋6e－＝H2↑（2分） 2Al＋3H2O－6e－＝Al2O3＋6H＋（2分）
(4)B（2分）
(5)2Al＋3H2O（g）Al2O3＋3H2（g）（2分）
变式训练3、(1)38.4(2分)
(2)Al2O3+2OH－+3H2O=2[A1(OH)4]－或Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O(2分)
(3)2Al+3H2O→Al2O3+6H++6e—(2分) 6H++6e—→3H2↑(2分)
(4)NH3·H2O+H+= NH4++H2O (2分)
例4：（1）合理
（2）用磁铁吸引，若能吸附，说明有铁生成（2分，只回答用磁铁吸引，给1分；其它答案若合理且完全正确给1分）
（3）NaOH溶液、取少量样品放入试管，加入NaOH溶液，若有气泡产生，说明该熔融物中有铝。
（其它答案若合理且完全正确酌情给分）
变式训练4、②酸式滴定管；③0.12；⑤反应起止时间；
⑥将量筒缓缓向下移动，使乙、丙中液面相平。
　　　　⑴两手掌紧贴锥形瓶外壁一会，如观察到广口瓶中长导管内有一段水柱升出液面，表明装置不漏气。
　　　　⑵B；⑶0.2V L/mol；
　　　　⑷酸的浓度相同时，c(H＋)不同；防止形成原电池，干扰实验现象的观察。
例5：（1）1.75mol/L （2）Al2O3为5.1g；Fe2O3为0.72g；SiO2为0.18g
（3）1.622＜a＜5（提示：由Fe2O3为“0”或SiO2为“0”分别可得到两个点）
变式训练5、（1）当a×M×1.5＝bN时，沉淀总量最多（2）当bN≥2aM时，沉淀总量最少
（3）①n≥2m时，BaSO4＝2m（mol），Al(OH)3＝0（mol）②1.5m≤n≤2m时，BaSO4＝n（mol），Al(OH)3＝m－(2n－3m)＝4m－2n（mol）③n≤1.5m时，BaSO4＝n（mol），Al(OH)3＝2n/3（mol）
实效检验：
1、将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合，得到的沉淀物中和溶液中所含的铝元素质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液的摩尔浓度之比可能是
　A、1:3 B、2:3 C、1:4 D、2:7
2、向20mL 1mol·L－1的Al2（SO4）3溶液中加入30mLKOH溶液，充分反应可得0.78g沉淀，则kOH溶液的物质的量浓度可能是
　A、1mol/L B、3mol/L C、5mol/L D、7mol/L
3、向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是：①amol②bmol③a/3mol④b/3mol⑤0mol⑥(4a－b)mol
　A、①②③④⑤⑥ B、①③④⑤⑥ C、①②③⑤⑥ D、①③⑤
4、在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为
　　　　
A、6：1　　　B、3：1　　　C、2：1　　　D、1：2
5、某溶液中可能含有Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋、NH4＋、Al3＋中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。请填写下列空白：
⑴在该溶液中含有的离子是 ，它们的物质的量浓度之比为 。
⑵所加的淡黄色固体是 （化学式）。
6、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：
　⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝ mol，V2＝ mL。
　⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH) mL。
　⑶若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是： 。
7、如下图所示：
　　　
已知A、D、E、F是中学化学中常见的单质，B、C是氧化物，且B的式量是232。请填空：
　⑴A是　　　　，E是　　　　。（填化学式）
　⑵D跟水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
　⑶C电解时，每生成1 molA，同时生成　　　　mol E。
　　
参考答案
1、 BD 2、 AC 3、 BC 4、D
5、⑴NH4＋、Al3＋、Mg2＋，n(Mg2＋)：n(Al3＋)：n(NH4＋)＝1：1：3。⑵Na2O2。
6、⑴0.06 mol，440 mL。　　　　　　　⑵400 mL。　　　　　　　⑶≤a＜1。
7、⑴Al，O2。⑵3Fe＋4H2O＝Fe3O4＋4H2（条件：高温）；⑶0.75 mol。
电解
⑥
封闭
着色铝片
⑤
着色
④
③
②
10％
HNO3
①
铝片
2mol/L
NaOH
溶液
铝片
铝片
铝片
H2O
着色铝片
表面有氧化铝的铝片徐林岗
江都市丁沟中学高三备课组组长
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糖类、硝基化合物、蛋白质的系列问题研究
化学二轮复习-------
江苏省仪征中学 朱宏卫
．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的营养物质。以下叙述正确的是（ ）
A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C. 葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
D. 蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
【问题热身】
C
【例1】 2007年1月1日，我国科学家在全球率先成功发现了有效治疗Ⅱ型糖尿病的神奇分子——非肽类分子激动剂（代号为Boc5，化学式为C54H52N4O16S2），它的神奇之处在于能模拟人体内的某些大分子，促进人体的胰岛素分泌，发挥对血糖的调节作用，这一发现将为千百万Ⅱ型糖尿病患者解除病痛。则下列说法正确的是（ ）
A．Boc5中一定不含
B．葡萄糖、麦芽糖、蔗糖均能与新制氢氧化铜反应生成Cu2O
C．Boc5是高分子化合物
D．糖类的通式均满足 (CH2O)n
A
【例2】
. 1 今有A、B、C3种二甲苯；将它们分别进行一硝化反应，得到的产物分子式都是C8H9NO2，但A得到两种产物，B得到3种产物，C只得到一种产物。由此可以判断A、B、C各是下列哪一结构，请将字母填入结构式后面的括号中。
2 请写出一个化合物的结构式。它的分子式也是C8H9NO2，分子中有苯环，苯环上有三个取代基，其中之一为羧基，但并非上述二甲苯的硝化产物。请任写一个： 。
(3)化合物B是某种分子式为C9H12芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在芳环上).化合 物B的结构式是 .
【变式训练】1.
下图是以C7H8为原料合成某聚酰胺类物质(C7H5NO)n的流程图。
已知：Ⅰ、当一取代苯进行取代反应时，新引进的取代基因受原取代基的影响而取代邻、对位或间位。使新取代基进入它的邻、对位的取代基：－CH3、－NH2；使新取代基进入它的间位的取代基：－COOH、－NO2；
Ⅱ、R－CH＝CH－R’ R－CHO＋R’－CHO；
Ⅲ、－NH2易被氧化；－NO2可被Fe和HCl还原成－NH2
C7H8
A
B
C
NaClO
H2O，Zn
D
E
银氨溶液
F
X
Y
Z
X
①
②
③
④
⑤
⑥
O3
【变式训练】1. ⑴X、Y、Z是下列试剂中的一种，其中X是 ，Y是 ，Z是 (填序号)
①Fe和HCl ②酸性KMnO4
③浓硝酸、浓硫酸混合液
⑵A～F中互为同分异构体的有_____________________________
⑶步骤②③______(填“能”或“不能”)对调，理由 _____________________________
⑷写出④的反应方程式 _____________________________
写出⑤的反应方程式 _____________________________
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）
【变式训练】2.
