课题一 铝及其化合物的性质
(时间：45分钟)
1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )
A．O2 B．盐酸
C．NaOH溶液 D．水
解析 Al能与NaOH溶液反应而Mg不能。
答案 C
2．铝是一种低毒金属元素，它并非人体需要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是( )
A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼
B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物
C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒
D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水
解析 A项中铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项中明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有吸附色素和杂质的性质，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项中铵盐都溶于水。
答案 B
3．下图是铝热反应(2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3)的实验装置，有关该反应的下列说法中正确的是( )
A．a为镁条
B．b为氧化铁与铝粉混合物
C．2 mol氧化剂参与反应则转移6NA个电子
D．还原剂与氧化产物的物质的量之比为1∶2
解析 铝与氧化铁的铝热反应为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。A.a为镁条，起引燃作用，故A正确；B.混合物中的镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应，由于该反应放出大量的热，只要反应已经引发，就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔化为液态，故B错误；C.2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应中氧化剂是氧化铁，2 mol氧化剂参与反应则转移12NA个电子，故C错误；D.该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧化产物的物质的量之比为2∶1，故D错误。
答案 A
4．下列除去杂质的方法不正确的是( )
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
解析 Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
答案 B
5．已知NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是( )
A．CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
C．2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
D．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
解析 向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先CO2与氢氧化钠溶液发生反应：CO2＋2OH－===CO＋H2O，表现为铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐发生反应：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，因铝罐表面有氧化膜Al2O3，可发生反应：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。故选D。
答案 D
6．在明矾的检验中，下列操作错误的是( )
A．取少量明矾固体配成稀溶液
B．取少量明矾溶液置于2支试管中，分别滴加NaOH溶液(至过量)和酸性BaCl2溶液，观察现象
C．用铂丝蘸取明矾溶液在酒精灯上灼烧，直接观察焰色
D．取少量明矾固体置于干燥试管中加热，观察试管内壁现象
解析 鉴别明矾中的钾元素，可用焰色反应，但应透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠的干扰。
答案 C
7．对比和类推是研究物质的性质常用的方法。已知镁和铝都是较活泼的金属，下列描述正确的是( )
A．高温下，镁和铝在空气中都有抗腐蚀性
B．镁和铝都能跟稀盐酸、稀硫酸和强碱反应
C．镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应，铝在一定条件下可以跟氧化铁发生氧化还原反应
D．铝遇冷的浓硝酸“钝化”，镁遇冷的浓硝酸也发生“钝化”
解析 镁在高温下容易燃烧，故A项错误；镁不能与强碱反应，故B项错误；铝、铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”现象，镁遇冷的浓硫酸、浓硝酸不会发生“钝化”现象，故D项错误。
答案 C
8．铝矾石(主要成分是Al2O3，还含有少量杂质SiO2、Fe2O3)是工业上用于炼铝的主要矿物之一，由铝矾石制取金属铝的工艺流程图如下：
请回答下列有关问题：
(1)下列有关铝矾石以及用铝矾石炼铝的说法中，不正确的是________。
A．铝矾石中只含有金属氧化物
B．铝矾石与河沙含有相同的成分
C．铝矾石炼铝需要消耗电能
D．铝矾石炼铝的过程中不涉及置换反应
(2)原料A的名称是________，步骤①用到的主要玻璃仪器有________。
(3)滤液Ⅰ中要加入稍过量的原料B，原料B的化学式是________，步骤②反应的离子方程式为__________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)在步骤③中________(填“能”或“不能”)用盐酸代替CO2，原因是______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析 (1)铝矾石中含有的SiO2是非金属氧化物，故A项说法错误；河沙的主要成分为SiO2，故B项正确；电解法炼铝，必定消耗电能，C项正确；铝矾石炼铝的过程中涉及复分解反应、分解反应等，不涉及置换反应，故D项说法正确。
(2)原料A溶解矿石，可利用强酸，分离出不溶物SiO2，步骤①为过滤操作，使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗等。
(3)步骤②中可以加入强碱，沉淀出Fe3＋，使Al3＋转化为Al(OH)留在溶液里，通入CO2发生反应：CO2＋Al(OH)===Al(OH)3↓＋HCO；过滤得Al(OH)3沉淀，加热生成氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝。
(4)Al(OH)3也能溶于盐酸，所以不能用盐酸代替CO2气体。
答案 (1)A
(2)盐酸(或硫酸) 烧杯、玻璃棒、漏斗
(3)NaOH H＋＋OH－===H2O、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3＋＋4OH－===Al(OH)
(4)不能 因为过量的盐酸会将Na[Al(OH)4]转化成AlCl3而得不到Al(OH)3沉淀
9．某混合金属粉末，除Mg外还含有Al、Zn中的一种或两种，含量都在10%以上。某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在。
所用试剂：样品、pH试纸、稀H2SO4、NaOH溶液、稀NH3·H2O
该小组探究过程如下：
●查阅资料：
①镁、铝、锌都是白色金属；
②锌(Zn)可以与NaOH溶液反应生成H2；
③Zn(OH)2白色固体，难溶于水，可溶于强碱及NH3·H2O；
④Zn2＋易形成络合物如[Zn(NH3)4]2＋，该络合物遇强酸分解生成Zn2＋、NH。
●提出假设：
(1)假设1：该混合金属粉末中除镁外还含有__________元素。
(2)假设2：该混合金属粉末中除镁外还含有__________元素。
假设3：该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素。
●实验探究：
甲同学基于假设3设计实验方案如下：
乙同学同样基于假设3设计另一实验方案如下：
(3)试剂M是_________________________________________________。
(4)写出操作Ⅰ的过程__________________________________________
____________________________________________________________。
(5)丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好，理由是___________________
