东城区2008―2009学年度第一学期期末教学目标检测
高三数学(文科)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至9页,共150分。考试时间120分钟。考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。
东城区2008―2009学年度第一学期期末教学目标检测
高三数学(理科)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至9
页,共150分。考试时间120分钟。考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。
专题(20):题型解决技巧
班级 姓名 学号
【专题目标】
熟悉高中常见题型掌握一般的解题方法及技巧
【经典题型】 选择题
选择题是化学高考中广泛采用的一种题型。它具有构思新颖、灵活巧妙,知识容量大,覆盖面广,考试的客观性强,答题简单,评分容易、客观准确等优 点。不但能用来考查考生基础知识的掌握程度,还能用来考查考生的思维敏捷性。总之,这类习题可衡量学生能否准确地运用基本概念、基本理论和基本计算来解答问题,对学生扎扎实实地打好基础、发展智力、培养能力都起一定作用。化学选择题的解法没有一个通用的解法。但不管哪种解法都要经过认真审题、析题、解题这几个环节。选择题的类型有多种,在结构上一般由题干和选项两部分组成。由于选择题是从题干的信息和选项中找出正确答案,因此解题方法上还是有其特点的。
【题型一】 直接法
【例1】已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有H、D,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有
(A)3种 (B)6种 (C)9种 (D)12种
【点拔】:从水的分子组成(H2O)来看,3种氧原子分别与2种氢原子可构成6种水分子,此外,2种氢原子混合与3种氧原子又可构成3种水分子,因此自然界中的水一共有9种。即:H216O、H217O、H218O、D16O、D 17O、D 18O、HD16O、HD 17O、HD 18O。
【例2】下列离子方程式书写正确的是
(A)FeCl2溶液中通入氯气:Fe2+ +Cl2 Fe3+ +2Cl―
(B)澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:Ca2+ +OH― +HCO3― CaCO3 ↓+H2O
(C)FeS固体放入稀硝酸溶液中:FeS +2H+ Fe2+ +H2S↑
(D)AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3+ +4OH― AlO2― +2H2O
【点拔】:离子方程式的书写是高考化学中的一个常考点。根据质量守恒、电荷守恒及书写离子方程式的有关规则对各个备选答案进行一一分析,即可全面作答。(A)中质量守恒,但电荷不守恒;(C)中稀硝酸具有强氧化性,其产物应为Fe3+、S、NO和水,其离子方程式与事实不符;(D)中氨水碱性比较弱,不可能和Al3+ 反应生成AlO2― ,它们的反应产物应为氢氧化铝,因此该离子方程式也与事实不符。
。
【规律总结】根据题干所给的信息,直接求出答案,然后再跟选项比较找出正确选项。
【巩固】
1. 混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在
(A)向CuSO4溶液中加入适量铁粉
(B)等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
(C)等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体
(D)在NaBr溶液中通入过量氯气
2. 短周期元素单质A和B中,分别加入足量的酸,在A中加入盐酸,在B中加入稀H2SO4,反应完全后,生成相同状况下的H2的体积分别为VA和VB,而且VA≠VB若要确定反应生成物中A和B的化合价,至少还需知道的数据是
A.VA∶VB的值
B.VA或VB的值
C.A或B的物质的量
D.HCl和H2SO4的物质的量浓度
【题型二】 筛选法
【例1】在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是
(A)NH4+、Mg2+ 、SO42― 、Cl― (B)Ba2+、 K+ 、OH―、NO3―
(C)Al3+ 、Cu2+ 、SO42― 、Cl― (D) Na+ 、Ca2+ 、Cl― 、AlO2―
【点拔】
离子共存题是高考题的常考点之一。本题有两个限定条件,一是pH=1,表明溶液为强酸性溶液,二是无色溶液。按此两个条件再加上离子是否共存对各个选项进行逐项分析。(A)组离子在酸性条件下可以共存,且为无色,符合题意;(B)组离子为无色,可以共存,但其中的OH―与H+不能共存,应予排除;(C)组离子在酸性条件下可以共存,但其中的Cu2+ 在水溶液中显蓝色,也应排除;(D)组离子中AlO2―在酸性条件下会迅速水解而不能共存,也应排除。
。
【例2】水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态,它是由液态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状、不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是
(A)水由液态变玻璃态,体积缩小 (B)水由液态变为玻璃态,体积膨胀
(C)玻璃态是水的一种特殊状态 (D)玻璃态水是分子晶体
【点拔】本题是一个信息给予题,读懂信息是解题的关键。由题给信息知,玻璃态水的“密度与普通液态水的密度相同”,表明水由液态变玻璃态其体积不变;此外,“玻璃态水无固定形状,不存在晶体结构”,因而答案(A)(B)(D)错误,
【规律总结】
又称排除法或淘汰法。根据题干所给的条件和要求,将选项中不合题意的答案,逐个排除,加以淘汰,剩下来的就是正确答案。
【巩固】
1. 在常温下,10mLpH==10的氢氧化钾溶液中,加入pH ==4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后总体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是
(A)c(A―) ==c(K+) (B)c(H+)==c(OH―)<c(K+)<c(A―)
(C)V总≥20mL (D)V总≤20mL
2. 拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如右图:
下列对该化合物叙述正确的是
(A)属于芳香烃 (B)属于卤代烃
(C)在酸性条件下不水解 (D)在一定条件下可以发生加成反应
【随堂作业】
1.下列叙述中,正确的是
A、质子数相同的两微粒,一定属于同一元素
B、 只含一种元素的物质一定是纯净物
C、 只含一种分子的物质一定是纯净物
D、生成了新物质的变化一定是化学变化
2.在C4H10S中,S原子以两个单键与其它原子相连接,它具有的同分异构体的数目为
A、 7 B、
3.下列说法不正确的是
A、 增大某反应物的浓度,该反应速率一定加快
B、在Fe与稀硫酸反应时,向其中滴加少量CuSO4溶液,生成氢气的速率加快。
C、在Zn与稀硫酸反应时,向其中滴加少量CH3COONa溶液,生成氢气的速率加快。
D、 电解质溶液导电的过程实质上是在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。
4.下列反应的离子方程式书写正确的是
A、 向澄清的石灰水中通入过量的CO2 CO2+OH-=HCO3-
B、向FeBr2溶液中通入少量Cl2 2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C、向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2 Ca2++2ClO- + 2H2O +CO2=== CaCO3↓+2HClO
D、 向氨水中通入少量SO2 NH3•H2O + SO2 === NH4+ +HSO3-
5..①、②、③有三瓶体积相等,浓度都是1mol?L-1的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减少一半,在②中加入少量CH3OOONa固体(加入后溶液仍呈强酸性),③不作改变,然后以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所消耗的NaOH溶液体积是
A、①=③>② B、③>②>① C、③=②>① D、①=②=③
6.甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3 ,FeSO3,NaOH,BaCl2四种物质中的一种,若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生,据此可推断丙物质是
A、Al2(SO4)3 B、NaOH C、BaCl2 D、FeSO3
7.绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)
A +C2H5Cl→+HCl
B +C2H5OH→+H2O
C +CH2=CH2→
D →+HBr;+H2→
8.以下说法正确的是
A 纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B 绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C 生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D 光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
9.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg([H+]/[OH-])。下列表述正确的是
A 在
B 在
C 在
D 在
10.L?多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。
下列关于L?多巴酸碱性的叙述正确的是
A 既没有酸性,又没有碱性 B 既具有酸性,又具有碱性
C 只有酸性,没有碱性 D 只有碱性,没有酸性
11.为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠,可以采用的方法是
A 过滤 B 电泳 C 渗析 D 加入AgNO3溶液,过滤
12.R、X、Y和Z是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X2+与单质R不反应;X2++Z=X+Z2+;Y+Z2+=Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合
A R2+>X2+>Z2+>Y2+ B X2+>R2+>Y2+>Z2+
C Y2+>Z2+>R2+>X2+ D Z2+>X2+>R2+>Y2+
13.将40 mL 1.5 mol?L-1的CuSO4溶液与30 mL 3 mol?L-1的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀,假如溶液中[Cu2+]或[OH-]都已变得很小,可忽略,则生成沉淀的组成可表示为
A Cu(OH)2 B CuSO4?Cu(OH)2
C CuSO4?2Cu(OH)2 D CuSO4?3Cu(OH)2
14.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是
A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
15.在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为
A 1┱1┱1 B 2┱2┱
16.碘跟氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式是
A I2O3 B 12O
17.下列各组物理量中,都不随取水量的变化而变化的是
A.水的沸点;蒸发水所需热量
B.水的密度;水中通人足量CO2后溶液的pH
C.水的体积;电解水所消耗的电量
D.水的物质的量;水的摩尔质量
18.在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.lmol?L-1 HCl溶液,其液面恰好在5 mL的刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.lmol?L-1 NaOH 溶液进行中和.则所需 NaOH 溶液的体积
A.大于20 mL B.小于20 mL C.等于20 mL D.等于5 mL
19.具有单双键交替长链(如:…)的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔(Nobel)化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是
A 聚乙烯 B.聚丁二烯 C.聚苯乙烯 D.聚乙炔
20. 有一种磷的结构式是,有关它的下列叙述不正确的是
A.它完全燃烧时的产物是P2O5 B.它不溶于水
C.它在常温下呈固态 D.它与白磷互为同分异构体
21.将a g含NaOH样品溶解在b mL 0.l mol?L-1的硫酸中,再加入c mL 0.1 mol?L-1 的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,则样品中 NaOH 的纯度是(NaOH 式量为 40)
A. [(b-c)/
B. [(b-
C.[(b-c)/
D.[(8b-
22.已知化合物B3N3H6(硼氮苯)与C6H6(苯)的分子结构相似,如下图:
则硼氮苯的二氯取代物 B3N3H4CI2 的同分异构体的数目为
A.2
B.
