加试特训 6 化学实验的测定、设计及评价
1．(杭州西湖高中5月高二试卷)下图所示为减压过滤装置，回答有关问题。
(1)写出图中A、B、C三种仪器的名称，A________；B________；C________。
(2)该装置图有三处错误，请指出错误并加以改正。
①________________________；②________________________；③________________________。
2．(中石油管理局中学高二下中)青蒿素，是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156～157 ℃，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为35 ℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为
请回答下列问题：
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是______________________________________________。
(2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、________________，操作Ⅱ的名称是________。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是________(填字母)。
A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液
(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：将28.2 g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。
①装置E中盛放的物质是________，装置F中盛放的物质是__________。
②该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是______________。
③用合理改进后的装置进行试验，称得：
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则测得青蒿素的最简式是__________________。
(5)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与____(填字母，下同)具有相同的性质。
A．乙醇 B．乙酸 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖
(6)某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜，实验中通过控制其他实验条件不变，来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响，其结果如下图所示：
由上图可知控制其他实验条件不变，采用的最佳粒度、时间和温度为________。
A．80目、100分钟、50 ℃ B．60目、120分钟、50 ℃ C．60目、120分钟、55 ℃
3．(杭州五校联盟仿真考试)据报道，青岛科技大学研究人员对硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)的制取和质量分数的测定实验进行了改进。
实验(一) 硫代硫酸钠的制取
取2 g研碎后的硫粉用1 mL乙醇润湿，再称取6 g亚硫酸钠固体，加入蒸馏水，用NaOH溶液调节pH至10，加热混合物约30 min，将溶液趁热过滤并转移到容器A(如图)中蒸发至浑浊，冷却结晶，减压抽滤，在40 ℃环境下烘40 min即得到产物。
实验(二) 硫代硫酸钠质量分数的测定
称取10 g产品，稀释至250 mL并装入容量瓶中。再称取适量重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水，滴加KI溶液，调节pH，反应后用待测的硫代硫酸钠滴定，并加入淀粉溶液，当溶液颜色由蓝色突变为绿色即为终点，根据消耗重铬酸钾的质量和硫代硫酸钠溶液的体积即可计算其质量分数。
容器A
已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O。
请回答：(1)容器A是________。下列容器不能加热液体的是________(填字母)。
(2)试写出KI溶液与重铬酸钾溶液(生成Cr3＋)反应的离子方程式：_____________________________。
若在配制250 mL硫代硫酸钠溶液的过程中，俯视刻度线观察，则测得的硫代硫酸钠质量分数______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)①实验(一)中用乙醇润湿硫粉的目的是___________________________________________。
②实验(一)中用NaOH溶液调节pH的目的是_______________________________________。
③关于实验(二)，下列说法不正确的是________。
A．滴定时当蓝色溶液中某部分短暂显示出绿色时即为滴定终点
B．硫代硫酸钠滴定过程中各元素化合价不变
C．淀粉在滴定过程中作为指示剂，不参与反应 D．稀释产品时不可以在250 mL容量瓶中进行
(4)该报道中实验(二)调节pH时用的是稀盐酸，某同学认为使用稀硫酸更好，理由是__________________。
4．(浙江高考压轴卷)某研究小组为了探究固体甲(二元化合物)和固体乙(无机矿物盐，含五种元素)的组成和性质，设计并完成了如下实验：
已知：向溶液1中连续滴加盐酸，先产生白色沉淀，后沉淀溶解；向溶液2中连续通入气体2，也是先产生白色沉淀，后沉淀溶解。请回答下列问题：
(1)甲的化学式是____________，气体1分子的空间构型是____________。
(2)乙的化学式是____________。
(3)加热条件下，气体1与固体2反应，可产生另外一种气体和一种固体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)足量气体2与溶液1反应的离子方程式为___________________________________，
有人认为，判断该反应的气体2是否过量较难，应对其中一种产物是“正盐”还是“酸式盐”进行检验，请设计实验证明这一产物的成分：____________(可选的试剂：氨水、NaOH溶液、稀硫酸、CaCl2溶液)。
5．(衢州高考四月模拟)某同学现要从测定油脂碘值实验的含碘废液(除H2O外，含有油脂、I2、I－)中回收碘，设计了如下实验过程：
(1)A溶液是某还原剂，向含碘废液中加入稍过量A溶液的目的是_________________________________。
(2)操作①用到的主要玻璃仪器为____________。
(3)操作②的方法是____________________。
(4)氧化时，在三颈瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入适量Cl2，在30～40 ℃反应(实验装置如图所示)。实验控制在30～40 ℃温度下进行的原因是_____________________________，通入氯气不能过量的原因是_______________________，锥形瓶里盛放的溶液为______________________。
