江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习系列专题

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江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题十 立足官能团变化精简有机化学复习
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.了解测定有机化合物组成和结构的一般方法。
2.知道有机化合物中碳的成键特征,了解常见有机化合物中的官能团,能正确表示简单有机化合物的结构。
3.认识手性碳原子,了解有机化合物存在异构现象(不包括立体异构),能判断并正确书写简单有机化合物的同分异构体的结构简式。
4.能根据有机化合物的命名规则命名简单的有机化合物。
5.了解加成、取代、消去、加聚和缩聚等有机反应的特点,能判断典型有机反应的类型。
6.掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和主要性质。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。
7.知道天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用。
8.了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要性质,认识化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
9.知道简单合成高分子的单体、链节和聚合度,了解合成高分子化合物的性能及其在高新技术领域中的应用。
10.认识有机化合物的安全和科学使用方法,认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。
【命题趋势与高考预测】
09、10、11年三年江苏高考化学试题中有机化学主要出现在Ⅰ卷多选题中的一条选择题和Ⅱ卷中的一条非选择题中。Ⅰ卷中的选择题一般4分左右,主要考查有机物的性质判断和分子结构;Ⅱ卷中的一条非选择题一般16分左右,主要以有机物的相互转化推断为主体,重点考查同分异构的书写、有机反应方程式的书写及其反应类型的判断、有机合成等。这些内容,很可能也是12江苏高考的热点。
【复习安排】
用约十二课时到十五课时左右的时间,完成一轮对有机化学知识的梳理和专列训练。有机化学试题的综合性较强,但难度不会太大,属于中等难度。高三复习,我们要以高考试题为根本、化学性质为重点、有机化合物的转化为线索、有机合成为目标的复习总原则,不求面面俱到,但求在某些考点的深度和广度的挖掘上有所突破,达到抓住考点、突出重点、强化热点、突破难点之目的,注意思路、方法、技巧的形成。要以有机化学为载体,着力培养学生的观察、理解、判断、推理、分析、迁移和计算的能力。有机复习,我们一定要立足官能团的变化,精简有机化学复习。
第一讲:脂肪烃(2课时)
【目标预设】
1.主要复习典型脂肪烃(甲烷、乙烯、乙炔)结构、性质和制备。以烷、烯、炔烃的代表为例,比较它们的组成、结构、性质上的差异。
2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。
3.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
4.了解加成反应、取代反应、加聚反应。
5.结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用问题。
【知识呈现】
烃分类和分子组成通式
分 类 分子组成通式
饱和链烃 (烷烃) CnH2n+1(n≥1)
链烃 烯烃 CnH2n (n≥2)
不饱和链烃 二烯烃 CnH2n-2(n≥4)
脂肪烃 炔烃 CnH2n-2(n≥2)
烃 脂环烃(不含苯环) 如环烷烃 CnH2n (n≥3)
芳香烃 苯和苯的同系物 CnH2n-6(n≥6)
其它芳烃
重点设置解决以下四个问题:
问题一:通过表格,(目的巩固甲烷、乙烯、乙炔的结构)
物质 分子式 电子式 结构简式 结构式 最简式 分子立体形状 碳原子杂化类型
甲烷
乙烯
乙炔
原子共面共线问题思维的基础:甲烷的正四面体结构;乙烯、苯、甲醛的平面结构;苯乙烯可能共面;水是平面V形结构,也共面;乙炔、氰氢酸的直线结构。
1.几种最简单有机物的空间构型
(1)甲烷分子(CH4)为正四面体结构,最多有3个原子共平面;
(2)乙烯分子(H2C==CH2)是平面形结构,所有原子共平面;
(3)乙炔分子(H—C≡C—H)是直线形结构,所有原子在同一直线上;
(4)苯分子(C6H6)是平面正六边形结构,所有原子共平面;
(5)甲醛分子(HCHO)是平面结构,所有原子共平面。
2.单键的旋转思想
有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等都可旋转。
【例1】描述CH3—CH==CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
【变式1】观察以下有机物结构:
CH3 CH2-CH3
= 1 \* GB3 ① C==C
H H ②H-C≡C-CH2-CH3
= 3 \* GB3 ③ —C≡C—CH==CF2
(1)①②③最多有几个碳原子共面 。
(2)①②③最多有几个碳原子共线 。
(3)①②③有几个不饱和碳原子 。
问题二:重要化学性质
重点复习甲烷的取代;乙烯、乙炔的加成、加聚;燃烧三类反应。
1.取代反应
(1)甲烷与氯气取代生成四氯化碳
(2)苯与液溴反应(需铁作催化剂)
+ Br2 + HBr
(3)苯的硝化反应
+ HNO3 + H2O
(4)甲苯发生硝化反应
+ 3HO-NO2 + 3H2O
(5)溴乙烷水解
CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr
2.加成反应
(1)不饱和烃的加成
CH2==CH2+Br2→CH2Br—CH2Br
CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br
CH3CH==CH2+H2CH3CH2CH3
CH≡CH+H2 CH2==CH2
CH≡CH+HCl→CH2==CHCl
CH3CH==CH2+HCl2→CH3CHClCH3 (主要产物)CH3CH==CH2+HCl2→CH3CH2CH2Cl (次要产物)
CH3CH==CH2+H2OCH3CH2CH2OH(次要产物)CH3CH==CH2+H2OCH3CH(OH)CH3(主要产物)
共轭二烯烃1,2-加成和1,4-加成反应
(2)其他加成
3.加聚反应
n CH2 ==CH2 制取聚乙烯
4.氧化反应
(1)燃烧:2CnH2n+3nO22nCO2+2nH2O
(2)能被KMnO4酸性溶液所氧化,使其褪色。
问题三:实验室制备及相关实验
重点复习乙烯、乙炔的实验室制备。(只要学生能识别装置、理解原理、能验证即可)可以完成相关问题即可,不用展开。如:
(1) 乙烯的实验室制备:
①反应原理: 。
②浓硫酸的主要作用 。
③主要杂质 。
④如何验证乙烯? 。
(2)乙炔的实验室制法
①反应原理(方程式): 。
②反应速率控制如何控制 。
③产物的净化:(含有H2S杂质)可将其通过盛有
溶液洗气瓶。
【例2】右图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空:
(1)图中,A管的作用是 。制取乙炔的化学方程式是 。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象
是 ,乙炔发生了
反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是 ,乙炔发生了 反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应 ,乙炔燃烧时的实验现象是 。
问题四:烷烃、烯烃、炔烃
一、有机物的同分异构体
1.同系物、同分异构体、同素异形体和同位素的比较
概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
研究范围 有机物 化合物 单质 原子
限制条件 结构相似 分子式相同 同一元素 质子数相同
组成相差CH2原子团 结构不同 性质不同 中子数不同
①分子式相同则相对分子质量必然相同,但相对分子质量相同而分子式不一定相同。如:H3PO4与H2SO4 、C2H6O与CH2O2的相对分子质量相同,但分子式不同。最简式相同的化合物不一定是同分异构体,如:HCHO、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6的最简式相同,但分子式不同。
②分子结构不同是由分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的,如:CH3CH2OH和CH3OCH3、CH3CH2CHO和CH3COCH3等。
③同分异构现象在有机化合物中广泛存在,既存在于同类有机物中,又存在于某些不同类有机物中,如:CH3CH2 CH2 CH2CH3、CH3CH2 CH(CH3)CH3、C(CH3)4;CH3COOH、HCOOCH3。同分异构现象在某些无机化合物中也存在,如:CO(NH2)2与NH4OCN、HOCN(氰酸)和HNCO(异氰酸)。
2.同分异构体的类型
①碳链异构:指的是分子中碳原子的排列顺序不同而产生的同分异构体。如:所有烷烃异构都属于碳链异构。
②位置异构:指的是分子中官能团(包括双键、叁键或侧链在苯环上)位置不同而产生的同分异构。如:1-丁烯与2-丁烯;1-丙醇与2-丙醇;邻二甲苯、间二甲苯与对二甲苯。
③官能团异构:指的是分子中官能团不同而分属不同类物质的异构体。常见的如:碳原子数相同的烯烃与环烷烃;炔烃与二烯烃、环烯;醇与醚;醛与酮、羧酸与酯、羟基醛;酚与芳香醇、芳香醚;硝基烷与氨基酸等。
3.同分异构体的书写方法
①列出有机物的分子式。
②根据分子式找出符合的通式,由通式初步确定该化合物为烷烃;烯烃或环烷烃;炔烃、二烯烃或环烯烃;芳香烃及烃的衍生物等。
③书写顺序:先写碳链异构,再写位置异构,最后写官能团异构。碳链异构的书写顺序应遵循:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由邻到间,后三句是指支链的大小、支链的移动及排布形式,或参考“成直链一线穿,从头摘、挂中间,往边排、不到端”的口诀书写,要注意思维有序,谨防重复和遗漏。
4.同分异构体中的等效氢及一元取代产物
判断有机物分子中有多少种等效氢。有机物分子中位置等同的氢原子叫等效氢,显然有多少种等效氢,其一元取代物就有多少种。
①同一个碳上的氢原子是等效的。如:分子中甲基上的3个氢原子,为等效氢原子。
②与同一碳原子相连的甲基上氢原子是等效的。如CH4有一种等效氢,C(CH3)4也只有一种等效氢。
③同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。如:分子中,苯环所在的平面内有有两条互相垂直的对称轴,故有两类等效氢。
☆记住10个碳原子以内的烃,其一元取代产物只有一种的结构:
①CH4 ②CH3CH3 ③C(CH3)4 ④C(CH3)3 C(CH3)3。
【例3】正四面体烷
(1)分子式 ;
(2)一氯代物有 。
二氯代物有 。
【变式3】立方烷 (1)分子式 ;
(2)一氯代物有 ;
二氯代物有 。
【例4】写出分子式为C6H14的同分异构体的结构简式。
【变式4】某烃分子式为C6H14,根据下列信息写出该烃的结构简式。
(1)若该烃不可能由炔烃与氢气加成得到,则该烃是 ;
(2)若该烃只能由一种烯烃与氢气加成得到,则该烃是 ;
(3)若该烃可由两种炔烃与氢气加成得到,则该烃是 ;
(4)若该烃可由三种烯烃与氢气加成得到,则该烃可能是 。
二、有机物的命名
烷烃命名法是有机物命名法的基础,常用习惯命名法和系统命名法。
1.习惯命名法
通常把烷烃命名为“某烷”。“某”是指烷烃中碳原子的数目,一到十依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如CH4命名为甲烷、CH3CH3命名为乙烷、CH3CH2CH3命名为丙烷,依次类推。自十一起用汉字数字表示,如C12H26命名为十二烷。
为了区别异构体,常用正、异、新来表示。直链烷烃叫“正某烷”;把碳链的一末端带有两个—CH3的特定结构称为“异某烷”;把碳链的一末端带有3个—CH3的特定结构称为“新某烷”。如CH3CH2CH2CH2CH3名为正戊烷;CH3CH2CH(CH3)2名为异戊烷;C(CH3)4命名为新戊烷。
此命名法只适用于简单的有机化合物,对于复杂的有机化合物有些无法区别,故用系统命名法。
2.系统命名法
(1)烷烃的命名
①选主链:选择一个最“长”的碳链(注意拉直和旋转)为主链,当出现碳链等长时,则选具有支链最“多”的为主链。按其碳原子数目称为“某烷”,作为母体。
②编号位:把主链里离支链最“近”的一端做起点,用1,2,3,……给主链的各个碳原子依次编号定位,以确定支链的位置。当支链与端点距离相等时,选离较“简”单支链最近的一端做起点,进行编号。当支链与端点距离相等且均为简单支链时,编号要使取代基位次和最“小”。
③写名称:依次为支链位置(阿拉伯数字)→支链数目(汉字)→支链名称→某烷(母体);阿拉伯数字与汉字之间用短线隔开,阿拉伯数字之间则用逗号隔开;相同取代基的位置罗列,用逗号隔开。顺序为:先较小取代基,后较大取代基。上述结构命名为2,5—二甲基—3—乙基庚烷。
命名时,名称中不能出现“1—甲基”、“2—乙基”、“3—丙基”等。常见烷基的名称:—CH3名为甲基;—CH2 CH3名为乙基;—CH2CH2 CH3名为丙基;—CH CH3名为异丙基;
—CH2(CH2)2 CH3名为正丁基;—CH2CH(CH3)2名为异丁基;—C(CH3)3名为叔丁基。
(2)烯烃的命名
烯烃命名是在烷烃命名的基础上围绕碳碳双键进行命名的。
①选主链:选含碳碳双键的最长碳链为主链。
②编号位:从离双键最近的一端开始编号。
③写名称:支链位置→支链数目→支链名称→双键位置→某烯烃。其它与烷烃命名相同。如:
命名为3,4,4—三甲基—2—戊烯。
烯烃命名时,若双键离两端等距离,则应从支链小的一端开始编号;若既等距离,支链大小又相等,则应从位次代数和最小的一端开始编号。
(3)炔烃的命名
炔烃的命名与烯烃相似,步骤相似。如:
命名为3,4,4—三甲基—1—戊炔。
(4)苯的同系物及苯的取代物命名
苯的同系物及苯的取代物命名时,苯环上的编号既可顺时针编,亦可逆时针编,但是要从环上最简单的取代基或侧链编起,且使各取代基或侧链的位置之和最小。(也可能用
习惯命名法),如:
邻—二甲苯(1,2-二甲苯);
间—二甲苯(1,3-二甲苯);
对—二甲苯(1,4-二甲苯)。
[例5]对于烃CH3-CH2
的命名正确的是
A.4-甲基-4,5-二乙基己烷 B.3-甲基-2,3-二乙基己烷
C.4,5-二甲基-4-乙基庚烷 D.3,4-二甲基-3-乙基己烷
【变式5】下列有机物的命名正确的是
A.3,3-二甲基-4-乙基戊烷 B.3,3,4-三甲基己烷
C.3,4,4-三甲基己烷 D.2,3,3-三甲基丁烷
【反馈练习】
1.键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物,种键线式物质是
A.丁烯 B.丙烷 C.丁烷 D.丙烯
2.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是
A.分子式为C25H20
B.分子中所有原子有可能处于同一平面
C.该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面
D.分子中所有原子一定处于同一平面
4.下列有机物的命名不正确的是
A.2,3-二甲基丁烷 B.2,2-二甲基丁烷
C.3-甲基-2-乙基戊烷 D.2,2,3,3-四甲基丁烷
☆5.已知2 丁烯有顺、反两种异构体,在某条件下两种气体处于平衡:
下列说法正确的是
A.反 2 丁烯比顺 2 丁烯稳定
B.顺 2 丁烯和反 2 丁烯的化学性质相同
C.加压和降温有利于平衡向生成顺 2 丁烯的反应方向移动
D.反 2 丁烯氢化热化学方程式为:
+H2(g)→CH3CH2CH2CH3(g); H=-114.7kJ/mol
6.(08全国)2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用燃料的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙述中不正确的是
A.分子中碳原子不在一条直线上 B.光照下能够发生取代反应
C.比丁烷更易液化 D.是石油分馏的一种产品
7.写出分子式为C4H8的所有同分异构体的结构简式并加以命名。
第一讲:脂肪烃
参考答案及评分标准
【知识呈现】
问题一:
物质 分子式 电子式 结构简式 结构式 最简式 分子立体形状 碳原子杂化类型
甲烷 CH4 略 CH4 略 CH4 正四面体型 sp3
乙烯 C2H4 略 CH2=CH2 略 CH2 平面型 sp2
乙炔 C2H2 略 CH≡CH H—C≡C—H CH 直线型 sp
【变式1】(1)5 4 10 (2)2 3 5 (3)2 2 10
问题三:
(1) ①CH3CH2OH CH2=CH2 ↑+H2O。
②脱水剂和催化剂。
③CH3CH2OH、CO2、SO2等。
④通过溴水或高锰酸钾溶液,溶液褪色。
(2)①CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。
②用饱和食盐水代替水进行反应。
③CuSO4溶液。
【例2】(1)调节水面高度,使水与电石接触。
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。
(2)高锰酸钾溶液褪色,氧化反应。
(3)溴的CCl4溶液褪色,加成反应。
(4)检验纯度,火焰明亮有浓黑烟。
问题四
【例3】C4H4 1、1
【变式3】C8H8 1、3
【反馈练习】
7.CH2=CH-CH2-CH3 1-丁烯
CH3-CH=CH-CH3 2-丁烯
CH2=C(CH3)-CH3 2-甲基-1-丙烯(简称:甲基丙烯)
环丁烷
甲基环丙烷
第二讲:芳香烃(1课时)
【目标预设】
1.了解芳香烃的概念;
2.苯的组成和结构特征,掌握苯的主要性质;
3.苯的同系物的某些化学性质;
4.芳香烃的来源及其应用,知道天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用。
【知识呈现】
一、芳香烃、苯的同系物、芳香族化合物的区别
芳香烃 苯的同系物 芳香族化合物
含有的元素 只含碳和氢元素 只含碳和氢元素 除碳和氢元素外还含有其他元素
结构特点 都含有苯环
通式 无通式 CnH2n-6 (n≥6) 无通式
二、苯的结构和性质
1.苯的结构和芳香烃
苯的分子式为C6H6,结构简式为
苯分子具有平面正六边形结构,六个碳原了都是sp2,键与键的夹角为120°,苯分子中不存在一般的碳碳双键,6个碳原子之间的键长、键能相等,是一种介于单键和双键之间的独特的键。分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物,属于芳香烃,苯是最简单的芳香烃。
2.苯的性质
(1)物理性质
苯为无色、有特殊气味的液体,难溶于水,密度比水小,熔点仅为5.5℃,易挥发,蒸汽有毒,常作有机溶剂。
(2)苯分子的特殊结构决定了苯兼有烷烃和烯烃的化学性质,即易取代,能加成,难氧化。
苯的特殊结构 苯的特殊性质
饱和烃 不饱和烃
①取代反应 ②加成反应
与H2
溴代反应
与Cl2
硝化反应
磺化反应
③氧化反应:C6H6+O26CO2+3H2O,苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。
3.苯的同系物的性质
由于苯环受烃基的影响,使苯与苯的同系物有所不同。
三、苯的同系物
1.概念:苯的同系物必含有苯环,在组成上比苯多一个或若干个CH2原子团。
2.通式:CnH2n-6(n≥6)
因此,苯的同系物只有苯环上的取代基是烷基时,才属于苯的同系物。
3.苯的同系物的化学性质
苯的同系物与苯在结构和性质上的异同
(1)相同点
①分子里都含有一个苯环;
②都符合通式CnH2n-6(n≥6);
③燃烧时都能产生带浓烟的火焰,苯和苯的同系物燃烧反应的通式为:
CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O;
④都能发生取代反应;
⑤均能发生加成反应,且1 mol苯或苯的同系物均能与3 mol H2加成。
(2)不同点
①甲基对苯环的影响
△苯的同系物比苯更容易发生苯环上的取代反应,苯主要发生一元取代,而苯的同系物能发生邻、对位取代,如苯与浓H2SO4、浓HNO3混合加热主要生成硝基苯,甲苯与浓HNO3、浓H2SO4混合加热在30℃时主要生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯两种一元取代产物;在一定条件下易生成2,4,6-三硝基甲苯(TNT)。
甲苯发生硝化反应
+ 3HO-NO2 + 3H2O
△苯的同系物发生卤代反应时,在光照和催化剂条件下,卤素原子取代氢的位置不同,如
②苯环对甲基的影响
烷烃不易被氧化,但苯环上的烷基易被氧化。苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,用此法可鉴别苯和苯的同系物。苯的同系物分子中的烃基一般可以被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。
【例1】[例1]有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚能和氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能和氢氧化钠溶液反应
D.苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤原子取代
四、苯与苯的同系物的同分异构体
1.苯与甲苯无同分异构体。
2. C8H10的同分异构体:
3.甲苯一氯代物的同分异构体:
【例2】[例2]用式量是29的烃基取代甲苯苯环上的一个氢原子,能得到的有机物种数为
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【变式2】已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为 A苯环上的二溴代物有9种同分异构体,由此推断A苯环上的四溴代物的同分异构体的数目有
A.9种 B.10种 C.11种 D.12种
五、煤、石油、天然气及其综合利用
1.煤:煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含有碳元素。
2.石油:石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主。
△直馏汽油和裂化汽油的区别:
获得方法 主要化学成分 鉴别方法
直馏汽油 原油直接分馏,物理变化 一般是C5~C11的烷烃及少量的芳香烃等,性质稳定 能使溴的四氯化碳溶液褪色的是裂化汽油
裂化汽油 重油裂化,化学变化 含有C5~C11的烷烃和烯烃,性质活泼
3.天然气、瓦斯、沼气、坑道气的主要成分都为甲烷。
4.三大合成材料:塑料、合成橡胶和合成纤维
【例3】何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题,将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。
资料一:石蜡是含有20~30个碳原子的烷烃的混合物,常温下呈固态。
资料二:石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。
某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化,装置如下图:实验过程中可观察到烧瓶Ⅰ中固体石蜡先熔化,试管Ⅱ中有少量液体凝结,试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色,实验后闻试管Ⅱ中液体气味,具有汽油的气味。
(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为 。为保证实验成功,实验前必须进行的操作是 ,装置中较长导管的作用是 ;
(2)试管Ⅱ中有少量液体凝结说明了 ;
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了 ;
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴 (填“能”或“不能”),理由是 。
(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式 。
(6)石油裂化的重要意义是 。
【变式3】已知煤的部分结构模型如图所示:
(1)从煤的结构模型来看,煤是工业上获得 烃的重要来源。
(2)我国大约70%的煤是直接用于燃烧的。从煤的结构模型来看,在提供热量的同时产生大量的 等气体物质,造成严重的大气污染。
(3)“型煤”技术不仅可以减少87%的废气排放量,烟尘排放量也可减少80%,致癌物苯并[a]芘的排放量也减少,同时节煤20%~30%。“型煤”技术的原理是利用固硫剂在燃烧过程中生成稳定的硫酸盐。下列物质中适宜于作固硫剂的是
(填字母)。
A.氯化钙 B.氧化钙 C.硫酸钙 D.氢氧化钙
(4)某“型煤”生产厂利用石灰石作固硫剂,试用化学方程式表示其“固硫”过程 。
(5)除上述的“型煤”技术外,为了解决煤燃烧所造成的污染问题和提高煤的利用价值,煤资源的综合利用方法还有 、 、 等。
六、实验室制取溴苯的实验
【例4】下图为苯和溴取代反应的改进实验装置。其中A为带支管的试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑。
填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式): 。
(2)试管C中苯的作用是 ;
反应开始后,观察D试管,看到的现象为 。
(3)在上述整套装置中,具有防倒吸作用的仪器有 (填字母)。
(4)改进后的实验除①步骤简单,操作方便,成功率高;②各步现象明显;③对产品便于观察这三个优点外,还有一个优点是 。
【变式4】实验室制备溴苯可用右图所示装置
填空:
(1)关闭F夹,打开C夹,向装有少量苯的三口烧瓶的A口加少量溴,再加入少量铁屑,塞住A口,则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为

(2)D、E试管内出现的现象为 。
(3)待三口烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时松开F夹,关闭C夹,可以看到的现象是 。
(4)简述将三口烧瓶中的溴苯分离提纯的方法 。
【反馈练习】
1.我国开始从新疆开发天然气,西气东输是贯穿东西引气至上海的大工程。关于天然气的下列叙述中不正确的是
A.天然气和沼气的主要成分都是甲烷
B.改液化石油气为天然气燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进石油气量
C.天然气燃烧的废气中,SO2等污染物的含量少
D.天然气与空气混合点燃,不会发生爆炸
2.近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是
A.石油属于可再生矿物能源 B.石油主要含有碳、氢两种元素
C.石油的裂化是物理变化 D.石油分馏的各馏分均是纯净物
3.下列关于 的说法正确的是
A.所有的碳原子都可能在同一平面内
B.最多只可能有10个碳原子在同一平面内
C.有7个碳原子可能在同一条直线上
D.只可能有6个碳原子在同一条直线上
4.(10海南)下列化合物中既易发生取代反应,也可发生加成反应,还能使KMnO4酸性溶液褪色的是
A.乙烷 B.乙醇 C.丙烯 D.苯
5.(08广东)下列关于有机物说法正确的是
A.乙醇、乙烷和乙酸都可以与钠反应生成氢气
B.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒
C.苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物
6.关于苯的下列说法正确的是
A.苯的分子是环状结构,其性质跟环烷烃相似
B. 表示苯的分子结构,其中含有碳碳双键,因此苯的性质跟烯烃相同
C.苯的分子式是C6H6,分子中的C原子远没有饱和,但不能使溴水褪色
D.苯环上的碳碳键的键能、键长介于单双键之间
7.如图为某同学在实验室中组装的一套实验室蒸馏石油的装置,并进行蒸馏,得到汽油和煤油。
(1)图中A、B、C三种仪器的名称分别是:
A ,B ,C 。
(2)图中尚缺少的一种仪器的名称是 _;
(3)冷却装置的进水口是 ;
(4)在B中加入原油后,加入几片碎瓷片的目的是 _;
(5)馏分接受容器换成烧杯好不好? ;为什么?
_;
(6)给B加热,收集到沸点为60℃~150℃间的馏分是 ;收集到沸点为150℃~300℃间的馏分是 ;
(7)该装置能否用于苯和硝基苯的分离 。
8.某芳香烃中含碳元素的质量分数为90.6%,相同条件下,其蒸气密度为空气密度的3.66倍(M空气设为29)。
(1)该烃的分子式为 。其最简单的同系物中能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是(写出其结构简式) 。
(2)若该烃硝化时,苯环上的一硝基取代物有三种,则该烃的结构简式可能为 。
9.某化学课外小组用如下图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
(1)观察到A中的现象是 。
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 ,写出有关反应的化学方程式 。
(3)C中盛放CCl4的作用是 。
(4)若证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入 ,现象是 。
第二讲:芳香烃(1课时)
参考答案及评分标准
【例3】(1)从下往上,从左往右 检验装置的气密性 导气、冷凝气体 (2)裂化生成了5个碳原子数以上的烃 (3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃 (4)不能 裂化产物中有烯烃,易与溴发生加成反应 (5)C20H42C10H22+C10H20 (6)可提高石油产品中轻质燃油特别是汽油的产量和质量
【变式3】解析(1)煤结构中含有较多的苯环,隔绝空气给煤加强热可以使它分解,从而获得芳香烃。
(2)煤结构中含有S和N,所以直接燃烧煤能产生SO2和氮氧化物,污染环境。
(3)煤燃烧产生SO2,固硫过程是使其生成稳定的硫酸盐,所以固硫剂可选用氧化钙或氢氧化钙。固硫反应为:
SO2+CaOCaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O,2CaSO3+O22CaSO4。
(4)若利用石灰石作固硫剂,则发生的反应可表示为:CaCO3CaO+CO2↑,
2CaO+2SO2+O22CaSO4。
(5)煤的干馏、气化和液化是提高煤的利用价值的常用方法。
答案 (1)芳香 (2)二氧化硫、氮氧化物 (3)BD
(4)CaCO3CaO+CO2↑,2CaO+2SO2+O22CaSO4 (5)煤的干馏 气化 液化
【例4】 (1) (2)除去HBr中混有的溴蒸气  石蕊试液变
红,并在导管口有白雾产生 (3)DEF (4)对尾气进行处理,防止对空气造成污染
【变式4】(1)
(2)D中有白雾,试液变红;E中生成浅黄色沉淀
(3)倒吸,三口瓶中液体分层
(4)加入NaOH溶液,振荡,分离,取下层液体
【反馈练习】
7.(1)冷凝管 蒸馏烧瓶 锥形瓶 (2)温度计 (3)b (4)防止暴沸
(5)不好 换成大口容器后收集到的馏分易挥发掉,遇明火会发生爆炸
(6)汽油 煤油 (7)能
(4)石蕊试液 溶液变红色
8.
9.(1)反应液微沸,有红棕色气体充满A容器
(2)除去溶于溴苯中的溴
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O(或
3Br2+6NaOH===5NaBr+NaBrO3+3H2O)
(3)除去溴化氢气体中的溴蒸气
第三讲:卤代烃 醇 酚(2课时)
【目标预设】
1.掌握卤代烃、醇、酚的组成、结构特点和主要性质。
2.能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理的路线合成简单的有机化合物。
【基础知识】
一、以溴乙烷为例掌握卤代烃的结构和性质
1.溴乙烷的结构:
结构简式: 官能团: 。
2.化学性质
水解反应 消去反应
断键方式
反应条件
反应方程式
【思考1】根据CH3CH2Br在和NaOH的醇溶液中发生消去反应机理,请从结构上推测什么样的卤代烃不能发生消去反应?并试举两例。
3.卤素原子的检验方法
4.卤代烃在有机合成中的应用(桥梁作用)
(1)引入卤素原子
引入一个卤素原子:
相邻位置上引入相同的卤素原子:
1,4号位上引入相同的卤素原子:
(2)消去卤素原子引入双键
(3)由卤原子引入羟基
【例1】请你以丙烷为原料设计合理路线合成1,2—丙二醇(其他无机试剂任选)。
【变式1】请以苯、氯气、氢气等为原料制备1,4—二氯环己烷
二、以乙醇为例掌握醇的结构和性质
1.分子结构:
分子式: 结构式:
结构简式: 官能团:
2.化学性质:
反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式
Na
HBr,△
O2(Cu),△
浓硫酸,170℃
浓硫酸,140℃
CH3COOH(浓硫酸),△
【思考2】根据乙醇的结构特点,请从结构上总结什么样的醇能发生催化氧化?并试举两例。
【思考3】根据乙醇的结构特点,请从结构上总结什么样的醇能发生消去反应?并试举两
【例2】写出C4H10O属于醇的同分异构体。并指出哪些能发生催化氧化,哪些能发生消去反应。
【变式2】已知乳酸(),请写出乳酸在浓硫酸加热条件下发生消去反应的方程式;发生反应生成环状交酯的方程式。
三、以苯酚为例掌握酚的结构和性质
1.分子结构:
分子式: 结构简式: 官能团:
结构特点: 。
2.物理性质:色、态: 溶解度:
3.化学性质:
(1)酸性
(2)取代反应
(3)显色反应
(4)加成反应
4.醇、酚、羧酸分子中羟基上氢原子活性的对比
Na NaOH Na2CO3 NaHCO3
醇羟基
酚羟基
羧羟基
5.苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质的比较
苯 甲苯 苯酚
结构简式
氧化反应
溴代反应 溴的状态
反应条件
产物
【例3】已知:C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3某有机物的结构简
式为: Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质
的量的该物质恰好完全反应时,则Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为
A.3:3:2 B.3:2:1 C.1:1:1 D.3:2:2
【变式3】从葡萄籽中提取的原花青素结构为:
原花青素具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等,可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病。有关原花青素的下列说法不正确的是
A.该物质既可看做醇类,也可看做酚类
B.1 mol该物质可与4 mol Br2反应
C.1 mol该物质可与7 mol NaOH反应
D.1 mol该物质可与7 mol Na反应
【反馈练习】
1.从中草药茵陈蒿中可以提取出一种利胆有效成分——对羟基苯乙酮,其结构简式为。
下列对该物质的叙述不正确的是
A.能与NaOH溶液反应
B.能与浓溴水反应
C.能与NaHCO3溶液反应
D.该物质不属于醇类
2.“人文奥运”的一个重要体现是:坚决反对运动员服用兴奋剂。某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质的说法正确的是
A.遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物
B.滴入KMnO4(H+)溶液,观察紫色褪去,能证明结构中存在碳碳双键
C.1 mol该物质分别与浓溴水和H2反应时最多消耗Br2和H2分别为4 mol、7 mol
D.该分子中的所有碳原子有可能共平面
3.各取1mol下列物质,分别与足量溴水和氢气反应
(1)各自消耗的Br2的最大用量是① 、② 、③ 、④ 。
(2)各自消耗的H2的最大用量是① 、② 、③ 、④ 。
4.已知共轭二烯烃可与Br2以等物质的量发生1,4—加成反应。
按以下步骤可由 合成(部分试剂和反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1)分别写出B、D的结构简式:B 、D 。
(2)反应①—⑦中,属于消去反应的是 。
(3)写出反应C→D的化学方程式: 。
5.莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下:
(1)A的分子式是 。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是 。
(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是 。
(4)17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应,计算生成二氧化碳的体积(标准状况)。
(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B,其结构简式为,其反应类型是 。
(6)B的同分异构体中既属于酚,又属于酯的共有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式 。
第三讲:卤代烃 醇 酚(2课时)
参考答案及评分标准
【基础知识】
一、
1.CH3CH2Br -Br
2.
水解反应 消去反应
断键方式 C-Br键 C-Br键 C-H键
反应条件 氢氧化钠水溶液、加热 氢氧化钠醇溶液、加热
反应方程式 略 略
【思考1】要消去需“邻碳有氢”
3.加氢氧化钠水溶液,加热,加足量稀硝酸中和,然后加硝酸银水溶液,有淡黄色沉淀生成,证明有溴元素。
4.(1)烯烃与卤化氢加成,烯烃与卤素单质加成,1,3-丁二烯。
(2)氢氧化钠醇溶液、加热
(3)氢氧化钠水溶液、加热
【例1】丙烷→一溴丙烷→丙烯→1,2—二溴丙烷→1,2—丙二醇
【变式1】
苯与氯气→一氯苯→一氯环已烷→环已烯→二氯环已烷→环已二烯→1,4—二氯环己烷
二、
1. C2H6O CH3CH2OH -OH
2.
【思考2】醇能发生催化氧化需“本碳有氢”
反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式
Na ① 取代反应 略
HBr,△ ② 取代反应 略
O2(Cu),△ ①③ 氧化反应 略
浓硫酸,170℃ ②④ 消去反应 略
浓硫酸,140℃ ①② 取代反应 略
CH3COOH(浓硫酸),△ ① 取代反应 略
【变式2】2→+H2O
三、
1.C6H6O -OH
2.无色晶体 低于65℃在水中溶解度不大 高于65℃与水互溶。
3.
(1)+H+
(2)+3Br2 → ↓+3HBr
(3)苯酚遇Fe3+呈紫色
(4)+3H2 →
4.
Na NaOH Na2CO3 NaHCO3
醇羟基 √ ╳ ╳ ╳
酚羟基 √ √ √ ╳
羧羟基 √ √ √ √
5.
苯 甲苯 苯酚
结构简式
氧化反应 不被KMnO4(H+)氧化 能被KMnO4(H+)氧化 能被KmnO4(H+)氧化
溴代反应 溴的状态 纯溴 纯溴 浓溴水
反应条件 铁作催化剂 铁作催化剂 无需条件
产物
【反馈练习】
3.(1)①5、②2、③6、④6。
(2)①5、②4、③7、④10。
4.(1)
(2)②④
(3) +2NaOH +2NaOH+2H2O
5.(1)C7H10O5
(2) +2Br2→
(3) +2NaOH→+2H2O
(4)2.24L
(5)消去
(6)
第四讲:醛 酸 酯(1课时)
【目标预设】
1.了解烃的衍生物(醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质。
2.认识不同类型化合物之间的转化关系,能设计合理路线合成简单有机化合物。
【知识呈现】
饱和一元醛 饱和一元酸 饱和一元酯
官能团
物理性质 乙醛是无色有刺激性气味、 挥发的液体,能与水、乙醇、氯仿等有机溶剂;甲醛是无色有刺激性气味的气体,易溶于水,35%~40%的甲醛水溶液叫福尔马林。 无色液体,易溶于水,有刺激性气味 一般酯的密度比水小,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,低级酯是具有果香气味的液体。
化学性质 (1)加成反应:醛基中的羰基可与H2、HCN等加成,但不与Br2加成。(2)氧化反应①燃烧:②催化氧化:③被弱氧化剂氧化:CH3CHO+ Ag(NH3)2OH (银镜反应)。(可用来检验醛基)CH3CHO+2Cu(OH)2 (生成砖红色沉淀)。(可用来检验醛基) ①酸性乙酸的电离方程式:a.可使紫色石蕊试液变红:以此可鉴别乙酸与其他类含氧衍生物。b.与活泼金属反应放出H2②酯化反应酯化反应:CH3COOH+CH3CH2OH ―→ 水解反应
通式 CnH2nO CnH2nO2 CnH2nO2
【例1】某醛的结构简式为:(CH3)2C==CHCH2CH2CHO。
(1)检验分子中醛基的方法是 ,化学反应方程式为 。
(2)检验分子中碳碳双键的方法是 ,化学反应方程式为 。
(3)实验操作中,哪一个官能团应先检验?
【变式1】下列说法中,正确的是
A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上
B.凡是能发生银镜反应的有机物都是醛
C.醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇
D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等
【例2】有关下图所示化合物的说法不正确的是
A.既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br2发生取代反应
B.1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应
C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体
【例3】阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为:
下列说法正确的是
A.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B.香兰素、阿魏酸均可与Na2CO3、NaOH溶液反应
C.通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D.与香兰素互为同分异构体,有四种不同环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
【反馈练习】
1.下列各组中的反应,属于同一反应类型的是
A.由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇
B.由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸
C.由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯加溴制1,2 二溴丙烷
D.由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇
2.天然维生素P(结构如下图)存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂,关于维生素P的叙述错误的是
A.可与溴水反应,且1 mol该物质与足量溴水反应耗6 mol Br2
B.可与NaOH溶液反应,1 mol该物质可与4 mol NaOH反应
C.一定条件下1 mol该物质可与H2加成,耗H2最大量为7 mol
D.维生素P遇FeCl3溶液发生显色反应
3.具有显著抗癌活性的10-羟基喜树碱的结构如图所示。下列关于10-羟基喜树碱的说法正确的是
A.分子式为C20H16N2O5
B.能发生取代和消去反应
C.不能发生酯化反应
D.一定条件下,1mol该物质最多可与1molNaOH反应
4.食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下:下列叙述错误的是
A.步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B.苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
C.苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应
D.步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
5.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如右图。下列叙述正确的是
A.迷迭香酸属于芳香烃
B.1mol迷迭香酸最多能和9mol氢气发生加成反应
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.1mol迷迭香酸最多能和含5mol NaOH的水溶液完全反应
☆6.(10浙江)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A,其结构如下:在研究其性能的过程中,发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B( )和C。经元素分析及相对分子质量测定,确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题:
(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应 。
A.取代反应 B.加成反应 C.缩聚反应 D.氧化反应
(2)写出化合物C所有可能的结构简式 。
(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含有五元环);
①确认化合物E的结构简式为______________。
②F→G反应的化学方程式为______________。
☆7.下列是有机化合物A的转化过程:
⑴若D在一定条件下可以氧化为B,则A的结构简式为:__________A 水解的化学方程式:________
⑵若有X、Y两物质与A是同类物质的同分异构体,也能发生上述转化。
①若B能发生银镜反应,C不能发生消去反应,则X的结构简式:__________。
②若B、D均不能发生银镜反应,则Y的可能的结构简式有_____________。
(3)若Z与A为不同类别同分异构体,并且具有下列性质:
①Z不能与NaHCO3溶液反应;②Z不能使溴水褪色;
③1 mol Z与足量金属钠反应可以生成1 mol H2;
④Z分子的一氯取代产物只有两种(不考虑立体异构现象)。则Z的结构简式为_____。
☆8.(10四川)已知:
以乙炔为原料,通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去)。
其中,A、B、C、D分别代表一种有机物,B的化学式为C4H10O2,分子中无甲基。
请回答下列问题:
(1)A生成B的化学反应类型是 。
(2)写出生成A的化学反应方程式

(3)B在浓硫酸催化下加热,可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式: 、 。
(4)写出C生成D的化学反应方程式:
(5)含有苯环,且与E互为同分异构体的酯有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式: 。
第四讲:醛 酸 酯(1课时)
参考答案及评分标准
【知识呈现】
【例1】
加入银氨溶液后,水浴加热若有银镜生成,可证明有醛基
(CH3)2C==CHCH2CH2CHO+2Ag(NH3)2OH (CH3)2C==CHCH2CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(2)在加银氨溶液氧化—CHO后,调pH至酸性再加入溴水,看是否褪色 (CH3)2C==CHCH2CH2COOH+Br2―→(CH3)2CBrCHBrCH2CH2COOH
(3)应先检验醛基,由于Br2也能氧化—CHO,所以必须先用银氨溶液氧化醛基(—CHO),又因为氧化后溶液为碱性,所以应先酸化后再加溴水检验双键。
【反馈练习】
6.
(1) A B D
(2) 。
(3)
①。
②+H2O。
7. (1) CH3CH2COOCH2CH2CH3
CH3CH2COOCH2CH2CH3 CH3CH2COOH+CH3CH2CH2OH
(2)①HCOOCH2C(CH3)3 ②CH3COOCH(CH3)C2H5或CH3CH2COOCH(CH3)2
(3)
8. (1)加成反应(或还原反应)
(2)H—C≡C—H+2HCHOHOCH2C≡CCH2OH
CH2==CH—CH2CH2OH、CH2==CH—CH==CH2、(任写两种即可)
(3)
(4)6
(5) , , , , 。
(任写一种即可)
第五讲:糖类 油脂 蛋白质(1课时)
【目标预设】
1.了解糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和主要性质及重要应用。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,了解氨基酸与人体健康的关系。
【知识回顾】
人体必须的六大营养要素为:糖类、油脂、蛋白质、维生素、水、无机盐。
一、油脂
1.油脂的组成和结构:
油脂是高级脂肪酸与甘油所生成的酯,即油脂也属于酯类,是一种特殊的酯。高级脂肪酸包括硬脂酸C17H35COOH软脂酸C15H31COOH油酸C17H33COOH
天然油脂(如:豆油、猪油、牛油)属于混合物。
2.油脂的物理性质:
(1)油脂的密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂,根据这一性质可用有机溶剂来提取植物种子里的油和汽油洗涤衣服上的油脂。
(2)饱和的硬脂酸或软脂酸生成的甘油酯熔点较高,呈固态,即动物油脂通常呈固态;而由不饱和的油酸生成的甘油酯熔点较低,呈液态,即植物油通常呈液态。
3.油脂的化学性质:
(1)油脂的氢化
(2)油脂的水解
酸性水解的目的:是获得高级脂肪酸和甘油的途径。
油脂在碱性条件下的水解又称为皂化反应,其目的是制取肥皂。
(3)脂肪是提供人体能量的重要物质。
【例1】某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1摩尔该油脂水解可得到1摩尔甘油、1摩尔不饱和脂肪酸B和2摩尔直链饱和脂肪酸C。经测定:B的相对分子质量为280,原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)=9∶16∶1。
(1)写出B的分子式: 。
(2)写出C的结构简式: ;C的名称是 。
(3)写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式:

二、糖类
1.一单——葡萄糖
最重要的是葡萄糖,它的化学式为C6H12O6,结构简式为CH2OH—(CHOH)4—CHO,是一种多羟基醛。
葡萄糖是还原性糖,其化学性质兼有醛基和羟基的性质:①银镜反应——制镜业;②被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化——检测糖尿病患者;③人体内氧化——维持生命活动需要的能量;④加氢还原;⑤在酒化酶作用下的分解反应——制酒精;⑥酯化反应(1mol葡萄糖可与5mol乙酸反应)。
葡萄糖的同分异构体是果糖(C6H12O6),它是一种多羟基酮:
CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH ——用于糖果制造业。
2.两二——蔗糖和麦芽糖
蔗糖和麦芽糖化学式都为C12H22O11,是同分异构体,蔗糖是非还原性糖,麦芽糖是还原性糖。
3.两多——淀粉和纤维素
通式均为(C6H10O5)n,它们不是同分异构体,两者均为非还原性糖。淀粉遇碘变蓝色。
【例2】某学生设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度
甲方案:淀粉液 水解液 中和液 溶液变蓝
结论:淀粉未水解
乙方案:淀粉液 水解液 无红沉淀
结论:淀粉未水解
丙方案:淀粉液水解液中和液有红沉淀
结论:淀粉水解完全
上述三种方案操作是否正确?说明理由。上述三种方案结论是否正确?说明理由。
三、氨基酸和蛋白质
1.常见的氨基酸结构简式:
甘氨酸 丙氨酸
2.化学性质:-NH2碱性 -COOH酸性
①两性:写出甘氨酸与NaOH和HCl反应的化学方程式:
能与酸碱生成相应的盐。
②缩合反应:写出丙氨酸缩合成二肽的化学方程式:
3.蛋白质的组成和结构
蛋白质是由碳、氢、氧、氮等元素组成的结构复杂的化合物,属于天然有机高分子化合物。
4.蛋白质的化学性质
(1)两性(2)水解反应生成多种α-氨基酸。(3)盐析:盐析是可逆的,多次盐析可以分离和提纯蛋白质。(4)变性:蛋白质受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属(如铅、铜、汞等)盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸)等的作用会凝结,这种凝结是不可逆的,运用变性原理可以用于消毒,但也可能引起中毒。(5)颜色反应:分子中含有苯环的蛋白质跟硝酸作用会产生黄色。(6)蛋白质的灼烧:蛋白质被灼烧时,产生具有烧焦羽毛的气味。
1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶
☆【例3】α 氨基酸能与HNO2反应得到α 羟基酸。如:
试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式:
A结构简式 ;
B结构简式 ;
C结构简式 ;
D结构简式 。
【反馈练习】
1.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键( )有关的是
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
2.下列清洗仪器的四种方法正确的是
①用稀HNO3清洗做过银镜反应的试管
②用热的浓盐酸清洗做过高锰酸钾制O2的试管
③用NaOH(aq)清洗盛过苯酚钠溶液的试管
④用热的NaOH(aq)清洗盛过植物油的试管
A.①②      B.①②③     C.②③④     D.①②③④
3.向淀粉溶液中加少量稀硫酸,加热使淀粉水解,为测其水解程度,需要的试剂是
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制Cu(OH)2悬浊液 ④碘水
A.④ B.②④ C.①③④ D.③④
4.把①蔗糖 ②淀粉 ③纤维素 ④蛋白质在稀硫酸存在下分别进行水解,最终产物只有1种的是
A.①和② B.只有③ C.只有④ D.只有②和③
5.在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是
A.蔗糖 B.麦芽糖 C.乙酸乙酯 D.甲酸乙酯
☆☆6.在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C(分子式C6H8O6,式量176)以简称(VC),VC又称抗坏血酸。如每升新鲜橙汁中,VC含量在500mg左右,它易被空气中氧气或其他氧化剂氧化。某校课外活动小组用滴定法测定了某种待测橙汁中VC的含量,其测定的主要化学反应是
+I2→+2HI
(VC) (脱氢VC)
关于此滴定实验的以下说法中,不正确的是
A.用标准碘溶液进行滴定时可用1~2滴淀粉溶液作指示剂
B.滴至混合液蓝色刚刚褪去时即为滴定终点
C.滴定时要剧烈摇动锥形瓶使反应进行完全
D.20.00mL待测橙汁耗用7.50×10-3mol/L的碘溶液15.00mL正好滴至终点,该待测橙汁中Vc含量为990mg/L
7.对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法正确的是
A.二者都能水解,且水解的最终产物相同
B.二者含有C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体
C.它们均属于糖类,且都是高分子化合物
D.都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
8.生活中的一些问题常涉及到化学知识,下列叙述正确的是
A.糯米中的淀粉一经发生水解反应,就酿造成了糯米酒
B.福尔马林是一种良好的杀菌剂,可用来消毒饮用水
C.棉花和羊毛的主要成分都是纤维素
D.葡萄糖用于制镜业、糖果制造业,还可用于医药工业
9.下列过程不属于化学变化的是
A.在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出
B.皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色   
C.在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,有沉淀析出
D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%)浸泡植物种子
10.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件发生缩合反应生成的二肽共有
A.1种 B.2种    C.3种 D.4种
11.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所需的三大营养物质。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
12.有机物A(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂。A可以使溴水褪色。A难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B(C4H4O4)和甲醇。通常状况下B为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应。
(1)A可以发生的反应有 (选填序号)。
①取代反应 ②加成反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)B分子所含官能团的名称是 、 。
(3)B分子中没有支链,其结构简式是 ,B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是 。
(4)由B制取A的化学方程式是 。
(5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由B通过以下反应制取:
天门冬氨酸的结构简式是 。
第五讲:糖类 油脂 蛋白质(1课时)
参考答案及评分标准
【知识呈现】
【例1】
(1)C18H32O2。
(2)C17H35COOH;硬脂酸。
(3)C4H9COOH同分异构体围绕丁基有四种异构展开,即有四种同分异构体的酸。
【例2】分析:在检验葡萄糖存在时,加银氨溶液之前,要加碱中和溶液中的硫酸,否则银氨络离子要被破坏;检验淀粉存在时,不能是碱性溶液,因为碘能和NaOH反应,因此水解液可以直接加碘水检验,不必先中和。
若淀粉水解完全时,则在溶液中加入碘水,溶液不会出现蓝色。若淀粉尚未水解时,则加入银氨溶液水浴加热,溶液不会出现银镜反应。若淀粉正在水解中,则既要用碘水检验淀粉的存在,又要用银氨溶液检验有无葡萄糖的存在。
答案:方案甲操作和结论都不正确。因为淀粉水解不用浓硫酸,而水解加碱后的溶液与碘水反应不能说明问题。
方案乙操作和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的氢氧化铜会被破坏,不能反应,也不能得出结论。
方案丙的操作正确,但结论不正确。淀粉部分水解也成立。
【例3】
A;
B;
C;
D。
【反馈练习】
12.(1)①②③④(2)羧基、碳碳双键(3)HOOC-CH=CH-COOH,CH2=C(-COOH)-COOH
(4)HOOC-CH=CH-COOH+2CH3OH→CH3OOC-CH=CH-COOCH3+2H2O
(5)HOOC-CH=C(-NH2)-COOH
第六讲:有机物的推断及合成(2课时)
有机合成问题是高考的热点,也是复习中的难点之一。其实有机合成过程主要包括两个方面,其一是碳原子骨架的变化,例如碳链的增长和缩短、链状和环状的互相转化;其二是官能团的引入和消除、官能团的衍变等变化。考查有机合成实质是根据有机物的性质,进行必要的官能团反应,从而达到考查官能团性质的目的。有机推断与合成题,常常突出化学与社会、生活、环境、医药、新科技等的联系。解题时要求能根据已学的知识(有机物各主要官能团的性质和主要化学反应)和相关信息,对有机物进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。
【目标预设】
1.了解加成、取代、消去、加聚和缩聚等有机反应的特点,能判断典型有机反应的类型。
2.掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和主要性质。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。
3.知道简单合成高分子的单体、链节和聚合度,了解合成高分子化合物的性能及其在高新技术领域中的应用。
【知识呈现】
一、基础知识回顾
1.有机物的类别:(按官能团分类)
决定有机物性质的原子或原子团称官能团。
类别 官能团名称和结构 典型代表物的名称
烷烃 无官能团 甲烷
烯烃 碳碳双键(>C=C<) 乙烯
炔烃 碳碳叁键(—C≡C—) 乙炔
卤代烃 卤基(—X) 溴乙烷
醇 羟基(—OH) 乙醇
酚 羟基(—OH) 苯酚
醚 醚键 (—>COC<—) 乙醚
醛 醛基(—CHO) 乙醛
酮 羰基(>CO) 丙酮
羧酸 羧基(—COOH) 乙酸
酯 酯键 (—COO—) 乙酸乙酯
2.基本有机反应与特征反应
(1)取代反应:饱和烃取代;卤代烃水解;醇分子间脱水;酯化反应;酯的水解等。
①当反应条件为光照且与X2反应时,通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂存在且与X2的反应时,通常为苯环上的H原子直接被取代。
②能与钠反应放出H2的有机物必含有“—OH”、“—COOH”。
③能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质。
④当反应条件为NaOH醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反应。
⑤当反应条件为NaOH水溶液并加热时,通常为卤代烃或酯的水解反应。
⑥当反应条件为浓H2SO4并加热时,通常为醇脱水生成醚或不饱化合物,或者是醇与酸的酯化反应。
⑦当反应条件为稀酸并加热时,通常为酯或淀粉的水解反应。
(2)加成反应:当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时,通常为碳碳双键 、碳碳叁键、苯环或醛基的加成反应。
①能发生加成反应的有机物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”、“—CHO”或“苯环”,其中“—CHO”和“苯环”只能与H2发生加成反应。
②能使溴水褪色的有机物通常含有“—C=C—”、“—C≡C—”或“—CHO”;但“—CHO”是被溴水氧化。
(3)消去反应:能够发生消去反应有机物为醇或卤代烃。
(4)氧化反应
①燃烧氧化
②弱氧化剂氧化
能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有“—CHO”。
1mol—CHO完全反应时生成2molAg↓或1molCu2O
③催化氧化
当反应条件为催化剂并有氧气时,通常是醇氧化为醛或醛氧化为酸。能发生连续氧化的有机物A→B→C,则A应是具有“—CH2OH”的醇,B就是醛,C应是酸。
(5)聚合反应
①加聚反应: 单体的结构特点:含有不饱和键,如:C=C、C≡C、C=O
②缩聚反应
(6)有机显色反应:遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。
3.确定有机物组成和结构的一般步骤和方法
(1)确定有机物组成和结构的一般步骤和方法:
①分离、提纯(蒸馏、重结晶、升华、色谱分离);
②元素分析(元素定性分析、元素定量分析)──确定实验式;
③相对分子质量的测定(质谱法)──确定分子式;
④分子结构的鉴定(化学法、物理法)。
(2)有机物分子式的确定
①有机化合物的相对分子质量的测定方法——质谱法
②有机分子式的确定:直接求算法、最简式法、相对分子质量法、分子通式法、方程式法等(最早测定有机化合物中碳氢元素质量分数——李比希)。
(5)有机物结构式的确定
结构鉴定的常用方法:
化学方法:利用特征反应鉴定出官能团。
物理方法:红外光谱、核磁共振谱等。红外光谱确定有机物结构中的官能团,核磁共振氢谱中峰可确定有机物结构中的氢原子的种类、峰的面积之比为不同类氢原子个数比。
【例1】有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 解释或实验结论
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 试通过计算填空:(1)A的相对分子质量为 。
(2)将此9.0g A在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。 (2)A的分子式为 。
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 LH2(标准状况)。 (3)用结构简式表示A中含有的官能团 、 。
(4)A的核磁共振氢谱如下图: (4)A中含有 种氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为 。
二、有机合成
1.定义:有机合成指利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的
有机化合物。
2.过程:
3.表达方式:合成路线图
4.合成方法(1)识别有机物的类别,含何官能团,它与何知识信息有关
(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)正逆推,综合比较选择最佳方案
5.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
6.解题思路:
(1)剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向、逆向思维,结合题给信息)
(2)合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
(3)目标分子中官能团引入
7.有机合成的常规方法
(1)引入官能团:
官能团的引入 -OH -C=C-+HOH;R-X+H2O;R-CHO+H2;R2C=O+H2;R-COOR’+HOH;多糖发酵
-X 烷+X2;烯+X2/HX;R-OH+HX(烯、炔的加成,烷、苯及其同系物、醇的取代)
>C=C< R-OH和R-X的消去;炔烃不完全加氢;
-CHO 某些醇氧化;烯氧化;炔水化;糖类水解;R-CH=CH2+O2;;炔+HOH;R-CH2OH+O2
-COOH R-CHO+O2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸盐酸化;R-COOR’+H2O
-COO- 酯化反应
(2)消除官能团
2.消除官能团:
①消除双键方法:加成反应
②消除羟基方法:消去、氧化、酯化
③消除醛基方法:还原和氧化
(3)增长碳链:酯化,炔、烯加HCN,聚合等
(4)缩短碳链:酯水解、裂化或裂解、烯催化氧化、脱羧
(3)利用官能团的衍生关系进行衍变:(以乙烯、丙烯为例)
【例2】D的碳链中无支链
(1)化合物A含有的官能团 。
(2)1molA与2mol H2反应生成1molE,其反应方程式是 。
(3)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是 。
(4)B在酸性条件下与Br2反应得到D。D的结构简式是 。
(5)F的结构简式是 ,由E生成F的反应类型是 。
【变式2】为扩大现有资源的使用效率,在一些油品中加入降凝剂J,以降低其凝固点,扩大燃料油品的使用范围。J是一种高分子聚合物,它的合成路线可以设计如下,其中A的氧化产物不发生银镜反应:
试写出:
(l)反应类型;a 、b 、p 。
(2)结构简式;F 、H 。
(3)化学方程式:D→E 。
E+K→J 。
【例3】合成反应流程图表示出由和其他无机物合成最合理的方案(不超过4步)
例:
【变式3】已知:
请设计合理方案,用丙酮酸制取乙二酸(其他无机原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)。
【例4】(08江苏)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4】(10江苏)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
线路一:
线路二:
(1)E的结构简式为 。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是 。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 。
(4)H属于α-氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式:

