考纲要求
1.了解科学、技术、社会的相互关系,如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等。
2.了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
3.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
4.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
5.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。
6.了解金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料、复合材料和其他新材料的特点。
7.结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响,关注有机化合物的安全使用问题。
8.了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
专家解读
通过研究近几年高考化学试题发现,试题突出STSE素材的选用,体现了高考较强的导向性——要求学生学以致用,能够用所学的知识去解决生产、生活中实际问题,关注生活、关注社会,特别是关注社会热点和焦点。试题起点高,落点低,内容涉及绿色化学、联系社会生活、医药安全、新型能源、环保问题、工农业生产、科技前沿、科学史料等。
STSE试题一般不会简单地考查类似“科普”知识的内容,更多地体现出和生产、生活有关现象、问题的分析和解释,所用的是元素化合物性质和基本概念、基础理论的知识,难度也有所增大。预测在2017年的高考中仍然关注化学与环境、材料、能源、生命、安全和科技等领域,从中选择与中学化学相联系的某物质或某知识点命题,在考查化学知识的同时,推介新技术、介绍新成果。
要解决好这类问题,就必须在牢固掌握双基知识的基础上,提高阅读能力、分析能力、知识运用能力,关键在于知识的积累和化学原理的应用。该类试题的选材热点如下:
1.安全与健康。人类健康是高考关注的热点,特别是食品安全、饮水安全等。2017年高考将关注近年来新闻报道中,有关化学与健康方面的材料,如生活中的有毒物质、食品添加剂、新药物合成、新物质或已有物质的新用途开发利用等。
2.环境保护。环境保护是高考命题的永恒话题,2017年高考命题将继续关注下列信息:近期的有关环境的社会事件;工业“三废”和生活垃圾处理不当对空气、水体和土壤造成的污染;废电池对饮用水和土壤的污染;最新开发的绿色材料在环保中的作用;绿色化学新理念在工农业生产中的导向作用。
3.新材料、新能源。新材料和新能源的研究是化学发展的方向。2017年高考将关注继续下列内容:新型高能绿色电池、新能源开发利用、新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会生活中应用。
4.最新科技成果。研究高考化学试题不难发现,最新科技成果成为高考选材热点。
1.(2016·浙江)下列说法不正确的是
A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量
B.Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池
C.Ba2+浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病
D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附
1.【参考答案】D【试题解析】本题考查化学基本概念与STSE等知识,意在考查考生的识记能力和知识整合能力。A项,储热材料具有在熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量的特点,正确;B项,Ge是一种优质的半导体材料,可用于太阳能电池,正确;C项,硫酸钡具有无毒、不溶液于水、不能被X-射线透过的性质,可用作造影剂,正确;D项,纳米铁粉属于单质,能把Cu2+、Hg2+等重金属离子置换出来,属于化学变化,错误。
2.(2016·天津)根据所给的信息和标志,判断下列说法错误的是
A.
B.
C.
D.
《神农本草经》记载,麻黄能“止咳逆上气”
碳酸氢钠药片
古代中国人已用麻黄治疗咳嗽
该药是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
看到有该标志的丢弃物,应远离并报警
贴有该标志的物品是可回收物
2.【参考答案】B【试题解析】本题考查化学与STSE。NaHCO3可用于治疗胃酸过多,若再喝醋,NaHCO3会与醋酸发生反应,起不到抗酸药的作用,B项错误。
3.(2016·四川)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是
A.氯气作水的杀菌消毒剂
B.硅胶作袋装食品的干燥剂
C.二氧化硫作纸浆的漂白剂
D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
3.【参考答案】B【试题解析】本题考查常见物质的性质与用途,意在考查考生利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力。氯气作水的杀菌消毒剂是利用氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性,发生了化学变化;硅胶作袋装食品的干燥剂,是因为硅胶疏松多孔,具有吸收水分的作用,没有发生化学变化;二氧化硫作纸浆的漂白剂是因为二氧化硫可与某些有色物质发生化学反应生成不稳定的无色物质;肥皂的主要成分为高级脂肪酸钠,肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂是利用高级脂肪酸钠在水中发生水解反应使溶液呈碱性的性质,发生了化学变化。
4.(2016·新课标全国卷Ⅰ)化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
4.【参考答案】D【试题解析】本题考查生活中的化学知识,意在考查考生利用所学化学知识解释生活中化学问题的能力。蚕丝的主要成分为蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,而人造纤维的主要成分为纤维素,A项正确;食用油反复加热会生成许多有害物质,如某些稠环芳烃,B项正确;加热可使蛋白质发生变性而失去生物活性,因此高温可以消毒,C项正确;医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,D项错误。
5.(2016·新课标全国卷Ⅱ)下列有关燃料的说法错误的是
A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
5.【参考答案】B【试题解析】本题考查燃料和化石燃料等相关知识,意在考查考生运用所学知识解答实际问题的能力。燃料燃烧产生的CO2是导致温室效应的主要气体之一,A项正确;化石燃料完全燃烧生成的SO2属于大气污染物,B项错误;液化石油气含碳量比燃油低,用液化石油气代替燃油能减少大气污染,C项正确;CO是大气污染物之一,D项正确。
6.(2016·新课标全国卷Ⅲ)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
6.【参考答案】B【试题解析】本题考查化学知识在生活中的应用,意在考查考生应用元素及其化合物知识的能力。Al2(SO4)3
溶液与NaHCO3溶液发生双水解反应生成CO2、Al(OH)3,这就是泡沫灭火器产生CO2的原理,A项正确。FeCl3腐蚀Cu,是由于Fe3+的氧化性强于Cu2+,故Fe3+能将Cu氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+,B项错误。HClO因具有强氧化性而具有漂白性,漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的H2O、CO2反应生成HClO而漂白织物,C项正确。SiO2与HF发生反应:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,玻璃器皿的主要成分为SiO2,所以氢氟酸能在玻璃器皿上刻蚀标记,D项正确。
7.(2015·新课标全国卷Ⅰ)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金,其水甚强,五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指
A.氨水
B.硝酸
C.醋
D.卤水
7.【参考答案】B【试题解析】根据题述信息,可知“强水”具有强氧化性和酸性,四个选项只有硝酸符合,故选B。【解题技巧】本题考查内容属于常识性知识,掌握好化学基础知识是解决此类题的根本。
8.(2015·新课标全国卷Ⅱ)食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
8.【参考答案】C【试题解析】硅胶、植物纤维均无毒、无味、无腐蚀性,所以可用作干燥剂,A、D项正确;P2O5吸水生成H3PO4,H3PO4具有腐蚀性,因此P2O5不可用作食品干燥剂,B项正确;无水CaCl2具有吸水作用,而CaCl2·6H2O无吸水作用,不可用作干燥剂,C项错误。【解题技巧】把握物质的性质与用途间的关系是解题的关键。
9.(2015·天津卷)下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是
A.点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用NaHCO3溶液解毒
D.使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力减弱
9.【参考答案】A【试题解析】硫在空气或氧气中燃烧生成二氧化硫,不能生成SO3,故A错误;明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,溶于酸性溶液,故利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故B正确;水杨酸显酸性,能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可以用NaHCO3溶液解毒,故C正确;肥皂有效成分为高级脂肪酸钠盐,用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,高级脂肪酸钠盐会与钙离子反应生成难溶的高级脂肪酸钙,使肥皂去污能力减弱,故D正确。【解题技巧】本题主要考查了物质之间反应在生活中的应用,掌握常见物质能发生的反应及其特点即可解答此类问题。
1.(2017·湖北省六校联合体高三4月联考)下列有关环境、健康及能源的叙述中,不正确的是
A.氮的氧化物是光化学烟雾的主要污染物,二氧化碳是温室效应的主要污染物,所以它们的含量是空气质量报告的主要项目
B.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒有害的物质,对人的肺功能造成很大伤害
C.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
D.利用催化转化装置可以将汽车尾气中的NOx、CO等有害气体转化为N2、CO2等无害气体
2.(2017·河北省衡水中学高三下学期期中考试)化学与社会、科学、技术、环境(STSE)密切联系。下列说法正确的是
A.干燥剂硅胶和硅橡胶的主要化学成分都是二氧化硅
B.手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型无机非金属材料
C.用淀粉溶液可以直接检验海水中是否含碘元素
D.明矾净水的原理和“84”消毒液消毒的原理相同
3.(2017·陕西省长安一中高三第三次联考)化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是
A.“地沟油”禁止食用,但可用来制取肥皂
B.在厨房里可用米汤检验加碘食盐中的碘
C.波尔多液是由硫酸铜溶液、生石灰和水制得,可用于防治植物的病虫害
D.纤维素在人体内不能水解为葡萄糖
4.(2017·河北省唐山市届高三二模)化学与生活、能源、环境、科技等密切相关。下列描述错误的是
A.在厨房里用米汤不能直接检验食盐中是否含有碘
B.煤炭经过干馏,可获得相对清洁的能源和重要的化工原料
C.利用风能、太阳能等清洁能源代替化石燃料,可减少环境污染
D.水分子间的氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键
5.(2016·怀化一模)化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是
