文档内容
1
第一部分 化学基本概念
专题一 物质的组成、性质和分类
内容 物质的组成、性质和分类 分散系
课
了解溶液的含义 了解溶解度 饱和溶液的概
标 理解混合物和纯净物 单质和化合物的概念 1. 。 、
1. 、 念 理解溶液中溶质的质量分数的概念 并能
解 解读 理解酸 碱 盐 氧化物的概念及其相互联系 。 ,
2. 、 、 、 进行有关计算
读 理解物理变化与化学变化的区别与联系
3. 了解胶体是一种常见的分散系
2.
物质的组成 性质和分类多结合生产 生活实际及传统文化内容以选择题的形式进行考查 预计化学与
考情分析 、 、 。
中华民族传统文化依旧是命题热点
STSE、
年高考备考关注物质的组成 性质和分类 熟记常见物质的性质及用途 多关注化学与环境 化学与
备考策略 2021 、 。 , 、
能源 化学与生命科学 化学与材料
、 、2 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书
起始页码2
考点一 物质的组成、性质和分类
一、物质的组成
1宏观上:物质由 元素 组成 元素在自然界有两种存在
. ① ,
形式 以单质形式存在的称为元素的 游离 态 以化合物形式
, ② ,
·· ···
存在的称为元素的 化合 态
③ 。
2微观上:质子 中子 电子 是构成原子的三种基本粒
. 、 、④
子 原子 分子 离子 是构成物质的三种基本微粒
, 、 、⑤ 。
二、分类的方法
1单一分类法
.
单一分类法就是对被分类的对象只用一种标准进行分别归
类的分类方法 如
, :
ì { 按元素的 {金属单质 ï纯 按照所含元素 单质
物 ï净 ⑥ 性质划分→ 非金属 单质
质 í ï 物 种类多少划分→ 化合物 ⑦
ï î混合物
2交叉分类法
.
交叉分类法就是将被分类的对象用多种不同的分类标准进
行分类 如
, :
3树状分类法
.
所谓树状分类法 简单地说 是根据被分类对象的整体与分
, , 出的类别间的关系及其陈列式的形状 像树 来定义的 如下图
( ) , :
一、物质分类中易混淆的概念
1酸的元数不一定等于酸分子中的 原子数 如亚磷酸
. H 。
是二元酸 次磷酸 是一元酸 因为它们的结构
(H3PO3) , (H3PO2) ,
O
分别是
P
O
HO OH 、 P
H
5酸性氧化物不一定是非金属氧化物 如
. , Mn2O7、CrO3。
6金属氧化物不一定是碱性氧化物 如 两性氧
. , Al2O3、ZnO(
化物 酸性氧化物
),Mn2O7、CrO3( )。
7碱性氧化物一定是金属氧化物
. 。
8酸酐不一定是酸性氧化物 如乙酸酐 等
. , [(CH3CO)2O] 。
9酸性氧化物一定是酸酐
. 。
10酸性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸 如
. , SiO2。
11 与酸反应不仅生成盐和水 还生成 因而不是
.Na2O2 , O2,
碱性氧化物
。
二、物质变化过程中的“三馏”“四色”“五解”和“十七化”
物理变化 化学变化
蒸馏
三馏 (1) 干馏
分馏
(2)
显色反应 颜色反应 指示剂
四色 焰色反应 (1) (2) (3)
变色反应
五解 潮解 分解 电解 水解 裂解 (1) (2) (3) (4)
氢化 氧化 水化 风化 熔化 (1) (2) (3) (4) (1) 炭化 钝化 催化 皂化
十七化 汽化 (5) (6) (7) (8)
(2) 歧化 卤化 硝化
液化 (9) (10) (11)
(3) 酯化 裂化 油脂的硬化
(12) (13) (14)
注意 化学变化:同素异形体之间的相互转化、 ·
① CuSO4
的脱水、蛋白质变性、电解质溶液导电、浓硫酸脱水、煤的
5H2O
气化和液化。 物理变化:金属导电、盐析、活性炭吸附、渗析。
②
爆炸有的是由化学变化引起的,有的是由物理变化引起的。
③
考点二 分散系
一、分散系
ì概念:分散系是指把一种 或多种 物质分散在
ï ( )
ï 另一种 或多种 物质中所得到的体系
( )
ï组成:由分散质和 分散剂 组成
ï ①
ì溶液 分散质粒子
ï分类:根据分散ï :
分散系í ï 直径
ï 质粒子直 ïï { ② 悬 浊 <1 液 nm
ï 径的大小í浊液 ③
ï ï 乳浊液
不同可以
ï ï胶体 分散质粒子直径介于
ï 分为 ï :
î î 之间
④ 1~100 nm
二、溶液
1饱和溶液
.
在一定温度下 向一定量的溶剂里加入某种溶质 当该溶质
, ,
不能继续溶解时 所得到的溶液叫作这种溶质的饱和溶液
, 。
2溶解度
.
HO H 。 溶解度 在一定温度下 某物质在 溶剂里达到
: , ⑤ 100 g
饱和 状态时所溶解的质量 单位是克 符号为S
H ⑥ , , 。
2无氧酸不一定是非金属元素的氢化物 如氢氰酸 等 溶解度随温度升高而增大的物质 当把其饱和溶液的温度
. , (HCN) 。 ,
3酸的氧化性与氧化性酸不同 酸的氧化性指 +的氧化性 氧 降低时 溶质将会析出
. 。 H ; , 。
化性酸指酸根具有氧化性的酸 如 浓 3溶解度与溶质质量分数的区别
, HClO、HNO3、 H2SO4。 .
4非金属氧化物不一定是酸性氧化物 如 等 溶质质量分数与溶解度不同 它没有单位 既可以用百分数
. , CO、NO 。 , ,
专题一 物质的组成、性质和分类 3
表示 又可以用小数表示 且适用于任何溶液 而溶解度仅适用 介稳性
, , 。 (2)
于 饱和 溶液 胶体的稳定性介于溶液和浊液之间 在一定条件下能稳定
⑦ 。 ,
4溶解度的影响因素 存在 属于介稳体系
. , 。
的溶解度随温度升高而显著 增大 的溶 5 ( ) 胶体的制备
(1)KNO3 ⑧ ;NaCl .Fe OH 3
解度也随温度升高而 增大 但变化趋势不如 的大
⑨ , KNO3 ;
的溶解度随温度的升高而减小
Ca(OH)2 。
气体的溶解度随温度的升高而减小 随压强的增大而
(2) ,
增大
。
5有关溶质质量分数的计算
.
m(溶质) m 溶质
ω ( )
(1) =⑩ m(溶液) ×100%=V 溶液 ρ 溶液 ×100%。
( )× ( )
S
(2) ω =
100g+
S ×100%( 饱和溶液 , 溶解度为S )。
(
写
)
出
(
制
胶
备
体
F
)
e(OH
+
)3 胶体的离子方程式 : Fe 3+ +3H2O △
三、胶体 Fe OH 3 +3H 。
1定义:分散质粒子直径介于 之间的分散系
. 1~100 nm 。
2特征 几种分散系的比较
.
外观特征 均一 溶液 胶体 浊液
(1) : 。
本质特征 胶体粒子直径介于 之间
(2) : 1~100 nm 。 分散质粒子
3分类
直径的大小 <1nm 1~100nm >100nm
.
按照存在状态的不同 将胶体分为三类
, : 单个小分 许多分子的集 巨大数目分
气 溶胶 如烟 云 雾 分散质粒子
(1) , 、 、 ; 子或离子 合体或高分子 子的集合体
液 溶胶 如 水溶胶
(2) , AgI ; 乙醇溶液 石灰乳 油水
固 溶胶 如烟水晶 有色玻璃 实例 、 胶体 、
(3) , 、 。 氯化钠溶液 Fe(OH)3 混合液
4性质
. 外观 均一 透明 均一 不均一 不透明
丁达尔效应 、 、
(1)
当光束通过胶体时 可以看到一条光亮的 通路 这是胶 稳定性 稳定 较稳定 不稳定
, “ ”。
体粒子对光线 散射 形成的 叫作丁达尔效应 性 能否透
说明 丁 达尔效 应是物 , 理现象; 。 质 过滤纸 能 能 不能
a.
利用丁达尔效应可区别溶液和胶体; 能否透
能 不能 不能
b. 过半透膜
丁达尔效应能证明分散质粒子直径的大小范围;
c. 无丁达
当光束通过胶体时,看到的光亮的“通路”是胶体粒子对 鉴别 有丁达尔效应 静置分层
d. 尔效应
光线散射形成的,并不是胶体粒子本身发光。
关联知识 合金是由两种或两种以上的金属 或金属与非金
对应学生用书 (
起始页码4 属 熔合而成的具有金属特性的物质 一般具有熔点低 硬度
) , 、
大等特点 钢为铁的合金
。 。
考点一 物质的组成、性质和分类
2下列选项中不满足如图所示从属关系的是
. ( )
1中华优秀传统文化涉及很多化学知识 下列有关说法不正确
. 。
的是
( )
火树银花合 星桥铁锁开 其中的 火树银花 涉及焰色
A.“ , ”, “ ”
反应
古剑沈卢 以剂钢为刃 柔铁为茎干 不尔则多断折 剂钢
B. “ , , ”, 选项
是铁的合金 X Y Z H
分散系 胶体 溶液 烟
青蒿一握 以水二升渍 绞取汁 这种对青蒿素的提取方 A
C.“ , , ”, 电解质 酸 碱 盐
法属于物理变化 B
天工开物 中有 至于矾现五色之形 硫为群石之将 皆变 元素周期表的纵列 主族 副族 卤族
D.《 》 “ , , C
化于烈火 其中的矾指的是金属硫化物 化合物 共价化合物 离子化合物 酸
”, D
1 答案 D 火树银花 实质上是某些金属元素的焰色反应
. “ ” , 2 答案 B 项 分散系包含胶体和溶液 烟属于胶体 故
项正确 合金一般具有熔点低 硬度大等特点 剑刃硬度大 . A , , , A
A ; 、 , , 不符合题意 项 电解质包含酸 碱 盐等 酸不能包含盐 即
剂钢是铁的合金 项正确 青蒿一握 以水二升渍 绞取 ;B , 、 、 , ,
,B ;“ , , 不包含 故 符合题意 项 元素周期表的纵列包含主族
汁 该法提取青蒿素的过程中没有新物质生成 属于物理变 Y H, B ;C ,
”, , 和副族 主族包含卤族 故 不符合题意 项 化合物包含共
化 项正确 矾是各种金属 如铜 铁 锌 的硫酸盐 项 , , C ;D ,
,C ; ( 、 、 ) ,D 价化合物和离子化合物 共价化合物包含酸 故 不符合
错误 , , D
。 题意
。
4 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3化学与社会 技术 环境 生活密切相关 下列有关说法中错误 考点二 分散系
. 、 、 、 。
的是 5化学与生活 社会发展息息相关 下列有关说法不正确的是
( ) . 、 。
石油裂解 煤的干馏和纳米银粒子的聚集都是化学变化
A. 、 ( )
天然气 沼气都是比较清洁的能源 它们的主要成分都是烃类 霾尘积聚难见路人 雾和霾所形成的气溶胶有丁达尔
B. 、 , A.“ ”,
碘酒 消毒液 的酒精都可用于消毒 效应
C. 、84 、75%
高纯硅广泛应用于制造太阳能电池和计算机芯片 我国已能利用 打印技术 以钛合金粉末为原料 通过激
D. B. 3D , ,
3 答案 A 石油裂解 煤的干馏属于化学变化 纳米银粒子 光熔化逐层堆积 来制造飞机钛合金结构件 高温时可用金
. 、 , , ,
的聚集属于物理变化 错误 属钠还原相应的氯化物来制取金属钛
,A 。
4下列各项叙述正确的是 用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理不相同
. ( ) C.
氯水 氨水 水玻璃 水银 福尔马林 淀粉均为混合物 碳素钢和光导纤维都属于新型的无机非金属材料
① 、 、 、 、 、 D.
含有氧元素的化合物叫氧化物 5 答案 D 项 雾霾所形成的气溶胶属于胶体 具有丁达尔
② . A , ,
均为酸性氧化物 均为碱性氧 效应 故正确 项 钠与某些熔融盐可发生置换反应 生成相
③CO2、NO2、P2O5 ,Na2O、Na2O2 , ;B , ,
化物 应的单质 所以高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金
,
金刚石 石墨互为同素异形体 属钛 故正确 项 活性炭脱色是利用其吸附性 次氯酸盐漂
④C60、C70、 、 , ;C , ,
强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强 白是利用次氯酸的强氧化性 原理不相同 故正确 项 碳素
⑤ , , ;D ,
在熔融状态下能导电的化合物为离子化合物 钢是合金 光导纤维的主要成分是二氧化硅 不属于新型的无
⑥ , ,
全部正确 机非金属材料 故错误
A. B.①②⑤ , 。
6我国科学家在世界上第一次为一种名为 钴酞菁 的分子 直
C.②③⑥ D.④⑥ . “ ” (
4 . 答案 D ① 水银属于单质 , 其余为混合物 。 ② 氧化物只含 径为 1.3×10 -9 m) 恢复了磁性 。 “ 钴酞菁 ” 分子结构和性质与
两种元素 且其中一种是氧元素 不属于酸性氧化物 人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似 下列说法不
, 。 ③NO2 , 。
属于酸性氧化物 属于碱性氧化物 不 正确的是
CO2、P2O5 ;Na2O ,Na2O2 ( )
属于碱性氧化物 同种元素组成的不同单质互为同素异形 此项工作可广泛应用于光电器件 生物技术等方面
。 ④ A. 、
体 电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动离子的浓度 钴酞菁 分子所形成的分散系具有丁达尔效应
。 ⑤ B.“ ”
和离子所带电荷的多少有关 自由移动离子浓度越大 离子所 此项工作可以用来改变分子的某些物理性质
, , C.
带电荷越多 溶液的导电能力越强 强电解质溶液的导电能力 钴酞菁 分子既能透过滤纸 也能透过半透膜
, 。 D.“ ” ,
不一定比弱电解质溶液强 在熔融状态下 离子化合物可产 6 答案 D 钴酞菁 分子能透过滤纸 但不能透过半透膜
。 ⑥ , . “ ” , ,
生自由移动的阴 阳离子 共价化合物不能产生自由移动的阴 故 错误
、 , 、 D 。
阳离子 故在熔融状态下能导电的化合物为离子化合物 综上
, 。
所述可知 正确 不正确 答案为
④⑥ ,①②③⑤ , D。
胶体微粒一般是离子 分子或难溶物的聚集体 但有些
对应学生用书 (3) 、 ,
起始页码4 高分子化合物 如淀粉 蛋白质 因它们的分子非常大 相对分子
, 、 , ,
质量通常为几万 几十万甚至上百万 上千万 因此一个分子就
、 、 ,
1理解物质变化的“四个方面”
是一个胶体微粒 它们分散到水中可形成胶体
.
, 。
从宏观上看 有新物质生成的变化是化学变化 反之则
区分胶体和其他分散系的最简便方法是利用丁达尔
(1) , ,
(4)
为物理变化 这里的新物质生成所能实现的仅是原子与分子
效应
。
或离子 的相互转化 在整个过程中原子核没有发生改变 一 。
胶体具有介稳性的主要原因是同种胶体粒子带有相同电荷
( ) , 。
种原子变为另一种原子涉及原子核的变化 不属于化学变化 (5) 。
胶体的电泳现象反映了胶体粒子带有电荷 但不能说成
, 。
从微观上看 化学变化过程中有旧化学键的断裂 同时 (6) ,
胶体带有电荷 胶体与溶液都是电中性的
(2) , ,
又有新化学键的形成 但有化学键断裂的变化未必就是化学变 。 。
在 胶体中 胶体粒子的数目要远远
,
化 如 晶体 晶体的熔化 分别破坏了离子键 共价键 (7) Fe(OH)3 ,Fe(OH)3
但
,
属于
N
物
aC
理
l
变化
、SiO2 , 、 , 小于原
FeCl3
溶液中
Fe
3+的数目
。
。 向 胶体中逐滴加入强酸 如盐酸 硫酸 时 出
从能量上看 化学变化中一定伴随能量变化 而有能量 (8) Fe(OH)3 ( 、 ) ,
(3) , , 现的现象为先产生沉淀后溶解 开始时出现沉淀是由于胶体中
变化的过程却不一定是化学变化 物理变化中有的有能量变化 。
; , 加入了电解质发生了聚沉 后来沉淀消失是由于发生了反应
有的无能量变化 , 。
。 胶体粒子的直径在 之间 它决定了胶体粒子
化学变化过程中一定伴有物理变化 观察到一定的实验 (9) 1~100 nm ,
(4) , 具有较大的比表面积 吸附能力很强 能在水中吸附悬浮固体或
现象并不一定发生了化学变化 , ,
。 色素 从而达到净化水的目的 这就是胶体净水的原理 能在水
2胶体知识“9”提醒 , , 。
. 中形成胶体 并且对水质无明显副作用的物质有
胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体分散质颗粒 , KAl(SO4)2·
(1) 等 这样的物质被称为净水剂 它们形成胶
直径在 之间 12H2O、FeCl3·6H2O , ,
1~100 nm 。 体的化学原理是 3+ 3+发生水解反应生成 胶体
胶体的物理性质 丁达尔效应 电泳现象 介稳性等 Al 、Fe Al(OH)3 、
(2) :① ;② ;③ 。 胶体
Fe(OH)3 。
专题一 物质的组成、性质和分类 5
例 (2019安徽阜阳二模,7)科学家发现了利用泪液来 解题导引 化学的魅力在于合成新物质 以科技成果为背
。
检测糖尿病的方法 其原理是用氯金酸钠 溶液与溶液 景 让学生通过试题情境认识化学学科价值 从而增长见识
, (NaAuCl4) , , 。
中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒 直径为 解析 项, 元素为 价, 元素为 价,则氯金酸钠
( 20~60 nm)。 A Na +1 Cl -1
下列有关说法错误的是
中 元素的化合价为 价,故 项正确; 项,葡萄糖分子中含
( ) Au +3 A B
氯金酸钠中金元素的化合价为 价
A. +3
有醛基,具有还原性,故 项正确; 项,氯金酸钠变为金,金元
B C
葡萄糖具有还原性
素化合价降低,发生还原反应,故 项错误; 项,纳米金单质颗
B.
C D
检测时 发生氧化反应
粒直径为 ,分散在水中所得的分散系为胶体,故 项
C. ,NaAuCl4
20~60 nm D
纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔
正确。
D.
效应
答案 C
很多鲜花和水果的香味来自酯
对应学生用书 B.
起始页码5 某淘米水能产生丁达尔效应 这种淘米水具有胶体的性质
C. ,
碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维 可用作新型储
D. ,
1(2020届河北衡水中学二调,1)新版人民币的发行 引发了人
氢材料
. ,
们对有关人民币中化学知识的关注 下列表述不正确的是
2 答案 D 碳纳米管是碳单质 属于无机非金属材料 故
。
. , , D
错误
( )
。
制造人民币所用的棉花 优质针叶木等原料的主要成分是纤
3(2018湖南联合调研,7)化学与生产 生活及社会发展密切相
A. 、
. 、
维素
关 下列有关说法不正确的是
, ( )
用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的 是一种
血液透析 和 静电除尘 利用了胶体的不同性质
B. Fe3O4
A.“ ” “ ”
磁性物质
把石灰浆喷涂在树干上可消灭树皮上的过冬虫卵
B.
防伪荧光油墨由颜料与树脂连接料等制成 其中树脂属于有
用高锰酸钾溶液 酒精 双氧水的强氧化性进行杀菌消毒
C. ,
C. 、 、
机高分子材料
在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋 可防止食物受
D. ,
某种验钞笔中含有碘酒 遇假钞呈现蓝色 其中遇碘变蓝的
潮 氧化
D. , ,
、
是葡萄糖
3 答案 C 血液透析 利用了渗析原理 静电除尘 利用
. “ ” ,“ ”
1 答案 D 项 棉花 优质针叶木等原料的主要成分是纤维 了胶体的电泳 项正确 石灰浆为 悬浊液 虫卵含
. A , 、
素 故正确 项 具有磁性 故正确 项 树脂相对分子
,A ; Ca(OH)2 ,
蛋白质 强碱能使蛋白质发生变性 把石灰浆涂在树干上可消
, ;B ,Fe3O4 , ;C ,
, ,
质量很大 属于有机高分子材料 故正确 项 葡萄糖遇碘不
灭树皮上的过冬虫卵 项正确 溶液 双氧水能杀菌
, , ;D ,
变蓝 故错误
,B ;KMnO4 、
消毒的原因是它们具有强氧化性 酒精能杀菌消毒的原因是酒
, 。
,
2(2019天津河东二模,1)化学与生产 生活 社会密切相关 下
精能使蛋白质发生变性 项错误 硅胶具有吸水性 可防止食
. 、 、 ,
,C ; ,
列说法不正确的是
物受潮 铁粉具有还原性 可防止食物被氧化 项正确
( )
, , ,D 。
电动汽∙车∙充∙电 放电过程均有电子转移
A. 、
售过程中会挥发出气态烃,这些都属于挥发性有机物( ),
对应学生用书 VOCs
起始页码5 需要整治。 果蔬自然挥发出的香气虽然是挥发性有机物,但极
微少,无害,无需整治,所以 正确。
D
1化学与社会是紧密联系的,应注意以生活情境为背景创
. 答案 D
设的题目,考查学生综合运用所学的化学知识和技能分析、解决
题目价值 真实 具体且富有价值的问题情境是化学学科
与化学有关的实际问题的能力。 、
核心素养形成和发展的重要平台 为化学学科核心素养提供了
例1 (20195·3原创冲刺卷四,7) 年 月 日 ,
2018 10 7 , 真实的表现机会
国务院督查组对京津冀及周边地区进行环境督查 发现 整 。
, VOCs 2物质分类方法多种多样,应注意从多角度对物质进行分
治不到位问题 挥发性有机 .
。 VOCs(volatile organic compounds, 类,提高迁移应用的能力。
物 是指常温常压下任何能挥发的有机固体或液体 空气中
) 。 例2 (2019 5·3原创冲刺卷三,7)下列有关物质的分
浓度过高时很容易引起人体急性中毒 下列不需要考虑
VOCs 。 类正确的是
整治的是
( )
VOCs ( ) 空气和泥浆均属于非均匀混合物
餐饮服务行业
A.
A. 石油原油的脱水 塑料 橡胶及合成纤维的制备均与胶体
建筑装饰装修行业
B. , 、
B. 有关
汽油储存 运输和销售行业
C. 、 葡萄糖 淀粉 油脂等有机化合物都为非电解质
果蔬批发行业
C. 、 、
D. 古代陶瓷 现代玻璃 蓝宝石 红宝石均属于硅酸盐产品
解析 餐饮服务行业炒菜的烟气中含有挥发出来的食用 D. 、 、 、
油蒸气;建筑装饰装修材料会挥发出甲醛;汽油储存、运输和销
6 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
解析 空气为均匀混合物,泥浆属于非均匀混合物,故 题目价值 能根据物质组成和性质对物质进行分类 形成
A ,
不正确;淀粉、油脂均为混合物,不是非电解质,故 不正确;红 物质是由元素组成和化学变化中元素种类不变的观点 了解生
C 。
宝石、蓝宝石的主要成分为氧化铝,故 不正确。 活中常用材料的组成与性能 认识化学在日用材料的发展中的
D ,
答案 B 重要作用
。
对应学生用书 属于有机化合物
起始页码6 A.
直接加热 溶液也可以得到
1(2019辽宁五校协作体联合模拟,1)化学与科技生产 生活环
B.
反应 的化
F
学
eC
方
l3
程式是
Fe3O4
.
境等密切相关 下列说法不正确的是
、 C.
纳米
③
四氧化三铁形成的
6
分
FeO
散
O
系
H+
有
C
可
O
能
产生
2F
丁
e3O
达
4+
尔
3H
效
2O
应
+CO2
, ( ) D.
霾尘积聚难见路人 雾和霾所形成的气溶胶具有丁达尔
A.“ ”, 2 答案 B 项 为含碳化合物 属于有机化合物
效应 . A , , ,
天宫二号 使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 正确 项 直接加热 溶液 促进氯化铁的水解 易
B.“ ” A ;B , FeCl3 , ,HCl
绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业 挥发 最终氢氧化铁分解生成氧化铁 不会得到四氧化三铁
C. , , ,B
生产对环境的污染 错误 项 由制备过程图可知 反应 的反应物为 和
;C , , ③ FeOOH
丝绸的主要成分是蛋白质 蛋白质属于天然高分子化合物 由一种生成物为 和质量守恒定律可知 反应的化学
D. , CO, Fe3O4 ,
1 答案 B 雾和霾所形成的气溶胶属于胶体 具有丁达尔效 方程式为 正确 项
. , 6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,C ;D ,
应 项正确 碳纤维的主要成分属于无机物 碳纤维是一种新 纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中可形成胶体 则具有丁达
,A ; , ,
型无机非金属材料 不是有机高分子材料 项错误 绿色化学 尔效应 正确
, ,B ; ,D 。
的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段 其核心是利 3(2018安徽五校联考,13)清华大学的科学家将古老的养蚕技
, .
用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染 项 术与时兴的碳纳米管和石墨烯结合 发现通过给蚕宝宝喂食含
,C ,
正确 丝绸的主要成分是蛋白质 蛋白质属于天然高分子化合 有碳纳米管和石墨烯的桑叶 可以获得更加牢固的蚕丝纤维
; , , 。
物 项正确 已知 把石墨片剥成单层之后得到的只有一个碳原子厚度的单
,D 。 :
知识拓展 常见的材料可分为金属材料 传统无机非金属材 层就是石墨烯 下列说法正确的是
、 。 ( )
料 新型无机非金属材料 有机合成材料等 蚕丝纤维的主要成分是纤维素
、 、 。 A.
2(20195·3改编)纳米 晶体材料可以作为核磁共振造 石墨烯像烯烃一样 是一种有机物
. Fe3O4 B. ,
影增强剂 用于疾病的诊断和治疗 其制备过程如图所示 下 碳纳米管和石墨烯互为同素异形体
, , 。 C.
列叙述不合理的是 碳纳米管具有丁达尔效应
( ) D.
3 答案 C 项 蚕丝的主要成分是蛋白质 故错误 项 石
. A , , ;B ,
墨烯是一种很薄的石墨片 属于单质 不是有机物 故错误
, , , ;C
项 碳纳米管和石墨烯是碳元素的不同单质 互为同素异形体
, , ,
故正确 项 碳纳米管在合适的分散剂中形成的分散系具有
;D ,
丁达尔效应 故错误
, 。
对应学生用书
起始页码171
考点一 物质的组成、性质和分类 知识拓展 三大传统硅酸盐材料 陶瓷 水泥 玻璃 其中陶
: 、 、 。
1(2019课标Ⅰ,7,6分)陶瓷是火与土的结晶 是中华文明的象 器 瓷器是在中国诞生的 是中华文明的象征之一
. , 、 , 。
征之一 其形成 性质与化学有着密切的关系 下列说法错误 2(2019课标Ⅲ,7,6分)化学与生活密切相关 下列叙述错误
, 、 。 . 。
的是 的是
( ) ( )
雨过天晴云破处 所描述的瓷器青色 来自氧化铁 高纯硅可用于制作光感电池
A.“ ” , A.
闻名世界的秦兵马俑是陶制品 由黏土经高温烧结而成 铝合金大量用于高铁建设
B. , B.
陶瓷是应用较早的人造材料 主要化学成分是硅酸盐 活性炭具有除异味和杀菌作用
C. , C.
陶瓷化学性质稳定 具有耐酸碱侵蚀 抗氧化等优点 碘酒可用于皮肤外用消毒
D. , 、 D.
1 答案 A 本题涉及的考点是传统硅酸盐材料陶瓷的有关性 2 答案 C 本题涉及常见元素在生活中的应用 考查了学生
. . ,
质 考查了学生对基础化学知识的再现 辨认 整合能力 体现了 接受 吸收 整合化学信息的能力 认识化学知识对满足人民日
, 、 、 , 、 、 ,
宏观辨识与微观探析的学科核心素养 并且弘扬了中华优秀传 益增长的生活需要具有重要作用 体现了科学态度与社会责任
, ,
统文化 的学科核心素养
。 。
项 氧化铁为红色固体 瓷器的青色不可能来自氧化铁 故
A , , ,
错误
。
专题一 物质的组成、性质和分类 7
高纯硅是良好的半导体材料 项正确 铝合金强度高 塑性 关联知识 胃肠 射线造影检查服用的是 不与
,A ; 、 X BaSO4,BaSO4
好 耐腐蚀 项正确 活性炭具有吸附作用 不能杀菌 项错 盐酸反应
、 ,B ; , ,C 。
误 碘的酒精溶液可以杀菌消毒 项正确 6(2018课标Ⅲ,7,6分)化学与生活密切相关 下列说法错误
; ,D 。 . 。
解题关键 熟悉元素化合物知识在日常生活中的应用 的是
。 ( )
3(2019北京理综,6,6分)下列我国科研成果所涉及材料中 主 泡沫灭火器可用于一般的起火 也适用于电器起火
. , A. ,
要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是 疫苗一般应冷藏存放 以避免蛋白质变性
( ) B. ,
家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆 有利于健康及环境
C. ,
电热水器用镁棒防止内胆腐蚀 原理是牺牲阳极的阴极保
D. ,
护法
6 答案 A 项 泡沫灭火器利用了盐类相互促进的水解反
. A ,
应 可用于一般的起火 但不适用于电器起火 电器起火常用干
, , ,
粉灭火器灭火
米大 年冬 能屏蔽电
A.4.03 B.2022 C. 玉兔二号 钛 。
口径碳化硅 奥会聚氨酯 磁波的碳包 D.“ ” 知识拓展 牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理 使被
合金筛网轮 ,
反射镜 速滑服 覆银纳米线 保护的物质作正极而被保护起来
。
7(2018天津理综,1,6分)以下是中华民族为人类文明进步做
3 答案 A 本题以新材料为背景考查金属材料 无机非金属材 .
. 、 出巨大贡献的几个事例 运用化学知识对其进行的分析不合理
料 有机合成材料等知识 以我国科研成果为载体考查学生的识
,
、 ; 的是 ∙∙∙
记 再现及辨识能力 借助物质的组成 性质考查学生宏观辨识与
( )
、 ; 、 四千余年前用谷物酿造出酒和醋 酿造过程中只发生水解
微观探析的学科核心素养 体现了增加民族自豪感的价值观念 A. ,
, 。 反应
项 年冬奥会的速滑服是由有机合成材料制成的 项
B ,2022 ;C , 商代后期铸造出工艺精湛的后 司 母戊鼎 该鼎属于铜合
碳包覆银纳米线是金属材料 项 钛合金筛网轮是金属材料
B. ( ) ,
;D , 。 金制品
知识拓展 目前材料主要有三大类 一类是金属材料 一类是
, , 汉代烧制出 明如镜 声如磬 的瓷器 其主要原料为黏土
无机非金属材料 一类是有机材料 无机非金属材料包括传统 C. “ 、 ” ,
, 。 屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素
无机非金属材料和新型无机非金属材料 有机材料分为天然有
D. ,
, 该过程包括萃取操作
机材料和合成有机材料
。 7 答案 A 本题考查化学史相关知识 用谷物酿造酒和醋
4(2018北京理综,6,6分)下列我国科技成果所涉及物质的应 . 。
. 的过程中 淀粉发生水解生成葡萄糖 然后葡萄糖在酒化酶的
用中 发生的不是化学变化的是
, ,
, ( ) 作用下生成乙醇 乙醇经氧化进一步生成乙酸 项不合理
, 。 A 。
试题评价 了解中华民族优秀文化 提高学生的民族自豪感
, 。
8(2017课标Ⅱ,7,6分)下列说法错误的是
. ( )
糖类化合物也可称为碳水化合物
A.
甲醇低温所制氢气用于新 氘 氚用作 人造太阳 核聚变 维生素 可促进人体对钙的吸收
A. B. 、 “ ” B. D
能源汽车 燃料
蛋白质是仅由碳 氢 氧元素组成的物质
C. 、 、
硒是人体必需的微量元素 但不宜摄入过多
D. ,
8 答案 C 糖类是由 三种元素组成的有机物 化学
. C、H、O ,
组成大多数符合通式 碳水化合物是糖类的一种历
Cn(H2O)m,
偏二甲肼用作发射 天宫 史沿用的叫法 正确 维生素 是脂溶性维生素 可以促进
C. “ 开采可燃冰 将其作为能源使用 ,A ; D ,
二号 的火箭燃料 D. , 人体对钙的吸收 正确 蛋白质主要由 等元素组
” ,B ; C、H、O、N
成 错误 硒摄入过多会出现胃肠功能紊乱 眩晕 乏力等中
4 答案 B 本题考查学生对物质变化的理解和认识 化学 ,C ; 、 、
. 。 毒症状 正确
变化中的最小微粒是原子 化学变化中不涉及原子种类的改 ,D 。
, 知识拓展 维生素 的作用
变 故选 D
, B。 提高机体对钙 磷的吸收
审题方法 题干中提到 物质的应用中 关键词是 应用 1. 、 。
“ ”, “ ”。 促进生长和骨骼钙化
项中 开采可燃冰 不是可燃冰的应用 作为能源使用 才 2. 。
D ,“ ” ,“ ” 维持血液中柠檬酸盐的正常水平
是其应用 3. 。
。 防止氨基酸通过肾脏损失
5(2018课标Ⅱ,7,6分)化学与生活密切相关 下列说法错误 4. 。
. 。
的是
( ) 考点二 分散系
碳酸钠可用于去除餐具的油污
A. 9(2018课标Ⅱ,8,6分)研究表明 氮氧化物和二氧化硫在形成
漂白粉可用于生活用水的消毒 . ,
B. 雾霾时与大气中的氨有关 如下图所示 下列叙述错误的是
氢氧化铝可用于中和过多胃酸 ( )。
C.
碳酸钡可用于胃肠 射线造影检查 ( )
D. X
5 答案 D 本题考查
. Na2CO3、Ca(ClO)2、Al(OH)3、BaCO3
的化学性质 碳酸钠溶液显碱性 油污属于酯类 油污可在热
。 , ,
的碳酸钠溶液中水解而被除去 正确 漂白粉的有效成分是
,A ;
有强氧化性 可杀菌消毒 正确 胃酸指
Ca(ClO)2,Ca(ClO)2 , ,B ;
盐酸 可与盐酸反应 正确 可与胃酸反应生
,Al(OH)3 ,C ;BaCO3
成 2+ 2+有毒 错误
Ba ,Ba ,D 。
8 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
雾和霾的分散剂相同 雾霾中含有 和 正确 应是形成无
A. NH4NO3 (NH4)2SO4,B ;NH3
雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 机颗粒物的反应物 错误 过度施用氮肥会增加大气中
B. ,C ; NH3
是形成无机颗粒物的催化剂 的含量 正确
C.NH3 ,D 。
雾霾的形成与过度施用氮肥有关 知识拓展 胶体分为气溶胶 液溶胶 固溶胶
D. 、 、 。
9 答案 C 雾和霾的分散剂均为空气 正确 由题图可知
. ,A ;
教师专用题组
考点一 物质的组成、性质和分类 3(2015福建理综,6,6分)下列制作铅笔的材料与相应工业不
.
1(2016北京理综,6,6分)我国科技创新成果斐然 下列成果中 对应的是
. , ( )
获得诺贝尔奖的是 橡皮擦 橡胶工业
( ) A. ———
徐光宪建立稀土串级萃取理论 铝合金片 冶金工业
A. B. ———
屠呦呦发现抗疟新药青蒿素 铅笔芯 电镀工业
B. C. ———
闵恩泽研发重油裂解催化剂 铅笔漆 涂料工业
C. D. ———
侯德榜联合制碱法 答案 C 制作铅笔芯的材料是石墨与黏土的混合物 与电
D. ,
答案 B 屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素而获得诺贝尔生 镀工业没有关系
。
理学或医学奖 4(2015重庆理综,1,6分)中华民族有着光辉灿烂的发明史 下
。 . ,
2(2015北京理综,6,6分)下列我国古代的技术应用中 其工作 列发明创造不涉及化学反应的是
. , ( )
原理不涉及化学反应的是 用胆矾炼铜∙∙∙ 用铁矿石炼铁
( ) A. B.
··· 烧结黏土制陶瓷 打磨磁石制指南针
C. D.
火药使用 粮食酿酒 转轮排字 铁的冶炼
A. B. C. D. 答案 D 项 用胆矾炼铜的反应为
A , CuSO4+Fe
为化学反应 项 用铁矿石炼铁为化学变化 项
FeSO4+Cu, ;B , ;C ,
黏土制陶瓷发生复杂的物理及化学变化 项符合题意
;D 。
考点二 分散系
5(2015安徽理综,9,6分)下列有关说法正确的是
答案 C 项 火药使用过程中发生了氧化还原反应 . ( )
A , ;B 在酒精灯加热条件下 固体都能发生分解
项 粮食酿酒是糖类在一定条件下水解生成葡萄糖 葡萄糖在 A. ,Na2CO3、NaHCO3
, , 胶体无色 透明 能产生丁达尔现象
酒化酶的作用下发生化学反应生成酒精 项 转轮排字是物 B.Fe(OH)3 、 ,
;C , 三种气体都可用浓 干燥
理变化 不涉及化学反应 项 铁的冶炼过程中发生了氧化还 C.H2、SO2、CO2 H2SO4
, ;D , 既能和 溶液反应又能和氢氟酸反应 所以是两性
原反应 D.SiO2 NaOH ,
。 氧化物
知识拓展 物理变化与化学变化的判断方法
答案 C 固体受热不分解 项不正确 胶
Na2CO3 ,A ;Fe(OH)3
体呈红褐色 项不正确 项正确 与 反应生成 和
,B ;C ;SiO2 HF SiF4
不属于盐类 不是两性氧化物 项不正确
H2O,SiF4 ,SiO2 ,D 。
对应学生用书
起始页码172
时间: 分钟 分值: 分
25 48
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 温室效应导致海水的酸度增加 贝壳类生物的生存将会受到
( 6 , 30 , ) A. ,
1(2019河北唐山一模,7)下列说法正确的是 威胁
. ( )
医用消毒酒精中乙醇的浓度为 油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯 长时间放置的油脂会
A. 95% B. ,
可用淀粉溶液来检测食盐中是否含碘 因水解而变质
B.
二氧化氯具有氧化性 可用于自来水的消毒 石墨烯弹性气凝胶制成的轻质 碳海绵 可用作处理海上原
C. , C. “ ”
硅单质是半导体材料 可用于制作光导纤维 油泄漏的吸油材料
D. ,
1 答案 C 项 医用消毒酒精中乙醇的浓度为 错误 具有吸水性的植物纤维加工后可用作食品干燥剂
. A , 75%,A ;B D.
项 加碘食盐中添加的是碘酸钾 不能用淀粉溶液来检测食盐中是 2 答案 B 项 二氧化碳和水反应生成碳酸 可以增加海
, , . A , ,
否含碘 错误 项 二氧化硅用于制作光导纤维 错误 水酸度 贝壳类生物的生存会受到威胁 故 正确 项 油脂
,B ;D , ,D 。 , , A ;B ,
知识拓展 食盐中的碘酸钾常利用归中反应 - - + 是高级脂肪酸与甘油形成的酯 长时间放置在空气中 会因被
:5I +IO3+6H , ,
进行检验 氧化而变质 故 错误 项 碳海绵 具有吸附性 可用作处
3I2+3H2O 。 , B ;C ,“ ” ,
2(2019山西孝义一模,8)化学与生活 环境 科技等密切相关 理海上原油泄漏的吸油材料 故 正确 项 具有吸水性的植
. 、 、 。 , C ;D ,
下列说法不正确的是 物纤维无毒 加工后可用作食品干燥剂 故 正确
( ) , , D 。
专题一 物质的组成、性质和分类 9
3(2019安徽江南十校联考,7)化学与生产和生活密切相关 下 7(2018广东珠海摸底,3)中国传统文化对人类文明贡献巨大
. , . 。
列说法正确的是 对下列古代文献涉及的化学研究成果的说法不合理的是
( ) ( )
水晶和红宝石的主要成分都是 ∙∙∙
选项 目的 古代文献 说明
A. SiO2
燃煤中加入石灰石可提高燃烧效率
B. 周礼 煤饼烧蛎房 牡蛎壳 成
《 》:“ ( ) 灰 的主要成
甘油和汽油完全燃烧的产物相同 但所属有机物的种类不同
使用 灰 蔡伦造纸将此 灰 溶于水沤浸 “ ”
C. , A ”, “ ” 分是氧化钙
具有还原性 可用于自来水的消毒杀菌 树皮脱胶
D.ClO2 ,
3 答案 C 水晶的主要成分是 红宝石的主要成分为 新修本草 硝石 如握盐雪不冰
. SiO2, 《 》: “ ,
故 错误 燃煤中加入石灰石可减少 的排放 不 鉴别 强烧之 紫青烟起 用于区分硝石 利用焰色反应
Al2O3, A 。 SO2 , B , ”,
能提高燃烧效率 故 错误 甘油属醇类 汽油的成分都属烃 和朴硝
, B 。 , (KNO3) (Na2SO4)
类 故 正确 具有强氧化性 可用于消毒杀菌 故
错
,
误
C 。 ClO2 , , D
浸出 《
肘后备急方
》:“
青蒿一握
,
以水二 提取青蒿中的
。 C 升渍 绞取汁 尽服之 纤维素
, , ”
4(2018河南、河北重点高中一联,1)化学与生活密切相关 下
. , 本草纲目 火药 乃焰消
列说法错误的是 《 》: “( ) 利用 的
( ) 性质 硫黄 杉木炭所合 以为烽 KNO3
将燃油车改为燃气车有利于减少污染物的排放 D (KNO3)、 、 , 氧化性
A. 燧铳机诸药者
含氟牙膏能有效预防龋齿 且其中所加氟化物的量宜多不 ”
B. ,
7 答案 C 牡蛎壳的主要成分是 高温条件下
宜少
. CaCO3, CaCO3
分解会生成 合理 钾及钾的化合物焰色为紫色 透过蓝
糖类 油脂及蛋白质中都含有 元素
CaO,A ; (
C. 、 C、H、O
色钴玻璃 钠及钠的化合物焰色为黄色 合理 纤维素不溶
酸雨侵蚀的土壤中加入熟石灰 可对该土壤进行修复
), ,B ;
D. ,
于水 不合理 黑火药的主要成分是硫黄 木炭 硝酸钾 其中
4 答案 B 燃油车改为燃气车可减少 等有害气体的 ,C ; 、 、 ,
. SO2、NO
硫黄 木炭均作还原剂 硝酸钾作氧化剂 合理
排放 正确 含氟牙膏所加氟化物过多会引起氟中毒 错
、 , ,D 。
,A ; ,B
8(2018湖北重点高中联考,3)下列叙述正确的有
误 糖类 油脂 蛋白质中均含有 元素 正确 熟石灰
. ( )
; 、 、 C、H、O ,C ;
均为酸性氧化物
的化学式为 可用来改良酸性土壤 正确
Ca(OH)2, ,D 。
①CO2、SiO2、P2O5
均可由化合反应制得
5
.
(2018陕西西安中学摸底,1)关于一些重要的化学概念有下 ②Ca(HCO3)2、Fe(OH)3、FeCl2
碘晶体分散到酒精中 饱和氯化铁溶液滴入沸水中所形成的
列说法 胶体和 溶液都是混合物
③ 、
:①Fe(OH)3 CuSO4 ;②BaSO4
分散系分别为溶液 胶体
是一种难溶于水的强电解质 冰醋酸 纯碱 小苏打分别属于
、
;③ 、 、
灼热的碳与 的反应 与 的反应
酸 碱 盐 煤的干馏 煤的气化和煤的液化都属于化学变化
、 、 ;④ 、 ;
④ CO2 、Ba(OH)2·8H2O NH4Cl
均既是氧化还原反应 又是吸热反应
置换反应都属于离子反应 其中正确的是
,
⑤ 。 ( )
需要通电才可进行的有 电离 电解 电镀 电化学腐蚀 电泳
⑤ : 、 、 、 、
A.①②⑤ B.①②④
氯化铝溶液与氢氧化铝胶体具有的共同性质是 能透过滤
⑥ :
C.②③④ D.③④⑤
纸 滴加 溶液都能先生成沉淀后沉淀溶解
5 答案 B 纯碱是 的俗称 属于盐类 不正确 , NaOH
. Na2CO3 , ,③ ;H2+
苛性钾 次氯酸 氯气按顺序分类依次为强电解质 弱电解质
△ 不属于离子反应 不正确 答案为 ⑦ 、 、 、
CuOCu+H2O ,⑤ , B。 和非电解质
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确 碱石灰 生石灰 玻璃 漂白粉 光导纤维都是混合物
( 6 , 18 , ) ⑧ 、 、 、 、
6(2020届山东烟台莱州一中月考)化学与生产 生活密切相 个 个
. 、 A.3 B.4
关 下列说法不正确的是 个 个
。 ( ) C.5 D.6
使用填埋法处理未经分类的生活垃圾 8 答案 B 是磷酸的酸酐 正确
A. . P2O5 ,① 。 CaCO3+CO2+H2O
煤改气 煤改电 等清洁燃料改造工程有利于减少雾霾
B.“ ”“ ” Ca(HCO3)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3,Fe+
天气 正确 碘晶体分散到酒精中形成的分散
2FeCl3 3FeCl2,② 。
雾霾是一种分散系 活性炭口罩利用吸附原理防霾 系是溶液 正确 与 的反应属于复
C. ,N95 ,③ 。 Ba(OH)2·8H2O NH4Cl
人类超量碳排放 氮氧化物和二氧化硫的排放是形成酸雨的 分解反应 不是氧化还原反应 不正确 电离 电化学腐蚀均
D. 、 , ,④ 。 、
主要原因 不需要通电 不正确 阴 阳离子和胶粒均可透过滤纸
,⑤ 。 、 ,
6 答案 AD 使用填埋法处理未经分类的生活垃圾会污染土 溶液中滴加 溶液先发生反应 3+ -
. AlCl3 NaOH Al +3OH
壤和水资源 故 错误 煤改气 煤改电 等清洁燃料改造 后发生反应 - -
, A 。 “ ”“ ” Al(OH)3↓, Al(OH)3+OH AlO2+2H2O;
工程能减少灰尘颗粒 废气等污染物排放 有利于减少雾霾天 胶体中滴加 溶液 胶体先发生聚沉得到
、 , Al(OH)3 NaOH ,
气 故 正确 活性炭具有吸附作用 可用于吸附雾霾颗粒 沉淀 后 固体又溶于 溶液 正确
, B 。 , , Al(OH)3 , Al(OH)3 NaOH ,⑥ 。
故 正确 酸雨与二氧化硫 氮氧化物排放有关 与碳排放无 属于强电解质 属于弱电解质 既不是电解质也
C 。 、 , KOH ,HClO ,Cl2
关 故 错误 不是非电解质 不正确 生石灰属于纯净物 碱石灰 玻璃
, D 。 ,⑦ 。 , 、 、
漂白粉 光导纤维属于混合物 不正确 故答案为
、 ,⑧ 。 B。
10 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题二 物质的量
内容 物质的量、气体摩尔体积 物质的量浓度
课 了解物质的量 n 及其单位摩尔 摩尔质量
1. ( ) (mol)、 了解物质的量浓度 c 的含义
标 M 气体摩尔体积 V 的含义 1. ( )
( )、 ( m) 理解溶液中溶质的质量分数的概念 并能进行
解 解读 了解阿伏加德罗常数 N 的含义 2. ,
读
2. ( A) 有关计算
能根据微粒 原子 分子 离子等 物质的量 数目 气
3. ( 、 、 ) 、 、 掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法
体体积 标准状况下 之间的相互关系进行有关计算 3.
( )
物质的量与阿伏加德罗常数的考查频率较高 题型主要是选择题 经常结合基础考点考查物质的量与微
。 ,
考情分析 粒 原子 分子 离子 电子等 数目之间的关系 并运用物质的量 物质的量浓度 阿伏加德罗常数进行简单
( 、 、 、 ) , 、 、
计算
一是要注意知识的系统性 二是要抓住重点 熟练掌握微粒物质的量 数目 气体体积之间的相互关系 气
备考策略 ; , 、 、 ,
体摩尔体积的使用条件 物质结构 弱电解质的电离 可逆反应 氧化还原反应中的电子转移等内容
、 、 、 、专题二 物质的量 11
p n
起 对 始 应 页 学 码 生用 8 书 (2) 相同T 、 V时 :p 1 =n 1 。
2 2
m M
考点一 物质的量、气体摩尔体积
(3)
相同T
、
p
、
V时
:m
1
=M
1
=
D
。
2 2
V M
相同T p m时 1 2
(4) 、 、 :V =M 。
一、重要概念 2 1
说明 阿伏加德罗定律及其推论中含M 、M 的公式,只
1物质的量
1 2
. 适用于不同种类的气体之间的计算;而无M 和M 的公式,同种
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量 符
, 或不同种气体都适用。 混合气体可以当成一 1 种“新 2 ”气体,其摩
号是 n 其单位为摩尔 符号是 使用该单位时 应指明
① , ( mol)。 ,
对象 它的对象是所有微观粒子 如分子 原子 离子 质子 中 尔质量用M表示。
, , 、 、 、 、
子 电子等
、 。 考点二 物质的量浓度
2阿伏加德罗常数
.
任何粒子的 粒子数 叫阿伏加德罗常数 符号是
1 mol ② ,
N A, 单位是 mol -1 ; 它的数值与 ③ 0.012 kg 12 C 含有的碳原子数 一、物质的量浓度的概念及简单计算
相等 , 约等于 6.02×10 23 。 1物质的量浓度
3摩尔质量 .
. 以单位体积溶液里含有溶质 的 物质的量 来表示溶液
单位物质的量的物质所具有的 质量 叫物质的摩尔质量 B ①
④ , 组成的物理量叫溶质 的物质的量浓度 常用单位是 -1
符号是M 单位是 -1 它与 物质的质量的区别与联 B , mol·L 。
, g·mol ; 1 mol 特别提示 ( )溶液体积规定为V,并非溶剂体积为V;
系是 单位不同 当质量以克为单位时数值 相等 1
4
:
气体摩尔
,
体积
⑤ 。 (
2
)取出任意体积的
1mol
·
L
-1的溶液,其溶质的物质的量浓度
单
.
位物质的量的气体所占的 体积 叫气体摩尔体积 用符
都是
1mol
·
L
-1,但所含溶质的物质的量则因体积不同而不同。
⑥ , 2关于物质的量浓度的计算
号V 表示 常用单位是 -1 它的大小与温度 压强有关 在 .
m , L·mol ; 、 , 对于物质的量浓度的计算问题 应准确掌握概念 公式
标准状况下 任何气体的摩尔体积都约等于 · -1 (1) , 、 ,
, ⑦ 22.4 L mol 。 在进行关于溶液的稀释问题的计算时 还要注意溶质的质量守
,
二、物质的量与其他量之间的关系 恒 物质的量守恒及溶液中的电荷守恒等
、 。
若以M表示气体 的摩尔质量 V 表示气体 的摩尔体 关于物质的量浓度的计算主要包括
A , m A :
积 ρ为气体 的密度 N 为阿伏加德罗常数 体积为V的气体 溶质的质量 溶液的体积和物质的量浓度之间的计算 可
, A , A , a. 、 。
质量为m 物质的量为n 每个 分子的质量和体积分别为m 运用公式n m/M和c n/V或运用 倍数关系 算出 溶液中
A , , A 1 = = “ ” 1 L
和V 写出下列关系式 所含 溶质 的物质的量
1。 : ② 。
m 已知气体溶质的体积 标准状况下 水的体积和溶液的密
1m n M的关系 n b. ( )、
. 、 、 :⑧ =M 。 度 计算溶液中溶质的物质的量浓度 应先运用 n
, 。 =
2 . m 1、 M 、 N A 的关系 :⑨ M = m 1 ·N A 。 ③ V 气体/22.4L · mol -1 ( 气体体积单位为 L) 求出溶质的物质的量 ,
3
.
V
、
n
、
V
m
的关系
:⑩
n
=V
V
。
然后运用V
=
m/ρ求出溶液的体积
,
再运用c
= V
n 进行计算
。
m
4M V ρ之间的关系式 M ρ·V 计算溶液中的离子浓度 需要先根据溶质的电离方程式计
. 、 m、 : = m 。 c. ,
三、混合气体的平均摩尔质量 算出所求离子的物质的量 再运用c n 进行计算
, = V 。
1 . 若已知标准状况时的密度 : M = ρ g · L -1 ×22.4L · mol -1 。 有关溶液稀释和混合的计算
(2)
2若已知同温同压下与某一气体的相对密度 M DM 可根据稀释前后 溶液中 溶质 的物质的量不变的公式
. : = 。 , ④
3若已知混合气体的总质量和总物质的量 M m 总 ⑤ c 1 ·V 1= c 2 ·V 2 或溶质的质量不变的公式 V 1· ρ 1· ω 1 =
. : = n 总 。 V ρ ω 计算有关的量
2· 2· 2 。
4若已知组成成分的摩尔质量和物质的量分数
. : 二、一定物质的量浓度溶液的配制
M n M n
M 1 1+ 2 2+… M x M x 1主要仪器
= n n = 1 1+ 2 2+… .
1+ 2+… 托盘天平 药匙 量筒 玻璃棒 烧杯 容量瓶 胶
、 、 、 、⑥ 、⑦ 、⑧
头滴管
。
阿伏加德罗定律及其推论 2容量瓶的构造及使用
.
1定律:同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同数目 容量瓶上标有 温度 规格 和 刻度线 常用
. , (1) ⑨ 、⑩ 。
的粒子 可总结为 三同 推 一同 适用对象为气体 规格有 等
。 “ ” “ ”, 。 50 mL、100 mL、250 mL、1000 mL 。
2推论 容量瓶在使用前要 检查是否漏水 其操作顺序为装
. (2) ,
V n ρ M 水盖塞 倒立 正立 玻璃塞旋转 倒立
相同T p时 1 1 1 1 D 相对密度 → → → 180°→ 。
(1) 、 :V =n 、ρ =M = ( )。
2 2 2 2
12 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3配制过程
.
以配制 -1 溶液为例
100 mL1.00 mol·L NaCl 。 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
计算 需 固体的质量为
(1) : NaCl 5.9 g。
称量 用 托盘天平 称量 固体 根据c n m 判断
(2) : NaCl 。 = V =MV :
溶解 将称量好的 固体放入烧杯中 用适量蒸馏水
(3) : NaCl , 1移液后若没有洗涤烧杯 则使n减小 结果偏小
溶解
. , , 。
。 2若容量瓶中有少量蒸馏水或定容反复摇匀后发现液面低
移液 待烧杯中的溶液 冷却至室温后 用玻璃棒引
.
(4) : , 于刻度线 对结果无影响
流将溶液注入 容量瓶
, 。
100 mL 。 3仰视 俯视对结果的影响
洗涤 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 次
. 、
(5) : 2~3 ,
洗涤液 全部注入容量瓶 轻轻摇动容量瓶 使溶液混合均匀
。 , 。
定容 将蒸馏水注入容量瓶 当液面距瓶颈刻度线
(6) : ,
时 改用 胶头滴管 滴加蒸馏水至凹液面与刻度
1~2 cm , ,
线相切
。
摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 仰视刻度线 由于操作时以刻度线为基准 故加水量增
(7) : , , 。 (1) : ,
配制流程如图所示 多 导致溶液体积偏大 c偏小
: , , 。
俯视刻度线 加水量减少 则溶液体积偏小 故c偏大
(2) : , , 。
4其他常见的操作及对实验结果的影响统计如下
. :
能引起误差的一些操作(以配制 因变量
c
· -1的 溶液为例) m V
0.1mol L NaOH
称量时间过长 减小 偏小
—
用滤纸称 固体 减小 偏小
NaOH —
向容量瓶内移液时有少量流出 减小 偏小
—
未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 偏小
—
定容时水加多了 用滴管吸出 减小 偏小
, —
定容摇匀时 液面下降 再加水 增大 偏小
, , —
对应学生用书 -1 溶液中含氧原子数目为 N
起始页码9 C.1 L0.1 mol· 与 L 足量 NH4NO3 完全反应转移电子数目为 0.3 N A
D.7.8 g Na2O2 CO2 0.1 A
2 答案 D 个 分子含 个 键 甲烷的物质的
考点一 物质的量、气体摩尔体积
.
量为
1
含
CH4
键数目为
4
N
C—H
项错
,8
误
g
标准状况下
0.5 mol, C—H 2 A,A ; ,
1设N 代表阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 为固体 的物质的量不为 所含分子数
. A 。 ( ) SO3 ,11.2 L SO3 0.5 mol,
A.3.0 g
由葡萄糖和冰醋酸组成的混合物中含有的原子总数为 目不为
0.5
N
A,B
项错误
;1 L 0.1 mol·L
-1
NH4NO3
溶液中
,
溶
N 质 含氧原子数为 N 但水分子中还含有氧原子
0.3 A NH4NO3 0.3 A, ,
B.1
用
L
铅
0
蓄
.1
电
m
池
ol·
电
L
解
-1
氯
NH
化
4C
钠
l 溶
溶
液
液
中
得
含
到
有
标
的氮
准
原
状
子
况
数
下
小于 0.1 N
氢
A
气
因此
N
1 L
项
0.
错
1
误
mol·
反应
L -1 NH4NO3 溶液中含氧原子数目大
中
于
每
C. 时 理论上铅蓄电池中消耗氢 , 离子数目为 N 22.4 L 0.3 A,C 反应 ; 转移 2Na2 电 O2 子 +2CO2 2Na2CO3+O 与 2 足量
氢气
,
与氯气反应生成标准状况下 氯
4
化
A
氢 断裂化学
2 mo
完
lN
全
a2
反
O2
应转移电子
2
数
m
目
ol
为
,
N
7.8g(
项
0.1
正
m
确
ol)Na2O2
D. 键的总数为 N 22.4 L , C 易 O 错 2 警示 选项应注意溶液 0 由 .1 溶 A 质 ,D 和溶剂两 。 部分构成 否
2 A C ,
1 答案 C 葡萄糖和冰醋酸最简式相同 均为 则极易错选该项
. , CH2O, 。
3下列说法中正确的是 N 为阿伏加德罗常数的值
3.0 g ×4× N A=0.4 N A, 故 A 错误 ;1 L 0.1 mol·L -1 NH4Cl 溶 . ( A ) ( )
3 液 0 中 g/ 含 mo 有 l 的氮原子的物质的量为 1 L×0.1 mol·L -1 =0.1 mol, A.O 2-的电子式为 [ · · · O · · ·] 2- , 则 O 2-核外有 8 个电子
所以氮原子数等于 N 故 错误 用铅蓄电池电解 溶 中含有 ·· 的 键的数目为N
液得到 标 0. 准 1 状 A, 况 B 转移电 ; 子的物质的量为 NaCl B.1 mol 中 NH4C 元 l 素的化合价 H— 为 Cl 价 每个 A 分子中存在两个
22.4 L H2( ), 2 mol, C.CrO5 Cr +6 , CrO5
铅蓄电池的正极反应式为 - + 2+ 可 过氧键
PbO2+2e +4H Pb +2H2O,
知消耗 的氢离子 所以理论上铅蓄电池中消耗氢离子个 和 的混合物中 所含阴 阳离子数目之比无
4 mol , D.20 gNa2O Na2O2 , 、
数为 N 故 正确 当反应生成 时 断裂 化 法确定
4 A, C ; 2 mol HCl , 2 mol
学键 故当生成标准状况下 即 时 断裂 3 答案 C 2-核外有 个电子 不正确 为离子化
, 22.4 L HCl 1 mol HCl , . O 10 ,A ;NH4Cl
化学键即N 个 故 错误 合物 不存在 键 不正确 无论 和 以何种
1 mol A , D 。 , H—Cl ,B ; Na2O2 Na2O
解题关键 本题考查阿伏加德罗常数的有关计算及应用 熟 比例混合 混合物中的阴 阳离子数目之比均为 不
, , 、 1 ∶ 2,D
记以物质的量为核心的计算的相关公式 熟悉相关物质的结构 正确
, 。
组成和电化学原理是解题关键 4设N 为阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是
。 . A , ( )
2 . 设 常 N A 温 为 常 阿 压 伏 下 加德罗 甲 常 烷 数 中 的 含 值 , 下列 键 叙 数 述 目 正 为 确的是 N ( ) A. 常温常压下 与 ,36 g 18 的 O2 混 中 合 所 气 含 体 的 中 中 所 子 含 数 氮 为 原 1 子 6 N 数 A 为 N
A. 标准状况下 ,8 g 中含 C— 分 H 子数目为 0. N 4 A B.4.6 g NO2 N2O4 0.1 A
B. ,11.2 L SO3 0.5 A
专题二 物质的量 13
的 溶液中所含氢离子数小于 考点二 物质的量浓度
C.100 mL pH=2 CH3COOH 1.0×
-3N 6 实验室欲用 固体配制 -1 的 溶液
10 A . NaOH 1.0 mol·L NaOH
标准状况下 与足量的 稀溶液反应 转移电
D. ,2.24LCl2 NaOH , 240 mL。
子数为 N 配制溶液时 一般经过以下几个步骤
0.2 A (1) , :
4 答案 B 18 的中子数为 则 即 18 所含中 称量 计算 溶解 摇匀 转移 洗涤并
. O 10, 36 g 1 mol O2 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
子数为 N 项错误 与 的最简式均为 故 转移 定容 冷却 摇动
20 A,A ;NO2 N2O4 “NO2”, ⑦ ⑧ ⑨
混合气体中含 氮原子 项正确 的 其正确的操作顺序为 本实验必
4.6 g 0.1 mol ,B ;pH=2 。
CH3COOH 溶液中c (H + )=10 -2 mol·L -1 , 则 100 mL 该溶液中 须用到的仪器有托盘天平 、 药匙 、 玻璃棒 、 烧杯 、
含 项错 H + 误 数目 标 为 准状 0.1 况 00 下 L×10 -2 mol· 为 L -1 × N A mol 由 -1 =1.0×10 -3N A,C 某 同 学 欲 称 量 。 的质量 他先用托盘天平称量烧杯的
; 2.24 L Cl2 0.1 mol, Cl2+2NaOH (2)
质量 天平平衡
N
后
aO
的
H
状态如
,
图所示 烧杯的实际质量为
可知 完全反应时转移 电子 项
NaCl+NaClO+H2O ,Cl2 0.1 mol ,D , 要完成本实验该同学应称 。 出
错误
g, g NaOH。
。
5N 为阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是
. A , ( )
-1的 溶液中 +的数目为
A.100 mL 0.1 mol·L CH3COOH ,H
N
0.01 A
N 个氢氧根离子和 N 个羟基所含电子数相等
B.9 A 10 A 使用容量瓶前必须进行的一步操作是
标准状况下 二氯甲烷中含极性共价键数目为 N (3) 。
C. ,22.4 L 4 A 在配制过程中 其他操作都是正确的 按烧杯的实际质
标准状况下 和 的混合气体中 氧原子数目是 (4) , (
D. ,22.4 L O2 O3 , 量 下列操作会引起所配溶液中溶质物质的量浓度偏低
N ),
2.5 A 的是
5 答案 B 属于弱电解质 在溶液中部分电离 故 。
. CH3CO
-1
O
的
H
溶液
,
中 +数目小于 N
,
A. 定
转
容
移
后
溶
塞
液
上
时
瓶
不慎
塞
有
反
少
复
量
倒
洒
转
到
摇
容
匀
量
静
瓶
置
外面
后 液面低于刻度
100 mL0.1mol·L CH3COOH H 0.01 A,
B. , ,
项错误 -和 的电子数分别为 和 故 - 线 再加水至刻度线
A ;OH —OH 10 9, 9 mol OH ,
与 所含电子数相等 项正确 二氯甲烷在标准 称量时药品和砝码位置放反
10 mol —OH ,B ; C.
状况下呈液态 二氯甲烷的物质的量不是 项错 6 答案 容量瓶 胶头滴管
,22.4 L 1 mol,C . (1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250 mL 、
误 标准状况下 和 的混合气体为 但二者 检漏
; ,22.4 L O2 O3 1 mol, (2)27.4 10.0 (3) (4)ABC
的物质的量之比不确定 因此无法确定混合气体中含有的氧原 解析 注意砝码与烧杯位置放反 m m m 计
, (2) , 烧杯+ 游码= 砝码;
子数目 项错误 算所需 固体的质量时 溶液体积应按 计算
,D 。 NaOH , 250 mL 。
项 会导致所配溶液中溶质物质的量偏小 溶质物质的
拓展延伸 -的电子式为 · ·· · - 的电子式 (4)A , ,
(1)OH [·O ·H] ,—OH 量浓度偏低 项 会导致所配溶液体积偏大 所配溶液中溶质
·· ;B , ,
物质的量浓度偏低 项 会导致称量出的 固体质量偏
为 ·· · 标准状况下 一氯甲烷为气体 二氯甲烷 三 ;C , NaOH
·O·H。 (2) , , 、 小 所配溶液中溶质物质的量浓度偏低
·· , 。
氯甲烷 四氯化碳均为液体 答题规范 第 题中 固体的质量为 注意托盘
、 。 (2) ,NaOH 10.0 g,
天平的精确度为
0.1 g。
目分别为 n
对应学生用书 3、(3 +1)。
起始页码10 陷阱4:粒子数目陷阱
突破方法 一是是否存在弱电解质的电离或盐类水解 二
突破阿伏加德罗常数应用的“六个”陷阱
是已知浓度 是
:
否指明体积 用好公式n cV 三是在判断溶
。
液
, , = 。
陷阱1:气体与状况陷阱
中微粒总数时 是否忽视溶剂水
突破方法 一看 气体 是否处在 标准状况 二看 标准状 , 。
: “ ” “ ”; “
陷阱5:可逆反应和反应物浓度变化相关的陷阱
况 下 物质是否为 气体 如 溴
突破方法 要识破隐含的可逆反应 记住反应条件 反应物
”
己
,
烷 苯等在标
“
准状况
”
下
。
均不
C
为
Cl
气
4、
体
CHCl3、CH2Cl2、H2O、 、
: , 、
SO3、
陷阱
、
2:质量(或物质的量)与状况无关
。
的陷阱
浓度变化对反应的影响
。
催化剂
突破方法 给出非标准状况下气体的物质的量或质量 容易
: , (1)2SO2+O2 2SO3
误认为无法求物质所含的粒子数 实际上 此时物质所含的粒 △
。 ,
子数与温度 压强等外界条件无关 2NO2 N2O4
、 。 高温 高压
陷阱3:组成类陷阱 、
N2+3H2 催化剂2NH3
突破方法 一是记特殊物质中所含微粒 分子 原子 电子
: ( 、 、 、
质子 中子等 的数目 如 18 -等 二是记 (2)Cl2+H2O HCl+HClO
、 ) , Ne、D2O、 O2、—OH、OH 。 + -
最简式相同的物质 如 和 乙烯 和丙烯 (3)NH3+H2O NH3·H2ONH4+OH
, NO2 N2O4、 (C2H4) (C3H6)
等 三是记摩尔质量相同的物质 如 等 四是记物 浓 △
。 , N2、CO、C2H4 。 (4)MnO2+4HCl( )MnCl2+Cl2↑+2H2O
质中所含化学键的数目 如一分子 中化学键的数 常温下 铁 铝遇浓硫酸 浓硝酸发生 钝化
, H2O2、CnH2 n +2 (5) , 、 、 “ ”。
14 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
陷阱6:与氧化还原反应相关的陷阱 标准状况下 乙烷分子中含有共价键的数目
C. ,1.12 L
突破方法 熟记常考氧化还原反应转移的电子数 其他反应 为 N
: ( 0.4 A
物均过量 室温下 的 溶液中 由水电离出的 -
)。 D. ,1 L pH=13 NaOH , OH
转移电子的物质的量或 数目为 N
反应 物质 0.1 A
数目 解题导引 本类型题是 常青 题型 表面上考查阿伏加德
“ ” ,
或N 罗常数 实际包罗万象 如分子结构 电解质溶液 氧化还原反应
或 1molNa2O2 1mol A , , 、 、
Na2O2+CO2( H2O) 或 N 等 。 全面考查考生知识的广度和深度 。
1molO2 2mol 2 A 解析 标准状况下, 与 混合后发生反
Cl2+NaOH 1molCl2 1mol
或N
A 应: ,生成
2.24 L NO 1
,
.
但
12
由
L
于
O2
存在平衡
或 N 2NO+O2 2NO2 2.24 L NO2 2NO2
1molCl2 2mol 2 A ,气体分子总数小于 N , 项错误; 晶
Cl2+Fe 或 N N2O4 0.1 A A 1 mol Na2O2
1molFe 3mol 3 A 体中含有 +和 2-, 晶体的物质的量为
2 mol Na 1 mol O2 7.8 g Na2O2
例 (2019辽宁五校协作体联合模拟,2)设N 为阿伏 ,阴、阳离子总数为 N , 项正确; 个乙烷分子中含有
A 0.1mol 0.3 A B 1
加德罗常数的值 下列叙述正确的是 个共价键,标准状况下 乙烷为 ,所含共价键的数
。 ( ) 7 1.12L 0.05 mol
标准状况下 与 混合后气体分子总数 目为 N , 项错误;室温下 的 溶液中水的电
为
A
N
. ,2.24LNO 1.12LO2
离受到
0.
抑
35
制
A
,由
C
水电离出的c(
pH
-)
=13
-13
NaO
·
H
-1,则 该溶
0.1 常 A 温常压下 晶体中阳离子和阴离子总数为 液中由水电离出的 -数目为 OH -13N =1 , 0 项 m 错 ol 误 L 。 1 L
B. ,7.8 g Na2O2 OH 10 A D
N 答案 B
0.3 A
起 对 始 应 页 学 码 生用 11 书 C c ( H H 3C 2O O ) O 电 N 离 a = 属 c ( 于 O 强 H - 碱 )= 弱 1 酸 ×1 盐 0 - , 5 C m H o 3 l C · O L O - - 1 , 的 发 水 生 解 电 促 离 进 的 水 水 的 分 电 子 离 物 ,
质的量为 -5 -1 -5 错误
1
. 值
(201
下
9江
列
西
说
重
法
点
错
中
误
学
的
盟
是
校一联,8)设N
A
为阿伏加德罗常数的 3
.
(2019河南 1× 开 10 封一 m 模 ol· ,1 L 1) × 下 1 列 L 有 =1 关 ×1 实 0 验 m 操 o 作 l,
,
说法 。 正确的是
。 ( )
甲烷和乙烯的混合物中含氢原子数目等于 N 配制一定物质的量浓度溶液时 容量瓶中有少量的水 ( 会 导 致 )
A.11.2 L 2 A A. ,
含N 个 2- 的 溶液中 +数目大于 N 溶液浓度偏低
B. A CO3 Na2CO3 ,Na 2 A
密闭容器中 和足量 充分反应 产物的分子数 用盐酸标准溶液滴定未知浓度的氨水 选用酚酞做指示剂的
C. ,2 mol SO2 O2 , B. ,
小于 N 结果比甲基橙更准确
2 A
气体中含电子数目等于 N 测定硫酸铜晶体中结晶水含量时 加热后的坩埚应直接放置
D.4.0 g CO2 2 A C. ,
1 答案 A 项 未指明气体所处状况 所以不能确定气体 在石棉网上冷却
. A , ,
的物质的量及微粒数目 错误 项 在溶液中 2- 发生水 测定中和热时 应迅速将酸 碱稀溶液在有保温措施的容器
,A ;B , CO3 D. , 、
解 若溶液中含 N 个 2- 则 +数目大于 N 正确 内混合 搅拌 记录最高温度
, A CO3 , Na 2 A,B ;C 、 ,
项 和 生成 的反应是可逆反应 反应物不能完全转 3 答案 D 项 配制一定物质的量浓度溶液时 容量瓶中
,SO2 O2 SO3 , . A , ,
化为生成物 正确 项 个 分子中含有 个电子 则 有少量的水不影响配制溶液 错误 项 用盐酸标准溶液滴
,C ;D ,1 CO2 22 , ,A ;B ,
定未知浓度的氨水 由于二者反应产生的 水解使溶液
4.0 g CO2
气体中含有的电子数为 4.0 g
×22
N
Amol
-1
=2
N
A, 显酸性 所以选用酸
,
性范围内变色的甲基橙
N
比
H
选
4C
用
l
碱性范围内
44 g/mol ,
正确 变色的酚酞测定的结果更准确 错误 项 由于空气中有水
D 。 ,B ;C ,
知识归纳 常见可逆反应 合成氨反应 二氧化硫的催化氧化 蒸气 在空气中冷却 会使测得的结晶水数目偏低 错误
: 、 , , ,C ;D
反应 碘蒸气与氢气的化合反应 二氧化氮与四氧化二氮的相 项 测定中和热时 为减少实验过程中的热量损失 应在有保温
、 、 , , ,
互转化 措施的容器内迅速将酸 碱稀溶液混合 搅拌 并及时记录反应
。 、 、 ,
2(2019湖北十堰一模,8)N 代表阿伏加德罗常数的值 下列 达到的最高温度数值 正确
. A 。 ,D 。
有关叙述正确的是 4(2018湖北部分重点中学联考,4)设N 为阿伏加德罗常数的
常温常压下 甲基 中含有的中子数为N ( ) . 值 下列说法中正确的是 A
A. ,1.8 g (—CD3) A , ( )
B.2.3 g
甲
钠
苯
被
被
O2
酸
完
性
全氧化时
溶
, 钠
液
得
氧
到
化
的
生
电
成
子
苯
数
甲
目
酸
为
时
0.1
反
N
应
A
中转
A.
均
由
为
12 C、 16
N
O、 14 N 组成的 44gCO2 和 44gN2O 中含有的中子数
C.9 移 .2 电 g 子数为 N KMnO4 , 22 A 与过量 反应时 转移的电子数为 N
常温下 0.6 A 的 溶液中 发生电离的水分 B.15.6 g Na2O2 CO2 , 0.4 A
D.
子数为
,1 L p
-
H
9N
=9 CH3COONa ,
C.1 标 m 准 ol 状
硫
况
酸
下
氢钠晶体
庚
中
烷
含
的
有
分 SO 子
2
4
-
数
数
约
目
为
为
N
N
A
2 .
其
答
中
案
含 有
C
的
1 ×
中
1 A 0
子
项
数
, A
为
1.8 g 甲
N
基
错
(—
误
CD3
项
) 的物质
钠
的
的
量
物
是
质
0.
的
1
量
mo
是
l, 4
.
D. 答案 A
4
,
4
2
g
2. 1 4 2
C
L 16
O2
的物质的量为
1 m
A
ol,
含有的中子数
被 完全氧化 0.9 时 A 钠 , 失去 ; 的 B 电 , 子 2. 数 3 目 g 为 N 错误 为 22 N A;44 g 14 N2 16 O 的物质的量为 1 mol, 含有的中子数为
0.1
项
mo
依
l,
据
O2 , 0.1 A, ;
22
N
A,A
正确
。 15.6 g Na2O2
的物质的量为
0.2 mol,0.2 mol
C , 5C6H5CH3+6K 可 M 知 nO4+9H2 甲 SO 苯 4 被 → 氧化 5C 为 6H 苯 5C 甲 OO 酸 H 转 + Na2O2 参加反应转移电子数为 0.2 N A,B 不正确 。 NaHSO4 晶体
移
3K2SO4+
电
6M
子
nSO4+14
甲
H2
苯
O
物质的
,1
量
m
为
ol
被氧化为苯甲酸
由
Na
+和
HSO
-
4
构成
,C
不正确
。
标准状况下
,
庚烷呈非气态
,
6 mol ,9.2 g 0.1 mol, 庚烷的分子数远大于N 不正确
转移 电子 转移电子数为 N 正确 项 22.4 L A,D 。
0.6 mol , 0.6 A, ;D ,
专题二 物质的量 15
· 热分解放出更多的气体,制得的 更加
起
对
始
应
页
学
码
生用
11
书
疏松
②
多
C
孔
aC2O4 H2O CaO
题目价值 综合考查学生获取信息 处理数据的能力等 促
1“热重曲线”类试题,能综合考查学生分析图像、获取信 、 ,
. 使学生理解和体会中学化学知识内涵 同时也落实了新课标理
息、处理数据以及文字表述等能力,但学生经常对此类试题的解 ,
念 让学生真正感受化学学习的过程和研究化学的方法 从而培
答毫无头绪。 利用反应前后金属原子的物质的量守恒建立等 , ,
养学生分析 变形 转换的能力
式,求解热重曲线上某一点对应物质的相对分子质量,进而推算 、 、 。
2打破惯性思维,由“利用其他物理量计算N ”改为“利用
该点对应物质的化学式和可能发生的反应。 . A
N 计算其他物理量”。
例1 (2019江苏单科,20节选) 的资源化利用能有 A
CO2 例2 (20195·3原创冲刺卷一,10)设N 为阿伏加德
效减少 排放 充分利用碳资源 A
CO2 , 。 罗常数的值 下列说法正确的是
可在较高温度下捕集 在更高温度下将捕集的 , ( )
(1)CaO CO2, 转移 N 个电子使 完全转化为 需要氧气的
释放利用 热分解可制备 A. 0.2 A Na Na2O2,
CO2 。 CaC2O4·H2O CaO,CaC2O4·H2O 体积为
加热升温过程中固体的质量变化如图 2.24 L
1。 形成 N 个 键同时断裂 N 个 键 即标志着
B. 6 A N—H 3 A H—H ,
反应 达到平衡状态
N2+3H2 2NH3
常温常压下 中含有的 +数为 N
C. ,1.42 g Na2SO4 Na 0.02 A
苯理论上可以与 发生加成反应 所以
D.1mol 3molH2 , 1mol
苯分子中含有 N 个碳碳双键
3 A
解析 项, 完全转化为 ,氧元素化合价变化为
A Na Na2O2
,转移 N 个电子,需要标准状况下氧气的体积为
0→-1 0.2 A
图 ,但题中未指明气体所处状况,无法确定体积,错误; 项,
1 2.24 L B
写出 范围内分解反应的化学方程式 形成 N 个 — 键(即 )的同时断裂 N 个 — 键
① 400~600 ℃ : 6 A N H 2molNH3 3 A H H
(即 ),体现的都是正反应速率,与是否达到平衡状态无
与 热 分 解 制 。 备的 相比 热分解 关,错 3 误 mo ; l H 项 2 , 为离子晶体,常温常压下为固体,
制备的 ②
Ca
C
O
a 具 CO 有 3 更好的
CO2
捕集 Ca 性 O 能
,
其 ,C 原 aC 因 2O 是 4 · H2 O (即
0.01 m
C
ol
)
N
N
a
a
2S
2S
O
O
4
4 中含有的
Na
+数为
0.02
N
A
,正确;
D
1 项 .4 , 2 苯 g
分子中存在的是大 键,不存在碳碳双键,错误。
。 π
解析 ( ) 根据图中质量变化可知, · 分解 答案 C
1 ① CaC2O4 H2O
产生的气态产物依次为 ( )、 、 ,固体分解过程为
·
H2O g CO
。
CO2
捕集 的性
题目价值 了解物质的量及其相关物理量的含义和应用
,
CaC2O4 H2O→CaC2O4→CaCO3→CaO ②CaO CO2 体会定量研究的作用 在遇到与化学有关的综合性问题时 能运
能与 与 气体的接触面积有关, · 分解产生 ; ,
CaO CO2 CaC2O4 H2O 用化学学科核心素养做出合理的分析和推断
的气体更多,使生成的 更加疏松多孔,捕集性能更好。 。
CaO
答案 ( ) 400~600℃
1 ①CaC2O4 CaCO3+CO↑
则剩余的 消耗 故得到
起
对
始
应
页
学
码
生用
12
书 O2 2NO2
即
,
的分
0.
子
1 m
数
ol
为
O2
N
0.2 m
项
ol N
n
O,
0.2 mol NO, NO 0. 2 A;C , (Al) =
1 . (2019湖北八校联考,10) 2018 年 11 月在法国凡尔赛召开的 27 g
2
·
7
m
g
ol -1 =1 mol,
据关系式
:Al~NaOH~3e
-可知转移
3 mol
国际计量大会第 次会议将阿伏加德罗常数的定义修改为 电子 即 N 项 据
摩尔包含
26
23个基本单元 这一常数被称为阿
“
伏
1
m
, 3
可知
A;
增
D
重
,
时
2N
反
a2
应
O2
中
+
转
2H
移
2O
的
(
电
g)
子
数
为
4
N
NaOH+O2,
加德罗常数
6.0
单
22
位
14
为
076×1
-1
0
基于这一新
,
定义 阿伏加德罗常 2(
Δ
20
=
17
4
湖
g,
南、湖北八
2
市
g
十
,
二校联考,19)
A。
, mol ”。 , . 8.34 g FeSO4·7H2O
数的不确定度被消除了 N 为阿伏加德罗常数的值 下列说 相对分子质量 样品受热脱水过程的热重曲线 样品质
。 A 。 ( :278) (
法错误的是 量随温度变化的曲线 如下图所示 下列说法正确的是
( ) ) , ( )
标准状况 氖气含有的电子数为 N
A.22.4 L( ) 10 A
与 在催化剂的作用下充分反应 得到
B.0.4molNH3 0.6molO2 ,
的分子数为 N
NO 0.4 A
铝中加入足量 -1的 溶液 转移的电子数
C.27 g 1 mol·L NaOH ,
为 N
3 A
常温常压下 水蒸气通过 使其增重 时 反应中转
D. , Na2O2 2 g ,
移的电子数为N
A 温度为 时固体物质 的化学式为
1
.
答案 B
A
项
,
标准状况下
,22.4LNe
为
1mol,
含有
10 mol
A. 78 ℃ M FeSO4·5H2O
电子 故电子数为 N 项 由
, 10 A;B , 4NH3+5O2 4NO+6H2O
可知 过量 生成的n n 由于
, O2 , (NO)= (NH3)=0.4 mol, 2NO+
16 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
取适量 时所得的样品 隔绝空气加热至 得到 m 则固体
B. 380 ℃ P, 650 ℃ 7H2O)=0.03 mol, (Fe)=0.03 mol×56 g/mol=1.68 g,
一种固体物质 同时有两种无色气体生成 的化学式 中m n
Q, ,Q (O)= 2.40 g-1.68 g=0.72 g, (O)= 0.72 g÷16 g/mol=
为 n n 所以固
Fe3O4 0.045 mol, (Fe) ∶ (O)=0.03 mol ∶ 0.045 mol=2 ∶ 3,
在隔绝空气条件下 得到 的化学方程式为 体物质 的化学式为 项错误 固体 的质量为
C. ,N P FeSO4·H2O Q Fe2O3,B ; N 5.10g,
高温 其中m m
(FeSO4)=0.03mol×152g/mol=4.56 g, (H2O)=5.10 g-
FeSO4+H2O n
温度为 时固体 的化学式为 4.56 g= 0.54 g, (H2O) = 0.54 g ÷ 18 g/mol = 0.03 mol,
D. 159 ℃ N FeSO4·2H2O n n 所以 的化
2 答案 C 样品的物质的量为 (H2O) ∶ (FeSO4)=0.03 mol ∶ 0.03 mol=1 ∶ 1, N
. 8.34 g FeSO4·7H2O 8.34 g÷ 学式为 而 的化学式为 则由 得到 的
其中 m FeSO4·H2O, P FeSO4, N P
278 g/mol=0.03 mol, (H2O)= 0.03 mol×7×18 g/mol= 高温
如晶体失去全部结晶水 固体的质量应为 化学方程式为 项正确 温度
3.78g, , 8.34g-3.78 g= FeSO4·H2O FeSO4+H2O,C ;
可知在加热到 之前 晶体失去部分结晶水 温度 为 时 由 项可知 的化学式为 项
4.56g, 373 ℃ , 。 159 ℃ , C N FeSO4·H2O,D
为 时 固体质量为 其中 m 错误
78 ℃ , 6.72 g, (FeSO4)= 0.03 mol× 。
m n 知识拓展 金属硫酸盐的分解规律 含结晶水的硫酸盐
152g/mol=4.56 g, (H2O)=6.72 g-4.56g=2.16g, (H2O)= :
n n 受热逐步失去结晶水 温度升高
2.16 g÷18 g/mol=0.12 mol, (H2O) ∶ (FeSO4)=0.12 mol ∶ 无水硫酸盐 金属氧化物
则 的化学式为 项错误 加 → → +SO3
0
热
.0
至
3 mol=4
时
∶ 1,
固体
M
的质量为
FeS
其
O4
中
·4
n
H2O,A
n
; 温度再升高
金属氧化物
650 ℃ , 2.40 g, (Fe)= (FeSO4· → +SO2+O2。
对应学生用书
起始页码173
考点一 物质的量、气体摩尔体积 3(2017课标Ⅲ,10,6分)N 为阿伏加德罗常数的值 下列说
. A 。
1(2019浙江4月选考,19,2分)设N 为阿伏加德罗常数的值 法正确的是
. 下列说法不正确的是 A , 的11 中 含有 N 个中子 ( )
( ) A.0.1 mol B , 0.6 A
∙∙∙ 分子中含有的共价键数为 N 的 溶液中 含有 N 个 +
B
A
.
.
5
1
0
m
0
o
m
l
L
CH
0.
2
5
m 与
C
o
H
l·
2
L
-1的
Na 混 Cl 合
溶
物
液
中
中
含
微粒
原
数
子
大 6
数
于 A
为 0. N 5
N
A C
B
.
.
2
p
分 .
H
2 子 4
=1
L(
标 H 准 3P 状 O 况 4
)
苯在 ,
O2
中完 0.1 全 A 燃烧 H
,
得到
0.6
N
A
个
CO2
C.30 g HCH 与 O C 完 H3 全 CO 反 O 应 H 反应中转移 C 的电子数介于 A N 密闭容器中 与 反应制备 增加
D.2 和 .3 g N N a 之间 O2 , 0.1 A D. N 个 1 键 mol PCl3 1 mol Cl2 PCl5(g),
1 答案 0.2 D A 项 个 分子中含有 个碳碳双键 3 答 2 案 A A P— 1 C 1 l 的质量数为 中子数为 正确 题中未给
.
4 个碳氢 单 键
A
, 共 6
,1
个共
C
价
H2
键
,
C
正
H2
确 ;B 项 , n (Na
1
+ )= n (Cl - )=
、 .
出溶液 的体 积 ,
B
B 不正确 ; 标准
11
状
,
况下苯呈
6
非
,A
气态 ,
;
C 不正确 ;
0.5 L×0.5 mol·L -1 =0.25 mol, n (Na + )+ n (Cl - )=0.5 mol, 溶液 PCl3 与 Cl2 反应制备 PCl5 为可逆反应 ,D 不正确 。
中还含
和
有 H2O、H + 、O
的
H
最
- , 故
简
微
式
粒
均
数
为
大于 0.
原
5 N
混
A,
合
正
物
确
相
;C
当
项
于
, 4 . (
正
2
确
01
的
7课
是
标Ⅱ,8,6分)阿伏加德罗常数的值为N A。 下列说法
HCHO CH
n
3COOH
因而 原
CH
子
2O
数
,
为N 正确 项 -1 溶液中 + 的数量为 N
( )
30 g
元
C
素
H
的
2O
化
,
合
(C
价
H
由
2O)=
升
1
高
mo
为
l, C
即
A,
参
;D
与反
, A.1 L0.1 m
与
ol·L NH
完
4
全
Cl
反应 转
,
移
NH
的
4
电子数为
0.1
N
A
Na 0 +1,2.3 g( 0.1 mol)Na B.2.4 g Mg H2SO4 , 0.1 A
应 转移 N 个电子 错误 标准状况下 和 的混合气体中分子数为 N
2(2 , 018课 0 标 .1 Ⅰ, A 10,6分 , )N 是 。 阿伏加德罗常数的值 下列说 C. 和 ,2.24 L N2 于 O 密 2 闭容器中充分反应后 其 0 分 .2 子 A 总
. 法正确的是 A 。 D.0 数 .1 为 molH N 2 0.1molI2 ,
( ) 0.2 A
水解形成的 胶体粒子数为 N 4 答案 D 由于 溶液中 + 水解 所以
A.16.25 g FeCl3 Fe(OH)3 0.1 A . NH4Cl NH4 , 1L0.1mol·
标准状况 氩气含有的质子数为 N -1 溶液中 + 的数量少于 N 错误 与
B.22.4 L( ) 18 A L NH4Cl ,NH4 0.1 A,A ;2.4 g Mg
甘油 丙三醇 中含有羟基数为 N 完全反应 转移的电子数为 N 错误 标准状况下
C.92.0 g ( ) 1.0 A H2SO4 , 0.2 A,B ; ,
与 在光照下反应生成的 分子数为 和 的混合气体为 则所含分子数为 N
D.1.0 mol CH4 Cl2 CH3Cl 2.24LN2 O2 0.1 mol, 0.1 A,
N 错误 在反应前后气体分子总数不
1.0 A C ;H2(g)+I2(g)2HI(g)
2
.
成
答
的
案 B
16
胶
.2
体
5 g
粒
F
子
eC
是
l3
若
的
干
物质的量是
的
0.1
聚
m
集
ol
体
,Fe
故
3+水
胶
解
体粒
生
5
变
(2
,
0
D
16
正
课
确
标
。
Ⅰ,8,6分)设N 为阿伏加德罗常数值 下列有关
子数目
Fe
远
(O
小
H
于
)3
N 项错误
Fe
是
(O
单
H
原
)3
子分子
,
标准
.
叙述正确的是
A 。
状况 氩气的物
0.
质
1
的
A,
量
A
是
;A
含
r
有的质子数为
,22
N
.4 L(
项正 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 N
( )
确 甘 ) 油 丙三醇 的分 1 子 mol 式 , 为 其摩 18 尔 A 质 ,B 量是 A.14 g 与 反应生成的 分子 2 数为 A N
9
甲
2
;
烷
g·
与
m
氯
o
(
l
气
-1 ,
反
则
应
92
的
.0
产
)
g 甘
物
油
中
含有羟基的
C3
数
H
目
8O
为
3,
3.0 N A,C 项
同
错
时
误
存
;
B
C
.
.
1
1
标
m
m
准
o
o
l
l
状
N
F
况
e
2
溶
下
于
4
过
mo
量
l H
硝
2
酸 , 电
含
子
有
转
的
移
共
N
数
价
H
为
键
3
2
数
N
为
A
N
2 A
在 与氯气反应
C
时
H3
上
Cl
述
、C
四
H2
种
Cl
有
2、C
机
H
物
Cl
的
3、C
总
C
物
l4
质的量 5
D.
答案 A
,2
项
.24
乙
L
烯
CC
和
l4
丙烯的最简式相同
0
为
.4 A
故
为 ,1.0 mol CH 项 4 错误 . 乙烯和 丙烯 混 A 合气 , 体中含氢原子数为 N , 项 CH2 和 , 14 的 g
1.0 mol,D 。 2 A;B ,N2 H2
易错易混 胶体粒子的组成有两类 一类如 胶体的 反应为可逆反应 转化率不可能达到 生成的 分子
粒子 是由 若干 聚集在一起
:
形成的
Fe
另
(O
一
H
类
)3
如淀粉 数小于 N 项
,
和过量 反应
10
生
0%
成
,
3+ 电
N
子
H
转
3
移数
蛋白质
,
等大分子
Fe
单
(O
个
H
分
)3
子即胶体粒子
; 、
为 N
2
项
A;C
标准
,F
状
e
况下
HN
呈
O3
液态
Fe ,
, 。 3 A;D , ,CCl4 。
专题二 物质的量 17
N m V 溶液中含有的 +数为 N
解题关键 熟悉有关公式n n n 掌握单烯 D.0.1 L0.5 mol/L CH3COOH H 0.05 A
① =N 、 =M、 =V ;② 7 答案 B 项 即 在足量 中燃烧
A m . A ,2.4 g Mg 0.1 mol Mg, O2 ,
烃的通式为 铁与硝酸反应产物的情况 标准状况 转移电子数为 N 故错误 项 氢原子数为 N 的
CnH2 n;③ ;④ 0.2 A, ;C , 0.4 A
下常见物质的聚集状态 分子中含有的 键数为 N 故错误 项
。 CH3OH σ 0.5 A, ;D ,
易错警示 项中学生没有注意到两种气体分子的最简式相 是弱电解质 不能完全电离
A CH3COOH , ,0.1 L 0.5 mol/L
同 项中学生大多将注意力放到了物质的化学性质 而忽略 溶液中含有的 +数小于 N 故错误
了可 ;B 逆反应的特点 项中 只要注意到 过量 二字 , 就可知 8 C (2 H 0 3 1 C 7 OO 浙 H 江4 月选考,29, H 4 分)分别 0.0 称 5 取 A, 。
转化为 3+ 项
;C
易忽略
,
标准状况和物
“
质状态
”
的关系
, .
和 固体混合物两份
2.39 g (NH4)2SO4
6(
Fe
2015课标
F
Ⅱ
e
,
;
1
D
0,6分)N 代表阿伏加德罗常数的值
。
下列
N
将
H4
其
Cl
中一份配成溶液
。
逐滴加入一定浓度的 溶
.
叙述正确的是
A 。 (1)
液 产生的沉淀质量与
,
加入 溶液体积
Ba
的
(O
关
H
系
)2
如
丙醇中存在的共价键总数为 N
( )
图
,
混合物中n
Ba(
n
OH)2
为
A.60 g 10 A 。 [(NH4)2SO4] ∶ (NH4Cl) 。
-1的 溶液中 - 和 2- 离子数之
B.1 L0.1 mol·L NaHCO3 HCO3 CO3
和为 N
0.1 A
钠在空气中燃烧可生成多种氧化物 钠充分燃烧时转
C. 。 23 g
移电子数为 N
1 A
裂变
核素235 发生裂变反应 235 1 90 136 1
D.235 g 92U :92U+0n →38Sr+54Xe+100n,
净产生的中子 1 数为 N
6 答案 C 个 (0n 丙 ) 醇分子 10 中 A 含有 个共价键 则 即 另一份固体混合物中 + 与 溶液 浓度同上
. 1 11 , 60 g (2) NH4 Ba(OH)2 ( )
丙醇中存在的共价键总数为 N 项错误 根据物料守 恰好完全反应时 溶液中c - 溶
1 mol 11 A,A ; , (Cl )= (
中 故 恒 燃 得 HC 烧 : c O ( 时 - 3 N 和 a + ) C = O 均 c 2 3 - ( 由 离 HC 子 O 价 数 - 3) 转 之 + 化 c 和 ( 为 C 小 O 2 3 于 - ) 价 + 0. c 1 ( 故 N H A 2 , C B O 项 3) 即 = 错 0 误 .1 ; m 钠 钠 ol 在 充 · 空 分 L - 燃 气 1 , 8 . 答 解 液 案 析 体 积 (1 变 )1 化 n ∶ 忽 2 略 ( 不 2) 计 0 ) .1 。 00 mo n l·L -1
,Na 0 +1 , 23 g 1 mol (1) [(NH4)2SO4]= (BaSO4)= 2.33 g÷233 g·
烧转移的电子数为 N 项正确 由裂变反应知净产生的中 -1 n -1
1 A,C ; mol =0.01mol, (NH4Cl)=(2.39 g-0.01 mol×132 g·mol )÷
子数为 N 项错误 -1 n n
9 A,D 。 53.5 g·mol =0.02 mol, [(NH4)2SO4] ∶ (NH4Cl)=1 ∶ 2。
c n c
考点二 物质的量浓度
(2) [Ba(OH)2]×0.1 L= (BaSO4)=0.01 mol, [Ba(OH)2]=
-1
0.1 mol·L 。
7(2016四川理综,4,6分)N 为阿伏加德罗常数的值 下列说
+
. A 。 2NH4 ~ Ba(OH)2
法正确的是
( ) 2 1
在足量 中燃烧 转移的电子数为 N -1 V
A.2.4 g Mg O2 , 0.1 A (0.01×2+0.02)mol 0.1 mol·L ×
标准状况下 气体中含有的氧原子数为 N V c - -1
B. ,5.6 L CO2 0.5 A =0.2 L, (Cl )=0.02 mol÷0.2 L=0.100 mol·L 。
氢原子数为 N 的 分子中含有的 键数为 N
C. 0.4 A CH3OH σ 0.4 A
教师专用题组
考点一 物质的量、气体摩尔体积 2(2015课标Ⅰ,9,6 分)乌洛托品在合成 医
. 、
1(2015课标Ⅰ,8,6分)N 为阿伏加德罗常数的值 下列说法 药 染料等工业中有广泛用途 其结构式如图
. 正确的是 A 。 所 、 示 将甲醛水溶液与氨水混 , 合蒸发可制得
( ) 。
和 中含有的质子数均为 N 乌洛托品 若原料完全反应生成乌洛托品
B A . . 2 18 L g 0 D .5 2O mol· 1 L 8 -1 g 亚 H 硫 2O 酸溶液中含有的 H +离子 10 数 A 为 2 N A 则甲醛与氨 。 的物质的量之比应为 ( ) ,
过氧化钠与水反应时 生成 氧气转移的电子数
C. , 0.1 mol A.1 ∶ 1 B.2 ∶ 3 C.3 ∶ 2 D.2 ∶ 1
为 N 答案 C 由乌洛托品的结构式可知 乌洛托品的分子式为
密 0 闭 .2 容 A 器中 与 充分反应 产物的分子数 根据 原子守恒可知 甲醛与氨的物 , 质的量之比为
D.
为 N
2 mol NO 1 mol O2 , C
解
6H
题
12
关
N4
键
,
根据题给结构式
,
写出乌洛托品的分子式
3∶ 2。
答案 2 A C 项 和 的摩尔质量不同 和 3(2015广东 理综,10,4分)设n 为阿伏加德罗常数的 。 数值 下
的 物 A 质的 ,D 量 2 不 O 同 H 含 2O 有的质子数不同 , 项 18 亚 g 硫 D2 酸 O 是 . 列说法正确的是 A ,
1
弱
8
酸
g
,
H
不
2O
能完全电离
,
故
2 L
,
0.5 mol·L
-1亚硫酸
;B
溶液
,
中含有的
A.23 g Na
与足量
H2O
反应完全后可生成n
A
个
H2
分子
( )
H
合
+
价
离
由
子数小
升
于
高
2 N
到
A;C 项
故
,
生
Na
成
2O2 与水反
氧
应生
气
成
转
O
移
2,
的
氧
电
元
子
素
数
的化
为
B.1
标
m
准
ol
状
C
况
u 和
下
足量热浓硫
和
酸反应
混
可
合
生
气
成
中
n
含
A 个
n
S
个
O3
原
分
子
子
-1 0, 0.1 mol C. ,22.4 L N2 H2 A
N 项 故 单质 完全转变为 失去 n 个电子
0 与 .2 A;D , 充 2N 分 O 反 +O 应 2 产 物 2 的 N 分 O2 子 ,2 数 NO 小 2 于 N N2O4, 2molNO D. 答 3 m 案 ol D Fe 与足量 Fe3O4 反 , 应完 8 全 A 后应生成 n 个
知
1
识
m
拓
ol
展
O2
掌握同
,
位素的概念和常见
2
同位
A。
素的表示方法 分子 项
2
不
3
正
g N
确
a
与浓
H
硫
2O
酸反应生成的是
0.
而
5
不
A
是
① , H2 ,A ;Cu SO2
如 酸 12 6 次 C、 氯 1 6 3 C 酸 、 14 6 磷 C 酸 等 ; 氢 ② 硫 熟 酸 记高 氢 中 氟酸 阶 等 段常见 总 的 结 弱酸 , 如碳酸 、 亚 的各 硫 S 的 O 量 3, 是 B 项不正 所 确 含 ; 标 原 准 子 状 的 况 个 下 数 , 为 22.4 n L N2 项 和 不 H 正 2 确 混合气的物 中铁 质
、 、 、 、 ;③ C、N、O、S、Cl 1 mol, 2 A,C ;Fe3O4
种化合价和代表性物质 尤其是一些化合价比较特殊的物质
, , 元素的化合价可看作 8 价 则 单质 完全转变为
如 中 为 价 中 为 价 中 为 价 + , 3 mol Fe
N2H4 N -2 、ClO2 Cl +4 、H2O2 O -1 。
时失去的电子数为
3
n 项正确
Fe3O4 8 A,D 。
18 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点二 物质的量浓度 合物的总质量增加 但产生的 的量与 相同 由此可判
, CO2 Ⅰ ,
4 (2016浙江10月选考,29,4分)为确定 和 混 断 中盐酸过量 混合物样品完全反应 中盐酸完全反应
. 合物样品的组成 称取四份该样品溶于水 N 后 a2 分 CO 别 3 逐滴 Na 加 H 入 CO 相 3 同 混合 ,Ⅰ 物过量 , ,Ⅳ ,
, 。
浓度盐酸 充分反应 产生 的体积 已折算成标准 利用 组数据可知产生标准状况下 体积为 即
状况下的体 30 积 .0 m 不 L 考 , 虑 在 , 水中的 CO 溶 2 解 如下 ( 表 (1) Ⅰ 设 混合物中 的物 CO 质 2 的量为 6 x 72mL,
实验序号
, CO2 ) : 0
的
.0
物
3
质
mo
的
l,
量为
2.9
y
6
, 由
g
题意可得
N
x
a
+
2
y
C
=
O
0
3
.03 mol,106 g·m
,N
ol
a
-
H
1 ×
C
x
O
+
3
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ -1 y 解得 x y 因此
盐酸体积 84 g·mol × =2.96 g, : =0.02 mol, =0.01 mol,
(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0 n n
样品质量
(N
利
a2C
用
O3)
组
∶
数
(
据
NaH
由
CO
n
3)=2 ∶ 1。
n 可计算
(g) 2.96 3.70 5.18 6.66 (2) Ⅳ , (Na2CO3) ∶ (NaHCO3)=2 ∶ 1
体积 出 样品中 的物质的量为 的
CO2 (mL) 672 840 896 672 6.66 g Na2CO3 0.045 mol,NaHCO3
物质的量为 盐酸滴入混合物的过程中 先与
样品中物质的量之比n n 0.022 5 mol; ,
(1) (Na2CO3) ∶ (NaHCO3)= 。 反应生成 可计算出消耗 再与
(2)
盐酸的物质的量浓度c
(HCl)= 。
Na2CO3
反应生成
NaHCO3,
此阶段需
HCl 0.045 mol,
故共
答案 分 或 -1 NaHCO3 0.03 mol CO2, HCl0.03 mol,
(4 )(1)2 ∶ 1 2 (2)2.50 mol·L
解析 由表中数据可看出
,
盐酸的体积不变
,
从
Ⅰ
至
Ⅲ
随着 消耗
HCl0.075 mol,
c
(HCl)=
0.075 mol
=2.50 mol·L
-1
。
混合物质量的增加 产生 的体积依次增大 而 中虽然混 0.03 L
, CO2 , Ⅳ
对应学生用书
起始页码174
时间: 分钟 分值: 分
40 84
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 在 和 的中性混合水溶液中 如果 +和 2- 的
( 6 , 66 , ) C. K2SO4 NaCl , Na SO4
1(2020届甘肃天水一中段考,10)某同学购买了一瓶 消毒 物质的量相等 则 +和 -的物质的量浓度一定相同
. “84 , K Cl
液 包装说明如下 时 -1的 饱和溶液 蒸发掉
”, : D.10 ℃ ,0.35 mol·L KCl 100 mL 5 g
水 冷却到 时 其体积小于 它的物质的量浓度
净含量 密度 -3 , 10 ℃ , 100 mL,
:1000 mL :1.19 g·cm
主要成分 仍为 -1
0.35 mol·L
使用方法 :2 稀 5% 释 NaClO 倍 体积比 后使用 2 答案 D 项 由于不知道溶液体积 无法计算物质的量
. A , , ,
: 100 ( )
故 错误 项 氨气所处温度 压强不知 物质的量不
注意事项 密封保存 易吸收空气中的 变质
A ;B ,22.4 L 、 ,
: , CO2
一定为 故 错误 项 和 的中性混合水溶
请根据以上信息和相关知识判断 下列分析不正确的是 1 mol, B ;C ,K2SO4 NaCl
, 液中 c + c - 存在电荷守恒 c + c +
, (H )= (OH ), (K )+ (Na )=
( ) c - c 2- 若 +和 2- 物质的量相等 则 +的物质
该 消毒液 的物质的量浓度约为 -1 (Cl )+2 (SO4 ), Na SO4 , K
A. “84 ” 4.0 mol·L 的量浓度必定大于 -的物质的量浓度 故 错误 项 同一
一瓶该 消毒液 敞口放置一段时间后浓度会变小 Cl , C ;D ,
B. “84 ” 物质在同一温度下的溶解度一定 饱和溶液中溶质的物质的量
取 该 消毒液 稀释 倍用以消毒 稀释后溶液 ,
C. 100 mL “84 ” 100 , 浓度恒定 故 正确
中c + 约为 -1 , D 。
(Na ) 0.04 mol·L 3(2019湖南长沙一模,9)设N 为阿伏加德罗常数的值 下列
参阅该 消毒液 的配方 欲用 固体配制含 . A ,
D. “84 ” , NaClO 25% 说法正确的是
的消毒液 需要称量的 固体质量为 ( )
NaClO 480 mL, NaClO 氨基 中含有的电子数为 N
A.18 g (—ND2) 10 A
143 g 一定质量的乙烷与 标准状况 在光照条件下发生
B. 22.4L( )Cl2
1 答案 D 项 c 1000×1.19×25% -1 取代反应 形成 键的数目为 N
. A , (NaClO)= mol·L ≈ , C—Cl 2 A
74.5 用惰性电极电解 -1的 溶液 当阴
-1 故 正确 项 易分解生成氯化氢和氧 C. 100 mL 0.1 mol·L CuSO4 , 、
4.0 mol·L , A ;B ,HClO 阳两极产生相同条件下等体积的气体时 电路中转移电子数
气 则一瓶该 消毒液 敞口放置一段时间后浓度会变小 故 ,
, “84 ” , 为 N
正确 项 稀释过程中钠离子的物质的量不变 则稀释后的 0.04 A
B ;C , , n 和n - 之和为 的 溶液中 含有
-1 D. (H2SO3) (HSO3) 1 mol KHSO3 ,
溶液中c
(Na
+
)=
4.0 m
0
o
.1
l·
L
L
×10
×
0
0.1 L
=0.04 mol·L
-1
,
故
C
正
3 答
的
案 K
+数
C
目为N
项 A 氨基 的物质的量为 含
确
;D
项
,
实验室不存在
480 mL
容量瓶
,
应用
500 mL
容量瓶配 .
有的电 子数 为
A
N
,18
项
g
错误
(—
项
ND
若
2)
形成 键的
1
数
mo
目
l,
为
制
,
则n
(NaClO)=0.5 L×4.0 mol·L
-1
=2.0 mol,
m
(NaClO)= N 则表示氯气
9
中
A,
所
A
有的
;
反
B
应
,
后均形成
C
了
—Cl
键 显然
2.0 mol×74.5 g·mol
-1
=149 g,
故
D
错误
。
2
错误
A,
因为每取代一个氢原子
Cl
还要生成一个氯化
C—
氢
C
分
l
子
,
形成
ρω , , ,
易错警示 根据c 1000 计算该 消毒液 的物质的量浓 键 项错误 项 用惰性电极电解硫酸铜溶液时 电
= M “84 ” H—Cl ,B ;C , ,
电解
度 稀释过程中溶质的物质的量不变 解过程分两个阶段 第一阶段
; 。 , :2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+
2(2020届湖北宜昌协作体联考,6)下列关于物质的量浓度表 电解
. 第二阶段 阳极始终产生氧
述正确的是 2H2SO4, :2H2O 2H2↑+O2↑,
( ) 气 阴极先是产生铜 后产生氢气 因此当阴 阳两极产生相同
-1的 溶液中含有的 +和 2- 的总物质 , , , 、
A.0.3 mol·L Na2SO4 Na SO4 条件下相同体积的气体时 电路中转移电子数为 N 项
的量为 , 0.04 A,C
0.9 mol 正确 项 溶液中硫原子有三种存在形式
当 水吸收 氨气时所得氨水的浓度不是 ;D ,KHSO3 :H2SO3、
B. 1 L 22.4 L - 和 2- 所以该溶液中 +的数目大于N 项错误
-1 只有当 氨气溶于水制得 氨水时 其浓 HSO3 SO3 , K A,D 。
1 mol·L , 22.4 L 1 L ,
度才是 -1
1 mol·L
专题二 物质的量 19
易错警示 注意基和根的区别 基是电中性的原子或原子团 和 充分反应 转移电子数为N
: , B.32 g Cu 32 g S , A
如羟基 氨基 不能单独存在 根是带电荷的 精炼铜时 若阳极失去 N 个电子 则阴极增重
(—OH)、 (—NH2), ; C. , 0.1 A , 3.2 g
离子 如氢氧根 - 铵根 + 在水溶液中可以单独 等物质的量的钠分别在足量的氧气和氯气中燃烧 转移电子
, (OH )、 (NH4), D. ,
存在 数相等
。
4(2019辽宁顶级名校三模,8)用 N 表示阿伏加德罗常数的 6 答案 B 乙烯和丙烯的最简式均为 乙烯和丙烯
. A . CH2,28 g
值 下列叙述中正确的是 混合物中含 含 极性键 项正确 和
, ( ) 2 mol “CH2”, 4 mol ,A ;Cu S
白磷中含有 N 个 键 充分反应时生成 与 反应
①31 g 1.5 A P—P Cu2S,32 g(0.5 mol)Cu 32 g(1 mol)S
-1的 溶液中含阴离子总数为 N 个 时 反应完全 因此转移 电子 项错误 精炼铜时
②1 L0.1mol·L Na2CO3 0.1 A ,Cu , 0.5 mol ,B ; ,
标准状况下 含N 个分子 阳极先是 等活泼金属杂质失电子 然后才是 失电
③ ,22.4 L HF A Zn、Fe , Cu
电解精炼铜时转移了N 个电子 阳极溶解 铜 子 阴极反应式始终为 2+ - 即阳极转移 电
④ A , 32 g , Cu +2e Cu, 0.1 mol
标准状况下 溶于水 转移的电子数目为 N 子时 阴极一定增重 项正确 无论在足量 还是足
⑤ ,2.24 L Cl2 , 0.1 A , 3.2g,C ;Na O2
常温下 含 的浓硫酸与足量铜反应 生成 量 中燃烧 均生成 价钠的化合物 只要钠的物质的量相
⑥ , 0.2 mol H2SO4 , SO2 Cl2 , +1 ,
的分子数小于 N 同 反应中转移电子数一定相同 项正确
0.1 A , ,D 。
和 固体混合物中 阴 阳离子总数 易错警示 氧化性 能把 氧化为 而 只
⑦142 g Na2SO4 Na2HPO4 , 、 :Cl2>S,Cl2 Cu CuCl2, S
为 N 能把 氧化为
3 A Cu Cu2S。
N 个 胶体粒子的质量为 7(2019山西太原名校定时训练,8)N 为阿伏加德罗常数的
⑧ A Fe(OH)3 107 g . A
值 下列说法正确的是
A.①③④ B.①⑥⑦ C.③⑤⑦ D.①⑥⑧ 。 ( )
苯与液溴反应生成 溴苯 消耗N 个
4 . 答案 B 31 g 白磷中 P—P 键数为 31 g -1 ×6× A. 氯酸钾与足 1 量 m 浓 ol 盐酸反 , 应生成 A 氯气 Br2 转移电子数为
124 g·mol B.0.1 mol ,
N -1 N 正确 2- 水解生成 - 和 - N
A mol =1.5 A,① ;CO3 HCO3 OH ,1 L 0.6 A
0 确 .1 标 mo 准 l· 状 L 况 -1 下 Na2CO3 不 溶 是 液 气 中 体 阴离 不 子 正 总 确 数大 粗 于 铜精 0. 炼 1 N 时 A,② 比 不 铜 正 活 C.1 标 L 准 0 状 .1 况 mo 下 l·L -1 NaHSO4 与 溶 足 液 量 中 氧 含 气 有 充 的 分 阳 反 离 应 子数 生 目 成 为 0.1 N 的 A
泼
;
性强的金属单
,H
质
F
会优先失电
,③
子 电路中
;
转移
,
电子时
D.
分子数为
,2
N
.24 L SO2 , SO3
阳极溶解铜的质量小于 不 , 正确 溶于 1 水 m 时 ol 只有少部 , 7 答案 A 0.1 A 苯与 液溴发生取代反应 生成
32g,④ ;Cl2 . 1 mol 1 mol , 1 mol
分与水反应 不正确 铜与浓硫酸在常温下不反应 正确 溴苯和 项正确 氯酸钾和浓盐酸发生归中反应
,⑤ ; ,⑥ ; 1 mol HBr,A ; ,
的摩尔质量均为 -1 且 氯酸钾中的氯元素由 价变为 价 故 氯酸钾与足量
Na2SO4、Na2HPO4 142 g·mol , 1 mol +5 0 , 0.1 mol
与 固体中阴 阳离子总数均为 N 浓盐酸反应后转移电子数为 N 项错误 在溶液
Na
正
2SO
确
4
每一
1 m
个
ol Na2HPO4
胶体粒子包
、
含若干个
3 A
微
, 0.5 A,B ;NaHSO4
⑦
粒 故N
;
个
Fe(OH
胶
)3
体粒子的质量大于
Fe(O
不
H
正
)3
确
中能完全电离为
Na
+
、H
+和
SO
2
4
-
,
且水也能电离出
H
+
,
故
1 L
正确 , 答案 A 为 Fe(OH)3 107 g,⑧ ; 0.1 mol·L -1 NaHSO4 溶液中含有的阳离子数目大于 0.2 N A,C
B。 项错误 二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是可逆反应 不能
拓展延伸 分子间存在氢键 若干个 分子在氢键的作 ; ,
HF , HF 进行彻底 则 和足量 充分反应 生成 的分
用下可形成缔合分子 使得 沸点升高 所以标准状 , 0.1 mol SO2 O2 , SO3
(HF)n, HF , 子数小于 N 项错误
况 下 不是气体 0.1 A,D 。
(0 ℃、101 kPa) ,HF 。 规律方法 同种元素间发生归中反应时 元素价态 只靠近
5(2019重庆七校联考,2)N 是阿伏加德罗常数的值 下列说 , “ ,
. A , 不相交 即氧化产物中该元素的价态不能高于还原产物中该
法正确的是 ”,
( ) 元素的价态 有的反应中氧化产物和还原产物价态相同 如反
分解产生 转移电子数为 N , 。
A.H2O2 1 mol O2, 4 A 发生还原反应
和 碘蒸气在密闭容器中充分反应 容器内
B.0 分 .1 子 m 总 ol 数 H2 为 0. N 1mol , 应 浓 ↓ 中 既是氧化
0.2 A KClO3+6HCl( )3Cl2↑+3H2O+KCl ,Cl2
熔融时电离出的阳离子数目为 N ↑
C.1 mol NaHSO4 2 A 发生氧化反应
分子结构模型如图 该分子中含有 键个数
产物又是还原产物
D.S 为 8 N ,1 mol S—S 。
7 A 8 . (2019辽宁六校协作体联考,2)设N A 表示阿伏加德罗常数的
值 下列说法正确的是
, ( )
饱和碳酸钠溶液中析出 晶体 该晶体中含有 N
A. 1.06 g , 0.02 A
5 答案 B 中 为 价 分解产生 时转 个 +
. H2O2 O -1 ,H2O2 1molO2 Na
移电子数为 N 项错误 这是一 乙酸与足量的乙醇发生酯化反应 生成乙酸乙酯分子
2 A,A ;H2(g)+I2(g)2HI(g), B.1 mol ,
个反应前后气体分子数不变的可逆反应 则 氢气和 数为N
, 0.1 mol A
碘蒸气在密闭容器中充分反应 容器内分子总数为 某温度下 的 溶液中 硫酸和水电离的 +
0.1 mol , C. ,1 L pH=2 H2SO4 , H
N 项正确 在熔融条件下电离出的阳离子只有 总数为 N
0.2 A,B ;NaHSO4 0.01 A
+ 则 在熔融条件下电离出的阳离子数目为 常温常压下 与 的混合气体 分子总数为N
Na , 1 mol NaHSO4 D. ,NO2 N2O4 46 g, A
N 项错误 由 分子结构模型可知 分子中含有 8 答案 C 碳酸钠晶体中含有结晶水 碳酸钠晶体的
A,C ; S8 ,1 mol S8 . ,1.06 g
键 个数为 N 项错误 物质的量小于 +个数小于 N 不正确 乙醇
8 mol S—S , 8 A,D 。 0.01 mol,Na 0.02 A,A ;
易错警示 在水溶液中完全电离出 + +和 2- 与乙酸发生的酯化反应为可逆反应 不正确 的
NaHSO4 H 、Na SO4 ; ,B ;pH=2 H2SO4
在熔融状态下只电离出 +和 - 溶液中c + -1 该溶液中 +总数为 N
NaHSO4 Na HSO4。 (H )=0.01mol·L ,1L H 0.01 A,
6(2019广东七校联合体一联,10)N 表示阿伏加德罗常数的 正确 与 的混合气体所含分子总数在 N 到
. A C ;46 g NO2 N2O4 0.5 A
值 下列说法不正确的是 N 之间 不正确
, ( ) A ,D 。
乙烯和丙烯混合物中的极性键数目为 N 易错警示 忽略酯化反应为可逆反应易错选
A.28 g 4 A B。
20 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
9[2018河北“名校联盟”质监(一),10]设N 表示阿伏加德罗 二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
. A ( 6 , 18 , )
常数的值 下列说法中正确的是 12(2020届山东青岛胶州、平度、青西期中,15)海冰是海水冻
, ( ) .
将 -1的 溶液滴入沸水中可制得 结而成的咸水冰 海水冻结时 部分来不及流走的盐分 设以
A. 100 mL 0.1 mol·L FeCl3 , , (
胶粒 N 为主 以卤汁形式被包围在冰晶之间 形成 盐泡 其大
Fe(OH)3 0.01 A NaCl ) , “ ”,
常温常压下 所含碳氢共价键数目为 N 致结构如图所示 若海冰的冰龄达到 年以上 融化后的水
B. ,4.6 g C2H6O 0.6 A 。 1 ,
16 中含有的质子数 中子数 电子数均为N 为淡水 下列叙述正确的是
C.2 g D2 O 、 、 A 。 ( )
向 溶液中通入适量 当有 2+被氧化时 共转
D. FeI2 Cl2, 1 mol Fe ,
移的电子数目为N
A
9 答案 C 含 的溶液制得的 胶体的
. 0.01molFeCl3 Fe(OH)3
胶粒数小于 N 不正确 的结构式可以是
0.01 A,A 。 C2H6O 海冰内层 盐泡 内的盐分主要以 分子的形式存在
A. “ ” NaCl
H H H H 海冰内层 盐泡 越多 密度越小
也可以是 B. “ ” ,
海冰冰龄越长 内层的 盐泡 越少
H C O C H , H C C O H , 4. 6 g
C. , “ ”
若冰的密度为 -3 则海冰内层 的物质的量浓
H H H H D. 0.9g·cm , NaCl
的物质的量为 若结构式为前者 所含 键 度约为 -4 -1
C2H6O 0.1 mol, , C—H 1×10 mol·L
数目为 N 若结构式为后者 所含 键数目为 N 12 答案 CD 是离子化合物 不存在分子 错误 盐
0.6 A; , C—H 0.5 A,B . NaCl , ,A ;“
泡 越多 密度越大 错误 根据题干信息 若海冰的冰龄达
不正确 。 2gD2 16 O 的物质的量为 2g -1 =0.1 mol, 质子数 = 到 ” 年以 , 上 融化后 , 的 B 水为 ; 淡水 可知海冰 “ 冰龄越长 内层的
20g·mol 1 , ” ,
中子数 电子数 N -1 N 正确 已知还 盐泡 越少 正确 若有 海冰 根据海冰的密度为
= =0.1 mol×10× A mol = A,C 。 “ ” ,C ; 1 L ,
原性 :I - >Fe 2+ ,I -优先被氧化 , 当有 1 mol Fe 2+被氧化时 , 转移的 0.9 g·cm -3 , 可计算出海冰的质量为 900 g, 其中含有水分子
电子数目大于N 不正确 的物质的量为 根据 盐泡 水 可计算
10(2018湖北稳派
A,
教
D
育二联,
。
10)设阿伏加德罗常数的值为N 出含有 的
5
物
0
质
mo
的
l,
量为
“
-
”
4
: =
因
1
此
∶
海
500
冰
0
内
00
层
”,
的
.
工业上 利用乙烯水化法制乙醇
A。
物质的量
Na
浓
Cl
度约为 -4
1×10
-
m
1
ol,
正确
NaCl
加热 加
,
压
: CH2 CH2 + H2O
13(2020届河北衡水中
1×
学
10
一调
mo
,
l
4
·
)
L
设
,
N
D
为阿
。
伏加德罗常数的
、 下列有关说法中正确的是 . A
催化剂→ CH3CH2OH。 ( ) 值 下列说法正确的是
。 ( )
乙烯和 乙醇分别完全燃烧 消耗 的分子数 -1的 溶液中 含 3+数小于N
A.1 mol 1 mol , O2 A.1 mol·L AlCl3 , Al A
均为 N 标准状况下 将 氯化氢溶于足量水中 溶液中含有的
3 A B. , 2.24L ,
和 +的混合物中所含质子数为 N 分子数为N
B.1 mol H2O H2F 10 A HCl A
乙醇催化氧化生成 乙醛时转移电子数为N 中含离子的数目为 N
C. 1 mol A C.1 mol NaBH4 2 A
乙醇中所含共价键的数目为 N 甲醛 和冰醋酸的混合物中含碳原子数目
D.46 g 7 A D.30 g (HCHO)
10 答案 A 乙烯 和 乙醇 化学式可以看 为N
. 1 mol (C2H4) 1 mol ( A
成 分别完全燃烧消耗 均为 消耗 的 13 答案 CD 项 溶液体积未知 溶液中铝离子的个数无
C2H4·H2O) O2 3 mol, O2 . A , ,
分子数为 N 项正确 所含质子数为 N 法计算 故 错误 项 溶于水后 全部电离为氢离子和
3 A,A ;1 mol H2O 10 A, , A ;B ,HCl ,
1 mol H2F
+所含质子数为
11
N
A,B
项错误
;C2H6O
中
C
的化合 氯离子
,
溶液中无
HCl
分子
,
故
B
错误
;C
项
,NaBH4
由
Na
+和
价为 价 中 的化合价为 价 乙醇催化氧化生成 - 构成 中含 N 个离子 故 正确 项 甲
-2 ,C2H4O C -1 , BH4 ,1 mol NaBH4 2 A , C ;D ,
乙醛时转移电子数为 N 项错误 乙醇中含有 醛和冰醋酸的最简式均为 混合物中含 的
1 mol 2 A,C ;46 g CH2O,30 g “CH2O”
和 键 共有 物质的量为 则含有N 个碳原子 故 正确
5 mol C—H、1 mol C—O、1 mol O—H 1 mol C—C , 1 mol, A , D 。
共价键 项错误 14[2018福建福州八县(市)协作体联考,10]设N 表示阿伏加
8 mol ,D 。 . A
11(2018河北石家庄二模,8)设N 为阿伏加德罗常数的值 下 德罗常数的值 下列说法中正确的是
. A , 。 ( )
列说法不正确的是 与足量稀硝酸发生反应 转移的电子数为 N
( ) A.5.6 g Fe , 0.3 A
甲基 14 所含的中子数目为 N 在 -1 溶液中含有 N 个 3+
A.17 g (— CH3) 8 A B. 1 L0.1 mol·L AlCl3 0.1 A Al
工业合成氨时 每生成 转移的电子数目为 N 在某密闭容器中盛有 和 在一定条件
B. , 1 mol NH3 3 A C. 0.1 mol N2 0.3 mol H2,
含有 2- 的 溶液中 +的数目为 N 下充分反应后 可得 N 个 分子
C. 1 mol CO3 Na2CO3 ,Na 2 A , 0.2 A NH3
足量锌与一定量浓硫酸反应 生成 气体时转移的电 标准状况下 四氯化碳中含有的 键的个数
D. , 1 mol D. ,11.2 L C—Cl
子数目为 N 为 N
2 A 2 A
11 答案 C 项 甲基 14 的物质的量为 14 答案 A 与足量稀硝酸发生反应生成 3+ 的
. A ,17 g (— CH3) 1 mol, . Fe Fe ,5.6 g Fe
该甲基中含有 中子 所含的中子数为 N 故 正 物质的量是 反应中转移电子 N 项正确 3+会
1 mol 8 mol , 8 A, A 0.1mol, 0.3 A,A ;Al
确 项 工业合成氨时 每生成 转移的电子数目 发生水解 因此在 -1 溶液中 3+的数目
;B , , 1 mol NH3 , 1 L 0.1 mol·L AlCl3 Al
为 N 正确 项 2- 在溶液中部分水解 含有 小于 N 项错误 与 合成氨的反应是可逆反应 不
3 A,B ;C ,CO3 , 1 mol 0.1 A,B ;N2 H2 ,
C 项 O 2 3 足 - 的 量 N 锌 a 与 2C 浓 O3 硫 溶 酸 液 反 中 应 ,N 开 a 始 +的 生 数 成 目 二 多 氧 于 化 2 硫 N A, 随 故 硫 C 酸 错 浓 误 度 ; 减 D 可 错 能 误 进行到底 ,C 项错误 ; 标准状况下 , 四氯化碳是液体 ,D 项
, , 。
小 最后反应生成氢气 足量的锌与一定量的浓硫酸反应生成
, ,
气体时 转移的电子数为 N 故 正确
1 mol , 2 A, D 。
专题三 离子反应 21
专题三 离子反应
内容 离子反应 离子共存的判断 离子方程式的书写
课
标 了解电解质的概念 了解强电解质和弱电解质的
1. 。 能正确书写化学方程式和离子方程式 并能进
解 解读 概念 ,
。 行有关计算
读 了解离子反应的概念 离子反应发生的条件
2. 、
对本专题内容的考查不均 其中离子共存和离子方程式的正误判断考查频率较低 而离子方程式的书写每
, ,
考情分析 年必考 但不单独命题 而是分散在非选择题中的某个设问中 题目位置不固定 内容上多以书写信息型离
, , , ,
子方程式为主 体现出新课标对化学学习能力和学科素养的重视
,
关注教材中常见的离子方程式 利用题目信息书写陌生离子方程式 陌生离子方程式包括两种类型 一是
, 。 :
备考策略 氧化还原反应型 书写时应注意按照得失电子守恒 电荷守恒 质量守恒的顺序配平 二是非氧化还原反
, → → ;
应型 书写时应注意题目提供的信息 判断出反应物和生成物 根据电荷守恒和质量守恒配平
, , ,22 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
起 对 始 应 页 学 码 生用 14 书 促 的 进 反 的 应 水 如 解反 3 应 +与 , 如 Al - 3 等 +与 HCO - 3,Al 3+与 AlO - 2 等 ;④ 生成配合物
, Fe SCN 。
解答离子共存问题 应先看清试题所给的条件 如 在强酸
, , “
考点一 离子反应 离子共存的判断 性溶液中 在无色透明溶液中 在水电离出的c +
”“ ”“ (H )= 1×
-13 -1的溶液中 等 再分析离子间的相互反应情况
10 mol·L ” , 。
一、电解质 考点二 离子方程式的书写
1概念
.
在 水溶液 里或熔融状态下能导电的 化合物
① ② 。
2电离 离子方程式的书写步骤
.
概念 电解质在 水溶液里 或熔融状态下 产生自由 1正确写出反应的化学方程式
(1) : ③ ( ) . 。
移动的 离子 的过程 2将易溶且易电离的物质改写成离子形式 难溶物质 难电
④ 。 . ; 、
电离的条件 熔融状态 离子化合物 或溶于水 离子化 离物质 气体 氧化物 单质均写成化学式
(2) : ( ) ( 、 、 、 。
合物或共价化合物 3从方程式两边删去未参加反应的离子 并使化学计量数
)。 . ,
表示方法 电离方程式 最简化
(3) ——— 。
强电解质 如 + 2- 4检查原子个数是否守恒 电荷 是否守恒 得失电子
a. , H2SO4 2H +SO4 。 . ,① ,②
弱电解质 如 + - 是否守恒
b. , NH3·H2O NH4+OH 。 。
3电解质导电与金属导电的区别
.
金属导电是金属中自由电子定向运动的结果 而电解质导
, 离子方程式的正误判断
电是自由移动的阴 阳离子定向移动的结果 电解质电离是导电
、 , 1看是否符合客观事实
的前提 电解质溶液中自由移动的离子 浓度 越大 离子所带 .
电荷越多 。 其导电能力越 强 ⑤ , 如 Fe 和稀盐酸反应的离子方程式写成 2Fe+6H +
4
.
鉴别 , 离子化合物和 ⑥ 共 价化 。 合物的方法 2Fe 3+
2
+
看
3H
化
2↑
学
是
式
错
拆
误
写
的
是
,
否
Fe
正
和
确
稀盐酸反应生成 Fe 2+和 H2。
可以通过熔融导电实验判断物质是离子化合物还是共价化合 .
这是书写时最关键的一步 应注意以下几点
物 离子化合物熔融状态能导电 共价化合物熔融状态不能导电 , :
, , 。 易溶于水的强电解质均拆成离子形式 如强酸 强碱和大
二、离子反应 多数 ① 盐 其他物质均用化学式表示 如单质 , 氧化物 、 弱电解质
。 , 、 、
1概念:有离子参加的反应 弱酸 弱碱 水 非电解质及难溶性盐
. 。 ( 、 、 )、 。
2实质:离子之间的相互反应 微溶物的写法 一般来说 澄清溶液 如澄清石灰水 写
. 。 ② 。 , ( )
3离子共存的判断:离子在溶液中若能反应 则不能共存 成离子形式 浑浊或沉淀写成化学式
. , 。 , 。
可溶性多元弱酸的酸式酸根一律写成酸式酸根的形式
③
如 -
离子能否大量共存的判断 ( HCO3)。
非溶液状态下的反应 一般不用离子方程式表示 如实
多种离子共存问题的解题关键 一色 二性 三特殊 四 ④ , 。
: 、 、 、 验室中制备氨气的反应 虽然是离子互换的复分解反应 但不能
反应 , ,
。 用离子方程式表示
1 . 一色 , 即溶液颜色 。 若限定溶液为无色溶液 , 则 Cu 2+ ( 蓝 3看符号使用是 。 否正确
能
色 )
存
、
在
Fe 3+ ( 棕黄色 )、Fe 2+ ( 浅绿色 )、MnO - 4( 紫红色 ) 等有色离子不 要 . 注意
“”“”“ →”“↓”“↑”
等符号的正确
。 使用
2
.
二性
,
即溶液的酸性和碱性
。
在强酸性溶液中
,OH
-及弱
4
。
看是否遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒
酸 在 H 均 2 根 强 不 PO 3 阴 碱 能 - 4 三 离 性 等 大 特 溶 子 ) 量 在 殊 液 ( 存 强 如 中 在 指 酸 C , ; 三 H O 性 弱 2 + 3 种 - 和 及 酸 、 特 S 强 弱 的 O 殊 碱 2 3 碱 - 酸 、 情 性 阳 S 式 况 2 溶 - 离 酸 、 液 C 子 根 H 中 ( 3 离 C 如 均 O 子 - O 不 N 与 - ( H 能 等 如 + 4 大 、 ) A H 均 量 l C 3 - + 不 O 存 、 不 - 3 M 能 在 、 能 g H 大 。 2 大 + S 、 O 量 F 量 - 3 e 、 存 共 3 H +等 在 S 存 - ) ; 、 反应 5 如 如 生 . . 看 F B 成 e 是 a 沉 3 ( + 否 O B + 淀 a C H 漏 S u ) O 掉 2 4 溶 离 沉 液 子 淀 F 与 e 反 , 2+ C 应 也 + u C S 不 u O 2+ 4 能 是 溶 错 漏 液 误 掉 反 的 应 C 。 , u 既 2+ 要 与 注 O 意 H - B 反 a 2+ 应 与 生 SO 成 2 4 -
发生反
.
应的离
,
子方程式为 -
:①AlO
-
2 HCO3 , Cu(O
6
H
看
)2
反应物
。
或产物的配比是否正确
AlO2+HCO3+H2O Al(OH)3↓+ .
C 还 觉 O 原 2 3 - ; 性 ② 的 “N + 离 与 O 子 - 3+H 发 + 生 ” 组 反 合 - 应 具 , 而 有 2- 这 强 一 氧 2 组 + 化 与 合 性 常 , 能 常 - 与 较 等 S 为 组 2- 隐 、 合 F 蔽 e 中 2+ , 、 不 虽 I -等 易 然 具 被 两 有 察 种 Ba 2+ 如 稀硫 Ba 酸 SO 与 4↓ Ba + (O H H 2O ) , 2 应 溶 写 液 成 反应 2H 不 + + 能 2 写 OH 成 - + H S + O + 2 4 - O + H B - a + 2 S + O 2 4 - +
离
;
子
③
都
N
能
H4
水解
C
且
H3
水
CO
解
O
相
、
互
CO
促
3
进
,Mg
但总的
H
水
CO
解
3
程度仍很
,
小 它们在
BaSO
7
4↓
看
+
是
2H
否
2O
符
。
合题设条件的要求
, , .
溶液中能大量共存 但加热时不能大量共存 如过量 少量 等物质的量 适量 任意量以及滴加顺序等对
, 。 、 、 、 、
4四反应 指离子间通常能发生的四种类型的反应 能相互 反应产物的影响 如向溴化亚铁溶液中通入少量 的离子方
N
反
在
H
应
酸
+ 4
的
性
与
. 离
溶
OH
子
液
-
显
中
,H
, 然
+与
不
-
能
C
与
H
大
3C
量
O
2+
共
O -
存
等
。
;
-
②
①
与
氧
复
化
分
-
还
解
原
反
+与
反
应 ,
应
如
, 如
2
B
-
a
等
2
F
+
e
与 ,
3+与
S
相
O
I
2 4
互
-
-
,
, C
程
l2
式
的
为
离
2
子
Fe
方
2+ +
程
C
式
l2 。
为
2Fe
2
2
F
+
e
+
3
4
+ +
B
2
r -
C
+
l -
3
;
C
向
l2
溴
化
亚
2F
铁
e 3
溶
+ +
液
6
C
C
中 l
l
2
- +
通
2
入
Br2
过
。
量
NO3 Fe ,MnO4 Br ,H S2O3 ;③
专题三 离子反应 23
起 对 始 应 页 学 码 生用 15 书 样 溶 品 液 过量 Na △ OH 溶液 → → 气 溶 体 液 ( 1 0 过 .8 量 9 溶 6 液 B L a ) C l2 → 溶 沉淀 液 2 过量 Ag N 过 O 量 3 溶 盐 液 酸 → 白 沉淀 色沉淀
→ 1(6.27g) → 2(2.33g)
考点一 离子反应 离子共存的判断 下列有关说法正确的是
( )
1下列离子组一定能大量共存的是 该固体中一定不含 2+ 3+ 2+ -
. ( ) A. Mg 、Fe 、Ca 、Cl
B A . . 石 甲 蕊 基 呈 橙 蓝 呈 色 黄 的 色 溶 的 液 溶 中 液 : 中 N : a I + - 、 、 A C l l O - - 2 、 、 N N O O - 3 - 3 、 、 N H a C + O - 3 B C . . 该 根 该 固 据 固 体 以 体 中 上 可 一 实 能 定 验 是 含 , 无 有 法 S 确 O 2 4 定 - 、 该 CO 和 固 2 3 - 体 、C 中 l - 是否含有 K +
C. 含大量 Al 3+的溶液中 :K + 、Na + 、NO - 3、ClO - 5 D. 答案 D 由题 ( 中 NH 信 4) 息 2C 可 O 知 3 气 K 体 2S 为 O4 则溶液中一定含有
1 . D. 答 含 案 大 量 D O H - 甲 的 基 溶 橙 液 呈 中 黄 :C 色 O 的 2 3 - 、 溶 Cl 液 - 、F p - H 、 > K 4 + .4, 可为酸性 、 中性或 . N 和 H + 4, 且 物 的 质 混 的 合 量 物 为 0.04mo 为 l; 沉淀 2 为 NH Ba 3 S , O4 则 , 沉 为 淀 1 为 B 则 aSO 溶 4
存 碱 不 , 性 能 故 , 大 如 A 量 为 错 存 酸 误 在 性 ; , 石 , 故 则 蕊 B I 呈 错 - 、 蓝 误 NO 色 ; - 3 C 的 l 发 O 溶 - 生 与 液 氧 A 呈 化 l 3+ 碱 还 发 性 原 生 , 反 相 碱 应 互 性 而 促 条 不 进 件 能 的 下 大 水 H 量 解 CO 共 反 - 3 M 液 g 中 2 B + a 、 一 C C O a 定 2 3 + 有 、Fe S 3 O +与 2 4 - 、 C C , O O B 2 3 2 3 - a - S , 均 O 物 4 不 质 能 的 2 大 . 量 33 量 分 g 共 , 别 B 存 a 为 C , O 故 0 3 .0 溶 1 液 mo 中 3 l、 .9 一 0 4 .0 定 g 2 , 不 mo 含 l。
应而不能大量共存 故 错误 碱性条件下题给离子之间不发 2+ 2+ 3+ 过量 引入 - 故溶液 中一定含有
, C ; Mg 、Ca 、Fe 。 BaCl2 Cl , 2
生反应 可大量共存 故 正确 - 原溶液中是否含 -无法确定 由电荷守恒可知
, , D 。 Cl , Cl 。 0.04 mol
试题分析 本题考查离子共存 为常见题型 侧重于对学生分 + 2- 2- 共存的溶液中一定含有 +
, , NH4、0.01 mol SO4 、0.02 mol CO3 K ,
析能力的考查 判断各离子在溶液中能否共存 熟悉离子反应 +的物质的量至少为 若 +的物质的量等于
, , K 0.02 mol。 K
的条件是解题关键 注意氧化还原型和水解型离子反应 则溶液中不含 - 若 +的物质的量大于
, 。 0.02 mol, Cl ; K 0.02 mol,
2下列各组离子在相应溶液中一定能大量共存的是 则溶液中一定含有 - 综上所述 均不正确 正确
. ( ) Cl 。 ,A、B、C ,D 。
含有大量 3+的溶液中 + + - -
A. Fe :NH4、Na 、Cl 、SCN 考点二 离子方程式的书写
K
B.c W + =0.1 mol·L -1的溶液中 :Na + 、K + 、AlO - 2、CO 2 3 - 6 . 能正确表示下列反应的离子方程式的是 ( )
C. 在 (H pH ) =1 的溶液中 :K + 、Al 3+ 、SO 2 4 - 、F - A.Fe2O3 溶于过量氢碘酸溶液中 :Fe2O3+6H + +2I - 2Fe 2+ +
D.
由水电离的 c
(H
+
)= 10
-14
mol·L
-1的溶液中
:K
+
、Na
+
、
I2+3H2O
溶液与 溶液等
2 . 答 Ca 案 2+ 、 H B CO - 3 A 项 ,Fe 3+与 SCN -在溶液中不能大量共存 ;B 项 , B.0 体 .1 积 mo 混 l/ 合 L N : H A 4 l A 3+ l( + S 2 O S 4 O ) 2 4 2 - + 2Ba 2+ 0. + 2 4 m O o H l/ - L B a(O 2 H B ) a 2 SO4 ↓+
K W -1 可知溶液中c - -1 溶 用 AlO 浓 - 2 盐 +2 酸 H2 酸 O 化的 溶液与 反应 证明 具有
液 c ( 显 H + 碱 ) = 性 0 , .1 题 m 给 ol 四 · 种 L 离 , 子在碱性溶液 (O 中 H 可 ) 以 = 大 0.1 量 m 共 ol 存 · ; L C , 项 , C. 还原性 :2MnO - 4+6 K H M + n + O 5H 4 2O2 H2 2 O M 2 n 2+ +5O , 2↑+8 H H 2 2 O O 2
pH=1
的溶液显酸性
,
酸性溶液中
F
-不能大量存在
;D
项
,
由水电
D.
向次氯酸钠溶液中通入足量
SO2
气体
:ClO
-
+SO2+H2O
离出的c (H + )=10 -14 mol·L -1的溶液可能是强酸性溶液 , 也可能是 HClO+HSO - 3
强碱性溶液 , 而 HCO - 3 在酸性 、 碱性溶液中均不能大量存在 。 6 . 答案 A 0.1 mol/L NH4Al(SO4)2 溶液与 0.2 mol/L
3下列在水溶液中能大量共存的一组粒子是 溶液等体积混合发生反应的离子方程式为 2+
. ( ) Ba(OH)2 2Ba +
2- + - + + 2+ - 2- + 3+ 2- -
A.S2O3 、Na 、Cl 、H B.Na 、Mg 、Cl 、SO4 NH4+Al +2SO4 +4OH Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·
故 错误 用浓盐酸酸化的 溶液与 反应 因
C.Ba 2+ 、Na + 、SO 2 4 - 、OH - D.K + 、C2H5OH、MnO - 4、H + H2O, B ; KMnO4 H2O2 ,
3 . 答案 B A 项 ,S2O 2 3 - +2H + S↓+SO2↑+H2O;C 项 , 高 次 锰 氯 酸 酸 钾 钠 氧 溶 化 液中 HC 通 l, 入 不 足 能 量 证明 H 气 2O 体 2 具 发 有 生 还 反 原 应 性 的 , 离 故 子 C 方 错 程 误 式 ; 向 为
4下
B 5C a
列
2 H + + 3
在
C S O O
指
O 2 4 -
定
H +
溶
4
液
Mn
中
B 2 a +
的
S + O 1
各
1 4↓ H
组
2 ; O
离
D ,A
子
项 、C ,
能
、 5 D C
够
2 均 H
大
5 不 O
量
H 符
共
+ 合
存
4M 题
的
n 意 O
是
- 4 。 +12H + 7下 ClO 列 - 相 +S 关 O2 离 +H 子 2O 方 程 式或 2H 化 + + 学 S C O l 方 - 2 + 程 SO 式 2 4 - 错 , 故 误 D 的 错 是 误 。
. ( )
. , ( )
无色溶液中 - + - - 溶液中滴入少量 溶液 Cu 2+
D C B A . . . . 常 p 水 H 温 电 = 下 1 离 的 p 的 H 溶 = 液 : c 1 H 1 ( 中 C H 的 : O + F 溶 3 ) e 、 3 N 液 = + 、 a S 中 1 O 、 0 C : 2 - 4 - 1 S l 2 、 2- 、 K m 、 O + K o 、 H l + M · 、 n C O O L - 4 - 2 3 - 1 、 的 ClO 溶 - 液 :Fe 3+ 、SO 2 4 - 、 B C A D . . . . 钠 N H 用 a 2 与 纯 2 O S 2 2 水 碱 O3 反 溶 和 应 液 H : 浸 2 N S 泡 a O + 4 锅 2 溶 H 炉 液 2O 水 反 C 垢 应 u S ( : O S 含 N 4 2 a O + C 2 3 + - a + 2 S 2 O O : H H 2 4 + ) H - : + 2O C H a 2 2 S S ↑ O O 4 2 ( ↑ s 2 ) + H S + 2 ↓ C O O + + 2 3 O H - ( 2 2 ↑ a O q)
+ -
4 . 答 K 2- 案 、 不 S C 能 N B 大 O 量 H 共 -能 存 和 HC 项 O 错 - 3 发 误 生反应 :O 的 H - 溶 +H 液 CO 显 - 3 酸 性 H2O 3+ + 7 . 答 案 Ca B CO 3( H s 2 ) O + 2 S 溶 O 2 4 - 液 (a 中 q) 滴入少量 CuSO4 溶液 ,Cu 2+能催化
CO3 , ,A ;pH=1 ,Fe 、 的分解 Cu 2+ 项正确 钠与水反应
能 S 具 O 大 有 2 4 - 、 强 量 K 氧 共 + 、 化 M 存 n 性 , O C - 4 ,S 项 在 2- 错 酸 具 性 误 有 ; 条 强 Fe 件 还 3+ 下 原 和 能 性 SC , 够 N 两 大 - 者 发 量 发 生 共 生 反 存 氧 应 , 化 生 B 项 还 成 原 配 正 反 合 确 ; 应 物 C , , lO 不 不 - H 的 Na 2 离 O 2S 2 子 2O 方 3 项 和 程 正 H 式 : 确 2 2 为 S H O 纯 2 2 4 O N 溶 碱 2 a+ 液 溶 2 发 H 液 2 生 2 O 浸 H 反 2 泡 O 应 + 锅 : 2 O S N 炉 2 2 a ↑ O + 水 2 + 3 , - 2 A + 垢 O 2 H H 发 - + + H 生 2 沉 ↑ ; SO , 淀 B 2↑ 的 项 + 转 错 S↓ 误 化 + ;
能大量共存 项错误
,D 。
H2O,C ; , :
5 . 某固体混合物可能含有 K + 、NH + 4、Mg 2+ 、Ca 2+ 、Fe 3+ 、Cl - 、CO 2 3 - 、 C 关 aS 联 O 知 4( 识 s)+C 铜 O 2 3 盐 - (aq 铁 ) 盐 二 C 氧 aC 化 O3 锰 (s 均 )+ 可 SO 作 2 4 - (aq), 分 D 项 解 正 的 确 催 。 化剂
SO
2
4
- 中的几种离子
,
将该固体溶解
,
取
100.00 mL
该样品溶液 、 、 H2O2 。
进行如下实验 气体体积为标准状况下的体积
( ):
24 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
8下列离子方程式书写正确的是 酸均可拆
. ( ) 。
碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液 - - 9下列离子方程式书写正确的是
A. :HCO3+OH . ( )
CO 2 3 - +H2O A. 向 Ba(OH)2 溶液中滴加 NaHSO4 溶液至中性 :Ba 2+ +H + +
B.
向次氯酸钙溶液中通入少量
CO2:Ca
2+
+2ClO
-
+CO2+H2O OH
-
+SO
2
4
-
BaSO4↓+H2O
通电
CaCO3↓+2HClO
B.
用铜作电极电解硫酸溶液
:2H2O2H2↑+O2↑
实验室用 和浓盐酸制取 浓 △ 向 溶液中通入过量 -
C. MnO2 Cl2:MnO2+4HCl( ) C. NaClO SO2:ClO +SO2 +H2O
2+ - -
Mn +2Cl +Cl2↑+2H2O HClO+HSO3
向 溶液中加过量的 溶液 + - 向 溶液中加入过量的 3+ -
D. NH4HCO3 NaOH :NH4+OH D. AlCl3 Na:Al +4Na+2H2OAlO2+
+
NH3↑+H2O 4Na +2H2↑
8 答案 B 碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液 反应的 9 答案 D 与 按物质的量之比 反应
. , . Ba(OH)2 NaHSO4 1 ∶ 2
误 离子 向 方 次 程 氯 式 酸 为 钙 Ca 溶 2+ 液 +H 中 CO 通 - 3+ 入 O 少 H - 量 CaC 反 O3 应 ↓ 的 +H 离 2O 子 , 选 方 项 程式 A 为 错 可使反应后溶液呈中性 , 不 离 正 子 确 方程 用 式 铜 为 作 B 阳 a 2+ 极 +2 时 OH - +2 会 H 失 + + 去 SO 电 2 4 -
; CO2, BaSO4↓+2H2O,A ; ,Cu
2+ - 选项 正确 实 通电
Ca +2ClO +CO2+H2OCaCO3↓+2HClO, B ; 子 反应方程式为 不正
验室用 和浓盐酸制取 反应的离子方程式为 , Cu+2H2O Cu(OH)2↓+H2↑,B
MnO2 Cl2, MnO2+ 确 与 - 可发生氧化还原反应生成 -和 2- 不
H 溶 4 温 H C 液 馨 O + + - 3 提 中 2 + C 2 示 加 l O - H 过 △ - 书 量 写 M 的 n 离 C 2+ O N 子 + 2 3 a - C O 方 + l H N 2 程 ↑ H 溶 3 式 + · 液 2 时 H H , 2 2 反 O O 浓 , + 应 硫 选 H2 的 酸 项 O, 离 不 选 C 子 可 项 错 方 拆 误 D 程 ; 错 浓 向 式 误 盐 N 。 为 酸 H4 N H 浓 H C + 4 O 硝 + 3 正 O H H 2 ; 确 ↑ - H 反 ; , C 过 A l 应 O l 量 3+ 生 + N 4 成 H a O S H 与 O A - 3 l O H - 2 2 O 和 反 Al H O 应 2 - 2 O 生 + , 2 成 2 H N 2 过 a O + 量 , 2 联 H N 立 2 a O O 两 H 式 和 可 C H l 2 得 2 N , a A A + S l l + O 3 3 + + 2 4 与 + O , 4 过 H C N - a 量 + +
, , 、 2H2O4Na + +AlO - 2+2H2↑,D 正确 。
溶液与 溶液的反应
起
对
始
应
页
学
码
生用
16
书 (1)NH
不
4H
足
SO4
+ -
NaOH
NaOH :H +OH H2O
过量 + + -
用分类思想书写有关离子方程式 NaOH :NH4+H +2OH NH3·H2O+H2O
将 溶液与 混合
1连续型 (2) Fe(NO3)3 HI
. 不足 + - -
指反应生成的离子因又能跟剩余 过量 的反应物继续反应 HI :8H +2NO3+6I 4H2O+3I2+2NO↑
( ) 过量 3+ + - - 2+
而跟用量有关 HI :Fe +12H +3NO3+10I Fe +5I2+6H2O+
。
可溶性多元弱酸 或其酸酐 与碱溶液反应 如 通 3NO↑
(1) ( ) 。 CO2 向含有 - 2- - 的溶液中 逐滴加入稀盐酸至
入 溶液中 (3) OH 、CO3 、AlO2 ,
NaOH : 过量 反应的离子方程式依次为
碱过量 - 2- ,
:CO2+2OH CO3 +H2O - +
碱不足 - - OH +H H2O
:CO2+OH HCO3 - +
多元弱酸 或其酸酐 与更弱酸的盐溶液反应 如 AlO2+H +H2OAl(OH)3↓
通入
(2)
溶液中
( ) 。 CO2
CO 2 3 - +H + HCO - 3
N N N a a a A A A 多 l l l O O O 元 2 2 2 不 过 弱 足 量 酸 : : 盐 2 A A l : 与 O lO - 2 强 + - 2+ C 酸 C O O 反 2+ 2+ 应 2 3 H H 2O 2 如 O A 2 l( A 溶 O l( H 液 O ) H 与 3 ) ↓ 3 稀 ↓ +H 盐 + C C 酸 O O - 3 2 3 - A H l C ( O O 向 - 3 H + 含 ) H 3 有 + + 3H + + CO 3 2 + ↑ Al + 3 H + + + 2 3 O 的 H 溶 2O 液中 逐滴加入 溶液至
(3) 。 Na2CO3 : 过量 ( 反 4) 应的离子 H 方 、 程 Al 式 、 依 NH 次 4 为 , NaOH
盐酸不足 2- + - ,
(
盐
4
酸
)
铝
过
盐
量
溶 :
:
C
C
液 O
O
与
2
3
3 -
+
+
强
H
2H 碱
+
溶
液
H
反 C
C
O 应
O
2
3
↑+H2O A
H
l
+
3
+
+ +
O
3
H
O
-
H
-
H2
A
O
l(OH)3↓
铝盐过量 :Al 3+ +3OH - Al(OH)3↓ NH + 4+OH - NH3·H2O
强碱过量 :A
溶
l 3+
液
+4
与
OH
强
-
酸
溶
液
A
反
lO
应
- 2+2H2O
3
Al
配
(O
比
H
型
)3+OH - AlO - 2+2H2O
(5)NaAlO2
当
.
一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时
NaAlO2 过量 :AlO - 2+H + +H2OAl(OH)3↓
因其组成比例不协调 一般为复盐或酸式盐 当一种组成离子
,
强酸过量 - + 3+ ( ),
:AlO2+4H Al +2H2O 恰好完全反应时 另一种组成离子不能恰好完全反应 有剩余或
与稀硝酸反应
, (
(6)Fe 不足 因而跟用量有关
过量 - + 2+ ), 。
Fe :3Fe+2NO3+8H 3Fe +2NO↑+4H2O 溶液与 溶液反应
2 稀
.
先 硝 后 酸 型 过量 :Fe+NO - 3+4H + Fe 3+ +NO↑+2H2O ( N 1 a ) O C H a 不 (H 足 CO :C 3) a 2 2 + +HCO - 3+ N O a H OH - CaCO3↓+H2O
一种反应物的两种或两种以上的组成离子都能跟另一种反 过量 2+ - - 2-
NaOH :Ca +2HCO3+2OH CaCO3↓+2H2O+CO3
应物的组成离子反应 但因反应次序不同而跟用量有关 又可 溶液与 溶液反应
, 。 (2)NaHCO3 Ca(OH)2
称为竞争型 不足 - - 2+
。 NaHCO3 :HCO3+OH +Ca CaCO3↓+H2O
专题三 离子反应 25
过 量 2+ - - 2+ -
NaHCO3 : Ca + 2OH + 2HCO3 CaCO3 ↓ + 2Mn +5NO3+3H2O
2- 溶液中加入过量的 溶液 - 2+
CO3 +2H2O D.NaHCO3 Ba(OH)2 :2HCO3+Ba +
溶液与 溶液反应
- 2-
(3)Ba(OH)2 NaHSO4 2OH BaCO3↓+2H2O+CO3
n n 解题导引 注意 量变引起质变 以及 氧化性强的优先反
[Ba(OH)2] ∶ (NaHSO4)=1 ∶ 1 “ ” “
2+ - + 2- 此时溶液呈碱性 应 两个方面
Ba +OH +H +SO4 BaSO4↓+H2O,
” 。
n n
B [ a 2 B + a + ( 2 O O H H ) - 2 + ] 2H ∶ + + ( S N O a 2 4 H - S O 4)= B 1 aS ∶ O 2 4↓+2H2O, 此时溶液呈中 解析 ,离 子方 A 程 项 式 ,过 为 量的 SO2 - 通入 NaO - H , 溶 项 液 错 中 误 应 ; 生 项 成 ,
性 , 若向该溶液中再加 Ba(OH)2 溶液 , 离子方程式为 SO 2 4 - +Ba 2+ NaH - S 在 O3 酸性条件下具有强 SO 氧 2+ 化 O 性 H 且 氧 化 H 性 SO 强 3 于 A 3+,优先 B 氧化
NO3 Fe
BaSO4↓ -,当 - 反应完后 3+才氧化 -, 项错误; 项, 溶液
例 (2018湖北武汉部分学校调研,10)下列离子方程 I NO3 Fe I B C NaNO2
中加入酸性 溶液发生氧化还原反应: - - +
式书写正确的是 KMnO4 2MnO4+5NO2+6H
( ) 2+ - , 项正确; 项, 与过量的
A. 过 量 的 SO2 通 入 NaOH 溶 液 中 : SO2 + 2OH - ( 2M ) n 反 + 应 5 的 NO 离 3+ 子 3 方 H2 程 O 式 C 为 - D 2+ Na - HCO3
B S . O Fe 2 3 ( - + N H O3 2 ) O 3 溶液中加入过量的 HI 溶液 :2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I2 B H a 2O O , 答 D H 案 项 2 错误 C 。 HCO3+Ba +OH BaCO3↓+
溶液中加入酸性 溶液 - - +
C.NaNO2 KMnO4 :2MnO4+5NO2+6H
3(2019安徽合肥调研,8)下列离子方程式正确的是
对应学生用书 . ( )
起始页码17 钠和水反应 + -
A. :Na+H2ONa +OH +H2↑
碳酸钙与盐酸反应 + 2+
1 . (
表
2
示
01
的
9上
反
海
应
松
是
江二模,18)能用离子方程式 H + + OH - → H2O B
C
.
.
碳酸氢铵溶液与过 : 量 Ca 浓 CO 氢 3+ 氧 2H 化钠 溶 C 液 a 反 + 应 H2
:
O
N
+
H
C +
4
O
+
2
O
↑
H
-
( )
氨水和盐酸 氢氧化钠溶液和醋酸 NH3↑+H2O
A. B. 碘化亚铁溶液中通入过量氯气 2+ - 3+
硫酸和氢氧化钡溶液 硝酸和澄清石灰水 D. :2Fe +2I +2Cl2 2Fe +
C. D. -
1 答案 D 一水合氨是弱碱 错误 醋酸是弱酸 错误 硫 I2+4Cl
. ,A ; ,B ; 3 答案 B 项 得失电子不守恒 应为 +
酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水 错误 硝酸和 . A , , 2Na+2H2O2Na +
,C ; - 项 浓 溶液过量 + - 均参与反
澄清石灰水反应生成硝酸钙和水 可用 + - 表 2OH +H2↑;C , NaOH ,NH4、HCO3
示 正确 , H +OH → H2O 应 , 应为 NH + 4+HCO - 3+2OH - NH3↑+CO 2 3 - +2H2O;D 项 , 应
2 . 程 (2 式 , 0 D 1 书 8江 写 西 正 。 九 确 所 的是 重点中学联考,8)下列选项中涉及的离子方 为 规律 2F 方 e 2+ 法 +4I - 还 +3 原 Cl 性 2 - 2F 2 e + 3+ +2I2 与 +6Cl - 。 溶液反应时 -优先反
( )
I >Fe ,Cl2 FeI2 I
A. 向 Ca(HCO3)2 溶液中加入少量 NaOH 溶液 :Ca 2+ +2OH - +
4(
应
2
,
0
当
18
C
吉
l2
林
过
四
量
盟
时
校
F
期
e 2+
中
与
,8
I -
)
应
下
按
列
物
离
质
子
的
方
量
程
之
式
比
正
1
确
∶
的
2
是
完全反应 。
2HCO - 3 CaCO3↓+CO 2 3 - +2H2O . 溶液与 ( 溶 液 )
室温下测得 溶液的 主要是因为存在反应
B. NH + 4+2H2O NH 4H N S H O 3 4 ·H2O+H p 3 H O < + 7, : A.0 等 .0 体 1 积 mo 混 l/ 合 L N :N H H 4A + 4 l + ( A S l O 3+ 4 + ) 2 2 SO 2 4 - +2B 0 a . 2 0 + 2 +4 m O o H l/ - L B a( 2 O B H a ) SO 2 4↓+
C.
用重铬酸钾溶液滴定草酸
:Cr2O
2
7
-
+14H
+
+3C2O
2
4
-
2Cr
3+
+
Al(OH
酸
)
性
3↓
溶
+
液
NH
放
3·
在
H
空
2O
气中变质 2+ + 3+
6CO2↑+7H2O B.FeCl2 :2Fe +4H +O2 2Fe +
向 沉淀中加入过量的氨水使 溶解
D.
H2O
Ag
Cl
[Ag(NH3)2] + +Cl - +2H2O
AgCl :AgCl+2NH3·
C.
用
2H
C
2O
H3COOH
溶解
CaCO3:CaCO3+2H
+
Ca
2+
+H 通 2O 电 +CO2↑
2 . 答案 D 少量 NaOH 与 Ca(HCO3)2 溶液反应 :Ca 2+ +HCO - 3+ D. 电解 MgCl2 水溶液的离子方程式 :2Cl - +2H2O H2↑+
OH - CaCO3↓+H2O,A 项错误 ;NH4HSO4 溶液的 pH<7, 主 Cl2↑+2OH -
要是因为 - 在溶液中完全电离 项错误 草酸是弱酸 书 4 答案 A 与 按物质的量之比
HSO4 ,B ; , . NH4Al(SO4)2 Ba(OH)2 1 ∶ 2
写 写 方 离 法 所 子 技 谓 方 巧 程 少 式 与 定 时 量 应 即 有 写 量 关 为 少 的 化 的 离 学 反 子 式 应 方 , 物 程 C 设 式 项 其 可 错 化 以 误 学 按 ;D 计 “ 少 项 量 定 正 数 确 多 为 。 变 ” 其 原 离 则 子 书 反 反 应 应 时 生 , 成 SO A 2 4 l - ( 与 OH B ) a 3 2+ 沉 恰 淀 好 , 反 再 应 与 生 NH 成 + 4 B 反 aS 应 O 生 4 沉 成 淀 N , H O 3· H - H 先 2O 与 , 离 Al 子 3+
的计 。 量数 “ 按化学 ” 式确定 所谓 多变 即过量的反应物 1, 其计量 方程式为 2SO 2 4 - +2Ba 2+ +4OH - +Al 3+ +NH + 4 2BaSO4↓+
正确 项 得失电子不守恒 正确
数根据反应的需要量确
;
定 不
“
受化
”
学式中的比例制约
,
是可
Al(OH)3↓+NH3·H2O,A ;B , ,
, , 的应为 2+ + 3+ 不正确
变的 4Fe +4H +O2 4Fe +2H2O,B ;CH3COOH
。 为弱酸 书写离子方程式时不可拆 不正确 -与 2+会结
, ,C ;OH Mg
合生成 沉淀 不正确
Mg(OH)2 ,D 。
26 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
起
对
始
应
页
学
码
生用
17
书 为碘单质,物质的量为 2.54 g
=0.01 mol
,原溶液中含有
I
-的
254 g/mol
物质的量为 ;水层中加入氢氧化钠溶液得到固体,该固
0.02 mol
电荷守恒在定量推断离子中的应用 体为氢氧化亚铁,灼烧固体得到 氧化铁,则溶液中一定存
1.60 g
例 (2020届重庆南开中学月考,7)常温下 在 的
, pH=1 在 2+, 2+的物质的量为 1.60 g , 2+
某溶液 该 中 溶 可 液 能 进 有 行如 Na 下 + 、 实 Fe 验 3+ 、F 根 e 2+ 据 、I 实 - 、 验 Cl 结 - 、 果 CO 下 2 3 - 列 中 判 的 断 几 正 种 确 , 的 现 是 取 带有 Fe Fe 正电荷, 160 g/ + m 带 ol 有 ×2=0.02 m 正 ol 电 0. 荷 02 , mol Fe
100mL 。 , 0.04mol 0.01molH 0.01mol 0.02 mol
-带有 负电荷,根据溶液呈电中性,可判断原溶液中一
( ) I 0.02 mol
洗涤 灼烧 定含有 -。
适量 → 水层 足量 溶 N 液 aOH→ 固 溶 体 液 AgN O 、 3 溶 → 液 1 白 .60 色 g 沉 固 淀 体 答案 Cl A
1
溶
00
液
mL
分
C
液
l2 → 稀硝酸→
解题方法 定量推断最后一种离子存在的方法 如果多种
CCl4 紫色溶液 分离 紫黑色固体 :
→ →2.54g 离子共存 且只有一种离子的物质的量未知 可以用电荷守恒来
, ,
2+ - -一定存在 确定最后一种离子是否存在 即阳离子所带正电荷总数等于阴
A.Fe 、I 、Cl
,
2- 一定不存在 不能确定 +和 -是否存在 离子所带负电荷总数 关注水溶液体系的特点 结合实验现象
B.CO3 , Na Cl
。 ,
3+与 2+至少有一种 和数据等证据素材 引导学生形成认识水溶液中离子反应的基
C.Fe Fe ,
该溶液中c - 至少为 本思路
D. (Cl ) 0.2 mol/L 。
解析 常温下, 的溶液中氢离子浓度为 , 题目价值 本题考查无机物的推断及离子反应 为高频考
pH=1 0.1 mol/L ,
该溶液中含有氢离子的物质的量为 ,则一定不 点 把握实验流程中的反应 现象及离子推断为解答的关键 侧
100 mL 0.01 mol , 、 ,
存在 2-;向溶液中通入氯气分液后得到紫色溶液,则原溶液中 重分析与推断能力的考查 注意离子反应及元素化合物知识的
CO3 ,
含有 -, 3+能够氧化 -,则一定不存在 3+; 紫黑色固体 综合应用
I Fe I Fe 2.54 g 。
对应学生用书 答案 (1)K + 、OH - 、Cl -
起始页码17
(2)Mg
n 2+ n + n -
(2020届湖北宜昌协作体联考,17)已知 和 两支试管的
(3) (Mg ) ∶ (K ) ∶ (NO3)=1 ∶ 4 ∶ 6
A B 2+ - - 2-
溶液中共含有 + + 2+ - - - 六种离子 向试管 (4 解 )B 析 a + 向 2O 试 H 管 +2H 的 CO 溶 3 液 中滴 Ba 入 CO 酚 3↓ 酞 + 试 CO 液 3 呈 +2 粉 H 红 2O 色 说明溶
的溶液中滴入
K
酚
、A
酞
g
试
、
液
Mg
呈
、
粉
C
红
l 、
色
OH
请
、N
回
O3
答下列问题
,
A ,
A 。 : 液显碱性 一定含有 - 根据离子共存和溶液电中性原理
试管 的溶液中所含的离子有 , OH , ,
(1) A 。 一定没有 + 2+ 一定含有 + 试管 中一定含有 +
若向试管 的溶液中加入合适的药品 过滤后可以得到相 Ag 、Mg , K ; B Ag 、
(2) B , 2+ 则一定没有 - 一定含有 -
应的金属和仅含一种溶质的溶液 则加入的药品是 Mg , Cl , NO3。
根据以上分析判断试管 的溶液中存在的离子 根据
,
填化学式 (1) A ;(2)
过滤后溶液中仅含一种溶质 且得到相应的金属进行分析
( )。
若试管 和试管 中共有四种物质按等物质的量溶解于 , ;
设物质的量都为 进行计算即可 向 溶液
(3) A B
试管中 再将 和 中的溶液混合过滤 所得滤液中各种 (3) 1 mol ;(4) KHCO3
中滴入少量 溶液 可设 的物质的量为
, A B ,
离子的物质的量之比为 要求标注出离 Ba(OH)2 , Ba(OH)2
( 电离得到 2+和 - -消耗
子种类 1 mol, 1 mol Ba 2 mol OH ,2 mol OH 2 mol
)。 - 生成 2- 2+和 2- 生成 沉
若向由试管 的溶液中阳离子组成的碳酸氢盐溶液中 滴 HCO3 2 mol CO3 ,1 mol Ba 1 mol CO3 BaCO3
(4) A , 淀 剩余 2- 据此写出反应的离子方程式
入少量 溶液 则发生反应的离子方程式为 , 1 mol CO3 , 。
Ba(OH)2 ,
。
对应学生用书
起始页码176
考点一 离子反应 离子共存的判断 1 答案 A 本题涉及离子共存的知识 通过对指定条件下离
. ,
1(2019江苏单科,4,2分)室温下 下列各组离子在指定溶液中 子能否共存的判断 考查了分析和解决化学问题的能力 体现
. , , ,
能大量共存的是 了变化观念与平衡思想的学科核心素养
( ) 。
A.0.1 mol·L -1 NaOH 溶液 :Na + 、K + 、CO 2 3 - 、AlO - 2 A 项 , 在 NaOH 溶液中 ,Na + 、K + 、CO 2 3 - 、AlO - 2 相互之间不发生化
D B C . . . 0 0 0 . . . 1 1 1 m m m o o o l l l · · · L L L - - - 1 1 1 F K H e 2 2 C C S l O O 2 4 3 溶 溶 溶 液 液 液 : : : K K N + 、 a + 、 M + 、 N g B H 2 a + + 4 、 2+ 、 S 、 N O C O 2 4 l - - - 3 、 、 、 M O H n H S O O - - 4 - 3 学 化 C 项 O 性 反 2 3 在 - , 应 和 两 酸 , 者 可 性 Ba 之 以 条 2+可 间 共 件 以 存 下 可 结 , 发 正 合 生 确 - 成 氧 可 ;B 化 B 将 a 项 C 还 O , 原 3 Fe 沉 反 2 - + 氧 淀 具 应 化 , 有 , 不 不 还 不 能 能 原 能 大 共 性 大 量 存 , 量 共 M , 共 错 n 存 O 存 误 , - 4 错 具 ; 错 C 误 有 误 项 ; 氧 D ,
, ,NO3 HSO3 , , 。
专题三 离子反应 27
2(2018江苏单科,4,2分)室温下 下列各组离子在指定溶液中 经过阳离子交换树脂后 水中阳离子的总数不变
. , A. ,
能大量共存的是 水中的 - 2- -通过阴离子树脂后被除去
( ) B. NO3、SO4 、Cl
-1 溶液 + + - - 通过净化处理后 水的导电性降低
A.0.1 mol·L KI : Na 、K 、ClO 、OH C. ,
-1 溶液 2+ + - 2- 阴离子树脂填充段存在反应 + -
B.0.1 mol·L Fe2(SO4)3 : Cu 、NH4、NO3、SO4 D. H +OH H2O
-1 溶液 2+ + - - 5 答案 A 本题涉及离子交换树脂净化水的知识 通过离子
C.0.1 mol·L HCl : Ba 、K 、CH3COO 、NO3 . ,
-1 溶液 2+ + 2- - 交换原理的应用 考查了学生接受 吸收 整合化学信息的能
D.0.1 mol·L NaOH : Mg 、Na 、SO4 、HCO3 , 、 、
2 答案 B 本题考查离子反应和离子共存 项 溶液中 力 科学实践活动的创造和应用 体现了科学探究与创新意识
. 。 A ,KI , ,
的 -具有强还原性 -具有强氧化性 二者可以发生氧化还 的学科核心素养
I ,ClO , 。
原反应而不能大量共存 错误 项 指定溶液中的离子与所给 由图可知 经过阳离子交换树脂 2+ + 2+被 +替换 由
, ;B , , ,Ca 、Na 、Mg H ,
离子都不发生反应 能大量共存 正确 项 溶液中的 + 电荷守恒可知阳离子数目增多 项错误 再经阴离子交换树
, , ;C ,HCl H ,A ;
与 -形成弱电解质 而不能大量共存 错误 脂得到纯净水 则 - - 2- 被 -替换 +与 -结合
CH3COO CH3COOH , ; , NO3、Cl 、SO4 OH ,H OH
项 溶液中的 -能与 2+反应生成 沉淀 生成水 + - 水的导电能力减弱 项
D ,NaOH OH Mg Mg(OH)2 , :H +OH H2O, ,B、C、D
且 -能与 - 反应生成 和 2- 而不能大量共存 正确
OH HCO3 H2O CO3 , 。
错误 知识拓展 离子交换树脂可有效地滤去水中 - 2+ 2+等
。 Cl 、Ca 、Mg
3(2017江苏单科,9,2分)常温下 下列各组离子在指定溶液中 离子 降低水质的硬度
. , , 。
能大量共存的是 6(2019北京理综,11,6分)探究草酸 性质 进行如下
( ) . (H2C2O4) ,
A. 无色透明的溶液中 :Fe 3+ 、Mg 2+ 、SCN - 、Cl - 实验 。 ( 已知 : 室温下 ,0.1 mol·L -1 H2C2O4 的 pH=1.3)
c +
(H ) -12的溶液中 + + 2- - 实验 装置 试剂 现象
B.c - =1×10 :K 、Na 、CO3 、NO3 a
C. c ( ( F O e H 2+ ) ) =1 mol·L -1的溶液中 :K + 、NH + 4、MnO - 4、SO 2 4 - ① 酚 Ca 酞 (OH)2 溶液 ( 含 溶 色沉 液 淀 褪色 , 产生白
能使甲基橙变红的溶液中 + + 2- - )
D. :Na 、NH4、SO4 、HCO3
3
.
答案 B 本题考查离子共存
。 Fe
3+与
SCN
-结合生成
②
少量
NaHCO3
溶液 产生气泡
而不能大量共存 错 2+水解使溶液呈酸性 酸性 酸性 溶液 紫色溶液褪色
Fe(SCN)3 ,A ;Fe , ③ KMnO4
条件下 - 与 2+不能大量共存 错 使甲基橙变红的溶
MnO4 Fe ,C ; 加热后产生有香
液呈酸性 ,H +与 HCO - 3 不能大量共存 ,D 错 。 ④ C2H5OH 和浓硫酸 味物质
4(2016上海单科,19,4分)已知 2- 2- -
. :SO3 +I2+H2O → SO4 +2I + 由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
+ 某溶液中可能含有 + + 2+ + - 2- 2- 且 ( )
2H 。 Na 、NH4、Fe 、K 、I 、SO3 、SO4 , 有酸性 ∙∙∙
所有离子物质的量浓度相等 向该无色溶液中滴加少量溴水
。 ,
A.H2C2O4 ,Ca(OH)2+H2C2O4 CaC2O4↓+2H2O
溶液仍呈无色 下列关于该溶液的判断正确的是 酸性
。 ( ) B. :H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4 NaHC2O4+
肯定不含 - 肯定不含 2-
A. I B. SO4 CO2↑+H2O
肯定含有 2- 肯定含有 + 有还原性 - 2- + 2+
C. SO3 D. NH4 C.H2C2O4 ,2MnO4 +5C2O4 +16H 2Mn +
4 答案 BC 溶液本身无色 说明没有 2+ 加入溴水仍然
.
呈无色 说明 溴水发生了反应
,
-和 2- 均
Fe
可与
。
溴水反应使溴
10CO2↑+8H2O
浓硫酸
, ,I SO3 可发生酯化反应
水褪色 但 -与 反应后生成 碘水有颜色 故反应后没有 D.H2C2O4 ,HOOCCOOH+2C2H5OH
, I Br2 I2, , △
生成 则原溶液中一定有 2- 由于 2- 的还原性比 -强
I2 , SO3 。 SO3 I , C2H5OOCCOOC2H5+2H2O
向溶液中滴加了少量溴水 故 -是否存在无法判断 因所有离 6 答案 C 本题考查的知识点有中和反应 强酸制弱酸反
, I 。 . 、
子物质的量浓度相等 则根据电荷守恒可判断 2- 肯定不 应 氧化还原反应和酯化反应等 通过实验的形式考查学生的
存在
, SO4
、 ,
。 分析能力和判断能力 体现了证据推理与模型认知的学科核心
,
素养
考点二 离子方程式的书写
。
项中 是弱酸 在书写相关离子方程式时不应拆成
5
.
(2019课标Ⅲ,10,6分)离子交换法净化水过程如图所示
。
下 C H2C2O4 ,
列说法中错误的是 2- 和 + 故错误
( ) C2O4 H , 。
审题技巧 题干里明确提到室温下 -1 溶液
0.1 mol·L H2C2O4
的 说明 是弱酸 所以书写相关反应的离子方
pH=1.3, H2C2O4 ,
程式时是不能将其拆分的
。
7(2018江苏单科,7,2分)下列指定反应的离子方程式正确的
.
是
( )
饱和 溶液与 固体反应 2-
A. Na2CO3 CaSO4 : CO3 +CaSO4
2-
CaCO3+SO4
酸化 和 的混合溶液 - - +
B. NaIO3 NaI :I +IO3+6H I2+3H2O
碱性溶液与 反应 -
C.KClO Fe(OH)3 : 3ClO +2Fe(OH)3
2- - +
2FeO4 +3Cl +4H +H2O
通电
电解饱和食盐水 - +
D. :2Cl +2H Cl2↑+H2↑
28 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
7 答案 A 本题考查离子方程式的正误判断及元素化合物 离子交换
. - 为强碱性阴离子交换树
的性质 是难溶物 是微溶物 向饱和 溶 洗脱 R4V4O12+4OH (ROH
。 CaCO3 ,CaSO4 , Na2CO3
脂 为了提高洗脱效率 淋洗液应该呈 性
液中加 固体 固体 会转化为更难溶的 沉
)。 ,
CaSO4 , CaSO4 CaCO3 填 酸 碱 或 中
淀 项正确 酸化的 和 的混合溶液反应的离子方 ( “ ”“ ” “ ”)。
,A ; NaIO3 NaI 流出液 中阳离子最多的是
程式为 - - + 项错误 碱性溶 (5)“ ” 。
5I +IO3+6H 3I2+3H2O,B ;KClO 沉钒 得到偏钒酸铵 沉淀 写出 煅烧 中发生
液与 Fe(OH)3 反应的离子方程式为 3ClO - +2Fe(OH)3+4OH - (6)“ 反应的 ” 化学方程式 (NH4VO3) , “ ”
2FeO 2 4 - +3Cl - +5
通
H
电
2O,C 项错误 ; 电解饱和食盐水的离子方 8 . 答案 (1)V2O5+2H + 2VO + 2+H2O(2 分 ) SiO2(2 分 ) 。
程式为 2Cl - +2H2O Cl2↑+H2↑+2OH - ,D 项错误 。 (2)0.5(2 分 )
和 分
8(2016 课标Ⅲ,28,14 分)以硅藻土为载体的五氧化二钒 (3)Fe(OH)3 Al(OH)3(2 )
. 碱 分
(4) (2 )
是接触法生产硫酸的催化剂 从废钒催化剂中回收
(V2O5) 。
(5)K
+
(2
分
)
既避免污染环境又有利于资源综合利用 废钒催化剂的
V2O5 。 △ 分
主要成分为 (6)2NH4VO3 V2O5+2NH3↑+H2O↑(2 )
: 解析 及 + 中的 均为 价 酸浸 时 发生
物质
(1)V2O5 VO2 V +5 ,“ ” ,
V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 非氧化还原反应 根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程
,
质量分数 /% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 式 ;“ 酸浸 ” 时 ,V2O5 转化成 VO + 2,V2O4 转化成 VO 2+ ,K2SO4 可
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线 溶于水 及 分别转化成 3+和 3+ 所以 废渣
: ,Fe2O3 Al2O3 Fe Al , “ 1”
的主要成分是
SiO2。
欲使 2+变为 + 需转移 - 作
(2) 3 mol VO VO2 3 mol e ,1 mol KClO3
氧化剂生成 -转移 - 所以需 至少
Cl 6 mol e , KClO3 0.5 mol。
中和 时加入 溶液 钒以 4- 形式存在于溶液中
回答下列问题
(3)“ ” KOH , V4O12 ,
:
可溶 3+和 3+分别转化成 和 沉
酸浸 时 转化为 + 反应的离子方程式为 K 淀 2 进 SO 入 4 废渣 ,Fe Al Fe(OH)3 Al(OH)3
(1)“ ” V2O5 VO2,
“ 2”。
, 同时 V2O4 转化成 VO 2+ 。 (4) 该反应的逆反应为洗脱过程 , 增大c (OH - ), 有利于平衡向
废渣 的主要成分是 左移动 所以淋洗液应呈碱性
“ 1” 。 , 。
(2)“ 氧化 ” 至 中 少 欲 为 使 3 mol 的 VO 2+变为 VO + 2, 则需要氧化剂 (5) 由流程图可以看出 ,H +在酸浸时损耗 , 钒转化为 V4O 4 1 - 2( 阴
KClO3 mol。
离子
),Fe
3+及
Al
3+转化为沉淀
,
所以
“
流出液
”
中阳离子最多的
(3)“ 中和 ” 作用之一是使钒以 V4O 4 1 - 2 形式存在于溶液中 。 “ 废 是 K + 。
渣 中含有 煅烧 时肯定得到 铵盐分解一般会有 生成
离
2”
子交换 和 洗 脱 可 简 单
。
表示为 4-
(6)“ ” V2O5, NH3 。
(4)“ ” “ ” :4ROH+V4O12
教师专用题组
考点一 离子反应 离子共存的判断 与 反应能放出 的溶液中 2+ + - 2-
C. Al H2 :Fe 、K 、NO3、SO4
1(2016江苏单科,12,4分)制备 的实 水电离的 c + -13 -1的溶液中 + +
. (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O D. (H )= 1×10 mol·L :K 、Na 、
验中 需对过滤出产品的母液 进行处理 室温下 分 - 2-
, (pH<1) 。 , AlO2、CO3
别取母液并向其中加入指定物质
,
反应后的溶液中主要存在的 答案 B
A
项
,
使酚酞变红色的溶液显碱性
,Al
3+与
OH
-不
一组离子正确的是 K
A. 通入过量 Cl2:Fe 2+ 、H + 、NH + 4、Cl - 、SO 2 4 - ( ) 能大量共存 。 B 项 ,c (H W + ) = 1×10 -13 mol·L -1的溶液显酸性 ,
B. 加入少量 NaClO 溶液 :NH + 4、Fe 2+ 、H + 、SO 2 4 - 、ClO - NH + 4、Ca 2+ 、Cl - 、NO - 3 都能与 H +大量共存 。 C 项 , 与 Al 反应放
D C. . 加 加 入 入 过 过 量 量 Na N O a H Cl 溶 O 液 和 :N N a a + O 、 H Fe 2 的 + 、 混 NH 合 + 4、 溶 SO 液 2 4 - 、 : O N H a - + 、SO 2 4 - 、Cl - 、 出 氧化 H2 F 的 e 2+ 溶 ,H 液 N 既 O3 可 与 能 A 显 l 反 酸 应 性 不 也 能 可 生 能 成 显碱 H2 性 ; 碱 , 酸 性 性 条 条 件 件 下 下 Fe N 2+ O 不 - 3 能 易
ClO - 、OH - 大量存在 项 由水电离的c + -13 -1的溶液
ClO
答
-
案
在 酸
D
性 环
A
境
项
中
,
不
通
能
入
大
过
量
量
存
的
在
C
,
l
F
2,
e 2
F
+
e
与
2+不
ClO
能
-
大
因发
量
生
存
氧
在
化
;B
还
项
原
, 既
量
可
存
能
在
显酸
。
性
D
也
,
可能显碱性
,
酸
(H
性
)
溶
=
液
1×
中
10
,AlO
m
-
2
o
、
l
C
·
O
L
2
3
- 不能大
量 反应 存 而 在 不能大量共存 ;C 项 , 在碱性环境中 ,Fe 2+ 、NH + 4 不能大 3 . (2015广 。 东理综,8,4分)水溶液中能大量共存的一组离子是
。
2(2015江苏单科,6,2分)常温下 下列各组离子一定能在指定 ( )
. , + 2+ - 2- - 2- 2+ +
溶液中大量共存的是 A.NH4、Ba 、Br 、CO3 B.Cl 、SO3 、Fe 、H
( ) + + 2- - + + - -
使酚酞变红色的溶液中 + 3+ 2- - C.K 、Na 、SO4 、MnO4 D.Na 、H 、NO3、HCO3
A. :Na 、Al 、SO4 、Cl 答案 C 项 2+与 2- 不能大量共存 项 2- 与
K A ,Ba CO3 ;B ,SO3
B.c W + =1×10 -13 mol·L -1的溶液中 :NH + 4、Ca 2+ 、Cl - 、NO - 3 H + 、SO 2 3 - 与 Fe 2+不能大量共存 ;D 项 ,H +与 HCO - 3 不能大量
(H ) 共存
。
专题三 离子反应 29
考点二 离子方程式的书写 该消毒液可用 溶液吸收 制备 -
A. NaOH Cl2 :Cl2+2OH
4(2017江苏单科,6,2分)下列指定反应的离子方程式正确的是 - -
. ClO +Cl +H2O
该消毒液的 约为 - -
( ) B. pH 12:ClO +H2O HClO+OH
钠与水反应 + - 该消毒液与洁厕灵 主要成分为 混用 产生有毒
A. :Na+2H2ONa +2OH +H2↑ C. ( HCl) , Cl2:
电解饱和食盐水获取烧碱和氯气 - 通电 2H + +Cl - +ClO - Cl2↑+H2O
B. :2Cl +2H2O H2↑+ 该消毒液加白醋生成 可增强漂白作用
- D. HClO, :CH3COOH+
Cl2↑+2OH
- -
向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸 2+ - + 2- ClO HClO+CH3COO
C. :Ba +OH +H +SO4 答案 B 项 用 溶液吸收 可以制备 即
A , NaOH Cl2 NaClO,
BaSO4↓+H2O - - - 项 饱和 溶液的 约
向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水 2+ - - Cl2+2OH Cl +ClO +H2O;B , NaClO pH
D. :Ca +HCO3+OH 为 是因为 -水解 该消毒液的 约为 是因为消毒液
11 ClO , pH 12
答
Ca
案
CO3↓
B
+H2O
项 电荷不守恒 错误 项 电解饱和食盐水
中含有
NaOH;C
项
,
消毒液中的
ClO
-和洁厕灵中的
Cl
-在酸性
A , , ;B , 条件下发生氧化还原反应产生 项 白醋中的
时 阳极生成 阴极生成 和 正确 项 不符合物 Cl2;D , CH3COOH
, Cl2, H2 NaOH, ;C , 可以和 发生复分解反应生成 从而增强消毒液的
质的组成比 正确的离子方程式为 2+ - + 2- NaClO HClO,
, Ba +2OH +2H +SO4 漂白作用
项 + 也参与反应 正确的离子方程式为 。
BaSO4↓+2H2O;D ,NH4 , 6(2015江苏单科,9,2 分)下列指定反应的离子方程式正确
.
+ - 2+ -
NH4+HCO3+Ca +2OH CaCO3↓+NH3·H2O+H2O。 的是
规律方法 判断离子方程式正误的方法 ( )
氯气溶于水 + - -
一查是否符合反应事实 A. :Cl2+ H2O2H +Cl +ClO
; 溶液中 2- 的水解 2- - -
二查 是否使用恰当 B.Na2CO3 CO3 :CO3 +H2OHCO3+OH
“”“”“↑”“↓” ; 酸性溶液中 与 反应生成 - - +
三查拆分是否正确 C. KIO3 KI I2:IO3+I +6H I2+3H2O
四查是否漏写离子反
;
应 D.NaHCO3
溶液中加足量
Ba(OH)2
溶液
:HCO
-
3+Ba
2+
+OH
-
;
五查是否符合反应物的 量 过量 少量 足量等 BaCO3↓+H2O
“ ”——— 、 、 ; 答案 D 项 是弱酸 不能拆 正确的离子方程式
六查是否符合三个守恒 原子守恒 电荷守恒 得失电 A ,HClO , ,
( 、 、 为 + - 项 正确的离子方程式为
子守恒 Cl2+H2O H +Cl +HClO;B ,
5(2015 ) 北 。 京理综,11,6分)某消毒液的主要成分为 还 CO 2 3 - +H2O HCO - 3+OH - ;C 项 , 方程式两边电荷不守恒 , 正
. 含有一定量的
NaOH。
下列用来解释事实的方程式中 N
,
aC 不 lO 合 , 理 确的离子方程式为 IO - 3+5I - +6H + 3I2+3H2O;D 项正确 。
···
的是 已知 饱和 溶液的 约为
( : NaClO pH 11) ( )
对应学生用书
起始页码177
时间: 分钟 分值: 分
40 80
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 2(2019安徽阜阳二模,8)下列离子方程式与所述事实相符且
( 6 , 48 , ) .
1(2019上海金山一模,20)已知 正确的是
. 5Cl2+I2+6H2O → 10HCl+ ( )
2HIO3。 某溶液中可能存在 Br - 、CO 2 3 - 、SO 2 3 - 、I - 、Ca 2+ 、Na +等中 A.Ca(HCO3)2 溶液中加入少量 NaOH 溶液 :Ca 2+ +2HCO - 3+
的某几种 分别进行如下实验 - 2-
, : 2OH CaCO3↓+CO3 +H2O
向溶液中滴加足量氯水后 溶液变橙色 且有无色气泡冒出 向含有 的溶液中通入 充分反应
① , , ; B. 0.4 mol FeBr2 0.3 mol Cl2 :
向所得橙色溶液中加入足量 溶液 无沉淀生成
2+ - 3+ -
② BaCl2 , ; 4Fe +2Br +3Cl2 4Fe +6Cl +Br2
向所得溶液中继续滴加淀粉溶液 溶液不变蓝色 明矾溶液中加入 溶液至生成的沉淀物质的量最
③ , 。 C. Ba(OH)2
则下列说法正确的是 ( ) 多 :Al 3+ +2SO 2 4 - +2Ba 2+ +4OH - AlO - 2+2BaSO4↓+2H2O
A. 肯定没有 I - B. 肯定有 Br - 、CO 2 3 - D. 磁性氧化铁溶于稀硝酸 :Fe3O4+8H + +NO - 3 3Fe 3+ +NO↑+
可能有 + 可能有 2-
C. Na D. SO3 4H2O
1 答案 B 说明溶液中含有 - 2- 一定不存在 2+ 2 答案 B 项 不符合质量守恒定律 且加入少量的
. ① Br 、CO3 , Ca ; . A , , NaOH
说明溶液中不存在 2- 氯水能把 -氧化为 若氯水足 溶液 - 不完全反应 最后无 2- 出现 项 明矾溶液中
② SO3 ;③ I I2, ,HCO3 , CO3 ;C ,
量 会继续被氧化为 滴加淀粉溶液 溶液不变蓝 不能 加入 溶液至生成的沉淀物质的量最多时 应是 3+
,I2 HIO3, , , Ba(OH)2 , Al
判断 -的存在与否 由于溶液呈电中性 所以还有 + 根据 恰好完全反应生成沉淀 项 电荷不守恒 得失电子不守恒
I ; , Na 。 ;D , 、 。
上述分析可知 溶液中一定存在的离子为 - 2- + 一定 3(2019河北邯郸重点中学开学检测,14)下列表示对应化学反
, Br 、CO3 、Na ; .
不存在的离子为 2+ 2- 可能存在的离子为 - 应的离子方程式正确的是
Ca 、SO3 ; I 。 ( )
方法技巧 利用题目给出的现象 如溶液的颜色以及颜色的 向稀硝酸中滴加 溶液 2- +
( A. Na2SO3 :SO3 +2H SO2↑+H2O
变化等 判断出一定有某种离子存在时 应立即运用已有知 溶液中 2- 的水解 2- - -
) , B.Na2CO3 CO3 :CO3 +H2OHCO3+OH
识 将不能与之大量共存的离子排除掉 从而判断出一定没有 向 溶液中加入过量的 3+
, , C. Al2(SO4)3 NH3·H2O:Al +4NH3·
哪些离子
- +
。 H2O[Al(OH)4] +4NH4
向 溶液中加入 2+
D. CuSO4 Na2O2:2Na2O2+2Cu +2H2O
+
4Na +2Cu(OH)2↓+O2↑
30 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3 答案 D 2- 与 - 在酸性溶液中会发生氧化还原反应 酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水 2+ 3+
. SO3 NO3 , B. :2Fe +H2O2 2Fe +
不正确 2- 的水解为可逆过程 不正确 不能 +
A ;CO3 ,B ;Al(OH)3 O2↑+2H
溶于氨水 ,C 不正确 ;Na2O2 与水反应生成 NaOH 和 O2,Cu 2+与 C. 向硫酸氢钾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液至中性 :2H + +SO 2 4 - +
O
知
H
识
-生
拓
成
展
Cu(OH)2
蓝色
固
沉
体
淀
在
,
水
D
中
正
会
确
。
存在电离平衡 酸式电
Ba 2+ +2OH - BaSO4↓+2H2O
离 - + Al(OH)3 3+ - 碱 : 式 ( 电离 D.NH4HCO3 溶 液 与 过 量 NaOH 溶 液 反 应 : NH + 4 + OH -
4(2
)
0
A
19
lO
江
2+
西
H
红
+
色
H2
七
O
校
联
考
Al(
,4
O
)
H)3
时
A
下
l
列
+3
各
O
组
H
离
(
子在指定
)
溶
。
7 答
案
NH
C
3↑+H2O
通入 溶液中会发生氧化还原反应
.
液中一定能大量共存的是
25 ℃ , . SO2 NaClO ,A
不正确 作氧化剂时还原产物为 不正确
( )
的无色溶液中 + 2+ - 2- 与
;H2O2
按物质的量之比 反应
H
时
2O
所
,B
得溶液呈
;
中
KH
性
SO4
B A . . 使 pH 酚 = 酞 1 呈红 -1 色 的 的溶液 : 中 溶 N : a 液 K 、 中 + C 、 u Na 、 + + 、 C N l O 、 3+ - 3 C 、 O C 3 l - 2- 2- 正 关 确 联 Ba ; 知 ( O O 识 H H - ) 过 2 量时 , 作 NH 氧 + 4 化 与 剂 H 时 CO 还 2 - 3 ∶ 原 均 1 产 与 物 O 为 H -反应 ,D 不正 为 确 绿 。 色 , 氧 C
C.0 由 .1 水 m 电 ol· 离 L 出的 F c eCl2 + :H -10 、Al 、SO - 4 1 、 的 S 溶液中 2+ 化剂 作 H2 还 O 原 2 剂时氧化产物为 H2O,H2O2
D. (H )= 1×10 mol·L :Mg 、 ;H2O2 O2。
+ 2- - 8(2019河南、河北重点高中一联,14)某溶液中含有等物质的
NH4、SO4 、HCO3 .
4 . 答案 B A 项 ,pH=1 的无色溶液显酸性 ,Cu 2+ 、CO 2 3 - 均不 量的 K + 、Na + 、Fe 3+ 、Fe 2+ 、SO 2 4 - 、SO 2 3 - 、I - 、NO - 3 中的几种离子 , 为
能大量存在 错误 项 使酚酞呈红色的溶液显碱性 + 确定其组成 取三份该溶液进行了如下实验 不考虑盐类的水
,A ;B , ,K 、 , (
Na + 、NO - 3、Cl -之间不反应 , 可以大量共存 ,B 正确 ;C 项 ,H + 、 解及水的电离 ,I -能被酸性高锰酸钾溶液氧化为 IO - 3):
3+与 2-均不能大量共存 错误 项 由水电离出的c + 第一份 滴入酸性高锰酸钾溶液 溶液紫红色褪去
Al S ,C ;D , (H )= (1) : , 。
-10 -1的溶液中水的电离被抑制 如果显酸性 - 第二份 加入过量稀盐酸 始终没有气泡产生
1×10 mol·L , ,HCO3 (2) : , 。
不能大量存在 如果显碱性 2+ + - 均不能大量存 第三份 加入氯化钡溶液 产生白色沉淀
, ,Mg 、NH4、HCO3 (3) : , 。
在 错误 下列说法不正确的是
,D 。 ( )
易错警示 正确解答离子共存题目 审题是关键 首先要注 溶液中不可能含有 - 溶液中不可能含有 2+
, 。 A. NO3 B. Fe
不 意 能 题干要 因 求 发 , 生 审 氧 清 化 关 还 键词 原 , 反 如 应 “ 能 等 ”“ 不 其 能 次 ” 要 “ 一 正 定 确 ” 理 “ 可 解 能 ” 无 “ 色 一定 透 8 C. 答 溶 案 液中 B 不可 第 能 一 含 份 有 滴 F 入 e 3+ 酸性高 锰 酸 D. 钾 溶 溶 液 液 中不 高 可 锰 能 酸 含 钾 有 溶 S 液 O 2 3 褪 -
”“ ” ; “ . ,
明 浑 ”, 浊 “ 无色 应 ” 掌 对 握 应 常 “ 见 有 的 色 沉 ”, 淀 应 反 掌 应 握 另 常 外 见 还 有 需 色 特 离 别 子 关 ,“ 注 透 一 明 些 ” 对 限 应 定 色 二 , 份 说 加 明 入 溶 过 液 量 中 稀 含 盐 有 酸 SO 始 2 3 - 终 、F 没 e 2+ 有 和 气 I - 泡 三 产 种 生 离子 说 中 明 的 溶 至 液 少 中 一 不 种 含 ; 第 有
“ ”, ; , ,
5 . ( 或 2 隐 01 含 9上 条 海 件 黄 , 特 浦 别 期 是 末 一 , 些 16 酸 )下 碱 列 性 各 的 组 变相 在 说 溶 法 液 。 中的反应 , 不管反 S 中 O 不 2 3 - 含 和 有 NO - 3; 2 第 - 说 三份 明 加 溶 入 液 氯 中 化 一 钡 定 溶 含有 液 , 产 2 生 - 白 又 色 因 沉 为 淀 每 , 因 种 溶 离 液 子
应物量的多少 都只能用同一个离子方程式来表示的是
SO3 , SO4 。
, 的物质的量相等 若含有 2+ 不含 - 则溶液中只含有 2-
, Fe , I , SO4
( ) 和 2+ 若含有 - 不含 2+ 则溶液中不可能含有 3+ 3+能
与 与 Fe ; I , Fe , Fe (Fe
A.FeBr2 Cl2 B.Ba(OH)2 H2SO4 将 -氧化 只可能含有 + + 2- - 此时溶液中电荷不
与 与 I ), K 、Na 、SO4 、I ,
C.HCl Na2CO3 D.Ca(HCO3)2 NaOH 守恒 该推断不成立 若溶液中含有 2+和 - 则溶液中不可能
5 答案 B 项 还原性 2+ - 量不同 反应产物不 , ; Fe I ,
. A , :Fe >Br ,Cl2 , 含有 3+ + +中含且只含有一种 综上所述 溶液中一定
同 项 + 2- - + - 反 Fe ,K 、Na ; ,
;C ,H +CO3 HCO3、H +HCO3 H2O+CO2↑, 不含 3+ 2- 和 - 项符合题意
应物量不同 产物不同 项 2+ - - Fe 、SO3 NO3,B 。
, ;D ,Ca +HCO3+OH CaCO3↓+ 解题关键 3+与 -可发生氧化还原反应 酸性条件
2+ - - 2- 反应物 (1)Fe I ;(2)
H2O、Ca +2HCO3+2OH CaCO3↓+2H2O+CO3 , 下 - 可氧化 2+ - 2- 其还原产物为 气体 溶
量不同 产物不同 ,NO3 Fe 、I 、SO3 , NO ;(3)
, 。 液呈电中性
6(2019河北承德期末,3)常温下 下列有关离子共存的说法中 。
. ,
正确的是 二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
( ) ( 6 , 18 , )
B A . . 小 某 苏 无 打 色 溶 溶 液 液 中 中 , 可 可 能 能 大 大 量 量 存 存 在 在 A I l - 3 、 + 、 N N O H - 3、 + 4、 B C a 2 l + - 、 、 C Si l O O 2 3 - - 9 . ( 理 2 的 02 是 0届山东德州期中,12)对下列离子方程式的书写 ( 评 价 合 )
在水电离出 +浓度为 -13 -1的澄清透明溶液中可 选项 化学反应及其离子方程式 评价
C. H 1×10 mol·L
使 能 甲 大 基 量 橙 存 呈 在 红 M 色 g 2+ 的 、C 溶 u 2 液 + 、 中 SO 2 4 - 可 、N 能 O 大 - 3 量存在 + + - - A 碳酸氢钙与盐酸 :2H + +CO 2 3 - 错 溶 误 不 , 可 碳 拆 酸氢钙难
D. , Na 、K 、AlO2、Cl CO2↑+H2O ,
6 答案 C 3+ 2- 发生互相促进的水解反应生成氢氧化
. 铝 、 硅酸 沉淀 , A 故 l A 、S 不 iO 符 3 合题意 ;I - 、ClO -发生氧化还原反应 , 故 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液 : 错 离 误 子 , 与 漏 氢 掉 氧 了 根 铵 离 根 子
B 不符合题意 ; 水电离出 H +浓度为 1×10 -13 mol·L -1的澄清透 B Ba 2+ +SO 2 4 - BaSO4↓ 之间的反应
明溶液可能呈酸性 酸性条件下 2+ 2+ 2- - 能大量
, Mg 、Cu 、SO4 、NO3 铜和浓硝酸反应 + -
存在 故 符合题意 使甲基橙呈红色的溶液显酸性 - 与 :Cu+4H +2NO3 正确
, C ; ,AlO2 C 2+
+反应生成 3+ 故 不符合题意 Cu +2NO2↑+2H2O
H Al , D 。 氯化铁溶液与碘化钾溶液反应
7(2019安徽江南片摸底,4)下列离子方程式中正确的是 : 正确
. D 3+ - 2+
Fe +2I Fe +I2
( )
将 气 体 通 入 溶 液 中 - 9 答案 BC 碳酸氢钙是可溶性盐 可以拆 但只能拆成 2+
A. SO2 NaClO : SO2 + 2ClO + H2O . , , Ca
2- 与 - 项错误 电荷不守恒 项错误
SO3 +2HClO HCO3,A ; ,D 。
专题三 离子反应 31
10(2019山东师范大学附属中学模拟) 广泛用于造纸工 空气 溶液 沉淀剂
.
业 污水处理等 其漂白能力是漂白粉
Na
的
ClO2
~ 倍 工业上用 钼精矿 焙 ↓ 烧
Na2C
碱
O
↓ 浸
3
除重金 ↓ 属离子 结晶 重结晶
、 , 4 5 。 → → → → → →Na2MoO4·2H2O(s)
气体制 的工艺流程如下 ↓ ↓ 废↓渣 母↓液
ClO2 NaClO2 : SO2(g) CO2(g)
冷的 溶液 回答下列问题
NaOH :
↓ 结晶 过滤 提高焙烧效率的方法有
发生器 吸收器 、 (1) 。
ClO2 → →NaClO2 写一种
↑ ↑ ( )
空气 过氧化氢溶液 焙烧 时 转化为 该反应的化学方程式为
已知 饱和溶液在低于 时析出
(2)“ ” MoS2 MoO
氧
3,
化产物是
:NaClO2 38 ℃ NaClO2·3H2O, , 。
高于 时析出 碱浸 时生成的 的电子式为
下列说 38 法 ℃ 不正确的 N 是 aClO2。 (3)“ 碱浸 ” 时含钼化合 CO 物 2 发生的主要 反 应 的 离 子 方 程 式 ,
( ) “ ”
吸收器中生成 的离子方程式 - 为
A. NaClO2 :2ClO2+2OH +H2O2 。
- 若 除重金属离子 时加入的沉淀剂为 则废渣成分
2ClO2+O2+2H2O (4) “ ” Na2S,
流程中的结晶 过滤操作应该是蒸发结晶 冷却过滤 的化学式为
B. 、 、 。
C. 提高吸收器中的反应温度可以提高反应速率 , 也提高反应 (5) 测得 “ 除重金属离子 ” 中部分离子的浓度 : c (MoO 2 4 - )=
物的利用率 -1 c 2- -1 结晶 前应先
发生器中反应结束后 向其中通入一定量空气的目的是驱
0.20 mol·L , (SO4 )= 0.01 mol·L 。 “ ”
D. , 除去 2- 方法是加入 固体 假设加入
赶出 使其被充分吸收
SO4 , Ba(OH)2 。
固体后溶液体积不变 当 开始沉淀时
10 答案
ClO
B
2,
C 吸收器中的 反应生成
Ba(OH)2 , BaMoO4 ,
. NaClO2 故 , 离子 正 方 确 程式为 2ClO 饱 2+ 和 2 C O l 溶 O H 2 - 液 、 + N H 在 aO 2O 低 H 2 、 于 H 2O2 2ClO 时 - 2+ 析 O2 出 + K 去 sp( 除 BaS S O O 4 2 4 ) - = 的 1× 质 10 - 量 10 , K 分 sp( 数 BaM 为 oO 4)= 2. 0×1 0 - % 8 ] 。 [ 已 知
钼精矿在酸性条件下 加入 溶液 也可以制备钼酸
2H2O, A
高
;N
于
aClO2
时析出
3
所
8
以
℃
要得到 (6) , NaNO3 ,
NaClO2·
需
3
要
H2
蒸
O
发
,
结晶
3
趁
8
热
℃
过滤 故
N
错
aC
误
lO2
温
,
度升高 过氧
钠
,
同时有
SO
2
4
- 生成
,
该反应的离子方程式为
化 Na 氢 ClO 分 2 解 , 降低反应物的 、 利用率 故 , B 错误 向 ; 发生器中 , 通入 。
, , C ; 12 答案 粉碎固体 合理答案均可
一定量空气来驱赶出 使其被充分吸收 故 正确 . (1) ( )
ClO2, , D 。 高温
11
.
(2018安徽皖江名校联盟联考,7)下列各组微粒一定能大量 (2)2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2 MoO3、SO2
共存的是 ·· ··
( ) · ·× ×· · 2- 2-
遇 变血红色的溶液 + 2+ - (3)·O·×C×·O· MoO3+CO3 MoO4 +CO2↑
A. KSCN :Na 、Mg 、CH3COOH、Cl
某无色溶液 - + 2+ (4)PbS
B. :OH 、K 、HClO、Ba
溶液 + + - 3+ (5)90%
C D . . 0 常 .1 温 m 下 ol 水 /L 电 N 离 a2S 出的c : ( K H + 、 ) N · H c 4 ( 、 O N H O - 3、 ) A = l 10 -20的溶液中 :Na + 、 (6 解 )M 析 oS2+6NO 提 - 3 高 焙 烧 M 效 oO 率 2 4 - 的 +2 方 SO 法 2 4 - 有 +6 粉 N 碎 O↑ 固体等
(1) 。
11 答 Cl 案 - 、CO A 2 3 - 、S 遇 O 2 4 - 变血红色的溶液中有 3+ 3+ + (2)“ 焙烧 ” 时 高 , 温 通入空气 , 产生 MoO3 和 SO2, 化学方程式为
. KSCN Fe ,Fe 、Na 、 氧化产物是 和
Mg
2+
、CH3COOH、Cl
-之间相互不反应
,
能大量共存
,A
项正确
;
2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2; MoO3 SO2。
中 OH S - 2 和 -和 HC A l l O 3+会 发 发 生 生 反 相 应而 互 不 促 能 进 大 的 量 水 共 解 存 反 , 应 B 而 项 不 错 能 误 大 ;N 量 a2 共 S 存 溶 , 液 C (3)C 2- O 的 2 的 形 电 式 子 存 式 在 为 即 · · · O · 碱 · · 浸 × ×C 时 × × · · 含 · O · 钼 · · 化 ;“ 合 碱 物 浸 发 ” 后 生 , 的 M 主 o 元 要 素 反 以 应
项错误 ; 常温下水电离出的c (H + )· c (OH - )=10 -20的溶液呈
M
的
o
离
O4
子方程式是
, “
2-
”
2-
存 酸 在 性或碱 项 性 错 , 误 当溶液呈酸性时 ,CO 2 3 - 会和 H +反应 , 不能大量 (4) 该步骤是除去 M P oO b 3 元 +C 素 O , 3 废 渣 是 M P o b O S 4 。 +CO2↑。
,D 。 根据溶度积知 2- 先沉淀 开始沉淀时 溶液中
思路方法 判断离子能否大量共存要从复分解反应 氧化还 (5) ,SO4 ,BaMoO4 ,
原反应 相 互促进的水解反应 如 项 生成配合物
、
的反应 c 2+
K
sp(BaMoO4) 2.0×10
-8
-1 -7
、 ( C )、 (Ba )= c 2- = mol·L =1.0×10 mol·
以及注意题干附加条件等方面全面思考 (MoO4 ) 0.20
易错警示 容易忽视
S
2-与
Al
3+的相互促 。 进的水解反应而误
L
-1
,
此时溶液中c
(SO
2
4
-
)=
K s
c
p(BaS
2+
O4)
=
1×10 -1
-
0
7 mol·L
-1
=
选 项 对限定条件的酸性 碱性无法判断而误选 项 (Ba ) 1.0×10
C , 、 D 。 -3 -1 令溶液的体积为V 去除 2-的质量分数为
1.0×10 mol·L , L, SO4
三、非选择题 共 分 -1 -1 V -1
( 14 ) (0.01mol·L -0.001mol·L )× L×96g·mol
12 (2019 江西上饶六校联考,27) 分 钼酸钠晶体 -1 V -1 ×100%=90%。
. (14 ) 0.01mol·L × L×96g·mol
常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统 与 - 反应 和 元素的化合价都升高 - 中
(Na2MoO4·2H2O) (6)MoS2 NO3 ,S Mo ,NO3
的金属抑制剂 下图是利用钼精矿 主要成分是 含少 元素的化合价降低 离子方程式为 -
。 ( MoS2, N , MoS2 +6NO3
量 等 为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图
PbS ) : MoO 2 4 - +2SO 2 4 - +6NO↑。
32 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题四 氧化还原反应
内容 氧化还原反应的概念及规律 氧化还原反应方程式的配平及应用
课
标 根据化学反应的特点理解不同类型的化学反应
1. 根据氧化还原反应的规律研究物质的化学性质
解 解读 在分析元素化合价变化的基础上 理解氧化还原反应
2. , 以及常见氧化剂和还原剂之间的反应
读 的本质
高考对氧化还原反应基本概念的考查主要涉及相关概念的判断 同时考查考生对氧化还原反应基本规律
,
考情分析 的掌握情况 有的题目较为简单 有的题目比较复杂 有较高的区分度 氧化还原反应方程式的书写则重
。 , , 。
在综合运用 对考生的要求较高 出现频率也很高 属于难度较大的题目
, , ,
氧化还原反应主要在具体问题情境里进行考查 是证据推理与模型认知素养的基本载体 建议将知识情景
备考策略 , ,
化 问题化 在实际问题解决过程中掌握氧化还原反应规律
、 ,专题四 氧化还原反应 33
2强弱规律
对应学生用书 .
起始页码19 氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应 生成还
,
原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物
。
考点一 氧化还原反应的概念及规律
得n -
e
氧化剂 还原剂 还原↓产物 氧化产物
+ +
较强氧化性 较强还原性 较弱还原性 较弱氧化性
1氧化还原反应的本质和判断依据 ( )( ) ( ) ( )
. 氧化还原反应的本质 电子 转移 电子得失或电子 失n e - ↑
(1) : ① ( 应用 在适宜条件下 用氧化性较强的物质制备还原性较弱
对偏移 : ,
)。 的物质 或用还原性较强的物质制备氧化性较弱的物质 也可用
判断依据 元素化合价 升高或降低 , ,
(2) : ② 。 于比较物质间氧化性或还原性的强弱
2氧化还原反应中的有关概念 。
. 3价态规律
氧化反应和还原反应 .
(1) 元素处于最高价态 只有氧化性 元素处于最低价态 只有还原
氧化反应和还原反应是指氧化还原反应中的两个方面 二 , ; ,
, 性 元素处于中间价态 既有氧化性又有还原性 但主要表现一
者同时存在 不能独自发生 ; , ,
, 。 种性质 物质中若含有多种元素 其性质是这些元素性质的综
氧化反应是指反应物 失去电子 反应物所含某元素化 。 ,
③ ( 合体现
合价升高 的反应 。
) 。 应用 判断元素或物质有无氧化性或还原性
还原反应是指反应物 得到电子 反应物所含某元素化 : 。
④ ( 4转化规律
合价降低 的反应 .
) 。 在氧化还原反应中 元素相邻价态之间的转化最容易 同种
氧化剂和还原剂 , ;
(2) 元素不同价态之间发生反应 元素的化合价只靠近而不交叉 同
氧化剂是指 得到 电子 或电子对偏向 的物质 在反应 , ;
⑤ ( ) , 种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应
时所含元素的化合价降低 。
。 应用 判断氧化还原反应能否发生及电子转移情况
还原剂是指 失去 电子 或电子对偏离 的物质 在反应 : 。
⑥ ( ) , 5难易规律
时所含元素的化合价升高 .
。 越易失去电子的物质 失去后就越难得到电子 越易得到电
氧化产物和还原产物 , ;
(3) 子的物质 得到后就越难失去电子 一种氧化剂同时和几种还
氧化产物 还原剂失电子后生成的产物 具体是指含有化合 , 。
: , 原剂相遇时 与还原性最强的优先发生反应 同理 一种还原剂
价 升高 的元素的产物 , ; ,
⑦ 。 同时与多种氧化剂相遇时 与氧化性最强的优先发生反应
还原产物 氧化剂得电子后生成的产物 具体是指含有化合 , 。
: , 应用 判断物质的稳定性及反应顺序
价 降低 的元素的产物 : 。
⑧ 。
转化关系 考点二 氧化还原反应方程式的配平及应用
(4)
失去电子 或电子对偏离
被氧化 元(素的化合价升高),
,
氧化剂 还原剂 还原产物 氧化↓产物 1配平氧化还原反应方程式的步骤
+ + .
↑ 一标 标出反应前后变价元素的 化合价
得到电子 或电子对偏向 (1) : ① ;
被还原 元(素的化合价降低), 二等 使升价和降价 总数相等
, (2) : ② ;
3氧化还原反应中电子转移的表示方法 三定 确定含化合价变化的元素的物质的化学计量数
. (3) : ;
双线桥法 四平 用观察法确定其他各物质的化学计量数
(1) (4) : ;
得到n - 五查 检查反应前后 原子 得失电子 电荷
e (5) : ③ 、④ 、⑤
是否守恒
氧化剂 还原剂 还原↓产物 氧化产物 。
+ + 2氧化还原反应的计算依据
↑ .
失去n - 进行有关氧化还原反应的计算时 应分析化合价变化 以得
e , ,
单线桥法 失电子守恒为切入点 计算公式如下
(2) , :
n - 氧化剂的物质的量 变价元素原子的个数 化合价的变化
e × ×
氧化↓剂 还原剂 还原产物 氧化产物 值 还原剂的物质的量 变价元素原子的个数 化合价的变化值
+ + = × × 。
1守恒规律
1氧化还原反应常见类型
.
.
完全氧化还原型
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子 且得电子
(1)
,
此类反应的特点是还原剂和氧化剂为不同的物质 参加反应的
总数等于失电子总数 或者说氧化还原反应中 有元素化合价
,
。 ,
氧化剂 或还原剂 全部被还原 或被氧化 有关元素的化合价全部
升高必有元素化合价降低 且化合价降低总值必等于升高总值
( ) ( ),
, 。
发生变化 例如
应用 配平氧化还原反应方程式并进行有关计算
。 :
: 。
催化剂
4NH3+5O24NO+6H2O
△
34 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
部分氧化还原型
(2) 如 在反应 △ 中 表现出还原性
此类反应的特点是还原剂 或氧化剂 只有部分被氧化 或 : H2+CuOCu+H2O ,H2 。
( ) ( 某一原子在反应中得到或失去的电子越多 其氧化性或
被还原 有关元素的化合价只有部分发生变化 例如 (3) ,
), 。 : 还原性不一定越强 物质的氧化性或还原性的强弱取决于得到
。
浓 △ 或失去电子的难易程度 而不是数目多少
MnO2+4HCl( )MnCl2+Cl2↑+2H2O , 。
自身氧化还原型 含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性 如在
(3) (4) 。
自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间 中 元素的化合价为 价 在 中 元素的化合价
, HClO Cl +1 , HClO4 Cl
即同一种物质中的一种元素被氧化 另一种元素被还原 该物质 为 价 事实上 的氧化性比 强 有强氧化性
, , +7 , HClO HClO4 ,HClO ;
既是氧化剂 又是还原剂 也可以发生在同一物质的同种元素之 再如浓硫酸和 溶液中 元素均为 价 但浓硫酸具有
, ; Na2SO4 ,S +6 ,
间 即同一种物质中的同一种元素既被氧化又被还原 例如 强氧化性 而 溶液无强氧化性
, 。 : , Na2SO4 。
3特殊氧化还原反应方程式的配平技巧
△ .
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 歧化型 逆向配平法
(1) ———
△ 反应特点 中间价 高价 低价 这类反应宜选用 逆向
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O : → + 。 “
归中反应型 配平法 中间价态元素原子个数往往是同一元素低价产物和高
(4) ”,
此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的 价产物中该元素原子个数之和
。
价态 高价 低价 反应后转化成中间价态 例如 归中型 正向配平法
( 、 ), 。 : (2) ———
得到 - 反应特点 高价 低价 中间价 这类反应宜选择 正向
5e : + → 。 “
浓 △ ↓ 配平法 中间价态元素原子个数往往是同一元素低价反应物和
KClO3+6HCl( )KCl+3Cl2↑+3H2O
高价反
”
应
,
物中该元素原子个数之和
失去 5 ×e - ↑ 缺项型配平 。
2氧化还原反应中的几个“不一定” (3)
. 这类氧化还原反应方程式的特点是 反应物或生成物中缺
某元素由化合态变为游离态时 该元素不一定被还原 :
(1) , 。 少某一种物质 一般是反应介质 如酸 碱或水等
因为元素处于化合态时 其化合价可能为正价 也可能为负价 , , 、 。
, , 。 配平技巧 先确定含有化合价发生变化的元素的物质的化
通电 :
例如 在反应 中 氢元素被还原 而氧元 学计量数 然后根据原子守恒或电荷守恒确定缺项物质 最后确
: 2H2O2H2↑+O2↑ , , , ,
素被氧化 定其他物质的化学计量数
。 。
在氧化还原反应中 非金属单质不一定作氧化剂 例
(2) , 。
考点二 氧化还原反应方程式的配平及应用
对应学生用书
起始页码20
3汽车发动机稀燃控制系统的主要工作原理是发动机在稀燃和
.
富燃条件下交替进行 尾气中的 在催化剂上反应脱除 其
考点一 氧化还原反应的概念及规律 , NOx 。
工作原理示意图如下
:
1金刚砂 可由 和碳在一定条件下反应制得 化学方程
. (SiC) SiO2 ,
高温
式为 下列有关说法正确的是
SiO2+3CSiC+2CO↑。 ( )
该反应中的氧化剂是 还原剂为
A. SiO2, C
该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为
B. 1 ∶ 2
该反应中每生成 转移 电子
C. 1 mol SiC 12 mol
该反应中的还原产物是 氧化产物是 它们的物质的
D. SiC, CO,
量之比为 下列说法中不正确的是
1 ∶ 2 ( )
1 答案 D 该反应中 既是氧化剂又是还原剂 为还原
. C ;SiC 稀燃过程中 发生的主要反应为 Pt
产物 为氧化产物 的物质的量之比为 生成 A. ,NO 2NO+O2 2NO2
,CO ,CO、SiC 2 ∶ 1;
转移 电子 故 均不正确 正确 稀 燃 过 程 中 被 吸 收 的 反 应 为
1 mol SiC 4 mol , A、B、C ,D 。 B. , NO2 BaO + 2NO2
温馨提示 中硅元素的非金属性弱于碳元素 故硅元素
SiC , Ba(NO3)2
显 价 碳元素显 价
+4 , -4 。 富燃过程中 被 还原的反应为 Pt
2下列物质的用途是基于其氧化性的是 C. ,NO2 CO 2NO2+4CO
. ( )
氨用作制冷剂 N2+4CO2
A. y
B.
次氯酸钙用于生活用水的消毒 D. 富燃过程中 ,CxHy 被 O2 氧化的反应为 CxHy+( x +
4
)O2
氧化铝透明陶瓷用于防弹汽车的车窗
y
C. x
生石灰用于废气的脱硫 CO2+ H2O
D. 2
2 答案 B 项 氨用作制冷剂是利用其易液化 汽化吸收 3 答案 B 依据氧化还原反应中化合价升降总数相等的规
. A , , .
大量热量的性质 属于物理性质 与氧化性无关 项 次氯酸 律知 稀燃过程中 被吸收的反应为
, , ;B , , NO2 2BaO+4NO2
钙用于生活用水消毒是利用其强氧化性 项 氧化铝透明陶
;C , Ba(NO3)2+Ba(NO2)2。
瓷用于防弹汽车的车窗利用的是其硬度大的性质 与氧化性无
,
关 项 生石灰用于废气脱硫利用的是其碱性氧化物的性质
;D , ,
与氧化性无关
。
专题四 氧化还原反应 35
4如果用 的亚硫酸钠溶液 恰好将 -3 作氧化剂
. 0.3 mol/L 16 mL, 3.2×10 mol A.H2S
的强氧化剂 2+还原到较低价态 则反应后 的最 还原性 2+
[RO(OH)2] , R B. :H2S>Fe
终价态为
( ) C.Fe
3+发生氧化反应
每消耗 时转移 N 个电子
A.0 B.+1 C.+2 D.+3 D. 1 mol H2S 4 A
4 . 得 答 失 案 电子 守 D 恒 S + 可 4 O 2 3 知 - → :0 S + . 6 O 3 2 4 - m , o [ l R /L O × ( 0 O . H 01 ) 6 2] L 2 × +中 (6 R -4 元 )= 素 3 显 .2 + × 6 10 价 -3 , m 依 o 据 l× 5 . H2 答 S 作 案 还 B 原 剂 H , 2 A S 错 → 误 ; S H , 2 硫 S 元 作 素 还 化 原 合 剂 价 ,F 升 e 2+ 高 为 , 还 发 原 生 产 氧 物 化 , 反 还 应 原 ,
x 解得x 故反应后 的最终价态为 价 正确 性 2+ 正确 3+ 2+ 化合价降低 3+发生还原
(+6- ), =+3, R +3 ,D 。 :H2S>Fe ,B ;Fe →Fe , ,Fe
5 .
下
FeC
列
l3
说
溶
法
液
正
吸
确
收
的
H
是
2S 的原理为 2Fe 3+ +H2S2Fe 2+ +2H + +S↓。
耗
反应 ,C 错误 ; 根
错
据
误
方程式可知 , 该反应转移 2 N A 个电子时 , 消
( ) 1 mol H2S,D 。
盐酸中的 氧化 式需要在加热条件下才能完成 式不仅
对应学生用书 Cl ;② ;③
起始页码21 需要加热 而且还需要 作催化剂才能完成 由此我们可
, CuCl2 。
以得出氧化性
一、物质氧化性、还原性强弱的判断 7根据物质
:K
的
M
浓
nO
度
4>
大
Mn
小
O
判
2>
断
O2。
.
1根据元素活动性顺序(常见元素)判断 具有氧化性 或还原性 的物质浓度越大 其氧化性 或还原
. ( ) , (
金属活动性顺序 性 越强 反之 其氧化性 或还原性 越弱 如氧化性 浓
① ) , , ( ) 。 :HNO3( )>
稀 能被浓盐酸还原 却不能被稀盐酸还原
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H) CuHgAgPtAu HNO3( );MnO2 , 。
单质还原性逐渐减弱 对应阳离子氧化性逐渐增强→ 8根据原电池、电解池的电极反应判断
, .
非金属活动性顺序 常见元素 一般情况下 两种不同的金属构成原电池的两极 负极是
② ( ) ① , ,
电子流出的极 正极是电子流入的极 还原性 负极金属 正极
F O Cl Br I S , 。 : >
单质氧化性逐渐减弱 对应阴离子还原性逐渐增强→ 金属
, 。
2根据元素在周期表中的位置判断 用惰性电极电解混合溶液时 在阴极先放电的阳离子的
. ② ,
同主族元素 从上到下 氧化性较强 在阳极先放电的阴离子的还原性较强
① ( ) , 。
如
: 非金属单质氧化
F
性 逐 渐
C
减
l
弱
B
对
r
应 阴
I
离 子 还原性逐渐增强→
例1 (2018北京东城期末,19)某小组研究
Na2S
溶液与
, 溶液反应 探究过程如下
同周期主族元素 从左到右 KMnO4 , 。
② ( ) 实验序号
Ⅰ Ⅱ
如 Na Mg Al Si P S Cl
: 单质还原性逐渐减弱 氧化性逐渐增强 →
对应阳离子氧化性逐渐增强 对,应阴离子还原性逐渐减弱
,
3根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱判断
. 实验过程
例如 酸性 可判断氧化性
, :HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3, :
Cl2>S>P>C。
4根据氧化还原反应的方向判断
. 紫色变浅 生成 溶液呈淡黄色 生成
氧化剂 有氧化性 还原剂 有还原性 还原产物 有 实验现象 (pH<1), (pH≈8),
( )+ ( ) → ( 棕褐色沉淀 浅粉色沉淀
还原性 氧化产物 有氧化性 (MnO2) (MnS)
氧化 )+ 性 氧化剂 ( 氧化产物 ) 还原性 还原剂 还原产物 资料 :ⅰ.MnO - 4 在强酸性条件下被还原为 Mn 2+ , 在近中性条
: > ; : > 。 件下被还原为
5根据氧化产物的价态高低判断 MnO2。
. 单质硫可溶于硫化钠溶液 溶液呈淡黄色
当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧 ⅱ. , 。
根据实验可知 具有 性
化剂时 可根据氧化产物价态的高低判断氧化剂氧化性的强弱 (1) ,Na2S 。
, 。 甲同学预测实验 中 2-被氧化成 2-
点燃 (2) Ⅰ S SO3 。
如 △ 可以判断氧化性 根据实验现象 乙同学认为甲的预测不合理 理由是
2Fe+3Cl2 2FeCl3、Fe+S FeS, : ① , ,
Cl2>S。 。
6根据反应所需条件判断 乙同学取实验 中少量溶液进行实验 检测到有 2- 得
. ② Ⅰ , SO4 ,
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时 如果氧化产物价态 出 2-被氧化成 2- 的结论 丙同学否定了该结论 理由是
, S SO4 , ,
相同 可根据反应条件的高低进行判断 例如
, 。 : 。
浓 同学们经讨论后 设计了如下实验 证实该条件下 -
16HCl( )+2KMnO4 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑ ① ③ , , MnO4
的确可以将 2-氧化成 2-
浓 △ S SO4 。
4HCl( )+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑ ②
浓 CuCl2
4HCl( )+O2 2H2O+2Cl2 ③
500℃
上述三个反应中 还原剂都是浓盐酸 氧化产物都是 而
, , Cl2,
氧化剂分别是 式中 常温时可把浓
KMnO4、MnO2、O2。 ① KMnO4
36 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
右侧烧杯中的溶液是 第 步 根据原子守恒 通过在离子方程式中添加 或
a. 。 3 : , H2O(
连通后电流计指针偏转 一段时间后 其他小分子 使方程式两端原子守恒
b. , , ) 。
填操作和现象 2配平的基本技巧
( )。 .
实验 的现象与资料 存在差异 其原因是新生成的产 全变从左边配 氧化剂 还原剂中某元素化合价全变的
(3) Ⅰ ⅰ , (1) : 、 ,
物 2+ 与过量的反应物 - 发生反应 该反应的离子方程 一般从左边反应物着手配平
(Mn ) (MnO4) , 。
式是 自变从右边配 自身氧化还原反应 包括分解 歧化 一
。 (2) : ( 、 )
实验 的现象与资料也不完全相符 丁同学猜想其原因 般从右边着手配平
(4) Ⅱ , 。
与 相似 经验证猜想成立 他的实验方案是 缺项配平法 先使得 失电子数相等 再观察两边电荷
(3) , , (3) : 、 , 。
若反应物一边缺正电荷 一般加 + 生成物一边加水 若反应物
, H , ;
一边缺负电荷 一般加 - 生成物一边加水
。 , OH , 。
反思该实验 反应物相同 而现象不同 体现了物质变化 例2 (2020 届北京人大附中质检,16 节选)向盛有
(5) , , , KI
不仅与其自身的性质有关 还与
溶液的试管中加入少许 后滴加氯水 层变成紫色 如
,
等因素有关
CCl4 ,CCl4 。
果继续向试管中滴加氯水 振荡 层颜色会逐渐变浅 最后
。
, ,CCl4 ,
解题导引 注意知识活用和实验中变量控制 题目体现出 变成无色
, 。
证据推理的素养测查指向 特别要认识到真正的反应总是有多 完成下列填空
, :
种因素干扰的 写出并配平 层由紫色变成无色的化学反应方程式
。 (1) CCl4
思路分析 ( )引导学生识别基础物质 的还原性。 如果系数是 不用填写
1 Na2S ( 1, ):
( )引导学生思考实验现象与结论的一致性问题,努力思考原高
2
锰酸钾溶液中硫酸的干扰;采取原电池进行氧化性检测,注重考 + +
查实验设计的基础素养。 ( )题干点明了生成的 2+与过量的
3 Mn
反应物( -)发生锰元素归中反应,离子方程式为 -
HIO3 +
MnO4 2MnO4+
整个过程中的还原剂是
2+ +。 ( )借鉴( )中情境引导学 (2) 。
3Mn +2H2O5MnO2↓+4H 4 3 把 换成 则 层变为 色 继续滴加氯
生猜想没有二氧化锰生成的原因,并设计二氧化锰氧化硫离子
(3) KI KBr, CCl4 ,
水 层的颜色没有变化 氧化性由强到弱
的实验。
,CCl4 。 Cl2、HIO3、HBrO3
的顺序是
答案 ( )还原 。
1 解题导引 把握反应中元素的化合价变化为解答的关键
( ) 溶液呈紫色,说明酸性 溶液过量, 2- 能被其 ,
2 ① KMnO4 SO3 注意氧化性的比较方法
继续氧化
。
②KMnO4 溶液是用 H2SO4 酸化的,溶液中 SO 2 4 - 不一定是氧 解析 ( 1 )向盛有 KI 溶液的试管中加入少许 CCl4 后滴加
化生成的 氯水, 层变成紫色,说明 和 发生置换反应生成碘单
CCl4 Cl2 KI
溶液( 酸化至 ) 质;如果继续向试管中滴加氯水,振荡, 层颜色会逐渐变浅,
③a.0.01 mol/L KMnO4 H2SO4 pH=0 CCl4
取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加 溶液,观 最后变成无色,说明碘和 发生氧化还原反应生成 ,
b. BaCl2 Cl2 HIO3 Cl2
察到有白色沉淀生成 被还原生成 ,反应的化学方程式为
HCl I2+5Cl2+6H2O
(
3
)
2MnO
-
4+3Mn
2+
+2H2O5MnO2↓+4H
+
2HIO3+10HCl
。
( )将实验 中生成的 分离洗涤后,加入 ( )氯水与 反应生成碘, 层萃取碘单质变成紫色,继
4 Ⅰ MnO2 0.1 mol/L 2 KI CCl4
溶液,观察到有浅粉色沉淀,且溶液呈黄色,证明新生成的 续滴加氯水, 将碘单质氧化为碘酸根离子,所以整个过程中
Na2S Cl2
与过量的 2-反应,故没得到 沉淀 的还原剂有 -和 。
MnO2 S MnO2 I I2
( )浓度、用量、溶液的酸碱性 ( ) 的氧化性大于溴,所以 能氧化溴离子生成溴单
5 3 Cl2 Cl2
质,发生反应的离子方程式为 - -,溴的四氯
二、未知氧化还原反应方程式的书写 Cl2+2Br Br2+2Cl
化碳溶液呈橙红色,继续滴加氯水, 层的颜色没有变化,说
1书写未知氧化还原反应离子方程式的步骤 CCl4
. 明 的氧化性小于溴酸, 能和碘反应生成碘酸,所以 的
第 步 根据氧化还原反应的难易规律确定氧化性最强的 Cl2 Cl2 Cl2
1 : 氧化性大于碘酸,则 、 、 氧化性由强到弱的顺序是
为氧化剂 还原性最强的为还原剂 根据题给信息和已知元素化 Cl2 HIO3 HBrO3
, ; 。
合物性质确定相应的还原产物 氧化产物 根据氧化还原反应的 HBrO3>Cl2>HIO3
、 ; 答案 ( )
守恒规律确定氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物的化学计 1 I2 5 Cl2 6 H2O 2 10 HCl
量数
。
、 、 、
(
(
2
)
)
橙
I
-和
红
I2
第
2
步
:
根据溶液的酸碱性
,
通过在离子方程式中添加
H
+或 3 HBrO3>Cl2>HIO3
-使方程式两端电荷守恒
OH 。
专题四 氧化还原反应 37
下列分析不正确的是
对应学生用书 ( )
起始页码23 中产生的气体能使带火星的木条复燃
A.①、⑤
中均发生了氧化还原反应和复分解反应
B.①、④
1(2019四川顶级名校入学考试,9)某温度下 将 加 中 与 的作用不同 产生气体的量也不同
. 入氢氧化钾溶液中 反应后得到 , 的 1.1 混 m 合 ol 溶 I2 液 C.② 通 、 过 ⑤ 能 K 比 M 较 nO 酸 4 性 MnO2 ,
, KI、KIO、KIO3 。 D. ③ :HCl>H2O2
经测定 -与 - 的物质的量之比是 下列说法错误 2 答案 D 分析题图可知试管 中发生反应
IO IO3 2 ∶ 3。 . ① :2Na2O2+2H2O
的是 试管
( ) 4NaOH+O2↑、Na2O2+2H2O H2O2+2NaOH; ⑤
在该反应中既作氧化剂又作还原剂
A.I2 中发生反应 MnO2 试管 中发生反应
的还原性大于 的还原性 小于 和 的还原性 :2H2O2 2H2O+O2↑; ④ :
B.I2 KI , KIO KIO3 少量
该反应中转移电子的物质的量为 BaO2+H2SO4 BaSO4+H2O2、2H2O2( ) 2H2O+
C. 1.7 mol 均正确 项 中 与过氧化氢反应生成氧
该反应中 被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之 O2↑,A、B 。 C ,② KMnO4
D. , 气 体现氧化性 中 起催化作用 两个试管中产
比是 ,KMnO4 ;⑤ MnO2 ,
17 ∶ 5 生氧气的量均由过氧化氢的量决定 因 中所得溶液等分 但
1 答案 B 0 -1 +1 +5 在该反应中既作氧化剂又 中有少量 发生了分解 故 , 中 ① 产生气体的量不 , 同
.
作还原 剂 正
I2→
确
K
还
I、
原
KI
性
O、KIO3,I2
常用来作氧化剂 ④ H2O2 , ②、⑤ ,
正确 项 中 与 发生复分解反应生成了
不正确
,
设
A
反应后
;
的溶液
K
中
I>I2
-
,
为
KIO
a
、KIO3
- 为 a 依据
,
沉淀 。 故 D 不能 ,③ 判断 BaCl 与 2 H2O 的 2 酸性强弱 错误 BaO2
得 B 失电子 ; 守恒 生成 -的物质 I 的 O 量应 2 为 mol, a IO3 3 a mol, 3(201 , 8河北“名校联 HC 盟 l ”教 H 学 2O 质 2 量监测一,13 , )根据 。 表中信息判
, I (2 ×1+3 ×5) mol= .
a 根据碘原子守恒知 a a a 断 下列选项正确的是
17 mol, 17 mol+2 mol+3 mol=1.1 mol× , ( )
a 则该反应中转移电子的物质的量为 正确
2, =0.1, 1.7 mol,C ; 序号 反应物 产物
被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比为
1.7mol ∶
0.5 mol=17 ∶ 5,D
正确
。
① KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4…
解题关键 本题中 既是氧化剂又是还原剂 无法利用 还原
I2 , “ ② Cl2、FeBr2 FeCl3、FeBr3
剂的还原性大于还原产物的还原性 这一规律推导 和 的
” I2 KI - 2+
还原性强弱 依据价态规律 常用作还原剂 有较强的还 ③ MnO4… Cl2、Mn …
。 ,KI ,
原性 第 组反应的其余产物只有
。 A. ① O2
2(2019北京朝阳二模,12)探究 与水的反应 实验如下 第 组反应中 与 的物质的量之比为
. Na2O2 , : B.
第
②
组反应中生
Cl
成
2 FeBr2
转移电子
1 ∶ 2
C. ③ 1 mol Cl2, 10 mol
氧化性由强到弱顺序为 - 3+
D. MnO4>Cl2>Fe >Br2
3 答案 B 项 根据氢原子守恒可知还生成水 错误 项 反
. A , , ;B ,
应中只有亚铁离子被氧化 根据得失电子守恒可知 n
, 2 (Cl2)=
n 即n n 正确 项 - 将 -氧
(FeBr2), (Cl2) ∶ (FeBr2)=1∶ 2, ;C ,MnO4 Cl
化为 化合价由 价升高为 价 则生成 转移电
Cl2,Cl -1 0 , 1mol Cl2,
子为 错误 项 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性
2mol, ;D , ,
由 可知氧化性 - 由 可知氧化性 3+ 由 可知
( 已知 :H2O2 H + +HO - 2、HO - 2 H + +O 2 2 - ) Fe ③ 3+不能氧化 Br - M , 氧 nO 化 4> 性 Cl B 2, r2>F ② e 3+ , 错误 。 Cl2>Fe , ②
对应学生用书 实验
起始页码23 现象
编号 溶液
X
1利用氧化剂(还原剂)氧化性(还原性)强弱判断规律,通 溶液黄色立即加深 秒
. 0.1 mol/L Fe(NO3)3 ,30
过对照实验收集证据,推断氧化性(还原性)强弱;注意变量控 Ⅰ 溶液 后溶液变为褐色 无浑浊
,pH≈1 ,
制,可进行平行对照或先后对照。
和 溶液
例1 (2018 北京东城一模,28)化学变化是有条件的 KNO3 HNO3 , 小时内溶液颜色始终保
。 其 中 c - 1
某小组同学探究 -与金属阳离子的氧化还原反应 实验过程 Ⅱ ( NO3 ) = 持无色
I ,
如下 0.3mol/L,pH≈1
。
已知同浓度的稀溶液中氧化性 + 3+ 2+ 迅速变浑浊 离心分离后上
:Ag >Fe >Cu 。 ,
0. 1 mol/L AgNO3 层溶液为无色 经检测无
Ⅲ 溶液 (
固体为黄色
I2), (AgI)
秒后溶液由浅蓝色变为
5
黄色并产生浑浊 离心分离
0.1 mol/L Cu(NO3)2 ,
Ⅳ 溶液 后上层溶液为黄色 经检测
(
有 固体为白色
I2), (CuI)
38 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
根据实验 和 请回答下列问题 ( ) 2+ - + ,由于 +与 -生成 沉淀,产
(1) Ⅰ Ⅱ, 。 4 2Cu +2I 2Cu +I2 Cu I CuI
由 黄色立即加深 初步判断有 生成 选择 物浓度迅速降低,促进反应进行
① “ ” I2 ,
填试剂 进一步证实生成了 题目价值 简练 明确说明依据氧化还原反应原理设计实
( ) I2。 、
写出 3+与 -反应的离子方程式 验 解决实际问题 进行证据推理的基本方法 体现了化学知识
② Fe I : , , , ,
该条件下氧化性 3+ 选填 或 的实用性
:Fe I2( “>” “<”)。 。
实验 的目的是 2分析实际氧化还原反应案例,建立平衡观念,打破化学反
③ Ⅱ .
应惯性思维,体会化学反应受到多变量影响,确立证据推理
。
实验 中 2+与 -反应的离子方程式是 意识。
(2) Ⅳ Cu I
,
甲同学得出氧化性
:Cu
2+
>I2。
例2 (2018北京东城期末,14)常温时
,
研究
pH
对一定
乙同学认为甲同学的结论
(3) 浓度 的稳定性的影响 根据下图分析不合理的是
不合理 分析原因 实验 应有 FeSO4 , ( )
, : Ⅲ I2
生成 但却生成了 沉淀 因此推
, AgI ,
测实验 中 的生成 与 沉淀
Ⅳ I2 , CuI
有关 故不能确定氧化性 2+
, :Cu >I2,
并用如图装置进行验证 闭合
。 K
后 较长时间发现两侧溶液均无明显变化 乙同学为了进一步
, 。
判断 2+和 的氧化性强弱 将左侧电极改为 电极 并向右
Cu I2 , Cu ,
侧溶液中加入少量 填试剂 发现指针偏转 且左侧溶
( ), ,
液颜色加深 证明该条件下氧化性 2+ 选填 或
, :Cu I2( “>”
小于 时 亚铁几乎无损耗 可能的原因是 2+
“<”)。 A.pH 1 , , 4Fe +O2+
该小组同学进一步分析认为 实验 没有发生 + +平衡逆向移动
(4) , Ⅲ 2Ag + 10H2O4Fe(OH)3+8H
- 的反应 原因是生成 沉淀 反应物浓度迅速 在 之间 的变化对 稳定性影响不大
2I 2Ag+I2 , AgI , B.pH 3.0~5.5 ,pH FeSO4
降低 不利于该反应进行 请分析实验 发生氧化还原反应的原 大于 时 亚铁损耗量突变 可能的原因是生成的
, ; Ⅳ C.pH 6.5 , ,
因是 更易被氧化
。 Fe(OH)2
小组同学反思实验 反应体系中 各物质浓度对氧化还 其他条件相同时 溶液中加入少量 固
(5) , , D. ,FeSO4 (NH4)2SO4
原反应是否发生都有一定的影响 体 的稳定性减弱
。 ,FeSO4
思路分析 按照金属阳离子氧化性强弱规律,银离子应该 思路分析 图表就是综合实验的数据汇总,要依据数据变
能氧化碘离子,但是实验事实是发生了生成碘化银的沉淀反应, 化的影响因素分析微观粒子变化的情况,此题自变量是 ,
pH pH
说明沉淀反应速率大于氧化还原反应速率;铜离子能够氧化碘 小于 时,亚铁几乎无损耗,可能的原因是 2+
1 4Fe +O2+10H2O
离子并不能说明其氧化性强于银离子,因为碘单质的生成是由 ( ) +平衡逆向移动,把氧化还原反应放在平衡
4Fe OH 3+8H
于碘化亚铜难溶于水,使得 2+ - + 平衡移动。 观念里是许多考生难以考虑到的; 在 之间, 的变
2Cu +2I 2Cu +I2 pH 3.0~5.5 pH
实验 、 对照说明此条件下硝酸根离子不能氧化碘离子,肯定 化对 稳定性影响不大,此时铁元素在逐渐转化为
Ⅰ Ⅱ FeSO4
了铁离子作氧化剂。 实验 说明沉淀反应速率大于氧化还原反 ( ) ,而纵坐标不能显示,需要考生仔细揣摩; 大于
Ⅲ Fe OH 2 pH 6.5
应速率,提供了速率影响氧化还原反应的事实依据;实验 说明 时,亚铁损耗量突变,原因是生成的 ( ) 更易被氧化,这点
Ⅳ Fe OH 2
平衡移动影响氧化还原反应,体现了平衡观念在实际问题中的 可以看作是回归教材知识,需要师生重视教材基础实验;其他条
思维价值。 件相同时, 溶液中加入少量( ) 固体,因为 + 水
FeSO4 NH4 2SO4 NH4
答案 ( ) 淀粉溶液或 解使溶液显酸性, 的稳定性增强。
1 ① CCl4 FeSO4
3+ - 2+ 答案 D
②2Fe +2I 2Fe +I2 >
对比实验排除了本实验条件下, 的生成可能是由 - 题目价值 提升核心素养教育 需要关注知识的实际应用
③ I2 NO3 ,
或溶液中的 氧化 -得到 和知识之间的联系 摆脱理想化试题设计和练习 建立在真实情
O2 I , ,
( ) 2+ - 境中抓住主要矛盾研究并解决问题的思维模型 认识到化学变
2 2Cu +4I 2CuI↓+I2 ,
( ) 化是有条件的
3 I2 < 。
专题四 氧化还原反应 39
对应学生用书 。
起始页码25 假设 不能在此溶液中存在
3:I2 。
设计下列实验 验证了假设 并继续探究影响氧化还原反
(5) , 3,
1(2018北京东城一模,12)利用如下实验探究铁钉在不同溶液
应的因素
.
。
中的吸氧腐蚀
取 中亮黄色溶液 滴入品红 红色褪去
。
ⅰ. Ⅱ , , 。
实验装置 实验编号 浸泡液 氧气浓度随时间的变化 取 中亮黄色溶液 加热 黄色褪去 经品红检验无
pH ⅱ. Ⅱ , , ,
向褪色溶液中加入酸化的 溶液 产生大量
① 1.0mol/LNH4Cl 5 SO2。 AgNO3 ,
沉淀 长时间静置 沉淀无明显变化
AgI , , 。
② 0.5mol/L(NH4)2SO4 5 取 中亮黄色溶液 控制一定电压和时间进行电解 结
ⅲ. Ⅱ , ,
果如下
③ 1.0mol/LNaCl 7 。
电解时间 溶液 阳极 阴极
④ 0.5mol/LNa2SO4 7 /min
t 黄色变浅 有少量 2- 检出 振荡后消失
下列说法不正确的是 1 、 SO4 I2, H2
上述正极反应均为 - - ( ) t 2( t 2> t 1) 溶液无色 、 有大量 SO 2 4 - 检出 I2, 振荡后消失 H2
B
A
.
.
在不同溶液中
,Cl
-是
O
影
2+
响
4e
吸
+
氧
2H
腐
2O
蚀
速
率的
4O
主
H
要因素 结合化学反应
,
解释上表中的现象
:
向实验 中加入少量 固体 吸氧腐蚀速率加快
C. ④ (NH4)2SO4 ,
在 内 铁钉在酸性溶液中的平均吸氧腐蚀速率大于
D. 300 min , 。
中性溶液中的平均吸氧腐蚀速率 综合实验证据说明影响 -被氧化的因素及对应关系
(6) I :
1 答案 B 项 个实验中均发生吸氧腐蚀 正极电极反应
. A ,4 ,
式均为
O2+4e
-
+2H2O 4OH
-
;B
项
,
通过对比实验
①
与实
验 或实验 与实验 可知 -对吸氧腐蚀速率的影响不大
。
② ③ ④ ,Cl ;
C
项
,
根据图像可知
,NH
+
4
对吸氧腐蚀速率的影响很大
,
向实验 2 . 答案 (1) 对照组 , 证明只有 O2 时很难氧化 I -
中加入少量 固体后 吸氧腐蚀速率加快 项
④ (NH4)2SO4 , ;D ,
(2)
上
I2
层黄色 下层无色
根据图像可知 在 内 铁钉在酸性溶液中的平均吸氧
(3) ,
, 300 min ,
的溶解度比 大 的酸性强于 故溶液
腐蚀速率大于中性溶液中的平均吸氧腐蚀速率
。
(4)SO2 CO2 ,H2SO3 H2CO3,
酸性更强
2 . (2018北京
为
朝
研
阳
究
一
对
模
象
,2
探
8
究
)某
影
小
响
组
氧化
以
还
反
原
应
反
4
应
H +
的
+
因
4I
素
- +O2
阳极发 生
2S
反
O2
应
+O2+
-
2H2O
-
2H
生
2S
成
O4
的 与溶液中的
2I2+2H2O , 。 (
发
5
生
)
反应
:2I -2e I2, I2
以上过程循环
SO
进
2
实验 气体 编号及现象 :SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,
a 行 使溶液中 减少 2- 增多 黄色褪去
溶液迅速呈黄色 , SO2 ,SO4 ,
HCl Ⅰ. 通过实验 说明c + 越大 -越易被氧化 在酸
溶液较快呈亮黄色 (6) Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ, (H ) ,I ;
SO2 Ⅱ. 性条件下 比 易氧化 说明c - 越大 越易被氧化 电
,KI AgI , (I ) , ;
CO2 Ⅲ.
长时间后
,
溶液呈很浅的黄色 解
Ⅱ
中亮黄色溶液时检出
I2,
未电解时未检出
I2,
说明
I
-被氧
空气 长时间后 溶液无明显变化 化受反应条件影响
Ⅳ. ,
解析 根据题意 实验 与 相比 反应条件缺
实验 的作用是 (1) , Ⅳ Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ,
(1) Ⅳ 。 少酸性环境 故实验 为对照实验 证明只有 时很难氧
均
用
无 CC 明 l4 显
萃
变
取
化 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
的溶液
,
萃取后下层
CCl4
的颜色
化 -
, Ⅳ , O2
I 。
。 淀粉遇 可以发生显色反应使溶液变蓝色 故溶液变蓝说
取萃取后上层溶液 用淀粉检验 的溶液变蓝
(2) , :Ⅰ、Ⅲ ;Ⅱ、Ⅳ
(
明
2)
中生
I2
成了
,
的溶液未变蓝 溶液变蓝说明 中生成了
。 Ⅰ、Ⅲ 。
Ⅰ
下
、Ⅲ
层紫红色溶液
I2。
为 的 溶液 加入 溶液后 振荡
查阅资料 易溶于 溶液 下列实验证实了该结论并
(3) :I2 KI 。 ( 由 3 于 ) 易溶于 溶液 I 故 2 静 C 置 C 分 l4 层后 , 下层 KI 层无色 , 上层 ,
能解释 的萃取现象
Ⅰ、Ⅲ 。 溶于
I2
溶液
K
中
I
呈黄色
, CCl4 ,
I2 KI 。
对比实验 可知 中 溶于水中生成 酸性
(4) Ⅱ、Ⅲ ,Ⅱ SO2 H2SO3,
强弱 因此实验 中c + 比 中c + 大 故
:H2SO3>H2CO3, Ⅱ (H ) Ⅲ (H ) ,
假设 不成立 假设 猜测 只氧化了 未氧化 则
1 ; 2 O2 SO2, KI, A
中反应为
现象 是 2SO2+O2+2H2O2H2SO4。
针对
X
中溶 液 未 检 出 的 原 因 提
。
出三种假设
-在阳极放电产生 操作 中现象证明溶液中溶有
(4) Ⅱ I2 , : ( 气 5 体 )I 与 发生反应 I2, ⅰ SO 导 2
假设 溶液中c + 较小 小组同学认为此假设不成立 ,I2 SO2 :SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,
1: (H ) 。 , 致溶液在t 时刻黄色变浅 随着反应不断进行 阳极产物 与
依据是 1 , , I2
继续反应 在t 时刻溶液变为无色且产生大量 2-
。 SO2 , 2 SO4 。
假设 只氧化了 化学方程式是
2:O2 SO2,
40 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
证明实验 中有 生成 加入的试剂为
起
对
始
应
页
学
码
生用
25
书 (1)
写出实验
Ⅰ
反应的
I2
离子方
,
程式
。
(2) Ⅰ :
。
1
.
明确微粒种类、厘清反应关系 结合上述实验现象可以证明 3+与 -发生可逆反应 原
(3) Fe I ,
在一个反应现象背后未必是两种微粒在反应 假如有三种
因是
,
微粒 则反应个数可能是四个 而且可能是氧化还原反应与非氧
, ,
。
化还原反应同时存在 若增加微粒数 则思维难度自然剧增 所
深入探究 后继续观察实验现象 实验 溶液棕黄
, , ,
【 】20 min : Ⅰ
以分析问题遇到障碍一定是有些微粒被忽视 一些反应或者反
色变深 实验 溶液红色变浅
,
; Ⅱ 。
应间的竞争被漠视
。
已知在酸性较强的条件下 -可被空气氧化为 故甲
例1 (2019北京朝阳一模,12)探究铝片与
Na2CO3
溶 同学提
(4
出
)
假设
:
该反应条件下空气将
,I
I
-氧化为
I2,
使实验
I
Ⅰ
2,
中溶
液的反应 液棕黄色变深 甲同学设计实验
。 。 :
,
内溶液不变蓝 证明该假设不成立 导致溶液不变蓝的因
20 min , ,
素可能是 写出两条 ∙
( ) 。
∙ 乙同学查阅资料可知 与 的反应体系中还存在
(5) :FeCl3 KI
无明显现象 铝 生 片 细小 表 气 面 泡 产 出 泡 现 经 白 检 色 验 浑 为 浊 , 产 和 生大量气 I 实 - + 验 I2 中 I - 3,I - 3 呈 后 棕 溶 褐 液 色 红 。 色 依 变 据 浅 资 的 料 原 从 因 平衡移动原理角度解释
( H2 CO2)
Ⅱ 20 min :
下列说法不正确的是
( ) 。
HCO A - 3 . + 对 N O a H 比 2C - O3 ∙溶∙ 说 ∙液 明 中 存 在 溶 水 液 解 能 平 破坏 衡 铝 : C 表 O 面 2 3 - 的 + 保 H 护 2O 膜 与 KI ( 的 6 之 ) 反 丙 前 同 应 并 学 、 未 I - 针 达 与 对 到 I 平 2 20 的 衡 m 反 in 为 应 后 验 达 的 证 到 实 该 平 验 假 衡 现 设 需 象 要 丙 继 同 一 续 学 段 提 用 出 时 假 间 支 设 , 有 试 :F 可 管 eC 能 进 l3
B. Ⅰ、Ⅲ, Na2CO3 2
行
0
实
mi
验
n
得到了颜色由浅到
。
深的四个红色溶
,
液体系 具
4
体实验方
推测出现白色浑浊的原因 - - , ,
C. :AlO2 +HCO3 +H2O 案为
2-
Al(OH)3↓+CO3
加热和 逸出对 2- 水解平衡移动方向的影响是相
D. H2 CO3
反的 。
思路分析 结合实验现象可分析出实验 、 中存在微粒 思路分析 实验 Ⅰ 中发生反应: 2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I2 ,因
有 -、 -、 、 2-、 -、 等,碳酸钠 Ⅲ 溶液 Ⅵ 因为 2- 水 为 I -过量,所以生成的碘单质又溶于 KI 溶液( I - +I2 I - 3 ),
解而
Al
显
O2
碱
H
性
C
,
O
氢
3
气
H2
应
O
该
CO
是
3
铝
O
单
H
质与
Al
氢氧根离子和水分子
C
共
O
同
3
作 20 min
过程中,氧气氧化
Fe
2+为
Fe
3+使得颜色变深。 本题突破点
用的结果;由于铝钝化的特性,说明在碳酸钠溶液中保护膜被破 是资料( FeCl3 与 KI 的反应体系中还存在 I - +I2 I - 3 , I - 3 呈棕
褐色)、甲同学实验结果和实验 的实验现象。
坏;白色浑浊应该是少量的 - 与 - 反应所致;氢气逸出 Ⅱ
是铝消耗氢氧根离子,促进碳 A 酸 lO 根 2 离子 HC 水 O 解 3 ,水解本身是吸热反 答案 ( )淀粉溶液或
1 CCl4
应,加热也有利于碳酸根离子水解。 故选项 错误。 ( ) 3+ - 2+
D 2 2Fe +2I 2Fe +I2
答案 D ( )实验 通过检验 过量(或 3+不足量)的情况下仍有
3 Ⅱ KI Fe
2寻找竞争反应、评价并设计实验方案
Fe
3+剩余,说明正反应不能进行到底
化 . 学高阶思维测查包含一般情境中识别已学知识体系并应 ( )向试管中加入 · -1 溶液和 滴淀粉溶
4 5 mL0.1 mol L KI 2
用 批判反思既有实验方案及其实验现象 创新设计实验方案深 液,加酸调至 c( -)低、c( +)低(其他合理答案也可)
pH=5 I H
入 、 研究实际化学问题 许多迷思问题往往 、 是隐含竞争反应 使 ( )由于 - -,使c( )减小, 3+ - 2+
。 ,
5 I +I2 I3 I2 2Fe +2I 2Fe +
得表面的主反应产物消失或反应根本没机会发生 需要考生想 平衡正向移动,c( 3+)减小, 3+ - ( ) 平衡
, I2 Fe Fe +3SCN Fe SCN 3
到并设计实验证明其存在 这是测查高阶思维的最佳时机 也是 逆向移动,红色变浅
, ,
巧妙运用氧化还原反应原理的时机 ( )向 支试管中加入 · -1 溶液,再滴加
。 6 1 2 mL 0.1 mol L KI
例2 (2019北京海淀一模,28)某小组同学对
FeCl3
与 0
液
.1
,之
mo
后
l ·
每
L
间
-1
隔
FeCl3 溶液
另
2
取
~3 滴
支
,
试
滴
管
加
重
2
复
滴
上
0.
述
1
实
mo
验
l ·
,
L
观
-1
察
KSC
支
N
试
溶
的反应进行探究 5 min 1 4
KI 。 管中溶液颜色的变化
初步探究 室温下进行下表所列实验
【 】 。
序号 操作 现象
取 -1 溶液 滴加
5mL0.1 mol·L KI , 溶液变为
实验 -1 溶液 滴 混
Ⅰ 0.1mol·L FeCl3 5~6 ( 棕黄色
合溶液
pH=5)
取 实验 反应后的溶液 滴加
实验 2mL Ⅰ , 2 溶液呈红色
Ⅱ 滴 -1 溶液
0.1mol·L KSCN
专题四 氧化还原反应 41
闭合后 取 极区溶液加入盐酸酸化的 溶液 现
起
对
始
应
页
学
码
生用
26
书 ①
象
K
是
, b BaCl2 ,
。
t 时 从 极区取溶液于试管中 滴加淀粉溶液 溶液
1(2018北京朝阳一模,12)某同学进行如下实验 溶液的浓度 ②0~ 1 , a , ,
. ( 变蓝 直接向 极区滴加淀粉溶液 溶液未变蓝 判断 -
均为 ; a , 。 IO3
在 极放电的产物是
1 mol/L)。
a 。
结合反应解释t t 时指针回到 处的原因
③ 2~ 3 “0” :
实验
① ② ③ 。
综合实验 下列说法正确的是
产生无色气泡 产生无色气泡 (5) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ, 。
, 对比实验 t秒后溶液变蓝 中 2-被完全氧化
现象 产生无色气泡 液面上方呈浅 能使湿润 A. Ⅰ、Ⅱ, ,Ⅰ SO3
红棕色 ( 试纸变蓝 ) pH B. 对比实验 Ⅰ、Ⅲ, t秒前 IO - 3 未发生反应
实验 中指针返回 处的原因 可能是 氧化 2-
下列对实验现象的解释或推测不合理的是 C. Ⅲ X , I2 SO3
( ) 2 答案 还原
中 - - . (1)
A.① :2Al+2OH +2H2O2AlO2+3H2↑ 大 2- - 2- +
根据上述实验判断 的氧化性强于水 (2)ⅰ. ⅱ.SO3 +I2+H2O2I +SO4 +2H
B. ,NaNO3 少量
中 - + 3+ (3) Na2SO3
C.② :Al+3NO3+6H Al +3NO2↑+3H2O 生成白色沉淀
中使湿润 试纸变蓝的气体是 (4)①
D.③ pH NH3 -
1 答案 C 项 中 和 溶液发生反应生成氢气 ②I
. A ,① Al NaOH , 此时 极区发生反应 - - + -不再
离子方程式为 - - 项 由 ③ ,a IO3+5I +6H 3I2+3H2O,IO3
2Al+2OH +2H2O 2AlO2+3H2↑;B , 与 2-发生反应 外电路无电流通过
实验 可知 反应中 - 把 氧化 而不是水把 氧化 所以 SO3 ,
③ , NO3 Al , Al ,
的氧化性强于水 项 反应 中生成的无色气体遇空 (5)AC
NaNO3 ;C , ② 解析 溶液变蓝 说明有 生成 所以 -被还原
气变为红棕色
,
所以
②
中反应为
Al+NO
-
3+4H
+
Al
3+
+ 体现
(1
还
)
原性
, I2 , IO3 ,
项 中湿润 试纸变蓝 说明生成的气体遇 Na2SO3 。
NO↑+2H2O;D ,③ pH , 活化能越大 化学反应速率越慢 故t秒前未生成 可
水反应生成碱性物质 所以该气体是 (2)ⅰ. , , I2,
, NH3。 能是由于反应的活化能大 反应速率慢 由题意知 被
2(2019北京朝阳一模,28)某小组探究 溶液和 溶 , ;ⅱ. ,I2
. Na2SO3 KIO3 消耗 离子方程式为 2- - 2- +
液的反应 Na2SO3 , SO3 +I2+H2O2I +SO4 +2H 。
。 因为要验证假设 需要 溶液和 反应 蓝色溶液
实验 向某浓度的 酸性溶液 过量 中加入 溶液 (3) ⅱ, Na2SO3 I2 ,
Ⅰ: KIO3 ( ) Na2SO3 中存在 所以需要加入 又因为溶液蓝色褪去后又变
含淀粉 一段时间 t秒 后 溶液突然变蓝 I2, Na2SO3,
( ), ( ) , 。 蓝 所以加入少量的
资料 -在酸性溶液中可氧化 - 反应为 - - + , Na2SO3。
:IO3 I , IO3+5I +6H 2-被氧化生成 2- 所以加入盐酸酸化的 溶液
(4)①SO3 SO4 , BaCl2
3I2+3H2O。 后 有白色沉淀生成
溶液变蓝 说明 具有 性 , 。
(1) , Na2SO3 。 因为向 极区加入淀粉溶液未变蓝 所以 -放电没有直接
针对t秒前溶液未变蓝 小组做出如下假设 ② a , IO3
(2) , : 生成 又因为取出后加入淀粉溶液变蓝 说明发生了反应
t秒前未生成 是由于反应的活化能 填 I2, , :
ⅰ 大 . 或 小 反 I 应 2, 速率慢 ( IO - 3+5I - +6H + 3I2+3H2O, 证明 IO - 3 放电生成了 I - 。
下 “ ⅱ 述 . t ” 秒 实 前 验 “ 生 证 ” 成 实 ) 了 , 了 ( 用 假 I2 离 , 设 但 子 由 方 合 于 程 理 。 存 式表 在 示 Na ) 2 , S I O 2 被 3, 消 耗 。 反 ③ 3I2 体 应 +3 系 H 中 2O 指 存 ② 针 在 , 右 SO IO 偏 2 3 - - 3 + 至 + I 3 2 S + O H 2 3 随 2 - O 着 反 I 应 - 2 + I 3 - S + 的 O S 2 4 O 进 - ① 2 4 - 行 + , 2 IO H 左 - 3 + + 池 ③ 5 中 I , - 0 + ~ 6 - t H 浓 1: + 度 发 生 增
①, Y; ① , I
(3) ⅱ 。
实验 向实验 的蓝色溶液中加入
大 还原性增强 右池中 2-浓度降低 还原性减弱 体系中反
Ⅱ: Ⅰ ,
, , SO3 , ,
应 优先于反应 进行 体系中不存在电化学过程 此时指针
蓝色迅速消失 后再次变蓝
② ① , ,
, 。
归零
进一步研究 溶液和 溶液反应的过程 装置
。
(4)
如下
Na2SO3 KIO3 ,
项 若溶液中依然含有 2- 则由实验 可知 溶液中的
。
(5)A , SO3 , Ⅱ ,
实验 闭合后 灵敏电流计的指针偏转情况记录如 会继续和 2-反应 使蓝色消失 但实际溶液未褪色 则证明
Ⅲ:K , I2 SO3 , , ,
下表 2-被完全氧化 正确 项 由实验 可知 t 时指针发生
: SO3 , ;B , Ⅲ ,0~ 1
偏转 证明 -与 2-已经发生了氧化还原反应 错误 项
, IO3 SO3 , ;C ,
由实验 可知 t t 时指针归零后又返至 说明体系中又发
表盘 Ⅲ ,2~ 3 X,
生了除 外的氧化还原反应 则可能为反应 生成的 氧化
① , ② I2
2- 正确
时间 t t t t
SO3 , 。
/min 0~ 1 2~ 3 4
指针回到
“0”
处 又 返 至
偏转 右偏 , 指针
处 如此
位置 至 “X” ; 归零
Y 周期性往复
多次
42 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书
起始页码179
考点一 氧化还原反应的概念及规律
1(2018北京理综,9,6分)下列实验中的颜色变化 与氧化还原
. ,
反应无关的是
( )
A B C D
溶液 溶液
NaOH 石蕊溶液滴 Na2S 热铜丝插入
实验 滴入 滴入
FeSO4 入氯水中 AgCl 稀硝酸中 测定原理
Ⅰ. :
溶液中 浊液中
碱性条件下 将 2+氧化为 2+
产生白色沉 溶液变红 沉淀由白 产生无色气
,O2 Mn MnO(OH)2:①2Mn +O2+
, -
现象 淀 随后变 随 后 迅 速 色逐渐变 体 随后变 4OH 2MnO(OH)2↓
, , 酸性条件下 将 -氧化为 - +
为红褐色 褪色 为黑色 为红棕色 ,MnO(OH)2 I I2:②MnO(OH)2+I +H
2+ 未配平
1 答案 C 本题考查 的氧化性和 的 → Mn +I2+H2O( )
. HClO、HNO3 Fe(OH)2 用 标准溶液滴定生成的 2- 2- -
还原性等相关知识 项中沉淀由白色变为黑色是因为 Na2S2O3 I2:③2S2O3 +I2S4O6 +2I
。 C Ag2S 测定步骤
比 更难溶 转化为 发生复分解反应 不涉及氧 Ⅱ. :
AgCl ,AgCl Ag2S , 安装装置 检验气密性 充 排尽空气后 停止充
化还原反应 a. , , N2 , N2。
。 向烧瓶中加入 水样
2(2018浙江11月选考,6,2分)下列化学反应中溴元素仅被氧 b. 200 mL 。
. 向烧瓶中依次迅速加入 无氧溶液 过量
化的是 c. 1 mL MnSO4 ( )、2 mL
( ) 碱性 无氧溶液 过量 开启搅拌器 至反应 完全
KI ( ), , ① 。
A.2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2 搅拌并向烧瓶中加入 无氧溶液 至反应 完全
d. 2 mL H2SO4 , ② ,
B.Br2+2NaI2NaBr+I2 溶液为中性或弱酸性
。
△ 从烧瓶中取出 溶液 以淀粉作指示剂 用
C.3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O
e. 40.00 mL , ,
2
D.
答
HB
案
r+Na
A
OH
和
NaBr+
反
H
应
2O
溴元素被还原 和 反
0.01000 mol·L
-1
Na2S2O3
溶液进行滴定
,
记录数据
。
. Br2 NaI , ;Br2 NaOH
f.……
应 溴元素既被氧化又被还原 和 的反应不是氧化
处理数据 忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体
, ;HBr NaOH
g. (
还原反应
积的变化
。
)。
3(2016上海单科,2,2分)下列化工生产过程中 未涉及氧化还
回答下列问题
. ,
:
原反应的是
( ) 配制以上无氧溶液时 除去所用溶剂水中氧的简单操作为
(1) ,
海带提碘 氯碱工业
A. B.
。
氨碱法制碱 海水提溴
C. D. 在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是
3
.
答案 C 海带提碘是将
I
-转化为
I2,
海水提溴是将
B
通
r
电
-转 (2)
①
滴定管
②
注射器
③
量筒
。
化为 氯碱工业中的化学反应有 搅拌的作用是
Br2, 2NaCl+2H2O (3) 。
均涉及氧化还原反应 配平反应 的方程式 其化学计量数依次为
2NaOH+H2↑+Cl2↑,A、B、D 。 (4) ② , 。
4(2017天津理综,3,6分)下列能量转化过程与氧化还原反应 步骤 为
. (5) f 。
无关的是 步骤 中达到滴定终点的标志为 若某
( ) (6) e 。
硅太阳能电池工作时 光能转化成电能 次滴定消耗 溶液 水样的
A. , Na2S2O3 4.50 mL, DO=
锂离子电池放电时 化学能转化成电能 -1 保留一位小数 作为饮用水源 此次测得
B. , mg·L ( )。 , DO
电解质溶液导电时 电能转化成化学能 是否达标 填 是 或 否
C. , : ( “ ” “ ”)。
葡萄糖为人类生命活动提供能量时 化学能转化成热能 步骤 中加入 溶液反应后 若溶液 过低 滴定时
D. , (7) d H2SO4 , pH ,
4 答案 A 本题考查氧化还原反应及能量转化形式 硅太阳能 会产生明显的误差 写出产生此误差的原因 用离子方程
. 。 。 (
电池吸收光能后 把光能转化为电能 没有发生氧化还原反应 式表示 至少写出 个
, , 。 , 2 )
考点二 氧化还原反应方程式的配平及应用 。
5 答案 共 分 将溶剂水煮沸后冷却
5(2016天津理综,9,18分)水中溶氧量 是衡量水体自净 . ( 18 )(1)
. (DO)
能力的一个指标 通常用每升水中溶解氧分子的质量表示 单 (2)②
, , 使溶液混合均匀 快速完成反应
位 -1 我国 地表水环境质量标准 规定 生活饮用水源 (3) ,
mg·L 。 《 》 ,
的 DO 不能低于 5 mg·L -1 。 某化学小组同学设计了下列装置 (4)1 重 ,2 复 ,4 步 ,1 骤 ,1,3 的操作 ~ 次
夹持装置略 测定某河水的 (5) e 2 3
( ), DO。 溶液蓝色褪去 半分钟内不变色 是
(6) ( ) 9.0
+ 2-
(7)2H +S2O3 S↓+SO2↑+H2O
+ 2- -
SO2+I2+2H2O4H +SO4 +2I
专题四 氧化还原反应 43
4H + +4I - +O2 2I2+2H2O( 任写其中 2 个 ) ( 或 Cr2O 2 7 - +14H + +6Fe 2+ 6Fe 3+ +2Cr 3+ +7H2O)
解析 (1) 升高温度 , 气体在水中的溶解度减小 , 故配制无 则n (Fe 2+ )=6 n (Cr2O 2 7 - )=6×1.100×10 -3 mol=6.600×10 -3 mol
氧溶液时 , 可将溶剂水煮沸后冷却 。 样品中铁元素的质量 : m (Fe)=6.600×10 -3 mol×56 g·mol -1 =
在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择注射器
(2) 。 0.3696 g
烧瓶中加入溶液后搅拌的作用是使溶液混合均匀 增大反 样品中铁元素的质量分数
(3) , :
应物接触面积 加快反应速率
, 。 ω 0.3696 g
标出化合价发生变化的元素的化合价 利用化合价升降总 (Fe)= ×100%=12.32%
(4) , 3.000 g
数相等 结合电荷守恒和原子守恒 配平方程式 解析 依氧化还原反应原理可以写出 氧化 2+的
, , :MnO(OH)2+ (1) H2O2 Fe
- + 2+ 离子方程式 水解聚合反应消耗了溶液中的 - 导致溶液中
2I +4H Mn +I2+3H2O。 , OH ,
定量测定实验中 常多次测量求平均值以减小测定误差 +浓度增大 所以溶液的 减小
(5) , , H , pH 。
故步骤 为重复步骤 的操作 次 2+具有还原性 过量的 2+可与 溶液反应 若
f e 2~3 。 (2)①Sn , Sn K2Cr2O7 ,
步骤 中用 溶液滴定 淀粉作指示剂 故达到滴 不除去则导致消耗 的量偏多 使测定结果偏大 由
(6) e Na2S2O3 I2, , K2Cr2O7 , 。 ②
定终点的标志为溶液蓝色褪去 且半分钟内不变色 测定过程 题意知样品中的 3+被 2+还原为 2+ 结合氧化还原反应中
, 。 Fe Sn Fe ,
中 , 由关系式 :2S2O 2 3 - ~I2~MnO(OH)2 ~ 1 O2 知 : n (O2)= 电 计 子 算 得 出 失 样 守 品 恒 中 规律 元 可 素 以 的 找 质 出 量分 Fe 数 2+与 Cr2O 2 7 - 的反应关系 , 从而
2
Fe 。
方法技巧 在化学计算时 应用守恒思想 原子守恒 电荷守
0.01000 mol·L -1 ×4.50×10 -3 L× 1 × 1 = 1 ×4.50×10 -5 mol, , : 、
2 2 4 恒 得失电子守恒进行计算
、 。
故水样中的 1 -5 -1 7(2017课标Ⅱ,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可
DO = × 4. 50 × 10 mol × 32 g·mol × .