23.下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是
A.半导体材料砷化镓 B.吸氢材料镧镍合金
C.透明陶瓷材料硒化锌 D.超导材料K
24.重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性,主要有毒离子为Ba2+离子,如将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是
A Cu2+和SO42- B Cu2+和Cl- C K+和SO42- D Ag+和NO3-
25.金属加工后的废切削液中含2~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使NaNO2转化为无毒物质。该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4Cl→NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
列对第二步反应的叙述中正确的是
① NH4NO2是氧化剂 ② NH4NO2是还原剂 ③ NH4NO2发生了分解反应 ④ 只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤ NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A ①③ B ①④ C ②③④ D ③④⑤
第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类 1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳五个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成下两题:
26.下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是
A 两种都是极性分子 B 两种都是非极性分子
C CH4是极性分子,H2O是非极性分子 D H2O是极性分子,CH4是非极性分子
27.若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为
ACH4?14H2O B CH4?8H2O C CH4?(23/3)H2O D CH4?6H2O
28.C8H18经多步裂化,最后完全转化为C4H8、C3H6、C2H4、C2H6、CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是
A 28 B
29.世界卫生组织(WHO)将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列说法正确的是( )
A 二氧化氯是强氧化剂 B 二氧化氯是强还原剂
C 二氧化氯是离子化合物 D 二氧化氯分子中氯为负1价
我国某著名学者在潜心研究后认为:创造=需要×(设想)2。这表明,设想在创造思维中起着重要作用。下列各题均与设想有关。
30.“若在宇宙飞船的太空实验室(失重条件下)进行以下实验,其中最难完成的是
A 将金粉和铜粉混合 B 将牛奶加入水中混合
C 蒸发食盐水制取食盐晶体 D 用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
31.学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂,挂在铁架台上。另取一只盛有某种溶液的烧杯,放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿,发现纸蝴蝶的颜色由白色纸蝴蝶上的喷洒液转变为红色,喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是( )
A
B
C
D
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧坏中的溶液
浓盐酸
浓氨水
氢氧化钠溶液
浓硫酸
32.在烧杯中加入水和苯(密度:
A 钠在水层中反应并四处游动 B 钠停留在苯层中不发生反应
C 钠在苯的液面上反应并四处游动D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
【经典题型】 简答题
简答题要求考生用简练的文字表述来回答问题。它具有取材广阔,内涵丰富,立意新颖,设问巧妙,思考容量大,能力要求高。而且常把识记、理解、实验、推论和计算等多方面、多层次的要求融于一题之中,往往具有一定的难度,对学生能力要求较高。
简答题是填空题的变形,即把空格变成问句,所以它们的功能基本相似。它不但用来考查考生的各种能力(理解能力、观察能力、思维能力、文字表达能力),还用来考查考生掌握知识的情况。不但用来考查考生是否“知其然”,还要考查考生能否“知其所以然”。
解题时首先要紧扣题意,认真审题,抓住关键;其次回答问题时,不但要回答出“是什么”,重点还要回答出“为什么”,回答问题一般要体现“前提、理由、结论”的答题过程,切忌顾此失彼;最后联系题意综合分析、归纳,并作语言的加工提练,做到原理正确、回答切题、语言精练、意思完整。
【题型一】因果分析法
因果分析法要求根据题给事实或现象,进行分析、推理,并说明其原因或目的,最后阐述结果,作出正确答案。
【例1】
(1)明矾具有净水作用,但某些工厂用FeCl3代替明矾,简答FeCl3净水作用的原理。
(2)用石灰抹墙有硬化过程,水泥砌墙也有硬化过程,比较其硬化原理。
(3)在铸造工业中常将水玻璃与石英砂混合制成模具,然后将模具浸泡在NH4Cl溶液中使之定型,简答其工艺原理。
【点拔】这是用元素化学知识解释实际生产中化学问题的简答题。根据题意分析,用AlCl3可净水,其原理是AlCl3为弱碱强酸盐,Al3+发生水解产生Al(OH)3胶体,其表面积大吸附水中杂质,达水净化目的。而FeCl3溶液中Fe3+水解程度也很大,也能生成Fe(OH)3胶体,达净化水目的;石灰抹墙硬化是Ca(OH)2与空气中CO2反应,生成CaCO3的结果,而水泥硬化是硅酸盐与水作用,生成胶状物,胶状物发生凝聚,生成强度大的晶体的结果;定型固化:水玻璃成分是Na2SiO3水溶液,而SiO32-水解程度大,其溶液呈碱性SiO32-+2H2O H2SiO3+2OH-;NH4Cl溶液中,NH4+水解,溶液呈酸性,NH4++H2O NH3?H2O+H+。两溶液相遇,使两者水解平衡向正反应方向移动,生成不溶性H2SiO3把石英砂粘结起来,使之定型。
本题主要考查分析、比较、逻辑思维,语言表达和灵活运用知识的能力。
【例2】
酸雨主要是由燃烧含硫燃料时所排放的尾气中的SO2造成的。现每隔一定时间测定某份雨水样品的pH值:
请回答:在测定时间里,雨水样品的PH值变小的原因。
【点拔】这是有关SO2、H2SO3的性质联系实际的环境化学测试题,只要熟悉含硫燃料燃烧排放的SO2、H2SO3的性质,就能准确解答。在简答中可用化学方程式配合简要的文字加以说明。要注意SO2与H2O反应生成H2SO3,H2SO3既有弱酸性又有还原性,易被空气中O2氧化成H2SO4,而H2SO4为强酸,因此雨水的pH值减小。特别需注意pH值的不断减小,c(H+)不断增大,不应认为是SO2续溶解雨水中造成的,因空气中SO2含量不可能很大,而SO2在水中溶解度较大(1∶40),雨水对SO2吸收不是缓慢进行。
【规律总结】
简答题的解法没有固定的格式。化学简答题主要考查综合分析、比较、逻辑思维、语言表达和灵活运用知识的能力。解题的关键是把握说明的理论根据,然后搞清因果关系。表达时要求条理清晰,化学用语准确,文字叙述简捷明了。
【巩固】
1.苏打和小苏打有着广泛的应用。试从反应物的消耗量角度说明在下列用途中选用苏打还是小苏打?为什么?
(1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味,常加入适量的面碱,面碱就是 ,为什么不选用另一种?
(2)作为泡沫灭火器中的药品,应选用 原因是什么?
2.BiCl3水解生成BiOCl沉淀.
(1)写出水解反应的离子方程式_______________________
(2)医药上把BiOCl叫作次氯酸铋,该名称________(填“合理”或“不合理”),其理由是___________________.
(3)配制BiCl3溶液时,其方法是__________________________.
(4)把适量固体BiCl3置于浓NaCl溶液可得到澄清溶液,其原因是__________________.
【题型二】分析判断法
此法要求考生根据题设情境先总结、归纳、分析、判断、统摄成规律性的结论,再按此结论来作出对限定条件下的判断、分析,最后得出结论。
【例1】已知有下列反应: (1)CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4 (2)Br2+H2S=S↓+2HBr
或4Br2+H2S+4H2O=H2SO4+8HBr
依下述方法之一可以测定被污染空气中的H2S含量:将已知体积的空气通过溴水或CuSO4溶液并测定其电导变化(电导即溶液电阻的倒数,表示溶液的导电性能,当离子浓度不太大的时候,电导随离子浓度近似地成正比关系)。上述吸收剂之一可用来测定很大浓度范围的H2S含量(每立方米空气中含0-50毫升H2S);而另一种吸收剂用于低浓度范围的H2S含量(每立方米空气中含0-5毫升H2S),但是后者有很高的灵敏度。试指出分析情况下选择吸收剂的依据。
【点拔】这题是信息给予题,也属于综合评价题,考查自学能力。通过阅读题干内容,分析出其中要点,即未学过的新知识:①电导与离子浓度有近似正比关系;②从题干中反应,H2S是弱电解质,反应后转化为强电解质。随反应进行,离子浓度不断增大,因此电导增大,故可测知H2S的含量;③两种吸收剂溶解度不同,CuSO4易溶于水,所配溶液浓度大,故可吸收H2S的量就大;而Br2在水中的溶解度有限,故吸收H2S的量就不大,两种吸收剂分别适合测定H2S浓度大范围及浓度小范围的要求。根据(1)反应,生成H2SO4溶液离子浓度大,即H2SO4完全电离H2SO4=2H++SO42-,1molH2SO4电离3mol离子,而原CuSO4也为强电解质完全电离CuSO4=Cu2++SO42-,1molCuSO4,电离出2mol离子,显然反应后离子总浓度增大,因此增大电导性能,而且CuSO4易溶,可配制浓度大的溶液,吸收H2S容量大,从而适用于测定高浓度范围的H2S的污染空气。由反应(2)可知由Br2吸收弱电解质H2S后,生成2mol强电解质HBr(或1molH2SO4或8molHBr),离子浓度明显增大,电导也随之增大,所以可以更精确测定H2S的含量(灵敏度大)。但因Br2水不能制得高浓度溶液,因此溶液吸收H2S容量有限,从而适用于测定低浓度范围的H2S污染空气。
本题考查学生自学能力、综合分析、评价能力,题干给出材料新颖的信息知识,应通过阅读准确分析提供信息,透过现象分析本质,抓突破口,培养严密、科学的思维能力。
【例2】
解释下列实验问题:
(1)浓盐酸易挥发,使产生的气体中含杂质HCl,为什么实验室还用浓盐酸与MnO2反应制Cl2而不使用稀盐酸?