_______________________________________________________________。
(6)丁同学研究了甲、乙两同学的方案后，用最简便的方法测定了w g样品中金属镁(Mg)的质量分数，他的方法是_______________________________
_____________________________________________________________。
解析 由题给信息可知还含有Al、Zn杂质，假设基于这两种金属。注意实验方案是假设两种金属杂质均有。甲方案中先与盐酸反应成盐，然后加氢氧化钠，生成氢氧化镁沉淀，滤液是NaAlO2和Na2ZnO2溶液。要鉴别有Al、Zn，利用两者性质上的差异，即Zn(OH)2溶于氨水，而Al(OH)3不溶。在滤液中加稀硫酸，生成铝盐和锌盐，再加过量的氨水，氢氧化锌溶解，而氢氧化铝沉淀。
答案 (1)铝(或Al)
(2)锌(或Zn)(以上两空可颠倒)
(3)NaOH溶液(或氢氧化钠溶液)
(4)在滤液中加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的稀氨水
(5)步骤简单，节约试剂
(6)将沉淀C洗涤、小心干燥后称量
10．铝是地壳中含量位居第一的金属元素，在我们的生活中随处可见它的身影，各种铝制品及含铝的新型材料改变着我们今天的世界，为人类生活质量的提高增添了新的色彩。那么，怎样认识铝及其化合物的性质呢？化学兴趣小组的同学进行了以下探究，请你参与他们的探究活动并解答有关问题：
(1)铝的化学性质的探究。铝是活泼性较强的金属，表现出较强的还原性。但铝在空气及水中都很稳定，其原因是___________________________
______________________________________________________________。
(2)形成铝汞齐的探究。取一根宽1厘米、长10厘米的铝片，用砂纸打磨后绕成螺旋状，放入1∶2的盐酸中有气泡产生，约3分钟后取出。将上述处理后的铝片放于饱和硝酸汞溶液中约分钟，铝片表面呈灰色，将其取出用水洗净、擦干置于表面皿上，过一会可见铝片上出现__________________现象。
(3)制取铝配合物的探究。取一只试管加入1 mL 1.0 mol/L AlCl3溶液，然后向其中滴加2 mL 10% NH4F溶液，反应的离子方程式是_______________
________________________________________________________________；
再继续滴加1 mL 3.0 mol/L 氨水边滴边振荡试管，可观察到实验现象是_________________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)培养明矾晶体的探究。实验步骤是：
①在烧杯中配制比室温高约20 ℃的明矾溶液，用硬纸板盖好，静置过夜。
②从①的烧杯中取出两粒形状规则的小晶体并用细线系好。
③再在烧杯中配制比室温约20 ℃的明矾的饱和溶液，待溶液开始自然冷却时，将②的小晶体悬挂在溶液的中央，用硬纸板盖好，静置过夜。
④每天重复步骤③的操作，直到晶体长到理想大小为止。
试回答：
步骤②中取出的小晶体的作用是_________________________________。
由于此培养晶体实验需要时间较长，该小组的同学是以家庭小实验的方式完成的，实验中的烧杯、玻璃棒他们分别是用_____________________________
等家庭常用物品代替的。
解析 (1)铝性质活泼与空气中氧气反应生成致密的氧化膜，铝是耐腐蚀金属。(3)由于Al3＋与F－生成络合物，因此溶液中无铝离子，加氨水无沉淀生成。
答案 (1)铝一接触空气或氧气，其表面就立即形成一层致密的氧化膜，该氧化膜可阻止内层的铝进一步被氧化 (2)白毛(或毛刷) (3)Al3＋＋6F－===AlF 溶液中无沉淀出现(或溶液澄清透明) (4)作晶核 玻璃杯(或碗)、筷子
课题二 乙醇和苯酚的性质
(时间：45分钟)
1．植物及其废弃物可制成乙醇燃料，在一定程度上缓解能源危机。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 乙醇是可再生能源，A正确；乙醇易燃烧，产物是CO2和水，对环境污染小，B正确；乙醇除了在实验室内作燃料外，还可以用于乙醇汽油，C错；乙醇可由含淀粉、纤维素丰富的粮食作物水解后发酵制取，D正确。
答案 C
2．乙醇、甘油和苯酚的共同点是( )
A．分子结构中都含有羟基，都能与Na反应，产生H2
B．都能与NaOH溶液发生中和反应
C．与FeCl3溶液反应呈紫色
D．常温下都是无色液体
解析 乙醇、甘油都不与NaOH溶液、FeCl3溶液反应，常温下，苯酚为无色晶体。
答案 A
3．下列叙述正确的是( )
A．苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成三溴苯酚，再过滤而除去
B．将苯酚晶体放入少量水中，加热时全部溶解，冷却到50 ℃形成悬浊液
C．苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色，但可以和碳酸氢钠反应放出CO2
D．苯酚既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应
解析 苯是一种有机溶剂，既能溶解Br2，又能溶解三溴苯酚，因此在苯酚的苯溶液中加入溴水是不能除去苯酚的。正确的方法应是加入适量的NaOH溶液，使苯酚与NaOH反应生成溶于水的苯酚钠，再用分液漏斗分离，A错误。苯酚在65 ℃以上与水可以任意比例互溶，冷却至50 ℃将有部分苯酚析出，此时温度仍高于苯酚的熔点(40.9 ℃)，且析出的苯酚还溶有部分水，这时析出的苯酚呈油珠状，形成的是一种乳浊液而不是悬浊液，B错误。苯酚的酸性比碳酸弱，不能使酸碱指示剂变色，不能与NaHCO3反应，C错误。苯酚在空气中容易被氧化而变为粉红色，显然可以发生氧化反应；苯酚中含有苯环，在一定条件下可以与氢气发生加成反应(即还原反应)生成环己醇，D正确。
答案 D
4．关于实验室制取乙烯的实验，下列说法正确的是( )
A．反应物是乙醇和过量的3 mol/L硫酸的混合液
B．温度计插入反应溶液液面以下，以便控制温度在140 ℃
C．反应容器(烧瓶)中应加入少许碎瓷片
D．反应完毕后先熄灭酒精灯火焰再从水中取出导管
解析 实验室制取乙烯应该使用浓硫酸，故A不正确；反应温度不能控制在140 ℃，应控制在170 ℃，故B不正确；C中加入少许碎瓷片是为了防止加热时液体暴沸；D中实验结束时，应先把导管移出水面外后再熄灭酒精灯，故D不正确。
答案 C
5．下面说法正确的是( )
A．含有羟基的化合物一定属于醇类
B．酚和醇都含有羟基，但其化学性质不完全相同
C．分子中含有苯环和羟基的化合物一定是酚
D．Na2SO3、Na2O2、CaO、苯酚久置于空气中，颜色均有变化
解析 羟基与苯环(或芳环)上的碳原子直接相连接所得到的化合物叫酚，若羟基不是与苯环(或芳环)上的碳原子直接相连接，则此化合物应属于醇类，所以A、C两个选项都是错误的；酚和醇虽然都含有羟基，但与羟基直接相连的烃基不同，由于官能团之间的相互影响，因而酚和醇的化学性质不完全相同，故B选项是正确的；苯酚久置于空气中，因被氧气氧化，颜色变为粉红色，Na2SO3、CaO久置于空气中，最终依次变为Na2SO4、CaCO3，但颜色仍然为白色，与原来颜色一样，Na2O2最终变为Na2CO3，颜色由淡黄色变为白色，所以D选项也是错误的。
答案 B
6.实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。下列分析错误的是( )
A．操作Ⅰ中苯作萃取剂
B．苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大
C．通过操作Ⅱ苯可循环使用
D．三步操作均需要分液漏斗
解析 苯酚钠属于盐，在苯中的溶解度应比在水中的小。
答案 B
7．下列说法正确的是( )
A．分子式为C7H8O且含苯环的有机化合物有4种
B．乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170 ℃，产生的使酸性KMnO4溶液褪色的气体只是乙烯
D．遇FeCl3溶液可显紫色
解析 A项，C7H8O含苯环的化合物有5种：
错误；B项，乙醇能被酸性KMnO4溶液直接氧化为乙酸，使KMnO4溶液褪色，正确；C项，乙醇消去反应制得的乙烯中可能混有杂质气体SO2，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色，错误；D项，该有机物为醇类，不能与FeCl3溶液反应，错误。
答案 B
8．实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯时，常会看到烧瓶中液体变黑，并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质。某课外小组设计了如下装置，证明乙烯中混有CO2、SO2并验证乙烯的性质。
回答下列问题：
(1)装置A是乙烯的发生装置，图中一个明显的错误是