4 缺少的条件 某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的
。
1 -3 -1 即 -1 由于 -1 溶解氧 实验步骤及测定原理如下
-3 =9×10 g·L , 9.0mg·L ; 9.0mg·L > 。 :
40.00×10 L 取样 氧的固定
-1 故作为饮用水源 此次测得 达标 Ⅰ. 、
5mg·L , , DO 。 用溶解氧瓶采集水样 记录大气压及水体温度 将水样与
步骤 中加入 溶液反应后 若溶液 过低 。 。
(7) d H2SO4 , pH ,H2SO4 碱性悬浊液 含有 混合 反应生成
能与 溶液反应 即 + 2- Mn(OH)2 ( KI) ,
Na2S2O3 , 2H +S2O3 S↓+SO2↑+H2O; 实现氧的固定
生成的 也能与 反应 即 + - MnO(OH)2, 。
SO2 I2 , SO2+I2+2H2O 4H +2I + 酸化 滴定
2- 过低时 水样中的 也能氧化 - 即 + - Ⅱ. 、
SO4 ;pH , O2 I , 4H +4I +O2 将固氧后的水样酸化 被 -还原为 2+ 在暗
,MnO(OH)2 I Mn ,
2I2+2H2O。 处静置 然后用标准 溶液滴定生成的
6(2019江苏单科,18,12分)聚合硫酸铁 5 min, Na2S2O3 I2
. [Fe2(OH)6-2 n(SO4)n]m
2- - 2-
广泛用于水的净化 以 为原料 经溶解 氧化 (2S2O3 +I2 2I +S4O6 )。
。 FeSO4·7H2O , 、 、 回答下列问题
水解聚合等步骤 可制备聚合硫酸铁 :
, 。 取水样时应尽量避免扰动水体表面 这样操作的主要目
将一定量的 溶于稀硫酸 在约 下边搅 (1) ,
(1) FeSO4·7H2O , 70 ℃ 的是
拌边缓慢加入一定量的 溶液 继续反应一段时间 得
H2O2 , ,
到红棕色黏稠液体 氧化 2+的离子方程式为 。
。 H2O2 Fe 氧的固定 中发生反应的化学方程式为
水解聚合 (2)“ ”
;
反应会导致溶液的 。
pH 。 溶液不稳定 使用前需标定 配制该溶液时需要
测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数 准确称取液态样品 (3)Na2S2O3 , 。
(2) : 的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 试剂瓶和 蒸馏水必
置于 锥形瓶中 加入适量稀盐酸 加热 滴 、 、 ;
3.000 g, 250 mL , , , 须经过煮沸 冷却后才能使用 其目的是杀菌 除
加稍过量的 溶液 2+将 3+还原为 2+ 充分反 、 , 、
SnCl2 (Sn Fe Fe ), 及二氧化碳
应后 除去过量的 2+ 用 -2 -1 。
, Sn 。 5.000×10 mol·L K2Cr2O7 取 水样经固氧 酸化后 用a -1 溶液
溶液滴定至终点 滴定过程中 2- 与 2+反应生成 3+ (4) 100.00mL 、 , mol·L Na2S2O3
( Cr2O7 Fe Cr 滴定 以淀粉溶液作指示剂 终点现象为
和 Fe 3+ ), 消耗 K2Cr2O7 溶液 22.00 mL。 若消耗 , 溶液的体积 , 为b 则水 样 中 溶 解 氧 的 含 量 ;
①
上述实验中若不除去过量的
Sn
2+
,
样品中铁的质量分数
为
Na2S2O3
-1
mL,
的测定结果将 填 偏大 或 偏小 或 无影 mg·L 。
( “ ” “ ” “ 上述滴定完成时 若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结
响 (5) ,
”)。 果偏 填 高 或 低
计算该样品中铁的质量分数 写出计算过程 。 ( “ ” “ ”)
② ( )。 7 答案 使测定值与水体中的实际值保持一致 避免产生
6
.
答案
(1)2Fe
2+
+H2O2+2H
+
2Fe
3+
+2H2O
减小 .
误差
(1) ,
偏大
(2)①
② n (Cr2O 2 7 - )=5.000×10 -2 mol·L -1 ×22.00 mL×10 -3 L·mL -1 = (2)O 量 2 筒 +2Mn 氧 ( 气 OH)2 2MnO(OH)2
(3)
1.100×10 -3 mol 蓝色刚好褪去 ab
由滴定时 Cr2O 2 7 - →Cr 3+和 Fe 2+ →Fe 3+ , 根据电子得失守恒可得 (4) 低 80
(5)
微粒的关系式 2- 2+
:Cr2O7 ~6Fe
44 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
解析 取样时若扰动水体表面会使水样中溶解的氧气 用 处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐 若要除
(1) (4) ClO2 。
逸出 使测定结果产生误差 反应中 作还原剂 去超标的亚氯酸盐 下列物质最适宜的是 填标号
, 。 (2) Mn(OH)2 , , ( )。
作氧化剂 依据得失电子守恒可知二者应按物质的量之比 明矾 碘化钾 盐酸 硫酸亚铁
O2 , a. b. c. d.
反应 配制 溶液时 若蒸馏水中含有溶解氧 8 答案 分 分
2 ∶ 1 。 (3) Na2S2O3 , . (15 )(1)2 ∶ 1(1 )
会导致后续滴定实验产生误差 故应除去蒸馏水中的溶解氧 电解
, 。 分
由得失电子守恒可得关系式 则 (2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3(2 )
(4) :O2 ~ 2I2 ~ 4Na2S2O3, - - 分 分
水样中含氧量为
ab
×10
-3
即 ab -3
②Cl 、OH (2 )
-
③
+
c(1 )
- 分
100.00 mL mol, 8 × 10 g, (3)①2ClO2+10I +8H 5I2+4H2O+2Cl (2 )
4 吸收残余的二氧化氯气体 避免碘的逸出 分
即 水样中含氧量为 ab 滴定完成时 ② ( )(2 )
1000 mL( 1 L) 80 mg。 (5) , 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色 且半分钟内溶液颜色不再
若滴定管尖嘴处留有气泡会导致代入计算式中 溶液 ③ ,
Na2S2O3 改变 每空 分 共 分
的体积偏小 测定结果偏低 ( 1 , 2 )
, 。 分
8(2015课标Ⅱ,28,15分)二氧化氯 黄绿色易溶于水的 ④0.02700(2 )
. (ClO2, 分
气体 是高效 低毒的消毒剂 回答下列问题 (4)d(1 )
) 、 。 :
工业上可用 与 在 存在下制得 解析 该反应的氧化剂为 发生变化 +5
(1) KClO3 Na2SO3 H2SO4 ClO2, (1) KClO3, :KClO3 →
该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为
。 +4 还原剂为 发生变化 +4 +6 根据
实验室用 盐酸 亚氯酸钠 为原料 通过以 ClO2; Na2SO3, :Na2SO3 → Na2SO4,
(2) NH4Cl、 、NaClO2( ) , 得失电子守恒可知n n
下过程制备 (KClO3) ∶ (Na2SO3)=2 ∶ 1。
ClO2: 由题中信息可知 电解 溶液和盐酸的混合物得到
盐酸 溶液 (2)① , NH4Cl
NaClO2 溶液和 据此可写出电解时的总反应方程式
NCl3 H2, 。
→ClO2 由 溶液与 溶液反应的生成物可以看出 反应物
溶液 电
↓
解
↓
溶液
②
中除
NaClO2
和
N
外
Cl3
还应有 则该反应的离子
,
方程式
NH4Cl → →NCl3 →NH3 NaClO2 NCl3 , H2O,
溶液 为 - - - 故溶
↓ → X NCl3+6ClO2+3H2O6ClO2↑+NH3↑+3Cl +3OH ,
H2 液
X
中大量存在的阴离子有
Cl
-和
OH
-
。
电解时发生反应的化学方程式为 由于 易溶于水 因此不能用水或饱和食盐水除去 中
① ③ ClO2 , ClO2
的 碱石灰不与 反应 无法将 除去 浓硫酸不与
。 NH3; NH3 , NH3 ; ClO2
溶液 中大量存在的阴离子有 反应但能与 反应 故可用浓硫酸除去 中的
② X 。 NH3 , ClO2 NH3。
除去 中的 可选用的试剂是 填标号
③
水
ClO2
碱石
N
灰
H3
浓硫酸 饱
(
和食盐
)
水
。
(3)①ClO2
具有强氧化性
,
在酸性条件下可将
I
-氧化为
I2,
自
a. b. c. d. 身被还原为 - 据此可写出有关的离子方程式
Cl , 。
用如图装置可以测定混合气中 的含量
(3)
在锥形瓶中加入足量的碘化
C
钾
lO2
用
:
②
向锥形瓶中通入混合气时
,
会有少量
ClO2
从溶液中逸出
,
生
Ⅰ. , 50 mL 成的碘也会逸出 通过玻璃液封装置可将逸出的 和碘吸
水溶解后 再加入 稀硫酸
, ClO2
, 3 mL ; 收 再将吸收液倒入锥形瓶中 保证了测定结果的准确性 减小
, , ,
在玻璃液封装置中加入水 使液面没过
Ⅱ. , 了实验误差
。
玻璃液封管的管口
; 滴定含 的溶液时一般使用淀粉溶液作指示剂
将一定量的混合气体通入锥形瓶中
③ I2 。
Ⅲ. 由 2- 可知 n n 2-
吸收 ④ 2ClO2~5I2~10S2O3 , (ClO2)=0.2 (S2O3 )=0.2×
; -1 -4 m
将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 0.100 0 mol·L ×0.020 00 L=4.000×10 mol, (ClO2)=
Ⅳ. ; -4 -1
用 -1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中 4.000×10 mol×67.5 g·mol =0.02700 g。
Ⅴ. 0.1000 mol·L 要除去亚氯酸盐 需加入具有还原性的物质 明矾显然不
的溶液 2- - 2- 指示剂显示终点时共 (4) , ,
(I2+2S2O3 2I +S4O6 ), 适宜 由于饮用水已处理过 再加入 或盐酸 会产生对人体
用去 硫代硫酸钠溶液 在此过程中 ; , KI ,
20.00 mL 。 : 健康不利的 或 故最适宜的物质是硫酸亚铁
锥形瓶内 与碘化钾反应的离子方程式为 I2 Cl2, 。
① ClO2 规律方法 书写陌生氧化还原反应的方程式 首先要结合已
,
。 经掌握的基础知识及题目给出的信息 分析出氧化剂 还原剂
玻璃液封装置的作用是 , 、 、
② 。 氧化产物和还原产物 再进行配平
中加入的指示剂通常为 滴定至终点的现象 , 。
③Ⅴ ,
是
。
测得混合气中 的质量为
④ ClO2 g。
专题四 氧化还原反应 45
教师专用题组
考点一 氧化还原反应的概念及规律
1(2016 上海单科,13,3 分) 可以发生反应
. O2F2 :H2S+4O2F2
下列说法正确的是
→ SF6+2HF+4O2, ( )
氧气是氧化产物
A.
既是氧化剂又是还原剂
B.O2F2
若生成 则转移 电子
C. 4.48 L HF, 0.8 mol
还原剂与氧化剂的物质的量之比为
D. 1 ∶ 4
答案 D 项 元素的化合价由 价降低到 价 被还
A ,O +1 0 ,
原 得到的氧气为还原产物 项 中 元素的化合价
, 。 B ,O2F2 O
由 价降低到 价 被还原 是氧化剂 项 因没指明
闭合时 指针向右偏转 作 极
+1 0 , ,O2F2 。 C ,
①K , 。 b 。
气体所处的温度和压强 故无法确定 的物质的量
当指针归零 反应达到平衡 后 向 形管左管中滴加
, 4.48 L HF ,
② ( ) , U
则无法确定转移电子的物质的量 项 由反应方程式知还原
。 D , -1 溶液 产生的现象证实了其推测 该
剂与氧化剂的物质的量之比为
0.01 mol·L AgNO3 。 。
现象是
1 ∶ 4。
。
命题分析 考查氧化剂和还原剂 氧化产物和还原产物的辨
按照 的原理 该同学用如图装置进行实验 证实了 中
、
(5) (4) , , ⅱ
析 相关概念关系 口诀 如下
。 “ ” :
2+向 3+转化的原因
Fe Fe 。
转化原因是
① 。
与 实验对比 不同的操作是
② (4) ,
。
实验 中 还原性 - 2+ 而实验 中 还原性 2+ -
(6) Ⅰ , :I >Fe ; Ⅱ , :Fe >I 。
将 和 作对比 得出的结论是
(3) (4)、(5) ,
。
答案 化学平衡状态
(1)
2(2015四川理综,1,6分)下列物质在生活中应用时 起还原作 溶液稀释对颜色变化
. , (2)
用的是 ( ) (3) 加入 Ag +发生反应 :Ag + +I - AgI↓, c (I - ) 降低 ; 或增大
A. 明矾作净水剂 B. 甘油作护肤保湿剂 c (Fe 2+ ), 平衡均逆向移动
漂粉精作消毒剂 铁粉作食品袋内的脱氧剂 正 左管产生黄色沉淀 指针向左偏转
C. D. (4)① ② ,
答案 D A 项 , 明矾作净水剂是因为 Al 3+水解生成的 2+随浓度增大 还原性增强 使 2+还原性强于 -
(5)①Fe , , Fe I
胶体有吸附作用 项 甘油作护肤保湿剂是利用甘
油
Al(
中
O
羟
H)
基
3
的亲水性 项 漂
;B
粉精
,
作消毒剂是利用漂粉精溶于
② 向右管中加入 1 mol·L -1 FeSO4 溶液
该反应为可逆氧化还原反应 在平衡时 通过改变物质的浓
;C ,
(6) , ,
水后 -水解生成 具有强氧化性
度 可以改变物质的氧化 还原能力 并影响平衡移动方向
,ClO HClO,HClO 。
, 、 ,
3
还
. (
原
20
反
15
应
北
规
京
律
理
的
综
联
,
系
28,
某
15
同
分
学
)
通
为
过
探
改
讨
变
化
浓
学
度
平
研
衡
究
移动原
3+
理与
-
氧化
颜
解
色
析
不 再
(
改
1
变
) 反
时
应
说
“2
明
Fe
有
3+ +
色
2
物
I -
质
的物
2F
质
e 2+
的
+I
量
2”
浓
为
度
可
不
逆
再
反
变
应
化
, 当
即
溶液
可
, “2Fe +2I , ,
2+ 反应中 3+和 2+的相互转化 实验如下 逆反应达到了化学平衡状态
2Fe +I2” Fe Fe 。 :
。
实验 中加入了 溶液 有色溶液的稀释也会导致溶液
(2) ⅱ FeSO4 ,
颜色变浅 因此需做对比实验 以排除溶液稀释对溶液颜色变化
, ,
造成的影响
。
闭合后即形成了原电池 极的电极反应式为 3+ -
(4)①K ,b Fe +e
2+ 故 是原电池的正极 根据该同学的推测 若 -的
Fe , b 。 ② , I
还原性弱于 2+ 则应发生反应 2+ 3+ - 其中
待实验 溶液颜色不再改变时 再进行实验 目的是使实 Fe , :I2+2Fe 2Fe +2I , b
(1) Ⅰ , Ⅱ, 极的电极反应式为 2+ - 3+ 即 作原电池的负极 由
验 的反应达到 Fe -e Fe , b , ①
Ⅰ 。 中现象可知 此时电流计指针应向左偏转
是 的对比实验 目的是排除 中 造成 , 。
(2)ⅲ ⅱ , ⅱ 中的原理是 c - 降低导致 -的还原性弱于 2+ 据
的影响 (5)①(4) (I ) I Fe ,
。 此不难推测 中 2+向 3+转化的原因应是c 2+ 增大导致
和 的颜色变化表明平衡逆向移动 2+向 3+转化 用 ⅱ Fe Fe (Fe )
(3)
化
ⅰ
学平
ⅱ
衡移动原理解释原因
,Fe Fe 。
Fe
2+还原性强于
I
-
。 ②
若要增大c
(Fe
2+
),
应向
U
形管右管中加
: 入 -1 溶液 然后观察指针的偏转方向
1 mol·L FeSO4 , 。
。 对比 不难发现 物质的氧化性或还原性的强弱与
根据氧化还原反应的规律 该同学推测 中 2+向 3+转化 (6) (3)、(4)、(5) ,
(4) , ⅰ Fe Fe 物质的浓度有关 对于一个可逆反应 在平衡时 可通过改变物质的
的原因 外加 +使c - 降低 导致 -的还原性弱于 2+ , , ,
: Ag (I ) , I Fe 。 浓度来改变物质的氧化 还原能力 并影响平衡移动方向
用如图装置 均为石墨电极 进行实验验证 、 , 。
(a、b ) 。
46 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点二 氧化还原反应方程式的配平及应用 早期采用 三室电渗析法 制备 将 四室电渗析
③ “ ” H3PO2: “
4(2014课标Ⅰ,27,15分)次磷酸 是一种精细磷化工 法 中阳极室的稀硫酸用 稀溶液代替 并撤去阳极
. (H3PO2) ” H3PO2 ,
产品 具有较强还原性 回答下列问题 室与产品室之间的阳膜 从而合并了阳极室与产品室 其
, 。 : , 。
是一元中强酸 写出其电离方程式 缺点是产品中混有 杂质 该杂质产生的原
(1)H3PO2 , ,
因是
。 。
(2)H3PO2
及
NaH2PO2
均可将溶液中的
Ag
+还原为银
,
从而可 答案
(1)H3PO2 H2PO
-
2+H
+
用于化学镀银 正盐 弱碱性
。 (2)①+1 ②H3PO4 ③
中 元素的化合价为
①H3PO2 ,P 。 (3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
利用 进行化学镀银反应中 氧化剂与还原剂的物 - +
② H3PO2 , (4)①2H2O-4e O2↑+4H
质的量之比为 则氧化产物为 填化学式 阳极室的 +穿过阳膜扩散至产品室 原料室的 - 穿过
4 ∶ 1, ( )。 ② H , H2PO2
为 填 正盐 或 酸式盐 其溶液 阴膜扩散至产品室 二者反应生成
③NaH2PO2 ( “ ” “ ”), , H3PO2
显 填 弱酸性 中性 或 弱碱性 3- - 或 被氧化
( “ ”“ ” “ ”)。 ③PO4 H2PO2 H3PO2
的工业制法是 将白磷 与 溶液反应 解析 为一元中强酸 则其电离方程式为
(3)H3PO2 : (P4) Ba(OH)2 (1)H3PO2 , H3PO2
生成 气体和 后者再与 反应 写 + - 在化合物中 各元素正 负化合价的代
PH3 Ba(H2PO2)2, H2SO4 。 H +H2PO2。 (2)① , 、
出白磷与 溶液反应的化学方程式 数和为零 故 中 元素的化合价为 价 设氧化产
Ba(OH)2 , H3PO2 P +1 。 ②
物中 元素的化合价为 x价 依题意并根据得失电子守恒有
。 P + ,
也可用电渗析法制备 四室电渗析法 工作原理如 x 解得 x 故氧化产物为
(4)H3PO2 ,“ ” 4×[(+1)-0] =1×[+ -(+1)], =5,
图所示 阳膜和阴膜分别只允许阳离子 阴离子通过 因 为一元酸 故 为正盐 为
( 、 ): H3PO4。 ③ H3PO2 , NaH2PO2 ;H3PO2
中强酸 故 溶液呈弱碱性 根据得失电子守恒及
, NaH2PO2 。 (3)
原子守恒 可写出 与 溶液反应的化学方程式
, P4 Ba(OH)2 :
由
2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。 (4)①
题给装置可知阳极的电极反应式为 - +
2H2O-4e 4H +O2↑。
阳极生成的 +穿过阳膜扩散至产品室 与从原料室穿过阴膜扩
② H ,
散至产品室的 -反应生成 若取消阳膜 合并阳极
H2PO2 H3PO2。 ③ ,
室和产品室 阳极生成的 可将 或原料室扩散来的
, O2 H3PO2
写出阳极的电极反应式 -氧化 造成产品中混入 3-杂质
① 。 H2PO2 , PO4 。
分析产品室可得到 的原因
② H3PO2
。
对应学生用书
起始页码181
时间: 分钟 分值: 分
45 100
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 2(2019湖北名校二模,9)以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的
( 6 , 42 , ) .
1(2019 河北衡水期末,9)已知 3+ - 2+ 工艺流程如下 下列说法错误的是
. :①2Fe +2I I2+2Fe ; , ( )
②2Fe 3+ +Fe3Fe 2+ ;③2Fe(OH)2+I2+2OH - 2Fe(OH)3+ H2SO4 SO2 H2O2、NaOH
减压
2I - 。 根据以上反应判断 , 下列说法正确的是 ( ) 溶 ↓ 解 发 ↓ 生器 吸 ↓ 收塔 蒸发 冷却 、 粗产品
-的还原性强于 NaClO3→ → →ClO2 → → →结晶 →
A.I Fe 母液
的氧化性强于 3+ → 55℃
B.I2 Fe 在发生器中作氧化剂
易发生的主要原因是 比 更难溶 A.NaClO3
C.③ Fe(OH)3 Fe(OH)2 吸收塔中 得到 电子
溶液酸碱性对 3+和 2+的氧化性或还原性没有影响 B. 1 mol H2O2 2 mol
D. Fe Fe 吸收塔中温度不宜过高 否则会导致 分解
1 答案 C 由 可知还原性 - 2+ 由 可知还原性 C. , H2O2
. ① :I >Fe , ② :Fe> 从 母液 中可回收的主要物质是
2+ 无法判断 -和 的还原性强弱 项错误 由 可知氧 D. “ ” Na2SO4
Fe , I Fe ,A ; ① 2 答案 B 根据流程图知 与 发生氧化还原反
化性 3+ 项错误 由 可知 碱性条件下 能将 . ,NaClO3 SO2
:Fe >I2,B ; ③ , I2 应 化学方程式为 其中
氧化为 所以溶液酸碱性对 3+和 2+的氧 , 2NaClO3+SO2 Na2SO4+2ClO2,
Fe(OH)2 Fe(OH)3, Fe Fe 作氧化剂 母液中溶质主要为 项正确 吸
化性或还原性有影响 项错误 NaClO3 , Na2SO4,A、D ;
,D 。 收塔中发生的反应为
知识拓展 中学化学中的 强制弱 规律 强氧化剂制弱 2ClO2+H2O2+2NaOH 2NaClO2+
“ ” :(1) 失去 电子 项错误 在高
氧化剂 强还原剂制弱还原剂 即强氧化剂 强还原剂 还 2H2O+O2↑,1 mol H2O2 2 mol ,B ;H2O2
, , + → 温下易分解 故吸收塔中温度不能太高 项正确
原产物 弱还原性 氧化产物 弱氧化性 强酸制弱酸 , ,C 。
( )+ ( );(2) , 3(2019辽宁六校协作体期初联考,5) 是一种食品添加
即强酸 弱酸盐 强酸盐 弱酸 强碱制弱碱 即强碱 . NaNO2
弱碱盐 +
→
强碱盐 →
+
弱碱
。
+ ;(3) , + 剂 , 它与酸性 KMnO4 溶液可发生反应 :MnO - 4+NO - 2+X →
2+ - 未配平 下列叙述中正确的是
Mn +NO3+H2O( )。 ( )
专题四 氧化还原反应 47
生成 需消耗
加入溶液 适量铋酸钠溶液 过量的双氧水 适量 淀粉溶液
A. 1 mol NaNO3 0.4 mol KMnO4 ① ② ③ KI-
反应过程中溶液的 减小
B. pH 溶液紫红色消
C. 该反应中 NO - 2 被还原 实验现象 溶液呈紫红色 失 , 产生气泡 溶液变成蓝色
可以是盐酸
D.X 下列关于 的氧化性由强到弱的顺序
3 答案 A +3 - +5 - +7 - 2+ 生成 - 时 正确的是
NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2
. NO2 →NO3、MnO4 →Mn , 1 mol NO3 ( )
- 需失去 电子 - 得到 电子 故
NO2 2mol ,1molMnO4 5mol , 0.4 mol A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3
可得到 电子 正确 方程式配平之后为 -
KMnO4 2mol ,A ; 2MnO4+ B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4
- + 2+ - 故反应过程中溶液的
5NO2+6H 2Mn +5NO3+3H2O, pH C.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2
增大 不正确 反应中 - 被氧化 不正确 酸性条件下
,B ; NO2 ,C ; , D.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2
M
拓
n
展
O - 4
延
可
伸
氧化
亚
C
硝
l -
酸
,D
钠
不
作
正
食
确
品
。
添加剂时必须严格控制添加量
6 . 答案 D ① 说明 :NaB +5 iO3→Bi 3+ ,Mn 2+ →M +7 nO - 4,NaBiO3 作氧
, 化剂 - 是氧化产物 说明 -1 0 +7 - 2+
过量摄入亚硝酸钠会使人中毒 表现为全身无力 头晕 恶心 ,MnO4 ;② :H2O2→O2,MnO4→Mn ,
, 、 、 、
呕吐 腹泻 胸闷 气短 心悸等 - 作氧化剂 作还原剂 说明 -1 -2 - 0
、 、 、 、 。 MnO4 ,H2O2 ;③ :H2O2→H2O,I →I2,
4(2019河南信阳期末,8)在酸性介质中 往 溶液里滴加 作氧化剂 是氧化产物 氧化剂的氧化性大于氧化产
. , MnSO4 H
物
2
的
O2
氧化性 同
,
一
I2
氧化还原反应
。
中 氧化剂的氧化性大于还原
(NH4)2S2O8( 过二硫酸铵 ) 溶液会发生如下反应 :Mn 2+ +S2O 2 8 - + 剂的氧化性 ; 故氧化性由强到弱 , 的顺序为
H2O →MnO
-
4+SO
2
4
-
+H
+
(
未配平
)。
下列说法不正确的是
正
,
确
NaBiO3、KMnO4、
H2O2、I2,D 。
( ) 7(2018福建长汀一中等六校期中,9)化学方程式可简明地体
可以利用该反应检验 2+ .
A. Mn 现元素及其化合物的性质 已知
氧化性 2- - 。 :
B. :S2O8 >MnO4 氧化还原反应
该反应中酸性介质可以为盐酸 :PbO2+4HCl PbCl2+Cl2↑+2H2O;2FeCl3+
C.
若有 氧化产物生成 则转移电子 H2S2FeCl2+S↓+2HCl
D. 0.1 mol , 0.5 mol 复分解反应
4 答案 C 在酸性条件下 加入 溶液 如果溶液 :KCN+CO2+H2OHCN+KHCO3
. , (NH4)2S2O8 ,
变为紫红色 说明原溶液中含有 2+ 故 正确 氧化剂的氧 热分解反应 △
, Mn , A ; :4NaClO3NaCl+NaClO4
化性强于氧化产物的氧化性 2- 为氧化剂 - 为氧化产 下列说法不正确的是
,S2O8 ,MnO4 ( )
物 因此 2- 的氧化性强于 - 故 正确 - 具有强氧 氧化性
, S2O8 MnO4, B ;MnO4 A. :PbO2>Cl2
化性 能把 -氧化成 因此酸性介质不能是盐酸 故 错 还原性
, Cl Cl2, , C B. :H2S>FeCl2
误 ; 氧化产物是 MnO - 4, 生成 0.1 mol MnO - 4 转移电子物质的量 C. 酸性 ( 水溶液 ):H2CO3>HCN
为 故 正确 热稳定性
0.1×(7-2) mol=0.5 mol, D 。 D. :NaClO>NaClO4
5(2019湖南株洲一模,11)含氰化物的废液乱倒或与酸混合 7 答案 D 为氧化剂 为氧化产物 氧化剂的氧化性
. , . PbO2 ,Cl2 ,
均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢 工业上常采用碱性氯化 大于氧化产物的氧化性 正确 为还原剂 为还原
。 ,A ;H2S ,FeCl2
法来处理高浓度氰化物污水 , 发生的主要反应为 CN - +OH - + 产物 , 还原剂的还原性大于还原产物的还原性 ,B 正确 ; 由
- 未配平 下列说法错误的是 其 可制得 则 的酸性强于 正确
Cl2 →CO2+N2+Cl +H2O( )。 ( H2CO3 HCN, H2CO3 HCN,C ;
中N 表示阿伏加德罗常数的值 受热分解可制得 则热稳定性
A ) ( ) NaClO NaClO4, :NaClO4>NaClO,
是氧化剂 和 是氧化产物 不正确
A.Cl2 ,CO2 N2 D 。
上述离子方程式配平后 氧化剂 还原剂的化学计量数之比
B. , 、 二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
为 ( 6 , 18 , )
2 ∶ 5 8(2020 届山东历城二中质检,14)在几个烧杯中分别加入
C.
该反应中
,
若有
1 mol CN
-发生反应
,
则有
5
N
A
个电子发生 .
不同的含铬废水 2- 的浓度相同 再加入质量
转移 200 mLpH (Cr2O7 ),
相同的 测得废水中六价铬 2- 的含量随
若将该反应设计成原电池 则 -在负极区发生反应 FeSO4·7H2O, (Cr2O7 )
D. , CN 的变化曲线如图所示 反应原理为 2+ 2- +
5 答案 B 反应中 元素化合价降低 元素化合价升 pH , Fe +Cr2O7 +H →
. Cl ,N、C 3+ 3+ 未配平 下列说法不正确的是
高 则 是氧化剂 和 是氧化产物 故 正确 配平的 Fe +Cr +H2O( )。 ( )
, Cl2 ,CO2 N2 , A ;
离子方程式为 - - -
2CN +8OH +5Cl2 2CO2+N2+10Cl +4H2O,
氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 故 错误 元素
5 ∶ 2, B ;C
化合价由 升高为 元素化合价由 升高为 所以若有
+2 +4,N -3 0,
-发生反应 则有 N 个电子发生转移 故 正确 若将该
1mol CN , 5 A , C ;
反应设计成原电池 则 -在负极区发生氧化反应 故 正确
, CN , D 。
6(2018天津静海一中等六校期中,11)铋 位于元素周期表
. (Bi)
中 族 其 价较稳定 铋酸钠 溶液呈无色 取一 上述反应配平 +的化学计量数为
ⅤA , +3 , (NaBiO3) , A. H 14
定量的硫酸锰 溶液依次滴加下列溶液 对应的现象如 当 在 之间时 2- 的去除率最小
(MnSO4) , B. pH 3~5 ,Cr2O7
下表所示 氧化性 2- 3+
: C. :Cr2O7 >Fe
48 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
每处理 2- 至少需要 的质量为
D. 1molCr2O7 , FeSO4·7H2O 912g
8 答案 BD 在 之间时 废水中 2- 的含量最低
. pH 3~5 , Cr2O7 ,
其去除率应最大 错误 根据得失电子守恒和原子守恒 得关
,B ; ,
系式 2- 2+ 因此 每处理 2- 至少需要
Cr2O7 ~6Fe , , 1 mol Cr2O7 ,
的质量为 错误
FeSO4·7H2O 1668 g,D 。
9(2020届5·3原创,15)钨酸主要用于制金属钨 钨丝 硬质
. 、 、
合金 也可用作印染助剂 一种以精制黑钨矿
, 。 (FeWO4、 图
为原料生产钨酸的工艺流程如下 1
MnWO4) :
空气 纯碱 图 转化过程的总反应中 作 填 催化
① 1 ,FeS2 ( “
黑钨矿粉 ↓ 焙 烧 ↓ 水 → 滤渣 剂 ”“ 氧化剂 ” 或 “ 还原剂 ”, 下同 )。 该转化过程中 NO 的
盐酸
→ 滤液 作用是
→ 过→滤H2WO4 。
写出图 中 3+与 反应的离子方程式
已知 常温下钨酸难溶于水 在整个变化过程中钨元素化合价 ② 1 Fe FeS2 :
: ;
未发生变化 。
。 氧化为 3+的过程中 控制起始时 2+的浓度 溶液
下列说法错误的是 (2)FeS2 Fe , Fe 、
( ) 体积和通入 的速率不变 改变其他条件时 2+被氧化
参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 O2 , ,Fe
A.FeWO4 的转化率随时间的变化如图 所示
2 。
4 ∶ 1
参与反应的化学方程式为
B.MnWO4 2MnWO4+2Na2CO3+O2
焙烧
2Na2WO4+2MnO2+2CO2
滤渣中除含有 外还含有
C. MnO2 FeO
反应过程中盐酸可用硫酸代替
D.
9 答案 AC 由化学式 可知 黑钨矿
. H2WO4 , (FeWO4、
中 元素均为 价 由生成的 可知 焙
MnWO4) Fe、Mn +2 , H2WO4 ,
烧过程中 中 元素的化合价由 升高为 生成
MnWO4 Mn +2 +4,
MnO2,WO 2 4 -与 Na2CO3 反应生成 Na2WO4, 并放出 CO2, 由此得出 图 2
焙烧
化学方程式为
同理 2MnW 中 O4+2 元 Na 素 2C 的 O3 化 +O 合 2 价 由 2Na 升 2W 高 O 为 4+2Mn 生 O2 成 + ① 加入 NaNO2 发生反应 :2H + +3NO - 2 NO - 3+2NO↑+
2CO2,
根据
,F
得
eW
失
O
电
4
子
F
守
e
恒可得 氧化剂
+2
与
+
还
3,
原剂
H2O。 该反应中若有 6 mol NaNO2 完全反应 , 转移电子的
物质的量为
Fe2O3, , (O2)
mol。
的物质的量之比为 故 错误 正确 根据上
述
(F
分
eW
析
O
可
4)
知 滤渣中含有
1 ∶
和
4, A
故
,B
错误
。
加入盐
②
加入
NaNO2、KI
发生反应
:4H
+
+2NO
-
2+2I
-
2NO↑+
解释图 中该条件下能进一步提高单位时间
酸后 ,H +与 W , O 2 4 - 发生反应 M 生 nO 成 2 钨酸 Fe , 2 则 O3 也 , 可用 C 硫酸 。 代替盐酸 I 内 2+ F 2 e H 2+ 2 转 O。 化率的原因 2 : 。
提供 + 故 正确 11 答案 还原剂 催化剂
H , D 。 . (1)①
10(2020届山东德州期中,15)水热法制备 纳米颗粒的
. Fe3O4 ②14Fe 3+ +FeS2+8H2O15Fe 2+ +2SO 2 4 - +16H +
反应 2+ 2- x - 2- 下 生成的催化剂 更多 加快了反应速率
:3Fe +2S2O3 +O2+ OH Fe3O4+S4O6 +2H2O。 (2)①4 ② NO ,
列说法正确的是 ( ) 解析 (1)① 转化过程中 FeS2 中 S 元素被氧化为 SO 2 4 - ,FeS2
离子方程式中 x 是还原剂 反应前后 没有改变 所以 是催化剂 反应
A. , =4 ; NO , NO 。 ②
B. 此反应中 , 氧化剂为 O2, 将 Fe 元素全部氧化 的离子方程式是 14Fe 3+ +FeS2+8H2O15Fe 2+ +2SO 2 4 - +16H + 。
每生成 该反应共转移 电子 根据化学方程式可知 反应中若有 完全反
C. 1 mol Fe3O4, 4 mol (2)① , 6 mol NaNO2
反应中 元素的价态未发生变化 应 转移电子的物质的量为 是该反应的催化剂
D. S , 4mol。 ②NO ,
10 . 答案 AC 根据电荷守恒 , 可以算出 x =4,A 项正确 。 加入 NaNO2、KI 发生反应 :4H + +2NO - 2+2I - 2NO↑+I2+
中有 2+ 所以 元素没有全部被氧化 项错误 生成的 更多 加快了反应速率
Fe3O4 Fe , Fe ,B 。 2H2O, NO , 。
中含有 3+ 元素化合价升高 转移 12(2019广东广州天河二模,26) 分 高铁酸盐是优良的多
1 mol Fe3O4 2 mol Fe ,Fe , . (15 )
电子 元素化合价升高 转移 电子 因此总共转 功能水处理剂 某实验小组采用如图装置制备高铁酸钾
2 mol ;S , 2 mol , 。
移 电子 项正确 元素的平均化合价由 升高为 并探究其性质 用途
4 mol ,C ;S +2 (K2FeO4) 、 。
项错误 资料 为紫色固体 微溶于 溶液 难溶于有机溶
+2.5,D 。 :K2FeO4 , KOH ,
剂 具有强氧化性 在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并产生
三、非选择题 共 分 ; ,
( 40 ) 在碱性溶液中较稳定
11(2019河北承德期末,16) 分 黄铁矿 主要成分为 O2, 。
. (13 ) ( FeS2) 制备 夹持 加热等装置略
的有效利用对环境具有重要意义 Ⅰ. K2FeO4( 、 )
。
在酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图
(1) 1
所示
。
专题四 氧化还原反应 49
恒及原子守恒可知离子方程式为 2- -
2FeO4 +3CN +5H2O
- - 处理含 -浓度为 的废
2Fe(OH)3↓+3CNO +4OH ; CN 13 mg/L
-3
水 3 至少需要 为13×10 g/L×1000 L 2
1 m , K2FeO4 × ×
26 g/mol 3
向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫
198 g/mol=66 g。 (5)
酸 振荡 溶液浅紫色未褪去 说明存在 -
中所用试剂为 , , , MnO4。
(1)B 。 方法技巧 配平氧化还原反应离子方程式的步骤 标好
中反应为放热反应 而反应温度须控制在 可使 :(1)
(2)C , 0~8 ℃, 价 列变化 求总数 配系数 细检查 检查主
用的控温方法为 充分反应后得到紫色固 ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) 。
, 要根据 守恒 三原则 即原子守恒 得失电子守恒 电荷守
体 反应方程式为 “ ” ( 、 、
, 。 恒 进行
反应中 必须过量的原因是 ) 。
KOH 13(2018湖南株洲质检,15) 分 钢是虎 钒是翼 钢含钒
. (12 )“ , ,
。 犹如虎添翼 钒是 现代工业的味精 钒对稀酸是稳定的
中混合物经过滤 洗涤 干燥 得纯净高铁酸钾晶体 洗 ”, “ ”。 ,
(3)C 、 、 , , 但室温下能溶解于浓硝酸中生成 +
涤时洗涤剂可选用 VO2。
。 请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式
冰水 溶液 异丙醇 (1) :
a. b.KOH c.
探究 的性质 。
Ⅱ. K2FeO4 灼烧 时可生成钒的氧化物 请写出该反应
可以将废水中的 -氧化为 - 实验表明 (2) NH4VO3 V2O5,
(4)K2FeO4 CN CNO , , 的化学方程式
时 -去除效果最佳 配平反应离子方程式 : 。
pH=9 CN 。 : 是较强的氧化剂 它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯
2- -
(3)V2O5 。
FeO4 + CN + H2O 气 其中钒元素被还原为蓝色的 2+ 请写出该反应的离
, VO ,
- -
Fe(OH)3↓+ CNO + OH 子方程式
现处理含 CN -浓度为 13 mg/L 的废水 1 m 3 , 至少需要 是两 : 性 氧 化 物 与 强 碱 反 应 生 成 钒 。 酸盐 阴离子为
(4)V2O5 , (
K2FeO4 g。 3- 溶于强酸生成含钒氧离子 + 的盐 请写出
(5) 资料表明 , 酸性溶液中氧化性 FeO 2 4 - >MnO - 4。 验证实验 : VO4 ) 分 , 别与烧碱溶液和稀硫酸反 ( 应 VO 生 2) 成的盐 。 的化学
将少量 溶解在过量 溶液中 溶液呈浅紫色 V2O5
K2FeO4 KOH , , 式
取该溶液滴入 和 的混合溶液中 振荡 溶 : 、 。
MnSO4 H2SO4 , , 工业上用接触法制硫酸时要用到 在氧化 的过
液颜色仍然呈浅紫色 请设计实验证明最后所得浅紫色 (5) V2O5。 SO2
。 程中 时发生 与 之间的转化
溶液中含有 - ,450 ℃ V2O5 VO2 :V2O5+SO2
MnO4: 说明 在接触
2VO2+SO3、4VO2+O2 2V2O5, V2O5
。 法制硫酸过程中所起的作用是
12 答案 饱和食盐水 分 。
. (1) (1 ) 13 答案 每空 分 + - +
冷水浴 分 . ( 2 ) (1) V+6H +5NO3 VO2 +
(2) (1 ) 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+
分 保持溶液呈碱性 防止 变质 5NO2↑+3H2O
6KCl+8H2O(2 ) , K2FeO4 (2 灼烧
分
)
(2)2NH4VO3 V2O5+2NH3↑+H2O
分
(3)c(2 ) (3)V2O5+6H + +2Cl - △ 2VO 2+ +Cl2↑+3H2O
共 分 分
(4)2 3 5 2 3 4( 3 ) 66(2 ) (4)Na3VO4 (VO2)2SO4
向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸 振荡 溶液浅紫 催化剂或催化作用
(5) , , (5)
色未褪去 (2 分 ) 解析 (1) 金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为 V+6H + +
解析 (1)B 中所用试剂为饱和食盐水 , 目的是除去 Cl2 中 5NO - 3 VO + 2+5NO2↑+3H2O;(2) 灼烧 NH4VO3 反应的化
的 中反应为放热反应 而反应温度须控制在 灼烧
HCl。 (2)C , 0~ 学方程式为 沸腾的浓
可使用的控温方法为冷水浴 充分反应后得到紫色固 2NH4VO3 V2O5+2NH3↑+H2O;(3)
8℃, 。 盐酸与 反应产生氯气 氯元素的化合价升高 钒元素被
体 反应方程式为 V2O5 , ,
, 反应中 3Cl2+2F 必 e( 须 O 过 H) 量 3+ 的 1 原 0K 因 OH 是 保 持 2 溶 K2 液 Fe 呈 O4 碱 + 还原为蓝色的 VO 2+ , 反应的离子方程式为 V2O5+6H + +2Cl -
6KCl+8H2O。 KOH
性 防止 变质 中混合物经过滤 洗涤 干燥 得 △ 2+ 与烧碱溶液反应生成
, K2FeO4 。 (3)C 、 、 , 2VO +Cl2↑+3H2O;(4)V2O5
纯净高铁酸钾晶体 洗涤时洗涤剂可选用异丙醇 因为选水时晶 与稀硫酸反应生成 在接触
, , Na3VO4,V2O5 (VO2)2SO4;(5)V2O5
体溶解 选 时引入新杂质 由得失电子守恒 电荷守 法制硫酸过程中起催化作用
, KOH 。 (4) 、 。
50
第二部分 化学基本理论
专题五 化学反应中的能量变化
内容 反应热的有关概念 热化学方程式 盖斯定律及其应用
课
了解化学能与热能的相互转化 了解吸热反应 放热 了解热化学方程式的含义 能正确书写热化学
标 1. 。 、 1. ,
反应 反应热等概念 方程式
解 解读 、
了解能源是人类生存和社会发展的重要基础 了解化 理解盖斯定律 并能运用盖斯定律进行有关反
读 2. 。 2. ,
学在解决能源危机中的重要作用 应焓变的计算
反应热 已成为近几年的必考内容 一般不单独命题 而是作为非选择题的某个设问 常与化学反应速率
“ ” , , , 、
考情分析 化学平衡及工艺流程相结合 从考查内容上看 均与盖斯定律有关 试题整体难度虽然较大 但涉及本专题
; , , ,
的内容都比较容易 随着能源问题的日益突出 对本专题内容的考查仍将维持较高的热度
。 ,
考查点主要是运用盖斯定律进行 H的计算和热化学方程式的书写 而且考查频率较高 利用键能进行
备考策略 Δ , 。
H的计算及化学反应中能量变化的有关概念考查频率较低
Δ专题五 化学反应中的能量变化 51
续表
对应学生用书
起始页码29
类
型 放热反应 吸热反应
比
考点一 反应热的有关概念 较
与化学 生成物分子成键时释放出 生成物分子成键时释放出
键强弱 的总能量大于反应物分子 的总能量小于反应物分子
一、反应热(焓变) 的关系 断键时吸收的总能量 断键时吸收的总能量
1定义:化学反应过程中放出或吸收的 热量 叫反应热
. ① , 表示方法 Δ H <0 Δ H >0
在恒压条件下 它等于反应前后体系的焓变
, 。
2符号: H
. ② Δ 。
3单位: 或 · -1
. ③ kJ/mol kJ mol 。
4测量:可用量热计测量 图示
. 。
5 表示方法:吸热反应的 H 放热反应的 H
. Δ ④ > 0, Δ
⑤ < 0。
6产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键
.
形成放出的能量不相等 故化学反应均伴随着能量变化 C(s) + H2O (g)
, 。 实例 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)
H -1 CO(g)+H2(g)
二、燃烧热和中和反应的反应热 Δ =-184.6kJ·mol H -1
Δ =+131.3kJ·mol
1燃烧热
. 二、常见的放热反应和吸热反应
定义 时 纯物质完全燃烧生成 稳定的
(1) :101kPa ,⑥ 1mol ⑦ 1常见的放热反应
····
氧化物时所放出的热量 叫该物质的燃烧热 .
, 。 活泼金属与水或酸的反应 例如
表示意义 ① , :
(2)
H 2Na+2H2O2NaOH+H2↑
CH4(g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (l) Δ =
表示 条件下 完全燃烧生成 2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
-890.31 kJ/mol, 101 kPa ,1 mol CH4 酸碱中和反应 例如
和 时 放出 的热量是 ② , :
CO2(g) H2O(l) ⑧ ⑨ 890.31 kJ 。
2中和反应的反应热 2KOH+H2SO4 K2SO4+2H2O
.
定义 在稀溶液中 酸跟碱发生 中和 反应生成 CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O
(1) : , ⑩ 燃烧反应 例如
··· ③ , :
时所释放的热量 叫中和反应的反应热 点燃
1 mol H2O , 。
热化学方程式 + - 2CO+O2 2CO2
(2) :H (aq)+OH (aq)H2O(l) 点燃
Δ H =-57.3 kJ·mol -1 。 CH3CH2OH+3O2 →2CO2+3H2O
一些化合反应 例如
三、催化剂对活化能、焓变的影响 ④ , :
催化剂能降低反应所需的活化能 但 H 保持不变 如图 SO3+H2OH2SO4
, Δ 。
所示 CaO+H2OCa(OH)2
:
CuSO4+5H2OCuSO4·5H2O
2常见的吸热反应
.
一些分解反应 例如
① , :
高温
CaCO3 CaO+CO2↑
△
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
一些复分解反应 例如
② , :
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)BaCl2+2NH3↑+10H2O
一些置换反应 例如
一、放热反应和吸热反应的比较 ③ , :
高温
类
C(s)+H2O(g)CO+H2
型 放热反应 吸热反应 一些化合反应 例如
比 ④ , :
较 高温
定义 有热量放出的化学反应 吸收热量的化学反应 CO2+C2CO
3反应条件与放热反应、吸热反应的关系
.
形成 反应物具有的总能量大于 反应物具有的总能量小于 不同的化学反应发生的条件不同 放热反应和吸热反应均
,
原因 生成物具有的总能量 生成物具有的总能量 能在一定条件下发生 反应开始需要加热的反应可能是吸热反
。
应 也可能是放热反应 吸热反应开始时加热 反应后需要不断
, 。 ,
加热才能维持反应继续进行 放热反应开始时加热 反应后会放
; ,
出一定的热量 此热量能够使反应继续进行 则反应过程中不需
, ,
52 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
要再加热 如煤的燃烧 一旦热量足够使煤燃烧起来 之后煤就 可不注明
, , , )。
可以继续燃烧下去 不再需要外界加热 由此可见 反应是吸热 注明反应物和生成物的状态 固态 或注明晶型
, 。 , (2) : (② s )、
还是放热与反应的条件没有必然的联系 而是取决于反应物和 液态 气态 溶液
, (③ l )、 (④ g )、 (aq)。
生成物具有的总能量 或焓 的相对大小 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量 而不代
( ) 。 (3) ,
表 分子个数 因此可以写成分数
考点二 热化学方程式 盖斯定律及其应用 ⑤ , 。
二、盖斯定律及其应用
1内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成 其反应
. ,
一、热化学方程式 热是相同的 即化学反应的反应热只与反应体系的 始态 和
, ⑥
1定义:表示参加反应物质的量和 反应热 的关系的化学 终态 有关 而与反应的途径无关
. ① ⑦ , 。
方程式 2应用:很多反应很难直接测其反应热 这时可利用盖斯定
。 . ,
2书写要求 律来间接计算
. 。
注明反应的温度和压强 下进行的反应
(1) (25 ℃、101 kPa
时 氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量 项错误
对应学生用书 ,1 mol ,C ;
起始页码30 测定中和反应的反应热时 其他不变 若用醋酸代替盐酸 由于
, , ,
醋酸电离时吸收热量 则反应放出的热量减小 但反应热为负
, ,
考点一 反应热的有关概念 值 因此反应热 H偏大 项正确
, Δ ,D 。
1炭黑是雾霾中的重要颗粒物 研究发现它可以活化氧分子 生 关联知识 醋酸是弱酸 弱酸的电离是吸热过程 白
. , , (1) , 。 (2)
成活化氧 活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示 活化 磷 的着火点低 易自燃 应保存在水中 白磷 分
, , (P4) , , ;1 mol (P4)
氧可以快速氧化二氧化硫 下列说法错误的是 子中有 键
。 ( ) 6 mol P—P 。
3研究表明 与 在 +作用下发生反应的能量变化及反
. CO N2O Fe
应历程如图所示 两步反应分别为 + +
, ①N2O+Fe N2+FeO
慢 + + 快 下列说法正确的是
( )、②FeO +COCO2+Fe( )。
( )
氧分子的活化包括 键的断裂与 键的生成
A. O—O C—O
每活化一个氧分子放出 的能量
B. 0.29 eV
水可使氧分子活化反应的活化能降低
C. 0.42 eV
反应 是氧化还原反应 反应 是非氧化还原反应
炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂
A. ① , ②
D.
两步反应均为放热反应 总反应的化学反应速率由反应
1 答案 C 项 由图可知 氧分子的活化是 键的断裂
B. , ②
. A , , O—O
决定
与 键的生成过程 故 正确 项 由图可知 反应物的
C—O , A ;B , ,
总能量高于生成物的总能量 因此每活化一个氧分子放出
+使反应的活化能减小 +是中间产物
C.Fe ,FeO
,
若转移 电子 则消耗
的能量 故 正确 项 由图可知 水可使氧分子活化
0 反 .2 应 9 的 eV 活化能降 , 低 B ;C 故 , 错误 , 项 活化氧可以快速 3
D.
答案 C
1 mol
项 反
,
应
1
均
1.
有
2 L
元
N
素
2O
化合价的升降 因此都
. A , ①、② ,
0.18 eV, C ;D ,
是氧化还原反应 错误 项 由题图可知 反应 都是放
氧化二氧化硫 而炭黑颗粒可以活化氧分子 因此炭黑颗粒可
,A ;B , , ①、②
, , 热反应 总反应的化学反应速率由速率慢的反应 决定 错
以看作大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂 故 正确
, ① ,B
试题分析 本题涉及的考点有化学键类型的判断
,
活
D
化能的
。 误 项 +作催化剂 使反应的活化能减小 +是反应过程
;C ,Fe , ,FeO
、 中产生的物质 因此是中间产物 正确 项 由于没有指明
判断 催化剂对活化能的影响 考查对图像的识别和分析能力
, ,C ;D ,
、 , , 外界条件 所以不能确定气体的体积 错误
以及对化学反应实质的理解能力 体现证据推理与模型认知的
, ,D 。
, 易错警示 根据 水桶效应 可知 若一个反应分几个基元反
学科核心素养
“ ” ,
。 应完成 则速率最慢的基元反应决定总反应速率
2下列说法正确的是
, 。
. ( ) 4中国学者在水煤气变换
A.
锂电池使用时
,
能量只存在由化学能到电能的转化 .
H 中突破了低温下高
[C
转
O(
化
g)
率
+
与
H2
高
O(
反
g)
应
速
率
C
不
O2
能
(g
兼
)+
得
H
的
2(g
难
)
已知 白磷 红磷 H -1 Δ ]
B. P4( ,s)4P( ,s) Δ =-18.4 kJ·mol , 题 该过程是基于双功能催化剂 能吸附不同粒子 催化实现
故白磷比红磷稳定
, ( )
的 反应过程示意图如下
在 中燃烧 H 。 :
C.H2 Cl2 :H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) Δ =
-1 则 的燃烧热 H -1
-184.6 kJ·mol , H2 Δ =-184.6 kJ·mol
测定中和反应的反应热时 其他不变 用醋酸代替盐酸测得
D. , ,
的反应热 H偏大
Δ
2 答案 D 锂电池使用时 能量由化学能转化为电能和热 下列说法正确的是
. , ( )
能 项错误 该反应为放热反应 说明白磷能量高 红磷能量 过程 过程 均为放热过程
,A ; , , A. Ⅰ、 Ⅲ
低 故红磷比白磷稳定 项错误 氢气的燃烧热是 过程 生成了具有极性共价键的
, ,B ; 101 kPa B. Ⅲ H2、CO2
专题五 化学反应中的能量变化 53
使用催化剂降低了水煤气变换反应的 H
C. Δ
图示过程中的 均参与了反应过程
D. H2O
4 答案 D 项 过程 发生了化学键的断裂 是吸热过程
. A , Ⅰ , ;
项 过程 生成的 只含有非极性共价键 项 使用催化
B , Ⅲ H2 ;C ,
剂可以降低化学反应的活化能 不能改变反应的 H 项 分
, Δ ;D ,
析反应过程示意图知 图示过程中的 均参与了反应过程
, H2O 。
5 反应过程中的能量变化如图所
.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
示 图中E 表示无催化剂时正反应的活化能 E 表示无催化 上述离子中结合 能力最强的是
( 1 , 2 A. H E
剂时逆反应的活化能 下列有关叙述不正确的是 上述离子中最稳定的是
)。 ( ) B. A
反应的热化学方程式为 - -
C.C →B+D 2ClO2(aq)ClO3(aq)+
- H -1
ClO(aq) Δ =-76 kJ·mol
的反应物的键能之和小于生成物的键能之和
D.B → A+D
7 答案 A 项 酸根离子对应的酸越弱 结合氢离子能力
. A , ,
越强 对应的是 - 是最强的无机酸 酸根离子结合
,E ClO4,HClO4 ,
氢离子能力最弱 错误 项 据能量越低越稳定原理知 最
, ;B , ,A
稳定 正确 项 H 生成物的总能量 反应物的总能量
, ;C ,Δ = - =
A. 该反应的逆反应为吸热反应 , 升高温度可提高活化分子的百 (64+60-2×100)kJ·mol -1 =-76 kJ·mol -1 , 所以 C → B+D
分数 反应的热化学方程式为 - - -
下 将 和 置于密
2ClO2(aq) ClO3(aq)+ClO (aq)
B.5
闭
00
容
℃
器
、
中
10
充
1
分
kP
反
a
应
,
生成
1 mol SO2
放
(g
热
)
a
0.5 m
其
ol
热
O
化
2(
学
g)
方程式 Δ
H
=-76 kJ·mol
-1
,
正确
;D
项
,3ClO
-
(aq) 2Cl
-
(aq)+
为
SO3(g)
H
kJ,
a -1 C 以 lO 反
-
3( 应 aq 物 ) 的
的
键 Δ
H
能 = 之 ( 和 0+ 小 64 于 -3 生 ×6 成 0) 物 kJ 的 · 键 m 能 ol
-
之
1
= 和 -116 正 kJ 确 ·mol
-1
,
所
该反
2S
应
O2
中
(g)
反
+O
应
2(
物
g
的
)
总
键
2
能
SO
小
3(
于
g)
生 成
Δ
物
=
的
-
总
2
键
k
能
J·mol
,D 。
C. , 方法技巧 H 生成物的总能量 反应物的总能量 反应物
H E E 使用催化剂改变活化能 但不改变反应热 Δ = - =
5 D. 答 Δ 案 = 1 B - 2 根 , 据图中信息可知 反应物 , 的总能量高于生成物 的键能之和 - 生成物的键能之和 。
. , 8 被 氧化依次由如下 三步反应组成
的总能量 该反应的正反应为放热反应 则逆反应为吸热反应 .HBr O2 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ,1 mol HBr
, , , 被氧化为 放出 热量 其能量与反应过程曲线如图
项正确 与 反应是可逆反应 和 Br2 12.67 kJ ,
A 不可 ;S 能 O2 反应 O 完 2 全 项错误 该反 ,1 应 m 是 ol 放 SO 热 2( 反 g) 应 故 0.5 反 m 应 ol 所示 。
物
O2(
的
g
总
)
键能小于生成物
,
的
B
总键能
;
项正确 使用催化
,
剂能改 (Ⅰ)HBr(g)+O2(g)HOOBr(g)
,C ;
变反应的活化能 但不会影响反应热 项正确 (Ⅱ)HOOBr(g)+HBr(g)2HOBr(g)
, ,D 。
(Ⅲ)HOBr(g)+HBr(g)H2O(g)+Br2(g)
考点二 热化学方程式 盖斯定律及其应用
6 和 是环境污染性气体 可在 +表面转化为无害气
.N2O CO , Pt2O
体 其反应原理为 H
, N2O(g)+CO(g) CO2(g)+N2(g) Δ ,
有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程如图所示 下
。
列说法不正确的是
( )
下列说法中正确的是
( )
三步反应均为放热反应
A.
步骤 的反应速率最慢
B. (Ⅰ)
比 和 稳定
C.HOOBr HBr O2
H H H 热化学方程式为
A.Δ =Δ 1+Δ 2 D. 4HBr(g)+O2(g)2H2O(g)+2Br2(g)
B.Δ H =-226 kJ/mol Δ H =-12.67 kJ·mol -1
该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 8 答案 B 放热反应的反应物总能量高于生成物总能量 根
C. . ,
为了实现转化需不断向反应器中补充 +和 + 据题图可知 第一步反应为吸热反应 项错误 步骤 为
D. Pt2O Pt2O2 , ,A ; (Ⅰ)
6 答案 D 根据盖斯定律可知 H H H 项正确 由 吸热反应 导致体系温度降低 反应速率减慢 其余反应为放热
. ,Δ =Δ 1+Δ 2,A ; , , ,
图可知 H 项正确 反应 反应温度升高 反应速率加快 项正确 的能量
,Δ =134 kJ/mol-360 kJ/mol=-226 kJ/mol,B ; , , ,B ;HOOBr
该反应为放热反应 正反应的活化能小于逆反应的活化能 比 和 的总能量高 能量越高 物质越不稳定 项错误
项正确 反应过程中
,
+和 + 参与反应后又生成 不需
,
要
C
根据
HB
题
r
意
O2
被氧
,
化为 放
,
出 热
,
量
C
则热化
;
补充
;
项错误
Pt2O Pt2O2 ,
学方程式
,
为
1 mol HBr Br2 12.67 kJ ,
H
思维
,
拓
D
展 Δ H
。
= 正反应的活化能 - 逆反应的活化能 。
4HB
-1
r(g)
项
+
错
O2
误
(g) 2H2O(g)+2Br2(g) Δ =
7 . 一定条件下 , 在水溶液中 1 mol ClOx- ( x =0,1,2,3,4) 的能量 9我 -5 国 0.6 利 8 用 kJ 合 · 成 mo 气 l 直 ,D 接制烯烃 。 获重大突破 其原理是
相对大小如图所示 下列有关说法错误的是 . , :
(kJ) 。 ( )
反应 1 H
①:C(s)+ O2(g)CO(g) Δ 1
2
反应 H
②:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) Δ 2
54 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
反应 H -1 反应 中正反应的活化能大于逆反应的活化能
③:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) Δ 3=-90.1kJ·mol B. ④
反应 H 能量变 H H
④:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2(g) Δ 4, C.Δ 1-Δ 2<0
化如下图所示
D.3CO(g)+6H2(g) CH3CH CH2(g)+3H2O(g)
H -1
Δ =-121.1 kJ·mol
9 答案 C 催化剂可降低反应的活化能 但不影响反应热
. , ,
不正确 由题图可知反应 中正反应的活化能小于逆反应的
A ; ④
活化能 不正确 运用盖斯定律 可得 1
,B ; ,①-② H2(g)+ O2(g)
2
H H H 燃烧的反应为放热反应 故
反应 ⑤:3CH3OH(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g) Δ H 5=
Δ
H
1-
H
Δ
2 H O
2
(
<
g
0
)
, C
正 Δ 确 =
;
Δ 运 1 用 -Δ 盖斯 2, 定 H2 律
,③×3+⑤
可得
3CO(g
,
)+
下
-3
列
1.0
说
k
法
J·
正
m
确
ol
的
-1
是
6H2(g)CH3CH CH2(g)+3H2O(g) Δ H =[-90.1×3+
( ) -1 -1 不正确
反应 使用催化剂 H 减小 (-31.0)]kJ·mol =-301.3 kJ·mol ,D 。
A. ③ ,Δ 3
的反应热来推知相关反应的反应热
对应学生用书 。
起始页码32
注意 应用盖斯定律进行简单计算的注意事项
设计合理的反应过程。
1反应热大小比较方法 ①
. 当反应方程式乘或除某数时, H也应乘或除该数。
同一反应的生成物状态不同时 ② Δ
(1) 反应方程式进行加减运算时, H 也同样要进行加减运
H ③ Δ
A(g)+B(g)C(g) Δ 1<0 算,且计算过程中要带“ ”“ ”。
H + -
A(g)+B(g)C(l) Δ 2<0 应用盖斯定律进行计算并比较反应热的大小时,同样要
H ④
C(g)C(l) Δ 3<0 把 H看作一个整体。
因为 H H H H 所以 H H Δ
Δ 3=Δ 2-Δ 1,Δ 3<0, Δ 2<Δ 1。 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的
也可以按以下思路分析 ⑤
: 相互转化,状态由固 液 气变化时,会吸热;反之会放热。
} H H → →
A(g) Δ 1 Δ 3 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热
→C(g) →C(l) ⑥
+ H 数值相等,符号相反。 运用盖斯定律的关键在于分析总反应可
Δ 2
B(g) →C(l) 由哪些中间过程构成,化简要细心。
因为 H H H H H H 所以 H H
Δ 1+Δ 3=Δ 2,Δ 1<0,Δ 2<0,Δ 3<0, Δ 2<Δ 1。 根据化学键键能计算
同一反应的反应物状态不同时 (2)
(2) H 反应物的键能总和 生成物的键能总和
H Δ = -
S(g)+O2(g)SO2(g) Δ
H
1<0
(3)
根据反应物和生成物的能量计算
S(s)+O2(g)SO
H
2(g) Δ 2<0
Δ
H
=
生成物具有的总能量
-
反应物具有的总能量
。
S(g)S(s) Δ 3<0 例1 (2019安徽定远期末,5)肼 在不同条件下
H H (N2H4)
Δ 3 Δ 2 分解产物不同 时在 表面分解的机理如图 已知
S(g) →S(s) →SO2(g) ,200 ℃ Cu 1。
↑ 时
H 200 ℃ :
Δ 1 反应
因为 H H H H H H 所以 H H Ⅰ: 3N2H4 ( g) N2 ( g) + 4NH3 ( g)
Δ 2+Δ 3=Δ 1,Δ 1<0,Δ 2<0,Δ 3<0, Δ 1<Δ 2。 H
两个有联系的不同反应相比 Δ 1 =-32.9 kJ/mol
(3) 反应
H Ⅱ: N2H4 ( g) + H2 ( g) 2NH3 ( g)
C(s)+O2(g)CO2(g) Δ 1<0 H
Δ 2 =-41.8 kJ/mol
1 H
C(s)+ O2(g)CO(g) Δ 2<0
2
H
Δ 1
C(s) → CO2(g)
H H 图
Δ 2 Δ 3 1
C(s) → CO(g) → CO2(g)
下列说法不正确的是
因为 H H H H H H 所以 H H
Δ 2+Δ 3=Δ 1,Δ 1<0,Δ 2<0,Δ 3<0, Δ 1<Δ 2。
图 所示过程 都是放热反应
( )
并且据此可写出下面的热化学方程式
A. 1 ①、②
:
反应 的能量过程示意图如图 所示
B. Ⅱ 2
1 H H H
CO(g)+ O2(g)CO2(g) Δ =Δ 1-Δ 2。
2
2反应热的计算方法
.
应用盖斯定律计算反应热
(1)
某化学反应无论一步完成 还是分几步完成 反应的总热效
, ,
应相同 即反应热只与反应体系的始态和终态有关 而与反应
。 , 图
途径无关 这就是盖斯定律 此定律的主要应用是用已知反应 2
, 。
专题五 化学反应中的能量变化 55
断开 中的化学键吸收的能量小于形成 H 已知几种共价键的键能如
C. 3 mol N2H4(g) H2O(g)CH3CH2OH(g) Δ 。
和 中的化学键释放的能量 下表所示
1 mol N2(g) 4 mol NH3(g) :
时 肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为
化学键
D.200 ℃ ,
C—H CC H—O C—C C—O
H
N2H4(g)N2(g)+2H2(g) Δ =+50.7 kJ/mol 键能 -1
解题导引 理解能量变化与断键 成键的关系 书写热化 /kJ·mol 413 615 463 348 351
、 。 下列说法中错误的是
学方程式应注明物质的状态和焓变 ( )
。 上述合成乙醇的反应是加成反应
解析 项,由已知信息“反应 ”知,过程 为放热反应;根 A.
A Ⅰ ① 相同时间段内 反应中用三种物质表示的反应速率相等
据盖斯定律:( ) ( )得 ( ) ( ) ( ) H B. ,
Ⅰ- ( 2× Ⅱ N2H4 ) g N2 g + , 2 过 H 程 2 g 为 Δ 吸热 = C. 碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的 2 倍
-32.9 kJ/mol-2× -41.8 kJ/mol =+50.7 kJ/mol ② 上述反应中 H -1
反应,故 错误。 项,反应 为放热反应,反应物能量高于生 D. ,Δ =-96 kJ·mol
A B Ⅱ 解题导引 H 反应物键能总和 生成物键能总和 键能
成物能量,故 正确。 项,由反应 知断开 ( )中 Δ = - 。
B C Ⅰ 3 mol N2H4 g 是从能量角度衡量化学键强弱的物理量
的化学键吸收的能量小于形成 ( )和 ( )中的 。
化学键释放的能量,故 正确 1 。 molN 项 2 , g 根据 4m 项 ol 分 NH 析 3 可 g 知 解析 题述反应中, Δ H =615kJ · mol -1 +413 kJ · mol -1 ×4+
C D A D
正确。
463 kJ
·
mol
-1
×2-348 kJ
·
mol
-1
-413 kJ
·
mol
-1
×5-463 kJ
·
答案 A mol -1 -351 kJ · mol -1 =-34 kJ · mol -1, D 项错误。
答案 D
例2 (2018河北邯郸质检,13)工业上 在一定条件下利
,
用乙烯和水蒸气反应制备乙醇 化学原理
。 :CH2 CH2(g)+
对应学生用书 A.
化学反应速率与
Fe
3+浓度的大小有关
起始页码33 该反应为吸热反应
B.
2+是该反应的催化剂
C.Fe
1 . (2019四川成都顶级名校零诊,5)下列有关热化学方程式的 若不加 3+ 则正反应的活化能比逆反应的大
D. Fe ,
叙述正确的是
( )
2 答案 A 项 3+可以看作该反应的催化剂 根据反应机
. A ,Fe ,
A.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) Δ
H
=-571.6 kJ/mol,
则
H2
的 理知
,
化学反应速率与
Fe
3+浓度的大小有关
,
故
A
正确
;B
项
,
燃烧热 H 反应物的总能量高于生成物的总能量 所以反应为放热反应
Δ =-285.8 kJ/mol
B.
已知
C(
石墨
,s)C(
金刚石
,s) Δ
H
>0,
则金刚石比石墨 故 不正确 项 3+是该反应的催化 , 剂 故 不正确 项 ,
稳定 B ;C ,Fe , C ;D ,
此反应为放热反应 不管加不加催化剂 正反应活化能都低于
含 的稀 溶液与稀盐酸完全中和 放出 , ,
逆反应活化能 故 不正确
C. 20.0 g NaOH NaOH ,
的热量 则稀醋酸和稀 溶液反应的热化学方程 , D 。
易错警示 催化剂能降低反应的活化能 加快反应速率 但不
28.7 kJ , NaOH
式为 , ,
NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+ 能改变反应的焓变
。
H2O(l) Δ H =-57.4 kJ/mol 3
.
(2019上海金山一模,19)下图分别表示白磷
、
红磷燃烧时的
H
D.2C(s)+2O2
H
(g)
则
H
2CO
H
2(g) Δ 1,2C(s)+O2(g) 能量变化
,
下列说法中正确的是
( )
2CO(g) Δ 2, Δ 1>Δ 2
1 答案 A 完全燃烧生成液态水时所放出的热量叫
. 1 mol H2
的燃烧热 正确 石墨的能量低于金刚石 石墨比金刚石
H2 ,A ; ,
稳定 不正确 为弱酸 电离过程中吸热 故
,B ;CH3COOH , , 1 mol
与 反应放出的热量小于 不正
CH3COOH 1molNaOH 57.4kJ,C
确 碳的燃烧为放热反应 H 等量的碳完全燃烧与不完全
; ,Δ <0,
燃烧相比 完全燃烧放热更多 故 H H 不正确
, , Δ 1<Δ 2,D 。
关联知识 对于吸热反应 反应物总能量低于生成物总能量 白磷比红磷稳定
, ; A.
对于放热反应 反应物总能量高于生成物总能量 物质具有的 白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定
, 。 B.
能量越低越稳定 白磷转变为红磷放出 的热量
。 C.1 mol 2244.7 kJ
2(2019福建漳州一检,12)在含 3+的 2- 和 -的混合溶液 红磷燃烧的热化学方程式
. Fe S2O8 I D. :4P(s)+5O2(g) P4O10(s)
中 反应 2- - 2- 的分解机 H -1
, S2O8(aq)+2I (aq)2SO4 (aq)+I2(aq) Δ =-2954 kJ·mol
理及反应进程中的能量变化如下 3 答案 D 项 等质量的白磷和红磷完全燃烧时释放的能
: . A ,
步骤 3+ - 2+ 量白磷比红磷多 白磷能量高于红磷 能量越低越稳定 所以红
①:2Fe (aq)+2I (aq)I2(aq)+2Fe (aq) , , ,
步骤 2+ 2- 3+ 2- 磷稳定 故 错误 项 两者燃烧产物相同 状态相同 所以产
②:2Fe (aq)+S2O8(aq)2Fe (aq)+2SO4(aq) , A ;B , , ,
下列有关该反应的说法正确的是 物稳定性相同 故 错误 项 白磷转化为红磷的热化学方程
( ) , B ;C ,
式为 白磷 红磷 H -1
P4(s、 ) 4P(s、 ) Δ =-2 983.2 kJ·mol +
-1 -1 所以 白磷转变为红磷
2954kJ·mol =-29.2 kJ·mol , 1 mol
放出 的热量 故 错误 项 红磷燃烧是放热反应 红
29.2 kJ , C ;D , ,
磷燃烧的热化学方程式为
4P(s)+5O2(g) P4O10(s)
H -1 -1 故 正确
Δ =-738.5×4 kJ·mol =-2954 kJ·mol , D 。
56 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
4(2018福建百所重点校联考,19节选)乙烯可用作合成纤维 已知部分化学键的键能数据如下表所示 则 H
. 、 ② , Δ 1=
合成橡胶 塑料的原料 回答下列问题
-1
、 。 : kJ·mol 。
实验室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的过程如下
(1) : 化学键
C—C CC C—H H—H
P2O5+3H2O2H3PO4;
磷酸单乙酯
键能
/kJ·mol
-1
348 615 413 436
H3PO4+C2H5OH → C2H5OPO(OH)2( )+
4 答案 170~200℃
H2O; 时 会分解生成乙烯和磷酸 . (1)C2H5OPO(OH)2 → CH2 CH2↑+
170~200 ℃ ,C2
分
H
解
5O
反
PO
应
(O
的
H
化
)2
学方程式为
。
H3PO4
C2H5OPO(OH)2 (3)①(3Δ H 1+Δ H 2+Δ H 3)/3 ②+123
解析 时 会分解生成乙烯
。
用 作催化剂 重整 制乙烯的反应过程
(1)170~200 ℃ ,C2H5OPO(OH)2
和磷酸 则 分解反应的化学方程式为
(3)
如下
CrO3 ,CO2 C2H6
, C2H5OPO(OH)2
: 170~200℃
C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) Δ H 1; C2H5O 将 PO 题 (O 述 H 热 )2 化学方程式分 → 别 CH 用 2 a C b H c 2↑ 表 + 示 H3PO a 4。 b c 得
H (3)① 、 、 ,(3 + + )/3
3H2(g)+2CrO3(s)3H2O(g)+Cr2O3(s) Δ 2; H
Cr2O3(s)+3CO2(g)3CO(g)+2CrO3(s) Δ
H
3。
C2H
H
6(g)
H
+CO2
H
(g) C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) Δ =
① 反应 C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) + 3Δ 1+Δ 2+Δ 3
。
的 H 用含 H H H 的 3
H2O(g) Δ = ( Δ 1、Δ 2、Δ 3 H 反应物键能之和 生成物键能之和 则 H
代数式表示
)。
②Δ = - , Δ 1=(6×413+
-1 -1
348-4×413-615-436) kJ·mol =+123 kJ·mol 。
题目价值 本题以新能源二甲醚的合成为背景 将化工流
对应学生用书
起始页码34 ,
程简化为热化学方程式来考查学生对能量的转化关系 化学反
、
应焓变的概念 盖斯定律的运用等知识的理解 掌握及应用 引
1盖斯定律的考查与节能减排、工业三废资源化处理、开发 、 、 。
. 导学生主动关心与环境保护 资源开发等有关的社会热点问题
利用新能源等社会热点问题相联系,并运用所学的化学知识和 、 ,
形成与环境和谐共处 合理利用自然资源的观念
方法解决生产、生活中简单的化学问题;在实践中逐步形成节约 、 。
2结合化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂与形
成本、循环利用、保护环境等观念,体现了科学态度与社会责任 .
成,通过实验历程图来展示反应的实质,考查学生对图表信息的
这一化学学科核心素养。
加工处理能力。
例1 (2017江苏单科,8,2 分)通过以下反应可获得新
例2 (2018北京理综,7,6 分)我国科研人员提出了由
型能源二甲醚 下列说法不正确的是
(CH3OCH3)。 ( ) 和 转化为高附加值产品 的催化反应历程
··· CO2 CH4 CH3COOH 。
H a -1 该历程示意图如下 下列说法不正确的是
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) Δ 1= kJ·mol 。 ( )
H b -1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) Δ 2= kJ·mol
H
③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) Δ 3 =
c -1
kJ·mol
H
④2CH3OH(g) CH3OCH3(g) +H2O(g) Δ 4 =
d -1
kJ·mol
反应 为反应 提供原料气
A. ①、② ③
反应 也是 资源化利用的方法之一 生成 总反应的原子利用率为
B. ③ CO2 A. CH3COOH
过程中 有 键发生
10
断
0%
裂
反应 1 1 的 B.CH4→CH3COOH , C—H
C. CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(l) 放出能量并形成了 键
2 2 C.①→② C—C
d 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
H -1 D.
Δ = kJ·mol 催化剂
2 思路分析 根据反应历程知,该反应为
反应 的 CH4+CO2 →
D. 2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) 。 根据 和 的结构式,判断 — 键发生
H b c d -1 CH3COOH CH4 CH3COOH C H
Δ =(2 +2 + ) kJ·mol 断裂并形成了 — 键。 根据历程图可判断, 的能量高于 的
思路分析 反应 、 的生成物中 和 是反应 的 C C ① ②
① ② CO2 H2 ③ 能量,因此 放出能量。 此反应没有副反应发生,则原子利
个 反 热 应 化 物 学 。 方 反应 程 ③ 式 是 中 将 的水 CO 都 2 转 是 化 气 为 态, C 没 H3 有 OH ,变 ( 废 ) 为宝。 已 ( 知 )的 的 反 4 用率为 100 ① % → 。 ②
H2O g →H2O l 答案 D
应热,因此无法计算 ( ) 1 ( ) 题目价值 本题以高附加值产品 的合成历程图
CH3 OH g
2
CH3OCH3 g + CH3COOH
为背景 分析物质化学变化和伴随发生的能量转化与物质微观
1 ( )的焓变。 ,
H2O l 结构之间的关系 考查 原子经济 的概念 催化剂对化学反应
2 。 “ ” 、
答案 C 速率和平衡的影响 物质结构式和结构简式的理解和掌握
、 。
专题五 化学反应中的能量变化 57
如图 为氧族元素氢化物 的生成热数据示意图
对应学生用书 (5) 4 a、b、c、d 。
起始页码34
1(2018浙江4月选考,21)氢卤酸的能量关系如图所示
. :
图
4
同一主族元素非金属性越强 生成气态氢化物越容易
① , ,
下列说法正确的是 气态氢化物越稳定 该氢化物的能量越低 生成热 H 就
( ) , , Δ
已知 气体溶于水放热 则 的 H 越小
A. HF , HF Δ 1<0 。
相同条件下 的 H 比 的小 已知 分解反应的 S
B. ,HCl Δ 2 HBr ② H2Te Δ >0。
相同条件下 的 H H 比 的大 结合以上信息 请解释为什么 和 不能直接化合
C. ,HCl (Δ 3+Δ 4) HI , Te H2 :
一定条件下 气态原子生成 键放出a 能量 则
D. , 1molH—X kJ , 。
该条件下 H a -1 2 答案 放热 E E -1
Δ 2= kJ·mol . (1) ( 2- 1) kJ·mol
1 答案 D 气体溶于水放热 则由 需要
-1
. HF , HF(aq)→HF(g) (2)409.0 kJ·mol
吸收热量 因此 H 故 错误 比 稳定 则 的 降低
, Δ 1>0, A ;HCl HBr , HCl (3) AD
H 比 的大 故 错误 H 是 + 的热效应
Δ 2 HBr , B ;Δ 3 H(g)→H (g) , (4)234
H 是 + + 的热效应 所以 和 的 H 因为 H S 则 H T S 故反应不能自发进行
Δ 4 H (g)→H (aq) , ,HCl HI (Δ 3+ (5) Δ >0,Δ <0, Δ - Δ >0,
H 相等 故 错误 由题图可知 解析 题图 中生成物的总能量比反应物总能量低 所
Δ 4) , C ; ,H(g)+X(g)HX(g) (1) 1 ,
Δ H 7=-Δ H 2=- a kJ·mol -1 , 则 Δ H 2= a kJ·mol -1 , 故 D 正确 。 以为放热反应 。 Δ H = 生成物总能量 - 反应物总能量 =( E 2-
2(2019山东青岛九中模拟,19)请认真观察图像 回答问题 E -1
. , 。 1) kJ·mol 。
图 中反应是 反应 填 放热 或 吸热 该反应 该反应逆反应的活化能 -1
(1) 1 ( “ ” “ ”), (2) =167.2 kJ·mol +241.8 kJ·
的 H 用含E E 的代数式表示 -1 -1
Δ = ( 1、 2 )。 mol =409.0 kJ·mol 。
总分子数不变时 加催化剂和升温都增大活化分子数 从
(3) , ,
而增大活化分子百分数 增大反应物浓度 总分子数和活化分
。 ,
子数都增加 活化分子百分数不变 增大体系压强时 总分子数
, ; ,
和活化分子数都不变 活化分子百分数不变
, 。
由题图 可知
(4) 2 NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)
H -1 题图 是
Δ =-234 kJ·mol , 3 NO(g)+CO2(g) NO2(g)+
的 能 量 变 化 示 意 图 则 题 图 中 E
CO ( g) , 3 4 =
图 H -1
1 Δ =234 kJ·mol 。
3(2019山东淄博、滨州一模,28 节选)国家实施 青山绿水工
已知热化学方程式 . “
(2) :H2(g)+1/2O2(g) H2O(g) 程 大力研究脱硝和脱硫技术
H -1 该反应的活化能为 ”, 。
Δ =-241.8 kJ·mol , 167.2 kJ· 在催化剂作用下可将 还
-1 则其逆反应的活化能为 (1)H2 NO
mol , 。 原为 如图是该反应生成
对于同一反应 图 中虚线 与实线 相比 活化能 N2。
(3) , 1 (Ⅱ) (Ⅰ) , 水蒸气的能量变化示意
填 升高 或 降低 改变以下哪些条件可以 1 mol
( “ ” “ ”), 图 写出该反应的热化学方程
通过改变活化分子百分数而改变反应速率 。
? 式
加入催化剂 增大反应物浓度 : 。
A. B. 的
增大体系压强 升高温度 (2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
C. D. 反应历程如下
如图 是 与 恰好反应生成 和 :
(4) 2 1 mol NO2 1 mol CO CO2 NO 反应 快 H
过程中的能量变化示意图 图 是某学生模仿图 画出 Ⅰ:2NO(g) N2O2(g)( ) Δ 1<0
的
。 3
的能量变化
2
示意
v
1 正=
k
1 正·
c2
(NO)、
v
1 逆=
k
1 逆·
c
(N2O2);
NO(g)+CO2(g) NO2(g)+CO(g) 反应 慢 H
图 则图 中E -1 Ⅱ:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)( ) Δ 2<0
, 3 4= kJ·mol 。 v
2 正=
k
2 正·
c
(N2O2)·
c
(O2)、
v
2 逆=
k
2 逆·
c2
(NO2);
一定条件下 反应 达到平
① , 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)
衡状态 平衡常数 K 用含 k k k
, = ( 1 正、 1 逆、 2 正、
k 的代数式表示
2 逆 )。
反应 的活化能 E 反应 的活化能 E 填
Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ( “>”
或
“<” “=”)。
图 图 已知反应速率常数K随温度升高而增大 则升高温度后
2 3 ② ,
k 增大的倍数 k 增大的倍数 填 大于 小于
2 正 2 逆 ( “ ”“ ”
58 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
或 等于 H E E -1
“ ”)。 1/2N2(g)+H2O(g) Δ =( 1- 2) kJ·mol 。
3 答案 H 反应达平衡状态 则v v v v 所以v v
. (1)2H2(g)+2NO(g) N2(g)+2H2O(g) Δ = (2)① , 1 正= 1 逆、 2 正= 2 逆, 1 正× 2 正=
2(
E
1-
E
2) kJ·mol
-1或
H2(g)+NO(g)1/2N2(g)+H2O(g)
v
1 逆×
v
2 逆,
即 k
1 正·
c2
(NO)×
k
2 正·
c
(N2O2)·
c
(O2)=
k
1 逆·
Δ H =
k
(
1 正
E
·
1-
k
E
2 正
2) kJ·mo
小
l -1
于
c
(N2O2)×
k
2 逆·
c2
(NO2),
则有K
=c2 (N
c2
O
(
)
N
×
O
c
2
(
)
O2) =
k
k
1
1
正
逆
·
·
k
k
2
2
正
逆 ;
(2)①k k < ② 因为决定 速率的是反应 所以
1 逆· 2 逆 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) Ⅱ,
解析 反应的反应热为生成物的总能量减去反应物的 反应 的活化能E 远小于反应 的活化能E
(1) Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ。
总能量 则生成 水蒸气时 该反应的 H E E 反应 为放热反应 温度升高 平衡逆向移动 v 大于v
, 1 mol , Δ =( 1- 2) kJ· ② Ⅱ , , , 2 逆 2 正,
mol -1 , 该反应的热化学方程式为 H2(g)+ NO (g) 则升高温度后k 2 正 增大的倍数小于k 2 逆 增大的倍数 。
对应学生用书
起始页码183
考点一 反应热的有关概念 低 分 分 共 分
(1 ,2 , 3 )
1(2015课标Ⅱ,27,14分)甲醇既是重要的化工原料 又可作为 p p p 相同温度下 由于反应 为气体分子数减小的反
. , 3> 2> 1 , ①
燃料 利用合成气 主要成分为 和 在催化剂作用 应 加压有利于提升 的转化率 而反应 为气体分子数不
下合
。
成甲醇 发生的
(
主要反应如下
CO、CO2 H2)
变
,
的反应 产生 的
CO
量不受压强
;
影响 故
③
增大压强时 有利
, : , CO 。 ,
于 的转化率升高 每空 分 共 分
H
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) Δ 1 H 解 CO 析 由反 ( 应热 2 与 , 键 4 能的 ) 关系可得 H
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) Δ 2 (1) , Δ 1 =
H -1 -1 -1
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) Δ 3 1076 kJ·mol +2×436 kJ·mol -3×413 kJ·mol -
回答下列问题 -1 -1 -1 依据盖斯定律
: 343 kJ·mol -465 kJ·mol =-99 kJ·mol ;
已知反应 中相关的化学键键能数据如下 知 反应 则 H H H -1
(1) ① : , ③=②-①, Δ 3 =Δ 2-Δ 1 =-58 kJ·mol -
化学键 H—H C—O C← O H—O C—H (-99 kJ·mol -1 )=+41 kJ·mol -1 。
c
E -1 由化学平衡常数的定义知 K (CH3OH) H 即
/(kJ·mol ) 436 343 1076 465 413 (2) , =c c2 ;Δ 1<0,
由此计算 Δ H 1 = kJ· mol -1 ; 已知 Δ H 2 = 反应 ① 是放热反应 , 升高温度 , K值减 (C 小 O , ) 故 · a ( 曲 H 线 2) 能正确反映
-58 kJ·mol
-1
,
则
Δ
H
3= kJ·mol
-1
。
平衡常数K随温度变化的关系
。
反应 的化学平衡常数K表达式为 图
(2) ① ;
中能正确反映平衡常数 K 随温度变化关系的曲线为 考点二 热化学方程式 盖斯定律及其应用
1
填曲线标记字母 其判断理由是 2(2018课标Ⅱ,27,14分) 催化重整不仅可以得到合
( ), . CH4-CO2
成气 和 还对温室气体的减排具有重要意义 回答
。 (CO H2), 。
下列问题
:
催化重整反应为
(1)CH4-CO2 :CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+
2H2(g)。
已知 H -1
:C(s)+2H2(g)CH4(g) Δ =-75 kJ·mol
H -1
C(s)+O2(g)CO2(g) Δ =-394 kJ·mol
图
1
图
2
C(s)+
2
1 O2(g)CO(g) Δ H =-111 kJ·mol -1
(3) 合成气组成n (H2)/ n (CO+CO2)=2.60 时 , 体系中的 CO 平 该催化重整反应的 Δ H = kJ·mol -1 。 有利于提高
衡转化率 α 与温度和压强的关系如图 所示 α 值 平衡转化率的条件是 填标号
随温度升高
(
而
)
填 增大 或 减
2
小
。
其
(
原
CO
因
)
是
CH4 ( )。
高温低压 低温高压
( “ ” “ ”),
A. B.
高温高压 低温低压
C. D.
某温度下 在体积为 的容器中加入
图 中的压强由大到小为
, 2 L 2 mol CH4、1 mol
以及催化剂进行重整反应 达到平衡时 的转化率
; 2
其判断理由是
CO2 , CO2
, 是 其平衡常数为 2 -2
50%, mol ·L 。
反应中催化剂活性会因积碳反应而降低 同时存在的消碳
(2) ,
。 反应则使积碳量减少 相关数据如下表
1 答案 每空 分 共 分 。 :
. (1)-99 +41( 2 , 4 ) 积碳反应 消碳反应
c p
(2)
K
=c
(CH3O
c2
H)
[
或K
p=p
(CH3O
p2
H)
](1
分
) CH4(g)C(s)+ CO2(g)+C(s)
反应
(C
为
O)
放
·
热反
(H
应
2)
平衡常数
(
数
CO
值
)
应
·
随
(
温
H
度
2)
升高变小 每 2H2(g) 2CO(g)
a
空 分
①
共 分
, (
Δ
H
/(kJ·mol
-1
) 75 172
1 减小 , 升 2 高 ) 温度时 反应 为放热反应 平衡向左移动 使 活化能 / 催化剂 X 33 91
(3) , ① , ,
得体系中 的量增大 反应 为吸热反应 平衡向右移动 又 (kJ·mol -1 ) 催化剂 Y 43 72
CO ; ③ , ,
使产生 的量增大 总结果 随温度升高 使 的转化率降 由上表判断 催化剂 填 优于 或 劣
CO ; , , CO ① , X Y( “ ” “
专题五 化学反应中的能量变化 59
于 理由是
”), 1 2 -2
mol ·L 。
3
在反应进料气组成 压强及反应 积碳反应与消碳反应均为吸热反应 升高温度时 K
。 、 (2)① , , 积、
时间相同的情况下 某催化剂表面的积碳量随温度的变化 K 均增加 由图像可知 以后积碳量减小 说明升高温
, 消 ; 600 ℃ ,
关系如下图所示 升高温度时 下列关于积碳反应 消碳 度 v 增加的倍数比v 增加的倍数大 故 正确
。 , 、 , 消 积 , A、D 。
反应的平衡常数 K 和速率 v 的叙述正确的是 由图像可知 时间相同时积碳量 说明积碳速率
( ) ( ) ② , a>b>c,
填标号 由v k p p -0.5可知 p 一定时
( )。 a>b>c, = · (CH4)·[ (CO2)] , (CH4) ,
积碳速率与p 成反比 故p p p
(CO2) , a(CO2)< b(CO2)< c(CO2)。
易错警示 解 答 时 一 定 要 注 意 速 率 方 程 中
(2) ②
p -0.5 1
[ (CO2)] = p 0.5。
[ (CO2)]
3(2017课标Ⅰ,28,14分)近期发现 是继 之后的
. ,H2S NO、CO
第三个生命体系气体信号分子 它具有参与调节神经信号传
,
递 舒张血管减轻高血压的功能 回答下列问题
、 。 :
下列事实中 不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是
(1) ,
K K 均增加 填标号
A. 积、 消 ( )。
v 减小 v 增加 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应 而亚硫酸可以
B. 积 、 消 A. ,
C. K 积 减小 、 K 消 增加 B. 氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
D. v 消 增加的倍数比v 积 增加的倍数大 C.0.10mol·L -1的氢硫酸和亚硫酸的 pH 分别为 4.5 和 2.1
在一定温度下 测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程
氢硫酸的还原性强于亚硫酸
② ,
为
p
v = k ·
一
p
定
(C
时
H4
不
)·
同
[
p
p (CO2
下
)]
积
-0.
碳
5 (
量
k 为
随时
速
间
率
的
常
变
数
化
)。
趋
在
势 (2)
D 下 . 图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解
如
(
下
CH
图
4)
所示 则
,
p
(CO
p
2)
p 从大到小的顺
制备氢气的反应系统原理
。
, a(CO2)、 b(CO2)、 c(CO2)
序为
。
通过计算 可知系统 和系统 制氢的热化学方程
, (Ⅰ) (Ⅱ)
式分别为
、
制得等量 所需能
, H2
量较少的是
2 答案 1 。
. (1)247 A 与 在高温下发生反应
3 (3)H2S CO2 :H2S(g)+CO2(g)
劣于 相对于催化剂 催化剂 积碳反应的活化能 在 时 将 与
(2)① X, Y COS(g)+H2O(g)。 610 K , 0.10 mol CO2
大 积碳反应的速率小 而消碳反应活化能相对小 消碳反应速 充入 的空钢瓶中 反应平衡后水的物质
, ; , 0.40 mol H2S 2.5L ,
率大 的量分数为
AD 0.02。
p p p 的平衡转化率α 反应平衡常数K
②
解
c(
析
CO2
本
)、
题
b(
考
C
查
O2
盖
)、
斯
a
定
(C
律
O2
的
)
应用 化学反应速率与化学平衡
①H2S 1= %, =
, 。
常数 在 重复实验 平衡后水的物质的量分数为
。 ② 620 K , 0.03,
(1)C(s)+2H2(g)CH4(g H ) Δ H =-75 kJ· -1 mol -1 ① H2S 的 填 转化率α 或 2 α 1, 该反应的 Δ H
C(s)+O2(g)CO2(g) Δ =-394 kJ·mol ② 0。 ( “>”“<” “=”)
向反应器中再分别充入下列气体 能使 转化率增大
C(s)+
2
1 O2(g)CO(g) Δ H =-111 kJ·mol -1 ③ ③
的是 填标号
, H2S
运用盖斯定律 可得 ( )。
,③×2-①-② CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+
2H2(g) Δ
H
=[(-111×2)-(-75)-(-394)] kJ·mol
-1
= 3 答
A
案
.H2S B.CO2 C.COS D.N2
-1 正反应为气体体积增大的吸热反应 故升温 . (1)D
247 kJ·mol 。 , 、
减压有利于平衡正向移动 提高 的平衡转化率 正确 1 H -1
, CH4 ,A 。 (2)H2O(l) H2(g)+ O2(g) Δ =286 kJ·mol
列三段式 2
: H -1 系统
H2S(g)H2(g)+S(s) Δ =20 kJ·mol (Ⅱ)
CH4(g) + CO2(g)2CO(g)+2H2(g) -3
始 (3)①2.5 2.8×10 ②> > ③B
2 mol 1 mol 0 mol 0 mol 解析 根据强酸制弱酸规律 可知酸性
转 (1) , H2SO3>H2CO3>
0.5 mol 0.5 mol 1 mol 1 mol 项不符合题意 亚硫酸 氢硫酸都是二元弱酸 等浓度
平 H2S,A ; 、 ,
1.5 mol 0.5 mol 1 mol 1 mol 的亚硫酸的导电能力比氢硫酸的强 可以证明酸性
K
c2
(H2)·
c2
(CO)
( 1
2
mol·L -1 ) 2 ·( 1
2
mol·L -1 ) 2
H2S,B
项不符合题意
;
亚硫酸的
pH
比
,
等浓度的氢硫
:
酸
H2
的
SO
小
3>
,
= c c = = 可以证明酸性 项不符合题意 物质的还原性与
(CH4)· (CO2) 1.5 -1 0.5 -1 :H2SO3>H2S,C ;
( mol·L )·( mol·L ) 其电离产生氢离子的浓度大小无关 因此不能证明二者的酸性
2 2 ,
60 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
强弱 项符合题意 高浓度 的 层
,D 。 I2 HI 。
根据上述事实 下列说法正确的是 选填序号
1 ① , ( )。
(2)①H2SO4(aq)SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) 两层溶液的密度存在差异
2 a.
H -1 加 前 溶液和 溶液不互溶
Δ 1=327 kJ·mol b. I2 ,H2SO4 HI
在 溶液中比在 溶液中易溶
②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)2HI(aq)+ H2SO4(aq) c.I2 HI H2SO4
H -1 辨别两层溶液的方法是
Δ 2=-151 kJ·mol ②
H -1
③2HI(aq)H2(g)+ I2(s) Δ 3=110 kJ·mol 。
经检测 层中c + c 2- 其比
④H2S(g)+ H2SO4(aq)S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) ③ ,H2SO4 (H ) ∶ (SO4 )= 2.06 ∶ 1。
Δ
H
4=61 kJ·mol
-1 值大于
2
的原因是
。
根据盖斯定律由 可得系统 制氢的热化学方程式 反应
①+②+③ (Ⅰ) (3) Ⅱ:2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)
H -1
为 1 H -1 根据盖 Δ =+550 kJ·mol 。
H2O(l)H2(g)+ O2(g) Δ =286 kJ·mol ; 它由两步反应组成
2 :ⅰ.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g)
斯定律由 ②+③+④ 可得系统 (Ⅱ) 制氢的热化学方程式为 Δ H =+177 kJ·mol -1 ;ⅱ.SO3(g) 分解 。
H -1 L L L X 可分别代表压强或温度 如图表示 L 一定
H2S(g)H2(g)+S(s) Δ =20 kJ·mol 。 ( 1、 2)、 。
根据系统 系统 的热化学方程式可知产生等量的氢 时 中 的平衡转化率随X的变化关系
(Ⅰ)、 (Ⅱ) ,ⅱ SO3(g) 。
气 后者吸收的热量比前者少
, 。
设平衡时反应的 的物质的量为x
(3)① H2S mol。
H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)
开始
0.40 mol 0.10 mol 0 0
反应 x x x x
mol mol mol mol
平衡 x x x x X代表的物理量是
(0.40- )mol (0.10- )mol mol mol ① 。
n x 判断L L 的大小关系 并简述理由
(H2O) ② 1、 2 , :
n 总 = x x x x=0.02
( ) (0.40- )+(0.10- )+ +
解得x 所以 的平衡转化率 α 0.01 mol 。
=0.01, H2S 1= ×100%= 4 答案 分
在该条件下反应达到平衡时化学
0.4
平
0
衡
mol
常数 K
. (12 )(1)SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI
2.5%。 = (2)①a、c
c c n n 观察颜色 颜色深的是 层 颜色浅的是 层
(COS)· (H2O) (COS)· (H2O) ② , HI , H2SO4
c c = n n = 层中含有少量
(H2S)· (CO2) (H2S)· (CO2) ③H2SO4 HI
压强
0.01×0.01 -3 (3)①
(0
温
.40
度
-
由
0.01)×(0.
升
10
高
-0
到
.01) ≈2.8
平
×1
衡
0
时
。
水的物质的量分数由
② L 1< L 2;SO3(g) 分解的热化学方程式 :2SO3(g) 2SO2(g)+
② 610 K 620 K, H -1 当压强一定时 温度升高 平衡转
变为 所以 的转化率增大 即α α 根据题意可 O 化 2( 率 g 增 ) 大 Δ =+196kJ·mol , , ,
0.02 0.03, H2S , 2> 1;
知升高温度 化学平衡向正反应方向移动 所以该反应的正反
解析 仔细观察题图可知 反应 的化学方程式为
, ,
应为吸热反应 即 H (1) , 溶液 Ⅰ 分为两层 说明溶 S 液 O 的 2+
, Δ >0。
增大 的浓度 平衡正向移动 但加入量大于平衡移动时 I2+2H2OH2SO4+2HI。 (2)① ,
密度肯定存在差异 正确 加 前 溶液和 溶液互
③
的消
H
耗
2S
量 所以
,
转化率减小
,
项错误 增大 的浓 ,a ; I2 ,H2SO4 HI
溶 错误 依题意 在 层中的浓度比在 层中的高
度
H2S
平衡正向移
,
动
H2S
转化率增大
,A
项正确
;
是
C
生
O2
成物 ,b ; ,I2 HI H2SO4 ,
说明 在 溶液中比在 溶液中易溶 正确 在
增大
,
生成物的浓度
,H2
平
S
衡逆向移动
,B
转化
;
率
CO
减
S
小 项错
,
I2 HI H2SO4 ,c 。 ②I2
溶液中的浓度大于在 溶液中的浓度 故溶液颜色前
误 是与反应体系
,
无关的气体 充
,
入
H2S
不能使化学
,
平
C
衡发 HI H2SO4 ,
者较深 可用观察溶液颜色深浅的方法辨别两层溶液
生移 ;N 动 2 所以对 转化率无影响 , 项 N 错 2, 误 , 。
易错警
,
示 第
H2S
问易误认为增
,
大
D
的
。
物质的量平衡向 ③H2SO4
层含有少量
HI,
故c
(H
+
) ∶
c
(SO
2
4
-
)>2。 (3)
根据盖斯定
正反应方向 移
(
动
3)③
就可以增大 的
H
转
2S
化率 实际上加入
律可得
,2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
的
Δ
H
=+550kJ·mol
-1
-2×
平衡正向移动
,
可以提高
H2
的
S
转化率 因
。
其总量未变 (+177 kJ·mol
-1
)=+196 kJ·mol
-1
,
故升高温度
,
平衡正向移
H2S, , CO2 ( ), 动 的平衡转化率增大 增大压强 平衡逆向移动 的
但是 的转化率会减小 因为平衡正向移动 生成物的浓度 ,SO3 ; , ,SO3
H2S , , 平衡转化率减小 故X代表的物理量是压强 L L
均增大 为使平衡常数保持不变 的 余额 增大 , , 1< 2。
, ,H2S “ ” 。 5(2015安徽理综,27,14分)硼氢化钠 在化工等领域
4(2015北京理综,26,12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁 . (NaBH4)
. 具有重要的应用价值 某研究小组采用偏硼酸钠 为
能源 以太阳能为热源 热化学硫碘循环分解水是一种高效 。 (NaBO2)
。 , 、 主要原料制备 其流程如下
无污染的制氢方法 其反应过程如下图所示 NaBH4, :
。 :
反应 的化学方程式是 已知 常温下能与水反应 可溶于异丙胺 沸点
(1) Ⅰ :NaBH4 , ( :33℃)。
在第 步反应加料之前 需要将反应器加热至 以上
。 (1) ① , 100 ℃
反应 得到的产物用 进行分离 该产物的溶液在过量 并通入氩气 该操作的目的是
(2) Ⅰ I2 。 ,
的存在下会分成两层 含低浓度 的 层和含 原料中的金属钠通常保存在 中
I2 ——— I2 H2SO4 。 ,
专题五 化学反应中的能量变化 61
实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有
、 2 Na2SiO3
玻璃片和小刀等
、 。 过滤 蒸馏
请配平第 步反应的化学方程式 (3)
(2) ① :
(4)NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+4H2(g)
NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 NaBH4+ Δ H =-216.0 kJ·mol -1
解析 原料中的 及 会与空气中的 反应 原料
Na2SiO3 (1) Na H2 O2 ,
中的 及产物 会与水反应 故第 步反应加料之前应
(3)
第
②
步分离采用的方法是
;
第
③
步分出
NaBH4
先将反
Na
应器加热
N
至
aBH4
以上并通
,
入氩气
①
以除去反应器中的
并回收溶剂 采用的方法是 100℃ ,
, 。
空气和水蒸气 运用化合价升降法和观察法 不难配平所给
与 反应生成 和 在 。 (2) ,
(4)NaBH4(s) H2O(l) NaBO2(s) H2(g)。
反应的化学方程式 由题给信息可知 欲分离 和异丙
25 ℃、101 kPa
下
,
已知每消耗
3.8 g NaBH4(s)
放热
胺可加热蒸馏 馏分
。
为
(3
异
)
丙胺 留在蒸馏烧
,
瓶中的是
NaBH4
固体
21.6 kJ,
该反应的热化学方程式是 , , NaBH4
产品 依题意可知 反应
。
。 (4) , NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(s)+
5 . 答案 (1) 除去反应器中的水蒸气和空气 煤油 镊子 4H2(g) 的 Δ H =-21.6kJ÷ 3.8g -1 =-216.0kJ·mol -1 。
滤纸 38g·mol
(2) 1 NaBO2 + 2 SiO2 + 4 Na+ 2 H2 1 NaBH4 +
教师专用题组
考点一 反应热的有关概念 由盖斯定律可推出 可得热化学方程式
,3×①+②-③ S(s)+
1(2015北京理综,9,6分)最新报道 科学家首次用 射线激光 H
. : X 2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) Δ =
技术观察到 与 在催化剂表面形成化学键的过程 反应 x -1 a b c -1 因此 项正确
CO O 。 kJ·mol =(3 + - ) kJ·mol , A 。
过程的示意图如下 3(2015四川理综,11,16分)为了保护环境 充分利用资源 某
: . , ,
研究小组通过如下简化流程 将工业制硫酸的硫铁矿烧渣 铁
, (
主要以 存在 转变成重要的化工原料 反应条件
Fe2O3 ) FeSO4(
略
)。
稀 活化硫铁矿 空气
H2SO4 FeCO3
下列说法正确的是 Ⅰ
浸取
Ⅱ
还原
Ⅲ
调
pH Ⅳ
调
pH
除杂
( ) 硫铁 ↓ 矿烧渣 过滤 滤 ↓ 液 过滤 滤 ↓ 液 过滤 ↓ 滤液 过滤 晶体
和 生成 是吸热反应 → → → 浓缩结晶→FeSO4
A. 在 CO 该过 O 程中 CO 断 2 键形成 和 活化硫铁矿还原 3+的主要反应为
B. ,CO C O Fe :FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O
不考虑其他反应 请回答下列问题
C.CO
和
O
生成了具有极性共价键的
CO2
第
15F
步
eSO4+8H2
与
SO4,
反应的离子
。
方程式是
:
D.
状态
Ⅰ→
状态
Ⅲ
表示
CO
与
O2
反应的过程 (1) Ⅰ H2SO4 Fe2O3
答案 C 项 和 生成 是放热反应 项 观察 。
A ,CO O CO2 ;B , 检验第 步中 3+是否完全还原 应选择 填字
反应过程的示意图知 该过程中 中的化学键没有断裂形 (2) Ⅱ Fe , (
, ,CO 母编号
成 和 项 和 生成的 分子中含有极性共价键 )。
C O;C ,CO O CO2 ; 溶液 溶液
项 状态 状态 表示 与 反应的过程 A.KMnO4 B.K3[Fe(CN)6]
D , Ⅰ→ Ⅲ CO O 。 溶液
C.KSCN
第 步加 调溶液 到 左右 然后在第 步通
考点二 热化学方程式 盖斯定律及其应用 (3) Ⅲ FeCO3 pH 5.8 , Ⅳ
入空气使溶液 降到 此时 2+不沉淀 滤液中铝 硅
2(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一 pH 5.2, Fe , 、
. , 杂质被除尽 通入空气引起溶液 降低的原因是
其爆炸的热化学方程式为 。 pH
:
。
H 可转化为 在空气中加热反应可制得
S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) Δ =
(4)FeSO4 FeCO3,FeCO3
x -1 铁系氧化物材料
kJ·mol 。
已知 碳的燃烧热 H a -1 已知 时
: Δ 1= kJ·mol 25 ℃,101 kPa :
S(s)+2K(s)K2S(s) Δ H 2= b kJ·mol -1 4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) Δ H =-1648 kJ/mol
H
2K (s) + N2 (g) + 3O2 (g) 2KNO3 (s) C(s)+O2(g)CO2(g) Δ =-393 kJ/mol
H
Δ
H
3=
c
kJ·mol
-1 2Fe(s) + 2C(s) + 3O2(g) 2FeCO3(s) Δ =
则x为 -1480 kJ/mol
( ) 在空气中加热反应生成 的热化学方程式是
a b c c a b a b c c a b FeCO3 Fe2O3
A.3 + - B. -3 - C. + - D. - -
答案 A 本题已知的三个热化学方程式为 。
: 在一定条件下可制得 二硫化亚铁 纳米材料
①C(s)+O2(g)CO2(g) Δ H 1= a kJ·mol -1 (5)F 该 eS 材 O 料 4 可用于制造高容量锂电 FeS 池 2( 电池放电时 ) 的总反应为 。
,
H b -1 正极反应式是
②S(s)+2K(s)K2S(s) Δ 2= kJ·mol 4Li+FeS2 Fe+2Li2S,
H c -1
③2K(s)+N2(g)+3O2(g)2KNO3(s) Δ 3= kJ·mol 。
62 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
假如烧渣中的铁全部视为 其含量为 将a 在 段 氢溶解于 中形成固溶体 随着氢气压强
(6) Fe2O3, 50%。 kg OA , M MHx,
质量分数为b 的硫酸加入到c 烧渣中浸取 铁的浸取 的增大 逐渐增大 在 段 与氢气发生氢化反
% kg , ,H/M ; AB ,MHx
率为 其他杂质浸出消耗的硫酸以及调 后溶液呈 应生成氢化物 氢化反应方程式为 z
96%, pH MHy, : MHx(s)+H2(g)
微酸性所残留的硫酸忽略不计 按上述流程 第 步应加 z H 在 点 氢化反应结束 进一步
。 , Ⅲ MHy(s) Δ 1(Ⅰ); B , ,
入 增大氢气压强 几乎不变 反应 中z
FeCO3 kg。 ,H/M 。 (Ⅰ) =
答案 + 3+ 用含x和 y 的代数式表示 温度为 T 时 某合金
(1)Fe2O3+6H 2Fe +3H2O ( )。 1 ,2 g
内吸收氢气 吸氢速率 v
(2)C 4 min 240 mL, =
2+被氧化为 3+ 3+水解产生 + -1 -1 反应 的焓变 H 填
(3)Fe Fe ,Fe H mL·g ·min 。 (Ⅰ) Δ 1 0( “>”
H 或
(4)4FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g) Δ = “=” “<”)。
η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量
-260 kJ/mol (2)
+ - 或 - 2- 占其总吸氢量的比例 则温度为 T T 时 η T
(5)FeS2+4Li +4e Fe+2Li2S FeS2+4e Fe+2S , 1、 2 , ( 1)
ab c η T 填 或 当反应 处于图中 点
ab c或29 1131 ( 2)( “>”“=” “<”)。 (Ⅰ) a
(6)0.0118 -0.646 - 时 保持温度不变 向恒容体系中通入少量氢气 达平衡后
2450 1750 , , ,
解析 稀硫酸与 发生复分解反应 离子方程式为 反应 可能处于图中的 点 填 或 该
(1) Fe2O3 , (Ⅰ) ( “b”“c” “d”),
+ 3+ 检验 3+是否完全还原 只 贮氢合金可通过 或 的方式释放氢气
Fe2O3+6H 2Fe +3H2O。 (2) Fe , 。
需要检验溶液中是否有 3+即可 常选择试剂 溶液 滴 贮氢合金 可催化由 合成 的反应 温度
Fe , KSCN , (3) ThNi5 CO、H2 CH4 。
入 溶液后若无现象 证明 3+已完全还原 若溶液变红 为T时 该反应的热化学方程式为
KSCN , Fe ; , ,
说明 3+未完全还原 通入空气后 空气中的 将溶液
Fe 。 (3) , O2 。
中的 Fe 2+氧化为 Fe 3+ ,Fe 3+易发生水解产生 H + , 使溶液的 pH 已知温度为T时 :
降低 由反应 H H -1
。 (4) :4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) Δ = CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) Δ =+165kJ·mol
H H -1
-1648 kJ/mol ①,C(s) +O2(g) CO2(g) Δ = CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) Δ =-41kJ·mol
-393 kJ/mol ②,2Fe(s)+2C(s)+3O2(g) 2FeCO3(s) 答案 2 加热 减压
H 根据盖斯定律可知 (1)y x 30 < (2)> c
Δ =-1480 kJ/mol ③, ,①+②×4-③×2 -
可得 H
:4FeCO3(s)+O2(g) 2Fe2O3(s)+4CO2(g) Δ = (3)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)
由电池放电时的总反应 H -1
-260 kJ/mol。 (5) 4Li+FeS2 Fe+ Δ =-206 kJ·mol
可知 作负极 在正极得到电子 正极反应式是
2Li2S
-
,Li ,
2
F
-
e
或
S2
+ -
, 解析
(1)
由氢原子守恒可知
,
zx
+2=
zy
,
解得z
=y -
2
x;
根据题
FeS2+4e Fe+2S FeS2+4Li +4e Fe+2Li2S。
(6) 依据题意知 , 硫铁矿烧渣中加 H2SO4 浸取后滤液中含有 意可知 , 吸氢速率v = 240 mL =30 mL·g -1 ·min -1 ; 观察题图
c 3 2 g×4 min
n 3+ ×50%×96%×70%×10 c 浸取烧渣中 可知 升高温度 平衡时氢气的压强增大 即反应 的平衡
(Fe )= mol= 6 mol; , , , (Ⅰ)
56 逆向移动 故反应 为放热反应 即 H 观察题图
Fe2O3 时消耗n (H2SO4)=
2
3 n (Fe 3+ )=
2
3 ×6 c mol=9 c mol; 浸 可知
,
升高 , 温度不 ( 利 Ⅰ 于 ) 氢化反应阶 , 段吸 Δ 收 1
H
<
2
0
,
。 由 ( 于 2) T
1<
T
2,
故
取液中加入活化硫铁矿还原 Fe 3+过程中生成 n (H2SO4)=
时
η (
向
T 1
恒
)>
温
η (
恒
T 2)
容
;
体
在
系
AB
中
段
通
,
入
MH
少
x
量
与 H2 发生
被
反
吸
应
收
(Ⅰ), 图
增
中
大
a 点
平
1
8
4
n (Fe 3+ )=
1
8
4
×6 c mol=3.43 c mol; 加入 FeCO3 调 pH 时 , 发生 衡后反应 、
(Ⅰ)
可能处于
c
点
;
反应 H2
(
,
Ⅰ
H2
)
是气体 , 体 H 积 /M 减小的 , 放
反应 故n 热反应 释放 时使反应 逆向进行即可 故可通过加热
:FeCO3
a
+H2
b
SO4 FeSO4+H2O+CO2↑, (FeCO3)=
或减压
,
的方法
H
实
2
现 已
(Ⅰ
知
) ,
n · %×1000 c c ab 。 (3) :CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+
(H2SO4)= mol-9 mol+3.43 mol=(0.102 - H -1
98 4H2(g) Δ =+165 kJ·mol ①、CO(g)+H2O(g) CO2(g)+
5
.
57
c
) mol,
即 m
(FeCO3) = (0. 102
ab
- 5.57
c
) mol × H2(g) Δ
H
=-41kJ·mol
-1
②,
由盖斯定律可知
,②-①
即得所求
-1 ab c ab c 热化学方程式
116 g·mol =(11.8 -646 )g=(0.0118 -0.646 )kg。 :CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)
4(2015山东理综,30,19分)合金贮氢材料具有优异的吸放氢 H -1
. Δ =-206 kJ·mol 。
性能 在配合氢能的开发中起着重要作用
, 。
一定温度下 某贮氢合金 的贮氢过程如图所示 纵轴
(1) , (M) ,
为平衡时氢气的压强 p 横轴表示固相中氢原子与金属
( ),
原子的个数比
(H/M)。
专题五 化学反应中的能量变化 63
对应学生用书
起始页码185
时间: 分钟 分值: 分
50 100
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 H 正确
( 6 , 36 , ) Δ 1<0,D 。
1(2019辽宁六校协作体期初联考,9)下图是金属镁和卤素单 拓展延伸 H 生成物总能量 反应物总能量
. Δ = - 。
质 反应的能量变化示意图 下列说法正确的是 3(2019江西吉安联考,5)物质 在一定条件下可发生一系列
(X2) 。 ( ) . A
转化 由图判断下列关系错误的是
, ( )
H H
A.A→F,Δ =-Δ 6
由图可知此温度下 与 反应的热化学方程式为
H H H H H H
A. MgBr2(s) Cl2(g) B.Δ 1+Δ 2+Δ 3+Δ 4+Δ 5+Δ 6=0
H -1 H H H H
MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) Δ =+117kJ·mol C.C→F,Δ =Δ 1+Δ 2+Δ 6
热稳定性 若 为放热过程 则 H H H H
B. :MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 D. A→C , Δ 3+Δ 4+Δ 5+Δ 6>0
工业上可电解 溶液冶炼金属镁 该过程需吸收热量 3 答案 C 项 和 的焓变数值相等 符号相反
C. MgCl2 , . A ,A→F F→A 、 ,
金属镁和卤素单质 的反应能自发进行是因为 H均小 项正确 项 由 循环到 能量变化为 即 H H
D. (X2) Δ A ;B , A A, 0, Δ 1+Δ 2+
于零 H H H H 项正确 项 由 H H
Δ 3+Δ 4+Δ 5+Δ 6=0,B ;C , C→F,Δ =Δ 3+
1 答案 D 由图中数据可知 H H 由 H H H H 二者 H的绝对值相
. ①Mg(s)+Br2(g)MgBr2(s) Δ 4+Δ 5, F→C,Δ =Δ 1+Δ 2+Δ 6, Δ
H -1 等 符号相反 故 项错误 项 若 为放热过程 则
Δ =-524 kJ·mol ;②Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s) , , C ;D , A→C , C→
H -1 运用盖斯定律 可得 为吸热过程 即 H H H H 项正确
Δ =-641 kJ·mol , ②-① MgBr2(s)+ A , Δ 3+Δ 4+Δ 5+Δ 6>0,D 。
H 4(2018河北邢台期末,12) 的分解反应是一个可逆反应 其
Cl2(g)Br2(g)+MgCl2(s) Δ =[(-641)-(-524)] . H2S ,
-1 -1 不正确 物质能量越高越不稳 能量与反应过程的关系如图所示 下列有关说法中正确的是
kJ·mol =-117 kJ·mol ,A ; ,
定 故热稳定性 不正确 工业上
, :MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B ; ( )
可电解熔融态的 冶炼金属镁 不正确
MgCl2 ,C ;Mg(s)+X2(g)
该反应的 S 反应能自发进行 H 必小于
MgX2(s), Δ <0, ,Δ
零 正确
,D 。
关联知识 电解 溶液阴极产物为 和 阳
MgCl2 H2 Mg(OH)2,
电解
极产物为 总反应式为
Cl2, MgCl2+2H2O Mg(OH)2↓+
正反应的活化能大于逆反应的活化能
H2↑+Cl2↑。 A.
2(2019黑龙江顶级名校一调,12)如图所示 下列说法中不正 若减小体系的压强 则该反应的焓变将增大
. , B. ,
确的是 升高温度 化学反应速率加快 的平衡转化率减小
( ) C. , ,H2S
向密闭容器中充入 充分反应 吸收 的热量
D. 1molH2S , 84.9kJ
4 答案 A 由题图可知 该反应是吸热反应 所以正反应的
. , ,
活化能大于逆反应的活化能 项正确 压强的改变能影响反
,A ;
应的速率和平衡的移动 但不影响反应的焓变 项错误 升高
, ,B ;
温度 化学反应速率加快 正反应是吸热反应 平衡向右移动
, , , ,
使 的转化率增大 项错误 向密闭容器中充入
H2S ,C ; 1 mol H2S
充分反应 该反应是可逆反应 不能完全分解 所以
反应过程 的热化学方程式为 , ,1 mol H2S ,
A. (1) A2(g)+B2(g)C(g) 吸收的热量小于 项错误
H Q -1 84.9 kJ,D 。
Δ 1=- 1 kJ·mol 5(2018黑龙江哈师大附中期中,15)已知 与
反应过程 的热化学方程式为 . :NH3·H2O(aq)
B. (2) C(g)A2(g)+B2(g) 反应生成 正盐的 H -1 强酸
H Q -1 H2SO4(aq) 1mol Δ =-24.2 kJ·mol ; 、
Δ 2=+ 2 kJ·mol 强碱稀溶液发生中和反应的反应热 H -1 则
Q 与Q 的关系 Q Q Δ =-57.3 kJ·mol ,
C. 1 2 : 1> 2 在水溶液中电离的 H等于
H H NH3·H2O Δ ( )
D.Δ 2>Δ 1
-1 -1
2 答案 C 由图 可得 H A.+45.2 kJ·mol B.-45.2 kJ·mol
. (1) A2(g)+B2(g)C(g) Δ 1=
-1 -1
Q -1 正确 由图 可得 C.+69.4 kJ·mol D.-69.4 kJ·mol
- 1 kJ·mol ,A ; (2) C(g)A2(g)+B2(g)
H Q -1 正确 Q Q 不正确 H
Δ 2=+ 2 kJ·mol ,B ; 1 = 2,C ;Δ 2>0,
64 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
5 答案 A 含 + 结合已知可得
. 1 mol (NH4)2SO4 2 mol NH4, 1 H -1
+ + H
②H2(g)+
2
O2(g)H2O(g) Δ 2=-242 kJ·mol
①NH3·H2O(aq)+H (aq) NH4(aq)+H2O(l) Δ =
-12.1 kJ·mol
-1
,②H
+
(aq)+OH
-
(aq) H2O(l) Δ
H
=
下
③
列
C(
说
s)
法
+O
错
2(
误
g)
的
是
CO2(g) Δ
H
3=-394 kJ·mol
-1
-1 运用盖斯定律 可得 ( )
-57.3 kJ·mol , ①-② NH3·H2O(aq) 时 H
+ - H -1 A.25 ℃ ,CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) Δ =
NH4(aq)+OH (aq) Δ =(-12.1+57.3) kJ·mol =
-1
-1 正确 -31 kJ·mol
+45.2 kJ·mol ,A 。 增大压强 反应 的平衡向逆反应方向移动 平衡常数 K
6(2018河北衡水中学大联考,13)已知 和 转化为 B. , ① ,
. NO O2 NO2 减小
的反应机理如下
: 反应 达到平衡时 每生成 的同时生成
快 H 平衡常数K C. ① , 1 mol CO 0.5 mol O2
①2NO(g) N2O2(g)( ) Δ 1<0 1; 反应 断开 和 中的化学键所吸收的能量
慢 H 平衡常 D. ② 2 mol H2 1 mol O2
②N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)( ) Δ 2<0 比形成 键所放出的能量少
数K 4 mol O—H 484 kJ
2。 8 答案 AB 根据盖斯定律得 H H H H
下列说法正确的是 . ,Δ =Δ 3-Δ 2-Δ 1 =
的 H H H ( ) -41 kJ·mol -1 , 故 A 错误 ; 反应 ① 是一个气体体积增大的反
A.2NO(g)+O2(g)2NO2(g) Δ =-(Δ 1+Δ 2) 应 增大压强平衡逆向移动 平衡常数 K 只受温度影响 温度
的平衡常 , , ,
B.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) 不变 则平衡常数K不变 故 错误 反应达到平衡时 正逆反
K , , B ; ,
数K 1 应速率相等 v v 故 正确 反应 为放
=K , 逆(O2) ∶ 正(CO)=1 ∶ 2, C ; ②
2 热反应 焓变等于化学键断裂吸收的能量减去成键释放的能
反应 的速率大小决定
,
C. ② 2NO(g)+O2(g)
量 且物质的量与热量成正比 则反应 断开 和
的反应速率
2NO2(g) ,
中的化学键所吸收的能量
,
比形成
② 2 mol
键
H
所
2
放
1
出
m
的
ol
反应过程中的能量变化可用右图表示 O2 4 mol O—H
D.
能量少 故 正确
6 答案 C 运用盖斯定律 得 484 kJ, D 。
. ,①+② 2NO(g)+O2(g)
知识归纳 反应热的计算
H H H 项错误 平衡常数 K K K
2NO2(g) Δ =Δ 1+Δ 2,A ; = 1· 2,B 利用物质能量计算 H 生成物总能量 反应物总能量
项错误 整个反应历程中 速率慢的反应决定总反应的反应速 1. :Δ = -
; , 利用键能进行计算 H 反应物键能之和 生成物键能之和
率 项正确 反应 为放热反应 图像与之不符 项错误 2. :Δ = -
,C ; ① , ,D 。 利用活化能 E 进行计算 H E 反应物 E 生成物
3. ( a) :Δ = a( )- a( )
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确 H
( 6 , 18 , ) 利用反应的互逆性关系进行计算 Δ 1 H H
7(2018河北邢台期末,11)一种生产和利用氢能的途径如图所 4. :AHB Δ 1=-Δ 2
. Δ 2
示 下列说法中错误的是 利用盖斯定律进行计算
。 ( ) 5. :
H H
Δ 1 Δ 2 H H H
A →B →C Δ 3=Δ 1+Δ 2
↑
H
Δ 3
9(2020届山东历城二中质检,12)甲烷与氧气反应过程中的能
.
量变化如图所示 下列有关说法中不正确的是
。 ( )
氢能属于二次能源
A.
图中能量转化的方式至少有 种
B. 6
太阳能电池的供电原理与燃料电池相同
C.
太阳能 风能 氢能都属于新能源 的能量大于 和 的能量总和
D. 、 、 A.CH4(g) CO2(g) H2O(g)
7 答案 C 氢能属于二次能源 项正确 图中涉及的能量转 反应 H
. ,A ; B. CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) Δ =
化方式有太阳能 风能 水能转化为电能 电能与化学能的相互 -1
、 、 , -800 kJ·mol
转化 电能与光能 热能的转化等 项正确 太阳能电池是将 若破坏 中的化学键需吸收热量 则破坏
, 、 ,B ; C. 1 mol O2(g) 493 kJ,
太阳能转化为电能 而燃料电池是将化学能转化为电能 所以 键需吸收热量
, , 1 molC—H 415 kJ
二者供电原理不相同 项错误 太阳能 风能 氢能都属于新 在反应 中 放出热
,C ; 、 、 D. CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) ,
能源 项正确 量 时 有 键生成
,D 。 400 kJ , 2 mol O—H
8(2019北京昌平二模改编)工业制氢气的一个重要反应是 9 答案 AB 由题图知 与 的能量
. . ,1 mol CH4(g) 2 mol O2(g)
已知在 时 之和大于 和 的能量之和 错误
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。 25 ℃ : 1 mol CO2(g) 2 mol H2O(g) ,A ;
反应 放出的热量应该
1 H -1
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l)
①C(s)+ O2(g) CO(g) Δ 1=-111 kJ·mol 大于 错误
2 800 kJ,B 。
专题五 化学反应中的能量变化 65
易错易混 选项 产物中水的状态为液态 这一点容易被 动 该反应的 H 点时反应未达平衡状态 乙炔
B , , , Δ <0;N ,N→M,
忽略 转化率增大 说明 点反应正向进行 v 正 v 逆
。 , N , ( )> ( )。
三、非选择题 共 分 ② CHCH(g) + HCl(g) CH2 CHCl(g)
( 46 ) 始
10(2018河南、河北重点高中一联,19) 分 乙炔广泛用于 1 mol 1 mol 0
. (16 ) 转
焊接 焊割及有机合成等方面 0.8 mol 0.8 mol 0.8 mol
、 。 平
已知下列热化学方程式 0.2 mol 0.2 mol 0.8 mol
(1) : 平衡时 的分压依
H , CHCH(g) 、HCl(g)、CH2 CHCl(g)
4CH4(g)+3O2(g) 2C2H2(g)+6H2O(g) Δ 1 =
a -1 次为 1 4 1 4 2
kJ·mol ; ( ×1.0×10 )kPa、( ×1.0×10 )kPa、( ×1.0×
6 6 3
H b -1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) Δ 2= kJ·mol ;
H 2 ×1.0×10 4 kPa
2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) Δ 3。 4 则K 3 -3 -1
①Δ H 3= kJ·mol -1 ( 用含a 、 b的代数式表示 )。 10 )kPa, p=
(
1
×1.0×10
4
kPa)
2 =2.4×10 kPa 。
已知下列共价键的键能数据 6
② :
11(2018湖北八市联考,28) 分 减少氮的氧化物和碳的氧
共价键 . (14 )
C—H H—H CC 化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一 合理应用
键能 -1 。
/kJ·mol 413.4 436 812 和处理碳 氮及其化合物 在生产 生活中有重要意义
、 , 、 。
H -1 填数值 对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点
Δ 3= kJ·mol ( )。 (1) 。
氯仿 与金属银共热可以制取乙炔 该反应的化学 在催化剂存在下用 还原 是解决温室效应的重要
(2) (CHCl3) , H2 CO2
方程式为
手段之一 相关反应如下
。
, :
(3) 向压强为 1.0×10 4 kPa 的恒压密闭容器中充入 1 mol 乙炔 已知 H2 和 CH4 的燃烧热 Δ H 分别为 -285.5 kJ/mol 和
和 气体 在催化剂作用下乙炔与 发生反
1 mol HCl , HCl H
应 乙炔
-890.0 kJ/mol;H2O(l)H2O(g) Δ =+44.0kJ/mol。
的
:
平
H
衡
C
转
化
CH
率
(
与
g)
温
+
度
H
的
Cl
关
(g
系
)
如
图
所
C
示
H2 CHCl(g), 试写出
H2
还原
CO2
生成
CH4
和
H2O(g)
的热化学方程
。 式
: 。
在 催化下 可同时发生反应 两反应可
(2)CO2 Cu-ZnO , Ⅰ、Ⅱ,
作为解决温室效应及能源短缺的重要手段
。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
H
Δ 1=-57.8 kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
H
Δ 2=+41.2 kJ/mol
某温度时 若反应 的速率v 大于反应 的速率v 则
该反应的 H 填 或 点时乙炔的反 ① , Ⅰ 1 Ⅱ 2,
① Δ 0( “>” “<”);N 下列反应过程的能量变化正确的是 填字母
应速率v 正 v 逆 填 或 ( )。
( ) ( )( “>”“<” “=”)。
点对应温度下 该反应的平衡常数K -1
②M , p= kPa
用平衡分压代替平衡浓度计算 分压 总压 物质的量
( , = ×
分数
)。
a b
10 答案 -3
. (1)① ②+360.4
2
△
(2)2CHCl3+6Ag → HCCH↑ + 6AgCl
-3
(3)①< > ②2.4×10
解析
(1)①4CH4(g)+3O2(g) 2C2H2(g)+6H2O(g)
H a -1
Δ 1= kJ·mol ……Ⅰ
H b -1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) Δ 2= kJ·mol ……Ⅱ 对于有气体参加的反应 表示平衡常数 K 时 用气体
② , p ,
运用盖斯定律 1 3 可得 组分 的平衡分压 p 代替该气体物质的量浓度
Ⅰ× -Ⅱ× 2CH4(g) C2H2(g)+ (B) (B)
2 2
c
a b a b (B)。
3H2(g) Δ H 3=( - 3 )kJ·mol -1 = -3 kJ·mol -1 。 已知 气体各组分的分压等于总压乘以该组分的体积
2 2 2 :
H 反应物总键能 生成物总键能 则 H 分数
②Δ = - , Δ 3=[413.4×8- 。
在 存在的条件下 保持温度为T 在容积不变的
(812+413.4×2+436×3)]kJ·mol -1 =+360.4 kJ·mol -1 。 Cu-ZnO , ,
升高温度 乙炔的平衡转化率减小 说明平衡逆向移 密闭容器中 充入一定量的 及 起始及达平衡时
(3)① , , , CO2 H2,
66 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
容器内各气体物质的量如下表
: 解析 根据题意有 1 H
(1) ①H2(g)+ O2(g) H2O(l) Δ =
2
CO2(g) H2(g) CH3OH(g) CO(g) H2O(g)
H
起始 -285.5kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) Δ =
/mol 5.0 7.0 0 0 0
H
平衡 n n -890.0 kJ/mol,③H2O(l)H2O(g) Δ =+44.0 kJ/mol,
/mol 1 2 根据盖斯定律由 得
起始总压为p 达平衡时总压为p 若反应
①×4-②+③×2 :CO2(g)+4H2(g)
0kPa, kPa。 Ⅰ、Ⅱ H 反应 是放热
均达平衡时 p p 则表中n 若此时n 则
CH4(g)+2H2O(g) Δ =-164.0 kJ/mol。(2)① Ⅰ
, 0=1.2 , 1= ; 2=3, 反应 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应 是吸热反
, , Ⅱ
反应 的平衡常数K 无需带单位 用含总压
Ⅰ p= ( , 应 反应物的总能量小于生成物的总能量 某温度下反应 的
, ; Ⅰ
p的式子表示
)。 速率大于反应 因此反应 的活化能低于反应 故 正
Ⅱ, Ⅰ Ⅱ, D
汽车尾气是雾霾形成的原因之一 研究氮氧化物的处理
(3) 。 确 反应 在反应前后气体体积不变 因此容器中气体总
。② Ⅱ ,
方法可有效减少雾霾的形成 可采用氧化还原法脱硝
, : 物质的量为 n 根据压强之比等于物质的量之比
催化剂
(12-2 1)mol, ,
因此有 n p p 解得n
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) 12/(12-2 1)= 0/ , 1=1.0。
H
Δ <0 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是 n
变化(mol) 1 3 1 1
氨氮物质的量之比一定时 在 时 脱 n
; , 400 ℃ , 平衡(mol) 1 1
硝效率最大 其可能的原因是
, CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
n
。 变化(mol) 2 2 2 2
n
平衡(mol) 2 2
反应 均达到平衡时 体系中气体总物质的量为
Ⅰ、Ⅱ , 10 mol,
p p p p 消耗 的物质的量为
(H2O)=3 /10, (CH3OH)= /10, CO2
则平衡时 的物质的量为 即p p
3 mol, CO2 2mol, (CO2)=2 /10,
同理 p p 反 应 的 平 衡 常 数 K
( H2 ) = 2 /10, Ⅰ p =
p p
(H2O)× (CH3OH) 75 根据图像知 在氨氮物质的
p p3 = p2。 (3) ,
用活性炭还原法也可以处理氮氧化物 某研究小组向某
(CO2)× (H2) 4
量之比为 温度在 时 脱硝效率最大 的
(4) ,
1、 400 ℃ , 。 (4)40 min
密闭容器中加入一定量的活性炭和 发生反应
NO, :C(s)+ 数值都比 时大 通入一定量的 浓度增大 平
H 在T 时 反应进
30 min , CO2,CO2 ,
行
2N
到
O(
不
g)
同
时
刻
N
测
2(
得
g)
各
+
物
CO
质
2(
的
g)
物 质
Δ
的
>
量
0。
浓度如
℃
下
, 衡逆向移动
,N2
浓度减小
,NO
浓度增大
,
故
A
错误
;
催化剂对
浓度无影响 故 错误 适当缩小容器的体积 组分浓度等比
:
, B ; ,
时间 例增大 故 正确 通入一定量的 平衡正向移动 达到平
/min , C ; NO, ,
浓度 0 10 20 30 40 50 衡时 浓度都增大 故 正确 活性炭为固体 加
/(mol/L) NO、N2、CO2 , D ; ,
入一定量的活性炭 对平衡无影响 对组分浓度无影响 故
NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 , , , E
错误 此反应是吸热反应 升高温度 平衡向正反应方向移动
N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ; , , ,
的浓度减小 故 错误
CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 NO , F 。
后 只改变某一条件 根据上表的数据判断改变的
12(2018河北张家口期末,17) 分 和 均为重要
30 min , ,
. (16 )TiO2 TiCl4
的工业原料 已知
条件可能是
。 :
。
A.
通入一定量的
CO2 B.
加入合适的催化剂 Ⅰ.TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g)
适当缩小容器的体积 通入一定量的 H -1
C. D. NO
Δ 1=-175.4 kJ·mol
加入一定量的活性炭 适当升高温度 H -1
E. F. Ⅱ.2C(s)+O2(g)2CO(g) Δ 2=-220.9 kJ·mol
11 答案 H 请回答下列问题
. (1)CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) Δ = :
分 状态没有标注或部分标注 扣 分 没有 与 反应生成 和氯气的热化
-164.0kJ/mol(2 , , 1 , (1)TiCl4(g) CO(g) TiO2(s)、C(s)
书写 得 分 方程式配平错误不得分 学方程式为
“-” 0 , )
升高温度 对该反应的影响为
分 分 75 分 。 ,
(2)①D(2 ) ②1.0(2 ) p2(2 )
4 。
温度 氨氮物质的量之比为 分 温度 和 氨 若反应 的逆反应活化能表示为E 则E
(3) 400 ℃, 1(2 ,“ ” “ (2) Ⅱ , 220.9 kJ·
氮物质的量之比 每点 分 在 时催化剂的活性最 -1 填 或
” 1 ) 400 ℃ mol ( “>”“<” “=”)。
好 催化效率高 同时温度较高 反应速率快 分 答对 点 t 时 向 恒容密闭容器中充入 和
, , , (2 , 1 (3) ℃ , 10 L 1 mol TiCl4 2 mol
给 分 发生反应 达到平衡时测得 的物质的
1 ) O2, Ⅰ。 5 min TiO2
分 答对 个给 分 错答 分 量为
(4)CD(2 , 1 1 , 0 ) 0.2 mol。
专题五 化学反应中的能量变化 67
内 用 表示的反应速率v
①0~5 min , Cl2 (Cl2)= L 分 1 分
④ 2(2 ) (1, ×100%)(2 )
7
。
解析 根据盖斯定律 用反应 减去反应 可得出对
②TiCl4
的平衡转化率α
= 。 (1) , Ⅰ Ⅱ
应的热化学方程式 此反应是吸热反应 升温既能加快反应速
下列措施 既能加快逆反应速率又能增大 的平衡
; ,
③ , TiCl4
率 也能增大反应物的转化率
转化率的是 填选项字母
, 。
( )。
缩小容器容积 加入催化剂 正反应活化能 逆反应活化能 H -1 因此
A. B.
(2) - =Δ 2=-220.9kJ·mol ,
分离出部分 增大 浓度 E -1
C. TiO2 D. O2 >220.9 kJ·mol 。
t 时 向 恒容密闭容器中充入 和一定 向 恒容密闭容器中充入 和
④ ℃ , 10L 3molTiCl4 (3)① 10 L 1 mol TiCl4 2 mol O2,
量 的混合气体 发生反应 两种气体的平衡转化率 发生反应 达到平衡 生成n 可求得
O2 , Ⅰ, Ⅰ,5 min , (Cl2)= 0.4 mol,
n v 充入的 中参加反应的 为
α 与起始的物质的量之比 (TiCl4) 的关系如图所示 (Cl2)。 ② 1molTiCl4 TiCl4 0.2 mol,
( ) [ n ] : 转化率为 缩小容器容积 气体压强增大 反应速率
(O2) 20%。 ③ , ,
加快 但平衡不移动 加入催化剂 反应速率加快 但平衡不移
, ; , ,
动 分离出部分 固体 反应速率不变 平衡也不移动 增
; TiO2 , , ;
大氧气浓度 正 逆反应速率均增大 且平衡正向移动 只
, 、 , 。 ④
增大 的量 可提高氧气的转化率 但 的转化率减
TiCl4 , , TiCl4
小 因此表示 转化率的曲线为L M点两种反应物的
, TiCl4 2。
转化率相同 则起始时两反应物的物质的量之比为方程式中
,
能表示
TiCl4
平衡转化率的曲线为
(
填
“
L
1”
或 它们的化学计量数之比
,
故横坐标为
1;
由
②
中t
℃
时
TiCl4
的
L M点的坐标为
“ 2”); 。 平衡转化率为 可知该反应的化学平衡常数K 1 则当
12 答案 20%, = ,
. (1)TiCl4(g)+2CO(g) TiO2(s)+2Cl2(g)+ 9
H -1 分 反应速率加快 反应物 n
2C(s) Δ =+45.5kJ·mol (2 ) , (TiCl4) 时 反应物的平衡转化率为 1
的转化率增大 分 n =1 , ×100%。
(2 ) (CO2) 7
分 疑难突破 中 小题涉及化学平衡的有关计算 可先借
(2)>(2 ) (3) ④ ,
(3)①0.008 mol·L -1 ·min -1 (2 分 ) 用 ② 中的转化率 , 求出t ℃ 时的化学平衡常数 , 再利用化学平
分 衡常数计算出M点的纵坐标
②20%(2 ) 。
分
③D(2 )
68 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题六 化学能与电能的转化
内容 原电池原理及其应用 电解原理及其应用
课 理解原电池的构成 工作原理及应用 能书写电极反应
1. 、 ,
标 和总反应方程式
理解电解池的构成 工作原理及应用 能书写电
解 解读 了解金属发生电化学腐蚀的原因 金属腐蚀的危害以 、 ,
2. 、 极反应和总反应方程式
读 及防止金属腐蚀的措施
了解常见化学电源的种类及其工作原理
3.
电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸 是热点考查内容 通常会以新型二次电池为载体考查原电池
考情分析 , 。
原理与电解原理 试题难度中等 预计今后对本专题知识的考查会保持稳定
。 ,
本专题命题往往以可充电电池的工作原理及电解原理的应用为背景 考查电极反应式的书写 离子移动方
, 、
备考策略 向 金属的电化学腐蚀及防护等知识 同时也对信息提取 应用能力进行考查 备考时要侧重原电池与电
、 。 、 。
解池工作原理中基础考点的复习和电极反应式书写技巧的掌握专题六 化学能与电能的转化 69
续表
对应学生用书
起始页码37 电池 电极反应式 总反应式
CH4 燃料电池 负极 :CH4+2H2O-8e - CO2+8H + CH4+2O2CO2+
考点一 原电池原理及其应用 ( H2SO4 作电解质) 正极 :2O2+8H ++8e - 4H2O 2H2O
CH3OH 燃料 负极 :2CH3OH+16OH --12e - 2CO 2 3 -+ 2CH3OH + 3O2 +
电池(
NaOH 12H2O 4NaOH
一、原电池的工作原理 作电解质) 正极 :3O2+6H2O+12e - 12OH - 2Na2CO3+6H2O
1原电池
. 三、原电池原理的应用
将 化学 能转化为 电 能的装置
① ② 。 1金属的腐蚀
2构成条件
.
. 化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体 如 等 或
具有两个活泼性不同的电极 金属和金属或金属和导电
(1) ( 非电解
(1
质
)
液体 如石
:
油 等直接发生化学反应而
(
引起
O2
的
、C
腐
l2、
蚀
SO2 )
的非金属
( ) 。
)。 电化学腐蚀
电解质溶液
(2)
(2) 。 定义 不纯的金属与电解质溶液接触时 会发生原电池反应
形成闭合回路
a. : , ,
(3) 。 比较活泼的金属失去电子而被氧化 这种腐蚀叫电化学腐蚀
3原电池的两极
, 。
.
负极 通常是活泼性较强的金属 发生 氧化 反应 注意 金属的腐蚀主要是发生电化学腐蚀。
: , ③ 。
正极 通常是活泼性较弱的金属或能导电的非金属 发生 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 以钢铁的电化学腐蚀为例
: , b. ( )
还原 反应
类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀
④ 。
4电极反应式的书写和电子移动方向
. 条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜呈酸性
电极反应式的书写 以 原电池为例 如图
(1) ( Zn-Cu , )
正极反应( ) - - + -
C O2+2H2O+4e 4OH 2H +2e H2↑
负极反应( ) - 2+
Fe Fe-2e Fe
2+ -
Fe +2OH Fe(OH)2↓
其他反应
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
失去部分水转化为铁锈
Fe(OH)3
2金属的防护
.
改变金属的内部结构 例如把 等加入普通钢中
负极 电极反应式 - 2+ (1) 。 Ni、Cr
:⑤ Zn , :⑥ Zn-2e Zn 。 制成不锈钢
正极 电极反应式 2+ - 。
:⑦ Cu , :⑧ Cu +2e Cu 。 覆盖保护层 涂油脂 喷油漆 搪瓷 覆盖塑料等 电
电池总反应 2+ 2+ (2) :a. 、 、 、 ;b.
:⑨ Zn+Cu Zn +Cu 。 镀耐腐蚀的金属 等
电子移动方向 (Zn、Sn、Cr、Ni )。
(2) 电化学保护法 通常采用如下两种方法 牺牲阳极的
电子由 负极 释放 经外电路流入 正极 电解质溶液 (3) : 。 a.
⑩ , , 阴极保护法 这种方法通常是在被保护的钢铁设备上 如锅炉
中的阳离子移向正极 某些阳离子在正极上得电子被 还原 。 (
, , 的内壁 船舶的外壳等 装上若干镁合金或锌块 外加电流的
形成一个闭合回路 、 ) 。 b.
。 阴极保护法 这种方法是把被保护的钢铁设备 如钢闸门 作为
。 ( )
二、化学电源 阴 极 用惰性电极作为 阳 极 两者均存在于电解质溶液
, ,
电池 电极反应式 总反应式 如海水 里 外接直流电源 通电后 电子被强制流向被保护的
( ) , 。 ,
碱性锌 负极 :Zn+2OH --2e - Zn(OH)2 Zn+2MnO2+2H2O 钢铁设备 , 使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近于零 , 从而起到保护
锰电池 正极 :2MnO2+2H2O+2e - 2MnOOH+ 2MnOOH + 作用 。
2OH - Zn(OH)2 3 . 金属腐蚀快慢的比较
铅蓄 负极 :Pb(s)+SO 2 4 - (aq)-2e - PbSO4(s) Pb(s)+PbO2(s)+ 不纯的金属在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀 ,
电池 正极 :PbO2(s)+4H + (aq)+SO 2 4 - (aq)+2e - 2H2SO4(aq) 活泼金属因被腐蚀而损耗 。 金属腐蚀的快慢与下列两种因素
PbSO4(s)+2H2O(l) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 有关
:
负极 :H2+2OH --2e - 2H2O 与构成原电池的材料有关 两极材料的活泼性差别越
氢镍电池 正 极 : 2NiOOH + 2H2O + 2e - 2NiOOH+H2 大 电 ( 动 1) 势越大 进行氧化还原反应 , 的速率越快 活泼金属被腐
2Ni(OH)2+2OH - 2Ni(OH)2 蚀 , 的速率就越快 , ,
电 作
氢
池 电
氧
( 解
燃
H 质 2
料
SO ) 4
负
正
极
极
:
:
2
O
H
2+
2-
4H
4e
+
-
+
4e
-
4
H +
2H2O 2H2+O22H2O 中的 ( 腐 2 蚀 )
与
快
金
于
属
在
所 。
非
接
电
触
解
的
质
介
溶
质
液
有
中
关
的 ,
通
腐
常
蚀
活
, 在
泼
强
金
电
属
解
在
质
电
溶
解
液
质
中
溶液
的
腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀
氢氧燃料 负极 :2H2+4OH --4e - 4H2O 一般来说 可用下列原则判断金 。 属腐蚀的快慢
电池(
KOH 2H2+O22H2O , :
作电解质) 正极 :O2+2H2O+4e - 4OH - 电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 >
有防护措施的腐蚀
70 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点二 电解原理及其应用 电解
总反应 离子方程式 - -
( ): 2Cl +2H2O 2OH +Cl2↑+
H2↑ 。
2电镀
一、电解原理 .
电镀的特点
1电解 (1)
. 电镀时 阳极是 镀层金属 阴极是 镀件 一般用含有
使电流通过电解质溶液 或熔融的电解质 而在阴 阳两极 , , ,
( ) 、 镀层金属离子的溶液作电镀液 电镀池工作时 阳极质量
引起氧化还原反应的过程 ; ,
。 减小 阴极质量 增大 电解质溶液浓度 不变
2电解池 , , 。
. 铜的电解精炼
装置特点 (2)
(1)
电 能转化为 化学 能
阳极
(
用
粗铜
): Cu-2e
-
Cu
2+
。
① ② 。 粗铜中的金 银等金属杂质 因失电子能力比铜弱 难以在
形成条件 、 , ,
(2) 阳极失去电子变∙成∙阳离子 以阳极泥的形式沉积下来
与直流电源相连的两个电极 , 。
a. 。 ···
电解质溶液 或熔融态电解质 阴极 用 纯铜 2+ -
b. ( )。 ( ): Cu +2e Cu 。
形成闭合回路 3电冶金
c. 。 .
3电极反应规律 金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子 从其化合物
. ,
阴极 中还原出来 通式为 n + n -
(1) 。 M + e M 。
与电源 负 极相连 得到 电子发生 还原 反应 钠的冶炼 在熔融状态下发生电离 通直流电 阴极反应式
③ ,④ ⑤ 。 :NaCl , ,
阳极 为 + - 阳极反应式为 - -
(2) 2Na +2e 2Na , 2Cl -2e Cl2↑ 。
与电源 正 极相连 失去 电子发生 氧化 反应
⑥ ,⑦ ⑧ 。
二、电解原理的应用 一、惰性电极电解电解质溶液的规律
1氯碱工业
. 使电解质
食盐水的精制 电解 电解质
类型 电极反应特点 实例 溶液复原
(1) 物质 的变化 pH
粗盐 加入 除去 2+ 3+ 的方法
ⅰ. NaOH, Mg 、Fe
( 含泥沙 、 ⅱ. 加入 BaCl2, 除去 SO 2 4 - 阴极 :4H + +4e - NaOH 水 浓度增大 增大 加水
C M a g
2
2
+
+ 、 、 →的 ⅲ. B
加
a
入
2+ , 过 Na 滤 2CO3,
除去
Ca
2+及过量
→
电
水
解
型 阳
2H2
极
↑
: 4OH - - 4e - H2SO4 水
水
浓
浓
度
度
增
增
大
大
不
减
变
小
加
加
水
水
F SO e 3 2 4 + - 、 等 ) ⅴ ⅳ . . 加 加 热 入 驱 盐 除 酸 , C 除 O 去 2, 调 过 节 量的 pH CO 2 3 - 、OH - 电 电 解 解 阳 电 离 解质 子 2H 电 分 2O 离 别 + 出 O 在 2 的 ↑ 两 阴 极 、 Na H 2 C SO l 4 电解质 浓度减小 增大 加氯化氢
阳离子 精制 质型 放电 CuCl2 电解质 浓度减小 — 加氯化铜
交换塔 →盐水
放
阴极
:
放出
H2 电解质 生成新
H2 阳极 电解质阴离子 增大 加氯化氢
主要生产过程 生碱型 : NaCl 和水 电解质
(2) 放电
阴极 电解质阳离子
放 : 电解质 生成新
O2 放电 减小 加氧化铜
生酸型 CuSO4 和水 电解质
阳极 -放电
:OH
说明 ( )用惰性电极电解强碱、含氧酸、活泼金属的含氧
1
酸盐的稀溶液时,实际上是电解 ,溶质的质量分数增大,浓
H2O
度增大。
说明 阳离子交换膜(以电解饱和 溶液为例)只允许 ( )电解时产物的判断要遵循阴、阳离子的放电顺序。
NaCl 2
阳离子( +)通过,而阻止阴离子( -、 -)和分子( )通过, ( )电解后要恢复原电解质溶液的浓度,需加适量的某物
Na Cl OH Cl2 3
这样既能阻止 和 混合爆炸,又能避免 和 溶液 质,该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。 例如用惰性电极
H2 Cl2 Cl2 NaOH
反应生成 影响烧碱质量。 电解 溶液,要恢复原溶液的浓度,可向电解后的溶液中加
NaClO CuSO4
电极反应及总反应 入 ,但不能加入 ( ) ,因为 ( ) 与生成的
(3) CuO Cu OH 2 Cu OH 2 H2SO4
阳极 - - 反应后使水量增加。
:⑨ 2Cl -2e Cl2↑ 。
阴极 + -
:⑩ 2H +2e H2↑ 。
二、原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 电解池 电镀池
定 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合
将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置
义 金的装置专题六 化学能与电能的转化 71
续表
原电池 电解池 电镀池
装
置
举
例
形 活泼性不同的两电极 两电极接直流电源
① ① 镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极
成 电解质溶液 电极插入其中 并能与电极发 两电极插入电解质溶液 或熔融 ① ,
② ( , ② ( 电镀液必须含有镀层金属的离子 电镀过程中电镀
条 生自发反应 电解质 中 ② (
) ) 液浓度不变
件 形成闭合回路 形成闭合回路 )
③ ③
电 负极 氧化反应 金属失电子或者氢气等还原 阳极 氧化反应 溶液中的阴离子
: , : , 阳极 金属电极失电子
极 性物质失电子 失电子 或金属电极失电子 :
, 阴极 电镀液中镀层金属阳离子得电子 在电镀控制的条
名 正极 还原反应 溶液中的阳离子得电子或者 阴极 还原反应 溶液中的阳离子 : (
: , : , 件下 水电离产生的 +及 -一般不放电
称 氧气等得电子 得电子 , H OH )
电 导线
子 流 向 负极 导 → 线 正极 电 电 源 源 负 正 极 极 导 → 线 阴 阳 极 极 同电解池
←
同一原电池的正 负极的电极反应中得失电子数相等 同一电解池的阴 阳极的电极反应中得失电子数相等 串联电路中的各个电极
(1) 、 。 (2) 、 。 (3)
反应得失电子数相等 上述三种情况下 在计算电解产物的量时 应按得失电子数相等计算
。 , ,
对应学生用书
起始页码39
考点一 原电池原理及其应用
1金属锂燃料电池是一种新型电池 比锂离子电池具有更高的能
. ,
量密度 它无电时无需充电 只需更换其中的某些材料即可
。 , ,
其工作示意图如下 下列说法正确的是
。 ( ) 电池应选用阳离子交换膜 +向 极区移动
A. ,Na A
电池 极区的电极反应式为 - -
B. A H2O2+2e 2OH
每有 参加反应 转移电子数为 N
C. 1 mol NaBH4 , 4 A
要使 发光二极管正常发光 图乙中的导线 应与图甲
D. LED , a
中的 极相连
B
2 答案 C 极上 转化为 - 发生还原反应
. A H2O2 OH , :H2O2+
- - 则 极为正极 根据图示 +能透过离子交换
2e 2OH , A , ,Na
膜进入 极区得到 则离子交换膜为阳离子交换膜
A NaOH, ,A
项 项正确 极为负极 发生氧化反应 - - -
、B ;B , :BH4+8OH -8e
- 每有 参加反应 转移电子数为 N
BO2+6H2O, 1 mol NaBH4 , 8 A,C
放电时 通入空气的一极为负极 项错误 根据 发光二极管中电子移动情况知 导线 应与
A. , ; LED , a
放电时 电池反应为 负极相连 导线 应与正极相连 故图乙中的导线 应与图甲
B. , 4Li+O2 2Li2O , b , a
有机电解液可以是乙醇等无水有机物 中的 极相连 项正确
C. B ,D 。
D. 在更换锂电极的同时 , 要更换水性电解液 审题关键 +3-1 - +3 - +1 硼元素化合价不变 氢元素由
1 . 答案 D 放电时 , 锂作负极 , 电极反应为 Li-e - Li + ; 通 价升高 到 BH4 价 →BO2、H2O, ,
总
入
反
空
应
气
为
的一极为正极 , 电极反应为 O2+2H
均
2O
不
+4
正
e -
确
4O
与
H
乙
- , 3
.
一 -1 定条件下
,
+ 实 1 验 。 室利用如图所示装置
,
通过测量电压求算
醇可直接发
4L
生
i+
反
O
应
2+2H2
不
O
正
确
4L
放
iO
电
H,
过
A、
程
B
中锂失电子
。
被
Li
消耗
K
sp(AgCl)。
工作一段时间后
,
两电极质量均增大
。
下列说法
正确的是
,C 。 ,
需更换 水性电解液中 不断生成 逐渐形成 的饱和 ( )
; LiOH , LiOH
溶液 使得 +从负极区向正极区迁移变难 故水性电解液也需
, Li ,
更换 正确
,D 。
关联知识 原电池中电子从负极沿导线流向正极 电解质溶
,
液中离子定向移动产生电流
。
2 系列产品是一类新型节能产品 图甲是 燃
.LED 。 NaBH4/H2O2
料电池的装置示意图 图乙是 发光二极管的装置示意图
, LED 。
下列叙述错误的是
( )
72 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
右池中银电极作负极
A.
总反应为 + -
B. Ag +Cl AgCl↓
正极电极反应式为 - +
C. Ag-e Ag
盐桥中的 - 向右池方向移动
D. NO3
3 答案 B 由 工作一段时间后 两电极质量均增大 可知
. “ , ” ,
右池中电极反应式为 + - 右池中银电极为正极
Ag +e Ag, ;
左池中银电极为负极 电极反应为 - - 总反
, Ag-e +Cl AgCl;
应式为 + - 溶液中的 -被消耗 故盐桥
Ag +Cl AgCl↓;KCl Cl ,
中的 - 向左池方向移动 综上所述 正确 均不 当电路中通过 电子时 可得到
NO3 。 ,B ,A、C、D A. 1 mol , 1 mol H3BO3
正确 将电源的正 负极反接 工作原理不变
。 B. 、 ,
4 碳呼吸电池 是一种新型化学电源 其工作原理如图所示 阴极室的电极反应式为 - +
.“ ” , 。 C. 2H2O-4e O2↑+4H
下列说法正确的是 - 穿过阴膜进入阴极室 +穿过阳膜进入产品室
( ) D.B(OH)4 ,Na
6 答案 A 电解时 左侧石墨电极为阳极 右侧石墨电极为
. , ,
阴极 阳极上 失电子生成 和 + 即 -
, H2O O2 H , 2H2O-4e
+ 阴极上 得电子生成 和 - 即 -
O2↑+4H , H2O H2 OH , 2H2O+2e
- 当电路中通过 电子时 阳极生成
H2↑+2OH , 1 mol , 1 mol
+ +通过阳膜进入产品室 与通过阴膜进入产品室的
H ,H ,
-反应生成 项正确 电源正 负极反接
该装置能将电能转化为化学能 B(OH)4 1 mol H3BO3,A ; 、
A. 后 左侧石墨电极为阴极 阴极反应式为 + -
正极的电极反应为 2- - , , 2H +2e H2↑,
B. C2O4 -2e 2CO2↑ +被消耗 无法移向产品室 不能生成 项错误 阴极
每得到 草酸铝 电路中转移 电子 H , , H3BO3,B ;
C. 1 mol , 3 mol 反应式为 - - 项错误 电解时 +穿
利用该技术可捕捉大气中的 2H2O+2e H2↑+2OH ,C ; Na
4 D. 答案 D 化学电源将化学能 C 转 O2 化为电能 不正确 正极得 过阳膜进入阴极室 ,B(OH) - 4 穿过阴膜进入产品室 ,D 项错误 。
. ,A ; 温馨提示 解答本题需结合题图判断出阴极和阳极 明确各
电子 电极反应式为 - 2- 不正确 得到 ,
, 2CO2+2e C2O4 ,B ; 电极上发生的反应 注意每个室中离子浓度的变化 根据电极
电路中转移 电子 不正确 利用该技 , ;
1 mol Al2(C2O4)3, 6mol ,C ; 反应式和转移电子数目可计算生成 的物质的量
术将 转化为 可捕捉大气中的 正确 H3BO3 。
CO2 Al2(C2O4)3, CO2,D 。 7高压直流电线路的瓷绝缘子经日
5为了减少钢管因锈蚀造成的损失 某城市拟用如图方法保护埋 .
. , 晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象 在
在酸性土壤中的钢管 下列有关说法中错误的是 ,
。 ( ) 铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐
蚀 防护原理如图所示 下列说法
, 。
错误的是
( )
通电时 锌环是阳极 发生氧化反应
A. , ,
通电时 阴极上的电极反应为 - -
B. , 2H2O+2e H2↑+2OH
断电时 锌环上的电极反应为 2+ -
C. , Zn +2e Zn
断电时 仍能防止铁帽被腐蚀
D. ,
在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生析氢腐蚀 7 答案 C 通电时 锌环与电源正极相连 作阳极 发生氧化
A. . , , ,
在潮湿的酸性土壤中电子由金属棒 通过导线流向钢管 反应 项正确 通电时 铁帽为阴极 发生还原反应
B. M ,A ; , , :2H2O+
在潮湿的酸性土壤中 +向金属棒 移动 抑制 +与铁的 - - 项正确 断电时 形成原电池 锌环为负
C. H M , H 2e H2↑+2OH ,B ; , ,
反应 极 发生氧化反应 - 2+ 项错误 断电时 形成原
, :Zn-2e Zn ,C ; ,
金属棒 与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接 电池 铁帽为正极 此为牺牲阳极的阴极保护法 仍能防止铁帽
D. M , , ,
近零 被腐蚀 项正确
,D 。
5 答案 C 在潮湿的酸性土壤中 钢管主要发生析氢腐蚀 8图甲为一种新型污水处理装置 该装置可利用一种微生物将有
. , ,A . ,
项正确 在潮湿的酸性土壤中金属棒 作负极 电子由负极通 机废水的化学能直接转化为电能 图乙是一种用惰性电极电解
; M , ,
过导线流向正极钢管 项正确 在潮湿的酸性土壤中 +向正 饱和食盐水的消毒液发生器 下列说法不正确的是
,B ; H 。 ( )
极钢管移动 +在正极得电子产生氢气 项错误 金属棒
,H ,C ; M
与钢管用导线连接后可保护埋在酸性土壤中的钢管 可使钢管
,
表面的腐蚀电流接近零 项正确
,D 。
考点二 电解原理及其应用
6硼酸 为一元弱酸 已知 与足量 溶液反
. (H3BO3) , H3BO3 NaOH
图甲的 点要与图乙中的 极连接
电 应 解 的 的 离 方 子 法 方 制 程式 备 为 其 H3 工 BO 作 3+ 原 O 理 H - 如 图 B 所 ( 示 OH) 阳 - 4, 膜 H3 和 BO 阴 3 膜 可 分 以 别 通过 只 A. 图乙中 X 极的电极反应式为 a - -
。 (
B. b 2Cl -2e Cl2↑
允许阳离子 阴离子通过 下列说法正确的是 当 极消耗 气体时 有 +通过离子交换膜
、 )。 ( ) C. N 1 mol , 2 mol H
若有机废水中主要含有淀粉 则图甲中 极反应为
D. , M
(C6H10O5)n+7 n H2O-24 n e - 6 n CO2↑+24 n H +
专题六 化学能与电能的转化 73
8 答案 C 图甲中 极上 转化为 发生还原反应 则 直流电源正极相连 电极反应式为 - 2-
. N O2 H2O, , , SO2-2e +2H2O SO4 +
极为正极 极为负极 图乙通过电解饱和食盐水获得消毒 + 电极 为阴极 电极反应式为 - - +
N ,M , 4H ; b , 2HSO3+2e +2H
池 液 的 , 则 阳 a 极 极 与 析 电 出 源 H 正 2, 极 b 相 极 连 析
,
出 电 C 解 l2, 池 a 的 极 阴 为 极 阴极 与 , 电 b 源 极 负 为 极 阳 相 极 连 , 电
,
故 解 S 侧 2O 溶 2 4 - 液 +2 呈 H 电 2O 中 。 性 离
,
子
H
交 +从 换 交 膜 换 为 膜 阳 左 离 侧 子 溶 交 液 换 进 膜 入 , 右 为 侧 保 溶 持 液 交
,
换 若 膜 电 两 路
X 点与 a 极相连 ,A 项正确 ; 图乙中 b 极析出氯气 , 电极反应式 中转移 0.03mole - , 则有 0.03molH +透过离子交换膜从左侧溶
为 - - 项正确 - + 当 液进入右侧溶液 综上所述 均正确 不正确
2Cl -2e Cl2↑,B ;O2+4e +4H 2H2O, N 。 ,A、C、D ,B 。
极消耗 气体时 转移 电子 故有 +通过离子 10普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质 利用下面的
1 mol , 4 mol , 4 mol H . ,
交换膜 项错误 若有机废水中主要含有淀粉 则图甲中 双膜 阴离子交换膜和过滤膜 电解装置可制备高纯度的
,C ; , M ( ) Cu。
极上淀粉转化为 CO2, 电极反应为 (C6H10O5)n+7 n H2O-24 n e - 下列有关叙述中正确的是 ( )
n n + 项正确
6 CO2↑+24 H ,D 。
解题关键 图乙中阴 阳极的判断 为了使电解生成的
(1) 、 : Cl2
与 溶液充分反应 下端应作阳极 上端应作阴极
NaOH , , 。
中碳元素的平均化合价为 价 酸性环境中
(2)(C6H10O5)n 0 ,
失电子生成
(C6H10O5)n CO2。
9某工厂用电解法处理含有 的尾气 其装置如图所示 电极
. SO2 , (
材料均为惰性电极 下列说法不正确的是
)。 ( )
电极 为粗铜 电极 为精铜
A. a , b
甲膜为过滤膜 可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
B. ,
乙膜为阴离子交换膜 可阻止杂质阳离子进入阴极区
C. ,
当电路中通过 电子时 可生成 精铜
D. 1 mol , 32 g
10 答案 D 由题意结合电解原理可知 电极 是阴极 为精
电极 连接的是电源的正极 . , a ,
A. a 铜 电极 是阳极 为粗铜 项错误 甲膜为阴离子交换膜
B. 若电路中转移 0.03 mol e - , 则离子交换膜左侧溶液中增加 可 , 阻止杂 b 质阳离子 , 进入阴 , 极 A 区 项 ; 错误 乙膜为过滤膜 可 ,
离子 ,B ; ,
0.03 mol 阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区 项错误 当电路中通
图中的离子交换膜是阳离子交换膜 ,C ;
C. 过 电子时 可生成 精铜 其质量为 项
D. 阴极的电极反应式为 2HSO - 3+2e - +2H + S2O 2 4 - +2H2O 正确 1 m 。 ol , 0.5 mol , 32 g,D
9 答案 B 由图中信息可知 交换膜左侧溶液中 +4
. , SO2 →
+6 2- 交换膜右侧溶液中 +4 - +3 2- 故电极 为阳极 与
SO4 , HSO3 → S2O4 , a ,
在碱性溶液中生成氢氧根离子
对应学生用书 ② :
起始页码41
- -
O2+2H2O+4e 4OH ;
在固体电解质 高温下能传导 2- 中生成 2-
一、原电池电极反应式的书写方法 ③ ( O ) O :
- 2-
1一般电极反应式的书写 O2
在
+4
熔
e
融
碳
酸
2O
盐
;
如熔融 中生成碳酸根离子
.
④ ( K2CO3) :
- 2-
O2+2CO2+4e 2CO3 。
燃料电池负极反应式的书写
(2)
负极通入的是燃料 发生氧化反应 负极生成的离子一般与
, ,
正极产物结合 有以下几种情况
, :
若负极通入的气体是氢气 则
① ,
酸性溶液中 - +
a. :H2-2e 2H ;
碱性溶液中 - -
b. :H2-2e +2OH 2H2O;
熔融氧化物中 - 2-
c. :H2-2e +O H2O。
若负极通入的气体为含碳的化合物 如
2
.
复杂电极反应式的书写
等 碳
②
元素均转化为 价碳的化合物 在酸
,
性溶
C
液
O、
中
CH
生
4、
成
CH3OH
复杂电极 较简单一极 , +4 , CO2,
总体思路 :反应式 = 总反应式 -电极反应式 在碱性溶液中生成 CO 2 3 - , 熔融碳酸盐中生成 CO2, 熔融氧化物中
生成 2- 含有的氢元素最终生成水 如 燃料电池负极
燃料电池正极反应式的书写 CO3 ; 。 CH3OH
正 (1 极 ) 通入的气体一般是氧气 根据电解质的不同 分以下几 反应式在酸性溶液中为 CH3OH-6e - +H2O CO2↑+6H + ; 在
种情况 : , , 碱性溶液中为 CH3OH-6e - +8OH - CO 2 3 - +6H2O。
在酸性溶液中生成水 例1 (2019河南汝州期末,18)图甲是一种利用微生物
① :
将废水中的尿素 的化学能直接转化为电能 并生
+ -
O2+4H +4e 2H2O; [CO(NH2)2] ,
74 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
成对环境友好物质的装置 同时利用此装置的电能在铁上镀铜
,
如图乙 下列说法中正确的是
( )。 ( )
铜电极应与 相连接
A. X
+透过质子交换膜由右向左移动
B.H
当 电极消耗 气体时 铁电极增重
C. N 0.25 mol , 16 g
电 极 反 应 式 -
D. M : H2NCONH2 + H2O - 6e
+
CO2↑+N2↑+6H
解题导引 微生物电池是燃料电池的一种 实质还是氧化
,
还原反应 根据示意图判断电池的正 负极 再结合图中微粒变
。 、 ,
化的情况书写出电极反应式
。
解析 项,根据图甲可判断出 极为正极, 极为负极,
A N M
电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,即铁连接 , 连接
X Cu
,故 错误; 项, +从负极流向正极,即从 极流向 极,故
Y A B H M N
错误; 项, 极反应式为 + - ,铁极反应
B C N O2+4H +4e 2H2O
式为 2+ - ,当 电极消耗 气体时,铁电极质
Cu +2e Cu N 0.25 mol
量增加 ,故 错误; 项, 极为负极,产生 +,因此电极反应
32g C D M H
式为 ( ) - +,故 正确。
CO NH2 2+H2O-6e CO2↑+N2↑+6H D
答案 D
二、与电化学相关的计算
根据总
反应式
先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据
, ,
总反应式列比例式计算
根据转
移电子
守恒
用于串联电路的阴阳两极产物 正负两极产
① 、
物等类型的计算 其依据是电路中转移的电子
,
数目相等
用于混合溶液中电解的分阶段计算
②
根据关
系式
根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的
关系 得出计算所需的关系式
,
如可以通过 -为桥梁构建如下关系式
4 mol e :
-
4e ~ 2Cl2(Br2、I2)~ O2 þ ï ï ïï ý ï ï ï ï ü
4
~2H2~2Cu~4Ag~ n M
阳极产物 þ ï ï ï ý ï ï ï ü
例2 (2019山西吕梁期末,11)某镍冶炼车间排放的漂
洗废水中含有一定浓度的 2+和 - 图甲是双膜三室电沉积法
Ni Cl ,
回收废水中的 2+的示意图 图乙描述的是实验中阴极液 与
Ni , pH
镍回收率之间的关系 下列说法不正确的是
。 ( )
图甲
图乙
交换膜 为阳离子交换膜
A. a
阳极反应式为 - +
B. 2H2O-4e O2↑+4H
阴极液 时 镍的回收率低主要是有较多的 生成
C. pH=1 , H2
浓缩室得到 的盐酸时 阴极回收得到 镍
D. 1L0.5mol/L , 11.8g
解题导引 为维持电荷的守恒 电极反应剩余的离子通过
,
离子交换膜渗透补充 为交换膜的判断提供了依据 根据离子
, 。
的放电顺序写出电极反应式
。
解析 阳极氢氧根离子失电子生成氧气,氢离子通过交换
膜 进入浓缩室,所以交换膜 为阳离子交换膜,故 正确;阳
a a A
极反应式为 - +,故 正确;阴极发生还原
2H2O-4e O2↑+4H B
反应,酸性强时主要是氢离子发生还原反应生成氢气,酸性弱时
主要是 2+发生还原反应生成 ,故 正确;浓缩室得到
Ni Ni C 1 L
的盐酸时,转移电子 ,阴极生成镍和氢气,所以
0.5 mol/L 0.4 mol
阴极回收得到的镍小于 ,故 错误。
11.8 g D
阴极产物 答案 D
式中 为金属 n为其离子的化合价数值
( M , )
起 对 始 应 页 学 码 生用 42 书 P 时 bO 与 2+ 电 4H 源 + + 正 S 极 O 2 4 相 - + 连 2e 的 - 应 是 P 粗 b 铜 SO4 该 +2 极 H2 发 O, 生 B 的 项 电 错 极 误 反 ; 粗 应 铜 除 精炼
, , Cu-
- 2+外 还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应 项
1(2018湖南 11教育联盟联考,8)化学用语是学习化学的重 2e Cu , ,C
. H 错误 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 - 2+
要工具 下列用来表示物质变化的化学用语正确的是 ; Fe-2e Fe ,
项错误
, ( )
用铜作阴极 石墨作阳极 电解饱和食盐水时 阳极的电极反 D 。
A. , , ,
2(20195·3原创预测卷二,13)高铁酸钾 是环保型
应式为 2Cl - -2e - Cl2↑ . 水处理剂
,
以光伏电池为电源先制备高铁酸 (K 钠 2F
,
e 再 O4 将 ) 其转化为
铅蓄电池放电时的正极反应式为 - 2- 高铁酸钾 装置如图所示 下列说法不正确的是
B. Pb-2e +SO4 PbSO4 , 。 ( )
粗铜精炼时 与电源正极相连的应是粗铜 该极发生的电极
C. , ,
反应只有 - 2+
Cu-2e Cu
钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为 - 2+
D. Fe-2e Fe
1 答案 A 用铜作阴极 石墨作阳极 电解饱和食盐水时 氯
. , , ,
离子的还原性大于氢氧根离子 阳极的电极反应式为 -
, 2Cl -
- 项正确 铅蓄电池放电时的正极反应式为
2e Cl2↑,A ;
专题六 化学能与电能的转化 75
石墨为阴极 铁电极发生氧化反应 该实验证明镁能与氢氧化钠溶液反应
A. , C.
可能是 为 溶液 若镁电极减少 则氢氧化钠溶液增重
B.a H2,b Na2FeO4 D. 0.48 g, 1.6 g
C. 铁电极反应式为 Fe-6e - +8OH - FeO 2 4 - +4H2O 3 . 答案 B 分析题给信息可知 , 镁条作负极 , 电极反应为 Mg-
若电路中转移 电子 则石墨电极区 溶液质量增 - 2+ 铝片作正极 电极反应为 -
D. 1 mol , NaOH 2e Mg , , O2+2H2O+4e
加 - 相当于镁与溶液中的氧气发生了吸氧腐蚀 错误
23 g 4OH , ,A、C ,
2 答案 D 依题意 本装置模拟制备高铁酸钠的工作原理 正确 若 反应 失去 - 盐桥中转移
. , , B ; Mg 0.02 mol, 0.04 mol e ,
铁电极发生氧化反应生成高铁酸钠 石墨电极为阴极 发生还 + 则生成 但是由于水参与了反应
; , 0.04 mol Na , 0.04 mol NaOH, ,
原反应 项正确 石墨电极的电极反应式为 - 氢氧化钠溶液增加的质量为
,A 。 2H2O+2e (0.04×40) g-0.36 g=1.24 g,D
- 可能为 溶液 为高铁酸钠溶液 项 错误
2OH +H2↑,a H2、NaOH ,b ,B 。
正确
。
铁电极发生氧化反应
,
浓氢氧化钠溶液中的
OH
-向右侧 4
.
(2018安徽
A
10联盟联考,13)用氟硼酸
(HBF4,
属于强酸
)
溶
迁移 项正确 每转移 电子 浓氢氧化钠溶液中有 液代替硫酸溶液作铅蓄电池的电解质溶液 可使铅蓄电池在低
,C 。 1 mol , ,
1
的
m
溶
ol
液
N
质
a +
量
向
净
左
增
迁移 ,2H2O
项
+
错
2e
误
- 2OH - +H2↑, 石墨电极区 温
放电
下工作时的性能更优良 , 反应方程式为 Pb+PbO2+4HBF4
22 g,D 。 为可溶于水的强电解质
3(20195·3原创预测卷四,13)如图所示 用两张砂纸分别将镁 充电2Pb(BF4)2+2H2O,Pb(BF4)2 。
. , 下列说法中正确的是
条和铝片表面的氧化膜打磨干净 并迅速将两个电极分别插入
( )
两个盛有 的电解质溶液 , 的烧杯中 盐桥中装有饱和氯 放电时 负极反应为 - -
0.5mol/L ,
A. , PbO2+4HBF4-2e Pb(BF4)2+2BF4+
化钠溶液的琼脂 结果发现该装置中 电流计指针一直偏向铝
。 , 充
2H
电
2O
时 当正极质量减少 时转移 电子
片 镁条溶解 两极上均没有气泡产生 下列说法正确的是
B. , 23.9 g 0.2 mol
, , 。 放电时 电极附近溶液的 增大
( )
C. ,PbO2 pH
充电时 电极的电极反应式为 + - 2+
D. ,Pb PbO2+4H +2e Pb +
2H2O
4 答案 C 放电时 负极反应为 - 2+ 项错误
. , Pb-2e Pb ,A ;
充电时 2+ - + 当正极质量增加
,Pb -2e +2H2O PbO2+4H ,
时转移 电子 项错误 放电时 + -
23.9 g 0.2 mol ,B ; ,PbO2+4H +2e
2+ 电极附近溶液的 增大 项正确 充
Pb +2H2O,PbO2 pH ,C ;
A. 铝片为负极 , 电极反应为 2Al+4OH - -6e - 2AlO - 2+2H2O 电时 ,Pb 电极的电极反应式为 Pb 2+ +2e - Pb,D 项错误 。
镁条为负极 电极反应为 - 2+
B. , Mg-2e Mg
起 对 始 应 页 学 码 生用 43 书 A. 好氧微生物反应器中反应为 NH + 4 +2O2 NO - 3 +
+
2H +H2O
极电势比 极电势低
传统化石能源面临枯竭,对能量的高效转化和利用是目前 B.B A
极的电极反应式为 - -
化学科学领域研究的热点。 如2019年课标Ⅲ卷第13题以具有 C.A CH3COO + 8e + 2H2O
+
高稳定性和高循环效率的3 - — 二次电池为载体,将 2CO2↑+7H
D Zn NiOOH 当电路中通过 电子时 理论上总共生成
科学研究热点引入考题,考查新型电池的结构、充放电工作原 D. 1 mol , 2.24 L N2
解析 项, + 在好氧微生物反应器中转化为 -,方
理、电极反应等内容。 A NH4 NO3
程式为 + - + ; 项,分析题图可知,
例 (2019江西南昌一模,13)微生物燃料电池 NH4+2O2 NO3+2H +H2O B A
(MFC) 为原电池的负极, 为原电池的正极, 极电势比 极电势高;
是一种现代化氨氮去除技术 如图为 碳氮联合同时去除 B B A C
。 MFC 项, 极的电极反应式为 - -
的转化系统原理示意图 下列说法正确的是 A CH3COO -8e +2H2O 2CO2↑+
。 ( ) +; 项,当电路中通过 电子时,理论上总共生成标准状
7H D 1 mol
况下 。
2.24 L N2
答案 A
题目价值 能举例说明化学在解决能源危机中的重要作
用 能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响 能综合考
, ,
虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析 解决实际问题 如
、 ,
新型电池的开发 金属的防腐等
、 。
76 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2(2019江西上饶六校一联,13)生产硝酸钙的工业废水中常含
对应学生用书 .
起始页码43 有 可用电解法净化 其工作原理如图所示 下列有
NH4NO3, , 。
关说法正确的是
( )
1(2019河北邯郸一模,13)氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀
. 。
为防止混凝土中的钢筋腐蚀 可在混凝土表面敷置一定电解质
,
溶液并将惰性金属导电网浸泡其中 惰性金属导电网与钢筋分
,
别连接外部直流电源从而除去 - 装置图如下 下列说法错
Cl , 。
误的是
( )
极为电源负极 极为电源正极
A.a ,b
装置工作时电子由 极流出 经导线 电解槽流入 极
B. b , 、 a
室能得到副产品浓硝酸 室能得到副产品浓氨水
C.Ⅰ ,Ⅲ
阴极的电极反应式为 - + -
D. 2NO3+12H +10e N2↑+6H2O
2 答案 C 为正极 为负极 故 错误 电解槽中没有电
钢筋接电源的正极 . a ,b , A ;
A. 子通过 故 错误 室为阳极室 电极反应式为 -
B.
混
金
凝
属
土
导
中
电
的
网
钙
上
离
发
子
生
向
的
钢
电
筋
极
方
反
向
应
移
为
动
2Cl - -2e - Cl2↑
O2
,
↑+
B
4H
+
,
得 ; 到 Ⅰ 较浓的硝酸
,Ⅲ
, 室为阴极室
,
电 2 极 H2 反 O- 应 4 式 e
C. 为 - - + 与 - 反应生成
电解一段时间后钢筋附近溶液的 增大 2H2O+ 2e H2 ↑+ 2OH ,NH4 OH
D. pH 得到较浓的氨水 故 正确 错误
1 答案 A 阳极发生氧化反应 若钢筋接正极 腐蚀会更快 NH3·H2O, , C ,D 。
. , , , 审题方法 室和 室之间为阴离子交换膜 即 - 从 室
项错误 惰性金属导电网作阳极 发生的电极反应为 - Ⅰ Ⅱ , NO3 Ⅱ
A ; , 2Cl - 移向 室 同理 + 从 室移向 室 依据电解原理可判断
- 项正确 电解过程中 钙离子等阳离子移向阴 Ⅰ , NH4 Ⅱ Ⅲ , ,a
2e Cl2↑,B ; , 为正极 为负极
极 即移向混凝土中钢筋 项正确 阴极发生的电极反应为 ,b 。
, ,C ;
- - 产生 - 碱性增强 项正确
2H2O+2e H2↑+2OH , OH , ,D 。
若外电路中通过 电子 两电极的质量差为
对应学生用书 D. 1 mol , 64 g
起始页码43
思路分析 由 2- 的移动方向可知右边 电极为负极,
SO4 Cu
发生氧化反应。 当电路中通过 电子时,左边电极质量增加
1活学妙用,溯本求源 1 mol
. ,右边电极质量减小 ,两极的质量差为 。 电解质再
对于复杂的组合装置 要分析题意确定装置是 原电池 还 32 g 32 g 64 g
, “ ” 生池是利用太阳能将 稀溶液蒸发,分离为 浓溶液
是 电解池 从氧化还原反应的角度 结合电子 离子的移动方 CuSO4 CuSO4
“ ”, , 、 和水后,再返回浓差电池。
向 确定装置的正 负极或阴 阳极 紧紧抓住原电池 电解池的
, 、 、 , 、 答案 B
工作原理 防止被复杂的装置所迷惑
, 。 2实事求是,尊重科学
例1 (2019安徽江南十校联考,13)利用电解质溶液的 .
化学是一门以实验为基础的自然科学 人们对科学规律的
浓度对电极电势的影响 可设计浓差电池 下图为一套浓差电 ,
, 。 发现是通过对自然现象的反复观察 探究和验证逐步完成的 化
池和电解质溶液再生的配套装置示意图 闭合开关 之前 两个 、 ,
, K , 学离不开实验 当实验的现象 结果与熟悉的知识不相符时 我
电极的质量相等 下列有关这套装置的说法中错误的是 , 、 ,
们要尊重实验客观事实 实事求是 不盲从于熟悉的知识
Cu 。
, , 。
( ) 例2 (2019云南保山检测,12)中国科学家用墨汁书写
后的纸张作为空气电极 设计并组装了轻型 柔性 能折叠的可
, 、 、
充电锂 空气电池 如图甲 电池的工作原理如图乙 下列有关
- ( ), 。
说法正确的是
( )
循环物质 为水
A. E
乙池中 电极为阴极 发生还原反应 放电时 纸张中的纤维素作为锂电池的负极
B. Cu , A. ,
C.
甲池中的电极反应式为
Cu
2+
+2e
-
Cu B.
充电时
,
若阳极放出
1molO2,
则有
4mole
-回到电源正极
专题六 化学能与电能的转化 77
闭合开关 给锂电池充电 对应充电电极上的反应为 + 解析 可充电锂 空气电池放电时,锂作负极, 错误;充
C. K ,X Li + - A
e -
D.
L 放 i 电时
,Li
+由正极经过有机电解质溶液移向负极 电
出
时,阳极的
,则
电
有
极反应式为
-回
L
到
i2O
电
2-
源
2
正
e -
极
,
O
错
2↑
误
+
;
2
闭
Li
合
+,
开
若
关
阳极放
给
思路分析 可充电锂
-
空气电池放电时,活泼的锂是负极,
锂电
1
池
mo
充
l O
电
2
,
X
对应
2
充
mo
电
l e
电极为阴极,阴极
B
上的反应式为
Li
+
K
+e
-
电极反应式为
Li-e
-
Li
+;墨汁中的石墨作锂电池的正极,电
Li
,
C
正确;放电时,阳离子向正极移动,
Li
+由负极经过有机
极反应式为 + - , +由负极经有机电解质溶 电解质溶液移向正极, 错误。
O2+2Li +2e Li2O2 Li D
液移向正极。 闭合开关 给锂电池充电,电池负极接电源的负
答案 C
K
极,充电时阳极上发生失电子的氧化反应。
起
对
始
应
页
学
码
生用
44
书 项错误 ;b 极
次
上
要
发生 :N
项
2+
正
6H
确
+ +6e - 2NH3( 主要 )、2H + +2e -
H2↑( ),D 。
2(2019陕西商洛中学五检,11)微生物电解池 是一项潜
. (MEC)
1(2019河南中原名校联考,11)一种电催化合成氨的装置如图
在的有吸引力的绿色电解池 其制取氢气的原理如图所示
.
, :
所示 该装置工作时 下列说法正确的是
。 , ( )
下列说法正确的是
( )
可在高温下工作
A.MEC
电解池工作时 化学能转变为电能
B. ,
活性微生物抑制反应中电子的转移
图中涉及的能量转化方式共有 种 C.
A. 3 阳极的电极反应式为 - - - +
两极产生的气体的物质的量之比是 D. CH3COO +4H2O-8e 2HCO3+9H
B. 1 ∶ 1 2 答案 D 温度过高会造成微生物失去活性 所以 不
电路中每通过 电子 有 +迁移至 极 .
宜在高温 下 工作 不正确 电解池工作时 将电
,
能转化
M
为
E
化
C
学
C. 1 mol , 1 mol H a
极上发生的主要反应为 + - 能 不正确 活性 ,A 微生物有 ; 催化作用 能加 , 快反应速率 促进
1 D. 答 b 案 D 图中涉及的能量 N2 转 +6 化 H 有 + 太 6e 阳 能 2 电 NH 能 3 风能 机 氧 , 化 B 还原反应 ; 中电子的转移 不正确 , 阳极发生氧化反 , 应 从
. → , →
械能 电能 电能 化学能等 项错误 若不考虑 和 ,C ; ,
→
的物质
,
的量之
→
比为
,A
项错误
;
+应向 极
H2
迁
,O
移
2 图
失
中
去
可以看
电
出
子
,CH3
正
CO
确
O -转化为 HCO - 3,1 mol CH3COO -反应可
NH3 3 ∶ 4,B ;H b ,C 8 mol ,D 。
对应学生用书
起始页码188
考点一 原电池原理及其应用 1 答案 D 本题涉及二次电池知识 以新型三维多孔海绵状
. ,
1(2019课标Ⅲ,13,6分)为提升电池循环效率和稳定性 科学 的信息为切入点 考查了学生接受 吸收 整合化学信息的
. , Zn , 、 、
家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积 的 能力 运用电化学原理解决实际问题 体现了变化观念与平衡
Zn(3D-Zn) ZnO , ,
特点 设计了采用强碱性电解质的 二次电池 思想的学科核心素养
, 3D-Zn—NiOOH , 。
放电 项 依题干信息可知正确 项 充电时阳极发生氧化反应
结构如图所示 电池反应为 A , ;B , ,
。 Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)充电 正确 项 放电时 作负极失去电子 发生氧化反应 正确
;C , Zn , , ;
项 放电时 -由正极区向负极区迁移
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 D , ,OH 。
温馨提示 掌握原电池和电解池的反应原理及二次电池知
识 同时注意从题干中获取关键信息
, 。
2(2019天津理综,6,6分)我国科学家研制了一种新型的高比
.
能量锌 碘溴液流电池 其工作原理示意图如下 图中贮液器
- , 。
可储存电解质溶液 提高电池的容量 下列叙述不正确的是
, 。
下列说法错误的是
( ) ( )
三维多孔海绵状 具有较高的表面积 所沉积的 分散
A. Zn , ZnO
度高
充电时阳极反应为 - -
B. Ni(OH)2(s) +OH (aq) -e
NiOOH(s)+H2O(l)
放电时负极反应为 - -
C. Zn (s) + 2OH (aq) - 2e
ZnO(s)+H2O(l)
放电过程中 -通过隔膜从负极区移向正极区
D. OH
78 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
放电时 电极反应为 - - - - 4 答案 D 本题考查二次电池的工作原理 放电时 负极反
A. ,a I2Br +2e 2I +Br . 。 ,
放电时 溶液中离子的数目增大 应为 - + 正极反应为 - 2-
B. , :4Na-4e 4Na , 3CO2+4e C+2CO3 ;
充电时 电极每增重 溶液中有 -被氧化 +移向正极 2- - 移向负极 正确 充电过程与放
C. ,b 0.65 g, 0.02 mol I Na ,CO3 、ClO4 ,A、C ;
D. 充电时 ,a 电极接外电源负极 电过程相反 ,B 正确 ; 充电时 , 阳极反应为 2CO 2 3 - +C-4e -
2 答案 D 本题涉及原电池正负极的判断 电极反应式的书 错误
. 、 3CO2↑,D 。
写等知识 通过工作原理示意图的分析 考查学生接受 吸收 解题思路 二次电池充 放电的电极判断 二次电池充电时
, , 、 、 、 : ,
整合化学信息的能力 新型高能电池的原理应用体现了科学 正接正 负接负 放电时的正极为充电时的阳极 放电时的
。 “ 、 ”; ,
探究与创新意识的学科核心素养 负极为充电时的阴极
。 。
由工作原理示意图中 2+迁移的方向可判断放电时 为正极 5(2018课标Ⅲ,11,6分)一种可充电锂 空气电池如图所示
Zn a , . — 。
b
为负极
。
放电时
,a
极得到电子
,
发生还原反应
,
使溶液中离 当电池放电时
,O2
与
Li
+在多孔碳材料电极处生成
Li2O2- x(
x
=
子数目增大 项正确 充电时 极接外接电源的正极 或 下列说法正确的是
,A、B ; ,a ,D 0 1)。 ( )
项错误 充电时 极为阴极 电极反应式为 2+ -
; ,b , Zn +2e Zn,
每增重 转移 电子 极为阳极 电极反应式为
0.65 g, 0.02 mol ,a ,
- - - - 转移 电子 有 -被氧
2I +Br -2e I2Br , 0.02mol , 0.02molI
化 项正确
,C 。
解题关键 根据示意图判断电池的正 负极 再结合图中微粒
、 ,
变化的情况书写出电极反应式 根据两极转移电子守恒作出正
,
确计算
。
3(2019江苏单科,10,2分)将铁粉和活性炭的混合物用
. NaCl 放电时 多孔碳材料电极为负极
溶液湿润后 置于如图所示装置中 进行铁的电化学腐蚀实验 A. ,
, , 。 放电时 外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
下列有关该实验的说法正确的是 B. ,
铁被氧化的电极反应式为 -
( )
C.
充电时
,
电解质溶液中
Li
+向多孔碳材料区迁移
A. Fe-3e x
3+ 充电时 电池总反应为
Fe D. , Li2O2- x2Li+(1- )O2↑
铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 2
B. 5 答案 D 本题考查原电池原理和电解原理的综合运用
活性炭的存在会加速铁的腐蚀 . 。 A
C. 项 依据题意和可充电电池装置图判断出 放电时锂电极作负
以水代替 溶液 铁不能发生吸氧 , ,
D. NaCl , 极 多孔碳材料电极作正极 错误 项 在原电池中 外电路电
腐蚀 , , ;B , ,
子由负极流向正极 即放电时 外电路电子由锂电极流向多孔
3 答案 C 本题涉及的考点为金属的电化学腐蚀 考查了考 , ,
. , 碳材料电极 错误 项 充电时 电解质溶液中的阳离子向阴
生接受 吸收 整合化学信息的能力 体现了证据推理与模型认 , ;C , ,
、 、 , 极区迁移 即 +向锂电极区迁移 错误 项 充电时 +在阴
知的学科核心素养 , Li , ;D , ,Li
。 极区得到电子生成 阳极区生成 即电池总反应为
铁作负极 - 2+ 不正确 电化学腐蚀过程中化学 Li, O2, Li2O2- x
,Fe-2e Fe ,A ; x
能不可能全部转化为电能 还有部分转化为热能 不正确 活 正确
, ,B ; 2Li+(1- )O2↑, 。
性炭的存在构成了原电池 加快了负极铁的腐蚀 正确 以水 2
, ,C ; 方法技巧 可充电电池的工作原理 可充电电池中 放电过
代替 溶液 铁仍然能发生吸氧腐蚀 只是吸氧腐蚀的速率 :① ,
NaCl , , 程用原电池原理分析 充电过程用电解原理分析 分析电化
会减慢 不正确 , ;②
,D 。 学问题时 先判断出电极 然后根据工作原理分析
知识总结 在中性或极弱的酸性环境中钢铁发生吸氧腐蚀 , , 。
, 6(2017江苏单科,12,4分)下列说法正确的是
4(
钢 正
2
铁 极
01
发 的
8课
生 电
标
析 极
Ⅱ
氢 反
,
腐 应
12
蚀 式
,
, 为
6
正
分
O 极
)
2+
我
的 2
国
H 电 2
科
极 O+ 反
学
4e 应
家
- 式
研
为
发
4
了
2 O H
一
H + + -
种
; 2 在 e
室
- 酸
温
性
下
环 H2
可
境 ↑
呼
中 。 . A
B.
. 地 反 下 应 钢 N2 铁 (g 管 )+ 道 3 用 H2 导 (g 线 ) 连 接锌 2N 块 H3 可 (g 以 ) 的 减缓 Δ H 管 < 道 0, 的 Δ S 腐 >0 蚀 ( )
. “ 常温下 K -12 的含 2+溶液
吸 的 二次电池 将 溶于有机溶剂作为电解 C. , sp[Mg(OH)2]=5.6×10 ,pH=10 Mg
液 ” 钠和 N 负 a- 载 CO 碳 2 纳米管的镍 。 网分 Na 别 Cl 作 O4 为电极材料 电池的总反 中 , c (Mg 2+ )≤5.6×10 -4 mol·L -1
, , 常温常压下 锌与稀 反应生成 反应中转移
应为 下列说法错误的是 D. , H2SO4 11.2 L H2,
:3CO2+4Na2Na2CO3+C。 ( ) 的电子数为 23
6.02×10
6 答案 BC 的 H S
. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δ <0,Δ <0,A
不正确 地下钢铁管道用导线连接锌块属于牺牲阳极的阴极保
;
护法 正确 K c 2+ c2 - 则
,B ; sp [Mg(OH)2] = (Mg ) · (OH ),
-12
c 2+ 5.6×10 -1 -4 -1 的溶
(Mg )= -4 2 mol·L =5.6×10 mol·L ,pH=10
(10 )
放电时 - 向负极移动 液中 2+最大浓度为 -4 -1 正确 常温常压下
A. ,ClO4 Mg 5.6×10 mol·L ,C ;
充电时释放 放电时吸收 的物质的量不是 不正确
B. CO2, CO2 11.2 L H2 0.5 mol,D 。
放电时 正极反应为 - 2- 知识拓展 气体分子数增多的反应 S 气体分子数减少
C. , :3CO2+4e 2CO3 +C :Δ >0,
充电时 正极反应为 + - 的反应 S
D. , :Na +e Na :Δ <0。
专题六 化学能与电能的转化 79
7(2016课标Ⅱ,11,6分) 电池是一种以海水为电解质
. Mg-AgCl
溶液的水激活电池 下列叙述错误的是
。 ( )
负极反应式为 - ∙∙ 2+
A. Mg-2e Mg
正极反应式为 + -
B. Ag +e Ag
电池放电时 -由正极向负极迁移
C. Cl
负极会发生副反应
7
D.
答案 B
M
电
g+
池
2H
中
2O
为
M
负
g
极
(OH)2+H
为
2↑
正极 故正
已知
:
电池的
“
理论比能量
”
指单位质量的电极材料理论上能
. Mg-AgCl ,Mg ,AgCl , 释放出的最大电能 下列说法不正确的是
极反应式为 AgCl+e - Ag+Cl - ,B 项错误 。 采用多孔电极的 。 目的是提高电极与电解质溶液的 ( 接 触 面 )
思路分析 为正极材料 得电子生成 和 - 正极附近 A. 积 并有利于氧气扩散至电极表面
AgCl , Ag Cl ,
,
溶液中c - 逐渐增大 负极周围 2+浓度逐渐增大 故 - 比较 三种金属 空气电池 空气电池的理论
(Cl ) , Mg , Cl
B. Mg、Al、Zn - ,Al-
向负极移动 2+向正极移动
比能量最高
,Mg 。
关联知识 可以和热水缓慢反应生成 和
8(2016课标 Ⅲ
Mg
,11,6分)锌 空气燃料电池
M
可
g(
用
OH
作
)
电
2
动车
H2
动
。
力
C.M- 空气电池放电过程的正极反应式 :4M n + + n O2+2 n H2O+
. 电源 , 电池的电解质溶
2-
液
下
为
列
— KO
说
H
法
溶
正
液
确
,
的
反
是
应为 2Zn+O2+4OH - +
D.
4 在
中
n e
性
M
-
电
g-
解
空
质
气 4M
及
电 (
阳
池 OH
离
中 )
子
n
,
为
交
防
换
止
膜
负极区沉积
Mg(OH)2,
宜采用
2H2O2Zn(OH)4 。 ( )
充电时 电解质溶液中 +向阳极移动 10 答案 C 项 采用多孔电极可以提高电极与电解质溶
A. , K . A ,
充电时 电解质溶液中c - 逐渐减小 液的接触面积 并有利于 扩散至电极表面 项 单位质量
B. 放电时 , 负极反应为 (OH ) - - 2- 的 反 , 应 转移 O 的 2 电子数最多 故 ;B 空 , 气电池的
C. , :Zn+4OH -2e Zn(OH)4 Mg、Al、Zn ,Al , Al-
放电时 电路中通过 电子 消耗氧气 标准状况 理论比能量最高 项 由于电池中间为阴离子交换膜 故
D. , 2mol , 22.4L( ) ;C , ,
8 .
发
答
生
案
的反 应
C
为
充
2Z
电
n(
时
O
为
H)
电
2 4 -
解
池
, 溶
2Z
液
n+
中
O2
的
↑
阳
+4
离
OH
子
-
向
+2
阴
H2
极
O,
移
电
动
解
,
4
M
O
n +
H
不
- ;
能
D
通
项
过
, 在
, 则
Mg
正
-
极
空
的
气
电
电
极
池
反
中 ,
应
负
式
极
为
的
O
电
2+
极
4
反
e -
应
+2
式
H2
为
O
Mg
-
质
为
溶
Zn
液
+4
中
OH
c (
-
O
-2
H
e
-
-
)
增
大
Z
,
n
故
(O
A
H
项
) 2 4
、
-
B
, 故
项
C
均
项
错
正
误
确
; 放
; 放
电
电
时
时
负
,
极
每
反
消
应
耗 换
2e
膜
-
阻
止
M
O
g
H
2+ ,
-进
为
入
防
负
止
极
负
区
极
。
区沉积 Mg(OH)2, 可采用阳离子交
电路中通过 电子 故 项错误
1 mol O2
{原电池
4 m
阳
o
离
l
子移
,
向正
D
极
。 11
.
(2017课标Ⅰ,11,6分)支撑海港码头基础的钢管桩
,
常用外
加电流的阴极保护法进行防腐 工作原理如图所示 其中高硅
知识拓展 :
, ,
1. 电解池 阳离子移向阴极
铸铁为惰性辅助阳极 下列有关表述不正确的是
:
{原电池 负极 。 ( )
通入保护电流使钢管桩表面
失电子 ———
A.
2. 电解池 阳极
腐蚀电流接近于零
———
原电池充电时 正极接电源正极 电池正极变阳极
通电后外电路电子被强制从
3. : ,
B.
9(2016四川理综,5,6分)某电动汽车配载一种可充放电的锂
高硅铸铁流向钢管桩
.
离子电池 放电时电池总反应为
, :Li1- x CoO2 +LixC6
C.
高硅铸铁的作用是作为损耗
LiCoO2+C6( x <1)。 下列关于该电池的说法不正确的是 ( ) 阳极材料和传递电流
放电时 +在电解质中由负极向正极迁移∙∙∙ 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
A. ,Li D.
B. 放电时 , 负极的电极反应式为 LixC6- x e - x Li + +C6 11 . 答案 C 本题考查外加电流的阴极保护法 。 将被保护的
充电时 若转移 - 石墨 电极将增重 x 金属 钢管桩 与电源的负极相连 防止钢管桩被腐蚀 外加
C. , 1 mol e , (C6) 7 g ( ) , ,
充 电 时 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 x - 保护电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流 故其表面腐
D. , LiCoO2 - e ,
Li1- xCoO2+ x Li + 蚀电流接近于零 ,A 项正确 ; 高硅铸铁为惰性辅助阳极 , 阳极
9 答案 C 由放电时电池总反应可知 放电时负极反应式为 上发生氧化反应 失去电子 电子从高硅铸铁流向钢管桩
. , , , ,B
LixC6- x e - C6+ x Li + , 正极反应式为 Li1- xCoO2+ x e - + x Li + 项正确 ; 高硅铸铁为惰性辅助阳极 , 只是用于传递电流 , 故阳
在原电池内部阳离子由负极向正极迁移 项 极材料不损耗 项错误 金属的腐蚀受环境的影响 故通入
LiCoO2, ,A、B ,C ; ,
均正确 ; 充电时阴极反应式为 C6+ x Li + + x e - LixC6, 阳极反 的电流要根据环境条件的变化及时进行调整 ,D 项正确 。
应式为 LiCoO2- x e - Li1- xCoO2+ x Li + , 转移x mol e - , 石墨电 审题技巧 本题易因忽视高硅铸铁为惰性辅助阳极而导致
极增重 7 x g, 若转移 1 mol e - , 石墨电极将增重 7 g,C 项不正 出错 。 通常除金 、 铂以外的金属作为阳极材料 , 是活性电极 ,
确 项正确 优先于溶液中的粒子放电 且起到导电作用 此题指出惰性
,D 。 , 。
10(2016浙江理综,11,6分)金属 空气电池 如图 具有 辅助阳极 惰性 说明在此条件下铁不放电 只是起导电作
. (M)- ( ) ,“ ” ,
原料易得 能量密度高等优点 有望成为新能源汽车和移动设 用 辅助 做题时 应 具体问题具体分析 不能一味地 按
、 , ( )。 , “ ”, “
备的电源 该类电池放电的总反应方程式为 n 章办事
。 :4M+ O2+ ”。
n
2 H2O4M(OH)n
80 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点二 电解原理及其应用 13 答案 B 项 通电后 2- 向正极移动 正极区 -放电
. A , SO4 , OH ,
12(2018课标Ⅰ,13,6 分)最近我国科学家设计了一种 溶液酸性增强 减小 项 负极反应为 + -
. CO2+ ,pH ;C , 4H +4e
协同转化装置 实现对天然气中 和 的高效去 溶液 增大 项 当电路中通过 电子的电量
H2S , CO2 H2S 2H2↑, pH ;D , 1 mol
除 示意图如下图所示 其中电极分别为 石墨烯 石墨 时 会有 生成
。 , ZnO@ ( , 0.25mol O2 。
烯包裹的 和石墨烯 石墨烯电极区发生反应为 思路分析 通电前 电解质溶液中含有哪些阴 阳离子 包
ZnO) , : 1. : 、 (
①EDTA-Fe 2+ -e - EDTA-Fe 3+ 括由水电离出的
H
+和
OH
-
)。
3+ + 2+ 通电时 阴离子移向阳极 阳离子移向阴极 结合放电顺序
②2EDTA-Fe +H2S2H +S+2EDTA-Fe
2. : , ,
分析谁优先放电 注意活泼金属作阳极时 活泼金属优先放
( ,
电
)。
正确书写电极反应式 要注意原子数 电荷数是否守恒
3. , 、 。
结合题目要求分析电解时的各种变化情况 如两极现象 水
4. , 、
的电离平衡移动 离子浓度的变化 的变化等
、 、pH 。
14(2017课标Ⅱ,11,6分)用电解氧化法可以在铝制品表面形
.
成致密 耐腐蚀的氧化膜 电解质溶液一般为
、 , H2SO4-H2C2O4
混合溶液 下列叙述错误的是
。 ( )
待加工铝质工件为阳极
A.
可选用不锈钢网作为阴极
B.
阴极的电极反应式为 3+ -
该装置工作时 下列叙述错误的是 C. :Al +3e Al
, ( ) 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
阴极的电极反应 + - D.
A. :CO2+2H +2e CO+H2O
协同转化总反应 14 答案 C 本题考查电解原理的应用 0 +3 发生氧
B. :CO2+H2SCO+H2O+S . 。 Al→Al2O3
石墨烯上的电势比 石墨烯上的低 化反应 故铝质工件为阳极 正确 阴极材料应为金属或导
C. ZnO@ , ,A ;
若采用 3+ 2+取代 3+ 2+ 溶液需为 电的非金属 可选用不锈钢网 正确 电解质溶液中含有大
D. Fe /Fe EDTA-Fe /EDTA-Fe , , ,B ;
酸性 量 + 故阴极的电极反应式为 + - 不正确
H , 2H +2e H2↑,C ;
12 答案 C 本题考查电解原理的应用 由石墨烯电极区反 在电解池中 阴离子移向阳极 正确
. 。 , ,D 。
应 可知该极发生氧化反应 为阳极 则 石墨烯为阴 知识拓展 关于电解原理的 不寻常 应用
① , , ZnO@ “ ” :
极 阴极的电极反应为 + - 正确 电解原理在 金属防腐 中的应用 如 用外加电流的阴极
。 CO2+2H +2e CO+H2O,A ; 1. “ ” 。 :
装置工作时涉及三个反应 2+与 3+的转化循环进行 总反 保护法
,Fe Fe , 。
应为 与 之间的反应 根据得失电子守恒可知总反应 电解原理 在 物 质 制 备 中 的 应 用 如 用 尿 素
CO2 H2S , 2. “ ” 。 :
为 正确 石墨烯与电源正极相 制氢气
CO2+H2S CO+H2O+S,B ; [CO(NH2)2] 。
连 ,ZnO@ 石墨烯与电源负极相连 , 故石墨烯上的电势比 ZnO 3. 电解原理在 “ 环境治理 ” 中的应用 。 如 : 用电解法消除 CN - 。
石墨烯上的高 错误 2+ 3+均在酸性环境中稳定存在 15(2019北京理综,27,14分)氢能源是最具应用前景的能源之
@ ,C ;Fe 、Fe , .
正确
一 高纯氢的制备是目前的研究热点
D 。
, 。
审题技巧 解题的关键是电极名称的确定 如本题中
甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一
。 CO2→
(1) 。
为还原反应 阴极 2+ 3+为氧化反应 阳极 反应器中初始反应的生成物为 和 其物质的量
13( C 2 O 016课标Ⅰ,1 — 1 —— ,6分)三 ,F 室 e 式 → 电 Fe 渗析法处理含 ——— 废 。 水 ① 之比为 甲烷和水蒸气反应的 H 方 2 程 C 式 O 是 2,
. Na2SO4
4 ∶ 1,
的原理如图所示 采用惰性电极 均为离子交换膜 在
, ,ab、cd ,
。
直流电场的作用下 两膜中间的 +和 2- 可通过离子交换 已知反应器中还存在如下反应
, Na SO4
② :
膜 而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室
, 。 H
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) Δ 1
H
ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) Δ 2
H
ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g) Δ 3
……
为积炭反应 利用 H 和 H 计算 H 时 还需要利
ⅲ , Δ 1 Δ 2 Δ 3 ,
用 反应的 H
Δ 。
下列叙述正确的是 反应物投料比采用n n 大于初
( ) ③ (H2O) ∶ (CH4)= 4 ∶ 1,
A. 增 通 大 电后中间隔室的 SO 2 4 - 离子向正极迁移 , 正极区溶液 pH 号 始反应的化学计量数之比 , 目的是 ( 选填字母序
)。
该法在处理含 废水时可以得到 和 促进 转化
B. Na2SO4 NaOH H2SO4 a. CH4
产品 促进 转化为
b. CO CO2
负极反应为 - + 负极区溶液 降低 减少积炭生成
C. 2H2O-4e O2+4H , pH c.
当电路中通过 电子的电量时 会有 的 用 可以去除 体积分数和 消耗率随
D. 1 mol , 0.5 mol O2 ④ CaO CO2。 H2 CaO
生成 时间变化关系如下图所示
。
专题六 化学能与电能的转化 81
16(2018课标Ⅰ,27,14 分)焦亚硫酸钠 在医药 橡
. (Na2S2O5) 、
胶 印染 食品等方面应用广泛 回答下列问题
、 、 。 :
生产 通常是由 过饱和溶液经结晶脱水
(1) Na2S2O5, NaHSO3
制得 写出该过程的化学方程式
。
。
利用烟道气中的 生产 的工艺为
(2) SO2 Na2S2O5 :
固体
SO2 Na2CO3 SO2
从t 时开始 体积分数显著降低 单位时间 消耗 饱和溶液 ↓ ↓ ↓
率 1 , 填 H2 升高 降低 或 不 , 变 此时 CaO 消 Na2CO3 → Ⅰ → Ⅱ → Ⅲ → 结晶脱水 →Na2S2O5
( “ ”“ ” “ ”)。 CaO pH=4.1 pH=7~8 pH=4.1
耗率约为 但已失效 结合化学方程式解释原因 时 中为 溶液 写化学式
35%, , : ①pH=4.1 ,Ⅰ ( )。
工艺中加入 固体 并再次充入 的目的是
② Na2CO3 、 SO2
。 。
可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢 工作示意图如 制备 也可采用三室膜电解技术 装置如图所示
(2) , (3) Na2S2O5 , ,
下 通过控制开关连接 或 可交替得到 和 其中 碱吸收液中含有 和 阳极的电
。 K1 K2, H2 O2。 SO2 NaHSO3 Na2SO3。
极反应式为 电解后
。 ,
室的 浓度增加 将该室溶液进行结晶脱水 可得
NaHSO3 。 ,
到
Na2S2O5。
制 时 连接 产生 的电极反应式是
① H2 , 。 H2
。
改变开关连接方式 可得 可用作食品的抗氧化剂 在测定某葡萄酒中
②
结合 和 中电极
,
的电极
O
反
2。
应式 说明电极 的作用
(4)Na2S2O5 。
残留量时 取 葡萄酒样品 用
③ ① ② 3 , 3 :
Na2S2O5 , 50. 00 mL ,
-1 的 碘 标 准 液 滴 定 至 终 点 消 耗
0.01000 mol·L ,
滴定反应的离子方程式为
10.00 mL。
。 该样品中 的残留量为
催化剂 , Na2S2O5
15 答案 -1 以 计
. (1)①CH4+2H2O4H2+CO2 g·L ( SO2 )。
16 答案
或 . (1)2NaHSO3 Na2S2O5+H2O
②C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g) C(s)+CO2(g) 得到 过饱和溶液
(2)①NaHSO3 ② NaHSO3
2CO(g)
- +
③abc
(3)2H2O-4e O2↑+4H a
降低 覆盖在 表面 减 2- 2- - +
④ CaO+CO2 CaCO3,CaCO3 CaO , (4
解
)S
析
2O5
本
+2
题
I2+
考
3
查
H2
工
O
艺
流
程
2SO
电
4
解
+4
原
I
理
+6
的
H
应 用
0.1
氧
28
化还原滴定
少了 与 的接触面积
、 、
CO2 CaO
与计算 与 中硫元素化合价均为
(2)①K1 2H2O+2e - H2↑+2OH -
价 根据
。
观
(1
察
)N
法
aH
配
SO
平
3
反应
Na
方
2S
程
2O5
式
+4
③
制
H2
时
,
电极
3
发生反应
:Ni(OH)2+OH
-
-e
-
NiOOH+
, :2NaHSO3 Na2S2O5
H2O。
制
O2
时
,
上述电极反应逆向进行
,
使电极
3
得以循环使用 +H2O。
中所得溶液的 硫元素的存在形式应为
解析 本题考查的内容是化学反应原理中的化学反应与能 (2)①Ⅰ pH=4.1,
量变化 化学平衡的移动 电化学等 试题的综合性强 信息 - 故 中为 溶液 过程 是利用 与
、 、 。 、
HSO3, Ⅰ NaHSO3 。 ② Ⅱ Na2CO3
反应转化为 过程 利用 与 反应
量大 侧重考查了学生接受 吸收 整合化学信息的能力和分
, 、 、
NaHSO3 Na2SO3, Ⅲ SO2 Na2SO3
生成 制得高浓度
析 解决问题的能力 体现了变化观念与平衡思想 证据推理
、 , 、
NaHSO3:Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3,
的 更有利于 的制备
与模型认知的学科核心素养 并培养学生关注社会发展 科技
, 、
NaHSO3, Na2S2O5 。
根据装置图可知左侧为阳极 溶质为 实际放电的
进步的意识和创新思维 创新意识的价值观念
、 。
(3) , H2SO4,
反应 中有固体碳生成 而 中都没有碳参与反 是水电离出的 - 电极反应式为 -
(1)② ⅲ , ⅰ、ⅱ OH , 2H2O-4e O2↑+
应 所以必须有一个有碳参与的反应的 H才能计算 H + 电解过程中 阳离子 + 向右侧移动 则 室中 2-
, Δ Δ 3。 4H 。 , (H ) , a SO3 +
控制开关连接 时 电极 作阴极 在电极周围 + - 浓度增大
(2)① K1 , 1 ,H2O H HSO3,NaHSO3 。
放电产生 开关连接 时 电极 作阳极 被 作食品的抗氧化剂 则具有强还原性 能被氧化
H2。 ③ K1 , 3 ,Ni(OH)2 (4)Na2S2O5 , ,
氧化为 开关连接 时 电极 作阴极 被还
- -
NiOOH; K2 , 3 ,NiOOH 为 2- 2- -4e 2- +2e - 依据得失电子守恒 电
原为 SO4 ;S2O5 →2SO4 ,I2 →2I , 、
Ni(OH)2。
解题思路 在解答 时 我们要认真观察光伏电池工作示 荷守恒和原子守恒可配平反应的离子方程式 2-
(2) , :S2O5 +2I2+
意图 了解其工作原理 该装置中开关连接 均为电解 2- - +
, 。 K1、K2 3H2O2SO4 +4I +6H 。
装置 只不过是电极 分别作阳极和阴极 根据滴定反应的离子方程式及硫原子守恒可得如下关系式
, 3 。 :
82 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2- 方法技巧 守恒法在此题中应用较多 如第 问中 2-
2SO2 ~ S2O5 ~ 2I2 。 (4) S2O5
与 反应的方程式要利用得失电子守恒 电荷守恒和原子守
64 g 1 mol I2 、
m -1 恒配平
(SO2) 0.01000 mol·L ×0.01000 L 。
m -3
(SO2)=6.4×10 g
-3
则样品中 的残留量为6.4×10 g -1
Na2S2O5 =0.128 g·L 。
0.05000 L
教师专用题组
考点一 原电池原理及其应用 则乙池溶液质量增加 溶液中的阴离子无法通过阳离子交换
。
1(2017课标Ⅲ,11,6分)全固态锂硫电池能量密度高 成本低 膜 故选
. 、 , 。 C。
其工作原理如图所示 其中电极 常用掺有石墨烯的 材料 3(2015江苏单科,10,2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意
电池反应为 x
, a
x 下列说
S8
法错误
, .
如图 下列有关该电池的说法正确的是
:16Li+ S8 8Li2Sx(2≤ ≤8)。 。 ( )
的是
( )
催化剂
反应 每消耗 转移
A. CH4+H2O 3H2+CO, 1 mol CH4
△
电池工作时 正极可发生反应 + - 电子
A. , :2Li2S6+2Li +2e 3Li2S4 12 mol
B. 电 石 重 墨 0 池 .1 烯 工 4 的 g 作 作 时 用 , 主 外 要 电 是 路 提 中 高 流 电 过 极 0. 的 02 导 m 电 ol 性 电子 , 负极材料减 B C . . 电 电 极 池工 A 作 上 时 H , 2 C 参 O 与 2 3 - 向 的 电 电 极 极反 B 应 移 为 动 :H2+2OH - -2e - 2H2O
C. a 电极 上发生的电极反应为 - 2-
电池充电时间越长 电池中 的量越多 D. B :O2+2CO2+4e 2CO3
D.
答案 D 根据图示
,
中 +移
L
动
i2S
方
2
向可知 电极 为正极 依
答案
电 子
D A
项
项
电
, 由
极
化合
为
价
负
变
极
化
发
知
生
, 每
的
消
电
耗
极反
1
应
mo
为
l CH4 转移
次发生 Li 的转 , 化 a 正确 电 , 池 6 mol ;B , A , CO+H2+
工作时负 S8→ 极 L 反 i2 应 S8 式 → 为 Li2 L S i 6 - → e - L i2 S4→ Li L + , i2 当 S2 转移 0.0 , 2 A mol 电 ; 子时 , 移 2C 动 O 2 3 - -4e 项 - 电极 3CO2+ 是 H2 正 O; 极 C 项 电 , 电 极 池 反 工 应 作 为 时 ,CO 2 3 - 向 - 电极 A
负极消耗的 的物质的量为 质量为 正确 ;D , B , O2 +4e +2CO2
Li 0.02 mol, 0.14 g,B ; 2-
石墨烯具有导电性 可以提高电极 的导电能力 正确 电池 2CO3 。
, a ,C ; 4(2015江苏单科,11,4分)下列说法正确的是
充电时为电解池 此时 的量越来越少 错误 . ( )
, Li2S2 ,D 。 若 分解产生 理论上转移的电子数约
解题导引 A. H2O2 1 mol O2,
为 23
4×6.02×10
室温下 的 溶液与 的 溶液等
B. ,pH=3 CH3COOH pH=11 NaOH
体积混合 溶液
, pH>7
钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其
C.
腐蚀
一定条件下反应 达到平衡时 v
2
.
(2015天津理综,4,6分)锌铜原电池装置如图所示
,
其中阳离 D. N2+3H2 2NH3 ,3 正(H2)=
子交换膜只允许阳离子和水分子通过
。
下列有关叙述正确的是 2 v 逆(NH3)
( ) 答案 C 项 由 MnO2 可知 每生成
A , 2H2O2 2H2O+O2↑ ,
转移的电子数约为 23 项 室温下
1 mol O2 2×6.02×10 ;B , ,pH=3
的 溶液与 的 溶液等体积混合后形成
CH3COOH pH=11 NaOH
和 的混合溶液 项正确 项
CH3COONa CH3COOH ,pH<7;C ;D ,
反应 达到平衡时 v v
N2+3H2 2NH3 , 正(H2) ∶ 逆(NH3)=
即 v v
3 ∶ 2, 2 正(H2)=3 逆(NH3)。
铜电极上发生氧化反应 5(2015重庆理综,11,14分)我国古代青铜器工艺精湛 有很高
A. . ,
电池工作一段时间后 甲池的c 2- 减小 的艺术价值和历史价值 但出土的青铜器大多受到环境腐蚀
B. , (SO4 ) 。 ,
电池工作一段时间后 乙池溶液的总质量增加 故对其进行修复和防护具有重要意义
C. , 。
阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动 保持溶液中电 原子序数为 的铜元素位于元素周期表中第
D. , (1) 29
荷平衡 周期
。
答案 C 题中所述锌铜原电池中 为负极 电极反应式 某青铜器中 的质量分别为 则该青铜
,Zn , (2) Sn、Pb 119 g、20.7 g,
为 - 2+ 为正极 电极反应式为 2+ - 器中 和 原子的数目之比为
Zn-2e Zn ;Cu , Cu +2e Sn Pb 。
发生还原反应 2+通过阳离子交换膜向正极移动 乙池 研究发现 腐蚀严重的青铜器表面大都存在 关于
Cu, 。 Zn ; (3) , CuCl。
溶液中消耗的 2+与由甲池迁移过来的 2+的物质的量相同 在青铜器腐蚀过程中的催化作用 下列叙述正确的是
Cu Zn , CuCl ,
专题六 化学能与电能的转化 83
该电池的正极反应式为 电
。 (1) ,
降低了反应的活化能 池反应的离子方程式为
A. 。
增大了反应的速率 维持电流强度为 电池工作 分钟 理论上消耗锌
B. (2) 0.5 A, 5 ,
降低了反应的焓变 已知F -1
C. g。 ( =96500 C·mol )
增大了反应的平衡常数 废电池糊状填充物加水处理后 过滤 滤液中主要有
D. (3) , , ZnCl2
采用 局部封闭法 可以防止青铜器进一步被腐蚀 如将 和 二者可通过 分离回收
(4) “ ” 。 NH4Cl, ;
糊状 涂在被腐蚀部位 与有害组分 发生 滤渣的主要成分是 和 欲从中得
Ag2O ,Ag2O CuCl MnO2、 ,
复分解反应 该化学方程式为 到较纯的 最简便的方法为 其原理是
, MnO2, ,
。 。
如图所示为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理 用废电池的锌皮制备 的过程中 需除去锌皮
(5) (4) ZnSO4·7H2O ,
示意图 中的少量杂质铁 其方法是 加稀 和 溶解 铁
。 , : H2SO4 H2O2 ,
变为 加碱调节至 为 时 铁刚好沉淀
, pH ,
完全 离子浓度小于 -5 -1时 即可认为该离子
( 1×10 mol·L ,
沉淀完全 继续加碱至 为 时 锌开始沉淀
); pH ,
假定 2+浓度为 -1 若上述过程不加
( Zn 0.1 mol·L )。 H2O2
后果是 原因是
,
。
答案 + -
腐蚀过程中 负极是 填图中字母 或 或
(1)MnO2+H +e MnOOH
① , ( “a” “b” + 2+ 每空 分 共 分 注
2MnO2+Zn+2H 2MnOOH+Zn ( 1 , 2 )[ :
“c”); 式中 2+可写为 2+ 等 +可写为
②
环境中的
Cl
-扩散到孔口
,
并与正极反应产物和负极反
+
Zn Z
分
n(NH3)4 、Zn(NH3)2Cl2 ,H
应产物作用生成多孔粉状锈 其离子方程式 NH4] (2)0.05(2 )
Cu2(OH)3Cl, 加热浓缩 冷却结晶 碳粉 空气中加热
为 (3) 、 MnOOH
; 碳粉转变为 氧化为 每空 分 共 分
若生成 则理论上耗氧体积为 CO2,MnOOH MnO2( 1 , 5 )
③ 4.29 g Cu2(OH)3Cl, 3+ 2+和 2+分离不开 和
标准状况 (4)Fe 2.7 6 Zn Fe Fe(OH)2
L( )。 的K 相近 每空 分 共 分
答案 四 Zn(OH)2 sp ( 1 , 5 )
(1) (2)10 ∶ 1 (3)A、B 解析 该电池为酸性锌锰干电池 电极反应式为负极
(1) , :
(4)Ag2O+2CuCl2AgCl+Cu2O - 2+ 正极 - +
(5)①c ②2Cu 2+ +3OH - +Cl - Cu2(OH)3Cl↓ ③0.448 Z
(
n
2)
- 电 2e 量 Q
=
Z It n
=
,
0.5 A
:
×
2M
5
n
×
O
6
2
0
+
s
2e
=
+
15
2
0
H
C
,
则 m 2M
(
n
Z
O
n
O
)
H
=
。
解析 和 原子的数目之比为 119 g
(2)Sn Pb 119 g·mol -1 ∶ 150 C -1 ×65 g·mol -1 ≈0.05 g。 (3) 由表格中信息
96500 C·mol ×2
20.7 g 催化剂可以降低反应的活化能 增 可知 的溶解度受温度影响变化较大 的溶解度受
207 g·mol -1 =10 ∶ 1。 (3) , 温度 , 影 Z 响 nC 变 l2 化较小 故可通过加热浓缩 冷却 ,N 结 H4 晶 Cl 的方法分离
大反应速率 但不能改变反应物与生成物的总能量 即对反应 , 、 。
, , K c 3+ c3 - -5 c3 -
的 H无影响 反应的平衡常数只随温度的变化而变化 (4) sp[Fe(OH)3]= (Fe )× (OH )=1×10 × (OH )=1×
Δ ; 。 -39 c - -11.3 -1 则
复分解反应中各元素化合价均不变 铜作负极失电 10 , (OH )= 10 mol·L ,pOH=11.3, pH=2.7。
(4) 。 (5)① K c 2+ c2 - c2 - -17
子 产物是 2+ 中含有 2+ sp[Zn(OH)2]= (Zn )× (OH )= 0.1× (OH )= 1×10 ,
, Cu ;③4.29 g Cu2(OH)3Cl 0.04 mol Cu , c - -8 -1 则 因 和
- 2+ 则转移 电子 需耗氧 标准 (OH )=10 mol·L ,pOH=8, pH=6。 Zn(OH)2
Cu-2e Cu , 0.08 mol , 0.02 mol, 的K 接近 若不用 将 2+氧化为 3+ 沉淀
状况下为 Fe(OH)2 sp , H2O2 Fe Fe ,
6(2015课标 0. Ⅱ 44 , 8 2 L 6 。 ,14分)酸性锌锰干电池是一种一次性电池 Zn 2+时 ,Fe 2+ 也可转化为 Fe (OH)2 沉淀 , 而使制得的
. , 不纯净
外壳为金属锌 中间是碳棒 其周围是由碳粉 和 ZnSO4·7H2O 。
, , 、MnO2、ZnCl2
等组成的糊状填充物 该电池放电过程产生
NH4Cl 。 MnOOH。 考点二 电解原理及其应用
回收处理该废电池可得到多种化工原料 有关数据如下表
。 7(2015福建理综,9,6分)纯净物 转化关系如图所示
所示 . X、Y、Z ,
: 下列判断正确的是
溶解度 水 ( )
/(g/100g )
温度
/℃
化合物 0 20 40 60 80 100
NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3
可能是金属铜 不可能是氢气
A.X B.Y
ZnCl2 343 395 452 488 541 614 可能是氯化钠 可能是三氧化硫
C.Z D.Z
答案 A 若用惰性电极电解 溶液 可以生成 和
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Cl2,Cu
可以 在
Cl2
中燃烧生成
CuC
C
l
u
2
C
,
故
l2
X
可
,
能是金属铜
C
,A
u
正
确 若用惰性电极电解 的水溶液 可生成 和 和
K 近似值 -17 -17 -39 ; HCl , H2 Cl2,H2
sp 10 10 10 在点燃的条件下可以生成 故 可能是 错误 在
Cl2 HCl, Y H2,B ;
回答下列问题 水溶液中 +不可能放电 故 错误 若 是三氧化硫 则 的
: Na , C ; Z , Z
84 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
水溶液为 溶液 电解 溶液得到的 和 作用不 阴 阳两极生成的气体的物质的量之比是
H2SO4 , H2SO4 X Y D. 、 1 ∶ 1
会生成三氧化硫 故 错误 答案 D 均为还原过程 应为电源
, D 。 H2O→H2、CO2→CO ,X
8(2015福建理综,11,6分)某模拟 人工树叶 电化学实验装 负极 项正确 阴极电极反应式为 - 2-
. “ ” ,A ; H2O+2e H2↑+O
置如下图所示 该装置能将 和 转化为 和燃料 和 - 2- 阳极电极反应式为 2- -
, H2O CO2 O2 CO2+2e CO+O , 2O -4e
下列说法正确的是 通电
(C3H8O)。 ( )
O2↑,
总反应为
H2O+CO2 H2+CO+O2,B、C
项正确
;
阴
、
阳两极生成气体的物质的量之比为 项不正确
2 ∶ 1,D 。
11(2015山东理综,29,15分)利用 和钴氧化物可制备锂
. LiOH
离子电池正极材料 可由电解法制备 钴氧化物可通过
。 LiOH ,
处理钴渣获得
。
利用如图装置电解制备 两电极区电解液分别为
(1) LiOH,
和 溶液 极区电解液为 溶液 填化
LiOH LiCl 。 B (
学式 阳极电极反应式为 电解过程
), ,
中 +向 电极迁移 填 或
Li ( “A” “B”)。
该装置将化学能转化为光能和电能
A.
该装置工作时 +从 极区向 极区迁移
B. ,H b a
每生成 有 被还原
C. 1 mol O2, 44 g CO2
电极的反应为 + -
D.a :3CO2+18H -18e C3H8O+5H2O
答案 B 由模拟 人工树叶 电化学实验装置可知 该装置
“ ” ,
将光能和电能转化为化学能 故 错误 在电解池内部 阳离
, A ; ,
子向阴极迁移 故 +从 极区向 极区迁移 正确 阴极上
, H b a ,B ; :
- 阳极上 - 根据得失电子守 利用钴渣 含 等 制备钴氧化物的工
3CO2~C3H8O~18e , :2H2O~O2~4e , (2) [ Co(OH)3、Fe(OH)3 ]
恒可知 当阳极生成 时 阴极被还原的 的质量为 艺流程如下
, 1 mol O2 , CO2 :
4 mol 故 错误 电极的反应为
×44 g/mol=29.3 g, C ;a 3CO2+
6
+ - 故 错误
18H +18e C3H8O+5H2O, D 。
9(2015四川理综,4,6分)用如图所示装置除去含 - -废
. CN 、Cl
水中的 CN -时 , 控制溶液 pH 为 9~10, 阳极产生的 ClO -将 CN - Co(OH)3 溶解还原反应的离子方程式为
铁渣中铁元素的化合价为
氧化为两种无污染的气体 下列说法不正确的是
。
。 ( ) 在空气中煅烧 生成钴氧化物和
∙∙∙
。 CoC2O4 CO2,
测得充分煅烧后固体质量为 体积为
2.41 g,CO2 1.344 L
标准状况 则钴氧化物的化学式为
( ), 。
答案 - -
(1)LiOH 2Cl -2e Cl2↑ B
2- + 2+ 2-
(2)2Co(OH)3+SO3 +4H 2Co +SO4 +5H2O
或 + 3+ 3+ 2-
[ Co(OH)3+3H Co +3H2O,2Co +SO3 +H2O
用石墨作阳极 铁作阴极 2+ 2- +
A. , 2Co +SO4 +2H ] +3 Co3O4
C
B
.
.
阴
阳
除 极
极
去 的
的
电
电
- 极
极
的 反
反
反 应
应
应 式
式
:
:
2
C
H
l -
2 -
+
O
2
+
O
2
H
e
-
-
-
-
2
e -
H +
2↑
C
+
l
2
O
O
-
H
+H
-
2O
极 电
解
; 解 A
析
液 极 为 电
(
L 极
1
iC
)
反 l
B
溶 应
极
液 式
区
, 为 B
产
极 2
生
C 区 l
H
- 电 -
2,
2 解
则
e - 液
B
为
极
L C
区
i l O 2 H
发
↑ 溶
生
, 为 液
还
阳 ;
原
L 极 i
反
+ ( 。
应
阳 A
,
离
为
极 子
阴
区 )
D. CN :2CN +5ClO +2H N2↑+2CO2↑+ 向阴极 电极 移动
- (B ) 。
5Cl +H2O 向浸液中加入了具有氧化性的 和 所以铁渣中
答案 D 项 控制溶液 为 溶液呈碱性 离子方 (2) NaClO3 O2,
D , pH 9~10, , 的铁元素为 价 设钴氧化物的化学式为 由
程式应为 - - - - +3 。 CoxOy,
2CN +5ClO +H2ON2↑+2CO2↑+5Cl +2OH 。 y 煅烧
10(2015浙江理综,11,6分)在固态金属氧化物电解池中 高温 x x
. , CoC2O4+ O2 CoxOy + 2 CO2
共电解 混合气体制备 和 是一种新的能源利 2
用方式 H 基 2O 本 - 原 CO 理 2 如图所示 下列 H 说 2 法 C 不 O 正确的是 (59 x +16 y ) g 2 x ×22.4 L
, 。 ( )
∙∙∙ 2.41 g 1.344 L
x y x
则(59 +16 ) g 2 ×22.4 L 解得x y 则钴氧化物的
= , ∶ =3 ∶ 4,
2.41 g 1.344 L
化学式为
Co3O4。
12(2017江苏单科,16,12分)铝是应用广泛的金属 以铝土矿
. 。
主要成分为 含 和 等杂质 为原料制备铝
( Al2O3, SiO2 Fe2O3 )
的一种工艺流程如下
:
是电源的负极 NaOH NaHCO3
B A . . 阴 X 极的电极反应式是 :H2O+2e - H2+O 2- 铝土矿 溶 碱 ↓ 液 溶 过滤 溶 反 ↓ 液 应 过滤 灼烧 电解 O ↑ 2
→ → Ⅰ→ → Ⅱ→ → Ⅰ→Al
- 2-
CO2+2 通 e 电 CO+O ↑ 滤↓渣 ↑ 电解 ↓
总反应可表示为 Ⅱ
C. :H2O+CO2 H2+CO+O2
专题六 化学能与电能的转化 85
注 在 碱溶 时转化为铝硅酸钠沉淀 分解产生的 能够破坏 表面的 薄膜
:SiO2 “ ” 。 (5)NH4Cl HCl Al Al2O3
碱溶 时生成偏铝酸钠的离子方程式为 解析 是两性氧化物 能与强碱反应生成 -
(1)“ ” (1)Al2O3 , AlO2
和
。 H2O。
向 过滤 所得滤液中加入 溶液 溶液的 碱溶 时 溶液应过量 则在 过滤 所得滤液中
(2) “ Ⅰ” NaHCO3 , pH (2)“ ” ,NaOH , “ Ⅰ”
填 增大 不变 或 减小 一定含有过量的 当加入 溶液时 - -
( “ ”“ ” “ ”)。 NaOH, NaHCO3 ,HCO3+OH
(3)“ 电解 Ⅰ” 是电解熔融 Al2O3, 电解过程中作阳极的石墨易 CO 2 3 - +H2O, 使c (OH - ) 减小 , 故 pH 减小 。
消耗 , 原因是 。 (3) 电解熔融 Al2O3 时 , 阳极反应式为 2O 2- -4e - O2↑,O2
电解 是电解 溶液 原理如图所示 阳极的电 会与石墨发生化学反应 从而消耗石墨
(4)“ Ⅱ” Na2CO3 , 。 , 。
极反应式为 , 阴极产生的 (4) 阳极应是 H2O 电离出的 OH -放电 , 生成 O2 和 H + , 在
物质 的化学式为
A 。 溶液充足的条件下 +与 2- 反应生成 - 故阳
Na2CO3 ,H CO3 HCO3,
极的电极反应式为 2- - - 阴极的
4CO3 +2H2O-4e 4HCO3+O2↑;
电极反应式为 - - 所以物质 为
4H2O+4e 2H2↑+4OH , A H2。
铝粉表面有 薄膜 阻碍反应的进行 而添加少量
(5) Al2O3 , ,
固体 分解生成的 能与 反应 破坏
NH4Cl ,NH4Cl HCl Al2O3 ,
薄膜 有利于 和 反应
Al2O3 , Al N2 。
铝粉在 时可与 反应制备 在铝粉中添加 疑难突破 向 过滤 所得滤液中加入 溶液时 除
(5) 1000 ℃ N2 AlN。 “ Ⅰ” NaHCO3 ,
少量 固体并充分混合 有利于 的制备 其主要
原因是 NH4Cl , AlN , 了发生反应 HCO - 3+OH - H2O+CO 2 3 - , 还发生反应 HCO - 3+
。 - 2- 然后经 过滤 得到
答案 (1)Al2O3+2OH - 2AlO - 2+H2O AlO2+H2O 灼 烧 Al(OH)3 发 ↓ 生 +C 反 O 应 3 , “ 灼烧 Ⅱ”
(2)
减小 Al(OH
再
)3
电
,
解熔
A
融
l(
的
OH)3,
可得到
2Al(OH)3 Al2O3+
(3)
石墨电极被阳极上产生的
O2
氧化 3H2O, Al2O3 Al。
2- - -
(4)4CO3 +2H2O-4e 4HCO3+O2↑ H2
对应学生用书
起始页码190
时间: 分钟 分值: 分
45 95
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 反应式为 - + 正确
( 6 , 24 , ) 2Fe-6e +3Li2OFe2O3+6Li ,D 。
1(2019河南开封一模,10)某课题组以纳米 作为电极材 2(2019广东佛山二检,10)沉积物微生物燃料电池可处理含硫
. Fe2O3 .
料制备锂离子电池 另一极为金属锂和石墨的复合材料 通 废水 其工作原理如图所示 下列说法错误的是
( ), , 。 ( )
过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电 成功地实现了
,
对磁性的可逆调控 如图 下列说法错误的是
( )。 ( )
碳棒 的电极反应式为 - +
A. b O2+4e +4H 2H2O
光照强度对电池的输出功率有影响
B.
外电路的电流方向 碳棒 碳棒
C. : a→ b
放电时 负极的电极反应式为 - + 酸性增强不利于菌落存活 故工作一段时间后 电池效率
A. , Li-e Li D. , ,
放电时 电子通过电解质从 流向 降低
B. , Li Fe2O3
充电时 做阳极 电池逐渐摆脱磁铁吸引 2 答案 C 由题图可知 碳棒 作负极 碳棒 作正极
C. ,Fe , . , a , b 。 A
D. 充电时 , 阳极的电极反应式为 2Fe+3Li2O-6e - Fe2O3+ 项 , 正极 O2 得电子生成水 , 电极反应式为 O2+4e - +4H +
+ 故 正确 项 在光照和光合菌的作用下反应生
6Li 2H2O, A ;B ,CO2
1 答案 B 项 放电时 为负极 失去电子 发生氧化反 成氧气 光照强度对电池的输出功率有影响 故 正确 项
. A , ,Li , , , , B ;C ,
应 电极反应式是 - + 正确 项 放电时 电子通 外电路电流由正极流向负极 即由碳棒 碳棒 故 错误
, Li-e Li ,A ;B , , , b→ a, C ;
过外电路从负极 流向正极 不能经过电解质 项 酸性增强会使菌落失活 工作一段时间后 电池效率降
(Li) (Fe2O3), ,B D , , ,
错误 项 充电时 做阳极 失去电子 发生氧化反应 被氧 低 故 正确
;C , ,Fe , , , , D 。
化为 不能被磁铁吸引 故电池逐渐摆脱磁铁吸 易错警示 原电池中 负极失去电子发生氧化反应 正极得到
Fe2O3,Fe2O3 , , ,
引 正确 项 充电时 阳极失去电子 发生氧化反应 电极 电子发生还原反应 电流从正极经外电路流向负极
,C ;D , , , , , 。
86 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3(2019江西名校3月联考,11)利用膜技术原理和电化学原理 进入溶液 亚铜离子和氯离子生成氯化亚铜白色沉淀 此时溶
. , ,
制备少量硫酸和绿色硝化剂 装置如图所示 下列说法 液中的氢氧根离子浓度很小 碱性较弱 因此不能生成氢氧化
N2O5, 。 , ,
正确的是 亚铜沉淀 因为相同温度下 的溶解度大于 因此
( ) ; CuCl CuOH,
后 发生了沉淀的转化 由氯化亚铜变为氢氧化亚铜 即白
30 s , , ,
色浑浊变成橙黄色浑浊 此时测得溶液的 约为 溶液显
, pH 10,
碱性 因为氢氧化亚铜不稳定 因此一段时间后会分解生成红
; ,
色的氧化亚铜
。
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
( 6 , 18 , )
5(2019山东青岛一模改编)水系锌离子电池是一种新型二次
.
A.
电
b 电
解
极
后
反
乙
应
装
式
置
是
电
O2
极
+4
附
e -
近
+2
溶
H
液
2O
的
4
不
O
变
H - 电池
,
工作原理如图
。
该电池以粉末多孔锌电极
(
锌粉
、
活性
B. d pH 炭及黏结剂等 为负极 为正极 三氟甲磺酸锌
C.c 电极反应式为 N2O4-2e - +H2ON2O5+2H + 为 ) 电解液 , 下 V 列 2O 叙 5 述错误的 , 是
甲中每消耗 乙装置中有 +通过隔膜
[Zn(CF3SO3)2] 。 ( )
D. 1 mol SO2, 1 mol H
3 答案 B 项 甲装置为原电池 其中 电极为负极 电
. A , , a 、b
极为正极 正极电极反应式为 - + 项错
, O2+4e +4H 2H2O,A
误 项 乙装置是电解池 均采用了惰性电极 电极为阴极
;B , , ,d ,
电极反应式为 + - 虽然消耗了 + 但同时有
2H +2e H2↑, H ,
等量的 +从阳极区迁移过来 故溶液的 不变 项正确
H , pH ,B ;C
项 电极为阳极 发生氧化反应 -
,c , :N2O4-2e +2HNO3
+ 项错误 项 甲装置中消耗 转移
2N2O5+2H ,C ;D , 1 mol SO2
2 mol
电子
,
乙装置中有
2 mol H
+通过隔膜
,D
项错误
。 A.
放电时
,Zn
2+向
V2O5
电极移动
4(2019河北衡水中学二调,9)某兴趣小 充电时 阳极区电解液的浓度变大
. B. ,
组进行电解原理的实验探究 实验如下 充电时 粉末多孔锌电极发生氧化反应
, : C. ,
一定温度下 以铜为电极 按如图所示装 放电时 电极上的电极反应式为 x 2+ x -
, , D. ,V2O5 V2O5+ Zn +2 e
置电解饱和食盐水 通电 实验现
, 2 min。
ZnxV2O5
象 接通电源 内 阳极附近出现白色 5 答案 BC 项 放电时 阳离子向正极移动 所以 2+向
: 30s , . A , , , Zn
浑浊 之后变为橙黄色浑浊 此时测得溶液的 约为 结 电极移动 故正确 项 充电时 阳极区发生氧化反应
, , pH 10。 V2O5 , ;B , , ,
束后 温度不变 试管底部聚集大量红色沉淀 溶液仍为 同时阳离子向阴极移动 则锌离子通过阳膜向左移动 所以阳
( ), , , ,
无色 极区电解液的浓度不变 故错误 项 充电时 粉末多孔锌电
。 , ;C , ,
查阅资料 极为阴极 发生还原反应 故错误 项 放电时 电极为
: , , ;D , ,V2O5
氢氧化亚铜
正极
,
发生还原反应
,
电极反应式为
V2O5+
x
Zn
2+
+2
x
e
-
物质 氯化铜 氧化亚铜 氯化亚铜 故正确
(
不稳定
)
ZnxV2O5, 。
解题思维 掌握原电池和电解池的基本工作原理的异同点
固体呈棕色 浓溶液呈 :
颜色 , 红色 橙黄色 白色
绿色 稀溶液呈蓝色 装置 原电池 电解池
,
正极 材料性质较不
下列说法错误的是
:
( )
活泼的电极 阳极 连电源的正极
反应结束后 最终溶液一定呈碱性 电极名称 :
A. , 负极 材料性质较活 阴极 连电源的负极
反应过程中发生了沉淀转化 说明K K : :
B. , sp(CuOH)< sp(CuCl) 泼的电极
阴极的电极反应式为 - -
C. 2H2O+2e H2↑+2OH 负极 氧化反应 阴极 还原反应
电解过程中 -移向阳极 电极反应 : :
D. ,Cl 正极 还原反应 阳极 氧化反应
4 答案 A 项 根据题干信息知 电解总反应为 : :
. A , , 2Cu+2H2O 电源负极 阴极
电解 电子流向 负极 正极 →
因此反应结束后 → 阳极 电源正极
H2↑+2CuOH,2CuOH Cu2O+H2O, →
溶液呈中性 项错误 项 和 属于相同类型的难 电源正极 阳极
,A ;B ,CuCl CuOH 电流方向 正极 负极 →
溶物 溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质 随溶液 → 阴极 电源负极
, , pH →
升高 逐渐转化为 产生橙黄色沉淀 说明 注意离子交换膜的作用 平衡电荷 形成隔离体系 避免一些副
CuCl CuOH, , : ; ,
K K 项正确 项 阴极上是水电离出来 反应的发生
sp(CuOH)< sp(CuCl),B ;C , 。
的氢离子得电子发生还原反应 电极反应式为 - 6(2019福建龙岩一模,12)高能锂离子电池总反应式为
, 2H2O+2e . 2Li+
- 项正确 项 电解过程中阴离子移向阳极 为电解质 用该电池为电
H2↑+2OH ,C ;D , ,D FeSFe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2 ,
项正确 源电解含镍酸性废水并得到单质 的实验装置如图所示 下
。 Ni 。
疑难突破 电解时 铜作阳极 阳极上铜失电子生成亚铜离子 列说法正确的是
, , ( )
专题六 化学能与电能的转化 87
过量 溶液
KOH → 滤液 ① ⅰ. H2O2
含铬↓废液 ⅱ.KOH 调 pH=10滤液 ⅰ. 加热 酸化至 结晶 K2Cr2O7
调
pH=7~8 → 滤渣 ① → 氧
↓
化
→
主要溶
②
质 ⅱ 为 .
冷却→
pH=1
→ →晶体
(
滤渣
K2CrO4)
→ ②
已知 在酸性条件下 能将 2- 还原为 3+
:Ⅰ. ,H2O2 Cr2O7 Cr
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的 范围如下
Ⅱ. pH :
金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的
pH pH
3+
可用 水溶液代替 Cr 4.9 6.8
A.LiPF6·SO(CH3)2 Li2SO4
3+
当转移 -时 室离子数增加N 个 Fe 1.5 2.8
B. 1 mol e ,b A 回答下列问题
该电池充电时 阳极反应式为 - + :
C. , Fe+Li2S-2e FeS+2Li 滤渣 的主要成分为 填化学式
若去除阴离子膜 则电解总反应发生改变 (1) ② ( )。
D. , 写出 氧化 步骤中反应的化学方程式
6 答案 C 项 与水会发生反应 所以不可用 水 (2) “ ” :
. A ,Li , Li2SO4
溶液代替 故 错误 项 电解过程中为平衡 中的电荷 。
, A ;B , a、c ,a 加热 操作的目的是
中的 +和 中的 -分别通过阳离子膜和阴离子膜移向 (3)“ ” 。
Na c Cl b 酸化 过程中发生反应 2- + 2-
中 这使 中 溶液的物质的量浓度不断增大 所以当转移 (4)“ ” 2CrO4 +2H Cr2O7 +H2O
, b NaCl , K 14 已知 酸化 后溶液中 c 2-
-时 室离子数增加 N 故 错误 项 电池充电时 ( =4×10 )。 :“ ” (Cr2O7 )= 1.6×
1 mole ,b 2 A, B ;C , , -3 则溶液中c 2-
阳极反应式为 - + 故 正确 项 若 10 mol/L, (CrO4 )= 。
Fe+Li2S-2e FeS+2Li , C ;D , 结晶 后得到 M 产品 将
去除阴离子膜
,
仍然是
Ni
2+放电
,
则电解总反应不会发生改变
,
(5)“
其溶解
”
后用稀
K2Cr2O7(
酸化
=29
再
4
用
g/
浓
mo
度
l)
为
0.500 0 g,
故 错误
H2SO4 , 1.000 0 mol/L
标准溶液滴定 滴定终点消耗标准溶液
D 。
审题方法 由反应 可知 被氧化 应
(NH4)2Fe(SO4)2 ,
的体积为 则产品的纯度为 滴定反应
2Li+FeS Fe+Li2S ,Li ,
9.00 mL, 。 [
为原电池的负极 被还原生成 为正极反应 用该电池
为
为电源电解含镍酸
;F
性
eS
废水并得到单
F
质
e,
则镀镍铁
。
棒为阴极
K2Cr2O7+6(NH4)2Fe(SO4)2+7H2SO4 K2SO4+
Ni, , Cr2(SO4)3+6(NH4)2SO4+3Fe2(SO4)3+7H2O]
发生还原反应 连接原电池负极 碳棒为阳极 连接原电池正 在 存在下 可利用微生物电化学技术实现含苯酚
, ; , (6) K2Cr2O7 ,
极 发生氧化反应 废水的有效处理 其工作原理如下图所示
, 。 , 。
7(2019河北衡水中学一调,12)用多孔石墨电极完成下列实
.
验 下列解释或推理合理的是
。 ( )
实验
负极的电极反应式为
①
中 两极均 中 极上析出 中 极上析出 ;
现象 Ⅰ ,a、b Ⅱ ,a Ⅲ ,a 一段时间后 中间室中 溶液的浓度 填
有气泡产生 红色固体 灰白色固体 ② , NaCl (
增大 减小 或 不变
“ ”“ ” “ ”)。
中电解一段时间后 c 一定增大 8 答案 每空 分
A.Ⅰ , (Na2SO4) . ( 2 )(1)Fe(OH)3
由 中反应 2+ +可知 用玻璃导管将
B. Ⅱ H2+Cu Cu↓+2H , H2 (2)2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH2K2CrO4+8H2O
通入 溶液中 也会产生红色沉淀 分解除去过量的
CuSO4 , (3) H2O2
C.Ⅲ
中
,
只可能发生反应
2Ag
+
+CuCu
2+
+2Ag (4)2×10
-8
mol/L
中 极上既发生了化学变化 也发生了物理变化
D.Ⅰ ,a , (5)88.20%
7 答案 D 项 若电解池中 溶液是饱和溶液 电解 - + 减小
. A , Na2SO4 , (6)①C6H5OH+11H2O-28e 6CO2↑+28H ②
溶液相当于电解水 电解一段时间后 溶液仍 解析 氧化 步骤中 在碱性条件下被
Na2SO4 , ,Na2SO4
氧化为
(2)“
化学
”
方程式为
Cr(OH)3 H2O2
是饱和溶液 浓度不变 项错误 项 氢气通入 溶液
, ,A ;B , CuSO4
K2CrO4,
根据题给信
2C
息
r(O
在
H
酸
)3
性
+3
条
H
件
2O
下
2+4KOH
能
将
中不会发生反应
,B
项错误
;C
项
,Ⅲ
中也可能发生反应
2Ag
+
+
2K2CrO4+8H2O;(3) , ,H2O2
氢 附
H2
离 在
多 子
孔 得
2
石 到
H +
墨 电
+2
电 子
A
极
g
转
↓
上 化
,
是
C
为
项
物 氢
错
理 气
误
变 , 是
;
化
D
化
项
学
,
项
a
变 正
极
化 确
上
, 产
发
生
生
的
的
氢
电
气
极
又
反
被
应是
吸
C
目
r2
的
O
是
2 7 - 还
分
原
解
为
除去
Cr
过
3+ ,
量
所
的
以
H
酸
2O
化
2
之
;(
前
4)
要
K
除
=c
去
2 (C
H
c r ( O
2O
C 2 4 -
2
r )
,
2O
“
× 2 c
加
7 - 2 ) (
热
H
”
+ )
操
, 酸
作的
化
,D 。
后 c + c 2- -3 则溶
三、非选择题 共 分
pH=1, (H )=0.1 mol/L, (Cr2O7 )=1.6×10 mol/L,
( 53 ) -3
8(2019广东深圳二调,27) 分 重铬酸钾常用作有机合成 液中 c 2- 1.6×10 -8
. (14 ) (CrO4 ) = 14 2 mol/L = 2 × 10 mol/L;
的氧化剂和催化剂等 由含铬废液 主要含 3+ 3+ +
4×10 ×0.1
。 ( Cr 、Fe 、K 、
n 1n 1
SO
2
4
- 等
)
制备
K2Cr2O7
的流程如图所示
。
(5) (K2Cr2O7)=
6
[(NH4)2Fe(SO4)2]=
6
×1.0000 mol/L×
88 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
解析 配平后的方程式为
则产品的纯度为0.0015 mol×294 g/mol (2) 6NO2+8NH3 7N2+
0.009L=0.0015 mol, × 电极 发生还原反应 二氧化氮转化成氮气 电极反
由图可知 负极发生氧
0
化
.50
反
0
应
0 g 12H2O。 b , ,
失
10
电
0%
子
=
生
88
成
.20
C
%
+ O
;
2
(
,
6
负 电
)
极
①
极 产 反 生 应 的 式为 +
,
通 C 过 6H 阳 5O 离 H+ 子 1 交 1H 换 2O 膜 - 进
,
2
C
8 入 e
6H
- 中
5O
间
H 应
NH
式
3
为
的物
2N
质
O
的
2+
量
8e
为
-
+4
0
H
.2
2O
mo
l,
根据
8O
4
H
N
-
H
+
3
N
~
2;
3N
标
O
准
2,
状
所
况
以
下
被消
4.
除
48
的
L
6CO2↑+28H ;② H 的物质的量为 3 由题图可知
室 正极产生的 -通过阴离子交换膜也进入中间室 +和 NO2 ×0.2 mol=0.15 mol。 (3)① ,
, OH ,H 4
-结合生成水 溶液体积增大 溶液的浓度减小 +在 电极上得到电子生成氢气 故 为阴极 则 为阳极 阳
OH , ,NaCl 。 H b , b , a ,
审题方法 含铬废液 ( 主要含 Cr 3+ 、Fe 3+ 、K + 、SO 2 4 - 等 ) 中加入 极上 NH + 4 失去电子生成 NF3, 电极反应式为 NH + 4+3F - -6e -
K
滤
O
渣
H 调
为
pH=7~8, 生
和
成 Cr(OH)3 和
向
F
滤
e(
渣
OH)
中
3
加
沉淀
入
,
过
过
量
滤后得 NF3+4H + , 依据电解原理可知 ,F -也可能失去电子生成氟
单质 故氧化性较强的单质为氟气 属于离子化合物
溶液和
① Cr(
溶
O
液
H)3 Fe(OH
在
)
碱
3;
性条件
①
下被氧化为
H2O2
, 。 ②NH4F ,
KOH ,Cr(OH)3 K2CrO4 é
ê
ù
ú
+
进入溶液 滤渣 的主要成分为 滤液 经加热除去 H
, ② Fe(OH)3; ② 电子式为ê · ·· · ú · ·· · - 电离常数K
过量的 冷却后酸化至 结晶析出 晶体 êH·N·Hú [·F·] ,NH3·H2O b=1.8×
H2O2, pH=1, K2Cr2O7 。
ë
ê ··
û
ú ··
9(2018豫北、豫南二联,17节选) 分 氮的重要化合物如氨 H
. (12 )
氮氧化物 肼 三氟化氮 等 在生 -5 电离常数 K -4 说明 的电离程度大于
(NH3)、 (NxOy)、 (N2H4)、 (NF3) , 10 ,HF a=3.5×10 , HF
产 生活中具有重要作用 则 溶液中 + 水解程度大于 - 溶液显酸
、 。 NH3·H2O, NH4F NH4 F ,
利用反应 未配平 消除 的简 性 离子浓度由大到小的顺序为 c - c + c +
(2) NO2+NH3 → N2+H2O( ) NO2 , (F )> (NH4)> (H )>
易装置如下图所示 电极 的电极反应式为 c -
。 b (OH )。
消耗标准状况下 时 被 知识拓展 电解质溶液中阴 阳离子的定向移动 与导线
, 4.48 L NH3 , (1) 、 ,
消除的 的物质的量为 中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路
NO2 mol。 。
无论在原电池还是在电解池中 电子均不能通过电解质
(2) ,
溶液
。
原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数
(3) 。
10(2019四川成都顶级名校零诊,25) 分 丙烷燃烧可以通
. (12 )
过以下两种途径
:
途径 直接燃烧 标准燃烧热 H x
Ⅰ:C3H8(g) , Δ =- kJ/mol。
在微电子工业中 常用作氮化硅的蚀刻剂 工业上通过 途径 H b
(3) NF3 , Ⅱ:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) Δ =+ kJ/mol
电解含 等的无水熔融物生产 其电解原理如图 H c
NH4F NF3, 2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) Δ =- kJ/mol
所示 H d
。 2H2(g)+O2(g)2H2O(l) Δ =- kJ/mol
b c d均为正值
( 、 、 )。
请回答下列问题
:
判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量 途径 放出
(1) , Ⅰ
的热量 填 大于 等于 或 小于 途径 放
( “ ”“ ” “ ”) Ⅱ
出的热量
。
的反应中 正反应活化能
电极为电解池的 填 阴 或 阳 极 写出该 (2)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ,
①a ( “ ” “ ”) , 填 大于 等于 或 小于 逆反应活化能
电极的电极反应式 电 ( “ ”“ ” “ ”) 。
: ; 的标准燃烧热 H中x 用含b c d的
解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质
,
该气体的 (3)C3H8(g) Δ = ( 、 、
代数式表示
分子式是 )。
。
以酸性氢氧燃料电池为电源将废水中的尿素
已知 电离常数 K -5 电离常数 (4)
② NH3·H2O b=1.8×10 ,HF
氮元素显 价 转化为对环境无害物质的
K
a=3.5×10
-4
,
则
NH4F
的电子式为
,
(
实
H
验
2N
装
CO
置
N
如
H2
图
,
所示
-3 )
-1 溶液中所有离子浓度由大到小的顺序 。
0.1 mol·L NH4F
为
。
9 答案 - -
. (2)2NO2+8e +4H2O8OH +N2 0.15
阳 + - - +
(3)① NH4+3F -6e NF3+4H F2
é ù+
ê ú
H
酸性氢氧燃料电池是将 能转化为 能
ê · ·· · ú · ·· · - c - c + c + c - ① 。
② ë ê ê H· · N · ·H û ú ú [· · F · ·] (F )> (NH4)> (H )> (OH ) ② 电解池中 H +透过质子交换膜 移动 ( 填 “ 向
H 左 或 向右
” “ ”)。
两极若是石墨 在相同条件下 电池中消耗的
③M、N , , H2
体积为 则电解池中产生的气体体积为
6 L, 。
专题六 化学能与电能的转化 89
c d b
10 答案 等于 分 大于 分 + -2
. (1) (2 ) (2) (2 ) (3) (2
2 d.
分 化学 分 电 分 向右 分
) (4)① (1 ) (1 ) ② (2 ) ③10 L
分 在稀 中利用电催化可将 同时转化为多种燃
(2 ) (3) H2SO4 CO2
解析 由盖斯定律可知途径 放出的热量等于途径 料 其原理如图所示
(1) Ⅰ Ⅱ , 。
放出的热量
。
该反应为吸热反应 反应物总能量小于生成物总能量 故
(2) , ,
正反应的活化能大于逆反应的活化能
。
H b
(3)C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) Δ =+ kJ/mol ①,
H c
2C3H6(g)+9O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) Δ =- kJ/mol
H d 运
②,2H2(g)+O2(g)2H2O(l) Δ =- kJ/mol ③,
用盖斯定律 1 1 可得
:①+②× +③× :C3H8(g)+5O2(g)
2 2
H b 1 c 1 d 丙烷的标准
3CO2(g)+4H2O(l) Δ =( - - ) kJ/mol; 该装置能量转化的方式为
2 2 ① 。
c d b c d b 一段时间后 极区溶液质量 填 增大 减
燃烧热 H + -2 则x + -2 ② ,Cu ( “ ”“
Δ =- kJ/mol, = 。
2 2 小 或 不变
原电池将化学能转化为电能 电极为阳极 电极 ” “ ”)。
(4)① 。 ②M , 铜极上产生乙烯的电极反应式为
反应式为 - + 电 ③
H2NCONH2+H2O-6e N2↑+CO2↑+6H ;N
。
极为阴极 , 电极反应式为 2H + +2e - H2↑, 故 H +由左向右
④
若阴极只生成
0.17molCO
和
0.33molHCOOH,
则电路
移动 若电池中消耗 为 时 电路中转移
中转移电子的物质的量为
。 ③ H2 6 mol , 12 mol
mol。
- 结合 中电极反应式可知电解池阳极产生
C e O , 2, 阴极 ② 产生 6 mol H2, 共 10 mol 气体 , 故相同 2 条 mo 件 l N 下 2、 , 2 若 m 电 ol 11 . 答案 (1) · · · O · · · · ·C · · · · · O · · ·(3 分 ) (2)bd(2 分 )
池中消耗 为 时 电解池中共产生气体 电能转化为化学能 分 增大 分
H2 6 L , 10 L。 (3)① (2 ) ② (2 )
关联知识 吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能 + - 分 分
(1) ③2CO2+12H +12e C2H4+4H2O(3 ) ④1(3 )
量 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 同温 解析 原子利用率达到 即反应物中的原子全部
, 。 (2) (2) 100%,
同压条件下 气体的体积之比等于物质的量之比 转移至目标产物中 符合题意
, 。 ,b、d 。
11(2018河南、河北重点高中一联,17) 分 二氧化碳的再 题中装置属于电解池 将电能转化为化学能
. (15 ) (3)① , 。
利用是实现温室气体减排的重要途径之一 极区为阴极区 得电子发生还原反应
。 ②Cu ,CO2 :
二氧化碳的电子式为
(1) 。 CO2 →CO(g) 2CO2 →C2H4(g) CO2 →CH4(g)
下列二氧化碳所参与的反应中 原子利用率达到 的
(2) , 100% 44 g 28 g 88 g 28 g 44 g 16 g
是 填字母 溶于水 由上述数据可知 极区溶液质量会增大
( )。 HCOOH , Cu 。
催化剂 得电子生成 酸性溶液中的电极反应式为
③CO2 C2H4, 2CO2+
a.CO2+2NH3 △ → CO(NH2)2+H2O 12H + +12e - C2H4+4H2O。
催化剂
+4 +2 +4 +2 生成 和
b.CO2+CH4 → CH3COOH ④CO2 →CO,CO2 →HCOOH, 0.17 mol CO 0.33 mol
△ 共得电子
催化剂 HCOOH (0.17×2+0.33×2)mol=1 mol。
c.CO2+3H2 → CH3OH+H2O
△
90 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题七 化学反应速率和化学平衡
内容 化学反应速率 化学平衡 化学反应进行的方向 化学平衡的相关计算
了解化学反应速率的概念和定
1. 了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立 能正确计算化学
量表示方法 1. 1.
课 掌握化学平衡的特征 反 应 的 转 化 率
了解反应活化能的概念 了解 2.
标 2. , 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对 α
催化剂的重要作用 3. ( 、 、 、 ) ( )
解 解读 化学平衡的影响 能用相关理论解释其一般 了解化学平衡常
理解外界条件 浓度 温度 压 , 2.
读 3. ( 、 、 规律 数 K 的含义 能
强 催化剂等 对反应速率的 ( ) ,
、 ) 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活 利用化学平衡常
影响 能用相关理论解释其一 4. 、
, 生产和科学研究领域中的重要作用 数进行相关计算
般规律
本专题主要结合实际生产命题 以定性 定量相结合的方式综合考查化学反应速率和化学平衡 包括化学
, 、 ,
考情分析 反应速率的计算 影响化学平衡的因素及规律 平衡状态的判断 平衡常数和转化率的计算 同时渗透对计
、 、 、 ,
算能力 数形结合能力 语言组织能力等的考查 考查学生对信息的提取 应用能力
、 、 。 、
本专题涉及化学反应速率 化学平衡的相关计算及化学平衡移动的影响因素 主要考查学生运用图表 图
备考策略 、 , 、
形分析和解决化学问题的能力专题七 化学反应速率和化学平衡 91
2化学平衡的移动
对应学生用书 .
起始页码46 一个可逆反应达到平衡状态以后 反应条件 如温度 浓度
, ( 、 、
压强等 改变了 原平衡体系中各组分的含量也随着改变而达到
) ,
考点一 化学反应速率 新的平衡状态 这个过程叫化学平衡的移动
, 。
平衡移动的原因 条件改变 引起v 正 v 逆 发生不等量
: , ( )、 ( )
改变 即v 正 v 逆 时平衡才能移动
一、化学反应速率 , ( )≠ ( ) 。
二、外界条件对化学平衡移动的影响
c
化 表示方法 v Δ (A) 1浓度:在其他条件不变时 增大反应物的浓度或减小生成
(A) = t . ,
学 Δ 物的浓度可使平衡向着 正反应方向 移动
③ 。
反 -1 -1 或 -1 -1 或 2 压强:在有气体参加的可逆反应里 其他条件不变时 增
单位 mol·L ·s mol·L ·min . , ,
应 -1 -1 等 大压强 压缩容器体积 平衡向气体总体积 减小 的方向
mol·L ·h ( ), ④
速 移动
。
率 化学反应速率为正值 压强对平衡的影响 实际上就是浓度对平衡的影响 只有当
, ,
压强的改变能改变反应物或生成物的浓度时 平衡才可能移动
特 选用不同物质表示同一反应的反应速率时 , 。
, 由于压强对固态 液态物质的体积影响非常小 压强的改变几乎
点 所得的数值可能不同 但表示的意义相同 、 ,
, 不影响这类体系的平衡 因此在考虑压强对不均匀体系平衡的
在同一条件下的同一化学反应中 各物质的 ,
, 影响时 只需考虑对参加反应的气态物质的影响即可
反应速率之比等于它们的化学计量数之比 , 。
3温度:在其他条件不变的情况下 升高温度 平衡向
. , ,
二、影响化学反应速率的因素 吸热 反应方向移动 降低温度 平衡向放热反应方向移动
⑤ ; , 。
内因 反应物本身的性质 4催化剂:使用催化剂能 同等程度 地改变正 逆反应速率
(1) : 。 . ⑥ 、 ,
外因 即正 逆反应速率相对不变 所以催化剂对平衡移动无影响
(2) : 、 , 。
影响因素 速率变化 三、化学反应进行的方向
增大反应物的浓度 增大 影响反应自发性的因素是焓变 H 熵变 S 和温度
浓度 (Δ )、 (Δ )
减小反应物的浓度 减小 T 要正确判断一个化学反应能否自发进行 必须综合考虑
( )。 ,
H S和T这三个因素 在恒温恒压时 有如下判据
压强(有 增大压强 增大 Δ 、Δ 。 , :
{ H T S 反应能自发进行
气体参加 Δ - Δ <0,
H T S 反应达到平衡状态
的反应) 减小压强 减小 Δ - Δ =0,
H T S 反应不能自发进行
Δ - Δ >0,
升高温度 增大 具体可表示为
温度 :
降低温度 减小 类型 H S 反应的自发性
Δ Δ
使用催化剂 一般可加快反应速率 一定能自发进行 H T S
1 <0 >0 (Δ - Δ <0)
其他影响因素 固体反应物的表面积 超声波 溶剂 放射线 一定不能自发进行 H T S
: 、 、 、 2 >0 <0 (Δ - Δ >0)
辐照 电弧 强磁场 高速研磨等
、 、 、 。 反应的自发性随温度的变化而改变 H
活化分子 有效碰撞与反应速率的关系 。 Δ <0、
(3) 、 3 <0 <0 S 的反应通常在低温下自发进行 此时 H
Δ <0 ( Δ -
T S H S 的反应通常在高温下自发
Δ <0);Δ >0、Δ >0
4 >0 >0 进行 此时 H T S
( Δ - Δ <0)
这个判据用文字可表述为 在温度 压强一定的条件下 自
: 、 ,
发反应总是向 H T S 的方向进行 直到达到平衡状态
Δ - Δ <0 , 。
一、浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况
1当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液
.
考点二 化学平衡 化学反应进行的方向 体物质时 由于其 浓度 是恒定的 不随其量的增减而变化 故
, “ ” , ,
改变这些固体或纯液体的量 对平衡基本无影响
, 。
2压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响 因此 当反
. , ,
一、化学平衡 应混合物中不存在气态物质时 压强的变化对平衡无影响
, 。
1化学平衡状态 3对于气体分子数无变化的反应 如
. . , H2(g)+I2(g)
在一定条件下的可逆反应里 当正反应速率与逆反应速率 压强的变化对其平衡无影响 因为在这种情况下 压强
, 2HI(g), 。 ,
相等 时 反应混合物中各组分的浓度 保持一定 的状态 的变化对正 逆反应速率的影响程度是等同的 故平衡不移动
① , ② , 、 , 。
叫化学平衡状态 简称化学平衡 4同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度 应视为压强
, 。 . ,
92 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对平衡的影响 如某平衡体系中 c -1 c 续表
, , (N2)= 0.1 mol·L 、 (H2)=
-1 c -1 当浓度同时增大一倍时 即让 可能的情况举例 是否达到平衡
0.3mol·L 、(NH3)=0.2 mol·L , ,
c 此 (N 时 2 相 )= 当 0. 于 2m 压 o 强 l· 增 L 大 -1 、 一 c ( 倍 H2) 平 = 衡 0. 向 6 生 mo 成 l·L -1 、 的 c ( 方 NH 向 3) 移 = 动 0.4mol·L -1 , 混 平 合 均 气 相 体 对 的 分 M r 一定 , 当m + n ≠ p + q时 平衡
5在恒容的密闭容器 , 中 当改变其 NH 中 3 一种气体的 。 浓度时 必 子质量 M r 一定 , 当m + n = p + q时 不一定平衡
. , ,
然同时引起压强改变 但判断平衡移动的方向时 仍应从浓度对 气体的密度 密度一定 不一定平衡
, ,
平衡的影响角度去考虑 如 平衡后 若 反应体系的颜色不变 即有色物质的浓度
。 2NO2(g)N2O4(g), , 颜色 , 平衡
向容器中再通入反应物 使c 增大 平衡正向移动 若 不变
NO2, (NO2) , ;
向容器中再通入生成物 则使 c 增大 平衡逆向移
N2O4, (N2O4) ,
动 但由于上述两种情况下 容器内的压强都增大 重新达到平 考点三 化学平衡的相关计算
。 , ,
衡后 的百分含量都比原平衡时要小
,NO2 。
6惰性气体对化学平衡的影响
.