(2)实验室用电石制乙炔时,通常用饱和食盐水代替水,并且用分液漏斗控制加入?
(3)实验室用Na2SO3固体和硫酸反应制取SO2气体时,既不用稀H2SO4,也不用浓H2SO4,而是用中等浓度的H2SO4,为什么?
【点拔】 (1)因为用稀盐酸与MnO2反应几乎得不到Cl2,所以尽管能引入杂质HCl也只好使用浓盐酸。制得氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水除去。
(2)电石CaC2与H2O反应生成C2H2气体是一个很剧烈的反应。所以应设法控制反应,适当降低速度。将H2O换成饱和食盐水,可以降低H2O分子的浓度、减慢反应速度。用分液漏斗控制加入,可以减小水与反应物的接触面积,减缓反应速度,使气体平稳放出。
(3)SO2气体易溶于水,溶解度为1∶40,但比起HCl、NH3,又小得多。Na2SO3与H2SO4反应产生SO2气体,本质上是离子反应。所以使用浓H2SO4时,由于C(H+)太小(浓H2SO4中主要为H2SO4分子),反应十分缓慢。但如果用稀H2SO4,反应体系中的水太多,SO2又不易逸出。所以用中等浓度的硫酸即可解决上述两方面的问题:既可保证有较快的反应,又可减少SO2损失。
【规律总结】 考生在解题过程中,需要充分发挥由抽象到具体的演绎式的思维活动,这实际上是认识科学、认识自然的思维方法之一。
【巩固】
1. 下列各种溶液中通入或加入少量物质,对溶液导电能力有何影响
(1)盐酸中通入少量NH3
(2)氨水中通入少量HCl
(3)醋酸中通入少量NH3
(4)盐酸中加入少量AgNO3
2. 1mol H2燃烧时约放热286KJ,而每kg汽油燃烧时约放热46000KJ.而氢气却被公认是21世纪替代石化燃料的理想能源.请试述理由.
3. 近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式为:NH3+HClO = H2O+NH2Cl(一氯氨).NH2Cl较HClO稳定.试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因: .
【随堂作业】
1.某热电厂地处多雨地带,使用的燃料煤中含有少量的硫,燃烧的气体未经处理即排放到空气中,又有部分发电用水未经冷却排入附近的河中,经观察其下游几十公里范围内的河水中鱼类几乎绝迹,试解释出现这种现象的原因。
2..工业上制取CuSO4不是直接用浓硫酸与铜反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断由容器的下部吹入细小的空气泡,试分析这种制备办法的优点。
3..大气中CO2增多会引起温室效应。空气中增多CO2的主要来源是什么? 自然界中消耗CO2的主要过程是什么?
4.我国南方某些地区的井水取来久置后,井水由澄清透明变成少量棕红色絮状沉淀积于缸底,水面浮着一层“锈皮”,当地居民常采用加明矾的方法处理。
(1)井水久置后,水面浮着的一层“锈皮”的主要成分是(写化学式)
。
(2)用化学方法鉴别该井水的步骤是
;离子方程式是
。
(3)用化学方法鉴别经明矾处理后的水的步骤是
;离子方程式是
。
5.苏打和小苏打有着广泛的应用。试从反应物的消耗量角度说明在下列用途中选用苏打还是小苏打?为什么?
(1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味,常加入适量的面碱,面碱就是 ,为什么不选用另一种?
(2)作为泡沫灭火器中的药品,应选用 原因是什么?
6.制氧化钾往往不直接用金属钾与氧气反应,而是用钾还原KNO3 制得,该反应的化学方程式是: 为什么要采用这种方法?
7.切割钾的方法跟切割金属钠一样,但要特别小心,新切开的表面不能跟未切割的钾的表面接触,否则会发生剧烈的反应而引起爆炸,试叙其原因:
8.在碳酸钠饱和溶液中通入二氧化碳气体后有碳酸氢钠晶体析出,此反应
的化学方程式是 。碳酸氢钠之所以能析出的原因,除了它的溶解度比碳酸钠小以外,另两个与此有关的原因是(不考虑温度)。
【经典题型】 实验题
题型特点 实验题的形式繁多,它常把实验的基本操作,实验原理,实验现象、实验设计,元素化合物的性质,化学计算和推理融为一体进行考查。它具有知道面广,命题新颖,思考容量大,综合性强等特点。它不但能用来考查考生的观察能力,操作能力,分析能力和实验设计能力,还用来考查考生创造性思维能力和数据处理的能力。不仅要求考生知其然,还要知其所以然。因此实验题的解答要求高,难度较大。只有考生对实验题的功能,考查范围,考查特点弄清弄懂,才能理顺解答实验题的思路。
实验题解题方法
实验题的解法没有固定的格式。解这类题时,只要从实验原理入手,结合具体实验题目的特点,根据题给信息,认真审题,抓住题眼,就能很快地理顺解答的思路和方法。
【题型一】化学实验基本操作
用正确的化学实验基本操作完成某项实验任务,是历年高考化学实验考查的重点内容之一。
【例1】欲用亚硫酸钠和硫酸制取0.5mol的二氧化硫气体,要用下列仪器来组装气体发生装置,应选用的仪器是 ( )
A.试管 B.烧瓶 C.烧杯 D.集气瓶
【点拔】中学阶段常见的容器和反应器有:试管、烧杯、烧瓶、锥形瓶、坩埚、蒸发皿、集气瓶、试剂瓶、滴瓶、启普发生器等。要求掌握这些仪器的主要用途和使用注意事项,如能否直接加热、所装试剂的量等。本题所给仪器都可做反应容器,但烧杯、集气瓶一般不用来装配气体发生装置,试管和烧瓶都可以做反应容器,但试管适用于少量物质间的反应,而烧瓶可适用于较多量物质间的反应,现欲配制0.5mol二氧化硫气体,至少需亚硫酸钠固体63g,故应选烧瓶。
【例2】
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤,②加过量NaOH溶液,③加适量盐酸,④加过量Na2CO3溶液,⑤加过量BaCl2溶液.正确的操作顺序是
A.①④②⑤③ B.④①②⑤③
C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
【点拔】在有多种杂质存在的情况下,要搞清所加试剂与被除杂质的对应关系,同时还要注意到,在实际操作中,通过加入适量的试剂除去杂质几乎是做不到的,因此,所加每一种试剂一般都是过量的,后加的试剂既要除去杂质,又要除去前面所加的多余的试剂,所以一定要确定出合理的除杂顺序。本题主要考查粗盐提纯的操作顺序。从所用试剂和粗盐中的杂质可知:用BaCl2可沉淀SO42-,Na2CO3可沉淀Ca2+,NaOH可沉淀Mg2+,但由于所加试剂过量,因此,最后必须除去所加的多余的试剂。从所用试剂看,多余的Na2CO3和NaOH可用盐酸除去, 多余的BaCl2可用Na2CO3生成BaCO3沉淀来除去,因此在加入试剂时,BaCl2必须在加Na2CO3溶液以前加入,盐酸用来除去Na2CO3和NaOH,但又会溶解Mg(OH)2、CaCO3沉淀,故必须在过滤后加入到滤液中.从以上分析知:粗盐提纯的关键是①、③必须在最后,⑤必须在④的前面.因此正确的答案是C、D。
【规律总结】
这类试题的特点通常是给出限定的仪器、药品和一些操作步骤,要求正确完成某项实验操作,从而考查考生化学实验操作的能力。
【巩固】
1.某学生做完实验后,采用以下方法分别清洗所有仪器:①用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管;②用酒精清洗做过碘升华的烧杯;③用浓盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管;④用盐酸清洗长期存放过三氯化铁溶液的试剂瓶;⑤用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管,你认为他的操作( )
A.②不对 B.③④不对 C.④⑤不对 D.全部正确
2. 某同学在实验报告中有以下实验数据①用托盘天平称取11.7gNaCl②用量筒量取5.26mL盐酸;③用广泛pH试纸测得溶液的pH是3.5;④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去23.10mLNaOH溶液,其中数据合理的是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
3. 一般所谓无水乙醇,含乙醇约99.5%.当特殊需要而要求进一步去水时,常采用如下操作:置
(1)上述操作所需烧瓶应选用容积为( )(选填下列序号)
A
作出以上选择的理由是
(2)写出主要的反应方程式(有机物写结构简式)
【题型二】化学实验原理
此类试题主要考查考生的观察能力、思维能力、判断能力与理论联系实际的能力。
【例1】
用金属钠制取氧化钠通常采用下法:2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑,试说明为什么用此法制取氧化钠比直接钠氧化法好。
【点拔】这题属于信息给予题,解答中必须紧扣题干Na2O制取反应式:2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑,反应中生成N2这一重要信息,才可找出答案:Na2O在N2气中不被氧化,从而分析出Na直接氧化法不足之处;无论金属钠是在氧气中点燃,还是在空气中氧化,因生成的Na2O极不稳定,会进一步氧化生成Na2O2,即2Na+O2 Na2O2,而实际上得不到纯Na2O。
【例2】
(1)在一盛有Ba(OH)2溶液的烧杯中漂浮着一小木块,小心地向烧杯中滴加与Ba(OH)2溶液密度相同的稀硫酸,静置后小木块浸入水中的体积开始( )。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)写出所发生的化学反应的方程式。
(3)若将一试管如右图所示倒立于同一Ba(OH)2溶液中,在滴入稀硫酸的前后,试管内外液面的高度差将( )(设反应过程中温度不变,且反应后试管仍然漂浮)。
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断
【点拔】本例属物理、化学综合题。题目巧妙地把化学和物理融于一体,综合运用物理的阿基米德定律、物体浮沉条件及化学的复分解反应知识。解答此题的关键是两物质发生复分解反应,判定沉淀物生成,再由物理知识正确求解。
(1)滴入稀硫酸后,溶液要发生中和反应:Ba(OH)2+H2SO4 = BaSO4↓+2H2O。反应生成物为BaSO4沉淀和水。由于原来的的Ba(OH)2溶液的密度比水要大,所以反应后的溶液密度应该比原来小。
由木块受力平衡有 (大小不变)。
又由阿基米德定律 可知:将变大。
(3)以试管底为研究对象,设试管横截面积为,反应后试管内气体压强为,做出其受力分析图如右所示。由其受力平衡有
由于试管重力不变、外界大气压强不变,故可知反应后试管内气体的压强不变。
再以试管中液面为研究对象,设液面处液体压强为,做出其受力分析图如右所示,由受力平衡有
所以知试管中液面处液体压强不变。
又有
在上式中由(1)分析可知反应后的溶液密度变小,所以最终可得出:试管内外的液面差应该变大。
【规律总结】
这类试题通常要给出限定的实验装置、反应条件、实验现象和有关数据,要求考生根据实验原理,结合元素化合物知识,选用仪器药品,写出有关的化学方程式,进行数据处理,说明理由等。
【巩固】
1.试预测在C6H5ONa(苯酚钠)溶液中逐滴加入FeCl3溶液,可能出现哪些现象,可能发生哪些反应.
