【精品推荐】2014届高考化学总复习 智能考点 归类总结（教材精讲+典型例题+跟踪训练）：物质性质及反应规律的研究（含方法提示和解析）

能考点 物质性质及反应规律的研究
Ⅰ.课标要求
1．认识化学实验在学习和研究化学中的作用。能发现学习、生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。
2．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
Ⅱ.考纲要求
了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。能根据实验试题要求．做到：
1．设计、评价或改进实验方案。
2．了解控制实验条件的方法。
3．分析或处理实验数据，得出合理结论。
4．绘制和识别典型的实验仪器装置图。
Ⅲ.教材精讲
一、研究物质性质的基本方法
研究物质性质的方法：观察、分类、预测、实验、验证、比较等。
1．锌及其化合物的性质：
锌及其化合物的应用：锌元素是人体必需的微量元素之一。金属锌用于制造镀锌材料。氧化锌是一种优良的白色颜料，由于有一定杀菌能力，可以用来制医药软膏。氯化锌常用做有机反应的脱水剂和催化剂，它的浓溶液常用于清除金属表面的氧化物。
2．有机化合物性质（苯酚、甲醛）研究
(1)苯酚性质的研究
研究苯酚性质的方法：官能团→预测性质→实验验证→官能团之间相互影响。
(2)甲醛性质的研究
甲醛性质的研究方法：官能团→预测性质→实验验证。
二、认识发生在盐溶液中的化学反应
1．认识盐类的水解
盐类水解规律的研究思路：
盐溶液的酸碱性 →酸碱性的原因 盐类水解的本质 →盐类水解的规律
①测定盐溶液的酸碱性
盐的名称 碳酸钠 氯化锌 醋酸钠 硫酸铝 氯化钠 氯化铵 硝酸钾
化学式 Na2CO3 ZnCl2 CH3COONa Al2(SO4)3 NaCl NH4Cl KNO3
pH >7 <7 >7 <7 =7 <7 =7
酸碱性 碱性 酸性 碱性 酸性 中性 酸性 中性
②探讨盐溶液呈酸性或碱性的原因
在溶液中盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH—结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。水解程度一般较小，是一个可逆过程。
Al3++3H2OAl(OH)3+ 3H+
CO32—+H2OHCO3— +OH—
HCO3—+H2OH2CO3 + OH—
③盐类水解规律的初步探讨
双水解：硫酸铝属于强酸弱碱盐与碳酸钠属于强碱弱酸盐混合时，互相促进了水解。
2Al3++3CO32—+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑
2．研究电解
①电解饱和食盐水
在直流电的作用下，电解质溶液(或熔融态电解质)在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。其中，发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极。
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
②电解规律的初步探索
阳离子在阴极的放电顺序：
K+阴离子在阳极放电顺序：
SO42—三、反应条件对化学反应的影响
研究的方法：变量控制（只改变一种条件，观察实验结果，得出该条件对反应结果的影响）
1．浓度对化学平衡的影响
AgCl + 2NH32[Ag(NH3)2] ++ Cl—
FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3 +3KCl
2．反应条件对化学反应速率的影响
2H2O2 = 2H2O + O2↑(浓度、溶液酸碱性、温度、催化剂对双氧水分解的影响)
3．反应介质、浓度对化学反应结果的影响
（1）KMnO4溶液与Na2SO3溶液在不同酸碱性条件下的反应。
2MnO4— + 6H+ + 5SO32— = 2Mn2+ + 5SO42—+ 3H2O
2MnO4— + H2O + 3SO32— = 2MnO2 ↓+ 3SO42—+ 2O H—
2MnO4— +2O H— + SO32— = 2MnO42— + SO42—+ H2O
（2）浓硫酸、稀硫酸性质的对比研究
C + 2H2SO4 (浓) CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4+ 2SO2↑+2H2O
Cu +4HNO3 (浓) Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O
3Cu +8HNO3 (稀) 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O
四、现代实验技术在研究物质性质及反应规律中的应用
Ⅳ.典型例题
例1.某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解，且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右。于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收满500mL氧气为准(其他可能影响实验的因素均已忽略)。