若容器恒温 恒容 充入惰性气体虽改变了容器内气体 1化学平衡常数
(1) 、 , .
的总压强 但却没有改变各反应气体的浓度 化学反应速率不 在一定温度下 当一个可逆反应达到化学平衡时 生成物浓
, , , ,
变 故平衡不移动 度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数 这个常数就
, ; ,
若容器恒温 恒压 充入惰性气体就会使容器的容积增 是该反应的化学平衡常数 用符号K表示
(2) 、 , , 。
大 虽未减小容器内气体的总压强 但却降低了各反应气体的分 对于一般的可逆反应a b c d 在
压 , 和浓度 正 逆反应速率均减小 , 化学平衡会向气体体积增大 A(g)+ B(g c ) c C cd (g)+ D(g),
的方向移动
, 、 , 一定温度下达到化学平衡时有 K =① ca (C)· cb (D) 。 对于该
(A)· (B)
。
可见 改变容器内气体的压强 能否使平衡发生移动 取决 化学反应a b c d 的任意状态 浓度商
A(g)+ B(g) C(g)+ D(g) ,
于是否改
,
变了气体物质的浓度
, ,
Q
cc
(C)·
cd
(D) 若Q K 则该反应向 逆反应 方向进行
。 c=ca cb 。 c> , ② ;
二、判断可逆反应达到化学平衡状态的标志
若Q
(
K
A)
则
·
该反
(B
应
)
达到平衡 若Q K 则该反应向 正反应 方
1 . v 正= v 逆( 指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相 向进 c 行 = 。 , ; c< , ③
等 2平衡转化率
)。 .
2反应混合物中各组分的含量 如质量分数 体积分数 物 平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前
. ( 、 、
质的量分数 保持不变 该反应物的量之比 用来表示反应限度 对于反应a b
) 。 , 。 A+ B
3对于密闭容器中的反应m n p q 根 c d 反应物 的平衡转化率可以表示为
. A(g)+ B(g) C(g)+ D(g), C+ D, A :
据对化学平衡概念的理解 判断下列各情况是否达到平衡 的初始浓度 的平衡浓度
, 。 α A -A
可能的情况举例 是否达到平衡 (A)= 的初始浓度 ×100%
A
各物质的物质的量或各物质的物质的量
3生成物的产率
平衡 .
混合物体 分数一定 生成物的产率是实际产量占理论产量的百分数 一般来
。
系中各成 说 转化率越高 原料利用率越高 产率越高
各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 , , , 。
分的含量 各气体的体积或体积分数一定 平衡 产物实际质量
产率
总压强 总体积 总物质的量一定 不一定平衡 = 理论产量 ×100%
、 、
在单位时间内消耗了m 的同时生成了
molA 平衡
m 即v v
molA, 正= 逆 使用化学平衡常数时应注意的问题
正、逆反 在单位时间内消耗了n 的同时生成 化学平衡常数只与温度有关 与反应物 生成物的浓度
molB 不一定平衡 (1) , 、
应速率 了p 无关
molC 。
的关系 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 其浓度可看
v v v v m n p q 不一定平衡 (2) ,
(A) ∶ (B) ∶ (C) ∶ (D)= ∶ ∶ ∶ 作 而不代入化学平衡常数的计算公式中
在单位时间内生成了n 同时消耗 “1” 。
mol B, 不一定平衡 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 若反应
了q (3) 。
molD 方向改变 则平衡常数改变 若化学方程式中各物质的化学计量
, ;
压强不再变化 当m n p q时 平衡 数等倍扩大或缩小 尽管是同一反应 平衡常数也会改变
压强 , + ≠ + , , 。
压强不再变化 当m n p q时 不一定平衡
, + = +
专题七 化学反应速率和化学平衡 93
反应速率主要取决于 的质量
起
对
始
应
页
学
码
生用
48
书 A.
是该反应的催化剂
V2O5
B.VO2
逆反应的活化能大于 -1
C. 198 kJ·mol
考点一 化学反应速率 增大 的浓度可显著提高反应速率
D. SO2
1可逆反应m n p q 的v t图像如图 3 答案 C 由反应机理可知 是该反应的催化剂 反应
. A(g)+ B(g) C(g)+ D(g) - 1 . ,V2O5 ,
所示 若其他条件不变 只是在反应前加入合适的催化剂 则其 速率与催化剂 的质量有一定关系 但主要取决于反应物
, , , V2O5 ,
v t图像如图 所示 以下说法中正确的是 的结构与性质 项错误 H 正反应的活化能 逆反应的
- 2 。 ( ) ,A、B ;Δ = -
a a a a b b b b t t t t 活化能 -1 所以逆反应的活化能大于
① 1> 2 ② 1< 2 ③ 1> 2 ④ 1< 2 ⑤ 1> 2 ⑥ 1= 2 = - 198 kJ·mol ,
两图中阴影部分面积相等 图 中阴影部分面积更大 -1 项正确 使用催化剂可以显著提高反应速率
⑦ ⑧ 2 198 kJ·mol ,C ; ,
增大 的浓度可以提高反应速率 不是显著提高 项
SO2 ( ),D
错误
。
4 已知反应 H 下列说法正确
. A2(g)+2B2(g)2AB2(g) Δ <0,
的是
( )
升高温度 正反应速率增大 逆反应速率减小
A. , ,
升高温度有利于反应速率增大 从而缩短达到平衡的时间
B. ,
达到平衡后 升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向
C. ,
A.②③⑤⑧ B.①④⑥⑧ 移动
C.②④⑤⑦ D.①③⑥⑦ 达到平衡后 降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向
1 答案 C 使用催化剂可以加快反应速率 但不能使平衡发 D. ,
. , 移动
应 生 物 移 浓 动 度 , 故 的 a 改 2> 变 a 1 量 , b 2 两 > b 图 1, t 中 2< 达 t 1; 到 阴 的 影 平 部 衡 分 状 面 态 积 相 代 同 表达 故 平 阴 衡 影 时 部分 反 4 . 答案 B 升高温度 , v 正、 v 逆 均增大 ,A 不正确 ; 升高温度 , 反
应速率增大 达到平衡所用时间缩短 正确 正反应为气体分
, ,
面积相等 综上所述 正确 , ,B ;
子总数减小的放热反应 增大压强或降低温度均有利于该反应
, C 。
关联知识 可逆反应加催化剂可使正 逆反应活化能均降低 ,
平衡正向移动 均不正确
、 ,
,C、D 。
因此v v 均增大
正、 逆 。
2工业上利用 与 在高温条件下合成固态半导体材料氮 考点二 化学平衡 化学反应进行的方向
. Ga NH3
化镓 的同时有氢气生成 反应中 每生成 放出 5在恒温 恒容条件下 能说明可逆反应
(GaN) 。 , 3molH2 . 、 , :H2(g)+I2(g)
的热量 在恒温恒容密闭体系内进行上述反应 下列 达到平衡状态的是
30.8 kJ 。 , 2HI(g) ( )
有关表达正确的是 气体的压强保持不变 v v
( ) A. B. 正(H2)=2 逆(HI)
气体的密度保持不变 气体的颜色保持不变
C. D.
5 答案 D 该反应在反应前后气体分子数不变 且反应物
. , 、
生成物全部为气体 恒温 恒容条件下 压强 密度均不变 故压
, 、 , 、 ,
强 密度保持不变不能作为可逆反应达到平衡状态的依据
、 ;
v v 可作为可逆反应达到平衡状态的依据 混合
图像中如果纵轴为正反应速率 则t时刻改变的条件可以 逆(HI)=2 正(H2) ;
A.Ⅰ , 气体中只有 有颜色 气体颜色保持不变 说明 浓度
为升温或加压 I2(g) , , I2(g)
保持不变 可逆反应达到平衡状态 均不正确 正确
图像中纵轴可以为镓的转化率 , ,A、B、C ,D 。
B.Ⅱ 方法技巧 反应过程中 变量不再改变 可说明可逆反应
图像中纵轴可以为化学反应速率 (1) “ ”
C.Ⅲ 达到平衡状态 两种物质表示的速率 一正 一逆 且两
图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量 。 (2) “ 、 ”,
D.Ⅳ 速率之比符合对应的化学计量数之比可说明可逆反应达到平
2 答案 A 由题中信息可写出热化学方程式
. :2Ga(s)+ 衡状态
或
2N
加
H3
压
(g
能
)
加
快
2
化
Ga
学
N(
反
s)
应
+
速
3H
率
2(g
即
)
升
Δ
温
H =
或
-
加
30
压
.8
正
kJ
反
·m
应
o
速
l -1
率
。
均
升温
加
6
.
在恒温 。
、
恒容条件下发生下列反应
:2X2O5(g)4XO2(g)+
, H T温度下的部分实验数据为
快 项正确 增大压强 平衡逆向移动 的转化率降低 O2(g) Δ >0, :
,A 。 , ,Ga ,B t
项错误 镓是固体 增大镓的质量 对化学反应速率无影响 (s) 0 50 100 150
。 , , ,C
项错误
。
温度不变时
,
加压
,
平衡逆向移动
,
混合气体的平均相 c (X2O5)(mol/L) 4.00 2.50 2.00 2.00
对分子质量增大 压强不变时 升温 平衡逆向移动 混合气体 下列说法不正确的是
; , , , ( )
的平均相对分子质量增大 项错误 T温度下的平衡常数K 时 的转化率为
,D 。 A. =64,100 s X2O5 50%
知识拓展 温度 压强 反应物浓度能改变化学反应速率或 内 的分解速率为
① 、 、 B.50 s X2O5 0.03 mol/(L·s)
使化学平衡发生移动 但对于反应前后气体分子数不变的反 T 温度下的平衡常数为K T 温度下的平衡常数为K 若
, C. 1 1, 2 2,
应 改变压强平衡不发生移动 使用催化剂只能加快反应速率 T T 则K K
, ; , 1> 2, 1> 2
但对平衡移动无影响 增大固体反应物的质量不能改变反 若只将恒容改变为恒压 其他条件都不变 则平衡时
。 ② D. , , X2O5
应速率 但增大固体反应物的接触面积可以加快反应速率 的转化率和平衡常数都不变
, 。
3 .2
存
SO
在
2(
时
g)
该
+O
反
2(
应
g)
的
机理
2SO
为
3(g) Δ H =-198 kJ·mol -1 , 在
快
V2O5 6 . 答案 D
则 平
平
衡
衡
时
时
c
c (X2O5)= 2.00 mo
c
l/L, 消耗 c (X2O5)
K
=
, V2O5+SO2 2VO2+SO3( ), 2.00mol/L, (XO2)=4.00mol/L,(O2)=1.00mol/L, =
4VO2+O2 2V2O5( 慢 )。 c (O2)· c4 (XO2) 1.00×(4.00) 4 时 的转化率为
下列说法中正确的是 c2 = 2 =64,100 s X2O5
( ) (X2O5) (2.00)
94 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
4.00 mol/L-2.00 mol/L 正确 内 的 。
×100%=50%,A ;50 s X2O5 H 填 或
4.00 mol/L ②Δ 2 0( “>”“<” “=”)。
已知 H 向恒容绝热的容器中加入一定量的
分解速率为(4.00-2.50) mol/L
=0.03 mol/(L·s),B
正确
;
正 (4)
和
:Δ 1<
发
0。
生反应 时达到平衡 则
S
时
2(
容
l)
反应为吸热反应 升
5
高
0
温
s
度 平衡常数增大 若 T T 则 K 器内
Cl
气
2(
体
g)
压
,
强
Ⅰ,
填
5 min
或
。 3
时
mi
的
n
气体
, , , 1> 2, 1> ( “>”“<” “=”)5 min
K 正确 温度不变 平衡常数不变 但正反应为气体分子数 压强
2,C ; , , 。
增大的反应 恒温恒压下反应正向进行程度更大 的转化 一定温度下 在恒容密闭容器中发生反应 和反应 达
, ,X2O5 (5) , Ⅰ Ⅱ,
率更大 不正确
到平衡后缩小容器容积 重新达到平衡后 的平衡转化
,D 。
方法点拨 对于反应 恒温恒
, ,Cl2
率 填 增大 减小 或 不变 理由为
2X2O5(g)4XO2(g)+O2(g),
( “ ”“ ” “ ”),
容条件与恒温恒压条件相比 反应过程中压强后者小于前者
, ,
。
减小压强更有利于反应正向进行 8 答案
。
. (1)Cl—S—Cl
7某温度下 对于反应 H
. , N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δ = (2)2 b + d - a - c
的平衡转化率 α 与体系总压强 p 的关系 两点对应的状态下 用同一物质表示的正 逆
-92.4 kJ/mol,N2 ( ) ( )
(3)①BD B、D , 、
如图所示 下列说法正确的是
反应速率相等 其他合理答案也可
。 ( )
( ) ②<
将 氮气 氢气置于
A. 1 mol 、3 mol 1 L
(4)<
密闭容器中发生反应 放出的热
不变 反应 和反应 均为反应前后气体分子总数相等
,
(5) Ⅰ Ⅱ
量为
的反应 压强对平衡没有影响
92.4 kJ
平衡状态由 变到 时 平衡常 ,
解析 根据 的元素组成可知 元素为 价 元
B. A B ,
数K K 素为 价 (1 故 ) 其结 S 构 Cl 式 2 为 ,S +2 ,Cl
(A)< (B)
上述反应在达到平衡后 增大压 -1 , Cl—S—Cl。
C. , H 正反应的活化能 E 逆反应的活化能 E 反应
强 的转化率增大 (2)Δ 2= ( 1)- ( 2)=
升 , 高 H 温 2 度 平衡向逆反应方向移动 说明逆反应速率增大 正 物的键能之和 - 生成物的键能之和 , 即d kJ·mol -1 - E 2=( a +2 b +
D. , , , c b -1 E b d a c -1
反应速率减小 -4 )kJ·mol , 2=(2 + - - )kJ·mol 。
根据 推知 用 的消耗
7 答案 C 合成氨反应为可逆反应 将 氮气 氢 (3)① S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) , Cl2
. , 1 mol 、3 mol 表示正反应速率和用 的消耗表示逆反应速率 二者数值
气置于 密闭容器中发生反应 达到平衡时 参加反应的氮 SCl2 ,
1 L , , 之比为 时 转化为用同一物质表示的正 逆反应速率相
气不足 放出的热量小于 不正确 点温度 1 ∶ 2 , 、
1 mol, 92.4 kJ,A ;A、B 等 反应达到平衡状态 由图像可知 点反应达到平衡状
相同 平衡常数相同 不正确 增大压强 平衡正向移动 , 。 B、D
, ,B ; , ,H2 态 点为平衡点 由图中数据知 点的状态对应的
的转化率增大 正确 升高温度 v v 均增大 不正确 。 ②B、D , ,B、D
,C ; , 正、 逆 ,D 。 温度为 时 的消耗速率大于 消耗速率的
拓展延伸 H 250℃,300℃ ,SCl2 Cl2
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δ =-92.4 kJ/mol 倍 说明平衡逆向移动 则正反应为放热反应 H
表示 氮气与 氢气反应生成 氨气时可放出 2 , , ,Δ 2<0。
1 mol 3 mol 2 mol 反应 为反应前后气体分子总数相等的放热反应 反应过
的热量 (4) Ⅰ ,
92.4 kJ 。 程中气体总物质的量不变 故达到平衡前 反应时间越长 放出
8 和 均为重要的化工原料 , , ,
.S2Cl2 SCl2 。 热量越多 温度越高 气体膨胀程度越大 容器内气体压强
已知 H , , ,
:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g) S2Cl2(g) Δ 1; 越大
H 。
Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) Δ 2;
相关化学键的键能如下表所示
考点三 化学平衡的相关计算
Ⅲ. :
化学键 9某温度下 的平衡常数
S—S S—Cl Cl—Cl . ,H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
键能 /kJ·mol -1 a b c K =9/4。 该温度下 , 在甲 、 乙 、 丙三个恒容密闭容器中投入
和 其起始浓度如下表所示
请回答下列问题
:
H2(g) CO2(g), :
的结构式为 起始浓度 甲 乙 丙
(1)SCl2 。
(2) 若反应 Ⅱ 正反应的活化能E 1= d kJ·mol -1 , 则逆反应的活 c (H2)/mol·L -1 0.010 0.020 0.020
化能E -1 用含a b c d的代数
式表示
2= kJ·mol ( 、 、 、 c
(CO2)/mol·L
-1
0.010 0.010 0.020
)。
下列判断不正确的是
一定压强下 向 密闭容器中充入 和
( )
(3) , 10 L 1 mol S2Cl2(g)
平衡时 乙中 的转化率大于
1 mol Cl2(g), 发生反应 Ⅱ。 Cl2 与 SCl2 的消耗速率 ( v ) 与 A.
平衡时
,
甲中和
CO
丙
2
中 的转化率
6
均
0%
是
温度 T 的关系如图所示
( ) :
B. , H2 60%
平衡时 丙中c 是甲中的 倍 是 -1
C. , (CO2) 2 , 0.012 mol·L
反应开始时 丙中的反应速率最快 甲中的反应速率最慢
D. , ,
9 答案 C 设达到平衡时甲中 反应了x -1 列三段
. H2 mol·L ,
式为
H2(g) + CO2(g)H2O(g) + CO(g)
始 -1
/mol·L : 0.010 0.010 0 0
转 -1 x x x x
/mol·L :
平 -1 x x x x
/mol·L : 0.010- 0.010-
四点对应状态下 达到平衡状态的有 x2
①A、B、C、D , 则平衡常数K 9 x 甲中 的转
填字母 理由为 = x 2 = , =0.006, H2、CO2
( ), (0.010- ) 4
专题七 化学反应速率和化学平衡 95
化率均为 乙相当于在甲中再充入 -1的 其他条件不变 在第 时缩小容器体积 α
60%。 0.010 mol·L H2, , 7 min , (SO2)
则 转化率降低 转化率增大 正确 丙相当于将甲容 填 增大 减小 或 不变
H2 ,CO2 ,A ; ( “ ”“ ” “ ”)。
10 答案 13
器体积压缩为原来的 1 增大压强 平衡不移动 的转 . (1)> (2)4.3×10 (3)S(l)+O2(g)SO2(g)
2 , , ,H2、CO2 Δ H =-529 kJ·mol -1 (4)> (5)> < (6)2700 增大
化率不变 所以 转化率也为 正确 甲中平衡时 解析 由已知信息可得K K
c (CO2) 为
,
0.004
H
m
2
o
、
l·
CO
L
2
-1 , 则丙中 c (
6
C
0%
O2
,
)
B
为甲中
;
的 2 倍 , 是 则 (NH 4)
(
2S
1
O
)
3 溶液中 SO 2 3 - 的水
a2
解
(H
程
2S
度
O3
大
)<
于
b(
N
N
H
H
+ 4
3
的
·
水
H2
解
O)
程
,
-1 不正确 反应开始时丙中反应物浓度最大 度 溶液显碱性
0.008 mol·L ,C ; , , 。
甲中反应物浓度最小 故丙中反应速率最快 甲中反应速率最 c2
, , 第 步中 K (NH3·H2O)
10 慢 目 ,D 前 正 处 确 理 。 烟气中的 常采用两种方法 (2) 2 =c (Ca 2+ )· c2 (OH - )· c2 (NH + 4)· c (SO 2 4 - ) ,
. 碱 , 液吸收法 SO2 。 K c (NH + 4)· c (OH - ) K c 2+
Ⅰ.
时 K -5 的 K
b(NH3·H2O)= c
(NH3·H2O)
, sp(CaSO4)= (Ca )·
25 ℃ , b(NH3·H2O)= 1.8×10 ;H2SO3 a1 =1.5× c 2- 故 K 1 1
第
10
-2
,
步
K
a2
用
=1
过
.0
量
×1
的
0
-
浓
7
;
K
氨
sp
水
(C
吸
aS
收
O4)=7.
并
1×
在
10
空
-5
气
。
中氧化
( SO4 ), = K2
b(NH3·H2O)
× K
sp(CaSO4)
=
1 : SO2, ; 1 13
第 步 加入石灰水 发生反应 2+ - + 2- -5 2 -5≈4.3×10 。
2 : , Ca +2OH +2NH4+SO4 (1.8×10 ) ×7.1×10
K
CaSO4↓+2NH3·H2O 。 的热化学方程式可表示为 1
(1)25 ℃
时
0.1 mol·L
-1
(NH4)2SO3
溶液的
pH (
填 (3)③ CO(g)+
2
O2(g)
或 H -1 运用盖斯定律 可得
“>”“<” “=”)7。 CO2(g) Δ =-283 kJ·mol , ③×2-①
第 步中反应的K H H H -1
(2) 2 = 。 S(l)+O2(g)SO2(g) Δ =2Δ 3-Δ 1=-529 kJ·mol 。
水煤气还原法 吸热反应中反应物总能量小于生成物总能量 正反应的
Ⅱ. (4) ,
已知 活化能大于反应热
:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) 。
Δ
H
1=-37.0 kJ·mol
-1
(5)
温度相同时
,
y越大
,SO2
的转化率越大
,CO
的转化率越
小 故y y 的转化率M P y相同时 升高温度 反应
②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g) , 1> 2,CO < ; , , ①
Δ ③ H C 2 O = 的 +4 燃 5.4 烧 k 热 J· Δ m H o 3 l - = 1 -283 kJ·mol -1 的 平 转 衡 化 逆 率 向移 N > 动 M , ; C 升 O 高 的 温 转 度 化 , 率 v 正 变 、 v 逆 小 均 ,C 增 O 大 的 , 转 故 化 逆 率 反应 P < 速 N 率 , 则 P > C N O 。
表示液态硫 的燃烧热的热化学方程式为
(3) (S) (6)① 2CO(g) + SO2(g)S(l)+2CO2(g)
始
。 : 2 mol
反应 中 正反应活化能 E 填 或 平衡
(4) ② , 1 ( “>”“<” 转化 : 1.6 mol
H
“=”)Δ 2。 : 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol
在一定压强下 发生反应 平衡时 的转化率
(5) , ①。 SO2 ②
始
2H2(g) + SO2(g)S(l)+2H2O(g)
n
α 与投料比 (CO) y 温度 T 的关系如图 : 2 mol
[
所示
(SO2)] [n
(SO2)
= ]、 ( ) 平
转
衡
化
: 1.8 mol
。 : 1.8 mol 0.9 mol 1.8 mol
则平衡时 n n n
, (H2)= 0.2 mol, (H2O)= 1.8 mol, (SO2)=
反应 的平衡常数 K
2 mol-(0.8 mol+0.9 mol)= 0.3 mol, ② =
c2 ( 1.8 ) 2
(H2O) 10 缩小容器体积 压
c2 c = = 2 700; ,
(H2)· (SO2) 0.2 2 0.3
( ) ×( )
10 10
比较平衡时 的转化率 α N 填 强增大 反应 和反应 平衡均正向移动 α 增大
CO [ (CO)]: ( “>” , ① ② , (SO2) 。
或 下同 M 逆反应速率 N P 规律方法 对于a b c a b c 达平衡
“<” “=”, ) 。 : 。 A(g)+ B(g) C(g)( + ≠ ),
某温度下 向 恒容密闭容器中充入 后若只充入气体 达到新的平衡后 的转化率增大 的转
(6) , 10 L 2 mol H2、2 mol A, B ,A
和 发生反应 第 时达到平衡 测 n
CO 2molSO2 ①、②, 5min , 化率减小 或者其他条件不变 起始时 (A)的值越大 达平衡
得混合气体中 的物质的量分别为 ; , n ,
CO2、H2O(g) 1.6 mol、 (B)
该温度下 反应 的平衡常数 K 为 时 的转化率越小 的转化率越大
1.8 mol。 , ② 。 A ,B 。
96 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书 例1 (2019安徽铜陵一中月考,3)某密闭容器中充入等
起始页码49
物质的量的气体 和 一定温度下发生反应 x
A B, :A(g)+ B(g)
达到平衡后 只改变反应的一个条件 测得容器中物质的
一、化学反应速率及化学平衡图像的分析方法 2C(g), , ,
浓度 反应速率随时间变化如图所示 下列说法中正确的是
1图像类型及特点 、 。
.
速率 压强 或温度 图像 ( )
(1) — ( )
特点 曲线表示的是外界条件 如温度 压强等 对正 逆反
: ( 、 ) 、
应速率的影响 图中交点是平衡状态 压强 或温度 增大后正
。 , ( )
反应速率增大的程度大 平衡正向移动
, 。
平衡转化率 或质量分数等 压强 温度图像
(2) ( )— —
时表示正反应速率等于逆反应速率
特点 表示两个外界条件同时变化时 的平衡转化率的变 A.8 min
: ,A 前 的反应速率为
化规律 解决这类图像题 采用 定一议二法 即把自变量 温 B. 20 min A 1.00 mol/(L·min )
。 , “ ”, ( 反应方程式中的x 时表示增大压强
度 压强 之一设为恒量 讨论另外两个变量的关系 C. =1,30 min
、 ) , 。 时改变的条件是升高温度 且正反应为放热反应
D.40 min ,
解题导引 解读图像 探究外界条件对速率的影响 对于
, 。
有气体参加的反应 改变压强平衡不移动 说明反应前后气体的
, ,
物质的量不变
。
解析 项,由图像可知反应从正反应方向开始,在
A 20 min
时反应达到平衡状态,故 时正反应速率大于逆反应速率,
特点 曲线上的点表示平衡状态 而 点未达平衡状态 8 min
: , X、Y , 错误; 项,由图像可知在前 内 的浓度变化了
使反应由 点达到平衡状态 反应需向 的百分含量减小的方 A B 20 min C
X , B ,v( ) ( · ),根据
向进行 要使反应由 点达到平衡状态 反应需向 的百分含量 2.0 mol/L C =2.0 mol/L÷20 min=0.1 mol/ L min
; Y , B v( ) v( ) ,可知 v( ) ( · )
增大的方向进行 A ∶ C = 1 ∶ 2 A = 0.1 mol/ L min ÷2=
。 ( · ), 错误; 项, 内反应物、生成物
质量分数 时间图像 0.05 mol/ L min B C 30~40 min
(3) — 的浓度都减小,说明扩大了容器的容积,减小了体系的压强,
v(正)、v(逆)都减小,但减小后的v(正) v(逆),说明减小了压
=
强,平衡不移动,则 x ,x , 错误; 项,根据图像可知,
1+ =2 =1 C D
时正、逆反应速率都增大,由于该反应是气体体积不变的
40 min
反应,所以改变的外界条件只能是升高温度,升高温度后,逆反
特点 表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中 应速率大于正反应速率,说明逆反应为吸热反应,则该反应的正
:
的质量分数大小 解题方法是 先拐先平数值大 即曲线先 反应为放热反应, 正确。
D 。 “ ”, D
拐的首先达到平衡 反应速率快 以此判断温度或压强的高低
答案 D
, , ,
再依据外界条件对平衡的影响进行分析
。 二、化学平衡的计算方法———“三段式”法
2一般解题思路———“四看”
. 1计算模式
一看面 即看清坐标所代表的意义 .
: 。 反应 m n p q 令 起始的物
二看线 看准线的走向 变化趋势及量的变化 需作辅助线 : A(g)+ B(g) C(g)+ D(g), A、B
: 、 ( 、 质的量分别为a b 达到平衡后 的消耗量为mx
等温线 等压线等 mol、 mol, ,A mol,
、 )。 容器容积为V
三看点 弄懂曲线上点的意义 特别是一些特殊点 如起点 L。
: , ( 、 m n p q
交点 转折点 极值点等 A(g) + B(g) C(g) + D(g)
、 、 )。 起始 a b
四看量 看横坐标和纵坐标所表示的物理量的变化 (mol) 0 0
: 。 变化 mx nx px qx
(mol)
平衡 a mx b nx px qx
(mol) - -
专题七 化学反应速率和化学平衡 97
px qx 温度下随时间的变化如图所示 下列说法不正确的是
p q 。 ( )
( V) ·( V)
则有 平衡常数K
:(1) = a mx b nx 。
- m - n
( V ) ·( V )
反应物 n 平 n 始 n 变
(2) : ( )= ( )- ( );
生成物 n 平 n 始 n 变
: ( )= ( )+ ( )。
a mx
(3) 平衡时 A 的物质的量浓度 : c 平(A)= - V mol·L -1 。
在温度 t 下 反应从开始到恰好平衡 v
mx A. 1 , : (Q) =
的转化率 α 的转化率之比
(4)A : 平(A)= a ×100%,A、B 0.05 mol·L -1 ·min -1
在温度t 下 平衡时 的转化率为
α α mx nx B. 该反应的 1 H , N 50%
(A) ∶ (B)= a ∶ b 。 C. Δ <0
两点的逆反应速率v v
平衡时 的体积分数 φ a - mx D.X、Y (X)> (Y)
(5) A : 平(A)=a b p q m n x×100%。 解题导引 三段式 的应用 先拐先平数值大
+ +( + - - ) ①“ ” ;②“ ”。
若反应在恒温恒容条件下进行 平衡时和开始时的压强 解析
(6) ,
比 p ( 平 ) a + b +( p + q - m - n ) x t 温度下: ( ) ( ) ( ) ( )
:p 始 = a b 。 1 M g + 2N g P g + Q g
( ) + 始
a M b M 1 mol 2 mol 0 mol 0 mol
混合气体的密度 ρ 混 · (A)+ · (B) -1 转 x x x x
(7) : ( )= V g·L 。 mol 2 mol mol mol
平 ( x) ( x) x x
a M b M 1- mol 2-2 mol mol mol
混合气体的平均摩尔质量 M · (A)+ · (B) -1 x
(8) : = a b p q m n x g·mol 。 由图中信息可知 mol
+ +( + - - ) ( x) ( x) x x ×
2基本步骤 1- mol+ 2-2 mol+ mol+ mol
.
写出有关化学平衡的化学反应方程式 ,解得x 。 v( ) 0.5 mol · -1·
① 。 100%=20% =0.5 Q = =0.05 mol L
确定反应物或生成物的起始加入量 2 L×5 min
② 。
确定反应过程的变化量 -1, 正确;在温度 t 下,平衡时 的转化率为2×0.5 mol
③ 。 min A 1 N ×
确定平衡量 2 mol
④ 。 , 正确;由图中信息可知t t ,降温, 的体积分数
列比例式求解 100%=50% B 1< 2 P
⑤ 。 增大,说明平衡正向移动, H , 正确;温度越高,反应速率越
Δ <0 C
例2 (2019河南顶级名校二测,12)将 和 大,t t ,且 的体积分数 点大于 点,故 点逆反应速率大
1 mol M(g) 2> 1 P Y X Y
置于 的密闭容器中 发生反应 于 点逆反应速率, 不正确。
2 mol N(g) 2 L , :M(g)+2N(g) X D
H 反应过程中测得 的体积分数在不同 答案 D
P(g)+Q(g) Δ 。 P
2(2019江西赣州月考,14)碳酸二甲酯 简称
起
对
始
应
页
学
码
生用
51
书 .
是一种应用前景广泛的新材料
(CH
在
3O
密
CO
闭
O
容
CH
器
3,
中按
DMC) 。
n n 投料直接合成 反应方程式
1(2019安徽定远重点中学月考,11)在密闭容器中 反应
为
(CH3OH) ∶ (CO2)=2 ∶ 1 DMC,
一
. H 达到甲平衡 在仅改 , 变某 X 一 2( 条 g) 件 + 定条 2C 件 H 下 3OH( 平 g 衡 )+ 时 CO2(g 的 ) 转 化 C 率 H3 如 OC 图 O 所 OC 示 H3(g 下 ) 列 +H 说 2O 法 (g 中 ) 不 。 正
Y
后
2(g
达
)
到
乙
2
平
XY
衡
(g
对
)
此
Δ
过程
>0
的
,
分析正确的是
。 , CO2 。
确的是
, , ( )
( )
该反应的正反应为放热反应
A.
图 是升高温度的变化情况 压强p p
A. Ⅰ B. 2> 1
图 是扩大容器体积的变化情况 点对应的平衡常数为
B. Ⅱ C.X 0.1
图 是增大压强的变化情况 三点对应的初始反应速率的关系为
C. Ⅲ D.X、Y、Z Z>Y>X
图 是升高温度的变化情况 2 答案 C 项 根据图像分析可知 随温度升高 二氧化碳
D. Ⅲ . A , , ,
1 答案 A 项 升高温度 正 逆反应速率均增大 从平衡 的转化率减小 因此该反应的正反应为放热反应 故 正确
. A , , 、 , , , A ;B
右移可知 正反应速率更大 项正确 项 扩大容器体积 即 项 在相同温度下 p 时二氧化碳的转化率大于 p 时 因此
, ,A ;B , , , , 2 1 ,
减小体系压强 正 逆反应速率均减小 因是气体分子数不变的 p p 故 正确 项 容器体积未知 无法求算该反应的平衡
, 、 , 2> 1, B ;C , ,
反应 故平衡不移动 项错误 项 增大压强 反应速率加 常数 故 错误 项 三点对应的初始反应速率的关
, ,B ;C , , , C ;D ,X、Y、Z
快 到达平衡的时间缩短 但平衡不移动 项错误 项 升高 系为 故 正确
, , ,C ;D , Z>Y>X, D 。
温度 反应速率加快 到达平衡的时间缩短 平衡右移 新平衡 3(2019 湖南永州月考,14) 时
, , , , . 80 ℃ ,NO2(g)+SO2(g)
时 应增大 项错误 该温度下 在甲 乙 丙三个体积相等且恒容
XY% ,D 。 SO3(g)+NO(g)。 , 、 、
的密闭容器中 投入 和 起始浓度如下表所示 其中甲
, NO2 SO2, ,
98 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
经 达平衡时 的转化率为 下列说法正确的是 4 答案 C 根据图甲中信息可知 增大n ω增大 平衡
2 min ,NO2 50%。 . , (Cl2), ,
正向移动 丙烯的体积分数 φ 减小 故ω 项正确 根据
( ) , ( ) , 2>1,A ;
图甲可知 升高温度 丙烯的体积分数增大 说明平衡逆向移
起始浓度 甲 乙 丙 , , ,
动 逆反应为吸热反应 正反应为放热反应 则升高温度 正反
c -1 , , , ,
(NO2)/(mol·L ) 0.10 0.20 0.20 应的平衡常数减小 逆反应的平衡常数增大 图乙中 线表示
, , ,A
c
(SO2)/(mol·L
-1
) 0.10 0.10 0.20
逆反应的平衡常数
,B
项正确
;
由图乙知
,
温度为T
1
时
,
正
、
逆
容器甲中的反应在前 的平均速率v 反应的平衡常数相等 又因两者互为倒数 则平衡常数K
A. 2 min (SO2)=0.10 mol· , , =1,
ω 时 设 和 的物质的量分别为a a 参加
L -1 ·min -1 =2 , CH2 CHCH3 Cl2 、2 ,
达到平衡时 容器丙中正反应速率与容器甲相等 反应的 的物质的量为 b 利用三段式可列关系式
B. , Cl2 ,
温度升至 上述反应平衡常数为 则反应的 H b2 b
C. 90 ℃, 1.56, Δ >0 解得 1 则 的转化率为 项
D. 容器乙
达
中
到
若
平
起
衡
始
时
时
c
改充
与
0.1
原
0
平
mo
衡
l·
不
L
相
-1
同
NO2 和 0.20 mol·L -1
错
( a
误
- b )
该
(2
反
a -
应
b )
为
=
反
1,
应前后
2 a
气
=
体
3
体
,
积不
Cl2
变的放热反应
33
反
.3%
应
,
向
C
正
SO2, (NO)
反应
;
方向进行 体系温度升高 气体体积膨胀 达到
,
平衡时 装
3 . 答案 C A 项 , 前 2 min 内v (SO2)= 0.10 mo
2
l·
mi
L
n
-1 ×50% = 置内的气体压强 , 将增大
,D
项正 , 确
。
, ,
0.025 mol·L -1 ·min -1 , 故 A 错误 ;B 项 , 该反应为气体体积不 5 . (2018福建厦门质检,28节选)甲醇是重要的化工原料 。 利用
变的反应 压强不影响平衡 则容器甲和丙互为等效平衡 平衡 合成气 主要成分为 和 在催化剂的作用下合成甲
, , , ( CO、CO2 H2)
时反应物转化率相等 因为丙中各组分浓度为甲中的 倍 则 醇 可能发生的反应如下
, 2 , , :
容器丙中的反应速率较大 故 错误 项 温度升至 题 H
, B ;C , 90 ℃, ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) Δ 1
述反应平衡常数为 则升高温度平衡向正反应方向移 H
1.56>1, ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) Δ 2
动 , 正反应为吸热反应 , 该反应的 Δ H >0,C 项正确 ;D 项 , 令充 ⅲ.CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) Δ H 3
回答下列问题
入 -1 和 -1 时 达平衡时 的 :
0.20mol·L NO2 0.10mol·L SO2 , NO
已知反应 中相关化学键键能数据如下
浓度为 x -1 则 (1) ⅱ :
mol·L ,
化学键
NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) H—H CO CO H—O
开始 (mol·L -1 ) 0.20 0.10 0 0 E /(kJ·mol -1 ) 436 803 1076 465
转化 (mol·L -1 ) x x x x 由此 计 算 H -1 已 知 H
平衡 (mol·L -1 ) 0.2- x 0.1- x x x -1 Δ 则 2 = H kJ·mol 。 -1 Δ 3 =
令改充 0.10 mol·L -1 NO2 和 0.20 mol·L -1 SO2 时 , 平衡时 NO 一 +9 定 9 k 比 J· 例 m 的 ol 合 , 成气 Δ 在 1 装 = 有 催 化 剂 kJ 的 · 反 mo 应 l 器 。 中反应 小
的浓度为y -1 则 (2) 时 体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度 1 的 2 关
mol·L , :
。
NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 系如下图所示
。
开始 -1
(mol·L ) 0.10 0.20 0 0
转化 -1 y y y y
(mol·L )
平衡 -1 y y y y
(mol·L ) 0.1- 0.2-
x2
因温度相同 则化学平衡常数相等 得
, , x x =
(0.2- )(0.1- )
y y
× 平衡时 的浓度与原平衡相同 所以
. y . y =1, NO ,
(01- )×(02- )
错误
D 。
4(2018 湖北黄冈调研,12) 已知反应
. :C
在
H2
一
定
C
压
HC
强
H
下
3(g)
按
+
温度为 时 图中 点 填 是 或 不是
Cl2(g) CH2 CHCH2Cl(g)+HCl(g)。 ,
处于平衡
47
状
0
态
K ,
在
P
之 前 甲 醇 产
(
率
“
随着
”
温度
“
升高
”
而
)
n
ω (Cl2) 向密闭容器中充入氯气与丙烯 图甲表 增大的原因是 。 490 K ,
=n 。
示平
(
衡
C
时
H2
丙
烯
CH
的
CH
体
3)
积分数 φ 与温度 T ω的关系 图乙表 之后 甲醇产率 下 降 的 原 因 是
;490 K
, ( ) ( )、 , ,
示逆反应的平衡常数与温度的关系 则下列说法中错误的是
。 。
5 答案
( ) . (1)+36 -63
不是 温度越高化学反应速率越快 升高温度 反应 逆
(2) , ⅰ
向移动 催化剂活性降低
,
解析 反应热 反应物总键能 生成物总键能 故 H
(1) = - , Δ 2=
-1 -1
(2× 803 + 436) kJ · mol - (1 076 kJ · mol + 2 ×
-1 -1 根据盖斯定律可得反应
465 kJ·mol )=+36 kJ·mol ; ⅱ-
反应 反应 故 H H H -1
ⅲ= ⅰ, Δ 1 = Δ 2 -Δ 3 = +36 kJ·mol -
图甲中 ω -1 -1
A. , 2>1 99 kJ·mol =-63 kJ·mol 。
图乙中 线表示逆反应的平衡常数 温度为 时 图中 点不是处于平衡状态 在
B. ,A (2) 470 K , P 。
温度为T ω 时 的转化率为 之前 甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越
C. 1、 =2 ,Cl2 50% 490 K ,
若在恒容绝热装置中进行上述反应 达到平衡时 装置内的 高 化学反应速率越快 之后 甲醇产率下降的原因是升
D. , , , ;490 K ,
气体压强将增大 高温度 反应 逆向移动 催化剂活性降低
, ⅰ , 。
专题七 化学反应速率和化学平衡 99
反应 的 H
起
对
始
应
页
学
码
生用
52
书 A.
图中
2N
点
O(
所
g)
示
+
条
O2
件
(g
下
)
延
长
2
反
NO
应
2(
时
g)
间能
Δ
提
>
高
0
转化率
B. X , NO
图中 点所示条件下 增加 的浓度不能提高 转
结合生产实例考查反应条件的选择与优化,促使学生形成
化率
C Y , O2 NO
用
从
一
限
定
度
的
、速
理
率
论
、
模
能
型
耗
说
等
明
多
外
角
界
度
条
综
件
合
改
调
变
控
对
化
化
学
学
反
反
应
应
的
速
基
率
本
的
思
影
路
响
,
。
能
为
D.38
则
0
平
℃
衡
下
常
, c
数
起始(
K
O2)= 5.0×10 -4 mol·L -1 ,NO 平衡转化率
50%, >2000
例 (2019江苏单科,15,4分)在恒压 和 的起
思路分析 图中虚线表示的是该反应 的平衡转化率随
、NO O2
NO
始浓度一定的条件下 催化反应相同时间 测得不同温度下
温度的变化,升高温度, 的平衡转化率降低,说明正反应 H
, , NO
NO Δ <
转化为 的转化率如图中实线所示 图中虚线表示相同条件
。 点为平衡点,增大 的浓度可以提高 转化率。
下 的
N
平
O2
衡转化率随温度的变化
(
下列说法正确的是
0 Y O2 NO
NO )。 答案 BD
( ) 题目价值 利用化学图像来考查化学平衡原理 这是考查
,
的常见形式 分析图像时要注意横 纵坐标的意义以及曲线的
。 、
变化情况 对图像上的点进行定性与定量相结合的分析
, 。
对应学生用书 H -1
Δ =-33.5 kJ·mol
起始页码53
请写出 与 甲烷化的热化学方程式
(1) CO H2 :
1(2018湖北武汉调研,11)一定温度下 密闭容器中进行反应 。
. , : 在密闭容器中 利用乙酸制氢 选择的压强为 填
H 测得v 随反应 (2) , , (
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) Δ <0。 正(SO2) 较大 或 常压 其中温度与气体产率的关系如图
时间 t 的变化如图所示 下列有关说法正确的是 “ ” “ ”)。 :
( ) 。 ( )
t 时改变的条件是 只加入一定量的
A. 2 : SO2
在t 时平衡常数K 大于t 时平衡常数K
B. 1 1 3 3
t 时平衡混合气的M 大于t 时平衡混合气的M 约 之前 脱羧基反应活化能低 速率快 故氢气产
C. t 1 时平衡混合气中 1 的体 3 积分数等于t 时平 3 衡混合气中 ① 率低于 65 甲 0 烷 ℃ , 之后氢气产率高于甲 , 烷 理由 , 是随着温
D. 1 的体积分数 SO3 3 度升高 热裂 ;6 解 50 反 ℃ 应速率加快 同时 ,
SO3 , ,
1 答案 D t 时 v 突然增大 且达到平衡后速率恢复
. 至原来 的速 率 2 如果 , 只 正( 加 SO 入 2) 一定量的 , 达到新的平衡后 速 保 持 其 他 条 件 不 变 在 乙 酸 气 。 中掺杂一定量水 氢气产
率大于原来的
,
速率 错误 t t 时刻
S
的
O2
两
,
个平衡状态速率
,
相
②
率显著提高而 的产
,
率下降 请用化学方程式表
,
示
,A ; 1、 3 CO , :
等 各物质的浓度相等 故平衡浓度相等 平衡常数相等 错
, , , ,B 。
误 平衡状态相同 各物质的百分含量相同 平均摩尔质量相 若利用合适的催化剂控制其他副反应 温度为T 时达到
; , , (3) , K
同 故 错误 正确 平衡 总压强为p 热裂解反应消耗乙酸 脱羧基
, C ,D 。 , kPa, 20%,
思路分析 在一定温度下 物质的反应速率取决于该物质的 反应消耗乙酸 乙酸体积分数为 计算结果
, 60%, (
浓度 t t 时刻的速率相同 说明二氧化硫的浓度相同 各物 保留 位小数 脱羧基反应的平衡常数K 为
,1、3 , , 1 ); p kPa
质的速率比等于各物质的化学计量数之比 达到平衡状态时 K 为以分压表示的平衡常数 计算结果保留 位小数
, , ( p , 1 )。
正 逆反应速率相等 则t t 时刻为相同的平衡状态 2 答案
、 , 1、3 。 . (1)2CO(g)+2H2(g) CH4(g)+CO2(g)
易错警示 在二氧化硫的正反应速率瞬时增大的情况下 忽 H -1
, Δ =-247.2 kJ·mol
视速率在达到新平衡时恢复到原来的速率 会错选 常压 热裂解反应正向移动 而脱羧基反应逆向移动
, A。 (2) ① ,
2(2019江西南昌一模,28)乙酸制氢具有重要意义
. : ②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
热裂解反应 p
:CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) (3)9.1% 0.8
H -1 解析 将已知热化学方程式依次编号为 得
Δ =+213.7 kJ·mol (1) ①、②,②-①
脱羧基反应 H -1
:CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) CH4(g)+CO2(g) Δ =-247.2 kJ·mol 。
100 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
为气体体积增大的反 如果将图中 点的平衡状态改变为 点的平衡状态 应
(2)CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) ① C B ,
应 选择的压强为常压 采取的措施是
, 。 。
图中 两点对应的实验温度分别为T 和T 通过计
(3)CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) ② C、D C D,
算判断 T T 填 或
0.2 0.4 0.4 : C D( “>”“=” “<”)。
CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) 3 . 答案 (1)-746.5 kJ·mol -1
温度较低时 催化剂的活性偏低
0.6 0.6 0.6 (2)①AC ② ,
降低温度
乙酸体积分数为 0.2 ×100%≈9.1% (3)① ②=
0.4+0.4+0.6+0.6+0.2 解析 燃烧热的 H -1 则
p p (1)CO Δ 1 = -283.0 kJ·mol ,
0.6 0.6
p p × 1 H -1
脱羧基反应的平衡常数 K (CH4)× (CO2) 2.2 2.2 ①CO(g)+ O2(g) CO2(g) Δ 1=-283.0 kJ·mol ,
p= p = p ≈ 2
(CH3COOH) 0.2 H -1 根据
②N2(g)+O2(g)2NO(g) Δ 2=+180.5 kJ·mol 。
2.2 盖斯定律 式 式得
p ,① ×2-② ,2NO(g)+2CO(g) N2(g)+
3 . 0 ( . 2 8 01 。 8安徽合肥二模,28)工业废气 、 汽车尾气排放出的 NOx、 2CO2(g) Δ H =(-283.0 kJ·mol -1 )×2-(+180.5 kJ·
等是形成酸雨的主要物质 其综合治理是当前重要的研究 -1 -1
课 SO 题 2 , mol ) 两 =- 种 74 催 6. 化 5 剂 kJ· 均 m 能 ol 降 。 低活化能 加快反应速率 但 H 不
。 (2)① , , Δ
的消除 汽车尾气中的 和 在一定温度和 变 项正确 该反应的正反应为气体分子数减少的反应 增大
Ⅰ.NOx 。 NO(g) CO(g) ,A ; ,
催化剂条件下可发生反应 压强平衡向正反应方向移动 脱氮率增大 项错误 根据图
: 2NO (g) + 2CO (g) , ,B ;
H 像 曲线 中催化剂在 左右脱氮率最高 曲线 中的催
N2(g)+2CO2(g) Δ 。 , Ⅱ 450 ℃ , Ⅱ
(1)
已知
:CO
燃烧热的
Δ
H
1=-283.0 kJ·mol
-1
,N2(g)+O2(g)
化剂适用于
450 ℃
左右脱氮
,C
项正确
;
催化剂只影响化学反
2NO(g) Δ H 2=+180.5 kJ·mol -1 , 则 Δ H = 应速
低
率
于
, 不影响转
曲
化
线
率 ,
脱
不
氮
影
率
响
随
脱
温
氮
度
率
升
,D
高
项
变
错
化
误
不
。
大的主要原因
。 ② 200℃, Ⅰ
某研究小组探究催化剂对 转化的影响 将 和 为温度较低时 低于 催化剂的活性偏低 对化学反应
(2) CO、NO 。 NO ( 200 ℃), ,
以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应 相同 速率的影响小
CO , 。
时间内测量逸出气体中 的含量 从而确定尾气脱氮率 点和 点原料气配比相同 点 的平衡转化率大
NO , (3)①C B ,B NO2
脱氮率即 的转化率 结果如图所示 于 点 说明将 点的平衡状态改变为 点的平衡状态 平衡
( NO ), 。 C , C B ,
向正反应方向移动 该反应的正反应为气体分子数不变的放热
,
反应 故应采取的措施是降低温度
, 。
点 原料气配比为 的平衡转化率为 则
②C , 1,NO2 50%,
NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)
c 起始 -1
( )(mol·L ) 1 1 0 0
c 转化 -1
( )(mol·L ) 1×50% 0.5 0.5 0.5
c 平衡 -1
( )(mol·L ) 0.5 0.5 0.5 0.5
c c
点 化学平衡常数K (SO3)· (NO) 0.5×0.5
以下说法中正确的是 填字母 C , C=c c = =1。
① ( )。 (NO2)· (SO2) 0.5×0.5
两种催化剂均能降低活化能 但 H不变 点 原料气配比为 的平衡转化率为 则
A. , Δ D , 1.5,NO2 40%,
相同条件下 改变压强对脱氮率没有影响
B. , NO2(g) + SO2(g) SO3(g)+NO(g)
曲线 中的催化剂适用于 左右脱氮 c 起始 -1
C. Ⅱ 450 ℃ ( )(mol·L ) 1.5 1 0 0
曲线 中催化剂脱氮率比曲线 中的高 c 转化 -1
D. Ⅱ Ⅰ ( )(mol·L ) 1.5×40% 0.6 0.6 0.6
若低于 图中曲线 脱氮率随温度升高变化不大 c 平衡 -1
② 200 ℃, Ⅰ ( )(mol·L ) 0.9 0.4 0.6 0.6
的主要原因为 c c
Ⅱ.S 某 O2 研
的
究
综
小
合利
组
用
对 反 应
。 D
点
点
和
, 化学
点
平
的
衡
化
常
学
数
平
K
衡
D=
常
c
( 数
(
N
S
相 O
O
2
3
等 )
)
·
·
则
c
(
(
T S
N
O
O
2
)
) T
=
0
0
.
.
9
6
×
×
0
0
.
.
4
6 =1。
(3) H 进行相 N 关 O 实 2( 验 g) 探 + 究 SO2 在 (g 固 ) 定 体 积 S 的 O3 密 (g 闭 ) 容 + C 易错警示 D 本题的易错点是第 , 问 图 C= 像 D 中 。 脱氮率是在相同
NO(g) Δ <0 。 (2) ,
器中 使用某种催化剂 改变原料气配比 n 时间内测得的 图像中最高点表示催化剂的活性最高 不表示
n , 进行多组实验 , 各次实验的温度可 [ 能 0 相 ( 同 NO2 也 ) 可 ∶ , ,
能
0(
不
SO
同
2)]
测定 的平
(
衡转化率 α 部分
,
实验
平衡脱氮率
。
注意催化剂能降低反应的活化能
,
不影响
Δ
H
;
结果如图
),
所示
NO2 [ (NO2)]。 催化剂能改变化学反应速率
,
不能使化学平衡发生移动
,
不影
。 响平衡脱氮率
。
专题七 化学反应速率和化学平衡 101
对应学生用书
起始页码193
考点一 化学反应速率 发烟生成 等 写出该反应的化学方程式
(HSiO)2O ,
1(2018江苏单科,10,2分)下列说法正确的是
. ( ) 。
氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 在催化剂作用下发生反应
A. (2)SiHCl3 :
反应 常温下可自发进行 该 H -1
B. 4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) , 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) Δ 1=48kJ·mol
反应为吸热反应 H -1
3SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3(g) Δ 2=-30kJ·mol
与 混合反应生成 转移电子的数目小 则反应 的 H为
C.3 mol H2 1 mol N2 NH3, 4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g) Δ
于 23 -1
6×6.02×10 kJ·mol 。
在酶催化淀粉水解反应中 温度越高淀粉水解速率越快 对于反应 采用大孔
D. , (3) 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),
1 答案 C 氢氧燃料电池放电过程中 化学能除转化为电能 弱碱性阴离子交换树脂催化剂 在 和 时
. , , 323 K 343 K
外 还有热能的产生 错误 的转化率随时间变化的结果如图所示
, ,A ;4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) SiHCl3 。
是一个熵减反应 而该反应常温下能自发进行 则该反应必为
, ,
放热反应 错误 与 合成 的反应为可逆反应 故
,B ;N2 H2 NH3 ,
与 不能完全转化为 转移电子的数目小
3 mol H2 1 mol N2 NH3,
于 23 正确 酶的活性与温度有关 温度过高 使酶
6×6.02×10 ,C ; , ,
失去生理活性 错误
,D 。
2(2017江苏单科,10,2 分) 分解速率受多种因素影响
. H2O2 。
实验测得 时不同条件下 浓度随时间的变化如图所
70 ℃ H2O2 时反应的平衡转化率α 平衡常数
示 下列说法正确的是 ①343 K = %。
。 ( ) K 保留 位小数
343K= ( 2 )。
在 下 要提高 转化率 可采取的措施是
② 343 K : SiHCl3 ,
要缩短反应达到平衡的时间 可采取
; ,
的措施有
、 。
比较 处反应速率大小 v v 填 大于 小
③ a、b : a b( “ ”“
于
”
或
“
等于
”)。
反应速率 v
=
v
正 -
v
逆 =
k
正
x2
SiHCl3 -
k x x k k 分别为正 逆向反应速率常数 x为物
逆 SiH2Cl2 SiCl4, 正、 逆 、 ,
v
质的量分数 计算 处的 正 保留 位小数
, a v = ( 1 )。
逆
3 答案
. (1)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl
(2)114
(3)①22 0.02
及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强 浓度
② ( )
大于
③ 1.3
解析 本题考查化学方程式的书写 盖斯定律的应用 化学
、 、
图甲表明 其他条件相同时 浓度越小 其分解速率越快 平衡的移动及相关计算
A. , ,H2O2 , 。
图乙表明 其他条件相同时 溶液 越小 分解速率 依据题意知 遇潮气时发烟的化学方程式为
B. , , pH ,H2O2 (1) ,SiHCl3
越快
2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。
图丙表明 少量 2+存在时 溶液碱性越强 分解速率 由盖斯定律可知 H H H -1
C. , Mn , ,H2O2 (2) Δ =3Δ 1+Δ 2 =3×48 kJ·mol -
越快
-1 -1
30 kJ·mol =114 kJ·mol 。
图丙和图丁表明 碱性溶液中 2+对 分解速率的影 反应 H
D. , ,Mn H2O2 (3)① 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) Δ 1 =
响大 -1 由于 H 升高温度 化学平衡正向移动
2 答案 D 项 从图甲看出 相同时间内 起始c 越
48 kJ·
的
m
转
ol
化
,
率增大
Δ
故
1>0
点
,
所在曲线表
,
示 时 的
,
.
大 的 浓
A
度变
,
化量越大 即
,
分解速率越
,
快 错误
(H2O
项
2)
从
S
转
iH
化
C
率
l3
观察图像知
, a
时反应的平衡转
3
化
43
率
K
为
SiHC
设
l3
起
,H2O2 , , ;B , , ,343 K 22%;
图乙看出 溶液浓度越大 即 越大 分解速率越 始时 的物质的量浓度为c 列出 三段式
,NaOH , pH ,H2O2 SiHCl3 , “ ”:
快 错误 项 从图丙看出 -1 与 -1
, ;C , ,0.1 mol·L NaOH 1.0 mol·L 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
所示曲线相比 -1 对应曲线表示的 起始 c
NaOH ,0.1 mol·L NaOH 0 0
分解速率快 错误 项正确 变化 c c c
H2O2 , ;D 。 0.22 0.11 0.11
审题方法 三审清 平衡 c c c
0.78 0.11 0.11
一审题干 审清关键词 c c c c
, ; 故K (SiCl4)· (SiH2Cl2) 0.11 ×0.11
二审题图 , 审清图中标注的数据 ; 343K= c2 (SiHCl3) = (0.78 c ) 2 ≈0.02。
三审选项 审清选项中所表明的具体结论 已知 H
, 。 ② 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) Δ 1=48 kJ·
3 . (2018课标Ⅲ,28,15分)三氯氢硅 (SiHCl3) 是制备硅烷 、 多晶 mol -1 , 该反应的正反应是气体体积不变的吸热反应 , 故要在温
硅的重要原料 回答下列问题 度不变的情况下提高 转化率可采取的措施是及时移去
在常 。 温常压下为易挥 : 发的无色透明液体 遇潮气时 产物 要缩短反应达到 S 平 iH 衡 Cl 的 3 时间 可采取的措施有提高反应
(1)SiHCl3 , ; ,
102 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
物压强 浓度 和改进催化剂等 6(2016江苏单科,15,4分)一定温度下 在 个体积均为
( ) 。 . , 3 1.0 L
处 的转化率相等 但 处温度比 处高 故v 大 的恒容密闭容器中反应 达到
③a、b SiHCl3 , a b , a 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
于v
b;
依据题意知v
正=
k
正
x2
SiHCl3,
v
逆=
k
逆
x
SiH2Cl2
x
SiCl4,
由平衡时v
正=
平衡
。
下列说法正确的是
( )
v 知 k 正 x SiH2Cl2 x SiCl4 对于 处 列出 三段式 计算知 物质的起始浓度 物质的平衡浓
逆 ,k 逆 = x2 =0.02, a , “ ” , 容器 温度 -1 度 -1
SiHCl3 /K /mol·L /mol·L
x SiHCl3 =0.8, x SiH2Cl2 =0.1, x SiCl4 =0.1, 故 a 处
v
v 正 逆 =k 逆
k
x 正
x2
SiHC x l3 = c (H2) c (CO) c (CH3OH) c (CH3OH)
SiH2Cl2 SiCl4
2 Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
0.02×0.8
≈1.3。
0.1×0.1 Ⅱ 400 0.40 0.20 0
疑难点拨 根据已知表达式表示出v 和v 利用达到
(3)③ 正 逆,
k Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
化学平衡时 v v 计算出 正 然后结合 三段式 即可求
正 = 逆 k , “ ” 该反应的正反应放热
逆 A.
v 达到平衡时 容器 中反应物转化率比容器 中的大
出 正 B. , Ⅰ Ⅱ
v 。 达到平衡时 容器 中c 大于容器 中c 的两倍
逆 C. , Ⅱ (H2) Ⅲ (H2)
达到平衡时 容器 中的正反应速率比容器 中的大
考点二 化学平衡 化学反应进行的方向 D. , Ⅲ Ⅰ
4 . (2018天 和 津 含 理综,5, 6 分 的 ) 氢 室 溴 温 酸 下 , 溶 向 液 圆 中 底 发 烧 生 瓶 反 中 应 加入 1 mol
6
.
左
答
边
案
的 反
A
应
D
物 ,
将
相
容
当
器
于
Ⅲ
中
c (
c
H
(
2
C
)
H
=
3O
0
H
.
)
20
=0
m
.1
ol
0
·
mo
L
l
-
·
1 ,
L
c
-
(
1换
CO
算
)
为
=
C2H5OH 1 mol HBr
充分反应
,
后达到平衡 已知
:C
常
2H
压
5O
下
H+
0.10 mol·L
-1
。 A
项
,
容器
Ⅲ
相对于容器
Ⅰ,
温度升高
,
平衡左
移 则逆反应为吸热反应 正反应放热 故正确 项 容器 相
HBr
和
C2H5Br+H
的
2O
沸
,
点分别为 和
。
下列有
,
, , , ;B , Ⅱ
对于容器 压强增大 平衡右移 则容器 反应物转化率大
C 关 2 叙 H5 述 Br 错误 C 的 2H 是 5OH 38.4 ℃ 78.5 ℃。 Ⅰ, , , Ⅱ ,
故错误 项 容器 相对于容器 温度升高 压强减小 平衡
( )
加入∙∙ 可增大乙醇的物质的量 ;C , Ⅲ Ⅱ, , ,
A. NaOH,
左移 达平衡时 容器 中c 小于容器 中c 的两倍
增大 浓度 有利于生成 , , Ⅱ (H2) Ⅲ (H2) ,
故错误 项 容器 比容器 温度高 反应速率快 故正确
B.
若反应
HB
物
r
均增
,
大至 则
C2
两
H5
种
Br
反应物平衡转化率之比 ;D , Ⅲ Ⅰ , , 。
C. 2 mol,
7(2019课标Ⅲ,28,15分)近年来 随着聚酯工业的快速发展
不变 . , ,
氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长 因此 将氯
若起始温度提高至 可缩短反应达到平衡的时间 。 ,
化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点 回答下列问题
D. 60 ℃,
4 答案 D 本题考查化学平衡的影响因素 加入 会 发明的直接氧化法为 。 :
. 。 NaOH
中和 平衡逆向移动 乙醇的物质的量增大 正确 增大 (1)Deacon 4HCl(g)+O2(g)
下图为刚性容器中 进料浓度比
HBr, , ,A ;
浓度 平衡正向移动 有利于生成 正确 只要投 2Cl2(g)+2H2O(g)。 ,
H 料 B 比 r 符合 , 化学计量数之比 , 两种反应物 C 平 2H 衡 5 转 Br, 化 B 率之比 ; 始终是 c (HCl) ∶ c (O2) 分别等于 1 ∶ 1、4 ∶ 1、7 ∶ 1 时 HCl 平衡转
化率随温度变化的关系
,
正确 若起始温度提高至 则反应生成的 :
1 ∶ 1,C ; 60 ℃, C2H5Br
会被及时蒸出 反应很难建立平衡 错误
, ,D 。
解题关键 注意 的沸点为 时 为
C2H5Br 38.4 ℃,60 ℃ C2H5Br
气体
。
5(2017天津理综,6,6 分)常压下羰基化法精炼镍的原理为
. :
时 该反应的平衡常
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。 230℃ ,
数K -5 已知 的沸点为 固体杂质不
=2×10 。 :Ni(CO)4 42.2 ℃,
参与反应
。
第一阶段 将粗镍与 反应转化成气态
: CO Ni(CO)4; 可知反应平衡常数K K 填 大
第二阶段 将第一阶段反应后的气体分离出来 加热至 (300 ℃) (400 ℃)( “
: , 230 ℃ 于 或 小于 设 初始浓度为 c 根据进料浓度比
制得高纯镍 ” “ ”)。 HCl 0,
。 c c 的数据计算 K
下列判断正确的是 (HCl) ∶ (O2) = 1 ∶ 1 (400 ℃) =
( ) 列出计算式 按化学计量比进料可
增加c 平衡向正向移动 反应的平衡常数增大 ( )。
A. (CO), , 以保持反应物高转化率 同时降低产物分离的能耗 进料
第一阶段 在 和 两者之间选择反应温度 选 , 。
B. , 30 ℃ 50℃ , 50℃ 浓度比c c 过低 过高的不利影响分别是
第二阶段 分解率较低 (HCl) ∶ (O2) 、
C. ,Ni(CO)4
该反应达到平衡时 v v 。
D. , 生成[Ni(CO)4]=4 生成(CO) 直接氧化法可按下列催化过程进行
5 答案 B 本题考查化学平衡的相关知识 增加c 平 (2)Deacon :
. 。 (CO),
衡正向移动 但由于反应温度不变 故平衡常数不变 错 第 1 H -1
, , ,A ; CuCl2(s)CuCl(s)+ Cl2(g) Δ 1=83 kJ·mol
一阶段的目的是得到气态 因为 的沸点为 2
Ni(CO)4, Ni(CO)4
故反应温度选择 正确 根据题给平衡常数知 1 1
42.2 ℃, 50 ℃,B ; CuCl(s)+ O2(g)CuO(s)+ Cl2(g)
时反应 的平衡常数为 2 2
230 ℃
4 故第二
N
阶
i(
段
CO)4(g)
分解
Ni
率
(s
较
)+
高
4CO(
错
g)
反应达到平衡 Δ
H
2=-20 kJ·mol
-1
5
时
×10
v
, Ni(
v
CO)4
错
,C ;
CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)
易
,
混
4
易
生成
错
[Ni(
平
C
衡
O)
发
4]
生
=
移
生
动
成(
时
CO
平
),
衡
D
常数
。
不一定发生变化 只有 Δ
H
3=-121 kJ·mol
-1
, ,
温度改变才能引起平衡常数的变化
。
专题七 化学反应速率和化学平衡 103
则 的 H 改变温度 吸热反应升温 放热反应降温
4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) Δ = ① ( , );
改变压强
-1
kJ·mol 。 ② ;
在一定温度的条件下 进一步提高 的转化率的方法是 增大另一种反应物的浓度
(3) , HCl ③ ;
写出 种 及时分离气态产物
。 ( 2 ) ④ 。
在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上 科学家最近 8(2017课标Ⅱ,27,14分)丁烯是一种重要的化工原料 可由丁
(4) , . ,
采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案 主要包括电 烷催化脱氢制备 回答下列问题
, 。 :
化学过程和化学过程 如下图所示 正丁烷 脱氢制 丁烯 的热化学方程式
, : (1) (C4H10) 1- (C4H8)
如下
:
H
①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) Δ 1
已知 1
:②C4H10(g)+ O2(g)C4H8(g)+H2O(g)
2
H -1
Δ 2=-119 kJ·mol
负极区发生的反应有
1
写反应方程式 电路中转移 电子 ③H2(g)+ O2(g)H2O(g)
( )。 1 mol , 2
需消耗氧气 标准状况 H -1
L( )。 Δ 3=-242 kJ·mol
7 答案 大于 (0.42) 2 ×(0.42) 2 反应 ① 的 Δ H 1 为 kJ·mol -1 。 图 (a) 是反应 ① 平衡转
. (1) (1-0.84) 4 ×(1-0.21) c 0 化率与反应温度及压强的关系图 , x 0.1( 填 “ 大于 ” 或
和 分离能耗较高 转化率较低 小于 欲使丁烯的平衡产率提高 应采取的措施是
O2 Cl2
增加反应
、
体
HC
系
l
压强 及时除去产物
“
填标
”
号
); ,
(2)-116 (3) 、 ( )。
升高温度 降低温度
(4
解
)F
析
e 3+ +
本
e -
题
涉及
Fe
的
2+ ,
考
4F
点
e 2
有
+ +
化
O2
学
+4
平
H
衡
+
常
数
4
的
Fe
计
3+
算
+2
及
H
影
2O
响
5
因
.6
素
A.
增大压强
B.
降低压强
、 C. D.
外界条件对转化率的影响 利用盖斯定律计算 H 电极反应
、 Δ 、
式的书写 氧化还原反应中的相关计算 考查学生对图像的理
、 。
解 获取有关知识并进行加工 吸收的能力和运用相关知识分
, 、
析 解决简单化学问题的能力 体现了化学变化有一定限度
、 。 ,
是可以调控的 体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养
, 。
由题图可知 温度升高 平衡转化率降低 即平衡逆向
丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应
(1) , ,HCl ,
移动 则该可逆反应的正反应是放热反应 故 K (2) 器 氢气的作用是活化催化剂 出口气中含有丁烯 丁烷 氢
, , (300 ℃)>
衡
K (
转
40
化
0
率
℃
逐
);
渐
随
降
着
低
进料
所
浓
以
度
图
比
中
c
三
(H
条
C
曲
l)
线
∶
由
c (
上
O2
到
) 逐
下
渐
分
增
别
大
对
,
应
HC
的
l 平
进
气等 (
。
图
(b)
为丁烯产率与进料 ), 气中n
(
氢气
)/
n
(
丁 、 烷
)
的 、 关
系 图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势 其降低的原
,
。 ,
料浓度比c c 为 c 因是
(HCl) ∶ (O2) 1 ∶ 1、4 ∶ 1、7 ∶ 1,400℃、 (HCl) ∶
c 时 的平衡转化率为 设 初始浓度
(O2)=1 ∶ 1 ,HCl 84%。 HCl
。
为c 初始浓度也为c 则平衡时 的
图 为反应产率和反应温度的关系曲线 副产物主要是
0(O2 0), HCl、O2、Cl2、H2O(g)
(3) (c) ,
浓度分别为 c c c c 则 高温裂解生成的短碳链烃类化合物 丁烯产率在
(1-0.84) 0、(1-0.21) 0、0.42 0、 0.42 0, 。 590 ℃
c 2 c 2 之前随温度升高而增大的原因可能是
K (0.42 0) ×(0.42 0)
(400 ℃) = 4 c4 c =
(1-0.84) × 0×(1-0.21) 0 、 ;
2 2 之后 丁烯产率快速降低的主要原因可能是
(0.42) ×(0.42) 进料浓度比 c c 过低 590 ℃ ,
4 c 。 (HCl) ∶ (O2) ,
(1-0.84) ×(1-0.21) 0 。
导致平衡时气体中混有大量 增大分离能耗 进料浓度比 8 答案 小于
O2, ; . (1)123 AD
c c 过高 会导致平衡时 转化率较低 氢气是产物之一 随着n 氢气 n 丁烷 增大 逆反应速
(HCl) ∶ (O2) , HCl 。 (2) , ( )/ ( ) ,
将题给反应过程依次记为 则根据盖斯定律 由 率增大
(2) ①、②、③, ,
可得到 升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速
③×2+②×2+①×2 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+ (3)
H H H H -1 率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类
2H2O(g) Δ = 2Δ 3 +2Δ 2 +2Δ 1 = - 116 kJ·mol 。
温度一定的条件下 提高某种反应物的转化率的方法有适 解析 运用盖斯定律 由 可得 故 H H
(3) , (1) , ②-③ ①, Δ 1=Δ 2-
当提高另一种反应物的浓度 及时分离产物 改变体系压强等 H -1 由图 可知 温度一定时 压强由
、 、 , Δ 3= 123 kJ·mol ; (a) , ,
而该反应是一个气体分子数减小的反应 故应增大压强使平衡 变成x 反应物平衡转化率增大 对反应 而言
, 0.1 MPa MPa, , ① ,
正向移动 减小压强 平衡正向移动 反应物平衡转化率增大 故 x 小于
。 , , ,
负极区发生的是得电子的还原反应 故负极区的反应有 反应 的正反应为气体体积增大的吸热反应 升高温度或
(4) , 0.1; ① ,
3+ - 2+ 2+ + 3+ 根据得失 减小压强可使反应 的平衡正向移动 丁烯的平衡产率提高
Fe +e Fe 、4Fe +O2+4H 4Fe +2H2O; ① , ,
电子守恒得出关系式 故选择 是反应 的产物之一 若混合气体中
: A、D。 (2)H2 ① , H2
比例过大 会抑制反应正向进行 从而使丁烯产率降低
3+ - 2+ 1 , , 。
Fe ~e ~Fe ~ O2 之前 升高温度 有利于反应正向进行 同时反应速
4 (3)590 ℃ , , ,
率加快 反应速率加快 气流通过反应器时反应物的利用率就
1 mol 0.25 mol 。 ,
n 标准状况下体积为 会提高 丁烯的产率增大 之后丁烯高温裂解生成的短
(O2)=0.25 mol, 5.6 L。 , 。 590 ℃
方法技巧 提高某种反应物转化率的方法 链烃类化合物增多 丁烯产率降低
: , 。
104 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点三 化学平衡的相关计算 环戊烯的转化率为 该反应的平衡常数
20%, ,
9(2015天津理综,6,6分)某温度下 在 的密闭容器中 加 K 达到平衡后 欲增加环戊烯的平衡转
. , 2 L , p= Pa。 ,
入 和 发生反应 化率 可采取的措施有 填标号
1 mol X(g) 2 mol Y(g) : , ( )。
m 通入惰性气体 提高温度
X(g)+ Y(g)3Z(g) A. B.
平衡时 的体积分数分别为 在此平衡 增加环戊烯浓度 增加碘浓度
,X、Y、Z 30%、60%、10%。 C. D.
体系中加入 再次达到平衡后 的体积分数 环戊二烯容易发生聚合生成二聚体 该反应为可逆反应
1 mol Z(g), ,X、Y、Z (3) , 。
不变 下列叙述不正确的是 不同温度下 溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如
。 ( ) ,
m ∙∙∙ 图所示 下列说法正确的是 填标号
A. =2 , ( )。
两次平衡的平衡常数相同
B.
与 的平衡转化率之比为
C.X Y 1 ∶ 1
第二次平衡时 的浓度为 -1
D. ,Z 0.4 mol·L
9 答案 D 在 的密闭容器中 反应达平衡时 各物质的体
. 2 L , ,
积分数之比等于各物质的物质的量之比 即平衡时 n
, , (X) ∶
n n 设第一次平衡时
(Y) ∶ (Z)=30% ∶ 60% ∶ 10%=3 ∶ 6 ∶ 1。
消耗的物质的量为x 则
X ,
m
X(g) + Y(g)3Z(g)
初始
1 mol 2 mol 0
转化 x mx x T T
3 A. 1> 2
平衡 x mx x 点的反应速率小于 点的反应速率
1 mol- 2 mol- 3 B.a c
则 x mx x 解得x 点的正反应速率大于 点的逆反应速率
(1 mol- ) ∶ (2 mol- ) ∶ 3 =3 ∶ 6 ∶ 1, =0.1 mol、 C.a b
m =2, 由此可得 ,A 项 、C 项正确 。 同理可得第二次平衡时 ,Z D.b 点时二聚体的浓度为 0.45 mol·L -1
的浓度为 -1 项错误 平衡常数只与温度有关 两 环戊二烯可用于制备二茂铁 结构简式为
次平衡反
0
应
.2
温
m
度
ol
相
·
同
L ,
故
D
平衡常数
。
相同 项正确
, (4) [Fe(C5H5)2,
, ,B 。
知识拓展 对于放热反应 温度越高平衡常数 K 值越小 反 后者广泛应用于航天 化工等领域中 二茂铁的
, ; ], 、 。
之 对于吸热反应 温度越高平衡常数K值越大
, , 。 电化学制备原理如图所示 其中电解液为溶解有溴化钠
10(2015重庆理综,7,6分)羰基硫 可作为一种粮食熏蒸 ,
. (COS) 电解质 和环戊二烯的 溶液 为惰性有机溶
剂 能防止某些昆虫 线虫和真菌的危害 在恒容密闭容器 ( ) DMF (DMF
, 、 。 剂
中 将 和 混合加热并达到下列平衡 )。
, CO H2S :
K
CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) =0.1
反应前 物质的量为 平衡后 物质的量为
CO 10 mol, CO 8 mol。
下列说法正确的是
( )
升高温度 浓度增加 表明该反应是吸热反应
A. ,H2S ,
通入 后 正反应速率逐渐增大
B. CO ,
反应前 物质的量为
C. H2S 7 mol
的平衡转化率为
D.CO 80%
10 答案 C 由题中信息可列三段式
. :
该电解池的阳极为 总反应为
CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)
,
起始 x 电解制备需要在无水条件下进行 原
: 10 mol mol 0 0 。 ,
转化 因为
: 2 mol 2 mol 2 mol 2 mol
平衡 x
: 8 mol ( -2) mol 2 mol 2 mol 。
11 答案
c c V 2 ·V 2 . (1)89.3
设容器体积为V
L,
由K
=c
(COS)·
c
(H2)
= x =0.1,
解
(2)40% 3.56×10
4
BD
(CO)· (H2S) 8 -2
V· V (3)CD
电极
得x 项正确 (4)Fe
=7,C 。
11(2019课标Ⅱ,27,15分)环戊二烯 是重要的有机化工 水会阻碍中
. ( )
原料 广泛用于农药 橡胶 塑料等生产 回答下列问题
, 、 、 。 : 间物 的生成 水会电解生成 - 进一步与 2+反应生成
已知 H -1 Na ; OH , Fe
(1) : (g) (g)+H2(g) Δ 1=100.3 kJ·mol
Fe(OH)2
① 解析 本题涉及的考点有利用盖斯定律计算 H 化学平衡
H2(g)+I2(g)2HI(g) Δ H 2=-11.0 kJ·mol -1 ② 的相关 计算 化学平衡移动的影响因素 化学反应 Δ 速 、 率的影响
对于反应 、 、
: (g)+I2(g) (g)+2HI(g) ③ 因素
、
电解池阴阳极的判断和总反应式的书写
。
考查了学生
H -1 将实际问题分解 运用相关知识分析和解决化学问题的能力
Δ 3= kJ·mol 。 , 。
某温度下 等物质的量的碘和环戊烯 在刚性容器内 根据盖斯定律可得 H H H -1
(2) , ( ) (1) ,Δ 3=Δ 1+Δ 2=100.3 kJ·mol -
发生反应 起始总压为 5 平衡时总压增加了 -1 -1
③, 10 Pa, 11.0 kJ·mol =89.3 kJ·mol 。
专题七 化学反应速率和化学平衡 105
平衡时总压增加了 即气体总物质的量增加了
(2) 20%, 20%。
设碘和环戊烯的初始投料均为x 平衡时环戊烯的转化量
mol,
为 x 则平衡时体系中气体总物质的量增加了 x
Δ mol, Δ mol,
x x
x x x 环戊烯的转化率 Δ 0.4
Δ =2 ×20%= 0.4 , = x ×100%= x ×
起始总压为 5 平衡总压为 5 可 下列可判断反应达到平衡的是 填标号
100%=40%; 10 Pa, 1.2×10 Pa, ① ( )。
得出平衡时 I2、 、 、HI 的分压依次为 3×10 4 Pa、3×10 4 Pa、 a. 溶液的 pH 不再变化
v - v 3-
2×10 4 Pa、4×10 4 Pa, K p= 2× 3 1 × 0 1 4 0 × 4 ( × 4 3 × × 1 1 0 0 4 4 ) 2 Pa≈3.56×10 4 Pa。 b c. . c ( ( A I s ) O = 3 4 - 2 )/ ( c A ( s A O s 3 O ) 3 3 - ) 不再变化
项 通入惰性气体增加了体系总压强 但本质上未改变相关 d. c (I - )= y mol·L -1
A , , t 时 v v 填 大于 小于 或 等于
气体的分压 气体浓度不变 平衡不移动 环戊烯平衡转化率 ② m , 正 逆( “ ”“ ” “ ”)。
, , , t 时v t 时 v 填 大于 小于 或 等
不变 故错误 项 该反应是吸热反应 提高温度平衡正向移 ③ m 逆 n 逆( “ ”“ ” “
, ;B , , 于 理由是
动 环戊烯平衡转化率增加 故正确 项 增加环戊烯浓度可 ”), 。
, , ;C , 若平衡时溶液的 则该反应的平衡常数 K 为
以使平衡正向移动 但环戊烯平衡转化率降低 故错误 项 ④ pH=14,
, , ;D ,
增加碘浓度可以使环戊烯的平衡转化率增加 故正确 。
, 。
项 观察不同温度下曲线的变化趋势 不难发现T 时反
(3)A , , 2 12 答案
应更快 则T T 故错误 项 点对应温度低于 点对应 . (1)
, 2> 1, ;B ,a c
温度 但 点环戊二烯浓度大于 点环戊二烯的浓度 故v
, a c , (a)
与v 大小无法确定 故错误 项 v 正 v 逆 v (2)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S
(c) , ;C , (a, )> (a, ), (b, 增加反应物 的浓度 提高 的转化速率
正 v 逆 又 v 正 v 正 则 v 正 必然大于 O2 , As2S3
)> (b, ), (a, )> (b, ), (a, ) H H H
v 逆 故正确 项 由图像可知 点环戊二烯的浓度为 (3)2Δ 1-3Δ 大 2- 于 Δ 3 小于 t 时生成物浓度较低
(b, ), ;D , b
0.6mol·L -1 , 环戊二烯转化的浓度 =1.5mol·L -1 -0.6mol·L -1 = (4)① 4 y a 3 、c ② - 1 ③ -1 m
-1 则生成的二聚体的浓度 -1 1 ④ ( x - y ) 2 (mol·L )
0.9mol·L , =0.9 mol·L × = 解析 位于第四周期 族 其原子序数为 则其
2 (1)As ⅤA , 33,
-1 故正确
0.45 mol·L , 。
根据反应历程可知 铁电极溶解生成了 2+ 故应让 电 原子结构示意图为
(4) , Fe , Fe 。
极作电解池的阳极 由反应历程可知 反应物为 与环戊二
; , Fe
烯 生成物为二茂铁和 再根据原子守恒写出总反应式 根 根据得失电子守恒及原子守恒可以配平反应的化学方程
, H2, ; (2)
据反应历程中有 生成 水会与 反应 从而中止反应 且 式 该反应是有气体
Na , Na , , :2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S。
电解过程中水会在阴极生成 OH - , 进一步与 Fe 2+反应生成 物质参与的反应 , 加压可以加快反应速率 。
由盖斯定律可知 H H H H
F
规
e(
律
O
总
H)
结
2。
可逆反应中 增加一种反应物的浓度 可以提高
(3)
溶液 不变时
Δ
c
=2Δ
-
1-
保
3Δ
持
2
不
-Δ
变
3。
反应处于平衡状
(4)① pH , (OH ) ,
另一种反应 物的平衡转化 , 率 而自身的平衡转化率 , 降低 态 ; 未标明v (I - ) 和v (AsO 3 3 - ) 的方向 , 反应不一定处于平衡状
12(2017课标Ⅲ,28,14分)砷 , 是第四周期 族元素 。 可 态 ; 由于提供的 Na3AsO3 的量一定 , 所以c (AsO 3 4 - )/ c (AsO 3 3 - )
. 以形成 (As) 等化合物 ⅤA 有着广泛 , 的 不再变化时 , c (AsO 3 4 - ) 与c (AsO 3 3 - ) 也保持不变 , 反应处于平衡
用途 回 As 答 2S 下 3、 列 As 问 2O 题 5、H3AsO3、H3AsO4 , 状态 ; 平衡时c (I - )=2 c (AsO 3 4 - )=2× y mol·L -1 =2 y mol·L -1 , 即
画
。
出砷的原子结构
:
示意图
c
(I
-
)=
y
mol·L
-1时反应未达到平衡状态
。 ②
反应从正反应
(1) 工业上常将含砷废渣 主要 成 分 为 制 成 浆 状 通 。 入 开始进行 , t m 时反应继续正向进行 , v 正> v 逆。 ③ t m 时 AsO 3 4 - 浓
(2) ( As2S3) , 度比t 时小 所以逆反应速率 t t 三种溶液混合后 反
氧化 生成 和单质硫 写出发生反应的化学 n , : m< n。 ④ ,
O2 , H3AsO4 。 应前 浓度为x -1 浓度为x -1 反应达
方程式 该反应需要在 Na3AsO3 mol·L ,I2 mol·L ,
。 到平衡时 c 3- 为y -1 c - 为 y -1 消耗
加压下进行 原因是 , (AsO4 ) mol·L , (I ) 2 mol·L ,
, 。 3- 浓度均为y -1 平衡时c 3- 为 x y
AsO3 、I2 mol·L , (AsO3 ) ( - ) mol·
已知 3 H -1 c 为 x y -1 溶液中 c - -1
(3) :As(s)+ H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s) Δ 1 L ,(I2) ( - )mol·L , (OH )= 1 mol·L ,
2 y y 2 y3
K ·(2 ) -1 -1 4 -1 -1
1 H = x y x y 2(mol·L ) = x y 2(mol·L ) 。
H2(g)+ O2(g)H2O(l) Δ 2 ( - )·( - )×1 ( - )
2 13(2016四川理综,11,16分)资源的高效利用对保护环境 促
. 、
5 H 进经济持续健康发展具有重要作用 磷尾矿主要含
2As(s)+ 2 O2(g)As2O5(s) Δ 3 和 某研究小 。 组提出了磷尾矿综
则反应 的 H C 合 a 利 5(P 用 O4 的 )3 研 F 究 C 方 aC 案 O3· 制 M 备 gCO 具 3。 有重要工业用途的
As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s) Δ =
, CaCO3、
和 其简化流程如下
时 将
。
x -1 x
Mg(OH)2、P4 H2, :
(4)298 K , 20 mL3 mol·L Na3AsO3、20 mL 3 mol· NH4NO3 (NH4)2SO4 SiO2、C
L -1 I2 和 20 mL NaOH 溶液混合 , 发生反应 :AsO 3 3 - (aq)+ 95℃ ↓ 浸取 过滤 95℃ ↓ 浸取 过滤 ↓ 高温
磷尾矿 950℃ 磷矿 磷矿 磷精矿
I2(aq)+2OH
-
(aq) AsO
3
4
-
(aq)+2I
-
(aq)+H2O(l)。
煅烧 → Ⅰ → Ⅱ → →CO+P4
溶液中c (AsO 3 4 - ) 与反应时间 ( t ) 的关系如图所示 。 浸取液 ↓ Ⅰ →CaCO3 浸取 ↓ 液 Ⅱ →Mg(OH)2
106 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
已知 在 不分解 ab ab
:①Ca5(PO4)3F 950 ℃ ; 由于K 所以 15 x 45 x x 2 解
高温 =1, ( -500 )( -500 )=(500 ) ,
2×504 2×504
②4Ca5 (PO4)3F + 18SiO2 + 30C 2CaF2 + 30CO + ab
得x
18CaSiO3+3P4 = 。
请回答下列问题 44800
: 14(2016浙江理综,28,15 分)催化还原 是解决温室效应
(1)950 ℃ 煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。 . 及能源问题的重要手段之一 研究表明 CO 在 2 催化剂
实验室过滤所需的玻璃仪器是
。 , Cu/ZnO
(2) 。 存在下 和 可发生两个平行反应 分别生成 和
(3)NH4NO3
溶液能从磷矿
Ⅰ
中浸取出
Ca
2+的原因是
反
,
应
CO
的
2
热化
H
学
2
方程式如下
, CH3OH
。 CO。 :
在浸取液 中通入 发生反应的化学方程式是
(4) Ⅱ NH3, CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
H -1
。 Δ 1=-53.7 kJ·mol Ⅰ
工业上常用磷精矿 和硫酸反应制备磷酸 H
(5) 已知 [ 时 Ca5(PO4)3F] 。 某 CO 实 2( 验 g) 室 +H 控 2( 制 g) 和 CO(g 初 )+ 始 H 投 2O 料 (g 比 ) 为 Δ 2 Ⅱ 在相同压强
25 ℃,101 kPa : H 下 经过相同反 C 应 O 时 2 间 H 测 2 得如下实验数据 1 ∶ 2.2,
CaO(s)+H2SO4(l) CaSO4(s)+H2O(l) Δ =
, :
-271 kJ/mol T 催化剂 转化率 甲醇选择性
(K) CO2 (%) (%)
5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g) Ca5(PO4)3F(s)+
H
5H2O(l) Δ =-937 kJ/mol 543 Cat.1 12.3 42.3
则 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是
Ca5(PO4)3F 543 Cat.2 10.9 72.7
553 Cat.1 15.3 39.1
。
在一定条件下 当 553 Cat.2 12.0 71.6
(6)
与 的
CO
起
(g
始
)
物
+H
质
2O
的
(g
量
)
之
比为
CO2(g)+
达
H2
平
(g
衡
),
时 备注 纳米棒 纳米片 甲醇选
CO H2O(g) 1 ∶ 5, , 【
择性 转
】C
化
at
的
.1:Cu/Z
中
nO
生成甲醇
;
的
Ca
百
t.2
分
:
比
Cu/ZnO ;
转化了 5 若a 含 相对分子质量为 : CO2
CO
的质量
6
分
。
数为
kg
的磷
Ca
尾
5(
矿
PO4
在
)3
上
F(
述过程中有b 的
已知
:①CO
和
H2
的标准燃烧热分别为
-283.0 kJ·mol
-1和
504) 10% , % -1
转化为 将产生的 与 按起始物 -285.8 kJ·mol
质
Ca
的
5(P
量
O
之
4)
比
3F
混
P
合
4,
则在相同条
CO
件下
H
达
2O
平
(
衡
g)
时能产生 ②H2O(l)H2O(g) Δ
H
3=+44.0 kJ·mol
-1
1 ∶ 3 , 请回答 不考虑温度对 H的影响
( Δ ):
H2 kg。 反应 的平衡常数表达式K 反应
13 答案 (1) Ⅰ = ;
. (1)CO2 的 H -1
漏斗 烧杯 玻璃棒 Ⅱ Δ 2= kJ·mol 。
(2) 、 、 有利于提高 转化为 平衡转化率的措施有
+ 水解使溶液呈酸性 与 反应生成 2+ (2) CO2 CH3OH
(3)NH4 , CaO、Ca(OH)2 Ca
。
(4)MgSO4+2NH3+2H2OMg(OH)2↓+(NH4)2SO4 使用催化剂
A. Cat.1
(5)Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l) 5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+
使用催化剂
H B. Cat.2
HF(g) Δ =-418kJ/mol
降低反应温度
ab
C.
(6) 投料比不变 增加反应物的浓度
44800 D. ,
解析 由于 在 不分解 所以 增大 和 的初始投料比
(1) Ca5(PO4)3F 950 ℃ , 950 ℃ E. CO2 H2
煅烧磷尾矿时 只有 分解生成了 表中实验数据表明 在相同温度下不同的催化剂对
, CaCO3·MgCO3 CO2。 (3) , CO2
实验室过滤所用的玻璃仪器是漏斗 烧杯 玻璃棒 转化成 的选择性有显著的影响 其原因是
(2)
和 可溶于酸性溶液
、
故用
、 。
溶液浸
CH3OH ,
(3)CaO Ca(OH)2 , NH4NO3
取主要利用了 + 水解使溶液呈酸性的性质
NH4 。 。
在浸取液 中通入 使溶液呈碱性 可使 2+转化为 在图中分别画出反应 在无催化剂 有 和有
(4) Ⅱ NH3 , Mg (4) Ⅰ 、 Cat.1 Cat.2
难溶的 三种情况下 反应过程 能量 示意图
Mg(OH)2。 “ - ” 。
将已知热化学方程式依次编号为 根据盖斯定律
(5) ①、②, ,
可推出 和硫酸反应生成磷酸的热化学
5×①-② Ca5(PO4)3F
方程式
。
依据 三段式 可求得该条件下
(6) “ ” CO(g)+H2O(g)
的平衡常数为 由得失电子守恒可得 产生
CO2(g)+H2(g) 1。 ,
ab
的 的物质的量是 15 研究证实 也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇
CO
2×504
mol。 (5)
则生成甲
,
醇
C
的
O2
反应发生在 极 该电极反应式是
,
设平衡后可产生x 则 ,
kg H2, :
。
CO(g) + H2O(g) CO2(g)+H2(g)
c c
n ( 起始 )/mol 15 ab 45 ab 0 0 14 . 答案 (1) ( c CH3OH)· c3 (H2O) +41.2
2×504 2×504 (CO2)· (H2)
n 转化 x x x x
( )/mol 500 500 500 500 (2)CD
ab ab 表中数据表明此时反应未达到平衡 不同的催化剂对反
n 平衡 15 x 45 x x x (3) ,
( )/mol -500 -500 500 500 应 的催化能力不同 因而在该时刻下对甲醇选择性有影响
2×504 2×504 Ⅰ ,
专题七 化学反应速率和化学平衡 107
(4) A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
我国学者结合实验与计算机模拟结果 研究了在金催化
(3) ,
剂表面上水煤气变换的反应历程 如图所示 其中吸附在
, ,
金催化剂表面上的物种用 标注
∗ 。
阴 + -
(5) CO2+6H +6e CH3OH+H2O
c c
解析 根据反应 可以写出K (CH3OH)· (H2O)
(1) Ⅰ = c c3 ;
(CO2)· (H2)
根据题给 和 的燃烧热可写出对应热化学方程式
H2 CO :
①H2(g)+ 1 O2(g)H2O(l) Δ H =-285.8 kJ·mol -1 可知水煤气变换的 Δ H 0( 填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小
2
于 该历程中最大能垒 活化能 E 写出
②CO(g)+
2
1 O2(g)CO2(g) Δ H =-283.0 kJ·mol -1 该步 ”) 骤 。 的化学方程式 ( ) 正= eV ,
又知
③H2O(l)H2O(g) Δ
H
=+44.0 kJ·mol
-1
。
则根据盖斯定律由 可得反应 故 H 研究了 时水煤气变换中 和
①-②+③ Ⅱ, Δ 2 = (4)Shoichi 467 ℃、489 ℃ CO H2
分压随时间变化关系 如下图所示 催化剂为氧化铁 实
-285.8 kJ·mol -1 + 283. 0 kJ·mol -1 + 44. 0 kJ· mol -1 = ( ), ,
+41.2 kJ·mol
-1
。
验初始时体系中的p
H2O
和p
CO
相等
、
p
CO2
和p
H2
相等
。
催化剂只加快反应速率 不改变平衡转化率 故 不符
(2) , , A、B
合 反应 的正反应为放热反应 降低温度有利于平衡正向移
; Ⅰ ,
动 项符合 在投料比不变时 增大反应物浓度相当于对体
,C ; ,
系加压 根据勒夏特列原理可知 平衡向气体分子数减小的方
, ,
向移动 故有利于 转化为 项符合 增大 和
, CO2 CH3OH,D ; CO2
的初始投料比只会提高 转化率 而 转化率降低 故
H2 H2 , CO2 ,
项不符合
E 。
催化剂不能改变平衡转化率 但表中数据显示相同温度
(3) ,
下两者 转化率数据不相同 故此时反应未达到平衡 由
CO2 , ,
于 和 对反应 的催化能力不同 故在相同时间对
Cat.1 Cat.2 Ⅰ ,
甲醇的选择性有影响
。
催化剂可以降低反应的活化能 不同催化剂降低效率不
(4) ,
同 从表中可以分析 相同时间内 催化能力比
。 , Cat.2 Cat.1 计算曲线 的反应在 内的平均速率v
强 说明在 催化作用下反应速率更快 即活化能更低 a 30~90 min (a)=
, Cat.2 , 。 -1 时p 和p 随时间变化关系
另外
,
由于催化剂的介入
,
反应过程中产生多个能垒
,
但最终
的曲 线 分 别
kP
是
a·min 。 467℃ H2 CO
时p 和p 随
生成物总能量相同
,
那么三条曲线的起点和终点相同
。 时间变化关系 的 曲 线 分
、
别 是
。 489 ℃ H2 CO
根据题意 生成 是发生还原反应 故在电解池阴 、 。
(5) ,CO2 CH3OH , 15 答案 大于
极上发生 此电极反应为 + - . (1)
, CO2+6H +6e CH3OH+H2O。
疑难突破 解答第 问的关键点是抓住催化剂不能改变平 (2)C
衡 即平衡 时两者 (3) 转化率相同 但表中数据显示 转 (3) 小于 2.02 COOH ∗ +H ∗ +H2O ∗ COOH ∗ +2H ∗ +
化率 , 不同
,
故在此时 C 刻 O2 反应没有平衡 ,
;
第
(4)
问必须抓住 CO 催 2 化 OH ∗ ( 或 H2O ∗ H ∗ +OH ∗ )
剂造成甲醇选择性不同且 催化效率更高 那么其活化 (4)0.0047 b c a d
Cat.2 , 解析 本题涉及化学反应速率 化学平衡的相关计算及化
能更低
、
。 学平衡移动的影响因素 主要考查学生运用图表 图形分析和
15(2019课标Ⅰ,28,14分)水煤气变换
, 、
. [CO(g)+H2O(g) 解决化学问题的能力 借助水煤气变换反应认识化学变化有
是重要的化工过程 主要用于合成氨 制氢
。
CO2(g)+H2(g)] , 、 一定限度 速率 体现变化观念与平衡思想的学科核心素养
以及合成气加工等工业领域中 回答下列问题
、 , 。
。 :
相同温度下 分别用 还原 平衡时 的
曾做过下列实验 使纯 缓慢地通过处于
(1)Shibata :① H2
物
(1
质
)
的量分数
,
大
H
于
2、CO
的物质
Co
的
O(
量
s)
分
,
数
H2
下的过量氧化钴 氧化钴部分被还原为金
(0.0250) CO (0.019 2),
721 ℃ CoO(s),
属钴 平衡后气体中 的物质的量分数为 说明转化率 故还原 为 的倾向
Co(s), H2 :H2<CO, CoO(s) Co(s) :
在同一温度下用 还原 平衡后气
0.0250。 ② CO CoO(s), CO>H2。
体中 的物质的量分数为 利用 三段式 解答 时 设气体反应物开始浓度
CO 0.0192。 (2) “ ” 。 721 ℃ ,
根据上述实验结果判断 还原 为 的倾向是 均为 -1 则
, CoO(s) Co(s) 1 mol·L ,
填 大于 或 小于
CO H2( “ ” “ ”)。 H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g)
时 在密闭容器中将等物质的量的 和 起始 -1
(2)721 ℃ , CO(g) (mol·L ) 1 0
混合 采用适当的催化剂进行反应 则平衡时体 转化 -1 x x
H2O(g) , , (mol·L )
系中 的物质的量分数为 填标号 平衡 -1 x x
H2 ( )。 (mol·L ) 1-
108 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
x c x
则有1- 解得x 故K (H2O)
=0.0250, =0.975, 1= c = x=39;
1 (H2) 1-
CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g)
起始 -1
(mol·L ) 1 0
转化 -1 y y
(mol·L )
平衡 -1 y y (mol·L ) 1- y c y 则有1- 解得 y 故 K (CO2) =0.019 2, =0.980 8, 2= c = y=
1 (CO) 1-
0.9808
≈51;
0.0192
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始 -1 (mol·L ) 1 1 0 0
转化 -1 z z z z
(mol·L )
平衡 -1 z z z z
(mol·L ) 1- 1-
z2 K
则有K 2 51 解得z
3= z 2 =K = , =0.5327。 (1- ) 1 39
z
的物质的量分数为 故选
H2 =0.2664, C。
2
观察计算机模拟结果 据 H 生成物总能量 反应物总
(3) , Δ = -
能量 可知 H 该历程中最大能垒 活化能
, Δ =-0.72-0<0; ( )
E 该步骤的化学方程式为
正=1.86 eV-(-0.16 eV)= 2.02 eV,
∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗或 ∗
COOH +H +H2O COOH +2H +OH H2O
∗ ∗ H +OH 。
v (4.08-3.80)kPa -1 据 先拐先
(4) (a)= ≈0.004 7 kPa·min ; “
60 min
平数值大 原则 结合图像可知 虚线 表示 时气
” , , (a、d) 489 ℃
体分压变化曲线 实线 表示 时气体分压变化曲
, (b、c) 467 ℃
线 当温度由 升至 时 平衡逆向移动 则 p 减
; 467 ℃ 489 ℃ , , H2
小 p 增大 由图像可知 气体分压减小 故曲线 表示
, CO , ,b→a , b
时 p 变化曲线 曲线 表示 时 p 变化曲线
467 ℃ H2 , a 489 ℃ H2 ;
气体分压增大 则曲线 表示 时p 变化曲线 曲
c→d , c 467 ℃ CO ,
线 表示 时p 变化曲线
d 489 ℃ CO 。
疑难突破 本题难点为 小题 解题关键是明确三个可逆
(2) , 反应的平衡常数之间的关系 运用 三段式 仔细计算
, “ ” ; 小题根据 先拐先平数值大 原则判断不同温度时对应的
(4) “ ”
曲线 实线 虚线 再根据温度变化对平衡移动的影响确定
( 、 ),
不同温度时的p p 变化曲线
H2、 CO 。
16(2018课标Ⅰ,28,15分)采用 为硝化剂是一种新型的
. N2O5
绿色硝化技术 在含能材料 医药等工业中得到广泛应用 回
, 、 。
答下列问题
: 年 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银 得到
(1)1840 Devil , 该反应的氧化产物是一种气体 其分子式为
N2O5。 , 。
等曾利用测压法在刚性反应器中研究了
(2)F.Daniels 25 ℃ 时 分解反应
N2O5(g) :
2N2O5(g) →4NO2(g)+O2(g)
H -1
2NO2(g)N2O4(g) Δ 2=-55.3 kJ·mol
则反应 1 的 H
N2O5(g) 2NO2(g)+ O2(g) Δ =
2
-1
kJ·mol 。
研究表明 分解的反应速率 v -3 p
② ,N2O5(g) =2×10 × N2O5
-1 t 时 测得体系中 p (kPa·min )。 =62 min , O2 =2.9 kPa, 则此时的p v -1 N2O5 = kPa, = kPa·min 。
若提高反应温度至 则 完全分解后体系
③ 35 ℃, N2O5(g)
压强p 填 大于 等于 或
∞(35 ℃) 63.1 kPa( “ ”“ ”
小于 原因是
“ ”),
。 时 反应的平衡常数K
④25 ℃ N2O4(g) 2NO2(g) p=
K 为以分压表示的平衡常数 计算结果保留
kPa( p ,
位小数
1 )。
对于反应 提出
(3) 2N2O5(g) → 4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg 如下反应历程
:
第一步 快速平衡
N2O5 NO2+NO3
第二步 慢反应
NO2+NO3 → NO+NO2+O2
第三步 快反应
NO+NO3 →2NO2
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡 下列
。
表述正确的是 填标号
( )。
v 第一步的逆反应 v 第二步反应
A. ( )> ( )
反应的中间产物只有
B. NO3
第二步中 与 的碰撞仅部分有效
C. NO2 NO3
第三步反应活化能较高
D.
16 答案 -2 大于
. (1)O2 (2)①53.1 ②30.0 6.0×10 ③
温度提高 体积不变 总压强提高 二聚为放热反应 温度
, , ;NO2 ,
提高 平衡左移 体系物质的量增加 总压强提高
, , , ④13.4
(3)AC
解析 氯气具有强氧化性 氮元素化合价不变 应以
(1) , ,Ag
形式存在 则被氧化的是氧元素 对应的氧化产物为
AgCl , , O2,
反应的化学方程式为
4AgNO3+2Cl2 4AgCl+2N2O5+O2。
H -1 (2)①2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) Δ 1=-4.4kJ·mol a
H -1 2NO2(g)N2O4(g) Δ 2=-55.3 kJ·mol b
根据盖斯定律 由 a 可得
, -b :N2O5(g) 2NO2(g)+
2
1 H -1
O2(g) Δ =53.1 kJ·mol 。
2
由 可知 p 时 分压减小
② 2N2O5(g)~O2(g) , O2 =2.9 kPa N2O5
此时p v -3 5.8 kPa, N2O5 =(35.8-5.8)kPa=30.0 kPa。 =2×10 ×
p -1 -3 -1 N2O5(kPa·min )= 2 × 10 × 30(kPa ·min ) = 6. 0 ×
-2 -1
10 kPa·min 。
t 时 完全分解 ④ =∞ ,N2O5 。
2N2O5 2N2O4+O2
2 2 1
p p
35.8 kPa N2O4 O2
p p
2N2O4(g) N2O4 =35.8 kPa O2 =17.9 kPa
其中 二聚为 的反应可以迅速达到平衡 体系 设达平衡时 分压减小了x
NO2 N2O4 。 ,N2O4 kPa。
的总压强 p 随时间 t 的变化如下表所示 t 时
[ =∞ , N2O4 2NO2
完全分解 开始分压
N2O5(g) ]: (kPa) 35.8 0
变化分压 x x
t (kPa) 2
/min 0 40 80 160 260 13001700 ∞ 平衡分压 x x
p (kPa) 35.8- 2
/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 x x 解得x 则平
(35.8- )kPa+2 kPa+17.9 kPa=63.1 kPa, =9.4,
已知
① :2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g) 衡时p p K 18.8 2
Δ H 1=-4.4 kJ·mol -1 N2O4 =26.4 kPa, NO2 =18.8 kPa, = 26.4 kPa≈13.4 kPa。
专题七 化学反应速率和化学平衡 109
第一步反应为快反应 其逆反应的速率也比第二步反应 部分有效 正确 第三步是快反应 故其活化能应较低
(3) , ,C ; , ,D
的速率快 正确 从反应方程式看 中间产物有 错误
,A ; , NO3、NO,B 。
错误 由于第二步反应是慢反应 说明 与 的碰撞仅
; , NO2 NO3
教师专用题组
考点一 化学反应速率 考点二 化学平衡 化学反应进行的方向
1(2015福建理综,12,6分)在不同浓度 c 温度 T 条件下 3(2015四川理综,7,6分)一定量的 与足量的碳在体积可
. ( )、 ( ) , . CO2
蔗糖水解的瞬时速率 v 如下表 下列判断不正确的是 变的恒压密闭容器中反应 平衡
( ) 。 :C(s)+CO2(g) 2CO(g),
∙∙∙ 时 体系中气体体积分数与温度的关系如图所示
( ) , :
c -1
/mol·L
v -1 -1
/mmol·L ·min 0.600 0.500 0.400 0.300
T
/K
318.2 3.60 3.00 2.40 1.80
a
328.2 9.00 7.50 4.50
b
2.16 1.80 1.44 1.08 已知 气体分压 p 气体总压 p 体积分数 下列说法
: ( 分)= ( 总)× 。
a
A. =6.00 正确的是
同时改变反应温度和蔗糖的浓度 v可能不变 ( )
B. , A.550 ℃ 时 , 若充入惰性气体 , v 正、 v 逆 均减小 , 平衡不移动
b 时 反应达平衡后 的转化率为
C. <318.2
不同温度时 蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 B.650 ℃ , CO2 25.0%
D. , T 时 若充入等体积的 和 平衡向逆反应方向移动
答案 D 根据题表信息可知 相同温度时 随着浓度以等 C. ℃ , 时 用平衡分压代 CO 替 2 平衡 CO 浓 , 度表示的化学平衡常
, ,
改 差 变 数 反 列 应 递 温 减 度 , 其 和 瞬 反 时 应 速 物 率 浓 也 度 以 瞬 等 时 差 速 数 率 列 有 递 可 减 能 , 故 不 a 变 =6 相 .00 同 ; 同 浓度 时 D. 数 925 K p ℃ =24. , 0 p 总
答案 B 项 反应容器为恒压密闭容器 充入惰性气体
, ;
A , , ,
时
,
温度越高
,
反应速率越快
,
故b
<318.2;
温度升高
,
瞬时速率
相当于减小压强 , v 正、 v 逆 均减小 , 平衡应向右移动 , 错误 ;B 项 , 设
加快 故蔗糖浓度减少一半时 所用时间并不相等 项错误
起始时 的物质的量为 达到平衡时转化了x 利用
, , ,D 。
2(2015安徽理综,11,6 分)汽车尾气中 产生的反应为
三段式
CO2 1mol, mol,
. NO :
:
一定条件下 等物质的量的
N
和
2(g)+O
在
2(g
恒
)
容
密
2
闭
N
容
O(
器
g)
中
。
反应 如图曲
,
线 表示该反应
N
在
2(g
温
) C(s)+CO2(g)2CO(g)
n
O2(g) , a 始/mol 1 0
度T下 的浓度随时间的变化 曲线 表示该反应在某一起 n x x
N2 , b 转化/mol 2
始反应条件改变时 的浓度随时间的变化 下列叙述正确的 n x x
N2 。 平/mol 1- 2
是 x
( ) 则有 2 解得 x 的转化率为
x x×100%=40.0%, =0.25,CO2
1- +2
0.25 mol 正确 项 因为是恒压体系 T 达
×100%=25.0%, ;C , , ℃
1 mol
平衡时 的体积分数均为 故充入等体积的
,CO2、CO 50%, CO2
和 平衡不移动 错误 项 K p2 (CO) ( p 总×96.0%) 2
CO, , ;D , p=p
(CO2)
= p
总×4.0%
=
p 错误
温度T下 该反应的平衡常数K 4( c 0- c 1) 2 2 解 3. 题 04 导 总 引 , 。 明确可逆反应的特点 气体体积增大的反
A. , = c2 ① ———
1 应 解读图像 分析温度对平衡的影响 判断 H 的 或
温度T下 随着反应的进行 混合气体的密度减小 ;② , , Δ “+”
B. , , 利用勒夏特列原理和 三段式 逐项解答
曲线 对应的条件改变可能是加入了催化剂 “-”;③ “ ” 。
C. b 4(2016课标Ⅱ,27,14分)丙烯腈 是一种重要
D. 若曲线 b 对应的条件改变是温度 , 可判断该反应的 Δ H <0 . 的化工原料 工业上可用 丙烯氨氧 (C 化 H 法 2 生 CH 产 CN 主 ) 要副产物有
答案 A , “ ” ,
N2(g)+O2(g)2NO(g) 丙烯醛 和乙腈 等 回答下列问题
起始 -1 c c (CH2 CHCHO) (CH3CN) 。 :
(mol·L ): 0 0 0 以丙烯 氨 氧气为原料 在催化剂存在下生成丙烯腈
转化 -1 c c c c c c (1) 、 、 ,
(mol·L ): 0- 1 0- 1 2( 0- 1) 和副产物丙烯醛 的热化学方程式如下
平衡 -1 c c c c (C3H3N) (C3H4O) :
(mol·L ): 1 1 2( 0- 1)
3
故温度T下 K 4(
c
0-
c
1)
2
项正确 对于反应物 生成物均
①C3H6(g)+NH3(g)+
2
O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g)
, = c2 ,A ; 、 H -1
1 Δ =-515 kJ·mol
为气体的反应来说 恒容条件下 密度是定值 项不正确 催
, , ,B ; ②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)
化剂只影响反应速率 , 不影响平衡状态 ,C 项不正确 ; 若曲线 b Δ H =-353 kJ·mol -1
对应的条件改变是温度 则 到 应是升温 升高温度c 变 两个反应在热力学上趋势均很大 其原因是
, a b , (N2) ,
小 说明平衡正向移动 该反应的 H 项不正确 有利于提高丙烯腈平衡产率
, , Δ >0,D 。 ;
的反应条件是 提高丙烯腈反
;
110 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
应选择性的关键因素是 填 增大 不变 或 减小
。 ( “ ”“ ” “ ”)。
图 为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线 最高产率对 由实验结果可知 脱硫反应速率 脱硝反应速
(2) (a) , ③ ,
应的温度为 低于 时 丙烯腈的产率 率 填 大于 或 小于 原因是除了 和 在烟气
460 ℃。 460 ℃ , ( “ ” “ ”)。 SO2 NO
填 是 或 不是 对应温度下的平衡产率 判断理由是 中的初始浓度不同 还可能是
( “ ” “ ”) , , 。
在不同温度下 溶液脱硫 脱硝的反应中 和
(3) ,NaClO2 、 SO2 NO
高于 时 丙烯腈产率降低的可能原因 的平衡分压p 如图所示
; 460 ℃ , c 。
是 双选 填标号
( , )。
催化剂活性降低 平衡常数变大
A. B.
副反应增多 反应活化能增大
C. D.
由图分析可知 反应温度升高 脱硫 脱硝反应的平衡常
① , , 、
数均 填 增大 不变 或 减小
( “ ”“ ” “ ”)。
丙烯腈和丙烯醛的产率与n 氨 n 丙烯 的关系如图 反应 - 2- 2- -的平衡常数K表达式
(3) ( )/ ( ) (b) ② ClO2+2SO3 2SO4 +Cl
所示 由图可知 最佳n 氨 n 丙烯 约为 理由 为
。 , ( )/ ( ) , 。
是 进料气 如果采用 替代 也能得到较好的
。 (4) NaClO、Ca(ClO)2 NaClO2,
氨 空气 丙烯的理论体积比约为 烟气脱硫效果
、 、 。 。
答案 两个反应均为放热量大的反应 降低温度 降低 从化学平衡原理分析 相比 具有的优
(1) 、 ① ,Ca(ClO)2 NaClO
压强 催化剂 点是
。
不是 该反应为放热反应 平衡产率应随温度升高而降低 已知下列反应
(2) , ② :
- 2- H
AC SO2(g)+2OH (aq)SO3(aq)+H2O(l) Δ 1
该比例下丙烯腈产率最高 而副产物丙烯醛产率最低 - 2- 2- - H
(3)1 , ClO (aq)+SO3(aq)SO4(aq)+Cl (aq) Δ 2
1 ∶ 7.5 ∶ 1 CaSO4(s)Ca 2+ (aq)+SO 2 4 - (aq) Δ H 3
反
面 解
应
考 析
在
虑
热
, 反 (
力
应 1
学
) ① 判
上
和 断
趋
② 反
势
的 应
均
熵 自
很
变 发
大
不 进
的
大 行
主
, 但 的
要
焓 趋
原
变 势
因
均 可 较 从
根
大 熵
据
, 变
影
这 和
响
是 焓
平
导 变
衡
致 两
移
两
动
个 方
答
C 则
案
aS 反 O 应 4(s) S
亚
O +H 2
氯
( 2O g
酸
) (
钠
l + ) C + a C 2 l +
分
- ( ( a a q q ) ) 的 +C Δ lO H - = ( aq )+ 2 OH - 。 (aq)
。 (1) (2 )
的
的
条
因
件
素
可
可
以
知
是
, 提
降
高
低
丙
温
烯
度
腈
降
平
低
衡
压
产
强
率 (
在
即
影
使
响
反
反
应
应
①
速
的
率
平
的
衡
外
右
界
移
因
) (2)
分
①4NO+
减
3C
小
lO - 2+4
分
OH - 4NO - 3+2H2O+3Cl - (2 分 ) 提高
、 。 (1 ) ② (1 )
素中 催化剂的影响最大 且不同的反应一般使用的催化剂也 大于 分 溶解度较低或脱硝反应活化能较高 分
, , ③ (1 ) NO (1 )
不同 因此催化剂是提高丙烯腈反应选择性的关键因素 减小 分
, 。 (3)① (1 )
温度升高 反应 的平衡常数变小 反应的活化能不变 高
于 (2) 时 丙 , 烯腈 ① 产率降低的原因可 , 能是催化剂的活性 , 降 c2 (SO 2 4 - )· c (Cl - ) 分
460 ℃ , ②c2 2- c - (2 )
低 副反应增多 正确
(SO3 )· (ClO2)
形成 沉淀 反应平衡向产物方向移动 转化率
、 ,A、C 。
由反应 可知n n n
(
提
4
高
)①
分
CaSO4 , ,SO2
(3) ① (NH3) ∶ (O2) ∶ (C3H6)= 1 ∶ 1.5 ∶ 1,
(2 )
由于
O2
在空气中所占体积分数约为 1
5
,
所以理论上进料气 ②
解
Δ H
析
1+Δ H 2-Δ H 3(2 分
的
)
化学名称为亚氯酸钠 脱硝过
氨 空气 丙烯的体积比 V V 空气 V (1)NaClO2 。 (2)①
、 、 (NH3) ∶ ( ) ∶ (C3H6)= 程就是烟气中的
NO
被
NaClO2
溶液吸收的过程
,
由表中数据可
1 ∶ (1.5×5) ∶ 1=1 ∶ 7.5 ∶ 1。 知 与 - 在溶液中反应后主要生成 - 和 - 离子方程
5(2016课标Ⅲ,27,15分)煤燃烧排放的烟气含有 和 NO ClO2 NO3 Cl ,
. SO2 NOx, 式为 - - - - 增加压强
形成酸雨 污染大气 采用 溶液作为吸收剂可同时对烟 4NO+3ClO2+4OH 4NO3+2H2O+3Cl ; ,NO
、 , NaClO2 在溶液中的溶解度增大 的转化率提高 随着吸收反应
气进行脱硫 脱硝 回答下列问题 ,NO 。 ②
、 。 : 的进行 c - 减小 逐渐减小 由表中数据可知 反应
的化学名称为 , (OH ) ,pH 。 ③ ,
(1)NaClO2 。 一段时间后溶液中 2- 的浓度大于 - 的浓度 说明脱硫反
在鼓泡反应器中通入含有 和 的烟气 反应温度 SO4 NO3 ,
(2) SO2 NO , 应速率大于脱硝反应速率 由图像可知 升高温度 气
3 间 23 后 K 溶 ,N 液 a 中 ClO 离 2 子 溶 浓 液 度 浓 的 度 分 为 析 5 结 ×1 果 0 - 如 3 m 下 ol 表 ·L -1 。 反应一段时 体的平衡分压增大 , 说明 。 平 (3 衡 )① 逆向移动 , 平 , 衡常数减 , 小 。
采用 替代 脱硫 反应生成 沉淀
。
(4)① Ca(ClO)2 NaClO , CaSO4 ,
离子 SO 2 4 - SO 2 3 - NO - 3 NO - 2 Cl - 平衡向产物方向移动 ,SO2 转化率提高 。 ②SO2(g)+2OH - (aq)
c /(mol·L -1 )8.35×10 -4 6.87×10 -6 1.5×10 -4 1.2×10 -5 3.4×10 -3 SO 2 3 - (aq)+H2O(l) Δ H 1(Ⅰ),ClO - (aq)+SO 2 3 - (aq)
写出 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 2- - H 2+
① NaClO2
增加压
SO
2
4
-
(aq)+Cl
H
(aq)
运
Δ
用
2
盖
(Ⅱ
斯
)
定
,C
律
aSO
由
4(s) Ca (aq)
可
+
。 SO4(aq) Δ 3(Ⅲ), , (Ⅰ)+(Ⅱ)-(Ⅲ)
强 的转化率 填 提高 不变 或 降低 得反应 2+ - -
,NO ( “ ”“ ” “ ”)。 :SO2(g) +Ca (aq) + ClO (aq) + 2OH (aq)
随着吸收反应的进行 吸收剂溶液的 逐渐 - 故 H H H H
② , pH CaSO4(s)+H2O(l)+Cl (aq), Δ =Δ 1+Δ 2-Δ 3。
专题七 化学反应速率和化学平衡 111
考点三 化学平衡的相关计算 空缺的反应物为 + 则空缺的生成物为 由得失电子守
H , H2O,
7(2015天津理综,10,14分) 具有净水作用 但腐蚀设备 恒 电荷守恒及原子守恒可配平该离子方程式
.
而聚合氯化铁是一种新型的
F
絮
eC
凝
l3
剂 处理污水比
,
高效
, 、
离子分步水解时 水解程度逐级减小 而水解
。
平衡常数能够表
且腐蚀性小 请回答下列问题
, FeCl3 ,
示
(3
水
)
解程度的大小 K
,
值越大 水解程度越
,
大 故有K K K 对
。 : , , , 1> 2> 3。
(1)FeCl3 净水的原理是 于x Fe 3+ + y H2O Fex(OH) (y3 x - y )+ + y H + , 由于水解反应吸热 ,
外 另 一 主 要 原 因 。 是 Fe 用 Cl 离 3
溶
子
液
方程
腐
式
蚀
表
钢
示
铁设备
,
除
H
+作用 降
动
温
加
可
入
使平衡逆向移
+ 水
动
解 ;
加
使
水
c
稀释
+ ,
水
增
解
大
程
平
度
衡
增
逆
大
向 ,
平
移
衡
动
正
加
向移
入
, ( ) ; NH4Cl,NH4 (H ) , ;
- 结合 +使c + 减小 平衡正向移动 故选
。 NaHCO3,HCO3 H (H ) , , b、
为节约成本 工业上用 氧化酸性 废液得到 欲使 溶液转化为高浓度聚合氯化铁 应使 3+的水
(2) , NaClO3 FeCl2 d。 FeCl3 , Fe
解平衡正向移动 在 浓度一定的条件下 适当减小
FeCl3。 , FeCl3 ,
若酸性 废液中 c 2+ -2 -1 c + 即调节溶液的 可达到这种效果
① FeCl2 (Fe )= 2.0×10 mol·L , (H ), pH 。
c 3+ -3 -1 c - 由题图可以看出 投放聚合氯化铁 -1时 浑浊度的去
(Fe )= 1. 0 × 10 mol · L , (Cl ) = 5. 3 × (4) , 18mg·L ,
-2 -1 则该溶液的 约为 除率最高 投放聚合氯化铁 -1时 还原性物质的去除率最
10 mol·L , pH 。 ; 20mg·L ,
完成 氧化 的离子方程式 高 因此投放聚合氯化铁的最佳范围为 -1
② NaClO3 FeCl2 : , 18~20mg·L 。
8(2015浙江理综,28,15分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应
ClO - 3+ Fe 2+ + Cl - + Fe 3+ + . 催化剂 :
CH2CH3(g) CHCH2(g)+H2(g)
在溶液中分三步水解 已知
(3)FeCl3 : (1) :
3+ 2+ + K 化学键
Fe +H2O Fe(OH) +H 1 C—H C—C CC H—H
Fe(OH) 2+ +H2O Fe(OH) + 2+H + K 2 键能 /kJ·mol -1 412 348 612 436
+ + K
Fe(OH)2+H2O Fe(OH)3+H 3 计算上述反应的 H -1
以上水解反应的平衡常数 K K K 由大到小的顺序是 Δ = kJ·mol 。
1、 2、 3 维持体系总压p恒定 在温度T时 物质的量为n 体积为
(2) , , 、
。 V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应 已知乙苯的平衡转化率
通过控制条件 以上水解产物聚合 生成聚合氯化铁 离子 。
, , , 为α 则在该温度下反应的平衡常数K 用α
方程式为 , = (
: 等符号表示
x Fe 3+ + y H2O Fex(OH) (y3 x - y )+ + y H + 工业上 通常 ) 在 。 乙苯蒸气中掺混水蒸气 原料气中乙苯和
欲使平衡正向移动可采用的方法是 填序号 (3) , (
( ) 。 水蒸气的物质的量之比为 控制反应温度 并
降温 加水稀释 1 ∶ 9), 600℃,
a. b. 保持体系总压为常压的条件下进行反应 在不同反应温
加入 加入 。
c. NH4Cl d. NaHCO3 度下 乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择
室温下 使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条 ,
, 性 指除了 以外的产物中苯乙烯的物质的量分数 示意
件是 ( H2 )
。 图如下
天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图 :
(4)
所示 由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁 以
。 [
-1 表示 的最佳范围约为 -1
Fe(mg·L ) ] mg·L 。
答案 3+水解产生的 胶体粒子能吸附水中
(1)Fe Fe(OH)3
悬浮的杂质 3+ 2+ 掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率 解释说明该事实
2Fe +Fe3Fe ① ,
+
(2)①2 ②1 6 6H 1 6 3H2O
K K K 调节溶液的
(3) 1> 2> 3 bd pH 。
控制反应温度为 的理由是
(4)18~20 ② 600 ℃
解析 净水的原理是 3+水解产生 胶
(1)FeCl3 Fe Fe(OH)3
体 胶体具有较强的吸附性 能吸附水中的悬浮杂质
,Fe(OH)3 , 。
使其沉降 从而起到净水作用 溶液腐蚀钢铁设备 除 某研究机构用 代替水蒸气开发了绿色化学合成工
, 。 FeCl3 , (4) CO2
+作用外 另一主要原因是 3+具有较强的氧化性 将 氧化 艺 乙苯 二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯 保持常压
H , Fe , Fe ——— - 。
为 2+ 其离子方程式为 3+ 2+ 和原料气比例不变 与掺水蒸气工艺相比 在相同的生产
Fe , 2Fe +Fe3Fe 。 , ,
酸性 废液中除存在 2+ 3+ -外 还存在 +和 效率下 可降低操作温度 该工艺中还能够发生反应
(2)① FeCl2 Fe 、Fe 、Cl , H , ; :CO2+
- 由电荷守恒得 c + c 2+ c 3+ c - 新工艺的特点有
OH , : (H )+2 (Fe )+3 (Fe )= (Cl )+ H2 CO+H2O,CO2+C 2CO。
c - 由于 c - 很小 可忽略不计 故有c + 填编号
(OH ), (OH ) , , (H )+2×2.0× ( )。
-2 -1 -3 -1 -2 -1 则 与 反应 使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
10 mol·L +3×1.0×10 mol·L ≈5.3×10 mol·L , ①CO2 H2 ,
c + -2 -1 由 可知溶液显酸性 不用高温水蒸气 可降低能量消耗
(H )≈1.0×10 mol·L ,pH≈2。 ② ① , ② ,
112 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
有利于减少积炭 V n
③ 因反应处于恒压体系 由阿伏加德罗定律的推论可知
有利于 资源利用 , V′=n′,
④ CO2
α2 nα2 nα
答案 p或 2
正 反 (1 应 )1 方 24 向 气 (2 体 ) ( 分 1- 子 α 数 2 ) 增加 (1 加 - α 入 2 ) 水 V 蒸气稀释 相当于 所以V′ = n n ′ V = n (1 n + α )V =(1+ α ) V , 则K c= ( n V - ′ n ) α = (1- nα α 2 2 ) V;
(3)① , , V′
起减压的效果
nα
乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高 温度过 p 2
②600 ℃, 。 [n α ] α2
低 反应速率慢 转化率低 温度过高 选择性下降 高温还可 或K (1+ ) p
能使
,
催化剂失活
,
且能耗大
; , 。 p= n
(1-
α
)p
=
(1-
α2
)
。
, n α
(1+ )
(4)①②③④ 正反应方向的气体分子数增加 加入水蒸气相当于减
解析 H 旧键断裂吸收的总能量 新键形成放出的总 (3)① ,
(1)Δ = - 压 减压有利于平衡正向移动
能量 =(348+412×2)kJ·mol -1 -(612+436) kJ·mol -1 = , 控制温度为 既要考虑 。 转化率 又要考虑催化剂的活性
② 600℃ ,
+124 kJ·mol -1 。 和苯乙烯的选择性 同时还要考虑反应速率问题
催化剂 , 。
与 反应使得平衡体系中 浓度减小 平衡右移
(2) CH2CH3(g) CHCH2(g)+H2(g) (4)CO2 H2 H2 , ,
正确 新工艺中不用高温水蒸气 降低了能量消耗 正确
始 n ① ; , ,② ;
0 0 可消耗积炭 正确 该工艺中需消耗
转 nα nα nα CO2+C 2CO,CO2 ,③ ;
正确
平 n nα nα nα CO2,④ 。
-
对应学生用书
起始页码198
时间: 分钟 分值: 分
45 100
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确
溶液 酸性 溶液
1(2019上 ( 海黄浦 6 调研 , ,1 4 7 2 )下 , 图是合成氨反应的正 逆反 ) 应速 编号 H2C2O4 KMnO4 温度
. 、 浓度 -1 体积 浓度 -l 体积 /℃
率随反应时间变化的示意图 有关叙述错误的是 /mol·L /mL /mol·L /mL
, ( )
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
下列说法不正确的是
( )
实验 所加的 溶液均要过量
A. ①、②、③ H2C2O4
实验 测得 溶液的褪色时间为 则这段时间内
状态 和状态 时 反应均处于平衡状态
A. Ⅰ Ⅱ ,
B. ① KMnO4 40 s,
状态 变化为状态 的过程 称为化学平衡移动 v -4 -1 -1
B. Ⅰ Ⅱ , (KMnO4)=2.5×10 mol·L ·s
t 时刻平衡向正反应方向移动 平衡常数增大 实验 和 是探究浓度对化学反应速率的影响 实验 和
C. 1 , C. ① ② , ② ③
同一种反应物在状态 和状态 时 浓度不相等 是探究温度对化学反应速率的影响
D. Ⅰ Ⅱ ,
1 答案 C 项 状态 和状态 时 正 逆反应速率相等 实验 和 起初反应均很慢 过了一会儿速率突然增大 可
. A , Ⅰ Ⅱ , 、 , D. ① ② , ,
反应均处于平衡状态 正确 项 状态 改变条件瞬间正反 能是生成的 2+对反应起催化作用
,A ;B , Ⅰ Mn
应速率大于逆反应速率 反应正向进行到达平衡状态 化学 2 答案 B 项 只有 过量 才能保证 完全
, Ⅱ, . A , H2C2O4 , KMnO4
平衡发生移动 正确 项 t 时刻平衡正向移动 根据图像 反应 根据反应方程式可得 ~ - 由实验数据可
,B ;C , 1 , , 5H2C2O4 2MnO4,
可知 正反应速率瞬间增大 逆反应速率瞬间没变 所以是增大 知 实验 中所加 溶液均过量 故 正确
, , , , ①、②、③ H2C2O4 , A 。 B
反应物浓度 温度没变 平衡常数不变 错误 项 由于平衡
, , ,C ;D , 2 -1
移动 所以反应物 生成物浓度均发生变化 正确 ×0.010 mol·L
, 、 ,D 。 项 高锰酸钾完全反应 v 3
审题方法 速率 时间图像定性揭示了v v 随时间 含条 , , (KMnO4)= ≈1.7×
— 正、 逆 ( 40 s
件改变对化学反应速率的影响 变化的规律 体现了平衡 动 -4 -1 -1 故 错误 项 分析表中数据可知 实验
) , “ 、 10 mol·L ·s , B 。 C , ,
等 定 变 的基本特征 由图像可知 t 时刻 改变条件平衡正 和 只是浓度不同 即实验 和 是探究浓度对化学反应速
向移
、
动
、
且
”
状态 的反应
。
速率小于状态
:1
的
,
v 在状态 的基
①
率的
②
影响 实验 和
,
只是温
①
度不
②
同 所以实验 和 是探究
, Ⅰ Ⅱ , ′逆 Ⅰ ; ② ③ , ② ③
础上没出现 断点 故t 时刻改变的条件是增大反应物浓度 温度对化学反应速率的影响 故 正确 项 在其他条件都
2 . (2019山西 “ 太原期 ” 末 , ,19 1 )以反应 5H2C2O4+2MnO - 4+6H + 。 相
成
同
了
时
具
,
有
开
催
始
化
速率
作
很
用
小
的
,
物
过
质
一会 ,
该
儿
实
C 速
验
率
中
突 。
起
然 D
催
增
化
大 , ,
作
可
用
能
的
是
可
反
能
应
是
生
的 10 影 CO 响 2↑+2 实 Mn 验 2+ 时 +8H 分 2O 别 为 量 例 取 探究 “ 外界 溶 条 液 件 和 对 酸 化 性 学反应速率 溶 2+ 故 正确 ,
Mn , D 。
”。 , H2C2O4 KMnO4 方法技巧 探究外界条件对反应速率的影响时 所探究的条
液 迅速混合并开始计时 通过测定溶液褪色所需时间来判断
,
, ,
件作为变量 其他条件均需相同 如探究浓度对化学反应速率
反应的快慢
, 。
。
的影响时 浓度为变量 其他条件 温度 催化剂等 均相同
, , ( 、 ) 。
专题七 化学反应速率和化学平衡 113
3(2019安徽定远期末,6)在 恒容密闭容器中加入 行 则 点v v 故 正确 项 时 Z n
. 2 L 0.100 mol , R 正> 逆, C ;D ,300 ℃ , =4, (HCl)=
和 固体活性炭 发生反应 n 即c c
NO 2.030 mol , :2NO(g)+C(s) 0.25 mol, (O2)=0.0625 mol, (HCl)=0.5 mol/L, (O2)=
在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质 平衡转化率为 则
N2(g)+CO2(g)。 0.125 mol/L,HCl 80%,
的量如下表 下列说法正确的是
, ( ) 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
起始
温度 (mol/L) 0.5 0.125 0 0
/℃ C(s)/mol NO/mol N2/mol CO2/mol 转化
(mol/L) 0.4 0.1 0.2 0.2
200 2.000 0.0400 0.0300 0.0300 平衡
(mol/L) 0.1 0.025 0.2 0.2
335 2.005 0.0500 0.0250 0.0250 K (0.2) 2 ×(0.2) 2 故 错误
该反应的正反应为吸热反应 = 4 =640, D 。
A. (0.1) ×0.025
反应体系在 时的平衡常数为 易错警示 可逆反应中 反应物 生成物的转化量 物质的量
B. 335 ℃ 0.25 , 、 (
与 时相比 活化分子个数 活化分子百分数及 或物质的量浓度 之比等于化学方程式中各种物质的化学计
C.335 ℃ 200 ℃ , 、 )
焓变均大 量数之比 反应物 生成物的起始量之比和平衡量之比不一定
, 、
时 平衡后向恒容容器中再充入 再次平 等于化学方程式中各种物质的化学计量数之比
D.200 ℃ , 0.10 mol NO, 。
衡时 的百分含量将增大 5(2019陕西西安高新一中月考,7)恒温条件下 在体积不变的
,NO . ,
3 答案 B 项 升高温度平衡逆向移动 所以正反应是放 密闭容器中 有可逆反应 H 下
. A , , , X(s)+2Y(g)2Z(g) Δ <0,
列说法一定正确的是
0.0250 0.0250 ( )
× 和 充分反应 的物质的量可能会达到
热反应 故 错误 项 K 2 2 故 正确 A.0.2 mol X 0.4 mol Y ,Z
, A ;B , = =0.25, B ;
0.0500 2 0.35 mol
( ) 从容器中移出部分反应物 则正反应速率将减小
2 B. X,
项 与 时相比 活化分子个数 活化分子百分数 当 H不变时 反应将达到平衡
C ,335 ℃ 200 ℃ , 、 C. Δ ,
均大 焓变不变 故 错误 项 平衡后向恒容容器中再充入 向反应体系中继续通入足量 气体 有可能被反应完全
, , C ;D , D. Y ,X
相当于增大压强 平衡不移动 所以 的百分含 5 答案 A 项 此反应是可逆反应 不能进行到底 的物
0.10 mol NO, , , NO . A , , ,Z
量不变 故 错误 质的量范围是 n 在此范围内 因此
, D 。 0< (Z)<0.4 mol,0.35 mol , Z
易错警示 改变外界条件 反应物的活化分子个数增多 活化 的物质的量可能会达到 正确 为固体 浓度视为
, , 0.35 mol,A ;X ,
分子百分数不一定增大 如增大反应物浓度或增大压强 有 常数 因此移走部分反应物 化学反应速率不变 错误 H
。 ( , X, ,B ;Δ
气体参加的反应 反应物的活化分子个数增多 活化分子百 不变不能说明反应达到平衡 错误 此反应为可逆反应 不能
), , ,C ; ,
分数不变 进行到底 错误
。 ,D 。
4 (2019河北邢台期末,21)有 个体积均为 的恒 审题关键 可逆反应充分反应后反应物均不能完全消耗
. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 0.5L (1) ;
容密闭容器 在 中按不同投料比 Z 充入 和 注意 的状态
, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ( ) HCl O2 (2) X 。
如下表 加入催化剂发生反应 6(2018湖北重点高中联考,11)氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发
( ), :4HCl(g) +O2(g) .
H 的平衡转化率与Z和T的关系 生氧化还原反应 - - 2- - + 已知该
2Cl2(g)+2H2O(g) Δ 。 HCl :ClO3+3HSO3 3SO4 +Cl +3H 。
如图所示 下列说法不正确的是 反应的反应速率随c + 的增大而加快 如图为用 - 在单
。 ( ) (H ) 。 ClO3
位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v t图 下列说法
起始时 - 。
容器 中不正确的是
T n Z ( )
/℃ (HCl)/mol
a
Ⅰ 300 0.25
b
Ⅱ 300 0.25
Ⅲ 300 0.25 4
反应开始时速率增大可能是c + 增大所致
A. (H )
纵坐标为v - 的v t曲线与图中曲线完全重合
B. (Cl ) -
图中阴影部分的面积表示t t 时间内 - 的物质的量的
C. 1~ 2 ClO3
减少量
后期反应速率减小的主要原因是反应物浓度减小
D.
6 答案 C 由题给已知可知 正确 反应中 - 与 -的化
. A ; ClO3 Cl
学计量数之比为 正确 速率与时间的乘积表示的是浓
1 ∶ 1,B ;
度的变化量 不正确 后期反应速率减小是反应物浓度减小
,C ;
H 起决定作用 正确
A.Δ <0 ,D 。
a b 7(2018河北衡水中学大联考,16)一定温度下 将 和
B. <4< . , 2 mol SO2
若容器 反应某时刻处于 点 则 点的反应速率v v 充入 恒容密闭容器中 发生反应
C. Ⅲ R , R 正> 逆 1 mol O2 10 L , 2SO2(g)+
时 该反应平衡常数的值为 H -1 时达到平
D.300 ℃ , 320 O2(g)2SO3(g) Δ =-196 kJ·mol 。 5 min
4 答案 D 项 由图可知 平衡转化率随温度升高而减 衡 测得反应放热 下列说法错误的是
. A , ,HCl , 166.6 kJ。 ( )
小 说明升温平衡逆向移动 正反应为放热反应 则 H 故 内 用 表示的平均反应速率v
, , , Δ <0, A.0~5min , O2 (O2)=0.017mol·
正确 项 增大氧气的物质的量 可促进 的转化 即投 -1 -1
A ;B , , HCl , L ·min
料比越小 转化率越大 故a b 故 正确 项 点温 n
,HCl , <4< , B ;C ,R (O2) 的值不变时 该反应达到平衡状态
度与 点相同 但转化率小于平衡时转化率 可知反应正向进 B.n ,
Q , , (SO3)
114 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
若增大 的浓度 的转化率增大
C. O2 ,SO2
条件不变 起始向容器中充入 和 平衡时
D. , 4 mol SO2 2 mol O2,
放热小于
333.2 kJ
7 答案 D 根据反应 H
. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) Δ =
-1计算得 当反应放热 时 有
-196 kJ·mol , 166.6kJ , 1.7molSO2
和 参加反应 生成 则 ~ 内
0.85 mol O2 , 1.7 mol SO3。 0 5 min ,
内 v -1 -1
v (O2)=
10
0.
L
8
×
5
5
m
m
ol
in
= 0.017 mol·L -1 ·min -1 ,A 项正确 ; A
B.
.
1
0
0
~
m
5
i
m
n
i 时 n
,
改 , 变 (C 的 O 外 )= 界 0 条 .10 件 m 可 ol 能 · 是 L 减 · 小 m 压 in 强
到 n n ( ( 平 S O O 衡 2 3 ) ) 状 的 态 值不变 项 时 正 , 确 说明 增大 O2 和 的 SO 浓 3 度 的浓 平 度 衡 保 正 持 向 不 移 变 动 , 反应 的 达 9 D C. . 答 5 5 m m 案 i i n n 时 时 A 该 该 D 反 反 应 应 根 的 的 据 v K 题 正 值 大 图 一 于 可 定 1 知 小 1 m 于 in 1 时 2 m 的 in v 时 逆 内 的K值 的浓度由
转化率增大 ,B 项正确 ; 条件 O 不 2 变 起始 , 向容器中充入 ,SO2 . ,0~5 min H2O c
和 ,C 相当 ; 于加压 平 , 衡正向移动 放热大 4 m 于 ol 1.00 mol·L -1减小为 0.50 mol·L -1 , 则 v (H2O) = Δ t =
Δ
SO2 2 mol O2, , ,
333.2 kJ,D 项错误 。 1.00 mol·L -1 -0.50 mol·L -1 =0.10 mol·L -1 ·min -1 , 根据化
5 min
二、选择题
(
每题
6
分
,
共
18
分
,
每小题有一个或两个选项正确
) 学计量数之比等于化学反应速率之比 , 则 v (CO) =
8 . (2019北京朝阳二模改编)乙烯气相直接水合反应制备乙醇 : -1 -1 项正确 后 由题图可知
0.1 mol·L ·min ,A ;10 min , ,
C 度 2H 压 4( 强 g) 的 +H 变 2O 化 ( 关 g) 系 如 下 C2H 起 5 始 OH 时 (g n )。 乙烯的 n 平衡转化率随温 c 度 (H 是 2 突 O) 变 是 的 连续 浓 逐 度 渐 会 变 突 小 然 的 减 , 小 如果 项 是 错 减 误 小压 在 强 , 此时 时 H2 反 O 的 应 浓 达
、 [ , (H2O)= (C2H4)= 1 mol, , ,B ; 5 min ,
容器体积为 到平衡状态 后 c 逐渐减小 反应正向进行 由题
1 L]。 ,10 min , (H2O) , ,
图数据知 内 c -1 内
,0~5min ,Δ (H2O)=0.5mol·L ,10~12 min ,
c -1 前后数据对比可知反应速率明显升
Δ ′(H2O)=0.25mol·L ,
高 又因为正反应为吸热反应 所以平衡正向移动的原因是升
, ,
高温度 温度升高 正 逆反应速率均增大 达到新的平衡后
, , 、 , ,
正 逆反应速率比 时要大 所以 时该反应的v 小
、 5 min , 5 min 正
于 时的v 项错误 时反应体系的温度高于
11 min 逆,C ;12 min
下列分析不正确的是
时的 K只受温度的影响 该反应的正反应为吸热反应
( )
5 min , , ,
乙烯气相直接水合反应的 H 温度越高 K越大 项正确
A. Δ <0
, ,D 。
图中压强的大小关系为p p p 规律总结 化学反应速率与化学计量数的关系
B. 1> 2> 3
同一反应在同一时间内 用不同物质来表示的反应速率可能不
图中 点对应的平衡常数K 5
C. a = ,
16 同 但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化
达到平衡状态 所需要的时间 ,
学计量数之比
D. a、b :b>a
8 答案 BD 依据题给图像分析 在同一压强下 随着温度的 。
. , , 10(2020 届山东历城二中质检,15) 和 的反应为
升高 乙烯的平衡转化率降低 可知乙烯气相直接水合反应为 . CO2 CH4
, , H 向V 恒容密
放热反应 , 即 Δ H <0,A 项正
可
确
知
; 由
正
反
反
应
应
的
是
化
气
学
体
方
分
程
子
式
数
C
减
2H
小
4(
的
g)
反
+ C 闭 H 容 4( 器 g) 中 +C 通 O 入 2(g
2
)
m
o
lCH
2H
4
2 和 (g
4
)
m
+
o
2
l
C
C
O
O
(
2
g
,
) 测 得 Δ
CO
。
2
的物质 L 的量浓
度随温度 时间的变化关系如图所示 下列说法不正确的是
H
应
2O
所
(g
以
)
增
大压
C2
强
H5O
平
H
衡
(g
正
)
向移
,
动 同一温度下从p 到p 乙烯 、 。
的平 , 衡转化率逐渐 , 增大 因此压强 , 的大小关系为 1 p p 3, p ( )
, 1< 2< 3,B
项错误 已知起始时 n n 容器体积为
; , (H2O)= (C2H4)= 1 mol,
点对应乙烯的平衡转化率为 则转化的乙烯的物质
1 L,a 20%,
的量浓度为 列三段式为
0.2 mol/L,
C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)
开始
(mol/L) 1 1 0
转化
(mol/L) 0.2 0.2 0.2
平衡
(mol/L) 0.8 0.8 0.2
所以K 0.2 5 项正确 升高温度 增大压强 化学反
= = ,C ; 、 , H V
0.8×0.8 16 A.Δ >0, =2
应速率均会加快 反应达到平衡的时间都会缩短 由题图可知 T 时 容器在 点时的压强与起始压强之比为
, , , B. 1℃ , b 7 ∶ 6
T T 且p p 因此达到平衡状态 所需要的时间为 T 时 反应 后到达 点 内用 表示的
b> a 2< 3, a、b a>b,D C. 2℃ , 10min a ,0~10min CO
项错误 平均反应速率v -1 -1
。 (CO)=0.3 mol·L ·min
题眼破题 分析图像信息是关键 温度不变时判断压强对乙 T 时反应达到平衡后 向该平衡体系中再充入
, D. 2℃ , 0.5 mol
烯平衡转化率的影响 确定p p p 压强不变时判断温度对 和 平衡正向移动
乙烯平衡转化率的影响 , 确定 1 正 < 反 2< 应 3 为 ; 放热反应 10 答 CH 案 4、0. C 5 D mol 反 CO 应 2、 在 1 m T ol H 下 2 先 1 达 m 到 ol 平 CO 衡 , 说明反应速率更
, 。 . 2℃ ,
9 (2020 届山东临沂质检,14)在 密闭容器中进行反应 快 因此温度T T 升高温度 的平衡浓度减小 说明平衡
. 2 L , 2> 1, ,CO2 ,
H 测得c 随 正向移动 因此正反应的 H 的初始物质的量为 从
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) Δ >0。 (H2O) , Δ >0,CO2 4mol,
反应时间 t 的变化如图所示 下列判断正确的是 题图中可以看出 的初始浓度为 -1 因此V 正
( ) 。 ( ) CO2 2mol·L , =2,A
专题七 化学反应速率和化学平衡 115
确 由 点列三段式 相同温度下 在甲 乙两个容积相等的恒容密闭容器中投
; b : (5) , 、
入 和 发生反应 起始浓度如下表所示 其中
CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) H2 CO2, ②, 。
初始浓度
/mol·L
-1
1 2 0 0
甲经
2 min
达平衡
,
平衡时 c
(H2O)= 0.05 mol/L,
甲中
转化浓度 -1 的转化率为 乙中 的转化率
/mol·L 0.25 0.25 0.5 0.5 CO2 , CO2
平衡浓度 -1 甲 填 大于 等于 或 小于
/mol·L 0.75 1.75 0.5 0.5 ( “ ”“ ” “ ”)。
因此 点气体总物质的量为 起始气体总物质的量为
起始浓度 甲 乙
b 7 mol,
恒温恒容条件下 气体的物质的量之比等于压强之比
6 mol, , , c
故压强之比为 正确 由题图可知反应到达 点时 (H2)/mol/L 0.10 0.20
7 ∶ 6,B ; a ,
c
CO2
的物质的量浓度减小了
0.5 mol·L
-1
,
v
(CO) =
(CO2)/mol/L 0.10 0.20
-1 11 答案 每空 分 K K
v 0.5 mol·L -1 -1 错误 . ( 2 )(1)ac (2) 1· 2 (3)= (4)25
2 (CO2)=2× =0.1 mol·L ·min ,C ; 等于
10 min (5)50%
T 反应达平衡后 由题图列三段式 解析 由表格中的数据可知 升高温度 反应 的平衡
2℃ , : (1) , , ②
m
CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) 常数增大 说明平衡正向移动 正确 M 总 m n 在反应
初始浓度 /mol·L -1 1 2 0 0 , ,a ; =n 总 , 总、 总
转化浓度
/mol·L
-1
0.75 0.75 1.5 1.5
前后均不变 故M不变 不正确 平衡正向移动 的转化
平衡浓度 -1 率增大 正 , 确 ,b ; ,CO2
/mol·L 0.25 1.25 1.5 1.5
,c 。
K =
0
1
.
.
2
5
5
2
×
×
1
1
.
.
2
5
5
2 =16.2, 向该平衡体系中再充入 0.5 mol CH4、 (2) 由盖斯定
时
律
K
可知反
K
应 ①
K
+ 反应 ②= 反应 ③, 所以
某
K 3
时
= K
刻
1·
Q
K 2。
和 此时 c (3)500 ℃ 3 = 1· 2 = 2.5×1.0= 2.5, c =
0 0 . . 5 5 m m o o l l· CO L - 2 1 、 , 1 c (C m O ol 2) H = 2 1.5 m 1 ol m · o L l -1 C , O c , (H2)= 2 ( m C ol H · 4) L - = 1 , c ( c C 3 H
(H
3O
2)
H
·
)· c
(
c
C
(
O
H
2
2
)
O) =
(
0
0
.
.
0
2
1
)
× 3
×
0.
0
2
.1
=2.5= K 3, 故此时v 正= v 逆。
2 2
c (CO)=2 mol·L -1 , Q c=
0
2
.5×
×
1
2
.5
≈21.3> K , 因此平衡应该逆
始
(4) 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)
向移动 错误 : 2 mol/L 1 mol/L 0 mol/L
,D 。 转
: 1.60 mol/L 0.80 mol/L 0.80 mol/L
三、非选择题 共 分 平
( 40 ) : 0.40 mol/L 0.20 mol/L 0.80 mol/L
11(2019河北邯郸重点高中开学检测,29) 分 甲醇是重要 c
. (12 ) K (CH3OH) 0.80
的化工原料和清洁燃料 工业上可利用 或 来生产甲 =c2 c = 2 =25。
, CO CO2 (H2)· (CO) (0.40) ×0.20
醇 已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学 反应 为 平衡时甲
。 (5) ② H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),
平衡常数如下表所示 中c 则消耗c 的
: (H2O)=0.05 mol/L, (CO2)=0.05 mol/L,CO2
平衡常数的值
转化率为0.05mol/L 乙相当于将甲容器的容积压缩
化学反应 平衡常数 ×100%=50%;
0.10mol/L
500℃ 800℃ 为一半 对于反应 加压平衡不移动 的转化率不变
K , ②, ,CO2 。
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 1 2.5 0.15 规律总结 对反应 而
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) K 2 1.0 2.50 言 , 某 温 度 下 的
3
平
H2(
衡
g)
常
+CO
数
2(g
为
)
K
,
C
该
H3O
温
H(
度
g)
下
+H
某
2O(
时
g)
刻
K c c
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 3 (H2O)· (CH3OH) Q 若 Q K 则 v v 若 Q K 则
在恒容密闭容器中发生反应 达到平衡后升高温度 下 c c3 = c, c> , 逆> 正; c< ,
(1) ②, , (CO2)· (H2)
列说法正确的是 。 v 正> v 逆; 若Q c= K , 则v 正= v 逆。
平衡正向移动 12(2019福建龙岩一模,28) 分 氮氧化物是环境污染物
a. . (12 ) ,
混合气体的平均相对分子质量增大 研究氮氧化物转化有重要的意义
b. 。
的转化率增大 回答下列问题
K c.CO K 2 K 的关系是K 催化转化器 : 可使汽车尾气反应而转化
(2) 1、 2、 时 3 测得反应 3= 在 某 时 刻 。 (1) : H
(3)500 ℃
的
③
浓度分别为
,H2(g)、CO2(g)、 2
已
N
知
O(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g
H
)
a
Δ
-1
CH3OH(g)、H2O(g) 0.2 mol/L、0.1 mol/L、 :N2(g)+O2(g)2NO(g) Δ 1= kJ·mol
则此时 v v 填 H b -1
0.01 mol/L、0.2 mol/L, 正 逆( “>” 2C(s)+O2(g)2CO(g) Δ 2= kJ·mol
或 H c -1
“=” “<”)。 C(s)+O2(g)CO2(g) Δ 3= kJ·mol
某温度下反应 中 的平衡转化率 α 与体系总压强 H -1 用含a b c的代数式表示
(4) ① H2 ( ) Δ = kJ·mol ( 、 、 )。
p 的关系如图所示 若开始加入 和 T 时 将等物质的量的 和 充入容积为 的密
( ) , 2 mol/L H2 1 mol/L (2) ℃ , NO CO 2 L
则 点时化学平衡常数为 闭容器中发生尾气转化反应 容器中 物质的量随时间
CO, B 。 , NO
变化如图 所示
1 。
图
1
116 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
T 时 该化学反应的平衡常数K 13(2019湖南常德一模,28) 分 含氮化合物对环境 生产
① ℃ , = 。 . (16 ) 、
下列事实无法判断汽车尾气转化反应达到化学平衡状 和人类生命活动等具有很大的影响 请按要求回答下列
② 。
态的是 问题
。 :
消耗速率等于 消耗速率的 倍 利用某分子筛作催化剂 可脱除工厂废气中的
A.NO N2 2 (1) ,NH3 NO、
混合气体平均相对分子质量不再变化 反应机理如图所示 包含物质为 和
B. NO2, 。 A H2O
体系中 的转化率和 的转化率相等 填化学式
C. NO CO ( )。
气体的密度不再变化
D.
已知汽车尾气转化反应的 H 后 改变下列
③ Δ <0。 10 min ,
示意图 横坐标对应的反应条件 纵坐标对应的量变化
2 ,
关系正确的是 填序号
( )。
已知 H
(2) :4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) Δ 1=
a
- kJ/mol
图 2 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) Δ H 2 =
碘蒸气存在能大幅度提高 的分解速率 反应历程为 b
(3) N2O , : - kJ/mol
第一步 快反应 H c
第二步
:I2(g)2I(g)( )
慢反应
H
则
2
反
O(
应
l)H2O(g) Δ 3=+ kJ/mol
的 H
:I(g)+N2O(g) → N2(g)+IO(g)( ) 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l) Δ =
第三步 快反
应
:IO(g)+N2O(g) → N2(g)+O2(g)+I(g)(
工 业 上 利 用
kJ
氨
/m
气
ol。
生产氢氰酸 的反应为
) (3) (HCN) CH4(g)+
实验表明 含碘时 分解速率 v k c H
, N2O = · (N2O)· NH3(g) HCN(g)+3H2(g) Δ >0。
[ c
填
(I
标
2)
号
] 0.5 ( k为速率常数 )。 下列表述正确的是
化
①
的
其
关
他
系
条
如
件
图
一
甲
定
所
, 达
示
到
则
平衡时
可以
NH
是
3 转化率随
填
外
字
界
母
条
序
件
号
X 变
( )。 , X ( )。
分解反应中 k值与是否含碘蒸气无关
A.N2O ,
第二步对总反应速率起决定作用
B.
第二步活化能比第三步小
C.
为反应的中间产物
D.IO
12 答案 c a b
. (1)2 - - (2)①2.5 ②CD ③bc (3)BD
解析 将已知热化学方程式依次编号为 根据盖
(1) ①、②、③,
斯定律 得
③×2-②-① 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) 图甲
H c a b -1 由题图 可知 和 起
Δ =(2 - - ) kJ·mol 。 (2)① 1 NO CO n
始物质的量均为 达到平衡状态时 的物质 温度 压强 催化剂 (NH3)
0.8 mol,10 min NO a. b. c. d.n
的量为 (CH4)
0.4 mol。 在一定温度下 向 密闭容器中加入 n 和
② , 2 L mol CH4
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) 平衡时 体积分数随n变化的关系如图乙
起始量 -1 2 mol NH3, NH3
(mol·L ) 0.4 0.4 0 0 所示
变化量 -1 。
(mol·L ) 0.2 0.2 0.1 0.2
平衡量 -1
(mol·L ) 0.2 0.2 0.1 0.2
2
K 0.2 ×0.1 项 消耗速率等于 消耗速率
= 2 2 =2.5。 ②A ,NO N2
0.2 ×0.2
的 倍 说明正 逆反应速率相同 反应达到平衡状态 项
2 , 、 , ;B ,
反应前后气体质量不变 气体物质的量变化 混合气体平均相
, ,
对分子质量不再变化 说明反应达到平衡状态 项 体系中
, ;C ,
的转化率和 的转化率相等不能说明反应达到平衡状
NO CO
态 项 反应前后气体质量和体积不变 气体的密度始终不 图乙
热
变
反
化 ;D
应 ,
不 , 能
平
说
衡
明
常
反
数
应
与
达
温
到
度
平
有
衡
关
状
温
态
度 。 ③ 不 Δ 变
, H
< 平 0, 衡
则
常
该
数
反
不
应
变
为
故
放 a
K
点
b
时 ,
填
CH4 的转化
或
率为 %; 平衡常数 : K ( a )
( )( “>”“=” “<”)。
。 , , , 肌肉中的肌红蛋白 与 结合生成 其反应原
错误 增加 的物质的量 的转化率降低 故 正确 改
a ; NO ,NO , b ;
(4) (Mb) O2 MbO2,
理可表示为 该反应的平
变
CO
的量
,Δ
H不变
,
故
c
正确
;
温度升高
,
平衡逆向移动
,CO
Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq),
的转化率降低 故 错误 项 分解反应中 k值与 c
是否含碘蒸气
,
有关
d
故
。
错
(
误
3)A
项
,
第
N2
二
O
步为慢反应
,
在整个
衡常数可表示为K
=c
(MbO
p
2)
。
在
37 ℃
条件下达
, A ;B , ,
(Mb)· (O2)
反应过程中起到决定性作用 故 正确 项 第二步反应活 到平衡时 测得肌红蛋白的结合度 α 与p 的关系如
, B ;C , , ( ) (O2)
化能比第三步大 故 错误 项 为反应的中间产物 故 生成的c
, C ;D ,IO , 图丙所示 α (MbO2) 研究表明正反应
正确 [ = 初始的c ×100%]。
D 。 (Mb)
速率v k c p 逆反应速率 v k
正= 正· (Mb) · (O2), 逆 = 逆·
专题七 化学反应速率和化学平衡 117
c 其中k 和k 分别表示正反应和逆反应的速率
(MbO2)( 正 逆 H 1 a b c
常数 2N2(g)+6H2O(l) Δ =- (2 +3 +30 )kJ/mol。
)。 5
升高温度 平衡正向移动 氨气的转化率增大 错误
(3)① , , ,a ;
增大压强 平衡逆向移动 氨气的转化率降低 正确 催化剂
, , ,b ;
只能改变反应速率 但不能使化学平衡发生移动 因此对氨气
, ,
n
的转化率无影响 错误 增大 (NH3) 相对来说氨气增加得
,c ; n ,
(CH4)
多 平衡正向移动 但氨气的转化率降低 正确
, , ,d 。
设反应消耗 的物质的量为x
② CH4 。
CH4(g)+NH3(g) HCN(g)+3H2(g)
开始
图丙 (mol) 2 2 0 0
转化 x x x x
试写出平衡常数K与速率常数k k 之间的关系式 (mol) 3
① 正、 逆 : 平衡 x x x x
K 用含有k k 的式子表示 (mol) 2- 2- 3
= ( 正、 逆 )。 x
试求出图丙中c点时 上述反应的平衡常数K 根据图像可知平衡时氨气的体积分数是 则有2-
② , = 30%, x×100%=
kPa -1 。 已知k 逆=60s -1 , 则速率常数k 正= s -1 ·kPa -1 。 4+2
13 答案 每空 分 解得x 则a 点时 的转化率为0.5mol
. ( 2 )(1)N2 30%, =0.5, ,CH4 ×100%=
2mol
1 a b c 由于温度不变 平衡常数不变 因此K a K b
(2)- (2 +3 +30 ) 25%; , , ( )= ( )。
5 可逆反应达到平衡状态时 v v 即 k c
(4)① , 正= 逆, 正· (Mb)·
(3)①bd ②25 = k c
k p k c 正 (MbO2) 反应
(4)①k
正
②2 120
(O2)= 逆· (MbO2),k
逆
=c
(Mb)·
p
(O2)
, Mb(aq)+
逆 c k
解析 根据流程图可知 与废气中的 反 的平衡常数 K (MbO2) 正
应 最终 生
(
成
1)
无毒无害的氮气和
N
水
H3 NO、NO2 O2(g) MbO2(aq) =c
(Mb)·
p
(O2)
= k
逆
;
, 。 c
(2) 将已知热化学方程式依次编号为 ①、②、③, 根据盖斯定 ② K =c (MbO p 2) = 0.9 kPa -1 = 2 kPa -1 ; k 正 =
(Mb)· (O2) (1-0.9)×4.5
律 ,(①×2+②×3-③×30)× 1 得 4NH3(g)+3O2(g) K · k 逆=2 kPa -1 ×60 s -1 =120 s -1 ·kPa -1 。
5
118 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性
内容 弱电解质的电离平衡 水的电离 溶液的酸碱性
课 了解水的电离 离子积常数
1. 、
标 理解弱电解质在水中的电离平衡 了解溶液 的含义及其测定方法 能进行
1. 2. pH , pH
解 解读 了解强电解质和弱电解质的概念 的简单计算
2.
读 理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性 掌握中和滴定实验的基本操作
3. 3.
了解中和滴定实验主要仪器的使用方法
4.
该专题内容是近几年的必考内容 主要考查影响弱电解质电离平衡的因素 通过图像判断强 弱电解质
。 , 、 ,
考情分析 计算电离常数 比较微粒浓度大小 进行 的相关计算和中和滴定的迁移应用等 命题时与水解相结合又
, , pH ,
增加了试题难度 预计在今后的高考中出现的概率仍较大
,
备考时应重点关注数形结合与分析推理型选择题 滴定终点判断的规范表达 同时 要了解水溶液中的离
备考策略 、 , ,
子反应与平衡在物质检测 化学反应规律研究 物质转化中的应用
、 、专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 119
四、电解质溶液的导电性
对应学生用书
起始页码55 电解质溶液之所以能够导电 是由于溶液中存在能够自由
,
移动的离子 这些离子在外加电源的作用下 会向两极定向移动
考点一 弱电解质的电离平衡 , ,
形成电流 溶液的导电能力主要取决于溶液中离子的浓度和离
。
子所带的电荷数 离子浓度越大 离子所带的电荷越多 溶液的
, , ,
导电能力也就越强
一、强电解质和弱电解质 。
1定义 五、电离平衡常数及其应用
.
在水溶液中能 完全 电离的电解质称为强电解质 1电离平衡常数
① 。 .
在水溶液中只能 部分 电离的电解质称为弱电解质 弱电解质的电离是一个可逆过程 弱电解质溶液中除水分
② 。 ,
2常见物质 子外还存在弱电解质分子 在一定条件下达到电离平衡时 弱电
. 。 ,
强电解质 强酸 强碱 大多数盐等 解质电离形成的各种离子浓度幂的乘积与溶液中 未电离 的分
:③ 、④ 、 。
弱电解质 弱酸 弱碱 少数盐 水等 子的浓度之比是一个常数 这个常数叫作电离平衡常数 通常用
:⑤ 、⑥ 、 、 。 , 。
K 表示弱酸的电离平衡常数 用 K 表示弱碱的电离平衡
二、电离 a , b
常数
1电离的条件:离子化合物在溶于水或熔融时发生电离 共 。
如醋酸在水溶液中达到电离平衡时 醋酸的电离平衡常数
. ,
价化合物在溶于水时发生电离 , :
。 c( -)·c( +)
2电离方程式的书写 K CH3COO H
. a= c( ) 。
强电解质的电离用 弱电解质的电离用 CH3COOH
(1) “”, “”。
2电离平衡常数的意义
多元弱酸分步电离 以第一步为主 如碳酸存在电离 .
根据电离平衡常数数值的大小 可以估算弱电解质电离的
(2) , ,
H2CO 多 3 元 弱 H 碱 C 的 O - 3+ 电 H 离 + ( 主 以 ) 一 ,H 步 CO 电 - 3 离 表 H 示 + +C 如 O 2 3 - ( 次 )。 程度 , K值越大 , 电离程度越大 。 对于 , 弱酸来讲 , K a 越大 , 酸性越
, Fe(OH)3 强 ; 对于弱碱来讲 , K b 越大 , 碱性越强 。 相同条件下常见弱酸的
3+ - 酸性强弱顺序
⑦ Fe +3
强
O
酸
H
的
。
酸式盐完全电离 弱酸的酸式盐中酸式酸根离子 3电离平衡
:H
常
2S
数
O3
的
>H
影
3P
响
O4
因
>H
素
F>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO。
(3) , .
不完全电离 例如 电离平衡常数随温度变化而变化 但由于电离过程的热
。 : (1) ,
+ + 2- 水溶液中 效应较小 温度改变对电离平衡常数影响不大 其数量级一般不
NaHSO4:NaHSO4 Na +H +SO4( ) , ,
+ - 变 所以室温范围内可忽略温度对电离平衡常数的影响
NaHCO3:NaHCO3 Na +HCO3 , 。
说明 在熔融状态时: + -。 电离平衡常数与弱酸 弱碱的浓度无关 同一温度下 不
NaHSO4 Na +HSO4 (2) 、 , ,
论弱酸 弱碱的浓度如何变化 电离平衡常数是不会改变的
三、弱电解质的电离平衡 、 , 。
1在一定温度下 当弱电解质在水溶液中电离达到最大程 考点二 水的电离 溶液的酸碱性
. ,
度时 电离过程并没有停止 此时弱电解质分子电离成离子的
, 。
速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等 溶液中各分子和
, 一、水的电离
离子的浓度都不再发生变化 达到 电离平衡 状态
, ⑧ 。
弱电解质的电离平衡特点
1电离方程式
.
:
动态平衡 电离方程式中用 水是一种极弱的电解质 + - 简
(1) , “”;
:H2O+H2O ① H3O +OH 。
平衡时溶液中离子浓度和分子浓度 保持不变 写为 + -
(2) ⑨ ; ② H2O H +OH 。
条件改变 平衡发生移动 2纯水在室温下的常用数据
(3) , 。 .
2 . 外界条件对电离平衡的影响 (1) c (H + )= c (OH - )=③ 1.0×10 -7 mol·L -1 。
如 0.1 mol·L -1的醋酸溶液 [CH3COOHH + +CH3COO - (2) K W= c (H + )· c (OH - )=④ 1.0×10 -14 。
H 若改变条件后 有如下变化 (3)pH=⑤ 7 。
(Δ >0)], , :
平衡移 二、影响水的电离平衡的因素
动方向
C
电
H
离
3C
程
OO
度
H c(
H
+) 导电性
1水的电离过程是 吸 热过程 升高温度能促进电离 所
. ⑥ , ,
以降温时K 减小 升温时K 增大 但不论温度升高或降低
加少量浓盐酸 向左 减小 增大 增强 W , W 。 ,
纯水中c + 和c - 始终相等
加少量冰醋酸 向右 减小 增大 增强 (H ) (OH ) 。
2向纯水中加入酸或碱 可以增大水中的 +或 -浓度 均
. , H OH ,
加少量 固体 向右 增大 减小 增强 可使水的电离平衡向 逆向 移动 即分子化的方向 向水中
NaOH ⑦ ( )。
加少量 加入可溶性的盐 若组成盐的离子能与水电离产生的 +或 -
, H OH
固体 向左 减小 减小 增强 发生反应 生成难电离的物质 则能够破坏水的电离平衡 使水
CH3COONa
的电离平衡
,
向 电离方向 移
,
动 可使水溶液呈碱性或酸
,
性 若
加少量水 向右 增大 减小 减弱 ⑧ , ;
所加的盐既不能与水中的 +或 -发生反应 又不能电离产生
H OH ,
升高温度 向右 增大 增大 增强 +或 - 则不能破坏水的电离平衡 不使水的电离平衡发生移
H OH , ,
120 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
动 若向水中加入活泼金属 由于活泼金属与水电离出的 +反应 滴定
。 , H , (2)
促进水的电离 溶液中c - 增大 c + 减小
, (OH )⑨ ,(H ) 。
三、溶液的酸碱性和
pH
1溶液的酸碱性
.
溶液的酸碱性取决于溶液中c + 和c - 的相对大小
(H ) (OH ) 。
c + c - 溶液呈酸性
(1) (H ) > (OH ), ;
c + c - 溶液呈中性 终点判断
(2) (H ) = (OH ), ;
(3)
c + c - 溶液呈碱性 等到滴入最后一滴标准液 溶液变色 且半分钟内不恢复原
(3) (H ) < (OH ), 。
, ,
2溶液的
来的颜色 视为滴定终点 记录标准液的体积
. pH
, , 。
ì ï 计算公式 :pH= -lg c( H +) 3 . 数据处理
ï适用范围 稀溶液 数值在 之间
按上述操作重复两至三次 求出用去标准盐酸体积的平均
: , 0~14
í表示意义 表示溶液酸碱性的强弱 越小 ,
pH î ï ï : 酸性 越强 ,pH , 值 , 根据c (NaOH)= c( H V C ( l )·V( ) HCl ) 计算 。
NaOH
4中和滴定的误差分析
四、 的测定方法 .
以标准盐酸滴定 溶液为例
pH
1 试纸的使用方法:把 试纸放在洁净干燥的 表面 NaOH :
皿 或 .p 玻 H 璃片 上 用玻璃棒蘸取 pH 待测液滴在 试纸上 待 变色 V (HCl)· c (HCl)= V (NaOH)· c (NaOH)⇒ c (NaOH)=
( ) , pH , c V
后与 标准比色卡 对比 读出 整数 (HCl)· (HCl)
V
, pH( )。 (NaOH)
··
2常用酸碱指示剂及其变色范围 项目 操作不当 具体内容 误差
.
指示剂 变色范围的 酸式滴定管未用盐酸润洗 偏高
pH
石蕊 红色 紫色 蓝色 仪器洗涤 碱式滴定管未用 溶液润洗 偏低
<5.0 5.0~8.0 >8.0 1 NaOH
锥形瓶用 溶液润洗 偏高
甲基橙 红色 橙色 黄色 NaOH
<3.1 3.1~4.4 >4.4
滴定前有气泡 滴定后无气泡 偏高
酚酞 无色 浅红 红色 气泡处理 ,
<8.2 8.2~10.0 >10.0 2 滴定前无气泡 滴定后有气泡 偏低
,
五、酸碱中和滴定
盐酸滴出瓶外 偏高
1 . 实验用品 3 滴定 振荡时瓶内溶液溅出 偏低
主要仪器 酸式 滴定管 如图 碱式 滴定管
(1) : ( A)、 前仰后平 偏低
如图 滴定管夹 铁架台 锥形瓶
( B)、 、 、 。 读数 前平后仰 偏高
4
前仰后俯 偏低
滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶液 偏高
其他
5 指示剂变色即停止滴定 偏低
正确理解和运用水的离子积常数(K )
W
1K 与温度有关 因为水的电离过程是吸热过程 所以温度升
. W , ,
高 有利于水的电离 K 增大
, , W 。
试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 2K 不仅适用于纯水 还适用于稀的电解质水溶液 不管
(2) : 、 、 、 。 . W , 。
滴定管的使用 哪种溶液均有c + c -
(3) (H )H2O= (OH )H2O。
a. 酸性 、 氧化性的试剂一般用 酸式 滴定管盛装 , 因为酸 如酸溶液中 :[ c (H + )酸+ c (H + )H2O]· c (OH - )H2O= K W;
性和氧 · 化 · 性物 · 质 · 易 · 腐 · 蚀 · 橡 · 胶 。 3 碱 水 溶 的 液 离 中 子 :[ 积 c ( 常 OH 数 - 揭 )碱 示 + c 了 (O 在 H 任 - ) 何 H2O 水 ]· 溶 c 液 (H 中 + ) 均 H2 存 O= 在 K W 水 。 的电离
碱性的试剂一般用 碱式 滴定管盛装 因为碱性物质易
.
腐蚀 b 玻 . 璃 致使玻璃活塞无 法 打开 , 平衡 都有 +和 - 只是相对含量不同而已 并且在稀酸或稀
, H OH , ,
2
.
实验 , 操作(以标准盐酸滴定待 。 测
NaOH
溶液为例)
为
碱
同
溶
一
液
个
中
常
, 当
数
温度为 25 ℃ 时 , K W= c (H + )· c (OH - )=1×10 -14 , 仍
滴定前的准备
。
(1 滴 ) 定管 查漏 洗涤 润洗 装液 调液面 4在研究水溶液体系中离子的成分时 不要忽略 +和 -
. , H OH
a. : → → → → → 共同存在 另外 通过对水的离子积的研究 知道水溶液的酸碱
记录
。 , ,
。 锥形瓶 注碱液 记读数 加指示剂 酚酞或甲基橙均可 性是由c + 和c - 的相对大小决定的
(H ) (OH ) 。
b. : → → ( )。
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 121
起 对 始 应 页 学 码 生用 57 书 c c (H + + )= c c (HCO - - 3)+ 则 c ( c Cl - )+ + 2 c ( c CO 2 3 - ) + + c (O c H - ), 溶 - 液呈 c 中性 - 时
(H )= (OH ), (Na )+ (NH4)= (HCO3)+ (Cl )+
c 2- 不正确
考点一 弱电解质的电离平衡 2 (CO3 ),D 。
关联知识 弱电解质的电离 盐类的水解均为吸热过程 升
、 。
1常温下向 的 溶液中逐滴加入 的 高温度 电离平衡 水解平衡均正向移动 电离平衡常数 水解
. 10mL0.1mol/L HR 0.1 mol/L , 、 , 、
氨水 所得溶液 及导电能力变化如图 下列分析正确的是 平衡常数均增大
, pH 。 。
3 时 将 w -1的 溶液与
( ) .25 ℃ , 1.0 L mol·L CH3COOH 0.1 mol
固体混合 充分反应后向混合液中通 加 入 气体或
NaOH , ( ) HCl
固体 溶液的 随通 加 入 或 的物质的量
NaOH , pH ( ) HCl NaOH
n 的变化如图所示 下列叙述正确的是
( ) 。 ( )
点 溶液中离子数目先增大后减小
A.a~c ,
点溶液 说明c + c -
B.b pH=7, (NH4)= (R )
点溶液中存在c + c - c + c -
C.c (NH4)> (R )> (H )> (OH )
两点对应溶液中 水的电离程度相同
D.b、c ,
1 答案 B 项 根据图像可知 点溶液的导电能力增
. A , ,a~b
强 点溶液的导电能力减弱 说明 点溶液中自由移动 对应的混合液中 水的电离程度由大到小的顺序是
,b~c , a~c A.a、b、c ,
的离子浓度先增大后减小 但是 离子数目在整个过程中一直
a>b>c
, ,
增大 ,A 错误 。 B 项 , 根据图像可知 b 点溶液的 pH=7, c (H + )= B.c 点混合液中c (Na + )> c (CH3COO - )
c 得 (O c H
(N
- )
H
, +
4
结
)=
合 c 电
(R
荷 -
)
守
,B
恒 正 c ( 确 H
。
+ )
C
+ 项 c (
,
N 根 H + 4 据 )= 图 c 像 (R 可 - ) 知 + c
c
( 点 OH 溶 - ) 液 , 的 可 C. 加
若
入
忽略
Na
溶
OH
液
过
体
程
积
中
变
,
化
c ( c N (
则
a C + H )· 3C c O ( O
时
O - H ) - )的值减小
的电离平衡常
说明 点溶液中c - c + 错误 项 由曲 D. , 25 ℃ CH3COOH
pH>7, c (OH )> (H ),C 。 D ,
线起点的 可知 为弱酸 点溶液的 溶液的导电 数K 0.2 -7
pH ,HR ,b pH=7、 =w ×10
能力最强 说明两者恰好完全反应生成弱酸弱碱盐 该盐水解 -0.2
, , 3 答案 D 向混合液中通入 气体 c + 增大 抑制水的
促进水的电离 点溶液显碱性 说明氨水过量 电 . HCl , (H ) ,
;c , ,NH3·H2O 电离 水的电离程度减小 加入 固体 被中和
离产生的 -会抑制水的电离 使水的电离程度减小 所以水
对水
,
的电离的抑制作用减
,
弱 水
N
的
aO
电
H
离程度
,C
增
H3
大
CO
故
OH
水的电离
,
OH , ,
的电离程度 错误 , ,
程度由大到小的顺序是 错误 点混合液的
:b>c,D 。
2 . 下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( ) 根据电荷守恒可得c c + >b> c a,A ; - c 错误 点 p 溶 H 液 =7 显 ,
c
(Na )= (CH3COO ),B ;b
A.
向
增大
0.1 mol·L
-1的氨水中加入少量水
,
溶液中 (N
c
H
(N
3·
H
H
+ 4)
2O) 酸
c
(
性
CH
,
3
故
CO
c
O
(N
-
)
a
+
的
)<
比
c
(
值
CH
不
3C
断
OO
增
-
)
大
,
加
,
并
入
且
Na
溶
OH
液
过
酸
程
性
中
不
,
c
断
(N
减
a
+
)
弱
与
,
c + c -
B.
向
中
c
0.1
c
m
(
o
H
l
+
·
)
L
-1的
减小
CH3COOH
溶液中加入少量冰醋酸
,
溶液
误
c
(O
;
H
根
-
)
据
增大
c
,
点
因此
c (
(
N
c
N
a
(
+
a
C
)
H
)
=
·
3C
c
O
(
O
(
O
-
C
H
)
H
)
3C
的
OO
值
-
不
) =
断增
0.2
大
m
,
o
故
l·
C
L -
错
1 ,
将
(CH3COO
溶
H)
液 从 升 温 至 溶 液 中
c
(CH3COOH)=(
w
-0.2)mol·L
-1
,
c
(H
+
)=10
-7
mol·L
-1
,
所以
C.
c
c (NH
NH
+ 4)
4
·
Cl
c (OH -
K
) 不变
20 ℃ 30 ℃,
25℃
时
CH3COOH
的电离平衡常数K
=
c (CH
c
(
3C
C
O
H
O
3C
-
O
)·
OH
c
)
(H + )
=
向 (NH3·H2O 溶 )· 液中 W 加入 至中性 溶液中 c + w 0.2 ×10 -7 ,D 正确 。
D. NaHCO3 NH4Cl , (Na )+ -0.2
c + c - c - c 2-
(NH4)= (Cl )+ (HCO3)+ (CO3 ) 考点二 水的电离 溶液的酸碱性
2 答案 B 加少量水稀释 氨水中电离平衡
.
N
c
H + 4+O H -正 向移
n
动 , n (N
,
H + 4) 增
c
大 , n (NH3
N
·
H3
H
·
2O
H
)
2O
减
小
, 4 .25 ℃ 时
和
, 体积均
的
为
溶
1
液
0 0
中
mL
分
、
别
浓
通
度
入
均为 0.
气
1
体
mol/L
c
的
(O
两
H
种
- )
一
随
元
通入
碱
(N c H3·H + 2O) = (N n H3· + H2O) , (N c H3· + H2O)减小 ,A 不正 MOH ROH , HCl ,lg c (H + )
(NH4) (NH4) (NH4) 的物质的量的变化如图所示 下列有关说法中不正确的
确 加入少量冰醋酸 - +平衡正向移 HCl 。
; ,CH3COOHCH3COO +H 是 不考虑溶液体积的变化
c + ( ) ( )
动 c - 增大 K 不变 则 (H ) 减
, (CH3COO ) , (CH3COOH) , c
(CH3COOH)
c + c - c +
小 正确 (NH4)· (OH ) (NH4) 1
,B ;c K =c c + = K
(NH3·H2O)· W (NH3·H2O)· (H ) h
K 为 的水解平衡常数 升温 K 增大 则
( h NH4Cl ), , h ,
c + c -
(NH4)· (OH ) 减小 不正确 溶液中c + c +
c K ,C ; (Na )+ (NH4)+
(NH3·H2O)· W
122 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
点由水电离产生的 c + 和 c - 的乘 积 碱缓慢倒入酸中 会导致中和反应产生的热量大量散失 所测
A.a (H ) (OH ) , ,
为 -26 2 2 温度值偏小 正确
1×10 mol /L ,D 。
点溶液中 c - c + c + c - 知识拓展 试纸无法测氯水 漂白液等具有漂白作用
B.b : (Cl )> (R )> (H )> (OH ) (1)pH 、
点溶液的 且所含溶质为 和 的溶液的 也不能测浓硫酸的 广泛 试纸测得
C.c pH=7, ROH RCl pH, pH。 (2) pH
碱性 且 是强碱 是弱碱 溶液的 为整数 要精确测定溶液的 可以用 计
D. :MOH>ROH, MOH ,ROH pH , pH pH 。
4 答案 B 项 溶液中 c - 6 常温下 向 -1 溶液中滴入 -1
. A ,0.1mol/LMOH , (OH )=0.1mol/L, . , 20.00mL0.1 mol·L HA 0.1mol·L
-来自碱电离 +来自水电离 c + -13 水电离 溶液 溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数
OH ,H , (H )= 10 mol/L, NaOH ,
出来的c (H + ) 和c (OH - ) 相等 , 乘积为 1×10 -26 mol 2 /L 2 ,A 项正 [-lg c 水(H + )] 与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示 , 下列说
确 项 点加了 中和了一半的 得到的 法中不正确的是
;B ,b 0.005 mol HCl, ROH, ( )
c -
溶液为等物质的量浓度的 和 混合溶液 (OH )
ROH RCl ,lg c + =
(H )
c - -4 溶液呈碱性 c + c - 项错
6, (OH )=10 mol/L, , (H )< (OH ),B
c -
误 项 (OH ) c + c - 溶液呈中性
;C ,lg c + =0, (H )= (OH ), ,pH=7,
(H )
如果溶质只有 为强酸弱碱盐 溶液呈酸性 现为中性 碱
RCl, , , ,
要稍过量 所以溶质为 和 项正确 项 通过计算
, ROH RCl,C ;D ,
可判断 为强碱 为弱碱 项正确
MOH ,ROH ,D 。
c -
审题方法 没有通入 气体之前 通过 (OH )和 K 常温下 K 约为 -5
HCl , lg c + W= A. , a(HA) 10
(H ) 两点溶液对应的
c - c + 判断 和 是否为强碱 的 B.M、P pH=7
(OH )· (H ) MOH ROH 。 MOH b
c - C. =20.00
(OH ) 可以知道 溶液中 c - 点后溶液中均存在c + c -
lg c + = 12, 0.1 mol/L MOH , (OH )= D.M (Na )> (A )
(H ) 则 为强碱 同理 溶液中 6 . 答案 B -lg c 水(H + )=11, c 水(H + )= c 水(OH - )=10 -11 mol·L -1 ,
0.1 mol/L, MOH ; 0.1 mol/L ROH , K
c - 为弱碱 根据常温下水的离子积求出溶液中c + W -3
5下 (O 列 H 实 ) 验 = 误 0. 差 01 分 m 析 ol/ 错 L, 误 RO 的 H 是 。 (H )=c 水(OH - ) =10 mol·
. 用湿润的 试纸测某稀碱性溶液的 测定值偏小 ( ) L -1 ,HA H + +A - , c (H + )= c (A - )=10 -3 mol·L -1 , K a(HA)=
B A . . 用容量瓶配 pH 制溶液 , 定容时俯视刻度线 pH , 所 , 配溶液浓度偏小 c (H + c )· c (A - ) = 10 -6 =10 -5 ,A 项正确 ;N 点水电离出的 H +浓
滴定前滴定管内无气泡 终点读数时有气泡 所测体积偏小 (HA) 0.1
C. , , 度最大 说明 与 恰好完全反应生成 点溶质
测定中和反应的反应热时 将碱缓慢倒入酸中 所测温度值 , HA NaOH NaA,P
D. , , 为 和 溶液显碱性 即 点溶液的 不等于
偏小 NaOH NaA, , P pH 7,B
项错误 b段水的电离程度逐渐增大 当达到b点时水的电
5 答案 B 试纸湿润会将待测液稀释 碱溶液稀释后 ;0~ ,
. pH , pH 离程度达到最大 即溶质为 说明 和 恰好完全
减小 正确 定容时俯视刻度线 导致加水量偏少 所配溶液 , NaA, HA NaOH
,A ; , , 反应 b 项正确 点溶液 根据溶液呈电中
浓度偏大 错误 滴定前滴定管内无气泡 终点读数时有气 , =20.00,C ;M pH=7,
,B ; , 性 存在c + c - 点后 c + c - 项正确
泡 会导致所测体积偏小 正确 测定中和反应的反应热时 , (Na )= (A ),M , (Na )> (A ),D 。
, ,C ; ,
2从是否存在电离平衡的角度判断
对应学生用书 .
起始页码58 强电解质不存在电离平衡 弱电解质存在电离平衡 在一定
, ,
条件下电离平衡会发生移动 据此判断 是强酸还是弱酸的
。 HA
一、强、弱电解质的判断方法
方法有
:
1从是否完全电离的角度判断 从一定 的 溶液稀释前后 的变化判断
. (1) pH HA pH
在溶液中强电解质完全电离 弱电解质部分电离 据此判 如将 的 溶液稀释至原体积的 倍后 再测其
, 。 pH=3 HA 100 ,
断 是强酸还是弱酸的方法有 若 则为强酸 若 则为弱酸
HA : pH, pH=5, ; pH<5, 。
方法 结论 从升高温度后 的变化判断
(2) pH
若升高温度 溶液的 明显减小 则是弱酸 因为弱酸存在电
测定一定浓度的 溶 若测得 的 溶液的 , pH , 。
液的 HA 则 为 0. 强 1 酸 mol 若 /L HA 则 为 p 弱 H 酸 =1, 离平衡 , 升高温度时 , 电离程度增大 , c (H + ) 增大 。 而强酸不存在电
pH HA ; pH>1, HA 离平衡 升高温度时 只有水的电离程度增大 变化幅度小
, , ,pH 。
跟同浓度的盐酸比较导 导电能力和盐酸相同时为强酸 比盐酸 3从酸根离子是否能发生水解的角度判断
, .
电能力 弱时为弱酸
强酸的酸根离子不水解 弱酸的酸根离子易发生水解 据此
, ,
跟同浓度的盐酸比较和 反应速率相同时为强酸 比盐酸慢则为 可以判断 是强酸还是弱酸 可直接测定 溶液的 若
, HA 。 NaA pH:
锌反应的快慢 弱酸 则 是强酸 若 则 是弱酸
pH=7, HA ; pH>7, HA 。
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 123
例1 (2019福建莆田调研,13)室温下 用相同物质的量 c -1 c + nc -1 c + nc
, mol·L ,(H )= mol·L ,pH=-lg (H )=-lg 。
浓度的 溶液 分别滴定物质的量浓度均为 的三种 强碱溶液 如 溶液 设溶质的物质的量浓度为
HCl , 0.1mol/L ② , B(OH)n ,
碱溶液 滴定曲线如图所示 下列判断正确的是 -14
, 。 ( ) c -1 c + 10 -1 c + nc
mol·L ,(H )= nc mol·L ,pH=-lg (H )=14+lg 。
两强酸溶液混合
(2)
c + V c + V
由c (H + )混= (H )1 V 1+ V (H )2 2先求出混合后的c (H + )混,
1+ 2
再根据公式 c + 求 若两强酸溶液等体积混合 可
pH=-lg (H ) pH。 ,
采用速算方法 混合后溶液的 等于混合前溶液 小的加
: pH pH 0.3。
如 和 的两种盐酸等体积混合后
pH=3 pH=5 ,pH=3.3。
两强碱溶液混合
滴定前 三种碱溶液中水电离出的 c + 大小关系 (3)
A. , (H ) :DOH> c - V c - V
BOH>AOH 由c (OH - )混 = (OH )1 V 1+ V (OH )2 2先求出混合后的
时 c + c + c + 1+ 2
B.p 滴 H 定 = 至 7 点 , 时 (A 溶 ) 液 = 中 ( c B ) - = ( c D + ) c c - c + c (OH - )混, 再通过K W 求出c (H + )混, 最后求 pH。 若两强碱溶液
C. p , :(Cl )>(B )>(BOH)>(OH)>(H) 等体积混合 可采用速算方法 混合后溶液的 等于混合前溶
当中和百分数达 时 将三种溶液混合后 c , : pH
D. 100% , : (AOH)+ 液 大的减 如 和 的两种烧碱溶液等体积
c c c + c - pH 0.3。 pH=9 pH=11
(BOH)+ (DOH)= (H )- (OH ) 混合后
解题导引 起始时 说明碱性 ,pH=10.7。
,pH:DOH>BOH>AOH, : 强酸溶液与强碱溶液混合
(4)
DOH>BOH>AOH。 强酸溶液与强碱溶液混合的实质为中和反应 + -
解析 由图可知,起始时 都小于 ,说明三种碱均为
中和后溶液的 有以下三种情况
,H +OH
pH 13
弱碱,且碱性: ,碱性越强,对水的电离的抑制作
H2O,
若恰好中和
pH :
AOH<BOH<DOH ① ,pH=7;
用越大。 A 项,滴定前,三种碱溶液中水电离出的c( H +)大小关 ② 若剩余酸 , 先求中和后剩余的c (H + ), 再求 pH;
系 c( H 为 +) A = O c H ( O > H BO -) H ,由 >D 电 OH 荷 , 守 A 恒 不 可 正 知 确 , 。 三 B 种 项 溶 , 液 pH 中 = c 7 ( C 时 l - , ) 溶 均 液 等 中 于 c + ③ 若 最 剩 后 余 求 碱 , 先求中和后剩余的 c (OH - ), 再通过 K W 求出
(H ), pH。
c(弱碱阳离子),由于滴定到溶液恰好呈中性,溶液中c( -)不 已知酸溶液和碱溶液的 之和 判断等体积混合后溶液
Cl (5) pH ,
相等,故 不正确。 项,滴定至 点时,此时中和百分数为 的
B C p pH
,即 恰好有一半被中和,溶液为等物质的量浓度的 若强酸与强碱溶液的 之和等于 则混合后溶液显
50% BOH ① pH 14,
和 的混合溶液, ,溶液显碱性,则 的电离程 中性
BOH BCl pH>7 BOH ,pH=7。
度大于 的水解程度,所以溶液中c( -) c( +), 不正确。 若强酸与强碱溶液的 之和大于 则混合后溶液显
BCl Cl < B C ② pH 14,
项,当中和百分数达 时,三种溶液混合后,根据质子守恒 碱性
D 100% ,pH>7。
有c( ) c( ) c( ) c( -) c( +),则c( ) 若强酸与强碱溶液的 之和小于 则混合后溶液显
DOH + AOH + BOH + OH = H AOH + ③ pH 14,
c( ) c( ) c( +) c( -),故 正确。 酸性
BOH + DOH = H - OH D ,pH<7。
答案 D 若酸 碱溶液的 之和为 酸 碱中有一强 一弱 则
④ 、 pH 14, 、 、 ,
酸 碱溶液混合后 谁弱显谁性
二、酸、碱溶液稀释时 的变化规律及计算方法 、 , 。
pH 例2 (2019湖南、湖北八市十二校一调,8)现有室温下
1酸、碱溶液稀释时 的变化规律(25 )
. pH ℃ 四种溶液 有关叙述不正确的是
强酸 强碱溶液的稀释 在稀释时 当它们的浓度大于 , ( )
(1) 、 : ,
10 -5 mol·L -1时 , 不考虑水的电离 ; 当它们的浓 度 小 于 编号 ① ② ③ ④
-5 -1时 应考虑水的电离
10 mol·L , 。 pH 10 10 4 4
例如 的盐酸稀释至原体积的 倍 稀释后
:pH=6 100 , pH≈7 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸溶液 盐酸
不能大于
( 7); 相同体积的 两溶液分别与 完全反应 消耗
的 溶液稀释至原体积的 倍 稀释后 不 A. ③、④ NaOH ,
pH=8 NaOH 100 , pH≈7( 的物质的量
能小于 NaOH :③>④
7); 分别加水稀释至原体积的 倍 四种溶液的
的盐酸稀释至原体积的 倍 稀释后 B. 10 , pH:①>②>
pH=3 100 , pH=5;
的 溶液稀释至原体积的 倍 稀释 ④>③
pH= 10 NaOH 100 , 两溶液等体积混合 所得溶液中c + c -
后 C.①、④ , (NH4)> (Cl )>
pH=8。 c - c +
弱酸 弱碱溶液的稀释 在稀释过程中既有浓度的变化 (OH )> (H )
(2) 、 : , V 与 V 混合 近似认为混合溶液体积 V
又有电离平衡的移动 不能求得具体数值 只能确定其 范围 D. a L④ b L② ( = a L+
, , pH 。 V 若混合后溶液 则V V
例如 的 溶液 稀释至原体积的 倍 稀 b L), pH=5, a ∶ b=9 ∶ 11
:pH=3 CH3COOH , 100 , 解题导引 弱酸 弱碱不完全电离 强酸 强碱完全电离
释后
、 , 、 。
3<pH<5;
的 溶液 稀释至原体积的 倍 稀释后 解析 相同的盐酸与醋酸溶液,醋酸溶液浓度大于盐
pH=10 NH3·H2O , 100 , pH
酸,故相同体积的 、 两种溶液与 完全反应,消耗
8<pH<10。 ③ ④ NaOH NaOH
2溶液 的计算方法(25 ) 的物质的量 , 正确;同样稀释至原体积的 倍, 的
. pH ℃ ③>④ A 10 ① pH
单一溶液 在 之间, 的 , 的 在 之间, 的 ,则
(1) 9~10 ② pH=9 ③ pH 4~5 ④ pH=5
强酸溶液 如 溶液 设溶质的物质的量浓度为 : , 正确; 、 两溶液等体积混合后,氨水过
① , HnA , pH ①>②>④>③ B ① ④
124 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
量,溶液显碱性,c( +) c( -) c( -) c( +), 正确;由题 V V , 不正确。
NH4 > Cl > OH > H C a ∶ b=11 ∶ 9 D
V -4 V -4 答案 D
意 可 列 式: a L×10 mol/L- b L×10 mol/L -5, 解 得
V V = 10
a L+ b L
标所表示的物理量 然后看图中线的变化趋势 最后看线的起
对应学生用书 , ,
起始页码59 点和其他特殊点
。
方法技巧 尽管浓度均为 -1的 和 混合溶
0.1 mol·L NaA HA
1
.
(2018湖北荆州第一次质量检查,14)关于相同体积
、pH
均为 液中 和 -的浓度不一定相等 但二者的值相差不大 通过
HA A , ,
的醋酸溶液和盐酸 下列说法中正确的是
近似相等处理 即可做出正确的判断
3 , ( )
, 。
稀释至原体积的 倍后 两者的 变化醋酸溶液大于
A. 10 , pH
3(2019湖南邵东创新实验学校月考,20)室温下 甲 乙两烧杯
. , 、
盐酸
中均盛有 的某一元酸溶液 向乙烧杯中加水稀释
5 mL pH=3 ,
用同浓度的氢氧化钠溶液中和 消耗氢氧化钠的物质的量盐
至 关于甲 乙两烧杯中溶液的描述不正确的是
B. , pH=4。 、 ( )
酸大于醋酸溶液
溶液的体积 V V
① :10 甲≤ 乙
加入一定量的锌粉 产生气体的体积相同 则醋酸溶液一定
C. 过量 , , ② 水电离出的 OH -浓度 :10 c (OH - )甲≤ c (OH - )乙
若分别用等浓度的 溶液完全中和 所得溶液的
加入足量的锌粉 产生氢气的速率随时间的变化如图所示 ③ NaOH , pH:
甲 乙
D. ,
≤
若分别与 的 溶液反应 所得溶液的
④ 5 mL pH=11 NaOH , pH:
甲 乙
≤
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3 答案 B 若酸是强酸 稀释过程中氢离子物质的量不
. ① ,
变 -3 -3 V -4 解得 V 则
:5×10 L ×10 mol/L= L×10 mol/L, =0.05,
V V 若酸为弱酸 加水稀释时 促进弱酸的电离 电离产
10 甲= 乙; , , ,
1 答案 C 醋酸是弱酸 存在电离平衡 生的氢离子增多 要使 仍然为 加入的水应该多一些 则
.
C
大
H
于
3C
醋
OO
酸
-
溶
+H
液
+ , 盐酸
项
属
错
于
误
强
盐
酸
,
酸
, 稀
属
释
于
相
强
同
酸
倍
醋
数
酸
时
属
C
,
H
盐
于
3C
酸
弱
OO
酸
p
H
H
用
变
同
化
10
K
V 甲< V 乙, 故 ①
,
正确 。
pH
②pH= 3
4
的
,
酸溶液中 , c (OH
K
- )甲
,
=
浓度的 溶 ,A 液中和 醋 ; 酸溶液消耗氢 , 氧化钠的物质的 , 量较 c W + =10 -11 mol/L;pH=4 的酸溶液中 , c (OH - )乙=c W + =
NaOH , (H ) (H )
酸 大 溶 ,B 液 项 中 错 存 误 在 ; 加 电 入 离 锌 平 粉 衡 , , 开 H + 始 变 产 化 生 幅 H 度 2 小 的 , 速 故 率 醋 相 酸 同 溶 , 液 后 产 来 生 由 氢 于 气 醋 后 10 甲 -10 、 m 乙 ol 两 /L 个 , 则 烧杯 10 中 c (O 所 H 含 - ) 的 甲 一 = c 元 (O 酸 H 的 - ) 物 乙, 质 故 的 ② 量 错 相 误 等 。 , ③ 依 稀 据 释 酸 前 碱
的速率较快 项错误 中和反应原理可知 消耗氢氧化钠的物质的量相等 生成的盐
,D 。 , ,
2
.
(2018安徽马鞍山二模,13)室温时
,1 mol·L
-1的
HA
溶液和 的浓度甲大于乙
,
若酸为强酸
,
则二者
pH
相等
;
若酸为弱酸
,
1
加
m
水
ol
进
·
行
L -
稀
1的
释
HB
所
溶
得
液
曲
,
线
起
如
始
图
时
所
的
示
体积
下
均
列
为
说
V
法
0,
中
分
错
别
误
向
的
两
是
溶液中 则甲的 p
的
H 大于乙
溶
,
液
故
反
③
应
错误
恰
。
好
④
完
若
全
酸
中
是
和
强
生
酸
成
,
强
分
酸
别
强
与
碱
5
盐
mL
, 。 pH=11 NaOH , , ,
相等 若酸为弱酸 则反应后酸有剩余 甲中剩余酸浓度大
( ) pH ; , , ,
A.M 点溶液中c (A - ) 等于 N 点溶液中 酸性强 ,pH 小 , 所得溶液的 pH: 甲 < 乙 , 故 ④ 正确 。
c (B - )
4
.
(2018陕西西安长安一中六检,15)某温度时
,
测得
0.01 mol·
B.HA 的电离常数约为 10 -4 L -1的 NaOH 溶液的 pH=11。 下列说法中错误的是 ( )
C.
浓度均为
0.1mol·L
-1的
NaA
和
HA A.
该温度下水的离子积常数K
W=10
-13
混合溶液的 该温度下 将 a 的 溶液 V 与 b 的稀硫酸
pH<7 B. , pH= NaOH a L pH=
两点的溶液分别用等浓度的 V 混合 所得溶液为中性 若a b 则V V
D.M、P b L , , =12, =2, a ∶ b=1 ∶ 10
溶液中和 消耗的 溶液体积 该温度下 将 a 的 溶液 V 与 b 的稀硫酸
NaOH , NaOH :P>M C. , pH= NaOH a L pH=
2 . 答案 D 由图中信息可知 , 室温时 ,1 mol·L -1的 HA 溶液和 V b L 混合 , 所得溶液为中性 , 若a + b =12, 则V a ∶ V b=10 ∶ 1
1mol·L
-1的
HB
溶液
pH
分别为
2
和
0,
所以
HA
是弱酸
、HB
是强
D.
该温度下
,
将
pH=
a的
NaOH
溶液V
a L
与
pH=
b的稀硫酸
酸 已完全电离 因为浓度和体积均相等 故两溶液中所含一 V 混合 所得溶液为中性 若V V 则a b
,HB 。 , b L , , a ∶ b=100 ∶ 1, + =10
元酸的物质的量相等 点溶液和 点溶液的 都等于 由电 4 答案 D 该温度下 -1的 溶液中c -
。 M N pH 3, . ,0.01mol·L NaOH (OH )=
荷守恒可知 点溶液中c - 等于 点溶液中c - 项正 -1 c + -11 -1 则K c + c -
,M (A ) N (B ),A 0.01mol·L ,(H )=10 mol·L , W= (H )· (OH )=
确 -1的 溶液的 为 c - c + -13 正确 强酸与强碱恰好中和时所得溶液呈中性 该
;1mol·L HA pH 2, (A )= (H )=0.01 mol· 1×10 ,A 。 ;
-1 c -1 则 的电离常数约为 -4 项正确 温度下 a的 溶液V 与 b的稀硫酸V 恰好
L ,(HA)≈1mol·L , HA 10 ,B ; ,pH= NaOH aL pH= bL
浓度均为 -1的 和 混合溶液中 c c - V
以 的
根
该 量
据
溶 相
电
液 等
离
的
常 0
故
.1 数
p 分
m
H
的 o
别 <
l 表
7
·
用 ,
达
C
L
等 项
式
浓 正
可
度
N
确
知 a
的
A
;
,
M
c (
、
H
P
H + A
两
)=
溶 点
K
液 的
a(
中 溶
H
和
A
液
)
时 所
= , 1
含 消
0 ( -
一
H
耗
4 A m
元 的
) ol ≈
酸
·
的
L ( - A
物
1 , ) 所
质 溶
, 中
10
和
13 则 -(
时
a + V b ) ,
n
若
(
V
H
a
+
=
)
1
=
2,
n
b
(
=
O
2,
H
则 正
- )
确 V
,
a
则
∶ 若 V
1
b
0
=
-
V
b
1
·
∶
V
V 1
b
0,
=
B
1
正
0 a -
确
13
。
·
则 若
V a,
a a +
V
b b b
a =
=
液体积相 , 等 项错误 NaOH , NaOH 12, 错 a 误 ∶ b=10 ∶ 1,C 。 a ∶ b=100 ∶ 1, + =
,D 。 11,D 。
解题关键 本题通过图像考查了一元强酸和一元弱酸加水稀
释的相关问题 主要考查了有关弱电解质的电离常数的计算和
,
从图中获取信息的能力 分析图像时 要先看清横坐标和纵坐
。 ,
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 125
对应学生用书 A.1~2 B.2~3 C.5~6 D.10~11
起始页码60 常用硫酸铁铵 滴定法测定钛白粉的纯
(5) [NH4Fe(SO4)2]
度 其步骤为 用足量酸溶解 a 二氧化钛样品 用铝粉作还原
, : g ,
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化
剂 过滤 洗涤 将滤液定容为 取 以
还原反应进行物质含量的测定,计算方法主要是“关系式”法。
, 、 , 100 mL, 20.00 mL, NH4SCN
作指示剂 用标准硫酸铁铵溶液滴定至终点 反应原理为 3+
, , Ti +
例 (2019广东佛山一模,27)钛白粉 广泛应用
(TiO2) Fe 3+ Ti 4+ +Fe 2+ 。
于涂料 化妆品 食品以及医药等行业 利用黑钛矿石 主要成 滴定终点的现象为
、 、 。 [ ①
分为 含有少量 制备 工艺
(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5, Al2Ca(SiO4)2] TiO2, 。
流程如下 已知 易溶于水 在热水中易水解生成 滴定终点时消耗b -1 溶液V 则
。 :TiOSO4 , ② mol·L NH4Fe(SO4)2 mL,
回答下列问题 纯度为 写表达式
H2TiO3。 : TiO2 ( )。
矿 黑钛 石 ① 粉碎 → NH 钛 粉 4 ↓ H 矿 末 SO4 ② 焙烧 → 熔块 ③ 过 水 滤 浸
→
→
M
滤 Fe
g
渣 2
2
+
+
、
、
A
T
l
i
3
O
+ 、
2+ 、 ④
→H2TiO3 煅 烧 →TiO2 合
x =
价
+4
解 为
;“
析 x
焙
,则
烧
有
”
(
所
1 ( ) +
需
( 2 M
的
) g × 0
温
.5 0 F
度
. e 5 0
高
. + 5 ) (
,
T +
一
i2 2 O
般
) 5 ×
选
中 0
用
. F 5
坩
e + 化 2
埚
x 合 +
;结
( 价 -
合
为 2 )
元
+ × 2
素
, 5 设
守
=0 T
恒
, i 解 的
可
化 得
知
SO2
4
-
→
滤液 滤渣为
CaSO4
、
CaSiO3
。 (
2
)
TiOSO4
在热水中易水解,根据水解
中钛元素的化合价为 焙 规律可知 水解生成 和 ,方程式为
(1)(Mg0.5Fe0.5)Ti2O5 ,“ TiOSO4 H2TiO3 H2SO4 TiOSO4+
烧 所需的容器名称是 滤渣 的主要成分是
” ,“ ” △ 。 ( )由题图可知,矿石颗粒越小,
填化学式 2H2OH2TiO3↓+H2SO4 3
( )。 反应速率越快, 提取率越高。 ( ) 沉淀完全的 约
制取 的化学方程式为 TiO2 4 H2TiO3 pH
(2) H2TiO3 为
2
,
Al
3+、
Fe
2+、
Mg
2+等开始沉淀的
pH
大于
3
,所以应该控制的
。 范围是 。 ( ) 由关系式 3+ ( )
矿石粒度对 的提取率影响如图 原因是 pH 2<pH<3 5 ② TiO2~Ti ~NH4Fe SO4 2
(3) TiO2 , 可知n(
TiO2
)
=
n[
NH4Fe
(
SO4
)
2
]
=
b
mol
·
L
-1
×
V
×10
-3
L×
。
100 mL bV -3 ,m( ) bV -3 · -1
=5 ×10 mol TiO2 = 5 ×10 mol×80 g mol =
20 mL
bV bV
bV , 纯度为0.4 g 0.4 。
0.4 g TiO2 a ×100%= a ×100%
g
答案 ( ) 坩埚 、
1 +4 CaSO4 CaSiO3
( ) △
2 TiOSO4+2H2OH2TiO3↓+H2SO4
( )矿石颗粒越小,接触面积越大,反应速率越快
3
( )
4 B
( ) 当滴入最后一滴 ( ) 溶液时,溶液变为血
相关的金属难溶化合物在不同 下的溶解度 S 5 ① NH4Fe SO4 2
(4) pH ( , 红色且半分钟内不褪色 0.4 bV 或40 bV
-1 如图所示 步骤 应该控制的 范围是 填 ② a ×100% a %
mol·L ) , ④ pH (
标号
题目价值 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴
)。
定分析方法 氧化还原滴定题在高考中出现越来越多 氧化还
, 。
原滴定反应中常涉及电子转移的相关计算 反应复杂 反应速率
, 、
快慢不一 受外界条件影响较大 解决此问题首先要了解常见
、 。
的氧化还原滴定 然后将离子方程式练习到位 找出关系式 最
, , ,
后在计算上细致严谨 就可以得到高分
, 。
已知 H
起
对
始
应
页
学
码
生用
61
书
请回
:
答
2N
下
a
列
2C
问
O3
题
+3H2O22Na2CO3·3H2O2 Δ <0。
:
下列物质可使过碳酸钠较快失效的是
(1) 。
1(2020届湖北名师联盟月考,21)过碳酸钠俗称固体双氧水
稀硫酸
. ,
被大量应用于洗涤 印染 纺织 造纸 医药卫生等领域中 它的
a.MnO2 b.H2S c. d.NaHCO3
加入 的作用是
、 、 、 、 ,
(2) NaCl 。
制备原理和路线如下
: 工业纯碱中含有 3+等杂质 加入稳定剂的作用是与 3+
(3) Fe , Fe
结合生成稳定的配合物 3+对反应的不良影响是
,Fe
。
反应的温度控制在 温度过高时造成产率降
(4) 15 ℃~20 ℃,
低的原因可能是
。
126 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
以上流程中遗漏了一步 造成所得产品纯度偏低 该步操 已知 时 一些金属氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的
(5) , , :①25 ℃ ,
作的名称是 进行该操作的方法是 如下表所示
, pH 。
。
为测定产品的纯度 准确称取a 产品配成 溶液 氢氧化物 pH
(6) , g 250 mL , 开始沉淀 沉淀完全
移取 至锥形瓶中 加入稀硫酸酸化 用蒸馏水稀
25.00 mL , ,
释成 作被测试样 用高锰酸钾标准溶液滴定被测 Fe(OH)3 2.30 3.70
100 mL, ;
试样 ,MnO - 4 的还原产物是 Mn 2+ 。 用c mol·L -1 KMnO4 标 Ni(OH)2 7.60 9.75
准溶液V 滴定待测液 滴定到达终点的现象是 时 K -38 K
mL , ②25 ℃ , sp[Fe(OH)3]=4.0×10 、 sp[Fe(OH)2]=8.0×
重 复 滴定 三 次 平 均 消 耗 c -1 标
10
-16
、
K
sp[N
中
i(O
铁
H
元
)2
素
]=
的
2
化
.0
合
×1
价
0
-1
为
5
。
准 溶 液 V 。 则产品中过碳 , 酸钠的质量 m 分 ol 数 · 为 L KMnO4 (1)K2 碱 FeO 液 4 洗涤 的目的是除去 铁 屑 表 。 面的油污 一般用
mL, 。 (2)“ ” ,
配制c -1 标准溶液的过程中 移液时有少量 溶液除污的原理是
液体溅 m 出 ol· 则 L 产品 KM 的 nO 纯 4 度将 填 偏 , 大 偏小 或 N 用 a2C 离 O 子 3 方程式作答
, ( “ ”“ ” ( )。
不变 步骤 发生反应的化学方程式为
“ ”)。 (3) ⑤
2 答案
. (1)abc 。
使 在水中的溶解度降低 析出更多晶体 步骤 中若不加 溶液 将会产生的后果是
(2)
催化
2N
过
a2
氧
CO
化
3·
氢
3
的
H
分
2O
解
2 , (4) ③
原因
H
是
2O2 ,
(3) ,
温度高时过氧化氢易分解
(4) 。
晶体的洗涤 向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至刚好淹 用滴定法测定所制粗 的纯度 取 粗
没 (5 沉 ) 淀 静置 待 水自然流出后 再重复操作两到三次 (5) 样品 加入足量硫酸 K 酸 2F 化 eO 的 4 溶 : 液 0 充 .24 分 0g 反应 K 后 2FeO 用 4
, , , , KI , ,
(6) 滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时 , 溶液由无色变为浅红 0.200 mol·L -1 Na2S2O3 标准溶液滴定 , 滴定消耗标准溶液
cV 的体积为
色 且 不恢复原色 785 偏大 20.00 mL。
解 , 析 30 s 项 二氧 化锰 3 a 能 % 够 做催化剂 促进过氧化氢分 涉及的反应有 FeO 2 4 - +4I - +8H + Fe 2+ +2I2+4H2O,
(1)a , , 2- 2- -
解 使固体双氧水失效 项 硫化氢具有还原性 能够与固体 2S2O3 +I2 S4O6 +2I 。
滴定时选用的指示剂为 滴定终点的现象为
, 。 b , ,
双氧水发生氧化还原反应 使固体双氧水失效 项 稀硫酸 ① ,
, 。 c ,
能够与过碳酸钠反应 使固体双氧水失效 项 碳酸氢钠与 。
粗 的纯度为
, 。 d ,
固体双氧水不反应 不会使固体双氧水失效 ② K2FeO4 。
, 。 2 答案
加入氯化钠 溶液中钠离子浓度增大 降低了固体双氧水 . (1)+6
(2) , , 2- - -
的溶解度 会析出更多晶体 (2)CO3 +H2O HCO3+OH
, 。
铁离子能够做催化剂 促进过氧化氢的分解 (3)2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
(3) , 。 固 体 中 会 混 有 K 和
(6)
设参加反应的
2Na2CO3·3H2O2
为x
mol,
根据关系式
:
(
K
4
sp[
)
Ni(OH)2]
相差不大
,
N
仅
i (
调
O
节
H)
pH
2
难以
s
使
p [
二
F
者
e
分
(O
离
H)2]
淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色 且半分钟内不变色
6KMnO4 ~ 5(2Na2CO3·3H2O2)
(5)① ,
或
6 mol 5 mol
②82.5% 0.825
( c mol·L -1 × V ×10 -3 L) x 解析 根据化合物中各元素正 负化合价代数和为零
(1) 、 ,
由 是 价 是 价可得 中铁元素的化合价为
x = 5 cV ×10 -3 mol K +1 、O -2 K2FeO4 +6。
6 碱液洗涤 的目的是除去铁屑表面的油污 一般用
(2)“ ” ,
m (2Na2CO3·3H2O2)= 5 cV ×10 -3 mol×314 g·mol -1 Na2CO3 溶液除污的原理是 CO 2 3 - +H2O HCO - 3 +OH - 。
6 步骤 产生 则加入的 将 氧化为
故 ω (3) ⑤ Na2FeO4, NaClO Fe(OH)3
( 2Na2 CO3 · 3H2 O2 ) =
Na2FeO4:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH 2Na2FeO4+3NaCl+
5 cV -3 -1 250 mL 滴定时选用的指示剂为淀粉溶液 反应过程中生
×10 mol×314 g·mol × cV 5H2O。 (5)① ,
6 25 mL 785 配制 成的 被消耗 滴定终点的现象为溶液由蓝色变为无色 且半
a ×100% = a %; I2 , ,
c mol·L -1 KMnO4 标 g 准溶液时 , 移液时有少量液体 3 溅出 , 使标 分钟内不变色 。 ② 根据关系式 FeO 2 4 - ~4S2O 2 3 - , 粗 K2FeO4 的纯
准液浓度偏小 消耗的标准液体积偏大 则产品的纯度将偏大
, , 。 0.200 mol·L -1 ×20.00×10 -3 L×198 g·mol -1 × 1
2(2018安徽 10联盟联考,19)废物的综合利用是化学研究的 度为 4
. A ×100%=
重要课题 以废铁屑 含有少量镍 制备高铁酸钾 的 0.240 g
, ( ) (K2FeO4)
流程如下图所示 82.5%。
:
溶液
NaOH
碱液洗涤 加适量盐酸 加 溶液 调节 ↓
铁屑 H2O2 pH 固体 溶液
→ → → → ← NaClO
① ② ③ ④
⑤
饱和 溶液 ↓
粗 KOH
K2FeO4← Na2FeO4
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 127
对应学生用书
起始页码201
考点一 弱电解质的电离平衡 学科思想 体现了学以致用的价值观念
, 。
1(2019课标Ⅰ,10,6分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相
项中用惰性电极电解 溶液的化学方程式是
电解
.
化学在环境 催化 材料科学等领域研究的重要课题 下图为 B CuCl2 CuCl2
、 、 。
少量 气体分子在 冰表面吸附和溶解过程的示意图
Cu+Cl2↑。
解题方法 项中反应热的计算方法是
HCl 253K ,
下列叙述错误的是 D :
( ) H 生成 所放出的能量 断裂 中的化学键所吸收
Δ =-( HCl - H2、Cl2
的能量 -1 -1 -1
)=-(431 kJ·mol ×2-436 kJ·mol -243 kJ·mol )=
-1
-183kJ·mol 。
3(2019天津理综,5,6分)某温度下 和 的电
. ,HNO2 CH3COOH
离常数分别为 -4和 -5 将 和体积均相同的两
5.0×10 1.7×10 。 pH
种酸溶液分别稀释 其 随加水体积的变化如图所示 下列
, pH 。
叙述正确的是
( )
冰表面第一层中 以分子形式存在
A. ,HCl
冰表面第二层中 +浓度为 -3 -1 设冰的密度为
B. ,H 5×10 mol·L (
-3 曲线 代表 溶液
0.9 g·cm ) A. Ⅰ HNO2
冰表面第三层中 冰的氢键网络结构保持不变 溶液中水的电离程度 点 点
C. , B. :b >c
冰表面各层之间 均存在可逆反应 + - c c -
D. , HCl H +Cl 从 点到 点 溶液中 (HA)· (OH )保持不变 其中
1 答案 D 本题涉及的考点有 的电离 +浓度计算和水 C. c d , c - ( HA、
. HCl 、H (A )
分子间氢键等 根据题目提供的新信息 准确提取实质性内 -分别代表相应的酸和酸根离子
。 , A )
容 考查了学生接受 吸收 整合化学信息的能力 从原子 分 相同体积 点的两溶液分别与 恰好中和后 溶液中
, 、 、 。 、 D. a NaOH ,
子水平认识物质的结构和变化 体现了宏观辨识与微观探析 n + 相同
, (Na )
的学科核心素养 3 答案 C 本题涉及弱酸的稀释与 变化的相关知识 通
。 . pH ,
由图可知 在冰表面第一层氯化氢以分子形式存在 在第二层 过加水的体积与酸的 变化图像 考查学生分析和解决问题
, , pH ,
氯化氢以离子形式存在 而第三层只有水分子 则在第一 二 的能力 以两种弱酸的性质作比较 体现宏观辨识与微观探析
, , 、 , ,
层之间存在可逆反应 + - 项正确 项错 的学科核心素养
:HCl H +Cl ,A、C ,D 。
由电离常数的值可知酸性 则曲线 代表
-3
误 冰中水的物质的量为0.9 g·cm ×1000 mL :HNO2>CH3COOH, Ⅰ
;1 L -1 =50 mol, 溶液 曲线 代表 溶液 项错误 当稀释相
18 g·mol CH3COOH , Ⅱ HNO2 ,A ;
第二层中 n - n -4 n - -3 同倍数时 点溶液中c + 大于 点 对水的电离的抑制作
, (Cl ) ∶ (H2O)= 10 ∶ 1, (Cl )= 5×10 mol, ,b (H ) c ,
n - -3 用 点 点 所以水的电离程度 点 点 项错误
则c + c - (Cl ) 5×10 mol -3 -1 :b >c , :b <c ,B ;
(H )= (Cl )= V = 1 L = 5×10 mol·L , c (HA)· c (OH - ) K W 点到 点温度不变 K 和K 都不变
项正确 c - = K ,c d , W a ,
B 。 (A ) a
思路分析 依据图示分析氯化氢在不同层的存在形式 结合 项正确 点表示 和 两种酸溶液的 相
, C ;a HNO2 CH3COOH pH
的电离方程式和相关粒子数量比例关系求第二层中 +的 同 则c c 同体积的两种酸溶液分别与
HCl H , (CH3COOH)> (HNO2),
浓度 恰好中和后 溶液中n + 不同 项错误
。 NaOH , (Na ) ,D 。
2(2019北京理综,7,6分)下列示意图与化学用语表述内容不 审题方法 依题干信息判断两种酸的酸性强弱 认真分
. ① ;②
相符的是 水合离子用相应离子符号表示 ∙ 析图像中曲线的变化趋势 准确判断曲线对应的酸
( ) ( ) , 。
∙∙ 4(2018北京理综,8,6分)下列化学用语对事实的表述不正确
A B C D .
的是
( )
浓硫酸
硬脂酸与乙醇的酯化反应 18
A. :C17H35COOH+C2H5 OH
△
18
NaCl 溶于水 电解 CuCl2 溶液 CH 水 3C 中 O 电 OH 离 在 H2 能 与 量 C 变 l2 反 化 应 B. 常 C17 温 H 时 35C , O 0 O .1 C m 2H ol 5 · +H L 2 -1氨 O 水的 pH=11.1:NH3·H2ONH + 4+
-
NaClNa ++Cl - C C u u C 2+ l + 2 2C l - C C H H 3C 3C O O O O H -+ H + 2
H
Δ H H
2(
C =
g
l
)
( - g
+
1 )
C
83
l2(
k
g
J
)
·
m
ol -1 D C. . 由
O
电
H
解 Na 精 和 炼 C 铜 l 形 的 成 阴 离 极 子 反 键 应 的 :C 过 u 2+ 程 + : 2e - Cu
2 答案 B 本题考查了电解质的电离 电离方程式的书写 4 答案 A 在酯化反应中 通常是 酸脱羟基醇脱氢 所以
. 、 、 . , “ ”,
电解原理和化学键与能量的关系等知识 通过图示 化学方程 中反应后18 原子应存在于酯中
。 、 A O 。
式等形式考查学生接受 吸收 整合化学信息的能力 试题以图 易错易混 项中离子键的形成过程包含电子的转移 用电
、 、 ; C ,
示形式呈现物质变化规律 体现了变化观念与平衡思想的学科 子式表示离子键的形成过程时要用箭头表示出电子转移的
,
核心素养及运用模型解释化学现象 揭示现象的本质和规律的 方向
、 。
128 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
5(2017课标Ⅱ,12,6分)改变 -1二元弱酸 溶液
. 0.1 mol·L H2A
的 溶液中 - 2-的物质的量分数δ 随 的变
pH, H2A、HA 、A (X) pH
c
化如图所示 已知δ (X)
[ (X)=c c - c 2- ]。
(H2A)+ (HA )+ (A )
下列叙述错误的是
( )
时 c c - A.pH=1.2 , (H2A)= (HA )
K
B.lg[ 2(H2A)]=-4.2
时 c - c c 2-
C.pH=2.7 , (HA )> (H2A)= (A )
时 c - c 2- c +
D.pH=4.2 , (HA )= (A )= (H )
5 答案 D 本题考查弱电解质的电离及相关计算 结合题
. 。
c 2- c + 图 可知 正确 K (A )· (H ) 结合题图中
, A、C 。 2(H2A)= c - ,
(HA )
时c - c 2- 代入上式可得K -4.2 则 pH=4.2 (HA )= (A ), 2(H2A)=10 ,
K 故 正确 时 c + lg[ 2(H2A)]= - 4.2, B 。 pH = 4.2 , (H ) =
-4.2 -1 但溶液中c - c 2- 均约为 -1 故
10 mol·L , (HA )、(A ) 0.05mol·L , 错
D 。
疑难突破 在温度不变时 电离平衡常数不随溶液成分变化
,
而改变 故可以选择特殊点进行计算 例如本题中K 的
, 。 2(H2A)
计算
。
特别提示 此类图像题中 曲线的 起点 拐点 交点 等特
, “ ”“ ”“ ”
殊点往往会隐含重要的解题信息 要注意正确利用
, 。
6(2016浙江理综,12,6 分)苯甲酸钠
. (
7(2016北京理综,11,6分)在两份相同的 溶液中 分
. Ba(OH)2 ,
别滴入物质的量浓度相等的 溶液 其导电能力
H2SO4、NaHSO4 ,
随滴入溶液体积变化的曲线如图所示
。
下列分析不正确的是
( )
代表滴加 溶液的变化曲线
A.① H2SO4
点 溶液中大量存在的离子是 + -
B.b , Na 、OH
点 两溶液中含有相同量的 -
C.c , OH
两点对应的溶液均显中性
D.a、d
7 答案 C 中的 点处 和 恰好完全反
. ① a Ba(OH)2 H2SO4
应 2+和 2- 完全转化为 沉淀 溶液的导电能力达到
,Ba SO4 BaSO4 ,
最低 在溶液中继续滴加 溶液到 点 此时 过
; H2SO4 c , H2SO4
量 溶液呈酸性 中 点处 和 按物质的
, 。 ② b Ba(OH)2 NaHSO4
量之比 反应 此时除了生成 沉淀外 还生成
1 ∶ 1 , BaSO4 ,
是继续加入的 与 反应的过程 因此
NaOH;b→d NaHSO4 NaOH ,
中 点溶液呈碱性 故 项错误
② c 。 C 。 思路梳理 对于曲线 对应的反应过程要分析清楚 从开始到
② 。 点所发生的反应是
b Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+NaOH+ 从 点到 点所发生的反应是
H2O; b d NaOH+NaHSO4 理清了反应过程 此题就不难作答
Na2SO4+H2O。 , 。
8(2017江苏单科,20,14分)砷 是一些工厂和矿山废水中
. (As)
的污染元素 使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一
, 。
将硫酸锰 硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合 搅拌
(1) 、 ,
使其充分反应 可获得一种砷的高效吸附剂 吸附剂
, X, X
中含有 2- 其原因是
CO3 , 。
和 水溶液中含砷的各物种的分布分数 平
(2)H 衡 3 时 As 某 O3 物种 H 的 3A 浓 sO 度 4 占各物种浓度之和的分数 与 的 ( 关
COONa 缩写 ) pH
, 系分别如图 和图 所示
1 2 。
为 可用作饮料的防腐剂 研究表明苯甲酸 的抑菌
NaA) 。 (HA)
能力显著高于 - 已知 时 的K -5
A 。 25 ℃ ,HA a=6.25×10 ,H2CO3
的K -7 K -11 在生产碳酸饮料的过程
a1 =4.17×10 , a2 =4.90×10 。
中 除了添加 外 还需加压充入 气体 下列说法正确
, NaA , CO2 。
的是 温度为 不考虑饮料中其他成分
( 25 ℃, ) ( )
相比于未充 的饮料 碳酸饮料的抑菌能力较低
A. CO2 ,
图
提高 充气压力 饮料中c - 不变 1
B. CO2 , (A )
c
当 为 时 饮料中 (HA)
C. pH 5.0 , c - =0.16
(A )
碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为 c + c -
D. : (H )= (HCO3)+
c 2- c - c
(CO3 )+ (OH )- (HA)
6 答案 C 的抑菌能力显著高于 - 碳酸饮料中 含
. HA A , HA
量比未充 的饮料要高 抑菌能力更强 项不正确 增大
压强可使更 CO 多 2 的 溶于 , 水中 生成更多 , 的 A c - ; 会减 图 2
CO2 , HA, (A )
小 项 不 正 确 已 知 的 K -5 K 以酚酞为指示剂 变色范围 将 溶
,B ; HA a = 6. 25 × 10 , a = ① ( pH 8.0~10.0), NaOH
c + c - c 液逐滴加入到 溶液中 当溶液由无色变为浅红色
(H
c
)· (A )
,
当c
(H
+
)= 10
-5
mol·L
-1时
,
饮料中
c
(HA
-
)
= 时停止滴加 该
H3
过
As
程
O3
中主要反
,
应的离子方程式为
(HA) (A ) 。
c + -5
(H ) 10 1 项正确 由物料守恒知 。
K a = 6.25×10 -5 = 6.25 = 0.16,C ; ②H3AsO4 第一步电离方程式 H3AsO4 H2AsO - 4+H +的
c + c - c 由电荷守恒知 c + c + 电离常数为K 则 K K K
c (Na ) - = ( c A )+ 2- (H c A), - c - 两式联 ( 立 Na 可 ) 得 + c (H + )= 溶液的 对 a 吸 1 , 附 p 剂 a1 = 表 面 所 带 电 ( 荷 p 有 a1 = 影 - 响 lg a1 )。
(HCO3)+2 (CO3 )+ (OH )+ (A ), (H )= (3) pH X 。 pH=7.1
c - c 2- c - c 项不正确 时 吸附剂 表面不带电荷 时带负电荷 越
(HCO3)+2 (CO3 )+ (OH )- (HA),D 。 , X ;pH>7.1 ,pH
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 129
高 表面所带负电荷越多 时带正电荷 越低
, ;pH<7.1 ,pH ,
表面所带正电荷越多 不同时吸附剂 对三价砷和五
。 pH X
价砷的平衡吸附量 吸附达平衡时单位质量吸附剂 吸附
( X
砷的质量 如图 所示
) 3 。
图甲是 的平衡常数与
A. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
反应温度的关系曲线 说明该反应的 H
, Δ <0
图乙是室温下 催化分解放出氧气的反应中c 随
B. H2O2 (H2O2)
反应时间变化的曲线 说明随着反应的进行 分解速率
, H2O2
图 逐渐减小
3
在 之间 吸附剂 对五价砷的平衡吸附量随 图丙是室温下用 -1 溶液滴定
① pH7~9 , X pH C. 0.1000 mol·L NaOH 20.00 mL
升高而迅速下降 其原因是 -1某一元酸 的滴定曲线 说明 是一元
, 0.1000 mol·L HX , HX
强酸
图丁是室温下用 除去溶液中 2+达到沉淀溶解平衡
。 D. Na2SO4 Ba
在 之间 吸附剂 对水中三价砷的去除能力远 时 溶液中 c 2+ 与 c 2- 的关系曲线 说明溶液中
② pH4~7 , X , (Ba ) (SO4 ) ,
比五价砷的弱 这是因为 c 2- 越大c 2+ 越小
, (SO4 ) (Ba )
9 答案 C 由图甲可知 温度升高 K减小 即K值减小 平
. , ,lg , ,
衡逆向移动 故正反应放热 H 正确 由图乙可知随着时
。 , ,Δ <0,A ;
提高吸附剂 对三价砷去除效果可采取的措施是 间的推移 单位时间内 c 越来越小 说明 分解速
X , Δ (H2O2) , H2O2
率逐渐减小 正确 由图丙可知 -1一元酸
。 ,B ; 0.1000 mol·L
8 答案 碱性溶液吸收了空气中的 的 故 为弱酸 错误 由图丁可知c 2- 与
. (1) CO2 (HX) pH>1, HX ,C ; (SO4 )
- - c 2+ 成反比 即c 2- 越大c 2+ 越小 正确
(2)①OH +H3AsO3 H2AsO3+H2O ②2.2 (Ba ) , (SO4 ) (Ba ) ,D 。
(3)① 在 pH7~9 之间 , 随 pH 升高 H2AsO - 4 转变为 HAsO 2 4 - , 吸 审题方法 解答图像题时要看清横坐标 、 纵坐标对应的物理
附剂 表面所带负电荷增多 静电斥力增加 量及二者的关系 如图甲 随着温度升高 K逐渐减小 即K
X , 。 , ,lg ,
在 之间 吸附剂 表面带正电 五价砷主要以 值逐渐减小 说明平衡逆向移动
② pH 4~7 , X , , 。
H2AsO - 4 和 HAsO 2 4 - 阴离子存在 , 静电引力较大 ; 而三价砷主要 10 . (2016课标Ⅰ,12,6分) 298 K 时 , 在 20.0 mL 0.10 mol·L -1
以 分子存在 与吸附剂 表面产生的静电引力小 加 氨水中滴入 -1的盐酸 溶液的 与所加盐酸的
入氧
H3
化
A
剂
sO3
将三价砷转
,
化为五价
X
砷 体积关系如图
0.1
所
0
示
mol·
已
L
知
,
-1
p
氨
H
水的电离度为
, 。 0.10 mol·L
解析 碱性溶液易吸收空气中的 与碱发生反 下列有关叙述正确的是
(1) CO2,CO2 1.32%, ( )
应 - 2- 故吸附剂 中含有 2-
CO2+2OH CO3 +H2O, X CO3 。
观察图 知 在 为 之间 的分布分数逐
(2)① 1 , pH 8~10 ,H3AsO3
渐减小 - 的分布分数逐渐增大 故该过程中 与
,H2AsO3 , ,NaOH
反应生成 和水 离子方程式为 -
H3AsO3 NaH2AsO3 , OH +H3AsO3
该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
由
H2AsO - 3+H2O
的
。
第 一 步 电 离 方 程 式 知 K
A.
点对应的盐酸体积为
② c (H + )· H c ( 3A H s 2 O A 4 sO - 4) 观察图 知 当 即 c , + a1 = B C . . M M 点 点 处 处 的 的 溶 溶 液 液 中 中c (NH + 4) 2 = 0. c 0 ( m Cl L - )= c (H + )= c (OH - )
c , 2 , pH=2.2, (H )=
(H3AsO4)
10
D.
答
N
案 D 强酸滴
pH
定
<
弱
12
碱 达到滴定终点时溶液呈酸性 应
-2.2 时 的分布分数和 - 的分布分数相 . , ,
10 mol/L ,H3AsO4 H2AsO4 选用甲基橙作指示剂 项错误 若氨水和盐酸恰好反应生成
等 即K -2.2 故 K K -2.2 ,A ;
, a1 =10 , p a1 =-lg a1 =-lg10 =2.2。 溶液呈酸性 要使 为 盐酸应偏少 即 点对应
解题方法 认真观察图像 注意图像中的关键点和特殊点 NH4Cl, , pH 7, , M
① , ; 的盐酸体积小于 项错误 项 点对应的溶液中
解第 小题时 注意阅读题干中的已知信息 围绕已知信 20.0 mL,B ;C ,M
息 ② 分析图 (3 像 ) , , 离子浓度大小关系应为c (NH + 4)= c (Cl - )> c (H + )= c (OH - ),
。 错误 项 点对应的溶液为氨水 c - -1
;D ,N , (OH )=0.10 mol·L ×
考点二 水的电离 溶液的酸碱性 K -14
-3 -1 c + W 10 -1
9(2018江苏单科,13,4分)根据下列图示所得出的结论不正确 1.32%=1.32×10 mol·L , (H )=c - = -3 mol·L ,
. (OH ) 1.32×10
的是 正确
( ) pH=11+lg1.32<12, 。
知识拓展 中和滴定时应根据中和后溶液的酸碱性选择指
示剂 若强酸与强碱相互滴定 选甲基橙或酚酞都可以 若强
。 , ;
酸滴定弱碱 由于滴定终点溶液呈酸性 所以要选择在酸性范
, ,
围内变色的指示剂 如甲基橙 若强碱滴定弱酸 则要选择在
, ; ,
碱性范围内变色的指示剂 如酚酞
, 。
130 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
11(2019北京理综,26,12分)化学小组用如下方法测定经处理
.
后的废水中苯酚的含量 废水中不含干扰测定的物质
( )。
用已准确称量的 固体配制一定体积的a -1
Ⅰ. KBrO3 mol·L
标准溶液
KBrO3 ;
取V 上述溶液 加入过量 加 酸化 溶液颜
Ⅱ. 1 mL , KBr, H2SO4 ,
色呈棕黄色
;
向 所得溶液中加入V 废水
Ⅲ. Ⅱ 2 mL ;
向 中加入过量
Ⅳ. Ⅲ KI;
用b -1 标准溶液滴定 中溶液至浅黄色
Ⅴ. mol·L Na2S2O3 Ⅳ
时 滴加 滴淀粉溶液 继续滴定至终点 共消耗
, 2 , , Na2S2O3
溶液V
3 mL。
已知
:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6
和 溶液颜色均为无色
Na2S2O3 Na2S4O6
中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 胶头滴管
(1)Ⅰ 、 、
和
。
中发生反应的离子方程式是
(2)Ⅱ
。
中发生反应的化学方程式是
(3)Ⅲ
。
中加 前 溶液颜色须为黄色 原因是
(4)Ⅳ KI , ,
。
与 物质的量关系为n n 时
(5)KI KBrO3 (KI)≥6 (KBrO3) ,KI
一定过量 理由是
,
。 中滴定至终点的现象是
(6)Ⅴ 。
废水中苯酚的含量为 -1 苯酚摩尔质
(7) g·L (
量 -1
:94 g·mol )。
由于 具有 性质 中反应须在密闭容
(8) Br2 ,Ⅱ~Ⅳ
器中进行 否则会造成测定结果偏高
, 。
11 答案 容量瓶
. (1)
- - +
(2)BrO3+5Br +6H 3Br2+3H2O
(3)
OH
+3Br2 →
反应时 消耗 的物质的量刚好是 的 倍 实际上苯
KI , KI KBrO3 6 。
酚一定会消耗一定量的 所以当n n
Br2, (KI) ∶ (KBrO3)=6 ∶ 1
时 就已经过量了
,KI 。
由 与 反应生成的 的物质的量的计算
(7) KBrO3 KBr Br2 :
- - +
BrO3+5Br +6H 3Br2+3H2O
1 mol 3 mol
a -1 V -3 aV -3
mol·L × 1×10 L 3 1×10 mol
与废水反应后剩余的 的物质的量的计算
Br2 :
Br2 ~ I2 ~ 2Na2S2O3
1 mol 2 mol
1 bV -3 b -1 V -3
3×10 mol mol·L × 3×10 L
2
与苯酚反应的 的物质的量为 aV -3 1bV -3
Br2 (3 1×10 - 3×10 ) mol;
2
设废水中苯酚的物质的量为x
,
OH
Br Br
↓+3HBr
Br
过量 保证苯酚完全反应
(4)Br2 ,
反应物用量存在关系 若无苯酚时 消
(5) :KBrO3~3Br2~6KI, ,
耗 物质的量是 物质的量的 倍 因有苯酚消耗
KI KBrO3 6 , Br2,
所以当n n 时 一定过量
(KI)≥6 (KBrO3) ,KI
溶液蓝色恰好消失
(6)
aV bV
(6 1- 3)×94
(7) V
6 2
易挥发
(8)
解析 本题所涉及的知识点有化学仪器的使用 离子方程
,
式的书写 氧化还原滴定原理的应用 物质的量浓度的相关计
, ,
算等 试题通过实验的方式考查了学生的实验操作能力 分
。 ,
析 推理能力和接受 吸收 整合信息的能力 体现了科学探究
、 、 、 ,
与创新意识的学科核心素养
。
配制标准溶液用到的玻璃仪器除了给出的三种仪器外
(1) ,
还有容量瓶
。
溶液为黄色说明仍有 存在 此时废水中的苯酚已完全
(4) Br2 ,
反应
。
假设废水中没有苯酚 和 反应生成的 完全和
(5) ,KBrO3 KBr Br2
OH
~ 3Br2
1 mol 3 mol
x aV 1 bV -3
(3 1- 3)×10 mol
2
解得x aV 1 bV -3
=( 1- 3)×10 mol,
6
所以废水中苯酚的含量为
( aV 1-
6
1bV 3)×10 -3 mol×94g·mol -1
94(6
aV
1-
bV
3) -1
V -3 = V g·L 。
2×10 L 6 2
当 挥发掉后 在 步骤中消耗的 的量减少
(8) Br2 , Ⅴ Na2S2O3 ,
即V 减小 导致测定结果偏高
3 , 。
12(2018课标Ⅲ,26,14分)硫代硫酸钠晶体
. (Na2S2O3·5H2O,
M -1 可用作定影剂 还原剂
=248 g·mol ) 、 。
回答下列问题
:
已知 K -10 K -5
(1) : sp(BaSO4)= 1.1×10 , sp(BaS2O3)= 4.1×10 。
市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质 选用下列试剂设
,
计实验方案进行检验
:
试剂 稀盐酸 稀 溶液 溶液
: 、 H2SO4、BaCl2 、Na2CO3 、H2O2
溶液
实验步骤 现象
取少量样品 加入除氧
① , 固体完全溶解得无色澄清溶液
蒸馏水 ②
有刺激性气
④ ,
③ 体产生
静置
⑤ ,
溶液 ⑥
利用 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度 测
(2) K2Cr2O7 。
定步骤如下
:
溶液配制 称取 某硫代硫酸钠晶体样品 用新
① : 1.2000 g ,
煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解 完全溶解后 全
, ,
部转移至 的 中 加蒸馏水至
100 mL , 。
滴定 取 -1的 标准溶液
② : 0.009 50 mol·L K2Cr2O7
硫酸酸化后加入过量 发生反应 2-
20.00 mL, KI, :Cr2O7 +
- + 3+ 然后用硫代硫酸钠样
6I +14H 3I2+2Cr +7H2O。
品溶液滴定至淡黄绿色 发生反应 2-
, :I2 +2S2O3
2- - 加入淀粉溶液作为指示剂 继续滴定 当溶液
S4O6 +2I 。 , ,
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 131
即为终点 平行滴定 次 样品溶液的平 标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因
, 。 3 , (2)AgNO3
均用量为 则样品纯度为 保留 位 是
24.80 mL, %( 1 。
小数 滴定应在 的条件下进行 其原因是
)。 (3) pH<0.5 ,
12 答案 加入过量稀盐酸
. (1)③ 。
出现乳黄色浑浊 和 两步操作是否可以颠倒 说明理由
④ (4)b c ,
吸 取上层清液 滴入
⑤( ) , BaCl2 。
产生白色沉淀 所消耗的 标准溶液平均体积为 测
⑥ (5) NH4SCN mL,
烧杯 容量瓶 刻度 得c - -1
(2)① (I )= mol·L 。
蓝色褪去 在滴定管中装入 标准溶液的前一步 应进行的
② 95.0 (6) NH4SCN ,
解析 设计离子检验实验方案时注意排除杂质离子的 操作为
(1) 。
干扰 检验市售硫代硫酸钠中含有硫酸根时 先加酸除去 判断下列操作对 c - 测定结果的影响 填 偏高 偏
。 , (7) (I ) ( “ ”“
2- 再加入 2+观察实验现象 实验过程为 取少量样品 低 或 无影响
S2O3 , Ba 。 : , ” “ ”)。
加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 向溶液中加 若在配制 标准溶液时 烧杯中的溶液有少量溅
, ; ① AgNO3 ,
入过量稀盐酸 澄清溶液中出现乳黄色浑浊 有刺激性气体产 出 则测定结果
, , , 。
生 静置 取少量上层清液于试管中 向试管中滴加 溶 若在滴定终点读取滴定管刻度时 俯视标准液液面 则
; , , BaCl2 ② , ,
液 产生白色沉淀 说明样品中含有 2- 测定结果
, , SO4 。 。
用 溶液滴定 时 加入淀粉溶液作指示剂 溶 13 答案 棕色 容量瓶 胶头滴管
(2)② Na2S2O3 I2 , , . (1)250 mL( ) 、
液变蓝 当 反应完全时 蓝色褪去 即滴定过程中 当滴入 避免 见光分解
, I2 , , , (2) AgNO3
最后一滴硫代硫酸钠溶液时 溶液蓝色褪去 且半分钟内不恢 防止因 3+的水解而影响滴定终点的判断 或抑制 3+
, , (3) Fe ( Fe
复 即为滴定终点 设样品中含x 依据得 的水解
, ; mol Na2S2O3·5H2O, )
失电子守恒知 x -1 否 或不能 若颠倒 3+与 -反应 指示剂耗尽 无法
,0.5×2× mol=3×2×0.009 50 mol·L × (4) ( ) ,Fe I , ,
解得 x -3 即所取样品中 n 判断滴定终点
0.02000L, =1.14×10 , (Na2S2O3·
-3 故 样 品 纯 度 为
5H2O) = 1.14 × 10 mol, (5)10.00 0.0600
用 标准溶液进行润洗
1.14×10 -3 mol×248 g·mol -1 (6) NH4SCN
×100%=95.0%。 偏高 偏高
24.80 mL (7)
1.2 g× 解析 配制 标准溶液要用 容量
100 mL (1) 250 mL AgNO3 250 mL
答题模板 设计离子检验实验方案模板 取少量待测试样于 瓶 胶头滴管 烧杯和玻璃棒
: 、 、 。
试管中 加入蒸馏水 向试管中加入 试剂 产生 现象 说 见光易分解 因此 标准溶液要放在棕色试
, , ×× , ×× , (2)AgNO3 , AgNO3
明含有 离子 剂瓶中避光保存
×× 。 。
13(2017天津理综,9,18分)用沉淀滴定法快速测定 等碘 本实验用 溶液作指示剂 3+水解会影响
. NaI (3) NH4Fe(SO4)2 ,Fe
化物溶液中c
(I
-
),
实验过程包括准备标准溶液和滴定待测 滴定终点的判断
,
为了抑制
Fe
3+的水解
,
滴定应在
pH<0.5
的
溶液 条件下进行
。 。
Ⅰ.
准备标准溶液
(4)
若操作颠倒
,
指示剂中含有的
Fe
3+会与待测液中的
I
-反
准确称取 基准物 后 配制成 应 使指示剂耗尽 无法指示滴定终点
a. AgNO3 4.246 8 g(0.025 0 mol) , , , 。
标准溶液 放在棕色试剂瓶中避光保存 备用 观察三次实验数据知 第 次数据与后两次实验数据相
250 mL , , 。 (5) , 1
配制并标定 -1 标准溶液 差较大 应舍去 第 次和第 次实验数据求平均值得消耗
b. 100 mL 0.100 0 mol·L NH4SCN , , ; 2 3
备用 标准溶液平均体积为 由 + -
。 NH4SCN 10.00 mL; Ag +I
Ⅱ. 滴定的主要步骤 AgI↓、 Ag + + SCN - AgSCN↓ 知 , c (I - ) =
取待测 溶液 于锥形瓶中
a. NaI 25.00 mL 。 0.025 L×0.100 0 mol·L -1 -0.010 L×0.100 0 mol·L -1
加入 -1 溶液 过量 使 -完 =
b. 25.00mL0.1000mol·L AgNO3 ( ), I 0.025 L
全转化为 沉淀
-1
AgI 。 0.060 0 mol·L 。
加入 溶液作指示剂 滴定管装入溶液之前必须用待装溶液润洗 故在滴定管
c. NH4Fe(SO4)2 。 (6) ,
用 -1 溶液滴定过量的 + 使其恰 中装入 标准溶液的前一步操作为用 标准溶
d. 0.1000 mol·L NH4SCN Ag , NH4SCN NH4SCN
好完全转化为 沉淀后 体系出现淡红色 停止滴定 液润洗滴定管
AgSCN , , 。 。
重复上述操作两次 三次测定数据如下表 配制 标准溶液时烧杯中的溶液溅出 则配制的
e. 。 : (7)① AgNO3 ,
标准溶液浓度偏小 滴定时消耗 溶液偏少 测
实验序号
1 2 3 AgNO3 , NH4SCN ,
消耗 标准溶液体积 定的c (I - ) 偏高 ;② 滴定终点时俯视读数 , 由于滴定管刻度
NH4SCN /mL 10.24 10.02 9.98 上小下大 故读数偏小 代入计算式的 标准溶液
数据处理 “ ”, , NH4SCN
f. 。 体积偏小 测定的c - 偏高
回答下列问题 , (I ) 。
: 易混易错 处理平行实验中的数据时 对于误差较大的数据
将称得的 配制成标准溶液 所使用的仪器除烧杯 ,
(1) AgNO3 , 应直接舍去 不能代入求平均值
和玻璃棒外还有 , 。
。
132 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
教师专用题组
考点一 弱电解质的电离平衡 3(2015浙江理综,12,6 分) 在氨 水体系中不断通入
. 40 ℃, -
1 . (2015课标Ⅰ,13,6分)浓度均为 0.10 mol·L -1 、 体积均为 V V 0 CO2, 各种离子的变化趋势如图所示 。 下列说法不 ∙∙ 正 ∙ 确的是
的 和 溶液 分别加水稀释至体积V 随 的 ( )
MOH ROH , ,pH lg V
0
变化如图所示 下列叙述错误的是
。 ( )
∙∙
在 时 c + c - c - c 2-
A. pH=9.0 , (NH4)> (HCO3)> (NH2COO )> (CO3 )
A.MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B. 不同 pH 的溶液中存在关系 : c (NH + 4)+ c (H + )= 2 c (CO 2 3 - )+
B.ROH
的电离程度
:
b点大于a点 c (HCO - 3)+ c (NH2COO - )+ c (OH - )
C. 若两溶液无限稀释 , 则它们的c (OH - ) 相等 随着 的通入 c (OH - ) 不断增大
当
V
时 若两溶液同时升高温度 则
c
(M
+
)增大
C. CO2 ,c
(NH3·H2O)
D. 答案 lg V 0 D =2 根据 , 题图信息可判断 是 , 强 c 碱 (R + 而 ) 为弱 D. 答 在溶 案 液 C pH 不 由 断 图 降 像 低 信 的 息 过 可 程 知 中 , 有 项 含 正 N 确 H2C 由 O 电 O - 荷 的 守 中 恒 间 可 产物 知 生成 项
MOH , ROH A ; B
碱 项正确 项 是弱碱 加水稀释时 电离程度增大 c + c -
,A ;B ,ROH , , , 正确 K (NH4)· (OH ) 随着 的通入 c + 不断
正确 项 若两溶液无限稀释 最终无限接近 它们的 ; b= c , CO2 , (NH4)
;C , ,pH 7, (NH3·H2O)
V c -
c - 相等 正确 项 当 时 两溶液同时升温 由 增大 K 为常数 则 (OH ) 不断减小 项不正确 由图
(OH ) , ;D , lg V =2 , , , b , c ,C ;
0
(NH3·H2O)
c + 中信息可知 在 之间 -先从 逐渐增多
于 是弱碱 c + 增大 c + 不变 则 (M )减小 错误 pH 10.5~7.5 ,NH2COO 0 ,
ROH , (R ) , (M ) , c + , 。 后又逐渐减少到 故有含 -的中间产物生成 项
(R ) 0, NH2COO ,D
规律方法 稀释相同倍数时 变化幅度较大的是相对较强 正确
,pH 。
的酸或碱 根据题目所给出的信息 随着溶液的稀释倍数的增 4(2015广东理综,11,4分)一定温度下 水溶液中 +和 -的
。 , . , H OH
大 减小 稀释相同倍数时 溶液的 变化幅度较小 浓度变化曲线如图所示 下列说法正确的是
,pH , ROH pH , , ( )
说明 碱性较弱
ROH 。
2(2015山东理综,13,5分)室温下向 -1
. 10mL0.1mol·L NaOH
溶液中加入 -1的一元酸 溶液 的变化曲线如
0.1 mol·L HA, pH
图所示 下列说法正确的是
。 ( )
升高温度 可能引起由 向 的变化
A. , c b
该温度下 水的离子积常数为 -13
B. , 1.0×10
点所示溶液中c + c - c + c 该温度下 加入 可能引起由 向 的变化
A.a (Na )> (A )> (H )> (HA) C. , FeCl3 b a
两点所示溶液中水的电离程度相同 该温度下 稀释溶液可能引起由 向 的变化
B.a、b D. , c d
时 c + c - c 答案 C 升高温度时 水的电离平衡右移 c + 和
C.pH=7 , (Na )= (A )+ (HA) , , (H )
点所示溶液中c - c c - 均增大 K 随之增大 而 和 对应的K 相等 项
D.b (A )> (HA) (OH ) , W , c b W ,A
答案 D 点V 此时 与 刚好完全 不正确 由图中数据可计算出该温度下 水的离子积常数K
a (HA)=10 mL, NaOH HA ; , W=
反应 ,pH=8.7, 说明 HA 是弱酸 , 可知 NaA 溶液中 : c (Na + )> c (H + )· c (OH - )= 1.0×10 -7 ×1.0×10 -7 =1.0×10 -14 ,B 项不正
水 c (A 解 - 促 )> 进 c ( 水 OH 的 - 电 )> 离 c (HA 点 )> 为 c ( 等 H 浓 + ) 度 ,A 的 错误 ;a 与 点为 N 的 aA 混 溶 合 液 溶 , 液 A - 确 不 ; 变 加入 可引 Fe 起 Cl 由 3 后 , 向 Fe 3+ 的 水 变 解 化 使c (H 项 + ) 正 增 确 大 该 , c ( 温 O 度 H - 下 ) 减 稀 小 释 , 但 溶液 K W
,b NaA HA , , b a ,C ; , ,
以 的电离为主 水的电离受到抑制 错误 时 K 不变 而 和 对应的K 不相等 项错误
c HA + c - c , + c - 错 , 误 B 点为 ;p 等 H= 浓 7 度的 , W , c d W ,D 。
(Na )= (A )> (H )= (OH ),C ;b
与 的混合溶液 溶液 说明 的电离程度 考点二 水的电离 溶液的酸碱性
NaA HA , pH=4.7<7, HA
+ - 大于 -的水解程度 - 5(2016江苏单科,10,2 分)下列图示与对应的叙述不相符
(HAH +A ) A (A +H2O HA+ .
- 故溶液中c - c 正确 合的是 ∙∙∙
OH ), (A )> (HA),D 。 ( )
∙
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 133
毒重石用盐酸浸取前需充分研磨 目的是
(1) ,
实验室用 的盐酸配制 的
。 37% 15%
盐酸 除量筒外还需使用下列仪器中的
, 。
烧杯 容量瓶 玻璃棒 滴定管
a. b. c. d.
加入 调 可除去 填离子符号
(2) NH3·H2O pH=8 ( ),
滤渣 中含 填化学式 加入 时
Ⅱ ( )。 H2C2O4
应避免过量 原因是
,
。
已知 K -7 K -9
图甲表示燃料燃烧反应的能量变化
: sp(BaC2O4)=1.6×10 , sp(CaC2O4)=2.3×10
A. 2+ 2+ 3+
图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化 Ca Mg Fe
B. 开始沉淀时的
图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程 pH 11.9 9.1 1.9
C.
图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线 完全沉淀时的
D. pH 13.9 11.1 3.2
答案 A 燃料的燃烧反应均为放热反应
,
反应物的能量应
(3)
利用间接酸碱滴定法可测定
Ba
2+的含量
,
实验分两步进行
。
高于生成物的能量 , 故 A 项叙述与图甲不相符 。 已知 :2CrO 2 4 - +2H + Cr2O 2 7 - +H2O Ba 2+ +CrO 2 4 -
6(2015重庆理综,3,6分)下列叙述正确的是
. ( ) BaCrO4↓
稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度 步骤 移取x 一定浓度的 溶液于锥形瓶中
A. Ⅰ: mL Na2CrO4 ,
B.25 ℃
时
,
等体积等浓度的硝酸与氨水混合后
,
溶液
pH=7
加入酸碱指示剂
,
用b
mol·L
-1盐酸标准液滴定至终点
,
测
时 -1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液 得滴加盐酸的体积为V
C.2 的 5 导 ℃ 电能 ,0 力 .1 弱 mol·L 步骤 移取y 0 m 溶 L 液 。 于锥形瓶中 加入x 与步
D.0 中 .1 c m (C ol l - A ) g = C c l ( 和 I - ) 0.1 mol AgI 混合后加入 1 L 水中 , 所得溶液 骤 入 Ⅰ 酸 Ⅱ 碱 相 : 指 同 示 浓 剂 度的 用 mL N b B a2 a C C r l O 2 4 溶 -1盐 液 酸 , 待 标 B 准 a 2 液 +完 滴 , 全 定 沉 至 淀 终 后 m 点 L , 再 测 加 得
答案 C 项 醋酸的电离方程式为 , mol·L ,
- +
A
加入
,
少量 增加了
CH3COOH
-的
浓
滴
滴
加
加
盐
盐
酸
酸
的
标
体
准
积
液
为
时应
V
1 使 m 用 L。 酸式滴定管 刻度位于滴定
CH3COO +H , CH3COONa, CH3COO ,“0”
度 从而使醋酸的电离平衡逆向移动 抑制了醋酸的电离 管的 填 上方 或 下方 溶液的浓度
项
,
等体积等浓度的硝酸与氨水混合生
,
成
;
中
B ( “ ” “ ”)。 BaCl2
, NH4NO3,NH4NO3 为
mol·L
-1
。
若步骤
Ⅱ
中滴加盐酸时有少量待测
NH
+
4
能水解
:NH
+
4+H2O NH3·H2O+H
+
,
溶液应呈酸性
,
液溅出
,Ba
2+浓度测量值将
(
填
“
偏大
”
或
“
偏
则 项 溶液的导电能力是由溶液中离子总浓度和离子 小
pH<7;C , ”)。
所带电荷数决定的 为弱电解质 为强电解质 所以 答案 增大接触面积从而使反应速率加快
,H2S ,Na2S , (1) a、c
件
等
下
浓度的
的
H
溶
2S
解
溶
度
液
小
的
于
导电能力
的
比
溶
N
解
a2
度
S 溶
所
液
得
弱
溶
;D
液
项
中
, 在
c
相同
-
条 (2)Fe 3+
沉 淀
Mg
产
(O
品
H
产
)2
量
、C
减
a(
少
OH)2 H2C2O4 过量会导致生成
AgI AgCl , (Cl )> BaC2O4 ,
c - b V V
7( ( 2 I 01 ) 5 。 广东理综,12,4分)准确移取 某待测 溶 (3) 上方 ( 0 y - 1) 偏大
. 20.00 mL HCl
液于锥形瓶中 用 -1 溶液滴定 下列说法 解析 把毒重石充分研磨的目的是增大接触面积使反
, 0.1000 mol·L NaOH , (1)
正确的是 应速率加快 用 的盐酸配制 的盐酸需用量筒 烧杯
( ) ; 37% 15% 、 、
A.
滴定管用蒸馏水洗涤后
,
装入
NaOH
溶液进行滴定 玻璃棒
。 (2)
由表格中信息可知
pH=8
时
Fe
3+可完全沉淀
,
B. 随着 NaOH 溶液滴入 , 锥形瓶中溶液 pH 由小变大 Mg 2+ 、Ca 2+未开始沉淀 ;pH=12.5 时 Mg 2+完全沉淀 ,Ca 2+部分沉
C.
用
滴
酚
定
酞
达
作
终
指
点
示
时
剂
发
,
当
现
锥
滴
形
定
瓶
管
中
尖
溶
嘴
液
部
由红
分
色
有
变
悬
无
滴
色
则
时
测
停
定
止滴
结
定
果
淀
;
K
sp(CaC2O4)<
K
sp(BaC2O4),
向含有
Ca
2+和
Ba
2+的溶液中加
D. , ,
入 2+先形成 沉淀 但 不能过量 否
偏小
H2C2O4,Ca CaC2O4 , H2C2O4 ,
则 2+也会沉淀 滴定管 刻度位于滴定管的上方 由
答案 B 项 滴定管洗涤后还需用 溶液润洗 Ba 。 (3) “0” ;
A , NaOH ;B 步骤 可知 x 溶液中 2- 的物质的量为 V b
项 随着 溶液滴入 锥形瓶中发生反应 Ⅰ mL Na2CrO4 CrO4 0 ×
, NaOH , HCl+NaOH -3 步骤 中与 2+形成沉淀的 2- 的物质的量为
直至 完全被消耗 因此溶液的 由小变大 10 mol, Ⅱ Ba CrO4
NaCl+H2O, HCl , pH ;C V b V b -3 则y 溶液中 2+的物质的量为
项 酚酞滴入待测 溶液中 溶液是无色的 当溶液由无色 ( 0 - 1 )×10 mol, mL BaCl2 Ba
, HCl , , V b V b -3
变为红色 且半分钟内不褪色时停止滴定 项 尖嘴部分的悬 V b V b -3 c ( 0 - 1 )×10 mol
, ;D , ( 0 - 1 )× 10 mol, (BaCl2) = y -3 =
滴并未与待测 溶液反应 但已被计算在消耗的 溶液 ×10 L
HCl , NaOH b V V
的体积中 从而使测定结果偏大 ( 0- 1) -1 若步骤 中滴加盐酸时有少量待测液溅
, 。 y mol·L ; Ⅱ
8(2015山东理综,31,19 分)毒重石的主要成分为 含
. BaCO3( 出 会导致V 偏小 则V b V b偏大 2+浓度测量值将偏大
2+ 2+ 3+等杂质 实验室利用毒重石制备 , 1 , 0 - 1 ,Ba 。
Ca 、Mg 、Fe ), BaCl2·2H2O
的流程如下
:
134 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书
起始页码204
时间: 分钟 分值: 分
40 90
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 点时 c + c - c
( 6 , 42 , ) C.b :2 (Na )= (Y )+ (HY)
1(2020届河北衡水中学五调,20)下列叙述正确的是 V 溶液 时 反应后的两种溶液中c - c -
. ( ) D. (NaOH )=20mL , (X )= (Y )
A. 某醋酸溶液的 pH= a , 将此溶液稀释 1 倍后 , 溶液的 pH= b , 3 . 答案 C A 项 , 由图可知 ,0.1 mol·L -1 HX 溶液的 pH 等于
则a > b 1, 则 HX 为强酸 , 故 A 错误 ;B 项 , 由图可知 ,0.1 mol·L -1 HY
常温下 向滴有酚酞的氨水里 加入 至溶液恰好无
B. , , NH4Cl 溶液的 等于 则 K c (H + )× c (Y - ) 10 -4 ×10 -4
色 则此时溶液的 pH 4, a(HY)= c = =
, pH<7 (HY) 0.1
C. 常温下 ,1.0×10 -3 mol·L -1盐酸的 pH=3.0,1.0×10 -8 mol· 10 -7 , 故 B 错误 ;C 项 ,b 点时加入 NaOH 溶液的体积为 10 mL,
L -1盐酸的 pH=8.0 根据物料守恒有 2 c (Na + )= c (Y - )+ c (HY), 故 C 正确 ;D 项 ,
常温下 若 的盐酸与 溶液混合后 V 溶液 时 恰好反应分别生成 和
D. , 1mLpH=1 100mLNaOH , (NaOH )=20 mL , NaX NaY,
溶液的 pH=7, 则 NaOH 溶液的 pH=11 NaY 发生水解 , 所以溶液中c (X - )> c (Y - ), 故 D 错误 。
1
.
答案 D 加水稀释促进醋酸电离
,
但醋酸电离增大程度小 解题关键 起始浓度均为
0.1 mol·L
-1的两种酸
HX、HY
溶
于溶液体积增大程度 所以溶液中c + 减小 增大 则a 液 溶液的 等于 溶液的 等于 可判断出
, (H ) ,pH , < ,HX pH 1,HY pH 4, HX
b 故 错误 常温下 向滴有酚酞的氨水里 加入 至溶 为强酸 为弱酸
, A ; , , NH4Cl
,HY 。
液恰好无色 由于 时酚酞溶液变为无色 则此时溶液的
, pH<8 , 4(2019山西适应性测试,13)室温下 向 -1
. , 10 mL0.1 mol·L HX
pH<8, 故 B 错误 ; 常温下 ,1.0×10 -8 mol·L -1盐酸的 pH 小于 7, 溶液中逐滴加入 -1 溶液 混合溶液的 变化
故 C 错误 ; 常温下 ,1 mL pH=1 的盐酸的浓度为 0.1 mol·L -1 , 情况如图所示 温 0 度 .2 和 mo 体 l· 积 L 变化 YO 忽 H 略不计 , 则下列结 p 论 H 错误
与 100 mL NaOH 溶液混合后 , 溶液的 pH=7, 则 c (NaOH)× 的是 ( )。
-1 c -1 则该 ( )
0.1 L=0.1 mol·L ×0.001 L, (NaOH)=0.001 mol·L ,
溶液的 故 正确
NaOH pH=11, D 。
审题方法 本题考查酸 碱溶液混合的定量计算 弱电解质的
、 、
电离等知识 明确弱电解质的电离特点为解题关键 注意掌握
, ,
溶液酸碱性与溶液 的关系
pH 。
2(2020届福建龙岩上杭一中开学考试,5)高氯酸 硫酸 硝酸
. 、 、 为一元强酸 为一元弱碱
和盐酸都是强酸 它们的酸性在水溶液中差别不大 以下是某 A.HX ,YOH
, 。 点水的电离程度大于 点水的电离程度
温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数 B.M N
: 点对应溶液中粒子浓度 c c + c -
C.N : (YOH)> (Y )> (X )>
酸 HClO4 H2SO4 HCl HNO3 c (OH - )> c (H + )
K a 1.6×10 -5 6.3×10 -9 1.6×10 -9 4.2×10 -10 D. 25 ℃ 时 pH = 4 的 YX 溶 液 中 水 电 离 出 的
下列说法不正确的是
c
(H
+
)=1.0×10
-4
mol·L
-1
在冰醋酸中这四种酸都是弱酸 ( ) 4 . 答案 C A 项 ,0.1 mol·L -1 HX 溶液 pH=1, 则 HX 是强
A.
在冰醋酸中可能发生
酸
,HX
与
YOH
恰好完全中和生成盐
,
需要
0.2 mol·L
-1的
B. :HClO4+NaHSO4NaClO4+H2SO4 溶液 如果 为强碱 则此时溶液 结合图
在冰醋酸中硫酸的电离方程式为 + 2- YOH 5 mL, YOH , pH=7,
C. H2SO42H +SO4 像可确定 为弱碱 正确 项 点溶液呈中性 水电离
在冰醋酸中 酸性 YOH ,A ;B ,M ,
2 D. 答案 C 根 , 据电 : 离 H 平 Cl> 衡 H 常 NO 数 3 可知 在冰醋酸中这几种酸都 的c (H + ) 为 10 -7 mol·L -1 ,N 点溶液呈碱性 ,YOH 抑制水电离 ,
. 不能完 全电 离 都属于弱酸 故 正确 , 在冰醋酸中的电离常 水电离的c (H + ) 小于 10 -7 mol·L -1 , 所以 M 点水的电离程度大
, , A ; 于 点水的电离程度 正确 项 点为 与 物质
数 则酸性 所以在冰醋酸中可以 N ,B ;C ,N YOH YX
冰
发
醋
: 生 H
酸
反 Cl 应 O
中
4
:
>
硫 H
H
C 酸
2S
lO
O
部 4
4
+
,
分 Na 电 HS 离 O4
H
存
C
l
在
O4
N 电
>
a
H
C 离
2
l
S
O
O
平 4
4
+
,
衡 H2S 其 O4 电 ,
故
离 B 方
正
程
确
式 ;
在
为
的量之比
+
为
因
1
为
∶ 1 的混合
所
液
以
,YOH
电
离程
Y +
度
+O
大
H
于
- 、Y +
+
+
水
H
解
2O
程
度
YOH+H , pH>7, YOH Y ,
H2SO4 H
则
+
酸
+H
性
SO - 4, 故 , C 错误
故
; 在
正
冰
确
醋 , 酸中的电离常数 : 即c (Y
的
+ )> c (X
溶
-
液
)>
中
c (
水
Y
电
OH
离
)
出
> c
的
(O
c
H - )
+
> c (H + ),C
-4
错误 ;D
-1
项 ,
pH=4 YX (H )=1.0×10 mol·L ,D
3(
H
2
C
0
l>
19
HN
江
O
西
3,
南昌一模
:H
,
C
1
l
2
>
)
H
向
NO3,
时
D
体积
。
均为 浓度均 正确
. 25 ℃ , 20 mL、 。
为
0.1 mol·L
-1的两种酸
HX、HY
溶液中分别滴加
0.1 mol·
5
.
(2019安徽合肥调研,11)下列图示与对应的叙述相符的是
L
-1的
NaOH
溶液
,
所加
NaOH
溶液体积与反应后溶液的
pH
的
( )
关系如图所示 下列叙述正确的是
。 ( )
图甲表示某吸热反应在无催化剂 和有催化剂 时反应
A. (a) (b)
的能量变化
图乙表示常温下 -1 溶液滴定
B. ,0.1 mol·L NaOH 20.00 mL
均为弱酸 -1醋酸溶液的滴定曲线
A.HX、HY 0.1 mol·L
K 的数量级约为 -6 图丙表示某可逆反应的反应速率随时间的变化关系 t 时刻
B. a(HY) 10 C. , 0
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 135
改变的条件一定是使用了催化剂 变化且半分钟内不变色时才能读数 项错误
,D 。
图丁表示一定质量的冰醋酸在加水过程中 溶液导电能力的
D. , 二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
变化曲线 且醋酸电离程度 ( 6 , 18 , )
, :a<b<c 8(2019河南天一大联考,13) 时 用 -1盐酸滴
5 答案 D 吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能 . 25 ℃ , 0.100 mol·L
. 定 -1氨水的滴定曲线如图所示
量 图甲中表示的是放热反应 项错误 当V 溶液 25.00 mL0.100 mol·L :
, ,A ; (NaOH )=
时 溶液和醋酸溶液恰好完全反应 此时得到
20.00 mL ,NaOH ,
溶液 由于 -水解使溶液呈碱性 故
CH3COONa , CH3COO , pH=7
时 V 溶液 项错误 对于反应前后气体分
, (NaOH )<20.00 mL,B ;
子数不变的可逆反应 达平衡时增大压强或使用催化剂 均能
, ,
使正 逆反应速率同等程度增大 平衡不移动 项错误 虽然
、 , ,C ;
点导电能力最强 但由于稀释时电离程度增大 故醋酸电离
b , ,
程度 项正确 下列说法正确的是
:a<b<c,D 。 ( )
审题关键 的稀溶液加水稀释 的电离 可用酚酞作指示剂
CH3COOH ,CH3COOH A.
平衡正向移动 电离程度增大 时 的 K
6(2019湖南、湖
,
北八市十二校一
。
联,7)下列说法不正确的是
B.25 ℃ ,NH3·H2O lg b=-4.8
. c +
-1氨水用水稀释时 (NH4) 不
( ) C.0.100 mol·L ,c + c
已知冰的融化热为 -1 冰中氢键键能为 断减小 (H )· (NH3·H2O)
A. 6.0 kJ·mol , 20 kJ·
mol -1 , 假设 1mol 冰中有 2mol 氢键 , 且融化热完全用于破坏 当滴入的盐酸为 时 溶液中 c - c
冰的氢键 则最多只能破坏冰中 的氢键 D. 12.50 mL , : (Cl )> (NH3·
, 15% c +
已知一定温度下 醋酸溶液的物质的量浓度为 c 电离度为 H2O)> (NH4)
B. , , 8 答案 B 由题图知反应终点时溶液的 不在酚酞
α 电离常数 K ( cα ) 2 若加水稀释 则 . 变色范 围内 项错误 c + c pH=5.1 时 2,
, a=c α 。 , CH3COOH ,A ; (NH4)= (NH3·H2O) pH=9.2,
(1- ) c + c -
CH3COO
-
+H
+向右移动
,
α增大
,
K
a
不变 K
b=
(
c
NH4)· (OH )
=
c
(OH
-
)=10
9.2-14
=10
-4.8
,lg
K
b=-4.8,B
甲烷的标准燃烧热 H -1 则甲烷燃烧的热 (NH3·H2O)
C. Δ =-890.3 kJ·mol , c + K
化学方程式可表示为 项正确 (NH4) b 稀释时该比值不变 项
CH4(g) +2O2(g)CO2(g) + ;c + c =K , ,C
H -1 (H )· (NH3·H2O) W
2H2O(l) Δ =-890.3 kJ·mol 错误 当滴入 盐酸时 溶液为等物质的量浓度的
下 将 和 置于密闭的 ; 12.50 mL ,
D.500 ℃、30 MPa , 0.5 mol N2 1.5 mol H2 和 的混合溶液 由题图知溶液显碱性 则
容器中充分反应生成 放热 其热化学方程 NH4Cl NH3·H2O , ,
NH3(g), 19.3 kJ, 的电离程度大于 + 的水解程度 故 c +
式为 H NH3·H2O NH4 , (NH4)>
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δ (500 ℃,300 MPa)= c - c 项错误
-1 (Cl )> (NH3·H2O),D 。
-38.6 kJ·mol 9(2018河北武邑中学三调,19)下列说法正确的是
6 答案 D 破坏 氢键需要 的热量 的热量 . ( )
. 2 mol 40 kJ ,6.0 kJ -1 为 的 溶液中 c - c
c - c + A.0.1 mol·L pH 4 NaHB : (HB )> (H2B)>
只能破坏 15% 的氢键 ,A 正确 ; K a = (CH c 3COO )· (H ) = c (B 2- )
(CH3COOH) 图 表示 时 用 -1盐酸滴定
cα cα cα 2 B. 1 25℃ , 0.1mol·L 20mL0.1mol·
c · cα =c ( ) α , 加水稀释 ,CH3COOH 的电离平衡正向移动 , L -1 NaOH 溶液 , 溶液的 pH 随加入酸体积的变化
- (1- )
α增大 但K 不变 正确 燃烧热对应的水的状态为液态
, a ,B ; ,C
正确 与 的反应为可逆反应 与 充
;N2 H2 ,0.5 mol N2 1.5 mol H2
分反应后 参加反应的 小于 故
, N2 0.5 mol, N2(g)+3H2(g)
H -1 不正确
2NH3(g) Δ (500℃,300MPa)<-38.6kJ·mol ,D 。
已电离的弱电解质的浓度
关联知识 电离度 α 向
( )= 弱电解质起始浓度 ×100%,
稀的弱电解质水溶液中加水 电离度增大 而电离平衡常数只
随温度的变化而变化 。 , , C. 在 pH= 的 2 两 的 种 N 一 aH 元 SO 酸 4 溶液 和 中 : 的 c ( 溶 H 液 + )= 体 c ( 积 OH 均 - 为 )+ c (SO 2 4 - ) 稀释
7(2019上海浦东新区二模,14)用标准盐酸滴定待测 溶 D.pH=2 x y , 100 mL,
. NaOH 过程中 与溶液体积的关系如图 所示 分别滴加
液时 相关说法正确的是 pH 2 , NaOH
可用 , 石蕊作指示剂 ( ) 溶液 ( c =0.1 mol·L -1 ) 至 pH=3, 消耗 NaOH 溶液的体积分
A. 别为V V 则 为强酸 为弱酸 且V V
滴定时眼睛注视滴定管中液面下降
B. x、 y, x ,y , x> y
需做平行实验 次 9 答案 C -1 溶液的 溶液显酸性
. 0.1 mol·L NaHB pH=4, ,
C. 2~3
当溶液颜色变化时立即读数
-为弱酸的酸式酸根离子 且其电离程度大于其水解程度
HB , ,
D.
