例1.A是烃,B是烃的含氧衍生物,A、B均为常见有机物。由等物质的量的A和B组成的混合物0.05 mol在0.125 mol O2中恰好完全燃烧,生成0.1 mol CO2和0.1 mol H2O。试回答下列问题:

   (1)混合物中A、B的分子组成可能有__________种组合。

   (2)另取一种组合A和B,以任意比混合,且物质的量之和为a mol。

   ①若耗氧量一定,则A、B的分子式分别是A__________,B___________;耗氧量为___________mol(用a表示)。

②若生成的CO2和H2O的物质的量一定,则A、B的分子式分别是A_________,B______________;

③若生成CO2的量为定值,则生成物H2O的质量范围为____________(用a表示)。

分析:(1)由题意得出混和气体平均组成为C2H4O,所以有以下五种组合:(1)CH4, C3H4O2 (2)C2H4,C2H4O2 (3)C3H4,CH2O2 (4)C2H2,C2H6O2 (5)C3H6,CH2O2 。 (2)①为第4种组合,耗氧量为2.5a。②由题意得A、B分子中碳氢原子数相等,所以为第(2)种组合。③由题意得A、B分子碳原子数相等,则为第(2)与第(4)种组合,第(2)种组合中生成水的质量恒为36ag,而第(4)种组合中,生成水的质量最小为18ag,最大为54ag,所以答案为18a<mH2O<54a。

H2  CO
 
 

高压
 
例2.已知:(1)RCH=CH2   RCH-CHO

 

催化剂
 
-H2
 
(2)CH3-CH-COOR   CH2=C-COOR

有机物A~F中,A是链烃,A与H2加成得到烷烃,经测定该烷烃分子中有三个-CH2,它的一氯取代物有7种同分异构体。有关它们的其它信息如下:

(1)写出X的结构简式_______________________。

(2)写出化合物A、C、E的结构简式:A_______________

C______________ E______________

(3)写出B与足量的新制Cu(OH)2反应的化学方程式

__________________________________

答:(1) CH3OH  (2)A、CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH=CH2

C、CH3-CH-CH2-CH2-CH2-OH-CH3

E、CH3-C=CH-CH2-CH=C-CH3


 
(3)CH3-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH3+4Cu(OH)2--→

   CH3-CH-CH2-CH2-CH2-CH-CH3+Cu2O↓+4H2O

例3.乙酸在某催化剂的作用下可生成一种重要的有机试剂A。A中的氢原子没有差别,A中含有羰基,且分子里的所有原子均在同一平面上。A很容易与水反应重新变成乙酸。(1)写出A的结构式;(2)写出A与水反应的方程式;(3)写出A分别与NaOH、NH3和乙醇反应的方程式。

①乙酸→A     A   ③所有原子共平面

②分子中的氢原子       ④A+水→乙酸

 无差别,含羰基

有的考生对比信息①④迅即发现,A是乙酸的脱水产物,即2CH3COOH→CH3COOCOCH3(乙酸酐)+H2O,且恰能满足信息②,但由CH4推想-CH3上的原子又觉得A分子里的所有原子决不可共平面。其实,脱水方式除分子间脱水还有分子内脱水,A正是乙酸分子脱水的产物:CH3COOH→CH2=C=O+H2O,CH2=C=O类似于乙烯,双键所连的原子能保证共平面,满足全部信息。

答案是:(1)A为CH2=C=O

(2)CH2=C=O+HOH→CH3COOH

(3)CH2=C=O+HONa→CH3COONa

  CH2=C=O+HNH2→CH3COONH

  CH2=C=O+HOCH2CH3→CH3COONH3

启示:有的考生认定A是乙酸酐,这是受思维定势的干扰。这种习惯于用已有的知识来套解未知的问题,不善于充分利用题目的全部信息,因而使思维的创新受阻,这不得不说是搞“题海战”的惨痛教训。

例4.化合物C的人工合成方法是:(1)在催化剂存在下甲醇与氨气反应得到A;(2)在催化剂存在下乙烯跟氧气反应得到B;(3)在水存在下A和B反应得到C。C的脱水产物的结构为CH2=CH-N(NH3)3OH。试写出A、B、C的结构简式。

解析:本题未给出形成A、B的反应条件和具体物质,试图从正向推得C是很难的。但根据C的脱水产物,联想教材上碳碳双键加水反应的情况,并利用逆向推理,则可推得C,且有两种途径。再拆C可得A、B和水。这里涉及的反应尽管陌生,但只要方法得当,根据题给信息用有限知识是可以推得结果的。这是解信息题的又一技巧。即:

例1.在一定条件下,向一密闭容器中通入一定量SO2和O2的混合气体,即发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)      2SO3(g);△H<0。反应达平衡后,SO2、O2和SO3的物质的量之比为3:4:6,保持其他条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O2和SO3的物质的量分别是1.1 mol和2.0 mol,此时容器内SO2的物质的量应是

A、0.7 mol   B、0.9 mol   C、1.1 mol  D、1.3mol

分析:2SO2+O22SO3

起始:3a   4a    ba

转化:2x   x    2x

平衡:3a-2x  1.1   2.0

   4a-x=1.1    解得: a=0.3

   6a+2x=2.0       x=0.1

nSO2=3a-2x=0.7mol

例2.在一个体积可变的密闭容器中,盛有等物质的量的SO2、O2、SO3(g)的混合气体,在一定温度和压强下,反应达到平衡时,容器中混合气体的密度比反应前减少了1/13(温度、压强反应前后不变),则反应达到平衡时,混合气体中SO2占总体积的

A、1/3   B、1/6   C、2/13   D、6/13

分析:2SO2+O22SO3

起始:1  1   1

转化:2x   x    2x

平衡:1+2x  1+x    1-2x

SO2%=

例3.将2 mol H2O和2 mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:

  2H2O(g)2H2+O2,  2CO+O22CO2

(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是____和_____,或___和____(填化学式)。

(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)=a mol, n(CO2)=b mol。试求n(H2O)=_____(用含a、b的代数式表示)。

分析:2H2O2H2+O2 

  2CO+O22CO2 

不可 H2O和H2  因为  H2O与H2

  CO和CO2   CO与CO2的比值是定值

设第一步反应生成的O2的物质的量为x,第二步反应消耗的O2的物质的量为y.

2H2O2H2+O2

△n  2x    2x  x

2CO+O22CO2

△n  2y  y    2y

  

例4.加热硫酸铜晶体,随温度不断升高1000℃,晶体会逐渐“释放”水蒸气、三氧化硫(并会分解)、氧气,同时生成氧化铜,而最后氧化铜转化为氧化亚铜。现将25.0g CuSO4·5H2O均匀加热,缓慢升温到1000℃,并恒温一段时间。

试通过计算,回答下列问题:

(1)反应过程中,固体产物的质量是否可能为10g,________(填“可能”或“不可能”)。

(2)若实验没有误差,反应完全后,气体产除去水后,其物质的量n (气体)的取值范围为__________。

(3)某同学在实验中最后获得固体的质量为7.6g,试计算该同学获得固体物质的组成成分和它们的质量。

思路分析:25.0gCuSO4·5H2O的物质的量为0.100mol


 
(1)胆矾晶体受热时,可先后发生下列反应而失重:


 
CuSO4·5H2O====CuSO4+5H2O↑

CuSO4====CuO+SO3

在某中间温度时,若产物全是CuSO4,其质量为:0.1×160=16(g),若产物全是CuO时,其质量为0.1×80=8.0(g)

因此,当剩余固体质量为10g,其组分既有CuSO4(设其质量为x),又有CuO,根据Cu原子守恒可得:

解得x=4.0(g)

则CuO质量为:10g-4.0g=6.0g


 
(2)由题意得:CuSO4完全分解,固体产物为氧化亚铜,气体除水后,有氧气及存在一个平衡2SO3 2SO2+O2,若前为三氧化硫,则气体物质的量为0.125mol,若三氧化硫完全分解,则气体物质的量为0.175mol,所以0.125<n<0.175。

(3)若全是氧化铜,则最后固体质量为8.0g,若全是氧化亚铜,则质量为7.2g,现固体质量为7.6g,说明剩余固体中既有CuO(设其质量为xg),又有Cu2O(设其质量为yg)。

x+y=7.6

解得:x=4.0g, y=3.6g。

 例5.在10℃和4.00×105 Pa的条件下,反应aA(g) dD(g)+eE(g)建立平衡后,保持温度不变,改变压强。下表列出了不同压强下反应建立平衡后物质D的浓度(在改变压强过程中无其它副反应发生): 

压强(Pa)
4.00×105
6.00×105
1.00×106
2.00×106
c(D)(mol/L)
0.0850
0.126
0.200
0.440

   (1)从表中数据分析,压强从4.00×105Pa增加到6.00×105Pa时,平衡向___反应方向移动(填“正”或“逆”),理由是___________________。

 (2)压强从1.00×106Pa增加到2.00×106Pa时,平衡向____方向移动,试推断此时平衡向该方向移动的两个必要条件为________________________________。

例1.某工业反应混合液中仅可能含有的组分是乙醚C4H10O、乙醇C2H6O和水,经分析液体中各原子数之比C:H:O=16:42:5。若混合液中只含两种组分,则可能的组合是