【变式训练】2请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：
⑴H的结构简式是______________；
⑵反应②的类型是 ；
⑶反应⑤的化学方程式是______________________________；
⑷有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物共有________种；
【例3】今有一个“多肽”，其分子式是C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：该多肽水解后，有几个苯丙氨酸（ ）
C9H11NO2、 C5H9NO4
A.3 B 4 C 5 D 2
A
【例4】以淀粉为主要原料（无机试剂、催化剂可自取）制备环氧乙烷的各步反应的化学方程式。
提示：淀粉-----葡萄糖-----乙醇---乙烯---1，2-二溴乙烷---乙二醇-----环氧乙烷
应考方略：糖类主要识记葡萄糖、蔗糖、纤维素的基本性质，明确诸如“纤维素与淀粉不是同分异构体、蔗糖不具有还原性、淀粉溶液实际是胶体......”;注意纤维素与蛋白纤维、合成纤维的区别、多糖水解产物检验不能遗漏中和酸性的步骤等细节。蛋白质主要考查盐析与变性的区别，对肽链结构的认识（计算时注意观察N O原子的数目特征、尽可能转化为数学计算）；硝基化合物形成时要留意在苯环上取代的位置、在转化为苯胺的过程中一定要注意反应的先后顺序。第7讲 铜锰铬锌系列研究
扬大附中 季晓玲
【魅力课堂】
问题热身：
问题一：铜锰铬锌在周期表中的位置？
Cr Mn Cu Zn
问题二：工业上如何冶炼铜和锌
1、铜的冶炼
⑴湿法炼铜的原理：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu(溶液中反应)。
⑵高温冶炼铜：高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)得到含量为99.5％—99.7％的铜，还含有Ag、Au、Fe、Zn等杂质，再经过电解精炼，得到含量高达99.95％—99.98％的铜。
阳极：M－ne－＝Mn+（活泼金属）
Cu－2e－＝Cu2+
Ag、Au—阳极泥
阴极：Cu2++2e－＝Cu
⑶生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。
2、锌的冶炼
原料：闪锌矿 ZnS(常含CdS杂质) 原理：2ZnS + 3O2 2ZnO(s) + 2SO2 (g)
将焙烧得到的ZnO溶于H2SO4中，加Zn粉除杂，再电解可得99.97%的Zn。
问题三：高锰酸钾有什么重要的化学性质？如何制备高锰酸钾？
1、KMnO4的重要化学性质 ——强氧化剂性
在酸性溶液中， KMnO4是很强的氧化剂，被还原为 Mn2+ 。
2MnO4—+10Cl—+16H+＝2Mn2++5Cl2↑+ 8H2O （可用于实验室制备Cl2气）
2MnO4—+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O （可用于标定KMnO4溶液的浓度）
MnO4—+5Fe2++8H +＝Mn2++5Fe3++4H2O （此反应用于Fe2+ 的定量测定）
在中性、微酸性或微碱性溶液中，KMnO4与还原剂反应时被还原成MnO2。
2、KMnO4的制备
⑴锰酸钾歧化法（产率最高只有 66.7%）
将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；后通氯气或二氧化 ( http: / / www. / wiki / %E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96" \t "_blank )碳或臭氧 ( http: / / www. / wiki / %E8%87%AD%E6%B0%A7" \t "_blank )于其溶液中而制取制备。
⑵电解氧化法 （产率高，副产品 KOH 可以用于锰矿的氧化焙烧）
将K2MnO4 溶液进行电解，可得到KMnO4。
问题四：含铬废水如何处理？
1、铁氧磁体法
把FeSO4·7H2O加入含铬废水中，在pH＜4时，Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。调节溶液的pH达8～10，使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)全部析出组成相当于FeⅡ[Fe·Cr]O4(磁性材料铁氧体的组成)的沉淀。
2、电解法
向工业废水中(主要含Cr2O72—)加入适量的NaCl进行电解，经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，使废水中的铬含量达排放标准。
专题突破：
例题1：Ⅰ．工业上用MnO2和KOH为原料制取高锰酸钾，主要生产过程分两步：第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；第二步将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。
⑴写出第一步制取K2MnO4的反应方程式 ；
⑵电解K2MnO4的浓溶液时总的反应方程式是 。
Ⅱ．实验室由MnO2制备KMnO4的方法是：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：
⑴软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是______________________________________；
⑵写出制备KMnO4的离子方程式是_____________________________________；
⑶若用4.0g软锰矿（含MnO2 75%）进行上述实验，KMnO4的理论产量为 克；
⑷KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液发生反应生成Mn2+和CO2，请写出该反应化学方程式 。
〖思路点拨〗本题题型主要考查氧化还原反应基本原理、得失电子守恒规律和多步反应计算。方程式的书写应该结合化合价的升降、电荷和元素守恒来判断产物并配平，电解反应应先确定阴极、阳极电极反应，再书写总反应式；计算部分可利用关系式法求解。
变式训练1：1797年法国化学家沃克兰分析铬铅矿时发现铬，铬位于第4周期ⅥB族，其主要化合价为+6、+3、+2，其中+3价较稳定。某化学兴趣小组对铬的化合物进行探究。
⑴Cr2O3微溶于水，与A12O3类似，是两性氧化物；Cr(OH)3与Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，在水中存在酸式和碱式电离平衡，其电离方程式是 。
⑵六价铬有剧毒，工业处理含铬废水常用方法是“铁氧磁体法”，即把FeSO4·7H2O加入含铬(Cr2O72－)废水中，在pH＜4时，Fe2+将Cr2O72－还原为Cr3+，调节溶液的pH达8～10，使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)全部析出组成相当于FeⅡ[Fe·Cr]O4(磁性材料铁氧体)的沉淀。（罗马数字表示元素化合价）
①写出Cr2O72－转变为Cr3＋的离子方程式： ；
②根据①中反应式中量的关系确定铁氧磁体中x的值为 ；
③根据所得x的值计算，若要除去废水中的Cr(Ⅵ)[Cr(Ⅵ)按CrO3计算]，且使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)全部析出组成铁氧体沉淀，则加入的FeSO4·7H2O与CrO3的质量比应为[m(FeSO4·7H2O)／m(CrO3)] 。
⑶工业上通常还采用“电解法”处理含铬废水：向工业废水中(主要含Cr2O72—)加入适量的NaCl进行电解，一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，使废水中铬含量达排放标准。装置中应该用 (填材料名称)作电解池阳极，阴极上电极方程式是 ；
处理过程中如果溶液的pH过大，可能发生的现象是 。
例题2：学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究，请你根据要求完成下列部分实验报告。
I 课题名称：________________________________________________________
II实验仪器及试剂：
实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、_ （填3种）。
实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
III 实验步骤：略
IV 实验数据：
实验编号 KClO3(g) 氧化物 产生气体(mL)(已折算到标况) 耗时(s)
化学式 质量(g) 回收
1 0.60 － － － 10 480
2 0.60 MnO2 0.20 90% 67.2 36.5
3 0.60 CuO 0.20 90% 67.2 79.5
4 0.60 Fe2O3 0.20 90% 67.2 34.7
5 0.60 Cr2O3 0.20 异常 67.2 188.3
V 实验讨论：
