课件14张PPT。专题1小专题
大智慧专题讲坛专题专练第一单元 1.利用各周期的元素种数和稀有气体,确定原子序数较大的元素的位置
(1)熟悉各周期0族元素的原子序数: (2)比大小定周期:
比较该元素的原子序数与0族元素的序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
(3)求差值定族数:
①若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族,如88号元素,88-86=2,则其应在第7周期第ⅡA族。 ②若比相应的0族元素少1~5时,则应处在同周期的ⅦA~ⅢA族,如84号元素,应在第6周期第ⅥA族。
③若差其他数,则由相应差数找出相应的族。
2.利用主族数与原子序数“奇、偶统一”的规律进行判断,元素在周期表里的主族数的大概范围。
在元素周期表的主族中,族序数为偶数(或奇数),元素原子的原子序数、核电荷数(质子数)、最外层电子数(价电子数)以及元素的主要化合价,都是偶数(或奇数)。 3.结合原子序数利用“巧合”记忆第7周期未填元素的
位置
113、114、115、116、117号元素分别位于第7周期的第ⅢA族、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族,118号位于第7周期0族。 [例证] 据国外有关资料报道,在独居石(一种共生矿,化学成分为Ce、La、Nd……的磷酸盐)中,查明有尚未命名的116、124、126号元素.判断其中116号元素应位于周期表中的 ( )
A.第6周期第ⅣA族
B.第7周期第ⅥA族
C.第7周期第Ⅷ族
D.第8周期第ⅥA族 [解析] 解答此题应熟悉元素周期表的结构,周期表中第7周期填满后为118种元素,由此推出116号元素应位于第7周期第ⅥA族。
[答案] B1.元素R的原子序数是15,下列关于R元素的说法中,错
误的是 ( )
A.R的最高正化合价是+5
B.R是第2周期第ⅤA族的元素
C.R的氢化物分子式是RH3
D.R的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性解析:原子序数是15的元素是磷,它在元素周期表中位于第3周期ⅤA族,最高正化合价是+5,最低负化合价是-3,其氢化物分子式是PH3,最高价氧化物对应的水化物是H3PO4,其水溶液呈酸性。
答案:B2.我国的纳米基础研究能力已跻身于世界前列,如曾作为我
国几年前十大科技成果之一的RN就是一种合成纳米材料,
已知该化合物的Rn+核外有28个电子,则R元素位于元素
周期表中的 ( )
A.第3周期ⅤA族 B.第4周期ⅢA族
C.第5周期ⅢA族 D.第4周期ⅤA族
解析:由Rn+核外有28个电子,又因为纳米材料化学式为
RN,因而n=3,所以R原子核外共有31个电子,R元素处
于第4周期第ⅢA族。
答案:B3.下列元素一定在元素周期表的ⅢA族的是 ( )
A.54号元素 B.116号元素
C.81号元素 D.88号元素
解析:Ⅲ是奇数,ⅢA族元素的原子序数都是奇数。备选的四个原子序数中只有81是奇数,用淘汰法去掉A、B、D三项。
答案:C课件42张PPT。专题1第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练考向三 1.质子数与核外电子数关系的“3个等式”:
(1)原子:质子数=核电荷数=核外电子数;
(2)阳离子(Xn+):质子数=核外电子数+n;
(3)阴离子(Xn-):质子数=核外电子数-n。
2.原子核外电子排布规律的“1个最低”和“3个最多”:
(1)“1个最低”——核外电子尽先排布在能量最低的电子层里;
(2)“3个最多”——①各电子层最多容纳电子数2n2;
②最外层电子数最多8个;③次外层电子数最多18个。 1.原子的构成2.原子结构的表示方法——原子结构示意图(1)各部分含义:(2)填表: 3.原子和离子的数量关系
(1)原子:核外电子数 质子数=核电荷数,如N原子:
(2)阳离子:核外电子数=质子数 所带电荷数,如Na+:
(3)阴离子:核外电子数=质子数 所带电荷数,如Cl-: =-+ [注意]
(1)简单阳离子的离子结构示意图核外电子排布与它前面稀有气体原子的排布相同;
(2)简单阴离子的离子结构示意图核外电子排布与它后面稀有气体原子的排布相同。1.某元素的原子核外有3个电子层,最外层有5个电子,该
原子核内的质子数为 ( )
A.14 B.15
C.16 D.17
解析:该原子核外电子在K、L、M层的电子数分别为2、
8、5,所以其质子数为15。
答案:B1.核外电子的分层排布——电子层不同区域KLMNOPQ近远低高2.核外电子排布的规律 (1)核外电子排布规律的理解:
①核外电子层上的电子多少是由多个条件共同制约的结果,即核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地理解。如M层最多可排布18个电子,当M层为最外层时最多不超过8个电子;
②电子离核越远,能量越高。
(2)原子核外电子排布的特点(核电荷数1~18的元素):
①最外层电子数为1的原子:H、Li、Na;
②最外层电子数为2的原子:He、Be、Mg;③设最外层电子数与次外层电子数的比值为a,则有:④设最外层电子数与电子层数的比值为b,则有:②18电子微粒及其推断:(3)等电子微粒:?
①10电子微粒及其推断:?2.下列说法中肯定错误的是 ( )
A.某原子K层上只有1个电子
B.某原子M层上电子数为L层电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等解析:K、L、M层上最多容纳的电子数分别为2、8、18,K层上可以有1~2个电子,A正确;当M层上排有电子时,L层上一定排满电子,即L层上的电子数为8,由于18<8×4,故B错;当K、L层排满电子,即电子数分别是2、8时,M层上的电子数也可以是8,例如Cl-、K+均属于这种情况,C正确;O2-的核电荷数与最外层电子数均为8,故D正确。
答案:B [解析] 根据核外电子排布规律可知,A正确;当M为最外层时,可能的电子数为1~8,而此时L层电子数为8,故B项错误;如果原子只有一个电子层,即只有K层,电子数不超过2个,C正确;核电荷数1~18的元素,每层电子数都满足2n2个电子的元素只有He和Ne 2种元素,D正确。
[答案] B1.同一个原子的下列电子层中,能量最低的是 ( )
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
解析:各电子层能量按1、2、3、4、5、6、7,即K、L、
M、N、O、P、Q顺序递增。
答案:A [解析] 对于原子,质子数=核外电子数=10,故只能
为Ne,A正确;若为金属阳离子,可能为Na+、Mg2+、Al3+3种,B正确;该微粒还可能为非金属阴离子N3-、O2-、
F-,因此对应元素可为金属元素,可为非金属元素,C错
误;微粒结构示意图中,弧线表示电子层,D正确。
[答案] C 10电子微粒:N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、
Al3+的结构示意图均可用 表示,且x>10为阳离子,x<10为阴离子。2. (1) 表示的微粒是 ,对应元素属 元
素(填“金属”、“非金属”)。
(2)镁的原子结构示意图是 ,M层电子数是
。答案: (1) O2- 非金属元素。
(2) 2 [例3] 应用原子核外各电子层的电子数推断下列各元素并回答问题: (1)元素A为__________(写元素符号),属__________元素(填“金属”或“非金属”)。
(2)元素B为__________(写名称),其氧化物与NaOH反应的化学方程式为_____________________________________
___________________________________。
(3)元素C的单质与A的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式为_________________________________
________________________________。 [解析] (1)A元素K层一定有2个电子,则M层上有6个电子,L层上有8个电子,则A元素原子核外有2+8+6=16个电子,则质子数为16,为硫元素,属非金属元素。(2)由于B元素最外层电子数是K层电子数的2倍,则最外层为第三层含有4个电子,次外层有8个电子,因此B元素核外有2+8+4=14个电子,其核内有14个质子,为硅元素。SiO2与NaOH溶液反应为SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。(3)因C元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,最外层电子数不超过8个,则(2)常见的特殊结构的原子:
①最外层电子数为1的原子有:H、Li、Na、K;
②最外层电子数为2的原子有:He、Be、Mg、Ca;
③最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有:Be、Ar;④最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C;
⑤最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O;
⑥最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne;
⑦次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有:Li、Si;
⑧内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有:Li、P;
⑨电子层数与最外层电子数相等的原子有:H、Be、Al;
⑩电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li、Ca。核电荷数1~18的元素中,甲、乙两种元素的最外层电子数均为电子层数的2倍。
(1)甲、乙两元素氧化物通入澄清石灰水时现象相同,这两种氧化物是什么?
(2)若甲的氧化物通入乙的最高价氧化物的水化物的钠盐溶液产生无色气泡,则甲、乙两元素分别是什么?提示:He、C、S的最外层电子数是电子层数的2倍。(1)CO2和SO2通入澄清石灰水时,现象均为:先变浑浊后变澄清。(2)因酸性H2SO3>H2CO3,故将SO2通入Na2CO3溶液中会产生CO2气体。
答案:(1)SO2、CO2 (2)S C点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列叙述中错误的是( )21世纪教育网21世纪教育网
A.原子最外层电子数不超过8个
B.原子中易失去的电子能量一定最低
C.原子的次外层电子数不超过18个
D.M层电子的能量比L层电子的能量高
解析:由核外电子排布规律可知,A、C正确。电子能量越高,离核越远,越易失去,故B错,D正确。
答案:B
2.[双选题]根据钠原子的结构示意图,判断下列说法中错误的是( )
A.钠原子核外有3个电子层
B.钠原子在化学反应中容易得到电子
C.钠原子最外层只有一个电子
D.钠原子的核电荷数为22
解析:原子结构示意图中各部分都有相应的含义,小圆圈内数字表示质子数,即核电荷数;弧线表示电子层;弧线中间的数字表示该电子层上的电子数。
答案:BD21世纪教育网
3.下列元素的最高价氧化物溶于水一定能生成强碱的是( )
A.最外层电子数为1的元素
B.原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素21世纪教育网
C.原子次外层电子数是最外层电子数4倍的元素
D.原子次外层电子数是最外层电子数8倍的元素
解析:A元素可能为H,B元素为Li或Si,C元素为Mg,D元素为Na。
答案:D
4.[双选题]不符合原子核外电子排布基本规律的是( )
A.核外电子总是优先排在能量最高的电子层上21世纪教育网
B.K层是能量最低的电子层
C.N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18
D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2
解析:根据核外电子排布规律知:核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层上,次外层电子数不超过18个,第n电子层最多可容纳的电子数为2n2个,B、C正确,A、D错误。
答案:AD
5.已知aXm+和bYn-两种离子的电子层结构相同,则a等于( )[来源:21世纪教育网]
A.b+m+n B.b+m-n
C.b-m+n D.b-m-n
解析:aX核外有a个电子,aXm+核外有(a-m)个电子;bY核外有b个电子,bYn-核外有(b+n)个电子,所以有a-m=b+n,即a=b+m+n。
答案:A
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(8分)判断下列各说法是否正确?正确的打“?”,错误的打“?”。
(1)最外层电子数为2个的原子都为金属元素原子。 ( )
(2)钾原子的原子结构示意图为。 ( )[来源:21世纪教育网]
(3)K层电子离核比L层电子近,但能量高。 ( )
(4)核电荷数1~18的元素原子中,最外层电子数为次外层电子数一半的原子有Li、Si。( )
解析:(1)错误,He最外层电子数也为2,但不是金属元素。
(2)错误,违背了最外层电子数不超过8个的规律,应为。
(3)错误,K层上电子能量最低。
(4)正确。
答案:(1)? (2)? (3)? (4)?
7.(10分)已知核电荷数1~18的A、B、C、D四种元素的原子中,质子数为B
(1)元素的名称:C__________,D__________。
(2)原子结构示意图:A__________,B__________。
(3)工业上由A元素的单质制取B元素的单质的化学方程式为_______________________
_________________________________________________________________________。
解析:根据核外电子排布规律,A元素次外层只能排2个电子,核电荷数是2+4=6,是碳元素;B元素M层上排有电子,则L层上排有8个电子,核电荷数为2+8+4=14,是硅元素;核电荷数1~18元素中,次外层电子数是2个或8个,那么C的最外层电子数是1个或7个,核电荷数是2+1=3,是锂元素或2+8+7=17是氯元素,由于质子数BSiO2+2CSi+2CO↑。
答案:(1)氯 磷
(2)C Si
(3)SiO2+2CSi+2CO↑
8.(12分)有A、B、C、D四种元素,A元素是地壳中含量最多的金属元素;B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子;C元素的原子得到2个电子、D元素的原子失去1个电子所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题:
(1)上述四种元素中C的名称是__________;
(2)画出B元素原子的结构示意图__________;
(3)写出下列化学方程式。21世纪教育网
单质D在单质C中燃烧的化学方程式________________________________________
_________________________________________________________________________;
A的氢氧化物和D的氢氧化物反应的离子方程式__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:地壳中含量最多的金属是Al,故A是Al;B元素的核电荷数是2+8+7=17是Cl;C2-和D+与氖原子有相同的电子层结构,故C的核电荷数是10-2=8,是O;D的核电荷数是10+1=11,是Na。
答案:(1)氧元素 (2) (3)2Na+O2Na2O2 Al(OH)3+OH-===21世纪教育网
AlO+2H2O[来源:21世纪教育网]
[随堂基础巩固]
1.决定元素种类的因素是( )
A.核外电子数 B.最外层电子数
C.核电荷数 D.中子数
解析:元素种类由原子的质子数(即核电荷数)决定的。
答案:C[来源:21世纪教育网]
2.下列微粒的结构示意图中,表示氟离子的是( )
A. B.
C. D.
解析:氟元素的核电荷数为9。[来源:21世纪教育网]
答案:A
3.某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是L层电子数的1/2,则该元素的原子是( )
A.Li B.Si21世纪教育网
C.Al D.K
解析:该元素的原子结构示意图为,即硅原子。
答案:B
4.[双选题]与OH-具有相同的质子数和电子数的微粒是( )
A.F- B.Cl-
C.Na+ D.NH
解析:F-与OH-、NH均为9个质子和10个电子,A正确; Cl-有17个质子,18个电子;Na+有11个质子,10个电子。21世纪教育网
答案:AD
5.用下面的原子或离子结构示意图的编号(A、B、C、D)[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
填空:
(1)电子层排布相同的是B与________;
(2)属于同种元素的是B与________;
(3)属于金属元素的是________;
(4)属于稀有气体元素的是________。
解析:核外电子数相等的微粒B和C,电子层排布相同;核内质子数相等的A和B属同一种元素氟;金属元素的原子最外层电子数一般少于4,D为钠元素,是金属元素;稀有气体元素原子的最外层电子数一般为8(He除外)。
答案:(1)C (2)A (3)D (4)C
课件43张PPT。专题1第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第三课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练考向三知识点三 1.元素周期表结构的几个数据:
(1)7个周期,各周期的元素种数分别为2,8,8,18,18,32;
(2)18个纵行,16个族(7个主族,7个副族,1个第Ⅷ族,1个零族)。
2.元素周期表中的几个关系:
(1)周期序数=电子层数;
(2)主族序数=最外层电子数=最高正化合价=8-|最低负价| 3.元素周期表中元素性质递变规律:
(1)同周期,自左→右,元素金属性减弱,非金属性增强,原子半径减小;
(2)同主族,自上→下,元素金属性增强,非金属性减弱,原子或离子半径增大。1.编排依据
元素周期表是 的具体表现形式。
2.编排原则元素周期律电子层数原子序数电子层数3.结构
(1)周期(即横行):短长2881818321423564(2)族( 个纵行, 个族):1816电子层数最外层电子数2ⅥA 1.由1~20号元素的原子序数确定元素的位置
(1)流程:原子序数―→画出原子结构示意图―→确定位置。
(2)应用关系:电子层数=元素周期数,最外层电子数=主族序数。
(3)注意事项:周期数可用阿拉伯数字书写,主族用“A”表示。模式:第××周期,第××A族。2.由元素的位置确定原子序数的两种情况
(1)同一周期第ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数关系:
设同周期第ⅡA族、ⅢA族元素的原子序数分别为x、y,则有:
y=x+1 …………第2,3周期
y=x+11 …………第4,5周期
y=x+25 …………第6周期
(2)同主族上、下相邻两元素的原子序数关系:
设同主族上、下相邻两元素的原子序数分别为Z(a)、Z(b),则有:1.在元素周期表中,第3、4、5、6周期元素的数目分别
是 ( )
A.8、8、18、32 B.8、18、18、32
C.8、18、18、18 D.8、8、18、18
解析:第3周期的原子序数从11~18,共8种元素;第4周期的原子序数从19~36,共18种元素;第5周期的原子序数从37~54,共18种元素;第6周期的原子序数从55~86,共32种元素,其中包含镧系元素。
答案:B1.同周期 (左→右)电子层数 ,核电荷数增多,最外层电子数 ;
原子半径 ,失电子能力 ,得电子能力 。减小减弱相同增多元素金属性 非金属性 减弱增强增强2.同主族(上→下)结构:最外层电子数 ,核电荷数增多,电子层
数
性质:原子半径 ,失电子能力 ,得电子能
力
元素金属性 非金属性相同增多增大增强减弱增强减弱3.金属元素和非金属元素的分区
(1)分界线: (2)规律:
①金属性最强的元素为 (除放射性元素);
②非金属性最强的元素为 ;
③分界线附近的元素既表现出一定的 ,又表现出一定的 。
4.同周期、同主族元素性质的递变规律Cs金属性非金属性F[注] O无最高正价,F无正价。2.下列各组物质按碱性依次减弱的顺序排列的是 ( )
A.LiOH、NaOH、CsOH
B.Ba(OH)2、Ca(OH)2、Mg(OH)2
C.Ca(OH)2、KOH、Ba(OH)2
D.Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH解析:选项A中Li、Na、Cs均为同一主族元素(ⅠA),这三种元素的金属性渐强,所以它们的氢氧化物的碱性递增;选项B中Ba、Ca、Mg均为同一主族元素(ⅡA),这三种元素的金属性渐弱,所以它们的氢氧化物的碱性也依次减弱;选项C中Ca与K处于同一周期,Ca与Ba又处于同一主族,元素的金属性:K>Ca、Ba>Ca,不成规律不能比较;选项D中Al、Mg、Na均处于同一周期,这三种元素的金属性渐强,则它们的氢氧化物的碱性也逐渐增强。
答案:B1.元素“位、构、性”的关系 (1)最外层有1个电子―→可能是第ⅠA族元素或副族元素―→可能为非金属(H)或金属;
(2)最外层有2个电子―→可能是第ⅡA族或零族或副族元素―→可能为稀有气体(He)或金属;
(3)最外层电子数(x)3≤x<8―→一定为主族元素―→可能为金属元素或非金属元素;
(4)最外层电子数比次外层电子数多的元素―→一定为第2周期元素―→可能为金属或非金属元素。 (5)最外层电子数(主族元素)=最高正化合价,非金属元素的最高正化合价与它的负化合价的绝对值之和为8,(F无正价,O无最高正价)。
2.研究合成新物质
(1)在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料;
(2)在过渡元素(副族和Ⅷ族元素)中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的材料;
(3)在元素周期表的右上角即F、Cl、S、P等元素附近选择用于生产低毒农药的元素。 3.在周期表中金属和非金属分界线附近能找到 ( )
A.制农药的元素
B.制半导体的元素
C.制催化剂的元素
D.制耐高温的合金材料的元素
解析:在周期表中金属与非金属分界线附近的元素既有金属性,又有非金属性,可用作半导体材料。
答案:B [解析] 选项A正确。ⅡA族元素的原子最外层电子数均为2,但He及一些过渡金属元素如Fe、Zn等元素的最外层电子数也为2,故B不正确。第ⅠA族包括氢(非金属)和碱金属元素,选项C正确。第三纵行是ⅢB族,包括镧系元素和锕系元素共32种元素,故含有的元素种类最多,D正确。
[答案] B (1)7个主族中只有第ⅡA族全为金属元素,第ⅦA族全为非金属元素,其余5个主族既有金属元素,又有非金属元素。
(2)所有过渡元素(包括副族和第Ⅷ族)全为金属元素。
(3)第ⅢB族所含元素种类最多,第ⅣA族元素形成化合物种类最多。1.下列叙述中正确的是 ( )
A.除0族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等
于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素没有非金属元素
D.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
解析:A项中F的最高化合价为0价,与族序数不相等;B项中6、7周期所含元素种数均不是18种;D项中H不属于碱金属元素。
答案:C [例2] (2011·天津高考)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是 ( )
A.第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低 [解析] 同位素原子的质子和电子数都一样多,中子数不同,A错误;同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,B正确;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,其氢化物的稳定性逐渐减弱,C错误;第ⅦA族中的卤素单质在常温常压下,F2为气体、Cl2是易液化的气体、Br2为液体,I2为固体,从上到下单质的熔点逐渐升高,D错误。
[答案] B (1)同周期,自左至右,元素的金属性减弱,非金属性增强。因此,同一周期中碱金属元素(第ⅠA族)金属性最强,卤素(第Ⅶ族)非金属性最强,如第三周期中,Na金属性最强,Cl非金属性最强,据此可知NaOH碱性最强,HClO4酸性最强。
(2)典型金属代表——碱金属元素与典型非金属代表——卤族元素的单质熔点的变化规律正好相反。随核电荷数的递增前者的熔点逐渐降低,后者的熔点逐渐升高。2.下列关于卤素及其化合物的叙述错误的是 ( )
A.非金属性:F>Cl>Br>I
B.单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
C.氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HI
D.沸点:F2>Cl2>Br2>I2
解析:卤素单质的常温状态分别为:F2和Cl2为气态,Br2为
液态,I2为固态,沸点由高到低顺序应为:I2>Br2>Cl2>F2。
答案:D [例3] [双选题](2012·广东理综,有改动)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法正确的是 ( )A.原子半径:Z>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:R>W
C.WX3和水反应形成的化合物具有弱酸性
D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 [解析] 由图表中各元素的化合价及原子序数由左到右依次增大等信息,可以判断X为O,Y为Na,Z为Al,W为S,R为Cl。原子半径为Na>Al>O,A项错误。Cl元素的非金属性大于S元素,则HCl的稳定性强于H2S,B项正确。SO3与水发生反应生成H2SO4,H2SO4是强酸,C项错误。Na、Al元素的最高价氧化物对应的水化物分别为Na(OH)、Al(OH)3,Al(OH)3为两性氧化物,能与NaOH反应,D项正确。
[答案] BD灵活应用元素的“位、构、性”关系解答题目
元素的“位、构、性”即元素的位置、原子结构、元素的性质三个“量”中知一可推其二。 (1)例3种五种元素形成的简
单离子中,半径最小的是哪种
(写离子符号)?
(2)写出Z元素最高价氧化物的水
化物与W最高价氧化物 水
化物反应的离子方程式。提示:(1)五种元素
的离子分别为O2-、
Na+、Al3+、S2-、
Cl-,其中,Al3+
半径最小。
(2)Al(OH)3+3H+===
Al3++3H2O。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列对元素周期表说法不正确的是( )
A.在第ⅥB和第ⅦB族附近可以找到耐高温金属材料
B.第ⅣA族所有含氧酸都是弱酸
C.如果已知元素的最外层电子数为2,由此不能判断该元素在周期表中的位置
D.目前已知发现的第ⅣA族元素为5种,所以该族元素共有5种单质21世纪教育网
解析:熔点最高的金属W位于元素周期表的第ⅥB族,该族附近金属的熔沸点普遍很高;第ⅣA族的元素非金属性较弱,形成的含氧酸均为弱酸;最外层电子数为2的元素很多,如过渡金属元素、第ⅡA族元素、He等;第ⅣA族元素中C就有多种单质,如金刚石、石墨、球碳分子等。21世纪教育网
答案:D
2.0.05 mol某金属单质与足量的盐酸反应,放出1.68 L H2(标准状况),并转变为具有Ne原子的电子层结构的离子,该金属元素在元素周期表中的位置是( )
A.第四周期ⅡA族 B.第三周期ⅡA族
C.第四周期ⅠA族 D.第三周期ⅢA族
解析:n(H2)==0.075 mol,则该金属与氢气之间的关系式为2M~3H2,即金属M形成化合物时的化合价为+3,又知M3+具有Ne原子的电子层结构,说明M为Al,它位于第三周期ⅢA族。
答案:D
3.已知同周期的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为HZO4>H2YO4>H3XO4,下列说法中正确的是( )
A.三种元素的原子序数按Z、Y、X的顺序增大
B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱21世纪教育网
C.原子半径按X、Y、Z的顺序增大
D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强
解析:由三种元素最高价氧化物的水化物的化学式可知,X、Y、Z的最高正价分别为+5、+6、+7,它们分别处在同一周期的ⅤA、ⅥA、ⅦA族。根据同周期自左向右,最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强的规律,故三种元素的原子序数为XY>Z;单质的氧化性X答案:D
4.[双选题]已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是( )
A.原子半径:A>B>C>D
B.离子半径:C2->D->B+>A2+21世纪教育网
C.原子序数:a>b>d>c
D.原子的失电子能力:A>B>D>C
解析:因四种离子具有相同的电子层结构,A、B为阳离子,C、D为阴离子,故A、B位于C、D的下一周期,其原子序数为a>b>d>c,离子半径C2->D->B+>A2+。
答案:BC
5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143[来源:21世纪教育网]
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A.X、Y元素的金属性:XB.一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW221世纪教育网
C.Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D.一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
解析:由元素的化合价和原子半径可以推知四种元素分别为Mg、Al、N、O,金属性Mg>Al,A错;N2与O2化合时生成的是NO,B错;Al2O3只能溶于强酸和强碱,而氨水是弱碱,C错;NH3在纯氧气中燃烧可以得到N2,D正确。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
X
Y
Z
6.(10分)X、Y、Z、T、V为5种短周期元素,X、Y、Z在周期表中位置如图所示。这三种元素原子序数之和是41,X和T在不同条件下反应,可以生成化合物T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)。V单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰,产物溶于水能使石蕊试液变红,则:
(1)写出元素符号X________、Z________、T________、V__________。
(2)Y的原子结构示意图是__________。
(3)T、X形成化合物T2X与T2X2的化学方程式为:____________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
解析:据X、Y、Z原子序数之和为41,设Y的原子序数为m,则X的原子序数为m-8,Z的原子序数为m+1,所以3m-7=41,m=16。可知,Y为硫元素,Z为氯元素,X为氧元素。由X和T在不同条件下生成白色固体T2X和淡黄色固体T2X2,可推断T为Na,再由V可在Z单质中燃烧产生苍白色火焰,产物溶于水使石蕊试液变红可推断V单质是H2,Z单质是Cl2。
答案:(1)O Cl Na H
(2)
(3)4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2
7.(11分)结合元素周期表回答下列问题:
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界。
(2)表中所列元素,属于短周期元素的有__________,属于主族元素的有____________________;g元素位于第__________周期________族;i元素位于第________周期________族。
(3)元素f是第________周期、第________族元素,请在右边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。
(4)元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系__________________________
________________________________________________________________________
解析:(1)根据元素周期表的结构知:第一周期有2种元素,第2、3周期有8种元素,分别于第1、2、13~18列,第4、5、6、7周期为长周期,包括1~18列。由此可画出周期表的边界。
(2)画出周期表的边界,对照周期表,很容易找出各元素在周期表中的位置。
(3)第3周期、第ⅥA族元素为硫,原子序数为16,相对原子质量为32。
(4)元素原子结构与元素在元素周期表中的位置关系为:①元素所在周期序数等于其原子的电子层数,元素所在的主族序数等于原子的最外层电子数,由元素原子的电子层数和最外层电子数可确定元素在元素周期表中的位置。②同一周期元素原子的电子层数相同,同一主族元素原子的最外层电子数相同。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)
(2)a、b、c、d、e、f、g a、b、c、d、e、f 3 0 4 ⅡB
16 S?
硫
32
(3)3 ⅥA
(4)元素的主族序数即为原子结构的最外层电子数,元素的周期数即为原子核外的电子层数
8.(9分)现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素,原子序数逐渐增大。它们的性质或原子结构如下表:
元素
性质或原子结构[来源:21世纪教育网]
A21世纪教育网
原子核内只有一个质子
B
单质是空气中含量最多的气体
X
原子的最外层电子数
是次外层电子数的3倍
Y
短周期元素中原子
半径最大的元素
Z
最高正化合价与最低负化
合价的代数和为6
请回答:
(1)写出A、B元素的名称和X、Y、Z元素的符号:
A________,B________,X________,Y________,
Z________。
(2)B、X、Y的离子半径由大到小的顺序为________(用r表示半径)
(3)W元素的核电荷数是B、X的核电荷数的和,则W与Z的氢化物稳定性为________>________(填化学式)。
解析:据表中信息可知:A为氢,B为氮,X为O,Y为Na,Z为Cl。N3-、O2-、Na+的核外电子层排布相同,则核电荷数越大,离子半径越小,则有r(N3-)>r(O2-)>r(Na+)。由题可知W为15号元素磷,稳定性:HCl>PH3。
答案:(1)氢 氮 O Na Cl
(2)r(N3-)>r (O2-)>r(Na+)
(3)HCl PH3
[随堂基础巩固]
1.下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.能生成碱的金属元素都在ⅠA族
B.原子序数为14的元素位于元素周期表的第3周期ⅣA族
C.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
D.第2周期ⅣA族元素的原子的核电荷数和中子数一定都为6
解析:较活泼的金属元素能生成碱,如ⅡA的Ca、Ba,故A错误;原子序数为14的元素是硅,在第3周期第ⅣA族,B正确;稀有气体中He的最外层电子数为2,C错误;第2周期第ⅣA族元素为碳元素,核电荷数为6,但中子数不一定为6,D错误。
答案:B21世纪教育网
2.某元素的最高正价与负价的代数和为4,则该元素可能为( )
A.C B.P
C.O D.S
解析:元素的最高正价与负价的绝对值相加等于8,再由题意最高正价与负价的代数和等于4,所以该元素的最高正价为+6,即最外层有6个电子,但O无最高正价,故只选D。
答案:D21世纪教育网
3.下列说法正确的是( )
A.Li是最活泼金属元素,F是最活泼非金属元素
B.Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2强
C.元素周期表有7个主族,7个副族,1个0族,1个Ⅷ族,共16个纵行
D.X2+的核外电子数目为10, 则X在第3周期第ⅡA族
解析:Cs为最活泼金属元素,A错;Mg的金属性弱于Ca,碱性:Mg(OH)2答案:D
4.(2011·山东高考)元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是( )21世纪教育网
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价21世纪教育网21世纪教育网
B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
D.元素周期表中位于金属和非金属的分界线附近的元素属于过渡元素
解析: A项,对于主族元素而言,元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价,对于过渡元素而言,如铁,最外层只有2个电子,而最高价态却为+3价,A错误;B项,在多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,B错误;D项,元素周期表位于金属和非金属的分界线附近的元素具有一定的金属性和非金属性,过渡元素是元素周期表中所有的副族元素和Ⅷ族元素,D错误。
答案:C
5.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
(1)ⅡA族元素的最外层电子数________;
(2)第3周期元素的最高化合价________;
(3)F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径________。
解析:(1)ⅡA族元素的最外层电子数相等;21世纪教育网
(2)第3周期的最高化合价从左→右依次升高;
(3)四种离子有相同的电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大。21世纪教育网
答案:(1)b (2)c (3)a
课件41张PPT。专题1第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练考向三1.微粒半径大小比较的依据之“4同”:
(1)“电子层数相同时”,原子序数递增,原子半径递减;
(2)“最外层电子数相同时”,电子层数递增,原子半径递增;
(3)“核外电子排布相同时”,原子序数递增,离子半径递减。
(4)元素种类相同时,核外电子数越多,微粒半径越大。
2.“4方面”判断元素金属性越强:
(1)金属单质与H2O或酸反应越剧烈;
(2)最高价氧化物对应水化物的碱性越强;(3)金属活动性顺序表中越靠前;
(4)金属离子的氧化性越弱。
3.“4方面”判断元素非金属性越强:
(1)单质与H2反应越容易;
(2)气态氢化物越稳定;
(3)最高价氧化物的水化物酸性越强;
(4)简单阴离子的还原性越弱。 1.原子序数
(1)概念:按 由小到大的顺序给元素编号。
(2)数量关系:原子序数= = =
。核电荷数核电荷数质子数核外电子数 2.元素原子最外层电子数的变化规律 结论:随着原子序数的递增,元素原子最外层电子数呈 变化。周期性3.原子半径的变化规律 结论:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现由 到 的周期性变化。大小微粒半径(用r表示)大小比较依据之“4同”1.比较微粒半径的大小,用“>”、“<”填写。
(1)r(H-)__________r(H)__________r(H+)
(2)r(H)__________r(Li)
(3)r(H-)__________r(Li+)
解析:同种元素,电子数越多,微粒半径越大,则
r(H-)>r(H)>r(H+);最外层电子数相同,电子层数越
多,原子半径越大,r(H) 原子序数越大,离子半径越小,则r(H-)>r(Li+)。
答案:(1)> > (2)< (3)>1.元素主要化合价的变化规律 结论:随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈
变化。周期性2.元素金属性和非金属性的变化规律
(1)元素的金属性变化规律:溶液变红无明显现象有气泡,溶液微红放出大量气泡有气泡NaOHMg(OH)2Al(OH)3①与水反应的剧烈程度: > ;
②与酸反应的剧烈程度: > ;
③最高价氧化物的水化物的碱性:
> > ;
结论:元素的金属性: > > 。NaMgMgAlNaOHMg(OH)2Al(OH)3NaMgAl强碱 中强碱(2)元素的非金属性变化规律:SiH4PH3H2SHClH4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸中强酸强酸①单质与H2化合的难易程度(由难到易): ;
②气态氢化物的稳定性(由弱到强): ;
③最高价氧化物的水化物酸性: ;
结论:元素的非金属性: < < < 。
(3)元素金属性和非金属性变化规律:Si、P、S、ClSiH4 (1)概念:元素的性质随原子序数的递增呈 变化的规律。
(2)实质:元素周期律是元素 呈周期性变化的必然结果。周期性原子核外电子排布元素金属性和非金属性强弱的判断
(1)根本依据:
①内容:元素金属性、非金属性强弱取决于元素原子失、得电子的难易程度。
②规律:越易失电子,金属性越强;越易得电子,非金属性越强。
③误区:失、得电子的数目越多,金属性、非金属性越强。(2)常用判断依据:
①据原子结构判断:②据单质及其化合物的性质判断:2.判断正误,正确的打“?”,错误的打“?”。
(1)最外层电子数:Na (2)NaOH强碱,Ca(OH)2溶解度小,导电性弱,则金属
性:Na>Ca。 ( )
(3)酸性:H2SO3(3)应根据最高价氧化物的水化物的“酸性”比较元素非金属性强弱。
答案:(1)? (2)? (3)?[例1] 下列微粒半径大小比较正确的是 ( )
A.Na+B.Al3+C.NaD.Cs离子半径越小,则有Al3+小,则有Si子序数越大,原子半径越大,则有Na [答案] B (1)微粒半径大小比较的解题流程:
一看电子层数,二看最外层电子数,三看电子层排布,据不同情况及相应规律进行分析。
(2)所有元素中,原子半径最小的是H,其次是F。
(3)11~18号元素中,原子半径最小的是Cl,离子半径最小的是Al3+。1.下列微粒半径的比较中,正确的是 ( )
A.r(Na+)>r(Na) B.r(Cl-)>r(Cl)
C.r(Ca2+)>r(Cl-) D.r(Mg)>r(Na)
解析:同种元素价态越高半径越小,r(Na+)r(Cl);核外电子排布相同的粒子,核内质子数越多,半径越小,r(Ca2+)答案:B [例2] 下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是 ( )
①HCl比H2S稳定
②HClO氧化性比H2SO4强
③HClO4酸性比H2SO4强
④Cl2能与H2S反应生成S
⑤Cl原子最外层有7个电子,S原子最外层有6个电子
⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS [解析] 气态氢化物越稳定或最高价氧化物的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强,①、③对;不能根据含氧酸的氧化性判断元素的非金属性,②错;Cl2与H2S发生置换反应:Cl2+H2S===S↓+2HCl,氧化性:Cl2>S,非金属性:Cl>S,④对;不能根据最外层电子数多少判断元素非金属性,⑤错;与同一变价金属反应时,金属被氧化的程度越大,则非金属单质的氧化性越强,其非金属性越强,⑥对。
[答案] A判断元素非金属性强弱的2个误区
(1)氢化物:氢化物的稳定性越强或还原性越弱,则元
素的非金属性越强。
误区:氢化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
(2)最高价氧化物的水化物酸性越强,元素非金属性越强。
误区:某元素氧化物的水化物酸性越强,元素非金属
性越强。2.下列事实不能用于判断金属性强弱的是 ( )
A.金属间发生的置换反应
B.1 mol金属单质在反应中失去电子的多少
C.金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D.金属元素的单质与水或酸置换出氢气的难易
解析:金属性强弱只与失电子的难易程度有关,而与失电子数目的多少无关。
答案:B [解析] 钠、磷、硫、氯是具有相同电子层数的元素,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,最外层电子数逐渐增多,最高正化合价逐渐增大,最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱。因为非金属性Cl>Br所以气态氢化物的稳定性HCl>HBr。
[答案] D (1)比较“碱性(最高价氧化物的水化物)”强弱,要比较对应金属的金属性强弱。
(2)比较“酸性(最高价氧化物的水化物)”、“稳定性(气态氢化物)”的强弱,要比较对应非金属元素非金属性强弱。
(3)比较“还原性”时,若为单质,一般为金属,则比较金属性强弱,若为阴离子,则为非金属,则比较非金属性强弱。 (1)判断正误:由酸性大小:HCl (2)3~9号元素,原子序数递增,
元素的最高正化合价从,
+1到+7价变化吗?提示:(1)错误,不能据氢化物的酸性大小比较元素的非金属性。
(2)不是,氟无正价,氧无最高正化合价。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.关于同一种元素的原子或离子,下列叙述正确的是( )
A.原子半径比阴离子半径小
B.原子半径比阴离子半径大
C.原子半径比阳离子半径小
D.带正电荷多的阳离子半径比带正电荷少的阳离子半径大
解析:根据原子半径大小比较的规律,同一元素的阴离子半径大于原子半径,如r(Cl-)>
r(Cl);同一元素的原子半径大于阳离子半径,如r(Na)>r(Na+);带正电荷少的阳离子半径大于带正电荷多的阳离子半径,如r (Fe2+)>r(Fe3+)。21世纪教育网
答案:A
2.关于11~17号元素的性质比较中:①元素的最高正化合价依次升高;②元素的非金属性逐渐增强;③元素的金属性依次减弱;④元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。正确的说法是( )[来源:21世纪教育网]
A.①② B.③④
C.全都不正确 D.①②③④
解析:11~17号元素,电子层数相同,核电荷数递增,元素的金属性减弱,非金属性增强,元素的最高正化合价从+1升高到+7价,对应最高价氧化物的水化物的碱性减弱,酸性增强。[来源:21世纪教育网]
答案:D
3.下列关于元素周期律的叙述正确的是( )
A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现
B.元素的性质随着核电荷数的递增而呈周期性变化
C.随着元素核电荷数的递增,元素的最高化合价从+1到+7,最低化合价从-7到-1重复出现
D.元素性质的周期性变化是原子半径的周期性变化的必然结果
解析:K层为最外层时,原子最外层电子数只能是从1到2,A项错误;最低化合价一般是从-4到-1,而不是从-7到-1,C项错误;元素性质的周期性变化是核外电子排布的周期性变化的必然结果,D项错误。
答案:B
4.[双选题]下列关于性质递变规律的叙述错误的是( )
A.非金属性Cl>S>P
B.还原性Na>Mg>Al
C.酸性H2SO4>H3PO4>HClO4
D.稳定性HCl解析:金属性越强,还原性越强,与酸或水反应越剧烈,最高价氧化物对应水化物的碱性越强;非金属性越强,与氢气化合越剧烈,氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
答案:CD
5.[双选题]下列事实不能作为实验判断依据的是( )
A.钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱
B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属活动性强弱
C.酸性H2CO3<HCl,判断氯与碳的非金属活动性强弱
D.Br2与I2分别与足量的H2反应的难易,判断溴与碘的非金属活动性强弱21世纪教育网
解析:A项符合金属与水反应判断金属活动性强弱的依据;因Na的金属活动性太强,与溶液反应时会先与H2O反应,故B项不能作为判断依据;C项中HCl是无氧酸,不是最高价含氧酸,依据错误; D项所述符合根据非金属单质与H2反应难易判断非金属活动性强弱的依据。
答案:BC
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,由B、C、D形成的离子具有相同的电子层结构。C、D单质都能跟水剧烈反应,1 mol C单质跟水反应放出11.2 L(标准状况)B气体单质,1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体,此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子。试推断:
(1)这三种元素的名称:A__________、B__________、
C__________;
(2)D离子的结构示意图:__________;
(3)这四种元素的原子半径由小到大的顺序为________________;21世纪教育网
(4)写出C单质与水反应的化学方程式:______________________________________
________________________________________________________________________;
(5)写出D单质与水反应的离子方程式:______________________________________
________________________________________________________________________。
解析:1 mol D单质跟水反应产生11.2 L(标准状况)A气体,此时D转化成具有氖原子核外电子层结构的离子,可推知A为氢元素,D为钠元素。1 mol C单质跟水反应放出11.2 L(标准状况)B气体单质,B单质不是H2,则一定为O2,所以C为氟元素。
答案:(1)氢 氧 氟 (2)
(3)H(4)2F2+2H2O===4HF+O2
(5) 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
7.(10分)X、Y、Z、W为1~18号中的四种元素,其最高正价依次为+1、+4、+5、+7,核电荷数按照Y、Z、X、W的顺序增大。已知Y与Z的原子次外层的电子数均为2,W、X的原子次外层的电子数为8。
(1)写出元素的名称:
X__________,Z__________。
(2)画出它们的原子结构示意图:
Y__________,W__________。[21世纪教育网
(3)写出X的最高价氧化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)按碱性减弱,酸性增强的顺序排出各元素最高价氧化物对应水化物的化学式:__________、__________、__________、__________。
解析:由Y、Z原子的次外层均有2个电子,结合最高正价知Y为碳,Z为氮;又知W、X原子次外层有8个电子,结合最高正价知W为氯,X为钠。21世纪教育网
答案:(1)钠 氮 (2)
(3)Na2O+2HNO3===2NaNO3+H2O
(4)NaOH H2CO3 HNO3 HClO4
8.(10分)W、X、Y、Z是原子序数1~18的元素,它们的原子核外电子层数相同且原子序数依次增大,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物的水化物可以发生反应生成盐和水,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。21世纪教育网
(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性______>______(用化学式表示);除了可以通过比较Y、Z气态氢化物的稳定性来验证Y、Z的非金属性外,请你再设计一个简单的实验,来验证Y与Z的非金属性强弱____________________________________________________
________________________________________________________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是:__________>__________>__________>__________。
解析:(1)W和X两种金属元素的最高价氧化物的水化物可以反应生成盐和水,且原子序数W小于X,所以可推知W是Na元素,X是Al元素,W、X各自的最高价氧化物的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,二者反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
(2)Y、Z是具有三个电子层的非金属元素,且Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中能发生氧化还原反应,说明Y是S元素,Z是Cl元素,Y的低价氧化物为SO2,SO2与Cl2的水溶液反应的化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。
(3)由于Cl的非金属性强于S,故稳定性:HCl>H2S。可以通过非金属单质间的置换反应来证明元素非金属性的强弱。在Na2S的水溶液中通入Cl2,若溶液变浑浊,证明Cl的非金属性强于S,反应的化学方程式为:Na2S+Cl2===S↓+2NaCl。
(4)Na+、Al3+的电子层结构相同,S2-和Cl-的电子层结构相同,电子层结构相同的离子随着核电荷数的增多,离子半径逐渐减小,故半径:Na+>Al3+、S2->Cl-;由于S2-和Cl-具有三个电子层,而Na+和Al3+具有两个电子层,故半径:S2->Cl->Na+>Al3+。
答案:(1)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(2)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(3)HCl H2S 在Na2S的溶液中通入Cl2,若溶液变浑浊,证明Cl的非金属性强于S,反应方程式为Na2S+Cl2===S↓+2NaCl。(其他合理答案亦可)
(4)S2- Cl- Na+ Al3+
[随堂基础巩固]
1.HCl和PH3的稳定性相比前者和后者的关系为( )
A.大于 B.等于
C.小于 D.不能确定
解析:Cl与P的电子层数相同,核电荷数Cl>P,非金属性Cl>P,故稳定性HCl>PH3。21世纪教育网
答案:A
2.元素性质呈周期性变化的决定因素是( )
A.元素原子半径大小呈周期性变化
B.元素相对原子质量依次递增21世纪教育网
C.元素原子核外电子排布呈周期性变化
D.元素的最高正化合价呈周期性变化
解析:元素性质呈周期性变化是元素原子核外电子排布呈周期性变化的必然结果。
答案:C21世纪教育网
3.下列说法中正确的是( )
A.元素性质的周期性变化是指原子半径、元素的主要化合价及原子核外电子排布的周期性变化
B.元素的最高正化合价与元素原子核外电子排布有关
C.从Li―→F,Na―→Cl,元素的最高化合价均呈现从+1价―→+7价的变化
D.电子层数相同的原子核外电子排布,其最外层电子数均从1个到8个呈现周期性变化
解析:元素性质不包括核外电子排布,A错误;O无最高正价,F无正价, C错误;H、He的最外层电子数从1到2,D错误。
答案:B
4.原子序数在3~9之间的元素,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )
A.电子层数 B.最外层电子数
C.原子半径 D.化合价
解析:原子序数从3~9的元素原子,核外均为2个电子层,最外层电子数依次从1递增到7,原子半径逐渐减小,化合价从1递增到5(氧、氟分别没有+6、+7价)。
答案:B21世纪教育网
5.用“>”或“<”回答下列问题:
(1)酸性:H2CO3______H2SiO3,H2SiO3______H3PO4;21世纪教育网
(2)碱性:Ca(OH)2__________Mg(OH) 2__________Al(OH)3;
(3)气态氢化物稳定性:H2O__________H2S,H2S__________HCl;
(4)还原性:H2O__________H2S,H2S__________HCl。
从以上答案中可以归纳出:[来源:21世纪教育网]
①元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越__________;21世纪教育网
②元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越__________;
③元素的非金属性越强,其对应气态氢化物的稳定性越__________;
④非金属性越强的元素形成的气态氢化物,其还原性越__________。
解析:根据单质及其化合物的性质递变判断元素的金属性和非金属性变化规律。
答案:(1)> < (2)> > (3)> < (4)< >
①强 ②强 ③强 ④弱
课件13张PPT。专题1小专题
大智慧专题讲坛专题专练第三单元 1.依据晶体的组成微粒及其相互作用力判断
(1)阴、阳离子―→离子键―→离子晶体。
(2)原子―→共价键―→原子晶体。
(3)分子―→分子间作用力―→分子晶体。
(4)金属阳离子、自由电子―→金属键―→金属晶体。
2.依据物质的类别判断
(1)金属氧化物(如K2O等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 (2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。
(3)常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等;常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
(4)金属单质(汞常温下为液体)与合金是金属晶体。 3.依据晶体的熔点判断
(1)离子晶体一般熔点较高,常在几百至1 000多度。
(2)原子晶体一般熔点高,常在1 000度至几千度。
(3)分子晶体一般熔点低,常在几百度以下至很低温度。
(4)金属晶体多数熔点高,部分较低,如汞常温下为液态。4.依据导电性判断
(1)离子晶体固态时不导电,熔融状态能够导电。
(2)分子晶体固态或熔化状态均不导电。
(3)原子晶体固态时不导电。
(4)金属晶体固态或熔融状态均导电。
5.依据硬度和机械性能判断
(1)离子晶体硬度较大或略硬而脆。
(2)原子晶体硬度大。
(3)分子晶体硬度小且较脆。
(4)金属晶体多数硬度大,且具有延展性。 [例证] (1)BBr3的熔点是-46 ℃,KBr的熔点是734 ℃,其水溶液能导电。根据熔点分析,BBr3可能属于__________晶体,KBr可能属于__________晶体。
(2)BaCl2是无色晶体,熔点963 ℃,沸点1 560 ℃,易溶于水,在熔化状态能导电。它可能属于__________晶体,写出BaCl2的电子式________。
(3)SiC和CO2物质中的化学键均为共价键,SiC的熔点高且硬度大,而CO2的晶体干冰却松软而且极易升华。由此可判断,CO2是__________晶体,而SiC可能是__________晶体。 [解析] 依据题目所给出物质的性质可以判断BBr3、CO2
属分子晶体,KBr、BaCl2属离子晶体,SiO2为原子晶体。1.某单质的晶体一定不是 ( )
A.离子晶体 B.分子晶体
C.原子晶体 D.金属晶体
解析:离子晶体是由阴、阳离子构成的,故离子晶体一定是化合物,不可能是单质;O2、N2等非金属单质形成分子晶体,金刚石、晶体硅属原子晶体;金属单质如Na等为金属晶体。
答案:A2.已知下表中几种物质的熔、沸点:据此判断,下列说法错误的是 ( )
A.AlCl3晶体加热易升华
B.SiCl4是分子晶体
C.单质X可能是原子晶体
D.AlCl3是原子晶体解析:AlCl3的沸点比熔点低,所以加热易升华;SiCl4的熔、沸点比较低,一定是分子晶体;未知物熔、沸点很高,有可能是原子晶体;AlCl3是共价化合物,且其熔、沸点较低,是分子晶体。
答案:D课件34张PPT。专题1第三单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.“三同”概念:
(1)同位素:同一元素的不同核素互称同位素;
(2)同素异形体:同一元素的不同单质互称同素异形体;
(3)同分异构体:分子式相同而结构不同的化合物互称同分异构体。
2.“三组”常见的同素异形体:
(1)金刚石和石墨;
(2)O2和O3;
(3)红磷和白磷。3.有关同分异构体的“三组一定和不一定”:
(1)分子式相同,一定有相同的相对分子质量,反之不一定成立;
(2)分子式相同,一定有相同的最简式,反之不一定成立;
(3)分子式相同,一定有相同的元素的质量分数,反之不一定成立。1.同素异形现象和同素异形体2.常见的同素异形体
(1)碳的同素异形体:
①金刚石、石墨性质的差异:a.物理性质:无色透明灰黑色不导电导电b.化学性质:几乎相同。②金刚石、石墨、C60的结构差异:空间网状共价键分子间作用力封闭笼状分子(2)氧的同素异形体:
①物理性质:无色淡蓝色无味鱼腥味(3)磷的同素异形体(判断正误):
①红磷是红棕色固体,无毒。 (?)
②白磷分子式P4,白色蜡状固体,剧毒。 (?)
③红磷在空气中能自燃,应保存于冷水中。 (?)
④白磷、红磷完全燃烧产物不同。 (?) (1)产生同素异形现象的原因:
①组成分子的原子个数不同,如氧气(O2)和臭氧(O3)。
②晶体中原子的成键方式和排列方式不同,如金刚石和
石墨。
(2)同素异形体的“同”、“异”的含义:
①“同”——指元素相同;
②“异”——指形成单质不同,结构不同,性质有差异。1.判断正误,对的打“?”,错的打“?”。
(1)O2与O3互为同素异形体。 ( )
(2)H与T互为同素异形体。 ( )
(3)干冰与冰为同一物质。 ( )
(4)S2、S4互为同位素。 ( )
解析:O2与O3、S2与S4互为同素异形体,H与T互为同位素,干冰与冰是两种物质,前者为CO2,后者为H2O。
答案:(1)? (2)? (3)? (4)?1.同分异构现象和同分异构体2.实例
(1)正丁烷和异丁烷:分子式相同,均为 ,
分子结构不同,结构式分别为C4H10物理性质 ,化学性质 。不同几乎相同(2)乙醇和二甲醚:分子式相同,均为 ,
分子结构不同,结构式分别为C2H6O物理性质 ,化学性质 。不同不同3.同位素、同素异形体和同分异构体的比较答案:(1)同分异构体 (2)85.7%[例1] 下列各项描述的判断正确的是( ) [解析] 氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质,它们的混合气体属于混合物,A错;N4只含有一种元素,是一种新单质,不属于化合物,B错;红磷和白磷属于同素异形体,同素异形体之间的转化均是化学变化,C的判断正确;纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质,互为同素异形体结论错误。
[答案] C解析:石墨与金刚石互为同分异构体,二者转化属化学变化,反应中元素化合价不变,不是氧化还原反应。
答案:化学 无 不是 [例2] 互为同分异构体的物质一定不具有______,如CH3—O—CH3与__________(写结构式)互为同分异构体。
A.相同的分子式 B.相同的结构
C.相似的化学性质 D.相同的相对分子质量
[解析] 互为同分异构体的物质分子式相同,其相对分子质量也相同。互为同分异构体的物质的结构不同。若互为同分异构体的物质属于同一类物质时,其化学性质相似;若属于不同类别的物质时,其化学性质不同。[答案] B (1)同分异构体的分子式
一定相同吗?