A.大气中PM2.5比表面积大,吸附力强,能吸附许多有毒有害物质
B.在厨房里可用米汤检验加碘食盐中的碘
C.14C可用于文物年代的鉴定,14C与12C互为同位素
D.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,原因是维生素C有还原性
6.(2016·衡水中学二调)新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述不正确的是
A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素
B.用于人民币票面方案等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质
C.防伪荧光油墨由颜料与树脂连接料等制成,其中树脂属于有机高分子材料
D.某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖
7.(2016·太原五中4月模拟)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列有关说法中错误的是
A.生活中常用的塑料制品及橡胶制品都为高分子材料
B.向牛奶中加入果汁会产生沉淀,这是因为酸碱发生了中和反应
C.节日焰火是利用某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
D.铜制品能发生吸氧腐蚀,但不能发生析氢腐蚀
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A.福尔马林可浸制标本,因其可使蛋白质变性的性质
B.向牛奶中加入果汁会产生沉淀,这是因为发生了酸碱中和反应
C.将地沟油制成肥皂,可以提高资源的利用率
D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现碳的循环利用
2.化学与人类的生活,生产密切相关,下列说法中正确的是
A.蚕丝和棉花的组成元素相同,结构不同,因而性质不同
B.埃博拉病毒可用乙醇、次氯酸钠溶液、双氧水消毒,其消毒原理相同
C.纯碱是属于碱类、谷氨酸钠(C5H8NO4Na,味精)属于盐类
D.压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)的主要成分是烃类,是城市推广的清洁燃料
名校预测
1.【答案】A【解析】A.二氧化氮等氮的氧化物污染空气,属于空气质量报告的内容;二氧化碳是空气的成分之一,没有列入空气质量报告,故A错误;B.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒有害的物质,人呼吸时吸入PM2.5,会对肺功能造成很大伤害,故B正确;C.聚氯乙烯在使用过程中会慢慢释放出氯化氢,能够造成食品的污染,不能代替聚乙烯使用,故C正确;D.利用催化转化装置可以将汽车尾气中的NOx、CO等有害气体转化为N2、CO2,反应的方程式为2NOx+2xCON2+2xCO2,故D正确;故选A。2.【答案】B【解析】A.硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成、硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶,而硅胶的主要成分是二氧化硅,所以A不正确;B.无机非金属材料是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称,碳纤维是碳的单质,所以B正确。C.海水的碘元素主要以碘离子形式存在,碘离子遇到淀粉以后没有明显变化,只有碘单质遇到淀粉才变蓝,所以C不正确;D.明矾净水是因铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒沉降下去使水变澄清,而消毒液消毒是杀死水中的病毒和病菌,原理不同,所以D不正确。3.【答案】B【解析】A.“地沟油”中含有有毒物质,禁止食用,由于主要成分是油脂,可用来制取肥皂,A正确;B.碘遇淀粉显蓝色,但碘盐中添加的是碘酸钾,不能用米汤检验加碘食盐中的碘,B错误;C.波尔多液是由硫酸铜溶液、生石灰和水制得,铜是重金属,可用于防治植物的病虫害,C正确;D.纤维素在人体内不能水解为葡萄糖,D正确,答案选B。4.【答案】D【解析】C.淀粉遇碘单质变蓝,而食盐中为碘酸钾,则不能检验,故A正确;B.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程;煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料或者利用煤产生的H2和CO通过化学合成液体燃料或者其他液体化工产品的过程;煤的干馏是指隔绝空气加强热,使煤分解的过程,可以得到很多重要的化工原料,故B正确;C.太阳能等清洁能源的利用能大大减少化石燃料的使用,减少有毒气体的排放,减少环境污染,故C正确;D.氢键不属于化学键,它属于一种分子间作用力,故D错误;答案为D。5.【答案】B【解析】大气中PM2.5比表面积大,吸附力强,能吸附许多有毒有害物质,A正确;加碘食盐中的碘为碘元素,而并不是碘单质,所以不能用米汤检验,B错误;
14C与12C都为C的一种核素,只是中子数有差别,互为同位素,C正确;维生素C具有还原性,可防止铁被氧化,D正确。6.【答案】D【解析】棉花、木料的主要成分是纤维素,A项正确;Fe3O4具有磁性,是一种磁性物质,B项正确;树脂的相对分子质量很大,属于有机高分子材料,C项正确;遇碘变蓝的是淀粉,制造纸币时已经移走了淀粉,所以在纸币上滴加碘酒,变蓝色则为伪币,D项错误。7.【答案】B【解析】塑料和橡胶都是高分子聚合物,属于高分子材料,A项正确;牛奶中含有蛋白质,加入果汁能使蛋白质凝聚而沉淀,牛奶不是酸,不可能是发生了中和反应,B项错误;发生焰色反应是某些金属具有的性质,C项正确;铜为氢后金属,能发生吸氧腐蚀,但不能发生析氢腐蚀,D项正确。
专家押题
1.【答案】B【解析】福尔马林是甲醛溶液,甲醛能使蛋白质变性,故A正确;牛奶是胶体,加入果汁会产生聚沉,故B错误;地沟油的成分是油脂,可以发生皂化反应,故C正确;聚碳酸酯可水解,故D正确。2.【答案】D【解析】A、蚕丝由C、H、O、N四种元素组成,而棉花只有C、H、O,故A错误;B、酒精是一种有机化合物,学名叫乙醇,分子式为C2H5OH。酒精的分子具有很大的渗透能力,它能穿过细菌表面的膜,打入细菌的内部,使构成细菌生命基础的蛋白质凝固,将细菌杀死。70%~75%的酒精用于消毒,这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死,乙醇消毒利用它能使蛋白质变性,而次氯酸钠溶液、双氧水消毒还具有强氧化性,消毒原理不同,故B错误;C、纯碱是Na2CO3,由金属阳离子Na+和酸根离子组成,属于盐类,故C错误;D、压缩天然气(CNG)的主要成分是甲烷,液化石油气(LPG)的主要成分是乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。因此可知该两类燃料都是有碳氢化合物组成的烃类,故D正确;故选D。
考纲要求
1.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。2.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
专家解读
判断一定量的物质中所含某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一。命题者青睐将阿伏加德罗常数与气体摩尔体积(涉及外界条件、物质状态等)、物质结构(涉及质子数、中子数、电子数、化学键数等)、电离与水解(涉及弱电解质的电离特点及盐类的水解特点、溶液中离子浓度)、氧化还原反应(涉及电子转移数目)、可逆反应等结合。
预测2017年的高考中,选择题中有可能再次出现阿伏加德罗常数的相关判断与计算,依旧围绕阿伏加德罗常数展开,并与气体摩尔体积、原子结构、弱电解质的电离、盐类的水解、氧化还原反应及可逆反应等结合考查,尤其是关于氧化还原反应中电子转移数目的判断和溶液中离子数目的判断会是考查重点和易错点。
阿伏加德罗常数类试题具有较强的综合性,在复习备考中除了需要注意相关的解题技巧外,还需要对相关知识有比较深入的认识,将知识准确、合理的应用。以阿伏加德罗常数为基础点进行辐射,将相关知识总结归纳,在准确把握各量与阿伏加德罗常数之间关系的前提下,着重关注易错点,并通过练习加强理解掌握,这样才能通过复习切实提高得分率。同时还要注意以下细微易错之处:
1.注意外界条件和物质状态
(1)若题目给出的是物质的体积,则要注意外界条件和物质的状态,如:水在标准状况下为液态;SO3在标准状况下为固态;标准状况下,碳原子数大于4的烃为液态或固态。
(2)气体的体积受温度和压强的影响,应用阿伏加德罗常数时,要注意条件是否是标准状况,是否是同温同压。
(3)物质的量、质量不受任何条件的影响。如任何条件下2
g
H2的物质的量必是1
mol,所含分子数为NA,1
mol
H2在任何条件下其质量都为2
g,所含分子数为NA。
2.明确物质的组成和结构
(1)特殊物质的原子个数、电子个数,如Ne、O3等。
(2)特殊物质的摩尔质量,如D2O、18O2等。
(3) 些物质中的化学键数目,如SiO2、CH4、CO2等。
3.注意氧化还原反应中的微粒
考查指定物质参加氧化还原反应时,常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如Na2O2与H2O的反应,Cl2与NaOH溶液的反应,电解AgNO3溶液的反应等。
4.弱电解质的电离或盐类的水解
考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时,常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。如1
mol·L-1的NH4Cl溶液中c()<1
mol·L-1。
1.(2016·新课标全国卷Ⅰ)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是
A.14
g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1
mol
N2与4
mol
H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1
mol
Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24
L
CCl4含有的共价键数为0.4NA
1.【参考答案】A【试题解析】A.乙烯和丙烯的最简式都是CH2,14
g乙烯和丙烯混合气体中含有的最简式的物质的量是n(CH2)=m÷M=14
g÷14
g/mol=1
mol,所以其中含有的氢原子数为N(H)=1
mol×2×NA=2NA,正确;B.N2与H2在一定条件下发生反应生成NH3,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故1
mol
N2与4
mol
H2反应生成的NH3分子数小于2NA,错误;C.铁是变价金属,硝酸具有强的氧化性,所以1
mol
Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁,反应中电子转移数目为3NA,错误;D.在标准状况下四氯化碳是液态,不能用气体摩尔体积进行有关物质的量的计算,错误。
2.(2016·四川)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4
g镁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA
B.标准状况下,5.6
L
CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA
C.氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA
D.0.1
L
0.5
mol/L
CH3COOH溶液中含有的H+数为0.05NA
2.【参考答案】B【试题解析】A、2.4
g镁的物质的量为2.4/24=0.1
mol,反应中失去0.2
mol电子,故错误;B、标准状况下5.6
L二氧化碳的物质的量为5.6/22.4=0.25
mol,含有的氧原子为0.5
mol,故正确;C、甲醇的结构为CH3OH,氢原子数为0.4
NA的甲醇分子为0.1
mol,含有5
mol
σ键,故错误;D、醋酸是弱酸,不能完全电离,故错误。
3.(2015·新课标全国卷Ⅰ)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18
g
D2O和18
g
H2O中含有的质子数均为10NA
B.2
L
0.5
mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1
mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中2
mol
NO与1
mol
O2充分反应,产物的分子数为2NA
3.【参考答案】C【试题解析】A项,D原子核内有1个中子和1个质子,质量数为2,1个D2O分子含有10个质子,18
g
D2O的物质的量为0.9
mol,其含有的质子数为9NA,A项错误;亚硫酸为弱酸,在水溶液中不完全电离,所以溶液中氢离子数目小于2NA,B项错误;过氧化钠与水反应生成氧气,氧气来源于-1价的氧元素,所以生成0.1
mol氧气时转移电子数为0.2NA,C项正确;NO与氧气反应生成二氧化氮,但常温下,二氧化氮与四氧化二氮之间的转化存在平衡,产物的分子数小于2NA,D项错误。【解题技巧】解答本题要注意以下三点:(1)注意同位素原子中中子数的不同;(2)过氧化钠中氧原子的化合价为-1价。(3)二氧化氮和四氧化二氮之间存在化学平衡,所以 氧化氮和氧气生成二氧化氮时2分子的二氧化氮变为1分子的四氧化二氮,分子数要变小。
4.(2015·全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.60
g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1
L
0.1
mol·L-1的NaHCO3溶液中HC和C离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23
g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235
g核素U发生裂变反应UnSrXe+1n,净产生的中子n)数为10NA
4.【参考答案】C【试题解析】60
g丙醇的物质的量为1
mol,1
mol丙醇中存在的共价键总数为11NA,A项错误;1
L
0.1
mol·L-1的NaHCO3溶液中含有碳元素1
mol,而含碳元素的微粒有H2CO3、HC和C,所以三者的和为1
mol,B项错误;钠在反应中只失去1个电子,23
g钠为1
mol,即失去NA个电子,C项正确;由方程式UnSrXe+1n可知净产生中子数为9,所以235
g核素U为1
mol,净产生的中子n)数为9NA,D项错误。【解题技巧】解答本题时应注意以下思路:
5.(2014·广东理综)设nA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A.1
mol甲苯含有6nA个C-H键
B.18
g
H2O含有10nA个质子
C.标准状况下,22.4
L氨水含有nA个NH3分子
D.56
g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子
5.【参考答案】B【试题解析】A项,甲苯化学式为C7H8,结构简式为,所以1
mol甲苯有8nA个C—H键,A项错误;B项,18
g
H2O的物质的量是1
mol,1
mol
H2O有10
mol质子,B正确;C项,22.4
L氨水非气体,所以标准状况下,22.4
L氨水物质的量不是1
mol,不可计算,C项错误;D项,铁片在浓H2SO4中钝化,只有表面反应,不可计算,D项错误。【解题技巧】该类题的特点是以微粒数目的计算为依托,考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。顺利解答该类题目的关键是: 方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另 方面是要把各种量转化为物质的量,以此为中心进行计算。分析本题需特别要注意两点: 是知道甲苯的结构简式,然后才能明确 个甲苯分子所含C-H键的数目;二是铁片在浓硫酸中会发生钝化。
6.(2014·四川理综)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:
A.高温下,0.2
mol
Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NA
B.室温下,1
L
pH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH-离子数目为0.1NA
C.氢氧燃料电池正极消耗22.4
L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28
g
N2时,转移的电子数目为3.75NA
6.【参考答案】D【试题解析】0.2
mol
Fe与足量水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气,氢气的物质的量为0.267
mol,A项错误;1
L
pH=13的NaOH溶液中由水电离的OH-离子数目为10 13NA,B项错误;氢氧燃料电池的正极为氧气发生还原反应,所以1
mol氧气完全反应得到4
mol电子,根据电子守恒,电路中通过的电子数目为4NA,C项错误;5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成4
mol氮气,转移的电子数为15
NA,生成28
g
N2时,转移的电子数目为3.75
NA,D项正确。【解题技巧】本题虽然表面上考查的是阿伏加德罗常数,但实际上考查更多的是水的电离、电化学原理和氧化还原反应等知识。这里特别需要注意两点: 是溶液中所含OH-离子数或H+离子数与由水电离出的OH-离子数或H+离子数不是 回事;二是在5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,NH4NO3既是氧化剂,又是还原剂,N2既是氧化产物,又是还原产物。
1.(2017·山西省实验中学高三下学期质检)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.标准状况下,22.4
L
H2O2中含有共价键的数目为3NA
B.4.6
g甲苯(C7H8)和丙三醇(C3H8O3)的混合物中含有的氢原子数为0.4NA
C.50
mL
18.4
mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,转移的电子数目为0.92NA
D.已知SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)
△H= 98.32
kJ·mol 1,则向容器中充入NA个SO2分子和0.5NA个O2分子在一定条件下充分反应,最终放出的热量为98.32kJ
2.(2017·江西省高三下学期调研考试)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,6.0
g
NO和2.24
L
O2混合,所得气体的分子数目为0.2NA
B.常温常压下,0.1
mol
Na2O和Na2O2组成的混合物中,阴离子的数目为0.1NA
C.C2H4和C3H6的混合物的质量为m
g,所含碳氢键的数目为3m/14NA
D.1
mol甲基()所含的电子数为7NA
3.(2017·江西省南昌市十所省重点中学高三二模)设NA表示阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A.常温下,Na2O2与N2和CO2组成的混合气体反应生成0.5
mol
O2时,转移电子数是2NA
B.标准状况下,11.2
L的甲醇所含的氢原子数等于2NA
C.电解饱和食盐水,阳极产生22.4
L气体时,电路中通过的电子数目为2NA
D.1
L
1
mol/L
CuCl2溶液中含有的氯离子数为2NA
4.(2016·湖南六校联考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在常温常压下,2.24
L
SO2与O2混合气体中所含氧原子数为0.2NA
B.50
mL
12
mol/L盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA
C.1
mol
NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为NA
D.标准状况下,20
g
D2O分子中所含中子数为10NA
5.(2016·怀化 模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1mol氧气,转移的电子数目为0.4NA
B.0.1
mol/L的NaCl溶液中,Na+与Cl 离子总数为0.2NA
C.在30
g二氧化硅晶体中含有的共价键数目为2NA
D.将常温下含NA个NO2、N2O4分子的混合气体冷却至标准状况,其体积约为22.4
L
6.(2016·大庆实验中学三模)以NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.8
g
CH4中含有的共价键总数为NA
B.3.2
g的Cu与足量的浓HNO3反应生成的气体分子数为NA
C.含有NA个中子的D2O的质量为2.0g
D.pH=2的硫酸氢钠溶液中的硫酸根离子数为0.01NA
7.(2016·重庆一中3月月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.11
g
T2O含有的电子数为5NA
B.常温下,0.2
L
0.5
mol·L-1
NH4NO3溶液的氮原子数小于0.2NA
C.含4
mol
HCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应转移的电子总数为2NA
D.标准状况下,2.24
L
H2S全部溶于水所得溶液中HS-和S2-离子数之和为0.1NA
8.(2016·衡水中学二调)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,0.1
mol
Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.标准状况下,2.24
L
NO和2.24
L
O2混合后气体分子数为0.15
NA
C.加热条件下,1
mol
Fe投入足量的浓硫酸中,生成NA个SO2分子
D.0.1
mol
Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1NA
1.设阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是
A.3.0
g淀粉和葡萄糖混合物中共含碳原子数为0.1
NA
B.2.9
g
2CaSO4·H2O含有的结晶水分子数为0.02
NA(2CaSO4·H2O式量为290)
C.在100
g
98%的浓硫酸中含氧原子个数不等于4NA
D.1
L、0.1
mol/L氨水中NH3·H2O的个数为0.1NA
2.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.常温常压下,4.4
g体积比为3∶1的CO2和N2O组成的混合气体中所含原子总数为0.3NA
B.CH4与P4的分子结构均为正四面体形,在1
mol
CH4分子或P4分子中含有的共价键数皆为4NA
C.含有NA个阴离子的Na2O溶于1
L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1
mol·L-1
D.1
mol
Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA个电子
名校预测
1.【答案】B【解析】A.标准状况下,过氧化氢不是气体,无法计算22.4
L
H2O2中含有共价键的数目,故A错误;B.甲苯(C7H8)和丙三醇(C3H8O3)的相对分子质量相等,4.6
g甲苯(C7H8)和丙三醇(C3H8O3)的物质的量为=0.05
mol,混合物中含有的氢原子为0.05
mol×8=0.4
mol,故B正确;C.随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,变成稀硫酸后反应不再进行,因此50
mL
18.4
mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,转移的电子数目少于0.92NA,故C错误;D.可逆反应不能完全进行,向容器中充入NA个SO2分子和0.5NA个O2分子在一定条件下充分反应,最终放出的热量少于98.32
kJ,故D错误;故选B。点睛:顺利解答该类题目的关键是:一方面要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”。特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。本题的易错点是C和D,要注意硫酸的浓度对反应的影响,以及可逆反应的特征。2.【答案】B【解析】A.