______________________________________________________________
______________________________________________________________，
烧瓶中碎瓷片的作用是_____________________________________。
(2)若要检验A中所得气体含有SO2可将混合气体直接通入________(填代号，下同)装置；若要检验A中所得气体含有CH2===CH2，可将混合气体先通过B装置，然后通入________装置，也可将混合气体干燥后，通入________装置。
(3)小明将从A出来的混合气体依次通过B、E、D、E，发现D前面的石灰水无明显变化、D后面的石灰水变浑浊。请对出现该现象的原因进行合理猜想：____________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)若要一次性将三种气体全部检验出来，被检验的先后顺序是________、________、________。
解析 CH2===CH2、SO2均可使酸性KMnO4溶液、溴水褪色；SO2、CO2均可与澄清石灰水反应出现浑浊；检验时应先用品红检验并除去SO2，再检验C2H4和CO2。
答案 (1)温度计水银球部分没有插入液面以下 防止混合液暴沸
(2)C D(或F或G) G
(3)乙烯被酸性KMnO4溶液氧化成CO2
(4)SO2 乙烯 CO2
9．(1)A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
①写出A和B的结构简式：
A________________；B________________。
②写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：______________________
_______________________________________________________________。
(2)用如图所示装置设计一个简单的一次完成实验的装置，验证醋酸、二氧化碳水溶液(H2CO3)、苯酚的酸性强弱顺序是：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH。
①利用以上仪器可组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接________、________接________、________接________(填接口字母代号)。
②请将连接仪器、检查气密性、添加药品之后的有关实验操作、现象及化学方程式填写在下表中：
实验操作
实验现象
化学方程式
解析 (1)根据分子式C7H8O可知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均与Na反应放出H2且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均有—OH，为醇或酚。A不溶于NaOH，说明A为醇，又因为A不能使溴水褪色，故A为。B溶于NaOH，且与溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，B为甲基苯酚，它有三种结构：，
其中苯环上的一溴代物有两种结构的只有。
(2)解题的关键是明确酸性强弱比较的理论依据“较强酸＋较弱酸盐→较弱酸＋较强酸盐”，并将教材实验的方法进行迁移应用，以解决本实验中问题。可利用CH3COOH与碳酸盐(如CaCO3、Na2CO3等)反应制取CO2，利用生成的CO2与水溶液反应来验证H2CO3的酸性强于苯酚。
答案 (1)①
②
(2)①A D E B C F
②
实验操作
实验现象
化学方程式
将分液漏斗中的CH3COOH滴入锥形瓶中
锥形瓶中有气泡冒出，澄清的苯酚钠溶液变浑浊
2CH3COOH＋Na2CO3―→
2CH3COONa＋CO2↑＋H2O
CO2＋H2O＋C6H5ONa―→C6H5OH＋NaHCO3
10.含苯酚的工业废水的处理流程如图所示。
(1)①流程图设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用______(填仪器名称)进行；
②由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________(填化学式，下同)。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________；
③在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为____________________________
______________________________________________________________；
④在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________(填操作名称)操作，可以使产物相互分离；
⑤图中，能循环使用的物质是______、________、C6H6和CaO。
(2)为了防止水源污染，用简单而又现象明显的方法检验某工厂排放的污水中有无苯酚，此方法是_________________________________________________
_____________________________________________________________。
从废水中回收苯酚的方法是①用有机溶剂萃取废液中的苯酚；②加入某种药品的水溶液使苯酚与有机溶剂脱离；③加入某物质又析出苯酚。试写出②、③两步的反应方程式：________________________________。
(3)为测定废水中苯酚的含量，取此废水100 mL，向其中加入浓溴水至不再产生沉淀为止，得到沉淀0.331 g，求此废水中苯酚的含量(mg·L－1)________。
解析 这是一道化工实验题，主要考查苯酚的物理、化学性质和萃取、分液的操作。首先，要正确理解流程图和各试剂的作用，再结合苯酚的性质和基本实验操作就可一一解答。本题盲点主要是不能正确理解废水处理流程图和各试剂的作用。(1)设备Ⅰ里废水和苯混合分离出水，显然是萃取操作，实验室中可以用分液漏斗进行；设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液，目的是分离出苯，故A物质是苯酚钠溶液；在设备Ⅲ中通入CO2分离出苯酚，故剩下物质B是NaHCO3溶液；在设备Ⅳ中往NaHCO3溶液中加入CaO，生成NaOH、H2O、CaCO3，可用过滤操作分离出CaCO3；在设备Ⅴ中加热CaCO3可得CO2和CaO。(3)设每升废水含苯酚的质量为x，
x＝0.94 g
所以此废水中苯酚的含量为940 mg·L－1。
答案 (1)①萃取、分液 分液漏斗
④CaCO3 过滤 ⑤NaOH溶液 CO2
(2)向污水中滴加FeCl3溶液，若溶液呈紫色，则表明污水中有苯酚
专题测试(二)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1．人类第一次获得金属铝是在1825年，由丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用制得的。当时由于价格非常昂贵，称为“银色的金子”。直到19世纪后期发明了电解法制铝，才使铝的价格大大下降，使铝成为当今广泛应用的一种金属材料。下列关于铝的叙述，不正确的是( )
A．铝是地壳中含量最多的金属元素
B．在常温下，铝不能与NaOH溶液反应
C．铝是一种比较活泼的金属
D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂
解析 A项正确，地壳中含量最多的元素是氧，含量最多的金属元素是铝；B项错误，铝在常温下就能与NaOH溶液剧烈反应；C项正确，铝排在金属活动性顺序表的第5位，是比较活泼的金属；D项正确，铝比较活泼，铝无负价，在铝参加的各反应中铝一般作还原剂。
答案 B
2．下列有关厨房铝制品的使用中，你认为合理的是( )
A．盛放食醋
B．烧煮开水
C．用金属丝擦表面的污垢
D．用碱水洗涤
解析 铝既能与酸反应也能与强碱反应，氧化铝也是既能与酸反应，也能与强碱反应。所以不能用来盛放食醋，不能用碱水洗涤，不能用金属丝擦表面的污垢，以防表面的氧化铝薄膜被破坏。因能形成较致密的氧化铝保护薄膜，用于烧煮开水是合理的。
答案 B
3．人的胃液是一种强酸性液体，pH在0.9～1.5之间，氢氧化铝是一种治疗胃酸过多的胃药的主要成分。目前这种胃药已不常用，原因主要是( )
A．长期摄入铝元素不利于人体健康
B．它不能中和胃液
C．它不易溶于胃液
D．它的疗效太差
解析 铝元素在人体内积累过多会造成老年痴呆症。
答案 A
4．下列乙醇的化学性质中不是由羟基所决定的是( )
A．在足量O2中完全燃烧生成CO2和H2O
B．跟活泼金属Na等发生反应
C．当Ag或Cu存在时跟O2发生反应生成CH3CHO和H2O
D．在浓硫酸存在条件下加热到170 ℃生成CH2===CH2