参考答案
1．(1)布氏漏斗 吸滤瓶 安全瓶 (2)①布氏漏斗插入过深，不应超过2/3 ②布氏漏斗下端斜口未对支管口，应对支管口 ③安全瓶导管左长右短，应左短右长
2．(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率 (2)漏斗、玻璃棒 蒸馏 (3)B (4)①CaCl2或 P2O5 碱石灰 ②在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置 ③C15H22O5 (5)C (6)B
解析 (1)根据乙醚浸取法的流程可知，对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率。(2)根据上面的分析，操作Ⅰ为过滤，需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒，操作Ⅱ的名称是蒸馏。(3)根据上面的分析可知，粗品中加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤可得精品，选B。(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，排除装置内的空气，防止干扰实验。E和F一个吸收生成的H2O，一个吸收生成的CO2，应先吸水后再吸收CO2，所以E内装的CaCl2或P2O5，而F中为碱石灰，而在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2和H2O进入的装置。①根据上面的分析可知，装置E中盛放的物质是 CaCl2或P2O5，装置F中盛放的物质是碱石灰；②该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是在装置F后连接一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置；③由数据可知m(H2O)＝42.4 g－22.6 g＝19.8 g，则n(H2)＝1.1 mol、m(CO2)＝146.2 g－80.2 g＝66 g，n(CO2)＝1.5 mol，m(O)＝28.2 g－(2.2×1)g－(1.5×12)g＝8 g、n(O)＝0.5 mol。N(C)∶N(H)∶N(O)＝1.5∶2.2∶0.5＝15∶22∶5，故分子式为C15H22O5。(5)由于酯能溶于水，能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠。结合题意可知，青蒿素中含有酯基，选C。(6)根据原料的粒度对青蒿素提取速率的影响可知，应为60目，根据提取时间对青蒿素提取速率的影响可知，时间应为120分钟，根据提取温度对青蒿素提取速率的影响可知，温度应为50 ℃，选B。
3．(1)蒸发皿 C (2)Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O 偏小 (3)①增加硫粉的溶解度，使反应物接触面积增大，加快反应速率 ②防止硫代硫酸根离子与氢离子反应生成沉淀 ③AB (4)Cr2O可能会氧化氯离子，导致测定结果产生误差。
解析 (1)用来蒸发液体的容器是蒸发皿，四个选项分别是烧杯、锥形瓶、容量瓶和试管，容量瓶不能用于加热。(2)酸性环境下，重铬酸钾溶液与碘化钾溶液发生氧化还原反应，生成三价铬离子和碘单质。由于配置形成的溶液质量分数偏大，导致滴定时消耗的硫代硫酸钠溶液偏少，故认为产品中的硫代硫酸钠的质量分数偏小。(3)用乙醇润湿可以增加硫粉的溶解度，使反应物接触面积增大，加快反应速率。而调节pH可以防止硫代硫酸根离子与氢离子反应生成沉淀。滴定过程中需要全部变为绿色且半分钟不褪色方可，硫元素在反应前后化合价降低。(4)由于Cr2O具有氧化性而Cl－有还原性，所以Cr2O可能会氧化Cl－。
4．(1)Al4C3 正四面体 (2)BaCO3·Cu(OH)2或BaCu(OH)2CO3 (3)4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O或8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O或3CuO＋CH4Cu＋CO＋2H2O或6CuO＋CH43Cu2O＋CO＋2H2O (4)CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 取反应后的溶液少许于试管中，滴加过量的CaCl2溶液，若出现白色沉淀，则产物中有正盐；过滤后，向滤液中滴加NaOH溶液，若又出现白色沉淀，则产物中有酸式盐。若二者都出现，则为二者混合物
解析 含氢量最高的烃为CH4，则甲为碳化物，溶液1为钠盐溶液，向溶液1中连续滴加盐酸，先产生白色沉淀，后沉淀溶解，说明应含有Al元素，溶液1为NaAlO2，气体2为CO2，沉淀b为Al(OH)3，则甲为Al4C3，乙加热生成液体a为H2O，固体2加入盐酸溶液变为蓝色，应生成氯化铜，固体2为CuO，固体1应为氧化物，溶液2中连续通入二氧化碳，也是先产生白色沉淀，后沉淀溶解，说明固体1含有BaO，且m(BaO)＝23.3 g－8 g＝15.3 g，n(BaO)＝＝0.1mol，n(CuO)＝＝0.1 mol，乙含有Cu、Ba、H、C、O元素，为BaCO3·Cu(OH)2或BaCu(OH)2CO3。(1)由以上分析可知甲为Al4C3，气体1为甲烷，分子的空间构型是正四面体。(2)乙含有Cu、Ba、H、C、O元素，为BaCO3·Cu(OH)2或BaCu(OH)2CO3。(3)加热条件下，甲烷与氧化铜反应，可产生另外一种气体和一种固体，该反应的化学方程式：4CuO＋CH44Cu＋CO2＋2H2O或8CuO＋CH44Cu2O＋CO2＋2H2O或3CuO＋CH4Cu＋CO＋2H2O或6CuO＋CH43Cu2O＋CO＋2H2O。(4)足量气体2与溶液1反应的离子方程式为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，检验产物是“正盐”还是“酸式盐”，可取反应后的溶液少许于试管中，滴加过量的CaCl2溶液，若出现白色沉淀，则产物中有正盐；过滤后，向滤液中滴加NaOH溶液，若又出现白色沉淀，则产物中有酸式盐。若二者都出现，则为二者混合物。
5．(1)将废液中的碘单质还原为碘离子进入水层 (2)分液漏斗、烧杯 (3)萃取、分液、蒸馏 (4)温度太低反应太慢，温度过高氯气溶解度会变小 过量的氯气会将碘单质氧化为IO，5Cl2＋I2＋6H2O===10Cl－＋2IO＋12H＋ NaOH
解析 往含碘废液中加入还原性的物质，将废液中的I2还原为I－，油脂不溶于水，用分液的方法分离得到油脂和溶液，然后在溶液中加强氧化剂氯气氧化碘离子，萃取、分液、蒸馏得到碘单质，达到分离提纯的目的。(1)向含碘废液中加入稍过量A溶液的目的是将废液中的碘单质还原为碘离子进入水层。(2)操作①是分液分离，依据分液操作选择仪器为分液漏斗、烧杯。(3)操作②是水溶液中得到碘单质的提取方法是萃取、分液、蒸馏分离得到碘单质，溶液中加入萃取剂，萃取碘单质，通过分液漏斗分液得到有机萃取层，通过蒸馏得到碘单质。(4)碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小，温度越高，氯气的溶解度越小，反应越不充分，所以应该在30～40 ℃温度条件下进行反应，过量的氯气会将碘单质氧化为IO，5Cl2＋I2＋6H2O===10Cl－＋2IO＋12H＋，氯气、碘蒸气都有毒，不能直接排到空气中，且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质，所以用NaOH溶液吸收氯气。