(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路
线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
【反馈练习】
1.酸牛奶中含有乳酸,结构简式为:
(1)乳酸与钠反应的方程式 ;
(2)乳酸与碳酸钠反应的方程式 ;
(3)乳酸在浓硫酸存在下二分子反应,生成物为环状时,其结构简式为 ;
(4)乳酸在浓硫酸存在下相互反应,生成物为链状高分子化合物,其结构简式为

(5)乳酸发生消去反应,生成物为 ,该物质与甲醇反应,生成的有机物结构简式为 ,这一产物又可以发生加聚反应,反应方程式为 。
2.化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如下所示的反应。
试写出:
⑴化合物的结构简式:A ,B ,D 。
⑵化学方程式:A→E ,
A→F 。
⑶反应类型:A→E ,A→F 。
3.乳酸是一种重要的体内代谢产物,分子中既有羟基又有羧基,可发生分子间的酯化反应,生成环状交酯,或链状酯,如,适当大小聚合度(n)的链状酯近年来开始被用作外科手术缝合线和骨科手术固定膜(相当于夹板),术后能在定期内被人体分解吸收,不需要拆线或再行手术。它可以用下列方法合成。(已知:R-CNR-COOH)
请写出;
(1)A、B、C、D、E的结构简式:
A B C D E
(2)由A→B,由C→D的化学反应方程式:
A→B: ,
C→D: 。
(3)若用12个乳酸进行聚合,生成链状酯聚合物F的结构简式为:
(4)F在体内被酶催化水解以后的产物为 。
第六讲:有机物的推断及合成(2课时)
参考答案及评分标准
【知识呈现】
【例1】解析(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍,相对分子质量为45×2=90。9.0 gA的物质的量为0.1mol。
(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,说明0.1 molA燃烧生成0.3molH2O和0.3molCO2。1molA中含有6molH、3molC。
(3)0.1mol A跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况),说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。
(4)A中含有4种氢原子
(5)综上所述,A的结构简式为。
答案(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH
(4)4
(5) 。
【例2】(1)>C=C< —CHO —COOH 。
(2)HOOC-CH=CH-CHO+H2→HOOC-CH2-CH2-CH2OH。Br
(3)HOOC-C(=CH2)-CHO。
(4)HOOC-CHBr-CHBr-COOH。
(5) 取代(或酯化)。Cl
【变式2】
(l)a:加成反应、b:消去反应、p:取代反应。
(2)F:CH2Cl-CH=CH-CH2Cl、H:HOOC-CH=CH-COOH。
(3) +H2O
+ →
【例3】
【变式3】
【例4】【解析】该题以“消炎镇痛的药布噁布洛芬的工业合成方法”为背景,考查学生对新信息的获取和分析以及应用有效信息,结合所学知识解决有机化学实际问题的综合能力。该题从官能团的性质,手性碳原子的判断,有机物的结构推断,同分异构体、α-氨基酸和肽键的概念,高聚物结构简式的书写等多个角度考查了学生对有机化学基础知识的理解和掌握程度。
【参考答案】
⑴酚类化合物易被空气中的O2氧化
⑵a
⑶ac

⑸ 或
【掌握理解;中等难度】
【变式4】【解析】该题以“抗精神分裂症药物阿立哌唑”为背景,从有机化合物结构简式的书写、反应类型的判断、同分异构体的推断、有机反应副产物的分析、目标化合物合成路线的设计等方面,考查学生对有机化学基础知识的理解、掌握程度,以及在新情景下运用有机化学知识解决实际问题的能力。
【参考答案】
(1)
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【掌握理解;中等难度】
【反馈练习】
1.
(4)
(5)
2.⑴A:CH3CH(OH)COOH,B: CH3CH(OH)COOCH2CH3,D: CH3CH(OOCCH3)COOH。
⑵CH3CH(OH)COOH→CH2==CHCOOH+H2O
2CH3CH(OH)COOH→+2H2O
⑶消去 取代(或酯化)。
3.(1)A:CH3CH2Br B:CH3CH2CN C:CH3CHBrCOOH D:CH3CH(OH)COONa E:CH3CH(OH)COOH (2)CH3CH2Br+NaCN→CH3CH2CN+NaBr
CH3CHBrCOOH+2NaOH→CH3CH(OH)COONa+NaBr+H2O
(3)或 (4)CH3CH(OH)COOH
江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
高三化学学情调查试卷(有机专列)
考试时间:100 试卷总分:120 命题人:陈 达 审核人:朱圣健
可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 N:14 S:32 Cl:35.5 Si:28 Na:23
Mg:24 K:39 Al:27 Fe:56 Cu:64 Mn:55 Zn:65 Ba:137 Ag:108
一、单项选择题:(每小题只有一个选项符合题意)
1.我国决定推广使用车用乙醇汽油,它是在汽油中加入适量的乙醇形成的混合燃料。下列相关叙述错误的是
A.使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
B.乙醇汽油是一种新型的化合物
C.燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制得
D.乙醇汽油的推广使用可以缓解石油资源短缺对经济发展造成的压力
2.已知卤代烃(R—X)在强碱的水溶液中可发生水解反应,生成相应的醇(R—OH)。若有机物可通过如下表示的方法制得:
则烃A应是
A.1-丁烯    B.2-丁烯    C.乙烯    D.乙炔
3.现在大量使用的塑料,如聚苯乙烯,难以分解而造成的“白色污染”甚为严重,铁道部下令全国铁路餐车停止使用聚苯乙烯制造的餐具,改用降解塑料。该塑料在乳酸菌作用下迅速分解为无毒物质。下列有关降解塑料叙述正确的是
A.降解塑料是一种纯净物     B.其分子量为72
C.经加聚反应生成        D.其单体是
4.绿茶中含有的EGCG(表示没食子儿茶素没食子酸酯)物质具有抗癌作用,能使血癌(白血病)中癌细胞自杀性死亡,已知EGCG的一种衍生物A如右图所示。
有关衍生物A说法不正确的是
A.A在空气中易氧化,遇FeCl3溶液能发生显色反应
B.A能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳
C.1molA最多可与含9mol氢氧化钠的溶液完全作用
D.1molA与足量的浓溴水反应最多可与6mol Br2作用
5.以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:(1)氧化;(2)消去;(3)加成;(4)酯化;(5)水解;(6)加聚,来合成乙二酸乙二酯(右图)的正确顺序是
A.(1)(5)(2)(3)(4)     B.(1)(2)(3)(4)(5)
C.(2)(3)(5)(1)(4)     D.(2)(3)(5)(1)(6)
6.科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中一种。下列关于化合物A的说法正确的是
A.与FeCl3溶液发生反应显紫色
B.能发生取代反应和银镜反应
C.分子中最多有5个碳原子共平面
D.与H2完全加成时的物质的量之比为1∶1
7.贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是
A.FeCl3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛
B.1mol阿司匹林最多可消耗2mol NaOH
C.常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D.C6H7NO 是扑热息痛发生类似脂水解反应的产物
8.α,β,γ和δ四种生育三烯酚是构成维生素E的主要物质,下列叙述中不正确的是
A.α和δ两种生育三烯酚互为同系物,β和γ两种生育三烯酚互为同分异构体
B.四种生育三烯酚均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.四种生育三烯酚的结构中均不存在手性碳原子
D.1molα-生育三烯酚与溴的四氯化碳溶液发生反应,理论上最多可消耗3molBr2
9.依托孕烯是一种激素类药物,结构如图所示。下列有关依托孕烯的说法正确的是
A.依托孕烯的分子式为C21H28O2
B.依托孕烯能与FeCl3溶液发生显色反应
C.lmol依托孕烯最多能与5mol氢气发生加成反应
D.依托孕烯能发生氧化、还原、消去、水解等反应
10.新型解热镇痛抗炎药扑炎痛的结构如图所示,下列关于扑炎痛的叙述正确的是
A.该物质的分子式为C17H16NO5
B.该物质的核磁共振氢谱上共有9个峰
C.该物质与浓溴水反应生成白色沉淀
D.该物质在酸性条件下水解最终可以得到4种物质
二、不定项选择题:(每小题有一个或二个选项符合题意)
11.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示,下列说法错误的是
A.由红光外谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱就能得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O,则其结构简式为CH3COCH3
12.甘草甜素在治疗丙肝、艾滋病、非典等疾病方面有一定疗效。甘草甜素在一定条件下可转化为甘草次酸。下列有关说法正确的是
A.甘草甜素转化为甘草次酸属于酯的水解
B.在Ni催化作用下,1mol甘草次酸最多能与2molH2发生加成反应
C.甘草甜素中含有羧基、羰基、碳碳双键、酚羟基等官能团
D.甘草甜素、甘草次酸均可与Na2CO3、溴水等无机试剂发生反应
13.美国《Science》杂志2006年2月10日报道了“关于植物是怎样互相窃听从而发现附近是否有一个很饿的食草动物”,提出了关于植物能释放出化学“云”(挥发性有机物)的假设。下图就是一种化学“云”——茉莉酮酸酯的结构简式,有关该物质的说法正确的是
A.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.该物质分子中有三个亚甲基(—CH2—)
C.该物质能发生银镜反应
D.该物质在酸性条件下水解程度比碱性条件下水解程度大
14.酚酞含片是一种治疗消化系统疾病的药物,其有效成分的结构简式如图所示。
下列对该有效成分的说法正确的是
A.所有原子可能共平面
B.核磁共振氢谱中有5个峰
C.能发生加聚反应生成高分子化合物
D.1mol该物质最多能与含3molNaOH的烧碱溶液反应
15.科学家用催化剂将苯酚(X)和1,3-二羰基化合物(Y)合成一种重要的具有生物活性的结构单元——苯并呋喃(Z),W是中间产物(R1、R2均为烃基)。则下列有关叙述正确的是
A.反应①属于加成反应
B.W中至少含有1个手性碳原子
C.X、Y、W、Z都能与NaOH溶液反应
D.可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和W
三、非选择题
16.喹硫平可用于精神疾病的治疗,其结构为:
()2·,它的合成路线如下:
已知:(Ⅰ)反应①为取代反应;(Ⅱ)A的系统命名为1,4-二溴―2―丁烯。
请回答下列问题:
⑴写出分子式为C13H9NO4S的物质的结构简式 。
⑵物质中除硫醚键(-S-)外,还含有的官能团名称为 。
⑶反应③的类型是 反应,反应⑤的目的是 。
⑷写出反应④的化学方程式 。
⑸物质B的同分异构体有多种,其中既含有羟基,又含有醛基的同分异构体有 种。
⑹已知:-SH的性质与-OH相似。
物质一定条件下形成聚合物的结构简式为 。
17.X()是合成某种手术用粘合剂的单体,X的合成路线如下:
已知:
请回答下列问题:
⑴由单体X合成所得高分子粘合剂的结构简式是 。
⑵物质C中所含官能团的名称是 。
⑶写出由A→B的反应方程式: 。
⑷C→D、D→E的反应顺序能否颠倒并说明理由 。
⑸C→D、A+F→G的反应类型依次为 、 反应。
⑹F的同分异构体中,属于酯类且含有“-C≡C-”结构,除了CH3COOC≡CH、 HCOOC≡CCH3外,还有的结构简式为 、 。
18.BAD是一种紫外线吸收剂,其合成方法如下:
已知:Ⅰ、B分子中所有H原子的化学环境相同;
Ⅱ、BAD的结构为:
请回答下列问题:
⑴ A的名称为 。
⑵ F的结构简式为 。F的一些同分异构体能使氯化铁溶液变色,能发生银镜反应,且苯环上的一硝基取代产物有两种。符合上述条件的同分异构体有 种。
⑶ 反应②的化学方程式为 ;反应③在一定条件下能直接进行,其反应类型为 。
⑷ G是一种氨基酸,且羧基和氨基处于苯环的对位。写出G缩聚产物可能的结构简式
(只要求写一种)。
19.某有机物X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2112L。
⑴该有机物X的分子式为 。
a.C4H8 b.C2H4O c.C4H8O2 d.C10H20O20
⑵甲物质是X的同分异构体,分子中含有羰基和羟基,物质甲能发生如下图所示的转化:
已知: RCHO + R’CHO
①B的名称是 。
②A→D的反应类型为 ,E→F的反应条件是 。
③写出F→G的化学方程式: 。
⑶物质乙也是X的同分异构体,1mol乙与足量的Na反应可生成1molH2,且乙不能使溴的CCl4溶液褪色,乙分子中的官能团连在相邻的碳原子上。乙的核磁共振氢谱图中有3个峰,面积比为2∶1∶1。PBS是一种新型生物降解塑料,其结构简式为。请设计合理方案以乙为原料(无机试剂自选)合成PBS(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
提示:可利用本题⑵中的信息。
20.利胆解痉药“亮菌甲素”跟(CH3)2SO4反应可以生成A,二者的结构简式如图。
试填空。
(1)“亮菌甲素”的分子式为: ,1mol“亮菌甲素”跟浓溴水反应时最多消耗 mol Br2;
(2)有机物A能发生如下转化,其中G分子中的碳原子在一条直线上。
信息提示:i.
ii.R―O―CH3 R―OH(R为脂肪烃或芳香烃的烃基)
① C→D的化学方程式是: 。
② G的结构简式是: 。
③ 同时符合下列条件的E的同分异构体有 种。
a.遇FeCl3溶液显色;
b.不能发生水解反应,能发生银镜反应;
c.苯环上的一氯取代物只有一种,分子中无甲基。
写出其中任意一种的结构简式: 。
21.盐酸利多卡因(F)葡萄糖注射液抗心律失常,可用于急性心肌梗死后室性早搏和室性心动过速。合成路线如下:
⑴B在核磁共振氢谱上有 种特征峰,C→D的反应类是 。
⑵C的结构简式为 ;
⑶B的同分异构体种类很多,符合以下条件的B的同分异构体共有 种。
①属于苯的衍生物,苯环上共有三个取代基;
②与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体。
⑷写出与足量的NaOH溶液共热充分反应的化学方程式: 。
⑸现仅以有机物CH3CH=CHCH3为原料,无机试剂任选,用反应流程图表示合成有机物CH3COOCH2CH=CHCH2OOCCH3的过程。
提示:①
②由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为:
22.氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,以甲苯为初始原料的合成氯普鲁卡因盐酸盐的路线如下:
回答下列问题:
⑴ 当原料的核磁共振氢谱有 个峰时,可以判断原料是纯净的。
⑵ B的结构简式是 ,反应②的类型是 。
⑶ A的同分异构体中,含有-NO2、-Cl、酯基(),且为1,3,5-三取代苯结构的有6种,其中4种结构如下:
请写出另外两种同分异构体的结构简式: 。
⑷ 已知:①
② 当苯环上已有一个“—CH3”或“—Cl”时,新引入的取代基一般在原有取代基的邻位或对位;当苯环上已有一个“—NO2”或“—COOH”时,新引入的取代基一般在原有取代基的间位。
请用合成反应流程图表示出由甲苯和其他物质合成A的最佳方案,请在答题纸的方框中表示。合成反应流程图表示方法示例如下:
23.已知:
⑴ R-X RCN RCOOH


现用如下方法合成高效、低毒农药杀灭菊酯( ) :
⑴ 原料A是苯的最简单的同系物,其名称是 ;合成G的反应类型是 。
⑵ 写出反应D→E的化学方程式: 。
⑶ 杀灭菊酯的核磁共振氢谱共有 种峰。
⑷ 氨基酸X与I互为同分异构体,且X是萘( )的一取代物,含有碳碳叁键,X所有可能的结构共有 种。高聚物Y是由X通过肽键连接而成,Y的结构简式是
(只要求写一种)。
江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
高三化学学情调查试卷(有机专列)
参考答案及评分标准
选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
选项 B C D B C B B C
题号 9 10 11 12 13 14 15
选项 C B CD BD A D BC
非选择题
16.⑴
⑵氨基、羧基 ⑶加成 保护碳碳双键,防止被酸性KMnO4氧化
⑷BrCH2CH=CHCH2Br+2NaOHHOCH2CH=CHCH2OH+2NaBr
⑸5

17.⑴ ⑵碳碳双键、醛基
⑶2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
⑷不能颠倒,碳碳双键会被氧化 ⑸加成 取代 ⑹CH≡CCOOCH3、HCOOCH2C≡CH
18.⑴ 2-丙醇
⑵3
⑶ CH3COCH3+2 → H2O+ 取代反应

19.⑴c ⑵①乙醛 ②酯化反应(或取代反应) NaOH醇溶液、加热
③n

20.(1)C12H10O5 3
21.⑴3、取代反应 ⑵ ⑶10


22.(1)4
(2) 还原反应
(3)、
(4)
23.⑴ 甲苯 取代反应
⑵ +CH3CHClCH3+NaOH→NaCl+H2O+
⑶ 13
⑷ 8
Br
Fe
—NO2
浓H2SO4
55-60℃
–NO2
|
NO2
O2N–
CH3
|
CH3
NaOH

CH3
—CH3
CH2
CH
—CH3
CH2
—C
—CH3
CH3
浓H2SO4
170℃
–NO2
|
NO2
O2N–
CH3
|
CH3
单聚:一种单体加聚,烯烃、二烯烃、醛(酮)
共聚:2种或2种以上单体加聚,烯烃+烯烃、烯烃+二烯烃……
加聚反应
⑷聚醚:
⑴酚醛缩聚:
缩聚反应
+nHCHO
OH
n
催化剂
Δ
二元醇、酸缩聚:
羟基酸缩聚:
⑵聚酯
氨基酸缩聚:
二元酸、胺缩聚:
⑶聚酰胺
基础原料
辅助原料1
……
中间体1
辅助原料2
辅助原料3
副产物1
中间体2
副产物2
目标产物
A B C
反应物
反应条件
反应物
反应条件
……
D
反应物
反应条件
反应物
反应条件
……
浓硫酸
B
C2H5OH
浓硫酸
A
C3H6O3
CH3COOH
浓硫酸
D
E
能使溴水褪色
浓硫酸
加热
加热
F(六原子环化合物)C6H8O4
化合物A
甘草次酸
甘草甜素
一定条件
C13H9NO4S
FeSO4·7H2O
C4H6
Br2
江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题四 离子反应方程式、离子共存基础
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。
2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
3.了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件。能正确书写简单的离子反应方程式。
【知识整理】
一、电解质与非电解质
1.电解质是指 或 化合物,例: ;
非电解质是指 和 化合物,例: 。
关系电解质与非电解质:
(1)离子化合物在熔化状态时都能导电,因此都是电解质。有些离子化合物因难溶于水而使其水溶液难导电,如BaSO4、AgCl等。
(2)共价化合物在水溶液中可电离的为电解质,相反为非电解质。如HCl、H2SO4、HNO3等,在液态时虽不导电,但水溶液能导电,是电解质。
(3)有些化合物如SO2、SO3、NH3、PCl3等,其水溶液也可导电,但它们却是非电解质,原因是它们在水溶液中并不能电离出离子,只是与水发生反应产生电解质而引起导电。
(4)氯水、铁、石墨等尽管能导电,但既不是电解质,又不非电解质。
2.强电解质和弱电解质比较
电解质 强电解质 弱电解质
定义
代表物质
在水溶液中的粒子
电离程度
电离方程式 NaHCO3NaHSO4 H2SO3CH3COOH
水是一种极弱的电解质。
二、离子反应
离子反应是指 。
1.离子反应的类型及其发生的条件
(1)复分解反应:这类离子反应又叫离子互换反应,其反应条件是:产生沉淀、产生气体或产生难电离的物质如:
Ba(OH)2+H2SO4═BaSO4↓+2H2O
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+2H2O
NH4Cl+NaOH═NH3·H2O+NaCl
这些反应的共同特点是:反应后溶液中自由移动的离子数目减少,因此离子互换反应一般是朝着溶液离子浓度减少的方向进行。但有少数例外,如:CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)2
此反应能够进行的原因,是因为生成了难电离的H2CO3与CaCO3反应可生成更难电离的
HCO3-化合物。
(2)氧化还原反应:这类离子反应发生的条件是: 。
2.书写离子方程式时应注意的问题
(1)离子反应是在溶液或熔融状态时进行反应的,凡非溶液中进行的反应一般不能写离子反应方程式,亦即没有自由移动离子参加的反应,不能写出离子反应方程式。如NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热,虽然也有离子和离子反应,但不能写出离子反应方程式,只能写化学方程式。
(2)单质、氧化物、气体在溶液中的反应一律写化学式;弱电解质如弱酸(HF、H2S、HClO、H2CO3等)、弱碱(如NH3·H2O)和中强酸(如H2SO3、H3PO4)等难电离的物质必须写化学式;难溶于水的物质〔如CaCO3、BaSO3、FeS、PbS、BaSO4、Fe(OH)3等〕必须写化学式。
(3)多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆写。如NaHCO3溶液和稀硫酸
反应 HCO3-+H+═CO2↑+H2O
(4)对于微溶物的处理有三种情况:
①在生成物里有微溶物析出时,微溶物用化学式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:
           2Ag++ SO42-═ Ag2SO4↓
②当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)时,应写成离子的形式。如CO2气体通入澄清石灰水中:CO2+Ca2++ 2OH-═ CaCO3↓+H2O
③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时,应写化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:Ca(OH)2 + CO32-═ CaCO3↓+2OH-
(5)操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。如:
①少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液〔此时碳酸氢钙过量〕中,有:
       Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O
②少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液〔此时氢氧化钠过量〕中,有:
       Ca2++HCO3-+2OH-═CaCO3↓+OH-+2H2O
3.检查离子方程式书写是否正确的几个原则
⑴必须满足三个守恒原则
①元素守恒:反应前后各元素的原子个数相等。
②电荷守恒:方程式左右两边离子的电荷总数相等。
③电子守恒(价守恒):对于氧化还原反应,反应过程中元素化合价升高总数与降低总数相等。
(2)正确把握与“量”有关的反应原则
①某物质若其阴、阳离子都参加了反应,且都反应完全,则方程式中,该物质阴、阳离子个数比应与化学式中组成一致,如Ba(OH)2与H2SO4溶液反应,离子方程式为:
    Ba2++2OH-+2H++SO42-═BaSO4↓+2H2O
注意:在H+、OH-、H2O之前的化学计量数2是不可能省去。
②若反应物之间由于量比不同可发生反应时,必须结合量比书写。如Ca(OH)2与NaHCO3反应,有两种情况:
若Ca(OH)2过量:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
若NaHCO3过量:Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
(3)注意反应条件的原则
①溶液酸碱性条件:有些物质在不同条件下存在形态不同,如反应产物有碳酸盐时,则
CO32-与HCO3-取决于溶液碱性强弱,强碱溶液中写CO32-,弱碱溶液中(如CO2过量时)写HCO3-。
②温度条件:NH4Cl与NaOH溶液反应时,只有在浓溶液且加热条件下,才可写成NH3↑,否则写成NH3·H2O。
③浓度条件:如BaCl2溶液与稀的NaHCO3溶液不发生反应,而BaCl2溶液与浓的NaHCO3反应,生成BaCO3↓,其离子方程式为:Ba2++2HCO3-═BaCO3↓+H2O+CO2↑
④注意实验操作条件:如Na2CO3溶液与稀盐酸之间的反应,若将少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加时:先发生:CO32-+H+═HCO3-后发生:H++HCO3-═CO2↑+H2O;若将少量Na2CO3往多量HCl中滴加时:CO32-+2H+═CO2↑+H2O。
(4)必须遵循依据客观实验事实的原则
只有电解质参加的且具备电离条件的反应,才可写出离子方程式。
三、判断溶液中离子共存的规律
1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子便不能在同一溶液中大量共存。
(1) 生成难溶物或微溶物:如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。
(2)生成气体或挥发性物质:如NH4+与OH-、H+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HCO3-、SO32-等不能大量共存。
(3)生成难电离的物质:如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-与NH4+、
Cu2+、Fe3+等生成弱碱或沉淀;H+与OH-生成水,这些离子不能大量共存。
(4) 发生氧化还原反应:氧化性离子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)与还原性离子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)因在溶液中(特别是在酸性溶液中)发生氧化还原反应而不能大量共存。
(5)形成配合物:如Fe3+与SCN-反应生成配合物而不能大量共存。
2.附加隐含条件的应用规律
⑴溶液无色透明时,则溶液肯定无有色离子。如Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)等都有颜色,若无色溶液则说明这些离子不存在。
⑵强碱性溶液中肯定不存在与OH-起反应的离子。
⑶强酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子。
【典型例题】
【例1】(06江苏)下列反应的离子方程式正确的是
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
【例2】(08江苏)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:
【例3】(09江苏)下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A.漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3: AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-
D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
【例4】(10江苏)下列离子方程式表达正确的是
A.用惰性电极电解熔融氯化钠: 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
B.用氢氧化钠溶液出去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH-=2 AlO2-+H2O
C.用稀氢氧化钠吸收二氧化氮: 2OH-+2NO2=NO3-+NO↑+H2O
D.用食醋除去水瓶中的水垢: CO32-+ 2CH3COOH=2CH3COO-+ CO2↑+ H2O
【例5】(11江苏)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.FeCl3溶液与Cu的反应: Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.NO2与水的反应: 3NO2+H2O=2NO3-+NO+2H+
C.醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应: CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2: 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
【例6】(07江苏)向存在大量Na+、Cl-的溶液中通入足量的NH3后,该溶液中还可能大量存在的离于组是
A.K+、Br-、CO32- B.Al3+、H+、MnO4-
C.NH4+、Fe3+、SO42- D.Ag+、Cu2+、NO3-
【例7】(08江苏)在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是
A.使酚酞试液变红的溶液: Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C.c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+
【例8】(09江苏)在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是
A.强碱性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO42-
B.含有0.1 mol·L-1 Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、I-、NO3-
C.含有0.1 mol·L-1 Ca2+溶液在中:Na+、K+、CO32-、Cl-
D.室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、NO3-、SO42-
【例9】(10江苏)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、Na+、SO42-
B.水电离出的c(H+) =10-12mol/L中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
C.c(H+)/c(OH-)=1012的水溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-
D.c(Fe3+) =0.1mol/L的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-
【例10】(2011江苏高考4)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C.pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-
【反馈训练】
1.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:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
D.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O
2.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
3.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↓
4.下列反应的离子方程式正确的是
A.锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+=Zn2++Ag
B.碳酸氢钙溶液加到醋酸中: Ca(HCO3)2+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+2CO2↑+2H2O
C.少量金属钠加到冷水中: Na+2H2O=Na++OH-+H2↑
D.氢氧化铜加到盐酸中: Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
5.下列离子方程式中正确的是
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-→ BaSO4↓+2H2O
B.Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:Ca2++HCO3-+2OH-→CaCO3↓+CO32-+2H2O
C.Na2CO3溶液中通入少量CO2: CO32-+CO2+H2O→2HCO3-
D.CH3COOH溶液与NaOH溶液反应: H++OH—→H2O
6.下列离子方程式中,正确的是
A.在氯化亚铁溶液中通入氯气 Fe2++Cl2 =Fe3++2Clˉ
B.三氯化铁溶液跟过量氨水反应  Fe3++3NH3 H2O = Fe(OH)3↓+3NH4+
C.碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应   Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑
D.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中  2Cl2+2OHˉ=3Clˉ+ClOˉ+H2O
7.(11安徽)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水中 Cl-、NO3-、Na+、SO32-
B.c(H+)=1.0×10-13mol/L溶液中 C6H5O-、K+、SO42-、Br-
C.Na2S溶液中 SO42-、 K+、Cl-、Cu2+
D.pH=12的溶液中 NO3-、I-、Na+、Al3+
8.(11广东)能在水溶液中大量共存的一组离子是
A.H+、I―、NO3―、SiO32- B.Ag+、Fe3+、Cl―、SO42―
C.K+、SO42-、Cu2+、NO3― D.NH4+、OH-、Cl-、HCO3-
9.(10上海)下列离子组一定能大量共存的是
A.甲基橙呈黄色的溶液中:I-、Cl-、NO3-、Na+
B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-
C.含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO3-、ClO-
D.含大量OH-的溶液中:CO32-、Cl-、F-、K+
10.(11全国)将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是
A.K+、SiO32-、Cl-、NO3- B.H+、NH4+、Al3+、SO42-
C.Na+、S2-、OH-、SO42- D.Na+、C6H5O-、CH3COO-、HCO3-
11.(11北京)下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是
A.用Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS↓
B.用催化法处理汽车尾气中的CO和NO:CO+NOC+NO2
C.向污水中投放明矾,生成能凝聚悬浮物的胶体:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.用高温催化氧化法去除烃类废气(CxHy):
12.(08广东)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:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
13.(10全国)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2O
C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:Fe2++4H++NO3-=Fe3++2H2O+NO↑
D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
14.(10天津)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2 :Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:
2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O
15.(10安徽)在pH=1的溶液中能大量共存的一组离子或分子是
A.Na+、Mg2+、ClO-、NO3- B.Al3+、NH4+、Br-、Cl-
C.K+、Cr2O72-、CH3CHO、SO42- D.Na+、K+、SiO32-、Cl-
16.(10广东)能在溶液中大量共存的一组离子是
A.NH4+、Ag+、PO43-、Cl- B.Fe3+、H+、I-、HCO3-
C.K+、Na+、NO3-、MnO4- D.Al3+、Mg2+、SO42-、CO32-
17.(2011新课标全国)能正确表示下列反应的离子方程式为
A.硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C.少量SO2通入苯酚钠溶液中:C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-
D.大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
18.下列离子方程式正确的是
A.NaHSO3溶液与NaOH溶液反应:HSO3-+OH-=SO32-+H2O
B.少量二氧化碳通入足量的NaOH溶液:CO2+OH-=HCO3-
C.Fe与硝酸反应产生H2:Fe+2H+=Fe2++H2↑
D.氨水和醋酸溶液混合:NH3·H2O+CH3COOH=NH4++CH3COO-+H2O
19.(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性,请写出发生反应的离子方程式: 。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2 溶液,请写出此步反应的离子方程式 。
解析:题目要求NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应呈中性,也即要求写出的离子方程式属于下列反应 2NaHSO4 +Ba(OH)2 =2H2O +Na2SO4+ BaSO4↓。则离子方程式为:
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 。
若向上述溶液中继续滴加Ba(OH)2,则有 Ba2++SO42-=BaSO4↓
答案:2H++SO42-+Ba2++2OH-= BaSO4↓+2H2O
Ba2+ +SO42-=BaSO4 ↓
20.(08宁夏卷)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
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               。
20.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。
【规律、方法、技巧】
1.解答离子共存问题注意点:一方面要掌握离子共存的基本原理,另一方面要注意审题,挖掘出隐含条件,如:①某无色溶液,表明不存在Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等有颜色离子。②某强酸性溶液,表明有大量H+存在。③某强碱性溶液,表明有大量OH-存在。④某溶液中由水本身电离出的c(OH-) =1×10-12mol/L,表明溶液的pH可能等于2或12,即可能有大量H+存在,也可能有大量OH-存在。⑤某溶液与Al反应产生H2,表明该溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液,且强酸性溶液中不可能存在NO3-。注意对选项的限制条件的设置 要看清是问“能”、“不能”,还是“一定能”、“一定不能”等对选项的限制条件。
2.离子方程式的正误判断一般从这几个方面入手分析:(1)反应(特别是氧化还原反应)是否符合反应事实,主要是看反应能否进行或反应产物是否正确、是否漏掉某些反应,(2)离子方程式是否遵守二大守恒规律(质量守恒和电荷守恒),(3)化学用语是否正确,化学式、离子符号、沉淀、气体符号、等号、可逆符号的书写是否符合反应事实,(4)与量(少量、过量以及给出具体物质的量)有关的是否表达正确,看是否遵循定组成定律,特别注意有些反应反应物的配比关系。离子方程式的书写一般根据离子反应发生的条件,找出参加反应的离子,然后再分析参加反应的离子的来源,根据物质的性质,确定所书写的化学符号,最后确定电荷数是否守恒。
备用题:
1.(2011上海21)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生的反应的离子方程式是
A.Fe2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Fe(OH)2↓
B.NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2O
C.2Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓
D.3NH4++Fe3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O
解析;复盐NH4Fe(SO4)2中Fe的化合价是+3价,因此选项A不正确;又因为NH4Fe(SO4)2还可以形成(NH4)2SO4·Fe2(SO4)3的形式,因此当Ba(OH)2不足时选项C也有可能发生。江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题七 把握《电化学》中氧化还原反应本意
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.理解原电池和电解池的工作原理,能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。
2.解常见的化学电源,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
3.认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
4.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。
【命题趋势与高考预测】
09、10、11年三年江苏高考化学试题中几乎没有专门涉及氧化还原反应概念及分析的试题,氧化还原反应的内容主要集中在与原电池和电解池中的相关试题中,以体现考试说明中有关“理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。”内容要求。12年江苏高考化学试题中氧化还原反应考查的着力点很可能还要考查考生能用氧化还原反应知识去解决原电池、电解池等生产、生活中的实际问题的能力。所以,《电化学》中一定要用氧化还原反应的视角去审视《电化学》中电极反应书写和电子守恒原理的相关计算,把握《电化学》中氧化还原反应的本意。新型电池、电解应用很可能是12江苏高考的热点。
【复习安排】
用约六课时左右的时间,完成一轮对《电化学》知识的梳理和简单训练。其中两课时知识的梳理,一课时课堂训练,一课时课后练习,两课时讲评总结。复习时,一定要把新型电池中燃料电池、高铁电池、电解应用中的电子守恒原理相关计算在课堂、检测、讲评和总结中凸现出来。教学中,要注意对原电池、电解池进行对比对照,要在“一池”多变、“一极” 多变(外联、电极、介质)等内容上做文章,让学生在理解中,重点掌握电极反应书写的一般方法和电子守恒的相关计算。
【知识呈现】
从“一池”多变引入原电池,介绍原电池原理与金属腐蚀,介绍盐桥的作用与意义。
1.原电池
2.金属的腐蚀(以钢铁腐蚀为例)
3.金属的防护
4.电解池
5.常见的化学电源
(1)一次电池:碱性锌锰电池。
(2)二次电池:铅蓄电池。
(3)燃料电池:氢氧燃料电池。
6.原电池和电解池的比较:
装置 原电池 电解池
实例
形成条件 ①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。③闭合回路 ①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应
电极名称 由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;
电极反应 负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
电子流向 电子流向同溶液中阴离了移动方向
电流方向 电流方向同溶液中阳离了移动方向
能量转化 化学能变成电能 电能变成化学能
应用 ①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③精炼(精铜);④电冶(冶炼Na、Mg、Al)。
7.电解反应方程式的书写一般步骤:
(1)分析电解质溶液中存在的离子;
(2)分析离子的放电顺序;
(3)确定电极、写出电极反应式;
(4)写出电解方程式。
8.用惰性电极电解各类电解质溶液归纳列表:
电解类型 实例 阴极 阳极 电解反应式 溶液pH 恢复
电解水 H2SO4 4H++4e-=2H2↑ 4OH-―4e-=== 2H2O+O2↑ 2H2O2H2↑+O2↑ 降低 加H2O
NaOH 升高
NaNO3 不变
电解自身 HBr 2H++2e-=H2↑ 2Br--2e-=Br2↑ 2HBr H2↑+Br2↑ 升高 通入HBr气体
CuCl2 Cu2++2e-=== Cu 2Cl--2e-=Cl2↑ CuCl2 Cu+Cl2↑ ------- 加入CuCl2固体
放氢生碱 NaCl 2H++2e-=H2↑ 2Cl--2e-=Cl2↑ 2 NaCl+2H2O2 NaOH+H2↑+Cl2↑ 升高 通入HCl气体
放氧生酸 CuSO4 2Cu2++4e-=== 2Cu 4OH-―4e-=== 2H2O+O2↑ 2 CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2 SO4 降低 加入CuO固体或CuCO3固体
9.电解原理的应用
(1)电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)
①电极反应与总反应:
阳极电极反应式: 2Cl--2e-=Cl2↑。
阴极电极反应式: 2H++2e-=H2↑。
总反应式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
②设备(阳离子交换膜电解槽)
A.组成:阳极—Ti、阴极—Fe
B.阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。
C.制烧碱生产过程(离子交换膜法)
食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)→加入NaOH溶液→加入 BaCl溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR)
③电解生产主要过程(见右上图):NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入。阴极H+放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。
(2)电解冶炼铝
①原料氧化铝: 铝土矿 eq \o(\s\up 4(),\s\do 7(过滤)) NaAlO2 eq \o(\s\up 4(),\s\do 7(过滤)) Al(OH)3 Al2O3
②原理:阳极电极反应式:2O2--4e-=O2↑。
阴极电极反应式:Al3++3e-=Al。
总反应式: 2Al2O3(高温熔融,加冰晶石作助熔剂) 4Al+3O2↑。
③设备:电解槽(阳极C、阴极Fe)
因为阳极材料不断地与生成的氧气反应:
C+O2→CO+CO2,故需定时补充。
(3)电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。
镀件必须作阴极,镀层金属必须作阳极,电解质溶液中必须含有镀层金属离子。
(4)电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成“阳极泥(主要成分为Au、Pt等贵金属)”。
(5)电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。
【例1】固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过。该电池的工作原理如右图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是
A.有O2参加反应的a极为电池的负极
B.b极的电极反应式为H2-2e-+O2-=H2O
C.a极对应的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D.该电池的总反应式为2H2+O22H2O
【变式训练1】(10安徽)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见右下图,电池总反应可表示为:2H2+O2=2H2O,下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
【例2】(10全国)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:
TiO2/STiO2/S*(激发态)
TiO2/S*―→TiO2/S++e-
I+2e-―→3I-
2TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I
下列关于该电池叙述错误的是
A.电池工作时,I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B.电池工作时,是将太阳能转化为电能
C.电池的电解质溶液中I-和I的浓度不会减少
D.电池中镀铂导电玻璃为正极
【变式训练2】(10江苏)下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学 能与电能间的完全转化
【例3】某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后,石墨电极上无铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断减小
【变式训练3】某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是
【课堂训练】
1.下列叙述中正确的是
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D.铜锌原电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过。
2.把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为
A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A
3.(08北京)据报道,我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是
A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变
C.该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O
D.用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24LCl2(标准状况)时,有0.1mol电子转移
4.(10浙江)Li Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe,有关该电池的下列说法中,正确的是
A.Li Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价
B.该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
C.负极的电极反应式为:Al-3e-=Al3+
D.充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS
5.如图所示是典型氯碱工业的关键设备——离子交换膜电解槽,该电解槽的特点是用离子交换膜将槽分隔为左右两室,它能够阻止一些物质通过,也能允许一些物质通过。下列有关说法正确的是
A.离子交换膜的特点是允许气体分子通过,而不允许阴离子通过
B.图中X是指氧气
C.电解槽右室的电极反应式为2H+-2e-===H2↑
D.电解槽左室也称为阴极室
6.(09江苏)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+
C.放电过程中,H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1 mol氧气,理论上能生成标
准状况下CO2气体 L
7.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为
Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,
以下说法中正确的是
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为