解析 从乙醇的分子结构可以看出：乙醇与钠发生反应时，d处价键断裂，因此，该性质是由羟基所决定的；C项反应从c、d处断裂，该性质是由羟基所决定的；D项反应为消去反应，从a、b处同时断裂，该性质也是由羟基所决定的；故答案为A。
答案 A
5．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是( )
A．稀硝酸 B．稀盐酸
C．硝酸铜 D．氢氧化钠
解析 铝条完全钝化以后，表面覆盖了一层氧化铝薄膜。氧化铝是两性氧化物，既能与稀HNO3、稀盐酸反应，也能与NaOH溶液反应，但不能跟Cu(NO3)2溶液反应。
答案 C
6．下列有关除杂所用试剂的叙述中，正确的是( )
A．除去乙烯中的乙炔，用酸性高锰酸钾溶液
B．除去苯中的少量苯酚，用溴水
C．除去苯中的溴，用苯酚
D．除去苯中的少量甲苯，先用酸性高锰酸钾溶液，后用NaOH溶液处理
解析 除杂遵循的基本原则是：所选试剂不能与主成分反应，既要除去物质中所含杂质，又不能引入新的杂质。A项中乙烯和乙炔均能被酸性KMnO4溶液氧化，故A项不正确；B项中与Br2反应生成的三溴苯酚又溶于苯中，且苯也能溶解Br2，故B项不正确；同理，C项也不正确；D项，甲苯被酸性KMnO4溶液氧化成，用NaOH溶液处理后与苯分层，分液即得苯。
答案 D
7．某有机物的结构为，它不可能具有的性质是( )
①易溶于水 ②可以燃烧 ③能使酸性KMnO4溶液褪色 ④能与KOH溶液反应 ⑤能与NaHCO3溶液反应 ⑥能与Na反应 ⑦能发生聚合反应
A．①⑤ B．①④
C．①④⑦ D．①②③⑥⑦
解析 该有机物分子中有碳碳双键、酚羟基和醚键，另外还有苯环。其中的碳碳双键具有的性质主要有：加成、氧化、聚合等性质。而酚羟基具有的性质主要有：弱酸性、易氧化等。另外苯环能与H2发生加成反应，受酚羟基的影响苯环还可与浓溴水等发生取代反应等。而酚不易溶于水，烃或烃的含氧衍生物一般都具有可燃性。
答案 A
8．最近，美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项技术具有广泛的能源潜在用途，包括为汽车、潜水艇提供燃料等。该技术通过向铝镓合金注水，铝生成氧化铝，同时生成氢气。合金中镓(Ga，ⅢA)是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是( )
A．铝的金属性比镓强
B．铝的熔点比镓低
C．Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似，一定能与NaOH溶液反应
D．铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝
解析 Al与Ga属同主族元素，由同主族元素从上到下金属性逐渐增强，金属单质的熔点逐渐降低知，铝的金属性弱于镓，熔点高于镓。Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3。由题意，铝镓合金与水反应后，铝生成氧化铝，是冶炼铝的材料，故A、B、C错误，D正确。
答案 D
9．下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )
A．氧化镁中混有氧化铝
B．氯化铝溶液中混有氯化铁
C．氧化铁中混有二氧化硅
D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜
解析 A．MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，不符合题意；B.向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，不符合题意；C.二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH溶液发生反应，而氧化铁与NaOH溶液不能发生反应。加入过量的NaOH溶液，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，不符合题意；D.两者都可以与NaOH溶液发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，两者都溶解，不能分离、提纯两者，符合题意。
答案 D
10．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )
A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
C．溶液A和B均可选用稀硝酸
D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
解析 溶液B若选用稀硝酸，将会使铜铝混合物全部溶解而导致无法实施对剩余固体质量的测量。
答案 C
11．下列叙述不正确的是( )
A．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
B．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀不消失
C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹
D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
解析 明矾能净水就是利用铝离子水解生成的Al(OH)3胶体吸附水中的杂质而净水，A正确；B错误，向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀，再加入过量NaHSO4溶液，沉淀将发生反应Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O而消失。
答案 B
12．下列有关实验的说法正确的是( )
A．将氯化铝溶液加热蒸发、烘干可得无水氯化铝固体
B．钠与乙醇反应比与水反应要剧烈得多
C．除去苯中的苯酚可采用加入足量的NaOH溶液后分液的方法
D．除去硫酸铝溶液中混有的硫酸镁，可加入足量烧碱，过滤，向滤液中加入适量硫酸酸化
解析 A项，氯化铝水解的产物是氢氧化铝和氯化氢，由于氯化氢易挥发，水解平衡被破坏，最后烘干得不到无水氯化铝固体，故不正确；B项中水与钠反应要比钠与乙醇反应剧烈得多；C项苯酚与NaOH溶液反应生成苯酚钠，易溶于水，苯不溶于水，所以分液可以除杂；D项中加入烧碱后可以除去硫酸镁，但会引入新杂质硫酸钠，故不正确。
答案 C
13．欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加入足量的金属钠 ⑤通入过量的CO2 ⑥加入足量的NaOH溶液 ⑦加入足量的FeCl3溶液 ⑧加入H2SO4与NaBr共热，最合理的步骤是( )
A．④⑤③ B．⑥①⑤③
C．⑥①⑤② D．⑧②⑤③
解析 苯酚和乙醇的沸点相差较小，因此，不能直接蒸馏。要先将转化为沸点较高的盐类物质，然后控制蒸馏温度将乙醇蒸出，剩下的是的水溶液，通入足量的CO2，生成在水中溶解度较小的，再利用分液的方法便可得纯净的苯酚。
答案 B
14．只用一种试剂就能鉴别AgNO3溶液、乙醇溶液、苯酚溶液、烧碱溶液、硫氰化钾溶液。该试剂是( )
A．溴水 B．盐酸
C．石蕊试液 D．氯化铁溶液
解析 本题可采用逐一排除法，如果使用氯化铁溶液，氯化铁溶液与AgNO3溶液混合生成白色沉淀，氯化铁溶液与乙醇溶液混合无明显现象，氯化铁溶液与苯酚溶液混合，溶液变为紫色，氯化铁溶液与烧碱溶液混合生成红褐色沉淀，氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合，溶液变为血红色，可见，氯化铁溶液分别与各待测液反应，产生互不相同的实验现象，可以把题中的几种试剂鉴别出来。溴水能鉴别出AgNO3溶液、苯酚溶液、烧碱溶液，而无法鉴别出硫氰化钾溶液和乙醇溶液，盐酸只能鉴别出AgNO3溶液，石蕊试液只能鉴别出烧碱溶液。
答案 D
15．正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作错误的是( )
解析 A项正确，稀释浓H2SO4时应注意是将浓H2SO4往水中倾倒；B项澄清溶液变浑浊，发生反应：CO2＋H2O＋―→↓＋NaHCO3，说明了酸性：H2CO3＞；C项，HCl极易溶于水可引起倒吸；D项为洗气装置，气体应从长管进。
答案 D
二、非选择题(共55分)
16．(9分)(2016·课标全国Ⅱ，28)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_____________________________。
(2)甲组同学取2 mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_______________________________________________。
(4)丙组同学取10 ml 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是________________，生成沉淀的原因是____________________(用平衡移动原理解释)。