加试特训 7 元素化合物与化学原理综合题的突破
1．(温州高三3月选考模拟)某固体甲[成分为M3Z2 (OH) a(CO3)b]可用作塑料阻燃剂，该盐分解产生大量的CO2可以作为原料制备有机产品。取甲46 g高温灼烧至恒重，得到11.2 L CO2(标准状况)和22.2 g仅含两种金属氧化物的固体乙，其中Z的氧化物既溶于强酸又溶于强碱，向乙中加入足量的稀硫酸所得产物中含有MSO4。请回答下列问题：
(1)甲灼烧至恒重的化学方程式：_____________________________________(M、Z用元素符号表示)。
(2)甲能用作塑料阻燃剂的原因：_____________________________________________。
(3)工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。已知下列反应：
①CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH (g)＋ H2O(g) ΔH1
②2H2 (g)＋ O2(g)???2H2O (l) ΔH2、③H2O(g)===H2O(l) ΔH3
写出气态甲醇完全燃烧生成CO2(g)和气态水的热化学方程式：__________________________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示ΔH)。
(4)反应CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH (g)＋ H2O(g)，它的有关数据如下图所示。
反应物起始的物质的量之比＝1.5或＝2，下列说法正确的是________(填字母)。
A．曲线Ⅰ对应的反应物起始物质的量之比为1.5
B．单位时间内消耗H2的物质的量与消耗H2O的物质的量之比为3∶1时，反应达到平衡状态
C．a点对应的H2的平衡转化率为90% D．b点对应的平衡常数K值大于c点
(5)反应CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH (g)＋ H2O(g) 在体积为2 L的固定绝热的密闭容器中加入1 mol CH3OH和1 mol H2O ，第4 min达到平衡，反应中c(CO2)的变化情况如下图所示。在第5 min时向体系中再充入0.2 mol CO2和0.4 mol H2(其他条件不变)，第8 min达到平衡，此时c(H2)＝c(CH3OH)。请在下图中画出5到9 min的c(CO2)浓度示意曲线。
2．(衢州高考模拟)工业上利用NaOH溶液或氨水喷淋捕捉空气中的CO2制造甲醇，流程图如图1所示：
(1)下列有关捕捉空气中的CO2过程中的叙述不正确的有____________。
A．X选用CaO，而且要循环利用CaO与Y溶液
B．捕捉室里温度越高越有利于CO2的捕捉
C．开发高效光催化剂分解水制氢气，是降低合成甲醇成本的有效途径
D．该捕捉CO2技术的应用有利于缓解全球变暖，而且能耗小
(2)在捕捉室用稀氨水喷淋“捕捉”空气中的CO2时，有NH2COONH4(氨基甲酸胺)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸胺置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使反应NH2COONH4(s)?2NH3(g)＋CO2(g)达到分解平衡。实验测得不同温度及反应时间(t1＜t2＜t3)的有关数据如下表：
氨基甲酸铵分解时温度、气体总浓度及反应时间的关系
温度/℃气体总浓度(mol·L－1)
15 25 35
0 0 0 0
t1 0.9×10－3 2.7×10－3 8.1×10－3
t2 2.4×10－3 4.8×10－3 9.4×10－3
t3 2.4×10－3 4.8×10－3 9.4×10－3
①氨基甲酸胺分解反应为____________(选填“吸热”、“放热”)反应，在25 ℃，0～t1时间内产生氨气的平均速率为____________。
②根据表中数据换算出，15 ℃时合成反应2NH3(g)＋CO2(g)?NH2COONH4(s)平衡常数K约为________。
(3)以捕捉到的CO2与H2为原料可合成甲醇(CH3OH)，其反应的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)???CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0。
①将1 mol CO2和3 mol H2充入恒温恒压的密闭容器中发生上述反应，CO2消耗速率v(CO2)与时间关系如图2所示。若在时间t1时，向容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，请在图中画出CH3OH生成速率v(CH3OH)与时间的关系曲线。
②在一个恒温固定容积的密闭容器中，加入1 mol CO2和3 mol H2，充分反应后达到平衡放出热量为a kJ；若在原来的容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在相同温度下充分反应，达到平衡放出热量为b kJ，则a和b满足的关系____________________。
(宁波“十校”联考)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式：
CO(g)＋ 2H2(g)???CH3OH(g) ΔH
(1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为－285.8 kJ·mol－1，－283.0 kJ·mol－1，且CH3OH(g)＋O2(g)???CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－761 kJ·mol－1，则CO(g)＋ 2H2(g)??CH3OH(g)的ΔH＝________。
(2)若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是________。
A．容器内气体密度保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．生成CH3OH的速率与生成H2的速率相等 D．CO的体积分数保持不变
(3)下列措施中既有利于增大该反应的反应速率又能增大CO转化率的是________。
A．将CH3OH及时从混合物中分离 B．降低反应温度 C．恒容装置中充入H2 D．使用高效催化剂
(4)在容积为2 L的恒容容器中，分别研究反应在300 ℃、350 ℃和400 ℃三种温度下合成甲醇的规律。左下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系。请回答：
①在上述三种温度中，曲线X对应的温度是________。