标准状况下,6.0
g
NO是0.2
mol,2.24
L
O2是0.1
mol,二者混合反应生成0.2
mol
NO2,但NO2存在平衡关系:2NO2N2O4,所得气体的分子数目小于0.2NA,A错误;B.Na2O和Na2O2中阴阳离子个数之比均是1∶2,常温常压下,0.1
mol
Na2O和Na2O2组成的混合物中,阴离子的数目为0.1NA,B正确;C.C2H4和C3H6的最简式均是CH2,因此C2H4和C3H6的混合物的质量为m
g,所含碳氢键的数目为m/7NA,C错误;D.1
mol甲基()所含的电子数为9NA,D错误,答案选B。点睛:选项A是易错点,注意NO2与N2O4之间的平衡关系。要顺利解答该类题目关键是要仔细审题,注意关键字词,熟悉常见的“陷阱”;另一方面特别要注意气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的适用范围和使用条件。物质的质量与外界条件无关,而气体的体积与外界条件有关,不指明条件,不能确定气体的物质的量的多少。3.【答案】D【解析】A、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,生成1
mol氧气时,转移电子物质的量为2
mol,因此生成0.5
mol
O2时,转移电子物质的量为2×0.5/1
mol=1
mol,故A错误;B、甲醇标准状况下,不是气体,不能用22.4
L·mol-1,故B错误;C、阳极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,题目没有指明条件是否是标准状况,因此无法计算电子数目,故C说法错误;D、n(Cl-)=1×1×2
mol=2
mol,故D正确。4.【答案】D【解析】
A项,常温常压不是标准状况,
2.24
L的混合气体的总物质的量不是0.1
mol,无法确定其中所含氧原子数,A项错误;B项,MnO2 +4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,若50
mL
12
mol/L盐酸发生该反应,则转移的电子数为0.3NA,但是随着反应的进行,盐酸浓度降低,无法再继续发生反应,因此转移的电子数肯定小于0.3NA,B项错误;C项,NaCl中Na+的最外层有8个电子,因此1
mol
NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8NA,C项错误;D的原子核内有1个中子,1个D2O分子中所含中子数为10个,20
g
D2O物质的量为1
mol,所含中子的物质的量为10
mol,D项正确。5.【答案】C【解析】A项,过氧化钠与水的反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,则每生成0.1
mol氧气,转移的电子数目为0.2NA,错误;B项,没有指明溶液体积,错误;C项,1
mol二氧化硅晶体中含有的共价键数目为4NA,则30
g二氧化硅晶体即0.5
mol二氧化硅中含有共价键的数目为2NA,正确;D项,二氧化氮与四氧化二氮存在转化,则常温下含NA个NO2、N2O4分子的混合气体冷却至标准状况,其体积应小于22.4
L,错误。6.【答案】C【解析】A项,8
g甲烷的物质的量为0.5
mol,0.5
mol甲烷中含有2
mol碳氢共价键,含有的共价键数为2NA个,故A项错误;B项,3.2
g铜的物质的量为0.05
mol,0.05
mol铜与足量硝酸反应失去0.1
mol电子,根据电子守恒,能够生成0.1
mol二氧化氮;由于二氧化氮与四氧化二氮存在转化平衡,所以反应生成的气体分子的物质的量小于0.1
mol,气体分子数小于0.1NA,故B项错误;C项,含有NA个中子的D2O的物质的量为0.1
mol,0.1
mol重水的质量为2.0
g,故C项正确;D项,溶液体积不明确,故溶液中硫酸根离子的个数无法计算,故D项错误。7.【答案】A【解析】A项,T2O的摩尔质量为22
g/mol,故11
g
T2O的物质的量为0.5
mol,而1
mol
T2O含有10
mol电子,即10NA个,则0.5
mol
T2O含有5NA个电子,故A项正确;B项,常温下,0.2
L
0.5
mol·L-1
NH4NO3溶液中含有0.1
mol
NH4NO3,氮原子数等于0.2NA,故B项错误;C项,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变成稀盐酸,反应不再进行,因此含4
mol
HCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应转移的电子总数少于2NA,故C项错误;D项,标准状况下,2.24
L
H2S的物质的量为=0.1
mol,溶于水所得溶液中含有HS-、S2-和H2S,因此HS-和S2-离子数之和少于0.1NA,故D项错误。8.【答案】D【解析】A项,Cl2溶于水发生的反应是可逆反应,因此转移的电子数目小于0.1NA,A项错误;B项,2.24
L
NO和2.24
L
O2混合后生成2.24
L
NO2,氧气过量,剩余氧气1.12
L,但由于存在平衡2NO2N2O4,所以气体分子数小于0.15NA,B项错误;加热条件下,铁与浓硫酸反应生成硫酸铁,根据电子得失守恒可知生成1.5NA个SO2分子,C项错误;D项,0.1
mol
Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应中,Na2O2既是氧化剂,也是还原剂,转移的电子数为0.1NA,D项正确。
专家押题
1.【答案】C【解析】A中,淀粉的分子式为(C6H10O5)n,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,两者的最简式很容易混淆,则A错。B中,1
mol熟石膏中含有2
mol
CaSO4和1
mol
H2O,则0.01mol熟石膏中含有0.01mol水分子,B错。C中,H2SO4为98
g,1
mol,4NA氧原子,注意水中还有氧原子,则C正确。D中氨水中含氮的微粒除NH3·H2O外,还含有NH3和,这三者合起来为0.1NA,D错。综合上述,选C。【归纳总结】常见特殊组成有如下几种情况:①有些物质最简式相同,如乙烯、丙烯等单烯烃、葡萄糖与果糖、淀粉与纤维素等、饱和一元羧酸与饱和一元酯等。②有些物质中某元素的百分含量相等,如Cu2S和CuO中Cu,甲苯与甘油中的氢、CaCO3、KHCO3中的碳等。③有些物质中阴阳离子个数的比值易混淆,BaO2中Ba2+与之比为1︰1,Na2O2中Na+与为2︰1。④计算溶液中氢、氧原子个数时,应算溶液中水的氢、氧原子。2.【答案】A【解析】由于CO2和N2O的摩尔质量相同,而且一个分子中含有的原子个数也相同,所以0.1
mol混合气体中含有的原子总数为0.3NA,A项正确;1
mol
P4分子中含有的P—P键为6NA,B项错误;由于Na2O溶于1
L水后,溶液体积改变,无法求算物质的量浓度,C项错误;1
mol
Na被氧化转移的电子数应为NA,D项错误。答案选A。
青蒿素
屠呦呦及其团队在寻找抗疟药物的过程中,最初关注在对疟原虫抑制率更高的胡椒上,但后期发现其效果并不理想。此后才转向了效果并不突出却在中医药典籍治疟药方中屡被提及的青蒿。屠呦呦在查阅古籍时看到“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,从中获得了灵感,最后经过反复实验,用乙醚成功提取了抑制率能达100%的青蒿素。
考纲要求
1.了解有机化合物中碳的成键特征;了解有机化合物的同分异构现象。2.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。3.了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。4.了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用。5.了解上述有机化合物发生反应的类型。6.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。7.了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。8.以上各部分知识的综合应用。
专家解读
本题型主要考查陌生有机物的结构、官能团的性质及转化、同分异构体的判断等,一题考查多个知识点,题少但覆盖面广,侧重考查学生对知识的理解及综合运用能力。
鉴于2016年高考中本题型的典型性、知识覆盖的全面性、出题角度的多样性,预计2017年高考会延续2016年的题型,通过陌生有机物的结构简式,考查组成结构、官能团性质和转化,或限制一定的条件,判断同分异构体的数目。
该考点试题重点考查学生对各类有机物的官能团的性质的掌握情况,在掌握一定技巧的基础上,同时要熟悉有机物的反应和量的关系,并能够将课本知识迁移到陌生的物质中加以应用。
1.同分异构体的判断
(1)等效氢法。烃的一取代物数目的确定,实质上是确定处于不同位置的氢原子数目。可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三条原则:①同一碳原子上的氢原子是等效的,如甲烷中的4个氢原子等同。②同一碳原子上所连的甲基是等效的,如新戊烷中的4个甲基上的12个氢原子等同。③处于对称位置上的氢原子是等效的,如乙烷中的6个氢原子等同,2,2,3,3-四甲基丁烷上的24个氢原子等同,苯环上6个氢原子等同。在确定同分异构体之前,要先找出对称面,判断等效氢,从而确定同分异构体数目。
(2)轴线移动法。对于多个苯环并在一起的稠环芳烃,要确定两者是否为同分异构体,则可画一根轴线,再通过平移或翻转来判断是否互为同分异构体。
(3)定一移二法。对于二元取代物的同分异构体的判断,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目。
(4)排列组合法。
2.官能团与反应类型
1.[2016上海]烷烃的命名正确的是
A.4-甲基-3-丙基戊烷
B.3-异丙基己烷
C.2-甲基-3-丙基戊烷
D.2-甲基-3-乙基己烷
1.【参考答案】D【试题解析】选择分子中含有碳原子数最多的碳链为主链,共6个碳原子称为“己烷”;并从离支链较近的一端给主链的碳原子编号,可见2号碳原子上有1个甲基、3号碳原子上有1个乙基,所以该物质的名称是:2-甲基-3-乙基己烷,故选项D正确。【名师点睛】有机物的命名有习惯命名法和系统命名法,考查重点是系统命名法。烷烃中没有官能团,系统命名法可概括为以下步骤:选主链称某烷、编号定支链、取代基写在前、标位置短线连、不同基简到繁、相同基合并算。对于烯烃、炔烃及其他含有官能团的有机物命名时,选主链、给主链碳原子标序号时都要以官能团为主、其他与烷烃规则类似。
2.[2016新课标Ⅰ]下列关于有机化合物的说法正确的是
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
2.【参考答案】B【试题解析】A.2-甲基丁烷分子中含有5个C原子,系统命名方法是2-甲基丁烷,习惯命名方法命名是异戊烷,错误;B.乙烯与水发生反应,断裂碳碳双键中较活泼的一个键,在两个不饱和的碳原子上分别添加H、OH,形成乙醇,发生反应类型是加成反应,正确;C.C4H9Cl有4种不同位置的H原子,它们分别被Cl原子取代,就得到4种同分异构体,错误;D.油脂不是高分子化合物,错误。
3.[2016海南]下列物质中,其主要成分不属于烃的是
A.汽油
B.甘油
C.煤油
D.柴油
3.【参考答案】B【试题解析】甘油为丙三醇,是醇类,不是烃,其余各项都为烃类。故选B。【名师点睛】汽油、煤油、柴油均来自于石油的分馏,也有部分来自于石油的裂化。根据沸点的不同,分别截取不同沸点的馏分,就得到汽油、煤油、柴油。汽油馏分(<170℃),煤油馏分(170~230℃),轻柴油馏分(230~270℃),重柴油馏分(270~350℃)。一般说来,汽油为C4~C12烃类混合物,煤油为C12~C15烃类混合物,柴油为C10~C22烃类混合物。都属于烃类。本题属于基础题,引导学生回归教材。
4.[2016新课标全国Ⅱ]分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)
A.