解析 (1) 亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被空气氧化。(2) Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，产生干扰。(4) 根据Fe2＋的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子是Fe2＋；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液显血红色，实验①和③说明，在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。(5)H2O2溶液中加入几滴酸化FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是反应产生的Fe3＋是H2O2分解的催化剂，促使H2O2分解生成O2，同时H2O2分解反应是放热反应，并促进了Fe3＋水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋向正向移动，产生较多Fe(OH)3，聚集形成沉淀。
答案 (1) 防止Fe2＋氧化 (2) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3) 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4) Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应 (5) H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
17．(10分)锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。
回答下列问题：
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________________(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：______________________
___________________________________________________________。
(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是_________。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：___________________
__________________________________________________________。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：_______________________________________________________________。
解析 (1)Al与NaOH溶液发生反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。溶液中Al以Al(OH)形式存在。
(2)仿照Al与NaOH溶液的反应，可以写出Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为：Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑。
(3)①少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，生成Al(OH)；少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。
②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中也有沉淀。
③少量ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，生成Zn(OH)；少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。
④少量ZnSO4溶液滴入氨水中没有沉淀，生成[Zn(NH3)4]2＋；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。
所以，用相互滴加的实验方法就能鉴别的有①③④。
(4)根据给出信息，写出化学方程式：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋，所以实验过程中加入氨水的用量不易控制。
答案 (1)Al(OH)
(2)Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑
(3)①③④
(4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制
18．(8分)对“铝热反应”的现象的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据，见下表：
物质
Al
Fe2O3
Al2O3
Fe
熔点/℃
660
1 462
2 054
1 535
沸点/℃
2 467
－
(2 980)
2 750
(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。填写下表。
所用试剂
氢氧化钠溶液
实验操作及现象
有关反应的化学方程式
(3)实验室欲溶解此熔融物，下列试剂中最好的是________(填序号)，理由是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．稀硝酸 D．NaOH溶液
解析 (1)铝热反应放出大量的热，使铁熔化，而铝的熔点比铁低，因此所得熔融物应为铁铝合金。(2)若要检验熔融物中含有铝，可选用NaOH溶液，因为Fe与NaOH溶液不反应，而Al能发生反应，化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。(3)若将熔融物溶解，可选用稀硫酸，A项浓硫酸使Fe钝化，C项稀硝酸与Al、Fe反应时生成大气污染物，D项NaOH溶液只能溶解Al。
答案 (1)合理
(2)取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠溶液，有气体产生 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(3)B 稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成环境污染(或浓硫酸会使铁、铝钝化；稀硝酸溶解金属时，会产生氮氧化物，污染空气；NaOH溶液不能溶解铁)
19．(10分)为了测定乙醇的结构式，有人设计了用无水酒精与钠反应的实验装置和测定氢气体积的装置进行实验。可供选用的实验仪器如图所示。
请回答以下问题：
(1)测量氢气体积的正确装置是________(填写编号)。
(2)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是________(填写编号)。
A．防止无水酒精挥发
B．保证实验装置不漏气
C．使无水酒精容易滴下
(3)实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成小钠珠，冷却后倒入烧瓶中，其目的是_________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)已知无水酒精的密度为0.789 g·cm－3，移取2.0 mL酒精，反应完全后(钠过量)，收集390 mL气体。则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为________，由此可确定乙醇的结构式为_______________而不是__________
______________________________________________________________。
(5)实验所测定的结果偏高，可能引起的原因是________(填写编号)。
A．本实验在室温下进行
B．无水酒精中混有微量甲醇
C．无水酒精与钠的反应不够完全
解析 该实验利用的反应原理是ROH可与Na反应产生H2，以此计算乙醇分子中可被Na取代出的氢原子数从而确定乙醇的结构。据(4)可知，能产生390 mL H2，因此只能选B作为测量H2体积的装置，C排空气法不可取，D试管无刻度，E中滴定管无此容量，整个装置连接为A―→B。A部分中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接导管能使烧瓶与分液漏斗中压强保持一致，分液漏斗的液柱差使乙醇易于滴下。将钠熔成小珠，是为了增大乙醇与钠的接触面积，提高反应速率，使乙醇与钠充分反应。
根据2ROH―→H2知，乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为：
＝1.01＞1
测定结果偏高的原因，根据上述算式知，测定的体积偏大，或醇的物质的量偏小，即室温下进行或无水酒精中混有微量甲醇。
答案 (1)B (2)C
(3)增大无水乙醇与钠的接触面积，使之充分反应