②利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)＋ 2H2(g)???CH3OH(g) 的平衡常数K＝________。
(5)其他条件相同时，某同学研究该甲醇合成反应在不同催化剂Ⅰ或Ⅱ作用下反应相同时间时，CO的转化率随反应温度的变化情况。请在右上图中补充T ℃后的变化情况。
参考答案
1．(1)Mg3Al2(OH)2(CO3)53MgO＋ Al2O3＋5CO2↑＋ H2O↑ (2)甲分解吸热且产生大量二氧化碳，同时还生成耐高温的MgO和Al2O3覆盖在塑料表面 (3)2CH3OH(g) ＋ 3O2(g)===2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH＝3ΔH2－2ΔH1－6ΔH3 (其他合理答案也行)
(4)BC (5)
解析 (1)11.2 L CO2(标准状况)的物质的量为＝0.5 mol，质量为22 g，Z的氧化物既溶于强酸又溶于强碱，Z为Al；向乙中加入足量的稀硫酸所得产物中含有MSO4，M的化合价为＋2价。46 g M3Z2(OH)a(CO3)b高温灼烧至恒重，分解生成水的质量为46 g－22 g－22.2 g＝1.8 g，物质的量为0.1 mol，因此a∶b＝2∶5；2×3＋3×2＝a＋2b，解得a＝2，b＝5；设M的相对原子质量为x，M3Z2 (OH)a(CO3)b的物质的量为y，则(x＋16)×3y＋102×y＝22.2，5y＝0.5，解得x＝24，y＝0.1，则M为Mg，该化合物的化学式为Mg3Al2(OH)2(CO3) 5。(2)甲分解吸热且产生大量二氧化碳；同时还生成耐高温的MgO和Al2O3覆盖在塑料表面，能用作塑料阻燃剂。(3)根据盖斯定律，将②×3－①×2－③×6得：2CH3OH(g) ＋ 3O2(g)===2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH＝3ΔH2－2ΔH1－6ΔH3。(4)根据CO2(g)＋3H2(g) CH3OH (g)＋ H2O(g)，增大氢气的浓度，二氧化碳的转化率增大，曲线Ⅰ对应的反应物起始物质的量之比为2，A错误；根据方程式，单位时间内消耗H2的物质的量与消耗H2O的物质的量之比为3∶1时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；根据曲线Ⅰ，假设二氧化碳的物质的量为1 mol，平衡时二氧化碳的转化率为60%，反应的二氧化碳为0.6 mol，则反应的氢气的物质的量为1.8 mol，H2的平衡转化率为×100%＝90%，C正确；根据曲线的变化趋势，温度越高，二氧化碳的转化率越低，表明升高温度，平衡向逆反应方向移动，K减小，因此b点对应的平衡常数K值小于c点，D错误。(5)根据图像，反应CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH (g)＋ H2O(g) 在体积为2 L的固定绝热的密闭容器中加入1 mol CH3OH和1 mol H2O，平衡时，c(CO2)＝0.1 mol·L－1，故容器中含有CO2 0.2 mol，在第5 min时向体系中再充入0.2 mol CO2和0.4 mol H2(其他条件不变)，此时c(CO2)＝ mol·L－1＝0.2 mol·L－1，c(H2)＝ mol·L－1＝0.5 mol·L－1，其他条件不变表示温度不变，K不变，
原平衡：CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH (g)＋ H2O(g)
起始 0 0 0.5 0.5
反应 0.1 0.3 0.1 0.1
平衡 0.1 0.3 0.4 0.4
设反应的二氧化碳为x，
新平衡：CO2(g)＋ 3H2(g)CH3OH (g)＋ H2O(g)
起始 0.2 0.5 0.4 0.4
反应 x 3x x x
平衡 0.2－x 0.5－3x 0.4＋x 0.4＋x
则K＝＝，解得：x＝0.025，达到新平衡后，c(CO2)＝0.175 mol·L－1。
2．(1)BD (2)①吸热 ×10－3 mol·L－1·min－1 ②4.9×108 (3)①
②b＞2a
解析 (1)NaOH溶液或氨水喷淋捕捉空气中的CO2会得到碳酸氢钠、碳酸氢铵溶液，加入CaO，会得到碳酸钙，氢氧化钠或氨气，氢氧化钠与氨气可以循环利用，碳酸钙分解得到CaO与二氧化碳，CaO循环利用，A正确；温度过高，碳酸氢钠、碳酸氢铵容易分解，不利于二氧化碳的捕捉，B错误；开发高效光催化剂分解水制氢气，可以降低能耗，C正确；捕捉到的CO2可制备其它化工产品，减少了温室气体排放，但碳酸钙分解能耗大，制备氢气能耗大，D错误。(2)①不同温度条件下，t2、t3时刻混合气体总浓度不变，说明t2时刻均到达平衡，而升高温度平衡时混合气体总浓度增大，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应；由方程式可知混合气体中氨气与二氧化碳的浓度之比为2∶1，在25 ℃，0～t1时间内产生氨气浓度为2.7×10－3 mol·L－1×＝1.8×10－3 mol·L－1，则氨气的平均速率：＝×10－3 mol·L－1·min－1。②氨气与二氧化碳的浓度之比为2∶1,15 ℃平衡时氨气浓度为2.4×10－3 mol·L－1×＝1.6×10－3 mol·L－1，二氧化碳的浓度为2.4×10－3 mol·L－1－1.6×10－3 mol·L－1＝8×10－4 mol·L－1，则平衡常数K＝＝＝4.9×108。(3)①向容器中再充入1 mol CO2和3 mol H2，平衡正向移动，瞬间CH3OH生成速率v(CH3OH)增大，但小于二氧化碳起始速率，恒温恒压下，与原平衡为等效平衡，平衡时二氧化碳的浓度相等，其速率与原平衡相等，由于二氧化碳与甲醇为1∶1反应，故平衡时二氧化碳的生成速率与甲醇的生成速率相等，CH3OH生成速率v(CH3OH)与时间的关系曲线为；②恒温恒容下，在原来的容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，与开始加入1 mol CO2和3 mol H2相比，压强增大一倍，平衡正向移动，反应物转化率增大，则放出的热量b＞2a。
3．(1)－90.8 kJ·mol－1 (2)BD (3)C (4)①300 ℃ ②16 (5)只要画出大致趋势即可。如图或者ⅠT ℃之后随温度升高呈下降趋势，Ⅱ按上升的趋势继续往上画，在某一点与Ⅰ相交后变成一条线下降；最高点不能超过100%。
解析 (1)已知CO(g)、H2(g)的标准燃烧热分别为－285.8 kJ·mol－1，－283.0 kJ·mol－1，则可以写出对应的热化学方程式：CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1 ①， H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1②，且CH3OH(g)＋O2(g)??CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－761 kJ·mol－1③，根据盖斯定律可以计算出CO(g)＋ 2H2(g)??CH3OH(g) ΔH＝－285.8＋2×(－283.0)－(－761)＝－90.8 kJ·mol－1。