7种
B.8种
C.9种
D.10种
4.【参考答案】C【试题解析】分子式为C4H8Cl2的有机物可看成是丁烷C4H10中的两个H原子被两个Cl原子取代,C4H10有正丁烷CH3CH2CH2CH3和异丁烷CH3CH(CH3)CH3两种,正丁烷中2个H原子被Cl原子取代,有6种结构,异丁烷中2个H原子被Cl原子取代,有3种结构,共有9种。
5.[2016上海]轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯
A.均为芳香烃
B.互为同素异形体
C.互为同系物
D.互为同分异构体
5.【参考答案】D【试题解析】轴烯与苯分子式都是C6H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故选项D正确。【名师点睛】有机物的概念是历年考试的主要考点之一,主要包括有机物的分类、有机反应类型、“四同”(同分异构体、同位素、同素异形体、同位素)等知识点。有机物所属类别主要由官能团决定,芳香烃是指分子中含有苯环的烃类物质。同位素是同种元素的不同种核素间的互称,是针对原子而言;同素异形体是同种元素组成的不同种单质的互称,是针对单质而言;同系物是指结构相似、组成上相差一个或若干“CH2”原子团的有机物的互称;同分异构体是指分子式相同而结构不同的有机物的互称。“四同”往往结合在一起考查,有机物的相关概念在理解的基础上熟练掌握便可顺利解答,一般题目难度不大。
6.[2016浙江]下列说法正确的是
A.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
B.CH3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上
C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4-三甲基-2-乙基戊烷
D.与都是α-氨基酸且互为同系物
6.【参考答案】A【试题解析】A.甲苯有4种氢原子,分别是甲基上的氢和苯环邻、间、对上的氢,2-甲基丁烷也有4种氢原子,它们的一溴代物都有4种,A项正确;B.乙烯是平面形分子,键角为120°,甲基取代乙烯碳碳双键两侧上的氢原子,所以四个碳原子一定不在同一直线上,B项错误;C.按照系统命名法,选择最长的碳链为主链,该分子名称是2,3,4,4-四甲基己烷,C项错误;D.这两个有机物分子结构不相似,不能互为同系物,D项错误;答案选A。
7.[2016海南]工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列说法正确的是
A.该反应的类型为消去反应
B.乙苯的同分异构体共有三种
C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯
D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7
7.【参考答案】AC【试题解析】A.由乙苯生产苯乙烯,单键变成双键,则该反应为消去反应,A项正确;B.乙苯的同分异构体可以是二甲苯,而二甲苯有邻、间、对三种,包括乙苯,乙苯的同分异构体共有四种,B项错误;C.苯乙烯中含有碳碳双键,能使溴的CCl4溶液褪色,而乙苯不能,所以可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯,C项正确;D.苯环是平面形结构,所以乙苯中共平面的碳原子有7个,而苯乙烯中,苯和乙烯均是平面形分子,通过碳碳单键的旋转,共平面的碳原子有8个,D项错误;答案选AC。
8.[2016新课标Ⅱ]下列各组中的物质均能发生加成反应的是
A.乙烯和乙醇
B.苯和氯乙烯
C.乙酸和溴乙烷
D.丙烯和丙烷
8.【参考答案】B【试题解析】苯和氯乙烯中均含有不饱和键,能与氢气发生加成反应,乙醇、溴乙烷和丙烷分子中均是饱和键,只能发生取代反应,不能发生加成反应,答案选B。
9.[2016新课标Ⅲ]已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物
9.【参考答案】C【试题解析】A、根据有机物碳原子的特点,分子式为C9H12,故正确;B、碳原子数越多,熔沸点越高,故沸点比苯高,故正确;C、苯环是平面结构,当异丙基中“CH2”的碳原子形成四个单键,碳原子不都在一个平面,故错误;D、异丙苯和苯结构相似,在分子组成上相差3个CH2原子团,属于同系物,故正确。【名师点睛】本试题考查考生对有机物基础知识的掌握,涉及有机物中碳原子的特点、有机物熔沸点高低判断、共面、同系物等知识,培养学生对知识灵活运用的能力,但前提是夯实基础。有机物中碳原子只有4个键,键线式中端点、交点、拐点都是碳原子,其余是氢元素,因此分子式为C9H12,容易出错的地方在氢原子的个数,多数或少数,这就需要认真观察有机物,牢记碳原子有四个键,这样不至于数错。有机物中熔沸点高低的判断:一是看碳原子数,碳原子越多,熔沸点越高,二是碳原子相同,看支链,支链越多,熔沸点越低;这一般使用于同系物中,注意使用范围。判断共面、共线,常是以甲烷为正四面体结构、乙烯为平面结构、乙炔为直线、苯为平面六边形为基础进行考查,同时在考查共面的时候还要注意碳碳单键可以旋转,双键不能旋转。一般来说如果出现-CH3或-CH2-等,所有原子肯定不共面。同系物的判断,先看结构和组成是否一样,即碳的连接、键的类别、官能团是否相同等,再看碳原子数是否相同,相同则不是同系物。掌握一定的有机化学基本知识是本题解答的关键,本题难度不大。
10.[2016年新课标Ⅲ]下列说法错误的是
A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸在甲酸甲酯互为同分异构体
10.【参考答案】A【试题解析】A、乙烷和浓盐酸不反应,故说法错误;B、乙烯可以制成聚乙烯,聚乙烯用于食品包装,故说法正确;C、乙醇含有亲水基羟基,能溶于水,而溴乙烷不溶于水,故说法正确;D、乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,结构不同,是同分异构体,故说法正确。
11.[2016上海]合成导电高分子化合物PPV的反应为:
下列说法正确的是
A.PPV是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D.1
mol
最多可与2
mol
H2发生反应
11.【参考答案】B【试题解析】A.根据物质的分子结构可知该物质不是聚苯乙炔,错误;B.该反应除产生高分子化合物外,还有小分子生成,属于缩聚反应,正确;C.PPV与聚苯乙烯的重复单元不相同,错误;D.该物质一个分子中含有2个碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应,属于1
mol最多可以与5
mol氢气发生加成反应,错误。
1.(2017·陕西省渭南市高三二模)下列说法中正确的是
A.丙烯所有原子均在同一平面上
B.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
C.乙烯和苯加入溴水中,都能观察到褪色现象,原因是都发生了加成反应
D.分子式为C8H10的某芳香烃的一氯代物可能只有一种
2.(2017·湖南省郴州市高三三检)下列说法正确的是
A.分子式为C5H11Cl的有机物,分子结构中含2个甲基的同分异构体有4种
B.CH3COOH与C2H518OH在浓硫酸作用下加热,反应生成的有机物分子的结构简式为CH3COOC2H5
C.三氯甲烷只有一种结构,不存在同分异构体,证明甲烷是正四面体构型
D.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
3.(2017·东北三省四市高三二模)分子式为C9H12属于芳香烃的有机物共有(不含立体异构)
A.4种
B.7种
C.8种
D.9种
4.(2017·江西省2017届高三下学期调研考试四)下列关于有机物的说认正确的是
A.丙烯和聚丙烯的组成和性质相同
B.乙酸制乙酸甲酯属于加成反应
C.苯和环己烷的二氯代物都有3种
D.乙醇浸泡中草药时作溶剂
5.(2016·东北三省四市教研联合体模拟)青蒿素是抗疟特效药属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯代物有(不含立体异构)
A.5种
B.6种
C.7种
D.8种
6.(2016·鄂州三模)如图是甲、乙两种重要的有机合成原料。下列有关说法中,不正确的是
A.甲与乙互为同分异构体
B.甲与乙都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C.在一定条件下,甲与乙均能发生取代反应
D.甲与乙都能与金属钠反应产生氢气
7.(2016·鞍山一中四模)分子式为C8H10的芳香烃,其一氯代物不可能有
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
8.(2016·沙市中学月考)苯佐卡因是局部麻醉药,常用于手术后创伤止痛、溃疡痛等,其结构简式为。下列关于苯佐卡因的叙述正确的是
A.分子中含有3种官能团
B.1
mol该化合物最多与4
mol氢气发生加成反应
C.苯环上有2个取代基,且含有硝基的同分异构体有15种
D.分子式为C9H10NO2
1.某芳香族化合物A的分子式为C9H10O2,且A能与NaHCO3溶液反应产生无色无味的气体。则A的可能结构有
A.12种
B.13种
C.14种
D.16种
2.甲酸香叶酯是一种食品香料,可以由香叶醇与甲酸发生酯化反应制得。
下列说法中正确的是
A.香叶醇的分子式为C11H18O
B.香叶醇、甲酸香叶酯均可与钠发生置换反应生成H2
C.1
mol甲酸香叶酯可以与2
mol
H2发生加成反应
D.甲酸香叶酯可使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,褪色原理相同
名校预测
1.【答案】B【解析】A、丙烯分子中C=C及紧邻的四个原子(C=C直接连接的3个H原子和一个C原子)一定共面,而—CH3中(C原子处于上述平面)的3个H原子至多只有一个H原子处于该平面,A错误。B、粮食中的淀粉经过水解最终得到葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下反应生成乙醇和二氧化碳,B正确。C、苯不能与溴水发生加成反应,苯加入溴水中褪色是由于苯萃取了溴水中的溴单质而使溴水褪色,C错误。D、分子式为C8H10的芳香烃可能是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯,其一氯代物至少存在苯环取代及烷烃基(此处为甲基或乙基)两种大类,肯定不止一种一氯代物,D错误。正确答案B。2.【答案】A【解析】A.分子式为C5H11Cl的同分异构体有:主链有5个碳原子的:CH3CH2CH2CH2CH2Cl;CH3CH2CH2CHClCH3;CH3CH2CHClCH2CH3;主链有4个碳原子的:CH3CH(CH3)CH2CH2Cl;CH3CH(CH3)CHClCH3;CH3CCl(CH3)CH2CH3;CH2ClCH(CH3)CH2CH3;主链有3个碳原子的:CH3C(CH3)2CH2Cl;共有8种情况,但含有2个甲基的有机物有4种,故A正确;B.CH3COOH与C2H518OH在浓硫酸作用下加热发生酯化反应,根据酯化反应的原理,生成的有机物分子的结构简式为CH3CO18OC2H5,故B错误;C.如果甲烷是正方形结构,三氯甲烷也只有一种结构,故C错误;D.花生油属于不饱和的酯类,故D错误;故选A。3.【答案】C【解析】某有机物的分子式为C9H12,其同分异构体属于芳香烃,分子组成符合CnH2n 6,是苯的同系物,可以有一个侧链为:正丙基或异丙基,可以有2个侧链为:乙基、甲基,有邻、间、对3种,可以有3个甲基,有连、偏、均3种,共有8种,故选C。点睛:对于苯环有3个取代基的同分异构体采取定二移一法书写,某有机物的分子式为C9H12,其同分异构体属于芳香烃,是苯的同系物,可以有一个侧链为:正丙基或异丙基,可以有2个侧链为:乙基、甲基,有邻、间、对3种,可以有3个甲基,有连、偏、均3种。4.【答案】D【解析】A.丙烯和聚丙烯的组成相同,但聚丙烯不存在碳碳双键,性质和丙烯不同,A错误;B.乙酸制乙酸甲酯属于取代反应,B错误;C.苯和环己烷的二氯代物分别有3种、4种,C错误;D.乙醇浸泡中草药时作溶剂,D正确,答案选D。5.【答案】C【解析】根据题中有机物的结构简式可知该分子结构不对称,分子中共有7种氢原子,因此一氯代物有7种。6.【答案】D【解析】