(2)CH3CH2CH3与CH4的物理
性质不同,化学性质相似,二
者互为同分异构体吗?提示:(1)一定相同。分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。
(2)不是。二者分子式不同,不是同分异构体。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)21世纪教育网
1.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,下列说法正确的是( )[21世纪教育网
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4转化为N2属于物理变化
C.N4的摩尔质量为56
D.N4与N2互为同素异形体
解析:N4是一种单质,与N2互为同素异形体,二者之间的转化属于化学变化,N4的摩尔质量为56 g·mol-1。
答案:D
2.白磷在高压下隔绝空气加热后急速冷却,可得钢灰色固体——黑磷,其转化过程如下:
白磷黑磷,黑磷性质稳定,结构与石墨相似。下列叙述正确的是( )
A.黑磷与白磷互为同分异构体21世纪教育网
B.黑磷能导电
C.白磷转化为黑磷是物理变化
D.黑磷能在空气中自燃
解析:白磷和黑磷都是由磷元素组成的单质,它们互为同素异形体,属于不同的物质,具有相似的化学性质,所以它们之间的转化为化学变化,都能够在空气中完全燃烧生成P2O5,但是黑磷性质稳定,所以它不能在空气中自燃。由于黑磷的结构与石墨相似,所以和石墨一样能够导电。
答案:B
3.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如右图),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是( )
A.石墨烯与石墨互为同位素
B.0.12 g石墨烯中含有6.02×1022个碳原子
C.石墨烯是一种有机物
D.石墨烯中的碳原子间以共价键结合
解析:同位素的研究对象是原子,A项错误。0.12 g石墨烯的物质的量为:=0.01 mol,所含碳原子个数为0.01 NA,B项错误;有机物是含有碳的化合物,而石墨烯是碳元素的一种单质,C项错误;由图示可知,石墨烯中碳原子间均以共价键结合,D项正确。
答案:D
4.[双选题]下列叙述错误的是( )
A.由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的化学组成
C.石墨转变为金刚石不属于化学变化21世纪教育网
D.C60是一种碳的单质
解析:由同种元素组成的物质可能是纯净物,也可能是混合物。由碳元素组成的单质有石墨、金刚石和C60。若将它们混合在一起,则该物质虽为只含碳元素的单质,但属于混合物,故A项错误;石墨和金刚石都是碳元素形成的碳的不同单质,化学组成相同,B正确;石墨和金刚石的物理性质不相同,化学性质也不完全相同,因而是两种物质,石墨转化为金刚石是化学变化,C项错误;C60是一种单质,D正确。
答案:AC21世纪教育网
5.下列说法正确的是( )
A.相对分子质量相同的物质一定是同一种物质
B.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
C.白磷和红磷是同分异构体
D.分子式相同的不同物质一定互为同分异构体21世纪教育网
解析:同分异构体必然具有相同的分子式和相同的相对分子质量,但具有相同的相对分子质量的物质却不一定具有相同的分子式。如N2和CO,A、B不正确;白磷和红磷是磷元素的两种不同单质,是同素异形体,C不正确。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)有下列各组物质中:[来源:21世纪教育网]
A.O2和O3
B.C和C
C.CH3—CH2—CH2—CH3和CH3—
D. 和
[来源:21世纪教育网]
21世纪教育网
E.CH3——CH3和CH3——CH3
互为同位素的是________(填序号,下同);互为同素异形体的是________;互为同分异构体的是________;是同种物质的是________。
解析:A组O2和O3互为同素异形体;B组是碳元素的两种不同原子,互为同位素;C组中两物质是化学式均为C4H10的同分异构体;D组中两种物质为同一物质,C原子与其相连的2个Br原子、2个H原子在空间构成四面体的结构,不存在同分异构体;E组中两种物质为同一物质,它们组成相同,原子与原子之间的结合关系也相同。[21世纪教育网
答案:B A C DE
7.(8分)根据以下叙述,回答(1)~(2)小题。
大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会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:
O3O2+O Cl+O3ClO+O2
O+ClO===Cl+O2 总反应为2O3===3O2。
(1)在上述臭氧变成氧气的过程中,Cl原子是________。
A.反应物 B.生成物
C.中间产物 D.催化剂
(2)O3和O2是________。
A.同一种物质 B.氧的同素异形体
C.氧的同位素 D.同一种元素
解析:(1)根据催化剂的定义,Cl原子是催化剂,由此可见催化剂并不是不参加反应,只不过是反应前后化学性质保持不变的物质。
(2)由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。O3和O2是由氧元素组成的两种不同的单质,所以O3和O2属于同素异形体。
答案:(1)D (2)B
8.(12分)硫通常是一种淡黄色晶体。有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气,它们都是硫的单质,但每个分子中硫原子的个数不同,可用Sx表示。对三种蒸气测定结果是:
(1)橙色蒸气密度折算到标准状况后是11.34 g·L-1,则它的化学式是_______________。
(2)红橙色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍,则它的化学式是________。
(3)无色蒸气对氢气的相对密度是64,则它的化学式是__________________________。
此事实说明硫有____________。
解析:由题意知:(1)中硫蒸气的相对分子质量为:M=11.34×22.4=254,其单质的分子式为S8;(2)中硫蒸气的相对分子质量为:M=29×6.62=192,其单质的分子式为S6;(3)中硫蒸气的相对分子质量为:M=64×2=128,其单质的分子式为S4。综上分析,可知硫元素有多种同素异形体。
答案:(1)S8 (2)S6 (3)S4 多种同素异形体
[随堂基础巩固]
1.下列各组微粒中,互为同素异形体的是( )
A.C和C B.H2O和H2O2
C.红磷和白磷 D.甲烷和乙烷
解析:A项互为同位素;B项、D项均为两种不同化合物,不是同素异形体;C项属同素异形体。
答案:C
2.O2与O3在一定条件下可以相互转化,这一变化属于( )
A.物理变化 B.化学变化
C.氧化还原反应 D.以上都不是
解析:同素异形体间转化属化学变化,不是氧化还原反应。
答案:B
3.造成金刚石和石墨性质差异的主要原因是( )
A.碳原子种类不同
B.同体积两种物质中碳原子个数不同21世纪教育网
C.碳原子成键方式不同
D.物质状态不同
解析:因碳原子的成键方式不同造成金刚石与石墨性质不同。
答案:C
4.下列关于臭氧性质的叙述中不正确的是( )
A.臭氧比氧气的氧化性更强,常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化
B.臭氧可以杀死许多细菌,是一种良好的消毒剂[来源:21世纪教育网]
C.臭氧和活性炭一样,能够吸附有机色素,是一种良好的脱色剂
D.臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化
解析:臭氧有很强的氧化性,能把有机色素氧化成无色物质。
答案:C
5.有下列各组物质①C与C,②与,③金刚
石与石墨,④乙醇(CH3—CH2—OH)与二甲醚(CH3—O—CH3)。[来源:21世纪教育网]
(1)互为同位素的是__________(填序号,下同)
(2)互为同素异形体的是__________。
(3)互为同分异构体的是__________。21世纪教育网
解析:C与C互为同位素,两者相同的是原子的核电荷数、质子数、核外电子数,不同的是原子核内中子数,由此造成两者的化学性质几乎完全相同,但是密度等物理性质不同。金刚石与石墨互为同素异形体,互为同素异形体的物质的组成元素相同,但物质的结构(指分子的结构或晶体中原子的成键方式和空间排列方式)不同,由此造成同素异形体之间的物理性质和化学性质可能有很大差异。与、乙醇与二甲醚互为同分异构体,互为同分异构体的物质分子组成即分子式相同,但分子内碳原子的连接方式不同,各原子的连接顺序和空间排列方式不同,同分异构体的物理性质有差异,化学性质也可能有差异。
答案:(1)① (2)③ (3)②、④21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
课件33张PPT。专题1第三单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.四种晶体的含义:
(1)离子晶体:阴、阳离子按一定的方式有规则地排列形成的晶体;
(2)分子晶体:由分子构成的物质所形成的晶体;
(3)原子晶体:原子间通过共价键结合而成的空间网状结构的晶体;
(4)金属晶体:由金属单质或合金形成的晶体。 2.四种晶体的判断:
由离子化合物形成的晶体为离子晶体;由金属单质及合金形成的晶体为金属晶体;常见原子晶体有金刚石、晶体硅、SiO2、SiC等,除此以外为分子晶体。
3.四种晶体的熔、沸点高低的比较:
原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体熔点差别较大。1.晶体2.晶体的结构与性质特点(1)有规则的几何外形。
(2)晶体内部,微粒在空间呈有规则的重复排列。
(1)晶体具有固定的熔、沸点。
(2)不同类型的晶体性质不同。 3.液晶的结构与性质特点
液晶是一种介于晶体状态和液态之间的中间态物质,它兼有液体和晶体的某些特点,表现出一些独特的性质,通常只有那些分子较大,分子形状呈长形或蝶形的物质,才易形成液晶态。1.下列不属于晶体的特点的是 ( )
A.具有规则的几何外形
B.具有固定的沸点
C.具有固定的熔点
D.一定是无色透明的固体
解析:晶体有规则的几何外形,有固定的熔、沸点,但却不一定是无色的,如紫黑色晶体碘及蓝色的硫酸铜晶体。
答案:D 1.离子晶体
(1)含义:
离子化合物中的 按一定的方式有规则地排列形成的晶体。
①构成微粒: ;②微粒间作用力:
。阴、阳离子阴、阳离子离子键(2)实例——NaCl的晶体结构:2.分子晶体
(1)含义:
由 构成的物质所形成的晶体。
①构成微粒: ;②微粒间作用力: 。分子分子分子间作用力(2)实例——干冰晶体的结构:3.原子晶体
(1)含义:
原子间通过 结合形成的空间网状结构的晶体。
①构成微粒: ;②微粒间作用力: 。共价键原子共价键(2)实例——石英晶体结构421∶24.金属晶体
(1)含义:由金属单质或合金形成的晶体是金属晶体。
(2)构成微粒:金属阳离子和自由电子。
(3)微粒间作用力:金属键。四种类型晶体的比较2.判断正误:
(1)58.5 g NaCl晶体中含6.02×1023个NaCl分子。( )
(2)晶体中微粒间一定存在化学键。 ( )
(3)熔点很高的晶体一定是原子晶体。 ( )
解析:(1)NaCl是离子晶体,无NaCl“分子”。
(2)稀有气体形成的晶体无化学键。
(3)钨的熔点很高,但属金属晶体。
答案:(1)? (2)? (3)?[例1] 下列叙述肯定正确的是 ( )
A.构成分子晶体的微粒一定含有共价键
B.离子晶体中一定只含有离子键
C.同主族元素形成的氧化物的晶体类型一定相同
D.熔化时无需破坏化学键的晶体一定是分子晶体 [解析] 稀有气体形成的分子晶体中无化学键,A错误;离子晶体中一定有离子键,可能含有共价键,如NaOH,B错误;在第ⅣA族中,碳的氧化物CO、CO2形成的晶体为分子晶体,硅的氧化物SiO2属原子晶体,C错误;分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,无化学键的破坏,D正确。
[答案] D晶体类型与化学键
(1)离子晶体一定含离子键,可能只含离子键,如NaCl;可能还含有共价键,如NaOH、Na2O2。
(2)分子晶体中微粒间为分子间作用力,分子内一定无离子键,可能含共价键,如O2、HCl;可能无化学键,如稀有气体形成的晶体。
(3)原子晶体中只含共价键。有关晶体的叙述错误的是 ( )
A.离子晶体中,一定存在离子键
B.原子晶体中,只存在共价键
C.金属晶体的熔、沸点均很高
D.稀有气体的原子能形成分子晶体解析:金属晶体的熔沸点可能很高,如金属钨的熔点可达3 410 ℃,而金属汞的熔点很低,常温下为液态,故C项错误;对于稀有气体是单原子分子,它们也可按分子间作用力结合成分子晶体,故D项正确;离子晶体里一定有阴、阳离子,一定有离子键,故A项正确;原子晶体无论是单质还是化合物都是由原子通过共价键而形成的空间网状结构,故B项也正确。
答案:C [例2] 下列物质性质的变化规律与化学键强弱无关的是 ( )
A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 [解析] F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体为分子晶体,熔化时仅破坏分子间作用力,与化学键无关,A对;热稳定性是指物质受热分解的难易程度,而HX分解时要破坏H—X键,从HF到HI其键能依次减小,故其稳定性依次减弱,B错;由于金刚石中碳碳键的键能大于晶体硅中硅硅键的键能,因此金刚石的硬度、熔点、沸点较晶体硅高,C错;NaX为离子晶体,熔化时破坏离子键,D错。
[答案] A晶体熔、沸点高低的判断
(1)不同类型的晶体:
原子晶体>离子晶体>分子晶体。如:金刚石>食盐>
干冰。
金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨、镍等;有的则很低,如汞、钠等。
(2)同种类型的晶体:
①原子晶体:原子半径越小,共价键越强,熔、沸点越高。如r(C)>r(Si),故熔、沸点:金刚石>SiC>晶体硅。 ②离子晶体:离子电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如MgO>NaCl,NaF>NaCl>NaBr>NaI。
③分子晶体:组成结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如I2>Br2>Cl2>F2。
(3)不同状态的物质熔、沸点:s>l>g。
(4)注意事项:①分子晶体:物质的稳定性≠物质的熔、沸点,因为物质的稳定性与化学键有关,而物质的熔、沸点与微粒间作用力有关。②原子晶体熔、沸点与化学键有关。提示:(1)HF分子间含有氢键,其沸点最高。
(2)不正确。H2O很稳定,是因为水分子中H-O键很强,与分子间作用力无关。 (1)在HF、HCl、HBr、HI中
沸点最高是哪种物质?为什么?
(2)因为H2O分子间作用力较
强,故H2O很稳定,这种
说法是否正确?点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.我们熟悉的食盐、金属、刨冰、钻石、水晶等都是晶体;而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是( )
A.是否是具有规则几何外形的固体
B.是否是具有固定组成的物质
C.是否是具有美观对称的外形
D.内部构成微粒是否在空间呈有规则的重复排列
解析:有规则几何外形或美观对称的固体不一定都是晶体,如玻璃;具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也具有固定的组成。晶体和非晶体的本质区别在于微观结构不同。
答案:D[21世纪教育网
2.下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属于同种类型的是( )
A.食盐和蔗糖熔化 B.金刚石和硫熔化
C.碘和干冰升华 D.二氧化硅和氧化钠熔化
解析:A中食盐熔化破坏离子键,蔗糖熔化破坏分子间作用力;B中金刚石熔化破坏的是共价键,硫熔化破坏的是分子间作用力;C中均破坏分子间作用力;D中SiO2破坏共价键,Na2O破坏离子键。
答案:C
3.[双选题]下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B.CI4>CBr4>CCl4>CH4
C.MgO>H2O>O2>N221世纪教育网
D.金刚石>生铁>纯铁>钠
解析:同属于原子晶体,而熔、沸点高低主要看共价键的强弱,晶体硅<碳化硅,A项错;同为组成与结构相似的分子,熔、沸点高低看相对分子质量大小,B项对;对于不同晶体,熔、沸点一般为原子晶体>离子晶体>分子晶体,水常温下为液态,熔、沸点较高,组成和结构相似的分子相对分子质量越大,熔、沸点越高,所以熔、沸点O2>N2,C项对;生铁为合金,熔点低于纯铁,D项错。
答案:BC
4.[双选题]下列关于晶体的说法正确的是( )
A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B.离子晶体一定溶于水
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D.分子晶体的熔点不一定比金属晶体的低
解析:在原子晶体中构成晶体的微粒是原子;在离子晶体中构成晶体的微粒是阳离子和阴离子;在分子晶体中构成晶体的微粒是分子,故A正确。大多数离子晶体溶于水,有些难溶于水,如BaSO4等,B错误。晶体的熔点一般是原子晶体>离子晶体>分子晶体,而金属晶体的熔点相差比较大。晶体硅的熔点(1 410℃)要比金属钨的熔点(3 410℃)低,而金属汞的熔点(常温下是液体)比蔗糖、白磷(常温下是固态,分子晶体)等低,选项C错误,D正确。
答案:AD21世纪教育网
5.下列叙述正确的是( )21世纪教育网
A.离子晶体中,只存在离子键,不可能存在其他化学键21世纪教育网
B.在卤族元素(F、Cl、Br、I)的氢化物中,HF的沸点最低
C.NaHSO4、NaOH晶体中的阴、阳离子个数比均为1∶2
D.晶体熔点:金刚石>食盐>冰>干冰
解析:离子化合物中一定存在离子键,可能存在共价键(如强碱、Na2O2等);卤族元素(F、Cl、Br、I)形成的氢化物中由于HF中存在氢键,导致HF的熔沸点最高;NaHSO4、NaOH晶体中的阴、阳离子个数比均为1∶1。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)21世纪教育网
6.(8分)按下列要求选择适当物质的符号填空:
A.MgCl2 B.金刚石 C.NH4Cl D.KNO3 E.干冰F.单质碘晶体
(1)熔化时不需破坏化学键的是①__________,熔化时需破坏共价键的是②__________,熔点最高的是③__________,熔点最低的是④__________。
(2)晶体中既有离子键又有共价键的是__________。
解析:(1)晶体熔化时,原子晶体要破坏共价键,离子晶体破坏离子键,分子晶体只破坏分子间作用力。金刚石为原子晶体,熔点最高,干冰、I2为分子晶体,熔点较低。再根据CO2在常温下为气体,而I2为固体,故干冰的熔点最低。
(2)NH4Cl是NH和Cl-以离子键结合的离子晶体,在NH中N与H之间是共价键,同理在NO中,N与O也是共价键,K+和NO之间是离子键。
答案:(1)①E、F ②B ③B ④E (2)C、D
7.(12分)A、B、C、D都是短周期元素,原子半径D>C>A>B,其中A、B处在同一周期,A、C处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和,C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答:
(1)这四种元素分别是(填元素名称):A__________,B__________,C__________,D__________。
(2)这四种元素中,在常温常压下的液态或气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是____________________。
(3)A与B形成的三原子分子的电子式是__________,其晶体属于__________,B与D形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是______________________,其晶体属于__________。
(4)A元素某氧化物与D元素某氧化物反应生成单质的化学方程式是________________________________________________________________________。
A B
D C
解析:已知A、B同一周期,A、C同主族,原子半径D>C>A>B,所以A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如表中所示。又因为C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍,所以C位于第3周期ⅣA族,D位于第3周期ⅠA族,从而可知C为硅元素,D为钠元素,进而可推知,A为碳元素。由于C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和,因此B原子的核内质子数为14-6=8,B为氧元素。
答案:(1)碳 氧 硅 钠
(2)H2O>CH4>SiH4
(3)??C?? 分子晶体
Na+[???]2-Na+ 离子晶体
(4)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
8.(10分)下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图,根据此图,填写下列空格:
(1)③号元素位于周期表第________周期________族,其单质的一种同素异形体能导电,该同素异形体的名称叫__________。
(2)⑤、⑥两种元素形成的最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的离子方程式为________________________________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
(3)⑦号元素的原子结构简图为__________。
(4)②、④两元素形成的化合物,其晶体有两种结构,其中一种结构与金刚石相似,该结构的晶体属________晶体,若使其熔化,需破坏的作用力为________。[来源:21世纪教育网]
(5)写出⑤和⑧形成的常见化合物的电子式________。
解析:(1)③号元素的原子序数为6,即为碳元素,位于周期表第2周期ⅣA族,碳的同素异形体中能导电的是石墨。(2)⑤、⑥元素的原子序数分别是11、13,即分别为钠元素、铝元素,它们的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应的离子方程式为: Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。(3)⑦号元素的原子序数为14,即为硅元素,其原子结构示意图为 。(4)②、④两元素分别为硼和氮元素,二者所形成的一种化合物的结构与金刚石类似,应为原子晶体,若使其熔化,需破坏的作用力为共价键。(5)⑤⑧分别是钠元素和硫元素,二者形成的常见的化合物为Na2S,其电子式为Na+[??]2-Na+。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)2 ⅣA 石墨[来源:21世纪教育网]
(2)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(3)
(4)原子 共价键 (5)Na+[??]2-Na+
[随堂基础巩固]
1.下列叙述中正确的是( )
A.分子晶体中一定不存在离子键
B.离子晶体中一定含金属元素
C.原子晶体一定是由共价化合物形成的21世纪教育网
D.离子晶体中不可能存在共价键
解析:分子晶体是由分子依靠分子间作用力形成的,其中一定不含离子键,A项正确;离子晶体是离子化合物形成的,而离子化合物中不一定含金属元素,但其中可能存在共价键,如NH4Cl,B、D项均不正确;原子晶体可以是单质,如金刚石,也可以是化合物,如石英晶体,C项不正确。
答案:A
2.下列物质中,属于分子晶体且不能跟氧气反应的是( )[来源:21世纪教育网]
A.石灰石 B.石英21世纪教育网
C.白磷 D.固体氖
解析:属于分子晶体的是白磷和固体氖,而白磷易和氧气反应,固体氖不能跟氧气反应。
答案:D
3.一种新型材料B4C,它可用于制作切削工具和高温热交换器。关于B4C的推断正确的是( )
A.B4C是一种分子晶体
B.B4C是一种离子晶体
C.B4C是一种原子晶体
D.B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的
解析:据材料中B4C的用途可知B4C的熔点高,硬度大,所以应为原子晶体,构成微粒是原子。
答案:C21世纪教育网
4.下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型都相同的是( )[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
A.CO2和H2O B.NaOH和CH4
C.SiO2和CO2 D. NaCl和HCl21世纪教育网
解析:CO2、H2O、CH4、HCl属于分子晶体,分子间以分子间作用力相结合,分子中原子间以共价键结合,SiO2是原子晶体,NaOH和NaCl均为离子晶体,离子间以离子键结合。
答案:A
5.(1)K2SO4熔化,粒子间克服了__________的作用;二氧化硅熔化,粒子间克服了__________的作用;碘的升华,粒子间克服了__________的作用力。
(2)下列六种晶体:①CO2、②NaCl、③Na、④Si、⑤CS2、⑥金刚石,它们的熔点从低到高的顺序为__________(填序号)。
(3)A、B、C、D四种晶体的性质如下,判断其晶体类型:
A.固态时能导电,能溶于盐酸,________。
B.能溶于CS2,不溶于水,________。
C.固态时不导电,液态时能导电,可溶于水,________。
D.固态、液态时均不导电,熔点为3 500 ℃,________。
解析:(1)K2SO4是离子晶体,离子晶体熔化时需要克服离子键;二氧化硅是原子晶体,原子晶体熔化时需克服共价键;碘为分子晶体,熔化时需克服分子间作用力。(2)先把六种晶体分类。原子晶体:④⑥;离子晶体:②;金属晶体:③;分子晶体:①⑤。由于C原子半径小于硅原子半径,所以金刚石的熔点高于晶体硅的熔点。CO2和CS2同属于分子晶体,CS2的熔点高于CO2。Na在常温下呈固态,而CS2是液态,CO2是气态,所以Na的熔点高于CS2和CO2的熔点。(3)据四种晶体的性质即可判断四种晶体分别为金属晶体、分子晶体、离子晶体、原子晶体。
答案:(1)离子键 共价键 分子间
(2)①⑤③②④⑥
(3)金属晶体 分子晶体 离子晶体 原子晶体
课件12张PPT。专题1小专题
大智慧专题讲坛专题专练第二单元 1.化学键与物质类别的关系
(1)只含离子键的物质:活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物,如NaCl、K2S、Na2O等。
(2)只含共价键的物质:完全由非金属元素形成的物质(铵盐例外),可为单质,也可为化合物。如Cl2、HCl、CO2、H2O等。
(3)既有离子键又有共价键的物质:
如NH4Cl、NaOH、KNO3等。
(4)无化学键的物质:稀有气体,如氦气、氖气等。 2.化学键与物质变化的关系
(1)化学反应过程:
①化学反应过程中反应物化学键被破坏、产物中有新化学键的形成,如H2与Cl2反应生成HCl,H2、Cl2中的化学键被破坏,形成HCl中的化学键。
②化学反应时,并不是反应物中所有的化学键都被破坏,如反应NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3·H2O中,破坏的是NaOH和NH4Cl中的离子键,OH-、NH中的共价键未被破坏。②熔化: (4)单质的熔化或溶解过程:
①由分子构成的固体单质,如I2的升华、P4的熔化,只破坏分子间作用力,而不破坏化学键。
②由原子构成的单质,如金刚石、晶体硅,熔化时破坏共价键。 ③对于某些活泼的非金属单质,溶于水后能与水反应,其分子内共价键被破坏,如Cl2、F2等。
(5)注意事项:
①化学键是指物质内部相邻原子或离子之间的强烈相互作用,而分子间作用力是由分子构成的物质中分子与分子之间的相互作用力。
②由分子构成的物质发生三态的变化时,无化学键破坏,克服的是分子间作用力。 [例证] 下列过程中,共价键被破坏的是 ( )
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水 D.HCl气体溶于水
[解析] A破坏的是分子间作用力;B溴分子内共价键没有破坏;C酒精溶于水后,分子没有被破坏,所以共价键也没有被破坏;而D中HCl气体溶于水后,HCl分子的共价键断裂而形成了离子。
[答案] D在下列变化中:①水蒸发 ②烧碱熔化
③NaCl溶于水 ④H2O2分解 ⑤Na2O2溶于水.
(1)未破坏化学键的是________(填序号,下同);
(2)仅离子键被破坏的是________;
(3)仅共价键被破坏的是________;
(4)离子键和共价键同时被破坏的是________。答案:(1)① (2)②③ (3)④ (4)⑤课件34张PPT。专题1第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三 1.了解“3个”概念:
(1)化学键:物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用;
(2)离子键:使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互作用;
(3)离子化合物:由阴、阳离子通过静电作用形成的化合物。
2.知道“3个一定”:
(1)稀有气体一定无化学键;
(2)只要有离子键一定是离子化合物;
(3)熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物。构成物
质的基
本微粒1.构成物质的基本微粒 。如金刚石、二氧化硅、氩气
。如氯气、水、白磷
。如NaCl、MgO、NaOH、NH4Cl原子分子离子化
学
键2.化学键原子或离子离子键共价键3.化学键的理解强烈的相互作用
微粒间直接相邻
原子或离子
存在于绝大多数物质内(稀有气体无化学键4.化学反应与化学键的关系1.下列说法是否正确?对的打“?”,错的打“×”。
(1)相邻的两个原子之间强烈的相互作用叫做化学键。( )
(2)相邻原子之间的相互作用叫做化学键。 ( )
(3)相邻的原子间强烈的相互吸引叫做化学键。 ( )
(4)化学键是相邻的分子之间强烈的相互作用。 ( )
(5)化学键存在于原子或离子之间。 ( )
(6)在水中氢、氧原子间均以化学键相结合。 ( )解析:(1)形成化学键的原子不一定是两个,可能是多个。
(2)形成化学键的原子间的相互作用必须是强烈的。
(3)化学键是有关原子中电荷间的相互吸引和相互排斥的综合作用,其实质是相邻原子的电子之间、原子核之间和电子与原子核之间的静电吸引和静电排斥的综合作用。
(4)(5)化学键不是存在于“分子之间”,而是存在于“原子之间”或“离子之间”。
(6)水分子内存在H、O原子间的存在化学键,分子间的H、O原子间也存在相互作用,但不是化学键。
答案:(1) × (2) × (3) × (4) × (5)? (6) ×1.从原子核外电子排布的角度认识NaCl的形成
(1)图示:(2)分析:2.离子化合物和离子键3.离子键的理解
(1)离子键的理解:静电作用,包括静电吸引和静电排斥。
阴、阳离子。
易失电子的活泼金属(ⅠA、ⅡA)和易得电子的活泼非金属(ⅥA、ⅦA)。
大多数盐、强碱和金属氧化物中。? (2)离子键和离子化合物的“只要”与“一定”的关系:
只要有离子键一定是离子化合物;离子化合物中一定有离子键,也可能有共价键。2.下列叙述错误的是 ( )
A.带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键
B.金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
C.某元素的原子最外层只有一个电子,它跟卤素原子
化合时所形成的化学键不一定是离子键
D.非金属元素不可能形成离子键解析:离子键是阴、阳离子的相互作用,包括相互吸引和相互排斥,A错误;金属元素和非金属元素化合时,不一定形成离子键,B正确;最外层只有一个电子的氢元素的原子与卤素原子化合时,形成的不是离子键,C正确;NH4Cl全部由非金属元素组成,为离子化合物,存在离子键,D错误。
答案:AD 1.概念
在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子、离子的
的式子。
2.实例最外层电子排布3.电子式的书写及注意事项答案:B
[例1] 小亮的纠错笔记中有两道题未分析,请帮他分析。
(1)下列说法正确的是________。
A.阴、阳离子通过静电引力形成离子键
B.阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物
C.离子化合物一定能导电
D.只有在活泼金属元素和活泼非金属元素化合时,才能形成离子键
(2)下列属于离子化合物的是________。
A.CaCl2 B.HCl
C.Na D.H2O [解析] (1)A项,离子键是指阴、阳离子间的静电作用,包括引力和斥力;B项,离子键形成的只能是离子化合物;C项,离子化合物在熔融状态或水溶液里才能导电;D项,NH与活泼非金属元素之间也可形成离子键。
(2)Na是金属单质;HCl、H2O分子中均无易失电子的原子,不是离子化合物;Ca是活泼金属,Cl是活泼非金属,两种原子分别失、得电子形成Ca2+、Cl-,故CaCl2是离子化合物。
[答案] (1)B (2)A三方面判断离子化合物
(1)化学键类型方面:
含有离子键的化合物为离子化合物。
(2)化合物组成方面:
活泼金属与活泼非金属形成的化合物(AlCl3例外)、强碱、金属氧化物、大多数盐(包括铵盐)属于离子化合物。
(3)化合物性质方面:
熔融状态下能导电的化合物为离子化合物。 (1)活泼金属与活泼非金
属一定形成离子化合物吗?
(2)完全由非金属形成的化合物
一定不是离子化合物吗?提示:(1)不一定,AlCl3是活泼金属与活泼非金属形成的化合物,但AlCl3是共价化合物。
(2)不一定,铵盐(如NH4Cl)完全由非金属元素组成,但铵盐是离子化合物。[例2] 下列化合物的电子式正确的是 ( )
A.Na[?? ]2-
B.[Mg2+]O2-
C.Na+Cl-
D.[???]-Mg2+[???]- [解析] 离子化合物中相同的离子不能合并,A错,应为Na+[???]2-Na+;简单金属阳离子的电子式即为其离子符号,而非金属阴离子的电子式最外层8个电子需用[ ]括起来,故B、C错误,分别为Mg2+[????]2-、Na+
[?? ]-。
答案: DA+与B2-具有与Ne相同的电子层结构,则
(1)离子半径大小:r(A+)__________r(B2-)(填“>”或“<”)。
(2)化合物A2B的电子式为____________。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.以下叙述中,错误的是( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低[来源:21世纪教育网]
解析:活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构。这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A、D正确,B也正确;离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用,并不一定发生电子的得失,如Na+与OH-结合成NaOH。
答案:C
2.下列物质中含有离子键的是( )
A.Cl2 B.CO2
C.NaCl D.CH4
解析:离子键一定存在于离子化合物中,Cl2为单质,CO2、CH4分子中无易失电子元素,无离子键,NaCl为典型离子化合物。
答案:C
3.下列化合物的电子式书写正确的是( )
A.Ca2+[] B.Na+[]-2Na+[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
C.[Mg2+][ ]2- D.Na+[]-
解析:书写离子化合物的电子式时,阴、阳离子需交替出现。要特别注意,当含两个或多个相同离子时,不能合并写,A不正确;S2-的电子式在“[ ]”的右上角标明该阴离子所带的电荷数及其电性,而不是化合价,B、C不正确;故仅D正确。
答案:D
4.下列性质可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点[来源:21世纪教育网]
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
解析:不是离子化合物的物质也可以溶于水,且能电离出离子使溶液导电,如HCl、H2SO4等;不含离子键的单质和化合物也能具有很高的熔点,如金刚石、SiO2等;在熔融状态下导电的化合物一定是离子化合物,因其在熔融状态下离子键被破坏,产生阴、阳离子。
答案:D
5.[双选题]M元素的一个原子失去两个电子并转移到Y元素的两个原子中,形成化合物Z,下列说法不正确的是( )
A.Z是离子化合物 B. Z可以表示为M2Y21世纪教育网
C.Z一定溶于水 D.M可形成+2价的阳离子
解析:离子化合物是靠强烈的离子键形成的,M失电子形成阳离子,Y得电子形成阴离子,所以A正确;按离子化合物中化合价的实质可认识到,M元素显+2价,Y元素显-1价,所以形成的离子化合物应为MY2,B错误;MY2型离子化合物不一定都溶于水,如CaF2就不溶于水,C错误;M元素的一个原子失去两个电子变成的阳离子为M2+,D正确。
答案:BC
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)已知:氢化钠(NaH)是一种离子化合物,其中钠元素是+1价,NaH跟水反应放出H2。思考并回答下列问题:
(1)在氢化钠中存在的化学键为__________。
(2)在NaH中的氢离子半径比锂离子半径__________。(填“大”或“小”)
(3)写出NaH的电子式______________。
(4)写出NaH与水反应的化学方程式_________________________________________
________________________________________________________________________,
在该反应中属于还原剂的是________________。
解析:含活泼金属元素的化合物,应为离子化合物,由阴阳离子构成。Li+与H-的电子层结构相同,但由于Li的核电荷数大,所以离子半径小,据信息条件可写出反应
NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中NaH作还原剂。21世纪教育网
答案:(1)离子键 (2)大21世纪教育网
(3)Na+[∶H]-
(4)NaH+H2O===NaOH+H2↑ NaH
7.(8分)X、Y、Z、W为四种短周期元素。已知:
①X、W同主族,Y、Z同主族;
②X、Y可形成两种液态化合物X2Y和X2Y2;
③X2Z和ZY2之间可发生反应生成Z单质;21世纪教育网
④W2Y2和X2Y之间可发生反应生成Y单质。
请完成下列问题:
(1)X、Y的元素符号为X__________,Y__________。
(2)写出W2Y的电子式__________,Z的原子结构示意图__________。
(3)写出④反应的化学方程式:______________________________________________。
解析:X、Y可形成两种液态化合物X2Y和X2Y2,则Y必为氧元素,X为H。Y、Z同主族,则Z为S元素。再依据W2Y2和X2Y之间可发生反应生成Y单质,可确定W为Na。
答案:(1)H O
(2)Na+[]2-Na+
(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑21世纪教育网
8.(12分)一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是________________________,该物质中化学键类型是__________________,电子式是____________________。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是________________。
(3)W是与D同主族的短周期元素,Z是第3周期金属性最强的元素,Z的单质在W的常见单质中反应时有两种产物:不加热时生成________________(填化学式),其化学键类型为__________;加热时生成____________________(填化学式)。
解析:(1)X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2中含54 mol电子,则每摩尔X、Y的离子含18 mol e-,可推出其化学式应为CaCl2,即X为Ca,Y为Cl。(2)D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则其为He或C或S或Kr,又因D与Y相邻,则D为S。(3)W是与硫同主族的短周期元素,则W是氧;Z是第3周期金属性最强的元素,则Z是Na。Na在O2中反应不加热时生成Na2O,加热时生成Na2O2,Na2O2中Na+与O间形成离子键,故Na2O2属离子化合物。21世纪教育网
答案:(1)CaCl2 离子键 []-Ca2+[]-
(2) (3)Na2O 离子键 Na2O2
[随堂基础巩固]
1.下列叙述中正确的是( )
A.化学键只存在于分子之间
B.化学键只存在于离子之间
C.形成化学键的微粒可以是原子也可以是离子
D.化学键是相邻的分子之间强烈的相互作用
解析:化学键是物质中直接相邻的原子或离子之间的强烈的相互作用。在把握概念时注意:①相邻,因为若不相邻,其作用力必然很弱;②原子或离子是成键微粒;③强烈的相互作用区别于弱的相互作用。
答案:C[来源:21世纪教育网]
2.下列说法正确的是( )[21世纪教育网]
A.熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物
B.离子化合物不可能只由非金属元素组成
C.离子化合物均能溶于水
D.离子化合物中一定含离子键
解析:熔化状态下能导电的物质有金属、离子化合物,A项不正确;离子化合物也可由非金属元素组成,如NH4Cl,B项不正确;像BaSO4等离子化合物难溶于水,C项不正确;只要有离子键的化合物一定是离子化合物,故D项正确。
答案:D
3.下列关于电子式的说法不正确的是( )21世纪教育网
A.每种元素的原子都可以写出电子式
B.简单阳离子的电子式与它的离子符号相同21世纪教育网
C.阴离子的电子式要加方括号表示
D.电子式就是核外电子排布的式子
解析:用“·”或“×”表示元素原子或离子最外层电子排布的式子为电子式,简单阳离子的电子式即为其离子符号,阴离子的电子式要加方括号将最外层的电子括起来,故A、B、C说法正确,D说法错误。
答案:D[21世纪教育网]
4.能以离子键相结合生成A2B型(B为阴离子)离子化合物的是( )
A.原子序数为11和17的元素[来源:21世纪教育网]
B.原子序数为20和9的元素
C.原子序数为13和17的元素
D.原子序数为19和16的元素
解析:原子序数是11和17的元素分别是Na、Cl,形成离子化合物NaCl(AB型);B项的两元素是Ca、F,能形成离子化合物CaF2(AB2型);C项的两元素是Al、Cl,形成共价化合物AlCl3(或Al2Cl6);D项两元素是K、S,能形成化合物K2S(A2B型)。
答案:D[来源:21世纪教育网]
5.(1)下列电子式书写正确的是________(填序号)。
A.H+[]2-H+ B.NaH
C. D.Na+[]-
(2)写出下列各微粒或化合物的电子式:
O2-__________,F-__________,Na2O__________,CaCl2__________
解析:(1)硫化氢分子里没有离子键,只有含有离子键时才能用“[]”,并且标明离子符号。而B是离子化合物却没用“[]”和离子符号。C中的氯原子最外层有7个电子,D正确。
答案:(1)D
(2)[ ]2-、[?]-、Na+[]2-Na+、
[]-Ca2+[]-
课件34张PPT。专题1第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.了解“3个”概念:
(1)共价键:原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。
(2)共价化合物:只含有共价键的化合物。
(3)分子间作用力:分子间存在着将分子聚集在一起的作用力。
2.“2个”关键词区别离子化合物和共价化合物:
(1)“只要”有离子键一定是离子化合物;
(2)“只有”共价键的化合物一定是共价化合物。1.从原子核外电子排布的角度认识HCl的形成
(1)图示:(2)分析:电子组成 ,从而使各原子的最外层都形成稳定的电子层结构。共用电子对 2.共价键和共价化合物
原子间通过 所形成的强烈的相互作用称为共价键,只含有 的化合物称为共价化合物。
3.常见共价分子的表示方法共用电子对共价键N≡N?N??N?O==C==O4.有机物中碳原子的成键方式共价键与离子键、共价化合物与离子化合物的比较
(1)离子键与共价键的比较:(2)离子化合物与共价化合物的比较:1.共价键不会出现在 ( )
A.非金属单质中 B.金属单质中
C.离子化合物中 D.共价化合物中
解析:A项中H2、N2、Cl2等非金属单质中都含有共价键;C项中NaOH、Na2SO4、NH4Cl等离子化合物中除了含有离子键之外还含有共价键;D项共价化合物中只含有共价键。
答案:B1.分子间作用力与氢键的比较分子间作用力化学键分子 2.分子间作用力与氢键的理解
(1)物质内部原子间或离子间的作用为化学键,分子之间的相互作用力为分子间作用力或氢键。
(2)一般的,组成和结构相似的分子,其相对分子质量越大,分子间作用力越大,该物质的熔沸点越高。
(3)常见含氢键的简单分子:HF、H2O、NH3。2.HF分子非常稳定,原因是 ( )
A.分子间作用力很强 B.分子中含氢键
C.HF含离子键 D.氢氟化学键很强
解析:分子的稳定性大小由其化学键强弱决定。
答案:D [解析] 非金属元素在形成化学键时,可能通过共用电子对成键(即共价键),也可能通过得电子成键(形成离子键),在离子键和共价键中一定含有非金属元素,A正确;化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,B正确;全部由非金属元素形成的化合物中铵盐属离子化合物,含有离子键,C错误;只含共价键的化合物是共价化合物,只要含有离子键就属离子化合物,D正确。
[答案] C (1)“只要”有离子键就一定是离子化合物,可能只有离子键(如NaCl),也可能含共价键(如NaOH)。
(2)“只有”共价键的化合物是共价化合物(如H2O),共价键也可能存在单质分子中(如H2)。
(3)除铵盐外,完全由非金属元素形成的化合物均属共价化合物。 [例2] 水电解生成H2和O2,水受热汽化成水蒸气。下列说法正确的是 ( )
A.前者属化学变化,只破坏分子间作用力
B.后者属物理变化,破坏了化学键
C.H2O比H2S的沸点高是因为水中含氢键
D.分子间作用力比化学键强,比氢键弱 [解析] 前者属化学变化,破坏了化学键,同时也有新化学键形成,A错误;后者属物理变化,只破坏了分子间作用力,B错误;水中含氢键,使其沸点较高,C正确;分子间作用力弱于氢键,氢键弱于化学键,D错误。
[答案] C (1)物质发生化学变化必然有化学键的变化,物质状态发生变化可能有离子键变化,也可能有分子间作用力的变化。如NaCl熔化时离子键被破坏,冰融化时分子间作用力被破坏。
(2)物质稳定性指的是化学键的强弱,而不是分子间作用力。物质越稳定,分子越牢固,化学键越强。
(3)分子间作用力只存在于由分子构成的物质中,离子化合物中无分子间作用力。
(4)稀有气体中无化学键,只存在分子间作用力。当碘升华时,下列各项不发生变化的是 ( )
A.分子间距离 B.分子间作用力
C.聚集状态 D.分子内共价键
解析:碘升华是物理变化,克服了分子间作用力,分子间距拉大,聚集状态由固态转变为气态,但分子内的共价键没有影响。
答案:D点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.[双选题]下列关于化学键的叙述正确的是( )
A.离子化合物可能含共价键,共价化合物中不含离子键
B.共价化合物可能含离子键,离子化合物中只含离子键
C.构成单质分子的微粒一定含有共价键
D.在氯化钠中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
解析:离子化合物是阴、阳离子通过离子键结合而成的,因此,离子化合物中一定含有离子键,除离子键外,离子化合物中还可能含共价键,如NaOH是由Na+和OH-结合而成的离子化合物,而OH-中含O—H共价键;在共价化合物中不存在离子键,A项正确,B项错误;稀有气体分子中不存在化学键,C项错误;在离子化合物中除阴、阳离子电荷之间的静电引力外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥力,D项正确。
答案:AD
2.下列物质的分子中,共用电子对数目最多的是( )
A.H2 B.NH321世纪教育网
C.H2O D.CO2
解析:H2分子中含有1对共用电子对;NH3分子中含有3对共用电子对;H2O分子中含有2对共用电子对;CO2分子中含有4对共用电子对,其结构式为O==C==O。
答案:D
3.下列说法正确的是( )
A.因为水分子内存在氢键,所以水分子非常稳定
B.氢键属于化学键
C.水分子间存在氢键使水分子间作用力增强,导致水的沸点较高[来源:21世纪教育网]
D.水分子之间无分子间作用力,只有氢键
解析:水分子之间存在分子间作用力,也存在氢键,由于氢键的存在,使得水的沸点较高,化学键是分子内相邻原子或离子之间强烈的相互作用,由于H2O中氢氧共价键较强,故水分子较稳定,氢键不属于化学键。
答案:C
4.[双选题]下列各组物质中,化学键类型相同的是( )
A.SO2和SiO2 B.CO2和H2O
C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
解析:A项SO2分子内部存在共价键,SiO2中也存在共价键;B项中分子内部都存在共价键;C项NaCl中含离子键,HCl分子中含共价键;D项中CCl4分子内存在共价键,KCl中存在离子键。
答案:AB
5.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
A.CCl4 B.H2O
C.BF3 D.PCl5
解析:对于共价化合物分子来说,若分子中,原子的化合价的绝对值与其最外层上的电子数之和为8,则该原子满足最外层8电子结构。由此可以得出,只有CCl4分子符合要求。
答案:A
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)有四种同族的物质,它们的沸点(压强为1.01×105 Pa)如表所示:
①
He-268.6
Ne-249.5
Ar(x)
Kr-151.7
②
F2-187.0
Cl2-33.6
(a) 58.7
I2184.0
③21世纪教育网21世纪教育网
HF(y)
HCl-84.0
HBr-67.021世纪教育网
HI-35.3
④
H2O(z)
H2S-60.2
(b) -42.0
H2Te-1.8
请根据上表回答下列问题:
(1)常温下,a为__________色液体;b的分子式为__________。
(2)写出②系列中物质主要化学性质的递变规律____________________(任写一种)。
(3)除极少数情况外,上述四种系列中物质的沸点与相对分子质量之间均存在一定的关系,该关系是____________________________。
(4)上表中,__________和__________两种物质的沸点较同系列其他物质反常,反常的主要原因是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:表中所给的是四种同族元素的单质和气态氢化物的沸点,同主族非金属元素的性质随着原子序数的递增,单质的氧化性越来越弱,氢化物的稳定性越来越弱,最高价氧化物对应的水化物的酸性越来越弱。同主族非金属元素的单质和气态氢化物的组成和结构相似,随着原子序数的递增,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,熔沸点逐渐升高。但是HF、H2O分子之间含有氢键,使沸点反常的高。
答案:(1)深红棕 H2Se
(2)单质的氧化性越来越弱或氢化物的稳定性越来越弱(或其他合理答案)
(3)相对分子质量越大,沸点越高[来源:21世纪教育网]
(4)HF H2O 分子之间含有氢键,所以熔沸点较高
7.(10分)过氧化氢(H2O2)又叫做双氧水,其水溶液可用于工业上的漂白剂、特殊环境里燃料燃烧的助燃剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂;过氧化钠(Na2O2)可用于工业上的漂白剂、特殊环境里的供氧剂、实验室里的制氧剂。过氧原子团由2个氧原子共用1对电子组成。
(1)分别写出H2O2、Na2O2的电子式:______________、__________。
(2)①Na2O、Na2O2中的化学键分别为______________、__________;
②H2O2、Na2O2的化合物类型分别是______________、__________。21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
(3)分别写出H2O2、Na2O2作供氧剂的化学反应方程式:
H2O2:___________________________________________________________________;
Na2O2:__________________________________________________________________。[来源:21世纪教育网]
解析:H2O2与Na2O2中都含有过氧原子团。题中告知过氧原子团由2个O共用1对电子组成,又知H的化合价为+1,则H与O之间共用1对电子,这样就可写出H2O2的电子式。比较H2O2与Na2O2,Na的化合价也是+1,但Na与O之间的化学键应是离子键而不是共价键,则Na2O2是由O与Na+组成的。回想H2O、Na2O的电子式,比较H2O与H2O2、Na2O与Na2O2的电子式,可顺利解决有关问题。
答案:(1)H???H Na+[???]2-Na+
(2)①离子键 离子键和共价键 ②共价化合物 离子化合物
(3)2H2O22H2O+O2↑
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(或2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2)
8.(10分)有A、B、C三种短周期元素。A-离子的电子层结构和氖原子相同;短周期元素中B的金属性最强;C的原子核内质子数是B的次外层电子数的2倍。试推断:
(1)A元素的名称是________,B在周期表的位置表示为________,C的原子结构示意图为________;
(2)B的氢氧化物的电子式是______________________;存在的化学键有________。
(3)C元素的最高价氧化物对应水化物与铜反应的化学方程式___________________。
解析:由题意可知,A为氟,B为钠,C为硫。(1)钠在周期表中位于第3周期第ⅠA族;硫的原子结构示意图为。
(2)NaOH的电子式为Na+[??H]-,存在离子键和共价键。
(3)浓硫酸与Cu反应的化学方程式为:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
答案:(1)氟 第3周期第ⅠA族
(2)Na+[??H]- 离子键、共价键
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
[随堂基础巩固]
1.HBr分子的电子式为( )
A.H? B.H+Br-
C.H[ ]- D.H—Br
解析:H元素与Br元素都是非金属元素,两原子间只能形成共价键,故B、C两项错误;H原子核外只有一个电子,Br原子最外层有7个电子,能与H原子形成一对共用电子对,因此A正确;D项不是电子式。
答案:A
2.下列物质属于共价化合物的是( )
A.KOH B.MgO
C.C2H6 D.NH4Cl
解析:A、B属于含有活泼金属元素的离子化合物;D为铵盐也属离子化合物;C中C和H都不易失电子,形成的只有共价键,属共价化合物。
答案:C
3.下列各项中表达正确的是( )
A.F-的结构示意图:21世纪教育网
B.CO2分子的模型示意图:
C.NaCl的电子式:Na??
D.N2的结构式:?N≡N?
解析:A项应为;B项为CO2的比例模型;C项应为Na+[??]-;D项应为N≡N。
答案:B
4.下列各组物质中,每种物质都是既有离子键又有共价键的一组是( )
A.NaOH H2SO4 (NH4)2SO421世纪教育网
B.MgO Na2SO4 HNO3
C.Na2O2 KOH Na3PO4
D.HCl Na2O MgCl2
解析:A项中的H2SO4只有共价键;B项中的MgO只有离子键,HNO3只有共价键;D项中的HCl只有共价键,Na2O和MgCl2中只有离子键。
答案:C21世纪教育网21世纪教育网
5.(1)写出下列物质的结构式。
N2__________,CO2__________,NH3__________。
(2)写出下列物质的电子式。
NH4Cl________,KOH________,Na2O2________。
解析:(1)据N2、NH3的电子式可写出其结构式分别为:N≡N,O==C==O,。
(2)NH4Cl、KOH、Na2O2均为含有共价键的离子化合物,电子式分别为[H H]+
[]-,K+[??H]-、Na+[???]2-Na+。
答案:(1)N≡N O==C==O 21世纪教育网
[21世纪教育网]
(2)[H H]+[??]- K+[??H]- Na+[???]2-Na+[来源:21世纪教育网]
课件16张PPT。专题2小专题
大智慧专题讲坛专题专练第一单元 1.计算方法——“三段式”
(1)基本步骤:
①准确写出有关化学平衡的化学方程式;
②找出各物质的初始量、转化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量);
③根据已知条件建立等式关系进行解答。 [例证] 往容积为10 L的密闭容器内通入40 mol N2和120 mol H2,在一定条件下进行反应,经2 s后达到平衡状态,平衡时c(N2)为2 mol·L-1。
(1)用H2的浓度变化表示2 s内的平均速率v(H2)=______。
(2)氮气的转化率是_______________________________。
(3)平衡时混合气体中氨的体积分数是_______________
________________________________________________。
(4)容器内反应前后压强比是_____________________
___________________________________________________。[答案] (1)3 mol·(L·s)-1 (2)50% (3)33.3% (4)4∶3答案:D(2)当反应达到平衡状态后,各反应物和生成物的浓度保持恒定不变,由于反应进行的程度不确定,不能确定各物质的浓度相等或各物质的浓度比等于方程式中各物质的计量数比。
答案:(1)0.1 mol·(L·min)-1
0.05 mol·(L·min)-1 0.5 mol·L-1
(2)均为恒量课件32张PPT。专题2第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练3.加快化学反应速率的“五个因素”:
(1)增大反应物的浓度;
(2)升高温度;
(3)缩小体积增大压强(对于气体参加的反应);
(4)加入催化剂;
(5)增大固体表面积。1.化学反应速率减少化
学
反
应
速
率 2.化学反应速率的正确理解——“公式中的三个量”
(1)v(A):指用A物质表示的反应速率,即使用化学反应速
率时,必须指明具体的物质。
原因:对于同一反应,用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但其意义相同。
(2)Δc(A):为A浓度的改变量,一般取正值,因此A不能为固体或纯液体。
原因:固体或纯液体的物质的量浓度为常数,Δc=0。
(3)Δt:一段时间,因此化学反应速率为平均值而非瞬时值。1.在反应A(g)+2B(g)===3C(g)中,2 min内A的物质的
量浓度减小0.2 mol·L-1,则用A表示的反应速率为
__________,用C表示的反应速率为______________。 1.内因——“决定因素”
决定化学反应速率的主要原因是 。
例如:Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时,Mg发生的反应更剧烈,反应更快。 反应物本身的性质增大减小增大减小增大增大减小2.外因(其他条件不变)——“常见四种因素”解析:升高温度,加入催化剂,能加快化学反应速率,降低压强,对有气体参加的反应其反应速率降低,而增大压强,可增大有气体参加的反应的反应速率。
答案:D [解析] A为固体,不能用A表示该反应的反应速率,A错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,B正确;化学反应速率为平均值,而非瞬时值,C错误;使用化学反应速率时,必须指明其单位,D错误。
[答案] B (1)例1中用C表示的化
学反应速率是多少?
