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教材习题答案
专题6 化学反应与能量变化 全燃烧需要 故相同体积的天然气 石油液化气 水煤
0.5 L O2ꎬ 、 、
气所需要空气的体积比为
2 ∶ 6.5 ∶ 0.5=4 ∶ 13 ∶ 1ꎮ
第一单元 化学反应速率与反应限度
6答案
. 49984.6 kJ
◆理解应用 解析 由 H
2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l) Δ =
1C 化学平衡为动态平衡 正逆反应速率均不为零 项错误 -1可知 完全燃烧放出的热量为
. ꎬ ꎬC ꎮ -2599.2 kJmol ꎬ1 mol C2H2
2D 化学平衡存在反应限度 不能进行彻底 项错误
. ꎬ ꎬD ꎮ 2599.2 kJ 故 乙炔在氧气中完全燃烧放出的热量为
3答案 降低温度 反应速率减小 ꎬ 1 kg
2
. (1) ꎬ ꎮ
(2) 铁与盐酸反应的实质是与盐酸中的 H +反应 ꎬ c (H + ) 越 1000 g -1 × 2599.2 kJmol -1 ≈49984.6 kJꎮ
大 反应速率越快 26 gmol 2
ꎬ ꎮ 7答案 6
升高温度 增大压强 使用催化剂能加快反应速率 . 1.782×10 kJ 54 kg
(3) 、 、 ꎮ
4答案 c -1 c -1 解析 n 1×10 6 g 4 根据碳酸钙分解的
. (1) (B)=0.8 molL (C)=0.6 molL (CaCO3)= -1 =10 molꎬ
v -1 100 gmol
(2) (A)=0.1 mol(Lmin) 热化学方程式可知 完全分解需要的热量为 4
解析 ꎬ1 t CaCO3 10 mol
A + 2B 3C -1 6
起始浓度 -1 ×178.2 kJmol =1.782×10 kJꎮ
(molL ) 1.0 1.2 0 通过煤炭燃烧提供热量 至少需要燃烧煤炭的质量为
变化浓度 -1 ꎬ
(molL ) 0.2 0.4 0.6
6
终态浓度 (molL -1 ) 0.8 0.8 0.6 1.782×10 -1 kJ ≈5.4×10 4 g=54 kg
33 kJg
反应经 2 min 后 ꎬ c (B)=0.8 molL -1 ꎬ c (C)=0.6 molL -1 ꎮ 8答案 煤的气化 液化 干馏等或利用煤炭发电 合理即可
. 、 、 ꎮ ( )
Δ c (A)= 0.2 molL -1 ꎬ v (A)= Δ c ( t A) = 0.2molL -1 =0.1mol 9 . 答案 氢气的热值高 、 来源广泛 ꎬ 燃烧产物对环境无污染 ꎬ 为
Δ 2min 绿色能源 氢气可以作燃料
ꎮ ꎮ
-1
(Lmin) ꎮ
5答案 - + 第三单元 化学能与电能的转化
. (1)HCOOHHCOO +H
◆理解应用
(2)C
解析 (1) 甲酸为一元弱酸 ꎮ (2) 甲酸部分电离 ꎬ c (HCOO - ) 1A 铜为正极 发生反应 + - 项正确 铁为负
. ꎬ 2H +2e H2↑ꎬA ꎻ
小于 0.1 molL -1 ꎮ 极 铜为正极 电子由负极经外电路流向正极 项错误 +向
ꎬ ꎬ ꎬB ꎻH
6答案 高效性 专一性 易变性 条件温和
. 、 、 、 正极移动 项错误 负极反应为 - 2+ 项错误
ꎬC ꎻ Fe-2e Fe ꎬD ꎮ
第二单元 化学反应中的热 2C 原电池将化学能转化为电能 项错误 负极为锌 正极为
. ꎬA ꎻ ꎬ
铜 电子由负极流向正极 项错误 项正确 正极为 +得到
◆理解应用 ꎬ ꎬB 、C ꎻ H
电子产生 铜不参加反应 项错误
1D 除了热值 还需要考虑制备 存储 运输 开采成本等方面 H2ꎬ ꎬD ꎮ
. ꎬ 、 、 、 3C 的化合价升高 发生氧化反应 作负极 项正确 元
诸多问题 项错误 . Zn ꎬ ꎬ ꎬA ꎻAg
ꎬD ꎮ 素化合价降低 则 作正极 发生还原反应 项正确 产
2B 反应物总能量低于生成物总能量 为吸热反应 项正确 ꎬ Ag2O ꎬ ꎬB ꎻ
. ꎬ ꎬB ꎬ 物为 则电解质溶液不可能显酸性 项错误 纽扣
项错误 反应为吸热反应还是放热反应与反应是否需加 Zn(OH)2ꎬ ꎬC ꎻ
A、C ꎻ 电池的质量轻 体积小 项正确
热无关 氢氧化钡晶体与 反应为吸热反应 但常温下即 、 ꎬD ꎮ
ꎬ NH4Cl ꎬ 4C 该系统存在的能量转化形式有 太阳能转化为电能 电能
可进行 项错误 . : 、
ꎬD ꎮ 转化为化学能 化学能转化为电能 电能转化为动能等 项
、 、 ꎬA
3A 完全分解需吸收571.6 的能量 错误 在负极 发生氧化反应 在正极 发生还原反应
. 1 mol H2O(l)
2
kJ=285.8 kJ ꎬ ꎻ H2 ꎬ O2 ꎬB
项错误 通过电解水得到燃料 和氧化剂 项正确 除了
项错误 ꎻ H2 O2ꎬC ꎻ
A ꎮ
化学能 电能 还有动能的转化 项错误
4答案 、 ꎬ ꎬD ꎮ
. ②④⑥⑦
5A 的化合价升高 为负极 项错误
5答案 相同体积的天然气 石油液化气 水煤气完全燃烧时所 . Mg ꎬ ꎬA ꎮ
. 、 、
6答案 电能转化为化学能
需要空气的体积之比为 . (1)
4 ∶ 13 ∶ 1ꎮ
化学能转化为电能
解析 设天然气 石油液化气 水煤气各 其中水煤气中 (2)
、 、 1 Lꎬ
化学能转化为热能和光能
各 (3)
H2、CO 0.5 Lꎮ
化学能转化为电能
点燃 点燃 (4)
由
CH4+2O2 CO2+2H2Oꎬ2C4H10+13O2 8CO2+10H2Oꎬ
(5)
电能转化为化学能
点燃 点燃 热能转化为化学能
可知 完全燃 (6)
2CO+O2 2CO2ꎬ2H2+O2 2H2O ꎬ1 L CH4 7答案 有气泡生成 + -
. (1) 2H +2e H2↑
烧需要 完全燃烧需要 水煤气完 铜 锌 铜 锌
2 LO2ꎬ1LC4H10 6.5LO2ꎬ1L (2)
1
续表
(3)2.24 L
能 正极 2+ - 负极 - 2+ 能量转化形式 实例
(4) ꎮ :Cu +2e Cuꎬ :Zn-2e Zn
8答案 不是 化学能转化
. (1)Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑ 电能转化为热能 电热毯发热
为热能
风能转化为电能 风力发电
是 由锌片经导线流向石墨棒 有气泡生成
(2)
光能转化为电能 太阳能电池
第 组由锌片 铜片 硫酸铜溶液组成原电池
(3) 1 、 、
负极反应 - 2+ 太阳能转化为热能 太阳能热水器加热
:Zn-2e Zn
正极反应 :Cu 2+ +2e - Cu 6 . 答案 标准状况下 ꎬ1 m 3 该燃气中各组分的物质的量分别为
总反应 2+ 2+
:Zn+Cu Zn +Cu n 1000 L×50%
第 组由铁片 铜片 硫酸铜溶液组成原电池 (H2)= -1≈22.3 mol
2 、 、 224 Lmol
负
正
极
极
反
反
应
应
:Fe-
2+
2e -
-
Fe 2+ n (CH4)=
2
1
2
0
.4
00
L
L×
m
3
o
0
l
% -1≈13.4 mol
:Cu +2e Cu
总反应 2+ 2+ n 1000 L×10%
:Fe+Cu Fe +Cu (CO)= -1≈4.5 mol
第 组由铁片 石墨 稀硫酸组成原电池 22.4 Lmol
3 、 、 根据各热化学方程式求得各物质完全燃烧产生的热量分别为
负极反应 - 2+
:Fe-2e Fe
正极反应 :2H + +2e - H2↑ Q (H2)= 57
2
1
m
6
ol
kJ ×22.3 mol≈6373.3 kJ
总反应 + 2+
:Fe+2H Fe +H2↑ Q 8903 kJ
其他合理答案均可 (CH4)= ×13.4 mol≈11930.0 kJ
( ) 1 mol
综合评价 Q 5652 kJ
(CO)= ×4.5 mol=1271.7 kJ
2 mol
1C 为放热反应 生成物总能量低于反应物总能量 Q 总 Q Q Q
. A、B、D ꎬ ꎬB ( )= (H2)+ (CH4)+ (CO)=6 373.3 kJ+11930.0 kJ+
为吸热反应 生成物总能量高于反应物总能量 项正确
ꎬ ꎬC ꎮ 1271.7 kJ=19575.0 kJꎮ
2 . 答案 (1)A (2)B (3)C 所以 1 m 3 ( 标准状况 ) 该燃气燃烧时放出的热量为 19 575.