(4)1
(5)AB
20．(8分)将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离，可采取如图所示的方法和操作：
(1)写出物质a和e的分子式：a________；e________。
(2)写出分离方法b和c的名称：b________；e________。
(3)混合物中加入溶液a后反应的化学方程式__________________________
_____________________________________________________________；
分离出的苯酚含在________中。
解析 甲苯、苯、苯酚互溶不分层，加入溶液a分层，则溶液a为NaOH溶液或Na2CO3溶液，下层液体d中通入CO2可析出油状苯酚，通过分液操作即可得到。苯和甲苯互溶，二者的分离则依靠蒸馏的方法。
答案 (1)NaOH CO2 (2)分液 蒸馏
(3) 上层液体f
21．(10分)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，请写出相应的化学反应方程式：________________________________________________________
______________________________________________________________。
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，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_________________________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有________。要除去该物质，可先在混合液中加入________(填写字母)。
a．氯化钠溶液 b．苯
c．碳酸氢钠溶液 d．四氯化碳
然后，再通过________(填实验操作名称)即可除去。
解析 (1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu。有关的化学方程式为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O。
(2)甲水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流，乙冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。
(3)生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集，不溶于水的N2被收集在集气瓶中。
(4)能使紫色石蕊试纸显红色，说明该液体为酸性物质，即CH3COOH；要除去乙醛中的乙酸，可以先将其与NaHCO3反应生成CH3COONa，再加热蒸馏，蒸出CH3CHO。
答案 (1)2Cu＋O22CuO，
CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu 放热
(2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气
(4)乙酸 c 蒸馏
课件15张PPT。专题整合[知识网络][专题探究]专题一 探究性实验题
探究性实验题常常重过程轻结果，目的是让我们学会如何去做，如何对信息进行加工。一般通过对无机化合物的化学性质、无机未知反应和实验方案的探究，来考查我们发现问题、解决问题的能力。
化学探究性实验题的一般模式为：由于：(1)无机物的性质与原子结构有关；(2)有机物的性质与分子结构有关，而有机物的分子结构又与官能团的种类和基团之间的相互影响有关。因此，进行探究性实验方案的设计时，要分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。1.化学实验方案设计时应遵循
(1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。
(2)安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。
(3)可行性：条件允许，效果明显，操作正确。
(4)简约性：做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。2.迅速、准确地解答探究性实验设计题的方法
(1)明确目的原理：首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
(2)选择仪器药品：根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡胶、反应是否加热及温度是否控制在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。(3)设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。
(4)记录数据和现象：根据观察，全面而准确地记录实验过程中的数据和现象。
(5)分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。(6)设计实验时还要考虑以下因素：
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)；③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”等)；④防吸水(如制取易吸水、易潮解、易水解物质应采取必要措施，以保证达到实验目的)；⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；⑧其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。专题二 实验方案的设计方法和原则
化学实验设计应当遵循“科学性”“可行性”“安全性”“节约性”等基本原则。
1.科学性
(1)当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如：
①制氢气不能用HNO3、浓硫酸，宜用稀硫酸。另外，宜用粗锌(利用原电池原理加快反应速率)，不宜用纯锌(反应速率慢)。
②同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓硫酸。前者宜用稀盐酸，后两者要用浓磷酸。(2)与反应进行、停止有关的问题。
制CO2，不宜用H2SO4。因为生成的微溶物CaSO4覆盖在CaCO3表面，阻止反应进一步进行。
(3)H2和Cl2等体积混合气体爆炸的演示实验，其成功的关键是H2、Cl2两种气体的纯度要高，尤其Cl2含水蒸气越少越好。
MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含易挥发的HCl气体和水蒸气较多；若用KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极少。从而提高H2、Cl2混合气体爆炸实验的成功率。2.可行性
(1)在制备Fe(OH)2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2。其次，在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。
(2)实验室一般不宜采用高压、低压和低温(低于0 ℃)等条件。
(3)在急用时：如宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca(OH)2反应制取NH3；又如，宜将浓盐酸滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O2滴入固体Na2O2中制备O2等。(4)收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异，如图所示装置，既可收集比空气轻的气体(B进A出)，又可收集比空气重的气体(A进B出)。(5)尾气处理可采用多种防倒吸的装置，如下图所示。
总之，实验设计应切实可行，所选用的药品、仪器、设备和方法等，要在中学现有条件下能够满足。值得一提的是，实验仪器、试剂及方法不一定拘泥于课本上介绍的，重在实效。3.安全性
实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，如必须使用，应注意有毒物品的回收处理以及详细说明操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。
(1)制备可燃气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸。
(2)易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。
(3)对强氧化剂(如KClO3等)及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研磨，以防发生剧烈的氧化还原反应，造成人身伤害等事故。 (4)剧毒气体的制备或性质实验，均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般采用尾气吸收或燃烧处理的方法。