(3)另一种常用的电池是锂电池(锂是一种碱金属元素,其相对原子质量为7),由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成,电池总反应可表示为:Li+MnO2→LiMnO2试回答:锂电池比容量特别大的原因是 。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因 。
8.在如图所示的装置中,若通入直流电5 min时,铜电极质量增加2.16 g。试回答:
(1)电源中X电极为直流电源的 极。
(2)pH变化:A: ,B: ,
C: (填“增大”“减小”“不变”)。
(3)通电5 min时,B中共收集224 mL气体(标况),溶液体积为200 mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为 (设电解前后溶液体积无变化)。
(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液的pH为 (设电解前后溶液体积无变化)。
9.(09天津)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因是 。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3,用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
10.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铝表面“钝化”产生过程。
(1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液,需要称取 g NaOH固体。
(2)把铝片浸入热的16%的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)按右图组装好仪器,接通开关K,通电约25 min。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,用质量分数为1%的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: 。
【课后练习】
单项选择题:本题包括8小题,每小题2分,共16分。
1.下列各组物理量中,都不随取水量的变化而变化的是
A.水的沸点;蒸发水所需热量 B.水的密度;水中通人足量CO2后溶液的pH
C.水的体积;电解水所消耗的电量 D.水的物质的量;水的摩尔质量
2.按图甲装置进行实验,若图乙中横坐标X表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是
A.F表示反应生成Cu的物质的量
B.E表示反应消耗H2O的物质的量
C.E表示反应生成O2的物质的量
D.F表示反应生成H2SO4的物质的量
3.芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”或2009年中国科技创业大赛最高奖,被称之为“软电池”的纸质电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法正确的是
A.该电池中Zn作负极,发生还原反应
B.该电池反应中MnO2起催化作用
C.该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2
D.该电池正极反应式为:2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
4.一种碳纳米管(氢气)二次电池原理如右图,该电池的电解质为6mol·L-1KOH溶液。
下列说法不正确的是
A.储存H2的碳纳米管放电时为负极,充电时为阴极
B.放电时负极附近pH减小
C.放电时电池正极的电极反应为
NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH) 2+OH-
D.放电时,电池反应为2H2+O2=2H2O
5.日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC),该电池有较高的安全性。电池总反应为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O ,电池示意如右图,下列说法不正确的是
A.a极为电池的负极
B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C.电池正极的电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O
D.电池工作时,1mol二甲醚被氧化时就有6mol电子转移
6.如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为碳钢电极,通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出,下列说法正确的是
A.甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B.甲烧杯中a的电极反应式为4OH—―4e-=O2↑+2H2O
C.当电解一段时间后,将甲、乙两溶液混合,一定会产 生蓝色沉淀
D.当b极增重3.2g时,d极产生的气体为2.24L
(标准状况)
7.固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,其工作原理如图所示。下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是
A.电极b为电池负极,电极反应式为
O2+4e-=2O2-
B.固体氧化物的作用是让电子在电池内部通过
C.若H2作燃料气,接触面上发生的反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
D.若C2H4作燃料气,接触面上发生的反应为:
C2H4+6O2--12e-=2CO2+2H2O
8.按右图的装置进行电解实验,A极是铜锌含金,B极为纯铜。电解质溶液中含有足量的Cu2+。通电一段时间后,若A极恰好全部溶解,此时B极质量增加7.68g,溶液质量增加0.03g,则A极合金中Cu、Zn的原子个数比为
A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.5:3
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。
9.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠, 4NaOH(熔) 4Na + O2↑+ 2H2O;后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠,反应原理为:
3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有关说法正确的是
A.电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为:
2OH—-2e—=H2↑+O2↑
B.盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
C.若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同
D.目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图),电解槽中石墨极为阳极,铁为阴极
10.如右图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间,观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围,此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是
A.断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH要变大
B.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应式为:
2H++2e-=H2↑
C.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:
4OH-―4e-=O2↑+2H2O
D.断开K1,闭合K2时,OH-向b极移动
11.家蝇的雌性信息素可用芥酸(来自菜籽油)与羧酸X在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。电解总反应式为:C21H41COOH+X+4NaOH→ C23H46 +2Na2CO3+2H2O+H2↑
芥酸 雌性信息素
则下列说法正确的是
A.X为C2H5COOH
B.电解的阳极反应式为:C21H41COOH+X-2e-+2H2O→C23H46+2CO32-+6H+
C.电解过程中,每转移a mol电子,则生成0.5a mol 雌性信息素
D.阴极的还原产物为H2和OH-
12.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,镁电池放电时电压高而平稳。因而越来越成为人们研制绿色原电池所关注的重点。有一种镁原电池的反应为:
在镁原电池放电时,下列说法错误的是
A.Mg2+向负极迁移 B.正极反应为:Mo3S4+2xe-=Mo3S42x-
C.Mo3S4发生氧化反应 D.负极反应为:xMg-2xe-=xMg2+
13.下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O”设计成的原电池装置,其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸;乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。
下列叙述中正确的是
A.甲组操作时,微安表(G)指针发生偏转
B.甲组操作时,溶液颜色变深
C.乙组操作时,C2做正极
D.乙组操作时,C1上发生的电极反应为I2+2e-=2I-
三、填充题:
14.(6分)随着科学技术的进步,人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。
(1)有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是
A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。
(2)下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。则c电极是
(填“正极”或“负极”),
c电极上发生的电极反应式是 。
15.(8分)目前燃料电池中能量转化效率最高的是陶瓷电池,此类电池正面涂有黑色的稀有金属复合氧化物,作为正极,反面是一层较厚的绿色“金属陶瓷”,作为负极。在750℃实验温度下,空气中的氧分子吸附于黑色正极,氧原子会分别从涂层中“抢走”2个电子,变成氧离子,随后氧离子穿过陶瓷膜,与负极那一边的燃气反应,并释放出能量,氧不断“劫持”电子穿越薄膜,正负两极间便形成电压,产生电流。
⑴水煤气成分是 。水煤气又称为合成气,在一定条件下可以合成二甲醚时,还产生一种可以参与大气循环的无机化合物,写出该化学方程式可能是 。
⑵若以水煤气为上述陶瓷电池的燃料气,则电池的
负极反应方程式为 。
(写出一个即可)
⑶右图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图,
其中x为各自反应中对应的系数。根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式 。
江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题七 把握《电化学》中氧化还原反应本意
参考答案及评分标准
【例1】BD
【变式训练1】D
解析:由电极反应式可知,氢气通入的一极为负极,氧气通入的一极为正极,故a为负极、b为正极,电子应该是通过外电路由a极流向b极,A错;B项,b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O;C项,没有明确此时是否处于标准状况,故无法计算气体的体积。
【例2】A
解析:二氧化钛电极上的材料失去电子作太阳能电池的负极,则镀铂导电玻璃为电池的正极,电解质中的I到铂电极上得电子转化为I-,然后I-到二氧化钛电极上将部分电子失去,再次转化为I,故整个过程中I、I-浓度不会减少,题目中的四个方程式相加得:可知,该电池的能量转化过程为有机光敏染料吸收光能变为激发态,激发态在电池内部转化为电能后又恢复原态,如此循环。
【变式训练2】C
解析:太阳能电池利用光能转化为电能可直接作用于工作;马达实现了电能与机械能的转化;在装置X中,电解水生成H2、O2,实现了电能与化学能的转化;在装置Y中构成燃料电池,化学能转化为电能,作用于马达实现了电能与机械能的转化,A、D错误;氢氧燃料电池的负极上应是H2参加反应,B错误;装置X能利用光能实现H2、O2、H2O的循环再生,C正确。
【例3】BD
【变式训练3】C
【课堂训练】
题号 1 2 3 4 5 6
选项 D B D B C B
1.解析:两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失电子,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13克)被溶解电路中有0.4mol电子通过。故选D。答案:D
2.解析:金属组成原电池,相对活泼金属失去电子作负极,相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻,正极上发生还原反应,有物质析出,由题意得活泼性A>B、A>C、C>D 、D>B,故正确答案为B。答案:B
4.A中Li Al在电池中作为负极材料,但该材料中的Li是单质,化合价为0;该电池的负极反应为2Li-2e-=2Li+,电池反应为2Li+FeS=Li2S+Fe,故B正确,C不正确;充电时,阴极得电子发生的电极反应式为Li2S+Fe2++2e-=2Li+FeS。
7.(1)B (2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。
(3)锂的摩尔质量小;2Li+2H2O→2LiOH+H2↑
8.(1)负 (2)增大 减小 不变
(3)0.025 mol/L (4)13
9.(1)由化学能转变为电能 由a到b
(2)2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率(本题考查读题能力,铂粉作用在题设中有说明,在学习中要注意自学能力的培养)
(4)①Li H2O ②1/1 148或8.71×10-4 ③32
解析:②2Li+H22LiH
22.4 L 16 g 吸收224 L H2时,生成的LiH的质量为160 g,LiH体积与被吸收的H2体积比为:∶224 L=1∶1 148
③LiH+H2O=LiOH+H2↑
8 g 1 mol
160 g LiH与H2O作用生成20 mol H2,H2完全被氧化失40 mol电子,若能量转化率为80%,则导线中通过的电子的物质的量为40 mol×80%=32 mol。
9答案(1)由化学能转变为电能 由a到b
(2)2H2+4OH――4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率
(4)①Li H2O
②1/1148或8.71×10-4
③32
10.解析(1)m[NaOH(aq)]=ρV=200 mL×1.2 g/cm3=240 g,m(NaOH)=m[NaOH(aq)]·w=240 g×16%=38.4 g。
(2)铝片表面的氧化膜为Al2O3,是一种两性氧化物,可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。
(3)阳极是Al失去电子,与H2O共同作用转化成Al2O3;阴极是电解质溶液中的H+得到电子而转化成H2。
(4)NH3·H2O属于弱碱,写离子方程式时要写成化学式的形式。
10答案(1)38.4 
(2)Al2O3+2OH-=2AlO+H2O
(3)2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
6H++6e-=3H2↑
(4)NH3·H2O+H+=NH+H2O
【课后练习】
单项选择题:本题包括8小题,每小题2分,共16分。
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共20分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
选项 B B D D D B D B
题号 9 10 11 12 13
选项 D B AC AC BD
三、填充题
14.(6分)⑴CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-280.9kJ/mol
⑵负极 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
15.(8分)⑴CO、H2
3CO+3H2= CH3OCH3 +CO2 或 2CO+4H2 =CH3OCH3 + H2O
⑵CO+O2--2e-=CO2 或 2H2+O2--2e-=2H2O
⑶CH3OCH3(g)+3O2(g) HYPERLINK "http://www./" 2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1455kJ·mol-1
附件一:
三厂中学2012届高三化学电极反应方程式汇总
1.锌锰电池,负极是锌,正极是炭棒。电极质是拌湿的NH4Cl、MnO2是去极剂,除去炭棒上的氢气膜,减小电池的内阻。正极反应是NH4+水解而提供H+,其电极反应和总反应分别为:
负极:Zn―2e-===Zn2+
正极:2NH4++2e-+2MnO2===2NH3+H2O+Mn2O3
总: Zn+2NH4++2MnO2===Zn2++2NH3+H2O+Mn2O3
2.铅蓄电池放电,负极是Pb,正极是PbO2、H2SO4是电解质。正负极生成的Pb2+同时SO42-结合生成难溶的PbSO4
(1)放电: 负极:Pb―2e-+SO42-===PbSO4
正极:PbO2+2e-+4H++SO42-===PbSO4+2H2O
(2)充电: 阳极:PbSO4+2H2O―2e-===PbO2+4H++SO42-
阴极:PbSO4+2e-===Pb+SO42-
总: Pb+PbO2+4H++2SO42- 2PbSO4+2H2O
☆3.高铁电池总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
(1)放电: 负极:Zn―2e-+2OH-===Zn(OH)2
正极:FeO42-+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-
(2)充电: 阳极:Fe(OH)3+5OH-―3e-===FeO42-+4H2O
阴极:Zn(OH)2+2e-===Zn+2OH-
☆4.氢氧燃料电池,分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下:
(1)碱作电解质:负极:H2-2e-+2OH-===2H2O
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
(2)酸作电解质:负极:H2―2e-===2H+
正极:O2+4e-+4H+===2H2O
(3)熔盐(移动O2-)电解质:负极:2H2―4e-+2O2-=== 2H2O
正极:O2+4e-=== 2O2-
总: 2H2+O2=== 2H2O
5.甲烷、空气燃料电池,电极反应为:
(1)碱性电解质:负极:CH4―8e-+10OH-=== CO32-+7H2O
正极:O2+4e-+2H2O=== 4OH-
总: CH4+2O2+2OH-=== CO32-+3H2O
(2)酸性电解质:负极:CH4―8e-+2H2O=== CO2+8H+
正极:2O2+8e-+8H+=== 4H2O
总: CH4+2O2=== CO2+2H2O
☆6.甲醇、空气(含CO2),电极反应为:
☆(1)碳酸锂熔融盐燃料电池 负极:CH3OH―6e-+3CO32-===4CO2+2H2O
正极:O2+4e-+2CO2===2CO32-
总: 2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O
(2)碱性电解质燃料电池 负极:CH3OH―6e-+8OH-===CO32-+6H2O
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
总: 2CH3OH+3O2+4OH—===2CO32-+6H2O
7.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极材料分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,总反应为Ag2O+Zn===2Ag+ZnO,该电池的电极反应为:
负极:Zn-2e-+2OH-=== ZnO+H2O
正极:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-
8.航海上的Al-海水-空气电池,其总反应为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3
负极:4Al―12e-+12OH-===4Al(OH)3
正极:3O2+12e-+6H2O===12OH—
☆9.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,电解质溶液显中性或碱性,铝合金为负极,空气电极为正极,电极反应为:
负极:Al+4OH-―3e-===AlO2-+2H2O
正极:O2+2H2O+4e-===4OH-
10.镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼,但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极,此时的电极反应为:
负极:2Al-6e-+8OH-=== 2AlO2-+4H2O
正极:6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
总: 2Al+2OH—+2H2O === 2AlO2-+3H2↑
11.(11浙江)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
负极:Fe-2e-=== Fe2+ 液滴下的Fe发生,即腐蚀区(a)
正极:O2+2H2O+4e-=== 4OH- 液滴边缘O2多,在碳粒上发生
总: 2Fe+O2+2H2O=== 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
4Fe+3O2+6H2O=== 4Fe(OH)3
12.以稀硫酸为电解质溶液,铝为阳极,进行电解,在铝表面生成一层氧化膜:
阳极:2Al+3H2O-6e-===Al2O3+6H+
阴极:6H++6e-===3H2↑
总: 2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
13.以石墨棒为电极电解Cu(NO3)2水溶液,电极反应方程式和总离子反应方程式为:
阳极:4OH-―4e-=== 2H2O+O2↑
阴极:2Cu2++4e-=== 2Cu
总: 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
附件二:
三厂中学2012届高三化学电极反应方程式默写
1.锌锰电池,负极是锌,正极是炭棒。电极质是拌湿的NH4Cl、MnO2是去极剂,除去炭棒上的氢气膜,减小电池的内阻。正极反应是NH4+水解而提供H+,其电极反应和总反应分别为:
负极: 。
正极:2NH4++2e-+2MnO2===2NH3+H2O+Mn2O3
总: Zn+2NH4++2MnO2===Zn2++2NH3+H2O+Mn2O3
2.铅蓄电池放电,负极是Pb,正极是PbO2、H2SO4是电解质。正负极生成的Pb2+同时SO42-结合生成难溶的PbSO4
(1)放电: 负极: 。
正极:PbO2+2e-+4H++SO42-===PbSO4+2H2O
(2)充电: 阳极:PbSO4+2H2O―2e-===PbO2+4H++SO42-
阴极:PbSO4+2e-===Pb+SO42-
总: Pb+PbO2+4H++2SO42- 2PbSO4+2H2O
☆3.高铁电池总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
(1)放电: 负极: 。
正极: 。
(2)充电: 阳极:Fe(OH)3+5OH-―3e-===FeO42-+4H2O
阴极:Zn(OH)2+2e-===Zn+2OH-
☆4.氢氧燃料电池,分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下:
(1)碱作电解质:负极: 。
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
(2)酸作电解质:负极:H2―2e-===2H+
正极: 。
(3)熔盐(移动O2-)电解质:负极: 。
正极: 。
总: 2H2+O2=== 2H2O
5.甲烷、空气燃料电池,电极反应为:
(1)碱性电解质:负极: 。
正极:O2+4e-+2H2O=== 4OH-
总: CH4+2O2+2OH-=== CO32-+3H2O
(2)酸性电解质:负极: 。
正极:2O2+8e-+8H+=== 4H2O
总: CH4+2O2=== CO2+2H2O
☆6.甲醇、空气(含CO2),电极反应为:
☆(1)碳酸锂熔融盐燃料电池 负极: 。
正极: 。
总: 2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O
(2)碱性电解质燃料电池 负极: 。
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
总: 2CH3OH+3O2+4OH—===2CO32-+6H2O
7.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极材料分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH,总反应为Ag2O+Zn===2Ag+ZnO,该电池的电极反应为:
负极:Zn-2e-+2OH-=== ZnO+H2O
正极: 。
8.航海上的Al-海水-空气电池,其总反应为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3
负极: 。
正极:3O2+12e-+6H2O===12OH-
☆9.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,电解质溶液显中性或碱性,铝合金为负极,空气电极为正极,电极反应为:
负极: 。
正极:O2+2H2O+4e-===4OH-
10.镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼,但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极,此时的电极反应为:
负极: 。
正极:6H2O+6e-====6OH-+3H2↑
总: 2Al+2OH—+2H2O === 2AlO2-+3H2↑
11.(11浙江)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
负极:Fe-2e-=== Fe2+ 液滴下的Fe发生,即腐蚀区(a)
正极: 。 液滴边缘O2多,在碳粒上发生
总: 2Fe+O2+2H2O=== 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=== 4Fe(OH)3
4Fe+3O2+6H2O=== 4Fe(OH)3
12.以稀硫酸为电解质溶液,铝为阳极,进行电解,在铝表面生成一层氧化膜:
阳极: 。
阴极:6H++6e-===3H2↑
总: 2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
13.以石墨棒为电极电解Cu(NO3)2水溶液,电极反应方程式和总离子反应方程式为:
阳极:4OH-―4e-=== 2H2O+O2↑
阴极:2Cu2++4e-=== 2Cu
总: 。
原电池
电极:较活泼金属负极,较不活泼金属或石墨等电极作正极
电极反应
负极:发生氧化反应
正极:发生还原反应
能量转换:化学能转为电能

电子离子移向
电子由负极流向正极
阴离子向负极迁,阳离子向正极迁移
原电池条件
电解质溶液,自发的氧化还原反应
两个活泼性不同的电极
闭合回路
金属的腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
【电极反应】
负极(铁原子):Fe-2e-=Fe2+
正极(碳原子):2H++2e-=H2↑
【环境】酸性较强的溶液的溶液
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
【环境】酸性较弱的溶液或中性溶液
的溶液
【电极反应】
负极:Fe-2e-=Fe2+
正极:2H2O+O2+4e-=4OH-
加覆盖层
牺牲阳极的阴极防护法(原电池原理)
外加电源的阴极防护法(电解原理)
金属的防护
电化学防护
改变金属内部结构
电解池
电极连接:阴极和外加电源负极相连;阳极和外加电源正极相连
电极反应
阳极:发生氧化反应
阴极:发生还原反应
① ;② ;
③ ;④ 。
1.组成原电池的条件
①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体)。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两电极相连形成闭合电路。
④自发的氧化还原反应。
发生还原反应
能量转换:电能转化为化学能

电子离子的移向
电子由负极流向阴极,由阳极流向正极
阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移
影响离子放电的因素
的因素
离子浓度:当两种离子放电能力相差不大时,离子浓度可能改变它们的放电顺序。例电解ZnCl2溶液的阴极反应为
Zn2++2e-=Zn
电极材料:活泼电极做阳极,电极自身发生氧化反应;惰性电极离子放电
阳离子的放电顺序:①阳离子的放电能力与金属活动顺序相反②电解金属活动顺序表中铝前金属的盐溶液(或碱溶液),水电离出来的氢离子在阴极上放电
阴离子的放电顺序:
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
①用惰性电极电解含氧酸、含氧酸盐、氟化物,水电离的氢氧根离子在阳极上放电。②用惰性电极电解铝离子以后的阳离子和氢氧根离子以后的阴离子所组成的电解质溶液,相当于电解水
电极a
外电路
电极b
固体氧化物
燃料气
接触面
空气或氧气
电极b排放气
剩余燃料气江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题六 对比对照精简元素化合物知识的复习
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.理解并能应用常见金属的活动顺序。
2.了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。
3.了解常见非金属(H、C、N、O、S、Si、Cl等)及其化合物的主要性质和重要应用。
4.认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用。
5.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。
【命题趋势】
元素化合物知识是历年高考的重要内容之一,虽说江苏省历年考试说明中都约占20%左右,但它分散在化学与社会、化学用语、阿伏加德罗常数计算、离子反应方程式、离子共存、基础实验、物质结构、化工工艺流程等多种试题的题干和选项中,在试卷中涉及面很广、内容很多,是我们不可轻视的内容之一。
【高考预测与复习安排】
2012年江苏高考化学试题,元素化合物知识的呈现形式和内容,估计与2010、2011年基本相当,所考元素主要集中在元素周期表中前20号元素中间。而元素化合物知识内容多,知识点分散,复习跨度大、要求高,我们如何在有限的时间里抓住要点、突出重点,有效地进行元素化合物知识复习,我们就要打破常规,用对比、对照的方法,精简元素化合物知识的复习内容,用约六课时左右的时间,实现对元素化合物知识的梳理和针对性训练,实现大一轮高三化学复习对元素化合物知识的高效处理。
【知识呈现】
一、金属与非金属
1.金属的金属性与非金属的非金属性
金属的金属性 非金属的非金属性
金属金属性越强与水反应越容易 非金属金属性越强与氢化合越容易
金属金属性越强与酸反应越容易 非金属金属性越强形成的氢化物越稳定
金属金属性越强最高氧化物对应的水化物碱性越强 非金属金属性越强最高氧化物对应的水化物酸性越强
金属性强的金属可以置换出盐溶液金属性弱的金属 非金属性强的金属可以置换出溶液中非金属性弱的非金属
2.金属单质的还原性与对应离子的氧化性
  按照金属活动性顺序,排在前面的金属元素其原子的还原性强,排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。
3.非金属单质的氧化性与对应离子的还原性
非金属的氧化性: Cl2>Br2>I2>S 对应离子的还原性: S2-> I-> Br-> Cl-
二、常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)
常见金属单质的以还原性为主体内容,围绕与氧气(等非金属)、水、酸、盐的反应展开。共性的同时也有差异性,钠的活泼性决定了它与水反应“浮、球、游、叫、红”,日常保存于煤油中以隔绝空气与水,与硫酸铜等盐溶液反应时,并非发生置换;铝存在金属金属性的同时,已经带有某些非金属性,因此,它既能与酸反应,也能与碱反应;铝、铁遇到冷、浓的浓硫酸或浓硝酸时,反生“钝化”,“钝化”不是不反应,而是氧化生成的一层致密的氧化薄膜,阻致了反应的进一步进行,加热时也能发生氧化还原反应;铜与水、非氧化性酸都不反应,但强氧化性酸可以与之反应,但不会产生氢气,与浓硫酸反应时需要加热。因为活泼,常见金属在自然界没有游离态。
三、常见非金属(H、C、N、O、S、Si、Cl等)
常见非金属单质中重点是氮、硫、氯,这些单质常以氧化性为主体内容,围绕与金属、氢气、氧气、碱、盐等的反应展开。氮因为结构中的氮氮三键,在常温下相对稳定,一般不与其他物质反应,表现相对的“ 惰性” ,但加热、高温、高压或放电的情况下,能与金属、氢气、氧气等物质反应;硫、氯都能与金属、氢气、氧气、碱、盐等的反应,表现明显的氧化性,与碱发生歧化,与盐置换,但也有差异性,氯与变价金属(主要Fe、Cu)反应时,变价金属呈高价态,而硫与变价金属反应时,呈低价态。氢除了与活泼金属等强还原性的物质反应时,呈负价外体现其氧化性外,主要体现其还原性。碳、硅身外第四主族,既不易得电子,也不易失电子,一般不易形成离子化合物,容易形成共价化合物,常温也表现其相对的稳定性,高温以体现还原性为主体。自然界中,除了氮、氧、硫、碳有游离态外,氢、硅、氯都以化合态的形式在自然界存在,硅在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
四、钠的化合物
1.氧化钠与过氧化钠
氧化物 氧化钠 过氧化钠
电子式
阴阳离子个数比 1:2 1:2
氧元素化合价 -2 -1
属类 氧化物 过氧化物
主要性质:1.与水反应2.与酸性氧化物反应3.与酸反应 注意比较两者的差异
相互转化 说明过氧化钠更稳定
2.钠单质露置在空气中的变化历程
钠→氧化钠→氢氧化钠→拾水碳酸钠→碳酸钠粉末(注:风化是化学变化)
3.碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 苏打(比作:大哥) 小苏打(比作:小弟弟)
溶解性 “大哥大” 溶解度比碳酸钠小
与盐酸反应(分量多量少) “大哥慢”
水解程度与水溶液酸碱性 “大哥强”
与氢氧化钠反应 不反应 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
与澄清石灰水反应(分量多量少两种情况) “大哥憨”(单一)
与盐(BaCl2)溶液反应 “大哥行”
热稳定性 “大哥稳”
主要用途 “大哥多”
鉴别方法(加BaCl2溶液)
相互转化
4.CO2与NaOH反应方程式与两点三段分析法:
【例1】(2011南通)向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有右图示四种情况,
A.M中只有一种溶质的只有(1)
B.M中有两种溶质的有(2)和(4)
C.(2)图显示M中c(NaHCO3)>c(Na2CO3)
D.(4)图显示M中c(NaHCO3)>c(Na2CO3)
【变式训练1】将过量CO2通入NaOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的质量(m)和通入CO2的体积V关系图,正确的是 
五、铝的化合物
1.氧化铝与氢氧化铝是中学最典型的两性物,既能与酸又能与碱发生反应(注:强酸强碱)。
氢氧化铝的两种电离方式:
H2O+AlO2-+H+(酸式电离) Al(OH)3 Al3++3OH-(碱式电离)
在强酸溶液中氢氧化铝发生碱式电离;在强碱溶液中氢氧化铝发生酸式电离。所以氢氧化铝可溶于强酸、强碱,而不溶于弱酸、弱碱。
另外,铝、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸、蛋白质都要既与酸又与碱反应,这在推断题中常常涉及。
2.“铝三角”与相关图像
(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)溶液中至过量
①现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。
②有关反应:A→B:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B→D:Al(OH)3+OH-=2H2O+AlO2-
(2)把铝盐(Al3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
①现象:先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。
②有关反应:A→B:Al3++4OH-=2H2O+AlO2-
B→C:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
(3)在AlO2-溶液中逐滴加入强酸至过量
①现象:先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。
②有关反应:A→B:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
B→D:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)在强酸溶液中逐滴加入AlO2-溶液至过量
①现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②有关反应:A→B:4H++AlO2-=Al3++2H2O
B→C:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
【例2】将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中,固体全部溶解后,溶液不变,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如下图所示。则下列说法不正确的是
A.镁和铝的总质量为9g
B.最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸
C.硫酸的物质的量浓度为2.5mol·L-1
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L
【变式训练2】
14、在200 mL含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等离子的溶液中,逐滴加入5mol L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示。
下列叙述正确的是
A.x与y的差值为0.01 mol
B.原溶液中c(Cl-)=0.75 mol·L-1
C.原溶液的pH=1
D.原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+)=5∶2
3.互滴现象不同在中学阶段主要是这四种情况(可用于不用任何试剂的鉴别与检验)
(1)碳酸钠与盐酸
(2)氯化铝与氢氧化钠
(3)偏铝酸钠与盐酸
(4)硝酸银与氨水
六、铁的化合物
1.铁的化合物的有色与变价(包含“铁三角”)是这部分内容的精髓。铁在与强氧化剂(Cl2、Br2、浓硫酸、浓稀硝酸等等)作用时,呈正三价;铁在与弱氧化剂(I2、S、H+、Fe3+、Cu2+等等)作用时,呈正二价。铁及其化合物间的转化关系:
2.铁的氧化物
名称(俗名) 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁(磁性氧化铁)
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
化合价 +2 +3 +2 +3
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 皆不溶于水,可溶于是酸
与一氧化碳反应 高温下皆还原成灰黑色铁单质
与盐酸反应 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
3.“铁三角”及Fe2+与Fe3+的检验与转化
(1)抓价态:从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律。
①Fe+H+=Fe2++H2↑
②2Fe+3Cl2=2FeCl3
③2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
④2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+
⑤FeO+C=Fe+CO(高温)
⑥Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2(高温)
(2)Fe2+与Fe3+的检验与转化
Fe2+ Fe3+
溶液的颜色 浅绿色 棕黄色
加碱溶液 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl (此实验长滴管可以伸入试管底部以减少生成的Fe(OH)2被氧化)在空气中氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 颜色变化为:白色→灰绿色→红褐色。 红褐色沉淀
加KSCN溶液 无明显现象,加氯水后溶液变血红色 溶液变血红色
加苯酚 无明显现象 溶液呈紫色
相互转化 Fe2+在强氧化剂作用下生成Fe3+;Fe3+在还原剂作用下生成Fe2+
另外的需要知道有色离子还有:Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫红色)。
(3)Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性与卤素等对比
氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2>S
还原性:Cl-<Br-<Fe2+<I-<S2-
①FeBr2溶液与不同量的氯水混合
当氯水足量时:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
当氯水少量时:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
当FeBr2与Cl2为1∶1时:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
② FeI2溶液与不同量的氯水混合
当氯水足量时:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-
当氯水少量时:2I-+Cl2=I2+2Cl-
当FeI2与Cl2为1∶1时:2I-+Cl2=I2+2Cl-
③铁和稀HNO3的反应
铁不足:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
铁过量:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
【例3】四氧化三铁在生产和生活中有着广泛的应用,人们工作中常用的打印机、复印机使用的墨粉主要成分就是Fe3O4,下图是某企业用氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺流程:
已知:① 工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应;
② Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O
请回答下列问题:
(1)铁的常见氧化物有 ;
(2)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是 ,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法 ;
(3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是: ;
(4)流程图中所示的副产品是 ,提取该副产品还需要的的操作依次是 (填写序号)
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却 d.结晶 e.洗涤
(5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为 m3/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%)。
七、铜及其的化合物
1.铜:
(1)物性:红色金属
(2)化性:①与O2反应:2Cu+O2=2CuO(颜色由红色→黑色,实验中常用来除O2)
②在潮湿的空气中形成铜绿:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3
③与氧化性酸反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
④在O2(或H2O2)存在时与热稀H2SO4反应:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4
此法工业上常用来制取CuSO4,一方面原料节省,另一方面可减少不环境污染的SO2产生。工业制取硝酸铜一般也用氧化铜与稀硝酸反应,其原理与制取CuSO4相似。
2.氧化铜:重点掌握氢气还原氧化铜实验。氢气还原氧化铜实验加热前一般应先通原料气赶走空气再加热,目的有的是防止氢氧混合气体爆炸。氢气还原氧化铜实验要掌握“一通、二点、三撤、四停”的实验要令,实验现象从黑色粉末变为红色固体。计算中一定要注意,先通后停氢气,造成其用量增多,氢气的总物的的量一定大于铜或氧化铜的总物质的量。
3.铜盐:CuSO4:白色固体,实验中常用来检验是否有水或含水。其晶体(CuSO4 5H2O)蓝色,俗称胆矾或蓝矾。有毒,制农药波尔多液[CuSO4与Ca(OH)2混合]。
向CuSO4溶液中逐滴加入氨水的现象:先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,变为深蓝色溶液。
离子方程式:Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
八、碳、硅的化合物
1.二氧化碳与二氧化硅
二氧化碳 二氧化硅
晶体类型、组成微粒与常温状态 分子晶体 原子晶体
高温下的氧化性 CO2+C2CO 见下硅工业制法
与强碱表现酸性氧化物的特点 皆生成相应的正盐
2.一氧化碳无色无气味有剧毒的气体,是冶金工业最常的还原剂,实验室使用其为还原剂时,尾气有毒,不能直接排空,必须点燃或用塑料袋接受。
3.硅单质可以作半导体,芯片,太阳能电池是低碳减排、信息社会常用材料之一,工业常用自然界中广泛存在的二氧化硅制取。纯SiO2可以作光导纤维的材料。
工业用碳在高温下还原二氧化硅制单质硅SiO2+2C Si(粗)+2CO↑
Si(粗)+2Cl2SiCl4
SiCl4+2H2Si(精)+2HCl
九、氯、硫、氮的化合物
1.氯水成份及漂白粉
①氯气溶于水:Cl2+H2O=HCl+HClO (离子反应式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO)
故新制氯水中含H+ 、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、HClO、H2O,而久置氯水成份即为稀盐酸。
次氯酸是强氧化剂、杀菌消毒,漂白剂。
注意:标准状况下,2.24L Cl2完全溶于水转移电子数不为0.1NA,因为Cl2溶于水不等于与水完全反应,这在阿伏加德罗常数计算中常涉及。
②家用漂白液(“84”消毒液)的成分为次氯酸钠溶液,而漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2。
③工业制漂白粉的原理
2Ca(OH)2+ 2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
离子反应式:2Ca(OH)2+2Cl2=2Ca2++2ClO-+2Cl-+2H2O[指Ca(OH)2悬浊液]
OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O (指澄清石灰水)
④漂白粉的失效Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 2HClO 2HCl+O2↑
离子反应式:Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
⑤漂白粉溶液中通过量CO2的反应:Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2↓+2HClO
离子反应式:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO
物理性漂白---吸附作用---活性炭(例:红糖→白糖)
⑥漂白 永久性漂白---强氧化性---HClO、NaClO、漂白粉、Na2O2、H2O2等
化学性漂白
暂时性漂白---结合成不稳定物质,加热、光照会复原---SO2。
2.二氧化硫与二氧化碳
二氧化硫 二氧化碳
空间构型(有无孤对电子) “V” 型(有一对孤对电子) 直线型
极性及水中溶解性 极性、在水中溶解度较大(约1:40) 非极性、在水中溶解度较小(约1:2)
氧化性举例 SO2+2H2S=3S+2H2O CO2+C2CO
还原性 Cl2(Br2 I2)+SO2+2H2O=H2SO4 +2HCl 无
与水反应 SO2+H2O=H2SO3 CO2+H2O=H2CO3
与碱性氧化物反应 皆生成盐,但亚硫酸盐是不稳定的,易继续被氧化
与碱反应(分量多量少两种) 量少生成正盐,量多生成相应的酸式盐
与盐反应 Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
与强氧化剂反应 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 不反应
二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸钠中硫的化合价都要为+4价,常常表为突出的还原性。
2.一氧化氮与二氧化氮
一氧化氮 二氧化氮
颜色状态 无色气体 红棕色气体
化合价 +2 +4
与氧气的反应 反应生成二氧化氮(易) 不反应
与水的反应 不反应 3NO2+H2O=2HNO3+NO
与氧气、水的反应 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O=4HNO3
两者混合气体与碱的反应 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(归中反应)2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O(工业用氢氧化钠可吸收氮氧化物废气)
3.工业“三酸二碱”中盐酸、硫酸、硝酸
(1)工业“三酸二碱”是指:盐酸、硫酸、硝酸、纯碱和烧碱。
(2)盐酸、硫酸与硝酸
盐酸 硫酸 硝酸
有无挥发性 挥发性酸 不挥发性酸 挥发性酸
酸的氧化性(产H2) √ √(稀) ×
强氧化性酸(无H2) × √(浓) √(不管稀、浓)
还原性 √ × ×
与金属反应 活动性顺序中氢前 活动性顺序中氢前后(浓)(铝铁钝化) 活动性顺序中氢前后(浓铝铁钝化)
吸水性 × √(浓) ×
(3)酸的氧化性与强氧化性是两个不同的概念。盐酸有氧化性(酸的氧化性)、还原性和酸性;浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。
(4)浓硫酸的吸水性:作干燥剂,不能干燥碱性气体(如NH3)和还原性气体(如H2S、HI)。
碱性干燥剂---碱石灰、氧化钙等---干燥碱性气体、中性气体例NH3、H2等
干燥剂总结 中性干燥剂---无水氯化钙等---干燥碱性、酸性、中性气体。例H2、N2等
酸性干燥剂---浓硫酸等---干燥酸性气体、中性气体。例Cl2、HCl、N2等
(5)浓硫酸的脱水性:蔗糖的脱水炭化-----注意“黑面包”实验,要理解掌握。
(6)硫酸与硝酸的工业制法简介
硫酸 硝酸
原理 4FeS2+11O2 8SO2+2Fe2O32SO2 + O2 2SO3SO3+H2O=H2SO4 4NH3+5O2 4NO+6H2O2NO+O2=NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
简介 工艺流程与生产环节涉及设备
尾气 简介尾气处理方法与循环利用方法
(7)王水:浓HNO3与浓HCl混合物(体积比1:3)具有强氧化性,能溶解铂、金。
【例4】足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体。该混合气体与1.68L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L―1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A.15mL B.30mL, C.45mL D.60mL
【变式训练4】将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8mol,这些气体恰好能被500 mL 2 mol/L NaOH溶液完全吸收,生成的盐溶液中NaNO3的物质的量为(已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O ,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。)
A.0.2 mol    B.0.4 mol    C.0.6 mol    D.0.8 mol
4.实验室制取氯气和氨气
氯气 氨气
反应原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
装置简图 分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯等 大试管、导管、集气瓶等
收集方法 排饱和食盐水法 向下排空气法
检验与验满 湿润的碘化钾淀粉试纸 湿润的红色石蕊试纸
尾气处理 氢氧化钠溶液 湿硫酸棉团
【例5】某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A,F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式为 ;
(2)B装置的名称是 ;E装置的作用 ;
(3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是 ;
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式: ;当有a mol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则阿伏加德罗数常数为(用含a、b的代数式表示) 。
(5)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?

5.Cl-、SO42-、CO32-、NH4+的检验
(1)Cl- 加入用稀HNO3酸化(排除CO32-等离子的干扰)的AgNO3,有白色沉淀产生。
Ag++Cl―=AgCl↓
(2)SO42- 加入足量稀HCl酸化(排除Ag+、CO32-和SO32-等离子的干扰),然后加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生。2H++CO32-= CO2↑+H2O Ba2++SO42-=BaSO4↓
(3)CO32-加入H+,产生能无色无气味(排除SO32-离子的干扰)且能使澄清石灰水变混浊的气体。2H++CO32-=CO2↑+H2O CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
(4)NH4+ 加入强碱,加热可产生可使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体
NH4++OH-NH3↑+H2O
十、元素化合物综合知识
1.合金
合金:由两种或两种以上金属(或金属跟非金属)熔合而成,具有金属特性的物质,一般合金的硬度比成份金属大,溶点比成分金属低。青铜是我国使用最早的合金,钢是用量最大用途最广的合金。
2.金属冶炼
金属冶炼:用还原的方法把金属从矿石中提炼出来。
金属活动性顺序:
冶炼方法 反应原理 适合金属
热分解法(最早) 2HgO2Hg+O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑ 不活泼金属(H之后)
热还原法(其次) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2O Cr2O3+Al2Cr+Al2O3 中等活泼的金属
电解法(最迟) 2Al2O3(熔融) 电解4Al+3O2↑2NaCl(熔融) 电解 2Na+Cl2↑ 活泼金属(Al前)
3.无机框图推断题的重要题眼示例:
①金属+盐→金属+盐
(1)置换反应:①金属→金属
②铝热反应
活泼金属(Na、Mg、Fe)H2↑
②金属→非金属
2Mg+CO22Mg+C
③非金属→非金属
H2+金属氧化物金属+H2O
④非金属→金属
C+金属氧化物金属+H2O
(2)无机物中三角转换关系列举
(3)无机物中氧化了再氧化举例
①C→CO→CO2 ;
②N2→NO→NO2 ;
③NH3→NO→NO2;
④S→SO2→SO3 ;
⑤H2S→SO2→SO3
⑥Na→Na2O→Na2O2
4.常见的除杂典型示例:
(1)NaHCO3(Na2CO3)通足量的CO2
(2)Na2CO3固(NaHCO3)加热至质量不在改变为止
(3)Na2CO3溶液(NaHCO3)加适量的NaOH溶液
(4)Si(Fe)、SiO2(Fe2O3、CaO、CaCO3等)先加过量 HCl再过滤、洗涤
(5)Fe(Al)、Fe2O3(SiO2、Al2O3等)先加过量的NaOH溶液再过滤、洗涤
(6)MgCl2(AlCl3 )加过量的NaOH溶液过滤、洗涤,再加HCl
(7)CO2(HCl、SO2等)通过饱和NaHCO3 溶液洗气
(8)Cl2(HCl)通过饱和NaCl溶液
(9)FeCl2(FeCl3)加足量Fe粉再过滤
(10)FeCl3(FeCl2)通过量的Cl2
(11)N2(O2)通过灼热的铜网
(12)NaCl(I2)升华
5.废品回收与资源的综合
【例6】硫酸亚铁是一种补血剂,同时还是一种农药,既能改变土壤的酸碱性,又能给植物补铁,用途非常广泛。实验室用废铁屑(其中还有少量铁锈、铜屑、油脂)制取少量纯净的绿矾(FeSO4·7H2O)。
(1)把废铁屑放在烧杯中,加入一定量的10%的Na2CO3 水溶液中加热煮沸10分钟,用倾析法除去碱液,用水把铁屑冲洗干净即可。这一步处理废铁屑的原因为 。
(2)取稍过量的铁屑和硫酸加热、搅拌、充分反应,铁屑要稍过量的原因是 ;
(3)过滤的目的是 右图过滤装置中的错误之处是 。
(4)将滤液转移到蒸发皿中,放在石棉网上加热、蒸发,浓缩至 ,再冷却至室温,不能把滤液加强热蒸干的原因是

(5)用玻璃棒把固体移入一个新制的过滤器里,用少量蒸馏水均匀冲洗,然后用滤纸把晶体表面水分吸干即得纯净的绿矾晶体。用蒸馏水冲洗的目的是 。
【变式训练6】某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于
上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。
实验所用仪器:a.蒸发皿 b.石棉网 c.泥三角 d.表面皿 e.坩埚钳 f.试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原 b.灼烧不充分铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径I相比,途径II有明显的两个优点是:
、 。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行
次。
(6)若测定结果x值偏高,可能的原因是 。
a.加热温度过高 b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却 d.胆矾晶体部分风化
【反馈练习】
一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.(2011上海)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2 C.Na2S D.BaCl2
2.(2010全国)下列叙述正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
C.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
3.(2011上海)高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是
A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质
B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质
C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
4.(2010福建)下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是
X Y Z
A Na NaOH NaHCO3
B Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C CO CO2
D Si SiO2 H2SiO3
5.(2010上海)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成
溶液,向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸。下列图象能正
确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的

6.(2011重庆)下列叙述正确的是
A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C.Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
7.下列物质之间的转化符合:“甲乙丙丁”的组合是
Na→NaOH; ② Cu→Cu(OH)2 ; ③ S→H2SO4 ; ④ NH3→HNO3
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.全部
8.(2011江苏)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸
B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
9.(2011江苏)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
10.研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达正确的是
A.Fe在Cl2中的燃烧产物:
B.Na与O2反应的产物:
C.AlCl3溶液中滴加氨水后铝的存在形式:
D.NaAlO2溶液中滴加盐酸后铝的存在形式:
11.(2011福建)下表各选项中,不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是
选项 A B C D
Y CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3
W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl2
12.取一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品,放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10 mol/L的NaOH溶液, 产生沉淀的量与所加NaOH溶液的体积的关系如右图所示。则原H2SO4物质的量浓度是
A.1mol/L B.2mol/L
C.3mol/L D.4mol/L
13.将Mg、Cu组成的混合物26.4g投入到适量的稀硝酸中,固体完全溶解,收集到标准状况下的NO气体8.96L,向反应后的溶液中加入过量的5mol·L-1的NaOH溶液300mL,金属离子完全沉淀。则形成沉淀的质量是
A.43.2g B.46.8g C.53.6g D.63.8g
14.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的混合气体体积为(设反应中HNO3被还原成NO)
A.0.224L B.0.448L C.0.672L D.0.896L
二、不定项选择题:
15.(2010上海)甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
16.(2011海南)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如右图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
17.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、
Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL溶液进行如下实验:
(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量NaOH溶液加热后,收集到气体0.04mol
(3)第三份加足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是
A.K+一定存在 B.100mL溶液中含0.01mol CO32-
C.Cl-可能存在 D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
18.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。
下列分析或结果错误的是
A.混合酸中NO3-物质的量为0.2mol
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,
BC段产生氢气
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.H2SO4浓度为5 mol·L-1
19.学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)。则下列分析推理中不正确的是
50mL盐酸 50mL盐酸 50mL盐酸
m(混合物) 9.2g 15.7g 27.6g
V(CO2)(标况) 2.24L 3.36L 3.36L
A.盐酸的物质的量浓度为3.0 mol/L
B.根据表中数据不能计算出混合物中NaHCO3的质量分数
C.加入混合物9.2 g时盐酸过量
D.15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应
20.2.8gFe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断正确的是
A.反应后溶液中存在Fe3+和Fe2+ B.1.12L气体是NO、NO2的混合气体
C.反应后溶液中c(NO3-)=0.85mol·L-1 D.反应后的溶液最多还能溶解1.4gFe
三、填充题
21.将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如右图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式
______ ________________________ ___。
(2)当加入35mL盐酸时,产生CO2的体积为__ _________mL(标准状况)。
22.取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份10 mL,分别向A、B中通入不等量的CO2,再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如右图所示,试回答下列问题:
(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
(2)曲线A表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质成分是 ,其物质的量之比为 。
(3)曲线B表明,原NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为 mL。
23.某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):
Ⅰ.实验装置如下图1所示
图1 图2
(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是_________ _________________________________。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?_____ ____(填“正确”或“不正确),理由是 ____________________________________________________________________。
Ⅱ.实验装置如上图2所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是____________________________________________________________________。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?__________(填“正确”或“不正确”),理由是
_______________________________ _________________________________。
Ⅲ.为了更直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。
24.硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:
甲方案:如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是____________________
_ 。
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种:________ __________。
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量__________________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
乙方案:实验步骤如下面流程图所示:
(4)写出步骤②中反应的化学方程式_______ 。
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是_______ 。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_____ (用含有V、m的代数式表示)。
丙方案:将乙方案中步骤①省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中,其余步骤与乙方案相同。
(7)你认为丙方案是否合理,说明理由:_____ _____

25.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去),试回答下列问题:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_______ 。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是_______

(3)丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是 。
(4)A中加入的试剂可能是_____ ,作用是_____ ;
B中加入的试剂可能是_____ ,作用是_____ ;
E中加入的试剂可能是_____ ,作用是_____ 。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:
C中: ,D中: 。
如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气? (填“能”或“不能”),原因是 。
26.硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 ,加热的作用是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是 ;

(4)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0
析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
(5)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为 。
江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题六 对比对照精简元素化合物知识的复习
参考答案及评分标准
【例1】B
【变式训练1】A
【例2】D
【变式训练2】A C
【例3】(共12分)(1)FeO、Fe2O3、Fe3O4 (2分)
(2)3Fe3O4+28H++NO3-=9Fe3++NO↑+14H2O(2分)
取待测液少许于试管中,加入适量的KSCN溶液,若溶液显血红色,则证明含Fe3+(2分)
(3)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(2分)
(4)Na2SO4·10H2O(或芒硝,写Na2SO4也可)(1分) bcdae (1分)
(5)0.784(2分)
【例4】D
【变式训练4】A
【例5】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)干燥管;除去氯气中的氯化氢
(3)使密度较大的氯气与密度较小的氨气能较快地均匀混合
(4)3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl b/2 amol-1
(5)在G连接导管,直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中。
【例6】(1)除去废铁屑表面的油脂
(2)防止Fe2+在反应过程中被氧化
(3)除去铜屑合和多余的铁屑
玻璃棒下端没有靠在三层滤纸处;漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁
(4)溶液表面出现晶膜 防止FeSO4·7H2O强热分解和杂质析出。
(5)除去吸附在晶体表面上的杂质
【变式训练6】
(1)c;e;b
(2)a;b
(3)蒸发;过滤
(4)产生等量胆矾途径II消耗硫酸少;途径II不会产生污染大气的气体。
(5)4
(6)a。
【反馈练习】
单项选择题:本题包括14小题,每小题2分,共计28分。
不定项选择题:本题包括6小题,每小题4分,共计24分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 D C A C C D B A B D
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
选项 D B B C BD AD AC AD BD C
三、填充题
21. (1)H++OH-=H2O; CO32-+H+=HCO3- (2)224
22.(1)0.75 mol/L  (2)Na2CO3、NaOH 1∶3 (3)112
23.Ⅰ.(1)化学方程式是 (1)4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
(2)不正确,理由是带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气。
Ⅱ.(1)该反应的化学方程式是2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+O2↑
(2)正确,理由是硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃。
III.用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体,并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥,再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象。
24.(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水充分反应
(2)酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)偏低
(4)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
(5)向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,待水流尽后,重复操作2~3次
(6)或%
(7)不合理。亚硫酸钡容易被(氧气)部分氧化为硫酸钡
25.(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
(2)当Zn与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2
(3)检查装置的气密性
(4)品红溶液 检验SO2 浓H2SO4 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气进入D中
(5)黑色(CuO)变成红色(Cu) 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含H2O,会干扰H2的检验
26.(12分)
(1)除油污 升高温度,溶液碱性增强,去油污能力增强
(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则溶液中可能有Fe3+存在
(3)用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗
(4)如图
(5)56.7℃ < t < 64℃
附件一:
高考前必须掌握的无机化学方程式或离子方程式
(打“★”为十分重要的反应)
1、钠在空气中燃烧(黄色的火焰) 2Na+O2 Na2O2
钠块在空气中变暗 4Na+O2=2Na2O
Na2O在空气中加热(变黄) 2Na2O+O2=2Na2O2(说明Na2O2比Na2O稳定)
2、钠与水反应(浮、熔、游、叫、红) 2Na+2H2O=2H2O+H2↑
2Na+2H2O=2Na++2OH-+ H2↑
★3、过氧化钠与水的反应(放热反应,Na2O2是强氧化剂,用于漂白)
2Na2O2+2H2O =4NaOH + O2 ↑ 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
注意:生成1moLO2转移2moLe-,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
碱性氧化物Na2O与水的反应 Na2O+H2O=2NaOH
★4、过氧化钠可用在呼吸面具和潜水艇中作为氧气来源,原因是:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
注意:生成1moLO2转移2moLe-,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
5、苏打(纯碱)与盐酸反应
①盐酸中滴加纯碱溶液 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+ 2H+=H2O+CO2↑
②纯碱溶液中滴加盐酸,至过量
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl CO32-+ H+= HCO3-
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ HCO3-+H+= H2O+CO2↑
6、小苏打受热分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 ↑
Na2CO3固体(NaHCO3)除杂方法:加热。
7、氢氧化钠和碳酸氢钠溶液中的离子方程式
HCO3-+OH-=H2O+CO32- Na2CO3溶液(NaHCO3)除杂方法:加适量NaOH。
8、金属锂在空气中燃烧 4Li+O2 2Li2O
9、氯气的性质
铜丝在氯气中剧烈燃烧(棕色烟) Cu+Cl2 CuCl2之后加水,可得绿色溶液(浓)或蓝色溶液(稀)
Cl2+2FeCl2=2FeCl3 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
2Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2Br-= 2Cl-+Br2
Cl2+2NaI=2NaCl+I2 Cl2+2I-=2Cl- +I2
Cl2+SO2+2H2O=H2SO4 +2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-
2Na+Cl2 2NaCl
①FeBr2溶液中通足量Cl2: 2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2
2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
②FeBr2与Cl2按1:1反应: 2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
③FeI2溶液中通足量Cl2: 2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2
2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-
④FeI2与Cl2按1:1反应: 2I-+Cl2=I2+2Cl-
10、铁在氯气中剧烈燃烧 2Fe+3Cl23FeCl3
11、氢气在氯气中燃烧(苍白色火焰) H2+Cl2 2HCl
12、氯气溶于水(新制氯水中含H+ 、Cl -、ClO -、OH-、Cl2、HClO、H2O)
★Cl2+H2OHCl+HClO Cl2+H2OH++Cl-+HClO
13、次氯酸见光分解(强氧化剂、杀菌消毒,漂白剂)2HClO 2HCl+O2↑
★14、工业制漂白粉的原理
2Ca(OH)2+ 2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
漂白粉的失效Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
2HClO 2HCl+O2↑
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+ 2HClO
若通CO2至过量: Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2↓+2HClO
ClO-+ CO2 + H2O =HCO3-+ HClO
15、氯气的实验室制法:
★MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
16、新制氯水注入盛溴化钠溶液的试管中
Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
17、铁与硫加热反应 Fe+S FeS
铁与氧气加热反应 3Fe+2O2 Fe3O4
铁在氯气中加热反应 2Fe+3Cl2 2FeCl3
18、硫化亚铁与稀盐酸反应 FeS+2HCl= FeCl2+H2S↑
FeS+2H+= Fe2++H2S↑
19、硫酸工业制法[原料黄铁矿(FeS2)]: 4FeS2+11O2 8SO2+2Fe2O3
二氧化硫制三氧化硫(无色固体,熔点16.8℃): 2SO2+O2 2SO3
吸收塔中(常用98%的浓硫酸吸收以减少酸雾提高吸收效率): SO3+H2O=H2SO4
★20、铜与浓硫酸反应: Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 +2H2O+SO2↑
★21、碳与浓硫酸反应: C+2H2SO4(浓) 2H2O+CO2↑+2SO2↑
★22、工业制单质硅(碳在高温下还原二氧化硅)SiO2+2C Si+2CO↑
23、二氧化硅与氢氧化钠反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
24、氮气和氢气反应(工业合成氨) N2+3H2 2NH3
25、氮气和氧气放电下反应(雷雨发庄稼) N2+O2 2NO
2NO+O2 2NO2
★二氧化氮溶于水 3NO2+H2O AUTOTEXT == \* MERGEFORMAT 2HNO3+ NO
26、HNO3与Fe的反应 Al、Fe遇浓HNO3、浓硫酸钝化(常温)
Fe与浓HNO3加热 Fe+6HNO3 Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
★Fe与稀HNO3反应 Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O (Fe少量)
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O (Fe足量)
★27、NO2 、O2 的混合气通入水中无剩余气体 4NO2+O2+2H2O=4HNO3
★28、NO 、O2 的混合气通入水中无剩余气体 4NO+3O2+2H2O=4HNO3
★29、氨的催化氧化 4NH3+5O2 4NO+6H2O
30、碳酸氢铵受热分解 NH4HCO3 NH3↑+H2O↑+CO2↑
31、用浓盐酸检验氨气(白烟生成) HCl+NH3=NH4Cl
32、硫酸铵溶液与氢氧化钠溶液混合加(NH4)2SO4+2NaOH2NH3+Na2SO4+2H2O
NH4++OH- NH3↑+H2O
★33、碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液混合(不加热)
NH4HCO3+2NaOH=NH3·H2O+Na2CO3+H2O
NH4++HCO3-+2OH-=NH3·H2O+CO32-+H2O
34、铝箔在氧气中剧烈燃烧 4Al+3O2 2Al2O3
35、铝片与稀盐酸反应 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
★36、铝与氢氧化钠溶液反应 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
★37、铝与三氧化二铁(Fe3O4、MnO2等)高温下反应(铝热反应)
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
38、镁在二氧化碳中燃烧 2Mg+CO2 2MgO+C
39、镁在氮气中燃烧 3Mg+N2 Mg3N2
40、氧化铝溶于氢氧化钠溶液 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
★41、硫酸铝溶液中滴过量氨水 Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
42、①氢氧化铝溶液中加盐酸 Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+= Al3++3H2O
②Al(OH)3与NaOH溶液反应: Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
43、高温下铁与水反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
44、铁与盐酸反应 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑
45、氧化铁溶于盐酸中 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
★46、四氧化三铁溶于盐酸中 Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
47、氯化铁中滴入氢氧化钠溶液(红褐色沉淀)
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓
★48、氢氧化亚铁在空气中被氧化(白色沉淀变为红褐色沉淀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
★49、氯化亚铁溶液中通入氯气
2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
50、氯化铁溶液中加入铁粉
2FeCl3+Fe=3FeCl2 2Fe3++Fe=3Fe2+
特别优秀的学生还可关注下列内容:
1.NaH+H2O=NaOH+H2↑
2.2NaOH+Zn(OH)2=Na2ZnO2+2H2O (氢氧化锌两性)
3.Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O (氢氧化铍两性)
4.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ (Mg3N2的水解)
5.8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe (也是铝热反应)
6.2Al2O3=4Al+3O2↑(熔融电解)
7.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH (实验室制取少量NaOH的方法)
8.NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O (氮氧化物废气吸收)
9.2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O (氮氧化物废气吸收)
10.10HNO3(浓)+3FeO=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
11. Si(粗)+2Cl2SiCl4
SiCl4+2H2 Si(纯)+4HCl (工业上粗硅制取纯硅的反应)
12.S+3C+2KNO3=K2S+N2↑+3CO2↑ (黑火药爆炸反应)
13.3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O (单质硫化学方法清洗)
14.2H2S+O2=2H2O+2S(不完全燃烧)
15.2H2S+3O2=2H2O+2SO2(完全燃烧)
16.3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO↑+4H2O (硫化氢还原性体现)
17.H2S+H2SO4(浓)=2H2O+SO2↑+S↓ (硫化氢还原性体现)
18.H2S+CuSO4=H2SO4+CuS↓(黑色) (弱酸制取强酸的典型例子)
19.H2S+2FeCl3=2FeCl2+S↓+2HCl (硫化氢还原性体现)
20.FeCl3 +3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl [制取Fe(OH)3(胶体)方法]
高三化学最常规的化学方程式(或离子方程式)默写
1、实验室制Cl2: ;
2、实验室制NH3: ;
3、工业制漂白粉:

4、工业制单质硅(碳在高温下还原二氧化硅):

5、镁在二氧化碳中燃烧:

6、高温下铁与水反应:

7、氢氧化亚铁在空气中被氧化:

8、二氧化硫与硫化氢反应:

9、氨的催化氧化:

10、碳与浓硫酸反应:

11、铁在氯气中加热反应:

12、铝与氢氧化钠溶液反应:

13、铝与三氧化二铁(Fe3O4、MnO2等)高温下反应(铝热反应):——任写一条

14、硫酸铝溶液中滴加过量氨水的离子方程式:

15、Fe与稀HNO3反应:
①Fe少量 ;
②Fe足量 ;
16、Ca(ClO)2溶液中通足量CO2的离子方程式:

17、Ca(HCO3)2与足量NaOH反应的离子方程式:

18、Ca(OH)2与少量NaHCO3反应的离子方程式:

19、Ca(HCO3)2与足量Ca(OH)2反应的离子方程式:

20、NaHSO4与Ba(OH)2反应的离子方程式:
①呈中性 ;
②至恰好完全沉淀 ;
21、氯气溶于水的离子方程式:

22、氯气与氢氧化钠反应的离子方程式:

23、四氧化三铁溶于盐酸中的离子方程式:

24、NaAlO2溶液中通足量CO2的离子方程式:

25、氯碱工业的总反应方程式:

n沉淀/mol
V(NaOH)/mL
0
20
200
240
0.15
0.35
43
30
33
35
x
y
n(沉淀)/mol
V(NaOH)/mL
0
光照
0 40 45 NaOH溶液体积/mL
沉淀质量
2.5
温度/℃
0
20
40
60
80
10
20
30
40
溶解度/g
温度/℃
0
20
40
60
80
10
20
30
40
溶解度/g
光照
光照
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江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
期末高三化学学情调查试卷
参考答案及评分标准
第I卷 选择题(共40分)
单项选择题:本大题包括10小题,每小题2分,共计20分。
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 B A A B D C A D A B
题号 11 12 13 14 15
选项 BC C CD B C
第Ⅱ卷 非选择题(共80分)
16.(18分)Ⅰ:(1)250mL容量瓶、胶头滴管(2分)
(2)①升高反应温度,②搅拌,③过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取),④适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可,可从反应温度、溶液的pH、搅拌速度、溶剂的配比等角度)(2分)
(3)氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr(或Cr2O72-),以便于与杂质离子分离;(2分)
Fe3+和Al3+(2分)
(4)Ca2+、Mg2+(2分)
(5)1, 3, 11H2O, 2, 1,(2分)
Ⅱ:⑴Fe-2e-= Fe2+(2分), 2H++2e-=H2↑(2分)
⑵经计算知,上述电解后的废水中含量=0.0780 mg/L,符合国家排放标准(2分)
17.(18分)(1)羰基,酯基(2分) (2) (2分)
(3)加成(2分) (4)8(2分)
(5)2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH(2分)
(6)D,F (2分) (7) (6分)
18.(l0分)
(1)①0.56(2分) ②减小CO2的浓度(合理答案均可)(2分) ③<(2分)
(2)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ·mol-1(2分)
(3)NO2+NO3--e-=N2O5(2分)
19.(l0分)(1)①阳离子交换(2分) ②4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(2分)
⑵①原子种类不同、中子数目不同(2分)
②H2S+HDO=HDS+H2O(2分)
③H2S(2分)
20.(12分) (每空2分)
(1)MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑
(2)97.3%
(3)使用定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质,影响产品纯度。
(4)④(Cl-有利于碳钢的腐蚀,SO42-不利于碳钢的腐蚀,使得钢铁在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸;硫酸溶液随着浓度的增大,氧比性增强,会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢。
②替代空气中氧气起氧化剂作用
③7.28×l0-4mol·L-1
21.(12分) (1) 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或 [Ar] 3d104s24p1) (2分)
(2) 锌原子价电子为3d104s2,为全充满结构,相对稳定,第一电离能较大。(2分)
(3) NH3>AsH3>PH3 (2分) sp (2分)
(4) 正四面体(2分)
(5) N2O(或CO2 、CS2、BeCl2),CNO-(2分)
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专题五 化学反应与能量变化、燃烧热与能源
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.能说明化学反应中能量转化的原因,知道化学变化中常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)的概念。
3.能正确书写热化学方程式,能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。
【命题趋势】
要求热化学方程式的正确表达(状态、计量数、能量关系)和明确化学变化中的能量交换关系。主要考查吸热反应和放热反应的比较、计算,热化学方程式的书写及正误判断。主要题型有反应热大小的比较,图象分析题,键能计算题,定义解析题,计算反应热及综合应用等。重点还是在能正确书写热化学方程式,能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。
【高考预测】
从09、10、11年江苏高考题来看,12年江苏高考化学反应与能量的题目可能还是在大型填空题中出现。而此类题型往往将热化学方程式与燃料的使用、环境保护、新能源、航空航天等高科技密切联系起来,充分体现化学与实际生产生活相联系的功能。
【知识框架】
反应热与焓变——反应热正负确定,反应热大小的比较
物质键能大小与所具能量大小的关系
化学反应与热能 热化学方程式的书写
特殊的反应热:燃烧热与中和热,能源分类和利用
反应热的计算——盖斯定律
一、了解反应热、燃烧热、中和热的概念
1.化学反应过程中放出或吸收的热量叫做反应热,符号 ,单位 。
2.燃烧热概念:燃烧热指的在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。
概念中的关键词:101 kPa、1 mol、完全燃烧生成稳定的氧化物。
3.中和热概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O,这时的反应热叫做中和热(中学阶段主要讨论强酸和强碱的反应)。
概念中的关键词:稀溶液、生成1molH2O。
二、正确书写热化学方程式
1.能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式称为热化学方程式。
表示含义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化
2.热化学方程式书写注意事项:
(1) H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开。若为放热反应: H为“-”;若为吸热反应: H为“+”。 H的单位一般为kJ/mol。
(2)注意反应热 H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明 H的测定条件 绝大多数 H是在25℃、101 kPa下测定的,可不注明温度和压强。
(3)注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(4)注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热 H不同。因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。
(5)注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于 H与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与 H相对应,如果化学计量数加倍,则 H也要加倍。当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
三、掌握化学反应热的计算
1.吸热反应: H>0;
(1)从物质能量角度分析:反应物总能量<生成物总能量;
(2)从键能角度(实质)分析:反应物断键吸收的能量>生成物成键释放的能量;
(3)从常见反应角度:属于吸热的有:
①大多数分解反应 特例:2KClO3=2KCl+3O2↑(放热反应)
②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,
③工业上制水煤气的反应
④以C、H2、CO 为还原剂的氧化还原反应。
2.放热反应: H<0;
(1)从物质能量角度分析:反应物总能量>生成物总能量;
(2)从键能角度(实质)分析:反应物断键吸收的能量<生成物成键释放的能量;
(3)从常见反应角度:属于放热的有:
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应 特例:C+CO2 =2CO(吸热反应)
④铝热反应
⑤金属与酸(活泼金属与水)反应
⑥金属氧化物(如氧化钙等)与水(或酸)反应
3. 反应热与焓变
H=E( 物的总能量)-E( 物的总能量)
H=E( 物的键能)-E( 物的键能)
四、了解能源:能源就是能提供能量的自然资源
目前主要使用的能源是化石燃料,常见的能源有化石燃料、风力、阳光、潮汐等。
★★★★★【考点剖析一】热化学方程式的书写、判断
【例1】已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是
A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l); H=-4bkJ/mol
B.C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l); H=+2bkJ/mol
C.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l); H=-2bkJ/mol
D.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l); H=+bkJ/mol
【变式训练1】(1)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为

(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为 ;
又知H2O(l)H2O(g); H=+44kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时,放出的热量是 kJ。
【考点剖析二】化学反应热的有关计算
【例2】(2011重庆) SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热 H为:
A.-1780kJ/mol B.-1220 kJ/mol
C.-450 kJ/mol D.+430 kJ/mol
【变式训练2】(08年海南)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P:a kJ·mol-1、P-O: b kJ·mol-1、P=O: c kJ·mol-1、O=O:d kJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的 H,其中正确的是
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1 B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1 D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
【考点剖析三】有关燃烧热、中和热的知识
【例3】下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6kJ·mol-1,
则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s); H>0,则金刚石比石墨稳定
C.含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为:
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) H=-57.4kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) H1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2,则 H1> H2
【变式训练3】下列说法或表示方法中正确的是:
A.等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-285.8 kJ·mol-1
C.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l); H<0
D.已知中和热为57.3 kJ·mol-1,若将含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3 kJ
★★★★★【考点剖析四】盖斯定律的应用:
多步反应的计算:运用盖斯定律将热化学方程式(包括△H)进行加或减,得到新的热化学方程式后,再列比例关系式。
【例4】(09江苏)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq) =Cu2+(aq)+H2(g) ; H=+64.39KJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l) +O2(g) ; H=-196. 46KJ·mol-1
H2(g)+O2(g) =H2O(l) ; H=-285. 84KJ·mol-1
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 。
【变式训练4】(11海南)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s); H=-701.0kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s); H=-181.6kJ·mol-1
则反应Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的 H为
A.+519.4kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1
C.-259.7 kJ·mol-1 D.-519.4kJ·mol-1
【变式训练5】(11上海)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(i)I2(g)+H2(g) 2HI(g) ; H=-9.48 kJ·mol-1
(ii) I2(s)+H2(g)2HI(g) ; H=+26.48kJ·mol-1
下列判断正确的是
A.254g I2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48 kJ
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定
D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低
【反馈练习】
单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.温家宝总理在全国人大会议上所作的“政府工作报告”中指出:“抓好资源节约,建设环境友好型社会”,这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.将煤进行气化处理,提高煤的综合利用效率
C.研究采煤,采油新技术,尽量提高产量以满足工业生产的快速发展
D.实现资源的“3R”利用观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)
2.(10山东卷)10下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)在光照和点燃条件的 H不同
3.(11上海)据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是
4.同温同压下,下列各组热化学方程式中,其中 H1< H2的是
A.S(g)+O2(g)=SO2(g); H1 S(s)+O2(g)=SO2(g); H2
B.H2(g)+Cl2(g)=HCl(g); H1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); H2
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H2
D.C(s)+O2(g)=CO(g); H1 C(s)+O2(g)=CO2(g); H2
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是
A ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 ).HCl和NaOH反应的中和热为57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中
和热为2×57.3KJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的
H=+2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
6.根据热化学方程式(25℃、101 kPa)S(s)+O2(g)=SO2 (g) ; H=-297.23KJ/mol分析下列说法不正确的是
A.S的燃烧热为297.23KJ/mol
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量大于297.23KJ
C.S(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于297.23KJ
D.形成1mol SO2化学键所释放总能量大于断裂1molS(s)和1molO2 (g)的化学键所吸收的总能量
7.(10广东)在298K、100kPa时,已知:2H2O(g)=O2(g) +2H2(g) ; H1
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); H2
2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g); H3
则 H3与 H1和 H2间的关系正确的是
A. H3= H1+2 H2 B. H3= H1+ H2 C. H3= H1-2 H2 D. H3= H1- H2
★8.(11北京)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s) ; H1=-414KJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ; H2=-511KJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)=2Na2O(s); H=-317kJ/mol
9.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料,反应时N2O4为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) ; H=+8.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ; H=-534 kJ/mol
下列表示肼和N2O4反应的热化学方程式,正确的是
A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ; H=-1076.7 kJ/mol
B.N2H4(g)+1/2N2O4(g)=3/2N2(g)+2H2O(g) ; H=-1076.7 kJ/mol
C.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ; H=-542.7 kJ/mol
D.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) ; H=-1059.3 kJ/mol
10.(09海南)已知:Fe2O3(s)+C(s)= CO2(g)+2Fe(s) ; H=+234.1kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ; H=-393.5kJ·mol-1
则2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)的 H是
A.-824.4kJ·mol-1 B.-627.6kJ·mol-1
C.-744.7kJ·mol-1 D.-169.4kJ·mol-1
★11.(09天津)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ; H=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+1/2O2(g) ; H=-226 kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是
A.CO的燃烧热为283 kJ
B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)
ΔH>-452kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,
电子转移数为6.02×1023
12.(09全国)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ; H=-571.6KJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ; H=-890KJ·mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ,则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
13.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H=-Q1 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H=-Q2 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-Q3 kJ/mol
取体积比4:1的甲烷和H2的混合气112L(标况),完全燃烧后恢复到常温,放出热量为
A.4Q1+0.5Q3 B.4Q1+0.5Q2 C.4Q1+Q3 D.4Q1+2Q2
★14.乙醇可通过淀粉等生物质原料发酵制得,属于可再生资源,通过乙醇制取氢气具有良好的应用前景。已知通过乙醇制取氢气有如下两条路线:
a.水蒸气催化重整:CH3CH2OH(g)+H2O(g) 4H2(g)+2CO(g) ; H=+255.58 kJ·mol-1
b.部分催化氧化:CH3CH2OH(g)+O2(g) 3H2(g)+2CO(g) ; H=+13.76kJ·mol-1
则下列说法错误的是
A.从原料消耗的角度来看,a路线制氢更有价值
B.从能量消耗的角度来看,b路线制氢更加有利
C.a路线制氢由于要消耗很多能量,所以在实际生产中意义不大
D.降低温度,可提高b路线中乙醇的转化率
15.使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占1/3体积,CO2占2/3体积,已知:
C(s)+1/2O2(g)=CO(g); H=-Q1kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ; H=-Q2kJ/mol
与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是
A.1/2Q2 kJ B.1/3Q2 kJ C.1/3(Q1+Q2)kJ D.1/3Q1 kJ
16.已知下列反应的热化学方程式为:
(1) C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/mol
(2) CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) H2=-870.3kJ/mol
(3) H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H3=-285.8kJ/mol
试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)
★17.已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体,放出283KJ热量,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286KJ热量,1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890KJ热
⑴ 写出H2完全燃烧热化学方程式 。
⑵ 若1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸汽,放出热量 890KJ(填“=”、“ >”“<”)
⑶ 若将a mol CH4,CO,H2混合气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水,则放出热量(Q)的取值范围是 。
⑷若将a mol CH4,CO,H2混合气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水,且CO2和H2O物质的量相等,则放出热量(Q)的取值范围是 。
18.化学键的键能是原子间形成1mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。以下部分共价键键能数据:H-S:364 kJ/mol,S-S:266 kJ/mol,S=O:522 kJ/mol,
H-O:464 kJ/mol。
(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热:2H2S(g) +SO2(g)=3S(g)+2H2O(1) ; H=-Q kJ/mol,反应产物中的S实为S8,实际分子是一个8元环状分子(如图)。求Q。
S S S S
S S S S
(2)标准状况下,将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应,当a>2b时,反应放热多少kJ/mol;当a<2b时,反应放热多少kJ/mol
19.(10江苏)下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
方法Ⅰ 用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分CO、CH4 、H2 )将SO2在高温下还原成单质硫
方法Ⅲ 用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4
⑴方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为
2NH3 +SO2 +H2O =(NH4)2SO3 (NH4)2SO3 +SO2 +H2O =2NH4HSO3
能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有 (填字母)。
A.增大氨水浓度 B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D.通入空气使HSO3-转化为SO42-
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要先出去燃煤烟气中大量的CO2,原因是
(用离子方程式表示)。
(2)方法Ⅱ重要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2 (g) =S(g)+ 2CO2 (g) ; H=+8kJ·mol-1
2H2(g)+SO2 (g) =S(g)+ 2H2O(g); H=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2 (g) = 2CO2 (g) ; H=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g) ; H=-483.6kJ·mol-1
S(g)与O2 (g)反应生成SO2 (g)的热化学方程式为 。
(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置
如右图所示。阳极区放出的气体的成分为 。(填化学式)
20.(10江苏)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ; H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ; H=+247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) ; H=+169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是
。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是 。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图12(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为 。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式
为 。
江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题五 化学反应与能量变化、燃烧热与能源
参考答案及评分标准
【例1】解析:燃烧热是指在25摄氏度,101 kPa时,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。1mol 乙炔完全燃烧生成2mol 二氧化碳,因此对应放出热量为2b kJ答案:A
【变式训练1】(1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g); H=-1136kJ/mol
(2)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l); H=-2165kJ/mol 1016.5kJ
【例2】解析:本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热,而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ=760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键,共放出6×330kJ=1980 kJ,因此该反应共放出的热量为1980 kJ-760 kJ=1220kJ,所以该反应的反应热 H=-1220 kJ/mol,选项B正确。答案:B
【变式训练2】
解析:由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以 H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。答案:A
【例4】 Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq) =Cu2+(aq)+2H2O(l) ; H=-319.68KJ·mol-1
【反馈练习】
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
选项 C C B A B C A D
题号 9 10 11 12 13 14 15
选项 A A C B A D A
2.解析:生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸热反应则相反,故A错;反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系,故B错;C是盖斯定律的重要应用,正确;根据 H=生成物的焓-反应物的焓可知,焓变与反应条件无关,故D错。
答案:C
3.解析:分解水属于吸热反应,催化剂可以降低活化能。答案:B
8.解析:Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2:1。Na2O2是由Na+和O22-构成的,二者的个数比也是2:1,选项A不正确;由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子,而生成1molNa2O2也转移2mol电子,因此选项B不正确;常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,所以选项C也不正确;由盖斯定律知①×2-②即得到反应
Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s) H=-317kJ/mol,因此选项D正确。答案:D
16.-488.3 kJ/mol
17. ⑴ H2(g)+O2(g) =H2O(l); H=-286kJ·mol-1 ⑵<
⑶ 283a kJ<Q <890a kJ
⑷分析:要使生成CO2气体和液态水,且CO2和H2O物质的量相等,有三种关系:若CH4:CO =1:1;CO:H2 =1:1;CH4:CO:H2=1:2:1,要实现端分析,只有前面两种情况成立。 284.5a kJ <Q < 586.5a kJ
18.(1)154 (2)6.88b 3.44a
19.(8分)
(1)A、C HCO3-+SO2= CO2+HSO3-
(2)S(g)+O2(g) = SO2 (g) H=-574.0kJ·mol-1
(3)O2、 SO2
【分析】本题以化学与社会生活节能环保中脱硫方法介绍为背景的综合题,内容主要涉及化学与能量关系及其计算,还包括电化学及平衡有关内容。试题试图引导学生关注化学与社会生活,用化学的思维方式来解决一些现实生活中的具体问题,学以致用。
【备考提示】盖斯定律计算、热化学方程式表达与书写、离子方程式书写等仍然是高三学生必备内容。同时要求高三复习重视化学与社会生活问题联系。
20.(14分)
(1)CH 4(g)+2H2O(g) =CO 2(g) +4H2(g) H=+165.0 kJ·mol-1
(2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S+SO2 =2H2O+3S (或4H2S+2SO2=4H2O+3S 2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
(5)2Mg2Cu+3H2 MgCu2+3MgH2
【分析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题,是以化学知识具体运用的典型试题。
【备考提示】高三复习一定要关注生活,适度加强综合训练与提升。《2012年江苏高考化学考试说明》与《11考试说明》对照
江苏省海门市三厂中学 陈 达
报道摘要:江苏省考试院于2011年11月10日公布了《2012年江苏高考考试说明》。今年已是江苏实施“3+学业水平测试+综合素质评价”高考方案的第四个年头。记者从考试院获悉,明年的高考在加强考生基础知识、基本理论和技能的考查的同时,将加大探究型试题和应用型试题在试卷中所占的比重。这意味着,明年的江苏高考将更加注重对考生理解知识和灵活应用知识能力的考查。明年的化学调整首先体现在命题指导思想上。相较今年的命题思路,要既能为高校选拔具备继续学习潜能的学子,又能发挥命题对高中化学教学改革的导向作用。在考查重心的调整上,表现为试题更加注重对基础知识的熟练应用,减少了偏怪难类型知识点的能力要求。
2012年江苏高考化学考试说明
一、命题指导思想
普通高等学校招生全国统一考试是合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试。高等学校根据考生成绩,学业水平测试等级和综合素质评价情况择优录取。普通高等学校招生全国统一考试应具有较高的信度、效度,必要的区分度和适当的难度。
1. 2012年化学科(江苏卷)的命题将按照“有利于科学选拔人才、促进学生健康发展、维护社会公平”的原则,既能促进化学新课程改革的深化,又能体现化学基础学科的作用;既关注考生进入高等学校继续学习潜能的评价,又能发挥高考命题对高中化学教学改革的导向作用。[11考纲:2011年化学科(江苏卷)的命题将充分体现“有利于普通高等学校选拔具有创新意识和实践能力、全面发展的新生,有利于基础教育全面实施素质教育,有利于推进普通高中化学课程改革,有利于正确引导高中化学教学”的指导思想。]
2.2012年化学科(江苏卷)以考查学生的化学科,素养和学科能力为主导,以《普通高中化学课程标准(实验)》所要求的基本思想。基本方法、基础知识和基本技能等为主要考查内容,重点考查考生的信息获取与加工、化学实验探究、从化学视角分析解决问题和化学思维等能力。引导学生认识科学和科学发展过程,认识科学、技术、社会和环境之间的相互关系,初步形成正确的世界观、人生观、价值观和实事求是的科学态度,初步树立和谐、可持续发展的科学发展观。
3.2012年化学科(江苏卷)将进一步题型高中化学课程的“基础性、应用性、时代性”的特征,进一步体现化学科(江苏卷)的“宽基础、厚实践、重能力”的特色。
二、考试内容及要求
根据普通高等学校对新生化学科学素养的要求,依据中华人民共和国教育部颁布的《普通高中化学课程标准(实验)》,参照《普通高等学校招生全国统一考试大纲(新课程标准实验版)》,结合江苏省普通高中课程教学要求,对化学学科的考试内容作如下说明。
(一)素养和能力要求
1.理解化学科学
(1)了解化学科学的发展的主要线索,形成化学科学的基本思想和基本观念,理解化学核心概念和基本原理,认识化学变化的基本规律。
(2)能综合运用所学化学知识和化学科学方法,对生产、生活和科学研究中与化学相关的简单问题进行分析解释,作出合理的判断或得出正确的结论。
(3)认识化学科学及其重大成果对人类社会发展的作用,初步形成科学、技术、社会、环境之间和谐、可持续发展的科学发展观。
2.形成信息素养
(1)能够通过对对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象以及相关模型、数据和图形等的观察,获取有关的感性知识和印象,并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力。
(2)能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息的能力。
3.学会实验探究
(1)了解并初步实践化学实验研究的一般过程,掌握并应用化学实验的基本方法和技能。
(2)具有较强的问题意识,能够在给定情境中通过分析、判断提出有探究价值化学问题的能力。
(3)能设计解决简单化学问题的实验探究方案,能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据,能运用比较、分类、归纳、概括等方法形成探究结论。
(4)能对探究方案、探究过程、探究结论等进行分析、比较和评价,能用化学用语准确地表达探究结果,并应用探究结果解决相关问题。
4.解决化学问题
(1)能将与化学相关的实际问题分解,综合运用相关知识和科学方法,解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。
(2)能用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和结果,并作出解释的能力。
(二)化学基础知识与技能重要层次
2012年化学科(江苏卷)重视对高中化学课程中的基础知识和技能的考查。对高中化学课程中的基础知识和技能按由低到高的要求,分为了解、理解(掌握)、综合应用三个层次。其含义分别为:
了解:对所学化学化学知识与技能有初步认识,能够正确复述、再现、辨认或直接使用。
理解(掌握):领会所学化学知识和技能的含义及其应用条件,能够正确判断、解释和说明有关化学现象和事实。
综合应用:在理解所学各部分化学知识和技能的本质区别与内在联系的基础上,能运用所掌握的知识和技能进行必要的分析、类比、推理或计算,能解释、论证并解决一些具体化学问题。
(三)考试范围和内容
2012年普通高等学校招生全国统一考试化学科(江苏卷)考试范围分为必考内容和选考内容。
必考内容为普通高中化学课程中的“化学1”、“化学2”、“化学反应原理”和“有机化学基础”4个课程模块的内容。
选考内容包括普通高中化学课程中的“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,考生从中任选一个模块内容的试题作答。
第一部分 必考内容
根据《普通高中化学课程标准(实验)》,2012年化学科(江苏卷)考试必考部分的内容包括:化学科学特征和基本研究方法、化学基础概念和基本理论、无机化合物及其应用、有机化合物及其应用和化学实验基础五个方面。
1.化学科学特征和研究基本方法
(1)认识化学是在原子、分子水平上识别和创造物质的一门基础科学。知道化学科学发展的主要线索和发展趋势。
(2)认识物质的组成、结构与性质的关系。理解化学反应的本质及变化过程中所遵循的基本原理和规律。
(3)认识科学探究的一般过程,了解以实验为主的科学探究方法。从实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学科学发展中的作用。
(4)了解定量实验研究的方法在化学科学发展中的应用。
(5)了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等);认识化学学科对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
[11考纲:(5)了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等);认识遵循“绿色化学”思想的重要意义。]
2.化学基本概念和基本理论
(1)物质的组成和分类
①理解分子、原子、离子等的含义。
②理解相对原子质量、相对分子质量的含义,并能进行有关计算。
③理解物理变化与化学变化的区别和联系
④掌握根据物质的组成对物质分类的方法,理解常见的不同类型物质的相互联系和转化关系。
⑤能正确使用化学方程式(分子式)表示物质的组成,能根据化学式判断元素的化合价。
⑥知道胶体是常见的分散系,了解胶体与溶液的简单鉴别方法和胶体的重要应用(胶体的渗析、凝聚、布朗运动和电泳等性质不作要求)。
⑦理解溶解度、溶液中溶质的质量分数的概念。
⑧理解摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积(标准状况下)、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义,并能进行有关计算(混合气体的平均相对分子质量的相关计算不作要求)。
(2)化学反应与能量转化
①能正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算。
②能说明化学反应中能量转化的原因,知道化学变化中常见的能量转化形式。
③了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)的概念。
④能正确书写热化学方程式,能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。
⑤理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
⑥理解原电池和电解池的工作原理,能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。
⑦了解常见的化学电源,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
⑧认识金属腐蚀的危害,理解金属发生电化学腐蚀的原因,能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
⑨了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。
(3)物质结构与性质
①了解元素、核素和同位素的含义。
②知道原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系。
③了解1~18号元素的原子核外电子排布,能用原子结构示意图表示原子核简单离子的结构。
④了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
⑤认识元素周期律的本质。掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素性质的递变规律。
⑥了解元素(主族和零族)原子结构、在周期表中的位置,性质及其它们之间的关系。
⑦认识化学键的含义。能用电子式、结构式和结构简式表示某些物质的结构。
[11考纲:⑦认识化学键的含义。了解离子键、共价键的形成。]
⑧能识别典型的离子化合物和共价化合物,能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
[11考纲:⑧能用电子式、结构式和结构简式表示某些物质的结构。⑨能识别典型的离子化合物和共价化合物,能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。]
(4)化学反应速率和化学平衡
①了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。
②了解温度、浓度、压强和催化剂等影响化学反应速率的一般规律。
③认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
④了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。
⑤理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数进行简单计算。
[11考纲:⑤理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数计算反应物的转化率。]
⑥理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。
⑦认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
(5)溶液中的离子平衡
①了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。
②了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
③了解水的电离和水的离子积常数。了解溶液pH的定义,能进行溶液pH的简单计算。
④了解盐类水解的原理,能说明影响盐类水解的主要原因,认识盐类水解在生产、生活中的应用(弱酸弱碱盐的水解不作要求)。
⑤理解难溶电解质存在沉淀溶解平衡,能运用溶度积常数进行简单计算。
⑥了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件。能正确书写简单的离子反应方程式。
3.无机化合物及其应用
(1)理解并能应用常见金属的活动顺序。
(2)了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。
(3)了解常见非金属(H、C、N、O、S、Si、Cl等)及其化合物的主要性质和重要应用。
(4)认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。
[11考纲:(4)认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用。]
(5)了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。
4.有机化合物及其应用
(1)了解测定有机化合物组成和结构的一般方法。
(2)知道有机化合物中碳的成键特征,了解常见有机化合物中的官能团,能正确表示简单有机化合物的结构。
(3)认识手性碳原子,了解有机化合物存在异构现象(不包括立体异构),能判断并正确书写简单有机化合物的同分异构体的结构简式。
(4)能根据有机化合物的命名规则命名简单的有机化合物。
(5)了解加成、取代、消去、加聚和缩聚等有机反应的特点,能判断典型有机反应的类型。
(6)掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和主要性质。能利用不同类型有机化合物之间的转化关系设计合理路线合成简单有机化合物。
[11考纲:(6)掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和主要性质。认识不同类型化合物之间的转化关系,能设计合理路线合成简单有机化合物。]
(7)知道天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用。
(8)了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要性质,认识化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
(9)知道简单合成高分子的单体、链节和聚合度,了解合成高分子化合物的性能及其在高新技术领域中的应用。
(10)认识有机化合物的安全和科学使用方法,认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。
5.化学实验基础
(1)知道化学实验是化学科学探究的一种重要方法,了解实验探究的一般过程。
(2)了解化学实验室常用仪器的使用方法和主要用途,掌握化学实验的基本操作。
(3)能识别化学品安全使用标识,了解实验室一般事故的预防和处理方法。
(4)掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度的溶液配制方法。初步掌握测定溶液pH的方法。
(5)了解Cl-、SO42-、CO32-、Na+、K+、Fe3+、NH4+等常见离子的检验方法,能对常见的物质组成进行检验和分析。
(6)了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法,能对常见的物质进行分离和提纯。初步掌握中和滴定的原理和方法。
(7)了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。
(8)了解控制实验条件的方法,能改进简单的实验方案。
(9)能绘制和识别简单的实验仪器装置图,能对实验数据进行初步分析或处理,并得出合理结论。
(10)能综合运用化学实验原理和方法,设计实验方案解决简单的化学问题,能对实验方案、实验过程和实验结果进行分析和评价。
第二部分 选考内容
1.“物质结构与性质”课程模块
(1)原子结构与性质
①认识原子核外电子的运动状态;了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。
②了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理,能用电子排布式表示1—36号元素的原子及简单离子的核外电子排布。
③了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律,能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。
(2)化学键与物质的性质
①理解离子键、共价键的含义,能说明离子键、共价键的形成。
[11考纲:①理解离子键的含义,能说明离子键的形成。]
②了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征,能用晶格能解释典型离子化合物的某些物理性质。
③了解共价键的主要类型σ键和π键,能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对σ键和π键之间相对强弱的比较不作要求)。
④了解键的极性和分子的极性,了解极性分子和非极性分子的性质差异。
⑤能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型(对d轨道参与杂化和AB型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。
⑥了解“等电子原理”的含义,能结合实例说明“等电子原理”的应用。
⑦了解原子晶体的特征,能描述金刚石,二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
⑧能用金属键的自由电子理论解释金属的某些物理性质。
⑨知道金属晶体的基本堆积方式,了解常见金属晶体的晶胞结构特征(晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求)。
⑩了解简单配合物的成键情况(配合物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求)。
(3)分子间作用力与物质的性质
①知道分子间作用力的含义,了解化学键和分子间作用力的区别。
②知道分子晶体的含义,了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。
③了解氢键的存在对物质性质的影响(对氢键相对强弱的比较不作要求)。
④了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒,微粒间作用力的区别。
2.“实验化学”课程模块
(1)化学实验基础
①认识化学实验在学习和研究化学中的作用。
②了解化学实验的绿色化合安全性要求,形成环境保护的意识。
③了解常见物质的制备和合成方法。
④能应用过滤、蒸发、萃取、蒸馏、层析等方法分离和提纯常见的物质。
⑤了解常见物质的组成和结构的检测方法,了解质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪等现代仪器在测定物质组成和结构中的应用(相关仪器的工作原理等不作要求)。
⑥初步掌握天平、酸碱滴定管等仪器的使用方法。
⑦了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法。
⑧了解反应条件控制在化学实验中的意义,初步掌握控制反应条件的方法。
(2)化学实验探究
①了解化学实验探究的一般过程。
②能发现生产、生活和化学实验研究中有意义的化学问题。
③能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案,并能对设计的实验方案进行分析、比较、优化和改进。
④能通过化学实验收集有关数据和事实,并运用科学方法加以处理。
⑤能对实验事实做出合理的解释,运用比较、归纳、分析、综合等方法形成实验探究结论。
⑥能对实验探究过程进行评价和反思,并应用探究结果解决相关的化学问题。
三、考试形式及试卷结构
(一)考试形式
闭卷、笔试。考试时间为100分钟。试卷满分为120分。
(二)试题类型及分值比例
试题包括选择题和非选择题两大类。试卷分值比例为选择题约占三分之一,非选择题约占三分之二。必考部分和选考部分分值比例为必考部分约90%,选考部分约10%。
(三)必考部分内容比例
化学基本概念和基本理论约30%
元素及其化合物约20%
有机化学基础约17%
化学实验约20%
化学计算约13%
(四)试题难易比例
容易题约30%
中等难度题约50%
较难题约20%
四、典型题示例
一、选择题
1.下列有关化学用语表示正确的是 [11江苏卷第2题]
A.N2的电子式:
B.S2-的结构示意图:
C.质子数为53,中子数为78的碘原子:53131I
D.邻羟基苯甲酸的结构简式:
【解析】该题从分子电子式、离子结构示图、有机化合物的结构简式等方面考查学生化学用语的识别、转换、应用能力,引导中学化学教学重视化学用语的教学,重视学生化学用语能力的培养。
【参考答案】C 【掌握理解,较容易】
2.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是:[09江苏卷第5题]
A.明矾水解形成的Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO 的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解MgCl2 饱和溶液,可制得金属镁
【解析】该题充分体现“让学生学习真实、有用的化学”的课程改革理念,以明矾的净水、钢铁的防腐、活泼金属的工业生产和耐高温材料的应用等为背景,考查学生对有实际应用的化学原理的理解和掌握程度,引导中学化学教学更进一步关注在化学课程中实施STSE教育。
【参考答案】D
【掌握理解,中等难度】
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 [同11考纲,08江苏卷第3题]
A.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为3NA
B.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NA
C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NA
D.1L浓度为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-
【解析】本题以“阿伏加德罗常数的应用和计算”为载体,考查学生对物质的量、气体体积、阿伏加德罗常数之间的相互关系的理解程度和应用能力,同时也考查了有机化合物中键数的计算方法、盐类水解知识。
【参考答案】C
【掌握理解,较容易】
4.以下实验或操作不能达到目的的是 [同11考纲,08江苏卷第9题]
A.用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B.准确称取0.4000g的NaOH固体配成1000mL浓度为0.01000 mol·L-1的溶液
C.为除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入适量的溴水后过滤
D.用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象
【解析】该题从物质的鉴别、溶液的配制、物质的提纯、胶体的丁达尔现象四个角度考查学生对化学实验的基础知识和基本技能的掌握程度,引导学生关注实验方案的可行性,考查学生运用化学实验方法解决实际问题的能力。
【参考答案】BC 【掌握理解,中等难度】
5.下列有关实验原理、方法和结论都正确的是 [11江苏卷第13题]
A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氯水,可制取Fe(OH)3胶体
B.取少量溶液X,向其中加入适量新制氨水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+
C.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液,振荡、静置后分液,可除去苯中少量苯酚
D.已知I3-I2+I-,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
【解析】该题从胶体的制备、离子的检验、物质的提纯和物质性质的探究等角度考查学生对化学实验的基础知识和基本原理的掌握和应用能力,引导中学化学教学关注培养学生的实验方案设计能力、实验原理的理解能力和运用化学实验方法解决实际问题的能力。
【参考答案】C 【掌握理解,中等难度】
6.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
[同11考纲,07江苏卷第7题]
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g); △H=+49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJ/mol
下列说法正确的是
A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/mol
B.反应①中的能量变化如右图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应: CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9kJ/mol
【解析】该题以甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的反应为背景,着重考查学生对化学反应热大小的判断和比较,对热效应图示的识别能力,物质聚集状态等因素的改变对反应热大小的影响的理解程度和综合分析能力。
【参考答案】D 【掌握理解,中等难度】
7.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图)。下列说法正确的是[11江苏卷第9题]
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.上图所示转化反应都是氧化还原反应
【解析】该题以氯化钠转化应用为背景,从物质的溶解性的比较、物质化学性质的应用、化学反应的类型判断、氧化还原反应本质的认识等方面考查了学生对元素及其化合物知识的理解程度和应用能力,引导中学化学教学重视建构元素及其化合物相互转化关系框图的教学。引导中学化学教学关注元素及其化合物知识在工业生产和日常生活中的应用的学习。
【参考答案】B 【掌握理解,中等难度】
8.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是: [同11考纲,09江苏卷第11题]
A.漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-
B.用浓盐酸与MnO2 反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
C.向NaAlO2 溶液中通入过量的CO2 制取Al(OH)3:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
D.在强碱溶液中,次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
【解析】该题以具有应用背景的化学反应事实为载体,从化合物在水溶液中的存在状态、元素及电荷守恒、氧化还原反应中电子转移数目守恒、化学反应的条件等方面,考查学生对离子方程式的掌握程度和离子方程式正误的判断能力。解题时学生可能会因忽视化学反应的条件而错选D选项。
【参考答案】C 【掌握理解;中等难度】
9.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是 [同11考纲,08江苏卷第8题]
A.使酚酞试液变红的溶液: Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C.c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+
【解析】该题通过判断离子能否大量共存,考查了学生对酸碱电离平衡、沉淀溶解平衡、盐的水解平衡和氧化还原反应等化学反应原理的理解应用情况。特别强调了离子共存的条件性,要求学生在判断溶液酸碱性的基础上,应用化学原理知识判断离子共存,考查学生对溶液中离子反应本质的认识程度。
【参考答案】C 【掌握理解;中等难度】
10.下列图示与对应的叙述相符的是 [11江苏卷第10题]
图1 图2 图3 图4
A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C.图3表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D.图4 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大
【解析】该题以反应过程中的能量变化关系、酸碱滴定曲线、溶解度曲线和可逆反应生成物的量随反应时间变化的关系等有关图像为载体,综合考查学生对化学反应中的能量变化、弱电解质的电离、固体物质溶解度、化学反应的限度等原理的理解水平,特别考查了学生对图示信息的获取和运用所学知识对获取的信息进行加工处理的能力,试题的综合性意在引导中学化学教学关注知识体系的建构。
【参考答案】C 【掌握理解,中等难度】
11.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是 [同11考纲,10江苏卷第13题]
A.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B.一定条件下,元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
C.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质
D.化台物AE与CE含有相同类型的化学键
【解析】本题要求学生根据元素在元素周期表中的位置、结构和性质的关系,推断出“H、C、Na、Al、Cl”5种元素,考查了学生严密的逻辑推理能力。同时,也考查学生对碳的氢化物种类、元素最高价氧化物的水化物酸碱性、常见元素单质的工业制法、化学键类型等知识的应用能力。该题的“A选项”是学生极易错选的选项。
【参考答案】BC 【掌握理解;中等难度】
12. 香兰素是重要的香料之一,它可由丁香酚经多步反应合成。
[同11考纲,08江苏卷第11题]
有关上述两种化合物的说法正确的是
A.常温下,1mol丁香酚只能与1molBr2反应
B.丁香酚不能FeCl3溶液发生显色反应
C.1mol香兰素最多能与3mol氢气发生加成反应
D.香兰素分子中至少有12个原子共平面
【解析】该题以“一种重要香料—香兰素和其合成原料—丁香粉”为载体,考查学生对有机物的分子构型、官能团的性质、酚羟基的特殊性、有机物的应用等知识的理解和掌握程度。
【参考答案】D 【掌握理解;中等难度】
13.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
[11江苏卷第15题]
CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/ mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
【解析】该题以“可逆反应-水煤气法制氢的反应”为背景,分别考查了学生对化学反应平均速率的定量表示方法、平衡常数、化学平衡状态,以及外界条件对化学平衡影响的一般规律的理解程度和运用化学平衡常数进行计算的能力。本题采用工业生产中真实的化学反应作为研究对象,意在引导中学化学教学重视化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用。
【参考答案】BC 【掌握理解;中等难度】
14.右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。
下列说法正确的是 [同11考纲,10江苏卷第11题]
A.该系统中只存在3种形式的能量转化
B.装置Y中负极的电极反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,
并能实现化学能与电能间的完全转化
【解析】该题以航天器能量储存系统为情景,综合考查学生对多种不同形式能量的转化、电池工作原理等知识的理解应用能力,体现了对学生的信息获取、加工和综合应用能力进行考查的立意。由于电池不能实现化学能与电能间的完全转化,因此D选项具有一定的迷惑性,是学生容易错选的答案。
【参考答案】C 【掌握理解;中等难度】
15.常温下,用0.1000mol/L NaOH溶液滴定 20.00mL 0.1000
mol/L CH3COOH溶液滴定曲线如右图。下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:[同11考纲,10江苏卷第12题]
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:
c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【解析】该题以NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线为载体,融合了中和反应的定量计算、溶液中盐的水解、弱电解质的电离、电荷守恒、物料守恒等基本原理的应用,综合考查学生对滴定曲线的认识、对电解质溶液基本原理的理解和分析解决问题的能力。该题的思维容量较大,要求学生要仔细分析滴定过程:开始滴加NaOH溶液—滴加NaOH溶液接近终点—滴加NaOH溶液到达终点滴加NaOH溶液过量。D选项表示的是开始滴加少量NaOH溶液时溶液中微粒的浓度关系,容易被学生所忽略。
【参考答案】D 【掌握理解;较难】
二、非选择题
16.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下: [同11考纲,09江苏卷第16题]
⑴反应Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的Fe3+
A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D.H2
⑵反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃,其目的是 。
⑶工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是

⑷反应Ⅳ常被用于电解生产 (NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为 。
【解析】该题讲元素化合物知识与生产工艺结合起来,以“氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钾和氧化铁红颜料”生产工艺流程为背景设计问题,能更好地引导中学化学教学关注科学的应用性和实践性,考查学生在“不同价态贴元素的转化、化学反应条件控制的原理、影响物质溶解度的因素、电解原理”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度。本题中“电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)电极反应式的书写”考查学生对新信息的处理能力。
【参考答案】⑴B
⑵防止NH4HCO3分解(或减少Fe2+的水解)
⑶降低K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出
⑷2SO42--2e-=S2O82-
【掌握程度:中等难度】
17.以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:[10江苏卷第16题]
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为2SO2+O22SO3,该反应的平衡常数表达式为K= ;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是 、 。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为 ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为
(写化学)。
【解析】该题以“硫铁矿(FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)”为背景,将Fe、S、Cl元素及其化合物的性质与应用、影响反应速率和化学平衡的因素、化学平衡状态的特征、化学反应的原理和表示、生产或实验中尾成分的分析等知识和原理知识融合在实际生产工艺中,考查学生化学知识的灵活应用能力及思维的全面性和深刻性,亦考查学生应用元素化合物知识和反应原理解决实际问题的能力,引导中学化学教学关注化学知识在生产生活中的应用,体现化学学科的应用性。
【参考答案】
(1)k=c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2)
SO2+NaOH=NaHSO3
(2)提高铁元素的浸出率
抑制Fe3+水解
(3)Cl2+Fe2+=2Cl-+Fe3+
Cl2 HCl
【掌握理解;中等难度】
18.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:
[同11考纲,08江苏卷第19题]
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 。
【解析】该题以“消炎镇痛的药布噁布洛芬的工业合成方法”为背景,考查学生对新信息的获取和分析以及应用有效信息,结合所学知识解决有机化学实际问题的综合能力。该题从官能团的性质,手性碳原子的判断,有机物的结构推断,同分异构体、α-氨基酸和肽键的概念,高聚物结构简式的书写等多个角度考查了学生对有机化学基础知识的理解和掌握程度。
【参考答案】
⑴酚类化合物易被空气中的O2氧化
⑵a
⑶ac

⑸ 或
【掌握理解;中等难度】
19.阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。 [同11考纲,10江苏卷第19题]
线路一:
线路二:
(1)E的结构简式为 。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是 。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 。
(4)H属于α-氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式:

(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路
线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
【解析】该题以“抗精神分裂症药物阿立哌唑”为背景,从有机化合物结构简式的书写、反应类型的判断、同分异构体的推断、有机反应副产物的分析、目标化合物合成路线的设计等方面,考查学生对有机化学基础知识的理解、掌握程度,以及在新情景下运用有机化学知识解决实际问题的能力。
【参考答案】
(1)
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【掌握理解;中等难度】
20.Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+K2SO4+2H2O [11江苏卷第18题]
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是