(2)ρ＝，由于混合气体的质量自始至终没有发生变化，而反应是在恒容密闭容器中进行，因此体积不变，所以密度不变，故密度不变不能证明达到平衡状态，A错误；反应前后质量不变，但是各组分的物质的量在变，因此混合气体的平均相对分子质量在变化，当混合气体的平均相对分子质量不变时，证明达到平衡状态，B正确；当正、逆反应速率相等时，证明达到平衡状态，若用不同的物质表示正、逆反应速率，则方向相反，数值之比等于化学计数之比，故生成CH3OH的速率与生成H2的速率之比为1∶2时，证明达到平衡状态，C错误；CO的体积分数保持不变，证明正、逆反应速率相等，证明达到平衡状态，D正确。(3)将CH3OH 及时从混合物中分离，平衡正向移动，但反应速率不变，A错误；降低反应温度，平衡向放热的正向移动，但是反应速率减慢，B错误； 恒容装置中充入H2，促进平衡正向移动，且由于反应物H2的浓度增大，反应速率增大，C正确；使用高效催化剂能够增大反应速率，但是平衡不移动，D错误。(4)①由于氢气、一氧化碳合成甲醇的反应是放热反应，因此反应温度越高，一氧化碳的转化率越低，曲线X的一氧化碳转化率最高，说明反应温度最低，则曲线X对应的温度是300 ℃；②a点时，＝1.5，CO的平衡转化率为50%，开始时投入H21.5 mol，CO 1 mol，则：
CO(g) ＋ 2H2(g)??CH3OH(g)
起始(mol·L－1) 0.5 0.75 0
转化(mol·L－1) 0.25 0.5 0.25
平衡(mol·L－1) 0.25 0.25 0.25
K＝＝16。
(5)催化剂可以加快化学反应速率，但是不会引起平衡的移动，升高温度，平衡逆向移动，可以降低CO的转化率，因此曲线Ⅰ在T ℃之后随温度升高呈下降趋势，Ⅱ按上升的趋势继续往上画，在某一点与Ⅰ相交后变成一条线下降；最高点不能超过100%，据此可以画出图像。
加试特训 8 化工流程型实验题的突破
1．(温州十校高二下末联考)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，式量248) 可用于照相行业的定影剂。它易溶于水，且溶解度随温度升高而显著增大，难溶于乙醇，加热时易分解，实验室模拟工业制备硫代硫酸钠晶体通常有两种方法。(硫单质不溶于水，微溶于酒精)
Ⅰ.亚硫酸钠法：Na2SO3＋S＋5H2O===Na2S2O3·5H2O，简易实验流程如下：
(1)硫粉用乙醇润湿的目的是____________________________________________________________。
(2)洗涤粗产品，下列洗涤剂最合适的是________。
A．冰水 B．热水 C．乙醇 D．乙醇－水混合溶液
(3)所得粗产品一般通过__________方法提纯。
Ⅱ.硫化碱法：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，主要实验装置如下：
(4)装置C中可放入__________。
A．BaCl2溶液 B．浓H2SO4 C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液
(5)为测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的纯度。某兴趣小组称取5.0 g粗产品配成250 mL溶液，并用间接碘量法测定该溶液的浓度：在锥形瓶中加入25 mL 0.01 mol·L－1 KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，当蓝色褪去且半分钟不变色时到达滴定终点。实验数据如下表：
滴定次数 1 2 3
消耗Na2S2O3
溶液/mL 19.98 21.18 20.02
该产品的纯度是________。
(6)硫代硫酸钠产率受温度、pH影响如下图：
下列说法不正确的是________。
A．生成Na2S2O3一定是放热反应 B．制备应采取较低温度
C．Na2S2O3一定能和0.1 mol·L－1的硫酸发生反应 D．控制pH和温度，可以提高Na2S2O3的产率
2．(温州高考三模)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。它为翠绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，110 ℃下失去结晶水，230 ℃分解，可以铁屑为原料制备，相关反应的化学方程式：
Fe(s)＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ FeSO4＋H2C2O4＋2H2O===FeC2O4·2H2O↓＋H2SO4
2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋H2C2O4＋3K2C2O4===2K3[Fe(C2O4)3]＋6H2O
制备流程如下：
(1)步骤①加入稀H2SO4要过量，其目的是____________________________________________。
(2)步骤③操作：在沉淀中加入饱和K2C2O4溶液，并用40 ℃左右水浴加热，再向其中慢慢滴加足量的30% H2O2溶液，此过程中需保持40 ℃左右，可能的原因是_______________。
(3)步骤④煮沸的目的是________________________。
(4)步骤⑤操作包括____________、过滤、洗涤、干燥。
(5)步骤⑤操作中所用洗涤剂最合适的是____________(填选项字母)。
A．草酸钠溶液 B．蒸馏水 C．乙醇 D．KCl溶液
(6)为测定产品的纯度，用酸性KMnO4标准溶液进行滴定，反应如下：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
称取5.00 g产品溶于水，配制成100 mL溶液，取出20 mL于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴定，滴定终点时，消耗酸性KMnO4标准溶液24.00 mL。
①滴定过程中发现，开始滴入一滴KMnO4标准溶液，紫红色褪去很慢，滴入一定量后紫红色很快褪去，其原因是____________________________。
②计算所得产品中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(M＝491.0 g·mol－1)的百分含量为____________(假设产品中的杂质不与KMnO4反应)。
③下列操作会引起滴定结果偏高的是________。
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准溶液 B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定后有气泡
C．摇动锥形瓶过程中有液体溅出 D．接近终点时，滴定管尖端悬挂液滴
3．(浙江选考测试卷)某研究小组以粗盐和碳酸氢铵(NH4HCO3)为原料，采用以下流程制备纯碱(Na2CO3)和氯化铵(NH4Cl)。
已知盐的热分解温度：NH4HCO3：36 ℃；NaHCO3：270 ℃；NH4Cl：340 ℃；Na2CO3>850 ℃
请回答：
(1)从NaCl溶液到沉淀1的过程中，需蒸发浓缩。在加入固体NH4HCO3之前进行蒸发浓缩优于在加入NH4HCO3固体之后，其原因是________________________________________。
(2)为提高NH4Cl产品的产率和纯度，需在滤液1中加入氨水，理由是_______________________；