7 答案 C 项 石蕊变色的 范围为 在酸 碱性溶 则c 2- c 不正确 图 中曲线未出现 的突变
. A , pH 5~8, 、 (B )> (H2B),A 。 1 pH ,
液中都变色 且变色不灵敏 故不用石蕊作中和滴定的指示剂 不正确 溶液中的电荷守恒式为c + c +
, , , B 。 NaHSO4 (Na )+ (H )=
项错误 项 滴定时眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化 以 c 2- c - 且c + c 2- 故c + c 2-
A ;B , , 2 (SO4 )+ (OH ), (Na )= (SO4 ), (H )= (SO4 )+
便准确判定滴定终点 项错误 项 为减小滴定误差 提高 c - 正确 由图 可知 将两种酸溶液稀释至 倍后
,B ;C , , (OH ),C 。 2 , 10 ,
测定精度 需做平行实验 次 项正确 项 为防止锥形 溶液 由 变为 则 为强酸 而 溶液的 说明
, 2~3 ,C ;D , x pH 2 3, x , y pH<3, y
瓶中标准液局部过量使指示剂发生颜色变化 当溶液颜色发生 为弱酸 的两种酸溶液中若加入等体积的 -1
, ;pH=2 0.1 mol·L
136 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
的 溶液后 弱酸 的电离平衡正向移动 此时若强酸
NaOH , y , x 主 反 应 55℃
的溶液的 变为 则弱酸 的溶液的 小于 要使弱酸 : ( NH4 )2S2O8 + 2NaOH Na2S2O8 +
pH 3, y pH 3, y
的溶液的 同样变为 则弱酸 的溶液中加入 溶液 2NH3↑+2H2O
pH 3, y NaOH
体积V 大于强酸 的溶液中所加等浓度 溶液的体积 副反应 90℃
V 不 y 正确 x NaOH 某化学 : 小 2N 组 H 利 3+ 用 3N 上 a2 述 S2 原 O8 理 +6 在 Na 实 OH 验 室 制 备过 6N 硫 a2 酸 SO 钠 4+N 并 2+ 用 6H 过 2 硫 O
x,D 。
酸钠溶液处理含氰化钠的废水
,
10(2019 山东济宁二模改编)人体血液存在 - 。
. H2CO3/HCO3、
实验一 实验室通过如图所示装置制备
HPO
2
4
-
/H2PO
-
4
等缓冲对
。
常温下
,
水溶液中各缓冲对的微粒 : Na2S2O8。
c c 2-
浓度之比的对数值 x x表示 (H2CO3)或 (HPO4 ) 与
lg [ c - c - ] pH
(HCO3) (H2PO4)
的关系如图所示 已知碳酸的 K 磷酸的 K
。 p a1 =6.4、 p a2 =7.2
K K
(p a=-lg a)。
装置中盛放双氧水的仪器名称是
(2) 。
装置 中反应产生的气体需要持续通入装置 的原因是
(3) a c
。
下列说法正确的是 上述装置中还需补充的实验仪器或装置有 填
( ) (4) (
c 2- 字母
曲线 表示 (HPO4 )与 的变化关系 )。
A. Ⅰ lgc - pH 温度计 洗气瓶
(H2PO4) A. B.
的过程中 水的电离程度逐渐增大 水浴加热装置 环形玻璃搅拌棒
B.a→b , C. D.
当c c - 时 c 2- c - 实验二 测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量
C. (H2CO3)= (HCO3) , (HPO4 )= (H2PO4) : 。
c - c - 已知 废水中氰化钠的最高排放标准为
当 增大时 (HCO3)· (H2PO4)逐渐减小 :① 0.50 mg/L。
D. pH , c (HPO 2 4 - ) ②Ag + +2CN - [Ag(CN)2] - ,Ag + +I - AgI↓,AgI 呈黄
10 答案 BD 由题图可知 当 x 时 分别约为 色 +优先与 -反应 实验如下 取 处理后的
. , lg =0 ,pH 6.4、 ,Ag CN 。 : 1 L NaCN
c c 2- 废水 浓缩为 置于锥形瓶中 并滴加几滴 溶液作
(H2CO3) K (HPO4 ) , 10.00 mL , KI
7.2,lg c (HCO - 3) = p a1 -pH=6.4-pH,lgc (H2PO - 4) = pH- 指示剂 , 用 1.0×10 -3 mol/L 的标准 AgNO3 溶液滴定 , 消耗
c 溶液的体积为
K 所以曲线 表示 (H2CO3)与 的变化关 AgNO3 5.00 mL。
p a2 =pH-7.2, I lg c (HCO - 3) pH (5) 滴定终点的现象是
系 故 错误 酸对水的电离有抑制作用 酸性越强 抑制作
, A ; , , 。
用越大 水的电离程度越小 的过程中 逐渐增大 溶 处理后的废水中氰化钠的浓度为 处理后
, ,a→b pH , (6) mg/L;
液酸性减弱 水的电离程度逐渐增大 故 正确 当 的废水是否达到排放标准 填 是 或 否
, , B ; ? ( “ ” “ ”)。
常温下 含硫微粒主要存在形式受 影响 利用电
c
c (H2
则
CO3)= c
(
c
H
(H
PO
CO 2
4
- - 3
)
) 时 , 即 lg c ( ( H H 2 C C O O - 3 3 ) ) =0, 溶液的 pH 约为
即
化 硫 Ⅲ
为
学 酸 .(7 钠 原 ) 。 理 已 , 用 知 惰 , 在 性 阳 电 极 极 放 电 电 解 的 饱 离 和 子主 Na 要 HS 为 O4 H 溶 S p O H 液 - 4, 也 则 可 阳 。 以 极 制 反 备 应 过 式
6.4, lgc - = pH-7.2 = 6.4-7.2 = -0.8<0, 。
(H2PO4) 11 答案
c 2- c - 故 错误
c
(HCO
-
3)·
c
(H2PO
-
4)
.
分液 漏
(1
斗
)NaCN+H2O2+H2ONH3↑+NaHCO3
(HPO4 )< (H2PO4), C ; c 2- = (2)
(HPO4 ) 将产生的氨气及时排出 防止发生副反应
c - c + K c (3) ,
(HCO3)· (H ) a1· (H2CO3) 增大时 反应
K = K ,pH , H2CO3 (4)AC
a2 a2 滴入最后一滴标准硝酸银溶液 锥形瓶中产生黄色沉淀
- +正向进行 c 减小 而K K 不变 所 (5) , ,
HCO3+H , (H2CO3) , a1、 a2 , 且半分钟沉淀不消失
以当 增大时 c (HCO - 3)· c (H2PO - 4)逐渐减小 故 正确 是
pH , c 2- , D 。 (6)0.49
(HPO4 )
(7)2HSO
-
4-2e
-
S2O
2
8
-
+2H
+
三、非选择题 共 分 解析 用双氧水处理后 产生一种酸式盐和一种
( 30 ) (1)NaCN ,
11(2019湖北八市二联,26) 分 氰化钠 是一种基 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 即反应生成了
. (16 ) (NaCN) ,
本化工原料 同时也是一种剧毒物质 一旦泄漏需要及时处 和 化学方程式为
, 。 NaHCO3 NH3, NaCN+H2O2 +H2O
理 一般可以通过喷洒双氧水或过硫酸钠 溶液来 装置 中反应产生 将三颈烧瓶中
, (Na2S2O8) NH3↑+NaHCO3。 (3) a O2,
处理 以减轻环境污染 产生的 及时排出 减少副反应的发生 根据题目信
, 。 NH3 , 。 (4)
用双氧水处理后 产生一种酸式盐和一种能使 息提示可知 制备反应需要在 的条件下进行 时发
Ⅰ.(1)NaCN , , 55 ℃ ,90 ℃
湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该反应的化学方程式 生副反应 所以需要控制温度在 左右 需要水浴加热装
, , 55 ℃ ,
是 置 温度计 消耗 的物质的量为 -3
。 、 。 (6) AgNO3 5.00×10 L×1.0×
工业制备过硫酸钠的反应原理如下 -3 -6 根据 + -知 处理后的废水中
Ⅱ. : 10 mol/L=5.0×10 mol, Ag ~2CN ,
专题八 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性 137
氰化钠的质量为 -6 -4 废水 12 答案
5.0×10 mol×2×49 g/mol=4.9×10 g, . Ⅰ.(1)B
-5或 -4.74 -5 -9
中氰化钠的含量为0.49 mg 所以处理 (2)①A ②1.8×10 10 ③2×10 -2×10
=0.49 mg/L<0.50 mg/L, + -
1 L Ⅱ.(1)NH3+NH3 NH4+NH2
后的废水已达到排放标准 电解池阳极发生氧化反应
HSO - 4 失电子生成 S2O 2 8 - , 。 阳 ( 极 7) 反应式为 2HSO - 4 -2e - , ( ( 2 3 ) ) C c ( O N 2 3 - a + + ) 2N > c H ( 3 C O 2 3 - )> N c H ( - 2 N + H N - 2 H ) 4 > C c O (N - 3 H4CO - 3)> c (NH + 4)
2- + 解析 降低温度 反应速率减小 不正确 加压 反
S2O8 +2H 。 Ⅰ.(1) , ,A ; ,
12(2018湖北荆州一检,18) 分 氨是重要的工业原料 在 应速率增大 平衡正向移动
.
农业 医药和化工等领域有
(
重
14
要应
)
用
,
体积分
,
数
N
增
2(
大
g)+3
正
H2
确
(g)
若
充
入
2NH3(
正
g)
反
,
应速率增大 但
,
、
工业上用 和 在一定条件
。
下合成氨 下列措施能
NH3
的体积分数可
,
能
B
减小
;
不正确
N2
液
,
化分离 正反
,
应
Ⅰ.(1) 使正反应速 N2 率增 H 大 2 且平衡混合物中 , 的体积分数 N 速 H 率 3 瞬时不变 然后逐渐减 , 小 C 不正 ; 确 N 随 H 着 3, 盐酸的
, NH3 , ,D 。 (2)①
一定增大的是 加入 物质的量分数逐渐减小 减小 故 表示
降低反应温度
。
压缩反应混合物
,NH3·H2
浓
O
度 变 化 曲 线 K
,pH , A
A. 充入 B. 液化分离 NH3 · H2O 。 ② b (NH3 · H2O) =
常温 C 下 . 向 N2 的氨水 D 中 . 逐滴加入 NH3 的 c (NH + 4)· c (OH - ) 曲线 交点的 此时c +
(2)
盐酸 所
,
得溶
100
液
m
的
L0.2m
溶
ol/
液
L
中 + 和
0.2m
物
ol/
质
L
的
c
(NH3·H2O)
, A、B pH=9.26, (NH4)=
量分 , 数与加入盐酸 p 的 H、 体积的关 N 系 H4 如图 N 所 H 示 3· , 根 H2 据 O 图像回 c (NH3·H2O), 则K b(NH3·H2O)= c (OH - )= 1×1 - 0 9.2 - 6 14 =10 -4.74 ≈
10
答下列问题
。 1.8×10 -5 。 ③ 当加入盐酸体积为 50 mL 时 , 所得溶液为等物
质的量浓度的 与 的混合溶液 此时溶液的
NH3·H2O NH4Cl ,
c + c + c - c - c
pH=9.00, (NH4)+ (H )= (Cl )+ (OH ), (NH3·H2O)+
c + c - 联立两式消去 c - 可得 c +
(NH4)=2 (Cl ), (Cl ) : (NH4)-
c c - c + -5 -9
(NH3·H2O)=2 (OH )-2 (H )=2×10 -2×10 。
类比 的电离可得液氨电离方程式为
Ⅱ.(1) H2O NH3+NH3
+ - 类比 2- 的一级水解 可知 2- 的一
表示 浓度变化的曲线是 填 或
NH4+NH2。 (2) CO3 , CO3
① NH3·H2O ( “A” 级氨解是
CO
2
3
- 结合液氨电离出的
NH
+
4,
故离子方程式为
“B”)。 2- - - 的液氨溶液中
的电离常数为 已知 CO3 +2NH3 NH4CO3+NH2。 (3)Na2CO3
②NH3·H2O ( lg1.8≈0.26)。 有 + 2- - + - 五种离子 类比 水
③ 当加入盐酸体积为 50 mL 时 ,
用
溶
数
液
字
中
表
c (
示
NH + 4)- c (NH3· 溶液 Na 中 、 离 CO 子 3 浓 、N 度 H 大 4C 小 O3 关 、N 系 H
,
4、 可 N 得 H2
Na2CO3
的 , 液氨溶 N 液 a2 中 CO 各 3 离
H2O)= mol/L( )。 子浓度的大小关系为 c + c 2- c -
若液氨中也存在类似水的电离 + (Na ) > (CO3 ) > (NH2) >
Ⅱ. (H2O+H2O H3O + c - c +
OH - ), 碳酸钠溶于液氨后也能发生完全电离和类似水解的 知 (N 识 H 拓 4C 展 O3)> 自 ( 耦 N 电 H4 离 )。
氨解
。 液态状况下溶剂分子在溶剂中自发发生的电离称为自耦电
写出液氨的电离方程式
(1) : 。 离 只要是液态极性共价分子化合物就可发生自耦电离 在
写出碳酸钠溶于液氨后一级氨解的离子方程式 。 ,
(2) : 部分酸的浓水溶液 如浓硝酸 中也可发生类似反应
( ) :2H2O
。 + - + - 分子的极性越强
写出碳酸钠的液氨溶液中各离子浓度的大小关系 H3O +OH 、2HNO3 H2NO3+NO3。
(3) : 则自耦电离的程度越大
。
。
138 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡
课 内容 盐类水解原理及其应用 沉淀溶解平衡及其应用
标
了解盐类水解的原理 影响盐类水解程度的主要因素 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡
解 解读 、 、 1.
盐类水解的应用 理解溶度积 K 的含义 能进行相关的计算
读 2. ( sp) ,
盐类的水解是高考的重点 考查的形式有两种 一种是以选择题形式出现 综合考查包括盐类水解和沉淀
, : ,
考情分析 溶解平衡在内的水溶液中的平衡内容 另一种是以非选择题形式出现 从近几年的高考试题来看 将盐类
; 。 ,
水解与其他知识有机地结合起来一起考查学生各方面的能力 仍将是今后命题的基本方向
,
今年高考备考仍以K 的相关计算及应用为重点 盐类水解的备考要重点关注水解平衡常数的计算 影响
备考策略 sp 。 、
水解平衡的因素 电解质溶液中电荷守恒关系的应用
、专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 139
对应学生用书
起始页码63
一、盐类水解原理的应用
考点一 盐类水解原理及其应用 1判断盐溶液的酸碱性时要考虑盐的水解
. 。
2判断盐溶液中离子种类及其浓度大小关系时要考虑盐的
.
水解
。
一、盐类水解的定义和实质 3判断溶液中离子能否大量共存时 有时要考虑盐的水解
. , ,
1盐类水解的定义 如 3+与 - 2- - 等不能大量共存
. Al HCO3、CO3 、AlO2 。
强碱弱酸盐和强酸弱碱盐溶于水时 电离产生的阴离子或 4盐在参加反应时 有时要考虑盐的水解 如 加到
, . , , Mg
阳离子可分别与水电离出来的 + 或 - 生成 弱电解 溶液中 与 溶液混合等
① H ② OH ③ NH4Cl ,AlCl3 Na2S 。
质 弱酸或弱碱 盐与水发生的这种作用叫作盐类的水解 5加热浓缩某些盐溶液时 要考虑水解 如分别浓缩
——
2
—
盐类水解的实
。
质
。
溶
.
液 蒸干得氢氧化物 灼
,
烧得金属氧化
,
物
FeCl3、
盐
.
类的水解是盐跟水之间的化学反应 水解 反应 的实质
AlCl3
6保存
,
某些盐溶液时 要
,
考虑盐的水解 如向
。
溶液中
是生成弱电解质 使水的 电离平衡 被破
,
坏而
(
建立起
)
新的平
. , , FeCl3
, ④
加少量盐酸来抑制 3+水解 保存 等碱性盐溶液的试剂
衡 盐的水解促进了水的电离 Fe , Na2CO3
瓶不能用玻璃塞 保存 溶液不能用玻璃瓶
。 。
, NH4F 。
二、盐类水解的影响因素及应用 7解释生活 生产中的一些化学现象 如明矾净水 化肥施用等
. 、 , 、 。
1内因:盐本身的性质 8某些胶体的制备利用水解原理 如实验室制备 胶
. . , Fe(OH)3
弱碱越弱 其阳离子的水解程度就越 大 对应盐溶
(1) , ⑤ , 体 3+ △ 胶体 +
液的酸性越 强 :Fe +3H2OFe(OH)3( )+3H 。
⑥ 。 9泡沫灭火器工作原理
弱酸越弱 其阴离子的水解程度就越 大 对应盐溶 . :
(2) , ⑦ , 3+ -
液的碱性越 强 Al +3HCO3 Al(OH)3↓+3CO2↑。
⑧ 。 10纯碱溶液越热去污能力越强 2- -
2外因 . :CO3 +H2O HCO3+
. 温度 升高温度 水解平衡 正向移动 水解程 OH - , 加热使溶液中c (OH - ) 增大 。
(1) : , ⑨ ,
度 增大 二、酸式盐溶液酸碱性的判断
。
浓度
酸式盐的水溶液显什么性 要看该盐的组成微粒的实际
(2)
增大盐溶液的浓度 水解平衡 正向移动 水解程度 ,
表现
a. , ,
减小 但水解产生的离子浓度 增大 加水稀释 水解平衡 。
, ; , 1强酸的酸式盐只电离 不水解 其溶液一定显酸性 如
正向移动 水解程度 增大 但水解产生的离子浓 . , , 。
, , 溶液 + + 2-
度 减小 NaHSO4 :NaHSO4 Na +H +SO4 。
。 2弱酸的酸式盐溶液的酸碱性 取决于酸式酸根离子的电
增大c + 促进强碱弱酸盐的水解 抑制强酸弱碱盐的水 . ,
b. (H ), , 离程度和水解程度的相对大小
解 增大c - 促进强酸弱碱盐的水解 抑制强碱弱酸盐的水解 。
; (OH ), , 。 若电离程度小于水解程度 则溶液显碱性 例如
(1) , 。
三、盐类水解的规律 溶液中 - + 2- 次要 -
NaHCO3 HCO3 H +CO3 ( )、HCO3+H2O
有弱才水解 都弱都水解 越弱越水解 谁强显谁性 - 主要 使溶液中 c - c + 溶液呈碱性
1组成盐的弱
,
碱阳离子
,
x + 能水解 使
,
溶液显 酸
。
性 组
H2CO3
溶
+O
液
H ( ),
溶液亦显碱
(
性
OH )> (H ), ;
成盐的 . 弱酸阴离子 y - 能水 (M 解 ) 使溶液显 , 碱 性 ; NaHS 若 、 电 Na 离 2HP 程 O 度 4 大于水解程 。 度 则溶液显酸性 例如
(A ) , 。 (2) , 。
或酸 2 . 性 盐对应 越 的 强 酸 ( 或碱 ) 越弱 , 水解程度越大 , 相应盐溶液碱性 NaHSO3 溶液中 HSO - 3 H + +SO 2 3 - ( 主要 )、HSO - 3+H2O
( 3多 ) 元 弱 酸根的 。 正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多 H2SO3+OH - ( 次要 ), 使溶液中 c (H + )> c (OH - ), 溶液显酸性 ;
溶液亦显酸性
. ,
如同浓度时 2-比 -的水解程度大 含 2-溶液的碱性更强 NaH2PO4 。
CO3 HCO3 , CO3 。
考点二 沉淀溶解平衡及其应用
四、水解方程式的书写
1一般来说 盐类水解的程度不大 应该用 表示 盐
. , , “” 。
类水解一般不会产生沉淀和气体 所以一般不用符号 和
, “↓” 1溶解平衡
如 .
“↑”。 : 溶质溶解的过程是一个可逆过程
Cu
2+
+2H2O Cu(OH)2+2H
+
{v
:
v 固体溶解
+ + 溶解
溶解> 结晶
NH4+H2O NH3·H2O+H 固体溶质 溶液中的溶质 v v 溶解平衡
2多元弱酸盐的水解是分步进行的 用分步水解离子方程 结晶 溶解= 结晶
式表示 . 如 的水解反应为 , v 溶解< v 结晶 析出晶体
。 Na2CO3 : 溶解平衡的特点 逆 等 动 定 变 适用平衡移动原理
2- - - : 、 、 、 、 ( )。
CO3 +H2O HCO3+OH 2溶度积
- - .
HCO3+H2O H2CO3+OH 溶度积常数 一定温度下难溶电解质的饱和溶液中 各
3相互促进的水解反应方程式的书写步骤
(1) : ,
. 组分离子浓度幂的乘积为一常数 对于溶解平衡
接并
(
注
1
明
)
先写出
或
水解的离子及水解后的最终产物
,
用
“”
连
m n + n m - K [c(
。
n +)]m·[c( m -)
A
]
m
n
Bn(s)
“↓” “↑”。 A (aq)+ B (aq), sp=① A B 。
运用电荷守恒 原子守恒等将其配平 与其他平衡常数一样 K 的大小只受温度的影响
(2) 、 。 , sp 。
140 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
溶度积规则 如硝酸 王水等 2-被氧化 其浓度减小 溶解平衡正向移动
(2) ( 、 ),S , , ,
某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度幂的乘积 从而达到沉淀溶解的目的
。
为Q 离子积 此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物
c( )。 。
当Q K 时 溶液不饱和 无沉淀析出 生成配合物使沉淀溶解
c② < sp , , ; ③ 。
当Q K 时 沉淀与溶解处于平衡状态 向沉淀溶解平衡体系中加入适当的配位剂 使溶液中某种
c③ = sp , ; ,
当Q K 时 有沉淀析出 直至达到平衡 离子生成稳定的配合物 以减小其离子浓度 从而使沉淀溶解
c④ > sp , , 。 , , 。
如溶解 可加入氨水以生成 +
AgCl [Ag(NH3)2] 。
实例探究
沉淀溶解平衡的应用 (3)
利用沉淀溶解平衡移动原理解释作 钡餐 用 而不
1沉淀的生成与溶解
用
①
的原因
“ ” BaSO4
.
在难溶电解质的溶液中 当 Q K 时 就会生成沉淀 BaCO 误 3 服可溶 。 性钡盐引起中毒 应尽快服用 的
据此 ( 加 1) 入沉淀剂析出沉淀 是分 , 离 除 c> 杂 sp 常用 , 的方法 如以 。 ② , 5.0% Na2SO4
, , 、 。 溶液洗胃 使 2- 与 2+结合成沉淀而排出
N
极
a
难
2S
溶
、H
的
2S
硫
等
化
作
物
沉淀剂 , 使某
等
些金
从
属
而
离
达
子
到分
( 如
离或
Cu
除
2+ 、
杂
H
的
g 2+
目
等
的
) 生成
③
从 , 沉淀 S 溶 O4 解平衡 Ba 的角度解释溶洞的形 。 成
。
(CuS、HgS ), 。 2沉淀的转化
注意 利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先,要使 . 沉淀转化的实质
① (1)
生成沉淀的反应能够发生;其次,沉淀生成的反应进行得越完全 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动 通常 一种沉淀
。 ,
越好。 如要除去溶液中的 2+,可使用 等使之转化为溶 可以转化为更难溶的沉淀 两种难溶物的溶解能力差别越大 这
Mg NaOH , ,
解度较小的 ( ) 。 种转化的趋势就越大
Mg OH 2 。
不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。 一般认为残 实例探究
② (2)
留在溶液中的离子浓度小于 -5 · -1时,沉淀就达完全。 往 的沉淀溶解平衡体系中加入 溶液可将其转
由K 的表达式可知,使除去的
1×
离
10
子在
m
溶
ol
液
L
中残留的浓度尽可能 化为
①
更难溶
Zn
的
S
沉淀
CuSO4
sp CuS 。
小,需要加入过量的沉淀剂。
2+ 2+
ZnS(s)+Cu (aq)CuS(s)+Zn (aq)
当Q K 时 沉淀就会溶解 常用的方法有 依据沉淀转化的原理 可用 等难溶物作为沉淀剂除
(2) c< sp , 。 : ② , FeS
酸碱溶解法 去废水中的某些金属离子
① 。 。
加入酸或碱与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应 降低
2+ 2+
, FeS(s)+Hg (aq)HgS(s)+Fe (aq)
相应离子的浓度 使平衡向沉淀溶解的方向移动 如难溶于水 硬水中的 煮沸时分解为 继续煮沸
的 可溶于
,
盐酸中
。 ③
转化为更难
Mg
溶
(H
的
CO3)2 MgCO3, ,
BaCO
发
3
生氧化还原反应
。
使沉淀溶解
MgCO3 Mg(OH)2。
② 。 溶液NaCl 白色沉淀 NaBr 淡黄色沉
某些金属硫化物 如 等 其溶度积特别小 在其 ④AgNO3 →AgCl( ) →AgBr(
( CuS、HgS ), ,
饱和溶液中c 2- 特别小 这些金属硫化物能溶于氧化性酸 淀 NaI 黄色沉淀 Na2S 黑色沉淀
(S ) 。 ) →AgI( ) →Ag2S( )。
对应学生用书 故 正确 项 酸性 - 向 溶液中通入少量
起始页码64
C
应生
;
成
D ,
- 故
:HC
错
N
误
>HCO3, NaCN
CO2, HCO3, D 。
2 时 在 混合溶液中 c
考点一 盐类水解原理及其应用 .20 ℃ , H2C2O4、NaOH , (H2C2O4) +
c - c 2- 含碳元素微粒的分布分
1已知 时有关弱酸的电离平衡常数如下表
数
(H
δ
C
随
2O
溶
4)
液
+ (C2
变
O
化
4 )
的
=
关
0.
系
10
如
0 m
图
ol
所
/L
示
。
下列说法正确的是
. 25 ℃ :
pH 。
弱酸的化学式
CH3COOH HCN H2CO3 ( )
K -7
电离平衡常数 -5 -10 1=4.3×10
1.8×10 4.9×10 K -11
2=5.6×10
则下列有关说法不正确的是
( )
浓度相同时 各溶液 关系为
A. , pH pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>
pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)
a -1 溶液与b -1 溶液等体积混合 所
B. 得 m 溶 ol 液 · 中 L 和 c H ( C N N a + )= c 混 (C 合 N - 溶 m ) o , 液 l 则 · 中 L a一 一 Na 定 定 O 大 H 有 于 c b + c + , A B. . Q ① 点 表 对 示 应 H 的 2C 溶 2O 液 4 的 中 分 lg 布 c ( 曲 H + 线 )< ,③ lg c 表 (O 示 H - C ) 2O 2 4 - 的分布曲线
C
D
.
.
N c 向 ( a O H
N
H C
a
O -
C
) 3
N
+ c 溶 ( N H 液 a C 2 O C 中 - 3 O ) 通 3 +2 入 c ( 少 CO 量 2 3 - )
CO
,
2:2NaCN+
(
H
Na
2O
)
+
+
CO
(
2
H
)
= C D . . 2 0
c
0 .1 ℃ 00 时
2-
m , o H l 2 /
c
C L 2O 的 4 的 Na 一 H 级 C2 电 O4 离 溶 平 液 衡常 中 数 : c K ( a O 1 = H 1 - × ) 1 = 0 -4 c .2 (H + ) -
1 答 2H 案 CN+ D Na2CO 项 3 由表中数据可知 酸性 2 答 ( 案 C2O4 D )+ (H 越 2C 大 2O4) 的量越少 表示 的分
.
以 HC 浓 N> 度 H 相 CO 同 - 3 , 时 弱
A
酸的
,
酸性越弱 , 其酸根
,
离子
:
的
CH
水
3C
解
O
程
OH
度
>
越
H2
大
CO
, 所
3> .
布 线 曲线 不 , 正 ① 确 表
p
示
H
点 HC 溶 2O
,
液 - 4
H
的
2
显
C
分
2
酸
O
布
4
性 曲 c 线 , + ③
,
表
②
c 示 C2 - O
H
2 4 -
2C
的
2
c
O
分
4
布 + 曲
p
c (
H
H
(
+
C
)
H
=
3C
c (
O
O
O
H
N
-
a
)
) ,
+
, p
c
故 H
(C
( A
N
N 正
-
a
)
2C 确
,
O
由
; 3 B
于
) 项 >
所
p , H
得
根 (
溶
据 N
液
a 电 C
中
荷 N) 守
c
>
(
恒 p
N
H
a
可
+
(
)
知 N
=
a
c
c H
(
( C
C
N O
N
a 3 +
-
) )
)
> +
,
l
K
g c , ( A O
c
H
(C
- )
2O
,B
2 4 -
;
)
不 Q
·
正
c (
确
H
;
+
P
)
点溶
c
液中
+
, H ( C H 2O
-4
) - 4
.2
与 >
K
C ( 2 O O H
K
2 4 - ) 浓 , 度 lg
不
相 (
正
H 等
确
, ) 故 >
所以c (H + )= c (OH - ), 即溶液显中性 , 因为 NaCN 溶液呈碱性 , a2 = c (HC2O - 4) = (H )= 10 , a1> a2,C ;
故 一定过量 则a一定大于b 故 正确 项 根据溶液 溶液中 c + c + c - c 2-
HCN , , B ;C , NaHC2O4 (Na )+ (H )= (HC2O4)+2 (C2O4 )+
呈电中性有c + c + c - c - c 2- c - c + c - c 2- c 两式联
(Na )+ (H )= (OH )+ (HCO3)+2 (CO3 ), (OH ), (Na )= (HC2O4)+ (C2O4 )+ (H2C2O4),
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 141
立可得c + c 2- c c - 正确 考点二 沉淀溶解平衡及其应用
(H )- (C2O4 )+ (H2C2O4)= (OH ),D 。
关联知识 为二元弱酸 K c (HC2O - 4)· c (H + ) 6 .25 ℃ 时 ,PbR(R 2-为 SO 2 4 - 或 CO 2 3 - ) 的沉淀溶解平衡曲线如图
H2C2O4 , a1 = c , 所示 已知K K 下列说法不正确的是
(H2C2O4) 。 sp(PbCO3)< sp(PbSO4),
c 2- c +
K (C2O4 )· (H ) K K ( )
a2 = c - , a1> a2。
(HC2O4)
3下列说法不正确的是
. ( )
-1 的 溶液中 c + c -
A.0.2 mol·L NaHCO3 : (Na ) > (HCO3) >
c - c +
(OH )> (H )
叠氮酸 与醋酸酸性相似 水溶液中离子浓度大
B. (HN3) ,NaN3
曲线 为 的沉淀溶解平衡曲线
小顺序为c
(Na
+
)>
c
(N
-
3)>
c
(OH
-
)>
c
(H
+
)
A.
以
a PbCO3
和焦炭为原料可制备
常温下 向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的 则混合液
C. , pH=7, B. PbSO4、Na2CO3 Pb
常
中
温
c (
下
NH + 4)= c (
的
Cl - )
溶液与 的醋酸溶液等体积混 C.
当
PbSO4
和
PbCO3
沉淀共存时
,
溶液中
c
c (SO 2 4
2
-
-
)
=1×10
5
D. pH=13 NaOH pH=1 (CO3 )
合后溶液 向 点对应的饱和溶液中加入少量 可转化为
pH>7 D. X Pb(NO3)2, Y
3 答案 D 溶液中 - 的水解程度大于其电离程 点对应的溶液
. 正 度 确 , 溶 ; 常 液 显 温 碱 下 性 N , a 盐 , H A C 酸 正 O 与 3 确 氨 ;N 水 aN 反 3 H 溶 应 CO 液 , 3 溶 中 液 N - 3 p 水 H 解 = , 7 溶 时 液 , 显 c ( 碱 H + 性 ) , = B 6 . a 对 答 应 案 的 点 D 的 横 纵 坐 坐 标 标 为 为 2 11 即 , 曲 c ( 线 Pb b 2+ ) 对 = 应 1× 的 10 X -2 点 mo 的 l· 纵 L 坐 -1时 标 , 为 曲 6 线 ,
c c ( ( C O l H - ) - 的 ) = , 醋 由 c ( 酸 电 NH 溶 荷 + 4) 液 守 , 等 恒 C 体 知 正 积 确 c ( 混 ; H 常 合 + ) 温 + 二 c 下 ( 者 N , H 发 pH + 4 生 ) = = 中 1 c 3 ( 和 C 的 反 l - ) 应 N + a 后 c O ( H 醋 OH 溶 酸 - ) 液 大 , 量 故 与 线 即 - R a 8 2 所 - 由 的 表 于 浓 示 K 度 物 分 质 别 的 为 K 1 sp × = 1 1 K 0 × -1 1 1 0 m -1 o 3 l , · 曲 L 线 -1和 所 b 所 以 1× 表 曲 10 示 线 -6 物 mo 质 为 l· 的 L K -1 s , p 则 =1 曲 的 ×
剩 pH 余 =1 溶液显酸性 不正 , 确 沉 10 淀 , 溶解平衡 sp( 曲 Pb 线 CO3) 项 < 正 sp( 确 PbSO4), 与 a 反应 PbCO3
4室温下 , 下列溶液中 ,pH 微 < 粒 7, 浓 D 度关系一 。 定正确的是 转化为更难溶的 ,A ;P 受 bS 热 O 分 4 解 N 得 a 到 2CO3 ,Pb 被 SO 焦 4
. , ( ) 炭还原得到 Pb 项 CO 正 3, 确 PbC 当 O3 与 P 沉 bO 淀 ,P 共 bO 存时
A C B . . . 0 p 0 c ( . H . 1 1 O = m m H 7 o o - l l 的 ) 的 · · 氨 L 醋 L - 水 - 1 1 酸 的 N 与 溶 a 硫 2 氯 C 液 酸 O 化 3 和 铝 铵 溶 的 溶 液 混 液 , 加 合 中 水 溶 : 的 c 稀 液 ( 释 S 中 O , 2 : 4 c - c c ( ) ( ( H > C C 溶 C O c l - ( O 2 3 ) 液 - A - 3 > ) ) l 等 c 3 的 ( + ) N 体 值 > H 积 c 减 + 4 ( ) 混 小 H + 合 )> 正 增 的 c ( 大 P 确 点 b , ; 位 2+ P 向 ) 于 b 相 S X O 等 点 4 点 的 , P 对 则 b 的 沉 , 应 c c B ( 左 ( 淀 的 C S 溶 上 O O 饱 2 4 2 3 解 - 方 - 和 ) ) 平 = 溶 不 ; K K 衡 液 s s 能 p p 逆 ( ( 中 P 转 P P 向 b 加 b b C 化 S S 移 O 入 O O 为 4 3 4 动 少 ) ) = , 量 c 1 1 P 点 ( × × P b S 1 C 1 b 对 O 0 0 ( O 2 4 - - - 应 N 1 3 8 3 ) O = 的 减 3 1 ) 小 溶 × 2, 1 , 液 c 0 即 ( 5 , P 对 C b 2+ 项 应 项 ) ,
D.pH=2 pH=12 NaOH : 错误 X , Y ,D
c (Na + )= c (CH3COO - )+ c (CH3COOH) 温馨 。 提示 离子浓度越大 坐标轴数据越小 据此分析 项
4 答案 C 溶液中存在 2- 的水解平衡 2- , , D 。
. - Na - 2C c O ( 3 HCO - 3) K h CO3 加水稀释 促 : 进 CO 水 3 解 +H2 溶 O 7 . 已 沉 知 淀溶 t ℃ 解 时 平衡 Ag 曲 Cl 线 的 如 K s 图 p= 所 4× 示 10 -1 下 0 , 列 在 说 t 法 ℃ 错 时 误 ,A 的 g2 是 CrO4 在水中的
HCO3+OH ,c 2- =c - , , , 。 ( )
(CO3 ) (OH )
c -
液的碱性减弱 但水解平衡常数不变 因此 (HCO3)的值增
, , c 2-
(CO3 )
大 项错误 氨水与氯化铵的混合溶液中存在电荷守恒
,A ; :
c - c - c + c + 室温下 混合溶液
(OH )+ (Cl )= (NH4)+ (H ), , pH=7,
则c - c + 所以c - c + 项错误 硫酸铝
(OH )= (H ), (Cl )= (NH4),B ;
溶液中 3+水解 溶液显酸性 则 c 2- c 3+ c +
c - Al 项正确 , 室温下 , ( 的 SO 醋 4 酸 )> 溶液 (A 中 l 醋 )> 酸 ( 的 H 浓 ) 度 > A. 在t ℃ 时 ,Ag2CrO4 的K sp 为 1×10 -11
(OH ),C ; ,pH=2 在饱和 溶液中加入 可使溶液由 点到
大于 的 溶液中氢氧化钠的浓度 等体积混合后 B. Ag2CrO4 K2CrO4(s) Y
pH=12 NaOH , 点
醋酸过量 c + c - c 项错误 Z
5下列盐类水 , ( 解 N 的 a 应 )< 用 ( 不 CH 正 3C 确 O 的 O 是 )+ (CH3COOH),D 。 C. 在t ℃ 时 ,Ag2CrO4(s)+2Cl - (aq)2AgCl(s)+CrO 2 4 - (aq)
. 实验室配制氯化铁溶液时 滴入少量稀硫酸抑制水解 ( ) 的平衡常数K =6.25×10 7
B A . . 明 为 矾 使 可 纯 用 碱 于 溶 净 液 水 的去 是 油 由 污 于 效 溶 果 , 于 更 水 好 后 , 可 产 以 生 使 的 用热的纯碱溶 胶 液 体具 D. 在 t ℃ 时 , 用 -1 0.00 和 1 mol·L -1 AgN - O 1的 3 溶液滴定 的 2 混 0 合 mL 溶
C. 有吸附作用 , Al(OH)3
0
液
.001 m
2
o
-
l·
先
L
沉淀
KCl 0.001 mol·L K2CrO4
,CrO4
D. 促 铵 进 态 水 氮 解 肥不 肥 能 效 和 下 草 降 木灰混合施用 , 是由于 NH + 4 与 CO 2 3 - 互相 7 . c 答案 2- D 由 -3 图 2 中信 - 息 5 可知 -11 K sp( 正 Ag 确 2CrO 饱 4) 和 = 溶 c2 液 (A 中 g + 加 )· 入
, (CrO4 )= (10 ) ·10 =10 ,A ;
5 答案 A 滴入稀硫酸会引入 2- 杂质 不正确 加热会 固体 2- 浓度增大 沉淀溶解平衡逆向移动 +浓
. SO4 ,A ; K2CrO4 ,CrO4 , ,Ag
使 CO 2 3 - 水解程度增大 , 溶液碱性增强 , 使纯碱溶液的去油污效 度减小 , 可使溶液由 Y 点到 Z 点 ,B 正确 ;Ag2CrO4(s) +
果更好 正确 明矾的化学式为 其溶于 c 2-
,B ; KAl(SO4)2·12H2O, - 2- K (CrO4 )
水后电离出 3+ 3+水解会产生具有吸附作用的 胶 2Cl (aq) 2AgCl (s) + CrO4 (aq), = c2 - =
Al ,Al Al(OH)3 (Cl )
体
,
故明矾可用于净水
,C
正确
;
铵态氮肥中含有
NH
+
4,
草木灰 c2
(Ag
+
)·
c
(CrO
2
4
-
)
K
sp(Ag2CrO4) 10
-11
7
中含有 2- + 与 2- 互相促进水解 使肥效下降 c2 + c2 - = K2 = -10 2 =6.25×10 ,C
CO3 ,NH4 CO3 , ,D (Ag )· (Cl ) sp(AgCl) (4×10 )
正确 K
。 正确 沉 淀 - 所 需 + 最 小 浓 度 为 sp(AgCl)
; Cl Ag c - =
(Cl )
142 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
-10
4×10 -1 -7 -1 沉淀 2- 所需 +最小
mol·L =4×10 mol·L , CrO4 Ag
0.001
浓度为
K
sp(Ag2CrO4) 10
-11
-1 -4 -1
c 2- = mol·L =10 mol·L ,
(CrO4 ) 0.001
-先沉淀 错误
Cl ,D 。
8硫酸锶 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列
. (SrSO4) 。
说法正确的是
( )
往 溶液中加入过量 溶液 反应的离子方程式为
A. ZnCl2 NaOH ,
2+ - 2-
Zn +4OH [Zn(OH)4]
若要使某废液中的 2+完全沉淀 通常可以调控该溶液的
B. Zn ,
在
pH 8.0~12.0
与 的两种废液中 2+浓度之比为 8
C.pH=8.0 pH=12.0 ,Zn 10 ∶ 1
该温度时 的溶度积常数K 为 -10
D. ,Zn(OH)2 sp 1×10
9 答案 D 由题意可知 锌及其化合物的性质与铝及其化合
. ,
时 图中 点对应的溶液是不饱和溶液 物的性质相似 则氢氧化锌是两性氢氧化物 由题图可知 在
A.283 K , a , 。 ,
温度一定时 K 随c 2- 的增大而减小 点 c 2+ 所以c - -7 -1
B. , sp(SrSO4) (SO4 ) a ,pH=7.0,lg (Zn )=-3.0, (OH )=10 mol·L 、
时的 饱和溶液升温到 后变为不饱和溶液 c 2+ -3 -1 K c2 - c 2+
C.283 K SrSO4 363 K (Zn )=10 mol·L , sp[Zn(OH)2]= (OH )· (Zn )=
D. 三个不同温度中 ,363 K 时K sp(SrSO4) 最大 10 -17 。 向 ZnCl2 溶液中加入过量 NaOH 溶液 , 反应的离子方程
8 . 答案 A lg c (SO 2 4 - )、lg c (Sr 2+ ) 值越大 , 离子浓度越大 , 式为 Zn 2+ +4OH - [Zn(OH)4] 2- ,A 项正确 ; 若使废液中
283 K
时
,a
点c
(SO
2
4
-
)·
c
(Sr
2+
)<
K
sp(SrSO4),
故
a
点对应的溶
Zn
2+完全沉淀
,
由图像可知应调控该溶液的
pH
在
8.0~12.0,B
液是不饱和溶液 正确 K 只随温度变化而变化 不正确
由图中信息可知 , K A sp(313 ; K s ) p > K sp(283 K)> K sp(363 ,B K),283 K ; 项正确 ; 当 pH=8.0 时 , c (Zn 2+ )= (1 1 0 0 - - 6 17 ) 2mol·L -1 =10 -5 mol·
时的 饱和溶液升温到 后有沉淀生成 溶液仍为饱
和溶液 Sr , S 故 O4 C、D 均不正确 。 363 K , L -1 , 当 pH=12.0 时 , c (Zn 2+ )= (1 1 0 0 - - 2 17 ) 2 mol·L -1 =10 -13 mol·
9 . 已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似 。 如图 L -1 ,pH=8.0 与 pH=12.0 的两种废液中 ,Zn 2+浓度之比为
量 横 浓 坐 度 标 的 为 对 溶 数 液 。 的 2 p 5 H ℃ , 纵 时 坐 , 下 标 列 为 说 Z 法 n 2+ 中 或 不 [ 正 Zn 确 (O 的 H 是 )4] 2-的 ( 物 质 的 ) 1 1 0 0 8 -17 ∶ , 1 D ,C 项 项 错 正 误 确 。 ; 该温度下 ,Zn(OH)2 的溶度积常数K sp 为 1×
电荷守恒
对应学生用书 (2)
起始页码66 如小苏打溶液中 c + c + c - c 2-
(Na )+ (H )= (HCO3)+2 (CO3 )+
c -
(OH )。
微粒浓度大小的比较及电解质溶液中的三种定量关系 溶液中 c + c + c - c 2-
1 . 离 考 子 虑 浓 水 度 解 大 因 小 素 比较 如 的方法 溶液 3 c (P N O a 3 4 2 - H ) P + O c ( 4 OH - )。 (Na )+ (H )= (H2PO4)+2 (HPO4 )+
(1) : Na2CO3 。 注意
1 mol CO
2
3
- 带有
2 mol
负电荷,所以电荷浓度应等
CO 2 3 - +H2O HCO - 3+OH - 于 c( 2-),同理, 3- 的电荷浓度等于 c( 3-)。
所以c +
H
c
CO - 3+
2
H
-
2O
c
-
H2C
c
O3+OH
-
- 2
( 现
C
3 以
O
)
质 3 子守恒
和
PO4
溶液为例 用
3
以
P
下
O
图
4
示帮助我们来
不 ( 同 N 溶 a 液 )> 中 ( 同 CO 一 3 离 )> 子 ( 浓 OH 度的 )> 比 ( 较 HC 要 O 看 3) 溶 。 液中其他离子 Na2CO3 NaHCO3 ,
理解质子守恒
(2)
对它 的 影 响 如 相 同 浓 度 的 :
。 a. NH4Cl、 b. CH3COONH4、
三种物质的溶液中c + 由大到小的顺序是
c.NH4HSO4 (NH4) c>
a>b。
混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素 电
(3) 、
离因素 如相同浓度的 和 混合液中 因 所以 c - c - c c + 即
, NH4Cl NH3·H2O , (OH ) = (HCO3) +2 (H2CO3) + (H3O ),
的电离程度大于 + 的水解程度 故离子浓度由大 c - c - c c +
NH3·H2O NH4 , (OH )= (HCO3)+2 (H2CO3)+ (H );
到小顺序为c + c - c - c +
(NH4)> (Cl )> (OH )> (H )。
2电解质溶液中的离子之间的三种定量关系
.
物料守恒
(1)
如纯碱溶液中c (Na + )=2 c (CO 2 3 - )变化前=2 c (CO 2 3 - )+2 c (HCO - 3)+ 所以c (OH - )+ c (CO 2 3 - )= c (H2CO3)+ c (H + )。
c 另外 还可将盐溶液中的电荷守恒式和物料守恒式联立 通
2 (H2CO3)。 , ,
NaH2PO4 溶液中 c (Na + )= c (H2PO - 4)变化前 = c (H2PO - 4)+ 过代数运算推出质子守恒式 。
c
(HPO
2
4
-
)+
c
(PO
3
4
-
)+
c
(H3PO4)。
例 (2019河南南阳期末,13)用
0.1 mol·L
-1的
NaOH
溶液滴定 -1 溶液 所得滴定曲线如下图
40 mL0.1 mol·L H2SO3 ,
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 143
所示 忽略混合时溶液体积的变化 下列叙述不正确的是 图中 点对应的溶液中 c 2- c +
( )。 C. Y :3 (SO3 ) = (Na ) +
c + c -
( ) (H )- (OH )
图中 点对应的溶液中 c + c 2-
D. Z : (Na ) > (SO3 ) >
c - c -
(HSO3)> (OH )
解题导引 找图像中的关键点 注意滴定终点和反应终点
,
的区别
。
解析 项,依据 点计算,其中c( -) c( ),
A W HSO3 ≈ H2SO3
c( +)·c( -)
的K H HSO3 -2, 正确; 项, 点对
H2SO3 a1 = c( ) = 1×10 A B X
H2SO3
应的溶液为 · -1的 溶液, , 正确;
0.05 mol L NaHSO3 pH=4.25 B
项,图中 点对应溶液中c( 2-) c( -),结合电荷守恒:
C Y SO3 = HSO3
c( 2-) c( -) c( -) c( +) c( +)得 c( 2-)
2 SO3 + HSO3 + OH = Na + H 3 SO3 =
c( +) c( +) c( -), 正确; 项,图中 点对应的溶液中
Na + H - OH C D Z
的K -2 溶质为 ,溶液中c( -) c( -), 错误。
A.H2SO3 a1 =1×10 Na2SO3 OH > HSO3 D
-1 溶液的 答案 D
B.0.05 mol·L NaHSO3 pH=4.25
起
对
始
应
页
学
码
生用
67
书 c (
c
H2A
2-
)+ c
c
(HA -
-
)+ c
c
(A 2- )
-
, 电
可
荷
推
守
知
恒
c
关系
2-
为
c
c (N
+
a + )+
c
c (H + )=
2 (A )+ (HA )+ (OH ), (A )- (H )= (H2A)-
c - 项正确 时 若c - c c 2- 则
1(2019广东惠州一调,13)常温下 将一定浓度的某一元酸 (OH ),A ;pH=4 , (HA )= (H2A)+ (A ),
. , HA c - -1 c - -1 根据题图可
和
0.1 mol·L
-1
NaOH
溶液等体积混合后
,
下列说法正确的是 2
知
(HA )=
时
0.1
c
mol·
-
L , (HA )=
-
0
1
.05
项
mo
错
l·
误
L
根
,
据电荷守恒
,pH=4 , (HA )>0.05mol·L ,B ;
( ) 有c + c + c - c - c 2- 时
若 则 的浓度一定为 -1 (Na )+ (H )= (OH )+ (HA )+2 (A ),pH=7 ,
A. pH=7, HA 0.1 mol·L c + c - 则 c + c - c 2- 项错误
若 则c - c + (H )= (OH ), (Na )= (HA )+2 (A ),C ;
B. pH=7, (A )> (Na ) 时 c c - -1 K c +
若 溶液中的微粒浓度关系为c + c c - pH=3.2 , (H2A)= (HA )= 0.05 mol·L , a1 =[ (H )·
C.
若
pH<7,
且 为强酸时 的浓
(N
度
a
应
)=
为
(HA)+ (A )
-1
c
(HA
-
)]/
c
(H2A)=10
-3.2
,D
项错误
。
D. pH=12, HA ,HA 0.08 mol·L 知识拓展 在分析溶液中粒子浓度关系时 经常用到 三个守
1 答案 D 常温下 说明溶液呈中性 酸和碱溶液等体 , “
. pH=7 , 恒 电荷守恒 阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电
积混合 若 为强酸 则 c -1 若 为弱 ”。 ① :
, HA , (HA)= 0.1 mol·L ; HA 荷总数相等 物料守恒 溶液中某一组分的原始浓度等于它
酸 则c -1 项错误 常温下 时 。 ② :
, (HA)>0.1 mol·L ,A 。 pH=7 在溶液中各种存在形式的浓度之和 质子守恒 溶液中水电
c + c - 根据电荷守恒可知混合溶液中存在c + 。 ③ :
c
(H
+
)=
c
(OH
-
)
c
,
- 则c + c - 项错误
(Na )+ 离出的
H
+与水电离出的
OH
-数目相等
。
当不能直接找出等量
(H )= (A )+ (OH ), (Na )= (A ),B 。 pH< 关系时 可以根据电荷守恒和物料守恒等进行综合分析
溶液呈酸性 若 为弱酸 则混合后溶液中的溶质为 和 , 。
7, , HA , NaA 3(2018广东茂名五大联盟学校5月联考,13)类比 的定义
c + c c - 若 为强酸 结合电荷守恒有 . pH ,
HA,(Na )< (HA)+ (A ); HA , 对于稀溶液可以定义 c 常温下 某浓度的 溶液
c
强 (N 酸 a
+
H ) A <
c
( 的 A 浓
-
), 度
溶
为
液中
c m
不
ol
存
·
在
L -1 H , A 体 , 积 C
项
为
错
V
误
L 。 , 则
若
c pH (O = H 1 - 2 ) ,
设
= 在 所 不 示 同 下 pH 列 下 说 , 法 测 中 得 正 pC 确
p
(
C
的 H
=
2 是 A
-
)
lg
、p
。
C(HA - )、
,
pC(A 2- ) 的
H
变
2A
化如图
-1 V c -1 V 。 ( )
0.1 mol·L × L- mol·L × L -2 -1 解得 c
V = 10 mol·L , =
2 L
项正确
0.08,D 。
2(2018 湖北黄冈调研,13)室温时 配制一组 c
. , (H2A) +
c - c 2- -1的 和 的混合溶液
(HA )+ (A )=0.10 mol·L H2A NaOH ,
溶液中部分微粒的物质的量浓度随 的变化曲线如图所示
pH 。
下列说法中正确的是 曲线 表示 - 随 的变化
( ) A. Ⅱ pC(HA ) pH
当 时 c c 2- c -
B. pH=1.40 , (H2A)> (A )> (HA )
c c 2-
常温下 (H2A)· (A ) 4.50
C. , c2 - =10
(HA )
三点对应的溶液中 c c - c 2- 的值相等
D.a、b、c ,(H2A)+ (HA )+ (A )
3 答案 D 根据 的含义可知 浓度越大 的值越小
. pC , ,pC ,pH
增大 促进 的电离 故曲线 分别表示 -
, H2A , Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ HA 、H2A、
2-的 随 的变化 项错误 时 2-
A pC pH ,A ;pH=1.40 ,pC(A )>
A. 在 c (Na + )= 0.10 mol·L -1的溶液中 : c (A 2- )- c (H + )= pC(H2A)>pC(HA - ), 则c (A 2- )< c (H2A)< c (HA - ),B 项错误 ;
C
B
.
.
p
p c (
H
H H
=
= 2
7
4 A
的
的 )-
溶
溶 c (
液
液 OH
中
中 -
:
: )
c
c
(
(
N
H
a
A
+
-
)
)
=
=
c
c
(
(
A
H
2-
2A
)+
)
c
+
(
c
H
(A
A
2
-
-
)
) 线 曲
c (
线 Ⅰ
H2
Ⅰ 、
A
Ⅲ
)
、
·
Ⅱ 交
c
交 点
(A
点 处
2-
处
)
c ( c ( H
c
H
(
A A
H
- -
2
)
A
) = =
)·
c c ( (
c
H A
(
2 2
A
- A
2
) )
-
,
)
, K
·
K a a 2 1
c
= =
(
c
H
c ( (
+
H
)
H + ) + ) =
K
=
a
1
2
× 1 1 × 0
10
1 -0 0
-
.8
5
- 0
.3
5 ,
0
.3 曲 0 ,
K 的数量级为 -5 c2 - = c2 - c + = K = -0.80 =
2
D.
答
a
案
1(H2A
A
)
在 c +
10
-1的溶液中 存在 -4.50
(HA
项
)
错误 根据物料
(H
守
A
恒
)
可
·
知
(H )
三点对
a1
应
1
的
0
溶液
. (Na )= 0.10 mol·L , 10 ,C ; ,a、b、c
c c - c 2- -1 则 c + 中c 2- c c - 的值相等 项正确
(H2A)+ (HA )+ (A )= 0.10 mol·L , (Na )= (A )+ (H2A)+ (HA ) ,D 。
144 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
4(2018辽宁师大附中期中,17)室温下 用 盐酸滴定 点时 c + c 2- c - c -
. , 0.1 mol/L B.a : (Na )> (CO3 )> (HCO3)> (OH )
溶液 滴定曲线如图所示 下列说法 点时 c + c 2- c - c
10 mL0.1 mol/L Na2CO3 , 。 C.b :3 (Na )=2 (CO3 )+2 (HCO3)+2 (H2CO3)
正确的是 ( ) D.d 点时 : c (H + )> c (HCO - 3)= c (CO 2 3 - )
4 答案 A 点溶液中溶质为 点溶液中溶质为
. a Na2CO3,b
点溶液中溶质为 点
NaHCO3、NaCl,c NaHCO3、H2CO3、NaCl,d
溶液中溶质为 促进水的电离
NaCl、H2CO3。 Na2CO3、NaHCO3 ,
更易水解 抑制水的电离 故水的电离程度由大
Na2CO3 ;H2CO3 ,
到小的顺序为 正确 点时 c + c 2-
a>b>c>d,A 。 a (Na )> (CO3 )>
c - c - 不正确 点时 由物料守恒知 c +
(OH )> (HCO3),B 。 b , (Na )=
c - c c 2- 不正确 点时
2 (HCO3)+2 (H2CO3) +2 (CO3 ),C 。 d ,
c + c - c 2- 不正确
水的电离程度由大到小的顺序为
(H )> (HCO3)> (CO3 ),D 。
A. :a>b>c>d
V
起
对
始
应
页
学
码
生用
67
书 C. 0=30
四点中 点溶液中水的电离程度最大
D.a、b、c、d ,d
c( +)·c( -)
解析 项, 的 K ,则K H HA
大 常
电
数
离
,它
平
们
衡
均
常
只
数
与
、水
温
的
度
离
有
子
关
积
。
常
电
数
离
、
平
溶
衡
度
常
积
数
常
和
数
水
是
的
溶
离
液
子
中
积
的三
常 -1.85,而 点
A H2A
,溶
p
液
a1 =
中
1.8
c
5
( +)
a1 =
-1.85
c(
H2
·
A
)
-1,则
=
10 a pH=1.85 H = 10 mol L
数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离均 c( -) c( ),故 正确。 项,根据 2- -
为吸热过程。 有关常数的计算,要紧紧围绕它们只与温度有关,
HA = H2A A B
c(
A
-)·
+H
c(
2O
-)
H
K
A +
而不随溶液中离子浓度的变化而变化来进行。 如: CH3COONa 、 OH -可知, A 2-水解平衡常数 K h1 = HA c( 2-) OH = K W =
溶液中,K 、K 、K 的关系是K =K ·K 。 A a2
CH3CO 例 OH (2019福 a 建 h 龙岩 W 一模,13)已 W 知 :p a K a= h -lg K a。 25 ℃
1
1
0
0 - - 7 1 .1 4 9 =10 -6.81,故 B 正确。 C 项, H2A 的二级电离平衡常数K a2 =
时
,H2A
的
p
K
a1 =1.85,p
K
a2 =7.19。
常温下
,
用
0.1 mol·L
-1 c(
H
+)·c(
A
2-)
-7.19, 点溶液的 ,溶液中c( +)
溶液滴定 -1 溶液的滴定曲线如图所 c( -) =10 c pH=7.19 H =
NaOH 20mL0.1mol·L H2A HA
示 下列说法不正确的是 -7.19 · -1,则溶液中c( 2-) c( -);V 时,反应后
。 ( ) 10 mol L A = HA 0=30
溶液为等物质的量浓度的 和 溶液,由于 2-水解平
NaHA Na2A A
衡常数K -6.81 K -7.19,则c( 2-) c( -),故 错误。
项, 、 、 h1 = 、 10 点溶 > 液 a 中2 = 溶 10 质分别为 A < 和 HA 、 C 、
D a b c d NaHA H2A NaHA NaHA
和 、 ,且 水解程度大于 ,所以水电离程度:
Na2A Na2A Na2A NaHA
,故 正确。
d>c>b>a D
答案 C
题目价值 电离平衡常数 水的离子积常数 溶度积常数是
、 、
高考中的热点 常用来判断弱酸酸式盐的酸碱性以及弱酸弱碱
点溶液中 c - c ,
A.a : (HA )= (H2A) 盐的酸碱性
点溶液中 2-水解平衡常数K -6.81 。
B.b :A h1 =10
对应学生用书 曲线L 表示 c (M + ) 与 的变化关系
起始页码68 A. 1 lgc pH
(MOH)
K -5.5
1(2019河北石家庄一模,13)常温下 分别向 溶液和 B. a 点 (H 时 A 两 )= 溶 1 液 ×1 中 0 水的电离程度相同
. , NaA MCl C.a
溶液中加入盐酸和 NaOH 溶液 , 混合溶液的 pH 与离子浓度变 D.0.01mol·L -1 MA 溶液中存在 : c (M + )> c (A - )> c (OH - )> c (H + )
化关系如图所示 下列说法不正确的是
1 答案 C 项 向 溶液中加入 溶液 溶液 逐
。 ( )
. A , MCl NaOH , pH
c +
渐增大 n + 逐渐减小 n 逐渐增大 则 (M ) 的
, (M ) , (MOH) , lgc
(MOH)
c +
值逐渐减小 故曲线 L 表示 (M ) 与 的变化关系
, 1 lg c pH ,A
(MOH)
c - c -
正确 项 曲线L 表示 (A )与 的关系 (A )
。 B , 2 lgc pH ,lgc =0
(HA) (HA)
c -
时 (A ) 此时 c + -5.5 -1 则
,c =1, pH=5.5, (H )= 1×10 mol·L ,
(HA)
c + c -
K (H )· (A ) c + -5.5 正确 项
a(HA)= c = (H )= 1×10 ,B 。 C ,a
(HA)
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 145
点溶液的 对于曲线L 是 -水解导致溶液呈碱性 促进 K
pH>7, 2, A , a 1 随温度升高而减小 项错误
了水的电离 对于曲线L 溶液呈酸性 点时呈碱性 说 K =K , ,D 。
; 1,MCl ,a , W h
明水的电离受到抑制 所以两溶液中水的电离程度不同 错 方法技巧 电离常数K K 水的离子积常数K 水解常数
, ,C a( b)、 W、
c + c + K K
误
。 D
项
,
曲线 L
1
中
, lg c (
(
M
M
OH
)
) = 0
时
, c (
(
M
M
OH
)
) = 1,
K
h
之间的关系
:
a(
K
b)
=K
1
。
K 3(2018湖北部分重点 W 中学联 h 考,14)常温下 体积为 浓度
K c - -5.5 根据K W 可知 电离 . , 1 mL、
b(MOH)= (OH )>1×10 , h=K 或K , 均为 的 和 溶液 分别加水稀释至
a( b) 0.10 mol/L XOH X2CO3 ,
平衡常数越大 对应离子的水解程度越小 则水解程度 - V 随 V的变化情况如图所示 下列叙述中正确的是
, , :A > mL,pH lg 。
+ 则 溶液呈碱性 溶液中离子浓度大小关系为c +
M , MA , (M )> ( )
c - c - c + 正确
(A )> (OH )> (H ),D 。
2(2019广东一模,13) 时 在 -1一元弱酸
. 25 ℃ , 20 mL0.1 mol·L
c -
溶液中滴加 -1 溶液 溶液中 (A )与
HA 0.1 mol·L NaOH , lg c
(HA)
关系如图所示 下列说法正确的是
pH 。 ( )
A. A点对应溶液中 : c (Na + )> c (A - )> c (H + )> c (OH - ) 是弱碱
B.25 ℃ 时 ,HA 的电离常数为 1.0×10 -5.3 A. 已 XO 知 H 的电离平衡常数 K 远大于 K 则 K 约为
B点对应的 溶液体积为 B. H2CO3 a1 a2, a2
C. NaOH 10 mL -10.2
对C 点溶液加热 不考虑挥发 则 c - c 1.0×10
D. ( ), (A )/[ (HA)· 的两种溶液中的c + 大于
c - 一定增大 C.pH=10 (X ):XOH X2CO3
(OH )] 当 V 时 若 溶液升高温度 溶液碱性增强 则
2 答案 B 项 A点对应溶液显酸性 即c + c - D. lg =2 , X2CO3 , ,
. A , , (H )> (OH ), c - c 2- 的值减小
溶液中电荷守恒关系为c + c + c - c - 所 (HCO3)/ (CO3 )
(Na )+ (H )= (A )+ (OH ), 3 答案 B 常温下 溶液的 为 则
以离子浓度关系为c - c + c + c - 项错 . ,0.10 mol/L XOH pH 13,
(A )> (Na )> (H )> (OH ),A 是强碱 不正确 溶液的 由
c - XOH ,A ;0.10mol/LX2CO3 pH=11.6,
误 c ( ; A B - c ) ( 项 · HA , c p ( ) H H + = ) 5. = 3 c 时 (H , + lg ) c = ( ( 1 H A 0 A - ) 5 ) .3 = ,B 0, 项 即 正 c 确 (A ; - C )= 项 c , ( K H a A = ) 1 , 0 K -5 a .3 = > C 10 O - 2 3 2 - .4 + × H 10 2O -2.4 H -3. C 8 O K - 3+OH c ( - O 可 H 得 - )· K h c ( = H c + ( ) O · H - c c ( ) ( H · CO C c O 2 3 ( - - 3 H ) ) CO - 3 K ) W =
10 -14 K W K -1 溶液中加入 0.10-10 -2.4 ≈10 , h = c (CO 2 3 - )· c (H + ) = K a2 ,
10 -5.3 = K a = h,20 mL 0.1 mol·L HA 10 mL K K W 1×10 -14 -10.2 正确 由题图可以看出
0.1 mol·L
-1
NaOH
溶液
,
得到等浓度的
HA
和
NaA
混合溶液
,
a2 =K
h
=
10
-3.8 =1×10 ,B ; pH=10
c - 时 溶液体积更大 +浓度更小 不正确 溶液中
混合溶液中 c - c 即 (A ) 故 点对应的 ,XOH ,X ,C ;X2CO3
(A )> (HA), lg c >0, B 存在平衡 2- - - 升高温度 平衡正向移
(HA) CO3 +H2O HCO3+OH , ,
NaOH 溶液的体积小于 10mL,C 项错误 ;D 项 ,A -的水解常数K h 随 动 , c (HCO - 3) 增大 , c (CO 2 3 - ) 减小 , c (HCO - 3)/ c (CO 2 3 - ) 的值增
c - c - c + 大 不正确
温度升高而增大 (A ) (A )· (H ) ,D 。
,c c - = c c - c + =
(HA)· (OH ) (HA)· (OH )· (H )
对应学生用书
起始页码206
考点一 盐类水解原理及其应用 随温度升高 溶液的 变化是K 改变与水解平衡
C. ,CuSO4 pH W
1(2019北京理综,12,6分)实验测得 -1 移动共同作用的结果
.
曲 溶 线 液 如 、0. 图 5 所 mo 示 l·L 下 -1 列 Cu 说 SO 法 4 正 溶 确 液 的 以 是 及 H
0
2
.
O
5
的
mo
p
l·
H
L
随温
C
度
H3
变
CO
化
ON
的
a
D. 随 是 温 因 度 为 升高 ,CH3 - COO 2 N +水 a 溶 解 液 平衡 和 移 Cu 动 SO 方 4 向 溶 不 液 同 的 pH 均降低 ,
。 ( ) CH3COO 、Cu
1 答案 C 本题考查了 的水解 水的离子
. CH3COONa、CuSO4 ,
积常数及温度对相关平衡移动的影响等知识 该题的综合度
。
高 思维容量大 侧重考查了学生对实验数据的提取 分析 处
、 , 、 、
理能力 试题多角度 动态分析化学反应 运用化学反应原理
。 、 ,
来解决实际问题 体现了培养学生创新思维和创新意识的价值
,
观念
。
项 温度升高 纯水中的 + -的浓度都增大 但二者始终相
A , , H 、OH ,
等 项 温度升高 的水解平衡正向移动 溶液中 -
;B , ,CH3COONa , OH
随温度升高 纯水中c + c - 浓度增大 图像中反映出的 随温度升高 溶液的 下
A.
随温度升高
, (H
溶
)
液
>
的
(O
c
H )
- 减小 降 的现象
,
是由 温度升高
“
水的离子积
C
常
H
数
3C
增
OO
大
Na
导致的
p
并
H
非
B. ,CH3COONa (OH ) ” , “ ” ,
146 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
-浓度下降了 项 温度升高对 - 2+的水解都有促 -1 溶液 c + -1
OH ;D , CH3COO 、Cu A.0.1000 mol·L H2C2O4 : (H )= 0.100 0 mol·L +
进作用 二者水解平衡移动的方向是一致的 c 2- c - c
, 。 (C2O4 )+ (OH )- (H2C2O4)
2 . 温 (2 再 01 降 8北 温 京 过 理 程 综 中 , 的 11,6分 数 ) 据 测 如 定 下 0.1mol·L -1 Na2SO3 溶液先升 B. c (Na + )= c ( 总 ) 的溶液 : c (Na + )> c (H2C2O4)> c (C2O 2 4 - )>
pH, 。 c (H + )
时刻 的溶液 c + -1 c 2-
① ② ③ ④ C.pH=7 : (Na )= 0.100 0 mol·L + (C2O4 )-
c
温度
/℃ 25 30 40 25 c
(H2C
+
2O4)
c 总 的溶液 c - c + c
D. (Na )= 2 ( ) : (OH )- (H )= 2 (H2C2O4)+
pH 9.66 9.52 9.37 9.25 c -
实验过程中 取 时刻的溶液 加入盐酸酸化的 溶液 (HC2O4)
4 答案 AD 本题考查电解质溶液中粒子浓度的关系
做对比实验
, ①
产
④
生白色沉淀多
, BaCl2
. 。 A
下列说法不正 ,④ 确的是 。 项 , 由电荷守恒可知 : c (H + ) = c (OH - ) + c (HC2O - 4) +
( ) c 2- 将其中一个 c 2- 用题干信息代替可变式为
A B. . ④ Na 的 2SO p 3 H 的 溶 与 过 液 ① 程 中 不 中 存 同 在 , 温 是 水 度 由 解 和 于 平 浓 衡 SO 度 : 2 3 S - 对 O 浓 2 3 水 - 度 + 解 H 减 2 平 O 小 衡 造 移 成 动 H 的 S 方 O - 3 向 +O 的 H 影 - 响 c c 2 ( ( ( H H C C + ) 2 2 O O = 4 - 4 c ) ) ( , O = H - 0 ) .1 + 0 c 0 (H 0 C m 2 o O l ( · - 4) C L + 2O - c 1 ( 4 + C ) 2 c O ( 2 4 - ) C2 + O c ( 2 4 - 总 ) ) + - c c ( ( H O 2C H 2 - O ) 4) - -
C.①→③ , c 正确 项 由c + c 总 可知溶液中的溶质
一致 (H2C2O4), 。 B , (Na )= ( )
c + c 2-
与 的K 值相等 为 已知 K (H )· (C2O4 ) -5 因
2
D.
答
①
案
④
C 本
W
题考查 的还原性和温度对水解平衡的
NaHC2O4, a2 = c
(HC2O
-
4)
= 5.4×10 ,
. Na2SO3 c - c 2- 所以c + -5 -1 溶液显
影响 过程中 不断转化为 2- 浓度逐 (HC2O4)> (C2O4 ), (H )>5.4×10 mol·L ,
渐减小 。 ① 使 → 水 ③ 解平衡向 N 逆 a2 反 SO 应 3 方向移动 而 N 升 a2S 高 O 温 4,S 度 O 使 3 水解平 酸性 ,HC2O - 4 的电离程度大于其水解程度 , 故 c (C2O 2 4 - )>
衡 具 拓 向 有 展 正 较 延 反 , 强 伸 应 的 方 还 亚 向 原 硫 移 性 酸 动 盐 , 、 故 H2 C SO 不 3、 正 SO 确 2 。 等 +4 , 价硫元素的化合物都 c c c ( ( H OH 2C - 2 ) O - + 4 c ) ( , 错 H c C 误 2O 。 - 4) 2 C - + 项 2 c , c ( 由 C 总 电 2O 荷 2 4 - ) c 守 , 溶 恒 液 可 2- 知 pH : c c = ( 7 H , + 则 )+ c c ( ( N N 因 a a + 为 + ) ) 加 = =
。
(HC2O4)+2 (C2O4 )= ( )+ (C2O4 )- (H2C2O4),
3(2018天津理综,6,6 分) 是制备电池的重要原料 入 溶液 溶液的总体积增大 c 总 -1
. 示 室温下 ,LiH 溶 2P 液 O 中 4 溶液的 - p 的 H L 分 i 随 H 布 2P c 分 初 O 始 4 数 (H δ 2 随 PO - 4) 的 的 变 变 化 化 如 如 图 图 1 所 所 。 D 所 项 以 Na , c O 将 ( H N c a ( + N ) a < + , 0 ) .1 = 00 2 c 0 ( m 总 ol ) · 代 L - 入 1 + c C ( , 项 C2 ( O 的 2 4 - 电 ) ) < - 荷 0 c ( . 守 1 H 0 2 0 恒 C 0 2 式 O m 4 可 ) ol , · 推 错 L 知 误 : 。 ,
示 ,H δ 3PO4 c (H2P H O 2 - 4 P ) O4 pH 2 c 易 (O 错 H 警 - ) 示 - c (H 利 + ) 用 = 物 2 c 料 (H 守 2C 恒 2 时 O4) 要 + c 注 (H 意 C 溶 2O 液 - 4) 的 , 正 总 确 体 。 积是否改变
[ =c 总( 含 P 元素的粒子 ) ]。 若溶液的总 体积改变 c 总 也 , 随之改变 ,
, ( ) 。
解题技巧 判断粒子浓度的关系时 除了掌握电荷守恒 物料
, 、
守恒外 还要特别注意溶液的酸碱性 根据c + 与c - 的
, , (H ) (OH )
大小关系判断
。
5(2017江苏单科,14,4分)常温下 K -4
. , a(HCOOH)= 1.77×10 ,
K -5 K -5 下列
a(CH3COOH)=1.75×10 , b(NH3·H2O)=1.76×10 ,
说法正确的是
( )
下列有关 溶液的叙述正确的是 A.
浓度均为
0.1 mol·L
-1的
HCOONa
和
NH4Cl
溶液中阳离子
LiH2PO4 ( ) 的物质的量浓度之和 前者大于后者
溶液中存在 个平衡 :
A. 3 用相同浓度的 溶液分别滴定等体积 均为 的
含 元素的粒子有 - 2- 和 3- B. NaOH pH 3
B. P H2PO4、HPO4 PO4 和 溶液至终点 消耗 溶液的体积
C. 随c 初始(H2PO - 4) 增大 , 溶液的 pH 明显变小 H 相 C 等 OOH CH3COOH , NaOH
D.
用浓度大于
1 mol·L
-1的
H3PO4
溶液溶解
Li2CO3,
当
pH
达
-1 与 -1 等体积混合后的
到 时 几乎全部转化为 C.0.2mol·L HCOOH 0.1mol·L NaOH
3 答案 4.66 D ,H 本 3PO 题 4 考查盐类的水解 LiH 弱 2P 电 O4 解质的电离等 溶液中 : c (HCOO - )+ c (OH - )= c (HCOOH)+ c (H + )
. 、 。 -1 与 -1盐酸等体积混合后
LiH2PO4 溶液中存在 H2PO - 4 的水解平衡与电离平衡 、 水的电 D.0 的 .2 溶 m 液 ol 中 ·L CH3CO c ONa 0.1 - mol c ·L - c
离平衡 2- 的电离平衡等 不正确 溶液中含 (pH<7): (CH3COO )> (Cl )> (CH3COOH)>
、HPO4 ,A ;LiH2PO4 P c +
1 液 c 可 元 初 m 始 的 知 素 o ( l 当 的 H · pH 2 c 几 粒 P L 初 为 O - 始 乎 子 1 - 4 ( 的 4 ) 全 H 有 . 的 6 2 H 部 6 P H 变 3 O 时 转 P 2 - 4 化 O P ) , 化 O 4 H 而 大 - 4 为 溶 2 、 于 变 P H O 液 P 化 1 - 4 O 溶 0 的 , 2 - 4 - C 1 解 分 、 m 不 P 布 o O L l 正 i · 3 4 分 2 - C 、 正 确 L 数 O H - 确 ; 3 1 3 为 , P 由 后 当 O 0 , 图 4 . 溶 , 9 p B 9 H 2 液 4 不 , 可 达 的 故 正 知 到 用 p 确 H H 浓 4 ; 3 . 不 度 P 由 6 O 6 再 大 图 4 时 随 溶 于 1 , 5 . c H 0 1 ( 0 . C 1 O 答 - O ( 4 H m > O H 案 - o K H ) l· b ) = > ( N N 0 L . A H H - 1 1 D 3 3 + m · · c o ( l H H · H A 2 2 + O O L ) 项 , - ) , 1 则 N + , = H c 水 H 1 ( 4 C C . 解 O O 7 l H 6 O 溶 程 - N × ) 液 度 a ; 10 已 中 溶 H -5 C 知 , c 液 O ( 即 : O N 中 K H - 同 a < + 4 ( c ) N 浓 ( H + H N C c + 4 度 ( O a , + H H O 时 ) + H C ) + O ) 电 = c O = c ( N 离 ( 1 H a C . 程 + 溶 l 7 - ) 7 ) 度 液 = × +
H 温 3 馨 PO 提 4 示 任何水溶液中 LiH 均 2P 存 O 在 4, 水 D 的电离 。 平衡 中c (H + ) 大于 NH4Cl 溶液中c (OH - ), 故 A 项正确 。 B 项 , 等体
。
积 均为 的 和 溶液 因K
4 . (2018
-
江
2
苏
K
单科,14,4分) H2C2
-
O
5
4
设
为二元弱酸
溶
, K
液
a1(
中
H2
c
C2
总
O4)=
溶
K a(
液
p C H H
的
3C
体
O
积
O 3 H
前
),
者
所 H
小
C 以 O
于
O n H (
后
H
者
CO C O H
故
H 3C ) O < O n
项
( H C
错
H
误
3CO , OH
项
) a , ( 消 H
混
C 耗 O
合
O N
后
H aO )
得
H >
5.4×10 , a2(H2C2O4)=5.4×10 , H2C2O4 ( )= , B 。 C ,
c c - c 2- 室温下用 溶液滴定 与 物质的量之比为 的溶液 物料守恒
(H2C2O4)+ (HC2O4)+ (C2O4 )。 NaOH HCOOH HCOONa 1 ∶ 1 , :
-1 溶液至终点 滴定过程得 c + c c - 电荷守恒 c +
25.00 mL0.1000 mol·L H2C2O4 。 2 (Na )= (HCOOH)+ (HCOO )①, : (Na )+
到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 c + c - c - 得 c
(H )= (HCOO )+ (OH )②,②× 2-① (HCOOH)+
c + c - c - 故 项错误 项 混合后得
( ) 2 (H )= (HCOO )+2 (OH ), C 。 D ,
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 147
和 物质的量之比为 的混
CH3COONa、NaCl CH3COOH 1 ∶ 1 ∶ 1 2NaOH + CO2 Na2CO3+H2O ①
合液 且 则 的电离程度大于 -水解
, pH<7, CH3COOH CH3COO 2 1 1
c 程 (H 度 + , ) 可 > c ( 得 OH c ( - ) N , a 故 + ) D > c 项 ( 正 CH 确 3C 。 OO - )> c (Cl - )> c (CH3COOH)> 0 此 发 .0 时 生 2 所 微 mo 得 弱 l 溶 水 液 解 0 为 .0 水 1 N 解 m a o A 生 l lO 成 0 2 . 的 0 和 1 粒 N m a 子 o 2 l C 浓 O 度 3 的 应 混 小 合 于 溶 水 液 解 , 剩 Al 余 O - 2 的 、C 粒 O 子 2 3 - 均 浓
思路梳理 先确定溶液成分 两溶液混合时能发生反应者 ,
优先考虑反 应 1. ( 度 , 即c (OH - )< c (CO 2 3 - ), 故错误 ;C 项 , 反应 ① 结束后继续通
); 入 发生反应
再确定溶液酸碱性 考虑电离程度 水解程度的相对大小 CO2 0.005 mol :
2. ( 、 );
若选项中包含等式 要考虑两个守恒 物料守恒和电荷守 2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3 ②
3. , (
恒 若选项中包含不等式 要考虑两个守恒且结合等量代换 2 1 1
); , 。
6 . 制 (2 一 01 组 6江 c 和 ( 苏 H2 单 C2 科 O4 , 混 ) 1 + 4 合 , c 4 ( 溶 H 分 液 C ) 2O H 溶 - 4 2 ) 液 C + 2O 中 c ( 4 部 C 为 2 分 O 二 2 4 微 - 元 ) 粒 = 弱 0 的 酸 .1 物 0 。 0 质 2 m 0 的 ol ℃ · 量 时 L 浓 - , 1 度 的 配 0 c 此 ( .0 O 时 1 H 所 m - o ) 得 l > c 溶 发 ( 0 H . 生 液 0 C 0 反 O 5 为 - 3 m 应 ) N o , l a 故 2C 错 O 误 3 溶 ; D 液 项 , , 溶 反 液 应 中 ② 0.0 结 c 0 ( 5 束 N m a 后 o + l ) 继 > 续 c ( 通 C 入 O 2 3 - C ) O > 2
H2C2O4 NaOH , 0.015 mol :
随 的变化曲线如图所示 下列指定溶液中微粒的物质的
pH 。 Na2CO3 + CO2 + H2O2NaHCO3 ③
量浓度关系一定正确的是
( ) 1 1 2
0.015 mol 0.015 mol 0.03 mol
此时所得溶液为 溶液 溶液中 c + c -
NaHCO3 , (Na )> (HCO3)>
c - c + 故正确
(OH )> (H ), 。
考点二 沉淀溶解平衡及其应用
8(2019课标Ⅱ,12,6分)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了
.
古代绘画和彩陶的辉煌 硫化镉 是一种难溶于水的黄
。 (CdS)
色颜料 其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示 下列说法错
, 。
A.pH=2.5 的溶液中 : c (H2C2O4)+ c (C2O 2 4 - )> c (HC2O - 4) 误的是 ( )
c + -1的溶液中 c + c
B. (Na )= 0.100 mol·L : (H )+ (H2C2O4)=
c - c 2-
(OH )+ (C2O4 )
c - c 2- 的溶液中c + -1 c -
C. (HC2O4)= (C2O4) :(Na )>0.100mol·L +(HC2O4)
的溶液中 c + c 2-
D.pH=7.0 : (Na )>2 (C2O4 )
6 答案 BD 结合图像分析 时 c
. ,pH= 2.5 , (H2C2O4)+
c 2- 远小于c - 错误 c + -1
(C2O4 ) (HC2O4),A ; (Na )= 0.100 mol·L
的溶液中存在c + c 2- c - c
c (H + )+ c (Na + )= ( c ( N H a C ) 2O = - 4) ( + C 2 2 c O ( 4 C2 ) O + 2 4 - ) ( + H c C ( 2 O O H 4) - ) + , 联 (H 合 2C 两 2O 式 4) 可 、 A. 图 图 中 中 各 a和 点对 b分 应 别 的 为 K T 1 的 、 T 关 2 温 系 度 为 下 K CdS 在水 K 中的溶解 K 度
以得到c (H + )+ c (H2C2O4)= c (OH - )+ c (C2O 2 4 - ),B 正确 ; 根据电 B. K sp : sp(m)= sp(n)< sp(p)<
荷守恒 : c (H + )+ c (Na + )=2 c (C2O 2 4 - )+ c (HC2O - 4)+ c (OH - ), 可以 向 sp(q 点 ) 的溶液中加入少量 固体 溶液组成由 沿
c 得到c ( 2- Na + c )=2 c (C - 2O 2 4 - c )+ c (HC2O - 4)+ c (OH - )- c (H -1 + 可 ), 以 再 得 结 出 合 C. 线 温度 向 m 降 p 低 方 时 向移 点 动 的饱和溶液 N 的 a2 组 S 成由 , 沿 线向 m 方向移 m 动 pn
(C2O4 )+ (HC2O4)+ (H2C2O4)= 0.100 mol·L D. ,q q qp p
c + -1 c 2- c c - 8 答案 B 本题涉及的知识点为难溶电解质的溶解平衡及
(Na )= 0.100mol·L + (C2O4 )- (H2C2O4)+ (OH )- .
c + -1 c - c c - K 大小的比较 通过图像考查了考生接受 吸收 整合化学信
(H )= 0.100mol·L + (HC2O4)- (H2C2O4)+ (OH )- sp ; 、 、
c + 因为此时溶液 则c - c + c 息的能力 考查温度和浓度变化对溶解平衡的影响 体现了变
0
(
,
H
故c
)
(
,
Na + )<0.100mol·
pH
L
<
-1
7
+
,
c (HC
(
2
O
O
H
- 4),
)
C
-
错
(
误
H
;
)
根
-
据
(
电
H
荷
2C
守
2O
恒
4)
及
<
化 材 观 贯 念 彻 与 了 平
;
弘 衡 扬 思 中 想 华 的 民 学 族 科 优 核 秀 心 传 素 统 养 文 。 化 以 的 古 价 代 值 绘 观 画 念 和
,
彩陶为素
c + c - 可得 c + c 2- c - 所 , 。
以
(H
c
)=
+
(O
c
H )
2-
,
正
(
确
Na )= 2 (C2O4 )+ (HC2O4),
CdS
在水中达到溶解平衡时
Cd
2+
、S
2-浓度相等
,
可求出一定温
(Na )>2 (C2O4 ),D 。 度下 在水中的溶解度 项正确 为同一温度下的
7 (2016四川理综,7,6分)向 含 和 CdS ,A ;m、p、n
. 1L 0.01molNaAlO2 0.02 mol 的溶解平衡状态 三点的K 相等 项错误 向 点溶液
的溶液中缓慢通入 随n 增大 先后发生三个 CdS , sp ,B ; m
NaOH CO2, (CO2) , 中加入 2-浓度增大 但K 不变 则溶液组成由 沿T
不同的反应 当 n 时发生的反应 Na2S,S , sp , m 1
是
, 0.01 mol< (CO2)≤0.015 mol
下列对
时的平衡曲线向
p
方向移动
,C
项正确
;
温度降低
,
K
sp
减小
,q
沿 线向 方向移动 项正确
应
:
关
2N
系
a
正
Al
确
O2
的
+C
是
O2+3H2O 2Al(OH)3↓+Na2CO3。
( ) 9 . (20 q 1 p 8课标 p Ⅲ,12,6分 , ) D 用 0.100 。 mol·L -1 AgNO3 滴定 50.0 mL
选项 n 溶液中离子的物质的量浓度 -1 -溶液的滴定曲线如图所示 下列有关描述
(CO2)/mol 0.0500 mol·L Cl 。
错误的是
c + c - c - ( )
A 0 (Na )> (AlO2)+ (OH )
c + c - c - c 2-
B 0.01 (Na )> (AlO2)> (OH )> (CO3 )
c + c - c 2- c -
C 0.015 (Na )> (HCO3)> (CO3 )> (OH )
c + c - c - c +
D 0.03 (Na )> (HCO3)> (OH )> (H )
7 答案 D 项 n 时 溶液为 和 的
. A , (CO2)= 0 , NaAlO2 NaOH
混合溶液 根据电荷守恒有 c + c + c -
, (Na )+ (H )= (AlO2)+
c - 则c + c - c - 故错误 项 n
(OH ), (Na )< (AlO2)+ (OH ), ;B , (CO2)=
时 发生反应
0.01mol , :
148 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
根据曲线数据计算可知K 的数量级为 -10 果不同 项 固体在溶液中存在平衡
A. sp(AgCl) 10 。 D ,Mg(OH)2 :Mg(OH)2(s)
曲线上各点的溶液满足关系式c + c - K 2+ - 向平衡体系中加入 溶液后
B. (Ag )· (Cl )= sp(AgCl) Mg (aq)+2OH (aq), NH4Cl ,
相同实验条件下 若改为 -1 - 反应终点 移 + 与 -反应生成 从而使上述平衡正向移动
C. , 0.0400mol·L Cl , c NH4 OH NH3·H2O, ,
到 固体溶解
a Mg(OH)2 。
相同实验条件下 若改为 -1 - 反应终点 向 12(2019课标Ⅲ,26,14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正
D. , 0.0500mol·L Br , c .
方向移动 极材料的原料 工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿 还
b , (
9 答案 C 本题考查沉淀溶解平衡及溶度积常数 项 根 含 等元素 制备 工艺如下图所示 回答
. 。 A , Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si ) , 。
据滴定曲线知 当加入 溶液时达到反应终点 此 下列问题
, 25 mL AgNO3 , :
时c (Cl - )≈1×10 -5 mol·L -1 ,Ag +沉淀完全 , 则 c (Ag + )= 1× H2SO4 MnO2 氨水 Na2S MnF2 NH4HCO3
1 1 0 0 - - 1 5 0 m , o 正 l· 确 L ; - B 1 , 项 故 , K 由 sp 溶 (A 度 gC 积 l) 常 = 数 c ( 的 Ag 定 + ) 义 · 知 c , ( 曲 Cl 线 - ) 上 , 数 各 量 点满 级 足 为 M M n n O S 2 矿 粉→ 滤 溶 ↓ ↓渣 浸 1 → 氧 ↓ 化 → 滤 调 ↓ ↓渣 pH 2 → 除 滤 ↓ ↓ 杂 渣 1 3 → 除 滤 ↓ ↓ 杂 渣 2 4 → 沉 ↓ 锰 →MnCO3 H 2SO → 4 MnSO4
K sp(AgCl)= c (Ag
-
+
1
)·
-
c (
达
Cl -
到
),
反
正
应
确
终
;C
点
项
时
, 相
c
同条
-
件
不
下
变
, 若
消
改
耗
为 相关
范
金
围
属
如
离
下
子 [ c 0(M n + )=0.1 mol·L -1 ] 形成氢氧化物沉淀的
0.040 0 mol·L Cl , (Cl ) , pH :
V 错误 项 相同条件下 若改为
(AgNO3)= 20 -1 mL - , 由于K ; D , K 达 , 到反应终 金属离子 Mn 2+ Fe 2+ Fe 3+ Al 3+ Mg 2+ Zn 2+ Ni 2+
0.0500 mol·L Br , sp(AgBr)< sp(AgCl),
点时c - c - 消耗n 不变 反应终点 向 方
(Br )< (Cl ), (AgNO3) , c b 开始沉淀的
向移动 正确 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
, 。
知识拓展 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于
1× 沉淀完全的
-5 -1时 沉淀就达完全 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
10 mol·L , 。
10(2017课标Ⅲ,13,6分)在湿法炼锌的电解循环溶液中 较高 滤渣 含有 和 写出 溶浸 中二氧
. , (1)“ 1” S ; “ ”
浓度的 -会腐蚀阳极板而增大电解能耗 可向溶液中同时 化锰与硫化锰反应的化学方程式
Cl 。
加入 和 生成 沉淀从而除去 - 根据溶液中
Cu CuSO4, CuCl Cl 。 。
平衡时相关离子浓度的关系图 下列说法错误的是 氧化 中添加适量的 的作用是
, ( ) (2)“ ” MnO2
。
调 除铁和铝 溶液的 范围应调节为
(3)“ pH” , pH ~6
之间
。
除杂 的目的是除去 2+和 2+ 滤渣 的主要成分
(4)“ 1” Zn Ni ,“ 3”
是
。
除杂 的目的是生成 沉淀除去 2+ 若溶液酸
(5)“ 2” MgF2 Mg 。
度过高 2+沉淀不完全 原因是
,Mg ,
B
A
.
.
除
K sp(
C
C
l -
u
反
Cl
应
) 的
为
数
C
量
u+
级
Cu
为
2+ +
1
2
0
C
-7
l - 2CuCl (6) 写 出 “ 沉 锰 ” 的 离 子 方 程 式
。
C.
加入
Cu
越多
,Cu
+浓度越高
,
除
Cl
-效果越好
。
D.2Cu + Cu 2+ +Cu 平衡常数很大 , 反应趋于完全 (7) 层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料 , 其化
10 . 答案 C 依据图像 , 选择一个坐标点 (1.75,-5), 学式为 LiNixCoyMnzO2, 其中 Ni、Co、Mn 的化合价分别为
lg m c ( ol C · u + L ) -1 =-5, c (Cu + )=10 -5 mol·L -1 ,-lg m c o ( l C · l - L ) -1 =1.75, +2、+3、+4。 当x = y = 3 1 时 , z = 。
c (Cl - )= 10 -1.75 mol·L -1 , K sp(CuCl)= c (Cu + )· c (Cl - )= 1× 12 . 答案 (1)SiO2( 不溶性硅酸盐 )
氧 10 化 -6.7 还 5 , 则 原反 K s 应 p(C 生 u 成 Cl) C 的 u + 数 ,C 量 u + 级 与 为 Cl 1 - 0 形 -7 成 ,A C 正 uC 确 l 沉 ;C 淀 u 和 ,B C 正 u 2 确 +发 ;C 生 u ( M 2 n ) O 将 2+M Fe n 2 S +氧 +2 化 H2 为 SO F 4 e 3+ 2MnSO4+S+2H2O
是固体
,
其量的多少不会引起平衡移动
,
对除
Cl
-无影响
,C
错
(3)4.7
误 ;2Cu + Cu 2+ +Cu 的平衡常数很大 , 说明反应正向进行 (4)NiS 和 ZnS
的程度很大 反应趋于完全 正确 -与 +结合形成弱电解质 2+ -平衡
, ,D 。 (5)F H HF,MgF2 Mg +2F
11(2015天津理综,3,6分)下列说法不正确的是 向右移动
. ( )
与 的反应是熵增的放热反∙应∙∙该反应能自发进行 2+ -
A.Na H2O , (6)Mn +2HCO3 MnCO3↓+CO2↑+H2O
饱和 溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀 但
B. Na2SO4 , 1
原理不同 (7)
3
和 均可加快 分解 同等条件下二者对 解析 本题涉及元素化合物知识的综合应用 通过工艺流
C.FeCl3 分解 M 速 nO 率 2 的改变相同 H2O2 , 程形式 给出信息 考查分析和解决化学工艺流程 , 问题的能力
H2O2
固体在溶液中存在平衡 根据题给信息书
,
写相应的化学方程式和离子方程式 体现了
,
11 D. 答 M M g g 案 2 ( + ( O a H q C ) ) + 2 2OH 项 - (aq), 该固体可溶于 N : H M 4 g C ( l O 溶 H 液 )2(s) 证据 由 推 题 理 干 与 信 模 息 型 可 认 知 知的 滤 学 渣 科 有 核 生 心 成 素 的 养 。 和不与 , 反应的
.
H
A
上述
,
反
2N
应
a(
中
s)+
S
2H2O(
H
l)
则
2
G
NaOH
H
(
T
aq)
S
+ (1)
或写不溶性硅
,
酸盐 依据氧化
S
还原反
H
应
2S
原
O4
理可知
H2(
该
g
反
)
应
Δ
能自
<0
发
,
进行 项
Δ
饱
>
和
0、Δ <0,
溶液
Δ
使
=
蛋
Δ
白质
-
溶
Δ
液
< SiO2(
作氧化剂 作还原
);
剂 由此可写出化学方程式
,
0, 。 B , Na2SO4 MnO2 ,MnS , 。
产生沉淀的原理是蛋白质发生盐析 属于物理变化 而浓硝酸 溶于 中得到 2+ 为了去除方便 需将 2+氧化
, ; (2)Fe H2SO4 Fe , , Fe
使蛋白质沉淀的原理是蛋白质发生变性 属于化学变化 为 3+
, 。 C Fe 。
项 和 都可作 分解反应的催化剂 但催化效 由相关金属离子形成氢氧化物沉淀的 范围可知除铁
,FeCl3 MnO2 H2O2 , (3) pH
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 149
和铝时溶液 范围应调节为 之间
pH 4.7~6 。
和 是难溶于水的硫化物
(4)NiS ZnS 。
2+ - 若增大 +浓度 -与
(5)MgF2(s) Mg (aq)+2F (aq), H ,F
+会结合成弱电解质 而使沉淀溶解平衡正向移动 导致
H HF ,
溶液中 2+沉淀不完全
Mg 。
由于 - + 2- 2- 与 2+可形成 沉
(6) HCO3 H +CO3 ,CO3 Mn MnCO3
淀 使 - 电离平衡正向移动 +浓度增大 +与 - 反 滤渣水洗后 经多步处理得到制备轻质 所需的
应生
,
成
HCO3
和 所以离子方
,H
程式为 2
,
+
H HC
-
O3
(4)
溶液
,
设计以水洗后的滤渣为原料
C
制
aC
取
O3
溶
H2O CO2, Mn +2HCO3 CaCl2 。 , CaCl2
液的实验方案
MnCO3↓+CO2↑+H2O。
:
根据化合物中各元素正 负化合价的代数和为 可知
(7) 、 0,
已知 时
x y z 将x y 1 代入 [ pH=5
+1+(+2)× +(+3)× +(+4)× +(-2)×2=0, = = 和 沉淀完全 时 开
3 Fe(OH)3 Al(OH)3 ;pH=8.5 Al(OH)3
计算 可得z 1 始溶解 实验中必须使用的试剂 盐酸和
, = 。 。 : Ca(OH)2]。
3 13 答案 4
易错警示 易忽略 +与 -会形成弱电解质破坏沉淀溶 . (1)1.6×10
(5) H F - + 2-
解平衡 ; 可 (6 溶 ) 于 易 酸 错 中 写为 Mn 2+ +HCO - 3 MnCO3↓+H + , 忽略 ( (2 或 )H H C C O O 3 - 3 + + N N H H 3 3 · · H H 2 2 O O N N H H 4 + 4 + + C C O O 3 2 3 - + + H H 2 2 O O)
MnCO3 。 增加溶液中 2- 的浓度 促进 的转化
13(2019江苏单科,19,15 分)实验室以工业废渣 主要含 CO3 , CaSO4
. ( 温度过高 分解 加快搅拌速率
还含少量 为原料制取轻质 (3) ,(NH4)2CO3
CaSO4·2H2O, SiO2、Al2O3、Fe2O3) 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣 待观察不到气
和 晶体 其实验流程如下 (4) ,
CaCO3 (NH4)2SO4 , : 泡产生后 过滤 向滤液中分批加入少量 用 试
, , Ca(OH)2, pH
纸测量溶液 当 介于 时 过滤
pH, pH 5~8.5 ,
解析 本题涉及的考点有K 的应用 沉淀的转化与生成
sp , ,
离子方程式的书写等 考查考生分析 解决化学问题的能力
; 、 ;
体现了科学态度与社会责任的化学核心素养
。
c 2- c 2- c 2+ K
(1) 室温下 , 反应 CaSO4(s)+CO 2 3 - (aq)CaCO3(s)+ (1) 溶液中 c (SO4 2- ) = c (SO4 2- )· c (Ca 2+ ) = K sp(CaSO4) =
c 2- (CO3 ) (CO3 )· (Ca ) sp(CaCO3)
将 S [ O K 氨 2 4 sp - 水 ( ( C a 和 q a ) SO 达 4) 到 = 平 4.8 衡 ×1 , 溶 0 则 - 液 5 , 溶 混 K s 液 p 合 (C 中 a 可 C c O ( 制 ( 3 C S ) 得 O O = 4 2 3 - 3 ) ) × = 10 -9 ] 。 溶 液 ( 4 3 . 2 8 × ) × 1 ( 1 0 N 0 -9 H -5 4 = ) 1 2 . C 6 O × 3 10 溶 4 。 液中 CO 2 3 - 水解 ,CO 2 3 - +H2O HCO - 3+
(2) NH4HCO3 , (NH4)2CO3 , - 加入适量浓氨水 溶液中 -浓度增大 抑制 2- 水
其离子方程式为 OH , , OH , CO3
; 解 从而增加溶液中 2- 的浓度 促进 转化为
浸取废渣时 向 溶液中加入适量浓氨水的目 , CO3 , CaSO4 CaCO3。
, (NH4)2CO3 受热易分解 生成 加快搅拌
的是 (3)(NH4)2CO3 , NH3、CO2、H2O;
。 速率可使反应物反应更充分 提高 的转化率
废渣浸取在如图所示的装置中进行 控制反应温度在 , CaSO4 。
(3) 。 滤渣的主要成分有 用盐酸将其
搅拌 反应 小时 温度过高将会导致 (4) CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3。
60~70 ℃, , 3 。 CaSO4 溶解后 过滤除去 用 调节滤液的 到 使
的转化率下降 其原因是 , SiO2。 Ca(OH)2 pH 5~8.5,
, ; 3+和 3+完全沉淀 过滤除去 和
保持温度 反应时间 反应物和溶剂的量不变 实验中提 Fe Al , Fe(OH)3 Al(OH)3。
、 、 , 归纳总结 反应物中有易分解或易挥发的药品时 反应温度
高 转化率的操作有 ,
CaSO4 。 一般不能过高 防止反应物分解或挥发
, 。
教师专用题组
考点一 盐类水解原理及其应用 显中性 根据电荷守恒知 c + c + c +
NH3 , : (Na )+ (H )+ (NH4)=
1(2015江苏单科,14,4分)室温下 向下列溶液中通入相应的 c 2- c - c - 由物料守恒知 c +
. , 2 (SO3 )+ (HSO3)+ (OH )①; , (Na )=
气体至溶液 通入气体对溶液体积的影响可忽略 溶液 c 2- c - c 又 c +
pH=7( ), (SO3 )+ (HSO3) + (H2SO3) ②; pH = 7, (H ) =
中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是 c - 联立得 c + c c 2- 则
( ) (OH )③。①、②、③ : (NH4)+ (H2SO3)= (SO3 ),
向 -1 溶液中通 c + c 2- c + 项 未通 之前 溶液中物料
A. 0.10 mol·L NH4HCO3 CO2: (NH4)= (SO3 )> (NH4)。 C , SO2 ,Na2SO3
c (HCO - 3)+ c (CO 2 3 - ) 守恒为c (Na + )=2[ c (SO 2 3 - )+ c (HSO - 3)+ c (H2SO3)], 通入 SO2
C
B
.
. 向 向 c (S
0
0 O
.
.
1
1 2 3
0
0 - )
m
m
o
o
l
l
·
·
L
L - - 1 1
N
N
a
a
2
H
SO
SO
3
3 溶 溶 液 液 中 中 通 通
SO
N
2
H
:
c 3
(
: c
N
(
a
N +
)
a
=
+ )
2
>
[
c c (
(
N
SO
H 2
3
+ 4 - )
)
>
+
c
恒
后 2 ( [ N
知
溶 c ( a 液 + S
c
) O 中 + 2 3 - c ) ( N + H
+
a c + ( 与 ) H =
c
S S c O ( 两 - 3 C ) H 元 + 3C c 素 O ( O 不 H - 2 符 ) SO + 合 c 3
c
( ) 上 C ] l 。 述 - ) D 物 + c 项 料 (O
-
, 守 H 由 - 恒 ) 电 ① ,
由
荷 应 ; 由 c 守 ( 物 N 恒 a 料 + 知 ) 守
知
< :
c
向 (HSO
-
3)+
c
(H2SO - 3 1 )] 溶液中通 c + c (H +
:
)=
(
c
N
(
a
OH
)=
- )③
(C
。
H
由
3C
①
OO
③
H
式
)+
推知
(CH
c (
3C
N
O
a +
O
)>
)
c
②
(C
;
l - );
p
把
H=
②
7
、③
D. 0.10 mol·L CH3COONa HCl: (Na ) > 式代入 中可得c c - 故 正确
c c - ① (CH3COOH)= (Cl ), D 。
(CH3COOH)= (Cl ) 2(2015四川理综,6,6分)常温下 将等体积 等物质的量浓度
c
答案
-
D
c
A 项
2-
, 依
c
据电荷
-
守
其
恒
中
可
c
得 c
+
(NH
c
+ 4)+ c
-
(H
所
+ )
以
= . 的
所得 NH 滤 4H 液 CO3
与
Na 下 Cl 列
溶
关
液
于
混
滤
合
液 ,
析
中
, 出
的
部
离
分
子 N 浓 a
、
H 度 C 关 O3 系
晶
不
体
正 ,
过
确
滤
的 ,
(HCO3)+2 (CO3 )+ (OH ), (H )= (OH ), pH<7。
c + c - c 2- 项 向 溶液中通入 是 ∙∙∙
(NH4)= (HCO3)+2 (CO3 )。 B , NaHSO3 ( )
150 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
K 项不正确
W -7 FeSO4·7H2O,D 。
A.c + <1.0×10 mol/L 5(2016课标Ⅰ,27,15分)元素铬 在溶液中主要以 3+ 蓝
(H ) . (Cr) Cr (
B. c (Na + )= c (HCO - 3)+ c (CO 2 3 - )+ c (H2CO3) 紫色 )、Cr(OH) - 4( 绿色 )、Cr2O 2 7 - ( 橙红色 )、CrO 2 4 - ( 黄色 ) 等形式
c + c + c - c - c 2- 存在 为难溶于水的灰蓝色固体 回答下列问题
C. (H )+ (NH4)= (OH )+ (HCO3)+2 (CO3 ) 。 Cr(OH)3 。 :
D. 答 c ( 案 Cl - )> C c (N 根 H + 4 据 )> 题 c ( 意 H 可 CO 知 - 3)> 过 c ( 滤 CO 后 2 3 - 的 ) 滤液中应有较多量的 (1) 入 Cr 3+与 Al 3 溶 +的 液 化 直 学 至 性 过 质 量 相 可 似 观 。 察 在 到 C 的 r2( 现 SO 象 4) 是 3 溶液中逐滴加
,
NaOH ,
K
及少量的 项正确 项 W c - 滤
NH4Cl NaHCO3,D ;A ,c + = (OH ),
(H )
液 pH<7, 则c (OH - )<1.0×10 -7 mol/L, 正确 ;B 项符合物料守恒 2- 和 2- 在溶液中可相互转化 室温下 初始浓 度 。
关系 , 正确 ;C 项根据电荷守恒有c (H + )+ c (NH + 4)+ c (Na + )= (2)C 为 rO4 Cr2O - 7 1的 溶液中c 。 2- 随c , + 的变
c (OH - )+ c (HCO - 3)+2 c (CO 2 3 - )+ c (Cl - ), 而c (Cl - )≠ c (Na + ), 故 化 1 如 .0 图 m 所 ol 示 ·L Na2CrO4 (Cr2O7 ) (H )
错误 。
。
3(2015天津理综,5,6分)室温下 将 固体溶
. , 0.05 mol Na2CO3
于水配成 溶液 向溶液中加入下列物质 有关结论正确
100mL , ,
的是
( )
加入的物质 结论
A. 50mL1mol·L -1 H2SO4 反应结束后 , c (Na + )= c (SO 2 4 - )
溶液中 c (OH - ) 增大
B. 0.05molCaO c -
(HCO3)
C. 50mLH2O 由水电离出的c (H + )· c (OH - ) 不变 用离子方程式表示 溶液中的转化反应
D. 0.1molNaHSO4 固体 反应完全后 , 溶液 pH 减小 , c (Na + ) 不变 ① Na2CrO4
答案 B 项 与 刚好反 。
A ,0.05 mol Na2CO3 0.05 mol H2SO4 由图可知 溶液酸性增大 2- 的平衡转化率
应生成 即所得溶液为 溶液 c + ② , ,CrO4
Na2SO4, Na2SO4 , (Na ) = 填 增大 减小 或 不变 根据 点数据 计算出该
2 c (SO 2 4 - );B 项 , 向含 0.05 mol Na2CO3 的溶液中加入 0.05 mol 转 ( 化 “ 反应的 ”“ 平衡常 ” 数 “ 为 ”)。 A ,
c - 。
得到 和 故 (OH ) 增大 项 加水稀释 升高温度 溶液中 2- 的平衡转化率减小 则该反应的
CaO, CaCO3 NaOH, c - ;C , ③ , CrO4 ,
(HCO3) H 填 大于 小于 或 等于
溶液 水的电离程度减小 由水电离出的 c + Δ 0( “ ”“ ” “ ”)。
Na2CO3 , , (H )· 在化学分析中采用 为指示剂 以 标准溶液
c - 发生了改变 项 充分反应后所得溶液为 溶 (3) K2CrO4 , AgNO3
(OH ) ;D , Na2SO4 滴定溶液中 - 利用 +与 2- 生成砖红色沉淀 指示
液 溶液中c + 增大 Cl , Ag CrO4 ,
, (Na ) 。 到达滴定终点 当溶液中 -恰好沉淀完全 浓度等于
。 Cl (
考点二 沉淀溶解平衡及其应用 -5 -1 时 溶液中c + 为 -1
1.0×10 mol·L ) , (Ag ) mol·L ,
4(2015浙江理综,13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧 此时溶液中c 2- 等于 -1 已知
. (CrO4 ) mol·L 。 (
渣 主要成分为 不考虑其他杂质 制备七 的K 分别为 -12和 -10
( Fe2O3、SiO2、Al2O3, ) Ag2CrO4、AgCl sp 2.0×10 2.0×10 )
水合硫酸亚铁 设计了如下流程 价铬的化合物毒性较大 常用 将废液中的
(FeSO4·7H2O), : (4)+6 , NaHSO3
足量酸 → 固体 1 Cr2O 2 7 - 还原成 Cr 3+ , 该反应的离子方程式为
烧渣 溶液 固体
溶液 试剂 X N控a制OH pH → 2 答 案 蓝 紫 色 溶 液 变 浅 同 时 有 灰 蓝 色 。 沉淀生成 然后
→ 1 →
(1) , ,
→ 溶液 2 →FeSO4·7H2O 沉淀逐渐溶解形成绿色溶液
下 溶 列 解 说 烧 法 渣∙ 不 选∙ 正 用∙ 确 足 的 量 是 硫酸 试剂 选用铁粉 ( ) (2 小 )① 于 2CrO 2 4 - +2H + Cr2O 2 7 - +H2O ② 增大 1.0×10 14
A. , X ③
B.
固体
1
中一定有
SiO2,
控制
pH
是为了使
Al
3+转化为
(3)2.0×10 -5 5.0×10 -3
进入固体
从 Al( 溶 O 液 H)3 得到 2 产品的过程中 须控制条件防 (4)Cr2O 2 7 - +3HSO - 3+5H + 2Cr 3+ +3SO 2 4 - +4H2O
C.
止其氧化
2
和分解
FeSO4·7H2O , 解析
(1)Cr
3+与
Al
3+化学性质相似
,Cr
3+
(
蓝紫色
)
中加入
溶液 先生成 沉淀 灰蓝色 继续滴加 沉淀
若改变方案 在溶液 中直接加 至过量 得到的沉淀 NaOH , Cr(OH)3 ( ), ,
D. , 1 NaOH , 溶解 生成 - 绿色
用硫酸溶解 其溶液经结晶分离也可得到 , Cr(OH)4( )。
, FeSO4·7H2O 溶液中的转化反应为 2- +
答案 D (2) ①Na2CrO4 2CrO4 + 2H
2-
Cr2O7 +H2O。
酸性增大 平衡右移 2- 的平衡转化率增大 由题图知
② , ,CrO4 。 ,
点 c 2- -1 c 2-
A (Cr2O7 )= 0.25 mol·L , (CrO4 )= (1.0-0.25×
-1 -1 c + -7 -1 则平衡常数
2)mol·L =0.5mol·L ,(H )=1.0×10 mol·L ,
综合上述信息可知 项均正确 由于 易被氧 c 2-
A、B ; FeSO4·7H2O K (Cr2O7 ) 0.25 14
化和分解 所以从溶液 中获得 须控制条件 =c2 2- c2 + = 2 -7 2 =1.0×10 。
, 2 FeSO4·7H2O ,C (CrO4 )· (H ) 0.5 ×(1.0×10 )
正确 若在溶液 中直接加过量 得到 沉淀 升温 2- 的平衡转化率减小 说明平衡左移 即正反应为
; 1 NaOH, Fe(OH)3 , ③ ,CrO4 , ,
用硫酸溶解得到 溶液 经结晶分离得不到 放热反应 H
Fe(OH)3 Fe2(SO4)3 , ,Δ <0。
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 151
c +
K
sp(AgCl) 2.0×10
-10
-1 -5 -1
知识拓展 利用溶度积曲线解题时需要注意
:(1)
对于组成形
(3) (Ag )= c - = -5 mol·L =2.0×10 mol·L , 式不同的物质 不能根据溶度积数值直接比较其溶液中离子浓
(Cl ) 1.0×10 ,
c (CrO 2 4 - )= K sp( c2 A ( g A 2 g C + r ) O4) = (2 2 . . 0 0 × × 1 1 0 0 - - 5 12 ) 2 mol·L -1 =5.0×10 -3 mol·L -1 。 度 中 大 , 只 小 有 , 需 曲 经 线 过 上 计 的 算 点 再 才 进 表 行 示 比 达 较 到 。 沉 ( 淀 2) 溶 在 解 沉 平 淀 衡 溶 , 解 曲 平 线 衡 上 的 方 图 的 像 点
( H 4 S ) O C - 3 r 作 2O 还 2 7 - 原 被 剂 还 , 原 被 成 氧化 Cr 为 3+ , S C O r 2 4 元 - , 根 素 据 化 得 合 失 价 电 降 子 低 守 , 作 恒 氧 、 原 化 子 剂 守 , 恒 则 表 Q c 示 与 过 K s 饱 p 的 和 相 , 下 对 方 大 的 小 点 , 不 表 能 示 只 未 通 饱 过 和 K 。 sp 的 (3 大 ) 是 小 否 判 生 断 成 。 沉淀取决于
及电荷守恒 即可得出反应的离子方程式
, 。
对应学生用书
起始页码208
时间: 分钟 分值: 分
45 95
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 力的考查 注意选项 为解答的难点
( 6 , 30 , ) , C、D 。
1(2020届河北衡水中学五调,7)在 为 的 溶液 3(2019湖北八校二联,12)常温下 下列溶液中的微粒浓度关
. pH 3 FeCl3 、pH . ,
为 的 溶液和 为 的盐酸中由水电离出来的 + 系不正确的是
11 Na2CO3 pH 3 H ( )
的浓度分别为c c c 它们之间的关系是 的某酸式盐 的水溶液中 c + c -
1、 2、 3, ( ) A.pH=8.3 NaHB : (Na )> (HB )>
c c c c c c c c 2-
A. 1< 2< 3 B. 1= 2> 3 (H2B)> (B )
c c c 无法判断 等物质的量浓度的 和 溶液中 c + c 2-
C. 1> 2> 3 D. B. Na2S NaHS : (Na )=2 (S )+
1 . 答案 B FeCl3 和 Na2CO3 都可促进水的电离 ,pH 为 3 的 c (HS - )
溶液中水电离出来的 +的浓度为 -3 为 溶液中滴加 溶液至恰好呈中性 c +
FeCl3 H 10 mol/L,pH 11 C.NH4HSO4 NaOH : (Na )>
的 溶液中水电离出来的 +的浓度为 -3 盐酸 c 2- c + c - c +
Na2CO3 H 10 mol/L; (SO4 )> (NH4)> (OH )= (H )
抑制水的电离 ,pH 为 3 的盐酸中水电离出来的 H +的浓度为 D.0.1 mol/L NaH2PO4 溶液中 : c (Na + )= c (PO 3 4 - )+ c (HPO 2 4 - )+
2
.
1 ( 0 2 - 0 11 20 mo 届 l/ 河 L, 北 则 衡 c 1 水 = 中 c 2> 学 c 3 五 。 调,30)下列有关说法不正确的是 3
.
答 c ( 案 H2 PO B - 4 )+
A
c ( 项 H
,
3
N
PO
aH
4)
B
溶液的
pH=8.3,
说明
HB
-的水解程
( ) 度大于电离程度 溶液中粒子浓度由大到小的顺序为c +
已知 可溶于 形成 向两支盛有 溶液的试管中 , (Na )>
A.
分别滴
I2
加淀粉溶
K
液
I
和
KI3,
溶液 前者溶
K
液
I3
变蓝 后者有黄
, c
(HB
-
)>
c
(H2B)>
c
(B
2-
),A
项正确
。 B
项
,
等物质的量浓度
色沉淀 , 说
在
明
溶
K
液
I3 溶
中
液
存
中 A
在
g 存 N
沉
O 在
淀
3 平
溶
衡
解
: , I
平
- 3
衡
I2+I - , c 的
(O
N
H
a2 - S
)+
和 c
(
N
H
a
S
H - S
)+
溶
2
c 液
(S
中 2- 的
),
电 由于 荷 溶 守 液 恒 呈 式 碱 为 性 c
,
( c
(
N
O
a +
H
) - +
)>
c ( c
(
H
H
+ + )
)
=
,
B.C c C ( r r ( 3 C + ( r O 3 a + H q ) ) ) · 3 + c3 3 ( O O H H - - ( ) a = q 1 ) 0 , - 常 32 , 温 要 下 使 , c C ( r C ( r 3 O + ) H : 降 ) C 3 至 r 的 (O 1 溶 0 H - 度 ) 5 3 m ( 积 o s l ) / K L s , p 溶 = 故 NaO c ( H N 以 a + 物 )> 质 c ( 的 HS 量 - ) 之 + 比 2 c ( 1 S ∶ 2- 1 ), 混 B 合 项 , 错 发 误 生 。 的 C 所 反 项 得 应 , 溶 若 为 液 N 2N 呈 H H 4 酸 H 4H S 性 O SO 4 4 与 若 +
液的 应调至 2NaOH(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O, ;
与 以物质的量之比 混合 发生的反应为
pH 5
C. 已
度
知
为
: K sp(Ag
-
C
4
l)=1.8×
的
10 -10 , K sp(
溶
Ag
液
2C
滴
rO
入
4)
等
=2
体
.0
积
×1
浓
0 -1
度
2 ,
均
将
为
浓 N
N 碱
H
H 性
4
4
H
H
S
S
O
O
4
4+2N
N
a
a
O
O
H 溶
H
液 中 N 滴 a2 加 SO4+NH3 溶 ·
1 ∶
液 H
2
2 至 O+ 呈 H 中 2
,
O 性 ,
所
则
得溶液呈
1 同 .0 沉 ×1 淀 1 0 0 -4 × 且 m 10 ol/L m 的 ol/ K L 沉 Cl 淀 和 先 A K g 产 N 2C O 生 r 3 O4 的混合溶液中产生两种不 n (NH , 4 N H H S 4 O H 4 S ) O ∶ 4 n (NaOH)<1 N ∶ a 1 O , H 溶液由 Na2SO4、( , NH4 1 ) ∶ 2S 2 O < 4
和 混合而成 溶液中粒子浓度由大到小的顺序为
D.2 乘 5 积 ℃ 不 时 一 , , 溶 定 A 液 等 g 中 2 于 C 水 rO 10 电 4 -1 离 4 出的c (H + ) 和水电离出的c (OH - ) 的 根 c ( 据 N N a H 物 + ) 3 料 · > c 守 H (S 2 恒 O O 2 4 有 - )> c c (NH + + 4 , )> c c (OH - ) - = c ( c H + ),C 2 项 - 正确 c 。 D 3- 项 ,
2 答案 C 向两支盛有 溶液的试管中 分别滴加淀粉溶 (Na )= (H2PO4)+ (HPO4 )+ (PO4 )+
.
液和 溶液 前者溶液
K
变
I3
蓝 后者有黄色
,
沉淀 可知溶液中
c
(H3PO4),D
项正确
。
含碘单 Ag 质 NO 、 碘 3 离子 , , 则 KI3 溶液中 , 存在平衡 :I - 3 , I2+I - , 故 A 的 方 组 法 成 技
,
巧 分 析 确 溶 定 液 溶 中 液 存 中 在 粒 的 子 平 浓 衡 度
,
分 大 清 小 主 关 次 系
(
时 如 , 首
A
先 项 确
HB
定 - 溶 的 液 水
3 -32 解程度大于电离程度 注意弱酸 弱碱的电离和盐的水解程
正确 要使c 3+ 降至 -5 c - 10 ), 、
; (Cr ) 10 mol/L, (OH )= -5 mol/L= 度是微弱的 巧用电荷守恒 物料守恒和质子守恒 质子守恒
10 , 、 (
-9 则c + -5 溶液的 应调至 故 式可由电荷守恒式和物料守恒式推出
10 mol/L, (H )= 10 mol/L, pH 5, B )。
-10 4(2019河北邯郸一模,11)硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物
正确 生成 需要的银离子浓度为1.8×10 .
-6 ; Ag 生 Cl 成 需 要 的 0.5 银 ×10 离 -4 m 子 ol/ 浓 L= 度 3.6 为 × 质 如 , 图 常温 下 下 列说 -lg 法 c ( 正 Ba 确 2+ 的 ) 随 是 -lg c (CO 2 3 - ) 或 -lg c (SO 2 4 - ) 的变化趋势
10 mol/L, Ag2 CrO4 , ( )
-12
2.0×10 -4 则混合溶液中产生两种不
-4 mol/L=2×10 mol/L,
0.5×10
同沉淀 且 沉淀先产生 故 错误 时 溶液及纯水
, AgCl , C ;25 ℃ ,
中K 相同 酸 碱溶液中水的电离受到抑制 可水解的盐溶液
W , 、 ,
中水的电离受到促进 在酸 碱溶液中水电离出的c + 和水
, 、 (H )
电离出的c - 的乘积一定小于 -14 故 正确
(OH ) 10 , D 。
解题思路 本题考查难溶电解质的溶解平衡 水的电离等 掌
、 ,
握化学平衡 K 的计算等为解题的关键 侧重对分析与应用能
、 sp ,
152 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
趋势线 表示硫酸钡 当稀释至 均为 时 溶液中c - c -
A. A B. pH 3 , (ClO2)> (MnO4)
常温下 K -11 V
B. , sp(BaCO3)=1×10 在 时 溶液满足
c 2- C. 0≤pH≤5 ,HMnO4 pH=lg V
将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中 此时溶液中的 (CO3 ) 0
C. , c 2- =10 常温下 浓度均为 -1的 和 溶液的
(SO4 ) D. , 0.1 mol·L NaClO2 NaMnO4
在硫酸钡悬浊液中 若要使 的硫酸钡完全转化成碳
D. , 0.1 mol pH:NaMnO4>NaClO2
酸钡 则需要加入碳酸钠的物质的量至少为 6 答案 C 项 n n 分别用 -1
, 0.1 mol . A , (HClO2)= (HMnO4), 1 mol·L
4 答案 C 负对数数值越大 离子浓度越小 根据硫酸钡的 的 溶液中和 消耗 溶液的体积相同 故 错误
. , , NaOH , NaOH , A ;B
溶解度比碳酸钡的小 可知趋势线 表示硫酸钡 项错误 从 项 当稀释至 均为 时 两溶液中分别存在电荷守恒
, B ,A ; , pH 3 , :
趋势线 A 取一点计算可知 K sp(BaCO3)= 10 -10 ×1=1×10 -10 ,B c (H + )= c (OH - )+ c (ClO - 2)、 c (H + )= c (OH - )+ c (MnO - 4), 溶液
c 2- V
项错误 将碳酸钡和硫酸钡固体置于水中 (CO3 ) 中c - c - 故 错误 项 时
; , c 2- = (ClO2)= (MnO4), B ;C ,lg V +1= 1 ,
(SO4 ) 0
K -1 溶液中c + -1 说明 为
sp(BaCO3) 项正确 要使 沉淀完全转化为 1 mol·L HMnO4 (H )=1 mol·L , HMnO4
K
sp(BaSO4)
= 10,C ; BaSO4
强酸 在 时 溶液满足
V
故 正确
加入碳酸钠的物质的量应大于 项错误 , 0≤pH≤5 ,HMnO4 pH=lg V , C ;
BaCO3, 0.1 mol,D 。 0
5(2019湖北部分重点中学起点考试,13) 时 二元弱酸 项 常温下 水解 浓度均为 -1的
. 298 K , D , ,NaClO2 , 0.1 mol·L NaClO2
溶液中含 微粒的分布分数如图所示 下列叙述正确的是 和 溶液的 故 错误
H2X X 。 NaMnO4 pH:NaMnO4<NaClO2, D 。
7 (2019 河南郑州一检,15) 向浓度均为 的
( ) . 0.010 mol/L
和 的混合溶液中逐滴加入 的
Na2CrO4、NaBr NaCl 0.010 mol/L
溶液 已知 K -10 K
AgNO3 [ sp(AgCl)= 1.77×10 , sp(Ag2CrO4)=
-12 K -13 为砖红色 下
1.21×10 , sp(AgBr)= 5.35×10 ,Ag2CrO4 ]。
列叙述正确的是
( )
原溶液中n +
A. (Na )=0.040 mol
可用作 溶液滴定 -或 -的指示剂
B.Na2CrO4 AgNO3 Cl Br
生成沉淀的先后顺序是
A. 溶液 pH 由 1 升至 2.6 时主要发生的反应是 H3X + +OH - C.
出现 沉淀时 溶
A
液
gB
中
r、A
c
g2C
-
rO4、
c
AgCl
-
H2X+H2O D. Ag2CrO4 , (Cl ) ∶ ( Br )=177 ∶ 535
C
B
.
.
N
H
a
2
H
X
X
的
溶
第
液
二
中
步
:
电
c (
离
H +
平
)<
衡
c (
常
O
数
H -
K
)
a2(H2X) 为 10 -4 7 .
沉
答
淀
案
时
B
溶
溶液
液
体
中
积
c
未知
+
, 无法
K sp
计
(A
算
gC
n
l
(
)
Na
1
+ )
.7
,
7
故
×1
A
0 -
错
10
误 ; 析出
D. 向该溶液中滴加 NaOH 溶液 , 当溶液呈中性时 : c (Na + )= ,AgCl (Ag )= c (Cl - ) = 0.010 mol/L=
2
c
(X
2-
) -8 溶液中 c +
K
sp(AgBr)
5 答案 A 根据题图可知 当溶液 由 升至 时 + 1.77 × 10 mol/L, AgBr (Ag ) = c - =
. , pH 1 2.6 ,H3X (Br )
电
转 正
离
化 确
平
为 ; 当
衡
H p 2
常
H X
数
, = 其 7
K
离 时
a2(
子 ,
H
溶 方
2X
液 程
)
中
=
式
c
c
(
为 (
H
H
c +
H X
( )
3 -
H ·
X )
X
= +
c -
+
(
c
) X
O ( H
2
X
- )
- 2-
=
),
1
即
0
H
-7
H 2
,
X
B
2X +
项
H 的 2
错
O 第
误
, 二 A
;
步 项
由
5
é ë êê
.
K
3 0 5
s
.
p c
× 0
( (
1 1
A C
0 0
g r
-
2 O
1
C
3
2 4 r -
m
O )
o
4
l
)
/
ù û úú
L
1
=
/2
5
=
.3
(
5
1
×
.
1
2 0
0
1 .
-
× 0
1
1
1
1 0 0
m
-
o
12
l/
)
L
1
,
/2
A
m
g2
o
C
l/
r
L
O4
=
溶
1.1
液
×
中
10 -
c
5
(
m
Ag
ol
+
/
)
L
=
,
题图可知 当 -含量较高时 溶液显酸性 即 溶液呈酸 c + 越小 则越先生成沉淀 所以产生沉淀的先后顺序为
, HX , , NaHX (Ag ) , ,
性 溶液中c + c - 项错误 溶液呈中性时 根据电 - - 2- 可用 作 溶液滴定 -或 -的
, (H )> (OH ),C ; , Br 、Cl 、CrO4 , Na2CrO4 AgNO3 Cl Br
荷守恒有 c + c + c - c 2- c - 且 指示剂 故 正确 错误 出现 沉淀时 溶液中
(Na )+ (H )= (HX )+2 (X )+ (OH ), , B 、C ; Ag2CrO4 ,
c + c - 则c + c - c 2- 项错误 c - c - 故 错误
(H )= (OH ), (Na )= (HX )+2 (X ),D 。 (Cl ) ∶ (Br )=1770 ∶ 5.35, D 。
解题技巧 根据题图中微粒分布分数与溶液 的关系判断 8(2019山东济南三模改编)某温度下 向 -1
pH . , 10 mL 0.1 mol·L
一定 范围内发生的反应 根据特殊点对应的 计算电离 溶液和 -1 溶液中分别滴加
pH ; pH NaCl 10 mL 0.1 mol·L K2CrO4
平衡常数 ; 根据图像及电荷守恒等判断离子浓度关系 。 0.1 mol·L -1 AgNO3 溶液 。 滴加过程中 pM[-lg c (Cl - ) 或
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确 c 2- 与所加 溶液体积之间的关系如图所示 已知
( 6 , 18 , ) -lg (CrO4 )] AgNO3 。
6
.
(2019安徽定远一模,12)常温时
,1mol·L
-1的
HClO2
和
1mol· Ag2CrO4
为红棕色沉淀
。
下列说法错误的是
( )
-1的 两种酸溶液 起始时的体积均为V 分别向两溶
L HMnO4 , 0,
液中加水进行稀释 稀释后溶液体积为V 所得曲线如图所示
, , 。
下列说法正确的是
( )
该温度下 K -8
A. , sp(Ag2CrO4)=4×10
A.
稀释前分别用
1 mol·L
-1的
NaOH
溶液中和
,
消耗
NaOH
溶
B.a1、b、c
三点所示溶液中c
(Ag
+
):a1>b>c
液的体积 若将上述 溶液浓度改为 -1 则 点会平移
:HMnO4>HClO2 C. NaCl 0.2 mol·L , a1
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 153
至 点
a2
用 标准溶液滴定 溶液时 可用 溶液作
D. AgNO3 NaCl , K2CrO4
指示剂
8 答案 AB 向 -1 溶液和
. 10 mL 0. 1 mol · L NaCl
-1 溶 液 中 分 别 滴 加
10 mL0.1 mol · L K2CrO4
-1 溶液 当加入 溶液时
0.1 mol·L AgNO3 , 10 mL AgNO3 ,NaCl
恰好完全反应 加入 溶液时 恰好完全反
, 20mLAgNO3 ,K2CrO4
应 因此 点所在曲线表示 溶液中的变化曲线 点所
, a1 NaCl ,b、c
在曲线表示 溶液中的变化曲线 点时恰好反应生成
K2CrO4 。 b
由题图可知 此时 c 2- 则溶液中
Ag2CrO4, , -lg (CrO4 ) = 4.0,
c 2- -4 -1 c + -4 -1 该温度下
(CrO4 )=1×10 mol·L , (Ag )=2×10 mol·L , , 图
K c 2- c2 + -12 故 错误 点时 2
恰 sp 好 (A 反 g2 应 CrO 生 4) 成 =
A
(
g
C
C
r
l
O
,
4 由 ) 题 × 图 (A 可 g 知 )
,
= 此 4× 时 10
-lg
c ,
(Cl
A -
)=4.9
。
,
则 a1 溶液 ①
数
(CH3COO)2Pb· n H2O 中结晶水数目n = ( 填整
中c - -4.9 -1 c + -4.9 -1 点 )。
(Cl )=1×10 mol·L , (Ag )=1×10 mol·L ;b 间分解产物为铅的氧化物和一种有机物 则
时溶液中c + -4 -1 点时 过量 充分 ②100~200 ℃ ,
(Ag )=2×10 mol·L ;c K2CrO4 , 该有机物为 写分子式
反应后溶液中c 2- 约为原溶液的 1 则 c 2- 称取一定质 量的 固 ( 体 用蒸馏 ) 水 。 配制成室温时的饱和
(CrO4 )
4
, (CrO4 )=
(4) PbI2 ,
溶液 准确移取 饱和溶液分次加入阳离子交
-12 , 25.00 mL PbI2
0.025 mol·L -1 , c (Ag + ) = 4
0
×
.
1
0
0
25
mol · L -1 = 1.6 × 换树脂 RH 中 , 发生 :2RH(s)+Pb 2+ (aq) R2Pb(s)+
10 -5 mol·L -1 , 所以 b 点溶液中的c (Ag + ) 最大 , 故 B 错误 。 温 2H + (aq), 用锥形瓶接收流出液 , 最后用蒸馏水淋洗树脂至
度不变 氯化银的溶度积不变 若将题述 溶液浓度改为 流出液呈中性 将洗涤液合并到锥形瓶中 加入 滴酚
, , NaCl , , 2~3
0.2 mol·L -1 , 平衡时 ,-lg c (Cl - )=4.9, 但需要的硝酸银溶液的 酞溶液 , 用 0.002 500 mol·L -1 NaOH 溶液滴定 , 到滴定终
体积变成原来的 倍 因此 点会平移至 点 故 正确 点时用去氢氧化钠标准溶液 则室温时 的
由上述分析可知 , 2 当溶 , 液中同 a 时 1 存在 Cl -和 C a rO 2 2 4 - 时 , , 加 C 入硝酸 。 探 K sp 究 为 浓 度 对 碘 化 铅 沉 。 淀溶解平 2 衡 0. 的 00 影 m 响 L, PbI2
银溶液 -先沉淀 因此用 标准溶液滴定 溶液 (5) 。
,Cl , AgNO3 NaCl 该化学小组根据所提供试剂设计实验 来说明浓度对沉淀
时 可用 溶液作指示剂 滴定至终点时 会生成红棕色 ,
, K2CrO4 , , 溶解平衡的影响
沉淀 故 正确 。
Ag2CrO4, D 。 试剂 饱和溶液 饱和溶液 饱和溶液
三、非选择题 共 分 :NaI 、NaCl 、FeCl3 、PbI2
饱和溶液 悬浊液
( 47 )
9(2020届河北衡水中学二调,9) 分 亮黄色粉末 是 、PbI2 。
.
生产新型敏化太阳能电池的敏化
(
剂
16 )
甲
Pb
胺
I2
铅
(
碘的原料 合
)
成
信息提示
:Pb
2+和
Cl
-能形成较稳定的
PbCl
2
4
- 配离子
。
——— , 请填写下表的空白处
的实验流程如图 :
PbI2 1: 实验内容 实验方法 实验现象及原因分析
取 饱和溶液 现象 出现黄色沉
PbI2 :
碘离子浓度增 少量于一支试管 淀 溶液中c - 增
① , (I )
大对平衡的影响 中 再滴入几滴 大 使Q 大于
, , c PbI2
饱和溶液 的K
NaI sp
现象
:
铅离子浓度减 原因
② :
小对平衡的影响
图
1
将铅块制成铅花的目的是
(1) 现象 黄色浑浊消失
③ :
。 在 悬浊液中 写出反应的离子方
铅花用 -1的硝酸溶解 至少需消耗 PbI2
(2)31.05 g 5.00 mol·L , 滴入几滴 饱 程式
-1硝酸 FeCl3 :
5.00 mol·L mL。 和溶液
取一定质量 n 样品在 气氛中加热
(3) (CH3COO)2
固
Pb
体
·
样
H
品
2O
的剩余质量
N2 ,
测得样品固体残留率 随温 9 答案 增大与酸的接触面积 加快反应速率
(固体样品的起始质量×100%) . (1) ,
度的变化如图 所示 已知 样品在 时已完全失去结 (2)80
2 ( : 75 ℃
晶水
)。
(3)①3 ②C4H6O3
-9
(4)4.000×10
154 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
溶液 溶液
(5) HNO3 H2SO4 物质
实验内容 实验方法 实验现象及原因分析 Na2SO3 溶液 Pb ↓ O、 Pb(N ↓ O3)2 过滤 → X 三盐基
少 管 取 中 量 Pb 于 I 再 2 悬 一 加 浊 支 入 液 少 试 原 现象 因 : : 黄 形 色 成 浑 P 浊 bC 消 l 2 4 - 失 , 导致溶液 铅 膏 水 → 浆 液 ↓ ↑溶 过 液 滤 → → P 滤 b 液 CO A 3 →溶液 → Na P O b H ↑ SO 溶 4 液 过 滤→ → 硫 滤 酸 液 铅 A
, 中c 2+ 减小 使Q 小于 Na2CO3
量
NaCl
饱 和 (
的
Pb
K
) , c 已知
:
K
sp(PbSO4)=1.82×10
-8
,
K
sp(PbCO3)=1.46×10
-13
。
溶液 PbI2 sp 请回答下列问题
:
铅离子和碘离 加入 溶液的目的是
子浓度都减小 PbI2 + 2Fe
3+
+ 4Cl
-
(1) Na2CO3
浆 液 中 转 化 为
对平衡的影响 PbCl 2 4 - +2Fe 2+ +I2 的 离 子 方 程 式 是 ; PbO2
PbCO3
解析 反应物接触面积越大 反应速率越快 将铅块制
(1) , , 。
成铅花增大反应物接触面积 则反应速率加快 从滤液 中可提取出一种含结晶水的钠盐副产品 若测
, 。 (2) A ,
定该晶体中结晶水的含量 所需的仪器有 三脚架 托盘
铅的物质的量为 31.05 g 根据反应 , : 、
(2)31.05 g 207 g·mol -1 =0.15 mol, 天平 、 瓷坩埚 、 干燥器 、 酒精灯 , 还需要的仪器有 ( 填序号 )
方程式 可知消耗
。
3Pb+8HNO33Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O
坩埚钳 泥三角 烧杯 蒸发皿
A. B. C. D.
的n 8 则硝酸溶液的体积为 物质 是一种可以循环利用的物质 该物质是
(HNO3)= 0.15 mol× =0.4 mol, (3) X , ,
3
若其中残留 2- 过多 循环利用时可能出现的问题是
0.4 mol÷5.00 mol·L
-1
=0.08 L=80 mL。
SO4 ,
假设样品的起始质量为 根据固体残留率的公式
(3)① 100 g,
可知 时剩余固体为 生成水的质量为 。
,75 ℃ 85.75 g, 100 g- 用硝酸溶解 时 浸出率与温度 硝酸的浓度
85.75 g=14.25 g,
则醋酸铅与水的物质的量之比为
1 ∶ 3,
则 (4)
关系如图所示
PbO、PbCO3 , 、
n 。
=3。
铅的氧化物质量为 醋酸铅的物质的量为
② 58.84 g,
85.75 g 85.75 根据铅原子守恒 铅的氧化物
-1 = mol, ,
325 g·mol 325
的物质的量为85.75 此氧化物的摩尔质量为
(PbOx) mol,
325
58.84 g -1 则此氧化物为 根据原子守恒可
=223 g·mol , PbO,
85.75
mol 浓度 c c 填 大于 小于 或 等于 温度
325 : 1 2( “ ”“ ” “ ”)。
知有机物的分子式为 高于T 时 浸出率降低最有可能的原因是
C4H6O3。 0℃ ,
(4) n (H + )= n (NaOH)= 0.002 500 mol·L -1 ×20.00×10 -3 L= 。
若铅膏的质量为 假设浆液中 和 全部转
5.000×10
-5
mol
(5)
化为 且
78 g
未
,
发生反应 硝
Pb
酸
O2
溶解
PbSO4
PbCO3, PbO ; PbO、PbCO3
n 2+ 1 n + -5 时共收集到 标准状况 最后获得
[Pb (aq)]=
2
(H )=2.500×10 mol
则铅膏
5
中
.6 L CO
的
2(
质量分数为
),
假
90
设
.9
流
g
c 2+ 2.500×10
-5
mol -3 -1 程
Pb
中
SO
原
4,
料无损失
P
小
bO
数点后保留一位数 字
%(
(Pb )= -3 =1.000×10 mol·L , )。
25.00×10 L 10 答案 除标注外每空 分 将 转化为更难溶的
K
sp(PbI2)=
c
(Pb
2+
)·
c2
(I
-
)=4
c3
(Pb
2+
)=4×(1.000×10
-3
)
3
=
.
以
(
便酸浸出 提高
2
铅的
)(
利
1)
用率
PbSO4
2- 2-
-9 PbCO3, , PbO2+SO3 +CO3 +
4.000×10 。
2- -
取 悬浊液少量于一支试管中 再加入少量 饱 H2OPbCO3+SO4 +2OH
(5)② PbI2 , NaCl
和溶液 , 形成 PbCl 2 4 - , 导致溶液中c (Pb 2+ ) 减小 , 平衡正向移动 , (2)AB 分 浸出时部分铅离子与 2- 结合生成
碘化铅溶解 导致黄色浑浊消失 (3)HNO3(1 ) SO4
, 。 阻碍反应继续进行 合理即可
在 悬浊液中滴入几滴 饱和溶液 发生氧化还原反 PbSO4, ( )
③ PbI2 FeCl3 , 小于 分 硝酸挥发和分解速率加快
(4) (1 )
应 3+ - 2- 2+ 溶液中 c 2+
PbI2+2Fe +4Cl PbCl4 +2Fe +I2, (Pb )、
(5)14.3
c - 均减小 平衡正向移动 碘化铅溶解 导致黄色浑浊消失 解析 加入 溶液 可将 转化为更难溶的
(I ) , , , 。 (1) Na2CO3 , PbSO4
知识拓展 影响化学平衡移动的因素 增大反应物 减小生成 以便酸浸出 提高铅的利用率 浆液中 转化为
: ( PbCO3, , ; PbO2
物 浓度 平衡正向进行 增大生成物 减小反应物 浓度 平衡 的离子方程式是 2- 2-
) , ; ( ) , PbCO3 PbO2+SO3 +CO3 +H2O PbCO3+
逆向进行 。 SO 2 4 - +2OH - 。 (3) 分析流程可知 ,PbO 和 PbCO3 在硝酸的作
10(2019湖北七市教研协作体联考,27) 分 铅蓄电池的 用下转化成 中加稀 转化成
. (14 ) Pb(NO3)2,Pb(NO3)2 H2SO4
阴 阳极填充物又被称为铅膏 主要含 是 和硝酸 因此 为 可循环利用 硝酸
、 ( PbO、PbO2、PbSO4), PbSO4 , X HNO3,HNO3 。 (4)
废旧铅蓄电池需要回收的部分 通过回收铅膏可制备聚氯乙 浓度越大 浸出率越高 温度升高 可导致硝酸挥发和分解速
, , ; ,
烯塑料的热稳定剂三盐基硫酸铅 组成可表示为 率加快 从而导致浸出率降低 和 中加入硝
( 3PbO· , 。 (5)PbO PbCO3
其工艺流程如下 酸 可以得到硝酸铅溶液 同时放出二氧化碳气体 n
PbSO4·H2O), : , , , (CO2)=
专题九 盐类水解和难溶电解质的溶解平衡 155
出 消除 尾气的化学方程式
5.6L 根据碳原子守恒知 碳酸铅是 CeO2 CO :
=0.25mol, , 0.25 mol,
22.4L/mol 。
最后获得 即 根据 原子守恒知 11 答案 将矿石粉碎成细颗粒 分 通入大量空
90.9 g 0.3 mol PbSO4, Pb ,PbO . (1) (2 )
的物质的量是 的质量分数 气 分
0.3 mol-0.25 mol=0.05 mol,PbO (2 )
为0.05 mol 7 × 8 2 g 23 g/mol ×100%≈14.3%。 (2)C 随 eO 着 2+4 c H + +SO 2- 2 4 - 增 大 [Ce 水 SO 层 4] 中 2+ +2H2 4+ O 与 (2 分 ) 2- 结合成
11(2018安徽合肥二模,27) 分 二氧化铈 是一种重
(3) (SO4 ) , Ce SO4
.
要的稀土化合物 以氟碳铈
(1
矿
7
主
)
要含
(CeO
为
2)
原料制备 [CeSO4]
2+
,
导致萃取平衡向生成
[CeSO4]
2+的方向移动
,
D减
小 分
的一种工艺
。
流程如下
( CeCO3F)
(3 )
CeO2 : a 分
稀硫酸
萃取剂 (4)b3(2 )
H2SO4、H2O2 NH4HCO3
↓ 4+ 3+ + 分
氟 铈 碳 矿→ 氧 焙 化 烧→ 浸 过 出 滤 、 → 萃 ↓ 取 → 反 ↓ 萃取 → 水层 ( ↓ 含 Ce 3+ ) ……→CeO2
1
(
.
5
0
)
×
2
1
C
0
e -6
m
+H
ol
2
·
O
L
2 - 1
(
2
分 2C
)
e +O2↑+2H (2 )
x x 分
水↓层 有↓机层 (6)2 CO+CeO2 CeO2(1- x )+2 CO2(2 )
浸↓渣 解析 根据题给信息 4+能与 2- 结合成 2+
已知 :ⅰ.Ce 4+能与 F -结合成 [CeFx] (4- x )+ , 也能与 SO 2 4 - 结合成 得出 ,C eO ( 2 2) 与稀 H2SO4 反应 Ce 的离子方 SO 程 4 式为 Ce [ O C 2 e + SO 4H 4] + +
2+
[
ⅱ
不
C
.
能
e
在
SO
硫
4]
酸
;
体系中 Ce 4+能被萃取剂 [(HA)2] 萃取 , 而 Ce 3+ S
(
O
4)
2
4
-
反 应
C
[
e(
C
B
eS
F
O
4)
4]
3(
2+
s
+
)
2
+
H
3K
2O +
(
。
aq)3KBF4(s)+Ce
3+
(aq)
的
ⅲ. 常 ; 温下 ,Ce2(CO3)3 饱和溶液浓度为 1.0×10 -6 mol·L -1 。 平 衡 常 数 K = c c ( 3 Ce 3 + + ) = c c ( 3 Ce 3 + + )· c c 3 3 (BF - - 4) =
回答下列问题 (K ) (K )· (BF4)
: K a
氧化焙烧 过程中可以加快反应速率和提高原料利用率 sp[Ce(BF4)3]
(1)“ ” K3 = b3。
的方法是 写出 sp(KBF4)
、 ( 2 萃取 后的有机层中含 4+ 根据流程图可知 加入
种即可 (5)“ ” Ce , ,
)。 将 4+还原成 3+ 则 被氧化成 结合原子守
写出 氧化焙烧 产物 与稀 反应的离子方程 H2O2 Ce Ce , H2O2 O2,
(2)
式
“ ” CeO2 H2SO4 恒
、
电荷守恒以及溶液呈酸性
,
写出离子方程式
:2Ce
4+
+H2O2
(3)“ 萃 : + 取 ” D 时 表 存 示 在 反 4+ 应 分 : 别 C e 在 4+ 有 + n 机 ( H 层 A 中 ) 2 与 水 层 。 C 中 e( 存 H 在 2 n -4 形 A 式 2 n) 的 + 10 -6 m 2 o C l e · 3+ + L O -1 2 , ↑ Ce + 2 2 ( H CO + 。 3) C 3 e 的 2( 溶 CO 解 3) 平 3 饱 衡 和 为 溶 Ce 液 2( 的 CO 浓 3) 度 3( 为 s) 1 .0 ×
在 浓 4H 度 起 。 之 始 比 料 ( 液 D 中 = C c 加 e [ c { C 入 [ e( C 不 H eS 同 2 n O -4 4 量 A ] 2 2 的 + n) } ] )。 保持 以 其 改 他 变 条 水 件 层 不 中 变 的 , 2 c L 3 C -1 e 、 3 c + ( ( 2 a - C q O ) 2 3 + - ) 3C = O 3 2 3 . - 0 ( - × a 6 q 1 2 ) 0 , -6 则 m 饱 ol 和 · 溶 L -6 -1 液 , 3 K 中 sp[ c C ( e C 2( e C 3 - + O 2 ) 8 3) = 当 3] 2. = 0× c 3 2 + 1 ( 沉 0 C -6 淀 e 3 m + 完 ) ol · · 全
Na2SO4
(CO3)=(2.0×10 ) ×(3.0×10 ) =1.08×10 ; Ce
c (SO 2 4 - ), D随起始料液中c (SO 2 4 - ) 增大而减小的原因是 时 , c (CO 2 3 - )= 3 K sp[ c C 2 e2(C 3+ O3)3] = 3 1.08×1 - 0 5 -28 2 mol·L -1 ≈1.026×
(Ce ) (1×10 )
-6 -1 -6 -1
10 mol·L ≈1.0×10 mol·L 。
根据 是汽车尾气净化催化剂的关键成分 它能在
。 (6) “CeO2 ,
浸渣经处理可得 加入 溶液发生如下反 还原气氛中供氧 在氧化气氛中耗氧 具有还原性 可知
(4) Ce(BF4)3, KCl , ”,CO ,
应 :Ce(BF4)3(s)+3K + (aq)3KBF4(s)+Ce 3+ (aq)。 若 CeO2 消除 CO 尾气时应供氧 , 反应的化学方程式为 CeO2+
的 一定 平 温 衡 度 常 时 数 , K Ce(BF4)3、KB 用 F4 a 的 b K 表 sp 分 示 别为a 、 b , 则该反应 2 归 x C 纳 O 总 结 C 沉 eO 淀 2( 转 1- x ) 化 +2 规 x C 律 O 的 2。 应用
= ( 、 )。
反萃取 中加 发生的主要反应的离子方程式为 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动 在难溶物质
(5)“ ” H2O2
在 反萃取 后所得水
(
的
1
饱
)
和溶液中 溶解度小的沉淀会转化成溶解度
。
更小的沉淀
。 “ ” , 。
沉
层
淀
中
,
加
当
入
C 1 e . 3 0 +沉 mo 淀 l· 完 L 全
-1的
时 [ N c H ( 4 C H e C 3+ O ) 3 =
溶
1×
液
10 , -
产
5 m
生
ol C · e2 L ( - C 1 ] O , 3 溶 )3 溶
用
液
沉
中
淀
的
法
离
除
子
杂
浓
不
度
可
小
能
于
将杂
1×
质
10
离
-5
子
m
全
ol·
部
L
除
-1
去
时 , ,
一
沉
般
淀
认
已
为
经
残
完
留
全
在
。
液中c 是 (C 汽 O 2 3 车 - ) 尾 约 气 为 净 化 催 化 剂 的 关 键 。 成分 它能在还原气 ( 较 2 大 ) 溶 的 解 沉 度 淀 较小 例 的 如 沉 在 淀 , 在一定 的 条 饱 件 和 下 溶 也 液 可 中 以 加 转 入 化 高 成 浓 溶 度 解 的 度
(6)
氛
Ce
中
O2
供氧 在氧化气氛中耗氧 在尾气消
,
除过程中发生 溶液
。 :
可以
Ba
转
SO
化
4
成溶解度较大的
, 。 Na2CO3 ,BaSO4 BaCO3。
着 x x 的循环 写
CeO2 CeO2(1- x )+ O2↑(0≤ ≤0.25) 。
156 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表
内容 原子结构与化学键 元素周期表与元素周期律
了解元素周期表 长式 的结构 周期 族 及其应用
了解原子的构成及原子序数 核电荷数 质子 1. ( ) ( 、 )
1. 、 、 掌握元素周期律的实质
课 数 中子数 核外电子数之间的关系 2.
、 、 以第 周期为例 掌握同一周期内元素性质的递变规律
标 了解原子核外电子排布规律 3. 3 ,
2. 与原子结构的关系
解 解读 了解元素 核素和同位素的含义
3. 、 以 和 族为例 掌握同一主族内元素性质递变规
读 了解化学键的定义 4. ⅠA ⅦA ,
4. 律与原子结构的关系
了解离子键 共价键的形成
5. 、 了解金属 非金属元素性质的递变规律以及在周期表中
掌握电子式的书写方法 5. 、
6. 的位置
本专题知识在高考中的命题形式通常有两种 一种是通过观察 比较图表中数据的变化趋势 总结出有关
考情分析 : 、 ,
规律 再运用于解题 另一种是以文字形式给出信息 先进行元素的推断 再以所得元素为载体进行考查
, ; , ,
试题往往以原子结构或元素化合物性质为突破口进行元素推断 然后综合考查元素周期律 化学键 常见
备考策略 , 、 、
物质的性质等专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 157
5化学键与物质类别的关系
对应学生用书 .
起始页码70
考点一 原子结构与化学键
1原子的构成及各微粒之间的数量关系
.
原子的构成
(1)
ì {质子 Z个 决定元素的种类
原子 A í ï ï 原子核 中子 ( ( A - Z ) 个 : ): 决定同位素的种类 特别提示 ① 离子化合物中一定含有离子键,离子键只能
(ZX)ï核外电子 Z个 最外层电子数决定元素的 存在于离子化合物中。
î
ï ( ):
化学性质
共价键可存在于离子化合物、共价化合物和单质中。
②
熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如 ;熔融
各微粒间的数量关系 ③ NaCl
(2) 状态下不能导电的化合物是共价化合物,如 。
A 表示质量数为A 质子数为Z的一个原子 HCl
ZX 、 。 6化学键的表示方法———电子式
核电荷数 核内质子数 原子核外电子数 .
a. = = ; 概念 在元素符号周围用 或 来代表原子的最外
质量数 A 质子数 Z 中子数 N (1) : “·” “×”
b. ( )= ( )+ ( ); 层电子 价电子 的式子
离子所带电荷数 质子数 核外电子总数 ( ) 。
c. =| - |。
2 . 原子核外电子排布 a. 原子 :Na Na×,Cl · · C · l · ·
··
简单离子 + + - · ·· · -
b. :Na Na ,F [·F·]
··
离子化合物 · ·· · - 2+ · ·· · -
c. :MgCl2 [·Cl·] Mg [·Cl·]
·· ··
3 . 元素、核素、同位素的概念及相互关系 Na2O Na + [ · · · · O · · · · ] 2- Na +
Na2O2 Na + [ · · · O · · · · O · · · ] 2- Na +
·· ··
非金属单质及共价化合物
d. :N2 ∶ N︙︙N∶
··
· ·
H2O H·O·H
··
·· ··
· · ·
H2O2 H·O··O··H
4离子键、共价键的比较 ··
.
考点二 元素周期表与元素周期律
共价键
离子键
非极性键 极性键
阴 阳离子通过静电 一、元素周期表
、 原子间通过共用电子对 电子云
概念 作用所形成的化 ( 1元素周期表的结构
重叠 而形成的化学键 .
学键 ) {第一周期 种元素
:① 2
短周期 第二周期 种元素
成键粒子 阴 、 阳离子 原子 周期 ì ï ï 第三周期 :② 8 种元素
成键实质 阴 、 阳离子的静电作用 共 偏向 用 任 电 何 子 一 对 方 不 原 偏 共 子 用 向 电 一 子 方 对 元 ì ï ï ( 横 7 行 个 )î í ï ï 长周期 ì í ï ï第 第 五 四 周 周 期 期 : : : ⑤ ③ ④ 1 8 1 8 8 种 种 元 元 素 素
素ï ï第六周期 种元素
活泼金属元素与活 不同种元素 周í ï :⑥ 32
形成条件 泼非金属元素经电
同种元素原子
原 子 之 间
期ï î第七周期
:⑦ 32
种元素
子得失 , 形成离子键 之间成键 成键 表 î ï ï族 ì ï ï 主 副 族 族 : 由 完 长 全 周 由 期 长 和 周 短 期 周 元 期 素 元 构 素 成 共 共 同构成 个 , 共 副 ⑧ 族 7 个主族
个í : , ⑨ 7
非金属单质 ; 某 共价化合物 纵 (1 行 8 ï ï 第 Ⅷ 族 : 第 ⑩ 8 、 9 、 10 三个纵行
形成的物质 离子化合物 些共价化合物 或 离 子 化 ) î 族 第 纵行
0 : 18
或离子化合物 合物 2元素原子最外层电子数与族的关系
.
最外层电子数为 的元素 族 族 副族
(1) 1~2 :ⅠA 、ⅡA 、 、
族
0 (He)。
最外层电子数在 之间的元素一定是主族元素
(2) 3~7 。
····
最外层电子数为 的元素 族 除外
(3) 8 :0 (He )。
158 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3元素周期表的构成规律 续表
.
同构规律 项目 同周期(左 右) 同主族(上 下)
(1) → →
稀有气体原子与同周期非金属元素的阴离子 下周期金属
、 最高正化合价由
元素的阳离子 具有相同的电子层结构 +1
, 。 除外 最 最高正化合价 主
同主族序数差规律 化合价 →+7(O、F ), =
(2) 低负化合价 族序数 除外
族元素随电子层数的增加 原子序数依次相差 =-(8- (O、F )
主族序数
a.ⅠA , 2、8、
)
8、18、18、32; 金属性逐渐减弱
族元素随电子层数的增加 原子序数依次相差
b.ⅡA , 8、8、 元素的金属性 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强
族元素依次差
18、18、32;0 8、8、18、18、32、32; 和非金属性 稀有气体元素除 非金属性逐渐减弱
族元素随电子层数的增加 原子序数依次相差 (
c.ⅢA~ⅦA , 外
)
8、18、18、32、32。
对角线关系 阳离子氧化性逐渐 阳离子氧化性逐渐
(3) 离子的氧化性 增强 减弱
对角线元素 图中的 与 存在着相似性 如 与 、
( A D) , Li 还原性 阴离子还原性逐渐 阴离子还原性逐渐
与 等 但只适用于第二 三周期 这是由 性质
Mg、Be Al , 、 。 A、D 减弱 增强
的原子半径相近引起的
。
······ 气态氢化物稳
二、元素周期律 逐渐增强 逐渐减弱
定性
项目 同周期(左 右) 同主族(上 下)
→ →
最高价氧化物
核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
对应的水化物
电子层数 相同 逐渐增多 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
的酸碱性
逐渐减小 稀有气体
原子 原子半径 ( 逐渐增大
元素除外 呈增大趋势
结构 ) 第一电离能 (ⅡA、 逐渐减小
族元素除外
阳离子逐渐减小 阴 ⅤA )
,
离子半径 离子逐渐减小 , r ( 阴 逐渐增大 电负性 逐渐增大 逐渐减小
离子 r 阳离子
)> ( )
若 属于共价化合物 则该分子中原子个数比可能为
对应学生用书 C. M , 1 ∶ 2
起始页码71 若 属于离子化合物 则该化合物中只存在离子键
D. M ,
2 答案 C 题中没有指明 和 原子序数的相对大小 故无
. X Y ,
考点一 原子结构与化学键
法判断 与 的原子半径大小关系 项错误 若 和 处于
X Y ,A ; X Y
1一定条件下 氨气与氟气发生反应 不同周期 则 的水溶液不一定呈碱性 如 溶液呈中性
. 其中 , 分子构型与 相似 :4NH 下 3 列 +3 有 F2 关 说 法 N 错 F3 误 + 项错误 , 若 M 属于共价化合物 则该分 , 子中 Ca 原 Cl 子 2 个数比可能 ,
3NH4F, NF3 NH3 。 B ; M ,
的是 为 如 项正确 若 属于离子化合物 则该
中只含极性共价键 ( ) 化合 1 物 ∶ 2 中 , 不 C 一 F 定 2 只 C 存 F2 在 ,C 离子键 可 ; 能 M 还有共价键 如 ,
A.NF3
既是氧化产物 又是还原产物 项错误
, , Na2O2,D
B.NF3 , 。
中既含有离子键 又含有共价键 拓展延伸 的学名为四氟乙烯 为制造新型的热塑
C.N 上 H 述 4F 反应中 反应物和生 , 成物均属于共价化合物 料 工程塑 料 CF 耐 2 油 C 耐 F 低 2 温橡胶 新型灭火剂 , 和抑雾剂的原料
D. , 、 、 、 。
1 答案 D 分子中只含极性共价键 正确 3下列过程中 共价键被破坏的是
. NF3 ,A ; . , ( )
失 - 碘升华 溴蒸气被木炭吸附 酒精溶于水 气
6e
① ② ③ ④HCl
↓ 体溶于水 冰融化 受热分解 氢氧化钠熔化
-3 0 +3-1 -1 既是氧化产物 又是还原产 ⑤ ⑥NH4Cl ⑦
4NH3+3F2NF3+3NH4F,NF3 , 溶于水
↑ ↑ ⑧(NH4)2SO4
得 -
3e A.④⑥ B.④⑥⑧ C.①②④⑤ D.①④⑥⑦
得 - 3 答案 A 碘升华破坏的是分子间作用力 中没有
3e . ① ;②、③
物 正 确 属 于 离 子 化 合 物 电 子 式 为 化学键被破坏 气体溶于水 共价键被破坏 冰融化破
, B ; NH4F , ;④HCl , ;⑤
坏的是范德华力 氢键 受热分解生成 和 离
· · H · · + · ·· · - 正确 错误 子键 共价键均 、 被破 ; 坏 ⑥NH4Cl 熔化破坏 N 的 H 是 3 离 H 子 Cl, 键
[H·N·H] [·F·] ,C ,D 。 、 ;⑦NaOH ;
·· ·· 溶于水破坏的是离子键
H ⑧(NH4)2SO4 。
关联知识 两种非金属元素形成化合物时 非金属性强的显
,
负价 非金属性弱的显正价 考点二 元素周期表与元素周期律
, 。
2 已知 是元素周期表中前 号元素 二者原子序数相差 4短周期主族元素 的原子序数依次增大 的最简单
. X、Y 20 , 3, . W、X、Y、Z ,W
能形成化合物 下列说法正确的是 氢化物是天然气的主要成分 与 的最外层电子数之和等
X、Y M, ( ) ,W Y
若 和 处于同一周期 则 的原子半径肯定小于 的原 于 的最外层电子数 且 的最外层电子数均为偶
A. X Y , X Y X , W、X、Y、Z
子半径 数 向 组成的一种化合物中加入盐酸 产生的气体能使
; X、Y、Z ,
若 和 处于不同周期 则 溶于水所得溶液肯定呈碱性 品红溶液褪色 下列说法不正确的是
B. X Y , M 。 ( )
∙∙∙
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 159
与 同主族 的氢化物溶于水显酸性
A.Z X A.X
的简单离子的电子层结构相同 的氧化物是离子化合物
B.X、Y B.Y
中只含有共价键 的氢化物比 稳定
C.WZ2 C.Z H2O
两种元素只能形成一种化合物 和 的氧化物都具有漂白性
D.W、X D.X Z
4 答案 D 由题意可知 为 为 为 为 8 答案 B 由题意可知 位于第三周期 位于第二周
. W C,X O,Y Mg,Z S。 O、 . Y、Z ,X
同属第 族元素 正确 2- 2+的电子层结构相同 期 原子的最外层电子数为 则 为 为 为
S ⅥA ,A ;O 、Mg ,B ,Z 6, Z S,Y Mg,X N。
正确 的结构式为 只含共价键 正确 与 溶于水 水溶液显碱性 不正确 属于离子化合物
;CS2 SCS, ,C ;C O NH3 , ,A ;MgO ,
可形成 两种常见化合物 不正确 正确 非金属性 故稳定性 不正确 有
CO、CO2 ,D 。 B ; O>S, H2O>H2S,C ;SO2
5主族元素 的原子序数依次增加 且均不大于 漂白性 没有漂白性 氮元素的氧化物没有漂白性 不
. W、X、Y、Z , 20。 ,SO3 , ,D
处于同周期 处于同主族 原子的最外层电 正确
W、X ,W、Y ,W、X、Z 。
子数之和为 的一种同素异形体容易自燃 下列说法错 关联知识 元素的非金属性越强 简单氢化物的稳定性越强
13;Y 。 , ;
误的是 同一主族从上到下 元素的非金属性逐渐减弱
( ) , 。
的最高价氧化物可用作干燥剂 9 四种短周期元素在元素周
A.Y .W、X、Y、Z
原子半径 期表中的相对位置如图所示 且四种 W X
B. :Z>Y>W>X ,
形成的化合物中只含离子键 元素的原子最外层电子数之和为 Y Z
C.X、Z 24。
的最高价氧化物对应的水化物属于强碱 下列说法错误的是
D.Z ( )
5 答案 C 由题干信息知 为 处于同主族 则 为 单核阴离子的还原性 强于
. ,Y P;W、Y , W A. Y X
原子的最外层电子数之和为 则 为 为 的气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物
N;W、X、Z 13, X O,Z Ca, B.W
或 为 为 项 的最高价氧化物为五氧化二磷 可 的最简单氢化物中稳定性最弱的是
X F,Z K。 A ,Y , C.X、Y、Z Y
作干燥剂 故 正确 项 原子半径 故 正确 在元素周期表中 号元素与 位于同一主族
, A ;B , :Z>Y>W>X, B ;C D. 118 Z
项 若 是 与 形成的过氧化钙中含有共价键 故 错 9 答案 D 设 原子最外层电子数为x 则 原子最外层电
, X O,O Ca , C . X , Y
误 项 为钾或钙元素 最高价氧化物对应的水化物为氢氧 子数为x 原子最外层电子数为x 原子最外层电子数为
;D ,Z , ,Z +1,W
化钾或氢氧化钙 都是强碱 故 正确 x 由题意可知x x x x x 故 为 为
, , D 。 -1, + + +1+ -1=24, =6, X O,Y S,Z
6 是原子序数依次增大的五种短周期元素 它们可 为 为 非金属性 则氧化性 还原性 2-
.X、Y、Z、R、W , Cl,W N。 :S<O, :S<O2, :S >
组成离子化合物 和共价化合物 已知 同主 2- 项正确 与 反应生成 为离
Z2Y RY3、XW4, Y、R O ,A ;NH3 HNO3 NH4NO3,NH4NO3
族 同周期 下列说法正确的是 子化合物 项正确 非金属性 故
,Z、R、W 。 ( ) ,B ; :O>S,Cl>S, H2O、H2S、HCl
简单离子半径 中稳定性最弱的是 项正确 号元素位于元素周期表
A. :R>Y>Z H2S,C ;118
气态氢化物沸点 第七周期 族 项错误
B. :HnR>HmY 0 ,D 。
氧化物对应的水化物酸性 关联知识 元素非金属性越强 单质的氧化性越强 对应阴离
C. :W>R , ,
三种元素组成的化合物的水溶液一定显碱性 子的还原性越弱
D.Y、Z、R 。
6 答案 A 根据题意可以判断 分别是碳 氧 10 是原子序数依次增大的短周期主族元素 的单质
. X、Y、Z、R、W 、 、 .W、X、Y、Z ,X
钠 硫 氯元素 项 同主族元素简单离子半径从上到下逐渐 经常作为保护气 这四种元素可以组成阴 阳离子个数比为
、 、 。 A , , 、
增大 所以简单离子半径 电子层结构相同的简单离子半 的离子化合物 由 形成的一种化合物可与由 形
, :R>Y, 1 ∶ 1 。 Y、Z W、Z
径随着核电荷数增大而减小 所以简单离子半径 故简单 成的化合物反应 生成淡黄色固体 下列说法中不正确的是
, :Y>Z, , 。
离子半径 正确 项 气态氢化物沸点
:R>Y>Z,A ;B , :HnR<HmY, ( )
错误 项 都有多种氧化物 它们氧化物对应的水化 最简单气态氢化物的热稳定性
B ;C ,R、W , A. :Y<Z
物酸性没有一定的强弱关系 故 错误 项 三种元 的简单离子具有相同的电子层结构
, C ;D ,Y、Z、R B.X、Y
素组成的化合物的水溶液不一定显碱性 如 溶液显中 可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
性 故 错误 , Na2SO4 C.XW 与 3 属于同一周期 与 属于同一主族
, D 。 D.Y X ,Y Z
7已知 四种短周期主族元素在周期表中的 10 答案 A 的化学性质稳定 常用作保护气
. 相对位 a、 置 b、 如 c、 图 d 所示 下列说法正确的是 a b . N2 为淡黄色固体 可 , 推知 为 ;S 为 O2+2H 为 2S
A. 原 a、 子 c 两 半 元 径 素 大 的 小 最 顺 高 序
,
正 为 价一定相等
( )
c d
O、
Z 为
3S
S
+
;
2
N
H
H
2O
4H
,
S
S
O4 中 NH + 4 与 H
,
SO - 4 个数
W
比为
H
1
、X
∶ 1。
N
非
、
金
Y
属
B. c>d>b>a
性 热稳定性 不正确 3-和 2-具有相同
两元素可能形成多种共价化合物 的
:
电
O
子
>S
层
,
结构 正
:
确
H2O>H2
可
S,
使
A
湿润的红
;N
色石蕊
O
试纸变蓝
C.a、b 两种元素气态氢化物的稳定性 正确 同周 ,B 期 ;N 同 H 主 3 族 正确 ,C
D.c、d :c>d ;N、O ,O、S ,D 。
7 答案 C 项 若 依次为 元素 没有 11短周期主族元素 的原子序数依次增大 与 形
. A , a、b、c、d O、F、S、Cl ,O . W、X、Y、Z ,W X
最高正价 的最高正价为 价 项错误 项 原子半径由 成的某种化合物可用作水果的催熟剂 的氧化物为碱性氧
,S +6 ,A ;B , ,Y
大到小的顺序为 项错误 项 若 依次为 化物 三种元素的最外层电子数之和为 下列说法
c>d>a>b,B ;C , a、b、c、d ,X、Y、Z 11。
元素 与 可形成 中正确的是
N、O、P、S ,N O N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、 ( )
等共价化合物 项正确 项 非金属性 两种 原子半径
N2O5 ,C ;D , :c<d,c、d A. :W<X<Y<Z
元素气态氢化物稳定性 项错误 简单氢化物的稳定性
:c<d,D 。 B. :X<Z
8短周期元素 的原子序数依次增大 其原子的最外层电 形成的某种化合物常用作萃取剂
. X、Y、Z , C.W、X
子数之和为 和 位于相邻周期 原子最外层电子 和 形成的含氧酸盐均可使酚酞溶液变红
13。 X Y、Z ,Z D.Y Z
数是 原子内层电子数的 倍 是 原子最外层电子数的 14 答案 C 与 形成的某种化合物可用作水果的催熟
X 3 , Y 3 . W X
倍 下列说法正确的是 剂 此化合物为 因为原子序数依次增大 所以 为
。 ( ) , C2H4, , W H,
160 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
为 的氧化物为碱性氧化物 则 可能为 或 性弱于 则 的稳定性比 稳定性强 如果 为
X C;Y , Y Na Mg;X、 S, H2S CH4 , Z P,C
三种元素的最外层电子数之和为 如果 为 则 的非金属性强于 则 的稳定性强于 项错误
Y、Z 11, Y Na, Z P, CH4 PH3,B ;C
为 如果 为 则 为 电子层数越多 原子半径越 和 形成的化合物苯常用作萃取剂 项正确 如果形成的含
S, Y Mg, Z P。 , H ,C ;
大 同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小 因此原子半 氧酸盐为 则溶液显中性 不能使酚酞溶液变红 项
, , Na2SO4, , ,D
径大小顺序是 项错误 如果 为 的非金属 错误
Y>Z>X>W,A ; Z S,C 。
续表
对应学生用书
起始页码72 同种元素的粒子半径 阴离子大于原子 原子大于阳离子
① : , ,
低价阳离子大于高价阳离子 如 r - r r
。 : (Cl )> (Cl), (Fe)>
一、元素金属性、非金属性强弱的比较
r 2+ r 3+
(Fe )> (Fe )
1比较元素金属性强弱的方法 电子层结构相同的离子 核电荷数越大 半径越小 如
. ② , , 。 :
金属与水 或非氧化性酸 的反应越容易 其对应元素 r 2- r - r + r 2+ r 3+
(1) ( ) , 离子 (O )> (F )> (Na )> (Mg )> (Al )
的金属性越强 带相同电荷的离子 电子层数越多 半径越大 如 r +
。 半径 ③ , , 。 : (Li )<
最高价氧化物对应水化物的碱性越强 则对应金属元素 r + r + r + r + r 2- r 2- r 2-
(2) , (Na )< (K )< (Rb )< (Cs ), (O )< (S )< (Se )<
的金属性越强 r 2-
。 (Te )
在金属活动性顺序中 金属元素的位置越靠前 其金属 核电荷数 电子层数均不同的离子可选一种离子作为参照
(3) , , ④ 、
性越强 进行比较 如比较r + 与r 2+ 可选 r + 为参照
。 。 (K ) (Mg ) (Na ) :
同一周期 金属元素越靠前 其金属性越强 同一主族 r + r + r 2+
(4) , , ; , (K )> (Na )> (Mg )
金属元素越靠下 其金属性越强
, 。 2“三看”法快速判断简单粒子半径大小
金属与盐溶液的置换反应 若 元素的单质能置换出
.
(5) , A B 一看电子层数 最外层电子数相同时 电子层数越多 半径
元素的单质 则 元素的金属性强于 元素
: , ,
, A B 。 越大
一般金属阳离子的氧化性越强 则对应金属元素的金属
。
(6) , 二看核电荷数 当电子层结构相同时 核电荷数越大 半径
性越弱 注 氧化性 3+ 2+ 2+ 金属性 : , ,
。 ( : Fe >Cu >Fe , Fe>Cu) 越小
电化学原理 不同金属形成原电池时 通常作负极的金
。
(7) : , 三看核外电子数 当核电荷数相同时 核外电子数越多 半
属的金属性强 通常在电解池阴极上先析出的金属的金属性弱
: , ,
; 。 径越大
2比较元素非金属性强弱的方法
。
.
非金属单质与 越易化合 则其对应元素的非金属性 例 (2019 江西上饶六校一联,12) 是
(1) H2 , X、Y、Z、W、R 5
越强 种短周期元素 原子序数依次增大 是周期表中原子半径最小
。 , ,X
形成的简单氢化物越稳定 则其对应元素的非金属性 的元素 原子最外层电子数是次外层电子数的 倍
(2) , ,Y 3 , Z、W、R
越强 处于同一周期 与 处于同一族 原子的核外电子数之和
。 ,R Y ,Z、W
最高价氧化物对应水化物的酸性越强 其对应元素的非 与 原子的核外电子数之和相等 下列说法正确的是
(3) , Y、R 。
金属性越强
。 ( )
同一周期 稀有气体元素除外 非金属元素越靠右 其 离子具有相同的电子层结构 半径依次增大
(4) ( ), , A.Y、Z、W ,
非金属性越强 同一主族 非金属元素越靠上 其非金属性越强 元素 的最高价氧化物对应水化物两两之间可以
; , , 。 B. Z、W、R
非金属之间的置换反应 若 元素的单质能置换出 反应
(5) , A B
元素的单质 则 元素的非金属性强于 元素 元素 与元素 可以形成两种共价化合物 且这两种化
, A B 。 C. X Y ,
二、微粒半径大小的比较 合物只有一种类型的共价键
1微粒半径大小的比较规律 元素 分别与元素 形成的简单化合物的热稳定性
. D. Y、R X :
同一周期 随着原子序数递增 原子半径逐渐减小 稀有气 XmY<XnR
① , , ( 解题导引 金属性和非金属性强弱判断方法
体元素除外 如
)。 :
r r r r r r r
原子 (Na)> (Mg)> (Al)> (Si)> (P)> (S)> (Cl)
同一主族 随着电子层数递增 原子半径逐渐增大 如
半径 ② , , 。 :
r r r r r
(Li)< (Na)< (K)< (Rb)< (Cs)
不同周期和主族 选参照进行比较 如 和 比较 因
③ , 。 Rb Ca ,
r r r r 所以r r
(K)> (Ca),(Rb)> (K), (Rb)> (Ca)
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 161
解析 是周期表中原子半径最小的元素,即 为 ; 、 ( ) 、 ,氢氧化铝为两性氢氧化物,因此两两之
X X H Y NaOH Al OH 3 H2SO4
原子最外层电子数是次外层电子数的 倍,即 为 ; 与 处 间可以反应,故 正确; 项,形成的化合物是 和 ,
3 Y O R Y
B C H2O H2O2
于同一族,则 为 ; 、 、 处于同一周期,且 、 原子的核外
中只含极性键, 中含有极性键和非极性键,故 错误;
R S Z W R Z W
H2O H2O2 C
电子数之和与 、 原子的核外电子数之和相等,则 为 , 项,形成的化合物分别是 、 , 的非金属性强于 ,则
Y R Z Na W
D H2O H2S O S
为
Al
。
A
项,三种离子分别为
O
2-、
Na
+、
Al
3+,离子半径:
O
2-
>
H2O
的稳定性强于
H2S
,故
D
错误。
Na
+
>Al
3+,故
A
错误;
B
项,最高价氧化物对应的水化物分别是 答案 B
对应的水化物与其气态氢化物相遇会有白烟生成 这五种元
对应学生用书 。
起始页码73 素组成一种离子化合物 取一定量 溶于蒸馏水得到溶液
Q, Q ,
向此溶液中滴加稀氢氧化钠溶液 产生沉淀的物质的量与氢氧
,
1(2020届河北衡水中学五调,5)短周期元素 的原
化钠溶液体积的关系如图所示 下列说法不正确的是
. R、W、X、Y、Z
。 ( )
子序数依次增大 原子的最外层电子数是其内层电子数的
,R 2
倍 元素的焰色反应呈黄色 元素和 元素同主族 且
;X ;W Z , Z
元素的核电荷数是 的 倍 是地壳中除氧外含量最多的
W 2 ;Y
非金属元素 下列说法不正确的是
。 ( )
与 形成的两种化合物中阴 阳离子的个数比均为
A.W X 、 1 ∶ 2
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序 简单氢化物的沸点
B.Y、R、Z :Z>R>Y A. :Y>X
的简单氢化物稳定性比 的简单氢化物稳定性低 简单离子的半径
C.W Z B. :M>Y>Z
与 形成的化合物 的熔点高 硬度大 与除 以外的其他 种元素均能形成共价化合物
1 D. 答 Y 案 W C YW 是 2 原子序数 、 依次增大的短周期元 C.R 与其他 Z 种元素均可 3 形成至少两种二元化合物
. R、W、X、Y、Z D.Y 4
素 的焰色反应呈黄色 则 为 元素 元素的原子最外 3 答案 D 短周期主族元素 的原子序数依次增
,X , X Na ;R . R、X、Y、Z、M
层电子数是其内层电子数的 倍 元素原子有 个电子层 大 它们占据三个周期 则 为 和 同主族 火山喷口附
2 ,R 2 , , , R H;Y M ,
最外层电子数为 故 为碳元素 同主族 的核电荷数 近或地壳的岩层中存在游离态的 则 为 为 元素
4, R ;W、Z ,Z M, M S、Y O;X
是 的 倍 故 为硫元素 为氧元素 是地壳中除氧外 的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物相遇会有白烟
W 2 , Z ,W ;Y
含量最多的非金属元素 则 为 元素 与 形成的两种 生成 则 为 根据图像可知 生成的沉淀为 则
, Y Si 。 W X , X N; , Al(OH)3, Z
化合物分别为 其中阴 阳离子的个数比均为 为 滴加 溶液 沉淀量不变时说明 + 与 -反应
Na2O、Na2O2, 、 1 ∶ Al。 NaOH , NH4 OH ,
故 正确 最高价氧化物对应水化物分别为 则 中一定含有 3+和 + 结合 3+ + 消耗 溶液
2, A 。 Y、R、Z Q Al NH4, Al 、NH4 NaOH
酸性 故 正 的体积可推知 应该为 在常温下为液
H2SiO3、H2CO3、H2SO4, :H2SO4>H2CO3>H2SiO3, B Q NH4Al(SO4)2。 H2O
确 的简单氢化物为 的简单氢化物为 非金属 体 在常温下为气体 故简单氢化物的沸点
。 W H2O,Z H2S, ,NH3 , :H2O>NH3,A
性 大于 则稳定性 故 错误 与 形成的 项正确 2-有 个电子层 2- 3+均有 个电子层 电子层结
O S, :H2O>H2S, C 。 Y W ;S 3 ,O 、Al 2 ,
化合物 为原子晶体 熔点高 硬度大 故 正确 构相同时核电荷数越大 离子半径越小 故三种离子的半径
SiO2 , 、 , D 。 , , :
2(2019福建漳州二模,11)短周期主族元素 的原子 2- 2- 3+ 项正确 与 可分别形成共价化合物
. W、X、Y、Z S >O >Al ,B ;H N、O、S
序数依次增大 四种原子的最外层电子数之和为 与 同 项正确 与 可形成 与 可
, 18,W Y NH3、H2O、H2S,C ;O H H2O、H2O2,O N
主族 原子的最外层电子数等于周期数 的单质在常温下 形成 等 与 可形成 但 与 只
,X ,Z NO、NO2、N2O4 ,O S SO2、SO3, O Al
为气体 下列说法正确的是 能形成 项错误
。 ( ) Al2O3,D 。
最简单氢化物的稳定性 4(2018河北武邑中学三调,17)短周期主族元素 的
A. :Z>W>Y . A、B、C、D
原子半径 原子序数依次增大 已知 的原子序数之差为
B. :Y>X>W 。 A、C 8,A、B、C
与 形成的化合物的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 三种元素原子的最外层电子数之和为 元素原子的最外
C.X Z 15,B
的氧化物既能与碱反应 也能与酸反应 属于两性氧化物 层电子数等于 元素原子的最外层电子数的一半 下列叙述
D.Y , , A 。
2 答案 A 分析可知 为 元素 为 元素 为 元 正确的是
. :W C ,X Al ,Y Si ( )
素 为 元素 项 非金属性 则简单氢化物的稳 简单离子的半径
,Z Cl 。 A , :Cl>C>Si, A. :B>C>D>A
定性 故 正确 项 同一周期从左向右原子半径逐 与 形成的化合物在水溶液中能稳定存在
:Z>W>Y, A ;B , B.B C
渐减小 同一主族从上到下原子半径逐渐增大 则原子半径 与 不可能形成化合物
, , : C.C D C2D2
故 错误 项 与 形成的化合物为氯化铝 氯化 与 形成的化合物溶于水所得溶液显酸性
X>Y>W, B ;C ,X Z , D.B D
铝溶液呈酸性 不能使红色石蕊试纸变蓝 故 错误 项 二 4 答案 D 由题意可推知 为 为 为 为
, , C ;D , . A O,B Al,C S,D Cl。
氧化硅不与硝酸 硫酸 盐酸等强酸反应 能够与强碱溶液反 简单离子半径 2- - 2- 3+ 不正确 3+与 2-在溶液
、 、 , :S >Cl >O >Al ,A ;Al S
应 属于酸性氧化物 故 错误 中会发生相互促进的水解反应生成 沉淀和 气体
, , D 。 Al(OH)3 H2S ,B
3(2019湖南四校摸底,7)短周期主族元素 的原子 不正确 与 可形成化合物 其结构式为
. R、X、Y、Z、M ;S Cl S2Cl2, Cl—S—S—Cl,C
序数依次增大 它们位于三个周期 和 同主族 火山喷口 不正确 为强酸弱碱盐 其水溶液显酸性 正确
, 。 Y M , ;AlCl3 , ,D 。
附近或地壳的岩层中存在游离态的 元素的最高价氧化物
M,X
162 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
由 组成的化合物中均不含共价键
对应学生用书 B. Y、Z
起始页码74 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 的强
C.X W
的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
D.X Y
应用元素推断常见“套路”,结合原子半径大小比较规律、元 思路分析 根据题意分析可得元素 、 、 、 分别为 、
素 金 属性强弱比较规律、元素非金属性强弱比较规律以及晶体 X Y Z W N
、 、 。 原子半径:r( ) r( ) r( ),即r( ) r( ) r( );
类型与化学键关系,解决元素推断类问题。 O Na P Na > P > O Z > W > Y
与 形成的 中含有共价键; 酸性比 强;
例 (2019江苏常州教育学会学业水平监测,8)短周期 Na 的 O 热稳定性 N 比 a2O2 弱。 HNO3 H3PO4
主族元素 原子序数依次增大 是空气中含量最多的
NH3
答案 C
H2O
元素 是
X
海
、
水
Y、
中
Z、
质
W
量分数最大的元素
,Ⅹ
元素原子是短周期主
,Y ,Z 题目价值 能从宏观和微观上收集证据 对有关的化学问
族元素中原子半径最大的 与 处于同一主族 下列说法正 ,
,W X 。 题提出假设 能依据证据证明或证伪假设 体会证据推理与模型
确的是 , ,
( ) 认知过程
原子半径 。
A. :W>Z>Y
不同周期 原子的电子数总和与 原子的电子数总和
对应学生用书 ,Y、Z X、W
起始页码74 之比为 下列说法正确的是
5 ∶ 4。 ( )
原子半径
A. :W>Z>Y>X
1(2020届江苏扬州中学开学测试,7)短周期主族元素 的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
. X、Y、Z、 B.Y Z
的原子序数依次增大 和 的原子核外均有两个未成 由 三种元素组成的化合物可以是酸 碱或盐
M、N 。 X M C. X、Y、Z 、
对电子 但不处于同一主族 最高价氧化物对应的水 由 组成的化合物与由 组成的化合物只能发生化
, 。 Y、Z、M D. X、Z Z、W
化物两两之间能相互反应 和 相邻 下列叙述正确的是 合反应
,N M 。
3 答案 C 根据题意 可推出 分别为
( ) . , X、Y、Z、W H、N、O、Na。
单质 的熔点高于单质 的熔点 项 原子半径应为 故错误
A. Y Z A , W(Na)>Y(N)>Z(O)>X(H), ;B
元素非金属性由弱到强的顺序 项 的非金属性弱于 则 的简单气态氢化物
B. :M、N、X ,Y(N) Z(O), Y(N)
原子最外层电子数由少到多的顺序 的热稳定性比 的简单气态氢化物 弱 故错
C.
电解 分别和 形成的化合物可
:
分
Y、
别
Z、
得
X、
到
M
对
、N
应的 和
(
误
NH3)
项 由
Z(O)
组成的化合
(H
物
2O
可
)
能
,
为酸
D. N Y、Z Y Z ;C , X(H)、Y(N)、Z(O)
1 答案 C 由 原子序数依次增大 原子核外均有两个未成 或 可能为碱 也可能为盐
.
对电子 不 处于
“
同一主族 可知
”“
应分别为 元素或
(HNO3
或
HNO2),
故正确
(N
项
H3 ·
由
H2O),
组成的
元 ” 素 “ 由 最高 ” 价氧化 X 物 、M 对应的水化物 C、 两 S 两之间 ( 化 N 合 H4 物 NO 可 3 能为 NH4NO 或 2), 由 ;D , X(H 组 )、 成 Z( 的 O 化 ) 合物可
O
能
、
相
Si
互反应
;
可
“Y
知
、Z、M
应分别为 元素 则 为 能为 或
H2O H2O2,
与
Z(O)
的
、W
反
(
应
Na
不
)
是化合反应 故
元素 为
”
元素
Y
即
、Z、M
分
N
别
a、
为
Al、S , X C
错误
Na2O Na2O2,Na2O2 H2O ,
,N Cl , X、Y、Z、M、N C、Na、Al、S、Cl。 A 。
项 单质 的熔点低于单质 的熔点 故 项错误 项 元 易错警示 和 组成的化合物除了 还有
素非
,
金属
N
性
a
由弱到强的顺序为
Al ,
即
A
故
;B
项
,
错 知识拓展
Na O
三种元素可组成酸
Na2O, Na
组
2O
成
2。
碱
误 项 原子最外层电子数由少 C 到 、S 多 、C 的 l 顺序 X 为 、M、N, B 组 H、 成 N 盐 、O 可 :H 组 NO 成 3 溶 、H 液 NO 显 2, 酸性的化 :
即
;C ,
故 项正确 项 电解 和
N
形
a、
成
A
的
l、C
化
、
合
S、
物
Cl N
合
H
物
3·H2O, :NH4NO3、N
组
H4
成
NO
溶
2;
液显碱性的化合物
Y、
能
Z、
得
X、
到
M
金
、N
属
, C
电解
;
和
D ,
形成的
N
化合
Y
物 不能得
:HNO3
可
、H
组
N
成
O2
离
、N
子
H
化
4N
合
O3
物
,
组成共价化
:
到
Na
金
Cl
属 故 项
N
错
a,
误
N Z AlCl3 N
合
H
物
3·H2O; :NH4NO3、NH4NO2,
2(2020届 Al 江 , 苏 D 连云港新 。 海中学开学测试,2)下列有关化学用 4(201 : 8 H 江 NO 苏 3、 南 H 京 NO 摸 2、 底 N , H 4 3 ) · 短 H 周 2O 期 。 主族元素 的原子序
. . X、Y、Z、W
语的表示正确的是
( )
数依次增大
。 X、W
同主族
,Z
+与
Y
3-具有相同的电子层结构
,
质量数为 的氯原子 17 的氧化物是生产光纤制品的基本原料 下列说法正确的是
A. 37 :37Cl W 。
的电子式 · ·· · ·· · ( )
B.HClO :H·Cl·O· 粒子半径 r r r + r 3-
·· ·· A. : (W)> (X)> (Z )> (Y )
的最高价氧化物对应的水化物的酸性比 的强
3+的结构示意图 B.X Y
C.Al : 的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
C.W X
对羟基苯甲醛的结构简式 晶体中含有离子键和共价键
D. : OH CHO 4 D. 答 ZY 案 3 D 根据题意推断出 为 为 为 为
2 . 答案 C A 项 , 质量数为 37 的氯原子应表示为3 1 7 7Cl, 故 A . Si。 A 项 , 离 子核外电子层结构 X 相同时 C, , Y 原子序 N, 数 Z 越小 Na 半 ,W 径越
项错误
;B
项
,HClO
的电子式应为
H · ·
·
O
·
· ·
·
C
·
l · ·,
故
B
项错误
;C
大
,
因此r
(N
3-
) 故 >
r
错 (N 误 a
+
),
故
项
错
非
误
金 ;B 属
项
性 ,
非金属
故
性
稳 C 定 <N 性 ,
故酸性
·· ··
H2CO3<HNO3, ;C , Si<C, SiH4<
项 3+的结构示意图应为 故 项正确 项 对羟基 故错误 项 中 +与 - 之间为离子键 - 中
,Al , C ;D , CH4, ;D ,NaN3 Na N3 ,N3 N
与 原子之间为共价键 故正确
苯甲醛的结构简式应为 故 项错误 知识 N 拓展 - 与 , -互 。 为等电子体 其电子式为
HO CHO , D 。 N3 CO2、SCN ,
3(2019江苏无锡期中,7) 是原子序数依次增大的短
. X、Y、Z、W ·
周期主族元素 同周期且相邻 同主族且与 处于 [·N
。 Y、Z ,X、W Y
… … ··
· · -
N·N·] 。
··
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 163
对应学生用书
起始页码211
考点一 原子结构与化学键 考查了分析和解决化学问题的能力 以一个化学方程式为信息
,
1(2019课标Ⅲ,9,6分) 均为短周期主族元素 它们原子 引出几种常见微粒 体现了变化观念与平衡思想的学科核心
. X、Y、Z , ,
的最外层电子数之和为 与 同族 最外层电子数等于 素养
10。 X Z ,Y 。
次外层电子数 且 原子半径大于 下列叙述正确的是 项 中子数为 的氯原子应表示为35 错误 项 氮原子
X , Y Z。 A , 18 17Cl, ;B ,
最外层为 个电子 的结构式为 错误 项 +的
( ) 5 ,N2 NN , ;C ,Na
熔点 的氧化物比 的氧化物高
A. :X Y 结构示意图为 错误 项 依据 原子的最外层电
热稳定性 的氢化物大于 的氢化物 , ;D , H、O
B. :X Z
与 可形成离子化合物 子数可知该项正确
C.X Z ZX 。
的单质与 的单质均能溶于浓硝酸 解题关键 熟悉各类基本化学用语的表示方法 掌握电子式
D.Y Z ,
1 答案 B 本题涉及元素周期律的直接应用与判断 通过元 和结构式的书写原则是解答本题的关键
. , 。
素周期表和元素周期律知识的综合应用 考查了分析和解决化 4(2018课标Ⅰ,12,6分)主族元素 的原子序数依次
, . W、X、Y、Z
学问题的能力 从原子 分子水平认识物质的组成和性质 体现 增加 且均不大于 最外层电子数之和为 与
, 、 , , 20。 W、X、Z 10;W
了宏观辨识与微观探析的学科核心素养 同族 与 形成的化合物可与浓硫酸反应 其生成物可腐
。 Y ;W Z ,
由题意可推知 分别为 项 是分子晶 蚀玻璃 下列说法正确的是
,X、Y、Z C、Mg、Si。 A ,CO2 。 ( )
体 是离子晶体 错误 项 的非金属性比 强 则 常温常压下 的单质为气态
,MgO , ;B ,C Si , C A. X
的氢化物的热稳定性大于 的氢化物 正确 项 是共价 的氢化物为离子化合物
Si , ;C ,SiC B.Z
化合物 错误 项 单质不能溶于浓硝酸 错误 和 形成的化合物的水溶液呈碱性
, ;D ,Si , 。 C.Y Z
思路分析 由 的最外层电子数等于 的次外层电子数可知 与 具有相同的最高化合价
Y X D.W Y
为第二周期元素 最外层电子数为 的最外层电 4 答案 B 氢氟酸可腐蚀玻璃 根据题意可知 是 与其
X ,Y 2,X、Y、Z . , W F,
子数之和为 所以 的最外层电子数之和为 由 同 同主族的 是 实验室中用 与浓 反应制取
10, X、Z 8, X、Z Y Cl; CaF2 H2SO4 HF,
族可推知 分别为 和 原子半径大于 则 为 故 是 最外层电子数之和为 则 是 钠单质
X、Z C Si,Y Z, Y Mg Z Ca;W、X、Z 10, X Na。
元素 常温常压下是固体 错误 是由 2+与 -构成的离子化合
。 ,A ;CaH2 Ca H
2(2019北京理综,8,6分) 年是元素周期表发表 周年 物 正确 溶液呈中性 错误 是非金属性最强的元素
. 2019 150 , ,B ;CaCl2 ,C ;F ,
期间科学家为完善周期表做出了不懈努力 中国科学院院士 没有正化合价 氯元素的最高化合价是 价 错误
。 , +7 ,D 。
张青莲教授曾主持测定了铟 等 种元素相对原子质量 知识拓展 是一种难溶于水的固体 实验室利用 与
(49In) 9 CaF2 , CaF2
的新值 被采用为国际新标准 铟与铷 同周期 下列
, 。 (37Rb) 。 浓 反应制取 浓 △
说法不正确的是 H2SO4 HF:CaF2+H2SO4( ) CaSO4+2HF↑,
( )
∙是∙第∙五周期第 族元素 该反应不能在玻璃仪器中进行 应在铅皿中进行
A.In ⅢA , 。
B. 原 1 4 1 9 5 I 子 n 半 的 径 中子数与电子数的差值为 17 5 . 四 (2 种 01 短 8课 周 标 期 Ⅱ 元 , 素 10,6分 与 ) W 可 、X 生 、Y 成 和 一种 Z 为 红 原 棕 子 色 序 有 数 刺 依 激 次 性 增 气 大 味 的 的
C. :In>Al 。 W X
碱性 气体 的周期数是族序数的 倍 原子最外层的电子数与
2
D.
答案
:In
D
(OH
本
)
题
3>
考
Rb
查
O
了
H
原子的组成 元素周期表和元素周期 的
;
电
Y
子总数相同 下列叙述
3
正确
;
的
Z
是
. 、 W 。 ( )
律等知识 以张青莲教授主持测定的某些元素的相对原子质量 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
, A.X
的新值为背景材料考查学生的分析推理能力 体现了证据推理 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
, B.Y
与模型认知的学科核心素养和爱国主义情怀的价值观念 四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
。 C.
铟和铷同属第五周期元素 铷在 族 铟在 族 铷的金属 的氧化物对应的水化物均为强酸
, ⅠA , ⅢA , D.W
性比铟强 所以 的碱性强于 的碱性 错误 5 答案 A 由题意可推知 为 为 为 为
, RbOH In(OH)3 ,D 。 . W N、X O、Y Na、Z Cl。 X
审题方法 该题题干中前面一段话只起铺垫作用 没有核心 与 可形成 等 与 可形成 与 可
, W NO、NO2、N2O4 , Y Na2O、Na2O2, Z
信息 审题时把注意点放在题干的后面两句话上即可 形成 等 正确 中均含有离子键与非极
, 。 ClO2、Cl2O7 ,A ;Na2O2、NaN3
3(2019 江苏单科,2,2 分)反应 性共价键 不正确 3- 2- +的电子层结构相同 -与 3-
. NH4Cl+NaNO2 NaCl+ ,B ;N 、O 、Na ,Cl N 、
放热且产生气体 可用于冬天石油开采 下列表 2- +的电子层结构不同 不正确 为弱酸 不正确
N2↑+2H2O , 。 O 、Na ,C ;HNO2 ,D 。
示反应中相关微粒的化学用语正确的是 易混易错 注意 最高价氧化物对应的水化物 与 氧化物对
( ) “ ” “
中子数为 的氯原子 18 应的水化物 的区别
A. 18 :17Cl ” 。
的结构式 6(2018 江苏单科,2,2 分)用化学用语表示
B.N2 :NN . NH3+HCl
中的相关微粒 其中正确的是
C.Na
+的结构示意图
:
NH
中
4C
子
l
数为 的氮原
,
子 8
( )
A. 8 :7N
D.H2O 的电子式 :H · · · O · · ·H B.HCl 的电子式 :H + [ · · · · C · · l · ·] -
·· 的结构式
3
.
答案 D 本题涉及原子的表示
、
分子的结构式
、
离子的结 C.NH3 : H N H
构示意图 分子的电子式等知识 通过对化学用语的正误判断
、 , , H
164 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
和 与卤化氢的反应相似 产物的结构和性质也
-的结构示意图 (3)P
相
H
似
3
下
NH
列
3
对 与 反应产物
,
的推断正确的是
D.Cl :
。 PH3 HI
填序号
6 答案 C 项 中子数为 的氮原子为15 项 的电 ( )。
. A , 8 7N;B ,HCl 不能与 反应
a. NaOH
子式为
H · ×
·
· C
·
· l · ·;D
项
,Cl
-的结构示意图为
。 b. 能
含
与
离
水
子
反
键
应 、
共价键
c.
7(2017北京理综,7,6分) 年 命名 号元素为 能发生较强烈的水解 生成难溶的 写出该反
. 2016 IUPAC 117 Ts (4)SbCl3 , SbOCl,
中文名 tián 的原子核外最外层电子数是 下列 应的化学方程式 因此 配
( “ ”, ),Ts 7。 , ,
说法不正确的是 制 溶液应注意
· 是 · 第 · 七周期第 族元素 ( ) 在 SbCl 真 3 空密闭容器 中 加 入 a 。 固体 t 时发生
A.Ts ⅦA (5) 1 L mol PH4I , ℃
的同位素原子具有相同的电子数 如下反应
B.Ts :
在同族元素中非金属性最弱
C.Ts PH4I(s) PH3(g)+HI(g) ①
D. 中子数为 176 的 Ts 核素符号是1 1 7 1 6 7Ts 4PH3(g) P4(g)+6H2(g) ②
8 7 . (2 答 01 案 7 江 D 苏 单 中 科 子 ,2 数 ,2 为 分 1 ) 76 下 的 列 T 有 s 关 核 化 素 学 符 用 号 语 为 表 2 1 9 1 3 7 示 Ts 正 。 确的是 2 达 H 平 I( 衡 g) 时 体 H 系 2( 中 g) n +I2(g) b ③ n c n
. , (HI)= mol, (I2)= mol, (H2)=
d 则t 时反应 的平衡常数K值为 用
( ) mol, ℃ ① (
A. 质量数为 31 的磷原子 : 3 1 1 5P 10 答 字 案 母表示 第 )。 四周期第 族 黑磷
氟原子的结构示意图 . (1) ⅤA 173
B. : 分子间存在氢键
(2)> > N2H4
C.CaCl2 的电子式 :Ca 2+ [ · · · · C · · l · ·] - 2 ( ( 4 3 ) ) S b b 、 C c l3+H2O SbOCl↓+2HCl(“” 写成 “” 亦可 )
明矾的化学式 加盐酸 抑制水解
D. :Al2(SO4)3 ,
c d
8 答案 A 项 氟原子的结构示意图为 项 b 8 -2 b
. B , ;C , (5)( + )
3
解析 本题涉及的考点有原子结构 盖斯定律的应用 元素
CaCl2 的电子式为 [ · · · · C · · l · ·] - Ca 2+ [ · · · · C · · l · ·] - ;D 项 , 明矾的化学 周期律 的应用 、 铵盐的性质 、 盐类的水 、 解 、 平衡常数的计 、 算等 ,
式为 以元素化合物知识为载体考查学生接受 吸收 整合化学信息
KAl(SO4)2·12H2O。 、 、
9(2016课标Ⅱ,9,6分) 为短周期元素 的原子中只 的能力 通过多考点综合考查的方式体现宏观辨识与微观探
. a、b、c、d ,a ,
有 个电子 2-和 +离子的电子层结构相同 与 同族 下 析 变化观念与平衡思想等学科核心素养
1 ,b c ,d b 。 、 。
列叙述错误的是 质量数 质子数 中子数 结合已知信息 应用盖斯定律
( ) (1) = + ; ,
与其∙他∙三种元素形成的二元化合物中其化合价均为 可推出 红磷 黑磷 H -1
A.a +1 P(s, ) P(s, ) Δ =-21.7 kJ·mol ,
与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 放热反应中反应物总能量高于生成物总能量 物质能量越低
B.b ,
的原子半径是这些元素中最大的 越稳定 故稳定性 白磷 红磷 黑磷 非金属性 故
C.c , : < < 。 (2) :N>P,
与 形成的化合物的溶液呈弱酸性 热稳定性 的结构式为 分子
D.d a :NH3>PH3;N2H4 H N N H ,
9 答案 A 由题中信息可知 分别是
. ,a、b、c、d H、O、Na、S。 H
与 形成的二元化合物 中 元素的化合价为 项 H H
Na NaH ,H -1,A 间存在氢键 故沸点 可与 反
错误 与其他三种元素可分别形成 , :N2H4>P2H4。 (3)NH4I NaOH
应 中既有离子键 又有共价键 可发生水解反应
;O
等 项正确 元素位于第
H
三
2O
周
、H
期
2O2,N
族
a2O
在
、N
四
a
种
2O
元
2,
;NH4I , ;NH4I ,
由 的性质可推测 的性质 强烈水解生
素 SO 中 2、 原 SO 子 3 半 , 径 B 最大 ; 项 N 正 a 确 氢硫酸是一种弱 Ⅰ 酸 A , 项正确 NH4I PH4I 。 (4)SbCl3
成 的同时可生成 配制 溶液时应加盐酸 抑
,C ; ,D 。
10(2019天津理综,7,14分)氮 磷 砷 锑 铋 SbOCl HCl; SbCl3 ,
. 、 、 (As)、 (Sb)、 (Bi)、 制 水解 由反应 可知 生成 c 应消耗
镆 为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素 回 SbCl3 。 (5) ③ , mol I2
(Mc) 。 c 同时生成c 故反应 中生成 的总物质的
答下列问题 2 mol HI, molH2, ① HI
: 量为 b c 同时生成 b c 反应 中生成
砷在元素周期表中的位置 288 的 ( +2 ) mol, ( +2 ) mol PH3。 ②
(1)
中子数为
。
。115Mc
H2 的物质的量为 ( d - c ) mol, 消耗 PH3 的物质的量为 2
3
( d -
已知
c d
: c 则平衡体系中 的物质的量为 b 8 -2
白磷 黑磷 H -1 ) mol, PH3 ( + ) mol。
P(s, )P(s, ) Δ =-39.3 kJ·mol ; 3
白磷 红磷 H -1 t 时反应 的平衡常数 K c c 容器体积为
P(s, )P(s, ) Δ =-17.6 kJ·mol ; ℃ ① = (HI)· (PH3),
由此推知 其中最稳定的磷单质是 c d
, 。 故K b 8 -2 b
氮和磷氢化物性质的比较 1 L, =( + ) 。
(2) : 3
热稳定性 填 或 解题关键 题中三个反应为连锁反应 求反应 的平衡
:NH3 PH3( “>” “<”)。 (5) , ①
沸点 填 或 判断依据是 常数 K 的关键是求出平衡体系中 的物质的量
:N2H4 P2H4( “>” “<”), ( ) PH3 。
。
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 165
考点二 元素周期表与元素周期律 的氢化物水溶液酸性强于 的
B.X Z
11(2019课标Ⅱ,9,6分)今年是门捷列夫发现元素周期律 与 均含有非极性共价键
. 150 C.Y2W2 ZW2
周年 下表是元素周期表的一部分 为短周期主族 标准状况下 的单质状态与 的相同
。 ,W、X、Y、Z D. W X
元素 与 的最高化合价之和为 下列说法错误的是 13 答案 D 本题考查元素周期表 元素周期律 氯气的性
,W X 8。 . 、 、
质 依据题意推出 是 是 是 是 项 原
( ) 。 W O,X F,Y Na,Z Cl。 A ,
子半径大小为 即 错误 项 的氢
Na>Cl>O>F, Y>Z>W>X, ;B ,X
W 化物是 的氢化物是 是弱酸 是强酸 即
HF,Z HCl,HF ,HCl , X
的氢化物水溶液酸性弱于 的 错误 项 是
X Y Z
Z , ;C ,Y2W2 Na2O2,
原子半径 含有离子键和非极性共价键 是 含有极性共价键
A. :W<X ,ZW2 ClO2, ,
常温常压下 单质为固态 不含非极性共价键 错误 项 的单质有 和 的单
B. ,Y , ;D ,W O2 O3,X
气态氢化物热稳定性 质为 标准状况下均为气体 即状态相同 正确
C. :Z<W F2, , , 。
的最高价氧化物的水化物是强碱 易混易错 元素的非金属性强弱可用于判断最高价氧化物
D.X
11 答案 D 本题涉及元素周期律 元素周期表的应用 借助 对应水化物酸性的强弱 不能用于判断氢化物水溶液的酸性
. 、 , ,
元素周期表片段考查考生元素推断 分析和解决化学问题的 强弱
、 。
能力 通过元素 位 构 性 之间的逻辑关系 体现证据推 14(2018天津理综,2,6分)下列有关物质性质的比较 结论正
。 “ — — ” , . ,
理与模型认知的学科核心素养 确的是
。 ( )
根据题给周期表片段中各种元素的相对位置可知 与 的 溶解度 热稳定性
,W X A. :Na2CO3<NaHCO3 B. :HCl<PH3
最高化合价之差为 设 的最高化合价为a 则 的最高化 沸点 碱性
2, X , W C. :C2H5SH<C2H5OH D. :LiOH<Be(OH)2
合价为a 结合题意知 a 解得a 从而推知 为 14 答案 C 本题考查元素周期律相关知识 项 相同温
+2, 2 +2=8, =+3, X . 。 A ,
为 为 为 项 同周期主族元素从左到右 度下 的溶解度大于 的溶解度 项 元素
Al、Y Si、Z P、W N。 A , , ,Na2CO3 NaHCO3 ;B ,Cl
原子半径逐渐减小 同主族元素从上到下 原子半径逐渐增 的非金属性比 元素的强 所以 比 稳定 项 元
, , P , HCl PH3 ;D ,Li
大 故原子半径 项 常温常压下 单 素的金属性比 元素的强 所以 的碱性强于
, :W(N)<X(Al);B , ,Y(Si) Be , LiOH Be(OH)2
质为固态 项 非金属性 故气态氢化物的热 的碱性 项 乙醇分子间可以形成氢键 使乙醇的沸点高
;C , :Z(P)<W(N), ;C , ,
稳定性 项 为 其最高价氧化物的水化物为 于
:Z<W;D ,X Al, C2H5SH。
属于两性氢氧化物 解题技巧 牢记常见物质的物理性质等
Al(OH)3, 。 。
12(2019江苏单科,8,2分)短周期主族元素 的原子 15(2018江苏单科,8,2分)短周期主族元素 原子序
. X、Y、Z、W . X、Y、Z、W
序数依次增大 是地壳中含量最多的元素 原子的最外层 数依次增大 是地壳中含量最多的元素 原子的最外层只
,X ,Y ,X ,Y
有 个电子 的单质晶体是应用最广泛的半导体材料 与 有一个电子 位于元素周期表 族 与 属于同一主
2 ,Z ,W ,Z ⅢA ,W X
位于同一主族 下列说法正确的是 族 下列说法正确的是
X 。 ( ) 。 ( )
原子半径 r r r r 原子半径 r r r
A. : (W)> (Z)> (Y)> (X) A. : (W)> (Z)> (Y)
由 组成的化合物是离子化合物 由 组成的化合物中均不含共价键
B. X、Y B. X、Y
的最高价氧化物对应水化物的酸性比 的强 的最高价氧化物的水化物的碱性比 的弱
C.Z W C.Y Z
的简单气态氢化物的热稳定性比 的强 的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
D.W X D.X W
12 答案 B 本题涉及的考点有元素周期律和元素周期表的应 15 答案 D 本题考查元素周期律 由题意可知 为
. . 。 X O,Y
用 原子半径大小的比较 元素金属性与非金属性的强弱判断与 为 为 为 原子半径 r r r 不正
、 、 Na,Z Al,W S。 : (Y)> (Z)> (W),A
应用 通过元素推断的形式考查了学生提取 吸收 整合化学信息 确 中含有非极性共价键 不正确 金属性 最高
, 、 、 ;Na2O2 ,B ; Y>Z,
的能力 体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养 价氧化物的水化物的碱性 不正确 非金属性 简
, 。 Y>Z,C ; X>W,
是地壳中含量最多的元素 则 为 的原子序数比 大 单气态氢化物的热稳定性 正确
X , X O;Y X X>W,D 。
且 原子的最外层有 个电子 则 为 的单质晶体是 规律总结 元素的金属性越强 最高价氧化物对应水化物的
Y 2 , Y Mg;Z ,
应用最广泛的半导体材料 则 为 与 位于同一主族 碱性越强 元素的非金属性越强 简单气态氢化物越稳定 最
, Z Si;W X , ; , ,
则 为 项 同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减 高价氧化物对应水化物的酸性越强
W S。 A , 。
小 同主族元素从上到下原子半径逐渐增大 则原子半径 16(2017课标Ⅰ,12,6分)短周期主族元素 的原子
, , : . W、X、Y、Z
r r r r 即r r r r 错 序数依次增大 的简单氢化物可用作制冷剂 的原子半
(Mg)> (Si)> (S)> (O), (Y)> (Z)> (W)> (X), ,W ,Y
误 项 由 组成的化合物是 为离子化合物 正确 径是所有短周期主族元素中最大的 由 和 三种元素
;B , X、Y MgO, , ; 。 X、Y Z
项 的最高价氧化物对应水化物是 的最高价氧 形成的一种盐溶于水后 加入稀盐酸 有黄色沉淀析出 同时
C ,Si H2SiO3,S , , ,
化物对应水化物是 的非金属性弱于 故 的 有刺激性气体产生 下列说法不正确的是
H2SO4,Si S, H2SiO3 。 ( )
酸性比 弱 错误 项 的非金属性弱于 的热 的简单氢化物的热稳定性比 的强
H2SO4 , ;D ,S O,H2S A.X W
稳定性比 弱 错误 的简单离子与 的具有相同的电子层结构
H2O , 。 B.Y X
13(2018课标Ⅲ,13,6分) 均为短周期元素且原子序 与 形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
. W、X、Y、Z C.Y Z
数依次增大 元素 和 同族 盐 与浓盐酸反应 有黄 与 属于同一主族 与 属于同一周期
, X Z 。 YZW , D.Z X , Y
绿色气体产生 此气体同冷烧碱溶液作用 可得到含 的 16 答案 C 本题考查元素周期表 元素周期律和盐类水解
, , YZW . 、
溶液 下列说法正确的是 知识 根据 的简单氢化物可用作制冷剂可知 为 元
。 ( ) 。 W W N
原子半径大小为 素 短周期元素中原子半径最大的为 元素 则 为 元
A. W<X<Y<Z ; Na , Y Na
166 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
素 三种元素形成的一种盐与盐酸反应生成黄色沉 子晶体
;X、Na、Z ;
淀以及有刺激性气味的气体 可知黄色沉淀为 气体为 依据常温下物质的状态判断 固体 液体 气体
, S, SO2, 2. : > > ;
根据原子序数的大小关系可知 为 元素 为 元素 注意氢化物分子间是否存在氢键
X O ,Z S 。 O 3. 。
的非金属性比 强 则 的热稳定性比 的强 项正 19(2017天津理综,5,6分)根据元素周期表和元素周期律 判
N , H2O NH3 ,A . ,
确 +与 2-的电子层结构相同 项正确 水解使溶液 断下列叙述不正确的是
;Na O ,B ;Na2S ( )
显碱性 能使红色石蕊试纸变蓝 项错误 与 同主族 与 ···
, ,C ;S O ,
同周期 项正确
Na ,D 。
17(2017课标Ⅱ,9,6分) 为原子序数依次增大的短周
. a、b、c、d
期主族元素 原子核外电子总数与 原子次外层的电子数
,a b
相同 所在周期数与族数相同 与 同族 下列叙述正确
;c ;d a 。
的是
( )
原子半径 气态氢化物的稳定性
A. :d>c>b>a A. :H2O>NH3>SiH4
种元素中 的金属性最强 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
B.4 b B.
的氧化物的水化物是强碱 如图所示实验可证明元素的非金属性
C.c C. :Cl>C>Si
单质的氧化性比 单质的氧化性强 用中文 ào 命名的第 号元素在周期表中位于第
D.d a D. “ ”( ) 118
17 答案 B 为短周期主族元素 原子核外电子总 七周期 族
. a、b、c、d ,a 0
数与 原子次外层电子数相同 可以推知 为 所在周期 19 答案 C 气态氢化物的稳定性 正确
b , a O;c . :H2O>NH3>SiH4,A ;
数与族序数相同 的原子序数大于 则 为 与 同 属于共价化合物 属于离子化合物 正确 题图所
,c a, c Al;d a H2O ,NaH ,B ;
族 则 为 再结合原子序数依次增大 可以推测 可能为 示实验可证明酸性 但不能据此得出元
, d S; , b :HCl>H2CO3>H2SiO3,
或 同周期元素 稀有气体元素除外 从左到右 原子 素的非金属性 不正确 前六周期共有 种元素
Na Mg。 ( ) , :Cl>C>Si,C ; 86 ,
半径逐渐减小 同主族元素从上到下 原子半径逐渐增大 故 第七周期可排 种元素 故 号元素在第七周期 族
; , , 32 , 118 0 ,D
原子半径 不正确 无论 为 还是 其金 正确
:b>c>d>a,A 。 b Na Mg, 。
属性都是四种元素中最强的 正确 为两性氢氧 思路分析 依据最高价含氧酸的酸性强弱可推导元素的非
,B 。 Al(OH)3
化物 不正确 同主族元素从上到下 非金属性逐渐减弱 金属性强弱
,C 。 , , 。
单质的氧化性逐渐减弱 故 的氧化性强于 不正确 20(2017江苏单科,5,2分)短周期主族元素 原子序
, O2 S,D 。 . X、Y、Z、W
18(2017课标Ⅲ,12,6分)短周期元素 和 在周期表 数依次增大 其中只有 处于同一周期且相邻 是地壳中
. W、X、Y Z , Y、Z ,Z
中的相对位置如表所示 这四种元素原子的最外层电子数之 含量最多的元素 是短周期中金属性最强的元素 下列说
, ,W 。
和为 下列关系正确的是 法正确的是
21。 ( ) ( )
原子半径 r r r r
W X A. : (X)< (Y)< (Z)< (W)
的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
B.W
Y Z 的单质的氧化性比 的强
C.Y Z
氢化物沸点 三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
A. :W<Z D.X、Y、Z
氧化物对应水化物的酸性 20 答案 D 由 是地壳中含量最多的元素可推出 为 由
B. :Y>W . Z Z O;
化合物熔点 同周期且相邻 的原子序数小于 推出 为 由
C. :Y2X3<YZ3 Y、Z ,Y Z, Y N; W
简单离子的半径 是短周期中金属性最强的元素可知 为 因 原子序数
D. :Y<X W Na; X
18 答案 D 设 原子的最外层电子数为y 则 原子 最小且为主族元素 又知只有 处于同周期 推出 为
. Y , W、X、Z , Y、Z , X H。
的最
y
外层
y
电子数分
解
别
得
为
y
y +2、
即
y +3、
为
y +4, 根据
为
题意可
为
知 , y + y
为
+ A
氧
项
化
,
性
原
比
子半径
的
r
弱
(Y)> r
项
(Z);B 项 ,
或
NaOH 为强
为
碱
共
;
价
C 项
化
,
合
N2
物
的
2+ +3+ 项 + 因 4=21, 分子间 = 可 3, 形成 Y 氢键 A 所 l,W 以氢化 N, 物 X 沸点 O,Z 为 O 离 2 子化合 ;D 物 ,HNO3( HNO2) ,
Cl。 A 错误 , 项 NH3 的氧化物对应水化 , 物为 N 的 H3 氧 > N 知 H 识 4N 拓 O 展 3 化合物类别 。 的几个特例
HCl, ;B ,Y Al(OH)3,W
化物对应水化物为 或 酸性 错误 项
由活泼金属元素与活泼非金属元素组成的共价化
为离子晶体且常
HN
用
O
作
3
耐火
HN
材
O
料
2, Y
为
<W
分
,
子晶体
;C
化合
, AlCl3:
合物
Al2O3 ,AlCl3 ,
。
物熔点 错误 项 3+ 2-均为 -微粒 根据 含有极性键的离子化合物
Al2O3>AlCl3, ;D ,Al 、O 10e , NaOH: 。
序大径小 的规律 可知离子半径 3+ 2- 正确 含有非极性键的离子化合物
“ ” , :Al <O , 。 Na2O2: 。
疑难突破 物质熔 沸点比较小窍门 由非金属元素形成的离子化合物
、 NH4NO3: 。
依据晶体类型判断 一般情况下 原子晶体 离子晶体 分
1. ( ): > >
教师专用题组
考点一 原子结构与化学键
2+的结构示意图
1(2016江苏单科,2,2分)下列有关化学用语表示正确的是 B.Mg :
. ( )
A. 中子数为 10 的氧原子 : 10 8O 硫化钠的电子式 · ·· ·
C. :Na·S ·Na
··
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 167
甲酸甲酯的结构简式 答案
D. :C2H4O2 (1)· ·N
答案 B 项 中子数为 的氧原子为18 故错误 项
A , 10 8O, ;C ,
硫化钠是离子化合物 其电子式为 + · ·· · 2- + 故错误
, Na [·S ·] Na , ;
··
项 甲酸甲酯的结构简式为 其分子式为
D , HCOOCH3, C2H4O2,
故错误
。
2(2015课标Ⅰ,12,6分) 均为短周期主族元素 原子
. W、X、Y、Z ,
序数依次增加 且原子核外 电子层的电子数分别为
, L 0、5、8、
它们的最外层电子数之和为 下列说法正确的是
8, 18。 ( ) 单质的沸点
A. :W>X
阴离子的还原性
B. :W>Z
氧化物的水化物的酸性
C. :Y<Z
与 不能存在于同一离子化合物中
D.X Y
答案 B 均为短周期主族元素 原子核外 电
W、X、Y、Z , L
子层的电子数分别为 可判断出 为氢元素 为氮
0、5、8、8, W ,X
元素 它们的最外层电子数之和为 则 两元素原子最外
; 18, Y、Z
层电子数之和为 则 为磷元素 为氯元素
18-1-5=12, Y ,Z 。 A
项 单质的沸点 项 非金属性 阴离子的还原
, :N2>H2;B , :Cl>H,
性 - - 正确 项 的最高价氧化物的水化物的酸性强
:H >Cl , ;C ,Cl
于 的 项 和 可以存在于同一离子化合物中
P ;D ,P N ,
如
NH4H2PO4。
3(2015课标Ⅱ,9,6分)原子序数依次增大的元素 它
. a、b、c、d,
们的最外层电子数分别为 -的电子层结构与氦相
1、6、7、1。 a
同 和 的次外层有 个电子 -和 +的电子层结构相同 ,b c 8 ,c d 。
下列叙述错误的是
( )
元素的非∙金∙属性次序为
A. c>b>a
和其他 种元素均能形成共价化合物
B.a 3
和其他 种元素均能形成离子化合物
C.d 3
元素 各自最高和最低化合价的代数和分别为
D. a、b、c 0、4、6
答案 B 由题意可知 为 为 为 为 由元素
:a H,b S,c Cl,d K。
周期律知 同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强 则非金属
: ,
性 与 化合时 和 均体现氧化性 故非金属性次
Cl>S;H2 S、Cl2 ,S Cl2 ,
序为 项正确 与 不能形成共价化合物 项错误
c>b>a,A 。 H K ,B 。
与其他 种元素分别形成 三者均为离子化合物
K 3 KH、K2S、KCl, ,
项正确 的最高和最低化合价分别为 代数和为 的
C 。 H +1、-1, 0;S
最高和最低化合价分别为 代数和为 的最高和最低化
+6、-2, 4;Cl
合价分别为 代数和为 项正确
+7、-1, 6,D 。
4(2015重庆理综,8,15分)某汽车安全气囊的产气药剂主要含
.
有 等物质 当汽车发生碰撞时
NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3 。 ,
产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀 从而起到保护作用
, 。
是气体发生剂 受热分解产生 和 的电子式
(1)NaN3 , N2 Na,N2
为
。
是主氧化剂 与 反应生成的还原产物为
(2)Fe2O3 , Na
已知该反应为置换反应
( )。
是助氧化剂 反应过程中与 作用生成 和
(3)KClO4 , Na KCl
含有化学键的类型为
Na2O。 KClO4 ,
的原子结构示意图为
K 。
是冷却剂 吸收产气过程中释放的热量而发生分
(4)NaHCO3 ,
解 其化学方程式为
, 。
上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到
(5)100 g
标准状况
N2 33.6 L( )。
用碱石灰除去的物质为
① ;
该产气药剂中 的质量分数为
② NaN3 。
… …
N· · (2)Fe
离子键和共价键
(3)
△
(4)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)①CO2、H2O ②65%
解析 由题中信息可知 与 的反应为置换反
(2) ,Fe2O3 Na
应 则 与 反应的还原产物应为单质铁
, Fe2O3 Na 。
为离子化合物 +与 - 通过离子键结合 - 中 (3)KClO4 ,K ClO4 ,ClO4
氯原子和氧原子通过共价键结合
。
由题中信息及分析可知 产气药剂产生的气体有
(5)① , N2、CO2
和 三种 则通过碱石灰除去的气体应是 和
H2O(g) , CO2 H2O(g)。
由氮原子守恒可知 则 n 2 n
② 2NaN3~3N2, (NaN3)= (N2)=
3
2 33.6 L m -1
× -1 =1 mol, (NaN3)= 1 mol×65 g·mol =
3 22.4 L·mol
ω 65 g
65 g, (NaN3)= ×100%=65%。
100 g
考点二 元素周期表与元素周期律
5(2016课标Ⅰ,13,6分)短周期元素 的原子序数依
. W、X、Y、Z
次增加 是由这些元素组成的二元化合物 是元素
。 m、p、r 。 n Z
的单质 通常为黄绿色气体 的水溶液具有漂白性
, ,q ,
-1 溶液的 为 通常是难溶于水的混合物 0.01 mol·L r pH 2,s 。
上述物质的转化关系如图所示 下列说法正确的是
。 ( )
原子半径的大小
A. W<X<Y
元素的非金属性
B. Z>X>Y
的氢化物常温常压下为液态
C.Y
的最高价氧化物的水化物为强酸
D.X
答案 C 根据题意 不难推出 为 为 为
, n Cl2,m H2O,q
为 为烷烃 为一氯代烷 二氯代烷等的混合
HClO,r HCl,p ,s 、
物 从而推出 四种元素分别为 项 原
, W、X、Y、Z H、C、O、Cl。 A ,
子半径大小为 即 错误 项 元素的非金
H<O<C( W<Y<X), ;B ,
属性为 即 错误 项 的氢化物有
O>Cl>C( Y>Z>X), ;C ,Y H2O2、
二者在常温常压下均为液态 正确 项 的最高价氧
H2O, , ;D ,X
化物的水化物为 属于弱酸 错误
H2CO3, , 。
6(2016江苏单科,4,2分)短周期主族元素 原子序
. X、Y、Z、W
数依次增大 原子的最外层有 个电子 是迄今发现的非
,X 6 ,Y
金属性最强的元素 在周期表中 位于 族 与 属于同
, Z ⅠA ,W X
一主族 下列说法正确的是
。 ( )
元素 的简单阴离子具有相同的电子层结构
A. X、W
由 两种元素组成的化合物是离子化合物
B. Y、Z
的简单气态氢化物的热稳定性比 的强
C.W Y
原子半径 r r r r
D. : (X)< (Y)< (Z)< (W)
答案 B 由题意可知 为 为 为 为
X O,Y F,Z Na,W S。 A
项 的简单阴离子分别为 2- 2- 二者电子层结构不同
,X、W O 、S , ,
故错误 项 由 两种元素组成的化合物是离子化合物
;B , F、Na ,
168 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
故正确 项 的热稳定性比 的弱 故错误 项 原子 下列判断正确的是
;C ,H2S HF , ;D , ( )
半径 r r r r 故错误
: (Na)> (S)> (O)> (F), 。
7(2015福建理综,10,6分)短周期元素 在元素周期
. X、Y、Z、W
表中的相对位置如图所示 其中 原子的质子数是其最外层
, W
电子数的三倍 下列说法不正确的是
。 ( ) 丙与戊的原子序数相差
∙∙∙ A. 28
气态氢化物的稳定性 庚 己 戊
B. : < <
常温下 甲和乙的单质均能与水剧烈反应
C. ,
丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维
原子半径 D.
A. :W>Z>Y>X 答案 AD 由题给信息可分析出甲为 乙为 丙为
最高价氧化物对应水化物的酸性 Mg, Ca,
B. :X>W>Z 丁为 戊为 己为 庚为 丙的原子序数为 戊的
最简单气态氢化物的热稳定性 B, Si, As, S, F。 5,
C. :Y>X>W>Z 原子序数为 二者相差 项正确 庚 己 戊的气态氢化
元素 的最高化合价分别与其主族序数相等 33, 28,A ; 、 、
D. X、Z、W 物分别为 稳定性顺序为 项
答案 A 根据题中信息知
X
为
N,Y
为
O,Z
为
Si,W
为
P。 错误 常温
H
下
F、H2S
与
、AsH3,
的反应非常缓慢
HF>H
项
2S
错
>
误
AsH
丁
3,
的
B
最
原子半径
:Z>W>X>Y,
故
A
错误
;
最高价氧化物对应水化物的
高价
;
氧化物是
,Mg
是
H2
制
O
造光导纤维的主要
,C
材料 项
;
正确
酸性 :HNO3>H3PO4>H2SiO3, 故 B 正确 ; 最简单气态氢化物的 11(2015天津理综 Si , O 7 2 , , 14分)随原子序数递增 八种 , 短 D 周期元 。 素
热稳定性 故 正确 的最高化 . ,
:H2O>NH3>PH3>SiH4, C ;N、P、Si 用字母 等表示 原子半径的相对大小 最高正价或最低负
合价分别与其主族序数相等 故 正确 ( x ) 、
, D 。 价的变化如下图所示
8(2015浙江理综,9,6 分)下表为元素周期表的一部分 其中 。
. ,
为短周期元素 元素原子的核电荷数为 元素的
X、Y、Z、W ,W X
倍 下列说法正确的是
2 。 ( )
X
根据判断出的元素回答问题
Y Z W :
在周期表中的位置是
T (1)f 。
比较 常见离子的半径大小 用化学式表示 下同
元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均 (2) d、e ( , ):
A.X、W、Z 比较 的最高价氧化物对应水化
依次递增 > ; g、h
物的酸性强弱
元素在自然界中均不能以游离态存在 它们的最高 : > 。
B.Y、Z、W , 任选上述元素组成一种四原子共价化合物 写出其电子
价氧化物的水化物的酸性依次递增 (3) ,
式
晶体熔化 液态 汽化均需克服分子间作用力 : 。
C.YX2 、 WX3 已知 的单质在足量 中燃烧 恢复至室温 放出
根据元素周期律 可以推测 元素的单质具有半导体特性 (4) 1 mol e d2 , ,
D. , T , 热量 写出该反应的热化学方程式
具有氧化性和还原性 255.5 kJ , :
T2X3
答案 D 由题意可知 为 为 为 为 为 。
X O,W S,Z P,Y Si,T 上述元素可组成盐 向盛有
热稳定性 项不正确 火山口附近有游 (5) R:zx4f(gd4)2。 10 mL 1 mol·
As。 :H2O>H2S>PH3,A ; -1 溶液的烧杯中滴加 -1 溶液 沉淀物
离态的硫 项不正确 属于原子晶体 项不正确 砷元 L R 1 mol ·L NaOH ,
,B ;SiO2 ,C ; 质的量随 溶液体积的变化示意图如下
素位于金属元素与非金属元素的分界处 具有半导体特性 NaOH :
, ,
中砷元素为 价 其化合价可以升高到 价 也可以
As2O3 +3 , +5 ,
降低到 价 项正确
-3 ,D 。
9(2015江苏单科,5,2分)短周期主族元素 原子序
. X、Y、Z、W
数依次增大 原子最外层有 个电子 是至今发现的非金
,X 6 ,Y
属性最强的元素 在周期表中处于周期序数等于族序数的位
,Z 溶液中 离子浓度由大到小的顺序是
置 的单质广泛用作半导体材料 下列叙述正确的是 ①R ,
,W 。
。
( ) 写出 点反应的离子方程式
原子最外层电子数由多到少的顺序 ② m :
A. :Y、X、W、Z
原子半径由大到小的顺序 。
B. : W、Z、Y、X 若在 溶液中改加 -1 溶液
元素非金属性由强到弱的顺序 ③ R 20mL1.2mol·L Ba(OH)2 ,
C. : Z、W、X 充分 反 应 后 溶 液 中 产 生 沉 淀 的 物 质 的 量 为
简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序 ,
D. : X、Y、W
答案 A 根据题意可知 分别为 mol。
,X、Y、Z、W O、F、Al、Si。 B 答案 第三周期 族
项 原子半径大小顺序应为 项 元素非金属性 (1) ⅢA
, :Al>Si>O>F;C , r 2- r +
由强到弱顺序应为 项 简单气态氢化物的稳定性 (2) (O ) (Na ) HClO4 H2SO4
:O>Si>Al;D ,
由强到弱顺序为 ·· 或 ·· ··
· · · · · ·
:F>O>Si。 (3)H·N·H( H·O·O·H H·C
10(2015广东理综,23,6分)甲 庚等元素在周期表中的相对 ·· ·· ··
. ~ H
位置如表所示 己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性
。 ,
甲和丁在同一周期 甲原子最外层与最内层具有相同电子数
, 。
… … 等其他合理答
·
C·H
案均可
)
H -1
(4)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) Δ =-511 kJ·mol
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 169
c 2- c + c 3+ c + c - 解程度大 则 溶液中 c + c 3+ 3+
(5)① (SO4 )> (NH4)> (Al )> (H )> (OH ) , NH4Al(SO4)2 (NH4)> (Al ),Al 、
+ - + 水解使溶液呈酸性 则 溶液中 c +
②NH4+OH NH3·H2O NH4 , NH4Al(SO4)2 (H )>
c - 据此得出离子浓度大小顺序
③0.022 (OH ), 。
解析 由图中信息可知 是 是 是 是 是 n -3 -1
,x H、y C、z N、d O、e ③ [NH4Al(SO4)2] =10×10 L×1 mol·L =0.01 mol,
Na、f 是 Al、g 是 S、h 是 Cl。 n [Ba(OH)2]=20×10 -3 L×1.2 mol·L -1 =0.024 mol, 则产生
2- +的半径大小为r 2- r + 比 非金属性 n 由
(2)O 、Na (O )> (Na );Cl S (BaSO4)=0.02 mol,
强 对应的最高价含氧酸酸性
,
符合题意的化合物有
:HClO4>H2SO4。
等 写出其
Al 3+ + 3OH - Al(OH)3↓
(3) NH3、H2O2、C2H2、HCHO , 0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol
电子式即可
为 。 向题中所给溶液中滴加 溶液 发 NH + 4 + OH - NH3·H2O
(5)R NH4Al(SO4)2, NaOH , 0.01 mol 0.01 mol
生反应的顺序 :0~30 mL 时 ,Al 3+ +3OH - Al(OH)3↓; Al(OH)3 + OH - AlO - 2+2H2O
时 + - 时
30~40mL ,NH4 +OH NH3·H2O;40 ~ 50 mL , 0.008 mol 0.048 mol-0.04 mol
- - 则剩余的n 沉淀
Al(OH)3+OH AlO2+2H2O。 [Al(OH)3]=0.01mol-0.008mol=0.002mol,
① 由 NH4Al(SO4)2 NH + 4+Al 3+ +2SO 2 4 - 得出 NH4Al(SO4)2 总物质的量为 0.02 mol+0.002 mol=0.022 mol。
溶液中c 2- 最大 由上述反应的顺序可知 3+比 + 水
(SO4 ) , ,Al NH4
对应学生用书
起始页码213
时间: 分钟 分值: 分
45 95
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 简单离子半径
( 6 , 54 , ) A. :X>Y>Z>W
1(2020届天津六校期初,3)下列各组性质比较中 正确的是 的单质在常温下是黄绿色气体
. , B.W
气态氢化物的稳定性
( ) C. :Z>W>Y
沸点 和 的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时 溶液中
① :HF>HCl>HBr>HI D.X Y ,
离子还原性 2- - - - 的微粒共有 种
② :S >Cl >Br >I 2
酸性 2 答案 B 第三周期元素中 的 最高价氧化物
③ :HClO4>HBrO4>HIO4 . ,0.010mol/L X
金属性
的水化物的溶液的 为 氢氧根离子浓度为
④ :K>Na>Mg>Al
pH 12, 0.010 mol/L,
气态氢化物稳定性
为一元强碱 则 为 元素 对应的最高价氧化物的
⑤ :HF>HCl>H2S
, X Na ;Y、W、Z
半径 2- - + 2+ 水化物的溶液 均小于 均为酸 的 最高价
⑥ :O >F >Na >Mg
pH 7, ,0.010 mol/L W
A.①②③ B.③④⑤⑥ 含氧酸溶液中氢离子浓度为 为一元强酸 则
0.010 mol/L, , W
C.②③④ D.①③④⑤⑥ 为 元素 等浓度的最高价含氧酸中 电离出氢离子浓度比
1 答案 B 分子间存在氢键 沸点最高 其他氢化物中 Cl ; ,Z
. ①HF , , 的大 对应酸的酸性最弱 而原子半径 则 为
相对分子质量大的沸点高 则沸点 故错误 W ,Y , Y>Z>Cl, Z S
, :HF>HI>HBr>HCl, ; 元素 为 元素 项 与磷酸恰好中和时生成磷酸
元素的非金属性 对应离子还原性 2- - - ,Y P 。 D ,NaOH
② :Cl>Br>I>S, :S >I >Br > 钠 磷酸根离子水解 溶液中存在钠离子 磷酸根离子 磷酸氢
- 故错误 非金属性 元素的非金属性越强 对应 , , 、 、
Cl , ;③ :Cl>Br>I, , 根离子 磷酸二氢根离子 氢离子 氢氧根离子 水分子等 故
的最高价氧化物的水化物的酸性越强 即酸性 、 、 、 、 , D
, :HClO4>HBrO4> 错误
故正确 同主族从上到下金属性增强 同周期从 。
HIO4, ;④ :K>Na, 3(2020届福建福州调研,13)已知 为短周期元素
左到右金属性减弱 即金属性 故正 . W、X、Y、Z ,
:Na>Mg>Al, :K>Na>Mg>Al, 同主族 同周期 的气态氢化物的稳定性大于
确 元素的非金属性 气态氢化物稳定性 W、Z ,X、Y、Z ,W Z
;⑤ :F>Cl>S, :HF>HCl> 的气态氢化物的稳定性 为金属元素 的阳离子的氧化
故正确 电子层越多 半径越大 电子层一样多 核电荷
,X、Y ,X
H2S, ;⑥ , , ,
性小于 的阳离子的氧化性 下列说法正确的是
数越大 半径越小 即半径 2- - + 2+ 故正确 Y 。 ( )
, , :O >F >Na >Mg , 。 的原子半径依次减小
思路分析 本题涉及元素的金属性 非金属性 沸点 微粒半
A.X、Z、Y、W
、 , ,
径大小 氢化物稳定性等知识 侧重对学生分析能力的考查 注 若 与 的原子序数相差 则二者形成化合物的化学式
, , , B. W Y 5,
意把握元素周期律的递变规律 可能为
。 Y3W2
2(2020届湖北名师联盟入学考试,10)第三周期元素 的气态氢化物的沸点一定高于 的气态氢化物的沸点
. X、Y、Z、 C.W Z
的最高价氧化物溶于水可得四种溶液 常温下 与 形成的化合物只含离子键
W , ,0.010 mol/L D.W X
的这四种溶液的 与该元素原子半径的关系如下图所示 3 答案 B 为短周期元素 同主族 的气态
pH 。 . W、X、Y、Z ,W、Z ,W
下列说法正确的是 氢化物的稳定性比 的气态氢化物的稳定性强 故 为非
( ) Z , W、Z
金属元素且原子序数 则 处于第二周期 处于第三周
Z>W, W ,Z
期 同周期 为金属元素 为非金属元素 所以
;X、Y、Z ,X、Y ,Z , Z
的原子序数比 的都大 的阳离子的氧化性小于 的阳
X、Y ;X Y
离子的氧化性 则原子序数 且二者处于第三周期
, Y>X, ,X、Y、
的原子序数 原子半径 故 错误 若
Z :Z>Y>X。 :X>Y>Z>W, A ;
为 元素 为 元素 二者的原子序数相差 二者形成
W N ,Y Mg , 5,
170 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
化合物的化学式为 故 正确 为 为 时 氢 依次增大 元素的一种核素质子数与质量数在数值上相等
Mg3N2, B ;W C、Z Si ,W 。 A ,
化物沸点低于 的氢化物 故 错误 若 与 形成的化合物 则 为氢元素 的单质分子中有三对共用电子 则 为氮元
Z , C ; W X A ;B , B
为过氧化钠 则其中既含离子键又含共价键 故 错误 素 同主族 且核电荷数之比为 则 为氧元素 为
, , D 。 ;C、D , 1 ∶ 2, C 、D
4(2019河北石家庄一模,11)短周期主族元素 的原 硫元素 为氯元素 项 2-与 -电子层结构相同 2-比
. W、X、Y、Z 、E 。 A ,S Cl ,O
子序数依次增大 的某种核素不含中子 原子核外 2- -少一个电子层 离子半径 2- - 2- 故 正确
。 W ;X、Y L S 、Cl , :S >Cl >O , A ;B
层的电子数之比为 与 同主族 且 原子的最外 项 与 四种元素分别形成的 电子分子为
3 ∶ 4;X Z , X、Y、Z ,A B、C、D、E 18 N2H4、
层电子数之和为 下列说法不正确的是 故 正确 项 由 三种元素形成的化
16。 ( ) H2O2、H2S、HCl, B ;C , A、B、C
三种元素形成的化合物一定为强电解质 合物 抑制水的电离 故 错误 项 分子
A.W、X、Z HNO3、HNO2 , C ;D ,S2Cl2
简单氢化物的稳定性 中原子均满足 电子稳定结构 则分子中存在 键 故
B. :X>Z>Y 8 , S—S , D
与 形成晶体的基本结构单元为四面体 正确
C.X Y 。
原子半径 知识归纳 电子的微粒 + 2+ 3+
D. :Y>Z>X>W 10 :Ne、Na 、Mg 、Al 、CH4、NH3、
4 答案 A 短周期主族元素 的原子序数依次增 3- - 2- -等
. W、X、Y、Z H2O、HF、N 、OH 、O 、F 。
大 的某种核素不含中子 则 为 元素 原子核外 电子的微粒 + 2+ 2- -
。 W , W H ;X、Y L 18 :Ar、K 、Ca 、S 、Cl 、SiH4、PH3、H2S、HCl、
层的电子数之比为 则 层电子数分别为 或 等
3 ∶ 4, L 3、4 6、8,X C2H6、N2H4、H2O2 。
与 为同主族元素 且 原子的最外层电子数之和为 7(2019河北承德期末,10)短周期主族元素 的原子
Z , X、Y、Z . W、X、Y、Z
若 的 层电子数分别为 则 则 的 序数依次增大 原子的最外层电子数是次外层电子数的
16, X、Y L 3、4, 3+3+4≠16, X L 。 W 3
层电子数为 为 元素 为 元素 的最外层电子数为 倍 在周期表中位于 族 与 位于同一主族 下列说
6,X O ,Z S ;Y ,X ⅢA ,Y W 。
且 的 层电子数为 则 为 元素 项 法正确的是
16-6-6=4, Y L 8, Y Si 。 A , ( )
为弱酸 属于弱电解质 故 错误 项 非金属性 最简单气态氢化物的热稳定性
H2SO3 , , A ;B , :O> A. :W>Y>Z
则简单氢化物的稳定性 故 正确 项 简单离子的半径
S>Si, :X>Z>Y, B ;C ,O、Si B. :X<W<Y
形成的化合物为二氧化硅 二氧化硅晶体的基本结构单元为四 化合物 中既含有离子键 又含有共价键
, C. Y2Z2 ,
面体 故 正确 项 原子半径 故 正确 工业上通过电解熔融 制备 单质
, C ;D , :Y>Z>X>W, D 。 D. XZ3 X
5(2019福建南平一模,11)四种短周期元素 和 在周 7 答案 B 原子的最外层电子数是次外层电子数的 倍
. X、Y、Z M . W 3 ,
期表中的相对位置如图所示 原子序数是 的 倍 下列说 是 元素 与 位于同一主族 是 元素 原子序数依
,Y X 2 。 W O ;Y W ,Y S ;
法不正确的是 次增大 在周期表中位于 族 是 元素 是 元素
( ) ,X ⅢA ,X Al ,Z Cl 。
非金属性 气态氢化物热稳定性 故
X
:O>Cl>S, :H2O>HCl>H2S, A
不正确 简单离子的半径 3+ 2- 2- 故 正确 化合物
; :Al <O <S , B ;
Y Z M 中只含有共价键 故 不正确 工业上通过电解熔融
的简单离子半径依次减小 S2Cl2 , C ;
A.Z、M、X 制备 单质 故 不正确
和 可形成离子化合物 Al2O3 Al , D 。
B.Y M YM4 易错警示 为分子晶体 熔融状态不导电 工业上通过
的简单气态氢化物的稳定性强于 的 AlCl3 , ,
C.X Y 电解熔融 制备 单质 和 均为离子晶体 由
的最高价氧化物对应水化物的酸性比 的强 Al2O3 Al ;MgO MgCl2 ,
D.M Z 于晶格能 大于 使熔点 高于 工业上通
5 答案 B 由短周期元素 和 在周期表中的相对位 MgO MgCl2, MgO MgCl2,
. X、Y、Z M 过电解熔融 制备 单质
置可知 位于第二周期 位于第三周期 原子序数 MgCl2 Mg 。
,X ,Y、Z、M 。 Y 8(2019湖北教研协作体模拟,11) 是三种短周期主族元
是 的 倍 设 的原子序数为x 则 x x 解得x 可知 . A、B、C
X 2 , X , 2 = +7, =7, 素 甲是一种常见的温室气体 原子序数之和为 它
为 为 为 为 项 的简单离子半径 。 ,A、B、C 26,
X N、Y Si、Z S、M Cl。 A ,Z、M、X 们之间存在如图所示关系 下列说法正确的是
依次减小 故 正确 项 和 可形成共价化合物 故 。 ( )
, A ;B ,Y M YM4,
错误 项 非金属性 则 的简单气态氢化物的稳定
B ;C , :N>Si, X
性强于 的 故 正确 项 非金属性 则 的最高价
Y , C ;D , :Cl>S, M
氧化物对应水化物的酸性比 的强 故 正确
Z , D 。
易错警示 分子的稳定性 分子晶体的熔沸点高低与微粒间
、
作用的关系 分子的稳定性取决于分子内共价键的强弱 分子
: ,
晶体的熔沸点高低取决于分子间作用力的大小
。
6(2019江西南昌一模,10) 为五种短周期主族元 简单气态氢化物的稳定性
. A、B、C、D、E A. :C>B
素 原子序数依次增大 元素的一种核素质子数与质量数在 原子半径
, 。 A B. :C>B>A
数值上相等 的单质分子中有三对共用电子 同主族 且 与甲含相同元素的另一化合物只含非极性键
;B ;C、D , C.
核电荷数之比为 下列有关说法不正确的是 工业上常用电解熔融乙物质来制取 的单质
1 ∶ 2。 ( ) D. A
的简单离子半径 8 答案 A 甲是一种常见的温室气体 则甲为 的单质
A.C、D、E :D>E>C . , CO2;B
与 四种元素均可形成 电子分子 和 的单质反应生成二氧化碳 则 元素分别为 元素和
B.A B、C、D、E 18 C , B、C C O
由 三种元素形成的化合物均能促进水的电离 元素中的一种 原子序数之和为 则 的原子序数
C. A、B、C ;A、B、C 26, A =
分子 中原子均满足 电子稳定结构 则分子中存在非 则 为 元素 结合转化关系可知 为 元
D. D2E2 8 , 26-8-6=12, A Mg ; ,B C
极性键 素 为 元素 项 非金属性 非金属性越强 对应简
,C O 。 A , :O>C, ,
6 答案 C 为五种短周期主族元素 原子序数 单气态氢化物的稳定性越强 稳定性 故 正确 项 原
. A、B、C、D、E , , :C>B, A ;B ,
专题十 原子结构与化学键 元素周期律与元素周期表 171
子半径 故 错误 项 甲为 与甲含相同元素的 可知 反应后试管中液体体积约
:A>B>C, B ;C , CO2, 3NO2+H2O2HNO3+NO ,
另一化合物为 中只含极性键 故 错误 项 熔
CO,CO , C ;D ,MgO 占试管总体积的 2 故 正确
点较高 工业上常用电解熔融氯化镁的方法获得金属 故 , D 。
, Mg, D 3
错误 11(2019北京二模改编)氮及其化合物的转化过程如图所示
。 . 。
易错警示 离子化合物中一定含有离子键 可能含有共价键
, ;
共价化合物中仅含有共价键 一定不含离子键 离子化合物中
, 。
不一定含有金属元素 共价化合物中可能含有金属元素
, 。
9(2019河北衡水一模,10) 为原子序数依次增大的
. X、Y、Z、W
短周期元素 元素 与 形成的最简单化合物 为常见液体
, X Y m ,
常温下将 的单质加入由 形成的常见化合物浓溶液
下列分析合理的是
Z X、Y、W
( )
中 没有明显现象 再将上述混合物加入盛有 的烧杯中 剧
催化剂 表面发生了极性共价键的断裂和形成
, , m ,
A. a
烈反应并产生 的单质气体 下列说法正确的是
与 反应生成 的原子利用率为
X 。 ( )
原子半径
B.N2 H2 NH3 100%
在催化剂 表面形成氮氧键时 存在电子转移
A. :X<Y<Z<W
C. b ,
的氧化物对应的水化物为强酸
催化剂 均能提高反应物的平衡转化率
B.W
D. a、b
的简单氢化物的沸点
C.W、Y :Y<W 11 答案 BC 项 催化剂 表面发生了氮气与氢气生成氨
. A , a
与 形成的二元化合物具有强还原性
气的反应 该过程中有非极性共价键的断裂和极性共价键的
D.Z X
,
9 答案 D 根据题意可推出 分别为 元
形成 错误 项 与 在催化剂 作用下反应生成
. X、Y、Z、W H、O、Al、S
素 项 原子半径 错误 项 的氧化物可能 , ;B ,N2 H2 a NH3,
。 A , :H<O<S<Al, ;B ,S 属于化合反应 其原子利用率为 正确 项 在催化剂
为 对应的水化物为亚硫酸 不是强酸 错误 项 , 100%, ;C ,
SO 分 2, 子 SO 间 2 形成氢键 使 的沸点高 , 于 的 , 错误 ;C 项 , b 表面形成氮氧键时 ,NH3 转化为 NO,N 元素化合价由 -3 升
H2O 为离子化合物 具 , 有 H 强 2 还 O 原性 正确 H2S , ;D , 高到 +2, 失电子 , 发生氧化反应 , 存在电子转移 , 正确 ;D 项 ,
AlH3 , , 。 催化剂
a、b
只改变化学反应速率
,
不能改变反应物的平衡转
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确 化率 错误
( 6 , 18 , ) , 。
10(2019广东广州天河二模,11)短周期元素 的最高正 12(2019北京海淀一模改编)我国科学家在绿色化学领域取得新
. x、y、d、f .
价或最低负价 原子半径的相对大小随原子序数的变化如图 进展 利用双催化剂 和 在水溶液中用 原子将
、 。 Cu Cu2O, H CO2
所示 短周期元素 的最高价氧化物对应水化物的溶 高效还原为重要工业原料之一的甲醇 反应机理如下图
1 ; z、e、g、h , 。
液 浓度均为 的 与原子序数的关系如图
( 0.01 mol/L) pH 2
所示
:
下列有关说法错误的是
( )
生成甲醇是通过多步氧化反应实现的
A.CO2
催化剂 结合氢原子 催化剂 结合含碳微粒
B. Cu , Cu2O
该催化过程中只涉及化学键的形成 未涉及化学键的断裂
C. ,
有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物
图 D.
1 12 答案 AC 有机反应中加氢或去氧的反应叫还原反应
. ,
生成甲醇是通过多步加氢完成的 为还原反应 故 错
CO2 , , A
误 根据题中反应机理图可知 催化剂 结合氢原子 催化
; , Cu ,
剂 结合含碳微粒 故 正确 催化过程中有旧的原子团
Cu2O , B ;
消失 说明有化学键的断裂 如 和 转化为 故
, , CO2 H COOH, C
错误 根据题中反应机理图可知 中间步骤中有 生成
; , CH2O ,
图 如果调控反应条件可以在此步骤中得到甲醛 故 正确
2 , D 。
题眼破题 学会从图中提取有效信息 题图中黑球表示
下列有关说法正确的是 , Cu,
( ) 灰色部分表示 从 经一系列中间产物
离子半径大小顺序 Cu2O; CO2 :COOH、
A. :e>f>g>h 最后得到
B.
由
x、z、d
三种元素形成的化合物中一定不含离子键 CHO、CH2O、CH3O, CH3OH。
的简单气态氢化物中沸点最高的是 的氢化物 三、非选择题 共 分
C.y、d、g g ( 23 )
装满 气体的小试管倒扣于水槽中充分反应 试管中液 13(2018江西西路片七校一联,17) 分 有 五
D. zd2 , . (12 ) V、W、X、Y、Z
体体积约占试管总体积的 种元素 它们的原子序数依次增大 且都小于 其中 和
2/3 , , 20, X Z
10 答案 D 由题意可知 是 元素 是 元素 是 元 是金属元素 在元素周期表中 的原子半径最小 已知 和
. ,x H ,y C ,z N , V 。 V
素 是 元素 是 元素 是 元素 是 元素 是 属同一族 它们原子最外电子层上只有 个电子 和 也
,d O ,f Al ,e Na ,g S ,h Z , 1 ;W Y
元素 项 离子半径 故 错误 项 属同一族 原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子
Cl 。 A , :g>h>e>f, A ;B ,H、N、O ,W
形成的硝酸铵中含有离子键 故 错误 项 水分子之间存 数的 倍 原子最外电子层上电子数等于 原子最外电子
, B ;C , 3 ;X Y
在氢键 所以 的简单气态氢化物中沸点最高的是 层上电子数的一半
, y、d、g d(O) 。
的氢化物 故 错误 项 气体为 根据反应方程式 在化学实验中检验 元素的方法是
, C ;D ,zd2 NO2, (1) Z 。
172 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
实验室制备 最高价氧化物对应的水化物的离子方程式 水剂 则该反应的离子方程式为
(2) X EO2,
为
。 。
与 可形成化合物 该化合物的电子式为 的水溶液和 溶液反应 生成 水时放出的
(3)W Z Z2W2, (6)COA AE , 0.5 mol
热量为 则该反应的热化学方程式为
。 28.65 kJ,
与 可形成化合物 该化合物的结构式为
(4)W V V2W2, 。
。 14 答案 · ·· · 或 · ·· · ·· ·
的最高价氧化物对应的水化物碱性较强的是 . (1)H·N·H H·N·N·H
(5)X、Z ·· ·· ··
用化学式表示 H H H
( )。 3-
三者对应简单离子半径的大小关系为 (2)N
(6)X、Y、Z - +
用离子符号表示 (3)Cl2+H2O Cl +HClO+H
( )。 N 或 23
13 答案 每空 分 焰色反应 (4)AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2↑ A( 6.02×10 )
. ( 2 )(1)
- 2- + 2-
3+ + (5)2ClO3+SO3 +2H SO4 +2ClO2↑+H2O
(2)Al +3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4 H
·· ··
(6)NaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)+H2O(l) Δ =
(3)K + [ · ·O · ·O · ·] 2- K + -57.3kJ·mol -1
·· ·· 解析 已知 为原子序数依次增大的五种短周
(4)H—O—O—H A、B、C、D、E
期元素 与 形成的共价化合物 的水溶液呈碱性 可
(5)KOH ,A B M ,M
以是 或 为 为 原子的最内层电子数是
(6)S 2- >K + >Al 3+ NH3 N2H4,A H、B N;C
解析 由题意可知 和 属第 族 在元素周期表中 最外层电子数的 倍 是 是同周期中单核离子半径
,V Z ⅠA , V 2 ,C Na;D
的原子半径最小 则 为 和 属第 族 为 最小的元素 是 元素的最高正价与最低负价的代数和
, V H;W Y ⅥA ,W O,Y ,D Al;E
为 则 为 为 实验室用铝盐溶液与氨水反应 为 是
S, Z K;X Al。 (2) 6,E Cl。
制备 为弱碱 写离子方程式时不可拆 化合物 的电子式为 ·· 或 ·· ··
金
A
属
l(
性
OH)3,N
故
H
碱
3·
性
H2O ,
2- +电子层数
。
(1) M H
·
· · N ·
·
·H H
·
· · N ·
·
· · N ·
·
·H。
(5) K>Al, KOH>Al(OH)3。 (6)S 、K
H H H
相同 原子序数越大 离子半径越小 3+电子层数小于 2- + 所形成的简单离子的电子层结构相同 离子半径随
, , ;Al S 、K , (2)B、C ,
故离子半径
:S
2-
>K
+
>Al
3+
。
着核电荷数增大而减小
,
所以半径较大的是
N
3-
。
14(2018安徽 10联盟联考,15) 分 已知 为 氯气与水反应的离子方程式为
. A (11 ) A、B、C、D、E (3) Cl2 + H2O
原子序数依次增大的五种短周期元素 与 形成的共价化
,A B Cl - +HClO+H + 。
合物 的水溶液呈碱性 原子的最内层电子数是最外层电 形成的化合物 与水反应生成无色气体 则该反
M ,C (4)A、D DA3 ,
子数的 倍 是同周期中单核离子半径最小的元素 元素 应的化学方程式为
2 ,D ,E AlH3+3H2O Al(OH)3+3H2↑,
的最 化 高 合 正 物 价与 的 最 电 低 子 负 式 价 为 的代数和为 6。 请回答下列问题 : H2~e - , 每生成 1 mol 气体转移的电子数为N A 或 6.02×10 23 。
(1) M 。 反应的离子方程式为 - 2- + 2-
所形成的简单离子中 半径较大的是 用离 (5) 2ClO3+SO3 +2H SO4 +2ClO2↑+
(2)B、C , (
子符号表示
H2O。
的水溶液和 溶液反应 生成 水时放出的
)。
(6)COA AE , 0.5 mol
的单质与 的简单氧化物反应的离子方程式为
热量为 则该反应的热化学方程式为
(3)E A
28.65 kJ, NaOH(aq)+
。 H -1
形成的化合物 与水反应生成无色气体 则该反
HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) Δ =-57.3 kJ·mol 。
解题突破 的结构可以通过 与 的关系迁移
(4)A
应
、
的
D
化学方程式为
DA3 ,
每
N2H4 H2O2 H2O
理解 水去掉氢原子是羟基 两个羟基通过氧氧共
,
。 (—OH),
生成 气体转移的电子数为
价键形成 则 去掉一个氢原子为氨基
1 mol 。
工业上 将 与 溶液混合 再加入硫酸制备净
H2O2(HO—OH), NH3
两个氨基通过氮氮键形成
(5) , CEO3 Na2SO3 ,
(—NH2), N2H4(H2N—NH2)。
专题十一 物质结构与性质 173
专题十一 物质结构与性质
内容 原子结构与性质 分子结构与配位化合物 晶体结构与性质
了解晶体的类型 了解不同
了解原子核外电子的运动状态 了解共价键的形成 极性 类型 1. ,
1. 、 1. 、 、 (σ 类型晶体中结构微粒 微粒
能级分布和排布原理 能正确书 键和 键 能用键能 键长 键角 、
。 π ), 、 、 间作用力的区别
写 号元素原子核外电子 等说明简单分子的某些性质
1~36 、 了解原子晶体的特征 能描
课 价电子的电子排布式和轨道表 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨 2. ,
2. 述金刚石 二氧化硅等原子
标 达式 道类型 2 3 能用价层电 、
(sp、sp 、sp ), 晶体的结构与性质的关系
解 解读 了解电离能的含义 并能用以说 子对互斥理论或者杂化轨道理论推
2. , 理解离子键的形成 能根据
读 明元素的某些性质 测简单分子或离子的空间结构 3. ,
离子化合物的结构特征解
了解电子在原子轨道之间的跃迁 了解化学键和分子间作用力的区别
3. 3. 释其物理性质
及其简单应用 了解氢键的存在对物质性质的影
4. 理解金属键的含义 能用金
了解电负性的概念 并能用以说 响 能列举存在氢键的物质 4. ,
4. , , 属键理论解释金属的一些
明元素的某些性质 了解配位键的含义
5. 物理性质
考查内容和考查形式均比较固定 常考查电子排布式 电子排布图 分子结构 杂化轨道理论 电离能 微粒
考情分析 , 、 、 、 、 、
间作用力 晶格能 晶体结构的相关计算等
、 、
备考策略 备考要回归课本 抓重要知识点 强化主干知识的巩固和运用
, ,174 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3电负性的应用
对应学生用书 .
起始页码76
金属的电负性一般小于 电负性
1.8,
判断元素金 越小 金属元素越活泼
考点一 原子结构与性质 属性与非金 ,
属性的强弱 非金属的电负性一般大于 电负
1.8,
性越大 非金属元素越活泼
,
1基态原子核外电子排布规律及表示方法
. 电
三个原理 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 负 判断元素在
(1) : 、 、 。 性 电负性大的元素易呈现负价
构造原理 化合物中价
(2) 的 电负性小的元素易呈现正价
应 态的正负
用
电负性差值大的元素原子之间形成
的化学键主要是离子键
判断化学键
类型
电负性差值小的元素原子之间形成
的化学键主要是共价键
考点二 分子结构与配位化合物
一、分子结构与性质
1分子构型、分子极性及手性分子
.
分 实验测定
能量 :1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s…… 子 ì ï ï { 杂化 直线形
基态原子核外电子排布的表示方法 构 í sp :①
(3) 表示方法 以硫原子为例 ì ï ï 型 判 断 î ï ï 理论 ì í ï ï 杂化轨道理论 s s p p 2 3 杂 杂 化 化 : : 平 ② 面 正 三 四 角 面 形 体形
电子排布式 2 2 6 2 4 ï ïï { 键电子对}
1s 2s 2p 3s 3p ï 推测î σ 分子立
价层电子对互斥理论 中心原子上
简化电子排布式 2 4 ï 体构型
[Ne]3s 3p
ï 的孤电子对
电子排布图
1s 2s 2p 3s 3p ï {共价键的极性
( 轨道表示式 ) ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ ↑↓↑↑ ï ì ï 决定因素 分子空间构型
2 . 电离 价 能 电子 的 排 应 布 用 式 3s 2 3p 4 分 子 í ï ï ï ï ï ï极 ì ï ï 双原子分子 : ì ï 键 非 的 极性 极 键 性 → 与 非 分 极 子 性 的 分 极 子 性 或 一 极 致 性分子
判 素 断 金 元 属 第一电离能越小 , 金属越容易失去电子 , 金属 ï ï 分 子 í ï ï 性 判 í ïï ï多原子分子í ï ï ì ï ï 正电中 非 心 极 与 性 负 分 电 子 中心重合
性强弱 性越强 , 反之越弱 ï ï 极 性 ï ï 断 ï ï ï ïï 极性键í ï ï 正 → 电 ③ 中 心与负 电中心不重
判断元 如果某元素的I n+1≫ I n, 则该元素的常见化合 ï ï î î î合 →④ 极性 分子
电
素化合 价为
+
n
。
如钠元素I
2≫
I
1,
所以钠元素的化 ï ï相似相溶规则
:⑤
极性 分子构成的物质易溶于极
离 价 合价为 ï ï ï 性溶剂 非极性 分子构成的物质
能 +1 ï î ,⑥
的 判断核 ï 易溶于非极性溶剂
应 多电子原子中 元素的各级电离能逐级增大 î
用 外电子 , , 手性分子
有一定的规律性 当电离能的变化出现突变
分层排 。 2杂化轨道类型与轨道空间构型的关系及常见分子
时 电子层数就可能发生变化 .
布情况 ,
杂化类型 轨道空间构型 常见分子
同周期从左向右元素的第一电离能有增大趋
势 但是当能量相同的原子轨道在全空 半充 直线形 等
特例
满和
。
全充满状态时 其第一电离能大于相
、
邻的
sp BeCl2、HgCl2、BeH2
,
元素 , 如第一电离能 :N>O>C sp 2 平面三角形 BF3、BCl3
sp 3 正四面体形 CH4、CCl4、NH3( 三角锥形 )
一般来说 一个原子有几个轨道参与杂化就会形成几个能
,
量相同的杂化轨道 就形成几个共价键 形成对应的一般分子构
, ,
型 如果中心原子上有孤电子对 分子构型会发生变化 如
; , , NH3、
等 另外 具有相同价电子数和相同原子数的分子 或离
H2O 。 , (
子 具有相似的结构特征
) 。
专题十一 物质结构与性质 175
3用价层电子对互斥理论判断共价分子结构的一般规律 续表
.
如果中心原子的价电子都用于形成共价键 分子的立体
(1) , 键的强度 较大 较小
结构可用中心原子周围的原子个数n来预测
。
化学活泼性 不活泼 活泼
n
2 3 4
共价单键是 键 双键中有 个 键 个
几何构型 直线形 平面三角形 正四面体形 成键规律 σ , ⑦ 1 σ 、⑧ 1
键 三键中有 个 键 个 键
范例 π , ⑨ 1 σ 、⑩ 2 π
CO2 CH2O CH4
如果中心原子上有未成键的孤电子对 则几何构型发生 三、配合物的组成、结构、性质和应用
(2) ,
相应的变化 可用价层电子对互斥理论解释 ì概念 由提供孤电子对的 配体 与接受孤电子对的
, 。 ï :
ï 中心原子 以配位键结合而成的化合物
中心原子上的孤电子对数 1 a xb 其中a为中心原子
= ( - ), ï ì外界
价电子数 x为与中心原子结合的 2 原子数 b为与中心原子结合 ï ï ï {中心原子
, , ï组成í
的原子最多能接受的电子数 ï ï内界 配体
。 ï
在确定了 键电子对数和中心原子上的孤电子对数后 把 ï î 配位数
σ ,
它们相加便可确定分子中的中心原子上的价层电子对数 由价 ï {中心原子有空轨道
。 ï形成条件
层电子对的相互排斥 得到含有孤电子对的 模型 然后 配体可提供孤电子对
, VSEPR , , ï
略
立
去
体构
VS
型
EPR 模型中的中心原子上的孤电子对 , 便可得到分子的 配 ï ï空 ì ï 配位数是 2 时可形成 直线形 。 如 [Ag(NH3)2] +
。 合í间 ï配位数是 时可形成 平面三角形 如 -
二、 σ 键和 π 键的比较 物ï ï 结 构 í ï ï配位数是 3 时 {四面体 形 , 如 [ZnCl4] 2 。 - [HgI3]
ï î 4 平面正方形 如 2-
键类型
σ
键
π
键
ï ì 湿法冶金
, [PtCl4]
ï ï(1)
原子轨道重叠方式 沿键轴方向相对重叠 沿键轴方向平行重叠 ï ï 分离和提纯
(2)
ï ï 合成具有特殊功能的分子
原子轨道重叠部位
两原子核之间
,
在键 键轴上方和下方
,
键
ï 应用í
ï(3)
检验离子的特效试剂
轴上 轴处为零 ï ï(4)
掩蔽剂
ï ï(5)
原子轨道重叠程度 大 小 ï ï 有机沉淀剂
ï ï(6)
î î 作催化剂
(7)
考点三 晶体结构与性质
一、晶体的基本类型与性质
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
晶体微粒 阴、阳离子 分子 原子 金属阳离子和自由电子
① ② ③
微粒间
离子键 分子间作用力 共价键 金属键
相互作用 ④ ⑤ ⑥
熔沸点 较高 很低 很高 一般较高 少部分低
,
硬度 较硬 一般很软 很硬 一般较硬 部分软
,
溶解性 易溶于极性溶剂 相似相溶 难溶 难溶 部分与水反应
( )
晶体 不 导电 熔融状态下 一般不导电 个别导电 还有
导电情况 ⑦ , 晶体和熔融状态下都不导电 , , 晶体导电
导电 半导体
导热性 不良 不良 不良 良
物质类别 多数的非金属单质及共价化
离子化合物 金刚石 晶体硅 等 金属单质
或举例 合物 、SiC、 、SiO2176 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
二、常见的晶体结构模型 续表
晶体 晶体结构 晶体详解 晶体 晶体结构 晶体详解
每个碳与相邻的 每个 + - 周围等距
Na (Cl )
(1) 4
个碳以共价键结合 形 且紧邻的 - + 有
, (型) Cl (Na ) 6
成正四面体结构 NaCl 个 每个 +周围等距
。 Na
键角均为 且紧邻的 +有 个
(2) 109°28′ 离 Na 12
最小碳环由 个
(3) 6 C 子
金刚石 组成且 个 原子不在
6 C 晶
同一平面内 体 每个 +周围等距且紧
Cs
(4)
每个
C
参与
4
条
(型)
邻的
Cl
-有
8
个
,
每个
原 C 数 — 与 C 键的形 键 成 数 , 之 C 比 原子 为 CsCl Cs + (Cl - ) 周围等距且紧
子 C—C 邻的 Cs + (Cl - ) 有 6 个
晶 1∶ 2
体
每个 与 个 以
(1) Si 4 O
共价键结合 形成正四 简单立 典型代表为 配位数
, Po,
面体结构 方堆积 为 空间利用率
6, 52%
每个正四面体占有
(2)
SiO2 个 个 1
1 Si,4 “ O”,
2
n n
(Si) ∶ (O)=1∶ 2 又称为铜型 典型代表
最小环上有 个原 面心立方 ,
(3) 12 为 配位数为
子 即 个 个 最密堆积 Cu、Ag、Au,
, 6 O、6 Si 金 空间利用率
12, 74%
属
个 分子构成
(1)8 CO2 晶
分 立方体且在 个面心各 体
6
又称为钾型 典型代表
子 干冰 有 1 个 CO2 分子 体心立 为 , 配位数为
晶 每个 分子周围 方堆积 Na、K、Fe,
(2) CO2 空间利用率
体 等距紧邻的 分子有 8, 68%
CO2
个
12
又称为镁型 典型代表
六方最 ,
为 配位数为
密堆积 Mg、Zn、Ti,
空间利用率
12, 74%
对应学生用书
起始页码79
考点一 原子结构与性质
1元素 的基态原子中的电子共有 个能级 且最外层电子数
. X 7 ,
为 原子的内层轨道全部排满电子 在气体分析中 常用
1,X 。 ,
的盐酸溶液吸收并定量测定 的含量 其化学反应方程 测定阿伏加德罗常数的值有多种方法 射线衍射法是其
XCl CO , (4) ,X-
式为 中一种 通过对 晶体的 射线衍射图像的分析 可
2XCl+2CO+2H2OX2Cl2·2CO·2H2O。 。 XCl X- ,
基态原子的核外电子排布式为 得出 的晶胞如图 所示 则距离每个 +最近的 -的
(1)X 。 XCl 2 , X Cl
三种元素的电负性由大到小的顺序为 个数为 若 +的半径为 a 晶体的密度为
(2)C、H、O 。 ; X pm,
是一种配合物 其结构如图 所示 ρ -3 试计算阿伏加德罗常数的值N 列
(3)X2Cl2·2CO·2H2O , 1 。 g·cm , A= (
与 互为等电子体的分子是 计算表达式
① CO 。 )。
该配合物中氯原子的杂化方式为 1 答案 2 2 6 2 6 10 1 或 10 1
② 。 . (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s [Ar]3d 4s
在 中 每个 原子能与其他原子形
③ X2Cl2·2CO·2H2O , X (2)O>C>H
成 个配位键 在图 中用 标出相应的配位键
3 , 1 “→” 。
3
(3)①N2 ②sp ③
专题十一 物质结构与性质 177
图 部分晶体的体积为V 3 则碳化钨的密度为
4×(64+35.5) (5) b cm ,
(4)4 a -10 -3 用N 来表示阿伏加德罗常数的数值 的相对
ρ 4 ×10 3 g·cm ( A ,W
·( ) 原子质量为
2 184)。
解析 根据元素 的基态原子中的电子共有 个能级 2 答案 球形 的原子半径较大且价电子数
(1) X 7 , . (1)B (2)N K
且最外层电子数为 原子的内层轨道全部排满电子可知
1,X ,X 较少 金属键较弱 2 3 1176
为 基态 原子的核外电子排布式为 2 2 6 2 6 10 1 , (3)sp 、sp (4)6 WC (5) VN
Cu, Cu 1s2s2p 3s3p 3d 4s A
或 [Ar]3d 10 4s 1 。 (2) 根据电负性递变规律可知 , 电负性 :O>C> 解析 (1) 绿光对应的辐射波长为 492~577 nm。 (2)Cu 原
分子的价电子数为 与其互为等电子体的分 子序数为 电子排布式为 2 2 6 2 6 10 1 核外电子
H。 (3)①CO 10, 29, 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ,
子为 根据图 可知该配合物中氯原子采取 3 杂化 占据最高能层的符号是 占据该能层电子的电子云轮廓图形
N2。 ② 1 sp 。 N,
该配合物中 中的 原子 中的 原子 原子均能 状为球形 结构中 与 个钨原子距离最近的碳原子有
③ ,CO C 、H2O O 、Cl 。 (4) , 1 3+
与 原子形成配位键 结合每个 原子能与其他原子形成
X , X 3 个 图 结构中钨原子个数为 1 1 1
3=6 ; b 12× +6× +2× +1=6,
6 3 2
个配位键知 配位键可表示为 由图 可 m
, 。 (4) 2 碳原子个数为 故晶体的化学式为 ρ
6, WC。 (5) = V =
推知每个 Cu +周围有 4 个与其距离最近的 Cl - 。 由均摊法可知 M -1
(WC) 196 g·mol
1
个该晶胞中含
Cu
+的个数为 1
×8+
1
×6=4,
含
Cl
-的个数为 N
A
×6 N
A mol
-1 ×6
1176 -3
8 2 V = V 3 = VN g·cm 。
结合图 可知晶胞面对角线为 a 则晶胞的边长为 cm A
4。 2 4 pm, 3铜及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途 回答下
a a . 。
4 故 4 4 -10 3 ρ 解得 N 列问题
pm, N ×(64+35.5) = ( ×10 ) · , A = :
2 A 2 铜或铜盐的焰色反应为绿色 下列有关原理分析的叙述正
(1) ,
4×(64+35.5) 确的是 填字母
ρ 4 a ×10 -10 3 。 电子从 基 态 跃 迁 ( 到较高 ) 的 。 激发态
·( ) A.