(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag,负极的Zn转化为
K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式: 。
(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。
【解析】该题是以“银锌碱性电池正极活性物质Ag202的制备和含量分析”为载体而设计的综合性计算题。试题涉及检验洗涤是否完全的方法、银锌碱性电池反应方程式的书写、样品中Ag202的质量分数的测定计算等内容,考查学生化学原理的掌握程度、化学实验操作技能和化学计算技能的应用能力。该题将对学生化学计算技能的考查置于具有真实应用的背景中,充分体现了化学计算服务于化学问题解决的基本观点,引导中学化学教学重视化学计算在解决化学实际问题中应用的教学。
【参考答案】
(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)
(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag
(3)n(O2)=224mL/22.4L·mL-1·1000mL· L-1=1.000×10-2 mol
设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物质的量量为y
248g·mol-1 × x + 232 g·mol-1 × y =2.588 g
x+1/2 y =1.000×10-2 mol
x=9.500×10-3 mol
y=1.000×10-3 mol
w(Ag2O2)=
=0.91
【掌握理解;中等难度】
21.联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料,N2H4与N2O4能放出大量的热。
(1)已知:2NO2(g)=N2O4(g) △H=-57.20kJ·mol-1。一定温度下,在密闭容器中反应
2NO2(g)=N2O4(g) 达到平衡。其它条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是
(填字母)。 [同11考纲,09江苏卷第20题]
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)25℃时,1.00gN2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O (l) ,放出19.14kJ
的热量。则反应2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O (l)的△H= kJ·mol-1
(3)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300mol·L-1、c(N2O4)=0.0120mol·L-1。计算反应2 NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
(4)现用一定量的Cu 与足量的浓HNO3 反应,制得1.00L已达平衡的N2O4和NO2混合气体(17℃、1.01×105Pa),理论上至少需消耗Cu 多少克?
【解析】该题是以含氮化合物在高科技领域的实际应用(以N2H4和N204作为火箭推进剂)为背景设计而成的化学计算综合性试题。将N2H4与N204的反应热效应的计算、N02与N204的平衡的移动和平衡常数的计算、N02制备的相关计算综合于一题,综合考查学生对影响平衡移动和反应转化率的理解程度,以及运用平衡组成计算化学平衡常数和根据质量守恒定律进行化学计算的能力,同时考查了学生对信息的获取、数据分析计算的能力。
【参考答案】
(1)BC
(2)-1224.96
(3)根据题意知平衡时: c(N2O4 )=0.0120mol·L-1 ,c(NO2)=0.0300mol·L-1
K=c(N2O4 )/c2(NO2)=0.0120/0.0300×0.0300=13.3
答:平衡常数为13.3。
(4)由(3)可知,在17℃、1.01×105Pa达到平衡时,1.00L混合气体中:
n(N2O4 )=c(N2O4)×V=0.0120mol·L-1×1.00L=0.0120mol
n(NO2 )=c(NO2)×V=0.0300mol·L-1×1.00L=0.0300mol
则n总(NO2 )=n(NO2 )+2×n(N2O4 )=0.0540mol
由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可得:
m(Cu)= 64g·mol-1×0.0540mol /2=1.73g
答:理论上至少需消耗Cu 1.73g。
【掌握理解;中等难度】
22.高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取 [11江苏卷第19题]
NaCl04 (aq)+NH4Cl(aq) NH4ClO4 (aq)+NaCl(aq)
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是 。
(2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分
别为0.30和0.l5(相关物质的溶解度曲线右图)。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称) 干燥。
(3)样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定,蒸馏装置如下图所示(加热和仪器固定装代已略去),实验步骤如下:
步骤1:按图10所示组装仪器,检查装置气密性。
步骤2:准确称取样品a g(约0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL水溶解。
步骤3:准确量取40.00mL约0.1 mol·L-1H2SO4 溶解于锥形瓶中。
步骤4:经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL 3 mol·L-1NaOH 溶液。
步骤5:加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤6:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用c mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1mL
步骤8.将实验步骤1-7重复2次
①步骤3中,准确量取40.00ml H2SO4 溶液的玻璃仪器是 。
②步骤1-7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是 (填写步骤号)。
③为获得样品中NH4ClO4 的含量,还需补充的实验是

【解析】该题是以“复合火箭推进剂的一种成分NH4ClO4的制备和含量测定”为载体而设计的实验综合题,从化学试剂和实验仪器的选用、实验方案的设计、实验关键步骤的理解以及实验方案的完善等方面,考查学生对化学实验操作技能的熟练程度、实验原理的理解和应用程度、实验方案的设计和评价能力,特别考查了学生在化学实验背景下发现和解决问题的能力和根据图表信息形成结论的能力。试题从物质的制备到含量测定都选用学生熟悉的实验室方法,意在引导中学化学重视实验教学,重视培养学生的化学实验能力,充分发挥化学实验在中学化学学习中的作用。
【参考答案】
(1)氨气与浓盐酸反应放出热量
(2)蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,冰水洗涤
(3)①酸式滴定管
②1,5,6
③用NaOH标准溶液标定H2SO4溶液的浓度(或不加高氯酸铵样品,保持其他条件相同,进行蒸馏和滴定实验)
【综合应用,较难】
23.高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下: [同11考纲,10江苏卷第15题]
(1)制备MnSO4溶液:
在烧瓶中(装置见右图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h。停止通入SO2,继续反应片刻,过滤(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)
①石灰乳参与反应的化学方程式为

②反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有 、

③若实验中将N2换成空气,测得反应液中
Mn2+、SO42-的浓度随反应时间t的浓度变化如右图。
导致溶液中Mn2+、SO42-浓度变化产生明显差异的
原因是 。
(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时
pH=7.7。请补充由(1)时制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤
【实验中可选用的试剂:Ca(OH)2、、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】。
① ;
② ;
③ ;
④ ;⑤低于100℃。
【解析】该题是以“MnO2和SO2为原料制备高纯MCO3”为背景而设计的化学实验探究题,融实验技能的掌握、实验原理的应用和实验方案的设计于一体,考查学生分析解决实验问题过程中思维的敏捷性和深刻性。题中根据实验测定数据形成结论和设计实验方案,重点考查了学生在新情境中运用化学实验原理和方法解决问题的能力。
【参考答案】
(1)①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
②控制适当的温度 缓慢通入混合气体
③Mn2+催化与O2 与H2SO3反应生成H2SO4
(2)①边搅拌边加入NaHCO3(或Na2CO3),并控制溶液pH<7.7
②过滤,用少量水洗涤2~3次
③检验SO42-是否洗涤干净
④用少量C2H5OH洗涤
【综合应用,较难】
24.氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
[11江苏卷第20题]
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=247.4 kJ·mol-1
2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是
。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。
(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如下右图所示。图中A、B表示的物质依次是 。
(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图上右图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为 。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
【解析】该题是以“氢能源利用环节中氢气的制取和储存”为载体而设计的一道综合探究题,试题融化学反应中的能量变化、电化学反应原理、元素化合物和简单化学计算为一体,考查学生对盖斯定律的应用、对C、S、H、O、Mg等元素化合物之间转化关系的掌握、对热化学方程式和电极反应式的正确书写,以及对图给信息的提取和分析能力,引导学生关注化学在新能源利用和科技新发展中的重要作用。
【参考答案】
(1)CH 4(g)+2H2O(g)=CO 2(g) +4H2(g) △H=165.0 kJ·mol-1
(2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S+SO2 =2H2O+3S (或4H2S+2SO2=4H2O+3S 2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O
(5)2Mg2Cu+3H2 MgCu2+3MgH2
【综合应用,较难】
25.二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
⑴在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法: [同11考纲,09江苏卷第18题]
方法一:NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O 2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是 。
⑵用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子
(ClO2-)。2001年我国卫生部规定,饮用水中的ClO2-含量应不超过0.2 mg·L-1。饮用水中的ClO2、ClO2-含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图所示。当pH≤2.0时,ClO2-也能被I-完全还原为Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定;2 Na2S2O3+I2=Na2S4O6+NaI
①请写出pH≤2 .0时ClO2-与I-反应的离子方程式 。
②请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。
步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。
步骤3:加入足量的KI晶体。
步骤4:加入少量淀粉溶液,用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5: 。
步骤6:再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
③根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2—的浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原成为Cl-,该反应的氧化产物是 (填化学式)。
【解析】该题是以“ClO2的制备及其在饮用水处理领域的应用”为背景二设计的化学综合探究题,引导学生关注化学在生活中的应用。第(1)问是对不同ClO2制备方法的评价,学生需从题干中提取到“Cl2用于饮用水处理会产生对人体有潜在危害的有机氯代物”的信息,通过分析形成结论;第(2)问以“用连续碘量法测定饮用水中ClO2和ClO2—含量”为线索,从离子方程式的书写、实验过程的设计、实验探究结果的表述等方面设置问题,学生只有经过对题给信息的分析,充分理解探究原理和过程,才能准确回答这些问题。该题考查了学生灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力,特别是对学生信息素养(信息获取、处理、加工和输出)的考查,引导中学化学教学关注对学生信息素养的提升和解决问题能力的培养。
【参考答案】⑴方法二制备的ClO2中不含Cl2
⑵①ClO2-+4H++4I-=Cl-+2I2+2H2O
②调节溶液的pH≤2.0

④Fe(OH)3
【掌握理解;较难】
三、选做题
“物质结构与性质”模块试题
26.生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。 [同11考纲,09江苏卷第21A题]
⑴上述反应的催化剂含有Cu、ZN、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式 。
⑵根据等电子原理,写出CO分子的结构式 。
⑶甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛高,其主要原因是 ;甲醛
分子中碳原子的轨道杂化类型为 。
②甲醛分子的空间构型是 ;1mol甲醛
分子中σ键的数目为 。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为 。
【解析】该题以 “生物质气与H2混合催化合成甲醇”为背景素材,将“物质结构与性质”选修课程模块的相关内容融合于一题中,分别考查了学生对原料CO分子的结构、催化剂中Zn的基态原子核外电子排布、产物甲醇中氢键对其沸点的影响、甲醇催化氧化产物甲醛分子的空间构型、中心原子的杂化轨道类型、甲醛分子中σ键的数目,Cu2O晶胞等知识的掌握和应用能力。特别是本题中Cu2O晶胞中Cu原子数目的分析,要求学生能根据化合物中化合价规律进行分析,对学生的分析问题能力提出了较高要求。
【参考答案】
⑴1s22s22p63s23p104s2 或 [Ar]3d104s2
⑵C
⑶①甲醇分子之间形成氢键 sp2杂化
②平面三角形 3NA
③ 4
【掌握理解,中等难度】
27.原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。 [11江苏卷第21A题]
回答下列问题:
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为 。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因
是 。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。
【解析】该题在应用元素周期表、元素的结构和性质对元素进行推断的基础上,从原子轨道杂化类型和简单分子的共价键类型和数目、氢键、等电子体原理的应用、晶胞结构和配合物的组成等方面,综合考查学生对《物质结构与性质》课程模块知识的掌握和运用能力。
【参考答案】
(1)sp杂化
3mol或3×6.2×10 个
(2)NH3分子存在氢键
(3)N2O
(4)CuCl
CuCl+2HCl=H2CuCl3 (或CuCl+2HCl=H2[CuCl3])
【掌握理解,中等难度】
“实验化学”模块试题
28.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。 [同11考纲,10江苏卷第21B题]
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶剂中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 n(催化剂) 硝化产物中各种异构体质量分数(%) 总产率(%)
n(甲苯) 对硝基甲苯 邻硝基甲苯 间硝基甲苯
浓H2SO4 1.0 35.6 60.2 4.2 98.0
1.2 36.5 59.5 4.0 99.8
NaHSO4 0.15 44.6 55.1 0.3 98.9
0.25 46.3 52.8 0.9 99.9
0.32 47.9 51.8 0.3 99.9
0.36 45.2 54.2 0.6 99.9
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ 、 。
【解析】该题以甲苯硝化过程中催化剂种类和用量对产物对硝基甲苯质量分数的影响为线索,分别从过滤的目的、分液操作和原理、分液漏斗使用过程中常见问题的分析、实验方案的分析评价等方面,综合考查了学生对《实验化学》选修模块中的化学实验技能、实验原理和实验方法的理解和综合运用能力。
【参考答案】
(1)回收NaHSO4
(2)下 分液漏斗上口塞子未打开
(3) ①0.32
②甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯
③在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用。
【掌握理解,中等难度】
29.草酸是一种重要的化工产品。实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去)实验过程如下: [11江苏卷第21B题]
将一定量的淀粉水解液加入三颈瓶中
控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液
反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6 +8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为 。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是 。
(3)装置C用于尾气吸收,当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NO,全部吸收,原因是 (用化学方程式表示)
(4)与用NaOH溶液吸收尾气相比较,若用淀粉水解液吸收尾气,其优、缺点是

(5)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有 。
【解析】该题以“硝酸氧化淀粉水解液制备草酸”为载体,分别从水解反应终点的判断方法、实验条件的控制、尾气吸收方法的比较、实验仪器的选用等方面,综合考查学生对《实验化学》课程模块中实验原理的理解、化学实验技能的掌握、实验方案的评价,以及运用比较、分析、归纳的方法形成正确结论的能力。
【参考答案】
(1) 碘水或KI-I2 溶液
(2)由于温度过高、硝酸浓度过大,导致C6H12O6 和H2C2O4进一步被氧化
(3)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
(4)优点:提高HNO3利用率
缺点:NOx吸收不完全
(5)布氏漏斗、吸漏瓶
【掌握理解,中等难度】江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题三 以化合价为立意的氧化还原反应基础
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
【命题趋势】
09、10、11年三年江苏高考化学试题中几乎没有专门涉及氧化还原反应概念及分析的试题,氧化还原反应的根本内容分散在部分选择题的一些选项和许多非选择题的背景材料中,氧化还原反应的内容主要出现在与原电池、电解池相关试题中,以体现考试说明中有关“理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。”内容要求。
【高考预测】
从09、10、11年的江苏高考化学试题来看,12年江苏高考化学试题中氧化还原反应考查可能还是不会有专门的氧化还原反应概念及分析的试题,氧化还原反应可能还是出现在选择题的一些选项和非选择题的背景材料中,其着力点可能还要考查考生能用氧化还原反应知识去解决原电池、电解池等生产、生活中的实际问题的能力。要求考生正确掌握以化合价为立意的氧化还原反应的分析基础。
【基础知识】
一、理解氧化还原反应的本质和特征
氧化还原反应的实质是电子的 (包括电子的得失或电子对的偏移),特征是反应前后 ;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后 是否发生了变化这一特征。
二、从多个角度理解氧化剂和还原剂等基本概念
概 念 化合价变化的角度 电子转移的角度
氧 化 剂 所含元素化合价降低的物质 在反应过程中得到电子的物质
还 原 剂
氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应 物质失去电子的反应
还原反应
氧 化 性 ———— 氧化剂所具有的得到电子的能力
还 原 性 ———— 还原剂所具有的失去电子的能力
判断氧化反应、还原反应及氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物时可抓住下表中的关系:
反应物 变化特点 生成物
还原剂 失、高、氧---氧化反应 氧化产物
氧化剂 得、低、还---还原反应 还原产物
三、氧化性或还原性强弱比较与判断
(1)根据元素的化合价
如果物质中某元素具有最高价,该元素只有 性;物质中元素具有最低价,该元素只有 性;物质中元素具有中间价态,该元素既有 又有 性。对于同一种元素,价态越高,则 性越强,价态越低,则 性越强。
(2)根据氧化还原反应方程式
强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)
则氧化性:B>a,还原性:A>b。
氧化剂的氧化性越强,则其对应的 产物的还原性则越 ;还原剂的还原性越强,则其对应的 产物的氧化性则越 。
(3)根据金属活动性顺序表
在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越 ,其阳离子的氧化性就越 。
(4)根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。
(5)根据反应的难易程度
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越 ;
(6)其它条件
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 ,反之则越弱。
注意:
①物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的 ,与得失电子的 无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为:浓HNO3>稀HNO3;
②同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
四、常见的氧化剂和还原剂
在中学化学中,常用作氧化剂的物质有: 等;常用作还原剂的物质有活泼的金属单质如 等。
五、能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目
1、双线桥分析法
要点:①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素;
②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。
2、单线桥分析法
要点:①单线桥是从还原剂中失去电子的元素指向氧化剂中得到电子的元素;
②线上标明只标明电子的数目,不必写其它内容。
六、化学方程式的配平
1、依据原则:在氧化还原反应中,元素得电子的总数=元素失去电子的总数
或化合价升高的总数=化合价降低的总数
2、配平方法:一标、二列、三求、四配、五观、六查。
具体地说,就是标出反应前后元素的化合价、列出化合价的升降情况、求化合价升降的最小公倍数、根据所求的最小公倍数配出化合价发生变化的物质的系数、用观察法配出所含元素化合价未发生变化的物质的系数、用质量守恒和电荷守恒检查所配结果是否正确。
例: KMnO4+ HCl= KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
七、能运用氧化还原反应的规律进行有关计算
氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂的垢量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算并确定产物。题目解答的方法思路是:首先根据氧化剂与还原剂的质量比求出物质的量之比,分析判断可能的情况,然后再由得失电子数守恒列式求出化合价的变化,即可写出产物的分子式。
【典型例题】
【例1】(07江苏)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为:
C3N3(OH)3 3HNCO; 8HNCO+6NO2 7N2+8CO2+4H2O
下列说法正确的是
A.C3N3(OH)3与HNCO为同一物质 B.HNCO是一种很强的氧化剂
C.1 molNO2在反应中转移的电子为4mol D.反应中NO2是还原剂
【变式训练1】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+H2SO4=2ClO2↑+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
【例2】根据反应(1)~(4),可以判断下列4个物质的氧化性由强到弱的正确顺序是
⑴ Cl2+2KI=2KCl+I2 ⑵ 2FeCl2+Cl2=2FeCl3
⑶ 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 ⑷ H2S+I2=S+2HI
A.H2S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2>Fe3+>I2>H2S
C.Fe3+>Cl2> H2S>I2 D.Cl2>I2>Fe3+>H2S
【变式训练2】G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式(或化学式),但知道它们在一定条件下具有以下的转换关系(未配平)
1 G Q+NaCl 2 Q+H2O X+H2
3 Y+NaOH G+Q+H2O 4 Z+NaOH Q+X+H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为
A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ
【例3】现有铁粉和氧化铁的混合物共27.2 g,加入足量的稀硫酸使之充分反应。当固体粉末完全溶解时,收集到2.24 L标准状况下气体,当向溶液中滴加KSCN溶液时,溶液不显血红色。试求原样品中氧化铁的质量分数。
解析:设Fe2O3的物质的量为xmol,由电子得失守恒关系有:
nFe×2=nFe2O3×2+nH2×2。即 (27.2-160x)÷56=x+(2.24/22.4),
解得x=01,则氧化铁的质量分数为 (0.1mol×160g/mol÷27.2 g)×100%≈58.8%。
【变式训练3】(2011·大纲版全国卷)某含铬Cr2O72- 废水用硫亚铁铵[FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O72-的物质的量为nx/2mol
C.反应中发生转移的电子为3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
解析:由铬元素守恒知废水中Cr2O72-的物质量为nx/2mol,反应中发生转移的电子数为6×nx/2mol=3nx mol。由得失电子守恒知y=3x,而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(1+y)mol=n(3x+1)mol,因此选项A是错误的。
【反馈训练】
1.ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A.1︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.2︰3
2.在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O。从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
3.将NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn(OH)42-配平后,离子方程式中H2O的系数是
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(10江苏)下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中的Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次减弱
5.(11江苏)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
6.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”:发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜无铁        B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有       D.烧杯中铁、铜都无
7.将3.20g Cu跟30.0mL 10.0mol·L-1的HNO3充分反应,还原产物有NO和NO2。若反应后溶液中有a mol H+离子,则此时溶液中含NO3-离子的物质的量为
A.(a+0.5)mol B.2 a mol C.0.1 a mol D.(a+0.1)mol
8.(2011上海18)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.2F2+2H2O=4HF+O2 D.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
9.我国发射神舟号的火箭是长征Ⅱ(F)型火箭,该火箭的燃料偏二甲基肼[(CH3)2N-NH2],氧化剂是N2O4,反应后生成CO2和另两种对环境无污染的物质,下列说法中不正确的是
A.该反应每生成3mol N2时,转移电子的物质的量为16mol
B.火箭点燃瞬间,逸出的红棕色气体是NO2
C.偏二甲基肼与均二甲基肼(CH3-NH-NH-CH3)的沸点相同
D.飞船在太空中运行时,在飞船仓中比地球上不容易做过滤实验
10.常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+H+下列说法正确的是
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C.在H2O2分解过程中, Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
11.用0.1 mol/L的Na2SO3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
12.已知某强氧化剂RO(OH)2+中的R元素被Na2SO3还原到较低价态。如果还原2.4×10-3 mol RO(OH)2+至较低价态,需要60 mL 0.1 mol/L的Na2SO3溶液。那么,R元素被还原成的价态是
A.-1 B.0 C.+1 D.+2
13.某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1:3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为
A.21:5 B.11:3 C.3:1 D.4:1
14.已知:氧化性:KMnO4>HNO3;Bi位于周期表中VA,+3价较稳定,NaBiO3溶液为无色。取一定量的Mn(NO3)2溶液依次进行下列实验,现象记录如下:
① 滴加适量的NaBiO3溶液,溶液变为紫红色。
② 继续滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生。
③ 再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色。
④ 最后通入足量的SO2气体。
请回答下列问题:
⑴ KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为 ;
⑵ 实验④中的现象为: ;
⑶ 实验②③反应的离子方程式分别是: 、

14.⑴PbO2>KMnO4>H2O2 ⑵紫红色褪去,生成白色沉淀
⑶ ② 2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
③ 5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2MnO4-+2H2O
15.已知单质铁溶于一定浓度的硝酸溶液中反应的离子方程式为
aFe+bNO3-+cH+=dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O(化学计量数a~k均为正整数)
回答下列问题:
(1)根据反应中氮、氢、氧三种元素的原子个数守恒,可得c、g、h的关系式是 (用一个代数式表示,下同);
(2)根据反应中离子的电荷守恒,可得b、c、d、f的关系是 ;
(3)根据反应中电子转移的总数相等,可和d、f、g、h的关系式是 ;
(4)若a=12,且铁和稀硝酸恰好完全反应,则b的取值范围是 ;c的取值范围是 。
15.(1)c=4g+10h
(2)-b+c=2d+3f
(3)2d+3f=3g+8h
(4)6<b<12 30<c<48
16.将一块生锈铁片置于稀HNO3中,反应结束后收集到1.12 L NO(标准状况),且剩余3 g单质铁。取出铁后,向溶液中通入10.65 g Cl2,恰好使溶液中Fe2+全部氧化(假设Cl2只与Fe2+反应)。求这块生锈铁片中,铁的质量(铁锈的成分为Fe2O3·H2O)?
16.此题涉及反应有:
即: Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O, 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2, 6Fe(NO3)2+3Cl2=4Fe(NO3)3+2FeCl3
解法1:联立方程法
设:消耗Fe的物质的量为x,Fe2O3的物质的量为y。
解得:x=0.15 mol, y=0.075 mol
m(Fe)=56 g/mol×0.15 mol+3g=11.4 g
解法2. 得失电子守恒法
设:消耗Fe的物质的量为x
m(Fe)=56 g/mol×0.15mol+3g=11.4 g本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
期末高三化学学情调查试卷
命题:江苏省海门市三厂中学 陈 达
本试卷分第Ⅰ卷 (选择题) 和第II卷 (非选择题) 两部分,共8页。考试时间100分钟,满分120分。选择题答案填涂在答题卡上,非选择题答案作答在答题纸上。
可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 N:14 P:31 S:32 Cl:35.5 Si:28 Na:23
Mg:24 K:39 Al:27 Fe:56 Cu:64 Mn:55 Zn:65 Ba:137 Ag:108 Cr:52 Mo:96
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.在全球气候变暖的背景下,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为发展趋向。下列不属于“促进低碳经济”宗旨的是
A.提高能源效率、寻找替代能源、保护森林以及生态友好型消费
B.推广以液化石油气代替天然气作民用燃料
C.推广利用二氧化碳与环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物的生物降解材料
D.推广“绿色自由”计划,吸收空气中CO2并利用廉价能源合成汽油
2.下列化学用语的理解正确的是
A.离子结构示意图 :可以表示35Cl-,也可以表示37Cl-
B.电子式:可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子
C.比例模型 :可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
D.结构简式(CH3)2CHOH:可以表示1-丙醇,也可以表示2-丙醇
3.下列叙述正确的是
A.Na失火不能用CO2灭火,K失火也不能用CO2灭火
B.Al与S直接化合可以得到Al2S3,Fe与S直接化合也可以得到Fe2S3
C.将SO2通入BaCl2溶液没有白色沉淀生成,将SO2通入Ba(NO3) 2溶液也没有白色沉淀生成
D.工业上电解熔融MgCl2制取金属镁,也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝
4.下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Na+、Cl-、NO3-
B.滴入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、Fe2+、SO42-、Cl-
C.0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中:K+、Ba2+、OH-、Cl-
D.c(I-)=0.1mol/L的溶液:Na+、Fe3+、ClO-、SO42-
5.短周期元素A、B、C的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数之和为10,A与C同主族,B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数,则下列叙述正确的是
A.原子半径:A<B<C
B.C的单质可以作为光纤通讯材料
C.三种元素的最高价氧化物对应的水化物均可由化合反应得到
D.高温下,A单质能置换出C单质
6.下列离子方程式表达不正确的是
A.在硫酸亚铁溶液中通入氧气:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
B.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:
Ba2++2OH-+H++SO42-+NH4+=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2=I2+2OH-
D.大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
7.下列有关实验原理或操作正确的是
A.用洁净无锈的铁丝蘸取待测液,在酒精灯火焰上灼烧,检验钠离子
B.用10mL量筒量取7.80mL浓硫酸
C.在蒸发皿中灼烧氢氧化铁获得铁红
D.过量的铜屑与稀硝酸作用,反应停止后,再加入1mol/L稀硫酸,铜屑又逐渐溶解,是因为铜可直接与1mol/L稀硫酸反应
8.NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1molCl2参加的任何反应,反应过程中转移电子数都是2NA
B.标准状况下,11.2L乙醇所含的羟基数为0.5NA
C.常温常压下,17g甲基(—14CH3)所含的中子数为9NA
D.室温下,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023个
9.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是
A.制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl
B.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
C.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
D.加热MgCl2溶液制取无水氯化镁
10.下列实验过程中产生的现象与对应图形相符合的是
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。拓正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项时,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.BHT(Butylated Hydroxy Toluene)是一种常用的食品抗氧化剂,合成方法有如下两种:
(BHT)
下列说法正确的是
A.能与Na2CO3溶液反应生成CO2
B.与BHT互为同系物
C.BHT久置于空气中会被氧化
D.两种方法的反应类型都是加成反应
12.下列说法正确的是
A.△H>0的反应,常温下一定不能自发进行
B.用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定相同物质的量浓度和相同体积的盐酸和醋酸,其中实线表示的是滴定盐酸的曲线
C.常温下,在0.1mol/L氨水中,加入少量NH4Cl晶体,溶液的pH减小
D.恒容密闭容器中进行的反应3A(g)2B(g)+C(s),在其它条件不变的情况下,再充入一定量的A气体,A的转化率不变
13.一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据
物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
Ksp/25℃ 8.0×10-16 2.2×10-20 4.0×10-38
完全沉淀时的PH值范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不科学的是
A.向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.该溶液中c(SO42-):{c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)}>5:4
C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH值到3~4后过滤,得到纯净的CuSO4溶液
D.向该溶液中加少量铁粉即能观察到红色固体析出
14.25℃,aL0.1000mol/LCH3COOH溶液与bL0.1000 mol/LNaOH溶液混合,下列说法正确的是
A.若a>b,则pH一定小于7
B.若a<b,则一定存在:n(OH-)-n(H+)>0.1(b-a)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),则a≤b
D.若pH=7,则a>b,且c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
15.工业上采用乙烯和水蒸气在催化剂(磷酸/硅藻土)表面合成乙醇,反应原理为:
CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g),副产物有乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等。下图是乙烯的总转化率随温度、压强的变化关系,下列说法正确的是
A.合成乙醇的反应一定为吸热反应
B.目前工业上采用250~300℃,主要是在此温度下乙烯的转化率最大
C.目前工业上采用加压条件(7MPa左右),目的是提高乙醇的产率和加快反应速率
D.相同催化剂下,在300℃14.7MPa乙醇产率反而比300℃7MPa低得多,是因为加压平衡向逆反应方向移动
第II卷 非选择题(共80分)
16.(18分)2011年8月12日,网上传云南曲靖市越州镇有总量5000余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放,毒水被直接排放南盘江中。
Ⅰ:某工厂对制革工业污泥中Cr(III)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ Cr3+
开始沉淀时的pH 1.9 7.0 —— —— 4.7 ——
沉淀完全时的pH 3.2 9.0 11.1 8 6.7 9 (>9溶解)
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需

(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是 (至少答一点)。
(3)加入H2O2的作用是 。
调节溶液的pH=8是为了除去 离子。
(4)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的的杂质离子是 。
(5)还原过程发生以下反应(请配平):
Na2Cr2O7+ SO2+ = Cr(OH)(H2O)5SO4+ Na2SO4;
Ⅱ:(1)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。其中一种处理方法为电解法:该法用Fe做电极,电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。阳极的电极反应式为 。在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应方程式解释) 。
(2)含铬废水国家排放标准为含量≤0.1000mg/L。取上述电解后的废水200.00mL,调节pH=1后置于锥形瓶中,用浓度为0.0001mol/L的KI溶液滴定,至滴定终点时,用去KI溶液9.00mL。已知酸性条件下,I-被Cr2O72-氧化的产物为I2。用计算所得数据说明上述电解法处理后的废水是否符合国家排放标准 。
17.(18分)止咳酮(F)具有止咳、祛痰作用。其生产合成路线如下:
(1)写出B中含有的官能团名称: 。
(2)已知B→D反应属于取代反应,写出C(C属于氯代烃)的结构简式: 。
(3)写出E→F的反应类型: 。
(4)满足下列条件的E的同分异构体有 种。
①苯的邻二取代物;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③除苯环外不含其它的环状结构。
(5)写出A→B的反应方程式: 。
(6)A→F六种物质中含有手性碳原子的是: 。
(7)目前我国用粮食发酵生产丙酮(CH3COCH3)占较大比重。利用题给相关信息,以淀粉 为原料,合成丙酮。合成过程中无机试剂任选。
18.(10分)随着氮氧化物污染的日趋严重,国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度。目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g) △H。某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1时间/min NO N2 CO2
0 0.100 0 0
10 0.058 0.021 0.021
20 0.040 0.030 0.030
30 0.040 0.030 0.030
40 0.032 0.034 0.017
50 0.032 0.034 0.017
①T1℃时,该反应的平衡常数K= (保留两位小数)。
②30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应的△H 0(填“>”、“ =”或“<”)。
(2)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
△H=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关电极反应可表示为

19.(10分)江苏拥有较长的海岸线,浩瀚的海洋是一个巨大的物质宝库。目前世界各国都在研究如何充分利用海洋资源。
(1)如右图所示,在电场中利用膜技术(阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)淡化海水,该方法称为电渗析法。
①图中膜a应选用 膜。
②电渗析法还可用来处理电镀废液,写出用该方法处理含硝酸银废液时所发生反应的化学方程式 。
(2)海水中的氘(含HDO 0.03‰)发生聚变的能量,足以保证人类上亿年的能源消费,工业上可采用“硫化氢—水双温交换法”富集HDO。其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四种物质,在25℃和100℃两种不同的温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO。
1 从物质的微粒构成看,H2O、HDO的不同点是

②右图为“硫化氢—水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线。写出100℃时所发生反应的化学方程式
;工业上富集HDO的生产过程中,可以循环利用的一种物质是 。
20.(12分)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的部分流程如下:
(1)写出“碱浸”反应的离子方程式: 。
(2)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-。当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是
。[已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1,c(SO42-)=0.04mol·L-1,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。]
(3)重结晶得到的母液可以在下次重结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是

(4)右图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果:
①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,其原因可能是 。
②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4—Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除需加入钼酸盐外还需加入NaNO2。NaNO2的作用是

③若缓释剂钼酸钠—月桂酰肌氨酸总浓度为300mg·L-1,则缓蚀效果最好时钼酸钠的物质的量浓度为 。
21.(12分)LED晶片在文化传媒中有着广泛的应用。目前市售LED晶片,材质基本以AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。
(1)镓的基态原子的电子排布式是 。
(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。Ga的第一电离能却明显低于Zn,原因是

(3)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的排序是 ;HCN中碳的杂化类型是 。
(4)GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。GaN的晶胞结构如右图所示,其中与同一个Ga原子(黑色球)相连的N原子构成的空间构型为 。
(5)写出与N3-互为等电子体的分子、离子的化学式
、 (各写一种)。
江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
期末高三化学学情调查试卷
参考答案及评分标准
第I卷 选择题(共40分)
单项选择题:本大题包括10小题,每小题2分,共计20分。
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 B A A B D C A D A B
题号 11 12 13 14 15
选项 BC C CD B C
第Ⅱ卷 非选择题(共80分)
16.(18分)Ⅰ:(1)250mL容量瓶、胶头滴管(2分)
(2)①升高反应温度,②搅拌,③过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取),④适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可,可从反应温度、溶液的pH、搅拌速度、溶剂的配比等角度)(2分)
(3)氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr(或Cr2O72-),以便于与杂质离子分离;(2分)
Fe3+和Al3+(2分)
(4)Ca2+、Mg2+(2分)
(5)1, 3, 11H2O, 2, 1,(2分)
Ⅱ:⑴Fe-2e-= Fe2+(2分), 2H++2e-=H2↑(2分)
⑵经计算知,上述电解后的废水中含量=0.0780 mg/L,符合国家排放标准(2分)
17.(18分)(1)羰基,酯基(2分) (2) (2分)
(3)加成(2分) (4)8(2分)
(5)2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH(2分)
(6)D,F (2分) (7) (6分)
18.(l0分)
(1)①0.56(2分) ②减小CO2的浓度(合理答案均可)(2分) ③<(2分)
(2)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H=-955 kJ·mol-1(2分)
(3)NO2+NO3--e-=N2O5(2分)
19.(l0分)(1)①阳离子交换(2分) ②4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(2分)
⑵①原子种类不同、中子数目不同(2分)
②H2S+HDO=HDS+H2O(2分)
③H2S(2分)
20.(12分) (每空2分)
(1)MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑
(2)97.3%
(3)使用定次数后,母液中杂质的浓度增大,重结晶时会析出杂质,影响产品纯度。
(4)④(Cl-有利于碳钢的腐蚀,SO42-不利于碳钢的腐蚀,使得钢铁在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸;硫酸溶液随着浓度的增大,氧比性增强,会使钢铁钝化,腐蚀速率减慢。
②替代空气中氧气起氧化剂作用
③7.28×l0-4mol·L-1
21.(12分) (1) 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或 [Ar] 3d104s24p1) (2分)
(2) 锌原子价电子为3d104s2,为全充满结构,相对稳定,第一电离能较大。(2分)
(3) NH3>AsH3>PH3 (2分) sp (2分)
(4) 正四面体(2分)
(5) N2O(或CO2 、CS2、BeCl2),CNO-(2分)
D.氨气通入
醋酸溶液中
A.向盐酸中加入
NaAlO2溶液
C.SO2气体通入
溴水中
pH
7
0 n(SO2)
B.pH=1的醋酸和盐
酸分别加等量水稀释
0 n(H2O)
pH
7
1
盐酸
醋酸
0 n(NH3)






质量
0 n(NaAlO2)
浓缩室
膜a


淡化海水
膜b
浓缩室
淡化室
阳极水水
浓缩海水水
阴极水水
海水
膜a
膜b
H2O
T(℃)
25
50
75
100
n(mol)
H2S
HDS
HDO
▲盐酸中碳钢的腐蚀速率
■硫酸中碳钢的腐蚀速率
●缓蚀剂中碳钢的腐蚀速率
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江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
高三化学学情调查试卷(有机专列)
考试时间:100 试卷总分:120 命题人:陈达 审核人:朱圣健
可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 N:14 P:31 S:32 Cl:35.5 Si:28 Na:23
Mg:24 K:39 Al:27 Fe:56 Cu:64 Mn:55 Zn:65 Ba:137 Ag:108 Cr:52 Ni:59
一、单项选择题:(每小题只有一个选项符合题意)
1.我国决定推广使用车用乙醇汽油,它是在汽油中加入适量的乙醇形成的混合燃料。下列相关叙述错误的是
A.使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
B.乙醇汽油是一种新型的化合物
C.燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制得
D.乙醇汽油的推广使用可以缓解石油资源短缺对经济发展造成的压力
2.已知卤代烃(R—X)在强碱的水溶液中可发生水解反应,生成相应的醇(R—OH)。若有机物可通过如下表示的方法制得:
则烃A应是
A.1-丁烯    B.2-丁烯    C.乙烯    D.乙炔
3.现在大量使用的塑料,如聚苯乙烯,难以分解而造成的“白色污染”甚为严重,铁道部下令全国铁路餐车停止使用聚苯乙烯制造的餐具,改用降解塑料。该塑料在乳酸菌作用下迅速分解为无毒物质。下列有关降解塑料叙述正确的是
A.降解塑料是一种纯净物     B.其分子量为72
C.经加聚反应生成        D.其单体是
4.绿茶中含有的EGCG(表示没食子儿茶素没食子酸酯)物质具有抗癌作用,能使血癌(白血病)中癌细胞自杀性死亡,已知EGCG的一种衍生物A如右图所示。
有关衍生物A说法不正确的是
A.A在空气中易氧化,遇FeCl3溶液能发生显色反应
B.A能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳
C.1molA最多可与含9mol氢氧化钠的溶液完全作用
D.1molA与足量的浓溴水反应最多可与6mol Br2作用
5.以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:(1)氧化;(2)消去;(3)加成;(4)酯化;(5)水解;(6)加聚,来合成乙二酸乙二酯(右图)的正确顺序是
A.(1)(5)(2)(3)(4)     B.(1)(2)(3)(4)(5)
C.(2)(3)(5)(1)(4)     D.(2)(3)(5)(1)(6)
6.科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,化合物A是其中一种。下列关于化合物A的说法正确的是
A.与FeCl3溶液发生反应显紫色
B.能发生取代反应和银镜反应
C.分子中最多有5个碳原子共平面
D.与H2完全加成时的物质的量之比为1∶1
7.贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如下:
下列叙述错误的是
A.FeCl3 溶液可区别阿司匹林和扑热息痛
B.1mol阿司匹林最多可消耗2mol NaOH
C.常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛
D.C6H7NO 是扑热息痛发生类似脂水解反应的产物
8.α,β,γ和δ四种生育三烯酚是构成维生素E的主要物质,下列叙述中不正确的是
A.α和δ两种生育三烯酚互为同系物,β和γ两种生育三烯酚互为同分异构体
B.四种生育三烯酚均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.四种生育三烯酚的结构中均不存在手性碳原子
D.1molα-生育三烯酚与溴的四氯化碳溶液发生反应,理论上最多可消耗3molBr2
9.依托孕烯是一种激素类药物,结构如图所示。下列有关依托孕烯的说法正确的是
A.依托孕烯的分子式为C21H28O2
B.依托孕烯能与FeCl3溶液发生显色反应
C.lmol依托孕烯最多能与5mol氢气发生加成反应
D.依托孕烯能发生氧化、还原、消去、水解等反应
10.新型解热镇痛抗炎药扑炎痛的结构如图所示,下列关于扑炎痛的叙述正确的是
A.该物质的分子式为C17H16NO5
B.该物质的核磁共振氢谱上共有9个峰
C.该物质与浓溴水反应生成白色沉淀
D.该物质在酸性条件下水解最终可以得到4种物质
二、不定项选择题:(每小题有一个或二个选项符合题意)
11.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示,下列说法错误的是
A.由红光外谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱就能得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O,则其结构简式为CH3COCH3
12.甘草甜素在治疗丙肝、艾滋病、非典等疾病方面有一定疗效。甘草甜素在一定条件下可转化为甘草次酸。下列有关说法正确的是
A.甘草甜素转化为甘草次酸属于酯的水解
B.在Ni催化作用下,1mol甘草次酸最多能与2molH2发生加成反应
C.甘草甜素中含有羧基、羰基、碳碳双键、酚羟基等官能团
D.甘草甜素、甘草次酸均可与Na2CO3、溴水等无机试剂发生反应
13.美国《Science》杂志2006年2月10日报道了“关于植物是怎样互相窃听从而发现附近是否有一个很饿的食草动物”,提出了关于植物能释放出化学“云”(挥发性有机物)的假设。下图就是一种化学“云”——茉莉酮酸酯的结构简式,有关该物质的说法正确的是
A.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.该物质分子中有三个亚甲基(—CH2—)
C.该物质能发生银镜反应
D.该物质在酸性条件下水解程度比碱性条件下水解程度大
14.酚酞含片是一种治疗消化系统疾病的药物,其有效成分的结构简式如图所示。
下列对该有效成分的说法正确的是
A.所有原子可能共平面
B.核磁共振氢谱中有5个峰
C.能发生加聚反应生成高分子化合物
D.1mol该物质最多能与含3molNaOH的烧碱溶液反应
15.科学家用催化剂将苯酚(X)和1,3-二羰基化合物(Y)合成一种重要的具有生物活性的结构单元——苯并呋喃(Z),W是中间产物(R1、R2均为烃基)。则下列有关叙述正确的是
A.反应①属于加成反应
B.W中至少含有1个手性碳原子
C.X、Y、W、Z都能与NaOH溶液反应
D.可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和W
三、非选择题
16.喹硫平可用于精神疾病的治疗,其结构为:
()2·,它的合成路线如下:
已知:(Ⅰ)反应①为取代反应;(Ⅱ)A的系统命名为1,4-二溴―2―丁烯。
请回答下列问题:
⑴写出分子式为C13H9NO4S的物质的结构简式 。
⑵物质中除硫醚键(-S-)外,还含有的官能团名称为 。
⑶反应③的类型是 反应,反应⑤的目的是 。
⑷写出反应④的化学方程式 。
⑸物质B的同分异构体有多种,其中既含有羟基,又含有醛基的同分异构体有 种。
⑹已知:-SH的性质与-OH相似。
物质一定条件下形成聚合物的结构简式为 。
17.X()是合成某种手术用粘合剂的单体,X的合成路线如下:
已知:
请回答下列问题:
⑴由单体X合成所得高分子粘合剂的结构简式是 。
⑵物质C中所含官能团的名称是 。
⑶写出由A→B的反应方程式: 。
⑷C→D、D→E的反应顺序能否颠倒并说明理由 。
⑸C→D、A+F→G的反应类型依次为 、 反应。
⑹F的同分异构体中,属于酯类且含有“-C≡C-”结构,除了CH3COOC≡CH、 HCOOC≡CCH3外,还有的结构简式为 、 。
18.BAD是一种紫外线吸收剂,其合成方法如下:
已知:Ⅰ、B分子中所有H原子的化学环境相同;
Ⅱ、BAD的结构为:
请回答下列问题:
⑴ A的名称为 。
⑵ F的结构简式为 。F的一些同分异构体能使氯化铁溶液变色,能发生银镜反应,且苯环上的一硝基取代产物有两种。符合上述条件的同分异构体有 种。
⑶ 反应②的化学方程式为 ;反应③在一定条件下能直接进行,其反应类型为 。
⑷ G是一种氨基酸,且羧基和氨基处于苯环的对位。写出G缩聚产物可能的结构简式
(只要求写一种)。
19.某有机物X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2112L。
⑴该有机物X的分子式为 。
a.C4H8 b.C2H4O c.C4H8O2 d.C10H20O20
⑵甲物质是X的同分异构体,分子中含有羰基和羟基,物质甲能发生如下图所示的转化:
已知: RCHO + R’CHO
①B的名称是 。
②A→D的反应类型为 ,E→F的反应条件是 。
③写出F→G的化学方程式: 。
⑶物质乙也是X的同分异构体,1mol乙与足量的Na反应可生成1molH2,且乙不能使溴的CCl4溶液褪色,乙分子中的官能团连在相邻的碳原子上。乙的核磁共振氢谱图中有3个峰,面积比为2∶1∶1。PBS是一种新型生物降解塑料,其结构简式为。请设计合理方案以乙为原料(无机试剂自选)合成PBS(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
提示:可利用本题⑵中的信息。
20.利胆解痉药“亮菌甲素”跟(CH3)2SO4反应可以生成A,二者的结构简式如图。
试填空。
(1)“亮菌甲素”的分子式为: ,1mol“亮菌甲素”跟浓溴水反应时最多消耗 mol Br2;
(2)有机物A能发生如下转化,其中G分子中的碳原子在一条直线上。
信息提示:i.
ii.R―O―CH3 R―OH(R为脂肪烃或芳香烃的烃基)
① C→D的化学方程式是: 。
② G的结构简式是: 。
③ 同时符合下列条件的E的同分异构体有 种。
a.遇FeCl3溶液显色;
b.不能发生水解反应,能发生银镜反应;
c.苯环上的一氯取代物只有一种,分子中无甲基。
写出其中任意一种的结构简式: 。
21.盐酸利多卡因(F)葡萄糖注射液抗心律失常,可用于急性心肌梗死后室性早搏和室性心动过速。合成路线如下:
⑴B在核磁共振氢谱上有 种特征峰,C→D的反应类是 。
⑵C的结构简式为 ;
⑶B的同分异构体种类很多,符合以下条件的B的同分异构体共有 种。
①属于苯的衍生物,苯环上共有三个取代基;
②与碳酸钠溶液反应可放出CO2气体。
⑷写出与足量的NaOH溶液共热充分反应的化学方程式: 。
⑸现仅以有机物CH3CH=CHCH3为原料,无机试剂任选,用反应流程图表示合成有机物CH3COOCH2CH=CHCH2OOCCH3的过程。
提示:①
②由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为:
22.氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,以甲苯为初始原料的合成氯普鲁卡因盐酸盐的路线如下:
回答下列问题:
⑴ 当原料的核磁共振氢谱有 个峰时,可以判断原料是纯净的。
⑵ B的结构简式是 ,反应②的类型是 。
⑶ A的同分异构体中,含有-NO2、-Cl、酯基(),且为1,3,5-三取代苯结构的有6种,其中4种结构如下:
请写出另外两种同分异构体的结构简式: 。
⑷ 已知:①
② 当苯环上已有一个“—CH3”或“—Cl”时,新引入的取代基一般在原有取代基的邻位或对位;当苯环上已有一个“—NO2”或“—COOH”时,新引入的取代基一般在原有取代基的间位。
请用合成反应流程图表示出由甲苯和其他物质合成A的最佳方案,请在答题纸的方框中表示。合成反应流程图表示方法示例如下:
23.已知:
⑴ R-X RCN RCOOH


现用如下方法合成高效、低毒农药杀灭菊酯( ) :
⑴ 原料A是苯的最简单的同系物,其名称是 ;合成G的反应类型是 。
⑵ 写出反应D→E的化学方程式: 。
⑶ 杀灭菊酯的核磁共振氢谱共有 种峰。
⑷ 氨基酸X与I互为同分异构体,且X是萘( )的一取代物,含有碳碳叁键,X所有可能的结构共有 种。高聚物Y是由X通过肽键连接而成,Y的结构简式是
(只要求写一种)。
江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
高三化学学情调查试卷(有机专列)
参考答案及评分标准
选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
选项 B C D B C B B C
题号 9 10 11 12 13 14 15
选项 C B CD BD A D BC
非选择题
16.⑴
⑵氨基、羧基 ⑶加成 保护碳碳双键,防止被酸性KMnO4氧化
⑷BrCH2CH=CHCH2Br+2NaOHHOCH2CH=CHCH2OH+2NaBr
⑸5

17.⑴ ⑵碳碳双键、醛基
⑶2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
⑷不能颠倒,碳碳双键会被氧化 ⑸加成 取代 ⑹CH≡CCOOCH3、HCOOCH2C≡CH
18.⑴ 2-丙醇
⑵3
⑶ CH3COCH3+2 → H2O+ 取代反应

19.⑴c ⑵①乙醛 ②酯化反应(或取代反应) NaOH醇溶液、加热
③n

20.(1)C12H10O5 3
21.⑴3、取代反应 ⑵ ⑶10


22.(1)4
(2) 还原反应
(3)、
(4)
23.⑴ 甲苯 取代反应
⑵ +CH3CHClCH3+NaOH→NaCl+H2O+
⑶ 13
⑷ 8
化合物A
甘草次酸
甘草甜素
一定条件
C13H9NO4S
FeSO4·7H2O
C4H6
Br2
A
B
C
D
KMnO4(H+)
⑦NaOH/C2H5OH
⑧H+
喹硫平






NaOH水溶液
HBr
R-CH=O+R’CHCHO RCH -CHCHO R-CH=CCHO
OH-

H
OH
R’
R’
C7H7NO3
C7H6O3
NaOH

1)CO2,125℃、400~700Kpa
2)H+
C6H5ONa
G
BAD
C6H6O
D
F
C15H16O2

C
C3H6O
C3H8O
O2
Cu △

E
A
B

E
F
A
D(含六元环)
B
乙二酸
浓H2SO4,△
氢溴酸,△
一定条件
H2 / Pt,△
HIO4

HBr,催化剂
一定条件
高聚物G
厨房常用酸味剂C
一定条件
①银氨溶液

②酸化
有机物A
亮菌甲素
A
B
C
D
E
F
G
(C4H4O2)
①O3
②Zn/H2O
HCl
①NaOH溶液
H2
催化剂
浓硫酸

②酸化
①O3
②Zn/H2O
HCl
浓硫酸
170OC
CH3CH2OH
CH2 = CH2
—CH2—CH2—
[ ]
n
高温高压
催化剂
H2O
H2SO4
NaCN
醇溶液
C=O C-OH
CN
HCN
-CH3
O2
Co(OAc)2
-CHO
—CH— C— OCH—
Cl—
CH3CHCH3
O
O
CN
Cu/△
NaOH
B
C
Cl2
光照
NaCN
醇溶液
CH3CHClCH3
NaOH
H2O
H2SO4
O2
Co(OAc)2
HCN
浓H2SO4
杀灭菊酯
D
E
F
I
H
G
—Br
CH3
HO
A
Cl2
Fe

