文档文本内容
化学反应速率与平衡
模块1
化学反应速率
3
模块2
影响化学反应速率的因素
6
模块3
化学平衡及判断方法
9
化学反应原理专项训练
模块1
精讲精练
17
甲烷和烷烃
模块1
甲烷
27
模块2
烷烃
31
乙烯和苯
模块1
乙烯
41
模块2
苯
46
目录
Contents
烃综合和同分异构体
模块1
烃综合
57
模块2
同分异构体
60
乙醇和乙酸
模块1
乙醇
69
模块2
乙酸
75
有机化学专题训练
模块1
精讲精练
85
讲化学与自然资源
模块1
金属资源的开发利用
97
模块2
海水资源的开发利用
100
期末复习
模块1
精讲精练
109
第8 讲
化学反应速率与
平衡
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3
8
1
模块
1
化学反应速率
知识凝炼
一、概述
1
定义与表示方法
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的
或生成
物浓度的
来表示。
2
常用单位间的转换
3
特点
(1) 无论是反应物浓度的减小量还是生成物的增加量，计算时均取
，所以用|∆c| 来表示；
(2) 计算出的速率指的是一段时间内的平均化学反应速率，而不是瞬时速率。
(3) 不用固体或者纯液体来表示化学反应速率。原因为：
(4) 同一化学反应，用不同的物质来表示速率时，其数值可能
，但是意义
。所以在表示一
个化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质。
二、化学反应速率的计算
1
基本公式法
根据定义式
进行计算
2
比例关系法
在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值之比等于各物质的化学计量数之比。
3
三行式法
在计算反应速率的题目时我们可以把这三个阶段（初始阶段、
和末尾阶段或平衡阶段）
列出，题目中的所有信息都一目了然了，我们称之为“三行式”。
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4
8
例如：3A(g) + 2B(g) = C(g)，反应起始时向1 L 的密闭容器中充入3mol A 和入2mol B，3min 后，A
的物质的量浓度是0.9mol/L，则各物质的反应速率可根据三段式求得
三、化学反应速率的比较与测定
1
化学反应速率的比较
(1) 单位的统一
(2) 物质的统一
2
化学反应速率的测定
(1) 定量测定法
需要测出反应物或生成物在一定时间内的浓度变化量(或一定体积的容器内的物质的量的变化)，再根据
公式进行计算。
(2) 定性描述法
可以根据一定时间内反应现象来进行描述快慢，例如气泡产生的快慢、溶液浑浊的
、
的
快慢、溶液褪色的快慢等。
精讲精练
例1
正确率：67%
化合物Bilirubin 在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物的浓度随反应时间的变化如图所示。计
算反应4 ∼8min 间的平均反应速率和推测反应16min 时反应物的浓度，结果应是( )
A. 2.5µ mol·L−1 ·min−1 和2.0µ mol·L−1
B. 2.5µ mol·L−1 ·min−1 和2.5µ mol·L−1
C. 3.0µ mol·L−1 ·min−1 和3.0µ mol·L−1
D. 5.0µ mol·L−1 ·min−1 和3.0µ mol·L−1
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5
8
达标检测1
NH3 和纯净的O2 在一定条件下发生反应：4NH3(g) + 3O2(g)⇌2N2(g) + 6H2O(g)，现向一容积不
变的2L 密闭容器中充入4 mol NH3 和3 mol O2，4 min 后达到平衡，测得生成的H2O(g) 占混合气体体
积的40%，则下列说法不正确的是(假设反应前后温度保持不变) ( )
A. 平衡时压强是起始压强的15/14 倍
B. 平衡时NH3 的浓度为1 mol/L
C. 该过程中v(O2) = 0.225 mol/(L·min)
D. 达平衡时消耗O2 1.5 mol
例2
正确率：85%
已知反应2X(g)+Y(g) ⇌2Z(g)，某研究小组将4mol X 和2mol Y 置于一容积不变的密闭容器中，测定
不同时间段内X 的转化率，得到的数据如下表，下列判断正确的是( )
A. 随着反应的进行，混合气体的密度不断增大
B. 反应在5.5min 时，v正(X) = v逆(Z)
C. 6min 时，容器中剩余1.4molY
D. 其他条件不变，将X 的物质的量改为10mol，则可得4molZ
达标检测2
正确率：88%
将5molA 和4molB 充入0.4L 密闭容器中发生2A(g)+B(g) ⇌mD(g)+E(g)，经过5min 后达到化学平
衡，此时测得D 为2mol。又知5min 内用E 表示的平均反应速率为0.5mol·L−1 ·min−1，下列结论正确的
是( )
A. m 值为1
B. B 的转化率为25%
C. 平衡时混合物总物质的量为8mol
D. 5min 内用A 表示的平均反应速率为0.4mol·L−1 ·min−1
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6
8
2
模块
2
影响化学反应速率的因素
知识凝炼
一、内因(决定因素)
化学反应速率主要由参加反应的物质
决定。
二、外因(影响因素)
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7
8
请填写下列空白：
(1) 若通过改变容器的体积来改变压强，
①压缩体积，压强
，气体反应物浓度
，反应速率
；
②扩大体积，压强
，气体反应物浓度
，反应速率
；
(2) 若通过充入气体来改变压强：
①若容器恒容
a. 充入气体反应物，压强
，气体反应物浓度
，反应速率
；
b. 充入惰性气体，压强
，气体反应物浓度
，反应速率
；
②若容器恒压
充入惰性气体，容器体积
，气体反应物浓度
，反应速率
。
精讲精练
达标检测3
正确率：64%
反应C(s) + H2O(g) ⇌CO(g) + H2(g) 在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率
几乎无影响的是( )
①增加C 的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入He 使体系压强增大
④保持压强不变，充入He 使容器体积变大
A. ①④
B. ②③
C. ①③
D. ②④
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8
达标检测4
正确率：70%
硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3 + H2SO4 === Na2SO4 + SO2 + S ↓+H2O，下列
各组实验中最先出现浑浊的是( )
例3
正确率：76%
H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得70◦C 时不同条件下H2O2 浓度随时间的变化如图所示。下
列说法正确的是( )
A. 图甲表明，其他条件相同时，H2O2 浓度越小，其分解速率越快
B. 图乙表明，其他条件相同时，溶液pH 越小，H2O2 分解速率越快
C. 图丙表明，少量Mn2+ 存在时，溶液碱性越强，H2O2 分解速率越快
D. 图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+ 对H2O2 分解速率的影响大
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8
3
模块
3
化学平衡及判断方法
知识凝炼
一、可逆反应
1
定义
同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。我们把从左向右
的反应称为“正反应”，从右向左的反应称为“逆反应”。
2
常见的可逆反应
，
，
等
3
特点
(1) 正逆反应在
条件下能
进行。
(2) 在反应体系中，与化学反应有关的各种物质
。
二、化学平衡状态
（1）可逆反应在进行之初，反应物的浓度
而生成物的浓度
，此时v正
v逆；
（2）随着反应的进行，反应物的浓度逐渐
，生成物的浓度逐渐
，v正
，v逆
；
（3）当进行到一定程度时，v正
v逆，反应物的浓度和生成物的浓度不再变化，达到一种表面静止的
状态，这种状态就是化学平衡状态。
1
化学平衡定义
在一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度，此时正反应速率和逆反应速率相等，体系中反应混合
物的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态，达到化学平衡状态就达到了可逆反应的最大限度。
2
化学平衡的实质：
v正= v逆
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3
化学平衡的特征
(1) 逆：
（前提条件）
(2) 等：v正= v逆
(3) 动：
，动态平衡
(4) 定：外界条件一定，各成分百分含量一定，但不一定相等（外在表现）
(5) 变：外界条件改变，平衡被破坏，发生移动而建立新的平衡
4
判断达到化学平衡的标志
(1) 直接判断法（以合成氨反应为例）
①根据v正= v逆
以同一物质判断：
，
以不同物质判断：
，
。
以化学键判断：
，
。
②根据体系中各物质的含量保持不变
混合气体中各组分的
、
，有颜色的物质参与的可逆反应，体系
不再
随时间变化而变化的状态。
(2) 间接判断法
①全部是气体参加的体积可变反应，体系的
不再随时间的变化而变化。
②全部是气体参加的体积可变反应，体系的
不再随时间的变化而变化。
③全部是气体参加的体积可变的反应，或者除了气体还有固体参与的体积不变的反应，体系中气体
不再发生改变的状态。
(1) 对于在恒温恒容密闭容器中进行的可逆反应3H2 +N2
催化剂
⇌
高温高压2NH3，当容器中的N2、H2 和NH3
的浓度之比为1 : 3 : 2 时，能否说明反应到达平衡了？
(2) 对于在恒温恒容密闭容器中进行的可逆反应H2 + I2
催化剂
⇌
2HI，当体系的总压强不变时，能否说
明反应到达平衡了？体系中气体的平均相对分子质量不变呢？体系中气体的平均密度不变呢？
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8
精讲精练
例4
在一定温度下，某固定体积的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)+H2O(g) ⇌CO(g) +H2(g)。下列叙
述中不能说明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是( )
A. 体系的压强不再发生变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. 生成nmol CO 的同时生成nmol H2
D. 1mol H-H 键断裂的同时断裂2mol H-O 键
达标检测5
正确率：81%
一定温度下，一定体积的容器中发生反应：A(s)+3B(g) ⇌2C(g)+2D(g)，下列描述中能说明该反应达到
平衡的是( )
①A 的质量不发生变化
②单位时间内生成amol A，同时消耗2amol C
③容器中的压强不再变化
④混合气体的密度不再变化
⑤n(A) : n(B) : n(C) : n(D) = 1 : 3 : 2 : 2
⑥B 的浓度不变
A. ②③⑤⑥
B. ①③④⑥
C. ②④⑤
D. ②③④
例5
正确率：66%
一定温度下，在固定容积的容器中，可逆反应mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g)，当m、n、p、q 为任意正整数
时，下列状态：①体系的压强不再发生变化；②体系的密度不再发生变化；③各组分的物质的量浓度不
再改变；④各组分的物质的量分数不再改变；⑤反应速率v(A) : v(B) : v(C) : v(D) = m : n : p : q。其中能
说明反应肯定已达到平衡状态的是( )
A. 只有③④
B. ②③④
C. ①②③④
D. ①②③④⑤
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直击高考
考题
2019 海南卷
由γ−羟基丁酸生成γ−丁内酯的反应如下：
在298K 下，γ−羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180mol·L−1，测得γ−丁内酯的浓度随时间变化的数
据如表所示。回答下列问题：
（1）该反应在50 ∼80min 内的平均反应速率为
mol·L−1 ·min−1。
（2）120min 时γ−羟基丁酸的转化率为
。
（3）298K 时该反应的平衡常数K =
。
（4）为提高γ−羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是
。
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13
8
答案（1）0.0007
（2）50%
（3）11
4
（4）γ−丁内酯移走
解析（1）解：在50 ∼80min 内v (γ−丁内酯)= 0.071−0.050
30
mol/(L·min) = 0.0007mol/(L·min)，
故答案为：0.0007。
（2）解：120min 时γ−丁内酯浓度为0.090mol/L，根据方程式知，120min 内消耗γ−羟基丁酸的物质的量
浓度为0.090mol/L，120min 时γ−羟基丁酸的转化率=
∆c
c(初始) ×100% = 0.090mol/L
0.180mol/L ×100% = 50%，
故答案为：50%。
（3）解：时间无限延长时，γ−丁内酯的浓度均为0.132mol · L−1，说明达到平衡时，γ−丁内酯的浓度为
0.132mol·L−1 。
可逆反应
开始(mol/L)0.180 0
反应(mol/L)0.132 0.132
平衡(mol/L)0.048 0.132
化学平衡常数K =
c(γ−丁内酯)
c(γ−羟基丁酸) = 0.132
0.048 = 11
4 ，
故答案为：11
4 。
（4）解：为提高γ−羟基丁酸的平衡转化率，除适当控制反应温度外，还可以通过减小生成物浓度实现，
