高考化学-物质结构与性质(高考真题+模拟新题)+专题复习学案+水溶液中的离子平衡+保温训练 111页

高考化学-物质结构与性质(高考真题 +模拟新题)+专题复习学案+水溶液中的离子平衡+保温训练 N 单元物质结构与性质 (附参考答案)N1 原子结构与元素的性质 25.F2 N1 [2013·安徽卷] X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关 信息如下表： 元素 相关信息 X X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2XO3 Y Y 是地壳中含量最高的元素 Z Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1 W W 的一种核素的质量数为 28，中子数为 14 (1)W 位于元素周期表第________周期第________族；W 的原子半径比 X 的________(填“大”或 “小”)。 (2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”); XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用 力是________________________________________________________________________； 氢元素、X、Y 的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。 (3)振荡下，向 Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量，能观察到的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； W 的 单 质 与 氢 氟 酸 反 应 生 成 两 种 无 色 气 体 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 (4)在 25 ℃、101 kPa 下，已知 13.5 g 的 Z 固体单质在 Y2 气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热 419 kJ， 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 25．[答案] (1)三 ⅣA 大 (2)小 分子间作用力 乙酸(其他合理答案均可) (3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ (4)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3352 kJ·mol－1(其他合理答案均可) [解析] 利用 X 的信息知其为ⅣA 族元素，Y 是地壳中含量最高的元素，故 Y 为氧元素，结合 X、Y、 Z、W 是原子序数依次增大的短周期元素可知 X 为碳元素；Z 的基态原子的电子排布式为 3s23p1，则 Z 为 13 号元素铝；W 元素的一种核素的质量数为 28，中子数为 14，则质子数为 14，则 W 为硅元素。(1)Si 核 外电子层数为 3、最外层电子数为 4，因此 Si 位于第三周期ⅣA 族；同主族元素随核电荷数增大原子半径 增大，故 Si 的原子半径比 C 的大。(2)铝为较活泼金属，最外层 3p1 电子容易失去，因此 Al、Si 相比，第 一电离能较小的是 Al；CO2 晶体转化为气体，分子没有改变，只是分子间间距变大，因此破坏的作用力是 分子间作用力；由 H、C、O 形成的分子：乙酸、乙醇等同种分子间均存在氢键。(3)Al 与盐酸反应后的溶 液中含有 Al3＋，因此向该溶液中加入 NaOH 至过量，依次发生反应为 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3 ＋OH－===AlO－ 2 ＋2H2O，可看到的现象是先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最终变为无色溶液；Si 与 HF 反应可置换出 H2，同时还生成 SiF4 气体。(4)13.5 g Al 物质的量为 0.5 mol，由题中数据可知 4 mol Al 与氧气完全反应生成固态 Al2O3 时，放出热量为 419 kJ× 4 mol 0.5 mol ＝3352 kJ。 31．N1 N4 N2 N3 N5 [2013·福建卷] [化学——物质结构与性质](1)依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律，参照图 0 中 B、 F 元素的位置，用小黑点标出 C、N、O 三种元素的相对位置。 图 0 (2)NF3 可由 NH3 和 F2 在 Cu 催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====Cu NF3＋3NH4F。 ①上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有________(填序号)。 a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体 ② 基 态 铜 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 ________________________________________________________________________。 (3)BF3 与一定量的水形成(H2O)2·BF3 晶体 Q，Q 在一定条件下可转化为 R： H2O…HOHBFFF 熔化（279.2 K） 结晶 Q [H3O]＋[HOBFFF] － R ①晶体 Q 中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。 a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金属键 e．氢键 f．范德华力 ②R 中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。 (4)已知苯酚(OH)具有弱酸性，其 Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子 COO－OH 能形成分 子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数 Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原 因是________________________________________________________________________________。 31．[答案] (1) (2)①a、b、d ②1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1 (3)①a、d ②三角锥形 sp3 (4)< COO－OH 中形成分子内氢键，使其更难电离出 H＋ [解析] (1)第 2 周期的 B、C、N、O、F 的原子序数分别是 5、6、7、8、9，从左到右，同周期主族元 素的第一电离能总体上逐渐增大，但是有些元素(如 Be、Mg、N、P 等)的原子核外电子的轨道达到了全充 满或半充满的稳定构型，则第一电离能：B离子晶体>分子晶体，则 SiCl4＜MgBr2＜BN，C 项错误；同主族元素的氢化物，相对分 子质量越大，其熔、沸点一般越高，但由于 H2O、NH3 分子间存在氢键，D 项正确。 N4 晶体结构与性质 31.N1 N4 N2 N3 N5 [2013·福建卷] [化学——物质结构与性质](1)依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律，参照图 0 中 B、 F 元素的位置，用小黑点标出 C、N、O 三种元素的相对位置。 图 0 (2)NF3 可由 NH3 和 F2 在 Cu 催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====Cu NF3＋3NH4F。 ①上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有________(填序号)。 a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体 ② 基 态 铜 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 ________________________________________________________________________。 (3)BF3 与一定量的水形成(H2O)2·BF3 晶体 Q，Q 在一定条件下可转化为 R： H2O…HOHBFFF 熔化（279.2 K） 结晶 Q [H3O]＋[HOBFFF] － R ①晶体 Q 中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。 a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金属键 e．氢键 f．范德华力 ②R 中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。 (4)已知苯酚(OH)具有弱酸性，其 Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子 COO－OH 能形成分 子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数 Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原 因是________________________________________________________________________________。 31．[答案] (1) (2)①a、b、d ②1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1 (3)①a、d ②三角锥形 sp3 (4)< COO－OH 中形成分子内氢键，使其更难电离出 H＋ [解析] (1)第 2 周期的 B、C、N、O、F 的原子序数分别是 5、6、7、8、9，从左到右，同周期主族元 素的第一电离能总体上逐渐增大，但是有些元素(如 Be、Mg、N、P 等)的原子核外电子的轨道达到了全充 满或半充满的稳定构型，则第一电离能：B离子晶体>分子晶体，则 SiCl4＜MgBr2＜BN，C 项错误；同主族元素的氢化物，相对分 子质量越大，其熔、沸点一般越高，但由于 H2O、NH3 分子间存在氢键，D 项正确。 11．B2 J1 J2 N4 [2013·四川卷] 明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备 Al、K2SO4 和 H2SO4 的工 艺过程如下所示： 图 0 焙烧明矾的化学方程式为 4KAl(SO4)2·12H2O＋3S===2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2↑＋48H2O。 请回答下列问题。 (1)在焙烧明矾的反应中，还原剂是________。 (2) 从 水 浸 后 的 滤 液 中 得 到 K2SO4 晶 体 的 方 法 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Al2O3 在一定条件下可制得 AlN，其晶体结构如图所示，该晶体中 Al 的配位数是________。 图 0 (4)以 Al 和 NiO(OH)为电极，NaOH 溶液为电解液组成一种新型电池，放电时 NiO(OH)转化为 Ni(OH)2， 该 电 池 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 (5)焙烧产生的 SO2 可用于制硫酸。已知 25 ℃、101 kPa 时： 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH1＝－197 kJ/mol； H2O(g)===H2O(l) ΔH2＝－44 kJ/mol； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3＝－545 kJ/mol。 则： ① SO3(g) 与 H2O(l) 反 应 的 热 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②焙烧 948 t 明矾(M＝474 g/mol)，若 SO2 的利用率为 96%，可生产质量分数为 98%的硫酸________t。 11．[答案] (1)S(硫) (2)蒸发结晶 (3)4 (4)Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋3Ni(OH)2 (5)①SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l) ΔH＝－130 kJ/mol ②432 [解析] (1)结合明矾煅烧的方程式可知，S 的化合价升高，被氧化，作还原剂。(2)从溶液中得到晶体的 方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(3)结合 AlN 的晶体图可推出处于晶胞体心的 Al 与 4 个 N 直接相连， 因此该晶体中 Al 的配位数为 4。(4)利用题中放电时信息可知 NiOOH 作正极(放电时发生还原反应)，则 Al 作负极，因电解质溶液为 NaOH，则放电时 Al 极发生氧化反应生成 NaAlO2，由此容易写出电池总反应。 (5)①首先写出该反应为 SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)，利用盖斯定律，将方程式进行叠加：③－①－②×2， 则ΔH＝－545 kJ/mol－(－197 kJ/mol)－(－44 kJ/mol)×2＝－260 kJ/mol；②结合题中给出煅烧明矾的方程 式可得关系式：4KAl(SO4)2·12H2O～9SO2～9H2SO4，可知 948 t 明矾可得到 98%的浓硫酸的质量为 948×106 g 474 g·mol－1 ×9 4 ×96%×98 g·mol－1 98% ×10－6 g·t－1＝432 t。 8．B1 E2 N4 [2013·四川卷] X、Y、Z、R 为前四周期元素且原子序数依次增大。X 的单质与氢气可化合生成气体 G， 其水溶液 pH>7；Y 的单质是一种黄色晶体；R 基态原子 3d 轨道的电子数是 4s 轨道电子数的 3 倍。Y、Z 分别与钠元素可形成化合物 Q 和 J，J 的水溶液与 AgNO3 溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 L；Z 与氢元素形成的化合物与 G 反应生成 M。 请回答下列问题： (1)M 固体的晶体类型是________。 (2)Y 基态原子的核外电子排布式是________________；G 分子中 X 原子的杂化轨道类型是________。 (3)L 的 悬 浊 液 中 加 入 Q 的 溶 液 ， 白 色 沉 淀 转 化 为 黑 色 沉 淀 ， 其 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)R 的一种含氧酸根 RO 2－ 4 具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气 体 产 生 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 8．[答案] (1)离子晶体 (2)①1s22s22p63s23p4 ②sp3 杂化 (3)Ag2S 的溶解度小于 AgCl 的溶解度 (4)4FeO2－ 4 ＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O [解析] “X 的单质与氢气化合生成气体 G，其水溶液 pH＞7”，可知 X 为 N(氮)，“Y 是一种黄色晶体”， 可知 Y 为 S(硫)，“R 基态原子 3d 轨道的电子数是 4s 轨道电子数的 3 倍”即核外电子排布式为[Ar]3d64s2， 结合电子排布规律可知其是 26 号元素 Fe，由“Z 与钠元素形成的化合物与 AgNO3 反应生成不溶于硝酸的 白色沉淀”，可知 Z 为 Cl(氯)，进而可推知 G、Q、J、L、M 分别为 NH3、Na2S、NaCl、AgCl、NH4Cl。 (1)NH4Cl 是 NH ＋ 4 与 Cl－间通过离子键结合，属于离子晶体。(2)S 元素为 16 号元素，其核外电子排布 式为 1s22s22p63s23p4(或者[Ne]3s23p4)；NH3 分子中 N 原子成键电子对数为 3，孤电子对数为 1，即价层电子 对数为 4，故 N 原子为 sp3 杂化。(3)AgCl 悬浊液加入 Na2S 溶液，白色沉淀转化成黑色沉淀，是由于 Ksp(Ag2S) ＜Ksp(AgCl)，AgCl 沉淀可转化成更难溶的 Ag2S 沉淀。(5)FeO 2－ 4 在酸性溶液中，得到黄色溶液说明溶液中 有 Fe3＋，即有铁元素被还原，那么得到的气体只能是氧化产物 O2。 37．N1 N4 [2013·新课标全国卷Ⅱ] [化学——选修 3：物质结构与性质]前四周期原子序数依次增大的元素 A、B、 C、D 中，A 和 B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个，并且 A－和 B＋的电子数相差为 8；与 B 位于同一 周期的 C 和 D，它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2，且原子序数相差为 2。 回答下列问题： (1)D2＋的价层电子排布图为________。 (2)四种元素中第一电离能最小的是________，电负性最大的是________。(填元素符号) (3)A、B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图 0 所示。 图 0 ① 该 化 合 物 的 化 学 式 为 ________ ； D 的 配 位 数 为 ________________________________________________________________________； ②列式计算该晶体的密度________g·cm－3。 (4)A－、B＋和 C3＋三种离子组成的化合物 B3CA6，其中化学键的类型有________；该化合物中存在一个 复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是________。 37．[答案] (1) (2)K F (3)①K2NiF4 6 ② 39×4＋59×2＋19×8 6.02×1023×4002×1308×10－30 ＝3.4 (4)离子键、配位键 [FeF6]3－ F－ [解析] 结合“A 和 B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个，并且 A－与 B＋电子数相差 8”，可知 A 位 于 n 周期第ⅦA 族、B 位于 n＋2 周期第ⅠA 族，它们均为前四周期元素，那么 A 为 F，B 为 K，再结合“与 B 位于同一周期的 C 和 D，它们电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2，且原子序数相差 2”，可知 C 为 Fe(26 号)、D 为 Ni(28 号)。(1)Ni2 ＋ 即是失去 4s 上的 2 个电子，价层电子排布式为 3d8，排布图为 。(2)结合元素性质，第一电离能最小的是 K，电负性最强的是 F。(3)①据均摊法，F 的个 数为 16×1 4 ＋4×1 2 ＋2＝8，K 的个数为 8×1 4 ＋2＝4，Ni 的个数为 8×1 8 ＋1＝2，该晶体的化学式为 K2NiF4； Ni 的配位数是 6(三维坐标分别有 2 个)。②结合①知，该晶胞有 2 个 K2NiF4，其质量为213×2 NA ，该晶胞的 体积为 1308×10－10×400×10－10×400×10－10 cm3，即可计算密度。(4)K3FeF6 是配合物，内界[(FeF6) 3＋]以 配位键连接，内界与外界以离子键连接；内界的配体是 F－。 N5 物质结构与性质综合 31.N1 N4 N2 N3 N5 [2013·福建卷] [化学——物质结构与性质](1)依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律，参照图 0 中 B、 F 元素的位置，用小黑点标出 C、N、O 三种元素的相对位置。 图 0 (2)NF3 可由 NH3 和 F2 在 Cu 催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2=====Cu NF3＋3NH4F。 ①上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有________(填序号)。 a．离子晶体 b．分子晶体 c．原子晶体 d．金属晶体 ② 基 态 铜 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 ________________________________________________________________________。 (3)BF3 与一定量的水形成(H2O)2·BF3 晶体 Q，Q 在一定条件下可转化为 R： H2O…HOHBFFF 熔化（279.2 K） 结晶 Q [H3O]＋[HOBFFF] － R ①晶体 Q 中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。 a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．金属键 e．氢键 f．范德华力 ②R 中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。 (4)已知苯酚(OH)具有弱酸性，其 Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子 COO－OH 能形成分 子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数 Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原 因是________________________________________________________________________________。 31．[答案] (1) (2)①a、b、d ②1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1 (3)①a、d ②三角锥形 sp3 (4)< COO－OH 中形成分子内氢键，使其更难电离出 H＋ [解析] (1)第 2 周期的 B、C、N、O、F 的原子序数分别是 5、6、7、8、9，从左到右，同周期主族元 素的第一电离能总体上逐渐增大，但是有些元素(如 Be、Mg、N、P 等)的原子核外电子的轨道达到了全充 满或半充满的稳定构型，则第一电离能：B 两者均为离子化合物，且阴阳离子电荷数均为 1，但后者的离子半径较大，离子键较弱，因此 其熔点较低 [解析] (1)从电离能数据来看，在 I3 和 I4 之间产生脱级，所以判断该元素的最外层有三个电子，则应为 铝。