解析 v 0.2 mol -1 -1 反应速率之 0 kJꎮ
(W)= =0.02 molL min ꎬ
2 L×5 min 7略
.
比等于化学计量数之比 v v n 则n 项正
ꎬ (W) ∶ (Z)=2 ∶ ꎬ =1ꎬA 8答案 电池的发展史由 年丹尼尔电池的诞生到 年
. 1836 1859
确 当生成 时 同时消耗 则消耗
ꎮ (2) 0.2 mol W ꎬ 0.1 mol Yꎬ Y 铅酸电池的发明 至 年发明了氧化银电池 年实现
ꎬ 1883 ꎮ 1888
的物质的量分数为0.1 mol 项正确 物质的量减 了电池的商品化 年发明了镍 镉电地 年发明了
=0.25ꎬB ꎮ (3) ꎬ1899 — ꎬ1901
0.4 mol 镍 铁电池 年实现了镍 镉电池的密封化 年
少导致反应物浓度减小 反应速率减慢 项错误 体积增大 — ꎬ1951 — ꎮ 1958
ꎬ ꎬA ꎻ ꎬ 提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质
浓度减小 反应速率减慢 项错误 升高温度 反应速率增 Harris ꎮ 20
ꎬ ꎬB ꎻ ꎬ 世纪 年代初期便实现了军用和民用 随后基于环保考虑
大 项正确 通入氩气 虽然压强增大 但是反应体系中物质 70 ꎮ ꎬ
ꎬC ꎻ ꎬ ꎬ 研究重点转向蓄电池 镍 镉电池在 世纪初实现商品化
ꎮ — 20
的浓度不变 则反应速率不变 项错误
ꎬ ꎬD ꎮ 以后 在 世纪 年代得到迅速发展
ꎬ 20 80 ꎮ
3D 为负极 发生氧化反应 在正极发生还原反应
. Zn ꎬ ꎬO2 ꎬA、B 9略
.
正确 ꎻ 正极反应为 O2+2H2O+4e - 4OH - ꎬ 转移 1 mol 电子 10
.
略
时 消耗 项正确 -向负极移动 项错误
ꎬ 0.25 mol O2ꎬC ꎻOH ꎬD ꎮ
4答案 放电时 化学能转化为电能 充电时 电能转化为化 专题7 氮与社会可持续发展
. (1) : ꎻ :
学能
ꎮ
第一单元 氮的固定
化学能转化为热能和光能
(2)
光能转化为化学能 ◆理解应用
(3)
热能转化为化学能 1D 游离态的氮转化为化合态的含氮化合物的过程叫做固氮
(4) . ꎬ
5答案 项错误
. D ꎮ
2D 生物固氮主要指豆科植物中的根瘤菌将空气中的氮气转
能量转化形式 实例
.
化为氮的化合物的过程 项正确
化学能转化为热能 氢气燃烧反应 ꎬD ꎮ
3答案 稳定性
热能转化为化学能 碳酸钙受热分解 . (1)
稳定性
(2)
化学能转化为电能 氢氧燃料电池
液氮汽化吸收大量的热量
(3)
电能转化为化学能 电解水 氮元素是植物生长的必需元素
(4)
热能转化为电能 火力发电 放电
4答案
. N2+O2 2NO、2NO+O2 2NO2、3NO2+H2O
2
教材习题答案
3D 不溶于水 项错误 为无色不溶于水的气体 项
2HNO3+NO . N2 ꎬA ꎻNO ꎬB
硝酸随着雨水进入土壤后与矿物质作用生成硝酸盐 其中硝 错误 为红棕色 且易与水反应 项错误 为无色极
ꎬ ꎻNO2 ꎬ ꎬC ꎻNH3
酸根离子被植物吸收 转化为植物生长所需的养料 易溶于水的气体 项正确
ꎬ ꎮ ꎬD ꎮ
5答案 在氮的循环中 固氮细菌和固氮蓝藻把大气中的游离 或光照
. ꎬ 4答案 △ 浓硝酸由
氮 固定成植物能吸收的氨态氮 或经硝化细菌转化成硝态 . (1)4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2Oꎬ
ꎬ ꎬ 于溶解了分解生成的 而显黄色
氮 供植物吸收 这些氮化物与糖类被加工成植物细胞内的 NO2
ꎬ ꎮ 常温下铁 铝遇浓硫酸 浓硝酸会发生钝化
蛋白质 核酸等 构造了植物自身 植物被动物取食后 植物 (2) 、 、
、 ꎬ ꎮ ꎬ 浓硝酸见光或受热能够分解 需要棕色试剂瓶存放避光
蛋白等转化为动物躯体的一部分 动植物死亡后 尸体被细 (3) ꎬ
ꎮ ꎬ 保存
菌 真菌分解 又把氮以氨或铵形式释放出来 后者可为植物
、 ꎬ ꎬ 得 -
利用 环境中的硝态氮可由反硝化细菌的作用 形成游离氮 2 ×3e
ꎮ ꎬ 5答案 ↓
或氧化亚氮返回大气中
ꎮ
在氮的循环中
ꎬ
大气氮和土壤中的 . (1)3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
↑
铵态氮或硝态氮 通过植物辗转而保持相对平衡 自然界中 失 -
ꎬ ꎮ 3 ×2e
的其他元素也有循环 总之 在物质循环中 绿色植物和细
ꎮ ꎬ ꎬ (2)NH3+HClNH4Cl
菌 真菌 通过吸收 合成 分解 释放 互为依存 互为矛盾统 得 -
、 ꎬ 、 、 、 ꎬ ꎬ 6 ×e
一 ꎬ 促进了自然界和地球上生物的不断运动和进化 ꎮ 在上述 浓 ↓
(3)S+6HNO3( )6NO2↑+H2SO4+2H2O
物质循环中 也包含着能量的流动 这样 在一定范围中 生
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ 失 - ↑
物和非生物的成分之间 通过不断的物质循环和能量流动而 1 ×6e
ꎬ 催化剂
互相作用 互相依存的统一整体 构成了生态系统 在生态系 6答案 氧化剂 还
ꎬ ꎬ ꎮ . (1)Ⅰ.4HN3+5O2 4NO+6H2Oꎬ O2ꎬ
△
统中 动物和植物的种类和数量保持相对平衡 如果生态系
ꎬ ꎮ 原剂 氧化剂 还原剂
统受到外界的压力和冲击太大 就会引起生态系统的崩溃 导
NH3ꎻⅡ.②2NO+O2 2NO2ꎬ O2ꎬ NOꎻ
ꎬ ꎬ 既是氧化剂又是还原
致生物种类和数量的减少 人类的生产活动强烈地干扰着自
Ⅲ.③3NO2+H2O2HNO3+NOꎬNO2
ꎮ 放电
剂 氧化剂 还原剂
然生态系统的平衡和改变其面貌
ꎮ
人类合理开发自然
ꎬ
能促 ꎻ①N2+O2 2NOꎬ O2ꎬ N2ꎮ
催化剂
进生态系统的发展 如果不合理开发 常导致毁灭森林 水土
ꎻ ꎬ 、 (2)4NH3+6NO5N2+6H2O
流失 水源枯竭 草原荒废 河流干涸 土地沙漠化等 野生动 400℃
、 、 、 、 ꎬ 7答案
植物趋于绝灭等 这样的开发 在获得一定 成功 之后 必然 . 11.91% 6.65 mol/L
ꎬ ꎬ “ ” ꎬ 解析 设浓氨水的体积为 则用等体积的水稀释后 氨水
遭到自然界的报复 而得到更大惨败的结果 与此同时 工业 1 mLꎬ ꎬ
ꎬ ꎮ ꎬ -3
排放的三废和使用大量化肥 农药引起的环境和水质污染 给 的溶质质量分数为 25%×0.91 gcm ×1 mL
、 ꎬ -3 -3 ×
1 mL×0.91 gcm +1 mL×1 gcm
人类和动植物的生存带来危机 应引起高度重视
ꎬ ꎮ 稀 释 后 氨 水 的 物 质 的 量 浓 度 c
100% = 11. 91%ꎮ =
6答案
. (1)C (2)8
1000×0.95×11.91%
解析 都是氮气转化为氮的化合物 为固氮过程 mol/L=6.65mol/Lꎮ