Cu

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江苏省海门市三厂中学2011~2012学年第一学期
期末高三化学学情调查试卷答题纸
第II卷 非选择题(共80分)
16.(18分)Ⅰ:(1) 。(2分)
(2) 。(2分)
(3) (2分)。 (2分)。
(4) (2分)。
(5)
Na2Cr2O7+ SO2+ = Cr(OH)(H2O)5SO4+ Na2SO4(2分)
Ⅱ:(1) (2分)。 (2分)。
(2) (2分)。
17.(18分)(1) (2分)。
(2) (2分)。(3) (2分)。
(4) (2分)。
(5) (2分)。
(6) (2分)。
(7)(每步1分,共6分)
18.(10分)(1) ① (2分)。
② (2分)。
③△H 0(填“>”、“ =”或“<”)(2分)。
(2) (2分)。
(3) (2分)。
19.(10分) (1)① (2分)。
② (2分)。
(2)① (2分)。
② (2分); (2分)。
20.(12分)(1) (2分)。
(2) (2分)。
(3) (2分)。
(4)① (2分)。
② (2分)。
③ (2分)。
21.(12分) (1) (2分)。
(2) (2分)。
(3) (2分); (2分)。
(4) (2分)。
(5) (2分)、 (2分)。
考号
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21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题二 阿伏加德罗常数分类训练及学法指导
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.掌握物质的量、摩尔质量的涵义,理解阿伏加德罗常数的涵义。
2.掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量之间的相互关系。
【知识整理】
1.阿佛加德罗常数(NA):0.012kgC-12中所含的碳原子数,约为6.02×1023 。含阿佛加德罗常数个微粒的物质的物质的量为1mol。
2.以物质的量为核心的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=V/22.4L·mol-1=C·V
【考试热点】
阿伏加德罗常数的问题考查的热点主要有:①一定质量的物质中所含分子数、原子数、质子数、中子数、电子数。②一定体积的物质中所含微粒数。③一定量的物质在化学反应中的电子转移数。④一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质分子数、离子数等。⑤某些典型物质中化学键数目。
【分类训练】
例:用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法是否正确,错误的加于改正:
(正确用“A”表示;不正确用“B”表示。下面50题做完后涂答题卡)
一、根据质量或物质的量计算物质中所含的原子、质子、中子、电子数
1.20g重水(D2O)中的中子数为8NA
2.18g D2O所含的电子数为10NA
3.常温常压下,4g氦气所含原子数为NA
4.1mol氦气所含的电子数目为4NA
5.常温常压下,46gNO2和N2O4混合气体中含有的原子数为3NA
6.1molCH3+含有的电子数为10NA
7.1mol碳烯(∶CH2)所含的电子数目为6NA
8.常温常压下,17g甲基(—14CH3)所含的中子数为9NA
二、标准状况下气体摩尔体积概念的应用的计算
9.在25℃,压强为1.01×103Pa时,11.2L氮气所含的原子数目小于NA
10.在标准状况下,11.2LNO与N2混合气中含原子数为NA
11.22.4LNH3含有4NA原子
12.标准状况下,以任意比混合的甲烷和丙烷混合气体22.4 L所含分子数为NA
13.常温常压下,0.20NA个N2分子的质量是5.6g
14.在标准状况下,2.24L的己烷中含有C-H键的数目约为0.6×6.02×1023
15.标准状况下,8克SO3所含原子数为0.4NA
16.标准状况下,2.24LSO3所含原子数为0.4NA
17.标准状况下,22.4L氩气与22.4L氟气所含质子数均为18NA
三、氧化还原反应中转移电子数目的计算
18.足量钠与32g氧气完全反应转移的电子数为2NA
19.1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
20.5.6gFe与Cl2 完全反应,转移电子0.2NA
21.6.4gCu与S完全反应,转移电子0.2NA
22.工业上铜的电解精炼时电解池中每转移1mol电子时阳极上溶解的铜原子数为0.5NA
23.用惰性电极电解500mL 饱和食盐水时,若溶液的pH变为13时,则电极上转化的电子数目约为6.02×1022(忽略溶液的体积变化)
24.标准状况下,2.24LCl2完全溶于水转移电子数为0.1NA
25.标准状况下,2.24LCl2与氢氧化钠完全反应转移电子0.2NA
26.7.8克Na2O2与CO2完全反应,转移电子0.2NA
27.3.4g H2O2完全分解转移电子0.2NA
28.过量的Fe粉加入稀硝酸中,当溶解5.6g时转移的电子数为0.3NA
四、化学键键数的计算
29.含1mol碳原子的碳单质中,C-C共价键数为1.5NA
30.12g金刚石中含C-C键4NA
31.12g石墨中含C-C键1.5NA
32.6.0g SiO2晶体中含有0.2NA个Si-O键
33.28g 己烯中含有6NA对共用电子对
34.12.4 g白磷中含有P-P共价键个数为0.6NA
35.标准状况下,11.2L氯仿中含有的C-Cl键的数目为1.5NA
(五)溶液中微粒的计算
36.pH=1的盐酸、硫酸混合溶液中,所含H+离子数为0.1NA
37.100 mL pH=2的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为2×10-3NA
38.1L 0.5mol L-1的乙酸溶液中乙酸分子数小于0.5NA
39.2L 1mol/L 的盐酸溶液中,所含氯化氢分子个数是2NA
40.1 L 0.1 mol/L Na2CO3溶液中CO32-和HCO3-总数为0.1NA
41.1 L l mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA
42.T℃1LPH=6的纯水中含10-6NA 个OH-
43.25℃ 1mLH2O中所含OH-为10-10NA
44.53g碳酸钠固体中含NA个CO32-
45.7.8g Na2O2中含有的阴离子数目约为6.02×1022
46.2.9g(2CaSO4·H2O)含有的结晶水分子数为0.02NA
47.1mol/LCH3COOH溶液中,所含CH3COO-小于NA
48.1L1mol/L饱和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解生成Fe(OH)3胶粒NA个
49.10g46%的乙醇水溶液中所含H原子数为0.6NA
50.在熔融状态下,1mol NaHSO4完全电离出的阳离子数目为2NA
【考题回放】
1.(05年江苏)阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,18.0g重水(D2O)所含的电子数约为10×6.02×1023
B.室温下,42.0g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023
C.标准状况下,22.4L甲苯所含的分子数约为6.02×1023
D.标准状况下,a L甲烷和乙烷混合气体中的分子数约为 ×6.02×1023
2.(06年江苏)阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法中正确的是
A.1.0L 1.0mol·L-1CH3COOH溶液中,CH3COOH分子数为6.02×1023
B.Na2O2与H2O反应生成1.12L O2(标准状况),反应中转移的电子数为2×6.02×1023
C.32g S8单质中含有的S-S键个数为6.02×1023
D.22.4LN2中所含的分子数为6.02×1023
3.(07江苏)阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列叙述正确的是
A.2.24LCO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023
B.0.1L3 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3×6.02×1023
C.5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3×6.02×1023
D.4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×1023
4.(08江苏)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为3NA
B.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NA
C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NA
D.1L浓度为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-
5.(09江苏)用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是:
A.25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
B.标准状况下,2.24LCl2与过量的稀NaOH 溶液反应,转移电子总数为0.2NA
C.室温下,21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D.标准状况下,22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
6.(10江苏)设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温下,1L0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2NA
B.1mol羟基中电子数为10NA
C.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为6NA
D.常温常压下,22.4L乙烯中C-H键数为4NA
7.(11江苏)设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NA
B.25℃,PH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C.标准状况下,2.24L已烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下,Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
【规律、方法和技巧】
解题时要对每个选项仔细分析,特别要注意题目设下的陷阱。陷阱的设置主要有以下几个方向:
1.状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。
2.物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。
3.物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、离子、电子、质子、中子等)时常涉及稀有气体He、Ne等为单原子组成,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子以及离子晶体的微粒构成、胶体粒子等。分子、晶体结构:考查一些物质化学键数时常涉及P4、金刚石、石墨、二氧化硅、CnH2n+2等结构。
4.电离、水解:考查溶液中微粒数时常涉及是否电离、电离程度、盐类是否水解等方面的陷阱
注意点:1.由一定质量的物质求微粒时与外界条件无关,注意微粒的摩尔质量、微粒的所带电荷和所含原子数、质子数、中子数、电子数(不要只算最外层),混合气体(最简式相同)的原子数计算。2.由一定体积的物质求所含微粒数注意:条件、状态以及非标准状况与标准状况下气体的分子多少关系。3.求一定量的物质在化学反应中的电子转移数不一定写出反应方程式,主要弄清价态的变化,特别是有可变价的元素。4.求溶液中所含电解质分子数、离子数时要注意:能不能求、是否电离、电离程度、盐类是否水解等。
【反馈练习】
1.(2011广东高考9)设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.常温下,23g NO2含有nA个氧原子
B.1L0.1 mol·L-1的氨水含有0.1nA个OH-
C.常温常压下,22.4LCCl4含有个nA个CCl4分子
D.1mol Fe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子
2.(2011新课标全国)下列叙述正确的是
A.1.00mol NaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配置1.00L ,1.00 mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5g NaCl溶于1.00L水中
D.电解58.5g 熔融的NaCl,能产生22.4L氯气(标准状况)、23.0g金属钠
3.(2011海南)设NA是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1molAl3+离子含有的核外电子数为3NA
B.1molCl2与足量的铁反应,转移的电子数为3NA
C.10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
D.10LpH=13的NaOH溶液中含有的OH-离子数为NA4.(2011全国II卷12)NA为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是
A.18gH2O中含的质子数为10NA
B.12g金刚石含有的共价键数为4NA
C.46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D.1molNa 与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
5.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1。下列叙述中正确的是
A.标准状况下,2.24L苯中约含有3.612×1023个碳原子
B.常温常压下,氧气和臭氧的混合物16g中约含有6.02×1023个氧原子
C.25℃时,1L pH=13的氢氧化钠溶液中约含有6.02×l023个氢氧根离子
D.0.5mol CH4中约含有3.01×1024个电子
6.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A. 0.1mol·L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为0.1NA
B.1molCH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,转移电子数为2NA
D.12.4g白磷中含有磷原子数为0.4NA
7.NA为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是
A.78g过氧化钠晶体中,含2NA个阴离子
B.200mL5mol·L-1Na2CO3溶液中,含NA个CO32-
C.足量的铜与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,可生成NA个SO2分子
D.3mol铁与足量的水蒸气充分反应,转移电子8NA个
8.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法中一定正确的是
A.常温常压下,22g氧气和26g臭氧混合气体所含氧原子总数为3×6.02×1023
B.1L0.5mol/L的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数为0.5×6.02×1023
C.常温常压下,16g 14CH4所含中子数为8×6.02×1023
D.1 molCl2发生反应时,转移的电子数一定是2NA
9.设NA代表阿佛加德罗常数,下列说法中正确的是
A.常温常压下22.4L NO气体的分子数小于NA
B.标准状况时,22.4L 四氯化碳所含的分子数为4NA
C.1mol金刚石中含有C-C键的数目约为6.02×1023
D.常温常压下,17g甲基(—14CH3)所含的中子数为9NA
10.设阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是
A.12.0g NaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3NA
B.agO2和O3的混合气体中含有的分子总数为aNA/32
C.标准状况下,22.4 L H2S和SO2的混合气体中含有的分子总数为NA
D.常温常压下,28g CO和N2的混合气体中含有的分子总数为NA
11.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是
A.一定量的Fe与含1mol HNO3的稀硝酸恰好反应,则被还原的氮原子数小于NA
B.0.01molMg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子数目为0.02NA
C.1mol FeCl3完全水解转化为氢氧化铁胶体后能生成NA个胶粒
D.125gCuSO4·5H2O晶体中含有0.5NA个S原子
12.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,8.8gCO2和N2O的混合物中所含有的原子数为0.6NA
B.Cu和足量的稀硝酸反应产生0.2molNO时,转移的电子数为0.2NA
C.标准状况下,3.36L丁烷中含有的非极性键数为0.6NA
D.在1L 0.2mol·L-1的硫酸铁溶液中含有的铁离子数为0.6NA
13.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法中错误的是
A.16.9 g BaO2固体中阴、阳离子总数约为0.3×6.02×1023
B.2.3 g 钠被O2完全氧化时,失去电子数约为0.1×6.02×1023
C.0.5 mol超重水(T2O)的质子总数约为5×6.02×1023
D.常温下,11.2 L甲烷与乙烯的混合物所含氢原子的数目约为2×6.02×1023
14.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.0.1mol/L的CH3COONa溶液中CH3COOH和CH3COO-的总数为0.1 NA
B.T℃1LPH=6的纯水中含10-6NA 个OH-
C.常温常压下,1.6gO2和O3混合气体中质子总数为0.8NA
D.1L0.1mol/L麦芽糖溶液完全水解后溶液中分子总数为0.2NA
15.设NA为阿佛加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,22.4 L CO2和O2混合气体中含有的氧原子数约为2NA
B.常温常压下,0.1 mol Fe在0.1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为0.3NA
C.2 mol SO2和1 mol O2混合在(V2O5存在的条件下)密闭容器中加热反应后,容器内物质的分子数大于2NA
D.138克K2CO3晶体中的离子总数大于3NA
16.下列有关阿伏加德罗常数的叙述正确的是
A.17g OH-含有9×6.02×1023个电子
B.120g熔融硫酸氢钠中含有2×6.02×1023个阳离子
C.标准状况下,0.5×6.02×1023个甲醛分子所占体积约是11.2L
D.标准状况下,含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应可生成22.4LCl2
17.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1 ,下列说法中正确的是
A.22.4 L CH3CHO中含有的分子数约为6.02×1023
B.lmol C22H46中含有的C—C键个数约为21×6.02×1023
C.常温常压下,由6g NO2和40g N2O4组成的混合气体中原子总数约为3×6.02×1023
D.80g NH4NO3晶体中含有NH4+小于 6.02×1023个
18.设阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是
A.常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数小于2NA
B.标准状况下,0.3mol二氧化硫中含有氧原子数为0.3NA
C.常温下,2.7g铝与足量的盐酸反应,失去电子数为0.3NA
D.1mol石墨中含有NA个六碳环
19.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是
①8.4g小苏打晶体中含有0.3NA个离子
②电解精炼铜时转移了NA个电子,阳极溶解32 g铜
③100g的98%的浓H2SO4中所含的氧原子数为4NA
④3mol H2和1 mol N2混合在催化剂存在的条件下于密闭容器中加热反应后,容器内物质
分子数为2NA
⑤2.9g 2CaSO4·H2O含有的结晶水分子数为0.02NA (2CaSO4·H2O式量为290)
⑥含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1NA
A.①②③⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②③④⑤⑥ D.②③④⑤⑥
20.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述中正确的是
A.1mol碳烯(∶CH2)所含的电子数目为6NA
B.在含196g H2SO4的浓硫酸溶液中加入足量的锌粉使其充分反应,则反应结束时,转移电子数约为4×6.02×1023个
C.在25℃时,1克纯水中含H+的个数为6.02×1013
D.常温下含有NA个NO2、N2O4分子的混合气,温度降至标准状况,其体积约为22.4L江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题一 基础实验及基本实验操作单元检测
考试时间:100分钟 试卷总分:120分 命题人:陈 达
可能用到的原子量:H:1 C:12 O:16 N:14 S:32 Cl:35.5 Si:28 Na:23
Mg:24 K:39 Al:27 Fe:56 Cu:64 Mn:55 Zn:65 Ba:137 Ag:108
第I卷 (共81分)
一、单项选择题:本题包括33小题,每小题2分,共计66分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列仪器中,没有“0”刻度的是
A.量筒 B.温度计 C.酸式滴定管 D.托盘天平游码刻度尺
2.准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是
A.50 mL量筒  B.10 mL量筒 C.50 mL酸式滴定管   D.50mL碱式滴定管
3.下列各项中在容量瓶上必须表明的是
①容量 ②刻度线 ③温度 ④压强 ⑤物质的量浓度 ⑥用于配制酸溶液或碱溶液
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑥ D.①②③⑤⑥
4.一支40mL碱式滴定管注入苛性钠溶液后,液面正好在10mL刻度处,则苛性钠溶液体积为
A.10mL B.大于10mL    C.30 mL D.大于30 mL
5.用某种仪器量取液体体积时,平视时读数为nmL,仰视时读数为x mL,俯视时读数为y mL,若X>n>y,则所用的仪器可能为
A.量筒 B.容量瓶 C.滴定管 D.以上均不对
6.用酒精灯加热时,需要垫石棉网的仪器有
①烧杯 ②坩埚 ③锥形瓶 ④蒸发皿 ⑤试管 ⑥烧瓶
A.②④⑤ B.①②③ C.④⑤⑥ D.①③⑥
7.下列仪器①普通漏斗 ②容量瓶  ③蒸馏烧瓶   ④坩埚 ⑤分液漏斗 ⑥滴定管
⑦燃烧匙 ⑧烧杯 常用于物质分离的是
A.①③④⑤ B.②④⑥⑧ C.①③⑤ D.③⑤⑦
8.先将甲物质放于托盘天平右盘称量,再将乙物质放在左盘称量。若两次都使用了游码,且砝码和游码的读数分别相等,则甲、乙两物质的质量关系
A.甲>乙 B.甲<乙 C.甲=乙 D.不能确定
9.某同学在实验报告中有以下实验数据,其中数据合理的是
①用托盘天平称取11.7g食盐   ③用广泛pH试纸测得溶液的pH是3.5
②用量筒量取5.26mL盐酸   ④用25mL碱式滴定管量出15.80mL的NaOH溶液
A.①④     B.②③    C.①③       D.②④
10.实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是
A.1000mL,212g B.950mL,543.4g C.任意规格,572g D.500mL,286g
11.下列实验操作正确的是
12.以下实验装置一般不用于分离物质的是
13.下列各图所示装置的气密性检查中,漏气的是
14.右图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时,发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了,为使该反应顺利进行,则可以从长颈漏斗中加人的试剂是
①食盐水 ②KNO3溶液 ③乙醇 ④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水
A.①③⑤ B.②⑥ C.③⑤ D.①②④
15.为确定下列置于空气中的物质是否变质,所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是
A.Na2SO3溶液(BaCl2溶液) B.FeCl2溶液(KSCN溶液)
C.KI(淀粉溶液) D.HCHO溶液(石蕊试液)
16.某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:①H2、②Cl2、③CH4、④HCl、⑤NH3、⑥NO、⑦NO2、⑧SO2,下列操作正确的是
A.烧瓶是干燥的,由A进气收集①③⑤
B.烧瓶是干燥的,由B进气收集②④⑥⑦⑧
C.在烧瓶中充满水,由A进气收集①③⑤⑦
D.在烧瓶中充满水,由B进气收集⑥
17.下列能达到实验目的的是
A.吸收氨气制氨水 B.制取少量蒸馏水 C.转移溶液 D.除去杂质气体CO2
18.用下列实验装置进行的实验,能达到相应实验目的的是
A.装置甲:防止铁钉生绣 B.装置乙:除去乙烯中混有的乙炔
C.装置丙:验证HCl气体在水中的溶解性 D.装置丁:实验室制取乙酸乙酯
19.化学实验“绿色化”的含义是指节约试剂、操作简便、安全实用、减少或避免有害物质排放等,下列符合化学实验“绿色化”的有
①在萃取操作的演示实验中,将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水
②在铜与浓硫酸反应的实验中,将铜片改为可调节高度的铜丝
③将实验室的废酸液与废碱液中和后再排放
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
20.某学生做完实验后,采用下列方法清洗所用仪器:
①用浓氨水清洗做过银镜反应后的试管 ②用酒精清洗做过碘升华的烧杯 ③用浓盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管 ④用盐酸清洗长期存放三氯化铁溶液的试剂瓶 ⑤用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管 ⑥用热氢氧化钠的浓溶液清洗沾有硫磺的试管
下列对以上操作的判断。正确的是
A.除①外都对 B.除⑥外都对 C.④⑤不对 D.全都正确
21.下列有关实验问题的处理方法正确的是
A.浓硫酸不慎溅到皮肤上,应立即用碳酸钠溶液冲洗
B.制备气体时为防止气流不通畅,应检查乳胶管是否弯折堵塞
C.如果苯酚浓溶液沾在皮肤上应立即用水清洗
D.铜与浓硫酸反应时,用蘸有浓溴水的棉花放在导管口吸收多余的气体
22.关于粗盐提纯的下列说法正确的是
A.溶解粗盐时,应尽量使溶液稀些,防止食盐不全溶解
B.滤去不溶性杂质以后,将滤液移至坩埚内加热浓缩
C.当蒸发到剩有少量液体时,停止加热,利用余热将液体蒸干
D.将制得的晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
23.(2011天津)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO42-
B 滴加氯水和CCl4,振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有I-
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na+,无K+
D 滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH4+
24.(2011安徽高考10)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出现 AgCl比AgI更难溶
C Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔 表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性
25.下列物质提纯的方法正确的是
A.除去混在NO2中的NO:将气体与过量O2混合
B.除去混在CO2中的SO2:将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸
C.除去KCl溶液中的K2CO3:加入过量BaCl2溶液后过滤
D.除去甲烷中混有的乙烯:将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸
26.下列实验能达到预期目的的是
①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸;
②用NaOH溶液除去苯中的少量苯酚;
③用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的少量SO2;
④用加热的方法提取NH4Cl固体中混有的少量碘;
⑤用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐;
⑥用米汤检验食用加碘盐不含碘;
⑦用碘酒验证汽油中含有不饱和烃;
A.①②⑥⑦ B.①③⑤⑥⑦ C.②③⑤⑦ D.②③④⑤⑦
27.进行下列实验操作时,一般情况下不得相互接触的是
A.配制溶液时,用以引流的玻棒与容量瓶内壁
B.过滤时,漏斗的下端与承接滤液的烧杯内壁
C.实验室将HCl气体溶于水时,采用的倒置漏斗口与烧杯内的水面
D.用以检验氨气的湿润红色石蕊试纸与产生氨气的试管口
28.下列实验操作中,所使用的有关仪器要求干燥的是
A.中和滴定实验中所用的锥形瓶
B.喷泉实验中收集氯化氢气体的圆底烧瓶
C.配制一定物质的量浓度溶液时所用的容量瓶
D.制取CO时用于收集CO的集气瓶
29.下列实验操作不正确的是
A.用稀盐酸清洗做焰色反应的铂丝
B.使用水银温度计测量烧杯中水浴温度时,不慎打破水银球,用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中,残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
C.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
D.把玻管插入橡胶塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的玻管插入端,缓慢旋进塞孔中
30.下列实验操作可以达到目的的是
A.用米汤检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)
B.用降低KNO3热饱和溶液温度的方法,可以除去KNO3中混有的杂质NaCl
C.用氨水洗涤做银镜反应时附着在试管壁上的银
D.液态溴乙烷试样加入稀氢氧化钠溶液煮沸,然后再加AgNO3溶液检验溴元素
31.装置图正确的是
32.某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O(水蒸气)、H2中的一种或几种,依次进行如下连续处理(假定每步处理均反应完全):①通过碱石灰时,气体体积变小;②通过赤热的氧化铜时,固体变为红色;③通过白色硫酸铜粉末时,粉末变为蓝色;④通过澄清的石灰水时,溶液变得浑浊。由此可以确定混合气体中
A.一定含有CO2、H2O,至少含有H2、CO中的一种
B.一定含有H2O、CO,至少含有CO2、H2中的一种
C.一定含有CO、CO2,至少含有H2O、H2.中的一种
D.一定含有CO、H2,至少含有H2O、CO2中的一种
33.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是
A.实验中发生的反应都是氧化还原反应
B.铝是一种较活泼的金属
C.铝与氧气反应放出大量的热量
D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
二、不定项选择题:本题包括5小题,每小题3分,共计15分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分。
34.下列实验操作合理或结论不正确的是
A.能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝的气体可能是氯气
B.液溴应盛放在用水密封且用玻璃塞塞紧的棕色试剂瓶中
C.少量白磷贮存于煤油中,切割时要在桌面上进行
D.配制硫酸亚铁溶液,是将绿矾晶体溶于蒸馏水再加入一定量的铁粉
35.列实验设计和结论相等的是
A.用干燥的pH试纸分别可测定1mol·L-1的NaOH溶液和1mol·L-1的H2SO4的pH值
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性
C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO42-
D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
36.如图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于
A.浓硝酸和铜反应制备NO2
B.浓氨水和生石灰反应制备氨气
C.锌和盐酸反应制备氢气
D.碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳
37.下列操作中不是从安全角度考虑的是
A.做氢气还原氧化铜的实验时先通氢气以排净装置中的空气再加热
B.做氢气还原氧化铜的实验结束时继续通氢气至铜冷却
C.给试管中的液体加热时,试管口不能对着自己或他人
D.用废铁屑制硫酸亚铁时,先将废铁屑放在碱液中加热1~2min
38.工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的是
选项 污染物 处理措施 方法类别
A 废酸 加生石灰中和 物理法
B Cu2+等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法
C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法
D 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法
第Ⅱ卷 非选择题(共39分)
39.(5分)现有下列仪器或用品:①铁架台(含铁圈,各种铁夹);②锥形瓶;③酸式滴定管与碱式滴定管;④烧杯(若干);⑤玻璃棒;⑥胶头滴管;⑦天平(含砝码);⑧滤纸;⑨量筒;⑩过滤漏斗。
(1)过滤时,应选用的上述仪器是           (填编号)。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液时,还缺少的仪器是         。
(3)在中和滴定使用滴定管前,首先应                    。
40.(6分)已知某工业废水中含有大量CuSO4,少量的Ag+、Hg2+以及部分污泥,通过下述过程可从该废水中回收硫酸铜晶体及其它物质。
(1)步骤1的主要操作是 ,需用到的玻璃仪器除烧杯外有 。
(2)步骤2中需加入某种试剂后再将混合物分离,该试剂是(填化学式) ,
固体残渣的成分是(填化学式) 。
(3)步骤3中涉及的操作是:蒸发浓缩、 、过滤、烘干。
(4)步骤2应该在通风橱中进行,原因是

41.(10分)海带含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:

请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三角架外,还需要用到的仪器是 (从下列仪器中选择所需的仪器,用标号字母填写在空白处)
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤④反应的离子方程式是 。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是 。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法

42.(8分)硫酸亚铁(FeSO4 7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4 7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗2—3遍;
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50—80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2—3次,再用滤纸吸干晶体;
⑤将制得的FeSO4 7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是 ,
加热的作用是 。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是 。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是

43.(10分)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示。回答下列问题:
(1)欲制备10.7 g NH4Cl,理论上需NaCl g。
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为 。
(4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是

(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 。
江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题一 基础实验及基本实验操作单元检测
第Ⅱ卷 非选择题(共39分)答题纸
39.(5分)(1)           (填编号)。(2分)
(2)        。(2分)
(3)                 。(1分)
40.(6分)
(1) , 。
(2) , 。
(3) 。
(4) 。
41.(10分)
(1)
(2) (1分); 。(1分)
(3) 。
(4) 。
(5) 。
42.(8分)
(1) ,

(2) 。
(3) 。
43.(10分)(1) g。
(2) 。
(3) 。
(4)

(5) 。
江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题一 基础实验及基本实验操作单元检测
参考答案及评分标准
第I卷 (共81分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 A C A D C D C B A A
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
选项 A D C A A A B C D A
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
选项 B C B D B C D B C B
题号 31 32 33 34 35 36 37 38
选项 B D D CD B C BD C
第Ⅱ卷 非选择题(共39分)
39.(3分)
(1)过滤所用的仪器有:①④⑤⑧⑩。
(2)配制一定物质的量浓度的仪器有:
天平(含砝码)、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(3)检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用。
40.(6分)(1)过滤 漏斗、玻璃棒
(2)Cu Ag、Cu
(3)冷却结晶 (4)因为Hg有挥发性,且有毒
41.(10分)【解析】本题是以从海带中提取碘为背景,综合考查了物质的分离、检验等基本实验知识。灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要有坩埚、泥三角和酒精灯。步骤③是由海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液,因此需要进行过滤。步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,只能采用蒸馏的方法。步骤④反应的离子方程式利用实验室制取Cl2的知识;选择用苯来提取碘的理由是因为苯与水互不相溶且碘在苯中的溶解度比在水中大;根据碘单质遇淀粉变蓝这一实验现象可以通过取少量提取碘后的溶液,加入淀粉看是否变蓝来检验。
【答案】(1)灼烧海带需要坩埚(盛放海带)、搁放坩埚的泥三角、火源酒精灯。注意不要干燥器。BDE
(2)分离悬浊液和溶液应用过滤、分离出碘和苯用蒸馏。
(3)2I-+MnO4-+4H+=Mn2++I2+2H2O
(4)苯与水互不相溶,碘在苯中的溶解度比在水中大。
(5)检验单质碘方法:取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液;观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)。
42.(8分)【解析】 本题涉及到盐类的水解,物质的溶解、结晶等知识,该题涉及知识面广,能力要求较高,属较难题。
【答案】(1)除去油污;升高温度,溶液碱性增强,去油污能力增强。
(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则溶液中可能有Fe3+存在,
(3)洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,用冰水洗涤,可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗
43.(12分)【解析】本题考查学生对质量守恒定律的理解以及对实验室常用仪器主要用途的了解;考查学生应用基础知识解决简单化学问题的能力以及学生对图表的观察、分析能力。
(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度可这样确定:通过100℃时硫酸钠的溶解度曲线的起点作一条水平辅助线,与硫酸钠的溶解度曲线有一个交点,表明硫酸钠在冷却过程中至该点时将有晶体析出,所以“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度要高于该点温度。而由NH4Cl溶解度曲线知,温度越低,NH4Cl晶体析出越多。故最后确定为35℃
【答案】(1)11.7 (2)蒸发皿
(3)35℃(33~40℃都可得分)
(4)加热法,取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净
(5)重结晶
工业
废水
泥污
澄清
溶液
步骤1
步骤2
固体残渣
CuSO4溶液
步骤3
CuSO4·5H2O
Hg
考号
姓名
班级江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题八 《化学反应速率和化学平衡》五课时
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。
2.了解温度、浓度、压强和催化剂等影响化学反应速率的一般规律。
3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
4.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。
5.理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数计算反应物的转化率。
6.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。
7.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【命题趋势与高考预测】
09、10、11年三年江苏高考化学试题中化学反应速率和化学平衡主要出现在一条选择题和若干格非选择题的相关填充的内容中。主要考查学生对化学反应速率和化学平衡基本内容的理解和掌握情况、理解化学平衡常数的含义及表达、能用化学平衡常数计算反应物的转化率等。浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律的运用,化学平衡图像、化学平衡常数的含义表达及相关计算等很可能是12江苏高考的热点。
【复习安排】
用约五课时左右的时间,完成一轮对《化学反应速率和化学平衡》知识的梳理和简单训练。复习时,重点分析化学平衡的影响因素、勒沙特列原理、化学平衡的图像和化学平衡常数的表达与计算,适当兼顾化学反应速率和化学反应的方向判断。
【知识呈现】
第一课时:化学反应速率 化学平衡标志
【课时目标】
1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。
2.了解温度、浓度、压强和催化剂等影响化学反应速率的一般规律。
3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
4.理解化学平衡定义及平衡标志的判断。
【知识梳理】
一、化学反应速率概念:
用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
1.表示方法:v=△c/△t
2.单位:mol/(L·s);mol/(L·min);mol/(L·S)。
3.相互关系: 4NH3+5O24NO+6H2O(g)
v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
【例1】4NH3+5O24NO+6H2O反应在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO物质的量增加了0.3mol,则此反应的反应速率为
A.v(O2)=0.01mol/(L·s)    B.v(NO)=0.008mol/(L·s )
C.v(H2O)=0.003mol/(L·s)   D.v(NH3)=0.002mol/(L·s)
【变式1】在2L密闭容器中,发生3A(气)+B(气)=2C(气)的反应,若最初加入A和B都是4mol,A的平均反应速率为0.12mol/(L·s),则10秒钟后容器中B的物质的量为
A.2.8mol     B.1.6mol     C.3.2mol      D.3.6mol
【例2】某温度时,浓度都是1mol·L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1,则该反应的反应式

 A.X2+2Y22XY2    B.2X2+Y22X2Y
 C.3X2+Y22X3Y    D.X2+3Y22XY3
【变式2】A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率vA= ,vB= ,vC= 。该反应的化学反应方程式为 。
二、影响化学反应速率的因素
1.内因: (如:钠与水反应和钾与水反应速率明显不同)。
2.外内:
(1)浓度:浓度越大,单位体积内活化分子数 ,有效碰撞的几率 ,发生化学反应的速率 ;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。
(2)温度:温度越高,一方面活化分子百分数 ,另一方面含有较高能量的分子间的碰撞频率 ,两个方面都使分子间有效碰撞的几率 ,反应速率 (正逆反应速率都加快)。
(3)压强:对于有气体参与的化学反应,通过改变容器体积而使压强变化的情况(PV=nRT):压强增大,相当于浓度 ,反应速率 。(反应物和生成物的浓度都增大,正逆反应速率都增大,相反,亦然)。
(4)催化剂:使用正催化剂,反应所需的活化能 ,活化分子百分数 ,有效碰撞的几率 ,化学反应速率 (对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。
三.化学平衡
1.概念:在一定条件下的 反应里,正反应和逆反应的速率 ,反应混合物中各组分 保持不变的状态。
2.平衡特点
“动”——指定化学反应已达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。
“等” ——处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。
“定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量,物质的量浓度,质量分数,体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。
“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)。而与达平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡)。
3.平衡标志判断
【例3】 下列哪种说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态
A.1个N≡N 键断裂的同时,有3个H-N键形成。
B.1个N≡N断裂的同时,有3个H-N键断裂。
C.1个N≡N断裂的同时,有6个H-N键断裂。
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个H-N键形成。
【变式3】能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中,反应2SO2+O22SO3已达平衡状态的标志是
A.容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
B.SO2 和SO3的物质的量浓度相等
C.反应容器内压强不随时间变化而变化
D.单位时间内生成2molSO3 时,即生成1molO2
【课堂训练】
1.一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1 mol/L 降到0.07 mol/L时,需要15 s,那么c(HI)由0.07 mol/L 降到0.05 mol/L时,所需反应的时间为
A.等于5s B.等于10s C.大于10s D.小于10s
2.(11南通)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2s末时物质A的转化率为70%
④2s末时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
3.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为 。
X的物质的量浓度减少了 ,Y的转化率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
4.(08江苏)将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的
密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 2SO3(正反应放热)。
反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28 L;再
将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母)
a.SO2和SO3浓度相等
b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是 。(填字母)
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂 d.生高温度
(3)求该反应达到平衡时SO3的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?
第一课时:化学反应速率、化学平衡标志参考答案及评分标准
【课堂训练】
4. (1)bc (2)b
(3)消耗的O2物质的量:
生成的SO3物质的量:
SO2和SO3的物质的量和:
反应前的SO2物质的量:
SO2的转化率:
(4)在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量
第二课时:化学平衡常数
【考纲要求】
1.理解化学平衡和化学平衡常数的含义
2.利用化学平衡常数进行简单计算
3.能用化学平衡常数计算反应物的转化率
【回顾练习】
1.(09年)17℃、1.01×105Pa,密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,c(NO2)=0.0300 mol·L-1、c(N2O4)=0.0120 mol·L-1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。
2.抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用Hb O2表示)化合,人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2O2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=
B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
【基础知识】
一、化学平衡常数的理解
1.化学平衡常数定义:
在一定 时,当一个可逆反应达到平衡状态时, 物平衡 的幂之积与 物平衡 的幂之积的比值是一个常数,这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。用符号 表示。
2.平衡常数的数学表达式及单位:
对于反应: mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
K= 。
3.K值大小的意义:
K值的大小说明了什么?平衡常数K值的大小可以表示 ;
即K值越大,反应物的转化率越 。
4.影响化学平衡常数的因素:
(1)平衡常数K只与    有关; 一定,K一定。
(2)平衡常数K表达式中均为物质的量浓度,反应式不同,K    。
二、化学平衡常数的应用及计算
【例1】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。
(2)该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
(3)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01mol/L, c(H2O) =0.03mol/L, c(CO2)=0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填"大""小"或"不能确定")
(4)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为 , H2的转化率为 。
【例2】反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为60%,试求:在该温度下。
(1)此反应的浓度平衡常数。
(2)若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少?
【反馈练习】
1.(11江苏)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2)
反应时间/min n(CO)/mol H2O/ mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,
n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
2.一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示:
图甲 图乙
⑴该反应的平衡常数表达式K= 。
⑵一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟时反应达到平衡状态,
则CO2的转化率= 。在温度不变的条件下的,若开始加入足量铁粉和充入0.75mol/L的CO2气体,使其达到平衡状态,请在图乙上画出CO2气体浓度与时间的关系图(标出必要的数据)。
⑶下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是 (填序号)。
A.升高温度 B.增大压强
C.充入一定量CO D.再加入一些铁粉
⑷铁的重要化合物高铁酸钠是一种新型饮用水消毒剂,具有氧化能力强、安全性好等优点。①高铁酸钠生产方法之一是电解法:Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中,用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为 。
3.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线 表示NO2
浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处
于平衡状态的点是 。
(2)①前10min内用NO2表示的化学反应速率
v(NO2)= 。
②15min时,反应2NO2(g)N2O4(g)在b点的浓度
平衡常数Kb= 。
③35min时,反应2NO2(g)N2O4(g)在d点的浓度平衡常数Kd Kb。(填“>”、“=”或“<”)。
第二课时:化学平衡常数参考答案及评分标准
【回顾练习】
1.根据题意知平衡时:c(N2O4)=0.0120 mol·L-1、c(NO2)=0.0300 mol·L-1
K==13.3L·mol-1
答:平衡常数为13.3。
2.C
解析:由反应方程式知,K的表达式正确,A对;CO与HbO2反应的平衡常数达220,可见其正向进行的程度很大,正确。K=,由题意知,K=220, =0.02时,人受损,则c(CO)/c(O2)=9×10-5,C项错。D项,当O2浓度很大时,题中平衡将逆向移动,从而解救人,正确。
【例1】解析:由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K的表达K=c(CO) ×c(H2O)/c(CO2)×c(H2) ;可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变,吸热反应的平衡常数随温度升高而增大,放热反应的平衡常数随温度升高而减小;由表中数据知该反应随温度的升高而增大,可推知升高温度,平衡向正反应方向移动,所以该反应为吸热反应.把起始浓度代入平衡常数的表达式中,其比值小于800℃时的K值,则反应将向正反应方向移动, H2O的消耗速率比生成速率小;830℃时,平衡常数为1,设反应中转化的CO2浓度为x,则反应过程中物质浓度的变化情况为:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始时(mol/l) 2 1 0 0
转化了(mol/l) x x x x
平衡时(mol/l) 2-x 1-x x x
据平衡常数的关系可得(2-x)×(1-x )= x×x,解得x=2/3, 则平衡后CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3
【反馈练习】
2.⑴ (固体不计入表达式) ⑵66.7%或66.67% (1/1.5×100%) 作图要点:①起点(0,0.75) ②平衡点(8之后,0.25) ③走势逐渐减小(下弧线);(根据等效平衡理论或K计算)
⑶A (因c(CO)/c(CO2)=k,只受温度影响)
⑷②2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
3.(1)X ; b和d(2)①0.04 mol/(L·min); ②Kb=10/9L/mol;③等于
第三课时:化学平衡移动与影响因素
【考纲要求】
1.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。
2.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【回顾练习】
1.下列平衡体系均有颜色,改变条件后,平衡怎样移动?颜色怎样变化?
(1)2NO2(气) N2O4(气) ; H=-57 KJ/mol,
迅速加压:平衡 _,颜色 。
加热:平衡 ,颜色 。
(2)2HI(气)H2(气)+I2(气) ; H=+Q KJ/mol
加压:平衡 ,颜色 。
加热:平衡 ,颜色 。
加氢气:平衡 ,颜色 。
【基础知识】
一、化学平衡移动
1.化学平衡移动的概念
2.化学平衡移动的方向
当改变反应条件后,化学平衡移动的方向如下:
v(正)>v(逆),化学平衡向 移动
v(正)<v(逆),化学平衡向 移动
v(正)=v(逆),化学平衡 移动
二、影响化学平衡移动的条件
1.浓度对化学平衡的影响
【结论】在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向 移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,都可以使化学平衡向 移动。
【注意】①浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的变化,不溶性固体或纯液体量的改变不影响平衡的移动。而在水溶液中进行的可逆反应,加入水后,虽然水的浓度不变,但降低了其他物质的浓度,可能使平衡发生移动。
②恒温恒容情况下,向密闭容器中通入稀有气体(或与反应无关的气体),因为各组分浓度不变,故不影响化学平衡。
③恒温恒压情况下,向密闭容器中通入稀有气体(或与反应无关的气体),相当于减小了各组分的浓度,会使平衡向气体体积增大的方向移动。
④生产中,常通过增大成本低的原料的浓度使平衡向正反应方向移动,以提高另一种价格较高的原料的转化率。
2.压强对化学平衡的影响
【结论】在其他条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积 的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积 的方向移动。
【注意】①通常所说的加压指缩小体积,减压指增大体积。
②若平衡体系中无气体,则压强的变化不能改变化学反应速率,平衡不移动。
③对于反应前后气体体积不变的反应,加压后,各组分的百分含量不变,化学平衡不发生移动,但是气体密度增大,各组分的浓度随压强的增大而成倍地增大。
④压强对化学平衡的影响是通过对浓度的改变而实现。
3.温度对化学平衡的影响
【结论】在其他条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向着 的方向移动;降低温度,会使化学平衡向着 的方向移动。
【注意】①所有化学反应一定伴随着热效应,因些改变温度一定会使化学平衡发生移动。
②对于放热反应,达到平衡后,某一时刻给体系升温,正、逆反应的速率都增大,但是正反应速率增大的倍数 逆反应速率增大的倍数。
③对于吸热反应,达到平衡后,某一时刻给体系升温,正、逆反应的速率都增大,但是正反应速率增大的倍数 逆反应速率增大的倍数。
4.催化剂对化学平衡的影响
【结论】催化剂能同等程度地改变化学反应的速率,故化学平衡不发生移动,但是可以改变达到化学平衡的时间。
【例1】下列改变一定可以判断化学平衡发生移动的是
A.反应混合物各组分的浓度发生改变 B.反应物的转化率发生改变
C.正、逆反应速率发生改变 D.平衡体系中气体混合物的密度发生改变
【例2】一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达平衡后,保持温度不变,将容器的体积缩小为原来的1/2,当达到新平衡时,测得C的浓度为原来的1.9倍。则下列叙述中正确的是
A.m+n>p B.A的转化率降低 C.平衡逆向移动 D.C的体积百分含量增大
【例3】对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是
A.提高反应物的平衡转化率 B.增大正反应速率,减小逆反应速率
C.以同样程度改变正逆反应的速率 D.改变平衡混合物的组成
三、勒夏特列原理
1、勒夏特列原理
2、勒夏特列原理的适用范围——所有动态平衡体系
(1)可逆反应的化学平衡(2)弱电解质的电离平衡(3)难溶物的溶解平衡
【例4】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.氨水应密封保存存放置于低温处
B.在FeCl2的溶液中加入铁粉以防止氧化
C.生成HNO3的过程中使用过量的空气以提高NO2的转化率
D.实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
【反馈练习】
1.在高温下,反应2HBr(g)H2(g)+Br2(g); H>0达到平衡,要使混合气体颜色加深,可采取的方法是
A.减小压强 B.缩小体积 C.升高温度 D.增大氢气浓度
2.在一密闭容器中,反应 aA(气)bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则
A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数减少了 D.a<b
3.在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入amolNO2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后,再向该容器充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是
A.平均相对分子质量增大 B.NO2的转化率提高
C.压强为原来的2倍 D.颜色变浅
☆4.在一定温度下将1 molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应:CO+H2OCO2+H2,达平衡后测得CO2为0.6mol,再通入4mol水蒸气,达新平衡后CO2的物质的量可能是
A.0.6mol B.1mol C.0.8mol D.1.2mol
5.在t1℃时2A(气) B(气) ; H=Q;达到平衡时混合气体的平均分子量为M1, t2℃时该反应的平衡混合气体的平均分子量为M2 , 当平衡从t1℃升温至t2℃时,下列说法中正确的是
A.若M1>M2 ,平衡右移,Q<0 B.若M1<M2 ,平衡左移,Q<0
C.若M1>M2 ,平衡左移,Q>0 D.若M1<M2 ,平衡右移,Q>0
☆6.在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物质 X Y Z
初始浓度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡浓度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
下列说法错误的是
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.上述反应为X+3Y2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数不变
D.若改变温度反应的平衡常数变大,则一定为升高温度
7.在密闭容器中有可逆反应:nA(气)+mB(气)pC(气); H=+Q处于平衡状态(已知n+m>p,Q>0),则下列说法正确的是                                         
①升温,C(B)/C(C)的比值变小
②降温时体系内混合气体平均分子量变小
③加入B,A的转化率增大
④加入催化剂,气体总的物质的量不变
⑤加压使容器体积减小,A或B的浓度一定降低
⑥若A的反应速率为vA,则B的反应速率为vA n/m
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥
☆8.一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2 Ca2++2OH-,当向悬浊夜中加入少量的生石灰时,下列说法正确的是                       
A.溶液中Ca2+数目减少 B.Ca2+浓度增大
C.溶液pH保持不变 D.溶液pH增大
9.在一定条件下,合成氨反应达到平衡,混合气中NH3的体积分数为25%,若反应条件不变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是                             
A.1/5     B.1/4 C.1/3     D.1/2
10.在CuCl2水溶液中存在下列平衡:
[Cu(H2O)4] 2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O,能使黄绿色氯化铜溶液向蓝色转化的操作是
蓝色        黄绿色                                       
A.蒸发浓缩     B.加水稀释 C.加入AgNO3溶液   D.加入食盐晶体
☆11.将装有1molNH3的密闭容器加热,部分NH3分解后达到平衡,此混合气体中NH3的体积分数为x%;若在同一容器中最初充入的是2 molNH3,密封、加热到相同温度,反应达到平衡时,设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是
A.x>y     B.x<y     C.x=y     D.x≥y
☆12.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
第四课时:化学平衡图像
【目标预设】
通过图像问题加深理解温度、压强、浓度、催化剂对化学反应速率及化学平衡的影响
了解常见图像题的类型,学会解决图像问题基本解题思路、方法和技巧。
【回顾训练】
用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g)(正反应放热)的正确图象是下图中的
A B C
D E
【基础知识】
解答化学平衡图像题的一般方法:
(一)读懂图像
一看面,即看清 坐标和 坐标的意义;
二看线,即看线的 和变化趋势;
三看点,即看曲线的起点、终点、 点、 点、原点、 点等;
四看辅助线,即要不要作辅助线,如等温线、等压线;
五看量的变化,即定量图像中有关量的多少,如浓度变化、温度变化等。
(二)综合运用速率理论和平衡理论进行分析、推理或计算。
【典型例题】
1. 以v-t图像描述化学平衡移动的本质
[例1] 可逆反应aX(g)+bY(g)cZ(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v)-时间(t)图象如右图。则下列说法中正确的是
A.若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强
B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂
C.若a+b≠c,则t0时只能是增大了容器的压强
D.若a+b≠c,则t0时只能是加入了催化剂
[变式训练1] 在容积不变的密闭容器中有如下反应:2SO2(g)+O2(g)2 SO3(g);△H<0。某小组进行了当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应影响的研究,下列分析正确的是
A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是催化剂对反应速率的影响,化学平衡不移动
C.图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响
2. 以物质的量(浓度)-时间 图像描述可逆反应达平衡的过程
[例2]反应过程中A(g)、B(g)、C(g)物质的量变化如图
所示, 根据图中所示判断下列说法正确的是
A.10~15 min可能是加入了正催化剂
B.10~15 min可能是降低了温度
C.20 min时可能是缩小了容器体积
D.20 min时可能是增加了B的量
[变式训练2]今有反应X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应放热),右图表示该反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。则下图中的t2时改变的条件是
A.增大X的浓度 B.加入催化剂
C.降低温度 D.缩小体积
3.由v-p(T)图像描述平衡移动时正逆v的变化
[例3]下列反应符合下图p-v变化曲线的是
A.H2(g)+ I2(g) 2HI(g)
B.3 NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+NO(g)
C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)
D.CO2(g)+C(S) 2CO(g)
[变式训练3] 对于可逆反应:A2(g)+3B2(g) 2AB3(g) △H<0 下列图象中正确是
A B C D
4. 根据体积分数φ( 或质量分数ω)-温度、压强图像判断反应特征
[例4]右图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种为气态,Z为气态
D.上述反应的逆反应的ΔH>0
[变式训练4]如图所示,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,在不同温度、不同压强(P1>P2)下达到平衡时,混合气中SO3的体积φ(SO3)随温度变化的曲线应为
A B C D
5. 以转化率(或体积分数)-压强、温度图像判断平衡状态
[例5]右图中的曲线是在其他条件一定时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(正反应放热)中NO的最大转化率
与温度的关系。图上标有A、B、C、D、E五点,其中表示未达
到平衡状态,且v正>v逆的点是
A.A或E B.C C.B D.D
[变式训练5]I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq) ,某 I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示
(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是
A.反应I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq)的△H>0
B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
C.若反应进行到状态D时,一定有v正>v逆
D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2)大
【课堂训练】
1.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g);ΔH<0。某研究小组A研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图,下列判断一定错误的是
A.图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅰ研究的是压强对反应的影响,且乙的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
2.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下图所示。下列说法中正确是
A.30min时降低温度,40min时升高温度
B.8min前A的平均反应速率为0.08mol/(L·min)
C.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
D.20min~40min间该反应的平衡常数均为4
3.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量),下列结论正确的是
A.反应Ⅰ:△H>0,P2>P1
B.反应Ⅱ:△H<0,T1>T2
C.反应Ⅲ:△H>0,T2>T1;或△H<0,T2<T1
D.反应Ⅳ:△H<0,T2>T1
4.600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0。反应过程中
SO2、O2、SO3物质的量变化如图,下列说法不正确的是
A.反应从0 min开始,到第一次平衡时,二氧化硫的转化率为40%
B.反应进行到10min至15min的曲线变化可能升高了温度
C.反应进行至20min时,曲线发生变化是因为通入了氧气
D.在15-20min;25-30min内时反应处于平衡状态
5.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。在恒温条件下将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如右图。下列说法正确的是
A.图中的两条曲线,X是表示NO2浓度随时间的变化曲线
B.前10 min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.06 mol/(L·min)
C.25 min时,导致平衡移动的原因是将密闭容器的体积缩小为1L
D.a、b、c、d四个点中,只有b、d点的化学反应处于平衡状态 
第四课时:化学平衡图像参考答案及评分标准
【基础知识】
横、纵
走势
拐、交、转折
第五课时:等效平衡
【考纲要求】
1.掌握等效平衡的含义及相关计算。
2.了解等效平衡的4种基本模式。应用等效平衡作为分析问题的桥梁。
【回顾练习】
1.对于反应SO2(g)+O2(g)SO3(g); △H<0,在500℃,某密闭容器中完成七次实验,实验时的有关物质的起始浓度(单位:mol/L)数据如下表:
(1)若容器为恒容容器,其中达到平衡时与①是等效平衡的体系是:
(2)若容器为恒压容器,其中达到平衡时与①是等效平衡的体系是:
【基础知识】
1. 等效平衡的定义:化学平衡的建立与其建立的途径无关,可逆反应在相同条件下,无论从 开始还是从 开始或从 开始,只要初始时有关物质的量“相当”,它们就可以达到 ,称为“等效平衡”,此时平衡混合物中各物质的 相等。
要点: (1)平衡的建立与其建立的途径无关。
(2)在相同条件下,初始时有关物质的量“相当”。
(3)“等效平衡”间平衡混合物中各物质的 相等。
2. 判断“等效平衡”的方法:极端转化法
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD (g)
(1)m+n≠p+q,反应前后气体分子数发生改变。
恒温恒容时,经极端转化后一侧物质的物质的量浓度与原平衡相同,两平衡等效。
恒温恒压时,经极端转化后一侧物质的物质的量浓度的比值与原平衡相同,两平衡等效。
(2)m+n=p+q,反应前后气体分子数不变。
无论是恒温恒容还是恒温恒压,只要经极端转化后一侧物质的物质的量浓度的比值与原平衡相同,两平衡等效。
【例1】在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一容积固定的密闭容器里,在一定条件下发生如下反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时达到化学平衡状态。若保持该容器中的温度不变,令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c= 。
(2)若a=0.5,则b= 、c= 。
(3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c。另一个只含b和c) 、 。
【变式1】在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度,进行以下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2,达到平衡后生成a mol HBr,在相同条件下,且保持平衡时,各组分的百分含量不变,对下列编号(1)~(3)的状态,填写表中的空白。
编号 起始状态/mol 平衡时HBr的物质的量/mol
H2 Br2 HBr
已知 1 2 0 a
(1) 0.5 1 0
(2) 1 0.5a
(3) n m(m≥2n)
【例2】在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下
[已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1]
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1molN2 、3molH2 2mol NH3 4mol NH3
NH3的浓度(mol/L) c1 c2 c3
反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ
体系压强(Pa) p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
下列说法正确的是
A.2c1>c3 B.a+b=92.4 C.2p2<p3 D.α1+α3< 1
【变式2】二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H=37 kJ·mol-1
② CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g) △H=49 kJ·mol-1
③ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为 。
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为 。
(3)下列采取的措施和解释正确的是 。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,测得反应达到平衡时的有关数据如下。
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1mol CH3OCH3 、1mol H2O 2mol CH3OH 1mol CH3OH
CH3OH的浓度(mol/L) c1 c2 c3
反应的能量变化 吸收a kJ 放出b kJ 放出c kJ
平衡时体积(L) V1 V2 V3
反应物转化率 α1 α2 α3
下列说法正确的是 。(填字母序号)
A.a+2c=37 B.α1+α2=1 C.V1 >V3 D.c1=2c3
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是 。
【反馈练习】
1.将amolPCl5充入体积为VL的密闭容器中,发生如下反应:PCl5PCl3+Cl2在一定温度下反应达到化学平衡,此时容器内气体压强为p1,保持温度不变,再向该容器中充入amolPCl5,再达到平衡时,容器内气体压强为P2,则P1与P2的关系是
A.2P1>P2>P1 B.2P1<P2 C.2P1= P2 D.P1=P2
2.在一固定容积的密闭容器中,充入2molA和1molB发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后C的体积分数为Φ%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA,0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数也为Φ%,则x的值
A.只能为2 B.只能为3
C.可能是2,也可能是3 D.无法确定
3.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,ABC的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
4.在一真空容器中,充入10molN2、30molH2,发生如下反应:N2+3H22NH3,在一定条件下达到平衡时,H2的转化率为25%。若在同一容器中,在相同温度下,向容器中充入NH3,欲使达到平衡时各成分的质量分数与上述平衡时相同,则起始时NH3的物质的量和达平衡时NH3的转化率为
A.15mol 25%             B.20mol 50%
C.20 mol 75%            D.40mol 80%
5.在气相条件下(T=500 K),有相同体积的甲、乙两容器,甲容器充人1 g SO2、l gO2,乙容器充人2 g SO2、2g O2则下列叙述中正确的是
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡后SO2的浓度:乙>甲
C.SO2转化率:乙<甲 D.平衡后O2的体积分数:乙>甲
6.相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.6kJ/moL。实验测得起始、平衡时得有关数据如下表:
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出热量:23.15kJ
② 0.9 2.7 0.2 放出热量:Q
下列叙述错误的是
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为1/7
C.容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15 kJ
D.若容器①体积为0.5L,则平衡时放出的热量<23.15kJ
第五课时:等效平衡参考答案及评分标准
【回顾练习】
(1)②、③。
(2)②、③、④、⑥、⑦。
【基础知识】
【例1】 等效平衡法: 2SO2(g)+O2 2SO3(g)
  原始物质的量/mol    2   1     0
起始物质的量/mol    a   b     c
等效起始的量/mol   a+c  b+c/2  0
故①a+c=2mol,②b+c/2=1mol。
(1)把a=0中b=0代入①、②得:c=2mol.
(2)把a=0.5mol代入①、②得:c=1.5mol, b=0.25mol.
答案:(1)c=2mol  (2)b=0.25mol  (3)a+c=2mol; 2b+c=2mol
【变式1】反应前后体积数不变,所以只要和原反应组成比相同就可以。
H2 + Br2 HBr 平衡时HBr的物质的量/mol
已知 1 2 0 a
2 4 0 2a
(1) 0.5 1 0 0.5a
(2) 0 0.5 1 0.5a
(3) n m 2n-4m (n-m)a (n≥2m)
最后一问设HBr有x来算:(m+x/2)/(n+x/2)=1/2 解得x=2n-4m
所以相当于加了H2=m+x/2=(n-m)mol,即生成 (n-m)a 的HBr
【例2】本题属于基本理论中化学平衡、反应的能量变化、体系压强、反应物转化率综合的一个问题,也是简单等效平衡原理具体应用的一个问题。若甲容器反应物投入量1molN2 、3molH2与乙容器反应物投入量2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是二个简单等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1+α2=1 、a +b能量总变化相当于1molN2 、3molH2完全转化成2mol NH3的能量,即不言吸放热a+b数值上就等于92.4 kJ。
甲容器反应物投入量1molN2 、3molH2与丙容器反应物投入量4mol NH3若恒温丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡,然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器,我们可以把丙容器容积是甲容器2倍压缩成容积相同,则丙容器平衡向正向移动,因此2c1<c3 、2p2>p3、α2>α3 、α1+α3< 1 所以答案为BD。
【变式2】(1)3CH4+CO2→2 CH3OCH3
(2)CH3OCH3(g)+3H2O(g) 6H2(g)+2 CO2(g) ; △H=135 kJ·mol-1
(3)A、B、D
(4)A、B、C
(5)CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32 -+11H2O
K
T
c(mol/L)
1.0
0.5
0
8
t(min)
CO2
CO
电解
0
1.0
0.6
5 10 15 20 25 30 35 40
0.8
0.4
0.2
c(mol/L)
t (min)
a
b
c
d
X
Y
c(CO)
c(CO2)江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题九 用平衡移动原理精简整合《电解质溶液》
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。
2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
3.了解水的电离和水的离子积常数。了解溶液pH的定义,能进行溶液pH的简单计算。
4.了解盐类水解的原理,能说明影响盐类水解的主要原因,认识盐类水解在生产、生活中的应用(弱酸弱碱盐的水解不作要求)。
5.理解难溶电解质存在沉淀溶解平衡,能运用溶度积常数进行简单计算。
6.初步掌握中和滴定的原理和方法。
【命题趋势与高考预测】
09、10、11年三年江苏高考化学试题中《电解质溶液》主要出现在一条选择题和非选择题的若干填充的内容中。主要考查盐类水解中的两个守恒在离子浓度大小比较中应用、中和滴定原理在氧化还原滴定中应用和溶度积常数进行简单计算等。这些内容,很可能也是12江苏高考的热点。
【复习安排】
用约五课时左右的时间,完成一轮对《电解质溶液》知识的梳理和简单训练。复习时,重点要用勒沙特列原理剖析电解质在水溶液中的电离平衡、盐类水解平衡、难溶电解质的溶解平衡,特别注意盐类水解中的两个守恒在离子浓度大小比较中应用、中和滴定原理在氧化还原滴定中应用以及溶度积常数进行简单计算,适当兼顾盐类水解在多方面的应用和PH值的简单计算。
第一课时:弱电解质的电离平衡
【目标预设】
1.了解电离、电解质、强电解质、弱电解质的概念,能判断常见的强电解质和弱电解质。
2.了解电离平衡概念,能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。
3.了解水的电离和水的离子积常数。
【回顾练习】
1.请指出下列物质中哪些是电解质,哪些是非电解质,哪些既不是电解质也不是非电解质,哪些是强电解质,哪些是弱电解质(填序号)。
⑴H2SO4 ⑵液氨 ⑶Ca(OH)2 ⑷石墨 ⑸NH3·H2O ⑹H2O
⑺CH3COOH ⑻酒精 ⑼CaCO3 ⑽氨水 ⑾Na2O
电解质: ;非电解质: ;
既不是电解质也不是非电解质: ;
强电解质: ;弱电解质: 。
2.在0.1mol·L-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是
A.加入水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量0.1mol·L-1HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
【基础知识】
一、弱电解质的电离平衡
1.在一定条件下(如温度,浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率 时,电离过程就达到了 状态,这叫做电离平衡。
2.勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
3.弱电解质电离平衡的影响因素:
以醋酸电离为例(CH3COOHCH3COO-+H+),填写下表。
加热 稀释 加 HCl 加NaOH 加CH3COONa
平衡移动方向
n(H+)
n(CH3COO-)
n(CH3COOH)
c(H+)
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
pH
K
【例1】稀氨水中存在着下列平衡:NH3 H2O NH4++OH- ,若要使逆反应方向动,同时使C(OH-)增大,应加入适量的物质是
A.NH4Cl B.硫酸 C.NaOH D.水
【变式1】 25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
【例2】下列实验能够说明醋酸是弱电解质的是
A.将锌粒投入到皆为1mol/L的盐酸和醋酸中,醋酸产生氢气的速率慢 B.室温下,0.1mol/L CH3OOH 的PH>1
C.醋酸和NaCl不能发生反应
D.氨水中滴入酚酞试液变红,再加醋酸红色褪色
【变式2】醋酸是一种常见的弱酸,为了证明醋酸是弱电解质,某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案,其中错误的是
A.先配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则可证明醋酸为弱电解质
B.先配制一定量0.01 mol/L和0.10 mol/L的CH3COOH,分别用pH计测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明醋酸是弱电解质
C.取等体积、等pH的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量锌反应,若测得反应过程中醋酸产生H2较慢且最终产生H2较多,则醋酸为弱酸
D.配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若常温下pH大于7,则可证明醋酸是弱电解质
二、水的电离
1.水的电离方程式: 。
2.Kw= ,室温下,Kw= ,C(H+)= ,
PH= 。
3.外界条件对水的电离平衡的影响
平衡移动方向 水的电离程度 C(H+) C(OH-) Kw