(2)Ge 为 32 号元素，其第三层为全满，第四层的电子数为 32－2－8－18＝4，则价电子数为 4s24p2。 价电子数为 4，则为第ⅣA 族元素，其最高价为＋4 价，氯化物为 GeCl4。Ge 位于第ⅣA 族，其金属性不 强，A 项错误； Ge 为金属，S 为非金属，而非金属性的电负性比金属大，B 项错误； Ge 位于金属和非 金属的分界线处，是半导体材料，C 项正确； GeCl4 与 GeBr4 均为分子晶体，但后者的相对分子质量大， 故沸点高，D 项正确。(3)醛基不可以形成氢键，A 项错误；碳碳之间为非极性键，而碳氧、碳氢之间为极 性键，B 项正确； 分子中，单键均为σ键，双键 1 个为σ键，1 个为π键，所以分子中含有 9 个σ键，3 个π键，C 项错误；醛基比甲基易溶于水，故该分子中的两个醛基若换成甲基，则溶解度会减小， D 项正确。(4)离子晶体的熔点通过晶格能比较，晶格能与两个因素有关，一是半径，半径越小，晶格能越 大；二是电荷，离子所带电荷数越高，晶格能越大。而晶格能大，熔点高。两种物质所带电荷相同，但是 后者的半径大，故晶格能小，所以熔点低。 37．N5 [2013·新课标全国卷Ⅰ] [化学——选修 3：物质结构与性质]硅是重要的半导体材料，构成了 现代电子工业的基础。回答下列问题。 (1) 基 态 Si 原 子 中 ， 电 子 占 据 的 最 高 能 层 符 号 为 ________________________________________________________________________， 该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。 (2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。 (3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有 8 个 原子，其中在面心位置贡献________个原子。 (4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用 Mg2Si 和 NH4Cl 在液氨介质中反应制得 SiH4 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol－1) 356 413 336 226 318 452 ① 硅 与 碳 同 族 ， 也 有 系 列 氢 化 物 ， 但 硅 烷 在 种 类 和 数 量 上 都 远 不 如 烷 烃 多 ， 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ② SiH4 的 稳 定 性 小 于 CH4 ， 更 易 生 成 氧 化 物 ， 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)在硅酸盐中，SiO 4－ 4 四面体[如图 0(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大 类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中 Si 原子的杂化形式为________，Si 与 O 的原 子数之比为________，化学式为________。 图 0 37．[答案] (1)M 9 4 (2)二氧化硅 (3)共价键 3 (4)Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4＋4NH3＋2MgCl2 (5)①C—C 键和 C—H 键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中 Si—Si 键和 Si—H 键的键能较低，易断 裂，导致长链硅烷难以生成 ②C—H 键的键能大于 C—O 键，C—H 键比 C—O 键稳定。而 Si—H 键的键 能却远小于 Si—O 键，所以 Si—H 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 Si—O 键 (6)sp3 1∶3 [SiO3]2n－ n (或 SiO2－ 3 ) [解析] (1)基态硅原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p2，最高能层为 M 层，M 层有 3s、3p、3d 三个能 级依次有 1、3、5 个轨道，共有 9 个轨道；M 层电子排布为 3s23p2，电子数为 4。 (2)硅在地壳中主要以二氧化硅及硅酸盐形式存在。 (3)原子晶体仅存在共价键，面心原子数为 6×1 2 。 (6)Si 与 O 形成硅氧四面体结构，故 Si 原子为 sp3 杂化，观察(b)图，长链中的重复单元为硅氧四面体， 其中氧原子数为 2＋2×1 2 ，硅原子数为 1，硅、氧原子个数比 1∶3，化学式为 SiO2－ 3 。 图 K41－2 1．[2013·广西四市联考]实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是（ ） A．水晶和干冰的熔化 B．食盐和醋酸钠的熔化 C．液溴和液汞的汽化 D．HCl 和 NaCl 溶于水 1．B [解析]水晶是 SiO2 晶体，熔化需要克服 Si—O 共价键，干冰是二氧化碳晶体，熔化破坏分子间 作用力，A 项错误；食盐和醋酸钠均是离子化合物，熔化时克服离子键，B 项正确；液溴汽化克服分子间 作用力，汞汽化克服汞原子间的金属键，C 项错误；HCl 溶于水破坏共价键，NaCl 溶于水破坏离子键，D 项错误。 2．[2013·安徽省级示范高中名校联考]A、B、C、D、E 是周期表中前四周期的元素，其有关性质或结 构信息如下表： 元素 有关性质或结构信息 A 负二价的 A 元素的氢化物在通常状况下是一种液体，其中 A 的质量分数为 88.9% B B 原子得到一个电子后 3p 轨道全充满 C C 原子的 p 轨道半充满，它的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成一 种常见的盐 X D D 元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，其最高价氧化物为分子晶体 E E 元素的核电荷数等于 A 原子和 B 元素氢化物的核电荷数之和 （1）元素 Y 是 C 下一周期同主族元素，比较 B、Y 元素的第一电离能 I1（B） I1（Y）。 （2）E 元素原子的核外电子排布式为___________________________________________。 （3）盐 X 的水溶液呈 （填“酸性”“碱性”或“中性”），B 元素最髙价含氧酸一定比 D 元 素最高价含氧酸的酸性 （填“强”或“弱”）。 （4）C 单质分子中σ键和π键的个数比为 ，C 的氢化物在同族元素的氢化物中沸点出现反常， 其原因是_________________________________________________。 （5）用高能射线照射液态 H2A 时，一个 H2A 分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强氧化性 的阳离子，试写出该阳离子的电子式： 。写出该阳离子与硫的氢化物的水溶液反应的离子方程式： ____________________________________________。 2．(1)> (2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (3)酸性 强 (4)1∶2 NH3 分子间存在氢键 (5)[H∶O·, ∶H]＋ 2H2O＋＋H2S===S↓＋2H2O＋2H＋ [解析]根据题中 A、B、C、D、E 的信息可确定 A～E 分别为 O、Cl、N、C 和 Fe。 (1)Y 为 P，P 与 Cl 为同一周期元素，Cl 在 P 的右侧，故 P 的第一电离能小于 Cl 的第一电离能。(2)Fe 为 26 号元素，其原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2。(3)盐为 NH4NO3，属强酸弱碱盐，因 NH ＋ 4 水解而显酸性；高氯酸酸性强于碳酸。(4)N2 分子含氮氮三键，σ键和π键的个数比为 1∶2；由于 NH3 分 子间存在氢键，其分子间作用力比同族其他元素的氢化物分子间作用力强，故使其沸点反常的高；(5)H2O 释放出一个电子生成 H2O＋，其中氧元素为－1 价，具有强氧化性。 3．[2013·贵州四校模拟]已知 A、B、C、D、E 五种元素的原子序数依次增大，其中 A、E 原子的最外 层电子数均等于其周期序数，E 原子的电子层数是 A 的 3 倍；B 原子核外电子有 6 种不同的运动状态，s 轨道电子数是 p 轨道电子数的两倍；D 原子 L 层上有 2 对成对电子。请回答下列问题。 （1）E 元素基态原子的电子排布式为___________________________________________。 （2）B、C、D 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 （填元素符号）。 （3）D 元素与氟元素相比，电负性：D F（填“>”“＝”或“<”）。 （4）BD2 在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图 K41－4 所示。该晶体的类型属于 。（选填 “分子”“原子”“离子”或“金属”晶体），该晶体中 B 原子轨道的杂化类型为 。1molB2A2 分 子中含σ键的数目是________________________________________________________________________。 图 K41－4 （5）光谱证实单质 E 与强碱溶液反应有[E（OH）4]－生成，则[E（OH）4]－中存在 。 a．共价键 b．配位键 c．σ键 d．π键 3．(1)1s22s22p63s23p1 (2)C、O、N (3)＜ (4)原子 sp3 3NA(或 1.806×1024) (5)abc [解析]从 B 的核外电子运动状态看，应为碳原子；D 的 L 层电子排布式为 2s22p4，故为 O；则 A、C 元素分别为 H、N；根据 E 的电子层数为氢的 3 倍，且其最外层电子数等于其周期序数，故 E 是 Al。 (2)碳、氮、氧同一周期，因氮原子的 2p 轨道为半满状态，致使其第一电离能大于相邻的碳和氧。 (3)氧、氟为同一周期元素，因氟在氧的右侧，故氟的电负性比氧大。 (4)从晶体的结构看，该化合物结构与 SiO2 相似，为原子晶体，其中碳原子为 sp3 杂化。C2H4 的结构为 H—C≡C—H，故分子内含有三条σ键。 (5)[Al(OH)4]－中 O 与 H 之间形成的化学键为共价键、σ键，Al3＋与 OH－形成的键为配位键。 4．[2013·青岛模拟]太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒 CIGS 等化合物薄膜太 阳能电池以及薄膜 Si 系太阳能电池。完成下列填空： （1）亚铜离子（Cu＋）基态时的电子排布式为_____________________________________； （2）硒为第 4 周期元素，相邻的元素有砷和溴，则 3 种元素的第一电离能从大到小顺序为 （ 用 元 素 符 号 表 示 ） ， 用 原 子 结 构 观 点 加 以 解 释 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； （3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有 孤对电子的分子或离子生成加合物，如 BF3 能与 NH3 反应生成 BF3·NH3。BF3·NH3 中 B 原子的杂化轨道类 型为 ，B 与 N 之间形成 键； （4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的 C 原子换成 Si 原子且同种原子不成 键，则得图 K42－5 所示的金刚砂（SiC）结构；在 SiC 中，每个 C 原子周围最近的 C 原子数目为 。 图 K42－5 4．(1)1s22s22p63s23p63d10 (2)Br＞As＞Se As、Se、Br 原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一 电离能依次增大；Se 原子最外层电子排布为 4s24p4，而 As 原子最外层电子排布为 4s24p3，p 电子排布处于 半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以 As 元素的第一电离能比 Se 大。 (3)sp3 配位 (4)12 [解析] (1)亚铜离子是由铜原子失去一个电子得到的离子，失去的是最外层电子，所以其核外电子排布 式为 1s22s22p63s23p63d10。 (3)B 原子含有三个共价键，所以采取 sp3 杂化；有提供空轨道和提供孤电子对的原子间形成的化学键 属于配位键。 (4)采用 x、y、z 三轴切割的方法判断知，与碳原子在三个相互垂直的三个切面分别有四个距离最近且 距离相等的碳原子，共有 12 个。 5．[2013·石家庄检测]原子序数依次增大的 X、Y、Z、G、Q、R、T 七种元素，核电荷数均小于 36。 已知 X 的一种 1∶2 型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面；Z 的 L 层上有 2 个未成对电 子；Q 原子 s 能级与 p 能级电子数相等；G 为金属元素；R 单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材 料；T 处于周期表的 ds 区，原子中只有一个未成对电子。 （1）Y 原子核外共有 种不同运动状态的电子，T 原子有 种不同能级的电子。 （ 2 ） X 、 Y 、 Z 的 第 一 电 离 能 由 小 到 大 的 顺 序 为 ________________________________________________________________________ （用元素符号表示）。 （3）由 X、Y、Z 形成的离子 ZXY－与 XZ2 互为等电子体，则 ZXY－中 X 原子的杂化轨道类型为 。 （4）Z 与 R 能形成化合物甲，1mol 甲中含 mol 化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空 间构型分别为 。 （ 5 ） G 、 Q 、 R 氟 化 物 的 熔 点 如 下 表 ， 造 成 熔 点 差 异 的 原 因 为 ________________________________________________________________________。 氟化物 G 的氟化物 Q 的氟化物 R 的氟化物 熔点/K 993 1539 183 （ 6 ） 向 T 的 硫 酸 盐 溶 液 中 逐 滴 加 入 Y 的 氢 化 物 的 水 溶 液 至 过 量 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 5．(1)7 7 (2)CNaF，故 MgF2 的熔点比 NaF 高 (6)Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋ 4 Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ [解析]X 的一种 1∶2 型氢化物分子中既有σ键又有π键，且所有原子共平面，可能为乙烯，则 X 为碳 元素；Z 的 L 层上有 2 个未成对电子，电子排布式为 1s22s22p2 或 1s22s22p4，为碳元素或氧元素，Y 为氮元 素；Q 原子 s 能级与 p 能级电子数相等，电子排布式为 1s22s22p63s2，为镁元素；R 单质是制造各种计算机、 微电子产品的核心材料，R 为硅元素；T 处于周期表的 ds 区，原子中只有一个未成对电子，T 为 Cu 元素。 (1)N 原子的核外电子排布式为 1s22s22p3，氮原子核外有 7 个电子，每个电子运动状态是各不相同的， 共有 7 种运动状态的电子；铜原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1，铜原子有 7 种不同能级的电 子。 (2)同周期第一电离能从左到右为增大趋势，因为 p 轨道半充满体系具有较强的稳定性，N 的 p 轨道处 于半充满状态，导致其第一电离能大于相邻元素的第一电离能，故三者的第一电离能大小顺序为 N>O>C。 (3)由 C、N、O 形成的离子 OCN－与 CO2 互为等电子体，则 OCN－中 X 原子的杂化轨道类型为 sp 杂化， 结构为直线型。 (4)O 与 Si 能形成 SiO2，1molSiO2 含有 4molSi—O 键，SiO2 与氢氟酸反应，生成 SiF4，分子空间构型 为正四面体型。 (5)Na、Mg 与氟形成的氟化物 NaF、MgF2 为离子晶体，Mg2＋离子半径比 Na＋小、电荷高，故 MgF2 的晶格能比 NaF 大，故熔点：MgF2>NaF。SiF4 为分子晶体，熔点低。 (6)向 CuSO4 溶液中逐滴滴加氨水直至过量，先产生蓝色沉淀，后溶解：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓ ＋2NH＋ 4 ，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 高考化学第二轮专题复习学案(附参考答案) 专题（一）氧化还原反应 学习目标：从氧化还原反应的角度来分析化学反应的类型；判断氧化剂和还原剂，标出电子转移的方向 和数目；依据有关规律比较氧化性还有性的相对强弱，判断氧化还原反应的可能性及产物；有时还需要应 用化学键理论判断是否属于氧化还原反应；电子守恒原理的应用；根据化合价升降总数守恒配平化学反应 方程式。 典型例题： 例 1．重铬酸铵[（NH4）2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解产物的判断符 合实际的是（ ） A． CrO3+ NH3+ H2O B．Cr2O3+ NH3+ H2O C. CrO3+N2+H2O D.Cr2O3+ N2+ H2O 例 2．9.8gFe、Mg 混合粉末溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中，当金属粉末完全溶解后，收集到 0.2mol 的 NO 气体（设稀硝酸的还原产物只有 NO），在反应后的溶液中加入足量的 KOH 溶液，可生成氢氧化物沉 淀的质量为（不考虑氢氧化亚铁和氧气反应）（ ） A．18g B．20g C．22g D．24g 例 3. 某类硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和 NO2、O2 气体： (1)某种硝酸盐受热分解后，若产生 NO2 和 O2 的物质的量之比为 6︰1，则金属元素的价态在反应过程中___ _____(填“升高”、“降低”、“不变”) (2) 现取 mg Cu(NO3)2 无水晶体，强热．．使其分解，得到 NO2、O2 和 ng 固体。将气体用水充分吸收后，结果 还有气体剩余，同时得到 100mL 溶液。则：残留固体成分可能是_____________ _______________(用化 学式表示)；所得溶液的物质的量浓度是__________________(用只含 m 的代数式表示)； (3)(2)中 m = 3.76，n = 1.52。试通过计算确定残留固体的成分及其质量 课堂练习 1． 将 KCl 和 CrCl3 两种固体混合物共熔制得化合物 X，X 由 K、Cl、Cr 元素组成。将 1.892gX 中 Cr 元素全 部氧化成 Cr2O72－, Cr2O72－可过量的 KI 中氧化出 2.667g I２，反应的离子方程式是：Cr2O72－＋６I－＋14H＋＝2Cr3 ＋＋3 I２＋７H2O，如果取溶有 1.892g X 的溶液，加入过量的 AgNO3，可得 4.52gAgCl 沉淀，则表示Ｘ组成的 化学式为（ ） A.K3Cr2Cl7 B.K3Cr2Cl5 C.K3Cr2Cl9 D.K2CrCl4 2．在一定条件下，氯酸钾与碘发往反应 KclO3+I2=2KIO3+Cl2。下列相应的结论中，不正确的是( ) A.该反应属置换反应 B.还原性:I2>Cl2 C.非金属性:I2>Cl2 D.氧化性:KclO3>I2 3． R、X、Y 和 Z 是四种元素，其常见化合价均为＋2 价，且 X2＋与单质 R 不反应；X2＋＋Z＝X＋Z2＋；Y＋Z2 ＋＝Y2＋＋Z。这四种离子被还原成 0 价时表现的氧化性大小符合 ( ) A.R2＋＞X2＋＞Z2＋＞Y2＋ B.X2＋＞R2＋＞Y2＋＞Z2＋ C.Y2＋＞Z2＋＞R2＋＞X2＋ D.Z2＋＞X2＋＞R2＋＞Y2＋ 4．工业上从含硒的废料中提取硒的方法之一是用 H2SO4 与 NaNO3 处理废料获得亚硒酸和少量硒酸。加入 盐酸共热，使硒酸转化为亚硒酸（H2SeO4＋2HCl==== H2SeO3+ Cl2↑+ H2O）,再将 SO2 通入亚硒酸的溶液中， 得到单质硒，据此分析，下列叙述正确的是 ( ) A．H2SeO4 氧化性弱于 Cl2 B．H2SeO3 氧化性弱于 H2SO3 C．H2SeO3 还原性强于 SO2 D．析出 1 molSe 需 H2SeO3、、SO2、H2O 各 1 mol 5.化合物 A、B、C 都只含有两种元素，且 A、B 均含 X 元素。已知一定条件下可发生反应：A+B——X+C，X 是一种单质，由此可知 X 元素（ ） A、一定是金属元素 B、一定是非金属元素 C、可能是金属元素，也可能是非金属元素 D、无法确定 6.Cu、Cu2O 和 CuO 组成的混合物，加入 100mL0.6mol/LHNO3 溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到 224mLNO 气体(标准状况)。回答下列问题： ⑴写出 Cu2O 跟硝酸反应的化学方程式______________________________________。 ⑵产物中硝酸铜的物质的量为___________________。 ⑶ 如 原 混 合 物 中 有 0.01molCu ， 则 其 中 Cu2O 的 物 质 的 量 _______________ ； CuO 的 物 质 的 量 ________________。 ⑷如原混合物中 Cu 的物质的量为 x，求其中 Cu2O、CuO 的物质的量及 x 的取值范围。 （写出计算过程） 7．环境监测测定水中溶解氧的方法是： ①量取 amL 水样迅速加入足量的固定剂 MnSO4（aq）和碱性 KI（aq）（含 KOH），立即塞好瓶子，并振 荡摇匀，使之充分反应。 ②测定：开塞后迅速加入适量硫酸（提供 H+）使之生成 I2，再用 6mol/L 的 Na2S2O3（aq）滴定，消耗 了 VmL Na2S2O3（aq）（以淀粉为指示剂）。 有关的化学方程式为：2Mn2+ + O2 + 4OH—= 2MnO(OH)2 (该反应极快) MnO(OH)2 + 2I—+ 4 H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O I2 + 2S2O32—= 2I—+ S4O62— 试回答： （1）水中溶解氧的量（以 g·L-1 为单位）为 。 （2）滴定时，以淀粉为指示剂，终点时溶液由 色变为 色。 （3）滴定管经水洗和蒸馏水洗后，直接加滴定剂 Na2S2O3（aq），滴定时会导致测定结果 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 （4）若打开塞子加硫酸时动作缓慢，测定结果将 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 8．由稀有气体元素 Xe（氙）形成的一种化合物 XeO3 极不稳定，易转化为单质而呈强氧化性。将适量的 XeO3 投入 30mL0.1mol·L—1 Mn2+的水溶液中，刚好完全反应，放出唯一气体是 Xe 单质，其在标准状况下 的体积为 56mL 。则： (1)有关反应现象是________________________________________ (2)若 XeO3 是分子晶体,试写出有关的化学方程式:________________________ (3)若将原溶液稀释至 90mL ,则稀释后溶液的 PH 值为___________ 课后练习 1．在一定条件下，氯气与碘单质以等物质的量进行反应，可得到一种红棕色液体 ICl，ICl 有很强的氧化性．现 有下列两个反应：①2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2； ②ICl+H2O=HCl+HIO 下列有关叙述正确的是 A．反应①中，当转移 0.2 mol 电子时生成 13.6 gZnCl2 B．反应①中，ZnI2 既是氧化产物又是还原产物 C．反应①中，ZnCl2 既是氧化产物又是还原产物 D．反应②中，ICl 既是氧化剂又是还原剂 2．铜、镁合金 4.6g 完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生 4480mL 的 NO2 气体和 336mL N2O4 气体（气 体均为标况），在反应后的溶液中加入足量的 NaOH 溶液，生成沉淀的质量为（ ） A．7.04g B．8.26g C．8.51g D．9.02g 3．取 100mL 18.3mol／L 的 H2SO4 与 Zn 反应，当 Zn 完全溶解时，生成的气体在标况下占有的体积为 22.4L。 将所得的溶液稀释成 1L，测得溶液的 H+浓度为 1mol／L，则所生成的气体中 SO2 与 H2 的体积比约为（ ） A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 4．已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O7）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高 锰酸钾、硫酸钾和硫酸。 （1）请写出并配平上述反应的化学方程式。 （2）此反应的还原剂是 ，它的氧化产物是 。 （3）此反应的离子反应方程式可表示为： 。 （4）若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸 生成外，其他的生成物还有 。 5．（1）据报道，意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用，制成了新型的氧分子 O4 ，它的结 构很复杂，可能具有与 S4 相似的长方形结构，下列有关 O4 的说法不正确的是 ： A．O4 与 O3、O2 都是氧的同素异形体 B．合成 O4 的反应可看作核聚变反应，即不属于化学变化 C．O4 分子内存在极性键 D．O4 的能量比普通氧分子高，将来可用作更强力的火箭推 进的氧化剂 （2）制备 O2 —、O22—、O2+的化合物是可能的，它们通常是在氧分子进行下列反应时生成的（如右图）。 在这些反应中， 相当于氧分子的氧化， 相当于氧分子的还原。（填序号） （3）写出含有 O2 —、O22—的各一种物质的化学式： 、 专题（一） 氧化还原反应参考答案 例题 例 1C 例 2 B 例 3（1）升高（2）CuO、Cu2O 或 Cu2O；10m/92 mol/L（3）CuO 0.8g Cu2O 0.72g 课堂练习： 1 C 2 C 3 A 4 D 5B 6.⑴3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O ⑵0.025mol ⑶n(Cu2O)=0.005mol n(CuO)=0.005mol ⑷0.005mol＜x＜0.015mol 7．(1) 48V/a g/L (2) 蓝 无 (3) 偏高 (4) 偏高 Ag+ 8．产生气泡；溶液显紫红色。6Mn2+ +5XeO3 + 9 H2O = 6MnO4- +5 Xe↑ +18 H+ pH=1 课后练习：1B 2C 3A 4． （1）2MnSO4＋5K2S2O8＋8H2O 2KMnO4＋4K2SO4＋8H2SO4 （2）MnSO4 KMnO4 （3）2Mn2＋＋5S2O82－＋8H2O 2MnO4 －＋10SO42－＋16H＋ （4）盐酸、氯化钾 5．（1）B、C （2）② ；①、③ （3）K O2、 Na2 O2 专题（二） 离子反应 学习目标 1、理解离子反应的概念。能正确书写离子方程式。近几年的高考中有关离子方程式的书写及正误判断是 每年必考的内容。 2、能应用离子的化学性质，书写新情境下的离子方程式。 3、离子共存,增加限制条件：如强酸（碱）性、无色透明、pH=1、甲基橙呈红色、发生氧化还原反应等。 Ag+ 4、定性中有定量，如“由水电离出的 H+或 OH-浓度为 1×10-amol/L 的溶液中，（a 可以大于 7 或小于 7）……” 等。 典型例题 例 1、在 pH＝0 的无色透明溶液中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是 A．Na+、K+、MnO4 —、Cl— B．Cl—、S2O3 2—、K+、Na+ C．Na+、Cl—、CH3COO—、K+ D．K+、I—、Na+、ClO— 例 2、（1）向 NaHSO4 溶液中，逐滴加入 Ba（OH） 2 溶液至中性，写出发生反应的离子方程式：_____ ______ 。 在 以 上 中 性 溶 液 中 继 续 滴 加 Ba （ OH ） 2 溶 液 ， 写 出 此 步 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _____ ______。 （2）向 Ba（OH）2 溶液中，逐滴加入 NaHSO4 溶液至恰好不再生成沉淀时为止，写出反应的离子方程式： ____________________________________。在以上溶液中，继续加 NaHSO4 溶液，写出此步反应的离子方程 式：______ _____。 （3）向 Ba（OH）2 溶液中，逐滴加入明矾溶液至溶液中 Ba2＋恰好完全沉淀，其反应的离子方程式是： ______ _____。在上述溶液中，继续滴加明矾溶液，写出此步反应的离子 方程式：________ ___。 课堂练习 1．某能使石蕊试液变红的溶液中，能大量存在的离子是（） A．Al3+ NH4 + SO4 2- CI- B．Na＋ Mg2+ HCO3 - NO3 － C．K＋ Na＋ AlO2 - Cl- D．Fe2+ K＋ NO3 － Cl- 2．常温下测得某无色溶液中由水电离出的 H+浓度为 1×10—13mol/L，又知该溶液中还有 NO- 3,Na+,Cl-，那么 该溶液中还一定存在．．．．的离子是 （） A．AlO2 —、ClO— B．Mg2+、、SO4 2— C．Fe2+ 、Cu2+ D．Ba2+、K+ 3．下列反应的离子方程式正确的是（） A．在硫酸铁溶液中加入足量氢氧化钡溶液：Ba2＋＋SO 2 4 ===BaSO4↓ B．硫化钠水解：S2－＋2H2O H2S＋2OH－ C．硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢：Cu2＋＋S2－===CuS↓ D．溴化亚铁溶液中通入过量氯气：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2 4.下列反应的离子方程式书写正确的是 A． 向饱和碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钙溶液： Ca2+＋2HCO3 －+2OH－=CaCO3↓＋2H2O + CO32－ B．金属铝溶于氢氧化钠溶液：Al+2OH－=AlO2 －＋H2↑ C．用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳：2OH－+CO2＝CO32－＋H2O D．Mg(HCO3)2 溶液 与过量 NaOH 溶液反应： Mg2++2HCO3 -+2OH- = MgCO3↓+ CO3 2-+2H2O 5.下列离子方程式正确的是 A．向 Ba(OH)2 溶液与稀 H2SO4 溶液发生中和反应：Ba2++OH—+H++SO4 2—==BaSO4↓+H2O B．H2S 通入 FeCl3 溶液中 ： 2Fe3++S2—＝2Fe2+ +S↓ C．碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应 ： HCO3 —+H+==CO2↑+H2O D．向漂白粉溶液中通入 SO2 ： Ca2++2ClO—+SO2+H2O==CaSO3↓+2HClO 6．在含有 Na＋、Mg2＋、HCO3 —、SO4 2—的稀溶液中，它们的物质的量之比为 2：1：2：1。 （ 1 ） 向 该 溶 液 中 滴 加 酚 酞 试 液 数 滴 ， 溶 液 呈 淡 粉 红 色 ， 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _____________________。 （2）充分加热（1）步所得的溶液，加热的过程中观察到的现象有___________；完全反应后，溶液 呈___________色，有关反应的离子方程式为_______________________。 7．测定水中溶解氧气的方法是：取 a mol 水样，迅速加入 MnSO4 溶液及含有 NaOH 的 KI 溶液，立即塞 好塞子、振荡，使反应充分；开塞，迅速加入适量 H2SO4，此时有 I2 生成；用 Na2S2O3 溶液（浓度 b mol·L －1）和 I2 反应，消耗了 V mL 达到终点（以淀粉作指示剂）。有关方程式为： ①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO（OH）2（反应很快） ②MnO（OH）2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O ③I2＋2S2O3 2—===S4O6 2—＋2I－ （1）需要进行滴定的反应是___________________，终点的颜色变化为__________________。 （2）水中溶解 O2 为（以 mg/L 为单位）_____________________。 （3）加 MnSO4 及含 NaOH 的 KI 溶液振荡时，塞子若未塞紧（设未溅出溶液），测得结果将___________ （填“偏高”“偏低”或“无影响”），原因是_____________________。 8．（10 分）某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2 -、S2-、CO3 2-、SO3 2-、SO4 2-， 现取该溶液进行有关试验，实验结果如下图所示： 试回答下列问题： （1）沉淀甲是：___________________________， （2）沉淀乙是：_________________，由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式 为：_____________ ___． （3）沉淀丙是：__________________． （4）气体甲成分可能有哪几种?（可以不填满也可以补充） 1 2 3 4 5 6 （5）综合上述信息，可以肯定存在的离子：____ ___________． 课后练习 1.下列离子方程式中正确的是 （ ） A．过量的 NaHSO4 与 Ba(OH)2 溶液反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO4 2－= BaSO4↓＋H2O B．NH4HCO3 溶液与过量 NaOH 溶液反应：NH4 ＋＋OH－=NH3↑＋H2O C．苯酚钠溶液中通入少量 CO2： －O－＋CO2＋H2O→ －OH＋HCO3 － D．FeBr2 溶液中通入过量 Cl2：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2 = 2Fe3＋＋Br2＋4Cl－ 2.下列反应的离子方程式错误的是 （ ） A．向碳酸氢钙溶液中加人过量氢氧化钠 Ca2＋＋2HCO3 －＋2OH－ = CaCO3↓＋2H2O＋CO3 2－ B．等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合 Ba2＋＋2OH－＋NH4 ＋＋HCO3 － = BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O C．氢氧化铝与足量盐酸反应 Al(OH)3＋3H＋ = Al3＋＋3H2O D．过量 CO2 通入氢氧化钠溶液中 CO2＋2OH－ = CO3 2－＋H2O 3．在加入少量 Al（OH）3 能溶解的无色溶液中，加入下列各组离子，有可能在溶液中大量共存的是（ ） A．NH4 +、Na＋、HCO3 —、ClO－ B．K＋、MnO4 —、NO3 —、SO4 2— C．Ca2＋、Fe2＋、Cl－、NO3 — D．Na＋、AlO2 -、SO3 2—、S2－ 4．下列反应的离子方程式正确的是 （ ） A．次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO B．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O C．用氨水吸收少量二氧化硫：NH3·H2O＋SO2===NH4 +＋HSO3 — D．硝酸铁溶液中加过量氨水：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe（OH）3↓＋3NH4 + 5．能正确表示下列反应的离子方程式是（ ） A．硫化亚铁跟盐酸反应：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ B．氯气跟水反应：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－ C．钠跟水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ D．硫酸铜溶液跟氢氧化钡溶液反应：Ba2＋＋SO4 2—===BaSO4↓ 6.下列离子方程式中正确的是（ ） A．向明矾溶液中加入 Ba（OH）2 溶液至 A13＋刚好完全沉淀： Al3＋＋ SO4 2-＋3OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋ A1（OH）3↓ B．氟气和水反应： 2F2＋2H2O===4H＋＋4F－＋O2 C．向澄清石灰水中加入少量小苏打溶液： Ca2＋＋OH－＋HCO3 -===CaCO3↓＋H2O D．铜片投入稀 HNO3 溶液：Cu ＋ NO3 -＋4H＋ ===NO↑＋2H2O＋Cu2＋ 7．下列各组离子能在溶液中大量共存，且溶液呈透明显碱性的是（） A．AlO2 —、CO3 2—、Na＋、K＋ B．Al3＋、Cl－、AlO2 —、Na＋ C．Na＋、OH－、H2PO4 -、NO3 — D．Fe2＋、K＋、H＋、NO3 — 8．某无色透明溶液中，由水电离出来的 c（H＋）=1×10－13 mol·L－1，在该溶液中一定能够大量共存的离 子组是（） A．K＋、Na＋、MnO4 —、NO3 — B．K＋、Na＋、Cl－、NO3 — C．NH4 +、AlO2 -、Na＋、CH3COO－ D．Fe3＋、S2－、Al3＋、HCO3 — 9．铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种重要的工业原料，将它溶于水配成溶液，然后逐滴滴入 NaOH(aq)， 已知：NH  4 ＋AlO  2 ＋H2O====Al(OH)3↓＋NH3↑，写出先后发生反应的离子方程式： (1) ， (2) ， (3)NH3·H2O   OH NH3↑＋H2O， (4) 。 专题（二） 离子反应参考答案 例题：1 BD 例 2．（1）2H＋＋SO4 2—＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O SO4 2—＋Ba2＋===BaSO4↓ （2）Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO4 2—===BaSO4↓＋H2O OH－＋H＋===H2O （3）2Ba2＋＋4OH－＋Al3＋＋2SO4 2—===2BaSO4↓＋AlO2 —＋2H2O Al3＋＋3AlO2 —＋6H2O===4Al（OH）3↓ 课堂练习 1A 2D 3D 4C 5C 6．（1）HCO3 —＋H2O H2CO3＋OH－ （2）放出气体，溶液变浑浊，红色加深 红 Mg2＋＋2HCO3 — Mg（OH）2↓＋2CO2↑ 7．（1）③ 蓝色褪去（2） a bV8 ×103 mg/L （3）偏高外界空气中 O2 进入，氧化 Mn2＋ 8．（1）硫 （2）Al(OH)3；Al3++3HCO3 -=Al(OH)3↓+3CO2↑ （3）BaCO3，可能含有 BaSO4 （4）H2S、SO2、CO2、H2S 和 CO2、SO2 和 CO2 （5）Na+ 、S2-、SO3 2-、AlO2 - 课后练习 1C 2D 3D 4D 5A 6C 7A 8B 9．(1)Al3＋＋3OH－====Al(OH)3↓ (2)NH  4 ＋OH－ NH3·H2O (4)Al(OH)3＋OH－====AlO  2 ＋2H2O 专题（三） 化学反应中的能量变化 学习目标 1．了解化学反应中的能量变化，吸热反应、放热反应。. 2．理解反应热、燃烧热与中和热，正确书写热化学方程式。 典型例题： 例 1 已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： 4P（白磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -a kJ/mol 4P（红磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s)；△H=== -b kJ/mol 若 a、b 均大于零，则 a 和 b 的关系为 （ ） A．a＜b B．ａ＝ｂ Ｃ．ａ＞ｂ D．无法确定 例 2 已知： H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)； △H＝-57.3 kJ·mol-1。现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别 和 1L 1mol·L-1 的 NaOH 溶液恰好完全反应，其反应热分别为△H1、△H2、△H3，,则△H1、△H2 和△H3 的大 小关系为 ( ) A. △H1==△H2＞△H3 B. △H3＞△H2＞△H1 C. △H3＞△H1＞△H2 D. △H2＞△H1＞△H3 课堂练习： 1、已知 25℃、101 kPa 下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C（石墨）+O2(g) ＝ CO2(g) ； △H＝-393.51 kJ·mol-1 C (金刚石) +O2 (g) ＝ CO2(g) ； △H＝-395.41 kJ·mol-1 据此判断，下列说法正确的是 （ ） A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 2、已知⑴ H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(g) ； △H1＝a kJ·mol-1 ⑵ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) ； △H2＝b kJ·mol-1 ⑶ H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(l) ； △H1＝c kJ·mol-1 ⑷ 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ； △H2＝d kJ·mol-1 下列关系式中正确的是（ ） A． a＜b＜0 B．b＞d＞0 C．2a=b＜0 D．2c=d＞0 3、已知葡萄糖的燃烧热是 2804 kJ·mol-1,当它氧化生成 1 g 水时放出的热量是( ) A．26.0kJ B．51.9kJ C．155.8kJ D．467.3kJ 4、已知在 1×105 Pa，298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 热量, 下列热化学方程式正确的是 ( ) A. H2O(g) == H2(g)＋1/2 O2(g)； △H1＝+242 kJ·mol-1 B. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l)； △H2＝- 484 kJ·mol-1 C. H2(g)＋1/2 O2(g)====H2O(g) ； △H1＝+242 kJ·mol-1 D. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g)； △H2＝+484 kJ·mol-1 5、已知反应 X+Y==M+N 为放热反应,对该反应的下列说法中正确的( ) A．X 的能量一定高于 M B. Y 的能量一定高于 N C. X 和 Y 的总能量一定高于 M 和 N 的总能量 D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生 6、一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷放出热量为 Q kJ(Q＞0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗 5mol·L-1 的 KOH 溶液 100ml,恰好生成正盐,则此条件下反应: C4H10(g)+13/2O2(g)== 4 CO2 (g)+ 5 H2O(g) 的△H 为 A. +8Q kJ B. +16Q kJ C. -8Q kJ D. -16Q kJ 7、已知 1 molCO 气体完全燃烧生成 CO2 气体放出 283 kJ 热量；1 mol 氢气完全燃烧生成液态水放出 286 kJ 热量； 1 molCH4 气体完全燃烧生成 CO2 气体和液态水放出 890 kJ 热量。 （1） 写出氢气燃烧的热化学方程式 。 （2） 若 1 molCH4 气 体 完 全 燃 烧 生 成 CO2 气 体 和 水 蒸 气 ， 放 出 热 量 为 890 kJ（ 填“＞”、 “＜”、“＝ ”）。 （3） 若将 a molCH4、CO 和 H2 的混合气体完全燃烧，生成 CO2 气体和液态水时，则放出热量（Q）的 取值范围是 。 （4） 若将 a molCH4、CO 和 H2 的混合气体完全燃烧，生成 CO2 气体和液态水，且 CO2 和水的物质的量 相等时，则放出热量（Q）的的取值范围是： 。 8、已知葡萄糖氧化生成 CO2(g)和液态水的燃烧热为 2800kJ/mol. （1） 请写出葡萄糖燃烧的热化学方程式 （2） 计算 100g 葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。 