(1)①② ꎬ ꎬA 17
项正确 动植物蛋白为有机物 可以与无机物相互转化 项 8答案 除去氨气中混有的水蒸气
ꎻ ꎬ ꎬB . (1)
正确 + 中氮元素化合价为 - - 中氮元素化
ꎻNH3、NH4 -3ꎬNO2、NO3 黑色固体逐渐变为红色 △
合价分别为 化合价升高 被氧化 项错误 有助于 (2) 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
+3、+5ꎬ ꎬ ꎬC ꎻ⑥ 有无色液体生成 氨水
弥补人工固氮对氮循环的影响 项正确 (3)
ꎬD ꎮ 9答案 稀
+ 中氮元素化合价为 - 中氮元素化合价为 则 . (1)3Cu+8HNO3( )3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)NH4 -3ꎬNO3 +5ꎬ
一个 + 参加反应共转移 个电子 CuO+2HNO3 Cu(NO3)2+H2O
NH4 8 ꎮ n
点燃 (2) (NO)=0.01 mol
7答案 n
. 3Mg+N2 Mg3N2 (Cu)=0.015 mol
作还原剂 化合价由 升高到 作氧化剂 化合价由 m
Mg ꎬ 0 +2ꎬN2 ꎬ 0 (Cu)=0.015 mol×64 g/mol=0.96 g
降低到 m
-3ꎮ (CuO)=3.36 g-0.96 g=2.4 g
得 - n
2 ×3e (CuO)=0.03 mol
点燃 ↓ 根据 守恒n n n
3Mg+N2Mg3N2 Cu [Cu(NO3)2]= (Cu)+ (CuO)=0.045 molꎮ
失 - ↑ 第三单元 含氮化合物的合理使用
3 ×2e
第二单元 重要的含氮化工原料 ◆理解应用
◆理解应用 1答案 △
. (1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
1A 棕色试剂瓶存放见光易分解的液体 浓硝酸见光易分解 向下排空气法 碱石灰
. ꎬ ꎬ (2)
项正确 将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近 若变蓝 说明
A ꎮ (3) ꎬ ꎬ
2B 氨气极易溶于水 能够用作喷泉实验 项正确 已经收集满 或用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口 若有白烟
. ꎬ ꎬB ꎮ ( ꎬ
3
生成 说明已经收集满 解析 第一步的反应物为亚硝酸钠和氯化铵 生成物为氯
ꎬ ) (1) ꎬ
防止氨气与空气形成对流 以收集到纯净的氨气 化钠和亚硝酸铵 根据元素守恒配平 故化学方程式为
(4) ꎬ ꎬ ꎬ NaNO2
第二步的反应物为亚硝酸铵 生
(5)0.535 g +NH4ClNaCl+NH4NO2ꎻ ꎬ
-1 成物为氮气和水 根据元素守恒配平 化学方程式为
(6)1 molL ꎬ ꎬ NH4NO2
2答案 将该化肥与碱性物质混合加 此反应中 只有
. (1)21.2% (2)A (3) N2+2H2Oꎮ (2)NH4NO2 N2+2H2Oꎬ ꎬ N
热 若产生刺激性气味的气体 证明该化肥是一种铵态氮肥 元素的化合价发生变化 且亚硝酸根中的 元素由 价降低
ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ N +3
到 价 铵根离子中的 元素由 价升高到 价 每有
解析 硫酸铵中氮元素的质量分数为14×2 0 ꎬ N -3 0 ꎬ 1 mol
(1) ×100%≈ 亚硝酸铵分解 转移电子
132
ꎬ 3 molꎮ
若某硫酸铵化肥含氮量为 则含有的杂质含
21.2%ꎮ(2) 20%ꎬ 5答案 1 4
氮量低于硫酸铵的含氮量 碳酸氢铵中氮元素的质量分数为 . (1)8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2 (2)0.5
ꎬ 3 3
解析 用氨气检查氯气管道 如果有氯气泄漏 则会有白
14 硝酸铵中氮元素的质量分数为14×2 (1) ꎬ ꎬ
×100%≈17.7% ꎻ × 烟产生 这白烟就是氯化铵固体 同时产生的是氮气 化学方
79 80
ꎬ ꎬ ꎮ
程式为 被还原的氯气与氯
100% =35% ꎻ 氯化铵中氮元素的质量分数为 14 ×100%≈ 8NH3+3Cl2 6NH4Cl+N2ꎮ (2)
53.5 化铵之间的关系是 生成 氯化铵 有
Cl2~2NH4Clꎬ 1mol ꎬ 0.5mol
磷酸氢二铵中氮元素的质量分数为14×2 被还原 被氧化的氨气与氯化铵之间的关系是
26.2%ꎻ ×100%≈ Cl2 ꎬ NH3 ~
132
该样品中可能混有碳酸氢铵 故选 生成 氯化铵 被氧化的氨气是 1 反应的氨
21.2%ꎬ ꎬ Aꎮ 3NH4Clꎬ 1 mol ꎬ molꎬ
3答案 3
. (1)① (2)②③ (3)③ 气与氯化铵之间的关系是 生成 氯化铵
4答案 4NH3~3NH4Clꎬ 1 mol ꎬ
. NO2 NO NO2 NO2
5答案 硫酸 粉尘 或 等 反应的氨气是 4
. (1) ( NO ) molꎮ
3
(2)CO2+NH3+H2ONH4HCO3 尿素 6
.
答案 尿素含氮量约为
46.7%ꎬ
是目前固态氮肥中含氮量最
催化剂
高的一种氮肥 尿素是中性肥料 性质稳定 不易分解 适用
(3)CO+2H2 高温高压CH3OH ꎮ ꎬ ꎬ ꎬ
、 于各种土壤和作物 肥效高 易保存 使用方便 长期使用对
ꎮ 、 、 ꎬ
综合评价 土壤的破坏作用小
ꎮ
催化剂 催化剂
1答案 7答案
. (1)4NH3+5O2 4NO+6H2O . (1)HCl、CO (2)①NO、NO2 ②2CO+2NO
△ 开发和使用氢能 推广电动汽车 植树造林
2CO2+N2 ③ 、 、
(2)2NO+O2 2NO2 尾气中二氧化氮的含量为 6 3 设需
(3) 1×10 L×0.5%=5×10 Lꎬ
(3)3NO2+H2O2HNO3+NO 要氨气的物质的量为x
2答案 ꎮ
. Fe(OH)3 Fe2O3
3答案 左边具支试管中 溶液逐渐变成蓝色 铜片逐渐消 6NO2 + 8NH3 7H2+12H2O
. (1) ꎬ ꎬ
失 溶液中有气泡产生 试管上半部分出现红棕色气体 但后 6×22.4 L 8 mol
ꎬ ꎬ ꎬ 3 x
来又变为无色 右边倒立试管中 用排水法收集到无色气体 5×10 L
ꎻ ꎬ
生成的气体可能为 能与水反应生成 6×22.4 L 8 mol
(2) NO2ꎬNO2 NO 3 = x
铜丝表面产生无色气泡 右端管内液面下降 出现无色 5×10 L
(3)② ꎬ ꎬ 解得x 则氨气的质量为
空间 直到液面脱离铜丝反应停止进行 右端液面上升 左 ≈297.6 molꎬ 297.6 mol×17 g/mol×
ꎬ ③ ꎬ -3
端液面下降 右端管口出现红棕色气体 10 g/kg=5.06 kgꎮ
ꎬ 8答案 略
右端管口排出的氮氧化物会污染环境 缺少尾气吸收装 .