(1)在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、______、________；
(2)实验编号3的实验中KClO3的分解率为_________%(保留一位小数)；
(3)在用Cr2O3 做研究实验时，发现有刺激性气味的黄绿气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是________(填分子式)，可用___________试纸检验。上述异常现象产生的原因是___________________________________；
VI 实验结论：_____________________________________________________________。
〖思路点拨〗本题题型是实验探究题。在选择仪器和分析问题时要紧密联系实验目的和常见实验操作，实验整体设计属于对比实验，所以对于数据的分析要细查异同，结合实验事实定量分析问题。
变式训练2：间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法如下：弱酸性条件下，胆矾中Cu2+与I—作用定量析出I2，I2溶于过量KI溶液：I2+I—＝I3—，已知氧化性：Fe3+＞Cu2+＞I2＞FeF63—，I2可用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定，反应方程式为：2S2O32—+I3—＝S4O62—+3I—。
准确称取ag某胆矾试样（含杂质硫酸铁），置于250mL碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加50mL蒸馏水、5mL3mol/LH2SO4溶液，加少量NaF，再加入足量的10%KI溶液，摇匀。盖上碘量瓶瓶盖，置于暗处5min，充分反应后，加入1~2mL0.5%的淀粉溶液，用Na2S2O3标准溶液滴定到蓝色褪去时，共用去VmL标准液。
⑴实验中，在加KI前需加少量NaF，推测其作用可能是 ；
⑵你认为实验中加入硫酸的作用是 ；
⑶本实验中用碘量瓶而不用普通锥形瓶是因为： ；
⑷硫酸铜与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）和碘，离子方程式为： ；
⑸根据本次实验结果，该胆矾试样中铜元素的质量分数为 。
例题3：锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。
⑴葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式 ；葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]分子中碳原子杂化方式是 。
⑵Zn2+也能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子空间构型为 ；
在[Zn(NH3)4]2+中，Zn2+位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在下左图中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键。
⑶上右图表示锌与某种元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合
物的化学式为 ；该化合物的晶体熔点比干冰高得多，原因是 。
〖思路点拨〗本题题型是选修结构化学部分常规题型。应在熟练掌握物质结构相关基础知识的基础上，灵活分析新信息和图表，用规范的化学用语准确表达问题。
变式训练3：
Ⅰ．⑴铜原子的核外电子排布式是 。
⑵右图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，
则该合金中Ca和Cu的原子个数比为 。
⑶Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。
①［Cu(NH3)4］2＋中存在的化学键类型有 （填序号）。
A．配位键 B．金属键 C．极性共价键 D．非极性共价键 E．离子键
②［Cu(NH3)4］2＋具有对称的空间构型，［Cu(NH3)4］2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则［Cu(NH3)4］2＋的空间构型为 。
Ⅱ．氯化铬酰（CrO2Cl2）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。
⑴写出铬原子的基态电子排布式_____________________
⑵常温下CrO2Cl2为深红色液体，能与CCl4互溶，据此可判断CrO2Cl2是______分子。
⑶在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有___________（填序号），CS2分子的空间构型是__________。
Ⅲ. 下列有关说法正确的是 。
A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区
B．氧的第一电离能比氮的第一电离能大
C．锰电负性为1.59 ，Cr电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强
D．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如右图：
【应考方略】复习相关内容时应注意：抓住结构、性质、应用等因果关系；以元素为中心，理解元素同种价态物质之间的转化关系和元素不同价态物质之间的转化关系；突出研究物质的思路、方法；运用元素周期律适当拓展元素化合物知识；联系生产、生活实际，将常见无机物性质的复习融入真实的问题情景中，了解化学与能源、环境、粮食等多方面社会热点问题，感悟知识的价值，提高应用常见无机物相关知识分析问题、解决问题的能力。
【高效练习】
1．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．H2O2加入酸性KMnO4溶液中：2MnO4－＋3H2O2＋6H+ ＝2Mn2+＋6H2O＋4O2↑
B．SO2通入酸性KMnO4：5SO2 + 2MnO4– + 8H+ ＝5SO42– + 2Mn2+ + 4H2O
C．铜片跟稀硝酸反应：Cu＋NO3－＋4H＋＝Cu2＋＋NO↑＋2H2O
D．盐酸洗涤铜器表面的碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3＋4H＋＝2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O
2．关于右图所示的原电池，下列说法正确的是（ ）
A．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应
B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C．电子从锌电极通过检流计流向铜电极
D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e—＝H2↑
3．电解锰酸钾溶液：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+H2↑+2KO
根据上述内容，判断下列正确的是（ ）
　A．氧化性K2MnO4＞O2
　B．每生成1molKMnO 4共转移6mol电子
　C．第②步电解时，阴极周围溶液的pH值减小
　D．第②步电解时，KMnO4在阳极区生成
4．足量锌与一定量浓硫酸反应，得到溶液和SO2、H2混合气体5.6 L（标况）。若向所得溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Zn2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（ ）
A．100 mL B．60 mL C．50 mL D．30 mL
5．铜的冶炼大致可分为：⑴富集：将硫化物矿浮选；⑵焙烧反应： 2CuFeS2 +4O2＝Cu2S
+3SO2+2FeO ⑶制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2；
2Cu2O+Cu2S=== 6Cu+SO2↑；⑷电解精炼。
下列说法正确的是（ ）
A．由6mol CuFeS2生成6mol Cu，上述共消耗15mol O2
B．6mol CuFeS2和15.25mol O2反应，理论上可得到6mol Cu
C．反应2Cu2O+Cu2S=== 6Cu +SO2↑中，氧化剂只有Cu2O
D．电解精炼时，粗铜应与外电源正极相连
6．某研究小组设计“铁屑内电化学法处理含铬电镀废水”，其动态实验工艺流程如右图所示。该实验在自制的填料塔中进行，将一定量的铁屑和焦炭装入填料塔中，在高位槽中加入含Cr(Ⅵ)废水，并用H3PO4调节pH到1.3；然后调节阀门，控制流速，保持废水具有一定的停留时间。最终Cr(Ⅵ)的去除率可保持在99%以上。
回答下列问题：
⑴“铁屑填料塔”内的焦炭粒的作用是 ；
⑵沉渣中的主要成分是 ；
⑶指出该方案的最大优点是 。
【实效检验】
一、选择题(每小题有1~2个正确答案，每题6分，共计48分)