课后练习： 1、已知两个热化学方程式： 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l); △H= -571.6 kJ/mol C3H8(g) +5O2(g)==3CO2(g)+4 H2O(l); △H= -2220kJ/mol 实验测得 H2 和 C3H8 混合气体共 5mol，完全燃烧时放热 3847kJ,则混合气体中 H2 与 C3H8 的体积比为 （ ） A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1 2、在同温同压下,下列各组化学反应的反应热△H,前者大于后者的是( ) A. 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(l) ; 2 H2(g)+ O2(g)===2 H2O(g) B. H2(g)+Cl2(g)==2 H Cl(g); 1/2 H2(g)+1/2Cl2(g)== H Cl(g) C. NaOH(aq)+ H Cl(aq)==NaCl(aq)+ H2O(l) ; NaOH(aq)+ 1/2 H2SO4(aq)== 1/2Na2SO4 (aq)+ H2O(l) D. C(s)+ 1/2 O2(g)== CO(g); C(s)+ O2(g)== CO2 (g); 3、已知 298K 时,2SO2 (g)+ O2(g) 2 SO3(g) ； △H＝ - 197kJ/mol, 在相同温度和压强下,向某密闭容器 中通人 2mol SO2 和 1mol O2, 达到平衡时放出热量 Q1 ， 向另一容积相同的密闭容器中通人 1mol SO2 和 0.5mol O2,达到平衡时放出热量 Q2，下列关系式正确的是( ) A．Q2 ＝ Q1/2 B．Q2 ＞ Q1/2 C. Q1 ＝ Q2＝197 kJ D．Q2 ＜ Q1/2＜197kJ/2 4、下列有关 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l); △H＝ -57.3 kJ·mol-1 的离子反应说法正确的是 （ ） A.代表所有的酸碱中和反应 B.反应物一定是强酸和强碱 C.强酸和强碱的中和反应都可以这样表示 D.代表稀的强酸和稀的强碱中和生成 1mol 水的反应 5、下列热化学方程式中，△H 能正确表示物质的燃烧热的是 （ ） A．CO(g) +1/2O2(g) ==CO2(g); △H＝-283.0 kJ/mol A.C(s) +1/2O2(g) ==CO(g); △H＝-110.5 kJ/mol B.H2(g) +1/2O2(g)==H2O(g); △H＝-241.8 kJ/mol C.2C8H18(l) +25O2(g)==16CO2(g)+18H2O(l); △H＝-11036 kJ/mol 6 、 由 氢 气 和 氧 气 反 应 生 成 1 mol 水 蒸 气 放 热 241.8 kJ · mol-1, 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式： . 若 1g 水蒸气转化成液态水放热 2.444kJ，则反应 H2(g)＋1/2 O2(l)====H2O(l) 的△H＝ kJ·mol-1，氢气的燃烧热为 kJ·mol-1。 7、家用液化气的主要成分之一是丁烷，当 10g 丁烷完全燃烧并生成 CO2 和液态水时，放出的热量为 500kJ, 试写出丁烷燃烧的热化学方程式： 。 丁烷的燃烧热为 kJ /mol。 已知 1mol 液态水汽化时需要吸收 44kJ 的热量，则 C4H10(g)+13/2O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(g)；△H== kJ /mol。 专题（三） 化学反应中的能量变化参考答案 例题 1C 2C 课堂练习： 1A 2C 3A 4A 5C 6D 7. (1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); ΔH= -286 kJ·mol-1 (2)< (3) 283a kJb C、aH2S>HI>HBr>HCl B.H2S>H2Se>HI>HBr>HCl C.HI>HBr>HCl>H2S>H2Se D.H2Se>H2S>HCl>HBr>HI 2.将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑，如将生成的 混和气体通过氯化钡溶液，应发生的现象有 ( ) A.不一定产生 BaSO4 沉淀 B.一定产生 BaSO3 沉淀 C.一定有 SO2 逸出 D.一定有 SO3 气体逸出 3.磷化氢的分子式为 PH3，又称为膦，是一种无色有类似大蒜气味的气体，剧毒，膦在空气中的着火点是 150℃，下列叙述中正确的是 ( ) A.膦分子呈三角锥形，其中 P—H 键的键长要小于氨分子中 N—H 键的键长 B.膦的水溶液呈碱性，但其 pH 要比同浓度氨水的 pH 小 C.膦是一种还原性的气体，其还原性比氨气的还原性要强 D.化合物 PH4I 是一种很稳定的晶体，在受热时不分解 4．氢叠氨酸（HN3）与醋酸酸性相近，其盐稳定，但受撞击时发生爆炸生成 N2，有关氢叠氮酸及其盐的叙 述有：①NaN3 的水溶液显碱性，②HN3 的固体属于分子晶体，③NaN3 的固体是离子晶体，④NaN3 可用于小汽 车防撞保护气囊。其中正确的是（ ） A．①、②、③ B．②、③、④ C．①、③、④ D．全对 5．某 K2CO3 样品中含有 Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2 三种杂质中的一种或二种，现将 13.8g 样品加入足量水， 样品全部溶解，再加入过量的 CaCl2 溶液，得到 9g 沉淀，对样品所含杂质的正确判断是 （ ） A．肯定有 KNO3 B．肯定有 KNO3，可能还含有 Na2CO3 C．肯定没有 Ba（NO3）2，可能有 KNO3 D．肯定没有 Na2CO3 和 Ba（NO3）2 6．下列关系图中，A 是一种正盐，D 的分子量比 C 的式量大 16，E 是酸。当 X 无论是强酸还是强碱时都有 如下转化关系（其它产物及反应所需条件均已删去）： 回答下列问题： （1）A 是____，Y 是_____，Z 是_____， （2）当 X 是强酸时，A、B、C、D、E 均合同一种元素，E 是______， （3）当 X 是强碱时，A、B、C、D、E 均合同一种元素，E 是______。 7．已知 A、B、C、D 是短周期中的 4 种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A 元素原子形成的离子就 是一个质子。又知，①B 单质在高温下可从 A 与 D 组成的某种化合物中置换出 A，同时生成化合物 BD，②A、 C、D 三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，③B、C 均能与 D 组成原子数比为 1∶1 和 1∶2 的化合物。 （1）写出①中反应的化学方程式__ ____， （2）写出②中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）___ ___， （3）这四种元素可组成原子个数比 4∶1∶2∶1（按 A、B、C、D 顺序）的化合物，其名称为__ __。 这四种元素又可组成原子个数比为 4∶1∶1∶2（按 A、B、C、D 顺序）的化合物，其结构简式为__ ____， （4）C 元素的气态氢化物能还原 CuO，生成 Cu、C 单质及 A 与 D 形成的化合物，该反应的化学方 程式为_ _____。 8．某学生设计实验，欲选用下列试剂证明 NaNO2 既有氧化性，又有还原性。 试剂：酸性高锰酸钾溶液、硝酸、硫酸、碘单质、淀粉-碘化钾试纸。 回答：欲证明 NaNO2 的氧化性，所选用的试剂是__ ____，观察到的现象是_ ____。 欲证明 NaNO2 的还原性，所选用的试剂是__ ____ ，观察到的现象是___ ___。 【课后习题】 1．汽车尾气中的 CO、NO 都是城市空气中浓度较高的严重污染物，有关它们 的叙述不正确的是 A．CO、NO 的燃烧产物分别是 CO2 和 NO2 B．NO、NO2 的混合气可与水反应生成一些 HNO2，但 NO、NO2 都不是 HNO2 的酸酐 C．化学上有一种说法：等电子体结构类似。CO 与 NO+（亚硝酰基阳离子）的微粒中最外层电子数之和 相等，应具有类似的结构 D．在催化剂作用下，可通过反应：2CO+2NO→N2+2CO2 来达到净化汽车尾气的目的 2．下列物质间发生化学反应：①H2S+O2，②Na+O2，③Cu+HNO3，④P2O5+H2O，⑤Fe+HCl。在不同条件下得到 不同产物的是 （ ） A．①②③④ B．①③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 3．下列有关工业生产的叙述中, 错误的是 （ ） A．制普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英 B．氨是制作氮肥、硝酸、铵盐的重要原料 C．将二氧化硫催化氧化成三氧化硫后, 在吸收塔内用水吸收制得浓硫酸 D．炼铁的主要原理是在高温下, 用还原剂从铁矿石把铁还原出来 4．A、B、C 是中学化学常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单 质之间存在如下的关系： 据此判断： （1）在 A、B、C 这三种化合物中，必定含有乙元素的是____（用 A、B、C 字母填写）。 （2）单质乙必定是____（填“金属”或“非金属”），其理由是__ __ （3）单质乙的化学式可能是____，则化合物 B 的化学式是____。 5．在化工生产中，要用到一种无色、可溶于水的晶体：铝铵矾。该晶体是一种复盐，其主要成分是十二 水 合 硫 酸 铝 铵 。 向 该 复 盐 的 浓 溶 液 中 逐 滴 加 入 浓 NaOH 溶 液 ， 将 发 生 一 系 列 变 化 。 NH4+ +Al3+ +H2O→Al（OH）3↓+NH3↑ 试回答： （1）硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为___ ___； （2）在逐滴加入浓 NaOH 溶液的过程中，产生的现象有：①溶液中出现白色沉淀；②有刺激性气味的气 体产生；③白色沉淀量逐渐增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐渐减少。 请答出各种现象由先到后出现的顺序（用序号回答）____→____→____→____→____； （3）写出滴入 NaOH 溶液的过程中，有关反应的离子方程式：①____；②______；③____。 专题（六） 非金属元素参考答案 例 1Ge：第Ⅳ主族元素，最高正价+4；最高价氧化物 GeO2。 Bi：第Ⅴ主族元素，最外层 5 个电子→满足 8 电子稳定结构应形成共价键数目：8-5=3→BiCl3→在 BGO 中铋为+3 价→氧化物 Bi2O3。 设 BGO 化学式为 mGeO2·nBi2O3 有：2m=3n m∶n=3∶2 m=3 n=2 →BGO 化学式为 3GeO2·2Bi2O3 （或 Bi4（GeO4）3） 例 2 答案：（1）H3PO4（2）2 种（化合与复分解），5（3）O（O2 与 O3）、P（红磷与白磷）例 3 答案： （1）H2（2）2F2+2H2O→4HF+O2↑ （3）若 D 为 N2，丙、丁分别是 NH3 和 NO，在一定条件下可以反应（NH3、NO 中 N 元素的化合价分别 是-3、+2，0 价居其中）；若 D 为 C，丙、丁分别是 CH4 与 CO2，化合价分别是-4、+4，0 价居其中，故 理论上也可发生反应生成碳单质。 课堂练习 1A 2C 3C 4B 5D 6．（1）（NH4）2S O2 H2O（2）H2SO4 （3）HNO3 7．（1）C+H2O（气）→CO+H2（2）NH4++H2O→NH3·H2O+H+ （3）尿素 H4NOOC—COONH4（4）3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O 8 答案：硫酸、淀粉-碘化钾试纸淀粉-碘化钾试纸变蓝色。酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液的紫色消失。 课后习题 1A 2A 3C 4．（1）A、B（2）非金属；因为 A+B→乙+C，且乙为单质，可知乙元素在 A、B 中分别显正、负价，所 以乙是非金属。（3）S（或 N2）H2S（或 NH3） 5． （2）①→③→②→⑤→④； （3）①Al3++3OH-→Al（OH）3↓②NH4 ++OH-→NH3↑+H2O ③Al（OH）3+OH-→AlO2 -+2H2O 专题（七 ）课本实验的整合与拓展 【学习目标】 1．根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。 2．根据实验试题要求，设计基本实验方案。 【典型例题】 【例 1】现有如下的实验用品： （I）玻璃仪器及其他仪器：试管、锥形瓶、园底烧瓶、集气瓶、长颈漏斗、球形漏斗、分液漏斗、酒精灯、 白玻片、火柴、橡胶管及部分组合仪器（双、孔橡皮塞与玻管的组合） （II）化学药品：双氧水、二氧化锰、木条 请选择上述仪器并设计制备氧气的最佳实验装置，且收集一瓶氧气。 回答以下问题： 1． 从科学性、可行性、简约性、安全性角度分析，最佳实验装置中应该选择的仪器编号是＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿（每种仪器只能取用一次）； 2．仪器装配的原则是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 3．你在装配过程中第一个所选择的玻璃仪器是＿＿＿＿＿＿； 4．仪器装配完成后的第一个实验操作是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5．画出你所设计的实验装置图。 6．请设计一实验用于验证收集的气体是氧气，并叙述其检验过程。 【例 2】硫酸亚铁的制备实验 要求：设计制备硫酸亚铁的实验方案 仅提供试剂是：含有油污及杂质（铁红或碳粉）的铁粉及 10 mL 3 mlo/L H2SO4 实验目的：选择并评价硫酸亚铁制备的途径，进一步了解混合物分离的方法 反应原理：铁与硫酸反应制取硫酸亚铁 实验用品： 实验步骤： 实验现象记录及结果处理： 思考与讨论： 1． 为什么选用了 3mol/L H2SO4 溶液，而不用浓度更大一点的？ （提示：可考虑硫酸亚铁在常温下的溶解度） 2．为什么要乘热过滤？ （提示：要考虑硫酸亚铁在不同温度下的溶解度） 3．你认为在实验操作中的固－液分离有几种，具体适合于哪些情况？ 【课堂练习】 1．可用滴瓶存放较长时间的试剂是（ ） A．溴水 B． 2BaCl 溶液 C．NaOH 溶液 D．浓盐酸 2．向某待测无色溶液中滴入酚酞试剂，结果溶液呈红色，由此可得出的结论是（ ） A．溶液中溶有 NaOH B．溶质可能是 322 CO)(OHCu C．溶液中一定不含 H 离子 D．溶液呈碱性 3．有一 NaOH 溶液长期存放在试剂瓶中，结果瓶底溶液呈浑浊状，其原因主要是（ ） A．吸收空气中 2CO 所致 B．NaOH 与玻璃作用，而后吸收 2CO 所致 C．NaOH 中含有 32CONa D．溶液中的水分部分蒸发 4．有些固体药品长期存放时，若因密封不严，则瓶内会逐渐积聚一定量液体，以下各组中的每种药品都 有可能出现这种现象的一组是（ ） A．无水硫酸铜，生石灰，烧碱 B．红磷，烧碱，无水氯化钙 C．纯碱，芒硝，熟石灰 D．氯化镁，明矾，氯化钠 5．下列实验操作，正确的是（ ） ①中和滴定时，用标准液润洗滴定管，用待测液润洗移液管和锥形瓶，并在锥形瓶内滴入 l mL 指示剂 ②配制物质的量溶液时，将称量好的溶质溶于盛有适量水的烧杯中，待溶解后立即倾入容量瓶中，继 续进行洗涤和定容 ③用 NaOH 溶液和可溶性铝盐溶液大量制取 3)Al(OH ④制取 2)Fe(OH 时，吸取 NaOH 溶液的胶头滴管的末端应插入 4FeSO 溶液中，再逐渐注入 NaOH 溶 液 ⑤蔗糖加稀硫酸水解后，将水解液滴入银氨溶液，水浴加热后即可见银镜 A．①②③ B．②⑤ C．④ D．以上都不正确 6．有常用玻璃仪器组成的下列六种实验装置（根据需要可在其中加入液体或固体） （1）能用做干燥二氧化硫气体的装置有________（填代号，下同） （2）既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有________ （3）在氯气和铁反应实验中，能添加在制气和化合反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的 装置有________ （4）在乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验中，能添加在制乙烯装置和加成反应装置之间，达到控制 气流使其平衡目的的是________ （5）若用 C 装置做二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应实验，则其中广口瓶的作用是________． 7．有机物的 C、H 含量常用燃烧和与 CuO 灼烧等方法使之生成 2CO 和水，测它们的质量求得有机物中碳 和氢的百分含量，现有某固态有机物在加热情况下鼓入足量的氧气使其完全燃烧，今有如下仪器． （1）为确定某固体有机物的最简式（实验式）下述仪器中最少需要的种类有________种，它们是 ________，其中要一前一后用两次的是________，（填仪器编号）其作用前者为________；后者为 ________．但为完成测定还缺少的一种重要仪器名称是________． （2）为确定固体有机物是烃还是其含氧衍生物，实验依据是________． （3）为确定其分子式还需知道下述中的 A．熔、沸点 B．定温、定压下蒸气密度 C．固定有机物的体积 D．重要的化学性质 8．某化学课外小组设计了如下图所示的实验装置，进行气体性质实验．图中箭头表示气体流向．A 表示一 种纯净、干燥的气体，B 是另一种气体，反应进行一段时间后，装置乙中有红棕色气体生成．实验中所用 的药品和干燥剂只能从下列物质中选取： 32CONa 、 3NaHCO 、 2MnO 、 22ONa 、NaCl、无水 2CaCl 、 34HCONH 、碱石灰等固体和 OH2 、蒸馏水． 根据图中装置和反应现象请回答： （1）丙中发生反应的化学方程式为______ ________ （2）丁中的干燥剂应选 ________，不选另一种干燥剂的理由是________． （3）甲中发生反应的化学方程式为___________ _________ （4）戊中发生的主要反应的化学方程式为_________ ___________，此反应是（吸热、放热） ________反应，可能发生的什么现象可以证明你的判断_____ ___． （5）当乙中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭 a、b 两个活塞，若将已浸入冰水中，则乙中 会出现的现象是_________，简述产生此现象的原因___________． 【课后练习】 1．有甲酸、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、乙醇、溴乙烷 6 种无色溶液，只用一种试剂便可将它们一一鉴别开 来。这种试剂是（ ） A、蒸馏水 B、FeCl3 溶液 C、Cu（OH）2 浊液 D、NaOH 溶液 2．有三组物质：①NO2 和溴蒸气；②乙醛、苯、硝基苯三种无色液体；③CaC2、CuSO4（无水）、CaCO3、 Na2SO4、干燥的碱石灰（加有少量酚酞）五种固体，只要有水就能区别开的是（ ） A、① B、①③ C、②③ D、①②③ 3．验证乙酸乙酯密度，溶解性和水解三项性质的合理实验是（ ） A、将其滴入水中，随即滴加碱液并迅速加热至沸腾 B、将其滴入沸腾的碱液中观察 C、将其滴入水中观察片刻，再滴加含有酚酞的碱液并缓缓加热 D、将其滴入沸腾的水中观察 4．为测定实验室长期存放的 Na2SO3 固体（含 Na2SO4）的纯度，某化学课外活动小组设计了两种实验方案。 准确称取 Wg 固体样品，配成 250mL 溶液。分成两组进行实验： 甲组：最取 25.00mL 上述溶液，加入足量的盐酸酸化的 BaCl2 溶液，过滤，洗涤、干燥沉淀，称得沉淀的 质量为 mg。 乙组：最取 25.00mL 上述溶液，用 a mol/L 的酸性 KMnO4 进行滴定。消耗 KMnO4 溶液的体积为 bmL。 （1）配制 250mLNa2SO3 溶液时，用到的主要实验仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 、 。 （2）洗涤沉淀的方法是 。 （3）实验时，沉淀可以在 中进行干燥。 A．装有 P2O5 的球形干燥管 B．装有生石灰的干燥器 C．装有浓硫酸的洗气瓶 （4）在乙组实验中，KMnO4 溶液应装在 滴定管（填“酸式”或“碱式”）中，滴定终点溶液颜 色的变化是 ，若滴定终点读数时俯视液面，则所测纯度 （填“偏高”或“偏低”）。 （5）用乙组．．的实验数据，计算求得 Na2SO3 固体的纯度为 。 5．下图所示是进行木炭与浓硝酸反应，并检验生成的气体和反应的热效应的实验装置，它具有无污染， 现象明显的特点。具支试管 A 中所盛固体下层是无水 CaCl2(做载体不参加反应)，上层是红热的木炭。实验 时慢慢将浓硝酸滴到木炭上，反应即开始进行且能长时 间剧烈反应。 请回答下列问题： （1）写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式 ______________________________________ (2)该反应的反应热△H________O(填“>”或“<”)， 这一结论的实验证据是__________________； (3)实验中具支试管 A 内出现的现象是 ________________________________________； (4)试管 B 内出现的现象为 _________________________________， 澄清石灰水中发生主要反应的离子方程式为__________________ ______； (5)某学生在实验临近结束时，发现滴管中的浓硝酸难以滴下。若要再滴人几滴浓硝酸使木炭反应完全，最 简单的办法是__________________________ ____。 专题（七 ）课本实验的整合与拓展参考答案 例题答案例 1【答案】1、B、D、I、J、M。 2、2 从左到右，从下到上。 3、B。 4、气密性检查。5、略 6、用带有余烬的木条伸入集气瓶中，使木条复燃。 用火柴点燃酒精灯，在酒精灯点燃木条，吹灭，将带有余烬的木条伸入集气瓶中，并使其复燃，证明收集 的气体为氧气。 例 2【答案】实验名称：硫酸亚铁的制备 实验用品：50mL 烧杯 2 只、玻璃棒、量筒、长颈漏斗、酒精灯、胶头滴管 火柴、滤纸 2 张、铁架台、铁圈、石棉网、托盘天平、铁粉、3 mlo/L H2SO4 实验步骤： 1、称量与清洗： 用托盘天平称取含有杂质的铁粉 2g，置于 50mL 烧杯之中，加入 10mL 左右的稀氢氧化钠溶液，搅拌 并加热至沸，稍冷、沉降，倾倒去上层清液，再加入蒸馏水 20mL 左右，搅拌、沉降，倾倒去上层清液。 反复多次，直至溶液呈中性。 2、生成硫酸亚铁 在上述烧杯中加入 10mL 3mol/L H2SO4 溶液，让铁粉与硫酸充分反应，可用酒精灯微微加热，充分反应 约 20 分钟。 3、乘热过滤 将上述溶液乘热过滤（动作要快。为什么？），得到硫酸亚铁的过饱和溶液，冷却至室温，得到硫酸亚铁 的晶体。 4、获取晶体 将操作 3 所得混合物再一次过滤，并用蒸馏水洗涤 2－3 次，可得到硫酸亚铁的晶体。 5、实验结束工作完成。 实验现象记录及结果处理： 1．理论上可获得晶体的质量 2．