A、乙醚和乙醇 B、乙醚和水  C、乙醇和水 D、乙醛和丁醇

分析:平均组成为C3.2H 8.4O 选项A

所以选项A符合,同理选B,特别注意D,碳氢原子比例不相符,所以不能选。

例2.将2 mol NaHCO3和一定量的Na2O2固体混合,在加热条件下使其充分反应,经测定反应后Na2O2无剩余,则最后所得固体的物质的量为

A、1 mol ~ 2 mol之间  B、1 mol ~ 4 mol之间

C、1 mol ~ 6 mol之间  D、大于4 mol

分析:2 mol NaHCO3受热完全分解,生成1mol Na2CO3同时放出1molCO2和1molH2O。若Na2O2没有,则所得固体至少为1mol。若Na2O2足量,保证放出的CO2和水蒸气与其恰好反应,则所得固体至多为4mol。所以选B。

例3.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3­]均能溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜,溶解28.4g上述混合物恰好消耗1mol/L盐酸500mL,灼烧等量的上述混合物,得到的氧化铜质量是(   )。

A. 35g    B. 30g    C. 20g    D. 15g

[评析]审题的第四项要求是增强思维的灵活性,就是审题达到化繁为简、弃劣扬优、推陈出新、优化解题思路、解题过程,启迪心智、拓展思维。本题若从守恒的角度,可以一步得解,n(CuO)=n(Cu2+)=n(Cl-)/2=n(HCl)/2=0.25mol,m(CuO)=20g。C。

4.克服思维定势的消极作用避开“陷阱”

   人们往往习惯用固定了的思维模式去解决问题,命题人根据同学们的这一弱点,常常在命题中偷梁换柱或弱化信息巧设“陷阱”.

   例1  100g98%的浓硫酸中含氧原子个数约为(   ).

   A.6.02×1023     B.4×6.02×1023

   C.4.11×6.02×1023  D.4

   分析  该题很多同学受思维定势的影响,只考虑H2S04分子中的O原子,却没有考虑到水中同样含有O原子,而掉进了“陷阱”,错选选项B,本题正确答案应为C.

   例2  在①NH4NO3中氮元素显+5价;

   ②4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2反应中+2价铁和-2价硫都被氧化;

   ③氧化还原反应中还原剂得电子数与氧化剂失电子数一定相等.

   这3种说法中错误的是(   ).

   A.①  B.②③  C.①③  D.①②③

  分析  该题也容易受思维定势的影响,NH4NO3中氮元素显+5价和-3价,而②、③中铁元素和硫元素被氧化,氧化还原反应中得、失电子数相等,已成了不变的事实,所以错选人其实若仔细审题就会看出,②中的硫元素并不是-2价,而是-1价,③中的还原剂也不是得电子,氧化剂也不是失电子,而应是还原剂失电子,氧化剂得电子,因此在解题中要注意这种张冠李戴的错误,该题正确答案为D.

例3.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c (SO42):c (H+)约为

A、1:1  B、1:2  C、1:10  D、10:1

分析:根据定量计算,稀释后CH+=2×10-8mol·L-1,CSO42-=10-8,有同学受到思维定势,很快得到答案为B。其实,题中设置了酸性溶液稀释后,氢离子浓度的最小值不小于1×10-7mol·L-1。所以,此题稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol·L-1。所以,选C。

例4.将a g Fe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中,当合金完全溶解后,收集到标准状况下的NO气体bL(设HNO3的还原产物只有NO)。再向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,得到沉淀物。若用守恒法求沉淀的质量,用到的守恒关系依次是

A、质量守恒、电子守恒、电荷守恒 B、电子守恒、质量守恒、电荷守恒

C、电子守恒、电荷守恒、质量守恒 D、电荷守恒、质量守恒、电子守恒

分析:这道试题对能力要求比较高,涉及到的化学基础知识比较多,假设反应后,Fe2+ x mol,Fe3+ y mol ,Mg2+ z mol, 根据电子守恒得2x+3y+2z=b/22.4×3,根据电荷守恒得2x+3y+2z=nOH-,所以根据质量守恒沉淀的质量为合金的质量加上氢氧根离子的质量,所以沉淀质量为(a+3b/22.4×17)g。

2.灵活运用物质的化学性质避开“陷阱”

   物质的性质不能单单只停留于记住,更关键的是会灵活运用,避开命题人设置的每一个“陷阱”,以不变应万变.

   例1  把6mol铜粉投入含8mol硝酸和2mol硫酸的稀溶液中,则标准状况下放出的气体的物质的量为(   ).