电子从较高的激发态跃迁到基态
2
疑难点拨 进行晶胞的相关计算时需注意单位换算 即 B.
, 1 pm= 焰色反应的光谱属于吸收光谱
1×10 -10 cm, 由均摊法和晶胞结构计算出 1 个晶胞中的 “ 分子 ” C. 焰色反应的光谱属于发射光谱
分子 数 D.
数目 可根据“ ” 摩尔质量 晶胞体积 密度 从而完成 基态 原子中 核外电子占据的最高能层符号是
, N × = × , (2) Cu , ,
其核外电子排布式中未成对电子数为 个 与
A
相关计算 ,Cu
。 均属于 族 熔点 填 或
2 年 月 日中国大飞机 成功首飞 象征着我国第一 Ag ⅠB , :Cu Ag( “>” “<”)。
.2017 5 5 C919 , 中阴离子的立体构型是 中心
架真正意义上的民航干线大飞机飞上蓝天 飞机机体的主要 (3)[Cu(NH3)4]SO4 ;
! 原子的轨道杂化类型为 中
材料为铝 镁等 还含有极少量的铜 飞机发动机的关键部位 ,[Cu(NH3)4]SO4
、 , 。 2+与 之间形成的化学键称为
的材料是碳化钨等 回答下列问题 Cu NH3 。
。 : 用 作催化剂可以氧化乙醇生成乙醛 乙醛中 键和
铜元素的焰色反应呈绿色 其中绿色光对应的辐射波长为 (4) Cu , σ π
(1) , 键的个数比为
填字母 。
nm( )。 碘 铜两种元素的电负性如下表
(5) 、 :
A.404 B.543 C.663 D.765
基态 原子中 核外电子占据最高能层的符号是 元素
(2) Cu , , I Cu
占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 钾元素 电负性
。 2.5 1.9
和铜元素位于同一周期 且核外最外层电子构型相同 但
属于 填 共价 或 离子 化合物
, ,
金属钾的熔点 沸点都比金属铜低 原因是 CuI ( “ ” “ ”) 。
、 , 3 答案 正四面体 3 配位键
. (1)BD (2)N 1 > (3) sp
共价
。
现代飞机为了减轻质量而不减轻外壳承压能力 通常采用 (4)6 ∶ 1 (5)
解析 铜为第 周期元素 基态 原子中 核外电子占
(3) ,
复合材料 玻璃纤维增强塑料 其成分之一为环氧树 (2) 4 , Cu ,
——— , 据的最高能层符号是 其核外电子排布式为 10 1 其
脂 常见的 型环氧树脂中部分结构如图 所示 其中 N, [Ar]3d 4s ,
中未成对电子数为 个 与 均属于 族 铜原子半径
, E51 a 。
碳原子的杂化方式为 1 。 Cu Ag ⅠB ,
小于银原子 铜原子对自由电子的吸引力大于银 金属键强于
。
, ,
银 熔点高于
, Ag。
中阴离子为 2- 原子与周围的 个
(3)[Cu(NH3)4]SO4 SO4 ,S 4 O
原子 连 接 采 用 3 杂 化 立 体 构 型 为 正 四 面 体
, sp , ;
中 2+与 之间形成的化学键称为配
[Cu(NH3)4]SO4 Cu NH3
位键
。
H O
乙醛的结构式为
(4) H C C
图 为碳化钨晶体的一部分结构 碳原子嵌入金属钨的晶
(4) b , H
格的间隙 并不破坏原有金属的晶格 形成填隙固溶体 也
, , ,
称为填隙化合物 在此结构中 个钨原子周围距离钨原
。 ,1
子最近的碳原子有 个 该晶体的化学式为
, 。
其中 键和 键的个数
H , σ π
比为
6 ∶ 1。
中两种元素的电负性数值之差 则 属共
(5)CuI =0.6<1.7, CuI
价化合物
。
178 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点二 分子结构与配位化合物 5晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料 电池板中还含有硼
. , 、
4硼及其化合物用途非常广泛 回答下列问题 氮 钛 钴 钙等多种化学物质
. , 。 、 、 、 。
下列 原子电子排布图表示的状态中 能量最低和最高的 请回答下列问题
(1) B , :
分别为 填标号 区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为
、 ( )。 (1)
第二周期主族元素的电负性按由小到大的顺
。
A.↑↓ ↑↓ ↑ B.↑↓ ↑ ↑ ↑ 序排列 元素排在第 位 其基态原子价电子的电
1s 2s 2px2py2pz 1s 2s 2px2py2pz ,B ,
子云轮廓图为
C. ↑↓ ↑ ↑ ↑ D. ↑ ↑↓↑ ↑ 。
硅酸根有多种结构形式 一种无限长链状结构如图 所
1s 2s 2px2py2pz 1s 2s 2px2py2pz (2) , 1
是一元弱酸 可用作医用消毒剂 其水溶液呈酸性 示 其化学式为 原子的杂化类型为
(2)H3BO3 , , , ,Si 。
OH
的原理为 + -
H3BO3+H2OH +[ HO B OH ] 。
OH
则 硼酸中含有的共用电子对数为
1 mol 。 图
可用于制造火箭的高能燃料 其分子的空间构型 1
元素位于元素周期表 区 基态 原子中 核外电
(3)B
是
F3
硼原子杂化方式是
,
能与 (3)N ; N ,
子占据最高能级的电子云有 个伸展方向
乙醚 发 生 反 应
, ;BF3
该 。
反应能发生 原
:
因
(C
是
2H5)2O+BF3 → BF3·O(C2H5)2,
(4)[Co(NH3)6]
3+的几何构型为正八面体形
,Co
3+在中心
。
,
3+中 个 3+提供 个空轨道
①[Co(NH3)6] ,1 Co 。
。 若将 3+中的两个 分子换成两个 - 可
硼的一种化合物结构简式为 一个 ② [Co(NH3)6] NH3 Cl ,
(4)
该分子中含 个 键
O B CHCCH2 , 以形成 种不同的结构形式
。
一种由 三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如
σ 。
(5) Ca、Ti、O
图 为类似石墨的六方 图 为立方
图 所示
(5) (a) BN, (b) BN。
2 。
图
六方 具有良好的润滑性 是因为 2
① BN ,
六 与 紧邻的 有 个
; ① Ti Ca 。
方 不能像石墨一样具有导电性 其原因是 若 与 之间的最短距离为a 阿伏加德罗常数的
BN , ② Ca O pm,
值为N 则晶体的密度ρ -3 用含
。 A, = g·cm (
已知立方 的晶胞参数为 阿伏加德罗常 a N 的代数式表示
② BN 0.361 5 nm, 、 A )。
数的值为 N 则立方 的密度为 5 答案 射线衍射实验 球形 哑铃形 或纺锤形
cm -3 ( 列出计 A 算 , 式 )。 BN g· . (2)SiO 2 3 - [ ( 或 1) ( X S - iO3) 2n n - ] sp 3 3 、 ( )
4 答案
(3)p 3
. (1)A D
(2)3.612×10 24 ( 或 6 N A) (4)①6 ②2
平面三角形 2 中 原子有空轨道 中 6.8×10 31
氧 (3 原 ) 子有孤对电 子 sp 能 形 B 成 F3 配位 B 键 ,O(C2H5)2 (5)①8 ② a3N
, 2 A
解析 区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法为 射
(1) X-
(4)7
线衍射实验 同周期主族元素的电负性从左到右逐渐增强 故
六方 晶体中层与层之间的作用力是较弱的范德华
。 ,
(5)① BN
力 故层与层之间相对易滑动 六方 的结构中没有自由移 元素排在第 位 基态 原子的价电子排布式为 2 1 其
B 3 。 B 2s 2p ,
, BN
中 能级的电子云轮廓图为球形 能级的电子云轮廓图为哑
动 解 的 析 电子 ② 硼 N 酸 A× 中 ( 4 0 × . 1 3 1 6 原 + 1 4 子 5 × × 与 1 1 4 0 羟 -7 基 ) 3 通 或 过 (0 共 .36 用 1 10 电 5 0 ) 子 3 × 对 N A 结 ×1 合 0 21 另外 铃形 s 由 或 图 纺锤 可 形 知 。 无限长链状结构 ,p 的硅酸根的化学式为 2-
(2) B ,
(2) 1 , SiO3
每个羟基中有
1
对共用电子对
,
所以
1 mol
硼酸中共用电子对 或
(SiO3)
2n n -
,
其中
Si
原子的价层电子对数目为
4,
故杂化类型
为 3
数为 N 中 原子价层电子对数 1 sp 。
6 A。 (3)BF3 B =3+ ×(3-3×1)= 基态 原子的价电子排布式为 2 3 故属于 区 能
2 (3) N 2s 2p , p 。 p
且不含孤对电子 所以为平面三角形结构 的杂化方式为 级有 个轨道 故电子云有 个伸展方向
3, , ;B 3 , 3 。
2 单键是 键 个双键中含 个 键 从结构简式可 个 3+有 个 分子作配体 每个配体提供 对孤
sp 。 (4) σ ,1 1 σ , (4)①1 Co 6 NH3 , 1
以看出一个分子中有 个 键 晶胞体积为 电子对 故 个 3+需提供 个空轨道
7 σ 。 (5)② (0.361 5× , 1 Co 6 。
由 3+的几何构型为正八面体形 在中心推
-7 3 3 晶胞中 原子数目为 1 1 原子数目为 ② [Co(NH3)6] ,Co
10 ) cm, B 8× +6× =4,N 4, 知 若两个 分子换成两个 - 可替换邻位和对位 共有两
8 2 , NH3 Cl , ,
种不同结构形式
则立方 的密度为 4×11+4×14 -3 。
BN N -7 3 g·cm 。 根据均摊法 每个晶胞实际占用 个 个 个
A×(0.3615×10 ) (5)① , 1 Ca、1 Ti、3 O,
由晶胞观察出与 个 紧邻的 有 个
1 Ti Ca 8 。
专题十一 物质结构与性质 179
由晶胞结构可知 与 原子核之间的最短距离为面对角
② ,Ca O 。
a 氯有多种含氧酸 其电离平衡常数如下
线的一半 则晶胞棱长为2 a -10 则晶体的密度 (4) , :
, pm= 2 ×10 cm,
化学式
2 HClO4 HClO3 HClO2 HClO
ρ =N 1 a 36 -10 3 g·cm -3 = 6.8 a × 3 1 N 0 31 g·cm -3 。 K a 1×10 10 1×10 1×10 -2 4×10 -8
A×( 2 ×10 ) 2 A 从结构的角度解释以上含氧酸K 不同的原因
a
考点三 晶体结构与性质
。
晶胞如图所示
6我国是世界上少数几个掌握研发制造大型客机能力的国家 (5)NaCl 。
.
之一
。
飞机的外壳通常采用镁 铝 钛合金材料 钛原子核外电子
(1) 、 、 ,
有 种空间运动状态 第一电离能 镁 铝
, :
填 大于 或 小于
( “ ” “ ”)。
与 能形成配合物羰基铁 该分子中 键
(2)Fe CO [Fe(CO)5], σ
与 键个数比为
π 。
分子中的中心原子杂化轨道类型是 该分子
(3)SCl2 , 氯离子采取的堆积方式为
构型为 ① 。
。 简单立方堆积 体心立方堆积
已知 与 的晶体结构相同 其中 2+和 2+的半 A. B.
(4) MgO NiO , Mg Ni 面心立方最密堆积 六方最密堆积
径分别为 和 则熔点 填 C. D.
66 pm 69 pm, :MgO NiO( 若氯离子的半径用r表示 阿伏加德罗常数用N 表示 则
或 ② , A ,
“>”“<” “=”)。 晶体密度的表达式为 用含r N 的代数式表
如下图所示 晶胞中离子坐标参数 为 为 ( 、 A
(5) ,NiO A (0,0,0),B 示
则 离子坐标参数为 )。
(1,0,1), C 。 7 答案 2 4 哑铃形或纺锤形
. (1)3s 3p 2
3 三角锥形 小于
(2)sp
磷原子的 能级处于半充满状态 导致磷原子较难失去
(3) 3p ,
电子 氯的原子半径小 核电荷数较大 因此第一电离能比硫大
, , ,
中心原子的价态不同或非羟基氧原子的个数不同
(4)
6 答案 大于
. (1)22 4×58.5 g/mol
(5)①C ② r
(2)1 ∶ 1 N 4 3
(3)sp 3 V 形 A×( 2 )
解析 基态硫原子核外有 个电子 由构造原理可写
(4)> (1) 16 ,
出其价电子排布式为 2 4 硫原子 能级上含有 个未成
1 1 3s 3p ; 3p 2
(5)(1, , ) 对电子 未成对电子所处的轨道呈哑铃形或纺锤形
2 2 , 。 (2)PCl3
解析 钛原子核外有 个电子 有 种空间运动状态 的中心原子 上有 对孤电子对 成键电子对数为 即中心
(1) 22 , 22 ; P 1 , 3,
镁原子价电子排布式为 2 铝原子价电子排布式为 2 1 镁 原子 采取 3 杂化 其立体构型为三角锥形 与 均
3s , 3s 3p , P sp , ;PCl3 PCl5
原子更稳定 第一电离能更大 的结构式为 与 为分子晶体 其熔点随相对分子质量增大而升高 则 的熔
, 。 (2)CO C← O,
点小于
,
的熔点 原子 能级处于半
,
充满
P
状
Cl3
态 很
铁原子形成配位键
,
故
[Fe(CO)5]
分子中
σ
键与
π
键个数比
难失去电
PC
子
l5
而 原
。
子
(
半
3)
径
P
小 核
3
电
p
荷数较大 其第一电离
,
能
为 个 分子中 键数目为 ; Cl , ,
(5+5) ∶ (5×2)=1 ∶ 1。 (3)1 SCl2 σ 2, 比 原子大 即第一电离能 从表格数据可以看
S , :P>Cl>S。 (4)
中心原子孤电子对数为1 价层电子对数为 出中心原子价态越高 或非羟基氧原子个数越多 其酸性越
(6-2×1)=2, 2+2=4,
( ),
r 中心原 2+ 子 离 杂 子 化 晶 方 体 式 中 为 离 s 子 2 p 3 所 , 分 带 子 电 构 荷 型 越 为 多 V 离 形 子 。 半 ( 径 4) 越 r ( 小 Mg 晶 2+ ) 格 < 强 立 , 方 对 最 应 密 K 堆 a 越 积 大 。 。 ② ( 根 5 据 )① 晶 由 胞 N 图 aC 可 l 的 知 晶 面 胞 对 图 角 可 线 知 长 , 度 Cl 为 -采 4 取 r , 由 面心 勾
(Ni ), , ,
能越大 熔沸点越高 离子在侧面中心 坐标参数为 股定理可知晶胞的边长为4 r 由均摊法可知 个该晶胞中含
, 。 (5)C , (1, , 1
1 1 2
, )。
2 2 +个数为 1 含 -个数为 1 1 设晶体
温馨提示 配合物中配位键为 键 个 分子中有 个 Na ×12+1=4, Cl ×8+ ×6=4,
σ ,1 CO 1 σ 4 8 2
键 个 键 r
7根 、 据 2 第三 π 周期 。 元素的原子结构和性质 回答下列问题 的密度为ρ (g/ cm 3 ), 则 N 4 ×58.5 g/mol = ρ ×( 4 ) 3 , 解得
. , : A 2
基态硫原子的价电子排布式为 含有 个
(1) , ρ 4×58.5 g/mol
未成对电子 未成对电子所处的轨道形状是 = r 。
磷的氯化物
,
有两种 和 中磷 原 子 的 杂
。
化类
N A×( 4 ) 3
(2)
型为
:P
的
C
立
l3
体构
PC
型
l5
为
。 PCl3
其中 的 关联知识
2
含氧酸的通式可写成 如果成酸元素
熔点
,P
填
Cl3
大于 或 小于
, PCl3
相同 则n 值越大 的正电性越高
(HO
导
)
致
mROn,
中 的电
R
已知 第 一 电 离能
(
的
“
大小顺
”
序
“
为
”)PCl
请
5。
说明原因 子向
,
偏移 因而
,
在
R
水分子的作用下
,
也就
R
越
—
容
O—
易
H
电离
O
出 +
(3) P>Cl>S, R , , H ,
即酸性越强
。
180 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
着相对分子质量的增大 熔 沸点升高 官能团相同时 官能团数
对应学生用书 , 、 ; ,
起始页码81 越多 熔 沸点越高
, 、 。
晶体类型不同时 一般熔 沸点规律为原子晶体 离子晶体
, 、 > >
有关物质结构综合题常见的解题方法 分子晶体 金属晶体有高有低
, 。
1“均摊法”确定晶体的化学式 例 (2019山西太原定时训练,35)已知元素 可
. N、S、Cl
原则 晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所
形成多种物质 在工业生产上有着广泛的应用 请回答下列
(1) :
, 。
共有 那么每个晶胞对这个粒子分得的份额就是 1 问题
, n 。 : 3+ 可与 - 形成多种配离子 其中一种为
方法 (1) Fe SCN ,
(2) 3- 该配离子中的 -会使铁的剩余价电子压缩配
长方体 包括立方体 晶胞中不同位置的粒子数的计算 [Fe(SCN)6] , SCN
对 则每个配离子中铁的单电子个数为
① ( )
, 。
与 是同族元素 请写出基态 原子的核外电子排
(2)Se S , Se
布式 与 是不同族元素 请解释
: 。 N S , NH3
在水中的溶解度比 大的原因
H2S :
。
有一种共价化合物由 号元素中的部分元素组成
非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 如石墨晶胞每一 (3) 1~9 ,
② 。 且与 互为等电子体 它的分子式为 借助等电子
层内碳原子排成六边形 其顶点 个碳原子 被三个六边形共 SCl2 , 。
, (1 ) 原理可以分析出 -中 键和 键的个数比为
SCN σ π 。
有 每个六边形占 1 当晶胞为六棱柱时 其顶点上的粒子被
, ; , 6
3
已知 2- 的结构为
个晶胞共用 每个粒子属于该晶胞的部分为 1 而不是 1 (4) S4O6 S
, , 。 注意 审题时一定要注意是“分子结 6 构”还是“ 8 晶体结 - O O
构”。 若是分子结构,其化学式由图中所有实际存在的原子个数
决定,且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
2晶体密度、晶胞体积和晶胞参数(晶胞边长)的求算
.
对于立方晶胞 可建立如下求算途径
, :
一个晶胞中粒子数目
—
晶胞 求一个晶胞的质量 摩尔质量
— ← — 的密 阿伏加德罗常数
← —
度 求一个晶胞的体积 晶胞边长 或离子半径
— ← ( )
n M
得关系式 ρ × a表示晶胞边长 ρ表示密度 N 表示
: =a3 N ( , , A
× A
阿伏加德罗常数的数值 n表示 晶胞所含基本粒子或特定
, 1 mol
组合的物质的量 M表示摩尔质量
, )。
3中心原子杂化方式的判断技巧
. 若m为与中心原子结合的原子数 n为中心原子的孤电子
, 对数 则
, :
m n 中心原子杂化方式为
+ =2, sp;
m n 中心原子杂化方式为 2
+ =3, sp ; m n 中心原子杂化方式为 3 + =4, sp 。 4物质熔、沸点的判断
.
原子晶体中 原子间键长越短 键能越大 共价键越稳定 物
, , , ,
质熔 沸点越高 反之越低
、 ; 。
离子晶体中 阴 阳离子半径越小 离子所带电荷越多 离子
, 、 , ,
键越强 熔 沸点越高 反之越低
, 、 ; 。
金属晶体中 金属原子的价电子数越多 原子半径越小 金
, , ,
属阳离子与自由电子的静电作用越强 熔 沸点越高 反之越低
, 、 ; 。
分子晶体中 范德华力越大 物质的熔 沸点越高 反之越低
, , 、 ;
具有氢键的分子晶体的熔 沸点反常 较高
( 、 , )。
一般 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大
(1) , , ,
范德华力越强 物质的熔 沸点越高
, 、 。
在高级脂肪酸甘油酯中 不饱和程度越大 熔 沸点越低
(2) , , 、 。
链烃及其衍生物的同分异构体随着支链的增多 熔 沸
(3) , 、
点降低
。
相同碳原子数的有机物 分子中官能团不同时 一般随
(4) , ,
O
- 其中 原子
S O , S
S S
O O
的杂化方式是 可分别形成多种三角锥形分子
。 N、P ,
已知 的键角大于 原因是
NH3 PH3,
。
离子晶体中阳离子和阴离子的半径比不同可形成不同
(5)
的晶胞结构 如表
, :
半径比 0.225~0.414 0.414~0.732 0.732~1
典型化学式 立方
ZnS NaCl CsCl
晶胞
已知某离子晶体 其阴 阳离子半径分别为 和
RA, 、 184 pm
摩尔质量为M -1 则阳离子配位数为 晶 74 pm, g·mol , ,
体的密度为 -3 列出计算式 无需化简 设 N g·cm 。 ( , , A
为阿伏加德罗常数的值
)
解题导引 根据阳离子 阴离子半径的比值可确定晶
(5) 、
体类型 结合均摊法可确定晶胞中各原子数目 根据晶胞中等量 , , 关系nM ρV 可建立等量关系 但需仔细观察晶体构型 立方
= , ( 型 明确几何关系 阴 阳离子半径之和为体对角线长的
ZnS ), : 、
1 体对角线长为晶胞边长的 倍 进而求出晶胞的体积 代入
, 3 , ,
4
上述等量关系中进行计算
。
解析 ( )[ ( ) ]3-中 为 价, 能级中单电子
1 Fe SCN 6 Fe +3 3d
数为 ,由于 -会使铁的剩余价电子压缩配对,则铁的 能
5 SCN 3d
级中 个电子形成 对电子,故剩余单电子个数为 。 ( )根据
5 2 1 2
构造 原 理 可 知 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为
Se
2 2 6 2 6 10 2 4 或[ ] 10 2 4。 与 分子
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p Ar 3d 4s 4p NH3 H2O
间能形成氢键,使 在水中的溶解度较大;而 与 分
NH3 H2S H2O
子间不能形成氢键,故 在水中的溶解度较小。 ( )根据等电
H2S 3
子体的概念和判断方法可知, 号元素形成的共价化合物中,
1~9
与 互为等电子体的是 。 -与 互为等电子体,
SCl2 OF2 SCN CO2
的结构式为 ,其中 键和 键个数比为
CO2 OCO σ π 2 ∶ 2=
专题十一 物质结构与性质 181
,则 -中 键和 键的个数比也为 。 ( )由 2- M
1 ∶ 1 SCN σ π 1 ∶ 1 4 S4O6 ρ 4 。
的结构可看出,有的 原子形成 个 键且无孤电子对,有的 = ( )
S 4 σ S N [ 74+184 ×4]3 -30
原子形成 个 键且含有 对孤电子对,则硫原子为 3 杂化。 A× ×10
2 σ 2 sp 3
和 均是三角锥形结构,成键电子对都受一对孤电子对 答案 ( )
NH3 PH3 1 1
的斥力影响,由于电负性: ,且原子半径: ,则 中
成键电子对彼此相离更近,
N
斥
>P
力
>
更
H
大,故键角:
N<P
。
N
(
H3
)晶
(
2
)[
Ar
]
3d
10
4s
2
4p
4 或
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
4
NH3
分
NH3>PH3 5
子与
H2O
分子之间可形成氢键,而
H2S
分子与
H2O
分子之间不
体 中阳、阴离子半径比为74 pm ,该晶体的晶胞为立 能形成氢键
RA ≈0.402
184 pm ( )
方 型,根据晶胞图示可看出阴离子的配位数为 ,阳离子的 3 OF2 1 ∶ 1
ZnS 4 ( ) 3 杂化 电负性: ,且氮原子半径小于磷原子
配位数也为 。 由均摊法可知该晶胞中含 个“ ”,结合图示 4 sp N>P>H
4 4 RA 半径, 分子中成键电子对彼此相距更近,斥力更大(或电负
可看出阴、阳离子半径之和为体对角线长的 ,且体对角线长 NH3
1/4 性: , 分子中氮原子上的孤电子对比 分子中磷
( ) N>P>H NH3 PH3
为晶胞边长的 倍,则晶胞的边长为4× 74+184 ,设晶体密 原子上的孤电子对离核更近,对成键电子对排斥力更小)
3 pm
3 M
( ) ( ) 4
度为 ρ
g
·
cm
-3,根据
N
4
×
M
=
[4× 74+184
×10
-10]3ρ,求得 5 4
N [
(
74+184
)
×4]3 -30
A 3
A× ×10
3
磷化硼晶体中磷原子作面心立方最密
对应学生用书 ②
起始页码82 堆积 硼原子填入部分四面体空隙中 磷
, 。
化硼的晶胞示意图如图所示 已知磷化
。
1(2018湖北鄂南高中等八校联考,35) 是 种前三周
硼的晶胞参数a 计算晶体中硼
. A、B、C、D 4 =478 pm,
期元素 且原子序数逐渐增大 这四种元素的基态原子的未成
原子和磷原子的核间距 d 写出计算
, ,
对电子数和电子层数相等 请回答下列问题
( B-P)(
式 不要求写计算结果
。 :
, )
元素的基态原子价电子排布式是
(1)D 。
。
(2)A、B、C 三种元素可形成化合物 A4B2C2, 它是厨房调味品 1
.
答案
(1)3s
2
3p
3
之一 中含有 键 其中 原子
。 1 mol A4B2C2 mol σ , B (2)7 sp 2 、sp 3
采用的杂化方式为
。 (3)O>N>C N>O>C
元素 的原子序数介于 和 之间 元素 的电负
(3)
性的大
F
小顺序是
B C ,
的
B
第
、
一
C、
电
F
离能的
(4)NaCl3 Na3Cl Na2Cl
,B、C、F Br
大小顺序是 由大到小 用元素符号
。 ( , 备注 用不同的球代替不同的
填空 (5)① B ( :
)
随着科学的发展和大型实验装置 如同步辐射和中子源 Br Br
(4) ( ) 原子也可
的建成 高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作 )
,
用 高压不仅会引发物质的相变 也会导致新类型化学键 d 1 a 1
。 , ② B-P= 3 = 3×478 pm
的形成 近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与 4 4
, 解析 符合题意的 四种元素依次是
结构的研究报道 晶体在 的高压下和 A、B、C、D H、C、O、P。
。 NaCl 50~300 GPa 基态 原子的价电子排布式为 2 3
或 反应 可以形成不同组成 不同结构的晶体 下 (1) P 3s 3p 。
Na Cl2 , 、 。
图给出其中三种晶体的晶胞 大球为氯原子 小球为钠原 H O
( ,
子 写出 的化学式 的结构式为
)。 A、B、C 。 A: ;B: ; (2)H4C2O2 H C C
C: 。 H
磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料 它可用作金属的
(5) ,
表面保护层 磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中
。
高温反应合成 合成磷化硼的化学反应方程式为
。 BBr3+
高温
PBr3+3H2 BP+6HBr。
分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构 ① 。
O H ,1 mol CH3COOH
分子中含有 键 碳原子杂化方式有 3 与 2 种
7 mol σ , sp sp 2 。
晶体 钠原子个数为 1 氯原子个数为 1
(4) A: 8× +1=2, 12× =
8 2
化学式为 晶体 钠原子个数为 1 氯原子
6, NaCl3; B: 4× +2=3,
4
个数为 1 化学式为 晶体 钠原子个数为
8× =1, Na3Cl; C: 4×
8
1 1 氯原子个数为 1 化学式为
+2× +2=4, 8× =2, Na2Cl。
4 2 4
的中心原子价层电子对数 1 中
(5)①BBr3 =3+ (3-3×1)= 3,
2
心原子杂化方式为 2 无孤电子对 分子结构为平面三 sp , ,BBr3
角形 的中心原子价层电子对数 1 中
;PBr3 =3+ (5-3×1)= 4,
2
心原子杂化方式为 3 孤电子对数为 分子结构为三角
sp , 1,PBr3
锥形 硼原子与磷原子核间距为体对角线的 1
。 ② 。
4
182 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2(2018湖南长沙长郡中学月考,27)铁是工业生产中不可缺少 此配合物中 铁离子的价电子排布式为
. ① , 。
的一种金属 请回答下列问题 此配合物中碳原子的杂化轨道类型有
。 : ② 。
元素在元素周期表中的位置是 此配离子中含有的化学键有 填字母代号
(1)Fe 。 ③ ( )。
有δ γ α三种同素异形体 其晶胞结构如图所示 离子键 金属键 极性键 非极性键
(2)Fe 、 、 , : A. B. C. D.
配位键 氢键 键 键
E. F. G.σ H.π
2 答案 第四周期第 族
. (1) Ⅷ
56×2
(2)①4 ∶ 3 ②4 ③ r
N 4 -10 3
δ α两种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为 A·( ×10 )
① 、 ; 3
个γ 晶体晶胞中所含有的铁原子数为 分子晶体
②1 -Fe ; (3)
若 原子半径为r N 表示阿伏加德罗常数的值 5 2 3 杂化
③ Fe pm, A , (4)①3d ②sp 、sp ③CDEGH
则δ -Fe 单质的密度为 g/cm 3 ( 列出算式即 解析 (2)① δ -Fe 晶体为体心立方堆积 , 配位数为 8, α -Fe
可 晶体为简单立方堆积 配位数为 γ 晶体晶胞中所含铁
)。 , 6;② -Fe
氯化铁在常温下为固体 熔点为 沸点为 在
(3) , 282 ℃, 315 ℃, 原子数为 1 1 δ 晶体为体心立方堆积 体对
以上升华 易溶于水 也易溶于乙醚 丙酮等有机溶 8× +6× =4;③ -Fe ,
8 2
300 ℃ , , 、
剂 据此判断氯化铁的晶体类型为 角线长为 r r -10 设棱长为a 则 a r
。 。 4 pm=(4 ×10 )cm, cm, 3 =4 ×
氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时 会生成紫 r
(4) , -10 a 4 -10 个该晶胞中铁原子数为 1 则晶
色配合物 其配离子结构如图所示 10 , = ×10 ,1 8× +1=2,
, 。 3 8
56 g/mol
N -1 ×2
体密度为 A mol 56×2 3
r = r g/cm 。
4 -10 3 3 N 4 -10 3
( ×10 ) cm A×( ×10 )
3 3
铁元素的原子序数为 3+核外电子数为 价电子
(4)① 26,Fe 23,
排布式为 5
3d 。
对应学生用书
起始页码83
应用所学的电子排布式、杂化轨道类型、空间构型、 键、
σ π
键、配位键、配体、配合物、等电子体、晶胞、电负性、氢键等知识,
合理分析推理,解决物质结构与性质类问题。
思路分析 ( )看清楚题目要求是写原子还是离子的核外
例 (2019江苏苏州期末,21 )锂盐二氟草酸硼酸锂 1
A 电子排布式。 ( )形成双键的碳原子轨道的杂化类型为 2 杂
是新型锂离子电池的电解质 乙酸锰可用于制造 2 sp
[LiBF2(C2O4)] , 化,草酸( )分子中的两个碳原子均为 2 杂化。 成
离子电池的负极材料 合成方法如下 HOOCCOOH sp
。 : 键的两个原子之间只能形成一个 键, 个草酸( )
σ 1 HOOCCOOH
2H2C2O4+SiCl4+2LiBF4 2LiBF2(C2O4)+SiF4+4HCl 分子中: 个碳原子之间形成 个 键, 个氧原子分别和碳原
2 1 σ 4
4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O4(CH3COO)3Mn+ 子之间形成 个 键, 个氢原子和氧原子之间形成 个 键,
4 σ 2 2 σ
8HNO2+3O2↑+40CH3COOH 故 草酸分子中含有 键的数目为 N 或 23个。
3+基态核外电子排布式为 1 mol σ 7 A 7×6.02×10
(1)Mn 。 答案 ( )[ ] 4 或 2 2 6 2 6 4
草酸 分子中碳原子轨道的杂化类型是 1 Ar 3d 1s 2s 2p 3s 3p 3d
(2) (HOO 草 C 酸 CO 分 OH 子 ) 中含有 键的数目为 ( 2 ) sp 2 7 N A 或 7×6.02×10 23
(3 ) 与 S , i 1 F4 m 互 ol 为等电子体的阴离 σ 子的化学式 为 。 ( ( 3 ) ) S 乙 O 酸 2 4 -、 与 PO 水 3 4 - 分 等 子 ( 间 合 可 理 形 即 成 可 氢 ) 键
写一个即可 4
( )。 ( )
易溶于水 除了它是极性分子外 还因为 5 12
(4)CH3COOH , ,
题目价值 依据物质的微观结构 描述或预测物质的性质
,
。
锰的一种晶胞结构如图所示 锰晶体中每个锰原子距离 和在一定条件下可能发生的化学变化 能评估某种解释或预测
(5) , ,
最近的锰原子数目为 的合理性 能从宏观与微观结合的视角对物质及其变化进行分
。 ;
类和表征 体会宏观辨识与微观探析的学科核心素养
, 。
专题十一 物质结构与性质 183
该氧化物的化学式为
对应学生用书 ① 。
起始页码84
当该晶体中部分 2+被相同数目的 3+替代时 部分铬
② Ca La ,
由 价转变为 价 当晶体中有n 2+被替代后
1
.
(2020届江苏连云港新海中学学情检测,21)
(1)Cu
2+基态核
晶体
+4
中三价铬的
+
物
3
质
。
的量为
molCa ,
外电子排布式为 mol。
。 2 答案 5 1
的电负性由大到小的顺序为 . (1)3d 4s
(2)C、N、O 。
2+中含有 键的数目为 (2)BD
(3)1 mol [Cu(NH3)4] σ mol。 分子间存在氢键
与 分子互为等电子体的阴离子为 (3)H2O2
(4) CO 。
乙醛分子中 的杂化方式为 (4)2
(5) C 。 n
氮化钛 具有典型的 型结构 某碳氮化钛化合物 (5)①CaCrO3 ②
(6) (TiN) NaCl , 解析 为 号元素 轨道电子为半充满状态
结构是用碳原子取代氮化钛晶胞 结构如图 顶点的氮原 (1)Cr 24 ,d 。
( ) 项 同周期主族元素 随着原子序数的递增 电负性增
子 则此碳氮化钛化合物的化学式是 (2)A , , ,
, 。 大 顺序应为 故错误 项 三种离子的电子层结构
, P<S<Cl, 。 B ,
相同 核电荷数越大 离子半径越小 故正确 项 原子的
, , , 。 C ,N
核外电子排布式为 2 2 3 轨道为半充满结构 较难失去
1s 2s 2p ,p ,
电子 因而其第一电离能大于 故错误 项 的价电子
, O, 。 D ,Mn
排布式为 5 2 未成对电子为 个 的价电子排布式为 2
3d 4s , 5 ;Si 3s
1 答案 2 2 6 2 6 9或 9 3p 2 , 未成对电子为 2 个 ;Cl 的价电子排布式为 3s 2 3p 5 , 未成对
. (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d [Ar]3d (2)O>N>C
电子为 个 故正确
- 3 2 1 , 。
(3)16 (4)CN (5)sp 、sp (6)Ti4CN3
分子间存在氢键 其沸点高于 两者在室温下的
解析 同周期主族元素 从左到右 电负性逐渐增大 所
(2) , , ,
(3)H2O2 , H2S,
存在状态不同
以电负性 两个原子之间只能形成一个 键 故
。
:O>N>C。 (3) σ ,
2+中含有 键的数目为 与
晶胞中 原子个数为 1 原子个数为 1
1 mol [Cu(NH3)4] σ 16 mol。 (4) CO (5)① Ca 8× =1,O 6× =
分子互为等电子体的阴离子为 - 乙醛 分子 8 2
CN 。 (5) (CH3CHO) 原子个数为 故化学式为 个 2+被 个
中甲基碳原子为 3杂化 醛基中的碳原子为 2杂化 根 3,Cr 1, CaCrO3。 ②1 Ca 1
据晶胞的结构 利
s
用
p
均摊法
,
计算出碳氮化钛化
s
合
p
物的化
。
学
(6
式
)
是 La
3+替代后
,
增加了
1
个正电荷
,
则当n
mol Ca
2+被替代后
,
增
, 加了n 正电荷 每个 价 转变为 价 时 减少了
mol 。 +4 Cr +3 Cr , 1
Ti4CN3。 个正电荷 根据晶体中正电荷总量保持不变 则有n 价
规律总结 判断有机物中碳原子杂化方式的方法 若碳原子 , , mol+4
:
转变为 价
形成的化学键都是单键 则该碳原子杂化方式为 3 若碳原子 Cr +3 Cr。
, sp ;
形成了一个双键 包括苯环上的碳 则该碳原子杂化方式为
3(2019江苏四校调研,21 )向 2+盐溶液中加入过量的
( ),
. A Co KNO2
溶液 并 以 少 量 醋 酸 酸 化 加 热 后 从 溶 液 中 析 出
2 若碳原子形成了三键 则该碳原子杂化方式为 , ,
sp ; , sp。
2(2020届江苏南通栟茶中学学情监测,21)依据 物质结构与
. “
K3[Co(NO2)6]。
性质 的知识回答下列问题 2+基态核外电子排布式为
” : (1)Co 。
的价电子排布式是 - 离子的空间构型为 与 - 离子互为等电
(1)Cr 。 (2)NO2 , NO2
下列有关微粒性质的排列顺序中 正确的是 子体的分子为
(2) , 。 。
元素的电负性 中 原子的杂化类型为
A. :S<P<Cl (3)CH3COOH C 。
B. 离子半径 :O 2- >Na + >Mg 2+ (4) 化学式为 [Co(NO2)(NH3)5]Cl2 的配合物有两种同分异
元素的第一电离能 构体 其棕黄色物质中 的配位原子为 则 该棕
C. :C<N<O , Co N, 1 mol
原子的未成对电子数 黄色物质中含有 键的数目为
D. :Mn>Si>Cl σ mol。
和 的相对分子质量相等 常温下 呈液态 的结构和 相似 2+的半径为
(3)H2O2 H2S , ,H2O2 , (5)CoO、MgO NaCl 。 Mg 0.066 nm,
而 呈气态 其主要原因是 2+的半径为 中 2+的位置可无限地被
H2S , 。 Co 0.072 nm,MgO Mg
白磷分子 的结构如图 可以看成是在 中 2+占据形成一种固溶体 如固溶体斜长石的化学式为
(4) (P4) 1。 (P4S4) P4 Co ,
的 键之间嵌入硫原子而形成的 每个 键之间 则 形成的固溶体的化学式
P—P ( P—P Ca1- xNaxAl2- xSi2+ xO8, CoO、MgO
只嵌入一个硫原子 则 有 种不同的结构 可表示为
), P4S4 。 。
和 可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物 晶 3 答案 2 2 6 2 6 7 或 7
(5)Cr Ca , . (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d [Ar]3d
胞如图 所示 形 或
2 。 (2)V O3 SO2
2 3
(3)sp 、sp
(4)23
(5)MgxCo1- xO
解析 的原子序数是 其原子基态核外电子排布
(1)Co 27,
式为 2 2 6 2 6 7 2 或 7 2 则 2+基态核外电
图 图 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s [Ar]3d 4s , Co
1 2 子排布式为 2 2 6 2 6 7 或 7
1s 2s 2p 3s 3p 3d [Ar]3d 。
184 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
- 中心原子 的价层电子对数为 且含有 个孤电子
(2)NO2 N 3, 1 的沸点高于 这是因为
对 故空间构型为 形 - 共有 个原子 个价电子 (4)C2H5OH ,
, V ;NO2 3 、18 ,O3
和 等与其互为等电子体
SO2 。 。
(3)CH3COOH 中甲基碳原子为 sp 3 杂化 , 羧基碳原子为 sp 2 (5)Ni 与 Al 形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片 , 其
杂化 晶胞结构如图所示 该合金的化学式为
。 , 。
的配位数为 一个 分子中 键数各为
(4)Co 6, NO2、NH3 σ 2、3,
则 该配合物中含 键的数目为
1 mol σ (6+2+3×5)mol=23 mol。
由题意易得 形成的固溶体的化学式为
(5) CoO、MgO
MgxCo1- xO。
易错提醒 配合物中的配位键也属于 键 计算时容易遗漏
σ , 。
方法技巧 型分子或离子杂化类型和分子空间构型 4 答案 7 或 2 2 6 2 6 7
ABm : . (1)[Ar]3d 1s 2s 2p 3s 3p 3d
和 2
价电子 (2)sp sp 14
物质 杂化类型 分子空间构型
对数 (3)N>O>C>Na
乙醇分子间存在氢键
+ 2- 正四面体形 (4)
CH4/CCl4/NH4/SO4 或
NH3/SO 2 3 - 4 sp 3 三角锥形
(5
解
)N
析
i3Al AlN
的
i3
原子序数为 基态 原子核外电子排布
(1)Ni 28, Ni
H2O/H2S V 形 式为
[Ar]3d
8
4s
2
,
则基态
Ni
3+的核外电子排布式为
[Ar]3d
7
。
BF3/CO 2 3 - 2 平面三角形 (2) 异氰酸苯酯分子中 , 苯环上的碳原子为 sp 2 杂化 , 苯环侧链
3 sp 形 上的碳原子形成 个双键 为 杂化 异氰酸苯酯分子
SO2 V 2 , sp ;1 mol
直线形 中含有 键 第一电离能由大到小的顺序为
CO2 2 sp 14molσ 。 (3) N>O>
乙醇能形成分子间氢键 所以沸点较高 该晶
4 ( 2018 江 苏 南 京、 盐 城 一 模, 21 ) 通 过 反 应 C>Na。 (4) , 。 (5)
. A
胞中 原子个数为 1 原子个数为 1 故化学
,Al 8× =1,Ni 6× =3,
制备有机中间 8 2
, 式为 或
Ni3Al AlNi3。
规律总结 有机物中碳原子的杂化方式
体异氰酸苯酯
。
(1) 基态 Ni 3+核外电子排布式为 。 结构 C C
异氰酸苯酯分子中碳原子杂化轨道类型是
(2) ,
异氰酸苯酯分子中含有 键数目为
1 mol σ mol。
四种元素的第一电离能从大到小的顺序为
(3)Na、O、C、N
。
或 C C
杂化
3 2 2
方式 sp sp sp sp
对应学生用书
起始页码215
考点一 原子结构与性质
1(2019课标Ⅱ,35,15分)近年来我国科学家发现了一系列意
.
义重大的铁系超导材料 其中一类为 组成的
, Fe-Sm-As-F-O
化合物 回答下列问题
。 :
元素 与 同族 预测 的氢化物分子的立体结构为
(1) As N 。 As
其沸点比 的 填 高 或 低 其
, NH3 ( “ ” “ ”),
判断理由是
。
成为阳离子时首先失去 轨道电子 的价层
(2)Fe ,Sm
电子排布式为 6 2 2+价层电子排布式为
图中
F
-和
O
2-共同占据晶胞的上下底面位置
,
若两者的比
4f 6s ,Sm 。
比较离子半径 - 2- 填 大于 等于 或 小
例依次用x和
1-
x代表
,
则该化合物的化学式表示为
(3) :F O ( “ ”“ ” “
于
通过测定密度 ρ和晶胞参数 可以计算该
; ,
”)。
一种四方结构的超导化合物的晶胞如图 所示 晶胞中 物质的x值 , 完成它们关系表达式 : ρ =
(4) 1 。
和 原子的投影位置如图 所示 -3
g·cm 。
Sm As 2 。
专题十一 物质结构与性质 185
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各 2 答案 10 2
. (1)[Ar]3d 4s
原子的位置 称作原子分数坐标 例如图 中原子 的坐 大于 核外电子排布为全满稳定结构 较难失电子
, , 1 1 (2) Zn ,
离子键 为离子化合物 的化学键
标为 1 1 1 则原子 和 的坐标分别为 (3) ZnF2 ,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2
( , , ), 2 3 、 以共价键为主 极性较小
2 2 2 、
。 (4) 平面三角形 sp 2
1 答案 三角锥形 低 分子间存在氢键
. (1) NH3 六方最密堆积 型 65×6
6 (5) (A3 )
(2)4s 4f N 3 a2c
小于 A×6× ×
(3) 4
x x 解析 是 号元素 核外有 个电子 故核外电子
2[281+16(1- )+19 ] 1 1 (1)Zn 30 , 30 ,
(4)SmFeAsO1- xFx a2c N A×10 -30 ( 2 , 2 ,0) 排布式为 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 或 [Ar]3d 10 4s 2 。
由于 的核外电子排布式为 10 2 的核外电子
1 (2) Zn [Ar]3d 4s ,Cu
(0,0, 2 ) 排布式为 10 1 核外电子排布处于全满稳定状态 第
[Ar]3d 4s ,Zn ,
解析 本题涉及的知识点有分子结构与性质 核外电子失去
一电离能更大 所以I I
、
顺序 离子半径比较 晶胞结构与计算等 考查分析和解决化学
, 1(Zn)> 1(Cu)。
熔点较高 属于离子晶体 含有的化学键类型为离子
、 、 ,
问题的能力
(3)ZnF2 , ,
键 均是分子晶体 根据相似相溶原理知
。
中 原子价层电子对数为 其中有一对孤对电子
;ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 , ,
能够溶于有机溶剂
(
故
1)AsH3
立体
A
结
s
构为三角锥形 分
4,
子间可以形成氢键 导
,
ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 。
致
AsH3
沸点高于
。 NH3 ,
(4)ZnCO3
中的阴离子为
CO
2
3
-
,CO
2
3
- 中
C
原子的价层电子对
NH3 AsH3。 数为 1 且无孤电子对 故空间构型为平面
金属原子变为阳离子 首先失去最外层电子 3+ ×(4+2-3×2)=3, ,
(2) , 。 2
(3)F -与 O 2-具有相同电子层结构 ,F 原子序数较大 , 离子半径 三角形 ,C 原子的杂化形式为 sp 2 。
较小 由金属 晶体中的原子堆积方式图可知 其堆积方式为
。 (5) Zn ,
根据原子在长方体晶胞中位置可知 晶胞中 各 六方最密堆积 六棱柱底边边长为 a 则六棱柱底面积为
(4) , As、Fe、Sm ; cm,
有两个原子 和 的原子数之和为 则该化合物的化学式
为 ,F O 每个晶胞中有 两个 2, 分子 每个晶胞质量 (6× 1 a · 3a )cm 2 = 3 3a2 cm 2 , 体积为3 3a2c cm 3 ; 根据均摊法
SmFeAsO1- xFx。 “ ”, 2 2 2 2
x x
为2[281+16(1- )+19 ] 该晶胞为长方体 其体积为a2 c 知 一个六棱柱中含有 原子数目为 1 1 所以
N g; , · × , Zn 12× +2× +3=6, Zn
A 6 2
x x M
-30 3 则ρ 2[281+16(1- )+19 ] -3 根据坐标系 N 65
10 cm , = a2cN -30 g·cm 。 N · N ×6
A×10 的密度ρ A A -3 260 3 -3
和原子 的坐标可知 底面左后方的 或 原子为坐标系原 = V = g·cm = a2c N g·cm 。
1 , O F 3 3a2c 3 · A
点 其坐标是 则原子 的坐标为 1 1 原子 2
, (0,0,0), 2 ( , ,0), 3 3(2017课标Ⅰ,35,15分)钾和碘的相关化合物在化工 医药
2 2 . 、 、
材料等领域有着广泛的应用 回答下列问题
的坐标为 1 。 :
(0,0, )。
元素 的焰色反应呈紫红色 其中紫色对应的辐射波长为
2
(1) K ,
2(2018课标Ⅲ,35,15分)锌在工业中有重要作用 也是人体必
填标号
. ,
nm( )。
需的微量元素 回答下列问题
。 :
A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5
原子核外电子排布式为
基态 原子中 核外电子占据最高能层的符号是
(1)Zn 。
(2) K , ,
黄铜是人类最早使用的合金之一 主要由 和 组成
占据该能层电子的电子云轮廓图形状为
(2) , Zn Cu 。
。
第一电离能I I 填 大于 或 小于
和 属于同一周期 且核外最外层电子构型相同 但金
1(Zn) 1(Cu)( “ ” “ ”)。
K Cr , ,
原因是
属 的熔点 沸点等都比金属 低 原因是
。
K 、 Cr ,
具有较高的熔点 其化学键类型是
(3)ZnF2 (872 ℃), ;
。
不溶于有机溶剂而 能够溶于乙醇
乙
Zn
醚
F2
等有机溶剂 原因是
ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 、
(3)X
射线衍射测定等发现
,I3AsF6
中存在
I
+
3
离子
。 I
+
3
离子的几
何构型为 中心原子的杂化形式为
,
, 。
晶体是一种性能良好的非线
。
中华本草 等中医典籍中 记载了炉甘石 入药
(4)KIO3
性光学材料 具有钙钛矿型的立方
(4)《 》 , (ZnCO3) ,
,
可用于治疗皮肤炎症或表面创伤 中 阴离子空间
。 ZnCO3 ,
结构
,
边长为a
=0.446 nm,
晶胞中
构型为 原子的杂化形式
分别处于顶角 体心 面心
,C
K、I、O 、 、
为
位置 如图所示 与 间的最短
。
, 。 K O
金属 晶体中的原子堆积方式如图所示
距离为 与 紧邻的 个数为
(5) Zn ,
nm, K O 。
这种堆积方式称为 六棱
在 晶胞结构的另一种表示中 处于各顶角位置 则
。
柱底边边长为a 高为c 阿伏加德罗
(5) KIO3 ,I ,
处于 位置 处于 位置
cm, cm,
K ,O 。
常数的值为N 的密度为 -3 列
A,Zn g·cm (
出计算式
)。
186 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3 答案 中心原子的价层电子对数
. (1)A B.
球形 原子半径较大且价电子数较少 金属键较弱 立体结构
(2)N K , C.
形 3 体心 棱心 共价键类型
(3)V sp (4)0.315 12 (5) D.
解析 紫色对应的辐射波长是可见光中最短的 项 中阴离子 - 中的 键总数为 个 分子中的
(1) ,A ②R N5 σ 。
正确 大 键可用符号 n 表示 其中m代表参与形成大 键的
。 π ∏m , π
位于第 周期 族 电子占据的最高能层为 层 最 原子数 n代表参与形成大 键的电子数 如苯分子中的
(2)K 4 ⅠA , N , , π (
外层只有一个电子 位于 能级 电子云轮廓图形状为球形 大 键可表示为 6 则 - 中的大 键应表示
, s , 。 π ∏6), N5 π
金属的熔 沸点与金属键强弱有关 金属键的强弱又与金属原 为
、 , 。
子的半径以及价电子数有关 原子半径越大 价电子数越少 金 图 中虚线代表氢键 其表示式为 +
, , , ③ (b) , (NH4)N—H…Cl、
属键越弱 熔 沸点越低
, 、 。 、 。
的晶体密度为d -3 其立方晶胞参数为a 晶胞
中心原子 的价层电子对数为 1 中心原子 (4)R g·cm , nm,
(3) I ×(7+2-1)=4, 中含有y个 单元 该单元的相对
2 [(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl] ,
杂化类型为 3 杂化 成键电子对数为 孤电子对数为 故 质量为M 则y的计算表达式为
sp , 2, 2, , 。
空间构型为 形
V 。 4 答案
根据晶胞结构可知 与 间的最短距离是面对角线的一 . (1)
(4) K O
同周期元素随核电荷数依次增大 原子半径逐渐变小 故
(2) , ,
半 即 2 根据晶胞结构可知与 紧邻的 的个数 结合一个电子释放出的能量依次增大 原子的 轨道为半
, ×0.446 nm, K O N 2p
2
充满状态 具有额外稳定性 故不易结合一个电子
为
, ,
12。
根据已知的晶胞可知 当 原子处于各顶角位置时 晶胞可 6
(5) , I ,
(3)①ABD C ②5 Π5
以由八个已知晶胞堆积在一起组合而成 其中 原子处于八个 + - + -
, I
③(H3O )O—H…N(N5) (NH4)N—H…N(N5)
晶胞的体心构成的八个顶角上 则 原子处于新晶胞的体心 a3d a3dN
, K , 602 或 A -21
原子处于新晶胞的棱心 (4) M ( M ×10 )
O 。
知识拓展 用价层电子对互斥理论推测分子或离子的空间构型 解析 氮原子价层电子排布式为 2 3 价层电子的轨
(1) 2s 2p ,
确定价层 价层电子对尽可能远离 价层电子 ü 道表达式为
ï 。
电子对数 均分空间 →对空间构型 ï
ý
确定孤电 孤电子对的排斥作用较强 变形后的ï (3)①H3O +中 σ 键数为 3, 中心原子孤电子对数为 1 ×(6-1-
ï 2
子对数 孤电子对与成键电子对尽可能远离→空间构型þ
价层电子对数为 杂化轨道类型为 3 立体结构为
3×1)=1, 4, sp ,
去掉孤电子对所占空间
4(2017课标Ⅱ,35,15分) → 我 分 国 子 科 ( 学 离 家 子 最 ) 的 近 空 成 间 功 构 合 型 成了世界上 三角锥形 ;NH + 4 中 σ 键数为 4, 中心原子孤电子对数为 1 2 ×(5-
. 价层电子对数为 杂化轨道类型为 3 立体结构
首个五氮阴离子盐 用 代表 回答 1-4×1)=0, 4, sp ,
(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl( R )。 为正四面体形 +和 + 中均含极性共价键和配位键 故两
下列问题 ;H3O NH4 ,
: 种阳离子的相同之处为 不同之处为 由图 中
氮原子价层电子的轨道表达式 电子排布图 为 A、B、D, C。 ② (b)
(1) ( ) - 的结构可知 - 中的 键数为 - 中的 个原子参与形成
N5 N5 σ 5;N5 5
。 大 键 每个原子中参与形成大 键的电子数为 孤电子对
元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子 π , π 1(
(2) 不参与 故参与形成大 键的电子数为 - 中大 键
时所放出的能量称作第一电子亲和能 E 第二周期部 ), π 5+1=6,N5 π
( 1)。 应表示为 6 由图 可知 +与 - + 与 - 之间均
分元素的E 变化趋势如图 所示 其中除氮元素外 其 ∏5。 ③ (b) H3O N5、NH4 N5
1 (a) , , 存在氢键
他元素的E 自左而右依次增大的原因是 。
1 晶体的密度为d -3 晶胞的体积为 a -7 3 3 晶
(4) g· cm , ( ×10 ) cm ,
; M -1 M
氮元素的E 呈现异常的原因是 胞的质量为 g·mol y 则 y d a -7 3 y
1 N -1 × , N × = ×( ×10 ) , =
A mol A
。 d a -7 3 N a3dN
×( ×10 ) × A A -21
M = M ×10 。
知识拓展 大 键
π
定义 在多原子分子中如有相互平行的 轨道 它们连贯重
1. : p ,
叠在一起构成一个整体 电子在多个原子间运动形成 型化
,p π
学键 这种不局限在两个原子之间的 键称为离域 键 或共
, π π ,
经 射线衍射测得化合物 的晶体结构 其局部结构如图 轭大 键 简称大 键
(3) X R , π , π 。
所示 形成条件 这些原子都在同一平面上 这些原子有相互
(b) 。 2. :① ;②
从结构角度分析 中两种阳离子的相同之处为 平行的 轨道 轨道上的电子总数小于 轨道数的 倍
① ,R , p ;③p p 2 。
不同之处为 填标号
。 ( )
中心原子的杂化轨道类型
A.
专题十一 物质结构与性质 187
考点二 分子结构与配位化合物
5(2019课标Ⅲ,35,15 分)磷酸亚铁锂 可用作锂离
. (LiFePO4)
子电池正极材料 具有热稳定性好 循环性能优良 安全性高等
, 、 、
特点 文献报道可采用 和苯胺等作为原
, FeCl3、NH4H2PO4、LiCl
料制备 回答下列问题 。 :
在周期表中 与 的化学性质最相似的邻族元素是
(1) , Li ,
该元素基态原子核外 层电子的自旋状态 填 相
M ( “
同 或 相反
” “ ”)。
中的化学键具有明显的共价性 蒸气状态下以双聚
(2)FeCl3 ,
分子存在的 的结构式为 其中 的
FeCl3 , Fe
配位数为
。
苯胺 的晶体类型是 苯
(3) ( NH2 ) 。
胺与甲苯 的相对分子质量相近 但苯胺
( CH3 ) ,
的熔点 沸点 分别高于甲苯的熔点
(-5.9 ℃)、 (184.4 ℃)
沸点 原因是
(-95.0 ℃)、 (110.6 ℃),
。
中 电负性最高的元素是 的
(4)NH4H2PO4 , ;P
杂化轨道与 的 轨道形成 键
O 2p 。
和 属于简单磷酸盐 而直链的多磷酸
(5)NH4H2PO4 LiFePO4 ,
盐则是一种复杂磷酸盐 如 焦磷酸钠 三磷酸钠等 焦磷
, : 、 。
酸根离子 三磷酸根离子如下图所示
、 :
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为
用n代表 原子数
( P )。
5 答案 相反
. (1)Mg
Cl Cl Cl
(2) Fe Fe 4
Cl Cl Cl
分子晶体 苯胺分子之间存在氢键
(3)
n
(4)O sp 3 σ (5)(PnO3 n +1) ( +2)-
解析 本题涉及知识点有对角线规则 核外电子排布 配位
、 、
键 分子结构与性质等 通过能正确复述 再现 辨认相关基础
、 , 、 、
知识 考查了接收 整合化学信息的能力 体现了宏观辨识与微
, 、 ,
观探析的学科核心素养
。
根据对角线规则 与 的化学性质最相似 基态时
(1) ,Li Mg 。 Mg
原子的两个 层电子处于 轨道上 且自旋方向相反
M 3s , 。
双聚 分子中两分子 以配位键形式结合在一
(2) FeCl3 FeCl3
Cl Cl Cl
起 结构式为 的配位数为
, Fe Fe ,Fe 4。
Cl Cl Cl
(3)
轨道形成 键
σ 。
磷酸根离子为 3- 焦磷酸根离子为 4- 三磷酸根离子
(5) PO4 , P2O7 ,
为 5- 结合图示可知 每增加 个 原子 原子数增加
P3O10。 , 1 P ,O
离子所带负电荷数增加 故可推出离子通式为
3, 1,
n (PnO3 n +1) ( +2)- 。
6(2018课标Ⅱ,35,15分)硫及其化合物有许多用途 相关物质
. ,
的物理常数如下表所示
:
H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4
熔点
/℃ -85.5 115.2 分解 -75.5 16.8 10.3
沸点 >600( )
/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0
回答下列问题
:
基态 原子价层电子的电子排布图 轨道表达式 为
(1) Fe ( )
基态 原子电子占据最高能级的电
, S
子云轮廓图为 形
。
根据价层电子对互斥理论 的气态分子中
(2) ,H2S、SO2、SO3 ,
中心原子价层电子对数不同于其他分子的是
。
图 为 的结构 其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和
(3) (a) S8 ,
沸点高很多 主要原因为
,
。
气态三氧化硫以单分子形式存在 其分子的立体构型为
(4) ,
形 其中共价键的类型有 种 固体三
, ;
氧化硫中存在如图 所示的三聚分子 该分子中 原子
(b) , S
的杂化轨道类型为
。
晶体的晶胞如图 所示 晶胞边长为a 相
(5)FeS2 (c) 。 nm、FeS2
对式量为M 阿伏加德罗常数的值为N 其晶体密度的计
、 A,
算表达式为 -3 晶胞中 2+位于 2- 所
g·cm ; Fe S2
形成的正八面体的体心 该正八面体的边长为
, nm。
6 答案 哑铃 纺锤
. (1) ( )
(2)H2S
相对分子质量大 分子间范德华力强
(3)S8 ,
平面三角 3
(4) 2 sp
M
4 21 2a
(5)N a3 ×10
A 2
解析 基态 原子价层电子排布式为 6 2 排布图为
(1) Fe 3d 4s ,
基 态 原 子 电 子 排 布 式 为
; S
2 2 6 2 4 最高能级为 电子云轮廓图为哑铃形
1s 2s 2p 3s 3p , 3p, 。
NH2 中只含有共价键
,
根据其熔
、
沸点数据可知
, (2)
中心原子价层电子对数
:H2S
为
2+
1
×(6-2×1)= 4;SO2
2
苯胺的晶体类型为分子晶体 苯胺分子间存在氢键 导致其
。 , 为 1 为 1 和
熔 沸点高于甲苯 2+ ×(6-2×2)=3;SO3 3+ ×(6-2×3)=3。 (3)S8
、 。 2 2
根据 中所含元素在周期表中的位置关系和电 均为分子晶体 的相对分子质量比 的相对分子质量
(4) NH4H2PO4 SO2 ,S8 SO2
负性规律可知 氧元素电负性最高 中磷原子的价 大很多 范德华力更强 所以 的熔点和沸点要比 的高很
, 。 NH4H2PO4 , , S8 SO2
层电子对数为 4, 故为 sp 3 杂化 ,P 的 sp 3 杂化轨道与 O 的 2p 多 。 (4)SO3 分子中中心原子价层电子对数为 3, 无孤电子对 ,
188 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
故 分子的立体构型为平面三角形 分子的结构式为 的结构式为 故n n
SO3 ;SO3 (4)N2 NN , (σ) ∶ (π)=1 ∶ 2。
中的 原子 中的 原子与 2+形成配位键 故结
O (5)H2O O 、NO N Fe ,
↑ 其中既有 键又有 键 由图 可知三聚分子中每
SO , σ π ; (b)
↓
O 构示意图为
个 原子与 个 原子形成 个 键 故其杂化轨道类型为
S 4 O 4 σ ,
3 由图 可知 晶胞中 2+为 1 个 2- 为
sp 。 (5) (c) , Fe 12× +1=4 ,S2
4 知识归纳 对于 ABm 型分子或 AB n m+ 空间构型的判断
1 1 个 一个晶胞中有 个 晶胞的体积为 a
8×
8
+6×
2
=4 , 4 FeS2, ( × 价层电子对数 中心原子
A
杂化类型 配位原子数 空间构型
M 正四面体
4
-7 3 3 则晶体密度的计算表达式为 N A ×4 -3 4 sp 3 3 三角锥形
10 ) cm , ( a ×10 -7 ) 3 g· cm = 形
2 V
M a a
N 4
A
a3 ×10 21 g· cm -3 ; 正八面体的边长 = (
2
) 2 +(
2
) 2 nm=
3 sp
2 3 平面三
形
角形
2 V
2a 直线形
nm。 2 sp 2
2
7(2018江苏单科,21 ,12分)臭氧 在 2+催化
. A (O3) [Fe(H2O)6] 考点三 晶体结构与性质
下能将烟气中的 SO2、NOx 分别氧化为 SO 2 4 - 和 NO - 3,NOx 也可 8(2019课标Ⅰ,35,15分)在普通铝中加入少量 和 后
在其他条件下被还原为 . Cu Mg ,
N2。 形成一种称为拉维斯相的 微小晶粒 其分散在 中可
2- 中心原子轨道的杂化类型为 - 的空间构 MgCu2 , Al
(1)SO4 ;NO3 使得铝材的硬度增加 延展性减小 形成所谓 坚铝 是制造
型为 用文字描述 、 , “ ”,
( )。 飞机的主要材料 回答下列问题
2+基态核外电子排布式为 。 :
(2)Fe 。 下列状态的镁中 电离最外层一个电子所需能量最大的是
与 分子互为等电子体的一种阴离子为 填化 (1) ,
(3) O3 ( 填标号
学式 ( )。
)。
分子中 键与 键的数目比n n
(4)N2 σ π (σ) ∶ (π)= 。
2+与 反应生成的 2+中 乙二胺 是一种有机化合物 分子中氮
(5)[Fe(H2O)6] NO [Fe(NO)(H2O)5] , (2) (H2NCH2CH2NH2) , 、
以 原 子 与 2+ 形 成 配 位 键 请 在 碳的杂化类型分别是 乙二胺能与 2+
NO N Fe 。 、 。 Mg 、
2+结构示意图的相应位置补填缺少的 2+等金属离子形成稳定环状离子 其原因是
[Fe(NO)(H2O)5] Cu ,
配体 其中与乙二胺
。 ,
形成的化合物稳定性相对较高的是 填 2+ 或
( “Mg ”
2+
“Cu ”)。
一些氧化物的熔点如下表所示
(3) :
氧化物
Li2O MgO P4O6 SO2
熔点
2+结构示意图 /℃ 1570 2800 23.8 -75.5
[Fe(NO)(H2O)5]
7 答案 3 平面 正 三角形 解释表中氧化物之间熔点差异的原因
. (1)sp ( )
6 或 2 2 6 2 6 6
(2)[Ar]3d 1s 2s 2p 3s 3p 3d 。
图 是 的拉维斯结构 以金刚石方式堆积 八
-
(3)NO2 (4)1 ∶ 2 (4) (a) MgCu2 ,Mg ,
面体空隙和半数的四面体空隙中 填入以四面体方式排列
,
的 图 是沿立方格子对角面取得的截图 可见
Cu。 (b) 。 ,Cu
原子之间最短距离 x 原子之间最短距离
(5) = pm,Mg
y 设阿伏加德罗常数的值为N 则 的
= pm。 A, MgCu2
密度是 -3 列出计算表达式
g·cm ( )。
解析 2- 中中心原子的价层电子对数为 则中心原
(1)SO4 4,
子的杂化类型为 3 - 的中心原子杂化类型为 2 且配位
sp ;NO3 sp ,
原子数与杂化轨道数相等 故 - 的空间构型为平面 正 三
, NO3 ( )
角形
。
2+ 基 态 核 外 电 子 排 布 式 为 6
(2 ) Fe [ Ar ] 3d
或 2 2 6 2 6 6 8 答案
1s 2s 2p 3s 3p 3d 。 . (1)A
(3) 等电子体具有相同的原子数和价电子数 , 与 O3 分子互为 (2)sp 3 sp 3 乙二胺的两个 N 提供孤对电子给金属离子形成
等电子体的一种阴离子为
NO
-
2。
配位键
Cu
2+
专题十一 物质结构与性质 189
为离子晶体 为分子晶体 晶格能 是离子晶体 其晶格能可通过图 的 循
(3)Li2O、MgO ,P4O6、SO2 。 (4)Li2O , (a) Born-Haber
分子间力 分子量 环计算得到
MgO>Li2O。 ( )P4O6>SO2 。
2a 3a 8×24+16×64 2Li
+
(g) + O
2-
(g)
-2908kJ·mol -
→
1
Li2O(
晶体
)
(4) 4 4 N A a3 ×10 -30 ↑ 1 04 0 kJ· m o l -1 ↑ 703kJ·m ol - 1 ↑
解析 本题涉及电离能大小比较 原子轨道杂化方式 配合 2Li(g) O(g)
物稳定 性判断 晶体熔点高低比较 晶 、 胞的有关计算 考查 、 学生 ↑ 31 8 kJ · mo l - 1 ↑ 249kJ·mol -1
、 、 , 晶体 1 -598kJ·mol -1
运用化学用语及文字 图表 模型 图形分析和解决化学问题的 2Li( ) + 2 O2(g)
、 、 、 图
能力 借助离子 分子晶体模型解释化学现象 揭示现象本质和 (a)
规律 , 体现证据 、 推理与模型认知 宏观辨识与 , 微观探析的学科 可知 ,Li 原子的第一电离能为 kJ·mol -1 ,O O 键
核心素 , 养 、 键能为 kJ·mol -1 ,Li2O 晶格能为 kJ·mol -1 。
。 具有反萤石结构 晶胞如图 所示 已知晶胞参数
表示基态镁原子的第二电离能 表示基态镁原子的第 (5)Li2O , (b) 。
(1)A ,B 为 阿伏加德罗常数的值为N 则 的密度
一电离能 则电离能 表示激发态镁原子的第一电离 0.4665 nm, A, Li2O
能 则电离 , 能 :A> 表 B; 示 C 激发态镁原子的第二电离能 则 为 g·cm -3 ( 列出计算式 )。
, :A>B>C;D ,
电离能
:A>D。
乙二胺分子中 氮原子核外孤电子对数为 键数目为
(2) , 1,σ 3,
则杂化轨道数目为 故氮原子采取 3 杂化 碳原子核外孤电
4, sp ;
子对数为 键数目为 则杂化轨道数目为 故碳原子采取
0,σ 4, 4,
3 杂化 乙二胺的两个 提供孤对电子给 2+ 2+等金属 图 (b)
sp 。 N Mg 、Cu
离子 以配位键结合成稳定环状离子 9 答案
. (1)D C
, 。
一般来说 晶体熔点 原子晶体 离子晶体 分子晶体
+核电荷数较大
(2)Li
(3) , : > > 。
均为离子晶体 晶格能 故熔点 正四面体 3
(3) sp AB
Li2O、MgO , :Li2O<MgO, :MgO>
均为分子晶体 相对分子质量 则分
(4)520 498 2908
Li2O;P4O6、SO2 , :P4O6>SO2,
子间作用力 故熔点
8×7+4×16
:P4O6>SO2, :P4O6>SO2。 (5)N -7 3
(4) 由图 (b) 可知 , x 等于立方体面对角线长度的 1 , 即 4 x = 解析
A(0.466
根
5×
据
10
能量
)
可知能量最低的是 能量
4 (1) 1s<2s<2p, D,
最高的是
C。
2 a , 则x = 2a ; 据图 (a)、(b) 分析可知 , y等于立方体体对角 - 中 的价层电子对数为 故 采取 3 杂化 该离
4 (3)AlH4 Al 4, Al sp ,
子空间构型为正四面体 +与 - 以离子键结合 - 中
线长度的 1 即 y a 则y 3a 据图 可知 该晶胞占 。 Li AlH4 ,AlH4
, 4 = 3 , = ; (a) , 与 之间是 键 项正确
4 4 Al H σ ,A、B 。
用 原子数目为 据 可知 原子数目为 第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为
Cu 4×4=16, MgCu2 ,Mg 8, (4)
气态基态正离子所需要的最低能量 故 原子的第一电离能
一个晶胞的体积为 a -10 3 3 质量为64×16+24×8 则 , Li
( ×10 ) cm , N g, -1
A 为1040 kJ·mol -1 所吸
=520 kJ·mol 。 OO(g) →2O(g)
的密度为8×24+16×64 -3 2
MgCu2 N a3 -30 g·cm 。 收的能量即为 键的键能 故 键的键能为
A· ×10 O O , O O
方法技巧 一个 晶胞中含有 个以四面体方式排列的 -1 -1 离子晶体的晶格能是气态
MgCu2 4 249 kJ·mol ×2=498 kJ·mol 。
则每个晶胞中含有 个 原子 再据化学式 离子形成 离子晶体所释放的能量 题图中 +
Cu, 4×4=16 Cu , MgCu2 1 mol , :2Li (g)+
可快速判断晶胞中含有的 原子数 2- 晶体 H -1 故 晶格
Mg 。 O (g)Li2O( ) Δ =-2 908 kJ·mol , Li2O
9(2018课标Ⅰ,35,15分) 是最轻的固体金属 采用 作为 能为 -1
. Li , Li 2908 kJ·mol 。
负极材料的电池具有小而轻 能量密度大等优良性能 得到广 个 晶胞中有 个 + 2-处于顶点和面心 2-的个
、 , (5)1 Li2O 8 Li ,O ,O
泛应用 回答下列问题 m
。 : 数为 1 1 故 的 密 度 ρ
下列 原子电子排布图表示的状态中 能量最低和最高的 8 × + 6 × = 4, Li2O = V =
(1) Li , 8 2
分别为 填标号
、 ( )。 8×7+4×16 -3
N -7 3 g·cm 。
A.↑ ↑↓ B. ↑↓ ↑ 方 A 法 (0 技 .46 巧 65× 晶 10 胞 ) 的计算方法
1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz
晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 以立方体为例 顶
C. ↑ ↑↓ D.↑↓ ↑ ① ( ):
1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz 点 1 棱上 1 体内 完全属于晶胞
+与 -具有相同的电子构型 r + 小于r - 原因是 ——— , ——— , ——— 。
(2)Li H , (Li ) (H ), 8 4
NM
。 晶体密度计算公式 ρ 其中 N 为 个晶胞中所含
是有机合成中常用的还原剂 中的阴离子空 ② : =N V, 1
(3)LiAlH4 ,LiAlH4 A·
间构型是 中心原子的杂化形式为 分子 数目 M为摩尔质量 N 为阿伏加德罗常数的值 V为
、 。 “ ” , , A ,
中 存在 填标号 个晶胞的体积
LiAlH4 , ( )。 1 。
离子键 键 键 氢键 10(2017课标Ⅲ,35,15分)研究发现 在 低压合成甲醇反
A. B.σ C.π D. . , CO2
190 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
应 中 氧化物负载的 氧 也属于 型结构 根据晶胞的结构可知 晶
(CO2+3H2 CH3OH+H2O) ,Co Mn 0.148 nm;MnO NaCl , ,
化物纳米粒子催化剂具有高活性 显示出良好的应用前景 胞参数 r 2- r 2+ 则 r 2+
, 。 =2 (O )+2 (Mn ), (Mn )= (0.448 nm-2×
回答下列问题
: 0.148 nm)/2=0.076 nm。
基态原子核外电子排布式为 元 知识拓展 中心原子杂化形式的判断方法
(1)Co 。 :
素 与 中 第一电离能较大的是 基态原子
Mn O , , 先计算中心原子的价层电子对数 价层电子对数n 1 中心
核外未成对电子数较多的是 , = (
。 2
和 分子中 原子的杂化形式分别为 原子的价电子数 配位原子的成键电子数 电荷数 注意
(2)CO2 CH3OH C + ± )。 :
和 上述公式中正电荷取 负电荷取 当配位原子为
。 ① “-”, “+”;②
在 低压合成甲醇反应所涉及的 种物质中 沸点从 氧原子或硫原子时 成键电子数为零 再根据n值判断杂化
(3) CO2 4 , , 。
高到低的顺序为 原因是 类型 一般有如下规律 n 杂化 n 2 杂化 n 3
, , : =2,sp ; =3,sp ; =4,sp
杂化
。
11(2016课标Ⅱ,37,15分)东晋 华阳国志 南中志 卷四中
。 . 《 · 》
硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料 中的化 已有关于白铜的记载 云南镍白铜 铜镍合金 闻名中外 曾
(4) ,Mn(NO3)2 , ( ) ,
学键除了 键外 还存在 主要用于造币 亦可用于制作仿银饰品 回答下列问题
σ , 。 , 。 :
具有 型结构 如图 其中阴离子采用面心立方 镍元素基态原子的电子排布式为
(5)MgO NaCl ( ), (1) ,
最密堆积方式 射线衍射实验测得 的晶胞参数为 能级上的未成对电子数为
,X MgO 3d 。
a =0.420nm, 则r (O 2- ) 为 nm。 MnO 也属于 NaCl (2) 硫酸镍溶于氨水形成 [Ni(NH3)6]SO4 蓝色溶液 。
型结构 , 晶胞参数为 a ′ = 0.448 nm, 则 r (Mn 2+ ) 为 ①[Ni(NH3)6]SO4 中阴离子的立体构型是 。
在 2+中 2+与 之间形成的化学键称为
nm。 ② [Ni(NH3)6] Ni NH3
提供孤电子对的成键原子是
, 。
氨的沸点 填 高于 或 低于 膦 原
③ ( “ ” “ ”) (PH3),
因是 氨是 分子 填 极
; ( “
性 或 非极性 中心原子的轨道杂化类型为
” “ ”),
10 答案 7 2
. (1)[Ar]3d 4s O Mn 。
单质铜及镍都是由 键形成的晶体 元素铜与镍
3
(2)sp sp (3) ;
与 均为极性分子 的第二电离能分别为 I -1 I
(3)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O CH3OH , : Cu = 1 958 kJ·mol 、 Ni =
中氢键比甲醇多 与 均为非极性分子 分子 -1 I I 的原因是
H2O ;CO2 H2 ,CO2 1753 kJ·mol , Cu> Ni
量较大 范德华力较大
、 。
离子键和 键 6 键 某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示
(4) π (Π4 ) (4) 。
(5)0.148 0.076
解析 是 号元素 位于元素周期表第 周期第
(1)Co 27 , 4 Ⅷ
族 其基态原子核外电子排布式为 2 2 6 2 6 7 2 或
, 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
7 2 根据元素第一电离能的变化规律可知 元素
[Ar]3d 4s 。 , Mn
与 中 第一电离能较大的是 元素的基态原子价电子
O , O。 O 晶胞中铜原子与镍原子的数量比为
排布式为 2 4 核外未成对电子数是 而 元素的基态 ① 。
原子价电子 2s 排 2 布 p , 式为 5 2 核外未成对 2, 电子 M 数 n 是 因此基 ② 若合金的密度为d g·cm -3 , 晶胞参数a = nm。
态原子核外未成对电子 3d 数 4 较 s , 多的是 5, 11 . 答案 (15 分 )(1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 或 [Ar]3d 8 4s 2 2
Mn。 正四面体 配位键 高于 分子间可形
和 的中心原子的价层电子对数分别为 和 (2)① ② N ③ NH3
(2 所 )C 以 O2 C 和 H3OH 分子中 原子的杂化形式分别为 2 成氢键 极性 sp 3
4 和 , 3 CO2 CH3OH C sp (3) 金属 铜失去的是全充满的 3d 10电子 , 镍失去的是 4s 1
sp 。 电子
常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体 液体
(3) ,
的沸点高于气体 与 均为极性分子 中氢键 é ù 1
比甲醇多 所以水 ;H 的 2O 沸点高 CH 于 3O 甲 H 醇 与 均 ,H 为 2 非 O 极性分 (4)①3 ∶ 1 ②ë êê 251 23 dû úú 3 ×10 7
子 的 , 相对分子质量较大 范德 ; 华 CO 力 2 较大 H2 所以 的沸 解析 6 2 . - 02 中 ×10 原 × 子的价层电子对数为 采取 3
,CO2 、 , CO2 (2)①SO4 S 4, sp
点比 高 杂化 立体构型为正四面体 2+与 之间形成化学键时
H2 。 , ;②Ni NH3
硝酸锰是离子化合物 硝酸根离子和锰离子之间形成离 提供空轨道 提供孤电子对 形成配位键 氨分子之间
(4) , Ni ,N , ;③
子键 硝酸根中 原子与 个氧原子形成 个 键 一个硝 形成氢键 分子间作用力增大 故沸点高于膦 氨分子
, N 3 3 σ , , , (PH3);
酸根离子中有一个氮氧双键 所以还存在 键 中 原子的价层电子对数为 采取 3 杂化 四个杂化轨道
, π 。 N 4, sp ,
(5)O
2-采用面心立方最密堆积方式
,
则面对角线是
O
2-半径 中有三个轨道被共用电子对占据
,
一个轨道被孤电子对占据
,
是极性分子
的 倍 即 r 2- a 解得 r 2- 2 。
4 , 4 (O )= 2 , (O )= ×0.420 nm≈
4
专题十一 物质结构与性质 191
金属单质形成的晶体均为金属晶体 金属晶体中只含有
(3) ,
金属键
。
晶胞中含 原子数为 1 含 原子数为 1
(4)① Cu ×6=3, Ni ×8=
2 8
两 者 数 量 比 为 由 题 意 可 得 d
1, 3 ∶ 1; ② : =
3
3×64+59 解得a 251 a -7 3 23, = dnm。
( ×10 ) ×6.02×10 602 易错警示 第 问 中要注意单位转换 -7
(4) ② (1 nm=10 cm)。
12(2017江苏单科,21 ,12分)铁氮化合物 在磁记录
. A (FexNy)
材料领域有着广泛的应用前景 某 的制备需铁 氮气 。 FexNy 、 、
丙酮和乙醇参与
。
3+基态核外电子排布式为
(1)Fe 。
O
丙酮
(2) ( H3C C
图 晶胞结构示意图 图 转化过程的能量变化
1 FexNy 2
12 答案 5 或 2 2 6 2 6 5 . (1)[Ar]3d 1s 2s 2p 3s 3p 3d
2 和 3 (2)sp sp 9 mol
乙醇分子间存在氢键
(3)H<C<O (4) (5)Fe3CuN
解析 3+基态核外电子排布式为 2 2 6 2 6 5 或 (1)Fe 1s2s2p 3s3p 3d
5 [Ar]3d 。
丙酮分子中有两种碳原子 其中 中碳原子为 3 杂 (2) , —CH3 sp
O
化 分子中碳原子轨道的杂化类型是 , C
CH3 )
丙酮分子中含有 键的数目为
,1 mol σ
。
三种元素的电负性由小到大的顺序为
(3)C、H、O 。
乙醇的沸点高于丙酮 这是因为
(4) ,
。
某 的晶胞如图 所示 可以完全替代该晶体中
(5) FexNy 1 ,Cu a
位置 或者 位置 形成 替代型产物
Fe b Fe, Cu Fe( x - n )CunNy。
转化为两种 替代型产物的能量变化如图 所
FexNy Cu 2
示 其中更稳定的 替代型产物的化学式为
, Cu 。
中碳原子为 2 杂化 单键均是 键 一个双键中 sp ; σ ,
有一个 键和一个 键 故 丙酮分子中含有
σ π , 1 mol 9 mol
键
σ 。
依据同周期元素电负性变化规律可知 电负性 再
(3) , :C<O;
结合元素非金属性强弱关系可知 电负性
, :H<C。
乙醇分子间存在氢键 使得乙醇沸点较高
(4) , 。
由图 可知更稳定的 替代型产物为 替代 位置
(5) 2 Cu Cu a Fe
型 利用均摊法可得晶胞中各原子个数 1
, Cu:8× =1,Fe:6×
8
1 故化学式为
=3,N:1, Fe3CuN。
2
教师专用题组
考点一 原子结构与性质 答案 分 电子云 每空 分 共 分
(15 )(1) 2( 1 , 2 )
1(2015课标Ⅰ,37,15分)碳及其化合物广泛存在于自然界中 有 个价电子且半径小 难以通过得或失电子达到稳定
. 。 (2)C 4 ,
回答下列问题 电子结构 分
: (2 )
处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密 键和 键 - 或 等 分 分
(1) (3)σ π sp CO2、SCN ( COS )(2 ,1 ,2
分 共 分
度分布可用 形象化描述 在基态14 原子中 核
, 5 )
。 C ,
分子 分
外存在 对自旋相反的电子
(4) (2 )
。
每空 分 共 分
碳在形成化合物时 其键型以共价键为主 原因是
(5)①3 2( 1 , 2 )
(2) , ,
每空 分 共 分
②12 4( 1 , 2 )
。
解析 电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电
分子中 共价键的类型有 原子的杂化轨道
(1)
(3)CS2 , 、C
类型是 写出两个与 具有相同空间构型和键 1s 2s 2p
, CS2 子云来形象化描述 14 的电子排布图为 所以
合形式的分子或离子 。 6C ↑↓ ↑↓ ↑↑ ,
。 其基态原子中核外存在 对自旋相反的电子
能与金属 形成 该化合物的熔点为 2 。
(4)CO Fe Fe(CO)5, 253 K,
沸点为 其固体属于 晶体 碳的原子结构示意图为 有 个价电子 难以通过
376 K, 。 (2) , 4 ,
碳有多种同素异形体 其中石墨烯与金刚石的晶体结构如
(5) , 得或失电子达到稳定结构 所以其键型以共价键为主
图所示 , 。
: 分子的结构式为 其共价键的类型有 键和
(3)CS2 SCS, σ
键 原子的杂化轨道类型为 分子为三原子分子 最
π ,C sp;CS2 ,
外层电子总数为 与其具有相同空间构型和键合形式的分
16,
子有 离子有 -等
CO2、COS, SCN 。
的熔点为 较低 沸点也不高 所以其固体
(4)Fe(CO)5 253 K, , ,
属于分子晶体
。
在石墨烯晶体中 每个 原子连接 个六元环
由题中石墨烯和金刚石的晶体结构图示可得 在石墨烯
① , C ,
(5)① ,
每个六元环占有 个 原子
晶体中 每个 原子应连接 个六元环 每个六元环由 个
C 。
, C 3 , 6 C
在金刚石晶体中 原子所连接的最小环也为六元环
② ,C , 原子构成 每个六元环所占有的 原子数为 1 在金
每个 原子连接 个六元环 六元环中最多有 , C 6× =2;②
C , 3
个 原子在同一平面 刚石晶体中 每个 原子与其他 个 原子相连 每个 原子
C 。 , C 4 C , C
192 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
连接的六元环个数应为 个 而每一个碳原子与其他 个 结构可知 一个晶胞中小球个数为 大球个数为 小球代表
12 , 4 C , 8, 4,
原子形成的 个共价键的键角均为 形成正四面体 由 离子半径较小的 + 大球代表离子半径较大的 2- 故 的化
4 109°28′, , Na , O , F
此可得在金刚石晶体的六元环中最多有 个 原子共面 学式为 晶胞中与每个氧原子距离最近且相等的钠原子
4 C 。 Na2O;
思路分析 原子的最外层电子数与 原子的最外层电子数
-1
S O 有 个 晶胞的质量为 62 g·mol 晶胞的体积为
相同 所以可以以 分子为模型对 分子进行分析 8 ; 23 -1 ×4,
, CO2 CS2 。 6.02×10 mol
-7 3 3 晶 体 密 度 为
(0.566×10 ) cm ,
考点二 分子结构与配位化合物
-1
62 g·mol ×4 -3
2(2015课标Ⅱ,37,15分) 为原子序数依次增大的四 23 -1 3 -21 3 =2.27 g·cm 。
. A、B、C、D 6.02×10 mol ×0.566 ×10 cm
种元素 2-和 +具有相同的电子构型 为同周期元素 知识拓展 电负性越大 元素的非金属性越强
,A B ;C、D ,C , 。
核外电子总数是最外层电子数的 倍 元素最外层有一个未 疑难突破 价层电子对数 中心原子最外层电子数 配位原
3 ;D =( +
成对电子 回答下列问题 子提供的价电子数 其中 作为配位原子提供 个电
。 : )/2, S、O 0
四种元素中电负性最大的是 填元素符号 其中 子 卤素原子作为配位原子提供 个电子
(1) ( ), ,H、 1 。
原子的核外电子排布式为 3(2015江苏单科,21 ,12分)下列反应曾用于检测司机是否
C 。 . A
单质 有两种同素异形体 其中沸点高的是 填 酒后驾驶
(2) A , ( :
分子式 原因是
2- +
), 2Cr2O7 +3CH3CH2OH+16H +13H2O →
和 的氢化物所属的晶体类型分别为
;A B 4[Cr(H2O)6] 3+ +3CH3COOH
和
。 (1)Cr
3+基态核外电子排布式为
;
(3)C
和
D
反应可生成组成比为
1 ∶ 3
的化合物
E,E
的立体构 配合物
[Cr(H2O)6]
3+中
,
与
Cr
3+形成配位键的原子是
型为 中心原子的杂化轨道类型为 填元素符号
, 。 ( )。
化合物 的立体构型为 中心原子的价层电子 中 原子轨道杂化类型为
(4) D2A , (2)CH3COOH C ;1 mol
对数为 单质 与湿润的 反应可制备 分子含有 键的数目为
, D Na2CO3 CH3COOH σ 。
其化学方程式为 与 互为等电子体的一种阳离子为 填化学
D2A, 。 (3) H2O (
和 能够形成化合物 其晶胞结构 式 与 可以任意比例互溶 除因为它们
(5)A B F, );H2O CH3CH2OH ,
如图所示 晶胞参数a 的 都是极性分子外 还因为
, =0.566 nm,F , 。
化学式为 ; 晶胞中 A 原子的配 答案 (1)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 ( 或 [Ar]3d 3 ) O
位数为 ; 列式计算晶体 F 的密 (2)sp 3 和 sp 2 7 mol( 或 7×6.02×10 23 )
度 (g·cm -3 ) (3)H2F + H2O 与 CH3CH2OH 之间可以形成氢键
解析 为 号元素 铬原子的核外电子排布式为
。 (1)Cr 24 ,
答案 (15 分 )(1)O 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ( 或 [Ne]3s 2 3p 3 )( 每 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 , Cr 3+ 基 态 核 外 电 子 排 布 式 为
空 1 分 , 共 2 分 ) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 ( 或 [Ar]3d 3 ); 与 Cr 3+形成配位键的应为含
相对分子质量较大 范德华力大 分子晶体 孤对电子的氧原子
(2)O3 O3 , 。
离子晶体 ( 每空 1 分 , 共 4 分 ) (2) 甲基 (—CH3) 中的碳原子轨道杂化类型为 sp 3 , 羧基
(3) 三角锥形 sp 3 ( 每空 1 分 , 共 2 分 ) 中的碳原子轨道杂化类型为 2 一个
形
(—COOH) sp ; CH3COOH
分子中有六个单键均为 键 还含有一个碳氧双键 碳氧双键
(4)V 4
σ , ,
或
中含一个 键 一个 键 共含 个 键
2Cl2+2Na2CO3+H2O Cl2O+2NaHCO3+2NaCl( 2Cl2+ σ 、 π , 7 σ 。
每空 分 共 分
等电子体必须满足原子个数和电子个数均相等 与
Na2CO3 Cl2O+CO2+2NaCl)( 1 , 3 )
(3) ;H2O
-1 中均含羟基 可形成氢键
( 5 ) Na2O 8 (0.566×10 4 - × 7 6 cm 2 ) g· 3 × m 6. o 0 l 2×10 23 mol -1 = 4 C (2 H 0 3 1 C 5 H 四 2O 川 H 理综,8,13分 (— ) OH), 分 。 别代表原子序数
. X、Z、Q、R、T、U
-3 分 分 分 共 分 依次增大的短周期元素 和 属同族元素 和 位于第
2.27 g·cm (1 ,1 ,2 , 4 )
。 X R ;Z U
解析 由题意可知 为 为 为 为 四
族 和 可形成化合物 基态原子的 轨道和 轨
A O、B Na、C P、D Cl。 (1)
种元素中 的非金属性最强 电负性最大 的原子序数为
ⅦA ;X Z XZ4;Q s p
道的电子总数相等 的一种单质在空气中能够自燃
O , ;P
;T 。
核外电子排布式为 2 2 6 2 3 或 2 3 氧 请回答下列问题
15, 1s 2s 2p 3s 3p [Ne]3s 3p 。 (2)
:
元素的两种同素异形体为 和 沸点较高的是 因为
基态原子的电子排布式是
O2 O3, O3, O3
(1)R 。
的相对分子质量较大 范德华力大 的氢化物可以是
利用价层电子对互斥理论判断 的立体构型是
二者所属晶体类
,
型均为分子
。
晶
O
体 的氢化物为
H2O、
(2) TU3 。
所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中 酸性最强
H2O2, ;Na NaH,
(3)X ,
属于离子晶体 中中心原子的价层电子对数是 其
的是 填化学式 和 的氢化物中沸点较高的
。 (3)PCl3 4,
( );Z U
中 键数是 孤电子对数为 故 中中心原子采用 3 杂 是 填化学式 的单质形成的晶体 熔点
σ 3, 1, PCl3 sp ( );Q、R、U ,
化方式 分子构型为三角锥形 中中心原子为 分 由高到低的排列顺序是 填化学式
, 。 (4)Cl2O O, ( )。
子中 键数为 中心原子孤电子对数为 故中心原子的价层 溶液能用作 中毒的解毒剂 反应可生成 的最高
σ 2, 2, (4)CuSO4 T4 , T
电子对数为 分子空间构型为 形 与湿润的 反 价 含 氧 酸 和 铜 该 反 应 的 化 学 方 程 式
4, V 。 Cl2 Na2CO3 ,
应生成 的同时还应该生成 和 由晶胞 是
Cl2O NaCl NaHCO3。 (5) 。
专题十一 物质结构与性质 193
答案 分 2 2 6 2 2 或 2 2 的设想 已知上图中笼状结构的空腔直径为
(13 )(1)1s 2s 2p 3s 3p [Ne]3s 3p CH4 。
三角锥形 根据上述图表 从物质结构及性质的角度分析
(2) 0.586 nm, , ,
该设想的依据是
(3)HNO3 HF Si、Mg、Cl2
(4)P4+10CuSO4+16H2O10Cu+4H3PO4+10H2SO4 。
解析 短周期元素 原子序数依次增大 和 答案 分
X、Z、Q、R、T、U ,Z (13 )(1)H、C、O (2)a、d
位于第 族 则可知 为 为 与 可形成 则 2 2 6 2 6 8 2 或 8 2
U ⅦA , Z F,U Cl;X Z XZ4, (3)①1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s [Ar]3d 4s Ⅷ ②8
为 与 同族 则 为 的基态原子的电子排布式应 氢键 范德华力 的分子直径小于笼状结构空腔
X C;R X , R Si;Q (4)① 、 ②CO2
为 2 2 6 2 为 的一种单质在空气中能自燃 则 直径 且与 的结合能大于
1s 2s 2p 3s ,Q Mg;T , T , H2O CH4
为 解析 是正四面体分子 属于只含极性共价键的非
P。 (2)CH4 ,
基态原子的电子排布式为 2 2 6 2 2 极性分子 分子中化学键的强弱决定分子的稳定性 不影响其
(1)R 1s 2s 2p 3s 3p 。 ; ,
在 分子中磷原子与氯原子形成三个 键 磷原子还 熔 沸点 中共有 键 存在
(2) PCl3 σ , 、 。 (3)②1 mol Ni(CO)4 8 mol σ ,4 mol
有一对孤电子对 由价层电子对互斥理论可知 的立体构 于 和配体 之间 存在于配体 中的 和 之间
, PCl3 Ni CO ,4mol CO C O 。
型为三角锥形
。 考点三 晶体结构与性质
位于第二周期 该周期元素最高价氧化物对应的水化物
(3)X ,
酸性最强的是 和 的氢化物分别为 和 而 6(2016四川理综,8,13分) 为原子序数依次增大的
HNO3;Z U HF HCl, HF . M、R、X、Y
分子之间存在氢键 所以沸点 形成的单质分 短周期主族元素 是一种过渡元素 基态原子 层中 轨
, HF>HCl;Q、R、U ,Z 。 M L p
别为 和 为金属晶体 为原子晶体 为分子 道电子数是 轨道电子数的 倍 是同周期元素中最活泼的
Mg、Si Cl2,Mg ,Si ,Cl2 s 2 ,R
晶体 三种晶体熔点高低顺序为 金属元素 和 形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气
, Si>Mg>Cl2。 ,X M
由题中提示信息及原子守恒和得失电子守恒可写出该反 污染物 的基态原子 和 轨道半充满
(4) ,Z 4s 3d 。
应的化学方程式为 请回答下列问题
10CuSO4 +P4 +16H2O 4H3PO4 + :
基态原子的电子排布式是 和 中电负
10Cu+10H2SO4。 (1)R ,X Y
5(2015福建理综,31,13分)科学家正在研究温室气体 和 性较大的是 填元素符号
. CH4 ( )。
的转化和利用 的氢化物的沸点低于与其组成相似的 的氢化物 其原
CO2 。 (2)X M ,
和 所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 因是
(1)CH4 CO2 。
与 形成的 分子的空间构型是
。 (3)X M XM3 。
下列关于 和 的说法正确的是 填序号 和 所形成的一种离子化合物 晶体的晶胞如图所
(2) CH4 CO2 ( )。 (4)M R R2M
固态 属于分子晶体 示 则图中黑球代表的离子是 填离子符号
a. CO2 , ( )。
分子中含有极性共价键 是极性分子
b.CH4 ,
因为碳氢键键能小于碳氧键 所以 熔点低于
c. , CH4 CO2
和 分子中碳原子的杂化类型分别是 3 和
d.CH4 CO2 sp sp
在 基催化剂作用下 和 反应可获得化工原料
(3) Ni ,CH4 CO2
和
CO H2。
基态 原子的电子排布式为
① Ni ,
该元素位于元素周期表中的第 族
在稀硫酸中 的最高价含氧酸的钾盐 橙色 氧化 的
。
(5) ,Z ( ) M
能与 形成正四面体形的配合物
一种氢化物 被还原为 价 该反应的化学方程式是
②Ni CO Ni(CO)4,1 mol ,Z +3 ,
中含有 键
Ni(CO)4 mol σ 。
一定条件下 都能与 形成笼状结构 如图所
(4) ,CH4、CO2 H2O (
。
示 的水合物晶体 其相关参数见下表 与 形成
) , 。 CH4 H2O 答案
(13
分
)(1)1s
2
2s
2
2p
6
3s
1 或
[Ne]3s
1
Cl
的水合物晶体俗称 可燃冰
分子间存在氢键 分子间无氢键
“ ”。
(2)H2O ,H2S
平面三角形
(3)
+
(4)Na
(5) K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4H2SO4 K2SO4 +Cr2(SO4)3 +
3O2↑+7H2O
解析 由题意可知 为 为 为 为 为
M O,R Na,X S,Y Cl,Z Cr。
为 其分子中中心原子的价层电子对数为 无孤
参数 (3)XM3 SO3, 3,
分子直径 分子与 的结合能E -1 电子对 故分子的空间构型为平面三角形 由题图可知
分子 /nm H2O /kJ·mol , 。 (4)
个数为 1 1 个数为 为 +与 2-
CH4 0.436 16.40 8× +6× =4, 8,R2M Na2O,Na O
8 2
CO2 0.512 29.91 的个数比为
2 ∶ 1,
故黑球代表
Na
+
。 (5)Cr
的最高价含氧酸的
可燃冰 中分子间存在的 种作用力是 钾盐 橙色 为 氧元素的氢化物中能被 氧化
①“ ” 2 ( ) K2Cr2O7, K2Cr2O7
的为
。 H2O2。
为开采深海海底的 可燃冰 有科学家提出用 置换
② “ ”, CO2
194 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书
起始页码218
时间: 分钟 分值: 分
40 80
非选择题 共 分 解析 金属键不是存在于相邻原子之间的作用力 而是
( 80 ) (1) ,
1(2020届福建福州三中质检二,18) 分 金属及其相关化 属于整块金属 因此没有方向性和饱和性 故 正确 金属键是
. (18 ) , , a ;
合物在化工 医药 材料等领域有着广泛的应用 回答下列 存在于金属阳离子和 自由电子 之间的相互作用 这些 自由
、 、 。 “ ” , “
问题 电子 为所有阳离子所共用 其本质也是电性作用 故 错误
: ” , , b ;
下列关于金属及金属键的说法不正确的是 填字 金属键的强弱决定了金属晶体熔 沸点的高低 故 正确 在外
(1) 。 ( 、 , c ;
母代号 加电源的作用下 自由电子定向运动形成电流 电子气理论能
) , ,
金属键没有方向性与饱和性 解释金属有良好的导电性 故 错误 是 号元素
a. , d 。 (2)V 23 ,V
金属键是金属原子与自由电子间的相互作用 原子核外电子排布式为 2 2 6 2 6 3 2 该原子基态时
b. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ,
金属熔 沸点不同的原因可以用金属键强弱解释
c. 、 3d 4s
电子气理论可解释金属材料的延展性 不能解释金属有 的价电子排布图为 二茂铁晶体
d. , ↑ ↑ ↑ ↑↓。 (3)
良好的导电性 的熔点较低 属于分子晶体 二茂铁的每个茂环带有一个单位
, ;
钒广泛用于催化及钢铁工业 基态钒原子的价电子排布图 负电荷 则每个环中的大 键由 个碳原子 个电子构成 该
(2) , , π 5 、6 ,
为
。 大 键为 6 2-中 原子孤电子对数 6+2-2×4
二茂铁又叫双环戊二烯基铁 熔点是 π Π5。 (4)SO4 S = =0,
(3) [Fe(C5H5)2], 172.5~ 2
以上升华 二茂铁属于 晶体 已知分 杂化轨道数目 原子采取 3杂化 空间构型为正四
173 ℃,100 ℃ , 。 =4+0=4,S sp ,
子中的大 键可用符号 n 表示 其中m代表参与形成大 面体 处于顶点 与 紧邻的 原子处于面心 与
π Πm , 。 (5)①Mg , Mg Ni ,
键的原子数 n代表参与形成大 键的电子数 如苯分 紧邻的 原子数目为 根据 的坐标参数知 晶
π , π ( Mg Ni 12;② a、b、d ,
子中的大 π 键可表示为 Π 6 6)。 已知二茂铁的每个茂环带 胞棱长为 1,a 点为坐标原点 ,c 原子处于晶胞右侧面面心 , 故 c
有一个单位负电荷 则每个环中的大 键应表示
, π 的坐标参数为 1 1 顶点 与面心 原子距离最
为 (1, , );③ Mg Ni
2 2
。
铜可以形成一种离子化合物 若 近 , 若晶胞中 Ni、Mg 之间的最短距离为 a pm, 则晶胞棱长 =
(4) [Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,
要确定 是晶体还是非晶体 最科 a 晶胞中 原子数目 1 原子数目 1
[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4 , 2 pm, Ni =6× =3、Mg =8× =
学的方法是对其进行 实验 其中阴离子的空 2 8
,
间构型是 该化合物加热时首先失去的组分 原子数目 晶胞质量 3×59+24+12 晶体密度 ρ
, 1、C =1, = N g, =
是 原因是 A
H2O,
3×59+24+12 a -10 3 213 30 -3
。 N g÷( 2 ×10 cm) = a3N ×10 g·cm 。
最近发现 只含镁 镍和碳三种元素的晶体也具有超导性 A 2 2 A
(5) , 、 , 2(2019河北邯郸一模,35) 分 研究发现 铝元素能损害人
该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示 . (18 ) ,
。 的脑细胞 适当地补充碘元素可预防甲状腺肿大 但摄入过多
。 ,
也会导致甲状腺肿大 因此补充人体所需的元素时也要适可而
,
止 试回答下列问题
。 :
也是人体需要补充的元素之一 试写出基态 2+的核外
(1)Fe , Fe
电子排布式
: 。
与 同一周期的 元素也是人体所需元素
(2) Al Na、Mg ,Na、Mg、
基态原子第一电离能的大小关系是
与 紧邻的 有 个 Al 。
① Mg Ni 。 氯化铝的熔点是 氧化铝的熔点是 但是工
原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置 该 (3) 194℃, 2054℃,
② 。 业上不能用电解熔融氯化铝的方法获取铝单质 这是因为
,
晶胞中原子的坐标参数 为 为 1 1
a (0,0,0);b ( , ,0);d 。
2 2 与 是同一主族的元素 与 都是由三个原子构
为 (1,1,1)。 则 c 原子的坐标参数为 。 (4)F 成的共 I 价化合物分子 二者 ,B 分 eF 子 2 中 H 的 2O 中心原子 和 的
若晶胞中 之间的最短距离为a 阿伏加德罗常 , Be O
③ Ni、Mg pm, 杂化方式分别为
数的值为N
A,
则晶体的密度ρ
= g·cm
-3
(
用含a
、 分子的立体构型 是
、
分
,
子
Be
的
F2
N
A
的代数式表示
)。 立体构型是
,H2O
1 答案 。
. (1)bd 晶体的晶胞结构如图所示 该晶胞中含
3d 4s (5)I 有 2 个 分子 设该晶 , 胞的晶胞参
(2)↑ ↑ ↑ ↑↓ I2 ,
(3) 分子 射 线 Π 衍 6 5 射 正四面体 的电负性比 的强 对孤电子 2 答 数 案 为a cm, 则 2 I 2 2 的 6 密 2 度是 6 6 或 g·c 6 m -3 。
(4)X- O N , . (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d [Ar]3d
对吸引更强 与 2+的配位键比 与 2+的配位键弱
(2)Na<Al<Mg
,H2O Cu NH3 Cu
氯化铝是分子晶体 熔融状态下不存在离子 不能导电
(3) , ,
1 1 213 30
(5)①12 ②(1,
2
,
2
) ③
2 2
a3N
A
×10
专题十一 物质结构与性质 195
3 直线形 形
(4)sp sp V
1016
(5)4 N a3
A×
解析 为 号元素 基态 2+的核外电子排布式为
(1)Fe 26 , Fe
2 2 6 2 6 6 或 6 同周期主族元素从左到
1s 2s 2p 3s 3p 3d [Ar]3d 。 (2)
右 基态原子第一电离能有逐渐增大的趋势 根据洪特规则可
, , 常温常压下不存在甲烷晶体 从微粒间相互作用的角
知第 族元素原子的第一电离能大于同周期相邻元素 ① 。
ⅡA、ⅤA 度解释 其理由是
原子的第一电离能 故第一电离能 氯化铝为 ,
, :Na<Al<Mg。 (3)
分子晶体 熔融状态下不导电 故用电解熔融氧化铝的方法制 。
, , 甲烷分子的配位数为
备金属铝 杂化轨道数 孤电子对数 成键电子对数 ② 。
。 (4) = + (σ 分子中碳原子的坐标参数为 则 分子中碳
键数 当杂化轨道数为 时 为 杂化 当杂化轨道数为 ③A (0,0,0), B
)。 2 , sp ; 3 原子的坐标参数为
时 为 2 杂化 当杂化轨道数为 时 为 3 杂化 再根据价 。
层 , 电子 s 对 p 互斥理 ; 论分析分子的空 4 间构 , 型 sp 根据 。 均摊法计 ④ 甲烷晶体的密度为 g·cm -3 。
。 (5) 3 答案 +半径比 的空腔小很多 不易
. (1)①a.K b.C ②Li Y ,
算晶胞的质量为(4×254) 根据晶胞参数可知一个晶胞体积 与空腔内氧原子的孤对电子作用形成稳定结构 四面体
N g, ③ⅰ.
A 冠醚可溶于烯烃 加入冠醚中的钾离子因静电作用
为a3 cm 3 , 则晶体密度ρ = m V = 4 N ×2 a 5 3 4 g·cm -3 。 将高 < 锰 ⅱ 酸 . 根离子带入烯烃中 , , 增大反应物的接触面积 , 提高氧
3(2019福建龙岩一模,35) 分 A 研究含碳化合物的结构与 化效果
. (20 )
性质 对生产 科研等具有重要意义 甲烷是分子晶体 分子间作用力很小 导致其熔 沸点低
, 、 。 (2)① , , 、
冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物 21
(1) 。 于常温 a a a 64×10
是常见的三种冠醚 其结构如图所示 它们能与碱 ②12 ③(-0.5 ,0.5 , ) ④ a3N
X、Y、Z , 。 A
解析 基态锂离子核外只有 能级上有电子 其能
金属离子作用 并且随着环的大小不同而与不同金属离子
(1)①a. 1s ,
,
层符号为 提供空轨道和提供孤对电子的原子之间易形成
作用
K;b.
。
配位键 +提供空轨道 氧原子提供孤对电子 二者形成配位
,Li 、 ,
键 冠醚 空腔较大 +半径较小 导致该离子不易与氧原
。 ② Y ,Li ,
子的孤对电子形成配位键 所以得不到稳定结构 水分
, 。 ③ⅰ.
子中氧原子的价层电子对数是 杂化轨道空间构型为四面
4,
+与 的空腔大小相近 恰好能进入到 的环内 且 体 水分子中氧原子含有 对孤对电子 孤对电子之间的排斥
①Li X , X , ; 2 ,
+与氧原子的一对孤对电子作用形成稳定结构 如 力大于成键电子对和孤对电子之间的排斥力 导致水分子中的
Li W( ,
图 键角小于甲烷分子中的键角 即小于
)。 , 109°28′。
基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为 甲烷分子的配位数为 晶胞中甲烷分子个数
a. ; (2)② 12。 ④ =8×
中 +与氧原子的孤对电子之间的作用属于 M
b.W Li
选填字母标号 m N ×4
( )。 1 1 晶胞体积 V a -7 3 ρ A
离子键 共价键 配位键 氢键 +6× =4, =( ×10 cm) , = V = V =
A. B. C. D. 8 2
以上都不是 21
E. 4×16 -3 64×10 -3
②
冠醚
Y
能与
K
+形成稳定结构
,
但不能与
Li
+形成稳定结 N
A(
a
×10
-7
)
3 g·cm = a3N
A
g·cm 。
构 理由是
4(2019河南、河北重点高中一联,19) 分 氟的单质及含氟
. (15 )
。
化合物用途非常广泛 回答下列问题
。 :
。
常用作有机反应的催化剂 下列 原子电子排布图表示
烯烃难溶于水 被 水溶液氧化的效果较差 若
③ , KMnO4 。 (1)B
的
F
状
3
态中 能量最低和最高的
,
分别为
B
烯烃中溶入冠醚 氧化效果明显提升
, 、 。
Z, 。
填标号
水分子中氧原子的杂化轨道的空间构型是
( )
ⅰ. ,
键键角 填 或
H—O ( “>”“<” “=”)109°28′。 A.↑↓ ↑↓ ↑ B.↑↓ ↑ ↑ ↑
已知 冠醚 与 可以发生下图所示的变化 加 1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz
ⅱ. : Z KMnO4 。
入冠醚 后 烯烃的氧化效果明显提升的原因是
C.↑ ↑↓ ↑ ↑ D.↑ ↑ ↑ ↑ ↑
Z ,
1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz
氟氢化铵 固态时包含的作用力有 填
(2)NH4HF2( ) (
。 标号
)。
离子键 键
a. b.σ
键 氢键
c.π d.
由反应 可制备
甲烷是重要的清洁能源 其晶胞结构如图所示 晶胞参数 (3) 2F2+2NaOH OF2+2NaF+H2O OF2。
(2) , , 的空间构型为 氧原子的杂化方式是
为a OF2 ,
nm。
。
是离子晶体 其晶格能可通过图 的 循
(4)CsF , (a) Born-Haber
环计算得到
。
196 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
3 3 21
胞参数a (137+19×2)×4 (137+19×2)×4×10
= N cm= N nm。
A×4.893 A×4.893
解题关键 第 题需要正确分析晶胞结构 2+在晶胞的顶
(5) ,Ba
点和面心 -在晶胞内
,F 。
5(2018湖北武汉毕业生四月调研测试,35节选) 分
. (9 )Fe、Co
均为第 族元素 它们的化合物在生产生活中有着广泛的
Ⅷ ,
应用
。
图 (1)
基态
Co
原子的价电子排布式为
,Co
3+核外
3d
能
(a) 级上有 对成对电子
。
由图 可知 原子的第一电离能为
(a) ,Cs kJ·
3+的一种配离子 2+中 的配位数是
-1 键的键能为 -1 的晶格能
(2)Co
配
[
离
C
子
o(
中
N3
所
)(
含
NH3
键
)5
的
]
数目
,
为
Co
配
mol ,F—F kJ·mol ,CsF
,1 mol σ ,
为 kJ·mol -1 。 体 - 中心原子杂化类型为
晶体是一种良好的闪烁晶体 晶胞如图 所示
N3 。
(5)B
B
a
a
F
2+
2
的配位数为 ; 已知其密
[
度为 4.89
(
3
b
g
)
·cm -
]
3 ,
。 (3)C
溶
o
液
2+在
中
水
加
溶
入
液
过
中
量
以
氨
[
水
C
可
o(
生
H
成
2O
更
)6
稳
] 2
定
+形
的
式存在 。 向含
2+
Co
其
2+的
原
则 的晶胞参数a 设N 为阿伏 [Co(NH3)6] ,
加德
Ba
罗
F2
常数的数值 列
=
出 计 算 式
nm( A 因是
, )。
。
某蓝色晶体中 2+ 3+分别占据立方体互不相邻的顶
(4) ,Fe 、Fe
点 而立方体的每条棱上均有一个 - +位于立方体的
, CN ,K
某恰当位置上 据此可知该晶体的化学式为 立
。 ,
方体中 2+间连接起来形成的空间构型是
Fe 。
5 答案 除标注外每空 分 7 2
. ( 1 )(1)3d 4s 1
N
(2)6 23 A sp
元素电负性比 元素电负性小 原子提供孤电子对的
(3)N O ,N
图
(b)
倾向更大 与 2+形成的配位键更强 分
, Co (2 )
4 答案 分 分 正四面体形
. (1)A(1 ) D(1 ) (4)KFe2(CN)6
答对 个或 个均得 分 全对得 分 解析 原子的核电荷数为 基态 的价电子排布
(2)abd( 1 2 1 , 2 ) (1)Co 27, Co
(3)V 形 (1 分 ) sp 3 (1 分 ) 式为 3d 7 4s 2 ;Co 3+核外电子排布式为 3d 6 ,3d 能级上有 1 对成对
分 分 分 电子
(4)375.7(2 ) 158.8(2 ) 756.9(2 ) 。
分 3 (137+2×19)×4 21 分 ( 配 2 位 ) 氨 键 气分 故 子和 的 N - 3 配 中 位 氮 数 原 为 子中有孤电 氨 子 气 对 分 , 能 子 够 提 与 供 Co 3+ 键 形成 为
(5)8(1 ) N ×10 (2 )
解析 能量
A×4.893
能量最低的是 能量最高的是
, Co
- 中含有 键
6;5 mo
形
l
成配位键有
σ
所以
(1) :1s<2s<2p, A, 15 mol,1 mol N3 σ 2 mol, 6 mol,
D。 (2)NH4HF2 为离子化合物 , 含有离子键 ,NH + 4 中有 σ 键 , 1 mol 配离子中所含 σ 键的数目为 23 N A;N - 3 的中心氮原子孤
HF - 2 中有 σ 键和氢键 。 (3)1 个 OF2 分子中 σ 键数为 2, 中心 电子对 2+ 数为 3+ 0 分 ,σ 别 键 占 的 据 数 立 目 方 为 体 2 的 , 杂 互 化 不 轨 相 道 邻 数 的 为 顶 2 点 , 采 则 取 每 sp 个 杂 立 化 方 。
原子孤电子对数为 1 中心原子价层电子对数 (4)Fe 、Fe ,
×(6-2×1)= 2, 体上有 个 2+ 个 3+ 根据晶体的空间结构特点 每个顶
2 4 Fe 、4 Fe , ,
为 2+2=4, 氧原子的杂化方式为 sp 3 ,OF2 分子的空间构型为 点上的粒子有 1 属于该立方体 则该立方体中有 1 个 2+ 1
, Fe 、
形 由 1 + 1 需吸收 8 2 2
V 。 (4) Cs(g)+
2
F2(g) Cs (g)+
2
F2(g)
个 3+ -位于立方体的棱上 棱上的粒子有 1 属于该立方体
的热量可知 原子的第一电离能为 Fe ,CN , ,
375.7 kJ ,Cs 375.7 kJ· 4
mol -1 ; 由 Cs + (g)+
2
1 F2(g) Cs + (g)+F(g) 需吸收 79.4 kJ 则该立方体中 CN -的个数为 12×
4
1 =3, 故 Fe 2+ 、Fe 3+ 、CN -的个数比
的热量可知 F—F 键的键能为 (79.4×2)kJ·mol -1 =158.8 kJ· 为 1 ∶ 1 ∶ 6, 该离子的化学式为 [Fe Ⅱ Fe Ⅲ (CN)6] - , 根据化合物
mol -1 ; 由 Cs + (g)+F - (g)CsF(s) 可放出 756.9 kJ 的热量可 中各元素正 、 负化合价的代数和为零可知 1 个晶胞中有一个
知 CsF 的晶格能为 756.9kJ·mol -1 。 (5) 与 1 个 Ba 2+距离最近 K + , 晶体的化学式为 KFe2(CN)6。 立方体中 Fe 2+间连接起来
且相等的
F
-有
8
个
,
故
Ba
2+的配位数为
8;1
个
BaF2
晶胞的质 形成的空间构型为正四面体形
。
量为(137+19×2)×4 则 个晶胞的体积为(137+19×2)×4 3 晶
N g, 1 N cm,
A A×4.893
197
第三部分 元素及其化合物
专题十二 金属及其化合物
内容 钠及其重要化合物 镁、铝及其重要化合物 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼
课
掌握镁及其重要化合物的主要 掌握铁 铜及其重要化合物的主要
标 1. 1. 、
掌握钠及其重要化合物的主要 性质及应用 性质及应用
解 解读
性质及应用 了解铝及其化合物的有关性 了解常见金属及其重要化合物的
读 2. 2.
质 掌握铝土矿的开发和利用 制备方法
,
对钠 镁及其化合物的主要性质单独考查的题目很少 一般与其他专题内容同时考查 考查题型多是与其
、 , ,
考情分析 有关的工艺流程题或实验题 铁 铜及其化合物的性质是高考热点之一 铁盐 3+ 亚铁盐 2+ 的性质
。 、 , (Fe )、 (Fe )
是考查的重点
要重点关注金属及其化合物结合阿伏加德罗常数的应用 氧化还原反应中电子转移 化学实验方案的设计
备考策略 、 、
与评价 化工流程 性质实验探究等
、 、198 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
续表
对应学生用书
起始页码86
氧化钠( ) 过氧化钠( )
Na2O Na2O2
与 反应的
考点一 钠及其重要化合物 CO2 2Na2O2+2CO2
化学方程式 Na2O+CO2Na2CO3
2Na2CO3+O2
与盐酸反应的
Na2O + 2HCl 2Na2O2+4HCl
一、钠的性质、制取、保存及用途 化学方程式
2NaCl+H2O 4NaCl+2H2O+O2↑
物理 钠是一种质软 银白色 有金属光泽的金属 具有良好的 导电 做漂白剂 消毒剂 供
、 、 , ① 主要用途 制烧碱 、 、
性质 性 导热性 密度比水小 比煤油 大 熔点较低 氧剂
、 , 、 ② ,
点燃 保存 密封 密封 远离易燃物
与非金属反应 、
(1) :2Na+Cl2 2NaCl,4Na+O2 2Na2O,
点燃
四、 与 的性质比较
2Na+O2Na2O2 Na2CO3 NaHCO3
与水反应 与水反应的实
(2) :③ 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ( 碳酸钠 碳酸氢钠
质是金属钠与水电离产生的氢离子反应
) 化学式
与酸反应 + + Na2CO3 NaHCO3
化学 (3)
与盐溶液
:
反
2N
应
a+2H ④ 2Na +H2↑ 俗名
纯碱、苏打
小苏打
性质 (4) :
钠投入到 稀溶液中 只有 产生 离子方程式为 水溶液的
a. NaCl , H2 , 碱性 碱性
酸碱性
+ -
⑤ 2Na+2H2O2Na +2OH +H2↑
钠投入到饱和 溶液中 有 产生 同时有 晶体析 类别 离子化合物 离子化合物
b. NaCl , H2 , NaCl
出 恢复至原温度 颜色、状态 白色固体 白色固体
( )
钠投入到 溶液中 有 和 逸出
c. NH4Cl , H2 NH3 水溶性 易溶于水 可溶于水
钠投入到 溶液中 有 和蓝色沉淀生成
d. CuSO4 , H2 与盐酸反应的
通电
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
制取 熔融 化学方程式
2NaCl( )2Na+Cl2↑ NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
保存 金属钠保存在煤油中 △
热稳定性 受热难分解 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O +
工业上用钠作强还原剂 用于冶炼金属 如 熔融
, , :4Na+TiCl4( ) CO2↑
用途 700~800℃ 合金 液态 用作原子反应堆 食品发酵 治疗胃酸过多症 泡沫灭
⑥ Ti+4NaCl ;Na-K ( ) 用途 化工原料 洗涤剂 、 、
的导热剂 在电光源上 用钠制高压钠灯 、 火器
; ,
二、 的性质 相互转化 CO2 和水 ( 或少量 H + )
NaOH Na2CO3或NaHCO3
1物理性质 △( NaOH)
.
俗名烧碱 火碱 苛性钠 是一种白色固体 易吸收空气中的
、 、 , , 五、焰色反应
水分而潮解 易溶于水并放热
, 。 1定义
2化学性质 .
. 许多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜
来源广泛 是一种最常用的一元强碱 有强腐蚀性 具
NaOH , , , 色 这在化学上叫作焰色反应
有碱的通性 , 。
。 2实验步骤
.
三、钠的氧化物的性质比较 一点 点燃酒精灯
(1) : 。
二洗烧 将铂丝 或光洁无锈的铁丝 放入稀盐酸中清
氧化钠( ) 过氧化钠( ) (2) : ( )
Na2O Na2O2 洗 再放到外焰上灼烧 直至火焰呈现原来的颜色
颜色、状态 白色固体 淡黄色固体 , , 。
⑦ ⑧ 三蘸烧 用铂丝 或铁丝 蘸取固体或液体待测物 灼烧
(3) : ( ) ,
类别 碱性氧化物 过氧化物 并观察火焰颜色 若是钾元素 应透过蓝色的钴玻璃 可滤去遮
[ , (
盖紫色的黄光 观察
化合价 +1 -2 +1 -1
) ]。
⑨ Na2O ⑩ Na2O2 四洗烧 铂丝 或铁丝 用稀盐酸洗净 放在外焰上烧至
(4) : ( ) ,
电子式 + · ·· · 2- + + · ·· · ·· · 2- + 原色 放回原处
Na [×O×] Na Na [×O·O×] Na , 。
·· ···· 说明 焰色反应不是化学变化,而是一种物理现象,主
制取化学 点燃 a.
方程式 4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2 要用于钠、钾等碱金属或碱土金属元素的检验。 焰色反应是元
素的性质,不因元素的存在形式改变而改变。
化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键
用稀盐酸清洗的原因:生成金属氯化物,而金属氯化物在
b.
与水反应的 2Na2O2+2H2O 高温时可挥发。
化学方程式 Na2O+H2O2NaOH
4NaOH+O2↑
c.
焰色反应中所用的火焰部分应是无色或浅色的。
灼烧铂丝(或铁丝)时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
d.
专题十二 金属及其化合物 199
考点二 镁、铝及其重要化合物 主要化学反应
(2)
高温
制 石 灰 乳
① : CaCO3 CaO + CO2 ↑、 CaO + H2O
1
.
镁和铝分别位于第三周期的
ⅡA
族和
ⅢA
族
。
它们的原子 Ca
沉
(O
淀
H)2;
2+ 2+ 2+
核外均有 个电子层 其原子结构示意图分别为
②
制备
Mg :Mg +Ca(OH)2 Mg(OH)2+Ca ;
3 , Mg① , ③ MgCl2:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O;
电解
电解 熔融
铝的熔 沸点比镁的高 硬度比镁的大 ④ MgCl2:MgCl2( )Mg+Cl2↑。
Al② 。 、 , 。 2从铝土矿到铝合金
.
铝是地壳中含量最多的金属元素 在自然界主要以化合态
2 都是较活泼的金属 常温下能被空气中的 氧化 ,
.Mg、Al , O2 , 的形式存在于铝土矿中 铝土矿的主要成分是 此外还含
表面生成一层致密的氧化膜
。
镁和铝在纯氧中剧烈燃烧
,
发出
有少量 等杂
。
质 冶炼金属铝很重要
A
的
l2O
一
3,
个过程是
耀眼的 ③ 白 光 。 镁不易和冷水反应 , 但能与沸水迅速反应 。 常 的 S 提 iO 纯 2、Fe 由 2O 于 3 是 , 两性氧化物 而杂质 是酸性氧
温下铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生 ④ 钝化 , 所以常用铝槽车来 A 化 l2 物 O3 是 。 碱性氧 Al 化 2O 物 3 因而可设计 , 出两种提 Si 纯 O2 氧化铝的
运输浓硫酸或浓硝酸
。 方案
,Fe2O3 ,
3 是很轻的白色粉末 属于碱性氧化物 它能与水缓慢 。
.MgO , , 方案一:碱溶法
反应生成 它具有很高的熔点 可作 耐高温 材料
Mg(OH)2; , ⑤ 。 讨论回答下列问题
是一种无色 味苦 易溶于水的固体 易潮解 可作干燥剂 :
MgCl2 、 、 , , 。 写出 两步骤中可能发生反应的离子方程式
工业上用电解熔融的 的方法制取金属镁 (1) ①、② 。
MgCl2 。
4镁及其重要化合物的转化关系
.
通电
⑦
N2 ↓ O2 HCl NH3·H2O
Mg3N2←点燃
①
Mg 点燃
②
→MgO
④
→MgCl2
⑤
→Mg(OH)2
点燃 ↑
③ CO2
↓ △ ⑥
C 答案 - -
点燃 ①Al2O3+2OH 2AlO2+H2O
①3Mg+N2 点 燃 Mg3N2 SiO2+2OH - SiO 2 3 - +H2O
- -
②2Mg+O2 2MgO
②AlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3
点燃 2- -
SiO3 +2CO2+2H2OH2SiO3↓+2HCO3
③2Mg+CO2 2MgO+C 步骤 中不用盐酸 或 酸化的理由是
(2) ② ( H2SO4)
④MgO+2HClMgCl2+H2O
。
⑤MgCl2+2NH3·H2OMg(OH)2↓+2NH4Cl 答案 - 与酸反应生成的 具有两性 可溶于强
AlO2 Al(OH)3 ,
△ 酸 不易控制酸的量 廉价而且生成的副产物 用途广
⑥Mg(OH)2 MgO+H2O , ;CO2 NaHCO3
电解 泛 经济效益好
熔融 ,
⑦MgCl2( )Mg+Cl2↑ 步骤 中得到较纯的 可能含有 杂质 在
5铝及其重要化合物 (3) ④ Al2O3, ,
. 电解时它不会影响铝的纯度的原因是
与 + -都反应 其量的关系 。
(1)Al、Al2O3、Al(OH)3 H 、OH , 答案 由于 的熔点很高 在加热到 左右
如图 SiO2 SiO2 , 1000 ℃
: 时不会熔化 因而不影响铝的纯度
,
方案二:酸溶法
的制备
(2)Al(OH)3
讨论回答下列问题
:
写出 中可能发生反应的离子方程式
(1) ①、② 。
答案 + 3+
①Al2O3+6H 2Al +3H2O
制备 时 一般不用强酸或强碱溶液 因为强酸 强 + 3+
Al(OH)3 , , 、 Fe2O3+6H 2Fe +3H2O
碱能溶解生成的 一般使用氨水或
3+ - -
Al(OH)3, CO2。 ②Al +4OH AlO2+2H2O
3+ -
Fe +3OH Fe(OH)3↓
1从海水中提取镁的流程 (2)
步骤
②
中不用氨水沉淀
Fe
3+的原因是
.
流程 。
(1) 答案 只能溶于强碱溶液 不能溶于氨水 用氨水
Al(OH)3 , ,
不能将 和 分离
Fe(OH)3 Al(OH)3
200 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点三 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼 续表
△
受热分解 2Fe ( OH )3
一、铁及其化合物的性质
Fe2O3+3H2O
1铁 可溶性亚铁盐与碱溶液 可溶性铁盐与碱溶液反
.
物理性质 制法 反 应 2+ - 应 3+ -
(1) : Fe + 2OH : Fe + 3OH
银白色固体 熔点较高 具有良好的导热 导电 延展性 能
, , 、 、 , Fe(OH)2↓ Fe(OH)3↓
被磁铁吸引 在空气中 能够迅速被氧气氧化成
结构
。
现象是白色
,F
絮
e(
状
OH
沉
)2
淀迅速变成灰绿色 最后
F
变
e(
成
OH
红
)
褐
3,
(2) 二者的关系 ,
ì ï ï ï 失去 2e → - Fe 2+ 色 , 化 学 方 程 式 为 4Fe ( OH)2 + O2 + 2H2O
4Fe(OH)3
í
Fe ï 失去 - 二、铜及其化合物
î ïï 3e →Fe 3+ 1 . 铜的化学性质
常温下 铜在干燥的空气中性质稳定 但在潮湿空气里
化学性质 (1) , ,
(3) 则会被锈蚀 在其表面逐渐形成一层绿色的 铜锈 有关化学
, ① ,
方程式为 ( )
② 2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2 OH 2CO3 。
在加热条件下 铜能跟许多非金属发生反应
(2) , :
铜在空气中加热 △
:③ 2Cu+O2 2CuO ;
铜丝在硫蒸气中反应 △
:④ 2Cu+SCu2S 。
2常见铜的化合物之间的转化
.
黑色氧化铜在高温下分解为红色的 化学方程式
(1) Cu2O,
与 反应 高温
为
①Fe C 点 l2、 燃 S ⑤ 4CuO2Cu2O+O2↑ 。
蓝色的硫酸铜晶体受热分解得到白色的硫酸铜粉末 化
2Fe+3Cl22FeCl3 (2) ,
△ 学方程式为 · △
Fe+SFeS ⑥ CuSO4 5H2OCuSO4+5H2O 。
与水蒸气反应 三、金属的冶炼
②Fe
高温 热分解法 适用于不活泼的金属 如 和
(1) : , Hg Ag。
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
与氧化性酸 如 反应 △ △
③Fe ( HNO3) 2HgO2Hg+O2↑ 2Ag2O4Ag+O2↑
与过量稀 的反应 热还原法 用还原剂 等 还原金属氧化
Fe HNO3 : (2) : (C、CO、H2、Al )
物 适合较活泼的金属
Fe+ 与 N 少 O - 3 量 +4 稀 H + 的 Fe 反 3+ + 应 NO↑+2H2O , 高温 。 高温
Fe HNO3 :
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3
- + 2+ 电解法 适合冶炼金属活动性很强的金属 一般指在金
3Fe+2NO3+8H 3Fe +2NO↑+4H2O (3) : (
与 溶液反应 属活动性顺序中排在锌前面的金属 例如
④Fe FeCl3 )。 :
3+ 2+ 电解
Fe+2Fe 3Fe 熔融
2铁的氧化物 2NaCl( )2Na+Cl2↑
. 电解
熔融
化学式
FeO Fe2O3 Fe3O4 2Al2O3( )冰晶石4Al+3O2↑
俗名 铁红 磁性氧化铁 电解
熔融
颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 有磁性
MgCl2( )Mg+Cl2↑
( )
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
一、“铁三角”转化关系
铁的化合价
+2 +3 +2,+3
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与 H +反应的 FeO+2H + Fe2O3+6H + Fe3O4 + 8H +
离子方程式 Fe 2+ +H2O 2Fe 3+ +3H2O Fe 2+ +2Fe 3+ +4H2O
3铁的氢氧化物
.
化学式
Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
+ +
与盐酸反应 Fe (OH)2 + 2H Fe ( OH)3 + 3H
2+ 3+
Fe +2H2O Fe +3H2O
专题十二 金属及其化合物 201
根据下列变化的离子方程式 体会 2+与 3+转化条件 4利用 3+的氧化性
, Fe Fe 。 . Fe
(1)
将
H2S
气体通入
FeCl3
溶液中产生淡黄色沉淀
:H2S+ Fe 2+ 片
无明显现象
→Fe
2+
3+ 2+ + Cu 铜被腐蚀 溶液变为
2Fe S↓+2Fe +2H 。 (1)
3+
,
(2)
将
FeCl3
溶液滴入
KI-
淀粉溶液
,
溶液变蓝
:2I
-
+2Fe
3+ Fe 蓝绿色
→Fe
3+
I2+2Fe 2+ 。 Fe 2+ 淀粉 试纸 不变色 →Fe 2+
(3)FeCl3 可溶解铁片 :2Fe 3+ +Fe3Fe 2+ 。 (2)
Fe
3+ KI 变蓝
→Fe
3+
(4)FeSO4 可使酸性 KMnO4 溶液褪色 :5Fe 2+ +MnO - 4+8H +
Fe
2+
H2S
水溶液 无现象
→Fe
2+
5Fe 3+ +Mn 2+ +4H2O。 (3) 3+ 产生淡黄色沉淀 3+
将 溶液滴入 溶液中 有无色气体放出 Fe →Fe
(5) FeCl2 HNO3 , : 5利用 2+的还原性
. Fe
2+ - + 3+
3Fe +NO3+4H 3Fe +NO↑+2H2O。 Fe 2+ 溴水 溴水褪色 →Fe 2+
二、 3+与 2+的鉴别 (1) 3+ 溴水不褪色 3+
Fe Fe Fe →Fe
1
含
. 直
Fe
接
2+
观
的
察
溶
颜
液
色
呈浅绿色 , 含 Fe 3+的溶液呈棕黄色 。 (2)
Fe 2
3
+
+
KMnO4 溶液 紫
无
色
现
褪
象
去 →F
3+
e 2+
2利用显色反应(形成配合物) Fe →Fe
. 6利用 2+的特殊反应
. Fe
溶液不变色Br2 生成蓝
(1)
Fe 2+ KSCN 溶液 溶液变为红色 →
→Fe
2+ Fe 2+ K3[Fe(CN)6] 溶液 色
无
沉
蓝
淀
色沉
→Fe 2+
Fe 3+ 溶液呈红色 3+ Fe 3+ 3+
→Fe 淀生成 →Fe
Fe 2+ 苯酚 溶液不变色 →Fe 2+
(2) Fe 3+ 溶液呈紫色 →Fe 3+ 三、与 Fe 2+、 Fe 3+有关的除杂问题
3利用 ( ) 沉淀的颜色 主要成分 杂质 除杂方法
. Fe OH 3
生成白色絮状沉淀 白色沉淀变为 加入氯水或
Fe 2+ NaOH 溶液 灰绿色 , 最后变成红 , 褐色 →Fe 2+ FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加过量铁粉后 H 过 2O 滤 2
Fe 3+ 红褐色沉淀 3+ FeCl2(aq) FeCl3(aq)
→Fe 加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq) CuCl2(aq)
解题关键 侯德榜制碱的原理 向氨化的饱和食盐水中通入
对应学生用书 :
起始页码90
足量二氧化碳气体析出碳酸氢钠 加热分解碳酸氢钠制备碳
,
酸钠
考点一 钠及其重要化合物 。
2下列有关物质性质与应用的对应关系错误的是
1实验室模拟工业上侯德榜制碱原理制备纯碱 下列操作未涉 . ( )
. 。 选项 化学性质 实际应用
及的是
( )
具有强氧化性 用于自来水的消毒杀菌
A ClO2
能与 和 分
Na2O2 CO2 H2O 用作呼吸面具供氧剂
B 别发生反应放出
O2
钠的金属性比钾弱 与 反应制取单质
C Na KCl K
用 溶液蚀刻印刷电
溶液能与 反应 FeCl3
D FeCl3 Cu 路板
2 答案 C 中氯元素显 价 有强氧化性 可作自来水
. ClO2 +4 , ,
的消毒杀菌剂 项正确 过氧化钠能与 和 分别反应
,A ; CO2 H2O
产生 项正确 由 850℃ 可
O2,B ; Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)
知 在 时钾呈气态 其余皆呈液态 钾蒸气从体系中逸出
, 850℃ , ,
而使平衡不断右移 物质性质与应用无对应关系 项错误
, ,C ;
溶液能用于蚀刻印刷电路
2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,FeCl3
2 答案 B 是加热灼烧固体 涉及此操作 故 不符合 板 项正确
. A , , A ;B ,D 。
是蒸发溶液得到晶体 不需要蒸发操作 故 符合 为过滤 关联知识 碱金属元素从 金属性逐渐增强 单质的
, , B ;C , Li→Cs, ,
涉及此操作 故 不符合 为向饱和食盐水中通入氨气 二氧 熔 沸点逐渐降低
, C ;D 、 、 。
化碳气体析出碳酸氢钠 涉及此操作 故 不符合 3下列叙述正确的是
, , D 。 . ( )
与 都能和水反应生成碱 它们都是碱性氧化物
①Na2O Na2O2 ,
202 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
溶液和 溶液都能跟 溶液反应得到白 下列说法正确的是
②Na2CO3 NaHCO3 CaCl2 ( )
色沉淀 溶液可以用氨水来代替
A.NaOH
钠在常温下不容易被氧化 溶液 中含有 3+ + - + -
③ B. a Al 、K 、Cl 、Na 、OH
可作供氧剂 而 不行 溶液 中只含有
④Na2O2 , Na2O C. b NaCl
石蕊试液中加入 粉末 先变蓝后褪色 并有气泡生成 向溶液 中滴加盐酸需控制溶液的
⑤ Na2O2 , , D. a pH
钠与浓 溶液反应 放出的气体中含 和 6 答案 D 不溶于氨水 不正确 溶液 中含有
⑥ NH4Cl , H2 NH3 . Al(OH)3 ,A ; a
A. 都正确 B.②③④⑤ C.④⑤⑥ D.②⑤⑥ K + 、Cl - 、Na + 、OH - 、AlO - 2, 无 Al 3+ ,B 不正确 ; 溶液 b 中含有 KCl
3 答案 C 和水反应生成氢氧化钠和氧气 不是碱 和 不正确 向溶液 中滴加盐酸 若盐酸过量 会使生
. ①Na2O2 , NaCl,C ; a , ,
性氧化物 故错误 溶液和 溶液反应得到碳酸 成的 溶解 正确
, ;②Na2CO3 CaCl2 Al(OH)3 ,D 。
钙沉淀 溶液与 溶液不反应 故错误 钠的性 关联知识 向 溶液中逐滴加入盐酸依次发生反应
,NaHCO3 CaCl2 , ;③ NaAlO2 :
质活泼 在常温下易被氧化生成氧化钠 故错误 能与
二氧化碳 , 反应生成碳酸钠和氧气 , 能与水 ; 反 ④ 应 Na 生 2O 成 2 氢氧 AlO - 2 + H + + H2O Al (OH)3 ↓、 Al ( OH)3 + 3H +
化钠和氧气 而 与二氧化碳
,N
水
a2
反
O2
应不会产生氧气 因此 Al
3+
+3H2O。
可作供
,
氧
N
剂
a2O
而 不行
、
故正确 粉末
,
与水
7
.
下列各组物质相互混合进行反应
,
既有气体生成最终又有沉淀
Na2O2 , Na2O , ;⑤Na2O2 生成的是
反应生成氢氧化钠和氧气 过氧化钠具有强氧化性和漂白性 ( )
, , 金属钠投入 溶液中
所以石蕊试液中加入 粉末 溶液先变蓝后褪色 并有气 ① FeCl2
Na2O2 , , 过量的 溶液和明矾溶液反应
泡生成 故正确 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气 生成的氢 ② NaOH
, ;⑥ , 少量 投入过量的 溶液中
氧化钠和氯化铵能反应生成氯化钠 氨气和水 故正确 ③ CaO NaHCO3
、 , 。 投入 溶液中
4某溶液中含有大量 + + - 2- - 加入足 ④Na2O2 CuSO4
. NH4、Na 、HCO3、CO3 、CH3COO ,
量的 固体后 溶液中离子浓度基本保持不变的是 假设 A.①③ B.③④ C.①④ D.②③
Na2O2 , ( 7 答案 C 有 生成 最终沉淀为 3+与过
溶液体积无变化 . ① H2 , Fe(OH)3;②Al
) ( ) 量 -反应生成 - 和 最终无沉淀生成 有沉淀
+ 2- +
OH AlO2 H2O, ;③
A.Na B.CO3 、NH4 生成 但无气体生成 有 生成 同时有 蓝
- - +
CaCO3 , ;④ O2 , Cu(OH)2
C.CH3COO D.CH3COO 、Na 色沉淀生成 故正确答案为
4 答案 C 足量的 加入溶液中时与水反应生成 , C。
. Na2O2 NaOH 拓展延伸 明矾的化学式为 在水中可电
和 +增多 + 与 -反应生成 + 大量减 KAl(SO4)2·12H2O,
O2,Na ;NH4 OH NH3·H2O,NH4 离出 + 3+ 2- 明矾可作净水剂 但不能杀菌消毒
少 ;HCO - 3 与 OH -反应生成 CO 2 3 - 和 H2O,HCO - 3 大量减少 ,CO 2 3 - 8轻质氧 K 化 、A 镁 l 是 、S 新 O 型 4 。 功能复合材料的重 , 要添加剂 可以 。 菱镁矿
增多
;CH3COO
-与
OH
-不反应
,CH3COO
-浓度基本保持不变
,C
.
含 为原料制
,
备 其制备流
正确 ( MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2) ,
。 程如下
易错警示 与水反应生成 和 不能只注意离 :
Na2O2 NaOH O2,
子之间的反应 而忽略溶液中 +浓度会增大
, Na 。
考点二 镁、铝及其重要化合物
5下列有关铝及其化合物的性质说法正确的是
. ( ) 酸溶时 为了提高酸溶速率可采取的措施有
熔点高 可用作耐高温材料 (1) ,
A.Al2O3 , 提高矿物的浸取率可采取的措施有
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上 ;
B. 各答一条即可
加热 发现熔化后的液态铝滴落下来 所以金属铝的熔点 。 ( )
, , 浓硫酸与 反应的化学方程式为
较低 (2) Al2O3
滤渣 的主要成分为 和 填
把用砂纸打磨过的铝条放入浓硝酸中 产生大量红棕色气体 ; Ⅰ (
C. , 化学式
把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中 立即产生大量白色 )。
D. , 用氨水调节溶液 的目的是
沉淀 (3) pH=8~9
若氨水加的量较多使 则最终氧化镁的
5 答案 A 项 会出现熔化但不滴落的现象 不正确 项 , pH>9,
. B , , ;C , 产量会 填 增大 不变 或 减小
铝条发生钝化 不正确 项 起初没有沉淀生成 若继续滴加 ( “ ”“ ” “ ”)。
, ;D , , , 沉镁时发生反应的离子方程式为
最后会产生大量白色沉淀 不正确 (4)
, 。
答疑解惑 打磨过的铝箔在酒精灯上加热 会迅速生成致密 。
, 流程中 焙烧 操作若在实验室中进行 样品应放在
的氧化膜 继续加热 出现熔化但不滴落的现象 (5) “ ” ,
, , 。 中加热 当 时 说明固体
6用如图所示过程除去 溶液中含有的 2+ +等杂质离子 , ,
. AlCl3 Mg 、K 样品已分解完全
并尽可能减小 的损失 。
AlCl3 。 8 答案 将菱镁矿粉碎或适当提高酸溶时的温度 合理答
Al 3
2
+
+
ù ú
ú 足量
→Mg(OH)2 沉淀 . 案均可
)
(1 适 ) 当延长酸溶时间或溶解过程中不断搅拌 ( 或多次
Mg 浸取 合理答案均可
K + ú ú ú NaOH 溶液 溶液 盐酸 → 溶液 b ( )
- û → a 盐酸 (2)Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O CaSO4 SiO2
Cl
→
沉淀
a →AlCl3
溶液
(3)
使滤液中的
Al
3+与
Fe
3+完全沉淀 减小
专题十二 金属及其化合物 203
2+ + 时 2+不易被氧气氧化
(4)CO2+2NH3·H2O+Mg MgCO3↓+2NH4+H2O ⅱ.pH<4 ,Fe 。
坩埚 前后两次称量固体的质量不变 或质量差小于 回答下列问题
(5) ( 0.1g) :
解析 浓硫酸与 反应的化学方程式为 用离子方程式解释废酸中不含 3+的原因
(2) Al2O3 Al2O3+ (1) Fe :
滤渣 的主要成分为不溶于浓
3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O; Ⅰ 。
硫酸的 和生成的微溶物 过程 中 发生的主要反应为
SiO2 CaSO4。 (2) Ⅱ , FeCl2(s)+H2SO4(aq)
(3)
用氨水调节溶液
pH=8~9
的目的是使滤液中的
Al
3+与
FeSO4(s)+2HCl(aq)。
3+完全沉淀 若氨水加的量较多使 滤渣 中含有氢氧 加入过量 的作用是
Fe ; pH>9, Ⅱ ① H2SO4
化镁沉淀 则最终氧化镁的产量会减小 写出一点即可
, 。 ( )。
沉镁时发生反应的离子方程式为 2+ 用化学平衡原理解释鼓入空气的目的
(4) CO2+2NH3·H2O+Mg ② :
MgCO3↓+2NH
+
4+H2O。
流程中 焙烧 操作若在实验室中进行 样品应放在坩埚中
(5) “ ” , 。
加热 当前后两次称量固体的质量不变或质量差小于 时 过程 中 隔绝空气焙烧得到的尾气中含有两种可
, 0.1g , (3) Ⅲ ,FeSO4
说明固体样品已分解完全 用于生产硫酸的氧化物 此过程发生反应的化学方程式
。 ,
是
。
考点三 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼
过程 阴离子交换树脂可将 - 选择性吸附分离 其
(4) Ⅴ: FeCl4 ,
9下列依据相关实验得出的结论正确的是 吸附
. ( ) 过程可表示为 - - -表示 -
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 该溶液 ROH+X 脱附 RX+OH (X FeCl4)。
A. , ,
一定是钠盐溶液 当树脂吸附饱和后可直接用水洗涤树脂进行脱附 同时
,
将 样品先溶于稀盐酸中 然后滴加 溶液 脱附过程发生反应 - 3+ -
B. Fe(NO3)2 , KSCN , :FeCl4 Fe +4Cl 。
溶液变红 说明 样品已氧化变质 吸附后溶液的 将会 填 升高 降低
, Fe(NO3)2 ① pH ( “ ”“ ”
在食盐试样中加入盐酸和 溶液 加入淀粉溶液后变蓝 则 或 不变
C. KI , , “ ”)。
试样可能含 洗脱液经处理后有许多用途 下列用途合理的是
KIO3 ② , 。
加入 溶液后生成白色沉淀 加稀盐酸沉淀不溶解时 刻蚀印刷铜线路板 净化污水
D. AgNO3 , , A. B.
可确定有
Cl
-存在
C.
自来水消毒
D.
浸泡生物标本
9 答案 C 进行焰色反应 火焰呈黄色 说明一定含有钠元 10 答案 3+ 2+
. , , . (1)2Fe +Fe3Fe
F 素 e 2 , + 不 可 一 被 定 氧 是 化 钠 成 盐 Fe , 3 A + , 不 B 正 不 确 正 ; 确 N ; O I - 3 O 在 - 3 与 酸 I 性 -在 条 酸 件 性 下 条 有 件 强 下 氧 可 化 发 性 生 , 任 ( 利 2 意 于 )① 一 H 抑 C 点 l 制 即 气 F 可 体 e 2 的 +水 逸 解 出 ; 防 ; 提 止 供 pH SO >4 2 4 - 时 利 , 于 Fe 2 F + e 被 SO 氧 4 气 固 氧 体 化 析 ; 出 提 ( 供 答 H 出 +
反应生成 和 淀粉遇 变蓝色 正确 若溶液中有
)
I2 H2O, I2 ,C ;
空气带走 气体 促进平衡
CO 2 3 - ,CO 2 3 - 与 Ag +反应生成白色沉淀 Ag2CO3,Ag2CO3 与稀盐 ② HCl 向 , 正反应方向 FeC 移 l2 动 (s) 有 +H 利 2 于 SO4(aq) 固 体
酸反应可生成
AgCl
白色沉淀
,
可观察到沉淀不溶解
,D
不 FeSO4(s)+2HCl(aq) , FeSO4
的析出
正确
。
焙烧
易错警示 钠的化合物不仅有钠盐 还有 条件也可以写
, NaOH、Na2O、 (3)2FeSO4 Fe2O3 +SO2 ↑+SO3 ↑(
等 高温
Na2O2 。 “ ”)
10钢制构件在镀锌前需要经过酸洗 其基本原理是用盐酸除去 升高
. , (4)① ②AB
其表面的 及 等杂质 回收废酸同时生产含 解析 钢制构件表面的 与盐酸反应后生
Fe2O3·H2O FeO 。 (1) Fe2O3·H2O
铁产品的流程如下 : 成的 Fe 3+会与 Fe 反应转化为 Fe 2+ 。 (2)② 鼓入空气有利于
气体的逸出 溶液中 浓度减小 平衡正向移动 生成
HCl , HCl , ,
更多的 固体 吸附后溶液中c - 增大 溶液
FeSO4 。 (4)① (OH ) ,
升高 洗脱液中的 3+可与 反应生成 2+和 2+
pH 。 ② Fe Cu Fe Cu ,
可用于刻蚀印刷铜线路板 正确 3+水解生成的
,A ;Fe Fe(OH)3
胶体能吸附水中的悬浮颗粒 可以净化污水 正确 3+的
, ,B ;Fe
已知 氧化性还不能起到杀菌消毒的作用 故 不正确 不正确
: , C ;D 。
酸洗钢制构件后得到废酸的主要成分如下表所示
ⅰ. 。
成分 - 游离 2+ 3+
Cl HCl Fe Fe
含量 -1
/g·L 130~160 50~70 60~80 0
204 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书 A. 原 NaOH 溶液的浓度为 0.1 mol·L -1
起始页码91 通入 的体积为
B. CO2 448 mL
所得溶液中溶质的物质的量之比为 n
一、碳酸盐、碳酸氢盐与酸反应的图像分析 C. (NaOH) ∶
n
的 1 . 体 向 积 N 关 a2C 系 O 如 3 溶 下 液 图 中 所 逐 示 滴加入盐酸 , 消耗盐酸的体积与产生 (Na D 2C . 所 O3) 得 = 溶 1∶ 液 3 中溶质的物质的量之比为 n (NaHCO3) ∶
CO2 : n
(Na2CO3)=2 ∶ 1
解题导引 根据图像判断出 溶液与一定量 反
NaOH CO2
应所得溶液中的溶质 然后再逐项分析
, 。
解析 由图中信息可知, 溶液与 反应后所得溶
NaOH CO2
液中的溶质为 和 , 不正确;消耗盐酸体积小于
图像特点 Oa段 ab段消耗盐酸的体积相等 Na2CO3 NaHCO3 C
: 、 。 时发生反应 2- + -,故 的物质的量为
反应原理 : Oa段 CO 2 3 - +H + HCO - 3, ab段 HCO - 3+H + 2 ( 5 0. m 2× L 25×10 -3) mol C = O 5 3 × + 1 H 0 -3 m ol , H 同 CO 时 3 生成 Na H 2 C C O O - 3 3 5×10 -3 mol ;消
H2O+CO2↑。 耗盐酸体积为 时发生反应 - +
2向 溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸的体积与产生 25 mL~100 mL HCO3+H H2O+
. NaHCO3 , ,则通入 后所得溶液中 的物质的量为(
的体积关系如下图所示 CO2↑ CO2 NaHCO3 75×
CO2 : -3 ) -3 -2 ,n( )
10 ×0.2 mol-5×10 mol = 1×10 mol NaHCO3 ∶
n( ) ( -2) ( -3) , 正确;由碳
Na2CO3 = 1×10 mol ∶ 5×10 mol=2 ∶ 1 D
原子守恒知通入 的物质的量为 ,未指明是否为标
CO2 0.015 mol
准状况,无法计算 的体积, 不正确;由钠原子守恒知
CO2 B
n( ) n( ) n( ) · -1 ,原
NaOH = NaCl = HCl =0.2 mol L ×0.100L=0.02 mol
图像特点 从O点开始即产生 气体
反应原理
:
- +
CO2 。
NaOH
溶液的浓度为0.02mol
=0.2mol
·
L
-1,
A
不正确。
:HCO3+H H2O+CO2↑。 0.100L
3向 的混合溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐 答案 D
. Na2CO3、NaHCO3 ,
酸的体积与产生 的体积关系如下图所示 设
CO2 ( Na2CO3、 二、测定碳酸钠质量分数的常用方法
的物质的量之比m n 其他比例时的图像略
NaHCO3 ∶ =1 ∶ 1, )。 1气体法
.
测定原理
(1) :Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
依据 的体积确定 的物质的量 进而确定纯碱中
CO2 Na2CO3 ,
的含量
Na2CO3 。
实验操作 向m 纯碱样品中加入足量的稀硫酸 准确
(2) : g ,
图像特点 Oa段消耗 的量小于ab段消耗 的量 测量产生 气体的体积为V 已折算为标准状况
: HCl HCl 。 CO2 mL( )。
反应原理 : Oa段 CO 2 3 - +H + HCO - 3, ab段 HCO - 3+H + (3) 数据处理
V
H2O+
4
C
向
O2↑。
的混合溶液中逐滴加入盐酸 消耗盐酸
纯碱样品中
Na2CO3
的质量为
mol×106 g·mol
-1
=
. NaOH、Na2CO3 , 22400
的体积与产生 的体积关系如下图所示 设 的 V
物质的量之比 C x O ∶ 2 y =1 ∶ 1, 其他比例时的图 ( 像略 N ) aO 。 H、Na2CO3 106 V 则纯碱样品中 的质量分数为2 1 2 0 4 6 00 g
g, Na2CO3 m ×
22400 g
V
53
100%= m%。
112
2沉淀法
.
测定原理
(1) :Na2CO3+BaCl2 BaCO3↓+2NaCl。
图像特点 Oa段消耗 的量大于ab段消耗 的量 依据 沉淀的质量 确定 的物质的量 进而确
: HCl HCl 。 BaCO3 , Na2CO3 ,
反应原理 Oa段 + - 2- + - ab 定纯碱中 的含量
: H +OH H2O、CO3 +H HCO3; Na2CO3 。
段 - + 实验操作 先将m 纯碱样品溶于水配成溶液 向溶液
HCO3+H H2O+CO2↑。 (2) : g ,
例1 (2019湖南衡阳一中月考,14)向 溶液 中加入过量的 溶液 经过滤 洗涤 干燥得 沉淀的质
100mLNaOH BaCl2 , 、 、 BaCO3
中通入一定量 气体 充分反应 再向所得溶液中逐滴加入 量为n
0.2mol·L
-1的盐 C 酸 O
,
2 产生
C
,
O2
的体积 , 与所加盐酸体积之间的关系
(3
g
)
。 数据处理
如图所示 下列判断正确的是 n
。 ( ) 纯碱样品中 的质量为 g -1
Na2CO3 -1 ×106 g·mol =
197 g·mol
n
106
n g
106 则纯碱样品中 的质量分数为 197
g, Na2CO3 m ×100% =
197 g
n
106
m×100%。
197
专题十二 金属及其化合物 205
例2 (2019 山西太原联考,10)某同学为测定 解题导引 根据 中生成沉淀的质量 利用原子守恒进行
Na2CO3 ③ ,
固体 含少量 的纯度 设计如下装置 含试剂 进行实验 分析 确定 中生成 的质量 从而求得 样品中
( NaCl) , ( ) 。 , ② CO2 , Na2CO3
的质量 计算即可得 的纯度
Na2CO3 , Na2CO3 。
解析 项,氢氧化钡足量,挥发出的 不会影响
A HCl BaCO3
沉淀的生成和测定,无需单独添加吸收 的装置,故 项错
HCl A
误; 项,碱石灰可与二氧化碳反应,吸收水分,可防止空气中的
B
气体影响实验的精确度,故 项正确; 项,根据 中沉淀的质
B C ③
量计算碳酸钠的纯度,故需要通入空气,保证 中产生的二氧化
②
下列说法不正确的是 碳完全转移到 中,被充分吸收,故 项正确; 项, 中产生的
( ) ③ C D ③
必须在 间添加吸收 的装置 沉淀为碳酸钡,根据碳酸钡的质量可计算生成二氧化碳的质量,
A. ②③ HCl
的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度 从而计算出样品中碳酸钠的质量,进而可求算碳酸钠固体的纯
B.④
通入空气的作用是保证 中产生的气体完全转移到 中 度,故 项正确。
C. ② ③ D
称取样品和 中产生的沉淀的质量即可求算 固 答案 A
D. ③ Na2CO3
体的纯度
化 确定该混合物中各组分的质量分数 下列说法中错误
对应学生用书 , 。
起始页码93
的是
( )
1(2019河北衡水中学二调,16)向 混合溶液
. Na2CO3、NaHCO3
中逐滴加入稀盐酸 生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如
,
图所示 下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
。
( )
中可以依次盛装碱石灰 无水 碱石灰
A.①、②、③ 、 CaCl2、
硬质玻璃管加热前 应关闭 打开 缓缓通入空气 直至
B. , b, a, , a
处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
若将 装置换成盛 溶液的洗气瓶 则测得的 含
C. ① NaOH , NaCl
量偏大
点对应的溶液中 + - 2- -
A.a :Na 、OH 、SO4 、NO3 实验过程中一直通入空气 停止加热后再停止通入空气
点对应的溶液中 + 2+ + - D. ,
B.b :K 、Ca 、H 、Cl 2 答案 C 根据实验目的和装置的连接顺序可知 装置 用
点对应的溶液中 + 2+ - - . : ①
C.c :Na 、Ca 、NO3、Cl 于吸收空气中的 和水蒸气 可以使用碱石灰 装置 吸收
点对应的溶液中 - - 2+ + CO2 , ; ②
D.d :F 、NO3、Fe 、Ag 和 分解生成的水蒸气 可以使用无
1 答案 C 点对应的溶液中有大量 - -与 - 不 Na2CO3·10H2O NaHCO3 ,
. a HCO3,OH HCO3 水 装置 吸收碳酸氢钠分解生成的 使用碱石灰
能大量共存 不正确 点对应的溶液中有大量 - +与 CaCl2; ③ CO2, ,
,A ;b HCO3,H 项正确 实验前必须将装置中的水蒸气和 赶尽 避免
- 不能大量共存 不正确 点对应溶液中的溶质是 A 。 CO2 ,
HCO3 ,B ;c 影响测定结果 硬质玻璃管加热前 应关闭 打开 缓缓通入
项中的四种离子在 溶液中可以大量共存 正 , , b, a,
NaCl,C NaCl ,C 空气 直至 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
确 点对应溶液中的溶质是 和 +与 -不能大量 , a ,B
;d NaCl HCl,Ag Cl 项正确 若将 装置换成盛 溶液的洗气瓶 则会增加水
共存
,
酸性条件下
,Fe
2+
、NO
-
3
不能大量共存
,F
-不能大量存在
, 的质量
。
使测得
①
的
NaOH
的含量偏高
,
的含量
不正确 , Na2CO3·10H2O ,NaCl
D 。 偏低 项错误 实验过程中一直通入空气 停止加热后继续
解题关键 O →b 段发生反应 CO 2 3 - +H + HCO - 3,b→c 段发 通入 , 空 C 气使存留 。 在装置中的 和水蒸气 , 完全被吸收 项
溶
生反
液
应
中溶
HC
质
O
为
- 3+H + H
和
2O+CO2↑
点
,c→
对
d
应
段
溶
盐
液
酸
中
过
溶
量
质
;
为
b 点对应 正确
。
CO2 ,D
2(2018河南安阳
Na
一
H
模
CO
,
3
10)
N
为
a
了
Cl,
测
c
定
NaCl
和
。 解题关键 混合物加热后分解生成的气体产物有水蒸气和
. NaCl、Na2CO3·10H2O 故应先吸收水蒸气 再吸收 然后根据二者的质量进
的混合物中各组分的含量 某同学设计如下实验 取 CO2, , CO2,
NaHCO3 , : 行相关计算和评价
一定质量的混合物 通过测量反应前后 和 装置质量的变 。
, ② ③
206 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
是指溶解性化学需氧量 是衡量水中有机物含量
对应学生用书 (5)SCOD ,
起始页码93 的指标 水体中的 越大 说明其有机物含量越高 用
。 SCOD , 。
2+ 法氧化破解啤酒工业污泥中的微生物 释放出有机物
利用所学金属及其化合物知识,联系非金属及其化合物知 F
和
e
氮
-
等
H2O
测
2
得不同初始 下污泥经氧化破解后
,
上层清液中的
。 pH
识,结合实验基本知识、运用读图能力,通过对题中的文字、表
及总氮浓度如图所示 当 时 总氮浓度 均
SCOD 。 pH>2.5 , 、SCOD
格、框图、图像信息进行综合分析,特别注意文字细节和图像中
降低 其原因可能是
,
关键点,以解决化学工艺流程题、与物质性质相关的综合实验题
。
以及化学反应原理综合题等。
思路分析 ( )由图可知,当 时,总氮浓度、
5 pH>2.5 SCOD
Cu
2+的 例 存在 下 [ 生 20 成 19 具 江 有 苏 强 南 氧 京 化 、盐 性 城 的 二
·
模
OH
,2
(
0 羟 (5 基 ) 自 ] H 由 2O 基 2
)
在
,·
Fe
O
2+
H
、 均降
2+
低,其
法
原
氧
因
化
可
破
能
解
是
啤
pH
酒
增
工
大
业
,
污
Fe
泥
2+、
中
Fe
的
3+
微
转
生
化
物
为
的
Fe
催
(
化
OH
效
) 3
率
,
可将有机物氧化降解 Fe -H2O2
。
降低。
答案 ( ) 2+、 3+转化为 ( )
5 Fe Fe Fe OH 3
题目价值 能观察物质发生变化的现象 收集实验证据 基
, ,
于现象和数据进行分析并得出结论 体会科学探究与创新意识
。
的学科核心素养
。
2[2019江苏七市二模,20(1)]铊 的价态分析及处理方法
对应学生用书 . (Tl)
起始页码94 是环境保护研究的重点课题
。
三价铊各物种 3+ 2+ +
1[2020届江苏南通栟茶中学学情监测,19(1)]一种从铜渣 主
(1) [Tl 、Tl(OH) 、Tl(OH)2、Tl(OH)3、
. ( - 分布分数 平衡时某物种的物质的量占各物种
要含铜 锌 铁 铅等金属单质的混合物 中提取铜的工艺流程 Tl(OH)4] (
的总物质的量之和的分数 与 的关系如图所示 当
、 、 、 )
如下 ) pH 。
时 溶液中浓度最大的含铊物种是
:
pH=1.5 ,
铜萃取剂 稀硫酸 填化学式
(NH4)2S2O4
( )。
↓ ↓ ↓
铜渣 浸出 萃取 反萃取 电解 铜
→ → → → →
滤↓渣 萃余↓液 萃余↓液
1 2
浸出 过程采用氨体系选择性浸出法 各金属浸出率和
(1)“ ” 。
氨水浓度的关系如图所示 则 滤渣 中主要含有的金属
。 “ ”
元素是 氨水最适宜的浓度为 -1
。 mol·L 。
2 答案 +
. (1)Tl(OH)2
解析 随着 的升高 2+ +
(1) pH ,Tl(OH) 、Tl(OH)2、Tl(OH)3、
- 依次出现浓度增大趋势 结合图像可知当
Tl(OH)4 , pH=1.5
时 溶液中浓度最大的含铊物种是 +
, Tl(OH)2。
3(2018江苏南京、盐城、连云港二模,16)聚合硫酸铁铝 聚合
. 、
氯化铝是高效水处理剂 以废铁屑 废铝质易拉罐及硫酸为原
。 、
料 制备聚合硫酸铁铝的工艺流程如下
, :
1 答案 铁 铅
. 、 2.0
解析 由题图可知 铜和锌的浸出率较大 铁和铅的浸
(1) , ,
出率较小 则滤渣中主要含有的金属元素是铁和铅 氨水的浓
, 。
度从 -1升高至 -1时 铜的浸出率相差不
2.0 mol·L 2.2 mol·L ,
大 但铁的浸出率有显著提高 能使浸出液中混有较多的杂质
, ,
离子 故氨水的适宜浓度为 -1
, 2.0 mol·L 。
专题十二 金属及其化合物 207
为提高反应 金属元素的浸出率 可以采取的措施有
(1) Ⅰ、Ⅱ , (2)4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O
温度太低 反应速率太慢 温度太高 金属离子水解程度增
。 (3) , ; ,
反应 中 转化为 的化学方程式为 大 易形成沉淀 影响产品的产量 2+ + -
(2) Ⅲ FeSO4 Fe2(SO4)3 , , 3Fe +4H +NO3
3+
。 3Fe +NO↑+2H2O
反应 的温度应控制在 原因是 ( n )
(3) Ⅲ 50~70 ℃, 反 应 中 往 往 加 (4)2Fe 3+ + 3- SO 2 4 - + n H2OFe2(OH)n(SO4)3- n 2+ n H +
。 Ⅲ 2
入硝酸铝 反应转化过程如图甲 转化 的离子方程式是
, , ① (5)O2、Cl2
解析 增大反应物浓度 升温等能加快反应速率
。 (1) 、 。
反应 中 转化为 的化学方程式为
(2) Ⅲ FeSO4 Fe2(SO4)3
4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O。
控制温度在 的原因应从两个角度分析 首先温
(3) 50 ~70 ℃ 。
度不能太低 否则反应速率太慢 其次温度不能太高 因为温度
, ; ,
升高 3+ 3+水解程度增大 易形成沉淀 影响产品的产量
,Fe 、Al , , ;
根据图甲可知 发生的是 2+ 3+ - 的过程 故离
,① Fe →Fe 、NO3→NO ,
子方程式为 2+ + - 3+
3Fe +4H +NO3 3Fe +NO↑+2H2O。
根据水解产物可知 3+与 2- 都参与了离子反应 故离子方程
(4) Fe SO4 ,
(4) 写 式 出 Fe2(SO4)3 水解生成 Fe2(OH)n(SO4)3- n 2 的离子方程 式为 2Fe 3+ + ( 3- n ) SO 2 4 - + n H2OFe2(OH)n(SO4)3- n 2+ n H + 。
: 。 2
利用图乙所示电解装置可制备净水剂聚合氯化铝 实际 溶液中的 - -也有可能在阳极放电 分别产生
(5) 。 (5) Cl 、OH ,
生产中 阳极附近因为发生副反应而产生的气体可能有
, Cl2、O2。
方法技巧 分析温度控制在 的原因时 要分别分
。 “50~70 ℃” ,
3 答案 适当增大硫酸浓度 或适当提高反应温度等 析温度过低和温度过高会带来怎样的影响
. (1) ( ) 。
对应学生用书
起始页码220
考点一 钠及其重要化合物 关 项 用作耐高温材料是因为其熔点高 与其是两性
;C ,Al2O3 ,
1(2019课标Ⅱ,11,6分)下列化学方程式中 不能正确表达反 氧化物无关
. , 。
应颜色变化的是 拓展延伸 虽可用作食品干燥剂 但本身及与水反应的
( ) CaO ,
向 溶液中加入足量 粉 溶液蓝色消失 产物 对人体都有危害 一定不能误食
A. CuSO4 Zn , Zn+CuSO4
3(2017
Ca
江
(O
苏
H
单
)2
科,7,2分)在给定
,
条件下 下列选
。
项所示的物质
澄
清
的
Cu
石
+Z
灰
nS
水
O4
久置后出现白色固体
.
间转化均能实现的是
,
B. Ca(OH)2+CO2 ( )
CaCO3↓
在
+
空
H2
气
O
中放置后由淡黄色变为白色 A.Fe 点
Cl
→燃
2
FeCl2
NaOH(aq)
→ Fe(OH)2
C.Na2O2 2Na2O2
2
向
Na2O+O2↑
悬浊液中滴加足量 溶液出现红褐色沉淀
B.S 点 O →燃 2 SO3 H2 → O H2SO4
D. Mg(OH)2 FeCl3 高温
SiO2
1 答
3M
案
g(OH
C
)2+
本
2
题
Fe
考
Cl3
查
了
分
2
析
Fe
和
(O
解
H
决
)3
化
+3
学
M
问
gC
题
l2
的能力 体现了
C.CaCO3 → CaO 高→温 CaSiO3
. ,
宏观辨识与微观探析的学科核心素养 O2 H2O
。 D.NH3 催化剂 → NO → HNO3
项 在空气中与 反应生成了 与 化学 ,△
C ,Na2O2 CO2 Na2CO3 O2, 3 答案 C 本题考查元素及其化合物的知识 项 铁在
方程式为 故错误 . 。 A ,
2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2, 。 中燃烧只能生成 不能生成 项 硫与 反应
解题关键 该题不仅要关注所给化学方程式能否解释反应的 Cl2 FeCl3, FeCl2;B , O2
不能直接生成 项 在高温条件下分解生成
颜色变化 还要关注所给化学方程式是否符合该条件下的反应 SO3;C ,CaCO3 CaO
, 和 与 在高温条件下化合生成 即
事实 比如 项 在空气中放置并不能分解成 CO2,CaO SiO2 CaSiO3, CaCO3
。 C ,Na2O2 Na2O 高温 高温
与 项 与 在
2(20 O 1 2 8 。 江苏单科,3,2分)下列有关物质性质与用途具有对应 催 化剂 CaO 加 + 热 CO 条 2↑ 件 , 下 Ca 发 O+ 生 S 反 iO2 应 生 成 CaSiO3;D 易与 ,NH3 反应 O 生 2 成
. 、 NO,NO O2
关系的是 能与水反应生成 但 不能与水反应
( ) NO2,NO2 HNO3, NO 。
受热易分解 可用于制胃酸中和剂 易混易错 在 中燃烧时 无论 是否过量 只能生成
A.NaHC 熔 O 点 3 高硬度大 可 , 用于制光导纤维 不能 生 Fe 成 Cl2 与 , 溶液 Fe 反应生成 , 在
B.SiO2
是两性氧化物
,
可用作耐高温材料
FeC
中
l3,
燃烧时 无论
FeCl2;
是
Fe
否过
F
量
eCl3
只能生成 不
F
能
eC
直
l2;
接
S
生
C.Al2O3
能与水反应 可用
,
作食品干燥剂
O
成
2 , O2 , SO2,
D.CaO , SO3。
2 答案 D 本题考查与生产 生活相关的几种常见物质的应
. 、
用 项 用于制胃酸中和剂应用的是 能与
。 A ,NaHCO3 NaHCO3
胃酸反应生成 和 这一性质 与 受热易
NaCl、CO2 H2O , NaHCO3
分解无关 项 用于制光导纤维与其熔点 硬度等性质无
;B ,SiO2 、
208 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
4(2016天津理综,1,6分)根据所给的信息和标志 判断下列说
. ,
法错误的是
( )
··
A B C D
神农本草
《
经 记载 麻 碳酸氢钠药片
》 ,
黄能 止咳逆
“
上气
”
古代中国人 该药是抗酸药 看到有该标志
, 贴有该标志的物
已用麻黄治 服用时喝些醋 的丢弃物 应
, 品是可回收物
疗咳嗽 能提高药效 远离并报警
4 答案 B 碳酸氢钠易与醋酸反应 若与醋酸同服 会降低
. , ,
药效
。
5(2016天津理综,4,6分)下列实验的反应原理用离子方程式
.
表示正确的是
( )
室温下 测得氯化铵溶液 证明一水合氨是弱碱 +
A. , pH<7, :NH4+
+
2H2ONH3·H2O+H3O
用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝 -
B. :2Al+2OH +2H2O
- 2AlO2+3H2↑
用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基
C. :
OH
COOH
+
-
2HCO3 →
-
O
- COO
+2H2O+2CO2↑
用高锰酸钾标准溶液滴定草酸 - + 2- D. :2MnO4+16H +5C2O4
2+ 2Mn +10CO2↑+8H2O
5 答案 B + 的水解反应是可逆反应 故应写成 +
. NH4 , NH4+
+ 错误 酸性 羧基 酚
2H2O NH3·H2O+H3O ,A ; : >H2CO3>
羟基 - 所以酚羟基不能与 - 反应 故离子方程式应
>HCO3, HCO3 ,
写成
OH
COOH - + HCO3 →
电解
得不到金属 项
2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓, Mg,D
错误
。
易混易错 电解 溶液与电解熔融的 不同 电解
MgCl2 MgCl2 ,
电解
溶液的反应为
MgCl2 MgCl2 + 2H2O Cl2 ↑+H2 ↑+
电解
电解熔融 的反应为 熔融
Mg(OH)2↓, MgCl2 MgCl2( )Mg+
Cl2↑。
7(2019课标Ⅰ,26,14分)硼酸 是一种重要的化工原
. (H3BO3)
料 广泛应用于玻璃 医药 肥料等工业 一种以硼镁矿 含
, 、 、 。 (
及少量 为原料生产硼酸及
Mg2B2O5·H2O、SiO2 Fe2O3、Al2O3)
轻质氧化镁的工艺流程如下
:
回答下列问题
:
在 溶浸 硼镁矿粉 产生的气体在 吸收 中反应的
(1) 95 ℃“ ” , “ ”
化学方程式为
。
滤渣 的主要成分有 为检验 过滤
(2)“ 1” 。 “
后的滤液中是否含有 3+离子 可选用的化学试剂
1” Fe ,
是
。
根据 的解离反应 + - (3) H3BO3 :H3BO3+H2OH +B(OH)4,
K -10 可判断 是 酸 在 过滤
a=5.81×10 , H3BO3 ; “ 2”
前 将溶液 调节至 目的是
, pH 3.5, 。 在 沉镁 中生成 沉淀的离子方程式为
(4) “ ” Mg(OH)2·MgCO3
母液
,
经加热后可返回 工序循环使用 由碱式碳酸镁
。
制备轻质氧化镁的方法是
。
7 答案
. (1)NH4HCO3+NH3 (NH4)2CO3
OH (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
一元弱 转化为 促进析出
-
(3) H3BO3,
COO + H2O + (4)2Mg 2+ +3CO 2 3 - +2H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO - 3
或 2+ 2-
错误 草酸是弱电解质 不能拆写成离子形式 故离 [ 2Mg +2CO3 +H2OMg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑]
CO2↑,C ; , , 溶浸 高温焙烧
子方程式应写为 错误 2MnO - 4 + 6H + + 5H2C2O4 2Mn 2+ + 解析 本题涉及的考点有离子方程式的书写 、Fe 3+的检验 、
1
易
0C
混
O
易
2↑
错
+8H
水
2O
解
,D
反应一
。
般很微弱 要用 草酸是弱电解
化学平衡常数的应用
,
考查了学生解读化学工艺流程
,
将题给
信息与已学知识相结合分析 解决化学问题的能力
, “”;
质 书写离子方程式时不能拆写成离子形式 、 。
溶浸 步骤产生的 气体 是 用 溶液吸收
, 。
(1)“ ” “ ” NH3, NH4HCO3
的化学方程式为
考点二 镁、铝及其重要化合物 NH3 NH3+NH4HCO3 (NH4)2CO3。
根据流程图可知 在 过滤 步骤中除去
6(2016江苏单科,9,2分)在给定条件下 下列选项所示的物质 (2) ,Fe2O3、Al2O3 “ 1” ,
. , 不溶于 溶液 故 滤渣 的主要成分有
间转化均能实现的是 SiO2 (NH4)2SO4 , “ 1” SiO2、
( ) 检验 3+通常选用 溶液
Fe2O3、Al2O3; Fe KSCN 。
HCl(aq) H2 根据 的解离反应以及电离平衡常数 可判断
A.SiO2 →SiCl4 高→温Si (
是
3
一
)
元弱
H
酸
3B
在
O3
过滤 操作前 元素主要以
,
4- 的形
H3
式
BO
存
3
; “ 2” B B2O5
O2 H2O 在 调节 至 后生成了 沉淀 由此可推断调节
B.FeS2 煅→烧SO2 →H2SO4 , pH 3.5 H3BO3 , pH
的目的是将 4- 转化成
B2O5 H3BO3。
H2 HCl(aq) 反应物有 2+ 2- 生成物有 沉淀
C.N2 高温 高压 催化剂→NH3 →NH4Cl(aq) (4) Mg 、CO3 , Mg(OH)2·MgCO3 ,
、 、 再结合电荷守恒 原子守恒可写出反应的离子方程式 沉镁
电解 、 ;“ ”
HCl(aq) 后的母液的主要成分为 可供 溶浸 工序循环使
D.MgCO3 →MgCl2(aq) →Mg (NH4)2SO4, “ ”
用 在高温条件下均易分解生成 故高
6 答案 C 和 不反应 项错误 与 温
;
焙
M
烧
g(
碱
OH
式
)
碳
2、
酸
Mg
镁
C
可
O3
以制备轻质氧化镁
MgO,
. SiO2 HCl(aq) ,A ;SO2 H2O 。
反应生成 项错误 电解 的反应为 审题技巧 书写陌生的化学方程式或离子方程式时 要挖掘
H2SO3,B ; MgCl2(aq) MgCl2+ ,
专题十二 金属及其化合物 209
题中信息 分析 推断反应物和生成物 特别要注意溶液的酸
, 、 。
碱性 通常不能在酸性溶液中生成 - 不能在碱性溶液中生 , OH ,
成 +
H 。
方法归纳 可循环利用的物质通常是某步骤的副产物 可以
,
作为其他步骤的反应物
。
8(2018天津理综,7,14分)下图中反应 是制备 的一种
. ① SiH4
方法 其副产物 是优质的镁资源 回答下列
, MgCl2·6NH3 。
问题
:
所含元素的简单离子半径由小到大的顺序
(1)MgCl2·6NH3
-除外 在元素
(H ): ,Mg
周期表中的位置 的电
: ,Mg(OH)2
子式
: 。
的化学式为 反应 的必备条件是
(2)A2B 。 ②
上图中可以循环使用的物质有
。 。
在一定条件下 由 和 反应生成 和一种固体耐
(3) , SiH4 CH4 H2
磨材料 写化学式
( )。
为实现燃煤脱硫 向煤中加入浆状 使燃烧产生
(4) , Mg(OH)2,
的 转化为稳定的 化合物 写出该反应的化学方程
SO2 Mg ,
式
: 。
用 制成的格氏试剂 常用于有机合成 例如制
(5) Mg (RMgBr) ,
备醇类化合物的合成路线如下
:
O
Mg 1)R′CH
RBr 无水乙醚→RMgBr
OH
结 合 已 知 信 息 可 推 出 可 以 由
(5) CH3CH2CHCH3
O
CH3CH2C—H
OH
烃基 烃基或
+→ RCHR′ (R: ;R′: H)
2)H3O
OH
依据上述信息 写出制备 所需醛的可能
, CH3CH2CHCH3
结构简式
: 。
8 答案 r + r 2+ r 3- r - 第三周期
. (1) (H )< (Mg )< (N )< (Cl ) ⅡA
族 · ·· · - 2+ · ·· · -
[H·O·] Mg [·O·H]
·· ··
熔融 电解
(2)Mg2Si , NH3,NH4Cl
(3)SiC
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2 2MgSO4+2H2O
(5)CH3CH2CHO,CH3CHO
解析 本题考查物质结构与元素周期律 工艺流程 简单有
、 、
机合成
。
+只有原子核 3- 2+有两个电子层 当电子层结构相
(1)H ;N 、Mg , 同时 原子序数越大离子半径越小 -有三个电子层 故离子
, ;Cl ,
半径 r + r 2+ r 3- r - 是离子化合
: (H )< (Mg )< (N )< (Cl )。 Mg(OH)2
物 其电子式为 · ·· · - 2+ · ·· · -
, [H·O·] Mg [·O·H] 。
·· ··
由反应 产物逆推可知 由 组成 故化学式为
(2) ① A2B Mg、Si ,
电解熔融 可制取 反应的化学方程式为
Mg2Si。 MgCl2 Mg,
电解
熔融 反应过程中生成的
MgCl2( )Mg+Cl2↑。 NH3、NH4Cl
可以是反应 的反应物 故二者可以循环使用
① , 。
依据原子守恒可知 与 反应生成 和 俗
(3) SiH4 CH4 H2 SiC,SiC
称金刚砂 是一种固体耐磨材料
, 。
转化为 反应的化学方程式为
(4)SO2 MgSO4, 2Mg(OH)2+
2SO2+O2 2MgSO4+2H2O。
和 反应后酸化得到 也可以由
CH3MgBr ,
O
CH3C
和 反应后酸化得到
H CH3CH2MgBr 。
拓展延伸 钙基固硫
高温 高温
CaCO3 CaO+CO2↑,CaO+SO2 CaSO3,2CaSO3+O2
高温 高温
总反应可写成
2CaSO4, 2CaCO3+2SO2+O2 2CaSO4+
2CO2。
9(2017天津理综,7,14 分)某混合物浆液含
. Al(OH)3、MnO2
和少量 考虑到胶体的吸附作用使 不易完
Na2CrO4。 Na2CrO4
全被水浸出 某研究小组利用设计的电解分离装置 如图 使
, ( ),
浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液 并回收利用 回答
, 。 Ⅰ
和 中的问题
Ⅱ 。
固体混合物的分离和利用 流程图中的部分分离操作和反
Ⅰ. (
应条件未标明
)
固体 溶液 溶液 CO2 沉淀 固体
NaOH → A → B → C → Al
混合物 固体
① → D → Cl2
②
固体混合物分离利用的流程图
反应 所加试剂 的电子式为
(1) ① NaOH ,B→C
的反应条件为 的制备方法称为
,C→Al 。
该小组探究反应 发生的条件 与浓盐酸混合 不加
(2) ② 。 D ,
热 无变化 加热有 生成 当反应停止后 固体有剩余
, ; Cl2 , , ,
此时滴加硫酸 又产生 由此判断影响该反应有效进
, Cl2。
行的因素有 填序号
( ) 。
温度 -的浓度 溶液的酸度
a. b.Cl c.
与焦炭 完全反应 生成一种还原性气体
(3)0.1 mol Cl2 、TiO2 ,
和一种易水解成 x 的液态化合物 放热
TiO2· H2O , 4.28 kJ,
该反应的热化学方程式为
。
含铬元素溶液的分离和利用
Ⅱ.
用惰性电极电解时 2- 能从浆液中分离出来的原因是
(4) ,CrO4
,
分离后含铬元素的粒子是 阴极室生成的物
; 质为 写化学式
( )。
9 答案 + · ·· · - 加热 或煅烧 电解法
. (1)Na [·O·H] ( )
··
(2)ac
(3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)
H -1
Δ =-85.6 kJ·mol
在直流电源作用下 2- 通过阴离子交换膜向阳极室移
(4) ,CrO4
动 脱离浆液 2- 和 2- 和
, CrO4 Cr2O7 NaOH H2
解析 本题考查电子式的书写 热化学方程式的书写 电解
、 、
原理及其应用等
。
210 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
- -
(1)NaOH 是离子化合物 , 其电子式为 Na + [ · · · O · · ·H] - ; 固体混 (2)Al2O3+2OH 2AlO2+H2O 或
合物中含有 和 加入 溶
··
液 转
(3)MgO+2NH4Cl+H2O MgCl2+2NH3·H2O NH4Cl+
化为易溶于水
Al
的
(OH)3 MnO2,
不能溶
Na
于
OH ,
溶
A
液
l(O
故
H)
固
3
体
H2O NH3·H2O+HCl,MgO+2HClMgCl2+H2O
为 溶液
Na
中
Al
含
O2
有
,MnO2
向溶液
NaO
中
H
通入
,
后生
Ⅱ.(
制
1)
印
S,
刷
Fe
电 路
Fe
板
3S4
D MnO2, A NaAlO2, A CO2 (2)
成的沉淀 为 受热分解生成 固体
C), 工业上 B 常用 A 电 l( 解 OH 熔 ) 融 3, 的 Al( A O l2 H O ) 3 3 制备金属铝 。 Al2O3( (3)H · · · · S · · · ·H Fe3S4+6H + 3H2S↑+3Fe 2+ +S
固体 为 与浓盐酸混合 不加热无变化 加 取溶液 加入过量
(2) D MnO2。 MnO2 , , (4)H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI G,
热有 Cl2 生成 , 说明该反应能否有效进行与温度有关 ; 反应停 BaCl2 溶液 , 若产生白色沉淀 , 则有 SO 2 4 - ; 过滤后取滤液 , 滴加
止后 固体有剩余 滴加硫酸又产生 说明该反应能否有效 溶液 若再产生白色沉淀 则有
, , Cl2, H2O2 , , H2SO3
进行与溶液的酸度有关 解析 该化合物作阻燃剂的两条依据可以从题给反
。 Ⅰ.(1)
通过分析可知反应生成的还原性气体为 易水解成 应方程式直接看出 一是 的分解反应
(3) CO, TiO2· , Mg5Al3(OH)19(H2O)4
x 的液态化合物为 故反应的热化学方程式为 是吸热反应 二是反应产物 和 是耐火材料 可隔
H2O TiCl4, 2Cl2(g)+ , MgO Al2O3 ,
H -1 绝空气 生成的水蒸气可稀释空气
TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g) Δ =-85.6kJ·mol 。 , 。
依据离子交换膜的性质和电解池的工作原理知 在直流电 利用 可溶于 溶液 而且 溶液不影响其
(4) , (2) Al2O3 NaOH , NaOH
场作用下 2- 通过阴离子交换膜向阳极室移动 脱离浆液 他产物的性质
,CrO4 , ; 。
在电解过程中 -在阳极室失去电子生成 溶液的酸性增 可溶于酸性溶液 所以可用 + 水解的性质将其
,OH O2, (3)MgO , NH4
强 通过阴离子交换膜移向阳极室的 2- 有部分转化为 溶解
, CrO4 。
Cr2O 2 7 - , 故分离后含铬元素的粒子是 CrO 2 4 - 和 Cr2O 2 7 - ;H +在阴 Ⅱ.(1) 根据 D 为血红色溶液及 A、B、C、D 间的转化关系可推
的
极室
Na
得
+通
到
过
电
阳
子
离
生
子
成
交
H
换
2,
膜
溶
移
液
向
中
阴
的
极
OH
室
-
,
浓
故
度
阴
增
极
大
室
,
生
混
成
合
的
物
物
浆
质
液
为
中 知
液
(
A
酸
中
性
含
变
有
强
铁
)
元
,F
素
为
;
无
根
色
据
气
F
体
与
E
I2
与
的
H
K
2O
I 溶
反
液
应
反
得
应
到
生
的
成
无
无
色
色
酸
溶
性
和 溶液知 为 溶液 则 中另一元素为硫元素 再根据
N
易
aO
错
H
易混
H2。
在电化学问题中 注意阳离子交换膜只允许阳离 与 的
F
质量
H2
关
SO
系
3
求出
,
的
A
化学式是
;
, A B A Fe3S4。
子通过 阴离子交换膜只允许阴离子通过 可溶于含有 3+的溶液 其典型应用是制印刷电路板
, 。 (2)Cu Fe , 。
10(2016浙江理综,27,18分) 化合物
. Ⅰ. Mg5Al3(OH)19(H2O)4 的电子式是 · ·· · 由生成淡黄色不溶物可知发生
可作环保型阻燃材料 受热时按如下化学方程式分解 (3)H2S H·S·H,
, : ··
了 3+与 2-的氧化还原反应 故反应的离子方程式是
△ Fe S , Fe3S4+
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4 27H2O↑+10MgO+3Al2O3 + 2+
写出该化合物作阻燃剂的两条依据 6H 3H2S↑+3Fe +S。
(1) 煅烧过程中硫元素应转化为 溶于 生成
(4) SO2,SO2 H2O
。 所以 的过程中发生了 氧化 的反应 为
用离子方程式表示除去固体产物中 的原理 H2SO3, F→G I2 H2SO3 ;
(2) Al2O3 不干扰剩余的 的检验 应用过量 溶液先检验
H2SO3 , BaCl2
。 2- 的存在 之后取滤液加 溶液 再检验 的
已知 可溶于 的水溶液 用化学方程式表示其 SO4 , H2O2 , H2SO3
(3) MgO NH4Cl , 存在
原理 。
。
磁性材料 是由两种元素组成的化合物 某研究小组按如
Ⅱ. A ,
考点三 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼
图流程探究其组成
: 11(2018江苏单科,6,2分)下列有关物质性质的叙述一定不正
2.400g 红棕色固体 盐酸 黄色溶液 KSCN 溶液 血红色溶液 . 确的是
2 化 .9 合 60 物 g 足量空气 → B → C → D 向 溶液中滴加 溶液 溶液显红色 ( )
充分煅烧 无色气体 无色酸性溶液 的 溶液 无色溶液 A. FeCl2 NH4SCN ,
A → E H2 → O F I2 ( 棕 K 红 I 色 ) → G( 酸性变强 ) B.KAl(SO4)2·12H2O 溶于水可形成 Al(OH)3 胶体
与 混合加热可生成
请回答
:
C.NH4Cl Ca(OH)2 NH3
与 溶液反应可生成
的组成元素为 用元素符号表示 化学
(1)A ( ),
D.Cu FeCl3 CuCl2
式为 11 答案 A 本题考查元素化合物的性质 向 溶液中
。
. 。 FeCl2
滴加 溶液 溶液不显红色 项错误
溶液 可溶解铜片 列举该反应的一个实际应用
(2) C ,
NH4SCN , ,A ;KAl(SO4)2·
溶于水 电离出的 3+发生水解可形成 胶
。 12H2O , Al Al(OH)3
已知化合物 能与稀硫酸反应 生成一种淡黄色不溶物 体 项正确 实验室常用 固体与 固体混合
(3) A , ,B ; NH4Cl Ca(OH)2
和一种气体 ( 标况下的密度为 1.518 g·L -1 ), 该气体分子 加热制 NH3,C 项正确 ;Cu 与 FeCl3 溶液反应可生成 CuCl2 和
的电子式为 写出该反应的离子方程 项正确
。 FeCl2,D 。
式 易错易混 -与 3+可结合形成 使溶液显红
。 SCN Fe Fe(SCN)3
写出 反应的化学方程式 色 而 -与 2+不能
(4) F→G , SCN Fe 。
设计实验方案探究溶液 12(2018课标Ⅰ,7,6分)磷酸亚铁锂 电池是新能源
。 G . (LiFePO4)
中的主要微粒 不考虑 + + - 汽车的动力电池之一 采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁
( H2O、H 、K 、I ) 。
锂电池正极片中的金属 其流程如下
, :
10
.
答 案
Ⅰ .( 1)
反 应 吸 热 降 低 温 度
,
固 体 。 氧化物隔绝空气
,
水 正 极 片 碱 溶 → → N 含 a 磷 Al 酸 O2 亚 滤 铁 液 锂滤渣 H 2S O4 /H N O 3→
→
含 炭黑 Li 等 、P 滤 、F 渣 e 等滤液 碱 液 → → 沉 滤 淀 液碳酸 钠 → 含 Li 沉淀
蒸气稀释空气 下列叙述错误的是
( )
专题十二 金属及其化合物 211
合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 将 2+全部氧化为 3+ 不引入杂质 防止 3+水解
A. (3) Fe Fe ; Fe
从 正极片 中可回收的金属元素有 加热浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤
B. “ ” Al、Fe、Li (4) 、 、 ( )
沉淀 反应的金属离子为 3+
C.“ ” Fe (5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 解析 本题涉及的考点有铁及其化合物 氧化还原反应和
D. 、
12 答案 D 合理处理废旧电池可回收有关金属 达到资源 工艺流程等 考查了学生将实际问题分解 通过运用相关知识
. , ; ,
再利用的目的 同时有利于保护环境 项正确 由流程图可 分析和解决化学问题的能力 体现了科学态度与社会责任的
, ,A ; ,
知 正极片 中含有的金属元素有 项正确 学科核心素养 以及关注社会发展的价值观念
,“ ” Al、Fe、Li,B ; , 。
中铁元素的化合价为 价 在 作用下 用热纯碱溶液洗去铁屑表面的油污后 再用水洗涤铁屑
LiFePO4 +2 , H2SO4、HNO3 (1) ,
转化为 难 F 溶 e 3+ 于 , 经 水 碱 而 液处理形 可溶 成 于 Fe 水 (O 故 H) 不 3 沉 能用 淀 ,C 项正 代 确 替 ; 表面 加 附 热 着 可 物 以 。 加快化学反应速率 进而加快铁屑的溶解 为
Li2CO3
错误
, Li2SO4 , Na2SO4
便
(2
于
)
控制温度在 可采取
,
水浴加热方式 铁屑
。
中硫
N
审
a
题
2C
方
O3
法
,D
以元
。
素化合物的性质为依据 分析流程中各物质 化物与稀 反
80
应
~9
生
5
成
℃
酸
,
性气体 可用碱液
。
吸收 并用
, H2SO4 H2S, ,
的转化 倒扣漏斗 既能充分吸收又能防止倒吸
。 , 。
13(2018江苏单科,9,2分)在给定条件下 下列选项所示的物 步骤 利用 的强氧化性将 2+全部氧化为 3+
. , (3) ③ H2O2 Fe Fe 。
质间转化均能实现的是 为防止 3+水解 需控制溶液的 小于
( ) Fe , pH 0.5。
饱和石灰水 从溶液中得到产品硫酸铁铵晶体 先加热浓缩 冷却结
△ (4) , 、
A.NaHCO3(s) →Na2CO3(s) →NaOH(aq) 晶 然后过滤 洗涤 干燥即可
过量 , 、 、 。
NaOH(aq) HCl(aq) 设硫酸铁铵晶体的物质的量为 加热到 失去
B.Al(s) →NaAlO2(aq) →Al(OH)3(s) (5) 1mol, 150℃,
氨水 蔗糖 即 水 质量减轻 则硫酸铁铵晶体的相对
+ (aq) 1.5 mol( 27 g) , 5.6%,
C.AgNO3(aq) →[Ag(NH3)2] (aq) →Ag(s)
分子质量为 27 的相对分子质量为
Al HCl(aq) ≈482,NH4Fe(SO4)2
D.Fe2O3(s)高→温Fe(s) →FeCl3(aq) 5.6%
13 答案 A 本题考查元素化合物之间的相互转化 则剩余部分为水 482-266 故硫酸铁铵晶体的化学
. 。 266, , =12,
18
△ 式为
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O、Na2CO3+Ca(OH)2 NH4Fe(SO4)2·12H2O。
15(2018课标Ⅱ,26,14分)我国是世界上最早制得和使用金属
正确 与过量 反应生成 .
CaCO3↓+2NaOH,A ;NaAlO2 HCl(aq) 锌的国家 一种以闪锌矿 含有 和少量
和 不正确 +与蔗糖无法发生银镜 。 (ZnS, SiO2 FeS、CdS、
AlCl3 NaCl,B ;[Ag(NH3)2] 杂质 为原料制备金属锌的流程如图所示
反应生成 不正确 与 反应生成 和 PbS ) :
Ag,C ;Fe HCl(aq) FeCl2 H2,
不正确
D 。
14(2019课标Ⅰ,27,15分)硫酸铁铵 x
. [NH4Fe(SO4)2· H2O]
是一种重要铁盐 为充分利用资源 变废为宝 在实验室中探
。 , ,
究采用废铁屑来制备硫酸铁铵 , 具体流程如下 : 相关金属离子 [ c 0(M n + )=0.1 mol·L -1 ] 形成氢氧化物沉淀的
废渣 范围如下
废 → pH :
铁 ① 干净铁屑 ②
屑 → H2SO4 80~95℃ → → 滤液 5% ③ H2O → 2 硫 溶 酸 液 铁 固体 (N ④ H4)2SO → 4 ⑤ → 硫酸铁铵 金属离子 Fe 3+ Fe 2+ Zn 2+ Cd 2+
开始沉淀的
回答下列问题 pH 1.5 6.3 6.2 7.4
:
步骤 的目的是去除废铁屑表面的油污 方法是 沉淀完全的
pH 2.8 8.3 8.2 9.4
(1) ① ,
回答下列问题
。 :
步骤 需要加热的目的是 温度保持 焙烧过程中主要反应的化学方程式为
(2) ② , 80~95 ℃, (1)
采用的合适加热方式是 铁屑中含有少量硫化
。 。
物 反应产生的气体需要净化处理 合适的装置为 滤渣 的主要成分除 外还有 氧化除
, , (2) 1 SiO2 ;
填标号 杂工序中 的作用是 若不通
( )。 ZnO ,
入氧气 其后果是
, 。
溶液中的 2+可用锌粉除去 还原除杂工序中反应的离
(3) Cd ,
子方程式为
。
电解硫酸锌溶液制备单质锌时 阴极的电极反应式为
(4) ,
步骤 中选用足量的 理由是 沉积锌后的电解液可返回
(3) ③ H2O2, ;
分批加入 同时为了 工序继续使用
。 H2O2, , 。
溶液要保持 小于 焙烧
pH 0.5。 15 答案 3
步骤 的具体实验操作有 . (1)ZnS+ O2 ZnO+SO2
(4) ⑤ , 2
经干燥得到硫酸铁铵晶体样品 调节溶液的 无法除去杂质 2+
。 (2)PbSO4 pH Fe
采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数 2+ 2+
(5) , (3)Cd +ZnCd+Zn
将样品加热到 时失掉 个结晶水 失重 2+ - 溶浸
150 ℃ 1.5 , 5.6%。 (4)Zn +2e Zn
硫酸铁铵晶体的化学式为 解析 本题考查元素化合物知识在化工生产中的应用
。 。
14 答案 碱煮水洗 高温焙烧 金属硫化物转化为金属氧化物和二氧化硫气
. (1) (1) ,
加快反应 热水浴 体 难溶于水 氧化除杂工序中通入 可将铁元
(2) C 。 (2)PbSO4 ; O2,
212 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
素完全转化为 3+ 加入 调节溶液 为 保证 沉淀
Fe , ZnO pH 2.8~6.2, Mg3(PO4)2
3+被完全除去 还原除杂工序中锌粉可置换出金属 高温
Fe 。 (3)
Cd。 (4)
电解硫酸锌溶液时
,
阴极反应式为
Zn
2+
+2e
-
(6
解
)2
析
FePO
本
4+
题
Li
以
2C
工
O3
艺
+H
流
2C
程
2O
为
4
依
托
2
考
Li
查
Fe
图
PO
表
4+
分
3C
析
O
能
2↑
力
+H
和
2
有
O↑
关
阳极反应式为 - + 沉积锌后的电 ,
Zn, 2H2O-4e O2↑+4H , K 的计算等 由图可知 当铁的浸出率为 时 所采用
解液中主要含硫酸 可返回溶浸工序继续使用 sp 。 (1) , 70% ,
, 。 的实验条件为 或 酸浸 后 钛主
16(2017课标Ⅰ,27,14分) 和 都是锂离子电 100 ℃、2 h 90 ℃、5 h。 (2)“ ” ,
. Li4Ti5O12 LiFePO4 要以 2- 形式存在 反应的离子方程式为 +
池的电极材料 可利用钛铁矿 主要成分为 还含有少 TiOCl4 , FeTiO3+4H +
, ( FeTiO3, - 2+ 2- x 转化反应速
量 等杂质 来制备 工艺流程如下 4Cl Fe +TiOCl4 +2H2O。 (3)TiO2· H2O
MgO、SiO2 ) 。 : 率受温度 反应物浓度等因素的影响 低于
钛 铁 盐酸 酸浸 滤液 水解→ TiO 沉 2· 淀
x
H2O
双
氨
氧
水
水
→ 反应 L 过 iO 滤→ HL 沉 i2T 淀 i5O15 高温 Li 煅 2C 烧 O3 ① →Li4Ti5O12 x H2O 转化
、
反应速率随温度升高而增加 ;
。
超过 40
40
℃
℃
, 双
,
氧
TiO
水
2·
分
回 矿 答 → 下 滤↓ 列 渣 问 → 题 ①过滤 → 滤液 ② 双 磷 氧 酸 水 → 过 滤 →沉 Fe 淀 PO4L 高 i2C 温 O 煅 3、H 烧 2C ② 2O → 4 LiFePO4 则 ( 解 4 与 )Li 氨 2Ti 气 5O 逸 15 中 出 T 导 i 为 致 +4 T 价 x iO , 2 L · i 为 x x H + x 1 2O 价 转 , 设 化 过 反 高 氧 应 温 键的 下 速 数 率 目 下 为 降 与 x , 。
酸浸 实验 : 中 铁的浸出率结果如图所示 由图可知 当 1×2+ 和 4×5=2×( 反 15 应 - 制 2 备 )+2 , =4。 根 ( 据 6) 得失电子守 Fe 恒 PO 和 4 原
(1)
铁
“
的浸
”
出率为
,
时 所采用的实验条件
。
为
, Li2CO3 H2C2O4 LiFePO4,
高温
70% , 子守恒可得化学方程式
:2FePO4 +Li2CO3 +H2C2O4
。
2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。
解题方法 无机物制备工艺流程题的破解方法
首尾分析法
1.
对一些线型流程工艺 从原料到产品为 一条龙 的生产工
( “ ”
序 题 首先对比分析流程图中第一种物质 原材料 与最后
) , ( )
一种物质 产品 从对比分析中找出原料与产品之间的关
( ),
系 弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离 提纯
, 、
产品的化工工艺 然后结合题设的问题 逐一推敲解答
, , 。
酸浸 后 钛主要以 2- 形式存在 写出相应反应的 截段分析法
(2)“ ” , TiOCl4 , 2.
离子方程式 对于用同样的原材料生产两种或多种产品 包括副产品 的
。 ( )
x 沉淀与双氧水 氨水反应 所得实验结 工艺流程题 用截段分析法更容易找到解题的切入点 用截
(3)TiO2· H2O 、 40 min , 。
果如下表所示 段分析法解工艺流程题关键在于看清主 副产品是如何分开
: 、
温度 的 以此确定如何截段 截几段更合适 一般截段以产品为
/℃ 30 35 40 45 50 , , ,
x 转化率 准点
TiO2· H2O /% 92 95 97 93 88
17(201
。
7北京理综,28,16 分)某小组在验证反应 +
分析 时 x 转化率最高的原因 . “Fe+2Ag
40 ℃ TiO2· H2O 2+ 的实验中检测到 3+ 发现和探究过程如下
Fe +2Ag” Fe , 。
向硝酸酸化的 -1硝酸银溶液 中加入过量
0.05 mol·L (pH≈2)
铁粉 搅拌后静置 烧杯底部有黑色固体 溶液呈黄色
, , , 。
。 检验产物
中 的化合价为 其中过氧键的数目为 (1)
(4)Li2Ti5O15 Ti +4, 取出少量黑色固体 洗涤后
① , ,
。 填操作和现
若 滤液 中c 2+ -1 加入双氧水和磷 (
(5) “ ②” (Mg )=0.02 mol·L , 象 证明黑色固体中含有
酸 设溶液体积增加 倍 使 3+恰好沉淀完全即溶液 ), Ag。
( 1 ), Fe 取上层清液 滴加 溶液 产生蓝色沉淀
中c 3+ -5 -1 此时是否有 ② , K3[Fe(CN)6] , ,
(Fe )=1.0×10 mol·L , Mg3(PO4)2 说明溶液中含有
沉淀生成 。
? 针对 溶液呈黄色 甲认为溶液中有 3+ 乙认为铁粉过
(2) “ ”, Fe ,
量时不可能有 3+ 乙依据的原理是
Fe ,
用离子方程式表示 针对两种观点继续实验
列式计算 ( )。 :
( )。 FePO4、 取上层清液 滴加 溶液 溶液变红 证实了甲的
的K 分别为 -22 -24 ① , KSCN , ,
Mg3(PO4)2 sp 1.3×10 、1.0×10 。 猜测 同时发现有白色沉淀产生 且溶液颜色深浅 沉淀
写出 高温煅烧 中由 制备 的化学 。 , 、
(6) “ ②” FePO4 LiFePO4 量多少与取样时间有关 对比实验记录如下
方程式 , :
。 序号 取样时间 现象
16 答案 /min
. (1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h
+ - 2+ 2- 产生大量白色沉淀 溶液呈
(2)FeTiO3+4H +4Cl Fe +TiOCl4 +2H2O ;
低于 x 转化反应速率随温度升高而增 ⅰ 3 红色
(3) 40 ℃,TiO2· H2O
加 超过 双氧水分解与氨气逸出导致 x 转化
; 40℃, TiO2· H2O 产生白色沉淀 较 时量
反应速率下降 , 3 min
ⅱ 30 少 溶液红色较 时加深
; 3min
(4)4
产生白色沉淀 较 时量
(5)Fe 3+恰好沉淀完全时 , c (PO 3 4 - )= 1 1 . . 3 0 × × 1 1 0 0 - - 2 5 2 mol·L -1 =1.3× ⅲ 120 少 ; 溶液红色较 , 30 3 m 0 in m 时 in 变浅
10
-17
mol · L
-1
,
c3
(Mg
2+
) ·
c2
(PO
3
4
-
)
值 为
0. 01
3
× (
资料
:Ag
+与
SCN
-生成白色沉淀
AgSCN)
(1.3×10
-17
)
2
=1.7×10
-40
<
K
sp[Mg3(PO4)2],
因此不会生成
②
对
Fe
3+产生的原因作出如下假设
:
专题十二 金属及其化合物 213
假设 可能是铁粉表面有氧化层 能产生 3+ 18(2016四川理综,9,13分) 广泛应用于化工和印染等行
a: , Fe ; . CuCl
假设 空气中存在 由于 业 某研究性学习小组拟热分解 制备 并
b: O2, 。 CuCl2·2H2O CuCl,
用离子方程式表示 可产生 3+ 进行相关探究
( ), Fe ; 。
假设 酸性溶液中的 - 具有氧化性 可产生 3+ 资料查阅
c: NO3 , Fe ; 【 】
假设 根据 现象 判 气流
d: , HCl >300℃
断溶液中存在 Ag + , 可产生 Fe 3+ 。 CuCl2·2H2O 140℃ → CuCl2 → CuCl+Cl2
下述实验 可证实假设 不是产生 3+的主要原 △ 200℃
③ Ⅰ a、b、c Fe → Cu2(OH)2Cl2 → CuO
因 实验 可证实假设 成立
。 Ⅱ d 。 实验探究 该小组用下图所示装置进行实验 夹持仪器
实验 向硝酸酸化的 溶液 【 】 (
Ⅰ: 略
中加入过量铁粉 搅拌后静置 不同时间取上层 )。
(pH≈2) , ,
清液滴加 溶液 时溶液呈浅红色 后
KSCN 。 3 min ,30 min
溶液几乎无色
。
实验 装置如下图 其中甲溶液是 操作及
Ⅱ: 。 ,
现象是
请回答下列问题
。 :
仪器 的名称是
(1) X 。
实验操作的先后顺序是 填操作的编号
(2) a→ →e( )。
检查装置的气密性后加入药品
a.
熄灭酒精灯 冷却
b. ,
在 气体入口 处通入干燥
(3)
根据实验现象
,
结合方程式推测实验
ⅰ~ⅲ
中
Fe
3+浓度变 c.
点
“
燃酒精灯 加
”
热
HCl
化的原因 d. ,
: 停止通入 然后通入
e. HCl, N2
在实验过程中 观察到 中物质由白色变为蓝色 中试
(3) , B ,C
纸的颜色变化是
。
。 装置 中发生的氧化还原反应的离子方程式是
17 答案 加硝酸加热溶解固体 再滴加稀盐酸 产生白 (4) D
. (1)① , ,
色沉淀 。
探究反思
【 】
②Fe 2+ 反应结束后 取出 产品进行实验 发现其中含有少
(5) , CuCl ,
(2)2Fe 3+ +Fe3Fe 2+ 量的 或 杂质 根据资料信息分析
加
②4
入
Fe 2+ +O2+
溶
4
液
H +
后
产
生
4
白
Fe
色
3+ +
沉
2H
淀
2O
①
若杂 Cu 质 Cl 是 2
Cu
C
C
u
l
O
2,
则产生 。 的原因是 :
。
KSCN 若杂质是 则产生的原因是
分 ③0 别 .0 取 5 电 mo 池 l· 工 L - 作 1 N 前 a 与 NO 工 3 作 F 一 eS 段 O4 时 溶 间 液 后左侧烧杯中溶液 同时 18 . 答 ② 案 (1) 干燥 Cu 管 O , (2)cdb (3) 先变红 , 后褪色 。
, - - - 加热时间不足或
滴加 溶液 后者红色更深 (4)Cl2+2OH ClO +Cl +H2O (5)①
KSCN , 温度偏低 通入 的量不足
(3) 溶液中存在反应 :①2Ag + +Fe Fe 2+ +2Ag,②Ag + +Fe 2+ 解析 ② H 为 Cl 干燥管 根据资料可知 由
Fe 3+ +Ag,③Fe+2Fe 3+ 3Fe 2+ 。 反应开始时 , c (Ag + ) ( 热 1) 分 X 解制备 。 要防 (2 止 ) +被空气中氧气 , 氧
大 , 以反应 ①、② 为主 , c (Fe 3+ ) 增大 。 约 30 min 后 , c (Ag + ) C 化 uC 故 l2· 应 2 先 H 通 2O 入干燥的 Cu 以 Cl 排尽装置 C 中 u 的空气 然后再加
小 , 以反应 ③ 为主 , c (Fe 3+ ) 减小 热 , 使 分解 HC 最 l 后必须在无氧环境中 , 冷却 结合
解析 烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁 CuCl2·2H2O , ,
(1)① , 上述思路 操作的顺序为 实验过程中
要证明 的存在 可加硝酸并加热将固体溶解 然后用盐酸 , a→c→d→b→e。 (3) ,
Ag , , 会进入 中 另外当温度高于 时 硬质玻璃管中发
来检验 +的存在 HCl C , 300 ℃ ,
Ag 。
(2)③
要证实假设
a、b、c
不是产生
Fe
3+的主要原因
,
需将原实 生反应
:2CuCl2
>
300
℃
2CuCl+Cl2↑,
故进入
C
的气体既有
又有 所以 中湿润蓝色石蕊试纸先变红 后褪色
验中的溶液换成c
(H
+
)、
c
(NO
-
3)
分别相同
,
但不含
Ag
+的溶 HCl
根据
Cl
可
2,
知进入
C
中的气体有 和 则装
,
置 中发
。
液
通 , 过
可
向
选
上
用
层
硝
清
酸
液
酸
中
化
滴
的
加 0.05 mo 溶 l· 液 L
-
后
1
的 Na 现 NO 象 3 差
溶
异
液
进 (p 行 H≈ 验 2 证 ), 生
(4
的
)
氧化
(
还
3)
原反应的离
D
子方程式为
HCl Cl
-
2,
-
D
-
KSCN 。 Cl2+2OH Cl +ClO +
根据资料可知 含 杂质的原因是 没
实验 Ⅱ 中甲溶液是 FeSO4 溶液 , 电极反应为 : 负极 Fe 2+ -e - H
有
2
完
O。
全
(
分
5)
解
①
而造成此现象
,
的原
C
因
uC
是
l2
加热温度偏低或
Cu
加
C
热
l2
时
3+ 正极 + - 一段时间后检验 3+的存在 ,
Fe , Ag +e Ag。 Fe 间不足 杂质 产生的原因是水的存在引起 水解
及浓度
,
即可得出
Ag
+能将
Fe
2+氧化成
Fe
3+的结论
。 生成 。 ② Cu 再 O 受热分解产生 故原因是 Cu 通 Cl 入 2
破定止惯 思维定式在解题时危害很大 学习时我们能够接
, 的量
C
不
u
足
2(OH)2Cl2, CuO, HCl
触到 3+ 2+ + 所以就产生了 +不能氧化 。
Fe +Ag Fe +Ag , Ag
2+的思维定式 从而影响该题的解答
Fe , 。
214 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
教师专用题组
考点一 钠及其重要化合物 甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂 铁锈
(4) (
1(2015北京理综,7,6分)下列有关性质的比较 不能用元素周 的成分表示为 脱锈过程发生反应的化学方程
. , Fe2O3),
·· 式
期律解释的是 。
( ) 某同学认为 用惰性气体赶尽反应体系中的空气 将铁
酸性 (5) : ,
A. :H2SO4>H3PO4 和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥 再与金属钠反应
非金属性 , ,
B. :Cl>Br 得到的固体物质即为纯净的甲 取该固体物质与水反
碱性 ;
C. :NaOH>Mg(OH)2 应 若能产生 即可证明得到的甲一定是纯净的
热稳定性 , H2, 。
D. :Na2CO3>NaHCO3 判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理
1 答案 D 项 硫的非金属性强于磷 故最高价氧化物的
. A , , 由
水化物的酸性 项 同主族元素 从上到下 非
:H2SO4>H3PO4;B , , ,
金属性减弱 故非金属性 项 钠的金属性强于镁 故
, :Cl>Br;C , ,
碱性 项 的热稳定性强于 。
:NaOH>Mg(OH)2;D ,Na2CO3
2( N 2 aH 01 C 5 O 山 3, 但 东 二 理 者 综 的 ,1 热 0, 稳 5 定 分 性 )某 与 化 元 合 素 物 周期 由 律 两 无 种 关 单 。 质直接反应生 4 . 答案 Ⅰ.(1)H · · · · O · · · · · · O · · · ·H
. 高温
成 将其加入 溶液中同时有气体和沉淀产生 下
, Ba(HCO3)2 。 (2)2Mg+CO2 2MgO+C
列化合物中符合上述条件的是 - -
( ) (3)AgCl+Br AgBr+Cl
- 2- + 2+
A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2 (4)2MnO4+5C2O4 +16H 2Mn +10CO2↑+8H2O
2 答案 A 可由 与 直接反应生成 加入
. AlCl3 Al Cl2 , Ⅱ.(1)NaH
溶液中因发生相互促进的水解反应而同时生成气
Ba(HCO3)2 (2)4NaH+AlCl3 NaAlH4+3NaCl
体和沉淀 :Al 3+ +3HCO - 3 Al(OH)3↓+3CO2↑,A 正确 ; (3)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑
加入 溶液中生成 沉淀 但无气体产
N
生
a2O
错误
Ba(H
与
CO3)2
直接反应生成
BaCO3
错
,
误 与
(4)3
制
N
备
aH
过
+F
程
e2
不
O3
合
理
因
2F
为
e+
盐
3N
酸
a
易
OH
挥发 中混有 导致产
,B ;
溶
Fe
液不
C
反
l2
应 错误
FeCl3,C ;SiO2 (
物
5
中
)
有 验纯方
,
法不合理 如果有
,H2
残留
HC
与
l,
水反应
Ba(HCO3)2 ,D 。
也产生
NaC
没
l。
有考虑混入的
, Na ,Na
H2; NaCl
考点二 镁、铝及其重要化合物
解析 的电子式为 ·· ··
· · ·
3(2015天津理综,1,6分)下列有关 化学与生活 的叙述不正 Ⅰ.(1)H2O2 H·O·O·H。
. “ ” ·· ·· 高温
确的是 ∙∙ 镁能在 中燃烧 化学方程式为
∙点燃爆竹后 硫燃烧生成
( ) (2)
的
C
溶
O2
解度大于
,
所以向
2Mg+CO
中
2
加
入
2MgO
溶
+C
液
。
A. , SO3 (3)AgCl AgBr, AgCl KBr ,
B. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 会生成 AgBr 沉淀 , 离子方程式为 AgCl+Br - AgBr+Cl - 。
C. 服
使
用
用
阿
含
司
钙
匹
离
林
子
出
浓
现
度
水
较
杨
大
酸
的
反
地
应
下
时
水
,
洗
用
衣
N
服
aHC
肥
O
皂
3 溶
去
液
污
解
能
毒
力减弱
(4) 根据得失电子守恒 、 质量守恒和电荷守恒 , 配平为 :2MnO - 4+
3 D. 答案 A 项 硫燃烧的产物是 不 , 是 项 明矾 5C2O 2 4 - +16H + 2Mn 2+ +10CO2↑+8H2O。
. A , SO2, SO3;B , 甲中氢元素的质量为 2.24 L
溶液中 Al 3+水解而使溶液呈酸性 , 可以溶解铜锈 ;C 项 , Ⅱ.(1) 4.80 g 22.4 L·mol -1 ×2×
NaHCO3 能与水杨酸反应 ;D 项 , 肥皂中的成分易与地下水中 1 g·mol -1 =0.2 g, 则钠元素的质量为 4.80 g-0.2 g=4.60 g,
的钙离子等反应生成沉淀物 从而使肥皂去污能力减弱
, 。 n n 4.60 g 0.2 g 所以甲的化
4(2015浙江理综,27,18分) 请回答 (Na) ∶ (H)= -1 ∶ -1 =1 ∶ 1,
. Ⅰ. : 23 g·mol 1 g·mol
的电子式 学式为
(1)H2O2 。 NaH。
镁燃烧不能用 灭火 用化学方程式表示其理由 甲与 反应得到 的化学方程式为
(2) CO2 , (2) AlCl3 NaAlH4 4NaH+AlCl3
。 NaAlH4+3NaCl。
在 沉淀中加入 溶液 白色沉淀转化为淡黄色沉 与水发生氧化还原反应的化学方程式为
(3) AgCl KBr , (3)NaAlH4 NaAlH4+
淀 写出反应的离子方程式
, 。 2H2O4H2↑+NaAlO2。
完成以下氧化还原反应的离子方程式 根据题意可知 甲在无水条件下能将铁锈中的铁还原为铁
(4) : (4) ,
- 2- 2+ 单质 化学方程式为
( )MnO4 +( )C2O4 + ( ) Mn + , 3NaH+Fe2O3 2Fe+3NaOH。
制备过程和验纯方法均不合理 制备过程中所用的盐酸
( )CO2↑+ (5) 。
化合物甲和 都是重要的还原剂 一定条件下金属 易挥发 中混有 会导致产物中混有 故不合理 同
Ⅱ. NaAlH4 。 ,H2 HCl, NaCl, ;
钠和 反应生成甲 甲与水反应可产生 甲与 反 时若与钠反应的 不足 固体产物中会有 残留 残留的
H2 。 H2, AlCl3 H2 , Na , Na
应可得到 将 甲加热至完全分解 得到金属 也可以与水反应产生 且还可能混入 故验纯方法不
NaAlH4。 4.80 g , H2, NaCl,
钠和 已折算成标准状况 的 合理
2.24 L( ) H2。 。
请推测并回答 5(2015福建理综,24,15 分)无水氯化铝在生产 生活中应用
: . 、
甲的化学式 广泛
(1) 。 。
甲与 反应得到 的化学方程式 氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体 其反应
(2) AlCl3 NaAlH4 (1) ,
的离子方程式为
。 。
与水发生氧化还原反应的化学方程式 工业上用铝土矿 主要成分为 含有 等杂质
(3)NaAlH4 (2) ( Al2O3, Fe2O3、SiO2 )
制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下
。 :
专题十二 金属及其化合物 215
选项 实验 现象 结论
将稀硝酸加入过量铁粉
有气体生成 稀硝酸将
中 充分反应后滴加 , Fe
已知 A. , 溶液 溶液呈血红色 氧化为 Fe 3+
: KSCN
物质
SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2
将铜粉加入
1.0 mol·L
-1 溶液变蓝
、
有 金属铁比铜
B. 溶液中 黑色固体出现 活泼
沸点 升华 升华 Fe2(SO4)3
/℃ 57.6 180( ) 300( ) 1023
用坩埚钳夹住一小块用
步骤 中焙烧使固体水分挥发 气孔数目增多 其作用 熔化后的液态 金属铝的熔
砂纸仔细打磨过的铝箔
① Ⅰ 、 ,
C. 铝滴落下来 点较低
是 在酒精灯上加热
只要求写出一种
( )。 将 -1 溶 的
步骤 中若不通入氯气和氧气 则反应生成相对原子质 0.1 mol·L MgSO4 先有白色沉淀 Cu(OH)2
② Ⅱ , 液滴入 溶液至不再 溶 度 积 比
量比硅大的单质是 NaOH 生成 后变为
。 D. 有沉淀产生 再滴加 ,
已知 , 浅蓝色沉淀 Mg(OH)2
③
H
:Al2O3(s)+3C(s
-
)
1
2Al(s)+3CO(g)
0.1mol·L
-1
CuSO4
溶液 的小
Δ 1=+1344.1 kJ·mol 6 答案 D 项 稀硝酸加入过量铁粉中 产物是 2+ 滴加
H -1 . A , , Fe ,
2 由 AlCl3(g) 和 2Al 反 (s) 应 + 生 3C 成 l2(g) Δ 的 2 热 = 化 +1 学 16 方 9.2 程 k 式 J· 为 mol KSCN 溶液 , 不会出现血红色 ;B 项 , 将铜粉加入 1.0 mol·L -1
Al2O3、C Cl2 AlCl3 溶液中 溶液变蓝 发生了反应 3+
Fe2(SO4)3 , , :2Fe +Cu
2+ 2+ 说明氧化性 3+ 2+ 没有黑色固体出现 项
2Fe +Cu , Fe >Cu , ;C ,
。 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加
步骤 的尾气经冷却至室温后 气体用足量的 冷
④ Ⅲ , NaOH 热 铝箔表面的铝和空气中的氧气反应生成 熔点
溶液吸收 生成的盐主要有 种 其化学式分别为 , Al2O3,Al2O3
, 3 , 高 包裹着熔化的铝 熔化后的液态铝不会滴落下来 项 将
, , ;D ,
结 合 流 程 及 。 相关数据分析 步骤 中加入铝粉的目的是 0.1 mol·L -1 MgSO4 溶液滴入 NaOH 溶液至不再有沉淀产生 ,
⑤ , Ⅴ 说明 已反应完全 再滴加 -1 溶液 白色
。 沉淀变 Na 为 OH 浅蓝色沉淀 说 , 明 0.1 mol· 的 L 溶度 Cu 积 SO 比 4 ,
答案
(1)Al
3+
+3H2O Al(OH)3+3H
+
的小
, Cu(OH)2 Mg(OH)2
防止后续步骤生成的 水解或增大反应物的接触面 。
积 (2
铁 ,
) 加 ①
或
快反应速率 AlCl3 关联
2+
知识 Mg(OH
比
)2(s)+Cu 2+
更
(a
难
q)
溶
Cu(OH)2(s)+
② Fe ③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) 2AlCl3(g)+ M 温 g 馨 ( 提 aq 示 ),Cu( 选 OH 项 ) 中 2 涉 M 及 g(OH 参 ) 与 2 的氧化 。 还原反应 要注意
H -1 A Fe , Fe
3CO(g) Δ =+174.9 kJ·mol 是否过量
除去 提高 纯度 。
④NaCl、NaClO、Na2CO3 ⑤ FeCl3, AlCl3 7(2015江苏单科,8,2分)在给定条件下 下列选项中所示的物
解析 通过焙烧使固体水分挥发 可以有效防止后续 . ,
(2)① , 质间转化均能一步实现的是
步骤生成的 水解 同时气孔数目增多 使固体的表面积 ( )
AlCl3 ; ,
增大 反应物的接触面积增大 反应速率加快 步骤 中若 粗硅 Cl2 H2
, , 。 ② Ⅱ A. 高→温SiCl4 高→温Si
不通入 和 则发生下列反应 950℃ 盐酸 电解
Cl2 O2, :Fe2O3+3C 2Fe+
950℃ 显然生成的相对原子质量比 B.Mg(OH 盐 ) 酸 2 →MgCl2( 蒸 aq 发 ) →Mg
3CO↑,SiO2+2CSi+2CO↑, 无水
硅大的单质是铁 将题中的两个热化学方程式依次标记为 和 C.Fe2O3 →FeCl3(aq) → FeCl3
。 ③ a
根据盖斯定律 得 蔗糖
b, ,a-b Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) NH3·H2O
H -1 分析可知 步 D.AgNO3(aq) →[Ag(NH3)2]OH(aq) →Ag
2AlCl3(g)+3CO(g) Δ =+174.9 kJ·mol 。 ④ , △
骤 中得到的气态混合物主要含有反应生成的 7 答案 A 项 粗硅在高温条件下与 反应生成
Ⅱ SiCl4、AlCl3、 . A , Cl2 SiCl4,
以及过量的 和 冷却至 时所得尾气成 再在高温条件下用 还原 可制备纯硅 项 工业上常
FeCl3、CO2 Cl2 O2, 100 ℃ H2 SiCl4 ;B ,
分为 再冷却至室温后 气体中仅剩 通过电解熔融状态的 制备金属镁 项 易水解
和
S
三
iC
种
l4、
气
CO
体
2、C
用
l2
足
、O
量
2,
的 冷溶液吸
,
收该尾气时
C
发
O2
生
、C
反
l2
加热可促进 水解
Mg
直
Cl
接
2
加热蒸发
;C
溶
,
液
Fe
不
Cl3
能得到无
,
应
O2 , NaOH ,
水 项
FeC
蔗
l3
糖不能
,
与银氨溶液发生
Fe
银
Cl
镜
3
反应
:Cl2+2NaOH
生
成
的三
Na
种
Cl
盐
+N
的
aC
化
lO
学
+H
式
2O
分
、
别
CO
为
2+2NaOH
命题
Fe
归
Cl
纳
3;D
此
,
类题中常考的知识点 或
。
溶液直接
Na2CO3+H2O
分
,
析流程和已知物质的沸点可知 氯
N
化
aC
铝
l、N
粗
a
品
ClO
中
、
蒸干不能得 到无水 或
:①
制
F
金
eC
属
l3( A
或
lCl3)
须电解熔
N
还
a
含
2C
有
O3。 ⑤
步骤 中加入的铝粉可与
,
反应生成 和 融的 或
F
不
eC
能
l3(
电解
AlCl3);
或
②
的
N
水
a
溶液
Mg
再
F
通
eC
过
l3,
升华将
Ⅴ
提取出来 这
F
样
eC
就
l3
除去了
Fe
杂 8(201
N
5
a
课
Cl
标Ⅰ
M
,
g
2
C
7
l2
,
,
14分)硼及
Na
其
Cl
化合
M
物
gC
在
l2
工业上有许
。
多用途
A
质
lC
提
l3,
高了 的纯度
AlCl3 , FeCl3 .
以铁硼矿 主要成分为 和 还有少量
。
, AlCl3 。 (
和
Mg2B2O
等
5·
为
H
原
2O
料制
F
备
e3
硼
O4
酸
,
考点三 铁、铜及其重要化合物 金属的冶炼 的
Fe
工
2O
艺
3、F
流
eO
程
、
如
Ca
图
O、
所
Al
示
2O3 SiO2 ) (H3BO3)
:
6(2015课标Ⅰ,10,6分)下列实验中 对应的现象以及结论都 铁硼矿粉 硫酸浸出 过滤 净化除杂 过滤
. , → → → → →
正确且两者具有因果关系的是
( ) 浸↓渣 滤↓渣
蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 粗硼酸
→ → →
含镁盐↓母液
216 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
回答下列问题 9(2015天津理综,9,18 分)废旧印刷电路板是一种电子废弃
: .
写出 与硫酸反应的化学方程式 物 其中铜的含量达到矿石中的几十倍 湿法技术是将粉碎的
(1) Mg2B2O5·H2O , 。
为提高浸出速率 除适当增 印刷电路板经溶解 萃取 电解等操作得到纯铜等产品 某化学
。 , 、 、 。
加硫酸浓度外 还可采取的措施有 小组模拟该方法回收铜和制取胆矾 流程简图如下
, , :
写出两条
( )。
利用 的磁性 可将其从 浸渣 中分离 浸渣
(2) , “ ” 。 “ ”
中还剩余的物质是 写化学式
。 ( )
净化除杂 需先加 溶液 作用是
(3)“ ” H2O2 ,
然后再调节溶液的 约为 目的
。 pH 5,
是
回答下列问题
。 :
粗硼酸 中的主要杂质是 填名称 反应 是将 转化为 2+ 反应中 的作用是
(4)“ ” ( )。 (1) Ⅰ Cu Cu(NH3)4 , H2O2
以硼酸为原料可制得硼氢化钠 它是有机合成中 写出操作 的名称
(5) (NaBH4), 。 ① : 。
的重要还原剂 其电子式为 反应 是铜氨溶液中的 2+ 与有机物 反应 写
, 。 (2) Ⅱ Cu(NH3)4 RH ,
单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢 以硼酸和 出该反应的离子方程式
(6) 。 :
金属镁为原料可制备单质硼 用化学方程式表示制备过程
, 。
操作 用到的主要仪器名称为
。 ②
其目的是 填序号
答案 △ , ( ) 。
(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4 富集铜元素
提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径 a.
、 使铜元素与水溶液中的物质分离
和 b.
(2)Fe3O4 SiO2 CaSO4 增加 2+在水中的溶解度
将 2+氧化成 3+ 使 3+与 3+形成氢氧化物沉淀而 c. Cu
(3) Fe Fe Fe Al 反应 是有机溶液中的 与稀硫酸反应生成 和
除去 (3) Ⅲ CuR2 CuSO4
若操作 使用如图装置 图中存在的错误是
七水 硫酸镁 。 ③ ,
(4)( )
。
H
··
+ · · -
(5)Na [H·B·H]
··
H
△ △
(6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO
解析 硫酸可与硼酸盐反应制取酸性较弱的硼酸 所以
(1) ,
与硫酸反应的化学方程式为 操作 以石墨作电极电解 溶液 阴极析出铜 阳极
Mg2B2O5·H2O :Mg2B2O5·H2O+ (4) ④ CuSO4 。 ,
产物是 操作 由硫酸铜溶液制胆矾的主
△ 为提高浸出速率 除适当增加 。 ⑤
2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3。 , 要步骤是
硫酸浓度外 还可采取提高反应温度 减小铁硼矿粉粒径等 。
, 、 流程中有三处实现了试剂的循环使用 已用虚线标出两
措施 (5) ,
。 处 第三处的试剂是 循环使用的
(3)“
净化除杂
”
需先加
H2O2
溶液
,
其作用是把
Fe
2+氧化为
在反
,
应 中的主要作 用 是
。 NH4Cl
3+ 然后调节溶液的 约为 使 3+和 3+以 Ⅰ
Fe , pH 5, Al Fe Al(OH)3、
形式沉降而除去 。
Fe(OH)3 。 9 答案 作氧化剂 过滤
粗硼酸 中所含杂质主要是没有除去的易溶性镁盐 故为 . (1)
(4 七 ) 水 “ 硫酸镁 ” , (2)Cu(NH3) 2 4 + +2RH2NH + 4+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab
( ) 。 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 液体过多
(3)RH 、
H 加热浓缩 冷却结晶 过滤
硼氢化钠的电子式为 + · ·· · - (4)O2、H2SO4 、 、
(5) Na [H·B·H] 。 防止由于溶液中c - 过高 生成 沉淀
·· (5)H2SO4 (OH ) , Cu(OH)2
H 解析 经过反应 失电子变成了 2+ 作氧化
(6) 利用 Mg 的还原性制取硼的化学方程式为 2H3BO3 △ 剂 。 (2 ) 由 (1 图 ) 中信息可 Ⅰ 知 , , C 经 u 过反应 Ⅱ,Cu( C N u H3 , ) H 2 4 2 + O 与 2 RH 反
应生成 和 以及 被有机溶剂萃取到了
△
B 审 2O 题 3 方 +3 法 H2O、 在 B2 审 O 题 3+ 的 3M 过 g 程 中 2 要 B+ 注 3M 意 gO 结 。 合化工流程的目的来 有机层中 NH 实 3 现了 NH 铜 4C 元 l 素的富 Cu 集 R 以 2; 及 Cu 与 R2 水溶液中的物质分离
, , 。
反应 中 与稀硫酸反应生成 和 萃取时
分析每一步在处理什么问题
。
(3) Ⅲ CuR2 CuSO4 RH。 ,
分液漏斗中液体过多 不利于振荡操作 造成萃取不充分 分液
规律方法 化工生产就是将化学实验工业化 所以在解答化
, , ;
,
时 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 用惰性电极电解
工流程题的过程中 应该结合化工生产的目的 来分析每一步
, ,
, 。 (4) CuSO4
操作的目的 而这些操作大多数是为了原料的分离 提纯 所以 溶液 阳极的电极反应式为 - - 用
, 、 , , :4OH -4e 2H2O+O2↑。 (5)
涉及的实验操作往往是过滤 萃取 蒸馏等 而且所加入的处理 惰性电极电解 溶液会生成 和 可循
、 、 , CuSO4 Cu、O2 H2SO4,H2SO4
试剂与平时分离 除杂所选用的试剂在选用原理上都是相 环利用 溶液显酸性 可调节溶液的 防止生成
、 。 NH4Cl , pH,
似的 沉淀
。 Cu(OH)2 。
专题十二 金属及其化合物 217
对应学生用书
起始页码224
时间: 分钟 分值: 分
45 100
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 量氢氧化钠溶液共热时生成偏铝酸钠和氨气 故 不符合题
( 6 , 36 ,, ) , C
1(2020届天津七校联考,11) 是所学过的三种单质 意 分解产生的 能够破坏 表面的 薄膜 故
. A、B、C ,A、 ;NH4Cl HCl Al Al2O3 ,
及其他物质之间的反应关系如图所示 其中 的 符合题意
B、C , B、D、E、F D 。
水溶液呈酸性 若 且常温下只有 为气体 则 易错警示 判断离子方程式正误时 需注意反应的客观性
。 D+C → E+F B , , 。
分别为 如 项在酸性溶液中不可能产生氨气
A、B、C ( ) B 。
4(2019湖北七市协作体联考,9)实验室根据 侯氏制碱法 原
. “ ”
理制备少量
NaHCO3:NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+
实验包括制取氨气 制取 分离
NH4Cl。 → NaHCO3→ NaHCO3→
干燥 四个步骤 下列实验必须选用的主要仪器正确
NaHCO3 。
的是
( )
A.Fe、Cl2、Cu B.Fe、Cl2、H2
C.Cu、Cl2、Fe D.Fe、Cl2、Mg
1 答案 A 与 反应产生 与 反应生成
. Fe Cl2 FeCl3,Cu Cl2
与 发生置换反应生成 和 与
CuCl2,CuCl2 Fe Cu FeCl2,FeCl2 Cl2
反应生成 和 反应生成 和 且
FeCl3,FeCl3 Cu CuCl2 FeCl2, Cl2、
的水溶液均呈酸性 故 符合题意
FeCl3、CuCl2、FeCl2 , A 。
2(2020届福建福州月考,7)新型镁铝合金 合金中
. (Mg17Al12)(
金属化合价均为 有储氢性能 下列说法正确的是
0) , ( )
该合金应在氮气保护下 由一定比例的 单质熔炼
A. , Mg、Al
而成
制取氨气 可选用
与盐酸完全反应放出 A. , ②③
制取 可选用
B.1 一 m 定 ol 量 M 的 g1 镁 7A 铝 l12 合金既可完全溶于足量 H 盐 2 3 酸 5 m 中 ol 也可完全溶于 B. NaHCO3, ④⑦⑨
分离 可选用
C. ,
足量 溶液中 C. NaHCO3, ④⑤⑥⑦
干燥 可选用
NaOH
等质量的镁 铝和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成 D. NaHCO3, ②③⑦⑧
D.
的体积 同温
、
同压下 由大到小的顺序为V V 合金
H2 4
.
答案 A 实验室常用
NH4Cl
和
Ca(OH)2
固体加热制取氨
( ) (Mg)> ( )> 气 选择仪器 项正确 制取 是在饱和氯化钠溶
V , ②③,A ; NaHCO3
(Al) 液中依次通入 和 只需要 项错误 分离
2 答案 B 一定条件下镁和氮气可以发生反应 NH3 CO2, ⑨,B ; NaHCO3
. :3Mg+N2 可通过过滤 需要 项错误 干燥 需要
点燃 , ④⑤⑦,C ; NaHCO3, ①②⑦
故 错误 合金中含有 项错误
Mg3N2, A 。 1 mol Mg17Al12 17 mol Mg、 ⑧,D 。
根据得失电子守恒可知生成氢气的物质的量为 5(2019河北衡水中学二调,13)从某含有 的
12 mol Al, . FeCl2、FeCl3、CuCl2
工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下
17 mol×2+12 mol×3 故 正确 镁铝合金可以溶于足 :
=35mol, B 。
2
量盐酸中 但 不与氢氧化钠溶液反应 所以镁铝合金不会
, Mg ,
完全溶于氢氧化钠溶液 故 错误 设质量都为m 金属提
, C 。 g,
供电子越多 则同温同压下生成氢气体积越大 m 完全反
, , g Al 则下列说法正确的是
m m ( )
应失去电子的物质的量为 m 完全反应 试剂 是铁 试剂 是稀硫酸
×3 mol= mol, gMg A. a , b
27 9 操作 操作 操作 所用仪器相同
失去电子的物质的量为 m m m 则生成 B. Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ
24
mol×2=
12
mol<
9
mol, H2
C.
试剂
c
是氯气
,
相应的反应为
2Fe
2+
+Cl2 2Fe
3+
+2Cl
-
的体积 同温同压下 由大到小的顺序为 V V 合金 用酸性 溶液可检验溶液 中是否含有 2+
( ) (Al)> ( )> D. KMnO4 W Fe
V 故 错误 5 答案 C 向工业废液中加入过量 过滤得到滤渣
(Mg), D 。 . Fe, Y(Cu、
3(2019河北承德期末,8)向铝粉中添加少量 固体并充 的混合物 和 溶液 欲得到 晶体 不能引入杂
. NH4Cl Fe ) FeCl2 ; FeCl3 ,
分混合 其中铝粉在 时可与 反应制备 下列说 质 故向滤渣 中加入的试剂 为稀盐酸 错误 操作
, 1000℃ N2 AlN。 , Y b ,A 。 Ⅰ、
法正确的是 操作 为过滤 操作 为在 氛围中蒸发 溶液 所用
( ) Ⅱ , Ⅲ HCl FeCl3 ,
是一种金属材料 仪器不同 错误 试剂 将 氧化为 为不引入杂
A.AlN ,B 。 c FeCl2 FeCl3,
与足量盐酸反应的离子方程式为 + 3+ 质 试剂 为 正确 -可被酸性 溶液氧化
B.AlN AlN+3H Al + , c Cl2,C 。 Cl KMnO4 ,D
错误
NH3↑ 。
与足量氢氧化钠溶液共热时生成氢氧化铝和氨气 关联知识 蒸发 溶液会促进 水解 在 气体保
C.AlN FeCl3 FeCl3 , HCl
少量 能够破坏 表面的 薄膜 护下蒸发会抑制 水解
D. NH4Cl Al Al2O3 FeCl3 。
3 答案 D 氮化铝 是一种新型无机非金属材料 故 6(2019河南安阳二模,11)某同学欲利用如图装置制取能较长
. (AlN) , A .
不符合题意 与足量盐酸反应生成氯化铝和氯化铵 离子 时间存在的 其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水
;AlN , Fe(OH)2,
方程式为 + 3+ + 故 不符合题意 与足 先加热煮沸 下列分析正确的是
AlN+4H Al +NH4, B ;AlN 。 ( )
218 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
8 答案 BD 可写成 的形式 则 中
. Fe3O4 FeO·Fe2O3 , Fe3O4
和 的含量之比为 项错误 升高温度 增
Fe(Ⅱ) Fe(Ⅲ) 1 ∶ 2,A ; 、
大 溶液的浓度均有利于氧化膜的形成 项正确 由题
NaNO2 ,B ;
给反应得 氧化性
, :NaNO2 > Na2FeO2、NaNO2 > Na2Fe2O4,
中 元素的化合价为 而 中 元素的
Na2FeO2 Fe +2, Na2Fe2O4 Fe
化合价为 故氧化性 项错误
可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸 +3, :NaNO2>Na2Fe2O4>Na2FeO2,C ;
冷浓硝酸能使 钝化 使钢铁表面形成一层致密的氧化膜 但
A.X
实验开始时应先关闭 打开 再向烧瓶中加入 Fe , ,
由于硝酸易挥发 不稳定且还原产物污染环境 工业上一般不
B. a、 b, X
反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 、 ,
用冷浓硝酸进行钢铁表面处理 项正确
C.
反应结束后若关闭 及分液漏斗活塞 则 可较长 ,D 。
D.
时间存在
b , Fe(OH)2 9
.
(2019北京期末)某小组同学通过实验研究
FeCl3
溶液与
Cu
粉发生的氧化还原反应 实验记录如下
6 答案 D 过量稀硝酸会将铁氧化为 3+ 故 错误 实验 。 :
. Fe , A ; 序号
开始时 应先打开 利用生成的氢气将装置中空气排尽 故 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
, a、b, ,
错误 反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀 故
B ; , C 实验
错误 由于装置中的空气及溶液中氧气已经被除去
; ,Fe(OH)2 步骤
可较长时间存在 故 正确
, D 。
审题方法 注意硝酸的强氧化性 在分析实验装置时应注意 铜粉消失 溶液 铜粉有剩余 溶 铜粉有剩余 溶液黄
, , , ,
题干中信息 如较长时间存在 要考虑是否变质的问题 实验 黄色变浅 加入 液黄色褪去 加 色褪去 变成蓝色
, , 。 , , , ,
现象 蒸馏水后无明显 入蒸馏水后生成 加入蒸馏水后无白
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
( 6 , 18 , ) 现象 白色沉淀 色沉淀
7(2019广东深圳一模,11)用 制取无水 的
. CuCl2·2H2O CuCl2 下列说法不正确的是
实验装置如图所示 下列说法错误的是
( )
, ( ) 实验 中均涉及 3+被氧化
A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ Fe
对比实验 说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关
B. Ⅰ、Ⅱ
实验 中加入蒸馏水后c 2+ 相同
C. Ⅱ、Ⅲ (Cu )
向实验 反应后的溶液中加入饱和 溶液可能出现白色
D. Ⅲ NaCl
沉淀
9 答案 AC 实验 中的现象为溶液黄色变浅或溶液
. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
黄色褪去 说明 3+被 还原 故 错误 对比实验
, Fe Cu , A 。 Ⅰ、Ⅱ,
实验 中加入少量铜粉 现象是铜粉消失 溶液黄色变浅 加入
Ⅰ , , ,
蒸馏水后无明显现象 实验 中加入过量铜粉 现象是铜粉有
通入 可以抑制 的水解
; Ⅱ ,
A. HCl CuCl2 剩余 溶液黄色褪去 加入蒸馏水后生成白色沉淀 说明白色沉
先滴入浓硫酸 再点燃 处酒精灯
, , ,
B. , c 淀的产生与铜粉的量有关 故 正确 对比实验 参加
硬质玻璃管内部右侧会出现白雾
, B 。 Ⅱ、Ⅲ,
C.
装置 中上层为苯 下层为 溶液
反应的 3+的物质的量相同 则生成的 2+的物质的量应相
Fe , Cu
D. d , NaOH 同 但由于实验 生成白色沉淀 所以加入蒸馏水后
7 答案 D 项 氯化铜水解 , Ⅱ CuCl, ,
. 生 成的 氯 A 化氢 , 易挥发 通入 :CuCl2 可 +2 以 H 抑 2O 制 Cu( 的 O 水 H) 解 2+ c (Cu 2+ ) 不相同 , 故 C 错误 。 实验 Ⅲ 中铜粉有剩余 , 溶液为蓝
正 2H 确 Cl, 项 加 , 热失去 HC 结 l 晶水必须在 CuCl2 的气流 , 色 , 说明含有 Cu 2+ , 对比实验 Ⅱ, 向实验 Ⅲ 反应后的溶液中加入
;B ,CuCl2·2H2O HCl 饱和 溶液可能出现白色沉淀 故 正确
中进行 所以先滴入浓硫酸产生 气体 使硬质玻璃管中充 NaCl CuCl, D 。
, HCl ,
满 气体后再点燃 处酒精灯 正确 项 硬质玻璃管内部 三、非选择题 共 分
HCl c , ;C , ( 46 )
右侧有生成的水蒸气和通入的氯化氢 由于氯化氢极易溶于 10(2019安徽阜阳二模,22) 分 是一种饲料
, . (12 )CoCl2·6H2O
水 会产生白雾 正确 项 氯化氢极易溶于水 为了防止倒 营养强化剂 一种利用水钴矿 主要成分为
, , ;D , , 。 [ Co2O3、
吸 中下层应为有机溶剂 可以是四氯化碳 上层为氢氧化钠 还含少量 等 制取
,d , , Co(OH)3, Fe2O3、Al2O3、MnO ] CoCl2·
溶液 错误 的工艺流程如下
, 。 6H2O :
解题关键 氯化铜为强酸弱碱盐 易发生水解 制备无水氯化
, ,
铜需在 氛围中进行
HCl 。
8(2020届5·3原创卷4,11)钢铁的表面发蓝 发黑处理是常
. 、
用的防腐蚀方法 发生的主要反应有
。 :3Fe+NaNO2+5NaOH
3Na2FeO2 + NH3 ↑ + H2O; 6Na2FeO2 + NaNO2 + 5H2O
已知 浸出液中含有的阳离子主要有 + 2+ 2+ 2+
3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O :① H 、Co 、Fe 、Mn 、
下列说法正确的是 3+等
Fe3O4+4NaOH。 ( ) Al ;
钢铁表面氧化膜的成分是 中 和 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 如下表
A. Fe3O4,Fe3O4 Fe(Ⅱ) Fe ② pH
的含量之比为 所示
(Ⅲ) 2 ∶ 1 :
升高温度或增大 溶液的浓度有利于氧化膜的生成
B.
由反应过程可知
Na
氧
N
化
O2
性
沉淀物
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
C. , :NaNO2>Na2FeO2>Na2Fe2O4 开始沉淀
工业上一般不用冷浓硝酸进行钢铁表面处理的原因是硝酸 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
D.
完全沉淀
易挥发 不稳定且还原产物污染环境
3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
、
专题十二 金属及其化合物 219
熔点为 加热至 时 失去结
③CoCl2·6H2O 86 ℃, 110~120 ℃ ,
晶水生成无水氯化钴
。
写出浸出过程中 发生反应的离子方程式
(1) Co2O3 :
。
写出 发生反应的主要离子方程式
(2) NaClO3 :
。
加 调 至 过滤所得到的沉淀成分
(3)“ Na2CO3 pH 5.2”,
为
。
操作 中包含 个基本实验操作 它们依次是
(4)“ Ⅰ” 3 , 、
和过滤
。 装置 的名称为
萃取剂对金属离子的萃取率与 的关系如图 向 滤 ① D 。
(5) pH 。 “ 按照气流从左到右的方向 上述装置的连接顺序为
液 中加入萃取剂的目的是 萃取剂使用的最 ② ,
” ; 尾气处理装置 填仪器接口的字母编
佳 范围是 填代号 → (
pH ( )。 号
)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 实验前先通入一段时间 其目的为
③ N2,
C.4.0~4.5 D.5.0~5.51
。
实验证明气体产物中含有 依据的实验现象为
④ CO,
。
固体产物成分的探究 充分反应后 处反应管中残留
(2) 。 ,A
黑色固体 查阅资料可知 黑色固体可能为 或
。 , Fe FeO。
小组成员设计实验证明了其成分只有 其操作及现
FeO,
象为
。
为测定粗产品中 的含量 称取一定质量的 依据 和 中结论 可知 处反应管中发生反应的化
(6) CoCl2·6H2O , (3) (1) (2) , A
粗产品溶于水 加入足量 溶液 过滤 洗涤 将沉淀 学方程式为
, AgNO3 , 、 , 。
烘干后称其质量 通过计算发现粗产品中 草酸亚铁晶体样品纯度的测定
。 CoCl2·6H2O Ⅱ.
的质量分数大于 其原因可能是 工业制得的草酸亚铁晶体中常含有 杂质 测定其纯度
100%, FeSO4 ,
答一条即可 的步骤如下
。 ( ) :
10 答案 2- + 2+ 2- 步骤 称取m 草酸亚铁晶体样品并溶于稀 中 配成
. (1)Co2O3+SO3 +4H 2Co +SO4 +2H2O 1: g H2SO4 ,
- 2+ + - 3+ 溶液
(2)ClO3+6Fe +6H Cl +6Fe +3H2O 250 mL 。
步骤 取上述溶液 用c -1 标准液滴
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3 2: 25.00 mL, mol·L KMnO4
蒸发浓缩 冷却结晶 定至终点 消耗标准液V
(4) , 1 mL。
除去 2+ 步骤 向反应后溶液中加入适量锌粉 充分反应后 加入适
(5) Mn B 3: , ,
(6)
粗产品中含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水 量稀
H2SO4,
再用c
mol·L
-1
KMnO4
标准溶液滴定至终点
,
消
解析 浸出液中含有 2+ 而 中 化合价为 耗标准液V
(1) 与 发生 C 氧 o 化 , 还 C 原 o2 反 O3 应 离 Co 子方程式为 + 步骤 中 2 m 加 L 入 。 锌粉的目的为
3,Na2SO3、HCl Co2O3 , (4) 3 。
2- + 2+ 2- 由表中数据可 草酸亚铁晶体样品的纯度为
Co2O3+SO3 +4H 2Co +SO4 +2H2O;(2) (5)
看出 亚铁离子沉淀完全时 2+已经沉淀完全 无法得到产 若步骤 配制溶液时部分 2+被氧化 则测定结果
, ,Co , ; 1 Fe ,
品 因此需要将亚铁离子氧化为铁离子 的作用就是 将 填 偏高 偏低 或 不变
, ,NaClO3 ( “ ”“ ” “ ”)。
将 2+氧化成 3+ 该反应的离子方程式为 - 2+ + 11 答案 球形 干燥管 或 或
Fe Fe , ClO3+6Fe +6H . (1)①( ) ②agfbchi( ih)de( ed)
- 3+ 由表中数据可知 加 调 排尽装置中的空气 防止加热时发生爆炸 处反
Cl +6Fe +3H2O;(3) , Na2CO3 bc ③ , ④C
至 所得沉淀为 萃取后余液中 应管中固体由黑变红 其后装置中澄清石灰水变浑浊
pH 5.2 Fe(OH)3、Al(OH)3;(4) ,
溶质主要是 欲获得 操作步骤是蒸发浓 取固体少许溶于稀硫酸 无气体生成
CoCl2, CoCl2·6H2O, (2) ,
缩 冷却结晶和过滤 萃取剂的作用是除去溶液中
、 ;(5) △
的 2+ (3)FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O
Mn 。 将 3+还原为 2+
11 (2019 河北石家庄一模,26) 分 草酸亚铁晶体 (4) Fe Fe
. (15 )
相对分子质量为 呈淡黄色 可用作照 5 c V V -3 250
(FeC2O4·2H2O, 180) , × ×( 1- 2)×10 × ×180
相显影剂 某实验小组对其进行了一系列探究 2 25 偏低
。 。 (5) m ×100%
纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究
Ⅰ. 。 解析 草酸亚铁晶体在装置 中受热分解 通过装
气体产物成分的探究 小组成员采用如下装置 可重复 (1)② A ,
(1) 。 ( 置 检验水蒸气的存在 通过装置 检验二氧化碳的存在
选用 进行实验 D , B ,
) : 通过装置 除去二氧化碳并干燥气体 通过装置 检验一氧
E , C
化碳 再通过装置 检验生成的二氧化碳气体 最后进行尾
, B ,
气处理 实验前先通入一段时间 把装置内空气赶尽 防
;③ N2, ,
止加热时发生爆炸 依据上述分析和题给信息 可知
。 (3) , A
处反应管中发生的反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁
、
220 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
一氧化碳 二氧化碳和水 向反应后溶液中加入适量锌 确认气体产物中含 而不含 的现象是
、 。 (4) ③ H2 CO
粉是为了将 3+还原为 2+ 草酸亚铁溶液中滴入高锰
Fe Fe 。 (5)
酸钾溶液发生氧化还原反应 亚铁离子和草酸根离子都被氧
, 。
化 向反应后溶液中加入适量锌粉 充分反应后 加入适量稀
, , , O
H V 2SO4, 此 再 时 用 滴 c 定 mo 的 l· 是 L 亚 -1 K 铁 M 离 nO 子 4 标 则 准液滴 2 定 - 消 至 耗 终点 , 消耗 的 标 物 准 质 液 (3) 已知 : C
2 mL, , C2O4 KMnO4
的量为c V V -3 利用化学反应定量关系计算即
( 1- 2)×10 mol,
可 若步骤 配制溶液时部分 2+被氧化 导致V 偏小 测
。 1 Fe , 1 ,
定结果偏低
。
方法技巧 探究气体产物的成分需注意检验顺序 一般先检
:
验水蒸气 再检验其他气体 若气体成分相互干扰检验 需除
, ; ,
杂后再进行检验
。
12(2019湖北十堰一模,26) 分 甲醛 无色气体
. (19 ) (HCHO), ,
易溶于水 有特殊的刺激性气味 对人眼 鼻等有刺激作用
, , 、 。
甲醛溶液沸点为 易挥发 甲醛在碱性溶液中具有
40% 96 ℃, 。
极强的还原性 为探究过量甲醛和新制 反应的产
。 Cu(OH)2
物成分 进行如下研究
, :
在下图装置中进行实验 向 中加入 -1
(1) , a 0.5 mol·L CuSO4
溶液 和 -1 溶液 振荡 再加
50 mL 5 mol·L NaOH 100 mL, ,
入 的甲醛溶液 缓慢加热 在 时回流 40% 40 mL, a, 65 ℃ 20
分钟后冷却至室温 反应过程中观察到有棕色固体生
。
成 最后变成红色 并有气体产生
, , 。
仪器 的名称是
① b 。
仪器 的作用为
② c 。
能说明甲醛具有还原性的实验现象是
③
。
查阅资料发现气体产物是副反应产生的 为确认气体产
(2) 。
物中含 而不含 将装置 和下图所示的装置连接
H2 CO, A
后进行实验
。
依次连接的合理顺序为
① :A→B→ → →
→ →G。
装置 的作用是
② B 。
O
被氧化 H H → C
O
被氧化 H OH →HO C
OH。 证明 中甲醛的碳元素未被氧化成 价的实验方案为
a +4 :
取少量 中反应后的清液
a , ,
则说明甲醛的碳元素未被氧化成 价
+4 。
为研究红色固体产物的组成 进行如下实验 以下每步均
(4) , (
充分反应
):
浓氨水 在空气中
已知 + 无色
:ⅰ.Cu2O →[Cu(NH3)4] ( ) →
2+ 蓝色 [Cu(NH3)4] ( )
2+ ⅱ.2Cu + 8NH3 · H2O + O2 2 [Cu (NH3)4] +
-
4OH +6H2O
通过上述实验 可以得出红色固体产物主要是
, 。
12 答案 恒压滴液漏斗 冷凝回流 中出现红
. (1)① ② ③A
色物质 或 中出现棕色物质
( A )
吸收甲醛蒸气 防止其干扰后续检验
(2)①E F D C ② ,
中固体由黑变红 中无水硫酸铜变蓝 中澄清石灰
③F ,D ,C
水不变浑浊
滴入过量的浓盐酸 未见气泡产生
(3) ,
和
(4)Cu2O Cu
解析 仪器 为球形冷凝管 主要作用是冷凝回流反
(1)② c ,
应物 能说明甲醛具有还原性的实验现象是 中出现红
。 ③ A
色物质或 中出现棕色物质 装置 连接装置 除去
A 。 (2)① A B
甲醛 防止干扰后续实验 利用装置 吸收水蒸气 剩余气体
, ; E ,
通过装置 在 中与氧化铜在加热条件下反应 利用装置
F, F , D
中无水硫酸铜检验有无水蒸气生成 利用装置 中澄清石灰
, C
水检验有无二氧化碳生成 最后通过装置 收集剩余气体
, G ,
装置连接的合理顺序为 中固体由黑变红
ABEFDCG。 ③F ,D
中无水硫酸铜变蓝 说明生成了水蒸气 原气体中含有氢气
, , ;
中澄清石灰水不变浑浊 说明没有生成二氧化碳 原气体中
C , ,
不含 甲醛被氧化为甲酸 甲酸被氧化为碳酸 若碱
CO。 (3) , ,
溶液中甲醛被氧化生成碳酸盐 加入浓盐酸会生成二氧化碳
,
气体 设计实验证明 中甲醛的碳元素未被氧化成 价的方
, a +4
法为 取少量 中反应后的清液 滴入过量的浓盐酸 未见气
: a , ,
泡产生 说明甲醛中的碳元素未被氧化成 价 红色固
, +4 。 (4)
体与浓氨水混合 得到的无色溶液在空气中变为浅蓝色 说明
, ,
含有 剩余固体中加入浓氨水并摇动锥形瓶得深蓝色溶
Cu2O;
液是铜 氧气和一水合氨反应生成深蓝色配离子 说明含有
、 ,
因此红色固体产物主要是 和
Cu, Cu2O Cu。
专题十三 非金属及其化合物 221
专题十三 非金属及其化合物
碳、硅及其化合物
内容 氯、溴、碘及其化合物 氧、硫及其化合物 氮及其化合物
无机非金属材料
课
标 掌握碳及其重要化 掌握硫的主要性质及其
1. 掌握 及其化合物的主 1. 掌握氮及其化合物的
解 合物的主要性质及 1. Cl2 应用 1.
要性质及应用 主要性质及应用
读 解读 其应用 掌握 2- 的检验方法
掌握 的实验室制法 2. SO4 掌握 的实验室
了解碳的氧化物对 2. Cl2 了解硫的氧化物对环境 2. NH3
2. 了解海水的综合利用 3. 制法
环境的影响 3. 的影响
非金属元素及其化合物是高考的重点考查内容 试题通常以本专题知识为载体 综合考查基本概念和基本
考情分析 , ,
理论 或与生产 生活 科技 医疗等联系起来考查知识的灵活应用能力
, 、 、 、
备考策略 本专题内容常与氧化还原反应 物质的制备与检验 化学平衡 盐类的水解等结合在一起进行考查
、 、 、222 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
4无机非金属材料
对应学生用书 .
起始页码96 材料的分类
(1)
ì {纯金属
ï金属材料
考点一 碳、硅及其化合物 无机非金属材料
ï 合金
ï {传统无机非金属材料
ï无机非金属材料
ï 新型无机非金属材料
1碳的单质 材料í
. ï {塑料
主要有金刚石 石墨和 等 各单质之间
单质 、 C60 , ï有机高分子材料 橡胶
ì ï :互为 同素异形体 ï
① 纤维
ï ì 点燃 ïï
ï ï与 氧气足量时 î复合材料
ï O2: ,C+O2 CO2
ï 点燃 传统无机非金属材料 如水泥 玻璃 陶瓷等
ï 氧气不足时 (2) , 、 、 。
ï ï化学
í
ï ,② 2C+O2
高
温
2CO
(3)
新型无机非金属材料
,
如高温结构陶瓷
、
光导纤维等
。
碳í性质ï 与氧化物 如
ï ( CuO):③ C+2CuO2Cu+CO2↑ 考点二 氯、溴、碘及其化合物
ï
ï
ï
与氧化性酸 如浓硫酸 (浓) △
ï ï ( ):④ C+2H2SO4
ï î
ï用途 金
C
刚
O2
石
↑
用
+2
作
SO
切
2↑
削
+
刀
2H
具
2O
装 饰品等 1氯元素的位、构、性关系
ï .
î : 、 ; 氯元素位于元素周期表中第 三 周期第 族
石墨用作电极 润滑剂 铅笔芯等
(1) ① ② ⅦA ,
、 、
2碳的氧化物
. 其原子结构示意图为 氯原子易得到一个电子形成氯
ì 一种无色无味的有毒气体 具有还原性 还原 。
ïCO: , , Fe2O3、
ï ····
高温
ï 的化学方程式分别为 离子 因此 氯元素具有较强的非金属性 在自然界
ï CuO ⑤ Fe2O3+3CO ( ), , ,
ï △
碳ï 2
一
Fe
种
+3
无
CO
色
2 ,
无
⑥
味
C
的
O+
气
C
体
uO
能
溶
C
于
u
水
+CO
固
2
态 俗称
中以化合态存在
。
氯气具有
③
强氧化 性
,
化学性质活泼
,
以得
的ïïCO2: , , CO2 电子发生还原反应为主
氧 化 í ï ⑦ 干冰 。 与 H2O、Na2O、Ca(OH)2 溶液 ( 足量 )、 (2) 氯气的性质 。
反应的化学方程式分别为
物ï Mg ì ï 物理性质 ——— 通常状况下为 ④ 黄绿 色 , 有刺激性气味
ï 的气体 密度比空气大 能溶于水 常温
ï ⑧ CO2+H2O H2CO3 , ï , , ,
ï ⑨ Na2O+CO2Na2CO3 , ï 下 ,1 体积水约能溶解 2 体积氯气
( ) ï毒性 有毒 对人体有强烈的刺激性 吸入较多的
ï ⑩ CO2+Ca OH 2CaCO3↓+H2O , ï ——— , ,
ïï 点燃 ··
î ï 氯气会使人死亡
3硅及其
化
2
合
Mg
物
+CO2 2MgO+C
氯 í
ï
{ 点燃
. 气
硅单质可用于制造半导体材料 光导纤维的主要成分 ï 跟金属反应 Cu+Cl2 CuCl2
(1) , ï ì ï 点燃
是
SiO2; ï ï 2Fe+3Cl2 ⑤ 2FeCl3
非金属单质与碱溶液反应一般既作氧化剂又作还原剂 ï ï { 点燃或光照
(2) ,
且无氢气放出 但硅与碱溶液反应时 只作还原剂 且放出氢 ï ï跟非金属反应 H2+Cl2 2HCl
, Si , ï ï 高温
气 :Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑; î ï 化学 í ï Si+2Cl2 SiCl4
(3)
非金属单质一般不与非氧化性酸反应
,
但硅能跟
HF
反应
:Si+
性质ï 跟水反应
Cl2+H2O HCl+HClO
ï跟碱{
4HFSiF4↑
是
+2H2↑;
的酸酐 但它不溶于水 不能直接与水反 ï
Cl2+2NaOH⑥ NaCl+NaClO+H2O
反应
应制备 (4)SiO2 H2SiO3 , , ï 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
H 酸 2 性 SiO 氧 3 化 ; 物一般不与酸作用 但 能跟氢氟酸作用 î ï ï 跟还原性 { 2KI+Cl2 2KCl+I2
(5) , SiO2 :SiO2+ 化合物
2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2
4HFSiF4↑+2H2O; 反应
无机酸一般能溶于水 但 或 却难溶 2FeCl2+Cl2 2FeCl3
(6) , H2SiO3( H4SiO4) 2氯气的实验室制法
于水 .
。
基础知识 联想拓展
化学反应原理 被强氧化剂氧化
: -
Cl →Cl2
(浓) △ 用 等固体
⑦ MnO2 + 4HCl KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2
与浓盐酸在常温下反应可制得
MnCl2+Cl2↑+2H2O Cl2
专题十三 非金属及其化合物 223
续表 3氯水性质的多样性
.
基础知识 联想拓展 氧
化 能氧化 2+ - - 2- 等
Cl2 性 Fe 、Br 、I 、SO2、SO3
装置类型
:
固 + 液 加 → 热 气 固 装置 液 类型 不加 : 热 气 Cl - 生 成 沉 加 稀 入 硝酸 Ag 的 N 白 O3 色 溶 沉 液 淀 产生不溶于
+ → 新 淀
制 不
氯 稳 在强光照射下有气泡产生 , 长时间
定 放置 氯水变质后成为稀盐酸
水 性 ,
使湿润的有色布条或品红溶液
HClO
漂 褪色
白
性
使紫色石蕊溶液先变红
收集方法 酸 后褪色
向上排空 : 气法或排饱和食盐 收集方法的选择与气体的密度 、 溶 H + 性 与活泼金属反应产生
水法
解性及其在空气中的稳定性等有关 H2,
与碳酸盐反应生成
CO2
4氯水中平衡移动的应用
.
尾气吸收 有毒 常用
:Cl2 , 根据有害气体的性质 常设置点燃 向氯水中加 平衡移动
溶液 吸收尾气 防 , 入的物质或 浓度变化 应用
⑧ NaOH , 转化 试剂吸收等处理装置 的方向
止污染环境 、 改变的条件
用饱和食盐水除
说明 中的 ( )可用饱和食盐水吸收, ( )可 ① Cl2
用 浓硫酸吸 收
C
。
l2 HCl g H2O g 可
化物
溶 性 氯
c (Cl - ) 增大 左移
中的
用排 HC 饱 l 和食盐水法
②
3溴、碘单质的特殊性 收集
. Cl2
是常温下唯一呈液态的非金属单质 液溴易挥发且
⑨ Br2 ; c + 和 次氯酸盐与浓盐酸反
有毒 通常用 水 液封来保存 盐酸 (H ) 左移
, 易升华 ⑩ 淀 粉 溶液遇 变 。 蓝 c (Cl - ) 增大 应制 Cl2
I2 , I2 。 用 溶液吸收多
Br2 和 I2 都可被某些有机溶剂 ( 如四氯化碳 、 汽油 ) 萃取 。 NaOH c (H + ) 减小 右移 余 NaOH
易与 溶液反应 2- - 2- 用于 Cl2
通过 I 滴 2 定 ( 以 N a2 S 淀 2O 粉 3 溶液 为指 : 示 I2 剂 +2 ) S 来 2O 定 3 量 测 定 2 碘 I + 的 S 含 4O 量 6 , 。 Ca(OH)2 c (H + ) 减小 右移 制漂白粉
4 . 海水资源的开发利用 CaCO3 c (H + ) 减小 右移 制高浓度的 HClO 溶液
氯水避光保存或现用
光照 c 减小 右移
(HClO) 现配
二、卤素离子的检验方法
1 溶液—沉淀法
.AgNO3
{生成白色沉淀 则有 -
滴加 溶液和稀硝酸 , Cl
未知液 AgNO3 生成浅黄色沉淀 则有 -
→ , Br
生成黄色沉淀 则有 -
, I
2置换—萃取法
.
一、对氯水性质多样性的分析
未知液
加适量新制饱和氯水 加入
CCl4(
下层
)
或汽油
(
上层
)
1氯水中的“三个平衡” 振荡 → 振荡 →
. {红棕色或橙红色 表明有 -
+ - 有机层呈 , Br
Cl2+H2O H +Cl +HClO 浅紫色或紫色 表明有 -
+ - , I
HClO H +ClO 3氧化—淀粉法检验 -
+ - . I
H2O H +OH 加适量新制饱和氯水或 等氧化剂 淀粉溶液
2组成微粒———“三分子”“四离子” 未知液 H2O2 蓝
. 振荡 → 振荡 →
色溶液 表明有 -
, I
224 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点三 氧、硫及其化合物 五、过氧化氢
1化学式
. : H2O2 。
一、硫 电子式 ··· · ·· ·
: H×O ·O ×H 。
ì物理性质 黄 色或淡黄色的固体 很脆 结构式 ·· ··
ï :① ; ; : H O O H 。
ï 不 溶于水 微溶于酒精 原子个数比为 是既含极性键 又含非极性
ï
②
易 溶于
, ,
键的
H
共
、
价
O
化合物
1 ∶ 1,H2O2 ,
ï ③ CS2 。
硫í 2化学性质
化学性质 △ 硫的氧化性 .