实际获得的晶体的质量 3．存在误差的原因分析 课堂练习 1．B 2．D 3．B 4．B 5．C 6．（1）AEF（2）AB （3）AF（或 AEF）（4）D（5）安全瓶防止碱液倒吸 7．（1）4 a、d、f、h h 吸收 OH2 吸收 2CO 天平 （2）试样质量＝碳元素质量＋氢元素质量为烃 试样质量＞碳元素质量＋氢元素质量为烃的含氧衍生物 （3）B 8．（1）  OHCONHHCONH 22334 （2）碱石灰；无水 2CaCl 只能吸水，不能吸收 2CO ． （3）  22222 OOO2HO2H 2MnO （或  2222 O4NaOHO2HO2Na ） （4） O6H4NOΔ5O4NH 223 Pt  ；放热；反应开始后断开电键 K，铂丝能继续保持红热． （5）气体颜色变浅； 2NO 发生反应： 22NO QON 42  ，属于放热反应，达到平衡后，若降低温度， 平衡向右移动， 2NO 浓度减少， 42ON 浓度增大，而 42ON 无色，所以气体颜色变浅． 课后练习答案 1．C 2.D 3．C 4．（1）天平、250mL 容量瓶 （2）加水没过沉淀，水滤出后重复操作 （3）B （4）酸式；无色变成紫色；偏低 （5）63ab/20W×100% 5．（1）C+4HNO3===4NO2↑+CO2↑+2H2O （2）小于；不再给木炭加热后反应仍能维持较长时间 （3）炭块保持红热，试管内有红棕色气体生成 （4）试管内有红棕色气体生成，石灰水变浑浊；Ca2++2OH－+CO2=CaCO3↓+H2O； （5）摇动试管 B，使上部的气体溶于石灰水。（其他合理答案也可） 专题（八 ）课本实验的整合与拓展――气体实验室制法 【学习目标】 1．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法) 2．能绘制和识别典型的实验仪器装置图 3．根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论 【典型例题】 【例 1】 下列 5 个有 SO2 气体产生反应中： ①S + O2 SO2 ②Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+ H2O ③Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O ④ C + 2H2SO4( 浓 ) CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O ⑤4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 （1）适宜于作实验室制取 SO2 气体的反应有 （反应式前的序号，下同）。 （2）现有一套实验室用 MnO2 和 HCl(浓)反应制取 Cl2 的装置，若采用该装置制取 SO2 气体，则应选择 的反应原理是 。 【例 2】下列装置都可用作实验室发生氨气的装置： 若选用 A 装置，则制取氨气的化学方程式 是 ；若选用 B 装置，则 制 取 氨 气 的 化 学 方 程 式 是 ；若选用 C 装 置，则可选用 浓氨水和 （选填：①NaOH 溶液 ② NaOH 固 体 ③CaO 固体 ④NH4Cl 溶液），其制取原理 是（可以写反 应方程式） 。 【例 3】 有一乡村中学由于条件所限，仅有一大一小两种试管 和稀硫酸。甲、 乙两个学生找来铝制废牙膏皮，各自设计了一种装置，制取并 收 集 一 试 管 氢 气。 （1）哪个学生设计的装置比较合理？ ，用较合 理的装置制取氢 气 ， 要 使 氢 气 充 满 收 集 氢 气 的 试 管 ， 应 该 采 取 的 措 施 是 。 （2）实验室还可用 代替稀硫酸与铝反应制取氢 气，其反应的离 子方程式为 （必须与上述反应原 理不相同）。 【例4】 如图装置，当浓盐酸与重铬酸钾[K2Cr2O7(s)]共热时产生气体单质X，经过A、B两瓶，在C处X与热的 白色晶体反应，最后在D瓶内壁有紫黑色晶状物，请回答： ⑴制取气体X时，需要用到的玻璃仪器有 。 ⑵要得到纯净的气体X，A瓶盛有 ，其作用是 ；B瓶盛有 ， 其作用是 。 ⑶若C处白色晶体其焰色为紫色，则C的电子式为 ，D瓶内壁的晶状物是 ，可用 来 洗涤。 ⑷在C处加热的目的是 。 ⑸E装置中盛有碱石灰，其作用是 。 ⑹该装置存在缺点为 。 【课堂练习】 1．实验室利用Zn和稀HCl反应制取H2，下列措施中，不能提高化学反应速率的是（ ） A．增大盐酸的浓度 B．给反应液加热 C．向溶液中加入少量硫酸铜溶液 D．向溶液中加入醋酸钠晶体 2．按下列实验方法制备气体，合理又实用的是（ ） A．锌粒与稀硝酸反应制备氢气 B．向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备 HCl C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备 SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备 CO2 3．下列盛放试剂的方法正确的是 （ ） A．浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 B．汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 C．氢氧化钾溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 D．氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中 4．用pH试纸测定某无色溶液的pH值时，规范的操作是 （ ） A．将 pH 试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较 B．将溶液倒在 pH 试纸上，跟标准比色卡比较 C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在 pH 试纸上，跟标准比色卡比较 D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把 pH 试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较 5．能证明乙酸是弱酸的实验事实是 （ ） Ａ．乙酸能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳 Ｂ．乙酸和锌反应，速率比同浓度的盐酸慢 Ｃ．乙酸钠溶液的 pH 大于７ Ｄ．乙酸能使石蕊试液变红色 6．回答下面问题： （1）在进行沉淀反应的实验时，如何认定沉淀已经完全？ 答： 。 （2）中学化学实验中，在过滤器上洗涤沉淀的操作是 。 7．某化学课外小组欲用固体与液体反应(不需加热)，快速简便制取一满瓶(125mL)干燥的氧气。 (1)从A～G中所提供的仪器(或装置)，选出所需要的(填序号) ；除导管及胶管外，还需 要的仪器用品有 。选用的试剂为 。 (2)用上述所选的气体发生装置，除可制取O2、H2、CO2外，请写出还可用此装置制取的两种其它气体 与制取该气体所需的试剂。 8．下图是实验室制 取 Cl2 并 以 Cl2 为原料进行特定反 应的实验： (1)实验开始先 点 燃 A 处 的 酒 精灯，打开旋塞K， 让Cl2充满整个 装置，再点燃D处的 酒精灯。 通过 C瓶后进入D，D装置 的硬质玻璃管 内盛有炭粉，发生氧 化还原反应， 生成CO2和HCl(气)， 试 写 出 D 装 置 中反应的化学方程 式 ___________ _ ______；装置C 的 作 用 是 ______________________________。 (2)E处石蕊试液的现象是____________________,其原因是_______________ 。 (3)若将E处溶液改为石灰水，反应过程的现象是___________________ A. 有白色沉淀生成 B. 无白色沉淀生成 C. 先生成白色沉淀，然后沉淀消失 (4)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2 产生，此时B中的现 象是__________________，B的作用是 。 【课后练习】 1．实验室可用下图所示的装置干燥、收集某气体 R，并吸收多余的 R，则 R 是（ ） A．CH4 B．HCl C．Cl2 D．NH3 2．为制备干燥、纯净的 CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两 个装置中应依次装入（ ） A．浓 H2SO4；无水 CaCl2 固体 B．饱和 NaHCO3 溶液；浓 H2SO4 C．浓 H2SO4；饱和 Na2CO3 溶液 D．饱和 Na2CO3 溶液；稀 H2SO4 3．右图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中 B 为开关。 如先打开 B，在 A 处通入干燥氯气，C 中红色布条颜色无变化；当关闭 B 时，C 处红 色 布 条 颜 色 褪 去。则 D 瓶中盛有的溶液是 （ ） A．浓 H2SO4 B．饱和 NaCl 溶液 C．浓 NaOH 溶液 D．浓 NaBr 溶液 4．实验室提供以下常用仪器，供完成下列气体制取实验时选用（不可重复选用．．．．．．）。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ （1）实验室采用加热高锰酸钾晶体制取 O2 时，其发生装置必需选用上述仪器中的（填写序号，下 同） ，还缺少的仪器是 。 （2）过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，常温下是一种无色液体，它在土豆块的催化作用下能迅速分解，放 出氧气。若实验室采用该反应原理制取 O2，并且在实验过程中可以随时 添 加 双 氧 水，上述仪器中必需使用的有 。 （3）若直接使用右图所示装置收集 O2，O2 由 口进入；若将装置中 充满水，O2 由 口 进 入 。 该 装 置 除 收 集 气 体 外 ， 还 可 用 作 。 5．草酸晶体的化学式可表示为 H2C2O4·xH2O，为测定 x 值进行下列实验： （1）称取 W g 草酸晶体，配成 100.0 mL 溶液。 （2）取 25.0 mL 所配溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸后，用浓度为 a mol·L-1KMnO4 溶液滴定。 KMnO4+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O(未配平) 回答下列问题： ① 实 验 （ 1 ） 中 ， 为 配 制 准 确 的 草 酸 溶 液 ， 必 须 使 用 的 仪 器 有 __________________ __________________________________________； ②实验（2）中，滴定时，KMnO4 溶液应盛在___________中（填酸式或碱式滴定管）； ③若滴定用的 KMnO4 溶液因放置而变质，浓度偏低，则根据实验求出的 x 值______（填偏高、偏低、无 影响）； ④滴定终点时，锥形瓶内溶液颜色变化是__________________________________； a b ⑤若滴定终点时，共用去 KMnO4 溶液 V mL，求草酸溶液的物质的量浓度及 x 的值。 6．用下列仪器、药品验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含 NO（仪器可选择使用，N2 和 O2 的用量 可自由控制）。 已知：①NO+NO2+2OH-→2NO  2 +H2O②气体液化温度：NO2 21℃ NO -152℃ 试回答：（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为 。 （2）反应前先通入 N2 目的是 。 （3）确认气体中含 NO 的现象是 。 （4）装置 F 的作用是 。 （5）如果 O2 过量，则装置 B 中发生反应的化学方程式为： 。 专题（八 ）课本实验的整合与拓展――气体实验室制法参考答案 例题例 1 答案 （1）②③ （2）③ 例 2 答案 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3·H2O NH3↑+H2O ②（或③） 浓氨水中存在下列平衡：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH—，加入 NaOH 固体，上述平 衡逆向移动（或 CaO+NH3·H2O= NH3↑+Ca(OH)2） 例 3 答案（1）乙 将小试管伸入的试管底部，待小试管中充满气体后，再慢慢将大试管提起（2）NaOH 溶液 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2 —+3H2↑ 例4答案 ⑴分液漏斗、烧瓶、导管、酒精灯 ⑵饱和食盐水 吸收Cl2中混有的HCl 浓H2SO4 吸收Cl2中混有的H2O ⑶ I2 酒精等 ⑷使生成的I2升华，与其他固体分离 ⑸吸收多余的 Cl2，防止污染空气 ⑹连接 C、D 的导管易被 I2 堵塞 点评 本实验的目的是制取 I2。 课堂练习 1D 2C 3D 4C 5C 6．（1）在上层清液中（或取少量上层清液置于小试管中），滴加沉淀剂，如果不再产生沉淀，说明沉淀已 经完全 （2）向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作数次 7． (1)AEC或AFC 火柴、玻璃片 Na2O2、水(或MnO2、H2O2)、碱石灰或浓硫酸 (2) ①NH3 浓氨水、生石灰 ②C2H2 电石、水或饱和食盐水或其它合理答案 8．(1) 2Cl2+C+2H2O 4HCl +CO2 提供D处所需的水蒸气 (2)石蕊试液先变红色，后变无色 生 成的HCl使石蕊试液变红。未反应完的Cl2 与H2O作用产生HClO,HClO的漂白作用使红色消失 (3)B (4) 瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 瓶中的气体呈黄绿色 贮存少量 Cl2，避免Cl2 对环境的污染 课后练习 1D 2B 3B 4．（1）①③④ 带导管的单孔橡皮塞 （2）②⑥（3）b a 干燥装置（或洗气装置 5．⑴容量瓶、烧杯、玻棒、胶头滴管、托盘天平 ⑵酸式滴定管 ⑶偏低 ⑷溶液颜色变为紫色 ⑸0.1aV (50W/9aV)-5 6．（1）1 5 4 10 11 6 7 2 （10 和 11 可颠倒） （2）驱赶装置中空气，防止反应产生的 NO 被氧化 （3） 通入 O2 后装置（D）中有红棕色气体生成 （4）分离 NO 和 NO2（或使 NO2 液化或其他合理答案） （5） 4NO2+O2+4NaOH→4NaNO3+2H2O 专题（九）探究实验的设计与评价 学习目标 1、能够根据实验试题的要求，设计和评价简单实验方案。 2、学会识别和绘制典型的实验仪器装置图。 3、培养各部分实验知识与技能综合应用的能力。 典型例题 例题1：实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O 试回答:(1)如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量(mCuO、mH2O)时，请用下列仪器设计一个简单的实验 方案。 ① 仪 器 连 接 的 顺 序 ( 用 字 母 编 号 表 示 , 仪 器 可 重 复 使 用 ) ； d 中 浓 硫 酸 的 作 用 是 , ;实验完毕时观察到a中的现象是 ； ②列出计算Cu的相对原子质量的表达式 ； ③下列情况将使测定结果偏大的是 。(以下选择填空不限1个正确答案,均用字母编号填写) (a)CuO未全部还原为Cu (b)CuO受潮 (c)CuO中混有Cu (2)如果仍采用上述仪器装置,其他方案可选用测定的物理量有 。 (a)、mCu、mCuO (b) mN2、 mH2O (c)、mCu、mH2O (d)、mNH3、 mH2O 例题 2：实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100℃左右时升华。 下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（I）和 （II）所示。试回答： （1）B 中反应的化学方程式为：__________________________________________； （2）D 中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是： ___________________________________________________________________________。 （3）D 中反应化学方程式为：_____________________________________________。 （4）装置（Ⅰ）的主要缺点是：__________________________________________ 。 （5）装置（Ⅱ）的主要缺点是：_________________________________________。 如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是： ____________________________________________________________________________。 课堂练习 1．为证明盐的水解是吸热的，四位同学分别设计了如下方案，其中正确的是 A、甲同学：在醋酸钠溶液中滴加 2 滴酚酞试剂，加热后红色加深，说明盐类水解是吸热的。 B、乙同学：在盐酸中加入氨水，混合液温度上升，说明盐类水解是吸热的。 C、丙同学：将硝酸铵晶体溶于水，水温降低，说明盐类水解是吸热的。 D、丁同学:在氨水中加入氯化铵固体，溶液的 pH 变小，说明盐类水解是吸热的。 2．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为 （ ） A．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 B．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 C．加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 D．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸 3．某溶液含有较多的 Na2SO4 和少量的 Fe2(SO4)3 ，若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量 H2SO4 溶液② 加金 属 Na ③结晶 ④加过 量 NaOH ⑤加强 热脱结晶 水⑥过滤 。正确的 操作步聚 是 （ ） A．②⑥③ B．④⑥①③ C．④⑥③② D．②⑥①③⑤ 4．某溶液中含有 OH—、CO3 2—、SO4 2—三种阴离子，要求只取一次．．．．待测液就能将阴离子都检验出来，试设计一 种简便的检验方法。 5．某研究性学习小组在做 Na2O2 与水反应实验时，发现 Na2O2 与水反应后的溶液中滴加酚酞试液溶液呈现红 色，但红色很快褪色，甲、乙、丙三同学对此现象分别做了如下推测： 甲：因为反应后试管很热，所以可能是溶液温度较高使红色褪去。 乙：因为所加水的量较少，红色褪去可能是生成的 NaOH 溶液浓度较大的影响。 丙：Na2O2 具有强氧化性，生成物中 O2、H2O2（可能产物）等也具有强氧化性，可能是氧化漂白了红 色物质。 ⑴验证甲同学的推测是否正确的方法是_____________________________，验证乙同学的推测是否正确 的 方 法 是 _____________________________________ ； 当 出 现 _________________________________________现象时，即可说明丙同学的推测正确。 ⑵有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有 H2O2， 其实验方法 为：称取 2.6g Na2O2 固体，使之与足量的水反应，测量产生 O2 的体积，与 理论值比较，即可得出结论。 ①测量气体体积时，必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温 时进行，应 选 用 右 图 装 置 中 的 ______ ， 理 由 是 __________________________。 ②若在标准状况下测量气体的体积，应选用的量筒的大小规格为________（选填“100mL”、“200mL”、“500mL” 或“1000mL”）。 6．某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量.实验步骤如下:①把适量的氯酸钾粉末和少 量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为 ag.②装好实验装置。③检查装置气密性。 ④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。⑤停止加热 （如图，导 管出口高于液面）。⑥测量收集到气体的体积。⑦准确称 量试管和残 留物的质量为bg.⑧测量实验室的温度。⑨把残留物倒入 指定的容器 中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。⑩处理 实验数据， 求出氧气的摩尔质量。回答下列问题： ⑴如何检查装置的气密性？ 。 ⑵以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒内外液面高度使之相同;②使试管和量筒 内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是： （请填写步骤代号）。 ⑶测量收集到气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？ 。 7．用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学的方案是： 甲：①称取一定质量的 HA 配制 0.lmol/L 的溶液 100mL； ②用 pH 试纸测出该溶液的 pH 值，即可证明 HA 是弱电解质。 乙：①用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制 pH＝l 的两种酸溶液各 100mL； ②分别取这两种溶液各 10mL，加水稀释为 100mL； ③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明 HA 是 弱电解质。 （1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是 （2）甲方案中，说明 HA 是弱电解质的理由是测得溶液的 pH 1（选填＞、＜、＝） 乙方案中，说明 HA 是弱电解质的现象是 （多选扣分） （a）装 HCl 溶液的试管中放出 H2 的速率快； （b）装 HA 溶液的试管中放出 H2 的速率快； （c）两个试管中产生气体速率一样快。 （3）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处 、 。 （4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。 8．CO2 气体是大气产生温室效应、使地球变暖的气体之一。