(2)若又经过t min,B的浓度
减少了0.6 mol·L-1,而v(B)=
0.2 mol·L-1·min-1,则t
为多少? [例2] 下列各组反应(表中物质均为反应物),反应刚开始时,放出H2的速率最大的是 ( ) [解析] 比较化学反应速率大小时,先看决定化学反应速率的主要因素——反应物本身的性质,然后再看影响化学反应速率的外界因素,如温度、浓度、催化剂、压强等。金属与硝酸反应不产生H2,A项不产生H2。Fe不如Mg活泼,C项产生H2的反应速率最小;其他两项中只比较c(H+)即可,显然3 mol·L-1盐酸中c(H+)小于3 mol·L-1硫酸中c(H+),因此D项放出H2的速率最大。
[答案] D (1)通过实验探究外界因素对反应速率的影响时,都是在其他条件相同时,改变一个影响因素,看对反应速率的影响。当在一些图象题或表格题中出现多种因素共同影响反应速率时,要先找出相同量(定量),再找出变量对反应速率的影响。
(2)描述化学反应速率的方法(以例2中D项为例):
①单位时间内产生H2的体积的大小;
②产生单位体积的H2所用时间的长短;
③单位时间内固体质量的减少。下列四种X溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是( )
A.10℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液
B.20℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液
C.20℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液
D.10℃ 10 mL 2 mol·L-1的X溶液
解析:温度越高,反应物的浓度越大,化学反应速率越快。
答案:C点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5题,每小题4分,共20分)
1.已知反应A(g)+3B(g)??2C(g)+D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·(L·min)-1,则此段时间内以C表示的化学反应速率为( )
A.0.5 mol·(L·min)-1 B. 1 mol·(L·min)-1
C.2 mol·(L·min)-1 D.3 mol·(L·min)-1
解析:v(C)=2v(A)=2 mol·(L·min)-1。
答案:C
2.下列实验中,反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A.在炭粉中加入KClO3,点燃时燃烧更为剧烈
B.锌与稀硫酸反应中加入少量浓硫酸而使反应放出H2的速率加快
C.双氧水中加入少量MnO2,可迅速放出气体
D.固态FeCl3和固体NaOH混合后,加入水能迅速产生沉淀
解析:A中,速率加快的原因是KClO3分解产生的O2助燃;B中,增大硫酸浓度;C中,MnO2是双氧水分解的催化剂;D中,水的加入,使固体溶解,增大了物质的接触面积。[来源:21世纪教育网]
答案:C
3.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将铝粉改为铝片
B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用质量分数为98.3 %的浓硫酸
C.Zn与稀硫酸反应时,适当提高溶液的温度
D.Na与水反应时增大水的用量
解析:A项减小了固体表面积,反应速率减小;B项改用98.3%浓硫酸会使铁钝化;C项升温,化学反应速率增大;D项增加水的用量不会提高反应速率。
答案:C21世纪教育网
4.在恒温下,使反应C(s)+H2O(g)??CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,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N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①④ B.①③
C.④ D.②④
解析:①中C为固体,增加用量,反应速率不变;②中体积减半,气体的浓度增大,反应速率增大;③中虽然体系压强增大,但原体系中各气体的浓度未变,反应速率不变;④中体积变化,体系中各气体的浓度减小,反应速率减小。[来源:21世纪教育网]
答案:B
5.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B.若图甲所示实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C.用图乙所示装置测定反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位21世纪教育网
解析:因为图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同,故该实验不能确定
Fe3+与Cu2+对H2O2分解的催化效果。
答案:B
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)对于反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,试回答下列有关问题:
(1)常选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率?__________。
(2)4 s内,生成SO2的速率为0.4 mol·(L·s)-1时,O2减少的速率是________。
(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,则开始时O2的浓度为________。
解析:(1)因为FeS2、Fe2O3为固体,O2、SO2为气体,故可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。
(2)v(O2)=v(SO2)=×0.4 mol·(L·s)-1=0.55 mol·(L·s)-1。
(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 mol·L-1·s-1×4 s=2.2 mol·L-1,故开始时O2的浓度为2.8 mol·L-1+2.2 mol·L-1=5 mol·L-1。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)O2、SO2 (2)0.55 mol·(L·s)-1
(3)5.0 mol·L-1
7.(9分)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)??xC(g)+2D(g),经5 min时,测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率是0.1 mol·(L·min)-1。回答下列各问题:
(1)5 min内A的平均反应速率为__________________mol·(L·min)-1。
(2)x=________。
(3)开始B的浓度为________mol·L-1。
解析:5 min时D的浓度为0.5 mol·L-1,则D的平均反应速率v(D)==0.1 mol·(L·min)-1,即v (C)=v(D),由反应速率之比等于化学计量数之比可知x=2。同理可知v(A)=0.15 mol·(L·min)-1;v(B)=0.05 mol·(L·min)-1。由此可知在5 min内A的浓度减少量为0.75mol·L-1;B的浓度减少0.25mol·L-1;假设A、B的起始浓度为x,可
=,解得x=1.5 mol·L-1。
答案:(1)0.15 (2)2 (3)1.5
8.(12分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
金属质量/g
金属状态21世纪教育网
c(H2SO4) /mol·L-1
V(H2SO4) /mL
溶液温度/℃21世纪教育网21世纪教育网
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,________________对反应速率有影响,______________反应速率越快,能表明同一规律的实验还有__________(填实验序号);
(2)实验1、3、4、6、8表明反应物浓度对反应速率产生影响,能表明同一规律的实验还有______________(填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是6和________,8和__________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:____________________________________________。
解析:(1)实验4和5的差别是金属的状态,即固体的表面积影响化学反应速率,且表面积越大,反应速率越大,实验中1和2也能说明该规律。
(2)实验中1、3、4、6、8表明浓度对化学反应速率的影响,另外2和5也可证明该规律。
(3)除固体表面积、反应物的浓度对反应速率有影响,实验6和7,8和9还表明温度对反应速率的影响。
(4)实验中可能是H2SO4过量,金属完全反应,放出的热量相等,使反应前后溶液的温度变化值相近。
答案:(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)2和5
(3)反应温度 7 9
(4)可能是稀硫酸过量,金属完全反应,放出的热量相等,所以使反应前后溶液的温度变化值相近
[随堂基础巩固]
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加[来源:21世纪教育网]
B.化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L-1[来源:21世纪教育网]
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
解析:化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度mol·L-1变化量来表示,A错误;反应速率为0.8 mol·(L·s)-1表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 mol·L-1,而不是1 s时的实际浓度,B错误;反应速率有时不一定能察觉,如酸碱中和反应瞬间即能完成,但几乎没有明显现象发生,D错误。
答案:C
2.对于反应A(g)+3B(g)??2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
A.v(A)=0.2 mol·(L·s)-1
B.v(B)=0.2 mol·(L·s)-1
C.v(B)=0.3 mol·(L·s)-1
D.v(C)=0.2 mol·(L·s)-1
解析:、、中数值最大的,则反应进行的最快,代入数据判断出A项表示的反应速率最快。
答案:A
3.反应4NH3+5O2===4NO+6H2O,在5 L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率为( )
A.v(O2)=0.01 mol·(L·s)-1
B.v(NO)=0.08 mol·(L·s)-1 [来源:21世纪教育网]
C.v(H2O)=0.003 mol·(L·s)-1
D.v(NH3)=0.003 mol·(L·s)-1
解析:先求出NO的反应速率,然后运用“化学反应速率比=化学方程式中各物质前的计量数比”求出其他物质的反应速率。
根据题意计算得v(NO)=0.002 mol·(L·s)-1,因v(O2)∶v(NO)=5∶4,故v(O2)=
0.002 5 mol·(L·s)-1,同理v(H2O)=0.003 mol·(L·s)-1,v(NH3)=0.002 mol·(L·s)-1。
答案:C
4.已知某反应aA(g)+bB(g)??cC(g)的各物质浓度数据如下:21世纪教育网
21世纪教育网
A
B
C[来源:21世纪教育网]
起始浓度(mol·L-1)
3.0
1.021世纪教育网
0
2 s末浓度(mol·L-1)
1.8
0.6
0.8
据此可推算出a∶b∶c是( )
A.9∶3∶4 B.3∶1∶2
C.2∶1∶3 D.3∶2∶1
解析:A、B、C在2 s内浓度的变化值分别为
1.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.8 mol·L-1,各物质的计量数之比与其浓度变化值之比相等,为3∶1∶2。[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
答案:B
5.在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:____________。
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体:______________。
(3)同浓度、同体积的盐酸中分别放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢:____________________。
(4)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象:_____________________________。
解析:反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素,而浓度、温度、压强、催化剂及固体的表面积、光照等均能影响化学反应速率,结合各问题描述即可找出答案。21世纪教育网
答案:(1)光照 (2)催化剂 (3)反应物本身的性质 (4)温度
课件35张PPT。专题2第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.可逆反应的“二同一不完全”:
可逆反应中,正、逆两个反应是在“同”一条件下
“同时”进行的,反应物不能“完全”转化。
2.化学平衡状态的含义及“五字特征”:
(1)含义:在一定条件下的可逆反应中,当正、逆反应速率相等时,体系中各组分的浓度保持不变的状态。
(2)“五字特征”——逆、等、动、定、变。
3.化学平衡状态判断的“两大依据”:
根本依据:v(正)=v(逆);直接依据:各组分的浓度不再变化。H2O、Cl2、HClOH+、Cl-、ClO-、OH-不能(2)FeCl3或KI反应:褐2Fe3++2I-===
I2+2Fe2+几乎无紫I2红Fe3+ Fe3+
未完全反应同一条件正反应方向逆反应方向答案:(1) ? (2)× (3) ? (4)×=0减小增大=(2)图示: 2.化学平衡的概念
在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率 ,反应物和生成物的浓度
的状态。可逆反应相等不再变化3.化学平衡状态的“五字特征”研究的对象为v(正) v(逆) 0各组分的浓度或百分含量 。外界条件改变时,化学平衡可能发生改变。可逆反应=>保持不变②举例: (2)直接依据——各组分的浓度不再改变:
①含义:各组分的浓度不再改变,则各组分的物质的量、质量、物质的量分数,质量分数、体积分数不再改变。
②举例:(3)其他依据:2.下列关于可逆反应的化学平衡的说法中,正确的是( )
A.当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物
B.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡
可能会遭到破坏
C.当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等
D.当达到化学平衡时,正逆反应均已停止解析:当可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,但并未停止,此时反应体系中各成分的浓度不再改变(但不一定相等),当外界条件发生改变时,平衡可能被破坏,B正确,C、D错误;可逆反应中,反应物的转化率达不到100%,A错误。
答案:B [解析] 假设SO2、O2完全转化为SO3,则c(SO2)=c(O2)=0,c(SO3)=0.4 mol·L-1;假设SO3完全转化为SO2和O2,则c(SO2)=0.4 mol·L-1,c(O2)=0.2 mol·L-1,c(SO3)=0,而可逆反应的特点是反应不能进行到底,故A、C错误,B正确;又因为反应物SO2和生成物SO3不可能同时减小,故D错误。
[答案] B解答该类型题目的方法和依据
(1)方法:先假设反应物100%转化为生成物,求出c(反应物)的最小值和c(生成物)的最大值;再假设生成物100%转化为反应物,求出c(反应物)的最大值和c(生成物)的最小值,最后讨论分析。
(2)依据:可逆反应中反应物的转化率小于100%。解析:可逆反应的特点,正、逆反应同时进行,反应物与生成物共存。
答案:D[答案] BC 利用压强p、密度ρ、相对分子质量M等判断化学平衡时要“三看”
(1)一看外界条件容器的体积是固定的还是可变的;
(2)二看反应中是否全为气体物质,即气体的质量是否守恒;
(3)三看反应前后气体的体积是否变化。 (1)例2中容器内NH3与
CO2分子数之比为2∶1能表
明反应达到化学平衡吗?
(2)混合气体的平均相对分子质
量不变能证明反应达到
平衡吗?提示:(1)不能,因为反应只要进行,NH3与CO2的分子数之比即为2∶1。
(2)不能,因为混合气体中NH3与CO2的体积比为2∶1,故混合气体的平均相对分子质量始终不变。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是( )
A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡
解析:升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达到平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的化学计量数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达平衡,D项正确。
答案:A
2.[双选题]学完“化学反应的限度”后,放学回家的路上,小颖和小鑫同学边走路边交流,以下是二人的谈话,请指出不确切的是( )21世纪教育网
A.小颖:一切化学反应都存在化学平衡
B.小鑫:化学平衡研究对象是可逆反应,所以你说的不对
C.小颖:化学平衡状态时,反应没有停止
D.小鑫:化学平衡状态时,各物质的浓度保持不变,反应停止了
解析:在一定条件下的可逆反应中,当v(正)=v(逆)时,各组分的浓度保持不变,反应达到化学平衡状态,但反应并未停止,是一种动态平衡。
答案:AD
3.在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是( )
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,后保持恒定
D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
解析:随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,后保持恒定,但最后不可能减小为零。
答案:B
4.[双选题](2011·海南高考)对于可逆反应H2(g)+I2(g)??2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( )
A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率比为2∶1
B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.达到平衡时,正、逆反应速率相等
解析:v(H2)∶v(HI)=1∶2,A选项错误;随着反应的进行,正逆反应速率在不断发生变化,其比值也不断发生变化,当达到平衡时,正、逆反应速率相等,不再发生变化,其比值也不再发生变化。21世纪教育网
答案:BD
5.在定温、定容条件下,不能标志H2(g)+I2(g)??2HI(g)达化学平衡的是( )
A.单位时间内消耗a mol H2同时消耗2a mol HI21世纪教育网
B.容器内的总压强不随时间变化
C.容器内H2、I2不再减少,HI不再增加
D.单位时间内每生成a mol HI,同时有aNA个HI分子分解21世纪教育网
解析:化学反应:H2(g)+I2(g)??2HI(g),反应前后化学计量数之和不变,即反应前后气体的物质的量不变,不管反应是否达到平衡,容器内的总压强始终不随时间变化。
答案:B
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)在200 ℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中,发生反应:
I2(g)+H2(g)??2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=____________,c(I2)=____________,而c(HI)=__________,所以化学反应速率__________最大,而__________最小(为零)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________ __,c(I2)__________,c(HI)__________,从而化学反应速率v(正)______________,v(逆)____________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)__________时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将__________。
解析:反应开始时,c(H2)和c(I2)为最大值,正反应速率最大,由于此时没有HI,逆反应速率最小为0,随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小,正反应速率越来越小,逆反应速率逐渐变大,直到平衡时,v(正)=v(逆)。
答案:(1) mol/L mol/L 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 保持不变
7.(10分)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010[来源:21世纪教育网]
0.008
0.007
0.007[来源:21世纪教育网]
0.007
(1)上述反应__________(填“是”或“不是”)可逆反应,在第5 s时,NO的转化率为__________。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是__________。用O2表示0~2 s内该反应的平均速率v=__________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变 [来源:21世纪教育网]
解析:(1)该反应是可逆反应,5 s时,NO转化率为: ×100%=65%。
(2)由平衡体系2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)知,NO2为生成物,在0 s时,c(NO2)=
0 mol·L-1,随反应的进行,c(NO2)逐渐增大,当达到平衡时,c(NO2)=-
=0.006 5 mol·L-1,故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)====0.003 mol·(L·s)-1,
则v(O2)=v(NO)=0.001 5 mol·(L·s)-1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率,故无法说明该反应是否达到平衡状态;由于该反应是前后气体体积不相等的反应,当容器内压强保持不变时,说明该反应已达到平衡状态,故b项正确;c项中已说明正、逆反应速率相等,故说明该反应已达到平衡状态;由于气体总质量不变,气体总体积也不变,因此,无论该反应是否达到平衡,容器内密度总保持不变,故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
答案:(1)是 65% (2)b 1.5×10-3 mol/(L·s) (3)b、c
8.(10分)将4 mol SO3气和4 mol NO置于2 L容器中,一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO2和N2O4之间的相互转化):2SO3(g)??2SO2(g)+O2(g)、2NO(g)+O2(g)??2NO2(g)。21世纪教育网
(1)当上述系统达到平衡时,O2和NO2的物质的量分别为n(O2)=0.1 mol,n(NO2)=3.6 mol,则此时SO3气体的物质的量为__________。
(2)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SO3和________,或NO和________(填它们的化学式)。21世纪教育网
(3)若在另外一个2 L的容器中只发生反应2NO(g)+O2(g)??2NO2(g),其中NO、O2、NO2的起始浓度依次是0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是__________(填字母代号)。
A.c(NO)=0.35 mol·L-1或c(NO)=0.09 mol·L-1
B.c(NO2)=0.4 mol·L-1
C.c(NO2)=0.35 mol·L-121世纪教育网
D.c(O2)=0.2 mol·L-1或c(NO)=0. 4 mol·L-1
解析:2 mol SO3分解生成1 mol O2,生成2 mol NO2需1 mol O2,根据“n(O2)=0.1 mol、n(NO2)=3.6 mol”可计算出还剩余SO3 0.2 mol。分析题给反应式可知,SO3、SO2两种物质中知道任意一种就可计算出另一种,NO、NO2两种物质中知道任意一种就可计算出另一种。
答案:(1)0.2 mol (2)SO2 NO2 (3)AC
[随堂基础巩固]
1.对化学反应限度的叙述,错误的是( )
A.任何可逆反应都有一定的限度21世纪教育网
B.化学反应达到限度时,正逆反应速率相等
C.化学反应的限度与时间的长短无关
D.化学反应的限度是不可改变的
解析:在一定条件下,任何可逆反应达到正逆反应速率相等时,即达到化学反应限度——化学平衡状态,当条件改变时,化学平衡状态也会发生改变。
答案:D
2.下列各组反应互为可逆反应的是( )21世纪教育网
①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3
②SO2+H2O===H2SO3 H2SO3===SO2+H2O
③2SO2+O22SO3 2SO32SO2+O2
④NH3+HCl===NH4Cl NH4ClNH3↑+HCl↑
A.①② B.②③21世纪教育网
C.③④ D.①④
解析:①、④中两反应的条件不相同,不互为可逆反应。
答案:B
3.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)21世纪教育网
D.v正(N2)=3v逆(H2)
解析:当正反应速率等于逆反应速率时,可逆反应达到平衡状态。根据化学方程式中NH3和H2的计量关系,可以看出正反应在单位时间内有3 mol H2发生化合反应,必定同时生成2 mol NH3,故有2v正(H2)=3v正(NH3)。这时逆反应如果同时有2 mol NH3发生分解反应,NH3的物质的量就相当于没有变化,好像“表面上静止”达到平衡状态。所以当2v正(H2)=3v逆(NH3)时,NH3的正、逆反应速率相等,说明反应已达到平衡状态,C正确;不能用同一方向的速率证明反应达到平衡,A错误;B、D比值关系错误。
答案:C21世纪教育网
4.在一定条件下,反应2A(g)+2B(g)??3C(g)+D(g)达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成2 n mol A,同时生成n mol D
B.容器内压强不随时间而变化[来源:21世纪教育网]
C.单位时间内生成n mol B,同时消耗1.5 n mol C
D.容器内混合气体密度不随时间而变化
解析:正逆反应同时在进行,单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol D,A正确;C中单位时间内生成n mol B,同时消耗1.5n mol C,说明反应在逆向进行,不是平衡状态,C错误;因为本反应反应前后气体总体积不变,不论反应开始进行,还是达到平衡,体系的压强始终不变,B错误;本反应是一个气态反应,在恒容条件下,混合气体的密度无论起始还是达到平衡,始终不变,D错误。21世纪教育网
答案:A21世纪教育网
5.(1)已知在298 K、101 kPa的条件下,3 mol H2和1 mol N2恰好完全反应,生成2 mol NH3,同时放出92.2 kJ的热量。在298 K、101 kPa的条件下,将6 mol H2和2 mol N2混合使其充分发生化学反应,反应放出的热量(填“>”“=”“<”)__________2×92.2 kJ,作出判断的理由是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列说法中,可以证明反应N2+3H2??2NH3已达到平衡状态的是( )
A.1个N≡N 键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个N≡N 键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C.1个N≡N 键断裂的同时,有6个N—H键断裂
D.1个N≡N 键断裂的同时,有6个H—H键形成
解析:(1)N2与H2合成NH3的反应是可逆反应,要从可逆反应的角度解答本题。由题意知,1 mol 氮气与3 mol 氢气恰好完全反应,生成2 mol氨气,同时放出92.2 kJ的热量。将6 mol H2和2 mol N2混合使其充分反应,由于此反应属可逆反应,故生成的NH3少于4 mol,所以放出的热量小于2×92.2 kJ。
(2)1个N≡N键断裂,表示反应向正反应方向进行;3个HH键生成,表示反应向逆反应方向进行,与生成1个N≡N键同时进行,即v正(N2)=v逆(N2),表示建立了化学平衡;6个NH键断裂表示反应向逆反应方向进行,与1个N≡N键断裂同时进行,即v正(N2)=v逆(N2),表示建立了化学平衡。
答案:(1)< N2与H2合成NH3的反应是可逆反应,6 mol H2和2 mol N2并未全部反应 (2)AC
课件15张PPT。专题2小专题
大智慧专题讲坛专题专练第三单元 1.“捕捉”现象巧判电极
善于捕捉两电极的实验现象判断原电池的正、负极或电解池的阴、阳极是解答电化学题目的关键。
(1)原电池:
某电极不断溶解或质量减小―→负极;
某电极质量增加或不变或产生气体―→正极。 (2)电解池:
某电极附近溶液使石蕊变蓝或酚酞变红―→阴极;
某电极附近溶液使石蕊变红或产生气体使淀粉KI试纸变蓝―→阳极。
2.电化学的有关计算
(1)计算类型:
有关电化学定量计算类试题,主要为:①两极产物的定量计算,②溶液c(H+)或c(OH-)的计算,③相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算,④根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量的计算等。 (2)计算方法:
①守恒法:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
②关系式法:根据电子守恒和电极反应式,在计算时可直接利用如下关系式,可使问题更加简化。
4e-~4OH-~O2~2Cl2~4H+~2H2~2Cu2+~2Cu~4Ag+~4Ag。
③总反应式法:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。 [例证] 如图为相互串联的甲乙两个电解池,X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中,发现石墨电极附近先变红。请回答: (1)电源X极为__________极(填“正”或“负”),乙池中Pt电极上的电极反应式为__________________________。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置,其阴极增重12.8 g,则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________,电路中通过的电子为__________ mol。
(3)若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL,则电解后所得溶液c(OH-)=__________。 [答案] (1)正 2Cl--2e-===Cl2↑
(2)4.48 L 0.4 (3)1 mol·L-11.如右图所示,在一U型管中装入含有紫色
石蕊的Na2SO4溶液,通直流电,一段时
间后U型管内会形成一个倒立 的三色“彩
虹”,从左到右颜色为红、紫、蓝,则下
列判断正确的是 ( )
A.a接电源负极
B.U形管左端产生气泡的速率快
C.U形管左端为阳极
D.U形管右端发生氧化反应答案:C2.1 L 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液在以Ag作阳极,Fe作
阴极的电解槽中电解,当阴极上增重2.16 g时,下列
判断正确的是 ( )
A.电解质溶液的浓度变为0.08 mol·L-1
B.阳极上产生112 mL O2(标准状况)
C.转移1.204×1022个电子
D.反应中有0.01 mol Ag被氧化答案:C课件47张PPT。专题2第三单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练考向三 1.原电池工作原理口诀:
原电池分两极(正、负);负极氧化正(极)还原;电子由负(极)流向正(极);阳(离子)向正(极)阴(离子)向负(极)。
2.钢铁电化学腐蚀的正负极反应:
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-;
负极:Fe-2e-===Fe2+。
3.氢氧燃料电池(KOH作电解质)的电极反应:
负极:2H2-4e-+4OH-===4H2O;
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-。1.实验探究 [实验1、2现象] 实验1、2中现象相同,均为锌片周围 ,铜片周围 。有气泡产生无明显现象 [实验结论] 锌与稀硫酸 ,铜与稀硫酸 。
原因:锌在金属活动性顺序中位于氢前面,能置换酸中氢;铜片在金属活动性顺序中位于氢后面, 置换酸中氢。发生化学反应不反应不能 [实验3、4现象] 锌片周围 ,铜片周围 ;实验4中电流计指针 。
[实验结论] 锌、铜用导线连接后插入稀硫酸溶液中,导线中有 产生。无气泡产生有气泡产生发生偏转电流2.原电池
(1)概念:将 能转变为 能的装置。
(2)工作原理:(以锌—铜—稀硫酸原电池为例)化学电逐渐溶解失电子负极流出氧化反应产生气泡得电子正极流入还原反应 记忆口诀:原电池分两极(正、负);负极氧化(反应)正(极)还原(反应);电子由负(极)流向正(极);阳(离子)向正(极)阴(离子)向负(极)。(3)构成条件:①能进行自发的氧化还原反应;
②两个活泼性不同的金属(或金属与非金属);
③电极插入电解质溶液中;
④构成闭合回路。电解质溶液原电池失去H+和OH- ,
;
;2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2O2+4e-+2H2O===4OH-2Fe-4e-===2Fe2+ 后续反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe(OH)3
易分解生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。1.下列关于原电池的叙述,错误的是 ( )
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应
D.原电池放电时,电子的方向是从负极到正极解析:构成原电池的两个电极也可以是一种金属和一种能导电的非金属,如石墨,A项错误;B项正确;在原电池中,电子流出的一极发生氧化反应,是负极,C项正确;原电池放电时,电子从负极到正极,D项正确。
答案:A 1.原理及优点
化学电源依据 反应原理,能量转化率是燃料燃烧无法比拟的。
2.常见化学电源
(1)一次电池:
Zn+2NH4Cl+2MnO2===Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH),
负极: ;正极: ,电解质溶液:NH4Cl等。原电池Zn碳棒ZnAg2OPbPbO2硫酸H2O2CH3OHO2 (1)加快化学反应速率:
①分析:构成原电池,加快了电子转移,加快了化学反应速率。
②实例:实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4的溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快。 (2)比较金属的活动性强弱:
①分析:原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
②实例:有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,金属活动性A>B。
(3)金属材料的防护:
①分析:将被保护金属设计成原电池的正极。 ②实例:轮船在海里航行时,为了保护轮船不被腐蚀,可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属,如Zn,这样构成的原电池Zn为负极,而Fe为正极,从而防止了铁的腐蚀。
(4)制作化学电源——设计原电池:
①分析:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。即: 负极:还原剂-ne-===氧化产物;
正极:氧化剂+ne-===还原产物。
②实例:利用氧化还原反应Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu设计成如图所示的原电池。
a.该原电池的电极反应为:
负极(Zn):Zn-2e-===Zn2+(氧化反应);
正极(Cu):Cu2++2e-===Cu(还原反应)。b.装置:2.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷
电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的方程式:_______
________________________________________________
________________________________________________。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置
图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应式:__________,负极反应式:__________。解析:根据氧化还原反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+设计原电池,负极发生氧化反应,Cu失电子,正极选择比Cu活动性弱的金属或碳棒,电解质溶液为FeCl3溶液。答案:(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)装置图:
2Fe3++2e-===2Fe2+ Cu-2e-===Cu2+ [例1] 将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中,下列各叙述错误的是 ( )
A.锌片作负极,锌发生还原反应
B.铜片作正极
C.正极反应为:2H++2e-===H2↑
D.溶液中的H+移向正极 [解析] 该装置为原电池,锌比铜活泼,锌作负极,失电子发生氧化反应;铜作正极,H+向正极移动,在正极得电子,电极反应为:2H++2e-===H2↑,A错,B、C、D正确。
[答案] A(1)原电池工作中“三个方向”和“一个类型”:(2)电极反应式的书写:原电池的正、负极;
得失电子的微粒;
据氧化还原反应书写两电极反应1.在例1中:(1)实验中观察到哪些现象?
(2)电子的流向如何?若收集到标准状况下气体2.24 L,则转移电子的物质的量是多少?答案:(1)锌片不断溶解,铜片上有气泡产生
(2)电子由锌片经导线流向铜片 0.2 mol [例2] 一个原电池总反应为:Zn+M2+===Zn2++M。
(1)该原电池电极材料及电解质可能是________。(2)M可以是下列金属中________。
A.Mg B.Fe
C.Cu D.Ag [解析] (1)原电池总反应Zn+M2+===Zn2++M可分为Zn-2e-===Zn2+(氧化反应),M2++2e-===M(还原反应),发生氧化反应的一极为原电池的负极,发生还原反应的一极为原电池的正极,因此,负极材料只能为Zn,正极上M2+放电被还原为M,电解质为M的可溶性盐,电极材料为活泼性比Zn弱的金属。如Cu、Fe(或C、Pt)等。故C正确。
(2)据(1)分析知M为比Zn活泼性差的+2价金属,故B、C正确。
[答案] (1)C (2)BC 利用给出的氧化还原反应设计原电池的两种情况:
(1)若给出的氧化还原方程式:
则负极为还原剂失电子,正极为氧化剂得电子,电解质为氧化剂(或反应物中的溶剂)。
如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,
负极为:Fe-2e-===Fe2+,
正极为Cu2++2e-===Cu,电解质为CuSO4, 再如Pb+PbO2+H2SO4===2PbSO4+2H2O,
负极为Pb,正极为PbO2,电解质为H2SO4。
(2)若给出的为离子反应方程式:
则负极为还原剂失电子,正极为氧化剂得电子,电解质为含氧化性离子的酸或盐。如该例2中电解质为CuSO4,也可为CuCl2。2.例2中:(1)该原电池中负极、
正极的质量如何变化?
(2)请画出该原电池装置图,并
指出反应的正、负极及
电解质。提示:(1)负极锌失电子溶解,质量减小,正极Cu2++2e-===Cu,析出金属,质量增加。
(2)画图时要注明正负极及电解质。答案:(1)负极质量变轻,正极质量增重。
(2) [解析] 金属锂比铁活泼,作原电池的负极,电极反应式为:Li-e-===Li+,LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+,由于氧化性H+>Li+,所以正极反应是:2H++2e-===H2↑,由于H+来自于水的电离,所以H+放电的同时溶液时产生了OH-,即该反应的总反应为:2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,水既是氧化剂又是溶剂。在原电池的放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动,C选项错误。
[答案] C (1)常见燃料电池有甲烷、乙烷、甲醇、乙醇、N2H4、H2等燃料电池,通常这些燃料在负极失电子,O2在正极得电子。
(2)电极反应式:
负极:还原剂-ne-===氧化产物(氧化反应)
正极:氧化剂+ne-===还原产物(还原反应)茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ( )
①铝合金是正极 ②铝合金是负极 ③海水是电解质溶液
④铝合金电极发生还原反应
A.②③ B.②④
C.①② D.①④解析:因为活动性:Al>Fe,Al>Pt,则此电池中铝合金是负极,①错误、②正确。海水是电解质溶液,③正确。铝合金电极(负极)发生氧化反应,④错。答案为A。
答案:A点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极21世纪教育网
C.氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极[来源:21世纪教育网]
解析:锂离子电池可以充电,能再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中,锌为负极,锌失去电子经外电路流向铜电极(正极),B项错误;电池的实质即是化学能转化成电能,C项正确;锌锰干电池中,锌电极是负极,碳棒为正极,D项正确。
答案:B
2.(2012·新课标全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④
解析:①②相连时,外电路电流从②流向①,说明①为负极;①③相连时,①为负极;②④相连时,②上有气泡,说明④为负极;③④相连时,③的质量减少,说明③为负极。综上所述可知,这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②,选项B正确。
答案:B
3.[双选题]Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成原电池,此电池工作时,下列叙述中正确的是( )
A.Mg比Al活泼,Mg失去电子被氧化成Mg2+
B.负极反应式为Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
C.镁电极发生还原反应
D.Al是电池正极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
解析:虽然镁比铝活泼,但镁不与NaOH反应,铝能与NaOH溶液发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故在碱性溶液中铝作负极:Al-3e-===Al3+,Al3+继续和OH-反应生成AlO,即Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,镁作正极,发生还原反应。
答案:BC21世纪教育网
4.汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A.PbO2是电池的负极21世纪教育网
B.负极的电极反应式为:Pb+SO-2e-===PbSO4
C.PbO2得电子,被氧化
D.电池放电时,溶液酸性增强
解析:铅蓄电池放电时,Pb为负极,电极反应为Pb-2e-+SO===PbSO4,PbO2为正极,得电子发生还原反应,因消耗H+,故酸性减弱,B正确。
答案:B
5.被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片(在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH),下列说法正确的是( )
A.该电池的正极为锌
B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1 mol Zn完全溶解时,转移电子个数为1.204×1024
D.电池正极反应式为:2MnO2+2e-+2H2O===21世纪教育网
2MnO(OH)+2OH-
解析:反应中Zn由0价→+2价,Mn由+4价→+3价,故该电池的负极为锌,A错;MnO2在正极得电子,B错;当0.1 mol Zn溶解时,转移电子为0.1 mol×2×1023=1.204×1023,C错;据反应中反应物、产物、结合MnO2中Mn元素得电子情况判断,D正确。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)氯铝电池是一种新型的燃料电池,电解质溶液是KOH(aq)。试完成下列问题:
(1)通入Cl2(g)的电极是________极(填“正”或“负”)。
(2)Al电极是__________极(填“正”或“负”)。
(3)电子从________(填“Al”或“Cl2”下同)极流向__________极。
解析:电池中Al与Cl2发生反应:2Al+3Cl2===2AlCl3,Al失去电子是负极,Cl2得到电子是正极,电子由Al极流向Cl2极。
答案:(1)正 (2)负 (3)Al Cl2
7.(12分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸,如下图所示:
(1)A中反应的离子方程式为___________________________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为______________________________________________,
Sn极附近溶液的pH__________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)C中被氧化的金属是__________,总反应式为_______________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
解析:本题考查原电池的综合应用。A烧杯不符合原电池条件,属于金属与酸的反应;B、C装置构成了原电池,金属活动性:Zn>Fe>Sn,所以B中Fe为负极,被氧化;C中Zn为负极,被氧化。B烧杯中Fe失去电子,电子通过导线流向Sn极,Sn极上有气体产生,H+浓度降低,pH升高。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)Fe+2H+===Fe2++H2↑21世纪教育网21世纪教育网
(2)2H++2e-===H2↑ 升高
(3)Zn Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
8.(8分)航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池反应总式都表示为:
2H2+O2===2H2O。
(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸,其负极反应可表示为:2H2-4e-===4H+,则其正极反应表示为:______________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应表示为:O2+2H2O+4e-===4OH-,则其负极反应可表示为________________________________________________________。
解析:两电极的反应式相加即得电池反应总式,因此,用总电池反应减去某一电极的反应式,即得另一电极的反应式。酸式氢氧燃料电池,负极反应式:2H2-4e-===4H+,电池总反应式:2H2+O2===2H2O,则正极反应式:O2+4H++4e-===2H2O。碱式氢氧燃料电池,正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-,电池总反应式:2H2+O2===2H2O,则负极反应式:2H2+4OH--4e-===4H2O。
答案:(1)O2+4H++4e-===2H2O[来源:21世纪教育网]
(2)2H2+4OH--4e-===4H2O
[随堂基础巩固]
1.下图装置能够组成原电池的是( )
解析:根据原电池的形成条件进行分析解答。(1)由较活泼的电极与较不活泼的电极构成原电池的两极,可排除A选项;(2)要有电解质溶液,可排除D选项;(3)一般能自发地发生氧化还原反应,可排除C选项。21世纪教育网
答案:B
2.某金属能和盐酸反应生成氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,则该金属可能为( )
A.铝 B.铜
C.锡 D.硅21世纪教育网
解析:据题意可知该金属的活泼性比锌弱,但在金属活动性顺序表中排在H的前面,故选C。
答案:C
3.某原电池反应的离子方程式为:Fe+2H+===Fe2++H2↑,则下列说法正确的是( )
A.HNO3为电解质溶液 B.锌为原电池正极
C.铁极质量不变 D.铜为原电池正极
解析:由原电池反应可知,负极应为铁,正极为比铁活动性差的电极,电解质溶液应为非氧化性酸。A项中,HNO3为电解质溶液,被还原的不是H+而是NO,还原产物是NO而不是H2,A错;B项中,锌比铁活泼,正极不能是锌,B错;C项中,铁为负极,电极反应为:Fe-2e-===Fe2+,铁极质量减小,C错;D项中,铜不如铁活泼,可以作正极,D正确。21世纪教育网
答案:D
4.常用的纽扣电池为银锌电池,它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,氧化银极上的反应是Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,下列判断中,正确的是( )
A.锌是负极,发生氧化反应,氧化银是正极,发生还原反应21世纪教育网
B.锌是正极,发生氧化反应,氧化银是负极,发生还原反应21世纪教育网
C.锌是负极,发生还原反应,氧化银是正极,发生氧化反应
D.锌是正极,发生还原反应,氧化银是负极,发生氧化反应
解析:放电时是原电池。负极是较活泼金属,还原性物质,发生氧化反应;正极是较不活泼金属或导体,氧化性物质,发生还原反应。
答案:A
5.如图所示,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。
(1)B为原电池的________极,金属活泼性:A________B(填“>”或“<”);若电极有:Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒,且已知B为Cu,则A为________。
(2) 若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液,则C应为________。
解析:据题意可知,B为原电池负极,A为正极,所以金属活泼性:A答案:(1)负 < Ag (2)AgNO3溶液
课件41张PPT。专题2第三单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.电解池工作原理口诀:
电解池分阴、阳(极),阳极氧化(反应)阴极还原(反应);
电子由负(极)流回正(极),阳(离子)向阴(极)阴(离子)向阳(极)。
2.离子的放电顺序(惰性电极):
(1)阳极:S2->Cl->OH->含氧酸根离子(还原性强弱);
(2)阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>
Zn2+>H+(水)>Al3+>……(氧化性强弱)。1.电解反应实例(写出电解反应方程式)
(1)电解H2O: 。
(2)电解NaCl溶液:
。
两个反应的特点: 能―→ 能。电化学2.电解反应原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例) (1)电解反应的化学方程式: ,
其中被氧化的物质 ,被还原的物质 。
(2)能量转化形式: 能转化为 能。CuCl2通电Cu+Cl2↑CuCl2CuCl2电化学 记忆口诀:
电解池分阴、阳(极),阳(极)氧化(反应)阴(极)还原(反应),电子由负(极)流回正(极),阳(离子)向阴(极)阴(离子)向阳(极)。
3.电解池
(1)概念:将 能转化为 能的装置。
(2)构成条件:电化学电
解
池①有外加 ;②有两个电极③两电极插入 溶液或熔融状态的电解质并形成闭合回路。直流电源电解质(3)工作原理图示:原电池和电解池的“七项比较”1.如图所示装置中,属于电解池的是 ( )解析:若要形成电解池必须具备以下条件,①有一个外加直流电源,②有两个电极与电源相连,③形成闭合电路。
答案:C 1.电镀
(1)概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)构成条件:待镀金属;镀层金属;含镀层金属离子的电解质溶液。3.电解精炼铜反应特点:
①比铜 的金属:以阳离子形式存在于溶液中;
②比铜 的金属:形成阳极泥;
③电解过程中电解质溶液浓度 。活泼活泼性差 减小 1.电极产物的判断
(1)阳极产物“两眼看”:
第一眼:看电极材料。
如果是活性电极(Pt、Au、石墨之外),则电极材料失电子,电极溶解;如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则溶液中的阴离子失电子。
第二眼:看阴离子的还原性(前提:惰性电极)。 阴离子还原性(即放电顺序):S2->Cl->OH->含氧酸根。
(2)阴极产物“只看一眼”(电极一定不放电):
阳离子氧化性(即放电顺序):Ag+>Fe3+>Cu2+>
H+>(酸>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+……。2.电解规律
(1)电解规律(惰性电极)——“四大类型”:2.以惰性电极电解熔融的MgCl2以生产活泼金属,判断下
列电极反应式正确的是 ( )
A.阴极:2H++2e-===H2↑
B.阴极:Mg2++2e-===Mg
C.阳极:4OH--4e-===O2↑+2H2O
D.阳极:2Cl-+2e-===Cl2↑
解析:阴极发生还原反应,得到Mg;阳极发生氧化反应得到Cl2。
答案:B [例1] 右图是电解CuCl2溶液的装置,
其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正
确的是 ( )
A.a为负极、c为阴极
B.c极发生还原反应,d极发生氧化反应
C.电解过程中,d电极质量增加
D.氯离子向d极移动4 [解析] 据电流的方向判断a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极。电解CuCl2溶液电极反应式为:阳极(c电极)2Cl--2e-===Cl2↑,属氧化反应,阴极(d电极)Cu2++2e-===Cu,属还原反应,故选项C正确。
[答案] C (1)若例1中未给出电流方向,
而是已知c极质量增重,则电源的
正极是a还是b?
(2)溶液的颜色有何变化?提示:(1)c极质量增重,说明c为阴极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,
则a为电源负极,b为电源正极。
(2)因Cu2+放电,故c(Cu2+)减小,溶液颜色变浅。
答案:(1)b (2)溶液颜色变浅 [例2] (1)pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是__________。
A.NaOH B.H2SO4
C.CuSO4 D.Na2SO4
(2)在第(1)题C项中,若电解一段时间后阴极增重6.4 g,则在阳极收集到标准状况下气体为__________L,若恢复原状态,需加__________g__________。 [解析] (1)根据pH的变化,可知溶液中c(H+)下降,c(OH-)上升。对于A、B、D选项,均属于电解水类型,溶质浓度均增大,NaOH溶液中c(OH-)上升,符合题意,H2SO4与之相反;Na2SO4溶液pH不变;对于CuSO4溶液,属于放O2生酸型,则pH下降,不符合题意。[答案] (1)A (2)1.12 8.0 g CuO 电解质溶液电解后恢复原状态的方法:加入电解时“脱离体系的物质”,即“出什么加什么”,如电解NaCl溶液时脱离溶液的是H2和Cl2,若恢复原状态,应通入HCl气体。用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,加原溶质能恢复原状态的是 ( )
A.CuSO4 B.CuCl2
C.BaCl2 D.H2SO4
解析:阴极质量增加,说明有不活泼金属阳离子析出,A、B选项符合,但电解CuSO4溶液时生成Cu、O2和稀H2SO4,应加入CuO才能恢复原状态,而电解CuCl2时生成Cu和Cl2,故再加适量CuCl2能恢复原状态。
答案:B点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如下图甲乙两个实验,能发现附近变成红色的电极是( )
A.a、c B.b、d
C.a、d D.b、c
解析:甲中构成原电池,b为正极,发生反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,乙中d极为阴极,发生反应2H++2e-===H2↑,同时生成OH-,故b、d两极显碱性,滤纸呈红色。
答案:B
2.[双选题]用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( )21世纪教育网
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1[来源:21世纪教育网]
D.电解氯化铜溶液在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶121世纪教育网
解析:电解稀硫酸溶液,实质是电解水,硫酸溶液浓度增大,溶液pH减小;电解稀氢氧化钠溶液,也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液pH增大;电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2,两者的物质的量之比为2∶1;电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2,两者的物质的量之比为1∶1。[来源:21世纪教育网]
答案:CD
3.(2011·新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:
Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低[来源:21世纪教育网]
D.电池充电时,阳极反应为
2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O
解析:A项可充电电池中活泼金属失去电子,为负极,得到电子的Ni2O3为正极,因为放电时电极产物为氢氧化物,可以判断电解液为碱性溶液,A正确;B项放电时,负极铁失去2个电子,生成Fe2+,因为电解液为碱性溶液,所以电极反应为:Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2,B正确;C项充电时,阴极发生还原反应:Fe(OH)2+2e-===2OH-,所以电极附近pH增大,C错误;D项电池充电时,阳极发生氧化反应,由Ni(OH)2转化为Ni2O3,反应方程式为:2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O,D正确。
答案:C
4.(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-===Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
解析:a和b不连接时,铁比铜活泼,从溶液中置换出铜,A项正确;a和b连接时,形成原电池,铁作为负极而溶解,铜作为正极,溶液中的Cu2+得到电子被还原成铜单质,B项都正确;无论a和b是否连接,装置中都发生Fe+Cu2+===Cu+Fe2+反应,溶液会从蓝色逐渐变为浅绿色,C项正确;如果a和b分别连接直流电源正、负极,该装置为电解池,Cu为阳极,Fe为阴极,则溶液中的阳离子向阴极移动,即向铁电极移动,D项不正确。
答案:D
5.[双选题](2012·山东理综节选)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是( )
A.电能全部转化为化学能
B.粗铜接电源正极,发生氧化反应
C.溶液中Cu2+向阳极移动
D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
解析:电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时,部分电能转化为热能,A错;电解精炼铜时,粗铜作阳极,与电源正极相连,发生氧化反应,B对;电解过程中Cu2+向阴极移动,C错;粗铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱,形成阳极泥,可以回收,D对。
答案:BD
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(7分)从Cu2+、Na+、SO、Cl-四种离子中恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳棒为电极,使电解质质量减小,水量不变,进行电解,应采用的电解质是__________;
(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少,进行电解,则采用的电解质是__________;
(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则电解质是__________。
解析:阳极都为惰性电极,(1)中相当于电解溶液中的电解质;(2)相当于电解水;(3)中既电解溶质又电解水。
答案:(1)CuCl2 (2)Na2SO4 (3)NaCl、CuSO4
7.(14分)电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式为________________,在X极附近观察到的现象是________________________________________________________________________。
②Y电极上的电极反应式为________________,检验该电极反应产物的方法及现象是____________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:[来源:21世纪教育网]
①X电极的材料是________,电极反应式是________________________________
________________________________________________________________________。
②Y电极的材料是________,电极反应式是_________________________________
________________________________________________________________________。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
解析:(1)①依题意可知道是氯碱工业的原理,由电源的正负极可判断,X为阴极,电极反应式为:2H++2e-===H2↑,由于H+不断减少,溶液中OH-增多,滴入酚酞溶液会变红。②Y为阳极,电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑,氯气可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(2)用电解方法精炼粗铜,要求纯铜作阴极,即X极,电极反应式为:Cu2++2e-===Cu;粗铜作阳极,即Y极,电极反应式为:Cu-2e-===Cu2+。
答案:(1)①2H++2e-===H2↑ 放出气体、溶液变红 ②2Cl--2e-===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
(2)①纯铜 Cu2++2e-===Cu
②粗铜 Cu-2e-===Cu2+
8.(9分)如图所示,用a、b两惰性电极电解200 mL CuSO4溶液,通电一段时间后,当a极的质量不再增加时,取出洗净干燥后,发现质量增加了6.4 g。回答下列各问题:[来源:21世纪教育网]
(1)标出电源的正负极:c为________,d为________。[来源:21世纪教育网]
(2)b极上发生反应的电极反应式为:______________________________,溶液中总的反应方程式为________________________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________;
(3)反应前CuSO4溶液的物质的量浓度为:________,反应后溶液中H+的浓度为__________(均不考虑溶液体积变化)。
解析:(1)a极质量增加,说明a极有Cu析出,应为阴极,故c为负极,d为正极。
(2)b极与电源的正极d相连,故b极为阳极,由于放电顺序:OH->SO,所以电极反应式为:4OH--4e-===2H2O+O2↑。溶液中总的反应方程式为:21世纪教育网
2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。
(3)n(CuSO4)=n(Cu)==0.1 mol,则反应前c(CuSO4)==0.5 mol·L-1。由电解的总反应方程式可知,c(H+)=2c(H2SO4)=2c(CuSO4)=1 mol·L-1。
答案:(1)负极 正极
(2)4OH--4e-===O2↑+2H2O
2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
(3)0.5 mol·L-1 1 mol·L-1
[随堂基础巩固]
1.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是( )
A.氧化、还原 B.还原、氧化
C.氧化、氧化 D.还原、还原21世纪教育网
解析:原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
答案:D
2.(2011·上海高考)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是( )
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D.用带火星的木条检验阳极产物21世纪教育网
解析:由精炼铜原理知提取铜应该用纯铜做阴极,A错误,B正确;若阳极为惰性电极,则阳极氯离子失电子生成Cl2,应该用氢氧化钠吸收,C、D错误。
答案:B
3.如图电解池中装有硫酸铜溶液,选用不同材料的电极进行电解。下列说法正确的是( )
21世纪教育网
序号
阴极
阳极
通电后的变化
A21世纪教育网
石墨
石墨
溶液的pH增大
B
铜
铜
阳极质量增加
C
铁
铁
两极的质量不发生变化
D
铂
铁
阴极质量增加
解析:A项,阳极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O,溶液中有H2SO4生成,溶液pH减小,A错误;B项阳极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,因此阳极质量减小,阴极质量增加,B错误;C项,阳极反应式为Fe-2e-===Fe2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,因此阳极质量减小,阴极质量增加;D项,阳极反应式为Fe-2e-===Fe2+,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,因此阴极质量增加。
答案:D
4.右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( )
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的[来源:21世纪教育网]
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体21世纪教育网21世纪教育网
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
解析:溶液中发生电离:Na2SO4===2Na++SO,H2O??H++OH-,通电时SO和OH-移向b电极,Na+和H+移向a电极,在b电极上发生:4OH--4e-===2H2O+O2↑,在a电极上发生:4H++4e-===2H2↑,所以产生气体的体积:a电极的大于b电极的;两种气体均为无色无味的气体;由于a电极上H+放电,所以a电极附近c(OH-)>c(H+),滴加石蕊试液a电极附近呈蓝色,同理,b电极附近呈红色。
答案:D21世纪教育网
5.如图所示,A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。21世纪教育网
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是__________(填标号,下同),属于电解池的是__________。
(2)A池中Zn是________极,Cu极发生________反应。
(3)B池中C是____________极,发生____________反应,电极反应为___________。
(4)C池中Cu是__________极,发生__________反应,电极反应为____________,反应过程中,溶液浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
解析:判断装置是原电池还是电解池,关键是看它有没有外接直流电源,有则为电解池,无则为原电池。由此可知A为原电池,B和C为电解池,且C较为特殊,实际为电镀铜的装置。
A中Zn作负极失去电子被氧化,发生反应为Zn-2e-===Zn2+;Cu为正极,电解液中阳离子在正极上得电子被还原,发生反应为Cu2++2e-===Cu。A池中总反应为上述这两个半反应的和,即Cu2++Zn===Cu+Zn2+。
装置B溶液中的H+和Cu2+均移向阴极,但因盐溶液中阳离子得电子能力Cu2+>H+,因而发生还原反应Cu2++2e-===Cu。同时溶液中失电子能力较强的Cl-在阳极Pt表面被氧化,电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑。总反应的化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑。
装置C中阳极为活性电极,当阳极不是惰性电极时,电极本身会被强迫失电子而发生氧化反应Cu-2e-===Cu2+,生成离子进入溶液,此时溶液中阴离子不能失电子。而阴极上发生还原反应Cu2++2e-===Cu,两极反应速率相等,溶液中其他离子不发生反应,故溶液浓度保持不变。
答案:(1)A BC
(2)负 还原
(3)阴 还原 Cu2++2e-===Cu
(4)阳 氧化 Cu-2e-===Cu2+ 不变
课件40张PPT。专题2第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三 1.吸热反应和放热反应的“三区别”:
(1)吸收热量的化学反应叫吸热反应,放出热量的化学反应叫放热反应;
(2)微观上:断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量有差异,若前者大为吸热反应,否则为放热反应;
(3)宏观上:反应物的总能量与生成物的总能量有差异,若前者小为吸热反应,否则为放热反应。 2.常见吸热反应与放热反应。
(1)常见的放热反应有:①燃烧 ②中和反应 ③活泼金属与H2O或酸的反应 ④大多数化合反应。
(2)常见的吸热反应有:①CO、H2还原金属氧化物的反应 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 ③大多数分解反应。
3.书写热化学反应方程式的“三步骤”:
(1)写配平的化学反应方程式;
(2)标明物质的状态;
(3)计算并写出对应的反应热ΔH。1.放热反应和吸热反应(连线) 2.化学反应中能量变化的原因
(1)化学键与能量的变化(微观角度):
①化学反应的本质:反应物中旧化学键 和生成物中新化学键的 。
②化学反应中的能量变化:
化学键 吸收能量[记为Q(吸)],化学键 放出能量[记为Q(放)],
Q(吸)≠Q(放)?化学反应中有能量变化。
③放热反应和吸热反应:
Q(吸)>Q(放)? 反应,
Q(吸)Q(吸)= ,
Q(放)= ,
Q(吸)-Q(放)= ,
即生成2 mol HCl 184.5 kJ的热量。436.4 kJ+242.7 kJ=679.1 kJ431.8 kJ×2=863.6 kJ679.1 kJ-863.6 kJ=-184.5 kJ放出(2)物质储存能量与化学反应中能量的变化(宏观角度):
①化学反应中的能量变化:
反应物的能量[记为E(反)]≠生成物的能量[记为E(生)]。
②放热反应和吸热反应:
E(反)>E(生)? 反应;
E(反) (1)键能:
共价键的键能是指生成1 mol共价键所放出的能量或破坏1 mol共价键所消耗的能量。
(2)键能与物质的稳定性:
键能越大,共价键越牢固,形成的物质越稳定,则该物质本身所具有的能量越低。
(3)利用键能计算反应热:
ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。 3.放热反应与吸热反应的比较1.某些化学键的键能如下表(kJ·mol-1):(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧,放出热量为______ kJ。
(2)在一定条件下,1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反
应,放出热量由多到少的顺序是__________。
a.Cl2>Br2>I2 b.I2>Br2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热_______。解析:(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧,参加反应的H2和Cl2都是1 mol,生成HCl 2 mol。则放出热量:
432 kJ·mol-1×2 mol-436 kJ·mol-1×1 mol-243 kJ·mol-1×1 mol=185 kJ。
(2)由于键能:H—Cl>H—Br>H—I,故H2在Cl2中燃烧放热最多,在I2中燃烧放热最少。推测键能:H—F>
H—Cl,故知H2在F2中燃烧放热多。
答案:(1)185 (2)a 多 1.含义
可以表示化学反应中 的化学方程式。
2.意义
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的 变化。如热化学方程式
CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH=+178.5 kJ·mol-1
表示1 mol CaCO3 178.5 kJ热量,完全分解生成
。放出或吸收热量能量吸收1 mol CaO和1 mol CO2气体 3.书写“三步骤”写出配平的化学方程式;注明物质的聚集状态, 分别表示气态、液态、固态;计算出ΔH的数值并完整写出。g、l、s 如:1 mol C与1 mol O2完全反应生成1 mol CO2气体,放出393.6 kJ热量的热化学方程式为:
。C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.6 kJ·mol-1 书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件,一般情况下ΔH是在25℃、1.01×105 Pa下测定的,可不注明温度和压强。
ΔH表明反应放出或吸收的能量,ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用空格隔开。若为放热反应,ΔH<0;若为吸热反应,ΔH>0。ΔH的单位一般为kJ·mol-1。反应条件能量变化有关热化学方程式正确理解“四注意”物质状态化学计量数 反应物和生成物的聚集状态不同,ΔH不同。因此,必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液用“aq”表示,热化学方程式中不标“↑”和“↓”。
热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,因此化学计量数可以是整数,也可以是分数,且ΔH与化学计量数对应成比例。2.已知在25℃、101 kPa下,1 g H2燃烧生成液态水时放出
142.9 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的
是 ( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.2H2+O2===2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1解析:因为ΔH与反应完成的物质的量有关,化学计量数必须与ΔH相对应,所以先求25℃、101 kPa下2 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量,其值为142.9 kJ×(4 g÷1 g)=571.6 kJ,放热反应时ΔH为“-”。同时,还要注意反应物和生成物的聚集状态是否符合题意。
答案:B 1.燃料燃烧释放的热量
(1)特点:
质量相同的不同燃料,由于它们的 不同,完全燃烧后放出的热量不相同。
(2)计算方法:
燃料燃烧放出的热量=形成生成物中的化学键放出的总能量-断裂反应物中的化学键吸收的总能量。 热值 2.提高燃料的使用效率
(1)当今世界上使用最多的能源:化石燃料,即 、
、 。
(2)化石燃料需亟待解决的问题:煤石油天然气产生大量的烟尘和CO。灰分含量大,水分多,热值效率低。含SO2和氮氧化物,易形成酸雨。 (3)燃料充分燃烧的条件:
①要有足够多的空气;
②燃料与空气要有足够大的接触面。
(4)解决燃料燃烧存在问题的研究方向:
①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术,研究提高燃料利用率的措施;
②怎样防止燃料燃烧造成的环境污染;
③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料;
④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。解析:化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气或氧气要适当过量,①不正确;固体煤变为气体燃料后,接触面积增大,燃烧更充分,燃烧效率更高,④不正确。
答案:A [解析] 氢气与氧气的反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应物中断裂化学键吸收的总能量小于生成物中化学键释放的总能量,与反应条件无关。
[答案] C决定化学反应中能量变化的“一个无关”
反应是吸热还是放热与反应“条件”无关。有些放热反应需要加热或点燃才能进行,如木炭燃烧需要点燃;有些吸热反应不需要加热或高温也能进行,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体常温下就能发生反应。已知反应:X+Y===M+N为放热反应,对该反应的下列说法正确的是 ( )
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因为该反应为放热反应,故不必加热反应就可发生
解析:反应物X和Y的总能量高于生成物M和N的总能量为放热反应,与反应条件无关。
答案:C [例2] 1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94 kJ热量,此反应的热化学方程式为 ( )
A.C+H2O===CO+H2 ΔH=+131.3 kJ
B.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=-131.3 kJ·mol-1
C.C(s)+H2O(l)===CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1
D.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3 kJ· mol-1 [解析] A项,未注明物质的状态,ΔH的单位错误,A错;该反应为吸热反应,ΔH>0,B错误;C项,H2O为液态,错误;1 mol C(s)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)时,吸收热量为12×10.94 kJ=131.3 kJ,D正确。
[答案] D书写热化学方程式时的常见错误:
(1)忘记或标错物质的状态或漏标某一物质的状态。
(2)关于ΔH:
①漏标“+”或“-”;
②ΔH的数值错误,ΔH应与化学计量数成正比;
③漏掉单位 kJ·mol-1或错写成kJ。 (1)已知例2中的反应为
可逆反应,请写出其逆反应
的热化学方程式。
(2)2 g碳在相同条件下反应将
吸收多少 kJ的热量。提示:(1)互为可逆反应的两个反应其反应热的数值相等,符号相反。
(2)2 g碳在相同条件下反应吸收热量为,10.94 kJ×
2=21.88 kJ。
答案:(1)CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g) ΔH=
-131.3 kJ·mol-1
(2)21.88 kJ点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列说法中错误的是( )
A.煤碳直接燃烧不仅产生大量烟尘,而且会导致酸雨形成
B.煤、石油和天然气这些化石燃料的蕴藏量有限,都是非可再生能源,应想办法提高其燃烧效率,以节约能源
C.人类只有通过燃料燃烧才能获得能量
D.物质发生化学反应的同时伴随着能量的变化,它通常表现为热量变化,这就是化学反应中的放热或吸热现象
解析:人类获得能量的方式有很多种,如核能、太阳能等,C错误。
答案:C
2.[双选题]下列反应既是氧化还原反应,又是放热反应的是( )
A.铝片与稀硫酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2的反应
D.甲烷在O2中的燃烧反应
解析:A、D两项为放热反应,又均为氧化还原反应;B项和C项涉及的反应是吸热反应,但B项反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O,是非氧化还原反应,C项反应的化学方程式为C+CO22CO,是氧化还原反应。
答案:AD
3.下列说法中正确的是( )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化[21世纪教育网]
B.生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
C.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,反应吸热,ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关
解析:化学反应过程中,既有物质的变化,又有能量的变化,A错;B项反应为放热反应,错误;ΔH的大小与化学计量数对应成正比,D错。
答案:C
4.[双选题]胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得:101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO2,放出725.76 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.CH3OH(l)+O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=+725.76 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1451.52 kJ·mol-1[21世纪教育网]
D. 2H2+O2===2H2O ΔH=-285.8 kJ/mol
解析:A项,该反应为放热反应,因而ΔH应该为负值;D项中没有标明各物质的状态。[21世纪教育网]
答案:BC
5.下列对热化学方程式1/2H2(g)+1/2I2(g)===HI(g) ΔH=+26 kJ·mol-1的叙述中,正确的是( )
A.1 mol 氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量
B.1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量
C.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量
D.1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量
解析:在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态;AD则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来;热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数,B错误;且D将反应错认为是放热反应。21世纪教育网
答案:C
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(7分)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃。
(1)甲硅烷中含有的化学键是________,其在固态时属于__________晶体。
(2)已知室温下1 g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ,则其热化学方程式为_______________________________________________________________________________[来源:21世纪教育网]
_____________________________________________________________________________。
解析:(1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物,属于共价化合物,其中只含共价键,在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。
(2)1 mol SiH4完全燃烧,生成液态水放出的热量为44.6 kJ·g-1×32 g=1 427.2 kJ。因此热化学方程式为:SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1。
答案:(1)共价键 分子
(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1
7.(8分)天然气的主要成分是CH4,甲烷燃烧时的能量变化如下图所示,已知1 mol H2O由气态变为液态时放出44 kJ的能量。请回答下述问题:[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
(1)甲烷燃烧生成液态水的热化学反应方程式为:__________________________。
(2)8 g CH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是__________ kJ。
解析:由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为(882-80) kJ=802 kJ,反应中生成2 mol气态水液化时放出热量44 kJ×2=88 kJ,故ΔH=-890 kJ·mol-1。
答案:(1)CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1 (2)445
8.(15分)在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题:21世纪教育网
(1)写出反应的化学方程式:_______________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方案来说明该反应吸热?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个__________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”的能量) ________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可以进行,说明_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查了化学反应中的能量变化以及吸热反应、放热反应与反应条件的关系。反应放出或吸收的热量可以通过触觉感知,也可以通过温度计测量。
答案:(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+8H2O+2NH3·H2O21世纪教育网
(2)使反应物充分混合,迅速发生反应,使体系的温度降低
(3)①反应物未进行快速搅拌;②玻璃片上滴加的水太多;③氢氧化钡晶体已部分失水;④环境温度太高;⑤试剂用量太少;⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)第一种方案:在烧杯中的反应物中插入温度计,通过测量,发现反应后温度计的示数下降,说明反应是吸热反应;第二种方案:用皮肤感觉,感觉烧杯外壁很凉,说明此反应为吸热反应
(5)吸收 吸收 > 放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生
[随堂基础巩固]
1.下列各图中表示热化学方程式A(g)+B(g)===C(g)+D(l) ΔH<0的是(E表示能量)( )
[来源:21世纪教育网]
解析:ΔH<0,该反应是放热反应,即生成物的总能量比反应物的总能量小,并且反应的发生需要一定的能量,所以B项正确。
答案:B
2.下列说法中正确的是( )
A.物质发生化学反应都伴随能量变化[来源:21世纪教育网]
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.断开HCl放出能量
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量21世纪教育网
解析:很多物理变化也伴有能量变化,如溶解、三态变化,B错;化学键断裂吸收能量,C错;对于吸热反应而言,反应物总能量低于生成物总能量,D错。
答案:A
3.下列反应属于吸热反应的是( )
A.木炭在氧气中燃烧
B.锌与盐酸的反应
C.盐酸与氢氧化钠溶液的反应
D.石灰石在高温下的分解反应
解析:燃烧反应、中和反应、金属与酸或水的反应均为放热反应,石灰石在高温下分解生成CaO和CO2的反应为吸热反应。
答案:D
4.下列热化学方程式书写正确的是( )
A.2SO2+O2??2SO3 ΔH=-196.6 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH=+241.8 kJ·mol-1
C. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=+393.5 kJ·mol-1
解析:书写热化学方程式必须注意:①要注明反应物与生成物各物质的状态,A错;②吸热反应ΔH>0,体系能量升高;放热反应ΔH<0,B、D错。[来源:21世纪教育网]
答案:C
5.如右图所示,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是__________________________________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________;
(2)产生上述现象的原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________;21世纪教育网
(3)写出有关的离子方程式__________________________________________________;
(4)由实验推知,MgCl2和H2的总能量________(填“大于” “小于”或“等于”)Mg和HCl的总能量。
解析:Mg与HCl反应放出热量,使烧杯中溶液温度升高,而Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小,故烧杯中有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时,反应放出热量。21世纪教育网
答案:(1)①Mg片上有大量气泡产生;②Mg片逐渐溶解;③烧杯中析出固体
(2)Mg与HCl反应产生氢气,该反应为放热反应;因Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小,故有Ca(OH)2固体析出
(3)Mg+2H+===Mg2++H2↑
(4)小于
课件42张PPT。专题2第四单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三考向三考向四 1.太阳能的利用
能源是人类生活和社会发展的基础。地球上最基本的能源是 。太阳能化学能热能电能化学能化学能1.下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是( )
A.直接利用太阳辐射能的基本方式有四种:光—热转换、
光—电转换、光—化学能转化和光—生物质能转换
B.太阳能热水器是一种光—热转换形式
C.绿色植物进行的光合作用,是一种光—生物质能转换,
它的本质是光—化学能转换
D.将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换
过程解析:光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式,它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能转换成光能的过程。
答案:D植物 (2)生物化学转化:
①制沼气:
沼气的成分:主要是 ,还含有CO2及少量H2S、NH3、PH3等。
②制乙醇:
化学反应: ;
。
(3)热化学转换:
使生物质在一定条件下发生化学反应,产生热值较高的可燃气体。CH42.判断正误,对的打“√”,错的打“?”。
(1)沼气燃烧只有CO2和H2O,无大气污染物。( )
(2)利用植物桔秆制沼气属热化学转换。 ( )
解析:(1)沼气主要成分为CH4,还有少量CO2、H2S、NH3及PH3,故会产生大气污染物。(2)制取沼气属生物化学转化。
答案:(1)? (2)?1.氢能的优点制取H2的原料是H2O,资源不受限制。H2燃烧的产物是H2O,无污染且可循环利用。是等质量汽油完全燃烧放出热量的3倍多。2.氢能利用存在的问题
(1)廉价的制氢技术——首要难点。
原因:制氢需要消耗大量的能量且效率低。
(2)安全可靠的贮氢和输氢方法——关键。
原因:H2易汽化、易燃、易爆。
3.氢能的产生和利用途径(1)氢能的产生:
①水煤气法:原料为化石燃料,不可再生②电解法:消耗大量电能。资源可再生,对环境无污染。(2)氢能的利用方式:
①利用氢和氧化剂发生反应放出热能;
②利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能;
③利用氢的热核反应释放出核能,这是氢能的一种特殊应用。③光解法:3.今有两反应:①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
②NaH+H2O===NaOH+H2↑。回答问题:
(1)指出H2O的作用:反应①____________,反应②____________。
(2)反应①中的ΔH____________0(填“>”或“<”)。
解析:两反应中H2O均作氧化剂,反应①为放热反应。
答案:(1)氧化剂 氧化剂 (2)< [解析] 煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料,属碳素燃料;太阳能经济,不会产生温室气体;利用光能电池可将太阳能直接转化为电能;菠菜属于绿色植物,是通过光合作用生成的,D说法不正确。
[答案] D太阳能与其他能源的关系: (1)煤、石油、天然气等化
石燃料与太阳能无关,对吗?