2 制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置已略去)。
⑴. 写出实验室制取氨气的化学方程式:
________________________________________________________。
⑵. 收集氨气用____________法,要得到干燥的氨气可选用___________作干燥剂。
⑶.用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是___________________________。该实验的原理是___________________________________________________________。
⑷. 如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。
【题型三】化学实验设计
这类试题的特点是利用已知的仪器装置,要求根据实验目的或给出的药品,将气体制备,除杂提纯或设计操作程序与仪器连接,定量计算结合起来,考查考生设计实验,基本操作、数据处理的能力或评价实验方案优劣的能力。
【例1】. 如何用实验证明一无色晶体是明矾?
【点拔】 明矾的组成可表示为:
KAl(SO4)2?12H2O或K2SO4?Al2(SO4)3?24H2O,要求用实验的方法分别确定出该晶体中含K+、Al3+、SO42-及H2O。并简要地写明实验方法、现象及其结论和必要的反应方程式。
【例2】水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气,其主要成分是CO、H2,还含有CO2和水蒸气。请用图中装置设计一个实验,以确认上述混合气中含有CO和H2。
(1)连接图中装置的正确顺序是:(填各接口的代码字母。)混合气―→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。
(2)确认混合气中含有H2的实验现象是____________;其理由是___________。
[点拔] 检验H2是使其转化成水后用无水CuSO4检验;检验CO是使其转化成CO2后用澄清石灰水检验。但是题中原混合气体中就含有水蒸气和CO2,因此先除去混合气中的这两种气体,是完成此题的关键所在。
【规律总结】
这类试题的特点是给出新情境(主要是中学课本中未介绍过的新反应或未见过的新装置),结合仪器组装,物质的性质或制法,实验现象描述或分析等已有知识提出问题,考查考生接受新信息,运用所学知识进行联想、迁移、分析、重组来解决实验问题的能力,同时还考查了考生的观察能力、思维能力和自学能力。
【巩固】
1.分别由聚乙烯、聚氯乙烯为原料制成的两种塑料袋,如何用化学方法鉴别之
2. 不用焰色反应,如何鉴别NaCl和KCl两种无色晶体?简述实验原理、实验步骤以及实验用品。
3. 欲在室温和1.01×105Pa条件下测定镁的原子量。请利用图给定的仪器(盛放镁条的隔板有小孔)组装成一套实验装置(每种仪器只允许用一次)。
请回答下列问题:
(1)假设气流方向为左→右,则各仪器的接口连接的先后顺序为(用小写字母填写)______ 。
(2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步:①待仪器B中的物质恢复至室温时,测量量筒C中水的体积(若假定将测定的体积换算成标准状况下为VmL);② 擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量(假定其质量为mg),并将其投入试管B中;③检查各装置的气密性;④旋开仪器A上分液漏斗的活塞,当镁条完全溶解时再关闭活塞。上述几步操作的先后顺序是______。
(3)根据实验数据可算出镁的原子量,其数字表达式为______。
(4)若未将试管B冷却至室温就测量量筒C中水的体积,这将会使所测镁的原子量数据(填偏高、偏低或无影响)______。
(5)若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验,这将会使所测镁的原子量数据(填偏高、偏低或无影响)______。
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专题20 化学与STS
班级 姓名 学号
【专题目标】
1.使学生了解化学在社会生活中的应用,如:环境、能源、医药、材料等
1. 进一步强化基本解题技能,提高学生综合运用知识的能力。
【经典题型】
题型一:化学与环境
【例1】1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线,保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下能够分解,产生Cl原子,Cl原子对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应为:O3 hv O2 +O;Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2 总反应:2O3→3O2
根据以上叙述,回答下列问题:
(1)在上述臭氧被氧化的反应过程中,Cl是
A 反应物 B 生成物 C 中间产物 D 催化剂
(2)O3和O2是
A 同分异构体 B 同系物 C 氧的同素异形体 D 氧的同位素
【点拨】这是96年的高考题,它是一道与环境相结合的题目。 这道题目要求同学们在分析了臭氧层被破坏的反应机理后,回答问题。(1)臭氧被氧化的反应过程中,Cl原子只出现在反应过程中,而在反应的始末都没有,所以Cl原子应是催化剂。答案应选D。(2)O3和O2是由同种元素组成的不同单质,所以应互称为氧的同素异形体。答案应选C。
【规律总结】
环境问题是当今社会的热点、焦点问题,这就要求我们的学生多关心我们的家园,多关心整个人类的生存和发展,并能够去思考这些问题产生的原因与解决的方法。从而提高自身的综合素质。当今的环境问题主要包括:温室效应、酸雨、臭氧层被破坏、光化学烟雾、白色污染、赤潮、含磷洗衣粉的使用、重金属及其盐的污染、沙漠化等。
【巩固】
1、上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用,近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于
A.无机物 B.有机物 C.盐类 D.非金属单质
题型二:化学与能源
【例2】熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用LiCO3和NaCO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO + 2CO32- → 4CO2 + 4e
阴极反应式:――――――――――――――――――――,总电极反应式:――――――――――――――――――。
【点拨】这是2000年的高考题,它以一种燃料电池的工作原理为背景来命题,主要考查化学能如何转变成电能。这道题目中所提及的电池同学们并不熟悉,那么,要解决它就要求同学们必须具有扎实的电化学知识和将所学知识与现实问题综合起来分析的能力。由于阴极是得电子的反应,所以在阴极的电子的是O2,O2+CO2+4e=CO32-。将阴、阳两极的反应式叠加可得总反应式:2CO+O2=2CO2 。
【规律总结】
能源问题是当今社会的热点、焦点问题同时也是高考命题的热点,尤其是综合考试。在中学化学中讨论能量或能源问题的章节主要有:化学反应及其能量变化、电化学、煤和石油等。关于能源问题,同学们必须注意以下转化关系:
核能
潮汐能 水能
生物能 太阳能 化学能
风能 电能
热能
【巩固】
2、有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。
(1)可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如,加入CH3OC(CH3)3来生产“无铅汽油”。CH3OC(CH3)3分子中必存在原子间连接形式有______(填写编号,多选倒扣)。
①C=0 ②―C―OH ③―C―O―C―
(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便,将成为我国西部开发的重点之一开然气常和石油伴生,其主要的成分是_________。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是_________(填写编号,多选倒扣)
① 其一元取代物不存在同分异构体
② 其二元取代物不存在同分异构体
③ 它是非极性分子
(3)1980年我国首次制成一辆燃氢汽车,乘员12人,以50公里/小时行驶了40公里。为了有效发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气,下列可供开发又较经济的制氢方法是_______(填写编号,多选倒扣)
①电解水 ②锌和稀硫酸反应 ③光解海水
其次,制得纯氢气后还需要解决的问题是_________(写出其中一个)