Na2CO3
NH4Cl
升温
降温
其他:加入Na
☆☆☆☆☆三、一元强酸与一元弱酸的比较
1.相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸的比较
c(H+) pH 中和碱的能力 与过量Zn的反应情况 稀释相同倍数后pH
产生H2的量 开始时的反应速率 过程中的反应速率
盐酸
醋酸
2.相同pH、相同体积的盐酸和醋酸的比较
c(H+) pH 中和碱的能力 与过量Zn的反应情况 稀释相同倍数后pH
产生H2的量 开始时的反应速率 过程中的反应速率
盐酸
醋酸
☆【例3】某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液的pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
【反馈训练】
1.将0.5mol/LCH3OOH 溶液加水稀释,下列说法正确的是
A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减少 B.溶液中c(H+)增大
C.醋酸电离平衡向左移动 D.溶液的pH增大
2.相同体积的pH=3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,正确
A.弱酸溶液产生较多的氢气 B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气 D.无法比较两者产生氢气的量
☆3.甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10 mol/L时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中的c(H+)的3倍。现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol/L的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b。由此可知
A.a的浓度必小于乙酸的浓度 B.a的浓度必大于乙酸的浓度
C.b的浓度必小于乙酸的浓度   D.b的浓度必大于乙酸的浓度
4.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,不正确的是
A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
☆☆5.一定温度下,有a、盐酸;b、硫酸;c、醋酸三种酸。(用a、b、c、<、=、>号填写)
(1)当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 ;
(2)同体积同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH能力的顺序是_________________;
(3)当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为_______ _________;
(4)当c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为 ;
(5)当pH相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的氢气(相同状况)则开始时反应速率_________________,反应所需的时间__________________;
(6)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍,c(H+)由大到小的顺序为__________________。
第一课时:弱电解质的电离平衡
参考答案及评分标准
【回顾练习】
1.电解质:⑴⑶⑸⑹⑺⑼⑾;非电解质:⑵⑻;
既不是电解质也不是非电解质:⑷⑽;
强电解质:⑴⑶⑼⑾;弱电解质:⑸⑹⑺。
【基础知识】
一、
1. 相等 平衡
3.
加热 稀释 加 HCl 加NaOH 加CH3COONa
平衡移动方向 → → ← → ←
n(H+) ↑ ↑ ↑ ↓ ↓
n(CH3COO-) ↑ ↑ ↓ ↑ ↑
n(CH3COOH) ↓ ↓ ↑ ↓ ↑
c(H+) ↑ ↓ ↑ ↓ ↓
c(CH3COO-) ↑ ↓ ↓ ↑ ↑
c(CH3COOH) ↓ ↓ ↑ ↓ ↑
pH ↓ ↑ ↓ ↑ ↑
K ↑ 不变 不变 不变 不变
二、1. H2O H++OH-
2. Kw=c(H+)·c(OH-) ,Kw=1×10-14,C(H+)=1×10-7mol/L,PH=7
3.
平衡移动方向 水的电离程度 C(H+) C(OH-) Kw
酸 ← ↓ ↑ ↓ 不变
碱 ← ↓ ↓ ↑ 不变
Na2CO3 → ↑ ↓ ↑ 不变
NH4Cl → ↑ ↑ ↓ 不变
升温 → ↑ ↑ ↑ ↑
降温 ← ↓ ↓ ↓ ↓
其他:加入Na → ↑ ↓ ↑ 不变
三、1.
c(H+) pH 中和碱的能力 与过量Zn的反应情况 稀释相同倍数后pH
产生H2的量 开始时的反应速率 过程中的反应速率
盐酸 大 小 一样 一样 快 快 小
醋酸 小 大 慢 慢 大
2.
c(H+) pH 中和碱的能力 与过量Zn的反应情况 稀释相同倍数后pH
产生H2的量 开始时的反应速率 过程中的反应速率
盐酸 一样 小 小 少 一样 慢 大
醋酸 大 大 多 快 小
【反馈训练】
5. (1)b>a>c
(2)a=c=1/2 b
(3)c>a>b
(4)c>a=b
(5)相同 a=b>c
(6)c>a=b
第二课时:水的电离和溶液的酸碱性
【目标预设】
1.了解水的电离平衡及影响因素
2.了解溶液PH的定义。了解测定溶液PH的方法,能进行PH的简单计算。
【回顾练习】
1.某温度下纯水中C(H+)=2×10-7 mol/L,则此时溶液中的C(OH-)= _____。
若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+)=5×10-6 mol/L,则此时溶液中的C(OH-)= _____。
2.某溶液中由水电离出来的C(OH-)=10-12mol/L,则该溶液中的溶质不可能是
A.HCl B.NaOH C.NH4Cl D.H2SO4
☆☆☆3.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(OH-)为
A.1.0×10-7 mol/L B.1.0×10-6 mol/L C.1.0×10-2 mol/L D.1.0×10-12 mol/L
【基础知识】
1.水是一种极弱的电解质,能发生极弱的自偶电离
⑴ 常温下纯水的一些数据:
c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L、KW=1×10-14、pH=-lgc(H+)=7;
⑵ 影响水的电离平衡的因素
① 温度:水的电离是吸热过程,升高温度能促进水的电离,c(H+)和c(OH-)同等幅度增加,pH变小,KW增大。但由于c(H+)和c(OH-)始终保持相等,不同温度下的水均显中性;
② 酸或碱:在水中加入酸或碱均抑制水的电离。若保持温度不变,KW 不变,但水电离出的c(H+)和c(OH-)同等幅度减小;酸溶液中的c(H+)大于酸电离出的c(H+),由水电离出的c(H+)=KW/10-a;碱溶液中的c(OH-)大于碱电离出的c(OH-),由水电离出的c(OH-)=KW/10-b;
③ 能水解的盐:在水中加入能水解的盐,均促进水的电离。若保持温度不变,KW 不变,但水电离出的c(H+)和c(OH-)同等幅度增加;
④ 其它因素:活泼金属。由于活泼金属能置换出水电离出的H+ ,因而促进水的电离。
⑶ 水的离子积只与温度有关,不但适用于水,还适用于以水为溶剂的稀溶液。
2.溶液的pH
⑴ 计算方法:pH=-lgc(H+);
⑵ 测定方法:(1)广范pH 试纸;(2) 酸碱指示剂;(3) pH计。
3.pH的有关计算
4.酸碱中和滴定
【例1】(1)配平氧化还原反应方程式:
_C2O42-+_MnO4-+_H+=_CO2↑+_Mn2++_H2O
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250 mL 溶液。量
取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25 mol/L NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色
变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为_________________mol。
②第二份溶液滴加0.10 mol/L 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由
_________变为___________。该溶液中还原剂的物质的量为______________mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为___________,KHC2O4的质量分数为_____________。
【例2】室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【变式2】室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
【例3】能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(OH-)的操作是
(1)将水加热煮沸 (2)向水中投入一小块金属钠(3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明矾晶体(6)向水中加入NaHCO3固体(7)向水中加NaHSO4固体
A.(1)(3)(6)(7) B.(1)(3)(6) C.(5)(7) D.(5)
规律小结:
酸、碱:促进水的电离
酸碱盐对水的电离平衡的影响
(1)电离后显酸性的盐:促进水的电离。如:HSO4- (只电离)、H2PO4-(电离强于水解)
盐:
(2)电离后水解的盐:抑制水的电离
(3)电离后显中性不水解的盐:对水的电离无影响
【反馈练习】
1.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如右图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应是 (填A或B) ;
理由: 。
(2)25℃时将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,
若所得溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比 。(3)95℃,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前该强酸和强碱的pH值之间应满足的关系是 ;
(4)曲线B对应温度下, pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液pH=5。请分析其因: 。
2.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3 NH4++NH2-
据此判断以下叙述中错误的是
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B.一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时C(NH3)=C(NH4+)=C(NH2-)
D.只要不加入其他物质,液氨中C(NH4+)=C(NH2-)
(2)完成下列反应方程式
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体 。
②NaNH2溶于水的反应 。
③类似于“H++OH-=H2O”的反应 。
3.下列叙述正确的是
A.某醋酸溶液的PH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的PH=b,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl的溶液恰好无色,则此时溶液PH<7
C.1.0×10-3mol/L盐酸的PH=3.0,1.0×10-8mol/L盐酸PH=8.0
D.若1mL PH=1的盐酸与100mL NaOH溶液混合后,溶液PH=7,则NaOH溶液的PH=11
4.常温上,甲乙两杯醋酸的稀溶液,甲的PH=2.乙的PH=3,对下列叙述的判断不正确的是.
A.甲中水电离出的H+的物质的量浓度是乙中水电离出的H+的物质的量浓度的1/10
B.物质的量浓度C(CH3COOH)甲>10C(CH3COOH)乙
C.中和等量的NaOH溶液需甲,乙两杯醋酸溶液的体积:10V(CH3COOH)甲>V(CH3COOH)乙
D.甲中的C(OH-)为乙中C(OH-)的1/10
5.今有室温下四种溶液,①pH=11的氨水;②pH=11的NaOH溶液;③pH=3的醋酸;④pH=3的硫酸,下列有关说法不正确的是
A.①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均减小
B.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH ①>②>④>③
C.①、④两溶液混合后,则所得溶液中C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+)
D.V1 L④与V2 L②溶液混合后,若混合后溶液pH=4,则V1∶V2=11∶9
6.若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性,则可能的原因是
A.生成了一种强酸弱碱盐 B.浓的强酸和稀的弱碱溶液反应
C.浓的弱酸和稀的强碱溶液反应 D.等浓度的强酸和弱碱溶液反应
7.(10海南)常温下,将0.1 mol/L氢氧化钠溶液与0.06 mol/L硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于
A.1.7 B.2.0 C.12.0 D.12.4
8.(10全国)下列叙述正确的是
A.某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.1.0×10-3mol/L盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol/L盐酸的pH=8.0
D.若1mLpH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,
则NaOH溶液的pH=11
9.室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液,则
n:m= 。
10.用0.14 mol/L NaOH溶液测定某浓度的H2SO4溶液,其实验步骤如下:
(1)配制稀H2SO4溶液:取10.00 mL待测H2SO4溶液配制成1.00 L稀H2SO4溶液。在配制过程中,应选用下列仪器中的(用序号填空) 。
①烧瓶  ②锥形瓶  ③容量瓶   ④烧杯  ⑤酸式滴定管
⑥漏斗  ⑦玻璃棒  ⑧胶头滴管  ⑨量筒
(2)滴定:用酸式滴定管取稀释后硫酸溶液20.00 mL,注入 中,再滴入几滴酚酞试液,摇匀后,用0.14 mol/L NaOH溶液进行滴定,直至加入最后一滴NaOH溶液时,恰好使溶液 即可停止滴定。
(3)计算:根据右图所示0.14 mol/L NaOH溶液的用量,计算稀释前后H2SO4溶液的物质的量浓度 。
(4)碱式滴定管在注入0.14 mol/L NaOH溶液之前,用水洗净之后,立即装入0.14 mol/L NaOH溶液,其结果将会使测得的H2SO4溶液的物质的量浓度
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)滴定前,盛稀释后的H2SO4溶液的容器用水洗净后,用H2SO4润洗,再准确量取20.00 mL稀释后的H2SO4溶液,并滴入数滴酚酞试液,然后用NaOH溶液滴定。结果会使测得的H2SO4溶液的物质的量浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)滴定前,碱式滴定管内无气泡,在滴定结束时,管内进入气泡,记录消耗NaOH溶液体积时,未赶走气泡,结果将会使测得的H2SO4溶液的浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
第二课时:水的电离和溶液的酸碱性
参考答案及评分标准
【回顾练习】
1.纯水中 C(OH-)=C(H+)=2×10-7 mol/L
Kw=C(H+)·C(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14
稀盐酸中 C(OH-)=Kw/C(H+)=(4×10-14)/(5×10-6)=8×10-9 mol/L
2.C 3.CD
【基础知识】
【例1】(1)5、2、16、10、2、8
(2)①0.005
②无色 紫色 0.004
③21% 64%
【反馈练习】
1.(1) A KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14
(2)10:1
(3)a+b=14 HA是弱酸
2.解析:此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识:NH3分子电离产生H+和NH2-,H+与NH3结合生成NH4+,液氨电离产生等量的NH2-与NH4+,一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH4+类似于H+,NH2-类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
答案:(1)C (2)①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2
②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2-+H2O=OH-+NH3↑
③NH2-+NH4+=2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
9.解析:此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算,根据混合前后溶质(NaOH)量守恒,列式求解
解答:pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(OH-)=10-4mol/L
pH=13 C(H+)=10-13mol/L C(OH-)=10-1mol/L
pH=12 C(H+)=10-12mol/L C(OH-)=10-2mol/L
10-4·n+10-1·m=(n+m)×10-2
n :m=100 :11
规律:混合溶液pH的计算方法也很简单,即设法求出混合溶液的C(H+),若是溶液显碱性,则必须先求出溶液的C(OH-),然后再换算为C(H+)或按OH-量守恒列式求解。
10.(1)③④⑤⑦⑧ 
(2)锥形瓶 由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色 
(3)稀释后c(H2SO4)≈0.054 mol/L,稀释前c(H2SO4)≈0.054 mol/L×100=5.4 mol/L
(4)偏高 (5)偏高 (6)偏低。
第三课时:盐类的水解及其应用
【目标预设】
1.认识盐类水解的原理,能解释强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解。
2.运用比较、分类、归纳、概括等方法得出盐类水解规律,探究影响盐类水解程度的主要因素。
3.能运用盐类水解的规律判断常见盐溶液的酸碱性。
4.会书写盐类水解的离子方程式。
5.能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。
【回顾练习】
1.在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是
A.NH4++2H2O NH3 H2O+H3O+
B.HCO3-+H2O H3O++CO32-
C.HS-+H+ H2S
D.Cl2+H2O H++Cl-+HClO
2.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
A B C D
碱性 AOH>BOH AOH<BOH AOH>BOH AOH<BOH
酸性 HC>HD HC>HD HC<HD HC<HD
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.在相同物质的量浓度的下列盐溶液中,c(NH4+)最大的是
A.NH4HSO4 B.NH4HCO3 C.CH3COONH4 D.NH4Cl
5.下列说法与盐的水解无关的是
①明矾可以做净水剂
②实验室配制FeCl3溶液时,溶液时往往在FeCl3溶液中加入少量的盐酸
③用NaHCO3和Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
④在NH4Cl溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤草木灰与氨态氮肥不能混合施用
⑥比较NH4Cl和Na2S等某些盐溶液的酸碱性
A.①③⑥ B.②③⑤ C.③④⑤ D.全有关
【基础知识】
1.酸式盐溶液酸碱性
酸式盐溶液 酸碱性 原因解释
NaHSO4
NaHSO3
NaHCO3
2.影响盐类水解的因素(CH3COO-+H2O=CH3COOH+H+)
加入或通入的物质 水解平衡移动方向 c(OH-) PH的变化 c(CH3COO-) c(CH3COOH)
固体氢氧化钠
通入氯化氢气体
加 热
CH3COONa固体
CH3COOH
3.盐类水解的应用
1.物质制备
(1)用MgCl2·6H2O直接加热不能制得无水MgCl2,需在HCl气氛中加热脱水;
(2)氢氧化铁胶体的制备:将饱和的三氯化铁溶液逐滴滴入沸水中,继续加热煮沸至溶液为红褐色即可。
2.Al2(SO4)3 、CuCl2、FeCl3、AlCl3盐溶液蒸干并高温灼烧后的产物固体产物为Al2(SO4)3、CuO、Fe2O3、Al2O3。
3.配制溶液
配制硫酸铝溶液时可加入数滴稀硫酸;某些盐FeCl3、SnCl2等水解程度较大,
配制时常将它们溶于盐酸中,然后加水稀释到所需的浓度。
4.明矾、三氯化铁等净水。
5.苏打洗涤去油污
用纯碱去污的原理是Na2CO3水解呈碱性,热溶液去污效果更好的原因是:越热越水解。
6.除杂
升温、稀释以及加入能与H+反应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等方法均有利于某些金属阳离子的水解,使它们生成氢氧化物沉淀,进而通过过滤的方法除去。如KNO3溶液中含有杂质Fe3+,通过加热生成氢氧化铁沉淀;CuSO4 的酸性溶液中含有Fe3+,可向溶液中加入
CuO、Cu(OH)2、CuCO3等物质促进Fe3+ 的水解而又不引入新的杂质。
7.某些活泼金属与强酸弱碱盐反应。如Mg放入NH4Cl、CuCl2、FeCl3溶液中产生氢气。
8.泡沫灭火剂原理常用的泡沫灭火器构造如下图。内筒a是玻璃瓶,外筒b是钢瓶成分:NaHCO3、Al2(SO4)3所发生双水解的反应。
9.普钙[Ca(H2PO4)]、铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用原因:
因K2CO3水解使氮肥和磷肥肥损失。
【例1】下列有关pH变化的判断中,正确的是
A.随着温度的升高,碳酸钠溶液的pH减小 B.随着温度的升高,纯水的pH增大
C.新氯水制经光照一段时间后,pH减小 D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大
☆【例2】有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol/L的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl;②CH3COONa与NaOH;③CH3COONa与NaCl;④CH3COONa与NaHCO3
下列各项排序正确的是
A.pH:②>③>④>① B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.溶液中c(H+):①>③>②>④ D.c(CH3COOH):①>④>③>②
【反馈练习】
1.下列解释实验事实的方程式不准确的是
A.0.1mol/L CH3COOH溶液的pH>1:CH3COOHCH3COO-+H+
B.“NO2球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO2(g) N2O4(g);△H<0
C.铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
D.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO32-+H2OHCO3-+OH-
2.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是
A.CO32-+H2OHCO3-+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
3.某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行了如下操作,其中正确的是
A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B.称取4.0gNaOH到1000mL容量瓶加水至刻度,配成1.00 mol·L-1NaOH标准溶液
C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点
D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量
4.将pH=3的盐酸a L分别与下列三种溶液混合后,混合液均呈中性:
①1×10-3 mol·L-1的氨水b L
②c(OH-)=1×10-3 mol·L-1的氨水c L
③c(OH-)=1×10-3 mol·L-1的Ba(OH)2溶液d L
其中a、b、c、d的关系正确的是
A.b>a=d>c B.a=b>c>d C.a=b>d>c D.c>a=d>b
5.现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵、⑧氨水,请回答下列问题:
(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+的浓度由大到小的顺序是(填序号) 。(2)④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)将③和④等体积混合后,溶液中各离子浓度由大到小顺序为 。
6.某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置E中的现象是 。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法: 。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:滤液→FeCl3溶液→FeCl3·6H2O晶体
①步骤I中通入Cl2的作用是 。
②步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括: 。
③该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明): 。
第三课时:盐类的水解及其应用
参考答案及评分标准
【基础知识】
1.
酸式盐溶液 酸碱性 原因解释
NaHSO4 酸性 只电离不水解
NaHSO3 酸性 电离>水解
NaHCO3 碱性 水解>电离
2.
加入或通入的物质 水解平衡移动方向 c(OH-) PH的变化 c(CH3COO-) c(CH3COOH)
固体氢氧化钠 ← ↑ ↑ ↑ ↓
通入氯化氢气体 → ↓ ↓ ↓ ↑
加 热 → ↑ ↑ ↓ ↑
CH3COONa固体 → ↑ ↑ ↑ ↑
CH3COOH ← ↓ ↓ ↑ ↑
【反馈练习】
5. (1)④②③① (2)⑥⑦④⑤⑧ (3) c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
6. (1) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(2)黑色固体变红色。
(3)取样,加入KSCN 溶液后溶液变成红色溶液(非沉淀) Fe3++3SCN―=Fe(SCN)3。
(4)①将Fe2+氧化成Fe3+。
②在HCl氛围中加热、蒸发、浓缩、冷却结晶是、过滤。
③抵制Fe3+水解,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
第四课时:电解质溶液中微粒浓度大小和等量关系
【目标预设】
1.能正确判断弱酸、弱碱和盐溶液中微粒浓度间大小和等量关系。
2.能正确判断混合溶液(包括不反应和反应)中微粒浓度间大小和等量关系。
【知识呈现】
问题一 单一溶液中微粒浓度关系
1.写出CH3COOH溶液中存在的微粒 ;
并比较各微粒浓度大小 ;
电荷守恒式 ;
物料守恒式(1 mol·L-1 CH3COOH溶液) 。
2.写出Na2CO3溶液中存在的微粒 ;
并比较各微粒浓度大小 ;
电荷守恒式 ;
物料守恒式 。
3.写出NaHCO3溶液中存在的微粒 ;
并比较各微粒浓度大小 ;
电荷守恒式 ;
物料守恒式 。
问题二 混合溶液中微粒浓度关系
1.物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa混合后配成1L溶液,经测定溶液呈酸性。回答下列问题:
(1)写出混合溶液中存在的微粒 ;
(2)比较各微粒浓度大小 ;
(3)电荷守恒式 ;
(4)物料守恒式 。
2.向20mL0.1 mol/L NH3·H2O中逐滴滴加0.1 mol/L HCl溶液。回答下列问题:
(1)滴加的盐酸溶液体积为10mL(混合溶液显碱性)
写出混合溶液中存在的微粒 ;
比较各微粒浓度大小 ;
电荷守恒式 ;
物料守恒式 。
(2)滴加的盐酸溶液体积为20mL
写出混合溶液中存在的微粒 ;
比较各微粒浓度大小 ;
电荷守恒式 ;
物料守恒式 。
(3)滴加盐酸至混合溶液显中性(盐酸的体积 )
写出混合溶液中存在的微粒 ;
比较各微粒浓度大小 。
问题三 图像问题
☆☆1.25℃时,向体积为10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,曲线如下图所示,有关离子浓度关系的比较中,错误的是
A.a点处:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.b点处:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.c点处:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)
D.NaOH溶液和CH3COOH溶液任意比混合时:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
【例1】已知HCN的电离常数K=6.2×10-10,用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是
A.c(CN-)>c(Na+) B.c(CN-)<c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1 D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
【例2】(10四川)有关①100ml 0.1 mol·L-1 NaHCO3、②100ml 0.1 mol·L-1 Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是
A.溶液中水电离出的H+个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中:c(CO32-)>c(H2CO3) D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H2CO3)
【例3】(10江苏)常温下,用 0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【反馈练习】
1.(10上海)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠(Na2S)溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
☆2.(11全国)室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是
A.若pH>7,则一定是c1V1=c2V2
B.在任何情况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.当pH=7时,若V1=V2,则一定是c2>c1
D.若V1=V2,c1=c2,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
3.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
B.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
C.室温下由pH=1的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,溶液中离子浓度大小的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,在pH=8的NaA溶液中:c(Na+)-c(A-)=9.9×10-7 mol/L
4.(11江苏)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
B.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
C.向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液:
c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液(pH=7,c(Na+)=0.1 mol·L-1):
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)
☆5.(1)物质的量浓度相同的盐酸和MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题:
(1)①混合溶液中由水电离出的c(H+) 0.2 mol·L-1 HCl溶液中由水电离出的c(H+)。(填“>”、“<”或“=”)
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字):
c(Cl-)-c(M+)= mol/L。
(2)室温下如果取0.2 mol/L MOH溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明MOH的电离程度 MCl的水解程度(填“>”、“<”或“=”),混合液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
第四课时:电解质溶液中微粒浓度大小和等量关系
参考答案及评分标准
【知识呈现】
问题一1.(1)混合溶液中存在两个平衡:CH3COOHCH3COO-+H+、H2OH++OH-
存在的微粒有: H2O、CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-;
(2)比较各微粒浓度大小:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-);
(3)电荷守恒式:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
(4)物料守恒式:c(CH3COO-)+c(CH3COOH) =1 mol·L-1。
2.Na2CO3溶液中Na2CO3=2Na++CO32-存在的平衡有CO32-+H2O HCO3-+OH-、
HCO3-+H2O H2CO3+OH-、H2OH++OH-
存在的微粒有: H2O、H2CO3、Na+、CO32-、HCO3-、H+、OH-;
并比较各微粒浓度大小:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);
电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-);
物料守恒式:c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]。
3.NaHCO3溶液中NaHCO3=Na++HCO3-存在的平衡有HCO3-+H2O H2CO3+OH-、HCO3- CO32-+OH-、H2OH++OH-
存在的微粒有: H2O、H2CO3、Na+、CO32-、HCO3-、H+、OH-;
并比较各微粒浓度大小: c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO32-);
电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-);
物料守恒式:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)。
问题二 1. (1)写出混合溶液中存在的微粒: H2O、CH3COOH、CH3COO-、Na+、H+、OH-;
(2)比较各微粒浓度大小:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);
(3)电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(4)物料守恒式:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)。
2.(1)混合溶液中存在的微粒:NH3·H2O、NH4+、Cl-、H+、OH-;
比较各微粒浓度大小:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+);
电荷守恒式:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);
物料守恒式:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)。
(2)混合溶液中存在的微粒:NH3·H2O、NH4+、Cl-、H+、OH-;
比较各微粒浓度大小: c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
电荷守恒式:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);
物料守恒式:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)。
(3)滴加盐酸至混合溶液显中性(盐酸的体积<20mL)
写出混合溶液中存在的微粒:NH3·H2O、NH4+、Cl-、H+、OH-;
比较各微粒浓度大小:c(NH4+)=c(Cl-) >c(H+)=c(OH-)。
问题三
1.解析:b点处为CH3COONa c点处为等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液。
【反馈练习】
5.(1)①> ②=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8
(2) > c(M+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
第五课时:难溶电解质的溶解平衡
【目标预设】
1.理解难溶电解质存在沉淀溶解平衡。
2.能运用溶度积常数进行简单计算。
【回顾练习】
1.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s)Ca(OH)2 (aq)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是
A.n(Ca2+)增大 B.c(Ca2+)不变 C.n(OH-)增大 D.c(OH-)减小
2.CaCO3在下列液体中溶解度最大的是
A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.乙醇
3.在100mL 0.01mol/LKCl溶液中,加入lmL 0.01mol/LAgNO3溶液,下列说法正确的是
(AgCl的Ksp=1.8×10-10)
A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀析出
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
【知识呈现】
一、溶解平衡
1. 溶解平衡定义:一定条件下,强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。(也叫沉淀溶解平衡)
2.存在:只要有固体存在的悬浊液中都存在溶解平衡。
例:NaCl(s)Na+(aq+Cl-(aq)
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
3.特征:等、动、定、变。
4.溶度积常数
(1) 溶度积常数
K=C(Ag+) C(Cl-)/C[AgCl(s)]
平衡时,即C(Ag+) C(Cl-)=K C[AgCl(s)]
由于C[AgCl(s)]是常数,可并入常数项,得Ksp=C(Ag+) C(Cl-)
Ksp称为溶度积常数,简称溶度积。
对于AaBb型的难溶电解质AaBb(s)aAn++bBm-
Ksp=C(An+)aC(Bm-)b
上式表明:在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中离子系数幂的乘积为一常数。
(2)利用溶度积判断反应进行的方向
Qc=C(An+)aC(Bm-)b,这里的反应商也是乘积形式,故称 Qc为离子积。
Qc>Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡;
Qc<Ksp时,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和,达到新的平衡;
Qc=Ksp时,溶液饱和,沉淀和溶解处于平衡状态。
【例1】在1 L含0.001 mol/L SO42-的溶液中加入0.01mol BaCl2,能否使SO42-沉淀完全 (已知Ksp(BaSO4)=1.08×10-10,c(SO42-)<10-5mol/L,沉淀完全)
【变式1】已知Ksp(AgCl )=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是
A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI
B.两种不溶物的Ksp相差越大,不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物
C.AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI
D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于
11.8×10-11mol/L
二、影响溶解平衡的因素:
(1)内因:电解质本身的性质
不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样,而且差别很大,有的能溶解很多,像NaCl、KCl、NaOH等,这些物质的溶解度大于0.1克,我们通常把它们称作易溶物质。有的溶解的不多,如CaSO4、Ca(OH)2等,这些物质的溶解度在0.01克到0.1克之间,我们通常把它们称作微溶物质,有的溶解的很少,像CaCO3、AgCl、AgS等,这些物质的溶解度小于0.01克,我们通常把它们称作难溶物质,在水溶液中我们把它们称作沉淀。
难溶 微溶 易溶
0.01 0.1 m(g)
(2)难溶物质的溶解度很小,有没有可能等于零呢?
①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质,溶解度差别也很大。
③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
三、沉淀反应的应用
沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题,其基本依据主要有:
①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。③加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
1.利用生成沉淀来分离或除去杂质离子
例如:除去CuSO4溶液中混有的少量Fe3+
【例2】为了除去MgCl2酸性溶性中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸。不宜选用的试剂是
A.MgO B.MgCO3 C.NaOH D.Mg(OH)2
【变式2】已知在pH为4~5的环境中,Cu2+、Fe2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2是将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是
A.向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀
B.直接加水加热使杂质离子水解除去
C.向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH值为4~5
D.向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH值为4~5
2、沉淀的溶解
(1)对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。
例如:CaCO3沉淀溶于盐酸中
CaCO3(s) Ca2++CO32-
HCO32- H2CO3→H2O+CO2↑
在上述反应中,CO2的生成和逸出,使CaCO3溶解平衡体系中的CO32-浓度不断减小,平衡向
沉淀溶解方向移动。
(2)溶解沉淀的方法:加入足量的水;使沉淀转化为气体;使沉淀转化为弱电解质
【例3】非结合胆红素(VCB)分子中有羟基,被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应,就是一个沉淀生成的离子反应,从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是
A.大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全,防止胆结石生成
B.不食用含钙的食品
C.适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石
D.常喝水稀释钙离子,溶解沉淀
【变式3】向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水,下列叙述正确的是
A.AgCl的溶解度增大 B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.Ksp(AgCl)增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
3、沉淀的转化
(1)将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀,沉淀的颜色变化是 → → 。出现这种颜色变化的原因是: 。
(2)对于一些用酸或其他方法也不能溶的沉淀,可先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
例如:水垢中含CaSO4的处理,先用Na2CO3溶液处理,再用盐酸除去。
CaSO4(s) SO42-+Ca2+ CaCO3Ca2++CO32-
+ +
CO32- 2HCl=2Cl-+2H+
CaCO3(s) H2CO3→H2O+CO2↑
【例4】向5mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色。根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2S
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCI>Ag2S
【变式4】工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实,可推知FeS、MnS具有的相关性质是
A.在水中的溶解能力大于 CuS、CdS、PbS
B.在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS
C.在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同
D.二者均具有较强的吸附性
【反馈练习】
1.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是
①热纯碱溶液的洗涤油污能力强;②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒;③溶洞、珊瑚的形成;④碳酸钡不能做“钡餐”而硫酸钡则能;⑤泡沫灭火器灭火的原理。
A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤
2.BaSO4水液用于肠胃系统放射照片的拍摄。在3L BaSO4饱和溶液中,溶解的Ba2+离子的质量是[已知:Ksp(BaSO4)=7.1×10-12,Ba的相对原子质量为137]
A.5.0mg B.3.7mg C.3.0mg D.1.1mg
3.若在1 L蒸馏水中加入1滴(约0.05mL)0.1mol·L-1的NaCl溶液,搅拌均匀后再滴入1滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液,请估算是否会产生沉淀[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10]
A.否 B.是 C.可能是 D.以上都不正确
4.有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加人NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
5.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+) c(OH-)=Kw,存在等式c(M+) c(X-)=Ksp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是
①20mL0.01mol/LKCl溶液
②30mL0.02mol/LCaCl2溶液
③40mL0.03mol/LHCl溶液
④10mL蒸馏水
⑤50mL0.05mol/LAgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>①
6.一定温度下,难溶电解质AmBn在水中溶解平衡的溶度积为Ksp=cm(An+)×cn(Bm-)。25℃,向AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液,先出现黄色沉淀,最终生成黑色沉淀。已知有关物质的颜色和溶度积如下:
物质 AgCl AgI Ag2S
颜色 白 黄 黑
Ksp(25℃) 1.8×10-10 1.5×10-16 1.8×10-50
下列叙述不正确的是
A.溶度积小的沉淀可以转化为溶度积更小的沉淀
B.若先加入Na2S溶液,再加入KI溶液,则无黄色沉淀产生
C.25℃时,饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中所含Ag+的浓度相同
D.25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同
7.下列对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的原因解释中正确的有
A.Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
B.Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化
C.MgCO3电离出的CO32-发生水解,使水中浓度减小,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,
Qc<Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
D.MgCO3电离出的CO32-发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
8.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH (s)5Ca2++3PO43-+OH- ,进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是 。已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固,请用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因: 。根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的方法: 。
9.有甲、乙两同学做了如下实验:甲同学在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的NH4Cl 溶液,结果沉淀溶解;乙学生在制得的Mg(OH)2沉淀中加入浓的CH3COONH4溶液,结果沉淀也完全溶解。对此甲、乙两同学用学过的有关知识各自解释了上述实验事实:
甲同学的解释为:
因为NH4Cl溶液中,NH4++H2ONH3 H2O+H+,且Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-;又H++OH-=H2O,所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。
乙同学的解释为:
因为NH4Cl=NH4++Cl-,CH3COONH4=CH3COO-+NH4+,且Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-;NH4++OH-=NH3 H2O,所以所以Mg(OH)2溶解平衡向右移动,促进Mg(OH)2的溶解。
你认为哪一位同学的解释是正确的?
10.已知在25℃的水溶液中,AgX、AgY、AgZ均难溶于水,且Ksp(AgX)=1.8×10-10,Ksp(AgY) =1.0×10-12,Ksp(AgZ)=8.7×10-17;
(1)根据以上信息,判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度(已被溶解的溶质的物质的量/1L溶液 表示)S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为: 。
(2)若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,则c(Y-) (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)在25℃时,若取0.188g的AgY(相对分子质量188)固体放入100mL水中(忽略溶液体积的变化),则溶液中Y-的物质的量浓度为 。
(4)①由上述Ksp判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgZ的转化,并简述理由: 。
② 在上述(3)的体系中,能否实现AgY向AgX的转化?下面根据你的观点选答一项。若不能,请简述理由: 。
若能,则实现转化的必要条件是: 。
11.硫酸银的溶解度较小,25℃时,每100g水仅溶解0.836g。(硫酸银相对分子质量为312)
(1)25℃时,在烧杯中放入 6.24g硫酸银固体,加200g水,经充分溶解后,所得饱和溶液的体积为200 mL。计算溶液中Ag+的物质的量浓度。
(2)若在上述烧杯中加入50mL0.0268 mol/LBaCl2溶液,充分搅拌,溶液中Ag+的物质的量浓度是多少?
(3)在(1)题烧杯中需加入多少升0.0268mol/LBaCl2溶液,才能使原溶液中Ag+浓度降低至0.0200mol/L?
12.己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固) Ca2++2OH-,CaCO3(固) Ca2++CO32-。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,为了除去有害气体SO2变废为宝,常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏。
(1)写山上述两个反应的化学方程式:
①S02与CaCO3悬浊液反应 。
②S02与Ca(OH)2悬浊液反应 。
(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由