所以可以通过将γ−丁内酯移走实现，
故答案为：γ−丁内酯移走。
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随堂测试
测试1 恒温条件下，可逆反应：2NO2(g) ⇌2NO(g) + O2(g) 在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标
志的是( )
①单位时间内生成nmol O2 的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2 的同时生成2nmol NO
③用NO2、NO、O2 表示的反应速率的比为2:2:1 的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦
B. ②③⑤⑦
C. ①③④⑤
D. 全部
测试2 某温度下的恒容密闭容器中，进行可逆反应：A(s)+2B(g) ⇌C(g)+D(g)，当下列物理量不发生变化时：①
混合气体的密度②容器内气体的压强③混合气体的平均相对分子质量④B 的物质的量浓度则能表
明该反应一定已达到平衡状态的是( )
A. 只有④
B. ②③
C. ②③④
D. ①③④
测试3 一定温度下，在2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述
正确的是( )
A. 反应开始到10s，用Z 表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B. 反应开始到10s，X 的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C. 达平衡时Y 的物质的量分数约为9.5%
D. 反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) ⇌Z(g)
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8
课堂总结
第9 讲
化学反应原理专
项训练
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9
1
模块
1
精讲精练
精讲精练
例1
正确率：52%
根据下面的信息，下列叙述正确的是( )
A. 2 mol H2(g) 跟1 mol O2(g) 反应生成2 mol H2O(g) 吸收能量为490kJ
B. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C. 1 mol H2(g) 跟0.5mol O2(g) 反应生成1 mol H2O(l) 释放能量为245kJ
D. 2 mol H2O(g) 的能量比2 mol H2(g) 与1 mol O2(g) 的能量之和低
例2
H2 能在Cl2 中燃烧生成HCl，HCl 也能在一定条件下分解为H2 和Cl2。下图为H2、Cl2 和HCl 三者相
互转化的微观过程示意图，下列说法正确的是( )
A. 过程1 吸热
B. 过程2 吸热
C. 过程3 吸热
D. 过程4 放热
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例3
下列变化中属于吸热反应的是( )
①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应
生成熟石灰
A. ①④
B. ②③
C. ①④⑤
D. ②④
例4
正确率：70%
已知2mol H2 完全燃烧生成水蒸气放出热量484kJ，且1mol H-H 键断裂时吸收热量为436kJ，1mol O=O
键断裂时吸收热量为496kJ，则水蒸气中1mol H-O 键形成时放出热量( )
A. 354kJ
B. 463kJ
C. 926kJ
D. 1852kJ
达标检测1
下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98% 的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B. 100mL2mol/L 的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C. SO2 的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D. 汽车尾气中的NO 和CO 反应转化为无害的N2 和CO2，减小压强，反应速率减慢
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例5
反应A+3B ⇌2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：
(1) v(A)= 0.03mol/(L·s)
(2) v(B)= 3.6mol/(L·min)
(3) v(C)= 0.04mol/(L·s)
(4) v(D)= 2.7mol/(L·min)，则该反应速率的快慢顺序为( )
A. (2)>(4)>(3)>(1)
B. (1)>(4)>(2)=(3)
C. (4)>(3)=(2)>(1)
D. (2)>(3)=(4)>(1)
例6
某研究小组设计了如下实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。
（1）实验I 的作用是
。
（2）实验III 中反应的化学方程式为
。
（3）根据实验I ∼III 中现象的不同，可以得出的结论是：
①使用合适的催化剂，可提高双氧水分解的反应速率；
②
。
（4）在一定温度下，10mL0.40mol/LH2O2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2 的体积(已折算为
标准状况) 如下表所示：
在0 ∼6min 内，以H2O2 的浓度变化表示的反应速率为v(H2O2) =
mol/(L · min)。(计算结
果精确到0.001)
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达标检测2
正确率：70%
一定温度下，对可逆反应A(g)+2B(g) ⇌3C(g) 的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是( )
A. C 的生成速率与C 的分解速率相等
B. 单位时间内消耗amolA，同时生成3amolC
C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
例7
下图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C 三种气体物质的量浓度随时间变化的情况，
试回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为
。
（2）0 ∼t1s 内B 气体的平均反应速率为
。
（3）反应结束时，A 的转化率为
。
（4）关于该反应的说法正确的是( )
A. 到达t1 时刻该反应已停止
B. 在t1 时刻之前B 气体的消耗速率大于它的生成速率
C. 在t1 时刻C 气体的正反应速率等于逆反应速率
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9
达标检测3
将4molA 气体和2molB 气体在2L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g) + B(g) ⇌
2C(g)。若经2s 后测得C 的浓度为0.6mol·L−1，现有下列几种说法：
①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3mol·L−1 ·s−1
②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6mol·L−1 ·s−1
③2s 时物质A 的转化率为70%
④2s 时物质B 的浓度为0.7mol·L−1
其中正确的是( )
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ③④
例8
正确率：62%
在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g) ⇌2C(g)，反应达到平衡时，若混合
气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为( )
A. 40%
B. 50%
C. 60%
D. 70%
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例9
某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。
（1）a 和b 用导线连接，Fe 电极的电极反应式为：
，Cu 电极发生
反应，溶液
中SO2−
4
移向
(填“Cu”或“Fe”) 极。
（2）无论a 和b 是否连接，Fe 片均被腐蚀。若转移了0.4mol 电子，则理论上，Fe 片质量减轻
g。
例10 某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图1 装置。
图1
图2
（1）设计一个实验方案，使如图装置中的铁棒上析出铜，而铁不溶解(作图表示)。
（2）依据Ba(OH)2 ·8H2O 与NH4Cl 晶体的反应原理设计原电池，你认为是否可行？理由是
。
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9
例11 汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时其电池反应为：PbO2 +Pb+2H2SO4 === 2PbSO4 +2H2O。根据此
反应判断，下列叙述中正确的是( )
A. Pb 是正极，充电时该电极连接电源的正极
B. PbO2 得电子，被氧化
C. 负极反应是Pb+SO2−
4 −2e−=== PbSO4
D. 电池放电时，溶液酸性增强、密度减小
达标检测4
有一种燃料电池，所用燃料为H2 和空气，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应式为2H2+O2
=== 2H2O，负极反应为H2+CO3
2--2e- === H2O+CO2. 该电池放电时，下列说法中正确的( )
A. 正极反应为2H2O+O2+4e- === 4OH-
B. CO3
2- 向负极移动
C. 电子由正极经外电路流向负极
D. 电池中CO3
2- 的物质的量将逐渐减少
例12
正确率：60%
一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH 溶液中，然后分别向两极通乙烷(C2H6) 和氧气，其
电极反应式为：C2H6 +18OH−−14e−=== 2CO2−
3 +12H2O，2H2O+O2 +4e−=== 4OH−，有关此电池的
推断不正确的是( )
A. 正极发生还原反应
B. 正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2 : 9
C. 溶液中的K+ 向正极移动
D. 电池工作过程中，溶液的pH 逐渐减小
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例13 30◦C 时，利用下图装置进行实验，结果记录如下表所示:
下列说法不正确的是( )
A. II 中Al 为负极，其电极反应是:Al−3e−=== Al3+
B. III 中的现象说明Fe 和Al 表面形成致密的氧化膜，阻止了电极反应的进行
C. IV 中Fe 为负极，发生了氧化反应
D. 上述实验表明: 相同条件下，Fe 在浓HNO3 中更稳定，Al 在浓H2SO4 中更稳定
例14 某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定CO 的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇
−氧化钠，其中O2−可以在固体介质NASICON 中自由移动。下列说法.不.正.确的是( )
A. 工作时电极b 做正极，O2−由电极b 流向电极a
B. 负极的电极反应式为CO+O2−−2e−=== CO2
C. 当传感器中通过2×10−3mol 电子时，说明通过的尾气中含有22.4mLCO
D. 传感器中通过的电流越大，尾气中CO 的含量越高
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课堂总结
第10 讲
甲烷和烷烃
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10
1
模块
1
甲烷
知识凝炼
一、甲烷的结构
分子式：
，电子式：
，结构式：
空间结构：四个
键完全相同，形成“
”的空间结构，碳原子位于正四面体的中
心，C−H 键之间的夹角均为
。
(1) 怎样通过甲烷的结构特点证明甲烷的空间结构是正四面体而不是平面正方形？
二、甲烷的物理性质
味、色、态：
、
。
水溶性及密度：
，
。
三、甲烷的化学性质
1
燃烧——氧化反应
①甲烷燃烧时的现象为淡蓝色火焰，点燃前
；
②书写有机反应时一般使用“
”连接。
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10
2
取代反应
反应方程式如下：
（一氯代物的生成）
；
（二氯代物的生成）
；
（三氯代物的生成）
；
（四氯化碳的生成）
。
反应特点小结：
（1）反应中各步氯代反应
，一氯至四氯甲烷均存在。所以这个过程体现了有机反应的
复杂性，以及产物的多样性。
（2）生成的有机物中只有
为气体，其它都为无色
。CHCl3 又名氯仿，
CCl4 又名四氯化碳，CH2Cl2、CHCl3 和CCl4 是重要的有机溶剂。
（3）过程中1mol 甲烷每被取代1mol 氢原子，消耗
氯气，生成
氯化氢
有机物分子里的
被其他原子或原子团所
的反应叫做取代反应。
(2) 如果甲烷是平面正方形结构，CH2Cl2 有几种不同的结构？如果甲烷是正四面体结构，CH2Cl2 有几种不
同的结构？
(3) 若甲烷和氯气按1 : 1 混合，则产物有哪些？含量最多的产物是什么？
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29
10
精讲精练
例1
正确率：82%
某有机物(如图) 是甲烷被苯基取代的产物，下列说法错误的是( )
A. 分子式为C25H20