题型三:化学与材料
【例3】BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称。若知:①在BGO中,锗处于其最高价态;②在BGO中铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构;③BGO可看成由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物,且在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空:
(1)锗和铋的元素符号分别是――――――――――――和――――――――――――。
(2)BGO晶体的化学式是――――――――――――――――――――――――――――。
(3)BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是――――――――――――――――――。
【点拨】这是98年的高考题,它以一种材料的结构为背景来命题。要解决它必须具有三个层次上的能力:1、阅读能力,即首先要能通过阅读题目来弄清出题人的意图。2、分析能力,即能分析题目中每一个信息与我们所学知识之间的联系。3、运用知识解决问题的能力。答案如下:(1)Ge Bi (2)要写出BGO的化学式,就必须知道它的组成元素和这些元素各自的化合价。由题中③可得BGO组成元素为Ge、Bi、O,由题中①可得Ge的化合价为+4价,由题中②可得Bi的化合价为+3价,所以BGO由GeO2和Bi2O3组成。又因为在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同,所以BGO晶体的化学式是:
3GeO2?2Bi2O3 (3)Bi2O3
【规律总结】
材料是当今化学领域研究的重要内容之一,常见的材料有无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料等。而新材料的开发利用,更是人类文明大厦的基石,它包括对超导材料、耐高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料、单晶材料、纤维材料、高性能结构材料等的开发利用。在高考命题时,材料方面的知识往往只是作为命题的背景材料,作为一种载体考查基本概念、基本理论。要解决好这一类问题,就必须在牢固掌握双基知识的基础上,提高阅读能力、分析能力、知识运用能力。
【巩固】
3、录像用的高性能磁带的磁粉,主要材料之一是由三种元素组成的化学式CoxFe3-xO3+x的化合物。已知氧为-2价,钴(Co)和铁可能呈现+2价或+3价,且上述化合物每种元素都只有一种化合价,则x的值为 ,铁的化合价为 ,钴的化合价为 。
题型四:化学与生活
【例4】随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品受潮及富脂食品氧化变质,在包装袋中应放入的化学物质是
A.无水硫酸铜、蔗糖 B.硅胶、硫酸亚铁
C.食盐、硫酸亚铁 D.生石灰、食盐
【点拨】本题考查化学在日常生活中的应用,解题时应注意分析关键词,如本题中的防止食品受潮及富脂食品氧化变质,从中可知加入的物质应为还原剂和干燥剂。故答案为B。
【规律总结】
化学与生活的联系,随着人们生活水平的提高日趋密切,生活中的化学知识到处可见。在高考化学试题中,对这方面知识也进行了一定程度的考查。现将日常生活中的化学问题列举如下:无铅汽油、可降解饭盒、无磷洗衣粉、含氟牙膏的使用,旧电池的回收,食用含碘盐,明矾净水及各种消毒剂的使用,钢铁腐蚀,各种新型电池等。解决好这类问题关键在于知识的积累和化学原理的应用。
【巩固】
4、下列过程中,不涉及化学变化的是
A.甘油加水作护肤剂
B.用明矾净化水
C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味,增加香味
D.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
题型五:诺贝尔奖构造题
【例5】NO分子曾因污染空气而臭名昭著。Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近来此领域研究有很大进展而荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。
(1)NO对环境的危害在于(填编号,有一个或多个答案) 。
(A)破坏臭氧层 (B)高温下能使一些金属被氧化
(C)造成酸雨 (D)与人体内的血红蛋白结合
(2)在含Cu+的酶的活化中心中,亚硝酸根离子可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式 。
(3)常温下把NO气体压缩到100个大气压,在一个体积固定的容器里加热到50度,发现气体的压强迅速下降,降至略小于原压强的2/3就不在改变,已知产物之一为N2O,写出上述变化的化学方程式 。
(4)解释变化(3)中为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3?(用化学方程式表示) 。
【点拨】这是一道以科学发现为背景的综合题,涉及到环境、元素化合物的性质、氧化还原反应、阿佛加德罗定律、化学平衡等多个知识块内的知识点。另外,本题暗含社会热点、焦点问题,有利于学生积极关注人类的前途和命运。本题主要考查学生运用多个知识点和新信息解决实际问题的能力。要能解决好,同学们必须理顺各知识块之间的联系。详解如下:(1)NO中N的化合价为+2价,所以NO具有还愿性能被臭氧氧化;NO排放到空气中能最终氧化成硝酸;同CO一样NO也能与人体内的血红蛋白结合使人体缺氧而死亡。故答案为(A)(C)(D)。
(2) 根据信息可得此反应中亚铜离子为还原剂、亚硝酸根离子为氧化剂、NO为还原产物、铜离子为氧化产物,再根据电子、电荷、原子守恒可得方程式:Cu+ + NO2 +2H+ ==Cu2+ +NO +H2O。
(3) 据阿佛加德罗定律的推论可得方程式:3NO=NO2+N2O
(4)主要由于部分NO2聚合生成N2O4使气体的物质的量减小。2NO2=N2O4
【规律总结】
以诺贝尔奖为背景的考题在近几年的高考中出现几率较高。这类题目往往综合性较强,考查的知识点较多。起点高,落点低,解答时不要被这个“新”所迷惑,只要认真审题,把握关键,吃透信息,即可迎刃而解。
【巩固】
5、美籍埃及人泽维尔用激光闪烁照相机拍摄到化学反应中化学键断裂和形成的过程,因而获得1999年诺贝尔化学奖。激光有很多用途,例如波长为10.3微米的红外激光能切断B(CH3)3分子中的一个B―C键,使之与HBr发生取代反应:
B(CH3)3+HBrB(CH3)2Br+CH4
而利用9.6微米的红外激光却能切断两个B―C键,使之与HBr+CH4
而利用9.6微米的红外激光却能切断两个B―C键,并与HBr发生二元取代反应。
(1)试写出二元取代的代学方程式:
(2)用5.6g B(CH3)3和9.72g HBr正好完全反应,则生成物中除了甲烷外,其他两种产物的物质的量之比为多少?
【随堂作业】
专题19 化学计算常用方法和技巧
班级 姓名 学号
【专题目标】
1. 掌握化学计算中的常用方法和技巧。
2. 强化基本计算技能,提高速算巧解能力和数学计算方法的运用能力。
【经典题型】
题型一:差量法的应用
【例1】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后,恢复到原来状况(1.01×105Pa , 270C)时,测得气体体积为70毫升,求此烃的分子式。
【点拨】原混和气体总体积为90毫升,反应后为70毫升,体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气,下面可以利用差量法进行有关计算。
1 1+
10 20
计算可得y=4 ,烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4
【规律总结】
差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差,也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
【巩固】
1、现有KCl、KBr的混合物3.87g,将混合物全部溶解于水,并加入过量的AgNO3溶液,充分反应后产生6.63g沉淀物,则原混合物中钾元素的质量分数为
A.0.241 B.0.259 C.0.403 D.0.487
题型二:守恒法的应用
【例2】Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。求:
(1) 写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。
(2) 产物中硝酸铜的物质的量。
(3) 如混合物中含0.01moLCu,则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少?