表一 用MnO2作催化剂
实验序号 KClO3质量(g) MnO2质量(g) 反应温度(℃) 待测数据
1 8．00 2．00 500
2 8．00 2．00 500
表二 用A作催化剂
实验序号 KClO3质量(g) A质量(g) 反应温度(℃) 待测数据
1 8．00 2．00 500
2 8．00 2．00 500
请回答：
上述实验中的待测数据应是 。
完成此研究后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：
。
【解析】根据题意，此实验的目的是为了对照MnO2和A的催化能力。而催化能力的高低可以用单位时间内产生的气体的量，或者用产生一定量气体需要的时间来表示。现在题目指明“以收集满500mL氧气为准”，因此在实验报告中应记录产生这些气体需要的时间。本次实验的主要目的在于比较，比较的又是催化剂的效果。在拟定实验报告标题的时候注意给出这两个要点就可以了。
答案：时间 催化效果的对照研究
【点评】本题研究问题的方法也是变量控制法，知道该实验的目的以及反应速率的表示方法便可作答。
例2.有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。
请回答下列问题：
(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，
该反应的化学方程式是： 。
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
上述方案是否合理 。请简要说明两点理由：
① ；② 。
【解析】若Na2O2与SO2发生反应：2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2，则其生成物Na2SO3可与酸(盐酸或H2SO4)作用产生能使品红溶液褪色的SO2气体，故取白色固体，加入稀H2SO4，若产生使品红溶液褪色的气体，则白色固体中含Na2SO3。(3)由于稀HNO3具有强氧化性可将BaSO3氧化成为BaSO4，或反应后的固体仍有残留强氧化剂Na2O2时，溶于水后，它能将SO32—氧化成为SO42—，故所给方案不合理。
答：(1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
(2)取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体。
(3)不合理 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡
如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根
【点评】因SO2有还原性，Na2O2与SO2反应比Na2O2与CO2反应要复杂的多。本题从化学方程式、实验设计与评价、实验过程分析等方面对考生进行考查。
Ⅴ、跟踪训练
一、选择题（单选题）
1、室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物。甲醛易溶于水，常温下有强烈刺激性气味，当温度超过20℃时，挥发速度加快。根据甲醛的这些性质，下列做法错误的是 ( )
A入住前房间内保持一定湿度并通风
B．装修尽可能选择在温度较高的季节
C请环境监测部门检测室内甲醛含量低于国家标准后入住
D．紧闭门窗一段时间后入住
2、关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（ ）
A 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
B 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
D 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3、浓硫酸和2mol/L的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如右图，分析a、b曲线变化的原因是（ ）
A、a升华、b冷凝 B、a挥发、b吸水
C、a蒸发、b潮解 D、a冷凝、b吸水
4、氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是（ ）
A、HI和HClO B、HCl和HIO C、HClO3和HIO D、HClO和HIO
5、向50mL 18 mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热.充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量（ ）
A小于0.45 mol B等于0.45 mol C在0.45 mol和0.90 mol之间 D大于0.90 mol
6、下列可检验阿司匹林( )样品中混有水杨酸( )的试剂是（ ）
A 三氯化铁溶液 B 碳酸氢钠溶液 C 石蕊试液 D 氢氧化钠溶液
7、用没食子酸( )制造墨水主要利用了（ ）类化合物的性质。
A、醇 B、酚 C、油脂 D、羧酸
二、选择题（12选项）