根据甲、乙的结构简式可以看出,两者的分子式相同,互为同分异构体,A项说法正确;甲、乙中均含有碳碳双键和甲基,都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,也都能发生取代反应,B、C说法正确;甲含有羧基,能与钠反应产生氢气,乙不行,D说法错误。7.【答案】D【解析】分子式为C8H10的芳香烃,分子中含有1个苯环,若有1个侧链,则侧链为—CH2CH3,此时该分子只有一种结构,分子中有5种氢原子,一氯代物有5种;若有2个侧链,则2个侧链都为—CH3,此时该分子有邻、间、对三种结构,分子中分别有3、4、2种氢原子,一氯代物分别有3、4、2种,故选D。8.【答案】C【解析】根据苯佐卡因的结构简式可知,其分子中含有氨基和酯基2种官能团,A项错误;该分子中只有苯环能与氢气加成,酯基不能与氢气加成,因此1
mol该化合物最多与3
mol氢气发生加成反应,B项错误;C项,当苯环上有2个取代基,且含有硝基时:若硝基连在苯环上,则另一基团可能的结构有—CH2CH2CH3,—CH(CH3)2,若硝基构成为—CH2NO2,则另一基团为—CH2CH3,若一基团为甲基,则另一个含硝基的结构可能为—CH2CH2NO2、—CH(NO2)CH3,因为都存在邻间对三种情况,因此同分异构体的数目为5×3=15种,C项正确;根据该化合物的结构可知,其分子式为C9H11NO2,D项错误。
专家押题
1.【答案】C【解析】由题意可推测A分子中含有苯环和羧基。若苯环上的取代基只有一个,则取代基可能的结构有2种:—CH2CH2COOH、—CH(CH3)COOH;若苯环上的取代基有两个,两个取代基可以分别为:—CH3、—CH2COOH或—CH2CH3、—COOH,它们在苯环上的位置分别有邻、间、对3种,故苯环上有两个取代基的结构共有6种;若苯环上的取代基有三个,三个取代基可以是两个甲基和一个羧基,两个甲基在苯环上的位置有邻、间、对3种,在邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯上分别引入羧基,可能的结构分别有2种、3种、1种,如图所示:、、,故苯环上有3个取代基的结构共有6种。综上所述A的可能结构共有14种。2.【答案】C【解析】选C。由结构简式可知分子式为C11H20O,故A错误;香叶醇可与钠反应,甲酸香叶酯不能与钠反应,故B错误;1
mol甲酸香叶酯中含2
mol碳碳双键,则可以与2
mol
H2发生加成反应,故C正确;甲酸香叶酯中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,二者反应原理不同,故D错误。
苦味酸的新用途
苦味酸(三硝基苯酚)最初被用作染丝的黄色染料,在染坊里曾安安静静地被使用了30多年。1871年的一天,法国一家染料作坊里有位新工人,因打不开苦味酸桶,于是用榔头狠狠地砸,结果发生了爆炸,许多人被当场炸死。这是一场悲剧,但也由此给人们一个启发,后来经过反复试验,苦味酸开始被大量应用于军事上当作黄色炸药。
考纲要求
1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子构成;了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.了解原子核外电子排布。4.掌握元素周期律的实质;了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。5.以第三周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。6.以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。7.了解金属、非金属在周期表中的位置及其性质递变的规律。8.了解化学键的定义;了解离子键、共价键的形成。9.了解物质的组成、结构和性质的关系。
专家解读
本部分内容是中学化学重要的基本理论之一,在高考中占有重要的地位;题型以选择题为主,涉及原子结构、元素周期律、元素周期表和化学键等内容,命题形式多以文字叙述或结合表格的形式出现。
通过对近几年高考试题的分析研究可知,原子结构、元素周期表的结构和元素周期律的内容是历年必考的热点;预计2017年的高考中元素性质的周期性变化规律仍考查重点,以元素化合物知识为载体,向多方位、多角度、多层次发展;题目信息的提供方式会变得越来越灵活,在延续以前的基础上会稳中求变,进行创新。
1.性质与位置互推是解题的关键。熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律,主要包括:①元素的金属性、非金属性。②气态氢化物的稳定性。③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。④金属与H2O或酸反应的难易程度。
2.结构和性质的互推是解题的要素。主要包括:①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要原因。②同主族元素最外层电子数相同,性质相似。③根据原子结构判断元素金属性和非金属性强弱。
注意:
“位—构—性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。
1.[2016·江苏]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于ⅠA族,W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构
B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
1.【参考答案】B【试题解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,X为氧元素或S,由于X的原子序数最小,则X是O;Y是迄今发现的非金属性最强的元素,Y为氟元素;在周期表中Z位于ⅠA族,Z为钠元素;W与X属于同一主族,W为硫元素。A、O2 有2个电子层,电子数分别为2、8,S2 有3个电子层,电子数分别为2、8、8,A错误;B、钠和氟是活泼的金属和活泼的非金属,二者形成的化合物NaF为离子化合物,B正确;C、非金属性:F>S,非金属性越强,氢化物越稳定,则热稳定性:HF>H2S,C错误;D、同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:r(F)<r(O)<r(S)<r(Na),D错误。答案选B。【名师点睛】正确推断出元素是解答的关键,注意元素周期律的灵活应用。“位—构—性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。该题难度不大。
2.[2016·全国Ⅰ]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01
mol·L–1
r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径的大小W<X<Y
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
2.【参考答案】C【试题解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则Z是氯元素,n是Cl2;0.01
mol·L–1
r溶液的pH为2,说明r是一元强酸,Cl2与两种元素组成的化合物反应会产生两种化合物,其中一种r是HCl,另一种物质q的水溶液具有漂白性,则说明W是H元素;m是H2O,q是HClO;两种元素组成的化合物p与Cl2光照反应产生HCl,同时产生s,s通常是难溶于水的混合物,根据转化关系图可知p是甲烷,则s可能是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的几种物质。因此X是碳元素,Y是氧元素。A.根据元素周期律的原子半径变化规律:同一周期的元素,原子序数越大原子半径越小,同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径的大小W<Y<X,错误;B.同周期元素,随着原子序数的增大,自左向右元素的非金属性逐渐增强,则非金属性Y>X,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,相应元素的非金属性越弱,高氯酸的酸性大于碳酸的酸性,则非金属性Z>X,氯元素与氧元素组成的常见化合物如次氯酸等,氯元素显正价,氧元素显负价,由此可判断非金属性Y>Z,因此元素的非金属性Y>Z>X,错误;C.Y元素的氢化物有H2O和H2O2,二者在常温常压下都为液态,正确;D.X的最高价氧化物的水化物是碳酸,该物质是二元弱酸,不是强酸,错误。【名师点睛】元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。本题难度较大,常由于物质的某个性质未掌握好而导致失误、失分。
3.[2016·全国Ⅱ]a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2 和C+离子的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性
3.【参考答案】A【试题解析】a的原子中只有1个电子,则a为氢元素,a、b、c、d为短周期元素,b2 和c+离子的电子层结构相同,则b为氧元素,c为Na元素,d与b同族,则d为硫元素,据此解答。A.H分别与O、S形成化合物可以为H2O和H2S,氢元素的化合价为+1,而NaH中氢元素的化合价为-1价,A项错误;B.氧元素与其他三种元素能形成H2O、H2O2、SO2、SO3、Na2O、Na2O2,B项正确;C.同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,电子层数越多,原子半径越大,原子半径:Na>S>O>H,C项正确;D.d和a形成的化合物为H2S,硫化氢的溶液呈弱酸性,D项正确;答案选A。【名师点睛】在短周期元素中,能形成电子层结构相同的b2 和c+离子的元素只能位于第二、第三周期,所以b为氧元素,c为Na元素,H原子的核外只有一个电子,则a为H元素,d与b同族,则d为S元素,然后根据元素周期律的基础知识解答即可。
4.[2016·全国Ⅲ]四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是