某学生参加课外环保小组，测定校办工厂排出 废气中 CO2（含杂质 SO2）的含量，他准备将 CO2 变成沉淀，然后测沉淀质量，通过计算求出 CO2 的含量。图 中表示主要装置，其他胶管、导管略去。 （1）下列设计主要仪器装置使用的顺序有两种，其中 方案较为合理。 甲方案；A→D→E→F→C 乙方案：A→D→F→E→C （2）为什么要使气体两次通过酸性 KMnO4 溶液 （3）为什么没有选 B 装置 （4）CO2 是被转化成 沉淀而计算出质量来的。 （5）要测得沉淀物质量需进行 、 、干燥、 操作。 课后练习 1．在没有现成的 CO2 气体发生器的情况下，请你选用右图中的部分仪器，装配成一个简易的，能随开随用, 随关随停的 CO2 气体发生装置。应选用的仪器是（填入仪器的编号）（ ） A．abcd B.degh C.bcd D.acde 2．以下气体：①H2 ②Cl2 ③CH4 ④NO ⑤SO2 ，（烧瓶的位置不能移动） (1). 若烧瓶是干燥的，则由 A 口进气，可收集的气体是 ，由 B 口进气，可收集 的气体是 。 (2). 若烧瓶内充满水，可收集到的气体是 ，气体应由 口进入（填 A 或 B ） (3). 若 在 烧 瓶 内 装 有 一 定 量 的 溶 液 ， 用 以 洗 气 ， 则 气 体 应 从 口 进 入 （填 A 或 B） 3．测定一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产生的氢气的体积， 可 以 求 得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验 常 用 仪 器、800 毫升烧杯、100 毫升量筒、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合 金 样 品、浓盐酸（密度 1.19 克/毫升）、水。按图示装置进行实验，回 答 下 列 问题。（设合金样品完全反应，产生的气体体积不超过 100 毫升） （1）补充下列实验步骤，直到反应开始进行（铁架台和铁夹的安装可省略）： ①将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在 800 毫升烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。 ② ， ③ ， ④ 。 （2）合金样品用铜网包裹的目的是： 。 4．实验室有 CuO 和 Cu 粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质 量为 m 克）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。 实验 方法 实验过程中所发生反应的 化学方程式 实验所用仪器 （用编号表示） 实验需直接测定的有关物理量 （用文字说明） 1 2 实验可能用到的主要仪器： ①托盘天平 ②启普发生器 ⑧硬质玻璃管 ④泥三角 ⑤烧杯 ⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管 实验可能用到的试剂： a．锌粒 b．稀硫酸 c．氯化钠溶液 d，浓硫酸 5．某工厂废液经测定得知含有乙醇、甲醇、乙酸和乙酸乙酯。现欲从废液中回收甲醇、乙醇和乙酸，根 据各物质的性质 (见下表) ，补充下列实验步骤，并回答有关问题： 物质 甲醇 乙酸乙酯 乙醇 乙酸 沸点/℃ 65 77 78 118 可供选择的实验用品：250 mL 蒸馏烧瓶，400 mL 烧杯，250 mL 烧杯，温度计，冷凝器接受器,玻璃 棒以及中学化学实验的常用仪器。1 摩尔/LNaOH 溶液， 18.4 mol/LH2SO4 溶液，蒸馏水和冰 （1）补充下列实验步骤，直至达到实验目的。 第一步：组装蒸馏装置，检查其气密性； 第二步：取 100 mL 废液注入 250 mL 蒸馏烧瓶中，滴入 1 mol/LNaOH 溶液，调整废液的 pH=10 ； 第三步：___________________________ 。 第四步：_______________________ 得甲醇。 第五步：_________________________ _得乙醇。 第六步：_____________________ 得乙酸。 （2）滴入 1 mol/LNaOH 溶液，使溶液的 pH=10 的目的是______________ 。 （3）使用 18.4 mol/LH2SO4 目的是（用化学方程式表示）_____________________。 专题（九）探究实验的设计与评价参考答案 例题例1 答案：(1)①b c a c d，吸收未反应的氨，防止空气中水分进入，固体由黑色转变为红色②（18 mCuO ）/ mH2O –16 ③a、c (2)a、c 例 2 答案： （1）4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑或 16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 （2）B 中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热 D （3）2Fe+3Cl2 2FeCl3 （4）导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染 （5）产品易受潮解 在瓶 E 和 F 之间连接装有干燥剂的装置（其他既能防止产品潮解又能防止 尾气污染环境的合理答案均给分） 课堂练习 1A 2D 3B 4．首先加入 NH4NO3 溶液，检验 OH—；其次加入 HNO3 溶液（或盐酸），检验 CO3 2—；最后加入 Ba(NO3)2 溶液， 检验 SO4 2—。 5．⑴冷却后加酚酞试液或冷却后看溶液是否变红 加水稀释后看溶液是否变红(或加较多的水反应后 滴加酚酞试液看是否变红) 冷却后及加水稀释后均不变红 （2）①Ⅱ 防止气体冷却时发生倒现象，减小实验误差。 ②500mL 6．（1）将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导 ①管，表明装置不漏气。 （2）②①③ （3）慢慢将量筒下移 （4）22.4L/mol×298K×(ag-bg)÷(273K×cL) 7．（1）100mL 容量瓶(注：未标明规格的扣 1 分) （2）＞b（多选扣分） （3）配制 pH＝l 的 HA 溶液难以实现 不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同 （4）配制 NaA 溶液，测其 pH 值＞7 即证明 HA 是弱电解质 8．（1）甲（2）使 SO2 尽可能被除去， E 中溶液不褪色，确定 SO2 除尽 （3）NaHCO3 与 SO2 反应会生成 CO2，使原有 CO2 气体的质量增大 （4）BaCO3（5）过滤、洗涤、干燥、称量 课后练习 1．D 2．（1）H2 CH4 Cl2 SO2 （2）H2 CH4 NO A（3）B 3．（1）②往烧杯中注入水，直至水面没过漏斗颈。（没答水面没过漏斗颈不给分） ③在 100 毫升量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中（量筒中不应留有气泡），使漏斗颈插入量筒中。烧杯 中水面到杯口至少保留约 100 毫升空间。（只要黑斜体中的要点全部答对给分，装满水的量筒怎样倒置在 杯中可不作要求，答或不答不加分也不扣分） ④将长颈漏斗（或答玻璃棒）插入烧杯并接近烧杯底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生 注：实验步骤顺序写错，或者步骤②中加入盐酸，则不论其它步骤回答是否正确，小题（1）均不给分。 （2）使样品在反应时能保持在烧杯底适当的位置（或答避免反应时样品漂浮） 4． 实验 方法 实验过程中所发生 反应的化学方程式 实验所用仪器 （用编号表示） 实验需直接测定的有关物理量 （用文字说明） 1 H2SO4＋Zn→ZnSO4＋H2↑ H2＋CuO Cu＋H2O ①②③⑦ 实验前样品和硬质玻璃管的总质 量（或硬质玻璃管的质量） 实验后 Cu 及硬质玻璃管的总质量 2 H2SO4＋CuO→CuSO4＋H2O ①⑤⑧⑨ 过滤后剩余固体的质量 3 2Cu＋O2 2CuO ①④⑥⑦⑧ 实验前坩埚与样品总质量 （或坩埚质量） 实验后坩埚与 CuO 总质量 （以上三种方法任选两种，其它合理的方法也给分） 5．（1）第三步：向蒸馏烧瓶中放入几片碎瓷片缓慢加热 第四步：加热至 65℃，收集馏出物 第五步：加热至 78℃，收集馏出物 第六步：停止加热，待蒸馏烧瓶中的残液冷却后，向其中缓缓加入 18.4 mol/LH2SO4 至过量，再加热 至 118 ℃，收集馏出物。 （2）将乙酸中和生成乙酸钠，使乙酸乙酯在蒸 专题（十）同 分 异 构 体 【学习目标】 1．了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因，能准确判断同分异构体及其种类的多少。 2．能根据分子式正确书写出同分异构体，熟练掌握同分异构体的书写技巧． 【典型例题】 ［例１］1．下列化学式所表示的化合物中，具有两种或两种以上同分异构体的有（ ） A．CH2O2 B．CH2Cl2 C．C7H8O D．C2H5NO2 ［例２］分子式为 C3H6O3 的物质有多种同分异构体，请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式。 说明：①不考虑同一碳原子上连两个羟基；②乙炔、苯等分子中同类原子化学环境相同，丙烷、丁烷等分 子中同类原子化学环境有两种。 （1）甲分子中没有甲基，且 1 mol 甲与足量金属 Na 反应生成 1mol H2，若甲还能与 NaHCO3 溶液反应， 则 甲 的 结 构 简 式 为 ； 若 甲 还 能 发 生 银 镜 反 应 ， 则 甲 的 结 构 简 式 为 。 （ 2 ） 乙 分 子 中 所 有 同 类 原 子 的 化 学 环 境 相 同 ， 且 不 与 金 属 Na 反 应 ， 则 乙 结 构 简 式 为： 。 （3）丙分子中碳与氧分别有两种化学环境，氢的化学环境相同，且丙与金属 Na 不反应，则丙结构简 式为 。 方法归纳： （1）同分异构体的判断方法 ①化学式相同是前提条件，②结构不同指：a.碳链骨架不同；b.官能团在碳链上的位置不同；c.官能团种类 不同。 （2）同分异构体的书写技巧 ① 先写碳链异构，再写官能团位置异构，最后考虑官能团的种类异构。 【课堂练习】 1． 下列各对物质：①葡萄糖，甘油；②蔗糖，麦芽糖；③淀粉，纤维素；④氨基乙酸，硝基乙烷；⑤苯 甲醇，2－甲基苯酚。其中互为同分异构体的是（ ） A．②④ B．①②③ C．②③④ D．②④⑤ 2．1,2,3-三苯基环丙烷的三个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有如下两个异构体： 据此，判断 1,2,3,4,5-五氯环戊烷（假定五个碳原子在同一平面上）的异构体数目是( ) A．4 B．5 C．6 D．7 3． 蒽的结构简式是 ，如果将蒽分子中减少 3 个碳原子，而 H 原子数保持不变，形成的稠环化合物的同分异构体数目是 （ ） A．2 B．3 C．4 D．5 4．下列有机物的一氯取代物的同分异构体数目相等的是 （ ） (1) (2) (3) (4) A．(1)(2) Ｂ．(2)(3) Ｃ．(3)(4) Ｄ．(2)(4) 5．分子式为 C9H12 芳香烃的一卤代衍生物数目和分子式为 C7H8O 中遇 FeCl3 溶液呈紫色的芳香族化合物数 目分别为 （ ） A．7 和 1 B．8 和 2 C．42 和 3 D．56 和 5 6．某芳香烃的衍生物的化学式为 C8H8O4。已知当它与金属钠、氢氧化钠、碳酸氢钠分别反应时，其物质 的量之比依次为 1:3、1:2、1:1。又知该化合物中，苯环上的一溴代物只有两种，则此芳香烃衍生物的结 构简式为＿_________________________。 7．A、B都是芳香族化合物,1 mol A水解得到1 mol B和1 mol醋酸。A、B的分子量都不超过200, 完全燃烧都 只生成CO2和H2O。且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%(即质量分数为0.652)。A溶液具有酸性, 不能使FeCl3溶液显色。 (1) A、B分子量之差为_______________。 (2) 1个B分子中应该有_______________个氧原子。 (3) A的分子式是_______________。 (4) B 可能的三种结构的名称是：___________、____________、____________。 8．某有机物 A 在不同条件下反应，分别生成 B1+C1 和 B2+C2；C1 又能分别转化为 B1 或 C2；C2 能由一步氧化。反应如下图所示： 其中只有 B1 既能使 Br2 水褪色，又能和 Na2CO3 溶液反应放出 CO2。写出： （1）B1、C2 分别属于下列哪一类化合物？①一元醇 ②二元醇 ③酚 ④醛 ⑤饱和羧酸⑥不饱和羧酸。 B1________、C2________（填入编号） （2）物质的结构简式：A______________________________________、 B2____________________、C1____________________。 (3) 物质 B1 的同分异构体甚多，请写出属于环状酯的同分异构体的结构简式。 【课后习题】 1． 有一环状化合物 C8H8，它不能使溴的 CCl4 溶液褪色；它的分子中碳环上的 1 个氢原子被氯取代后的有 机生成物只有一种。这种环状化合物可能是 ( ) 2． 烯烃、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应，称为羰基合成，也叫烯烃的醛化反应。由乙烯 制丙醛的反应为：CH2=CH2+CO+H2 CH3CH2CHO。由化学式为 C4H8 的烯烃进行醛化反应，得到的醛 的同分异构体可能有 ( ) A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 3．相对分子质量为 100 的烷烃，主链上有 5 个碳原子的同分异构体有（ ）。 A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 4．由甲基、苯基、羧基、羟基两两相结合形成的物质中，具有酸性的物质有 （ ） A．5 种 B．3 种 C．4 种 D．2 种 5．某羧酸衍生物 A，其分子式为 C6H12O2，实验表明 A 和氢氧化钠溶液共热生成 B 和 C，B 和盐酸反应生成 有机物 D，C 和铜催化加热条件下氧化为 E，其中 D、E 都不能发生银镜反应。由此判断 A 的可能的结构简 式有 （ ） A．6 种 B．4 种 C．3 种 D．2 种 6． 已知有机物 A 的分子量为 128，当分别为下列情况时，写出 A 的分子式： (1)若 A 中只含碳、氢元素，且分子结构中含有苯环，则 A 的分子式为 ； (2)若 A 中只含碳、氢、氧元素，且分子结构中含有一个酯键，则 A 的分子式为 ； (3)若 A 中只含碳、氢、氮元素，且 A 分子中氮原子最少，则 A 的分子式为 。 7．通常，烷烃可以由相应的烯烃经催化加氢得到。但是，有一种烷烃 A，分子式 C9H20，它却不能由任何 C9H18 的烯烃催化加氢得到。而另有 A 的三个同分异构体 B1、B2、B3，却分别可由而且只能由 1 种自己相应 的烯烃催化加氢得到。A、B1、B2、B3 的结构简式如下（请填空） A： B1 B2 B3 专题（十）同 分 异 构 体参考答案 例题例 1 答案：C、D 例 2 答案：（1）HOCH2CH2COOH、CH2OHCH2（OH）CHO（2） CH2—O / O CH2 / CH2—O （3）CH3OCOOCH3 课堂练习 D A B C D 6． HO CH(OH)COOH 7．（1）42 （2）3（3）C9H8O4 （4） 、 、 8．（1）B：⑥ C2：② (3) 课后习题 C C C C D 6．（1）C10H8 （2）C7H12O2 （3）C7H16N2 7．A、 CH3 CH3 | | CH3－C－CH2－C－CH3 | | CH3 CH3 B1、 CH3 CH3 | | CH3－C－C－CH2－CH3 | | CH3 CH3 O OCH2 CH2CH2 C = CH3 OCH OCH2 C = O OCHC2H5 C = CH3 OCH2 OCH C = CH3 O OCCH3 C = B2、 CH2CH3 | CH3CH2－C－CH2CH3 | CH2CH3 B2、 CH3 CH3 CH3 | | | CH3－CH－C－CH－CH3 | CH3 专题（十一） 有机官能团及性质 【学习目标】 1．掌握常见的有机官能团的结构及性质。 2．能根据结构推导有机物的性质，能根据有机物的性质推导可能的结构。 【典型例题】 ［例题 1］在下列反应式中的括号里填上恰当的反应物 ［例题 2］吗丁啉是一种常见的胃药，其有效成分的结构简式可用下图表示。关于该物质的下列说法不正．． 确．的是（ ） A、该物质的分子式为 C22H25ClN5O2 B、该物质具有碱性，能与酸反应 C、该物质能发生水解反应 D、该物质能发生取代反应和加成反应 【课堂练习】 1．（多选） 下列物质中，不能与小苏打反应的是( ) A.甲酸 B.乙酸 C.碳酸 D.苯酚 2．（多选）将阿司匹林放入足量的 NaOH 溶液中煮沸，能发生反应的化学键是( ) 3． 有机物（1） CHO)OH(CHOHCH 42 （2） OHCHCHCH 223 （3） 2CH OHCHCH 2 （4） 32 COOCHCHCH  （5） COOHCHCH2  中，既能发生加成反应、酯化反应，又能发生氧化反 应的是（ ） A．（3）（5） B．（1）（3）（5） C．（2）（4） D．（1）（3） 4．（多选）在烃分子中去掉 2 个氢原子形成一个双键是吸热反应，大约需 1molkJ 125~117  ．的热量， 但 1，3-环己二烯失去 2 个氢原子变成苯是放热反应，反应热 1molkJ 23.4  ，以上事实表明（ ） A．1，3-环己二烯加氢是吸热反应 B．1，3-环己二烯比苯稳定 C．苯加氢生成环己烷是放热反应 D．苯比 1，3-环己二烯稳定 5． 与醛基相邻的碳原子上的氢原子叫—H，无—H 的醛在强碱作用下，发生分子间氧化—还原反应生 成酸和醇，叫做康尼查罗反应，例如  OHCHNaOH2HCHO 3 HCOONa ，则下列化合物中不发 生康尼查罗反应的是（ ） ① ② ③ ④ A．①② B．①②④ C．③④ D．①②③④ 6．（1）2003 年底，重庆发生井喷毒气伤人事件，这主要是混杂在天然气中的硫化氢（化学式 ）、 HCN 等有毒气体使人中毒。 （2）硫和氧都是 族的元素，乙醇可以看成是水中一个 H 被乙基替代的衍生物，因此硫化氢中的 一个 H 也可以被乙基替代，得到乙硫醇，其化学式为 。 （3）根据上述规律，异丙硫醇、苯硫酚的化学式分别是 和 。 （4）类似地，如果丙酮中的 O 被 S 替代，得到 CH3-CS-CH3，则其命名为 ；同样，已知 CH3-CO-SH 命名为乙硫羟酸，则 CH3-CS-OH 可命名为 。 （5）苯硫酚具有比苯酚还强的酸性，则对硝基苯硫酚与氢氧化钾反应的化学方程式为： （6）硫醇也具有一定的酸性，可以与碱反应，1mol HSCH2CH（NH2）COOH 能与 mol 的 NaOH 反应。 7．（1）具有支链的化合物 A 的分子式为 C4H6O2，A 可以使 Br2 的四氯化碳溶液褪色。1molA 和 1mol NaHCO3 能完全反应，则 A 的结构简式是 。 写出与 A 具有相同官能团的 A 的所有同分异构体的结构简式 。 （2）化合物 B 含有 C、H、O 三种元素，分子量为 60，其中碳的质量分数为 60%，氢的质量分数为 13.33%。 B 在 催 化 剂 Cu 的 作 用 下 被 氧 化 成 C ， C 能 发 生 银 镜 反 应 ， 则 B 的 结 构 简 式 是 。 （ 3 ） D 在 NaOH 水 溶 液 中 加 热 反 应 ， 可 生 成 A 的 钠 盐 和 B ， 相 应 反 应 的 化 学 方 程 式 是 。 8． 工业上可用乙基蒽醌（下面图解中 A）制备 22OH ，其工艺流程简单表示如下： 试回答： （1）上述反应中涉及氧化反应的方程式可写成_____________；涉及还原反应的方程式可写成 _____________． （2）“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念．在绿色化学中，一个重要的衡量指标是原子的 利用率，其计算公式为： 产物的摩尔质量化学方程式按计量所得 期望产品的摩尔质量原子利用率  如： 则制备 工艺的原子利用率为 001001811144 44  ．因此，在绿色化学工程中，理想状态原子 利用率为 100％．试问本题提供的生产 22OH 方法，可否称为理想状态的“绿色工艺”?简述理由． 【课后习题】 1． 质子核磁共振谱（PMR）是研究有机物结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中 的等性氢原子在 PMR 谱中都给出了相应的峰（信号）．峰的强度与结构中的 H 原子数成正比．例如乙酸分 子的 PMR 谱中有两个信号峰，其强度比为 3∶1．现有某化学式为 263 OHC 的有机物的 PMR 谱有三个峰， 其强度比为 3∶2∶1，则该有机物的结构简式不可能是（ ） A． COOHCHCH 23 B． 33COOCHCH C． 32CHHCOOCH D． OHCOCHCH 23 2． 自然科学史中很多发现和发明都是通过类比推理法提出来的．现在化合物 A 的结构简式是 它 与 过 量 的 酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液 作 用 得 到 下 列 三 种 化 合 物 ： ， ， ．若化合物 B 与 A 互为同分异构体，且 A、B 分别 与酸性高锰酸钾溶液反应得到的产物相同，则化合物 B 的结构简式正确的是（ ） A． B． C． D． 3． 黄曲霉素 AFTB ( 见右图 ) 是污染粮食的真菌霉素，人类的特殊基因在黄曲霉素作用下会发生突变， 并有引发肝癌的可能性。关于黄曲霉素的说法正确的是 ( ) A. 该化合物的分子式为 C16H12O6 B. 该化合物水解可生成醇类化合物 C. 跟 1mo l 该化合物反应的 H2 和 NaOH 的最 大值分别是 6mol 和 2mol D. 该化合物所有原子可能在同一平面上 4．（多选） 塑料制品废弃物会严重污染环境，故常称它 为“白色污 染”物。为了防止塑料污染，有一条重要的途径是将其降解为小分子。目前对类似如下结构的塑料的降解 已经取得成功： ，试分析若用 CH3OH 来处理它，能得到的有机物可能是 ( ) 5．（多选） 脑白金，其有效成分的结构简式为 。下列对该化合物的叙述 正确的是 ( ) A．它属于芳香烃 B．它属于高分子化合物 C．分子式为 C13N2H16O2 D．在一定条件下可以发生加成反应 6． 在许多化合物里硫可以取代氧，取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质，下面是有机磷农药的结构 （1） （2） 这两种农药在使用过程中不能与下列哪种物质混合使用（ ） A．KCl B．NaOH C．NaNO3 D．Na2SO4 7． 工业上将苯的蒸气通过赤热的铁合成一种可作热载体的化合物，该化合物分子中苯环上的一氯代物有 3 种，1mol 该化合物催化加氢时最多消耗 6mol 氢气，判断这种化合物可能是（ ） 8．已知-NH2 连在苯环上显碱性,-CONH2 连在苯环上显中性。现有分子式为 C7H7O2N 的有机物分子结构中有 一个苯环和互为对位的两个侧链。试写出该分子式对应的符合下列条件的四种同分异构体的结构简式。 甲：既有酸性，又有碱性______________；乙：只有酸性___________________； 丙：既无酸性，又无碱性______________；丁：只有碱性___________________。 