ï :Fe+S④ FeS ( )
ï
ï 2Cu+S
△
Cu2S(
硫的氧化性
)
(1)
还
不
原
稳
性
定性 :2H2
遇
O2
强
M
氧
n
化
O 2
剂
时 表
2H
现
2O
还
+
原
O2
性
↑ 。
如
î
ï 点燃
硫的还原性
(2) :H2O2 。 :
说明 与变
S
价
+O
金
2
属
发
生
⑤
化
S
合
O2
反
(
应一般生成
)
低 价态
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 +
S ⑥ 5O2↑+8H2O
硫化物。 氧化性 如
(3) , :H2O2+Na2SO3 Na2SO4+H2O 。
二、二氧化硫 酸性条件下可溶解 Cu:H2O2+Cu+2H + Cu 2+ +2H2O 。
杀菌消毒 漂白作用 如可使 酚酞溶液的红色褪去
ì物理性质 无 色 有刺激性气味的气体 密度比空 、 : NaOH ,
ï :⑦ 、 , 不是 的弱酸性所致
ï 气 大 易 溶于水 易液化 H2O2 。
⑧ ,⑨ (1 ∶ 40),
二 氧 ï ïï ì ï 酸性氧化物 :SO2+2OH - ⑩ SO 2 3 - +H2O 六、离子的检验
í ï漂白性 使 品红 溶液褪色 可逆反应 2- 的检验
化ï
化学性质í
ï
···
: ( ) (1)SO4
加盐酸酸化 滴加 溶液
硫ï
ï
ï
氧化性
:SO2+2H2S 3S+2H2O
待测液
→
取清液 BaCl2
→
有无白色沉淀
î ï î ï ï还原性 :2SO2+O2 催 化 △ 剂 2SO3 ( 判断 先 有 加 无 稀 S 盐 O 2 4 酸 - ) 的 。 目的是排除 CO 2 3 - 、SO 2 3 - 、Ag +的干扰 :CO 2 3 - +
三、硫酸的性质和用途 + 2- + + -
2H H2O+CO2↑、SO3 +2H H2O+SO2↑、Ag +Cl
ì物理性质 无色油状液体 密度比水 大 难挥发 再加 溶液 有白色沉淀产生 则 2- 存在 2+
ï : , , , AgCl↓, BaCl2 , , SO4 :Ba +
ï 沸点 高 2-
SO4 BaSO4↓。
ï类别 二元强酸 2- 的检验
ï : (2)SO3
稀硫酸具有 酸的通性 向溶液中加入盐酸 将产生的气体通入品红溶液中 红色褪
ï , ,
ï ì ï强 ì ï 浓 △ 去 ; 或加入氯化钡溶液生成白色沉淀 , 加入盐酸 , 沉淀溶解并产
硫 ï ï ï 氧 ïï Cu+2H2SO4( ) CuSO4+SO2↑+2H2O 生具有刺激性气味的气体 。
í ï í 浓 △
酸ï浓硫ïï 化ïC
常
+
温
2H
下
2SO
冷
4(
的浓
)
硫
酸可
使
2SO2↑
、
+CO2
钝
↑
化
+2H2O 七、环境保护
ï ï 酸的í ï 性 î ïï , Al Fe “ ·· ” 1 . 环境问题
特性 酸雨
ï ï吸水性 浓硫酸常作 干燥剂 (1)
ï ï 脱水性 : 将有机物中 的氢 氧元 素按 的原子 酸雨的酸度主要是 硫酸 和硝酸造成的 我国的酸雨主
。
ï ïï : 、 2∶1 要是硫酸型酸雨 主要是由 二氧化硫 引起的
î 个数比脱去 生成水
î ï ï 用途 电镀 精炼石油制化肥 , 炸药 农药等 ·· 臭 · 氧 · 空 · 洞 , 。
: , 、 、 (2)
臭氧空洞的形成主要与氟氯烃和氮氧化物有关
四、臭氧( ) 。
O3 水体富营养化
1物理性质 (3)
. 主要是由过多排放含 磷 氮的废水所致
在常温 常压下 臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体 它 、 。
、 , , 光化学烟雾
的密度比氧气大 (4)
。 主要由 氮氧化物 等物质引起
2化学性质 。
. 温室效应
极强的氧化性 使湿润 (5)
(1) :O3+2KI+H2O2KOH+I2+O2( 主要由过多排放二氧化碳和甲烷等所致
的淀粉 试纸变蓝 。
KI )。 2大气污染
不稳定性 升温 反应速率加快 .
(2) :2O3 3O2( , )。 概念 大气中某些有毒 有害物质的含量超过正常值或
漂白和消毒作用 有些染料受到臭氧的氧化作用会褪 (1) : 、
(3) : 超过大气的自净能力
色 臭氧还可以杀死许多细菌 因此 臭氧是一种很好的 脱色 。
, , , 污染物 主要有 可吸入颗粒物 硫的氧化物 氮的氧
剂 和 消毒剂 (2) : 、 、
。 化物 碳氢化合物 以及氟氯代烷和放射性物质等
放电 、 , 。
产生方式 主要危害 危害人体健康 影响动植物生长 影响全球
(4) :3O2 2O3。 (3) : , ,
3臭氧层 气候
. 。
能吸收来自太阳的大部分紫外线 被称为生物的 保护伞 防治的措施 立法 综合治理
, “ ”。 (4) : , 。
氟氯代烷 是破坏臭氧层的 元凶 3水污染
“ ”。 .
概念 排放的污染物使水和水体的物理 化学性质发生
(1) : 、
变化 或使生物群落发生变化 从而降低了水体的使用价值
, , 。
专题十三 非金属及其化合物 225
污染物的种类 重金属 酸 碱 盐 耗氧物质 石油 难降 均可反应 化学方程式分别为 (浓)
(2) : 、 、 、 、 、 、 HNO3 , :⑩ Cu+4HNO3
解的有机物 洗涤剂等 ( ) (稀)
、 。 Cu NO3 2 + 2NO2 ↑ + 2H2O , 3Cu + 8HNO3
防止和治理 控制污水的排放 用物理 化学 生物等方 ( )
(3) : , 、 、 3Cu NO3 2+2NO↑+4H2O 。
法综合治理 有些金属 如 等 在冷的浓 中发生钝化
。 ( Fe 、 Al ) HNO3 。
4土壤污染 ··
. 与不活泼的木炭反应的化学方程式为
概念 进入土壤中的污染物的数量超过土壤的 净化 b. :
(1) :
能力 导致土壤质量下降的现象 (浓) △
, 。 与 C 某 +4 些 H 还 NO 原 3 性化 合 物 C 如 O2↑+4N 反 O 应 2↑ 的 + 化 2H 学 2O 方 。 程式为
污染物 城市污水 工业废水 生活垃圾 工矿企业固体
c. ( FeO) :
(2) : 、 、 、
废弃物 化肥 农药 大气沉降物 牲畜的排泄物 生物残体等 ( )
、 防治 、 的措施 、 控制和减少 、 污染物的排放 、 加强对工矿 。 企 3
工
3
业
FeO
制
+
备
10
原
HN
理
O3 3Fe NO3 3+NO↑+5H2O 。
.
(3) : , 催化剂
业固体废弃物及城市垃圾的处理和利用
。 4NH3+5O2 4NO+6H2O
△
八、绿色化学
2NO+O2 2NO2
绿色化学在环境保护和清洁生产等方面发挥着越来越重要
3NO2+H2O2HNO3+NO
的作用 4用途
。 .
原子经济性可用原子利用率来衡量 可表示为 制化肥 炸药 染料等
, : 、 、 。
期望产物的质量
原子利用率 四、人类活动对自然界氮循环和环境的影响
=生成物的总质量×100%
1固氮及影响
原子经济性有两个显著的特点 一是最大限度地利用原料 .
: , 活化氮
二是最大限度地减少废弃物的排放 (1)
。 + - 是自然界中活化氮的主要存在形态
NH4、NO3 。
考点四 氮及其化合物 {活化氮数量增加
影响 {温室效应
(2) 问题
破坏全球生态平衡 水体污染
一、氮气 酸雨
氮气约占空气总体积的 通常情况下 不与 的污染
① 78% 。 ,N2 O2
(3)NOx
反应 在放电条件下 能跟 反应生成无色 无味的一氧化 氮氧化物 主要有 等 其
;
放电
,N2 O2 、
中
a.
和 是
:
最主要的
N
空
O、
气
N
污
2O
染
、N
物
O2、N2O3、N2O4、N2O5 ,
氮 NO NO2 。
:N2+O2 ② 2NO 。 污染源 石油产品和煤的燃烧 工业废气的排放 农田土
b. : , ,
二、 和 壤及动物排泄物中含氮化合物的转化
N 一 O 氧化 N 氮 O 在 2 常温下很容易与空气中的氧气反应 化学方程 污染 。
, c.
式为 光化学烟雾 氮氧化物 在紫外线作用下 与碳氢化合物
③ 2NO+O2 2N
与
O2 。
的性质比较 发生一系列光化学
:
反 应 产生一 种有毒的烟雾
,
NO NO2
酸雨 排入大气
,
中后 与水反应生成
。
和 随
一氧化氮( ) 二氧化氮( ) :NOx , HNO3 HNO2,
NO NO2 雨水等降到地面
颜色 无色 红棕色 (pH< 5.6 )。
④ 2对生产中氮氧化物污染的防治
.
气味 无味 刺激性气味 控制进入自然界的有害物质的量
(1) 。
水溶性 不溶 与 反应 增强生态系统对有害物质的吸收能力
H2O (2) 。
毒性 有毒 有毒 五、氨及铵盐
实验室制取时 (一)氨的结构与性质
和稀 和浓
所用试剂 Cu HNO3 Cu HNO3
··
1 . 结构:电子式为 H · · · N · · ·H , 分子空间构型为三角锥形 。
三、硝酸
H
1物理性质 2
.
物理性质:无色
,
有刺激性气味的气体
,
密度比空气小
,
易
. 液化 极易溶于水
纯硝酸是无色 易 挥发 有刺激性气味的液体 能跟水以
, 。
任意比互溶 常用浓
、
硝
⑤
酸 的 溶质
、
质量分数约为 常
,
因溶有少
3化学性质
.
, 69%, 与水反应
量 而略显黄色
(1)
NO2 。
2 . 化学性质 NH3+ 是 H 唯 2O 一 能 使 N 湿 H 润 3· 的 H 红 2O 色 石 蕊 N 试 H + 4 纸 +OH - 变蓝 的气体 高
(1)
具有酸的通性
,
但与活泼金属反应时不能生成
H2。 中阶
N
段
H3
常用此性质检验
(
不稳定性 化学方程式为 △
),
与酸反应
NH3。
(2) , ⑥ 4HNO3 4NO2↑+ (2)
生成白烟
O2↑
久
+2
置
H2
的
O
浓
。
硝酸呈 黄 色 因为溶解了 实验室保存浓
NH3+HClNH4Cl(
生成白
)
烟
时应注意 低温
⑦
避 光
,
密封
NO2。 NH3
与
+H
氧
N
气
O3
反
应
N
氨
H
的
4N
催
O3
化
(
氧化
)
HNO3 : 、⑧ 、 。 (3) ( )
强氧化性 催化剂
(3)
能与除 、 以外的所有金属反应 如 与浓 稀 4NH3+5O2 4NO+6H2O
a. ⑨ Au Pt , Cu 、 △
226 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2工业制法
(二)铵盐的性质和检验 .
高温 高压
1性质 、
. N2+3H2 催化剂2NH3
易溶于水的晶体
a.
与碱反应
b.
一、 ( ) ( ) H 的应用
+ - △ 2NO2 g N2O4 g Δ <0
NH4+OH NH3↑+H2O 通常 纯净 的 或 并不纯 因为在常温常压下能
受热分解 “ ” NO2 N2O4 ,
c. 发生反应 由于此平衡的存在 导致一些物理量
如 △ 的理论值与 2N 实 O 验 2 值 有 N 一 2 定 O4 的 , 误差 ,
NH4ClNH3↑+HCl↑ 。
水解反应 1 在标准状况下的体积应小于
d. .1 mol NO2 22.4 L。
+ + 2标准状况下 的质量大于
N
2
H4+
+
H
的
2O
检
验
NH3·H2O+H
3
.
与 混合
22
后
.4 L
平
N
均
O2
相对分子质量
46
应
g
大
。
于按体积比求
.NH4 .NO O2 ,
取样品与碱共热 用湿润的 红色石蕊 试纸检验 观察 得的数值
a. , , 。
试纸是否变蓝 4温度影响平衡体系 其他条件不变 体系
; . 2NO2 N2O4, ,
取样品与碱共热 用蘸有 浓盐酸 的玻璃棒检验 观察 颜色随温度改变而改变 升高温度 气体颜色变深 降低温度
b. , , 。 , ; ,
是否有白烟产生 气体颜色变浅
。 。
5 在平衡体系 中 增加 的量时 相当于
(三)氨气的制法 . 2NO2 N2O4 , NO2 ,
增大压强
1实验室制法 。
.
原理 铵盐与碱共热 产生氨气 二、溶液酸碱性对 - 性质的影响
(1) : , 。 NO3
2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O 但当 在 溶 中 液 性 的 或 酸 碱 性 性 较 溶 强 液 时 中 相当 NO 于 - 3 形 几 成 乎 硝 与 酸 所 溶 有 液 的离 某 子 些 能 具 大 有 量 还 共 原 存 性 ,
制取装置 如下图所示
,
(2) : 。 的离子则不能与之大量共存 如 - + 2+中任意两者能大
。 NO3、H 、Fe
量共存 但三者则不能大量共存 即 - 在酸性溶液中表现强氧
, , NO3
化性
。
三、对氧化性酸和酸的氧化性及“钝化”的理解
1氧化性酸和酸的氧化性
.
氧化性酸是指分子里中心原子能得电子的酸 如 浓
, HNO3、
等 非氧化性酸是指分子电离出的 +能得电子的酸 如磷
H2SO4 ; H ,
酸 稀 等 浓 与硝酸的氧化性强弱顺序为浓
、 H2SO4 。 H2SO4
收集 由于氨气极易溶于水 密度比空气小 所以用向下 稀 浓 可以从它们与铜反应时的条件 反应
1) : , , HNO3> HNO3> H2SO4, 、
排空气法收集 速率快慢得出结论 浓 的氧化性比稀 的强 因为氧
。 。 HNO3 HNO3 ,
验满 用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒接 化性的强弱是指氧化其他物质的能力 而不是指本身被还原的
2) : ,
近试管口 现象分别为试纸变蓝 产生白烟 程度 即不能以还原产物中氮的价态作为衡量浓 与稀
( 、 )。 , HNO3
棉花团的作用 在收集 的试管口放置一团松软的干 氧化性强弱的标准
棉花 3) 是为了防止试管 : 内的 NH 与 3 试管外的空气形成对流 以便 HNO 2 3 钝化 。
在较短 , 时间内收集到较为纯 N 净 H 的 3 氨气 , 钝 . 化过程本身体现了浓 或浓 的强氧化性
。 HNO3 H2SO4 ———
化学性质 由于发生了氧化还原反应 而在铁 铝表面形成一层
注意 制取 宜用 ,不宜用( ) 、
, , 、
a. NH3 NH4Cl NH4 2SO4
稳定而致密的氧化物薄膜 阻止了内层金属与介质进一步反应
、 等。 , ,
NH4HCO3 NH4NO3 即钝化是不继续反应 而不是不反应
消石灰不能用 或 代替,因 、 均易吸 , 。
b. KOH NaOH KOH NaOH
湿,易结块,不利于产生 ,且高温下腐蚀试管。
NH3
干燥氨气不能用 和浓 ,
c. P2O5 H2SO4
也不能用无水 (
CaCl2 8NH3+CaCl2
· ),通常用碱石灰。
CaCl2 8NH3
欲快速制 可将浓氨水滴到
d. NH3
固体或生石灰上,其装置如图所示。
NaOH
专题十三 非金属及其化合物 227
对应学生用书
起始页码101
考点一 碳、硅及其化合物 无机非金属材料
1半导体工业中有一句行话 从沙滩到用户 即由 制
. :“ ”, SiO2 Si。
制取 的过程中不涉及的化学反应是
Si ( )
高温
A.SiO2+2CSi+2CO↑
点时溶质为
B.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O A.b NaHCO3
V 的值为
△ B. 4 90
C.Si+2Cl2 SiCl4 V V V 时 溶液中c 2+ c 2- 相等
高温 C. 1、 2、 3 , (Ba )· (CO3 )
原混合溶液中n n
D.SiCl4+2H2 Si+4HCl D. [Ba(OH)2] ∶ (NaOH)=1 ∶ 2
1 答案 B 项 沙子的主要成分二氧化硅与碳在高温下反 4 答案 D 段发生的反应为 - 2-
. A , . ab 2OH +CO2 CO3 +H2O、
应 2C 生 O↑ 成 , 硅 故 和 A 一 不 氧 符 化 合 碳 题 , 意 反 。 应 B 的 项 化 , 学 制 方 取 程 Si 式 的 为 过 2 程 C+ 中 S 不 iO2 涉 高 及 温 该 S 化 i+ 故 耗 CO A 2 3 - + 正 H 确 2O 的 ; + 发 C 二 O 生 氧 2 反 化 应 碳 2 B H a 发 2 C + 生 O + - 3 2 反 , O 所 H 应 以 - +C b O 点 2 溶 液 B 中 aC 溶 O 质 3↓ 为 +H N 2 a O HC 时 时 O 消 消 3,
学反应
,
故
B
符合题意
。 C
项
,
粗硅与氯气在加热条件下反应
耗
30 mL
的二氧化碳
,
发生反应
NaOH+CO2 NaHCO3
2+
生成四氯化硅 反应的化学方程式为 △ 故 30 mL , BaCO3+CO2+H2OBa +
不符合题意
,
项 氢气与四氯化硅在
S
高
i+
温
2C
下
l2
反
应
生
S
成
iCl
纯
4,
硅和
C
2HCO
-
3
时消耗
30 mL
的二氧化碳
,
所以V
4
的值为
90,
故
B
正
。 D , 确 K c 2+ c 2- 温度不变 溶度积不变
高温 ; sp(BaCO3)= (Ba )· (CO3 ), , ,
氯化氢 反应的化学方程式为 故 不 故 正确 项 原混合溶液中 和 的物质的量
符合题
,
意
SiCl4+2H2 Si+4HCl, D
之比
C
为
;D
故
,
错误
Ba(OH)2 NaOH
。 1 ∶ 1, D 。
2某石化公司 碳九 装船作业时发生泄漏 造成环境污染 碳 审题方法 向 和 的混合溶液中通入 二
. “ ” , 。 “ NaOH Ba(OH)2 CO2,
九 是指含九个碳原子的芳香烃 下列关于 碳九 的说法不正 氧化碳先和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀 当氢氧化钡消耗完
” , “ ” ;
确的是 时 继续通入二氧化碳 二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠
( ) , , ;
属于易燃危险品 当氢氧化钠完全反应后 继续通入二氧化碳 二氧化碳和碳酸
A. , ,
能与浓硫酸和浓硝酸的混合液反应 钠 水反应生成碳酸氢钠 当碳酸钠完全反应后 继续通入二氧
B. 、 ; ,
只含碳 氢元素 化碳 二氧化碳和碳酸钡 水反应生成可溶性的碳酸氢钡
C. 、 , 、 。
三甲基苯属于 碳九 其一氯代物有 种 5 年 月 日 光明日报 报道称 中科院大连化学物理研
D.1,2,3- “ ”, 5 .2 究 01 所 7 的研 5 究团 4 队利 《 用多功能 》 催化剂首 , 次实现了 直接加氢
2 答案 D 碳九 属于芳香烃 属于易燃危险品 故 正确
. “ ” , , A ; 制汽油的过程 其转化过程如图所示
CO2
碳九 属于芳香烃 分子中含有苯环 在浓硫酸和加热条件下
。 。
“ ” , ,
能和浓硝酸发生取代反应 故 正确 烃只含 元素 故
, B ; C、H , C
正确 三甲基苯属于 碳九 该分子中有 种氢原子
;1,2,3- “ ”, 4 ,
所以其一氯代物有 种 故 错误
4 , D 。 下列说法中正确的是
3下列叙述正确的是 ( )
. ( ) 反应 的产物中含有水
高温 A. ①
因为 所以硅酸的酸性比 反应 为化合反应
A. Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑, B. ②
碳酸强 所制得的汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物
C.
碳和硅都是 族的元素 所以二氧化碳和二氧化硅的物理 这种人造汽油用作汽车的燃料时 汽车尾气中不含氮氧化物
B. ⅣA , D. ,
性质相似 5 答案 A 根据质量守恒定律可以判断反应 的产物中含
. ①
二氧化硅既能溶于氢氧化钠溶液又能溶于氢氟酸 所以二氧 有水 项正确 反应物 中含有氧元素 而生成物
C. , ,A ; CO , (CH2)n
化硅是两性氧化物 中不含氧元素 所以反应 不可能为化合反应 项错误 所制
, ② ,B ;
二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物 但二氧化硅不能和水 得的汽油的主要成分是烃 项错误 在燃烧产生的高温条件
D. , ,C ;
反应生成硅酸 高温
下 空气中的 参与反应 所以这种人造汽
3 答案 D 碳酸的酸性比硅酸强 不正确 属于分子晶 , N2 :N2+O2 2NO,
. ,A ;CO2 油用作汽车的燃料时与其他燃料一样 汽车尾气中都含有氮氧
体 属于原子晶体 不正确 与氢氟酸反应生成 ,
,SiO2 ,B ;SiO2 SiF4 化物 项错误
和 不属于盐 属于酸性氧化物 不正确 ,D 。
H2O,SiF4 ,SiO2 ,C ;SiO2
不与水反应 正确 考点二 氯、溴、碘及其化合物
,D 。
温馨提示 该反 6海水化学资源开发利用的部分过程如图所示 下列说法正确的是
CO2+Na2SiO3+H2O H2SiO3↓+Na2CO3,
. ,
应可证明酸性
H2CO3>H2SiO3。 ( )
4常温下 向 和 混合溶液中缓慢通入 至过
. , Ba(OH)2 NaOH CO2
量 溶液温度变化忽略不计 生成沉淀物质的量与通入
( ), CO2
体积的关系如图所示 下列说法不正确的是
。 ( )
228 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
从海水中得到粗盐主要是通过蒸发操作实现的 装置 中能够观察到的实验现象分别是
A. (3) ⑥、⑦
用澄清的石灰水可鉴别 和
B. NaHCO3 Na2CO3 。
在步骤 中可通入 使溴离子被还原为 如果把装置 中的试剂互换位置 还能否证明氧化性
C. ③ Cl2 Br2 (4) ⑥、⑦ , :
在步骤 中 的水溶液吸收 后 溶液的 增大 填 能 或 不能 理由是
D. ④ ,SO2 Br2 , pH Cl2>I2, ( “ ” “ ”),
6 答案 A 从海水中得到粗盐采用蒸发的方法 故 正确
. , A ; 。
在 溶液中分别加入澄清的石灰水 均产生白 已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示 反应结束
NaHCO3、Na2CO3 , (5) ,
色沉淀 所以不能用澄清的石灰水鉴别 和 故 后 从装置 中提取氯酸钾晶体的实验操作是
, NaHCO3 Na2CO3, , ④
错误 步骤 中发生反应的化学方程式为
B ; ③ 2NaBr+Cl2 。
溴离子被氧化为 故 错误 步骤 中 的
Br2+2NaCl, Br2, C ; ④ SO2
水溶液吸收 发生反应的化学方程式为
Br2, SO2+Br2+2H2O
溶液的酸性增强 减小 故 错误
H2SO4+2HBr, ,pH , D 。
7在制备和收集 的实验过程中 下列装置正确的是
. Cl2 , ( )
尾气处理时发生反应的离子方程式为
(6)
。
选择微型实验装置的优点有
(7)
至少写两点
( )。
8 答案 连接好实验装置 由 导管向装置 中加水 若
. (1) , ⑧ ⑦ ,
能形成一段稳定的水柱 则装置的气密性良好 其他合理答案
, (
也可
)
装置 放入 或 热水浴中 装置 放入冰水
(2) ④ 348 K( 75 ℃) ; ⑤
浴中
7 答案 D 项 实验室用 与浓盐酸共热反应制备
. A , MnO2 装置 中溶液变蓝 装置 中溶液变成橙色
缺少酒精灯 故 错误 项 应通过饱和食盐水除去氯化 (3) ⑥ ; ⑦
Cl2, , A ;B , 能 若互换装置 中的试剂 与 反应生成 挥
氢
,HCl
与饱和碳酸氢钠溶液反应会生成
CO2
杂质
,
达不到除
发
(4
出
)
来 的 与 反
⑥
应
、⑦
可以间接证
,
明
Cl2
的
KB
氧
r
化性强于
Br2,
杂目的 , 故 B 错误 ;C 项 ,Cl2 密度比空气大 , 用向上排空气法收 冷却结 Br 晶 2 过 K 滤 I 洗涤 , 干燥 Cl2 I2
集 应从长管通入气体 故 错误 项 有毒 可以用氢 (5) 、 、 、
氧化
Cl
钠
2,
溶液吸收 , 故 D 正确
,
。
C ;D ,Cl2 ,
(6)S 简 2O 化 2 3 - 实 +4 验 Cl 装 2+ 置 5H2 节 O 约 成 本 2SO 试 2 4 - 剂 +8 用 Cl 量 - + 少 10H 能 + 源消耗少 节省
8卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应 歧化反应的产物依 (7) 、 ; 、 ;
. , 空间 缩短实验时间 减少污染等
反应温度的不同而不同 , ;
。 解析 装置 中盛放 溶液 用于制备
冷水 (2) ④ 30% KOH , KClO3,
- - -
Cl2+2OH Cl +ClO +H2O 发生的反应为 348K 装置
3 下 C 图 l2+ 为 6O 制 H 取 - 氯 34 气 8 K 氯 5C 酸 l - 钾 +Cl 次 O - 3 氯 +3 酸 H2 钠 O 和检验氯气性质的微型实 ⑤ 中盛放 2mol·
3C
L
l2
-
+
1 N
6K
aO
O
H
H
溶
液
,
用于
KC
制
lO
备
3+
N
5
a
K
C
C
lO
l+
, 发
3H
生
2O
的
;
反应
冷水
、 、 为 根据题给信息 为使装
验装置
: 置
Cl
中
2+
反
2N
应
aO
顺
H
利
完
成
Na
装
Cl
置
+NaC
应
lO
放
+H
入
2O;
热水浴中
,
为使装
④ , ④ 348 K ;
置 中反应顺利完成 装置 应放入冰水浴中
⑤ , ⑤ 。
装置 中盛放 淀粉溶液 通入 发生反应
(3) ⑥ KI- , Cl2 :Cl2+2KI
遇淀粉呈蓝色 装置 的实验现象是溶液变
2KCl+I2,I2 , ⑥
蓝 装置 中盛放 溶液 通入 发生反应
; ⑦ KBr , Cl2 :Cl2+2KBr
装置 的实验现象是溶液变成橙色
2KCl+Br2, ⑦ 。
如果把装置 中的试剂互换位置 装置 中盛放
(4) ⑥、⑦ , ⑥ KBr
装置中盛装的药品如下 多用滴管中装有 浓盐酸 微 溶液 装置 中发生反应 由此得出
:① 5mL ;② , ⑥ :Cl2+2KBr 2KCl+Br2,
型支管试管中装有 微型支管试管中装有 氧化性 装置 中盛放 淀粉溶液 无论是 还是
浓硫酸 形
1.5
反
g
应
K
管
M
中
nO
装
4;
有
③
溶液 形 装置
:
中
C
挥
l2>
发
Br
出
2;
来的
⑦
都能
KI
与
-
反应生
,
成 能
C
说
l2
明
2~3 mL ;④U 30% KOH ;⑤U ⑥ Br2(g) KI I2, Cl2
反应管中装有 2 mol·L -1 NaOH 溶液 ;⑥、⑦ 双 U 形反应管中 或 Br2(g) 的氧化性强于 I2, 结合装置 ⑥ 中结论也能证明 Cl2 的
分别装有 0.1 mol·L -1 KI- 淀粉溶液和 KBr 溶液 ;⑧ 尾气出口 氧化性强于 I2。
用浸 整 有 套 0 装 .5 置 mo 气 l· 密 L 性 -1 检 Na 查 2S 的 2O 方 3 溶 法 液的棉花轻轻覆盖住 。 大 (5) 根据 在 溶 低 解 温 度 时 曲 溶 线 解 知 度 , 大 KC 于 lO3 的溶解 温 度 度 随 较 温 高 度 时 升 溶 高 解 明 度 显 小 增 于
(1) : ,KCl KClO3,
从装置 中提取 晶体的实验操作是将溶液冷却
KClO3, ④ KClO3
结晶 过滤 洗涤 干燥
。 、 、 、 。
为了使装置 中的反应顺利完成 应该控制的反应条 尾气用 -1 溶液吸收 将 2- 氧化
(2) ④、⑤ , (6) 0.5 mol·L Na2S2O3 ,Cl2 S2O3
件分别为 成 2- 被还原成 - 反应的离子方程式为 2-
SO4 ,Cl2 Cl , 4Cl2+S2O3 +
2- - +
。 5H2O2SO4 +8Cl +10H 。
专题十三 非金属及其化合物 229
9 二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体 其熔点为 11下列有关物质性质的应用正确的是
. , . ( )
沸点为 易溶于水 工业上用稍潮湿的 常温下干燥氯气与铁不反应 可以用钢瓶储存氯水
-59 ℃, 11.0 ℃, 。 KClO3 A. ,
和草酸 在 时反应制得 某学生用如图所示的 二氧化硅具有较强的导电性 可用于制造光导纤维
(H2C2O4) 60 ℃ 。 B. ,
装置模拟工业制取及收集 其中 为 的发生装置 二氧化硫有漂白 杀菌作用 可在食品生产中大量使用
ClO2, A ClO2 ,B C. 、 ,
为 的凝集装置 为尾气吸收装置 次氯酸钠具有强氧化性 可用于配制消毒液
ClO2 ,C 。 D. ,
11 答案 D 氯水与液氯不同 氯水中含有 + - 等
. , H 、Cl 、HClO ,
钢瓶可以储存液氯 但不能储存氯水 不正确 制光导
, ,A ;SiO2
纤维与其是否有导电性无关 不正确 有漂白 杀菌作
,B ;SO2 、
用 但不能在食品生产中大量使用 不正确 消毒液的
, ,C ;“84”
有效成分为 正确
NaClO,D 。
知识拓展 光导纤维的主要成分是 光导纤维是利用
SiO2,
请回答下列问题 光的全反射 传导光信号的
: “ ” 。
中反应产物有 和 等 请写出该反应的 12探究浓硫酸和铜的反应 下列装置或操作中正确的是
(1)A K2CO3、ClO2 CO2 , . , ( )
化学方程式
:
部分还应添加温水浴控制 的温度
。 A 60 ℃ ,B
部分还应补充的装置是
。
该装置按 补充完整后 装置 中还有一处设计明
(2) (1) , A、B、C
显不合理的是 填 或
( “A”“B” “C”)。
中的试剂为 溶液 反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠
(3)C NaOH ,
该反应的离子方程式为
(NaClO2), 用装置甲进行铜和浓硫酸的反应
若实验时需要 的 溶液 A.
。 450 mL4 mol/L NaOH , 用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
则在精确配制时 需要称取 的质量是 所使 B.
, NaOH g, 用装置丙稀释反应后的混合液
用的仪器除托盘天平 量筒 胶头滴管 玻璃棒外 还必须 C.
、 、 、 , 用装置丁测定余酸的浓度
有 D.
。 12 答案 C 铜与浓硫酸在加热条件下才能发生反应 项错
. ,A
9 答案 △ 误 的密度大于空气的密度 收集 时气体应从长管
. (1)2KClO3+H2C2O4 K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O ;SO2 , SO2
盛有冰水混合物的水槽或冰水浴 进 从短管出 项错误 浓溶液的稀释需在烧杯中进行 反应
, ,B ; ,
后的混合液中含有浓硫酸 稀释时应将混合液沿器壁缓缓注
(2)C ,
- - - 容量 入水中 且需要用玻璃棒不断搅拌 项正确 溶液显
(3)2ClO2+2OH ClO2+ClO3+H2O 80.0 500 mL , ,C ;NaOH
瓶 烧杯 碱性 应盛放在碱式滴定管中 图中滴定管为酸式滴定管
、 , , ,D
解析 中反应产物有 等 则反应的 项错误
(1)A K2CO3、ClO2、CO2 , 。
13下列有关实验的说法正确的是
化学方程式为 △ . ( )
2KClO3+H2C2O4 K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+ 向品红溶液中通入气体 品红溶液褪色 则气体 可能
为 的凝集装置 部分还应补充冰水浴冷凝装置 A. X, , X
H2O;B ClO2 ,B 。 是
为密封装置 过量气体不能排出 可导致仪器炸裂 则 Cl2
(2)C , , , C 中含少量 可将该混合气体全通入足量饱和
不合理 为尾气吸收装置 可选择 溶液来吸收尾 B.CO2 SO2,
。 (3)C , NaOH 溶液中除去
气 发生的反应为 Na2CO3 SO2
, 2ClO2+2NaOHNaClO2+NaClO3+H2O。 向某溶液中滴加氯水 再滴加 溶液 溶液变成血红
配制 的 溶液 应该选用 容量瓶 C. , KSCN ,
450mL4mol/L NaOH , 500mL , 色 该溶液中一定含有 2+
根据提供的仪器可知 还需要烧杯 需要 的质量为 , Fe
, , NaOH 0.5 L× 将 气体通入 溶液中生成白色沉淀 此沉淀
D. SO2 Ba(NO3)2 ,
4mol/L×40g/mol=80.0g。 是
BaSO3
考点三 氧、硫及其化合物 13
.
答案 A
SO2、Cl2
均能使品红溶液褪色
,A
项正确
;CO2
也能与 溶液反应 项错误 先滴加氯水 再滴加
10浓硫酸与蔗糖反应的实验 对现象的解释不合理的是 Na2CO3 ,B ; ,
. , ( ) 溶液 溶液变血红色 无法确定 3+是原溶液中存在的
选项 现象 解释 KSCN , , Fe
还是原溶液中的 2+被氧化生成的 项错误 通入
A 蔗糖变黑 浓硫酸具有脱水性 溶液中
Fe
- 会将 氧化为
,C
2- 产生
;SO2
沉
Ba(NO3)2 ,NO3 SO2 SO4 , BaSO4
有刺激性气味 浓硫酸具有强酸性 淀 项错误
B ,D 。
固体体积膨胀 生成大量气体 辨析比较
C
通入 加热
D
烧杯壁发烫 反应放热 品红 SO2
→
褪色
→
红色
10
.
答案 B 浓硫酸具有脱水性
,
可使蔗糖炭化而变黑
,A
正 溶液 通入 Cl2
→
褪色 加热
→
不显红色
确 蔗糖炭化而变黑 黑色物质为碳 它与浓硫酸反应生成二 通入
; , , 紫色石 SO2 很快变成红色 不褪色
氧化硫 有刺激性气味 体现了浓硫酸的强氧化性 错误 由 → ( )
于反应产 , 生了二氧化硫 , 和二氧化碳 所以固体体积 , 膨 B 胀 ; 正 蕊溶液 通入 Cl2 立即变红随后变为无色
, ,C →
确 该反应为放热反应 所以烧杯壁发烫 正确 14以下非金属元素氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应
; , ,D 。 .
方法技巧 浓硫酸参与反应所表现性质的标志 酸性 看 正确的是
:(1) , ( )
是否有硫酸盐生成 强氧化性 看是否有二氧化硫生成
;(2) , 。
230 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
选项 氧化物 环境问题 主要来源 溶液褪色 则说明含有 2+ 反之无 2+ 或取少量
KMnO4 , Fe , Fe 。 C
中反应后的溶液于试管中 滴加 溶液 若产生
酸雨 化石燃料的燃烧 , K3[Fe(CN)6] ,
A CO2 蓝色沉淀 则说明含有 2+ 反之无 2+ 加入的 能
光化学烟雾 汽车尾气的排放 , Fe , Fe 。 ③ HNO3
B SO2 将溶解的 氧化为 会干扰实验 故该做法不合理
SO2 H2SO4, , 。
温室效应 工厂废气的排放 装置 中倒置漏斗能防止溶液倒吸 要验证 具
C NO2 (4) D 。 (5) SO2
有还原性 应选择具有较强的氧化性的试剂 且实验过程中有
煤气中毒 煤炭的不完全燃烧
D CO , ,
明显的实验现象 项试剂均可代替 溶液
14 答案 D 大量排放 会引起温室效应 不正确 ,b、c FeCl3 。
. CO2 ,A ;SO2 拓展延伸 通入 溶液中无现象 与 溶液
主要来自化石燃料的燃烧及硫酸厂的废气 大量排放 会 SO2 BaCl2 ,SO2 BaCl2
, SO2 不反应 通入 溶液中有白色沉淀生成 该沉淀
引起酸雨 不正确 主要来自汽车尾气 引起的环境问 ;SO2 Ba(NO3)2 ,
,B ;NO2 , 为
题是光化学烟雾等 不会导致温室效应 不正确 煤炭不完 BaSO4。
, ,C ;
全燃烧可产生 正确 考点四 氮及其化合物
CO,D 。
15某研究小组用下图装置进行 与 溶液反应的相关实
.
验 夹持装置已略去
SO2 FeCl3 16
.
资料显示
:
一定条件下
NH3
能还原
CuO。
为了证明资料的真
( )。 实性 利用下列装置 含药品 进行实验 其中错误的是
, ( ) ,
( )
配制氯化铁溶液时 需先把氯化铁晶体溶解在
(1) ,
中 再加水稀释 这样操作的目的是
, , 。
通入足量 时 装置 中观察到的现象为
(2) SO2 , C
。
根据以上现象 该小组同学认为 与 溶液发生了
(3) , SO2 FeCl3
氧化还原反应
。
写出 与 溶液反应的离子方程式
① SO2 FeCl3 : 16
.
答案 A
A
项
,
氯化铵受热分解生成氨和氯化氢
,
在试管
。 口附近氨和氯化氢遇冷又生成了白色固体氯化铵 故不能用
②
请设计实验方案检验装置
C
中有
Fe
2+生成
: 于制备氨 项错误 项 可以在硬质玻璃管中进
,
行氨还原
,A ;B ,
氧化铜的反应 项正确 项 碱石灰可以干燥氨 项正
,B ;C , ,C
。 确 项 氨与稀硫酸反应 用该装置吸收尾气中的氨可以防
该小组同学向装置 反应后的溶液中加入硝酸酸化的 ;D , ,
③ C 止倒吸 项正确
B 该 a 做 Cl2 法 溶液 , 若出现 填 白色 合 沉 理 淀 或 , 即 不 可 合 证 理 明反应 理 生 由 成 是 了 SO 2 4 - , 易错警 , 示 D 实验室 。 不可用加热分解铵盐的方法制备氨气 , 有
( “ ” “ ”), 的铵盐分解产生多种气体 有的铵盐分解随着温度不同 产物
; ,
也不同
。
装置 中倒置漏斗的作用是 。
(4) D 。
17有 五种物质 进行的有关实验操作及现象如下
为了验证 具有还原性 实验中可以代替 的试剂 . X、Y、Z、M、N , :
(5) SO2 , FeCl3 实验操作 实验现象
有 填字母
( )。
气体 和气体 混合 气体变红棕色
浓硫酸 酸性 溶液
① X Y
a. b. KMnO4
碘水 溶液 分别与氢硫酸反应 都产生淡黄色固体
c. d.NaCl ②Y、M、N
15 答案 浓盐酸 抑制氯化铁水解 用玻璃棒蘸取 和 的浓溶
. (1) ③ Z M 产生白烟
溶液由棕黄色变为浅绿色 液 相互靠近
(2) ,
3+ 2- + 2+ 溴水都变成无色透明的
(3)①2Fe +SO2+2H2OSO4 +4H +2Fe 和 分别通入少量溴水中
取少量 中反应后的溶液于试管中 向其中滴入酸性高锰 ④Z N 液体
② C ,
酸钾溶液 , 若高锰酸钾溶液褪色 , 说明有 Fe 2+ , 若不褪色 , 说明 依次可能是
没有 2+ 合理即可 X、Y、Z、M、N ( )
Fe ( )
不合理 硝酸可以将溶解的 氧化为 干扰实验 A.NO、O2、NH3、HNO3、SO2
③
防止溶 液倒吸
SO2 H2SO4,
B.O2、NO、NH3、HCl、SO2
(4) (5)bc
解析 配制 溶液时 为了抑制 3+水解 需先把 C.O2、NO、HCl、NH3、CO2
晶 体
(
溶
1)
解在浓
F
盐
eC
酸
l3
中 再加
,
水稀释
Fe
通
,
入 D.NO、O2、NH3、HCl、CH4
溶
FeC
液
l3
中时 表现出还原性
,
能将 3+还
。
原
(2
为
)SO2
2+ 则装
F
置
eCl3 17
. 中
答
的
案
一 种
A
实 ① 验
该
现
红
象
棕
说
色
明
气体为
NO 均 2, 具
故
有 X、 氧 Y 化
分
性
别为
实 NO 验 、O 现 2
,SO2 , Fe Fe , C ;② Y、M、N ;③
中观察到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色 装置 象说明 的浓溶液均具有挥发性 实验现象说明 均
。 (3)① C Z、M ;④ Z、N
中发生反应的离子方程式为 3+ 2- 具有还原性 综上所述 答案为
2Fe +SO2+2H2O SO4 + 。 , A。
+ 2+ 检验装置 中有 2+生成的方法为 取少量 18实验室可用下图装置制取少量氮气 下列说法正确的是
4H +2Fe 。 ② C Fe : C . 。
中反应后的溶液于试管中 滴加酸性 溶液 若现象为
, KMnO4 , ( )
专题十三 非金属及其化合物 231
得到 有关反应的化学方程式为
Cr2O3,
用氯化铬晶体制备无水氯
,
化铬的方法是
。
制备氮化铬 某实验小组设计制备氮化铬的装置如图所
(2) 。
示 夹持与加热装置省略
( ):
中盛放的是五氧化二磷
A.②
实验开始时先点燃 的酒精灯 再点燃 的酒精灯
B. ③ , ①
中玻璃管中的反应 △
C.③ :2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
实验结束时先熄灭 的酒精灯 再将导管从水槽中取出
D. ①、③ , 装置 中发生反应的化学方程式为
18 答案 C 项 能与 反应 故 错误 项 若先 ① A
. A ,NH3 P2O5 , A ;B ,
点燃 的酒精灯 产生的氨气会与装置内的氧气发生反应 故 。
③ , , 实验开始时 要先打开装置 中活塞 后加热装置
应先点燃 的酒精灯产生氨气以排尽体系内的空气 错误 ② , A , C,
① ,B ; 目的是
项 氨气能被氧化铜氧化 中玻璃管中的反应为 。
C , ,③ 2NH3+ 装置 中盛放的试剂是 装置 的作
③ B , D
△ 故 正确 项 应先将导管从水 用是
3CuON2+3Cu+3H2O, C ;D , 。
槽中取出再熄灭酒精灯 否则会引起倒吸 故 错误 有同学认为该装置有一个缺陷 该缺陷是
, , D 。 ④ ,
19如图所示 相同条件下 两支容积相同的试管分别装满
. , , NO2 。
和 气体 分别倒置于水槽中 然后通过导管缓慢通入氧 氮化铬的纯度测定 制得的 中含有 杂质 取样
NO , , (3) 。 CrN Cr2N ,
气 边通边慢慢摇动试管 直到两支试管内充满液体 假设试 品 在空气中充分加热 得固体残渣 的质
, , 。 14.38 g , (Cr2O3)
管内的溶质不向水槽中扩散 则两支试管内溶液中溶质的物 量为 则样品中 的质量分数为 结果
, 16.72g, CrN (
质的量浓度之比为 保留 位有效数字
( ) 3 )。
20 答案 △
. (1)2CrCl3·6H2O Cr2O3+9H2O+6HCl↑
在 的气氛中加热
HCl
(2)①CaO+NH3·H2OCa(OH)2+NH3↑
用生成的氨气排出装置内的空气
②
碱石灰 防止空气中的水蒸气进入装置
A.1 ∶ 1 B.5 ∶ 7 C.7 ∶ 5 D.4 ∶ 3
19 答案 A 通入氧气时分别发生反应 ③
. :4 两 N 支 O2 试 +O 管 2 的 +2 容 H2 积 O ④ 没有尾气处理装置 ( 或其他合理答案 )
相
同
4
结
HN
合
O
题
3、
意
4N
知
O
生
+3
成
O2
的
+2
硝
H
酸
2O
的
物
质
4
的
HN
量
O
相
3,
同 且溶液的体积 (3)91.8%
解析 氯化铬易发生水解 故在 气氛中加热氯化
, ,
相同 所以两试管中硝酸的物质的量浓度相同 项正确 (1) , HCl
铬晶体获得无水氯化铬 设 和 的物质的量分
, ,A 。
20氮化铬 是一种良好的耐磨材料 实验室可用无水氯化 。 (3) CrN Cr2N
. 铬 (Cr 与 N) 氨在高温下反应制备 反 , 应原理为 别为x y 则根据 x y x y 16.72可解
mol、 mol, 66 +118 =14.38, +2 =
(CrCl3) , CrCl3+NH3 76
高温 回答下列问题 得 x y 则样品中 的质量分数为
CrN+3HCl。 : = 0. 2, = 0. 01, CrN
制备无水氯化铬 氯化铬有很强的吸水性 通常以氯化
0.2 mol×66 g/mol
(1) 。 , ×100%≈91.8%。
铬晶体 的形式存在 直接加热脱水往往 14.38 g
(CrCl3·6H2O) 。
与金属反应
起
对
始
应
页
学
码
生用
10
书
4
(
一
1
般
)H
情
N
况
O3
下 还原产物 浓硝酸 稀硝酸
, : →NO2, →NO。
与 反应
硝酸与金属反应的相关计算
(2)
与
Cu
浓硝
H
酸
N
反
O3
应时 若 足量 开始时还原产物为
Cu , Cu , NO2,
1反应规律 随反应进行 浓硝酸变稀 还原产物变为 最终得到 与
. , , NO, NO2
的混合气体
NO 。
与稀硝酸反应
(3)Fe
过量 氧化产物为 2+ 不足 氧化产物为 3+
Fe , Fe ;Fe , Fe 。
2计算方法
.
原子守恒法
(1)
与金属反应时 一部分 表现酸性 氮原子以
HNO3 , HNO3 ,
- 的形式存在于溶液中 另一部分 作氧化剂 氮原子转
NO3 ; HNO3 ,
入还原产物中 这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗
,
的 中氮原子的物质的量
HNO3 。
232 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
得失电子守恒法 的质量为
(2) ( )
与金属的反应属于氧化还原反应 中氮原子得
HNO3 ,HNO3 A.9.02 g B.8.51 g C.8.26 g D.7.04 g
电子的物质的量等于金属失电子的物质的量 解析 最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜,所以沉淀
。
离子方程式计算法
(3)
的质量就是金属的质量加上金属阳离子结合的 -的质量。 与
OH
金属与
H2SO4、HNO3
的混合酸反应时
,
硝酸盐中的
NO
-
3
在 金属阳离子结合的
OH
-的物质的量等于金属失去电子的物质的
提供 +的条件下能继续与金属反应 因此此类题目应用 量,根据得失电子守恒可知,金属失去电子的物质的量为
H2SO4 H ,
离子方程式来计算 先作过量判断 然后根据完全反应的金属
。 , 4.48 L 0.336 L ,所以和金属阳离子结
或 +或 - 的量进行相关计算 · -1 + · -1 ×2=0.23 mol
H NO3 。 22.4 L mol 22.4 L mol
例 (2018鄂东南市级示范高中联盟联考,16)铜和镁 合的 -的物质的量也是 ,质量是 ,则沉淀的质
OH 0.23 mol 3.91 g
的合金 完全溶于浓硝酸 若反应中硝酸被还原只产生 量是 , 项正确。
4.6 g , 8.51 g B
的 气体和 的 气体 都已折算到标准 答案 B
4480 mL NO2 336 mL N2O4 (
状况 在反应后的溶液中 加入足量的氢氧化钠溶液 生成沉淀
), , ,
2(2018河北衡水中学大联考,21)将 和 组成的
起
对
始
应
页
学
码
生用
10
书
5
.
混合物加入 一定浓度的稀硝
1
酸
3.6
中
g
固
Cu
体完
C
全
u2
溶
O
解生成
250 mL ,
和 向所得溶液中加入 -1的
1(2019河北邯郸重点中学检测,25)现取m 铝镁合金加入一 Cu(NO
溶
3)
液
2
生
N
成
O。
沉淀的质量为 此
1.
时
0 L
溶
0
液
.5
呈
m
中
ol
性
·L
且金
. g
NaOH , 19.6 g, ,
定浓度的稀硝酸中 恰好完全溶解 假定硝酸的还原产物只有
属离子沉淀完全 下列说法正确的是
, (
。 ( )
向反应后的混合溶液中滴加b 溶液 当滴加
原固体混合物中 和 的物质的量之比为
NO), mol/L NaOH ,
到V
mL
时
,
得到的沉淀质量恰好达最大
,
为n
g,
则下列有关该
A.
原稀硝酸的浓度为
,Cu Cu2O
-1
1 ∶ 1
实验的说法中不正确的是 B. 1.3 mol·L
产生的 的体积为
( )
A. 沉淀中氢氧根离子的质量为 ( n - m )g C. 反应后剩 NO 余硝酸的物 2 质 .2 的 4 量 L 为
D. 0.1 mol
B. 恰好溶解后溶液中的 NO - 3 的物质的量为 1 b 0 V 00 mol 2 . 量 答 为 案 D 由 设 信息 和 知 ,Cu( 的 OH 物 ) 质 2 的 的 质 量 量 分 为 别为 19. x 6 g, 其 y 物质的 则
n m 0.2mol, Cu Cu2O mol、 mol,
生成标准状况下 气体的体积为22.4( - ) x y x y 联立两式解得x y 则
C. NO L +2 =0.2,64 +144 =13.6, =0.1, =0.05,
17 和 的物质的量之比为 项错误 根据得失电子
n m bV Cu Cu2O 2 ∶ 1,A ;
与合金反应的硝酸的物质的量为 - 守恒 反应中转移电子的总物质的量为 故生成 的
D. ( + ) mol , 0.3 mol, NO
51 1000 物质的量为 未注明温度和压强 故气体体积无法确
1 答案 C 依据原子守恒 沉淀的质量 金属的质量 氢氧根 0.1 mol, ,
. , = + 定 项错误 加入 的物质的量为 生成
离子的质量 正确 恰好溶解后溶液中n - 与沉淀质量 ,C ; NaOH 0.5 mol, 0.2 mol
,A 。 (NO3) 时消耗 剩余 中和硝酸
恰好达最大时溶液中 n + 相等 故 n - n + Cu(OH)2 0.4 mol NaOH, 0.1 mol NaOH ,
(Na ) , (NO3)= (Na )= 所以剩余硝酸的物质的量为 项正确 由氮原子守恒
bV 0.1 mol,D ;
n 正确 金属失去电子的物质的量等于 可知 硝酸总物质的量为 原稀硝酸浓度为
(NaOH)= mol,B 。 , 0.6 mol, 2.4 mol·
1000 -1 项错误
n m L ,B 。
沉淀中 -的物质的量 即 - 生成 得 电 3(2018湖南长沙长郡中学月考,22) 铜和镁的混合物完
OH , mol; 1molNO 3mol . 2.24 g
17 全溶于某浓度的硝酸溶液中 还原产物中有 三
子 , 依据得失电子守恒 , 可知生成标准状况下 NO 气体的体积 种物质 且体积均为 , 标准状况 然后 N 向 O 反 2、 应 NO 后 、N 的 2 溶 O 液
n m n m , 0.224L( ),
为 - 1 即22.4( - ) 不正确 依据氮原子 中加入足量的 溶液 所得沉淀经过滤 洗涤 干燥后称
( × ×22.4)L, L,C 。 NaOH , 、 、
17 3 51
重 质量为
守恒 可知与合金反应的硝酸的物质的量等于反应后溶液中
, ( )
,
NO - 3 的物质的量与 NO 气体的物质的量之和 , 即 ( n 5 - 1 m + 1 b 0 V 00 ) mol, 3 . A. 答 3.1 案 2 g B 生 B 成 .4 0 .2 .0 8 1 g mol NO2 C 、 . 0 4 . . 0 6 1 8 m g ol NO、 D 0. . 0 5 1 .08 mo g l N2O 共
正确 得到电子 则
D 。 0.01 mol×1+0.01 mol×3+0.01 mol×8=0.12 mol,
铜和镁共失去 电子 2+ 2+所带正电荷总物
2.24 g 0.12mol ,Cu 、Mg
质的量为 形成沉淀结合 -的物质的量为
0.12mol, OH 0.12mol,
则沉淀的质量为 -1 正确
2.24 g+0.12mol×17g·mol =4.28g,B 。
专题十三 非金属及其化合物 233
对应学生用书 。
起始页码105 通入氮气的目的除了有利于将 排出 还有
② ClO2 ,
。
识 , 结
利
合
用
实
所
验
学
基
非
本
金
知
属
识
及
,通
其
过
化
对
合
题
物
中
知
的
识,
文
联
字
系
、表
金
格
属
、
及
框
其
图
化
、图
合
像
物知
信
③ClO2
处理含
CN
-废水的离子方程式为
。
息进行综合分析,特别注意文字细节和图像中关键点,解答化学 装置 的作用是
④ D 。
工艺流程题、与物质性质相关的综合实验题以及化学反应原理
解析 ( )根据题意, 、硫酸、 反应生成 、
综合题。 1 FeS2 NaClO3 ClO2
( ) 、 ,根据原子守恒推出应该还有水生成,再根据
例 [2019江苏泰州一模,19(1)(2)]二氧化氯 Fe2 SO4 3 Na2SO4
(ClO2) 得失电子守恒配平反应方程式。 (
2
)
①
首先
30 ℃
高于室温,有
和臭氧 均具有强氧化性 可用于水处理 是一种易溶 加快反应速率的作用;其次加热温度没有更高是为了防止
于水的黄 (O 绿 3) 色气体 其体积分 , 数超过 时 。 易 C 引 lO 起 2 爆炸 是 受热分解。 根据题意, 体积分数超过 时易引起爆 H 炸 2O , 2
一种微溶于水的蓝 , 色气体 其体积分 1 数 0% 超过 时容易 ;O 引 3 起 所以通入氮 ② 气有稀释 Cl , O 防 2 止其发生爆炸 1 的 0% 作用。 处
爆炸
, 25% ClO2 ③ClO2
。
理含 -废水, 作氧化剂,将 -氧化生成无毒的 与
以 作还原剂 在硫酸介质中还原 制备 CN ClO2 CN CO2
( 同 1) 时得 Fe 到 S2 , 该反应的化 N 学 aC 方 lO 程 3 式为 N2 ,而自身被还原成 Cl -。 ④NaOH 溶液的作用是吸收多余的
ClO2, Fe2(SO4)3、Na2SO4,
ClO2
,防止污染空气。
。 答案 ( )
以过氧化氢作还原剂 在硫酸介质中还原 制备 1 2FeS2+30NaClO3+14H2SO4 30ClO2↑+
(2) , NaClO3 ( )
并用制得的 处理含 -的废水 实验室模拟该过程 Fe2 SO4 3+15Na2SO4+14H2O
ClO2, ClO2 CN 。 ( ) 提高化学反应速率,同时防止 受热分解(或高
的实验装置 夹持装置略 如图所示 2 ① H2O2
( ) 。 于 会导致 分解,低于 会导致反应速率较低)
30 ℃ H2O2 30 ℃
稀释 ,防止其发生爆炸
② ClO2
- -
③2CN +2ClO2 2CO2+N2+2Cl
吸收 等气体,防止污染大气
④ ClO2
题目价值 依据各类物质及其反应的不同特征寻找充分的
证据 解释证据与结论之间的关系 对复杂的化学问题情境中的
, ,
关键要素进行分析以构建相应的模型 选择不同的模型综合解
,
释或解决复杂的化学问题 指出所建模型的局限性 探寻模型优
, ,
化需要的证据 体会证据推理与模型认知的学科核心素养
反应容器 应置于 左右的水浴中 目的是 , 。
① B 30 ℃ ,
到
起
对
始
应
页
学
码
生用
10
书
6 方
2
法
m
归
ol
纳
H2。
解题过程中可略去中间反应 抓住反应实质是 水
, “
分解为氢气和氧气 可使解题更高效 分步反应经过叠加
”, 。 ,
1[2020届江苏南通栟茶中学学情监测,16(1)]热化学循环制
可得到总反应 也可根据总反应和某些分步反应 推导出其他
.
; ,
氢法是在水反应体系中加入中间物 历经不同的反应阶段 最 步的反应
, , 。
终将水分解为氢气和氧气 中间物不消耗 各阶段反应温度都 2[2020届江苏连云港新海中学学情检测,20(2)(3)]烟气中
, , .
较低 的氮氧化物是造成大气污染的重要因素
。 。
硫碘热化学循环制氢 原理如下图 汽车使用乙醇汽油并不能减少 的排放 这使 的有
(1)“ ” : (2) NOx , NOx
效消除成为环保领域的重要课题 某研究小组在实验室
。
以 为催化剂 测得 转化为 的转化率随温
Ag-ZSM-5 , NO N2
度变化情况如图 所示
1 。
写出上述循环转化中的化学方程式
Ⅰ. :
① ;
② ;
③ 。
当反应中有 生成 将制得
Ⅱ. 1 mol O2 , mol H2。
1 答案
. (1)Ⅰ.①I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
浓
②2H2SO4( )2SO2↑+O2↑+2H2O
③2HIH2+I2 Ⅱ.2
解析 根据图示 找出 转化过程中的反应物和生
Ⅰ. , ①②③ 图
成物 即可写出反应的化学方程式 热化学循环制氢法的 1
, 。 Ⅱ.
实质是 则生成 时 得 若不使用 温度超过 发现 的分解率降低
2H2O 2H2↑+O2↑, 1 mol O2 , ① CO, 775 K, NO ,
234 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
其可能的原因为 部分物质的溶解度曲线如图乙所示 其中 饱和溶液
② , Na2SO3
低于 时析出
。 50 ℃ Na2SO3·7H2O。
直接催化分解也是一种脱硝途径 在不同条件下
②NO 。 ,
的分解产物不同 在高压下 在 下分解生成
NO 。 ,NO 40 ℃
两种化合物 体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图
,
所示 请写出 分解的化学方程式
2 。 NO :
。
由滤液可以制取 固体
(3) NH4Cl 。
验证滤液中含有 + 的实验操作是
① NH4
。
图 由滤液可获得 粗产品 含少量 请补充
2 ② NH4Cl ( Na2SO3)。
完整由 粗产品制取纯净的 固体的实验方案
(3) 一定条件下 , 向 NOx/O3 混合物中加入一定浓度的 SO2 气 NH4Cl NH4Cl :
体 进行同时脱硫脱硝实验 实验结果如图
, , 3。
得到纯净的 固体 实验中须使用的试剂
, NH4Cl 。 (
有 乙醇 除常用仪器外须使用的仪器有真空干燥箱
SO2、 , )
3 答案 取少量滤液于试管中 向其中滴加 浓溶
. (3)① , NaOH
液 加热试管 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸变蓝
, , ,
将 粗产品溶于适量水 向所得溶液中通入足量的
② NH4Cl , SO2
气体 将所得溶液蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 固体用适量乙醇
; 、 、 ,
洗涤 次后 在真空干燥箱中干燥
2~3 ,
解析 + 与强碱溶液混合加热时产生使湿润的红
(3)①NH4
图 3 色 作是 石 取 蕊 少 试 量 纸 滤 变 液 蓝 于 的 试 氨 管 气 中 , 所 滴 以 加 检验滤液 浓 中 溶 含 液 有 加 NH 热 + 4 试 的 管 实验 将 操 湿
, NaOH , ,
同时脱硫脱硝时 的氧化率略低的原因是
润的红色石蕊试纸放在试管口 试纸变蓝
① NO
, 。
由滤液可获得 粗产品 含少量 可先将粗产
。
由图 可知 对 的氧化率影响很小的原因是
② NH4Cl ( Na2SO3),
品溶于水配成溶液 然后通入足量的 将 转化为
② 3 SO2 NO
, SO2 Na2SO3
根据溶解度曲线信息知 将所得溶液蒸发浓缩 冷却
。
2 答案 的分解反应是放热反应 升温有利于反应 N 结 a 晶 HSO 过 3, 滤 得到 晶体 由 , 于 易溶于水 为 、 了减
. (2)①NO ,
逆向进行 、 , NH4Cl 。 NH4Cl ,
少 晶体的溶解 可用适量乙醇洗涤 然后在真空干燥箱
高压 NH4Cl , ,
中干燥
②3NO
40
℃
N2O+NO2
答题规
。
范 若某物质的溶解度受温度影响较大 则由该物质
的氧化消耗了少量 减小了 的浓度 ,
(3)①SO2 O3, O3 的溶液制取其晶体的一般答题模式 蒸发浓∙缩∙冷却结晶 过
氧化 反应的活化能较大 与 反应速率比 与 : 、 、
②O3 SO2 ,O3 NO O3 滤 洗涤 干燥 若某物质的溶解度受温∙度∙影∙响∙不∙大∙则∙由∙该物
反应速率快 、 、 。 ,
SO2 质的溶液制取其晶体的一般答题模式 蒸发浓缩结晶 或蒸发
解析 由题图 可知 分解生成两种产物 : (
(2)② 2 ,3 mol NO , 结晶 过滤 洗涤 干燥 ∙∙∙∙∙∙
且都为 根据 原子守恒 可推断出产物为 和 )、 、 、 。
1 mol, N、O , N2O 4[2018江苏海安中学调研,16(1)(2)]硫化钠在染料工业中
高压 .
故化学方程式为 有着重要的用途 工业中常用煤粉 主要成分为碳 还原芒硝
NO2, 3NON2O+NO2。 。 ( )
40℃ 制备硫化钠
的氧化消耗了少量 减小了 的浓度 所以同时 (Na2SO4) 。
(3)①SO2 O3, O3 , 溶液
脱硫脱硝时 的氧化率略低 由题图 可知 氧化 Na2SO4NaOH
NO 。 ② 3 ,O3 NO
的曲线斜率远远大于 氧化 的曲线斜率 所以 对
↓ ↓
O3 SO2 , SO2 NO 煤粉 煅烧 浸取 过滤 结晶 洗涤 干燥
的氧化率影响很小的原因是 与 反应速率比 与 反 → → → → → → →Na2S
O3 NO O3 SO2
应速率快 滤↓渣 母↓液
。
3[2019江苏泰州中学、宜兴中学联考,19(3)]实验室模拟工业 煅烧 时煤粉把 还原为 反应的化学方程
. (1)①“ ” Na2SO4 Na2S,
制取 固体的过程如下 式为
Na2SO3 : 。
煤粉的作用是 作为还原剂生成
SO2 NaCl :a. CO2;b.
↓ ↓
氨水 反应 反应 操作 固体 。
→ Ⅰ→ Ⅱ→ Ⅰ→Na2SO3 高温
煅烧 时常有副反应发生
滤↓液 ②“ ” :Na2S+4CO2 Na2CO3+
高温
已知 反应 在三颈烧瓶中发生 装置如图甲所示 固定及 为了防止副反
:① Ⅰ , ( SO2+3CO、4Na2S+O2 2Na2S2+2Na2O。
加热类仪器省略 应的发生可采取的措施是
); 。
专题十三 非金属及其化合物 235
浸取 用 溶液而不用水的原因是 与空气中的 反应 所以为了防止副反应的发生可采取
(2)“ ” NaOH Na2S O2 ,
的措施是及时排出反应产生的气体 排尽设备中的空气
。 , 。
高温 易水解 用 溶液浸取可以抑制 的水解
4 答案 (2)Na2S , NaOH Na2S 。
. (1)①Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑ 审题技巧 注意煤粉与 发生反应的条件是 高温 发
燃烧为反应提供热量 Na2SO4 “ ”,
生的副反应是 与产生的 及空气中的 的反应 仔
及时排出产生的气体 排尽设备中的空气 Na2S CO2 O2 。
② , 细分析题干信息 答案往往隐含在其中
抑制 水解 , 。
(2) Na2S 规律总结 制取某种易水解的物质时 常常要考虑抑制水解
解析 煤粉将 还原成 自身被氧化成 ,
(1)① Na2SO4 Na2S, 问题 除了本题中的 类似的还有 配制 溶液时 为
C
煅
O2
烧
,
故反
需
应
要
的
较
化
多
学
的热
方
量
程式
故
为
煤粉
Na
的
2SO
另
4
一
+2
个
C
作
高
用
温
是
Na
燃
2S
烧
+2C
为
O
反
2↑
应
。
了
到
抑
相
。 制
应浓
Fe
度
3+水解
,
通常 N 用 a2 浓 S, 盐酸溶解
Fe
:
Cl3
固 F 体 eC
,
l 再 3 加水稀 , 释
“ ” , , 。
提供热量 副反应是 与反应产生的 反应 以及
。 ② Na2S CO2 ,
对应学生用书 a.80 ℃ b.60 ℃ c.40 ℃ d.10 ℃
起始页码107 步骤 的反应类型是
⑤ 。
某工厂用 m 铬铁矿粉 含 制备
从物质成分角度理解物质分离和提纯 (5) 1 kg ( Cr2O3 40%)
最终得到产品m 产率为
实际生产所运用的矿物一般都是含有伴生矿 即含有其他 K2Cr2O7, 2 kg, 。
, 解题导引 通过题干准确了解最终目的 由铬铁矿制重
矿产的矿藏 因此在工业中对于较有价值的伴生矿会加以开采 ① :
。 铬酸钾
分离 对于价值不高的伴生矿除杂即可 但不管何种情况 在工 ;
, , , 熟悉流程 大致了解每一步的原理及操作
业流程分析中应充分考虑矿物所含成分发生的变化 如氧化还 ② , ;
, 逐个解决后面的问题
原反应 复分解反应 水解反应 甚至由于矿物成分性质的差异 ③ 。
、 、 ,
而发生部分氧化还原反应 部分水解反应 解析 由题中所给反应可知滤渣 为 ,滤液 中含
、 。 1 Fe2O3 1
另外还需关注的是矿物的分离过程中常通过形成沉淀进行 有 -、 2-,调节 ,则滤渣 中含 ( ) 及含硅杂质,
AlO2 SiO3 pH=7 2 Al OH 3
形 分 成 离 较 提 特 纯 殊 , 常 的 见 难 的 溶 方 性 法 盐 有形成 等 硫化物 还有 沉 一 淀 、 种 形 分 成 离 氢 方 氧 法 化 需 物 要 沉 特 淀 别 、 滤液 2 中含有 CrO 2 4 -、 Na +,此时调节 pH 促使平衡 2CrO 2 4 - +2H +
注意 是利用过饱和溶液 ( 结 Ca 合 F2 沉 ) 淀 , 溶解平衡使溶解度较大的溶 Cr2O 2 7 - +H2O 正向移动,再加入 KCl 得到 K2Cr2O7 。
, ( )利用得失电子守恒法配平: ·
质沉淀析出 1 2FeO Cr2O3+4Na2CO3+
。 高温
,则 ·
例 (2017课标Ⅲ,27)重铬酸钾是一种重要的化工原 7NaNO
与
3 4N
的
a2
系
Cr
数
O4
比
+
为
Fe2O3+
。
4C
陶
O2
瓷
↑
中
+
含
7N
有
aNO2
,在高
Fe
温
O
下
有 料 硅 , 一 铝 般 等 由 杂 铬 质 铁矿 制 制 备 备 流 , 铬 程 铁 如 矿 图 的 所 主 示 要成分为 FeO·Cr2O3, 还含 C 能 r2 与 O3 NaNO 反 3 应,会损坏仪器 2 ∶ 。 7 SiO2
、 。 :
Na2CO3
( )由步骤 可知熔块中含有 、 、 等,
铬铁矿 N ① a2C 熔 O 融 3、N 、 氧 aN 化 O→ 3 熔块 ②过 水 滤 浸→ → 滤 滤 渣 液 1 1 ③ 调 过p滤H=7 → 滤渣 2 故 含 滤 硅 渣 物 2 质 1 中 ,故 含 滤 量 渣 ① 最多 中 的 应 金 主 属 要 元 含 素为 ( F N e , a ) N 而 O 及 步 2 含 骤 N 硅 a ③ 2 杂 C 需 rO 质 除 4 。 去 Fe A 2O lO 3 - 2 及
回答下列问题
→ 滤液 2 ④ 调 pH → 滤液 3
K
⑤
C
→
l
K2Cr2O7
( 3 )步骤 ④ 调
2
pH 的目的是
A
促
l
进
OH
CrO
3
2 4 - 转化为 Cr2O 2 7 -,根据
步骤 的主 : 要反应为 2- + 2- ,可知应增大 c( +),故 要
(1) ① : 高温 2 变 C 小 rO 。 4 +2H Cr2O7 +H2O H pH
FeO·Cr2O3 +Na2CO3 +NaNO3 → Na2CrO4 + Fe2O3 + ( )根据溶解度曲线图可知,选择 溶解度小于溶液中
4 K2Cr2O7
CO2+NaNO2 其他溶质溶解度且溶解度最小的温度区,故选 。 反应为 +
上述反应配平后 与 的系数比为 d 2K +
该 步 骤不能使用陶瓷容 Fe 器 O· 原 Cr 因 2O 是 3 NaNO3 。 Cr2O 2 7 - K2Cr2O7↓ ,此反应为复分解反应。
, 。 ( )根据 原子守恒建立关系式:
滤渣 中含量最多的金属元素是 滤渣 的主 5 Cr
(2) 1 , 2
要成分是 及含硅杂质
。
Cr2O3 ~ K2Cr2O7
步骤 调滤液 的 使之变 填 大 或
152 294
(3) ④ 2 pH ( “ ”
小 原因是 用离子方程式表示 m · m( )
“ ”), ( )。 1 40% kg K2Cr2O7
有关物质的溶解度如图所示 向 滤液 中加入适量 ·m ·
(4) 。 “ 3” m( ) 294 1 40%
蒸发浓缩 冷却结晶 过滤得到 固体 冷却到 K2Cr2O7 = kg
KCl, , , K2Cr2O7 。 152
填标号 得到的 固体产品最多 m m
( ) K2Cr2O7 。 故产率为 2 kg 190 2 。
·m · ×100%= m ×100%
294 1 40% 147 1
kg
152
答案 ( ) 陶瓷在高温下会与 反应
1 2 ∶ 7 Na2CO3
( ) ( )
2 Fe Al OH 3
( )小 2- + 2-
3 2CrO4 +2H Cr2O7 +H2O
( ) 复分解反应
4 d
236 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
m 化外 也能被氧化 在书写氧化还原反应方程式时应注意
( )190 2 ,FeO ,
5 m ×100% 能提供 电子 最后形成 利用
147 1 1 mol FeO·Cr2O3 7 mol ; K2Cr2O7,
思路梳理 关于无机化工流程图题目的解题思路 与 在较低温度时溶解度大于 故可采用
Na2Cr2O7 KCl K2Cr2O7,
与 的饱和溶液 结合沉淀溶解平衡原理理解其中
粗读题干 挖掘图示 读题过程中分析核心元素 找出杂
1. , 。 , 发 Na 生 2C 的 r2O 复 7 分解 KC 反 l 应 虽然 , 不属于难溶性沉淀 但仍可以
质元素
。 沉淀析出 此处分析
,
难度较
K2
大
Cr2
学
O7
生需要对溶液中微粒
,
可能存在
携带问题 精读信息 信息包括三方面 一是题干 二是流
, ,
2. , , : , 的形式有较深刻的理解 体现对微观辨识与宏观探析 变化观念
程图 三是设置问题 重点抓住物质流向 进入 和 流出
, 、
, 。 (“ ” “ ”)、 与平衡思想的核心素养考查
分离操作类型及目的
。
。
本题采用的矿石是铬铁矿 在步骤 中 除了 能被氧
, ① , Cr2O3
沉淀反应的离子方程式为
对应学生用书 ①
起始页码108
。
检验 沉淀是否洗涤干净的方法是
[2019江苏苏州期末,19(1)(2)]六水合氯化镍
② NiCO3·Ni(OH)2
(NiCl2·
常用于电镀 陶瓷等工业 某实验室以单质 为原料制
6H2O) 、 , Ni 。
取六水合氯化镍的实验步骤如下 答案 减缓硝酸的滴加速率或适当降低温度
: (1)①
硝酸 、 硫酸 NaHCO3 溶液
②
将生成的
NO
氧化为硝酸
(
或使产生的
NO
部分转化为
单质 氧 ↓ 化 过滤 沉 ↓ 淀 便于 被 溶液完全吸收
Ni→ → → →NiCO3·Ni(OH)2……→NiCl2·6H2O NO2, NOx NaOH )
三颈烧瓶内无红棕色气体出现
滤↓渣 ③
已知 完全沉淀的 为 开始沉淀 2+ -
:①Fe(OH)3 pH 3.2;Ni(OH)2
(2
取
)①
最
2
后
Ni
一
+
次
4H
洗
C
涤
O3
液
向其
Ni
中
CO
滴
3·
加
N
盐
i(
酸
OH
酸
)
化
2↓
的
+3CO2↑
溶
+
液
H2O
若
的 为 完全沉淀的 为
pH 7.2, pH 9.2。 无
②
明显现象 则已洗涤
,
干净
BaCl2 ,
易水解 从溶液中获取 须控制
,
②NiCl2 , NiCl2·6H2O pH<2。 解析 因为硝酸易挥发 在不改变投料比的情况下
在三颈烧瓶中 装置见下图 加入一定量 粉和水 通入
(1)① , ,
(1) ( ) Ni , 为提高稀硝酸的利用率 可减缓硝酸的滴加速率或适当降低
空气 滴入稀硝酸和稀硫酸的混酸 至反应结束 过滤 制
,
, , , , 温度 稀硝酸的还原产物为 是很难被吸收的有毒
得 溶液
。 ② NO,NO
NiSO4 。 气体 直接排放到空气中 会污染环境 因此向 装置中通入
, , , A
空气 可将 氧化为硝酸或使产生的 部分转化为
, NO NO NO2,
便于 被 溶液完全吸收 因为镍粉过量 判断反应
NOx NaOH 。 ③ ,
完成只能借助溶液或产生气体的现象 溶液为无色 而生成的
, ,
结合 会生成红棕色的 气体 不断通入的空气会将
NO O2 NO2 。
气体排尽 当三颈烧瓶内无红棕色气体出现时 则反应已
① 反应过程中 , 为提高稀硝酸的利用率 , 在不改变投料比 N 完 O 成 2 , ,
的情况下 可采取的合理措施是 。
, 将所得 溶液与 溶液混合反应得到
。 (2)① Ni 沉 SO 淀 4 结合溶液 Na 显 HC 酸 O 性 3 根据电荷守恒和原
② 向 A 装置中通入空气的作用是搅拌 、 N 子 iC 守 O 恒 3· 可 N 得 i(OH) 2+ 2 , - ,
。 因沉 2N 淀 i 表 + 面 4H 通 CO 常 3 吸 附 溶 Ni 液 CO 中 3· 的 N 离 i( 子 OH) 所 2↓ 以 + 要 3C 洗 O 涤 2↑ 沉 +
若镍粉过量 判断反应完成的现象是
③ ,
H
淀
2O。
要
②
检验 沉淀是否洗涤干
,
净就是检验沉
将 所 得 溶 。 液与 溶液混合反应得到 淀表 。 面还有没 NiC 有 O 吸 3· 附 Ni 的 (O 杂 H) 质 2 离子 如溶液中含有的 2-
(2) Ni 沉 SO 淀 4 过滤 洗 Na 涤 HCO3 NiCO3· - 等 通常检验反应现象灵敏的
(
离子 如 2-
SO4 、
Ni(OH)2 , , 。 HCO3 ), ( SO4 )。
对应学生用书
起始页码227
考点一 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 可在较高温度下捕集 在更高温度下将捕集的
(1)CaO CO2, CO2
1(2018江苏单科,1,2分) 是自然界碳循环中的重要物质 释放利用 热分解可制备
. CO2 。 。 CaC2O4·H2O CaO,CaC2O4·
下列过程会引起大气中 含量上升的是 加热升温过程中固体的质量变化如图
CO2 ( ) H2O 1。
光合作用 自然降雨
A. B.
化石燃料的燃烧 碳酸盐的沉积
C. D.
1 答案 C 本题考查 排放对环境影响的相关知识
. CO2 。 A
项 光合作用会吸收 放出 项 自然降雨对大气中的
, CO2 O2;B ,
含量影响不大 项 碳酸盐的沉积对大气中的 含量
CO2 ;D , CO2
影响不大
。
知识拓展 植物的光合作用吸收 植物的呼吸作用会释
CO2,
放 图
CO2。 1
2(2019江苏单科,20,14 分) 的资源化利用能有效减少 写出 范围内分解反应的化学方程式
. CO2 ① 400~600 ℃ :
排放 充分利用碳资源
CO2 , 。 。
专题十三 非金属及其化合物 237
与 热分解制备的 相比 热分 化率下降 且上升幅度超过下降幅度
② CaCO3 CaO ,CaC2O4·H2O ,
解制备的 具有更好的 捕集性能 其原因是 增大压强 使用对反应 催化活性更高的催化剂
CaO CO2 , ② 、 Ⅱ
解析 本题涉及的知识点有热重实验 电解原理的应用 化
。 、 、
电解法转化 可实现 资源化利用 电解 制 学平衡移动等 通过分析图像 做出合理解释 考查了学生分析
(2) CO2 CO2 。 CO2 , , ,
的原理示意图如图 和解决化学问题的能力 体现了变化观念与平衡思想的学科核
HCOOH 2。 ,
心素养 以及创新思维和创新意识的价值观念
, 。
根据图中质量变化可知 分解产生的气态产
(1)① ,CaC2O4·H2O
物依次为 固体分解过程为
H2O(g)、CO、CO2, CaC2O4·H2O→
CaC2O4→CaCO3→CaO。
捕集 的性能与 与 气体的接触面积有关
②CaO CO2 CaO CO2 ,
分解产生的气体更多 使生成的 更加疏松
CaC2O4·H2O , CaO
多孔 捕集性能更好
, 。
图
-中碳元素化合价分别为 价 阴极电极
2 (2)①CO2、HCOO +4、+2 ,
①
写出阴极
CO2
还原为
HCOO
-的电极反应式
:
反应式为
CO2+2e
-
+H
+
HCOO
-
。
阳极区生成 - - 或 -
。 ② O2:4OH -4e O2↑+2H2O( 2H2O-4e
电解一段时间后 阳极区的 溶液浓度降低 其原 + 溶液 减小 - 与 +反应生成 逸
② , KHCO3 , O2↑+4H ), pH ,HCO3 H CO2
因是 出
,K
+部分通过阳离子交换膜移向阴极区
,
故阳极区
KHCO3
溶液浓度降低
。 。
催化加氢合成二甲醚是一种 转化方法 其过程中 从反应特点看 反应 是吸热反应 反应 是放热反应
(3)CO2 CO2 , (3)① , Ⅰ 、 Ⅱ ,
主要发生下列反应 温度升高 的选择性急剧下降 大于 时 平
反应 : 衡转化率 , 上 C 升 H3O 说 CH 明 3 升高温度 反应 中 , 的 30 转 0 ℃ 化率上 CO 升 2 幅
Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) , , Ⅰ CO2
H -1 度超过反应 中 的转化率降低幅度
Δ 反应 =41.2 kJ·mol 反应 是气 Ⅱ 体分 CO 子 2 数减小的反应 可以 。 增大压强使平衡向右
Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ② Ⅱ ,
H -1 移动 从影响反应速率的角度考虑 反应时间不变的条件下 可
Δ =-122.5 kJ·mol ; , ,
在恒压 和 的起始量一定的条件下 平衡转化 使用对反应 催化活性更高的催化剂
、CO2 H2 ,CO2 Ⅱ 。
率和平衡时 的选择性随温度的变化如图 3(2018天津理综,10,14分) 是一种廉价的碳资源 其综合
CH3OCH3 3。 . CO2 ,
其中 利用具有重要意义 回答下列问题
: 。 :
的物质的量 可以被 溶液捕获 若所得溶液 主
的选择性 2×CH3OCH3 (1)CO2 NaOH 。 pH=13,CO2
CH3OCH3 =反应的 CO2 的物质的量×100% 要转化为 ( 写离子符号 ); 若所得溶液c (HCO - 3) ∶
c 2- 溶液 室温下 的
(CO3 )=2 ∶ 1, pH= 。 ( ,H2CO3
K -7 K -11
1=4×10 ; 2=5×10 )
与 经催化重整 制得合成气
(2)CO2 CH4 , :
催化剂
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
已知上述反应中相关的化学键键能数据如下
① :
化学键
C—H CO H—H C←O(CO)
键能 -1
/kJ·mol 413 745 436 1075
图 则该反应的 H 分别在V 恒温密
3 Δ = 。 L
温度高于 平衡转化率随温度升高而上升的 闭容器 恒容 恒压 容积可变 中 加入 和
① 300 ℃,CO2 A( )、B( , ) , CH4 CO2
原因是 各 的混合气体 两容器中反应达平衡后放出或吸收
1 mol 。
的热量较多的是 填 或
( “A” “B”)。
按一定体积比加入 和 在恒压下发生反应 温
。 ② CH4 CO2, ,
时 在催化剂作用下 与 反应一段时间后 度对 和 产率的影响如图 所示 此反应优选温度
②220 ℃ , CO2 H2 , CO H2 1 。
测得 的选择性为 图中 点 不改变反 为 的原因是
CH3OCH3 48%( A )。 900 ℃
应时间和温度 一定能提高 选择性的措施有
, CH3OCH3 。
。
2 答案 分 400~600℃
. (14 )(1)①CaC2O4 CaCO3+CO↑
热分解放出更多的气体 制得的 更加疏
②CaC2O4·H2O , CaO
松多孔
+ - -或 - -
(2)①CO2+H +2e HCOO CO2 +HCO3 +2e
- 2-
HCOO +CO3
阳极产生 减小 - 浓度降低 +部分迁移至阴 图 图
② O2,pH ,HCO3 ;K 1 2
极区
反应 的 H 反应 的 H 温度升高使 转化 辅助的 电池工作原理如图 所示 该电池电
(3)① Ⅰ Δ >0, Ⅱ Δ <0, CO2 (3)O2 Al-CO2 2 。
为 的平衡转化率上升 使 转化为 的平衡转 容量大 能有效利用 电池反应产物 是重要
CO , CO2 CH3OCH3 , CO2, Al2(C2O4)3
238 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
的化工原料
。 。
电池的负极反应式 氯化反应的尾气须处理后
: 。 ③
电池的正极反应式 - - 排放 尾气中的 和 经
:6O2+6e 6O2 , HCl Cl2
吸收可得粗盐酸 溶
- 2-
6CO2+6O2 3C2O4 +6O2 、FeCl3
反应过程中 的作用是 液 则尾气的吸收液依次是
O2 。 ,
该电池的总反应式
: 。 。
3 答案 分 2- 氯化产物冷却至室温 经过滤得到粗 混合液 则滤
. (14 )(1)CO3 10 ④ , TiCl4 ,
渣中含有
(2)①+120 kJ·mol
-1
B 。
时 合成气产率已经较高 再升高温度产率增幅不大 精制过程 粗 经两步蒸馏得纯 示意图如下
②900 ℃ , , , (2) : TiCl4 TiCl4。 :
但能耗升高 经济效益降低
,
- 3+ 或 - 3+ 催化剂
(3)Al-3e Al ( 2Al-6e 2Al )
2Al+6CO2 Al2(C2O4)3
解析 本题考查电离平衡常数的应用 反应热的计算 化学
、 、
平衡的移动 电极反应式的书写
、 。
溶液吸收 后所得溶液 主要转化为 物质 是 T 应控制在
C (1 O ) 2 3 - N ; a 由 OH H2CO3 的二 C 级 O 电 2 离平衡常数知 pH , = 当 1 溶 3, 液 CO 中 2 c (HCO - 3) ∶ 4 . 答案 a (13 分 ) ( , 1 2 )①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) 。
c (CO 2 3 - )=2 ∶ 1 时 , K 2=
c
(H c
+
)·
c
( - CO
2
3
-
) =
c
(H
+
) =5×10 -11 , 故
T
Δ
i
H
Cl
=
4(
-
g
4
)
5
+
.5
2C
kJ
O
·
(g
m
)
ol -1
(HCO3) 2 随温度升高 含量增大 说明生成 的反应是吸热
c + -10 -1 则溶液 ②> ,CO , CO
(H )=1×10 mol·L , pH=10。 反应
由已知键能数据知 反应的 H -1
(2)① , Δ =4×413 kJ·mol +2× 溶液 溶液
745kJ·mol
-1
-(2×1075kJ·mol
-1
+2×436kJ·mol
-1
)=+120kJ·
③H2O、FeCl2 、NaOH
-1 已知正反应是气体分子数增大的吸热反应 恒容 与 ④MgCl2、AlCl3、FeCl3
mol ; ,A( ) B 高于 低于
恒压 容积可变 相比 中压强小于 减压平衡正向移动 则 (2)SiCl4 136 ℃, 181 ℃
( , ) ,B A, , B 解析 将已知的两个热化学方程式相加 即可得出答
容器中反应达到平衡后吸收的热量较多 观察图像知 (1)① ,
。 ② ,900 ℃ 案 观察图像可知 随着温度的升高 的含量增大 说明
时 合成气产率已经较高 再升高温度产率增幅不大 但能耗升高 。 ② , ,CO ,
, , , , 平衡向生成 的方向移动 所以生成 的反应是吸热反应
经济效益降低 故此反应优选温度为 CO , CO ,
, 900℃。 H 在室温下 为液态
观察原电池工作原理图知 铝电极作负极 多孔碳电极作 Δ >0。 ④ ,TiCl4、SiCl4 ,AlCl3、FeCl3、MgCl2
(3) , , 为固态且在 中微溶或难溶 所以滤渣中应含有
正极
,
故负极反应式为
Al-3e
-
Al
3+
;
正极反应式为
6O2+
T
但
iCl4
在
,
中微溶 故粗
A
混
lCl
合
3、
- - - 2- 由此可知反应过程 FeCl3、MgCl2, AlCl3、FeCl3 TiCl4 , TiCl4
6e 6O2、6CO2+6O2 3C2O4 +6O2, 液中仍然会存在少量的
中 的作用是催化剂 电池总反应式为 AlCl3、FeCl3。
O2 ; 2Al+6CO2 在蒸馏塔二中被蒸出 说明物质 应是一种沸点比
(2)TiCl4 , a
Al2(C2O4)3。 低的物质 结合题给资料可知 是 T 应控制在
易混易错 恒容容器是指容积不变的容器 气体的量发生变 TiCl4 , a SiCl4。 2
, 以上 以下 确保 被蒸出 同时 等杂质
化时压强发生改变 恒压容器是指压强不变的容器 气体的量 136 ℃ ,181 ℃ , TiCl4 , AlCl3
; , 不能被蒸出
发生变化时容器容积发生改变 。
。 审题方法 认真读题 捕捉到题目中的所有信息 依据相关知
4(2017北京理综,26,13 分) 是由钛精矿 主要成分为 , ,
. TiCl4 ( 识进行分析
制备钛 的重要中间产物 制备纯 的流程示意 。
TiO2) (Ti) , TiCl4 5(2017课标Ⅱ,26,14分)水泥是重要的建筑材料 水泥熟料
图如下 . 。
: 的主要成分为 并含有一定量的铁 铝和镁等金属的
钛精矿
氯化过程
粗
精制过程
纯 氧化物 实验室
Ca
测
O、
定
Si
水
O2
泥
,
样品中钙含量的过
、
程如图所示
沸腾炉→ TiCl4 蒸馏塔→ TiCl4 。 :
资料 :T
沸
化 iC
点
合 l4 物 及所含杂质 SiC 氯 l4 化物 TiC 的 l4 性质 Al
升
Cl3
华
FeCl3 MgCl2 水 样 泥 品 盐酸 氯 、 化 硝 铵 酸 → → 沉 滤 淀 液 A 氨水 加 pH 热 4~5 →
→
沉 滤 淀 液 B 草酸 铵溶液
→
草酸钙
/℃ 58 136 181( ) 316 1412 硫酸
熔点
/℃ -69 -25 193 304 714 ↓法测定
在 中的溶解性 互溶 微溶 难溶 KMnO4
TiCl4 ——— 回答下列问题
氯化过程 与 难以直接反应 加碳生成 和 :
在分解水泥样品过程中 以盐酸为溶剂 氯化铵为助溶剂
(1)
可使反应
:
得
T
以
iO2
进行
Cl2 , CO CO2
(1) , , ,
还需加入几滴硝酸 加入硝酸的目的是
。
已知 H 。 还可使用 代 替
:TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g) Δ 1 = ,
-1 硝酸
+175.4 kJ·mol 。
H -1 沉淀 的主要成分是 其不溶于强酸但可与一种
2C(s)+O2(g)2CO(g) Δ 2=-220.9 kJ·mol (2) A ,
沸腾炉中加碳氯化生成 和 的热化学方 弱酸反应 该反应的化学方程式为
① TiCl4(g) CO(g) ,
程式
: 。
加氨水过程中加热的目的是
。 (3) 。
氯化过程中 和 可以相互转化 根据右图判断 沉淀 的主要成分为 写化学
② CO CO2 , : B 、 (
生成 反应的 H 填 或 判断 式
CO2 CO Δ 0( “>”“<” “=”), )。
依据 草酸钙沉淀经稀 处理后 用 标准溶液滴定
: (4) H2SO4 , KMnO4 ,
通过测定草酸的量可间接获知钙的含量 滴定反应为
, :
专题十三 非金属及其化合物 239
- + 2+ 实验中称取 酸化反应 所得产物有 和 逐
MnO4+H +H2C2O4 →Mn +CO2+H2O。 “ ” KH(IO3)2、Cl2 KCl。 “ Cl2”
水泥样品 滴定时消耗了 -1的 采用的方法是 滤液 中的溶质主要是
0.400 g , 0.050 0 mol·L 。 “ ” 。
溶液 则该水泥样品中钙的质量分数 调 中发生反应的化学方程式为
KMnO4 36.00 mL, “ pH”
为
。 。
5 答案 将样品中可能存在的 2+氧化为 3+ 也可采用 电解法 制备 装置如图所示
. (1) Fe Fe H2O2 (3)KIO3 “ ” , 。
或 或
(2)SiO2( H2SiO3) SiO2+4HF SiF4↑+2H2O(
H2SiO3+4HFSiF4↑+3H2O)
防止胶体生成 易沉淀分离
(3) , Al(OH)3 Fe(OH)3
(4)45.0%
解析 水泥样品中可能含有 2+ 酸溶时加入几滴硝酸
(1) Fe ,
可将 2+氧化为 3+ 将 2+氧化为 3+的氧化剂还可以选择
Fe Fe ; Fe Fe
该氧化剂的还原产物为 不会引入其他杂质
H2O2, H2O, 。
不溶于盐酸 硝酸等强酸 但可溶于氢氟酸
(2)SiO2 、 , 。
3+ 3+在沉淀的过程中容易形成胶体而无法沉淀分离 写出电解时阴极的电极反应式
(3)Fe 、Al , ① 。
采取加热的方法可加速微粒凝聚形成 沉 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 其
Fe(OH)3、Al(OH)3 ② ,
淀 从而易于分离 为 时 3+ 3+可完全沉淀 而 2+ 迁移方向是
, ;pH 4~5 Al 、Fe , Mg 、 。
2+不沉淀 故沉淀 的主要成分为 与 电解法 相比 氧化法 的主要不足之处有
Ca , B Al(OH)3、Fe(OH)3。 ③ “ ” ,“KClO3 ”
配平方程式可得对应关系式 写出一点
(4) : ( )。
2+ 8 答案 碘酸钾
2KMnO4~5H2C2O4~5CaC2O4~5Ca . (1)
加热 或
2 mol 5×40 g (2) KCl KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O( HIO3+
-3 m 2+
0.0500×36.00×10 mol (Ca ) KOHKIO3+H2O)
m (Ca 2+ )=0.180 g (3)①2H2O+2e - 2OH - +H2↑
故ω (Ca 2+ )= 0.180 g ×100%=45.0%。 ②K 产 + 生 a 到 易 b 污染环境等
0.400 g
③ Cl2
解析 的化学名称是碘酸钾
考点二 氯、溴、碘及其化合物 (1)KIO3 。
由于气体的溶解度随温度升高而减小 故 逐 采用的
6(2017北京理综,8,6分)下列变化中 气体被还原的是 (2) , “ Cl2”
. , 方法是加热 分析工艺流程和酸化反应所得产物可知 滤液中
; ,
( ) 的溶质主要是 调 的目的主要是中和 + 故 调 中
二氧化碳使 固体变白 KCl; pH H , “ pH”
A. Na2O2 发生反应的化学方程式为
氯气使 溶液变黄 KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O
B. KBr 或
乙烯使 的四氯化碳溶液褪色 HIO3+KOHKIO3+H2O。
C. Br2 观察电解装置图知 惰性电极 为阳极 惰性电极 为
氨气使 溶液产生白色沉淀 (3)① , a , b
D. AlCl3 阴极 在碱性条件下 阴极的电极反应式为 -
6 答案 B 本题考查氧化还原反应的基本概念 项 在 , , 2H2O+2e
. 。 A ,
烯 CO 与 2
与
Na 的 2O 反 2 应
的
既
反
是
应
加
中
成 ,C 反 O2 应
既不
又
被
是
氧
氧
化
化
也
还
不
原
被
反
还
应
原
反 ;C 应
项
中 , 乙
乙 H2
电
↑
解
+2
过
OH
程
-
中
。
阳极 失去电子生成 - 即 - -
烯作还 Br 原 2 剂被氧化 项 氨气 , 与 溶液的反应 , 是非氧化 ② - , 通过 I2 阳离子交换膜的 IO 离 3 子 , 主 I 要 2- 为 10e + + 迁 12 移 OH 方
还原反应
;D , AlCl3
向
是从
2IO3
到
+6H2O, K ,
。 a b。
7(2016课标Ⅲ,7,6分)化学在生活中有着广泛的应用 下列对 氧化法 产生有毒气体 故与 电解法 相比的不
. , ③“KClO3 ” Cl2, “ ”
应关系错误的是 足之处有产生有毒气体 易污染环境等
( ) Cl2, 。
∙∙ 审题技巧 注意物质形式的变化 可以看作
化学性质 实际应用 ,KH(IO3)2 KIO3
和 则 调 的过程为碱中和 的过程
和小苏打反应 泡沫灭火器灭火 HIO3, “ pH” HIO3 。
A. Al2(SO4)3 9(2016课标Ⅰ,28,14分) 是一种重要的杀菌消毒剂
铁比铜金属性强 腐蚀 刻制印刷电路板 . 也常用来漂白织物等 其一 N 种 aC 生 lO 产 2 工艺如下 ,
B. FeCl3 Cu
, :
次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物
C.
与 反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
D. HF SiO2
7 答案 B 与 的反应为
. FeCl3 Cu 2FeCl3+Cu 2FeCl2+
不能用来比较铁与铜的金属性强弱 故错误
CuCl2, , 。
思路分析 比较金属性强弱可以采用金属间的置换反应 比
, 回答下列问题
较铁 铜金属性强弱时可以用
:
、 “Fe+CuCl2 FeCl2+Cu”。 中 的化合价为
8(2018课标Ⅲ,27,14分) 是一种重要的无机化合物 可
.
作为食盐中的补碘剂 回答
KI
下
O3
列问题
, (1)
写
Na
出
ClO
反
2
应
Cl
步骤中生成 的 化 学 方
。
程式
。 : (2) “ ” ClO2
的化学名称是
(1)K 利 IO 用 3 氧化法 制 备 。 工艺流程如下图所示 电 解 所 用 食 盐 水 由 粗 盐 。 水精制而成 精制时 为除去
(2) “KClO3 ” KIO3 : (3)“
2+和
”
2+ 要加入的试剂分别为
, ,
Mg Ca , 、
电解 中阴极反应的主要产物是
。 “ ”
。
尾气吸收 是吸收 电解 过程排出的少量 此吸收
(4)“ ” “ ” ClO2。
240 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
反应中 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
, ,
该反应中氧化产物是
。
有效氯含量 可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力 其定义
(5)“ ” ,
是 每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 的氧化
: Cl2
能力 的有效氯含量为 计算结果
。 NaClO2 。 (
保留两位小数
)
9 答案
. (1)+3 图
3
(2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 10 答案 分 锥形瓶 慢 吸收
溶液 溶液 - 或 . (15 )(1) b (2) (3) Cl2
(3)NaOH Na2CO3 ClO2( NaClO2) + - - 验证是否有
(4)4H +5ClO2 Cl +4ClO2↑+2H2O ClO2
(4)2 ∶ 1 O2 生成 稳定剂 稳定剂 可以缓慢释放 能较长
(5) Ⅱ Ⅱ ClO2,
(5)1.57 时间维持保鲜所需的浓度
解析 根据图示可确定反应物和生成物 然后根据得失
(2) , 解析 装置 为洗气装置 应长进短出 选 滴加
电子守恒和原子守恒即可写出反应的化学方程式 (1) F , , b。 (2)
。 稀盐酸较慢时 产生的 较慢 有足够的时间被稳定剂充
粗盐水精制时用 溶液除 2+ 用 溶液除 , ClO2 ,
(3) NaOH Mg , Na2CO3 分吸收 和稀盐酸反应产生的气体有 和
2+ 根据图示可知 电解 过程中发生的反应为 。 (3)NaClO3 ClO2
Ca ; “ ” 2ClO2+2NaCl 在 中被吸收 而 中淀粉 溶液的颜色又不变
电解 Cl2,ClO2 D , F KI ,
由此可知 在电解池的阴极上 得电子 则 的作用必为吸收 由题干可知 和 氧化
Cl2+2NaClO2, , ClO2 C Cl2。 (4) ClO2 Cl2
生成 故阴极反应的主要产物为 性相近 则 可氧化 - 使淀粉 溶液变蓝 故装置 的
NaClO2, NaClO2。 , ClO2 I , KI , F
据图示可知反应物有 生成物有 作用是验证是否有 生成
(4) ClO2、NaOH、H2O2, ClO2 。
其中+4 +3 的化合价降低 则必有元素
NaClO2, ClO2 → NaClO2,Cl , 考点三 氧、硫及其化合物
化合价升高 可推出 -1 0 根据得失电子守恒可得氧化剂
与还原 , 剂 H 的 2 物 O2 质 → 的 O2 量 , 之比为 该反应中氧化产 11 . (2019江苏单科,3,2分)下列有关物质的性质与用途具有对
应关系的是
物 ClO 是 2 还原产 H 物 2O 是 2 2 ∶ 1, ( )
受热易分解 可用作化肥
O2,
作为消
Na
毒
Cl
剂
O2
时
。
还原产物均为 - 设
A.
稀
NH
硫
4H
酸
C
具
O3
有酸性 可用
,
于除去铁锈
(5)NaClO2、Cl2 , Cl 。 NaClO2 B. ,
x 具有氧化性 可用于纸浆漂白
的有效氯含量为x
,
则 1
×4= ×2,
解得x
≈1.57。
C.SO2
具有两性
,
可用于电解冶炼铝
90.5 71
疑难突破 解化工流程题时应重点关注框图 特别注意看图 11
D.
答
Al
案
2O3
B 本题涉
,
及的考点是常见化合物的性质及其应用 通
, . ,
中的箭头方向 结合适当的文字信息 便可解答 过性质与应用是否相符的判断 考查了分析和解决化学问题的能
, , 。 ,
解题关键 读懂题中 有效氯含量 的含义是正确计算的 力 体现了科学探究与创新意识的学科核心素养 以常见物质的性
“ ” , ;
关键 质推测其应用 体现了关注社会发展 科技进步 生产生活的价值
。 , 、 、
10(2015重庆理综,9,15分) 与 的氧化性相近 在自来 观念
. ClO2 Cl2 , 。
水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛 某兴趣小组通过图 装 项 受热易分解与其用作化肥没有关系 错误
置 夹持装置略 对其制备 吸收 释 。 放和应用进行了研究 1 项 A 铁 ,N 锈 H 的 4H 主 CO 要 3 成分是 n 具有酸 , 性 可 ; 以 B
( ) 、 、 。 , Fe2O3· H2O,H2SO4 ,
将铁锈溶解 正确 项 具有漂白性 可用于纸浆漂白
, ;C ,SO2 , ,
错误 项 是离子化合物 可用于电解冶炼铝 错误
;D ,Al2O3 , , 。
12(2018课标Ⅱ,8,6分)研究表明 氮氧化物和二氧化硫在形
. ,
成雾霾时与大气中的氨有关 如下图所示 下列叙述错误
( )。
的是
( )
仪器 的名称是 安装 中导管时 应选用图
(1) D 。 F , 2
中的
。
打开 的活塞 中发生反应
(2) B ,A :2NaClO3+4HCl2ClO2↑+
为使 在 中被稳定剂充分吸
Cl2↑+2NaCl+2H2O, ClO2 D
收 滴加稀盐酸的速度宜 填 快 或 慢
, ( “ ” “ ”)。
关闭 的活塞 在 中被稳定剂完全吸收生成
(3) B 此时 , 中 ClO 溶 2 液的 D 颜色不变 则装置 的作 雾和霾的分散剂相同
用
Na
是
ClO2, F , C A.
雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
。 B.
已知在酸性条件下 可发生反应生成 并释放 是形成无机颗粒物的催化剂
(4) 出 该反应的离 N 子 aC 方 lO 程 2 式为 NaCl C.N 雾 H 霾 3 的形成与过度施用氮肥有关
ClO2,
在 释放实 验 中 打 开 的 活 塞 12
D.
答案 C 雾和霾的分散剂均为空气 正确 由题图可知
中 发 生 反 应 则 装 。 置 C 的 lO 作 2 用是 , E ,D . 雾霾中 含有 和 正 , 确 A ; 应是形成无
, F 。 NH4NO3 (NH4)2SO4,B ;NH3
已吸收 气体的稳定剂 和稳定剂 加酸后释放 机颗粒物的反应物 错误 过度施用氮肥会增加大气中
(5)
的浓
Cl
度
O2
随时间的变化如
Ⅰ
图 所示 若
Ⅱ
将
,
其用于水果 的含量 正确
,C ; NH3
ClO2 3 。 ,D 。
保鲜 你认为效果较好的稳定剂是 原因是
, ,
。
专题十三 非金属及其化合物 241
13 . 现 (2 象 017 所 北 得 京 结 理 论 综 不 ,1 正 0 确 ,6 的 分 是 )根据 SO2 通入不同溶液中的实验 2I - +S4O 2 6 - 。 测定时消耗 Na2S2O3 溶液体积 V mL。
, ( )
终点颜色变化为 样品中 2-的含量为
, S
∙∙∙
溶液 现象 结论 写出表达式
( )。
含 的 溶液 产生白色沉淀 有还原性 15 答案
A HCl、BaCl2 FeCl3 SO2 . (1)D
溶液 产生黄色沉淀 有氧化性 (2)①BaSO4+4CBaS+4CO↑ CO+H2OCO2+H2
B H2S SO2
2- 2+ 2+ 2-
酸性 溶液 紫色溶液褪色 有漂白性 ②BaCO3 ③S +Ba +Zn +SO4 BaSO4·ZnS↓
C KMnO4 SO2
1 V
酸性 (25.00- )×0.1000×32
溶液 产生胶状沉淀 :H2SO3> 浅蓝色至无色 2
D Na2SiO3 (3) m ×100%
H2SiO3 ×1000
解析 本题涉及的知识点有焰色反应 陌生氧化还原反应
13 答案 C 使酸性 溶液褪色是因为 具有还 、
. SO2 KMnO4 SO2 方程式及离子方程式的书写 定量实验的数据处理 考查了学
原性 与 发生了氧化还原反应 、 ;
, KMnO4 。 生对化学基础知识的记忆 将提供的信息与已有知识结合利
易混易错 项有一定的干扰性 有些考生会误认为白色沉 ,
A , 用的能力 同时考查了学生掌握化学实验的基本方法并对实
淀为 而错选 ;
BaSO3 A。 验中的数据进行处理的能力 体现了通过分析 推理认识研究
知识拓展 本题涉及的考点有 的氧化性 还原性 漂白 ; 、
SO2 、 、 对象的本质特征 证据推理与模型认知 运用化学实验进行
性 酸性氧化物的性质 主要考查考生对实验结论的评价能 ( )、
、 , 实验探究 科学探究与创新意识 的学科核心素养
力 体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养 ( ) 。
, 。 重要金属的焰色反应的颜色平时要注意识记
14(2016四川理综,1,6分)化学与生产和生活密切相关 下列 (1) 。
. 。 已知反应物有 生成物有 因焦炭过量则
过程中没有发生化学变化的是 (2)① BaSO4、C, BaS,
( ) 生成 根据得失电子守恒 原子守恒写出化学方程式
氯气作水的杀菌消毒剂 CO, 、 ;CO
A. 与 反应生成 与一种清洁能源气体 不难推测该
B.
硅胶作袋装食品的干燥剂
气体
H2
为
O(g)
还原料
CO2
的主要成分为 长期
,
放置发生水
二氧化硫作纸浆的漂白剂
C. 解生成
H2。 ②“
与
”
吸收
Ba
空
S,
气中的 生成
肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
D.
Ba(OH)2 H2S,Ba(OH)2 CO2
14 答案 B 项 氯气与水反应生成的 具有强氧化 了难溶于水的 沉淀器中溶液的成分为 2+ 2-
. A , HClO BaCO3。 ③ Ba 、S 、
性 能杀菌消毒 项 硅胶具有吸水性 可作干燥剂 项 二 2+ 2- 反应生成了 沉淀 根据电荷守恒 原
, ;B , , ;C , Zn 、SO4 , BaSO4·ZnS , 、
氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色物质 可作漂白 子守恒写出离子方程式
, 。
剂 项 肥皂水呈弱碱性 可与蚊虫分泌的蚁酸反应 从而减 滴定前 溶液含 和淀粉 呈蓝色 随着 溶液的
;D , , , (3) , I2 , , Na2S2O3
轻痛痒 以上四项中只有 项没有发生化学变化 故选 滴入 不断被消耗 溶液颜色逐渐变浅 当加入最后一滴
。 B , B。 ,I2 , ,
15( 可
审
2 找
题
01 出
技
9课 答
巧
标 案 Ⅱ 。
审
,
题
26
的
,1
关
3
键
分
是
)立 “
没
德
有
粉
发生化学变化
” 也 , 称
逐
锌
一
钡
甄
白
别即
N I2 a 发 2S 生 2O 反 3
溶
应
液
:S
时
2- ( +
滴
I2
定
终点
S↓ ), +
溶
2I
液
- ,
恰
参
好
与该
褪
反
色
应 ;
样
的
品
I2
中
的
的
物 S 质
2-与
的
. 是一种常用白色颜料 回答下列问 Zn 题 S·BaSO4( ), 量为 (25.00×10 -3 ×0.100 0- V ×10 -3 × 0.100 0× 1 )mol=
。 : 2
利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花 亦
(1) 可定性鉴别某些金属盐 灼烧立德粉样品时 钡的焰 , 色 (25.00- 1 V )×0.1000×10 -3 mol= n (S 2- ), 则样品中 S 2-的含量
。 , 2
为 填标号
( )。
黄色 红色 (25.00- 1 V )×0.1000×32
A. B. 为 2
紫色 绿色 m ×100%。
C. D. ×1000
以重晶石 为原料 可按如下工艺生产立德粉 易错提醒 重晶石与过量焦炭反应除生成 还应
(2) (BaSO4) , : (2)① BaS,
生成 而不是 因为即使生成 在过量焦炭 高温
CO CO2。 CO2, 、
条件下也会转化成
CO。
16(2018北京理综,27,12分)近年来 研究人员提出利用含硫
. ,
在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡 物质热化学循环实现太阳能的转化与存储 过程如下
① , 。 :
该过程的化学方程式为
。
回转炉尾气中含有有毒气体 生产上可通过水蒸气变换
,
反应将其转化为 和一种清洁能源气体 该反应的化
CO2 ,
学方程式为
。
在潮湿空气中长期放置的 还原料 会逸出臭鸡蛋气 反应
② “ ”, (1) Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
味的气体 且水溶性变差 其原因是 还原料 表面生成 H -1
, 。 “ ” Δ 1=+551 kJ·mol
了难溶于水的 填化学式 反应 H -1
( )。 Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) Δ 3=-297 kJ·mol
沉淀器中反应的离子方程式为 反应 的热化学方程式
③ Ⅱ :
。 。
成品中 2-的含量可以用 碘量法 测得 称取m 样品 对反应 在某一投料比时 两种压强下 在平衡体
(3) S “ ” 。 g , (2) Ⅱ, , ,H2SO4
置于碘量瓶中 移取 -1的 系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示 p p
溶液于其中 并 , 加入乙 25 酸 .00 溶 m 液 L 0 密 .1 闭 00 0 置 m 暗 ol 处 · 反 L 应 I2-KI 填 或 得出该结论的理由是 。 2 1
, , , 5 min, ( “>” “<”),
有单质硫析出 以淀粉为指示剂 过量的 用
。 , I2
-1 溶液滴定 反应式为 2-
0.1000 mol·L Na2S2O3 , I2+2S2O3 。
242 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2+ + 3+
2Fe +H2O2+2H 2Fe +2H2O。
17(2018 江苏单科,16,12 分)以高硫铝土矿 主要成分为
. (
少量 和金属硫酸盐 为原料 生产氧
Al2O3、Fe2O3、SiO2, FeS2 ) ,
化铝并获得 的部分工艺流程如下
Fe3O4 :
空气 少量 溶液
、 CaO NaOH FeS2
↓ ↓ ↓
矿粉 焙烧 碱浸 过滤 焙烧 磁选
→ → → → → →Fe3O4
-可以作为水溶液中 歧化反应的催化剂 可能的催化 滤↓液 ↓
(3) 过 I 程如下 将 补充完 SO 整 2 , SO2
。 ⅱ 。 焙烧过程均会产生 用 溶液吸收过量 的离
ⅰ.SO2+4I - +4H + S↓+2I2+2H2O
(1)
子方程式为
SO 2, N aO H
。
SO2
ⅱ
探
.
究
I2+2H2O
反
+
应 速 率 与
歧 化 反 应
+
速 率 的 关 系
+2I
实
-
验如 (2)
添加
1% CaO
和不添加
CaO
的矿粉焙烧
,
其硫去除率随
温度变化曲线如图所示
(4) 下 分 ⅰ 别 、ⅱ 将 饱 SO 和 2 溶液加入到 下列 , 试剂中 。
: 18mLSO2 2mL ,
密闭放置观察现象 已知 易溶解在 溶液中
。 ( :I2 KI )
序号
A B C D
a -1
试剂 0.4mol·L -1 mol·L - K 1 I 0.2mol·L -1 0.2mol·L -1 KI
组成 0.2mol·L
KI H2SO4 0.0002molI2
H2SO4
溶液由棕褐色
溶液变黄
实验 , 溶液变黄 出 很快褪色 变成
一段时间后 , 无明显现象 , 已知 多数金属硫酸盐的分解温度都高于
现象 现浑浊较 快 黄色 出现浑浊
出现浑浊 A , : 600 ℃
较 快 焙烧后矿粉中硫元素总质量
A 硫去除率
=(1-焙烧前矿粉中硫元素总质量)×100%
是 的对比实验 则a
①B A , = 。 不添加 的矿粉在低于 焙烧时 去除的硫元
比较 可得出的结论是 ① CaO 500 ℃ ,
② A、B、C, 素主要来源于
。
。 焙烧时 添加 的矿粉硫去除率比不添加
实验表明 的歧化反应速率 结合 反应 ②700 ℃ , 1% CaO
③ ,SO2 D>A。 ⅰ、ⅱ 的矿粉硫去除率低 其主要原因是
速率解释原因 CaO ,
:
。
。 向 过滤 得到的滤液中通入过量 铝元素存在的形
16
.
答案
(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)
(3)
式
“
由
”
填化学式 转化为
CO2,
填化学式
H -1 ( ) ( )。
Δ 2=-254 kJ·mol 过滤 得到的滤渣中含大量的 与 混
反应 是气体物质的量减小的反应 温度一定时 增 (4)“ ” Fe2O3。 Fe2O3 FeS2
(2)> Ⅱ , , 合后在缺氧条件下焙烧生成 和 理论上完全反
大压强使反应正向进行 的物质的量增大 体系总物质 Fe3O4 SO2,
,H2SO4 , 应消耗的n n
的量减小 的物质的量分数增大 (FeS2) ∶ (Fe2O3)= 。
,H2SO4 17 答案 分 - -
(3)SO2 SO 2 4 - 4H + . (12 硫 )( 元 1) 素 SO 转 2 化 +O 为 H H 而 SO 留 3 在矿粉中
(4)①0.4
(2)①FeS2 ② CaSO4
②I
-是
SO2
歧化反应的催化剂
,H
+单独存在时不具有催化作 (3)NaAlO2 Al(OH)3
用 但 +可以加快歧化反应速率 (4)1 ∶ 16
, H 解析 本题考查化学工艺流程的分析 硫及其化合物 氧化
反应 比 快 中由反应 产生的 +使反应 加快 、 ,
③ ⅱ ⅰ ;D ⅱ H ⅰ 还原反应的计算
解析 本题以 含硫物质热化学循环 素材为载体 考查热 。
“ ” , 用 溶液吸收过量 生成 离子方程式为
化学方程式的书写
、
平衡移动
、
实验方案的设计与分析等 (1) NaOH SO2 NaHSO3,
知识 - -
。
OH +SO2
在
低
H
于
SO3。
焙烧时能与空气中的 反应生成
反应 为 根据
盖 (1 斯 ) 定律 Ⅱ 由 3 反 SO 应 2(g)+ 反 2 应 H2O(g 即 ) 得 反 2 应 H2SO 的 4( 逆 l) 反 +S 应 (s) 所 , 以反 (2)①F 和 eS2 发生的 500 反 ℃ 应为 高温 O2
应 的 H , ( Ⅰ+ Ⅲ) -1 Ⅱ -1 , F 故 e2 不 O 添 3 加 SO2, 的矿粉在焙烧 4F 时 eS 去 2+ 除 11 的 O2 硫 元 素 2F 主 e2O 要 3+ 来 8 源 SO 于 2,
Ⅱ Δ =-(551-297) kJ·mol =-254 kJ·mol 。
CaO
反应 是气体物质的量减小的反应 加压时平衡正向移
焙烧时 添加 后 硫元素转化为 而
(2) Ⅱ ,
动 的物质的量分数会升高 所以p p 留 FeS 在 2; 矿 ② 粉 70 中 0 ℃ 使矿粉硫 , 去除率 C 降 aO 低 , CaSO4
,H2SO4 , 2> 1。
, 。
催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变 在 中 - 矿粉焙烧后加 溶液碱浸时 能与 溶液
被
(3
氧
)
化为 则在 中 应该被 还原为 - 结
,
合
ⅰ
原子守
I
反
(3
应
)
生成
Na
发
OH
生的反应为
,Al2O3 NaOH
恒 得失电 I 子 2, 守恒 ⅱ 电荷 I 守 2 恒可配平 SO 反 2 应 的离 I 子 , 方程式 NaAlO2, Al2O3 + 2NaOH
过滤后 在滤液中 向滤液中通入过量
、 是 的对 、 比实验 中加入 ⅱ -1的 。 2NaA
时
lO2
发
+H
生
2O
反
,
应
,NaAlO2 ,
( 中 4
比
不 )①
较
加 B H2S A O4,
可
所
知
以 K
有
I 的 , 浓 B 度应
和
该与 0
时
. A 2 相 mo 同 l·
歧
, L 即
化
a
反
=
应
H 0. 2 4
速
S 。 O
率
4,
较
A
N
CO
aH
2
CO3
,
,
所以铝元素 N 存 aA 在 lO 的 2 形 +C 式 O 由 2+
N
2
a
H
A
2
lO
O
2
转 化为 Al
A
(
l(
O
O
H
H
)
)
3
3
↓
。
+
分析反应前后元素化合价的变化 利用得失电子守恒知
只
②
有
A
时
、B
快
、C
只有
, H2S
无
O4
时
KI
不发
,S
生
O2
歧化反应 所以可 (4) , :
得
规
出
律
的
总
KI 结
结
论为 ; 酸
3+催
性
化
增 H2 强 SO ,I 4 - , 催
分
化
解
K
与
I SO2
-
歧
催
化
化
反应速
歧
率
化
提
反
高 ,
应
。
相似
2
3
n (FeS2)+5×2 n (FeS2)=
3
1 ×2 n (Fe2O3), 解得 n n
(
(
F
F
e
e
2
S
O
2
3
)
)
=
Fe H2O2 I SO2 , 1 即理论上完全反应消耗的n n
Fe
3+催化
H2O2
分解的过程为
:2Fe
3+
+H2O2O2↑+2Fe
2+
+2H
+
、 16
, (FeS2) ∶ (Fe2O3)=1 ∶ 16。
专题十三 非金属及其化合物 243
关联知识 生石灰脱硫原理 :CaO+SO2 CaSO3,2CaSO3+ c (H + )· c (SO 2 3 - ) 时c - -7 -1的溶液
O2 2CaSO4。 c (HSO - 3) ,25℃ (OH )=1.0×10 mol·L
18 . (2017天津理综,10,14分) H2S 和 SO2 会对环境和人体健康 呈 中 性 , 则 c ( H + ) = 1. 0 × 10 -7 mol · L -1 , 解
排 带 放 来极 回 大 答 的 下 危 列 害 各 , 方 工 法 业 中 上 的 采 问 取 题 多种方法减少这些有害气体的 得 知 c 识 (S 拓 O 展 2 3 - )/ c 使 (H 蛋 SO 白 - 3 质 )= 变 0 性 .62 的 。 因素
, 。
的除去 物理因素 加热 加压 搅拌 振荡 紫外线照射等
Ⅰ.H2S : 、 、 、 、 。
方法 生物脱 的原理为 化学因素 强酸 强碱 重金属盐 甲醛 乙醇 丙酮等
1: H2S : : 、 、 、 、 、 。
19(2016北京理综,28,16分)以 溶液和不同金属的硫
H2S+Fe2(SO4)3 S↓+2FeSO4+H2SO4 . Na2SO3
硫杆菌 酸盐溶液作为实验对象 探究盐的性质和盐溶液间反应的多
,
4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O 样性
硫杆菌存在时 被氧化的速率是无菌时的 5 。
(1)
倍 该菌的作用
,
是
FeSO4 5×10
试剂
, 。 实验 现象
由图 和图 判断使用硫杆菌的最佳条件为 滴管 试管
(2) 1 2
若反应温度过高 反应速率下降 其原因是 饱和 溶液 产生白色沉淀
。 , , Ag2SO4 Ⅰ.
。 -1 溶液变绿 继续滴加
0. 2 mol · L Ⅱ. ,
-1 溶液 产生棕黄色沉淀
0.2mol·L CuSO4
溶液
Na2SO3
-1 开始无明显变化 继
0. 1 mol · L Ⅲ. ,
溶液 续滴加产生白色沉淀
Al2(SO4)3
经检验 现象 中的白色沉淀是 用离子方程式
(1) , Ⅰ Ag2SO3。
解释现象
方法 在一定条件下 用 氧化 Ⅰ: 。
2: , H2O2 H2S 经检验 现象 的棕黄色沉淀中不含 2- 含有 + 2+
随着参加反应的n n 变化 氧化产物不同 当 (2) , Ⅱ SO4 , Cu 、Cu
(3) n n (H2 时 O2) 氧 / 化 ( 产 H2 物 S) 的分子 , 式为 。 和 SO 2 3 - 。
(H
的
2O
除
2)
去
/ (H2S)=4 , 。
已知 +
稀
H2SO4 2+ 2+ I - 白色
Ⅱ.SO2 :Cu → Cu+Cu ,Cu → CuI↓( )+I2。
方法
1(
双碱法
):
用
NaOH
吸收
SO2,
并用
CaO
使
NaOH
再生
①
用稀
H2SO4
证实沉淀中含有
Cu
+的实验现象是
溶液 ①SO2 溶液 。
写出过程 N 的 aO 离 H 子方程 ② 式 C aO Na2SO3 ② 通过下列实验证实 , 沉淀中含有 Cu 2+和 SO 2 3 - 。
(4) ① : ;
在水中存在如下转化
CaO :
CaO ( s) + H2O ( l) Ca ( OH)2 ( s)
2+ -
Ca (aq)+2OH(aq)
从平衡移动的角度 简述过程 再生的原理 白色沉淀 是 试剂 是
, ② NaOH a. A BaSO4, 1 。
证实沉淀中含有 2+和 2- 的理由是
。 b. Cu SO3
方法 用氨水除去
2: SO2 。
(5) 已 1.3 知 ×1 2 0 5 -2 、 ℃ K , a2 N = H 6 3 .2 · × H 10 2O -8 。 的 若 K 氨 b= 水 1. 的 8× 浓 10 度 -5 为 ,H 2 2 . S 0 O m 3 o 的 l· K L a - 1 1 = , (3) 已 白 强 知 色 碱 : 沉 A 还 淀 l2 可 ( 中 S 使 O 无 酸 3) S 性 3 O 在 2 4 - , 水 该 溶 白 液 色 溶 中 沉 液 不 淀 褪 存 既 色 在 能 。 溶 经 于 检 强 验 酸 , , 现 又 象 能 Ⅲ 溶 的 于
溶液中的c (OH - )= mol·L -1 。 将 SO2 通入该氨 推 , 测沉淀中含有 K 亚 M 硫 nO 酸 4 根和 。
水中 当c - 降至 -7 -1时 溶液中的 ① 。
, (OH ) 1.0×10 mol·L , 对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设 被
c 2- c - ② :ⅰ.
(SO3 )/ (HSO3)= 。 所吸附 存在于铝的碱式盐中 对假设 设
18 答案 分 降低反应活化能 或作催化剂 Al(OH)3 ;ⅱ. 。 ⅱ
. (14 )(1) ( ) 计了对比实验 证实了假设 成立
蛋白质变性 或硫杆菌失去活性 , ⅱ 。
(2)30 ℃、pH=2.0 ( ) 将对比实验方案补充完整
a. 。
(3)H2SO4
(4)2OH - +SO2 SO 2 3 - +H2O SO 2 3 - 与 Ca 2+生成 CaSO3 沉 步骤一
淀 平衡向正向移动 有 生成 :
, , NaOH
(5)6.0×10 -3 0.62 步骤二 按
解析 催化剂可降低反应的活化能 大大加快反应 : (
(1) , 上图形式呈现
速率 )。
。 假设 成立的实验证据是
由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为 温度 b. ⅱ 。
(2) 30 ℃、pH=2; 根据实验 亚硫酸盐的性质有
过高易使蛋白质变性而失去活性 (4) ,
。
(3) 当 n (H2O2)/ n (H2S)= 4
氧
时
化
,
产
反
物
应
为
的化学方程式为 盐溶液间反应的多样性与 。
有关
4H2O2+H2SH2SO4+4H2O, H2SO4。
。
(5) 由 K b = 1.8×10 -5 = c ( c NH + 4)· c (OH - ) ≈ c2 (OH - ) , 得 19 . 答案 析 出 (1 红 6 色 分 固 )( 体 1)2Ag + +SO 2 3 - Ag2SO3↓
(NH3·H2O) 2.0 (2)①
c - -3 -1 K -8 和 溶液
(OH ) = 6. 0 × 10 mol · L ; a2 = 6. 2 × 10 = ②a.HCl BaCl2
244 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
在 -的作用下 2+转化为白色沉淀 2- 转化为 2- 疑难突破 中红热木炭并未与浓 直接接触 只有
b. I ,Cu CuI,SO3 SO4 ③ HNO3 ,
挥发后 与木炭接触才能发生反应
3+ -
(3)①Al 、OH HNO3 , 。
22(2016浙江理综,13,6分)为落实 五水共治 某工厂拟综
②a. . “ ”,
合处理含 + 废水和工业废气 主要含
NH4 ( N2、CO2、SO2、NO、
不考虑其他成分 设计了如下流程
CO, ), :
V 明显大于V
b. 1 2
亚硫酸盐的溶解性 氧化还原性 在水溶液中的酸碱性
(4) 、 、
两种盐溶液中阴 阳离子的性质和反应条件
、
解析 题中明确告知棕黄色沉淀中含有 + 2+和
(2)① Cu 、Cu
2- 证实含有 +的实验现象不能答溶液出现蓝色 因沉淀 下列说法不正确的是
SO3 , Cu , ( )
中的 2+在稀 作用下 也进入了溶液 是 固体 中主要含有
Cu H2SO4 , 。 ②A BaSO4 A. 1 Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
沉淀 则试剂 的作用是检验上层清液中是否含有 2- 但检 可以是空气 且需过量
, 1 SO4 , B.X ,
验 2- 时要防止 2- 的干扰 所以试剂 应是 和 捕获剂所捕获的气体主要是
SO4 SO3 , 1 HCl BaCl2 C. CO
溶液 ; 上层清液中没有检出 I2, 可知 I2 和 SO 2 3 - 反应生成了 I - D. 处理含 NH + 4 废水时 , 发生反应的离子方程式为 :NH + 4+NO - 2
和 在 SO 对 2 4 - 比 。 实 (3 验 )① 中 由 要 题 将 中信息可 溶 推 液 知 更 , 沉 换 淀 成 中 一 还 种 含 碱 有 这 A 样 l 3+ 就 、O 不 H 会 - 。 22 答 案 N B 2↑+2H2O 与过量石灰乳反应生成
生
②
成碱式盐 考虑到
Na2SO3
的两性特征
,
是最好
.
故固体 中 主
S
要
O2
含
、C
有
O2 Ca
项
SO
正
3、
确
CaCO
可
3,
的选择 步骤
,
一中白色
Al
沉
(O
淀
H
的
)3
成分是碱式亚
,N
硫
H
酸
3·
铝
H2
在
O
其中加 以是空气
1
但不能过量
Ca
若
SO
空
3、
气
Ca
过
C
量
O3、
通
Ca
过
(OH)2,A
溶液后得
;
不
X
到
, , , , , NaOH
入
NaOH
溶液
,
沉淀不会马上溶解
,
而是先与
OH
-反应生成
NaNO2
溶液
,
而是得到
NaNO3
溶液
,B
项不正确
;N2
无污染
,
沉淀 这就导致了V 大于V 通过这一实验事实 即 无法被 溶液吸收 捕获剂主要捕获 项正确
A 可 l( 证 O 实 H) 假 3 设 , 成立 1 2, , CO + 与 - N 在 aO 溶 H 液中发生氧 , 化还原反应生成 CO 和 ,C 项 ;
ⅱ 。 NH4 NO2 N2 H2O,D
正确
。
考点四 氮及其化合物 23(2019江苏单科,16,12分) 和 等氮氧化物是空
. N2O、NO NO2
20(2019江苏单科,9,2分)在给定条件下 下列选项所示的物 气污染物 含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放
. , , 。
质间转化均能实现的是 的处理 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物
( ) (1)N2O 。 N2O ,
电解 用特种催化剂能使 分解 与 在加热和催化
Fe(s) N2O 。 NH3 O2
A.NaCl(aq) → Cl2(g) → FeCl2(s) 剂作用下生成 的化学方程式为
△ N2O
石灰乳 煅烧
。
B.MgCl2(aq) → Mg(OH)2(s) → MgO(s) 和 的处理 已除去 的硝酸尾气可用
O2(g) H2O(l)
(2)
溶
NO
液吸
N
收
O2
主要反应
。
为
N2O NaOH
C.S(s) 点燃→ SO3(g) → H2SO4(aq) ,
- -
H2(g) CO2(g)
NO+NO2+2OH 2NO2+H2O
D.N2(g) 高温高压
、
催化剂→ NH3(g)
NaCl(aq)
→ Na2CO3(s) 2N
下
O2
列
+2
措
O
施
H -
能
提
高
N
尾
O
气
- 2+
中
NO - 3+H
和
2O
去除率的有
20 答案 B 本题涉及的考点有钠 镁 硫 氮 氯及其化合物
. 、 、 、 、
①
填字母
NO NO2
的性质 考查了学生对知识的记忆 再现能力 体现了宏观辨
( )。
, 、 , 加快通入尾气的速率
识与微观探析的学科核心素养
A.
。 采用气 液逆流的方式吸收尾气
项 加热条件下 铁与氯气只能生成 错误 项
B. 、
A , , FeCl3, ;B , 吸收尾气过程中定期补加适量 溶液
△ C. NaOH
MgCl2
正
+C
确
a(OH
项
)2
硫
在氧
Mg
气
(O
中
H
燃
)2
烧
+C
只
aC
能
l2,
生
M
成
g(OH)2
错
误
Mg
项
O+
②
吸收后的溶液经浓缩
、
结晶
、
过滤
,
得到
NaNO2
晶体
,
该
晶体中的主要杂质是 填化学式 吸收后排放
H2O, ;C , SO
错
2,
误
;D ,
( );
N
拓
H
展
3+
延
CO
伸
2+N
铁
aC
在
l+
氯
H2
气
O
中
点
燃
Na
不
H
存
CO
在
3↓
量
+
变
NH
引
4C
起
l,
质变的
。
问题 无
的尾气中含量较高的氮氧化物是
(
填化学式
)。
的氧化吸收 用 溶液吸收硝酸尾气 可提高尾
,
论铁是否足量 产物均为 (3)NO 。 NaClO ,
21(2017北京理综
,
,12,6分
F
)
e
下
Cl
述
3。
实验中均有红棕色气体产生
气
化
中
率随 NO
的去除
溶
率
液 。 初
其
始
他条件
用
相
稀
同
盐 ,N 酸 O 调
转
节
化为
的变 NO 化
-
3 如
的转
图
. ,
对比分析所得结论不正确的是 NaClO pH( )
所示
( )
。
···
① ② ③
由 中的红棕色气体 推断产生的气体一定是混合气体
A. ① ,
红棕色气体不能表明 中木炭与浓硝酸发生了反应
B. ②
由 说明浓硝酸具有挥发性 生成的红棕色气体为还原产物
C. ③ ,
的气体产物中检测出 由此说明木炭一定与浓硝酸 在酸性 溶液中 氧化 生成 -和 -
D.
发
③
生了反应
CO2, ①
其离子方程
Na
式
Cl
为
O ,HClO NO Cl NO3,
21 答案 D 本题考查硝酸的氧化性 不稳定性 挥发性等性
. 、 、 。
质 中的 可能是空气中的氧气与木炭反应的产物 溶液的初始 越小 转化率越高 其原因
。 ③ CO2 。 ②NaClO pH ,NO 。
专题十三 非金属及其化合物 245
是
。 催化剂 23 答案 分
. (12 )(1)2NH3+2O2 N2O+3H2O
△
(2)①BC ②NaNO3 NO
- - +
(3)①3HClO+2NO+H2O3Cl +2NO3+5H
溶液 越小 溶液中 的浓度越大 氧化 的能力
② pH , HClO , NO
越强
解析 本题涉及的考点有含氮化合物的性质及其应用 氧
、
化还原反应化学 离子 方程式的书写 影响反应速率的因
( ) 、
素 主要考查学生将实际问题分解 运用相关知识分析和解决
, 、 化学问题的能力 借助氮氧化物的尾气处理树立环境保护的
,
可持续发展意识 体现科学态度与社会责任的学科核心素养
, 。
根据得失电子守恒和原子守恒可写出 与 反应的
(1) NH3 O2
化学方程式
。
若要提高尾气中 和 的去除率 须加快氮氧化
(2)① NO NO2 ,
物与 的反应速率 项措施能增大气 液反应物的接
NaOH 。 B 、
触面积 项措施增大 溶液的浓度 二者均能加快反应
,C NaOH ,
速率 项措施易导致氮氧化物不能及时被吸收 使 和
;A , NO
去除率降低 据题给反应 - -
NO2 。 ② :2NO2+2OH NO2+
- 可知 晶体中含有 杂质 由于 与
NO3+H2O ,NaNO2 NaNO3 ; NO
不反应 故吸收后排放的尾气中 的含量较高
NaOH , NO 。
据得失电子守恒可得 - - (3)① :3HClO+2NO → 3Cl +2NO3,
据电荷守恒可得 - - + 据原子 :3HClO+2NO → 3Cl +2NO3+5H ,
质量 守恒可得 - - + ( ) :3HClO+2NO+H2O 3Cl +2NO3+5H 。
溶液的初始 越小 c + 越大 c 越大 氧 ②NaClO pH , (H ) , (HClO) , 化 的能力越强 的转化率越高
NO ,NO 。
知识拓展 用 溶液处理 和 时 当 n
NaOH NO NO2 , (NO) ∶
n 时 吸收液中的盐为 当 n
(NO2)>1 ∶ 1 , NaNO2; (NO) ∶
n 时 吸收液中的盐为 和
(NO2)<1 ∶ 1 , NaNO3 NaNO2。
24(2018天津理综,9,18分)烟道气中的 是主要的大气污 . NOx 染物之一 为了监测其含量 选用如下采样和检测方法 回答
, , 。
下列问题
:
采样
Ⅰ.
采样系统简图
采样步骤
:
检验系统气密性 加热器将烟道气加热至 打开
① ;② 140 ℃;③
抽气泵置换系统内空气 采集无尘 干燥的气样 关闭系
;④ 、 ;⑤
统 停止采样
, 。
中装有无碱玻璃棉 其作用为
(1)A , 。
中填充的干燥剂是 填序号
(2)C ( ) 。
碱石灰 无水
a. b. CuSO4 c.P2O5 用实验室常用仪器组装一套装置 其作用与 装有碱
(3) , D(
液 相同 在虚线框中画出该装置的示意图 标明气体的
) , ,
流向及试剂
。
化成 - 加水稀释至 量取 该溶液 加
NO3, 100.00 mL。 20.00 mL ,
入V c -1 标准溶液 过量 充分反应后 用 1 mL 1 mol·L FeSO4 ( ), , c -1 标准溶液滴定剩余的 2+ 终点时消耗
2 mol·L K2Cr2O7 Fe ,
V
2 mL。
被 氧化为 - 的离子方程式为
(5)NO H2O2 NO3
。
滴定操作使用的玻璃仪器主要有
(6) 。
滴定过程中发生下列反应
(7) :
2+ - + 3+
3Fe +NO3+4H NO↑+3Fe +2H2O
2- 2+ + 3+ 3+
Cr2O7 +6Fe +14H 2Cr +6Fe +7H2O
则气样中 折合成 的含量为 NOx NO2
-3
mg·m 。
判断下列情况对 含量测定结果的影响 填 偏高
(8) NOx ( “ ”
偏低 或 无影响
“ ” “ ”)。
若缺少采样步骤 会使测定结果
③, 。
若 标准溶液部分变质 会使测定结果
FeSO4 , 。
24 答案 分 除尘
. (18 )(1)
(2)c
(3)
防止 溶于冷凝水 (4) NOx
+ - (5)2NO+3H2O2 2H +2NO3+2H2O
锥形瓶 酸式滴定管
(6) 、
c V c V
23×( 1 1-6 2 2) 4 (7) V ×10
3
偏低 偏高
(8)
解析 无碱玻璃棉可吸附除去烟道气中的粉尘
(1) 。
干燥 应选择酸性干燥剂 注意无水 可用于检
(2) NOx 。 CuSO4
验水 一般不用作干燥剂 相当于尾气处理装置 吸收
, 。 (3)D , NOx 可用 NaOH 溶液 。 (5)NO 被氧化为 NO - 3,H2O2 被还原为
盛放 溶液及量取 稀释液均用酸
H2O。 (6) K2Cr2O7 20.00 mL
式滴定管 稀释液在滴定过程中需放在锥形瓶中
, 。
溶 液 中 剩 余 2+ 的 物 质 的 量 为
(7)20.00 mL Fe
c V -3 则参加反应的 - 的物质的量为 c V
(6 2 2×10 )mol, NO3 [( 1 1×
10 -3 -6 c 2 V 2×10 -3 )× 1 ]mol, 依据氮原子守恒 , V L 气样中 NOx
3
折合成 的物质的量为 5 c V c V -3 质量
NO2 [ ( 1 1-6 2 2)×10 ]mol,
3
为 5 c V c V -3 含 量 为
[ ( 1 1 - 6 2 2 ) × 10 × 46 ] g,
3
5 c V c V -3
×46×( 1 1-6 2 2)×10 ×1000
3 -3
V mg · m =
1000
c V c V
23×( 1 1-6 2 2) 4 -3 若缺少采样步骤 [ V ×10 ]mg·m 。 (8) ③,
3
会使气样中含有空气 部分 与 共同反应 导致测
, NOx O2、H2O ,
得的 含量偏低 若 标准溶液部分变质 则导致V
NOx ; FeSO4 , 2
偏小 使计算出的 含量偏高 , NOx 。
解题指导 若 标准溶液部分变质 则滴定消耗的
(8) FeSO4 ,
溶液体积会偏小 由第 问 含量表达式可知
K2Cr2O7 , (7) NOx
结果会偏高
。
采样步骤 加热烟道气的目的是 25(2018江苏单科,20,14分) 主要指 和 是大气
(4)
含量的
②
测定
。 .
主要污染物之一 有效去除
N
大
O
气
x(
中的
NO
是环
N
境
O
保
2)
护的重
Ⅱ.NOx 。 NOx
将V 气样通入适量酸化的 溶液中 使 完全被氧 要课题
L H2O2 , NOx 。
246 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
(1) 用水吸收 NOx 的相关热化学方程式如下 : -136.2 kJ·mol -1 。
电解过程中 - 发生氧化反应 则阳极反应式为
2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) (2) HNO2→NO3 ,
H -1 - + -
Δ =-116.1 kJ·mol HNO2-2e +H2O3H +NO3。
中 的化合价为 中 的化合价
3HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) (3)HNO2 N +3,(NH2)2CO N、C
H -1 分别为 依据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程
Δ =75.9 kJ·mol -3、+4,
反应 的 H 式为
3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g) Δ = 2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O。
-1 中氮元素化合价分别为 根据得失电
kJ·mol 。 (4)①NH3、NO2 -3、+4,
用稀硝酸吸收 得到 和 的混合溶液 电 催化剂
(2) NOx, HNO3 HNO2 , 子守恒和原子守恒配平反应方程式为
解该混合溶液可获得较浓的硝酸 写出电解时阳极的电 8NH3+6NO2
。
极反应式
: 。 故生成 转移电子24
用酸性 水溶液吸收 吸收过程中存在 7N2+12H2O, 1 mol N2 mol。
(3)
与
(NH2)2CO
生成 和
NO
的
x,
反应 写出该反应 26(2017课标Ⅰ,26,15分)凯氏定氮法是
7
测定蛋白质中氮含量
的 HN 化 O 学 2 方 ( 程 NH 式 2)2CO N2 CO2 。 . 的经典方法 其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有
: ,
机氮转化成铵盐 利用如图所示装置处理铵盐 然后通过滴定
。 , ,
在有氧条件下 新型催化剂 能催化 与 反应生 测量 已知
(4) , M NH3 NOx 。 :NH3+H3BO3 NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+
成
N2。 HClNH4Cl+H3BO3。
与 生成 的反应中 当生成 时 转
①NH3 NO2 N2 , 1 mol N2 ,
移的电子数为
mol。
将一定比例的 和 的混合气体 匀速通入
② O2、NH3 NOx ,
装有催化剂 的反应器中反应 装置见图
M ( 1)。
图
1 回答下列问题
:
的作用是
(1)a 。
中放入少量碎瓷片的目的是 的名称
(2)b 。 f
是
。
清洗仪器 中加蒸馏水 打开 关闭 加热 蒸
(3) :g ; k1, k2、k3, b,
汽充满管路 停止加热 关闭 中蒸馏水倒吸进入
; , k1,g c,
原因是 打开 放掉水
; k2 。
重复操作 次
2~3 。
仪器清洗后 中加入硼酸 和指示剂 铵盐试样
图 (4) ,g (H3BO3) 。
2 由 注入 随后注入氢氧化钠溶液 用蒸馏水冲洗 关
d e, , d,
反应相同时间 的去除率随反应温度的变化曲线如图 闭 中保留少量水 打开 加热 使水蒸气进入
所示 在
NOx
范围内随着温度的升高 的去
k3
中
,d
保留少量水的目
。
的是
k1, b, e。
2 , 50~250 ℃ ,NOx ①d 。
除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是 中主要反应的离子方程式为
②e ,
采用中空双层玻璃瓶的作用是
e 。
取某甘氨酸 样品m克进行测定 滴定 中吸
当 反 应 温 度 高
(5) (C2H5NO2) , g
;
收液时消耗浓度为c -1的盐酸V 则样品中氮
于 时 的去除率迅速下降的原因可能是 mol·L mL,
380 ℃ ,NOx 的质量分数为 样品的纯度
%, ≤
。
25 答案 分 %。
. (14 )(1)-136.2 26 答案 避免 中压强过大
. (1) b
(2)HNO2-2e - +H2O3H + +NO - 3 (2) 防止暴沸 直形冷凝管
(3)2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O
(3)c
中温度下降
,
管路中形成负压
24 液封 防止氨气逸出
(4)① (4)① ,
7
迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同 + - △ 保温使氨完全蒸出
② ②NH4+OH NH3↑+H2O
使 去除反应速率迅速增大 上升缓慢段主要是温度升高 cV cV
NOx ; 1.4 7.5
引起的 去除反应速率增大 催化剂活性下降 与 (5) m m
反应生成
NO
了
x ;NH3 O2
解析 与大气相通 作用是平衡气压 以免关闭 后
NO (1)a , , k1
解析 将已知热化学方程式依次编号为 根据盖 内压强过大 中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸
(1) ①、②, b 。 (2)b 。
的名称是直形冷凝管 中蒸馏水倒吸进入 原因是
斯定律①×3+②得 f 。 (3)g c,
3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(aq)+ 及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后 气压远小于外
2 c、e ,
界大气压 在大气压的作用下 锥形瓶内的蒸馏水倒吸进入
-1 -1
H -116.1 kJ·mol ×3+75.9 kJ·mol , , c
NO(g) Δ = = 中 中保留少量水可以起到液封的作用 防止氨气逸
2 。 (4)①d ,
专题十三 非金属及其化合物 247
出 中的主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应 离 用 模拟尾气中还原性气体研究了 的催
。 ②e , ② H2 Ba(NO3)2
化还原过程 该过程分两步进行 图 表示该过程相关物
子方程式为 + - △ 采用中空双层玻璃 , , b
NH4+OH NH3↑+H2O;e 质浓度随时间的变化关系 第一步反应消耗的 与
瓶的作用是减少热量损失 有利于 + 在碱性条件下转化为 。 H2
, NH4 的物质的量之比是
氨气逸出 根据反应 Ba(NO3)2 。
。 (5) NH3+H3BO3 NH3· H3BO3, 还原过程中 有时会产生笑气 用同位素示踪
可以求出样品中 ③ , (N2O)。
NH3·H3BO3+HCl NH4Cl +H3BO3, 法研究发现笑气的产生与 有关 在有氧条件下
n n c -1 V -3 cV 则样品中 NO 。 ,
(N)= (HCl)= mol·L × ×10 L=0.001 mol, 15 与 以一定比例反应时 得到的笑气几乎都是
cV cV NO NH3 ,
氮的质量分数为0.001 m ×14g ×100%= 1. m 4 %, 样品中甘氨酸 15 NNO。 将该反应的化学方程式补充完整 :
g 催化剂
cV 15
的质量 cV 所以样品的纯度 7.5 NNO+ H2O
≤0.001 ×75g, ≤ m %。
知识归纳
NH
+
4
与
OH
-反应时离子方程式的书写规律 27 . 答案 (12 分 )
催
(
化
1)
剂
①CO(NH2)2+H2O △ → CO2+2NH3
浓碱液
、
加热条件下生成物为
NH3
和水
:NH
+
4+OH
-
△
②8NH3+6NO2 7N2+12H2O
若在稀溶液中反应且不加热 因氨气极易溶于
27( N 水 2 H , 0 3 故 1 ↑ 7 生 + 北 H 成 京 2O N 理 ; H 综 3· , H 27 2O ,1 : 2 NH 分 + 4 ) +OH - 和 NH 技 3· , 术 H 可 2O 有 。 效降低柴 ④ ③2 3 S ( O 2 c 2 1 + 1 V 0 O 1 0 2 - a + c 2 4 V N 2 H ) 3+2H2O2(NH4)2SO4
. SCR NSR
油发动机在空气过量条件下的 排放
NOx 。 (2)①BaO
选择性催化还原 工作原理
②8 ∶ 1
(1)SCR( ) : 催化剂
15 15
③4 NO+4NH3+3O2 4 NNO+6H2O
解析 本题考查化学方程式的书写 有关物质的量浓度的
、
计算等 侧重考查学生对图像的分析处理能力
, 。
尿素 水溶液热分解为 和 该反 n n n c V -3
① [CO(NH2)2] NH3 CO2, (1)④ (NH3)= 2 (H2SO4)- (NaOH)= 2 1 1×10 mol-
应的化学方程式 c V -3
: 2 2×10 mol
c V c V -3
。 n 1 n (2 1 1- 2 2)×10
②
反应器中
NH3
还原
NO2
的化学方程式
:
[CO(NH2)2]=
2
(NH3)=
2
mol
当 燃 油 中 含 硫 量 较 高时
。
尾气中 在 作用下会形
m [CO(NH2)2]= n [CO(NH2)2]×60 g·mol -1
成 ③ 使催化剂 , 中毒 S 用 O2 化学 O 方 2 程式表示 (2 c 1 V 1- c 2 V 2)×10 -3 -1
= mol×60 g·mol
(NH4)2SO4, 。 2
的形成
(NH4)2SO4 : =(6 c 1 V 1-3 c 2 V 2)×10 -2 g
。 c V c V -2
尿素溶液浓度影响 的转化 测定溶液中尿素 M 则a 尿素溶液中尿素的质量分数为 (6 1 1-3 2 2)×10 g
④
60 g·mol -1 ) 含量的方
N
法
O2
如下 : 取a
,
g 尿素溶液 , 将所
(
含氮
= g
c V c V
: a
g
×
完全转 溶 化 液 为 吸 NH 收 3 完 , 所 全 得 剩 NH 余 3 用过量的 用V V 1 mL c c 1 mol·L - - 1 1 100%= 观 3 察 (2 图 1 10 1 0 - 可 a 2 知 2) 。 起到了储存 的作用 观察图
H2SO4 溶液恰好中和 , 则尿素 H2 溶 SO 液 4 中溶 2 m 质 L 的 2 质 m 量 ol· 分 L 数 (2)① a BaO NOx 。 ②
可知 当 用 还原时 氮元素开始时转化为
NaOH ,
是 b , Ba(NO3)2 H2 ,
由得失电子守恒可得消耗的 与 的物质的
。
储存还原 工作原理 NH3, H2 Ba(NO3)2
(2)NSR(NOx ) : 量之比为 分析可知 反应物15 与产物15
的储存和还原在不同时段交替进行 如图 所示 8 ∶ 1。 ③ , NO、NH3 NNO
NOx , a 。 的化学计量数应是一样的 然后结合得失电子守恒及原子守
,
恒可得反应的化学方程式
。
审题方法 解答时要注意两点 一是15 中的氮元
(2)③ : NNO
素一半来自15 一半来自 因此15 的化学计量
NO, NH3, NO、NH3
数相等 二是反应是在有氧条件下发生的 提示我们氧气参加
; ,
了反应
。
28(2016课标Ⅰ,26,14分)氮的氧化物 是大气污染物之
图 . (NOx)
a 一 工业上在一定温度和催化剂条件下用 将 还原生
, NH3 NOx
成 某同学在实验室中对 与 反应进行了探究
N2。 NH3 NO2 。
回答下列问题
:
氨气的制备
(1)
图
b
通过 和 的相互转化实现 的储存和
① BaO Ba(NO3)2 NOx
还原 储存 的物质是
。 NOx 。
248 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
28 答案 △
. (1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+
或 △
2H2O( B NH3·H2ONH3↑+H2O) ②dcfei
催化剂
红棕色气体慢慢变浅
(2)① ②8NH3+6NO2 7N2+
氨气的发生装置可以选择上图中的 反应 中 溶液产生倒吸现象 反应后气体分
① , 12H2O ③Z NaOH ④
的化学方程式为 子数减少 管中压强小于外压
。 ,Y
欲收集一瓶干燥的氨气 选择上图中的装置 其连接顺 解析 制备氨气 可用 和 混
② , , (1)① , Ca(OH)2(s) NH4Cl(s)
序为 发生装置 按气流方向 用小写字母 合加热 可选用装置 也可采用加热浓氨水的方法 此时可
表示 : → ( , 选用装置 , 欲得 A 到 ; 干燥的氨气 首先要干燥 干燥 , 管要大
)。 B。 ② , (
氨气与二氧化氮的反应 口进 小口出 其次要收集 氨气密度比空气小 要用向下排
(2) , ), ( ,
将上述收集到的 充入注射器 中 硬质玻璃管 中 空气法 最后为尾气处理 因氨气极易溶于水 要用防倒吸
加入少量催化剂
N
充
H3
入 两端用
X
夹
,
子 夹好
Y
的 装
)
置
, ( ,
在一定温度下按图
,
示装置
NO
进
2(
行实验
K1、K2 )。 F
和
)。
在催化剂 一定温度下可发生反应 故 管中
。 (2)NH3 NO2 、 , Y
催化剂
红棕色气体慢慢变浅 由化学方程式
; 8NH3+6NO2
可以得出 反应后气体分子数减少 压强减小 故
7N2+12H2O , , ,
打开 后 中 溶液会产生倒吸现象
K2 ,Z NaOH 。
知识拓展 几种气体的快速制取方法
操作步骤 实验现象 解释原因 MnO2
(1) O2:2H2O2 2H2O+O2 ↑、2Na2O2 +2H2O
打开
K1,
推动注
管中 ②
反应的化学方程 4NaOH+O2↑。
浓
射器活塞
,
使
X
中 ①Y 式 (2)Cl2:2K
将
Mn
浓
O4+16HCl(
慢
)
慢
滴
入
2
浓
KC
盐
l+2
酸
Mn
中
Cl2+5Cl2↑+8H2O。
的气体缓慢通入
(3)HCl: H2SO4 。
管中 将浓氨水滴到生石灰或碱石灰上
Y (4)NH3: 。
温馨提示 用排空气法收集有害气体时 收集装置后要连接
,
将注射器活塞退 尾气处理装置
管中有少量 。
回原处并固定 待 Y 生成的气态水凝聚
, 水珠
装置恢复到室温
③ ④
打开
K2
教师专用题组
考点一 碳、硅及其化合物 无机非金属材料 性 对食品能造成污染或本身有毒的物质不可以用作食品
。
1(2015江苏单科,4,2分)在 中 燃烧生成 和 干燥剂
.
下列说法正确的是
CO2 ,Mg MgO C。
关联应
。
用 为中性干燥剂 可以干燥多种气体 但不能
( ) CaCl2 , ,
元素 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 干燥
A. C NH3。
中镁元素微粒的半径 r 2+ r 3(2015北京理综,27,14 分)研究 在海洋中的转移和归
B.Mg、MgO : (Mg )> (Mg) . CO2
在该反应条件下 的还原性强于 的还原性 宿 是当今海洋科学研究的前沿领域
C. ,Mg C , 。
该反应中化学能全部转化为热能 溶于海水的 主要以 种无机碳形式存在 其中 -
D. (1) CO2 4 , HCO3
答 2+ 案 质 C 子 A 数 项 相 , 同 C 的 而 单 电 质 子 还 数 有 不 C 同 60 等 电 多 子 种 数 同 越 素 多 异形 半 体 径 ; 越 B 项 大 , 占 95%。 写出 CO2 溶于水产生 HCO - 3 的方程式 :
Mg 、Mg , , , , 。
故r 2+ r 项 该反应的化学能还可转化为光能等 在海洋碳循环中 通过如图所示的途径固碳
(Mg )< (Mg);D , (2) , 。
其他能量
。
2(2015课标Ⅱ,7,6分)食品干燥剂应无毒 无味 无腐蚀性及
. 、 、
环境友好 下列说法错误的是
。 ( )
硅胶可用作食品干燥∙剂∙
A.
不可用作食品干燥剂
B.
六
P2
水
O5
氯化钙可用作食品干燥剂 写出钙化作用的离子方程式
C. ① :
加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
D. 。
答案 C 为结晶水合物 不能继续吸水 故不 同位素示踪法证实光合作用释放出的 只来自
CaCl2·6H2O , , ② O2 H2O。
可用作食品干燥剂 项错误 硅胶 加工后具有吸水性的植物 用18 标记物质的光合作用的化学方程式如下 将其补充
,C ; 、 O ,
纤维均可用作食品干燥剂 项正确 吸水生成的磷酸 完整
,A、D ;P2O5 :
有一定的毒性 故不可用作食品干燥剂 项正确 光能
拓展延伸 物
,
质能否作食品干燥剂主要
,B
考虑其安
。
全性和吸水 + 叶绿体(CH2O)x+
x18
O2+
x
H2O
专题十三 非金属及其化合物 249
海水中溶解无机碳占海水总碳的 以上 其准确测量是 考点二 氯、溴、碘及其化合物
(3) 95% ,
研究海洋碳循环的基础 测量溶解无机碳 可采用如下方法 4(2015海南单科,20-Ⅰ,6分)下列有关海水综合利用的说法
。 , : .
气提 吸收 用 从酸化后的海水中吹出 并 正确的是
① 、 CO2。 N2 CO2 ( )
用碱液吸收 装置示意图如下 将虚线框中的装置补充 电解饱和食盐水可制得金属钠
( )。 A.
完整并标出所用试剂 海带提碘只涉及物理变化
。 B.
海水提溴涉及氧化还原反应
C.
海水提镁涉及复分解反应
D.
答案 CD 电解饱和食盐水只能得到 项
NaOH、H2、Cl2,A
错误 海带提碘涉及 - 等化学变化 项错误 海水提
; I → I2 ,B ;
溴涉及 - Cl2 等氧化还原反应 项正确 海水提镁涉及
Br → Br2 ,C ;
电解
滴定 将吸收液吸收的无机碳转化为 再用 Ca(OH)2 HCl 熔融 过程
② 。 NaHCO3, MgCl2 → Mg(OH)2 → MgCl2( ) → Mg ,
x -1 溶液滴定 消耗y 溶液 海水中溶解无 包含氧化还原反应及复分解反应 项正确
mol·L HCl , mLHCl 。 ,D 。
机碳的浓度 -1 5(2015课标Ⅱ,12,6分)海水开发利用的部分过程如图所示
= mol·L 。 . 。
利用下图所示装置从海水中提取 有利于减少环境温 下列说法错误的是
(4) CO2, ( )
室气体含量 ∙∙
。 Cl2
↓
海水 苦卤 含 + 2+ -等
→ ( K 、Mg 、Br )
↓
粗盐
↓ ↓
Br2 K + 、Mg 2+等 ← 沉淀剂
↓
Mg(OH)2
向苦卤中通入 是为了提取溴
A. Cl2
粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
B.
工业生产中常选用 作为沉淀剂
C. NaOH
结合方程式简述提取 的原理 富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴 再用 将其还
① CO2 : D.
原吸收
, SO2
。
用该装置产生的物质处理 室排出的海水 合格后排回 答案 C 工业上常采用 作为沉淀剂 项错误
② b , Ca(OH)2 ,C 。
大海 处理至合格的方法是 解题关键 的溶解度随温度变化不大 故经常采用重结
。 NaCl ,
晶的方法得到较纯的 晶体
。 NaCl 。
答案 分
(14 )(1)CO2+H2O H2CO3、H2CO3 考点三 氧、硫及其化合物
+ -
H +HCO3 6(2015浙江理综,7,6分)下列说法不正确的是
- 2+ . ( )
(2)①2HCO3+Ca CaCO3↓+CO2↑+H2O 液晶态介于晶体状态和液态之间∙液∙晶∙具有一定程度的晶体
x x 18 A. ,
② CO2 2 H2 O 的有序性和液体的流动性
常压下 时冰的密度比水的密度小 水在 时密度最
B. ,0 ℃ , 4 ℃
大 这些都与分子间的氢键有关
,
石油裂解 煤的干馏 玉米制醇 蛋白质的变性和纳米银粒子
(3)① C. 、 、 、
的聚集都是化学变化
燃料的脱硫脱氮 的回收利用和 的催化转化都是减
D. 、SO2 NOx
少酸雨产生的措施
x y
② · z 答案 C 石油裂解 煤的干馏 玉米制醇 蛋白质的变性均属
、 、 、
室
(4
,
)
发
①
生
a 室
反
:
应
2H
:H
2O
+ +
-
H
4e
C
-
O
- 3
4H
C
+ +
O
O
2↑
2↑
+
,
H
H
2O
+通过阳离子膜进入 b
7 .
于
( 有 2
化
重 01
学
要 5
变
福 意
化
建 义
,
理
纳
综
米
,
银
23
粒
,
子
15
的
分
聚
)
集
研
属
究
于
硫
物
元
理
素
变
及
化
其
,C
化
项
合
不
物
正
的
确
性
。
质具
室的反应 - - 用 室排出的碱液 。
②c :2H2O+2e 2OH +H2↑, c 硫离子的结构示意图为
将从 室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的
(1)① 。
b pH 加热时 硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与
解析 向盛有海水的装置中通入 应长进短出 酸
② ,
(3)① N2 , 木炭反应的化学方程式为
化海水应用难挥发的
H2SO4。
由 可以看出 n 。
n ② (HCl N ) a , H c ( C C O ) 3 = +H n ( C V N l a 海 H 水 CO3 N ) a = C x l+ m CO ol 2 · ↑ z L + - H 1 - × 3 2 y O ×10 -3 L = x · z , y ( m N o a l H · C L O - 3 1 ) 。 = (2)2 N 5 aO ℃ H , 固 在 体 0. 以 10 调 m 节 ol 溶 · 液 L -1 p H H 2 , S 溶 溶 液 液 p 中 H , 与 通入 c (S H 2 C - ) l 关 气 系 体 如 或加 下 入 图
( ) ×10 L 忽略溶液体积的变化 的挥发
(4)a
室为阳极室
,H2O
放电生成的
H
+可通过阳离子膜进入
b
( 、H2S )。
室与 - 反应产生 室为阴极室 放电生成 -使
HCO3 CO2;c ,H2O OH
室溶液呈碱性 故用 室排出的碱液将从 室排出的酸性海
c , c b
水调至接近装置入口海水的 后 再将其排回大海
pH , 。
250 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
验证假设一
(1)
该小组设计实验验证了假设一 请在下表空白处填写相
。
关实验现象
。
实验步骤 实验现象 结论
实验 在盛有不含 的
1: O2 25 mL
-1 溶液的烧杯
0.1 mol·L BaCl2
中 缓慢通入纯净的 气体
, SO2
实验 在盛有不含 的 假设一成立
2: O2 25 mL
① ② p 某 H 溶 = 液 13 含 时 0 , . 溶 02 液 0 中 mo 的 l· c L ( - H 1 2 M S) n 2 + + c 、 ( 0 H .1 S 0 - ) m = ol · L - m 1 o H l· 2S, L 当 -1 。 溶 0 烧
气
.1
体
杯 m 中 ol· , 缓 L - 慢 1 B 通 a( 入 NO 纯 3) 净 2 溶 的 液 SO 的 2
液 时 2+开始沉淀 已知 K
pH= ,Mn 。 [ : sp(MnS)=
为深入研究该反应 该小组还测得上述两个实验中溶液
2.8×10
-13
] (2) ,
两种酸的电离平衡常数如下表 随通入 体积的变化曲线如图
(3)25 ℃, 。 pH SO2 。
K K
a1 a2
H2SO3 1.3×10 -2 6.3×10 -8
H2CO3 4.2×10 -7 5.6×10 -11
- 的电离平衡常数表达式K
①HSO3 = 。
-1 溶液中离子浓度由大到小的顺序 实验 中溶液 变小的原因是
②0.10 mol·L Na2SO3 1 pH
为 V 时 实验 中溶液 小于实验 的原因是 用
。 ; 1 , 2 pH 1 (
溶液和 溶液反应的主要离子方程式为 离子方程式表示
③H2SO3 NaHCO3 )
。 。
验证假设二
答案 (3)
请设计实验验证假设二 写出实验步骤 预期现象和结论
(1)①
, 、 。
实验步骤 预期现象和结论 不要求写具体操作过程
、 ( ):
浓 △
②C+2H2SO4( )2SO2↑+CO2↑+2H2O
(2)①0.043 ②5
c + c 2- + 2-
(H )· (SO3 )或[H ][SO3 ]
(3)① c - -
(HSO3) [HSO3]
c + c 2- c - c - c +
② (Na )> (SO3 )> (OH )> (HSO3)> (H )
或 + 2- - - +
[Na ]>[SO3 ]>[OH ]>[HSO3]>[H ]
- -
③H2SO3+HCO3 HSO3+CO2↑+H2O
解析 硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液 若假设二成立 请预测 在相同条件下 分别用足量的
为浓 (1) 具 ② 有强氧化性 与木炭发生反应的化学方程式为 (4) 和 氧化相 , 同的 : 溶液 溶液 , 体积变化忽略 O 不 2
H2SO4, , KNO3 H2SO3 (
计 充分反应后两溶液的 前者 填 大于 或
浓 △ 观察图像 ), pH ( “ ”
C+2H2SO4( ) CO2↑+2SO2↑+2H2O。 (2)① 小于 后者 理由是
知 时 c 2- -2 -1 由硫原子守恒知 “ ”) ,
,pH=13 , (S )= 5.7×10 mol·L , ,
c c - c 2- -1 代入数据得 c 。
(H2S)+ (HS )+ (S )=0.1 mol·L , : (H2S)+ 答案 无明显现象 有白色沉淀
c - -1 c 2- -1 (1)
c 1 ( 0 H -2 2 S - m ) ol = · K s L p 0 ( . - M 1 1 = n 0 S m . ) o 0 l 43 · 2. m 8 L o × l 1 · 0 - - L 13 -1 ( ; S ② 当 ) = - M 1 n 0 2 . + 1 开始 mo 沉 l -1 · 1 淀 L 时 , - 溶 5 - 液 . 1 7 中 观 × ( 4H 2) + S + O 2N 2 溶 O( 于 或 水 3 生 H2 成 SO3 H + 2 2 S N O O 3 - 3 3S O2 3 + S 2 O N 2 4 - O + - 3 4 + H 2 + H + 2 2 O NO + H2 3 O S ) O 2 4 - +
(S )= c 2+ = mol·L =1.4×10 mol·L , (3)
(Mn ) 0.020
察图像知 , 此时 pH=5。 (3)② 在 0.10mol·L -1 Na2SO3 溶液中 实
实
验
验
步
作
骤
为
、 预
参
期
照
现
实
象
验
和结论 ( 不要求写具体操作过程 ):
存在 :SO 2 3 - +H2O HSO - 3+OH - ( 主要 ),HSO - 3+H2O 实验 1 将纯净的 气体缓慢通入未经脱 处理的
c 子 H ( 2 H 浓 SO S 度 O 3+ - 3 由 O ) H > 大 c - ( ( 到 次 H + 要 小 ); ) 的 ③ ,H 顺 结 2O 合 序 表 为 中 c H 数 ( + N + 据 a O + 知 H ) - , > ( 酸 水 c ( 性 的 SO : 电 H 2 3 - 离 2 ) SO 平 > 3 c 衡 > ( H O ) 2 , H C 故 - O ) 3 离 > > 2 设 5 二 m 成 L 3: 0 立 .1 , m 否 o 则 l· 不 L - 成 1 S B O 立 a 2 C 。 l2 溶液中 , 若有白色沉淀 O2 , 表明假
- - 故 溶液和 溶液反应的离子方程 小于 反应的离子方程式表明 足量的 和 - 分别氧
HSO3>HCO3, H2SO3 NaHCO3 (4) , O2 NO3
式为 - - 化相同的 生成 +的物质的量前者多于后者
H2SO3+HCO3 HSO3+CO2↑+H2O。 H2SO3, H
8(2015安徽理综,28,14分)某研究小组将纯净的 气体通 本题部分小题属于开放性试题 合理答案均给分
. SO2 ( , )
入 -1的 溶液中 得到了 沉淀 为 解析 不含 的 溶液中通入 气体无明显现
0.1 mol·L Ba(NO3)2 , BaSO4 。 (1) O2 BaCl2 SO2
探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的 该小组提出了如 象 向不含 的 溶液中通入 气体产生白色沉
SO2, ; O2 Ba(NO3)2 SO2
下假设 淀 表明溶液中的 - 能氧化 气体产生 白色沉淀
: , NO3 SO2 BaSO4 。
假设一 溶液中的 - 向 溶液中通入 气体 二者不发生反应 但 溶
: NO3 (2) BaCl2 SO2 , , SO2
假设二 溶液中溶解的 于水可以与水反应生成 使溶液显酸性 向 溶
: O2 H2SO3 ; Ba(NO3)2
专题十三 非金属及其化合物 251
液中通入 气体 - 可以把 氧化为 使溶液 但题图信息显示 随 量的增加 的量基本不变 说明二
SO2 ,NO3 SO2 H2SO4 pH , O3 ,SO2 ,
减小 反应的离子方程式为 - 2- 者的反应速率很慢 短时间内测不出 的量在改变
, 3SO2+2NO3+2H2O 3SO4 + , SO2 。
+ 由 氧化 的离子方程式 依题给信息可知 被还原生成 - 则 2- 被氧化生
4H +2NO。 (4) O2 H2SO3 :2H2SO3+O2 (3) NO2 NO2, SO3
+ 2- 和 - 氧化 的离子方程式 成 2- 二者在弱碱性环境中反应
4H +2SO4 NO3 H2SO3 :3H2SO3+ SO4 , 。
- 2- + 知 足量的 和 - 分别 达平衡后溶液中 c 2+ c 2- K
2NO3 3SO4 +4H +2NO+H2O , O2 NO3 (4) : (Ca )· (SO3 )= sp(CaSO3)、
氧化相同的 生成 +的物质的量前者多于后者 故反应 c 2+ c 2- K 同一溶液中c 2+ 相等 则
H2SO3, H , (Ca )· (SO4 )= sp(CaSO4), (Ca ) ,
9 . 预 ( 后 2 处 两 01 理 溶 5江 液 后 苏 的 用 单 pH 科 前 ,2 者 0 水 , 小 1 悬 4 于 浮 分 后 液 ) 者 烟 吸 。 气 收 ( 主 可 要 减 污 少 染 烟 物 气 S 中 O2、NOx) 经 O 的 3 有 c c ( ( S S O O 2 2 3 4 - - ) ) = K K s s p p ( ( C C a a S S O O 3 4 ) ) , 故c (SO 2 3 - )= K K s s p p ( ( C C a a S S O O 3 4 ) ) · c (SO 2 4 - );
含量 氧
C
化
aS
烟
O3
气中
,
的主要反应的热
SO
化
2、
学
NO
方
x
程 Na2SO4
溶液的加入会使
CaSO3
的溶解平衡正向移动
,
致使
式为
。 O3 SO2、NOx c
(SO
2
3
-
)
增大
,
吸收
NO2
的速率加快
。
:
H -1 考点四 氮及其化合物
NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) Δ =-200.9 kJ·mol
NO(g)+
2
1 O2(g)NO2(g) Δ H =-58.2 kJ·mol -1 10 . (
的
2
说
01
法
5北
不
京
正
理
确
综
的
,
是
8,6分)下列关于自然界中氮循环 ( 如图 )
H -1 ( )
SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) Δ =-241.6 kJ·mol ∙∙∙
反应 的 H -1
(1) 3NO(g)+O3(g)3NO2(g) Δ = kJ·mol 。
室温下 固定进入反应器的 的物质的量 改变加入
(2) , NO、SO2 ,
的物质的量 反应一段时间后体系中 n n
O3 , (NO)、 (NO2)
和n 随反应前 n n 的变化见下图
(SO2) (O3) ∶ (NO) 。
氮元素均被氧化
A.
工业合成氨属于人工固氮
B.
含氮无机物和含氮有机物可相互转化
当n n 时 反应后 的物质的量减少 C. 碳 氢 氧三种元素也参与了氮循环
①
其原因
(
是
O3) ∶ (NO)>1 , NO2 ,
D. 、 、
催化剂
。 答案 A 项 人工固氮时 氮
②
增加n
(O3),O3
氧化
SO2
的反应几乎不受影响
,
其可能 A , ,N2+3H2 高温
、
高压2NH3,
原因是 元素被还原 项 把游离态的氮元素转化为含氮化合物的过
。 ;B ,
当用 水悬浮液吸收经 预处理的烟气时 清液 程是氮的固定 工业合成氨属于人工固氮 项 硝酸盐可转
(3) CaSO3 O3 , , ;C ,
约为 中 2- 将 转化为 - 其离子方程式为 化为蛋白质 动植物遗体可转化为氨或铵盐 则含氮有机物和
(pH 8) SO3 NO2 NO2, , ,
含氮无机物可相互转化 项 在自然界氮循环过程中 碳
。 ;D , , 、
水悬浮液中加入 溶液 达到平衡后溶液中 氢 氧三种元素也参与了循环
(4)CaSO3 Na2SO4 , 、 。
c 2- 用 c 2- K 11(2015北京理综,12,6分)在通风橱中进行下列实验
(SO3 )= [ (SO4 )、 sp(CaSO3) . :
和K 表示 水悬浮液中加入 溶液
sp(CaSO4) ];CaSO3 Na2SO4
能提高 的吸收速率 其主要原因是
NO2 , 步骤
。
答案
( 将 1)-31 氧 7.3 化为更高价氮氧化物 或生成了 表面产生大量 表面产生少 接触后
Fe Fe Fe、Cu ,
(2)①O3 NO2 ( N2O5) 现象 无色气泡 液面上 量红棕色气泡 其表面均产生
与 的反应速率慢 ,
②SO2 O3 方变为红棕色 后 迅速停止 红棕色气泡
2- - 2- - ,
(3)SO3 +2NO2+2OH SO4 +2NO2+H2O
下列说法不正确的是
K
(4)K
s
s
p
p
(
(
C
C
a
a
S
S
O
O
3
4
)
) ×
c
(SO
2
4
-
) CaSO3
转化为
CaSO4
使溶液中
A.Ⅰ
中气∙体∙由∙无色变红棕色的化学方程式
:2N
(
O + O
)
2
SO 解 2 3 - 析 的浓度增大 , 加快 SO 2 3 - 与 NO2 的反应速率 H 中 的 2N 现 O 象 2 说明 表面形成致密的氧化层 阻止 进一
(1)NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g) Δ = B.Ⅱ
步反应
Fe , Fe
-200.9 kJ·mol -1 ①,NO(g)+
2
1 O2(g)NO2(g) Δ H =
C.
对比
Ⅰ、Ⅱ
中现象
,
说明稀
HNO3
的氧化性强于浓
HNO3
-58.2 kJ·mol
-1
②,
运用盖斯定律
①+②×2
可得出
3NO(g)+ D.
针对
Ⅲ
中现象
,
在
Fe、Cu
之间连接电流计
,
可判断
Fe
是否
H -1 被氧化
O3(g) 3NO2 (g) Δ = - 200. 9 kJ · mol +
答案 C 项 与稀 反应生成 无色的 易
(-58.2 kJ·mol -1 ×2)=-317.3 kJ·mol -1 。 A ,Fe HNO3 NO, NO
由图中信息可知 当n n 时 的 被空气中的 氧化为红棕色的 化学方程式为
(2)① , (O3) ∶ (NO)>1 ,SO2、NO O2 NO2, 2NO+O2
量都不随n n 的改变而改变 只有 的量在减 项 中现象说明 遇到浓 发生钝化
(O3) ∶ (NO) , NO2 2NO2;B ,Ⅱ Fe HNO3 ,
少 说明 与过量的 发生了反应 被 氧化生成了 表面形成致密的氧化层 阻止 进一步反应 项 浓
, NO2 O3 ,NO2 O3 , Fe ;C , HNO3
更高价氮氧化物 由题中信息可知 与 能发生反应 的氧化性强于稀 项 浓 可构成原电池
。 ② SO2 O3 , HNO3;D ,Fe、Cu、 HNO3 ,
252 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
连接电流计可以判断 是否被氧化
Fe 。 。
12(2018北京理综,26,13分)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺 取a 所得精制磷酸 加适量水稀释 以百里香酚酞作指
. (6) g , ,
流程如下 示剂 用 b -1 溶液滴定至终点时生成
: , mol·L NaOH
消耗 溶液c 精制磷酸中 的
磷精矿
研磨→
磷精矿粉 H2S
酸
O4浸 /△ → 粗
磷
磷
石
酸
膏
脱 H
主
2 有 O
要
2 机
成
/△ 碳→
分为
C 脱 aC 硫 O → 3 …… → 精制磷酸 N 质 a 量 2H 分 PO 数 4, 是 Na OH
。
m
(
L 已 。 知
:H3PO4
摩尔 H3 质 PO 量 4 为
→ ( CaSO4·0.5H2O)
98 g·mol
-1
)
已知 磷精矿主要成分为 还含有 答案 研磨 加热
: Ca5(PO4)3(OH), Ca5(PO4)3F
(1) 、
和有机碳等
核电荷数 原子半径 得电子能力
。
(2)①< ② P<S, P>S, P<S,
溶解度
非金属性
:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O。
P<S
上述流程中能加快反应速率的措施有
(1) △
。
(3)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O 10CaSO4·0.5H2O+
(2)
磷精矿粉酸浸时发生反应
:
6H3PO4+2
后
HF
分解速率大 浓度显著降低
△
(4)80 ℃ ,H2O2 ,
2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO4 10CaSO4·0.5H2O+
(5)CaSO4
微溶
BaCO3+SO
2
4
-
+2H3PO4 BaSO4+CO2↑+
6H
该
3P
反
O4
应体现出酸性关系 填 H2O+2H2PO
-
4
①
或
:H3PO4 H2SO4( “>”
0.049
bc
“<”)。 (6) a
结合元素周期律解释 中结论 和 电子层数相同
解析 将矿物研磨粉碎可增加反应物的接触面积 使化学
② ① :P S ,
(1) ,
反应速率加快 加热提高了活化分子百分数 加快了化学反应
; ,
速率
。
酸浸时 磷精矿中 所含氟转化为 并进一 。
根据强酸制取弱酸原理 可知 的酸性大于
(3)
步转化为
,
除去
Ca5(
写
P
出
O4
生
)3
成
F
的化学方程
H
式
F,
(2) , H2SO4 H3PO4。
在磷精矿湿法制备磷酸工艺中作为氧化剂来处理
SiF4 。 HF :
(4)H2O2
有机碳 但 易分解生成 和 温度较高时 分
, H2O2 O2 H2O, H2O2
解加速 故有机碳的脱除率减小
。
将粗磷酸中的有机碳氧化为 脱除 同时自身也 , 。
(4) 会 H2 发 O2 生分解 相同投料比 相同反应 CO 时 2 间 不 , 同温度下的 (5)CaSO4 微溶于水 , 故会有 SO 2 4 - 残留 ; 加入 BaCO3, 可以提
。 、 , 高 2- 的脱除率 发生反应的离子方程式为 2-
有机碳脱除率如图所示 后脱除率变化的原 SO4 , BaCO3+SO4 +
。 80 ℃ -
因 2H3PO4 BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO4。
: 。 与 反应生成 的化学方程式为
(6)H3PO4 NaOH Na2HPO4
故 n
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O, (H3PO4) =
n - 1 所以精制磷酸中 的质量分数是
(OH )× , H3PO4
2
c -3 -1 b -1 1 -1
mL×10 L· mL × mol·L × ×98 g·mol
2
a ×
g
脱硫时 稍过量 充分反应后仍有 2- 残留 原因 bc
(5) ,CaCO3 , SO4 , 0.049
是 加入 可进一步提高硫的脱除率 其离 100%= a 。
; BaCO3 ,
子方程式是
对应学生用书
起始页码235
时间: 分钟 分值: 分
40 85
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确
( 6 , 18 , )
1(2019河北邯郸一模,7)下列说法不正确的是
. ( )
煤的脱硫 汽车尾气实行国 标准排放都是为了提高空气
A. 、 Ⅵ
质量
反应 中 作还原剂
B.
纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的
Cu
2+
、Hg
2+等有 A. Ⅱ H2O2
害离子 产品中含有 2- -
B. SO4 、Cl
千里江山图 中含有很多着色的矿石颜料 其中孔雀石的 的漂白原理与 相同
C.《 》 , C.NaClO2 SO2
主要成分是碱式碳酸铜 实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行
D.
D.B
射
a
线
2+摄
检
入
查
过
肠
多
胃
对
道
人
疾
体
病
有害
,
但
BaSO4
可作为造影剂用于
X-
2
.
发
答
生
案
反 应
A
A
项
,
反应
Ⅰ
产生的
ClO2
气体进入反应
Ⅱ
装置
,
:2ClO2+H2O2+2NaOH 2NaClO2+O2+2H2O,
1 . 答案 B 纳米级的铁粉通过置换反应除去水体中的 Cu 2+ 、 H2O2 中氧元素化合价升高 ,H2O2 作还原剂 ,A 正确 ;B 项 , 反
2+ 故 项错 应 在 溶液中进行 得到的 中可能混有 - 不
Hg , B 。 Ⅱ NaOH , NaClO2 OH ,
2(2019河南开封一模,7)一种制备高效漂白剂 的实验 可能含 - 错误 项 的漂白是氧化漂白 与
. NaClO2 Cl ,B ;C ,NaClO2 , SO2
流程如图所示 反应 中发生的反应为 的漂白原理不相同 错误 项 实验室进行结晶操作通常在
, Ⅰ 3NaClO3+4SO2+3H2O ,C ;D ,
下列说法中正确的是 蒸发皿中进行 错误
2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl。 ,D 。
审题方法 氯元素的化合价变化为解题线索 氯元素在
( ) ,
专题十三 非金属及其化合物 253
中化合价依次为 氯元素化合 存在氯气和水的反应以及次氯酸的电离 氨水中存在氨气和水
NaClO3、ClO2、NaClO2 +5、+4、+3, ,
价依次降低 被还原 的反应以及一水合氨的电离 故 正确 氯水变质是因为
, 。 , C 。
知识归纳 含氯漂白剂的成分及漂白原理 见光分解 氨水变质是由于氨气的挥发 故 错误
HClO , , D 。
试题分析 本题考查氯水和氨水的组成和性质 为高频考点
漂白剂 氯水 漂白液 漂白粉 漂粉精 , ,
侧重对学生分析能力和基础知识的综合考查 注意基础知识的
有效成分 有效成分 有效成分 ,
成分 等 积累和应用
Cl2、HClO 是 是 是 。
NaClO Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 6(2020届湖北名师联盟月考,5改编)工厂排放的 烟气对
. SO2
具 次氯酸盐与酸反应生成的 具有强氧化 环境造成污染 某企业用如图流程综合处理 下列有关说法正
HClO HClO , ,
原理 有 强 氧 性 有漂白作用 如 确的是
, , : ( )
化性
Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO
应用 漂白棉 麻 纸张等 用作游泳池及环境消毒剂
、 、 ,
3(2019上海黄浦期末,5)下列溶液中加入浓氨水直至过量 最
. ,
终能得到无色澄清溶液的是
( )
A.Al2(SO4)3 B.FeSO4 C.MgCl2 D.AgNO3
3 答案 D 项 3+ +
. 故 A 不 正确 ; A B 项 , , F A e l 2+ + + 2 3 N N H H 3 3 · · H H 2 2 O O F A e l ( ( O O H H ) )3 2 ↓ ↓ + + 3 2 N N H H 4 + 4 , 、 A. 二氧化硫吸收塔中发生的反应为 SO2 + SO 2 3 - +H2O
故 不正确 项 -
4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3, B ;C , 2HSO3
M 项 g , 2 A + + g 2 + N + H NH 3· 3· H2 H O 2O Mg A ( gO O H H ↓ )2 + ↓ N + H 2 + 4 N 、 H Ag + 4 O , 故 H+ C 2N 不 H 正 3· 确 H ; 2O D B C . . 氨 上 上 气 述 述 吸 流 流 收 程 程 塔 利 可 中 用 循 发 的 环 生 是 利 的 氧 用 反 化 的 应 还 物 为 原 质 反 是 HS 应 亚 O 原 硫 - 3+ 理 酸 OH 铵 - H2O+SO 2 3 -
+ - 故 正确 D.
[Ag(NH3)2] +OH +2H2O, D 。 6 答案 AD 二氧化硫吸收塔中 二氧化硫与亚硫酸铵反应
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确 . ,
( 6 , 18 , ) 生成亚硫酸氢铵 反应的离子方程式为 2-
4(2020届福建福州质检二,2) 绿色化学实验 已走进课堂 下 , SO2+SO3 +H2O
. “ ” , - 故 正确 氨气吸收塔中 亚硫酸氢铵与氨气反应生
列做法符合 绿色化学 的是 2HSO3, A 。 ,
“ ” ( ) 成亚硫酸铵 离子方程式为 - + 2- 故 错
实验室收集氨气采用图 所示装置 实验室中做氯气与 , HSO3+NH3NH4+SO3 , B
① 1 ② 误 依据 分析可知 二氧化硫吸收塔 氨气吸收塔中发生
钠的反应实验时采用图 所示装置 实验室中用玻璃棒分 。 A、B , 、
2 ③ 的反应都没有元素化合价发生变化 都是非氧化还原反应 故
别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 实验 , ,
④ 错误 依据流程图可知 可循环利用的物质只有亚硫酸铵
室中采用图 所示装置进行铜与稀硝酸的反应 C 。 , ,
3 故 正确
D 。
解题思路 本题考查了二氧化硫污染与治理 明确流程图及
,
相关物质的化学性质是解题的关键 依据流程图可知 循环利
, ,
用的物质是亚硫酸铵
。
三、非选择题 共 分
( 49 )
7(2019湖北恩施质检,26) 分 钛 被誉为第三金属 广
. (15 ) (Ti) ,
泛应用于航空航天等领域 四氯化钛 是生产金属钛的
。 (TiCl4)
重要原料 某小组设计实验制备四氯化钛并验证其产物 装
图 图 图 , CO,
1 2 3 置如下
:
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.①③④
4 答案 C 用滴有酚酞的水吸收逸出的氨气 防止污染环
. ① ,
境 故符合 绿色化学 的要求 用浸有碱液的棉球吸收多
, “ ” 。 ②
余的氯气 防止污染环境 因此也符合 绿色化学 的要求
, , “ ” 。
挥发的氯化氢和氨气会污染大气 因此不符合 绿色化学
③ , “ ”
的要求 生成的氮的氧化物及时被收集在气球里面 可以防
。 ④ ,
止污染环境 也符合 绿色化学 的要求 综上所述 符
, “ ” 。 ①②④
合要求
。
5(2020届河北衡水中学五调,8改编)氨气溶于水得到氨水 氯气
. ,
溶于水得到氯水 下列关于新制的氨水 氯水的描述正确的是
。 、
( )
两水 都是混合物 但溶液中含有的粒子种类 数目不相同
A.“ ” , 、
两水 都有刺激性气味 都能漂白有机色素
B.“ ” ,
两水 中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离
C.“ ”
平衡
两水 放置时间较久后都会因为相同的原理而变质
D.“ ”
5 答案 AC 氯水中存在的微粒有 -
. :Cl2、H2O、HClO、Cl 、 已知部分信息如下
- + - 氨水中存在的微粒有 :
ClO 、H 、OH , :NH3、H2O、NH3·H2O、
+ + - 故 正确 氨水无漂白性 故 错误 氯水中 制 的反应原理为 △
NH4、H 、OH , A 。 , B 。 ① TiCl4 TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+
254 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2CO(g)
四氯化钛的熔 沸点分别为 易挥发 在水或
② 、 -24 ℃、136 ℃, ,
潮湿空气中都极易水解 加热时能被 氧化
, O2
回答下列问题
:
气流由左至右 装置的正确连接顺序为
(1) , A、
填字母
、H、E( )。
中盛装浓盐酸的仪器名称是 装置的 反应开始通入氮气的目的是 装置
(2)A ;G (1) , B
作用是 中 参与反应的化学方程式为
。 Cu
写出 中发生反应的化学方程式
(3) A : 。
实验室欲制备 标准状 有同学认为装置 中产物不仅有亚硝酸钠 还可能有碳
; 6 720 mL Cl2( (2)① C ,
况 则理论上应转移 电子 酸钠和氢氧化钠 为排除干扰 应在装置 间增加装置
), mol 。 。 , B、C
能证明上述反应有 生成的实验现象是 则 中盛放的试剂是 填字母
(4) CO E, E ( )。
浓硫酸 碱石灰
。 a. b.
利用如图所示装置测定产品纯度 取 w 无水 无水
(5)
产品进行实验 向安全漏斗中
:
加入适
g c.
该装置
Ca
还
Cl2
存在缺陷 请写
d
出
.
改进
C
措
uS
施
O4
TiCl4 , ② , :
量蒸馏水 待四氯化钛充分反应后 将烧瓶 答一条即可
, , ( )。
和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中 滴加几 测定产品中亚硝酸钠的质量分数
, Ⅱ.
滴 -1的 溶液作指示剂 称取装置 中的产品m 加适量蒸馏水配制成 样品
0.1 mol·L K2CrO4 C g, 100 mL
呈砖红色 用 c -1 溶液 取 样品溶液于锥形瓶中 后续主要操作步骤
(Ag2CrO4 ), mol·L AgNO3 。 25.00 mL ,
溶液滴定至终点 消耗滴定液 V 已 如下 假设杂质不参与反应 可将 - 还原为 2+且无
, mL。 [ ( ,NO2 MnO4 Mn
知 常温下 K -10 K 气体产生
: , sp(AgCl)= 1.8×10 , sp(Ag2CrO4)= 1.1× ):
-12 n n
10 。 TiCl4+(2+ )H2OTiO2· H2O↓+4HCl]
安全漏斗在本实验中的作用除加水外 还有
① ,
。
根据上述数据计算该产品的纯度为
②
用含w c和V的代数式表示
( 、 )。
7 答案 分
. (1)J、D、B、C、G、F(2 )
分液漏斗 分 吸收多余的氯气 避免对后续反应造成
(2) (1 ) , 仪器 的名称为 步骤 中反应的离子方程
干扰 分 (3) X ; 2
(2 ) 式为
浓 分 。
(3)KClO3+6HCl( )KCl+3Cl2↑+3H2O(2 ) 步骤 中 当
分 (4) 3 ,
0.5(1 ) 即达到滴定终点 平行滴定
中黑色粉末变为红色 中澄清石灰水变浑浊 分 , 。 3
(4)F ,H (2 ) 次 测得 溶液平均用量为 则产品中亚
形成液封 吸收多余的 气体 分 , Na2C2O4 20.00 mL,
(5)① , HCl (2 ) 硝酸钠的质量分数为 用含有 m 的式子表
cV (
19 分 示
② w %(3 ) )。
4 步骤 中若滴定后仰视读数 则亚硝酸钠的质量分数将
解析 实验设计思路为制备氯气 除氯化氢 干燥氯气 (5) 3 ,
(1) 、 、 、 填 偏高 偏低 或 无影响
制备四氯化钛 收集产品 除氯气 还原 检验 收 ( “ ”“ ” “ ”)。
、 、 、CO CuO、 CO2、 8 答案 排尽装置中的空气 稀
集尾气 故装置的连接顺序应为 中碱石 . (1) 3Cu+8HNO3( )
, AJDBCGFHE。 (2)G
灰吸收未反应的 避免干扰 和 的反应 氯酸 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cl2, CO CuO 。 (3) 在装置 后添加尾气处理装置 防止污染空气 或
钾与浓盐酸反应生成氯化钾 氯气和水 n 结 (2)①b ② C , (
、 。 (Cl2)= 0.3 mol, 在装置 后加一盛碱石灰的干燥管 防止空气中 和
合化学方程式可知转移
0.5 mol
电子
。 (4)F
中黑色粉末变为
进入装置
C , CO2 H2O
红色 说明该气体有还原性 中澄清石灰水变浑浊 说明其氧 C)
化产物 , 为 CO2, 结合 F、H , 中 H 的现象方可证明气 , 体为 CO。 (3) 滴 酸 入 式 最 滴 后 定管 一 滴 5 标 NO 准 - 2 溶 +2 液 Mn 时 O - 4+ 紫 6 红 H + 色 恰 好 5N 褪 O 去 - 3+2 且 Mn 半 2+ 分 +3 钟 H2 内 O
安全漏斗的作用还有形成液封 吸收多余的 气体 (4) , ,
(5)① , HCl ,
n cV 不恢复原色 69 或0.69
避免 损失 n (AgCl) ω m%( m )
HCl 。 ② (TiCl4)= = mol, (TiCl4)=
4 4000 偏低
cV (5)
-1 解析 反应开始通入氮气的目的是排尽装置中的空气
mol×190 g·mol cV
(1) ,
4000 19
w ×100%= w %。 避免空气的干扰 装置 中木炭与浓硝酸反应生成
g 4 ; A NO2、CO2
8(2019河北衡水一模,18) 分 亚硝酸盐有良好的发色 抑 和 装置 中 与水反应生成硝酸 然后铜与稀硝酸反
. (18 ) 、 H2O, B NO2 ,
菌和抗氧化作用 经常被用作食品防腐剂 某化学兴趣小组欲 应生成 铜与稀硝酸反应的化学方程式为 稀
, 。 NO, 3Cu+8HNO3( )
制备亚硝酸钠并测定其纯度 请回答下列问题 在装置 间应增加
。 : 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 (2)① B、C
制备亚硝酸钠 除杂 干燥气体的装置 防止 和水蒸气与装置 中的
Ⅰ. 、 E, CO2 C
以木炭和浓硝酸为起始原料 设计如下装置 利用一氧化氮与 反应产生杂质 装置 中可盛装碱石灰 步骤 中
, , Na2O2 , E 。 (3) 2
过氧化钠反应制备亚硝酸钠 反应方程式为 反应的离子方程式为 - - + - 2+
。 ( 2NO+Na2O2 5NO2+2MnO4+6H 5NO3+2Mn +
不考虑其余副反应 部分夹持装置和加热装置 步骤 中用 溶液滴定剩余的 到
2NaNO2, 。 3H2O。 (4) 3 Na2C2O4 KMnO4,
已略 达滴定终点时紫红色刚好褪去 且半分钟内不恢复原色
) , 。
专题十三 非金属及其化合物 255
n (KMnO4)总=0.025 L×0.200 0 mol·L -1 =5×10 -3 mol, 步骤 3 (3) 工业生产过程中 NO 尾气处理方法有多种 , 其中间接电化
中消耗n 2- -1 根据关 学法的原理如图所示
(C2O4 )=0.02 L×0.5000 mol·L =0.01 mol, :
系式 2- - 可知步骤 中消耗 n -
5C2O4 ~2MnO4 3 (MnO4)= 4×
-3 再根据关系式 - - 计算得出样品中
10 mol, 5NO2 ~ 2MnO4
n 5 -3 -3 100 最后计
(NaNO2)= ×(5×10 -4×10 ) mol× =0.01 mol,
2 25
算出亚硝酸钠的质量分数 若步骤 滴定后仰视读数 导
。 (5) 3 ,
致读数偏大 计算得出剩余 的物质的量偏高 从而导致
, KMnO4 ,
步骤 中亚硝酸钠消耗的 的物质的量偏低 亚硝酸钠
2 KMnO4 ,
的质量分数偏低
。 吸收塔中发生的反应为
9(2019天津河西二模,27) 分 亚硝酰氯 可用于合 ① 。
. (16 ) (NOCl) 阴极的电极反应式为
成清洁剂等 它可用 与 在常温常压下合成 它的熔点 ② 。
为
。
沸点为
Cl2
常
NO
温下是黄色的有毒气
:
体 遇水易
9
.
答案
(
除标注外每空
2
分
)(1)3Fe+8H
+
+2NO
-
3 3Fe
2+
+
-64.5 ℃, -5.5 ℃; , 反应速率快 价格低廉等 分
水解 2NO↑+4H2O 、 (1 )
。
已知 不与 溶液反应 (2)e(f)→f(e)→b→c→d
请按要 :N 求 O 回答下 Na 列 O 相 H 关问题 。 ·· ·· ·· · ·· · 分
: ①2NO+Cl2 2NOCl O··N·Cl·(1 )
过量铁屑和稀硝酸充分反应制备 的离子方程式 中水蒸气进入 引起 ·· 水 · 解 ·
(1) NO ②C D, NOCl
为 排尽装置中的空气 防止 被氧气氧化为 同时过量
其 他 条 件 相 同 选 用 铁 片 与 铜 片 相 比 制 备 的 优 点 是
, ③
的 能使 完全转
,
化 避
N
免
O
逸出污染空气
NO2,
, ( ) NO Cl2 NO , NO
。 2- -
制备 的装置如图所示 连接顺序为 (3)①2NO+2S2O4 +2H2ON2+4HSO3
(2) NOCl , a→ - - + 2-
按气流自左向右方向 用小写字母表示 ②2HSO3+2e +2H S2O4 +2H2O
( , )。 解析 过量铁屑溶于稀硝酸 生成硝酸亚铁 和水
(1) , 、NO ,
反应的离子方程式为 + - 2+
3Fe+8H +2NO3 3Fe +2NO↑+
比 活泼 与稀硝酸反应速率快 另外 比 价
4H2O。 Fe Cu , , Fe Cu
格低 故与稀硝酸反应制 时选择铁片比铜片好
, NO 。
将 和 干燥后在装置 中发生反应 在冰盐中冷凝
(2) Cl2 NO A ,
收集 以及 均不能排放到空气中 用氢氧化
NOCl,Cl2、NO NOCl ,
钠溶液吸收 遇水易水解 故在收集装置和尾气处理装置
,NOCl ,
之间需加一个干燥装置 装置连接顺序为
, a→e(f)→f(e)→b
装置 中 与 在常温常压下化合生成
→c→d;① A Cl2 NO NOCl,
发生反应的化学方程式为 为共价化
2NO+Cl2 2NOCl;NOCl
装置 中反应的化学方程式为 合物 各原子均满足 电子稳定结构 电子式为·· ·· ··
·· · ·
① A 。 , 8 , O··N·Cl·;
分子中各原子均满足 电子稳定结构 则它的电子 ·· ··
NOCl 8 , 为防止 中水蒸气进入 中 使 发生水解 在 和
式为 ② C D , NOCl , D C
。 之间增加装置
若实验中没有安装装置 其后果是 B。
② B, 吸收塔中发生反应的离子方程式为 2-
(3)① 2NO+2S2O4 +2H2O
。 - 阴极发生还原反应 电极反应式为 -
实验开始应先在装置中通入 至装置 中充满黄绿 N2+4HSO3;② , 2HSO3+
③ Cl2, A - + 2-
色气体时 再将 缓缓通入 此操作的目的是 2e +2H S2O4 +2H2O。
, NO ,
。
256
第四部分 有机化学
专题十四 有机物的分类、组成和结构
内容 有机物的分类、命名和有机反应类型 有机物的组成和结构 同系物和同分异构体
课 能根据有机化合物的元素含量 相对分
了解有机物的分类和命名 1. 、
标 1. 子质量确定有机化合物的分子式 了解同系物的概念
掌握加成反应 取代反应和消去 1.
解 解读 2. 、 了解常见有机化合物的结构 了解有机 掌握同分异构体的
反应 2. 。 2.
读 化合物分子中的官能团 能正确地表示 书写
了解加聚反应和缩聚反应的含义 ,
3. 它们的结构
本专题内容在近几年的高考中每年都出现 考查全面 对考生能力要求较高 主要考查对有机物结构及其
考情分析 , , ,
性质的理解以及对有关信息的加工处理能力
以新药物 新材料 新科技等作为有机合成的载体 以有机物之间的转化关系为主线 结合题给信息 考查
备考策略 、 、 , , ,
有机物的基本性质 同分异构体的书写 有机物合成路线设计等
、 、专题十四 有机物的分类、组成和结构 257
对应学生用书
起始页码110
考点一 有机物的分类、命名和有机反应类型
一、有机物的分类
链状化合物 如
, CH3CH2CH2CH3
按碳
骨架分类 脂环化合物 如
,
→ 环状化合物
芳香化合物 如
,
有
机
物
ì
ï
ï
ï {
í
ï
ï
ï
î
烷烃 如
, CH4
烯烃 如 官能团 , CH2CH2, ① CC
烃
炔烃 如 官能团 , CHCH, ② CC
芳香烃 如
,
按官能
团分类
→
ì
ï
ï
ïï
í
ï
ï
ïï CH3
î
卤代烃 如 , CH3CH2Br,CH2 CH2,
Br Br
官能团 —
③ X 醇 如
, CH3OH、CH3CH2OH,
官能团 —
④ OH
酚 如 ,
烃 的
衍
生
物
OH 官能团 — , ⑤ OH
醚 如 甲醚
, CH3—O—CH3( ),
官能团
C O C
O
醛 如
, CH3 C
官能团 —
H , ⑥ CHO
O
酮 如
, CH3 C
O
官能团
CH3 , C
O
羧酸 如
, CH3 C
OH , 官能团 — ⑦ COOH
O
酯 如 , CH3 C
O CH2CH3 ,
官能团 O
⑧
C
烷烃的系统命名法
(2)
烯烃和炔烃的命名
(3)
ì
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï ì
ï ï 苯的同系物的命名
ï (4)
ï ï 苯作为母体 其他基团作为取代基 苯环上二元取代物可 ï , 。
ï 分别用邻 间 对表示
ï ï 、 、 。
ï
ï 三、有机反应类型
ï ï
ï ï 基本类型 有机物类别
ï
ï ï ì ï 卤代反应 饱和烃 苯和苯的同系物等
ï 、
ï ï
ï ï ï 取 酯化反应 醇 、 羧酸 、 纤维素等
ï 代
ï ï ï 反 水解反应 卤代烃 、 酯等 ï ï 应
ï 硝化反应
ï ï 苯和苯的同系物
ï ï ï 磺化反应
í ï ï
ï ï ï 加成反应 烯烃 炔烃 苯和苯的同系物 醛等 ï ï 、 、 、
ï 消去反应 卤代烃 醇等
ï ï ï 、
ï í ï 燃烧 绝大多数有机物
ï ï ï
ï ï ï ï ï ï 氧 化 酸性 催 K 化 Mn 氧 O 化 4 溶液 烯烃 、 炔烃 醇 、 苯 醛 的同 葡 系 萄 物 糖 、 等 醇 、 醛 、 酚等
ï ï í 反 、 、
应 ï ï ï 新制氢氧化铜悬浊液
ï ï ï 或新制银氨溶液 醛
ï ï ï
ï ï ï 烯烃 炔烃 苯及其同系物
ï ï ï 还原反应 、 醛 酮 、 葡萄糖等 、
ï ï ï 、 、
ï ï ï 聚 加聚反应 烯烃 炔烃等
ï ï ï 合 反 、 ï ï ï 应 缩聚反应 苯酚与甲醛 多元醇和多元羧酸 氨基酸等 、 、
ï ï ï
ï ï ï 与 FeCl3 溶液的显色反应 酚
ï ï ï
ï ï ï 考点二 有机物的组成和结构
ï ï ï
ï ï ï
î î î O R
二、有机物的命名 一、有机物的组成
烷烃的习惯命名法 1研究有机化合物组成的基本步骤
(1) .
十个及以下 依次用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛
碳 、 、 、 、 、 、 、 、
原 →壬 癸表示 如 称庚烷
子
、 , C7H16
十个以上
数 用汉字数字表示 如 称为十二烷
→ , C12H26
相同 时
用 正 异 新 等来区别
→ “ ”“ ”“ ”
258 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2有机物分子式的确定
.
元素分析
(1)
相对分子质量的测定 质谱法
(2) ———
质荷比 分子离子 碎片离子的相对质量与其电荷的比值
( 、 )
最大值即为该有机物的相对分子质量
。
分子结构的鉴定 物理方法
(3) ———
红外光谱
①
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收 不同化
,
学键或官能团吸收频率不同 在红外光谱图上将处于不同的位
,
置 从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息
, 。
核磁共振氢谱
②
种数 等于吸收峰的个数
→ :
不同化学环
境的氢原子
每种个数 与吸收峰的面积成正比
→ :
二、有机物结构的表示方法 以 为例
( C2H4 )
用 或 表示原子最外层电
电子式 H H “·” “×”
· ·· ·· ·· · 子成键情况的式子
H·C ·· C · H
具有化学式所能表示的意义
(1) ,
能反映物质的结构
H H ;
结构式 表示分子中原子的结合或排
CC (2)
列顺序的式子 但不表示空间
H H ,
构型
结构 结构式的简便写法 着重突出结
,
简式 CH2CH2 构特点 官能团
( )
球棍 小球表示原子 短棍表示价键 单
, (
模型 键 双键或三键
、 )
比例 用不同体积的小球表示不同大小
模型 的原子
有机物分子中原子共线、共面的问题
1常见有机物分子的空间结构
.
呈正四面体形 键角
CH4 , 109°28′。 呈平面形 键角
CH2 CH2 , 120°。
呈直线形 键角
HCCH , 180°。
2注意键的旋转
.
在分子中 形成单键的原子可以绕键轴旋转 而形成双
(1) , ,
键 三键等其他键的原子不能绕轴旋转
、 。
若平面间靠单键相连 所连平面可以绕轴旋转 可能旋
(2) , ,
转到同一平面上 也可能旋转后不在同一平面上
, 。
若平面间被多个点固定 则不能旋转 一定共平面 如
(3) , , 。
呈平面正六边形 键角
, 120°。
分子中所有原子一定共面
。
3恰当地拆分复杂分子
.
观察复杂分子的结构 先找出类似于甲烷 乙烯 乙炔和苯
, 、 、
分子的结构 再将对应的空间构型及键的旋转等知识进行迁移
,
即可解决有关原子共面 共线的问题
、 。
特别要注意的是 苯分子中处于对位的两个碳原子以及它
,
们所连的两个氢原子 这四个原子是在一条直线上的
, 。
考点三 同系物和同分异构体
1同系物
.
结构相似 在分子组成上相差一个或若干个 原
(1) , ① CH2
子团 的物质互称为同系物
。
同系物的化学性质相似 物理性质呈现一定的递变
(2) ,
规律
。
2同分异构体
.
具有相同的 分子式 但具有不同 结构 的化合物互称
② , ③
为同分异构体
。
3掌握常见的官能团异构
.
组成通式 可能的类别及典型实例
烯烃 环烷烃 CH2 CnH2n (CH2CH—CH3)、 ( )
H2C CH2
炔烃
( CHC CH2 CH3 )、
二烯烃
CnH2n-2 (CH2CH—CHCH2)、
环烯烃
( )
醛 酮
(CH3CH2CHO)、 (CH3COCH3)、
烯醇
(CH2CH—CH2—OH)、
环醚
(CH3—CH CH2 )、
CnH2nO
O
环醇
( H2C CH OH )
CH2
羧酸 酯
(CH3COOH)、 (HCOOCH3)、
CnH2nO2 羟基醛
(HO—CH2—CHO)
酚
( H3C OH )、
芳香醚
CnH2n-6O ( O CH3 )、
芳香醇
( CH2—OH )
专题十四 有机物的分类、组成和结构 259
对应学生用书
起始页码112
考点一 有机物的分类、命名和有机反应类型
1已知有机物 在一定条件下可实现如下转化
. a、b、c :
Cl
一定条件 一定条件
→ →
a b c
下列说法错误的是
( )
的反应为取代反应
A.a→b
的同分异构体有 种
B.b 7
分子中所有碳原子均处于同一平面内
C.c
均能发生取代反应 氧化反应
D.a、b、c 、
1 答案 C 项 的反应是氯原子取代了氢原子 正确
. A ,a→b , ;
项 戊烷有正 异 新三种同分异构体 它们的一氯代物分别
B , 、 、 ,
有 种 种 种 故 的同分异构体有 种 正确 项 分
3 、4 、1 , b 7 , ;C ,c
子中所有碳原子不能处于同一平面内 错误 项 在一定条件
, ;D ,
下 均能发生取代反应 且都可以燃烧 所以可以发生氧
,a、b、c , ,
化反应 正确
, 。
2下列说法不正确的是
. ( )
甲烷和苯都可以与氯气发生取代反应
A.
乙烯 溴苯分子中的所有原子都处于同一平面上
B. 、
的名称是 二甲基戊烷
C.CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2 2,3-
乙炔 乙烯 苯都能使溴水褪色 其褪色原理相同 都发生了
D. 、 、 , ,
加成反应
光照
2 答案 D
. CH4+Cl2 → CH3Cl+HCl,
催化剂
+Cl2 →
原子换了个羟基形成 下列说法不正确的是
。 ( )
苯宝宝只想安静地装醇 说明该物质不是醇
A. ,
该分子中所有原子一定共面
B.
该物质能和 发生置换反应生成
C. Na H2
该分子苯环上的一个氢原子被 取代所得的同分异构
D. —C4H9
体有 种
12
4 答案 B 项 装醇 说明该分子中的羟基不是醇羟基
. A ,“ ” ,
所以该物质不属于醇 故 正确 项 苯分子中所有原子共平
, A ;B ,
面 中两个原子共直线 共价单键可以旋转 所以该分子
,—OH , ,
中所有原子可能不共平面 故 错误 项 酚羟基能电离出氢
, B ;C ,
离子而呈现酸性 所以酚能和钠反应生成氢气 故 正确
, , C ;D
项 该分子苯环上的一个氢原子被 取代后 酚羟基和
, —C4H9 ,
的位置有邻 间 对 种 有 种 所以同分异构
—C4H9 、 、 3 ,—C4H9 4 ,
体有 种 故 正确
12 , D 。
5 环氧丁烷 通常为无色液体 用于制造泡沫塑
.1,2- ( ) ,
料 合成橡胶 非离子型表面活性剂等 下列关于 环氧丁
、 、 。 1,2-
烷的说法不正确的是
( )
分子式为
A. C4H8O
氧原子与所有碳原子可能处于同一平面
B.
能发生氧化反应和取代反应
C.
二溴代物的结构有 种 不考虑立体异构
D. 9 ( )
5 答案 B 项 根据结构简式确定分子式为 故
. A , C4H8O, A
正确 项 该分子中所有碳原子都采用 3 杂化 氧原子与 。 B , sp ,
Cl + HCl 正确 乙烯 溴苯分子均为平面形分子 所有碳原子不可能处于同一个平面上 故 错误 项 该物
,A ; 、 ,B , B 。 C ,
质属于烃的含氧衍生物 能发生氧化反应 甲基和亚甲基上能
正确 的名称为 二甲基戊 , ;
; CH3 CH2 CH CH CH3 2,3- 发生取代反应 故 正确 项 该分子中有 种氢原子 如果
, C 。 D , 4 ,
两个溴原子位于同一个碳原子上 有 种 如果位于不同碳原
CH3 CH3 , 3 ;
烷 正确 乙炔 乙烯使溴水褪色是发生了加成反应 苯使溴 子上 有 种 所以二溴代物有 种 故 正确
,C ; 、 , , 6 , 9 , D 。
水褪色是萃取过程 不正确
,D 。 考点三 同系物和同分异构体
考点二 有机物的组成和结构 6网络趣味图片 一脸辛酸 是在人脸上重复画满了辛酸的键
. “ ”,
3香料 的一种合成路线如下 下列说法正确的是 线式结构 如图
. Z 。 ( ) ( )。
均是取代反应
A.①、②
分子中所有原子处于同一平面内
B.X 在辛酸的同分异构体中 含有一个 和三个 的
和 均能与溴水和 溶液反应 , “—COOH” “—CH3”
C.Y Z NaOH 结构 不考虑立体异构 除 外 还有
均能与酸性 溶液反应 ( ), CH3CH2CH2CHCOOH ,
D.X、Y、Z KMnO4
3 答案 D 为还原反应 不正确 分子内有饱和碳原
. ① ,A ;X CH(CH3)2
子 故所有原子不可能处于同一平面内 不正确 不能与
, ,B ;Y ( )
溶液反应 不正确 中均含有碳碳双键 均能与 种 种 种 种
NaOH ,C ;X、Y、Z , A.7 B.11 C.14 D.17
酸性 溶液反应 正确 6 答案 D 若主链有 个碳原子 余下 个碳原子为 个
KMnO4 ,D 。 . 6 , 2 2
方法技巧 有机物分子中若有饱和碳原子 则饱和碳原子相 有 种结构 若主链有 个碳原子 余下 个碳原子
, —CH3, 10 。 5 , 3
当于甲烷分子中的碳原子 甲烷分子为正四面体结构 故该有 可 能 为 一 个 和 一 个 或 一 个
, , ① —CH3 —CH2CH3 ②
机物分子中所有原子不可能共面 若为一个 和一个 有 种结
。 —CH(CH3)2。 ① —CH3 —CH2CH3, 6
4网络表情包 苯宝宝装纯 醇 该分子由 苯宝宝 拿一个氢 构 若为一个 符合题意的同分异构体的结构
. “ ( )”, “ ” ;② —CH(CH3)2,
260 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
简式为 题给物质 若主链有 个 则该分子中所有原子一定不共面
CH3CH2CH2CHCOOH ( )。 4 (—CH2—), 。
8两个碳环共用两个相邻碳原子的脂环烃称为稠环烃 二环
. , [4.
CH(CH3)2
碳原 子 符 合 题 意 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为
癸烷 是其中的一种 下列关于该化合物的
,
4.0] ( ) 。
辛酸含 有 一 个 和 三 个
(CH3CH2)3CCOOH。 “—COOH”
的同分异构体有 种 除去题给物质 说法不正确的是 不考虑立体异构
“—CH3” 10+6+1+1=18 , , ( ) ( )
还有 种 分子式为
17 。 A. C10H18
7由物质 为原料 制备物质 金刚烷 的合成路线如图所示 与环癸烯互为同分异构体
. a , d( ) 。 B.
关于图中有机物说法中正确的是 一氯代物有 种
( ) C. 3
所有碳原子处于同一平面
D.
8 答案 D 二环 癸烷的分子式为 项正确
. [4.4.0] C10H18,A ;
二环 癸烷与环癸烯的分子式相同 结构不同 互为同分
[4.4.0] , ,
物质 与物质 互为同系物 异构体 项正确 若不考虑立体异构 根据对称性
A. a b , B ; ,
物质 的一氯代物有 种
B. d 2
物质 的分子式为 可知二环 癸烷的一氯代物有 种 项
C. c C10H14 ( ) [4.4.0] 3 ,C
物质 中所有原子一定在同一个平面上
D. a
7 答案 B 项 的分子式为 而 的分子式为
. A ,a C5H6, b
不互为同系物 故 错误 项 物质 分子中只有两
种
C10
氢
H
原
12,
子 其一氯代物
,
有
A
种 故
;B
正确
,
项
d
物质 的分子
正确
;
碳原子之间均为单键
,
中
1
位置的碳原子与
, 2 , B ;C , c
式为 故 错误 项 由于亚甲基为四面体结构 所有 位置的碳原子不能共面 项错误
C10H16, C ;D , , 2、3、4 ,D 。
原子不共面 故 错误 温馨提示 一个环癸烯分子中有一个十元碳环和一个碳碳双
, D 。
方法技巧 若有机物分子中含有甲基 或亚甲基 键 分子式符合通式 n
(—CH3) , CnH2 n -2( ≥2)。
位置异构
对应学生用书 ② ⇒ C C C C 、 C C C C ,
起始页码113
OH OH
同分异构体的书写及判断方法 C
1同分异构体的书写规律
. C C C 、 C C C
烷烃 烷烃只存在碳链异构 书写时要注意全面而不重
(1) : , OHC OH
复 具体规则如下 官 能 团 异 构
, : ③ ⇒ C—O—C—C—C、
C O C C 、C—C—O—C—C
C
芳香族化合物 两个取代基在苯环上的位置有邻 间 对
(3) : 、 、
种
3 。
限定条件同分异构体的书写 解答这类题目时 要注意
(4) 。 ,
分析限定条件的含义 弄清楚在限定条件下可以确定什么 一般
, ,
都是根据官能团的特征反应限定官能团的种类 根据等效氢原
、
子的种类限定对称性 如苯环上的一元取代物的种数 核磁共振
( 、
氢谱中峰的个数等 再针对已知结构中的可变因素书写各种符
),
合要求的同分异构体
。
2同分异构体数目的判断方法
.
记忆法 记住一些常见有机物异构体数目 如
(1) : , :
凡只含一个碳原子的分子均无异构体
① ;
乙烷 丙烷 乙烯 丙烯 乙炔 丙炔无异构体
② 、 、 、 、 、 ;
个碳原子的烷烃有 种异构体 个碳原子的烷烃有
具有官能团的有机物 一般按碳链异构 位置异构 官 ③4 2 ,5 3
(2) : → → 种异构体 个碳原子的烷烃有 种异构体
能团异构的顺序书写 ,6 5 。
。 基元法 如丁基有 种 则丁醇 戊醛 戊酸都有 种
例 以 为例且只写出骨架与官能团 (2) : 4 , 、 、 4
:
碳链
C
异
4H
构
10O 结构
。
① ⇒C—C—C—C、 C C C 替代法 如二氯苯 有 种结构 四氯苯也有
(3) : (C6H4Cl2) 3 , 3
种结构 将 和 互换 又如 的一氯代物只有 种 新戊
C ( H Cl ); CH4 1 ,
烷 的一氯代物也只有 种
C(CH3)4 1 。
专题十四 有机物的分类、组成和结构 261
等效氢法 等效氢法是判断同分异构体数目的重要方 解题导引 苯 盆烯 杜瓦苯和棱柱烷的分子式均为
(4) : 、 、 C6H6,
法 其规律有
四者互为同分异构体 互为同分异构体的有机物一定不是同系
, :
。
同一碳原子上的氢原子等效
物 互为同系物的有机物一定不是同分异构体
① 。
, 。
同一碳原子上的甲基上的氢原子等效
② 。 解析 项,同系物是结构相似,在分子组成上相差一个
位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效 A
③ 。 或若干个 原子团的物质, 、 与乙烯不互为同系物, 错误;
例 (2019湖南、湖北八市十二校二联,9)同分异构现 CH2 b c A
项,苯的二氯代物有邻、间、对 种,棱柱烷的二氯代物的数目
B 3
象在有机物中广泛存在 如图为苯及其几种同分异构体的键线
,
式 下列有关说法中正确的是 可采用 “定一移一” 法进行判断, 有 、 、
。 ( )
,共 种,故 正确; 项,苯和棱柱烷不能使酸性高锰
3 B C
酸钾溶液褪色,故 错误; 项,苯分子中所有原子一定共平面,
C D
盆烯分子中含有次甲基( ),所有原子不可能共平面,
均与乙烯互为同系物 CH
A.b、c
和 的二氯代物均有 种
B.a d 3 故 错误。
种有机物均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D
C.4 答案 B
和 中所有原子可能共平面
D.a b
2 答案 C 项 环己烯分子式为 螺 己烷分子
起 对 始 应 页 学 码 生用 11 书 4 . 式为 二 A 者互 , 为同分异构体 故 C6H 正 10 确 , [2 项 .3] 若全部取
C6H10, , A 。 B ,
代苯环上的 原子 有 种 若考虑烃基上的取代将会更多
1(2019福建厦门一模,9) 合成了调节中枢神经系统的药 H , 6 ; ,
. Bhatti 故 正确 项 若主链有 个碳原子 则氯原子有 种位置
B 。 C , 5 , 3 ;
物 其中间体为 下列有关说法正确的是 若主链有 个碳原子 此时甲基只能在 号碳原子上 而氯原
, 。 ( ) 4 , 2 ,
子有 种位置 若主链有 个碳原子 氯原子只能有 种位置
可发生氧化 中和反应 4 ; 3 , 1 ,
A. 、 同分异构体共有 种 故 错误 项 已经达到饱
8 , C 。 D ,—C4H9
与 互为同分异构体 和 苯环消耗 氢气 则 最多可以与
B. H2NH2C CH2NH2 ,1 mol 3mol , 1molb 3molH2
碳原子上的一氯代物共有 种 不含立体异构 加成 , 故 D 正确 。
C. 7 ( ) 3(2019安徽合肥二检,10)据 报道
所有碳原子均处于同一平面 . 《Chem Commun》 , Marcel⁃
D.
1 答案 A 项 与 合成了桥连多环烃 拓展了人工合成
. B ,H2NH2C CH2NH2 mayorl ( ),
分子式不同 不互为同分异构体 故 错误 项 该有机物的
, , B ;C , 自然产物的技术 下列有关该烃的说法不正确的是
碳原子上共有 种 碳原子上的一氯代物共有 种 故 错 。 ( )
5 H, 5 , C 属于饱和环烃 不能使 的 溶液褪色
误 项 该有机物分子中所有碳原子不可能都在一个平面上 A. , Br2 CCl4
;D , , 与氯气取代 可得到 种不同沸点的一氯代物
故 错误 B. , 6
D 。 分子中含有 个六元环 个五元环
2(2019湖南湘潭二模,10)傅克反应是合成芳香族化合物的一 C. 3 、4
.
种重要方法 有机物 为烃基 和苯通过傅克反应合成 与
。 a(—R ) b D.
的过程如下 无机小分子产物略去
( ):
一定条件
R—Cl+ → R
a b
下列说法错误的是
( )
一定条件下苯与氢气反应的产物之一环己烯与螺 己烷
A. [2.3]
互为同分异构体
的二氯代物超过三种
B.b
为 时 的结构有 种
C.R C5H11 ,a 3
为 时 加成生成 至少需要
D.R C4H9 ,1 mol b C10H20 3 mol H2
互为同分异构体
3 答案 B 项 属于饱和环烃 不能使 的
. A , , Br2
溶液褪色 项正确 项 该有机物分子中有 种氢原
CCl4 ,A ;B , 5
子 因此可得到 种不同沸点的一氯代物 项错误 项 由
, 5 ,B ;C ,
结构简式可知 分子中含有 个五元环 个六元环 项正
, 4 、3 ,C
确 项 的分子式为 与
;D , C11H16,
互
为同分异构体 项正确
,D 。
262 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
起 对 始 应 页 学 码 生用 11 书 4 — , 则 的 可 能 结 构 有 种: ④ ③ ② ① 、
COOH F 9 C C C C
COOH
应用有机反应类型、有机物简单命名、同分异构、有机物的
结构等基础知识,结合新情景、新物质,将基础知识进行类比分 ⑥ ⑤ 、⑨ ⑧ ⑦ ,其中有三种氢原子,且数目
C C C C C C C COOH
析、迁移应用,实现基础知识的灵活应用。
COOH C
例 (2018课标Ⅱ,36)以葡萄糖为原料制得的山梨醇 比为 的结构简式为 。
3 ∶ 1 ∶ 1 CH3 CH CH CH3
和异山梨醇 都是重要的生物质转化平台化合物 是
(A) (B) 。 E COOHCOOH
一种治疗心绞痛的药物 由葡萄糖为原料合成 的路线如下
。 E : 答案 ( )
1 C6H12O6
( )羟基
2
( )取代反应
3
回答下列问题
:
葡萄糖的分子式为
(1) 。 ( )
中含有的官能团的名称为 4
(2)A 。
由 到 的反应类型为
(3) B C 。
的结构简式为 ( )
(4)C 。 5
由 到 的反应方程式为
(5) D E
。
是 的同分异构体 的 与足量饱和碳酸氢钠
(6)F B 。 7.30g F
反应可释放出 二氧化碳 标准状况 的可能结构共有
2.24 L ( ),F
种 不考虑立体异构 其中核磁共振氢谱为三组峰 峰面 ( )
( ); , 6 9
积比为 的结构简式为 HOOC COOH
3 ∶ 1 ∶ 1
题目价值 以真实情景材料为背景 关注社会热点 科技进
, 、
。
步和生产生活 结合实际情况 以生活中的基本物质为原料 合
解析 ( )葡萄糖催化加氢,醛基变为羟基。 ( )由 到 。 , ,
2 3 B
成生产 生活中的常用物质 要求学生能够通过题给情境适当
过程中,分子中增加 个碳原子,故 中只有 个羟基发生酯 、 。
C 2 B 1 迁移 运用所学知识分析 解决实际问题 训练学生运用知识解
化反应。 ( ) 的分子式为 ,相对分子质量为 ,则 , 、 ,
6 B C6H10O4 146 决问题的能力 充分体现了化学学以致用的基本思想
的物质的量为 , 分子中应含有 , 。
7.30 g F 0.05 mol 1 mol F 2 mol
对应学生用书
起始页码115
1(2019江西宜春五校联考,4)姜黄素有抗氧化 保肝护肝 抑
. 、 、
制肿瘤生长等功能 其结构简式如图所示
。 :
O
CH3O CHCH C
HO
O
CH2 C
CHCH
环 碳碳双键 羰基都能与氢气加成 姜黄素最多能与
、 、 ,1 mol
发生加成反应 故 正确 项 姜黄素的分子式为
10 mol H2 , C ;D ,
故 错误
C21H20O6, D 。
2(2019山西太原定时训练,9)牛至是一种质地坚硬 树枝茂密
. 、
的多年生药草 下列结构简式表示的三种物质是从牛至中提取
,
出来的活性成分 下列有关说法正确的是
OCH3 。 ( )
OH
下列有关姜黄素的说法正确的是
( )
姜黄素在一定条件下能发生水解 加成 氧化反应
A. 、 、
个姜黄素分子中一定有 个原子共面 分子中最多有 个碳原子共平面
B.1 15 A.c 7
姜黄素在镍 加热条件下最多与 发生加 可用溴的 溶液将 两种物质区别开
C.1mol (Ni)、 10molH2 B. CCl4 a、b
成反应 完全燃烧 三种物质时消耗氧气的量
C. 1 mol :a>c>b
姜黄素的分子式为 与 发生加成反应时可得到四种以上产物
D. C21H18O6 D.a HCl
1 答案 C 项 姜黄素分子中含有醚键 酚 羟基 碳碳双
. A , 、( ) 、
键 羰基 能发生加成反应和氧化反应 不存在发生水解反应的
、 , , 2 答案 D 分子 中 类碳原子一定共平面
官能团 故 错误 项 苯基 个原子共面 碳碳双键 双 . c ,1 ,2
, A ;B , (11 )、 (
键两边有 个原子共面 羰基 双键两边有 个原子共面
6 )、 ( 4 ),
但三者之间由单键连接 由于单键是可以旋转的 苯环所在平 类碳原子中最多有 个与 类碳原子共面 即 分子中最多有
, , 1 1 , c
面与碳碳双键 羰基所在平面不一定重合 故 错误 项 苯 个碳原子共面 项错误 和 中均含有碳碳双键 均能与
、 , B ;C , 9 ,A ;a b ,
专题十四 有机物的分类、组成和结构 263
溴的 溶液发生加成反应而褪色 项错误 根据 的 物质的量之比 发生加成反应可得到四种产物 与
CCl4 ,B ; a、b、c 1 ∶ 1 ,a HCl
结构简式可确定 的分子式分别为 还可以按物质的量之比 发生加成反应 故 与 发生
a、b、c C15H24、C11H20O、C10H14O, 1 ∶ 2 , a HCl
完全燃烧 三种物质时消耗 的物质的量分别为 加成反应可得到四种以上产物 项正确
1 mol O2 21 mol、 ,D 。
即消耗 的量 项错误 与 按
15.5mol、13mol, O2 :a>b>c,C ;a HCl
对应学生用书
起始页码237
考点一 有机物的分类、命名和有机反应类型
1(2019课标Ⅰ,36,15分)化合物 是一种药物合成中间体
. G ,
其合成路线如下
:
回答下列问题
:
中的官能团名称是
(1)A 。
碳原子上连有 个不同的原子或基团时 该碳称为手性
(2) 4 ,
碳 写出 的结构简式 用星号 标出 中的手性
。 B , (∗) B
碳
。
写出具有六元环结构 并能发生银镜反应的 的同分异构
(3) 、 B
体的结构简式 不考虑立体异
。 (
构 只需写出 个
, 3 )
反应 所需的试剂和条件是
(4) ④ 。
的反应类型是
(5)⑤ 。
写出 到 的反应方程式
(6) F G
。
设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯 制备
(7) (CH3COCH2COOC2H5)
O O
Br2
(7)C6H5CH3 光→照 C6H5CH2Br
1)C2H5ONa/C2H5OH
CH3COCH2COOC2H5 →
2)C6H5CH2Br
-
1)OH ,△
CH3COCHCOOC2H5 + → CH3COCHCOOH
2)H
CH2 CH2
C6H5 C6H5
解析 本题涉及的考点有官能团的判断 同分异构体的书
、
写 有机反应类型的判断 常见有机反应的完善及书写 有机合
、 、 、
成路线的设计 考查学生对中学有机化学基础知识的掌握程度
,
和运用化学原理和科学方法设计合理方案的能力 体现了以科
,
学探究与创新意识为主的学科核心素养
。
根据手性碳的定义知 中有两个手性碳
(2) ,B 。
的分子式为 不饱和度为 再根据题目设置的限
(3)B C8H14O, 2,
制条件可推知 满足条件的 的同分异构体含有一个六元环
, B ,
环外有一个醛基和一个饱和碳原子 据此写出答案
, 。
O
反应 生成 对比 与 的结构差异
(4) ③ D( ), D E
COOH
可知 反应 是酯化反应 反应试剂和条件为 浓硫
, ④ , C2H5OH/
酸 加热
、 。
的合成路线 对比 与 的结构发现有两处差异 再结合 的反应条
(5) E G , ⑤⑥
OH
O
C6H5 件可推知 的结构为 不难看出反应 为取
无 F , ⑤
(
机试剂任选 COOC2H5
)。 代反应
1 答案 羟基 。
. (1) 到 是酯基先碱性水解生成羧酸盐 再酸化得到羧酸的
(6)F G ,
过程
。
(2) 对 比 原 料 与 目 标 产 物 的 结 构 由 甲 苯 先 制 得
(7) ,
CHO
CHO CHO CHO CHO
(3)
浓 加热
(4)C2H5OH/ H2SO4、
取代反应
(5)
(6)
CH2Br
模仿反应 , ⑤,
CH2Br
可与乙酰乙酸乙
酯发生取代反应生成
CH2CHCOCH3
再模仿反应 便
COOC2H5 , ⑥
可得到目标产物
。
易错提醒 判断手性碳时 不仅要看与碳原子直接相连的原
,
子 也要看相连原子所处的化学环境
, 。
答题规范 设计有机合成路线时 要注意反应条件的书写
, 。
模仿题干路线时 注意不要漏写反应条件
, 。
264 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
2(2017课标Ⅱ,36,15分)化合物 是治疗高血压的药物 比
. G “
索洛尔 的中间体 一种合成 的路线如下
” , G :
已知以下信息
:
的核磁共振氢谱为单峰 的核磁共振氢谱为三组峰 峰
①A ;B ,
面积比为
6 ∶ 1 ∶ 1。
的苯环上仅有两种不同化学环境的氢 可与
②D ;1 mol D 1 mol
或 反应
NaOH 2 mol Na 。
回答下列问题
:
的结构简式为
(1)A 。
的化学名称为
(2)B 。
与 反应生成 的化学方程式为
(3)C D E
。
由 生成 的反应类型为
(4) E F 。
的分子式为
(5)G 。
是 的同分异构体 可与 溶液发生显色反应 的
(6)L D , FeCl3 ,1mol
可与 的 反应 共有 种 其中核磁共振氢
L 2mol Na2CO3 ,L ;
谱为四组峰 峰面积比为 的结构简式为
, 3∶ 2∶ 2∶ 1
、 。
2 答案
. (1) O
丙醇 或异丙醇
(2)2- ( )
浓
H2SO4
(3) HO + HO →
△
OH O
HO O +H2O
O
取代反应
(4)
(5)C18H31NO4
(6)6
CH3
HO OH
①
CH3
HO OH
解析 的分子式为 分子中只含一种化学环境
(1)A C2H4O,
的氢原子 结构简式只能为 CH2 CH2 的分子式为
, 。 (2)B
O
分子中含三种氢原子 个数比为 故 的结构
C3H8O, , 6 ∶ 1 ∶ 1, B
OH
简式为 名称为 丙醇或异丙醇 由已
CH3 CH CH3, 2- 。 (3)
知信息 知 的结构简式为 结合转
② D HO CH2OH ,
化流程可知 与 分子中的醇羟基发生脱水反应形成醚键
,C D 。
由 可与 溶液发生显色反应知 分子中应含有酚羟
(6) L FeCl3 L
基 由 可与 反应知 分子中应含有
, 1molL 2 molNa2CO3 1molL
酚羟基 则 的苯环上还有一个甲基 则 的结构简式
2 mol , L 。 L
可为
OH
CH3
、②
OH
OH
OH
、③
CH3
OH
OH
、
CH3
④
OH
CH3
、⑤
OH
OH
、⑥
OH
CH3
OH
共 种
, 6 ;
H3C OH
符合 核磁共振氢谱为四组峰 峰面积比为 条件
“ , 3 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1”
的为 和
④ ⑥。
思路梳理 的转化与 的转化类似 观察 与
1.F→G A→C 。 2. E
的组成变化可推测 的反应类型
F E→F 。
3(2016课标Ⅰ,38,15分)秸秆 含多糖类物质 的综合利用具
. ( )
有重要的意义 下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合
。
物的路线
:
回答下列问题
:
下列关于糖类的说法正确的是 填标号
(1) 。 ( )
糖类都有甜味 具有 的通式
a. , CnH2 mOm
麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
b.
用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
c.
淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
d.
生成 的反应类型为
(2)B C 。
中的官能团名称为 生成 的反
(3)D ,D E
应类型为
。
的化学名称是 由 生成 的化学方程式为
(4)F , F G
。
具有一种官能团的二取代芳香化合物 是 的同分异构
(5) W E
体 与足量碳酸氢钠溶液反应生成
,0.5 mol W 44 g CO2,W
共有 种 不含立体异构 其中核磁共振氢谱为
( ),
三组峰的结构简式为
。
参照上述合成路线 以 反 反 己二烯和 为原
(6) , ( , )-2,4- C2H4
料 无机试剂任选 设计制备对苯二甲酸的合成路线
( ),
。
3 答案
. (1)cd
取代反应 酯化反应
(2) ( )
酯基 碳碳双键 消去反应
(3) 、
己二酸
(4)
专题十四 有机物的分类、组成和结构 265
(5)12 HOOCH2C CH2COOH
CH3
C2H4
(6) 加→热
CH3
CH3
Pd/C
加热→
CH3
CH3
+ KMnO4/H
加热 →
CH3
COOH
COOH
解析 项 如淀粉 纤维素没有甜味 脱氧核糖的分子
(1)a , 、 ,
式为 不符合 的通式 项 麦芽糖水解生成
C5H10O4, CnH2 mOm ;b ,
葡萄糖 蔗糖水解才生成葡萄糖和果糖
, 。
生成 时只是在六元环状结构的碳原子上去掉了 个
(3)D E 4
氢原子 符合消去反应的特征 属于消去反应
, , 。
与足量的 反应生成 说明
(5)0.5 mol W NaHCO3 1 mol CO2, 1
个 分 子 中 含 有 两 个 羧 基 满 足 要 求 的 有
W , W
CH2COOH
、
CH2COOH
CH2CH2COOH
、 COOH
CH3
CH COOH 、
COOH
5(2017天津理综,2,6分)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效
.
成分之一 对肿瘤细胞的杀伤有独特作用 下列有关汉黄芩素
, 。
的叙述正确的是
( )
COOH
CH COOH 以及上述四种结 ,
CH3
构中的间位和对位结构 共 种
, 12 。
由 反 反 己二烯和 为原料合成对苯二甲酸 应先
(6) ( , )-2,4- C2H4 ,
用 反 反 己二烯和 反应生成
( , )-2,4- C2H4 CH3 CH3 ,
然后再用 作催化剂 加热 发生消去反应 生成
Pd/C , , ,
最后再用 + 氧化生成对苯二
CH3 CH3 , KMnO4(H )
甲酸
。
思路分析 本题需推测结构简式的只有 且较简单 难点
C、G, ,
是体会 的转化 以便能灵活运用 同时要能排除一些
C→D→E , ,
干扰因素
。
疑难突破 是单烯烃与共轭二烯烃的加成反应
C→D ,D→E
是消去反应
。
考点二 有机物的组成和结构
4(2017北京理综,9,6分)我国在 催化加氢制取汽油方面
. CO2
取得突破性进展 转化过程示意图如下
,CO2 :
下列说法不正确的是
( )
反应 的产物中含有水
A. ①
反应 中只有碳碳键形成
B. ②
汽油主要是 的烃类混合物
C. C5~C11
图中 的名称是 甲基丁烷
D. a 2-
4 答案 B 反应 中既有碳碳键的形成 又有碳氢键的
. ② ,
形成
。
思路梳理 仔细观察示意图 挖掘出潜在的信息 图示上面
, 。
反映的是转化过程信息 图示下面反映的是反应物和产物
,
信息
。
OCH3
HO O
OH
O
汉黄芩素
汉黄芩素的分子式为
A. C16H13O5
该物质遇 溶液显色
B. FeCl3
该物质与溴水反应 最多消耗
C.1 mol , 1 mol Br2
与足量 发生加成反应后 该分子中官能团的种类减少 种
D. H2 , 1
5 答案 B 本题考查多官能团有机物的性质 汉黄芩素的
. 。
分子式为 错 汉黄芩素分子中存在碳碳双键和酚
C16H12O5,A ;
羟基 该物质最多消耗 错 汉黄芩素分子中
,1 mol 2 mol Br2,C ;
含有 种官能团 与足量 发生加成反应后的产物中含有
4 , H2 2
种官能团 错
,D 。 6(2017江苏单科,11,4分)萜类化合物广泛存在于动植物体
.
内 关于下列萜类化合物的说法正确的是
, ( )
和 都属于芳香族化合物
A.a b
和 分子中所有碳原子均处于同一平面上 B.a c
和 均能使酸性 溶液褪色
C.a、b c KMnO4
和 均能与新制的 反应生成红色沉淀
D.b c Cu(OH)2
6 答案 C 芳香族化合物必须至少含有一个苯环 中无苯
. ,a
环 项错误 和 分子中所有碳原子不可能均处于同一平
,A ;a c
面 项错误 中 中与苯环直接相连的
,B ;a CC 、b —CH3、c
中的 均能与酸性 溶液反应 使之褪色 项正
—CHO KMnO4 , ,C
确 不能与新制的 反应生成红色沉淀 项错误
;b Cu(OH)2 ,D 。
7(2016江苏单科,11,4分)化合物 是一种医药中间体 其结
. X ,
构简式如图所示 下列有关化合物 的说法正确的是
。 X ( )
O
O
HOOC
化合物
X
分子中两个苯环一定处于同一平面
A.
不能与饱和 溶液反应
B. Na2CO3
在酸性条件下水解 水解产物只有一种
C. ,
化合物 最多能与 反应
D.1 mol X 2 mol NaOH
7 答案 C 项 图中下面的苯环以单键的形式与碳原子相
. A ,
连 单键是可以转动的 所以两个苯环不一定在同一个平面里
, , ;
项 羧基能与 溶液反应 项 化合物 与
B , Na2CO3 ;D ,1 mol X
反应最多可消耗 因 酚酯基水解生成
NaOH 3 mol NaOH, 1 mol
酚羟基和 羧基 酚羟基和 羧基共消耗
1 mol 1 mol ,1 mol 2 mol
3 mol NaOH。
266 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点三 同系物和同分异构体
8(2019课标Ⅱ,13,6分)分子式为 的有机物共有 不
. C4H8BrCl (
含立体异构
) ( )
种 种 种 种
A.8 B.10 C.12 D.14
8 答案 C 本题涉及的知识点是同分异构体数目的判断 通
. ;
过碳架结构和官能团位置变化 考查学生整合化学信息的能
,
力 从分子水平上认识物质的结构 体现了宏观辨识与微观探
; ,
析的学科核心素养
。
为饱和卤代烃 其碳架结构有两种 通过固定氯原
C4H8BrCl , ,
子 移动溴原子 写出如下 种结构
, , 12 :
方法诠释 烷烃二取代同分异构体数目的判断方法 先确定
:
碳架结构数目 然后按 定一移一 法判断
, “ ” 。
9(2018课标Ⅰ,11,6分)环之间共用一个碳原子的化合物称为
.
螺环化合物 螺 戊烷 是最简单的一种 下列关于
, [2.2] ( ) 。
该化合物的说法错误的是
( )
与环戊烯互为同分异构体
A.
二氯代物超过两种
B.
所有碳原子均处同一平面
C.
生成 至少需要
D. 1 mol C5H12 2 mol H2
9 答案 C 由结构可知螺 戊烷的分子式为 环戊
. [2.2] C5H8,
烯 的分子式也是 故二者互为同分异构体 项
( ) C5H8, ,A
正确 螺 戊烷的二氯代物有如下三种
; [2.2] : 、 、
项正确 螺 戊烷中所有碳原子均形成四条
,B ; [2.2]
单键 故所有碳原子不在同一平面上 项错误 由
, ,C ; C5H8 →
可知 生成 参加反应的氢气至少为
C5H12 , 1 mol C5H12 2 mol,D
项正确
。
易错易混 容易受螺 戊烷键线式的影响 误以为该分子
[2.2] ,
中碳原子共平面
。
10(2017课标Ⅰ,9,6分)化合物
.
碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键 分子中
,p
的碳原子均为饱和碳原子 二者都不能与酸性高锰酸钾溶液
,
反应 而 分子中有碳碳双键 能够与酸性高锰酸钾溶液反
, d ,
应 项错误 苯 分子为平面正六边形 分子内都有饱
,C ; (b) ,d、p
和碳原子 所有原子不可能共平面 项正确
, ,D 。
知识归纳 有机物空间结构的代表物
11(2016浙江理综,10,6分)下列说法正确的是
. ( )
CH3
的一溴代物和 的一溴代物
A. CH3 CH3CHCH2CH3
都有 种 不考虑立体异构
4 ( )
分子中的四个碳原子在同一直线上
B.CH3CHCHCH3
CH3CH3
按系统命名法 化合物 的名称
C. , H3C C CH CH CH3
CH2CH3 CH3
是 三甲基 乙基戊烷
2,3,4- -2-
与
D.HO CH2CHCOOH HO CH2CHCOOH
CH3O
NH2
HO
NH2
都是 氨基酸且互为同系物
α-
11 答案 A 项
. A ,
(b)、 (d)、 (p)
的分子式均为 下列说法正确的是
C6H6, ( )
的同分异构体只有 和 两种
A.b d p
的二氯代物均只有三种
B.b、d、p
均可与酸性高锰酸钾溶液反应
C.b、d、p
中只有 的所有原子处于同一平面
D.b、d、p b
10 答案 D 苯 的同分异构体有很多种 如分子内有
. (C6H6) ,
两个碳碳三键的链状烃 分子内有两个碳碳双键和一个碳碳
,
三键的链状烃等 项错误 苯 的二氯代物有邻 间 对三
,A ; (b) 、 、
种 的二氯代物有六种 的二氯
,d : ,p
代物有三种 项错误 苯 中的碳
: ,B ; (b)
CH3 和 中
CH3 CH CH2CH3
CH3
都有 种不同化学环境的氢原子 则二者都有 种一溴代物
4 , 4 ;
项 类比 的结构 可知 分子
B , CH2 CH2 , CH3CH CHCH3
中的四个碳原子不在同一直线上 项 按系统命名法 化合
;C , ,
CH3 CH3
物 的名称是 四甲基
4 3 2 1 H3C C CH CH CH3 2,3,4,4-
5
CH2 CH3
6 CH3
己 烷 项 与
; D , HO CH2CH COOH
CH3O NH2
的结构不相似 不互为同
HO CH2CH COOH ,
HO NH2
系物
。
12(2016上海单科,1,2分)轴烯是一类独特的星形环烃 三元
. 。
轴烯 与苯
( ) ( )
均为芳香烃 互为同素异形体
A. B.
互为同系物 互为同分异构体
C. D.
12 答案 D 三元轴烯与苯的分子式均为 二者结构不
. C6H6,
同 故互为同分异构体
, 。
13(2016课标Ⅱ,10,6分)分子式为 的有机物共有 不
. C4H8Cl2 (
含立体异构
) ( )
种 种 种 种
A.7 B.8 C.9 D.10
专题十四 有机物的分类、组成和结构 267
13 答案 C 为丁烷的二氯代物 按规律可写出如下 思路分析 书写含有n个官能团的有机物的同分异构体时
. C4H8Cl2 , ,
可先写出碳链异构 然后在每一种碳链上分别固定 n 个
结构骨架 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 共 , ( -1)
: C C C C 、 C C C C 、 C C C , 官能团 最后在每一种碳链上移动最后一个官能团 即可将所
, ,
有的异构体写出
Cl Cl Cl C 。
种
9 。
教师专用题组
考点一 有机物的分类、命名和有机反应类型
。
1(2015江苏单科,12,4分)己烷雌酚的一种合成路线如下 由 和 生成 的化学方程式为
. : (4)① D H PPG
Br ;
若 平均相对分子质量为 则其平均聚合度约
1)Na ② PPG 10000,
CH3O CHC2H5 → 为 填标号
2)HI ( )。
X a.48 b.58 c.76 d.122
的同分异构体中能同时满足下列条件的共有
H5C2 C2H5
(5)D
种 不含立体异构
HO CH CH OH ( );
能与饱和 溶液反应产生气体
己烷雌酚 ① NaHCO3
Y( ) 既能发生银镜反应 又能发生皂化反应
下列叙述正确的是 ② ,
( ) 其中核磁共振氢谱显示为 组峰 且峰面积比为
在 水溶液中加热 化合物 可发生消去反应 3 , 6 ∶ 1 ∶ 1
A. NaOH , X 的是 写结构简式
在一定条件下 化合物 可与 发生缩聚反应 ( );
B. , Y HCHO 的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号
用 溶液可鉴别化合物 和 D
C. FeCl3 X Y 或数据 完全相同 该仪器是 填标号
化合物 中不含有手性碳原子 ( ) , ( )。
D. Y 质谱仪 红外光谱仪
答案 BC 项 化合物 中的溴原子在 水溶液中 a. b.
A , X NaOH 元素分析仪 核磁共振仪
发生的是取代反应 不是消去反应 项 化合物 中有酚羟 c. d.
, ;B , Y
基 在一定条件下可与 发生缩聚反应 项 化合物 答案 分 分
, HCHO ;C , Y (15 )(1) (2 )
中有酚羟基 化合物 中不含酚羟基 酚类物质遇 溶液
, X , FeCl3
呈紫色 故用 溶液可鉴别 项 化合物 中含 个
, FeCl3 X、Y;D , Y 2 分
手性碳原子 (2) (2 )
。
知识拓展 卤代烃在 水溶液中加热发生水解反应 取
加成反应 羟基丙醛 或 羟基丙醛 每空 分 共 分
NaOH ( (3) 3- ( β- )( 1 , 2 )
代反应 在 醇溶液中加热发生消去反应 浓
), NaOH 。 n n H2SO4
( 4 ) HOOC COOH + HO OH →
考点二 有机物的组成和结构 △
2(2015课标Ⅱ,38,15分)聚戊二酸丙二醇酯 是一种可 O
. (PPG)
降解的聚酯类高分子材料 在材料的生物相容性方面有很好的 HOC
,
应用前景 的一种合成路线如下
。 PPG :
乙醇
Cl2 NaOH/ KMnO4
A 光→照 B △ → C H + → D 浓 H2SO4
→PPG
△
F H2
E 稀 → G 催化剂→ H
NaOH
已知
:
烃 的相对分子质量为 核磁共振氢谱显示只有一种化
① A 70,
学环境的氢
化合物 为单氯代烃 化合物 的分子式为
② B ; C C5H8
为相对分子质量差 的同系物 是福尔马林的溶质
③E、F 14 ,F
稀
R1 R2
NaOH
④R1CHO+R2CH2CHO → CH CH
HO CHO
回答下列问题
:
的结构简式为
(1)A 。
由 生成 的化学方程式为
(2) B C
。
由 和 生成 的反应类型为 的化学名称为
(3) E F G ,G
O
(CH2)3 C
n
O (CH2)3 OH +(2 -1)H2O
分 分 共 分
b(2 ,1 , 3 )
OCHO
分 分 分 共 分 (5)5 H3C C COOH c(3 ,2 ,1 , 6 )
CH3
解析 则 的分子式为 因 分
(1)70÷12=5……10, A C5H10, A
子中只有一种化学环境的氢原子 故 为环戊烷 结构简式为
, A ,
为单氯代烃 故 为 转化为 是卤代
。 (2)B , B ,B C
烃 的 消 去 反 应 化 学 方 程 式 为
,
由题给信息 知
。 (3) ③
为 为 由信息 知生成 的反应为
E CH3CHO,F HCHO, ④ G
稀
NaOH 的化学
CH3CHO+HCHO →HO—CH2—CH2—CHO,G
名称为 羟基丙醛 生成 的反应是加成反应 由题
3- , G 。 (4)①
给转化路线知 为戊二酸 为
D (HOOCCH2CH2CH2COOH),H
则生成 的反应的化学方程式为
HOCH2—CH2—CH2OH, PPG
268 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
浓
n n H2SO4
HOOCCH2CH2CH2COOH+ HOCH2CH2CH2OH →
△
O
HOC
O
CH2CH2CH2 C
n
O CH2CH2CH2OH+(2 -1)H2O。
O
的链节是
②PPG C
O
CH2CH2CH2C
相对
OCH2CH2CH2O ,
质量为 的同分异构体能与饱和
172,10 000÷172≈58。 (5)D
溶液反应生成气体 说明分子中含有 既能发
NaHCO3 , —COOH;
生银镜反应 又能发生皂化反应 说明它是甲酸酯类 符合条件
, , ,
的同分异构体有如下 种
5 :
O
H C
O CH2CH2CH2 COOH 、
O
H C
O CH CH2 COOH 、
CH3
O
H C
O CH2 CH COOH 、
CH3
O
H C
CH3
O C COOH 、
CH3
O
H C
其中核磁共振氢谱有 组峰 且峰
O CH COOH 。 3 ,
CH2CH3
O
面积比为 的是
6 ∶ 1 ∶ 1 H C
考点三 同系物和同分异构体
3(2016课标Ⅰ,9,6分)下列关于有机化合物的说法正确的是
.
( )
甲基丁烷也称为异丁烷
A.2-
由乙烯生成乙醇属于加成反应
B.
有 种同分异构体
C.C4H9Cl 3
油脂和蛋白质都属于高分子化合物
D.
答案 B 项 异丁烷为 甲基丙烷 项 乙烯和水通过
A , 2- ;B ,
加成反应可制得乙醇 项 的同分异构体有 种
;C ,C4H9Cl 4 ;D
项 油脂不属于高分子化合物
, 。
易错警示 本题易错选 项 个别学生误认为油脂相对分子
D ,
质量较大 为高分子化合物
, 。
4(2016课标Ⅲ,10,6分)已知异丙苯的结构简式如下 下列说
. ,
法错误的是
( )
∙∙
异丙苯的分子式为
A. C9H12
异丙苯的沸点比苯高
B.
异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
C.
异丙苯和苯为同系物
D.
答案 C 与苯环直接相连的碳原子所连的原子呈四面体
形 因此异丙苯中所有碳原子不可能共平面 错误
, , 。
5(2015 课标Ⅱ,11,6 分)分子式为 并能与饱和
. C5H10O2
溶液反应放出气体的有机物有 不含立体异构
NaHCO3 ( )
( )
种 种 种 种
A.3 B.4 C.5 D.6
答案 B 能与 反应放出气体说明该有机物为羧
NaHCO3
酸 其 结 构 简 式 可 能 为
, CH3CH2CH2CH2COOH、
CH3
因同分异构
CH3
O C COOH 。
CH3CH2CHCOOH 、 CH3CHCH2COOH 、 CH3 C COOH ,
CH3
体的分子式相同 则所含元素种类相同 因同分异构体结构不 CH3 CH3 CH3
, ; 共 种
同 故质谱仪中显示的碎片相对质量的大小可能不完全相同 4 。
, , 思路分析 能与 溶液反应产生气体的有机官能团仅
红外光谱仪及核磁共振仪显示的信号也会不同 NaHCO3
。 有羧基 所以题目要求的是书写羧酸类同分异构体 可以先考
, 。
虑除掉羧基以外的碳链异构 再确定位置异构
, 。
对应学生用书
起始页码239
时间: 分钟 分值: 分
35 80
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 1 答案 C 环丙叉环丙烷的二氯取代物有 种
( 6 , 30 , ) . 4 :
1(2019湖南、湖北八市十二校一联,6)有机化合物
.
正确 环丙烷分子中无碳碳双键 环丙叉环
环丙叉环丙烷 由于其特殊的结构一直受到理论化
,A ; ,
,
学家们的注意 如图是它的结构示意图 下列关于环丙叉环丙
, 。 丙烷分子中有碳碳双键 二者不是同系物 正确 环丙叉环丙
烷的有关说法中错误的是 , ,B ;
( ) 烷分子中有饱和碳原子 故所有原子不可能在同一平面内
环丙叉环丙烷的二氯取代物有 种 , ,C
A. 4 错误 环己二烯的分子式为 环丙叉环丙烷的分子式也为
环丙叉环丙烷不是环丙烷的同系物 ; C6H8,
B. 二者互为同分异构体 正确
环丙叉环丙烷分子中所有的原子在同一平面内 C6H8, ,D 。
C. 解题方法 遇到原子共线 共面问题 要从甲烷 乙烯 乙炔
环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体 、 , 、 、 、
D. 苯分子的结构出发
。
专题十四 有机物的分类、组成和结构 269
2 (2019 广东七校联合体一联,11)下列有关
. (a) 、
的说法正确的是
(b) 、(c) ( )
O
OH
都属于芳香族化合物
A.a、b、c
都能使溴水褪色
B.a、b、c
由 生成 的反应是氧化反应
C. a c
互为同分异构体
D.b、c
2 答案 D 芳香族化合物应含苯环 而题给三种化合物均不
. ,
含苯环 因此它们都不属于芳香族化合物 项错误 含
, ,A 。 a、c
有碳碳双键 能使溴水褪色 中含有羰基 不能使溴水褪色
, ;b , ,B
项错误 对比 和 的结构简式可知 与 发生加成反应
。 a c ,a H2O
生成 发生的不是氧化反应 项错误 由 和 的结构简式
c, ,C 。 b c
可知 的分子式均为 但二者结构不同 因此互为同
b、c C10H18O, ,
分异构体 项正确
,D 。
方法技巧 根据有机物中含有的官能团可判断有机物可能具
有的性质 如 中含碳碳双键和羟基 可以发生加成反应 氧
, c ,c 、
化反应 酯化反应等 根据官能团的变化可判断反应类型
、 ; 。
3(2019福建莆田质检,8)最近我国科学家研制出一种具有潜
.
力的纳米电子学材料 石墨炔 图中丁为它的结构片段 下
——— , 。
列有关说法中 错误的是
, ( )
甲分子中的 个溴原子位于同一平面上
A. 6
丙的二氯代物有 种
B. 2
丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.
石墨炔和 是碳的同素异形体
D. C60 3 答案 B 项 苯为平面结构 故甲中 个溴原子位于同一
. A , , 6
平面上 项正确 项 丙的二氯代物有 种 故 错误
,A ;B , 3 , B ;C
项 丙分子中含碳碳三键 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 项正
, , ,C
确 项 石墨炔和 均是由碳元素构成的单质 故两者互为
;D , C60 ,
同素异形体 项正确
,D 。
4(2019广东佛山一模,8)某防晒产品中含水杨酸乙基己酯 结
. (
构简式如图 丙烯酸 甘油 丙三醇 水
)、 (CH2 CH—COOH)、 ( )、
等物质 下列说法错误的是
。 ( )
O
O OH
则所有的碳原子不共面 故 错误 项 水杨酸乙基己酯苯环
, B ;C ,
上有 种 一氯代物有 种 故 正确 项 丙烯酸分子中
4 H, 4 , C ;D ,
含有碳碳双键 可发生加成 氧化反应 含有羧基 可发生取代
, 、 , ,
反应 故 正确
, D 。
归纳总结 常见的取代反应有酯化 硝化 水解 卤代 磺化
、 、 、 、 、
成肽反应
。
5(2019福建漳州二模,8)螺环化合物具有抗菌活性 用其制成
. ,
的药物不易产生抗药性 螺 辛烷的结构如图 下列有关
, [3.4] 。
螺 辛烷的说法正确的是
[3.4] ( )
分子式为
A. C8H16
分子中所有碳原子共平面
B.
与 甲基 庚烯互为同分异构体
C. 2- -3-
一氯代物有 种结构
D. 4
5 答案 D 项 由图可知分子式为 故 错误 项
. A , C8H14, A ;B ,
分子中含有饱和碳原子 所有碳原子不可能共平面 故 错
, , B
误 项 甲基 庚烯的分子式为 与螺 辛烷分
;C ,2- -3- C8H16, [3.4]
子式不同 不互为同分异构体 故 错误 项 分子中有 种
, , C ;D , 4
不同的氢原子 则一氯代物有 种结构 故 正确
, 4 , D 。
方法技巧 螺 辛烷分子中含有两个碳环 共 个碳原
[3.4] , 8
子 比辛烷分子少 个氢原子 分子式为 分子中有 种
, 4 , C8H14, 4
不同的氢原子
。
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
( 6 , 18 , )
6(2019广东广州天河二模,12)树脂镜片具有透光率好 质轻
. 、 、
抗冲击力强等优良性能 化合物 能用于高性能树脂镜片的
。 Y
合成 化合物 与 甲基丙烯酰氯在一定条件下反应可制得
, X 2-
化合物
Y:
O
Br
H2C C C
CH3
Br OH
Br
X
甘油具有保湿作用
A.
水杨酸乙基己酯结构中所有的碳原子均可共面
B.
水杨酸乙基己酯苯环上的一氯代物有 种
C. 4
丙烯酸可发生加成 取代和氧化反应
D. 、
4 答案 B 项 甘油具有保湿作用 故 正确 项 水杨
. A , , A ;B ,
酸乙基己酯分子中含有与其他三个碳原子直接相连的碳原子
,
Cl
→
Br O
Br O C
CCH2
Br CH3
Y
下列说法不正确的是
( )
该反应属于取代反应
A.
的分子式为
B.Y C10H6O2Br3
甲基丙烯酰氯可使溴水和高锰酸钾溶液褪色
C.2-
均属于芳香族化合物
D.X、Y
6 答案 B 项 中 上 被取代 为取代反应 故
. A ,X —OH H , , A
正确 项 的分子式为 故 错误 项 甲基
;B ,Y C10H7O2Br3, B ;C ,2-
丙烯酰氯分子中含有碳碳双键 可发生加成 氧化反应 则可使
, 、 ,
溴水和高锰酸钾溶液褪色 故 正确 项 分子中均含
, C ;D ,X、Y
有苯环 属于芳香族化合物 故 正确
, , D 。
易错警示 芳香族化合物 芳香烃 苯的同系物的关系 芳香
、 、 :
族化合物 芳香烃 苯的同系物
> > 。
7(2020届天津六校期初,4改编)我国自主研发的对二甲苯绿
.
色合成项目取得新进展 其合成过程如图所示 下列说法不正
, 。
270 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
确的是
( )
异戊二烯所有碳原子不可能共平面
A.
可用溴水鉴别 和对二甲苯
B. M
对二甲苯的一氯代物有 种
C. 2
的某种同分异构体含有苯环且能与钠反应放出氢气
D.M
7 答案 AD 与碳碳双键直接相连的原子共平面 则异戊二
. ,
烯所有碳原子可能共平面 故 错误 分子中含有醛基 可
, A 。 M ,
与溴水发生氧化反应 而对二甲苯不反应 可鉴别 故 正确
, , , B 。
对二甲苯分子中只含有 种 则对二甲苯的一氯代物有
2 H, 2
种 故 正确 分子中含有碳碳双键 环和醛基 不饱和度
, C 。 M 、 ,
为 其同分异构体不可能含有苯环 故 错误
3, , D 。
试题分析 本题考查有机物的结构和性质 侧重对学生分析
,
能力的考查 注意把握有机物的结构和官能团的性质 为解答
, ,
该题的关键
。
8(2020届福建福州质检二,8改编)曲酸和脱氧曲酸是一种非
.
常有潜力的食品添加剂 结构如图所示 下列有关叙述不正确
, 。
的是
( )
曲酸分子中所有碳原子可能共平面
A. 脱氧曲酸能发生酯化反应 氧化反应 还原反应
B. 、 、
曲酸和脱氧曲酸所含的官能团不相同
C.
与脱氧曲酸互为同分异构体的芳香族化合物有 种 不考虑
D. 4 (
键
O—O )
8 答案 CD 曲酸分子中含有碳碳双键 与碳碳双键直接相
. ,
连的原子共平面 则分子中所有碳原子可能共平面 故 正
, , A
确 脱氧曲酸分子中含有羟基 可发生酯化反应 含有碳碳双
。 , ;
键 可发生氧化反应 还原反应 故 正确 曲酸和脱氧曲酸
, 、 , B 。
分子中都含有碳碳双键 羟基 羰基和醚键 官能团相同 故
、 、 , , C
错误 符合条件的芳香族化合物含有 个羟基 所以同分异构
。 3 ,
体有 种 故 错误 3 , D 。
三、非选择题 共 分
( 32 )
9(2019湖北十堰一模,36) 分 利用木质纤维可合成药物
. (15 )
中间体 还能合成高分子化合物 合成路线如下
H, G, :
木质生物 O
W2C CH3CH2OH
纤维发→酵 路易斯酸→B →C →D 浓硫酸 加热→H
,
A 光
溶液
Cl2 照
一定条件 NaO加H热 , ↓
高分 G 子 ← 化合物 ← + E
H
CH2OH
COOH
F
已知
:① +
路易斯酸
→
②
W2C
→
的化学名称是
(1)A 。
的结构简式是 由 生成 的反应类型为
(2)B , C D
。
化合物 中含有的官能团为
(3) E 。
分子中处于同一平面的原子最多有 个 生成
(4)F 。 F
的化学方程式为
G
。
芳香化合物 为 的同分异构体 苯环上一氯代物有两
(5) I H ,
种 发生水解反应消耗 符合要求的同
,1 mol I 2 mol NaOH,
分异构体有 种 其中核磁共振氢谱显示有 种不
, 4
同化学环境的氢 峰面积比为 的 的结构简式
, 6 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 I
为
。
CHO
Cl
写出用 为原料制备
(6)
COOH
的合成路线 其他
(
试剂任选
)。
9 答案 除标注外每空 分 甲基 丁二烯 分
. ( 2 )(1)2- -1,3- (1 )
CH3
分 氧化反应 分
(2) (1 ) (1 )
CHO
氯原子 羧基
(3) 、
分
(4)17(1 )
n
CH2OH
O
一定条件
→ HOCH2 COH
COOH
n
+( -1)
H2O
(5)10
OOCCH3
H3C CH3
、
OOCCH3
H3C CH3
CHO
Cl 醇溶液 NaOH
( 6 ) 加热 →
CHO
W2C
→
CHO
溶液 +
KMnO4 (H )
→
COOH
分
(3 )
解析 根据有机物的系统命名法可知 的化学名称是
(1) ,A
甲基 丁二烯 结合题给信息 及流程和 的结构
2- -1,3- 。 (2) ① F
CH3
简式知 的结构简式为 结合信息 知 的结构简式
,B ; ② ,C
CHO
为
O
H3C
结 合 合 成 路 线 可 知 为
H ; , D
专题十四 有机物的分类、组成和结构 271
O
HO C
故由 生成 的反应类型为氧化反
CH3 , C D
应 在光照条件下与 发生取代反应生成 的结构
。 (3)D Cl2 E,E
O
简式为
HO C
中含有的官能团为氯原
CH2Cl ,E
子 羧基 通过缩聚反应生成高分子化合物 反应的化
、 。 (4)F G,
学 方 程 式 为 n
CH2OH
一定条件
→
COOH
O
HOCH2 COH
n
+( -1)H2O。
易错警示 规范答题 忌答非所问 如要求填写物质名称 书
, 。 ,
写化学式不得分 要求填写结构简式 书写分子式不得分 化学
; , ;
用语使用错误不得分 如醛基为 书写成 不
, —CHO, —COH
得分
。
10(2019湖北部分重点中学起点考试,20) 分 邻苯二甲酸
. (17 )
二丁酯 是一种常见的塑化剂 可用乙烯和邻二甲苯为
(DBP) ,
原料合成 合成过程如图所示
, :
OH
-
已知 OH
:Ⅰ.2CH3CHO → CH3CHCH2CHO ;
Ⅱ.
+
CH3 KMnO4(H ) →
△
OH
羟基 醛基
(2)CH3CHCH2CHO 、
氧化
(3)
(4)
COOH 。
请回答下列问题
:
的分子式为 的顺式结构简式为
(1)DBP ,C 。
的结构简式为 含有的官能团名称为
(2)B ,
。
反应 属于 反应
(3) ① 。
的一种同分异构体 能与 溶液反应 且
(4)E F, NaOH , 1 mol F
完全反应消耗 写出 的三种可能的结构简
3 mol NaOH, F
式
: 。
检验 中含有碳碳双键的方法是
(5) C
。
H3C CHO
10 答案
. (1)C16H22O4 CC
H H
O
O C
H
、
COOH
O
C O
H COOH
、
O
C O
合理即可
H COOH ( )
取少量 于试管中 先加足量银氨溶液水浴加热 或加新
(5) C , [
制 悬浊液加热 充分反应后再加入酸性高锰酸钾
Cu(OH)2 ],
溶液 或加稀硫酸酸化后再加入溴水 酸性高锰酸钾溶液
( ),
或溴水 褪色说明 中有碳碳双键
( ) C
解析 根据 的结构简式可确定其分子式为
(1) DBP
的顺式结构中两个 原子在碳碳双键的同侧
C16H22O4。 C H ,
H3C CHO
即 结 构 简 式 为 为
CC 。 ( 2 ) B
H H
OH
其中含有羟基和醛基 种官能团 反
CH3CHCH2CHO , 2 。 (3)
应 为乙烯的氧化反应 根据题意可知 分子中苯环上
① 。 (4) ,F
O
可以连 个 和 个
1 —COOH 1 O C
二者在苯环上有
H ,
邻 间 对三种位置关系 分子中苯环上还可以连
、 、 ;F
O
个 个 个
1 —CHO、1 —OH、1 C
个取代基在苯环
O H ,3
上有 种位置关系 用溴水或酸性 溶液检验碳
10 。 (5) KMnO4
碳双键时 醛基也能被溴水或酸性 溶液氧化 从而对
, KMnO4 ,
碳碳双键的检验产生干扰 因此要先加足量银氨溶液或新制
,
悬浊液将醛基氧化 然后再加溴水或酸性
Cu(OH)2 , KMnO4
溶液检验碳碳双键
。 思路点拨 结合图示转化和已知反应 可知 氧
Ⅰ CH2 CH2
化生成的 为 在碱性条件下发生反应
A CH3CHO,CH3CHO Ⅰ,
OH
故 为 脱水生成 且 有顺反异构
B CH3CHCH2CHO ,B C, C ,
故 为 和 发生加成反应生成 即
C CH3CH CHCHO,C H2 D,
为 结合已知反应 可知 为
D CH3CH2CH2CH2OH。 Ⅱ E
COOH 和 发 生 酯 化 反 应 生 成 的
,D E DBP
COOH
为 COOCH2CH2CH2CH3
。
COOCH2CH2CH2CH3
272 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质
内容 烃、卤代烃 醇、酚 醛、羧酸和酯
课 掌握醛 羧酸 酯的结构与性质以
了解甲烷 乙烯 苯等有机化合 掌握乙醇 苯酚的结构和主要 1. 、 、
标 1. 、 、 1. 、 及它们之间的相互转化
物的主要性质和应用 性质及重要应用
解 解读 了解烃的衍生物合成方法
掌握卤代烃发生取代反应和消 了解有机物分子中官能团之间 2.
读 2. 2. 根据信息能设计有机化合物的合
去反应的规律 的相互影响 3.
成路线
高考试题常以新材料 新药物等的合成为切入点对本部分内容进行全方位考查 考题中常常提供已知信
考情分析 、 。
息来考查考生的信息处理能力 知识迁移能力 分析推理能力以及思维创新能力
、 、
备考的重点有 官能团的名称 分子式 结构简式 同分异构体的书写 有机反应方程式的书写 有机反应类
备考策略 : 、 、 、 、 、
型的判断 官能团之间的相互转化 设计合成路线等 复习备考应注重教材内容 做到基础知识无遗漏
、 、 。 ,专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 273
对应学生用书
起始页码117
考点一 烃、卤代烃
一、烃
1甲烷、乙烯、苯的物理性质与结构比较
.
甲烷 乙烯 苯
无色 稍有气味 无色 有特殊气
无色 无味 难 、 、
、 、 的气体 不溶于 味的液体 难溶
物理性质 溶于水 密度比 , ,
、 水 密度比空气 于水 密度比
空气小的气体 , ,
略小 水小
分子式
CH4 C2H4 C6H6
H
C
H H H
结构式 H C C
H C H CC
H C C H
H H H C
H
H
结构简式
CH4 CH2CH2
苯的化学性质
(3)
苯的同系物及结构上的相互影响
(4)
分子中含有苯环的烃叫芳香烃 分子中只有一个苯环 苯环上
, ,
的侧链全为烷烃基的烃是苯的同系物 其通式为 n
, CnH2 n -6( ≥7)。
苯的同系物中 由于侧链对苯环的影响 使苯环侧链所在碳
, ,
原子邻 对位碳原子上的氢原子活化 如甲苯与浓硝酸反应时
、 , ,
生成 三硝基甲苯 在苯的同系物中 由于苯环对侧链的
2,4,6- 。 ,
影响 苯的同系物能被酸性 溶液氧化 从而使酸性
, KMnO4 , KMnO4 溶液褪色
。
二、卤代烃
或
1卤代烃的概念
.
卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的
空间构型 正四面体 平面形 平面正六边形 (1)
① ② ③ 化合物 通式可表示为 其中 表示烃基
碳原子间为介 。 R—X( R— )。
官能团是卤素原子
全部是单键 含碳碳双键 于碳碳单键和 (2) 。
结构特点 , , 2卤代烃的物理性质
属于饱和烃 属于不饱和烃 碳碳双键之间 .
沸点 比同碳原子数的烃沸点要高
的独特的键 (1) : ;
溶解性 水中难溶 有机溶剂中易溶
2甲烷、乙烯、苯及其同系物的化学性质 (2) : , ;
. 密度 一般一氟代烃 一氯代烃比水小 其余比水大
甲烷的化学性质 (3) : 、 , 。
(1) 3卤代烃水解反应和消去反应比较
稳定性 不与强酸 强碱反应 .
→ 、 反应类型 取代反应(水解反应) 消去反应
不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
→ 反应条件 强碱的水溶液 加热 强碱的醇溶液 加热
、 、
燃烧 点燃
甲烷
→CH4 +2O2 →CO2 +2H2O 断键方式
光照
光照 →CH4 +Cl2 →CH3Cl +HCl 相邻的两个碳原子间脱去小分
C
取
l2
代
、
反应 子
卤 代 烃 分 子 中 HX:
进一步取代可生成 —X
→ CH2Cl2、CHCl3、CCl4 被 所取代 生成
乙烯的化学性质 反应本质 —OH , C C +NaOH
(2) 醇
能使酸性 溶液褪色 和通式 :R—CH2—X+NaOH
→ KMnO4 H X
氧化反应 H2O 醇
燃烧 点燃 △ →R—CH2OH+NaX → CC +
→ C
(
火 2H 焰 4 + 明 3 亮 O 且 2 伴 → 有 2 黑 CO 烟 2
)
+2H2O N △ aX+H2O
引 入 生 成 含 消去 生成含碳碳双键或碳
溴水 产物特征 —OH, HX,
→CH2CH2 +Br2 →CH2Br—CH2Br
—OH
的化合物 碳三键的化合物
催化剂
H2
乙 加成反应 →CH2CH2 +H2 →CH3CH3
△
烯 催化剂
HCl
→CH2CH2 +HCl →CH3CH2Cl
催化剂
H2O
→CH2CH2 +H2O 加压→CH3CH2OH
△,
加聚反应 催化剂
n —
→ CH2CH2 →④ CH2 CH2
274 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
1烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
.