步骤X包括的操作有_____________________________________________________。
(3)测定NH4Cl产品的纯度时，可采用的方法：在NH4Cl溶液中加入甲醛使之生成游离酸[4NH4Cl＋6HCHO===(CH2)6N4＋4HCl＋6H2O]，然后以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液(需用邻苯二甲酸氢钾基准物标定)进行滴定。
①下列有关说法正确的是___________。
A．为了减少滴定误差，滴定管、锥形瓶均须用待装液润洗
B．标准NaOH溶液可以装入带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中
C．开始滴定前，不需擦去滴定管尖悬挂的液滴
D．三次平行测定时，每次需将滴定管中的液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置
②若用来标定NaOH标准溶液的邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，则测得NH4Cl产品的含量比实际含量_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(浙江余姚中学高二下期中)乙酰苯胺具有解热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，有“退热冰”之称，其制备原理如下：
已知：NH2＋CH3COOH△,NHCOCH3＋H2O
①苯胺易被氧化。②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性质如下表：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
乙酰苯胺 114.3 305 微溶于冷水，
易溶于热水
苯胺 －6 184.4 微溶于水
醋酸 16.6 118 易溶于水
实验步骤如下：
步骤1：在a中加入9 mL (0.10 mol)苯胺、15 mL(0.27 mol)冰醋酸及少许锌粉，依照下图装置组装仪器。
步骤2：控制温度计读数在105 ℃左右，小火加热回流至反应完全。
步骤3：趁热将反应混合物倒入盛有100 mL 冷水的烧杯中，冷却后抽滤、洗涤，得到粗产品。
步骤4：将步骤3所得粗产品进一步提纯后，称得产品质量为10.8 g。
请回答下列问题：
(1)仪器a的名称为______________，所选仪器a的最佳规格是__________(填字母)。
A．25 mL B．50 mL C．100 mL D．250 mL
(2)实验中加入少许锌粉的目的是______________________________________________。
(3)步骤2中，控制温度计读数在105 ℃左右的原因是___________________________。
(4)判断反应已基本完全的方法为___________________________________________。
(5)步骤3中趁热将混合物倒入盛有冷水的烧杯中，“趁热”的原因是_______________。
(6)步骤4中粗产品进一步提纯，该提纯方法是_________________________________。
(7)本次实验的产率为________________。
5．(绍兴一中高二下中)硼与铝为同族元素。据报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导的最高纪录，硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛；硼酸(H3BO3)是极弱的一元弱酸。硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O，实验室用硼镁矿、碳铵法制备硼酸的主要流程如下：
请回答：
(1)步骤①中实验室需要把硼镁矿放在__________(填实验仪器)中焙烧。
(2)步骤③中采用减压过滤，该小组同学所用的装置如图所示，若实验过程中发生倒吸现象，应采取最简单的实验操作是_____________________________；由NH4H2BO3溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体，下列实验条件容易使得到的硼酸晶体有较大颗粒的是__________________(填字母)。
A．较高温度下快速蒸发 B．用冰水冷却 NH4H2BO3溶液 C．采用较稀的NH4H2BO3溶液
(3)硼酸是极弱的一元弱酸，用离子方程式表示硼酸溶液显酸性的原因：_________________________；
硼酸的溶解度如图所示，从操作③中获得H3BO3晶体需要洗涤、干燥，洗涤过程中需要用________(填“冷水”或“热水”)，你的理由是_____________________________________。
(4)测定硼酸晶体纯度的实验方法：取0.500 0 g样品与锥形瓶中，滴加甘油，微热使样品溶解，迅速冷却至室温，滴加指示剂，用NaOH标准溶液滴定至15.80 mL时到达终点。已知：每1.00 mL NaOH滴定液相当于30.92 mg的H3BO3，则该样品中H3BO3的质量分数为________。
参考答案
1．(1)有利于Na2SO3与硫粉充分接触，增大反应速率 (2)C (3)重结晶 (4)CD (5)93% (6)A
解析 (1)乙醇易溶于水，硫粉用乙醇润湿，有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触，加快反应速率。(2)为减少产品洗涤时溶解于水引起损失，可选择乙醇洗涤粗产品。(3)硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大，降低温度，采用重结晶法制取粗产品。(4)装置C主要是尾气处理，吸收反应生成的CO2和多余的SO2，防止污染大气故可选择酸性高锰酸钾溶液或NaOH溶液，答案为CD。(5)在锥形瓶中加入25 mL 0.01 mol·L－1KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，则可得关系式：
IO ～ 6S2O，
1 mol 6 mol
0．025 L×0.01 mol·L－1 n(S2O)
则n(S2O)＝0.001 5 mol，
第三次实验的数据误差较大，舍去，所以250 mL硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为0.001 5 mol×＝0.018 75 mol，则硫代硫酸钠的质量为0.018 75 mol×248 g·mol－1＝4.65 g，则该产品的纯度是×100%＝93%。(6)由图表可知硫代硫酸钠产率在相同pH时温度高产率低，在相同温度下pH升高，产率升高；温度高产率低，但不一定说明生成Na2S2O3的反应是放热反应，A错误；由图表可知制备应采取较低温度，因低温下产率较高，B正确；pH越小产率越低，说明Na2S2O3一定能和0.1 mol·L－1的硫酸发生反应，C正确；依据图表可控制pH和温度，提高Na2S2O3的产率，D正确。