9．中草药秦皮中含有 ,它具有抗菌作用.1mol 该物质与浓溴水作用,最多消耗 Br2_____mol； 该 物 质 与 足 量 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________。 专题（十一） 有机官能团及性质参考答案 例题例 1 答案：NaHCO3 NaOH Na 例 2 A 课堂练习参考答案：1、CD 2、AC 3、B 4、CD 5、C 6、(1)CH4；H2S (2)第 VIA；CH3CH2SH (3)（CH3）2CHSH；C6H5SH (4)丙硫酮；乙硫醋酸 (5) + + H2 OSHO2N SKO2NKOH (6)2 7、（1） CH3 | CH2=C—COOH CH2=CH—CH2—COOH CH3—CH=CH—COOH （2）CH3CH2CH2OH （3） CH3 O CH3 O | || △ | || CH2=C—C－O－CH2CH2CH3+NaOH CH2＝C－C－ONa+CH3CH2CH2OH H2O 8、(1) （2）可以，因为该反应的总反应式为 2222 OHOH  ，原子利用率＝34/34×100％＝100％，故可称为 理想状态 课后习题参考答案：1、B 2、A 3、C 4、BC 5、CD 6、B 7、B 8、 、 、 、 9、3； + 4NaOH +3H2O 专题（十二） 有机合成及推断 【学习目标】 1．使学生掌握有机物官能团间的相互转化及各类有机物的性质、反应类型、反应条件、合成路线的 选择或设计； 2．能根据题目所给信息及要求，设计合理的合成方案，合成指定的产物，并能正确地表达出来。 【典型例题】 [ 例 1] 从 环 己 烷 可 制 备 1,4- 环 己 二 醇 的 二 醋 酸 酯 . 下 面 是 有 关 的 8 步 反 应 ( 其 中 所 有 （1）其中有 3 步 属于取代反应、2 步属于消去反应、3 步属于加成反应。反应 ①、 和 _____属于取代反应。 （2）化合物的结构简式是：B 、C . (3)反应④所用试剂和条件是 . [例 2] 已知烯烃中 C=C 双键在某些强氧化剂作 用下易发生 断裂，因而在有机合成中有时需要对其保护。保 护的过程可 简单表示如右图： 又知卤代烃在碱性条件下易发生水解，但烯烃中 双键在酸性 条件下才能与水发生加成反应。 现用石油产品丙烯及必要的无机试剂合成丙烯 酸，设计的 合成流程如下： CH3CH=CH2 → → → № → →丙烯酸 请写出②、③、④三步反应的化学方程式。 【课堂练习】 1．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．经缩聚反应生成 D．其单体是 2．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（ ）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） A B C D ECl2300℃） ② ③ ④ ① 3．化合物丙可由如下反应得到： ，丙的结构简式不可能是 （ ） A． 223 )BrCH(CHCH B． BrCHCBr)(CH 2223 C． BrCHBrCHHC 252 D． 323 CH)(CHBrCH 4 ． 1 mol 有 机 物 甲 ， 水 解 后 得 OHC mol 2 62 和 422 OHC mol 1 ， 该 有 机 物 是 （ ） A． 5223 H COOCCH OOCCH B． C． 3223 COOCH CH COOCH CH D． 5223 HOC COH COOCCH 5．在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物.下式中 R 代表烃基,副产物均已略 去. 请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意要写明反应条件. (1)由 CH3CH2CH2CH2Br 分两步转变为 CH3CH2CHBrCH3 (2)由(CH3)2CHCH=CH2 分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH 6．环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到： （也可表示为： +║→ ） 丁二烯 乙烯 环已烯 实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化： 现仅以丁二烯．．．．．为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷： 请按要求填空： （1）A 的结构简式是 ；B 的结构简式是 。 （2）写出下列反应的化学方程式和反应类型： 反应④ ，反应类型 ； 反应⑤ ，反应类型 。 7．（1）芳香醛（如糠醛）在碱作用下，可以发生如下反应： O CHO2 + NaOH O CH2OH + O COONa 糠醛 （2）不饱和碳碳键上连有羟基不稳定。 （3）化合物 A~F 之间的转化关系如下图所示。其中，化合物 A 含有醛基，E 与 F 是同分异构体，F 能与金 属钠反应放出氢气。A 生成 F 的过程中，A 中醛基以外的基团没有任何变化。 KOHA B C D EF C7H6O HCl KCN C14H12O2 H2SO4 据上述信息，回答下列问题： （1）写出 A 生成 B 和 C 的反应式： （2）写出 C 和 D 生成 E 的反应式： （3）F 结构简式是： （4） A 生成 B 和 C 的反应是（ ），C 和 D 生成 E 的反应是（ ） A、氧化反应 B、加成反应 C、消去反应 D、酯化反应 E、还原反应 （5）F 不可以发生的反应有（ ） A、氧化反应 B、加成反应 C、消去反应 D、酯化反应 E、还原反应 【课后练习】 1．有 4 种有机物：① ② ③ ④CH3-CH=CH-CN，其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的正确组合为 （ ） A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 2．下列化学方程式书写正确的是（ ） A． 33223 NaHCOCOOHCHOHCOCOONaCH  B． C． D． OHBrCHCHHBrOHCHCH 22323 NaOH  3．在乙酸乙酯、乙醇、乙酸水溶液共存的化学平衡体系中加入含重氢的水，经过足够长的时间后，可以 发现，除水外体系中含重氢的化合物是（ ） A．只有乙醇 B．只有乙酸 C．只有乙酸乙酯 D．乙酸乙酯、乙醇、乙酸 4．下列化学方程式中不正确．．．的是（ ） A． B． C． OHCHCHHCHOCH 2323 催化剂 D． OH2OCuCOOHCH)Cu(OH2CHOCH 22323  5．有一种脂肪醇通过一系列反应可得丙三醇，这种醇可通过氧化、酯化、加聚反应而制得高聚物 ，这种脂肪醇为（ ） A． OHCHCHCH 223 B． OHCHCHCH 22  C． D． 6．请认真阅读下列 3 个反应： 利用这些反应，按以下步骤可以从某烃 A 合成一种染料中间体 DSD 酸。 请写出 A、B、C、D 的结构简式。 专题（十二） 有机合成及推断参考答案 例题例 1 答案：（1）⑥、⑦ （2） 、 （3） 例 2 答案： ②CH2=CH—CH2Cl+H2O→CH2=CH—CH2OH+HCl ③CH2=CH—CH2OH+Br2 → ④ 课堂练习 1D 2C 3B 4B 5． 6．（1） （2） +H2O 消去反应 十 H2 加成反应 7． (1) A C B (2) C D E (3) (4)A、E；D (5)C OH O 课后习题 1D 2C 3D 4A 5B 6． 高考化学经典试题总复习(附参考答案) 10.水溶液中的离子平衡 一、选择题(本题包括 16 个小题，每小题 3 分，共 48 分) 1．下列说法正确的是 ( ) A．向 0.1 mol/L Na2CO3 溶液中滴加酚酞，溶液变红色 B．Al3＋、NO－ 3 、Cl－、CO2－ 3 、Na＋可大量共存于 pH＝2 的溶液中 C．乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质 D．分别与等物质的量的 HCl 和 H2SO4 反应时，消耗 NaOH 的物质的量相同 解析：pH＝2 的溶液显酸性，CO 2－ 3 与 H＋不共存，B 不正确；乙醇是非电解质，C 不正确；与等物质 的量的 HCl 和 H2SO4 反应，消耗 NaOH 的物质的量比为 1∶2，D 不正确． 答案：A 2．(2012·福建质检)有关常温下 pH 均为 3 的醋酸和硫酸的说法正确的是 ( ) A．两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为 1×10－11 mol/L B．分别加水稀释 100 倍后，两种溶液的 pH 仍相同 C．醋酸中的 c(CH3COO－)和硫酸中的 c(SO2－ 4 )相等 D．分别加入足量锌片，两种溶液生成 H2 的体积相同 解析：酸溶液中氢氧根离子全部来自于水的电离，氢离子浓度相同的情况下，氢氧根离子浓度也 相同，则由水电离出的氢离子浓度也相同． 答案：A 3．下列各选项中所述的两个量，前者一定大于后者的是 ( ) A．1 L 0.3 mol/L CH3COOH 溶液和 3 L 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中的 H＋数 B．pH＝1 的 CH3COOH 溶液和盐酸的物质的量浓度 C．pH＝12 的氨水和 NaOH 溶液的导电能力 D．pH 相同的等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量锌粒反应产生的气体体积 解析：A 项两溶液中 CH3COOH 的物质的量相同，后者 CH3COOH 溶液的浓度小电离程度大，后者中 H＋ 数多，A 不正确．B 项 CH3COOH 是弱酸，不完全电离，CH3COOH 溶液的浓度大，B 符合．C 项两溶液中 c(H＋)、c(OH－)均相等，则 c(NH＋ 4 )＝c(Na＋)，导电能力相同，C 不正确．D 项中醋酸的浓度大，n(CH3COOH) 大，与足量锌反应产生的 H2 多，D 不正确． 答案：B 4．用标准盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液时，若测定结果偏高，则产生误差的原因可能是 A．滴定时，装 NaOH 溶液的锥形瓶未用 NaOH 溶液润洗 B．酸式滴定管用蒸馏水洗后，用标准盐酸润洗 C．滴定前，酸式滴定管尖嘴处有气泡，而在滴定后气泡消失 D．滴定前以仰视的姿势读取了酸式滴定管的读数，滴定后读数正确 解析：A 项对滴定结果无影响；B 项为正确的操作方法；C 项此种情况导致消耗盐酸偏多，测量结果 偏高；D 项此种情况导致盐酸体积偏小，测量结果偏低． 答案：C 5．已知 NaHSO4 在水中的电离方程式为 NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－ 4 ，某温度下，向 pH＝6 的蒸馏水中加入 NaHSO4 晶体，保持温度不变，测得溶液的 pH＝2，对于该溶液，下列叙述中不．正确的是 A．该温度高于 25℃ B．水电离出的 c(H＋)＝1×10－10 mol/L C．c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO2－ 4 ) D．该温度下加入等体积 pH＝12 的 NaOH 溶液可使反应后的溶液恰好呈中性 解析：pH＝6 的蒸馏水中 c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6 mol/L，KW＝1×10－12，故该温度高于 25℃；该温 度下加入 NaHSO4 晶体后，c(H＋)＝10－2 mol/L，溶液中 c(OH－)＝1×10－12 10－2 mol/L＝1×10－10 mol/L， 故水电离出的 c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10 mol/L；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO2－ 4 )＋c(OH－)， 因 c(Na＋)＝c(SO2－ 4 )，故 c(H＋)＝c(OH－)＋c(SO2－ 4 )；完全中和该溶液，则需等体积的 NaOH 溶液中 c(OH －)＝10－2 mol/L，c(H＋)＝ KW c OH－ ＝1×10－12 10－2 mol/L＝10－10mol/L，故该温度下 NaOH 溶液的 pH＝10. 答案：D 6．已知某酸 H2B 在水溶液中存在下列关系： ①H2B  H＋＋HB－，②HB－  H＋＋B2－.关于该酸对应的酸式盐 NaHB 的溶液，下列说法中，一定 正确的是 ( ) A．NaHB 属于弱电解质 B．溶液中的离子浓度 c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(OH－) C．c(Na＋)＝c(HB－)＋c(B2－)＋c(H2B) D．NaHB 和 NaOH 溶液反应的离子方程式为 H＋＋OH－===H2O 解析：NaHB 属于强电解质，A 项错；由于 HB－的电离程度和水解程度大小未知，所以 NaHB 溶液的 酸碱性不确定，B 项错；C 项表达的是物料守恒，正确；由于 HB－只有部分电离，所以写离子方程 式时不能拆写为 H＋，D 项错． 答案：C 7．(2012·无锡检测)在一定体积 pH＝12 的 Ba(OH)2 溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO4 溶 液，当溶液中的 Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液 pH＝11.若反应后溶液的体积等于 Ba(OH)2 溶液与 NaHSO4 溶液的体积之和，则 Ba(OH)2 溶液与 NaHSO4 溶液的体积比是 A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 8．(2012· 北京海淀期中检测)常温下，0.2 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合后(忽略混 合前后溶液体积的变化)，溶液的 pH＜7，则下列有关此溶液的叙述正确的是 A．溶液中由水电离产生的 H＋浓度为 1×10－7 mol/L B．c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)－c(Na＋)＝0.05 mol/L C．溶液中 CH3COOH 的电离程度小于 CH3COONa 的水解程度 D．溶液中离子浓度的大小关系为：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c (H＋)＞c(OH－) 解析：混合后溶液中为等物质的量的 CH3COONa 和 CH3COOH，pH＜7，说明 CH3COOH 的电离程大于 CH3COONa 的水解程度，C 选项错误；酸性条件下水的电离受到抑制，A 选项错误；D 选项不符合电荷守恒；由 物料守恒可知，混合后的溶液中，c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1 mol/L，c(Na＋)＝0.05 mol/L，则 B 选项正确． 答案：B 9．已知室温时，0.1 mol/L 某一元酸 HA 在水中有 0.1%发生电离，下列叙述错误的是 A．该溶液的 pH＝4 B．升高温度，溶液的 pH 增大 C．此酸的电离平衡常数约为 1×10－7 D．由 HA 电离出的 c(H＋)约为水电离出的 c(H＋)的 106 倍 解析：HA 溶液中 c(H＋)＝0.1 mol/L×0.1%＝10－4 mol/L，因此 pH＝4，A 正确；弱酸的电离吸热， 升高温度，电离平衡向正方向移动，溶液中 c(H＋)增大，pH 减小，B 错误；室温时 0.1 mol/L HA 溶 液中 c(H＋)＝c(A－)＝10－4 mol/L，电离平衡常数 K＝c H＋· c A－ c HA ＝10－4×10－4 0.1－10－4 ＝10－7，C 正确； 该溶液中 c(H＋)＝10－4 mol/L、c(OH－)＝10－10 mol/L，由 HA 电离出 c(H＋)＝10－4 mol/L，由水电离 出的 c(H＋)＝10－10mol/L，D 正确． 答案：B 10．某酸 HX 稀溶液和某碱 YOH 稀溶液的物质的量浓度相等，两溶液混合后，溶液的 pH 大于 7，下表 中判断合理的是 ( ) 编号 HX YOH 溶液的体积关系 ① 强酸 强碱 V(HX)＝V(YOH) ② 强酸 强碱 V(HX)＜V(YOH) ③ 强酸 弱碱 V(HX)＝V(YOH) ④ 弱酸 强碱 V(HX)＝V(YOH) A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 解析：反应后的溶液呈碱性，其原因可能是生成的盐 YX 发生水解，即 X－＋H2O  HX＋OH－，或者 是反应后碱过量，c·V(HX)＜c·V(YOH)，即 V(HX)＜V(YOH)，故选 D. 答案：D 11．已知在 25℃时，FeS、CuS 的溶度积常数(Ksp)分别为 6.3×10－18、1.3×10－36.常温时下列有关说法 正确的是 ( ) A．向 H2S 的饱和溶液中通入少量 SO2 气体溶液的酸性增强 B．将足量的 CuSO4 溶解在 0.1 mol/L 的 H2S 溶液中，溶液中 Cu2＋的最大浓度为 1.3×10－35 mol/L C．因为 H2SO4 是强酸，所以反应：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4 不能发生 D．除去工业废水中的 Cu2＋可以选用 FeS 作沉淀剂 解析：向 H2S 的饱和溶液中通入少量 SO2 气体，因发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，使溶液酸性 减弱，A 错误；由于 CuSO4 是足量的，S2－因生成 CuS 沉淀而消耗导致其浓度非常小，Cu2＋的浓度可 以接近饱和溶液中 Cu2＋的浓度，B 错误；因 CuS 沉淀不溶于硫酸，所以反应 CuSO4＋H2S===CuS↓＋ H2SO4 可以发生，C 错误；由 FeS、CuS 的溶度积常数知，FeS 的溶解度大于 CuS，可实现沉淀的转化， 故除去工业废水中的 Cu2＋可以选用 FeS 作沉淀剂，D 正确． 答案：D 12．对于常温下 pH 为 1 的硝酸溶液，下列叙述正确的是( ) A．该溶液 1 mL 稀释至 100 mL 后，pH 等于 2 B．向该溶液中加入等体积、pH 为 13 的氢氧化钡溶液恰好完全中和 C．该溶液中硝酸电离出的 c(H＋)与水电离出的 c(H＋)之比值为 10－12 D．该溶液中水电离出的 c(H＋)是 pH 为 3 的硝酸中水电离出的 c(H＋)的 100 倍 解析：将 pH＝1 的硝酸稀释 100 倍，溶液中 c(H＋)＝10－3mol/L，pH 变为 3，A 错误；pH＝1 的硝酸 中 c(H＋)与 pH＝13 的 Ba(OH)2 溶液中 c(OH－)相等二者恰好发生中和反应，B 正确；pH＝1 的硝酸中 由硝酸电离出的 c(H＋)与水电离出的 c(H＋)之比为 10－1/10－13＝1012，C 错误；pH＝1 的硝酸中水电 离出的 c(H＋)＝10－13 mol/L，pH＝3 的硝酸中由水电离出的 c(H＋)＝10－11 mol/L，故该溶液中由水 电离出的 c(H＋)是 pH＝3 的硝酸中水电离出 c(H＋)的 1/100.D 错误． 答案：B 13．(2012·日照模拟)人体血液的正常 pH 约为 7.35～7.45，若在外界因素作用下突然发生改变就会 引起“酸中毒”或“碱中毒”，甚至有生命危险．由于人体体液的缓冲系统中存在如下平衡： H＋＋HCO－ 3  H2CO3  CO2＋H2O H＋＋PO3－ 4  HPO2－ 4 H＋＋HPO2－ 4  H2PO－ 4 故能维持血液 pH 的相对稳定，以保证正常生理活动．下列说法中不．合理的是( ) A．当强酸性物质进入人体的体液后，上述缓冲系统的平衡向右移，从而维持 pH 稳定 B．当强碱性物质进入人体的体液后，上述缓冲系统的平衡向左移，从而维持 pH 稳定 C．某病人静脉滴注生理盐水后，血液被稀释，会导致 c(H＋)显著减小，pH 显著增大，可能会引起 碱中毒 D．在人体进行呼吸活动时，如 CO2 进入血液，会使平衡向左移动，c(H＋)增大，pH 略减小 解析：正常机体可通过体内的缓冲物质使机体的 pH 相对稳定，不会对机体造成不良影响． 答案：C 14．将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势，错误 的是 ( ) 解析：向醋酸中滴加 NaOH 溶液，起始时发生中和反应放出热量，反应混合液的温度升高，恰好全 部反应时，溶液的温度达到最高点，当醋酸全部反应后，再加入 NaOH 溶液则混合液的温度降低； 向醋酸中滴加 NaOH 溶液，起始时溶液的 pH 会缓慢升高，在接近终点时 pH 发生突跃，随后再滴加 NaOH 溶液，溶液的 pH(此时显碱性)变化不大；因醋酸是弱电解质，溶液中离子浓度小，导电能力 弱，当向醋酸中滴加 NaOH 溶液时生成强电解质醋酸钠，溶液的导电能力增强，当反应结束时离子 浓度增加幅度更大，导电能力更强；向醋酸中滴加 NaOH 溶液，起始时加入的 NaOH 被消耗，故 c(NaOH) 在起始一段时间内应为 0，且反应结束后 c(NaOH)呈基本水平走势． 答案：D 15 ． 下 图 表 示 的 是 难 溶 氢 氧 化 物 在 不 同 pH 下 的 溶 解 度 (S ， mol/L) ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( ) A．pH＝3 时溶液中铁元素的主要存在形式是 Fe3＋ B．若 Ni(NO3)2 溶液中含有少量的 Co2＋杂质，可通过调节溶液 pH 的方法来除去 C．若分离溶液中的 Fe3＋和 Cu2＋，可调节溶液的 pH 在 4 左右 D．若在含有 Cu2＋和 Ni2＋的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2 优先沉淀 解析：由图可知在 pH＝3 时 Fe3＋已沉淀完全，铁元素的主要存在形式是 Fe(OH)3，A 错误．由于 Ni2 ＋和 Co2＋沉淀完全的 pH 相差不大，因此不能用调节 pH 的方法将两者分离，B 错误．由图可知选项 D 中优先沉淀的是 Cu(OH)2，D 错误． 答案：C 16．向体积为 Va 的 0.05 mol/L CH3COOH 溶液中加入体积为 Vb 的 0.05 mol/L KOH 溶液，下列关系错误 的是 ( ) A．Va>Vb 时：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)>c(K＋) B．Va＝Vb 时：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－) C．Vac(K＋)>c(OH－)>c(H＋) D．Va 与 Vb 任意比时：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－) 解析：若 Va>Vb，醋酸过量，根据物料守恒可知，n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)＝0.05Va，n(K＋)＝0.05Vb， A 正确；若 Va＝Vb，反应后的溶液为 CH3COOK 溶液，由于 CH3COO－的水解而显碱性，根据质子守恒可 知，B 正确；若 Vac(CH3COO－)，C 错误；D 选项符合电荷守恒，正确． 