(4) ꎬ
置 在附有铜丝的胶塞上装一个有活塞的导气管 可连接一个
ꎻ ꎬ 专题8 有机化合物的获得与应用
装满空气的储气瓶 再通入一个盛有氢氧化钠溶液的烧杯中
ꎬ ꎮ
解析 描述实验现象时 应考虑到整个装置中的各个仪器 第一单元 化石燃料与有机化合物
(1) ꎬ
中固 液 气三方面的变化
、 、 ꎮ ◆理解应用
用排水法收集 时只能收集到
(2) NO2 NOꎮ 1D 甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应 生成的有机物有
根据所发生的反应 稀 . ꎬ
(3) 3Cu+8HNO3( )3Cu(NO3)2+2NO↑ 无论生成哪种有机物 都有
不难分析出与反应有关的固 液 气 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4ꎬ ꎬ HCl
+4H2O、2NO+O2 2NO2ꎬ 、 、 生成 所以生成物中物质的量最多的是氯化氢
三方面的变化 ꎬ ꎮ
ꎮ 2A 天然气 沼气 煤矿坑道气和油田气的主要成分均是甲烷
是否会对环境造成污染是评价实验方案优劣的一个重要 . 、 、 ꎬ
(4) 故 正确 甲烷是饱和烃 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 故
依据 在密闭体系中通入空气氧化 然后用碱液吸收 即 A ꎻ ꎬ ꎬ
ꎮ NOꎬ ꎬ 错误 甲烷是饱和烃 能发生取代反应 不能发生加成反应
可避免污染 B ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ
ꎮ 故 错误 分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体
C ꎻ ꎬ
4答案 △ 甲烷和乙烷的分子式不同 故不是同分异构体 而是互为同系
. (1)NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O (2)3 ꎬ ꎬ
4
教材习题答案
物 故 错误 3A 乙醇与氧气的反应属于氧化反应 不属于取代反应 故
ꎬ D ꎮ . ꎬ ꎬ A
3A 溴水与苯不反应 振荡 静置后分层 水层颜色变浅 是发 符合题意 乙醇与乙酸的酯化反应也属于取代反应 故 不符
. ꎬ 、 ꎬ ꎬ ꎻ ꎬ B
生了萃取 不是苯与溴发生了加成反应 苯可与液溴在催化剂 合题意 乙酸乙酯的水解反应属于取代反应 故 不符合题
ꎬ ꎬ ꎻ ꎬ C
条件下发生取代反应 故 错误 苯中不存在碳碳双键 个 意 油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应 属于取
ꎬ A ꎻ ꎬ6 ꎻ ꎬ
碳原子之间的键完全相同 是一种介于碳碳单键和碳碳双键 代反应 故 不符合题意
ꎬ ꎬ D ꎮ
之间的独特的键 故 正确 苯分子中含碳量较大 在空气中 4C 蛋白质溶液经过高温加热 紫外线照射和加福尔马林后
ꎬ B ꎻ ꎬ . 、 ꎬ
燃烧时放出明亮的火焰 冒黑烟 故 正确 在浓硫酸存在和 发生蛋白质的变性 失去生理活性 蛋白质溶液中加浓食盐
ꎬ ꎬ C ꎻ ꎬ ꎬ
加热的条件下 苯中的氢原子被硝基取代生成硝基苯 属于取 水 发生蛋白质的盐析 是可逆过程 不会失去其生理活性 故
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
代反应 故 正确 选
ꎬ D ꎮ Cꎮ
点燃 点燃 高温 高压
4 答案 煤气燃烧 5答案 、
. (1) :2CO+O2 2CO2ꎬ2H2+O2 2H2Oꎻ . CH2 CH2+H2O催化剂CH3CH2OH、2CH3CH2OH
点燃
天然气燃烧 增大空气的进入 催化剂 催化剂
量或减小天
:
然
C
气
H4
的
+2
进
O
入
2
量
CO2+2H2O (2) +O2
△
2CH3CHO + 2H2O、 2CH3CHO + O2
△
→
浓硫酸
解析 相同物质的量的天然气完全燃烧消耗的氧气比煤气要
2CH3COOH、CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOC2H5
多得多 当把以煤气为燃料的灶具改为以天然气为燃料的灶 △
ꎬ
具时 为了保证天然气的充分燃烧 必须增大空气的进入量或 +H2O
ꎬ ꎬ 酶
6答案
减小天然气的进入量
ꎮ
. (1)C6H2O6 →2C2H5OH+2CO2↑
光照 利用植物的光合作用能将太阳能转化为清洁燃料
5答案 (2) ꎮ
. (1)CH3CH3+Cl2 →CH3CH2Cl+HCl 解析 葡萄糖在酶的催化下反应生成乙醇和二氧化碳
(1) :
Ni 酶
(2)CH2 CH2+H2 →CH3CH3 植物光合作用能将水
6答案 C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2↑ꎮ (2) 、
. ACꎻBDEF 光照
二氧化碳转化为葡萄糖
7
.
答案
(1)
第一支试管中的实验现象说明
:①
在没有光照的条 :6CO2+6H2O 叶绿素→C6H12O6+6O2
件下 己烷和溴不发生化学反应 己烷作为一种有机溶剂 光合作用 葡萄糖在酶的催化下可以转化为酒精 乙醇是
ꎬ ꎻ② ꎬ ( )ꎮ ꎬ
溴易溶于己烷从而被萃取 使己烷层呈橙红色 水层几乎褪成 清洁燃料 故利用植物光合作用能将太阳能转化为清洁燃料
ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
无色 7答案 二氧化锰作催化剂 可以加速 分解 新鲜鸡肝中
ꎮ . ꎬ H2O2 ꎻ
第二支试管中的实验现象说明 在光照条件下 己烷和溴 含有能催化过氧化氢分解的酶 这种酶在酸 碱溶液中或在加
(2) : ꎬ ꎬ 、
水中的溴发生了取代反应 生成己烷的溴代物和溴化氢 热条件下会失去生理活性
ꎬ ꎮ ꎮ
解析 烷烃不溶于水 可作有机溶剂 易在光照条件下与溴水 解析 实验 说明双氧水在二氧化锰催化作用下会分解产
ꎬ ꎬ (1)
发生取代反应 生气体 实验 也能产生气体 说明鸡肝中含有能催化过氧
ꎮ ꎻ (2) ꎬ
8答案 可能含有气态不饱和烃 如乙烯等 发生了催 化氢分解的酶 实验 无气体产生 说明煮熟的鸡肝中酶已
. (1) ꎬ (2) ꎻ (3) ꎬ
化裂化反应 生成相对分子质量较小 沸点较低的烃 失去生理活性 实验 和实验 中也无气体产生 说明在
ꎬ 、 ꎮ ꎻ (4) (5) ꎬ
解析 石蜡油主要含碳 氢元素 经过反应产生能使酸性高锰 酸 碱溶液中这种酶也会失去生理活性
、 ꎬ 、 ꎮ
酸钾溶液褪色的气体 一般是气态不饱和烃 如乙烯或乙炔
ꎬ ꎬ 第三单元 人工合成有机化合物
等 石蜡油分子本身碳原子数较多 经过反应产生乙烯 乙炔
ꎮ ꎬ 、
◆理解应用
等小分子 主要是发生了催化裂化 生成相对分子质量较小
ꎬ ꎬ 、
沸点较低的烃 1C 氨基酸 油脂和氯乙烯的相对分子质量较小 不属于高分
ꎮ . 、 ꎬ
子化合物
第二单元 食品中的有机化合物 ꎮ
2D 聚乙烯塑料的老化是因为发生了氧化反应而不是加成反
.