2．(1)使铁屑充分利用，同时制得的FeSO4溶液呈酸性，防止Fe2＋的水解 (2)温度太高双氧水容易分解，温度太低反应速率太慢等 (3)除去过量的双氧水 (4)冷却结晶 (5)C (6)①生成的Mn2＋起催化作用
②98.2% ③AD
解析 以铁屑为原料制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的流程：铁和硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，硫酸亚铁和草酸反应：FeSO4＋H2C2O4＋2H2O===FeC2O4·2H2O↓＋H2SO4，加入草酸钾、双氧水生成K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。(1)添加过量硫酸，可使铁粉完全溶解，同时还能抑制溶液中的Fe2＋易水解。(2)温度保持40 ℃左右，可防止温度过高过氧化氢分解，温度太低影响反应速率。(3)为防止过量过氧化氢对产品纯度的影响，需要借助煮沸除去。(4)通过将浓缩后的溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到产品。(5)为减小三草酸合铁酸钾晶体的溶解，提高产品的量，步骤⑤可选择乙醇作洗涤剂。(6)①滴定过程中发现，随着滴入KMnO4标准溶液，反应速率逐渐加快，可能原因是反应中生成的Mn2＋起催化作用，加快反应速率；
②5K3[Fe(C2O4)3]·3H2O～15C2O～6MnO
5×491 g 6 mol
x 24.00 mL×10－3×0.100 0 mol·L－1x＝0.982
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数×100%＝98.2%；③由c(待测)＝可知，酸式滴定管要用标准液润洗，滴定管用蒸馏水洗涤后，立即装入标准液，标准液浓度减小，消耗标准液体积增大，测定结果偏高，A符合；滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后有气泡，读取标准溶液体积减小，测定结果偏低，B不符合；摇动锥形瓶过程中有液体溅出，说明消耗标准液减小，测定结果偏低，C不符合；接近终点时，滴定管尖端悬挂液滴，导致消耗标准液增大，测定结果偏高，D符合。
3．(1)可避免NH4HCO3的分解 (2)抑制NH的水解，补充煮沸时损失的氨 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (3)BD 偏大
解析 (1)NH4HCO3很不稳定，受热易分解，在加NH4HCO3前加热浓缩NaCl溶液，可避免NH4HCO3的分解。(2)NH4Cl是强酸弱碱盐易水解，且水解生成的HCl有挥发性，NH3·H2O不稳定，易分解放出NH3，故加热过程中添加氨水，可抑制水解，补充挥发的氨，有利于提高NH4Cl的产率和纯度；步骤X的操作目的是从溶液里析出NH4Cl晶体，因此需加热浓缩、冷却结晶并过滤。(3)①锥形瓶只能水洗，不能用待装液润洗，否则消耗的标准液会偏多，A错误；标准NaOH溶液是碱性溶液，只能装在碱式滴定管里，不能装在酸式滴定管里，但可以装在耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中，B正确；滴定管尖悬挂的液滴如不擦去，也会与待测液反应，导致测定结果偏低，C错误；每一次测定前都需将液面调至“0”刻度或“0”刻度以下的附近位置，这样便于读数和计数，D正确；②邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重，基准液的浓度偏低，标定NaOH标准溶液的浓度偏大，滴定时测得盐酸的浓度也偏大，导致最终NH4Cl产品的含量测定也偏大。
4．(1)圆底烧瓶 B (2)防止苯胺被氧化，同时起着沸石的作用 (3)温度过低不能蒸出反应所生成的水或温度过高未反应的乙酸被蒸出 (4)锥形瓶不再有水增加 (5)若让反应混合物冷却，则固体析出沾在瓶壁上不易处理 (6)重结晶 (7)80%
解析 (1)根据装置图可知a仪器为圆底烧瓶；反应物液体的总体积超过22 mL，由于圆底烧瓶所盛装液体的体积一般不超过，也不能低于，因此最佳规格是50 mL。(2)苯胺易被氧化，加入锌粉，防止苯胺被氧化，同时起着沸石的作用，防止暴沸。(3)已知醋酸的沸点为118 ℃，水的沸点为100 ℃，温度过高，未反应的醋酸会蒸出，降低反应物的利用率，温度过低又不能除去反应生成的水，故温度控制在105 ℃。(4)反应生成水，经过加热蒸发、冷凝进入锥形瓶中，若锥形瓶中水的量不再增加，说明反应基本完成。(5)已知乙酰苯胺的熔点为114.3 ℃，常温下为固体，若让反应混合物冷却，则乙酰苯胺会以固体形式析出沾在瓶壁上不易处理，故需要“趁热”过滤。(6)乙酰苯胺的溶解度受温度影响较大，且与乙酸、苯胺的溶解度相差较大，可以用重结晶的方法进行提纯。(7)加入9 mL (0.10 mol)苯胺、15 mL(0.27 mol)冰醋酸及少许锌粉，所以乙酸过量，按照苯胺的物质的量计算，设生成的乙酰苯胺为x mol，
NH2＋CH3COOH??NHCOOCH3 ＋H2O
1 mol 1 mol
0.1 mol x
则x＝0.1 mol，则m(乙酰苯胺)＝0.1 mol×135 g·mol－1＝13.5 g，故所得到乙酰苯胺的产率是×100%＝80%。
5．(1)坩埚 (2)打开旋塞K C (3)B(OH)3＋H2O??B(OH)＋H＋或者H3BO3??H＋＋H2O＋BO 冷水 硼酸溶解度随着温度升高增大较快，用冷水洗涤能减少硼酸溶解损失 (4)97.71%
解析 (1)硼镁矿焙烧时需在高温条件下，应在坩埚中进行。(2)减压过滤时因压强减小过快产生倒吸，应采取最简单的实验操作：打开旋塞K，平衡内外压强，消除倒吸；较高温度下快速蒸发或用冰水冷却都会使硼酸快速结晶，从而不易形成大颗粒晶体，答案选C。(3)硼与铝为同族元素，具有相似的性质，且硼酸是极弱的一元弱酸，则其电离方程式为B(OH)3＋H2O??B(OH)＋H＋；或者H3BO3??H＋＋H2O＋BO；根据硼酸的溶解度曲线，硼酸溶解度随着温度升高增大较快，则H3BO3晶体的洗涤过程中需要用冷水洗涤，以减少硼酸因溶解而损失。(4)该样品中H3BO3的质量分数为×100%≈97.71%。
加试特训 9 同分异构体(限定条件)的书写与判断
1．(2016·温州二外高二下化学竞赛)有机物D的结构简式为CCH2CH2OH，符合下列条件的所有同分异构体共有_________种，写出其中任何一种的结构简式：_______________________________________。
a．苯环上的一氯代物有两种 b．遇FeCl3溶液发生显色反应 c．能与Br2/CCl4发生加成反应
2．(2016·东北师大附中、长春11高和松原实中联考)有机物G的结构简式为HOH3COCH3，则G的同分异构体中，苯环上的一氯代物只有一种的共有__________种(不含立体异构)，核磁共振氢谱显示2组峰的是__________________(写结构简式)。
3．(2016·金华、温州、台州三市高二十一次联考)有机物B的结构简式为，则同时符合下列三个条件的B的同分异构体的共有________种；
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯 Ⅲ.与 FeCl3 溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式：_________________________________。