(2)食用“菠菜”属直接利用
太阳能,对吗?提示:(1)煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏的能量来自太阳能。
(2)食用“菠菜”属间接利用太阳能。
答案:(1)不对
(2)不对 [例2] 下列叙述中,正确的是 ( )
A.工业有机废弃物、动物粪便不可能是生物质能
B.生物质能一定是与生物有关的能量
C.只有农业废弃物、水生植物、油料植物中蕴含着丰富的生物质能
D.垃圾处理厂可以把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能,减轻了垃圾占地给城市造成的压力,大大改善了城市环境,增强了市民的环保意识 [解析] 农业废弃物、水生植物、油料植物、工业有机废弃物、动物粪便等中蕴含着丰富的生物质能;生物质能是可再生的能源;生物质能不一定与生物有关。
[答案] D (1)生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源,如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。
(2)生物质能利用的实质是使生物质发生化学反应释放能量或生成新的能源物质。
(3)生物质能是新能源。1.下列能量利用属于生物质能利用的是 ( )
A.石油气、天然气用作家庭燃料
B.农村用沼气池产生的沼气作燃料
C.太阳能热水器
D.汽油多用于汽车燃料
解析:石油气、天然气、汽油均属于化石燃料,A、D错误;农村用沼气池产生沼气作燃料属于生物质能利用,B正确;太阳能热水器属于太阳能利用,C错误。
答案:B [解析] B、C、D三项都要消耗传统能源。而A项中太阳能是已被人类使用的新能源,与传统能源相比较,太阳能的优点很多,而且是一般传统能源无法比拟的。
[答案] A 太阳能的能量很大,且不产生污染,是光解海水最理想的能源。但目前处在研究试验阶段,还未进入实用阶段,原因是(1)H2的制备耗能巨大,廉价制氢技术尚未成熟;(2)H2贮存、运输等安全技术尚未成熟。解析:选项A中水的分解反应是吸热反应;选项B中在自然界中氢气无法直接取得,是二次能源;选项C中氢气的燃烧产物是水,化石燃料燃烧会产生二氧化碳,所以氢气作燃料有助于控制温室效应;选项D中生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇,则可以对二氧化碳进行循环利用。
答案:A [解析] 煤、石油、天然气属化石燃料,属非再生能源,A、B正确;氢能可再生且无污染,核能有污染,C正确,D错误。
[答案] D(1)能源的分类:
①一次能源和二次能源:②再生能源与非再生能源: ③常规能源和新能源:
a.常规能源:在一定历史时期和科学技术水平下,已经被广泛应用的能源。如煤炭、天然气、石油等。 b.新能源:采用先进方法以及新发展的先进技术加以利用的能源。如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能等。
(2)化石燃料的缺点:
①化石燃料都是不可再生的,且总量有限;
②燃烧化石燃料产生的SO2、NOx等严重污染环境。
(3)新能源的优点:
资源丰富,且有些可以再生,为再生性能源,对环境没有污染或污染小。3.绿色能源是人类理想的能源,不会造成环境污染,下列
能源不属于绿色能源的是 ( )
A. 氢能源 B. 太阳能
C. 风能 D. 石油
解析:氢能是氢气燃烧提供的,产物是水,无污染;太阳能是最清洁的能源;风能的使用也不会给环境带来污染。石油是化石燃料,其中硫元素燃烧生成的二氧化硫、不完全燃烧产生的一氧化碳、高温燃烧产生的氮氧化物等都是污染物,因此石油不是绿色能源。
答案:D点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.能源与人类的生活和社会发展密切相关。下列关于能源开发和利用的说法不正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.用酒精代替汽油作汽车燃料
B.随着科技的发展,氢气将会成为主要能源
C.在农村提倡利用沼气作生活燃料[来源:21世纪教育网]
D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
解析:人类利用的能源有的是通过化学反应获得到的,有的是自然界提供的,如水能、风能等。
答案:D
2.[双选题]下列有关生物质能的说法不正确的是( )
A.生物质能是可再生能源
B.生物质能来源于是太阳能
C.焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能
D.玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能的热化学转换
解析:生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量,生物质能最终利用的结果:除释放能量外,产生无污染的CO2和H2O,通过植物的光合作用,重新将太阳能转化为生物质能,因此生物质能是可再生的新能源,A正确;光-生物质能的转化本质是光-化学能的转换,B项正确;焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是:生物质能―→热能―→电能,C不正确;含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物化学转换,D不正确。
答案:CD
3.下列说法中不正确的是( )
A.电解水生成氢气和氧气时,电能转变成化学能
B.煤燃烧时化学能大部分转变成热能
C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能
D.白炽灯工作时电能全部转变成光能
解析:电解过程是电能转化为化学能,A正确;煤燃烧时化学能大部分转变成热能,少部分化学能转化为光能,B正确;绿色植物的光合作用过程中太阳能转变成化学能,C正确;白炽灯工作时电能大部分转变成光能,少部分转变成热能,D不正确。
答案:D
4.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
21世纪教育网
下列说法正确的是( )
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值
解析:2H2O===2H2↑+O2↑是吸热反应,说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2 和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输,所以氢能源利用并未普及,但发展前景广阔。
答案:C
5.[双选题]自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)(吸收能量),下列叙述正确的是( )21世纪教育网21世纪教育网
A.电能是二级能源 B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源
解析:题设指出,只有自然界中以现成形式存在的能源才属于一级能源。据此,天然气应是一级能源。电能通常是由其他能源(如煤、石油等)产生的,属于二级能源。因此A和C两个选项正确。焦炉气是炼焦的产物,是从煤间接制取的,属于二级能源。水的情况则较为复杂。在直接利用水的动能和势能时,水力应属于一级能源;如果用水力发电,则发出的电能又应属于二级能源。这样,B、D不正确。
答案:AC
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)沼气是一种廉价的能源。农村富有大量的秸秆、杂草等废弃物,它们经微生物发酵之后,便可产生沼气,可以用来点火做饭。[来源:21世纪教育网]
(1)已知:(C6H10O5)n+nH2O3nCO2+3nCH4+能量,该总反应可用于生产
______________________________________________________________________。
(2)煤的主要成分是碳,写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式________
__________________________________________________________________,并指出哪一种燃料对环境污染小____________。
(3)若建立沼气发电站,可以实现把__________能转化成电能。
解析:将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气,既扩大肥源,又改善农村的卫生条件,而且燃料的利用率得以提高,还可以将生物质能转化为电能。
答案:(1)沼气
(2)C+O2CO2,CH4+2O2CO2+2H2O 甲烷
(3)生物质
7.(9分)近年来某市政府率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革,取得了显著进展。走上街头你会发现不少公交车和出租车上有“CNG”的标志,代表它们是以天然气作为燃气的汽车。
(1)天然气是植物残体在隔绝空气的条件下,经过微生物的发酵作用而生成的,因此天然气中所贮藏的化学能最终来自于__________。
(2)天然气的主要成分是__________。
(3)天然气的主要成分是一种很好的燃料。已知4 g该主要成分完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5 kJ的热量,则上述成分燃烧的热化学方程式为________________。
解析:化石燃料所贮藏的化学能最终都是来自于太阳能。天然气主要成分为CH4,1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水放出能量为×16 g=890 kJ。
答案:(1)太阳能
(2)CH4
(3)CH4(g)+2O2(g)===2H2O(l)+CO2(g)
ΔH=-890 kJ·mol-1
8.(12分)分析下图,回答以下问题:[来源:21世纪教育网]
(1)电解水生成H2,首先要解决的问题是________。
(2)标准状况下,11.2 L H2燃烧生成液态的水,放出Q kJ的热量,写出该反应的热化学方程式_______________________________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。21世纪教育网
(3)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是______________________________。
(4)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在__________极上发生__________反应,氧气在__________极上发生__________反应。
若电解质溶液为KOH溶液,写出正、负极上的电极反应式:
负极_______________________________________________________________,
正极_______________________________________________________________。
解析:(1)电解水需要消耗大量电能。
(2)11.2 L H2为=0.5 mol,故2 mol H2燃烧生成液态水放出热量为×
2mol=,故该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-4Q kJ·mol-1。
(3)H2作为“绿色能源”优点有三:来源丰富;热值高;无污染。
(4)在氢氧燃料电池中,H2在负极失电子发生氧化反应,O2在正极发生还原反应,若电解质为KOH溶液,则负极为2H2-4e-+4OH-===4H2O,正极为O2+4e-+2H2O===
4OH-。21世纪教育网
答案:(1)需大量电能
(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-4Q kJ·mol-1
(3)来源丰富(H2O),燃烧放出的热量多,产物无污染
(4)负 氧化 正 还原
2H2-4e-+4OH-===4H2O
O2+4e-+2H2O===4OH-
[随堂基础巩固]
1.下列过程中的能量转化,属于太阳能转化为生物质能的是( )
A.石油燃烧 B.植物的光合作用
C.核电站发电 D.太阳能电池供电
解析:石油燃烧是化学能转变为热能;核电站发电是核能转化为电能;太阳能电池供电是太阳能转化为电能;植物的光合作用是太阳能转化为生物质能。
答案:B
2.下列选项中不能说明乙醇作为燃料的优点是( )21世纪教育网
A.燃烧时发生氧化反应
B.充分燃烧的产物不污染环境
C.乙醇是一种再生能源
D.燃烧时放出大量热量
解析:所有燃料的燃烧都发生氧化反应。乙醇充分燃烧的产物是二氧化碳、水,对环境无污染,且放出大量的热量,这是乙醇作为燃料的优点。而煤、石油的燃烧会产生污染物SO2。由于许多植物发酵都可以制得乙醇,其燃烧产物又可通过光合作用变为葡萄糖,最终变成制乙醇的原料,所以乙醇是一种可再生的能源。
答案:A
3.生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量,一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是( )
A.农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气,沼气的主要成分是甲烷
B.推广使用乙醇汽油,乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生
C.氢能可以通过电解海水,大量推广使用
D.开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展21世纪教育网
解析:电解海水可制得H2,但成本高,不能大量推广使用。
答案:C
4.下列措施不符合节能减排的是( )
A.大力发展火力发电,解决电力紧张问题
B.在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏
D.用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气
解析:节能减排就是减少化石燃料的直接燃烧,如煤和石油等,开发利用太阳能、风能、潮汐能、核能等能源。因此A项中大力发展火力发电不符合节能减排的要求。
答案:A21世纪教育网
5.矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前,世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。
(1)试以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n+2、CH4为代表,写出它们燃烧过程的化学方程式:____________________、________________________、_________________________。试比较,当三者质量相同时,对环境造成的不利影响最小的燃料是__________。
(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料,它们储存的能量来自绿色植物吸收的太阳能,绿色植物通过光合作用把太阳能转化成______________能,光合作用的总反应式为:________________________________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
(3)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质?__________________。
解析:相同质量的C、CnH2n+2、CH4,含碳量越高, 生成CO或CO2的量相对来说越多,对环境的不利影响越大,对环境造成不利影响最小的是甲烷。
答案:(1)C+O2CO2 2CnH2n+2+(3n+1)O22nCO2+2(n+1)H2O CH4+2O2CO2+2H2O 甲烷
(2)化学 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 (3)水21世纪教育网
课件12张PPT。专题3小专题
大智慧专题讲坛专题专练第一单元 (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,若烃中氢元素的质量分数越大,其耗氧量越大,即若的值越大,则该烃完全燃烧时耗氧量也越大,产生的H2O也越多,但产生的CO2却越少。
2.最简式相同的有机物燃烧的计算规律
表示有机物分子中各原子最简整数比的式子是最简式。最简式相同的有机物,不论是纯净物,还是混合物,也不管混合物中的各种有机物以何种比例混合。只要其总质量一定,则完全燃烧时耗氧量一定,生成的CO2和H2O的量也一定。 [例证] 下列各组化合物中,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、C6H6
[解析] 对于最简式相同的物质,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时消耗O2的质量和生成水的质量不变。本题中只有C项中的C2H4、C3H6的最简式相同,均为CH2,故C正确。
[答案] C 答案:C2.[双选题]下列各烃中,完全燃烧时生成的二氧化碳与
水的物质的量之比为2∶1的是 ( )
A.乙烷 B.乙烯
C.乙炔 D.苯
解析:n(CO2)∶n(H2O)=2∶1,则n(C)∶n(H)=1∶1,则该烃的最简式应为CH,符合此最简式的是乙炔(C2H2)和苯(C6H6)。
答案:CD课件44张PPT。专题3第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三考向三 4.同分异构体和同系物:
(1)同分异构体的“一同一不同”:分子式相同,结构不同;
(2)同系物的“相似与相差”:结构相似,组成上相差n个CH2原子团。(1)天然气、石油、煤的组成元素和成分:C、HCC、HH气态固态CH4有机物无机物 (2)天然气的主要成分是CH4,是最简单的有机化合物;石油、煤经过加工可得到多种有机物。
(3)天然气、石油、煤是常见的化石燃料,属不可再生资源。
(4)CO2、CH4及碳氢化合物是形成温室效应的气体。1.在西部大开发中,国家投巨资兴建“西气东输”工程,
将西部蕴藏的丰富资源通过管道输送到东部地区。这里所指的“西气”的主要成分是 ( )
A.CO B.CH4
C.H2 D.NH3
解析:“西气”指天然气,即CH4。
答案:B1.分子结构 2.存在及物理性质
甲烷是 、 、可燃冰、瓦斯、坑道气的主要成分,是 色 味 体,难溶于水,密度比空气 。
3.化学性质
(1)氧化反应:
①甲烷燃烧:天然气沼气无无气小淡蓝水珠有水生成浑浊有CO2生成②甲烷燃烧的化学方程式: 。(2)取代反应:
①实验探究:油状液滴上升固体 ②取代反应概念:
有机物分子中的 被另一种 ( )所取代的反应。某种原子(或原子团)原子或原子团CO、H2CH3OH (1)点燃甲烷之前必须检验其纯度,以防止发生爆炸。
(2)甲烷通入酸性KMnO4溶液,溶液不褪色,说明甲烷不能被酸性KMnO4溶液氧化。
(3)甲烷与Cl2、Br2等卤素单质的取代反应:
①反应两条件:
a.外部条件——光照,冷暗处不反应,CH4与Cl2用日光直射会发生爆炸;
b.反应物——卤素单质可发生反应,氯水、溴水与CH4不发生反应。 ②反应两特点:
a.“逐步取代,同时发生”——CH4与Cl2发生取代反应时,CH4分子中的H原子逐步被取代,在反应时,往往是各步反应同时发生,得到的产物是多种成分的混合物。
b.“CH4~Cl2~HCl”——CH4分子中每1 mol H被取代,消耗 1 mol Cl2,生成1 mol HCl。③CH4与Cl2四种反应产物的比较:2.下列物质能和甲烷发生取代反应的是 ( )
A.氯化氢 B.水
C.氯水 D.溴蒸气
解析:HCl是CH4与Cl2发生取代反应的产物,故不能与甲烷发生取代反应,CH4也不与氯水反应,A、C不对;CH4难溶于水,也不与水反应,B不对;只有Br2像Cl2一样能和CH4发生取代反应。
答案:D1.两个概念2.烷烃
(1)分子通式: (n≥1)。CnH2n+2(2)习惯命名:十六烷十八烷 3.同系物
(1)概念:
“相似”——分子 相似;
“相差”——分子组成相差1个或若干个“ ”
原子团。
(2)实例:
CH4与CH3CH3、丙烷( )、 (CH3CH2CH2CH3)互为同系物。CH2CH3CH2CH3结构正丁烷4.“四同”的比较3.下列有关简单烷烃的叙述中正确的是 ( )
①都是易燃物 ②特征反应是取代反应 ③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH3原子团
A.①③ B.②③
C.① D.①②
解析:烷烃含有碳和氢两种元素,都能燃烧生成二氧化碳和水,①正确;烷烃都易发生取代反应,②正确;相邻两个烷烃在分子组成上相差一个“CH2”,③不正确。
答案:D [例1] 下列叙述错误的是 ( )
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B.甲烷是正四面体结构
C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3,还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种取代物常温下均为液体 [解析] 通常情况下甲烷较稳定,不与强酸、强碱和强氧化剂反应,A正确;甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,B正确;甲烷与Cl2在光照时发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4及HCl五种产物,其中四种有机产物中CH3Cl为气体,CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体,C正确,D错误。
[答案] D (1)甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,4个氢原子位于正四面体的4个顶点,CCl4也为正四面体结构,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3为四面体结构。
(2)判断取代反应的两点注意:
①反应物中至少有一种是有机物;
②有机物分子中被替代部分,可以是原子,也可以是原子团。 (1)CH3CH3分子中所
有原子共平面吗?
(2)甲烷分子性质稳定,不能
被酸性KMnO4溶液氧化,因此
CH4不能发生氧化反应,
对吗?提示:(1)不共平面。CH3CH3分子中碳原子的成键特点同CH4一样,因此与每一个碳原子紧邻的4个原子构成四面体结构。
(2)不对。CH4在空气中燃烧属于氧化反应。 [解析] A项,结合CH4中C原子成键特点知丙烷分子中C原子不在同一直线上;B项,光照下与卤素发生取代反应是烷烃的主要性质;C项,丙烷与甲烷均为烷烃,互为同系物;D项,丙烷分子中有两种氢原子,其一氯代物有2种。
[答案] C (1)烷烃的状态:常温下,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷(包括新戊烷)为气体,其余烷烃随碳原子数递增,呈液态、固态变化。
(2)烷烃分子中,与每一个碳原子相连的4个原子构成四面体结构,整个碳链呈折线形排列,如C3H8分子中3个碳原子并不在一条直线上,而是呈折线排列。1.(1)①甲烷 ②乙烷 ③丙烷 ④丁烷的沸点由高到低的顺
序为__________(用序号表示)。
(2)写出丙烷与Cl2反应生成CH3CH2CH2Cl的化学反应方程
式____________________________。
(3)CH3CH2CH2CH3的一氯代物有__________种。解析:(1)烷烃的沸点随碳原子数的增多而逐渐升高。
(2)烷烃与Cl2发生取代反应的特点是每1 mol H被取代,消耗1 mol Cl2,同时生成1 mol HCl。
(3)CH3CH2CH2CH3左右对称,分子中有2种H原子,一氯代物有2种。 [例3] 下列叙述正确的是 ( )
A.分子式相同,各元素质量分数也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.同系物的性质完全相同 [解析] 分子式相同的物质,结构不一定相同,所以不一定是同种物质;通式相同的不同物质不一定是同系物,也可能是同分异构体或是其他关系;同系物的化学性质相似,物理性质不同。
[答案] C同系物的“相似”与“不同”2.下列数据是有机物的相对分子质量,可能互为同系物
的一组是 ( )
A.16、30、58、72 B.16、28、40、52
C.16、32、48、54 D.16、30、42、56
解析:由于同系物在组成上相差若干个CH2原子团,因此在相对分子质量上相差14的整数倍,只有A符合。
答案:A点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)21世纪教育网
1.CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是( )
A.CH3Cl不存在同分异构现象21世纪教育网
B.CH2Cl2不存在同分异构现象
C.CHCl3不存在同分异构现象
D.CH4是气体分子
解析:CH4分子中有四个等同的CH键,可能有两种对称的结构——正四面体结构和平面正方形结构。甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构,一氯代物均不存在同分异构体。而平面正方形中,四个氢原子的位置虽然也相同,但是相互间存在相邻和相间的关系,
其二氯代物有两种异构体: 和 。若是正四面体,则只
有一种,因为正四面体的两个顶点总是相邻关系。由此,由CH2Cl2只代表一种物质,可以判断甲烷分子是空间正四面体结构,而不是平面正方形结构。
答案:B
2.[双选题]下列说法正确的是( )
A.HO与DO属同系物
B.CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH(CH3)2互为同系物
C.丙烷是CH4的同系物,能使溴水因反应褪色
D.在光照条件下,丁烷能与氯气发生取代反应
解析:从化学组成上分析,水是由氢、氧两种元素组成的,二者属同一种物质。CH3CH2CH3与CH3CH2CH(CH3)2都属于烷烃,分子组成上相差2个CH2,二者互为同系物。同系物化学性质相似,故丙烷不能使溴水因反应而褪色,丁烷能与Cl2发生取代反应。21世纪教育网
答案:BD
3.下列关于同系物的说法中,错误的是( )21世纪教育网
A.同系物具有相同的分子式
B.同系物符合同一通式
C.相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D.同系物的化学性质基本相似
解析:结构相似(则化学性质相似),组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物,同系物具有同一通式,故A错误,B、C、D正确。
答案:A
4.光照对下列反应几乎无影响的是( )
A.氢气与氯气 B.甲烷与氯气
C.甲烷与氧气 D.次氯酸分解
解析:CH4与O2反应需点燃;H2与Cl2反应可光照,也可点燃;CH4与Cl2光照发生取代反应;2HClO2HCl+O2↑。
答案:C
5.1 mol CH4与Cl2发生取代反应,待反应完成后测得四种取代产物的物质的量相等,则消耗的Cl2为( )[21世纪教育网]
A.0.5 mol B.2 mol
C.2.5 mol D.4 mol
解析:因为CH4与Cl2发生取代反应生成的四种取代物中的碳原子均来自于CH4,由碳原子守恒可知,其生成的氯代物共有1 mol,每一种氯代物均为0.25 mol,由于CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子中的氯原子均来自Cl2,由CH4与Cl2反应的方程式知共消耗Cl2:0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol。
答案:C
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题:
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是__________;若用日光直射,可能会引起________________________。
(2)实验中可观察的实验现象有:量筒内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,________________,__________________等。21世纪教育网
(3)实验中生成的油状液滴中的氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——光气,反应的化学方程式为2CHCl3+O2―→2COCl2+2HCl,上述反应__________(填选项符号,下同)。
①属于取代反应 ②不属于取代反应
解析:CH4和Cl2光照反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl等物质,随着反应的进行,Cl2不断被消耗,黄绿色逐渐消失。又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色液体,且Cl2易溶于有机溶剂,故量筒内壁上有油滴。因生成的HCl易溶于水,量筒内的压强减小,量筒内液面上升。
答案:(1)光照(或光亮处) 爆炸 (2)量筒内黄绿色气体颜色变浅 量筒内液面上升 (3)②
7.(10分)写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍
__________________。21世纪教育网
(2)烷烃B的分子中含有100个氢原子_________________________________________。
(3)1 L烷烃W的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下10 L的水蒸气_________________。21世纪教育网
(4)分子中含有43个共价键的烷烃________________________________________。21世纪教育网
解析:(1)设烷烃A的分子式为CnH2n+2,由题意可知,A的相对分子质量为:12n+
2n+2=36×2=72,解得n=5,故烷烃A的分子式为C5H12。
(2)设烷烃B的分子式为CnH2n+2,则2n+2=100,n=49,故烷烃B的分子式为C49H100。
(3)设烷烃W的分子式为CnH2n+2,由题意可知,1 mol该烃分子中含有20 mol H,即2n+2=20,得n=9,故烷烃W的分子式为C9H20。21世纪教育网
(4)设烷烃的分子式为CnH2n+2,则分子含有的CH键数目为2n+2,含有的CC键数目为n-1,故共价键总数为:2n+2+n-1=3n+1=43,得n=14,故该烷烃的分子式为C14H30。
答案:(1)C5H12 (2)C49H100 (3)C9H20 (4)C14H30
8.(10分)如图是几种烷烃的球棍模型,试回答下列问题:
(1)A、B、C三者的关系是________。
(2)A的分子式为________,C的名称为________。
(3)写出C的同分异构体的结构简式________。
(4)若1 mol B 气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水,放出2 217.8 kJ热量,则其燃烧的热化学方程式为________________________________________________。
解析:据球棍模型知结构简式分别为:A.CH3CH3,B.CH3CH2CH3,C.CH3CH2CH2CH3,名称分别为乙烷、丙烷、丁烷、它们分子组成上依次相差一个“CH2”,互为同系物。
答案:(1)同系物 (2)C2H6 丁烷
(3)
(4)C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 217.8 kJ·mol-1
[随堂基础巩固]
1.下列有关甲烷的叙述中不正确的是( )
A.甲烷燃烧火焰呈淡蓝色
B.甲烷的密度比空气的小
C.甲烷极难溶解于水
D.甲烷性质稳定,不与任何其他物质反应
解析:甲烷的性质稳定,但在特定条件下也可以与其他物质(如O2)反应。
答案:D
2.下列物质中,属于烷烃的是( )
A.C8H16 B.CH3CH2OH
[来源:21世纪教育网]
C. D.CH2CH2
解析:A不符合烷烃通式CnH2n+2,B不是烃(含O),D项分子中碳原子间不是单键结合,不是烷烃。
答案:C
3.关于CH4和 的叙述不正确的是( )
21世纪教育网
A.均能用CnH2n+2组成通式来表示[来源:21世纪教育网]
B.与所有烷烃互为同分异构体
C.因为它们结构相似,所以它们的化学性质相似
D.它们互为同系物
解析:B项它们与其他烷烃互为同系物;C项化学性质相似;D项它们结构相似,相差4个“CH2”原子团,互为同系物。
答案:B
4.甲烷和氯气以物质的量比1∶1混合,在光照条件下,得到的有机产物是( )21世纪教育网21世纪教育网
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 ⑤HCl
A.只有① B.①和②的混合物
C.只有④ D.①②③ ④的混合物
解析:CH4与Cl2在光照时发生取代反应,反应不停留在某一步反应上,所以不管二者物质的量之比为多少,反应一旦开始,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3与CCl4均会生成,HCl为无机物。
答案:D
5.已知某烷烃的相对分子质量为30。[来源:21世纪教育网]
(1)该烷烃的分子式为________;21世纪教育网
(2)该烷烃在光照时与Cl2反应生成一氯代物的化学方程式为_________________,属于__________反应。
解析:烷烃的通式为CnH2n+2,则14n+2=30,
则n=2,即C2H6。
答案:(1)C2H6
(2)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代
课件33张PPT。专题3第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第三课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.煤的气化、液化、干馏,石油的裂化、裂解属于化学变化,分馏属于物理变化。
2.苯的平面形结构和特殊化学键:苯分子中6个C和6个H共平面,是平面正六边形,6个碳碳键完全相同,是介于单、双键之间的一种特殊共价键。1.煤的综合利用可燃性气体液体燃料H2CO和H2碳氢化合物隔绝空气加强热物理化学焦炭煤焦油 2.化学“五气”
(1)煤的气化、液化、干馏和石油的裂化、裂解属化学变化,石油的分馏属物理变化。
(2)化学“五气”:解析:煤的气化、液化、干馏均属于化学变化,其中煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,主要是利用煤在高温时与水蒸气反应生成CO、H2等;煤的液化是将煤转化为液体燃料,如燃料油等;煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解得到焦炭、煤焦油、焦炉气、粗苯、粗氨水等产品。
答案:(1)—②—b,(2)—③—b,(3)—①—b1.分子结构
(1)苯分子的组成和结构:C6H6 (2)化学键特点:
苯分子中6个碳碳键 相同,是介于 和
之间的特殊共价键。
2.物理性质
颜色—状态—气味—密度—水溶性—毒性—挥发性
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
特殊气味 比水 易挥发完全碳碳单键碳碳双键无色液体小难溶有毒3.化学性质 1.苯的结构特点
(1)特殊化学键:
苯分子中不存在碳碳单键,也不存在碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间的特殊的共价键。
(2)平面形结构:
①苯分子是平面正六边形结构,6个C和6个H共平面。
②拓展:直接连在苯环上的原子共平面,如 中所有原子共平面。3.苯与甲烷、乙烯、乙炔某些性质的比较2.下列说法错误的是 ( )
A.苯环的6个碳碳键都相同
B.苯分子是平面正六边形结构
C.苯分子中C===C和C—C交替出现
D.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
解析:苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的共价键,6个化学键完全相同,A正确,C错误;苯分子为平面正六边形结构,B正确;苯是一种难溶于水的液体,密度比水小,D正确。
答案:C [例1] 下列叙述正确的是 ( )
A.煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法
B.煤的气化、液化是物理变化,煤的干馏是化学变化
C.煤是混合物,其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物
D.水煤气的主要成分是H2和CO,由水煤气可以合成汽油
[解析] 煤的气化、液化和干馏都是化学变化;煤干馏后得到的煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯。
[答案] A有关煤综合利用的两个误区
(1)煤的气化、液化是物理变化。
通常物质三态的变化是物理变化,但煤的气化、液化发生了化学反应,故是化学变化。
(2)煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物。
煤是由有机物和无机物所构成的复杂的混合物,煤在干馏时发生化学反应生成了苯、甲苯、二甲苯等有机物,煤中不含这些物质。下列关于煤的说法正确的是 ( )
A.煤中含有碳,可看作是无机化合物
B.煤加强热使其分解的过程称为煤的干馏
C.煤中含有苯,可看作是有机化合物
D.焦炭是煤的干馏的一种重要产品
解析:煤是由无机化合物和有机化合物组成的复杂的混合物;隔绝空气加强热使之分解称为干馏;干馏过程中发生复杂的物理、化学变化,生成粗苯和焦炭等重要产品。
答案:D [例2] 下列关于苯的叙述中正确的是 ( )
A.邻二溴苯有两种同分异构体
B.苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
C.苯分子中6个碳碳化学键完全相同
D.苯可以与溴水、高锰酸钾溶液反应而使它们褪色
[解析] 苯是平面正六边形结构,分子中6个碳碳键完全相同,不是单双键交替的结构,邻二溴苯只有一种结构,苯不能与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应。
[答案] C苯分子中不存在单、双键结构的四种证明方法 (1)若苯中混有水,用什么
方法分离?简述操作方法。
(2)据 的结构分析
分子中共平面的原子数,并写出其
在一定条件下与H2反应的
化学方程式。提示:(1)苯难溶于水且比水的密度小,故可用分液方法分离,操作为: 打开分液漏斗的活塞,将下层液体(水层)从分液漏斗下口放入烧杯中,即时关闭活塞,将上层液体(苯)从分液漏斗的上口倒出。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.[双选题]下列关于煤的干馏的叙述中,正确的是( )
A.煤的气化是对其进行加热直接变为气体
B.煤干馏可以得到冶金用的优质焦炭
C.煤的干馏和石油的分馏的本质差别是:干馏是化学变化而分馏是物理变化
D.工业上苯、甲苯等可由煤干馏得到,其存在于干馏所得的焦炉气中
解析:A项煤的气化主要是高温下煤和水蒸气作用得到的CO、H2、CH4等气体;B项煤干馏的产物主要是焦炭,同时得到焦炉气、煤焦油等物质;C项煤干馏时发生了分解反应,是化学变化;分馏是利用沸点不同而分开混合物中的各成分,是物理变化;D项苯、甲苯等主要存在于煤焦油中。
答案:BC
2.苯与乙烯、乙炔相比较,下列叙述正确的是( )
A.都容易发生取代反应
B.都容易发生加成反应
C.都能燃烧,且燃烧现象完全相同
D.乙炔和乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化,苯不能被酸性KMnO4溶液氧化
解析:苯既能发生取代反应,又能发生加成反应,苯发生取代反应比烷烃要难,发生加成反应比乙烯、乙炔要难,但相对来说,苯发生取代反应要比发生加成反应容易。乙烯、乙炔容易发生加成反应,发生取代反应要困难。苯和乙炔燃烧时会产生浓烟,相对来说乙烯产生的烟要少。乙炔和乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化,而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。故选项D正确。
答案:D
3.如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列有关叙述错误的是( )
A.图示实验中发生了化学变化
B.实验后水溶液呈碱性,溶液Y是黑色黏稠的煤焦油,上层X是粗苯等
C.气体Z易燃,可以还原氧化铜
D.液体Y是一种纯净物
解析:煤的干馏是化学变化,产物煤焦油中一部分物质比水重,而粗苯比水轻,试管中液体分为三层,因为焦炉煤气中有氨气,所以溶液呈碱性,又因为含有CO、H2等气体,所以能还原氧化铜,但不管哪种产物,没分离前都是混合物。
答案:D
4.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的结构简式看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的化学键完全相同
解析:从苯的分子式C6H6看,其氢原子数未达饱和,应属不饱和烃,而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,是由于苯分子中的碳碳键是介于单键与双键之间的独特的键所致;苯的结构简式并未反应出苯的真实结构,只是由于习惯而沿用,不能由其来认定苯分子中含有双键,苯不属于烯烃;在催化剂的作用下,苯与液溴反应生成了溴苯,发生的是取代反应而不是加成反应;苯分子为平面正六边形结构,其分子中6个碳原子之间的化学键完全相同。21世纪教育网
答案:D21世纪教育网
5.苯分子中不存在碳碳单、双键的交替结构,下列可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色 ②苯不能因发生化学反应而使溴的四氯化碳溶液褪色 ③苯在加热和有催化剂存在的条件下能与H2加成生成环已烷 ④苯分子中碳碳键长
完全相等 ⑤邻二氯苯( )只有一种 ⑥间二氯苯( )只有一种
A.①② B.①⑤
C.③④⑤⑥ D.①②④⑤
解析:如果苯分子中存在交替的单双键结构,则会出现下列几种情况:第一是因为含单个的碳碳双键,具有类似于乙烯的性质,则既能发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性KMnO4溶液褪色;第二是苯环中C—C—和键长不可能相等;第三是邻二氯苯会有两种,即和。而题中③和⑥的性质不管苯环中单、双键是否有交替,结果相同。[来源:21世纪教育网]
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)[来源:21世纪教育网]
6.(10分)按分子结构决定性质的观点可以推断苯乙烯()有如下性质:
①加成 ②取代 ③氧化
(1)苯基部分可发生________反应和________反应。
(2)—CH===CH2部分可发生________反应和________反应(按序号由小到大填写)。
解析:苯乙烯中含有苯环和两种结构,其中苯基部分可发生加成反应和取代反应;—CH===CH2部分可发生加成反应、氧化反应。
答案:(1)① ② (2)① ③
7.(10分)甲、乙、丙、丁分别是乙烷、乙烯、乙炔、苯中的一种。21世纪教育网
①甲、乙能使溴水褪色,乙与等物质的量的H2反应生成甲,甲与等物质的量的H2反应生成丙。
②丙既不能使溴的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。
③丁既不能使溴的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定条件下可与溴发生取代反应;一定条件下,1 mol 丁可以和3 mol H2完全加成。
请根据以上叙述完成下列填空:
(1)甲的结构简式____________,乙的结构式________________,
(2)丁与溴在催化剂(FeBr3)作用下发生取代反应的化学方程式___________________。21世纪教育网
解析:乙烯、乙炔能使溴水褪色,且有CH≡CH+H2CH2===CH2,CH2===CH2+H2CH3CH3,故甲为CH2===CH2,乙为CH≡CH;再结合②、③知丙为乙烷,丁为苯。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)CH2===CH2 HCCH
(2) +Br2+HBr
8.(10分)某烃A不能使溴水褪色,0.5 mol A完全燃烧时,得到1.5 mol H2O和67.2 L CO2(标准状况)。[21世纪教育网]
(1)通过计算确定A的结构简式为___________________________________________。
(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式。
①在催化剂FeCl3的作用下,A与Cl2反应生成B:______________________________
________________________________________________________________________。
②A与浓硝酸和浓硫酸的混合酸在水浴加热的条件下反应生成C:________________________________________________________________________。
解析:(1)由题意可知,1 mol A完全燃烧时,得到3 mol H2O和2×=6 mol CO2,则1 mol A中含有6 mol C和6 mol H,即A的分子式为C6H6,又知A不能使溴水褪色,故A为苯,其结构简式为。
(2)①在催化剂FeCl3的作用下,苯与Cl2反应的化学方程式为:+Cl2+HCl。
②苯与浓硝酸和浓硫酸的混合酸在水浴加热的条件下反应的化学方程式为:+HNO3 +H2O。
答案:(1)
(2)① +Cl2 —Cl+HCl[来源:21世纪教育网]
② +HNO3 —NO2+H2O[来源:21世纪教育网]
[随堂基础巩固]
1.[双选题]下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是( )21世纪教育网
A.苯是无色带有特殊气味的液体
B.苯分子是环状结构,其性质跟烷烃相似
C.苯在一定条件下能与溴发生取代反应[来源:21世纪教育网]
D.苯不具有典型的双键所应具有的加成反应的性质,故不能发生加成反应
解析:苯是无色具有特殊气味的液体,A正确;苯环上的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键,没有单键,因此苯的性质跟烷烃不相似,B错误;苯易发生取代反应,在一定条件下能与液溴发生取代反应,C正确;苯无典型双键,但一定条件下能与H2等发生加成反应,D错误。
答案:BD
2.下列变化中,属于化学变化的是( )21世纪教育网
A.用苯从溴水中萃取溴
B.重油裂化得到轻质燃料油21世纪教育网
C.从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯
D.石油分馏得到汽油、煤油等产物
解析:萃取是利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度相差较大而使物质分离的方法,是物理变化。重油裂化是将碳链长的烃在一定条件下断裂为碳链较短的轻质油的方法,是化学变化。从煤焦油中提取苯、甲苯、二甲苯,石油分馏得到汽油、煤油等产物,均是利用煤焦油和石油中不同成分的沸点不同采用蒸馏的方法得到的,属于物理变化。
答案:B
3.下列四种有机物能与氢气发生加成反应的是( )
A. B.CH4
C.C2H6 D.C2H5Cl
解析: +3H2 ,A正确;CH4、C2H6、C2H5Cl中C原子已达饱和,不能发生加成反应。
答案:A
4.[双选题]下列说法中正确的是( )
A.煤是由有机化合物和无机化合物组成的混合物[21世纪教育网
B.煤燃烧时,会生成大量的二氧化硫、氮氧化合物、碳的氧化物和烟尘等污染物
C.煤是以单质碳为主的复杂的混合物
D.煤的干馏是物理变化
解析:煤是由有机物和无机物组成的混合物,不存在单质碳,故A正确,C错误;直接燃烧煤会产生二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物、烟尘等污染物,B正确;煤的干馏是化学变化,D错误。
答案:AB
5.通过实验事实的验证与讨论,认识苯的结构式。
提出问题:苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构吗?
(1)提出假设:从苯的分子式看,C6H6具有不饱和性;从 看,分子中含有碳碳双键,所以,苯一定能使________________褪色。
(2)实验验证:
①苯不能使________________褪色。
②经科学测定,苯分子里6个碳原子之间的键________;6个碳原子和6个氢原子都在同一________上。
(3)结论:苯结构简式 中的双键跟烯烃的双键________,苯的性质没有表现出不饱和性,结构稳定,说明苯分子________一般的碳碳单、双键交替的环状结构。
(4)应用:为了表示苯分子的结构特点,结构式用________表示,用 表示苯分子结构式是不确切的。
解析:若苯分子结构是碳碳单、双键交替的环状结构,就应该具有碳碳双键的典型反应:能与Br2加成,使溴水褪色,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应使其褪色。
答案:(1)酸性KMnO4溶液或溴水[21世纪教育网
(2)①酸性KMnO4溶液或溴水 ②完全相同 平面21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
(3)不同 不同于
(4)
课件44张PPT。专题3第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三考向三 1.石油炼制的方法有分馏、催化裂化和裂解。石油的分馏是物理变化,石油的裂化、裂解是化学变化。
2.乙烯的结构与性质:
(1)乙烯分子是平面形结构,分子中2个C原子与4个H原子共平面;
(2)乙烯能使溴水褪色(加成反应),也能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反应)。 3.乙炔的结构与性质:
(1)乙炔分子是直线形结构,分子中2个C原子与2个H原子共平面;
(2)乙炔能使溴水褪色(加成反应),也能使酸性KMnO4溶液褪色(氧化反应)。1.石油的分馏
(1)实验室蒸馏石油:
①实验装置:②蒸馏操作“四项注意”:汽油煤油混合物产量质量乙烯、丙烯石油炼制三种方法的比较1.下图是石油分馏塔的示意图。a、b、c三种馏分中( )A.a的沸点最高
B.b的熔点最低
C.c的平均相对分子质量最大
D.每一种馏分都是纯净物解析:石油经加热后从下部进入分馏塔中,随着气体的上升温度逐渐降低,沸点高的馏分首先冷凝从下部流出,越往上馏分沸点越低,故a处馏分沸点最低,A错;b处馏分熔点介于a,c之间,B错误;C处的平均相对分子质量是最大的,C正确;而石油分馏的馏分中都含有不同碳原子数的烃,所以石油的馏分都是混合物。
答案:C1.分子结构
分子式………结构式………结构简式……空间构型C2H4CH2==CH2平面形2.化学性质
(1)氧化反应: (2)加成反应:
①概念:
有机物分子中 两端的碳原子与其他
或 直接结合生成新的化合物的反应。双键(或叁键)原子原子团②与Br2、H2、HX、H2O等的反应: 3.乙烯的两个特征反应及应用
(1)加成反应:如能使溴水(或溴的四氯化碳溶液)褪色。
(2)氧化反应:如能使酸性KMnO4溶液褪色。
(3)应用:应用上面两个实验现象可鉴别乙烯和甲烷(甲烷不能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色),但除去甲烷中的乙烯时通常用溴的四氯化碳溶液,而不用酸性KMnO4溶液(因会产生新的杂质CO2)。解析:乙烯与Br2发生的是加成反应,乙烯含碳量比甲烷高,点燃时火焰明亮,有黑烟。
答案:B1.分子结构
分子式……结构式………结构简式……空间构型C2H2HC2≡CH2直线形H—C==C—H2.化学性质
(1)氧化反应:(2)加成反应:化学方程式:
① ,
CH≡CH+2Br2―→② 。CH≡CH+HCl―→CH2 == CHCl3.乙烷、乙烯、乙炔的结构和性质及鉴别方法的比较3.鑫鑫同学对程程同学说:“你能用最简单的方法鉴别CH4、
C2H4、C2H2吗?”程程同学说:“当然了,____________
_____________________________________________。”
解析:因为CH4、C2H4、C2H2中含碳量分别为75%、85.7%、92.3%,故随含碳量升高,三种烃在燃烧时火焰明亮程度及产生烟的多少不同,可以鉴别三者。
答案:可用点燃法,能安静的燃烧并产生淡蓝色火焰的是CH4,产生明亮火焰并伴有黑烟的是C2H4,产生明亮火焰并带有浓烟的是C2H2[例1] 下列关于石油加工的叙述中正确的是 ( )
A.石油分馏所得的馏分是纯净物
B.蒸馏和分馏都是化学变化
C.石油的裂化和裂解均为化学变化
D.蒸馏时温度计水银球应插到液面以下 [解析] 石油的各种馏分仍是混合物,A项错误;蒸馏、分馏都是物理变化,B项错误;石油的裂化、裂解是化学变化,C正确;D项,蒸馏时温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处,以测量馏出气体温度,D项错误。
[答案] C (1)石油的裂化、裂解是化学变化,分馏是物理变化。
(2)石油分馏所得产物是混合物,分馏时,需要测定各馏分(蒸汽)的温度,实验室蒸馏石油时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处。近期我国冀东渤海湾发现储量达10亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是 ( )
A.石油属于可再生矿物能源
B.石油主要含有碳、氢两种元素
C.石油的裂化是物理变化
D.石油的裂化是为了获得乙烯、丙烯等气态短链烃解析:石油所含的主要元素是碳和氢,同时含有少量的S、O、N等元素,石油不是可再生资源,A错误,B正确;在石油的裂化过程中,有新物质生成,是化学变化,C错误;石油的裂化是为了获得汽油等轻质油,D错误。
答案:B[例2] 下列说法错误的是 ( )
A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
B.将己烷滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因萃取所致
D.乙烯分子中所有原子共平面 [解析] A项中乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是由于乙烯发生了氧化反应;B项己烷使溴水变成无色,是发生了萃取,是物理变化,由于溴易溶于己烷,从而使水层接近无色;C项乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应,是化学变化。D项乙烯分子是平面形分子。
[答案] C (1)乙烯、SO2均能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,原理如下表: (2)除去乙烯中SO2用NaOH溶液。
(3)乙烯分子中2个C和4个H共平面,则直接连在双键碳上的原子与2个碳原子共平面,如CH2==CHCl所有原子共平面。 (1)丙烯CH3CH=CH2
分子中最多共平面的原子有
多少?