8、继科学家发现C3O2是金星大气成分之后，2004年，美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰（化学式为COS）的物质，已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但在氧气中会燃烧，下列有关C3O2与硫化羰的说法不正确的是（ ）
A C3O2与CO一样可以在氧气中燃烧生成CO2
B CO、C3O2、CO2都是碳的氧化物，它们互为同素异形体
C COS是由极性键构成的极性分子，分子中所有原子都满足8电子稳定结构
D 硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2 和SO3
9、在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)；ΔH<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是 ( )
A．图I表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
10、下图所示的直型石英玻璃封管中充有CO气体，左端放置不纯的镍（Ni）粉。在一定条件下，Ni可以与CO（g）发生如下反应：
但Ni粉中的杂质不与CO（g）发生反应。玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350K和470K，经过足够长时间后，右端的主要物质是
A、纯Ni（s）和Ni（CO）4（g） B、纯Ni（s）和CO（g）
C、不纯Ni（s）和CO（g） D、不纯Ni（s）和Ni（CO）4（g）
11、碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是（ ）
A 气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B Z导管出来的气体中无二氧化碳
C 气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D Z导管口有红棕色气体出现
12、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）
A 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－＝Ni
B 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
13、在溶液导电性实验中，往氢氧化钡溶液中滴加硫酸至过量，灯泡的明亮变化是：明一暗一明，下列说法正确的是 ( )
A溶液的导电性与溶液中离子的浓度有关
B溶液的导电性与溶液中离子的数目多少有关
C灯泡最暗时溶液中无自由移动的离子
D往氢氧化钡溶液中滴加盐酸与滴加硫酸时现象相同
14、有四位同学设计了下列四个方案确证溶液中含有SO42—，你认为合理的是 ( )
A.试液 白色沉淀 沉淀不溶解
B试液 无沉淀 白色沉淀
C试液 无沉淀 白色沉淀
D试液 无沉淀 白色沉淀
三、填空题
15、在二氧化锰催化氯酸钾分解的实验中，制得的氧气中常有氯气的气味，生成的氯化钾又略带紫红色，对这一客观事实的一种分析认为其反应过程如下：
①2KClO3+2MnO2=2A+B↑+O2↑
②2A D+MnO2+O2↑
③B+D=2KCl+MnO2+O2↑
根据上述分析请回答：
(1)A物质的化学式为 ·
(2)除去氧气中的B气体常有的试剂为： 。
(2)写出反应③的化学方程式： 。
16、磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷（P）在3.2 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）为 。
17、.(1)1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式:
□K2MnF6 + □SbF5 —— □KSbF6 + □MnF3 + □F2
反应中 元素被还原。
(2) 氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素。如：+H2OHSCN+HSCNO。它们阴离子的还原性 强弱为:Cl—①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式：
。
②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反应的离子方程式。
。
18、某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L·min)。
（2）在实验2，A的初始浓度C2＝ mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热）。
理由是 。
19、由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：
反应TiCl4 +2Mg ＝2MgCl2 + Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________。
20、.(1）下表为相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点比较数据：