1．铋（Bi）位于元素周期表中第ⅤA族，+3价较稳定，铋酸钠（NaBiO3）溶液呈无色。取一定量的硫酸锰（MnSO4）溶液依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：
加入溶液 适量的铋酸钠溶液 过量的双氧水 适量碘化钾淀粉溶液
实验现象 溶液呈紫红色 紫红色消失，产生气泡 溶液变成蓝色
关于NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由弱到强（从左至右）的顺序为（ ）
A．NaBiO3 KMnO4 H2O2 I2 B．KMnO4 NaBiO3 I2 H2O2
C．I2 H2O2 KMnO4 NaBiO3 D．H2O2 I2 NaBiO3 KMnO4
2．硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。(CuFeS2中S为—2价)，下列说法正确是 ( )
A．从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金 B．反应中Fe3+均被还原
C．反应中，CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂
D．当转移1mol电子时，46 g CuFeS2参加反应
3．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是( )
A．负极电极反应式为：Fe—3e—=Fe3+
B．此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
C．此过程中铜也被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
4．最近，科学家研制出一种纸质电池，这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌，在另一边附着二氧化锰。电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O＝ZnO＋2MnO(OH)。下列说法正确的是 ( )
A．该电池Zn为负极，ZnO为正极，MnO2为催化剂
B．该电池的正极反应为：MnO2＋e－＋H2O＝MnO(OH)＋OH－
C．导电时外电路电子由Zn流向MnO2，内电路电子由MnO2流向Zn
D．电池工作时水分子和OH－都能通过薄层纸片
5．下列金属或氧化物可以完全溶解的是 （ ）
A．1mol Zn与含1mol HCl的稀盐酸共热　B．1mol Cu与含2mol H2SO4的浓硫酸共热
C．1mol Cu与含4mol HNO3的浓硝酸　　D．1mol MnO2与含4mol HCl的浓盐酸共热
6．将固体MnC2O4·2H2O放在坩锅里加热，固体质量随温度变化的数据如下表：
温度／℃ 25 50 75 100 214 280
固体质量／g 17.9 17.9 16.0 14.3 14.3 7.15
下列说法不正确的是( )
A．25～50℃，MnC2O4·2H2O未发生变化 B．75℃时，MnC2O4·2H2O部分失去结晶水
C．100℃时，坩锅内固体均为MnC2O4 D．280℃时，坩锅内固体为混合物
7．有关硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验，下列表述正确的是( )
A．将坩埚直接放在三角架上进行加热
B．坩埚在加热前未完全干燥，可使测定的结果偏低
C．加热温度过高，使一部分硫酸铜分解，可使测定结果偏高
D．实验步骤的顺序为：研磨、称量、加热、冷却、称量、再加热、冷却、称量
8．一定量锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，生成气体Y 33.6L(标准状况下)。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液pH=1。下列叙述正确的是( )
A．气体Y是SO2 B．气体Y中SO2和H2的体积比为4:1
C．反应中共消耗锌87.5g D．反应中共转移电子3 mol
二、综合题(每空2分，共计52分)
9．将热的浓CuSO4溶液与热的浓K2CO3溶液混合后，静置冷却，发现烧杯底部有大量绿色粉末状固体A，并有蓝色粒状晶体B。将A、B溶于稀硫酸，均有气体放出。又据分析，B中含有大量的K＋；A和B晶体中均含有铜元素。将A、B加强热，均产生水蒸汽，其中A失重28.06%。
⑴请写出绿色粉末A的化学式 ；
⑵生成A、B的化学反应方程式 ；
⑶试用最少的非置换反应和简单的操作，从A中获得精铜。请写出你的设计方案（包括主要操作和化学反应方程式）。
。
10．已知：KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸钠氧化，Mn元素均被还原为Mn2＋。某研究小组为测定软锰矿中MnO2的质量分数，准确称取1.20g软锰矿样品置于一烧杯中，加入2.68g草酸钠固体，再加入过量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应并且不溶于酸），充分反应后冷却、滤去杂质，将所得溶液全部转移到100mL容量瓶中并定容后备用；准确量取20.00mL 0.0400mol·L－1的KMnO4标准溶液置于锥形瓶中，再从容量瓶中取出部分溶液置于滴定管中进行滴定，当滴入25.00mL待测液时恰好完全反应。请回答下列问题：
⑴ 写出MnO2氧化草酸钠的离子方程式 ；
⑵ 将MnO2氧化草酸钠后溶液全部转移到100mL容量瓶中的具体操作是 ；
⑶ 滴定过程中是否需要指示剂 （选填“是”或“否”），若回答“是”，请写出指示剂的名称；若回答“否”，请写出判断滴定终点的依据 ；
⑷ 你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO2的质量分数 （选填“能”或“否”），若回答“能”，请求出计算结果；若回答“否”，请说明原因 。
11．红钒钠（重铬酸钠：Na2Cr2O7·2H2O，橙红色晶体）是重要的化工原料。工业铬铁矿（FeO·Cr2O3，含少量Al2O3和SiO2）按以下过程来制取红钒钠。
⑴步骤I的反应有：4 FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2，生成1mol Na2CrO4转移的电子数为 mol；原料中加入CaCO3的作用是（ ）
A．分解产生CaO，与某些杂质反应形成炉渣
B．分解时放出大量热量，提高煅烧温度
C．分解产生CO2从下而上穿过，使得炉料翻滚，加快原料的煅烧氧化
⑵浸取液中含有铝和硅的化合物，步骤III过滤前要用稀H2SO4将浸取液pH调至7～8，
并煮沸除去铝和硅的化合物，其离子方程式为： ；
⑶步骤IV反应为：2CrO42－+2H＋= Cr2O72－+H2O，平衡常数表达式为：K=
⑷如图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线：据此，步骤V操作的方法是：将IV所得溶液 （填操作），趁热过滤；然后将所得溶液 （填操作），得到的晶体是 。
12．某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们主要成份为：软锰矿：MnO2含量≥65%、Al2O3含量为4%；闪锌矿：ZnS含量≥80%、FeS、CuS、CdS含量各为2%。MnO2和锌是制造干电池的主要原料。电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为：软锰矿加煤还原焙烧；用硫酸浸出焙烧料；浸出液经净化后再进行电解，MnO2在电解池的阳极析出。电解锌传统生产工艺为：闪锌矿高温氧化脱硫再还原得粗锌2ZnS＋O22ZnO＋2SO2 2C＋O22CO ZnO＋COZn(g)＋CO2将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸，再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。90年代生产MnO2和锌的新工艺主要是通过电解获得MnO2和锌，副产品是硫、金属铜和镉。简化流程框图如下（中间产物的固体部分已经略去）：
软锰矿、闪锌矿滤液AZn2＋、Mn2＋、Fe2＋、Al3＋
ZnSO4、MnSO4溶液Zn＋MnO2＋产品D
⑴软锰矿、闪锌矿粉未与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化－还原反应，例如：MnO2＋ZnS＋2H2SO4＝MnSO4＋ZnSO4＋S↓＋2H2O，据此写出MnO2在酸性溶液中分别和CuS、FeS发生氧化还原反应的化学方程式 、 。
⑵加入适量金属B，可以回收金属Cu和Cd，考虑到整个生产，B应选用的金属是 ，写出滤液A和金属B的离子反应方程式 。
⑶加入C物质（可以是多个物质的混合物），可除去滤液B中的Fe2＋、Al3＋，得到纯净的ZnSO4、MnSO4溶液。C的组成可能是 。
⑷电解副产品D是 ，对整个生产的意义是 。
写出电解中的总反应方程式 。
⑸试从环境保护和能量消耗的角度评价90年代新工艺相比较有哪些优点。
。
⑹铜晶体晶胞如图所示，该晶胞实际拥有 个铜原子；
①某＋l价铜的配离子为[Cu(CN)4]3－，与配体互为等电子体的一种微粒是 （写化学式）；