(3)在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度。在本世纪的60~70年代的十年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于建造高烟囱的结果,地表面SO2浓度却降低了30%之多。
  请你从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?简述理由         
                                  。
第五课时:难溶电解质的溶解平衡
参考答案及评分标准
【回顾练习】
1.B【解析】温度 不变,的Ca(OH)2的溶解度不变,离子的浓度不变。加入少量生石灰时,部分水参与反应,溶液的量减少,离子的量减少。
2.A【解析】B、C产生同离子效应,溶解度减小H2O比乙醇极性大,离子化合物在H2O中溶解度更大。
3.A 【解析】Qc=c(Ag+) c(Cl-)=[(0.01mol/L×0.1L)/ 0.101L] ×[(0.01mol/L×0.001L)/0.101L]>Ksp,溶液中将析出AgCl沉淀。
【知识呈现】
【例1】解析:平衡时Ba2+浓度用c(Ba2+)平表示,SO42-浓度用c(SO42-)平表示
则有:c(Ba2+)平=0.01-[0.001-c(SO42-)平]=0.009+c(SO42-)平
Ksp=1.08×10-10=c(Ba2+)平 c(SO42-)平=[0.009+c(SO42-)平]×c(SO42-) 平
因为c(SO42-)平相对于0.009很小,可忽略不计。因此,可快速计算出c(SO42-) 平
c(SO42-)平=1.20×10-8mol/L<10-5mol/L,故能使SO42-沉淀完全。
【变式1】A【解析】不溶于水不是绝对的不溶,是溶解度小于0.1g。尽管AgCl溶解的很少,但由于AgI比AgCl更难溶于水,溶液中微量的Ag+在I-浓度足够大的溶液中,可以转化为AgI,而使AgCl的溶解平衡向产生Ag+的方向移动,导致AgCl溶解。所以A错误。根据1.8×10-10 c(I-)=1.0×10-16可计算得:c(I-)=11.8×10-11mol/L,D正确。
【例2】C
【变式2】D
【例3】C【解析】防止非结合胆红素(VCB)分子中的羟基被氧化
【变式3】B【解析】固体的溶解度和溶度积的大小取决于难溶电解质的本性,仅随温度的改变而改变
【例4】C【解析】沉淀的转化是把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程。白色沉淀为AgCl,黄色沉淀为AgI,黑色沉淀为Ag2S。
【变式4】A 【解析】沉淀的转化是把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程,加入过量的难溶电解质FeS、MnS能使Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子形成硫化物沉淀除去,可知FeS、MnS在水中的溶解能力大于 CuS、CdS、PbS 。
【反馈练习】
题号 1 2 3 4 5 6 7
选项 A D A AC B C BD
1.A【解析】②中Ba2+有毒,选择Na2SO4作沉淀剂,使Ba2+浓度减小。③中溶洞都是由碳酸盐质的石灰岩形成,当水中含有二氧化碳时,岩石的溶解速度加快。年复一年被溶蚀出一个个洞穴。当溶有碳酸盐质的地下水重新滴入洞中时,由于环境中温度降低、压力减小,水中的二氧化碳又溢出,原本溶解在水中的部分碳酸盐因过饱和而沉淀析出。珊瑚是由于虫黄藻代谢过程中排出二氧化碳溶解在水中产生碳酸根离子,碳酸根离子与珊瑚虫体内的钙离子合成的碳酸钙就是珊瑚虫骨骼的主要成分。④中碳酸钡溶解在胃酸中而硫酸钡不溶。①⑤主要用水解平衡原理来解释
2.D【解析】c(Ba2+)·c(SO42-)=7.1×10-12;c(Ba2+)=c(SO42-)=2.66×10-6 mol·L-1
m(Ba2+)=3×2.66×10-6×137≈1.1×10-3g=1.1mg
3.A【解析】
1 L蒸馏水中加入1滴NaCl溶液后c(Cl-)=0.1×0.05/(1000+0.05)≈5×10-6 mol·L-1;1 L蒸馏水中加入1滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液c(Ag+)=0.1×0.05/(1000+0.05)≈5×10-6 mol·L-1。Qc=c(Cl-)·c(Ag+)=2.5×10-11<1.8×10-10不产生沉淀。
4.AC【解析】在一定温度下,难溶电解质溶液中,当溶解与沉淀的速率相等时,建立了固体与溶液中离子之间的动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。AgCl难溶于水仍有少量溶解,溶液中有Ag+和Cl-。升高温度,AgCl沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,溶解度增大。加人NaCl固体,产生同离子效应,AgCl的溶解度减小。
5.B【解析】一定温度下,Ksp不变,c(Cl-)越大c(Ag+)越小,AgCl的溶解度越小。①②③⑤产生同离子效应,AgCl的溶解度减小。①中c(Cl-)=0.01mol/L,②中c(Cl-)=0.04mol/L,③中c(Cl-)=0.03mol/L,⑤中c(Ag+)=0.05mol/L,则AgCl的溶解度④>①>③>②>⑤。
7.B D【解析】沉淀的转化是把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程,MgCO3转化为 CaCO3 的实质是MgCO3电离出的CO32-发生水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言,Qc>Ksp,生成Mg(OH)2沉淀
8.H++OH-=H2O,使平衡向脱矿方向移动;
5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F↓;
加Ca2+或加PO43-
9.乙同学的解释是正确的。
甲同学认为由NH4+的水解所提供的H+中和了由Mg(OH)2电离出来的OH-,而忽视了NH4Cl电离的NH4+也能结合OH-,且电离的NH4+浓度又远远大于由NH4+水解出来的H+浓度。由于CH3COONH4溶液呈中性,不可能是溶液的水解产生的酸碱性影响Mg(OH)2沉淀的溶液。
10.(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ) (2)减小 (3)1.0×10-6mol/L
(4)① 能 Ksp(AgY)=1.0×10-12>Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②当溶液中c(X-)>(1.8×10-10 )/(1.0×10-12)1/2 mol/L=1.8×10-4mol/L时,AgY开始向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8mol/L
【解析】(1)对同类型的微溶电解质,在相同温度下,Ksp越大,溶解度就越大;Ksp越小,溶解度就越小。则S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体,S(AgX)>S(AgY),实现沉淀的转化,c(Y-) 减小。
(3)c(Y-)=(1.0×10-12)1/2mol/L=1.0×10-6mol/L
11.(1)c(Ag+)=[0.836×2/312]×2/0.2=0.0536mol/L
(2)因为 Ag2SO4固体过量,该溶液仍为Ag2SO4饱和溶液,所以c(Ag+)=0.0536mol/L
【解析】Ag2SO4饱和溶液的浓度与BaCl2溶液的浓度相等,但体积比为4∶1,因而参加反应的Ag2SO4的质量仅为原溶液中Ag2SO4质量的1/2。根据原加入的水和Ag2SO4固体的质量以及Ag2SO4的溶解度可判断,即使BaCl2反应后,尚有多余的Ag2SO4固体。因而最后溶液仍为Ag2SO4饱和溶液,c(Ag+)不变。
(3)设加入的BaCl2溶液的体积为V L,
[(6.24/312-0.0268V)/0.2+V]×2=0.0200mol/L, V=0.489L。
12.(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2或
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2
②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)或
2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
(2)Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2浓度小,不利于吸收SO2
(3)高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度,但从全球环境保护的角度,污染总量不变,所以并不可取。江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题一 基础实验及基本实验操作
江苏省海门市三厂中学 陈 达
【考纲要求】
1.了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法;
2.掌握化学实验的基本操作,能识别化学品安全使用标识,了解实验室一般事故的预防和处理方法;
3.了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法
4.能对常见的物质进行分离和提纯。
5.掌握NH4+、Cl-、SO42-、CO32-、Fe3+、Ag+ 等常见离子的检验方法,掌握鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的实验方法。能对常见的物质组成进行检验和分析
【知识整理】
一、仪器的使用
1.可以直接加热仪器有试管、坩锅、蒸发皿。必须垫石棉网加热的有烧杯、烧瓶。标明使用温度的仪器有:容量瓶、量筒、滴定管。0刻度在上边的仪器有滴定管,0刻度在中间的仪器有温度计,没有0刻度的量器有量筒。
2.选择仪器时要考虑仪器的量程和精确度。如量取3.0mL液体用10mL,量取21.20mL高锰酸钾溶液用酸式滴定管,配置100mL15%的氢氧化钠溶液用200mL烧杯。
3.使用前必须检查是否漏水的仪器有:容量瓶、分液漏斗、滴定管。
4.试管上的油污可用热的氢氧化钠溶液洗,银镜用稀硝酸洗,久置高锰酸钾的试剂瓶用热的浓盐酸洗涤。久置硫酸铁溶液的试剂瓶用稀盐酸洗。用其它试剂洗过后都必须用蒸馏水洗涤至既不聚集成滴又不成股流下。
二、药品的保存、配置
5.Na、K保存于煤油中,白磷保存在水中,且白磷必须在水中切割。用多的钠、钾、白磷必须放回原试剂瓶中,金属钠着火可用沙子盖灭
6.氢氟酸保存在塑料瓶中,必须用棕色试剂瓶保存的试剂有:硝酸、氯水、硝酸银等
不能使用磨口玻璃塞的试剂有强碱、水解生成强碱的盐;不能使用橡皮塞的试剂有:强氧化性试剂、溴水、易挥发的有机溶剂。
7.银氨溶液、新制氢氧化铜、氢硫酸这些试剂必须随配随用。
8.KMnO4不能用盐酸酸化,检验亚硫酸钠样品是否变质不能用硝酸酸化,也不能用硫酸酸化;检验卤代烃中的卤原子,水解产物不能用硫酸酸化。
9.配制FeCl3 AgNO3等易水解的盐溶液时,先溶于少量相应酸中,再加水稀释。配制和保存Fe2+,Sn2+等易水解、易被空气氧化的盐溶液时,先把蒸馏水煮沸赶走O2,再溶解,并加入少量的相应金属粉末和相应的酸。
三、基本实验操作
10.用PH试纸测PH值时,试纸不湿润,用湿润的PH试纸测氢氧化钠溶液的PH值,结果偏小,测稀盐酸的PH值结果偏大,测浓醋酸的PH值结果偏小。用试纸检验气体性质时试纸要湿润,其中检验NH3[用湿润的红色石蕊试纸]、Cl2[用湿润的淀粉碘化钾试纸]。
11.▲洗涤沉淀的一般方法
把需要洗涤的沉淀放置在一个干净的过滤器中,向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,然后将所加蒸馏水放出,这样反复操作2~3次,直至沉淀洗涤干净。
▲注意事项:a.洗涤时,用少量蒸馏水小心沿过滤器四周从上而下冲洗,将沉淀冲到漏斗底部,不可使蒸馏水流速过猛,否则会使沉淀冲出过滤器。b.也不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质,以免划破滤纸。
▲判断沉淀是否洗涤干净:
可根据沉淀中可能存在的物质,向最后一次洗涤液中加入适宜的试剂,来检验洗涤程度。如过滤Na2SO4、BaCl2两种溶液恰好完全反应后的沉淀时,要检验沉淀物是否洗涤干净,应选择AgNO3溶液。若在最后一次洗涤液中加入AgNO3溶液无沉淀(AgCl)生成,则说明沉淀已洗涤干净。
12.洗气是长进短出,量气是短进长出,干燥管是大进小出。冷凝管中冷却水应下进上出。
13.制取气体的装置都必须检验气密性,常用方法:先形成密闭体系,然后产生压强差,再根据压强差是否改变来判断。
14.主体实验加热前一般应先通原料气赶走空气再加热,目的有的是防止爆炸,如氢气还原氧化铜;有的是保证产品的纯度,氮气与镁反应制氮化镁;有的是防止空气中的某些成分影响实验测量的准确性。如用燃烧法测氨基酸的组成。
15.熄灭酒精灯时,一般是先点后熄灭。燃着的酒精灯打翻在桌面上应用湿抹布盖灭。
16.气体发生一般按:装置选择与连接→检验气密性→装固体药品→加液体药品→开始实验→拆装卸仪器→其他处理。
17.可燃气体点燃前都必须验纯。
18.制取易吸水、潮解的物质,在反应装置前后都必须有干燥装置。反应装置前的干燥装置的作用是除去反应物中的水,反应装置后的干燥装置的作用是防止产物吸收空气中的水分而潮解。
19.常用水浴加热实验有:硝基苯的制取、银镜反应、酯的水解。
20.需要用温度计控制温度的实验有:乙烯的制取、硝基苯的制取、石油的分馏。
21.草酸酸性较强,具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,加热分解生成CO、CO2、H2O
由于加热时草酸晶体熔化,所以试管口必须向上倾斜,将生成的产物先通过无水硫酸铜检验生成的H2O,然后通过澄清的石灰水检验CO2;再通过氢氧化钠溶液除去CO2 。通过澄清的石灰水检验CO2是否全部除去,然后通过浓硫酸除去水,再通过灼热的氧化铜,最后通入澄清的石灰水。
22.在读取量筒、滴定管读数时视线偏高,读数分别偏大、偏小。定容时视线偏高,浓度偏大。
23.中和滴定实验时,用蒸馏水洗过的滴定管先用所装液体润洗2-3次;滴定管读数时先等管壁上的液体流下再读数;观察锥形瓶中溶液颜色的改变时,先等半分钟颜色不变后即为滴定终点。
24.焰色反应实验时,每做一次,铂丝应先用稀盐酸洗一下,然后放在火焰上灼烧到无色时,再做下一次实验。
25.配制物质的量浓度溶液时,先用烧杯沿玻璃棒加蒸馏水至容量瓶刻度线1-2cm后,再改用胶头滴管加水至刻度线。
26.检验卤化烃分子的卤元素时,在水解后的溶液中先加稀硝酸酸化,再加硝酸银溶液。
检验蔗糖、淀粉、纤维素是否水解时,先在水解后的溶液中加氢氧化钠溶液中和H2SO4,再加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液。
四、实验安全
常见危险化学药品的标志:
27.用CO、H2还原Fe2O3、CuO等,应先通CO或H2,在装置尾部收集气体检验纯度,若尾部气体纯净,则可确保空气已排尽,方可对装置加热。
28.苯酚溅在皮肤上应立即有酒精洗涤。浓硫酸溅在皮肤上应立即大量水冲洗。氢氧化钠溶液溅在皮肤上应先用大量水冲洗,再涂上硼酸。酸、碱溅到眼睛中应用大量水冲洗眼睛,边洗边眨眼睛。大量酸(或碱)流到桌子上,先加碳酸氢钠溶液(或醋酸)中和,再水洗,最后用布擦。
29.防污染:废液混合若有毒气体放出,则不能倒于同一废液缸中。如Fe(NO3)2与硫酸。
30.尾气有毒,不能直接排空,必须要加 以吸收或点燃或用塑料袋接受。见右图
31.需要塞入少量棉花的实验,它们是加热KMnO4制氧气,制乙炔和收集NH3。防堵常见装置有:
32.防止仪器炸裂的措施有:仪器外壁干燥无水,酒精灯外焰加热,先均匀加热再集中在药品部分加热,防止倒吸,加热后的仪器不能骤冷。
33.常用的防止倒吸的装置有:
五、物质的分离提纯
分离方法 运用范围 操作要点 主要仪器
升华 固体混合物且有升华现象 装置密封性 烧杯,烧瓶
过滤 易难溶固体混合物分离 一贴二低三靠 漏斗
蒸发结晶 溶解度随温度变化较大 搅拌 不能烧干 蒸发皿
蒸馏分馏 沸点相差较大的液体 温度计位置,冷却水流向 温度计、冷凝管、蒸馏烧瓶
萃取分液 不同溶剂中,溶解度悬特殊很大 萃取剂选择,分层操作后分液 分液漏斗
盐析 甘油与高级脂肪酸钠分离
洗气 气体除杂 长进短出 洗气瓶
洗液 杂质能相应洗液洗除 酸洗去碱,碱洗去酸,水洗去易溶物 分液漏斗
34.除去C2H5Br中的Br2可用亚硫酸钠溶液而不能用氢氧化钠溶液
35.除去CaCl2溶液中的盐酸可用碳酸钙。
36.除去CuCl2中的FeCl3可加入氧化铜、氢氧化铜、碳酸铜再过滤。
37.除去CO2中的SO2可用饱和碳酸氢钠溶液、酸性高锰酸钾、溴水。
38.除去H2中的H2S可用硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、碱石灰。
39.除去CH4中的HCHO可通过盛水的洗气瓶。
40.除去Mg中的Al可用氢氧化钠溶液。
41.除去BaSO4中的AgCl可用氨水。
42.除去SO2中的SO3可用饱和的亚硫酸氢钠或98.3%的浓硫酸
43.除去乙醇中的水和NaCl,可加入生石灰蒸馏。分离苯和硝基苯可用蒸馏的方法。
44.检验二氧化碳通常用 澄清石灰水,除去二氧化碳通常用氢氧化钠溶液.
【典例精析】
【例1】(6分)(1)下列配制100mL 0.100mol L-1 的碳酸钠溶液的操作步骤按先后顺序排列为 (填数字序号)。
①将一定质量的碳酸钠置于小烧杯内,用少量水将其溶解
②待溶液冷至室温后,将其完全转移到容量瓶内,摇匀
③计算所需碳酸钠的质量,并用精密天平准确称取
④加水至容量瓶内,使凹液面最低点与容量瓶的刻度线相切,盖上塞子摇匀
⑤检查容量瓶是否渗漏
若量取20.00 mL该碳酸钠溶液,应选用的量器是 。
(2)根据现有中学化学知识,判断下列有关实验叙述正确的是 (填序号)。
A.检验红砖中氧化铁成分用到的试剂是盐酸和硫氰化钾溶液
B.用冰醋酸、蒸馏水和容量瓶等仪器配制pH为1的醋酸稀溶液
C.中和滴定时,酸式滴定管用蒸馏水清洗3次后,即加入标准盐酸溶液进行滴定
D.实验室用洁净的试管做银镜反应时不能将试管直接放酒精灯火焰上加热
E.由于碘在酒精中的溶解度大,所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来
【例2】绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的一种方法:
已知:在H2S饱和溶液中,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验得到的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是 。
(2)操作II在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 ;通入硫化氢至饱和的目的是:①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子;
② 。
(3)操作IV的顺序依次为: 、结晶 。
(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;② 。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:
a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。
①计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 。
②若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有 ; 。
【例3】(10分)氯化亚铜在工业上应用广泛。氯化亚铜(CuC1)为白色晶体,微溶于水,能溶于氨水、浓盐酸,并生成配合物,不溶于硫酸、稀硝酸和醇。
实验药品:铜丝20 g、氯化铵20 g、65% 硝酸10 mL、36%盐酸15 mL、水。
(1)反应①的化学方程式为 ,
用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是 。
(2)工业化生产时,95%乙醇可通过 方法回收并循环利用,而NH4Cl、 (填化学式)可直接循环利用。
(3)实验室用右上图装置制备CuC1。
①实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,最宜选择
装置(填字母序号A、B、C)。
②实验开始时,温度计显示反应液温度低于室温,主要原因是 ;电炉加热升温至50℃时停止加热,反应快速进行,烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色,从环保角度考虑,当 时才能停止通入氧气,待冷却至室温后,再打开瓶塞,沿 (填字母a、b、c)口倾出棕色反应液于1000 mL大烧杯中,加水500 mL,即刻有大量白色沉淀析出。
【例4】(14分)为了预防碘缺乏病,有关部门规定食盐中的碘含量(以I计)应在20~50 mg/Kg。制备KIO3的方法如下:
方法1:6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑
KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O
方法2:碱性条件下,KI+3H2OKIO3+3H2↑
方法3:
(1)与方法3相比方法1的不足是       、
方法2的不足是       。
(2)方法2选用的电极是惰性电极,则其阳极反应式是      。
(3)方法3反应温度控制在70℃左右,不采用更高温度的主要原因是

(4)制备纯净KIO3的实验步骤中,最后需将所得晶体最好使用 洗涤2-3次,干燥后得产品。
(5)已知:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。为测定加碘食盐中碘的含量,设计的方案如下。请完善实验步骤并计算测定结果:
a. 准确称取w g食盐于锥形瓶中,再加适量蒸馏水使其完全溶解。
b. 。
c. 向锥形瓶中滴加2.0×10-3 mol/L Na2S2O3标准溶液至终点。
d. 重复上述实验两次。
三次实验的数据记录如下表。则所测加碘食盐样品中的碘元素含量是 mg/kg
(以含w的代数式表示)。
滴定次数 盛Na2S2O3标准溶液的读数
滴定前刻度(/mL) 滴定后刻度(/mL)
1 1.02 11.03
2 2.00 11.99
3 0.20 10.20
【例5】(10分)重铬酸钾是(K2Cr2O7)工业生产和实验室的重要氧化剂,实验室模拟工业法用铬酸钠(Na2CrO4,其中有杂质Na2SiO3和NaAlO2)制K2Cr2O7的主要流程如下:
(1)操作①目的是 。
(2)操作②酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-的离子方程式(该过程可逆) 。
(3)已知K2Cr2O7的溶解度:S373K= 94.1 g ,S273K=4.6 g。操作③的步骤为:向酸化后的混合液中加入KCl,加热蒸发使NaCl结晶析出后 (填操作),再将滤液 (填操作),得K2Cr2O7晶体。
(4)K2Cr2O7可用于测定工业废水中的化学耗氧量(化学耗氧量即COD:每升水样中还原性物质被氧化所需要的O2质量)。某工业废水样100.00 mL,酸化后加入0.01667 mol·L-1的K2Cr2O7溶液,使水样中还原性物质完全氧化(还原产物为Cr3+)。再用0.1000 mol·L-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-。则计算废水样的COD需要测定的数据有 。
【例6】(12分)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异,以食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。下面是在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验步骤:
第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:先让一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:过滤C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:向滤液中加入适量的NaCl粉末,有NH4Cl晶体析出。……
请完成下列问题:
(1)装置的连接顺序是:(a)接( ) ( )接( );(b)接( )
(2)A中常选用的固体反应物为 ;D中应选用的液体为 ;B中发生反应的化学方程式为 。
(3)第二步骤中必须先让 装置先发生反应。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是 ,C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为 。
(5)第四步中分离出NH4Cl晶体的操作是 ;其所得的NH4Cl晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%—8%),请设计一个简单的实验证明所得固体的成分大部分是NH4Cl。简要写出操作和现象:

江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习
专题一 基础实验及基本实验操作
参考答案及评分标准
【例1】(6分)
(1)③⑤①②④ 或 ⑤③①②④ 或③①⑤②④(2分)
碱式滴定管或移液管(2分)
(2)AD(2分,每答对1个给1分,错选不得分)
【例2】(12分)
(1)取少量晶体溶于水,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明不含有Fe3+(2分)
(2)使Sn2+完全变成SnS沉淀,而Fe2+不沉淀(1分)防止Fe2+的氧化(1分)
(3)蒸发(1分)过滤(洗涤)(1分)
(4)降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗(2分)
(5)①97.54%(2分)
②样品中存在少量的杂质(如H2O、H2SO4等)(1分)样品部分被氧化(1分)
【例3】(共10分)
(1)NH4[CuCl2]=CuCl↓+NH4Cl(2分),
避免CuCl溶于水而造成损耗(1分),(洗去晶体表面的杂质离子及水份)。
(2)蒸馏(1分),HNO3(1分)。
(3)① B(2分)
② 氯化铵溶于水吸收大量热量,造成反应液温度降低(1分)。
烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色(1分),a或c(答a或答c给分,1分)
【例4】(14分)
(1)方法一生成氯气有污染,方法二消耗大量电能;
(2)I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O
(3)H2O2分解,I2升华(答到两个要点给满分)
(4)冰水或无水乙醇(或乙醚与乙醇混合液等)
(5)用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,再滴加2-3滴淀粉溶液。
1270/3w(每空2分)
【例5】(10分)
(1)使硅酸钠和偏铝酸钠转化为沉淀而除去
(2)2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O(3)趁热过滤,冷却结晶
(4)K2Cr 2O7溶液体积、FeSO4溶液体积(每空2分)
【例6】(12分)【解析】由题意可知,需制得NH3和CO2两种气体,然后将其分先后通入饱和食盐水中,即可发生反应,生成碳酸氢钠沉淀。若先通二氧化碳气体,其在饱和食盐水中的溶解度不大,再通氨气后生成的碳酸氢钠的量少。故应先通氨气,后通二氧化碳。在用盐酸与大理石制得的二氧化碳气体中,混有氯化氢气体,它会与碳酸氢钠反应,影响碳酸氢钠的产量,所以应除去二氧化碳中混有的氯化氢,也就是应将气体先通入饱和碳酸氢钠溶液中。由于氨气极易溶于水,为防倒吸,应将导管口刚接触水面,并采用干燥管进一步加以预防。氯化铵的实验证明常采用加热分解法,看剩余产物的多少,从而说明其含量的多少。
【答案】(1)f e d c
(2)块状石灰石 饱和NaHCO3溶液 CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑
(其他合理答案均给分)
(3)B
(4)防倒吸 CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(5)过滤 取少量固体放入试管中,加热,固体大部分消失,在试管口又有较多的固体凝结 (其他合理答案均给分)
【方法技巧】解题的关键在于弄清“侯氏制碱法”突出特点:“他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异”,这样就可以反推出两种制备装置制备的物质,各装置的作用,装置如何连接。
附:一、几种重要的化学实验常见仪器介绍
类别 仪器名称和图形 主要用途 使用注意事项
反应器和容器 直接加热 试管 常用作少量试剂的溶解或反应的容器,也可用于收集少量气体、装配小型气体发生器 加热前试管外壁要擦干;加热时用试管夹或用铁夹固定在铁架台上,试管夹夹持在距管口1/3处(中上部);加热时先均匀受热,后固定加热。加热液体不超过试管容积的1/3,管口切忌向着有人的地方。热的试管不要骤冷,以防其炸裂。
蒸发皿 蒸发液体,浓缩溶液或蒸干固体 耐高温,但不能骤冷。加热蒸发液体不超过蒸发皿容积的2/3,热的蒸发皿不能直接放在实验桌上,可放在石棉网上,取起蒸发皿要用坩埚钳。
坩埚 常用来高温灼烧少量固体 耐高温,但不能骤冷,放在干燥器中冷却。易被热的强碱腐蚀,熔融NaOH等强碱时要在铁坩埚中进行,持坩埚和坩埚盖时要用坩埚钳。
隔网加热 烧杯 常用作配制、浓缩、稀释溶液,作反应容器,作水浴锅给试管水浴加热 加热时外壁干燥,加热时液体量不要超出其容积的2/3,也不可把液体蒸干;配溶液以容积一半为佳。热的烧杯不可骤冷。
烧瓶 固-液或液-液反应器 加热时外壁要干燥,或用水浴加热。加热时液体量不要超过烧瓶球部容积的1/2,也不要把液体蒸干,热的烧瓶不可骤冷。
锥形瓶 主要用于滴定中的溶液反应器,也可用作其他化学反应,液体收集的容器 振荡时向同一方向旋转
类别 仪器名称和图形 主要用途 使用注意事项
反应器和容器 不能加热 集气瓶 主要用于收集气体,也可用于装配洗气瓶,气体跟气体反应的容器,固体在气体中燃烧的反应容器 所用玻璃片涂凡士林(防止漏气),当用作固体在气体中燃烧反应的容器时,一般要在瓶底留有少量水或在瓶底铺一层细沙。
启普发生器 用于不溶性块状固体与液体在常温下反应制备气体的反应容器 使用之前要检验其气密性。气体发生器的下部与球形漏斗颈的交合处可铺适量的玻璃纤维或石棉丝,以防固体小颗粒反应物漏下。不能用作制SO2和C2H2气体的发生器。
洗气瓶 让不纯的气体通过装入的有关液体后除去杂质 装入洗液的量勿超过容积的2/3.使用之前要检验其气密性,进气口插入液面下!
测量仪器 粗量 量筒 粗略量取一定体积的液体 使用前要洗净,使用时要放平,无0刻度线,读数时视线要与凹液面最低处相切
量气装置 用于量取产生气体的体积 进气管不能插入液面下
细量 容量瓶 常用于配制一定体积、物质的量浓度准确的溶液 使用前要洗净,并检查是否完好,瓶口处是否漏水,溶液恢复到室温后才能转移到容量瓶中。向容量瓶里加入溶液或蒸馏水时,要用玻璃棒引流。用胶头滴管定容时,液体凹液面与瓶颈的刻度线相切。容量瓶使用完毕,应洗净、晒干,玻璃磨砂塞与瓶口处垫张纸,以免瓶口与瓶塞粘连
滴定管 用于精确地放出一定体积的溶液,如酸碱中和滴定,酸式滴定管用来盛装酸性、氧化性溶液,碱式滴定管用来盛装碱性、非氧化性溶液 滴定管在使用前要洗净并检查是否漏液,酸式滴定管要检查玻璃活塞是否转动灵活;碱式滴定管检查橡胶管是否老化失去弹性。使用前要用所盛装溶液润洗2~3次,装入溶液后要赶走滴定管尖嘴内的气泡,然后将液面调在“0”或“0”刻度以下。读数时要使眼睛与液面保持平行,读取与液体凹液面相切处的刻度值。滴定管用毕要立即洗净,长期不用时要在活塞处垫上小纸条,防止活塞粘连。
计量器 温度计 分馏时测量馏分的沸点,测量反应物温度,测量水浴温度 不可当搅拌器使用,根据用途将水银球插在不同部位
托盘天平 常用精确度不高的物体质量的测量 使用时放平。称量前先调零。称量一般的药品时,先在两盘上各放一块大小相同的纸片后再加砝码和药品;易潮解、强腐蚀性的药品,要盛在烧杯或表面皿中称量;热的物体,要待冷却至室温后再称量。称量时,左物右码。用镊子由大到小试取砝码,最后用镊子移动游码。称量完毕,要把砝码放回砝码盒内,游码拨回到标尺的零处
过滤器 分液漏斗 梨形的用于两种互不相溶的液体的分离,球形的用于装配制备物质的反应器,用它向容器里加入液体反应物 使用前要检查活塞处和上口处是否漏水。分液时,上层液体从上口倒出,下层液体由下口放出。从下口放出液体时,要在上口处使漏斗内外相通;及时关闭活塞,防止上层液体流出
类别 仪器名称和图形 主要用途 使用注意事项
过滤器 短颈漏斗 用于过滤操作和向小口容器里倾注液体。还用作装配易溶于水的气体的吸收装置或防倒吸装置 过滤操作中的“一贴、二低、三靠”
长颈漏斗 向反应器中直接加液体 适合液-液反应,下端必须插入液体中!
夹持仪器 铁架台、试管夹、坩埚钳、镊子
其他仪器 U型管、球形干燥器、药匙、玻璃棒、三脚架、泥三角、石棉网、酒精灯
二、化学实验基本操作
1.基本操作
实验操作 正确操作要点
药品的取用 取用“三不”:不拿、不闻(气味)、不尝(味道);总述 用剩药品“三不”:不能放回原瓶、不能随意丢弃、不能带出实验室;用量(最少量):液体1~2 mL,固体以能盖住试管底部为宜。固体:用药匙、或纸槽将粉末状物质送入试管底部;用镊子夹取块状或颗粒状物质,滑入试管底部少量:用胶头滴管,滴瓶上的滴管为专用,不可吸取其他试剂大量:直接倾倒,瓶塞倒放,标签向着手心浓酸沾到皮肤上:立即用大量水冲洗(浓硫酸除外),然后涂上3% ~ 5%的碳酸氢钠溶液浓碱沾到皮肤上:立即用大量水冲洗,然后涂硼酸溶液若浓酸浓碱入眼,立即用大量水冲洗,边洗边眨眼睛,切不可用手揉
仪器的洗涤 不要带着废液洗涤;若有难溶物,用试管刷,但不要用力过猛;若有油脂等物质,用纯碱溶液或洗衣粉内壁附着水膜均匀,既不聚成水滴,也不成股流下,表明已洗干净
仪器的连接 玻璃管插入橡胶塞或软木塞时,用少量水作润滑剂,切不可用力过猛成套仪器的组装顺序:从下至上,从左至右
物质的称量 天平先调零,左物右码,用镊子夹取砝码,精确到0.1 g若是有腐蚀性的物质,要放在玻璃容器或表面皿上称量
液体的量取 选择合适的量筒,读数时视线要与液体凹液面的最低处相切
给物质加热 使用前检查:灯芯是否平整及酒精灯体积(1/4 < V < 2/3); 不能向燃烧的酒精灯内添加酒精;酒精灯的使用 用火柴点燃,不能用一支燃着酒精灯去点燃另外一支; 用外焰加热 禁止用嘴吹灭酒精灯,用灯冒盖灭给试管中的固体加热:试管夹(铁夹)夹在距管口1/3处(中上部),先预热,再集中加热,管口略向下倾斜给试管中的液体加热:试管夹(铁夹)夹在距管口1/3处(中上部),先预热,再集中加热,管口略向上倾斜水浴加热:被加热物受热均匀,且温度不超过100℃
溶解 溶解时要用玻璃棒不断向一个方向搅拌,使之充分溶解
实验操作 正确操作要点
浓硫酸的稀释 将浓硫酸沿着玻璃棒缓慢倒入水中,并不断搅拌,使热量迅速散失,防止液滴飞溅
过滤 “一贴、二低、三靠”
蒸发 液体不得超过蒸发皿溶剂的2/3;蒸发时用玻璃棒不断向一个方向搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;当出现较多固体时即可停止加热,切忌将液体完全蒸干。
结晶 蒸发结晶、冷却热饱和溶液结晶
萃取、分液 萃取剂与原溶剂互不混溶,且有密度差;萃取剂不能与被萃取物质或原溶剂反应分液时用分液漏斗,下层液体从下端流出,上层液体从上端漏斗口倒出(下流上倒)
蒸馏 液体体积不超过球形体积的1/2;温度计置于蒸馏烧瓶的支管口处;冷凝器中水的方向:下进上出;防止液体暴沸,须加入沸石或碎瓷片、碎玻璃;
气体的收集 不溶于水、难溶于水和不与水反应的气体用排水法收集;密度比空气大且不与空气反应的气体用向上排空气法;密度比空气小且不与空气反应的气体用向下排空气法。
2.试纸的使用
试纸的种类 应用 使用方法 注意事项
石蕊试纸 检验酸碱性(定性) ①检验液体:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用沾有待测液的玻璃棒点在试纸的中部,观察颜色变化。②检验气体:一般先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取移近容器口,观察颜色变化 ①试纸不可伸入溶液中,也不能与管口接触;②pH试纸不能润湿;③蓝色石蕊试纸遇酸变红,红色石蕊试纸遇碱变蓝;④若检验Cl2,发现试纸变蓝即可取走试纸,否则,试纸会褪色。
pH试纸 检验酸碱性(定量)
品红试纸 检验SO2等漂白物质
淀粉-KI试纸 检验Cl2等氧化性物质
3.容量瓶的使用
(1)使用容量瓶前要洗净,检查它是否完好、瓶口处是否漏水。
检查的方法如下:往瓶内加水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水,把瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检验是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。
注意:常用的容量瓶,有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等多种。在选择容量瓶时,要使容量瓶的容积等于或略大于欲配制溶液的体积。每个容量瓶都有一个特别配置的磨砂玻璃塞,要用结实的细绳系在瓶颈上,以防止丢失或损坏。
(2)容量瓶的拿法:每个容量瓶都有在一定温度(20℃)
下的确定的容积,为了防止容量瓶因受热而使容积变大或其中
的液体体积膨胀,不能用手掌实握容量瓶。振荡或倒转容量瓶
时,要用一只手的食指顶住瓶塞,如图1.1.1所示。
(3)配制溶液
①把称量或量取的一定量的溶质在烧杯中用少量适当的溶
剂溶解。应特别注意,烧杯中的液体的温度高于或低于20℃时, 图1.1.1 图1.1.2
就必须待液体的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移。
②把溶液从烧杯移到容量瓶里,并多次洗涤烧杯,把洗涤液也移入容量瓶,以保证溶质全部转移到容量瓶中,如图1.1.2所示。轻轻旋摇容量瓶,使液体混合均匀(不要倒转容量瓶)。向容量瓶中缓慢加入蒸馏水,到接近刻度线1~2 cm处,再用胶头滴管滴加蒸馏水到标线(小心操作,切勿超过标线)。
注意:a.向容量瓶里转移溶液或加入蒸馏水,都要用玻璃棒引流,并且玻璃棒的下端要靠在容量瓶刻度线以下的瓶颈内壁上。
b.用胶头滴管向容量瓶里加蒸馏水时,要逐滴慢加,水滴要落在瓶内液面的中央位置。滴管的尖嘴要在瓶口以上1~2 cm处。
c.在读取容量瓶内液体的体积数时,要使眼睛的视线与容量瓶的刻度线平行。当液体凹面与容量瓶的刻度线恰好相切时,立即停止滴加蒸馏水。
③盖好瓶塞,把容量瓶倒转和摇匀多次,使溶液混合均匀。
注意:容量瓶使用完毕,应洗净、晾干(玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)。
4.滴定管的使用
(1)滴定管的选择
酸式滴定管:酸性溶液(HF除外)、强氧化性溶液、中性溶液
碱式滴定管:碱性溶液、中性溶液
(2)使用前的处理
①检查是否漏水
滴定管是否漏水的检查方法:
.酸式滴定管:将滴定管用滴定管夹固定在滴定台上,关闭活塞,向滴定管内加蒸馏水,使液面处在“0”刻度线附近,观察1~2 min的时间,看玻璃活塞处是否有水渗出、玻璃尖嘴里是否有水流出。若无水渗出或流出,滴定管活塞的密闭性合格。
.碱式滴定管:检查的部位是滴定管的橡胶管处和尖嘴处。检查的方法、标准同上。
②酸式滴定管的活塞是否转动灵活、碱式滴定管的橡胶管是否老化失去弹性
③在使用滴定管前,还要用待测体积的溶液润洗2~3次,以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小。润洗方法是:从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液,并使滴定管缓慢倾斜、转动,使溶液润湿全部滴定管内壁。将溶液从滴定管尖嘴里放出,再进行下一次的润洗。
(3)液体体积的测量
①调整液面 向滴定管内注入溶液,使液面在“0”刻度线以上
2~3 cm处,将滴定管垂直夹持在滴定管夹上。以快速放液的方法赶
走滴定管尖嘴内的气泡。调整液面到“0”刻度或“0”以下的某刻度。
从滴定管里放出液体,要用左手操作滴定管。对酸式滴定管的操作,按
图1.1.3所示操作进行;对碱式滴定管的操作,要用手的食、拇指指肚
酸式滴定管滴液的操作轻轻挤压玻璃球的最大直径处。 图1.1.3
②读取滴定管内液体的体积数,并记录。读取滴定管内液体的体积数的方法与读取量
筒内液体体积数的方法相似。
注意:a.从滴定管里放出液体,要使液体逐滴滴出,最后在滴定管的尖嘴口处无悬挂
的液珠。
b.要在液体放出完毕后再停1~2 min的时间,待滴定管内壁上附着的液体充分
流下之后,再观察液面读数。
c.读取、记录液体的体积时,要精确到0.01 mL。
d.滴定管使用完毕,要洗净、倒置固定在滴定管夹上。长期不用,要在酸式滴定管的活塞栓与活塞口之间垫张纸条,以免栓与口发生粘连。
(4)中和滴定的误差分析
三、化学试剂的保存
1.化学试剂保存的基本原则
(1)安全性原则:一般化学试剂都有毒或腐蚀性或易燃易爆性等,储存化学试剂必须注意安全。
(2)保纯性原则:在储存化学试剂的过程中要防止化学试剂变质而致使纯度降低。
(3)方便性原则:在对化学试剂进行储存时,要易装易取。
2.保存化学试剂的容器
(1)保存化学试剂用的容器,以容器口径大小划分,有广口瓶和细口瓶;
(2)以制作容器材料的不同划分,有玻璃瓶(分为无色、有色)、塑料瓶、铁瓶(桶)、
铅瓶;
(3)容器的塞(盖)有玻璃塞、橡胶塞、软木塞、塑料盖、铁盖。
3.保存化学试剂应注意的问题
保存方法 原因 物质
广口瓶或细口瓶 便于取用 NaCl等
瓶塞 橡胶塞 防黏结 不能保存HNO3、液Br2等腐蚀;汽油、苯、CCl4等使橡胶溶胀
玻璃塞 防腐蚀 不能保存NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等
塑料瓶 HF与SiO2反应 HF、NH4F等
棕色瓶 见光分解 氯水、氨水、HNO3、AgNO3、H2O2、AgCl、AgBr、AgI等
液封 水封 防氧化、防挥发 P4(白磷,防氧化自燃)、液溴(防挥发)
石蜡油封 防氧化、水 Li
煤油封 防氧化、水 Na、K
防挥发 液溴、浓氨水、浓HCl、浓HNO3、乙酸乙酯、CS2、CCl4、汽油
防升华 碘、萘
防氧化 亚铁盐(溶液)、活泼金属、P4、H2S、苯酚、Na2SO3、KI溶液、
密封 防吸水、CO2 CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2O2、漂白粉、碱石灰
防潮解或吸水 CaC2、P2O5、CaO、NaOH、浓H2SO4、无水CaCl2、无水CuSO4、FeCl3(FeCl3·6H2O)、MgCl2(MgCl2·6H2O)
防风化 Na2CO3·10H2O、Na2SO4·10H2O等
加入酸或碱 防水解 FeCl3溶液等
远离火种 单独存放 红磷、硫、镁、汽油、苯、乙醇、低级酯
接触可燃物危险 KMnO4、KClO3、NH4NO3、KNO3、Na2O2等
易爆试剂 硝酸纤维、NH4NO3
专人保管 剧毒试剂 P4(白磷)、Hg、汞盐(如HgCl2)、可溶性钡盐、硝基苯、氰化物
现用现制 易变质 银氨溶液、氢氧化铜悬浊液、FeSO4溶液、氯水等
4.特殊仪器的洗涤
仪器上的污物 洗涤试剂及方法 仪器上的污物 洗涤试剂及方法
不溶于水的碱、碳酸盐或碱性氧化物等 稀盐酸清洗,必要时可以加热 苯酚 NaOH溶液或酒精
附着有油污 热的纯碱或NaOH溶液 酚醛树脂 用酒精清洗
硫磺 CS2清洗或用热的NaOH溶液 硫化物 稀盐酸或稀硫酸
碘 酒精溶液 卤化银(AgX) 浓氨水
Cu或银镜 稀HNO3溶液并加热
四、实验安全
1.常见危险化学药品的标志
图1.1.15
2.化学灼伤的急救措施
灼伤物质 急救措施
各种酸(浓硫酸、硝酸、冰醋酸等) 立即用水冲洗(浓硫酸不可以),接着用3%~5%碳酸氢钠溶液中和,最后用水洗净,必要时涂上甘油。如果出现水泡,应涂上紫药水。
氢氟酸 先立即流水长时间冲洗(15~30 min),然后用3%~5%碳酸氢钠溶液润敷,再涂上33%的氧化镁甘油糊剂或敷上1%的氢化可的松软膏。
各种碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等) 先用大量水冲洗,然后涂上2%的硼酸或2%的醋酸。
溴 先用大量水冲洗,再用1体积氨水(22.5%)、1体积松节油和10体积酒精(95%)的混合液涂敷。
磷 立即用水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液浸泡,以中和生成的磷酸。然后用2%的硫酸铜溶液冲洗,使磷转化为难溶的磷化铜。再用水冲洗残留的硫酸铜溶液,最后按烧灼伤处理。切不可使伤口暴露在空气中或用油脂类涂敷。
酚 用浸了甘油或酒精的棉球抹去污物,再用清水冲洗干净,最后再用硫酸钠饱和溶液湿敷。也可用4体积酒精(75%)和1体积0.5 mol/L的氯化铁溶液组成的混合液洗。不可用热水冲洗污物,否则会加重损伤。
3.化学安全常识
事故 处理方法
酒精或有机物在桌上燃烧 湿抹布扑灭或用沙土盖灭
钠、钾、磷等着火 用沙土盖灭(不能用泡沫灭火器和干粉灭火器)
酸(或碱)洒在桌子上 现用Na2CO3(或稀醋酸)中和,再用水冲洗,最后用抹布擦干
酸(或碱)沾到皮肤上 现用水冲洗(浓硫酸勿冲),然后涂3%~5%的小苏打溶液(或硼酸)
酸(或碱)入眼 立即用水冲洗,边洗边眨眼睛(切不可揉眼睛)
液溴、苯酚沾到皮肤上 用布擦干后,立即用酒精清洗
误食重金属盐 立即饮用大量牛奶、蛋清或豆浆
水银温度计打破了 洒硫粉,并打开通风橱
磷灼伤 立即用CuSO4溶液涂抹灼伤处
五、物质的鉴别
物质的鉴别,就是根据物质的特征反应,选择恰当的试剂和方法,准确观察反应中颜色的改变、沉淀的生成和溶解、气体的生成及气味、焰色等实验现象,最终区分出不同物质的实验探究过程。
(一)、物质鉴别的一般原则
1.充分利用物质的特征反应。例如,检验NH4+的特征反应是利用NH4+与OH-反应,检验 的特征反应是利用 与Ag+反应,检验 的特征反应是利用 与Ba2+反应。
2.设计鉴别方案时,应考虑方案的简约性。例如,鉴别装有浓硫酸和纯水的两瓶液体时,可以有多种方案,但最简单的莫过于轻轻摇荡试剂瓶,根据液体的黏稠度(浓硫酸黏度大)进行鉴别。
3.充分排除干扰物质的影响。
(二)、物质鉴别的类型和常用方法
1.不需任何试剂的顺序型。
通过观察、加热、焰色反应或两两混合等方法先确定其中的某种物质,再用这种物质作为新试剂来鉴别组内其他物质。
2.只需一种试剂的简单操作型。
当只用—种试剂鉴别多种物质时,一般先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或酸碱指示剂进行鉴别。另外,通过观察需鉴别物质和所给物质的氧化性和还原性,利用氧化还原反应来鉴别物质,也是常用的鉴别方法。当用一种物质鉴别多种物质时,被鉴别物质若出现沉淀、气体、既有沉淀又有气体,或者发生颜色变化,即可作出正确判断。
3.操作复杂的物质鉴别。
对于组分比较复杂的混合物的鉴别,应该准确找出题目的突破口,然后逐步突破。
六、常见离子和物质的检验
(一)常见阳离子的检验
1、K+、2、Na+、3、NH4+ :加NaOH溶液(加热产生刺激性气味的气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝)、4、Fe3+ :①KSCN溶液(生成血红色物质);②NaOH溶液(红褐色沉淀);③苯酚(紫色)5、Fe2+ :①KSCN溶液和氯水(加入KSCN溶液无明显现象,滴入氯水后显血红色);②NaOH溶液(生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色);③苯酚和氯水(加入苯酚无现象,滴入新制的氯水显紫色)6、Al3+ :NaOH溶液(加入适量NaOH溶液生成白色沉淀,继续滴加NaOH溶液沉淀溶解)
(二)常见阴离子的检验
1、CO32-:BaCl2、稀盐酸、澄清石灰水(加入BaCl2产生白色沉淀,再加入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的无味气体)
2、HCO32-:BaCl2、稀盐酸、澄清石灰水(加入BaCl2无现象,再加入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的无味气体)
3、SO42-:BaCl2或Ba(NO3)2、HCl [加入盐酸无现象(排除Ag+、SO32-和CO32-等离子的干扰)加入BaCl2产生不溶于酸的白色沉淀]
4、SO32-:BaCl2、HCl、品红溶液(加入BaCl2产生白色沉淀,再加入稀盐酸产生使品红溶液退色的刺激性气味的气体)
5、Cl-、(Br-、I-):AgNO3溶液、稀硝酸 [加入AgNO3溶液产生白色(浅黄色或黄色)沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸]
(三)常见气体的检验
1、H2:纯氢气在空气中燃烧是淡蓝色火焰,不纯的氢气点燃时有爆鸣声
2、O2:可使带火星的木条复燃
3、Cl2:①使湿润的碘化钾试纸变蓝;②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀
4、NH3:①使湿润的红色石蕊试纸变蓝;②用蘸浓盐酸的玻棒靠近产生白烟
5、HCl:;①用蘸浓氨水的玻棒靠近产生白烟;②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀
6、SO2:①通入澄清石灰水变浑浊;②通入品红溶液,使品红溶液退色,加热又变红
7、CO2:①通入澄清石灰水变浑浊;②使燃烧的木条熄灭
8、NO:无色气体,在空气中变成红棕色
9、NO2:①红棕色,有刺激性气味的气体;②使湿润的蓝色石蕊试纸变红;③溶于水生成无色气体和无色溶液,该无色气体遇空气又变成红棕色
10、CO:燃烧火焰呈蓝色,产生的气体使澄清石灰水变浑浊(加热下还原金属氧化物,产生的气体使澄清石灰水变浑浊)
(四)有机物的鉴别方法(即官能团的检验)
1、饱和烃和不饱和烃的鉴别:加入溴水或酸性的高锰酸钾溶液(退色的为不饱和烃)
2、苯和苯的同系物的鉴别:加入酸性的高锰酸钾溶液(退色的为苯的同系物)
3、酚类的检验:加入氯化铁溶液(或溴水)[呈紫色(或产生白色沉淀)]
4、醛类的检验:加银氨溶液(水浴加热)[或加新制的氢氧化铜溶液(加热)][有银镜(或产生砖红色沉淀)]
5、醇类的检验:加金属钠(或醋酸和浓硫酸)[有气体产生(或有香味的油状液体产生)]
6、羧酸的检验:加紫色的石蕊试液(或碳酸钠溶液)[呈红色(或产生无色气体)]
7、酯:闻气味(有香味)
8、淀粉的检验:加碘水(呈蓝色)
七、中学阶段常见物质分离提纯:
物质分离提纯的方法主要有物理方法和化学方法。
(一)物理方法:过滤、分液、萃取、蒸馏、结晶、洗气、直接加热等。
(二)化学方法:化学方法是指利用物质化学性质的差异,选用一种或几种试剂使之于混合物中的某物质反应,生成沉淀、气体或生成不于水混溶的液体,或使其中之一反应生成易溶于水的物质,然后再用物理方法分离。
1. 化学方法选择试剂的原则:
(1)选择的试剂只与杂质反应,而不能与被提纯的物质反应。
(2)所选试剂不能带入新的杂质。
(3) 试剂与杂质反应后的生成物与被提纯物质要容易分离。
(4) 提纯过程要尽量做到步骤简单,现象明显、容易分离。
(5)气体杂质若为CO、H2等不能用点燃的方法。
2.常用的化学方法举例如下:(括号内物质为杂质,破折号后为选用的试剂)
(1)利用生成沉淀除杂质:NaCl(Na2CO3) ——CaCl2;
(2)利用生成气体除杂质:
(3)利用酸式盐与正盐的相互转化关系:NaHSO3(Na2SO3)——SO2
(4)利用氧化还原反应除杂质:FeCl3(FeCl2)——Cl2
(5)利用两性反应除杂质:Fe2O3(Al2O3)——氢氧化钠
(6)利用其他化学性质除杂质:Cu(Fe)
(7)除去气体中的杂质:
① 用干燥剂(注意选用原则)吸收水蒸汽。
② 酸性杂质用碱液吸收:H2(CO2、H2S); C2H4(CO2,SO2).
③ 若酸性气体中含有较强的酸性气体,可用与酸性气体对应的
酸式盐饱和溶液吸收:CO2(HCl),H2S(HCl)
④ 碱性杂质气体可用酸吸收。
⑤ 氯气中含HCl,可用水或饱和食盐水吸收。
⑥ 杂质气体为O2时,可用加热的铜网。
⑦ 杂质气体为CO,H2时,可用加热的CuO粉末除去。
混合物 所用试剂 分离方法
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通足量CO2 ---------
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热
乙酸乙酯(乙酸、乙醇) 饱和碳酸钠 分液
溴乙烷(乙醇) 水 分液
CO2(HCl) 饱和碳酸氢钠 洗气
I2(NaI) 升华
乙醇(氯化钠) 蒸馏
KNO3(氯化钠) H2O 结晶和重结晶、过滤
苯酚(苯) 加氢氧化钠溶液分层取水层,向水层中通CO2 分液、过滤
甲苯(苯酚) 氢氧化钠溶液 分液
溴苯(溴) 氢氧化钠溶液 分液
乙醇(水) CaO 蒸馏
甲苯(乙醛) 水 分液
KI溶液(I2) CCl4 萃取
CO2(Cl2、HCl) FeCl2溶液或饱和碳酸氢钠溶液 氧化还原(氯化氢易溶)
Fe2+(Fe3+) Fe屑 氧化还原
烷(烯、炔)(气) 溴水(不能用酸性KMnO4) 洗气
NaCl(Na2CO3、NaHCO3) 加足量盐酸 蒸发
CO2(SO2) KMnO4 洗气
Cl2(HCl) 饱和氯化钠溶液(或水) 洗气
氢氧化钠(碳酸钠) 氢氧化钙 过滤
SiO2(CaCO3、CaO) HCl 过滤
CO2(CO) CuO 加热
硬脂酸钠溶液(甘油) 盐 盐析、过滤
CO(CO2) 氢氧化钠溶液 洗气
气态烷、烯、炔(硫化氢、CO2、SO2) 氢氧化钠溶液 洗气
苯(甲苯) 酸性KMnO4溶液 分液
蛋白质(饱和硫酸钠溶液或硫酸铵溶液) 蒸馏水 渗析
淀粉溶液(氯化钠) 蒸馏水 渗析
O2
O2
a
c
b
实验室反应装置
50~85℃
NH4[CuCl2]
Cu、HCl、NH4Cl、HNO3、H2O
浓缩 补充Cu、HCl

残液
过滤
成品CuCl
95%乙醇洗涤、烘干
固体
工业流程
A B C
70℃
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