题目内容

3．分子式为C3H6O3的物质有多种同分异构体，请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式．说明：不考虑同一碳原子上连有两个羟基；
（1）甲分子中没有甲基，且1mol甲与足量金属Na反应生成1mol H2．若甲能与NaHCO3溶液反应，则甲的结构简式为；若甲能发生银镜反应，则甲的结构简式为．
（2）乙分子中所有同类原子的化学环境相同，且不与金属Na反应，则乙的结构简式为
（3）丙分子中碳与氧分别有两种，氢有一种，且丙与金属Na不反应，则丙的结构简式为．

分析 （1）因为1 mol甲（C3H6O3）与足量钠反应生成1 mol H2，则甲分子中含有两个-OH或一个-OH和一个-COOH，若甲与NaHCO3溶液反应，且分子中无甲基；若能发生银镜反应，则含有醛基；
（2）同类原子的化学环境相同，即乙分子中的3个碳原子或3个氧原子所处的位置相同，不与金属Na反应说明不含羟基；
（3）丙与金属Na不反应，丙中不含羟基，氢的化学环境相同，说明氢原子都是等效的；因为碳、氧各有两种不同的化学环境，说明丙分子中的碳原子、氧原子有两种不同位置．

解答 解：（1）因为1 mol甲（C3H6O3）与足量钠反应生成1 mol H2，则甲分子中含有两个-OH或一个-OH和一个-COOH．若甲与NaHCO3溶液反应，且分子中无甲基，故甲的结构简式；若甲能发生银镜反应，说明含有2个羟基和一个醛基，甲的结构简式为，
故答案为：；；
（2）因为同类原子的化学环境相同，即乙分子中的3个碳原子或3个氧原子所处的位置相同，且不含有-OH，所以乙的结构简式为，
故答案为：；
（3）丙中不含羟基，氢的化学环境相同，说明氢原子都是等效的；因为碳、氧各有两种不同的化学环境，说明丙分子中的碳原子、氧原子有两种不同位置，其结构简式为，故答案为：．

点评 本题考查了有机物的推断，侧重考查有机物结构与性质，题目难度中等，明确常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握同分异构体的概念及书写原则，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力．

练习册系列答案
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15．某矿石中除含SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084% CaO，从该矿石中提取钴的主要工艺流程如图1：

（1）在一定浓度的H2SO4溶液中，钴的浸出率随时间、温度的变化如图2所示．考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为12小时，最佳的浸出温度为90℃．
（2）请配平下列除铁的化学方程式：Fe2（SO4）3+H2O+Na2CO3═Na2Fe6（SO4）4（OH）12↓+Na2SO4+CO2↑
（3）“除钙、镁”的原理反应如下：MgSO4+2NaF═MgF2↓+Na2SO4； CaSO4+2NaF═CaF2↓+Na2SO4．
已知KSP（CaF2）=1.11×10-10、KSP（MgF2）=7.40×10-11，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中的$\frac{c（C{a}^{2+}）}{c（M{g}^{2+}）}$=1.5．（可以用分数表示）
（4）“沉淀”中含杂质离子主要有SO42-、NH4+、Na+；还需进行的“操作X”名称为洗涤、干燥．
（5）某锂离子电池正极是LiCoO2，含Li+导电固体为电解质．充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中，电池反应为LiCoO2+C6 $?_{放电}^{充电}$CoO2+LiC6．LiC6中Li的化合价为0价．该电池放电时，正极反应方程式为7g．
16．将一定质量的铁粉与氢氧化铁的混合物在氧气中灼烧至质量不再改变为止，发现加热前后混合物的质量无变化，则混合物中铁和氢氧化铁物质的量之比为81：64．
11．下列分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是（　　）
A．BCl3B．NCl3C．H2SD．BeCl2
18．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态过氧化氢．当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）．
（1）反应的热化学方程式为N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.75kJ．mol-1．
（2）又已知H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol．则16g液态肼与过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是408.875kJ．
（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物无污染．
（4）汽油的重要成分是辛烷（C8H8），1mol C8H18（l）在O2（g）中燃烧，生成CO2（g）和H2O（l），放出5518kJ热量．请写出此反应的热化学方程式C8H18（l）+$\frac{25}{2}$O2（g）=8CO2（g）+9H2O（l）△H==-5518kJ•mol-1．
（5）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ•mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为173.4kJ．
8．化合物A、B是中学常见的物质，其阴阳离子可从表中选择
阳离子K+、Na+、NH4+、Fe2+、Ba2+、Cu2+
阴离子OH-、I-、NO3-、AlO2-、HCO3-、HSO4-
（1）若A的水溶液为无色，B的水溶液呈碱性，A、B的水溶液混合后，只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则
①A中的化学键类型为离子键、共价键（填“离子键”、“共价键”）．
②A、B溶液混合后加热呈中性，该反应的离子方程式为H++SO42-+NH4++Ba2++2OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$BaSO4↓+NH3↑+2H2O．
（2）若A的水溶液为浅绿色，B的焰色反应呈黄色．向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入B后溶液变黄，但A、B的水溶液混合后无明显变化．则
①A的化学式为FeI2．
②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种（请用文字叙述）
Ⅰ仅有I-被氧化成I2使溶液呈黄色．ⅡI-、Fe2+均被氧化使溶液呈黄色．
③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若变红则Ⅱ合理（其他合理亦可）．
④利用上述过程中溶液变黄原理，将其设计成原电池，若电子由a流向b，则b极的电极反应式为NO3-+4H++3e-═NO↑+2H2O．
15．已知H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，其中aq代表稀溶液，以下四个反应方程式中，反应热△H=-57.3kJ/mol的是（　　）
A．H2SO4（aq）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）
B．$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+$\frac{1}{2}$Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l）
C．HCl（aq）+NaOH（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）
D．HCl（aq）+NH3•H2O（aq）═NH4Cl（aq）+H2O（l）
12．实验室用Na2CO3•10H2O晶体配制50g 质量分数为21.2%的Na2CO3溶液．回答下列问题：
（1）应用托盘天平称取Na2CO3•10H2O晶体28.6 g．
（2）用托盘天平和小烧杯称出碳酸钠晶体的质量，天平平衡后的状态如图．由图中可以看出，该同学在操作时犯了一个错误，实际称量的碳酸钠晶体质量为21.4g．
13．英国《自然》杂志近期报道了一种用泡沫石墨烯（Cn）作正极材料的新型铝离子电池，其放电时的工作原理如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，若外电路中转移1mol电子，则负极质量减少9g
B．充电时，石墨烯作阳极
C．充电时，阴极的电极反应式为AlCl4-+3e-═Al+4Cl-
D．放电时，正极的电极反应式为Cn（AlCl4-）+e-═Cn+AlCl4-

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