②许多＋l价铜的配合物溶液能吸收CO和烯烃（如CH3CH= CH 2、C2H4等）, CH3CH= CH 2分子中C原子采取的杂化方式有 ；
③在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式： 。
Ca
Cu
Ⅴ
PAGE
8(共21张PPT)
问题热身
1．什么叫化学反应的反应热？
在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量。
2.请结合下图从宏观（物质的能量）和 微观（化学键的断裂与形成）的角度分析化学反应中常伴随能量变化的原因。
图2
能量
反应物
生成物
反应过程
宏观：
图1表示的反应中E反应物 E生成物，△H 0； 图2表示的反应中E反应物 E生成物，△H 0。
能量
反应过程
反应物
生成物
图1
＞
＜
＜
＞
微观：
化学变化的过程就是反应物中的 断开，同时形成 的过程。断开化学键要
能量，形成化学键要 能量。当反应物中化学键的断裂吸收的能量大于生成物中化学键形成释放的能量时，则化学反应 能量，反之，则化学反应 能量。
旧化学键
新化学键
吸收
释放
吸收
释放
3．请举出几个常见的放热反应和吸热反应。
放热反应
吸热反应
所有的燃烧反应
酸碱中和反应
金属与酸生成H2
大多数化合反应
C+CO2 , H2+CuO
C+H2O
Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
大多数分解反应
4．请说出热化学方程式与普通化学方程式的区别和书写时的注意事项。
（4）注明反应的温度和压强；（中学一般不注明）
（1）要注明反应物和生成物的状态(g、l、s)
（2）要标明反应热的 “ + ” ﹑ “﹣”
（3）系数表示物质的量,不表示分子个数， 因此可以是整数或分数。（△H 的值与系数成正比）
专题突破
题型一：与反应热有关的比较
C
例1：下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是
①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)　 △H1 （ ）
C(s)＋0.5 O2(g)＝CO(g)　△H2
②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)　 △H3
S(g)＋O2(g)＝SO2(g)　 △H4
③H2(g)＋0.5 O2(g)＝H2O(l) △H5
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　 △H6
④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)　△H7
CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)　△H8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
变式训练：
1.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,s)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－393.51 kJ·mol－1
C(金刚石,s)＋O2(g)＝CO2(g) △H＝－395.41 kJ·mol－1
据此判断，下列说法中正确的是 （ ）
A．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D．由石墨制备金刚石是放热反应，等质量时，石墨的能量比金刚石的高
A
变式训练：
2.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)＝0.5 Al2O3(s)＋1.5 H2O(g)
△H2＝＋87.7kJ·mol－1
（1）Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是 。
（2）等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是 ，原因是
分解时吸收大量的热量
Mg(OH)2
等质量的Mg(OH)2分解时吸收的热量比Al(OH)3大
题型二：热化学方程式的书写
(2)0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式是
________________ __ __。
又知：H2O(l) = H2O(g)；△H= +44kJ·mol－1，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______________kJ。
例2:(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式
。
若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应
H2(g)+ = H2O(l)的△H=___________kJ·mol－1。
O2(g)
2
1
氢气的燃烧热为__________kJ·mol－1。
B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) △H=－2165kJ/mol
H2(g)+ O2(g)=H2O(g)；△H=－241.8kJ/mol
－285.8
285.8
1016.5
题型三：反应热有关的计算
例3：化学反应可视为旧键的断裂和新键形成的过程，化学键的键能是形成（或拆开）1mol 化学键时释放（或吸收）出的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如右图所示，现提供以下化学键的键能
（KJ·mol–1） P–P：198 P–O：360 O–O：498
则反应P4（白磷）+ 3O2→P4O6 的反应热△H为( )
A．+1638KJ·mol–1 B．–1638KJ·mol–1
C．+126KJ·mol–1 D．–126KJ·mol–1
B
例4：盖斯定律在生产和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，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)
△H = ―24.8kJ／mol ①
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)
△H = ―47.2kJ／mol ②
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)
△H = +640.5kJ／mol ③
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：
_________________ __
CO(g)+FeO(s) =Fe(s) + CO2(g) △H＝―218.0kJ／mol
变式训练：
3. 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4)和强氧化剂双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。
（1）反应的热化学方程式为
（2）又知H2O(l)=H2O(g)；ΔH=+44 kJ· mol-1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是
kJ。
3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。
N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=－641.63 kJ· mol-1
408.815
产物不污染环境
题型四：中和热的测定
例5：50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是___________________________．
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_____________________________．
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_______（填“偏大”
“偏小”“无影响”）。
环形玻璃搅拌棒
减少实验过程中的热量损失
偏小
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”“不相等”），简述理由
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________. （填“偏大”“偏小”“无影响”）
不等
相等
因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关
偏小
题型五：新型燃料
例6：近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 （ ）
A、 铝质轻，便于运输、贮存，且安全