◆理解应用 应 故 错误 煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧
ꎬ A ꎻ
1A 丙三醇有甜味 不属于糖类 故 错误 许多水果中含有 化形成 等气体的过程 煤的液化是将煤与 在催化
. ꎬ ꎬ A ꎻ H2、CO ꎬ H2O
酯类化合物 水果的香味来自酯类化合物 故 正确 天然油 剂作用下转化为液体燃料或利用煤产生的 和 通过化学
ꎬ ꎬ B ꎻ H2 CO
脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯 故 正确 蛋白质是一种 合成产生液体燃料或其他液体化工产品的过程 所以煤的气
ꎬ C ꎻ ꎬ
很大的分子 在一定条件下能发生水解反应 最终转化为各种 化和液化均是化学变化 故 错误 碳纤维是一种新型无机非
ꎬ ꎬ ꎬ B ꎻ
小分子的氨基酸 故 正确 金属材料 不属于有机高分子材料 故 错误 酿酒时淀粉先
ꎬ D ꎮ ꎬ ꎬ C ꎻ
2BC 乙醇的燃烧产物为二氧化碳和水 没有有害气体产生 水解为葡萄糖 然后葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇 故
. ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
故 正确 植物油是高级不饱和脂肪酸的甘油酯 水解得到丙 正确
A ꎻ ꎬ D ꎮ
三醇 不是乙醇 故 错误 可燃物燃烧是否充分与氧气是否 3B 蚕丝的主要成分是蛋白质 蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽
ꎬ ꎬ B ꎻ . ꎬ
充足有关 与可燃物中是否含氧元素无关 故 错误 乙醇可 毛的气味 人造纤维在灼烧时会蜷缩成一个小球 有浓烈的黑
ꎬ ꎬ C ꎻ ꎬ ꎬ
由淀粉 植物秸秆等发酵而制得 所以乙醇是可再生能源 故 烟 有与蛋白质燃烧时不一样的气味 故可以区分蚕丝和人造
、 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
正确 纤维 故 正确 废旧塑料焚烧处理会产生大量有害气体和粉
D ꎮ ꎬ A ꎻ
5
尘 造成二次污染 故 错误 高温条件下蛋白质发生变性
ꎬ ꎬ B ꎻ ꎬ CH2 CHCOOCH3+H2 → CH3CH2COOCH3
流感病毒属于蛋白质 所以加热能杀死流感病毒 故 正确 解析 根据酯化反应的原理可得 和 的结构简式 因为
ꎬ ꎬ C ꎻ G H ꎻ I
是高分子物质 中又含有双键 所以 应是 加聚反应得到
医用消毒酒精通常是用体积分数为 的乙醇溶液 浓度大
ꎬG ꎬ I G
75% ꎬ
的产物
使蛋白质变性快但渗透性差 浓度小渗透性强而使蛋白质变 ꎮ
ꎬ 9答案 略
性慢 故 正确 .
ꎬ D ꎮ
4B 由于聚丙烯酸酯属于混合物 因此没有固定的熔沸点 聚 综合评价
. ꎬ ꎮ
丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯发生加聚反应得到的高分子化合 1A 根据甲烷的正四面体结构可知 二溴甲烷不存在同分异构
. ꎬ
体 可以表示乙醇 也可以表示甲醚 有正丁烷
物 ꎬ 其单体可用 CH2 CHCOOR 表示 ꎬ 故 ① 正确 ꎻ 聚丙烯酸酯 异丁 ꎻC 烷 2H 两 6O 种同分异构体 高 ꎬ 聚物都是链节数 ꎻ 目 C4 在 H1 一 0 定范围内 、
是通过加聚反应得到的复杂的混合物 没有固定的熔 沸点 ꎻ
ꎬ 、 ꎬ 变化的各种高分子的混合物
故 正确 聚丙烯酸酯的链节可用 表示 没 ꎮ
② ꎻ CH2 CH ꎬ 2B 有机物大多是非极性分子 根据相似相溶原理 有机物一
. ꎬ ꎬ
般易溶于有机物中 而难溶于由极性分子组成的水中 酒精虽
COOR ꎬ ꎬ
有碳碳双键 不能发生加成反应 故 错误 属于有机物 但酒精分子是极性分子 易溶于水 所以答案
ꎬ ꎬ ③ ꎮ ꎬ ꎬ ꎮ
5答案 聚四氟乙烯是由四氟乙烯通过加聚反应制得的 四氟 为
. ꎻ Bꎮ
3B 苯与溴水混合分两层 上层有颜色 四氯化碳与溴水混合
乙烯的结构简式是 结构式为 . ꎬ ꎬ
F2CCF2ꎬ F CC F ꎮ
分两层 下层有颜色 酒精与溴水混合不分层 溶液中仍有颜
ꎬ ꎻ ꎬ
F F 色 乙烯和乙炔都能使溴水褪色 乙烷不能使溴水褪色 所以
解析 寻找某高聚物的单体 首先要判断该物质是加聚产物 ꎻ ꎻ ꎬ
ꎬ 答案为
Bꎮ
还是缩聚产物 一般缩聚产物链节中含有酯基 肽键等官能团 4A 已知该醇为一元醇 所以 醇与足量 反应只能产
ꎬ 、 . ꎬ 1 mol Na
或其残基 缩聚产物找单体的过程就是将缩聚反应 逆回去 生 氢气 则
ꎬ “ ” 0.5 mol ꎬ
的过程 加聚产物找单体 一般是从一头 断 到另一头 遇到
ꎻ ꎬ “ ” ꎬ 1
半键收回来 遇到单键就断掉 遇到双键断一条
ROH ~
2
H2
ꎬ ꎬ ꎮ
通电 1
6答案 1
. 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 2
点燃
16 g 5.6 L
Cl2+H2 2HCl M -1
催化剂 22.4 Lmol
CHCH +HCl
△
→ CH2 CHCl 16
M
g
1
催化剂 =
n 5.6 L 1
CH2 CHCl → CH2—CHCl
解析 我们知道 聚氯乙烯是由氯乙烯加聚而来的 氯乙烯可 22.4 Lmol -1 2
ꎬ ꎬ 解得M -1 该物质可能为甲醇
以由乙炔和氯化氢加成而来 氯化氢由氯气和氢气反应制得 =32 gmol ꎬ ꎮ
ꎬ ꎬ 5A 有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物 如淀
氢气和氯气又可以通过电解饱和食盐水得到 . (
ꎮ 粉 纤维素 蛋白质 天然橡胶等 和合成有机高分子化合物
、 、 、 )
7 答案
如聚乙稀 聚氯乙烯等 尼龙为人工合成的高分子化合物
. CH2 CH2+Br2 →CH2BrCH2Br CH2BrCH2Br+ ( 、 )ꎬ ꎮ
6答案 分液 加入四氯化碳溶液萃取后分液
△ . (1) (2)
2NaOH → HOCH2CH2OH + 2NaBr CH2 CH2 + H2O 解析 乙酸乙酯不溶于水 所以乙酸乙酯和乙酸钠溶液可
催化剂 或 (1) ꎬ
Cu Ag 用分液的方法分离 向溴化钠和溴的水溶液中加入萃取
加热 加压→ CH3CH2OH 2CH3CH2OH + O2 → ꎮ (2)
、 △ 剂四氯化碳后 溴单质会溶解在四氯化碳中 四氯化碳和水互
催化剂 ꎬ ꎬ
不相溶而分层 然后分液即可实现二者的分离
2CH3CHO + 2H2Oꎻ 2CH3CHO + O2 → 2CH3COOHꎻ ꎬ ꎮ
浓硫酸 7答案
2CH3COOH+HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3
.