(2)将丙烯通入溴水中有,
何现象?反应如何?提示:(1)据CH2==CH2为平面形分子,CH4为正四面体形分子,故CH3CH=
CH2中最多共平面的原子
有7个。
(2)丙烯分子也含有碳碳
双键,
性质与CH2==CH2类似。答案:(1)7 (2)溴水褪色
CH3CH==CH2+Br2―→[例3] 下列有关乙炔的说明正确的是 ( )
A.与CH2 == CH2互为同系物
B.分子中所有原子共平面
C.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,且褪色原理相同
D.与H2反应只能生成乙烷 [解析] 乙炔与乙烯为两类物质,不是同系物,A错误;乙炔分子中四个原子共直线,则共平面,B正确;乙炔使二者褪色原理不同,前者乙炔发生氧化反应,后者发生加成反应,C错误;一定条件下乙炔与H2加成生成乙烯,D错误。
[答案] B (1)乙炔是直线形分子,直接连在三键碳原子上的原子与两个碳原子在一条直线上。
(2) 与—C≡C—均能发生氧化反应(被酸性KMnO4溶液氧化)和加成反应(使溴水褪色)。2.有a L乙炔和乙烯的混合气体,在催化剂存在下与足量
的H2发生加成反应,消耗H2 1.25a L,乙烯和乙炔的
体积比为 ( )
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶1 D.4∶1解析:1 mol C2H4消耗1 mol H2,1 mol C2H2消耗2 mol H2,设有乙烯x L,则乙炔为(a-x) L,根据题意可得方程x+2(a-x)=1.25a,解得x=0.75 a,乙炔为0.25 a L,乙烯和乙炔体积比为3∶1。
答案:C点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.[双选题]下列说法正确的是( )
A.将石油进行分馏是化学变化
B.将石油进行分馏这是利用了物质物理性质的差异
C.烷烃可以发生取代反应但不能发生分解反应
D.烷烃可以发生取代反应也可以发生分解反应
解析:分馏是蒸馏的连续进行,其中主要的物质变化是物质由液体变为气体再冷凝为液体。因此,将石油进行分馏这是利用了物质物理性质的差异,该过程未发生化学变化;石油的裂化过程和裂解过程都包含着烷烃的分解反应。
答案:BD
2.[双选题]下列说法中,错误的是( )
A.无论乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷21世纪教育网
C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
D.乙烯与乙炔都能使溴水褪色,但原理不同
解析:乙烯分子中含有碳碳双键,决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。乙烯的加成反应和氧化反应过程中碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,但是乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷,B项正确;乙烯和甲烷中氢的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误;乙烯、乙炔均能与Br2发生加成反应而使溴水褪色,D项不正确。
答案:CD
3.下列物质,不可能是乙烯的加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2
C.BrCH2CH2Br D.CH3CH2Br[来源:21世纪教育网]
解析:乙烯加成是分别在双键两端的不饱和碳原子上连接一个原子或原子团,如果去掉加上去的成分应恢复为乙烯的结构。选项中B不符合这一要求。
答案:B
4.[双选题]下列各反应中属于加成反应的是( )
A.CH≡CH+Br2―→
B.H2+Cl22HCl
C. +Br2―→
D.CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
解析:A是加成反应,B是化合反应,C是加成反应,D是取代反应。
答案:AC
5.将CH4和C2H4的混合气体15 g通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7 g,则混合气体中CH4和C2H4的体积比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
解析:甲烷不能与溴水反应,乙烯可与Br2发生加成反应,因此,溴水质量增加是因为吸收了乙烯,故乙烯物质的量为=0.25 mol,则甲烷的物质的量为=0.5 mol,相同条件下气体体积比等于其物质的量之比即CH4与C2H4体积比为2∶1。
答案:B21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(8分)石蜡油(主要是含17个碳原子以上的液态烷烃混合物)分解实验按照下图进行:
(1)石蜡油分解实验产生的气体的主要成分是________(填写序号,下同)。
①只有甲烷 ②只有乙烯 ③烷烃跟烯烃的混合物
(2)将石蜡油分解所得生成物通入到溴水中,现象是____________;通入到酸性高锰酸钾溶液中,现象是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)碎瓷片的作用是__________(填序号)。
①防止暴沸 ②有催化功能 ③积蓄热量 ④作反应物
(4)写出含有16个碳原子的烷烃分解为相同碳原子数的烃的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:石蜡油在加热和催化剂的作用下,分解产物为烯烃和烷烃,烯烃中含有碳碳不饱和键,既可以发生加成反应,也可以被强氧化剂氧化。
答案:(1)③ (2)溴水褪色 酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)②③ (4)C16H34C8H18+C8H16
7.(12分)(1)乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,其中,与酸性高锰酸钾发生的反应是________反应(填反应类型)。为了安全,点燃乙烯前应________乙烯燃烧时的实验现象是_____________________________________________________________。
(2)在一定条件下,乙烯和乙烷都能制得氯乙烷,据此回答问题:
①由乙烷制备氯乙烷的化学方程式:________________________________________
________________________________________________________________________,
该反应类型属于________反应。21世纪教育网
②由乙烯制备氯乙烷的化学方程式为:_______________________________________
________________________________________________________________________,
该反应类型属于__________反应。[来源:21世纪教育网]
③比较两种方法,第____________种方法较好,其原因是_______________________。21世纪教育网
解析:(1)乙烯分子中的碳碳双键的其中一个易断裂,因此它易被酸性高锰酸钾氧化。乙烯等可燃性气体在点燃前必须检验其纯度,以免发生爆炸危险。因乙烯中含碳的质量分数较大,在燃烧时火焰明亮并伴有黑烟。(2)由于烷烃的卤代反应是分步进行的,而且反应很难停留在一元取代阶段,所以得到的产物往往是混合物;而用乙烯和HCl只有一种加成产物,所以可以得到相对纯净的产物。
答案:(1)氧化 检验乙烯的纯度 火焰明亮并伴有黑烟 (2)①CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代 ②CH2===CH2+HClCH3CH2Cl 加成
③② 第②种方法得到的产物较为纯净,而第①种方法会发生多种副反应,生成多种产物的混合物[来源:21世纪教育网]
8.(10分)现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物:
(1)等质量的三种气体完全燃烧时耗去O2的量最多的是________;
(2)同状况、同体积的三种气体完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
(3)等质量的三种气体燃烧时,生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是__________;[来源:21世纪教育网]
(4)在120℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
解析:(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、,故CH4耗O2最多;(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,(x+)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+依次为1+=2、2+=3、2+=3.5,故C2H6耗O2最多;(3)n(CO2)=n(C),因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为×1、×2、×2,×2最大,故C2H4生成的CO2最多;n(H2O)=n(H2),因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H2)分别为×2、×2、×3,×2最大,故CH4生成的H2O最多。(4)温度≥100℃条件下,当烃CxHy中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,y=4的为CH4、C2H4,故答案为CH4、C2H4。
答案:(1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH421世纪教育网
C2H4
[随堂基础巩固]
1.下列关于有机物的说法正确的是( )21世纪教育网
A.乙烯的结构简式为CH2CH2
B.甲烷结构简式为CH4
C.乙炔的结构简式为C2H2
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色说明它具有漂白性
解析:A项应为CH2==CH2;C项C2H2是乙炔的分子式,其结构简式应为CH≡CH;D项发生了氧化反应,无漂白性。
答案:B
2.已知酸性KMnO4溶液可使乙烯生成CO2。可以用来鉴别甲烷和乙烯,还可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是( )[来源:21世纪教育网]
A.将混合气体通过盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶
B.将混合气体通过盛有适量溴水的洗气瓶
C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶
D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶
解析:酸性KMnO4溶液可用于鉴别甲烷和乙烯,但不能用于除去甲烷中的乙烯,因为KMnO4能将乙烯氧化生成CO2,产生新的杂质。水和澄清石灰水既不能鉴别,也不能除去甲烷中的乙烯。只有溴水与甲烷不反应,与乙烯可发生加成反应而褪色且生成液态的CH2BrCH2Br从甲烷中分离出来,既可以鉴别甲烷和乙烯,也可以除去甲烷中的乙烯。
答案:B
3.下列说法错误的是( )21世纪教育网
A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油21世纪教育网21世纪教育网
B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.石油裂解是为了获得更多化工原料,如乙烯、丙烯等
D.汽油是烃的混合物,煤油、柴油是由烃构成的纯净物
解析:A中,石油是由烷烃、环烷烃组成的混合物,肯定含有C5~C11的烷烃,通过石油炼厂的分馏可以得到汽油、煤油等分馏产品;B中,使含C18以上的固态烃的重油长链烃分子断裂就可以得到汽油,使长链烃分子断裂为C5~C11烷烃的过程采用催化裂化的方法;C中,裂解的目的是为了获得大量的石油化工产品,主要是三烯:乙烯、丙烯、1.3-丁二烯;D中,石油是烃的混合物,石油分馏产品汽油、煤油、柴油等仍是烃的混合物。
答案:D
4.在下列分子中,能够在同一个平面内的原子数最多的是( )
A.甲烷(CH4) B.一溴甲烷 (CH3Br)
C.乙烯(CH2==CH2) D.CH2==C—HC≡CH
解析:甲烷分子的空间构型是以碳原子为中心的正四面体型,最多有3个原子在同一个平面内。参照甲烷的分子空间构型建立CH3Br的分子空间构型,CH3Br的分子里最多有3个原子在同一个平面内。乙烯分子的空间构型为平面矩形,6个原子都能在同一个平面内。CH2==CH—C≡CH中包含乙烯的平面结构和乙炔的直线结构,分子中所有原子都在同一平面内。
答案:D
5.写出下面各步反应的化学方程式,并注明所需条件:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
解析:乙烯分子中含碳碳双键,能与H2、HBr、Br2、H2O等发生加成反应。
答案:①CH2===CH2+H2CH3CH3
②CH2===CH2+HBrCH3CH2Br[21世纪教育网]
③CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br21世纪教育网
④CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
课件38张PPT。专题3第三单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.合成有机物的一般思路
依据被合成物质的组成和结构特点,选择 、
、合成方法和路线。
2.乙酸乙酯的合成
(1)常规合成路线:
根据所学知识,常用的合成路线为化学反应起始原料 请写出在此过程中发生反应的化学方程式及反应类型:
① , 反应。
② , 反应。
③ , 反应。
④ ,
反应或 反应。加成氧化酯化取代氧化(2)其他合成路线: (3)方案评价:
实际生产中,还要综合考虑 、 、
、 、 及是否有污染物排放。原料来源利用率反应速率技术条件生产成本(1)有机合成的基本原则:廉价、易得、低毒性、低污染。符合“绿色、环保”,步骤尽可能少。条件温和、操作简单、低能耗、易实现。要符合反应事实,要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造。1.利用下列反应不能制得较为纯净的括号中的物质的是( )
A.乙烯与氯气加成(1,2-二氯乙烷)
B.一分子乙炔先加一分子氯化氢,再加氢(氯乙烷)
C.等物质的量的氯气和乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)
D.浓硝酸与苯作用用浓硫酸作催化剂反应(硝基苯)
解析:等物质的量的氯气和乙烷在光照条件下发生取代反应可以得一氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等多种氯代乙烷。其他选项均能得到较为纯净的产物。
答案:C1.有机高分子
相对分子质量在几万到几百万的有机化合物。
2.常见三大合成材料
、 、 。合成橡胶塑料合成纤维3.高分子化合物组成单体纯净物链节聚合度高分子化合物高聚物混合物 4.聚合反应
(1)聚合反应:由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应。
(2)分类:双键叁键小大高分子加聚反应缩聚反应 (3)实例:
写出①乙烯 ②苯乙烯 ③甲醛和苯酚发生聚合反应的化学方程式并注明反应类型。
① , 。
② ,
。加聚反应加聚反应 ③
, 。
缩聚反应解析:相对分子质量为链节的式量乘聚合度:
68×4 000=272 000。
答案:B [例1] 茉莉花香气的成分有多种,乙酸苯甲酯CH3COOCH2 是其中的一种。
已知:A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。根据如下图所示乙酸苯甲酯的合成路线回答下列问题:(1)E分子中的官能团名称是________________。
(2)反应⑥的化学方程式是___________________________
_____________________________________________。
(3)反应①、④的反应类型是________、________。特定条件对应特殊反应例1中A也可直接生成C、E,请写出反应的化学方程式。 [例2] 近年来,由于石油价格的不断上涨,以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以煤为原料生产聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成线路。请回答下列问题:
(1)写出反应类型:反应①____________,反应②____________。
(2)写出结构简式:PVC___________,C___________。
(3)写出A―→D的化学方程式______________________
__________________________________________________。
(4)与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有___
_________种(不包括环状化合物),写出其中一种的结构简式________________________________________________。 用弯剪头法找加聚产物的单体是一种快捷方法,其方法为:从结构单元的一端开始,利用弯箭头将键转移——箭尾处去掉一键,箭头处形成一键,即可得到单体,如[双选题]今有高聚物:A.其单体是CH2===CH2和HCOOCH3
B.它是加聚反应的产物C.其链节是
D.单体是CH2===CH—COOC2H5解析:由结构可以看出,重复单元即链节是 ,
单体是CH2===CH—COOC2H5。应是加聚反应的产物,选BD。答案:BD点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.某有机物通过加聚反应生成高聚物,还能水解生成两种有机物,则这种有机物的结构中一定具备的基团有( )
A.①②⑤ B.②③⑤
C.②④⑤ D.①②⑥
解析:能发生加聚反应,说明单体中一定含有不饱和键,如 ,能发生水解反应,则含有,另外含有烃基,故②④⑤正确。
答案:C
2.国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物,四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成全氟乙丙烯。下列说法错误的是( )[来源:21世纪教育网]
A.ETFE分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式21世纪教育网
B.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应
C.聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为
?CF2—CF2—CF2—CF2—CF2?
D.四氟乙烯能发生加成反应
解析:ETFE为四氟乙烯与乙烯的共聚物,结构简式为?CH2—CH2—CF2—CF2?,A正确;四氟乙烯(CF2===CF2)与六氟丙烯(CF2===CF—CF3)共聚生成的全氟乙丙烯应带有支链—CF3,B正确,C错误;四氟乙烯中含有碳碳双键,能发生加成反应,D正确。
答案:C
3.[双选题]下列对于有机高分子化合物的认识正确的是( )21世纪教育网21世纪教育网
A.合成的有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由小分子化合物通过聚合反应而制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,因而其结构复杂
C.对于一种高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
解析:有机高分子只是分子中原子数目多,相对分子质量大,结构不一定复杂,因此B项是错误的。错选C是误以为同一种有机高分子中的n值相同,事实是即使是同一种有机高分子化合物,不同的分子中的n值也不一定相同,因此对于高分子化合物来说,尽管相对分子质量很大,但没有一个准确的相对分子质量,只有一个范围,它们的结构均由若干链节构成。
答案:AD
4.[双选题]下列有机物既能发生加成反应和酯化反应,又能发生氧化反应的是( )21世纪教育网
A.CH3CH2CH2OH B.CH2===CHCH2OH[来源:21世纪教育网]
C.CH2===CHCOOCH3 D.CH2===CHCOOH
解析:CH2===CHCH2OH、CH2===CHCOOH中的碳碳双键既能与H2或Br2发生加成反应,又能被酸性高锰酸钾溶液氧化,分子中羟基或羧基能发生酯化反应。
答案:BD
5.有机物A的分子式为C6H10O4,1 mol A经水解得1 mol B和2 mol C;C经分子内脱水得D;D可发生加聚反应生成高聚物?CH2—CH2?。由此可知A的结构简式为( )
A.HOOC(CH2)4COOH
B.HOOC(CH2)3COOCH3
C.CH3COO(CH2)2COOCH3
D.CH3CH2OOC—COOCH2CH3
解析:根据题意,D可发生加聚反应生成高聚物?CH2—CH2?,可知D为CH2===CH2;CH2===CH2和H2O加成得CH3CH2OH,CH3CH2OH分子内脱H2O得CH2===CH2,故C为CH3CH2OH;A的分子式为C6H10O4,1 mol A水解得1 mol B和2 mol C,说明B为HOOC—COOH(乙二酸),则A为CH3CH2OOC—COOCH2CH3(乙二酸二乙酯)。21世纪教育网
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)A、B、C、D均为常见的有机物,在一定条件下,它们有如图所示的转化关系:
其中M(C)>M(B)>M(A)(M表示摩尔质量)。
请根据上图回答:
(1)不溶于水的物质是(填字母)__________________。
(2)能使紫色石蕊试液变红的物质是(填名称)_______________________________。
(3)属于还原反应的是(填序号)______________。
(4)写出D与水反应生成B和C的化学方程式(有机物用结构简式表示):
________________________________________________________________________。
解析:由D的分子式可推知,D为乙酸乙酯,由相对分子质量的大小可知,C为乙酸,B为乙醇,A为乙醛。
答案:(1)D (2)乙酸 (3)①
(4)CH3COOC2H5+H2O
CH3COOH+C2H5OH
7.(9分)聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过了其他塑料,号称“塑料王”,在工业上有广泛的用途。其合成路线如下所示:
―→
(1)写出B、C的结构式:
B______________、C______________。
(2)A―→B的化学方程式为______________________________________________,
反应类型为________________。
(3)C―→D的化学方程式为______________________________________________。
解析:根据一氯甲烷的命名,写出B的结构式;通过比较CHCl3(氯仿)、CHClF2的结构和原子守恒写出A―→B反应的方程式;迁移乙烯的加聚反应,写出C―→D反应的方程式。
答案:(1)
(2)CHCl3+2HFCHClF2+2HCl 取代反应21世纪教育网
(3)nCF2===CF2―→?CF2—CF2?
8.(12分)下图是用煤为主要原料合成高分子涂料、黏胶剂Ⅰ的基本过程。
根据上述转化关系回答下列问题:
(1)煤的综合利用主要有三种方法,上图中反应①称煤的气化,而由煤制焦炭、煤焦油和焦炉煤气的过程叫煤的________________,②称煤的________________。
(2)写出反应③的化学方程式____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)G―→H的反应类型为_________________________________________________。
(4)写出黏胶剂Ⅰ的结构简式_____________________________________________。
解析:将煤转化为可燃性气体的过程叫煤的气化;由煤在隔绝空气条件下加强热分解成焦炭、煤焦油、焦炉煤气的过程叫煤的干馏;而反应②属于煤的液化。据反应物结构简式可写出生成G的化学方程式为:CH2===CH—COOH+CH3OH
CH2===CHCOOCH3+H2O,
反应③:
为CH3CH2COOH+CH3OHCH3CH2COOCH3+H2O,
G―→H的过程为双键被加成或被还原。
反应④为:
nCH2===CHCOOCH3―→。
答案:(1)干馏 液化[来源:21世纪教育网]
(2)CH3CH2COOH+HOCH3
CH3CH2COOCH3+H2O21世纪教育网
(3)加成反应或还原反应
(4)
[随堂基础巩固]
1.导电聚合物的结构式为:?CH===CH?,其单体为( )
A. CH2===CH2 B.—CH===CH—[来源:21世纪教育网]
C.CH≡CH D.CH3—CH321世纪教育网
解析:导电聚合物的链节是两个碳原子,将括号、n去掉,两个半键闭合,得?CH===CH?的单体为CHCH。
答案:C
2.下列说法中,不正确的是( )
A.包装食品常用聚乙烯和聚氯乙烯21世纪教育网
B.聚乙烯是高分子化合物
C.乙烯和聚乙烯的最简式相同
D.聚乙烯的生成是加聚反应
解析:A项错误,食品包装袋要求无毒,聚氯乙烯有毒。 [来源:21世纪教育网]
答案:A
3.某酯经水解后得酸A及醇B,醇B经氧化后可得A,则该酯可能是( )
A.H OCH2CH3 B.CH3COOCH321世纪教育网
C.CH3COOCH2CH2CH3 D.CH3COOCH2CH3
解析:酯水解后得酸A及醇B,醇B经氧化后可得A,说明B和A中的碳原子数相同,且B分子中羟基在链端(R—CH2OH)。A、B、C三项中的物质水解所得酸与醇的碳原子数不同,不合题意。D水解后得乙醇和乙酸,乙醇可被氧化为乙酸,符合题意。
答案:D
4.用乙炔(CH≡CH)为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径是( )21世纪教育网
A.先加Cl2,再加Br2
B.先加Cl2,再加HBr[来源:21世纪教育网]
C.先加HCl,再加HBr
D.先加HCl,再加Br2
解析:CHCH与HCl反应可以生成CH2===CHCl,再与Br2加成即可生成目标产物CH2Br—CHBrCl。
答案:D
5.合成有机玻璃的化学方程式如下:
(1)该反应的类型为________反应。
(2)其中单体是____________,高分子化合物的链节为________,n值叫________。
(3)有机玻璃属________(填“纯净物”或“混合物”)。
解析:碳碳双键断开一个键,分子间彼此加成相互结合成高聚物,是加聚反应;该高分子化合物的链节是:
,n值为聚合度;所得高聚物因n值不确定,所以为混合物。
答案:(1)加聚 (2)
聚合度 (3)混合物[来源:21世纪教育网]
课件37张PPT。专题3第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第一课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三知识点四1.分子结构C2H6OCH3CH2OHC2H5OH-OH2.物理性质1.下列说法正确的是 ( )
A.乙醇分子是由乙基和氢氧根组成的
B.乙醇是比水轻的液体,与水混合时浮在水的上面
C.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒
D.乙醇可以作为提取碘水中碘的萃取剂
解析:羟基和氢氧根离子不同,前者不带电荷,后者是带一个单位负电荷的离子,乙醇分子中所含的是羟基,不是氢氧根离子。乙醇与水互溶,不能用作提取碘水中碘的萃取剂。
答案:C1.实验探究气泡缓慢大小水中氢>羟基氢2.化学反应方程式
(1)乙醇与钠反应:
。
(2)水与钠反应:
。2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑2H2O+2Na===2NaOH+H2↑ 3.烷烃、乙醇氢原子的活泼性
(1)钠保存于煤油(多种烷烃混合物)中,说明烷烃的氢原子不与钠反应。
(2)乙醇分子中有3种H原子,其中羟基氢原子最活泼,羟基决定乙醇化学性质,在不同的条件下反应时乙醇分子断裂不同的化学键,其中与Na反应断裂O—H键。2.[双选题]向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列
对实验现象的描述中正确的是 ( )
A.钠块沉入乙醇液面的下面
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.钠块表面有气体放出解析:钠的密度比乙醇的密度大,故钠块会沉入乙醇液面以下,A正确,C不正确;乙醇与钠反应比较平缓,放出的热量不足以使钠熔化,B不正确;钠与乙醇反应有氢气放出,故D正确。
答案:AD1.燃烧
(1)化学方程式:
。
(2)现象:乙醇燃烧产生 色火焰。
2.催化氧化
(1)实验探究:淡蓝现象:铜丝灼烧时 ,插入乙醇后 ,反复几次可闻到 。变黑变红刺激性气味(2)化学方程式:
。
3.被其他氧化剂氧化答案:B1.结构简式 3.用途
(1)甲醛:
甲醛的水溶液常用于 、 ,
但不能用于浸泡食品。甲醛是制造 的原料。
(2)乙醛:
乙醛是重要的有机合成原料,可用于生产 等。
4.危害
甲醛对人体有害,要注意防止装修材料中挥发出的甲醛
气体污染室内空气。种子杀菌消毒标本的防腐酚醛树脂乙酸、乙醇4.连连看。
(1)CH3OH A.使H2SO4酸化的CrO3硅胶变色
(2)CH3CH2OH B.假酒中使人中毒物质
(3)HCHO C.可被氧化成乙酸,又可生成乙醇
(4)CH3CHO D.浸制生物标本解析:饮用含CH3OH的酒有害人体健康;CH3CH2OH能被H2SO4酸化的CrO3的硅胶氧化而使硅胶变色,据此可测是否酒后驾车;HCHO水溶液可浸制生物标本,CH3CHO既可被氧化成乙酸,又可生成CH3CH2OH。
答案:(1)-B (2)-A (3)-D (4)-C [例1] 下列说法中正确的是 ( )
A.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
B.乙醇结构中有OH,可以电离出OH-,所以水溶液显碱性
C.乙醇分子中有两种氢原子
D.乙醇与钠反应比水与钠反应平缓,所以水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼 [解析] 乙醇的结构式为 ,分子中有3
种氢原子,分子中有OH,但不发生电离,不显酸性,也不显碱性,乙醇与Na反应时不如H2O与Na反应剧烈,说明水中H原子比乙醇羟基氢原子活泼,A、B、C错误,D正确。
[答案] D乙醇分子发生反应时的断键情况
乙醇分子中的各种化学键如图所示:(1)和金属钠反应时键①断裂。
(2)在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③。
(3)在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤。能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是 ( )
A.乙醇完全燃烧生成水
B.0.1 mol 乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol H2
C.乙醇能与水以任意比例互溶
D.乙醇容易挥发
解析:乙醇分子中只有羟基氢才能与Na反应产生H2,且
0.1 mol乙醇产生0.05 mol H2,说明1个分子中只有1个活泼氢原子,B正确。
答案:B [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,干燥的试管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_________________________________
_______________________________________。 (2)甲水浴的作用是加热乙醇,便于乙醇的挥发;乙水浴的作用是冷却,便于乙醛的收集。
(3)a中收集到的物质是易挥发的乙醇、反应生成的乙醛、水等。集气瓶中收集到的气体主要为氮气。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.我国已逐步全面实施向车用汽油中添加乙醇,下列有关乙醇的说法正确的是( )21世纪教育网21世纪教育网
A.乙醇是人类新发现的一种化石能源
B.乙醇燃烧会使环境污染加剧,引起酸雨
C.乙醇既能被强氧化剂(如酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液)氧化,也能与O2在Cu、Ag催化下氧化[来源:21世纪教育网]
D.乙醇与Na反应比水与Na反应剧烈
解析:乙醇不是化石能源,它是可再生的二次能源;乙醇燃烧后生成CO2、H2O,不会引起酸雨;D项乙醇与钠反应比较缓慢。
答案:C
2.下列变化可以直接通过取代反应来实现的是( )
A.CH3CH2OH→CH3CHO
B.CH2===CH2→CH3—CH2Br
C. → NO2
D.CH3CH2OH→CH3COOH
解析:A、D为氧化反应,B为加成反应,C为取代反应。
答案:C
3.下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色的是( )
A.甲烷 B.乙烯
C.乙醇 D.苯
解析:甲烷和苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;乙烯既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水褪色;乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色。21世纪教育网
答案:C
4.[双选题]某有机物蒸气,完全燃烧时需3倍于其体积的氧气,产生2倍于其体积的二氧化碳,该有机物可能是( )[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
A.C2H4 B.C2H5OH
C.CH3CHO D.CH3COOH
解析:某有机物蒸气,完全燃烧时产生2倍于其体积的二氧化碳,说明该有机物一个分子中含有2个碳原子,A项V(O2)=2+=3,A正确; B中V(O2)=2+-=3,B正确;C中V(O2)=2+-=2.5,C不正确;D中V(O2)=2+-=2,D不正确。
答案:AB
5.按图所示装置,持续通入X气体,可以看到a处固体变为红色,b处变蓝,c处得到液体,则X气体是(已知NH3具有较强的还原性)( )
A.H2 B.CO和H2
C.NH3 D.CH3CH2OH(气体)
解析:A、B、C、D四个选项中的气体均能使a处固体变红,b处变蓝,但c处能得到液体的仅有D,该液体是CH3CHO。
答案:D
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
(1)X的分子式是______________;
(2)X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是____________________(有机物用结构简式表示);
(3)X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y,Y的结构简式是______________;
(4)X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z。Z的名称为________。
解析:(1)根据题意,X的分子中含C的个数为=2,含氢的个数为=6,含氧的个数为=1,所以X的分子式为C2H6O。X能与钠反应,则X为乙醇。
(2)2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑。
(3)X在铜或银作催化剂的条件下与空气中的O2反应,生成乙醛(Y),其结构简式为。21世纪教育网
(4)根据题意知Z为乙酸。
答案:(1)C2H6O
(2)2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
(3) (4)乙酸
7.(9分)某种饱和一元醇(分子内只有1个羟基且烃基为烷基)0.3 g,与足量的钠起反应后,在标准状况下生成56 mL氢气。这种饱和一元醇的相对分子质量为__________,分子式(化学式)为__________,该一元醇可能有的结构简式为________________________。
解析:根据乙醇跟钠反应的化学方程式解决该题。同分异构体之间分子式相同、分子结构不同。
设该饱和一元醇的相对分子质量为x。
2ROH+2Na―→2RONa+H2↑
2x g 22.4 L
0.3 g 0.056 L
x==60
饱和一元醇的通式为CnH2n+2O,且该饱和一元醇的相对分子质量为60,则12n+2n+2+16=60,n=3,所以该饱和一元醇为C3H7OH。故该饱和一元醇可能有的结构简式有下列两种:CH3CH2CH2OH、 。
答案:60 C3H8O CH3CH2CH2OH
8.(11分)经测定乙醇的分子式是C2H6O。由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子结构可能是下列中的两者之一:21世纪教育网
(Ⅰ) ;(Ⅱ)
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实验。现给出乙醇与过量钠反应的装置图,请回答下列问题:
(1)学生甲得到一组实验数据:
乙醇的物质的量
氢气的体积(标准状况)
0.10 mol
1.12 L
21世纪教育网
根据以上数据推断乙醇的结构应为________(用(Ⅰ)、(Ⅱ)表示)。
(2)学生乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验,结果发现以排到量筒内的水的体积作为生成氢气的体积换算成标准状况后都小于1.12 L。如果忽略量筒本身及读数造成的误差,那么学生乙认为是由于乙醇样品中含有少量水造成的,你认为正确吗?________(填“正确”或“不正确”)。如果你认为正确,请说明理由;你认为不正确,那么产生这种情况的原因应是什么?_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)学生丙认为实验成功的关键有:
①装置气密性良好
②实验开始前准确测定乙醇的量
③钠足量
④广口瓶内必须充满水
⑤氢气的体积的测算方法正确、数据准确
其中正确的有________(填序号)。
(4)学生丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量,那么他还需要知道的数据是________。
解析:(1)n(C2H5OH)∶n(H2)=0.10 mol∶=1∶0.5。[来源:21世纪教育网]
即n(C2H5OH)∶n(活泼氢)=1∶1,说明乙醇分子中只有一个氢原子被取代。(Ⅰ)羟基中有一个氢原子,烃基有5个氢原子;(Ⅱ)中6个氢原子,全部相同,故选(Ⅰ)。
(2)V(H2)=××22.4 L·mol-1=1.12 L,相同质量的C2H5OH、H2O与Na反应,H2O产生的H2多,故不正确。分析装置中,广口瓶与量筒间玻璃导管中水的体积未计算在内。
(3)由实验过程和装置图可知,选①②③⑤。
(4)测体积,还需知道的数据是乙醇的密度。
答案:(1)(Ⅰ)
(2)不正确 广口瓶与量筒间玻璃导管中水柱体积未计算在内
(3)①②③⑤ (4)所给乙醇样品的密度
[随堂基础巩固]
1.植物及其废弃物可制成乙醇燃料,下列关于乙醇燃料的说法错误的是( )
A.它是一种可再生能源
B.乙醇易燃烧,污染小
C.乙醇只能在实验室内作燃料
D.粮食作物是制乙醇的重要原料
解析:可以用粮食作物制取乙醇,乙醇是一种可再生能源,可作燃料,也可添加在汽油中作燃料,也是重要化工原料,乙醇燃烧产生CO2和H2O,污染小。
答案:C
2.下列方法中可以证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水
B.乙醇可以制饮料21世纪教育网
C.1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2
D.1 mol乙醇可生成1 mol乙醛
解析:乙醇分子中共有6个氢原子,其中羟其上的氢原子比较特殊,A项中所有的氢原子参与反应,B项无法证明,D项中有CH键参与了反应,只有C项表明羟基上的氢原子与另外5个不同。
答案:C
3.乙醇在一定条件下发生催化氧化反应时化学键断裂位置是( )
A.②、③ B.②、④
C.①、③ D.③、④
解析:乙醇的催化氧化机理是氧夺取了乙醇分子中的羟基氢以及与羟基相连的碳原子上的氢,所以断开的是②③。
答案:A
4.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是( )[来源:21世纪教育网]
A.两个碳原子都以单键相连[来源:21世纪教育网]
B.分子里都含有6个相同的氢原子21世纪教育网
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
解析:乙醇分子中的一个氢原子是通过氧原子与碳原子相连,该氢原子与其他5个氢原子不同。
答案:B
5.如图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型,回答下列问题:[来源:21世纪教育网]
(1)A和B的关系是________________________。
(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式________________________________。
(3)A和B都可以作汽车的燃料,被称为“绿色燃料”,请用化学方程式表示A作汽车燃料的原理________________________________。21世纪教育网
(4)写出B分子和金属钠反应的化学方程式________________________________。
解析:据A、B的各自模型可知A为CH3OH,B为CH3CH2OH,二者互为同系物,二者化学性质相似。类比CH3CH2OH性质,即可知CH3OH的性质,催化氧化反应为2CH3OH+O22HCHO+2H2O,CH3OH燃烧的方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
答案:(1)同系物
(2)2CH3OH+O22HCHO+2H2O
(3)2CH3OH+3O22CO2+4H2O21世纪教育网21世纪教育网
(4)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
课件16张PPT。专题3小专题
大智慧专题讲坛专题专练第二单元第三课时1.组成2.物理性质3.化学反应中断键情况 (1)跟活泼的金属反应,乙醇断键①,乙酸断键⑥;
(2)乙醇跟乙酸发生酯化反应,乙醇断键①,乙酸断键⑤;
(3)乙醇发生催化氧化反应,断键①和③;
(4)乙酸参与复分解反应,断键⑥;
(5)乙酸乙酯水解,断键⑦。“生亦⑦,亡亦⑦”,即生成酯时,新形成的键是⑦,酯水解时,断裂的键也是⑦。4.相互转化的规律及有关反应A.苹果酸在一定条件下能发生酯化反应
B.苹果酸能与NaOH反应
C.1 mol苹果酸能与3 mol的Na发生反应
D.1 mol苹果酸与Na2CO3溶液反应最多消耗3 mol Na2CO3 [解析] 因分子中有—COOH和—OH,则能发生酯化反应,能与NaOH反应,羧基与羟基均能与金属钠反应,1 mol苹果酸能与3 mol Na反应。苹果酸是二元酸,故不能消耗3 mol Na2CO3。
[答案] D解析:乙醇在水溶液中不能够电离,显中性,不能使紫色石蕊试液变红,B选项错误;乙醇分子中的羟基、乙酸分子中的羧基可以发生酯化反应,能和金属钠反应生成H2,乙醇和乙酸也可以发生取代反应,A、C、D正确。
答案:B 2.A是一种酯,分子式为C4H8O2,A可以由醇B与酸C发生
酯化反应得到,B氧化可得C。
(1)写出A、B、C的结构简式:A___________________
__________________________________________,
B____________________,C______________________。
(2)写出A在碱性条件下水解的化学方程式____________
________________________________________________
________________________________________________。解析:醇B氧化反应可得到酸C,说明B与C所含有的碳原子数相等,则可得出B为C2H5OH,C为CH3COOH,A为CH3COOC2H5。[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列关于油脂的叙述正确的是( )
A.汽油、柴油属于油脂中的油类
B.豆油、花生油、牛油都属于酯类
C.油酸是油,猪油是脂肪21世纪教育网
D.高级脂肪酸所形成的酯叫油脂21世纪教育网
解析:汽油、柴油属于烃类物质,不是油脂类;油脂属于酯类,B项正确;C项,油酸是高级脂肪酸,不是油;油脂是高级脂肪酸与甘油所形成的酯,与其他的醇形成的酯不属于油脂。
答案:B
2.[双选题]油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。下列说法不正确的是( )
A.衣服上的油脂可用汽油洗去
B.利用油脂在酸性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂21世纪教育网
C.油脂在酸性条件下比在碱性条件下更容易水解
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
解析:油脂易溶于有机溶剂,汽油易挥发,可洗去衣服上的油污;油脂在碱性条件下的水解可以生成高级脂肪酸盐,即肥皂的主要成分;油脂在碱性条件下比酸性条件下更容易水解,B、C错误。
答案:BC
3.光滑大米十分耐看,但在购买时要慎重,因为市场上曾出现过不法商贩利用石蜡等工业用油给大米进行“抛光”处理后冒充优质米以牟取暴利的现象。食用油与石蜡油虽然都称为油,但从化学组成和分子结构上看,它们是完全不同的,下列叙述中正确的是( )
A.食用油属于有机物,石蜡属于无机物
B.食用油属于纯净物,石蜡属于混合物
C.食用油属于酯类物质,石蜡属于烃类
D.食用油属于高分子化合物,石蜡属于小分子化合物
解析:食用油是酯类物质,是大分子不是高分子,石蜡是碳原子数较多的烃的混合物。
答案:C
4.[双选题]酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组先从梨中分离出一种酯,然后将分离的酯水解,得到了乙酸和另一种化学式为C6H13OH的物质。对于此过程,以下分析中不正确的是( )
A.C6H13OH分子含有羧基
B.C6H13OH可与金属钠发生反应
C.实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
D.不需要催化剂,这种酯在水中加热即可大量水解[来源:21世纪教育网]
解析:酯的水解分为两种情况:在酸性条件下,酯水解生成酸和醇,水解程度较小;在碱性条件下,酯水解生成盐和醇,水解程度大甚至完全水解。酯必须在催化剂作用下才能水解,而且水解程度较小,要想让水解程度变大或进行到底,可以加碱促进水解。
答案:AD
5.某天然油脂10.0 g,需1.8 g NaOH才能完全皂化;又知1 000 g该油脂硬化加氢时消耗氢气12 g,则1 mol该油脂中平均含碳碳双键( )
A.3 mol B.4 mol
C.5 mol D.6 mol21世纪教育网
解析:油脂与NaOH反应的物质的量之比为1∶3,则10 g油脂的物质的量为n(油脂)=n(NaOH)=×=0.015 mol,
10.0 g油脂消耗H2的物质的量为:
n(H2)=×=0.06 mol,
所以n(油脂)∶n(H2)=0.015 mol∶0.06 mol=1∶4,21世纪教育网
所以1 mol油脂平均可与4 mol H2加成,即1 mol该油脂中平均含碳碳双键4 mol。
答案:B
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)21世纪教育网
6.(10分)在一定条件下,将甲酸、乙酸、甲醇和乙醇置于同一反应体系中发生酯化反应。请回答下列问题。
(1)酯化反应的条件是______________________________________________________。
(2)写出理论上能生成的所有酯的结构简式:__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)以上酯中,互为同分异构体的是_________________________________________。
解析:两种酸与两种醇的混合物在浓H2SO4加热的条件下能生成四种酯:
①,②CH2CH3,
③CH3OCH3,④CH3OCH2CH3,其中②与③互为同分异构体。
答案:(1)浓硫酸、加热
(2)HCOOCH3、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3、CH3COOCH2CH3
(3)HCOOCH2CH3和CH3COOCH3
7.(10分)化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂,且A的结构与性质与乙醇相似,A可以发生如下变化:
(1)A分子中的官能团名称是__________;C分子中的官能团名称是__________。21世纪教育网
(2)若A的一氯代物有三种,则A―→B的化学方程式为:_____________________。
A―→D属__________反应。
(3)A的同分异构体A′也可以发生框图内A的各种变化。则A′的结构简式为________________________________________________________________________。
解析:C4H10O应为丁醇,其同分异构体中可被连续氧化为羧酸的有两种,
和CH3CH2CH2CH2OH,A的一氯代物有三种可知A为
,(A′为CH3CH2CH2CH2OH),B为,
C为 , D为 ,E为
。
答案:(1)羟基 羧基
(2) +O221世纪教育网
+2H2O
酯化
(3)CH3CH2CH2CH2OH
8.(10分)右图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图,进行皂化反应时的步骤如下:
(1)在圆底烧瓶中装入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g的氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精;加入酒精的作用为_______________________________。21世纪教育网
(2)向所得混合物中加入____________________,静置一段时间,溶液分为上下两层,肥皂在__________层。
(3)图中长玻璃管的作用是________________________________________________。
(4)写出该反应的化学方程式______________________________________________。
解析:(1)硬脂酸甘油酯是固体,加入酒精是为了使其溶解。
(2)向所得混合物中加入热的饱和食盐水,能降低硬脂酸钠在水中的溶解度,促使溶液分层,硬脂酸钠的密度小于水的密度,故其在上层。
(3)在加热过程中硬脂酸甘油酯、乙醇等易蒸发,长导管可以起到导气兼冷凝回流的作用。
答案:(1)溶解硬脂酸甘油酯 (2)热的饱和食盐水
(3)导气兼冷凝回流
(4)(C17H35COO)3C3H5+3NaOH3C17H35COONa+
课件32张PPT。专题3第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第三课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练2.物理性质(碳原子数较少的酯) 3.化学性质——水解反应
(1)乙酸乙酯在酸性、碱性(NaOH溶液)下水解的化学方程式为:
① ,
② 。(2)酯发生水解时断键情况:(3)酯的水解反应与酯化反应互为可逆反应。1.下列性质属于一般酯的共性的是 ( )
A.具有香味 B.易溶于水
C.易溶于有机溶剂 D.密度比水大
解析:酯类大多难溶于水,密度比水小,低级酯具有一定的芳香气味。
答案:C 1.组成
油脂属于高级脂肪酸甘油酯,即 (R—COOH)和 发生酯化反应的产物。
2.结构高级脂肪酸甘油3.分类4.物理性质
油脂 于水,比水的密度 。难溶小5.化学性质——水解反应 如硬脂酸甘油酯在稀H2SO4和NaOH存在下水解的化学方程式分别为:油脂在 条件下的水解反应叫做皂化反应。碱性 6.油脂的用途
油脂是热值最高的营养物质,也是一种重要的工业原料,用油脂可以制造肥皂和油漆等。油脂与酯、油脂与矿物油的区别与联系
(1)油脂与酯的关系:(2)油脂与矿物油的比较:2.油脂水解后的一种共同产物是 ( )
A.硬脂酸 B.甘油
C.软脂酸 D.油酸
解析:油脂是高级脂肪酸的甘油酯,水解的共同产物为甘油。
答案:B[答案] D有关酯参与的有机物转化关系 在该转化关系中:
A为酯,B为酸,C为醇,D为醛,E酸,若B、E为同一物质(如该题目),则B、C平均分配A中的碳原子数,且B、C分子中碳链相同。已知A、B两种有机物分子式均为C2H4O2,其中A能与NaHCO3溶液反应产生CO2,B难溶于水,且具有芳香气味。
(1)写出结构简式:A__________,B__________。
(2)A与NaHCO3反应的化学方程式______________________
__________________________________________________。答案:(1)CH3COOH HCOOCH3
(2)CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O [例2] 已知:软脂酸为C15H31COOH,硬脂酸为
C17H35COOH,二者属饱和一元羧酸,油酸为C17H33COOH(烃基中含有一个碳碳双键)。某物质的结
构为 ,关于该物质的叙述正确的是( )A.一定条件下能与氢气发生取代反应
B.一定条件下不能与H2反应
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.在稀硫酸存在时水解生成三种有机物 [解析] 因C17H33中含有一个碳碳双键,故该物质在一定条件下能与H2发生加成反应,A、B错误;该有机物属于油脂,与NaOH溶液混合加热能生成高级脂肪酸钠,是肥皂的主要成分,C正确;该物质在稀硫酸存在下水解生成C17H35COOH、
C17H33COOH、C15H31COOH和 四种有机物,D错误。[答案] C (1) CnH2n+1—COOH为饱和一元酸,C17H35COOH
(硬脂酸)、C15H31COOH(软脂酸)为饱和脂肪一元酸;C17H33COOH(油酸)分子中含有1个碳碳双键。
(2)若形成油脂的高级脂肪酸的烃基不饱和,则这样的油脂在一定条件下能与H2发生加成反应。 (1)写出该油脂在酸性条件下水解的化学方程式。
(2)写出该油脂在一定条件下与H2反应的化学方程式。提示:(1) +
3H2OH C17H35COOH+
C17H33COOH+C15H31COOH+ 。(2) +H2 。点此进入点此进入[随堂基础巩固]
1.洗涤盛有植物油的试管,宜选用的试剂是( )
A.稀硫酸 B.热水
C.热碱液 D.稀硝酸
解析:植物油在热碱液水解较彻底,生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,C正确。
答案:C
2.在酯化反应和酯的水解反应中硫酸的作用分别是( )
A.催化剂、脱水剂;催化剂 B.催化剂、吸水剂;催化剂
C.都作催化剂 D.吸水剂;催化剂
解析:酯化反应中浓H2SO4作催化剂和吸水剂,酯水解反应中H2SO4作催化剂。21世纪教育网
答案:B21世纪教育网
3.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂属于酯类,是高级脂肪酸的甘油酯21世纪教育网
B.油脂没有固定的熔、沸点
C.油脂在不同条件下水解都能生成甘油
D.油脂都不能使溴水褪色
解析:从油脂的定义、结构特点来分析,油脂是高级脂肪酸的甘油酯,所以A项正确。油脂为混合物,没有固定的熔、沸点,所以B项也正确。油脂是高级脂肪酸的甘油酯,在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,所以C项正确;液态的油分子中含有不饱和烃基,与溴加成而使溴水褪色,所以D项不正确。
答案:D
4.下列不属于取代反应的是( )
A.用汽油洗油污
B.乙醇与乙酸制取乙酸乙酯
C.油脂的皂化反应[来源:21世纪教育网]
D.油脂的酸性水解21世纪教育网
解析:汽油洗油污是因为油极易溶于有机溶剂,属于物理变化;B属于酯化反应为取代反应; C、D分别为油脂的酸性和碱性水解,属于取代反应。
答案:A
5.写出下列反应的化学方程式:
(1)软脂酸是分子里含有16个碳原子的饱和脂肪酸,以软脂酸甘油酯为原料制取软脂酸的化学方程式为______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)硬脂酸甘油酯皂化反应的方程式为________________________________________。
(3)油酸(C17H33COOH)甘油酯氢化的化学方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)软脂酸为C15H31COOH,软脂酸甘油脂在酸性条件下水解生成软脂酸。
(2)皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应。
(3)油酸(C17H33COOH)分子中含1个碳碳双键,能与H2发生加成反应。
答案: (1) +3H2O
3C15H31COOH+21世纪教育网21世纪教育网
(2) +3NaOH―→
3C17H35COONa+ 21世纪教育网
21世纪教育网
(3) +3H2
课件34张PPT。专题3第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第二课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三1.分子结构C2H4O2CH3COOH羧基 2.官能团
(1)官能团:反映一类有机化合物共同特性的基团。
(2)常见官能团(写化学式):
羟基→ ,醛基→ ,
羧基→ , → 。
3.物理性质
俗称 ,具有强烈刺激性气味;温度低于16.6℃凝结成固体,纯净的乙酸又称为 ,易溶于水和乙醇。—OH—CHO—COOH碳碳双键醋酸冰醋酸1.判断正误,对的打“?”,错的打“?”。
(1)乙酸俗名醋酸,又叫冰醋酸。 ( )
(2)乙酸结构简式为 ,官能团是—OH。( )
(3)乙酸分子可看作是CH4中的一个H被—COOH取代。
( )
(4)乙酸是四元酸。 ( )解析:(1)纯净的乙酸才叫冰醋酸。
(2)乙酸的官能团是羧基,即COOH。
(4)乙酸分子中有两种氢原子,只有羧基氢能电离,为一元酸。
答案:(1)? (2)? (3)? (4)?弱(2)写出乙酸与Na、NaHCO3反应的化学方程式:
① ,
② 。
2.水分子、乙醇分子和乙酸分子中的羟基性质的比较2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+CO2↑+H2O(“?”表示不反应,“?”表示反应)2.下列物质中,能与乙酸发生反应的是 ( )
①石蕊 ②碳酸钙 ③氢氧化铜 ④金属铝 ⑤氧化镁
A.③④⑤ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
解析:乙酸溶液显酸性,且比H2CO3酸性强,因此,滴加石蕊能变红,能与活泼金属(Al)、金属氧化物(MgO)、碱[Cu(OH)2]、盐(CaCO3)等发生反应。
答案:D1.酯化反应(1)酯化反应的概念:酸与醇作用生成酯和水的反应。
(2)酯化反应的原理:酸脱 醇脱羟基氢。
(3)酯化反应的特点:属于 反应。羟基可逆浓硫酸(作催化剂和吸水剂)且加热。2.乙酸和乙醇发生酯化反应的实验及注意事项3.除去乙酸乙酯中的乙酸最好的方法是 ( )
A.用水洗 B.用盐酸洗
C.用氢氧化钠溶液洗 D.用饱和Na2CO3溶液洗
解析:除去乙酸乙酯中乙酸应用饱和Na2CO3溶液。
答案:D [例1] 下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是 ( )
A.乙酸的酸性比碳酸强,所以它可以跟碳酸盐溶液反应,生成CO2气体
B.乙酸能跟钠反应放出H2且比乙醇与钠的反应剧烈
C.乙酸与乙醇的反应是中和反应
D.乙酸在温度低于16.6℃时,就凝结成冰状晶体 [解析] 乙酸的官能团为羧基,能电离出H+,具有酸的通性,且比H2CO3酸性强,能与Na2CO3反应产生CO2,能与Na反应产生H2(比乙醇与钠反应剧烈),A、B正确;乙酸与乙醇在一定条件下的反应是酯化反应,C错误;乙酸在温度低于16.6℃时,会凝结成冰一样的晶体,D正确。
[答案] C(1)乙酸发生反应时的断键情况:①表现酸性时断裂化学键①;
②发生酯化反应时断裂化学键②。
(2)酯化反应属于取代反应。今有两瓶溶液标签模糊不清,已知为乙醇和乙酸,试用简单的化学方法鉴别开来(至少写两种)。
(1)_________________________________________;
(2)____________________________________________;
(3)_____________________________________________。
答案:方法1:滴加少量石蕊试液,溶液变红者为乙酸,另一为乙醇;
方法2:分别滴加少量NaHCO3溶液,产生无色气泡者为乙酸,另一为乙醇;
方法3:分别滴加少量新制Cu(OH)2溶液,蓝色絮状沉淀溶解者为乙酸,另一为乙醇。 [例2] 某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如下图所示)进行乙酸与乙醇酯化反应的实验,回答以下问题: (1)乙酸和乙醇进行酯化反应的化学方程式是:______
___________________________________________。 (2)乙装置中长玻璃导管c的作用是___________________
__________________________________________________;
冷凝水应该从__________进入。
(3)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是________,原因:________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________。 (4)实验过程中选用的用品及试剂有:
①碎瓷片,作用为_________________________________
_____________________________________;
②乙酸、乙醇以及____________,该试剂作用为______
________________;
③试管A和锥形瓶B内装的是__________________,其作用为________________________________________________
_________________________________________________。 (1)除杂试剂的选择及方法:
①除去乙酸乙酯中的少量乙酸或乙醇应用饱和Na2CO3溶液,采用分液法分离生成的酯和Na2CO3溶液。
②除去乙醇中的少量乙酸,应加入少量生石灰并蒸馏得到乙醇。
(2)蒸出乙酸乙醇时,为防止发生倒吸,可采用如图所示装置。点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列化学方程式书写错误的是( )21世纪教育网
A.乙醇催化氧化制取乙醛:
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
B.苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液共热制硝基苯:
+HNO3 +H2O
C.乙酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯:
CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O
D.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色:
CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
解析:B项生成硝基苯应为 。
答案:B
2.[双选题]下列说法错误的是( )21世纪教育网
A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B.乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C.乙醇能发生氧化反应,乙酸不能
D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,乙醇过量时,乙酸能100%反应
解析:A项,乙醇和乙酸是常用调味品——酒和醋的主要成分;B项,乙醇和乙酸常温下为液态,而C2H6、C2H4常温下为气态;C项,乙醇和乙酸在空气中都能燃烧而发生氧化反应;D项,该反应为可逆反应,反应物不能100%反应。
答案:CD
3.下列关于有机物的说法错误的是( )
A.CCl4可由CH4制得,可萃取碘水中的碘
B.石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物21世纪教育网
C.乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别
D.苯不能使KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
解析:苯虽不能使KMnO4溶液褪色,但能与O2在点燃的情况下燃烧,发生氧化反应,故D项错误。
答案:D
4.(2011·新课标全国卷)下列反应中,属于取代反应的是( )
①CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br
②CH3CH2OHCH2===CH2+H2O
③CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
④C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O21世纪教育网
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
解析:①为加成反应,②不是取代反应,③为酯化反应,属于取代反应,④为苯的硝化反应,属于取代反应。
答案:B
5.某有机物n g,跟足量金属钠反应生成V L H2,另取n g该有机物与足量碳酸氢钠作用生成V L CO2(同一状况),该有机物分子中含有的官能团为( )
A.含一个羧基和一个醇羟基
B.含两个羧基
C.只含一个羧基[来源:21世纪教育网]
D.含两个醇羟基
解析:羧基和醇羟基均与钠发生反应,羧基可与NaHCO3反应,羟基不能。由2-COOH(或—OH)~2Na~H2、—COOH~NaHCO3~CO2和V(H2)=V(CO2)知:—COOH与—OH的个数比为1∶1。