B. 不能与酸性高锰酸钾溶液反应
C. 所有碳原子一定在一个平面上
D. 燃烧时火焰明亮并有大量黑烟
达标检测1
正确率：73%
已知某种有机物的化学式为C4H4，分子结构如图所示，若将该有机物与适量氯气混合后光照，则生成氯
代产物的种类最多有( ) 种
A. 2
B. 4
C. 5
D. 6
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10
例2
某课外兴趣小组利用如图装置探究甲烷与氯气的反应，根据题意，回答下列问题：
（1）反应前，量筒内CH4 与Cl2 的体积比为1 : 4，向量筒中充入100mLCH4、Cl2 的混合气体的方法是
。
（2）CH4 与Cl2 发生反应的条件是
；若用日光直射，可能会引起
。
（3）实验中可观察到的实验现象有：量筒内壁上出现油状液滴，饱和食盐水中有少量固体析出，
，
。
（4）现将甲烷和氯气按上述方法(体积比为1 : 4) 收集后充入U 形管中，如图所示，U 形管的左端被水和
胶塞封闭，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放在有光的地
方，让混合气体缓慢地反应一段时间。
①经过几个小时的反应后，U 形管右端的玻璃管中水柱变化是
(填字母序号，下同)。
A. 升高
B. 降低
C. 不变
D. 无法确定
②U 形管左端的气柱变化可能是
。
A. 体积增大
B. 体积减小
C. 消失
D. 不变
③试解释U 形管右端的玻璃管中水柱变化的原因：
。
例3
科学家最近在−100◦C 的低温下合成了一种烃X，X 分子中所有氢原子的化学环境没有区别，其球棍模
型如图。下列说法中不正确的是( )
A. X 的分子式为C5H4
B. X 分子中有碳碳单键，也有碳碳双键
C. 该烃X 与等质量的甲烷相比，X 燃烧时消耗的氧气更多
D. X 分子中的氢原子分布在两个相互垂直的异面直线上
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10
2
模块
2
烷烃
知识凝炼
一、烷烃的结构与定义
观察下列有机物的结构式、分子模型，它们与甲烷的结构有何相似点？
相似点：
（1）这些分子中的碳原子之间只以
结合（2）碳原子剩余的价键全部跟
相结合。
这样的结合使每个碳原子的价键都得到充分利用，都达到“饱和”，这样的烃叫饱和烃，又叫烷烃。
(1) 如果某烷烃中有n 个碳原子，你能写出烷烃的分子通式吗？
(2) 在含有n 个碳原子的烷烃中，含有C-C 键的数目是多少？C-H 键的数目是多少？含有共价键的总数
目是多少？
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10
二、同系物与同分异构现象
1
同系物
结构
，在分子组成上相差一个或若干个
原子团的物质互称为同系物。
同系物之间性质关系：化学性质
，物理性质
2
同分异构现象
观察下列有机物的结构式、分子模型，它们之间结构有何相似点与不同点？
相同点：
；不同点：
化
合物具有相同的
，但具有
的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象
的化合物互称为同分异构体。
(3) 同分异构体中的“同”是什么含义？
“异”呢？
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33
10
三、烷烃的性质
1
物理性质
观察以下几种烷烃的一些基本性质，你能发现什么规律？
由分子构成的物质其物理性质主要由分子间
决定的，一般随碳原子数的增多而呈规律
性的变化。
(1) 熔沸点
烷烃的熔沸点随分子量的增加而
，互为同分异构体的分子，一般支链越多，沸点
。
(2) 状态
碳原子数为1−4 的烷烃为
，碳原子数为5−16 的烷烃一般为
，碳原子数在16 以上的
烷烃为
。
(3) 相对密度
烷烃的密度随分子量的增加，相对密度逐渐增大。但几乎所有的烷烃的密度均小于水。
2
化学性质
烷烃的化学性质和甲烷的类似，通常情况下烷烃的化学性质较稳定，很难与强酸、强碱、高锰酸钾等强氧化
剂反应。
(1) 燃烧反应
和甲烷类似，烷烃一般都可以在空气中发生燃烧。
烷烃燃烧通式：
(2) 取代反应
和甲烷类似，烷烃在
条件下，都能与氯气发生取代反应。
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10
四、烷烃的命名——习惯命名法
1
总体思路
用分子内所含的
命名为某“烷”。碳原子数的表示方法：
(1) 碳原子数在1−10 之间的，依次以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如CH4，CH3CH3，CH3CH2CH2CH3
分别称为甲烷，乙烷，丁烷；
(2) 碳原子数大于10 时，以汉字数字表示，如CH3(CH2)10CH3 称为十二烷。
2
烷烃同分异构体的差异
互为同分异构体的烷烃，一般在其命名前加“正”、
“异”、
“新”等字加以区分。如为了区别CH3CH2CH2CH2CH3、
和
，我们习惯把它们分别称为正戊烷(简称戊烷)、异戊烷和新戊烷。
精讲精练
达标检测2
正确率：71%
下列各组物质互为同系物的是( )
A. CH2=CHCH3 和CH2=CH2
B. CH2ClCH3 和CH2ClCH(CH3)CH2Cl
C. CH2=CH2 和
D. 12C 和14C
例4
正确率：70%
下列说法正确的是( )
A. 凡是分子组成相差一个或几个CH2 原子团的物质，彼此一定是同系物
B. 两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则二者一定是同分异构体
C. 相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
D. 组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体
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10
达标检测3
正确率：71%
下列有关烷烃的叙述中，正确的是( )
①在烷烃分子中，所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外，很多都能使酸性KMnO4 溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2 的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下，乙烷通入溴水中，可使溴水褪色
A. ①③⑤
B. ②③
C. ①④
D. ①②④
例5
正确率：72%
若1mol 某烷烃燃烧后，测得产物中含有m mol CO2 和n mol CO，则该烷烃分子中氢原子个数为( )
A. m+n
B. 2(m+n)
C. m−n+2
D. 2(n+m+1)
达标检测4
下列五种烃：①异戊烷、②新戊烷、③正戊烷、④丙烷、⑤丁烷，按它们的沸点由高到低的顺序
排列正确的是( )
A. ①>②>③>④>⑤
B. ②>③>⑤>④>①
C. ④>⑤>②>①>③
D. ③>①>②>⑤>④
例6
烷烃分子中的基团可能有四种：-CH3、-CH2-、
、
其数目分别用a、b、c、d 表示，对烷烃(除
甲烷外) 中存在的关系作讨论：
（1）下列说法正确的是( )
A. a 的数目与b 的数目的大小无关
B. c 增加1，a 就会增加3
C. d 增加1，a 就会增加2
D. b 增加1，a 就会增加2
（2）四种基团之间的关系为：a =
(用a、b、c、d 表示)
（3）若某烷烃分子中，b = c = d = 1，则满足此条件的该分子的结构可能有
种。
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10
直击高考
考题
2017 北京卷
正确率：81%
我国在CO2 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2 转化过程示意图如下：
下列说法不正确的是( )
A. 反应①的产物中含有水
B. 反应②中只有碳碳键生成
C. 汽油主要是C5 ∼C11 的烃类混合物
D. 图中a 的名称是2−甲基丁烷
答案
B
解析
A、从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为CO2+H2 === CO+H2O，则产物中含有水，故
A 正确；
B、反应②生成烃类物质，含有C-C 键、C-H 键，故B 错误；
C、汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是C5 ∼C11 的烃类混合物，故C 正确；
D、图中a 烃含有5 个C，且有一个甲基，应为2−甲基丁烷，故D 正确；
故选：B。
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10
随堂测试
测试1 下列物质中与CH4 互为同系物的是( )
A. C6H6
B. C3H4
C. C2H2
D. C5H12
测试2 下列说法中，错误的是( )
A. 甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，产物有4 种
B. 二氯甲烷只有一种结构是判定甲烷分子结构为正四面体的证据
C. 标准状况下，22.4L 的HF、新戊烷的分子个数均远大于NA
D. 几乎所有的烷烃的密度均小于水
测试3 下列说法正确的是( )
A. 两种烃相对分子质量相同，但结构不同，性质也不同，一定是同分异构体
B. 有机物和无机物之间不可能出现同分异构体
C. 两种有机物若互为同分异构体，则它们一定不互为同系物
D. 两种烃所含有碳元素的质量分数相同，一定互为同分异构体
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10
课堂总结
第11 讲
乙烯和苯
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11
1
模块
1
乙烯
知识凝炼
一、乙烯的获得与结构
1
乙烯的获得
从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料，而且可以获得大量的基本化工原料，所以石油被称为“工业的
血液”。乙烯是一种重要的工业原料，主要从石油中获得，所以通常将
作为衡量一个国
家石油化工发展水平的标志。
2
乙烯的结构
烯烃是指含有碳碳双键(
) 的碳氢化合物，属于不饱和烃。
二、乙烯的物理性质
色、味、态：
、
；
密度与水溶性：
，
。
三、乙烯的化学性质
1
氧化反应
(1) 乙烯在空气中燃烧
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11
乙烯在空气中燃烧，火焰
且伴有
，产物是水和二氧化碳。
。
(2) 乙烯被高锰酸钾氧化
将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，一段时间后高锰酸钾溶液
，这是因为乙烯被高锰酸钾氧化成
。
2
加成反应
有机物分子中双键(或三键) 两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成
反应。
(1) 与Br2 的加成
将乙烯通入溴水(或溴的四氯化碳溶液) 中，一段时间后溴水(或溴的四氯化碳溶液)
。
(1) 甲烷和乙烯都是无色的气体，如何鉴别？
(2) 甲烷中混有乙烯，如何除杂？
(3) 乙烯不但能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色，二者褪色原理相同吗？
(2) 与其它物质的加成
乙烯不但能与Br2 发生加成反应，还能与其它卤素单质(X2)、HX、H2O、H2 等发生加成反应。
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11
(3) 乙烷与Cl2 发生取代反应可以制得氯乙烷，乙烯与HCl 发生加成反应也能制得氯乙烷，工业
制备氯乙烷用哪种方法？为什么？
3
加聚反应
四、乙烯的制法
1
工业制法
乙烯是一种重要的基本化工原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。目前工业上获得乙
烯的主要途径是石油的裂解法，再经过净化和分离，就可以得到所需纯度的乙烯。
2
实验室制法
(1) 实验原理：CH3CH2OH
浓H2SO4
→
170◦C CH2=CH2 ↑+H2O
(2) 实验药品：
、
(3) 仪器装置
(4) 收集方法：
(5) 除杂净化
①所含杂质：乙烯中混有乙醇和H2O 以及CO2、SO2 (酒精炭化后，碳与浓硫酸反应) 等杂质；
②除杂试剂：
(6) 注意事项
①实验时浓硫酸需要加过量，通常酒精与浓硫酸的体积比为1 : 3
②酒精与浓硫酸混合方法：
③温度计的位置 ：
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11
④在混合液中加入几片碎瓷片防止
⑤应使温度迅速升至170◦C，防止
(7) 检验方法
将除杂后的气体通入到酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液中，若溶液褪色，证明生成了乙烯
五、乙烯的用途
重要的化工原料、植物生长调节剂、水果催熟剂等。
精讲精练
达标检测1
正确率：60%
若用乙烯和氯气在适当的条件下反应制取四氯乙烷，这一过程中所发生的反应类型及耗用氯气的总的
物质的量是（设乙烯为1mol，反应产物中的有机物只有四氯乙烷）( )
A. 取代，4mol Cl2
B. 加成、取代，3mol Cl2
C. 加成，2mol Cl2
D. 加成、取代，5mol Cl2
例1
正确率：64%
把1L 含乙烯和氢气的混合气体通过镍催化剂，使乙烯和氢气发生加成反应，完全反应后气体体积变为
yL(气体体积均在同温、同压下测定)。若乙烯在1L 混合气体中的体积分数为x%，则x 和y 的关系一定
不正确的是( )
A. y = 1×x%
B. y = 1−1×x%
C. y = 1−1×x% < 0.5
D. y = 1×x% = 0.5
达标检测2
正确率：44%
含有一个双键的烯烃和H2 加成后的产物结构如图，则该烯烃的结构可能有( ) 种
A. 8
B. 7
C. 6
D. 5
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11
例2
正确率：82%
合成导电高分子化合物PPV 的反应为：
下列说法正确的是( )
A. PPV 是聚苯乙烯
B. 该反应为加聚反应
C.