解析 设
C3
该
H4
气态烃的分子式为
△ CxHyꎮ
y 点燃 y
+2H2Oꎮ x x
解析 采用逆推法进行分析 合成 CxHy+( + )O2 → CO2+ H2O
ꎬ CH3COOCH2CH2OOCCH3ꎬ 4 2
作为酯类物质 需要乙二醇 和乙酸 y
x
ꎬ (HOCH2CH2OH) 1
乙烯水化可以得到乙醇 再氧化 2
(CH3COOH)ꎻ (CH3CH2OH)ꎬ
生成乙醛 最终氧化生成乙酸 乙烯 1 mol 3 mol 2 mol
(CH3CHO)ꎬ (CH3COOH)ꎻ
与溴加成得 再进行碱性条件下的取代反应生成 1 1 mol 1 1 mol
CH2BrCH2Brꎬ x =
3 mol
y =
2 mol
乙二醇 写出反应的化学方程式即可
(HOCH2CH2OH)ꎮ ꎮ 2
8答案 解得x y
. (1)CH2 CHCOOCH3 CH3OOCCH2CH3 =3ꎬ =4
所以该气态烃的实验式是 因为该烃呈气态 故 也
CH2 CH
为其分子式
C3H4ꎬ ꎬ C3H4
ꎮ
COOCH3 8答案 取反应液少量滴入碘水变蓝 另取反应液少量 加氢
. ① ꎻ ꎬ
催化剂
氧化钠溶液中和至碱性 加入银氨溶液 水浴加热 若有银镜
(2)2H2+CO → CH
浓
3O
硫
H
酸 产生 说明淀粉已发生水
ꎬ
解 取少量反
ꎬ
应液滴入
ꎬ
碘水 无变
ꎬ ꎮ ② ꎬ
CH3OH+CH3CH2COOH CH3CH2COOCH3+H2O 蓝现象 说明淀粉已经水解完全
△ ꎬ ꎮ
6
教材习题答案
解析 淀粉水解生成葡萄糖 而葡萄糖能发生银镜反应 据此 进行回收 原子利用率高 更符合 绿色化学 的特点
ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ “ ” ꎮ
可以鉴别 另外淀粉溶液遇单质碘显蓝色 据此可以鉴别淀
ꎮ ꎬ
粉的存在 专题9 金属与人类文明
ꎮ
9答案 聚乙烯燃烧时 无烟 有蜡味 有液滴产生 可持续燃
. ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 第一单元 金属的冶炼方法
烧 聚氯乙烯燃烧时有刺激性气味 有烟 燃烧不易持续 可
ꎻ ꎬ ꎬ ꎮ
以根据燃烧现象区分聚乙烯和聚氯乙烯 ◆理解应用
ꎮ
10答案 1B 金属冶炼就是把金属从金属化合物中提炼出来形成金属
. (1)0.168 g (2)3.4% .
解析 设析出的氨的物质的量为x 通电
ꎮ 单质的过程 项 电解氧化铝
与氨反应的硫酸的物质的量为 -1 ꎮ A ꎬ :2Al2O3 冰晶石4Al+3O2↑ꎬ
0.500 molL ×0.05 L-
符合金属冶炼的原理 项 铁在氧气中燃烧生成四氧化三
-1 1 ꎻB ꎬ
1.00 molL ×0.038 L×( )=0.006 molꎮ 铁 不符合金属冶炼的原理 项 焦炭具有还原性 可以在高
2 ꎬ ꎻC ꎬ ꎬ
温条件下把某些金属从其氧化物中还原出来 符合金属冶炼
2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4 ꎬ
的原理 项 铝粉与二氧化锰在高温下反应生成金属
2 1 ꎻD ꎬ Mnꎬ
x 高温
0.006 mol 符合金属冶炼的原理
4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mnꎬ ꎮ
2 1 2D 赤铁矿的主要成分是氧化铁 属于混合物 错误 铝热剂
x = . ꎬ ꎬA ꎻ
0.006 mol 是金属氧化物和铝粉的混合物 错误 漂粉精是氯化钙 次
解得x ꎬB ꎻ 、
=0.012 mol 氯酸钙的混合物 错误 胆矾是 属于纯净物
根据氮原子守恒 m -1 ꎬC ꎻ CuSO45H2Oꎬ ꎬ
ꎬ (N)=0.012 mol×14 g mol =0.168 gꎬ 正确
D ꎮ
0.168 g 3答案
.
则该牛奶中蛋白质的质量分数为 16%
-1 × 产物 反应的化学方程式
30.0 mL×1.03 gmL
100%≈3.4%ꎮ 电解熔融氯 熔融 通电
11答案 该反应为取代反应 根据取代反应的定义 硝基取代 钠和氯气 2NaCl( ) 2Na+
. ꎬ ꎬ 化钠
了苯环上的氢原子
ꎬ
生成小分子化合物
H2Oꎬ
相比之下加成 Cl2↑
反应没有小分子化合物生成 通电
ꎮ 电解饱和氯 氢氧化钠 氢
解析 该反应前后苯环的不饱和程度并未变化 说明不是加 、 2NaCl+2H2O2NaOH+
ꎬ 化钠溶液 气和氯气
成反应
ꎻ
该反应符合取代反应的定义
ꎬ
即硝酸中的硝基取代 H2↑+Cl2↑
了苯环上的氢原子 4答案 金属活动性越强 金属越活泼 越容易被腐蚀 鎏金
ꎮ . ꎬ ꎬ ꎮ “
12 答案 2- + 3+ 龙纹手镯 光彩夺目 完好无损 说明金非常不活泼 铜镜表面
. (1) 3CH3CH2OH + 2Cr2O7 + 16H 4Cr + ” ꎬ ꎬ ꎻ
有铜锈 说明铜活动性比金强 铁器则锈迹斑斑 残存很少 说
3CH3COOH+11H2O ꎬ ꎻ ꎬ ꎬ
浓硫酸 明铁比较活泼 在潮湿的空气中 易被氧气氧化 综合起来 活
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
(2)CH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O 动性 由强到弱的顺序是
△ Fe>Cu>Auꎮ
催化剂 高温
5答案 △
(3)CH3CH2OH+O2
催化剂
→CH3COOH+H2O . (1)2HgO2Hg+O2↑ (2)3CO+Fe2O3
通
2
电
Fe+
CH3
第
CO
二
OH
种
+
合
CH
成
3O
方
H
法更符合
→C
绿
H3
色
CO
化
O
学
CH3
的
+H
特
2
点
O 3CO2 (3)Fe+CuSO4 FeSO4+Cu (4)2Al2O3 冰晶石
(4) “ ” ꎮ 通电
解析 乙醇被酸性重铬酸钾溶液氧化生成乙酸的化学 熔融
(1) 4Al+3O2↑ (5)2NaCl( )2Na+Cl2↑
方程式为 高温
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4 2Cr2(SO4)3+ 6答案
则离子方程式为 . (1)2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
2K2SO4+3CH3COOH+11H2Oꎬ 3CH3CH2OH 高温
+2Cr2O
2
7
-
+16H
+
4Cr
3+
+3CH3COOH+11H2Oꎮ (2)
在浓硫 (2)4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn
酸作催化剂下 乙酸与甲醇溶液共热发生酯化反应生成乙酸
(3)C
ꎬ
解析 根据信息描述分析反应物 生成物 然后写出化学方程
浓硫酸
甲酯 其反应的化学方程式为 、 ꎬ
ꎬ CH3COOH+CH3OH
△
式并配平
ꎮ
根据逆合成分析法 7答案
CH3COOCH3+H2Oꎮ (3) ꎬCH3COOCH3 . 2.7 g 5.1 g
在甲醇溶剂中 使 得 -
→CH3OH+CH3COOH →CH3CH2OHꎮ ꎬ 12e
用二氧化钛作催化剂 ꎬ 用氧气氧化乙醇生成乙酸 ꎬ 故反应的 解析 通电 ↓
催化剂
2Al2O34Al+3O2↑
化学方程式为 乙 Na3AlF6 ↑
酸与甲醇发生酯 CH 化 3C 反 H 应 2O 生 H+ 成 O 乙 2 酸甲酯 →CH3COOH+H2Oꎻ 失 12e -
ꎬCH3COOH+CH3OH 即有
12 mol
电子发生转移时
ꎬ
理论上能得到金属铝
(4×27) gꎬ
催化剂
第一种合成方法使用酸性 需氧化铝 则有
→CH3COOCH3+H2Oꎮ (4) (2×102) gꎬ
重铬酸钾溶液氧化乙醇时产生 3+ 副产物多 浓硫酸作催 12 mol (4×27) g (2×102) g
Cr ꎬ ꎬ = m = m
化剂发生的酯化反应是可逆反应
ꎬ
原子利用率低
ꎮ
第二种合 0
解
.3
得
m
m
ol (Al)
m
(Al2O3)
成方法
ꎬ
在甲醇溶剂中
ꎬ
使用二氧化钛作催化剂
ꎬ
用氧气氧化
即理论
(
上
A
能
l)
得
=2
到
.7
金
g
属
ꎬ
铝
(Al2O3)
需
=5
氧
.1
化
gꎮ
铝
乙醇生成乙酸 采用无毒无害的原料 在无毒无害的条件下 2.7 gꎬ 5.1 gꎮ
ꎬ ꎬ
进行反应 减少废物向环境排放 乙酸与甲醇发生酯化反应
ꎬ ꎬ
生成乙酸甲酯 副产物只有水 催化剂可从产物中分离出来
ꎬ ꎬ
7
第二单元 探究铁及其化合物的转化 5答案
.