A.简单离子半径:WB.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C.气态氢化物的热稳定性:WD.最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
4.【参考答案】B【试题解析】X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,为钠元素,ZX形成的化合物为中性,说明为氯化钠,则Y为硫元素,W为氧元素。A、钠离子和氧离子电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,故钠离子半径小于氧离子半径,故错误;B、氧和钠形成的化合物为氧化钠或过氧化钠,其水溶液都为氢氧化钠,显碱性,故正确;C、水和硫化氢比较,水稳定性强,故错误;D、最高价氧化物对应的水化物中高氯酸是最强酸,故错误。
5.[2015·新课标全国卷Ⅰ]
W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A.单质的沸点:W>X
B.阴离子的还原性:W>Z
C.氧化物的水化物的酸性:YD.X与Y不能存在于同一离子化合物中
5.【参考答案】B【试题解析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,则W是H元素,X是N元素,Y、Z为第三周期元素;它们的最外层电子数之和为18,W最外层电子数是1,X最外层电子数是5,Y、Z最外层电子数之和是12,且二者都是主族元素,Y原子序数小于Z,则Y是P元素、Z是Cl元素。H、N元素单质都是分子晶体,所以单质的沸点:W<X,故A错误;元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性:W<Z,所以阴离子的还原性:W>Z,故B正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性:P<Cl,最高价氧化物的水化物酸性:H3PO4<HClO4,但氧化物的水化物的酸性不一定存在此规律,如磷酸酸性大于次氯酸,故C错误;X、Y分别是N、P元素,两种元素可能同时存在磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵中,磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵都是铵盐,属于离子化合物,故D错误;【解题技巧】本题的B项和C项都具有迷惑性,而实际上在进行答案选择时,可以根据已推断出的元素,直接判断出D项是一定正确的,这样就不须在其他几个选项上花费时间,且准确率也有保证。
6.[2015·新课标全国卷Ⅱ]原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性次序为c>b>a
B.a和其他3种元素均能形成共价化合物
C.d和其他3种元素均能形成离子化合物
D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6
6.【参考答案】B【试题解析】H-与He的电子层结构相同,所以a为H;b、c的次外层电子数为8,最外层电子数分别为6、7,所以b、c分别为S和Cl;Cl-与K+的电子层结构相同,所以d为K。非金属性强弱顺序为Cl>S>H,A项正确;H2S、HCl为共价化合物,KH为离子化合物,B项错误;KH、K2S、KCl均为离子化合物,C项正确;最高化合价和最低化合价分别是:H为+1和-1,代数和为0,S为+6和-2,代数和为4,Cl为+7和-1,代数和为6,D项正确。【解题技巧】本题的解题关键是推断元素,特别注意H元素,其在化合物中可以显示-1价,与K元素可以形成离子化合物KH。
7.[2015·福建卷]短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>Z
D.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
7.【参考答案】A【试题解析】根据题给信息推断,W为P,Z为Si,X为N,Y为O,原子半径:Si>P>N>O,A项错误;非金属性:N>P>Si,故最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3,B项正确;非金属性:O>N>P>Si,故最简单气态氢化物的热稳定性:H2O>NH3>PH3>SiH4,C项正确;N、Si、P分别位于ⅤA族、ⅣA族、ⅤA族,最高正价分别为+5、+4、+5,D项正确。【解题技巧】
本题中元素推断的突破口是W元素,因为其位于第3周期,而其源自的质子数是其最外层电子数的三倍,可以将第3周期元素逐个排除,唯有P元素符合。
1.(2017·湖南省郴州市高三第三次质量检测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数;Y、Z为同周期相邻元素,X、W、Y分别排列在三个连续的奇数族。下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Y>Z
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z
C.工业上制备W单质的方法为热还原法
D.X分别与Y、Z形成的简单化合物所含化学键类型相同
2.(2017·福建省高三4月质量检查)X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系吸图中“—”相连的两种物质能发生反应)。下列判断一定正确的是
A.X是元素周期表中非金属性最强的元素
B.Z位于元素周期表第3周期IA族
C.4种原子中,Y原子半径最大
D.W的最高化合价为+7
3.(2017·湖北省六校联合体高三4月联考)X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族,可组成共价化合物RY2,Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同,25℃时,0.1
mol/L
X和W形成化合物的水溶液pH=1。下列说法正确的是
A.Z与Y、Z与W形成的化合物的化学键完全相同
B.X与Y组成的简单氢化物的沸点高于X与R组成的简单氢化物的沸点,是因为非金属性Y>R
C.简单离子的半径:Z>R>W>Y
D.Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性
4.(2017·黑龙江省哈尔滨市第三中学高三二模)a、b、c、d是原子序数依次增大的四种主族元素,a的原子半径最小,b形成的一种单质在天然物质中硬度最大,d在地壳中含量最高。则下列叙述正确的是
A.a、c、d形成的所有化合物只含共价键
B.a、b、c、d形成原子数目比为4∶1∶2∶1的化合物只有一种
C.a、c形成的化合物中可能含有非极性键
D.a分别与b、c、d形成的二元化合物中d的沸点最高
5.(2016·南昌重点中学二模)X、Y、Z、W、M五种短周期元素,X、Y同周期,X、Z同主族,Y形成化合物种类最多,X2-、W3+具有相同的电子层结构,M为短周期主族元素中原子半径最大的元素。下列说法正确的是
A.原子半径大小顺序为M>W>X>Z>Y
B.W元素形成的可溶性盐溶液一定显碱性
C.M、X只能形成离子化合物,且形成的离子化合物中只含离子键
D.W的氧化物与Z、M的最高价氧化物的水化物均能反应
6.(2016·辽宁部分重点高中模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A.原子半径:Y>X,简单离子半径:Z<W
B.元素Y的单质能与元素X的最高价氧化物发生置换反应
C.元素Y和W能形成YW2型离子化合物
D.W的单质有毒,能使湿润的有色布条褪色
7.(2016·北京3月模拟)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子核内没有中子;Z与W在周期表中同主族,且Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17;X、Y形成的化合物M的水溶液呈碱性。则下列说法不正确的是
A.原子半径:W>Y>Z>X
B.标准状况下的2.24
L
M溶于水,所得溶液pH=13
C.YZ2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.一定条件下,Cu可与W的最高价氧化物对应水化物发生反应
8.(2016·河南八市重点高中质检)短周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,X元素的焰色反应呈黄色,W元素和Z元素同主族,且Z元素的核电荷数是W的2倍,Y是地壳中除氧外含量最多的非金属元素。下列说法不正确的是
A.W与X形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2
B.Y、R、Z最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序:Z>R>Y
C.W的简单氢化物稳定性比Z的简单氢化物稳定性低
D.Y与W形成的化合物YW2的熔点高、硬度大
1.短周期主族元素甲、乙、丙、丁、戊、己、庚在周期表中的相对位置如图,戊、己分别是空气、地壳中含量最多的元素。
下列判断正确的是
A.甲为碱金属元素
B.简单气态氢化物的稳定性:庚>己>戊
C.庚的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
D.工业上电解乙和己形成的化合物制备乙
2.已知X、Y、Z、W为短周期元素,X的一种核素的质子数为8;Y和Ne原子的核外电子数相差1;Z的单质是一种常见的半导体材料;W的非金属性在同周期元素中最强。其原子半径随原子序数变化如图所示。
下列说法正确的是
A.对应简单离子半径:W>Y>X
B.对应气态氢化物的稳定性:Z>W
C.化合物YWX中既含离子键,又含共价键
D.Z的氧化物能与W的气态氢化物、Y的最高价氧化物对应水化物的溶液反应
3.X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族,可形成共价化合物RY2,Y和Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相同,25
℃时,0.1
mol/L
X和W形成的化合物的水溶液pH为1,下列说法正确的是
A.Y和其他四种元素均可形成至少两种二元化合物
B.R的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
C.原子半径:XD.Y、Z、W三种元素组成的化合物的水溶液一定显碱性
名校预测