2脂肪烃的物理性质
.
性质 变化规律
常温下含有 个碳原子的烃都呈气态 随着碳原子数
状态 1~4 ,
的增多 逐渐过渡到液态 固态
, 、
随着碳原子数的增多 沸点逐渐升高 同分异构体之间
沸点 , ; ,
支链越多 沸点越低
,
相对密度 随着碳原子数的增多 相对密度逐渐增大 密度均比水小
, ,
水溶性 均难溶于水
3脂肪烃的化学性质比较
.
烷烃 烯烃 炔烃
活动性 较稳定 较活泼 较活泼
取代反应 能够与卤素单质取代
能与 等加成
加成反应 不能发生 H2、X2、HX、H2O、HCN
代表卤素原子
(X )
燃烧火焰明亮 有 燃烧火焰明
淡蓝色火焰 ,
黑烟 亮 有浓烟
氧化反应 ,
不与酸性高锰酸
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
钾溶液反应
加聚反应 不能发生 能发生
4苯的同系物的同分异构体 以 芳香烃为例
. ( C8H10 )
名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
结构
简式
CH2CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
5两类卤代烃不能发生消去反应
.
结构特点 实例
与卤素原子相连的碳原子没
有邻位碳原子 CH3Cl
与卤素原子相连的碳原子有
邻位碳原子 但邻位碳原子上 CH3
,
无氢原子 CH3 C CH2Cl 、
CH3
7 型卤代烃 发生消去反应可以生成
. R CH CH R ,
X X
例如
R CC R 。 :
醇
BrCH2CH2Br+2NaOH → CHCH↑ + 2NaBr + 2H2O
△
考点二 醇、酚
一、醇、酚的概念
1醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物
. ,
饱和一元醇的分子通式为 n
CnH2 n +1OH( ≥1)。
2酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物 最简单的酚
. ,
为苯酚
( OH )。
3醇的分类
.
按烃基 脂肪醇 如
→ , :CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH
类别 芳香醇 如
→ , : CH2OH
醇类
一元醇 如 甲醇 乙醇
→ , : 、 按羟基
二元醇 如 乙二醇
数目 → , :
三元醇 如 丙三醇
→ , :
二、乙醇的结构和性质
1乙醇的分子组成和结构
.
H H
分子式为 结构式为 结构简式
C2H6O, H C C O H ,
H H
为 官能团为 —
① CH3CH2OH , ② OH 。
2乙醇的物理性质
.
乙醇俗称酒精 是一种无色且具有特殊香味的液体 密度比
, ,
水小 沸点低 具有挥发性 能与水以任意比互溶 体积分数为
, , , 。
的乙醇溶液可作医用酒精
75% 。
无水乙醇的制备方法 加入新制的 生石灰 蒸馏制无水
: ③ , 乙醇 。
检验酒精中是否含有水的方法 加入 无水 若变
: ④ CuSO4 ,
蓝 说明酒精中含水 否则 不含水
, ; , 。
3乙醇的化学性质
.
与活泼金属反应
(1)
乙醇跟活泼金属钠反应的化学方程式为
2CH3CH2OH+2Na
→2CH3CH2ONa+H2↑。
氧化反应
(2)
CH2Cl 燃烧 乙醇在足量 中完全燃烧的化学方程式为
a. : O2 点燃
CH3CH2OH+3O2 →2CO2+3H2O。
催化氧化 乙醇在加热和铜 或银 的催化作用下 能被氧
b. : ( ) ,
6 . 卤代烃中与卤素原子相连的碳原子有两种或三种邻位碳 气氧化成乙醛 化学方程式为 Cu (或 Ag )
原子 且邻位碳原子上均带有氢原子时 发生消去反应可生成不 , ⑤ 2CH3CH2OH+O2 →
△
, ,
同的产物
。
例如
:
2CH3CHO+2H2O 。
醇
消去反应
CH3 CH CH2 CH3 + NaOH → (3)
△ 将乙醇 浓 在 下共热 乙醇分子内脱水生成乙
、 H2SO4 170 ℃ ,
Cl 浓
或 烯 化学方程式为 H2SO4
CH2 CH—CH2—CH3( CH3—CHCH—CH3)+NaCl+H2O , CH3CH2OH → CH2CH2↑+H2O。
170℃
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 275
取代反应
(4)
△
C2H5OH+HBr → C2H5Br+H2O
浓
H2SO4
CH3CH2OH+HOCH2CH3 → CH3CH乙2O醚CH2CH3+H2O
140℃
三、苯酚的结构和性质
1苯酚的物理性质
.
纯净的苯酚是 无色 晶体 有 特殊 气味 易被空气
(1) ⑥ , ⑦ ,
氧化呈 粉红色
⑧ 。
苯酚常温下在水中的溶解度不大 当温度高于
(2) , ⑨ 65 ℃
时 能与水混溶 苯酚易溶于酒精
, , 。
苯酚有毒 对皮肤有强烈的腐蚀作用 如果不慎沾到皮
(3) , ,
肤上应立即用 酒精 洗涤
⑩ 。
2由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
. 由于苯环对羟基的影响 酚羟基比醇羟基活泼 由于羟基对
, ;
苯环的影响 苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼
, 。
弱酸性
(1)
苯酚电离方程式为 - + 俗称石炭酸 C6H5OHC6H5O +H , ,
但酸性很弱 不能使石蕊溶液变红
, 。
苯酚与 反应的化学方程式
NaOH :
OH
+NaOH →
ONa
+H2O
苯环上氢原子的取代反应
(2)
苯酚与饱和溴水反应 产生白色沉淀 反应的化学方程式
, , :
OH
+3Br2 →
OH
Br Br
↓+3HBr
Br
显色反应
(3)
苯酚跟 溶液作用显紫色 利用这一反应可检验苯酚的
FeCl3 ,
存在
。
醇的反应规律
1醇的催化氧化规律
. 醇在一定条件下 或 作催化剂 加热 可发生去氢
(Cu Ag , ),
氧化
。
反应机理
(1)
CH3 H
2CH3 CH CH O H
CH3
Cu
+O2 → 2CH3 CH CHO+ 2H2O
△
2CH3 CH C
CH3 O H
CH3
Cu
H+O2 → 2CH3 CH C
△
CH3 O
CH3 +2H2O
醇的催化氧化 或去氢氧化 形成碳氧双键的条件
(2) ( )
连有羟基 的碳原子上必须有氢原子 否则该醇不能
(—OH) ,
被催化氧化
。
2醇的消去反应规律
. 醇发生消去反应的原理
(1)
浓
H2SO4
C C → CC +H2O
△
H OH
醇发生消去反应的条件
(2)
在有浓 存在且加热条件下 与羟基相连的碳原子的
H2SO4 ,
邻位碳原子上有氢原子 才可能发生消去反应形成不饱和键
, 。
当与羟基相连的碳原子无邻位碳原子或与羟基相连的碳原
子的邻位碳原子上无氢原子时 醇不能发生消去反应
, 。
考点三 醛、羧酸和酯
一、醛
1醛的结构和性质
.
醛 由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物 可表
(1) : ,
示为 甲醛是最简单的醛 饱和一元醛分子的通式为
RCHO。 。
n CnH2 nO( ≥1)。
甲醛 乙醛
(2) 、
物质 颜色 气味 状态 密度 水溶性
甲醛 无色 刺激性气味 气体 易溶于水 ① ②
乙醛 无色 刺激性气味 液体 比水小 与水互溶
2醛的化学性质
.
醛类物质既有氧化性又有还原性 其氧化 还原关系为
, 、
氧化 氧化
醇 醛 羧酸
还原 →
以乙醛为例写出醛类发生反应的主要化学方程式
:
氧化反应
(1)
银镜反应
A.
( ) △
③ CH3CHO+2Ag NH3 2OH →CH3COONH4+2Ag↓+
3NH3+H2O
与新制 悬浊液的反应
B. Cu(OH)2
( ) △
④ CH3CHO+2Cu OH 2+NaOH →CH3COONa+Cu2O↓+
3H2O
还原反应 催化加氢
(2) ( )
催化剂
⑤ CH3CHO+H2 →CH3CH2OH
△
O
特别提示 ( )醛基只能写成— 或
1 CHO C
,不能写
H
成— 。
COH
( )醛与新制的 ( ) 悬浊液反应时碱必须过量且应加
2 Cu OH 2
热煮沸。
( )银镜反应口诀:银镜反应很简单,生成羧酸铵,还有一水
3
二银三个氨。
二、羧酸
羧酸 由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物
(1) : 。
官能团为 — 饱和一元羧酸分子的通式为
⑥ COOH 。 ⑦ CnH2 nO2
(n ) ≥1 。
甲酸和乙酸的分子组成和结构
(2)
物质 分子式 结构简式 官能团
甲酸 和
CH2O2 ⑧ HCOOH —COOH —CHO
乙酸 C2H4O2 CH3COOH —COOH
羧酸的化学性质
(3)
酸的通性
a.
乙酸是一种弱酸 其酸性比碳酸强 在水溶液中的电离方程
, ,
式为 - +
CH3COOHCH3COO +H 。
276 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
酯化反应
b.
和 18 发生酯化反应的化学方程式
CH3COOH CH3CH2 OH
浓
为 18 H2SO4 18
⑨ CH3COOH+C2H5 OHCH3CO OC2H5+H2O 。
△
三、酯
酯 羧酸分子羧基中的 被 取代后的产物
(1) : —OH —OR′ 。
O
可简写为 官能团为
⑩ RCOOR′ , C
O R′ 。
酯的物理性质
(2)
具有芳香气味的液体
低级酯 密度一般比水小
水中难溶 有机溶剂中易溶
,
酯的化学性质
(3)
O
R C
O
无机酸
O R′ + H2OR—C
△
OH + R′OH
O
R C
O
H2O O R′ + NaOH →R—C
△
加热要小心均匀地进行 以防乙酸 乙醇大量挥发 液体
(2) , 、 ,
暴沸
。
导气管不能伸入饱和 溶液内 以防倒吸
(3) Na2CO3 , 。
6实验室里制乙酸乙酯时用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯
.
的主要优点
挥发出来的乙酸与碳酸钠反应生成易溶于水的盐 乙醇
(1) ,
易溶于碳酸钠溶液 利于乙酸乙酯与乙酸 乙醇的分离
, 、 。
乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度较小 易于分层
(2) , 。
7反应的规律
.
有机酸与醇发生酯化反应时 酸脱羟基醇脱氢
, 。
二、酯化反应的五大类型
一元羧酸与一元醇之间的酯化反应 如
(1) ,
浓硫酸
CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O
△
一元羧酸与多元醇之间的酯化反应 如
(2) ,
浓硫酸
2CH3COOH+ CH2OH CH2OOCCH3 +2H2O
△
CH2OH CH2OOCCH3
多元羧酸与一元醇之间的酯化反应 如
(3) , ONa + R′—OH 浓硫酸
特别提示 酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可 COOH +2CH3CH2OH COOC2H5 +2H2O
△
逆反应;在碱性条件下,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。
COOH COOC2H5
多元羧酸与多元醇之间的酯化反应 此时反应有三种情
(4) :
形 可得普通酯 环酯和高聚酯 如
, 、 。
一、乙酸和乙醇的酯化反应实验探究 浓硫酸
1原理 COOH + CH2OH HOOC—COOCH2CH2OH+H2O
. △
浓
H2SO4 COOH CH2OH
CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O 浓硫酸
△
2装置 COOH + CH2OH COOCH2 +2H2O
. △
COOH CH2OH COOCH2
一定条件
n n
HOOC—COOH+ HOCH2CH2OH →
O
HOC
3反应的特点
.
通常反应速率很慢
(1) 。
反应是可逆的 即反应生成的乙酸乙酯在同样的条件下
(2) ,
又部分发生水解反应生成乙酸和乙醇
。
4反应的条件及其意义
.
加热 加热的主要目的是提高反应速率 其次是使生成
(1) 。 ,
的乙酸乙酯挥发而被收集 使平衡向正反应方向移动 提高乙
, ,
醇 乙酸的转化率
、 。
用浓硫酸作催化剂 提高反应速率
(2) , 。
用浓硫酸作吸水剂 提高乙醇 乙酸的转化率
(3) , 、 。
5实验室里制取乙酸乙酯时的注意事项
.
化学药品加入大试管时 不能先加浓硫酸
(1) , 。
O
C
n
OCH2CH2 OH + (2 - 1)H2O
羟基酸自身的酯化反应 此时反应有三种情形 可得到
(5) : ,
普通酯 环酯和高聚酯 如
、 。
浓硫酸
2CH3CHCOOH CH3CHCOOCHCOOH +H2O
△
OH OH CH3
浓硫酸 COO
2CH3CHCOOH CH3 CH CH CH3 +2H2O
△
OH OOC
O
一定条件
n
CH3CHCOOH → HO CH C
OH CH3
OH +
n ( -1)H2O
乙烯与溴的四氯化碳溶液反应 苯与氢气在一定条件下反应
对应学生用书 B. ;
起始页码121 生成环己烷
苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中 有油状物生成 乙烯与
C. , ;
考点一 烃、卤代烃
水生成乙醇的反应
1下列反应中前者属于取代反应 后者属于加成反应的是 在苯中滴入溴水 溴水褪色 乙烯生成聚乙烯的反应
. , ( ) D. , ;
甲烷与氯气混合后光照反应 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 1 答案 C 项 前者属于取代反应 后者属于氧化反应
A. ; . A , , ;B
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 277
项 前者属于加成反应 后者也属于加成反应 项 前者属于
, , ;C ,
取代反应 后者属于加成反应 项 前者属于物理变化 苯萃
, ;D , ,
取了溴水中的溴 后者属于加聚反应
, 。
关联知识
浓
H2SO4 +HNO3 →
50℃~60℃
NO2 +H2O,
该反应属于取代反应 也叫硝化反应
, 。
2下列有关烃的描述中正确的是
. ( )
实验室可用 除去乙烷中的乙烯
A. H2
在催化剂作用下 苯与溴水反应生成溴苯
B. ,
乙烯分子中含有碳碳双键 苯分子中不含碳碳双键 但二者
C. , ,
均可发生加成反应
与 发生取代反应 与 发生加成反应 均可
D.C2H6 Cl2 ,C2H4 HCl ,
得到纯净的
C2H5Cl
2 答案 C 用 除去乙烷中的乙烯 乙烷中会引入新的杂
. H2 ,
质气体 不正确 苯与液溴在催化剂作用下可发生取代反
H2,A ;
应生成溴苯和溴化氢 苯与溴水不反应 不正确 乙烯和苯均
, ,B ;
可与 发生加成反应 正确 与 发生取代反应可
H2 ,C ;C2H6 Cl2
同时生成多氯代物 无法得到纯净的 不正确
, C2H5Cl,D 。
3化合物 的分子式均为 的空间结构类似于篮
. W、X、Y、Z C7H8,Z
子 下列说法中正确的是
。 ( )
化合物 的同分异构体只有
A. W X、Y、Z
均可与酸性 溶液反应
B.X、Y、Z KMnO4
与足量溴的 溶液反应最多消耗 均
C.1 mol X、1 mol Y CCl4 Br2
为
2 mol
的一氯代物只有 种
D.Z 3
3 答案 D 甲苯还有链状结构的同分异构体 如
. ,
项错误 不能与酸
CH2CH CHCH CH2 CCH ,A ;Z
性 溶液反应 项错误 与足量溴的 溶液
KMnO4 ,B ;1 mol X CCl4
反应需要 与足量溴的 溶液反应最多消
2 mol Br2,1 mol Y CCl4
耗 项错误 根据 的结构可知 有 种类型的氢
Br2 3 mol,C ; Z Z 3
原子 其一氯代物只有 种 项正确
, 3 ,D 。
知识拓展 碳碳双键能发生加成反应 也能被氧化 使溴水
, 。
褪色的原理 可能是发生加成反应 也可能是发生氧化反应
, , 。
考点二 醇、酚
4迷迭香酸具有抗氧化 延缓衰老 减肥降脂等功效 它的结构简式为
. 、 、 ,
HO O
HO CHCH2 O C
COOH
OH
CHCH OH 。
以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线如下所示 下列说法错
,
误的是
( )
4 答案 C 项 有机物 分子中所有原子可能在同一平面
. A , A
上 正确 项 有机物 分子中含有羟基 羧基 苯环 因此
,A ;B , B 、 、 ,
可以发生取代 加成 消去 氧化反应 故 正确 项 个迷
、 、 、 , B ;C ,1
迭香酸分子即 中含有 个苯环 个碳碳双键 因此
C 2 、1 , 1 mol C 在催化剂作用下 与氢气加成最多消耗 错误
, 7 mol H2,C ;D
项 个迷迭香酸分子即 中含有 个酚羟基 个羧基 个
,1 C 4 、1 、1
酯基 最多消耗 故 正确
,1 mol C 6 mol NaOH, D 。
5自然界三种单萜的结构如图所示 下列说法不正确的是
. 。
( )
互为同分异构体
A.①、③
的分子式为
B.② C10H18O
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.①
都能与金属钠反应
D.①、②、③
5 答案 B 的结构不同 分子式均为 两者互
. ①、③ , C10H18O,
为同分异构体 正确 的分子式为 不正确 中
,A ;② C10H20O,B ;①
含有碳碳双键和 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 正
—CH2OH, ,C
确 中均含有醇羟基 都能与金属钠反应 正确
;①、②、③ , ,D 。
考点三 醛、羧酸和酯
6有机物 相互转化关系如下 下列有关说法不正确的是
. X、Y、M 。
( )
浓硫酸
+CH2CHCH2OH → +H2O
△
COOCH2CHCH2
HO O
X Y M
可用碳酸氢钠区别 与
A. X Y
中所有原子在同一平面上
B.Y
均能发生加成 氧化和取代反应
C.X、Y、M 、
环上的二氯代物共有 种 不考虑顺反异构
D.X 11 ( )
6 答案 B 项 与碳酸氢钠不反应 分子中含有羧基
. A ,Y ,X ,
能与碳酸氢钠溶液反应 故 正确 项 分子中含有
, A ;B ,Y
所有原子不可能处于同一平面上 故 错误 项
—CH2—, , B ;C ,X
分子中含有碳碳双键和羧基 分子中含有碳碳双键和羟基
,Y ,
分子中含有碳碳双键和酯基 所以均能发生加成 氧化和取
M , 、
代反应 故 正确 项 采用定一移一的方法分析 若不考虑 , C ;D , ,
顺反异构 环上的二氯代物共有 种 故 正确
,X 11 , D 。
疑难突破 本题难点是 选项 注意采用定一移一的方法分
D ,
析同分异构体的种数 即在环上固定一个取代基 移动另外一
, ,
个取代基 确定同分异构体数目
, 。
7脱落酸有催熟作用 其结构简式如图所示 下列关于脱落酸的
. , 。
OH 说法错误的是
HO ( ) OH 迷迭
→……→ HO CHCH2COOH →……→香酸
OH
A B C
有机物 分子中所有原子可能在同一平面上 分子式为
A. A A. C15H20O4
有机物 可以发生取代 加成 消去 氧化反应 一定条件下可以发生酯化 加聚 氧化反应
B. B 、 、 、 B. 、 、
在催化剂作用下 与 加成最多可消耗 所有碳原子不可能共平面
C.1 mol C , H2 8 mol H2 C.
与足量的 溶液反应 最多可消耗 脱落酸能与 发生反应
D.1 mol C NaOH , 6 mol NaOH D.1 mol 2 mol NaHCO3
278 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
7 答案 D 项 分子的不饱和度为 故分子式为 乙酸松油酯的分子式为
. A , 6, C15H20O4, A. C12H22O2
正确 项 脱落酸分子中既有羧基又有羟基 可以发生酯化 乙酸松油酯的水解产物松油醇与图乙所示物质互为同分异
A ;B , , B.
反应 含有碳碳双键 可以发生加聚反应 氧化反应 正确 构体
, , 、 ,B ;C
项 分子中有两个烷基碳原子连接其他碳原子 所有碳原子不 乙酸松油酯既易溶于水 也易溶于乙醇或油脂
, , C. ,
可能共面 正确 项 脱落酸中只有 羧基 最多 乙酸松油酯能使 的 溶液或酸性 溶液褪色
,C ;D ,1 mol 1 mol , D. Br2 CCl4 KMnO4
只能与 发生反应 错误 8 答案 D 项 根据乙酸松油酯的结构简式可知 乙酸松
1 mol NaHCO3 ,D 。 . A , ,
知识归纳 官能团与有机反应类型的关系 醇羟基 酯化 油酯的分子式为 故 错误 项 松油醇的分子式为
: ——— C12H20O2, A ;B ,
反应 氧化反应 羧基 酯化反应 中和反应 与 发 图乙所示有机物的分子式为 分子式不同 两
、 ; ——— 、 、 NaHCO3 C10H18O, C11H18O, ,
生反应 碳碳双键和三键 加聚反应 氧化反应 加成反应 者不互为同分异构体 故 错误 项 酯不溶于水 可溶于乙
; ——— 、 、 。 , B ;C , ,
8乙酸松油酯是松油醇的酯化产物 具有甜香气味 广泛应用于 醇和油脂 故 错误 项 乙酸松油酯分子中含有碳碳双键
. , , , C ;D , ,
日用和食用香精中 乙酸松油酯的结构简式如图甲所示 下 能使 的 溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色 故 正确
。 。 Br2 CCl4 , D 。
列说法正确的是 易错警示 溶液褪色包括化学反应褪色和物理变化褪色 如
( ) 。
含碳碳双键的物质能使 的 溶液或酸性 溶液
Br2 CCl4 KMnO4
褪色 均属于化学反应褪色 前者发生加成反应 后者发生氧化
, , ,
反应 苯能使溴水褪色 属于物理变化褪色 是苯萃取溴水中
; , ,
的
Br2。
对应学生用书
起始页码122
有机推断题的解题突破口
根据反应中的特殊条件进行推断
(1)
的水溶液 卤代烃 酯类的水解反应
①NaOH ——— 、 。
的醇溶液 加热 卤代烃的消去反应
②NaOH , ——— 。
浓硫酸 加热 醇消去 酯化 苯环的硝化等反应
③ , ——— 、 、 。
溴水或溴的 溶液 烯烃 炔烃的加成反应
④ CCl4 ——— 、 。
加热 醇的催化氧化反应
⑤O2、Cu, ——— 。
新制的 悬浊液 加热 或银氨溶液 水浴加
⑥ Cu(OH)2 , ( ,
热 醛氧化成羧酸的反应
)——— 。
稀硫酸 酯的水解等反应
⑦ ——— 。
催化剂 烯烃 炔烃的加成 芳香烃的加成 醛还原
⑧H2, ——— 、 , ,
成醇的反应
。
光照 烷基上的氢原子被卤素原子取代
⑨ ——— 。
或 为卤素原子 苯环上的氢原子被卤素
⑩Fe FeX3(X )———
原子取代
。
根据有机物的性质推断官能团
(2)
有机物的官能团往往具有一些特征反应和特殊的化学性
质 这些都是有机物结构推断的突破口
, 。
能使溴的四氯化碳溶液褪色的物质可能含有
① “ CC ”
或是酚类物质
“ CC ” 。
能使酸性 溶液褪色的物质可能含有
② KMnO4 “ CC ”
或是酚类 苯的同系物等
“ CC ”“—CHO” 、 。
能发生银镜反应或与新制 悬浊液反应生成红 ③ Cu(OH)2 色沉淀的物质一定含有
—CHO。
能与 反应放出 的物质可能为醇 酚 羧酸等
④ Na H2 、 、 。 能与 溶液作用放出 或使石蕊试液变红的有
⑤ Na2CO3 CO2
机物中含有 —COOH。
O
能水解的有机物中可能含有酯基
⑥ ( C
O
( C
肽键
O R )、
H
或是卤代烃
N ) 。
能发生消去反应的可能是醇或卤代烃等
⑦ 。
根据性质和有关数据推知官能团的数目
(3)
{
+
[Ag(NH3)2]
→2Ag
①—CHO 新制 悬浊液
Cu(OH)2
→Cu2O
醇 酚 羧酸 Na
②2—OH( 、 、 ) →H2
2- -
CO3 HCO3
③2—COOH →CO2,—COOH →CO2
Br Br Br Br
加成 消去 加成
④ CC → C C → CC → C C Br2 2Br2
Br Br
根据某些产物推知官能团的位置
(4)
由醇氧化成醛 或羧酸 一定在链端 由醇氧化成
① ( ),—OH ;
酮 一定在链中 若该醇不能被催化氧化 则与 相连
,—OH ; , —OH
的碳原子上无氢原子
。
由消去反应的产物可确定 或 的位置
② “—OH” “—X” 。
由取代产物的种类可确定碳链结构
③ 。
由加氢后碳架结构确定 或 的位置
④ CC CC 。
例 (2019湖北1月联考,36)芳纶可以制成防弹衣 防
、
弹头盔 防弹装甲等 对位芳纶纤维 聚对苯二甲酰对苯二胺
、 , J( )
是重要的国防军工材料 化合物 乙烯 苯制备 的一种合成
。 A、 、 J
路线如下
:
CH3
C2H4 → △
CH3
A
CH3
Pd/C → △
CH3
B
CH3
KMnO4/H+ → △
CH3
C
COOH
SOCl2 → DMF
COOH
D
COCl
COCl
E
NO2
Fe/HCl
→
F
NH2
一定条件 H2/Ni
→ NN NH2 →
H
G
ù ú
ú
一定
ú条件→J
NH2 ú ú
û
NH2
I
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 279
回答下列问题 种等效氢原子的个数比为 ,可推测含 个甲酸酯基
: 2 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1 2
的化学名称为
(1)A 。
的反应类型是 (— )且处于间位,结构简式为
(2)A→B 。 OOCH
实验室由苯制备 所需试剂 条件分别为
(3) F 、
。
中官能团的名称是
(4)G 。
与 反应生成 的化学方程式为
(5)E I J
。
写出只含酯基的 的同分异构体的结构简式 核磁共
(6) D (
振氢谱为四组峰 峰面积比为 , 2 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1): 。
参照上述合成路线 以 戊二烯和丙烯为原料 无机
(7) , 1,3- (
试剂任选 设计制备邻苯二甲酸的合成路线
), 。
解题导引 有机合成题的解题思路
解析 ( ) 的结构简式为 ,其
1 A CH3CHCHCHCHCH3
名称为 , 己二烯。 ( ) 为共轭二烯,与乙烯发生 , 加成
2 4- 2 A 1 4-
反应形成六元环,所以 的反应是加成反应。 ( ) 中所含 A→B 4 G
官能团为氨基。 ( )由题意知 是聚对苯二甲酰对苯二胺,属于
5 J
高分子化合物,由 和 发生缩聚反应生成。 ( ) 的分子式为
E I 6 D
,不饱和度为 ,其同分异构体含 个酯基和一个苯环,
C8H6O4 6 2 4
HCOO OOCH
。
答案 ( ) , 己二烯
1 2 4-
( )加成反应
2
( )浓硝酸 浓硫酸、加热
3 /
( )氨基
4
( ) n
5
COCl
n
+
COCl
NH2
一定条件 ( n )
→ 2 - 1 HCl +
NH2
O
ClC
O
C
H H
N NH
( )
6
HCOO OOCH
( )
7
→
△
Pd/C
→
△
+
KMnO4/H
→
△
COOH
COOH
对应学生用书
起始页码123
1(2019江西上饶月考,36)伪麻黄碱 是常见感冒药的成分
. (I)
之一 用于缓解感冒时带来的一些症状 其中一种合成路线
, ,
如下
:
A→B M → g C H + → →
D
OH
CHCH2CH3
① →
E
O
CCH2CH3
F
→
O
C
Br
CHCH3
→C10H13ON →
H
G
。
可以发生消去反应得到化合物 写出 在一定条件
(4)G M。 M
下发生聚合反应的化学方程式
:
。
满足下列条件的 的同分异构体有 种 不考虑立
(5) E (
体异构
)。
属于苯的邻位二元取代物
①
能与金属钠反应
②
参照上述合成路线和相关信息 设计由 制备 丁醇的
(6) , A 2- 合成路线 其他试剂任选 ( )。
1 答案 苯甲醛
. (1) 16
OH NHCH3
CH CHCH3
羟基
(2)
I
OH
已知 Mg 1)R′CHO
:Ⅰ.RCH2Br → RCH2MgBr + → RCH2CHR′ (R、
2)H
均代表烃基或氢原子
R′ )
是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一
Ⅱ.A ;D
的蒸气密度是相同条件下氢气密度的 倍
53 。
回答下列问题
:
的名称为 分子中最多有 个
(1)D 。 F
原子在同一个平面上
。
中含氧官能团的名称为 的结构简式为
(2)I 。 H
。
写出 在一定条件下与乙酸反应的化学方程式
(3) E :
O
C
NHCH3
CHCH3
(3)CH3COOH+
OH
CHCH2CH3
浓硫酸
△
OOCCH3
CHCH2CH3
+H2O
n
(4)
O
C
CHCH2
CH2 CH 一定条件
→ CO
(5)5
280 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
HBr Mg
CH2 CH2 → CH3CH2Br →CH3CH2MgBrù úú H +
(6) O2 û →
CH2 CH2 → CH3CHO
CH3CHCH2CH3
OH
解析 是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之
A
一 则 为乙烯 结合信息 知 为卤代烃
, A (CH2 CH2); Ⅰ ,B ,B
可以为 为 的蒸气密度是相同条
CH3CH2Br,C CH3CH2MgBr;D
件下氢气密度的 倍 则 的相对分子质量为 结合信息
53 , D 106,
以及 的结构简式可知 为苯甲醛
Ⅰ E ,D (
CHO
)。
分子中苯环和羰基属于平面结构 甲基为四面体结构 碳
(1)F , ,
碳单键可以旋转 最多有 个原子共平面 中含氧官能
, 16 。 (2)I
团为羟基 根据 和 的结构简式及 的分子式可知 的
。 G I H ,H
结构简式为
O
C
NHCH3
CHCH3
中含有羟基 在一定条件下
。 (3)E ,
与乙酸能够发生酯化反应 分子中含有溴原子 可以发
。 (4)G ,
生消去反应得到
O
C
CHCH2
。
O
C
CHCH2
在一定
条件下可发生聚合反应 说明苯环上有 个侧链 说
。 (5)① 2 ;②
明含有羟基 满足条件的同分异构体中 个侧链分别是
, 2 —OH
和 和 和
—CH2CH2CH3、—OH CHCH3 、—CH2OH
CH3
和 和 共 —CH2CH3、—CH2CH2OH —CH3、—CHOHCH3 —CH3,
种
5 。
2(2018河北衡水中学大联考,26)以苯酚等有机物为原料制备
.
高分子材料 和药物 的一种合成路线如下 部分反应条
(M) (N) ( 件略去 ):
O
已知
: R1 C
能与 溶液发生显色反应
② FeCl3
能与 溶液反应生成气体
③ NaHCO3 已知 一个碳原子上连有两个羟基的有机物不能稳定存
(7) :
在 参照上述合成路线和信息 以甲醇和乙醇为原料 其
。 , (
他无机试剂任选 设计制备 的合成路线
), CH3OCHOCH3 。
CH3
2 答案
. (1)
R1
+
H 表示
R2 + R3OH → R3O C OH (R1、R2
R2
氢原子或烃基 表示烃基
,R3 )。
请回答下列问题
:
的结构简式为 的化学名称为
(1)M 。 E
。
中官能团的电子式为
(2)C 。
的核磁共振氢谱中有 组吸收峰
(3)D 。
的反应类型为
(4)F→G 。
的化学方程式为
(5)H→N
。
同时满足下列条件的 的同分异构体有 种 不考虑
(6) H (
立体异构
)。
苯环上连有两个取代基
①
OH
H CH2OH 丙酮
··
· (2)·O·H
··
(3)3
取代反应
(4)
CH3
浓硫酸
(5) Cl O C COOH + C2H5OH
△
CH3
CH3
Cl O C COOC2H5 + H2O
CH3
(6)39
O2 CH3OH
(7)CH3CH2OH 催化剂 → CH3CHO + → CH3OCHOH
/△ H
CH3
CH3OH
浓硫酸 → CH3OCHOCH3
/△
CH3
O
解析 由信息推知 为 为
,B HCHO,E CH3 C
为
CH3,M
OH
H CH2OH ,N 为 Cl O C CH3 COOC2H5 。
CH3
的化学名称为丙酮
(1)E 。
为
(2)C
OH
CH2OH
,
其官能团的电子式为
·
·
O
· ·
·H。
··
为 根据其结构的对称性可知 其核
(3)D Cl OH , ,
磁共振氢谱中有 组吸收峰
3 。
CH3
为
发生取代反应转化
(4)F→G Cl O C OH
CH3
CH3
为
Cl O C Br 。
CH3
CH3
为
发生酯化反应转化
(5)H→N Cl O C COOH
CH3
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 281
其同分异构体中含有酚羟基 羧基和氯原子三种官能团 苯环
CH3 、 ;
为
其 反 应 方 程 式 为
上有两个取代基
,
则除酚羟基外
,
苯环上的另一取代基是在
Cl O C COOC2H5 , 或 上分别连接 和 后
—CH2CH2CH3 —CH(CH3)2 —Cl —COOH ,
CH3 再与酚羟基以邻
、
间
、
对三种方式连在苯环上
。 —CH2CH2CH3
上分别连接 和 有 种结构 上分别
CH3
浓硫酸
连接 和
—Cl —
有
COO
种
H
结构
9
上述每
,
种
—
结
CH
构
(C
与
H
酚
3)
羟
2
基搭配
Cl O C COOH + C2H5OH —Cl —COOH 4 ,
△ 连在苯环上时分别有 种 共 种
3 , 39 。
CH3 参照 题 述 合 成 路 线 和 信 息 结 合 逆 推 法 合 成
(7) , ,
CH3 可用 与 发生取代反应
CH3OCHOCH3 CH3OH CH3OCHOH ,
Cl O C COOC2H5 + H2O 。
CH3 CH3
可用 与 发生加成反应得到
CH3
CH3OCHOH CH3OH CH3CHO ,
CH3
为
根据限制条件可知
CH3
可由 发生催化氧化生成 由此可得合成
(6)H Cl O C COOH , ,
CH3CHO CH3CH2OH 。
路线
CH3 。
对应学生用书
起始页码124
结构(官能团)决定性质,性质决定用途。 以陌生有机物的
结构为载体,通过官能团探究物质的结构,预测、描述和解释有
机物的性质。
例 (2019湖南师大附中月考,12)头孢羟氨苄 如图所
(
示 被人体吸收的效果良好 疗效明显 且毒性反应极小 因而广
) , , ,
泛应用于敏感细菌所致的多种疾病的治疗 已知酰胺键
。
O
( C
头孢羟氨苄分别与 溶液和浓溴水反应时 需
B.1 mol NaOH ,
消耗 和
4 mol NaOH 3 mol Br2
在催化剂存在的条件下 头孢羟氨苄可与
C. ,1 mol 7 mol H2
发生反应
头孢羟氨苄能在空气中稳定存在
D.
解析 项,头孢羟氨苄的分子式为 · ,
A C16H17N3O5S H2O
故 错误; 项,(酚)羟基、酰胺键、羧基均可以与 溶液反
A B NaOH
应, 头孢羟氨苄消耗 , 头孢羟氨苄与浓溴
1 mol 4 mol NaOH 1 mol
水反应消耗 ,故 正确; 项,苯环、碳碳双键可以与氢
3 mol Br2 B C
气反应,消耗 ,酰胺键、羧基不能与氢气反应,故 错误;
H24mol C
可以在碱性条件下水解 下列对头孢羟氨苄的 项,头孢羟氨苄分子中含有酚羟基,易被空气中的氧气氧化,
N ) 。 D
说法正确的是 故 错误。
( ) D
答案 B
题目价值 官能团是有机化学反应的核心 以常用药物为
。
知识载体 充分考查官能团的性质 结合题中的新信息 使学生
, , ,
通过对照 联想 分析达到知识的迁移应用 体现了有机化学知
、 、 ,
识的实用性
。
头孢羟氨苄的分子式为
A. C16H14N3O5S·H2O
对应学生用书
起始页码125
1(2019湖南怀化一模,9)乙酸橙花酯是一种食用香料 其结构
. ,
简式如图 关于该有机物的叙述正确的是
, ( )
CH3
O
O C
H3C CH3
酯基与氢气不发生加成反应 则 该有机物可消耗
, 1 mol 2 mol
故 错误 项 乙酸橙花酯分子中含有碳碳双键 既能发
H2, A ;B , ,
生氧化反应又能发生还原反应 故 正确 项 由乙酸橙花酯
, B ;C ,
的结构简式可知其分子式为 故 错误 项
C12H20O2, C ;D ,1 mol
该有机物水解时只能消耗 故 错误
1 mol NaOH, D 。
2(2019广东汕头期末,4) 年 月 日凌晨 福建泉州港
. 2018 11 4 ,
区发生 碳九 泄露 对海洋环境造成污染 危害人类健康
“ ” , , 。
CH3
碳九 芳烃主要成分有
“ ”
该有机物在镍催化下可消耗
A.1 mol 3 mol H2
该有机物既能发生氧化反应又能发生还原反应
B.
该有机物的分子式为
C. C12H18O2
该有机物能消耗
D.1 mol 2 mol NaOH
1 答案 B 项 个乙酸橙花酯分子中含有 个碳碳双键
. A ,1 2 ,
CH3
CH3
(a)、 (b)
CH3
CH3
等 下列有关上述三种物质的说法错误的是
CH3 (c) 。
( )
282 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
互为同分异构体
A.a、b、c
均能与酸性高锰酸钾溶液反应
B.a、b、c 中所有碳原子处于同一平面
C.a
最多能与 发生反应
D.1 mol b 4 mol H2
2 答案 A 项 与 分子式不同 不互为同分异构体
. A ,b a、c , ,
故 错误 项 苯环侧链碳上有氢 故可与酸性高锰酸钾
A ;B ,a、c ,
溶液反应 中含有碳碳双键 可与酸性高锰酸钾溶液反应 故
,b , ,
正确 项 中三个甲基直接连接苯环 所有碳原子一定处
B ;C ,a ,
于同一平面 故 正确 项 中苯环 碳碳双键均可与氢气
, C ;D ,b 、
反应 最多可与 发生反应 故 正确
,1 mol b 4 mol H2 , D 。
3(2018河北邯郸一模,36)新泽茉莉醛是一种名贵的香料 其
. ,
合成路线如下
:
溶液
已知 NaOH
:①RCHO+R′CH2CHO → RCHCCHO + H2O
△
R′
CH2OH + CH2O
②RCHO+ H CHR + H2O
→
CH2OH CH2O
已知甲的相对分子质量为 甲的结构简式为
(1) 30, 。
中含氧官能团的名称是
E 。
反应 的反应类型是
(2) ② 。
写出反应 的化学方程式
(3) ① : 。
芳香族化合物 与 互为同分异构体 能与足量
(4) G E ,1 mol G
溶液反应产生 气体 且 能发生银镜反应
NaHCO3 1 mol , G 。
则 的结构有 种 其中一种结构苯环上的一氯
G 。
代物有两种 且被氧化后能与 反应生成高分子化合物
, C ,
写出该高分子化合物的结构简式
: 。
结合已知 设计以乙醇和苯甲醛
(5) ①, (
机试剂任选 制备 )
CHO
为原料 无
) (
O
CHCH C
OCH2CH3 的合
成路线 用结构简式表示有机物 用箭头表示转化关系 箭
( , ,
头上注明试剂和反应条件
)。
3 答案 醚键 醛基 加成反应
. (1)HCHO 、 (2)
(3)
FeBr3
+Br2 →
Br
+HBr
O
(4)3 HOC
O
C
O OH
Cu/O2
( 5 ) CH3CH2OH → CH3CHO
△
CHO
溶液 →
NaOH ,△
CHCHCHO O2
催化剂 →
,△
CHCHCOOH
CH3CH2OH
浓硫酸 →
,△
CHCHCOOCH2CH3
解析 已知甲的相对分子质量为 甲为甲醛 结构简
(1) 30, ,
式为 根据信息 可知 有机物
HCHO; ② ,
CHO
与
(D)
OH
OH
发生反应生成环状醚醛 所以
HCHO (E),
该有机物含氧官能团的名称是醚键 醛基 反应 的反应
、 。 (2) ②
类型是加成反应 芳香族化合物 的分子式为
。 (4) G C8H6O3,
能与足量 溶液反应产生 二氧化碳气体
1 molG NaHCO3 1mol ,
则含有 能发生银镜反应 说明含有
1 mol —COOH;G , —CHO;
符合条件的结构有 种 其中一种结构苯环上的一氯代物有两
3 ;
种 为对位取代 被氧化后生成对苯二甲酸 对苯二甲酸与
, , , C
邻苯二酚 发生缩聚反应生成高分子化合物 该高分子化合
( ) ,
O
物的结构简式为
HOC
O
C
O OH 。
对应学生用书
起始页码241
考点一 烃、卤代烃 理与模型认知的学科核心素养 项 分子中含有碳碳双键
。 A , ,
1(2019 课 标 Ⅰ, 8, 6 分) 关 于 化 合 物 苯 基 丙 烯 能使稀高锰酸钾溶液褪色 故错误 项 分子中含有碳碳双
. 2 - , ;B ,
键 可以发生加成聚合反应 故正确 项 分子中含有甲基 该
下列说法正确的是 , , ;C , ,
( ), ( ) 部分的空间构型为四面体 则分子中所有原子不可能共平面
不能使稀高锰酸钾溶液褪色
故错误 项 烃类物质难溶
,
于水 故错误
,
A. ;D , , 。
可以发生加成聚合反应 规律总结 能使酸性高锰酸钾溶液褪色的官能团和结构
B. :
分子中所有原子共平面 碳碳双键 碳碳三键 羟基 与羟基相连的碳上有氢原
C. ① ;② ;③ (
易溶于水及甲苯
D. 子 醛基
1 答案 B 本题涉及的考点是烃的结构和性质 考查了学生
);④ ;⑤ C 。
. ,
对烃的物理性质 化学性质 分子空间构型的辨认 整合能力
、 , 、 , H
体现了运用熟悉的模型对未知物质的性质进行推理的证据推 对比突破 烃类物质 碳氢化合物 的物理性质可以联系生活
( )
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 283
中常见的烃加以记忆 这样不难记住烃均难溶于水 且密度通
。 ,
常比水小的物理性质
。
2(2019课标Ⅲ,8,6分)下列化合物的分子中 所有原子可能共
. ,
平面的是
( )
甲苯 乙烷 丙炔 丁二烯
A. B. C. D.1,3-
2 答案 D 本题涉及有机物分子中原子共面知识 通过对分
. ,
子模型的认知 考查了分析和解决问题的能力 对物质的组成
, , 、
结构的分析 体现了证据推理与模型认知的学科核心素养
, 。
在有机物分子中 因 为正四面体结构 在分子结构中若
, CH4 ,
有 存在 则所有的原子不可能共面
—CH3、 —CH2 、 —CH , ,
项错误 平面 和平面 共用一
A、B、C ; M1 M2
个碳碳单键 所有的原子可能共面 项正确
, ,D 。
命题指导 熟悉常见简单有机小分子
CH4、CH2 CH2、
CHCH 、
的结构
。
3(2018课标Ⅲ,9,6分)苯乙烯是重要的化工原料 下列有关
. 。
苯乙烯的说法错误的是
( )
与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
A.
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.
与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
C.
在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
D.
3 答案 C 本题考查苯和烯烃的性质 项 加入铁粉 苯
. 。 A , ,
乙烯苯环上的氢原子可以与液溴发生取代反应 正确 项 苯
, ;B ,
乙烯分子中含有碳碳双键 可以与酸性 溶液发生氧化
, KMnO4
反应 使酸性 溶液褪色 正确 项 苯乙烯与氯化氢在
, KMnO4 , ;C ,
一定条件下发生加成反应 生成
,
CH2CH2Cl
或
4 答案 A 被消耗 生
. CH2 CH2+Br2 → CH2 CH2 ,Br2 ,
Br Br
成无色的 二溴乙烷 二溴乙烷可溶于四氯化碳 正
1,2- ,1,2- ,A
确 金属钠可与乙醇和水反应产生可燃性气体 但没有说明产
; ,
生气体的快慢 故不能证明乙醇分子中的氢和水分子中的氢具
,
有相 同 的 活 性 不 正 确
, B ; 2CH3COOH + CaCO3 →
该反应说明乙酸的酸性强于碳
Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑,
光
酸 不正确 能使湿润的石蕊
,C ;CH4+Cl2 →CH3Cl+HCl,HCl
试纸变红 不正确
,D 。
知识拓展 中氢原子的活性
—OH
O
CH3C
ClCHCH3
,
错误 项 苯乙烯分子中含有碳碳双键 可以发生加聚反应生
;D , ,
成聚苯乙烯 正确
, 。
审题方法 苯乙烯分子中含有苯环和碳碳双键 苯环上的氢
,
原子在铁粉作用下可以与液溴发生取代反应 碳碳双键可以与
;
酸性 溶液发生氧化反应 可以与卤化氢发生加成反应
KMnO4 , 。
4(2017课标Ⅱ,10,6分)下列由实验得出的结论正确的是
.
( )
实验 结论
将乙烯通入溴的四氯化碳溶 生成的 二溴乙烷无
1,2-
A. 液 溶液最终变为无色透明 色 可溶于四氯化碳
, 、
乙醇和水都可与金属钠反应 乙醇分子中的氢与水分子
B. 产生可燃性气体 中的氢具有相同的活性
用乙酸浸泡水壶中的水垢 可 乙酸的酸性小于碳酸的
,
C. 将其清除 酸性
甲烷与氯气在光照下反应后
的混合气体能使湿润的石蕊 生成的氯甲烷具有酸性
D.
试纸变红
O
OH > HO C
OH >H—O—H>CH3CH2—OH
考点二 醇、酚
5(2019课标Ⅲ,36,15 分)氧化白藜芦醇 具有抗病毒等作
. W
用 下面是利用 反应合成 的一种方法
。 Heck W :
回答下列问题
:
的化学名称为
(1)A 。
中的官能团名称是
(2) COOH 。
反应 的类型为 的分子式为
(3) ③ ,W
。
不同条件对反应 产率的影响见下表
(4) ④ :
实验 碱 溶剂 催化剂 产率
/%
1 KOH DMF Pd(OAc)2 22.3
2 K2CO3 DMF Pd(OAc)2 10.5
3 Et3N DMF Pd(OAc)2 12.4
六氢吡啶
4 DMF Pd(OAc)2 31.2
六氢吡啶
5 DMA Pd(OAc)2 38.6
六氢吡啶
6 NMP Pd(OAc)2 24.5
上述实验探究了 和 对反应产率的影响
。
此外 还可以进一步探究 等对反应产率的
,
影响
。
为 的同分异构体 写出满足如下条件的 的结构简式
(5)X D , X
。
含有苯环 有三种不同化学环境的氢 个数比为
① ;② , 6∶ 2∶ 1;
的 与足量金属 反应可生成
③1mol X Na 2gH2。
利 用 反 应 由 苯 和 溴 乙 烷 为 原 料 制 备
(6) Heck ,
写出合成路线
,
无机试剂任选
。 ( )
5 答案 间苯二酚 苯二酚
. (1) (1,3- )
羧基 碳碳双键
(2) 、
284 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
取代反应
(3) C14H12O4
不同碱 不同溶剂 不同催化剂 或温度等
(4) ( )
(5)
I
、
HO OH
I
HO OH
(6)
Cl CH F 3 e C B H r3 2B → r C h l υ→ 2 Na 醇 O → H ü ï ï ý 钯催化剂 → KI/BTPPC þ ï ï → I
解析 本题涉及的考点有有机官能团的识别 有机物的命
、
名 同分异构体的书写 有机合成路线的设计等 通过对流程
、 、 。
图和表格的分析 考查了接收 整合化学信息的能力 以氧化
, 、 。
白藜芦醇 的合成为载体 体现了证据推理与模型认知这一
W ,
学科核心素养 同时体现化学在社会发展 科技进步 生产生
。 、 、
活中的价值
。
中两个酚羟基处于间位 所以 的名称为间苯二酚或
(1)A , A
苯二酚
1,3- 。
丙烯酸中含有两种官能团 碳碳双键和羧基
(2) : 。
反应 中两个甲基被两个氢原子取代
(3) ③,D 。
题表 组实验中 碱与溶剂均为变量 探究了不同碱和不
(4) 6 , ,
同溶剂对反应产率的影响 另外催化剂具有选择性 不同的催
。 ,
化剂也可能对反应产率有影响 还可以进一步探究催化剂对反
,
应产率的影响
。
由条件 可知 分子中应含有两个甲基且结构高度对称
(5) ② X ;
由条件 可知 分子中应含有两个酚羟基
③ X 。
结 合 题 中 的 合 成 方 法 可 知 要 合 成
(6) W ,
需合成 和
, I ;
结合 由
A→B,
最多与 发生反应 产物之一可被氧化
1 mol W 2 mol NaOH ,
成二元醛 满足上述条件的 有 种 若 的核磁共
。 W , W
振氢谱具有四组峰 则其结构简式为
, 。
与 的关系为 填序号
(5)F G ( ) 。
碳链异构 官能团异构
a. b.
顺反异构 位置异构
c. d.
的结构简式为
(6)M 。
OH 参照上述合成路线 以 为原料 采用如下方法制 (7) , , 备医药中间体 。
该路线中试剂与条件 为 的结构简式为
1 ,X
试剂与条件 为 的
; 2 ,Y
结构简式为
。
6 答案 分 己二醇 碳碳双键 酯基
. (18 )(1)1,6- ,
取代反应 减压蒸馏 或蒸馏
(2) ( )
O
(3) HOC
合成 结合原料 和
I ;
利用取代反应与消去反应合成 据此
CH3CH2Br, ,
写出合成路线
。
6(2018天津理综,8,18分)化合物 具有镇痛 消炎等药理作
. N 、
用 其合成路线如下
, :
的系统命名为 中官能团的名称
(1)A ,E
为
。
的反应类型为 从反应所得液态有机混合
(2)A→B ,
物中提纯 的常用方法为
B 。
的化学方程式为
(3)C→D
。
的同分异构体 不考虑手性异构 可发生银镜反应 且
(4)C W( ) ;
浓硫酸
Br + C2H5OH
△
O
C2H5OC
Br + H2O
O
(4)5 H
O Br
(5)c
(6)
O
NH2
HO
Br O
或
(7)HBr,△ O2/Cu Ag,△
解析 中混有的杂质应是 及 与 反应可
(2)B A、HBr A HBr
能生成的二溴代物 与其他物质的沸点有较大的差距 通过
,B ,
蒸馏的方式可以提纯 的反应是 和乙醇间的酯
B。 (3)C→D C
化反应 书写该化学方程式时要注意反应条件及反应的可逆
,
O
性
。 (4) HOC
Br 的同分异构体 能发生银镜反应
W
且 最多与 反应 说明 中含有
1 mol W 2 mol NaOH , W HCOO—;
和 反应的产物之一可被氧化成二元醛 则反应产物
W NaOH ,
为甲酸钠和一种二元醇 两个羟基均位于端碳上 该二元醇
( ),
的两个羟基一个来自 原子的水解 一个来自酯基的水解 则
Br , ,
的 结 构 简 式 为
W HCOO CH2 CH CH2 Br 、
C2H5
CH3
HCOO CH2 C CH2 Br 、
CH3
HCOO CH2 CH CH2 CH2 Br 、
CH3
HCOO CH2 CH2 CH CH2 Br、
CH3
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 285
共 种 五种分子中核磁共振
HCOO—CH2(CH2)3CH2—Br, 5 。
CH3
氢谱有四组峰的是 根据
HCOO CH2 C CH2 Br 。 (7) D
CH3
Br O 的转化可知 是由 和
→E
反应得到的
,
OH
结合 的转化可知试剂和条件 是 加热 由
A→B 1 HBr、 。
O 制备 所需试剂和条件 是 铜或银 加热
2 O2、 、 。
规律方法 羧酸 酯类及羟基醛可形成类别异构
、 。
考点三 醛、羧酸和酯
7(2018课标Ⅰ,9,6分)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中
. ,
下列操作未涉及的是
( )
7 答案 D 冰醋酸 乙醇在浓硫酸作用下 加热反应生成乙
. 、 ,
酸乙酯 涉及 导出乙酸乙酯的导气管在饱和碳酸钠溶液上
,A ;
方可以防止倒吸 涉及 乙酸乙酯难溶于水 浮在溶液上方
,B ; , ,
可以用分液法分离出乙酸乙酯 涉及 蒸发是使易溶固体从
,C ;
其溶液中析出 不涉及
,D 。
知识拓展 制取乙酸乙酯实验中 饱和碳酸钠溶液的作用是
,
溶解乙醇 吸收乙酸 降低乙酸乙酯的溶解度 便于乙酸乙酯的
、 、 ,
分离 提纯
、 。
8(2019江苏单科,17,15分)化合物 是合成一种天然茋类化
. F
合物的重要中间体 其合成路线如下
, :
OH
Br SOCl2
→
△
HO COOH
A
OH
Br CH3OH
→
HO COCl
B
OH
Br
CH3OCH2Cl
三乙胺 →
HO COOCH3
C
OCH2OCH3
Br
HO COOCH3
D
CH3I
→
K2CO3
OCH2OCH3
Br
LiAlH4
→
H3CO COOCH3
E
的反应中有副产物 分子式为 生成
(3)C→D X( C12H15O6Br) ,
写出 的结构简式
X : 。
的一种同分异构体同时满足下列条件 写出该同分异构
(4)C ,
体的结构简式
: 。
能与 溶液发生显色反应
① FeCl3 ;
碱性水解后酸化 含苯环的产物分子中不同化学环境的 ② ,
氢原子数目比为
1 ∶ 1。
O
C
已知 Mg 1) R′
(5) :R—Cl 无水乙醚→RMgCl
OCH2OCH3
Br
H3CO CH2OH
F
中含氧官能团的名称为 和
(1)A 。
的反应类型为
(2)A→B 。
R OH
R″
+ → C
2)H3O
R′ R″
表示烃基 和 表示烃基或氢
(R ,R′ R″ )
写出以
COOCH3
和 为原料制备
CH3CH2CH2OH
CH3
OH
的合成路线流程图 无机试剂
CH2CHCH2CH3 (
CH3
和有机溶剂任用 合成路线流程图示例见本题题干
, )。
8 答案 分 酚 羟基 羧基 取代反应
. (15 )(1)( ) (2)
(3)
OCH2OCH3
Br
CH3OCH2O COOCH3
(4)
O
HO OCCH2Br
OH
O2
(5)CH3CH2CH2OH → CH3CH2CHO
Cu,△
COOCH3 LiAlH4
→
CH3
CH2OH HCl
→
CH3
CH2Cl
CH3
Mg
无水乙醚→
CH2MgCl
1)CH3CH2CHO
+ →
2)H3O
CH3
OH
CH2CHCH2CH3
CH3
解析 本题涉及的考点有有机反应类型的判断 同分异构体
、
的书写 有机合成路线设计等 考查考生接受 吸收 整合化学
、 , 、 、
信息的能力 体现科学态度与社会责任的学科核心素养
, 。
发生的是取代反应
(2)A→B 。
与 按物质的量之比 反应生成 按物
(3)C CH3OCH2Cl 1 ∶ 1 D,
质的量之比 反应生成
1 ∶ 2 X。
符合条件的同分异构体分子中应含有酚羟基和酯基 由信
(4) ,
286 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
息 可 知 该 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 只 能
②
为
O
O C
HO
CH2Br
。
OH
结 合 已 知 信 息 可 知 若 要 制 备
( 5 ) ,
OH
首先要制备
CH2 CHCH2CH3 ,
CH3
CH2MgCl
CH3
O
和
CH3CH2C
利 用 题 中 的 转 化 可 将
H , E → F
COOCH3 转化为
CH3
CH2OH
,
CH3
CH2OH 与
CH3
反应可生成
HCl
CH2Cl
;CH3CH2CH2OH
催化氧化制
CH3
O
得
CH3CH2C
(7)
H 。
9(2018课标Ⅰ,36,15分)化合物 可用作高分子膨胀剂 一
. W ,
种合成路线如下
:
回答下列问题
:
的化学名称为
(1)A 。
的反应类型是
(2)② 。
反应 所需试剂 条件分别为
(3) ④ 、 。
的分子式为
(4)G 。
中含氧官能团的名称是
(5)W 。
写出与 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式 核磁
(6) E (
共振氢谱为两组峰 峰面积比为
, 1 ∶ 1)
。
苯乙酸苄酯
是花香型
(7) ( CH2COOCH2 )
香料 设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路
,
线
无机
(
试剂任选
)。
9 答案 氯乙酸
. (1)
取代反应
(2)
乙醇 浓硫酸 加热
(3) / 、
(4)C12H18O3
羟基 醚键
(5) 、
(6)
CH2OH
HCl
→
CH2Cl
NaCN
→
CH2CN
H2SO4
→
CH2COOH
C6H5CH2OH
浓 → CH2COOCH2
H2SO4△
解析 过程中
(2)ClCH2COONa →NC—CH2COONa —CN
取代了 故 为取代反应
—Cl, ② 。 根据 的结构简式知 反应 为酯化反应 所需试剂是
(3) D、E , ④ ,
反应条件为浓硫酸 加热
CH3CH2OH, 、 。
根据 的键线式结构可知 的分子式为
(4) G G C12H18O3。
中含有两种含氧官能团 分别为羟基和醚键
(5)W , 。
由核磁共振氢谱信息可知 个氢原子分为两类 数目之
(6) ,12 ,
比为 空间结构完全对称 符合条件的 的同分异构体
1 ∶ 1, , E
为
。
方法技巧 对比反应前后有机物结构差异可以判断反应类
型 如本题中 为取代反应 进而可推知 所需试剂和
, D→E , D→E
反应的条件
。
10(2018课标Ⅲ,36,15分)近来有报道 碘代化合物 与化合
. , E
物 在 催化下可以发生偶联反应 合成一种多官能团
H Cr-Ni ,
的化合物 其合成路线如下
Y, :
已知 NaOH/H2O
:RCHO+CH3CHO → R—CHCH—CHO+H2O
△
回答下列问题
:
的化学名称是
(1)A 。
为单氯代烃 由 生成 的化学方程式为
(2)B , B C
。
由 生成 生成 的反应类型分别是
(3) A B、G H 、
。
的结构简式为
(4)D 。
中含氧官能团的名称为
(5)Y 。
与 在 催化下也可以发生偶联反应 产物的结构
(6)E F Cr-Ni ,
简式为
。
与 互为同分异构体 且具有完全相同官能团 的
(7)X D , 。 X
核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢 其峰面积之
,
比为 写出 种符合上述条件的 的结构简式
3 ∶ 3 ∶ 2。 3 X
。
10 答案 丙炔
. (1)
△
(2) CH2Cl +NaCN → CH2CN +NaCl
取代反应 加成反应
(3)
(4) —CH2COOC2H5
羟基 酯基
(5) 、
(6) C6H5
OH
O
O
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 287
O
(7)
O
、
O
O
、
O
、
O
O
O
、
O
O
、
O
O
解析 为 化学名称是丙炔
(1)A CH3 CCH, 。
为单氯代烃 则 为 由合成路线知
(2)B , B CH2 CCH , ,
Cl
为 取 代 反 应 由 生 成 的 化 学 方 程 式 为
B→C , B C
△
CH2 CCH + NaCN → CH2 CCH + NaCl 。
Cl CN
由反应条件及 的结构简式知 生成 是取代反应 由
(3) A ,A B ;
的分子式和已知信息知 为
F , F
CHO 为
, G
CHCH—CHO 分析 的结构简式可以判断出
, H G
生成 是加成反应
H 。
分析合成路线可知 为 在酸性条件
(4) ,C CH2 CCH ,C
CN
下可以发生水解 生成 其在浓
, HCC CH2COOH , H2SO4
作用下与 发生酯化反应生成 则 的结构简式
CH3CH2OH D, D
O
为
HCC CH2 C
分析 的结构简式知 中的含氧官能团为羟基和酯基
(5) Y ,Y 。
观察合成路线 分析 与 反应生成 的原理知 与
(6) , E H Y ,E F
发 生 偶 联 反 应 的 产 物 的 结 构 简 式
为
OCH2CH3 。
CH2
CH C
OH
O
CH2 C
O CH2CH3
。
与 互为同分异构体且官能团相同 说明 中含有碳碳三
(7)X D , X
键和酯基 有三种不同化学环境的氢 其个数比为 则
,X , 3 ∶ 3 ∶ 2,
O
符合条件的 的结构简式为
X CH3 CC C
OCH2CH3 、
O
CH3CH2 CC C
O CH3 、
O
CH3 CC CH2 C
OCH3 、
O
CH3C
O CC CH2CH3 、
O
CH3CH2C
O CC CH3 、
O
CH3 C
OCH2 CC CH3 。
审题指导 对于信息型有机合成题要注意题中新信息的应
用 新信息包括已知信息和分析合成路线得出的信息 如
, ,
题
(6) 。
教师专用题组
考点一 烃、卤代烃
1(2016课标Ⅱ,8,6分)下列各组中的物质均能发生加成反应
.
的是
( )
乙烯和乙醇 苯和氯乙烯
A. B.
乙酸和溴乙烷 丙烯和丙烷
C. D.
答案 B 乙醇 溴乙烷 丙烷均不能发生加成反应
、 、 ,A、C、D
均不正确 氯乙烯的结构简式为 含有碳碳双键
。 CH2 CHCl, ,
能发生加成反应 苯在一定条件下可与 发生加成反应 故
; H2 , B
项正确
。
规律方法 能发生加成反应的官能团或物质有
: CC 、
O
CC 、 C
O
、 C
考点二 醇、酚
3(2015重庆理综,5,6分)某化妆品的组分 具有美白功效 原
. Z ,
从杨树中提取 现可用如下反应制备
, :
含苯环的物质等
H 、 。
CH2CH2CH3
2(2016上海单科,5,2 分)烷烃 的命名
. CH3CH2CHCHCH3
CH3
正确的是
( )
甲基 丙基戊烷 异丙基己烷
A.4- -3- B.3-
甲基 丙基戊烷 甲基 乙基己烷
C.2- -3- D.2- -3-
答案 D 先选择分子中含有碳原子数最多的碳链为主链
;
当碳链含有的碳原子数相同时 选择支链最多的碳链为主链
, 。
然后从离支链较近的一端给主链的碳原子编号 题给物质的
。
名称是 甲基 乙基己烷 故选项 正确
2- -3- , D 。
OH
+
HO
X
H2C CH
→
Y
OH
HO
Z
下列叙述错误的是
( )
和∙∙均能使溴水褪色
A.X、Y Z
和 均能与 溶液反应放出
B.X Z NaHCO3 CO2
既能发生取代反应 也能发生加成反应
C.Y ,
可作加聚反应单体 可作缩聚反应单体
D.Y ,X
答案 B 项 分子中均含酚羟基 分子中含碳碳双
A ,X、Z ,Y
键 溴水与 可发生取代反应 与 可发生加成反应 都能
, X、Z , Y ,
使溴水褪色 项 分子中都没有羧基 不能与 溶
;B ,X、Z , NaHCO3
液反应生成 项 分子中苯环上的氢原子可以发生取
CO2;C ,Y
代反应 分子中含碳碳双键及苯环 可发生加成反应 项
,Y , ;D ,
分子中含碳碳双键 能发生加聚反应生成高分子化合物
Y , ,X
属于酚 可发生缩聚反应生成高聚物
, 。
4(2015天津理综,8,18分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间
.
体 以 和 为原料合成扁桃酸衍生物 的路线如下
。 A B F :
288 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
OH
O
HO
OH 一定条件 A
←
B
C
→
CH3OH 浓硫酸
,△
OH
O HO
浓氢溴酸
OCH3
→ △
Br
O HO
OCH3
D F
副产物 等
→ E
分子式为 可发生银镜反应 且具有酸性 所含
(1)A C2H2O3, , ,A
官能团名称为
。
写出 的化学反应方程式
A+B→C :
。
(2)C(
② OH
O
HO
①
③
OH
中 个 的酸性由强
) ①、②、③3 —OH
到弱的顺序是
。
是由 分子 生成的含有 个六元环的化合物 分子
(3)E 2 C 3 ,E
中不同化学环境的氢原子有 种
。
的反应类型是 在一定条
(4)D→F ,1 mol F
件下与足量 溶液反应 最多消耗 的物质的量
NaOH , NaOH
为
mol。
写出符合下列条件的 的所有同分异构体 不考虑立体异
F (
构 的结构简式
) :
。
属于一元酸类化合物
①
苯环上只有 个取代基且处于对位 其中一个是羟基
② 2 ,
已知 PCl3
(5) : R CH2 COOH →R CH COOH
△
Cl
有多种合成方法 在方框中写出由乙酸合成 的路线流
A , A
程图 其他原料任选
( )。
合成路线流程图示例如下
:
H2O CH3COOH
H2CCH2 催化剂 → CH3CH2OH 浓硫酸 → CH3COOC2H5
,△ ,△
答案 醛基 羧基
(1) 、
CHO
+
COOH
一定条件
→
OH
OH
O
HO
OH
(2)③>①>② (3)4
取代反应
(4) 3
H3C Br
COOH 、
HO
Br
COOH 、
HO
COOH
、
Br
HO
Br
COOH
HO
盐酸
PCl3 CH2Cl NaOH,H2O CH2OH
(5) CH3COOH → → →
△ △ COOH COONa
CH2OH O2 CHO
→ Cu,△
COOH COOH
解析 能发生银镜反应且具有酸性 说明 分子中含
(1)A , A
O
有醛基和羧基 结合 的分子式可确定其为
, A H C
COOH ;
由 与 的结构可逆推出 为苯酚 故相关反应方程式为
A C B ,
CHO +
COOH
一定条件 →
OH
OH
O
HO
OH 依题意 。 (3)
O
可确定 为 O 其分子
E HO OH ,
O
O
中含有 种不同化学环境的氢原子 的过程中羟基
4 。 (4)D→F
被溴原子取代 中含有 酚羟基 共需消耗
。 1 mol F 1 mol , 1 mol
中和 水解生成的 及 共
NaOH, 1 mol F 1molHBr 1mol—COOH
需消耗 故 最多可消耗 符合
2 mol NaOH, 1 mol F 3 mol NaOH。
题给 两 个 条 件 的 的 同 分 异 构 体 有 如 下 种
F 4 :
H3C Br
COOH 、
HO
Br
COOH 、
HO
Br
COOH
、
HO
COOH
由题给
。 (5)
Br
HO
信息知 PCl3 由 合成
:CH3COOH → CH2 COOH , CH2 COOH
△
Cl Cl
O
H C
只需经水解 酸化 催化氧化即可
COOH , 、 、 。
考点三 醛、羧酸和酯
5(2016课标Ⅲ,8,6分)下列说法错误的是
. ( )
乙烷室温下能与浓盐酸发生取∙代∙反应
A.
乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
B. 乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
C.
乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体
D.
答案 A 乙烷在室温下不能与浓盐酸发生取代反应 故
,
错误
。
思路分析 烷烃在光照条件下能与 溴蒸气发生取代反
Cl2、
应 烯烃与 在一定条件下能发生加成反应 二者与浓盐酸
, HCl , 在室温下均不反应
。
6(2015 课标Ⅱ,8,6 分)某羧酸酯的分子式为
. C18H26O5,1 mol
该酯完全水解可得到 羧酸和 乙醇 该羧酸的分子
1 mol 2 mol ,
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 289
式为
( )
A.C14H18O5 B.C14H16O4
C.C16H22O5 D.C16H20O5
答案 A 该羧酸酯和 反应得 羧酸和
1 mol 2molH2O 1mol
根据原子守恒可知羧酸的分子式为
2 mol C2H5OH, C14H18O5。
思路分析 利用酯化反应的特点 羧酸与 醇反应
,1 mol 1 mol
生成 酯基就会生成
1 mol 1 mol H2O。
解题关键 利用原子守恒法 计算出该羧酸的分子式
, 。
7(2015山东理综,9,5分)分枝酸可用于生化研究 其结构简式
. ,
如图 下列关于分枝酸的叙述正确的是
。 ( )
COOH
CH2
O
OH
COOH
分枝酸
分子中含有 种官能团
A. 2
可与乙醇 乙酸反应 且反应类型相同
B. 、 ,
分枝酸最多可与 发生中和反应
C.1 mol 3 mol NaOH
可使溴的四氯化碳溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 且原理相同
D. 、 ,
答案 B 分枝酸分子中含有羧基 醇羟基 碳碳双键和醚
、 、
键 种官能团 错误 分枝酸分子中含有羧基和醇羟基 故可
4 ,A ; ,
与乙醇 乙酸发生酯化 取代 反应 正确 分枝酸分子中的
、 ( ) ,B ;
六元环不是苯环 其分子结构中的羟基为醇羟基 不能与
, ,
发生中和反应 故 分枝酸最多可与 发
NaOH , 1 mol 2 mol NaOH
生中和反应 错误 分枝酸使溴的四氯化碳溶液褪色发生的
,C ;
是加成反应 使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应 原
, ,
理不同 错误 ,D 。
8 (2015 北京理综,25,17 分) 张 烯炔环异构化反应 被
. “ - ”
收录 该反应可高效构筑五元环状化合物
《Name Reactions》 。 :
O R′
R CC C HCC
O CH2 H2C R′′
铑催化剂
→
表示氢 烷基或芳基
(R、R′、R′′ 、 )
合成五元环有机化合物 的路线如下
J :
A B H2 N 加成反应→ M 催化→剂
C3H4 C4H8O 催化剂 C 酯化反→应
C7H6O 碱 [O] F 试剂 a ⅰ. 试剂 b
D
→E →
C9H8O2
→ G ⅱ.H+→ H
C2H4O
I
铑催化剂
→
C13H12O2
O
已知
: C
O
H + CH2 C
由碳 氢 氧三种元素组成 相对分子质量是 的结
(2)B 、 、 , 30。 B
构简式是
。
含有与 相同的官能团 是芳香族化合物 中含
(3)C、D B ,C 。 E
有的官能团是
。
与试剂 反应生成 的化学方程式是
(4)F a G
试剂 是
; b 。
和 均为不饱和醇 的结构简式是
(5)M N 。 M 。
为顺式结构 写出 和 生成 顺式结构 的化学方程
(6)N , N H I( )
式
:
。
答案
(1) CH3CCH
(2)HCHO
碳碳双键 醛基
(3) 、
(4) CHCH COOH + Br2 →
醇溶液
CH CH COOH NaOH
Br Br
(5) CH3CCCH2OH
HOH2C CH3
( 6 ) CC COOH + CC
H H
催化剂
→ CC COOCH2 CH3 + H2O
CC
H H
解析 由 的结构简式 结合题中构筑五元环状化合物的信息
J ,
可推知 为 I
碱
H →H CC CHO + H2O
属于炔烃 其结构简式是
(1)A , 。
CC C
O
O CH2 CHCH CH3 , 逆推
出 为 为
N CH3 CHCH CH2 OH , H
CC COOH 为 不 饱 和 醇 则 为
; M , M
由 三种元素组成 相对分子
CH3 CC CH2OH ;B C、H、O ,
O
质量是 只能是
30, HCH
则 为 由题中信
, A CH3 CCH ;
息可知 为
C
CHO
为 结合已知可得 为
,D CH3CHO, E
CHCH CHO
则 为 , F CHCH COOH 与 ,F
的 溶 液 发 生 加 成 反 应 生 成
Br2 CCl4 G:
CH CH COOH 在 醇溶液 加热条件下发
,G NaOH 、
Br Br
生消去反应生成 CC COONa 酸化后得
, H。
9(2015福建理综,32,13分) 司乐平 是治疗高血压的一种临
. “ ”
床药物 其有效成分 的结构简式如图所示
, M 。
290 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
下列关于 的说法正确的是 填序号
(1) M ( )。
属于芳香族化合物
a.
遇 溶液显紫色
b. FeCl3
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.
完全水解生成 醇
d.1 mol M 2 mol
肉桂酸是合成 的中间体 其一种合成路线如下
(2) M , :
Cl2/ h ν NaOH/H2O A →B(C7H6Cl2)
△
→
CHO
CH3CHO 稀 OH-→
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
C(
HO CHCH2CHO
△ ⅰ.[Ag(NH3)2]+ 肉桂酸
) →D(C9H8O) ⅱ.H+ →
Ⅳ Ⅴ
OH O
已知
: R C R′(H) → R C
OH
步骤 反应的化学方程式为
② Ⅱ 。
步骤 的反应类型是
③ Ⅲ 。
肉桂酸的结构简式为
④ 。
的同分异构体有多种 其中苯环上有一个甲基的酯类
⑤C ,
化合物有 种
。
答案 分
(13 )(1)a、c
甲苯 反应中有一氯取代物和三氯取代物生成
(2)①
②
R′(H)+H2O
烃 的名称为 步骤 中 的产率往往偏低
① A 。 Ⅰ B ,
其原因是
。
CHCl2
水
+2NaOH →
△
CHO
+2NaCl+H2O
加成反应
③ ④
CHCHCOOH
⑤9
解析 中含有苯环 属于芳香族化合物 正确 苯环
(1)M , ,a ;
上无酚羟基 遇 溶液不显紫色 错误 中有碳碳双键 , FeCl3 ,b ;M ,
能使酸性高锰酸钾溶液褪色 正确 水解生成
,c ;1 mol M 1 mol
CH3
错误
CH3 C OH 、2 mol CH3CH2OH,d 。
CH3
符合条件的同分异构体有
(2)⑤ HCOOCH2 CH3
邻 间 对 种 邻 间 对
( 、 、 3 )、 CH3COO CH3 ( 、 、 3
种 邻 间 对 种
)、 CH3OOC CH3 ( 、 、 3 )。
对应学生用书
起始页码243
时间: 分钟 分值: 分
40 75
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 性 溶液褪色的同分异构体多于 种 不正确
( 6 , 18 , ) KMnO4 4 ,B 。
1 . (2 乙 01 烯 9 使 河 溴 北 水 唐 或 山 酸 一 性 模 高 ,8 锰 )下 酸 列 钾 说 溶 法 液 正 褪 确 色 的 均 是 属于加成反应 ( )
A.
分子中的 个碳原子不可能处于同一直线上
B.CH3CH2CH3 3
聚乙烯 麦芽糖和蛋白质均属于有机高分子化合物
C. 、
等质量的乙烯和乙醇完全燃烧 消耗 的物质的量相同
D. , O2
1 答案 B 项 乙烯分子中含有碳碳双键 可与溴发生加
. A , ,
成反应 与高锰酸钾发生氧化反应 反应类型不同 故 错误
, , , A ;
项 为烷烃 个碳原子不可能在同一直线上 故
B ,CH3CH2CH3 ,3 ,
正确 项 麦芽糖相对分子质量较小 不是高分子化合物
B ;C , , ,
故 错误 项 乙醇可写成 的形式 等质量时乙
C ;D , C2H4·H2O ,
烯的物质的量大于乙醇的物质的量 故消耗氧气的物质的量
, :
乙烯大于乙醇 故 错误
, D 。
2(2019安徽江南十校联考,12)下列说法中正确的是
. ( )
因发生加成反应 苯可使溴水褪色
A. ,
能使酸性 溶液褪色的同分异构体共有 种
B.C5H10 KMnO4 4
分子中最多有 个原子共平面
C. CHCHCH3 12
将 分子中的一个 原子换成 原子后 其分子式为
D. N C ,
C7H13N3
2 答案 D 苯不能与溴水发生反应 不正确 能使酸
. ,A 。 C5H10
CHCHCH3 分子中最多有 17 个原子共平面 ,C 不正
确 将一个 原子换成 原子后 分子中要多出一个 原子
。 N C , H ,
正确
D 。
3(2019河南八市重点高中一测,4)下列关于有机化合物说法
.
正确的是
( )
按系统命名法 的名称为 甲基丁烷
A. CH3CH(CH3)CH2CH3 3-
用酸性高锰酸钾溶液可以除去乙烷中的乙烯
B.
用碳酸氢钠溶液可以区别乙酸和乙醇
C.
丙烯分子中所有原子可能共平面
D.
3 答案 C 的名称为 甲基丁烷 不正
. CH3CHCH2CH3 2- ,A
CH3
确 乙烯与酸性 溶液反应生成 引入了新杂质
; KMnO4 CO2, ,B
不正确 乙酸与 溶液反应可生成 气体 乙醇不与
; NaHCO3 CO2 ,
溶液反应 正确 丙烯的结构简式为
NaHCO3 ,C ; CH3CH CH2,
分子中有饱和碳原子 所有原子不可能共平面 不正确
, ,D 。
归纳总结 酸性 溶液可以区别乙烷和乙烯 除去乙烷
KMnO4 ;
中的乙烯可以用溴水
。
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
( 6 , 12 , )
4(2020届天津七校联考,6改编) 是一种常见的食品抗氧
. BHT
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 291
化剂 合成方法有如下两种 的化学名称是
, : (1)A 。
的结构简式是 中官能团的名
(2)B ,D
称是
。
中属于取代反应的有 填序号
(3)①~⑥ ( )。
反应 的化学方程式为
(4) ⑥
。
有多种同分异构体 与 具有相同官能团的有
下列说法正确的是 (5)C , C
( ) 种 不包括 其中核磁共振氢谱为四组峰的结构简式为
能与 溶液反应生成 ( C), 任写一种
A. H3C OH Na2CO3 CO2 ( )。
与 互为同系物 CH3
B. H3C OH BHT
参照上述合成路线 以 为原料
久置于空气中会被氧化 (6) , CH3C CH2CH2CH2CH2Br
C.BHT
两种方法的反应类型都是加成反应
Br
D.
4 答案 BC 酚羟基的酸性比碳酸弱 与碳酸钠反应生成碳
. , 无机试剂任选 设计制备 的合成路线
酸 氢 钠 不 生 成 二 氧 化 碳 气 体 故 错 误 ( ), 。
, , A 。
与 结构相似 分子组成上相差 个 6 答案 甲基 二溴丁烷
H3C OH BHT , 8 . (1)2- -1,2-
原子团二者互为同系物 故 正确 分子中含酚羟
CH2 , , B 。 BHT OH
基 易被氧化 故 正确 方法二发生的是取代反应 故 羧基 碳碳双键
, , C 。 , D (2) H3C CH2 C CH2OH 、
错误
。
易错警示 注意酚和芳香醇的区别 CH3
(1) ;(2)C6H5OH+Na2CO3
(3)②⑤⑥
→ C6H5ONa+NaHCO3。
5(2019 湖南、湖北八市十二校一调,14) 已知 (4)
. RCH2OH
K2Cr2O7/H
+
K2Cr2O7/H
+
某有机物 的分
CH3CHCCOOH+
→ RCHO → RCOOH。 X
子式为 能和钠反应放出氢气 经酸性重铬酸钾
C6H14O, 。 X
溶液氧化最终生成 若不考虑立体结
(K2Cr2O7) Y(C6H12O2),
构 和 在一定条件下生成的酯最多有
,X Y ( )
种 种 种 种
A.4 B.8 C.32 D.64
5 答案 D 根据已知信息得出只有含 的醇能被
. “—CH2OH”
氧化成羧酸 符合条件的醇相当于正戊烷 异戊烷 新戊烷分别
, 、 、
有一个氢原子被 取代 共有 种 则氧化后对应的
“—CH2OH” , 8 ,
羧酸也有 种 相互间反应生成的酯共有 种 故选
8 , 8×8=64 , D。
催化剂 催化剂
关联知识 为烃基
R—CH2OH(R ) →R—CHO →
O2,△ O2,△
R′
催化剂
为 烃 基
R—COOH, R CH OH ( R、 R′ ) →
O2,△
R′ R′
为烃基 无法被催化氧化
R CO ; R C OH (R、R′、R″ ) 。
R″
三、非选择题 共 分
( 45 )
6(2020届湖北武汉部分重点中学起点考试,19) 分 有机
. (15 )
物 用于制造香精 可利用下列路线合成
F , 。
回答下列问题
:
浓硫酸
CH2OH
△
CH3CHCCOOCH2
CH3
CH3
+H2O
CH3 CH3
或
(5)11 CH2 C COOH CH3C CH2COOH
OH CH3 OH
(6)
解析 由合成路线可知 甲基 丁烯与溴发生加成反应
,2- -1-
Br
生成 则 为 发生水解反应生
A, A H3C CH2 C CH2Br ;A
CH3
OH
成 则 为 结合 的分子式 可
B, B H3C CH2 C CH2OH ; C ,
CH3
OH
知 为 对比 分子式 结合 能
C H3C CH2 C COOH ; C、D , D
CH3
使溴 水 褪 色 且 中 含 有 个 甲 基 可 知 为
, D 2 , D
发生水解反应得
H3C CH C COOH 。 CH2Cl
CH3
到的 为 与 发
E CH2OH ; H3C CH C COOH E
CH3
292 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
生酯化反应生成的 为 F H3C CH C COOCH2 。
CH3
解题思路 制备 由逆合成法可知 酯化 氧化 水
, , ← ←
解 即先发生卤代烃的水解反应 再将一个 氧化为
, , —OH
最后发生酯化反应
—COOH, 。
7(2019 江西重点中学联考,36) 分 某新型药物
. (15 ) H
(
CH2
C
O
C
H3C
NH COOCH3
)
是一种可用于治
疗肿瘤的药物 其合成路线如图所示
, :
Br2/CCl4 A →
①
CH2Br
溶液
C CH3 NaOH ,△ →C 催化 O 剂 2 → D
Br
② ③ C9H10O3
B
PBr3 G⑥
→E →F 一定条件→H
④ ⑤
已知 的分子式为 能使溴的四氯化碳溶液褪色
:(1)E C9H8O2,
O
PBr3
(2)RCOOH → R C
为烃基
Br (R )
O
(3) R C
O
一定条件
Br + R′NH2 → R C
NHR′ + HBr
请回答下列问题
:
的结构简式为 的官能团的名称为
(1)A ;D
。
的反应类型是 的反应条件是
(2)① ;④
。
写出 的化学方程式
(3) B→C :
。
写出 的化学方程式
(4) F+G→H :
。
有多种同分异构体 同时满足下列条件的 的同分异构
(5)E , E
体有 种
。
能发生银镜反应
ⅰ.
能发生水解反应
ⅱ.
分子中含的环只有苯环
ⅲ.
参照合成 的上述路线 设计一条由乙醛和
(6) H , NH2CH(CH3)2
为起始原料制备医药中间体 的合成
CH3CONHCH(CH3)2
路线
。
7 答案
. (1)
CCH2 羟基
、
羧基
CH3
加成反应 浓硫酸 加热
(2) 、
(3)
CH2Br
C CH3
+2NaOH
△
→
Br
CH2OH
C CH3
+2NaBr
OH
H3C
(4) H2N COOCH3 +
CH2
C
O
C
一定条件 Br
→
CH2
C
O
C
H3C
NH COOCH3 +HBr
(5) 5
O
O2 PBr3
(6)CH3CHO 催化剂 → CH3COOH 一定条件→ CH3C
、△
Br
NH2CH(CH3)2
一定条件 → CH3CONHCH(CH3)2
解析 由 的结构简式 结合反应条件 逆推可知 为
B , , A
CCH2
; B
发 生 水 解 反 应 生 成 的
C
为
CH3
OHOH
C CH2
;
结合
D
的分子式可知
C
发生氧化反应生成
CH3
的 为
D
OH
C COOH 的分子式为 能使溴的
;E C9H8O2,
CH3
四氯化碳溶液褪色 则 是发生消去反应生成 故 为
, D E, E
CH2
C
发生信息 中的反应生成的 为
COOH ;E (2) F
CH2
C
O
C
结合信息 及 的结构简式 可知
Br ; (3) H , G
H3C
为 为
H2N COOCH3 。 (1)D
OH
C COOH
,
CH3
所含官能团为羟基 羧基 是加成反应 为消去反应
、 。 (2)① ;④ ,
反应条件是浓硫酸 加热 与 水溶液在加热时发
、 。 (3)B NaOH
生取代反应产生 与 发生取代反应生成
C。 (4)F G H。
的同分异构体分子中含有苯环 且同时满足下列条件
(5)E , :
能发生银镜反应 能发生水解反应 说明含有
① 、② , —OOCH。
OOCH
若只有一个取代基 则为 或
, CHCHOOCH CCH2 ;
若有两个取代基 则为 有邻 间 对 种
, —CHCH2、—OOCH, 、 、 3
结构 故符合条件的同分异构体共有 种
, 5 。
疑难突破 设计有机合成路线的关键 利用原料分子构建
:(1)
目标分子的碳骨架 将原料分子进行官能团消除 引入 转
;(2) 、 、
化 得到目标分子的官能团
, 。
8(2018福建南平一模,36) 分 香料 的合成路线如下
. (15 ) E :
专题十五 烃及其衍生物的结构和性质 293
OH O 自动脱水
已知
: C OH → C
的化学名称是 中官能团的名称为
(1)B 。 D 。
和 生成 的反应类型为 的结构简式
(2)C D E ,E
为
。
与足量银氨溶液反应生成 的核磁
(3)1 mol B g Ag;A
共振氢谱有 组峰
。
同时满足下列条件的 的同分异构体有 种 不含
(4) C (
立体异构
)。 遇 溶液发生显色反应 能发生银镜反应
① FeCl3 ②
用 合成一种催眠药 的合成路线如下
D I :
OH
液氨
已知 1)
: CH3CHO + CH3CCNa →+ CH3CHCCCH3
2)H3O
生成 的化学方程式为
(5)D F
。 以乙炔和甲醛为起始原料 选用必要的无机试剂合成
(6) ,
O CONH2
写出合成路线 用结构简式表示有机物
CH2 , ( ,
CC H
用箭头表示转化关系 箭头上注明试剂和反应条件
, )。
8 答案 苯甲醛 羟基
. (1)
O
酯化反应 或取代反应
(2) ( ) C
OH Cu O
(5)2 +O2 →2 +2H2O
△
Na HCHO
(6) HCCH → HCCNa 液氨→ HOCH2CCH
1)
+
2)H3O
O CONH2
1)COCl2
→ CH2
2)NH3
CC H
解析 甲苯在光照条件下与氯气发生侧链取代生成 为
A,A
O
(3)216 4 (4)3
CHCl2
;
由于两个羟基连在同一个碳原子上会自动脱
水生成羰基 因此 在氢氧化钠溶液中水解生成的 为
, A B
发生银镜反应酸化后得到 为苯甲酸
CHO ;B C,C ;
苯 甲 酸 与 环 己 醇 发 生 酯 化 反 应 生 成
O
E: C
O 。
根据上述分析 为 化学名称为苯甲醛
(1) ,B CHO , 。
为环己醇 官能团为羟基
D , 。
苯甲酸 和 环己醇 发生酯化反应生成 的结构
(2)C( ) D( ) E,E
O
简式为
C
O 。
与足量银氨溶液反应生成
(3)1molB( CHO ) 2 mol
银 质量为
, 216 g。 A(
CHCl2
)
中有
4
种氢原子
,
核磁
共振氢谱有 组峰
4 。
遇 溶液发生显色反应 说明结构中含有酚羟基 能发
(4) FeCl3 , ;
生银镜反应 说明结构中含有醛基 满足条件的 的同分异构
, , C
体的苯环上含有酚羟基和醛基 个侧链 有 种结构
2 , 3 。
环己醇 发生催化氧化生成 生成 的化学方程式
(5)D( ) F, F
为 OH Cu O
2 +O2 →2 +2H2O。
△
294 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题十六 生命活动的物质基础
内容 糖类 油脂 氨基酸 蛋白质
课
标 了解糖类 油脂的组成 结构特点 主要化学性质及 了解氨基酸和蛋白质的组成 结构特点 主要化
1. 、 、 、 1. 、 、
解 解读 应用 学性质及应用
读 了解糖类 油脂在生命过程中的作用 了解氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用
2. 、 2.
对本专题的考查形式以选择题为主 侧重考查物质的基本性质及重要应用 试题难度较小 近几年高考对
考情分析 , , 。
本专题内容的考查保持稳定
复习备考应注重教材内容 做到基础知识无遗漏 要重点关注常见有机物的重要性质及其在生产 生活中
备考策略 , , 、
的实际应用专题十六 生命活动的物质基础 295
银镜反应
对应学生用书 a.
起始页码127
葡萄糖与银氨溶液反应的化学方程式为 ( )
⑦ 2Ag NH3 2OH+
( ) △ ( )
考点一 糖类 油脂 CH2OH CHOH 4CHO →CH2OH CHOH 4COONH4+3NH3+
2Ag↓+H2O 。
葡萄糖被新制 悬浊液氧化的化学方程式为
b. Cu(OH)2
一、糖类
( ) ( ) △
1糖类的概念及物理性质
⑧ CH2OH CHOH 4CHO+2Cu OH 2+NaOH →Cu2O↓+
. ( )
糖类是绿色植物光合作用的产物 是动植物所需能量的
3H2O+CH2OH CHOH 4COONa 。
葡萄糖分子中含有醇羟基 故葡萄糖在一定条件下能发
(1) ,
3) ,
重要来源 糖类是由 、 、 (或碳、氢、氧) 三种元素组成 生酯化反应 葡萄糖最多能与 乙酸发生酯化反应
。 ① C H O
,1 mol 5 mol 。
的 糖类根据其能否水解以及水解产物的多少 可划分为单糖
葡萄糖是一种重要的营养物质 它在人体组织中进行氧
。 , 、
4) ,
低聚糖和多糖 其中单糖不能水解成更简单的糖 代表物是
化反应 放出热量 以维持人体生命活动所需要的能量
。 ,
, , 。 1 mol
葡萄糖、果糖 糖水解后能产生 单糖的糖称
葡萄糖完全氧化生成液态水时放出约 的热量 该反应
② 。 1 mol 2~10 mol
2 804 kJ ,
为低聚糖 低聚糖中以二糖最为重要 常见的二糖有
蔗糖、麦
,
芽糖 多糖是指 该物质能水
,
解成许多摩尔单
的热化学方程式为 ⑨ C6H12O6 ( s ) +6O2 ( g ) 6CO2 ( g ) +
③ 。 1 mol ( ) H · -1
糖的糖 代表物是 淀粉、纤维素
6H2O l Δ =-2804 kJ mol 。
, ④ 。
糖类的物理性质
二、油脂
(2)
葡萄糖是无色晶体 有甜味 易溶于水 存在于葡萄和其 1油脂的概念
1) , , , .
他带甜味的水果里 正常人的血液里约含质量分数为 的 油和脂肪统称为油脂 从化学成分上讲油脂都是高级脂肪
。 0.1% ,
葡萄糖 叫作血糖 酸与甘油形成的酯 属于酯类 通常将常温下呈液态的油脂称
, 。 , 。
蔗糖是白色晶体 易溶于水 存在于大多数植物体内 以 为油 如花生油 常温下呈固态的油脂称为脂肪 如牛油
2) , , , , ; , 。
甘蔗和甜菜中的含量最高 2油脂和矿物油的比较
。 .
麦芽糖是白色晶体 易溶于水 有甜味 油 脂
3) , , 。 矿物油
脂肪 油
淀粉是无气味 无味道的粉末状物质 不溶于冷水 在热
4) 、 , 。 组 多种高级脂肪酸的甘油酯
水里淀粉颗粒会膨胀破裂 一部分溶于水 另一部分悬浮于水 多种烃
, , 成 含较多饱和脂肪酸成分 含较多不饱和脂肪酸成分
中 形成胶状淀粉糊 糊化作用 淀粉主要存在于植物的种子 性 固态 液态 具有烃的性
, ( )。
或块根里 其中谷类含淀粉较多 质 具有酯的性质 能水解 许多油脂兼有烯烃的性质 质 不能水解
, 。 , ; ,
鉴
纤维素是白色 无气味 无味道的具有纤维状结构的物质 一般
可用 溶液鉴别油脂与矿物油
5) 、 、 , 别 NaOH
不溶于水和有机溶剂 纤维素是构成植物细胞壁的基础物质
。 。
3油脂的结构和性质
糖类的用途 .
(3)
油脂的结构
葡萄糖用于制镜业 糖果制造业 还可用于医药工业等 (1)
1) 、 , 。
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯 由 三种
麦芽糖可用作甜味食物 , C、H、O
2) 。
3)
淀粉除在体内能被酶水解成葡萄糖供机体利用外
,
还是 R2COOCH2
一种重要的食品工业原料 可用于酿酒 制醋 制葡萄糖等 元素组成 其结构可表示为
, 、 、 。 , R1COOCH 。
纤维素主要用于制造纤维素硝酸酯 纤维素醋酸酯 黏胶
4) 、 、 R3COOCH2
纤维和造纸等 油脂的性质
。 (2)
2葡萄糖的分子结构和化学性质 油脂的水解 以硬脂酸甘油酯为例
. 1) ( )
分子结构 酸性条件下
(1) a.
葡萄糖的分子式为 最简式为
结构简式
C6
(
H12O6,
)
CH2O。 C17H35COO—CH2
稀
CH2—OH
:⑤ CH2OH CHOH 4CHO 。 H2SO4
结构特点 个葡萄糖分子中含有 个醇羟基 个醛基 C17H35COO—CH +3H2O →3C17H35COOH+ CH—OH
:1 5 、1 。 △
化学性质 C17H35COO—CH2 CH2—OH
(2) 碱性条件下 皂化反应
葡萄糖分子中含有 能被还原成醇 反应的化学 b. ———
1) —CHO, ,
方程 式 为 ( ) 催化剂 C17H35COO—CH2 CH2—OH
⑥ CH2OH CHOH 4CHO + H2 →
△ C17H35COO—CH +3NaOH →3C17H35COONa+ CH—OH
( )
CH2OH
葡
C
萄
H
糖
OH
分子
4C
中
H2
含
OH
有
。
故葡萄糖能发生银镜反应
C17H35COO—CH2 CH2—OH
2) —CHO, ,
能与新制 悬浊液反应
Cu(OH)2 。
296 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
油脂的氢化
2)
烃基中含有 能与 发生加成反应
CC , H2 。
淀粉水解程度的判断
实验流程
(1)
溶液
淀粉 20%H2SO4 水解液 NaOH 中和液 呈碱性
→ → ( )
碘水 银氨溶液
↓ ↓
现象 现象
A B
实验现象及结论
(2)
情况 现象 现象 结论
A B
溶液呈蓝色 未产生银镜 淀粉未水解
Ⅰ
溶液呈蓝色 出现银镜 淀粉部分水解
Ⅱ
溶液不呈蓝色 出现银镜 淀粉完全水解
Ⅲ
特别提醒 检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不
1.
能取中和液,因为碘能与 溶液反应。
NaOH
淀粉、蔗糖的水解需用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或葡
2.
萄糖与新制 ( ) 的反应必须在碱性条件下进行,所以检验
Cu OH 2
淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入 溶液至溶液呈碱性。
NaOH
考点二 氨基酸 蛋白质
一、氨基酸
1氨基酸的组成和结构
.
氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物
。
官能团为 和 氨基酸的结构简式可表示
—COOH —NH2。 α-
为
R—CH—COOH 。
NH2
2几种重要的 -氨基酸
. α
甘氨酸
: CH2COOH
NH2
丙氨酸
: CH3—CHCOOH
NH2
苯丙氨酸 :
3氨基酸的化学性质
.
O
两性 以
(1) ( CH2 C
CH2 CHCOOH
NH2
谷氨酸
: HOOC CH2 CH2 CH COOH
NH2
为例
OH )
NH2
与盐酸反应的化学方程式
:
H2N CH2COOH + HCl →ClH3NCH2COOH
与 溶液反应的化学方程式
NaOH :
H2NCH2COOH+NaOH → H2NCH2COONa+H2O
成肽反应
(2)
两分子氨基酸脱水缩合形成二肽
CH3 CH COOH + H2N CH COOH →
NH2 CH3
丙氨酸 丙氨酸
O
CH3 CH C
H CH3
N CH COOH + H2O
NH2
二、蛋白质
1蛋白质的组成和结构
.
蛋白质中含有 等元素
(1) C、H、O、N、S 。
蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应形成的 蛋白质水解的
(2) ,
最终产物是 氨基酸 所以说氨基酸是组成蛋白质的基石 蛋
① , 。
白质属于有机高分子化合物
。
2蛋白质的性质和用途
.
盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的轻金属盐 如
(1) : (
溶液或浓的铵盐 如 溶液 可以使蛋白质凝
Na2SO4) [ (NH4)2SO4] ,
聚而从溶液中析出 这种作用叫作盐析 盐析是一个 可逆 过
, , ②
程 盐析可用于分离 提纯蛋白质
。 、 。
变性 蛋白质在受热 紫外线 射线 强酸 强碱 可溶
(2) : 、 、X 、 、 、
性重金属盐 如铅盐 铜盐 汞盐 或一些有机物 如甲醛 酒精
( 、 、 ) ( 、 、
苯甲酸等 的作用下会凝固 这种凝固是不可逆的 即凝固后不
) , ,
能在水中重新溶解 这种变化叫作变性 蛋白质变性后 不仅丧
, 。 ,
失了原有的可溶性 同时也失去了生理活性 变性原理可用于
, 。
消毒 但也能引起中毒
, 。
颜色反应 某些蛋白质跟浓 作用会呈黄色
(3) : HNO3 。
灼烧 蛋白质在灼烧时有 烧焦羽毛 的特殊气味
(4) : ③ 。
水解 蛋白质在酸 碱或酶的作用下水解 最终生成氨 (5) : 、 ,
基酸
。
糖类 油脂和蛋白质都属于营养物质 都能发生水解反应
对应学生用书 D. 、 ,
起始页码129
1 答案 B 淀粉和纤维素的分子式均为 由于n
. (C6H10O5)n,
不同 因此二者不互为同分异构体 项错误 煤的气化 液化
, ,A ; 、
考点一 糖类 油脂
与石油的裂化 裂解过程中 均有新物质生成 均属于化学变
、 , ,
1化学与生产 生活密切相关 下列有关说法正确的是 化 项正确 石墨烯是碳的单质 属于无机物 项错误 糖类
. 、 , ( ) ,B ; , ,C ;
淀粉与纤维素互为同分异构体 中的单糖不能发生水解反应 项错误
A. ,D 。
煤的气化 液化与石油的裂化 裂解均为化学变化 2直链型的不饱和油酸 与蔗糖反应可以制得非天
B. 、 、 . (C17H33COOH)
被称为 黑金 的新型纳米材料石墨烯属于有机化合物 然油脂 其反应示意图如图所示 注 图的反应式不完整
C. “ ” , ( : )。
专题十六 生命活动的物质基础 297
异丙苯
中所有碳原子可能处于同一平面上
B. ( )
分子式为 并能与金属钠反应的有机物有 种 不含
C. C4H10O 5 (
立体异构
)
某些蛋白质可溶于溶剂形成分子胶体 但遇乙醇发生变性
D. ,
则下列说法不正确的是 4 答案 D 项 植物油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯
( ) . A , ,A
甘油和蔗糖在一定条件下都可以与金属钠反应 项错误 项 异丙苯侧链中与苯环直接相连的碳原子采取 3
A. ;B , sp
蔗糖 天然油脂 非天然油脂都能发生水解反应 杂化 故异丙苯中所有碳原子不可能处于同一平面上 项错
B. 、 、 , ,B
该非天然油脂能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 误 项 分子式为 并能与金属钠反应的有机物为
C. ;C , C4H10O
蔗糖 淀粉和纤维素均属于天然高分子化合物 醇 有 种结构 故符合要求的有机物有 种 项错
D. 、 ,—C4H9 4 , 4 ,C
2 答案 D 甘油和蔗糖分子的结构中均含有羟基 二者均能 误 项 乙醇能使蛋白质变性 项正确
. , ;D , ,D 。
与金属钠发生反应 项正确 蔗糖为二糖 天然油脂和非天然 5中国古代记载文字的器物中 主要成分为蛋白质的是
,A ; , . , ( )
油脂属于酯 它们在一定条件下均能发生水解反应 项正确 丝帛 竹简 甲骨 青铜器
, ,B ; A. B. C. D.
该非天然油脂是不饱和油酸与蔗糖发生酯化反应的产物 其中 5 答案 A 丝帛是用蚕丝织成的 主要成分是蛋白质 项正
, . , ,A
含有碳碳双键 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 项正 确 竹简的主要成分是纤维素 项错误 甲骨的主要成分不是
, ,C ; ,B ;
确 蔗糖是二糖 不属于天然高分子化合物 项错误 蛋白质 项错误 青铜器是金属制品 主要成分为铜合金
; , ,D 。 ,C ; , ,D
解题关键 饱和烃基通式为 n 中含有 项错误
—CnH2 n +1( ≥1),—C17H33 。
碳碳双键 6下列叙述正确的是
。 . ( )
3下列说法中不正确的是 蛋白质属于高分子化合物 在福尔马林作用下可发生变性
. ( ) A. ,
在一定条件下 苯与液溴 硝酸分别作用生成溴苯 硝基苯的 淀粉是热值最高的营养物质 在人体内直接水解生成葡萄糖
A. , 、 、 B. ,
反应都属于取代反应 羊油皂化反应液中加入热的饱和食盐水 析出的硬脂酸钠沉
C. ,
有 种同分异构体 它们的熔点 沸点各不相同 淀是肥皂的主要成分
B.C6H14 4 , 、
油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油 植物油通常呈液态 主要成分是高级脂肪酸甘油酯 不易发
C. D. , ,
聚 合 物 可 由 单 体 生变质
D. CH2 CH2 CH CH2
6 答案 A 营养物质中热值最高的是脂肪 不正确 羊油皂
. ,B ;
CH3 化反应后 向反应液中加入食盐颗粒 可析出硬脂酸钠 不正
和 加聚制得 , , ,C
CH3CHCH2 CH2 CH2 确 植物油主要成分是不饱和高级脂肪酸的甘油酯 易被氧化
3 答案 B 苯与液溴 硝酸分别作用生成溴苯 硝基苯 是苯 ; ,
. 、 、 , 变质 不正确
分子中的氢原子被溴原子 硝基取代的产物 都属于取代反应 ,D 。
、 , , 7下列关于有机物的说法正确的是
项正确 己烷有五种同分异构体 碳链结构分别为 . ( )
A ; , 石油的催化重整 煤的干馏均可以得到芳香烃
A. 、
C—C—C—C—C—C、 C C C C C 、 C C C C C 、 乙酸 草酸均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 、
C C 新戊烷的所有碳原子位于同一平面
C.
C 奶油 鸡蛋清的主要成分均是高分子化合物且均能发生水解
D. 、
己烷的同分异构体的熔点 沸 反应
C C C C 、 C C C C , 、
7 答案 A 乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 草酸能使酸
C C C . ,
点各不相同 项错误 油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪 性高锰酸钾溶液褪色 不正确 新戊烷的结构简式为
,B ; ,B ;
酸盐和甘油的反应为皂化反应 项正确 由高聚物的结构简
,C ; CH3
式可知它为加聚产物 单体为 和 个碳原子不在同一平面上 不正确 奶油
, CH3CHCH2 CH2 CH2,D H3C C CH3 ,5 ,C ;
项正确
。
CH3
属于高级脂肪酸的甘油酯 不属于高分子化合物 鸡蛋清的主
考点二 氨基酸 蛋白质
, ,
要成分是蛋白质 蛋白质属于高分子化合物 二者均能发生水
4下列说法正确的是 , ,
. ( ) 解反应 不正确
植物油的主要成分是高级脂肪酸 ,D 。
A.
298 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书
起始页码129
依据官能团的特性鉴别有机物
物质 试剂与方法 现象
单糖 的分子式为
加入溴的四氯化碳溶液或 A. A C6H10O6
不饱和烃 褪色 丙酮酸转化为 乳酸为还原反应
酸性 溶液 B. L-
KMnO4
单糖 丙酮酸 乳酸 乙醇和乙酸均能发生酯化反应
加入新制 悬浊液 蓝色絮状沉淀溶解 C. A、 、L- 、
羧酸 Cu(OH)2 和氧化反应
加入 溶液 产生无色气泡
NaHCO3 乳酸的同分异构体中 能与钠反应的酯类物质有 种
加入银氨溶液 水浴加热 产生光亮银镜 D.L- , 4
, 不考虑立体异构
( )
葡萄糖 加入新制 悬浊
Cu(OH)2 产生红色沉淀 解题导引 借助生活中常见的腌菜 考查有机物性质 培养
, ,
液 加热至沸腾
, 学生用化学知识解决生活中实际问题的能力
。
淀粉 加碘水 显蓝色
解析 单糖 的分子式为 , 错误。 丙酮酸转化
加浓硝酸微热 含苯环的蛋
A C6H12O6 A
( 显黄色 为 乳酸,每个分子增加了 个氢原子,故为还原反应, 正确。
蛋白质 白质 L- 2 B
) 选项所给物质中含有羧基或羟基,所以均能发生酯化反应;有
C
灼烧 产生烧焦羽毛气味 机物都能燃烧,燃烧为氧化反应, 正确。 乳酸的同分异构体
C L-
例 (20195·3原创预测卷四,11)腌制好的芥菜具有 能与 钠 反 应, 且 为 酯 类, 说 明 含 有 酯 基 和 羟 基, 有
微酸 鲜甜 醇香可口的独特风味 芥菜的某种营养成分经乳酸 — 、 — 、 ( ) 、
、 、 ,
HO CH2COOCH3 CH3COOCH2 OH HCOOCH OH CH3
菌发酵能产生大量乳酸 并伴随产生少量的乙醇和乙酸 转化过
种, 正确。
, ,
HCOOCH2CH2OH4 D
程如下图所示 下列说法不正确的是 答案 A
。 ( )
星 培养学生利用所学知识解决实际问题的能力
对应学生用书 , 。
起始页码130
2(20195·3原创冲刺卷三,9) 羟基香豆素氨基酸是非天
. L-7-
然氨基酸 具有生物学荧光标记的潜在应用价值 其结构如下
1(20195·3原创预测卷六,9)左氧氟沙星属于喹诺酮类药物 , , 。
. 下列有关叙述错误的是
中的一种 具有广谱抗菌作用 其结构简式如图所示 下列说 ( )
, , 。
法正确的是
( )
分子中所有碳原子均在同一平面上
A.
分子中含有 种官能团
B. 3
左氧氟沙星最多能与 发生加成反应
C.1 mol 5 mol H2
左氧氟沙星能与氢氧化钠溶液发生反应 不能与盐酸反应
D. ,
1 答案 C 左氧氟沙星分子中含有多个饱和碳原子 分子中
. ,
所有碳原子不可能在同一平面上 错误 左氧氟沙星分子中
,A 。
的官能团有氟原子 羰基 羧基 碳碳双键 醚键等 错误 苯
、 、 、 、 ,B 。
环 羰基 碳碳双键都能与 发生加成反应 正确 左氧氟
、 、 H2 ,C 。
沙星既能与氢氧化钠溶液发生反应 又能与盐酸反应 错误
, ,D 。
创新点 理论与实际相结合 涉及生活中常用药左氧氟沙
,
HO O O
H2N COOH
羟基香豆素氨基酸的分子式为
A.L-7- C13H13O5N
羟基香豆素氨基酸既可以与酸反应 又可以与碱反应
B.L-7- ,
羟基香豆素氨基酸与 发生加成 最多消耗
C.1 mol L-7- H2 ,
5 mol H2
羟基香豆素氨基酸中有五种不同的官能团
D.L-7-
2 答案 C 根据 羟基香豆素氨基酸的结构知其分子式
. L-7-
为 故 正确 氨基酸中有氨基和羧基 所以既可以
C13H13O5N, A ; ,
与酸反应 又可以与碱反应 故 正确 因酯基中的羰基不能
, , B ;
与氢气发生加成反应 所以 该物质与氢气加成 最多消
, 1 mol ,
耗 故 错误 该物质中有羟基 酯基 碳碳双键 氨
4 mol H2, C ; 、 、 、
基 羧基五种官能团 故 正确
、 , D 。
专题十六 生命活动的物质基础 299
合成纤维 人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
对应学生用书 D. 、
起始页码131
解析 项,“地沟油”的主要成分是油脂,在碱性条件下
A
发生皂化反应可制取肥皂,故正确; 项, 2+为重金属离子,不
通过日常生活中的营养物质以及用品,考查糖类、油脂、蛋 B Cu
能用硫酸铜制豆腐,错误; 项,人体内没有使纤维素水解的酶,
白质的多样性及其分类。 掌握基本营养物质的组成、结构和性 C
纤维素不能作为人类的营养物质,故错误; 项,碳纤维是单质
质,以及它们在生产、生活中的实际应用。 D
碳,不属于有机高分子材料,故错误。
例 (2019山东烟台期中,1)化学与人类的生活 生产
、 答案 A
息息相关 下列说法正确的是
, ( ) 题目价值 以有机物为载体 考查学生接受 吸收 整合化
地沟油 禁止食用 但可以用来制肥皂 , 、 、
A.“ ” ,
向豆浆中加入硫酸铜 会使蛋白质发生聚沉而制得豆腐 学信息的能力 培养学生解决实际问题的能力
B. , , 。
纤维素在人体内可水解为葡萄糖 故可作人类的营养物质
C. ,
2(2019广东清远期末,7)化学与生活息息相关 下列说法正
对应学生用书 . 。
起始页码131
确的是
( )
加酶洗衣粉不适合洗涤毛织品上的污渍
1(2019河北石家庄模拟,7)下列叙述正确的是 A.
. ( ) 维生素 又称 抗坏血酸 能帮助人体将从食物中摄取的不易
很多鲜花和水果的香味来自酯 B. C “ ”,
A. 吸收的 3+转变为易吸收的 2+ 这说明维生素 具有氧化性
甲烷和苯都可通过石油分馏得到 Fe Fe , C
B. 高分子化合物中的油脂和蛋白质均可发生水解
糖类和油脂在一定条件下均能水解 C.
C. 煤的气化可以从根本上减少二氧化碳等温室气体的排放
棉花和蚕丝的主要成分是纤维素 D.
D. 3 答案 A 项 毛织品的主要成分是蛋白质 加酶洗衣粉
1 答案 A 项 酯类物质具有芳香气味 很多鲜花和水果 . A , ,
. A , , 中的酶能使蛋白质发生水解 故 正确 项 维生素 与 3+
的香味来自酯 故 正确 项 石油中不含苯 石油的分馏产 , A ;B , C Fe
, A ;B , , 反应 体现了维生素 的还原性 故 错误 项 油脂不属于
物中没有苯 故 错误 项 单糖不能发生水解反应 故 错 , C , B ;C ,
, B ;C , , C 高分子化合物 故 错误 项 煤的气化是为了得到清洁能
误 项 蚕丝的主要成分是蛋白质 棉花的主要成分是纤维 , C ;D ,
;D , , 源 不能减少 等温室气体的排放 故 错误
素 故 错误 , CO2 , D 。
, D 。
对应学生用书
起始页码245
考点一 糖类 油脂 知识拓展 维生素 的作用
D
1(2019江苏单科,1,2 分)糖类是人体所需的重要营养物质 提高机体对钙 磷的吸收
. 。 1. 、 。
淀粉分子中不含的元素是 促进生长和骨骼钙化
( ) 2. 。
氢 ∙∙碳 氮 氧 维持血液中柠檬酸盐的正常水平
A. B. C. D. 3. 。
1 答案 C 本题涉及糖类知识 通过对多糖中元素种类的判 防止氨基酸通过肾脏损失
. , 4. 。
断 考查了学生接受 吸收 整合化学信息的能力 体现了证据 3(2017课标Ⅲ,8,6分)下列说法正确的是
, 、 、 , . ( )
推理与模型认知的学科核心素养 植物油氢化过程中发生了加成反应
。 A.
糖类是由 元素组成的一类有机化合物 淀粉中不含氮 淀粉和纤维素互为同分异构体
C、H、O , B.
元素 答案为 环己烷与苯可用酸性 溶液鉴别
, C。 C. KMnO4
2(2017课标Ⅱ,7,6分)下列说法错误的是 水可以用来分离溴苯和苯的混合物
. ( ) D.
糖类化合物也可称为碳水化合物 3 答案 A 植物油中含有碳碳不饱和键 氢化过程中植物油
A. . ,
维生素 可促进人体对钙的吸收 与氢气发生了加成反应 正确 淀粉和纤维素的聚合度不同
B. D ,A ; ,
蛋白质是仅由碳 氢 氧元素组成的物质 它们的分子式不同 所以不互为同分异构体 错误 环己烷与
C. 、 、 , ,B ;
硒是人体必需的微量元素 但不宜摄入过多 苯都不与酸性 溶液反应 所以不能用酸性 溶液
D. , KMnO4 , KMnO4
2 答案 C 糖类是由 三种元素组成的有机物 化学 鉴别环己烷与苯 错误 溴苯与苯互溶 不能用水分离溴苯和
. C、H、O , ,C ; ,
组成大多数符合通式 碳水化合物是糖类的一种历 苯的混合物 错误
Cn(H2O)m, ,D 。
史沿用的叫法 正确 维生素 是脂溶性维生素 可以促进 知识拓展 常见的能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有烯
,A ; D ,
人体对钙的吸收 正确 蛋白质主要由 等元素组 烃 炔烃 某些苯的同系物 醇 酚 醛等
,B ; C、H、O、N 、 、 、 、 、 。
成 错误 硒摄入过多会出现胃肠功能紊乱 眩晕 乏力等中
,C ; 、 、
毒症状 正确
,D 。
300 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
考点二 氨基酸 蛋白质 5(2016课标Ⅰ,7,6分)化学与生活密切相关 下列有关说法
. 。
4(2016天津理综,2,6分)下列对氨基酸和蛋白质的描述正确 错误的是
. ( )
的是 ∙用∙灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
( ) A.
蛋白质水解的最终产物是氨基酸 食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质
A. B.
氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
B. C.
氨基丙酸与 氨基苯丙酸混合物脱水成肽 只生成 种 医用消毒酒精中乙醇的浓度为
C.α- α- , 2 D. 95%
二肽 5 答案 D 项 蚕丝的主要成分为蛋白质 灼烧有烧焦羽
. A , ,
氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子 在电场作用下 毛的气味 可与人造纤维区分 项 食用油的主要成分为油
D. , , ;B ,
向负极移动 脂 反复加热会发生复杂的化学反应产生稠环芳烃等有害物
,
4 答案 A 氨基酸遇重金属离子不会变性 错误 氨基 质 项 蛋白质是流感病毒的组成成分 加热能使蛋白质变
. ,B ;α- ;C , ,
丙酸与 氨基苯丙酸混合物脱水成肽 能生成 种二肽 错 性 从而杀死流感病毒 项 医用酒精中乙醇的体积分数为
α- , 4 ,C , ;D ,
误 氨基酸溶于过量 溶液中生成的离子为阴离子 在电 错误
; NaOH , 75%, 。
场作用下向正极移动 错误
,D 。
教师专用题组
考点一 糖类 油脂 考点二 氨基酸 蛋白质
1(2015福建理综,7,6分)下列关于有机化合物的说法正确的 2(2015广东理综,7,4分)化学是你 化学是我 化学深入我们
. . , ,
是 生活 下列说法正确的是
( ) 。 ( )
聚氯乙烯分子中含碳碳双键 木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色
A. A.
以淀粉为原料可制取乙酸乙酯 食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应
B. B.
丁烷有 种同分异构体 包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
C. 3 C.
油脂的皂化反应属于加成反应 项目的主要产品对二甲苯属于饱和烃
D. D.PX
答案 B 氯乙烯分子中含有碳碳双键 通过加聚反应生成 答案 B 项 木材纤维的主要成分是纤维素 遇碘水不
, A , ,
的聚氯乙烯分子中没有碳碳双键 故 错误 以淀粉为原料可 显蓝色 项 食用花生油的主要成分是油脂 鸡蛋清的主要成
, A ; ;B , ,
以制备乙醇 乙醇可被氧化生成乙酸 故可以制取乙酸乙酯 所 分是蛋白质 二者都能发生水解反应 项 聚氯乙烯中含有氯
, , , , ;C ,
以 正确 丁烷只有正丁烷 异丁烷两种同分异构体 故 错 元素 不属于烃 项 对二甲苯属于芳香烃 为不饱和烃
B ; 、 , C , ;D , , 。
误 油脂的皂化反应属于水解反应 取代反应 故 错误
; ( ), D 。
对应学生用书
起始页码245
时间: 分钟 分值: 分
20 48
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 液互溶 溶液不分层 酸性 溶液能氧化乙醇而褪色 因
( 6 , 30 , ) , ; KMnO4 ,
1(20195·3原创预测卷二,9) 年诺贝尔化学奖授予合成 此酸性 溶液可以鉴别苯 乙醇和乙酸 项正确 苯能
. 2018 KMnO4 、 ,B 。
特殊蛋白质的三位科学家 下列有关蛋白质 酶和氨基酸的说 萃取溴而使溴水褪色 乙烯能与溴发生加成反应而使溴水褪
。 、 ,
法中不正确的是 色 苯和乙烯使溴水褪色的原理不同 项正确 可
( ) , ,C 。 C3H6Cl2
在人体内作催化剂的大多数酶的活性温度约为 以看作 中的 个 原子被 个 原子取代后的
A. 37 ℃ CH3CH2CH3 2 H 2 Cl
大多数酶是能水解的高分子化合物 产物 个 原子取代同一个 上的 个 原子 有 种 个
B. ,2 Cl C 2 H , 2 ;2
蛋白质和氨基酸的化学性质相同 原子取代不同 上的 原子 有 种 即 有 种同
C. Cl C H , 2 , C3H6Cl2 4
在合成反应中酶作催化剂时要避免重金属盐 分异构体 项正确
D. ,D 。
1 答案 C 蛋白质能发生水解反应 氨基酸不能发生水解反 归纳总结 蔗糖水解生成葡萄糖和果糖 麦芽糖水解只生
. , ① ,
应 蛋白质水解的最终产物为氨基酸 二者化学性质不相同 成葡萄糖 淀粉和纤维素水解最终产物均为葡萄糖 乙烯能
, , 。 , 。 ②
2(2019云南昆明调研,3)下列关于有机物的说法不正确的是 使溴水 酸性 溶液褪色 前者为加成反应 后者为氧化
. 、 KMnO4 , ,
反应
( ) 。
蔗糖的水解产物只有葡萄糖 3(2019湖南娄底二模,7)下列说法正确的是
A. . ( )
酸性 溶液可以鉴别苯 乙醇和乙酸 糖类 油脂 蛋白质均可水解
B. KMnO4 、 A. 、 、
苯和乙烯均可以使溴水褪色 但褪色原理不同 服用维生素 可缓解亚硝酸盐中毒 利用了维生素 的酸性
C. , B. C , C
分子式为 的同分异构体共有 种 不考虑立 是指粒径不大于 -6 的可吸入悬浮颗粒物
D. C3H6Cl2 4 ( C.PM2.5 2.5×10 m
体异构 汽车尾气中的氮氧化物主要源自汽油中含氮化合物与氧气反应
) D.
2 答案 A 蔗糖水解生成葡萄糖和果糖 项错误 苯和酸 3 答案 C 项 单糖不能水解 错误 项 利用的是维生
. ,A 。 . A , ,A ;B ,
性 溶液不互溶 溶液出现分层 乙酸和酸性 溶 素 的还原性 错误 项 是指粒径不大于 的
KMnO4 , ; KMnO4 C ,B ;C ,PM2.5 2.5 μm
专题十六 生命活动的物质基础 301
颗粒物 -6 正确 项 汽车尾气中的氮氧 7(2020届河北石家庄阶段测试,17改编)油酸甘油酯和硬脂酸
,2.5 μm=2.5×10 m,C ;D , .
化物源自氮气与氧气高温化合 故 错误 甘油酯均是天然油脂的成分 它们的结构简式如图所示 下列
, D 。 , 。
4(2018安徽安庆二模,7)下列生活用品含有天然高分子化合 说法错误的是
. ( )
物的是
( )
普通玻璃 动物脂肪
A. B.
医用药棉 硅橡胶
C. D.
4 答案 C 普通玻璃的主要成分为 不
. Na2O·CaO·6SiO2,
含天然高分子化合物 项错误 动物脂肪主要是饱和高级脂
,A ;
肪酸甘油酯 不含天然高分子化合物 项错误 医用药棉的主
, ,B ;
要成分中含有纤维素 纤维素属于天然高分子化合物 项正
, ,C 油酸的分子式为
确 硅橡胶属于合成高分子化合物 项错误 A. C17H34O2
; ,D 。 硬脂酸甘油酯的一氯代物共有 种
5(2018湖南六校联考,8)下列说法中正确的是 B. 54
. ( ) 天然油脂都能在 溶液中发生取代反应
食用油和鸡蛋清水解都能生成氨基酸 C. NaOH
A. 将油酸甘油酯氢化为硬脂酸甘油酯可延长保存时间
用碳酸钠溶液可以区分乙醇 乙酸 苯和硝基苯四种有机物 D.
B. 、 、 7 答案 AB 油酸分子中含有碳碳双键 羧基 且 个油酸分
丙烯分子中最多有 个原子共平面 . 、 , 1
C. 8 子中含有 个 原子 则其分子式为 故 错误
乙酸乙酯与乙烯在一定条件下都能与水发生加成反应 18 C , C18H34O2, A 。
D. 硬脂酸甘油酯结构对称 一氯代物有 种 故 错误 天然油
5 答案 B 食用油的水解产物是高级脂肪酸 盐 和甘油 , 36 , B 。
. ( ) ,A 脂分子中含有酯基 可发生水解反应 故 正确 油酸甘油酯
项错误 乙醇与碳酸钠溶液既不反应也不分层 乙酸与碳酸钠 , , C 。
; , 分子中含有碳碳双键 易被氧化而变质 则将油酸甘油酯氢化
溶液反应生成气体 苯和硝基苯与碳酸钠溶液混合都分层 有 , ,
, , 为硬脂酸甘油酯可延长保存时间 故 正确
机层在上层的是苯 有机层在下层的是硝基苯 项正确 丙烯 , D 。
, ,B ; 8(2020届天津耀华中学开学考试,12改编)下列说法不正确的是
分子可以看作 个甲基取代了乙烯分子中的一个氢原子 乙烯 .
1 ,
基有五个原子共平面 甲基中最多有两个原子在乙烯基平面 ( )
, 麦芽糖不能发生银镜反应 但其水解产物能发生银镜反应
内 项错误 乙酸乙酯水解是取代反应 而不是加成反应 乙 A. ,
,C ; , , 用溴水即可鉴别苯酚溶液 己二烯和甲苯
烯在一定条件下与水发生加成反应生成乙醇 项错误 B. 、2,4-
,D 。 氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
( 6 , 18 , ) NH2 NH2
6(2020届天津耀华中学开学考试,1)下列说法不正确的是
甘氨酸 和丙氨酸 缩合最
.
D. ( CH2COOH ) ( CH3CHCOOH )
( ) 多可形成 种二肽
4
正丁烷的沸点比异丁烷的高 乙醇的沸点比二甲醚的高
A. , 8 答案 AC 麦芽糖及其水解产物葡萄糖分子中均含
.
甲烷和葡萄糖均不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 均可发生银镜反应 故 错误 苯酚和溴水反应生成
—CHO, , A 。
羊毛 蚕丝 塑料 合成橡胶都属于有机高分子材料
C. 、 、 、 三溴苯酚白色沉淀 己二烯可以使溴水褪色 甲苯和溴水
;2,4- ;
天然植物油没有恒定的熔 沸点 常温下难溶于水
D. 、 , 不反应 但甲苯可以萃取溴水中的溴 因此可以鉴别 故 正
, , , B
6 答案 B 碳原子数相同的烷烃 支链越多沸点越低 所以
. , , 确 氨基酸遇重金属离子不发生变性 故 错误 甘氨酸和
。 , C 。
正丁烷的沸点比异丁烷的高 乙醇分子之间能形成氢键 分子
; , 丙氨酸缩合形成二肽时可能有四种情况 两个甘氨酸分子之
:①
间作用力强于二甲醚 所以沸点高于二甲醚 故 正确 葡萄
, , A 。 间 两个丙氨酸分子之间 甘氨酸分子中的氨基与丙氨酸
;② ;③
糖分子中含有醛基 能够被溴水 酸性高锰酸钾溶液氧化 可以
, 、 , 分子中的羧基之间 甘氨酸分子中的羧基与丙氨酸分子中的
;④
使溴水 酸性高锰酸钾溶液褪色 故 错误 羊毛 蚕丝 塑
、 , B 。 、 、 氨基之间 所以可形成 种二肽 故 正确
, 4 , D 。
料 合成橡胶都是有机高分子化合物 形成的材料为有机高分
、 , 归纳总结 含有醛基的有机物能发生银镜反应 氨基酸遇重
;
子材料 故 正确 天然植物油常温下为不溶于水的液体 为
, C 。 , 金属离子不发生变性 蛋白质遇重金属离子发生变性
; 。
混合物 没有恒定的熔 沸点 故 正确
, 、 , D 。
302 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题十七 高分子化合物与有机合成
内容 高分子化合物 有机合成与有机推断
课 了解合成高分子的组成与结构特点 能依据简单合成
1. , 掌握常见官能团的引入 消除和衍变及碳骨架
标 高分子的结构分析其链节和单体 1. 、
增减的方法
解 解读 了解加聚反应和缩聚反应的含义
2. 能根据有机物的化学反应及衍变关系合成指
读 了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经 2.
3. 定结构的物质
济 提高生活质量方面的贡献
、
对该专题的考查综合性强 考查全面 对考生能力要求较高 主要考查学生对有机物结构及其性质的理解
考情分析 , , ,
以及对有关信息的加工处理能力
以新药物 新材料等作为有机合成的载体 以有机物之间的转化关系为主线 考查有机物的基本性质 同分
备考策略 、 , , 、
异构体的书写 有机合成路线设计等 复习时要重点关注
、 ,专题十七 高分子化合物与有机合成 303
对应学生用书
起始页码132
考点一 高分子化合物
1高分子化合物的结构特点
.
高分子化合物通常结构并不复杂 往往由简单的结构单元重复
,
连接而成 如
。 :
催化剂
n
CH2CH2 →CH2 CH2
聚乙烯的结构单元 或链节 为
(1) ( ) CH2 CH2 。
··
n表示每个高分子化合物中链节重复的次数 叫聚合度 n
(2) , 。
···
越大 相对分子质量越大
, 。
合成高分子的低分子化合物叫单体 如乙烯是聚乙烯
(3) 。 ·· 的单体
。
2加聚反应和缩聚反应 . 加聚反应
(1)
由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应
。
催化剂
COOCH3
n
CH2C COOCH3 → CH2 C
CH3 CH3
缩聚反应
(2)
单体间相互作用生成高分子化合物 同时还生成小分子化
,
合物 如水 氨 卤化氢等 的聚合反应
( 、 、 ) 。
催化剂
n n n
HOCH2 CH2OH + HOOC COOH → (2 -1)H2O +
O
HOCH2CH2 O C
O
C
Cl2 NaOH/H2O
CH2CHCH3 → CH3 CH CH2 →
△
Cl Cl
O2/Cu
CH3 CH CH2 → CH3 C CHO
△
OH OH O
OH
3高分子化合物的分类及性质特点
.
ì天然高分子化合物
ï
ï ì线型结构 具有热塑性
ï : ,
ï ï 如低压聚乙烯
高分子根据ï
í合成高分 按结构 ïï支链型结构 具有热塑性
化合物来→源ï í : ,
子化合物 →ï 如高压聚乙烯
ï
ï ï网状结构 具有热固性
ï ï : , î î 如酚醛树脂
考点二 有机合成与有机推断
一、有机合成路线的选择
有机合成往往要经过多步才能完成 因此在确定有机合成
,
的途径或路线时 就要进行合理选择 选择的基本依据是原料
, 。
廉价 原理正确 路线简捷 便于操作 条件适宜 易于分离 产率
、 、 、 、 、 、
高 成本低
、 。
二、有机合成路线设计的几种常见类型
以熟悉官能团的转化为主的类型
(1)
如 请设计以 为主要原料 无机试剂任用 制备
: CH2CHCH3 ( )
的合成路线流程图 须注明反应条件
CH3CH(OH)COOH ( )。
O2
催化剂→
CH3 C COOH
O
H2/Ni
→ CH3 CH COOH
△
OH
以分子骨架变化为主的类型
(2)
如 请 以 苯 甲 醛 和 乙 醇 为 原 料 设 计 苯 乙 酸 乙 酯
:
的合成路线流程图 注明反应条
( CH2COOCH2CH3 ) (
件
)。
提示
:R—Br+NaCN → R—CN+NaBr
CHO H2 催化剂 →
,△
CH2OH HB → r
CH2Br NaCN → + CH2CN H3O →
CH2COOH C
浓
H
硫
3C
酸
H2OH
→
,△
CH2COOCH2CH3
有陌生官能团兼有骨架显著变化的类型 常为考查的重
(3) (
点
)
要注意模仿题干中的变化 找到相似点 完成陌生官能团及
, ,
骨架的变化 如 模仿
。 :
CHO
CH3NO2
→
OCH3
OH
OH
CHCH2NO2
浓硫酸
→
△
OCH3
OH
香兰素
A
CHCHNO2
H2
→
OCH3
OH
CH2CH2NO2
Zn-Hg
→
OCH3 HCl
OH
B C
CH2CH2NH2
一定条件
→
OCH3
OH
NH2
HO
HO
多巴胺
D ( )
设计以苯甲醇 硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺
、
(
NH2
的合成路线流程图
) 。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点 碳架的变
:
化 官能团的变化 硝基引入及转化为氨基的过程
、 、
304 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
CH2OH
O2/Cu
→
△
CHO
CH3NO2
→
HO—CHCH2NO2
浓硫酸
→
△
CHCHNO2
H2
→
CH2CH2NO2
Zn-Hg
→
HCl
NH2
对应学生用书
起始页码133
考点一 高分子化合物
1下面是以有机物 为原料合成聚酯类高分子化合物 的
. A F
路线
:
HBr
→RCHBrCH3
已知
: RCHCH2
HBr
过氧化物→RCH2CH2Br
回答下列问题
:
生成 的反应类型为 中的官能团名
(1)A B ,C
称为
。
与 水溶液反应的化学方程式为
(2)D NaOH
。
生成 的化学方程式为
(3)①E F
。
若 的平均相对分子质量为 则其平均聚合度为
② F 20 000,
填字母
( )。
A.54 B.108 C.119 D.133
在一定条件下还可以合成含有六元环状结构的 的
(4)E G。 G
结构简式为
。
满足下列条件的 的同分异构体有 种 不考虑
(5) C 。 (
立体异构
)
含有 个六元碳环且环上相邻 个碳原子上各连有一
① 1 4
个取代基
该物质与斐林试剂反应产生 砖红色沉淀
②1 mol 2 mol
(6) 写出以 CHO 为原料制备化合物 O O
O
O
n
(3) ①
②C
(4)
(5)12
CHO CrO3 COOH HBr COOH
(6) 丙酮→ →
H2SO4,
Br
水溶液 COOH 一定条件 ⅰ)NaOH ,△
+ → → O O
ⅱ)H
OH
O
的合成路
线 其他试剂任选
( )。
1 答案 氧化反应 碳碳双键 酯基
. (1) 、
(2)
O
解析 根据 的结构简式及 的反应条件可推出
(1) C B→C
为酯化反应 则 的结构简式为 为
B→C , B ;A→B
醛基转化为羧基 故 为氧化反应 中含有两种官能
, A→B 。 C
团 分别为碳碳双键和酯基
, 。
根据已知信息可推出 的结构简式为
(2) D ,D
在 水溶液 加热条件下发生水解反应 其中溴原子和酯
NaOH 、 ,
基均发生水解
。
为 中有羧基和羟基 可以发生缩聚反
(3)①E ,E ,
应 得到高分子化合物
, F。 的链节为 相对质量为 则高分子 的平
②F —C10H16O2—, 168, F
均聚合度为
(20000-18)/168≈119。
为 可以发生自身酯化反应 形成一个六
(4)E , ,
专题十七 高分子化合物与有机合成 305
聚丁二酸乙二醇酯 是一种化学合成的生物可降解
(7) (PES)
型聚酯 设计以乙烯为起始原料制备 的路线
元环 自身酯化后形成 的结构简式为 , PES :
。 E G 。
无机试
(
剂任选
)。
2 答案 氯甲基苯
. (1)
为 共有 个碳原子 个氧原子 不饱 取代反应 或硝化反应
(5)C , 11 、2 , (2) ( )
光照
(3)Cl2、
和度为 的同分异构体含有 个六元环 该物质与斐 (4)C14H12O2
3。 C 1 ,1mol 硝基和羧基
林试剂反应产生 砖红色沉淀 则每个分子中含有两个醛 (5)
2 mol ,
基 该物质不存在其他不饱和键 个取代基有两种组合
, 。 4 :
①—CHO、—CH3、—CH3、—CH2CHO; ②—CHO、 —CHO、
符合条件的 的同分异构体有
—CH3、—CH2CH3。 C : (6)
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH2CHO
、 、 、
CHO CH2CHO CH3
CH2CHO CHO CHO
CH3 CH3 CH3
CHO CHO
CHO
、 、 、
CHO
CH3 CH2CHO
CH2CHO CH3 CH2CH3
CH2CHO CHO CHO CHO
CH3 CHO CHO CH3
、 、 、 、
CH3 CH2CH3 CH3 CHO
CHO CH3 CH2CH3 CH2CH3
CHO CHO
CH2CH3 CH2CH3
共 种
、 , 12 。
CHO CH3
CH3 CHO
考点二 有机合成与有机推断
2联苯乙酸 为非甾体抗炎药 它的一种合成路线如下
. (G) , :
NaCN
CH3 → CH2Cl → CH2CN
① ②
A B C
浓 HNO3 H2SO4
浓 → O2N CH2CN 醋酸→
H2SO4/△
④
③ D
Fe
O2N CH2COOH → H2N CH2COOH
HCl
E ⑤ F
C6H C 6 5 /C H l 1 3 1 C O C N O O OH/
→ CH2COOH
Cu/TBAB
⑥ G
回答下列问题
:
的化学名称是
(1)B 。
的反应类型是
(2)③ 。
反应 所需试剂 条件分别为
(3) ① 、 。
的分子式为 (4)G 。 中含氧官能团的名称是
(5)E 。
写出与 互为同分异构体 且能与 溶液反应的芳香
(6) G , NaOH
族化合物的结构简式 核磁共振氢谱有五组峰 且峰面积
( ,
之比为
1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 4 ∶ 4): 。
、
CH COOH
O
CH O C
H
Cl2
(7) CH2CH2 →CH2ClCH2Cl
水溶液
NaOH 催化剂
→CH2OHCH2OH
△
→
NaCN H2SO4
→CH2 CH2 醋酸→HOOCCH2CH2COOH
CN CN
O
HOC
O
CH2 CH2 C
O CH2 CH2 OH
解析 反应 为硝化反应 或取代反应 反应 为
(2) ③ ( )。 (3) ①
取代反应 反应所需试剂为 反应条件为光照 由 的
, Cl2, 。 (4) G
结构简式可知其分子式为 的结构简式为
C14H12O2。 (6)G
其同分异构体能与
CH2 COOH , NaOH
溶液反应 说明分子中应含有羧基或酯基 属于芳香族化合物
, ; ,
说明含有苯环 分子中有五种氢原子 且个数比为
; , 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶
说明结构应具有对称性 可写出两种符合要求的结构
4 ∶ 4, , :
、
CH COOH
O
CH O C
的 单 体 为
。 (7) PES
H
O
HO C
O
CH2 CH2 C
丁 二 酸 和
OH ( )
乙二醇 用乙烯为原料制出两种单体
HO—CH2—CH2—OH( )。
再发生缩聚反应可制得
PES。
方法技巧 设计合成路线时应将题中已知合成路线跟所学知
识相结合 且题中已知合成路线中的信息优先使用 , 。
3异丁酸苯丙醇酯
. (
O
O
CH3 是一种合成香料
) ,
CH3
其中一种合成路线如图
:
催化剂 新制
O2/ ① Cu(OH)2/△
↑ B ①B2H6 △ →C ②H+ →E 浓硫酸 → ②H2O2/OH- H2/ 催化剂 △
D →F
△ A
O
O
CH3
CH3
已知 ①B2H6
:R—CHCH2 →- R—CH2CH2OH。
②H2O2/OH
306 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
的化学名称是 中含有的官能团名称是
(1)A ,B
。
在一定条件下 与水反应也可以生成 或另外一种有机
(2) ,A B
物 该反应的反应类型为 另外一种有机物 的
, ,“ ”
结构简式为
。
可被新制的 悬浊液氧化 也可以被其他氧化
(3)C Cu(OH)2 ,
剂氧化 写出 与银氨溶液反应的化学方程式
。 C :
。
的核磁共振氢谱显示为 组峰 且峰面积之比为
(4)D 6 , 1 ∶ 1 ∶
则 的结构简式为
1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2, D ;D
的同分异构体有多种 其中苯环上有两个不含环状结构的 ,
取代基 并能与 反应的同分异构体有 种 不含
, Na (
立体异构
)。
3 答案 甲基丙烯 羟基
. (1)2-
CH3
加成反应
(2) CH3 C OH
CH3
CH3 CH3
△
(3) CH3CHCHO +2Ag(NH3)2OH → CH3CHCOONH4 +
2Ag↓+3NH3+H2O
(4)
CH3
的名称为 甲基丙烯 的官能团为
CH3 CCH2 ,A 2- ;B
羟基
。
CH3
与 发 生 加 成 反 应 可 生 成
(2) CH3 CCH2 H2O
CH3 CH3
或
CH3 C CH3 CH3 CH CH2OH (B)。
OH
为 (4)F
CHO
9
解析 由题中所给的合成路线进行逆推可知 为
(1) E
COOH CH3
为 为
CH3 CH CH3 , C CH3 CH CHO , B
CH3
结 合 已 知 信 息 可 推 知 为
CH3 CH CH2OH , A
CH2CH2CH2OH ,D 与 H2 加成生成 F,D 中氢
原子有 种 个数比为 则 的结构简式为
6 , 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2, D
的同分异构体中苯环上有两个
CHCH CHO ;D
取代基 除苯环外不含其他环状结构 且含有 符合条
, , “—OH”,
件 的 有
OH
CC CH3
、
OH
CH2 CCH
、
CH2OH
CCH 及 个取代基处于间位 对位的情况 共
, 2 、 ,
种
9 。
解题关键 由异丁酸苯丙醇酯推出 和 的结构简式是本题
E F
的解题关键
。
官能团的消除
对应学生用书 ②
起始页码134 可通过加成消除不饱和键 可通过醇的消去 醇的氧化或醇
; 、
的酯化消除羟基 可通过还原或氧化消除醛基 可通过消去或取
有机合成题的解题思路 ; ;
代消除卤素原子等
碳骨架的增减 。
官能团的转化 以乙烯为起始物
(1)
增长 有机合成题中碳链的增长 一般会以信息形式给 ③ ( )
① : ,
出 常见方式为有机物与 反应以及不饱和化合物间的加
, HCN
成 聚合等
、 ;
变短 如烃的裂化和裂解 某些烃 如某些苯的同系物 烯
② : 、 ( 、
烃 的氧化 脱羧反应等
) 、 。
有机合成中官能团衍变的方法
(2)
官能团的引入
①
引入碳碳双键 例 (2019安徽黄山一模,36)苦杏仁酸在医药工业可
a.
引入碳碳双键的方法有醇的消去 卤代烃的消去 炔烃的不 用于合成头孢羟唑 羟苄唑 匹莫林等的中间体 下列路线是合
、 、 、 、 。
完全加成 成苦杏仁酸及其衍生物的一种方法
。 :
引入羟基
b.
引入羟基的方法有卤代烃的水解 烯烃与水的加成 醛 酮
、 、 ( )
的加成 酯的水解 A B(C2H2O3)
、 。 反应 →
引入卤素原子 (C6H6) ①
c.
引入卤素原子的方法有烷烃或苯及其同系物的卤代 不饱
,
和烃与 的加成 醇与氢卤酸的取代
HX、X2 , 。
OH
OH
O
浓硫酸
、CH3OH/△
反应 →
②
苦杏仁酸
C( )
专题十七 高分子化合物与有机合成 307
OH
OCH3
O
浓氢溴酸
反应 →
③
D
Br
OCH3
O
E 试写出 的结构简式 中官能团的名
(1) B : ,C
称为
。
反应 的反应类型为 的核磁共振氢谱共有
(2) ① ,D
组峰
。
最多可以与 反应 反应
(3)1 mol E mol NaOH 。 ③
的化学方程式为
。
两个 分子可以反应生成具有三个六元环的化合物
(4) C F,
则 的结构简式为
F 。
写出满足下列条件的 的同分异构体
(5) C : 。
既能发生银镜反应 又能发生水解反应
① ,
遇 溶液能显紫色
② FeCl3
苯环上有两个位于对位的取代基
③
已知 PCl3 请以冰醋酸为原
(6) :RCH2COOH → RCHClCOOH,
△
O 料 无机试剂任选 设计制备聚乙醇酸
( ) ( HOCH2 COH
)
的合成路线
。
解题导引 解答有机合成题时 首先要正确判断合成的有
,
机物属于哪一类有机物 带有何种官能团 然后结合所学知识或
、 ,
题给信息 寻找官能团的引入 转化 保护或消去的方法 找出合
, 、 、 ,
成目标有机物的突破点
。
解析 ( ) 采用逆推法可推出 的结构简式为
1 B
; 中含有的官能团为羟基和羧基。
OHCCOOH C
( ) 最多可以与 反应。 3 1 mol E 2 mol NaOH
( ) 分子中含羧基与醇羟基,两个 分子发生酯化反应生
4 C C
成 内 酯, 化 学 方 程 式 为
2
HO
OH
O
浓硫酸
△
O
O
O
O
,则 为 +2H2O F
O
O
O
O
。
( )既能发生银镜反应,又能发生水解反应,说明含有醛基
5
和酯基或含有— ;遇 溶液能显紫色,说明含酚羟基,
OOCH FeCl3
苯环上具有两个位于对位的取代基,则符合条件的同分异构体
为
。
HCOOCH2 OH
答案 ( ) 羟基、羧基
1 OHCCOOH
( )加成反应
2 6
( )
3 2
OH
OCH3
O
+ HBr →
Br
OCH3
O
+H2O
( )
4
O
O
O
O
( )
5 HCOOCH2 OH
溶液, ( ) PCl3 NaOH △
6 CH3COOH → CH2ClCOOH + → △ H
O 浓
H2SO4
HOCH2COOH → HOCH2 COH
△
所含官能团名称是 的反应类型是
对应学生用书 (2)K ;F+I→J
起始页码135
。
个 分子中最多有 个原子共平面
(20195·3原创预测卷二,36)以烃为原料合成某药物中间 (3)1
写出
H
的化学方程 式
。
体 其流程如下 (4) E→F :
K, :
。
的同分异构体有 种 其中核磁共振氢谱有 组
(5)I , 2
峰的结构简式为
。
以丙二酸 乙醇为原料合成 乙基丁酸 其他试剂任选
(6) 、 2- ( ),
设计合成路线
。
答案 丁二烯
已知 羧基
(1
取
)1
代
,3
反
-
应
HOCH2CH2CHO
: (2)
COOC2H5 COOC2H5 酸化 (3)8
RX ⅰ) 浓硫酸
① CH2 乙醇钠→ CHR ⅱ)△,-CO → 2 RCH2COOH (4)HOOCCH2COOH+2CH3CH2OH △
表
CO
示
O
烃
C2
基
H5
表示卤素
C
原
O
子
OC2H5
C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O
(R ,X );
与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色沉淀 CH3
②B、C 。
回答下列问题
:
(5)8 Br C CH3 、 H3C CH CH CH3
的名称是 的结构简式为
(1)G ;C CH2Br Br Br
。
308 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
中 最多有 个原子与
(6) (3)BrCH2CH CHCH2Br —CH2Br 2
共平面 所以 个 分子中最多有 个原子
C2H5OH CHCH , ,1 H 8
HOOCCH2COOH 浓硫酸 /△ →C2H5OOCCH2COOC2H5 C2H5ONa 共平面
→ 。
HBr 丁烷有正丁烷 异丁烷两种同分异构体 其一溴代物有
C2H5OH 催化剂→CH3CH2Br (5) 、 , 4
CH3CH2 C COO C C H 2H 2C 5 H3ⅱ) ⅰ
△
)
,
酸
-
化
CO
→
2
CH3CH2 C C H H2CH CO 3 OH 种 : Br 、 Br 、 Br 、 Br ,a、b、c 中的一个氢
COOC2H5
原子 被 溴
(
原
a)
子 取 代
(
得
b)
到 的 二
(c
溴
)
代物 依
(d
次
)
有 种 种 种
解析 根据信息 可知 分子中含有醛基 结合 的分子
4 、2 、3 ,d
② B , B 中的一个氢原子被溴原子取代得到 种二溴代物 但与 的
式知 为 为 分子中含醛
1 , c
,A CH3CHCH2;B CH2 CHCHO;C 二溴代物重复 所以丁烷的二溴代物共 种 则 的同分异构
基 其相对分子质量为 为 为
, 9 , I
, 74,C HOCH2CH2CHO;D 体有 种
为 为
8 。
OHCCH2CHO; E HOOCCH2COOH; F 先制备丙二酸二乙酯和溴乙烷 然后发生取代反应 最后
由 逆推 为 丁二烯 为
C2H5OOCCH2COOC2H5; H G 1,3- ;I 1,4- ( 根 6 据 ) 信息 即可制得目标物质 , ,
二溴丁烷 由信息 知 为 ① 。
; ① K 。
对应学生用书
起始页码136
应用有机反应类型、有机物简单命名、同分异构体、有机物
的结构等基础知识,结合新情景、新物质,将基础知识进行类比
分析、迁移应用,实现基础知识的灵活应用。
例 (2017课标Ⅲ,36)氟他胺 是一种可用于治疗肿
G
瘤的药物 实验室由芳香烃 制备 的合成路线如下
。 A G :
Cl2 B SbF3 A 光照→ →
C7H5Cl3 DMSO
① ②
CF3
→
③
C
CF3
Fe →
20%HCl
NO2 ④
D
CF3
NH2
E
吡啶 O ⑤
Cl
↓
CF3
O2N
O
N
H
; 的化学名称为三氟甲苯。
CH3 C
( )反应 是在 的苯环上引入— ,反应试剂及条件为
2 ③ C NO2
浓硝酸 浓硫酸、加热,此反应的类型为取代反应。
/
O
( )反应 是
3 ⑤ CH3CHC
CH3
← F ⑥
G
回答下列问题
:
的结构简式为 的化学名称是
(1)A 。 C
。
的反应试剂和反应条件分别是
(2)③ ,
该反应的类型是
。
的反应方程式为
(3)⑤ 。
吡啶是一种有机碱 其作用是
, 。
的分子式为
(4)G 。
是 的同分异构体 其苯环上的取代基与 的相同
(5)H G , G
但位置不同 则 可能的结构有 种
, H 。
甲氧基乙酰苯胺 是
(6)4- ( H3CO NHCOCH3 )
重要的精细化工中间体 写出由苯甲醚
制备
, ( H3CO )
甲氧基乙酰苯胺的合成路线
4-
其他试剂任选
( )。
解析 ( ) 为芳香烃,其与 在光照条件下发生侧链
1 A Cl2
上的取代, 结合 的分子式可推知 的结构简式为
B A
取代氨基上的氢原子,反应方程
式为
CF3
O 吡啶 + →
Cl
NH2
CF3
O
N
H
;吡啶的 +HCl
作用是吸收反应产生的 ,提高反应转化率。
HCl
( ) 根据有机物 的结构简式可知, 的分子式
4 G G
为 。
C11H11F3N2O3
( )当苯环上有三个不同的取代基时,共有 种同分异构
5 10
体(见下图,三个取代基分别用— 、— 、— 表示):
X Y Z
X
Y
、
Z
X
Y
、
Z
X
Y
、
Z
X
Z Y
、
X
Z
、
Y
X
、
Y
Z
X
、
Z Y
X
Z
、
Y
X
Z
、
Y
X
,除去 本身还有 种。
G 9
Z
Y
( )完成这一合成需三步:首先在苯环上引入硝基(类似流
6
程中的 ),然后将硝基还原为氨基(类似流程中的 ),最后发
③ ④
生类似流程中 的反应。
⑤
专题十七 高分子化合物与有机合成 309
答案 ( )
三氟甲苯
1 CH3
( )浓 浓 、加热 取代反应 2 HNO3/ H2SO4
( )
3
CF3
O 吡啶
+ →
Cl
NH2
CF3
O
N
H
+HCl
吸收反应产生的 ,提高反应转化率
HCl
( )
4 C11H11F3N2O3
( )
5 9
( )
6
OCH3
浓
HNO3
浓 →
H2SO4
△
OCH3
Fe
→
20%HCl
NO2
CH3COCl
吡啶 →
OCH3
NH2
OCH3
NHCOCH3
题目价值 以真实情景材料为背景 关注社会热点 科技进
, 、
步和生产生活 结合实际情况 以生活中的基本物质为原料 合
。 , ,
成生产 生活中的常用物质 要求学生能够通过题给情境适当
、 。
迁移 运用所学知识分析 解决实际问题 提高学生运用知识解
, 、 ,
决问题的能力 充分体现了化学学以致用的基本思想
, 。
对应学生用书
起始页码137
1(2019河南部分高中联考,8) 分子机器设计和合成 有着巨 . “ ”
大的研究潜力 人类步入分子器件时代后 使得光控 温控和
。 , 、
电控分子的能力更强 如图所示有机物是制备蒽醌套索醚电
。
控开关的材料 下列有关该有机物的说法正确的是
, ( )
分子结构中含有 个苯环
A. 3
苯环上一氯代物有 种
B. 7
该物质最多与 发生加成反应
C.1 mol 6 mol H2
所有原子可能共平面
D.
1 答案 B 项 分子结构中只有 个苯环 错误 项 分子
. A , 2 , ;B ,
中 个苯环上共有 种氢原子 所以苯环上一氯代物有 种
2 7 , 7 ,
正确 项 该物质最多可以与 发生加成反应
;C ,1 mol 8 mol H2 ,
错误 项 该物质分子中含亚甲基 结构 所有原子
;D , (—CH2—) ,
不可能共平面 错误
, 。
2(2017河北唐山一中调研,22)有机物 是一种治疗肺
. PAS-Na
结核药物的有效成分 有机物 是一种食用香料 以甲苯为原
, G ,
料合成这两种物质的路线如下
:
试剂 a 试剂 b G
F 催化剂
,△
→
肉
CH
桂
酸
CHCOOH 浓硫酸
,△
→(C12H12O2)
↑MnO2/H2SO4
CH3
浓硝酸 浓硫酸
/ ,△
↓ Br2/FeBr3 试剂 c ⅰ.NaOH Fe/HCl 试剂 d
A →B →C →D →E →
ⅱ.HCl
COONa
OH
NH2
PAS-Na
已知
:
Fe/HCl
① NO2 → NH2
O
RCH2C
② CHO
O
O CCH2R
为 或
CHCCOOH (—R —CH3 —H)
R
MnO2/H2SO4
③ CH3 → CHO
回答下列问题
:
生成 的反应类型是
(1) CH3 A 。
中含氧官能团的名称是 试剂 的结构简式
(2)F ; a
为
。
写出由 生成 的化学方程式
(3) A B :
。
质谱图显示试剂 的相对分子质量为 分子中不含甲
(4) b 58,
基 且为链状结构 写出肉桂酸与试剂 反应生成 的化
, , b G
学方程式
:
。
当加入的试剂 过量时 可以选用的试剂 是
(5) d , d
填字母序号
( )。
a.NaHCO3 b.NaOH c.Na2CO3
肉桂酸有多种同分异构体 符合下列条件的有 种
(6) , 。
苯环上有三个取代基
a. ;
能发生银镜反应 且 该有机物最多生成
b. , 1 mol 4 mol Ag。
上述符合条件的同分异构体中 苯环上有两种不同化学环
,
境氢原子的有机物的结构简式是 任写一
(
种即可
)。
2 答案 取代反应 或硝化反应
. (1) ( )
O
醛基
(2) CH3C
催化剂 →
,△
O
O CCH3
(3)
CH3
FeBr3
+Br2 →
NO2
CH3
Br
+HBr
NO2
浓硫酸
(4) CHCHCOOH + CH2CHCH2OH △
CHCHCOOCH2CHCH2 + H2O
(5)a
310 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
(6)6
CH3
OHC CHO 或 OHC CHO
CH3
解析 结合题中反应条件及转化关系可知 为
A
CH3
,B
NO2
为
CH3
Br 为 , C
NO2
COOH
Br 为 , D
NO2
COOH
OH 为 , E
NO2
COOH
OH 为 ,F
NH2
CHO
。
(1)
CH3
生成 的反应为硝化反应 或取代反应
A ( )。
为
(2)F
O
试剂 为
a CH3 C
CHO
含氧官能团为醛基 结合已知信息 可推知
, ; ②
O
O C
CH3 。
根据肉桂酸到 的反应条件及二者的分子式可推知试剂
(4) G b
中应含有 其相对分子质量为
—OH, 58,58-17=41,41÷12=
的分子组成可表示为 由于 中不含甲基
3……5,b C3H5OH; b ,
结合碳 氢原子数推测 分子中应含有碳碳双键 故试剂 的
、 b , b
结构简式为
CH2 CH—CH2—OH。
酚羟基与 溶液不反应 羧基与 溶液反应
(5) NaHCO3 , NaHCO3 ,
而羧基与酚羟基均可与 反应
NaOH、Na2CO3 。
符合条件的同分异构体分子中应有 个 和 个
(6) 2 —CHO 1
共有 种结构
—CH3, 6 :
CHO
CH3
、
CHO
CHO
、
H3C CHO
CHO
CHO 、
CH3
CHO
CH3 、
CHO
CHO
、
CHO
CH3
CHO
CHO ;
CH3
其 中 苯 环 上 有 两 种 氢 原 子 的 有 两 种
:
CH3
OHC CHO
、
OHC CHO
。
CH3
对应学生用书
起始页码137
一、非环体系的环化 环加成反应
[1+2] :
在有机合成中 常出现非环体系的环化反应 可能为一个
, 。
非环片段分子内反应 两个或多个非环片段的分子间反应
, 。
1高考中已经出现过的非环体系的环化 五元环衍生物
. (2)
六元环衍生物 双官能团化合物缩合
(1) :
年课标 第 题 环加成反应
(2016 Ⅰ 38 [4+2] )
五元环衍生物
(2)
年课标 第 题羟基成环
(2018 Ⅱ 36 )
催化剂
CH2 CH CH CH CH CHO
H2
→ 二、有机合成路线设计
OH OH OH OH OH 有机合成路线设计能够考查考生从化学视角分析 解决实
、
际问题的能力 利用整体思维理解设计有机合成路线的能力 获
H2SO4△
取信息 加工信
,
息的能力 是高考有机化学基础的重要考点
,
有
CH2 CH CH CH CH CH2
-2H2O
→
机合成
、
路线设计常用正向
,
合成思路与逆向合成思路相结合的
。
方
OH OH OH OH OH CH
2今后高考中可能出现的非环体系的环化 法 有些也可以采用 逆向合成法
. , “ ”。
三元环衍生物 首先 分析目标分子的结构特征 并与提供的原料进行对
(1) , ,
消去反应 卤代酮 卤代酸酯 卤代腈等含活泼氢的化 比 然后结合所学知识或题干信息初步确定在合成该目标分子
1,3- : 、 、 ,
合物进行消去 如卤代酮 时官能团的变化 键的变化等 找出合成该有机物的关键和突
。 : 、 ,
专题十七 高分子化合物与有机合成 311
破口
。
其次 联系常见官能团的引入或转化方法 逐步逆推接近原
, ,
料 即 目标分子 中间产物 中间产物 原料 然
, : → 1→ 2→……→ 。
后 将逆向合成分析的思路逆转 并逐步注明反应的条件 必要
, , 、
的无机试剂 有机辅助原料 即可得到合成路线流程
、 , 。
例 (2018湖南六校联考,36)环丁基甲酸是有机合成
中一种常用的中间体 某研究小组以丙烯醛为原料 设计了如
。 ,
下路线合成环丁基甲酸 部分反应条件 产物已省略
( 、 )。
O
已知
: C2H5O
O
C2H5ONa
OC2H5 +2RBr →
O
C2H5O
O R
R
知 为 二 元 羧 酸, 则 为 , 为
C C HOOCCH2COOH A
, 为 ; 与氢气发
HOCH2CH2CHO E CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3 A
生还原反应生成 , 与 反应生成二溴代烃,则 为二元醇
B B HBr B
即 , 为 ,根据已知信息,
HOCH2CH2CH2OH D BrCH2CH2CH2Br D
和 反应生成 , 为
COOC2H5
, 在碱性条件下水解后
E F F F
COOC2H5
COOH
酸化生成 , 为 ,根据已知信息 受热脱去一个
G G G
COOH
羧基生成环丁基甲酸。 ( )化合物 为 ,不能与
3 A HOCH2CH2CHO
溶液反应, 项错误;化合物 为 ,化
NaHCO3 A B HOCH2CH2CH2OH
合物 为 ,能发生缩聚反应形成高聚物, 项正
C HOOCCH2COOH B
COOH
确;化合物 为 ,分子式为 , 项正确;化合
G C6H8O4 C
COOH
物 为 , 化合物 与足量金属钠反应能
B HOCH2CH2CH2OH 1 mol B
生成 氢气, 项正确。
1 mol D
答案 ( )加成反应
1
( )
2 HOOCCH2COOH
( )
3 A
O
( )
OC2H5 +2HBr; 4 C2H5O
△
HOOC C COOH → H C COOH +CO2↑。
请回答下列问题
:
由丙烯醛生成化合物 的反应类型为
(1) A 。
化合物 的结构简式是
(2) C 。
下列说法中不正确的是 填字母代号
(3) ( )。
化合物 能与 溶液反应
A. A NaHCO3
化合物 和 能形成高聚物
B. B C
化合物 的分子式为
C. G C6H8O4
化合物 与足量金属钠反应能生成 氢气
D.1 mol B 1 mol
写出 的化学方程式
(4) D+E→F :
。
环丁基甲酸与苯酚反应生成一种酯 化合物 满足下
(5) X, X
列条件的所有同分异构体有 种 写出其中一种的结构
,
简式
: 。
能使 溶液显紫色
① FeCl3
含有丙烯醛中所有的官能团
②
1 谱显示分子中含有 种不同化学环境的氢原子
③ H-NMR 5
以 丁二烯和化合物 为原料可制备环戊基甲酸
(6) 1,3- E
请选用必要的试剂设计合成路线
( ), 。
解析 根据流程图,丙烯醛( )与水反应生
CH2 CHCHO
成 , 的分子式为 ,则发生了加成反应, 氧化生成 ,
A A C3H6O2 A C
与乙醇在酸性条件下发生酯化反应生成 ,根据 的分子式可
C E E
O
( ) C2H5ONa
OC2H5 + Br CH2 3Br →
COOC2H5
+2HBr
COOC2H5
( )
5 3
OH
H3C CH3
、
C
H2C CHO
OH
、
H3C
CH3
C
H2C CHO
OH
(任写一种即可)
H3C C
C CHO
CH3
( )
6
312 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
对应学生用书
起始页码139
(2020届河北衡水二调,13) 是合成治疗高血压和充血
EHPB
性心力衰竭的药物的中间体 合成路线如下
, :
已知 碳碳双键容易被氧化
:ⅰ.
O
ⅱ. H3C + H3C C
O
O C
AlCl3
CH3 →
O
H3C C CH3 + CH3COOH
②
(7)
的名称是 形成的顺丁橡胶的结构简式
(1)A ,A
是
。
已知 发生银镜反应可生成 中含氧官
(2) 1 mol E 4 mol Ag,E
能团的名称为
。
由 经 合成
(3)E B ①、②、③ 。
的反应试剂和条件是
a.① 。
的反应类型依次是
b.②、③ 、 。
转化成 所消耗的 的物质的量为
(4)1 molF G NaOH mol。
的结构简式为
(5)M 。
完成下列反应的化学方程式
(6) :
不能与 反应 有机物 的化学方
①EHPB NaHCO3 , N→EHPB 程式为
。
有机物 与试剂 发生反应的化学方程式为
② K X
。
有机物 有多种同分异构体 写出一种满足下列条件的同
(7) N ,
分异构体的结构简式
: 。
含有酚羟基
a.
能水解又能发生银镜反应
b.
苯环上的一氯代物只有一种
c.
核磁共振氢谱有 组峰
d. 5
答案 丁二烯
(1)1,3-
醛基
(2)
水溶液 加热 加成反应 氧化反应
(3)a.NaOH 、 b.
(4)3
(5) HOOC CH2 CH COOH
OH
( 6 ) ① + CH3CH2OH
浓
H2SO4
→
△
OH
H3C CH3 或
CH2OOCH
OH
H3C CH3
CH2OOCH
解析 根据 的结构简式可知 的名称是 丁二
(1) A ,A 1,3-
烯 形成的顺丁橡胶的结构简式是
,A 。
为 中含氧官能团的名称为醛基
(2)E OHCCH2CHBrCHO,E 。 为卤代烃的水解反应 反应试剂和条件是 水溶
(3)a.① , NaOH
液 加热 的反应类型依次是加成反应 氧化反应
、 。 b.②、③ 、 。
为 的结构简式为
(4) G NaOOCCH2 CH(OH) COONa,F
羧基 溴原子均能与氢氧化钠发生反
HOOCCH2CHBrCOOH, 、
应 转化成 所消耗的 的物质的量为
,1 mol F G NaOH 3 mol。
的结构简式为
(5)M HOOC CH2 CH COOH 。
OH
不能与 反应 可写出有机物 的
(6)①EHPB NaHCO3 , N→EHPB
化学方程式
。
含有酚羟基 说明羟基与苯环直接相连 既能水解又能
(7)a. , ;b.
发生银镜反应 说明含有由甲酸形成的酯基 苯环上的一氯
, ;c.
代物只有一种 说明苯环上只有 种类型的 原子 核磁共
, 1 H ;d.
振氢谱有 组峰 符合条件的同分异构体的结构简式为
5 ,
OH
H3C CH3 、
CH2OOCH
OH
。
H3C CH3
CH2OOCH
解题思路 由 的 结 构 简 式 逆 推 可 知 为
K M
为
HOOC CH2 CH COOH , G
OH
根据 的分子式可知 的结构简
NaOOCCH2CH(OH)COONa; F F
式为 发生银镜反应可生成
HOOCCH2CHBrCOOH;1 mol E
即 分子 中含有两个醛基 所以 为
4 mol Ag, 1 E , E
则 与溴发生 加成生成
OHCCH2CHBrCHO, A 1,4- BrCH2CH
发生碱性水解反应得到
CHCH2Br(B),B HOCH2CHCHCH2
与 溴 化 氢 发 生 加 成 反 应 得 到
OH ( C ), C
发生氧化反应得到 比较
HOCH2CH2CHBrCH2OH(D),D E; K
和 的分子式 结合 的结构简式可知试剂 为苯 则
C10H10O4 , N X ,
可推出 为 与乙醇发生酯化
C10H10O4 ;N
反应生成
(EHPB)。
专题十七 高分子化合物与有机合成 313
对应学生用书
起始页码247
考点一 高分子化合物
1(2018北京理综,10,6分)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还
.
高 广泛用作防护材料 其结构片段如下图
, 。 。
下列关于该高分子的说法正确的是
( )
完全水解产物的单个分子中 苯环上的氢原子具有不同的化
A. ,
学环境
完全水解产物的单个分子中 含有官能团 或
B. , —COOH —NH2
氢键对该高分子的性能没有影响
C.
结构简式为
D. :
1 答案 B 本题考查高分子化合物的结构 官能团等知识
. 、 。
根据芳纶纤维的结构片段图可推出合成芳纶纤维的单体为
和 项 两
HOOC COOH H2N NH2 。 A ,
种单体的单个分子中 苯环上的氢原子化学环境都是一样的
, ;
项 氢键的存在会提高该高分子的机械强度 项 通过分析
C , ;D ,
题图中的结构片段可以推测该高分子的结构简式
O
为
HNH NH C
O
COH
因此聚
,
维酮分子由 m n 个单体聚合而成 项 在聚维酮分子中
(2 + ) 。 D ,
O
存在
“ N C
。
规律方法 将结构片段中水解可断开的化学键全部断开 即
,
可判断出单体的结构
。
2(2017北京理综,11,6分)聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘
.
伏类缓释消毒剂 聚维酮通过氢键与 形成聚维酮碘 其结
, HI3 ,
构表示如下
:
图中虚线表示氢键
( )
下列说法不正确的是
( )
∙∙∙
聚维酮的单体是
A.
聚维酮分子由 m n 个单体聚合而成
B. ( + )
聚维酮碘是一种水溶性物质
C.
聚维酮在一定条件下能发生水解反应
D.
2 答案 B 本题考查有机高分子化合物的合成和性质
. 。 B
项 聚维酮碘的合成过程为
,
,
能发生水解反应
”, 。
考点二 有机合成与有机推断
3(2019课标Ⅱ,36,15分)环氧树脂因其具有良好的机械性能
. 、
绝缘性能以及与各种材料的粘结性能 已广泛应用于涂料和胶
,
黏剂等领域 下面是制备一种新型环氧树脂 的合成路线
。 G :
已知以下信息
:
回答下列问题
:
是一种烯烃 化学名称为 中官能团的名称为
(1)A , ,C
、 。
由 生成 的反应类型为
(2) B C 。
由 生成 的反应方程式为
(3) C D
。
的结构简式为
(4)E 。
的二氯代物有多种同分异构体 请写出其中能同时满足
(5)E ,
以下条件的芳香化合物的结构简式
、
。
能发生银镜反应
① ;
核磁共振氢谱有三组峰 且峰面积比为
② , 3 ∶ 2 ∶ 1。
假设化合物 和 恰好完全反应生成 单一聚
(6) D、F NaOH 1mol
合度的 若生成的 和 的总质量为 则
G, NaCl H2O 765 g, G
的n值理论上应等于
。
3 答案 丙烯 氯原子 羟基
. (1)
加成反应
(2)
(3)
(4)
O
314 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
(5)
CH3
Cl Cl
CHO
CH3
Cl Cl
CHO
(6)8
解析 本题涉及的知识点有有机物结构与性质 反应类型判
、
断 特定结构同分异构体数目判断 聚合度计算等 通过有机
、 、 。
合成信息 考查学生接收 整合化学信息的能力 从分子水平
, 、 。
认识物质的组成 结构 性质和变化 体现宏观辨识与微观探析
、 、 ,
的学科核心素养
。
根据题意可知 是一种烯烃 则 为丙烯
(1) A , A 。
通过比较 的分子式和合成路线中的反应条件 可知
(2) A、B、C ,
分别发生了取代反应 加成反应 的结构简式
A→B、B→C 、 ,A、B、C
分别为
CH3CH CH2、ClCH2CH CH2、ClCH2 CH CH2Cl
OH
或
( ClCH2CHCH2OH )。
Cl
对比 的结构简式可知 通过分子内取代反应生成
(3) C、D ,C D。
利用信息 由 逆推可知 的结构简式为
(4) ①, F E
O
。
能发生银镜反应 则含有醛基 核磁共振氢谱有三组峰 且
(5) , ; ,
峰面积比为 说明结构中存在甲基 且分子结
3 ∶ 2 ∶ 1, (—CH3),
构 高 度 对 称 则 可 能 的 结 构 有 两 种
, :
CH3
Cl Cl
、
CHO
回答下列问题
:
茅苍术醇的分子式为 所含官能团名称
(1) ,
为 分子中手性碳原子 连有四个
, (
不同的原子或原子团 的数目为
) 。
化合物 的核磁共振氢谱中有 个吸收峰 其满足
(2) B ;
以下条件的同分异构体 不考虑手性异构 数目为
( )
。
分子中含有碳碳三键和乙酯基
① (—COOCH2CH3)
分子中有连续四个碳原子在一条直线上
②
写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结
构简式
。
的反应类型为
(3)C → D 。
的化学方程式为
(4)D → E
除 外该反应另一产物的系统命名为
, E
。
下列试剂分别与 和 反应 可生成相同环状产物的是
(5) F G ,
填序号
( )。
溶液
a.Br2 b.HBr c.NaOH
参考以上合成路线及条件 选择两种链状不饱和酯 通过
(6) , ,
两步反应合成化合物 在方框中写出路线流程图 其他
M, (
试剂任选
)。
4 答案 分 碳碳双键 羟基
. (18 )(1)C15H26O 、 3
CH3 (2)2 5
和
CH3CHCCCOOCH2CH3 CH3CH2CH2CCCOOCH2CH3
。
CH3
Cl Cl 加成反应或还原反应
CHO (3)
由信息 可知 当有 参与反应时 生成 和
(6) ② , 1 mol D , NaCl
的总质量为 因此当生成的 和 的总质量 (4)
H2O 76.5g。 NaCl H2O
为 时 有 参与了信息 中的反应 再根据聚合 甲基 丙醇或 甲基丙 醇
765 g , 10 mol D ② , 2- -2- 2- -2-
物 两侧端基的结构以及信息 可推出 的n值为
G ②③, G 8。 (5)b
审题指导 推断有机物结构应合理利用反应条件 分子式差
、 (6)
异和已知有机物的结构简式 采用正推法 逆推法 确定相关有
, 、 ,
机物的结构
。
4(2019天津理综,8,18分)我国化学家首次实现了膦催化的
.
环加成反应 并依据该反应 发展了一条合成中草药活
(3+2) , ,
性成分茅苍术醇的有效路线
。
已知 环加成反应
解析 本题考查了有机化合物的组成与结构 烃及烃的含氧
(3+2) :
、
衍生物等知识 通过 环加成反应的信息应用及茅苍术醇
, (3+2)
合成路线的分析 考查了学生运用化学术语及文字 图表 模型
, 、 、
进行表达及分析和解决化学问题的能力 通过有机物的结构
。
简式与性质的分析和应用 体现了宏观辨识与微观探析的学科
,
核心素养 通过中草药活性成分茅苍术醇的合成应用 体现了
。 ,
化学的有用性和引导基础教育关注社会发展 科技进步和生产
、
生活的态度
。
由 环加成反应的信息 可推知 与 发生环加成反应生
(3+2) , A B
成 与 发生加成反应生成 与 在浓
C,C H2 D,D CH3OH H2SO4、
加热条件下发生酯交换反应生成
E。
专题十七 高分子化合物与有机合成 315
由题干中茅苍术醇的结构简式和不饱和度 先查出有
(1) , 15
个碳原子 计算出有 个氢原子 所以其分子式是 所
, 26 , C15H26O,
含官能团是碳碳双键 羟基 因为连有四个不同原子或原子团
、 。
的碳原子为手性碳原子 所以茅苍术醇分子中有 个手性碳原
, 3
子
: 。
化 合 物 的 结 构 简 式 可 以 写 成
( 2 ) B
O
H3C CC C
已知
:
ⅰ.
CH3
其核磁共振氢谱中有两个吸
O C CH3 ,
CH3
收峰 峰面积比为 满足题设条件的同分异构体有
, 1 ∶ 3; :
H3C—CC CH2 CH2 COOC2H5 、
H3C CH2 CC CH2COOC2H5 、
H3C CH2 CH2 CC COOC2H5 、
CH3
H3C CH CC COOC2H5 、
CH3
其中碳碳三键和乙酯基直接
H3C CC CH COOC2H5 ;
相 连 的 同 分 异 构 体 是
CH3CHCCCOOC2H5
CH3
和
CH3CH2CH2CCCOOC2H5 。
因为 中五元环上有碳碳双键 而 中没有碳碳双键 所
(3) C , D ,
以 的反应类型为加成反应或还原反应
C →D 。
发生了取代反应 酯交换反应 化学方程式为
(4)D →E ( ),
则另一
,
产物的系统命名为 甲基 丙醇或 甲基丙 醇
2- -2- 2- -2- 。
和 互为同分异构体 与 发生加成反应时 若 原
(5)F G , HBr , H
子加在连氢原子多的碳原子上 则产物相同 故选
, , b。
利用 环加成反应的信息 对 进行逆
(6) (3+2) , M( )
推应该有一步加 消除碳碳双键和一步环加成反应 故两种
H2 ,
链 状 不 饱 和 酯 应 该 是 与 : CH3CCCOOCH3
或 与
CH2CHCOOC2H5 CH3CCCOOC2H5 CH2
依此和题干信息写出路线流程图
CHCOOCH3, 。
试题评析 该题难度适中 重点考查了学生利用陌生信息处
,
理实际有机合成问题的能力 试题中连续出现 环加成反
, (3+2)
应 手性碳原子 乙酯基 重排等新信息 在同分异构
、 、 、F → G 。
体 手性碳原子以及补充路线流程图三个设问中增强了区分
、
度 在同分异构体书写方面 学生容易忽视 连续四个碳原子
。 , “
在一条直线上 这条信息而产生错误
” 。
5(2019北京理综,25,16分)抗癌药托瑞米芬的前体 的合成
. K
路线如下
。
O
O
R′
AlCl3
→
△
O
OH
R″—Cl
R′ →
K2CO3
O
OR″
R′
有机物结构可用键线式表示 如 的键线式
ⅱ. , (CH3)2NCH2CH3
为
N
有机物 能与 溶液反应产生 其钠盐可用于
(1) A Na2CO3 CO2,
食品防腐 有机物 能与 溶液反应 但不产生
。 B Na2CO3 ,
加氢可得环己醇 和 反应生成 的化学方程
CO2;B 。 A B C
式是
反应类型是
, 。
中含有的官能团
(2)D : 。
的结构简式为
(3)E 。
是一种天然香料 经碱性水解 酸化 得 和 经还原
(4)F , 、 , G J。 J
可转化为 的结构简式为
G。 J 。
是 的同分异构体 符合下列条件的 的结构简式
(5)M J , M
是
。
包含 个六元环
① 2
可水解 与 溶液共热时 最多消耗
②M , NaOH ,1 mol M
2 mol NaOH
推测 和 反应得到 的过程中 反应物 和
(6) E G K , LiAlH4 H2O
的作用是
。
由 合成托瑞米芬的过程
(7) K :
托瑞米芬
-H2O SOCl2
K →N 取代反应→
C26H28NOCl
托瑞米芬具有反式结构 其结构简式是
, 。
5 答案
. (1)
COOH
+
浓
OH H2SO4,H3BO3
△
O
C
O 取代反应 或酯化反应 +H2O ( )
羟基 羰基
(2) 、
(3)
O
C
N
O
(4)
CHCH—COOH
(5)
O O
还原 加成
(6) ( )
316 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
(7)
N
O
Cl
解析 本题考查有机化学基础中有机化合物的组成与结构
等必备知识 通过对信息的提取和利用 考查学生接受 吸收
。 , 、 、
整合化学信息的能力 通过对有机合成流程的分析 推理认识
。 ,
重排及羰基还原的本质特征 建立认知模型 考查考生解
Fries , ,
决实际问题的能力 体现了证据推理与模型认知的学科核心素
,
养 以抗癌药托瑞米芬的合成为载体进行考查 体现了关注社
。 ,
会发展 科技进步 生产生活的态度
、 、 。
结合设问 与信息 和 的结构式逆推 可知 是
(1) ⅰ K , A
COOH
是
,B
OH
是
,C
O
C
O 利用信息
;
可推知 为
ⅰ D
O
HO
其与 发生取
, N
Cl
代反应生成
E(
O
C
和 流程中
N ) HCl; F
O
在 +条件下转化为 与 且 经还原可转化为 再
①NaOH、②H G J, J G,
结合 的 结 构 简 式 可 推 出 为 酯 所 以 是
K , F , J
CHCH—COOH 为
, G
CHCH—CH2OH
,
与 在 的作用下生成 根据 的结构可知 此过
G E LiAlH4、H2O K, K ,
程中 和 的作用是还原
LiAlH4 H2O 。
中含有的官能团是羰基和羟基
(2)D 。
与 互为同分异构体 根据信息提示和不饱和度可推知
(5)M J ,
的结构简式为
M
。
O O
由 合成托瑞米芬的过程及其具有反式结构可得托瑞米
(7) K
芬的结构简式是
N
O
Cl
(C A 3H6) 高 Cl 温→ 2 B H 加 O 成→ Cl (C3H C 6OCl2) 试 剂 → a (C3H D 8O3) 浓 H △ 2SO → 4 (C3H E 4O)
加成→
F G J → 还原→ (C6H6O) (C6H5NO3) (C6H7NO)
K
G L H2SO4 +J←
(C9H9NO)
←△
羟基喹啉
8-
已知
:ⅰ.
。
解题指导 该题的解题关键是把 的结构简式与信息 对
K ⅰ
接 逆向分析后 结合设问逐一分析清楚流程中重要物质的结
, ,
构 题目难度适中 两次考查到了酯化反应 解答此题第
, , 。 (6)
问时 需结合自己的知识储备 在有机化学中加氢或去氧是还
, 。
原反应
。
6(2018北京理综,25,17分) 羟基喹啉被广泛用作金属离子
. 8-
的络合剂和萃取剂 也是重要的医药中间体 下图是 羟基
, 。 8-
喹啉的合成路线
。
O
+
H2SO4
→
△
H R
HO H
R
同一个碳原子上连有 个羟基的分子不稳定
ⅱ. 2 。
按官能团分类 的类别是
(1) ,A 。
的化学方程式是
(2)A→B
。
可能的结构简式是
(3)C 。
所需的试剂 是
(4)C→D a 。
的化学方程式是
(5)D→E
。
的反应类型是
(6)F→G 。
将下列 的流程图补充完整
(7) K→L :
合成 羟基喹啉时 发生了 填 氧化 或 还
(8) 8- ,L ( “ ” “
原 反应 反应时还生成了水 则 与 物质的量之比为
”) 。 , L G
。
6 答案 烯烃
. (1)
高温
(2)CH3—CHCH2+Cl2 → CH2 CH—CH2Cl+HCl
或
(3) CH2CHCH2 CH2CHCH2
OH Cl Cl Cl OHCl
(4)NaOH,H2O
O 浓
CH2CHCH2 H2SO4
(5) → CH2CH CH
△
OH OHOH
+2H2O
取代反应
(6)
(7)
H OH
N
OH H
氧化
(8) 3 ∶ 1
N
OH H
解析 的分子式为 应为丙烯 属于烯烃
(1)A C3H6, , 。
烯烃分子和 在高温条件下发生的是取代反应而不是加
(2) Cl2
成反应 且取代反应通常发生在烷基上
, 。
由于 的结构不对称 所以在和
(3) CH2 CH—CH2Cl(B) , HOCl
发生加成反应时可能生成两种产物
。
的转化过程中 分子去掉 个 原子增加了 个
(4)C→D ,C 2 Cl 2
原子团 所以该过程应是卤代烃的水解反应 所需试剂
“OH” , ,
是 水溶液
NaOH 。
专题十七 高分子化合物与有机合成 317
根据合成路线可知 应是 所以 的化学方
(5) E CH2CH—CHO, D→E
浓
程式应是 H2SO4
CH2 CH CH2 →CH2CH—CHO+2H2O。
△
OH OH OH
根据合成路线可知 为
(6) J
NH2
,G
为
OH
NO2
。
OH
应是苯酚 应是苯酚与浓 发生取代反应生成邻
F ,F→G HNO3
硝基苯酚
。
根据信息 可知 的中间产物的结构简式为
(7) ⅰ K→L
OH
由中间产物再发生醇羟基的消去反应得
,
N
OH
H
L(
)。
N
OH
H
羟基喹啉 分子组成上少了 个 原子 所以 发生
(8)L→8- , 2 H , L
了氧化反应 每个
。
中的 转化为
(G) —NO2 —NH2
NO2
OH
的同时 中的氧原子转化为 此时需要 个氢原子
—NO2 H2O, 6 ,
需 个 3
分子来提供 所以 与 的物质的量之比 , L G
N
OH H
为
3 ∶ 1。
7(2017课标Ⅰ,36,15分)化合物 是一种有机光电材料中间
. H
体 实验室由芳香化合物 制备 的一种合成路线如下
。 A H :
已知 NaOH/H2O
:①RCHO+CH3CHO → RCHCHCHO+H2O
△
②
+
写出用环戊烷和 丁炔为原料制备化合物 的合
(6) 2-
成路线
其
(
他试剂任选
)。
7 答案 苯甲醛
. (1)
加成反应 取代反应
(2)
(3) C6H5 COOH
(4)
(5) COOH 、 COOH 、
中的 种
COOH 、 COOH 2
(6)
解析 本题的考查角度较往年略有变化 如第 问甲苯特
, (4)
定同分异构体的考查是隐性推断 第 问不再考查符合某些
; (5)
条件的同分异构体种类数的判断 而是书写特定结构同分异构
,
体的结构简式
。
与 发生已知信息 的反应生成烯醛
(1)A CH3CHO ① B
(
催化剂
→
回答下列问题
:
的化学名称是
(1)A 。
由 生成 和 生成 的反应类型分别是
(2) C D E F 、
。
的结构简式为
(3)E 。
为甲苯的同分异构体 由 生成 的化学方程式为
(4)G , F H
。
芳香化合物 是 的同分异构体 能与饱和碳酸氢钠溶
(5) X F ,X
液反应放出 其核磁共振氢谱显示有 种不同化学环
CO2, 4
境的氢 峰面积比为 写出 种符合要求的
, 6 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1。 2 X
的结构简式
。
CHCHCHO 可知 为苯甲醛
), A (
CHO
)。
为
(2)C
CHCHCOOH 分析 的分子式可知
, C、D D
比 多了两个 原子 说明 为加成反应 为
C Br , C→D ,D
Br Br
CHCHCOOH 为卤代烃的消去反应 生成的
;D→E , E
为 CCCOOH 为 酯 化 反 应 为
; E → F , F
CCCOOC2H5 。 (4)G 为甲苯的同分异构体 , 由 F 生
成 为碳碳三键和碳碳双键的加成反应 根据 的结构推出
H , H
为 由 生 成 的 化 学 方 程 式 为
G , F H
CCCOOC2H5
+ 。
是 的同分异构体 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出
(5)X F ,
说明分子内含有羧基 核磁共振氢谱有 种不同化学环
CO2, , 4
境的氢 峰面积比为 则其结构简式为
, 6 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1,
CH3 CH3
CH C COOH 、 CH C COOH 、
CH3 CH3
318 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
CH3 CH3
CC COOH 、 CC COOH 。
CH3 CH3
根据已知信息 可知环戊烷需要先转化为环戊烯 需经过
(6) ② ,
取代和消去反应 然后与 丁炔加成 最后再与 加成
, 2- , Br2 。
8(2017北京理综,25,17分)羟甲香豆素是一种治疗胆结石的
.
药物 合成路线如下图所示
, :
已知
:
+
H 代表烃基
RCOOR′+R″OH → RCOOR″+R′OH(R、R′、R″ )
△
属于芳香烃 其结构简式是 中所含的官
(1)A , 。 B
能团是
。
的反应类型是
(2)C→D 。
属于酯类 仅以乙醇为有机原料 选用必要的无机试剂
(3)E 。 ,
合成 写出有关化学方程式
E, :
。
O
一定条件
已知 所含官能团有
(4) :2E →F+C2H5OH。 F C
8 答案 分
. (17 )(1)
和
。
以 和 为原料合成羟甲香豆素分为三步反应 写出有关
(5) D F ,
化合物的结构简式
:
硝基
取代反应
(2)
或
Cu Ag
(3)2C2H5OH+O2 →2CH3CHO+2H2O
△
催化剂
2CH3CHO+O2 →2CH3COOH
△
浓
H2SO4
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
△
O
(4) C
O R
(5)
HO OH O
CH3CCH2
O
COC2H5
OH
HO O OC2H5
H3C OH
HO O O
H3C OH
解析 属于芳香烃 结合 的分子式可推出 为苯 为
A , C A ;E
酯 且仅以乙醇为原料就可合成 很容易推出 为
, , E
一定条件
结合 及羟甲香豆素
CH3COOCH2CH3; 2E →F+C2H5OH
O
的结构可推出 为
F CH3 C
O
CH2 C
OC2H5 。
疑难突破 对比 及羟甲香豆素的结构简式 充分利
(5) D、F ,
用题给信息 分析得出中间产物的结构简式
, 。
教师专用题组
考点一 高分子化合物
1(2015北京理综,10,6分)合成导电高分子材料 的反应
. PPV :
催化剂
n
n
I I + CH2CH CHCH2 →
CH2 nH
n
I CH +(2 -1)HI
PPV
下列说法正确的是
( )
合成 的反应为加聚反应
A. PPV
与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
B.PPV
和苯乙烯互为同系物
C.CH2 CH CHCH2
通过质谱法测定 的平均相对分子质量 可得其聚合度
D. PPV ,
答案 D 项 合成 的反应属于缩聚反应 项
A , PPV ;B ,PPV
中的重复结构单元为 聚苯乙烯中的重
CHCH ,
复 结 构 单 元 为
和苯乙烯结构不相似 不互为
CH2 CH CHCH2 ,
同系物 项 通过测定高分子的平均相对分子质量 可得其聚
;D , ,
合度
。
2(2015浙江理综,10,6分)下列说法不正确的是
. ( )
己烷共有 种同分异构体 它们的∙熔∙点∙沸点各不相同
A. 4 , 、
在一定条件下 苯与液溴 硝酸 硫酸作用生成溴苯 硝基苯
B. , 、 、 、 、
苯磺酸的反应都属于取代反应
油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
C.
聚合物 可由单体
D. (CH2 CH2 CH CH2n) CH3CH CH2
CH3
和 加聚制得
CH2CH2 答案 A 己烷共有 种同分异构体
5 :CH3(CH2)4CH3、
CH3 CH2 CH2—CH—CH3 、 CH3CH2CHCH2CH3 、
CH3 CH3
CH CH2 CH3
项不正确
二 者 不 相 同 项 CH3 CH2 C CH3 、 CH3 CH CH CH3 ,A ;
, ; C ,
CH3 CH3 CH3
专题十七 高分子化合物与有机合成 319
项正确 油脂的皂化反应是高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下
B ;
的 水 解 反 应 项 正 确 由 该 聚 合 物 的 链 节
, C ;
可知其单体为 和
CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2
CH3
项正确
CH3 CHCH2,D 。
考点二 有机合成与有机推断
3(2017天津理综,8,18分) 氨基 氯苯甲酸 是重要的
. 2- -3- (F)
医药中间体 其制备流程图如下
, :
CH3
浓 浓 浓
H2SO4,△ HNO3, H2SO4,△
→ A →
① ②
CH3
NO2
SO3H
+
H /H2O
→
③
CH3
NO2 +
KMnO4/H
→
④
B
COOH
NO2
Fe/HCl
→ C
⑤
O
CH3CCl
→
⑥
O
COOH
NHCCH3
浓
H2SO4,△
→
⑦
O
COOH
NHCCH3
HO3S
+
H /H2O
→E →
⑧ ⑨
D
COOH
NH2
Cl
F
已知
:
NO2
Fe/HCl
→
NH2
回答下列问题
:
(1)
CH3
分子中不同化学环境的氢原子共有 种 , 共
面原子数目最多为
。
的名称为 写出符合下列条件 的
(2)B 。 B
所有同分异构体的结构简式
。
苯环上只有两个取代基且互为邻位
a.
既能发生银镜反应又能发生水解反应
b.
该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备 而是经由
(3) B, ①②
三步反应制取 其目的是
③ B,
。
写出 的化学反应方程式
(4) ⑥ :
该步反应的主要目的
,
是
。
写出 的反应试剂和条件 中含氧官
(5) ⑧ : ;F
能团的名称为 。
在方框中写出以
(6)
O
COOH
NHCCH3
骤制备含肽键聚合物的流程
。
为主要原料 经最少步
,
O
COOH
NHCCH3
反应试剂
目标化合物
…… 反应条件→
答案 分
(18 )(1)4 13
硝基甲苯或邻硝基甲苯
(2)2-
O
OCH
NH2
和
O
NHCH
OH
避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代 或减少副产
(3) (
物 或占位
, )
(4)
COOH
NH2 O
+ CH3CCl
→
O
COOH
NHCCH3
+HCl
保护氨基
或 羧基
(5)Cl2/FeCl3( Cl2/Fe)
(6)
O
COOH
NHCCH3
+
H /H2O
→
COOH
NH2 催化剂
或一定条件→
O
HOC
H
NH
解析 在 (1) CH3 分子中与甲基处于邻位 ( 或间
位 的两个氢原子所处化学环境相同 所以甲苯分子中共有
) , 4
种不同化学环境的氢原子 苯分子中 个原子共平面 甲苯分
; 12 ,
子可由甲基取代苯分子上的 个氢原子得来 甲基是四面体结
1 ,
构 碳碳单键可以旋转 故甲苯分子中共面原子数目最多为
, ,
个
13 。
为
(2)B
CH3
NO2
,
名称为邻硝基甲苯或
2-
硝基甲苯
;B
的
同分异构体中 苯环上只有两个取代基且互为邻位 能发生银
, 、
镜反应和水解反应的是
O
OCH
NH2
和
O
NHCH
OH
。
苯环上甲基的邻 对位氢原子易被取代 经由三步反应制
(3) 、 ,
取 可避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代 减少副
B ,
产物
。
320 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
根据题中已知信息及转化关系知 为
(4) ,C
COOH
NH2
,
反应
的 化 学 方 程 式 为
⑥
COOH
NH2 O
+ CH3 CCl
→
O
COOH
NHCCH3
观察后续合成路线知 反应 的产物
+HCl; , ⑨ F
中有氨基 故反应 的主要目的是保护氨基
, ⑥ 。
对比 和 的结构简式知 反应 的主要目的是在苯环上
(5) D F , ⑧
引入氯原子 故反应试剂和条件是 或 中含
, Cl2/FeCl3 Cl2/Fe;F
氧官能团的名称为羧基
。
欲制备含肽键聚合物 只需要含氨基和羧基的物质发生缩
(6) ,
聚反应即可 已知原料发生水解可生成含有氨基和羧基的物
,
质 故合成路线为
,
O
COOH
NHC
CH3 +
H /H2O
→
COOH
NH2
O
HOC
催化剂
或一定条件→
O
② R C
H
NH
。
知识拓展 有机合成中常见官能团的保护
酚羟基的保护 因酚羟基易被氧化 所以在氧化其他基团前
① : ,
可以先使酚羟基与 反应 把 变为 而将其保
NaOH , —OH —ONa
护起来 待氧化其他基团后再酸化 将 变为
, , —ONa —OH。
碳碳双键的保护 碳碳双键也容易被氧化 在氧化其他基团
② : ,
前可以利用其与 等的加成反应将其保护起来 待氧化其
HCl ,
他基团后再利用消去反应变回碳碳双键
。
氨基 的保护 如在利用对硝基甲苯合成对氨基苯甲
③ (—NH2) :
酸的过程中应先把 氧化成 再把 还原
—CH3 —COOH, —NO2
为 这样可防止当 氧化 时 具有还
—NH2, KMnO4 —CH3 ,—NH2(
原性 也被氧化
) 。
4(2016课标Ⅱ,38,15分)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速
.
CN
聚合为 从而具有胶黏性 某种氰基丙烯酸
H2C C , 。
COOR
酯 的合成路线如下
(G) :
水溶液 浓
HCN( ) H2SO4 C Cl2
A 微量→ B → 光→照 D
NaOH( ) △ (C4H5N)
NaOH H2O
↓
CH3OH O2 E
G←浓 F←催化剂
H2SO4/△ (C4H5NO)
已知
:
的相对分子质量为 氧元素质量分数为 核磁共
①A 58, 0.276,
振氢谱显示为单峰
OH
水溶液
HCN( )
R′ 微量→ R C R′ NaOH( )
CN
回答下列问题
:
的化学名称为 (1)A 。
的结构简式为 其核磁共振氢谱显
(2)B ,
示为 组峰 峰面积比为
, 。
由 生成 的反应类型为
(3) C D 。
由 生成 的化学方程式为
(4) D E
。
中的官能团有 填官能
(5)G 、 、 。 (
团名称
)
的同分异构体中 与 具有相同官能团且能发生银镜反
(6)G , G
应的共有 种 不含立体异构
。 ( )
答案 分 丙酮
(15 )(1)
(2) 2 6 ∶ 1
取代反应
(3)
CN CN
H2O
(4) H2C C +NaOH → H2C C +NaCl
CH2Cl CH2OH
碳碳双键 酯基 氰基
(5)
(6)8
解析 分子中的氧原子个数为58×0.276 则
(1)A = 1,
16
58×(1-0.276) 故 的分子式为 的核磁共
=3……6, A C3H6O;A
12
振氢谱显示为单峰 说明分子中存在对称的两个 所以
, —CH3,
O
的结构简式为
A CH3 C
化学名称为丙酮
CH3 , 。
O
根据已知信息 可知
(2) ② CH3 C
和 可以发生加
CH3 HCN
OH
成反应生成 的核磁共振氢谱显示为
CH3 C CH3 (B),B 2
CN
组峰 峰面积比为
, 6 ∶ 1。
的分子式为 比 少 个 个 说明
(3)B C4H7NO,C B 2 H、1 O, B→
是消去反应 则 的结构简式为 应
C , C CH2C CH3 。 C→D
CN
是 分子中 上的 发生取代反应生
CH2C CH3 —CH3 H
CN
成
CH2C CH2 Cl 。
CN
由合成路线图可推知 为 其分子中
(5) G CH2C COOCH3 ,
CN
含有三种官能团 分别是碳碳双键 酯基和氰基
, 、 。
中含有碳碳双键 氰基 酯基 符合条件的同分异构体中
(6)G 、 、 ,
专题十七 高分子化合物与有机合成 321
含 有 碳 碳 双 键 氰 基 甲 酸 酯 基 有
、 、 , :
O
H C
O
O CH2 CHCH 、 H C
CN
O CH2 CCH2 、
CN
O
H C
O
O CH CHCH2 、 H C
CN
O CHCH CH2 、
CN
O
H C
O
O CHC CH3 、 H C
CN
O CCH CH3、
CN
O
H C
O
O CCH 、 H C
CH3CN
O CCH2 。
CH2CN
思路分析 根据信息 推出 根据信息 推出 然后依次
① A, ② B,
推出 的结构简式 再结合具体问题 进行作答
C~G , , 。
疑难突破 题书写同分异构体时 要先考虑碳链异构 再
(6) , ,
考虑官能团位置异构 且三种官能团 定二移一
, ,“ ”。
5(2016课标Ⅲ,38,15分)端炔烃在催化剂存在下可发生偶联
.
反应 称为 反应
, Glaser 。
催化剂
2R—CC—H →R—CC—CC—R+H2
该反应在研究新型发光材料 超分子化学等方面具有重要价
、
值 下面是利用 反应制备化合物 的一种合成路线
。 Glaser E :
CH3CH2Cl Cl2
A → C8H10 光→照
AlCl3△
① B ②
CCl2CH3
1)NaNH2
→
2)H2O
C ③
催化剂
n
(4) HC C CCH →
n 分
HC C CCH + ( - 1)H2 (2 )
(5)
CCH
D
反应
Glaser
→C16H10
④
E
回答下列问题
: 的结构简式为 的化学名称
(1)B ,D
为
。
和 的反应类型分别为
(2)① ③ 、 。
的结构简式为 用 合成 (3)E 。 1 mol E
二苯基丁烷 理论上需要消耗氢气
1,4- , mol。
化合物 也可发生 偶
(4) ( HC C CCH ) Glaser
联反应生成聚合物 该聚合反应的化学方程式为
,
。
芳香化合物 是 的同分异构体 其分子中只有两种不同
(5) F C ,
化学环境的氢 数目比为 写出其中 种的结构简式
, 3 ∶ 1, 3
。
写出用 苯基乙醇为原料 其他无机试剂任选 制备化合
(6) 2- ( )
物 的合成路线
D
。
答案
分 苯乙炔 分
(1) C2H5 (1 ) (1 )
取代反应 分 消去反应 分
(2) (1 ) (1 )
分 分
(3) CC CC (2 ) 4(1 )
、
Cl
Cl
Cl
、
Cl
Cl
、
Cl
Cl
、
Cl
Cl
任意三种 分
( )(3 )
Cl
( 6 )
CH2CH2OH
浓
H2SO4
→
△
CHCH2
Br2/CCl4
→
CHBrCH2Br
1)NaNH2
→
2)H2O
CCH
分
(3 )
解析 依据化合物 的合成路线及反应条件 可以推断出
E , A
为
在 加热条件下与 发生取代反应生
,A AlCl3 CH3CH2Cl
成
B(
CH2CH3
),B
与
Cl2
在光照条件下发生取代反应生
成
C(
CCl2CH3
),C
在
NaNH2
和
H2O
作用下发生消去反
应生成
D(
CCH 结合已知 反应原理可判断出
), Glaser
的结构简式为
由
E CC CC 。 (3) E
的结构简式可以看出 中含有两个 则 合
E CC , 1 mol E
成 二苯基丁烷 理论上需消耗氢气 根据
1,4- , 4 mol。 (4)
反应原理 可推知 发生聚合
Glaser , HC C CCH
催化剂
反应的化学方程式为 n
HC C CCH →
n 芳香化合
HC C CCH + ( - 1)H2 。 (5)
物 是 的同分异构体 说明 中含有苯环 分子中只有两
F C , F ;F
种不同化学环境的氢 数目比为 说明苯环上的两个
, 3 ∶ 1, —Cl
或两个 在邻位或对位 则 的结构简式为
—CH3 , F
、
Cl
Cl
Cl
、
Cl
Cl
、
Cl
Cl
、
Cl
Cl
。
Cl
苯基乙醇
(6)2- (
CH2CH2OH
)
在浓
H2SO4、
加热条件
下发生消去反应生成
CHCH2 ,
CHCH2
322 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
与 的 溶液发生加成反应生成 Br2 CCl4
CHBrCH2Br , 再
结合合成路线中反应 知
③ ,
CHBrCH2Br 在
NaNH2
和
作用下发生消去反应生成化合物
H2O D(
问题 的合成路线中第一步反应的目的是
(6) (5) 。 答案 共 分 正丁醛或丁醛
( 18 )(1) 9 8
醛基
(2)
H CHO
△
+2Ag(NH3)2OH →
CCH CH3CH2CH2 H
)。
H COONH4 或
+2Ag↓+3NH3+H2O
思路分析 结合反应条件及已知物质分子式 判断出结构 CH3CH2CH2 H
① ,
简式 分析合成路线 确定反应类型 利用已知合成路线 H CHO
;② , ;③ , △
迁移应用设计合成路线 +2Cu(OH)2+NaOH →
。 CH3CH2CH2 H
审题技巧 要抓住问题中的关键点 以顺利作答 如 中 聚
, 。 (4) “
合物 中 两种不同化学环境的氢 数目比为 H COONa
”,(5) “ , 3∶ 1”。 +Cu2O↓+3H2O
6(2016天津理综,8,18分)反 己烯醛 是一种重要的合
. -2- (D) CH3CH2CH2 H
成香料 下列合成路线是制备 的方法之一 根据该合成路
, D 。 (3)cd
线回答下列问题
: (4) CH2CHCH2OCH3 H3C OCH3
2CH3CH2CH2CHO
A 催化剂 CH3CH2CH2 O CH2CH2CH3 + H H
→
H /H2O
O → OCH3
CH2 CHOC2H5
B
H3C H H2C C
C
OC2H5
H
OCH3
CH3
H CHO 催化剂 OCH3 +
+A+E H2/ H /H2O
CH3CH2CH2 H
(5) → CH3(CH2)4CH →
D OCH3
已知
: CH3(CH2)4CHO
保护醛基 或其他合理答案
O R′ + (6) ( )
H /H2O
R CH →RCHO+R′OH+R″OH
解析 分子可表示为 虚线框中
O R″ (1)B ,
的名称是 分子中的共面原子数目最多为
(1)A ;B 的 个原子与乙烯的结构类似 肯定共面 根据单键可旋转的
分子中与环相连的三个基团中 不同化学环 6 , ,
;C , 特点 可知 中最多有 个原子可转到该平面 故最
境的氢原子共有 种 。 多有 , 个原 — 子 C 共 H2 平 CH 面 3 分子为 3 非对称结构 三个基团中 , 每个
中含氧官能团的名称是 写出检验该 9 。 C ,
(2)D , 碳原子上的氢原子分别为一种化学环境的氢原子 共 种
官能团的化学反应方程式 , 8 。
: 中的含氧官能团为醛基 检验醛基可通过银镜反应或和
(2)D ,
。 新制的 悬浊液反应
(3)E
为有机物
,
能发生的反应有
: 。 根据
Cu
题
(O
中
H
信
)2
息 可由
。
推断出 应为
聚合反应 加成反应 (3) , C → D+A+E E
a. b. 可发生的反应有消去反应及取代反应
c.
消去反应
d.
取代反应 CH3
书
CH
写
2O
同
H
分
,E
异构体时要注意题中未注明不包含立体
。
异构
的同分异构体 与 有完全相同的官能团 写出 所有 (4) 。
(4)B F B , F 由中间体转化为目标化合物 需两步 第一步去掉
可能的结构 (5) , :
:
。
OCH3
和 加成 第二步将 转化为醛基
以 为主要原料制备己醛 目标化合物 在方框中将合成
(5) D ( ),
CC ( H2 ), CH
路线的后半部分补充完整
。
OCH3
根据已知信息写反应条件
( )。
H CHO 2CH3OH 原料中有 目标化合物中也有 第一步反应
催化剂→ (6) —CHO, —CHO,
CH3CH2CH2
H
的目的为保护醛基
,
防止和
H2
加成时醛基被还原成醇羟基
。
OCH3
H CH 目标化合物
……→
CH3CH2CH2
H
OCH3
专题十七 高分子化合物与有机合成 323
对应学生用书
起始页码249
时间: 分钟 分值: 分
40 60
非选择题 共 分
( 60 )
1(2020届天津六校期中,13) 分 具有抗菌作用的白头翁
. (15 )
素衍生物 的合成路线如下图所示 H :
已知
:
R′CHO
ⅰ.RCH2Br 一定条件→ R—HCCH—R′
R R′
R″COOH,I2
ⅱ.R—HCCH—R′ 一定条件→ R″COO CH CH I
一定条件 R′ R′
ⅲ.R—HCCH—R′ →
R R
以上 代表氢 烷基或芳基等
( R、R′、R″ 、 )
属于芳香烃 其名称是
(1)A , 。
的结构简式是
(2)D 。
由 生成 的反应类型是
(3) F G 。
由 与 在一定条件下反应生成 的化学方程式是
(4) E I2 F
;
此反应同时生成另外一种有机副产物且与 互为同分异
F
构体 此有机副产物的结构简式是
, 。
下列说法正确的是 选填字母序号
(5) ( )。
存在顺反异构体
A.G
由 生成 的反应是加成反应
B. G H
最多可以与 发生加成反应
C.1 mol G 1 mol H2
或 与足量 溶液反应 均消
D.1 mol F 1 mol H NaOH ,
耗
2 mol NaOH
以乙烯为起始原料 结合已知信息选用必要的无机试剂合
(6) ,
成
H3C CH3
写出合成路线 用结构简式表示有机
。 (
H3C CH3
物 用箭头表示转化关系 箭头上注明试剂和反应条件
, , )。
1 答案 邻二甲苯
. (1)
(2)
(5)BD
(6)
CH2 CH2 H
C
2 →
H
O
2
CH
C
3C
H
H
2
2
一
OH
定
HB
条
C r u
件
△ ,
→
O → 2
CH
CH
3C
3
H
C
2
H
B
O
r
一定 条件 →
一
CH
定
3
条
CH
件
C HC H 3
↓
H3C CH3
H3C CH3
解析 由 的分子式 的结构简式 可知 为
A 、C , A
CH2Br
COOCH3
消去反应
(3)
(4)
CH3 ; 结合 B 的分子式与 C 的结构 , 可知 B 为
CH3
CH3
;
由
D
的分子式
、D
后产物结构
,
结合信息
ⅰ,
COOH
可推知 为
D
CH2Br
则试剂 为 后产物
, a CH3OH。 D
COOCH3
发生碱性水解 酸化得到的 为
、 E
CHCH2
由 的结
; H
COOH
构 结合信息 可知 为 不存在顺反异构
, ⅲ G 。 (5)G
体 故 错误 由信息 可知 由 生成 的反应是加成反
, A 。 ⅲ , G H
应 故 正确 为 苯环 碳碳双键均能与氢气发
, B ;G , 、
生加成反应 最多可以与 发生加成反应 故
,1 mol G 4 mol H2 , C
错误 分子中含有酯基和 原子 中含有 酯基
;F I ,1 mol H 2 mol ,
则 或 与足量 溶液反应 均消耗
1 mol F 1 mol H NaOH , 2 mol
故 正确
H3C CH3
由 反
NaOH, D 。 (6) CH3CHCHCH3
H3C CH3
应得到 可由 和 反应生
,CH3CHCHCH3 CH3CHO CH3CH2Br
成 乙烯与水发生加成反应生成 发生
。 CH3CH2OH,CH3CH2OH
催化氧化得到 乙烯与 发生加成反应得到
CH3CHO, HBr CH3
CH2Br。
试题分析 本题考查有机推断和合成 充分利用转化中物质
,
结构简式与分子式进行分析 需要学生对给予的信息进行利
,
用 题目侧重考查学生分析推理能力 知识迁移运用能力 熟练
, 、 ,
掌握官能团的性质与转化 是解答有机化学题的关键
, 。
2(2019黑龙江重点中学三联,19) 分 是一种重要材料
. (15 )M
的中间体 结构简式为
合
, (CH3)2CHCOO CHO 。
成 的一种途径如下
M :
催化剂
Y NaOH Ⅰ.B2H6 O2/Cu O2/
C4H9Cl C2H5OH/△① →A Ⅱ.H2O2/OH-② →B ③ →C ④ →D 催化剂
→M
Cl2/ 光照 Ⅰ.NaOH/H2O Ⅱ.H+ ⑦
E ⑤ → HO CHCl2 ⑥ →F
324 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
分别代表一种有机化合物 合成路线中的部分产物及反
A~F ,
应条件已略去
。
已知 的核磁共振氢谱只有 组峰
:①Y 1 ;
Ⅰ.B2H6
②RCHCH2 →- RCH2CH2OH;
Ⅱ.H2O2/OH
两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定 易脱水
③ , 。
请回答下列问题
:
的结构简式是 中官能团的名称是
(1)Y ,C
。
的分子式为
(2)A 。
步骤 的反应类型是
(3) ⑦ 。
下列说法不正确的是
(4) 。
和 都能发生氧化反应
a.A E
完全燃烧需
b.1 mol B 6 mol O2
能与新制氢氧化铜悬浊液反应 c.C
最多能与 反应
d.1 mol F 3 mol H2
步骤 的化学方程式为
(5) ③
。
经催化氧化得到 的同分异构体中同时 (6)M X(C11H12O4),X
满足下列条件的结构简式为
。
苯环上只有两个取代基 苯环上的一氯代物有 种
a. , 2
酸性条件下水解只生成芳香醇和二元羧酸 且二元羧酸
b. ,
的核磁共振氢谱只有 组峰
2
CH3
2 答案 醛基
. (1) H3C C CH3
Cl
(2)C4H8
酯化反应 或取代反应
(3) ( )
(4)d
Cu
(5)2(CH3)2CHCH2OH+O2 →2(CH3)2CHCHO+2H2O
△
O
(6) HO C
O
CH2 C
O CH2 CH3
解析 结合 的合成路线可知 反应 为取代反应 则 为
M , ⑤ , E
CH3
的结构简式是 为 含
(1)Y H3C C CH3 ;C (CH3)2CHCHO,
Cl
有的官能团的名称是醛基 为 分子式
。 (2)A (CH3)2CCH2,
为 步骤 的反应类型为酯化反应 或取代反应
C4H8。 (3) ⑦ ( )。
为 为
(4)A (CH3)2CCH2,E
OH
结合已知信息 知 经水解
。 ③ , HO CHCl2
CH3
后酸化得到的 为 由 的结构简式可
F HO CHO , M
知 为 经催化氧化生成 再经催化氧
D (CH3)2CHCOOH,B C,C
化生成 则 为 为 结
D, C (CH3)2CHCHO、B (CH3)2CHCH2OH,
合已知信息 可知 为 发生消去反应得到
② A (CH3)2CCH2,Y
CH3
而 的核磁共振氢谱只有 组峰 则 为
A, Y 1 , Y H3C C CH3 。
Cl
OH
二者均可以燃烧 且碳
, ,
CH3
碳双键 酚羟基都易被氧化 故二者均可以发生氧化反应 项
、 , ,a
正确 为 完全燃烧需
;B (CH3)2CHCH2OH,1 mol B 6 mol O2,b
项正确 为 含有醛基 能与新制氢氧化铜悬
;C (CH3)2CHCHO, ,
浊液反应 项正确 为 苯环 醛基均
,c ;F HO CHO , 、
能与氢气发生加成反应 则 最多能与 反应
, 1 mol F 4 mol H2 ,d
项错误 经催化氧化得
。 (6) (CH3)2CHCOO CHO
到 则 为
X(C11H12O4), X (CH3)2CHCOO COOH ,
的同分异构体满足 苯环上只有两个取代基 苯环上的一
X :a. ,
氯代物有 种 则含有 个不同的取代基 且处于对位 酸性
2 , 2 , ;b.
条件下水解只生成芳香醇和二元羧酸 且二元羧酸的核磁共振
,
氢谱只有 组峰 则符合条件的同分异构体为
2 ,
O
HO C
O
CH2 C
O CH2 CH3 。
3(2020届湖南四校调研,19) 分芳香族化合物
. (15 ) A(C9H12O)
常用于药物及香料的合成 有如下转化关系
,A :
已知 的苯环上只有一个支链 支链上有两种不同化学环
:①A ,
境的氢原子
;
-
ⅰ.KMnO4/OH
② R CCH2 + → R CO + CO2 ;
ⅱ.H
R′ R′
一定条件
③RCOCH3+R′CHO →RCOCHCHR′+H2O。
回答下列问题
:
生成 的反应类型为 由 生成 的
(1)A B , D E
反应条件为
。
中含有的官能团名称为
(2)H 。
的结构简式为
(3)I 。
由 生成 的化学方程式为
(4) E F
。
有多种同分异构体 写出一种符合下列条件的同分异构
(5)F ,
体的结构简式
: 。
能发生水解反应和银镜反应
①
属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基
②
具有 组核磁共振氢谱峰
③ 5
糠叉丙酮 是一种重要的医药中间
(6) ( )
专题十七 高分子化合物与有机合成 325
体 请 参 考 上 述 合 成 路 线 设 计 一 条 由 叔 丁 醇
, ,
和糠醛 为原料制备糠叉丙
[(CH3)3COH] ( )
酮的合成路线 无机试剂任选 用结构简式表示有机物 用
( , ,
箭头表示转化关系 箭头上注明试剂和反应条件
, ):
。
3 答案 消去反应 水溶液 加热
. (1) NaOH 、
羟基 羧基 (2) 、
(3) C
O
HO COH
CH3
OH OH
Cu
(4)2 C CH2OH +O2 →2 C CHO +2H2O
△
CH3 CH3
或
(5) HCOO CH2CH3 HCOOCH2 CH3
CH3 CH3
浓硫酸 -
ⅰ.KMnO4/OH
(6) H3C C OH → H3C CCH2 + →
△ ⅱ.H
CH3
解析 根据 的分子式及已知信息 可推知 的结构
(1) A ① ,A
CH3
简式为 由 转化为 转化为 的反应
C OH 。 B C、B D
CH3
条件及已知信息 可知 为 因此 生成
② ,B CCH2 , A
CH3
的反应类型为消去反应 根据图示转化关系可知 为
B 。 ,D
Br OH
为 为
C CH2Br , E C CH2OH , F
CH3 CH3
OH
由 生成 的反应为水解反应 反应条
C CHO 。 D E ,
CH3
OH
件为 水溶液 加热 为 所
NaOH 、 。 (2)H C COOH ,
CH3
含官能团名称为羟基 羧基 发生缩聚反应得到的聚酯
、 。 (3)H
的结构简式为
I C
O
HO COH
CH3
OH
为醇氧化为醛 为 根据 知该同
。 (5)F C CHO , ①
CH3
分异构体中含有甲酸酯基 根据 知该同分异构体中含有 种
, ③ 5
不同化学环境的氢原子 再结合 可知该同分异构体的结构简
, ②
式 为
HCOO CH2CH3 、
注意已知信息 的
HCOOCH2 CH3 。 (6) ②、③
应用
。
解题关键 的分子式为 符合 n 故苯
A C9H12O, CnH2 n -6O( ≥6),
环上的侧链不含不饱和键 结合已知信息 推出 的结构简
; ① A
式是解题的关键
。
4(2018湖北武汉毕业生调研测试,36) 分 石油裂解气主
. (15 )
要含有丙烯 丁二烯等不饱和烃 以它们为原料可合成
、1,3- ,
橡胶和医药中间体 合成路线如下
CR G, :
已知 均能发生银镜反应
:①B、C、D ;
COOC2H5 COOC2H5
+
R—X ⅰ.H2O/H
② CH2 → CH—R →
C2H5ONa ⅱ.△,-CO2
COOC2H5 COOC2H5
RCH2COOH。
的顺式异构体的结构简式为
(1)A 。
中含氧官能团的名称是 反应 的反应
(2)C , ①
类型为
。
写出 反应的化学方程式
(3) E→F :
。
写出同时满足下列条件的医药中间体 的同分异构体的
(4) G
结构简式
: 。
与 互为同系物 核磁共振氢谱有三组峰
① D ;② 。
用简要语言表述检验 中所含官能团的实验方法
(5) B :
。
以 为起始原料合成 橡胶的路线为
(6) A CR
其他试剂任选
( )。
H H
由 生成 的反应 5 答案
。 (4) E F . (1) CC
BrH2C CH2Br
326 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
羟基 醛基 取代反应
(2) 、
浓硫酸
(3)HOOCCH2COOH+2C2H5OH C2H5OOCCH2COOC2H5+
△
2H2O
(4)OHC(CH2)4CHO、OHCCH(CH3)CH(CH3)CHO
取少量 于洁净试管中 加入足量银氨溶液 水浴加热有
(5) B , ,
银镜生成 证明 中有醛基 再加酸酸化 滴入少量溴的四氯
, B ; ,
化碳溶液 溶液褪色 证明含有碳碳双键
, ,
Br 溶液 OH
NaOH HCl
(6) Br → HO →
△
OH 浓硫酸
HO →
△ Cl
Cl
进一步反应生成
, G( )。
Br
为 二溴 丁烯 其顺式异构体
(1)A 1,4- -2- ( Br ),
H H
的结构简式为
CC 。
CH2Br CH2Br
CH2OH
为 含氧官能团为羟基 醛基 通过题给信息
(2)C CH2 , 、 ; ②
CHO
一定条件 可知 反应 的反应类型为取代反应
, ① 。
→ 有机物 为 与 在浓硫酸 加热
(3) E HOOCCH2COOH, C2H5OH 、
的条件下发生酯化反应 化学方程式为
解析 根据流程图 丁二烯与溴发生 加成 生成 , HOOCCH2COOH+
,1,3- 1,4- , 浓硫酸
Br 2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O。
△
为 二溴 丁烯 与氢气加成后生
A,A 1,4- -2- ( Br ); 有机物 的分子式为 满足题述条件的 的同分异
(4) G C6H10O2, G
构体有 种 和
Br
成 二溴丁烷 丙烯催化氧化生成
2 :OHC(CH2)4CHO OHCCH(CH3)CH(CH3)CHO。
有机物 含有醛基和碳碳双键 会干扰碳
1,4- ( Br ); B,B
能发 生 银 镜 反 应 的 分 子 式 为 则 为
(5) B(CH2 CHCHO) ,
碳双键的检验 故先检验醛基后检验碳碳双键
, B C3H4O, B
, 。
的相对分子质量比 大 说明 与水加成
CH2 CHCHO;C B 18, B
Br
生成 催化氧化生成 结合 的转化可知 为
为 在碱性环境下发生取代反应生成
C,C D, D→E→F C
(6)A Br ,
CH2OH
OH
则 为丙二醛 与银氨溶液反应后酸化生成 然 后 与 氯 化 氢 发 生 加 成 反 应 生 成
CH2 , D ;D E HO ,
CHO OH OH
在浓硫酸 加热条件下发
COOC2H5 HO , HO 、
Cl Cl
丙二酸 与乙醇发生酯化反应生成 根据
( ),E F( CH2 ); 生消去反应生成
COOC2H5 Cl
COOC2H5 Br
信 息 与 反 应 生 成
②, F ( CH2 ) Br
COOC2H5
,
Cl
发生加聚反应生成 橡胶
CR 。
易错警示 对于有机物 所含官能团的检验 注
CH2 CHCHO ,
意醛基具有极强的还原性 应先检验醛基后检验碳碳双键
, 。
327
第五部分 化学实验
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作
内容 常用化学仪器的用途及使用方法 化学实验基本操作
课
标 了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法 掌握化学实验的基本操作
1. 1.
解 解读 了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法 了解实验室一般事故的预防和处理方法
2. 2.
读 能识别化学品标识 掌握常见气体的实验室制法
3. 3.
正确使用实验室常用仪器 掌握化学实验基本操作是保证实验安全及实验结果准确性的前提 同时也是化
考情分析 , ,
学素养的重要体现 本专题内容是历年高考的必考内容 命题形式可以是选择题 也可以是综合性实验题
, , ,
备考策略 应重点关注实验基本操作的规范性 常见仪器的正确使用方法及注意事项 以及气体的制备方法
, ,328 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
读数精确到
对应学生用书 d. 0.01 mL。
起始页码141 4仪器 的名称 碱式滴定管
. D : 。
使用前需 检漏
a. ;
考点一 常用化学仪器的用途及使用方法 刻度在上方
b.“0” ;
用于盛装碱性溶液 不可盛装酸性和氧化性液体 如
c. , (
溶液
一、可加热的仪器
KMnO4
读数精
);
确到
d. 0.01 mL。
仪器名称 5仪器 的名称 托盘天平
试管 . E : 。
→ ① 称量前先调零点
a. ;
加热液体时 液体体积不超过试管容 腐蚀性药品应放于玻璃容器内称量
使用方法→积的 , b.
左盘放 被称物 右盘放 砝码
;
1/3 c. , 。
可 加热固
·
体时 试管口应略向下倾斜
6仪器 的名称 温度计
. F : 。
直 → , 水银球不能接触器壁
接 仪器名称 a. ;
蒸发皿 蒸馏时 水银球放在蒸馏烧瓶 支管口 处
加 → ② b. , ;
热 使用 方法 不能当玻璃棒使用
的 → 蒸发浓缩溶液时要用玻璃棒搅拌 c. 。
仪 三、常用分离、提纯仪器
器 仪器名称
坩埚
→ 仪器 主要用途 使用方法和注意事项
使用 方法
移动坩埚时要用 坩埚钳
→ ③ 制作过滤器时 滤纸紧贴
向小口径容 (1) ,
仪器名称 (1) 漏斗内壁 用水润湿 注意不
烧瓶 器中注入液体 , ,
→ ④ 得留有气泡
加滤纸后 可
(2) , 滤纸边缘低于漏斗边缘
使用方法 普通漏斗 过滤液体 (2) ,
垫 所盛液体体积约为容积的1 2 液面低于滤纸边缘
石 → ~
3 3 注意活塞处不得渗漏
棉 仪器名称 用于随时添 (1)
网 锥形瓶 (1) 分离液体时 下层液体由
加 使用 方法 → ⑤ 加液体 下 (2) 口放出 上层 , 液体从上口
热 滴定时液体体积不超过容积的 1 萃取 分液 ,
的 → 分液漏斗 (2) 、 倒出
2
仪
仪器名称 可直接加热 加热时液体不超
器 烧杯 ,
→ ⑥
使用 方法 蒸发或浓缩溶液 过其容积的 2 有大部分固体
溶解固体时要用玻璃棒搅拌 蒸发皿 ,
→ 3
析出时停止加热
二、计量仪器
蒸馏或分馏 加热时要垫石棉网
蒸馏烧瓶
一般选择与杂质气体反应
(1)
除去气体中的杂 的试剂作吸收剂
质 其中广口瓶 装入液体量不宜超过容积
1仪器 的名称 量筒 , (2)
. A :⑦ 。 可换作大试管或
无 刻度 的 2
a. 不 “ 可 0 加 ” 热 不 ; 可作反应容器 不可用于稀释溶液 洗气瓶 锥形瓶 3
气体从 口进从 口出
b. , , ; (3) A B
选取量筒的规则是 大而近
c. “ ”。
2仪器 的名称 容量瓶
. B :⑧ 。
不可作反应容器 不可加热 1漏斗的“一材多用”
a. , ; .
使用前需 检漏 组成过滤器进行过滤
b. ⑨ ; (1)
溶液转入时要用玻璃棒引流 向酒精灯中添加酒精
c. ; (2)
加水至距刻度线 时 改用胶头滴管逐滴加水 使 倒置使用 防止倒吸
d. 1~2 cm , , (3) ,
溶液凹液面最低点恰好与刻度线水平相切
。
3仪器 的名称 酸式滴定管
. C : 。
使用前需 检漏
a. ;
刻度在上方
b.“0” ;
用于盛装酸性溶液或强氧化性液体 如 溶液 不
c. ( KMnO4 ),
可装碱性溶液
;
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 329
2广口瓶的“一材多用” 4“多材一用”
. .
收集气体
用途 装置
(1)
测量气体
的体积
若气体的密度大于空气的密度且不与空气中的成分反
①
应 则气体应是长进短出 即向上排空气法 若气体的密度小
, , ;②
于空气的密度且不与空气中的成分反应 则气体应是短进长出
, ,
即向下排空气法 排液体收集气体时 气体应从短管进入 冷凝装置
;③ , 。
洗气瓶 用于气体的除杂 如除去 中的 注意气
(2) : , Cl2 HCl。
体应是长进短出 如图
( A)。
量气瓶 气体应从短管通入 如图
(3) : ( B)。
安全瓶 防倒吸装置 如图
气体干
(4) ——— ( C)。
贮气瓶 暂时保存气体 如图 燥装置
(5) ——— ( D)。
用于监控气体流速 如图
(6) ( E)
广口瓶中盛有液体 从 端通入气体 根据液体中产生气泡
, a ,
的速率来监控通入气体的速率 考点二 化学实验基本操作
。
1试剂的保存
.
试剂瓶的选择
(1)
{固体 用广口瓶
根据药品状态 :
液体 用细口瓶
3干燥管的“一材多用” :
. {见光易分解的 用棕色瓶
位置不同 作用不同 根据感光性 :
(1) , 见光不分解的 用无色瓶
在整套实验装置的中间横放 干燥 吸收及检验装置 :
① ——— 、 根据酸{玻璃塞 不能盛放碱性物质
:
碱性 橡胶塞 不能盛放强酸性 强氧化性物质和有机试剂
: 、
试剂的保存方法
(2)
化学试剂都应妥善密封保存于试剂瓶中 对于易变质 易
。 、
干燥管内装有干燥剂 可用于干燥气体 挥发或有危险性的化学试剂 还应根据性质采取特殊的保存
a. , 。 ,
干燥管内盛有无水硫酸铜时 可用于水蒸气的检验 方法
b. , 。 。
可用于定量测定气体的质量 易与空气中的氧气 水蒸气 二氧化碳等发生反应的药品
c. 。 ① 、 、
在整套实验装置的最后横放 左吸右挡 应密封保存 如钾 钠浸在煤油中 白磷保存在水中
② ——— 。 、 , 。
既可以吸收多余的尾气 防止污染空气 又可以阻挡外界空 易潮解 易挥发 易吸水的药品应密封保存 如固体
, , ② 、 、 。
气中的干扰气体 如 水蒸气等 进入装置中 简记为 左吸 浓盐酸 浓硫酸等
( CO2、 ) , “ NaOH、 、 。
右挡 见光易分解的物质应盛放在棕色瓶中 放置于阴凉处
”。 ③ , 。
干燥管的创新使用 如 浓硝酸等
(2) AgNO3、 。
液态溴有毒且易挥发 应贮存于磨口的细口瓶中 加水
④ , ,
封 加盖玻璃塞 不能用橡胶塞 并放置于阴凉处
, ( ), 。
易挥发 易着火的药品应密封保存并放置于阴凉处 远离
⑤ 、 ,
火源 如乙醇 乙醚 苯等
。 、 、 。
盛放药品的器皿不能跟所盛药品反应 如盛 溶液不
⑥ 。 HF
能用玻璃瓶
简易的过滤器 简易启普发生 。
, 微型反应器 节 2药品的取用
可净化天然水 , 器 可 用 于 .
尾气吸收装 ; 约药品 防止污 , 向容器内加固体药品
若去掉上边的两 , 等的 (1)
置 有防倒 染 体现绿色化 H2、CO2
, 层 可用于活性 , 制取 也可用
吸作用 , 学理念 如铜丝 ,
炭对液体中色素 。 于铜与硝酸的
在氯气中燃烧
的吸附实验 反应
330 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
向容器内加液体药品 续表
(2)
方法 微热法 液差法 气压法
图
示
3试纸的使用
.
试纸的类型和作用
(1) 塞紧橡胶塞 将导 塞紧橡胶塞 用止
, , 塞紧橡胶塞 关闭
管末端伸入盛水 水夹夹住导管的 ,
具体 止水夹 打开分液
的烧杯中 用手捂 橡胶管部分 从长 ,
操作 , , 漏斗活塞 向烧瓶
住 或用酒精灯微 颈漏斗向试管中 ,
( 中加水
热 试管 注水
)
烧杯中有气泡产
长颈漏斗中的液
生 松手 或停止
现象 , ( 面高于试管中的 一段时间后 液体
试纸的使用方法 加热 后导管末端 ,
(2) 说明 ) 液面 且液面差不 不能滴下
检验液体 取一小块试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上 形成一段水柱 且 ,
, 再改变
① : , 一段时间不下降
用蘸有待测液的玻璃棒 或用胶头滴管吸取待测液 点在试纸中
( )
部 观察试纸颜色变化
, 。 6仪器的洗涤
检验气体 先用蒸馏水把试纸润湿 用镊子夹取或粘在玻 .
② : , 原则 不能留有任何杂质
璃棒的一端 然后放在集气瓶口或导管口处 观察试纸的颜色 (1) : 。
, , 玻璃仪器洗干净的标志 内壁附着的水形成均匀的水
变化 (2) :
。 膜 既不聚成水滴 也不成股流下
{试纸不能伸入溶液中 也不能与管口接触 , , 。
注意事项 , 常用方法
③ 测溶液 时 试纸不能先润湿 (3)
pH ,pH
4物质的溶解 冲洗法 往容器里注入一定量水 不超过容积的 1 振
. ① : ( ),
固体的溶解 3
(1) 荡后倒掉 反复几次 再使容器口朝下 冲洗外壁后将容器放于
一般在烧杯或试管里进行 为了加速溶解 常采用搅拌 粉 , , ,
, , 、 指定位置晾干 如果是试管 则应倒扣在试管架上
碎 振荡或加热等措施 但 等易水解的固体溶解时 。 , 。
、 , FeCl3、AlCl3 刷洗法 如果内壁附有不易洗掉的物质 可以往容器里倒
不能加热 ② : ,
。 入少量水 选择合适的毛刷配合去污粉 洗涤剂 往复转动 轻轻
气体的溶解 , 、 , ,
(2) 刷洗后用水冲洗几次
。
药剂洗涤法 对于用水洗不掉的污物 可根据污物的性质
③ : ,
用药剂处理
。
沾有的物质 洗涤用药剂
碘 酒精
硫黄 或碱液
CS2
铜或银镜 稀硝酸
对溶解度较小的气体 如 等 为了增大气体分子与
① ( Cl2 ),
水分子的接触机会 应将导管插入水中 如图 稀盐酸
, ( A)。 Fe(OH)3
对极易溶于水的气体 如 等 导管口只能靠近 稀盐酸
② ( NH3、HCl ), CuO、Fe2O3
液面 最好在导管口连接一倒置的漏斗 并使漏斗边缘刚好与液
, , 碳酸盐 稀盐酸
面相切 这样可以增大气体的吸收率 减少气体的逸出 同时也
, , , 稀
避免出现液体倒吸的现象 如图 和 FeS H2SO4
( B C)。 苯酚 溶液或酒精
5气密性检查的常用方法 NaOH
.
酚醛树脂 酒精
方法 微热法 液差法 气压法
油脂污迹 溶液或热纯碱液
升高装置中气体 封闭气体的压强 NaOH
缩小装置中气体
原理 的温度 使气体体 增大 使液滴不能 注意 洗涤化学实验仪器要注意节约化学洗涤剂,防止环
, 的体积 增大压强 ,
积膨胀 , 滴下 境污染,保护实验仪器。
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 331
检查装置的气密性 制取气体 验证气体的性质等与气
(1) ( 、
体有关的实验操作
解化学实验基本操作问题应注意的几点 )。
检查是否漏水 滴定管 容量瓶 分液漏斗等的使用
1几个易错点 (2) ( 、 、 )。
. 调 点 托盘天平等的使用
用托盘天平称量物质质量时出现 时错 (3) “0” ( )。
(1) 0.01 g 。 验纯 点燃可燃性气体等
量筒量取液体时出现 时错 (4) ( )。
(2) 0.01 mL 。 分别取少量溶液 未知溶液的鉴别等
配制V 一定物质的量浓度溶液加V 水即定容时错 (5) ( )。
(3) mL mL 。 润湿 用红色石蕊试纸 蓝色石蕊试纸 碘化钾淀粉试纸
测溶液 时 试纸事先润湿时错 (6) ( 、 、
(4) pH ,pH 。 检验或验证某些气体时
2几种操作的“第一步” )。
.
3下列实验装置能达到实验目的的是
对应学生用书 . ( )
起始页码144
考点一 常用化学仪器的用途及使用方法
1下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
. ( )
准确量取一定
A. 验证 的 制 的发 排空气法
体 积 的 酸 性 B. SO2 C. NH3 D.
漂白性 生装置 收集 用装置 可制取
KMnO4
溶液 CO2 A. Ⅰ NH3
用装置 制取氢氧化铁胶体
1 答案 B 项 酸性高锰酸钾溶液能够氧化碱式滴定管的 B. Ⅱ
. A , 用装置 除去 中的 和
橡皮管 应该用酸式滴定管盛放 错误 项 能使品红 C. Ⅲ Cl2 HCl H2O
, ,A ;B ,SO2 用装置 提取溴水中的
溶液褪色 说明 具有漂白性 正确 项 氯化铵受热分 D. Ⅳ Br2
, SO2 ,B ;C , 3 答案 A 碳酸氢铵受热分解生成 和 通过碱
解生成氨气和氯化氢 但氨气与氯化氢遇冷又会生成氯化铵 . NH3、H2O CO2,
, , 石灰 和 被吸收 可以得到纯净干燥的 项正
图示装置无法获得氨气 错误 项 的密度大于空气 ,H2O CO2 , NH3,A
,C ;D ,CO2 , 确 制备氢氧化铁胶体时 应将饱和 溶液滴入沸水中 继
应该采用向上排空气法收集 即应该长进短出 错误 ; , FeCl3 ,
, ,D 。 续煮沸至溶液为红褐色 图 装置制得的是沉淀 而不是胶体
知识归纳 实验室常见收集气体的方法有两种 排水法 , Ⅱ , ,
:(1) 项错误 除去 中的 和 应使气体先通过饱和
适用于难溶于水的气体的收集 排空气法 分为向上排
B ; Cl2 HCl H2O,
( );(2) ( 溶液除去 再通过浓硫酸除去水蒸气 项错误 提取
NaCl HCl, ,C ;
空气法和向下排空气法 适用于能溶于水的气体的收集
, )。 溴水中的 应向溶液中加入 或苯 利用萃取分液的方
2下列操作或装置正确的是
Br2, CCl4 ,
. ( ) 法 项错误
,D 。
易混易错 除去 中的 杂质气体用饱和食盐水 除去
Cl2 HCl ;
气体中的 杂质气体用饱和的 溶液
CO2 HCl NaHCO3 。
考点二 化学实验基本操作
4下列操作及其描述错误的是
. ( )
4 答案 C 配制 -1 溶液 需先将 固体
. 0.1mol·L NaOH , NaOH
在烧杯中溶解 冷却至室温后再通过玻璃棒引流转移到容量
,
瓶 项错误 乙醇和乙酸互溶 因此不能通过分液的方法进行
,A ; ,
分离 项错误 将氨气通入水中制备氨水 为了防止倒吸 可
,B ; , ,
以用倒置的漏斗 项正确 收集乙酸乙酯时导管末端不能伸
,C ; 为萃取时的振荡操作 振荡过程中应打开活塞放气
入饱和碳酸钠溶液中 否则容易发生倒吸 项错误 A.① ,
, ,D 。 为酸式滴定管排气操作 排气后记录初始读数
B.② ,
为闻气体气味的操作 无论有毒无毒都不能将鼻孔凑近
C.③ ,
瓶口
332 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
为配制溶液过程中摇匀的操作 摇匀后如果发现液面低于 上 要垫上滤纸 且要遵循 左物右码 的原则 正确 中没
D.④ , , , “ ” ,A ;B
刻度线也不能再加水 有隔绝空气 氢氧化亚铁会迅速被氧化 不正确 浓硫酸与铜
, ,B ;
4 答案 B 中为碱式滴定管排气操作 故 错误 反应后的溶液中浓硫酸有剩余 所以应将反应后的混合液加入
. ② , B 。 ,
5正确的实验操作是实验成功的重要因素 下列实验操作正确的是 水中 不正确 的密度比空气大 应该用向上排空气法收
. , ,C ;NO2 ,
集 不正确
( ) ,D 。
拓展延伸 制备氢氧化亚铁时 液面上方可加少量植物油 将
, ,
吸有氢氧化钠溶液的长滴管伸入新配制的硫酸亚铁溶液中
。
6洗涤仪器时 下列所选试剂合理的是
. , ( )
用稀盐酸洗涤沾有二氧化锰的烧杯
A.
用稀硫酸洗涤做过银镜反应的试管
B.
用水洗涤久置漂白粉的试剂瓶
C.
用 洗涤沾有硫单质的圆底烧瓶
D. CS2
9 答案 D 与稀盐酸不反应 不合理 与稀硫酸不
. MnO2 ,A ;Ag
反应 不合理 漂白粉久置会生成 难溶于水
,B ; CaCO3,CaCO3 ,C
不合理 硫单质易溶于 合理
6
.
答案 A 称量
NaCl
固体时不能将
NaCl
固体直接放在托盘 ; CS2,D 。
1选择制备气体的反应
对应学生用书 .
起始页码145
一种气体可以由多种反应制得 但只有部分反应适用于实
,
验室制备 这些反应一般应符合以下条件 反应物容易获得
常见气体的制备通常涉及制备气体反应的选择 气体发生 , :(1) ;
、 反应条件容易达到 反应容易控制 生成的气体容易
装置 集气方法 干燥方法 气体的除杂 以及常见气体的检验方 (2) ;(3) ;(4)
、 、 、 , 分离
法 量气方法 尾气处理等 。
、 、 。
常见气体的制备原理及注意事项如下表所示
:
气体 制备原理 注意事项
检查气密性
MnO2
①
2KClO3 △ 2KCl+3O2↑ 固体加热制气体时 试管口略向下倾斜
② ,
O2
2KMnO4
△
K2MnO4+MnO2+O2↑ ③
先均匀受热后集中加热
排水法收集 时 先将导管从水中移出 再熄灭
MnO2 ④ O2 , ,
2H2O22H2O+O2↑ 酒精灯
制取 时 药品 仪器要干燥
△
NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ⑤ NH3 , 、
检查气密性
CO2 CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O ①
长颈漏斗下端在液面以下
浓 ②
SO2 Na2SO3+H2SO4( )Na2SO4+SO2↑+H2O 制取 不用启普发生器
③ SO2、C2H2、NO2、NO
制取 不能用 制取 要用较浓
C2H2 CaC2+2H2O →Ca(OH)2+C2H2↑ ④ CO2 H2SO4, SO2
的
浓 H2SO4
NO2 Cu+4HNO3( )Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 制取 时要用饱和食盐水代替
⑤ C2H2 H2O
稀 用排水法收集
NO 3Cu+8HNO3( )3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ⑥NO
Cl2
MnO2+4HC
浓
l( 浓 ) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O
①
检查气密性
2KMnO4+16HCl( )2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 液 液 △ 气体 应加碎瓷片或沸石防暴沸
② + → ,
浓 制取 需用温度计
C2H4 CH3CH2OH
H2SO
→
4
CH2CH2↑ +H2O
③ C2H4
170℃专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 333
2气体发生装置 5气体的干燥
. .
气体发生装置依据制备气体所需反应物的状态和反应条件 干燥的原则
(1)
的不同主要分为三类 如图 所示 干燥剂只能吸收气体中的水分而不能与气体发生反应
, A、B、C 。 。
酸性干燥剂不能干燥碱性气体
① 。
碱性干燥剂不能干燥酸性气体
② 。
具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体
③ 。
注 虽具有还原性 但可用浓 干燥
:H2、SO2 , H2SO4 。
常用干燥装置及干燥剂的选用
(2)
常用干
洗气瓶 干燥管 或 形管
燥装置 ( U )
常用 浓硫酸 酸性 无水氯化钙 碱石灰
( 、
干燥剂 强氧化性 中性 碱性
) ( ) ( )
不可干燥
NH3、HBr、 Cl2、SO2、CO2、
的气体 等 NH3 等
HI NO2、HBr
6气体体积的测定
.
难溶于水且不与水反应的气体 往往用量筒或量气管测定
,
其排出水的体积 从而确定气体的体积 读数时 要使量气管与
, 。 ,
洗气瓶中的液面高度保持一致 消除水位差造成的误差 常用
, 。
固体 固体 △ 气体型 如图 装置如下图所示
(1) + → ( A) :
适用于制 等
O2、NH3 。
固体 液体 气体型 如图
(2) + → ( B)
适用于制 等 制 时可使用
H2、CO2、NO2、C2H2、NO 。 H2、CO2
启普发生器
。
固体 液体 △ 气体型 或液体 液体 △ 气体型 如图
(3) + → ( + → )( C)
适用于制 等
Cl2、C2H4 。 7防堵塞装置
因制 需将温度控制在 所以在气体发生装置中 .
C2H4 170 ℃,
还应有温度计 应选用图 中右侧的装置
, C 。
3气体的收集方法
.
根据气体的密度 水溶性及是否与水或空气中的 等发生
、 O2
反应来确定气体的收集方法
。
排水集气法
(1) 8防倒吸装置
适用于难溶于水且不与水发生反应的气体 如 .
。 O2、H2、NO、
等 排水集气法的优点是收集的气体纯度高 易判
C2H4、C2H2 。 、
断是否集满
。
能溶于水但溶解度不大的气体 可采用排某些饱和溶液的
,
方法收集 如 可采用排饱和食盐水的方法收集 可采用
。 Cl2 ,CO2
排饱和 溶液的方法收集等 9尾气的处理方法
NaHCO3 。 .
向上排空气法 对于极易溶于水的尾气 如 等 需采用防
(2) (1) , NH3、HCl、HBr ,
适用于不与空气中的各成分反应且密度比空气大的气体 倒吸装置 可在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂
。 (
如 等 液面接触 吸收
O2、CO2、Cl2、SO2、NO2 。 ) 。
向下排空气法 对于有毒且易燃的气体 如 等 可在尾气出口处放
(3) (2) , CO ,
适用于不与空气中的各成分反应且密度比空气小的气体 置一点燃的酒精灯 使 燃烧转变为无毒的 气体 如图
。 , CO CO2 , 1。
如 等
H2、NH3 。
4气体的除杂方法
.
除杂试剂选择的依据 主体气体和杂质气体性质上的差异 如
: ,
溶解性 酸碱性 氧化性 还原性 可燃性等 除杂原则 不损失主
、 、 、 、 。 :①
体气体 不引入新的杂质气体 在密闭装置内进行 先除易除
;② ;③ ;④ 对于溶解度不大的尾气 如 等 可直接将出气
去的气体 (3) , Cl2、CO2 ,
。 管插入吸收剂液面下吸收 如图
除杂装置 洗气瓶 干燥管 形管 硬质玻璃管等 , 2。
: 、 、U 、 。
334 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
例 (2019福建厦门一模,11)实验室制备 的装 是制备 反应的还原剂
NaClO2 C.H2
中
O2
的试剂可
N
用
aC
饱
lO
和
2
溶液
置如下图 其中 装置内生成 下列说法正确的是
, C ClO2。 ( )
解
D.F
题导引 装置中竖
C
直
a(
玻
OH
璃
)
管
2
的作用 平衡体系气
C :(1)
压并可防止堵塞 根据液面的升降现象 可以用于检查装置
;(2) ,
的气密性
。
解析 项, 装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压
A C
并可防止堵塞,实验开始时,应打开弹簧夹甲,故 错误; 项,
A B
硫酸中 大多以分子的形式存在,其与亚硫酸钠反应
98.3% H2SO4
较慢,不能用其代替 硫酸,故 错误; 项, 中产生的
75% B C C ClO2
通入 中后与 反应生成 ,氯元素的化合价降低被
D H2O2 NaClO2
还原,故 作还原剂, 正确; 项,饱和 ( ) 溶液浓度
A. 实验开始时 , 应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙 , 关闭弹 较低,无法 H 充 2O 分 2 吸收尾气中 C 的二氧 D 化硫和二氧 C 化 a 氯 OH ,故 2 错误。
簧夹甲 D
可用 硫酸代替 硫酸 答案 C
B. 98.3% 75%
对应学生用书
起始页码146
1(2019山西顶级名校模块诊断,16)用如图装置制取表中的四
.
种干燥 纯净的气体 图中铁架台 铁夹 加热装置及气体收集
、 ( 、 、
装置均已略去 必要时可以加热 表示相应仪器中加
; ;a、b、c、d
入的试剂 其中正确的是
)。 ( )
选项 气体
a b c d
饱和
盐酸 浓硫酸
A CO2 CaCO3 Na2CO3 2 答案 D 项 铜和稀硫酸不反应 错误 项 常温下铝
溶液 . A , ,A ;B ,
遇浓硝酸钝化而无法制取二氧化氮 错误 项 草酸晶体熔
,B ;C ,
化温度低于分解温度 试管口向下倾斜无法使草酸晶体分解
浓盐酸 溶液 浓硫酸
B Cl2 MnO2 NaOH , ,
错误 项 苯与溴苯的沸点相差较大 可用蒸馏法分离
C ;D , , ,D
饱和 正确
固体
消石灰 。
C NH3 NH4Cl H2O 思路点拨 充分解读题目信息 已知草酸晶体
溶液 NaOH ,“ (H2C2O4·
的熔点为 分解 说明草酸晶体受热未分
2H2O) 101 ℃,170 ℃ ”,
稀硝酸 铜屑 浓硫酸 解先熔化 若试管口向下倾斜 则液态草酸会流至试管口
D NO H2O , , 。
3(2018贵州贵阳普通高中摸底,18)某校研究性学习小组选用
1 答案 D 除去 中的 气体应该用饱和的 .
. CO2 HCl NaHCO3 如图装置组装制备纯净干燥的 并探究 与 发生
溶液 不正确 溶液可以吸收 发生反应 NH3 NH3 CuO
,A ;NaOH Cl2, Cl2+ 的反应 同时检验和收集非固态产物 请回答下列问题
不正确 极易溶于水 , 。 :
2NaOHNaCl+NaClO+H2O,B ;NH3 ,C
不正确 与稀硝酸反应生成 可以除去 中少量
;Cu NO,H2O NO
的 浓硫酸可以干燥 正确
NO2, NO,D 。
关联知识 可与空气中的 反应生成 能与水
NO O2 NO2,NO2
发生反应 又转化为
3NO2+H2ONO+2HNO3,NO2 NO。
2(2019河南郑州一模,9)已知草酸晶体 的熔
. (H2C2O4·2H2O)
点为 分解 下列选用的装置和药品能达到实验
101 ℃,170 ℃ 。
目的的是
( )
完成实验所需装置 按气流方向从左到右的连接顺序为
(1) ,
。
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 335
连接好装置后应首先 然后添加药
(2) , 生 装置 中白色固体逐渐变蓝 △
品进行实验 ; E 2NH3+3CuO 3Cu+
。
装置 中发生反应的化学方程式为 3H2O+N2
(3) A 解析 由题给实验目的和装置可确定装置的连接顺序
(1)
。 为
装置 中盛放碱石灰的仪器名称是 装置 ADCEGBF。
(4) D , 连接好装置后 在加入药品前要检查装置的气密性
的作用是 (2) , 。
E 。
通过进一步检测发现装置 中收集到的气体是一种常见 装置 中发生制氨气的反应 △
(5) F (3) A :2NH4Cl+ Ca(OH)2
的单质气体 装置 的硬质玻璃管中得到一种固体单质
, C 。 CaCl2+2H2O+2NH3↑。
试描述该小组同学还能观察到的其他现象 装置 中盛放碱石灰的仪器是球形干燥管 装置 中盛的
: (4) D ; E
药品是无水硫酸铜 用来验证 与 反应的产物中是否
; , NH3 CuO
装置 中发生反应的化学方程式为 有水
C 。
反应物是氨气和 由 通过进一步检测发现装置 中
。 (5) CuO, “ F
3 答案 收集到的气体是一种常见的单质气体 装置 的硬质玻璃管
. (1)ADCEGBF , C
检查装置的气密性 中得到一种固体单质 可知 固体单质是 常见的单质气体
(2) ” , Cu,
△ 是 则装置 中发生的反应为 △
(3)2 球 N 形 H4 干 Cl 燥 +C 管 a(O 检 H) 验 2 与 CaCl2+2 反 H2 应 O 的 +2 产 NH 物 3↑ 中是否有水 N2, 观察到 C 的其他现象为装置 2N 中 H3 黑 + 色 3C 固 uO 体 逐 渐变 3C 红 u+
(4) 装置 硬质 玻璃管中 NH 黑 3 色固 C 体 uO 逐渐变红 管壁上有液珠产 管 3H 壁 2O 上 +N 有 2, 液珠产生 装置 中白色固体 C 逐渐变蓝 ,
(5) C , , E 。
2立足实验原理及过程,结合物质性质,对实验装置进行选
对应学生用书 .
起始页码147 择以提高实验精确度或实现仪器的多功能使用,作答时应综合
分析仪器的具体用途及仪器的选择和使用是否合理。
1理清实验过程中物质及其性质(物理及化学性质)的变
. 例2 (2019山东济南质量评估,18)某学习小组拟探究
化,对操作先后顺序进行考虑,分析如何达到实验目的。 回答问
和锌粒反应是否生成 已知 能与银氨溶液反应产生
题时要仔细看图,结合教材已有实验操作模型,思考图中实验装 CO2 CO, CO
黑色固体 实验装置如图所示
置的作用,判断操作有无错误及能否达到目的。 。 :
例1 (2019广东珠海质检,8)海藻中含有丰富的碘元素
以 -形式存在 实验室中提取碘的流程如下图所示
( I )。 :
灼烧 浸泡 含 - 适量 含
海藻 海藻灰 悬浊液 I I2
→ → → 的溶液 → 的溶液 →
A B Cl2 C
碘的有 下列说法正确的是
晶体碘 ( )
机溶液 → 实验开始时 先点燃酒精灯 后打开活塞
D A. , , K
上述流程中步骤 对应的装置图正确的是 中试剂依次为氢氧化钠溶液 浓硫酸 银氨溶液
A~D ( ) B.b、c、f 、 、
装置 的作用是收集一氧化碳气体
C. e
A B C D 用上述装置 另选试剂 可以制备氢气并探究其还原性
D. ( )
解析 实验开始时,装置内有空气,应该先打开活塞 ,使
K
装 充满整个装置后再点燃酒精灯,避免 与 反应, 错误。
置 CO 中 2 试剂为饱和碳酸氢钠溶液,用来除去 Z 杂 n 质氯 O2 化氢; A 中试剂
图 b c
为浓硫酸,用来干燥 气体; 中试剂为银氨溶液,验证一氧化
CO2 f
碳的存在, 错误。 装置 作安全瓶,防止装置 中的液体倒吸
B e f
进入硬质玻璃管中, 错误。 项,由于在实验室中是用稀盐酸
解析 过程为灼烧,海藻应放在坩埚中,故 错误; 过 C D
A A B 与 粒反应制取氢气,反应不需要加热,因此也可以使用启普
程为过滤,应用玻璃棒引流,漏斗末端颈尖应紧靠烧杯内壁,故 Zn
发生器制取,然后用饱和食盐水或水除 杂质,用浓硫酸干燥
错误; 过程为蒸馏,操作中应注意:添加沸石、温度计水银球 HCl
B D
氢气,再通过盛有 的硬质玻璃管来验证 的还原性,
置于蒸馏烧瓶支管口处、冷凝水下进上出,故 错误。 CuO H2 D
D
正确。
答案 C
答案 D
题目价值 建立实验室提取 的真实情景 考查仪器使用
题目价值 注重装置作用的分析 体现科学探究与创新意
I2 ,
,
的规范性 把物质的制备 分离与提纯知识与实际过程相结合
识的学科核心素养 建立实验设计的思维模型 要求学生综合物
。 、 ,
需要学生关注知识的实际运用 认识到化学知识在生活生产中 , ,
质性质及仪器的多功能使用进行分析
,
是有价值的 。
。
336 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
中分别盛装碱石灰 溶液
对应学生用书 A.①、⑤ 、NaOH
起始页码148 中热水的作用是使 汽化 中冰水的作用是使
B.② CCl4 ,④ TiCl4
冷凝
1(2019黑龙江哈尔滨三中二模,6)实验室从废定影液 含
. [ 中反应结束 先停止通 再停止加热
影 Ag 液 (S 中 2O 加 3) 入 3 2 -和 Br -等 溶 ] 液 中 沉 回 淀 收 银 A 离 g 和 子 Br 过 2 的 滤 主 洗 要 涤 步 及 骤 干 为 燥 : 向 灼 废 烧 定 C D . . ③ 分离 ④ 中圆底 , 烧瓶中的液 N 态 2, 混合物 , 采用的操作是分液
制取金属
Na2S
制取 并将
,
通入
、
滤液中氧化
,
- 用
1
.
装
答案 B
溶 液
A
故
项
错
,T
误
iCl4
遇
项
潮湿空
的
气
沸
发
点
生
是
水解
,
因此
⑤
中
中
的
不
热
可
水
苯
Ag
萃
2S
取分液 其
A
中
g;
部分操
C
作
l2
的装置
C
如
l2
下图所示
Br ,
NaOH , ;B ,CCl4 76 ℃,②
作用是使 汽化 进入 中与 反应 沸点为
。 :
CCl4 , ③ TiO2 ,TiCl4
中冰水起冷凝作用 故正确 项 中反应结束 应
136 ℃,④ , ;C ,③ ,
先停止加热 再停止通入 避免发生倒吸 故错误 项
, N2, , ;D ,④
中圆底烧瓶中得到 与 的混合物 两者互溶 应采用
TiCl4 CCl4 , ,
蒸馏的方法分离 故错误
, 。
3(2018安徽江南十校综合素质检测,11)下列有关实验操作的
.
主要仪器 注意事项及应用举例都正确的是
下列叙述正确的是 、 ( )
( )
用装置甲分离 时 用玻璃棒不断搅拌
A. Ag2S ,
用装置乙在空气中高温灼烧 制取
B. Ag2S Ag
用装置丙制备用于氧化滤液中 -的
C. Br Cl2
用装置丁分液时 先放出水相再放出有机相
D. ,
1 答案 C 过滤时玻璃棒的作用为引流 不能搅拌 避免滤 实验 主要
. , , 选项 注意事项 应用举例
纸破损 故 错误 受热分解生成 与 灼烧固体应在 操作 仪器
, A ;Ag2S Ag S,
坩埚中进行 故 错误 浓盐酸与 制 不需要加热 故 从长管进气 短管 用饱和碳酸氢钠溶液
, B ; KMnO4 Cl2 , 洗气 ,
正确 分液时 下层液体从下口放出 上层液体从上口倒出 A ① 出气 除去 中的
C ; , , , CO2 SO2
故 错误 气体 从粗管进气 细管 用无水氯化钙作干燥
D 。 ,
2(2018广东广州二模,10)实验室利用反应 B 干燥 ② 出气 剂干燥氨气
. TiO2(s)+CCl4(g)
△ 在无水无氧条件下制取 实验装 先将下层液体从下口
TiCl4(g)+CO2(g), TiCl4,
分液 放出 再将上层液体
分离植物油和水的混
置如图所示 的沸点分别为 与 C ③ , 合物
(CCl4、TiCl4 76 ℃、136 ℃,CCl4 从下口放出
互溶 遇水发生水解 下列说法正确的是
TiCl4 ,TiCl4 )。 ( )
气体 从长管进气 短管
, 收集氯气
D 收集 ④ 出气
3 答案 A 洗气应是长管进气 短管出气 因为碳酸的酸性
. , ,
弱于亚硫酸的酸性 因此除去 中的 一般通过饱和碳
, CO2 SO2
酸氢钠溶液 项正确 无水氯化钙能与 反应 干燥氨气
,A ; NH3 ,
常用碱石灰 项错误 分液时下层液体从下口流出 上层液体
,B ; ,
从上口倒出 项错误 长管进气 短管出气 收集的气体的密
,C ; , ,
度应小于空气 而氯气的密度大于空气的密度 项错误
, ,D 。
对应学生用书
起始页码251
考点一 常用化学仪器的用途及使用方法 中依次盛装 溶液 浓 焦性没食子酸
A.①、②、③ KMnO4 、 H2SO4、
1(2017课标Ⅰ,10,6 分)实验室用 还原 制备金属 溶液
. H2 WO3 W
的装置如图所示 粒中往往含有硫等杂质 焦性没食子酸溶 管式炉加热前 用试管在 处收集气体并点燃 通过声音判
(Zn , B. , ④ ,
液用于吸收少量氧气 下列说法正确的是 断气体纯度
)。 ( )
结束反应时 先关闭活塞 再停止加热
C. , K,
装置 启普发生器 也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备
D. Q( )
氯气
1 答案 B 本题考查氢气还原 制取 中应盛
. WO3 W。 ①
溶液 除去 等还原性气体 中应盛焦性没食子
KMnO4 ( H2S ),②
酸溶液 吸收少量 中应盛浓 干燥 项错
( O2),③ H2SO4( H2),A
误 氢气与空气的混合气体加热易爆炸 加热管式炉之前必须
; ,
检验 的纯度 项正确 结束反应时应先停止加热 再通一
H2 ,B ; ,
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 337
段时间的 待固体冷却至室温后停止通氢气 可防止生成的
H2, ,
再被氧化 还可以防止倒吸 项错误 粉末状的二氧化锰与
W , ,C ;
浓盐酸反应制取氯气需要加热 而启普发生器用于块状固体与
,
液体在常温下反应制取气体 项错误
,D 。
2(2016天津理综,5,6分)下列选用的仪器和药品能达到实验
.
目的的是
( )
A B C D
准确量取一定
制乙炔的发生 蒸馏时的接收 除去 中
SO2 体 积
装置 装置 的少量 K2Cr2O7
HCl 标准溶液
2 答案 C 中应将长颈漏斗改为分液漏斗 中蒸馏时接
. A ;B
收装置不应封闭 中 溶液有氧化性 会腐蚀橡胶管
;D K2Cr2O7 , ,
应改用酸式滴定管
。
3(2019课标Ⅲ,27,14分)乙酰水杨酸 阿司匹林 是目前常用
. ( )
药物之一 实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一
。
种方法如下
:
COOH
OH 浓
H2SO4
+(CH3CO)2O △
水杨酸 醋酸酐
采用的纯化方法为
(5)④ 。
本实验的产率是
(6) %。
3 答案
. (1)A
分液漏斗 容量瓶
(2)BD 、
充分析出乙酰水杨酸固体 结晶
(3) ( )
生成可溶的乙酰水杨酸钠
(4)
重结晶
(5)
(6)60
解析 本题涉及的考点有常用化学仪器的识别和使用 化学
,
实验基本操作 物质分离 提纯的方法和判断 有机物的制备
, 、 ,
等 通过常用药物阿司匹林的制备与提纯 考查学生的化学实
。 ,
验探究能力 体现了科学探究与创新意识的学科核心素养
, 。
该合成反应需维持瓶内温度在 左右 采用热水浴加
(1) 70 ℃ ,
热最合适
。
中在不断搅拌下将反应后的混合物倒入冷水中 应在烧
(2)① ,
杯中进行并用玻璃棒搅拌 过滤用到的玻璃仪器有漏斗 烧杯
; 、 、
玻璃棒 不需使用分液漏斗和容量瓶
, 。
温度降低 乙酰水杨酸晶体的溶解度减小 故 中使用冷
(3) , , ①
水的目的是充分析出乙酰水杨酸固体
。
中过滤得到乙酰水杨酸粗品 中加入饱和 溶
(4)① ,② NaHCO3
液 乙酰水杨酸可以与饱和 溶液反应 生成可溶的乙
, NaHCO3 ,
酰水杨酸钠 便于过滤除去难溶杂质
, 。
纯化乙酰水杨酸固体的方法为重结晶
(5) 。
COOH 结合已知数据 判断出醋酸酐过量 利用水杨酸质量计算
(6) , ,
OCOCH3
+CH3COOH
出乙酰水杨酸的理论产量为
9.0 g,
故本实验的产率为5.4 g
×
乙酰水杨酸 9.0 g
100%=60%。
水杨酸 醋酸酐 乙酰水杨酸
知识拓展 水浴加热的特点 受热均匀 加热温度易于控
:① ;②
熔点 制 加热温度不超过
/℃ 157~159 -72~-74 135~138
;③ 100 ℃。
相对密度 -3
/(g·cm ) 1.44 1.10 1.35
考点二 化学实验基本操作
相对分子质量
138 102 180
4(2019课标Ⅱ,10,6分)下列实验现象与实验操作不相匹配
实验过程 在 锥形瓶中加入水杨酸 及醋酸酐 .
: 100 mL 6.9 g 的是
充分摇动使固体完全溶解 缓慢滴加 浓硫酸后 ( )
10 mL, 。 0.5 mL
加热 维持瓶内温度在 左右 充分反应 稍冷后进行如下 实验操作 实验现象
, 70℃ , 。
操作 向盛有高锰酸钾酸性溶液的
。 溶液的紫色逐渐褪去 静置
在不断搅拌下将反应后的混合物倒入 冷水中 析出 试管中通入足量的乙烯后 ,
① 100 mL , A. 后溶液分层
固体 过滤 静置
, 。
所得结晶粗品加入 饱和碳酸氢钠溶液 溶解 过滤 将镁条点燃后迅速伸入集满 集气瓶中产生浓烟并有黑
② 50 mL , 、 。
滤液用浓盐酸酸化后冷却 过滤得固体 B. 的集气瓶 色颗粒产生
③ 、 。 CO2
固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液 有刺激性气味气体产生 溶
④ 5.4 g。 ,
回答下列问题 C. 的试管中滴加稀盐酸 液变浑浊
:
该合成反应中应采用 加热 填标号
向盛有 溶液的试管中加
(1)
热水浴 酒精 灯 煤气
。
灯
( )
电炉 过量铁粉
FeC
充
l3
分振荡后加 滴
黄色逐渐消失
,
加
KSCN
后
A. B. C. D. D. , 1 溶液颜色不变
下列玻璃仪器中 中需使用的有 填标 溶液
(2) ,① ( KSCN
号 不需使用的有 填名称
), ( )。 4 答案 A 本题涉及的考点有乙烯的化学性质 镁单质及其
. 、
化合物的性质 硫及其化合物的性质 铁及其化合物的性质与
、 、
检验 考查了学生对元素及其化合物基础知识的复述 再现 辨
, 、 、
认并能融会贯通的能力 能从微观层面认识物质的性质和变
,
化 并用来解决宏观的实际问题 体现了以宏观辨识与微观探
, ,
中需使用冷水 目的是 析为主的学科核心素养
(3)① , 。 。
中饱和碳酸氢钠的作用是 以 项 乙烯可被酸性 溶液氧化 生成 所以实验现
(4)② , A , KMnO4 , CO2,
便过滤除去难溶杂质 象为溶液紫色逐渐褪去 静置后溶液不分层 故错误 项 发
。 , , ;B ,
338 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
点燃 7(2017江苏单科,4,2分)下列制取 验证其漂白性 收集
生反应的化学方程式为 集气瓶中产生 . SO2、 、
2Mg+CO2 C+2MgO, 并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
浓烟 并有黑色颗粒 产生 故正确 项 发生反应的 ( )
(MgO) (C) , ;C ,
离子方程式为 2- + 有刺激性气味
S2O3 +2H S↓+SO2↑+H2O,
气体 产生 溶液变浑浊 生成 故正确 项 发生反
(SO2) , ( S), ;D ,
应的离子方程式为 3+ 2+ 加入过量铁粉 3+完
2Fe +Fe3Fe , ,Fe
全反应 黄色逐渐消失 滴加 溶液不变色 故正确
, , KSCN , 。
易错提醒 乙烯被酸性 溶液氧化后的产物是 故
KMnO4 CO2,
不会与水溶液分层
。
5(2018课标Ⅲ,10,6分)下列实验操作不当的是 7 答案 B 本题考查化学实验基础知识 项 制取 应
. ( ) . 。 A , SO2
用稀硫酸和锌粒制取 时 加几滴 溶液以加快反应 用 和浓 反应 错误 项 能使品红溶液褪色 可
A. H2 , CuSO4 Cu H2SO4 , ;B ,SO2 ,
速率 用品红溶液验证 的漂白性 正确 项 收集 应用向上
SO2 , ;C , SO2
用标准 溶液滴定 溶液来测定其浓度 选择酚酞 排空气法 错误 项 尾气处理时 应用 溶液吸收 导管
B. HCl NaHCO3 , , ;D , , NaOH ,
为指示剂 不能伸入液面以下 否则易引起倒吸 错误
, , 。
用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧 火焰呈黄色 证明其中 知识拓展 常见的防倒吸装置
C. , ,
含有 +
Na
常压蒸馏时 加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分
D. ,
之二
5 答案 B 本题考查化学实验基本操作 项 用稀硫酸和
. 。 A ,
锌粒制取 时加几滴 溶液 锌可以置换出铜 铜 锌
H2 CuSO4 , , 、 、
稀硫酸构成原电池 可以加快化学反应速率 正确 项 用标 8(2016课标Ⅰ,10,6分)下列实验操作能达到实验目的的是
, , ;B , .
准 溶液滴定 溶液测定其浓度 常选择甲基橙作指
HCl NaHCO3 , ( )
示剂以减小实验误差 错误 项 钠的焰色反应呈黄色 用铂 用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
, ;C , , A.
丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧 火焰呈黄色 可以证明其中含 用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的
, , B. NO
有 + 正确 项 蒸馏时用圆底烧瓶或蒸馏烧瓶 加入液体 配制氯化铁溶液时 将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水
Na , ;D , , C. ,
的体积一般不能超过烧瓶容积的三分之二 正确 稀释
, 。
易混易错 钠的焰色反应呈黄色 钾的焰色反应呈紫色 透过 将 与 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的
, ( D. Cl2 HCl Cl2
蓝色钴玻璃观察 焰色反应呈黄色说明含有钠元素 但不一 8 答案 C 项 乙酸与乙醇的反应为可逆反应 反应后生
)。 , . A , ,
定没有钾元素 成的乙酸乙酯与乙醇 乙酸互溶 无法用分液法分离 项
。 、 , ;B ,NO
6(2017课标Ⅲ,9,6分)下列实验操作规范且能达到目的的是 可与空气中的 反应 不能用排空气法收集 项 混合气体
. O2 , ;D ,
通过饱和食盐水 虽可除去 但带出了水蒸气 得不到纯净
( ) , HCl, ,
目的 操作 的
Cl2。
易错警示 气体中混有的水蒸气也是杂质
在 酸式滴定管中装入盐酸 调
50mL , 。
取 盐酸 整初始读数为 后 将剩余 知识拓展 配制易水解的物质的溶液时 应加入少量对应的
A. 20.00mL 30.00 mL , ,
盐酸放入锥形瓶 酸以抑制其水解
。
清洗碘升华实验所
9(2016课标Ⅲ,9,6分)下列有关实验的操作正确的是
先用酒精清洗 再用水清洗 . ( )
B. 用试管 , 实验 操作
用玻璃棒蘸取溶液 点在湿润的
先将浓硫酸加入烧杯中 后倒
测定醋酸钠溶液 , pH 配制稀硫酸 ,
C. pH 试纸上 A. 入蒸馏水
配 制 浓 度 为 称取 固体 放入
D. 0.010mol·L -1 的 100mL K 容 Mn 量 O 瓶 4 中 , 加 0 水 .1 溶 58 解 g 并 , 稀释 B. 排 产 水 生 法 的 收集 KMnO4 分解 先熄灭酒精灯 , 后移出导管
溶液 至刻度 O2
KMnO4
浓盐酸与 反应制 气体产物先通过浓硫酸 后通
6 答案 B 项 酸式滴定管的 刻度在上方 且下部尖嘴 MnO2 ,
. A , “0” , C. 备纯净 过饱和食盐水
部分无刻度 放出液体体积大于 错误 碘易溶于有 Cl2
, 20.00 mL,A ;
先从分液漏斗下口放出有机
机溶剂 所以可用酒精洗去附着在试管壁的碘单质 正确 测 萃取碘水中的
, ,B ; D. CCl4 I2 层 后从上口倒出水层
定醋酸钠溶液的 时应使用干燥的 试纸 若润湿会使测 ,
pH pH ,
定结果不准确 错误 在配制一定物质的量浓度的溶液时 不 9 答案 D 项 稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢加入水中
,C ; , . A ,
能用容量瓶溶解溶质 应用烧杯 错误 酸入水 并不断搅拌使产生的热量迅速扩散 以防液体溅
, ,D 。 (“ ”), ,
易错警示 使用湿润的 试纸测定溶液的 相当于稀释 出 故错误 项 制 结束时应先移出导管后熄灭酒精灯 以
pH pH, , ;B , O2 ,
了被测溶液 如果溶液为中性 则没有影响 如果溶液显酸性 防倒吸引起试管炸裂 故错误 项 应先通过饱和食盐水除
, , ; , , ;C ,
则测定的 偏大 如果溶液显碱性 则测定的 偏小 因 再通过浓硫酸除水蒸气 否则制得的 中会含有水蒸
pH ; , pH 。 HCl, , Cl2
此 使用湿润的 试纸测溶液 的操作不规范 测试结果可 气 故错误
, pH pH , , 。
能有误差
。
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 339
规律方法 稀释浓硫酸时要牢记 酸入水 加热条件下制取 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
“ ”; a.
气体并用排水法收集气体的实验结束时 应先撤导管后撤酒精 玻璃棒用作引流
, b.
灯 实验室制备气体除杂时 应最后除水蒸气 将滤纸湿润 使其紧贴漏斗壁
; , 。 c. ,
10(2016浙江理综,8,6分)下列叙述不正确的是 滤纸边缘高出漏斗
. ( ) d.