(4) 如混合物中Cu的物质的量为X,求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。
【点拨】本题为混合物的计算,若建立方程组求解,则解题过程较为繁琐。若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解,则可达到化繁为简的目的。
(1) 利用电子守恒进行配平。3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2 + 2NO↑+7H2O
(2) 利用N原子守恒。n(HNO3)== 0.06mol,n(NO)== 0.01mol,
则n(Cu(NO3)2)==(0.06-0.01)/2=0.025mol
(3) 本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,所以利用电子守恒可直接求解。
转移电子总数:n(e-)= n(NO)×3==0.03mol
Cu提供电子数:0.01×2=0.02mol
Cu2O提供电子数:0.03-0.02=0.01mol n(Cu2O)=0.01/2=0.005mol
n(CuO)=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol
(4) 根据(3)解法可得n(Cu2O)=0.015-Xmol n(CuO)=X-0.005mol。根据电子守恒进行极端假设:若电子全由Cu提供则n(Cu)=0.015mol;若电子全由Cu2O提供则n(Cu2O)=0.015mol,则n(Cu2+)==0.03mol大于了0.025mol,说明n(Cu)不等于0,另根据n(CuO)=X-0.005mol要大于0可得n(Cu)>0.005mol。所以0.005mol < n(Cu)<0.015mol。
【规律总结】
化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧化―还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化―还原反应还是原电池或电解池中均如此。
【巩固】
2、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物,消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是
A.35g B.30 g C.20 g D.15 g
题型三:关系式法的应用
【例3】为了预防碘缺乏病,国家规定每千克食盐中应含有40~50毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐,某同学取食盐样品428克,设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液,溶液呈蓝色,再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定,用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下:
IO3-+5I-+6 H+→3I2+3H2O
I2+2S2O32-→2I-+S4O62-
【点拨】本题为多步反应的计算,可根据反应方程式直接建立IO3-和S2O32-的关系式进行求解。
解: 6S2O32- ------- IO3-
6mol 1mol
0.030mol/L×18.00mL×10-3 n
n(I2)==0.09×10-3mol
每千克食盐中含KIO3:
∴该加碘食盐是合格的
【规律总结】
实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解方法,称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式。
【巩固】
3、已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g,用硝酸处理,使磷转化成磷酸根。再加入某试剂,使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体(其式量以3.60 ×103计)0.504 g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。(磷的相对原子质量以31.0 计。)
题型四:平均值法的应用
【例4】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升,则混和物中一定含有的金属是
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
【点拨】本题利用平均摩尔电子质量求解,据10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升可得金属平均摩尔电子质量为10g/mol。四种金属的摩尔电子质量分别为:Zn:32.5g/mol、Fe:28g/mol、Al:9g/mol、Mg:12g/mol,其中只有Al的摩尔电子质量小于10g/mol,故答案为C。
【规律总结】
所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是:两个数Mr1和Mr2(Mr1大于Mr2)的算术平均值Mr,一定介于两者之间。所以,只要求出平均值Mr,就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围,再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有:求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。
【巩固】
4、由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应,产生CO20.1mol,则此样品中可能含有的杂质是
A.KHCO3和MgCO3 B.MgCO3和SiO2
C.K2CO3和SiO2 D.无法计算
题型五:极端假设法的应用
【例5】将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H2 2.8 L(标准状况),原混合物的质量可能是
A.2 g B.4 g C.8 g D.10 g
【点拨】本题给出的数据不足,故不能求出每一种金属的质量只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌,质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求的金属质量为8.125g,假设金属全部为铝可求的金属质量为2.25g,金属实际质量应在2.25g ~~8.125g之间。故答案为B、C。
【规律总结】
“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法,一般解答有关混合物计算时采用,可分别假设原混合物是某一纯净物,进行计算,确定最大值、最小值,再进行分析、讨论、得出结论。
【巩固】
5、0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是
A.30 B.46 C.50 D.66
题型六:讨论法的应用
【例6】向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体。请回答下列问题:
(1)由于CO2通入量不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出。
(2)若通入CO2气体为2.24L(标准状况下),得到11.9g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其质量各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少
【点拨】(1)由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同,故可根据CO2和KOH反应时物质的量之比对产物进行讨论。由:①CO2+2KOH=K2CO3+H2O ②CO2+KOH=KHCO3可知n(CO2)/n(KOH)=1/2时产物为K2CO3,n(CO2)/n(KOH)=1时产物为KHCO3,所以n(CO2)/n(KOH)<1/2时,KOH 过量则产物为K2CO3+KOH ; 1/2< n(CO2)/n(KOH)<1时,对于①反应来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化碳量不足,所以产物为K2CO3+KHCO3 ;n(CO2)/n(KOH)>1时,二氧化碳过量,则固体产物为KHCO3。答案为:①K2CO3+KOH ②K2CO3 ③K2CO3+KHCO3 ④KHCO3
(2)由:①CO2+2KOH=K2CO3+H2O ②CO2+KOH=KHCO3
22.4L(标态) 138g 22.4L(标态) 100g
2.24L(标态) 13.8g 2.24L(标态) 10.0g
∵ 13.8g>11.9g>10.0g
∴ 得到的白色固体是 K2CO3和KHCO3的混合物。
设白色固体中 K2CO3 x mol,KHCO3 y mol,即
①CO2+2KOH=K2CO3+H2O ②CO2+KOH=KHCO3
x mol 2x mol x mol y mol y mol y mol
A.0.3mol B.0.6mol C.0.9mol D.1.2mol
8.质量为25.6g的KOH和KHCO3混合物在250oC的密闭容器中充分煅烧后排出气体,冷却,残留固体20.7g,原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是
A.大于 B.小于 C.等于 D.任意比
9.有一氧化铁样品,用5mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气,亚铁离子全部转变为铁离子,则该氧化物可能的化学式为
A.Fe2O3 B. Fe3O4 C.Fe4 O5 D.Fe5O7
10.合成氨过程中将N2和H2按1:3体积比混合后通过合成塔。若合成塔排出的混合气体中NH3占12%,则N2所占的体积分数应为(气体在同温同压条件测得)
A.12% B.6% C.22% D.44%
专题16:有机物的推断和合成
班级: 姓名: 学号:
【专题目标】掌握各类有机物分子结构的官能团的特点,理解其官能团的特征反应,根据物质性质推断分析其结构和类别。理解有机物分子中各基团间的相互影响。关注外界条件对有机反应的影响。掌握重要有机物间的相互转变关系。
【经典题型】
题型1:根据反应物官能团的进行推导
【例1】为扩大现有资源的使用效率,在一些油品中加入降凝剂J,以降低其凝固点,扩大燃料油品的使用范围。J是一种高分子聚合物,它的合成路线可以设计如下,其中A的氧化产物不发生银镜反应:
试写出:
(l)反应类型;a 、b 、P
(2)结构简式;F 、H
(3)化学方程式:D→E
E+K→J
【解析】根据产物J的结构特点,采用逆推的方法得到K、H、G、F中含有碳碳双键,所以F为1,4加成产物。
【规律总结】
(1)合成原则:原料价廉,原理正确,途径简便,便于操作,条件适宜,易于分离。
(2)思路:将原料与产物的结构进行对比,一比碳干的变化,二比官能团的差异。
①根据合成过程的反应类型,所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息,审题分析,理顺基本途径。 ②根据所给原料,反应规律,官能团引入、转换等特点找出突破点。③综合分析,寻找并设计最佳方案。
掌握正确的思维方法。
有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。
(3)方法指导:找解题的“突破口”的一般方法是:
a.找已知条件最多的地方,信息量最大的;b.寻找最特殊的――特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等;c.特殊的分子式,这种分子式只能有一种结构;d.如果不能直接推断某物质,可以假设几种可能,认真小心去论证,看是否完全符合题意。
(4)应具备的基本知识:
①官能团的引入:
引入卤原子(烯、炔的加成,烷、苯及其同系物,醇的取代等);引入双键(醇、卤代烃的消去,炔的不完全加成等);引入羟基(烯加水,醛、酮加H2,醛的氧化,酯水解,卤代烃水解,糖分解为乙醇和CO2等);生成醛、酮(烯的催化氧化,醇的催化氧化等)
②碳链的改变:
增长碳链(酯化、炔、烯加HCN,聚合,肽键的生成等);
减少碳链(酯水解、裂化、裂解、脱羧,烯催化氧化,肽键水解等)
③成环反应(不饱和烃小分子加成――三分子乙炔生成苯;酯化、分子间脱水,缩合、聚合等)
题型2:有机合成
【例2】在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物.下式中R代表烃基,副产物均已略去.
请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意要写明反应条件.
(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3
(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH
【解析】
(1)比较反应物和最终产物,官能团的位置发生了变化,充分利用题给信息,先消去,后加成。
(1)比较反应物和最终产物,官能团的位置发生了变化,充分利用题给信息,先加成,后水解。
题型3:根据题目提供信息,进行推断。
【例3】请认真阅读下列3个反应:
利用这些反应,按以下步骤可以从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。
请写出A、B、C、D的结构简式。
A____________________B_________________C_______________D______________
【解析】采用逆推法,充分使用题给信息,推得A为甲苯,先硝化得到B,磺化得到C。由于氨基容易被氧化,所以C应该发生3反应,然后还原。
【规律总结】
【巩固练习】
1、松油醇是一种调香香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A(下式中18O是为区分两个羟基而人为加上的)经下列反应制得:
试回答:
(1)α―松油醇的分子式
(2)α―松油醇所属的有机物类别是 (多选扣分)
(a)醇 (b)酚 (c)饱和一元醇
(3)α―松油醇能发生的反应类型是 (多选扣分)
(a)加成 (b)水解 (c)氧化
(4)在许多香料中松油醇还有少量的以酯的形式出现,写出RCOOH和α―松油醇反应的化学方程式 。
(5)写结简式:β―松油醇 ,γ―松油醇
2、化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得,A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下,A可发生如下所示的反应。
试写出:
⑴化合物的结构简式:A ,B ,D 。
⑵化学方程式:A→E ,
A→F 。
⑶反应类型:A→E ,A→F 。
【随堂作业】
1.工业上可用乙基蒽醌(A)制备H2O2,其工艺流程可简单表示如下:
(1)A的分子式为______,B的分子式为_______。
(2)涉及氧化反应的反应式可写成:_______________。涉及还原反应的反应式可写成:____________。
(3)“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在绿色化学中,一个重要的衡量指标是原子的利用率,其计算公式为:原子利用率=期望产品的摩尔质量/化学方程式按计量所得产物的摩尔质量如,则制备
学工艺”中,理想状态原子利用就为100%,试问该法生产H2O2可否称为理想状态的“绿色工艺”?简述理由 。
2、已知乙烯在催化剂作用下,可被氧化生成乙醛,试以为主要原料合成。写出有关的化学方程式。
_______________________________________________。
3、写出以为原料制备的各步反应方程式。(必要的无机试剂自选)_______________________________________________________。
4、提示:通常,溴代烃既可以水解生成醇,也可以消去溴化氢生成不饱和烃。如:
请观察下列化合物A~H的转换反应的关系图(图中副产物均未写出),并填写空白:
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式:C________、G________、H_______。
(2)属于取代反应的有(填数字代号,错答要倒扣分)________。
5、通常情况下,多个羟基连在同一个碳原子上的分子结构是不稳定的,容易自动失水,生成碳氧双键的结构:
下面是9个化合物的转变关系:
(1)化合物①是___________,它跟氯气发生反应的条件A是_________
(2)化合物⑤跟⑦可在酸的催化下去水生成化合物⑨, ⑨的结构简式是:_______名称是______________________
(3)化合物⑨是重要的定香剂,香料工业上常用化合物⑧和②直接合成它。此反应的化学方程式是___________________________________________。
6、由乙烯和其它无机原料合成环状化合物E,其合成过程如下:
⑴写出A、B、C、D的结构简式A ,B , C ,D 。
⑵写出A和E的水解反应的化学方程式:
A水解: ;
E水解: 。
7、下图中①-⑧都是含有苯环的化合物.在化合物③中,由于氯原子在硝基的邻位上,因而反应性增强,容易和反应试剂中跟氧原子相连的氢原子相结合,从而消去HCl.请写出图中由化合物③变成化合物④、由化合物③变成化合物⑥、由化合物⑧变成化合物⑦的化学方程式(不必注明反应条件,但是要配平).