答案:A
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)化学式为C2H4O3的化合物A具有如下性质:
①A+Na―→产生气泡
②A+CH3COOH有香味的产物
③A+CH3CH2OH有香味的产物
(1)根据以上信息,对该化合物可做出的判断是________。
A.A一定含有—COOH
B.A一定含有—OH
C.A只含有—OH
D.A只含有—COOH
(2)A与Na反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)写出③的化学反应方程式___________________________________________。21世纪教育网
解析:据①、②知A含有—OH,据③知A含有—COOH,结合A的化学式C2H4O3可知其结构简式为:HO—CH2—COOH。
答案: (1)AB
(2)HOCH2COOH+2Na―→NaOCH2COONa+H2↑
(3)HOCH2COOH+HOCH2CH3
HOCH2COOCH2CH3+H2O
7.(10分)如图,在试管甲中先加入2 mL 95%的乙醇,在摇动情况下缓缓加入5 mL浓硫酸,并充分摇匀,冷却后再加入2 g无水醋酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管乙中加入7 mL饱和碳酸钠溶液。按图所示连接好装置。用酒精灯对试管甲加热,当观察到试管乙中有明显现象时停止实验。
(1)甲试管中的主要化学反应方程式___________________;_________________。
(2)加入浓硫酸的目的是____________________;__________________。
(3)试管乙中观察到的现象是________________________________。
(4)在实验中球形管除起冷凝作用外,另一个重要作用是________________________。
(5)饱和碳酸钠溶液的作用是________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:浓硫酸、CH3COONa反应生成CH3COOH与硫酸钠,CH3COOH、乙醇、浓硫酸加热发生酯化反应,故有21世纪教育网
2个反应过程,则浓H2SO4的作用是作反应物、催化剂、吸水剂,装置图中使用干燥管,其作用除冷凝外,还可防止倒吸。
答案:(1)2CH3COONa+H2SO4===
2CH3COOH+Na2SO4
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
(2)制取乙酸 作催化剂和吸水剂
(3)液体分层,上层为无色透明的油状液体,两层间有无色气泡产生
(4)防止倒吸
(5)溶解乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
8.(10分)乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去):
CH2==CH2[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是____________;
(2)B和A反应生成C的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________,21世纪教育网
该反应的类型为__________________________________________________________。
解析:根据典型有机物之间的转化关系很容易推知A是CH3CH2OH,B是CH3COOH,C是CH3COOCH2CH3。
答案:(1)乙醇 (2)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应)
[随堂基础巩固]
1.下列各组液体混合物,能用分液漏斗分离的是( )
A.乙酸和水 B.溴苯和苯21世纪教育网
C.己烷和水 D.乙醇和水21世纪教育网
解析:乙酸、乙醇均易溶于水,溴苯和苯均为有机物,互相溶解,均不能用分液法分离,而己烷难溶于水且比水的密度小,可用分液法分离。
答案:C
2.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH溶液 ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
解析:Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①,CH3COOH部分电离,溶液显酸性,H2O只有极微弱的电离,显中性,故速率②>③,所以反应速率排序为②>③>①。
答案:D
3.如右图所示是某有机分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子、灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是( )
A.与氢氧化钠反应 B.与稀硫酸反应
C.发生酯化反应 D.使紫色石蕊试液变红21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
解析:由球棍模型知,该有机物为CH3COOH。CH3COOH能和NaOH发生中和反应,能使酸碱指示剂变色,能发生酯化反应。
答案:B
4.下列既能与Na、NaOH、Na2CO3反应,又能与乙醇反应的是( )
A.酒精 B.乙酸
C.甲烷 D.苯
解析:乙酸具有酸性,能与Na、NaOH、Na2CO3反应,还能与乙醇发生酯化反应。
答案:B21世纪教育网
5.常见有机物A、B、C、D、E有如下图转化关系,其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,E是具有水果香味的有机物,实验测得E的相对分子质量为88。请分析回答:
(1)写出C物质的结构简式_______________________________________________
(2)有机物D中含有的官能团名称为________,反应②的反应类型______________。
(3)写出反应③的化学反应方程式____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)有机物A在空气中燃烧的现象是_________________________________________
________________________________________________________________________。
除去甲烷气体中混有的A可以选用的试剂是_________________________________。
解析:据题干信息和图示信息可推知:A为CH2===CH2,B为C2H5OH,C为CH3CHO,D为CH3COOH,E为CH3COOC2H5。
答案:(1)CH3CHO (2)羧基 氧化反应21世纪教育网
(3) CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
(4)火焰明亮伴有黑烟 溴水或溴的四氯化碳溶液21世纪教育网
课件14张PPT。专题3小专题
大智慧专题讲坛专题专练第二单元第五课时 1.有机物的检验与鉴别的常用方法
(1)利用有机物的溶解性:通常是加水检查、观察其是否能溶于水。例如,用此法可以鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与氯乙烷、甘油与油脂等。
(2)利用液态有机物的密度:观察不溶于水的有机物在水中浮沉情况可知在其密度比水的密度是小还是大。例如,用此法可鉴别硝基苯与苯、四氯化碳与乙烷。 (3)利用有机物燃烧情况:如观察是否可燃(大部分有机物可燃,四氯化碳和多数无机物不可燃);燃烧时黑烟的多少(可区分甲烷、乙烷、乙烯和乙炔,己烷和苯)。
(4)利用有机物中特殊原子团的性质。例如,羟基能与钠反应,羧基具有酸性等。
(5)利用物质的特性,如淀粉遇I2变蓝色。 2.常见有机物质的鉴定所需试剂和实验现象 [例证] 下列实验方案不合理的是 ( )
A.鉴定纤维素水解产物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液
B.鉴定CH3COOH中羧基:加入石蕊试液
C.鉴定苯中无碳碳双键:加入高锰酸钾酸性溶液
D.鉴别己烯和苯:将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量己烯和苯中 [解析] 纤维素水解需要在酸性条件下进行,而水解产物葡萄糖与Cu(OH)2悬浊液的反应需在碱性条件下进行,所以直接在水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,鉴别不出葡萄糖。
[答案] A1.用一种试剂即可鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯、硝基苯,该试
剂为 ( )
A.溴水 B.NaHCO3溶液
C.NaOH溶液 D.水
解析:溴水、NaOH溶液、水均不能鉴别出乙醇与乙酸,分别滴加NaHCO3溶液,乙醇与之互溶,乙酸与之产生CO2气体,乙酸乙酯与硝基苯与NaHCO3溶液均不反应,但分层,油状液体在上层者为乙酸乙酯,油状液体在下层者为硝基苯。
答案:B2.[双选题]下列实验能达到预期目的的是 ( )
A.用水检验乙醇、乙酸和苯
B.用溴水检验汽油中是否含有不饱和的脂肪烃
C.用碘水检验食醋中是否含有淀粉
D.用乙醇从碘水中萃取碘解析:乙醇、乙酸均溶于水,A不能达到目的。不饱和脂肪烃中含 ,可用溴水检验,B能达到目的。碘水遇淀粉变蓝,C能达到目的。乙醇能与水互相溶解,D不能达到目的。答案:BC课件32张PPT。专题3第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第五课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三 1.蛋白质组成元素主要是C、H、O、N,另外还有S、P等元素,蛋白质、淀粉、纤维素属于天然高分子化合物。
2.蛋白质盐析的条件是浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4、MgSO4等,盐析是可逆过程。
3.蛋白质变性的条件有强酸、强碱、重金属盐、高温、强氧化剂等,变性是不可逆过程。
4.氨基酸分子中含羧基(酸性基团)和氨基(碱性基团),具有两性。 1.存在及组成
(1)蛋白质是组成细胞的 。
(2)动物的 、毛皮、血液、乳汁以及 、
、 、病毒、抗体中都含有蛋白质。
(3)蛋白质是结构复杂的 化合物。
(4)蛋白质除含有C、H、 三种元素外,还含有 等元素。基础物质肌肉酶血红蛋白细菌高分子ON2.性质蛋白质盐析和变性的比较1.将下列物质加入蛋白质溶液中发生的变化和过程连接
起来。
A.NaCl浓溶液
B.CuSO4溶液 (1)盐析 a.可逆过程
C.75%酒精 (2)变性 b.不可逆过程
D.KMnO4溶液解析:浓的轻金属盐或铵盐溶液使蛋白质盐析,盐析是可逆过程,重金属盐、75%酒精、KMnO4溶液会使蛋白质变性,变性是不可逆过程。
答案:A-(1)-a B、C、D-(2)-b1.常见的氨基酸(写出其俗名及结构简式)
氨基乙酸→ → ,
α-氨基丙酸→ → ,
α-氨基戊二酸→谷氨酸→ 。甘氨酸丙氨酸2.结构特点3.化学性质
(1)两性:
①能与酸反应,体现其具有 性。
②能与碱反应,体现其具有 性。
(2)成肽反应:
在一定条件下氨基酸能发生反应生成多肽,构成 。碱酸蛋白质(1)氨基酸具有两性,既能与酸反应,又能与碱反应,如(2)氨基酸分子中氨基和羧基能发生缩合反应,也叫成肽反应。
①实质:成肽反应实质是羧去羟基氨去氢。
②实例:2.分子式为C3H7NO2的有机物,经实验分析,发现
有如右图所示的原子连接顺序,则此有机物是
( )
A.硝基化合物 B.硝酸酯
C.氨基酸 D.蛋白质解析:据图可写出该有机物的结构简式为 ,即氨基酸。答案:C酶是具有催化作用的一类蛋白质,具有以下特点:
(1)条件: 。
(2)具有很强的 。
(3)具有很强的催化 ,催化反应速率大。温和条件专一性效能3.为保证加酶洗衣粉的洗涤效果,应注意 ( )
A.先使用沸水冲泡洗衣粉
B.用含氯较高的自来水作水源
C.和其他洗涤剂混合使用
D.室温时先用软水溶解洗衣粉
解析:酶的活性受温度影响,温度过高会降低其活性,所以使用沸水不合适。和其他洗涤剂混合使用有可能发生反应而影响洗涤效果。
答案:D [例1] 关于蛋白质的下列叙述中,正确的是 ( )
A.向鸡蛋清中加入稀的(NH4)2SO4溶液,蛋白质会盐析
B.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,相对分子质量从几万到几千万
C.向鸡蛋清中加入食盐,会使蛋白质变性
D.天然蛋白质的组成元素仅有碳、氢、氧、氮四种 [解析] 浓的(NH4)2SO4会使蛋白质盐析,A错误。蛋白质是结构复杂、相对分子质量较大的高分子化合物,B正确。蛋白质遇轻金属盐发生盐析而不是变性,C错误。天然蛋白质的组成元素较多,除C、H、O、N元素外,还有少量S、P等元素,D错误。
[答案] B蛋白质与盐溶液作用的判断
首先看盐溶液中是否有重金属离子,常见重金属离子有Cu2+、Ag+、Ba2+、Pb2+、Hg2+,若属重金属盐
(可溶性)则蛋白质变性,加水后不溶解;若不是重金属盐溶液或铵盐,且为浓溶液,则蛋白质发生盐析,加水后能溶解。下列过程与蛋白质变性无关的是 ( )
A.用煮沸的方法可消毒医疗器械
B.用福尔马林保存生物标本
C.鸡蛋白加入浓NaCl溶液,可以观察到有沉淀析出
D.鸡蛋白溶液里加入少量乙酸铅溶液,可以观察到有沉
淀生成
解析:加热、福尔马林溶液、乙酸铅均能使鸡蛋白发生变性,C项属于盐析。
答案:C [例2] 关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A.构成天然蛋白质的氨基酸分子的结构通式是
B.氨基酸能发生酯化反应
C.氨基酸只有酸性
D.两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽 [解析] 生物体内蛋白质均为天然的,其基本组成单位是α-氨基酸,A项氨基酸的结构通式正确;氨基酸中含羧基,能与醇发生酯化反应;两个氨基酸通过脱水缩合以后形成的化合物叫做二肽;氨基酸具有氨基和羧基,既具有碱性又具有酸性。
[答案] C既能与酸、又能与碱反应的物质有:
①铝系列:铝、氧化铝、氢氧化铝。
②弱酸弱碱盐:如(NH4)2CO3。
③弱酸酸式盐:如NaHCO3
④“两性有机物”:如蛋白质和氨基酸。 写出 与CH3CH2OH、NaOH、
HCl在一定条件下反应的化学方程式。提示:点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是( )
A.纤维素、脂肪 B.蛋白质、高级烃
C.淀粉、油脂 D.蛋白质、硬化油
解析:蚕丝属于蛋白质,蜡烛来自石油,是16个C以上的烃。
答案:B
2.[双选题]下列说法正确的是( )21世纪教育网21世纪教育网
A.加热会使蛋白质变性,因此食生鸡蛋所获营养价值高
B.将乙酸和乙醇在一定条件下反应可制取乙酸乙酯
C.葡萄糖能够发生银镜反应
D.糖类、油脂、蛋白质均能发生水解
解析:蛋白质受热变性后虽失去了原有的可溶性和生理上的作用,但变性后的蛋白质水解的最终产物仍是α-氨基酸,而且生鸡蛋中可能含有病菌,A错误;乙酸和乙醇在一定条件下能反应制取乙酸乙酯,B正确;葡萄糖能发生银镜反应,C正确;糖其中的单糖,如葡萄糖不能发生水解反应,D错误。
答案:BC
3.一种有机物,其结构简式为 ,下列关于该有机物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
解析:该有机物属于氨基酸,氨基酸既有酸性又有碱性,故选项B正确。
答案:B
4.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2CO3 ③Al(OH)3
④NH4Cl ⑤H2NCH2COOH ⑥CH3COOH
A.①②③ B.①②④⑤
C.⑤⑥ D.①②③⑤
解析:①NaHCO3为弱酸的酸式盐;②(NH4)2CO3为弱酸弱碱盐;③Al(OH)3为两性氢氧化物;⑤H2NCH2COOH为氨基酸,有两性。这几类物质都可以与强酸和强碱反应。
答案:D
5.(2011·山东高考)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是( )
A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2
B.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下都能水解
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同
D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
解析:乙酸含有羧基,酸性比碳酸强,可与NaHCO3溶液反应生成CO2,A项正确;油脂是高级脂肪酸的甘油酯,不属于高分子化合物,B项错误;甲烷和氯气的反应与苯和硝酸的反应均为取代反应,C项正确;碳碳双键可以与溴发生加成反应从而使溴的四氯化碳溶液褪色,苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,D项正确。
答案:B
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)在学习“生命的基础——蛋白质”时,我们对蛋白质的性质进行了科学探究:
(1)分别取2 mL鸡蛋白溶液放入三支已编号的试管中;
(2)向试管1中加饱和(NH4)2SO4溶液,向试管2中加入少量乙酸铅溶液,向试管3中滴加几滴浓硝酸,微热;
(3)向3支试管中分别加入适量蒸馏水。
请填写下表:
试管1
试管2
试管3
步骤 (2)的实验现象[来源:21世纪教育网]
出现白色沉淀
步骤(3)的实验现象
沉淀不溶解
沉淀不溶解
蛋白质所表现的性质
盐析
变性
解析:鸡蛋白中加入饱和的(NH4)2SO4溶液,发生盐析,加水,沉淀溶解;加入乙酸铅、浓HNO3会使鸡蛋白变性,加水,沉淀不溶解。
答案:21世纪教育网
试管1
试管2
试管3
步骤(2)的实验现象
沉淀
变黄、沉淀[来源:21世纪教育网]
步骤(3)的实验现象
溶解
蛋白质所表现的性质
变性
7.(10分)某有机物的相对分子质量为75,元素的质量分数为碳32%、氢6.67%、氮18.67%,其余为氧。
(1)该有机物的分子式为__________________________________________________。
(2)该有机物能与醇发生酯化反应、与无机酸反应生成盐(含有—NH2基团),该有机物的结构简式为_____________________________________________________________。
解析:N(C)==2,N(H)==5,
N(N)==1,21世纪教育网
由相对分子质量,可求出分子内含O原子2个。由此得出分子式为C2H5NO2。能与醇发生酯化反应,说明分子内含有—COOH;再去掉一个—NH2,余下一个—CH2—,于是得出其结构简式为H2NCH2COOH。
答案:(1)C2H5NO2 (2)H2NCH2COOH
8.(10分)豆类作物中含有的天然蛋白质在酶的作用下,水解生成A、B两种有机物。其中A的化学式为C4H7O4N, B的化学式为C6H14O2N2;已知A、B的分子结构中均不含甲基,且链端都有官能团。
(1)A的结构简式为:_______________________________________________________;
B的结构简式为:_________________________________________________________。21世纪教育网
(2)题中酶的作用是_______________________________________________________;
影响其作用的主要因素有_________________________________________________。
解析:A、B均是天然蛋白质的水解产物,故含有结构单元 ,结合A
21世纪教育网
的分子式C4H7O4N,且分子结构中无甲基,链端均含有官能团,从而得出A的结构简式为: ,同理可得出B的结构简式为
。
答案:(1)
(2)催化剂 温度和溶液的酸碱性
[随堂基础巩固]
1.大豆里含有丰富的蛋白质和脂肪,我们每天都应吃些豆制品。我们所吃的豆腐是一种( )21世纪教育网
A.豆浆的聚沉物 B.蛋白质
C.脂肪 D.淀粉
解析:豆腐是一种蛋白质。
答案:B
2.下列关于蛋白质性质的说法不正确的是( )
A.蛋白质溶液中加入任何盐溶液,都会使蛋白质发生变性
B.某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色
C.加热会使蛋白质变性
D.天然蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸
解析:蛋白质溶液中加入盐溶液时,有两种情况:当加入重金属盐溶液时,蛋白质会发生变性而失去蛋白质的生理活性,该过程是不可逆的,当加入高浓度的轻金属盐溶液时,蛋白质在水中的溶解度降低而析出,这个过程称为盐析,所以A项错误;某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色,发生颜色反应,B项正确;加热能使蛋白质变性,C项正确;蛋白质是多种氨基酸分子通过分子间脱水而形成的,在蛋白质分子水解时,最终可得到多种氨基酸,D项正确。
答案:A[来源:21世纪教育网]
3.分子式为C8H14N2O5的物质,经水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸A,则A的分子式为( )
A.C5H7NO3 B.C5H9N2O5
C.C5H9NO2 D.C5H9NO4[来源:21世纪教育网]
解析:丙氨酸的分子式为C3H7NO2,根据原子守恒可知,C8H14N2O5+H2O===C3H7NO2+C5H9NO4,选项D正确。
答案:D
4.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是( )
A.油脂的水解产物为纯净物
B.蔗糖不能水解21世纪教育网
C.常温下,淀粉遇碘变蓝色
D.常温下,硫酸可以使蛋白质变黄色
解析:油脂水解产物是高级脂肪酸与甘油的混合物,A错误;蔗糖是二糖,能发生水解,B错误;淀粉遇碘变蓝,C正确;H2SO4使蛋白质变性,但不变黄色,D错误。
答案:C
5.应用所学知识回答下列问题:
(1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是(写代号)__________。
A.重晶石 B.蓝矾 C.碘酒 D.高锰酸钾 E.酒精 F.生牛奶 G.熟鸡蛋21世纪教育网
(2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状,需要你马上对病人进行抢救,你认为上述物质中可以应用的是(写代号)__________。[来源:21世纪教育网]
(3)当你选择物质对病人进行抢救以后,下一步的打算或做法是(写代号)__________。
A.建议病人快去医院继续治疗
B.将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气
C.建议病人卧床休息
解析:(1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性,蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡,它既不溶于水又不溶于酸,不能使蛋白质变性,对人体无毒。(2)生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质,熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。(3)重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的伤害,但这种作用是有限的。病人去医院做更有效的治疗是最佳选择。
答案:(1)B、C、D、E (2)F (3)A21世纪教育网
课件35张PPT。专题3第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向第四课时应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三1.糖类的组成、物理性质及存在C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n(C6H10O5)n白有白有白无白易易无2.糖的分类其中,①葡萄糖与果糖互为同分异构体;
②蔗糖与麦芽糖互为同分异构体;
③淀粉与纤维素不是同分异构体;
④淀粉、纤维素都是天然高分子化合物。1.大米、小麦、玉米等谷类食物中所含的营养物质主要
是 ( )
A.淀粉 B.油脂
C.纤维素 D.水
解析:谷类食物中所含的主要营养物质是淀粉,还含有少量的油脂、蛋白质、维生素等。
答案:A 1.生理氧化
1 mol葡萄糖在人体组织中缓慢氧化,放出热量2 804 kJ,则该热化学方程式为:
。
2.被弱氧化剂氧化——特征性质C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 804 kJ·mol-1葡萄糖两个特征反应的注意事项
(1)葡萄糖的银镜反应: ①银氨溶液的配制:
在洁净的试管里加入2 mL 2%的硝酸银溶液,振荡试管,同时滴加2%的稀氨水,直到析出的沉淀恰好溶解为止。
②实验成功的四个关键:
“试管洁净”——所用试管要光滑洁净;
“用量适当”——药品用量符合实验中的要求;
“水浴加热”——反应液要受热均匀,以温水浴为宜;
“不能振荡”——反应过程中,不能振荡试管。(2)葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应: ①新制Cu(OH)2悬浊液的配制:
在洁净的试管里加入2 mL 10%的氢氧化钠溶液,滴加4~5滴5%的硫酸铜溶液,得到含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液。
②实验关键:
a.NaOH溶液要过量,即反应在碱性环境中进行。
b.需加热至沸腾。2.鉴别乙酸与葡萄糖溶液,下列试剂不合理的是( )
A.NaHCO3溶液 B.银氨溶液
C.乙醇 D.新制Cu(OH)2
解析:乙酸与NaHCO3反应产生CO2气体,葡萄糖能与银氨溶液、新制Cu(OH)2溶液反应分别生成光亮的银镜、红色沉淀,而乙醇无法鉴别二者。
答案:C1.麦芽糖、淀粉和纤维素的水解反应2.淀粉水解产物的检验 结论:淀粉溶液在稀H2SO4催化作用下水解生成了
。葡萄糖写出葡萄糖转化为酒精的化学方程式:
。淀粉的水解程度及水解产物的判断
1.实验步骤2.实验现象及结论3.崇明米酒既有酒味又有甜味,其中甜味来源的途径是
( )
A.淀粉→蔗糖→葡萄糖 B.淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C.淀粉→麦芽糖→果糖 D.淀粉→蔗糖→果糖
解析:甜味来自于低聚糖和单糖,粮食中的淀粉在酶的作用下水解生成麦芽糖,进而水解生成葡萄糖。
答案:B [例1] 下列关于葡萄糖的说法中错误的是 ( )
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖不能发生水解反应
C.葡萄糖是碳水化合物,因为它的分子是由6个碳原子和6个水分子组成的
D.葡萄糖能与新制的氢氧化铜悬浊液共热反应,生成砖红色的沉淀 [解析] 葡萄糖分子式C6H12O6,属于单糖,不能发生水解反应,A、B正确,葡萄糖是碳水化合物,但不是由碳原子和水分子组成的,C错误;葡萄糖能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化而产生砖红色沉淀,D正确。
[答案] C (1)葡萄糖具有还原性,能被弱氧化剂氧化,如与银氨溶液发生银镜反应,与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应产生砖红色沉淀,也能被酸性KMnO4或溴水等氧化。
(2)葡萄糖不能发生水解反应,但能发生分解反应生成乙醇。1.下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是 ( )
A.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,观察发生的现象
B.取尿样,加H2SO4中和碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊
液,观察发生的现象
C.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,煮沸,观察发生
的现象
D.取尿样,加入Cu(OH)2,煮沸,观察发生的现象
解析:葡萄糖在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热,会产生砖红色(Cu2O)沉淀,此性质可用于尿糖的检验。
答案:C [例2] 下列说法中正确的是 ( )
A.淀粉水解与纤维素水解所生成的最终产物不同
B.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
C.在麦芽糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,水浴加热,看不到有银镜生成
D.向淀粉的水解液中滴加碘水,溶液变蓝,说明淀粉未水解 [解析] 淀粉与纤维素水解的最终产物是葡萄糖,A错误;蔗糖分子式C12H22O11,其相对分子质量加上18才等于葡萄糖的两倍,B错误;银镜反应需要碱性环境,在滴加银氨溶液之前,需要先加强碱将催化剂硫酸中和掉,C正确;加入碘水溶液变蓝,说明仍有淀粉,可能淀粉未水解,也可能部分水解,D错误。
[答案] C 检验淀粉水解程度的实验中常出现的错误:
(1)未用NaOH溶液中和做催化剂的硫酸。
因为淀粉水解最终产物均为葡萄糖,为检验其水解产物或水解程度,通常是利用银氨溶液或新制Cu(OH)2来检验葡萄糖来说明问题的,而葡萄糖这两个反应均是在碱性条件下进行的,所以必须用NaOH溶液将淀粉的水解所用催化剂硫酸中和掉。
(2)在中和液中滴加碘水来检验淀粉。
因为中和液中NaOH过量,而过量NaOH会消耗I2,影响淀粉的检验,所以应在水解液中加碘水。2.本身不能发生银镜反应,但水解后产物能发生银镜反应
的是 ( )
A.葡萄糖 B.淀粉
C.乙酸 D.乙酸乙酯
解析:葡萄糖能发生银镜反应。乙酸乙酯不能发生银镜反应,其水解产物为乙酸和乙醇,它们均不能发生银镜反应,乙酸也不发生银镜反应,也不水解。
答案:B点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.[双选题]下列物质中,属于高分子化合物的是( )
A.淀粉 B.葡萄糖
C.棉花 D.蔗糖
解析:淀粉、纤维素是天然高分子化合物。
答案:AC
2.下列物质不属于同分异构体的一组是( )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖
C.葡萄糖和果糖 D.正丁烷和异丁烷
解析:淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,但n不同,不是同分异构体;蔗糖和麦芽糖分子式C12H22O11,结构不同,属于同分异构体;葡萄糖和果糖分子式C6H12O6,结构不同,属于同分异构体;正丁烷为CH3CH2CH2CH3,异丁烷为 ,二者属同分异构体。
答案:A[来源:21世纪教育网]
3.为鉴别乙醇、乙酸、葡萄糖溶液,选用一种试剂,可为下列中的( )21世纪教育网
A.钠 B.硝酸
C.碘 D.新制的氢氧化铜
解析:乙醇不与新制Cu(OH)2悬浊液反应;乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液反应,溶液变为蓝色,沉淀消失;碱性条件下,葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2悬浊液加热有砖红色沉淀生成。
答案:D
4.[双选题]对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法正确的是( )
A.二者都能水解,但水解的最终产物相同
B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体21世纪教育网
C.它们都属于糖类,且都是高分子化合物
D.二者都能发生银镜反应
解析:二者均属于多糖,水解产物都为葡萄糖,A项正确,由于n值不同,二者不互为同分异构体,B项错误;二者均不能发生银镜反应,D项错误。
答案:AC
5.(2011·福建高考)下列关于有机化合物的认识不正确的是( )
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体[来源:21世纪教育网]
C.在水溶液里,乙酸分子中的—CH3可以电离出H+
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应
解析:本题考查与日常生活关系密切的几种有机物的性质与组成。油脂只含C、H、O三种元素,A项正确;蔗糖、麦芽糖组成相同但结构不同,B项正确;乙酸电离时,—COOH上的氢原子发生电离,C项错误;苯中氢原子被硝基取代生成硝基苯,D项正确。
答案:C
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)燃料乙醇的生产过程如下:
(1)粉碎玉米的目的是___________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)生产过程中为了检验淀粉水解是否完全,可使用的试剂是________
________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤a的操作是________。
A.蒸发 B.萃取
C.蒸馏 D.分液
(4)发酵产生的CO2的纯度可达到99%,能回收利用。请举出它的两项用途:__________、__________。
解析:(1)粉碎玉米是增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率。(2)因为淀粉遇碘变蓝色,只要有淀粉存在,加碘液一定变蓝色,因此可用碘或碘酒来检验淀粉是否水解完全。(3)滤去废渣后得到的是水和乙醇的混合溶液,操作a的目的是分离乙醇,通常是在水和乙醇的混合液中加入生石灰,再采用蒸馏的方法。(4)纯度为99%的CO2,可以很好地利用。因为CO2可以作碳酸饮料,也可以制干冰,还可以制纯碱或制碳酸钙等。
答案:(1)增大反应物的接触面积或加快反应速率或使反应充分进行
(2)碘(I2)或碘酒 (3)C
(4)制饮料、制干冰、制纯碱、制碳酸钙(任选两个)
7.(10分)某同学称取9 g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。其程序如下:
(1)各步加入的试剂为(写化学式):[21世纪教育网
A________、B________、C________。21世纪教育网
(2)若加入A溶液不加入B溶液________(填“是”或“否”)合理,其理由是________________________。
(3)已知1 mol葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成1 mol Cu2O,当生成1.44 g砖红色沉淀时,淀粉的水解率是________。
(4)某淀粉的相对分子质量为13 932,则它是由________个葡萄糖分子缩合而成的。
解析:淀粉在稀H2SO4催化下加热水解生成葡萄糖,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行,故A是H2SO4,B是NaOH,C是Cu(OH)2。
淀粉水解方程式为+nH2O
得出关系式为(C6H10O5)n~nC6H12O6~nCu2O
所以淀粉水解百分率为
×100%=18%。
相对分子质量162n=13932,所以n=86。21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
答案:(1)H2SO4 NaOH Cu(OH)2
(2)否 Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖的反应必须在碱性条件下进行
(3)18% (4)8621世纪教育网
8.(11分)葡萄糖在不同条件下可以被氧化成不同物质。请结合题意回答问题。
已知:21世纪教育网
RCOOH+CH2===CH2+O2
RCOOCH===CH2+H2O
葡萄糖在酒化酶作用下生成有机物A,A、B、C、D、E间的转化关系如下图所示:
(1)B是石油化学工业最重要的基础原料,B的结构简式____________________。
(2)D的结构简式为____________________________________________________。
(3)写出下列反应的化学方程式:
淀粉―→葡萄糖:___________________________________________________;
葡萄糖―→A:_______________________________________________________。
解析:以淀粉为原料可制取葡萄糖,反应为+nH2O,葡萄糖在催化剂作用下分解生成乙醇,反应为C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑,乙醇连续氧化生成C为CH3COOH,结合信息反应及D的分子式可知B分子中含2个碳原子且有碳碳双键,故B为CH2===CH2,CH2===CH2与CH3COOH和O2发生反应生成D为CH3COOCH===CH2。
答案:(1)CH2===CH2
(2)CH3COOCH===CH2
(3) +nH2O
C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑
[随堂基础巩固]
1.纤维素被称为第七营养素,食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量,但能促进肠道蠕动、吸附排出的有害物质,从纤维素的化学成分看,它是一种( )
A.脂肪 B.氨基酸
C.多糖 D.单糖
解析:纤维素分子式为[C6H10O5]n,属于多糖。
答案:C
2.下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖不可能由纤维素制取
B.葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳
C.葡萄糖是人体能量的重要来源
D.葡萄糖能与银氨溶液发生反应[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
解析:葡萄糖能与银氨溶液发生银镜反应,在催化剂作用下可分解为乙醇和CO2,在人体中发生缓慢氧化,提供人体活动所需要的能量。纤维素在一定条件下水解可制取葡萄糖。
答案:A
3.蔗糖本身没有还原性,某学生将从食品店购买的蔗糖配成溶液,做银镜反应实验,却能得到银镜,产生这一现象的原因是( )
A.蔗糖被氧化
B.蔗糖被还原
C.实验过程中蔗糖发生水解
D.在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解
解析:蔗糖水解可生成葡萄糖,葡萄糖能发生银镜反应。
答案:D
4.为验证淀粉水解可生成葡萄糖,进行如下实验,在该实验中,操作步骤顺序正确的是( )
①取少量的淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入新制的Cu(OH)2悬浊液 ④加入几滴稀硫酸 ⑤加热 ⑥加入碱液中和呈碱性
A.①②④⑤③⑥ B.①②③⑤④⑥
C.①④⑤⑥③② D.①③②④⑥⑤
解析:淀粉在加热、稀硫酸作催化剂条件下水解为葡萄糖,故在检验水解产物时,应先加碱中和至溶液呈碱性,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热条件下检验。[来源:21世纪教育网]
答案:C21世纪教育网
5.实验室做葡萄糖和银氨溶液反应的实验时:
(1)配制银氨溶液时向盛有________溶液的试管中逐滴滴加________溶液,边滴边振荡直到________为止。21世纪教育网
(2)加热时应用________加热。
(3)实验结束时用________清洗试管。
(4)下列可用该实验原理检验的是________。 [来源:21世纪教育网
A.淀粉和纤维素 B.葡萄糖和蔗糖
C.蔗糖和淀粉 D.葡萄糖和乙酸乙酯
解析:配制银氨溶液时应向盛有AgNO3的试管中逐滴滴加稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止,葡萄糖的银镜反应采用水浴加热,实验结束时用稀HNO3清洗银镜。发生银镜反应是葡萄糖的特征性质,蔗糖、淀粉、纤维素及乙酸乙酯均不发生此反应。21世纪教育网
答案:(1)AgNO3 稀氨水 沉淀恰好溶解
(2)水浴 (3)稀HNO3 (4)BD
课件35张PPT。专题4第一单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.化学科学发展的历史
(1)是人类逐步认识物质组成、结构、 的历史;
(2)是合成、 更多新物质,推动社会经济发展和促进人类 发展的历史。
2.人类开发、利用金属的历程
(1) 人类开发、利用金属的特点:
金属越 ,人类开发、利用的越晚。变化创造文明活泼(2)金属的冶炼:
①冶炼实质:金属离子得电子金属原子;
②冶炼依据:金属的 不同,冶炼方法不同;
③冶炼方法:活泼性电解法热还原法热分解法 3.化学科学理论的建立与发展
(1)19世纪化学科学理论:
①经典原子分子论的中心内容: 、
和原子价键理论;
②1869年,俄国化学家门捷列夫发现 ;
③化学反应的动力学基础: ;
④人工合成 ,彻底动摇了“生命力论”。道尔顿原子论分子结构元素周期律质量作用定律尿素 (2)20世纪化学科学理论:
①化学家 提出了 理论和 分子的螺旋结构模型,为DNA分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础;
②扫描隧道显微镜的发展,实现了对
的操纵。鲍林氢键蛋白质原子或分子4.人类对酸碱认识的发展
(1)阿伦尼乌斯电离学说:
①电离产生的阳离子 H+的电解质是 ;
②电离产生的阴离子 OH-的电解质是 。
(2)酸碱质子理伦(连连线)。全是全是酸碱(3)利用酸碱质子理伦判断NaHCO3的种类。
①电离方程式: 。
②与HCl、NaOH反应的离子方程式:
,
。
③结论:HCO属于 。两性物质金属的冶炼
(1)金属冶炼的三步骤:
第一步:矿物的采集、除杂。提高矿物中有用成分的含量;
第二步:冶炼。利用氧化还原反应的原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿物中的金属离子还原成金属单质;
第三步:精炼。采用适当的方法提炼出纯金属。(2)金属的常见冶炼方法及其原理:1.金属冶炼的目的是 ( )
A.把金属化合物还原为金属单质
B.把金属单质变为氧化物
C.除去金属中的杂质
D.把电能转变为化学能
解析:金属冶炼的目的是将金属化合物还原为金属
单质。
答案:A1.熔融氯化钠和氯化钠溶液的电解Na+、Cl-2Cl--2e-===Cl2↑2Na++2e-===2NaNa+、Cl-、H+、OH-2Cl--2e-===Cl2↑2H++2e-===H2↑2.增产粮食3.合成药物
(1)阿斯匹林:
①结构简式: 。
②合成: Cl―→ OH―→阿斯匹林
(2)青霉素:
能抑制或杀死金黄色的葡萄球菌。2.我国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的“侯氏
制碱法”誉满全球,其中的“碱”指的是 ( )
A.氢氧化钠 B.碳酸钠
C.碳酸氢钠 D.碳酸钾
解析:此“碱”是由“纯碱”俗名而来,Na2CO3俗名纯碱,是盐类、非碱类。
答案:B [例1] 下列化工生产原理正确的是 ( )
A.可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
B.可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁
C.用电解法冶炼铝时,原料是氯化铝
D.可用热还原法冶炼金属汞
[解析] 钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应,但不能将镁置换出来。电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝。Hg是金属活动性顺序表中排在Cu之后的金属,应用热分解法冶炼。
[答案] A (1)金属活动性顺序表中“前面的金属能置换后面的金属”如Fe与CuSO4溶液反应置换出Cu,Cu与AgNO3溶液反应置换出Ag,但K、Na、Ca等活泼金属不能将较不活泼金属从其盐溶液中置换出来,因为这些金属会与水剧烈反应。
(2)热还原法冶炼金属时常用的还原剂有C、H2、CO等。热还原法冶炼金属的反应一定是 ( )
A.氧化还原反应 B.置换反应
C.复分解反应 D.分解反应
解析:热还原法是将正价金属还原为零价,一定是氧化还原反应,但不一定是置换反应,例如CO还原氧化铁就不是置换反应。
答案:A [例2] (2011·江苏高考)NaCl 是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法正确的是 ( ) A.25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比 Na2CO3的大
B.石灰乳与 Cl2 的反应中,Cl2 既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的 Cl2 能用钢瓶贮运,所以 Cl2 不与铁反应
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
[解析] A项,25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比 Na2CO3小,故不正确;C项,氯气与铁在加热或潮湿的环境下易反应,干燥和常温环境下反应速率较慢,不正确;D项,制备碳酸氢钠和碳酸氢钠分解的反应不是氧化还原反应,故不正确。
[答案] B (1)1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应时转
移电子的物质的量是多少?
(2)制纯碱时,向NaCl溶液中先通入NH3还是先通入CO2?点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.下列关于化学发展史上重大事件的描述不正确的是( )
A.19世纪初,阿伏加德罗提出了原子学说
B.1774年,法国科学家拉瓦锡通过实验证明空气是由O2和N2组成的
C.17世纪末,英国化学家波义耳又提出了酸、碱的定义21世纪教育网
D.1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律
解析:原子学说于19世纪,由道尔频首先提出。
答案:A
2.人类使用材料的增多和变化,标志着人类文明的进步。下列材料与化学制备无关的是( )
A.石器 B.青铜器[来源:21世纪教育网]
C.铁器 D.高分子材料
解析:只有石器不需经过化学过程而能直接用原始材料雕琢加工。石器也是最原始的工具。
答案:A
3.[双选题]根据酸碱质子理论,下列物质既属于酸又属于碱的是( )
A.硫酸氢钠 B.氨气
C.NaHCO3 D.水
解析:选项中能给出质子的有HSO(SO)、HCO(CO)、H2O(OH-),能接受质子的有NH3(NH)、HCO(H2CO3)、H2O(H3O+)。
答案:CD
4.下列金属的冶炼方法不正确的是( )
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑21世纪教育网21世纪教育网
B.MgO+H2Mg+H2O
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2HgO2Hg+O2↑
解析:金属Mg的活动性较强,应采用电解法制得。
答案:B
5.[双选题]如图为阳离子交换膜法(只允许阳离子通过)电解饱和食盐水原理示意图,下列说法不正确的是( )
A.从E口逸出的气体是Cl2
B.从D口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C.标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH
D.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等离子,精制时先加Na2CO3溶液
解析:Na+向阴极区迁移,H+在阴极上发生还原反应产生H2,A项错误;在阴极电解水,水导电能力弱,加入少量氢氧化钠增强其导电性,B项正确;根据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑知,n(Cl2)==1 mol,生成1 mol Cl2必生成2 mol NaOH,C项正确;精制食盐时,要先加入过量BaCl2溶液除去SO,过量的BaCl2用Na2CO3溶液除去,若先加Na2CO3溶液,后加入BaCl2溶液,则过量的Ba2+不能除去,D项错误。
答案:AD[来源:21世纪教育网]
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(9分)填空:3CO+Fe2O32Fe+3CO2该反应中:
(1)还原剂:________,氧化剂:________;
(2)氧化产物:________,还原产物:________;
(3)每112 g铁单质生成,消耗CO________mol,转移电子为________mol。
解析:该反应中电子转移情况为:21世纪教育网
,故反应中CO作还原剂,其中C被氧化,氧化产物为CO2,
Fe2O3作氧化剂,其中Fe元素被还原,还原产物为Fe。反应中每112 g Fe生成,即2 mol,则消耗3 mol CO,转移电子2 mol×3=6 mol。
答案:(1)CO Fe2O3 (2)CO2 Fe
(3)3 6
7.(8分)聚丙烯腈的合成方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式如下:
阅读以上材料,回答问题:
(1)制备丙烯腈的反应类型是_______________________________________________。
(2)聚丙烯腈中氮的质量分数为_____________________________________________。
解析:(1)由加成反应的定义知,由HC≡CH(碳碳叁键)转化为CH2=CH—CN(碳碳双键)为加成反应。(2)由聚丙烯腈的结构简式:?CH2— ?可以看出其结构单元为
,故w(N)=×100%=×100%=26.4%。21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
答案:(1)加成反应 (2)26.4%
8.(13分)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)上述生产纯碱的方法称________,副产品的一种用途为________。21世纪教育网
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出上述流程中X物质的化学式是________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是______________________________。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加________。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
a.增大NH的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出21世纪教育网
c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
解析:(1)、(2)两问题为识记性题目。(3)需要在理解原理的基础上作出回答。(4)原料利用率和基本实验操作的考查。“循环操作”是提高原料利用率、解决环境污染等问题的关键思想。过滤是初中就要求掌握的基本操作。(5)本问题是Cl-的检验,这是中学常见离子的检验。(6)实际是平衡理论的具体应用。
答案:(1)联合制碱法或侯氏制碱法 制化肥或作电解液等(其他合理答案均可) (2)NH3+CO2+H2O+NaCl===NH4Cl+NaHCO3↓ (3)CO2 (4)Ⅰ 过滤 (5)稀硝酸和硝酸银溶液 (6)ac
[随堂基础巩固]
1.化学真正成为一门科学并较快发展,始于( )
A.舍勒发现氧气
B.质量守恒定律的发现21世纪教育网
C.原子—分子论的问世
D.中国湿法冶金术的推广
解析:原子—分子论的建立才使人们对物质变化有了本质的认识。
答案:C
2.根据酸碱质子理论,下列说法不正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.所有的弱酸根都是碱
B.弱酸酸式根既是酸又是碱
C.一种物质不可能既是酸又是碱
D.氢氧根是碱
解析:弱酸的电离是可逆的,其逆反应就是弱酸根或弱酸酸式根与氢离子的结合生成弱酸的反应,因为能够结合氢离子,所以它们都是碱,A选项正确;同时,弱酸酸式根还可以进一步电离出氢离子,所以它又是酸,B选项正确;既能给出质子又能接受质子的物质既是酸又是碱,故C选项错误;OH-+H+=====H2O,D项正确。
答案:C
3.下列物质在冶炼金属的过程中,需加入还原剂的是? ?
A.HgO B.Al2O3[来源:21世纪教育网]
C.Fe2O3 D.Ag2O
解析:HgO、Ag2O利用热分解法冶炼,Al2O3利用电解法冶炼Al,Fe2O3应加入还原剂利用热还原法冶炼铁。
答案:C
4.有关工业合成氨N2+3H22NH3的叙述错误的是( )
A.N2是氧化剂,H2是还原剂
B.1 mol N2和3 mol H2组成的原料气发生反应生成2 mol NH3
C.催化剂只能改变反应的速率,不能提高N2的转化率
D.工业合成氨属于人工固氮
解析:N元素的化合价从0降低到-3,H元素的化合价从0升高到+1,所以氮气作氧化剂,氢气作还原剂,A项正确;该反应为可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全反应生成2 mol NH3,B项错误;催化剂同等程度的改变正、逆反应的速率,转化率不变,C项正确;固氮是指把游离态的氮转变为化合态氮的过程,D项正确。
答案:B
5.食盐是一种与人类生活最密切的物质之一。以食盐为原料可以制取金属钠、氯气、氢气、烧碱等宝贵的化学用品和化工原料。
(1)写出工业制备金属钠的化学方程式:______________________________________
________________________________。
(2)电解__________可制得烧碱、氢气和氯气,这称为____工业。写出该工业的电极方程式及总化学方程式:阳极:__________________;阴极:____________________;总反应式:________________________________________________________________________。
(3)我国著名的化工专家侯德榜发明的“联合制碱”法也是以食盐为基础原料的,该方法首先向饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2气体,析出NaHCO3晶体,化学方程式为:________________________________;将析出的NaHCO3晶体灼烧即得纯碱,化学方程式为:________________________________。[来源:21世纪教育网]
解析:电解熔融的NaCl可得Na和Cl2,电解饱和NaCl溶液可得Cl2、H2和NaOH,向饱和NaCl的氨水溶液中通入CO2,可析出NaHCO3晶体,过滤后加热NaHCO3可得纯碱。
答案:(1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2)饱和食盐水 氯碱 2Cl--2e-===Cl2↑
2H++2e-===H2↑ 21世纪教育网
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑21世纪教育网
(3)NaCl+CO2+NH3+H2O===NH4Cl+NaHCO3↓[来源:21世纪教育网]
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O21世纪教育网
课件37张PPT。专题4第二单元晨背关键语句理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练 1.化学与人类的密切关系
(1)化学与人们的生活有着密切的联系。
(2)化学与信息、生命、材料、 、 、地球、空间科学和核科学等新兴学科密切联系。
(3)化学合成和分离技术为其他技术的发明提供了不可或缺的 基础。环境能源物质2.化学科学的发展对人类的三大贡献
(1)解决工农业生产中的技术问题;
(2)创造、合成具有特定性能的材料;
(3)开发高效的洁净能源。
3.化学科学的发展对人类贡献的具体实例
(1)印刷线路板的制作原理: (3)天然橡胶与合成橡胶:
①天然橡胶的相对分子质量分布在10万~180万之间,平均相对分子质量在70万左右。
②以石油产品为主要原料,应用化学反应合成性能类似于甚至超过天然橡胶的一类有机高分子化合物叫做合成橡胶。 (4)纳米材料:
①指用晶粒尺寸为纳米级的微小颗粒制成的各种材料,其纳米颗粒的大小不应超过100 nm,而通常情况下,不应超过10 nm。
②包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。1.20世纪的七大技术发明中,对其他六大技术发明起推
动和决定作用的是 ( )
A.信息技术
B.航空航天和导弹技术
C.化学合成和分离技术
D.生物技术解析:化学合成和分离技术为信息、生物、核科学和核武器、航空航天和导弹、激光、纳米等技术的发明提供了物质基础。
答案:C 1.环境问题
生活垃圾及工业“三废”: 、 、 等给环境带来严重的危害。
2.化学对环境保护的贡献
(1)燃煤烟气的脱硫:
①石灰石——石膏法脱硫的原理(写出化学方程式):
,
a. ,
b. 。SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O2CaSO3+O2===2CaSO4废气废液废渣②氨水法脱硫的原理:a. ,
b. ,
c. 。
③燃煤烟气脱硫优点:
a.消除大气污染物SO2;
b.得到副产品 和 。
(2)消除汽车尾气对环境的污染:SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3
SO2+NH3+H2O===NH4HSO3
2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4石膏硫酸铵①原料上:
a.进行石油的 处理;
b.用新的无害的汽油添加剂代替含铅汽油添加剂;
c.使用 代替部分或全部燃油;
d.使用“零排放”以 为燃料的电动汽车。
②尾气中:脱硫酒精或天然氢(3)回收二氧化碳:危害:引起温室效应,回收:制造全降解塑料。用CO2和环氧丙烷制造可降解高聚物:3.绿色化学1.温室效应
(1)污染物:CO2。
(2)成因:工农业生产中化石燃料燃烧及生活燃烧含碳化合物。
(3)危害:全球气温上升,水位上升,地面减小。
(4)防治:减少化石燃料的使用;开发新能源;植树造林。
2.酸雨
(1)污染物:SO2、NOx。
(2)成因:煤、石油等化石燃料燃烧,汽车尾气的排放等。 (3)危害:对森林、农作物、材料、建筑物产生明显损害。
(4)防治:开发利用新能源;化石燃料脱硫,废气用碱液吸收。
3.臭氧空洞
(1)污染物:NOx、氟氯烃。
(2)成因:化石燃料的燃烧,氟氯烃空调、冰箱等的使用。 (3)危害:臭氧层被大量破坏后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康和生态环境带来多方面的危害。
(4)防治:减少化石燃料的使用,限制或停止氟氯烃的使用。4.光化学烟雾
(1)污染物:NOx、碳氢化合物。
(2)成因:化石燃料使用、汽车尾气排放等。
(3)危害:刺激人体器官使人生病甚至死亡。
(4)防治:开发新能源;减少化石燃料使用。
5.赤潮
(1)污染物:含N、P的废水。
(2)成因:含N、P的废水任意排放,使水中植物疯长。 (3)危害:使水质腐败变质、变臭、水生生物因缺氧死亡或被污染。
(4)防治:工业、生活污水处理后再排放,限制使用含磷洗涤剂。
6.白色污染
(1)污染物:废弃塑料。
(2)成因:难以降解塑料制品的随意丢弃。 (3)危害:
①废旧塑料混在土壤中影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。
②废旧塑料易被动物当作食物吞入,导致动物死亡。
(4)混入生活垃圾中的废旧塑料很难处理、回收,不易分解。
(5)防治:减少使用和加强回收,使废塑料再利用、再循环,研制开发可降解塑料。2.近年来,我国许多城市禁止使用含铅汽油,其主要原因
是 ( )
A.提高汽油燃烧效率 B.降低汽油成本
C.避免铅污染大气 D.铅资源短缺
解析:含铅汽油会造成大气污染而禁止使用。
答案:C [解析] N2不属于温室气体,A项错误;清洁能源使用中不会产生SO2、NOx等气体,B项正确;可燃冰是一种能源,D项正确。
[答案] A 酸雨的治理与防治
(1)保守性方法:①将易被腐蚀的桥梁、建筑物等表面加保护层;②向酸化的土壤中抛撒石灰;③改良植物良种,增强其抗酸能力。
(2)控制酸性物质排放:①石油脱硫 ②蜂窝煤中加生石灰;③燃烧含硫物质的锅炉进行尾气处理。
(3)改变能源结构,开发水能、太阳能、风能、氢能等清洁能源。下列物质中,可形成酸雨的是 ( )
A.二氧化硫 B.氟氯代烃
C.二氧化碳 D.甲烷
解析:二氧化硫可形成酸雨,氟氯代烃破坏臭氧层,二氧化碳、甲烷是温室气体,所以只有A项符合。
答案:A [例2] “绿色化学”要求从根本上消除污染,是一门能防止污染的科学。它包括“原料的绿色化”“化学反应的绿色化”“产物的绿色化”等内容。其中“化学反应的绿色化”要求反应物中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。下列不符合“化学反应绿色化”的是 ( )A.消除硫酸厂尾气中的SO2:
SO2+2NH3+H2O=====NH4)2SO3
B.消除制硝酸工业的尾气氮氧化物:
NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O [解析] 用Cu与浓H2SO4,制CuSO4时,同时生成SO2,污染空气,不符合“化学反应的绿色化”。
[答案] C提示:(1)反应物中的原子全部进入目标产物中,则原子经济性达100%,故A、D两项符合。
(2)不能,因为(NH4)2SO3具有较强的还原性,易被空气中的O2氧化。 (1)例2四个选项中原子经济性为100%是哪项?
(2)A项生成的(NH4)2SO3能稳定存在于空气中吗?点此进入点此进入[课时跟踪训练]
一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.“信息”“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关选项不正确的是( )
A.信息技术的发展离不开新材料的合成和应用
B.目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率
C.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
D.软质隐形眼镜和航天飞船表面的高温结构陶瓷都属于有机高分子材料
解析:在20世纪发明的七大技术——信息技术、生物技术、核科学和核武器技术、航空航天和导弹技术、激光技术、纳米技术、化学合成与分离技术中,化学合成与分离技术为其余六种技术提供了必需的物质基础,因此信息技术的发展离不开新材料的合成和应用。D项中航天飞船表面的高温结构陶瓷是无机非金属材料,不是有机高分子材料,故D错。
答案:D
2.[双选题]天然气的主要成分——CH4是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应,前者大,下面是有关天然气的几种叙述,其中正确的是( )
A.天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源
B.等质量的CH4和CO2产生的温室效应是后者大21世纪教育网
C.燃烧天然气也是形成酸雨的原因之一
D.CH4作为化工原料可用于合成氨、生产甲醇
解析:A项,天然气与煤、柴油比较,氢的质量分数高,氢燃烧无污染,是相对清洁的能源;B项,CH4的摩尔质量为16 g·mol-1较小,则温室效应大于CO2;C项,天然气燃烧不产生硫、氮的氧化物,不会生成酸雨;由CH4的用途知D正确。
答案:AD
3.[双选题]下列做法不利于食品安全的是( )
A.用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B.在食用盐中添加适量的碘酸钾
C.在食品加工中大量使用NaNO2
D.研发高效低毒的农药,降低蔬菜的农药残留量
解析:聚氯乙烯有毒,不能用于塑料袋包装食品,要用只能用聚乙烯,A选项错误;碘单质有毒而且易升华,碘化钾有苦味而且不稳定,容易被氧化成有毒的碘单质,碘酸钾是一种稳定易吸收的盐,故选择碘酸钾作为最理想的添加剂,B选项正确。大量添加NaNO2对人体有害,C错误;D项,高效、低毒、低残留农药是现代农药发展的一个方向,正确。
答案:AC[来源:21世纪教育网]
4.(2011·江苏高考)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列措施有利于节能减排、保护环境的是( )
①加快化石燃料的开采与使用 ②研发易降解的生物农药 ③应用高效洁净的能源转化技术 ④田间焚烧秸秆 ⑤推广使用节能环保材料
A.①③⑤ B.②③⑤
C.①②④ D.②④⑤
解析:本题考查化学与STSE的联系,意在考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。加快化石燃料的开采与使用不利于节能减排,田间焚烧秸杆会污染环境,故选B。
答案:B
5.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是( )21世纪教育网
A.CH2===CH2+CH3— —O—OH(过氧乙酸)―→
+CH3COOH[来源:21世纪教育网]
B.CH2===CH2+Cl2+Ca(OH)2―→ +CaCl2+H2O
C.2CH2CH2+O22
D. +H2O
解析:A、B和D有副产物生成,原子利用率均达不到100%,C项的原子利用率为100%。
答案:C
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成的,刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”生成CuCl2和FeCl2,其反应的化学方程式为:
Cu+2FeCl3=====CuCl2+2FeCl2
?1?请在方程式中标出电子转移的方向和数目。
?2?该反应的氧化剂是__________________________________________________。
?3?写出FeCl3的电离方程式_____________________________________________。
?4?使用过的腐蚀液会失效,但还可以回收利用,其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+,下列试剂能实现上述变化的是___________________________________________?填序号?。
A.氯气 B.铁
C.铜 D.稀硫酸21世纪教育网
解析:使用过的腐蚀液中含有CuCl2、FeCl2和FeCl3,要想回收FeCl3溶液,首先要加入足量的铁粉将Cu2+转化为Cu,过滤后通入足量氯气将Fe2+氧化为Fe3+。
答案:?1?