4．(2016·浙江台州中学高二下期中)化合物D有多种同分异构体，写出两种符合下列条件的同分异构体的结构简式：_______________________________________________。
①属于芳香族化合物，且其苯环上的一氯取代物有2种；②能发生银镜反应；③能与FeCl3溶液发生显色反应。
5．(2016·浙江名校联盟理综)已知有机物Ⅰ的结构简式为CH3CH===CHCOOCH3，则符合下列条件的Ⅰ的同分异构体的结构简式：______________________。
a．具有Ⅰ的所有官能团 b．能与新制银氨溶液反应产生银镜 c．含有3种化学环境的氢原子
6．(2016·浙江高考押题卷)有机物B的结构简式为CH3COOCOOC2H5，则符合下列条件的B的同分异构体共有________种。
①属于芳香族化合物；
②含有三个取代基，其中只有一个烃基，另两个取代基相同且处于相间的位置；
③能发生水解反应和银镜反应。
7．(2016·金华等三市高二下联考改编)有机物乙的结构简式为CHCH2ClCH2OH，乙有多种同分异构体，其中同时满足下列条件的同分异构体有_______种。
a．苯环上的一氯代物有两种 b．遇FeCl3溶液显示紫色
8．(2016·江苏清江中学考前模拟)有机物B的结构简式为FOHOCl，写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式：_________________________________________________。
Ⅰ.分子中含有一个酯基和一个手性碳原子，有4种化学环境不同的氢原子；
Ⅱ.不能发生银镜反应；
Ⅲ.能发生水解反应，且其中一种水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应。
9．(2016·江西上高二中全真模拟)有机物A的结构简式为ClClCH3CH3，A的同分异构体中，符合下列条件的同分异构体有_________种(不包含A)，写出其中一种的结构简式：___________________。
①属于芳香族化合物 ②苯环上有四个取代基 ③苯环上的一溴取代物只有一种
10．(2016·湖北沙市中学、沙市五中联考)有机物G的结构简式为HOOCCOOH，则同时满足下列条件G的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①能与Na2CO3溶液反应生成无色无味气体 ②遇FeCl3溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为1∶2∶2∶1的结构简式是___________________。
参考答案
1．3 HOCCH2CH3、
HOCHCHCH3、HOCH2CHCH2(任写一种)
解析 D的同分异构体符合下列条件：a.苯环上的一氯代物有两种，说明苯环上含有两类氢原子； b．遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；c.能与Br2/CCl4发生加成反应，说明含有碳碳不饱和键，则符合条件的D的同分异构体有
HOCCH2CH3、HOCHCHCH3、HOCH2CHCH2
2．8 H3COOCH3
解析 G(HOH3COCH3)的同分异构体中，苯环上的一氯代物只有一种，可以含有2个 —CH2OH且处于对位，或含有2个 —OCH3且处于对位，可以含有4个取代基，为2个 —OH、2个 —CH3，当2个甲基相邻时，另外2个 —OH分别与甲基相邻，或分别与甲基处于间位，当2个甲基处于间位时，另外2个 —OH处于对位且分别与甲基相邻、相间，当2个甲基对位时，2个 —OH分别与2个甲基相邻，或者2个羟基处于对位，或者2个 —OH分别与1个甲基相邻，故符合条件的同分异构共有8种；核磁共振氢谱显示2组峰的是H3COOCH3。
3．4 OOCCH2CH3OH (或CH2CH2OOCHOH、CH2OOCCH3OH、CHOOCHCH3OH)
解析 B的同分异构体中，Ⅰ.含有间二取代苯环结构，说明含有两个取代基，处于苯环的间位；Ⅱ.属于非芳香酸酯，说明是由乙酸、丙酸或甲酸分别与对应的芳香醇或酚酯化反应生成的酯类物质；Ⅲ.与 FeCl3 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，则符合条件的同分异构体共有4种。
4．HOCHOCHO CHOOHCHO(答案合理即可)
解析 根据条件①属于芳香族化合物，且其苯环上的一氯取代物有2种，说明苯环上有两个处于对位的基团或三个分布对称的基团，②能发生银镜反应，说明有醛基，③能与FeCl3溶液发生显色反应，说明有酚羟基，结合D的结构简式可知符合条件的同分异构体的结构简式为HOCHOCHO CHOOHCHO。
5．HCOOCH===C(CH3)2
解析 Ⅰ为烯酯类有机物，含有碳碳双键、酯基官能团，给出的其同分异构体的限制条件中，也要求含有碳碳双键、酯基官能团，且能发生银镜反应，则Ⅰ同分异构体为甲酸某酯，再结合含有3种化学环境的氢原子，故得到结构简式：HCOOCH===C(CH3)2。
6．9
解析 符合条件①属于芳香族化合物，说明含有苯环；②含有三个取代基，其中只有一个烃基，另两个取代基相同且处于相间的位置； ③能发生水解反应和银镜反应，说明含有两个甲酸形成的酯基。B的同分异构体的取代基可能是，则若烃基是CH3—，另外两个相同的取代基是HCOOCH2—；若烃基是CH3CH2CH2— 或—CH(CH3)2，另外两个相同的取代基是HCOO—，则形成的物质可能的结构简式是CH2OOCHHCOOCH2CH3、HCOOCH2CH3CH2OOCH、HCOOCH2CH3CH2OOCH、OOCHHCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2CH2CH3OOCH、HCOOCH2CH2CH3OOCH、OOCHHCOOCH(CH3)2、HCOOCH(CH3)2OOCH、HCOOCH(CH3)2OOCH，共9种不同的结构。
7．5
解析 同时满足下列条件：遇FeCl3溶液显示紫色，含有酚羟基，苯环上的一氯代物有两种，结合乙的结构可知，应含有2个不同的取代基且处于对位，符合条件的有HOCH2CH2CH2Cl、HOCH2CHCH3Cl、HOCHCH2CH3Cl、HOCCH3CH3Cl、HOCHCH2ClCH3，共5种。
8．OCOCClFH
解析 B的结构中除苯环外，还有2个C原子，2个O原子，1个F原子，1个Cl原子，1个不饱和度。同分异构体中，有酯基，水解产物能与FeCl3溶液发生显色反应，说明是酚酯，还有1个碳原子是手性碳原子，说明连接F、Cl，综合上述三种条件可知B的同分异构体为OCOCClFH。
9．5 ClClCH3CH3(或CH3ClCH3Cl、H3CClCH3Cl、H3CCH3ClCl、H3CClCH3Cl)。
解析 ①属于芳香族化合物说明含有苯环，②苯环上有四个取代基，③苯环上的一溴取代物只有一种，则说明取代基在苯环上的位置应该是对称的，所以符合条件的A的同分异构体的结构简式有ClClCH3CH3、CH3ClCH3Cl、H3CClCH3Cl、H3CCH3ClCl、H3CClCH3Cl，总共有5种。
10．13 HOCOCOOH
解析 满足条件的G的同分异构体有、、、共13种，其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为1∶2∶2∶1的结构简式为HOCOCOOH