③→④ ③→⑥
⑧→⑦
8、某高校曾以下列路线合成药物心舒宁(又名冠心宁),它是一种有机酸盐。
(1)心舒宁的分子式为
。 (2)中间体(I)的结构简式是
。
(3)反应①~⑤中属于加成反应的是
(填反应代号)。
(4)如果将⑤、⑥两步颠倒,则最后得到的是(写结构简式) 。
9、在金属锂和碘化亚铜存在的条件下,卤代烃间发生反应生成一种新的烃,如:
把下列各步变化中的有机产物的结构简式填入方框中:
专题15:有机物的性质和鉴别
班级: 姓名: 学号:
【专题目标】
综合应用各类化合物的不同性质,进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式。
【经典题型】
题型1:有机物质的性质
【例1】 下列化学反应的产物,只有一种的是( )
【解析】 在浓硫酸存在下,发生脱水反应,有两种产物:
在铁粉存在下与氯气发生取代反应,仅一元取代,产物就有三种:
中的羟基不能与NaHCO3反应,而羧基能反应,所以反应后产物只有一种;CH3―CHㄔCH2属不对称烯烃;与HCl加成产物有CH3―CH2―CH2Cl和CH3―CHCl―CH3两种。
【规律总结】根据官能团的性质推导。
题型2:反应方程式的书写以及反应类型的判断
【例2】 从环己烷可制备1,4-环己二醇的二醋酸酯,下列有关的8步反应(其中所有无机物都已略去):
试回答:其中有3步属于取代反应,2步属于消去反应,3步属于加成反应
(1)反应①________________和_______________属于取代反应。
(2)化合物结构简式:B________________,C______________。
(3)反应④所用的试剂和条件是:__________________________________________。
【解析】 在浓NaOH、醇、△条件下发生消去反应生成A:,A与Cl2不见光生成B,可知A与Cl2加成得,又因B又可转化成,故可知B也应在浓NaOH,醇,△条件下发生消去反应。与Br2发生1,4加成生成。又因C与醋酸反应,且最终得到,故可知C应为醇,可由水解得到,C为,D为,D再与H2加成得产物1,4-环己二醇的二醋酸酯。
故答案应为:
(1)⑥⑦
(3)浓NaOH、醇、加热
【规律总结】熟悉掌握各类官能团的性质,掌握简单有机反应方程式的书写,判断反应的类型。
题型3:有机物质的鉴别
【例3】设计实验步骤鉴别:(a)乙醇(b)己烯(c)苯(d)甲苯(e)乙醛(f)苯酚溶液(g)四氯化碳7种无色液体。
【解析】根据有机物物理、化学性质的不同,从最简单的实验开始,要求现象明显、操作简单、试剂常见等原则,先分组,然后在组内进行分别鉴定。设计实验如下:
(1) 分组试剂:水,
现象与结论:a.溶于水形成溶液:(a)乙醇 (e)乙醛(f)苯酚溶液
b.不溶于水,且比水轻:(b)己烯(c)苯(d)甲苯
c.不溶于水,且比水重:(g)四氯化碳
(2) 组内鉴别:
a组使用溴水,使溴水褪色的为乙醛,有白色沉淀的为苯酚,无明显现象的为乙醇
b组先使用溴水,使溴水褪色的为己烯,分层不褪色的为苯和甲苯,再用酸性高锰酸钾进行鉴别。
C组不用鉴别
【规律总结】
1、鉴别实验要求现象明显、操作简单、试剂和反应常见。
2、试剂较多时先分组,然后在组内进行分别鉴定。
【巩固练习】
1、黄曲霉素AFTB1是污染粮食的真菌霉素。人类的特殊基因在黄曲霉素的作用下会发生突变,有转变成肝癌的可能性。跟1mol该化合物起反应的H2或NaOH的最大量分别是( )
A.6mol,2mol B.7mol,2mol C.6mol,1mol D.7mol,1mol
2、已知溴乙烷跟氰化钠反应后,产物再水解可以得到丙酸,CH3CH2Br+NaCN→ CH3CH2 CN +Na Br,CH3CH2 CN+H2O→CH3CH2COOH+NH3(未配平)产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题。
F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1)反应①②③中属于取代反应的是_____________(填反应代号)。
(2)写出结构简式:E________________,F_____________________。
(3)写出C―→E的化学方程式_____________。
(4)若利用上述信息,适当改变反应物,从A开始经过一系列反应制得分子式为C7H14O2的有香味的、不溶于水的化合物,请写出C7H14O2的两种可能的结构简式。
3、设计实验步骤鉴别:(a)甲酸溶液(b)乙酸溶液(c)苯(d)甲苯(e)乙酸乙酯(f)甲酸乙酯(g)乙泉溶液7种无色液体。
【随堂作业】
1.某有机化合物的结构简式为,它可以发生的反应类型有
(a)取代 (b)加成 (c)消去 (d)酯化 (e)水解 (f)中和 (g)缩聚 (h)加聚( )
A.(a)(c)(d)(f) B.(b)(e)(f)(h) C.(a)(b)(c)(d)(f) D.除(e)(h)外
2.已知苯酚钠溶液中通入二氧化碳,充分反应后只能生成苯酚和碳酸氢钠;而偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳时,可生成氢氧化铝和碳酸钠,则下列说法正确的是( )
A.酸性:苯酚<氢氧化铝<碳酸
B.结合氢离子的能力:HCO3-<<CO32-<AlO2-
C.同温、同浓度下溶液碱性强弱:偏铝酸钠>碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠
D.相同条件下,溶液的pH:碳酸氢钠>苯酚钠>碳酸钠>偏铝酸钠
3.在有机物分子中,若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团,这种碳原子称为“手性碳原子”。凡有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性,物质有光学活性,发生下列反应后生成的有机物无光学活性的是( )
A.与甲酸发生酯化反应 B.与NaOH水溶液共热
C.与银氨溶液作用 D.在催化剂存在下与H2作用
4.有下列几种有机物:
①CH3COOCH3 ②CH2=CHCH2Cl
⑤CH2=CH―CHO其中既能发生水解反应,又能发生加聚反应的是( )
A.①与④
B.②与⑤
C.②与④
D.①、③和④
5.既能使溴水褪色又能跟金属钠反应,还可以和碳酸钠溶液反应的物质是( )
6.与CH2=CH2CH2Br―CH2Br的变化属于同一反应类型的是( )
7.有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致化学性质的不同。下列叙述不能说明上述观点的是( )
A.苯酚能与NaOH溶液反应,而乙醇不行
B.丙酮(CH3COCH3)分子中的氢比乙烷分子中的氢更易被卤原子取代
C.乙烯可发生加成反应,而乙烷不能
D.相等物质的量的甘油和乙醇分别与足量金属钠反应,甘油产生的H2多
8.磷酸毗醛素是细胞的重要组成部分,可视为由磷酸形成的酯,其结构式如下,下列有关叙述不正确的是( )
A.能与金属钠反应 B.能使石蕊试液变红
C.能发生银镜反应
D.1mol该酯与NaOH溶液反应,消耗3mol NaOH
9.某有机物的结构简式为与足量的Na、NaOH、新制Cu(OH)2反应,则需三种物质的物质的量之比为( )
A.6∶4∶5
B.1∶1∶
10、杀虫剂DDT分子结构是:。下列关于DDT的说法中,不正确的是 ( )
A.大量使用DDT会使鸟的数量减少 B.DDT属于芳香烃
C.DDT的分子式是
D.DDT的性质稳定且难以降解
11、下列各组混合物不能用分液漏斗分离的是 ( )
A.硝基苯和水 B.甘油和水 C.溴苯和NaOH溶液 D.氯乙烷和水
12、某有机物的分子式为C8H8,经研究表明该有机物不能发生加成反应和加聚反应,在常温下难于被酸性KMnO4溶液氧化,但在一定条件下却可与Cl2发生取代反应,而且其一氯代物只有一种。下列对该有机物结构的推断中一定正确的是 ( )
A.该有机物中含有碳碳双键 B.该有机物属于芳香烃
C.该有机物分子具有平面环状结构 D.该有机物具有三维空间的立体结构
13、某有机物结构简式为,1 mol该有机物在合适的条件与NaOH反应,最多可消耗NaOH物质的量( )
A.5 mol B.4 mol C.3 mol D.2 mol
14、下列各有机化合物中,既能被酸性高锰酸钾溶液氧化,又能跟溴水发生取代反应的是( )
A.苯乙烯 B.苯酚水溶液 C.苯甲醛 D.甲醛水溶液
15、已知维生素A的结构简式为式中以线示键,线的交点与端点处代表碳原子,并用氢原子补足四价,但C、H原子未标记出来。关于它的叙述正确的是( )
A.维生素A的化学式为C20H30O
B.维生素A是一种易溶于水的醇
C.维生素A分子中有异戊二烯的碳链结构
D.1mol维生素A在催化剂作用下最多与7 mol H2发生加成反应
16、A是一种对位二取代苯,相对分子质量180,有酸性。A水解生成B和C两种酸性化合物。B相对分子质量为60,C能与NaHCO3反应放出气体,并使FeCl3显色。试写出A、B、C的结构简式。
A:___________ B:___________ C:____________
17、(2001年上海高考题)请阅读下列短文:
在含羧基C=O的化合物中,羰基碳原子与两个烃基直接相连时,叫做酮,当两个烃基都是脂肪烃基时,叫做脂肪酮,如甲基酮;都是芳香烃基时,叫做芳香酮;如两个烃基是相互连接的闭合环状结构时,叫环酮,如环己酮。
像醛一样,酮也是一类化学性质活泼的化合物,如羰基也能进行加成反应。加成时试剂的带负电部分先进攻羰基中带正电的碳,而后试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上,这类加成反应叫亲核加成。