1.【答案】D【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数;Y、Z为同周期相邻元素,则X的原子序数为1,为H元素;X、W、Y分别排列在三个连续的奇数族,则W位于ⅢA族、Y为ⅤA族,结合X、Y、Z、W的原子序数依次增大可知W位于第三周期,为Al元素,Y位于第二周期,为N元素;X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数,则Z的原子序数=1+7=8,为O元素。A.离子的电子层越多,离子半径越大,电子层相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:Y>Z>W,故A错误;B.Y、Z分别为N、O元素,O元素没有最高价含氧酸,故B错误;C.W的单质为金属Al,工业上冶炼铝通过电解熔融氧化铝制取金属铝,故C错误;D.X(H)分别与Y(N)、Z(O)形成的最简单化合物分别为水、氨气,都含有极性键,故D正确;故选D。点睛:本题考查了原子结构与元素周期律的关系,涉及离子半径大小比较、酸性强弱判断、电解质与非电解质、金属铝的冶炼等知识,推断元素为解答关键,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。本题的易错点是B,O元素没有最高价含氧酸。2.【答案】C【解析】X、Y、Z、W为原子序数递增的4种短周期元素,其中Y、Z为金属元素。X、Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物甲、乙、丙、丁之间存在如图所示反应关系,根据关系图可知乙是氢氧化钠,丙是氢氧化铝,甲是硝酸,丁是硫酸或高氯酸。A.氮不是元素周期表中非金属性最强的元素,A错误;B.Al位于元素周期表第3周期ⅢA族,B错误;C.同周期自左向右原子半径逐渐减小,则4种原子中,Na原子半径最大,C正确;D.W的最高化合价不一定为+7,如果是S,则最高价是+6价,D错误,答案选C。3.【答案】D【解析】X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素。Y和R同主族,Y处于第二周期,R处于第三周期,可组成共价化合物RY2,则Y为氧元素,R为硫元素,RY2为SO2,W的原子序数大于硫元素,故W为Cl元素,Y和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同,则Z的最外层电子数为7 6=1,处于第ⅠA族,原子序数大于氧元素,故Z为Na元素,25℃时0.1
mol L 1X和W形成化合物的水溶液pH为1,属于强酸,则X为氢元素。A.Z与Y可以形成Na2O、Na2O2,前者含有离子键、后者含有离子键、共价键,而Z与W形成的化合物为NaCl,只含有离子键,故A错误;B.X与Y组成化合物为H2O、H2O2,X与R组成的化合物H2S,前者分子间存在氢键,沸点高于硫化氢,与元素的非金属性无关,故B错误,C.Y、Z、R、W的简单离子分别为O2 、Na+、S2 、Cl ,电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,电子层越多,离子半径越大,故离子半径:S2 >Cl >O2 >Na+,故C错误;D.Y、Z、W三种元素组成的化合物有NaClO等,NaClO溶液中次氯酸根水解,溶液显碱性,故D正确;故选D。4.【答案】C【解析】a、b、c、d是原子序数依次增大的四种主族元素,a的原子半径最小,a为H,b形成的一种单质在天然物质中硬度最大,b为C,d在地壳中含量最高,d为O,则c为N。A.a、c、d形成的化合物可能是硝酸,也可能是硝酸铵,硝酸铵中含有离子键,故A错误;B.a、b、c、d形成原子数目比为4∶1∶2∶1的化合物为CO(NH2)2或NH4CNO,故B错误;C.a、c形成的化合物可能是氨气,也可能是肼,其中肼中含有非极性键,故C正确;D.烃中有的物质沸点比水高,故D错误;故选C。5.【答案】D【解析】Y形成化合物种类最多,可确定Y为C元素,X2-、W3+具有相同的电子层结构,可确定X为O元素,W为Al元素,M为短周期主族元素中原子半径最大的元素,为Na元素,X、Z同主族,则Z为S元素。原子半径:S>
C>O,A错误;W元素形成的可溶性盐可以是AlCl3,其溶液显酸性,B错误;Na和O可以形成Na2O和Na2O2,均为离子化合物,但是Na2O2中含有共价键,C错误;Al的氧化物Al2O3为两性化合物,既能与酸反应,又能与强碱反应,故D正确。6.【答案】A【解析】Z原子的最外层电子数既是X原子内层电子总数的3倍,又是Y原子最外层电子数的3倍,说明X原子内层电子总数为2,即X有两个电子层,Y原子最外层电子数为2,Z原子最外层电子数为6,可知Z为S,W为Cl,Y为Mg,又X、Y、Z原子的最外层电子数之和为12,则X的最外层电子数为4,则X为C。原子半径:Mg>C,简单离子半径:S2->Cl-,A项错误;Mg能与CO2发生置换反应,B项正确;Mg和Cl能形成MgCl2,为离子化合物,C项正确;Cl2有毒,能使湿润的有色布条褪色,D项正确。7.【答案】B【解析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核内没有中子,则X为H元素;X、Y形成的化合物M的水溶液呈碱性,则Y是N元素,M为NH3;Z与W在周期表中同主族,且Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17,则Z和W最外层电子数都是6,且Z原子序数小于W,所以Z是O、W是S元素。原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期主族元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径:W>Y>Z>X,故A正确;标况下2.24
L氨气的物质的量是0.1
mol,0.1
mol氨气溶于水得到氨水,溶液的体积未知导致无法计算氨水物质的量浓度,且一水合氨是弱电解质,部分电离,所以无法计算溶液的pH,故B错误;NO2具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,所以YZ2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,故C正确;W是S元素,其最高价氧化物的水化物是硫酸,加热条件下,Cu能和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,故D正确。8.【答案】C【解析】R原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则R为C,X元素的焰色反应呈黄色,则X为Na,Z元素的核电荷数是W的2倍,且W和Z同主族,因此W为O,Z为S,Y是地壳含量仅次于氧的非金属元素,则Y为Si,W何X形成的是Na2O、Na2O2,其阴阳离子个数比为1∶2,A正确;Y、R、Z最高价氧化物对应的水化物分别是H2SiO3、H2CO3、H2SO4,硫酸属于强酸,C的非金属性强于Si,则酸性:H2CO3>H2SiO3,因此酸性的强弱是H2SO4>H2CO3>H2SiO3,B正确;非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:O>S,因此其气态氢化物的稳定性:H2O>H2S,C错误;SiO2属于原子晶体,熔点高、硬度大,D正确。
专家押题
1.B
【解析】甲是H,为ⅠA族元素,但不是碱金属元素,A项错误;戊、己、庚分别为N、O、F,非金属性逐渐增强,简单气态氢化物的稳定性逐渐增强,B项正确;庚为F,无正价,无最高价氧化物对应的水化物,C项错误;乙为Mg,己为O,而工业上电解熔融的MgCl2制备Mg,D项错误。2.C
【解析】根据提供信息,可以推断出X为O,Y为Na,Z为Si,W为Cl。离子半径:Cl->O2->Na+,A项错误;非金属性:Si【解析】由“0.1
mol/L
X和W形成的化合物的水溶液pH为1”可知X、W形成一元强酸,故X为H,由题意知W为第ⅦA族,W只能是Cl;短周期中能够形成共价化合物,且为同主族的元素只能是O、S,故Y为O,R为S;Cl原子最外层有7个电子,故Z为第ⅠA族,根据原子序数依次增大的信息可知Z为Na。综上,X为H,Y为O,Z为Na,R为S,W为Cl。O和H可以形成H2O、H2O2,O和Na可以形成Na2O、Na2O2,O和S可以形成SO2、SO3,O和Cl可以形成ClO2、Cl2O7,A项正确;Cl的非金属性最强,其最高价氧化物对应的水化物酸性最强,B项错误;原子半径H考纲要求
1.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。2.能正确书写化学方程式、离子方程式并能进行有关计算;了解常见离子的检验方法。
专家解读
离子反应是高中学习的一类重要反应类型,也是高考考查的重点内容之一,由于区分度好,离子反应方程式和离子共存是历年高考的热点,而且题型相对稳定。高考题常以离子共存、离子方程式的书写及判断正误为载体,考查离子反应的概念,发生的条件和本质。
本类题涉及微粒观、氧化还原反应观等化学学科核心思想,且涉及物质的覆盖面广,有一定的难度和区分度,2015年和2016年的高考全国卷选择题中没有出现,鉴于高考试题的变化规律,该题型很可能会在2017年的高考中出现,因此不能掉以轻心。在判断离子能否大量共存的题目中,可能由单一限制向多项限制发展,在选项中添加限制条件是高考试题的新变化。将定量因素引入到离子共存的判断、离子方程式的书写中将是今后高考命题的趋势。
一、离子共存问题
1.“不共存”情况归纳:
不能大量共存的原因
常见实例
结合成难溶物或微溶物
如:SO42-不能与Ba2+、Ca2+、Ag+大量共存;OH-、CO32-不能与Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
、Cu2+等大量共存;Ag+不能与Cl-、Br-、
I-大量共存。
生成挥发性物质
如:CO32-、SO32-、S2-
、HCO3-、HSO3-、HS-等与H+不能大量共存。
结合成难电离的物质(水,弱酸和弱碱)
H+与OH-结合成水;H+与PO43-、CH3COO-、
F-、ClO-、AlO2-、C6H5O-结合成弱酸;OH-
与酸式离子根如:HCO3-、HSO3-、H2PO4-生成水;OH-与NH4+结合成NH3·H2O。
发生氧化还原反应
如MnO4-、ClO-、NO3-(有H+时)与S2-、I-、Fe2+、SO32-等不能大量共存;Fe3+
和S2-或I-等发生氧化还原反应不能大量共存。
能结合成络合物
如Fe3+与SCN-、C6H5O-不能共存;Ag与NH3不能大量共存。
发生双水解反应
如Fe3+、Al3+
与AlO2-、S2-、CO32-、HCO3-等不能大量共存(常见)。
2.离子在酸性或碱性溶液中存在情况的归纳:
(1)某些弱碱金属阳离子,如:Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、NH4+、Pb2+、Ag+等,在水溶液中发生水解,若有OH-存在,则促进水解生成弱碱或难溶的氢氧化物。故上述离子可和H+(在酸性溶液中)大量共存,不能与OH-(在碱性溶液中)大量共存。但有NO3-存在时的酸性溶液,
Fe2+等还原性离子不能与之大量共存。
(2)某些弱酸的酸式根离子,如HCO3-、HS-、HSO3-等可和酸发生反应,由于本身是酸式根,故又可与碱反应,故此类离子与H+和OH-都不能大量共存。
(3)某些弱酸的阴离子,如:CH3COO-
、S2-、CO32-、
PO43-、AlO2-、SO32-、ClO-、SiO32-等离子在水溶液中发生水解,有H+则促进其水解,生成难电离的弱酸或弱酸的酸式根离子。所以这些离子可和OH-(在碱性溶液中)大量共存,不能与H+(在酸性溶液中)大量共存。
(4)强酸的酸根离子和强碱的金属阳离子,如:Cl-、Br-、I-、SO42-、NO3-、K+、Na+等离子,因为在水溶液中不发生水解,所以不论在酸性或碱性溶液中都可以大量共存。但SO42-与Ba2+不共存。
(5)某些络离子,如[Ag(NH3)2]+,它们的配位体能与H+结合成NH4+:
[Ag(NH3)2]++2H+Ag++2NH4+,所以它们只能存在于碱性溶液中,即可与OH-大量共存,而不能与H+大量共存。
强调:①“共存”问题,还应考虑到题目的附加条件的影