B、 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制
C、 在地球上，铝矿资源丰富
D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础
D
变式训练：4.为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”．这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境．这种“绿色汽车”的燃料是( ) A．甲醇 B．汽油 C．柴油 D．重油
A
变式训练：5.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ( )
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧
B
应考方略：
1.进行反应热计算时，要特别注意反应物的存在状态，用量及反应进行的程度大小。
2.比较反应热△H的大小要注意反应热的数值和符号。
3.有关燃烧热的概念判断及计算要注意两点：一是1mol物质完全燃烧；二是生成稳定化合物，如C→CO2（g）等。
4．△H=-57.3KJ kJ／mol是指稀的强酸和强碱中和热，如弱酸、弱碱、强酸强碱的浓溶液则放出的热量数值要发生变化。
5．利用盖斯定律进行计算时，在合理进行方程式叠加的同时，一定要注意△H符号及数值随方程式的改变而改变。第五讲 铁的变价离子及高铁酸盐系列研究
学习目标
1．巩固、应用化学概念和基本理论，综合所学元素化合物、化学反应原理、物质结构等有关知识。
2．训练获取、加工信息，综合分析能力、逻辑思维能力和自我构建知识体系的能力。
问题热身：新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox，3已知铁酸盐（MFe2O4）被H2高温还原时，发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为2∶1，则还原产物MFe2Ox中x= ，MFe2Ox，中+2价铁与+3价铁的量之比为 。
3.5，11
专题突破：
一．判断下列物质中铁元素的化合价，并根据提示进行命名
化学式 铁元素的化合价 名称
Na2FeO2 亚铁酸钠
K2Fe2O4
Na2FeO4
+2；+3，铁酸钾；+6，高铁酸钠
二．FeO42-性质探讨
1．写出并配平下列反应的方程式
（1）干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的，受热易分解为氧化铁、金属氧化物和氧气。则高铁酸钾高温分解的方程式为：
（2） FeO42-+ H2O —— Fe(OH)3+ O2+ △H<0
2．反应（２）能否自发进行，为什么？
3．根据以上信息，你认为FeO42-如何保存？
1．（1）4K2FeO4 === 2Fe2O3 + 4K2O + 3O2
（2）4，10，4，3，8OH—
2．能自发进行，因为生成气体，S > 0
3．密封干燥，避免高温
三．高铁酸盐的应用
1．有研究证明：使用氯气作自来水消毒剂，氯气会与水中的有机物反应，生成氯仿等物质，可能具有潜在的致癌致畸性．目前人们已经研发多种饮用水的新型消毒剂．下列物质不能作为消毒剂的是（ ）
A明矾 B二氧化氯 C臭氧 D高铁酸钾
1．A
2． 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O，
下列叙述不正确的是（ ）
A．放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2
B．充电时阳极反应为:Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
2．C
四．高铁酸盐的制备
1．近年来研究表明高铁酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。我国学者提出在浓NaOH溶液中用电化学方法来制备高铁酸盐[FeO42-]，电解装置如下图。
则阳极发生的电极反应为　 　，
阴极发生的电极反应为　 　，
总电解反应方程式为　 　；
电解一段时间后，收集到的某种气体为3.36dm3（已换成标准状态），那么获得的高铁酸钠的物质的量为　 　，阳极区周围溶液的pH　 　（升高、降低或不变）。
1．Fe －6e－ + 8OH－ == FeO42－ + 4H2O
6H2O + 6e－ == 3H2 + 6 OH－
Fe + 2 H2O + 2 OH－ == FeO42－ + 3H2
0.05 mol，降低
2．反应①是重要的化工生产反应，反应②为制备理想的绿色水处理剂Na2FeO4（高铁酸钠）的一种方法，H是一种黄色溶液。（图中个别生成物没有列出。）
（１）反应①的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（２）利用化合反应制备G的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（３）反应②的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2．（1）2Cl－ + 2 H2O == Cl2 + H2 + 2 OH－
（2）4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O === 4 Fe(OH)3
（3）2Fe(OH)3 + 3ClO－ + 4 OH－ == 2FeO42－ + 3 Cl－ + 5 H2O
3．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾
（1）书写反应的化学方程式，说明反应发生的原理
（2）侯氏制碱法中类似反应的方程式为：
3．（1）Na2FeO4 + 2KOH == K2FeO4 + 2NaOH K2FeO4溶解度较小，易析出
（2）NaCl + NH3 + CO2 +H2O == NaHCO3↓+ NH4Cl
高效练习
1．根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。
⑴Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O
⑵4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2
⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O
⑷1 3
2．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知：① 2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O（条件：温度较低）
② 6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
③ 2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH → 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题：
（1）该生产工艺应在 （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式 ；
（3）K2FeO4具有强氧化性的原因 ；
（4）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它的物质的量浓度为 ；
（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是 ：
A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途 。
答案．（1）温度较低（2分）
（2）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑（2分）
（3）Fe元素的化合价显+6价，易得电子（2分）
（4）10 mol/L（2分）
（5）AC（2分）
（6）KNO3 KCl， KNO3可用于化肥，炸药等（合理就给分）（2分）
实效检验：
1．高铁酸钾与水的离子反应是：4FeO42－+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH－
制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：
湿法制备——2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42－+3Cl－+5H2
干法制备——2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
下列有关说法中错误的是（ ）
A．高铁酸钾与水反应时，水发生还原反应
B．湿法制备的反应方程式中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2
C．干法中每生成1mol Na2FeO4共转移4mol电子
D．K2FeO4处理水时，不仅能杀菌，还能除去H2S、NH3等并使悬浮杂质沉降
AC