属于芳香烃
D. 1mol
最多可与5mol H2 发生反应
例3
为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯，将生
成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的
实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量浓硫酸的还原产物气体，由此
他提出必须先除去还原产物气体，再与溴水反应。请你回答下列问题：
（1）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体，它与溴水反应的化学方程式是
，在验证过程中必须全部除去，为此乙同学设计了如图所示的实验装置。
请回答：
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ
；Ⅱ
；Ⅲ
；Ⅳ
(选填序号)。
A. 品红溶液
B. NaOH 溶液
C. 浓硫酸
D. 酸性KMnO4 溶液
②乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是
。
（2）为验证乙烯与溴的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可将上述乙装置中除杂后的气体
通入溴水中，用pH 试纸测反应后溶液的酸碱性，你认为是否合理
(填合理、不合理)，理由是
。
（3）比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点12.27◦C)，
进行局部冷冻麻醉应急处理。要得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法是[用化学反应方程式(有
机物用结构简式表示)]
。该反应的类型是
。
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11
2
模块
2
苯
知识凝炼
一、苯的结构
苯分子是平面正六边形结构，其中的6 个碳原子之间的键完全相同，是一种介于碳碳单键与碳碳双
键之间的一种独特的键，而不是单键、双键的交替结构。
二、苯的物理性质
色、味、态：
、
溶解性与熔沸点：
，
，如用冰冷却，可凝成无色晶体。
三、苯的化学性质
苯不与酸性高锰酸钾溶液、溴水发生反应，说明苯分子中不存在像乙烯一样的碳碳双键，它与乙烯有很大
的区别，苯较易发生取代反应，而难发生加成反应。
1
燃烧反应
现象及产生原因：
2
苯的取代反应
(1) 苯的溴代反应
①反应原理
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11
②实验试剂：
。
③实验装置
④实验现象
a. 烧瓶内液体微沸，充满红棕色的蒸气；
b. 常温时，很快看到在导管口附近出现
；
c. 反应完毕后，向锥形瓶内的液体滴入AgNO3 溶液，有
生成；
d. 把烧瓶中的液体倒入盛有水的烧杯中，烧杯底部有褐色不溶于水的液体(溶有溴的溴苯) 出现。
⑤除杂净化
制得的溴苯中会溶解少量的液溴和苯，通常加入
溶液振荡洗涤，分液除去液溴，干燥后
蒸馏除去苯。
⑥注意事项
a. 反应原料为
，不能用溴水；
b. 实验中加入的是
，但实际起催化作用的是FeBr3
c. 苯的溴代反应会放出热量，会使苯和液溴汽化，长玻璃导管除导气外，还兼起
的作用；
d. 导管口应接近锥形瓶的液面，而不能插入液面以下，否则会产生
现象；
e. 溴苯是无色，不溶于水，密度比水大的液体，实验得到褐色液体是因为溴苯溶解了液溴。
(2) 苯的硝化反应
①实验原理
②实验试剂：
③实验步骤
a. 配制混合酸：先将1.5mL
注入大试管中，再慢慢注入2mL
，并摇匀冷却；
b. 向冷却后的混合酸中逐滴加入1mL 苯，充分振荡，混合均匀；
c. 将大试管塞上带有长导管的塞子后，于50 ∼60◦C 的
加热。
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④实验装置
⑤实验现象
将反应后的液体倒入一个盛有水的烧杯中，可以观察到烧杯底部有黄色油状物质生成。
⑥除杂净化
制得的硝基苯中含有混酸和硝酸分解生成的NO2，所以用稀NaOH 溶液洗涤后再分液。
⑦实验注意事项
a. 试剂加入顺序：
→
→
b. 需
加热，以保持温度恒定，受热均匀；
c. 长导管的作用是
；
d. 硝基苯是一种无色，有苦杏仁味，比水重的油状液体。实验得到黄色油状物质是因为硝基苯中溶有NO2。
3
苯的加成反应
苯虽然不具有像烯烃一样典型的碳碳双键，但在某些条件下，也能发生加成反应。在金属镍作催化剂的条
件下，苯可以与氢气发生加成反应。
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11
精讲精练
达标检测3
正确率：67%
苯分子中不存在单、双键交替排列的结构，可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4 溶液褪色
②苯分子中碳原子之间的距离均相等
③苯能在一定条件下跟H2 加成生成环己烷
④经实验测得邻二甲苯仅一种结构
⑤苯在FeBr3 存在的条件下同液溴可以发生取代反应，但不因化学变化而使溴水褪色
A. ①②④⑤
B. ①②③④
C. ①③④⑤
D. ②③④⑤
例4
正确率：77%
某有机物的结构简式如图，下列关于该有机物的说法不正确的是( )
A. 该化合物分子式为C12H14ON2
B. 1mol 该物质可与5mol H2 加成
C. 能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，且原理相同
D. 能在一定条件下发生加聚反应得到多种高聚物
达标检测4
正确率：69%
下列区分苯和己烯的实验方法和判断正确的是( )
A. 分别点燃，无黑烟生成的是苯
B. 分别加入溴水振荡，静置后分层，下层橙黄色消失的是己烯
C. 分别加入溴的CCl4 溶液振荡，静置后分层，上下两层均为无色的是己烯
D. 分别加入酸性KMnO4 溶液振荡，紫色消失的是己烯
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例5
溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
(A 为具有支管的试管，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉)
填写下列空白：
（1）向反应容器A 中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应。写出A 中有机物发生的反应方
程式(有机物写结构简式)：
，反应类型为
。
（2）反应开始后，可观察到D 中溶液变红，E 中出现
，试管C 中苯的作用是
。用相关
化学用语解释D 中溶液变红的原因
。
（3）反应2 ∼3min 后，在B 中可观察到在溶液中出现红色絮状沉淀、底部有油状液体生成。生成红色絮
状沉淀的离子方程式为
。
（4）向B 中分离出的油状液体加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入无水氯化钙的目的是
。
（5）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为
，要进一步提纯，下列操作中必须要用
的是
(填入正确选项前的字母)。
A、蒸发
B、过滤
C、蒸馏
D、萃取
（6）在A ∼F 中，具有防倒吸作用的有
(填字母)。
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例6
德国化学家凯库勒认为苯分子的结构中，碳碳间以单、双键交替结合而成环状。为了评价凯库勒的观点，
某学生设计了以下实验方案：
实验操作：
①按上图所示的装置图连接好各仪器；
②检验装置的气密性；
③在A 中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K1、K2 止水夹，关闭
K3 止水夹；
④待烧瓶C 中气体收集满后，将导管b 的下端插入烧杯里的水中，关闭K2，打开K3，挤压预先装有水
的胶头滴管的胶头，观察实验现象。
请回答下列问题：
（1）简述在实验操作步骤②中检验装置气密性的方法：
；在实验
过程中观察到装置A 中有微沸现象，原因是
。
（2）当C 中观察到
，可证明凯库勒观点是错误的，以下还可证明凯库勒观点错误的事实是
。
①6 个C-H 键的长度相等
②6 个碳碳键的长度都相等
③苯的一氯代物只有一种结构
④苯的邻二氯代物只有一种结构
⑤苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
⑥苯不能使溴的四氯化碳溶液因加成而褪色
A、①②⑤⑥
B、②④⑤⑥
C、全部
D、①②③④⑤
（3）查阅文献：苯与液溴在FeBr3 催化下的反应机理共分三步：
请完成第三步反应：Ⅲ
。
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（4）将装置A 内反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯：
①用蒸馏水洗涤，振荡，分液；
②用5% 的NaOH 溶液洗涤，振荡，分液；
③用蒸馏水洗涤，振荡，分液；
④加入无水氯化钙干燥；
⑤
(填操作名称)。
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11
直击高考
考题
2016 北京卷
在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如表：
下列说法不正确的是( )
A. 该反应属于取代反应
B. 甲苯的沸点高于144◦C
C. 用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
答案
B
解析
A、甲苯变成二甲苯是苯环上的氢原子被甲基取代所得，属于取代反应，故A 正确；
B、甲苯的相对分子质量比二甲苯小，故沸点比二甲苯低，故B 错误；
C、苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法分离，故C 正确；
D、因为对二甲苯的熔点较高，将温度冷却至−25◦C ∼13◦C，对二甲苯形成固体，从而将对二甲苯分离
出来，故D 正确；故选B。
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11
随堂测试
测试1 下列关于乙烯和聚乙烯的叙述不正确的是( )
A. 乙烯常温下是气体，为纯净物；聚乙烯常温下是固体，为混合物
B. 乙烯的化学性质比聚乙烯活泼
C. 取等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2 和H2O 的质量分别相等
D. 取等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后，生成的CO2 和H2O 的物质的量分别相等
测试2 苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法不正确的是( )
A. 与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D. 在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
测试3 柑橘中柠檬烯的结构可表示为
，下列关于这种物质的说法中正确的是( )
A. 与苯的结构相似，性质也相似
B. 可使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 易发生取代反应，难发生加成反应
D. 该物质极易溶于水
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55
11
课堂总结
第12 讲
烃综合和同分异
构体
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57
12
1
模块
1
烃综合
知识凝炼
一、甲烷、乙烯和苯的比较
二、烃燃烧的规律总结
1
燃烧通式
烃的通式可以用CxHy 来表示，则烃燃烧的通式可以表现为：
CxHy+(x+y
4)O2
点燃
→xCO2+y
2H2O
2
燃烧耗氧量的计算
(1) 等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的计算
1 mol 烃CxHy 完全燃烧时消耗的氧气的物质的量为(x+y
4)mol，若(x+y
4) 的值越大，消耗的氧气的量越大，
所以当物质的量相同时，比较x+ y
4 的值的大小即可算出耗氧量的大小。
(1) 相同质量的碳和氢分别充分燃烧时谁的耗氧量更大？你能从中得出什么结论？
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58
12
(2) 等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算
等质量的烃CxHy 完全燃烧时，若烃中的含氢量(H%) 越高，该烃消耗的氧气越多；即y
x 的值越大，耗氧量
越大。
3
燃烧前后体积的变化
一定体积的气态烃完全燃烧前后气体体积的变化不但看各物质的化学计量数的关系，还取决于生成物
H2O 的状态，100◦C 以上H2O 为气态，可以直接当做普通气体看待，而100◦C 以下时H2O 为液体，此时我
们通常认为不占体积。
(1) 100◦C 以上燃烧
∆V= x+ y
2 −1−(x+y
4) = y
4 −1，可以看出只取决于H 原子数的多少：
y = 4 时，y
4 −1 = 0，即∆V = 0，燃烧前后体积不变，如CH4、C2H4、C3H4 等。
y > 4 时，y
4 −1 > 0，即∆V > 0，燃烧后体积增加，如C2H6、C3H6、C3H8 等。
y < 4 时，y
4 −1 < 0，即∆V < 0，燃烧后体积减小，如C2H2 等。
(2) 100◦C 以下燃烧
∆V= x−1−(x+ y
4) = −( y
4 +1) < 0。
燃烧后体积一定减小，且氢原子数越多，体积减小也越多。
4
混合烃成分的判断方法
(1) y
x 值相同的烃以任意比混合时，只要总质量一定，完全燃烧消耗的O2、生成的CO2和H2O 的量是一个
定值；
(2) y(x) 值相同的烃以任意比混合时，只要总物质的量一定，完全燃烧产生的H2O(CO2) 的量是一个定值；
(3) 当两种气态烃混合时，若已知其y(x) 的平均值，则可能有两种情况：一是两种烃的y(x) 值相等，且都等
于y(x) 的平均值；二是一种烃的y(x) 值大于平均值，而另一种烃的y(x) 值小于平均值。例如，当x 的平均值
小于2 时，其中一种烃必为甲烷。
精讲精练
达标检测1
正确率：67%
下列说法正确的是( )
A. 酸性KMnO4 溶液既可将乙烷、乙烯区别开，又可用于除去乙烷中的乙烯
B. 可用溴水鉴别苯和正己烷
C. 烷烃分子中只有单键
D. 乙烷、乙烯均是气体，完全燃烧时产生的现象完全相同
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59
12
例1
正确率：78%
一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体的密度是相同状况下H2 密度的12.5 倍。
该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶的质量增加了8.4g。该混合气体可能是( )
A. 乙烷和乙烯
B. 乙烷和丙烯
C. 甲烷和乙烯
D. 甲烷和丙烯
例2
正确率：71%
下列关于甲烷、乙烷、乙烯的叙述正确的是( )
A. 等质量的上述物质完全燃烧时，耗氧量最多的是甲烷
B. 相同状况下，同体积的上述物质完全燃烧时，耗氧量最多的是乙烯
C. 甲烷和乙烷不论以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧生成的二氧化碳和水的质量也是定值
D. 在标准状况下，上述三种物质的混合物和足量氧气混合点燃，反应前后气体体积不变
达标检测2
正确率：65%
两种气态烃以任意比例混合，在105◦C 时1L 该混合烃与9L 氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得
气体体积仍是10L。下列各组混合烃中一定不符合此条件的是( )
A. CH4、C2H4
B. CH4、C3H6
C. C2H4、C3H4
D. C2H2、C3H6
例3
正确率：61%
两种气态烃组成的混合气体，完全燃烧后得到CO2 和H2O 的物质的量随着混合烃物质的量的变化如
图所示，则下列对混合烃的判断正确的是( )
①可能有C2H4 ②一定有CH4 ③一定有C3H8 ④一定没有C2H6⑤可能有C2H6
A. ①②④
B. ③④
C. ①②⑤
D. ③⑤
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12
2