钾 钠 镁等活泼金属着火时 不能用泡沫灭火器灭火 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
A. 、 、 , e.
探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时 若先将 二 过氧化钙的制备
B. , ( )
两种溶液混合并计时 再用水浴加热至设定温度 则测得的 稀盐酸 煮沸 过滤 氨水和双氧水 过滤
, , 、 、 滤液 白色结晶
反应速率偏高 CaCO3 → 冰浴 → →
② ③
蒸馏完毕后 应先停止加热 待装置冷却后 停止通水 再拆 步骤 的具体操作为逐滴加入稀盐酸 至溶液中尚存有
C. , , , , (3) ② ,
卸蒸馏装置 少量固体 此时溶液呈 性 填 酸 碱 或
, ( “ ”“ ”
为准确配制一定物质的量浓度的溶液 定容过程中向容量 中 将溶液煮沸 趁热过滤 将溶液煮沸的作用
D. , “ ”)。 , 。
瓶内加蒸馏水至接近刻度线时 改用滴管滴加蒸馏水至刻 是
, 。
度线 步骤 中反应的化学方程式为
(4) ③
10 答案 B 项 若采用该选项描述的操作方法 前期温度 该反应需要在冰浴下进行 原因
. B , , , ,
偏低 测得的反应速率偏低 是
, 。 。
11 (2016 江苏单科,6,2 分)根据侯氏制碱原理制备少量 将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水 乙醇洗涤 使用
. (5) 、 ,
的实验 经过制取氨气 制取 分离 乙醇洗涤的目的是
干
Na
燥
HCO3
四
,
个步骤 下列图
、
示装置
Na
和
HC
原
O
理
3、
能达到
Na
实
HC
验
O
目
3、
制备过氧化钙的另一种方法是 将石灰石煅烧后 直接 加
。
的的是
NaHCO3 。 (6)
入双氧水反应 过滤后可得到过
:
氧化钙产品 该
,
工艺方
( ) , 。
法的优点是 产品的缺点是
,
。
12 答案 调节溶液 使 沉淀 分 过滤分
. (1) pH Fe(OH)3 (1 )
离 分
(1 )
分
(2)ade(3 )
酸 分 除去溶液中的 分
(3) (1 ) CO2(1 )
(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O CaO2·8H2O↓+
或
11 答案 C 项 受热分解生成 和 遇冷后 2NH4Cl CaCl2+2NH3·H2O+H2O2 CaO2↓+2NH4Cl+
. A ,NH4Cl NH3 HCl, 分 温度过高时双氧水易分解 分
二者又迅速化合 收集不到 项 应长进短出 2H2O(2 ) (1 )
, NH3;B ,CO2 ;D 去除结晶表面水分 分
项 干燥 应在干燥器内进行 不能在烧杯内进行 更不 (5) (2 )
, NaHCO3 , , 工艺简单 操作方便 分 纯度较低 分
能直接加热 加热会导致 分解 (6) 、 (1 ) (1 )
, NaHCO3 。 解析 从制备碳酸钙的流程可以看出 加入双氧水的
规律方法 实验室制 多数采用 和 混合 (1) ,
加热的方法 不能用 NH3 单独加热 NH 侯 4C 氏 l 制碱 Ca 法 (O 通 H) 入 2 气体 目的是将 Fe 2+氧化为 Fe 3+ , 加入氨水的目的是调节溶液 pH 使
, NH4Cl ; 沉淀 小火煮沸使沉淀颗粒长大 有利于过滤分离
顺序 先 后 气体与溶液反应时应将气体直接通入 Fe(OH)3 ; , 。
: NH3 CO2; 过滤操作要求 一贴 二低 三靠 漏斗末端颈尖应紧靠
溶液中 气体从长导管进 从短导管出 干燥 固体应 (2) “ 、 、 ”,
, , ; NaHCO3 烧杯壁 滤纸边缘应低于漏斗边缘 玻璃棒仅起到引流的作
在干燥器内进行 不能直接加热 ; ;
, 。 用 不能搅动 否则易使滤纸破损
12(2016课标Ⅲ,26,14分)过氧化钙微溶于水 溶于酸 可用作 , , 。
. , , 根据题干信息 若使 顺利析出 须保证溶液
分析试剂 医用防腐剂 消毒剂 以下是一种制备过氧化钙的 (3) , CaO2·8H2O ,
、 、 。 呈中性或碱性 所以要煮沸除去酸性氧化物
实验方法 回答下列问题 , CO2。
。 : 受热易分解 故制备过氧化钙的反应应在冰浴下
一 碳酸钙的制备 (4)H2O2 ,
( ) 进行
石灰石 盐酸 双氧水和氨水 过滤→ 滤渣 。
( 含少量铁的氧化物 ) → 小火煮沸 ① → 滤液 碳酸 氨 铵 水 溶液 过 滤 →CaCO3 (5) 醇
比
洗
较
可
两
防
个
止
工
产
艺
品
流
溶
程
于
可
水
知
而
该
损
工
失
艺
, 且
简
可
单
除去
操
晶
作
体
方
表
便
面
但
的
产
水
品
。
步骤 加入氨水的目的是 (6) , 、 ,
(1) ① 。 纯度较低
小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大 有利于 。
, 。 规律方法 工艺流程题中包含丰富的化学信息 一般需要从
如图是某学生的过滤操作示意图 其操作不规范的是 ,
(2) , 进料和出料的转变关系中寻找命题人要考查的化学知识 再
填标号 ,
( )。 运用题干信息 基础知识和基本技能处理各个环节的实际
、
问题
。
340 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
教师专用题组
考点一 常用化学仪器的用途及使用方法 4(2015江苏单科,7,2分)下列实验操作正确的是
. ( )
1(2015安徽理综,8,6分)下列有关实验的选项正确的是
.
( )
苯萃取碘水 记录滴定终
配制 除去 C. D.
A. 0.10mol· B. CO 中 分出水 点 读 数 为
L -1 NaOH 溶液 中的 CO2 层后 I2 的 , 操作
12.20mL
用玻璃棒蘸取 溶液点在水湿润的 试纸上 测
A. CH3COOH pH ,
定该溶液的
pH
中和滴定时 滴定管用所盛装的反应液润洗 次
B. , 2~3
用装置甲分液 放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相
C. ,
用装置乙加热分解 固体
答案 B 不能直接在容量瓶中溶解 NaOH 固体 ,A 项不正
D.
答案 B 项 测溶
Na
液
HC
的
O3
时 试纸不能用水湿润
A , pH ,pH ;B
确 与 溶液反应 不与 溶液反应 项正
项 中和滴定时为减小误差 滴定管要用所盛装的溶液润洗
;CO2 NaOH ,CO NaOH ,B
, ,
确 苯的密度比水小 上层液体应从分液漏斗上口倒出 项不
次 项 用分液漏斗分液时 下层液体从分液漏斗下口放
; , ,C
2~ 3 ;C , ,
正确 酸式滴定管零刻度在上方 读数应为 项不
出 上层液体从分液漏斗上口倒出 项 加热 固体发
; , 11.80 mL,D
正确
, ;D , NaHCO3
。 生反应 △ 试管口应略向下
:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,
考点二 化学实验基本操作 倾斜 防止生成的水倒流到试管底部使试管炸裂
, 。
2(2015山东理综,7,5 分)进行化学实验时应强化安全意识 5(2016浙江理综,29,15分)无水 可用作催化剂 实验
. 。 . MgBr2 。
下列做法正确的是 室采用镁屑与液溴为原料制备无水 装置如下图 主要
( ) MgBr2, ,
金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火 步骤如下
A. :
用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
B.
浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
C.
制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片
D.
答案 D 金属钠燃烧生成 与水反应生成可燃性
Na2O2,Na
气体 与水 反应生成 故金属钠着火时不能
H2,Na2O2 、CO2 O2,
使用泡沫灭火器灭火 应该用干燥的沙土扑灭 错误 加热试
, ,A ;
管中的固体时 试管口要略向下倾斜 错误 稀氢氧化钠溶液
, ,B ;
也有强腐蚀性 浓硫酸溅到皮肤上应立即用大量水冲洗 错
, ,C
误 为防止加热时混合液暴沸 可加入碎瓷片或沸石 正确
; , ,D 。
3(2015福建理综,8,6分)下列实验操作正确且能达到相应实
.
步骤 三颈瓶中装入 镁屑和 无水乙醚 装置
验目的的是
1 10 g 150 mL ; B
( )
中加入 液溴
实验目的 实验操作 15 mL 。
步骤 缓慢通入干燥的氮气 直至溴完全导入三颈瓶中
先在托盘上各放 张滤纸 然后在右 2 , 。
称取 1 , 步骤 反应完毕后恢复至常温 过滤 滤液转移至另一干燥
2. 0 g NaOH 盘上添加 砝码 左盘上添加 3 , ,
A 固体 2g , NaOH 的烧瓶中 冷却至 析出晶体 再过滤得三乙醚合溴化镁
固体 , 0 ℃, ,
粗品
配制 溶液 将 固体溶于适量蒸馏水 。
B FeCl3 FeCl3 步骤 室温下用苯溶解粗品 冷却至 析出晶体 过滤
取少量试液于试管中 加入 溶 4 , 0 ℃, , ,
检验溶液中是否 , NaOH 洗涤得三乙醚合溴化镁 加热至 分解得无水
液并加热 用湿润的红色石蕊试纸检 , 160 ℃ MgBr2
C 含 + , 产品
NH4 验产生的气体 。
已知 与 反应剧烈放热 具有强吸水性
验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中 用盐酸浸没 :①Mg Br2 ;MgBr2 。
D ,
答案 C 称量 固体时 应将其放在小烧杯中 故 ②MgBr2+3C2H5OC2H5 MgBr2·3C2H5OC2H5
NaOH , , A 请回答
错误
;
配
再
制
稀释 Fe 至 Cl 所 3
溶
需
液
的浓
时
度 ,
为
故
防止
错 F 误 e
3+水
验
解
证铁
应
的
用
吸
浓
氧
盐
腐
酸
蚀
溶
应
解
(1) 仪器
:
A 的名称是 。 实验中不能用干燥空气代替
将
FeC
铁
l3
钉
,
放在中性或弱酸性环
,
境中
B
故
;
错误
, 干燥
N2,
原因是
, D 。
。
如将装置 改为装置 可能会导致的后果是
(2) B C,
。
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 341
答案 干燥管 防止镁屑与氧气反应 生成的 阻碍
(1) , MgO
与 的反应
Mg Br2
会将液溴快速压入三颈瓶 反应过快大量放热而存在安全
(2) ,
隐患 镁屑
(3) (4)BD
从滴定管上口加入少量待装液 倾斜着转动滴定管 使
(5)① , ,
液体润湿内壁 然后从下部放出 重复 次
, , 2~3 ②97.5%
步骤 中 第一次过滤除去的物质是 解析 空气中含有氧气 与 反应放热 会导致镁
(3)
有关步
3
骤
,
的说法 正确的是
。
屑被氧 气
(
氧
1
化
)
同时生成的
,M
会
g
阻碍
Br2
与 的
,
反应
(4)
可用
4
的乙醇
,
代替苯溶解 粗 品
。
装置 可使
,
液溴挥发 溴
M
蒸
gO
气随氮气
M
进
g
入三
Br2
颈瓶中
。
而装
A. 95% (2) B , ,
洗涤晶体可选用 的苯 置 则会导致锥形瓶内气压增大 将液溴快速压入三颈瓶中
B. 0 ℃ C , ,
加热至 的主要目的是除去苯 使反应过快大量放热而存在安全隐患
C. 160 ℃ 。
该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 由题意可知第一次过滤时 产品未析出 故第一次过滤除
D. (3) , ,
为测定产品的纯度 可用 简写为 4- 标准溶液滴 去的是未反应的镁屑
(5) , EDTA( Y ) 。
定 反应的离子方程式 具有强吸水性 的乙醇中仍含有少量的水 项
, : (4)MgBr2 ,95% ,A
2+ 4- 2- 不正确 时晶体能析出 说明 时晶体在苯中的溶解度
Mg +Y MgY ;0 ℃ , 0 ℃
滴定前润洗滴定管的操作方法是 较小 项正确 加热至 是让三乙醚合溴化镁转化为
① ,B ; 160 ℃
项不正确 乙醚 液溴均易溶于苯中 步骤 可除去杂
MgBr2,C ; 、 , 4
质得到高纯度的 项正确
测 定 时 先 称 取
。
无水 产品 溶解后 用
MgBr2,D 。
0
②
.0500 m
,
ol·L
-1的
0.2
E
5
D
0
TA
0 g
标准溶
M
液
gB
滴
r2
定至
,
终点
,
消
,
耗
(5)②
n
(
-
M
3
gBr2)=
n
(Mg
-
2
3
+
)=
n
(
无
Y
水
4-
)= 0.05
产
0 0
品
m
的
ol
纯
·L
度
-1
为
×
标准溶液 则测得无水 产品的纯度
26.50×10 L=1.325×10 mol, MgBr2
E
是
DTA
以质
26
量
.50
分
m
数
L
表
,
示
MgBr2
1.325×10
-3
mol×184 g·mol
-1
×100%≈97.5%。
( )。 0.2500 g
对应学生用书
起始页码253
时间: 分钟 分值: 分
40 75
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 2(2019河北衡水质量测评,9)某化学实验小组以高锰酸钾为原料
( 6 , 42 , ) .
1(2020届湖北名师联盟月考,9)下列有关实验装置的说法中 制备氧气并回收二氧化锰 下列有关操作示意图正确的是
. 。
正确的是
( ) ( )
2 答案 C 项 为了防止加热时高锰酸钾粉末堵塞导管
. A , ,
在试管口处应放置一团棉花 故 错误 项 氧气的密度大于
, A ;B ,
空气 应该用向上排空气法收集 气体应从长导管进短导管出
, , ,
故 错误 项 溶解过程通常在烧杯中进行 并用玻璃棒搅
B ;C , ,
拌 故 正确 项 过滤时 为防止滤液飞溅 漏斗下端尖嘴部
, C ;D , , ,
分应紧靠烧杯内壁 故 错误
, D 。
3(2019广东化州联考,13)用下列实验方案及所选玻璃仪器
.
用图 装置制取干燥纯净的 非玻璃仪器任选 就能实现相应实验目的的是
A. 1 NH3 ( ) ( )
用图 装置制备 并能较长时间观察其颜色 实验目的 实验方案 所选玻璃仪器
B. 2 Fe(OH)2
用图 装置可以完成 喷泉 实验
除去 中 将混合物制成热的饱和溶 酒精灯 烧
C.
用图
3
装置测量 与
“
浓硝
”
酸反应产生气体的体积 A 少量
KNO3
液 冷却结晶 过滤 杯 玻璃棒
、
D. 4 Cu NaCl , , 、
1 答案 C 项 发生装置可以制备氨气 通过碱石灰干燥氨
. A , , 同温下用 试纸测定
气 因氨气密度比空气小 需要用向下排空气法收集 故错误 证明 和 pH
, , , ; HClO -1 溶液和 玻璃棒 玻
项 应该做电解池的阳极 生成亚铁离子 亚铁离子和氢 的酸 0.1mol·L NaClO 、
B ,Fe , , B CH3COOH -1 溶 璃片
氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀 故错误 项 和氢氧化 性强弱 0.1 mol·L CH3COONa
, ;C ,SO2 液的
pH
钠溶液反应使烧瓶中压强减小 打开止水夹 烧杯中氢氧化钠
, ,
溶液被压入烧瓶形成喷泉 故正确 项 铜和浓硝酸反应生成
, ;D ,
二氧化氮气体 二氧化氮和水反应 故错误
, , 。
342 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
续表 续表
实验目的 实验方案 所选玻璃仪器 选项 实验操作 现象 结论
向蔗糖溶液中加入几滴稀 两种气体使
检验蔗糖水解 试管 烧杯 分别将乙烯与 通入
硫酸 水浴加热几分钟 再 、 、 SO2 溴水均褪色 溴水褪色的
产 物 具 有 还 , , 酒精灯 胶 D 溴水中
C 向其中加入新制的银氨溶 、 原理相同
原性 头滴管
液 并水浴加热
, 5 答案 B 项 具有强氧化性 能把 试纸漂白
. A ,NaClO , pH ,
的
配制 1 L 1
溶
.6
液
%
将 溶解 烧杯 量筒
故 A 错误 ;B 项 , 依据越弱越水解 ,0.1 mol·L -1 Na2CO3 溶液的
D 溶 C 液 uS 密 O 度 4 近似 在 25g CuS 水 O 中 4·5H2O 玻璃棒 、 、 pH 约为 10,0.1 mol·L -1 NaHCO3 溶液的 pH 约为 8, 说明 CO 2 3 -
( 975mL 水解程度大于 - 即结合 +能力 2- - 故 正确
为 HCO3, H :CO3 >HCO3, B ;
1g/mL) 项 铝为活泼金属 容易与氧气反应生成氧化铝 氧化铝的熔
C , , ,
3 答案 D 项 二者溶解度受温度影响不同 冷却结晶后 点高于铝单质 因此现象是熔化而不滴落 故 错误 项 乙
. A , , , , C ;D ,
过滤可分离 则玻璃仪器还需要漏斗 故 错误 项 烯与溴水发生加成反应 与溴水发生氧化还原反应 褪色
具有强氧化
,
性 不能用 试纸测定
, A
-
;
1
B ,N
溶
aC
液
lO
原理不相同 故 错误
,SO2 ,
, pH 0.1 mol·L NaClO , D 。
的 则不能确定 大小 不能比较酸性强弱 故 错误 易错警示 本题的易错选项为 学生分不清两者原理
pH, pH , , B ;C D, ,
项 银镜反应需要在碱性条件下进行 在加入银氨溶液之前需 与 发生加成反应 即
要加 , 入 溶液中和未反应的酸 故 , 错误 项 CH2 CH2 Br2 与溴水发生氧化 , 还原 CH 反 2 应 C 即 H2+Br2 →
的
Na
溶
OH
液 溶液密度近似为
, C
中溶质
;D
的物
,
质
1 L
的
1
量
.6
是
% CH2BrCH2Br;SO2
原理不同
, SO2+Br2+
CuSO4 溶液的 ( 质量是 1g/mL) 6( 2H 20 2 1 O 9 四 川 H 大 2S 学 O 附 4+ 中 2H 月 Br 考 , ,12)下列 。 有关实验操作或判断正确
0.1mol, 25g+975g=1000g,25gCuSO4·5H2O .
中硫酸铜的物质的量是 故 正确 的有
0.1 mol, D 。 ( )
4(2019广东广州外国语学校一模,10)实验是化学研究的基 用 量筒准确量取稀硫酸
. ① 10 mL 8.0 mL;
础 下图关于各实验装置 夹持装置已略去 的叙述 正确的是 用干燥的 试纸测定氯水的
, ( ) , ② pH pH;
能说明亚硝酸是弱电解质的是 用 溶液进行导电实
( ) ③ : HNO2
验 灯泡很暗
, ;
使用容量瓶配制溶液时 俯视刻度线定容后所得溶液的浓度
④ ,
偏大
;
将饱和 溶液滴入蒸馏水中即得 胶体
⑤ FeCl3 Fe(OH)3 ;
圆底烧瓶 锥形瓶 蒸发皿加热时都应垫上石棉网
⑥ 、 、 ;
除去铁粉中混有的少量铝粉可加入过量的氢氧化钠溶液 完
⑦ ,
全反应后过滤
;
4 答案 A 项 极易溶于水 不溶于四氯化碳 将 为测定熔融氢氧化钠的导电性 可在瓷坩埚中熔融氢氧化钠
. A ,HCl , , HCl ⑧ ,
通入四氯化碳中 隔绝与水的接触 四氯化碳有缓冲作用 能防 固体后进行测量
, , , ;
止倒吸 故 正确 项 重铬酸钾溶液具有强氧化性 能氧化 用食醋除去水壶中的水垢
, A ;B , , ⑨ 。
橡胶 应该用酸式滴定管量取 故 错误 项 二氧化碳气体 个 个 个 个
, , B ;C , A.3 B.4 C.5 D.6
应从长导管进入 故 错误 项 从 溶液中获得无水 6 答案 B 量筒的精确度为 正确 氯水有漂
的方法是在
, C
氛围中
;
加
D
热蒸
,
发
FeCl3
溶液 故 错误
.
白性 无 法用
10 m
试
L
纸测其 不正
0.1
确
mL
弱
,①
电解质
;
水溶液的
F 知 eC 识 l3 拓展 碱式滴 H 定 Cl 管不能用于盛放酸 Fe 液 Cl 和 3 强氧 , 化性 D 溶液 。 导电 , 能力不一 p 定 H 弱 强电解 p 质 H 水 ,② 溶液的导 ; 电能力不一定强
; , ,③
酸式滴定管不能用于盛放碱液 不正确 定容时俯视刻度线会导致加水偏少 所配溶液浓度偏
。 ; ,
5(2019江西上饶六校联考,9)下列选项中的实验操作 现象与 大 正确 将饱和 溶液滴入沸水中加热至溶液呈红褐
. 、 ,④ ; FeCl3
结论完全一致的是 色可制得 胶体 不正确 蒸发皿加热时不用垫石棉
( ) Fe(OH)3 ,⑤ ;
网 不正确 铁粉与 溶液不反应 铝粉与过量 溶
选项 实验操作 现象 结论 ,⑥ ; NaOH , NaOH
液反应生成 和 正确 瓷坩埚中含有 可
用玻璃棒蘸取次氯酸钠 试 纸 最 终 显 次氯酸钠溶 NaAlO2 H2,⑦ ; SiO2,SiO2
与熔融状态的 反应 不正确 可与水垢中的
A 溶液 点在 试纸上 蓝色 液显碱性 NaOH ,⑧ ;CH3COOH
, pH 发生反应 正确 正确答案为
用 试纸分别测定 溶液的 CaCO3、Mg(OH)2 ,⑨ 。 B。
0.1
p
m
H
ol·L -1 的 Na2CO3
N
pH
a2C
约
O3
为 10, 结合 H +能力 : 能
知
力
识
来
拓
证
展
明
可以通
为
过
弱
测
电
定
解
同
质
浓度的盐酸与亚硝酸溶液的导电
B 溶液和 0.1 mol·L -1的 NaHCO3 溶液的 CO 2 3 - >HCO - 3 7(2019湖南岳 HN 阳 O 二 2 检,9)某学生 。 利用以下装置探究喷泉实验
溶液的 约为 . 。
NaHCO3 pH pH 8 其中 分别为硫化氢和氯气的发生装置 为纯净干燥的
A、F ,C
用坩埚钳夹住一小块用 氯气与硫化氢反应的装置 打开 将常温常压下的
砂纸打磨过的铝箔在酒
熔化后的液态 金属铝的熔
控制等体积通入烧瓶
。
且最终
K
气
1、
体
K
刚
2,
好充满烧瓶
C 铝滴落下来 点低
精灯上加热
H2S、Cl2 。
专题十八 化学常用仪器和实验基本操作 343
氨气 氨气可使湿润酚酞试纸变红 可使湿润的蓝色
HCl、 , ,HCl
石蕊试纸变红 可检验生成的气体 故 正确
, , D 。
试题点评 掌握物质的性质 反应与现象 物质的制备及性质
、 、
实验 实验基本技能为解答的关键 侧重对分析与实验能力的
、 ,
考查
。
9(2019山东四校联考)使用下列实验装置进行相应的实验 能
. ,
达到实验目的的是
( )
下列说法正确的是
( )
装置 中的分液漏斗内液体 可选用稀硝酸
A. A a
虚线框 内从 备选装置 中选择合适装置的编号依次
B. B、D、E “ ” 9 答案 AC 二氧化碳可防止 被氧化 且 密度比
为 . NO , CO2 NO
Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ 大 短进长出 可收集 故 正确 苯不能隔绝 和稀
立即看到烧瓶内产生 喷泉 ,“ ” NO, A ; NH3
C. “ ” 硫酸 没有起到缓冲作用 则题图装置不能防止倒吸 故 错
本实验必须对烧瓶冷敷或热敷来引发喷泉 , , , B
D. 通电
误 电极与电源正极相连 为阳极 发生反应
7 . 答案 D 装置 A 是制取 H2S 的装置 , 因硝酸具有氧化性 , ;Cu
故 正确
,
生成的气
,
体易从长颈
Cu
漏
+
斗
2H
逸
2O
出
则
而 有还原性 所以稀硝酸和硫化氢发生氧化还原反应而
H2S ,
C
题
u
图
(O
装
H
置
)2
不
+H
能
2↑
用
,
于制
C
备乙炔
;
故 错误
,
无法得到 故 错误 用 干燥 用饱和食盐水除
, D 。
去 中的
H2S,
用
A
浓
;H2S
干燥氯
P2
气
O5
所以
,
虚线框 内 10(2020届山东德州期中,14)下列实验中 对应的现象以及结
选择 Cl 合 2 适装置 HC 的 l, 编号依 H 次 2SO 为 4 , 故 错误 本 B 实 、D 验 、 必 E 须 . 论都正确且两者具有因果关系的是 ,
Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ, B ; ( )
对烧瓶冷敷使烧瓶内压强减小或对烧瓶热敷使烧瓶内的 选项 实验 现象 结论
HCl
被 吸收来引发喷泉 故 错误 正确
向稀硝酸中加入过
NaOH , C 、D 。 有气体生成 溶 稀硝酸将 氧
量铁粉 充分反应后 , Fe
二、选择题 ( 每题 6 分 , 共 18 分 , 每小题有一个或两个选项正确 ) A 滴加 , 溶液 液呈血红色 化为 Fe 3+
8(2020届福建福州月考,8)下列有关实验装置中进行的相应 KSCN
.
实验 不能达到实验目的的是 向 -1
, ( ) 1. 0 mol · L 溶液变蓝 有黑
溶液中加 、 金属铁比铜活泼
B Fe2(SO4)3 色固体出现
入铜粉
用铂丝蘸取少量某
火焰呈黄色 该溶液含钠元素
C 溶液进行焰色反应
蘸有浓氨水的玻璃 该溶液可能是浓
有白烟产生
D 棒靠近某溶液 盐酸
10 答案 CD 稀硝酸与过量铁粉反应 生成物为 2+ 因此
. , Fe ,
滴加 溶液后不会看到血红色 项错误 3+
KSCN ,A ;Cu+2Fe
2+ 2+ 没有黑色固体出现 也不能根据这个氧化还原反
Cu +2Fe , ,
应比较铁与铜的活泼性 项错误
,B 。
三、非选择题 共 分
( 15 )
11(2020届河南顶级名校摸底,22) 分 氯化亚砜
. (15 ) (SOCl2)
用图 所示装置制取少量纯净的 气体 常用于医药 农药 染料工业 也可在有机合成工业中作氯化
A. ① CO2 、 、 ,
用图 所示装置验证镁和盐酸反应的热效应 剂 已知 的相关性质如下表所示
B. ② 。 SOCl2 :
用图 所示装置验证 气体易溶于水
C. ③ HCl 颜色 状态 熔点 沸点 腐蚀性 水解
用图 所示装置检验 分解产生的气体 、
D. ④ NH4Cl 无色或微黄液体 强 极易水解
8 答案 A 纯碱为粉末状固体 与盐酸接触后 关闭止水夹 -105℃ 78℃
. , , ,
现利用如图装置制备
不能实现固液分离 故 错误 与盐酸反应放热 形管中
, A 。 Mg ,U
SOCl2。
红墨水左低右高 可验证热效应 故 正确 极易溶于水
, , B 。 HCl ,
气球变大 可验证 溶解性 故 正确 氯化铵分解生成
, HCl , C 。
344 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
为 填化学式 请设计实验验证装置
( ); C
中生成的盐中含有 2-
SO4 :
。
11 答案 分液漏斗
. (1)
- + - 2+
2MnO4+16H +10Cl 2Mn +5Cl2↑+8H2O
甲
(2)afg(gf)bcde (3)C D
180~200℃
(4)SO2+2Cl2+S催化剂2SOCl2
尾气处理 或吸收未反应的 和 和
(5) ( SO2 Cl2) NaCl、NaClO
取少量装置 中溶液于试管中 加稀盐酸酸化 无
Na2SO4 C , ,
气体生成 继续滴加 溶液 生成白色沉淀 证明有 2-
, BaCl2 , , SO4
解析 装置甲中仪器 为分液漏斗 若选用装置甲以
(1) x 。
高锰酸钾和浓盐酸反应制备 反应的离子方程式为
请回答下列问题 Cl2,
: - + - 2+
制备 和 2MnO4+16H +10Cl 2Mn +5Cl2↑+8H2O。
Ⅰ. SO2 Cl2。 按气流从左到右的方向 为制备装置 为收集装置
本实验选用装置甲制备 和 装置甲中仪器 的名 (2) ,A ,D ,B
(1) SO2 Cl2, x 为干燥装置 连接在 后防止水蒸气进入 为尾气处理装
称为 若以 和浓盐酸反应制备 反应 , D ,C
; KMnO4 Cl2, 置 连接顺序为
的离子方程式为 , afg(gf)bcde。
试剂 为石蜡油 能保持温度为 试剂 为冰
(3) y , 180~200 ℃; z
。 水 冷凝收集生成的氯化亚砜
制备 , 。
Ⅱ. SOCl2。 装置 中 形管内发生反应的化学方程式为
以活性炭作为催化剂 和 可以和 粉在 时 (4) A U SO2+2Cl2+
,SO2 Cl2 S 180~200 ℃
反应合成 选用装置 进行制备 夹持 加热装 180~200℃
SOCl2, A、B、C、D ( 、 S催化剂2SOCl2。
置略去
装置 的作用为吸收未反应的 和 若装置 处通
)。
按气流从左到右的方向 装置 的连接顺序为
(5) C SO2 Cl2; A
入的 和 的物质的量之比为 过量 则装置 中
(2) , A、B、C、D
填仪器接口的字母编号
SO2 Cl2 1 ∶ 3,Cl2 , C
发生的反应有
( )。
试剂 为 填选项字母 下同 试剂 为
SO2+Cl2+4NaOH 2NaCl+Na2SO4+2H2O、
生成的盐为
(3) y ( , ); z 。
热水 乙醇 石蜡油 冰水
Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O, NaCl、
和
A. B. C. D.
装置 中 形管内发生反应的化学方程式为
Na2SO4 NaClO。
试题分析 本题考查物质制备方案的设计 涉及化学方程式
(4) A U
,
的书写 实验方案评价 氧化还原反应 环境保护等 明确实验
。
、 、 、 ,
装置 的作用为 若装置 处通入的
原理及实验基本操作方法 知道各个装置的作用是解题关键
(5) C ; A
、 ,
和 的物质的量之比为 则装置 中生成的盐
注意相关基础知识的学习与积累
SO2 Cl2 1 ∶ 3, C
。
专题十九 物质的检验、分离与提纯 345
专题十九 物质的检验、分离与提纯
课 内容 物质的分离与提纯 物质的检验与鉴别
标
解 解读 掌握常见物质分离和提纯的方法 掌握常见物质检验的方法
读
本专题知识是高考的必考内容 命题形式有三种 第一种是以选择题形式直接考查 第二种是与化学实验
, : ;
考情分析 的其他内容综合在一起 以非选择题的形式出现 第三种是与工艺流程题相结合 以非选择题的形式出现
, ; , 。
从考查的内容上看 以往考查侧重物质的分离和提纯
,
备考应重点关注 物质的检验 分离和提纯中试剂的选择及仪器的正确使用 物质的检验 分离和提纯实验
备考策略 : 、 , 、
方案的设计 现象的描述等
、346 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
续表
对应学生用书
起始页码150
方法 装置或主要仪器 适用条件 说明 实例
蒸馏装置中温
考点一 物质的分离与提纯 ①
度计的水银球要
两种或两 放置在蒸馏烧瓶
种以上互 支管口处 为防
1物质分离与提纯的区别 ;② 分离 和
. 蒸馏 溶 的 液 暴沸 可在蒸馏烧 I2
物质的分离 将混合物中的各组分分离开来 获得几种 ,
(1) : , 体 沸 点 瓶中放几小块沸 CCl4
纯净物的过程 ,
。 相差较大 石或碎瓷片 冷
物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到目标物质的 ;③
(2) : 凝管中水流方向
过程
应为 下进上出
。 “ ”
2物质分离与提纯的基本原则
.
四原则 不增 提纯过程中不增加新的杂质 不减
(1)“ ”: ( );
不减少被提纯的物质 易分离 被提纯物质与杂质容易分 互不相溶 分液后下层液体
( ); ( 分 离
离 易复原 被提纯物质转化后要易复原 分液 的液体混 从下口流出 上层 CCl4
); ( )。 , 和水
合物 液体从上口倒出
四必须 除杂试剂必须过量 过量试剂必须除尽 因
(2)“ ”: ; (
为过量试剂引入新的杂质 必须选最佳除杂途径 除去多种杂
); ;
质时必须考虑加入试剂的顺序
。 碘的升华是物理
3物质分离和提纯的常用物理方法
. 变化 受热
,NH4Cl
方法 装置或主要仪器 适用条件 说明 实例 分解 与
分离含易 、NH3 HCl
一贴 滤纸紧贴 遇冷生成 分离 和
① : 升华 升华组分 NH4Cl I2
漏斗内壁 是化学变化 从混 固体
; 的混合物 , NaCl
二低 滤纸低于 合物中加热分离
② :
漏斗边缘 液面低 出碘和 方
易溶物与 , NH4Cl
于滤纸边缘 分 离 法相似 原理不同
过滤 难溶物的 ; NaCl ,
三靠 烧杯紧靠 和
分离 ③ : CaCO3 要不断更换烧杯 将
玻璃棒 玻璃棒轻 Fe(OH)3
, 分离胶体 中蒸馏水 或用流 胶 体 和
靠三层滤纸处 漏 渗析 (
, 与溶液 动水 以提高渗析 溶液
斗下端尖嘴处紧 ) FeCl3
效果 进行分离
靠烧杯内壁
用玻璃棒搅拌 除去气体 用浓硫酸除
① , 长管进气 短管
溶质的溶 防 止 局 部 温 度 洗气 中的杂质 , 去 中的
从 溶 出气 O2
蒸发 解度受温 过高 NaCl 气体 水蒸气
; 液中 提 取
结晶 度变化影 当出现大量晶
② 晶体 4物质分离与提纯的化学方法
响较小 体时 停止加热 NaCl .
, ,
用余热蒸干 方法 原理 杂质成分
- 2- 2- 2+
沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 Cl 、 SO4 、 CO3 、 Mg 、
操作过程包括 Fe
3+等
①
加热溶解 冷却结 2- - 2- -
、 气化法 将杂质离子转化为气体 CO3 、HCO3、SO3 、HSO3、
冷却 分 一 离 溶 在 剂 同 中 燥 晶 、 得 过 到 滤 、 较 洗 纯 涤 的 、 溶 干 S 2- 、NH + 4 等
, 除去 杂质与被提纯物含有不同
结晶 溶解度受 解度受温度变化 KNO3
中混有的少 价态的相同元素 用氧化
重结 温度变化 影响大的晶体 将杂质转化为需要提纯 (
( ; 量 杂转纯法 剂或还原剂 同一种酸的
晶 影响不同 若结晶一次纯 NaCl 的物质 )、
) ② 正盐与酸式盐 用酸 酸酐
的混合物 度达不到要求 则 ( 、
, 或碱
需要重复进行一 )
次 称为重结晶 用氧化剂 还原剂 除去 如用酸性 溶液除
, ( ) KMnO4
氧化还原法 具有还原性 氧化性 的 去 中的 用热的
( ) CO2 SO2,
杂质 铜粉除去 中的
N2 O2
加热使不稳定的物质分
热分解法 如除去 中的 等
解除去 NaCl NH4Cl
专题十九 物质的检验、分离与提纯 347
续表 考点二 物质的检验与鉴别
方法 原理 杂质成分
利用物质与酸或碱溶液 如用过量的 溶液除
酸、碱溶解法 NaOH 1物质检验的三原则
混合后的差异进行分离 去 中的 .
Fe2O3 Al2O3 一看 颜色 状态 二嗅 气味 三实验 加试剂
( 、 ); ( ); ( )。
利用电解原理除去杂质
,
2物质检验的一般步骤
含杂质的金属作阳极 纯 如除去粗铜中的 .
电解法 、 Zn、Fe、 观察外观 取少量样品 加入试剂
金属 作阴极 含 n+ 等 → → →
(M) , M Ni、Ag、Au
的盐溶液作电解质溶液 观察现象 得出结论
→
如 溶液中含有 3+ 3常见气体的检验
CaCl2 Fe .
通过加入某试剂来调节 杂质 可向溶液中加入 气体 检验方法和现象 化学方程式
,
调节 法 溶液的 使溶液中某 使溶液的 升高
pH pH, CaCO3 pH , 纯净的氢气在空气中燃烧火焰
组分沉淀而分离
Fe
3+的水解平衡右移转化
呈
(1
淡
)
蓝色 罩在火焰上方的冷且干燥 点燃
为 沉淀而除去 ,
Fe(OH)3 H2 的烧杯内壁有水珠产生 2H2+O22H2O
点燃不纯的氢气有爆鸣声
(2)
通入澄清的石灰水中 石灰水变
沉淀洗涤题的解题思路 , CO2+Ca(OH)2
CO2 浑浊
1常用洗涤剂 CaCO3↓+H2O
. 点燃
蒸馏水 主要适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质 能使带火星的木条复燃
(1) : 。 O2 C+O2CO2
冷水 除去沉淀的可溶性杂质 降低沉淀在水中的溶解
(2) : , 黄绿色气体 能使湿润的淀粉
度而减少沉淀损失
。
Cl2 试纸变为蓝色 , -KI Cl2+2KI2KCl+I2
沉淀的饱和溶液 减少沉淀的溶解
(3) : 。 硝酸银溶液吸收 气体后 产生
有机溶剂 酒精 丙酮等 适用于易溶于水的固体 既 HCl , HCl+AgNO3
(4) ( 、 ): , HCl 白色沉淀
减少了固体溶解 又利用有机溶剂的挥发性 除去固体表面的水 AgCl↓+HNO3
, ,
能使品红溶液褪色 加热后恢
分 产品易干燥
(1) (
, 。 复红色 SO2 + Ca (OH)2
2沉淀洗涤的解题思路 SO2 )
. 使澄清石灰水变浑浊 CaSO3↓+H2O
注洗涤液 沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液 (2)
( )
在空气中迅速变为红棕色
↓ NO 2NO+O22NO2
标准 使洗涤液完全浸没沉淀或晶体
( ) 红棕色气体 能使湿润的淀粉 3NO2 + H2O
, -KI
↓ 试纸变蓝 但不与 溶液反 2HNO3+NO
重复 待洗涤液流尽后 重复操作 次 NO2 ( AgNO3
( , 2~3 ) 应 8HNO3+6KI 6KNO3+
3沉淀是否洗净的解题思路 )
. 3I2+2NO↑+4H2O
取样 取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中
( )
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (1)NH3+H2O NH3·
↓ (1) + -
加试剂 加入 试剂 必要时加热 如检验 + 用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 H2ONH4+OH
[ ×× ( , NH4)] NH3 (2) ,
能产生白烟 (2)NH3+HCl
↓
现象 不产生 沉淀 溶液不变 色或不产生 气体 NH4Cl
( ×× 、 ×× ×× )
点燃 安静燃烧 火焰呈淡蓝 点燃
结论 说明沉淀已经洗涤干
↓
净
( 色 1) 燃烧后 , 产生 , (1)2CO+O22CO2
( ) CO , 通过灼热的 C 黑 O 色 2 氧化铜时 能 △
(2) , (2)CuO+CO
还原出红色的铜 并转变成
, CO2 Cu+CO2
4常见阳离子的检验
.
常见阳离子 试剂或方法 实验现象
紫色石蕊试液 变红
+
H 活泼金属 如 或 溶液 有无色无味气体产生
( Zn) Na2CO3
+ 焰色反应 黄色火焰
Na
+ 焰色反应 紫色火焰 透过蓝色钴玻璃
K ① ( )
2+ 溶液 白色沉淀 不溶于过量的碱溶液
Mg NaOH ② ,
3+ 溶液 白色沉淀 溶于过量的强碱溶液
Al NaOH ③ ,
溶液 白色沉淀 灰绿色 红褐色
NaOH ④ → →⑤
2+ 先加 溶液 再加氯水 加 溶液无明显变化 再加氯水变为 红色
Fe KSCN , KSCN , ⑥
溶液 产生蓝色沉淀
K3[Fe(CN)6]348 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
续表
常见阳离子 试剂或方法 实验现象
溶液 生成 红褐色沉淀
NaOH ⑦
3+ 溶液 溶液呈 红色
Fe KSCN ⑧
苯酚溶液 溶液呈 紫色
⑨
2+ 溶液 产生 蓝色沉淀 加热则沉淀变黑
Cu NaOH ⑩ ,
+ 溶液 加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
NH4 NaOH ,
2+ 稀硫酸 或可溶性硫酸盐溶液 和稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ba ( )
+ 盐酸和稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ag
5常见阴离子的检验
.
常见阴离子 试剂或方法 实验现象
- 使用无色酚酞试液 紫色石蕊试液 红色石蕊试纸 试纸 分别变为红色 蓝色 蓝色 蓝色
OH 、 、 、pH 、 、 、
Cl - 加入 AgNO3 溶液 、 稀硝酸 生成 白色 沉淀 (AgCl), 该沉淀不溶于稀硝酸
加入 溶液 稀硝酸 生成 浅黄色沉淀 该沉淀不溶于稀硝酸
AgNO3 、 (AgBr),
-
Br 加入氯水后振荡 滴入少许四氯化碳 四氯化碳层 下层 呈 橙红色
, ( )
加入 溶液 稀硝酸 生成 黄色沉淀 该沉淀不溶于稀硝酸
AgNO3 、 (AgI),
- 加入氯水后振荡 滴入少许四氯化碳 四氯化碳层 下层 呈 紫红色
I , ( )
加入氯水和淀粉溶液 溶液变蓝
先加入盐酸再加入 溶液 加 +防 2-等的干扰
2- BaCl2 ( H CO3 ; 加入盐酸时无现象 加入 后生成 白色沉淀
SO4 加 -防 +干扰 不用 防 2-干扰 , BaCl2 (BaSO4)
Cl Ag ; HNO3 SO3 )
加入盐酸或硫酸 产生无色 有刺激性气味的气体
、 (SO2)
2- 生成白色沉淀 该沉淀可溶于盐酸 产生无色 有刺激性气味的气
SO3 加 溶液 盐酸 (BaSO3), , 、
BaCl2 、 体
(SO2)
加入 或 溶液生成白色沉淀 或 将沉淀溶于稀盐
加入 或 溶液 稀盐酸 澄清的石灰水 CaCl2 BaCl2 (CaCO3 BaCO3),
CaCl2 BaCl2 、 、 酸 产生无色 无味的气体 该气体能使澄清的石灰水变浑浊
2-
, 、 (CO2),
CO3 加入盐酸 产生无色 无味的气体 该气体能使澄清的石灰水变浑浊
加入盐酸 澄清的石灰水 溶液 , 、 (CO2), ;
、 ;CaCl2 向原溶液中加入 溶液 产生白色沉淀
CaCl2 , (CaCO3)
加入盐酸 产生无色 无味的气体 该气体能使澄清的石灰水变浑浊
- 加入盐酸 澄清的石灰水 溶液 , 、 (CO2), ;
HCO3 、 ;CaCl2 向原溶液中加入 溶液 无明显现象
CaCl2 ,
2- 加入稀硝酸 产生白色胶状沉淀
SiO3 (H2SiO3)
- 加入盐酸 先生成白色沉淀 后沉淀溶解
AlO2 [Al(OH)3]
加入盐酸 产生具有臭鸡蛋气味的气体
(H2S)
2-
S 加入 溶液或 溶液 生成黑色的沉淀 或
Pb(NO3)2 CuSO4 (PbS CuS)
操作 可用如图所示的水浴装置进行
对应学生用书 D. ⑤
起始页码153
考点一 物质的分离与提纯
1实验室用有机含碘 主要以 和 - 的形式存在 废水制备单
. ( I2 IO3 )
质碘的实验流程如图
:
有机相
有机含 → →CCl4
碘废水 C ① Cl4 → 水相 ⅱ. 加 ⅰ 入 . 调 适 节 量 ② p N H a2S = O3 2 溶液→ C ③ Cl 4→ → 有 水 机 相 相 ④ → 粗碘 ⑤ → 精碘 1 . 度 答 比 案 水 的 C 大 , 溶 A 解 项 碘 , 操 单 作 质 ① 的 和 有 ③ 机 均 相 为 从 萃 分 取 液 、 分 漏 液 斗 , 下 四 端 氯 放 化 出 碳 , 的 故 密 A
已知 碘的熔点为 但固态的碘可以不经过熔化直接升 正确 项 操作 加入 溶液 2- 还原 - 生成 自
: 113 ℃, ;B , ② Na2SO3 ,SO3 IO3 I2,
华 下列说法错误的是 身被氧化生成 2- 反应的离子方程式为 - 2- +
。 ( ) SO4 , 2IO3+5SO3 +2H
操作 和 中的有机相从分液漏斗下端放出 2- 故 正确 项 操作 是将四氯化碳与
A. ① ③ I2+5SO4 +H2O, B ;C , ④
操作 中发生反应的离子方程式为 - 2- + 碘单质分离 应采取蒸馏法 还需要蒸馏烧瓶 故 错误 项
B. ② 2IO3+5SO3 +2H , , , C ;D ,
2- 固体碘可以不经过熔化直接升华 操作 可以利用水浴装置进
I2+5SO4 +H2O , ⑤
操作 中用到的玻璃仪器仅有温度计 球形冷凝管 酒精灯 行 故 正确
C. ④ 、 、 、 , D 。
接引管及锥形瓶
专题十九 物质的检验、分离与提纯 349
2实验室欲从含 的卤水中提取 下列操作未涉及的是 确 将 固体溶于浓盐酸中可抑制 水解 正确
. MgBr2 Br2, ; FeCl3 FeCl3 ,D 。
5下列判断正确的是
( ) . ( )
加入 溶液 生成白色沉淀 加稀盐酸沉淀不溶解 可
A. AgNO3 , , ,
确定原溶液中有 -存在
Cl
加入稀盐酸 生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 可确定原
B. , ,
溶液中有 2- 存在
CO3
加入 溶液 生成白色沉淀 加入稀盐酸后沉淀不
C. Ba(NO3)2 , ,
溶解 可确定原溶液中有 2- 存在
, SO4
通入 后溶液由无色变为深黄色 加入淀粉溶液后溶液变
D. Cl2 ,
蓝 可确定原溶液中有 -存在
, I
5 答案 D 若溶液中有 2- 则 +与 2- 反应生成
. CO3 , Ag CO3
白色沉淀 与稀盐酸反应可生成 白色沉
Ag2CO3 ,Ag2CO3 AgCl
淀 能观察到沉淀不溶解 不正确 若溶液中有 - 2-
, ,A ; HCO3、SO3 、
- 可出现同样现象 不正确 若溶液中有 2- 酸性条件
HSO3 ,B ; SO3 ,
下 2- 可被 - 氧化为 2- 同样生成 白色沉淀
2 . 答
分
案
液 得
B
到
Br -被
的
Cl2 氧
溶
化
液
为
蒸
Br2
馏
, 用
可分
CC
离
l4 萃取
和
出溴水中
过滤
的 不 , 正 SO 确 3 ;2I - +C N l2 O 3 I2+2C S l - O , 4 D , 正确 。 BaSO4 ,C
操 Br2 作 , 未涉及 正 Br 确 2 答 C 案 C 为 l4 , Br2 CCl4, 关联知识 (1)NO - 3 在酸性条件下有强氧化性 ;(2)3SO 2 3 - +
。 B。 - + 2-
3 . 依据反应 2NaIO3+5SO2+4H2O I2+3H2SO4+2NaHSO4, 并 6
.
下 2N 列 O3 各 +2 组 H 溶 液 用 3 互 SO 滴 4 法 +2 不 NO 能 ↑ 鉴 + 别 H2 的 O。 是
( )
利用下列装置从含 的废液中制取单质碘的 溶液并
硝酸银溶液和氨水
NaIO3 CCl4
A.
回收
盐酸和碳酸钠溶液
NaHSO4。
B.
明矾溶液与烧碱溶液
C.
碳酸氢钠溶液和澄清石灰水
D.
6 答案 D 项 少量氨水滴加到 溶液中 可以观察
. A , AgNO3 ,
到有沉淀生成 少量 溶液滴加到氨水中 直接生成配离
; AgNO3 ,
子 观察不到现象 项能鉴别 项 少量 溶液滴加
, ,A 。 B , Na2CO3
到盐酸中 有 气体生成 反之无现象 因为生成
, CO2 ; , NaHCO3,B
项能鉴别 项 明矾溶液的溶质为硫酸铝钾 少量 溶
。 C , , NaOH
液滴加到含 3+的溶液中 有 沉淀生成 反之无现
Al , Al(OH)3 ;
象 因为 过量会直接生成 - 项能鉴别 项 无论
, NaOH AlO2,C 。 D ,
怎样互滴 现象都相同 均会生成白色沉淀 项不能鉴别
, , ,D 。
7某溶液中可能含有 - 2- 2- + 3+ 2+ 3+和
. Cl 、SO4 、CO3 、NH4、Fe 、Fe 、Al
+ 某同学为了确认其成分 设计并完成了如下实验 下列
Na 。 , 。
叙述正确的是
( )
气体
其中装置正确且能达到实验目的的组合是 加过量 →0.02mol
( )
N溶a液OH 过滤 洗涤
A.①②③④ B.①②③ 1 溶 00 液 mL 加热 → 红褐色沉淀 灼 、 烧 →1.6g 固体
C.②③ D.②④
3 答案 C 铜与浓硫酸反应需要加热 错误 气体在 焰色反应 观察到黄色火焰
. 水中溶 解度 较 ① 大 , 故应防倒吸 , 正确 ;③ 用 , 四氯化 ;② 碳 S 从 O2 含 I2 的 → 滤液 通入足量 CO → → 2 无现象 足量 B 盐 aC 酸 l2 溶液 → 4 固 .66 体 g
废液中萃取碘 静置后分液 正确 蒸发溶液用蒸发皿 错误
, , ;④ , 。 原溶液中c 3+ -1
A. (Fe )=0.1 mol·L
考点二 物质的检验与鉴别 B. 要确定原溶液中是否含有 Fe 2+ , 其操作如下 : 取少量原溶液
于试管中 加 溶液 再加入适量氯水 溶液呈红色 则
4下列说法不正确的是 , KSCN , , ,
. ( ) 含有 2+
向 溶液中滴加 溶液 溶液显红色 可用于检 Fe
A. FeCl3 KSCN , , 2- + +一定存在 2- 3+一定不存在
验 3+ C.SO4 、NH4、Na ,CO3 、Al
Fe 溶液中至少有 种离子存在 其中 -一定存在 且c -
向 溶液中滴入 溶液 生成蓝色沉淀 可 D. 4 , Cl , (Cl )≥
B. FeSO4 K3[Fe(CN)6] , , -1
用于检验 Fe 2+ 7 答 0.2 案 mol D ·L 加入过量 溶液 加热 得到 气体
把饱和的 溶液煮沸至红褐色 可用于制备氢氧化铁 . NaOH , , 0.02 mol ,
C.
胶体
FeCl3 , 该气体为氨气
,
原溶液中一定存在
0.02 mol NH
+
4;
产生的红褐
色沉淀为氢氧化铁 固体为三氧化二铁 三氧化二铁的物
配制 溶液时 可先将 固体溶于浓盐酸中 ,1.6 g ,
D. FeCl3 , FeCl3 质的量为
0.01 mol,
原溶液中有
Fe
3+
、Fe
2+中的一种或两种
,
则
4 . 答案 C Fe 3+ +3SCN - Fe(SCN)3,Fe(SCN)3 溶液显红 一定没有 CO 2 3 - ; 滤液中通入二氧化碳无现象 , 则原溶液中一定
色 ,A 正确 ;3Fe 2+ +2[Fe(CN)6] 3- Fe3[Fe(CN)6]2↓, 不存在 Al 3+ ;4.66 g 不溶于盐酸的固体为硫酸钡 , 硫酸钡的物
Fe3[Fe(CN)6]2 为蓝色沉淀 ,B 正确 ; 将饱和的 FeCl3 溶液滴加 质的量为 0.02mol, 原溶液中含有 0.02molSO 2 4 - ; 焰色反应为黄
到沸水中 加热至溶液呈红褐色可制备 胶体 不正 色 则溶液中存在钠离子 因为加入了氢氧化钠溶液 无法判断
, Fe(OH)3 ,C , , ,
350 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
原溶液中是否含有钠离子 据电荷守恒知 原溶液中一定有 适量氯水 溶液呈红色 则含有 2+ 如果加入硫氰化钾溶液后
; , , , Fe ,
- 物质的量至少为 显红色 则无法证明原溶液中是否含有亚铁离子 故 错误
Cl , 0.02 mol×2+0.02 mol-0.02 mol×2= , , B ;C
项 根据以上分析可知 无法判断存在的是铁离子 项 无法确定原溶液中是否含有钠离子 故 错误 项 根据
0.02 mol。 A , , , , C ;D ,
还是亚铁离子 故 错误 项 检验亚铁离子时 取少量原溶
, A ;B , , 以上分析可知 c - 0.02 mol -1 故 项正确
液于试管中 加 溶液 此时溶液必须是无色 然后再加入 , (Cl )≥ =0.2 mol·L , D 。
, KSCN , , 0.1 L
填一种
对应学生用书 ( )。
起始页码154 第 步中发生反应的化学方程式是
(3) ④
。
1抽滤
第 步 某同学设计的实验装置示意图 夹持及控温装
.
(4) ④ , (
由于水流的作用 使图 装置 中气体压强减小 过滤速
置省略 有一处不合理 请提出改进方案并说明理由
, 1 a、b ,
) , :
率加快
。
。
图
1
2洗气装置———双耳球吸收法
.
图 中 双耳球上端球形容器的容积较大 既能除去气体中
2 , , 装置改进后 向仪器 中缓慢滴加 时 需打开活塞
的气态杂质 又能防止倒吸 , A SOCl2 ,
, 。 填 或 和
( “a”“b” “a b”)。
解题导引 为提高铜的浸取率 所用硝酸必然是足量的 此
, ,
时铁也溶解转化为硝酸铁 调 的目的是除去铁离子 然后蒸
, pH 。
发浓缩 降温结晶得到 晶体 最后在 的
、 Cu(NO3)2·3H2O , SOCl2
保护下脱去结晶水得到无水硝酸铜 据此解答
, 。
解析 ( )调节 使铁离子形成沉淀,不引入新杂质,同
1 pH
图 时不能沉淀铜离子,因此第 步调 适合的物质是 或
2 ② pH CuO
( ) 或 ( ) 。
例 (2019湖南、湖北八市十二校一调,20 节选)某研 Cu OH 2 Cu2 OH 2CO3
( )根据题意,温度不能高于 ,否则 ( ) ·
究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备 晶 2 170 ℃ Cu NO3 2
体 并进一步探究用 制备少量无水 Cu(NO3)2· 设 3H 计 2 的 O 合 3H2O 变质,故蒸发浓缩应将溶液转移至蒸发皿中,控制温度(不
成路
,
线如下
SOCl2 Cu(NO3)2。 高于
170 ℃
),加热至溶液表面形成一层晶膜;减慢冷却结晶的
: 速度,可得到较大颗粒的 ( ) · 晶体。
足量 溶液 调 Cu NO3 2 3H2O
屑 含 HNO3 pH 溶液 ( )根据已知信息可知第 步中发生反应的化学方程式是
Cu ( Fe) → → Cu(NO3)2 3 ④
① ② ( ) · ( ) 。
Cu NO3 2 3H2O+3SOCl2 Cu NO3 2+3SO2↑+6HCl↑
晶体 SOCl2 无水 ( )第 步,某同学设计的实验装置有一处不合理,根据装
→ Cu(NO3)2·3H2O → Cu(NO3)2 4 ④
③ ④ 置图可知氢氧化钠溶液中的水蒸气可以进入 中影响三水合硝
A
已知 170℃ 酸铜晶体的脱水反应。 改进的方法是在 、 之间增加干燥装
:Cu(NO3)2·3H2O → Cu(NO3)2·Cu(OH)2 A B
置;装置改进后,向仪器 中缓慢滴加 时,需打开活塞 。
200℃ A SOCl2 b
→ CuO; 答案 ( ) 或 ( ) 或 ( )
两种酸 SO 性 Cl 气 2 的 体 熔点为 -105 ℃、 沸点为 76 ℃, 遇水剧烈水解生成 ( )将 溶液 1 转 C 移 uO 至蒸 C 发 u 皿 O 中 H ,控 2 制 C 温 u 度 2 O ( H 不高 2C 于 O3 ,防止
。 2 170 ℃
请回答 硝酸铜水解),加热至溶液表面形成一层晶膜 减慢冷却结晶的
:
第 步调 适合的物质是 填化学式 速度或冷却后静置较长时间
(1) ② pH ( )。
第 步包括蒸发浓缩 冷却结晶 抽滤等步骤 其中蒸发 ( ) ( ) · ( )
(2) ③ 、 、 , 3 Cu NO3 2 3H2O+3SOCl2 Cu NO3 2+3SO2↑+
浓缩的具体操作是
6HCl↑
为得到较大颗粒的 ( )在 、 之间增加干燥装置,防止 中水蒸气进入 中
。 4 A B B A b
晶体 可采用的方法是
Cu(NO3)2·3H2O ,
专题十九 物质的检验、分离与提纯 351
对应学生用书
起始页码156
1(2020 届河北衡水中学二调,8)阿司匹林 乙酰水杨酸
. ( ,
是世界上应用最广泛的解热 镇痛和抗炎
COOH
) 、 OOCCH3
药 乙酰水杨酸受热易分解 分解温度为 某
。 , 128 ℃~135 ℃。
学习小组在实验室以水杨酸 邻羟基苯甲酸 与醋酸酐
( )
为主要原料合成阿司匹林 反应原理如下
[(CH3CO)2O] , :
COOH 浓硫酸
+(CH3CO)2O →
85℃~90℃
OH
3 最终称得产品质量为 则所得乙酰水杨 1.08 g/cm ), 2.2 g,
酸的产率为 用百分数表示 保留小数点后一
( ,
位
)。
2 答案 醋酸酐和水易发生反应
. (1)
水浴加热
(2)
乙酰水杨酸受热分解
(3)① ②a
防止乙酰水杨酸结晶析出
③ ④ab
(4)84.3%
解析 醋酸酐易和水发生反应生成乙酸 所以仪器需要
(1) ,
干燥
。
合成阿司匹林时要控制温度在 该温度低于
(2) 85 ℃~90 ℃,
水的沸点 所以合适的加热方法是水浴加热
, 。
乙酰水杨酸受热易分解 分解温度为 使
COOH ( 用 3 温 )① 度计的目的是控制加热的 , 温度 防止乙 12 酰 8 水 ℃ 杨 ~1 酸 35 受 ℃ 热 , 分
+CH3COOH ,
解 冷凝水从 口进 从 口出
制备基 O 本 O 操 CC 作 H 流 3 程如下 。 水 ② 杨酸的相 a 对分子 , 质 b 量为 。 n 水杨酸
(4) 138, ( )= 2.0 g÷
: 浓硫酸 摇匀 冷却 n 乙酸酐 3
醋 酸 酐 水 杨 酸 85℃~90℃ 138 g/mol≈0.0145 mol, ( )=(5.0 mL×1.08 g/cm )÷
+ → → → → 故理论上得到乙酰水杨酸的质量为
减压过滤 102 g/mol≈0.052 9 mol,
粗产品 实际质量
洗涤 → 产率
0.0145 mol×180 g/mol≈2.61 g, =理论质量×100% =
主要试剂和产品的相关数据如下表所示
:
2.2 g
在水中的 ×100%≈84.3%。
名称 相对分子质量 熔点或沸点 2.61 g
(℃) 溶解性 2(2019河北衡水联考,26)氨基甲酸铵 是一种
. (H2NCOONH4)
水杨酸 熔点 微溶 白色晶体 是常见的实验药品 可由干燥的 和干燥的
138 158( ) , , NH3 CO2
在任何比例下反应得到 每生成 氨基甲酸铵放出
醋酸酐 沸点 易水解
102 139.4( ) , 1.0 g 2.05 kJ
的热量 回答下列问题
乙酰水杨酸 熔点 微溶 。 :
180 135( ) 实验室可选用下列装置 制备干燥的 和
请根据以上信息回答下列问题 (1) (Ⅰ~Ⅴ) NH3 CO2。
:
制备阿司匹林时 要使用干燥的仪器的原因是
(1) ,
。
合成阿司匹林时 最合适的加热方法是
(2) , 。
提纯粗产品流程如下 加热回流装置如图
(3) , :
乙酸乙酯 加热 趁热过滤 冷却
粗产品
沸石 → 回→流 → 减压过滤→
洗涤
乙酰水杨酸
干→燥
用装置 制备并纯化 时 接口 与 填
① Ⅰ、Ⅲ NH3 , a (
接口字母 相连 装置 中发生反应的化学方程式为
) , Ⅰ
。
使用温度计的目的是控制加热的温度 防止 制备并纯化 时 按气流从左至右 各接口连接顺序
① , ② CO2 , ,
为 填接口字母
。 ( )。
冷凝水从 填 或 口流入 一种制备氨基甲酸铵的改进实验装置如图所示
② ( “a” “b”) ; (2) :
趁热过滤的原因是
③ ;
下列说法正确的是 填字母
④ ( )。
此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂
a.
此种提纯粗产品的方法叫重结晶
b.
根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶
c.
解度低温时大
可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水 用仪器 代替分液漏斗的优点是
d. ① W
杨酸 用干冰装置代替 中制备并纯化
; (1) CO2
在实验中原料用量 水杨酸 醋酸酐 ρ 装置的优点是
(4) :2.0 g 、5.0 mL ( = 。
352 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
薄膜反应器 中发生反应的热化学方程式为 装置 中发生反应的化学方程式为
②“ ” (2) G
盛浓硫酸
; 。
的装置的作用是 装置 的作用除观察 的流速之外 还有
(3) F O2 ,
列举 点
( 2 )。 。
体系中若有水蒸气 还可能生成的铵盐是 测定 含量
③ , Ⅲ. POCl3
填化学式 实验制得的 中常含有 杂质 通过下面方法可测定
( )。 POCl3 PCl3 ,
产品的纯度
2 答案 △ :
. (1)①d 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+ 快速称取 产品 加水反应后配成 溶液
① 5.000 g , 250 mL ;
2H2O ②bhgef 取以上溶液 向其中加入
平衡压强 使浓氨水顺利滴入三颈烧瓶 装置简单 产 ② 25.00 mL, 10.00 mL 0.100 0 mol/L
(2)① , , 碘水 足量 充分反应
生的 不需净化和干燥 答案合理即可 ( ), ;
CO2 ( ) ②2NH3(g)+ 向 所得溶液中加入几滴淀粉溶液 用 的
H -1 吸收 ③ ② , 0.100 0 mol/L
CO2(g)H2NCOONH4(s) Δ =-159.90 kJ·mol 溶液滴定
未反应的氨气 防止空气中水蒸气进入反应器 通过观察是否 Na2S2O3 ;
、 、 重复 操作 平均消耗 溶液
有气泡调节滴入浓氨水的速率等 答出两条即可 ④ ②、③ , 0.100 0 mol/L Na2S2O3
( )
12.00 mL。
③(NH4)2CO3、NH4HCO3 已知
解析 为了使气体充分干燥 气体从大口通入 制 :H3PO3+I2+H2O H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3
(1)① , ;②
备并纯化 时 先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢 然后 2NaI+Na2S4O6。
CO2 , , 滴定终点的现象为
通入浓硫酸中干燥 所以按气流从左至右 各接口连接顺序为 (4)
, ,
生成 氨基甲酸铵放出 的热量 则生成 。
bhgef。 (2)② 1.0g 2.05kJ , 该产品的纯度为 已知 M
氨基甲酸铵放出的热量为 所以热化学方程式为 (5) 。 [ : (PCl3)=137.5 g/mol,
1mol 159.90 kJ, M
H -1 (POCl3)=153.5 g/mol ]
2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) Δ =-159.90kJ·mol ; 3 答案 排尽装置中的空气 防止生成的 与空气中的
体系中若有水蒸气 可与二氧化碳反应生成碳酸 碳酸与氨气 . (1) , PCl3
③ , , 和水蒸气反应
反应生成盐 所以还可能生成的铵盐是 O2
, (NH4)2CO3、NH4HCO3。
3(2019湖南长沙一模,26)三氯氧磷 是一种化工原料 △
. (POCl3) , (2)2PCl3+O2 2POCl3
为无色透明的带刺激性臭味的液体 某化学小组采用 氧 平衡气压 干燥氧气
。 PCl3 (3) 、
化法制备 已知 在潮湿空气中二者均极易水解 剧烈 当最后一滴标准液滴入时 溶液由蓝色变为无色 且半分
POCl3。 : , (4) , ,
发烟 的熔点为 沸点为 回答下列 钟内不变色
“ ”。 POCl3 -112 ℃, 75.5 ℃。
问题
: (5)89.0%
制备 如图 解析 由于 遇 会生成 遇水生成
Ⅰ. PCl3( ) (1) PCl3 O2 POCl3, H3PO3
和 通入一段时间的 可以排尽装置中的空气 防止生
HCl, CO2 ,
成的 与空气中的 和水蒸气反应 中生成
PCl3 O2 ;(2)G POCl3
的反应方程式为 △ 装置 的作用除
2PCl3+O2 2POCl3;(3) F
观察 的流速之外 还有平衡气压 干燥氧气 碘遇淀粉
O2 , 、 ;(4)
显蓝色 则滴定终点的现象为当最后一滴标准液滴入时 溶液
, ,
由蓝色变为无色 且半分钟内不变色 滴定 消耗的
, ;(5) I2
的物质的量为 -3
Na2S2O3 0.100 0 mol/L×12.00×10 L=1.2×
-3 则与 反应的 的物质的量为 -4
检查装置气密性并装入药品后 先关闭 打开 通入干
10 mol, Na2S2O3 I2 6.0×10 mol,
(1)
燥的 一段时间后 关闭
,
加热曲
K
颈
1,
甑同时
K2
打开
I2 的总物质的量为 1.0×10 -3 mol, 则 H3PO3 反应掉的 I2 的物质
的量为 产品中杂质 的质量为
通入干
CO
燥
2,
氯气 反应立
,
即进行
K2,
通干燥 的作用是
K1 0.0004mol, PCl3 0.000 4 mol×
, 。 CO2 所以 的纯度为5.000 g-0.55 g
。
137.5g/mol×10=0.55 g, POCl3
5.000 g
×
制备 如图
Ⅱ. POCl3( ) 100%=89.0%。
专题十九 物质的检验、分离与提纯 353
题目价值 本题考查物质除杂的方法选择 涉及元素及其
对应学生用书
起始页码156 ,
化合物的性质及实验基本操作 体现科学探究与创新意识的学
,
科核心素养
实现物质的分离、提纯,需要对物质的物理性质及化学性质 。
例2 (2019天津河西二模)下列实验操作 现象与对应
的相同点、差异点熟练掌握并应用。 如固液分离、分离互不相溶 、
的结论或解释正确的是
的液体、分离互溶的液体等的物理方法;如沉淀法、气体法、氧化
( )
还原法等化学方法。 选项 操作 现象 结论或解释
例1 (2019广东深圳二模,10) 易溶于水 用洁净铂丝蘸取某 原 溶 液 中 有 +
NiSO4·6H2O , 火焰呈黄色 Na ,
其溶解度随温度升高明显增大 以电镀废渣 主要成分是 A 溶液进行焰色反应 无 +
。 ( NiO, K
还有 等少量杂质 为原料制备该晶体的流程如下 下 将 与
CuO、FeO ) , CH2CH2Br
列说法错误的是 乙醇溶液共热 发生消去
( ) NaOH 溶 液 紫 色 CH2CH2Br
稀 废 H ↓ 渣 2SO4 过 滤 → 滤液 Ⅰ ⅰ ⅱ . . 除 除 去 去 C F u e 2 →2 + + Na2 滤 CO ↓ 液 3 溶 Ⅱ 液 过滤 → 稀 N 沉 H i ↓ C 淀 2 O SO 3 4 → N 溶 iS 液 O4 ⅱ. 过滤 ⅰ. 、 操 洗 作 涤 Ⅰ 、 干燥→NiSO4·6H2O B 产 量 液中 生 酸 的 性 气 K 体 M 通 nO 入 4 少 溶 褪去 反 乙烯 应 , 且气体产物有
a
b
溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀 向 溶液中滴 得 到 澄 清 +与 能
A.
除去 2+可采用
H2SO4
C 加过
Ag
量
N
氨
O3
水 溶液 大
Ag
量共存
NH3·H2O
B. Cu FeS
流程中 的目的是富集 向盛有少量溴水的
C. a→b NiSO4
操作 为蒸发浓缩 冷却结晶 分液漏斗中加入裂 上 下层液体 裂化汽油不可用作溴
D.“ Ⅰ” 、 、
D 化汽油 充分振荡 均接近无色 的萃取溶剂
解析 项,在除去 2+和 2+后加入 溶液, 2+ , ,
A Cu Fe Na2CO3 Ni 静置
与 2- 生成 沉淀,所以溶解废渣时若用稀盐酸代替稀
CO3 对制备不 Ni 会 CO 有 3 影响,故错误; 项, 比 更难溶,向含 解析 火焰呈黄色,只能证明有钠元素,故 错误;乙醇易
H2SO4 B CuS FeS A
有 2+的溶液中加入 发生沉淀的转化生成 ,故正确; 挥发且具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,会干扰乙烯的
Cu FeS CuS C
项, 与 反应生成 沉淀,而后过滤,再加适量稀 检验,故 错误;向 溶液中滴入氨水,氨水过量后会反应
NiSO4 Na2CO3 NiCO3 B AgNO3
硫酸溶解又生成 ,这样可提高 的浓度,所以流程中 生成 ( ) ,故 错误;裂化汽油中含有烯烃,能与溴水
NiSO4 NiSO4 a Ag NH3 2OH C
的目的是富集 ,故正确; 项, · 为结晶水 中的 反应,故裂化汽油不能用作溴的萃取剂, 正确。
→b NiSO4 D NiSO4 6H2O Br2 D
合物,从溶液中得到 · 的实验操作为蒸发浓缩、冷却 答案 D
NiSO4 6H2O
结晶,故正确。
题目价值 本题涉及常见金属阳离子的检验 常见气体的
、
答案 A
检验 考查考生对特征检验方法及对应现象的识记和辨析能力
, 。
对应学生用书 上分析 , 不能确定 Cl -是否存在 , 若存在 Cl - , 则加入稀硝酸酸
起始页码157 化的 溶液检验 会有白色 生成 故 正确
AgNO3 , AgCl , D 。
2(2018山东潍坊实验中学测试,27)二氧化铈 是一种重
1(2019广东广州华师附中月考,4)某溶液 中可能含有下列
.
要的稀土氧化物 平板电视显示屏生产过程
(
中
Ce
产
O
生
2)
大量的废
. X 。
离子中的若干种 - 2- 2- - + 2+ 3+ 为了 玻璃粉末 含 以及其他少量可溶于稀酸的物
确定该溶液的组成 :Cl 某 、 同 SO 学 4 取 、SO3 、HCO 上 3、 述 N 溶 a 液 、Mg 进 、F 行 e 了 , 如下 质 某课 ( 题组 SiO 以 2 此 、F 粉 e2O 末 3 为 、C 原 eO 料 2 回收铈 设计实验流程如下
, 100 mL X, )。 , :
实验 下列说法不正确的是
, ( ) 滤液
废玻璃 加稀盐酸→ A 加稀硫酸
白色沉淀 ① ② 滤渣
盐酸 → B 粉末 过滤 洗涤 和 → B
溶液 → 白色沉淀 A 足量 → 气体 A 、 → 滤渣 A 过 H 滤 2O2 滤液 B
溶液 X Ba(OH 足 )2 量 → 溶液 B → ( 含 Ce 3+ )
溶液 通 加碱
→ A Ce(OH)4 ④ O2 Ce(OH)3 ③
气体 可能是 或 产品 ←过滤 洗涤 干燥 悬浊液 ←
A. A CO2 SO2 、 、
溶液 中一定存在 2- 洗涤滤渣 的目的是除去 填离子符号 检验该
B. X SO4 (1) A ( ),
溶液 中一定不存在 3+和 2+ 可能存在 + 离子是否洗净的方法是
C. X Fe Mg , Na
向溶液 中加入硝酸酸化的硝酸银溶液可能生成白色沉淀
D. A 。
1 答案 C 白色沉淀 部分溶于盐酸 可能含有 或 第 步反应的离子方程式是
. A , BaCO3 (2) ②
所以气体 可能是 或 故 正确 与 滤渣 的主要成分是
BaSO3, A CO2 SO2, A ;X , B 。
反应生成白色沉淀 且白色沉淀 与足量盐酸反应 萃取是分离稀土元素的常用方法 已知化合物 作为
Ba(OH)2 , A (3) 。 TBP
后有剩余 白色沉淀 为 故溶液 中一定有 2- 故 萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来 填
, B BaSO4, X SO4 , B ,TBP (
正确 与 反应生成白色沉淀 而 为红褐 能 或 不能 与水互溶 实验室进行萃取操作时用到
;X Ba(OH)2 , Fe(OH)3 “ ” “ ”) 。
色 故一定不含 3+ 但可能含有 2+ + 故 错误 根据以 的主要玻璃仪器有 烧杯 玻璃棒 量筒等
, Fe , Mg 、Na , C ; 、 、 、 。
354 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
取上述流程中得到的 产品 加硫酸溶解 成该题 废玻璃粉末中加盐酸后 溶解生成 3+进
(4) Ce(OH)4 0536 g, 。 (1) ,Fe2O3 Fe
后 用 -1 标准溶液滴定至终点时 铈 入滤液 滤渣 的表面残留的杂质离子有 3+ + -等
, 01000 mol·L FeSO4 ( A。 A Fe 、H 、Cl ,
被还原为 3+ 消耗 标准溶液 该产品中 从实验现象明显的角度考虑 可以检验 3+ 注 也可以检验
Ce ), 2500 mL 。 , Fe ( :
的质量分数为 -或 +等 滤渣 中含 和 加入稀硫酸和
Ce(OH)4 。 Cl H )。 (2) A CeO2 SiO2,
2
.
答案
(1)Fe
3+ 取最后一次洗涤液
,
加入
KSCN
溶液
,
若不
H2O2
后
,CeO2
发生反应
:2CeO2+H2O2+6H
+
2Ce
3+
+O2↑+
出现红色 则已洗净 反之 未洗净 3+ 进入滤液 不参加反应 成为滤渣
, ; , 4H2O,Ce B,SiO2 , B。
+ 3+ 中加入 后 再加入 溶液发生反应的
(2)2CeO2+H2O2+6H 2Ce +O2↑+4H2O SiO2 (4)Ce(OH)4 H2SO4 , FeSO4
不能 分液漏斗 离子方程式为 4+ 2+ 3+ 3+ 对应关系式为
(3) Ce +Fe Ce +Fe , :
(4)970% Ce(OH)4 ~ FeSO4
解析 根据题设信息 本题制备过程可抽象概括为 由
, : CeO2 208 g 1 mol
含 及少量无关杂质 制备 整体思路 m -3
( SiO2、Fe2O3 ) Ce(OH)4。 0.1000×25.00×10 mol
为分离 中的 和 并把 转化为 m
CeO2 SiO2 Fe2O3 CeO2 Ce(OH)4。 =0.52 g
整个流程中核心元素为 以 在流程中的变化形式为主
Ce, Ce 则ω 0.52 g
线 以分离杂质为目的 结合氧化还原反应和基本实验操作完 [Ce(OH)4]= ×100%≈97.0%。
, , 0.536 g
对应学生用书
起始页码255
1 考
.
( 点 201 一 7课 物 标 质 Ⅰ, 的 8, 分 6分 离 ) 与
《
本 提 草 纯 衍义
》
中对精制砒霜过程有如下 茶叶末 索氏 提取 → →
→
茶 提 叶 取 残 液 渣 蒸馏 浓缩
→
生 浓 石 ↓ 缩 灰 液
→
粉状物 分离 提纯
→
咖啡因
叙述 取砒之法 将生砒就置火上 以器覆之 令砒烟上飞着
:“ , , ,
覆器 遂凝结累然下垂如乳 尖长者为胜 平短者次之 文中
, , , 。”
涉及的操作方法是
( )
蒸馏 升华 干馏 萃取
A. B. C. D.
1 答案 B 本题取材于古文典籍 考查我国古代在化学方面
. ,
的成就与物质分离 提纯的关系 砒霜是固体 用火加热 砒
、 。 , ,“
烟上飞着覆器 说明砒霜由固体直接变为气体 为升华 遂凝
” , ;“
结累然下垂如乳 尖长者为胜 平短者次之 说明遇冷后砒霜
, , ”,
蒸气又变为固体 为凝华 项正确
, ,B 。
审题指导 近年来 高考中屡屡出现以 古文典籍 为载体的 索氏提取装置如图所示 实验时烧瓶中溶剂受热蒸发 蒸汽沿
, “ ” 。 ,
试题 意在增强民族自信 文化自信 应从中提取相关的 信 蒸汽导管 上升至球形冷凝管 冷凝后滴入滤纸套筒 中 与
, 、 。 “ 2 , 1 ,
息 与化学基础知识相结合 常涉及物质的分离 提纯操作 茶叶末接触 进行萃取 萃取液液面达到虹吸管 顶端时 经
”, , 、 , , 。 3 ,
金属的冶炼和元素化合物知识等 虹吸管 返回烧瓶 从而实现对茶叶末的连续萃取 回答下列
。 3 , 。
2(2016上海单科,16,3分)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝 问题
. :
酸钾的过程如图所示 实验时需将茶叶研细 放入滤纸套筒 中 研细的目的是
。 (1) , 1 ,
试样 圆底烧瓶中加入
。 95%
↓ 乙醇为溶剂 加热前还要加几粒
适量水 操作 , 。
→ Ⅰ 提取过程不可选用明火直接加热 原因是
(2) ,
↓
操作 与常规的萃取相比 采用索氏提取器的优点是
Ⅱ 。 ,
↓ 。
操作 提取液需经 蒸馏浓缩 除去大部分溶剂 与水相比 乙醇
KNO3← Ⅲ (3) “ ” 。 ,
下列分析正确的是 作为萃取剂的优点是 蒸馏浓
( ) 。 “
操作 是过滤 将固体分离除去 缩 需选用的仪器除了圆底烧瓶 蒸馏头 温度计 接收管
A. Ⅰ , ” 、 、 、
操作 是加热浓缩 趁热过滤 除去杂质氯化钠 之外 还有 填标号
B. Ⅱ , , , ( )。
操作 是过滤 洗涤 将硝酸钾晶体从溶液中分离出来 直形冷凝管
C. Ⅲ 、 , A.
操作 总共需两次过滤 球形冷凝管
D. Ⅰ~Ⅲ B.
2 答案 C 操作 应是溶解 项错误 操作 应是加热浓 接收瓶
. Ⅰ ,A ; Ⅱ C.
缩 冷却结晶 使 晶体析出 项错误 项正确 操作 烧杯
, , KNO3 ,B ;C ; D.
只过滤一次 项错误 浓缩液加生石灰的作用是中和 和吸收
Ⅰ~Ⅲ ,D 。 (4) 。
3(2019课标Ⅱ,28,15分)咖啡因是一种生物碱 易溶于水及 可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因 将粉状物
. ( (5) 。
乙醇 熔点 以上开始升华 有兴奋大脑神经 放入蒸发皿中并小火加热 咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝
, 234.5 ℃,100 ℃ ), ,
和利尿等作用 茶叶中含咖啡因约 单宁酸 K 约为 结 该分离提纯方法的名称是
。 1%~5%、 ( a , 。
-6 易溶于水及乙醇 约 还含有色素 纤维素等
10 , ) 3%~10%, 、 。
实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示
。
专题十九 物质的检验、分离与提纯 355
续表
实验 现象 结论
加 热 盛 有 少 量
固体的试
NH4HCO3 石蕊试纸变蓝 NH4HCO3
C. 管 并在试管口放置湿 显碱性
,
润的红色石蕊试纸
向 支盛有 相同
3 答案 增加固液接触面积 提取充分 沸石 2 2 mL 一支试管中产生
. (1) , 浓度银氨溶液的试管中 K
乙醇易挥发 易燃 使用溶剂量少 可连续萃取 萃取效率高 黄色沉淀 另一支 sp(AgI)<
(2) , , ( ) D. 分别加入 滴相同浓度 , K
乙醇沸点低 易浓缩 2 中无明显现象 sp(AgCl)
的 和 溶液
(3) , AC NaCl NaI
单宁酸 水
(4) 4 答案 C 溶液与足量铁粉发生反应 3+
升华 . FeCl3 :Fe+2Fe
(5) 2+ 为还原剂 还原产物为 2+ 还原剂的还原性强于还
解析 本题涉及的知识点有萃取 蒸馏 升华等化学实验基 3Fe ,Fe , Fe ,
、 、 原产物的还原性 项不符合题意 根据实验现象可推知 钠在
本操作 借助从茶叶中提取咖啡因的基本操作考查化学实验与 ,A ; ,
;
探究的能力 依据探究目的 进行分离 提纯 体现科学探究与 气体中燃烧生成的黑色颗粒为 +4 0 则 作
; , 、 , CO2 C,CO2 → C, CO2
创新意识的学科核心素养 氧化剂 表现出氧化性 项不符合题意 受热分解
。 , ,B ;NH4HCO3
茶叶研细是为了增大茶叶与萃取液之间的接触面积 使提 生成 其中 可使湿润的红色石蕊试纸变
(1) , NH3、H2O、CO2, NH3
取效果更好 加热蒸馏时为防止液体暴沸 通常在液体中加入 蓝 根据现象无法得出 显碱性的结论 项符合题
。 , , NH4HCO3 ,C
沸石 意 向相同浓度的银氨溶液中分别加入相同浓度的 -和 - 产
。 ; Cl I ,
提取所用溶剂为 的乙醇 乙醇易挥发 若采用明火加 生 沉淀而没有产生 沉淀 说明K K
(2) 95% , , AgI AgCl , sp(AgI)< sp(AgCl),D
热 挥发出的乙醇蒸气容易被点燃 与传统萃取相比 索氏提 项不符合题意
, 。 , 。
取器中的溶剂可以反复使用 既减少了溶剂用量 又能高效 关联知识 作氧化剂的反应
, , CO2
萃取 点燃
。
乙醇易挥发 萃取后便于蒸馏浓缩得到咖啡因 蒸馏浓缩 CO2+2Mg2MgO+C
(3) , 。 点燃
除所给仪器外 还应选用直形冷凝管冷凝蒸气 并用接收瓶收
, ,
CO2+4Na2Na2O+C
高温
集馏分
单宁 。 酸具有酸性 利用生石灰可以中和单宁酸 并吸收其 5( C 2 O 0 2 1 + 6 C 课 标 Ⅱ 2C , O 12,6分)某白色粉末由两种物质组成 为鉴别
(4) , , . ,
中的水分 其成分进行如下实验
。 :
由题给信息可知 咖啡因熔点高于其升华温度 故加热后 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解 再加入足量稀
(5) , , ① ;
咖啡因通过升华 凝华过程得到纯化 盐酸 有气泡产生 固体全部溶解
、 。 , , ;
取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生 振荡后仍有固体存在
考点二 物质的检验与鉴别 ② , 。
该白色粉末可能为
4(2017课标Ⅱ,13,6分)由下列实验及现象不能推出相应结论 ( )
.
的是 A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
( )
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
实验 现象 结论 5 答案 C 项 加入足量稀硫酸后 固体全部溶解 项 加
. A , , ;B ,
向 2 mL 0.1 mol·L -1 黄色逐渐消失 加 入足量稀盐酸时有气泡产生 , 但仍有固体存在 ;D 项 , 加入足量
的 溶液中加足量 , 还原性 稀硫酸并振荡后 固体全部溶解 故 均不符合题意
FeCl3 溶液颜色 : , 。 A、B、D 。
A. 铁粉
,
振荡
,
加
1
滴 K
不
S
变
CN
Fe>Fe
2+ 思路梳理 根据题中给出的实验现象
,
对照各选项逐一分析
溶液 判断 即可找出正确选项
KSCN , 。
将金属钠在燃烧匙中 集气瓶中产生大
具
点燃 迅速伸入集满 量白烟 瓶内有黑 CO2
B. , , 有氧化性
的集气瓶 色颗粒产生
CO2
教师专用题组
考点一 物质的分离与提纯
V
(AgNO3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00
1(2015浙江理综,29,15分)某学习小组按如下实验流程探究
. E /mV -225 -200 -150 -100 50.0 175 275 300 325
海带中碘含量的测定和碘的制取
。 实验 二 碘的制取
实验 一 碘含量的测定 ( )
( ) 另制海带浸取原液 甲 乙两种实验方案如下
, 、 :
取 -1的 标准溶液装入滴定管 取
0.010 0 mol·L AgNO3 ,
海带浸取原液至滴定池 用电势滴定法测定碘含量
100.00 mL , 。 已知
测得的电动势 E 反映溶液中c - 的变化 部分数据如下表 :3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O。
( ) (I ) , :
356 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
请回答 单质易升华 用蒸馏法从 的 溶液中提取 会导
: (4)I2 , I2 CCl4 I2,
实验 一 中的仪器名称 仪器 仪器 致碘的损失
(1) ( ) : A , B 。
2(2015江苏单科,16,12分)以磷石膏 主要成分 杂质
。 . ( CaSO4,
根据表中数据绘制滴定曲线 等 为原料可制备轻质
(2)① : SiO2、Al2O3 ) CaCO3。
匀速向浆料中通入 浆料清液的 和c 2- 随时间
(1) CO2, pH (SO4 )
变化见下图 清液 时 转化的离子方程式为
。 pH>11 CaSO4
;
该次滴定终点时用去 溶液的体积为
② AgNO3 mL,
计算得海带中碘的百分含量为
%。
分液漏斗使用前须检漏 检漏方法为
(3)① ,
能提高其转化速率的措施有 填序号
。 ( )。
步骤 中 萃取后分液漏斗内观察到的现象是 搅拌浆料
② X , A.
加热浆料至
B. 100 ℃
增大氨水浓度
。 C.
下列有关步骤 的说法 正确的是 减小 通入速率
③ Y , 。 D. CO2
应控制 溶液的浓度和体积 当清液 接近 时 过滤并洗涤固体 滤液中物质的
A. NaOH (2) pH 6.5 , 。
将碘转化成离子进入水层 量浓度最大的两种阴离子为 和 填化学
B. (
主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 式 检验洗涤是否完全的方法是
C. );
溶液可以由乙醇代替
D.NaOH 。
实验 二 中操作 的名称是 在敞口容器中 用 溶液浸取高温煅烧的固体 随着
④ ( ) Z 。 (3) , NH4Cl ,
方案甲中采用蒸馏不合理 理由是 浸取液温度上升 溶液中c 2+ 增大的原因是
(4) , , (Ca )
。 。
答案 坩埚 容量瓶 答案 +
(1) 500 mL (1)CaSO4+2NH3·H2O+CO2 CaCO3+2NH4+
2- 或 2- 2-
(2)① SO4 +H2O CaSO4+CO3 CaCO3+SO4 AC
2- - 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中 向
(2)SO4 HCO3 ,
其中滴加盐酸酸化的 溶液 若不产生白色沉淀 则表明
BaCl2 , ,
已洗涤完全
浸取液温度上升 溶液中 c + 增大 促进固体中 2+
(3) , (H ) , Ca
浸出
解析 当清液 时 溶液呈较强的碱性 说明通入
(1) pH>11 , ,
的 量还较少 不会生成 - 因此转化的离子方程式为
CO2 , HCO3,
+ 2- 或
CaSO4+2NH3·H2O+CO2 CaCO3+2NH4+SO4 +H2O
2- 2- 要提高转化速率 可通过搅拌
CaSO4+CO3 CaCO3+SO4 ; ,
②20.00 0.635 浆料 以增大反应物的接触面积 或增大反应物氨水的浓度来
向分液漏斗中加入少量水 检查旋塞处是否漏水 将漏 , ,
(3)① , ; 实现 故选 若加热浆料至 会造成 的大
斗倒转过来 检查玻璃塞是否漏水 , AC, 100 ℃, NH3·H2O
, 量分解及 的逸出 不仅不能提高转化速率 还会降低产品
液体分上下两层 下层呈紫红色 过滤 NH3 , ,
② , ③AB ④ 产率 故 项不正确 而 项显然是不合理的
主要由于碘易升华 会导致碘的损失 , B , D 。
当清液 接近 时 溶液已呈弱酸性 说明通入的
(4) ,
解析 根据表中数据绘制出滴定曲线 由滴定曲线可 (2) pH 6.5 , , CO2
(2) , 已足够多 应有 - 生成 再结合转化的离子方程式可知滤
知 , 当 V (AgNO3) 为 20 mL 时 , 即为滴定终点 , 则 n (I - )= 液中物质 , 的量浓 H 度 C 最 O3 大的两 , 种阴离子应为 2- 和 - 检验
n (AgNO3)=0.0100 mol·L -1 ×20×10 -3 L×5=1×10 -3 mol, 则海 洗涤是否完全可通过检验洗涤液中是否还 S 含 O 有 4 H 2- CO 来 3 判 ; 断
带中碘的百分含量为 -3 -1 具体方法见答案 SO4 ,
1×10 mol×127 g·mol ÷20 g×100%=
。
层
( 0. 3 6
为
) 3 ② 5% 用 。 C
层
Cl4
因
萃
此
取
上
, ρ
层
(C
接
Cl
近
4)
无
> ρ
色
(H
下
2O
层
),
为
萃
紫
取
红
后
色
上层为水层 , 下
H
(3 + )
,
升 NH 温 4C
,
l 平 溶 衡 液 右 中 移 存
,
在 c
(
水
H
+ 解
)
增 平 大 衡
,
N
C
H
aO
+ 4
+
+
2
H
H
2O +
C
N
a
2 H + 3
+
·
H2
H
O
2
,
O 从 +
单
CC
质
l4
与
,
反应时适当控
,
制 溶液浓
。
度和用量 有
而使溶液中c
(Ca
2+
)
增大
。
③I2 NaOH NaOH ,
利于 和 生成 将碘转化为离子进入水层
NaI NaIO3 , 。
专题十九 物质的检验、分离与提纯 357
考点二 物质的检验与鉴别 4(2015浙江理综,8,6分)下列说法正确的是
. ( )
3(2015天津理综,2,6分)下列关于物质或离子检验的叙述正 为测定新制氯水的 用玻璃棒蘸取液体滴在 试纸上
. A. pH, pH ,
确的是 与标准比色卡对照即可
( )
A. 在溶液中加 KSCN, 溶液显红色 , 证明原溶液中有 Fe 3+ , 无 Fe 2+ B. 做蒸馏实验时 , 在蒸馏烧瓶中应加入沸石 , 以防暴沸 。 如果
气体通过无水 粉末变蓝 证明原气体中含有水蒸气 在沸腾前发现忘记加沸石 应立即停止加热 冷却后补加
C
B
.
.
灼烧白色粉末 ,
C
火
uS
焰
O
呈
4,
黄色 , 证明
,
原粉末中有 Na + , 无 K + C. 在未知液中滴加 BaCl2 溶液
,
出现白色沉淀 ,
,
加稀硝酸 , 沉淀
将气体通入澄清石灰水 溶液变浑浊 证明原气体是 不溶解 说明该未知液中存在 2- 或 2-
D. 答案 B
A
项
,
在溶液 , 中加
KSCN
可 , 检验
Fe
3+的存在 CO
,
2 但不
D.
提纯混有 , 少量硝酸钾的氯化钠 S
,
O 应 4 采用 S 在 O3 较高温度下制得浓
能证明原溶液 晶 中 体 无 F 常 e 2 用 + ; 无 B 项 水 , 无水 Cu 证 SO 明 4 水 遇 分 水蒸 的 气 存 生 在 成蓝 项 色 灼 的 答 溶 案 液再 B 冷却 氯 结 水 晶 有 、 过 漂 滤 白 、 性 干燥 无 的 法 方 用 法 试纸测其 项不
烧
Cu
白
SO
色
4·
粉
5
末
H2O
火焰呈
,
黄色 只能
C
证
uS
明
O4
原粉末中有 + 不
;C
能证
,
明 正确 ;B 项正 确 ; 若溶液中有
,
Ag + , 也可
p
产
H
生同样的现
p
象
H,
,
A
C 项不
, , Na , 正确 提纯混有少量 的 应该用蒸发结晶法 提纯混
原粉末中无 K + ;D 项 , 能使澄清石灰水变浑浊的气体有 有少 ; 量 的 K 才 NO 能 3 采用 NaCl 项中所述方法 项 , 不正确
CO2、SO2。
NaCl KNO3 D ,D 。
对应学生用书
起始页码256
时间: 分钟 分值: 分
35 70
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 试题分析 本题考查离子共存 常见离子的检验方法 注意掌
( 6 , 36 , ) 、 ,
1(2020届湖北名师联盟月考,5)下列除去杂质的方法不正确 握常见离子的性质及检验方法 要求学生能够根据反应现象判
. ,
的是 断离子存在情况 侧重考查学生灵活应用所学知识的能力
( ) , 。
镁粉中混有少量铝粉 加入过量烧碱溶液充分反应 过滤 洗 3(2019皖中名校联盟联考,11)检验溶液中是否含有某种离
A. : , 、 .
涤 干燥 子 下列操作方法正确的是
、 , ( )
用过量氨水除去 3+溶液中的少量 3+ 向某溶液中先加入 溶液无明显现象 再加入硝酸
B. Fe Al A. Ba(NO3)2 ,
用新制的生石灰 通过加热蒸馏 以除去乙醇中的少量水 酸化的 溶液产生白色沉淀 证明有 -
C. , , AgNO3 , Cl
中混有少量 加入足量烧碱溶液 充分反 向某溶液中加稀 溶液 产生白色沉淀 再加入盐酸 沉
D.Al(OH)3 Mg(OH)2: , B. BaCl2 , , ,
1 答 应 案 , 过滤 B , 向 金 滤 属 液 镁 中 和 通 氢 入 氧 过 化 量 钠 C 溶 O2 液 后 不 过 反 滤 应 金属铝和氢氧化 向 淀 某 不 溶 溶 液 解 中 , 证 加 明 入 有 稀 S 盐 O 2 酸 4 - 放出能使澄清的石灰水变浑浊的气
. , C. ,
别 钠 生 溶 成 液 氢 反 氧 应 化 生 铁 成 和 可 氢 溶 氧 性 化 的 铝 盐 沉 ,A 淀 正确 氢 。 氧 F 化 e 3 铁 + 、 和 Al 氢 3+和 氧 氨 化 水 铝 反 沉淀 应 均 分 向 体 某 , 证 溶 明 液 有 中 C 加 O 入 2 3 - 浓氢氧化钠溶液后加热 产生使湿润蓝色石
, D. ,
氢 不 氧 能 化 溶 钙 于氨 氢 水 氧 中 化 , 钙 B 错 和 误 乙 。 醇 生 的 石 沸 灰 点 具 相 有 差 吸 较 水 大 性 可 , 能 以 吸 通 收 过 水 加 形 热蒸 成 3 答 蕊 案 试纸 A 变红的 项 气体 向 , 某 证 溶 明 液 含有 中加 NH 稀 + 4 溶液 产生白色沉
馏分离出乙
,
醇 正确 烧碱溶液和氢氧化铝
,
反应生成偏铝酸
.
淀 再加 入盐 酸
B
沉
,
淀不溶解 白色沉淀
B
可
aC
能
l2
是
,
或
成 钠 氢 溶 氧 液 化 , 过 铝 滤 沉 出 , 淀 C 氢 实 氧 现 化 。 除 镁 杂 , 向 的 滤 目 液 的 中通 正 入 确 过量的二氧化碳会生 不 出 , 能 能 证 使 明 澄 有 清的 SO 石 2 4 , - , 灰 故 水 B 变 错 浑 误 浊 ; , C 的 项 气 , 向 体 某 该 溶 气 液中 体 加 B 可 a 入 S 能 O 稀 4 是 盐酸 Ag , C 放 或 l,
2 . (2020届河北衡水
,
武邑中学月考,
,
7
D
)水溶
。
液 X 中只可能溶有 则溶液中可能存在 2- -
,
2- - 等 故
CO2
错
+ 2+ 3+ - 2- 2- 2- 2-中的若干种离子 S 误 O2, 项 氨气能使湿润的 C 红 O 色 3 、 石 H 蕊 CO 试 3、 纸 S 变 O3 蓝 、H 故 SO3 错 , 误 C
K 、Mg 、Al 、AlO2、SiO3 、SO3 、CO3 、SO4 。
;D , , D 。
某同学对该溶液进行了如下实验
:
4(2019河北衡水中学二调,7)现代循环经济要求综合考虑环
.
气体甲 溶液乙 境污染和经济效益 高纯氧化铁可作现代电子工业的材料 如
过量稀盐酸 → 过量氨水 → 。 ,
溶液 无色溶液甲 图是以硫铁矿烧渣 主要成分为 为原
X → ( Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)
料制备高纯氧化铁 软磁 的生产流程示意图 下列
→
沉淀甲
→
白色沉淀乙
说法错误的是
( α-Fe2O3) 。
下列判断错误的是 ( )
( ) 酸浸 调节 调节 至
气体甲可能是混合物 硫铁矿 过滤 滤液 加入足p量H铁=1粉 pH过滤
A. 5~6.5,
沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 烧渣 步骤 → 步骤 → 步骤 →
B. Ⅰ A Ⅱ Ⅲ
白色沉淀乙是氢氧化铝 滤液
C. 高纯 煅烧
2 D. 答 K + 案 、AlO B - 2 和 溶 Si 液 O 2 3 -一 中 定 加 存 入 在 过 于 量 溶 稀 液 盐 X 酸 中 生成的气体甲可能为 氧化铁← F 固 eC 体 O3 ←加 NH 过 4 滤 HCO3, B
. X ,
二氧化碳 、 二氧化硫中的一种或两种 , 原溶液中存在 SO 2 3 - 、 回收利用 ← 滤液 C← 步骤 Ⅳ
CO 2 3 -中的一种或两种 ; 根据离子共存可知 , 原溶液中一定不存 步骤 中过滤所得滤渣的主要成分是
在 Mg 2+ 、Al 3+ , 结合溶液呈电中性可知 , 原溶液中一定存在 K + ; A. 步骤 Ⅰ 中加入铁粉的目的是将 3+还原 Si 为 O2 2+
加入稀盐酸生成了沉淀甲 , 原溶液中一定存在 SiO 2 3 - , 沉淀甲为 B. 步骤 Ⅱ 中可选用稀硝酸调节溶液 Fe 的 Fe
硅酸 无色溶液甲中加入过量氨水 得到白色沉淀 说明原溶液 C. Ⅲ pH
; , , 从滤液 中回收的主要物质可作氮肥
中一定存在 - 白色沉淀乙为氢氧化铝 D. C
AlO2, 。
358 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
4 答案 C 项 不与酸反应 过滤后所得滤渣为
. A ,SiO2 , SiO2,
故 正确 项 滤液 中加入过量铁粉将 3+还原为 2+ 故
A ;B , A Fe Fe ,
正确 项 稀硝酸具有氧化性 可将 2+氧化 所以调节溶
B ;C , , Fe ,
液的 不能用稀硝酸 故 错误 项 滤液为铵盐溶液 可
pH , C ;D , ,
回收得到氮肥 故 正确
, D 。
审题方法 在硫铁矿烧渣中加入酸 不与酸反应 过滤后
,SiO2 ,
所得滤渣为 滤液中加入过量铁粉将 3+还原为 2+ 可
SiO2, Fe Fe ,
加入氨水调节溶液 至 过滤后在滤液中加入碳酸氢
pH 5~6.5,
铵可生成 经高温煅烧可得 滤液 中溶质主要
FeCO3, Fe2O3, C
为铵盐 可回收得到氮肥
, 。
5(2018福建福州联考,13)为了检验某溶液中是否含有常见的
.
四种无机离子 某化学小组的同学进行了如下所示的实验操
,
作 其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变 装置 可用于分离 与 的混合物
。 A. ① I2 NH4Cl
蓝 由该实验能得出的正确结论是 装置 可用于收集并测量 与浓硫酸反应产生的气体的
。 ( ) B. ② Cu
白色沉淀 体积
B溶a液(NO3)2→
溶液 稀盐酸 → 白色沉淀 C. 装置 ③ 可用于制取氯气
→
溶液 A
溶
gN
液
O3
溶液 D.
装置
④
可用于制取无水
MgCl2
溶液 KSCN 血红色溶液 NaOH 气体 7 答案 D 受热会升华 受热会分解产生 和
→ 溶液→ △ → . I2 ,NH4Cl NH3
A. 原溶液中一定含有 SO 2 4 - HCl, 遇冷又化合为 NH4Cl, 用装置 ① 无法分离 I2 和 NH4Cl,A
B. 原溶液中一定含有 NH + 4 项 水 错 发 误 生 ; 反 C 应 u 与 故 浓 不 硫 能 酸 用 反 装 应 置 生成 收 S 集 O2 并 ,S 测 O2 量 易溶于 的 水 体 并 积 有部分 项 和 错
C.
原溶液中一定含有
Cl
- , ② SO2 ,B
误 浓盐酸与 反应制取 需要加热 项错误
D.
原溶液中一定含有
Fe
3+ ; MnO2 Cl2 ,C ;MgCl2
5 答案 B 原溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液 如果其中 易水解 故需在 的氛围中加热 制取
. ,
, HCl MgCl2·6H2O MgCl2,
项正确
含有 2- 则会被氧化为 2- 所以原溶液中不一定含有 D 。
2-
SO
项
3 ,
错误 产生的能使
S
湿
O
润
4 ,
的红色石蕊试纸变蓝的气体
8
.
(2019山东淄博实验中学一诊)下列实验操作不能达到预期
SO4 ,A ; 实验目的的是
是氨气 所以原溶液中一定含有 + 项正确 原溶液中加入 ( )
, NH4,B ;
盐酸酸化的硝酸钡溶液 引进了 - 能和 +反应生成氯化银 实验目的 实验操作
, Cl , Ag
沉淀 则原溶液中不一定含有 - 项错误 原溶液中加入盐 分别加入饱和
, Cl ,C ; 鉴别乙酸乙酯和乙酸
酸酸化的硝酸钡溶液 如果其中含有 2+会被氧化为 3+ 所 A 溶液
, Fe Fe , Na2CO3
以原溶液中不一定含有 3+ 项错误
Fe ,D 。 比较 和 的金属活动性大小 分别加入浓硝酸
6(2018山东、安徽名校大联考,8)下列实验操作能达到实验目 B Fe Cu
. 鉴别 中含有乙醇 加入少量
的的是 C H2O Na
( )
比较 在 和 中的溶解度 向碘水中加入 振荡
选项 实验目的 实验操作 D I2 H2O CCl4 CCl4,
8 答案 BC 项 乙酸与碳酸钠反应生成气体 乙酸乙酯不
加入稀硝酸溶解 过滤 洗 . A , ,
除去 中少量 、 、 与碳酸钠反应 能达到实验目的 项 浓硝酸具有强氧化性
A Cu CuO 涤及干燥 , ;B , ,
与 均能反应 不能达到实验目的 项 和乙醇都能
用废蚀刻液 含 废蚀刻液中加入过量铁 Fe、Cu , ;C ,H2O
( FeCl2、FeCl3、 与钠发生反应 不能达到实验目的 项 由水溶液中被萃取
B 制备 溶液 粉 充分搅拌 过滤 , ;D ,I2
CuCl2、HCl) FeCl2 、 、 到 中 说明 在 中的溶解度更大 能达到实验目的
检验碳与浓硫酸反应的气态 将产生的气体依次通过澄 9(20 C 2 C 0 l4 届山 , 东青岛 I2 胶州 CC 、 l 平 4 度、青西期中,14 , )绿矾别名青矾 。
. 、
C 产物中含 和 清石灰水和品红溶液 皂荚矾等 是我国古代常用的药材 以硫铁矿 主要成分为二
SO2 CO2
, , [
分离用苯萃取溴水后的水层 先放出水层 然后换一个 硫化亚铁 为原料制备绿矾晶体 工艺流程如下
, (FeS2)] , :
D 和有机层 烧杯再放出有机层 空气 稀硫酸
FeS2
6 答案 B 稀硝酸与 和 都能反应 项错误 向废蚀 ↓ ↓ ↓ 操作
. Cu CuO ,A ; 硫铁矿 焙烧 酸浸 还原 1
刻液中加入过量铁粉 能够与 反应 均生成 → → 过→滤 过→滤 →FeSO4·7H2O
将生成的铜和过
,
量的铁粉
Fe
过
Cl
滤
3、C
除
u
去
Cl2、
可
HC
以
l
得到
,
溶 ↓
液
FeCl2,
项正确 澄清石灰水也能吸收二氧化硫
,
因此需要
F
先
eC
检
l2
验 下列说法正
S
确
O2
的是
,B ; , ( )
二氧化硫 除去二氧化硫后再检验二氧化碳 项错误 分离用 焙烧过程中每生成 转移电子数为 N
, ,C ; A. 1 mol SO2 5.5 A
苯萃取溴水后的水层和有机层
,
应该先从下口放出水层
,
然后
B.
还原后所得滤液可用高锰酸钾溶液检验
Fe
3+是否反应完全
将有机层从上口倒出 项错误 为中和还原后滤液中过量的酸 可加入一定量
,D 。 C. , FeCO3
操作 为蒸发结晶
二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
D. 1
( 6 , 18 , )
7(2018湖北荆州质量检查,16)关于下列各装置的叙述中 正 9 答案 AC 检验 3+是否反应完全应该用 溶液 错
. Fe KSCN ,B
. ,
误 操作 为蒸发浓缩 冷却结晶 错误
确的是
; 1 、 ,D 。
( )
专题十九 物质的检验、分离与提纯 359
三、非选择题 共 分
( 16 )
10(2019广东广州天河二模,27) 分 铜阳极泥 主要含有
. (16 ) (
铜 银 金 少量的镍 是有色金属冶炼过程中重要的 二次资
、 、 、 ) “
源 其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义
”。 。
一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下
:
↓ ⅱ
ⅰ
.
.
N
H
a
2S
C
O
l
4、H2O2
HCl、
↓
NaClO3 Na
↓
2SO3 H2
↓
SO4
铜阳极泥 分铜 分铜渣 分金 分金渣 分银 分银液 沉银
→ → → → → → → →AgCl
分铜↓液 分金↓液 分银↓渣 沉银↓液
已知 分金液的主要成分为 - 分金渣的主要成分为 图
: [AuCl4] ; 2
分银液中主要成分为 3- 且存在 3-
AgCl; [Ag(SO3)2] , [Ag(SO3)2] 为获得高纯度的球形超细镍粉 溶液的浓度最好
+ 2- ,NH4Cl
Ag +2SO3 。 控制为 -1 当 溶液的浓度大于
分铜 时 单质铜发生反应的化学方程式为 g·L , NH4Cl 15g·
(1)“ ” , -1时 阴极有无色无味气体生成 导致阴极电流效率降
已知 分铜 时各元素的浸出率如 L , ,
。 “ ” 低 该气体为
下表所示 , 。
: 10 答案 每空 分
. ( 2 )(1)Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O
Cu Au Ag Ni 使溶解出的 +形成 进入分铜渣 避免银元素的损失
Ag AgCl ,
浸出率
/% 85.7 0 4.5 93.5 (2)2Au+ClO - 3+7Cl - +6H + 2[AuCl4] - +3H2O
分铜 时加入足量的 的主要作用为 电离出的 +降低了 2- 的浓度 促使 3-
“ ” NaCl (3)H2SO4 H SO3 , [Ag(SO3)2]
+ 2- 平衡正向移动 电离出 + +与分银液中
。 Ag +2SO3 , Ag ,Ag
分金 时 单质金发生反应的离子方程式为 的 -反应生成 避免产生污染性气体
(2)“ ” , Cl AgCl SO2
。 (4)2≤pH<7
溶液中含硫微粒物质的量分数与 的关系如图
(3)Na2SO3 pH (5)10 H2
所示 解析 分铜 时 铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化生
1 。 (1)“ ” ,
成硫酸铜和水 反应的化学方程式为
, Cu+H2O2+H2SO4
分铜 时加入足量的 的主要作用是使溶
CuSO4+2H2O;“ ” NaCl
解出的 +形成 进入分铜渣 避免银元素的损失
Ag AgCl , 。
分金液的主要成分为 - 分金 时 金和加入的氯
(2) [AuCl4] ,“ ” ,
酸钠 盐酸发生氧化还原反应生成 - 反应的离子方
、 [AuCl4] ,
程式为 - - + -
2Au+ClO3 +7Cl +6H 2[AuCl4] +3H2O。
图 -16
1 2+开始沉淀时 c - 2.5×10 -1
(4)Pb , (OH )= mol·L =
沉银 时 需加入硫酸调节溶液的 分析能够析出 0.025
“ ” , pH=4, -14
的原因为 -7 -1 c + 10 -1 -7 -1
AgCl 10 mol·L , (H )= -7 mol·L =10 mol·L ,pH=7,
10
。 若 2+ 不沉淀 则 3+ 沉淀完全时 c -
调节溶液的 不能过低 理由为 Pb , pH<7;Sb , (OH ) =
(4) 已
已
知
知离
K
子浓度 pH
≤10
-5
mol·
,
L
-1时
-16 , K
认为该离子沉淀完 全
-41
。
。
3 1
1
0
0
-
-
4
5
1
mol·L
-1
=10
-12
mol·L
-1
,
c
(H
+
)= 1
1
0
0
-
-
1
1
2
4
mol·L
-1
=
浸取
:
分
sp
银
[P
渣
b(O
可
H
得
)2
到
]=
含
2.5×10 , sp[
-
S
1
b(O
2+
H
的
)
溶
3]
液
=10
含少
。
10
-2
mol·L
-1
,pH=2,
当
pH≥2
时
Sb
3+沉淀完全
,
据此判断调
“ ” 0.025mol·L Pb ( 节溶液的 范围为 根据题图 可知
量 3+杂质 欲获得较纯净的 2+溶液 调节 的范 pH 2≤pH<7。 (5) 2 ,NH4Cl
围为
Sb )。
忽略溶液体积变
P
化
b , pH 溶液的浓度为
10 g·L
-1时
,
镍的成粉率最高
,
所以
NH4Cl
溶
(5)
工
量
业上
,
用
组
镍
成
做 。
的
阳 (
混
极
合
,
电
溶
解
液
0
可
.1
得
mo
高
l·
纯
L
)
度
-1
的
Ni
球
Cl2
形
溶
超
液
细
与
镍
一
粉
定 液的浓度
-1时
最好
阴
控
极
制
有
为
气
1
体
0
生
g·
成
L -
阴
1 ; 当
极发
NH
生
4C
还
l
原
溶
反
液
应
的浓
该
度
气
大
体
于
为
15 g·L , , ,
NH4Cl , 。 氢气
当其他条件一定时 溶液的浓度对阴极电流效率
。
,NH4Cl
及镍的成粉率的影响如图 所示
2 :
360 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
专题二十 实验方案的设计与评价
内容 实验方案的设计 实验方案的评价
课
标 能设计实验方案 正确选用实验装置 能评价或改进实验方案
1. , 1.
解 解读 掌握控制实验条件的方法 能预测或描述实验现象 分析或处理实验数
2. 2. ,
读 能绘制和识别典型的实验仪器装置图 据 得出合理结论
3. ,
本专题知识是高考的必考内容 常见命题形式有三种 一种是以选择题形式对实验结论或实验目的进行评
考情分析 , :
价 另一种是实验大题 第三种是与工艺流程相结合的题
; ;
应重点关注元素化合物知识及基本实验操作的拓展 探究物质组成及性质实验方案的评价 简单的性质实
备考策略 、 、
验方案的设计专题二十 实验方案的设计与评价 361
2设计中的顺序问题
对应学生用书 .
起始页码159 思考问题的顺序
(1)
围绕主要问题思考 如选择适当的实验路线 方法 所用
① 。 、 ,
考点一 实验方案的设计
药品 仪器简单 实验过程快速 安全 实验现象明显
、 , 、 , 。
思考有关物质的制备 净化 吸收和存放等问题 如制取在
② 、 、 。
空气中易水解的物质 如 等 及易受潮的物质
1一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有 实 ( Al2S3、AlCl3、Mg3N2 )
. : 时 往往在装置末端接一个干燥装置 以防止空气中的水蒸气进入
验名称 实验 目的 实验原理 实验用品和实验 步骤 实 , , 。
、 ① 、 、 ② 、 思考实验的种类及如何合理地组装仪器 并将实验与课
验现象记录 及 结果处理 问题和讨论等 ③ ,
, ③ 、 。 本实验比较 联系 如涉及气体的制取和处理 对这类实验的操
2实验方案设计的基本要求是 科学性 安全性 可行 、 。 ,
. : 、④ 、 作程序及装置的连接顺序大体可概括为发生 除杂质 干燥
性 节约性 → → →
、 。 主体实验 尾气处理
3制备实验方案的设计 → 。
. 仪器连接的顺序
制备实验方案的设计 应遵循以下原则 (2)
, : 所用仪器是否恰当 所给仪器是全用还是选用
条件合适 操作方便 ① , 。
(1) , ; 仪器是否齐全 如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是
原理正确 步骤简单 ② 。
(2) , ; 否有尾气的处理装置
原料丰富 价格低廉 。
(3) , ; 安装顺序是否合理 如气体净化装置中不应干燥后又经
产物纯净 污染物少 ③ 。
(4) , 。 水溶液洗气
即从多种路线中选出一种最佳的制备途径 合理地选择化 。
, 仪器间连接顺序是否正确 如洗气时 进气管长 出气管
学仪器与药品 设计合理的实验装置和实验操作步骤 ④ 。 “ ,
, 。 短 干燥管除杂质时 大口进 小口出 等
4性质实验方案的设计 ”; “ , ” 。
. 实验操作的顺序
探索性性质实验方案的设计 (3)
(1) 连接仪器
分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物 ① 。
检查气密性 在整套仪器连接完毕后 应先检查装置的
质可能具有的一系列性质 而后据此分别设计出合理的实验方 ② 。 ,
, 气密性 检查气密性的方法要依装置而定
案 去探索它可能具有的性质 , 。
, 。 装药品 进行实验操作
验证性性质实验方案的设计 ③ , 。
(2)
对物质具备的性质去求证 关键是设计出简捷的实验方案 考点二 实验方案的评价
, ,
操作简单 现象明显 安全可行
, , 。
研究物质性质的基本方法和程序
(3)
研究物质性质的基本方法 观察法 实验法 分类法 比较法等 实验方案的评价角度
: 、 、 、 。
研究物质性质的基本程序 观察外观 预测物质性质 实 对几个实验方案进行评价 主要从正确与错误 严密与不严
: → → , 、
验和观察 解释及结论 密 准确与不准确 可行与不可行等方面进行判断 另外有无干
→ 。 、 、 。
扰 是否经济 是否安全 有无污染等也是要考虑的
、 、 、 。
1可行性方面
1实验设计的步骤 .
. 实验方案是否科学可行
明确目的 原理 (1) ;
(1) 、 实验操作是否安全合理
首先必须认真审题 明确实验的目的和要求 弄清题目有哪些新 (2) ;
, , 实验步骤是否简单方便
的信息 综合已学过的知识 通过类比 迁移 分析 从而明确实验原理 (3) ;
, , 、 、 , 。 实验效果是否明显
选择仪器 药品 (4) 。
(2) 、 2绿色化学方面
根据实验的目的和原理 以及反应物和生成物的性质 反应 .
, 、 实验过程中是否造成环境污染
条件 如反应物和生成物的状态 能否腐蚀仪器 反应是否需要 (1) ;
, 、 、 原料是否无毒 安全 易得
加热及温度是否需要控制在一定的范围内等 从而选择合理的 (2) 、 、 ;
, 原料利用率是否较高
化学仪器和药品 (3) ;
。 反应速率是否较快
设计装置 步骤 (4) 。
(3) 、 3从安全性方面对实验方案进行评价
根据实验目的和原理 以及所选用的仪器和药品 设计出合 .
, , 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下
理的实验装置和实验操作步骤 学生应具备识别和绘制典型的 :
。 净化 吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸
实验仪器装置图的能力 实验步骤应既完整又简明 (1) 、 ;
, 。 进行某些易燃易爆实验时要防爆炸 如 还原 应
记录现象 数据 (2) ( H2 CuO
(4) 、 先通 气体点燃前先 验纯 等
根据观察 全面而准确地记录实验过程中的现象和数据 H2, ① );
, 。 防氧化 如 还原 后要 先灭灯再停氢 白磷切
分析得出结论 (3) ( H2 CuO “ ”,
(5) 割宜在 水 中进行等
根据实验观察到的现象和记录的数据 通过分析 计算 推 ② );
, 、 、 污染性气体要进行尾气处理 有粉末状物质参加的反
理等方法 得出正确的结论 (4) ;
, 。 应 要注意防止导气管堵塞
, 。
362 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
配平潮湿 在空气中被氧化的化学方程式
对应学生用书 (1) CuCl :
起始页码160
CuCl+ O2+ 3CuO·CuCl2·3H2O+
考点一 实验方案的设计 HCl
实验探究 该小组选用下图装置进行实验 夹持 加热
【 】 ( 、
1利用如图所示装置进行下列实验 不能得出相应实验结论的是 仪器略
. , )。
( )
选项 实验结论
① ② ③
稀硫酸 溶液 非金属性
A Na2CO3 Na2SiO3 :S>C>Si
浓硫酸具有脱水性 氧
浓硫酸 蔗糖 溴水 、 装置用于制取 浓
B 化性
(2)A HCl:NaCl+H2SO4( ) NaHSO4+HCl↑,
浓硫酸在该反应中体现强酸性和 性
说明铁和浓硝酸反应可生 。
浓硝酸 溶液 按实验要求选择上图装置 连接顺序为
C Fe NaOH 成 (3) , a
NO2 按气流方向 用小写字母表示
( , )。
浓氨水 生石灰 酚酞溶液 氨气的水溶液呈碱性 根据完整的实验装置进行实验 实验步骤如下
D (4) , :
1 答案 C 连接装置 装入药品 打开分
. Na2CO3+H2SO4 Na2SO
可
4+
得
H2
出
O+
酸
C
性
O2↑,CO2+
液
①
漏斗活塞
,
控 制 温 度 加 热 硬 质
;
玻
②
璃管一段时
;③
间 停
Na2SiO3+H2O
则
非
H
金
2S
属
iO
性
3↓+Na2CO
浓
3,
硫酸滴入蔗糖
:
中
H2S
蔗
O4
糖
>
止通 升
;
温
④
继续加热 步骤 通 的目的是
;⑤
H2CO3>H2SiO3, :S>C>Si; , HCl, ; ④ HCl
脱水炭化 同时可产生使溴水褪色的 气体 体现浓硫酸的
, SO2 , 。
脱水性 氧化性 浓氨水滴到生石灰上发生反应 装置中发生反应的离子方程式是
、 ; CaO+NH3· (5)E
通入酚酞溶液中 溶液显红
H2OCa(OH)2+NH3↑,NH3 , 。
色 均能得出相应实验结论 在常温条件下 遇浓硝 实验分析与改进
,A、B、D 。 Fe 【 】
酸发生钝化 不能得出相应实验结论 装置中试纸先变蓝后又褪色 经查阅资料获知过量的
,C 。 (6)B ,
拓展延伸 可 能将 氧化 甲同学认为可将湿润淀粉 试纸改成
2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O,NO2 Cl2 I2 。 KI
被 溶液吸收 足量的淀粉 溶液以克服 过量的问题 但小组分析后
NaOH 。 KI Cl2 ,
2下列装置用于进行指定实验时 能达到实验目的的是 认为该方案存在一个明显安全问题
. , ( ) :
。
反应结束后 产品中可能含有少量未分解的 乙
(7) ,CuCl CuCl2,
同学认为只用一种日常生活常见的液体即可检验 该实
。
验方案为 取少量固体放入小试管中
: ,
用装置甲制备氨气
。
A.
用装置乙除去氨气中的少量水 3 答案
B. . (1)4 1 4H2O 2
用装置丙收集氨气 难挥发
C. (2)
用装置丁吸收多余的氨气 或
D. (3)degfcbh edgfcbh
2 答案 D 装置甲试管口应略向下倾斜 不正确 浓硫酸可 检查装置气密性 抑制 水解
. ,A ; (4) CuCl2
吸收 不正确 装置丙圆底烧瓶未与空气连通 不正 + - - - -
NH3,B ; ,C (5)H +OH H2O、Cl2+2OH Cl +ClO +H2O
确 用水吸收 应采取防倒吸措施 正确 易溶于水 易发生倒吸
; NH3 ,D 。 (6)HCl ,
知识拓展 干燥 应用碱石灰 不能用氯化钙 收集 加少量水后用胶塞盖紧 迅速振荡 若溶液显蓝色则产品
NH3 , ; NH3 (7) , ,
应用向下排空气法 中含 若不显蓝色则不含
。 CuCl2, CuCl2
3 广泛应用于化工和印染等行业 某研究性学习小组拟热 解析 结合得失电子守恒和原子守恒可知 此反应的化
.CuCl 。 (1) ,
分解 制备 并验证其他分解产物 学方程式为
CuCl2·2H2O CuCl, 。 4CuCl+O2+4H2O 3CuO·CuCl2·3H2O+
查阅资料 由 装置制备的 通入 装置 经过 装置检验
【 】 2HCl。 (3) A HCl C , D
气流 生成的水 经过 装置检验是否有氯气生成 最后用 装置进
HCl >300℃ , B , E
①CuCl2·2H2O → CuCl2 → CuCl+Cl2 行尾气处理 防止污染空气 则装置的连接顺序为 或
140℃ , , adegfcbh
是一种白色难溶固体 潮湿 在空气中缓慢被氧化 装置连接好后 首先要检查装置气密性 再进行
②CuCl , CuCl aedgfcbh。 (4) , ,
后续实验 因 易水解 可通入 抑制 水解
; CuCl2 , HCl CuCl2 。
装置是用 溶液处理含有 和 的尾气 发生
(5)E NaOH HCl Cl2 ,
专题二十 实验方案的设计与评价 363
反应的离子方程式是 + - - - 6观察下列有关实验装置 相关评价错误的是
H +OH H2O、Cl2+2OH Cl + . , ( )
- 如果将湿润淀粉 试纸改成足量的淀粉
ClO +H2O。 (6) KI KI
溶液 气体易溶于水 容易产生倒吸现象 存在安全隐患
,HCl , , 。
能溶于水 且其水溶液显蓝色 同时考虑到 在潮
(7)CuCl2 , , CuCl
湿环境中易被氧化 则检验时需避免空气中氧气的干扰 具体
, ,
实验方案是取少量固体放入小试管中 加少量水后用胶塞盖
,
紧 迅速振荡 若溶液显蓝色则产品中含 若不显蓝色则
, , CuCl2,
不含
CuCl2。
考点二 实验方案的评价
4下列实验操作 实验现象和实验结论均正确的是
. 、 ( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
向加了稀硫酸的淀粉溶液
无色溶液变蓝 淀粉未水解
A 中加碘水
向酸性 溶液中滴加 乙二酸具有
KMnO4 溶液紫色褪去 图 装置用于配制 -1 溶液 评价 错误
B 乙二酸 还原性 A. (1) 0.10 mol·L NaOH ; :
图 装置用于测定中和反应的反应热 评价 错误 装置中
B. (2) ; : ,
+与 缺少了环形玻璃搅拌棒
向 溶液中滴加过量 Ag NH3·
AgNO3 得到澄清溶液 能大量 图 装置用于比较 的热稳定性 评价 错
C 氨水 H2O C. (3) Na2CO3、NaHCO3 ; :
共存 误 位置放错了
,Na2CO3、NaHCO3
向鸡蛋白溶液中滴入 蛋白质发生 图 装置证明铁发生吸氧腐蚀时空气参加反应 评价
HgCl2 有白色沉淀 D. (4) ; :
D 溶液 盐析 正确
6 答案 C 比较 的热稳定性 图 正确
4
.
答案 B
A
项
,
淀粉可能部分水解
,
没有检验水解产物
,
不 .
项评价 错误
Na2CO3、NaHCO3 , (3) ,C
能确定水解程度 故 错误 项 酸性高锰酸钾溶液可氧化乙 。
, A ;B , 7 含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重 某课外活
二酸 溶液紫色褪去 说明乙二酸具有还原性 故 正确 项 .Ⅰ. 。
向 Ag , 不 NO 能 3 溶 大 液 量 中 共 滴 存 加 , 过 故 量氨 错 水 误 , 生成 项 银氨 向 溶 鸡 液 蛋 , , 则 白 B A 溶 g + 液 与 中 ; N C H 滴 3· 入 , 动 将 小组 - 测 还 定 原 某 为 废水中 从而 NO 消 - 3 除 的 污 浓 染 度为 3×10 -4 mol/L, 想用金属铝
H2O
溶液 蛋白质发
,
生变
C
性 故
;D
错误
,
N
配
O3
平下列离
N
子
2,
方程式
。
-
HgCl2 , , D 。 (1) : NO3+ Al+ H2O
5下列物质的制备和性质实验中 由现象得出的结论错误的是 -
. , N2↑+ Al(OH)3+ OH 。
上述反应中被还原的元素是 每生成
( ) (2) , 2 mol N2
转移 电子
选项 试剂 试纸或溶液 现象 结论 mol 。
有上述废水 3 若要完全消除污染 则所消耗金属铝
(3) 100 m , ,
的质量为
浓氨 水 生 红 色 石 蕊 g。
、 变蓝 为碱性气体 与 在常温常压下可以合成亚硝酰氯
A 石灰 试纸 NH3 Ⅱ.NO Cl2 (NOCl)。 NOCl
是一种红褐色液体或黄色气体 其熔点为 沸点为
, -64.5 ℃,
生成的酯不溶于水 遇水易水解 亚硝酰氯 是有机合成中的重要
乙酸 乙醇 饱和碳酸钠 , -5.5 ℃, 。 (NOCl)
、 、 分层 密度小于饱和碳酸 试剂 实验室制备原料气 的装置如图所示
B 浓硫酸 溶液 。 Cl2 :
钠溶液
浓盐酸 二氧 淀粉碘化钾
、 变蓝 具有氧化性
C 化锰 溶液 Cl2
亚 硫 酸 钠
、 品红溶液 褪色 具有还原性
D 硫酸 SO2
5 答案 D 使品红溶液褪色说明 有漂白性 与
.
的还原 性无 关
SO2
不正确
SO2 , SO2
实验室制 时 装置 中烧瓶内发生反应的化学方程式
,D 。 (4) Cl2 , A
规律总结 使品红溶液褪色后 对溶液加热 红色可恢复 为
强氧化性的 试 SO 剂 2 使品红溶液褪色后 , 加热不能恢 , 复红色 ; 将 上 述 收 集 到 的 充 入 中 集 气 瓶 中 按 图 示 装 置 。 制备
, 。 (5) Cl2 D ,
亚硝酰氯
。
364 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
装置 中发生反应的化学方程式为
① D ③NO O2
。 解析 +5 - 0 - 得 电子 0
如果不用装置 会引起的后果是 Ⅰ.(1)NO3→N2,1 mol NO3 5 mol ;Al→
② E +3 失去 电子 根据得失电子守恒可知
某 同 学 认 为 装 置 。 不能有效吸收尾气中的某种气体 该
Al(
-
O
与
H)3,1
按
m
物
ol
质
A
的
l
量之比
3 mol
进行
;
反应
③ F ,
NO3
氮元
A
素
l
得电子被还原 生
3
成
∶ 5
转
。
移 电子
气体为 为了充分吸收尾气 可将尾气与
, ,
(2) , 2 mol N2 20 mol 。
同时通入氢氧化钠溶液中 3 5 5 废水中 - 的物质的量为 5
。 (3)100 m =10 L,10 L NO3 10 L×3×
7 答案 -4 - 完全消除需消耗 的物质的
. Ⅰ.(1)6 10 18 3 10 6 10 mol/L=30mol。 30molNO3 Al
量为 即
(2)N 20 50 mol, 1350 g。
遇水易水解 无水 可隔绝水蒸气 防止产
(3)1350 Ⅱ.(5)②NOCl , CaCl2 ,
品水解 可与 溶液反应 不能与 溶液反
浓 △ 。 ③Cl2 NaOH ,NO NaOH
Ⅱ.(4)MnO2+4HCl( )MnCl2+Cl2↑+2H2O 应 与 物质的量之比为 时恰好能被 溶液
,NO O2 4 ∶ 3 NaOH
吸收
(5)①2NO+Cl2 2NOCl 。
中的水蒸气进入装置 中 会导致产品水解
②F D ,
度 为了数据的准确性 实验中要采取必要的措施 确保离子完
对应学生用书 。 , ,
起始页码162 全沉淀 气体完全被吸收等 必要时可以进行平行实验 重复测
、 , ,
定 然后取其平均值进行计算 如中和滴定实验中要平行做
定量测定型实验题中气体体积的测量 , 。 2~
次滴定 取体积的平均值求算未知溶液的浓度 但对于 离群
3 , , “ ”
1量气装置的改进 数据 指与其他数据有很大差异的数据 要舍弃 因为数据 离
. ( ) , “
群 的原因可能是操作中出现了较大的误差
” 。
例 (2018河南洛阳二模,26)为测定某氟化稀土样品
中氟元素的质量分数 某化学兴趣小组进行了如下实验 利用
, 。
高氯酸 高沸点酸 将样品中的氟元素转化为氟化氢 低沸点
( ) (
酸 蒸出 再滴定测量 实验装置如图所示
) , 。 。
2应关注的问题
.
量气时 要保持装置处于室温状态
(1) , 。
读数时 视线与液面最低处相平 另外如涉及与上图
(2) , 。
中类似装置的 应使左右侧的液面相平 再读数
(Ⅰ)(Ⅳ) , , 。 的作用是 仪器 的名称是
要消除干扰气体 如用惰性气体将干扰气体排出 或用 (1)a , d 。
(3) 。 , 检查装置气密性 填
溶液吸收干扰气体等 (2) : (
。 操作 关闭 微热 导管 末端有气泡冒出 停止加热 恢复
要测量全部气体 如反应结束后采取继续向装置中通 ), k, c, e ; ,
(4) 。 至室温 导管 内有一段稳定的水柱 说明装置气密性良好
入惰性气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法 , e , 。
。 中加入一定体积高氯酸和m 氟化稀土样品 中盛有滴
要采集和处理数据
(3)c g ,f
(5) 。 加酚酞的 溶液 加热 使 中产生的水蒸气进入
称量固体质量时 一般用托盘天平 可估读到 精确
NaOH 。 b、c, b c。
① , , 0.1 g, 下列物质可代替高氯酸的是 填序号
度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平 可精确
① ( )。
, 硝酸 盐酸
到
A. B.
0.0001 g。 硫酸 磷酸
测量液体体积时 一般实验中选用适当规格的量筒 可估
C. D.
② , , 实验中除有 气体外 可能还有少量 易水解 气体
读到 准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定
0.1 mL,
② HF , SiF4( )
生成 若有 生成 实验结果将 填 偏高 偏低
管 酸式或碱式 可估读到 容量瓶作为精密的定容仪
( ), 0.01 mL。
。 SiF4 , ( “ ”“ ”
或 不受影响
器 用于配制一定物质的量浓度的溶液 一般不用于量取液体的
“ ”)。
, ,
若观察到 中溶液红色褪去 需要向 中及时补加
体积
③ f , f NaOH
。
气体除了量取外 还可以称量 称气体的质量时一般有 溶液 否则会使实验结果偏低 原因是
③ , 。 , ,
两种方法 一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量 另一
: ; 。
种方法是称吸收装置在吸收气体前后的质量 向馏出液中加入V c -1 溶液 得到
。 (4) 1mL 1mol·L La(NO3)3 ,
用 试纸 测得整数值 或 计 精确到 直接测 沉淀 再用c -1 标准溶液滴定剩余 3+ 3+
④ pH ( ) pH ( 0.01) LaF3 , 2 mol·L EDTA La (La
出溶液的 经过计算可以得到溶液中 +或 -的物质的量浓 与 按 配合 消耗 标准溶液V 则氟化稀土
pH, H OH EDTA 1 ∶ 1 ), EDTA 2 mL,
专题二十 实验方案的设计与评价 365
样品中氟的质量分数为 体外,可能还有少量 (易水解)气体生成,若有 生成,不
。 SiF4 SiF4
用样品进行实验前 需要用 氟化钠代替样品进 影响实验结果。 若观察到 中溶液红色褪去,需要向 中及时
(5) , 0.084 g ③ f f
行实验 改变条件 高氯酸用量 反应温度 蒸馏时间 测量并计 补加 溶液,否则会使实验结果偏低,原因是充分吸收
, ( 、 、 ), NaOH HF
算出氟元素质量 重复多次 该操作的目的是 气体,防止其挥发损失。
, 。 。
解题导引 一是要巧审题 明确实验目的和实验原理 实 ( )用样品进行实验前,需要用 氟化钠代替样品进
, 。 5 0.084 g
验原理可从题给的化学情境并结合元素及其化合物等有关知识
行实验,改变条件(高氯酸的用量、反应温度、蒸馏时间),测量并
获取 二是要想过程 理清实验操作的先后顺序 把握各步实验
计算出氟元素质量,重复多次,该操作的目的是通过做对比实
。 , ,
操作的要点 三是要看准图 分析各实验装置的作用 四是要
验,寻找最佳的实验条件。
。 , 。
细分析 得出正确的实验结论 答案 ( )平衡压强 直形冷凝管
, 。 1
解析 ( ) 的作用是平衡压强,防止圆底烧瓶中压强过 ( )在 和 中加水,水浸没导管 和 末端
1 a 2 b f a e
大,引起爆炸。 仪器 的名称是直形冷凝管。 ( ) 不受影响
3 ①CD ②
d
( )检查装置气密性时在 和 中加水,使水浸没 和 的
充分吸收 气体,防止其挥发损失
③ HF
2 b f a e
末端,从而形成密闭体系。
( )0.057
(c
1
V
1-
c
2
V
2
)
( ) 此实验是利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素 4 m
3 ①
转化为 (低沸点酸)蒸出。 硝酸和盐酸易挥发, 、 项错误; ( )寻找最佳实验条件
5
HF A B
硫酸和磷酸沸点高,难挥发, 、 项正确。 实验中除有 气
C D ② HF
对应学生用书 时还原产物为 3+ 消耗标准溶液 则 产品
起始页码163
的纯度为
Cr , 20.00 mL, SnCl4
。
1 答案 使分液漏斗内的液体顺利流下
1(2020届福建龙岩六校联考,18)无水四氯化锡 常用 . (1)
.
作有机合成的氯化催化剂 实验室可用熔融
(
的
SnC
锡
l4)
熔点 2MnO
-
4+16H
+
+10Cl
-
2Mn
2+
+5Cl2↑+8H2O
。 ( 黄绿色气体 使 汽化 利于从混合物中分离出来
与 反应制备 装置如图所示 (2) SnCl4 ,
232 ℃) Cl2 SnCl4, 。 x x
(3)SnCl4+( +2)H2OSnO2· H2O+4HCl
(4)232 ℃~652 ℃
(5)85%
解析 导管 的作用是平衡压强 使分液漏斗内的液体
(1) a ,
顺利流下
。
当观察到装置 液面上方出现黄绿色气体时 说明装置
(2) F , D
中已经充满 继续加热 除加快氯气与锡反应外 因 的
Cl2; , , SnCl4
沸点较低 可以将 转化为气态 便于分离
已知 , SnCl4 , 。
: 若装置中缺少装置 其他均相同 装置中含有水蒸
有关物理性质如下表 (3) C( ),D
①SnCl2、SnCl4 : 气 易水解 则 处具支试管中发生的主要副反应的化学
物质 颜色 状态 熔点 沸点 ,SnCl4 , D
、 /℃ /℃ 方程式为 x x
无色晶体 根据表
S
中
nC
数
l4+
据
(
可
+
知
2)H2O
的
熔
Sn
沸
O2
点
·
较
H
低
2O
用
+4
油
HC
浴
l。
加热来控
SnCl2 246 652 (4) ,SnCl4 、 ,
无色液体 制温度可以将 转化为气态 为防止产品中带入过多的
SnCl4 -33 114 SnCl4 ,
温度需低于 的沸点 应控制在
②SnCl4
遇水极易水解生成
SnO2·
x
H2O。
S
之
nC
间
l2, SnCl2 , 232 ℃ ~652 ℃
回答下列问题 。
(1) 导 中 管 发生 a 的 反 作 应 : 用 的 是 离 子 方 程 式 为 , 装置 A (5) 3 结 + 合 2 3 F + e 3+ +Sn 2+ 可 知 2 存 Fe 在 2+ +Sn 4+ 、6Fe 2+ +C 2- r2 根 O 2 7 - 据 +1 关 4H 系 + 式 知
6Fe +2Cr +7H2O , 3SnCl2~Cr2O7 ,
n n -1
。 (SnCl2)=3 (K2Cr2O7)= 3×0.100 0 mol·L ×0.02 L=
当观察到装置 液面上方出现 现象时 m -1 则
(2) F 0.006 mol, (SnCl2)= 0.006 mol×190 g·mol =1.14 g,
才开始点燃酒精灯 待锡熔化后适当增大氯气流量 继续
, , 产品的纯度 7.60 g-1.14 g
加热 此时继续加热的目的有两点 加快氯气与锡反应和 SnCl4 = ×100%=85%。
。 : 7.60 g
解题思路 极易水解 反应应在无水环境中进行
。 SnCl4 , ;SnCl4
若上述装置中缺少装置 其他均相同 则 处具支试管 在空气中极易水解 为防止其水解 用浓硫酸干燥氯气 装置
(3) C( ), D , , , F
中发生的主要副反应化学方程式为 可防止 溶液中的水蒸气进入收集器中 金属锡易与氯气 氧
G ; 、
气反应 反应时应先用氯气将装置中的空气排出
。 , 。
和 的反应产物有 和 为了防止产品中带 2(2019江西上饶月考,26) 是一种重要的化工原料 但
(4)Cl2 Sn SnCl4 SnCl2, . Na2SO3 ,
入过多的 装置 可改为油浴加热来控制温度 该温 较易变质
SnCl2, D , 。
度范围是 实验室中欲检验 固体样品是否已经变质 最简单
。 (1) Na2SO3 ,
制得的 产品中常含有 可用如下方法测定产品 的方法为
(5) SnCl4 SnCl2,
纯度 先准确称量 产品于锥形瓶中 再加过量的
: 7.60 g ,
溶液 发生反应 再
FeCl3 , :SnCl2+2FeCl3SnCl4+2FeCl2。 。
用 -1 标准溶液滴定生成的 2+ 此 某小组同学欲在实验室测定某 样品的纯度
0.1000 mol·L K2Cr2O7 Fe , (2) Na2SO3 。
366 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
方案一 通过测定生成 的质量 可计算m 固 3(2019河南郑州期末,18)某学习小组用凯氏定氮法来测定农
: SO2 , g Na2SO3 .
体样品的纯度 利用下列装置进行实验 产品中氮的含量 测定过程如下
。 。 , :
用热浓硫酸处理 谷物样品 把有机氮转化为铵盐
Ⅰ. 0.25 g , 。
用下图所示装置处理上述铵盐 夹持装置略去
Ⅱ. ( )。
选择装置 和 进行实验时 为使结果更精确还应选择 回答下列问题
① A B , :
装置 装置 中反应前后通入 的目的是 实验前要检查 装置的气密性 具体操作为
, A N2 (1) B ,
。 。
实验结束后 若测得 装置增重m 则该 固体 盛放浓氢氧化钠溶液的仪器名称为 玻璃管 的
② , B 1 g, Na2SO3 (2) ; 2
样品的纯度为 作用是 圆底烧瓶中碎瓷片的
。 ;
方案二 利用高锰酸钾溶液滴定亚硫酸钠溶液 实现定量 作用是
: , 。
测定 称取a 样品 置于烧杯中 加入适量蒸馏水 使样 将 谷物处理后所得的铵盐 加入三颈瓶中 打开玻璃塞
。 g , ; , (3) “ ” , 、
品溶解 然后配制成 溶液 准确量取 溶液 旋开 加入足量浓氢氧化钠溶液 关闭 打开 点燃
, 250mL ; 25.00mL K2, , K2, K1,
置于锥形瓶中 用 的酸性 溶液进行 酒精灯使水蒸气进入 装置
; 0.100 0 mol/L KMnO4 B 。
滴定 重复滴定 次 平均消耗 溶液 装置中反应的离子方程式为
, 3 , 20.00 mL 。 ①B
反应原理为 用
③ ( 。
离子方程式表示 装置冰水混合物的作用是
)。 ②C
滴定时 通常不需要加入指示剂 理由是
④ , , 。
滴定 计算氮的含量
Ⅲ. 、
;
达到滴定终
(4)
取下锥形瓶
,
加入指示剂
,
用
0.10 mol·L
-1的
NaOH
溶液
点读取数据时 若俯视液面 则测定结果 填 偏 滴定 重复滴定 次 平均消耗 溶液
, , ( “ , 3 , 19.30 mL NaOH 。
高 偏低 或 无影响 该滴定的指示剂应选择
”“ ” “ ”)。 ① 。
2 答案 取少量样品溶解 先加足量稀盐酸 再加 溶 甲基橙 酚酞 甲基橙或酚酞
. (1) , , BaCl2 a. b. c.
液 若生成白色沉淀 证明 变质 若无白色沉淀生成 证 该谷物样品中氮的百分含量为 保留 位
, , Na2SO3 ; , ② 。 ( 2
明 未变质 或先加足量 溶液 再加足量稀盐酸 小数
Na2SO3 ( BaCl2 , , )
若白色沉淀不完全溶解 证明 变质 若白色沉淀完全溶 3 答案 关闭 锥形瓶中加水浸没导管末端 微热三
, Na2SO3 ; . (1) K1、K2, ,
解 证明 未变质 颈烧瓶 锥形瓶内的导管口产生气泡 停止加热恢复到室温 导
, Na2SO3 ) , , ,
反应前排尽装置中的空气 反应后将装置中的 管中产生一段水柱 一段时间不下降 表明气密性良好
(2)①E , SO2 , ,
m 分液漏斗 避免 中压强过大 防止暴沸
全部吹出 63 1 + 2- - (2) B
② m ×100% ③6H +5SO3 +2MnO4
32 + - △ 降低温度 使氨气被充
2+ 2- 本身可作指示剂 当达到反应 (3)①NH4+OH NH3↑+H2O ② ,
2Mn +5SO4 +3H2O ④KMnO4 , 分吸收
终点时 过量一滴 溶液 即可使溶液出现明显颜色变
, KMnO4 ,
化 借以指示终点 偏低 (4)①a ②17.19%
, 解析 浓氢氧化钠溶液盛放在分液漏斗中 玻璃管 起
解析 二氧化硫的质量为m 根据 (2) ; 2
(2)② 1 g, H2SO4+Na2SO3 到平衡压强的作用 避免 中压强过大 圆底烧瓶中碎瓷片的
, B ;
可知 的质量为 m 126 作用是防止暴沸 装置中反应的离子方程式为 +
Na2SO4+SO2↑+H2O ,Na2SO3 1 g× = 。 (3)①B NH4+
64
m - △ 装置中冰水混合物可以降低温度
63 1 OH NH3↑+H2O;②C ,
m g m 使氨气被充分吸收 用强碱溶液滴定酸 故用甲基橙作指
63 1 该 固体样品的纯度为 32 63 1 。 (4) ,
32
高
g
锰
,
酸
N
钾
a2
能
SO
够
3
氧化亚硫酸钠 反
m
应
g
的
×
离
10
子
0%
方
=
程
32 m
式
×
为
100%;
+
示剂 , 选 a;② n (NH3)+
该
n (
谷
OH
物
- )
样
= n
品
(H
中
+ )
氮
, 代
的
入
百
数
分
据
含
可
量
得
为
n
③ , 6H + (NH3) = 0.00307mol,
5SO 2 3 - +2MnO - 4 2Mn 2+ +5SO 2 4 - +3H2O; 0.00307 mol ×14 g·mol -1
达到滴定终点读取数据时 若俯视液面 导致高锰酸钾溶液 ×100%=17.19%。
④ , , 0.25 g
c 标准 V 标准 疑难突破 本题的难点是谷物样品中氮的百分含量的计算
的体积偏小 根据 c 待测 ( )× ( )知 测定结果 ,
偏低
, ( )= V ( 待测 ) , 实
计
验
算
过程利用返滴定法 , 根据n (NH3)+ n (OH - )= n (H + ) 进行
。 。
专题二十 实验方案的设计与评价 367
目的是排出装置中的空气,避免产物被氧化。 产品的制备是在
对应学生用书
起始页码164 溶液中反应完成的,因此混有的水蒸气没必要除去,但挥发出的
氯化氢气体会与后续的反应物碳酸氢铵反应,导致产品不纯和
1综合实验题注重考查对实验原理的理解,对整个实验过
产率下降,除去二氧化碳中的氯化氢气体应该用饱和碳酸氢钠
.
程的把握,从而对实验进行评价。 考查内容通常为仪器名称、实
溶液。 ( ) 具有强氧化性,结合题目给定的滴定方程式,
验步骤、操作方法、化学方程式的推断与书写、物质检验(有干
4 KMnO4
可知 的作用是把 价的钒化合物氧化为 +,接着滴加
扰)、滴定原理和计算等。
稍过量
KM
的
nO4
是为了
+
把
4
稍过量的 除去
V
,
O
否
2
则会干扰
例1 (2019广东广州一模,26)二氧化钒 (VO2) 是一种 Fe 2+对 VO + 2 N 的 aN 滴 O 定 2 。 滴定消耗的 Fe 2+为 KM bc n × O 1 4 0 -3 mol ,得出产品中
新型热敏材料 。 +4 价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化 。 含有的 V 原子的物质的量也为 bc ×10 -3 mol ,其质量为 51 bc ×
实验室以 V2O5 为原料合成用于制备 VO2 的氧钒 (Ⅳ) 碱式碳酸 10 -3 g ,进而可求出钒的质量分数。
铵晶体 过程如下
, : 答案 ( )
1 +4
-1盐酸和
6mol·L 溶液 ( ) ·
N2H4·2HCl 溶液 NH4HCO3 2 2V2O5+N2H4 2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O
V2O5 微沸数分钟 →VOCl2 → 有氯气生成,污染空气
ⅱ
( ) 排出装置中的空气,避免产物被氧化
ⅰ 3 ①
饱和 溶液
(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O ② NaHCO3
氧钒 碱式碳酸铵晶体 ( ) 将 价的钒化合物氧化为 +
(Ⅳ) 4 ① +4 VO2
回答下列问题 除去过量的
KMnO4
中 的化合价为 bc
(1)VOCl2 V 。 51
步骤 中生成 的同时生成一种无色无污染的气 ② a×100%
(2) ⅰ VOCl2 1000
体 该反应的化学方程式为 题目价值 是一种热致相变化合物 相变期间光学及
, VO2 ,
也可只用浓盐酸与 来制备 溶液 该法 电学性质会发生突变 可应用于建筑物的太阳能温控装置 实现
。 V2O5 VOCl2 , , ,
的缺点是 节能减排的目的 符合绿色发展理念 体现科学态度与社会责任
。 , ,
步骤 可在下图装置中进行 的化学学科素养 题目要求学生理解实验原理 处理题中给定
(3) ⅱ 。 。 ,
信息 排除实验过程中干扰项 明确特定条件下制备物质的学科
, ,
思想与方法 综合考查学生的科学素养
, 。
2根据实验过程中各类物质及其反应的不同特征寻找证
.
据,在复杂的化学问题情境中寻找关键要素,控制变量并提出可
能的假设,基于题目给定的现象与数据进行分析并得出结论。
例2 (2019北京人大附中5月测试,11)草酸是一种常
反应前先通入 数分钟的目的是
① CO2
用的还原剂 某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题
, 。
。
装置 中的试剂是 试剂
② B 。 现象
混合后
测定氧钒 碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量
实验 后
称 (4 量 ) a 样品 ( 于 Ⅳ 锥 ) 形瓶中 用 蒸馏水与 混 。 酸溶 Ⅰ 试管 滴管 溶液 pH ( 溶 1 液 h
g , 20mL 30mL )
解后 加 -1 溶液至稍过量 充分反应后继续加
, 0.02 mol·L KMnO4 , -1
溶液至稍过量 再用尿素除去过量的 最后用 4mL 0.01 mol·L 褪为
1 c %NaNO - 2 1 , 标准溶液滴定至终点 NaN 消 O 耗 2, 标准溶 a KMnO4 溶液 , 几滴浓 2 无色
液
m
的
ol
体
·
积
L
为
(N
b
H4)2Fe(
滴
SO
定
4)
反
2
应为 + 2+ +
,
2+
H2SO4
mL。 VO2+Fe +2H VO +
4mL 0.01 mol·L
-1
无明显
3+ 溶液 几滴浓
Fe +H2O。
溶液的作用是 溶
b KMnO4
溶液
,
2mL
7 变化
液的 ① 作 K 用 M 是 nO 4 。 。 NaNO2 4 Na m O L H 0.01 mol·L -1 0.3mol· 溶 L 液 -1 无明显
粗产品中钒的质量分数的表达式为 溶液 几滴 H2C2O4
② 。 c K2Cr2O7 , 2 变化
思路分析 ( )根据化合物中各元素化合价代数和为零, 浓
1 H2SO4
、 的化合价分别为 、 ,故 的化合价为 。 ( ) 中 -1
O Cl -2 -1 V +4 2 V2O5 4mL 0.01 mol·L 无明显
元素化合价由 价降至 价,具有氧化性。 · 中 溶液 几滴
V +5 +4 N2H4 2HCl d K2Cr2O7 , 7 变化
氮元素化合价为 价,结合题意要生成无色无污染气体,判断 浓 溶液
-2 NaOH
出产物应该还有氮气,再根据氧化还原反应方程式配平法配平。 是二元弱酸 写出 溶于水的电离方程
(1)H2C2O4 , H2C2O4
浓盐酸通常考查挥发性及氯元素的还原性,结合 具有氧化 式
V2O5 : 。
性,可猜想有 生成,污染环境。 ( )题目给出“ 价的钒化合 实验 试管 中 最终被还原为 2+ 该反应的
Cl2 3 +4 (2) Ⅰ a KMnO4 Mn ,
物在弱酸性条件下易被氧化”,因而通入二氧化碳不是为了营造 离子方程式为
。
酸性环境,结合产品易被氧化,得出反应前先通入 数分钟的 瑛瑛和超超查阅资料 实验 试管 中 与
CO2 (3) , Ⅰ c H2C2O4
368 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
溶液反应需数月时间才能完成 但加入 可促进 有关
K2Cr2O7 , MnO2 。
与 的反应 依据此资料 吉吉和昊昊设计如下 解析 ( ) 是二元弱酸,分步且不完全电离,用
H
实
2
验
C2
证
O4
实了
K
这
2C
一
r2O
点
7 。 , 1 H2C2O4
。 “ ”连接。 ( ) - 和 反应生成 2+和 ,结合
2 MnO4 H2C2O4 Mn CO2
实验 实验 实验 得失电子守恒、电荷守恒和酸性条件写出反应的离子方程式。
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
( ) 中 的化合价为 ,可能被 氧化为更高价
3 MnO2 Mn +4 K2Cr2O7
实验操作 态; 具有还原性,能被 氧化,所以实验 是对比
H2C2O4 K2Cr2O7 Ⅳ
实验,目的是排除实验 中 直接还原重铬酸钾的可能性。
Ⅱ MnO2
后固体完 ( )由图像可知, 之前反应缓慢,随着反应进行,反应物浓
6min 后固体未 后固体未溶 4 2 min
全溶解 溶液橙 6min 6 min 度降低,反应速率应该降低,但 后反应速率陡增,在温度基
实验现象 , 溶解 溶液颜色 解 溶液颜色无明显
色变浅 温度 , , 2 min
, 无明显变化 变化 本不变时,猜想生成物加快了反应速率,即生成的 2+可加快草
不变 Mn
酸与重铬酸钾的反应速率。 2+能被 氧化为紫色的
①Mn PbO2
实 (4 验 ) 睿 Ⅳ 睿 的 和 目 萌 的 萌 是 对 实 验 Ⅱ 继 续 进 行 探 究 , 发 。 现溶液中 Cr2O7 2- M 溶 n 液 O - 4 酸 ,通 性 过 和 观 c( 察 M 溶 n 2+ 液 )不 颜 同 色 造 变 成 化 干 证 扰 明 , 溶 结 液 合 中 过 含 程 ⅰ 有 和 M 实 n 2+ 验 ,为 ⅱ 了 信 防 息 止 可
浓度变化如图 : 知,先用 0.0001 mol MnO2 和 6 mL0.1 mol · L -1 H2C2O4 溶液制备
与实验 等浓度的 2+,形成对比实验; 设计实验证明 2+
Ⅱ Mn ② Mn
有催化作用,可在 和 浓度不变的条件下,加入与
H2C2O4 K2Cr2O7
实验 中 等物质的量的可溶性 ,既可验证 2+的催
Ⅱ MnO2 MnSO4 Mn
化作用,又可排除 2- 干扰。 注意溶液颜色变化。
SO4
答案 ( ) - +、 - 2- +
1 H2C2O4HC2O4+H HC2O4C2O4 +H
( ) + - 2+
2 5H2C2O4+6H +2MnO4 10CO2↑+2Mn +8H2O
( )排除实验 中 直接还原重铬酸钾的可能性
臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的 3 Ⅱ MnO2
过程 与 反应生成了 2+
。 (
4
)
Mn
2+可加快草酸与重铬酸钾的反应
过程
ⅰ.MnO2 H2C2O4 Mn 。
①0.1 mol
·
L
-1
H2C2O4
溶液(调至
pH=2
) 上层清液为
ⅱ. 。 紫色
查阅资料 溶液中 2+能被 氧化为 -
针
①
对过程
:
可采用如
M
下
n
方法证
P
实
bO2 MnO4。
②
将
2 mL0.3 mol
·
L
-1
H2C2O4
溶液与
4 mL 0.01 mol
·
L
-1
ⅰ, : 溶液混合,调至 ,加入 固体,
将 加入到 中 固 K2Cr2O7 pH=2 0.000 1 mol MnSO4
0.0001 mol MnO2 6 mL , 后溶液橙色变浅
体完全溶解 从中取出少量溶液 加入过量 固体 充分反应 6 min
; , PbO2 , ( )氧化剂种类、溶液 、是否有催化剂
后静置 观察到 6 pH
, 。 题目价值 以探究草酸被氧化的速率为载体考查学生实验
波波和姝姝设计实验方案证实了过程 成立 她们的实
② ⅱ ,
验方案是 方案设计思路 对比实验的应用 氧化还原反应离子方程式书写
、 、
等综合能力 控制探究实验过程中无关变量 明确对比实验的
。 。 、
综合以上实验可知 草酸发生氧化反应的速率与 应用和作用 充分体现证据推理的核心素养要求
(5) , , 。
1 答案 D 项 玻璃管的作用是连通大气 平衡压强 使左
对应学生用书 . A , , ,
起始页码166 右两边产生的气体顺利导入 故错误 项 如果产生氨气 氨
, ;B , ,
气极易溶于水需防止倒吸 因此不能插入 溶液中 故错
1(2019辽宁六校协作体联考,16) 形管是一种特殊的仪器
误 项 与 不反应
,
氧化性气体将
Ba
溶
Cl
液
2
中的
,
. Y ,
与其他仪器组合可以进行某些实验探究 利用下图装置可以 ;C ,SO2 BaCl2 , H2SO3
。 氧化成 而不是将 氧化为 沉淀 故错误
探究 与 反应生成 沉淀的条件 下列判断正 H2SO4, BaSO3 BaSO4 , ;D
SO2 BaCl2 BaSO3 。 项 若条件为碱性气体 溶液中可存在大量的 2- 可生成
确的是 , , SO3 ,
( ) 沉淀 所以 两管中的试剂可以分别是浓氨水和
BaSO3 , e、f
产生氨气 故正确
NaOH( ), 。
2(2019广东佛山一模,26)葡萄糖酸亚铁 是常
. [(C6H11O7)2Fe]
用的补铁剂 易溶于水 几乎不溶于乙醇 用下图装置制备
, , 。
并利用 与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁 回
FeCO3, FeCO3 。
答下列问题
:
玻璃管的作用是连通大气 使空气中的氧气进入广口瓶 参
A. , ,
与反应
两根导管都必须插入 溶液中 保证气体与 2+充
B.c、d BaCl2 , Ba
分接触
形管乙中产生的为氧化性气体 将 氧化为
C.Y , BaSO3 BaSO4
沉淀
两管中的试剂可以分别是浓氨水和 固体
D.e、f NaOH 的名称为
(1)a 。
专题二十 实验方案的设计与评价 369
打开 关闭 一段时间后 关闭 打开 在 降低葡萄糖酸亚铁在水中的溶解度
(2) K1、K3, K2, , K3, K2。 (4)
填仪器标号 中制得碳酸亚铁 实验过程中产 2+ - 降低溶液的
( ) 。 (5)Fe +2HCO3 FeCO3↓+CO2↑+H2O
生的 作用有 以免产生氢氧化亚铁
H2 、 pH,
解析 根据图示可知 为恒压滴液漏斗 与稀
。 (1) ,a 。 (2)Fe
将制得的碳酸亚铁浊液过滤 洗涤 如过滤时间过长会发 硫酸反应制备硫酸亚铁 利用反应生成的氢气排尽装置中的空
(3) 、 。 ,
现产品部分变为红褐色 用化学方程式说明原因 气 故先打开 关闭 此时在 中制备硫酸亚铁 一段
。 : , K1、K3, K2, b ;
时间后 关闭 打开 利用生成的氢气使烧瓶中气压增
。 , K3, K2,
将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合 加入乙醇 过滤 洗涤 干燥 大 将硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶 中 发生的反应为
(4) , 、 、 、 。 , c , FeSO4+
加入乙醇的目的是 因此碳酸亚铁在 中生成
。 Na2CO3 FeCO3↓+Na2SO4, c 。
用 溶液代替 溶液制备碳酸亚铁 同时有 在空气中容易被氧化生成氢氧化铁 该反应的化学
(5) NaHCO3 Na2CO3 , (3)FeCO3 ,
气体产生 离子方程式为 方程式为 葡萄
, , 4FeCO3+6H2O+O2 4Fe(OH)3+4CO2。 (4)
此法产品纯度更高 原因是 糖酸亚铁易溶于水 几乎不溶于乙醇 加入乙醇可降低葡萄糖
, , ,
酸亚铁在水中的溶解度 从而提高产率 溶液与
。 , 。 (5)FeSO4
2 答案 恒压滴液漏斗 溶液反应生成 和 该反应的离子方程
. (1) NaHCO3 FeCO3、CO2 H2O,
排出装置内空气 防止生成的 被氧化 将 中 式为 2+ - 该反应生成二
(2)c , FeCO3 b Fe +2HCO3 FeCO3↓+CO2↑+H2O,
溶液压入 中 氧化碳 使溶液的 减小 从而避免生成氢氧化亚铁
c , pH , 。
(3)4FeCO3+6H2O+O2 4Fe(OH)3+4CO2
称量 萃取完毕后 用长镊子取出滤纸筒 在通风处使无
对应学生用书 ③ : , ,
起始页码166 水乙醚挥发 待无水乙醚挥发后 将滤纸筒放入烘箱中干燥后
, , ,
移至仪器 中冷却至室温 然后放入称量瓶中称量 质量记作c
X , , 。
1结合实验目的与原理,明确非常见仪器的功能与用法 回答下列问题
. :
在化学实验探究过程中 通常会根据不同的实验目的与原 实验中使用了三次的仪器 的名称是 为提
, (1) X 。
理选择实验仪器 由于现阶段接触的仪器较为简单 无法满足 高乙醚蒸气的冷凝效果 索氏提取器可选用下列 填字
。 , , (
某些实验的要求 因此在题中可能会出现所学仪器的非常规使 母 代替
, ) 。
用 甚至新型仪器的使用 而考生对于综合实验的分析往往缺 空气冷凝管
, 。 a.
乏条理性 不够细致全面 导致无从下手 分析这类问题时 必
, , 。 , 直形冷凝管
须从实验目的与原理出发 结合实验过程中涉及各物质的具体 b.
,
性质 掌握解答综合性实验设计与评价题的基本流程 原理 反
蛇形冷凝管
, : →
应物质 性质 仪器装置 现象 结论 作用意义 联想 c.
( )→ → → → → 。 实验中必须十分注意乙醚的安全使用 如不能用明火
例1 (2018河北衡水中学模拟,26)索氏提取法是测定 (2)① ,
加热 室内保持通风等 为防止乙醚挥发到空气中形成燃爆 常
动植物样品中粗脂肪含量的标准方法 其原理是利用如图装 、 。 ,
。 在冷凝管上口连接一个球形干燥管 其中装入的药品为
置 用无水乙醚等有机溶剂连续 反复 多次萃取动植物样品中 ,
, 、 、 填字母
的粗脂肪 具体步骤如下 ( )。
。 : 活性炭 碱石灰
a. b.
浓硫酸
c.P2O5 d.
无水乙醚在空气中可能被氧化生成少量过氧化物 加热
② ,
时发生爆炸 检验无水乙醚中是否含有过氧化物的方法是
。
。
实验中需控制温度在 之间 考虑到安全
(3)① 70 ℃~80 ℃ ,
等因素 应采取的加热方式是
, 。
当无水乙醚加热沸腾后 蒸气通过导气管上升 被冷凝为
② , ,
液体滴入抽提筒中 当液面超过回流管最高处时 萃取液即回流
, ,
入提取器 烧瓶 中 该过程连续 反复 多次进行 则萃取液
( ) …… 、 、 ,
包装 取滤纸制成滤纸筒 放入烘箱中干燥后 移至仪器 回流入提取器 烧瓶 的物理现象为
① : , , ( ) 。
中冷却至室温 然后放入称量瓶中称量 质量记作a 在滤纸 冷凝回流 虹吸
X 。 , ; A. B.
筒中包入一定质量研细的样品 放入烘箱中干燥后 移至仪器 倒吸 分液
, , X C. D.
中冷却至室温 然后放入称量瓶中称量 质量记作b 索氏提取法与一般萃取法相比较 其优点为
, , 。 ③ ,
萃取 将装有样品的滤纸筒用长镊子放入抽提筒中 注入
② : , 。
一定量的无水乙醚 使滤纸筒完全浸入乙醚中 接通冷凝水 加 数据处理 样品中纯脂肪百分含量 填
, , , (4) : ( “<”
热并调节温度 使冷凝下滴的无水乙醚呈连珠状 至抽提筒中的 b c
, , 或 -
无水乙醚用滤纸点滴检查无油迹为止 大约 “>” “=”)b a×100%。
( 6 h~12 h)。 -
370 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
解析 ( )题中三次描述“移至仪器 中冷却至室温”,目 未理解题意就匆匆下笔
1 X 。
的是避免吸收空气中的水蒸气,说明仪器 是干燥器;为提高乙 例2 (2018北京朝阳二模,28)某小组设计不同实验方
X
醚蒸气的冷凝效果,索氏提取器中的冷凝管可选用蛇形冷凝管, 案比较 2+ +的氧化性
Cu 、Ag 。
增大接触面积,延长冷凝时间,提高冷凝效果。 方案 通过置换反应比较
(1) 1:
( ) 乙醚是易挥发且易燃的液体,在冷凝管上口连接一个 向酸化的 溶液中插入铜丝 析出黑色固体 溶液变
2 ① AgNO3 , ,
球形干燥管的目的是吸收没有冷凝的乙醚,避免发生意外。 乙 蓝 反应的离子方程式是 说明氧
。 ,
醚性质比较稳定,很少与除酸之外的试剂反应,与浓硫酸反应具 化性 + 2+
:Ag >Cu 。
有一定危险性。 结合这四种物质的性质,可用来吸收乙醚的只 方案 通过 2+ +分别与同一物质反应进行比较
(2) 2: Cu 、Ag
有活性炭。 过氧化物一般都有较强的氧化性,所以可在酸性
② 试剂
条件下用 淀粉溶液来检验,方法是取少量无水乙醚滴加稀硫 实验 编号及现象
KI 试管 滴管
酸和 淀粉溶液,振荡,若溶液变蓝色,则说明含过氧化物,否
KI
则不含。 产生黄色沉淀 溶液
溶液 Ⅰ. ,
( ) 根据需要控制的温度,可进行水浴加热;但又不能用 1.0mol/LAgNO3 无色
3 ① 1.0mol/L
明火加热,故采用恒温加热炉水浴加热。
②
根据实验描述,当萃
KI
溶液
溶液 Ⅱ. 产生白色沉淀 A, 溶
取液的液面超过回流管最高处时,萃取液即回流入提取器(烧 1.0mol/LCuSO4 液变黄
瓶)中,这是利用虹吸原理。
经检验 中溶液不含 黄色沉淀是
( )由于有机溶剂乙醚可能溶解样品中的其他有机物,所以 ① ,Ⅰ I2, 。
纯脂肪
4
的质量小于(b
-
c)
g
,因此样品中纯脂肪百分含量小于
是
②
经
确
检
认
验
,Ⅱ
的
中
实
溶
验
液
如
含
下
I2。
推测
Cu
2+作氧化剂
,
白色沉淀
A
b c CuI。 A :
- 。
b a×100%
-
答案 ( )干燥器
1 c
( ) 取少量无水乙醚滴加稀硫酸和 淀粉溶液,振
2 ①a ② KI
荡,若溶液变蓝色,则说明含有过氧化物,否则不含
( ) 恒温加热炉水浴加热
3 ① ②B 经检验 滤液中无 溶液呈蓝色说明溶液中含有
连续、反复、多次萃取,且每一次萃取都是纯的溶剂,萃取 a. , I2。
③ 填离子符号
效率高 ( )。
白色沉淀 是
( ) b. B 。
4 < 白色沉淀 与 溶液反应的离子方程式是
试题分析 本题新颖之处首先在于仪器的选取 对比三种 c. A AgNO3
, 说明氧化性 + 2+
类型的冷凝管 为增强冷凝效果 选取接触面积最大的蛇形冷凝 , Ag >Cu 。
, , 分析方案 中 +未能氧化 - 但 2+氧化了 -的原
管 其次在于索氏提取器的使用 索氏提取器是有机实验常用 (3) 2 Ag I , Cu I
。 , 因 设计实验如下
的萃取装置 题干中提及实验可实现连续 反复 多次萃取 进而 , :
, 、 、 , 编号 实验 实验 实验
确定索氏提取器的功能及使用原理 最后是尾气中乙醚的吸收 1 2 3
。
和加热方式的选择 根据乙醚性质比较稳定但易挥发且易燃 利
, ,
用活性炭疏松多孔的结构进行吸收 用恒温炉水浴加热 确保实 实验
; ,
验安全 这两个问题既没有学过 题中也没有提示信息 需要靠
, , ,
考生对知识进行积累 强化分析能力 解题过程中大胆假设 小
, , , 中溶液较快变棕黄 中溶液较慢变浅
心求证 a c
现象 无明显变化 色 中电极上析出 黄色 电流表指针
。 ,b ;
关于索氏提取器 索氏提取器是由提取瓶 提取管 冷凝器 银 电流表指针偏转 偏转
【 】 、 、 ;
三部分组成的 提取管两侧分别有虹吸管和连接管 各部分连
。 , 电极均为石墨 溶液浓度均为 中溶液
接处要严密不能漏气 将粉碎后的固体物质放在滤纸包内 置 ( , 1mol/L,b、d pH≈4)
。 , 中溶液呈棕黄色的原因是 用电
于提取器中 提取器的下端与盛有浸出溶剂的圆底烧瓶相连 上 ①a (
, , 极反应式表示
面接回流冷凝管 加热圆底烧瓶 使溶剂沸腾 蒸气通过连接管 )。
。 , , 实验 不能说明 2+氧化了 - 依据是空气中的氧气
上升 进入到冷凝管中 被冷凝后滴入提取器中 溶剂和固体接 ②“ 3” Cu I 。
, , , 也有氧化作用 设计实验证实了该依据 实验方案及现象是
触进行萃取 当提取器中溶剂液面达到虹吸管的最高处时 含有 , ,
, ,
萃取物的溶剂虹吸回到烧瓶 因而萃取出一部分物质 烧瓶中 。
, 。 方案 中 2+能氧化 - 而 +未能氧化 -的原因
试剂继续蒸发 冷凝 浸出 回流 如此重复 使固体物质不断为 ③ 2 ,Cu I , Ag I :
、 、 、 。 ,
纯的浸出溶剂所萃取 将萃取出的物质富集在烧瓶中 。
, 。 资料 + - K 16 + -
2基于真实情景中的反应机理探究 ( :Ag +I AgI↓ 1=1.2×10 ;2Ag +2I 2Ag↓+
. K 8
化学是一门以实验为基础的学科 借助实验可以进行物质 I2 2=8.7×10 )
, 解析 ( )铜将银从溶液中置换出来,离子方程式为
制备 探究物质性质及研究反应机理 由于无法直接观察微观 1 Cu+
、 。
粒子间的反应历程 反应机理的研究通常借助宏观现象揭示微 + 2+;( ) +与 -反应生成黄色沉淀 ; 白
, 2Ag 2Ag+Cu 2 ①Ag I AgI ②
观实质 因此研究反应机理的实验题是核心素养中证据推理及 色沉淀 与 溶液反应后的上层清液呈蓝色,证明反应生
, A AgNO3
科学探究的呈现方式之一 难度较大 微观粒子间的反应往往 成了 2+;向灰黑色固体滤渣中加入浓硝酸后,取其上层溶液加
, 。 Cu
是复杂的 需要考虑粒子间反应的先后顺序 竞争关系或催化作 稀盐酸出现白色沉淀 ,说明上层溶液中含有 +,则灰黑色固
, 、 B Ag
用 作答时需依据真实情景 结合题中所给信息进行分析 切忌 体中含有 ,故 与 溶液反应的离子方程式是
, , , Ag A AgNO3 CuI+
专题二十 实验方案的设计与评价 371
+ 2+ ;( ) 中溶液呈棕黄色说明 -放电产 溶液, 中溶液较慢变浅黄色,电流表指针偏转
2Ag Cu +AgI+Ag 3 ①a I 1 mol/L Na2SO4 c
生了
I2
,电极反应式为
2I
-
-2e
-
I2
;
②
为了证实氧气的氧化
③
K
1>
K
2
,故
Ag
+更易与
I
-发生复分解反应,生成
AgI
。
2Cu
2+
+
的 作用 1 , m 需 ol 设 /L 计 N 对 a2S 照 O 实 4 溶 验 液 ,即 ,进 将 行 d 实 烧 验 杯 即 内的 可; C ③ uS 根 O4 据 溶 资 液 料 换 可 为 知 p , H K ≈ 1> 4 4I - 名 师 2 点 Cu 睛 I↓ +I 本 2 , 题 生 基 成 于 了 C C u u I 2+ 沉 与 淀 A , g 使 +氧 得 化 C 性 u 2+ 的 的 比 氧 较 化 , 性 引 增 申 强 出不
K
2
,
Ag
+与
I
-发生复分解反应产生
AgI
沉淀的趋势远大于二者发 同环境中氧化还原反应机理的探究
,
虽然
Cu
2+与
Ag
+的氧化性已
生氧化还原反应的趋势,故 +更易与 -发生复分解反应,生成
被学生所熟悉 但是同一体系中同时发生氧化还原反应与复分
Ag I
,
; 2+ - ,生成了 沉淀,使得 2+的氧 解反应的过程少有接触 本题的探究分析非常新颖 解题的关
AgI 2Cu +4I 2CuI↓+I2 CuI Cu , 。
化性增强,所以方案 中, 2+能氧化 -,而 +未能氧化 -。 键首先在于要理解题中所给实验现象背后可能存在的原因 分
2 Cu I Ag I ,
答案 ( ) + 2+ 析此时溶液中的微粒 紧扣控制单一变量的分析原则 把握宏观
1 Cu+2Ag 2Ag+Cu , ,
( ) 2+ 现象揭示微观实质 其次要理解实验的设计意图 要注意根据反
2 ①AgI ②a.Cu b.AgCl ; ,
应进行的趋势大小和化学平衡移动的原理分析解答 体现出宏
+ 2+
c.CuI+2Ag Cu +Ag+AgI ,
( ) - - 将 烧杯内的溶液换为 的 观辨识与微观探析 证据推理与模型认知的素养要求
3 ①2I -2e I2 ② d pH≈4 、 。
步骤 是减压抽滤 图中装置 当抽滤完毕或中途停止
对应学生用书 (3) ⑥ ( Ⅱ),
起始页码169 抽滤时 防止自来水倒吸入抽滤瓶最佳的正确操作
,
是
。
1(2018浙江暨阳3月联考,31)三氯化六氨合钴 是一种重
操作 的名称为 若操作过程中 发现漏
. (Ⅲ)
(4) A 。 ,
要的化工产品 实验中采用 作氧化剂 在大量氨和氯化铵
斗尖嘴处有少量晶体析出 处理方法是
, H2O2 ,
,
存在下 选择活性炭作为催化剂将 氧化为 来
, Co(Ⅱ) Co(Ⅲ),
。
制备三氯化六氨合钴 配合物 反应的化学方程式为
步骤 进行洗涤时要用到两种试剂 应该依次用
(Ⅲ) , :
(5) ⑨ ,
填序号 洗涤
2CoCl2 · 6H2 O + 10NH3 + 2NH4 Cl + H2 O2
( ) 。
活性炭
饱和氯化钠溶液 无水乙醇 浓盐酸
2[Co(NH3)6]Cl3+14H2O
1 答
A
案
.
溶于 水 电
B.
离出 + 会 抑
C.
制 的
水 活性炭 浓氨水 . (1)NH4Cl NH4, NH3·H2O
CoCl2·6H2O 10mL 溶 液 电离 防止温度过高 分解 降低反应速率 防止反应过于
温热溶解→ 冷却至室温→ → H2O2 , ,
NH4Cl ③ 剧烈
① ②
冷却至 冷却至 水浴加热 提高反应速率 保证反应完全
10℃ 60℃ 0℃ 粗产 (2) ( ,)
[Co(NH3)6]Cl2 滴入 → 恒温 → 抽滤 → 慢慢打开活塞 然后关闭水龙头
H2O2 20min (3) d,
④ ⑤ ⑥ 趁热过滤 往漏斗中加入少量热水
热水 (4)
500m浓L盐酸 浓盐酸
品 2mL 滤 液 7mL 产 品 晶 体 (5)C、B
操作 → → 解析 溶于水电离出 + 会抑制 的
A 0℃ (1)NH4Cl NH4, NH3·H2O
⑦ ⑧ 电离 利于加入浓氨水后生成 受热易分
洗涤 烘干 成品 , [Co(NH3)6]Cl2;H2O2
、 解 故需要进行冷却 同时降低反应速率 避免剧烈反应
→ , , , 。
⑨ [Co(NH3)6]Cl3 维持 常采用水浴加热 维持 恒温 分钟是为了
已知 在不同温度下水中的溶解度曲线如 (2) 60℃ ; 60℃ 20
下图
:①Co(NH3)6Cl3 使反应充分
。
。 抽滤时 为避免自来水倒吸 应先平衡内外压强 具体做法
(3) , , ,
是慢慢打开活塞 然后关闭水龙头
d, 。
根据溶解度曲线 可知产物的溶解度受温度影响较大 冷
(4) , ,
却会有较多固体析出 因此操作 应该是趁热过滤 若操作过
, A ;
程中 发现漏斗尖嘴处有少量晶体析出 处理方法是往漏斗中
, ,
加入少量热水
。
依据流程中 和 的提示 结合平衡移动原理 明确增大
(5) ⑦ ⑧ , ,
氯离子浓度可以防止产品溶解而损失 因此三氯化六氨合钴首
制备过程中可能用到的部分装置如下 ,
② : 先应该用浓盐酸洗涤 再用有机溶剂乙醇洗涤
, 。
2(2019河北武邑中学四模,26)向硝酸酸化的
. 2 mL 0.1 mol·
-1 溶液 中加入过量铁粉 振荡后静置 溶液先
L AgNO3 (pH=2) , ,
呈浅绿色 后逐渐呈棕黄色 试管底部仍存有黑色固体 过程中
, , ,
无气体生成 实验小组同学对该实验现象进行如下探究
。 。
探究 2+产生的原因
Ⅰ. Fe
提出猜想 2+可能是 与 或 反应的产
(1) ;Fe Fe
原料 的主要作用是
物 填化学式
(1) NH4Cl
( )。
步骤 中要冷却至 再缓慢地边搅拌
实验探究 在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁
; ④ 10 ℃
(2) :
边加入 溶液 这样操作的目的是
粉 再加入不同的液体试剂 后取上层清液 分别加
H2O2 ,
, ,5 min ,
入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液
。
。
步骤 中保持 的加热方法是 恒温 分
(2) ⑤ 60 ℃ , 20
钟的目的是
。
372 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
液体试剂 加入铁氰化钾溶液 -1 或 的
2 mL0.1 mol·L HNO3 pH=2 HNO3。
加入铁氰化钾溶液后无蓝色沉淀 说明此时溶液中无 2+
-1 ② , Fe ,
号试管 2mL0.1mol·L 无蓝色沉淀 原因为该反应速率很小或该反应活化能较大
1 溶液 。
AgNO3 号试管得出的结论是正确的 说明在反应过程中消耗了
号试管 有蓝色沉淀 ③2 ,
2 +和 - 因此溶液 呈增大趋势 故为图乙
①2 资 号 料 试 显 管 示 中 该 所 温 用 度 的 下 试剂为 -1的 溶液可以 将 。 H ④ 据 根 得 据 失 N 题 O 电 3 目 , 子 信 守 息 恒 可 和 知 原 p , H F 子 e 被 守 氧 恒 化为 配平 F , e 后 2+ , 得 NO 离 - 3 被 子 。 还 方 原 程 为 式 NH + 4, 根
② : ,0.1 mol·L AgNO3 , :4Fe+
Fe 氧化为 Fe 2+ 。 但 1 号试管中未观察到蓝色沉淀的原因 10H + +NO - 34Fe 2+ +NH + 4+3H2O。
可能为 铁粉过量 所以黑色固体有可能是 或 和 的混合
。 (3) , Fe Fe Ag
小组同学继续进行实验 证明了 号试管得出的结论正 物 因此有两种方法可以检验是否有 方法一是用过量稀
③ , 2 。 Ag,
确 实验如下 取 -1硝酸酸化的 硝酸溶解固体 再加入稀盐酸 若有不溶于酸的沉淀 生
, : 100 mL 0.1 mol·L AgNO3 , , (AgCl)
溶液 加入铁粉并搅拌 分别插入 传感器和 成 则黑色固体中含有 方法二是利用 不与稀盐酸反应
(pH=2), , pH , Ag; Ag ,
- 传感器 传感器可检测离子浓度 得到下图 其中 能溶于稀盐酸的性质检验 若加入足量稀盐酸后仍有固体
NO3 ( ), , pH Fe ,
传感器测得的图示为 填 图甲 或 图乙 剩余 则原固体中含有
( “ ” “ ”)。 , Ag。
该装置的目的是验证 2+能被 +氧化为 3+ 但没有排
(4) Fe Ag Fe ,
除其他微粒的干扰 装置处于开放体系中 空气中的 能氧
。 , O2
化 2+为 3+ 与 均有氧化性 在装置中均能作为
Fe Fe ;HNO3 AgNO3 ,
氧化剂 无法证明 2+被哪种物质氧化
, Fe 。
3(2019北京石景山一模,28)某实验小组对 的性质进行
. KSCN
探究 设计如下实验
, :
试管中试剂 实验 滴加试剂 现象
实验测得 号试管中有 + 生成 则 号试管中发生反
④ 2 NH4 , 2
应的离子方程式为 先加 无 明 显
。 ⅰ. 1 mL 0.1 mol/L ⅰ.
Ⅱ.
探究
Fe
3+产生的原因
FeSO4
溶液 现象
查阅资料可知
,
反应中溶液逐渐变棕黄色是因为
Fe
2+被
Ag
+氧 Ⅰ
ⅱ.
再 加 硫 酸 酸 化 的
ⅱ.
先变红
,
后
溶液 褪色
化
。
小组同学设计不同实验方案对此进行验证
。
KMnO4
方案一 取出少量黑色固体 洗涤后
(3) : , 先加
ⅲ. 1 mL 0.05 mol/L 溶液变红
溶液 ⅲ.
填操作和现象 证明黑色固体中有 Fe2(SO4)3 红色明显
( ), Ag。 Ⅱ 再滴加 ⅳ.
方案二 按下图连接装置 一段时间后取出左侧烧杯溶液 ⅳ. 0.5mL0.5mol/L 变浅
(4) : , , 溶液
加入 溶液 溶液变红 该实验现象 填 FeSO4
KSCN , 。 (
“ 能 ” 或 “ 不能 ”) 证明 Fe 2+可被 Ag +氧化 , 理由为 (1)SCN -存在两种结构式 , 分别为 NC S - 和 SCN - ,
。 SCN -是二者的互变异构的混合物 , 请写出 NC S - 的电
子式
: 。
用离子方程式表示 溶液显酸性的原因
(2) FeSO4 :
。
用离子方程式表示实验 溶液变红的原因
(3)① Ⅰ :
。
针对实验 中红色褪去的原因 小组同学认为是 -
② Ⅰ , SCN
2 答案 被酸性 氧化为 2- 并设计如下图实验装置证实了
. (1)HNO3 AgNO3
猜想是成
KM
立
n
的
O4
其中
SO
溶
4
液
,
是
硝酸酸化的 -1 溶液 。 X ,
(2 只 ) 答 ① 2 mL -1 0.1 mo 或 l·L NaN 的 O3 不得分 Y 溶液是 , 检验产物 SO 2 4 -的操作
( 2 mL0.1 mol·L HNO3 pH=2 HNO3 ) 及现象是
该反应速率很小或该反应活化能较大
②
图乙 。
③
+ - 2+ +
④4Fe+10H +NO34Fe +NH4+3H2O
方法一 加入足量稀硝酸加热至固体完全溶解 再向所得
(3) : ,
溶液中加入稀盐酸 产生白色沉淀
,
方法二 加入足量稀盐酸 仍有黑色固体剩余
: ,
不能 2+可能被 氧化或被氧气氧化
(4) Fe HNO3
解析 都具有氧化性 均有可能把 氧化
针对实验 红色明显变浅 的现象 实验小组进行探究
(1)AgNO3、HNO3 , Fe
(4) Ⅱ“ ” , 。
为 2+ 甲同学查资料得知 当加入强电解质后 增大了离子间相
Fe 。
: ,
题中加入的是硝酸酸化的 -1 溶 互作用 离子之间牵制作用增强 即 盐效应 盐效应
(2)① 2 mL 0.1 mol·L AgNO3 , , “ ”。 “ ”
液 , 未提及 HNO3 的用量 。 HNO3 与 AgNO3 在溶液中均能完全 使 Fe 3+ +SCN - [Fe(SCN)] 2+平衡体系中的 Fe 3+跟
电离
,
故溶液中主要存在
Ag
+
、 NO
-
3、 H
+
,
不能等同于
SCN
-结合成
[Fe(SCN)]
2+的机会减少
,
溶液红色变浅
。
专题二十 实验方案的设计与评价 373
乙同学认为 -可以与 2+反应生成无色配离子 进一步
SCN Fe ,
使 3+ - 2+平衡左移 红色明显变浅
Fe +SCN [Fe(SCN)] , ,
而 2+与 -难配合 于是乙设计了如下实验
Mg SCN , :
由此推测 实验 红色明显变浅 的原因是
, Ⅱ“ ”
。
工业上测定钛铁合金中钛含量的其中一步反应原理是 以
(5) :
为指示剂 用 标准溶液滴定 反
KSCN , NH4Fe(SO4)2 Ti(Ⅲ),
应的化学方程式为
Ti2(SO4)3 +2NH4 Fe(SO4)2
则达到滴定终点的实验
2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4,
现象是
。
3 答案 · . (1)[·N … …
氯化钡溶液 出现白色沉淀
,
注 本题答案是开放性的 逻辑合理就行
(4)( : , )
水溶液的稀释使溶液颜色变浅 盐效应 使 3+跟 -结合
;“ ” Fe SCN
成 2+的机会减少 -与 2+反应生成无色配离
[Fe(SCN)] ;SCN Fe
子 三者可能均有 不答水稀释也可
, ( )
溶液变红
(5)
解析 -中 和 之间有 对共用电子对 电
(1) NC S N C 3 ,
子式为 ·
[·N
·· · · - C· S·]
··
2+ +
(2)Fe +2H2O Fe(OH)2+2H
- 2+ + 2+ 3+ 3+ - (3)①MnO4+5Fe +8H Mn +5Fe +4H2O,Fe +3SCN
Fe(SCN)3
溶液 硫酸酸化的 溶液
②0.1 mol/L KSCN KMnO4
一段时间后取少量反应后的 溶液 先加盐酸酸化 再加
KSCN , ,
… … ·· · · -
C· S·] 。
··
为强酸弱碱盐 水解使溶液呈酸性 离子方程式为
(2)FeSO4 , ,
2+ +
Fe +2H2O Fe(OH)2+2H 。
实验 溶液变红 与亚铁离子被酸性高锰酸钾氧化有
(3)① Ⅰ ,
关 生成铁离子 涉及的反应为 - 2+ + 2+
, , MnO4+5Fe +8H Mn +
3+ 3+ - -被酸性
5Fe +4H2O,Fe +3SCN Fe(SCN)3;②SCN
氧化为 2- 设计成原电池 由电子转移方向可知左侧
KMnO4 SO4 , ,
石墨为负极 溶液为 溶液 右侧石墨为正
,X 0.1 mol/L KSCN ,
极 溶液为硫酸酸化的 溶液 检验硫酸根离子 方法
,Y KMnO4 ; ,
是一段时间后取少量反应后的 溶液 先加盐酸酸化 再
KSCN , ,
加氯化钡溶液 出现白色沉淀
, 。
中溶液颜色依次变浅 可说明溶液浓度 盐效应以及
(4)a、b、c , 、 亚铁离子对溶液颜色都有影响 可解释为水溶液的稀释使溶液
,
颜色变浅 盐效应 使 3+跟 -结合成 2+的机
;“ ” Fe SCN [Fe(SCN)]
会减少 -与 2+反应生成无色配离子 三者可能均有
;SCN Fe , 。
达到滴定终点 铁离子过量 与 反应 溶液由无色变
(5) , , KSCN ,
为红色
。
对应学生用书
起始页码258
考点一 实验方案的设计
1(2019课标Ⅰ,9,6分)实验室制备溴苯的反应装置如下图所
.
示 关于实验操作或叙述错误的是
, ( )
向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开
A. K
实验中装置 中的液体逐渐变为浅红色
B. b
装置 中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
C. c
反应后的混合液经稀碱溶液洗涤 结晶 得到溴苯
D. 、 ,
1 答案 D 本题涉及的考点有溴苯的制取与提纯 化学实验
. 、
的基本方法和技能 考查了化学实验与探究能力 通过化学实
, 。
验 体现了科学探究与创新意识的学科核心素养
, 。
苯与溴在 催化下立即反应产生 气体 故加苯和溴的
FeBr3 HBr ,
混合液前需打开 项正确 溴易挥发且易溶于有机溶剂
K,A ;
故装置 中的液体逐渐变为浅红色 项正确 溴化氢易
CCl4, b ,B ;
溶于水并能与 发生反应 项正确 溴苯是难溶于水的
Na2CO3 ,C ;
液体 反应后的混合液经碱液洗涤 分液 蒸馏 才可得到纯净
, 、 、 ,
的溴苯 项错误
,D 。
审题方法 本题以苯与溴的反应
(
FeBr3
+Br2 →
Br
为基础 从反应物和生成物的挥发性 溶解性
+HBr) , 、
和状态等角度分析试剂的作用和物质的分离提纯方法
。
2(2019天津理综,4,6分)下列实验操作或装置能达到目的的是
.
( )
A B C D
混合浓硫酸 配制一定浓 收 集 证明乙炔可使溴
NO2
和乙醇 度的溶液 气体 水褪色
2 答案 B 本题涉及的考点有浓硫酸的物理性质 一定物质
. 、
的量浓度溶液的配制 气体的收集 乙炔的制备和检验 考查
、 、 。
化学实验基本方法和技能 化学实验探究能力 体现了能依据
、 ,
实验目的设计探究方案 并运用化学实验进行实验探究 即体
, ,
现了科学探究与创新意识的学科核心素养
。
项 浓硫酸密度较大 与乙醇混合时应向乙醇中慢慢倒入浓
A , ,
硫酸 边加边搅拌 故错误 项 用容量瓶配制一定物质的量
, , ;B ,
浓度的溶液 液面接近刻度线 时改用胶头滴管定容
, 1~2 cm ,
平视液面 直至凹液面最低点与刻度线相切 故正确 项
, , ;C ,
气体密度比空气大 收集时气体应 长进短出 故错误
NO2 , “ ”, ;D
项 电石中含有含硫元素的杂质 与水反应生成还原性气体
, ,
374 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
也能使溴水褪色 干扰乙炔的检验 故错误 续表
H2S(H2S ), , 。
对比突破 浓硫酸与水混合时 因浓硫酸密度大 且腐蚀性 实验目的 实验操作
, ,
强 为防止其溅出 应采取 酸入水 的混合方式 同时不停搅
, , “ ” , 加入稀硝酸溶解 过滤 洗
拌 乙醇与浓硫酸混合时亦是如此 除去 粉中混有的 , 、
C. Cu CuO 涤 干燥
。 。 、
3(2018课标Ⅱ,13,6分)下列实验过程可以达到实验目的的是
. 分别将少量钠投入到盛有水
比较水与乙醇中氢的活泼性
( ) D. 和乙醇的烧杯中
编号 实验目的 实验过程
5 答案 D 制备 胶体时 应将饱和 溶液滴入
称取 固体 于烧杯中 加 . Fe(OH)3 , FeCl3
配制 -1 4.0 g NaOH , 沸水中 项不能达到实验目的 将 溶液加热蒸干将得
0.4000mol·L 入少量蒸馏水溶解 转移至 ,A ; MgCl2
A 的 溶液 , 250 mL 到 欲得到无水 应在氯化氢气流中加热蒸干
NaOH 容量瓶中定容 Mg(OH)2, MgCl2, ,
项不能达到实验目的 向混有 的 粉中加入稀
向盛有 黄色氯化铁溶液的试 B ; CuO Cu HNO3,
探究维生素 的还 2 mL 也会与 发生反应 项不能达到实验目的
C 管中滴加浓的维生素 溶液 观察 Cu HNO3 ,C 。
B 原性 C , 疑难突破 用化学反应制备液溶胶时要控制好反应物的浓度
颜色变化
和用量 否则就会生成沉淀
向稀盐酸中加入锌粒 将生成的气 , 。
, 知识拓展 盐溶液蒸干后所得物质的判断
制取并纯化氢气 体依次通过 溶液 浓硫酸和
C NaOH 、 考虑盐是否分解 如加热蒸干 溶液 因
溶液 1. 。 Ca(HCO3)2 ,
KMnO4 易分解 故所得固体应是
向 支盛有 不同浓度
Ca(HCO3)2 , CaCO3。
考虑氧化还原反应 如加热蒸干 溶液 因 易
探究浓度对反应速
溶液
2
的试管
5
中
m
同
L
时加入
NaHSO3 2
被
.
氧化 故所得固体应
。
是
Na2SO3 , Na2SO3
D 率的影响 2 mL 5%
溶液 观察实验现象 , Na2SO4。
H2O2 ,
3.
盐水解生成挥发性酸时
,
蒸干后一般得到弱碱
,
如蒸干
AlCl3
3 答案 B 固体溶解后先将溶液冷却至室温 再转移至容量 溶液得 盐水解生成不易挥发性酸时 蒸干后一般
. , Al(OH)3。 ,
瓶 然后用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 次 并将洗涤液一并 仍为原溶质 如蒸干 溶液得
, 2~3 , , Al2(SO4)3 Al2(SO4)3。
倒入容量瓶中 最后定容 不正确 被还原后 溶液由黄 盐水解生成强碱时 蒸干后一般得到原溶质 如 等
色变为浅绿色 , 正确 纯 , 化 A 氢气时 ; 应 Fe 最 Cl 后 3 用浓硫酸 , 干燥 不 6 4 ( . 2019天津理综,9,1 , 8分)环己烯是重要的化 , 工原 N 料 a2CO 其 3 实 。 验
,B ; ,C . 。
室制备流程如下
正确 溶液与 溶液反应时无明显现象 不
:
正确
;NaHSO3 H2O2 ,D
OH
。 环己烯 饱和食盐水 → 有机相 干 燥→过滤→ 操作→
关联知识 ① 托盘天平的精确度为 0.1 g。 FeCl3 操 · 作 6H 1 2O,△ →粗产品 操作 2 水相 弃去 3 ( 沸点 83℃)
作氧化剂时 还原产物为 作还原剂时 氧化产物 ( 沸点 161℃) → ( )
②H2O2 , H2O; , 回答下列问题
为 :
O2。 环己烯的制备与提纯
4(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是 Ⅰ.
. 原料环己醇中若含苯酚杂质 检验试剂为 现象
(1) , ,
( ) 为
。
实验目的 实验设计 操作 的装置如图所示 加热
(2) 1 (
除去 固体中的 将固体加热至恒重 和夹持装置已略去
A. NaHCO3 Na2CO3
烧瓶 中进行的
)
可
。
逆反应化
蒸发 与稀盐酸反应后的
制备无水 Al ① A
B. AlCl3 溶液 学方程式为
重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶 过滤 蒸发 结晶
C. 、 、 、 ,
浓硫酸也可作该反应的催化
分别加新制氯水后 用
鉴别 和 溶液 , CCl4 剂 选择 而不用
D. NaBr KI 萃取 , FeCl3·6H2O
浓硫酸的原因为
4 答案 D 固体受热易分解 不正确 与稀盐酸
. NaHCO3 ,A ;Al 填序号
反应生成 和 蒸发 溶液最终得到 固 ( )。
AlCl3 H2, AlCl3 Al(OH)3 浓硫酸易使原料炭化并产生
体 不正确 重结晶法提纯苯甲酸是将粗品溶于少量热水中 a. SO2
,B ; , 污染小 可循环使用 符合绿色化学理念
然后趁热过滤 冷却结晶 不正确 b.FeCl3·6H2O 、 ,
, ,C ;2NaBr+Cl2 2NaCl+ 同等条件下 用 比浓硫酸的平衡转化率高
用 萃取后 层显橙色的原 c. , FeCl3·6H2O
Br2、2KI+Cl2 2KCl+I2, CCl4 ,CCl4
②
仪器
B
的作用为
。
溶液为 溶液 层显紫色的原溶液为 溶液 正确
操作 用到的玻璃仪器是
NaBr ,CCl4 KI ,D 。
(3) 2 。
关联知识 加热促进水解 将操作 蒸馏 的步骤补齐 安装蒸馏装置 加入待蒸馏
AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl, , (4) 3( ) : ,
挥发 最终得到 固体 的物质和沸石 弃去前馏分 收集
HCl , Al(OH)3 。 , , ,
5(2016课标Ⅱ,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是 的馏分
. 83 ℃ 。
环己烯含量的测定
( ) Ⅱ.
在一定条件下 向a 环己烯样品中加入定量制得的b
实验目的 实验操作 , g mol
与环己烯充分反应后 剩余的 与足量 作用生成
将 浓溶液滴加到饱和 Br2, , Br2 KI
制备 胶体 NaOH 用c -1的 标准溶液滴定 终点时消耗
A. Fe(OH)3 溶液中 I2, mol·L Na2S2O3 ,
FeCl3 标准溶液V 以上数据均已扣除干扰因素
由 溶液制备无水 将 溶液加热蒸干 Na2S2O3 mL( )。
B. MgCl2 MgCl2 MgCl2 测定过程中
,
发生的反应如下
:
专题二十 实验方案的设计与评价 375
①Br2+
易错警示 蒸馏操作开始时 先通冷凝水后加热 蒸馏结束
, ;
→ Br 时 先停止加热后停冷凝水
Br , 。
7(2018课标Ⅰ,26,14 分)醋酸亚铬
②Br2+2KII2+2KBr . 为砖红色晶体 难溶于冷水 易溶于酸 [( 在 CH 气 3 体 CO 分 O 析 )2 中 Cr 用 · 作 2H 氧 2O 气 ]
, , ,
③I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6 吸收剂 一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原
滴定所用指示剂为 样品中环己烯的质量 。
(5) 。 剂 将三价铬还原为二价铬 二价铬再与醋酸钠溶液作用即可
分数为 用字母表示 , ;
( )。 制得醋酸亚铬 实验装置如图所示 回答下列问题
下列情况会导致测定结果偏低的是 填序号 。 。 :
(6) ( )。
样品中含有苯酚杂质
a.
在测定过程中部分环己烯挥发
b.
标准溶液部分被氧化
c.Na2S2O3
6 答案 分 溶液 溶液显紫色
. (18 )(1)FeCl3
OH
FeCl3·6H2O
实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却 目的是
(2)①
△
+H2O a、b (1)
仪器 的名称是
,
。 a 。
减少环己醇蒸出 将过量锌粒和氯化铬固体置于 中 加入少量蒸馏水 按
② (2) c , ,
分液漏斗 烧杯 图连接好装置 打开 关闭
(3) 通冷凝水 、 加热 中溶液由绿 。 色逐渐 K 变 1、K 为 2 亮 , 蓝色 K3 该 。 反应的离子方程式
(4) , ①c ,
cV 为
淀粉溶液 ( b - 2000 )×82 同 时 中 有 气 体 产 生 该 气 体 。 的作用是
(5) a ② c ,
。
(6)b、c 打开 关闭 和 中亮蓝色溶液流入 其原因是
解析 本题涉及的考点有醇和酚的性质与应用 常用化学仪 (3) K3, K1 K2。 c d,
、 中析出砖红色沉淀 为
器的使用 化学实验的基本操作 氧化还原滴定 通过环己烯 ;d 。
、 、 。 使沉淀充分析出并分离 需采用的操作是
的制备 提纯和含量的测定 考查了学生分析和解决化学问题 , 、
、 , 洗涤 干燥
的能力及化学实验能力 体现了科学探究与创新意识的学科核 、 、 。
, 指出装置 可能存在的缺点
心素养 (4) d
。
苯酚遇到 溶液显紫色 溶液常用于检验苯酚 。
(1) FeCl3 ,FeCl3 。 7 答案 去除水中溶解氧 分液 或滴液 漏斗
结合制备流程知 环己醇在 的催化下 加 . (1) ( )
(2)① , FeCl3·6H2O ,
(2)①Zn+2Cr
3+
Zn
2+
+2Cr
2+
排除 中空气
热生成环己烯 故烧瓶 中进行的可逆反应为 OH ② c
, A 中产生 使压强大于大气压 冰浴 冷却 过滤
(3)c H2 ( )
FeCl3·6H2O
浓硫酸具有脱水性和强氧化性 (4)
敞开体系
,
可能使醋酸亚铬与空气接触
+H2O。 , 解析 为防止水中溶解的氧气氧化 2+ 或
△ (1) Cr
需将蒸馏水煮沸并迅速冷却 以除去溶解氧
能使原料环己醇炭化并产生 使用 污染小
符合绿色化学理念 催化剂只 S 改 O 变 2; 化学反 Fe 应 Cl 速 3· 率 6H 不 2O 影响平衡 ,
(CH3C
由
OO
溶
)
液
2C
颜
r,
色变化可知 将 3+还原
,
为 2+ 反应的
。
离
(2)① ,Zn Cr Cr ,
转化率 ; , 子方程式为 3+ 2+ 2+
Zn+2Cr Zn +2Cr 。
为冷
。
凝管 可以冷凝回流 减少环己醇蒸出
中产生的气体为氢气 可排除 中空气 防止 2+被氧化
②c , c , Cr 。
②B , , 。 打开 关闭 中产生的氢气聚集在溶液上方 气
操作 是分液操作 用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
(3) 2 , 。
(
体
3
压
)
强增
K
大
3,
将 中
K1
液
、K
体
2,
经
c
长导管压入 中
,
难
蒸馏操作时 加入待蒸馏的物质和沸石后 先通冷凝水 再
(4) , , , 溶于冷水 可
,
将
c
置于冰水浴中冷却
d ;(CH3CO
充
O)
分
2C
结
r
晶
加热 弃去前馏分 然后收集
, , 。 后 经过滤
,
洗涤
d
干燥得砖红色晶体
,(CH3COO)2Cr
用 标准溶液滴定 时常用淀粉溶液作指示剂 依据
, 、 、 。
(5) Na2S2O3 I2 ; 由于装置 为敞开体系 与大气直接接触 故空气中的氧
测定过程的反应可知 与环己烯反应后剩余的n n (4) d , ,
, (Br2)= (I2)= 气可能会氧化
1n 1 cV -3 则与环己烯反应的n 审题方法 本 ( 题 C 解 H3 题 CO 的 O 关 )2 键 Cr。 是题干中指出醋酸亚铬在气体分
2
(Na2S2O3)=
2
×10 mol, ′(Br2)=
析中用作氧气吸收剂 说明醋酸亚铬具有强还原性
, 。
( b -
2
1cV ×10 -3 ) mol, 则 n ( )= n ′(Br2)= ( b -
2
1 cV ×
相
方
似
法技巧 Cr 2+ 、(CH3
的
CO
制
O
取
)2C
实
r
验
的
与
强还原性与 F
制
e 2
取
+ 、
的
Fe
改
(O
进
H
实
)2
-3 故 样 品 中 环 己 烯 的 质 量 分 数 为 。 (CH3COO)2Cr Fe(OH)2
10 ) mol, 验相似
cV 。
b 1cV -3 b 8(2018课标Ⅱ,28,15分) 三草酸合
( - ×10 )×82g ( - )×82 . K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(
2 2000 铁酸钾 为亮绿色晶体 可用于晒制蓝图 回答下列问题
a = a 。 ) , 。 :
g 晒制蓝图时 用 作感光剂 以
(6)a
项
,
样品中含有苯酚杂质
,
苯酚能与
Br2
发生反应
,
消耗 (1) ,
溶液
K3
为
[
显
Fe
色
(C
剂
2O4)
其
3]
光
·
解
3
反
H2
应
O
的化学方程
,
式
Br2
的量增加
,
测定结果偏高
;b
项
,
测定过程中环己烯挥发
,
消 K3[Fe(CN)6]
光照
。
耗 的量减少 测定结果偏低 项 标准液部分被 为 显
Br2 , ;c ,Na2S2O3 :2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;
氧化 则滴定过程中消耗 的量增多 计算出剩余的 色反应的化学方程式为
, Na2S2O3 , Br2
的量偏多 则与环己烯反应的 的量偏少 测定结果偏低
, Br2 , 。 。
376 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物 按下图所示 已知 - - - 是放热反应
(2) , :①Cl2+2OH ClO +Cl +H2O 。
装置进行实验 沸点约 具有强还原性 能与
。 ②N2H4·H2O 118℃, , NaClO
剧烈反应生成
N2。
步骤 制备 溶液时 若温度超过 与
(1) Ⅰ NaClO , 40℃,Cl2 NaOH
溶液反应生成 和 其离子方程式为
NaClO3 NaCl,
实验中控制温度除用冰水浴
;
外 还需采取的措施是
, 。
通入氮气的目的是 步骤 合成 的装置如图 所示 碱性
① (2) Ⅱ N2H4·H2O 1 。 NaClO
溶液与尿素水溶液在 以下反应一段时间后 再迅速
。 40 ℃ ,
实验中观察到装置 中澄清石灰水均变浑浊 装置 升温至 继续反应 实验中通过滴液漏斗滴加的溶
② B、F , E 110 ℃ 。
中固体变为红色 由此判断热分解产物中一定含有 液是 使用冷凝管的目的是
, ;
、 。 。
为防止倒吸 停止实验时应进行的操作是
③ ,
。
样品完全分解后 装置 中的残留物含有 和
④ , A FeO
检验 存在的方法是
Fe2O3, Fe2O3 :
。
测定三草酸合铁酸钾中铁的含量
(3) 。
称量m 样品于锥形瓶中 溶解后加稀 酸化 用
① g , H2SO4 ,
c -1 溶液滴定至终点 滴定终点的现象是 图
mol·L KMnO4 。 1
。 步骤 用步骤 得到的副产品 制备无水
向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后 过滤 洗涤 (3) Ⅳ Ⅲ Na2CO3 Na2SO3
将 ② 滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中 加稀 , 、 酸化 , ( 水溶液中 H2SO3、HSO - 3、SO 2 3 - 随 pH 的分布如图 2 所示 ,
。 H2SO4 , 的溶解度曲线如图 所示
用c -1 溶液滴定至终点 消耗 溶液 Na2SO3 3 )。
mol·L KMnO4 , KMnO4
V 该晶体中铁的质量分数的表达式为
mL。 。
8 答案
. (1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+
3K2C2O4
隔绝空气 使反应产生的气体全部进入后续装置
(2)① 、
②CO2 CO
先熄灭装置 的酒精灯 冷却后停止通入氮气
③ A、E ,
取少许固体粉末于试管中 加稀硫酸溶解 滴入 滴
④ , , 1~2 图
溶液 溶液变红色 证明含有 2
KSCN , , Fe2O3
cV
粉红色出现 5 ×56
(3)① ②m ×100%
×1000
解析 2+ 与 3- 可反应生成蓝色固
(1) Fe [Fe(CN)6]
体
Fe3[Fe(CN)6]2。
中澄清石灰水变浑浊 说明分解产物中有 装置
(2)②B , CO2; E
中固体变为红色 中澄清石灰水变浑浊 证明分解产物中有
,F ,
停止实验时 若先停止通入氮气 后熄灭酒精灯 会导
CO。 ③ , , ,
致装置内气压减小 造成倒吸 检验 需先将固体溶于
图
, 。 ④ Fe2O3 3
稀硫酸 然后利用 3+遇 -会生成红色的 的性质
, Fe SCN Fe(SCN)3 边搅拌边向 溶液中通入 制备 溶
检验 ① Na2CO3 SO2 NaHSO3
。 液 实验中确定何时停止通 的实验操作为
(3)②Zn+2Fe
3+
2Fe
2+
+Zn
2+
、5Fe
2+
+MnO
-
4+8H
+
5Fe
3+
+
。 SO2
。
2+ 则 3+ 1 - 溶 液 中 3+ 为 请补充完整由 溶液制备无水 的实验方
Mn + 4H2O, Fe ~
5
MnO4, Fe ② NaHSO3 Na2SO3
案
[( c × V ×10 -3 )×5] mol, 即 (5 cV ×10 -3 ×56) g, 则晶体中铁的质 :
cV
量分数表达式为56×5
m×100%。
1000
9(2018江苏单科,19,15分)以 尿素 用少量无水乙
. Cl2、NaOH、(NH2)2CO( ) ,
和 为原料可制备 水合肼 和无水 其 醇洗涤 干燥 密封包装
SO2 N2H4·H2O( ) Na2SO3, , , 。
主要实验流程如下
: 9 答案 分 - △ - - 缓慢
. (15 )(1)3Cl2+6OH 5Cl +ClO3+3H2O
通入
Cl2
碱性溶液 减少水合肼的挥发
(2)NaClO
测量溶液的 若 约为 停止通
(3)① pH, pH 4, SO2
专题二十 实验方案的设计与评价 377
边搅拌边向 溶液中滴加 溶液 测量溶液 续表
② NaHSO3 NaOH , pH,
约为 时 停止滴加 溶液 加热浓缩溶液至有大量 选项 实验操作和现象 结论
pH 10 , NaOH ,
晶体析出 在高于 条件下趁热过滤
, 34 ℃ 向 的混合稀溶液中
NaCl、NaI
+5 滴入少量稀 溶液 有 K K
解析 →
NaClO3
反应生成的 与 的物
D
黄色沉淀生成
AgNO3 , sp(AgCl)> sp(AgI)
(1) Cl2 , NaClO3 NaCl
→ -1 11 答案 B 酸性 苯酚 - 溶液使苯酚
NaCl . :H2CO3> >HCO3,Na2CO3
质的量之比为 与 的反应为放热反应 缓慢通 浊液变澄清 是因为反应生成了 - 错误 密度 水
1 ∶ 5;Cl2 NaOH , , HCO3,A ; : <
入 可减慢反应速率 防止溶液升温过快 反应过程中 上层为水层呈无色 下层为 层呈紫红色 说明
Cl2 , 。 (2) CCl4, , CCl4 , CCl4
不能使 碱性溶液过量 否则会氧化生成的 萃取了碘水中的 即 在 中的溶解度大于在水中的溶
NaClO , N2H4·H2O, I2, I2 CCl4
故 碱性溶液应用滴液漏斗滴加 水合肼的沸点约为 解度 正确 铁粉与 2+发生置换反应 生成了 2+与
NaClO ; ,B ; Cu , Fe Cu,
冷凝回流可减少水合肼的挥发 溶液 约为 故氧化剂 2+的氧化性强于氧化产物 2+的氧化性 错误
118 ℃, 。 (3)② pH Cu Fe ,C ;
时可得 溶液 制备无水 时 注意过滤时温度 原混合液中c - 与c - 关系未知 故不能判断K
10 Na2SO3 ; Na2SO3 , (Cl ) (I ) , sp(AgCl)
不能低于 否则会生成 晶体 与K 的大小关系 错误
34 ℃, Na2SO3·7H2O 。 sp(AgI) ,D 。
规律方法 在同一个氧化还原反应中 氧化性 氧化剂 氧化
考点二 实验方案的评价 , : >
产物 还原性 还原剂 还原产物
; : > 。
10(2019江苏单科,13,4分)室温下进行下列实验 根据实验操
12 (2016 北京理综,10,6 分) 溶液中存在平衡
. ,
作和现象所得到的结论正确的是
. K2Cr2O7 :
( ) 2- 橙色 2- 黄色 + 用 溶
Cr2O7( )+H2O2CrO4( )+2H 。 K2Cr2O7
选项 实验操作和现象 结论 液进行下列实验
:
向 溶液中滴加几滴新制氯水
X , 溶液中一定含
振荡 再加入少量 溶液 X
A , KSCN , 有 2+
溶液变为红色 Fe
向浓度均为 -1的
0.05 mol·L
混合溶液中滴加少量 K K
B NaI、NaCl sp(AgI)> sp(AgCl) 结合实验 下列说法不正确的是
溶液 有黄色沉淀生成 , ( )
AgNO3 , 中溶液橙色加深 中溶液变黄
向 溶液中滴加几滴溴 A.① ,③
3 mL KI 的氧化性比 中 2- 被 还原
水 振荡 再滴加 淀粉溶 Br2 I2 B.② Cr2O7 C2H5OH
C , , 1 mL 的强 对比 和 可知 酸性溶液氧化性强
液 溶液显蓝色 C. ② ④ K2Cr2O7
, 若向 中加入 溶液至过量 溶液变为橙色
液
用
的 pH
试
约
纸
为
测得
:CH3CO 溶 ON 液 a 的
溶
H 能 NO 力 2
电
比
离出
H
+的
12 .
D.
答案
④
D ④ 中
70
存
%
在
H2
C
S
2
O
H
4
5OH, 溶液变
,
为酸性后 ,K2Cr2O7
D
约
p
为
H 9,NaNO2
的强
CH3COOH 的氧化性增强
,
会将
C2H5OH
氧化
,
溶液变成绿色
。
pH 8 13(2019北京理综,28,16分)化学小组实验探究 与
. SO2 AgNO3
10 答案 C 本题涉及的考点有 2+的检验 K 大小比较 氧 溶液的反应
. Fe 、 sp 、 。
化性强弱判断 盐类的水解 考查考生化学实验与探究的能 实验一 用如下装置 夹持 加热仪器略 制备 将足
、 , (1) : ( 、 ) SO2,
力 体现了科学探究与创新意识的学科核心素养 量 通入 溶液中 迅速反应 得到无色溶液
, 。 SO2 AgNO3 , , A
检验 2+应先加 溶液 溶液不变红色 再滴加新制氯 和白色沉淀
Fe KSCN , , B。
水 溶液变红色 不正确 -先沉淀 说明 K
, ,A ;I , sp(AgI) <
K 不正确 加淀粉后溶液显蓝色 说明溶液中发生
sp(AgCl),B ; ,
了反应 - - 氧化剂的氧化性强于氧化产物
Br2+2I I2+2Br ,
的氧化性 正确 溶液与 溶液浓度不一
,C ;CH3COONa NaNO2
定相等 无法根据实验现象得出题给的结论 不正确
, ,D 。
易错警示 用氯水和
KSCN
溶液检验
Fe
2+时要注意试剂的加
①
浓
H2SO4
与
Cu
反应的化学方程式是
入顺序 未认真审题易错选 项
, A 。 。
11(2018江苏单科,12,4分)根据下列实验操作和现象所得出 试剂 是
. ② a 。
的结论正确的是 对体系中有关物质性质分析得出 沉淀 可能为
( ) (2) : B Ag2SO3、
或二者混合物 资料 微溶于水
选项 实验操作和现象 结论 Ag2SO4 。 ( :Ag2SO4 ;Ag2SO3
难溶于水
向苯酚浊液中滴加 溶 苯酚的酸性强于 )
Na2CO3 H2CO3 实验二 验证 的成分
A 液 浊液变清 的酸性 : B
向
,
碘水中加入等体积 CCl4, 振 在 中的溶解度大
沉淀
B
6mol· L-1氨水
→
溶液
C
过量 Ba( NO3)2 溶液
→
沉淀
D ⅱ
ⅰ
. 过
. 洗
量
涤
稀
干
盐
净
酸
→
→
滤
沉
液
淀
E
F
荡后静置 上层接近无色 下 I2 CCl4 写出 溶于氨水的离子方程式
B , , 于在水中的溶解度 ① Ag2SO3 :
层显紫红色
。
C 红 向 色 Cu 固 SO 体 4 析 溶 出 液中加入铁粉 , 有 F 的 e 2 氧 +的 化 氧 性 化性强于 Cu 2+ ② 断 加入 中 盐 主 酸 要 后 是 沉淀 D 大 进 部 而 分 推 溶 断 解 , 中 剩 含 余 有 少量沉淀 F。 向 推 滤
D BaSO3, B Ag2SO3。
液 中加入一种试剂 可进一步证实 中含有
E , B Ag2SO3。
所用试剂及现象是
。
378 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
根据沉淀 的存在 推测 2- 的产生有两个途径
(3) F , SO4 :
途径 实验一中 在 溶液中被氧化生成
1: ,SO2 AgNO3
随沉淀 进入
Ag2SO4, B D。
途径 实验二中 2- 被氧化为 2- 进入
2: ,SO3 SO4 D。
实验三 探究 2- 的产生途径
: SO4 为氯气发生装置 中反应方程式是
向溶液 中滴入过量盐酸 产生白色沉淀 证明溶液中 ①A 。 A
① A , , 锰被还原为
含有 取上层清液继续滴加 溶液 未出现 (
; BaCl2 , 2+
白色沉淀 可判断 中不含 做出判断的理 Mn )。
, B Ag2SO4。 将除杂装置 补充完整并标明所用试剂
由 ② B 。
: 。 中得到紫色固体和溶液 中 发生的反应有
实验三的结论 ③C 。 C Cl2
② : 。 另
实验一中 与 溶液反应的离子方程式是 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O,
(4) SO2 AgNO3 外还有
。
。 探究 的性质
根据物质性质分析 与 溶液应该可以发生氧 (2) K2FeO4
(5) ,SO2 AgNO3 取 中紫色溶液 加入稀硫酸 产生黄绿色气体 得溶
化还原反应 将实验一所得混合物放置一段时间 有 ① C , , ,
。 , Ag 液 经检验气体中含有 为证明是否 氧化了
和 2- 生成 a, Cl2。 K2FeO4
SO4 。 -而产生 设计以下方案
根据上述实验所得结论 Cl Cl2, :
(6) : 方案 取少量 滴加 溶液至过量 溶液呈红色
Ⅰ a, KSCN ,
用 溶液充分洗涤 中所得固体 再用
。 KOH C , KOH
方案 溶液将 溶出 得到紫色溶液 取少量
13 答案 浓 △ Ⅱ K2FeO4 , b。 b,
.
饱和
(1)①C
溶
u+
液
2H2SO4( )CuSO4+SO2↑+2H2O 滴加盐酸
,
有
Cl2
产生
② NaHSO3 由方案 中溶液变红可知 中含有 离子 但
+ 2- ⅰ. Ⅰ a ,
(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O2Ag(NH3)2+SO3 +4H2O 该离子的产生不能判断一定是 将 -氧化 还可
溶液 产生白色沉淀 K2FeO4 Cl ,
②H2O2 , 能由 产生
+ 溶解度大于 没有 沉淀时
(3)①Ag Ag2SO4 BaSO4, BaSO4 , 用方程式表示
必定没有 ( )。
Ag2SO4 方案 可证明 氧化了 - 用 溶液洗涤
② 途径 1 不产生 SO 2 4 - , 途径 2 产生 SO 2 4 - ⅱ 的 . 目的是 Ⅱ K2FeO4 Cl 。 KOH
。
(4)2
实
A
验
g +
条
+S
件
O2
下
+H2O
与
Ag2SO
溶
3↓
液
+
生
2H
成
+
的速率大于
②
根据
K2FeO4
的制备实验得出
:
氧化性
Cl2
生 (6 成 ) 和 2- : 的 SO 速 2 率 A 碱 gN 性 O 溶 3 液中 2- A 更 g2 易 SO 被 3 氧化为 2- F 的 eO 氧 2 4 - 化 ( 填 性 “ 强 > 弱 ” 或 关 “ 系 < 相 ”) 反 , 而 原 方 因 案 是 Ⅱ 实验表明 ,Cl2 和 FeO 2 4 -
Ag SO4 , SO3 SO4 , 。
解 气 析 体 的 本 性 题 质 是 及 一 物 道 质 综 性 合 质 性 的 实 探 验 究 题 , 考 试 查 题 了 全 S 面 O2 考 气 查 体 了 的 实 制 验 备 与 、 ③ 验如 资 下 料表 将 明 溶 , 液 酸性 滴 溶 入 液中的氧化 和 性 足量 FeO 2 4 - >Mn 的 O 混 - 4, 验 合 证 溶 实 液
探
SO
究
2
的能力 并借助实验形式考查
。
学生分析和解决化学问题 中 振荡
:
后溶液
b
呈浅紫
Mn
色
SO4
该现象
H
能
2S
否
O4
证明氧化性
, , 。
与 的 创 能 新 力 意 。 试 识 题 的 以 学 科 科 学 核 研 心 究 素 的 养 一 及 般 创 过 新 程 思 展 维 开 , 创 体 新 现 意 了 识 科 的 学 价 探 值 究 F 验 eO 方 2 4 - 案 >MnO - 4。 若能 , 请说明理由 ; 若不能 , 进一步设计实
、 。
观念 理由或方案
。 :
和浓 反应时会有硫酸酸雾形成 饱和
(1)②Cu H2SO4 , 。
溶液的作用是除去 中的 酸雾 3 答案
NaHSO3 SO2 H2SO4 。 . (1) ①2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 2KCl +
沉淀 中加过量稀盐酸后过滤得到滤液 滤液 中
(2)② D E, E 5Cl2↑+8H2O
含有 和少量 加入 溶液产生白色沉淀即可
BaCl2 H2SO3, H2O2
证明 存在
H2SO3 。 ②
是微溶物 中会含有少量的 +和 2-
(3)①Ag2SO4 ,A Ag SO4 。
由实验二知 通入 溶液中主要生成 沉
(
淀
6)
由 知 混
,
合
SO
物
2
放置一
Ag
段
NO
时
3
间有 和 2- 生
Ag
成
2SO
则
3
可
③Cl2+2OH - Cl - +ClO - +H2O
得
,
在实
(
验
5)
条件
,
下 与 溶液生
Ag
成
SO4
的速
,
率大 (2)①ⅰ.Fe
3+
4FeO
2
4
-
+20H
+
4Fe
3+
+3O2↑+10H2O
,SO2 AgNO3 Ag2SO3
ⅱ.
排除
ClO
-的干扰
于生成 和 2- 的速率 由实验二分析知 碱性溶液中 2- 溶液酸碱性不同
Ag SO4 ; , SO3 ②>
更易被氧化为 SO 2 4 - 。 ③ 理由 :FeO 2 4 - 在过量酸的作用下完全转化为 Fe 3+和 O2, 溶液
常 审 在 题 酸 技 性 巧 环 境 解 下 答 不 该 能 题 生 时 成 要 亚 突 硫 破 酸 思 盐 维 沉 定 淀 式 , 但 亚 是 硫 亚 酸 硫 是 酸 弱 银 酸 是 , 通 个 浅 方 紫 案 色 向 一 紫 定 色 是 溶 M 液 nO - 4 中 的 滴 颜 加 色 过量稀 观察溶液紫色快速
, : b H2SO4,
例外 褪去还是显浅紫色
。
14(2018 北京理综,28,16 分) 实验小组制备高铁酸钾 解析 该题以 的制备和其性质探究为载体 考查氧
. K2FeO4 ,
并探究其性质 化还原反应原理及实验探究等
(K2FeO4) 。 。
资料 为紫色固体 微溶于 溶液 具有强氧化性 与浓盐酸发生氧化还原反应制得 反应方程
:K2FeO4 , KOH ; , (1)①KMnO4 Cl2,
在酸性或中性溶液中快速产生 在碱性溶液中较稳定 式为
O2, 。 2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。
制备 夹持装置略 洗气装置的导管应长进短出 为除去 中的 应用饱
(1) K2FeO4( ) ② , Cl2 HCl,
专题二十 实验方案的设计与评价 379
和食盐水
。
在碱性环境中 易发生歧化反应
③ ,Cl2 :Cl2+2KOHKCl+
KClO+H2O。
3+遇 溶液显红色 故溶液中含有 3+ 在酸
(2)①ⅰ.Fe KSCN , Fe ;
性条 用 件下 ,K 溶 2F 液 eO 洗 4 涤 快 可 速 除 分 去 解 固 可生 体 成 表面 Fe 吸 3+ 。 附的 等物质 排 泡 ①C 冒 、 出 D 中 并 的 可 溶 观 液 察 依 到 次 的 为 现 象 分 别 为 ( 填标号 )。 C、D 中有气
ⅱ. KOH KClO , ,
除对后续实验的干扰
。 。
在碱性条件下能够氧化 生成 根据平 品红
衡
②
移
Cl2
动原理
Fe(OH)3, K2FeO4, a. b.N
浓
aOH c.BaCl2
当溶液
,3
酸
Cl
性
2+
增
2
强
Fe
时
(OH
平
)
衡
3+
将
10
向
KO
逆
H
反
应
方
2
向
K2
移
FeO
动
4+
或
6K
者
C
在
l+ d.B
写
a(
出
N
硫
O3
酸
)2
亚 铁 高 温
e.
分解
H2
反
SO
应
4
的化学方程式
8H2O, , , ②
酸性条件下 2- 氧化性增强 能氧化 -生成 。
,FeO4 , Cl Cl2。 15 答案 样品中没有 易被氧气氧化为
在酸性条件下 2- 发生反应 2- + 3+ . (1) Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)
③ ,FeO4 :4FeO4 +20H 4Fe +
振荡后溶液呈浅紫色能说明有 - 生成 Fe(Ⅲ)
3O2↑+10H2O, MnO4 。 干燥管
15(2017课标Ⅲ,26,14分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚 (2)① ②dabfce
. m m
铁 在工农业生产中具有重要的用途 某化学兴趣小组对绿 76( 2- 3) 偏小
, 。 ③ m m
矾的一些性质进行探究 回答下列问题 9( 3- 1)
。 : 生成白色沉淀 褪色
在试管中加入少量绿矾样品 加水溶解 滴加 溶 (3)①c、a 、
(1) , , KSCN 高温
液 溶液颜色无明显变化 再向试管中通入空气 溶液逐
, 。 , ②2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑
渐变红 由此可知 解析 样品溶于水滴加 溶液 溶液颜色无明显变
。 : 、 (1) KSCN ,
化 说明样品中无 3+ 再向试管中通入空气 溶液逐渐变红
。 , Fe ; , ,
为测定绿矾中结晶水含量 将石英玻璃管 带两端开关 说明有铁离子产生 即亚铁离子易被氧气氧化为铁离子
(2) , ( , 。
和 设为装置 称重 记为m 将样品装入石 根据仪器构造可知 是干燥管 由于装置中有空
K1 K2)( A) , 1 g。 (2)① B 。 ②
英玻璃管中 再次将装置 称重 记为m 按下图连接 气 空气中的氧气能氧化硫酸亚铁 所以加热前需要排尽装置
, A , 2 g。 , ,
好装置进行实验 中的空气 熄灭酒精灯后 要先冷却至室温 再关闭 和
。 ; , , K1 K2,
最后称量 即正确的排序是 加热后剩余固体是硫
, dabfce。 ③
酸亚铁 质量为 m m 生成水的质量为 m m 则
, ( 3- 1)g, ( 2- 3)g,
x △ x
FeSO4· H2OFeSO4 + H2O
仪器 的名称是 x
① B 。 152 18
将下列实验操作步骤正确排序 填标 m m m m
② ( ( 3- 1)g ( 2- 3)g
号 重复上述操作步骤 直至 恒重 记为m x m m
); , A , 3 g。 则 152 18 解得 x 76( 2- 3) 若实验时按
点燃酒精灯 加热 熄灭酒精灯 m m = m m , = m m ;
a. , b. ( 3- 1)g ( 2- 3)g 9( 3- 1)
关闭 和 打开 和 缓缓通入 次序操作 在加热过程中部分硫酸亚铁被氧气氧化为硫
c. 称量 K1 K2 d. 冷却到 K 室 1 温 K2, N2 a 酸 、d 铁 导致m 偏 , 大 因此x偏小
e. A f. , 3 , 。
根据实验记录 计算绿矾化学式中结晶水数目x 实验后残留的红色粉末为 根据得失电子守恒可
③ , = (3)① Fe2O3,
列式表示 若实验时按 次序操作 则使 x 知必然有 产生 结合原子守恒可知气体产物中还有
( )。 a、d , SO2 , SO3,
填 偏大 偏小 或 无影响 则检验的试剂应选择品红溶液和 溶液 由于 可溶
( “ ”“ ” “ ”)。 BaCl2 , SO3
为探究硫酸亚铁的分解产物 将 中已恒重的装置 接 于品红溶液中 故应先检验 由题意可以得到硫酸亚铁
(3) , (2) A , SO3。 ②
入下图所示的装置中 打开 和 缓缓通入 加热 高温
高温分解的化学方程式为
实验后反应管中残留 , 固体为 K 红 1 色粉 K2 末 , N2, 。 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
。
教师专用题组
考点一 实验方案的设计
1(2015重庆理综,4,6分)下列实验中 所使用的装置 夹持装
. , (
置略 试剂和操作方法都正确的是
)、 ( )
答案 A 项 易与 反应 所以在 溶液
A ,Fe(OH)2 O2 , FeSO4
液面上方加一层植物油 且胶头滴管下端伸到液面下滴加
,
溶液 项 容量瓶不能用于直接溶解药品 稀释溶液
NaOH ;B , 、 ;C
项 实验室制 所用药品为 和 氨气极易溶
, NH3 NH4Cl Ca(OH)2,
于水 不能用排水法收集 项 温度计水银球应在液面以下
, ;D , ,
乙醇和浓硫酸反应除有乙烯生成外 还有 乙醇蒸气产生
, SO2、 ,
380 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
而 乙醇蒸气和乙烯均能使 酸性溶液褪色 所学化学知识得出正确答案
SO2、 KMnO4 。 。
2(2017江苏单科,19,15分)某科研小组采用如下方案回收一 3(2016江苏单科,16,12分)以电石渣 主要成分为
. . [ Ca(OH)2
种光盘金属层中的少量 金属层中其他金属含量过低 对实 和 为原料制备 的流程如下
Ag( , CaCO3] KClO3 :
验的影响可忽略
)。 H2O Cl2 KCl
溶液 过量 氨水 ↓ ↓ ↓
15%NaClO ( ) 10% 电石渣 打浆 氯化 过滤 转化 固体
预处理后 ↓ ↓ → → → → →…… →KClO3
的光盘碎片→ 氧化 → 过滤 Ⅰ→ 溶解 → 过滤 Ⅱ→……→Ag 滤↓渣
溶↑液调 滤↓液 滤↓渣 氯化过程控制电石渣过量 在 左右进行 氯化时存
NaOH pH (1) 、 75 ℃ 。
已知 在 与 作用生成 的反应
: Cl2 Ca(OH)2 Ca(ClO)2 ,Ca(ClO)2
溶液在受热或酸性条件下易分解 如 进一步转化为 少量 分解为
①NaClO , :3NaClO Ca(ClO3)2, Ca(ClO)2 CaCl2
和
2NaCl+NaClO3 O2。
可溶于氨水 + 生成 的化学方程式为
②AgCl :AgCl+2NH3·H2O Ag(NH3)2 + ① Ca(ClO)2
Cl -
常
+2
温
H2
时
O
水合肼 在碱性条件下能还原 提 高 转 化 为
。
的转化率的可行措施有
③ N2H4 ·H2O( ) ②
填序号
Cl2 Ca(ClO3)2
+ + + ( )。
Ag(NH3)2:4Ag(NH3)2+N2H4·H2O 4Ag↓+N2↑+4NH4+ 适当减缓通入 速率
4NH3↑+H2O
A.
充分搅拌浆料
Cl2
氧化 阶段需在 条件下进行 适宜的加热方式为 B.
(1)“ ” 80 ℃ , 加水使 完全溶解
。 C 氯 . 化过程中 Ca(OH 转 ) 化 2 为 的总反应方程式为
(2)NaClO
溶液与
Ag
反应的产物为
AgCl、NaOH
和
O2,
该反应 (2) Cl2 Ca(ClO3)2
的化学方程式为
。 氯化完
6C
成
a(
后
O
过
H)
滤
2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
也能氧化 从反应产物的角度分析 以 代替 。
HNO3 Ag, , HNO3 滤渣的主要成分为 填化学式
的缺点是 ① ( )。
NaClO 滤液中 与 的 物 质 的 量 之 比
② Ca (ClO3)2 CaCl2
。 n n 填 或
为提高 的回收率 需对 过滤 的滤渣进行洗涤 并 [Ca(ClO3)2] ∶ (CaCl2) 1 ∶ 5( “>”“<”
(3) Ag , “ Ⅱ” ,
“=”)。
。 向滤液中加入稍过量 固体可将 转化为
若省略 过滤 直接向冷却后的反应容器中滴加 氨 (3) KCl Ca(ClO3)2
(4) 水 则需 “ 要增加 Ⅰ 氨 ”, 水的用量 除因过量 与 10% KClO3。 若溶液中 KClO3 的含量为 100g·L -1 , 从该溶液中
, , NaClO NH3·H2O 尽可能多地析出 固体的方法是
反应外 该条件下 与 不反应 还因为 KClO3
( NaClO3 NH3·H2O ),
。
。
请设计从 过滤 后的滤液中获取单质 的实验方案
(5) “ Ⅱ” Ag :
实验中须使用的试剂有 -1水合肼溶液 -1
( :2mol·L ,1mol·L
···
溶液
H2SO4 )。
答案 分 水浴加热
(15 )(1)
(2)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物 或 造成环境污染
( NO、NO2),
将洗涤后的滤液合并入过滤 的滤液中 答案 分
(3)
未过滤掉的溶液会稀释加入
Ⅱ
的氨水 且其中含有一定浓度
(12 )(1)①2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+
(
的
4)
- 不利于 与氨水反应
, CaCl2+2H2O ②AB
C 向 l , 滤液中滴 A 加 gCl -1水合肼溶液 搅拌使其充分反应 (2)① 蒸 C 发 a 浓 CO 缩 3、C 冷 a( 却 OH 结 ) 晶 2 ②<
(5) 2 mol·L , , (3) 、
同时用 -1 溶液吸收反应中放出的 待溶液 解析 根据 氯化时存在 与 作用生成
中无气泡
1
产
mo
生
l·L
停止
H
滴
2S
加
O4
静置 过滤 洗涤 干燥
NH3, (
的
1)
反
①
应 可
“
知反应的化学
C
方
l2
程式
C
为
a(OH)2
解析 本题考
,
查化学实
,
验方
,
案设计
、
的基
,
础知识 当受
Ca(ClO)2 ” 2Ca(OH)2+2Cl2
。 (1) CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
热温度不超过 时 常采用水浴加热 滤渣表面吸附 缓慢通入 和充分搅拌浆料都能使 充分与
100 ℃ , 。 (3) ② Cl2 Cl2 Ca(OH)2
有可溶性银的化合物 需对滤渣进行洗涤并将洗涤液回收利 接触 可提高 的转化率
, , Cl2 。
用 根据已知信息 可知可用水合肼还原 + 以 由电石渣成分可知 不能溶于水的是 还有未反
。 (5) ③ Ag(NH3)2 (2)① , CaCO3,
制取 并用 溶液吸收污染性气体 应完的 故滤渣的主要成分为 和
Ag, H2SO4 NH3。 Ca(OH)2, CaCO3 Ca(OH)2。
规律方法 解答物质制备实验题的一般程序 根据题给方程式
② :6Ca(OH)2 +6Cl2 Ca(ClO3)2 +
认真阅读题干 提取有用信息 可知 理论上滤液中 和 的物质
(1) , 。 5CaCl2+6H2O , Ca(ClO3)2 CaCl2
仔细观察装置图 或框图 联想熟悉的实验 找出每个仪 的量之比为 但是由于可能存在
(2) ( ), , 1 ∶ 5, 2Cl2+2Ca(OH)2
器 或步骤 与熟悉的某一实验相似的地方 分析每个仪器中 并且氯化时少量 会分解为
( ) , Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O, Ca(ClO)2
所装药品的作用 和 使得滤液中 的物质的量增大 故滤液中
。 O2 CaCl2, CaCl2 ,
通读问题 把所有的问题进行综合分析 运用题给信息和 n n
(3) , , [Ca(ClO3)2] ∶ (CaCl2)<1 ∶ 5。
专题二十 实验方案的设计与评价 381
根据图像可知 的溶解度随温度变化较大 且低温时 资料 次氯酸会破坏酸碱指示剂
(3) ,KClO3 , :ⅰ. ;
溶解度较小 而 的溶解度在低温时较大 所以采用 次氯酸或氯气可被 和 等物质还原
, Ca(ClO3)2 , ⅱ. SO2、H2O2 FeCl2
蒸发浓缩 冷却结晶法即可 成 -
、 。 Cl 。
4(2015福建理综,25,15分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯 答案 分 烧杯 漏斗 玻璃棒 胶头滴管 不填 胶
. (15 )(1) 、 、 、 ( “
水并进行有关探究实验 头滴管 也可 能
。 ” ) (2)
实验一 制取氯酸钾和氯水 研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 硫酸
(3)① ②
浓度为 的对照实验 - - + -
0 ③ClO3+6I +6H Cl +3I2+3H2O
因存在 的重新溶解 分解等 此方案无法测算试
(4) Cl2 、HClO ,
样含氯总量 或其他合理答案
( )
量取一定量的试样 加入足量的 溶液 加热除去过量
(5) , H2O2 ,
的 冷却 再加入足量的硝酸银溶液 称量沉淀质量 或其
H2O2, , , (
他合理答案
)
解析 若对调 位置 中的 气体杂质因溶于
(2) B、C ,Cl2 HCl
中的水而被除去 中与 反应的 的量增加 故能提
C ,B Cl2 KOH ,
高 中 的产率 仔细观察实验记录表可知 个
利用上图所示的实验装置进行实验 B KClO3 。 (3)① ,4
。 实验中 的浓度均相同 只有 的浓度不同 实
制取实验结束后 取出 中试管冷却结晶 过滤 洗涤 该 KClO3、KI , H2SO4 ,
(1) , B , , 。 验的目的显然是研究硫酸浓度对反应产物的影响 号试
实验操作过程需要的玻璃仪器有 。 ②1
。 管中 的浓度为 该实验是硫酸浓度为 的对照实验
若对调 和 装置的位置 填 能 或 不能 H2SO4 0, 0 。
(2) B C , ( “ ” “ ”) 氯水中氯元素以 -和 -等形式存在 加热时
提高 中氯酸钾的产率 (4) Cl2、HClO、Cl ClO ,
B 。 分解产生 部分 因受热逸出 因此只能测出 及
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究 HClO O2, Cl2 , O2
逸出的 的量 溶液中 - -及残余 的量无法测定 故
在不同条件下 可将 氧化为 或 该小组 Cl2 , Cl 、ClO Cl2 ,
(3) KClO3 KI I2 KIO3。 此方案不可行 依题给信息 欲测定氯水中氯元素的总量
设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响 其中系 。 (5) , ,
, 可量取一定体积的氯水 加入足量的 溶液 将氯水中的
列 实验的记录表如下 实验在室温下进行 , H2O2 ,
a ( ): -全部还原成 - 加热除去过量的 冷却 再
试管编号 Cl2、HClO、ClO Cl , H2O2, ,
1 2 3 4 加入足量 溶液 经过滤 洗涤 干燥 称量测出生成
AgNO3 , 、 、 、 AgCl
-1 沉淀的质量 即可计算出饱和氯水中氯元素的总量
0.20mol·L KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 , 。
KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10
考点二 实验方案的评价
-1
6.0mol·L H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0
5(2015安徽理综,12,6 分)某同学将光亮的镁条放入盛有
蒸馏水 .
/mL 9.0 6.0 3.0 0 溶液的试管中 有大量气泡产生 为探究该反应原理
实验现象 NH4Cl , 。 ,
该同学做了以下实验并观察到相关现象 由此得出的结论不合
,
系列 实验的实验目的是 理的是 ∙∙
① a ( )
∙
。 选项 实验及现象 结论
设计 号试管实验的作用是
② 1 。
若 号试管实验现象为 黄色溶液 取少量该溶液加入 将湿润的红色石蕊试纸放在试
反应中有 产生
淀
③
粉溶
2
液显蓝色 假设氧化
“
产物唯一
”,
还原产物为 则
A 管口 试纸变蓝 NH3
,
; , KCl,
此反应的离子方程式为
。 收集产生的气体并点燃 火焰呈
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 , 反应中有 产生
B 淡蓝色 H2
该小组设计的实验方案为 使用下图装置 加热 饱
(4) : , 15.0 mL
和氯水试样 测定产生气体的体积 此方案不可行的主要 收集气体的同时测得溶液的 弱碱性溶液中 也
, 。 pH Mg
原因是 C 为 可被氧化
8.6
不考虑实验装置及操作失
误导 致 不 可 行 的 原 因 。 ( 将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 弱碱性溶液中 OH -氧
) D 溶液中 有气泡产生 化了
NaHCO3 , Mg
答案 D 溶液中存在平衡 +
NH4Cl :NH4+H2O NH3·
+ 镁条与 +反应生成 同时平衡正向移动 溶液由
H2O+H , H H2, ,
弱酸性逐渐变为弱碱性 浓度变大 分解产生
,NH3·H2O , NH3,
项均合理 的 溶液中存在 -
A、B、C ;pH=8.6 NaHCO3 HCO3
2- + 与 +仍可反应产生 项不合理
CO3 +H ,Mg H H2,D 。
6(2015四川理综,9,13 分) 是常用的化肥和化工
. (NH4)2SO4
原料 受热易分解 某兴趣小组拟探究其分解产物
, 。 。
根据下列资料 为该小组设计一个可行的实验方案 不必 【查阅资料】 在 和 时分解产物不同
(5) , ( (NH4)2SO4 260 ℃ 400 ℃ 。
描述操作过程的细节 【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验 夹持和加
): (
热装置略
。 )。
382 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
检验装置 内溶液中有 2- 无 2- 的实验操作和现象
(4) D SO3 , SO4
是
。
装置 内溶液吸收的气体是
(5) B 。
在 分解的化学方程式是
(6)(NH4)2SO4 400 ℃
。
答案 分 圆底烧瓶
(13 )(1)
(2)dbaec
(3)0.03
取少量装置 内溶液于试管中 滴加 溶液 生成白
(4) D , BaCl2 ,
色沉淀 加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解 放出无色刺激性
实验 连接装置 检查气密性 按图示加入试剂 装 ; ,
1: A-B-C-D, , ( 气体
置 盛 盐酸 通入 排尽空气后
B 0.5000 mol/L 70.00 mL)。 N2 , 或氨气
于 加热装置 一段时间 停止加热 冷却 停止通入 (5)NH3
260 ℃ A , , , N2。
品红溶液不褪色 取下装置 加入指示剂 用 400℃
。 B, , 0.2000 mol/L (6)3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
溶液滴定剩余盐酸 终点时消耗 溶液 解析 滴定前一般操作顺序为先检查滴定管是否漏水
NaOH , NaOH 25.00 mL。 (2) ,
经检 仪 验 器 滴定 的 后 名 的 称 溶 是 液中无 SO 2 4 - 。 液 并清 排 洗 尽 所 滴 用 定 滴 管 定 尖 管 嘴 , 气 然 泡 后 并 应 调 用 整 所 管 装 中 的 液 溶 面 液 处 润 于 洗 , 再 刻 装 度 入 或 标准 刻 溶 度
(1) X 。 , 0 0
滴定前 下列操作的正确顺序是 填字母编号 以下 最后记录滴定管液面刻度 所以正确顺序为
(2) , ( )。 , , dbaec。
盛装 溶液 装置 吸收的气体是 在 条件下分解的
a. 0.2000 mol/L NaOH (3) B (NH4)2SO4 260 ℃
用 溶液润洗 产物 中反应为 所以气体 的
b. 0.2000 mol/L NaOH NH3,B NH3+HClNH4Cl, NH3
读数 记录 物质的量为 -3
c. 、 0.500 0 mol/L×70.00×10 L-0.200 0 mol/L×
查漏 清洗 -3
d. 、 25.00×10 L=0.03 mol。
排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 不溶于盐酸 能溶于盐酸 所以检验装置 内
e. (4)BaSO4 、BaSO3 , D
装置 内溶液吸收气体的物质的量是 溶液中含有 2- 无 2- 应选择 溶液和稀盐酸
(3) B mol。 SO3 , SO4 , BaCl2 。
实验 连接装置 检查气密性 按图示重新加入试剂 在 时 分解生成 等产物 装置
2: A-D-B, , 。 (5) 400 ℃ (NH4)2SO4 SO2、NH3 , B
通入 排尽空气后 于 加热装置 至 完全 中溶液吸收的气体应为
N2 , 400 ℃ A (NH4)2SO4 NH3。
分解无残留物 停止加热 冷却 停止通入 观察到装置 由题中信息及原子守恒 得失电子守恒可得化学方程式
, , , N2。 A、 (6) 、 :
之间的导气管内有少量白色固体 经检验 该白色固体和装
D 。 , 400℃
置 内溶液中有 2- 无 2- 进一步研究发现 气体产物中 3(NH4)2SO44NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O↑。
D SO3 , SO4 。 ,
无氮氧化物
。
对应学生用书
起始页码262
时间: 分钟 分值: 分
50 100
一、选择题 每题 分 共 分 每小题只有一个选项正确 1 答案 D 向 溶液中通入二氧化硫气体 发生氧
( 6 , 54 , ) . Ba(NO3)2 ,
1(2020届天津六校期中,6)下列实验中 实验现象及结论都正 化还原反应生成硫酸钡 故 错误 因还原性 2+ - 少量氯
. , , A 。 Fe <I ,
确且两者具有因果关系的是 水只氧化 - 故 错误 水解后检验葡萄糖 应在碱性条件
( ) I , B 。 ,
下 故 错误 加入少量 固体 溶液红色变浅 可证明
实验 现象 结论
, C 。 BaCl2 , ,
溶液中存在水解平衡 故 正确
向
Ba(NO3)2
溶液
与 反
N
试
a
题
2C
分
O3
析 本题考查化学实
,
验方
D
案的评
。
价 把握氧化还原反
中通入二氧化硫 有白色沉淀生成 SO2 Ba(NO3)2 ,
A 应得到 应 有机物的水解 盐类水解为解答的关键 侧重对分析与实验
气体 BaSO3 、 、 ,
能力的考查
向 FeI2 溶液中滴 溶液颜色变深 Cl2 与 Fe 2+ 反应生 2(2020 届北 。 京人大附中质检,14) 孔雀石的主要成分为
B 加少量的氯水 成 Fe 3+ . x y z 为测定 ) 其中 的质量分数
向蔗糖溶液中加 称 C 取 uCO a 3· 样 C 品 u 进 (O 行 H 实 )2 验 · H 下 2O 列 , 实验方案可行 Cu 的 CO 是 3 ,
g 。 ( )
几滴稀硫酸
,
水浴
无砖红 色 沉 淀
充分加热样品 用碱石灰吸收逸出气体 增重b
加热 后 再 蔗糖没有水解 A. , , g
C 5 min , 生成 加热至样品质量不再发生变化 称得其质量为b
加新制 B. , g
Cu(OH)2 向样品中加入足量的稀盐酸 用排水法收集逸出气体 得
后加热 C. , ,
b 气体
mL
向含有 酚 酞 的 向样品中加入足量的稀盐酸 充分反应 将生成的气体全部
证明 溶液中 D. , ,
D N
入
a
少
2C
量
O3
溶液中
固体
加 溶液红色变浅
存在水
Na
解
2C
平
O
衡
3 通入到足量
Ba(OH)2
溶液中
,
过滤
、
洗涤
、
烘干
,
得b
g
固体
BaCl2
专题二十 实验方案的设计与评价 383
2 答案 D 充分加热样品 用碱石灰吸收逸出气体 气体为 续表
. , ,
二氧化碳和水 无法求出 的质量 故 错误 加热至样 选项
, CuCO3 , A 。 A B C D
品质量不再发生变化 称得其质量为b 该固体为氧化铜 但
, g, , 收集 排饱和食盐
氧化铜来自 和 的分解 无法求出 的质 排水法 排空气法 排水法
方法 水法
CuCO3 Cu(OH)2 , CuCO3
量 故 错误 向样品中加入足量的稀盐酸 产生的气体二氧
, B 。 , 4 答案 C 制取氧气时如果选用 中装置 选用的药品应该
化碳能溶于水 测得的 体积不准确 不能准确求出 . A ,
, CO2 , CuCO3 是氯酸钾与二氧化锰 项错误 制取 时应选用稀硝酸和
的质量 故 错误 向样品中加入足量的稀盐酸 充分反应 ,A ; NO
, C 。 , , 铜粉 收集方法应为排水法 项错误 因为 中无加热装置
产生的气体二氧化碳来自 与盐酸的反应 将生成的气体 , ,B ; C ,
CuCO3 , 所以可以选用具有强氧化性的高锰酸钾与具有强还原性的浓
全部通入到足量 溶液中 过滤 洗涤 烘干 得b 固
Ba(OH)2 , 、 、 , g 盐酸反应制取氯气 项正确 制取乙烯时应选用浓硫酸 项
体 可根据碳酸钡的质量求出二氧化碳的质量 最终求出 ,C ; ,D
, , 错误
的质量和质量分数 故 正确 。
CuCO3 , D 。 5(20195·3原创预测卷一,9)气体的收集 验满 转移过程中
试题分析 x y z 加热分解产生氧化 . 、 、
CuCO3· Cu(OH)2· H2O 容易发生泄漏 对环境造成一定程度的污染 有的还不能控制
铜 二氧化碳和水 氧化铜来自 和 的分解 二 , ,
、 , CuCO3 Cu(OH)2 , 反应的开始和结束 没有处理尾气 下面有一套改进的实验装
氧化碳来自 的分解 水来自 的分解和结晶水 , 。
CuCO3 , Cu(OH)2 。 置 装置中无机试剂任选 下列说法正确的是
x y z 与盐酸反应产生氯化铜 二氧化 , , ( )
CuCO3· Cu(OH)2· H2O 、
碳和水 氯化铜来自 和 与盐酸反应 二氧化碳
, CuCO3 Cu(OH)2 ;
来自 与盐酸反应 要测定其中 的质量分数 必须
CuCO3 , CuCO3 ,
求出 的质量
CuCO3 。
3(2020届北京人大附中质检,12)葡萄酒中常加入亚硫酸盐作
.
为食品添加剂 为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量 通常
, (
以酒样中 的量计 某研究小组设计了如下实验 已知还
SO2 ), (
原性 2- - - 下列说法不正确的是
:SO3 >I >Cl )。 ( )
足量稀 试剂 试剂 通过关闭分液漏斗 的旋塞 用双手捂住三颈烧瓶 看
酒样 H2SO4 气体 A 溶液 B 数据处理 A. Ⅰ、Ⅱ , Ⅶ,
边通
N2
边煮沸→ 吸收→ 滴定→
中导管口有没有气泡 松手后 中导管中有没有倒吸形成
葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化 利用了亚硫酸 Ⅴ , Ⅴ
一段稳定的水柱 可以检查装置的气密性
A. ,
盐的还原性 ,
如果 中发生反应 去掉 同样可以
通入 和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出 B. Ⅶ NH3+HCl NH4Cl, Ⅳ,
在 中看到大量白雾
B.
若试剂
N2
选择氯水 则试剂 可选择 标准液 Ⅶ
如果 中发生反应的气体是氨气与氯气 现象可能是产生大
C. A , B NaOH
若试剂 选择碱液 调节吸收后的溶液为中性 则试剂 可 C. Ⅶ ,
量白雾 也可能是产生大量白烟
D. A , , B
选择 标准液 ,
中的现象不可能为生成大量红棕色气体
3 答案
I2
C 亚硫酸盐具有较强的还原性 可以防止葡萄酒被 D.Ⅶ
. , 5 答案 C 用双手捂住三颈烧瓶 由于手的温度低 不能
氧化 项正确 温度越高 气体在水中的溶解度越小 通入 . Ⅶ, ,
看到相应的现象 不正确 常温下为固体 现象应为生
和煮 , 沸 A 可以将产 ; 生的气体 , 从溶液中全部赶出 项正 , 确 若 N 试 2 ,A ;NH4Cl ,
成大量白烟 不正确 少量 现象
,B ;
剂 选择氯水 溶液中会有未反应的氯水 当试剂 选择 ,B ;2NH3( )+3Cl2 6HCl+N2,
为产生大量白雾 过量 现象为
A , , B
标准液时 所耗氢氧化钠标准液体积会偏大 造成结果 ,8NH3( )+3Cl2 6NH4Cl+N2,
产生大量白烟 正确 稀硝酸与铜片反应会生成 过氧化
NaOH , ,
有较大误差 项错误 若试剂 选择碱液 调节吸收后的溶液 ,C ; NO,
氢在 催 化 剂 二 氧 化 锰 作 用 下 会 快 速 生 成 氧 气
,C ; A ,
为中性 试剂 选择 标准液 碘单质与亚硫酸盐反应生成硫 ,
现象为产生大量红棕色气体 不正确
酸盐 可
,
以测定
B
亚硫酸
I2
盐的含量
,
项正确 2NO+O2 2NO2, ,D 。
, ,D 。
6(2019湖南长沙长郡中学一模,9)下列实验所用试剂 现象和
4(20195·3原创预测卷五,9)下列有关物质的制备装置 制备 . 、
结论均正确的是
. 、
时使用的原料与收集方法均正确的是 ( )
( ) 选项 实验装置 现象 结论
选项
A B C D
物质 苯和浓溴
O2 NO Cl2 CH2CH2 装置 中有
Ⅲ 水发生取
A 浅黄色沉淀
代反应
制
备 高锰酸钾溶 石蜡油的
装 液褪色 溴的 分解产物
,
置 B 四氯化碳溶 中含有不
液褪色 饱和烃
盛有饱和碳
制备时 酸钠溶液的
溶液和 浓硝酸 和 浓盐酸与高 乙醇和 制备乙酸
使用的 H2O2 3 mol/L 试管中 上方
二氧化锰粉末 铜粉 锰酸钾固体 的 溶液 C , 乙酯
原料 H2SO4 出 现 油 状
液体
384 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
续表 水变浑浊的气体可能是 或 因此若澄清石灰水变浑
CO2 SO2,
选项 实验装置 现象 结论 浊 溶液 可能含有 2- - 2- - 中的一种或几
, X CO3 、HCO3、SO3 、HSO3
种 项错误 与 硫酸反应生成 使酸性
,C ;Na2SO3 70% SO2,SO2
鉴别乙醇 溶液褪色体现的是 的还原性而不是漂白性 项
甲醚有气泡 与甲醚
K
错
M
误
nO4 SO2 ,D
D 。
(CH3OCH3) 9
.
(2019辽宁五校协作体联合模拟,5)下列实验方案中不能达
到相应实验目的的是
( )
6 答案 B 项 制取溴苯时应使用苯和液溴 不能使用浓
. A , , 选项
溴水 项错误 项 石蜡油的主要成分是烃的混合物 在碎 A B C D
,A ;B , ,
瓷片的催化作用下 石蜡油会裂 分 解 产物中含有烯烃等不
, ( ) ,
饱和烃 项正确 项 制备乙酸乙酯时需要加入浓硫酸
,B ;C , ,C
项错误 项 甲醚与钠不反应 故与金属钠接触时不会有气泡
;D , , 已知溶解度
方案
产生 项错误
知识
,
归
D
纳 制备
。
乙酸乙酯时 饱和碳酸钠溶液的作用 中和乙
(20℃) 将 NO2 球浸
泡在冷水和
, : NaHCO3:9.6g
酸 溶解乙醇 降低乙酸乙酯的溶解度 热水中
、 、 。 Na2CO3:
7(2019河北衡水中学二调,4)下列实验能够成功的是
. ( ) 21.8g
检验亚硫酸钠试样是否变质 室温下比较
A. 探究温度对
溶解 滴加硝酸钡溶液 滴加稀盐酸 探究浓度对化学反应 和
试样 白色沉淀 沉淀不溶 目的 制备氨气 NaHCO3 化学平衡的
→ → → 速率的影响 的溶
Na2CO3 影响
解 说明试样已变质 解度
→
除去粗盐中含有的硫酸钙杂质 9 答案 C 向体积和浓度均相同的 酸性溶液中加入
B. . KMnO4
溶解 足量碳酸钠溶液 足量氯化钡溶液 过滤 体积相同而浓度不同的 溶液 观察 酸性溶液
粗 盐 H2C2O4 , KMnO4
→ → → → 褪色快慢 可探究浓度对化学反应速率的影响 项能达到目
滤液中滴加盐酸 蒸发结晶 , ,A
精盐 的 实验室可用加热 和 的方法来制备 加
检验某溶液中是 → 否含有 → 2+ 热 ; 时试管口需略向下 N 倾 H4 斜 Cl 项 Ca 能 (O 达 H) 到 2 目的 根据 NH3, 和
C.
滴加硫氰化钾溶液
Fe
滴加氯水 的溶解度和图示
,
蒸
B
馏水的体积
;
固体质
Na
量
HC
可
O3
知
试样 溶液颜色无变化 溶液变
→ →
Na2CO3 、 ,
和 均未完全溶解 故通过该实验无法比较室
红色
→
溶液中含有
Fe
2+ N
温
a
下
HCO3 Na
和
2CO3
的溶解度
,
项不能达到目的 根据图
证明酸性条件下 的氧化性比 强
D. H2O2 I2 示装置 NaH 处 C 于 O3 冷水 N 和 a2 热 CO 水 3 中的烧瓶 , 中 C 气体颜色不同 可 ; 探究温
过氧化氢溶液 稀硝酸 淀粉
溶液 30% 、 溶液变蓝色 氧化 , ,
度对化学平衡的影响 项能达到目的
NaI → → →
性 ,D 。
温馨提示 选项 能达到相应实验目的的关键是 不
7 答案
:H2O
C
2>I2
在酸性条件下可以被 - 氧化为 能过量 若 不能保 A 证 完全反应 则溶液颜色 K 不 M 能 nO 完 4 全
.
不正 确 过 量
Ba
的
SO3
2+无法除去 不正确
NO3
2+可被氧
Ba
化
SO
为
4,
褪去
, KMnO4 ,
A ; Ba ,B ;Fe 。
3+ 正确 稀硝酸也能氧化 - 不正确
Fe ,C ; I ,D 。 二、选择题 每题 分 共 分 每小题有一个或两个选项正确
规律方法 粗盐提纯时 除杂试剂 应在 之前加 ( 6 , 18 , )
, BaCl2 Na2CO3 10(2020届山东德州期中,13)碘循环工艺不仅能吸收 降
入 过滤之后加盐酸调节溶液的 . SO2
, pH。 低环境污染 同时又能制得氢气 具体流程如下
8(2019安徽合肥调研,10)用如图所示的装置进行实验 夹持 , , :
. (
仪器略去 必要时可加热 其中 中分别盛有试剂
, ), a、b、c 1、2、
能达到相应实验目的的是
3, ( )
选项 试剂 试剂 试剂 实验目的 装置
1 2 3 下列说法正确的是
除 去 ( )
浓盐酸 饱和 溶液 Cl2 分离器中的物质分离操作为过滤
A MnO2 NaCl 中的 A.
HCl 反应器中 控制温度为 温度过低反应速率慢
B. , 20~100 ℃, ,
验证 温度过高水汽化且增大碘的流失 反应速率也慢
浓 片 淀粉溶液 NO2 ,
B HNO3 Cu KI- 的氧化性 该工艺中 和 的相互转化体现了 碘循环
C. I2 HI “ ”
碘循环工艺的总反应为
验证 中是
稀硫酸 溶液 澄清石灰水 X D. 2SO2 + 4H2O+I2 H2 +
C X 否有 CO 2 3 - 10 答 2H 案 2SO4 B + C 2HI 与 均易溶于水 因此分离操作不能
酸性 验证 具 . H2SO4 HI ,
硫酸 KMnO4 SO2 用过滤 项错误 整个反应可表示为
D 70% Na2SO3 溶液 有漂白性 ,A ; SO2 +2H2O
项错误
H2SO4+H2,D 。
8 答案 A 和浓盐酸加热制取氯气 由于浓盐酸具有 解题思维 快速浏览框图 了解总的设计思路 然后根据选
. MnO2 , , ,
挥发性 故制得的氯气中含有 通过饱和食盐水可以除去 项信息进行分析
, HCl, 。
项正确 铜和浓硝酸反应生成 由于浓硝酸具有挥 11(2020届5·3原创卷2,15)铋酸钠 是土黄色或棕
HCl,A ; NO2, . (NaBiO3)
发性 故制得的 中含有 也能将 氧化为 色无定形粉末 不溶于冷水 在热水中分解有气泡产生 其悬
, NO2 HNO3,HNO3 KI I2, , , 。
从而对验证
NO2
的氧化性产生干扰
,B
项错误
;
能使澄清石灰 浊液在酸性介质中是强氧化剂
,
可将
Mn
2+氧化为高锰酸根离
专题二十 实验方案的设计与评价 385
子 可利用过氧化钠在熔融的状态下 氧化氧化铋
+ 3+
。 , (Bi2O3) B.Fe2O3+6H 2Fe +3H2O
制备铋酸钠 下列说法错误的是
。 ( ) C.2Fe
3+
+S
2-
2Fe
2+
+S↓
铋酸钠可与盐酸酸化的硫酸锰反应制得高锰酸根离子
3+ 2+
A. D.2Fe +Fe3Fe
铋酸钠在热水中分解生成 按上图连接好装置 经检验气密性良好后加入相应的药品 打
B. Bi2O5 (3) , ,
上述用过氧化钠制备铋酸钠的同时有 生成 开 关闭 装置 中有气体产生 该气体的作用是
C. Na2O K1、K2, K3, B ,
上述用过氧化钠制备铋酸钠需在无 无 的环境中 反应一段时间
D. H2O、 CO2 。
进行 后 打开 关闭 和 装置 中的溶液会流入装置
, K3, K1 K2。 B A,
11 答案 AB 铋酸钠在酸性介质中具有强氧化性 可被溶液 其原因是
. ,
中的氯离子还原 因此不能用盐酸酸化 项错误 铋酸钠在
, ,A ; 。
热水中分解有气泡产生 该气体只能是氧气 为氧化产物 则 按上图所示装置制备硫酸亚铁铵晶体的安全隐患是
, , , (4)
还原产物为 项错误 根据原子守恒和得失电子守恒
Bi2O3,B ;
判断 用过氧化钠制备铋酸钠的反应中一定有 生成 反
, Na2O , 。
应的化学方程式为 项 根据下表相关物质的溶解度判断 从装置 中分离出硫酸亚
2Na2O2+Bi2O3 2NaBiO3+Na2O,C (5) , A
正确 因过氧化钠很容易与 反应 使铋酸钠产率降 铁铵晶体 需采用的操作有 洗涤 干燥
; H2O、CO2 , , 、 、 、 。
低 所以用过氧化钠制备铋酸钠需在无 无 的环境 三种盐的溶解度 单位为
, H2O、 CO2 ( g/100gH2O)
中进行 项正确
,D 。 温度
12(2020届山东临沂质检,15)某兴趣小组采用 废易拉 /℃ FeSO4 (NH4)2SO4 FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O
. 10.0 g
罐 含 等 制备明矾固体产品 实验方案 10 20.0 73 17.2
( Al97.2%、Fe 1.3% ) ,
如下 20 26.5 75.4 21.6
。
废 含 3+ 沉淀 30 32.9 78 28.1
易 稀硫酸 Al 、 → a
拉 罐 微热 , 过滤→F F e e 2 3 + + 、 溶液② 调节 ①H pH 2O2 =3.7 → 滤液 Na 过 H 滤 CO → 3 沉淀 b 稀 K H 2S 2 O SO 4 → 4 明 矾 13 . (2 答 ) 除 案 去 H (1 2S ) 分 等 液 杂 漏 质 斗 气体 ABD
已知 明矾的化学式为 其摩尔质量为 排出装置中的空气 防止 2+被 氧化 装置 中产生的
: KAl(SO4)2·12H2O, (3)
不能排出 导致装置
,
中压
F
强
e
变大
O2 B
474 g·mol
-1
。
H2 , B
产生的 直接排入空气 若达到爆炸极限 遇明火会发生
下列叙述错误的是
( )
(4) H2 , ,
爆炸
合理处理废易拉罐有利于环境保护和资源再利用
A.
降温结晶 过滤
沉淀 为 沉淀 为
(5)
B. a Fe(OH)3, b Al2(CO3)3 解析 铁屑中含有 等杂质 则装置 的作用是吸收硫
上述流程中的 可用 代替
(2) FeS , C
C. NaHCO3 NaHSO4
化氢气体等 防止污染空气 铁屑中含有 与硫酸发生反应
最终得到 产品 则明矾的产率约为
D. 142.2 g , 83.3%
, ; Fe2O3, ,
12 答案 BC 采用废易拉罐制备明矾 有利于环境保护和资 反应后产生的 3+与 也可以发生氧化还原反应 所以
. , Fe Fe , A、B、D
源再利用
,A
项正确
;
向滤液中加入
NaHCO3,
滤液中的
Al
3+会 项
出
正
空
确
气
。
防
(
止
3)
亚
亚
铁
铁
离
离
子
子
被
能
氧
被
化
空气
反
中
应
的
一
氧
段
气
时
氧
间
化
后
,
打
所
开
以要用
关
氢
闭
气排
与 HCO - 3 发生相互促进的水解反应生成 Al(OH)3 沉淀 , 所以 和 装 , 置 中产生的 不 ; 能排出 导致装置 , 中压 K 强 3, 变大 K 装 1
不能用 代替 项错误 废易拉罐
NaHSO4 NaHCO3,B、C ;10.0 g 置
K2
中
,
的溶
B
液会流入装置
H2
按
,
题图所示装
B
置制备硫酸亚
,
铁
中含有 所以m n 则 B A。 (4)
Al 97.2%, (Al)= 9.72 g, (Al)= 0.36 mol, 铵晶体的安全隐患是产生的 直接排入空气 若达到爆炸极限
n [KAl(SO4)2·12H2O]=0.36 mol, m [KAl(SO4)2·12H2O]= 遇明火会发生爆炸 根据 H 表 2 中的数据可知 , 硫酸亚铁 硫酸 ,
170.64g, ω ( 明矾 )= 142.2 ×100%≈83.3%,D 项正确 。 铵 硫酸亚铁铵三种 。 物 ( 质 5) 中 相同温度下 硫酸亚 , 铁铵的溶解 、 度最
170.64 、 , ,
小 所以硫酸亚铁铵先析出 从溶液中析出的硫酸亚铁铵晶体表
三、非选择题 共 分 , ,
( 28 ) 面有硫酸 水等杂质 需要除杂 干燥 所以从装置 中分离出硫
13(2019河北唐山一模,26) 分 硫酸亚铁在空气中易被氧化 、 , 、 , A
. (14 ) , 酸亚铁铵晶体 需采用的操作有降温结晶 过滤 洗涤 干燥
与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵 化学式为 , 、 、 、 。
[ FeSO4·(NH4)2SO4· 14(2018湖北武汉调研,26) 分 某同学在实验室进行铁盐与亚
后就不易被氧化 模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验 . (14 )
6H2O] 。 铁盐相互转化的实验
装置如下图所示 请回答下列问题 :
。 : 实验 将 3+转化为 2+
Ⅰ: Fe Fe
3+与铜粉发生反应的离子方程式为
(1)Fe
仪器 的名称是
(1) a 。 。
铁屑中常含有 等杂质 则装置 的作用是 探究白色沉淀产生的原因 请填写实验方案
(2) Fe2O3、FeS , C (2) , :
装置 中发生反应的离子方程式 查阅资料
, B :
可能是 填序号 -的化学性质与 -相似
( )。 ⅰ.SCN I ;
+ 2+ 2+ -
A.Fe+2H Fe +H2↑ ⅱ.2Cu +4I 2CuI↓+I2。
386 5年高考3年模拟 A版(教师用书)
实验方案 现象 结论
步骤 取
1: 4mL mol/L CuSO4
溶液 , 向 溶液 其中滴加 3 滴 0.1mol/L 产生白色沉淀 CuSO4 与 KSCN 反 14 . 答 案 (1 )2 Fe 。 3+ +Cu2Fe 2+ +Cu 2+
KSCN 应产生了白色 取 溶液 向其中滴加 滴
步骤 沉淀
(2)0.1 4
溶
mL
液
0.2 mol/L FeSO4 , 3
2: 无明显现象 0.1mol/LKSCN
2+ -
2Cu +4SCN 2CuSCN↓+(SCN)2
2+与 -反应的离子方程式为 (3)3Fe 2+ +4H + +NO - 3 3Fe 3+ +NO↑+2H2O
Cu SCN 慢
(4)①
。 取反应后的黄色溶液于试管中 向其中加入几滴
实验 将 2+转化为 3+ ② , K3[Fe(CN)6]
Ⅱ: Fe Fe 溶液 无明显变化 说明反应是不可逆反应
实验方案 现象 , , Ⅰ
2+被硝酸氧化为 3+ 导致溶液中 2+浓度降低 平衡 2+
③Fe Fe , Fe , Fe +
向
3mL0.1mol/LFeSO4
溶液中加 溶液变为棕色
,
放置一段时间
NO [Fe(NO)]
2+逆向移动
,
最终
[Fe(NO)]
2+完全转化为
入 1mL8mol/L 硝酸 后 , 棕色消失 , 溶液变为黄色 Fe 3+ , 溶液由棕色变为黄色
探究上述现象出现的原因 解析 3+与铜粉发生反应生成 2+与 2+ 离子方程式为
(1)Fe Cu Fe ,
:
查阅资料 2+ 2+ 棕色 2Fe 3+ +Cu2Fe 2+ +Cu 2+ 。
用离子 :F 方 e 程 + 式 NO 解 释 [F 产 e( 生 NO 的 ) 原 ] 因 ( ) (2) 由反应 2Fe 3+ +Cu2Fe 2+ +Cu 2+可知 , 实验 Ⅰ 所得溶液中 Fe 2+
(3) NO : 浓度为 2+浓度为 故探究白色沉淀产生的
0.2mol/L,Cu 0.1mol/L,
。 原因时 应分别向 溶液
从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行
(4)
, 4mL0.1mol/LCuSO4 、4mL0.2mol/LFe⁃
分析 溶液中滴加 滴 溶液 由信息 可知 2+
:
SO4 3 0.1mol/LKSCN 。 ⅰ、ⅱ ,Cu
反应
Ⅰ:Fe
2+与
HNO3
反应
;
与
SCN
-反应的离子方程式为
2Cu
2+
+4SCN
-
2CuSCN↓+
反应
Ⅱ:Fe
2+与
NO
反应
。
(SCN)2。
依据实验现象 甲认为反应的速率比反应 填 快 2+具有还原性 酸性条件下 -具有强氧化性 二者发生氧
① , Ⅰ Ⅱ ( “ ” (3)Fe , NO3 ,
或 慢 化还原反应可生成 离子方程式为 2+ + -
“ ”)。 NO, 3Fe +4H +NO3
乙认为反应是一个不可逆反应 并通过实验证明其猜测正 3+
② Ⅰ , 3Fe +NO↑+2H2O。
确 乙设计的实验方案是 由实验现象可知 反应的速率比反应 慢
, (4)① , Ⅰ Ⅱ ;
反应中硝酸过量 可通过检验反应后的溶液中是否含有 2+来
② , Fe
确定该反应是否为可逆反应
。 。
请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因
③ :