2．有铁的氧化物样品，用140ml 0.5mol/L的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下氯气560ml，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+，该样品可能的化学式是（ ）
A、Fe2O3 B、Fe3O4 C、Fe5O7 D、Fe4O5
C
3．高铁酸盐是一种无毒、高效氧化剂，可用于废水和生活用水的处理。从环护角度，制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。
（1）电化学法制备高铁酸盐可以铁片作阳极，NaOH溶液作为电解质溶液，其电流效率可达到40%。写出阳极的电极反应式： 。
（2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，可将电流效率提高至70%以上，原因是 。研究发现，铁电极在某一电压范围内会处于“钝化”状态，钝化的原因是由于铁电极上发生析氧反应而生成Fe2O3膜。析氧反应的电极反应式为： 。
（3）FeO42-易与水反应生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极，在中间环节(对应图1中4 h后)过滤掉氢氧化铁，合成过程中FeO42-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示(图中曲线是每隔1 h测得的数据)。图中虚线部分对应于若没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况，下列判断正确的是 。
图1
A．过滤掉氢氧化铁有利于提高高铁酸盐的浓度
B．过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大
C．该条件下氢氧化铁对高铁酸盐的分解起了催化作用
D．该条件下铁阳极钝化对反应的影响程度不大
（4）碱性条件下，高铁酸盐的稳定性与温度有关。如图2，随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是 。
图2 高铁酸盐产率与电解温度的关系
（5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值在于：
A．由Fe3O4氧化生成1mol高铁酸盐只需10/3 mol电子，可提高电流效率
B．以低价态铁的氧化物为电极制备得到高铁酸盐，可以实现变废(铁锈)为宝(高铁酸盐)
C．自然界几乎没有铁单质，而有大量磁铁矿，该方法的原料来源广泛
D．磁铁矿多孔电极不会出现钝化现象
答案
（1）Fe－6e－＋8OH－==FeO42－＋4H2O
（2）铁丝网的接触面积更大，4OH－－4e－==O2↑+2H2O
（3）ACD
（4）升温电解一方面加快了高铁酸盐的生成速率，另一方面又加速FeO42-的分解，10~20℃前者为主要因素，20℃以后后者为主要因素。
（5）ABCD
4．磁流体在现代技术中得到越来越广泛的应用。如立体声音箱、磁流体发电等。磁流体中Fe3O4粒子直径小于15nm，其粒子直径小，表面积大，Fe3O4中Fe2+易被氧化。制备平均粒径为11nm的Fe3O4磁粉步骤如下：
①分别配制0.5mol/L Fe2(NH4)2(SO4)2和FeNH4(SO4)2溶液，并标定其准确浓度。
②混合两种铁盐溶液，搅拌下加入一定量油酸和油酸钠混合液。
③配制6mol/L NaOH溶液，搅拌下加入一定量油酸钠和表面活性剂。
④将步骤（2）、（3）所得溶液混合，搅拌均匀，将pH值调到9~10反应0.5小时，冷至室温后用稀HCl调pH至5~6，减压抽滤，洗涤，真空烘干。
试回答下列问题：
（1）取20.00 mL配制好的Fe2(NH4)2(SO4)2溶液置于锥形瓶中，用0.0800mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定，滴定至终点时锥形瓶内溶液颜色的变化为 。此时消耗高锰酸钾的体积为51.00mL，则Fe2(NH4)2(SO4)2的浓度为 。
（2）混合Fe2(NH4)2(SO4)2和FeNH4(SO4)2两种溶液的体积比约为 。
（3）用NaOH固体配制100mL 6mol/L NaOH溶液，若实验仪器有：
A．100mL量筒 B．托盘天平 C．玻璃棒 D．50mL容量瓶 E．10mL量筒 F．胶头滴管 G．50mL烧杯
H．100mL容量瓶。实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）_____________。
（4）将所得固体在真空条件下烘干的目的是 。
答案：
（1）由黄色变为红色。0.5100mol/L
（2）1∶4
（3）GBCHF（BGCHF）
（4）防止Fe3O4中Fe2+被氧化。
5．磁材氧化铁的化学名称是氧化铁（Fe2O3），它是电子、电信工业的磁性材料，工业上采用生产钛白粉的下脚料（含大量FeSO4的废液）为原料来制备磁材氧化铁。
已知煅烧中的化学反应方程式为：FeCO3 → FeO + CO2↑，4FeO + O2 → 2Fe2O3
（1）用98%的H2SO4的配制500mL的20%的H2SO4，所需玻璃仪器是 （ ）
A、玻璃棒 B、烧杯 C、漏斗 D、250mL容量瓶
E、500mL容量瓶 F、胶头滴管
（2）浓缩结晶后得到的晶体是 （填化学式），A中溶质是 ；
此溶液中各离子的浓度比较大小为： 。
（3）20%H2SO4和铁皮的作用分别是 。
（4）检验滤液中含有NH4+的方法是 。
（5）写出步骤“合成”中发生的化学变化（用化学方程式表示）：
。
答案（12分）（1）ABEF（2分，对2个给1分，有错不给分）
（2）FeSO4·7H2O（1分），( NH4)2 SO4（1分）；c(SO42-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-) （2分）
（3）硫酸作用Fe2+抑制的水解，铁皮的作用防止Fe3+的氧化。（2分，各1分）
（4）在试管中取滤液少许，加入足量的NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变兰色，则证明滤液中含有NH4+。（2分）
（5）FeSO4+2NH4HCO3 →FeCO3↓+( NH4)2 SO4+ CO2↑+H2O（2分）
6．金属腐蚀造成很大的经济损失，甚至超过自然灾害，其中钢铁锈蚀最为严重，寻求防止钢铁腐蚀的方法意义重大。
（1）钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。下列反应是主要反应之一。
请配平方程式：□ Na2FeO2+ □ NaNO2+ □
=□NaFeO2+ □NH3↑+ □NaOH
（2）钢铁的“钝化”处理也能达到防腐目的，经冷、浓 HNO3 处理后，其表面有一层致密氧化物保护膜，但是加热或在稀 HNO3中 就不能 “钝化”。不同浓度的 HNO3 与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如上图。
①图示可知，密度为 1.05g·mL－1 的硝酸与铁反应时，其最多的还原产物是 ；密度大于1.35 g·mL－1的硝酸与铁反应时，其还原产物主要是 NO2；分析HNO3 与铁反应的规律是： 。
② mg 铁与含 n g HNO3的硝酸溶液恰好完全反应，若硝酸的还原产物只有 NO, 则 m 的取值可能是 (填字母编号 )。
A．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(5))n B．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(9))n C．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(4))n D．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(3))n E．eq \o(\s\up 4(),\s\do 6(2))n
③工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是： 。
答案
（1）6 Na2FeO2+ 1NaNO2+ 5H2O=6NaFeO2+ 1NH3↑+ 7NaOH
（2）①NH3 或NH4+；其规律是：硝酸的浓度越大，其还原产物中氮元素化合价越高。
（其它合理答案均给分。如硝酸的浓度越大，气体生成物中二氧化氮的含量越高；或者，只在硝酸浓度较低时，产物中才会出现氮气。等等） ②B、C、D （各1分） ③硝酸易挥发，且不稳定，见光易分解，故不易操作；生成物对环境污染严重
7．某研究性学习小组探究Fe3+和SO32-发生的反应，该小组同学通过查阅相关资料提出了两种可能：一，发生氧化还原反应：2Fe3++SO32-+H2O= 2Fe2++SO42-+2H+；二，发生双水解反应：2Fe3++3SO32- +6H2O=Fe(OH)3 (胶体)+3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生，设计了一组实验：首先配制FeCl3、Fe(SO4)3、Na2SO3浓溶液，KSCN、BaCl2稀溶液；稀盐酸。然后进行实验。