模块
2
同分异构体
知识凝炼
一、同分异构现象和同分异构体
1
同分异构体的概念
在学习烷烃时我们学习了碳原子数为4 的烷烃存在着两种不同的结构，我们把这种化合物具有相同的分
子式但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。例如戊烷就
有正戊烷、异戊烷和新戊烷三中不同的结构(如图)，它们互为同分异构体。
随着碳原子数的增加，烷烃的同分异构体数目也增加。同分异构现象的广泛存在是造成有机物种类繁多的
重要原因之一。例如丁烷有2 种，戊烷有3 种，癸烷竟有75 种之多。
2
同分异构体的类别
烷烃分子之间的同分异构主要是因为碳原子的连接次序不同(主链的不同以及支链的多少及连接位置) 而
引起的异构，我们称之为“碳链异构”。而烯烃分子的同分异构体除了碳链异构之外，还可能存在着碳碳双键的
位置不同，我们称之为“位置异构”。碳链异构和位置异构是同分异构体中比较常见的两种类型，随着学习的伸
入我们还会学习到其它类型同分异构体。
二、同分异构体的书写
1
等效氢法
甲烷(CH4) 与氯气发生取代反应生成一氯甲烷(CH3Cl) 时，甲烷中有四个氢原子，都有可能被取代，生成物
的结构式可以分别写成：
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12
其实上图中每种CH3Cl 分子的球棍模型可以通过旋转与其他三种分子完全重合，也就是说，上述4 种结
构代表的是同一种物质。也就是说氯原子取代甲烷分子中的任意一个氢原子，效果都是一样的，生成物是完全
相同的。
同理苯的一溴代物——溴苯也只有一种情况，也是因为苯分子的六个氢原子处于相同的化学环境，我们把
所处化学环境完全相同的氢原子称为等效氢。
判断有机物中等效氢的常用方法如下：
(1) 连在同一碳原子上的氢原子是等效氢原子；如CH4 中四个氢原子就是等效氢。
(2) 连在同一碳原子的相同基团上的氢原子是等效氢原子；如
中的12 个氢原子都是等效
氢原子。
(3) 处于对称位置上的氢原子是等效氢原子；如CH3 −CH2 −CH2 −CH2 −CH3 中的氢原子有3 种类型。
(2) 如何判断烃分子一氯代物的种类？
2
烷烃同分异构体的书写——减碳法
烷烃的同分异构体只有碳链异构这一种类型，书写碳链异构时一般采用的方法为减碳法(又叫碳链递减
法)，基本思路如下：
主链由长到短，
支链由整到散，
位置由心到边，
排布在对邻间。
下面以戊烷(C5H12) 为例，来明确烷烃同分异构的书写步骤(为了直观，我们将氢原子省略，只写出碳原
子)。
(1) 将分子内的所有碳原子连成一条直链，就是一种同分异构体。
C−C−C−C−C
(2) 从主链上取下一个碳原子当做取代基(甲基)，依次连接在主链中心对称线某一侧的各个碳原子上，即得
到多个主链比主链少一个碳原子、带有支链的同分异构体：
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12
(3) 再从主链上取下一个碳原子(现在等于取下两个碳原子)，使这两个碳原子相连(整连) 或者分开(散连)，
依次连在主链所剩下的各个碳原子上，得到带一个乙基或者带两个甲基的同分异构体：
所以戊烷的同分异构体共有3 种。
在书写烷烃的同分异构体时注意一下几点：①找准主链的中心对称线；②主链收尾的碳原子上不
能连任何取代基(包括甲基)；③第2 号碳原子不能连乙基；④从主链取下的碳原子数不得多于主链所
剩部分。
3
残基法
烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团称为烃基，烷烃分子中去掉一个氢原子后剩余的部分称为烷基，读
作“某基”，如“−CH3”为甲基，乙基就表示为−CH2CH3 或−C2H5。
烷烃中有几种类型的氢原子，烷基的种类就有几种，进一步分析可知，烷基的种类就是该烷烃一元取代物
的种类，我们通常把这种方法称为“残基法”。由于碳原子数为1−5 的烷基比较常用，因此将它们总结如下：
(3) 你能把戊基的8 种结构写出来吗？
4
基团组装法
烷烃分子从结构上看可以拆分成“−CH3、−CH2−、
和
”等几种基本基团，若知道了某烷烃中
含有上述基团的个数，便可以通过拼接的方式组装出各种不同结构的烷烃，这种方法称为基团组装法。
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63
12
方法如下：先将−CH2−、
和
等基团根据它们的数目组装出来，最后在主链的头、尾处以及
和
的支链处添上−CH3 即可。
三、四“同”比较
(3) 判断下列各组物质间的关系。
①12C 和14C ②H2 和D2 ③
和
④红磷和白磷⑤C4H10 和CH4 ⑥CO(NH2)2 和NH4CNO
⑦甲烷和戊烷⑧
和
精讲精练
达标检测3
正确率：66%
有一环状化合物C8H8，它不能使溴的CCl4 溶液褪色，它的分子中碳环上一个氢原子被氯取代后的有机
生成物只有一种，这种环状化合物可能是( )
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12
达标检测4
正确率：63%
从煤焦油中分离出的芳香烃−萘(
) 是一种重要的化工原料，萘环上一个氢原子被丁基
(-C4H9) 所取代的同分异构体(不考虑立体异构) 有( )
A. 2 种
B. 4 种
C. 8 种
D. 16 种
例4
正确率：54%
下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是( )
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含4 个碳原子的烷基取代，所得产物有12 种
B. 等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应得到9 种产物
C. 已知二氯苯有3 种同分异构体，则四氯苯的同分异构体的数目有6 种
D. 苯乙烯和氢气完全加成的产物的一溴取代物有5 种
例5
烷烃分子可看成由-CH3、-CH2-、
和
等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4 种
基团，所含碳原子数又最少，这种烃分子应含
个碳原子，其结构简式可能为
或
或
。
例6
有下列各组物质：①12
6 C 和13
6 C；②石墨和足球烯C60；③漂白粉和漂白液的主要成分；④正丁烷和异庚
烷；⑤乙烯和聚乙烯；⑥
；⑦丙烷和环丙烷；⑧CH3-CH2-CH2-CH3 和CH3−
CH(CH3)CH3。请用序号填空：
（1）
组两者互为同位素。
（2）
组两者互为同素异形体。
（3）
组两者属于同系物。
（4）
组两者互为同分异构体。
（5）
组两者是同一物质。
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65
12
直击高考
考题
2017 全国1 卷
正确率：44%
已知
（b）、
（d）、
（p）的分子式均为C6H6，下列说法正确的是( )
A. b 的同分异构体只有d 和p 两种
B. b、d、p 的二氯代物均只有三种
C. b、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D. b、d、p 中只有b 的所有原子处于同一平面
答案
D
解析
A．b 为苯，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如HC ≡C−CH = CH−CH = CH2，则b 的
同分异构体不仅有d 和p 两种，故A 错误；
B．d 的C 原子编号如图
，其对应的二氯代物中，两个氯原子可分别位于1、2，1、3，1、4，2、3，2、
5 等位置，故B 错误；
C．p 为饱和烃，与酸性高锰酸钾溶液不反应，且b 与酸性高锰酸钾也不反应，故C 错误；
D．d、p 都含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，则d、p 中所有原子不可能处于同一平面，只有b 为平
面形结构，故D 正确。
故选：D。
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12
随堂测试
测试1 下列各组中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2 的质量和生成水的质
量不变的是( )
A. CH4、C2H6
B. C2H6、C3H6
C. C2H4、C3H6
D. C2H4、C3H4
测试2 某混合气体由两种气态烃组成，2.24L 该混合气体完全燃烧后，得到4.48L 二氧化碳(气体均已折算成
标准状况) 和3.6g 水。则这两种气体可能是( )
A. CH4 和C3H8
B. CH4 和C3H4
C. C2H4 和C3H4
D. C2H4 和C2H6
测试3 下列关于有机化合物的说法错误的是( )
A. 按习惯命名法，C(CH3)4 叫做新戊烷
B. 由乙烯生成乙醇属于加成反应
C. 分子式为C5H11Cl 的有机物共有8 种（不含立体异构）
D. 甲苯的一溴代物共有3 种
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67
12
课堂总结
第13 讲
乙醇和乙酸
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69
13
1
模块
1
乙醇
知识凝炼
一、物理性质
色、味、态：
、
密度与水溶性：
，
熔沸点、挥发性：
(1) 生活中遇见的白酒、各种各样含酒精的饮品，都会有度数的标志，度数指什么？医疗上75% 的酒精溶
液指什么呢？
(2) 如何检验乙醇中是否含有水？
(3) 如何除去乙醇中的水？
二、结构
1
乙醇的结构
2
官能团
把能决定有机物化学性质的原子或原子团称为官能团。
−OH 与OH−在结构和性质上都是不同的，二者的区别如下：
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13
乙醇和乙烷分子中都含有两个碳原子，但乙醇的沸点为78oC，而乙烷的沸点为−88.6◦C，为什么沸点相差
这么多呢？
三、化学性质
1
乙醇与钠反应
乙醇中的羟基(−OH) 中的氢原子较为活泼，易与钠反应生成氢气。实验时投入乙醇中的金属钠开始沉于
试管底部，表面有小气泡生成，上下运动且慢慢变小(比钠与水反应放出的气泡慢)，点燃细针头导出的气体，火
焰呈淡蓝色(H2 的燃烧)。
方程式：
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13
(1) 乙醇和钠的反应，断裂的是哪个化学键？
(2) 乙醇中的羟基氢和水中的氢哪个更活泼？
2
乙醇的燃烧反应
乙醇是一种良好的清洁能源，也是一种可再生能源。乙醇在空气中燃烧，火焰淡蓝色，放出大量的热。
3
乙醇的催化氧化
[实验] 在一支试管中加入少量的乙醇，将铜丝在酒精灯外焰加热至红热后伸入乙醇中，重复几次。观察发
生的现象。
[现象] 铜丝在酒精灯灼烧时
，插入乙醇后铜丝由
变
，试管中的
液体有刺激性气味。
[结论] 黑色的铜丝变红，即CuO 被还原又重新生成了Cu，乙醇可被氧化成具有刺激性气味的乙醛。该反
应的原理为：
铜丝灼烧时：
插入乙醇后：
CH3CH2OH+CuO ∆→CH3CHO+Cu+H2O
高一化学·目标清北班（课改）·春
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13
总方程式为：
乙醇的催化氧化中断裂的化学键是哪个？
4
直接氧化
乙醇也可以被酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾直接氧化成乙酸，溶液自身发生颜色的改变。
由于乙醇可将橙色的Cr2O2−
7
还原成灰绿色的Cr3+，这个特征现象曾被用于检验酒驾。
三、有机物的氧化、还原反应
通常把有机物得到氧原子或者失去氢原子的反应叫做氧化反应。如乙醇失去氢原子生成乙醛，称为乙醇的
氧化反应。与氧化反应相反，有机物失去氧原子或者得到氢原子的反应叫做还原反应。如苯与氢气的加成也称
为苯的还原反应。
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73
13
精讲精练
达标检测1
正确率：76%
丙烯醇(CH2=CH-CH2OH) 可发生的化学反应有( )
①加成反应②氧化反应③置换反应④加聚反应⑤取代反应
A. ①②③
B. ②④⑤
C. ①②③④⑤
D. ①③④
例1
正确率：79%
根据下列操作及现象，所得出的结论错误的是( )
达标检测2
正确率：81%
化学式为C4H10O 的醇，能被催化氧化但氧化产物不是醛，则该醇的结构简式是( )
A. C(CH3)3OH
B. CH3CH2CH(OH)CH3
C. CH3CH2CH2CH2OH
D. CH3CH(CH3)CH2OH
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13
例2
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
、
。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙
醇催化氧化反应是
反应。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是
；乙的作用是
。
（3）反应进行一段时间后，试管a 中能收集到不同的物质，它们是
。集气瓶中收集到的气体的
主要成分是
。
（4）若试管a 中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有
。要除去
该物质，可在混合液中加入
(填写字母)。
A、氯化钠溶液
B、苯
C、碳酸氢钠溶液
D、四氯化碳
然后，再通过
(填实验操作名称) 即可得到乙醛。
（5）图中丙处导管应倾斜的原因是
。
（6）本实验中若不鼓入空气，其他操作不变，乙处试管内也得到了乙醛，则反应的化学方程式
。
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75
13
2
模块
2
乙酸
知识凝炼
一、物理性质
乙酸又名醋酸，它是食醋的主要成分。
味、色、态：
、
。
水溶性与熔沸点：
、乙酸的沸点为117.9◦C，熔点为16.6◦C，
，
所以纯净的乙酸又称为冰醋酸。
二、结构
乙酸从结构上可以看成是甲基和羧基
(-COOH) 相连而构成的化合物。乙酸的官能团是羧基
(-COOH)。
三、化学性质
1
酸性
乙酸是一种弱酸，在水溶液中电离产生H+，乙酸具有酸的通性，电离方程式如下：
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13
乙酸与镁的反应：
乙酸与氧化铜的反应：
乙酸与氢氧化铜的反应：
乙酸与碳酸钠的反应：
在日常生活中经常使用食醋来去除热水壶等器具里的水垢(主要成分为CaCO3)，请写出相应的离子方程
式。
2
酯化反应
在一支试管中加入3mL
，然后边振荡试管边慢慢加入2mL
，冷却后加
入2mL 乙酸，并加入碎瓷片，按如图所示连接好实验仪器，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和
碳酸钠溶液的液面上。
[实验现象] 在饱和碳酸钠溶液的表面，有透明的不溶于水的油状液体产生，并可以闻到香味，这种有香味
的液体叫做乙酸乙酯。
发生的化学反应方程式为：
乙酸和乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生反应生成乙酸乙酯和水，这种酸跟醇作用生成酯和水的反
应，叫做酯化反应。
酯化反应的断键原理：
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77
13
(1) 生成的乙酸乙酯当中会含有哪些杂质呢？
(2) 如何分离除去这些杂质(乙醇、乙酸和乙酸乙酯的沸点如下表所示) ？
(3) 为了减少杂质我们通常采取哪些措施？
精讲精练
例3
正确率：84%
某有机物的质量为mg，跟足量金属钠反应生成VL H2，另取mg 该有机物与足量碳酸氢钠作用生成
VL CO2(同一状况)，该有机物分子中含有的官能团为( )
A. 一个羧基和一个羟基
B. 两个羧基
C. 一个羧基
D. 两个羟基
达标检测3
正确率：87%
酸和醇可以发生酯化反应，生成酯类物质，下列酸和醇能生成相对分子质量为90 的酯的是( )
A. CH3C18OOH 与C2H518OH
B. CH3C18O18OH 与C2H518OH
C. CH3CO18OH 与C2H518OH
D. CH3CO18OH 与C2H5OH
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78
13
达标检测4
正确率：72%
苹果酸的结构简式为
，下列说法正确的是( )
A. 苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2 种
B. 1mol 苹果酸可与3molNaOH 发生中和反应
C. 1mol 苹果酸与足量金属Na 反应生成1molH2
D.