(2)FeCl3 (3)FeCl3=====Fe3++3Cl-
?4?A
7.?8分?汽车已经成为重要的交通工具,但其排放的尾气是空气的主要污染物之一。已知汽车尾气中的主要污染物有:CmHn?烃?、SO2、NOx、CO和C等,请回答下列有关问题。
?1?若用CmHn表示汽油的主要组成,CmHn在空气中完全燃烧的化学方程式为____________________________________________________________________,,汽油燃烧产生能量为汽车提供了动力,这一过程中能量的转化是由 能转化为 能,最终转化为机械能。
?2?通过车用燃油的精炼加工处理,可减少汽车尾气中的 ?填化学式?排放。[来源:21世纪教育网]
?3?目前汽车尾气多采用催化转化的方法加以治理,写出在催化剂作用下NOx与CO反应的化学方程式:_________________________________________________________。
解析:?2?精炼汽油可以减少其中硫的含量从而减少二氧化硫的排放量。?3?汽车尾气处理,应该把有毒的转化为无毒的,根据氧化还原反应,NOx和CO的产物应该是N2、CO2,然后配平即可。
答案:?1?4CmHn+?4m+n?O22nH2O+4mCO2 化学 热 (2)SO2
(3)2NOx+2xCON2+2xCO2
8.(12分)氯碱工业中,通过电解饱和食盐水获得重要的化工原料。其中氯气用途十分广泛,除用于自来水消毒、生产漂白粉外,还用于生产盐酸、聚氯乙烯、氯苯等。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)氯气用于生产半导体材料硅的流程如下:
①石英沙的主要成分是________,在制备粗硅时,焦炭的作用是________。
②由四氯化硅得到高纯硅的化学方程式是:________________________________。
(3)用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯 (PVC塑料)就是以氯气和乙烯为主要原料通过三步主要反应生产的。三步反应的化学方程式分别为
①________________________________________________________________________,
② CH2===CHCl+HCl,
③________________________________________________________________________。[来源:21世纪教育网]
其中①、③的反应类型分别为________反应,________反应。
(4)上述两种生产过程可得到同一种副产品,该副产品是________________。
解析:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)用Cl2制备纯硅涉及反应:2Cl2+Si(粗)SiCl4,体现了氯气的强氧化性,再由SiCl4制取高纯硅,用H2使之还原,用SiCl4得到高纯硅的化学方程式为:
SiCl4+2H2Si+4HCl。
(3)用Cl2与乙烯为原料制聚氯乙烯,发生反应:CH2===CH2+Cl2―→ClCH2CH2Cl,[21世纪教育网
CH2===CHCl+HCl,
[来源:21世纪教育网]
nCH2===CHCl?CH2— ?Cl,第一、第三个反应分别为加成反应、加聚反
应。
(4)在两种材料制备反应中可得副产品HCl。
答案:(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)①SiO2 作还原剂
②SiCl4+2H2Si+4HCl
(3)CH2===CH2+Cl2―→
nCH2===CHCl?CH2— ?Cl
加成 加聚
(4)HCl(盐酸)21世纪教育网
[随堂基础巩固]
1.(2011·重庆高考)“化学,让生活更美好”,下列叙述不能直接体现这一主旨的是( )
A.风力发电,让能源更清洁21世纪教育网
B.合成光纤,让通讯更快捷21世纪教育网
C.合成药物,让人类更健康21世纪教育网
D.环保涂料,让环境更宜居
解析:风力发电过程中,不涉及化学知识,不能直接体现“化学,让生活更美好”这一主题。合成光纤、合成药物、环保涂料都是通过化学方法制取的,体现了“化学,让生活更美好”这一主题。
答案:A
2.下列说法与“节能减排”不相符的是( )
A.为推广氢能的使用,工业上可采用电解水法制取大量氢气
B.将石油裂化、裂解,综合利用石油资源
C.有节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源
D.倡导“绿色化学”理念,逐步实现化工企业零排放21世纪教育网
解析:A项中氢能的使用固然能减排,但用电解水法制取氢气会消耗大量的能量;B项中将石油进行深加工将更能提高原料的利用率,达到“节能”的目的 ,资源是有限的,有效合理地开采各种化石原料是目前倡导的节能方式,C项正确;D项中实现工业零排放是原子经济性的目的,符合“绿色化学”理论。[来源:21世纪教育网]
答案:A
3.人们从自然界的石英沙中制取粗硅的反应是( )
A.SiO2+2COSi+2CO2
B.Si+O2SiO2
C.SiO2+2H2Si+2H2O
D.SiO2+2CSi+2CO↑
解析:焦炭和石英沙(主要成分为SiO2) 在高温下反应可制得粗硅,D正确。21世纪教育网
答案:D[来源:21世纪教育网]
4.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝质飞船进行太空探索。其依据是( )
A.塑料是一种高分子化合物,可以通过取代反应大量生产
B.塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝更优良的新型材料
C.塑料用途广泛,可从自然界中直接得到
D.塑料是有机物,不会和强酸或强碱作用
解析:用塑料飞船代替铝质飞船,其依据一定是其性能上的差异。在塑料生产中加入添加剂改变其成分,能得到质量轻、性能好、成本低的新型材料,这就是取代铝质(一般含有Mg、Ti等多种合金元素)材料的依据。
答案:B
5.飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物,颗粒很小(直径小于10-7m),不易沉降(可漂浮数小时甚至数年),它与空气中的SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气酸度增加,形成酸雨。21世纪教育网
(1)飘尘所起的主要作用是________。
A.氧化作用 B.还原作用
C.吸附作用 D.催化作用
(2)由题意,试写出形成酸雨的两个化学方程式:
__________________,__________________。
(3)汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气含有氮氧化物,全世界每年排放量约5×107 kg,NO2溶于水生成________酸。
(4)酸雨可导致下列哪种危害________。21世纪教育网
A.腐蚀建筑物 B.导致树木枯萎
C.造成洪涝灾害 D.恶化人类环境
(5)为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料中的硫化物进行________,对废气中的氮氧化物进行_________________________________________________。
解析:酸雨的形成主要是由SO2和NOx引起的,SO2在飘尘和微生物的催化下,被氧化成SO3,SO3溶于水形成酸雨。
答案:(1)D (2) 2SO2+O22SO3
SO3+H2O===H2SO4
(3)硝 (4)ABD (5)脱硫处理 吸收利用
模块质量检测
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1.某化合物XY2中的Y-的离子结构示意图可能是( )
A. B.
C. D. [来源:21世纪教育网]
解析:Y原子得到1个电子成为Y-,即Y-核外电子数比质子数多1个,D正确。
答案:D
2.(2012·江苏高考)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.乙酸的结构简式:C2H4O2
B.F-的结构示意图:
C.中子数为20的氯原子:Cl
D.NH3的电子式:H H
解析:A项,乙酸的结构简式应为CH3COOH,A错;B项,正确;C项,中子数为20的氯原子应为Cl,C错;D项,NH3的电子式应为H? ?H,D错。
答案:B
3.(2012·山东理综)下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是( )
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
解析:选项A,NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,错误;选项B,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族元素的金属性最强,正确;选项C,同种元素的不同原子的质子数相同,但中子数不同,错误;选项D,ⅦA族元素的阴离子还原性越强,则元素的非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,错误。
答案:B
4.巴豆酸的结构简式为:CH3—CH==CH—COOH,现有以下物质,试根据其结构特点判断在一定条件下能与巴豆酸反应的物质的组合是( )
①HCl ②溴水 ③纯碱溶液 ④丁醇 ⑤酸性KMnO4溶液
A.②④⑤ B.①③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
解析:巴豆酸分子中含有 和—COOH两种官能团,故巴豆酸既能与HCl、溴
水、酸性KMnO4溶液反应,也能与纯碱溶液和丁醇反应。
答案:D
5.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)??4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)
解析:在反应的任意时刻,单位时间内消耗x mol NH3,就生成x mol NO,因此仅由此条件不能判断反应是否达平衡状态。达化学平衡后,增大容器的体积,各物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小。同一反应时间用NH3和H2O表示的正反应速率关系为3v正(NH3)=2v正(H2O)。当4v正(O2)=5v逆(NO)时,表明反应处于平衡状态。
答案:A
6.(2012·大纲全国卷)反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行:①A+B→X(ΔH>0),②X→C(ΔH<0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
解析:因总反应为放热反应,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。选项A,图中反应①为放热反应,反应②为吸热反应,且总反应为吸热反应,错;选项B,图中反应①和反应②均为吸热反应,错;选项C,图中反应①和反应②均为放热反应,错。
答案:D
7.下列变化为放热的化学反应的是( )
A.H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
B.2HI(g)===H2(g)+I2(g) ΔH=+14.9 kJ·mol-1[来源:21世纪教育网]
C.形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D.能量变化如图所示的化学反应
解析:A项不是化学反应,错误;B项ΔH>0为吸热反应,错误;C项未指明具体的反应,错误;反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,D正确。
答案:D
8.[双选题]下列有关的叙述不正确的是( )
A.油脂水解可得到丙三醇
B.氨基酸可与酸、碱发生反应,不能与醇反应
C.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
解析:氨基酸分子中有氨基,能与酸反应,有羧基,能与碱、醇发生反应。纤维素和淀粉水解的最终产物均为葡萄糖。
答案: BD
9.NaCl是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料,下列以NaCl为原料的产品(或物质)是( )
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①②③⑤ D.①②④⑤
解析:从海水中得到的氯化钠,可作化工原料,工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。化学方程式分别为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Cl2+H22HCl。
答案:A
10.[双选题]某有机物的结构简式为?CH2 ?OCOCH3,下列关于该有机物叙述不
正确的是( )
A.1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时,消耗NaOH 1 mol
B.该有机物水解所得产物能发生加成反应
C.该有机物可通过加聚反应生成
D.该有机物分子中含有双键
解析:1 mol ?CH2 ?OCOCH3水解后得到1 mol ?CH2 ?OH和n mol
CH3COOH,n mol CH3COOH消耗n mol NaOH,故A错误;该有机物水解所得产物分子中含C===O键,但是羧基中的C===O不能发生加成反应,故B错误,D正确;该有机物主链上仅含碳原子,故为加聚反应产物,C正确。
答案:AB
11.下列物质之间的相互关系错误的是( )
A.CH3—CH2—NO2和NH2—CH2—COOH互为同分异构体
B.O2和O3互为同素异形体
C.H和T互为同位素
D.干冰和冰为同一种物质
解析:A项中,两种物质的分子式相同,但结构不同,故两种物质属于同分异构体,A正确。B项中,O2和O3是氧的两种同素异形体,B正确。C项中,H和T的质子数均为1,但质量数分别为1和2,故它们互为同位素,C正确。干冰是固态的二氧化碳,而冰是固态的水,它们不是同一种物质,D错。
答案:D21世纪教育网
12.从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用如图所示装置进行的是( )
A.不同浓度的硝酸与铜反应
B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D.H2O2在催化剂作用下分解
解析:绿色化学理念是不产生污染环境的物质,原子利用率高,消耗原料少,产量高,反应易进行,实验设计合理为宜,A中产生的氮氧化合物会污染空气。
答案:A
13.医药史上三大经典药物之一——阿司匹林的结构简式为 ,其能发生的反应是( )
①取代反应 ②水解反应 ③酯化反应 ④中和反应
A.①②③④ B.②③
C.①③④ D.①②③
解析:该分子中含苯环,一定条件下可发生苯环上的取代反应;含“”结构,可发生水解反应;含“—COOH”可发生酯化反应和中和反应。
答案:A
14.下列图示变化为吸热反应的是( )
解析:A项中反应物能量低于生成物能量,为吸热反应;B项反应物能量高于生成物能量,为放热反应;C项不是化学反应,且该过程放热;D项为活泼金属与酸反应,为放热反应。
答案:A
15.(2012·浙江理综)X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与Ca2+的核外电子数相等,X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X
B.Z与X形成化合物的沸点高于Z的同族元素与X形成化合物的沸点
C.CaY2与水发生氧化还原反应时,CaY2只作氧化剂
D.CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1∶2
解析:Ca2+的核外电子数为18,故X、Y、Z的原子核外电子数之和为18,又X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构,说明X、Z能形成-1价离子,故X为氢、Z为氟;由此可进一步推出Y为氧。原子半径:O>F>H,A项错误;HF分子间存在氢键,故其沸点在同主族元素形成的氢化物中是最高的,B项正确;CaO2与水发生反应时,O发生歧化反应,CaO2既作氧化剂,又作还原剂,C项错误;CaO2中的阳离子与阴离子个数比为1∶1,D项错误。
答案:B
16.(2012·北京理综)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是( )
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生
C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强
D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e-===HCOOH
解析:A项,人工光合作用是借助太阳能由二氧化碳和水生成甲酸,将太阳能贮存在化学物质中,A项正确;B项,由图示知,电子由催化剂a表面流向催化剂b表面,说明催化剂a为负极发生氧化反应,催化剂b为正极发生还原反应,催化剂a表面的反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,有氧气生成,B项正确;C项,催化剂a表面发生氧化反应生成H+,溶液酸性增强,C项不正确;D项,二氧化碳在催化剂b表面发生还原反应结合H+生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-===HCOOH,D项正确。
答案:C
二、非选择题(本题共16个小题,共52分)
17.(6分)钛(Ti)是一种活泼的金属,其作为金属材料具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高、亲生物性好等优良的性能,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿石(FeTiO3)的方法来制取二氧化钛(TiO2),再由二氧化钛制金属钛,主要有以下五个反应:
①FeTiO3+2H2SO4=====TiOSO4+FeSO4+2H2O21世纪教育网
②TiOSO4+2H2O H2TiO3↓+H2SO4
③H2TiO3TiO2+H2O
④TiO2+2C+2Cl2TiCl4↑+2CO↑
⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
(1)针对以上五个化学反应,下列叙述错误的是(填写代号)。
A.反应①是非氧化还原反应
B.反应②生成了两种酸
C.反应④中的TiO2是氧化剂
D.反应⑤表现了金属镁比金属钛还原性强
(2)钛具有很强的耐腐蚀性,以下对其原因的分析中正确的是________(填写代号)。
①钛是像金、铂一样不活泼的金属 ②金属钛的表面易形成致密的氧化膜 ③钛与氧气、酸等腐蚀剂不发生化学反应
解析:(1)在反应①中没有元素发生化合价的变化,其中钛元素的化合价保持+4价。在反应②中,H2TiO3是盐FeTiO3对应的酸。在反应④中钛元素的化合价保持+4价,Cl2是氧化剂,C是还原剂。在反应⑤中,Mg是还原剂,Ti是还原产物,所以还原性Mg>Ti。本题的答案是C。
(2)题中开始就指出,“钛(Ti)是一种活泼的金属”“耐腐蚀性强”,活泼的金属应该容易与氧气、酸等腐蚀剂发生化学反应。对钛耐腐蚀原理的认识有一个很好的例子——铝。
答案:(1)C (2)②
18.(12分)(2012·广东理综节选)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1Na2S2O8等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验
序号21世纪教育网21世纪教育网
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=________ mL,理由是________。
(2)已知某条件下,浓度c(S2O)~反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其它条件不变,请在图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
(3)碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料,
该电池反应为:2Li(s)+I2(s)===2LiI(s) ΔH
已知:4Li(s)+O2(g)===2Li2O(s) ΔH1
4LiI(s)+O2(g)===2I2(S)+2Li2O(s) ΔH2
则电池反应的ΔH=________;碘电极作为该电池的________极。
解析:(1)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致,故应加水2.0 mL以保证溶液体积相同。
(2)温度降低反应速率变慢,加入催化剂,反应速率加快。
(3)运用盖斯定律可得ΔH=;Li在电池中失电子,为负极,碘电极为正极。
答案:(1)2.0 保证溶液总体积相同,仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变(其他合理答案给分)
(2)
(3)(ΔH1-ΔH2)/2 正
19.(8分)有机物A、B、C、D、E能发生如图所示的转化。请回答下面有关问题:
(1)写出A、B、C、D、E的名称:A________、B________、C________、D________、E________。
(2)写出反应②、⑤的化学方程式,并指明反应类型;___________________________;
________________________________________________________________________。
解析:(1)A由C2H2与H2反应得来,而A又能与水在一定条件下反应,故A是CH2===CH2;由反应⑤得知B是CH2===CHCl;A与H2O反应得C,C为CH3CH2OH;由反应④得D,D为CH3COOH;C与D发生酯化反应得E(CH3COOCH2CH3)。
(2)反应②属于加成反应,⑤属于加聚反应。
答案:(1)乙烯 氯乙烯 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
(2)CH≡CH+HClCH2===CHCl,加成反应
nCH2===CHCl?CH2— ?Cl,加聚反应
20.(8分)据报道某城市雾大无风,家庭和工厂排出的烟雾经久不散,每立方米大气中SO2的含量高达3.8 mg,烟尘达4.5 mg,居民健康普遍受到危害,4天之内死亡人数约4 000人。请回答下列问题:
(1)流经该城市的主要河道也因此而受到污染,引起鱼类死亡,这与此种类型大气污染形成________有关。
(2)这种大气污染对人体________系统的危害最大。
(3)为了防止这种污染,硫酸厂可用氨水来吸收SO2,其离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)目前一种有效的方法是用直升机喷洒白垩粉(主要成分是CaCO3)以降低其污染,其化学方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:据信息知大气中SO2含量很高,形成酸雨,导致河水污染。为减少SO2的污染,可用氨水吸收,发生反应为SO2+2NH3+H2O=====2NH+SO+H2O,用白垩粉消除污染时发生化学反应为2CaCO3+2SO2+O2===2CaSO4+2CO2。
答案:?1?酸雨 ?2?呼吸 ?3?SO2+2NH3·H2O 2NH+SO+H2O
(4)2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2
21.(8分)在2 L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时刻达到平衡,依图所示:
(1)该反应的化学方程式是_________________________________________________。
(2)反应起始至t,Y的平均反应速率是________________________________________。
(3)X的转化率是_______________________________________________________。
(4)关于该反应的说法正确的是________。
A.到达t时刻该反应已停止
B.在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率
C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率
D.在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
解析:(1)由图象知,从0~t,n(X)减小,n(Y)增加,n(Z)增加,可以确定X为反应物,Y、Z为生成物,从0~t,Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8∶1.2∶0.4=2∶3∶1。最终X没有反应完全,此反应为可逆反应。故该反应的化学方程式为:2X??3Y+Z。
(2)v(Y)==== mol·L-1·min-1。
(3)α(X)=×100%=33.3%。
(4)t之前,v正>v逆t时刻为平衡状态,则v正=v逆。
答案:(1)2X??3Y+Z
(2) mol·L-1·min-1
(3)33.3%
(4)B、C
22.(10分)(2012·天津理综改编)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为__________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是________________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有____________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)1 mol X2M完全燃烧生成H2O(l)时放出a kJ热量,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:________________________________________________________________________。
(5)ZX的电子式为__________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为__________________。
(6)熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如图),反应原理为:
2Z+FeG2Fe+2ZG
放电时,电池的正极反应式为______________________;充电时,__________(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为__________。
解析:由Y、M为同主族的短周期元素,原子序数Y小于M及二者可形成MY2、MY3两种分子知M是硫元素,Y是氧元素,由X、Z同主族且能形成离子化合物ZX及它们的原子序数与氧、硫元素的关系知X是氢元素,Z是钠元素,G是氯元素。(1)氧元素位于第二周期ⅥA族。(2)5种元素中氯的非金属性最强,故最强的含氧酸是HClO4,非金属的气态氢化物有:H2S、HCl、H2O,H2S的还原性最强。(3)氯气、臭氧、ClO2均具有较强的氧化性,可用作水的消毒剂。(4)H2S完全燃烧生成SO2与H2O,书写热化学方程式时要注意H2S为1 mol,且生成的水是液体,燃烧是放热反应,ΔH为负值。(5)NaH是离子化合物,书写电子式时要注意阴离子加括号并注明电荷;NaH与水反应发生的是氢元素价态归中的氧化还原反应,生成物为NaOH与H2。(6)由题给总反应知,放电时正极上是FeCl2得到电子生成单质铁:Fe2++2e-===Fe;充电时,原电池的负极钠接电源的负极,电解质是β-氧化铝。
答案:(1)第二周期第ⅥA族
(2)HClO4 H2S
(3)Cl2、O3、ClO2(任写两种,其他合理答案均可)
(4)H2S(g)+O2(g)===SO2(g)+H2O(l)
ΔH=-a kJ·mol-1
(5)Na+[?H]- NaH+H2O===NaOH+H2↑
(6)Fe2++2e-===Fe 钠 β-Al2O3
课件112张PPT。考点一高考4大高频考点例析题型一题型二题型三考点二考点三考点四题型四题型一题型二题型三题型一题型二题型三题型一题型二 微观结构与物质的多样性是高考的必考内容,也是热点,题型多以选择题、填空题及推断题为主,主要考点如下:
(1)原子结构及核外电子排布规律。
(2)元素周期表的结构和元素周期律。
(3)依据元素在周期表中的位置和原子结构特点推断元素及其性质。
(4)微粒间的相互作用力,特别是离子键及共价键的分析与判断。 (5)同素异形体和同分异构体的判断,不同类型晶体的分析。
该考点内容与元素化合物的知识联系密切,考查方式及命题类型较为灵活,预计今后的高考中,稳中有变,变中求新,以重大科技成果或时事热点知识为背景,以元素化合物知识为载体,考查元素周期律,同时结合化学键、晶体类型、同素异形体和同分异构体,用物质结构理论来解释现象、定性推断、定量计算,多方位、多角度、多层次方向发展。[题型特点] 元素周期表的结构和元素周期律是该部分知识的主要形式,具体有:
(1)元素周期表的结构:①周期和族的特点;②同主族
(或相邻)元素核电荷数关系;③据核电荷数确定元素;④元素位置确定。
(2)元素周期律:①元素金属性和非金属性的强弱比较;②微粒半径大小比较;③同主族、同周期元素及其化合物的性质的相似性、逆变性规律。 [例证1] (2012·北京理综)已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是 ( )
A.原子半径:As>Cl>P
B.热稳定性:HCl>AsH3>HBr
C.还原性:As3->S2->Cl-
D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4 [解析] 同一周期中原子半径从左到右依次减小,A项中P的原子半径大于Cl,A错误;非金属性越强,其气态氢化物越稳定,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,故B项中热稳定性:HCl>HBr>AsH3,D项中酸性:H2SO4>H2PO4>
H3PO4,B、D均错误;C项,单质氧化性:Cl2>S>As,故阴离子的还原性:As3->S2->Cl-,C项正确。
[答案] C[解题方略] 1.元素周期表中的四个特殊规律
(1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素;最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或He元素;最外层电子数为8的元素是稀有气体元素(He除外)。
(2)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数:第2~3周期
(短周期)相差1;第4、5周期相差11;第6、7周期相差25。
(3)除Ⅷ族元素以外,原子序数为奇(或偶)数的元素,元素所在族的序数及主要化合价也为奇(或偶)数。 (4)元素周期表中特殊位置的元素:
①族序数等于周期数的元素:H、Be、Al;
②族序数等于周期数2倍的元素:C、S,族序数等于周期数3倍的元素:O;
③周期数是族序数2倍的元素:Li;周期数等于族序数3倍的元素:Na; ④最高正化合价与最低负化合价代数和为零的短周期元素:C、Si;
⑤除H外,原子半径最小的元素:F;短周期中其离子半径最大的元素:Cl-;
⑥最高化合价不等于族序数的元素:O、F。 2.元素周期律的四个常考方面
(1)金属元素:(“↑”表示增大或增强,“↓”表示减小或减弱)(2)非金属元素:(3)气态氢化物:(4)最高价氧化物的水化物:
同周期,自左→右,碱性减弱,酸性增强;
同主族,自上→下,碱性增强,酸性减弱。[针对训练]解析:由各元素的相对位置可以判断R在第二周期,T、Q、W三种元素在第三周期,再由T所处的周期序数与族序数相等可推出T为Al,R为N,Q为Si,W为S;选项A,非金属性N>Si,故热稳定性NH3>SiH4,正确;选项B,H2SiO3的酸性小于H2SO4,正确;选项C,原子半径Al>Si>N,正确;选项D,NaAlO2显碱性,错误。
答案:D[题型特点] 元素推断题主要考查元素周期表中“位—构—性”三者之间的关系及利用物质结构和性质进行综合推断的能力,题目综合性较强,难度较大,所占分值较高。主要有:
(1)原子结构特点,如核电荷数的大小关系,原子外层电子数与内层电子数、电子层数的关系; (2)元素的位置特点,如短周期,1~20号元素等;
(3)元素性质的特点,如元素的性质、单质的性质、化合物的性质等,确定出元素,然后再利用元素周期律推导条件以外的其他性质。 [例证2] [双选题](2012·江苏高考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。下列叙述正确的是 ( )
A.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
B.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
C.化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同
D.原子半径的大小顺序:rY>rZ>rW>rX [解析] 根据X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍可推出X为O;Y的最外层只有2个电子且原子序数比X的大,则Y为Mg;Z单质可制成半导体材料,则Z为Si;W与X同一主族且原子序数比X的大,则W为S。A项,非金属性越强,气态氢化物越稳定,正确;B项,硫酸的酸性比硅酸强,B错;C项,MgO中是离子键,SiO2中是共价键,SO3中是共价键,故C错;D项,同周期从左到右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,故D正确。
[答案] AD[解题方略]1.推断元素的一般思路 2.解答元素周期表(律)与元素推断类试题的“三步法”
第一步,根据题中信息、数据、物质的结构简式或球棍模型等推出具体元素或元素在周期表中的位置。
第二步,根据推出的元素或元素在周期表中的具体位置,利用元素周期表(律)等,推断元素所具有的性质。
第三步,依据推断出的元素性质、其具有的特征反应及题中的其他信息进行答题。 元素周期表中的特殊规律常会作为题眼出现,下面就一些特殊规律和方法技巧进行一些总结:
(1)“三角形”规律:如A、B位于同周期,A、C位于同主族。
(2)“对角线”规律:在周期表中成对角线(左上和右下)关系的元素,其单质及同类化合物的化学性质相似,如Li和Mg、B和Si等。
(3)金属元素与非金属元素的分界线,分界线周围元素的性质既体现金属性,又体现一定的非金属性,如Al元素的氧化物和氢氧化物均具有两性。 (4)不同周期、不同主族元素原子半径大小的比较。先找参照元素,建立同周期、同主族的关系,然后进行比较。如比较S与F原子的半径大小,先找O做参照,因为O与F同周期,r(F) 3.元素及其化合物性质方面的典型特征
(1)形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
(3)地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。
(4)单质最轻的元素:H;最轻的金属单质:Li。
(5)单质在常温下呈液态的非金属元素:Br;金属元素:Hg。 (6)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。
(7)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物的水化物能起化合反应的元素:N。
(8)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。[针对训练]2.(2011·广东高考)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数
依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,
乙位于第ⅤA族,甲与丙同主族,丁原子最外层电子数
与电子层数相等,则 ( )
A.原子半径:丙>丁>乙
B.单质的还原性:丁>丙>甲
C.甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物
D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应解析:本题考查元素周期表和元素周期律,意在考查考生对元素的推断和元素周期律的应用能力。气态化合物的水溶液呈碱性的物质只有NH3,结合原子序数关系知,甲为H、乙为N,与甲同主族且原子序数大于N的短周期元素丙为Na,丁为Al。原子半径:Na>Al>N,A项正确;单质的还原性:Na>Al>H2,B项错误;Na2O、Na2O2均为离子化合物,C项错误;NaOH是碱,HNO3是酸,Al(OH)3是两性氢氧化物,两两之间均能发生化学反应,D项正确。
答案:AD[题型特点] 该题型有时以选择题形式单独呈现,多数与元素周期表、元素周期律相结合,在Ⅱ卷中以某一小问题形式考查,命题中常考查以下几点:
(1)物质中化学键类型的判断;
(2)物质中化合物类型的判断;
(3)电子式的正误判断及书写;
(4)分子间作用力、氢键的判断及对物质熔沸点的影响。 [例证3] (2012·大纲全国卷有改动)下列有关化学键的叙述,正确的是 ( )
A.离子化合物中一定含有离子键
B.单质分子中均不存在化学键
C.金属元素与非金属元素形成的化学键一定是离子键
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物 [解析] 选项B,O2、Cl2等单质分子间存在共价键;选项C,金属元素与非金属元素形成的化学键不一定都是离子键,如AlCl3之间是共价键;选项D,含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH等。
[答案] A[解题方略] 1.离子键与共价键的判断
(1)金属元素与非金属元素之间形成的化学键一般为离子键(AlCl3、AgI等少数物质除外)。
(2)盐、碱、金属氧化物等离子化合物中一定含有离子键,也可能含有共价键。
(3)非金属元素与非金属元素之间一般形成共价键,但非金属元素之间也可以形成离子键,如铵盐。
(4)非金属单质(除惰性气体外)、酸、非金属氧化物、非金属氢化物等只含有共价键。 2.化学键与离子化合物、共价化合物之间的关系
(1)含有离子键的化合物一定是离子化合物;
(2)离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键(如NaOH、Na2O2);
(3)只含有共价键的化合物一定是共价化合物;
(4)共价化合物中一定有共价键。[针对训练]答案:A[题型特点] 以新发现、新合成的分子或材料为载体,考查同素异形体、同分异构体或物质晶体类型的判断及预测其性质特点是高考中常出现的形式。主要考查点有:
(1)同素异形体的判断及性质比较。
(2)同分异构体的判断。
(3)晶体类型判断及与化学键的综合分析。 [例证4] (2012·大纲全国卷节选)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为__________,c为__________;
(2)由这些元素形成的双原子分子为__________; (3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是__________,离子晶体的是__________,金属晶体的是__________,分子晶体的是__________;(每空填一种)
(4)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为______________________________。 [解析] a、b、c、d和e为原子序数依次增大的短周期元素,a的最外层电子数为其周期数的二倍,故a为C。b和d的A2B型氢化物均为V形分子,则b为O,d为S。c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子,c和e均为第三周期元素,故c为Na,e为Cl。
[答案] (1)C Na
(2)CO、O2、Cl2
(3)金刚石 NaCl Na CO(或O2、Cl2)
(4)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2[解题方略] 同素异形体、同分异构体以及同位素、同系物常结合有机化学进行考查;而晶体类型判断、常与化学键结合以物质结构、元素周期律为载体进行考查,不同晶体类型物质性质常以元素及其化合物为载体考查。具体总结以下:
(1)常见的同素异形体有三组:O2与O3,金刚石与石墨,红磷与白磷,但有时题目会给出新发现的某元素的同素异形体加以分析,如足球烯、C60、C70及石墨烯等也是碳的同素异形体。 (2)判断物质晶体类型及比较其性质时,要先判断其物质种类:化合物和单质,化合物又分为离子化合物和共价化合物。 (3)元素周期表中不同类型晶体分布:
金属晶体分布在周期表梯子线(两区分界线)的左下方
(氢除外);原子晶体分布在梯子线的附近(C、Si、B等);分子晶体分布在梯子线的右上方(N2、O2、F2、Ne等)。[针对训练]4.(2011·四川高考,有改动)下列说法正确的是 ( )
A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在
共价键
B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸
C.由非金属元素组成的晶体一定不是离子晶体
D.NaCl比SiO2熔点高解析:本题考查物质结构知识,重点考查物质结构与性质的一般规律及其特例。选项A,稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键。选项B,甲酸是一元酸。选项C,NH4Cl由非金属元素组成,为离子化合物,构成离子晶体。NaCl为离子晶体,SiO2为原子晶体,SiO2的熔点更高。
答案:A 传统能源引发的环境问题日趋明显,新能源的开发利用成为当今社会的焦点与热点,因此,控制化学反应速率与限度,热能、电能及各种新能源的开发利用也就成为了高考的热点和重点。命题中有选择题,多数因与选修中《化学反应原理》相结合而以Ⅱ卷形式为主,主要考点有: (1)化学反应速率的简单计算及影响因素,化学反应的限度及化学平衡状态的判断;
(2)常见的放热反应、吸热反应及热化学方程式的书写与判断;
(3)原电池及电解池的工作原理及应用;
(4)太阳能、生物质能和氢能的开发利用。[题型特点] 化学反应速率和反应限度是中学化学中的理论部分,二者通常结合在一起进行考查,其考查内容主要为以下几个方面:化学反应速率的定量计算、反应速率大小比较、外界条件对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判定等。从考查方式上看,选择题大多考查考生对基础概念的理解,经常配以图象或表格。预计今后高考趋势:一是保持对传统知识点的考查,如化学反应速率大小的比较、化学平衡状态的判定、有关平衡的计算等,要求考生对基本概念和基本理论有较系统的掌握。二是依然会注重对考生解题方法和技巧的考查,如运用图象解决实际问题。三是会更注重化学反应速率理论和化学反应限度在社会生产、日常生活和科学研究等中的应用。 [例证5] (2012·福建理综)一定条件下,
溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应
的影响如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.在0~50 min之间,pH=2和pH=7
时R的降解百分率相等
B.溶液酸性越强,R的降解速率越小
C.R的起始浓度越小,降解速率越大
D.在20~25 min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1[答案] A[解题方略] (1)对于具体的化学反应:
①化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比;
②用不同的物质表示时,化学反应速率可能相同,可能不同,比较其大小时要做到:
a.统一单位;
b.比较化学反应速率与其化学计量数之比的大小。 ③熟悉各外界因素对化学反应速率的影响。
增大浓度,升高温度,增大压强(对气体反应)、增大固体表面积均能加快化学反应速率,反之减慢反应速率。
(2)判断反应达到平衡状态的标志:
①根本依据:v(正)=v(逆)。
②直接依据:各组分的浓度及百分含量保持不变。 (3)有关化学反应速率及图表题分析:
①一看——看图象。a看轴:弄清纵横坐标的含义;b看线:弄清线的走向、变化趋势及线的斜率;c看点:弄清曲线上起点、拐点、交点、最高点与最低点的含义;d看量的变化:弄清是浓度变化、温度变化、压强变化还是转化率变化;e看是否需要作辅助线:如等温线、等压线等。
②二想——想规律。联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
③三判断——通过将图象分析和理论分析相结合,作出正确判断。[针对训练]若在相同温度下,上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行,反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol,则0~3 s内的平均 反应速率v(N2O4)=_________ mol·L-1·s-1。答案:a、d 0.1[题型特点] 化学反应中的能量变化作为化学反应原理知识,在近几年高考中频繁考查,主要考查点有: 化学键与物质的结构及性质的关系,化学键的改变与能量变化大小的定性、定量判定,物质具有能量的高低与物质稳定性的关系,热化学方程式的书写及正误判断等。从命题特点上看化学反应中能量变化的图象问题,较好地考查考生对知识的灵活应用能力和化学用语的运用能力。近几年该类题目还时常以高科技、社会热点为背景,以新物质为载体,并且与氧化还原反应、化学反应速率和化学平衡等联系在一起进行综合考查,且考查角度新颖,形式灵活。 (1)H2O的电子式是_____________________________
___________________________________________。
(2)反应A的热化学方程式是______________________
_________________________________________________。
(3)断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为__________ kJ,H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)____________。[解题方略] ②计算:ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量=旧化学键断裂吸收的总能量-新化学键形成放出的总能量
(2)热化学方程式的判断及书写时注意事项:
①注明物质的状态;
②注明反应热ΔH数值,正负号及单位;
③化学计量数可为整数,也可为分数。[针对训练]解析:因H2(g)+I2(g)??2HI(g)为可逆反应,故254 g I2与2 g H2不可能完全反应生成2 mol HI,放出的热量小于9.48 kJ,A项错误;1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量差为26.48-
(-9.48)=35.96 kJ,B项错误;产物相同均为HI,稳定性一致,C错误;因反应物中氢气相同,而固态碘比气态碘所含的能量低,故D项正确。
答案:D[题型特点] 原电池、电解池的工作原理及金属的腐蚀是电化学理论的主要内容,该理论是氧化还原反应原理的体现和具体运用。
电化学理论考查的内容主要为以下几个方面:根据原电池、电解池的电极反应判断金属活泼性问题;原电池、电解池的电极判断及电极反应式的书写;根据电解时电极的变化判断电极材料或电解质种类;新型电池的电极反应及应用;有关电解产物的判断与计算;原电池、电解池中电解质溶液的酸碱性变化。 近年来,电化学知识在高考试题中出现的频率很高,与生产、生活及新科技等问题相联系的考查尤为突出,在知识点上侧重于以新型电池特别是燃料电池为背景考查原电池的相关知识;以电解原理的最新应用为背景考查电解池的相关知识;两池的应用,如考查金属的腐蚀、电解饱和食盐水和电解冶炼金属等。C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应式为:
Cl2+2e-===2Cl-
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极[答案] D[解题方略] (3)电极反应式的书写:
①如果是原电池,依据原电池原理写电极反应式。活泼金属作负极,失电子发生氧化反应,较不活泼的金属或非金属导体(石墨)作正极。溶液中的阳离子得电子,发生还原反应,阳离子放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>
Fe2+>Zn2+。燃料电池中还原性较强的物质(如甲烷、甲醇
等)失电子,发生氧化反应,氧化性气体(O2)得电子,发生
还原反应。 ②如果是电解池,阴极电极反应式按阴极上阳离子放电
顺序书写,阴极上阳离子放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>
Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+。而阳极电极反应式的书写还要看阳
极的电极材料是惰性电极(Pt、Au、石墨)还是活性电极(活泼
性在Ag之前的金属)。若是惰性电极,则溶液中的阴离子在阳极放电, 阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸
根;若是活性电极,则阳极金属本身失电子,其失电子顺序
为Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>Cu>Hg>Ag(注意电解时Fe-2e-==
Fe2+)。依据上述规则写出电极反应式。[针对训练]7.(2012·四川理综)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检
测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e-+H2O===
CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是 ( )
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+
O2===CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应为:O2+4e-+2H2O===4OH-解析:电解质溶液中阳离子应向正极移动,A项错误;结合正极反应式,转移0.4 mol电子时,消耗O2 0.1 mol,其在标准状况下的体积为2.24 L,B项错误;C项符合题目要求,正确;酸性溶液中,正极电极反应式为O2+4e-+4H+===
2H2O,D项错误。
答案:C 甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、油脂、糖类、蛋白质是有机化学的基础知识,也是有机化学学习的一条主线,是历年高考的必考内容之一。高考中选择题一般较易,但涉及知识面广,主要考点如下:
(1)甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、油脂、糖类及蛋白质的结构与性质;
(2)煤、石油的综合利用; (3)有机化学反应类型的判断及典型方程式的书写;
(4)简单有机物同系物的判断及同分异构体的书写;
(5)人工合成有机化合物。
预计今后的有机题仍将以酯的形成、药品合成、绿色化学等视角为命题重点,同时要重视正确、规范书写化学式、结构简式,合理给出反应条件,正确完成实验操作等。[题型特点] 有关有机物结构与性质和考查内容主要集中在以下几个方面:有机物的组成、结构与分类,有机物分子式的确定,各类烃的性质和用途,碳碳双键、碳碳叁键、醇羟基、醛基、羧基及酯基的性质,有机物结构简式的推断与书写,有机物中的共线、共面问题,有机物合成路线的设计,有机反应类型的判断等。选择题大多考查有机化学的基础知识,尤其注重对热点物质归属、性质等的考查,而非选择题着重考查有机化学的综合应用。预计今后高考有下列趋势:一是保持对传统知识的考查,如各类烃的结构、性质;二是注重对化学用语的考查;三是会注重烃与能源、医疗、环保和新科技等的联系,以信息为铺垫,考查考生的知识迁移能力和应用能力。 [例证8] (2012·福建理综)下列关于有机物的叙述正确的是 ( )
A.乙醇不能发生取代反应
B.C4H10有三种同分异构体
C.氨基酸、淀粉均属于高分子化合物
D.乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别 [解析] 选项A,乙醇能和乙酸发生取代反应,A错误;选项B,C4H10有正丁烷、异丁烷两种同分异构体,B错误;选项C,氨基酸不是高分子化合物,C错误;乙烯能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,甲烷无此性质,D正确。
[答案] D[解题方略] (1)烷烃、乙烯、乙炔、苯的特征性质。
①烷烃(甲烷):取代反应;
②乙烯、乙炔:加成反应,如使溴水褪色;氧化反应,如使酸性高锰酸钾溶液褪色;
③苯:易取代,能加成,难氧化。
(2)乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯。 ②乙酸的鉴别:
a.利用NaHCO3溶液;b.紫色石蕊试剂。
③乙酸与乙醇的反应机理:酸脱羟基、醇脱羟基氢。
(3)糖类、油脂、蛋白质。
①淀粉、纤维素、蛋白质属于高分子化合物,葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、氨基酸、油脂不是高分子化合物;
②葡萄糖、氨基酸不能发生水解反应,麦芽糖、淀粉、纤维素、油脂、蛋白质能发生水解反应。[针对训练]8.(2012·山东理综)下列与有机物的结构、性质有关的叙述
正确的是 ( )
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的
反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分
异构体
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能
团相同解析:油脂中的不饱和高级脂肪酸的甘油酯中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,选项A错误;甲烷和氯气的反应属于取代反应,而乙烯和Br2的反应属于加成反应,选项B错误;葡萄糖和果糖的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,选项C正确;乙醇、乙酸中的官能团分别为羟基、羧基,选项D错误。
答案:C[题型特点] 同分异构体的存在是物质多样性的重要原因,贯穿在有机化学的始终。主要以选择题的形式呈现,解题时要紧扣各种类型同分异构体的书写规律进行分析。
主要考查烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯的同分异构体的数目及书写。 [例证9] (2012·新课标全国)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种
C.7种 D.8种
[解析] 分子式为C5H12O且可与钠反应放出氢气的有机物是醇,可表示为C5H11OH,由于C5H11有3种结构,再结合OH的取代位置可知,符合题意的同分异构体有8种。
[答案] D[解题方略] (1)同分异构体的判断。
解题的基本思路是先看“分子式相同”,再看“结构不同”。“分子式相同”容易判断,而对于“结构不同”的判断就比较困难了。“结构不同”判断的常用方法有:
①有机物类别不同(类别异构),则结构不同;
②结构通过“拉”、“翻”、“转”后不能重叠,则结构不同。(2)同分异构体的书写。根据有机物分子式判断其可能的类别异构。确定各类别异构中可能的碳链异构。支链由整到散,位置由心到边,排列由邻到间。碳原子剩余的价键用氢原子去饱和,即得到所有同分异构体的结构简式。[针对训练]9.(2011·新课标全国卷)分子式为C5H11Cl 的同分异构体
共有(不考虑立体异构) ( )
A.6种 B.7种
C.8种 D.9种解析:本题考查同分异构体的书写,意在考查考生
的分析能力。戊烷的一氯取代物有8种,方式如下:
。答案:C[题型特点] 有机合成题是高考考查的热点题型,常常以信息给予题的形式出现。有机合成实质上是官能团的转变。在解题时要利用有机反应规律,根据所给原料和条件,将有机物碳链增长或缩短,链状变成环状(或环状变成链状)等,其中官能团的引入、消除或转换等方法可达到合成指定有机物的目的。 [例证10] (2012·安徽理综节选)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成: (1)A→B的反应类型是__________;B的结构简式是__________。
(2)C中含有的官能团名称是__________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含—O—O—键。半方酸的结构简式是__________。 (4)由B和D合成PBS的化学方程式是_______________
_____________。
(5)下列关于A的说法正确的是__________。
a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b.能与Na2CO3反应,但不与HBr反应
c.能与新制Cu(OH)2反应
d.1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2 [解析] (1)依据烯烃的性质知A→B是碳碳双键与氢气发生加成反应,故B的结构简式为HOOCCH2CH2COOH。(2)利用已知信息和合成图可知C的结构简式为HOCH2—C C—CH2OH,其中含有的官能团名称为碳碳三键、羟基;D的1、4号碳原子上含有羟基,故D的名称为1,4-丁二醇。(3)根据马来酸酐的分子式(C4H2O3)和半方酸的结构特点可写出其结构简式。(4)根据B、D的结构简式可知合成PBS为缩聚反应。(5)物质A中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,能与溴的CCl4溶液发生加成反应而褪色,a项正确;可与HBr发生加成反应,b项错;含有羧基,可与新制Cu(OH)2反应,c项正确;1 mol A完全燃烧消耗3 mol O2,d项错。[答案] (1)加成反应 HOOCCH2CH2COOH
(2)碳碳三键(或碳碳叁键)、羟基
(3)
(4)
(5)ac[解题方略] 有机合成题的解题思路:首先判断目标有机物属于何类有机物,与哪些基本知识和信息有关;其次分析目标有机物中碳原子的个数及碳链或碳环的组成;再次根据给定原料、信息和有关反应规律,合理地把目标有机物分解成若干片断,或找出官能团的引入、转换和保护方法,尽快找出关键点和突破点;最后将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合,选择最佳的合成途径。[针对训练]10.(2012·大纲全国卷节选)化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液
中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。
回答下列问题:
(1)B的分子式为C2H4O2,分子中只有一个官能团。则B的结构简式是________,B与乙醇在浓硫酸催化下加热反应生成D,该反应的化学方程式是______________________,该反应的类型是________________。
(2)C是芳香化合物,相对分子质量为180。其碳的质量分数为60.0%,氢的质量分数为4.4%,其余为氧,则C的分子式是________________。 金属的冶炼、氯碱工业、合成氨、制造印刷电路板、晶体硅的制取、环境问题和绿色化学等知识涉及知识广泛,与人类生活、生产和高科技联系密切,是历年高考的热点之一。试题以较简单的选择题为主,也有Ⅱ卷的填空题,主要考查点有:
(1)金属的冶炼、原理与方法;(2)酸碱质子理论;(3)氯碱工业,工业合成氨;(4)印刷电路板,晶体硅的制取;(5)环境污染、保护与绿色化学。[题型特点] 金属的冶炼往往与金属活动性顺序及氧化还原知识综合考查,同时还涉及矿石成分的检验及离子的测定与检验;而制造与合成各种新物质,则考题形式非常灵活,可与元素化合物知识相联系,还可与有机化学相渗透,而元素化合物与社会生产生活、环境保护、高新科技相联系。试题常以实际情境为依托、以元素化合物知识为载体,融元素化合物知识、化学理论、化学实验、化学计算、有机化学基础等知识于一体,充分体现了新课程注重不同考生发展的理念。 [例证11] (2012·重庆理综)化学工业是国民经济的支柱产业。下列生产过程中不涉及化学变化的是 ( )
A.氮肥厂用氢气和氮气合成氨
B.钢铁厂用热还原法冶炼铁
C.硫酸厂用接触法生产硫酸
D.炼油厂用分馏法生产汽油 [解析] N2+H2→NH3、CO+Fe2O3→CO2+Fe、FeS2→SO2→SO3→H2SO4,显然以上过程都涉及化学变化,而分馏法是利用石油组分中物质沸点差异而获得汽油的方法,该过程没有新物质产生,属于物理变化,没有化学变化。
[答案] D[解题方略][针对训练]A.①③⑤ B.②③④
C.②④⑤ D.①④⑤
解析:②中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不是三氧化硫,故错;④中加热氯化铁溶液时,因为氯化铁水解得到的是氢氧化铁,得不到无水氯化铁,应该在氯化氢的气氛中加热蒸干才可以得到无水氧化铁,故错。
答案:A[题型特点] 近几年世界各地出现的环境污染日趋严重,极端天气频繁出现,因此环境污染与保护已成为全世界的焦点与热点,也成为高考的热点。高考中常与传统能源的弊端、新能源的开发利用水质的污染、自来水的净化、胶体的应用、氧化还原反应的应用等知识相联系,选择题中较易,但Ⅱ卷中环境污染和保护常常融合元素化合物知识、化学实验及化学计算等。 [例证12] (2012·江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是 ( )
A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放
B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用
C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”
D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展
[解析] 过度开采矿物资源会使资源匮乏,不利于社会可持续发展。
[答案] D [解题方略] (1)汽车尾气中主要污染物:CmHn(烃)、SO2、NOx、CO和C等;汽油不完全燃烧时大气污染物中烃、CO增加;完全燃烧(O2过量)时大气污染物中NOx的含量增加;汽油加工处理不妥当,大气污染物SO2增加。
(2)在生活中要遵循绿色化学的思想,使用节能环保材料,减少有害物质的排放,以保护人类的生存环境。
(3)水的净化常用可溶性铁盐、铝盐,水的消毒常用漂白粉、ClO2,而高铁酸盐既可作净水剂,又可作杀菌剂。[针对训练]12.(2012·北京理综节选)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,
危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:____
_______________________________________________。
(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由
NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是____
__________________________________________。解析:(1)二氧化硫形成硫酸型酸雨的过程:二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸再被氧化成硫酸。
(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水,而亚硫酸钠溶液可以继续吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。 [微观结构与物质的多样性]
(满分100分 时间90分钟)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.氧可与许多元素形成化合物。下列有关叙述错误的是( )
A.水分子的结构式为
B.氧与氟形成的化合物(OF2)中,氧元素的化合价为-2价
C.Na2O2的电子式为Na+[???]2-Na+
D.在MgO晶体中,O2-的结构示意图可表示为
解析:OF2中氟为-1价,氧为+2价,B错误。
答案:B
2.下列有关元素周期表的说法中不正确的是( )
A.氢处于第一周期
B.氯处于ⅦA族
C.第2周期共有8种元素
D.第3周期元素全部是金属元素
解析:第三周期中Na、Mg、Al为金属,其余为非金属元素。
答案:D
3.下列物质之间的相互关系不正确的是( )
A.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH互为同分异构体
B.H、D、T互为同位素
C.O2和O3互为同素异形体
D.CH3CH2CH2CH3与 性质完全相同
解析:CH3CH2CH2CH3与 互为同分异构体,物理性质不同。
答案:D
4.下列物质中,只含有一种类型的化学键的是( )
A.Na2O2 B.Ca(OH)2
C.HClO D.Ne
解析:Na2O2中既含离子键,又含共价键;Ca(OH)2中既含离子键,又含共价键;Ne中不含化学键;HClO中只含共价键。
答案:C
5.下列粒子的电子式书写正确的是( )
A.N??N B.[H H]+[??]-
C.H+[?]- D.Na[]2-
解析:书写电子式应首先判断是离子化合物还是共价化合物,在共价化合物中,共用电子对为成键原子所共用,不属于任何一方,所以不能用方括号括起来,尽管有共用电子对的偏移,使成键原子显电性,但也不标出所带电荷数,所以C项错误;电子式是在元素符号周围用“·”或“×”表示原子的最外层电子,包括参与成键的和未参与成键的,A项漏写了未参与成键但属于最外层电子的电子对,故A项错误;D项中Na+不应合并写。
答案:B
6.右面是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素原子的核外电子数之和等于B的质量数,B原子核内质子数和中子数相等。下面叙述中不正确的是( )
A.三种元素的原子半径的大小顺序是BB.A元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性和不稳定性
C.B元素的氧化物和氢化物的水溶液都呈酸性
D.C元素的单质是非金属单质中惟一能跟水剧烈反应的
解析:由题意知,图中应是周期表第2、3周期的一部分,若设B的原子序数为x,则A、C原子序数分别为x-9、x-7,有x-9+x-7+x=2x,得x=16,所以A、B、C分别为N、S、F。显然,原子半径的大小顺序是S>N>F,即B>A>C,A项错误;将B、C、D项中涉及到的物质具体化,易知它们正确。
答案:A
7.下列说法中,正确的是( )
A.离子化合物中一定不含共价键
B.两种元素组成的化合物中一定只含有一种化学键
C.共价化合物中一定不含离子键
D.由于水分子之间存在氢键,所以水分子比较稳定
解析:离子化合物中一定有离子键,可能含有共价键,如Na2O2,A、B错误;共价化合物只含共价键,C正确;水比较稳定的原因是因为H—O键很稳定,D错误。
答案:C21世纪教育网
8.下列各组元素性质递变情况错误的是( )
①Li、B、Be原子最外层电子数依次增多
②P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
③B、C、N、O、F原子半径依次增大
④Li、Na、K、Rb的原子半径依次增大
A.① B.①③
C.③ D.②④
解析:根据元素周期律可知,元素性质随原子序数的递增,原子结构、原子半径、元素的化合价、元素的金属性和非金属性出现规律性变化,不难确定答案为①③。
答案:B
9.下列说法正确的是( )
A.红磷转化为白磷,属于物理变化
B.石墨导电、金刚石不导电,故二者不是同素异形体
C.O2和O3分子式不同,结构相同
D.单质硫有S2、S4、S6等,它们都是硫的同素异形体
解析:A中,同素异形体之间的转化属于化学变化,A错;B中,同素异形体的物理性质一般不同,化学性质相似,B错;C中,O2和O3属于同素异形体,它们的分子式不同,结构也不相同,C错;D中S2、S4、S6是由S元素形成的不同硫单质,它们属于同素异形体,D正确。
答案:D
10.[双选题]下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用力属于同种类型的是( )
A.液溴和水分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和氯化钠分别受热熔化21世纪教育网
D.食盐和硝酸钾分别溶解在水中
解析:A中溴和水都为分子晶体,受热变为气体时都克服分子间作用力;B中干冰属于分子晶体,粒子间相互作用为分子间作用力,而氯化铵为离子晶体,粒子间作用力为离子键;C中二氧化硅为原子晶体,粒子间作用力为共价键,NaCl为离子晶体,存在离子键;D中食盐、硝酸钾为离子晶体,溶解时克服离子键。
答案:AD
11.具有相同电子层结构的三种微粒An+、Bn-、C,下列分析正确的是( )
A.原子序数关系:C>B>A
B.微粒半径关系:Bn-<An+
C.C微粒是稀有气体元素的原子21世纪教育网
D.原子半径关系是A<B
解析:三种微粒可表示为aAn+,bBn-,cC,则:a-n=b+n=c得a>c>b。原子序数大小是A>C>B,微粒半径大小关系是:Bn->C>An+,原子半径大小关系是:A>B,因三种微粒都是稳定结构,故C是稀有气体元素的原子。21世纪教育网
答案:C
12.[双选题]美国Lawrece Liermore国家实验室(LINL)成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体说法正确的是( )
A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体
B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为CO2分子晶体是化学变化
C.CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质
D.在CO2的原子晶体中,每一个C原子周围结合4个O原子,每一个O原子跟两个C原子相结合
解析:同分异构体是针对分子而言,而CO2原子晶体中不存在分子,故A错误;CO2的原子晶体转化为CO2的分子晶体,发生了旧的化学键的断裂和新的化学键的生成,因此是化学变化,如同金刚石转化为石墨,B正确;CO2的原子晶体和分子晶体的化学性质相似,但物理性质不同,C错误。
答案:BD
13.下列化合物,按其晶体的熔点由高到低排列正确的是( )
A.SiO2 CsCl I2 Br2
B.SiO2 CsCl Br2 I2
C.CsCl SiO2 I2 Br2
D.Br2 I2 CsCl SiO2
解析:先区分各选项中各物质的晶体类型,原子晶体的熔点>离子晶体的熔点>分子晶体的熔点,其中I2的熔点高于Br2。
答案:A
14.(2011·山东高考)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素( )
A.在自然界中以化合态的形式存在
B.单质常用作半导体材料和光导纤维
C.最高价氧化物不与酸反应
D.气态氢化物比甲烷稳定
解析:该短周期非金属元素为Si,硅在自然界中只以化合态形式存在,A项正确;单质硅可用作半导体材料,而光导纤维的主要成分是SiO2,B项错误;Si的最高价氧化物为SiO2,其可以与氢氟酸反应,C项错误;由于非金属性Si答案:A
15.[双选题]元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是( )
A.同一元素可能既表现金属性又表现非金属性
B.第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数[来源:21世纪教育网]
C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构
D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
解析:处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素,既表现金属性,又表现非金属性,A正确;H+的最外层电子数是0,C项错误;同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质相似,但有差异,D错误。
答案:AB
16.(2012·四川理综)已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B.W与X形成的化合物中只含离子键
C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
[来源:21世纪教育网]
W
X
…
Y
…
Z
解析:结合题目描述,W、X、Y、Z之间的位置关系为
,可知W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,21世纪教育网
结合位置关系知:X、Y、Z、W的原子半径依次减小,A项正确;W与X形成的化合物如Na2O2中含有离子键和非极性共价键,B项错误;N、O、F元素的氢化物分子间均存在氢键,其沸点均比各自同主族其他元素的气态氢化物的高,但若W为C,则Z为Si,CH4分子间不存在氢键,由于CH4的相对分子质量小于SiH4,故CH4沸点较低,C项错误;W与Y的原子序数相差5,可能形成Mg3N2或Al2O3,D项错误。
答案:A
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(8分)19世纪中叶,门捷列夫总结了如表所示的元素化学性质的变化情况。请回答:
(1)门捷列夫的突出贡献是__________。
A.提出了原子学说 B.提出了分子学说
C.发现了元素周期律 D.发现能量守恒定律
(2)该表变化表明__________。
A.事物的性质总是在不断地发生变化
B.元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素
C.第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强
D.物质发生量变到一定程度必然引起质变
(3)按照表中元素的位置,认真观察从第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹连接的一条折线,我们能从分界线附近找到__________。
A.耐高温材料 B.新型农药材料
C.半导体材料 D.新型催化剂材料
(4)据报道,美国科学家制得一种新原子X,它属于一种新元素116号元素(元素符号暂用X代替),关于它的推测正确的是__________。
A.这种原子的中子数为167
B.它位于元素周期表中第6周期
C.这种元素一定是金属元素
D.这种元素的原子易与氢化合
解析:(1)门捷列夫的贡献是发现了元素周期律,并根据元素周期律制得第一张元素周期表。
(2)同主族元素的性质是相似的,同周期元素的性质是递变的,所以A错误;氦是稀有气体元素,非金属性最强的元素是氟,所以B错误;随着原子序数的递增,同周期元素由金属元素变化到非金属元素,同主族元素由非金属元素过渡到金属元素(第ⅡA族和第ⅦA族除外),即由量变引起质变,D正确。
(3)因为该折线是金属元素和非金属元素的分界线,所以能找到半导体材料。非金属性较强的区域可找到制农药的元素(如F、Cl、S、P)等。过渡区金属可用来制造耐高温、耐腐蚀的材料,也可寻找特殊反应的催化剂。
(4)若第7周期排满,最后的元素为118号,则116号元素X在第7周期ⅥA族。根据同主族元素性质的相似性,可知116号元素是金属元素,因为同主族上周期钋元素是金属元素。根据同主族元素从上到下与氢气化合由易到难的递变性知该元素不易和氢化合。
答案:(1)C (2)CD (3)C (4)AC
18.(9分)已知五种元素的原子序数大小顺序为C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子的分子。
试回答下列问题:
(1)写出下列三种元素的名称:A______,C________,
D________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:_____________________________
________________________________________________________________________。
A、B两种元素还可以形成A2B2型化合物,写出该化合物的电子式_____________。
(3)写出下列物质的电子式:
①D元素形成的单质____________________________________________________;
②E与B形成的化合物E2B2____________;
③D与E形成的共价化合物__________。[来源:21世纪教育网]
解析:A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30,故A+、B2-均为10电子离子,则A为钠元素,B为氧元素;B、C同主族,则C为硫元素;D和E可形成4核10个电子的分子,则该分子为NH3,故D为氮元素,E为氢元素。
答案:(1)钠 硫 氮21世纪教育网
(2)
Na+[???]2-Na+
(3)①∶N??N∶ ②H???H
③HH
19.(9分)化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成,是良好的耐热冲击材料。
(1)X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH溶液反应,X的原子结构示意图为__________。
(2)X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________
________________________________________________________________________。
(3)一定条件下,A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含有10个电子。
①Z与H2O2反应,其产物之一是Y的单质,Y的单质的结构式为__________;Z分子的结构呈__________。
②A的化学式是__________。
(4)X的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合,高温下反应得到的化合物均由两种元素组成,且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用),其反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
解析:(1)X的单质既可与盐酸反应,又可与NaOH反应,可知X为Al元素,原子结构示意图为。
(2)Al2(SO4)3与过量NaOH溶液反应:
Al3++4OH-===AlO+2H2O。
(3)A与水缓慢作用生成含Y的化合物Z,Z分子含10个电子,可推测Z是一种氢化物,常见的10电子氢化物有NH3、CH4、HF等,Z可与H2O2反应,且产物之一是Y的单质,可知Z为NH3,Y为N元素,则A为AlN。
答案:(1)
(2)Al3++4OH-===AlO+2H2O
(3)①N≡N 三角锥形 ②AlN
(4)4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC
20.(8分)有A、B、C、D、E五种短周期元素,其元素特征信息如下表:回答下列问题:
元素编号
元素特征信息
A
其单质是密度最小的物质
B
阴离子带两个单位负电荷,单质是空气的主要成分之一
C
其阳离子与B的阴离子有相同的电子层结构,且与B可以形成两种离子化合物
D
其氢氧化物和氧化物都有两性,与C同周期
E
与C同周期,原子半径在该周期最小
(1)写出下列元素的名称:
C__________,E__________;
(2)写出A、B、C形成的化合物M的电子式__________;
(3)实验测得DE3在熔融状态下不导电,则DE3中含有的化学键类型为__________;
(4)C单质与水反应的离子方程式: ____________。
解析:A为氢元素;B为氧元素;C为钠元素;D为铝元素;E为氯元素。
答案:(1)钠 氯
(2)Na+[??H]-
(3)共价键
(4)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
21.(9分)(2011·重庆高考)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
(1)Al的原子结构示意图为________;Al与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)30Si原子的中子数为________;SiO2的晶体类型为____________。
(3)Al3+与Yn-的电子数相同,Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族元素的氢化物中沸点最低的是________。
(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是________。
(5)经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀盐酸,分离得到11.0 g固体;滤液中加入过量NaOH溶液,分离得到21.4 g固体;则此熔渣中Al2O3的质量分数为________。
解析:本题考查元素化合物的性质及物质结构与性质。
(1)铝的原子结构示意图为 ,金属铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑;(2)中子数等于质量数减去质子数,因此30Si的中子数为16,二氧化硅为原子晶体;(3) 由Y所在的族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则Y位于第ⅦA族,Y为氟元素,该族元素的氢化物均为分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,但HF分子间存在氢键,沸点较HCl高,故沸点最低的为HCl;(4)根据药皮的成分确定焊接过程中产生的气体为二氧化碳;
(5)加入足量稀盐酸,分离得到的固体为SiO2,即m(SiO2)=11.0g,21.4 g固体为氢氧化铁,其物质的量为=0.2 mol,由铁原子守恒可确定n(Fe2O3)=0.1 mol,m(Fe2O3)=16.0 g,进而求出 m(Al2O3)=9.0 g,ω(Al2O3)=×100%=25%。
答案:(1) [来源:21世纪教育网]
2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(2)16 原子晶体 (3)HCl (4)CO2 (5)25%
22.(9分)(2011·海南高考)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第________周期________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是______________(写化学式);
(3)XW2的电子式为________________________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为______________;
(5)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为__________________________________。
解析:由于第一周期只有2种元素,根据短周期元素在周期表中的位置,确定Z只能是第3周期的元素,假设其最外层电子数为x,则有2+8+x=3x,解得x=5,即Z为磷元素,据此可以判断出W是硫、Y是氮、X是碳。
(1)磷位于元素周期表的第3周期第ⅤA族。
(2)NH3的水溶液碱性最强。
(3)XW2是CS2,其结构式为S=C=S,电子式为
???C???。
(4)氮元素最高正价为+5价,最高价氧化物为N2O5。
(5)设该化合物的质量为m,n(S)∶n(N)=∶≈1∶1,其最简式为SN,假设其化学式为(SN)n,170<46n<190,解得:3.7答案:(1)3 ⅤA (2)NH3 (3) ???C???