◆理解应用 名称 组成 主要性能
1A 氯气具有强氧化性 与 反应生成 将铁元素从
与 的合金称黄铜 有优良的导热
. ꎬ Fe FeCl3ꎬ 0
黄铜 Cu、Zn、 Cu Zn ꎬ
价转变为 价 正确 盐酸与 反应生成 和 将铁 性和耐腐蚀性
+3 ꎬA ꎻ Fe FeCl2 H2ꎬ Sn、Pb
元素从 价转变为 价 错误 溶液与 反应生成
0 +2 ꎬB ꎻCuSO4 Fe 有良好的机械性能 强度大 便于加工
和 将铁元素从 价转变为 价 错误 稀硫酸与 Al、Cu、 ꎬ 、 ꎬ
FeSO4 Cuꎬ 0 +2 ꎬC ꎻ 硬铝 而且密度小 可作轻型结构材料 锰可提
反应生成 和 将铁元素从 价转变为 价 Mg、Mn、 ꎬ ꎬ
Fe FeSO4 H2ꎬ 0 +2 ꎬD 高强度和耐腐蚀性
错误 Si
ꎮ
2 . B 氯气的氧化性较强 ꎬ 能将 Fe 2+氧化为 Fe 3+ ꎮ HCl、H2SO4 和
焊锡 收
铅
缩
锡合
性
金
小
性
铅
能
锡
稳
合
定
金
ꎬ 熔
晶
点
粒
低
幼
ꎬ
细
流动
韧
性
性
好
良
ꎬ
的氧化性较弱 不能将 2+氧化为 3+ ꎻ ꎬ
CuSO4 ꎬ Fe Fe ꎮ
锡铅 Sn、Pb、 好 软硬适宜 表面光滑 无砂洞 无疵
3CD 项 项
( ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
. A ꎬCu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2ꎻB ꎬFe2O3+3CO 合金 Sb、Cu 点 无裂纹 磨光及电镀效果好 铅锡合
高温 高温
项 项 ) ꎬ ꎬ ꎻ
2Fe+3CO2ꎻC ꎬ 上 2A 述 l+ 反 Fe 应 2O 中 3 符 2 合 Fe 题 +A 意 l2O3ꎻD ꎬZn+ 金离心铸造性能好 ꎬ 韧性强
FeCl2 ZnCl2+Feꎮ CD ꎮ 武德 熔点是 部分资料称 比所
4D 溶液中含有 2+和 - 逐滴加入稀盐酸后 相 Bi、Pb、 70 ℃( 69 ℃)ꎬ
. Fe(NO3)2 Fe NO3ꎬ ꎬ 合金 有标准状况下为固态的金属熔点都低
当于存在硝酸 硝酸能将 2+氧化生成 3+ 所以溶液变为棕 Sn、Cd
ꎬ Fe Fe ꎬ
黄色 故选 生铁坚硬 耐磨 铸造性好 但生铁脆 不
ꎬ Dꎮ 、 、 ꎬ ꎬ
5A 过量的铁与稀硝酸反应 能锻压 炼钢生铁里的碳主要以碳化
. ꎬ3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+ ꎮ 1.
滴加 溶液不变色 正确 铁与过量的稀 铁的形态存在 其断面呈白色 通常又叫
2NO↑+4H2Oꎬ KSCN ꎬA ꎻ ꎬ ꎬ
硝酸充分反应 滴加 白口铁 这种生铁性能坚硬而脆 一般
ꎬFe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+2H2Oꎬ ꎮ ꎬ
溶液变血红色 错误 溶解于稀硝酸 反应的化学 都用做炼钢的原料 铸造生铁中的碳
KSCN ꎬB ꎻFeO ꎬ ꎮ 2.
方程式为 滴加 以片状的石墨形态存在 它的断口为灰
3FeO+10HNO3 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2Oꎬ ꎬ
溶液变血红色 错误 敞口放置一段时间的 溶 色 通常又叫灰口铁 由于石墨质软 具
KSCN ꎬC ꎻ FeSO4 ꎬ ꎮ ꎬ
变
液发
血
生
红
反
色
应 4
错
Fe
误
2+ +O2+4H + 4Fe 3+ +2H2Oꎬ 滴加 KSCN 溶液
生铁
Fe、C、 有
切
润
削
滑
耐
作
磨
用
和
ꎬ 因
铸
而
造
铸
性
造
能
生
但
铁
它
具
的
有
抗
良
拉
好的
强
ꎬD ꎮ Si、Mn、 、 ꎮ
6 . 答案 (1)Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑、Fe+2H + Fe 2+ + S、P 度
铸
不
件
够
如
ꎬ 故
铸
不
造
能
各
锻
种
轧
机
ꎬ 只
床
能
床
用
座
于
铁
制
管
造
等
各种
H2↑ꎮ
球墨
ꎬ
铸铁里的碳以球形石墨
、
的形态
ꎮ
存
(2)Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2、2Fe 3+ +Cu2Fe 2+ +Cu 2+ ꎮ 3
在
.
其机械性能远胜于灰口铁而接近于
+ 3+ ꎬ
(3)Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O、Fe2O3+6H 2Fe 钢 它具有优良的铸造 切削加工和耐磨
ꎬ 、
+3H2Oꎮ
性能 有一定的弹性 广泛用于制造曲
2+ - ꎬ ꎬ
(4)FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4、Fe +2OH 轴 齿轮 活塞等高级铸件以及多种机械
、 、
Fe(OH)2↓ꎮ 零件
7答案
. (1)① (2)②③
解析 将 2+转化成 3+需加入强氧化剂如氯水等 6答案 铜与空气中的氧气 二氧化
(1) Fe Fe ꎻ(2) . (1)Cu、Sn (2)AC (3) 、
将 3+转化成 2+需加入还原剂如 等 碳和水等物质反应产生 反应的化学方程式为
Fe Fe Fe、Cu ꎮ ꎬ 2Cu+H2O+O2+
8答案 向废液中加入足量的铁粉 过滤 干燥后用磁铁吸引过
. ꎬ ꎬ CO2 Cu2(OH)2CO3
量的铁屑得到铜 然后向溶液中加入足量的氯气 化学方程 解析 青铜是铜锡合金 主要成分是 时隔
ꎻ ꎮ (1) ꎬ Cu、Snꎮ (2)
式如下 余年 青铜剑表面有一层蓝色薄锈 说明耐腐蚀 寒光逼
: 2500 ꎬ ꎬ ꎻ
人 剑刃锋利 说明强度高 故选 青铜剑表面的蓝色
Fe+2FeCl3 3FeCl2 ꎬ ꎬ ꎬ ACꎮ (3)
薄锈是 形成的可能原因是铜与空气中的氧气
Fe+CuCl2 FeCl2+Cu Cu2(OH)2CO3ꎬ 、
二氧化碳和水反应 化学方程式为
2FeCl2+Cl2 2FeCl3 ꎬ 2Cu+H2O+O2+CO2
第三单元 金属材料的性能及应用 Cu2(OH)2CO3ꎮ
7答案 玻璃 陶瓷 水泥
. (1)Al (2) 、 、
◆理解应用
(3)
1D 铁锈不属于合金 项正确
. ꎬD ꎮ 材料 实例 优点 缺点
2A 镁铝合金密度小 硬度大 耐腐蚀性强 符合制造飞机部件
. 、 、 ꎬ
金属材料 钢铁 硬度大 机械性能好 易被腐蚀
的要求 正确 铜合金中铜属于重金属 且易生成铜绿 不符
ꎬ
ꎬA ꎻ 、 ꎬ
合制造飞机部件的要求 错误 不锈钢属于铁合金 不符合 无机非金 普通
ꎬB ꎻ ꎬ 性质稳定 熔点高 易破碎
制造飞机部件的要求 错误 铅锡合金不符合制造飞机部件 属材料 玻璃 ꎬ
ꎬC ꎻ
的要求 错误
ꎬD ꎮ 解析 金属铝中加入镁 铜 锌等金属形成铝合金 具有密
3A 水银是汞单质 为纯金属 (1) 、 、 ꎬ
. ꎬ ꎮ 度小 强度高的优良性能 常用于制造门窗框架 所以合金中
4D 合金的熔点一般低于其成分金属的熔点 生铁为合金 熔 、 ꎬ ꎬ