与苹果酸互为同分异构体
例4
正确率：72%
在实验中，下列除去杂质的方法正确的是( )
①乙烷中混有乙烯：通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷；
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏；
③除去CO2 中少量的SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏；
⑤溴苯中混有溴：加入KI 溶液，振荡，用汽油萃取出溴；
⑥硝基苯中混有浓HNO3 和浓H2SO4，将其倒入NaOH 溶液中，静置后再过滤。
A. ①②③⑥
B. ②④
C. ②③④
D. ②③④⑥
例5
丁酸异戊酯又称香蕉油，多用于食品和化妆品的香精，实验室用正丁酸与异戊醇反应制备丁酸异戊酯，
有关数据和装置示意图如下：
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79
13
实验步骤：
①如图1 连接好装置，在三颈烧瓶中加入0.2mol 异戊醇和0.1mol 正丁酸、数滴浓硫酸、5mL 苯和2 ∼3
片碎瓷片，充分摇匀，分水器内加入异戊醇直至与支管相平；
②在122 ∼132◦C 下回流反应1.5h 即可得粗产品；
③冷却后用10% 的NaOH 溶液中和，用水洗至中性，加入无水硫酸镁后蒸馏得较纯净的丁酸异戊酯
11g。
回答下列问题：
（1）图1 中A 仪器的名称是
，冷却水应从
(选择a 或
b) 口进。
（2）在该实验中，三颈烧瓶的容积最适合的是( )(填入正确选项前的字母)
A. 50mL
B. 100mL
C. 200mL
（3）加入碎瓷片的作用是
；如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该采取的正确操作是
(填入正确选项前的字母)。
A、冷却后补加
B、立即补加
C、不需补加
D、重新配料
（4）分离提纯过程中加入无水硫酸镁的目的是
。
（5）如图2，在蒸馏获得较纯净的丁酸异戊酯操作中，仪器选择及安装都正确的是
(填标号)。
（6）本实验的产率是
(保留三位有效数字)。
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80
13
例6
有机物A 由C、H、O 三种元素组成，相对分子质量为90。充分燃烧0.1mol A 生成5.4g 水和0.3 mol CO2。
请回答：
（1）A 的分子式是
。
（2）A 物质符合下列条件:
①A 的水溶液可以使紫色石蕊试液变红；
②1mol A 与足量碳酸氢钠溶液反应生成1 mol CO2；
③1mol A 与足量的金属钠反应生成1 mol H2；
④A 分子中有一个−CH3。
A 分子中官能团的名称是
；A 的结构简式是
。
（3）等物质的量的A 与乙酸在浓H2SO4 作用下加热发生反应，其化学方程式为:
。
（4）有机物B 与A 互为同分异构体，且与A 含有相同种类和数量的官能团，则B 的结构简式是
。
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81
13
直击高考
考题
2018 全国1 卷
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( )
答案
D
解析
解：A、反应物均是液体，且需要加热，因此试管口要略微向上倾斜，A 正确；
B、生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇，乙酸乙酯不溶于水，因此可以用饱和碳酸钠溶液吸收，注意导管
口不能插入溶液中，以防止倒吸，B 正确；
C、乙酸乙酯不溶于水，分液即可实现分离，C 正确；
D、乙酸乙酯是不溶于水的有机物，不能通过蒸发实现分离，D 错误。
答案选D。
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82
13
随堂测试
测试1 乙醇分子中不同的化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法正确的是( )
A. 乙醇和钠反应，键①断裂
B. 在Ag 催化下和O2 反应，键①⑤断裂
C. 乙醇和浓H2SO4 共热，在140◦C 时，键①或键②断裂；在170◦C 时，键②③断裂
D. 乙醇完全燃烧时，键①②断裂
测试2 下列物质中，可一次性鉴别乙酸、乙醇、苯及Ba(OH)2 溶液的是( )
A. 碳酸钠溶液
B. 溴水
C. NaOH 溶液
D. 紫色石蕊试液
测试3 乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，某学习小组设计以下两套装置用乙醇、乙酸和浓硫酸分别
制备乙酸乙酯（沸点77.2◦C）。下列说法不正确的是( )
A. 浓硫酸能加快酯化反应速率
B. 不断蒸出酯，会降低其产率
C. 装置b 比装置a 原料损失的少
D. 可用分液的方法分离出乙酸乙酯
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83
13
课堂总结
第14 讲
有机化学专题训
练
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85
14
1
模块
1
精讲精练
达标检测1
正确率：71%
下列各组物质互为同系物的是( )
A. CH2=CHCH3 和CH2=CH2
B. CH2ClCH3 和CH2ClCH(CH3)CH2Cl
C. CH2=CH2 和
D. 12C 和14C
例1
正确率：65%
两种气态烃以任意比例混合，在105◦C 时1L 该混合烃与9L 氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得
气体体积仍是10L。下列各组混合烃中一定不符合此条件的是( )
A. CH4、C2H4
B. CH4、C3H6
C. C2H4、C3H4
D. C2H2、C3H6
例2
下列是四种烷烃分子的球棍模型或结构简式，其中沸点最高的是( )
A.
B. CH3CH2CH2CH2CH2CH3
C. CH3CH2CH2CH2CH3
D. CH3CH2CH3
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86
14
例3
甲苯(C7H8) 和甘油(C3H8O3) 组成的混合物中，若碳元素的质量分数为60%，那么可以推断氢元素的质
量分数约为( )
A. 5%
B. 8.7%
C. 17.4%
D. 无法计算
达标检测2
由乙烯推测丙烯的结构或性质，下列叙述中正确的有( )
①球棍模型为
的有机物一定是丙烯
②丙烯分子中3 个碳原子在同一条直线上
③丙烯分子中在同一平面上的原子最多有6 个
④丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
⑤丙烯与HCl 加成只生成一种产物
⑥丙烯发生加聚反应的化学方程式为nCH3CH = CH2
催化剂
−−−−→(CH3-CH-CH)2n（聚丙烯）
⑦等质量的乙烯与丙烯完全燃烧，所消耗的O2 的质量相等
⑧丙烯易发生加成反应、氧化反应，不能发生取代反应
A. 3 句
B. 4 句
C. 5 句
D. 8 句
例4
按照下图装置持续通入X 气体或蒸气，可以看到a 处有红色物质生成，b 处变蓝，c 处得到液体，则X 气
体或蒸气可能是（假设每个反应均完全）( )
A. CH3CH2OH
B. CO 或H2
C. NH3
D. H2
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87
14
例5
一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得CO、CO2 和水的总质量为27.6g，若其中水的质量为10.8g，
则CO 的质量为( )
A. 1.4g
B. 2.2g
C. 4.4g
D. 在2.2g 与4.4g 之间
达标检测3
正确率：59%
在同温同压下，某有机物和过量的Na 反应得到V1L 氢气，另取一份等量的该有机物和足量的NaHCO3
溶液反应得到V2L 二氧化碳，若V1 = V2̸ = 0，则有机物可能是( )
A.