(4)N2O5 (5)S4N4
[有机化合物的获得与应用]
(满分100分 时间90分钟)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分)
1.在①丙烯 ②乙烯 ③苯 ④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析:乙烯是平面型结构,分子中2个C和4个H共平面,但丙烯中甲基碳原子上的H至少有两个不在该平面内,同理,苯分子是平面型结构,分子中6个C和6个H共平面,但甲苯分子中所有原子不能共平面。
答案:B
2.(2011·山东高考)化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是( )
A.煤的干馏和石油的分馏均属化学变化
B.BaSO4在医学上用作钡餐,Ba2+对人体无毒
C.14C可用于文物的年代鉴定,14C和12C互为同素异形体
D.葡萄糖注射液不能产生丁达尔现象,不属于胶体
解析:煤的干馏是化学变化,石油的分馏属于物理变化。A错误;Ba2+为金属阳离子,对人体有毒。B错误;14C和12C互为同位素,C错误,葡萄糖注射液属于溶液,不能产生丁达尔现象。
答案:D
3.下列反应中,属于加成反应的是( )
A.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
B.CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
C.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
D. +Br2 Br+HBr
解析:A、D属取代反应,B为加成反应,C为氧化反应。
答案:B21世纪教育网
4.有机化合物在人类生活和生产中必不可少,下列对有机化合物的叙述不正确的是( )
A.甲烷是天然气的主要成分,是最简单的烃,其含碳量为75%
B.乙醇的分子式为C2H6O,常温下是一种无色液体,密度比水小
C.乙酸的结构简式是CH3COOH,能和水以任意比互溶,酸性比碳酸强
D.乙烯是重要的化工原料,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,具有漂白作用
解析:A项,甲烷含碳量为75%,正确;B项,乙醇为无色液体,密度比水小,正确;C项,乙酸易溶于水,酸性比碳酸强,正确;D项,乙烯与溴水发生加成反应,与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,乙烯不具有漂白性,错误。
答案:D
5.下列关于苯的性质的叙述中错误的是( )
A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.苯跟浓硝酸、浓硫酸混合加热,可制得硝基苯21世纪教育网
21世纪教育网
C.苯生成 为加成反应
D.苯在催化剂作用下能跟氢气发生加成反应,生成环己烷
解析:由苯生成 为取代反应。。
答案:C
6.[双选题]关于油脂与乙酸乙酯的下列叙述中正确的是( )
A.油脂是混合物,而乙酸乙酯为纯净物
B.油脂和乙酸乙酯都不能使溴水褪色
C.油脂和乙酸乙酯都能水解生成酸和醇
D.油脂和乙酸乙酯都是具有果香味的液体
解析:油脂为混合物,乙酸乙酯为纯净物;油脂属于酯类,与乙酸乙酯相似,能水解生成酸和醇。
答案:AC
7.下列有关乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是( )
A.能燃烧生成CO2和水
B.能发生加成反应
C.能与酸性KMnO4发生氧化反应
D.能与氯化氢反应生成氯乙烯
解析:乙炔、乙烯和乙烷都能在氧气中燃烧生成CO2和水,A选项不符合;乙炔和乙烯都能发生加成反应,B选项不符合;乙炔和乙烯都能被酸性KMnO4溶液氧化,C选项不符合;乙烷不能和氯化氢反应,乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷,D选项符合。
答案:D
8.乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸的官能团为—OH
B.乙酸的酸性比碳酸弱
C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气
D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝
解析:乙酸的结构简式为CH3COOH,其官能团为—COOH,A错误;CH3COOH是一元弱酸,但比H2CO3酸性强,能与Na反应产生H2,能使石蕊溶液变红,B、D错误;C正确。
答案:C
9.为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )21世纪教育网
序号
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气21世纪教育网
B
苯 (Br2)
NaOH溶液
过滤
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
蒸馏
D
C2H5OH(H2O)
新制生石灰
蒸馏
解析:A项,酸性KMnO4能将C2H4氧化,但又产生CO2气体,错误;B、C应用分液法分离;D项,生石灰与水反应生成Ca(OH)2,再蒸馏便得到纯净的C2H5OH,D正确。
答案:D
10.下列有关化学用语能确定为丙烯的是( )
A.
B.CH3CHCH2
C.
D.CH2===CH—CH3
解析:A中若大球表示碳原子,小球表示氢原子,则为丙烯,但不知道球表示什么;B项漏掉碳碳双键;C中的电子式不完整;D为丙烯的结构简式。
答案:D
11.[双选题]某烃的结构简式为 CH===CH—CH3,它可能具有的性质是
( )
A.易溶于水,也易溶于有机溶剂
B.在一定条件下能与硝酸发生取代反应
C.能使溴水褪色,但不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色
解析:该烃含有碳碳双键,应既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色;由苯的性质可推断该烃在一定条件下应能与HNO3发生取代反应(苯环上的氢原子被—NO2取代);该烃类物质难溶于水,能溶于有机溶剂。
答案:BD
12.下列有关有机化合物的性质或结构或用途的说法正确的是( )
A.乙烷分子与苯分子中碳碳键不同,但二者都能发生取代反应
B.乙烯、聚氯乙烯结构中都含有碳碳双键
C.乙醇既可以作燃料,也可以在日常生活中使用,如无水乙醇经常用于杀菌、消毒
D.蛋白质溶液中分别加入饱和(NH4)2SO4和CuSO4溶液,均有沉淀,原理相同
解析:乙烷、苯分子中碳碳键不同,但都能发生取代反应,A正确;聚氯乙烯中无碳碳双键,B错误;75%的乙醇能够杀菌、消毒,C错误;蛋白质加入饱和(NH4)2SO4溶液发生盐析,加入CuSO4溶液发生变性,原理不同。
答案:A
13.2011年6月,我国一些地方流行“手足口”病,医学专家告诉我们对公共场所要进行消毒;毛巾、口罩要经常用开水蒸煮;被褥要放在太阳光下直射,其目的是( )
A.使蛋白质变性 B.使多糖水解21世纪教育网
C.使氨基酸变性 D.使油脂水解
解析:开水蒸煮、太阳光下直射,可使蛋白质凝固变性而导致细菌和病毒死亡。21世纪教育网
答案:A
14.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可能是( )
A.C3H8 B.C4H10
C.C5H12 D.C6H14
解析:C5H12的一种同分异构体 只能生成一种一氯代物。
答案:C
15.聚丙烯酸酯(?CH2 ?)类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,
[来源:21世纪教育网]
同时它也能“使沙漠变绿洲”。这是因为聚丙烯酸酯能与沙土粒子结合,在地表下30~50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层,从而既阻止了地下的盐分上升,又有拦截、蓄积雨水的作用。下列关于聚丙烯酸酯的说法,正确的是( )
A.从物质分类的角度看,聚丙烯酸酯属于离子化合物
B.它是由CH2===CH—COOR经过加聚反应而得到的高分子化合物
C.在一定条件下,它可以发生加成反应
D.在一定条件下,它可以发生酯化反应
解析:聚丙烯酸酯中不含有阴、阳离子,不属于离子化合物;聚丙烯酸酯分子中不含有碳碳不饱和键,不能发生加成反应;聚丙烯酸酯分子中也不含有羟基或羧基,不能发生酯化反应;聚丙烯酸酯的单体为CH2===CH—COOR。故选项B正确。
答案:B
16.[双选题]已知,有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。A、B、C、D、E有如下关系:
则下列推断不正确的是( )
A.鉴别A和甲烷可选择使用酸性高锰酸钾溶液
B.D中含有的官能团为羟基,利用D物质可以清除水壶中的水垢
C.物质C的结构简式为CH3CHO,E的名称为乙酸乙酯
D.B+D―→E的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5
解析:从题意可知A为乙烯,根据框图提示,B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸,乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯,即为E物质。乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲烷不可以,A选项正确;醋酸的官能团为羧基,可以与水垢的主要成分反应,B选项错误;C选项表述正确;化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O,D选项错误。
答案:BD
二、非选择题(本题共6小题,共52分)
17.(8分)由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,已知:CH3CH2BrCH3CH2OH
写出方框内合适的化合物的结构简式:
A____________、B____________
C____________、D____________。
解析:本题为有机合成推断题,要采用正向思维和逆向思维相结合的分析方法。由乙烯为原料合成环状化合物乙二酸乙二酯,由最终产物E和图示合成路线不难推出B、D分别为乙二醇(HOCH2—CH2OH)和乙二酸(HOOC—COOH),乙二醇是由乙烯和溴的加成产物水解得到的。
答案:BrCH2CH2Br HOCH2CH2OH OHC—CHO HOOC—COOH
18.(8分)生活中的有机物种类丰富,在衣食住行等多方面应用广泛,其中乙醇和乙酸是比较常见的有机物。
(1)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
(不用写反应条件)。
(2)乙醇能够发生氧化反应:乙醇在铜作催化剂的条件下可被氧气氧化为乙醛,反应的化学方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列关于乙醇的说法正确的是__________(选填字母)。
A.乙醇不能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应
B.乙醇只能被氧化或乙醛
C.黄酒中某些微生物使乙醇氧化为乙酸,于是酒就变酸了
(4)当乙酸分子中的O都是18O时,乙醇分子中的O都是16O时,二者在一定条件下反应,生成物中水的相对分子质量为____________。
解析:(3)A项中,—CH2OH原子团可被酸性KMnO4溶液氧化。B项中,乙醇也可直接氨化成CH3COOH。
(4)乙酸与乙醇反应的化学方程式为:
生成的水为HO,故水的相对分子质量为20。
答案:(1)CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)C
(4)20
19.(10分)氯乙烯是合成聚氯乙烯(PVC)的单体。乙烯氧氯化法是生产氯乙烯的主要方法。分三步进行(如图所示):
(1)下列关于乙烯、氯乙烯和聚氯乙烯的说法中,正确的是__________(填字母)。
A.都能在氧气中燃烧
B.都能发生加成反应使溴水褪色
C.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.氯乙烯分子中所有原子处于同一平面
(2)从环境保护的角度分析,氧氯化法的优点是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某学生设计了下列反应:,请写出③的化学方程式_______________________________________________________________。
(4)已知二氯乙烷与NaOH溶液共热可生成乙二醇(HO—CH2CH2—OH),请写出乙二醇与乙酸发生酯化反应的化学方程式____________________________________________。
解析:生产氯乙烯的过程为:CH2===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl,CH2Cl—CH2ClCH2===CHCl+HCl,A为HCl;2CH2===CH2+O2+4HCl―→2CH2ClCH2Cl+2H2O,该法生产时氯原子利用率100%,不产生污染。
答案:(1)AD (2)利用二氯乙烷热裂解所产生的氯化氢作为氯化剂,从而使氯得到完全利用,不向环境排放毒害气体
(3) +HNO3 NO2+H2O
(4) +2CH3COOH
+2H2O
20.(8分)油脂A经下列途径可得到M。
图中反应②的提示:
C2H5OH+HO—NO2H2O+—NO2
(1)反应①的化学方程式是______________________________________________;
反应②的化学方程式是___________________________________________________。
(2)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,相对分子质量为134,写出C所有可能的结构简式_____________________________________________________________。
(3)若将0.1 mol B与足量的金属钠反应,则需消耗________ g金属钠。
解析:(1)A是油脂,它反应的生成物之一是高级脂肪酸,则B是甘油(丙三醇)。图中②的提示是说硝酸也能跟醇发生酯化反应,并给出了反应前后物质分子组成变化的实例,则反应②是甘油跟硝酸以物质的量比1∶3的关系发生酯化反应。
(2)B是甘油,C是B和CH3COOH在一定条件下反应生成的化合物,则C是甘油和乙酸发生酯化反应生成的酯。C的相对分子质量是134,甘油的相对分子质量是92,C与甘油的相对分子质量之差是134-92=42。C是甘油与乙酸按物质的量之比1∶1发生酯化反应生成的酯,其分子结构有两种。
(3)1个甘油分子里有3个—OH原子团,则1 mol甘油能跟3 mol Na反应,0.1 mol甘油能跟0.3 mol Na反应。
答案:(1)① +3H2O
+R1COOH+R2COOH+R3COOH
② +3HO—NO2 +3H2O
(2) 或
(3)6.9
21.(10分)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。
【装置设计】 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________(选填“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,另一重要作用是_____________________________________。
【实验步骤】
(1)按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,并在摇动下缓缓加入
2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸;
(2)将试管固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;21世纪教育网
(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)安装好实验装置,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)_____________________;21世纪教育网
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是______________________________________
________________________________________________________________________;
____________(填“能”或“不能”)换成NaOH溶液,原因为____________________
________________________________________________________________________;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是_________________________________。
解析:根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置,这样可防止倒吸,这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发,因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质,可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸,同时还降低了乙酸乙酯的溶解度,所以可用分液的方法分离,但若用NaOH溶液,NaOH会中和CH3COOH,而使乙酸乙酯又全部水解掉,故不能用NaOH溶液。
答案:【装置设计】乙 能防止倒吸
【问题讨论】a.装置的气密性
b.CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
c.吸收乙醇;除去乙酸;降低乙酸乙酯的溶解度,使其分层析出 不能 若用NaOH溶液,则NaOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解,导致实验失败
d.分液
22.(8分)某有机物的结构简式为: ,据此填写下列空格。
(1)该物质苯环上一氯代物有____________种;
(2)1 mol该物质和溴水混合,消耗Br2的物质的量为____________ mol;
(3)1 mol该物质和H2加成需H2____________mol;
(4)下列说法不正确的是____________。
A.此物质可发生加成、取代、氧化等反应
B.和甲苯属于同系物
C.使溴水褪色的原理与乙烯相同
D.能使酸性KMnO4溶液褪色是发生的加成反应
解析:(1)该物质在苯环上没有对称轴,苯环上的4个H原子都能被Cl原子取代而生成4种不同的一氯代物。
(2)1 mol该物质的分子中含有2 mol碳碳双键,能与2 mol Br2发生加成反应。
(3)1 mol该物质的分子中含有2 mol碳碳双键,能与2 mol H2发生加成反应,1 mol苯环能与3 mol H2加成,共消耗5 mol H2。
(4)该物质中含有碳碳双键,能发生加成反应,也能被酸性KMnO4溶液氧化,发生氧化反应,同时该物质中含有烷基能发生取代反应,苯环上也能发生取代反应,故A正确。苯的同系物是苯环与烷基相连形成的,而该物质中苯环侧链是不饱和的,不是苯或甲苯的同系物,B错。该物质和乙烯中均含有碳碳双键,故使溴水褪色的原理与乙烯相同,C正确。该物质能使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应,D错。
答案: (1)4 (2)2 (3)5 (4)BD
[化学反应与能量转化]
(满分100分 时间90分钟)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是( )
A.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药
B.燃烧沼气不会产生大气污染
C.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源
D.垃圾是放错地方的资源,应分类回收利用
解析:本题考查化学与环境保护的知识。A项,大量使用化肥会破坏土壤结构,大量使用农药会污染环境,故不正确;B项,燃烧沼气也会产生污染,如SO2,故不正确;C项,化石能源是有限的,仍需开发新能源,故不正确;D项正确。[来源:21世纪教育网]
答案:D
2.对于反应中的能量变化,表述正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量
B.断开化学键的过程会放出能量
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.氧化反应均为吸热反应
解析:反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,A正确;断开化学键吸收能量,B错误;很多放热反应需要加热或点燃才能引发,C错误;H2燃烧时,H2发生了氧化反应,但燃烧为放热反应,D错误。
答案:A
3.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是( )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
解析:速率之比等于方程式的计量系数之比,A项v(W)=v(Z),B项3v(X)=2v(Z),C项2v(X)=v(Y),D项2v(W)=3v(X)。
答案:C
4.以下叙述错误的是( )
A.钠原子与氯气反应生成食盐后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低
B.物质燃烧可视为“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮分子内部存在着很强的共价键,故通常状况下氮气化学性质很活泼
D.HCl+NaOH===NaCl+H2O为放热反应
解析:因为氮分子内部存在很强的共价键,故通常状况下氮气化学性质很稳定。
答案:C
5.[双选题]下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( )
A.增大反应物的量 B.增大压强
C.升高温度 D.加入合适催化剂
解析:反应物若为固体或纯液体时,增加反应物的量,不影响化学反应速率;反应物若为固体或纯液体时,增大压强也不影响化学反应速率;温度影响反应速率,而与反应物的状态无关;合适的催化剂可加快化学反应速率。
答案:CD
6.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下放入如图所示装置中,下列叙述正确的是( )
A.过一段时间,右端试管中,导管内水柱上升21世纪教育网
B.过一段时间,右端试管中,导管内有气泡产生
C.负极反应为Fe-3e-===Fe3+
D.如果把右端的试管中的水换成煤油,则导管不会有任何现象产生
解析:铁钉会发生电化学腐蚀,负极为Fe-2e-===Fe2+,正极为O2+4e-+2H2O===
4OH-,因吸收O2导致右端试管中气体压强减小,右端试管内水(或煤油)上升,A正确,B、C、D错误。
答案:A
7.下列说法正确的是( )
A.2HIH2+I2和H2+I22HI是可逆反应
B.在可逆反应中,使用催化剂可以同等程度的改变正逆反应速率
C.任何可逆反应的反应限度都相同
D.在可逆反应中,使用催化剂会增大正反应速率,减小逆反应速率
解析:A选项中两个反应的条件不同,不是可逆反应,故A错误;B选项中,催化剂对正、逆反应速率的影响是相同的,B正确,D错误;不同的可逆反应,进行的程度不同,即反应的限度是不同的,C错误。
答案:B
8.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。1体积“可燃冰”可贮藏100~200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是( )
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
解析:由“可燃冰”又称“天然气水合物”可知,“可燃冰”的可燃成分为天然气即CH4;由于CH4中不含N、S等可产生大气污染物的元素,故“可燃冰”可作为清洁能源;又由“1体积‘可燃冰’可贮藏100~200体积的天然气”可知,它有可能成为人类未来的重要能源;从以上分析可知,“可燃冰”并不是由H2O变化得来的,本题答案为C。
答案:C
9.[双选题]据报道,美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,它具有容量大等优点,其电池反应为2Zn+O2===2ZnO;其原料为锌、电解液和空气,则下列叙述正确的是( )
A.锌为正极 B.电子从锌极流出
C.正极发生氧化反应 D.电解液肯定不是强酸
解析:该电池中,锌为负极,失电子发生氧化反应,正极发生还原反应,因产物为ZnO,故电解液不是强酸,B、D正确。
答案:BD
10.下列有关能量转换的说法不正确的是( )
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
解析:光合作用是太阳能转化为化学能的过程,D错。
答案:D
11.下列说法正确的是( )
A.反应热就是反应中放出的能量
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.由C(石墨)===C(金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石比石墨稳定
D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
解析:反应过程中所放出或吸收的热都是反应热,A错误;通常放热反应也需要提供热量才能发生,如镁条在常温下不能燃烧,加热到一定温度后镁条才能燃烧,B错误;比较稳定性应比较其能量的高低,由C(石墨)===C(金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,金刚石能量高,较不稳定,C错误;因为硫固体变为硫蒸气要吸热,所以等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,D正确。
答案:D
12.[双选题]已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
H2(g)+Br2(g)===2HBr(g) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
有关上述反应的叙述正确的是( )
A.Q1>Q2
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.生成1 mol HCl气体时放出Q1热量
D.1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量
解析:A项,Cl2比Br2活泼,等量的Cl2、Br2与H2反应,生成的HCl稳定性大于HBr,放出热量多,即Q1>Q2,A正确;B项,因为X2与H2的反应为放热反应,所以生成物总能量低于反应物总能量,B错;C项,生成1 mol HCl气体放出的热量为,C错;D项,1 mol HBr(g)变为1 mol HBr(l)要放出热量,所以,1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量,D正确。
答案:AD
13.燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如右图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A.a极是负极,该电极上发生氧化反应
B.b极反应是O2+4OH--4e-===2H2O
C.总反应方程式为2H2+O2===2H2O
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
解析:依据原电池原理,注意电解质溶液参与反应。A项,a极通H2为负极,电极反应为:2H2+4OH--4e-===4H2O发生氧化反应;B项,b极通O2为正极,电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-,B项不正确;C项,正负极电极反应式相加得总反应为2H2+O2===2H2O;D项,氢氧燃料电池的能量高,且产物为水,对环境无污染,故是具有应用前景的绿色电源。
答案:B
14.[双选题]某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )
A.电解过程中,铜电极上有H2产生21世纪教育网
B.电解初期主要反应方程式为Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
解析:阴极:2H++2e-===H2↑,阳极:Cu-2e-===Cu2+,总反应:Cu+2H+H2↑+Cu2+,石墨电极上有H2析出,整个电解过程中H+浓度不断减小。电解一定时间后,阴极:Cu2++2e-===Cu,
阳极:Cu-2e-===Cu2+,石墨电极上有铜析出。
答案:BC
15.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列条件不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)??C(g)+D(g)已达到平衡状态的现象是( )
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.气体的总物质的量[来源:21世纪教育网]
D.单位时间内生成n mol C的同时消耗2n mol B
解析:因为A为固体,反应前后气体的物质的量不发生改变,气体的压强不发生变化,A、C错误;混合气体的密度ρ=,因为m(气)发生变化而V(容)不变,故未达到平衡时,ρ是变化的,当ρ不变时,表明m(气)不再变化,反应达到平衡,B正确;D项中用C、B表示的反应速率均为正向,错误。
答案:B
16.已知铅蓄电池放电时的反应为:PbO2+2H2SO4+Pb===2PbSO4+2H2O。某兴趣小组用铅蓄电池电解饱和食盐水的装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.铅蓄电池A极应与U形管中a极连接
B.a、b两极均可用金属铁作电极21世纪教育网
C.a电极用铁作电极,b电极用石墨作电极
D.实验结束后可将U形管、试管中的溶液倒入下水道
解析:根据铅蓄电池放电时的反应可以判断,电池放电时PbO2作正极,Pb作负极;U形管中a极为阳极,Cl-放电生成Cl2,利用NaOH溶液吸收Cl2。电解NaCl,阳极不能用铁作电极;电解后的废液应倒入废液缸中。
答案:A
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(6分)近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展,像电一样,氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的二级能源,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源,如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)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且资源可持续利用的制氢气的方法是( )
A.电解水
B.锌和稀硫酸反应
C.光解海水
D.以石油、天然气为原料
(2)氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知,热化学方程式为:
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l)
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是__________。
解析:(1)光解水法:利用特殊催化剂,模拟生物光合作用制取氢气,是较经济且资源可持续利用的制氢方法。
(2)由热化学方程式可知,相同质量的氢气和碳完全燃烧时放出的热量之比:
(285.8 kJ·mol-1×)∶(393.5 kJ·mol-1×)=4.36∶1。
答案:(1)C (2)4.36∶121世纪教育网21世纪教育网
18.(9分)科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事上。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:
(1)这种电池放电时发生反应的化学方程式是_________________________________。
(2)此电池的正极发生的电极反应式是___________________________________。
(3)电解液中的H+离子向________极移动;向外电路释放电子的电极是________。21世纪教育网
(4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是_________________________________________。
解析:甲醇燃料电池中甲醇电极为负极,通入空气电极为正极,同时要考虑稀硫酸电解液,来解决问题。
答案:(1)2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O
(2)O2+4H++4e-===2H2O
(3)正 负极 (4)燃料电池减少了对空气的污染
19.(11分)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)??pC(g)+qD(g)。已知:平均反应速率vC=vA;反应至2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,vA=__________,vB=__________;
(2)化学方程式中,x=__________、y=__________、
p=__________、q=__________;
(3)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较,反应速率__________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是________________
__________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
解析:(1)2 min内,Δn(A)=a mol,则vA== mol·(L·min)-1。Δn(B)= mol,则vB== mol·(L·min)-1。
(2) Δn(C)=vA×2 min×2 L=a mol
xA(g) + yB(g)??pC(g) + qD(g)
起始(mol) a b 0 0
转化(mol) a a a
x∶y∶p∶q=a∶a∶a∶a=2∶3∶1∶6
(3)容器体积由2 L→1 L,体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大。
答案:(1) mol·(L·min)-1 mol·(L·min)-1
(2)2 3 1 6
(3)增大 体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大
20.(10分)下列装置可实现电解CuCl2溶液,c、d均为石墨。读图回答下列问题:
(1)Ⅰ是________池,Ⅱ是________池。
(2)写出下列电极方程式
Fe:________________;c:__________________。21世纪教育网
(3)当Cu增重3.2 g 时,Ⅱ中收集到标准状况下气体体积为________L(CuCl2足量)。
解析:Ⅰ中有两个活泼性不同的电极,应为原电池,Ⅱ为电解池;Fe比Cu活泼作负极,所以c为阳极,d为阴极; Cu增重3.2 g 即析出3.2 g Cu,转移电子数0.1 mol,由电子守恒知Ⅱ中生成Cl2为0.05 mol。
答案:(1)原电 电解
(2)Fe-2e-===Fe2+ 2Cl--2e-===Cl2↑
(3)1.12
21.(8分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知:0.4 mol液态肼与足量的双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为__________________。
(2)又已知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________。
(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________________。
解析:(1)依据题目的条件,我们可以求得:当有1 mol液态肼和双氧水反应生成氮气和水蒸气时,放出的热量为:256.65 kJ×1 mol÷0.4 mol=641.625 kJ,
所以,ΔH=-641.625 kJ·mol-1。
热化学方程式为:
N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.625 kJ·mol-1。
(2)16 g液态肼为0.5 mol,当反应后生成的水为液态时,放出的总热量为:641.625 kJ÷2+44 kJ×2=408.8 kJ。
(3)燃料反应后的生成物是水和氮气,不对环境造成污染。
答案:(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.625 kJ·mol-1
(2)408.8 kJ
(3)燃料反应后的生成物是水和氮气,不对环境造成污染
22.(8分)一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:aN(g)??bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示:
(1)此反应的化学方程式中
=________。
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为:________。
(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
解析:(1)化学计量数之比等于物质的量之比,所以a∶b=(8 mol-2 mol)∶(5 mol-
2 mol)=2∶1,该反应的化学方程式为:2N(g)??M(g)。
(2)v(M)=
= mol· (L·min)-1。
(3)达到平衡状态时,各组分的浓度不再发生变化,物质的量之比不变,不能说明物质的量相等,A选项错误;该反应的反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律,反应前后,混合气体的质量始终不变,B选项错误;该反应为气体体积减小的反应,若反应没有达到平衡状态,反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小,当该量不再发生变化时,则说明反应达到了平衡状态,C和E选项正确;消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反应速率,没有体现逆反应速率的大小,不能说明反应达到了平衡状态,D选项错误。
答案:(1)2 (2) mol·(L·min)-1
(3)CE
[化学科学与人类文明]
(满分100分 时间90分钟)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.通过研究,小红提出了一系列降低铅对环境污染的建议。下列建议中不恰当的是( )
A.使用无铅汽油
B.开发新的无铅颜料
C.倡导使用铅蓄电池作动力的电动车
D.燃煤电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放
解析:废弃的蓄电池垃圾会成为铅的污染源。
答案:C
2.可降解塑料是指在自然界的条件下能够自行分解的塑料。研制、生产可降解塑料的主要目的是( )
A.节省制造塑料的原料
B.便于加工塑料产品
C.扩大塑料的使用范围
D.解决白色污染问题
解析:这个题目考查的是污染问题,现在使用的塑料制品,虽然方便但是难以处理。已经成为一个严重的污染问题,为了解决这个问题,人们才研究出了可降解塑料。所以这才是研制可降解塑料的真正目的。
答案:D
3.现代以石油化工为基础的三大合成材料是( )
①合成氨 ②塑料 ③医药 ④合成橡胶 ⑤合成尿素 ⑥合成纤维 ⑦合成洗涤剂
A.②④⑦ B.②④⑥
C.①③⑤ D.④⑤⑥
解析:塑料、合成橡胶、合成纤维是现代以石油化工为基础的三大合成材料。
答案:B
4.化学是具有实用性的科学。下列物质都在一定的领域内具有重要的用途,运用化学知识判断人们在对它们进行应用时,安全性最强的是( )
A.氢气 B.生石灰
C.硫酸铜 D.碳酸氢钠
解析:氢气易燃烧、易爆炸;生石灰有腐蚀性;硫酸铜有毒;碳酸氢钠俗名小苏打,无毒,基本上没有腐蚀性,可用作生活用碱。
答案:D
5.下列说法不正确的是( )
A.有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂
B.用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠
C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D.回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
解析:铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;金属钠是用电解熔融的NaCl的方法制取;铝是活泼金属,很难用还原剂把它还原出来;回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。
答案:C
6.[双选题]瑞典科学家发现,某些高温油炸食品中含有一定量的CH2CHCONH2(丙烯酰胺)。食品中过量的丙烯酰胺可能引起令人不安的食品安全问题。关于丙烯酰胺有下列叙述,其中正确的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.不能发生加聚反应生成高分子化合物
C.该分子是氨基酸
D.能与氢气发生加成反应21世纪教育网
解析:该分子含碳碳双键,能被酸性KMnO4溶液氧化,能与H2发生加成反应,能发生加聚反应,A、D正确,B错误;该分子不是氨基酸,C错误。
答案:AD
7.宣传科学,介绍高新技术,揭露伪科学,是教育者的义务,下列选项中属于伪科学的是( )
①用催化剂将水变成油;②稻草可变成酒精;③在“异地”发功给人治病;④用碘化银人工降雨。
A.①②③④ B.②③④
C.①③ D.③④
解析:油是有机物,含有碳元素,而水是由氢氧两种元素组成的,不含有碳元素,根据质量守恒定律,水不能变成油,①错;稻草中含有纤维素,纤维素在适当条件下可水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精,②正确;③是不科学的;碘化银可将空气中的水蒸气凝结为小水滴,从而可用于人工降雨,④正确。
答案:C
8.[双选题]关于实验室电解饱和食盐水的下列说法中正确的是( )
A.可以用Fe作阳极
B.阳极产生Cl2
C.阳极发生还原反应
D.酚酞试液在阴极区显红色
解析:电解食盐水时用惰性电极,A错误;阳极反应:2Cl--2e-=====Cl2↑,H2↑发生氧化反应,阴极反应为2H++2e-该极区c(OH-)增大,滴入酚酞变红,故B、D正确。
答案:BD
9.以下说法正确的是( )
A.纳米材料是指一种被称为“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
解析:纳米是指材料微粒的尺寸而不是物质的名称,A项错误;任何物质(不包括“场”,如电场、磁场等)都由原子、分子、离子等组成,从组成和结构来看,它们都是“化学物质”。不管什么食物,都是物质,也都是“化学物质”,B项错误;生物固氮仅在根部,并不在叶面。在叶面上可以进行光合作用,而不是固氮作用,C项错误;光纤通信是利用光导纤维传输信息的通信方式,光导纤维的原料是二氧化硅,用量很少,D项正确。
答案:D
10.上海要建成资源节约和生态保护型城市。下列措施或说法不符合这一理念的是( )
A.推广“绿色自由”计划,吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油
B.做好空气质量预报工作,以便污染程度高时进行有效防护
C.工业废水的“再生”处理,用于道路保洁、城市喷泉和洗车等
D.利用风能、生物能发电,强制实施火力发电用煤的脱硫处理
解析:本题依托社会生活为背景,考查环境保护的相关常识。A、C、D均能减少环境中的污染物,而B项只是来监测环境质量,对污染物的减少没有直接的意义。
答案:B
11.开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是( )21世纪教育网
A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B.C60属于原子晶体,用于制造纳米材料
C.纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
D.单晶硅常用于制造光导纤维
解析:C60属于分子晶体,B错;纤维素乙酸酯是人工合成物质,不属于天然高分子材料,C错;制造光导纤维的材料是SiO2,不是单晶硅,D错。
答案:A
12.下列表述正确的是( )
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
④夏天到了,游客戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③ B.②④
C.③④⑤ D.③⑤
解析:①刚玉主要成分是Al2O3;②玛瑙主要成分是SiO2;④变色眼镜含溴化银。
答案:D
13.[双选题]氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是( )
A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol e-
D.用H2还原HgO制得Hg
解析:在金属冶炼过程中,金属元素都发生还原反应,A、B项正确,C项中1 mol Fe3O4被还原时,应转移8 mol e-,Hg直接利用HgO分解即可生成,D错误。
答案:CD
14.保护环境已成为人类的共识,人类应以可持续发展的方式使用资源,以合理的方式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是( )
A.发电厂的煤经脱硫处理
B.将煤转化为水煤气作燃料[来源:21世纪教育网]
C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物
D.电镀废液经中和后直接排放
解析:对煤进行脱硫处理,目的是减少SO2的污染;将煤转化为水煤气,也称煤的气化,可以提高煤的燃烧效率,减少因不完全燃烧而产生的CO的污染;回收并合理处理聚乙烯塑料废物,可减少白色污染,变废为宝;电镀液往往含重金属离子或CN-等,必须进行处理后方可排放,仅中和是不能排放的。
答案:D
15.下列对聚丙烯的描述有错误的是( )
A.聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的
B.聚丙烯分子的长链上有支链
C.聚丙烯每个链节内含有3个碳原子
D.聚丙烯能使溴水褪色
解析:由聚丙烯的结构简式? —CH2?CH3可以看出,分子长链是由C—C键连接
而成的,分子的长链上有支链,聚丙烯的链节为 ,无不饱和键,并不能使
溴水褪色,故选项A、B、C正确,D项错误。
答案:D
16.化学知识广泛应用于生产、生活中,下列叙述正确的是( )
①工业上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高温、空气中进行[来源:21世纪教育网]
②钢铁制品被锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应,因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳
③海水淡化和工业生产及生活废水的再生利用,是解决缺水问题的有效途径
④高铁酸钠Na2FeO4和ClO2都能作为净水剂,其原理完全相同[来源:21世纪教育网]
⑤液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入生石灰21世纪教育网
A.①②③ B.②④
C.③④⑤ D.③⑤
解析:①合成Si3N4陶瓷应隔绝空气;②若将生铁中的碳全部除去,得到纯铁,其机械性能远远低于铁合金;③海水淡化和废水处理再利用已经是成熟技术,也是解决缺水问题的有效途径之一;④Na2FeO4净水有两个主要作用:一是+6价的铁具有极强的氧化性,从而具有杀菌消毒效果,同时被还原为+3价铁;二是Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物,而ClO2作为净水剂时,只是起到杀菌消毒效果;⑤Cl2能与Ca(OH)2反应而被除去。
答案:D
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(7分)(1)光化学烟雾形成的化学过程是:当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成为NO和O时,即开始光化学烟雾的循环,不断地产生O3,这个循环包括了下面三个化学方程式,请补充①中的化学方程式b。
①a.NO2NO+O;b.________________________________________________;
c.O+O2===O3。
②写出以上三个化学反应的结果:______________________________________。
(2)发动机燃油在不充分燃烧和氧气过量时,汽车尾气中的污染物分别是什么?
①O2不足时:______________。
②O2过量时:______________。
解析:(1)据题意知,汽车尾气中的NO2在光照下会产生NO和O。而NO非常活泼,在空气中很快被空气中的氧气氧化成NO2。NO2生成的O与O2结合生成O3。因此此过程中发生的三个反应分别为:NO2光,NO+O;2NO+O2===2NO2;O+O2===O3。将三个反应叠加得3O2===2O3。
(2)发动机燃油不充分燃烧会产生CO,而O2过量时,又会发生反应:N2+O22NO,2NO+O2===2NO2。
答案:(1)①2NO+O2===2NO2 ②3O2===2O3
(2)①CO ②NO、NO2
18.(8分)人们对酸碱的认识,已有几百年的历史,经历了一个由浅入深、由低级到高级的认识过程。我们目前中学课本中的酸碱理论是1887年阿仑尼乌斯(Arrhenius)提出了的电离理论。
(1)1905年富兰克林(Franklin)深入研究了水和液氨的相似性,把阿仑尼乌斯以水为溶剂的个别现象,推广到任何溶剂,提出了酸碱溶剂理论。
溶剂理论认为:凡能离解而产生溶剂正离子的物质为酸,凡能离解而产生溶剂负离子的物质为碱。试写出液氨电离的方程式(生成的两种微粒电子数相等):______________。
(2)1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱提出了质子论。凡是能够释放质子(氢离子)的任何物质都是酸;凡是能与质子(氢离子)结合的都是碱。按质子理论:下列微粒在水溶液既可看作酸又可看作碱的是______________。
A.H2O B.NH C.OH-
D.HCO E.CH3COO- F.Cl-
(3)1923年路易斯(Lewis)提出了广义的酸碱概念。凡是能给出电子对而用来形成化学键的物质是碱;凡是能和电子对结合形成化学键的物质是酸。如:
酸(电子对接受体) 碱(电子对给予体) 反应产物21世纪教育网
H+ +[?OH]- ―→ H?OH
试指出下列两个反应中的酸或碱:21世纪教育网
①H3BO3+H2O??H++B(OH),该反应中的碱是________________。(填:H3BO3或H2O)
②NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中的酸是____________________。(填:NaH或H2O)
解析:(1)水的电离实质上是质子的转移,H2O+H2O??H3O++OH-,因此,液氨中氨的电离即质子转移可表示为NH3+NH3??NH+NH。 (2)所给微粒中,能结合质子的有H2O、OH-、HCO、CH3COO-,能释放质子的有H2O、NH、HCO,因此既可看作酸又可看作碱的是H2O、HCO。
(3)①中是H2O产生的OH-与H3BO3[B(OH)3]中的B原子形成化学键,OH-提供电子对,H2O是碱。
②中NaH电子式Na+[?H]-,反应中H-提供电子对与H2O电离的H+形成H2中的化学键,NaH是碱,H2O是酸。
答案:(1)NH3+NH3??NH+NH
(2)AD (3)H2O H2O
19.(9分)我国城市为了减少燃煤造成的大气污染,对作民用燃料的煤作了多方面的改进。
(1)为了除去煤中的含硫化合物,采用FeCl3脱硫,即用FeCl3溶液浸洗煤粉,发生如下反应:FeS2+14FeCl3+8H2O=====2FeSO4+13FeCl2+16HCl。
①该反应中的氧化剂是 ,若有1 mol FeS2被除去,则发生转移的电子的物质的量是 。
②为了充分利用Fe2+并减少酸?HCl?污染,本方法中可利用工业废铁屑和氯气让废液重新利用生成FeCl3。请写出这一过程中有关的离子方程式 、 。
?2?另一种方法是采用“固硫法”,即在燃料中加入生石灰,使含硫煤在燃烧时生成的SO2不能逸出而进入炉渣中,试用化学方程式表示这一“固硫”过程: 、__________________________________。
?3?某城市采用了以油制气代替煤作民用燃料的做法。油制气的主要成分是丙烷,请写出其燃烧的化学方程式:__________________________________________________。
?4?绿色能源是人类的理想能源,不会造成环境污染,下列能源属于绿色能源的是 。
A.氢能源 B.太阳能
C.风能 D.石油
解析:?1?反应中FeS2中S由-1价升高至+6价,每1 mol FeS2被氧化,转移14 mol电子,FeCl3中Fe由+3价降至+2价,FeCl3作氧化剂。加入废铁屑是消耗H+,减少污染,而通入Cl2是氧化Fe2+。
?2?“固硫法”是利用生石灰将SO2转化为CaSO3,在高温时被氧化为CaSO4。
?3?C3H8燃烧方程式为:C3H8+5O2点燃3CO2+4H2O。
(4)氢能源、太阳能、风能属于绿色能源。
答案:(1)①FeCl3 14 mol ②Fe+2H+=====Fe2++H2↑ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(2)SO2+CaOCaSO3 2CaSO3+O22CaSO4
(3)C3H8+5O23CO2+4H2O
(4)ABC
20.(10分)有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”,硅单质及其化合物应用范围很广,制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅
请回答下列问题:
(1)写出第①步反应的化学方程式:_______________________________________。[来源:21世纪教育网]
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.硅可做“未来的石油”,可能的原因之一是燃烧放出的热量多,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
C.普通玻璃是由烧碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
E.高纯度硅可直接用于制造高性能通讯材料——光导纤维
F.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
(3)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)单质硅遇到氢氧化钠溶液会完全溶解得到无色溶液并放出无色气体,请写出该反应的离子方程式:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)高温下,SiO2可被C还原,生成Si和CO。
(2)SiC耐高温,可作为耐火材料,不能做为水泥原料,因水泥是硅酸盐,故A项不正确;Si燃烧后产生稳定的SiO2,放出大量的热,B项正确;普通玻璃的生产原料是Na2CO3、CaCO3和SiO2,C项错误;Si除HF外,不与任何其他酸反应,D项错误;光导纤维的原料是SiO2,E项错误;氮化硅是原子晶体,高硬度、高熔点,F项正确。
(3)根据反应物和产物不难写出该反应的化学方程式:SiHCl3+3H2O=====H2SiO3+
H2↑+3HCl。
?4?Si与Al相似能与强碱反应生成硅酸盐和氢气,Si+2OH-+H2O SiO+2H2↑。
答案:(1)SiO2+2CSi+2CO↑
(2)BF
(3)SiHCl3+3H2O=====H2SiO3+H2↑+3HCl
?4?Si+2OH-+H2O=====SiO+2H2↑
21.?10分?酸雨形成的原理之一可简示如下:
含硫燃料O2),sdo5(反应①AB硫酸
请回答下列问题:
(1)A物质的化学式为____________,B物质的化学式为____________。
(2)三个反应中,不属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(3)SO2中硫元素显+4价,它可以降低到0价,利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2,达到减少污染的目的。
(4)从环境保护的角度认为:雨水的pH<5.6时,就判断为酸雨。已知pH=-lg c(H+),经测定某次雨水只含硫酸,且其浓度为5×10-5mol·L-1,则这次降雨________(填“是”或“不是”)酸雨。
(5)火力发电厂燃烧的煤中含有大量的硫,其排出的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害的SO2气体,在英国已进行了一个研究,结果表明:高烟囱可以有效降低地面SO2的浓度。在20世纪60年代到70年代的10年间,由发电厂排放的SO2增加了35%,但由于高烟囱的建造,地面SO2浓度降低了30%之多。
①你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是______。
A.少用煤作燃料 B.把工厂的烟囱造高
C.燃料脱硫 D.把工厂迁移到农村
E.开发新能源
②请从全球环境保护的角度,分析这种建高烟囱的方法是否可取?________,理由是________________________________________________________________________。
解析:(1)(2)图示原理为:含硫燃料SO2SO3H2SO4,其中反应③不是氧化还原反应。
(3)SO2中硫元素的化合价降低,SO2被还原,应加入还原剂。
(4)c(H2SO4)=5×10-5 mol·L-1,则c(H+)=2×5×10-5 mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,pH=-lg (1×10-4)=4<5.6,是酸雨。
(5)①少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新能源都会减少SO2的排放,A、C、E正确。②建高烟囱,向环境中排放的总SO2的量未减少,所以该做法不可取。
答案:(1)SO2 SO3 (2)③ (3)还原剂 (4)是
(5)①ACE ②不可取 未减少二氧化硫的总排放量
22.(8分)铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答:
(1)钢铁在空气中发生电化学腐蚀时,正极的电极反应是______________________。
(2)由于氧化性Fe3+>Cu2+,氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(3)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一,其原理是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,若有1.5 mol Fe3O4参加反应,转移电子的物质的量是_______________________________。
(4)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)。
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铁是地壳中含量最高的金属元素
铁是人类最早使用的金属材料
Ⅰ对;Ⅱ对;有
B
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气
高温下氢气能还原氧化铁得到铁
Ⅰ对;Ⅱ对;无
C
铁属于过渡元素
铁和铁的某些化合物可用作催化剂
Ⅰ错;Ⅱ对;无
D
在空气中铁表面形成致密氧化膜
铁不能与氧气反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有
解析:(1)吸氧腐蚀,正极为氧气,得电子。(2)Fe3+具有氧化性,可以将铜氧化为Cu2+。(3)CO中C为+2价,反应后生成的CO2中的C为+4价,化合价升高2,转移电子数为2×4=8,所以1.5 mol Fe3O4转移电子数为1.5 mol×8=12 mol。(4)A项,地壳中含量最高的金属元素为铝,Ⅰ错;C项,铁属于过渡元素,Ⅰ对;D项,铁在空气中不能形成致密氧化膜,Ⅰ错,在加热或点燃条件下铁可以与氧气发生反应,Ⅱ错。[来源:21世纪教育网]
答案:(1)O2+2H2O+4e-=====4OH-
?2?2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
(3)12 mol
(4)B