(5)混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防飞溅。如浓硫酸的稀释实验等。
(6)用Cu制CuSO4，可先将Cu在空气中灼烧成CuO，再加稀硫酸，不宜用Cu和浓硫酸反应，以防产生有毒气体SO2。
4.节约性
实验设计尽可能简单易行，应采用装置简单、实验步骤少、所需药品少、并能在短时间内完成的实验。课件30张PPT。课题一 铝及其化合物的性质[学习目标] 1.通过实验探究铝及其主要化合物的性质。2.体验观察、分析在研究物质性质中的重要作用。3.发展对化学实验的感知兴趣、操作兴趣、培养探索兴趣。1.铝的结构与性质
(1)结构和存在
铝位于元素周期表______________，原子结构示意图为
______________。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于____。自然界中的铝全部以_______态存在。第3周期ⅢA族硅化合(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式：①②_______________________
③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑钝化④_________________________________________
⑤___________________________________
(3)制备
___________________________________2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2.铝的化合物的性质
(1)氧化铝
①物理性质：____色固体，____溶于水，有很高的_______。
②化学性质白难熔点Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](2)氢氧化铝
①物理性质
___色胶状不溶于水的固体，有较强的_______性。
②化学性质
Ⅰ.白吸附Ⅱ.Al(OH)3的电离
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
a.______________________________；
b. __________________________；
c. __________________________。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O③制备
Ⅰ.向铝盐中加入氨水，离子方程式为
____________________________________。
Ⅱ.Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为
___________________________________ 。
Ⅲ.NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为
____________________________。(3)常见的铝盐
①硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
②明矾的化学式为__________________，它是____色晶体，____溶于水，水溶液pH____7(填“<”、“>”或“＝”)。明矾可以净水。其净水的原理是______________________________
__________________________________________________。KAl(SO4)2·12H2O无可
1.基本原理
(1)基本原理：
铝是较活泼的金属，在一定条件下能与某些金属氧化物反应，将其中的金属置换出来。
(2)铝热反应：
①铝热剂：铝粉与金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。
②铝热反应：铝热剂在高温条件下的反应。
③铝热法：铝热剂发生铝热反应制备金属的方法。
④铝热反应的应用：
A.焊接钢轨；B.冶炼难熔金属(如Fe、Cr、V、Mn等)。2.实验记录与结论
(1)实验准备：
将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，在其中一只纸漏斗的底部剪一个小孔，用水润湿，再与另一个纸漏斗套在一起，有孔的纸漏斗置于内层(使纸漏斗每边都有4层)，架在铁架台的铁圈上，其下方放置盛有细沙的蒸发皿或铁盘。
(2)实验现象：当反应被引发后，反应剧烈进行，放出大量的热，发出耀眼的白光和美丽的焰火；从漏斗底部流出火红的液滴，在坩埚内的沙中冷却为黑色固体，该固体可被磁铁吸引。[典例剖析]
某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一小片久置铝片投入浓氯化铜溶液中，铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有可燃性。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是________。(填序号)
A.铝与Cl－反应，铝与 不反应
B.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
C.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
D.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能
E.生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水(2)铝片表面出现的暗红色物质是_______________________
___________________。
(3)放出的气体是________，请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是__________________________________________________
_____________________________________。
(4)某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是_______________。
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中(5)除去氧化铝的铝片与镁片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：其中正确的是________(填序号)，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与________有关。
解析 (1)同浓度的氯化铜溶液和硫酸铜溶液，阳离子相同，阴离子不同，前者能与铝反应而后者不能，说明是阴离子的影响。在硫酸铜溶液与铝片反应的试管里加入少量氯化铜溶液，若反应加快了，说明上述推断正确。(2)由暗红色可判断是铜单质。(3)产生大量气泡，温度迅速上升，气体具有可燃性，可知铝与H＋反应生成H2。(4)由(1)中选项D可知，使铝能与铜反应的关键是去除氧化膜。(5)在碱性溶液中，铝的活动性强于镁，铝作负极。在酸性溶液中，镁的活动性强于铝，镁作负极。由于铝与浓硝酸钝化，在浓硝酸中，镁作负极。答案 (1)D
(2)Cu
(3)H2 ①随着反应进行生成铝离子浓度增大，水解程度增大，产生H＋的浓度增大，②该反应放热，升高温度反应加快，③铜与铝构成原电池，加快铝溶解
(4)A、B
(5)A 电解质性质[跟踪训练]
某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。
下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：(1)按反应类型各写出一个实验中发生反应的化学方程式(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应_______________________________________；
化合反应________________________________________。
(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是___________________________。
解释此现象的离子方程式是___________________________
________________________________________________。课件28张PPT。课题二 乙醇和苯酚的性质[学习目标] 1.通过实验认识乙醇和苯酚的性质。2.体验运用实验方法探究物质性质的过程。3.初步形成一定的分析、推理与归纳能力。一、乙醇的性质
1.物理性质液小2.化学性质