B. HOOC-COOH
C. HOCH2CH2OH
D. CH3COOH
例6
将一铜片在酒精灯火焰上加热后，分别插入下列溶液中：
①醋酸、②乙醇、③葡萄糖，取出洗涤、干燥、称量。质量变化正确的有( )
A. ①变小、②变大、③不变
B. ①变小、②不变、③变大
C. ①变小、②不变、③不变
D. ①变大、②不变、③变小
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14
例7
下图是六种常见有机化合物分子的球棍模型，下列有关叙述中不正确的是( )
A. 甲、乙、丙属于烃，丁、戊、己属于烃的衍生物
B. 丙和己混合后会分层，且丙在上层
C. 甲、丙、丁、戊、己均能发生取代反应
D. 乙和水反应可生成丁，丁和戊反应可生成己
达标检测4
乙酸分子的结构式为
，下列反应及断键位置正确的是( )
(1) 乙酸的电离，是③键断裂；
(2) 乙酸与乙醇发生酯化反应，是②键断裂；
(3) 在红磷存在时，Br2 与CH3COOH 的反应：CH3COOH+Br2
红磷
−−→CH2BrCOOH+HBr，是①键断裂；
(4) 乙酸变成乙酸酐的反应：2CH3COOH →
+H2O，是②③键断裂。
A. (1)(2)(3)
B. (1)(2)(3)(4)
C. (2)(3)(4)
D. (1)(3)(4)
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89
14
例8
下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯。
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
【实验设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是
（填
“甲”或“乙”）。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一
个重要作用是
。
【实验步骤】
（1）按丙同学设计的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL 乙醇，然后缓缓加入2mL 浓硫酸并充分
摇匀，冷却后再加入2mL 冰醋酸。
（2）将试管①固定在铁架台上。
（3）在试管②中加入适量的饱和Na2CO3 溶液。
（4）用酒精灯对试管①加热。
（5）当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】
a. 步骤（1）中安装好实验装置后，加入样品前还应检查
。
b. 写出试管①发生反应的化学方程式（注明反应条件）：
。
c. 试管②中饱和Na2CO3 溶液的作用是
；
（填“能”或“不能”）换
成NaOH 溶液，原因是
。
d. 从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是
。
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14
例9
现有以下几种有机物：
①CH4
②CH3CH2OH
③
④癸烷
⑤CH3COOH
⑥
⑦
⑧
⑨丙烷
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题：
（1）用“>”表示①③④⑨沸点高低顺序：
(填序号)。
（2）有机物②和与它相对分子质量相同的饱和一元羧酸发生酯化反应的化学方程式为
。
（3）在120◦C，1.01 × 109Pa 条件下，某种气态烃与足量的O2 完全反应后，测得反应前后气体的体积没
有发生改变，则该烃是
(填序号)；它与⑧互为
。
（4）相对分子质量为44 的烷烃的结构简式为
。
（5）与③互为同分异构体的是
(填序号)，③在光照的条件下与氯气发生反应生成的一氯代物
的结构有
种。
（6）有机物②在加热条件下和CuO 反应的化学方程式为
。
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14
例10 ①甲烷、②乙烷、③乙烯、④苯、⑤甲苯、⑥二甲苯、⑦乙醇、⑧乙酸、⑨葡萄糖，它们都是常见的重
要化工原料。
（1）上述物质中，氢元素的质量分数最大的是
（填分子式），等质量的物质完全燃烧耗氧量相
同的是
（填分子式）。
（2）上述物质中，能发生加成反应的烃类物质有：
（填序号）。
（3）甲烷和苯都可以发生取代反应，反应条件分别是
。
（4）聚氯乙烯，简称PVC，这种材料如果用于食品包装，它对人体的安全性有一定的影响，PVC 由Cl−
CH = CH2 在一定条件下聚合而成，写出该反应的化学方程式：
。
（5）苯、甲苯、二甲苯是用途广泛的有机溶剂。二甲苯的结构有
种，其中一种被称为“PX”，它的
一氯代物只有两种，则“PX”的结构简式是
。
（6）写出乙醇催化氧化的化学方程式
。
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14
例11 下图是丁烷裂解的实验流程：(提示：丁烷在一定条件下裂解的可能方程式为：C4H10
催化剂
−−−−→
△
C2H6+C2H4，
C4H10
催化剂
−−−−→
△
CH4+C3H6，CuO 能将烃氧化成CO2 和H2O)
连接好装置后，需进行的实验操作有：①给D、G 装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中
的空气等…
（1）这三步操作的先后顺序依次是
(填序号)。
（2）写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式
。
（3）若对E 装置中的混合物(溴水足量) 进行取样，再按以下流程实验：
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是：Ⅰ
Ⅱ
，Na2SO3 溶液的作用是(用离子方程
式表示)
。
②已知B 的碳原子数大于A 的碳原子数，请写出B 的结构简式
。
（4）假定丁烷完全裂解，当(E+F) 装置的总质量比反应前增加了0.7g，G 装置的质量减少了1.76g，则丁
烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n(CH4) : n(C2H6) =
。（假定流经D、G 装置中
的气体能完全反应）
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93
14
例12 某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
、
。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙
醇催化氧化反应是
反应。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是
；乙的作用是
。
（3）反应进行一段时间后，试管a 中能收集到不同的物质，它们是
。集气瓶中收集到的气体的
主要成分是
。
（4）若试管a 中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有
。要除去
该物质，可在混合液中加入
(填写字母)。
A、氯化钠溶液
B、苯
C、碳酸氢钠溶液
D、四氯化碳
然后，再通过
(填实验操作名称) 即可得到乙醛。
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14
例13 下表是A、B、C、D 四种有机物的有关信息：
回答下列问题：
（1）写出在一定条件下，A 发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式：
。
（2）B 具有的性质是
(填序号)。
①无色无味液体；
②有毒；
③不溶于水；
④密度比水大；
⑤与酸性KMnO4 溶液和溴水反应褪色；
⑥任何条件下不与氢气反应；
⑦与溴水混合后液体分层且上层呈橙红色
（3）由B 制备硝基苯的化学方程式
。
（4）C 在铜作催化剂且加热条件下与氧气反应的化学方程式为
。
（5）D 中官能团的名称为
。
（6）D 与C 反应能生成相对分子质量为100 的酯，该反应的反应类型为
；其化学方程式为
。
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14
课堂总结
第15 讲
讲化学与自然资
源
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97
15
1
模块
1
金属资源的开发利用
知识凝炼
一、金属冶炼的原理
原理：利用氧化还原的方法，使金属阳离子
电子，由金属化合物生成金属单质的过程
可表示为：Mn+ +ne−=M
二、常见金属的冶炼方法
1
电解法
适用范围：活动性很强的金属(一般在金属活动性顺序表中排在铝及其以前的金属)。
冶炼金属镁：
冶炼金属钠：
冶炼金属铝：
2
热还原法
适用范围：活动性顺序表中铝与汞之间的大多数金属的冶炼。用还原剂(C、CO、H2、Al 等) 还原金属氧化
物。
工业上冶炼铁：
3
热分解法
适用范围：活动性较差的金属(金属活动顺序表中汞及其以后的金属)。
2HgO ∆=2Hg +O2 ↑
2Ag2O ∆=4Ag+O2 ↑
4
物理富集法
适用范围：金、铂等在自然界中以游离态存在的金属。
[备注] Fe 的对应离子为Fe2+
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15
三、铝热反应
铝热反应：Al 与Fe2O3 粉末混合，在高温条件下发生反应置换出铁并放出大量热的过程。
原理：
现象：镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的
热，同时纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。
[实验说明]
(1) Al 与Fe2O3 能发生铝热反应，与其它一些较不活泼金属氧化物也能发生铝热反应。铝热反应一般冶炼
较难得到的金属。
(2) 铝热反应的最大特点是放出大量的热，在生产上利用这一特点，可用于焊接钢轨，冶金工业上也常用这
一原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼高熔点金属如钒、铬、锰等。如：4Al+3MnO2
高温
= 2Al2O3 +3Mn
(3) 实验中Mg 和KClO3 粉末的作用：镁条的作用的引燃，提供开始所需的热量，氯酸钾作为氧化剂参与反
应使反应放出的热量更多，同时在加热时放出氧气助燃，使反应更充分。
精讲精练
例1
正确率：75%
我国古代科技高度发达，下列有关古代文献的说法，正确的是( )
A. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱指的是Na2CO3
B. 《神农本草经》中记载“石胆能得铁化为铜”指的是湿法冶炼铜
C.《泉州府志· 物产志》中记载：
“初，人不知盖泥法，元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖
白。”该段文字记载了蔗糖的分离提纯采用了化学方法漂白红糖中的色素
D. 晋代葛洪的《抱朴子》中记载“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”，指的是加热时丹砂(HgS) 熔融成
液态，冷却时重新结晶为HgS 晶体
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99
15
达标检测1
下列说法中不正确的是( )
A. 金属的冶炼，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来
B. 冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂
C. 金属由化合态变为游离态，都是被还原
D. 金属单质被发现和应用得早，其活泼性一般较弱
例2
下列冶炼金属的原理不正确的是( )
A. 电解饱和食盐水制备金属钠
B. 加热分解Ag2O 制备金属银
C. Fe2O3 与CO 高温下反应制备金属铁
D. Cu2S 与O2 高温下反应制备金属铜
达标检测2
正确率：50%
工业上用含Fe2O3 杂质的铝土矿为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是( )
A. 反应①中试剂X 是氢氧化钠溶液
B. 试剂Y 是HCl，它与AlO−
2 反应生成氢氧化铝
C. 图中所示转化反应中包含2 个氧化还原反应
D. 将X 与Y 试剂进行对换，最终可以达到相同结果
例3
工业用铝土矿(组成：主要是Al2O3、还有Fe2O3、SiO2) 冶炼铝流程如下：
完成下列问题：
（1）填主要成分的化学式：滤渣A
；滤渣B
；固体D
。
（2）流程中每一步加入试剂都足量，X 是无色无味无毒气体，X 为
。滤液B 通入X 气体生成沉
淀的离子方程式
。
（3）滤液A 加入足量的NaOH 溶液过程中反应的离子方程式(不考虑过量盐酸的反应)：
；
。
（4）铝热反应可以焊接钢轨，写出铝与氧化铁用于焊接钢轨的化学方程式
。
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100
15
2
模块
2
海水资源的开发利用
知识凝炼
海洋占地球表面的71%，总面积约3.6 亿平方千米，浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，元素周期表中列出
的110 多种元素，有80 多种都能在海洋中找到。所以说海水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔
的前景。
一、海水的淡化
蒸馏法：该方法历史最久，技术和工艺也比较成熟，但成本较高，是目前海水淡化的主要方法。蒸馏法淡化
海水的装置如图所示。
二、海水提镁
1
方案设计
往海水中加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸，然后经结晶、过滤、干燥、电解得到金属
镁。
2
整体流程
3
化学反应及反应类型
分解反应：
化合反应：
复分解反应：
氧化还原反应：
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15
三、海水提溴
1
方案设计
(1) 用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。
(2) 向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。
(3) 向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内。
(4) 向吸收塔内溶液通入适量的氯气。
(5) 用四氯化碳(或苯) 萃取吸收塔中溶液里的溴单质。
2
整体流程
3
化学反应
2NaBr+Cl2 = 2NaCl+Br2
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
2HBr+Cl2 = 2HCl+Br2
四、海带提碘
1
方案设计
取大约3g 的干海带, 将其处理干净, 然后用剪刀剪碎后, 用酒精润湿放在坩埚中, 加热将其完全灼烧成灰
烬, 冷却。将海带灰转移到小烧杯中加入10mL 蒸馏水、搅拌、煮沸2 ∼3min, 过滤, 在滤液中加入几滴稀硫酸
(3mol/L), 再加入1mL H2O2 (3%)，将I−氧化为为I2。加入四氯化碳，萃取，分液，最后蒸馏得到I2。
2
整体流程
3
化学反应
高一化学·目标清北班（课改）·春
102
15
精讲精练
达标检测3
正确率：74%
下列关于海水资源利用的认识，错误的是( )
A. 海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素
B. 海底多金属结合矿含有铁、锰、钴等多种金属元素
C. 通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化
D. 海水提溴的过程中溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应
例4
正确率：65%
工业上利用空气吹出法提取溴的部分流程如下：下列说法错误的是( )
A. ②中可以采用纯碱溶液，发生的反应是3Br2 +6CO2−
3 +3H2O === 5Br−+BrO−
3 +6HCO−
3
B. 第③步，需加入氧化性酸，才能将Br−氧化为Br2
C. B 溶液颜色要比A 溶液深
D. 第④步，采用的是萃取、蒸馏的方法
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103
15
达标检测4
海洋中蕴含有丰富的资源，如图所示可从海洋中提取所需重要的化工原料：
下列有关说法正确的是( )
A. 第①步中除去粗盐中的SO2−
4 、Ca2+、Mg2+、Fe3+ 等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3 溶液→NaOH
溶液→BaCl2 溶液→过滤后加盐酸
B. 第②步中工业上可采用石墨为阴极，铁为阳极，采用阳离子交换膜的电解装置
C. 第③步中结晶出的MgCl2 ·6H2O 可在空气中受热分解制无水MgCl2
D. 在第④步中溴元素被氧化，第⑤⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被还原
例5
把海水过滤除杂，在提取了氯化钠、溴、镁等化学物质后，剩余的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产
单质碘：
回答下列问题：
（1）丁中溶质的化学式为
。
（2）第④步骤操作中用稀H2SO4 浸洗的目的是
。
（3）第⑦步骤操作可提取纯I2 的两种方法是
和
(不要求写出具体步骤)。
（4）检验得到的物质为I2 的方法是
。
（5）步骤⑥的离子方程式为
。
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104
15
例6
从海水中得到卤块，其主要成分是氯化镁，还含有氯化铁、氯化亚铁和氯化锰等杂质。以卤块为原料设
计如下流程制备镁、氧化镁：
若要求产品尽量不含杂质，而且生产成本较低，请根据表1 和表2 提供的资料，回答下列问题：
氢氧化亚铁呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将Fe2+ 氧化为Fe3+，生成氢氧化铁沉淀除去。