答案：C 二、非选择题(本题包括 6 个小题，共 52 分) 17．(9 分)某温度(t℃)时，测得 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液的 pH 为 11，则该温度下水的 Kw＝________， 该 温 度 ________25℃( 填 “ 大 于 ”“ 小 于 ” 或 “ 等 于 ”) ， 其 理 由 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 此温度下，将 pH＝a 的 NaOH 溶液 Va L 与 pH＝b 的 H2SO4 溶液 Vb L 混合，通过计算填写以下不同情况 时两溶液的体积比： (1)若所得溶液为中性，且 a＝12，b＝2，则 Va∶Vb＝____________； (2)若所得溶液为中性，且 a＋b＝12，则 Va∶Vb＝________； (3)若所得溶液的 pH＝10，且 a＝12，b＝2，则 Va∶Vb＝______________. 解析：在 t℃时，pH＝11 的溶液中 c(H＋)＝10－11 mol/L，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－11×10－2＝10－13. (1)pH＝a，则 c(OH－)＝10a－13 mol/L，pH＝b，则 c(H＋)＝10－b mol/L，若混合后溶液呈中性，则： Va L×10a－13 mol/L＝Vb L×10－b mol/L，Va Vb ＝ 10－b 10a－13＝1013－(a＋b)．因为 a＝12，b＝2，代入可得Va Vb ＝ 1 10 . (2)将 a＋b＝12 代入Va Vb ＝1013－(a＋b)可得Va Vb ＝10. (3)当 a＝12 时，c(OH－)＝0.1 mol/L，b＝2 时，c(H＋)＝10－2 mol/L，若混合液的 pH＝10，即 c(OH －)＝10－3 mol/L，OH－有剩余：0.1 mol/L×Va L－10－2 mol/L×Vb L＝10－3 mol/L×(Va＋Vb) L，Va Vb ＝ 1 9 . 答案：10－13 大于 水的电离是吸热的，升温时水的电离平衡向右移动，KW 增大，因该温度下的 KW 大于 25℃时水的 KW，所以该温度大于 25℃ (1)1∶10 (2)10∶1 (3)1∶9 18．(9 分)(2012·皖西四校模拟)分析、归纳、探究是学习化学的重要方法和手段之一．下面就电解 质 A 回答有关问题(假定以下都是室温时的溶液)． (1)电解质 A 的化学式为 NanB，测得浓度为 c mol/L 的 A 溶液的 pH＝a. ①试说明 HnB 的酸性强弱_______________________________________． ②当 a＝10 时，A 溶液呈碱性的原因是(用离子方式程式表示)________________． ③ 当 a ＝ 10 、 n ＝ 1 时 ， A 溶 液 中 各 种 离 子 浓 度 由 大 到 小 的 顺 序 为 ____________________________________________________________________． c(OH－)－c(HB)＝________. ④当 n＝1、c＝0.1、溶液中 c(HB)∶c(B－)＝1∶99 时，A 溶液的 pH 为__________(保留整数值)． (2)已知难溶电解质 A 的化学式为 XnYm，相对分子质量为 M，测得其饱和溶液的密度为ρ g/cm3，Xm ＋离子的浓度为 c mol/L，则该难溶物 XnYm 的溶度积常数为 Ksp＝__________________________，该 温度下 XnYm 的溶解度 S＝____________. 解析：(1)①若 a＝7，说明 NanB 为强酸强碱盐，HnB 为强酸；若 a>7，说明盐 NanB 发生水解，则 HnB 为弱酸． ②当 a＝10 时，HnB 为弱酸，Bn－发生水解反应，即 Bn－＋H2O  HB(n－1)－＋OH－. ③当 a＝10，n＝1 时，NaB 溶液中存在以下平衡：B－＋H2O  HB＋OH－，H2O  H＋＋OH－，而 B－ 的水解较微弱，其离子浓度大小关系为：c(Na＋)>c(B－)>c(OH－)>c(H＋)，由 B－―→HB，OH－H2O―→H3O ＋得质子守恒关系式 c(OH－)＝c(HB)＋c(H＋)，所以 c(OH－)－c(HB)＝c(H＋)＝10－10 mol/L ④可设溶液 B－水解 x mol/L，则有 x mol/L 0.1－x mol/L ＝1∶99，得 x＝0.001 mol/L，故 c(OH－)＝ 0.001 mol/L，溶液中 c(H＋)＝1×10－14 0.001 ＝1×10－11(mol/L)，即 pH＝11. (2)由 XnYm  nXm＋＋mYn－可知当 c(Xm＋)＝c mol/L 时，c(Yn－)＝m n c mol/L，则 Ksp＝cn(Xm＋)·cm(Yn－) ＝cn·(mc n )m＝(m n )m·cm＋n. 设 XnYm 溶液体积为 1 L，则溶解 XnYm c n mol 达到饱和，由 c n ·M 1 000ρ ＝ S 100＋S ，得 S＝ 100cM 1 000ρn－cM . 答案：(1)①当 a＝7 时，HnB 为强酸，当 a>7 时 HnB 为弱酸 ②Bn－＋H2O  HB(n－1)－＋OH－ ③c(Na＋)>c(B－)>c(OH－)>c(H＋) 10－10 mol/L ④11 (2)(m n )m·cm＋n 100cM 1 000ρn－cM 19．(8 分)(1)将 0.15 mol/L 稀硫酸 V1 mL 与 0.1 mol/L NaOH 溶液 V2 mL 混合，所得溶液的 pH 为 1， 则 V1∶V2＝______.(溶液体积变化忽略不计) (2)常温下，某水溶液中存在的离子有：Na＋、A－、H＋、OH－，根据题意，回答下列问题： ①若由 0.1 mol/L HA 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合而得，则溶液的 pH________7. ②若溶液 pH>7，则 c(Na＋)________c(A－)，理由是 _____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________. ③若溶液由 pH＝3 的 HA 溶液 V1 mL 与 pH＝11 的 NaOH 溶液 V2 mL 混合而得，则下列说法正确的是 ______(填选项代号)． A．若反应后溶液呈中性，则 c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7 mol/L B．若 V1＝V2，反应后溶液 pH 一定等于 7 C．若反应后溶液呈酸性，则 V1 一定大于 V2 D．若反应后溶液呈碱性，则 V1 一定小于 V2 解析：(1)根据混合所得溶液的 pH 为 1，可得：0.3 mol/L×V1－0.1 mol/L×V2 V1＋V2 ＝10－1 mol/L，解 得 V1∶V2＝1∶1； (2)①0.1 mol/L HA 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合时，若 HA 是强酸，则得到的溶液显中 性，pH＝7，若 HA 是弱酸，则得到是强碱弱酸盐，溶液显碱性，pH＞7；②根据电荷守恒，c(H＋) ＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，若溶液 pH>7，即 c(OH－)>c(H＋)，则 c(Na＋)>c(A－)；③若反应后溶液 呈中性，则 c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol/L，c(H＋)＋c(OH－)＝2×10－7 mol/L，A 正确；若 HA 是强 酸，得到的溶液显中性，pH＝7，若 HA 是弱酸，则得到的盐水解使溶液显碱性，pH>7，B 错误；若 反应后溶液呈酸性，如果 HA 是强酸，则 V1 一定大于 V2，但是如果 HA 是弱酸，则 V1 等于或小于 V2 时，也可满足中和后，HA 有剩余而使溶液显酸性，C 错误．若反应后溶液呈碱性，如果 HA 是强酸， 说明 NaOH 过量，V1 一定小于 V2，若 HA 是弱酸，HA 不完全电离，未电离部分也消耗 NaOH，侧面说 明 V1 一定小于 V2. 答案：(1)1∶1 (2)①≥ ②> 根据电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，由于 c(OH－)>c(H＋)，故 c(Na＋)>c(A －) ③AD 20．(9 分)(1)向 Na2CO3 的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成 CO2 气体为止，则在此过程中，溶 液的 c(HCO－ 3 )变化趋势可能是：①逐渐减小；②逐渐增大；③先逐渐增大，而后减小；④先逐渐减 小，而后增大.4 种趋势中可能的是________． (2)pH 相同的 HCl 溶液、H2SO4 溶液、CH3COOH 溶液各 100 mL. ①3 种溶液中，物质的量浓度最大的是________． ②分别用 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液中和，其中消耗 NaOH 溶液最多的是________． ③与等量的锌粉反应，反应开始时，反应速率________． A．HCl 最快 B．H2SO4 最快 C．CH3COOH 最快 D．一样快 (3)某温度下，纯水中 c(H＋)＝2.0×10－7 mol/L，则此时 c(OH－)＝______mol/L.相同条件下，测得： ①NaHCO3 溶液，②CH3COONa 溶液，③NaClO 溶液，3 种稀溶液的 pH 相同，那么，它们的物质的量浓 度由小到大的顺序是________________________． (3)2×10 － 7 NaClO5∶4 D．向该混合溶液中加入适量氯水，并调节 pH 至 3～4 后过滤，能得到纯净 的 CuSO4 溶液 解析 向混合溶液中加过量铁粉，一定产生铜，能观察到红色固体析出，A 正确；B 项， 通过计算知，首先析出红褐色的氢氧化铁沉淀，B 正确；由于阳离子都水解，浓度减小， 所以 C 正确；因为溶液中含有氯离子，得不到纯净的硫酸铜溶液，D 不正确。 答案 D 第Ⅱ卷(非选择题 共 58 分) 二、填空题(包括 4 个小题，共 58 分) 8．(14 分)(2013·诸暨市高中毕业班教学质量检测，26)镁被誉为“20 世纪的绿色工程材料”， 其合金和化合物在航空航天、汽车制造、军工科技、医药合成、建筑环保等方面都有非常 广泛的应用。 (1)电解熔融 MgCl2 是工业上冶炼金属镁的主要方法，其生产关键是制备无水 MgCl2。已知 某种制备方法为 MgO＋C＋Cl2=====△ MgCl2＋CO。该方法中 MgO 和 C 能否直接反应生成 金属镁？________(填“能”或“否”)。若填“否”，试用合适的化学方程式解释原因： _______________________________ ___ ________________________________________________________________。 (2)镁铝合金(Mg17Al12)是一种优良的贮氢材料。该合金在一定条件下完全吸氢的方程式为 Mg17Al12＋17H2===17MgH2＋12Al，得到的产物在 1.0 mol·L－1 盐酸中能完全释放出氢气。 ①MgH2 的电子式为________。 ②若 0.5 mol 上述镁铝合金完全吸氢后得到的产物，与 1.0 mol·L－1 盐酸完全反应，能释放 出 H2 的物质的量为________mol。 (3)氢氧化镁是一种重要的绿色阻燃剂，某工厂生产氢氧化镁的流程如下： 石灰乳―→ 精制卤水―→ 合 成 ―→ 水热 处理 ―→ 过滤 水洗 ―→ 表面 处理 ―→ 过滤 水洗 ―→ 干 燥 ―→ 氢氧 化镁 ①精制卤水中的 MgCl2 与适量石灰乳反应，在合成时得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]，试写出 该反应的化学方程式：________________。 ②已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g) ΔH＝＋81.5 kJ·mol－1，试分析氢氧化镁可以作为阻燃剂的原因是___________ _________________________________________________________________。 (4)设计一个实验方案，确定某种碱式碳酸镁[Mgx(OH)y(CO3)z]样品中 x、y、z 的值： ___________________________________________________________。 (只要求答出思路，不要求具体操作) 解析 (1)镁是活泼金属，一般用电解方法得到，不能由氧化镁与碳在高温下生成，因为 Mg 在 CO2 中点燃生成 MgO 和 C，即说明高温下氧化镁与碳不反应。(1)①氢化镁是离子 化合物，其电子式为[H· ·]－Mg2＋[H··]－；②氢化镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，铝与盐酸 反应生成氯化铝与氢气，0.5 molMg17Al12 可制得 8.5 mol MgH2 和 6 mol Al，则二者在与盐 酸的反应中生成的氢气为 26 mol。 答案 (1)否 2Mg＋CO2=====点燃 2MgO＋C (2)①[H· ·]－Mg2＋[H· ·]－ ②26 (3)①2MgCl2 ＋ Ca(OH)2===2Mg(OH)Cl ＋ CaCl2[ 或 MgCl2 ＋ Ca(OH)2=== Mg(OH)Cl ＋ Ca(OH)Cl] ②Mg(OH)2 分解要吸收大量的热(或分解生成的 MgO 覆盖在可燃物表面，阻止继续燃烧； 或分解生成的 H2O 会稀释可燃物表面的 O2 等合理答案) (4)称取一定量碱式碳酸镁，灼烧到恒重(或充分加热)，再分别测定生成的 MgO、CO2、H2O 的量[或称取一定量碱式碳酸镁，加入足量 HCl 溶液，测生成 CO2 的量，再在溶液中加入 足量的 NaOH 溶液，测生成 Mg(OH)2 沉淀的量](其他合理答案也可) 9．(14 分)党的十八大报告中首次提出“美丽中国”的宏伟目标。节能减排是中国转型发展的 必经之路，工业生产中联合生产是实现节能减排的重要措施，下图是几种工业生产的联合 生产工艺： 请回答下列问题： (1)装置甲为电解池，根据图示转化关系可知：A 为____________(填化学式)，阴极反应式 为____________。 (2)装置丙的反应物为 Ti，而装置戊的生成物为 Ti，这两个装置在该联合生产中并不矛盾， 原因是_________________________________________________ _________________________________________________________________。 装置戊进行反应时需要的环境为________(填字母序号)。 A．HCl 气体氛围中 B．空气氛围中 C．氩气氛围中 D．水中 (3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH<0。 ①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表： 温度/℃ 250 350 K 2.041 x 符合表中的平衡常数 x 的数值是________(填字母序号)。 A．0 B．0.012 C．32.081 D．100 ②若装置乙为容积固定的密闭容器，不同时间段各物质的浓度如下表： c(CO) c(H2) c(CH3OH) 0 min 0.8 mol·L－1 1.6 mol·L－1 0 2 min 0.6 mol·L－1 y 0.2 mol·L－1 4 min 0.3 mol·L－1 0.6 mol·L－1 0.5 mol·L－1 6 min 0.3 mol·L－1 0.6 mol·L－1 0.5 mol·L－1 反应从 2 min 到 4 min 之间，H2 的平均反应速率为________。反应达到平衡时 CO 的转化 率为________。反应在第 2 min 时改变了反应条件，改变的条件可能是________(填字母序 号)。 A．使用催化剂 B．降低温度 C．增加 H2 的浓度 (4) 装 置 己 可 以 看 作 燃 料 电 池 ， 该 燃 料 电 池 的 负 极 反 应 式 为 _________________ __________________________________________________。 解析 (1)装置甲为电解饱和 NaCl 溶液的装置，阳极为 Cl－失电子，被氧化为 Cl2，阴极水 电离的 H＋得电子，生成氢气和 NaOH。 (2)装置丙和装置戊的作用是提纯 Ti。装置戊中发生的反应是钠还原 TiCl4 的反应，而高温 条件下钠与氧气反应，需要无氧和无水环境。 (3)①ΔH<0，所以正反应为放热反应，故平衡常数随着温度的升高而降低，x<2.041，而且 因为是可逆反应，平衡常数不可能为 0。②根据表格中 CO 或 CH3OH 的浓度可知 y＝1.2 mol·L－1，所以反应从 2 min 到 4 min 之间，H2 的平均反应速率为1.2 mol·L－1－0.6 mol·L－1 4 min－2 min ＝0.3 mol·L－1·min－1；4 min 时，反应达到平衡，故 CO 的转化率为0.8－0.3 0.8 ×100%＝ 62.5%；0～2 min 的反应速率比 2～4 min 的反应速率小，故 2 min 时可能使用了催化剂。 (4)装置己是由甲醇、氧气、NaOH 溶液构成的燃料电池，负极反应为甲醇在碱性条件下失 电子的反应。 答案 (1)Cl2 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (2)进入装置丙的 Ti 含有的杂质较多，从装置戊中出来的 Ti 较为纯净 C (3)①B ②0.3 mol·L－1·min－1 62.5% A (4)CH3OH＋8OH－－6e－===CO2－ 3 ＋6H2O 10．(15 分)已知：Na2S2O3·5H2O 是无色透明单斜晶体，熔点 43 ℃，易溶于水，不溶于乙醇。 工业上用硫粉和 Na2SO3 溶液可制得 Na2S2O3·5H2O，制备流程如下所示： (1)在 Na2S2O3 ·5H2O 制备实验中，通常用锥形瓶做反应器，使用锥形瓶的优点有 ______________________________________________________________ ______________________________________________________(至少写两点)。 (2)实验开始时，将一定量 Na2SO3 于锥形瓶中，加 30 mL 水溶解，将硫粉用 1 mL 乙醇湿 润后加至溶液中。若不加乙醇，对反应的影响是________。 A．会降低反应速率 B．会提高反应温度 C．将增大反应体系的 pH D．会减少产量 (3)滤液 A 中除有 Na2S2O3 和少量 Na2SO3 外，最可能存在的无机化合物杂质是________。 (4)若减压过滤后发现滤渣 B 中仍有少量淡黄色物质。在减压过滤装置中洗涤滤渣 B 的操 作过程是________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________(需注明使用的实验仪器名称)。 (5)滤液 A 在 100 ℃经蒸发浓缩至体积为 30.0 mL，冷却至 10 ℃后，析出 Na2S2O3·5H2O 晶体。若要计算所得到的 Na2S2O3·5H2O 的质量，你认为________(填写选项字母)。 A．还需要提供 10 ℃时 Na2S2O3 的溶解度为(60.0 g) B．还需要提供 100 ℃时溶液的密度(1.2 g·cm－3) C．还需要提供结晶后剩余溶液的体积(10.0 mL) D．还需要提供 Na2SO3 与 S 粉完全反应后生成的 Na2S2O3 的质量(19.1 g) (6)根据第(5)小题你的选择(选用其数据)，计算冷却至 10 ℃后，析出 Na2S2O3·5H2O 晶体 的质量为______g。[来源:数理化网] 解析 固体物质之间的反应速率与其接触面积有关，根据所给数据可知，析出晶体的质量 为 x，则 19.1 g－158 248x 30 mL×1.2 g/mL－x ＝ 60 160 ，x＝24.8 g。 答案 (1)因为锥形瓶的瓶口较窄，溶剂不易挥发；又便于振荡，促进固体物质的溶解；且 容易将产物倒出来(任写两点即可) (2)AD (3)Na2SO4 (4)在布氏漏斗中将晶体压实压平，加入乙醇或 CS2 作洗涤剂浸没滤渣 B，待洗涤剂均匀渗 入晶体，当漏斗下端有洗涤剂滴下后，再抽滤，反复进行几次 (5)ABD (6)24.8 11．(15 分)塑化剂是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种物质，可 以使其柔韧性增强，容易加工。塑化剂可合法用于工业生产，但禁止作为食品添加剂。截 止 2011 年 6 月 8 日，台湾被检测出含塑化剂食品已达 961 种，据媒体报道，2012 年岁末， 我国大陆多种著名品牌白酒也陷入了塑化剂风波。 常见塑化剂为邻苯二甲酸酯类物质，某有机物 J(C19H20O4)是一种塑料工业中常用的塑化 剂，可用下列合成路线合成。 Ⅱ.控制反应条件，使物质 A 中的支链 Y 不与 NaOH 溶液发生反应； Ⅲ.F 与浓溴水混合不产生白色沉淀。 请回答下列问题： (1)E 中官能团的名称为________；F 中官能团的电子式为________。 (2)写出 A＋F→J 的化学反应方程式：__________________________________ _________________________________________________________________。 (3)写出下列化学反应类型：反应①____________________________________； 反应④__________________。 (4)写出 F 的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式：______________。 (5)C4H9OH 的同分异构体中属于醇类的有________种，写出其中具有手性碳的同分异构体 的结构简式：____________。 (6)以含碳原子数不同的苯的同系物为原料，可以合成不同种类的塑化剂。教材中苯及其同 系物的通式是 CnH2n－6(n≥6)，某同学根据等差数列公式推导出该系列的通式却是 Cn＋5H2n ＋4，老师告诉该同学他推导出的通式也是正确的，但其中 n 的意义和取值范围与教材中的 通式不同，请问：通式 Cn＋5H2n＋4 中 n 的意义是________，其取值范围是________。 解析 结合Ⅰ可知 A 为 ；结合Ⅱ及图中 A 生成 B 的条件可知 B 为 ；由框图信息及Ⅰ、Ⅲ可知 D 为甲苯，E 为 ， F 为 ，所以 J 为 。 (1)E 的官能团为氯原子；F 的官能团为羟基，其电子式为 。(5)丁基有四种同分 异 构 体 ， 故 C4H9OH 有 4 种 属 于 醇 的 同 分 异 构 体 ， 即 CH3CH2CH2CH2OH 、 CH3CH2CH(OH)CH3、(CH3)2CHCH2OH、(CH3)3COH，其中 CH3CH2CH(OH)CH3 中连有羟 基的碳原子为手性碳原子。(6)通过对 Cn＋5H2n＋4 进行取值可知 n 的意义及其取值范围。 答案 (1)氯原子 (6)代表苯及其同系物这一系列中的第 n 项 n≥1