分子发生反应的部位及反应类型如下：①2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa
＋H2↑②＋H2O①③＋2H2O②④＋H2O＋H2O①CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O二、苯酚的性质
1.物理性质
粉红酒精2.化学性质
由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基_______；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢________。
(1)弱酸性
电离方程式为__________________________，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
①苯酚与钠的反应：_________________________________活泼活泼C6H5OH C6H5O－＋H＋2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑②苯酚与NaOH反应的化学方程式：
______________________________________。
再通入CO2气体反应的化学方程式：
______________________________________________________。(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为
__________________________。
此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚跟FeCl3溶液作用显_____色，利用这一反应可检验苯酚的存在。紫点拨、乙醇和苯酚性质实验探究
1.乙醇、苯酚与金属钠的反应
(1) 现象：A、B两试管内均形成无色透明溶液，结论：乙醇、苯酚均易溶于乙醚中。
(2)在A、B两试管中再分别加入绿豆大小的金属钠。
现象：A、B两试管中均产生无色气泡，但反应速率苯酚大于乙醇。
结论：①A、B中发生反应的化学方程式分别为：
A.2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；
②电离出H＋的能力：苯酚大于乙醇。3.乙醇的消去反应(1)如图所示，在圆底烧瓶中加入4 mL乙醇，边振荡边慢慢加入12 mL浓硫酸，再加入少量沸石。给烧瓶配一个双孔橡胶塞，其中一孔插水银温度计，水银球插入乙醇和浓硫酸的混合液里；另一孔插导管，导管与洗气瓶连接，洗气瓶中盛有2 mol·L－1 NaOH溶液。加热烧瓶，使混合液温度迅速上升到170 ℃，观察到的现象是混合液逐渐变黑色，有气体生成。
(2)将产生的气体通入2 mL溴水中，观察到的现象是溴水褪色。
(3)将产生的气体通入2 mL 0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液中，观察到的现象是溶液紫色褪去。4.苯酚的物理性质
(1)观察苯酚的颜色、状态，并闻气味，苯酚为无色晶体，有特殊气味。
(2)5.苯酚的化学性质
(1)检验苯酚是否存在的两个反应分别是与浓溴水反应生成白色沉淀、遇FeCl3溶液显紫色的反应。
(2)苯酚与盐酸、碳酸的酸性强弱的比较：
装置：现象：A中产生无色气泡，C中溶液变浑浊。
结论：A中反应为
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，
C中反应为
6.苯酚与甲醛的反应
(1)合成线型酚醛树脂：取一支试管，加入2.5 g苯酚，2.5 mL 40%甲醛溶液，再加入2 mL浓盐酸，振荡、混匀，塞上带玻璃导管的橡胶塞，置于沸水浴中加热5～8 min。将试管从水浴中取出，并把生成物倒入培养皿中，观察到生成物为白色固体，有的呈粉红色，原因是过量的苯酚被氧化所致。(2)合成体型酚醛树脂：取一支试管，加入2.5 g苯酚、3.5 mL 40%甲醛溶液，再加入2 mL浓氨水，振荡、混匀，塞上带玻璃导管的橡胶塞，置于沸水浴中加热5～8 min。将试管从水浴中取出，并把生成物倒入培养皿中，观察到生成物为白色固体，有的呈棕黄色，原因是未反应的少量苯酚被氧化所致。
(3)加入酒精，浸泡几分钟，清洗试管。[典例剖析]
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，推测乙醇结构可能是下列两种之一：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、钠、水及必要的仪器，甲、乙、丙三名学生直接利用如图给定的装置进行实验确定乙醇的结构。上图中量气装置是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度(0～200 mL)，供量气用；乙管可上下移动，以调节液面高低。
(1)学生甲得到一组实验数据。根据以上数据推断乙醇的结构应为________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由为______________________________________________
____________________________________________________。(2)学生乙认为：为了较准确地测量氢气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读取反应前后甲管中液面的读数、求其差值的过程中，应注意________(填字母)。
a.视线与凹液面最低处相平
b.等待片刻，待乙管中液面不再上升时，立刻读数
c.读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(3)学生丙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需知道的数据是_______________________________________。解析 (1)Ⅰ式中有一个H原子明显处于与其他H原子不同的位置上，Ⅱ式中则6个H原子处于完全相同的位置。与足量的钠反应，如果是Ⅰ式的话，可能性较大的有4种情况：①6个H原子全反应；②只有5个H原子反应；③只有1个H原子反应；④都不反应。如果是Ⅱ式的话，则只有两种可能：①6个H原子全反应；②都不反应。分析实验数据知，只有1个H原子被置换出来，显然乙醇的结构应为Ⅰ式。(2)在读数时，仰视和俯视都会对读数的准确性造成影响，因而一定要平视；另外，假设甲、乙两管液面不相平的话，就会造成仪器内部的压强与外部大气压不同，造成误差，因而读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平。(3)如果不直接称取乙醇的质量.可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积，然后，用其体积乘以密度，可求算出其质量，进一步可确定其物质的量。答案 (1)Ⅰ 乙醇和钠反应产生氢气，从量的关系看0.01 mol乙醇产生0.005 mol氢气，说明一个乙醇分子中有一个H原子与其他H原子不同，因此可确定乙醇的分子结构为Ⅰ
(2)ac
(3)乙醇的密度[跟踪训练]
已知常温下苯酚微溶于水，溶解度为8.2 g，其饱和溶液的物质的量浓度约为0.8 mol/L。为了探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子的活泼性，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：
甲：向两支试管中，分别注入0.8 mol/L的乙醇和苯酚溶液
3 mL，各放入一小块金属钠，观察反应产生H2的速率。
乙：在两支试管中，分别放入1 mL乙醇和1 g苯酚晶体，各注入3 mL蒸馏水，振荡，得到乙醇溶液和苯酚浊液，再向两试管中逐滴加入5 mol/L的NaOH溶液，观察其中的变化。(1)苯酚溶液与钠反应的离子方程式为____________________
___________________________________________________。
(2)对于甲、乙两个实验方案，他们能否达到实验目的？理由各是什么？_____________________________________________
____________________________________________________。
(3)请你设计一个探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子活泼性的实验方案。___________________________________________
___________________________________________________。答案 (1)2C6H5OH＋2Na―→2C6H5O－＋2Na＋＋H2↑
(2)甲：不能达到实验目的，因为水的存在使乙醇和苯酚与钠反应的速率难以比较；
乙：不能达到实验目的，因为乙醇溶液与NaOH溶液混合时溶液保持澄清，无法比较
(3)取适量的乙醇和苯酚，分别配制成同物质的量浓度的溶液，测定两溶液的pH，pH小的对应分子中羟基上的氢原子活泼 