（1）在步骤②中加入试剂X，向溶液中滴加盐酸，使X 充分发挥其作用，用离子方程式表示为
。
（2）在步骤③中加入的试剂Y 应是
；之所以要控制pH = 9.8，其目的是
。
（3）上述流程中，W 可以用于制备一种红色颜料，写出W 制这种颜料的化学方程式：
。
（4）氧化镁可作耐火材料、抗酸药物等。氧化镁分纳米级、轻质和重质三类。利用上述流程分离、提纯卤
块中的氯化镁，可以制备三种类型的氧化镁：
步骤（a）中Z 试剂应选择表2 中的
。
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105
15
直击高考
考题
2018 全国1 卷
正确率：72%
磷酸亚铁锂(LiFePO4) 电池是新能源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锂电
池正极片中的金属，其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
答案
D
解析
解：A. 合理处理废旧电池，可减少污染性废水的排放，且回收含有Al、Fe 等金属的资源，可再利用，故A
正确；
B. 由以上分析可知从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li 等，故B 正确；
C. 硝酸具有强氧化性，可氧化亚铁离子生成铁离子，则“沉淀”反应的金属离子为Fe3+，故C 正确；
D. 加入硫酸钠，不能生成含Li 沉淀，故D 错误。
故选：D。
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106
15
随堂测试
测试1 下列过程不涉及化学变化的是( )
A. 海水提溴
B. 石油裂化
C. 煤的气化
D. 碘的升华
测试2 下列有关金属的工业制法中，正确的是( )
A. 制铝：以铝土矿为原料获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
B. 制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，电解熔融氧化镁得镁
C. 制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl 溶液
D. 制铁：以铁矿石为原料，利用焦炭与氧气反应生成的CO 在高温下还原得铁
测试3 从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是( )
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15
课堂总结
第16 讲
期末复习
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16
1
模块
1
精讲精练
例1
正确率：67%
下列实验用来证明SO2 的存在，其中正确的是( )
A. 能使品红褪色
B. 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 通入足量的NaOH 溶液中，再滴入BaCl2 溶液有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸
D. 通入稀溴水中能使溴水褪色，得澄清溶液，再滴加Ba(NO3)2 溶液有白色沉淀，该沉淀不溶于硝酸
例2
某化学实验小组的同学为探究和比较SO2 和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。
（1）实验室用装置A 制备SO2。某同学在实验时发现打开A 的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，你
认为原因可能是：
。
（2）实验室用装置E 制备Cl2，其反应的化学方程式为：
MnO2 +4HCl(浓)
△
===MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O
若有6mol 的HCl 参加反应，则转移的电子总数为
。
（3）①反应开始一段时间后，观察到B、D 两个试管中的品红溶液出现的现象是：B 中
，
D 中
。
②停止通气后，再给B、D 两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B 中
，
D 中
。
（4）另一个实验小组的同学认为SO2 和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得
的SO2 和Cl2 按1 : 1 同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该
现象的原因(用化学方程式表示)：
。
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达标检测1
下列关于硫酸的叙述中，正确的是( )
A. 浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中
C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D. 稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
例3
为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ：一组同学按下图装置(固定装置已略去) 进行实验。
（1）A 中反应的化学方程式为
。
（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是
。
（3）为说明浓硫酸中的水是否影响B 装置现象的判断，还需进行一次实验。实验方案为
。
实验：另一组同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究，实验步骤如下：
i. 将光亮铜丝插入浓硫酸，加热；
ii. 待产生黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；
iii. 冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用。
查阅文献：检验微量Cu2+ 的方法是向试液中滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，若产生红褐色沉淀，证明有
Cu2+。
（4）该同学假设黑色沉淀是CuO。检验过程如下：
①将CuO 放入稀硫酸中，一段时间后，再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，产生红褐色沉淀。
②将黑色沉淀放入稀硫酸中，一段时间后，再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液，未见红褐色沉淀。由该检验过
程所得结论：
。
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（5）再次假设，黑色沉淀是铜的硫化物。实验如下：
①现象2 说明黑色沉淀具有
性。
②能确认黑色沉淀中含有S 元素的现象是
，相应的离子方程式是
。
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”，还需进行的实验操作是
。
例4
正确率：35%
一瓶无色气体，可能由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2 中的一种或几种组成。将此无色气体通过盛有足量
浓H2SO4 的洗气瓶，气体体积减少，继续通过装有足量Na2O2 的干燥管，气体变为红棕色，将排出的气
体通入盛有足量蒸馏水的洗气瓶，无气体排出。则下列推断正确的是( )
A. 原气体一定含有CO2、NH3、NO2
B. 原气体一定不含HCl、NO、H2
C. 原气体中NO 和CO2 的体积比为2 : 3
D. 无法确定H2 是否存在
例5
正确率：59%
下列关于氨气的说法不正确的是( )
A. NH3 溶于水后，水溶液中存在大量的NH+
4
B. NH3 能在铂的存在下与O2 反应
C. 凡是铵盐都能与苛性钠共热产生NH3
D. 碳铵受热分解产生的气体经碱石灰干燥后可得纯净的NH3
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例6
现将1molCu2S 与144 克FeO 投入到足量稀硝酸溶液中，充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4 的
混合溶液，并产生NO 气体。则反应中消耗的硝酸物质的量为( )
A. 8mol
B. 10mol
C. 12mol
D. 14mol
例7
氨是一种重要的化工产品，某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器
已略去）。
回答：
（1）实验室用装置A 制备氨气的化学方程式为
。下列装置中不可替代装置
A 的是
（填序号）。
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（2）氨气的密度比空气
，因此用装置B 的烧瓶收集氨气时，进气口是
（填“a”或“b”）。
（3）若观察到装置B 中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是
，发生反
应的方程式是
。
（4）干燥氨气应选用的干燥剂是
。
（5）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是
（填序号）。
（6）氨气很容易液化，液化时放热，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，氨常用作
。氨气还是重要的化工原料，工业上用氨为原料制备硝酸、铵盐等。请写出以氨为原料制
硝酸的第一步反应的化学方程式
。
例8
氨是一种重要的化工产品，某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器
已略去）。
回答：
简述检验NH+
4 的方法：取少量待测物于试管中
，则证明有NH+
4 。
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达标检测2
正确率：86%
在如图所示的装置中，a 的金属活泼性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的下列叙述不正确的是( )
A. 碳棒上有气体放出，溶液pH 变大
B. a 是正极，b 是负极
C. 导线中有电子流动，电子从a 极到b 极
D. a 极上发生了氧化反应
例9
正确率：60%
一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH 溶液中，然后分别向两极通乙烷(C2H6) 和氧气，其
电极反应式为：C2H6 +18OH−−14e−=== 2CO2−
3 +12H2O，2H2O+O2 +4e−=== 4OH−，有关此电池的
推断不正确的是( )
A. 正极发生还原反应
B. 正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2 : 9
C. 溶液中的K+ 向正极移动
D. 电池工作过程中，溶液的pH 逐渐减小
例10 铅蓄电池是典型的可充型电池，它的电池总反应式为：Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO2−
4
放电
⇌
充电2PbSO4 + 2H2O。则
下列有关说法正确的有( )
①该电池中Pb 是负极、PbO2 是正极；
②放电后，正极质量减轻；
③放电时，电子从Pb 极流向PbO2 极；
④放电后，溶液的pH 减小；
⑤放电时，若外电路通过1mol 电子，则理论上负极板的质量增加48g。
A. ①③⑤
B. ②④
C. ①④
D. ③④⑤
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例11 高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)+4H2O(g) ⇌Fe3O4(s)+
4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A. 增加H2 的量
B. 升高温度
C. 压强不变，充入氮气使容器体积增大
D. 增加铁的质量
达标检测3
正确率：70%
一定温度下，对可逆反应A(g)+2B(g) ⇌3C(g) 的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是( )
A. C 的生成速率与C 的分解速率相等
B. 单位时间内消耗amolA，同时生成3amolC
C. 容器内的压强不再变化
D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
例12 某课外兴趣小组用下图装置探究条件对Na2S2O3 溶液与稀H2SO4 反应速率的影响。请回答有关问题。
若该小组同学设计了如下四组实验，
①实验数据体现了反应物
(填化学式) 的浓度及
条件对反应速率的影响。
②预测反应速率最快的一组实验序号为
。
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例13 某课外兴趣小组用下图装置探究条件对Na2S2O3 溶液与稀H2SO4 反应速率的影响。请回答有关问题。
（1）写出该反应的离子方程式
。
（2）连接好仪器后，开始实验前还需进行的操作是
。
（3）现探究浓度对该反应速率(单位mL/min) 的影响。
①应测定的实验数据为
。
②该实验实施过程中测定的气体体积比实际值偏小的一个重要原因是:
。
达标检测4
正确率：82%
等质量的下列烃完全燃烧，生成CO2 的量最多的是( )
A. 苯
B. 丙烷
C. 乙烯
D. 甲烷
例14
正确率：75%
1mol 乙烯与氯气完全加成后再与氯气取代，整个过程最多需要氯气( )
A. 1mol
B. 4mol
C. 5mol
D. 6mol
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例15 能说明苯分子中碳碳键不是单、双键交替的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4 溶液褪色；
②苯环中碳碳键的键长均相等；
③邻二氯苯只有一种；
④在一定条件下苯与H2 发生加成反应生成环己烷
A. ①②③④
B. ②③④
C. ①②③
D. ①②④
达标检测5
甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，可依次将其通过盛有下列哪组试剂的洗气瓶( )
A. 溴水，浓H2SO4
B. 澄清石灰水，浓H2SO4
C. 酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4
D. 浓H2SO4 酸性高锰酸钾溶液
例16 在实验室里制取乙烯的反应为：CH3CH2OH 浓硫酸
−−−−→
170◦C CH2 = CH2 ↑+H2O。常因温度控制不当而发生副反
应，有人设计如图实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。
（1）乙烯使溴水褪色的化学方程式：
。
（2）I、II、III、IV 装置可盛放的试剂是(填下列字母代号)
I
；II
；III
；IV
。
A. 品红溶液
B.NaOH 溶液
C. 浓H2SO4
D. 溴水
（3）确认含有乙烯的现象是
。
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例17 俗话说“陈酒老醋特别香”，其原因是在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯。在实验室里我们也可以
用如图所示的装置来模拟该过程。请回答下列问题：
（1）在大试管中需加入浓硫酸、冰醋酸各2mL，乙醇3mL，加入试剂的正确操作是
。
（2）浓硫酸的作用是①
，②
。
（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用是
。
（4）装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处，不能插入溶液中，目的是
，长导管的作用是
。
（5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是
。
（6）进行该实验时，最好向试管甲中加入几块碎瓷片，其目的是
。
（7）试管乙中观察到的现象是
。由此可见，乙酸乙酯的密度比水
（填
“大”或“小”），而且
。
（8）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应一段时间后，就达到了该反
应的限度，即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的是
（填序
号）。
①单位时间里，生成1mol 乙酸乙酯，同时生成1mol 水；
②单位时间里，生成1mol 乙酸乙酯，同时生成lmol 乙酸；
③单位时间里，消耗lmol 乙醇，同时消耗1mol 乙酸；
④正反应的速率与逆反应的速率相等；
⑤混合物中各物质的浓度不再变化。
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例18 在试管a 中先加入2mL 95% 的乙醇，边摇动边缓缓加入5mL 浓H2SO4 并充分摇匀，冷却后再加入2g
无水醋酸，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b 中加入7mL 饱和碳酸钠溶液。连接
好装置，用酒精灯对试管a 加热，当观察到试管b 中有明显现象时停止实验。
（1）写出试管a 中主要反应的化学方程式
。
（2）加入浓H2SO4 的目的是
。
（3）试管b 中观察到的现象是
。
（4）在实验中球形干燥管除了起冷凝作用外，另一个重要作用是
，其原因
。
（5）饱和Na2CO3 溶液的作用是
。
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课堂总结
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