   A.2 mol  B.3 mol  C.4 mol  D.5mol

   分析  该题利用稀硝酸的性质,设下了“陷阱”,很多同学只考虑到Cu与稀硝酸反应而不与稀硫酸反应,很快写出了化学反应方程式:

3Cu+8HNO3=====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H20

从方程式可以看出,Cu在反应中过量,按稀硝酸计算,生成的NO气体的物质的量为2mol,这样,就恰好掉进了命题人设置的“陷阱”而错选了答案A。  

事实上,Cu与稀硝酸反应后生成的硝酸铜中还有硝酸根离子,同样在硫酸中具有强氧化性,仍可以和过量的Cu粉反应生成NO气体.该题最好写离子方程式计算:

   3Cu十8H++2NO3-=====3Cu2++2NO↑+4H20

从离子方程式可以看出,反应时按Cu、H+、NO3-的物质的量之比为3:8:2进行,而题中三者物质的量之比为3:6:4。显然,H+不足量,按H+计算,生成的NO气体物质的量为3 mol,因此,该题答案为B.

例2.按反应特与产物的结构关系,有机反应大致可分为:取代反应、消去反应、加成反应三种,下列反应中属于加成反应的是

A、C6H5CH2Cl+NaCN-→C6H5CH2CN+NaCl

B、C6H5Li+CO2-→C6H5COOLi

C、CH3CH2CHO+HCN-→CH3CH2CH(CN)OH

D、CH3COOH+C2H5OH-→CH3COOC2H5+H2O

分析:此题考核加成反应的实质。选项C是很明确的,选项B中二氧化碳分子中含有碳氧双键,也可以发生加成反应。C6H5Li+O=C=O→C6H5COOLi

例3.某溶液中含HCO3、SO32、CO32、CH3COO等四种阴离子,若向其中加入足量Na2O2后(设溶液体积不变),溶液中上述离子浓度基本保持不变的是

A、CH3COO  B、SO32  C、CO32  D、HCO3

在中学化学高考试题中,命题人往往设置“陷阱”,它可以校正学生掌握知识不准确、考虑问题不全面等毛病,同时也对学生的解题能力提出了更高层次的要求.那么如何才能轻松地避开“陷阱”正确解题呢?以下从几个方面分析怎样避开“陷阱”顺利解题,供同学们参考.

1.正确理解基本概念避开”陷阱”

   一些题目往往围绕化学概念设置“陷阱”,如果概念掌握不清、理解不透,就难逃一“劫”.因此,一定要吃准、吃透每一个概念.

   例1  在加热氯酸钾制氧气时,在①锰、②二氧化锰、③高锰酸钾中,可以做催化剂的是(   ).

   A.①②  B.①②③  C.②  D.②③

   分析  如果对催化剂的概念模糊不清,认为只要能使氯酸钾受热分解速率加快的物质就是该反应的催化剂,其中锰与氯酸钾受热分解产生的氧气反应生成二氧化锰,高锰酸钾的分解也能产生二氧化锰,以此掉进命题人设置的“陷阱”而选B,其实催化剂的概念包含两层意思:

   ①改变反应速率;②反应前后本身的质量和化学性质不变.由此得出本题答案为C.

   例2  下列物质是非电解质的是(   ).

   A.Cl2   B.NH3   C.NaCl  D.CH3COOH

   分析  此题很容易错选A,要答好这道题,首先要明确非电解质是:“溶于水和熔化状态下不能导电的化合物”,A选项不是化合物,因此不在被选之列,本题答案应为B.

例3.NH3氧化制HNO3时,在吸收塔里发生如下反应:3NO2+H2O2HNO2+NO;△H<0,为加快此反应的反应速率,下列措施可行的是

A、降低温度  B、升高温度  C、及时分离出NO  D、增大吸收塔中的压强

例4.常温下,在饱和石灰水中加入下列固体物质,恢复到常温,溶液的pH一定不会发生改变的是

A、NaOH   B、Ca(OH)2    C、CaO   D、NaHCO3

例5.已知酸式盐NaHB在水溶液中存在下列反应:

①NaHB==Na++HB,②HBH++B2,③HB+H2OH2B+OH

且溶液中c(H+)>c(OH),则下列说法一定正确的是

A、NaHB为强电解质   B、H2B为强酸

C、H2B为弱电解质    D、HB的电离程度小于HB的水解程度

 0  5270  5278  5284  5288  5294  5296  5300  5306  5308  5314  5320  5324  5326  5330  5336  5338  5344  5348  5350  5354  5356  5360  5362  5364  5365  5366  5368  5369  5370  5372  5374  5378  5380  5384  5386  5390  5396  5398  5404  5408  5410  5414  5420  5426  5428  5434  5438  5440  5446  5450  5456  5464  447348 

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