. ꎬ ꎬ 含量最高的金属为 生产 生活中常见的无机非金属
点是 纯铁的熔点高于 故选 Alꎮ (2) 、
1100~1200 ℃ꎬ 1200 ℃ꎬ Dꎮ 材料主要有玻璃 陶瓷 水泥
、 、 ꎮ
8
教材习题答案
-1 n 2+ n
(3) 0.02 molL = 0.001 molꎬ (Fe )= (K2Cr2O7) ×6 =
比较项目 无机非金属材料 金属材料 0.006 molꎬ 由电荷守恒可知n (OH - )+ n (SO 2 4 - )×2= n (Fe 3+ )×
n - 得到a
纯金属材料可由金属单 3ꎬ (OH )=0.006 mol×3-0.0075 mol×2=0.003 molꎬ ∶
① b
传统无机非金属 质经过形状改变或表面处 =0.006 mol ∶ 0.003 mol=2 ∶ 1ꎮ
5答案 检验铁元素的价态 可以考虑先观察其水溶液颜色
材料是以含硅物 理而成 . (1) ꎬ
形成 ꎻ 的方法 含 2+的溶液为浅绿色 含 3+的溶液为棕黄色 然
质为原料高温烧 合金由两种或两种以上 : Fe ꎬ Fe ꎮ
② 后可以用和 溶液反应或 溶液反应观察产物颜色
制而成的 的金属 或金属和非金属 NaOH KSCN
( ) 的方法鉴别检验 2+与 生成不稳定的白色絮状沉淀
熔合而成 :Fe NaOH
该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变成灰绿色 最
Fe(OH)2ꎬ ꎬ
①
属
传
材
统
料
无
大
机
多
非
具
金
有
后变为红褐色沉淀
Fe(OH)3ꎬFe
2+和
KSCN
溶液作用没有颜色
稳定性强 硬度 ①
纯金属具有良好的延展
变化
ꎬ
而
Fe
3+与
NaOH
溶液直接生成红褐色沉淀
Fe(OH)3ꎬ
与
溶液作用呈血红色
、 性 较好的导电性和导热 KSCN ꎮ
高 熔点高 难溶 ꎬ
为使铁元素被人体较好地吸收 即要将 价铁元素还原
、 、 性 抗腐蚀性能差 (2) ꎬ +3
于水 绝缘性好 ꎬ ꎻ
为 价铁元素 可以考虑加还原剂 但该还原剂必须对人体
、 、 合金具有良好的物理 化 +2 ꎬ ꎬ
耐腐蚀等特点 但 ② 、
健康无害 如加入 粉
ꎬ 学或机械性能 在许多方面 ꎬ Fe ꎮ
性能 质 脆 抗 冲 击 ꎬ 6答案 钢芯电导线要求结构简单 线路造价低 传输容量
、 优于各成分金属 如硬度 . (1) 、 、
性差 ꎬ
大 良好的导电性能和足够的机械强度 抗拉强度大 金属铝
ꎻ 大 熔点低等 改变原料的 、 、 ꎬ
新型无机非金 、 ꎬ
的密度比铜小 质轻 电导率较好 性价比高 所以使用铝而不
② 配比以及改变生成合金的 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
属材料能承受高
是铜来生产钢芯电导线
条件等 可以制得具有不同 ꎮ
温 强度高 具有 ꎬ
制造汽车发动机的部件要求体积小 质轻 金属铝的密度
ꎬ ꎬ 性能的合金 (2) 、 ꎮ
电学 光学 生物
比铁小 质轻 所以使用铝合金而不是钢铁来制造汽车发动机
、 、
ꎬ ꎬ
功能等特性
的部件
ꎮ
传统无机非金 7答案 2+ + 3+ 取少量溶液
① . (1)4Fe +O2+4H 4Fe +2H2O (2)
属材料主要有玻 于试管中 滴入几滴 溶液 若溶液变为血红色 则存在
ꎬ KSCN ꎬ ꎬ
璃 水泥 陶瓷等 3+ 反之没有 若溶液中存在 3+ 加入过量的还原性铁
、 、 金 银 铜 钛等 Fe ꎬ (3) Fe ꎬ
实例 新型无机非金 ① 、 、 、 粉 用以除去 3+ 发生反应为 3+ 2+
② 铝合金 钢铁 不锈钢等 ꎬ Fe ꎬ 2Fe +Fe3Fe ꎮ
属材料包括光导 ② 、 、 8答案 该合金中铝的质量分数为
. (1) 52.9%ꎮ
纤维 高温结构陶 该合金中镁和铝的物质的量之比为
、 (2) 1 ∶ 1ꎮ
瓷 生物陶瓷等 解析 设镁 铝的物质的量分别为x和y 根据题意知 标准状
、 、 ꎬ ꎬ
况下氢气的物质的量为 5.6 L 因盐酸足量 金
综合评价 =0.25 molꎬ ꎬ
22.4 L/mol
1B 铝的延展性好 质量轻 易被空气中的氧气氧化 表面形成 属完全反应 则有如下关系
. ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ :
致密的氧化膜 故铝箔用于包装 应用与相应性质对应 不 { x y
ꎬ ꎬ ꎬA 24 g/mol× +27 g/mol× =5.1 g
选 镁的密度小 具有高强度 高刚性 减震性能好 导电导热 x y
ꎻ ꎬ 、 、 、 2 +3 =0.25 mol×2
性能良好 故镁合金做汽车部件 但是镁的化学性质活泼 耐 解得 x y
ꎬ ꎬ ꎬ : =0.1 molꎬ =0.1 mol
腐蚀性能差 易被氧化 耐热性差 应用与相应性质不对应
、 、 ꎬ ꎬB 铝的质量分数为0.1 mol×27 g/mol
选 钨的熔点高 导电性好 故用作白炽灯灯丝 应用与相应性 (1) ×100%≈52.9%ꎻ
ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ 5.1 g
质对应 不选 锌的还原性强 导电性好 故可用作锌锰干电 该合金中镁和铝的物质的量之比为
ꎬC ꎻ ꎬ ꎬ (2) 0.1mol ∶ 0.1mol=1∶ 1ꎮ
池的负极材料 应用与相应性质对应 不选 9答案 有关化学方程式为
ꎬ ꎬD ꎮ . Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O、
2B 生铁和钢都是铁的合金 错误 活泼的金属往往采用电
△
.
解 法冶炼 正确 合金的熔
ꎬ
点
A
一般低
ꎻ
于其成分金属的熔点
FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl、2Fe(OH)3 Fe2O3+
ꎬB ꎻ ꎬ
故纯金属的熔点更高 错误 铝的化学性质比较活泼 易被
3H2O
固体是 根据铁原子守恒得出关系式
ꎬC ꎻ ꎬ
空气中的氧气氧化 表面形成致密的氧化膜 阻止铝进一步被
16.0 g Fe2O3ꎬ :
ꎬ ꎬ
氧化 抗腐蚀性能好 因此铝合金在生产 生活中应用非常广
2Fe ~ Fe2O3
ꎬ ꎬ 、 2×56 160
泛 错误
ꎬD ꎮ m
(Fe) 16.0 g
3C 铁的活动性强于铜 稀硝酸先氧化铁 充分反应后剩余固
. ꎬ ꎬ 即m 2×56×16.0 则铁矿石中铁元素的含量为
体质量为m 剩余的固体中一定含有铜 可能有铁 溶液中一 (Fe)= g=11.2 gꎬ
gꎬ ꎬ ꎬ 160
定有 2+ 不一定有 2+ 错误 加入稀硫酸后 与溶液中的
Fe ꎬ Cu ꎬA ꎻ ꎬ 11.2 g
- 会继续与金属反应 剩余固体质量为n 则m一定大于 ×100%=56.0%
NO3ꎬ ꎬ gꎬ 20.0 g
n 溶液中一定没有 3+ 故 错误 正确 故该铁矿石样品中铁元素的质量分数为
ꎬ Fe ꎬ B、D ꎬC ꎮ 56.0%ꎮ
4B n 2- 1.7475g n
. (SO4 )= -1 =0.0075molꎬ (K2Cr2O7)=0.05 L×
233gmol
9