实验Ⅰ，选择的实验用品：Na2SO3溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸试管若干、胶头滴管若干。从选择的药品分析，设计这个实验的目的是① 。
实验Ⅱ，取5mLFeCl3浓溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na2SO3溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是② 。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是③ 。待液体变为黄色的时候将其分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变成血红色。上述实验和现象证明了④ 。另一份中加入BaCl2稀溶液，溶液变浑浊，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是⑤ 。该实验说明⑥ 。
实验Ⅲ，取5mL Na2SO3浓溶液于试管中，逐滴加入FeCl3溶液，观察到溶液马上变为红褐色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入FeCl3溶液，溶液颜色变化不大，无气泡产生，无沉淀生成。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，相关现象同实验Ⅱ。
实验Ⅳ，换用稀释的FeCl3、Na2SO3 溶液重复实验Ⅱ、Ⅲ，产生的现象完全相同。
实验Ⅴ，用Fe(SO4)3溶液代替FeCl3溶液加入到Na2SO3溶液中产生的现象与FeCl3溶液加入其中完全相同。
在前面的实验的基础上，作者又设计了实验Ⅴ，这个实验的作用（或作者设计这个实验的目的）是⑦ 。
在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液，可以观察到产生红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是⑧ 。
从形式上看，Na2CO3 和Na2SO3相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是（可以不填满）：
⑨ 。⑩ 。
…… 。…… 。
解析及答案
①本题实际是逆向考查检验SO42-需要用到的药品，同时也提醒学生在日常学习作化学实验时首先注意的一点，就是要明确实验的目的，注重科学研究的目的性和计划性。
本小题的答案：检验Na2SO3溶液是否氧化变质；
②本题考查学生对学过的一些基本概念的识别、辨认能力。
答案：Fe(OH)3胶体；
③本题要求学生能够对胶体的性质有一个比较深入的理解，理解胶体聚沉的条件，特别是知道电解质溶液使胶体聚沉的原理，还得注意氢氧化铁沉淀能溶于盐酸及溶解后的现象。既是对实验现象的预测、记录以及化学语言的运用水平的考查，也是对化学知识的综合运用能力的考查。
本小题的答案：液体首先变浑浊，出现红褐色沉淀，随着盐酸的继续加入，沉淀溶解，最后得到棕黄色溶液。
④⑤⑥⑦四个小题要求学生必须熟练阅读文字内容，把它转化成有用的信息，然后将所学过的化学知识与信息进行整合，得出实验结论。对学生的阅读能力、概括能力、抽象思维能力以及语言表达能力都有比较高的要求。
④⑤⑥⑦四个小题的答案：液体首先变浑浊，出现红褐色沉淀，随着盐酸的继续加入，沉淀溶解，最后得到棕黄色溶液。FeCl3和Na2SO3浓溶液混合后，发生了双水解反应：2Fe3++3SO32- +6H2O=Fe(OH)3 (胶体)+3H2SO3，生成了氢氧化铁胶体；加入KSCN溶液，溶液变成血红色，说明溶液中含有Fe3+，进一步证明Fe3+至少未全部被SO32-还原；
Ba2++SO42-=BaSO4↓；
FeCl3和Na2SO3浓溶液混合后，部分发生了氧化还原反应：2Fe3++SO32-+H2O= 2Fe2++SO42-+2H+，生成了SO42-；
对比说明，上述实验现象是Fe3+与Na2SO3溶液的性质，与铁盐中的阴离子无关；⑧本小题考查学生对水解原理的理解和化学用语——离子方程式书写的熟练程度。
本小题的答案：2Fe3++3CO32- +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
⑨⑩两个小题考查学生对化学知识的深层次理解和探究能力。
答案：⑨SO32-有较强的还原性，能被Fe3+氧化为SO42-；CO32-无此性质；
⑩SO2在水中的溶解度比较大，生成的H2SO3分解较少；而CO2在水中的溶解度较小，生成的H2CO3基本完全分解，故生成气体，同时使得Fe3+的水解程度增大，产生Fe(OH)3沉淀。
8．赤铁矿是炼铁的主要原料之一。它的主要成分在一定条件下有下列反应：
Fe2O3+CO 2FeO+CO2
在反应形成的固体混合物（Fe2O3、FeO）中，元素铁和氧的质量比用m(Fe)：m(O)表示。
（1）根据上述反应，固体质量每减烃1.6g，将产生CO2 L（S.T.P）。
（2）上述反应形成的固体混和物中，m(Fe)：m(O)不可能是 （多选扣分）。
A．21:9 B．21:7.5 C．21:5 D．21:8
（3）Fe2O3被CO还原的百分率为50%，则m(Fe)：m(O)= 。
答案（1）2.24L （2分） （2）AC（2分） （3）14/5（2分）
常温分解CO2、SO2、NO2等
MFe2Ox
MFe2O4
H2/高温
高温
高温
通电
通电
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1参考答案
魅力课堂
例1．（1）碱性 ClO－ + H2O HClO + OH－
（2）氧化性，漂白性，不稳定性（任写两个）
（3）CO2等酸性气体、光和热
（4）铁钉表面出现铁锈（或红褐色固体）
（5）铁钉可能未被腐蚀，也可能被腐蚀但无明显现象
用试管取出少量浸泡后的溶液，滴加足量的稀硫酸酸化，再滴加几滴KSCN溶液。
变式训练1（1）b；
（2）2NaOH + 2ClO2 + H2O2 = 2NaClO2 +2H2O + O2↑；
（3）连续测定吸收塔内溶液的PH；
（4）a；
（5）BED， 重结晶。
例2．
实验步骤 实验现象 实验结论（步骤2用离子方程式表示）
2IO3－＋5HSO3－=== 3H＋＋5SO42－＋H2O＋I2
该食盐中含有碘元素
（2）KIO3在加热或高温下易分解而变质。
（3）5I－+IO3－+6H+ = 3I2+3H2O 42.8 合格
（4）I－+ 3H2O－6e－ = IO3－+6H+ 增大。
例3.（1）CaCO3消耗了氯水中的HCl，使Cl2+H2OHCl+HClO平衡向右移动，HclO浓度增大
（2）Ca(HCO3)2（3）在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部
（4）有部分碳酸钙与氯水反应生成了Ca(HCO3)2，从而使生成的CO2少于减少的CaCO3的物质的量
(5) 从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集
变式训练2
（1）将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来，用带火星的木条在瓶口检验气体，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气。
（2）提出假设：①氯气使布条褪色 ②盐酸使布条褪色 ③ HClO使布条褪色
验证假设：②把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色
结论：次氯酸使布条褪色
（3）①
②
③
例4 ⑴2Ca(OH)2＋2Cl2＝Ca(C1O)2＋CaCl2＋2H2O　；
　　10Ca(OH)2＋10Cl2＝2Ca(C1O)2＋Ca(C1O3)2＋7CaCl2＋10H2O　　
　　⑵5 　　　
⑶＜　 　　
变式训练3
（1）n(NaClO)︰n(NaClO3)＝1︰2
（2）7Cl2＋14NaOH＝NaClO＋2NaClO3＋11NaCl＋7H2O
（3）c(NaClO)＝0.2mol/L c(NaClO3)＝0.4moL/L c(NaCl)＝2.2mol/L
高效练习
1．C 2．C 3．A 4．A 5．B
实效检验
1．B 2．A 3．A 4．AC 5．A 6．B 7．C 8．D
9． (1)③①④ (2)①④⑥⑤② (3) 2使试管内外压强相等 (4)试管与烧杯底部接触时温
度过高 (5)先称量小烧杯的质量，再将KOH放在烧杯中称取15 g，然后加水35 mL，用玻璃棒搅拌 (6)将溶液倒入烧杯中冷却，即有晶体析出，滤去母液即得KClO3晶体。
10．(1)C12和水反应生成次氯酸：C12+H2O== HClO+HCl，HClO起杀菌消毒作用 > pH
大时，HClO容易转化为C1O-
(2)2NaClO3+4HCl==Cl2↑+2C1O2↑+2NaCl+2H20
2NaClO3+Na2C2O4==2C1O2 ↑+2Na2CO3 原料的包装和运输是否简便易行：pH对消毒能力的影响；制取是否方便；副产物的多少；产物对水质的影响；稳定性；安全性等
[解析]根据题目信息知氯气消毒的原理是氯气与水作用产生HClO(具有杀菌、消毒作用)。
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