但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差,不能被弱氧化剂氧化。
许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂,一些脂环酮还是名贵香料。
试回答:
(1)写出甲基酮与氢氰酸(HCN)反应的化学方程式__________________________。
(2)下列化合物中不能和银氨溶液发生反应的是(多选扣分)__________________。
(a)HCHO (b)HCOOH (c) (d)HCOOCH3
(3)有一种名贵香料――灵猫香酮是属于(多选扣分)_______。
(a)脂肪酮 (b)脂环酮 (c)芳香酮
(4)樟脑也是一种重要的酮,它不仅是一种家用杀虫剂,且是香料、塑料、医药工业重要原料,它的化学式为____________。
专题十四:有机物燃烧规律及聚合反应应用
班级 姓名 学号
【专题目标】
1、 掌握常见有机物燃烧规律;
2、 掌握聚合反应类型,推断聚合反应产物及有机高分子单体。
【经典题型】
一、有机物燃烧规律:
有机物燃烧的规律是中学有机化学基础中的常见题型,也是高考化学中的热点内容,许多学生对这些知识点往往容易产生混淆,现将其归纳总结如下:
有机物完全燃烧的通式:
烃: CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+(y/2)H2O
烃的衍生物: CxHyOz+(x+ y/4 - z/2)O2→xCO2+(y/2)H2O
题型一:有机物的质量一定时:
1、烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与成正比。
2、有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中含碳或氢的质量分数一定;若混合物总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量保持不变,则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。
3、燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:⑴同分异构体 或 ⑵最简式相同。
例1 下列各组有机物完全燃烧时耗氧量不相同的是
A、50g乙醇和50g甲醚
B、100g乙炔和100g苯
C、200g甲醛和200g乙酸 D、100g甲烷和100g乙烷
解析:A中的乙醇和甲醚互为同分异构体,B、C中两组物质的最简式相同,所以答案为D。
例2 下列各组混合物中,不论二者以什么比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成CO2的质量也一定的是
A、甲烷、辛醛
B、乙炔、苯乙烯
C、甲醛、甲酸甲酯 D、苯、甲苯
解析:混合物总质量一定,不论按什么比例混合,完全燃烧后生成CO2的质量保持不变,要求混合物中各组分含碳的质量分数相同。B、C中的两组物质的最简式相同,碳的质量分数相同,A中碳的质量分数也相同,所以答案为D。
例3 分别取等质量的甲烷和A(某饱和一元醇)、B(某饱和一元醛)、C(某稠环芳香烃含氧衍生物),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的CO2 .则:
⑴A的分子式为_______;B的分子式为_______,C的分子式为_________(C的分子式有多种可能,只写分子量最小的一种)。
⑵写出符合上述要求时,CH4和A、B、C的分子组成必须满足的条件是__________(以n表示碳原子数,m表示氧原子数,只写通式)。
解析:A、B、C中的碳的质量分数与甲烷中相同,⑴中A、B的分子式只要结合醇、醛的通式就可以求出答案。稠环芳香烃中最简单的是萘,通过增加氧原子维持含碳的质量分数不变可推出C .⑵的通式推导抓住每少16个氢原子增加一个氧原子即可。
答案:(1)A、C9H20O B、C8H16O
C、C10H8O2
(2)CnH4n-16mOm
题型二:有机物的物质的量一定时:
1、比较判断耗氧量的方法步聚:①若属于烃类物质,根据分子中碳、氢原子个数越多,耗氧量越多直接比较;若碳、氢原子数都不同且一多一少,则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。②若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy?(H2O)n或CxHy?(CO2)m或CxHy?(H2O)n?(CO2)m形式,再按①比较CxHy的耗氧量。
2、有机物完全燃烧时生成的CO2或H2O的物质的量一定,则有机物中碳原子或氢原子的个数一定;若混合物总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的量保持不变,则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。
例4 相同物质的量的下列有机物,充分燃烧,消耗氧气量相同的是
A、C3H4和C2H6
B、C3H6和C3H8O
C、C3H6O2和C3H8O D、C3H8O和C4H6O2
解析:A中C3H4的耗氧量相当于C2H8,B、C、D中的C3H8O可改写为C3H6?(H2O),C中的C3H6O2可改为C3H2?(H2O)2,D中的C4H6O2可改为C3H6?(CO2),显然答案为B、D。
例5 1molCxHy(烃)完全燃烧需要5molO2,则X与Y之和可能是
A、X+Y=5
B、X+Y=
解析:根据烃燃烧通式可知,1molCxHy的耗氧量为 ,讨论易知,当x=3,y=8时合理,答案为C。
例6 有机物A、B只可能烃或烃的含氧衍生物,等物质的量的A和B完全燃烧时,消耗氧气的量相等,则A和B的分子量相差不可能为(n为正整数) ( )
A、8n
B、14n
C、18n
D、44n
解析: A中的一个碳原子被B中的四个氢原子代替,A和B的分子量相差8的倍数,即答案A. 如果A和B的分子组成相差若干个H2O或CO2 ,耗氧量也不变,即分别对应答案C和D。
题型三:一定量的有机物完全燃烧,生成的CO2和消耗的O2的物质的量之比一定时:
1、生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况
例7 某有机物的蒸气完全燃烧时,需要三倍于其体积的O2,产生二倍于其体积的CO2,则该有机物可能是(体积在同温同压下测定)
A、C2H4 B、C2H5OH C、CH3CHO D、CH3COOH
解析:产生的CO2与耗氧量的体积比为2:3,设该有机物为1mol,则含2mol的C原子,完全燃烧时只能消耗2mol的氧气,剩余的1mol氧气必须由氢原子消耗,所以氢原子为4mol,即该有机物可以是A,从耗氧量相当的原则可知B也正确。答案为A、B。
2、生成的CO2的物质的量等于消耗的O2的物质的量的情况
符合通式Cn?(H2O)m
3、生成的CO2的物质的量小于消耗的O2的物质的量的情况
⑴若CO2和O2体积比为4∶3 ,其通式为(C2O)n ?(H2O)m。
⑵若CO2和O2体积比为2∶1 ,其通式为(CO)n ?(H2O)m。
题型四:有机物完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之比一定时:
有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比为a:b,则该有机物中碳、氢原子的个数比为a:2b,该有机物是否存在氧原子,有几个氧原子,还要结合燃烧时的耗氧量或该物质的摩尔质量等其他条件才能确定。
例8 某有机物在氧气中充分燃烧,生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1:1,由此可以得出的结论是
A、该有机物分子中C:H:O原子个数比为1:2:1
B、分子中C:H原子个数比为1:
D、无法判断有机物是否含O
答案:B、D
题型五:有机物完全燃烧前后气体体积的变化:
1、气态烃(CxHy)在
①若y=4,燃烧前后体积不变,△V=0
②若y>4,燃烧前后体积增大,△V>0
③若y<4,燃烧前后体积减少,△V<0
2、气态烃(CxHy)完全燃烧后恢复到常温常压时气体体积的变化直接用烃类物质燃烧的通式通过差量法确定即可。
例9
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
解析:要使反应前后压强体积不变,只要氢原子个数可以等于4并保证能使1体积该烃能在4体积氧气里完全燃烧即可。答案:D
例10 两种气态烃以任意比例混合,在
(A)CH
答案:B、D
3、液态有机物(大多数烃的衍生物及碳原子数大于4的烃)的燃烧,如果燃烧后水为液态,则燃烧前后气体体积的变化为:氢原子的耗氧量减去有机物本身提供的氧原子数的 。
例11 取3.40?只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于
解析:设3.40?醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y 则:
x+16y=3.40?
x/4 ?y/2 =
⑴、⑵联解可得:x=0.300mol y=0.100mol 进而求得原子个数比。
答案:C. 0.125 mol、H. 0.300 mol、O.0.100 mol;
该醇中C、H、O的原子个数之比为 5∶12∶4