名称 甲醇 乙烷 乙醇 丙烷 乙二醇 丙醇 丁烷
相对分子质量 32 30 46 44 62 60 58
沸点／℃ 64. 7 -88．6 78．5 -42．1 188 97．2 -0．5
根据表中数据， 总结有机物的沸点与相对分子质量、羟基官能团之间的关系：
。
(2)根据上述规律，下列有机物沸点最高的是 (填代号)。
A．丙烷 B．丁烯 C.1，2-丙二醇 D．甘油
(3)多元醇具有较大的酸性，所以Cu(OH)2能溶于乙二醇中，生成鲜蓝色的溶液，实验室常利用这个反应鉴别具有两个相邻羟基的多元醇：
工业上以石油裂解气丙烯为原料制备丁，其反应过程如下：
上述框图中；甲的结构简式为 ；属于取代反应的有 (填框图中的序号)；属于加成反应的有 (填框图中的序号)。
写出反应③的化学方程式： 。
“物质性质及反应规律的研究”参考答案
一选择题
1、D 2、B 3、B 4、B 5、A 6、A 7、B
二选择题
8、B D 9、BD 10、B 解析：本题主要考查温度对化学平衡的影响规律。反应在左端开始发生如下反应随着反应的进行，Ni(CO)4(g)充满玻璃管，并达到平衡；Ni(CO)4在玻璃管右侧发生反应，这样两端的化学平衡体系都在不停向右移动，直到左端Ni粉完全反应，Ni(CO)4在右侧完全分解为止，故经过足够长时间后，右端的主要物质为Ni(s)和CO(g)。
11、CD 12、D 13、A 14、B
三填空题
15、(1) KMnO4 (2)NaOH (3)Cl2+ K2MnO4 = 2KCl+MnO2+O2↑
16、P2O3 P2O5 2.75 3.55
17、(1)2 4 4 2 1 (说明:错一个即不给分) Mn(或锰)
(2)(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2O 2SCN—+(CN)2=2CN—+(SCN)2
18、（1）0.013
（2）1.0 催化剂
（3）吸热；由于吸热温度升高时，平衡向右移动
19、防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
20、(1)①相对分子质量越大，烷烃(或一元醇)的沸点越高；
②相对分子质量相近的醇与烷烃，醇的沸点远高于烷烃；
③碳原子数相同的醇，羟基越多，沸点越高。
(2)D
(3)A的结构简式：CH2=CHCH2Cl 取代反应：①、②、④ 加成反应：③
反应③：
锌及其化合物的性质
金属锌
(4).既与酸又能与强碱反应：Zn +2HCl = ZnCl2 +H2↑
Zn+2NaOH+2H2O = Na2[Zn(OH)4]+ H2↑
（四羟基合锌酸钠）
(5).与盐溶液反应：Zn+CuSO4 = ZnSO4+Cu
(3).与X2反应：Zn +X2 ZnX2 (X2表示卤素单质)
(2).与O2反应：2Zn + O2 2ZnO
(1).“生锈”：4Zn+2O2+3H2O+CO2 = ZnCO3· 3Zn(OH)2
Zn2++2OH—=Zn(OH)2↓
氯化锌
Zn(OH)2 ZnO + H2O
氢氧化锌
(两性氢氧化物)
Zn(OH)2 +2H+ = Zn2+ +2H2O
Zn(OH)2+OH— = [Zn(OH)4]2—
氧化锌
(两性氧化物)
ZnO +2HCl = ZnCl2 +H2O
ZnO+2NaOH+H2O = Na2[Zn(OH)4]
纯净的苯酚是无色晶体，具有特殊气味，熔点是43℃，露置于空气中因部分被氧化而呈粉红色。常温时，溶解度约为8g，温度高于65℃时能与水混溶。易溶于有机溶剂。 其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性（应用酒精洗涤）。
物理性质：
①与碱反应
(弱酸性)
②与金属钠反应
苯
酚
性
质
化学性质：
③与溴水反应
④与FeCl3溶液反应：苯酚跟FeCl3反应，使溶液呈紫色。（用于鉴别）
（注：淀粉遇碘显蓝色， KSCN遇FeCl3溶液显红色）
应用：苯酚是一种重要的化工原料，常用做消毒剂和防腐剂。
甲醛
(还原性)
①与酸性KMnO4溶液反应：KMnO4 / H+溶液褪色。
②与新制氢氧化铜反应：
物理性质：无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，35%∽40%的甲醛水溶液叫福尔马林。
化学性质：
应用：工业上制人造板材所需脲醛树脂、酚醛树脂的原料，制染料，用于消毒。
③与银氨溶液反应：
④与氢气反应：
HCHO + 2Cu(OH)2 HCOOH +Cu2O+2H2O
HCHO +2[Ag(NH3)2]OH HCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
HCHO +H2 CH3OH
电离理论
强酸强碱盐：中性(不水解)
强酸弱碱盐：酸性(水解)
强酸弱碱盐：碱性(水解)
熔点仪
密度仪
旋光仪
折光率
1．研究物质的性质
质谱分析仪
核磁共振技术
2．研究物质的组成、结构
闪光光谱仪
脉冲激光技术
飞秒光谱技术
扫描探针显微镜技术
3．研究化学反应过程
白色
沉淀
将B中反应后的固体溶解于水
BaCl2溶液
稀硝酸
仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成
足量盐酸
氯化钡溶液
足量盐酸
足量盐酸
氯化钡溶液
硝酸钡溶液
足量稀硝酸
足量稀硝酸
硝酸钡溶液
TiO2 → TiCl4
Ti
Mg
800℃，Ar