微专题(四) 氨气的喷泉实验原理及应用
喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差，常见装置有以下三种。
喷泉实验原理
1、如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、SO2、H2S
NO2与O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
2、如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。
氨气的喷泉实验成功的关键
(1)装置的气密性良好。
(2)圆底烧瓶要保持干燥。
(3)圆底烧瓶内要充满气体。
(4)烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。
喷泉实验有关的计算
(1)实验完成后，溶液充满烧瓶，溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。
标准状况下若烧瓶体积为V
L，则有V(aq)＝V
L，
nB＝
cB＝＝＝
mol·L－1。
(2)若溶质由部分气体转化而成，则依实际情况判断。如体积为V
L的NO2与O2的混合气体按4∶1混合后做喷泉实验，发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则有V(aq)＝
V
L，nB＝×，
cB＝＝
mol·L－1。
同步训练
1.实验室有如图所示的实验装置：
A
??
C
?
D
??
E
??F
（1）已知氮气（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，在实验室中通常用加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物来制取氨气。试回答下列问题：
①实验室制取氨气可以选用________装置，收集氨气可以选用________装置。
②试写出实验室制取氨气的化学方程式：________。
③如何检验收集的气体是氨气？试写出方法和结论：________。
（2）甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据图B喷泉实验的装置进行实验，都观察到美丽的红色喷泉。
图B：喷泉实验装置????????????????????????
图C：两组实验结果对比
根据实验现象说明氨气具有的性质是________、________。
（3）甲、乙两组同学完成喷泉实验后，圆底烧瓶中所得溶液如图C所示。请通过分析确认：甲组同学所得氨水的物质的量浓度________（填“大于”、“小于”或“等于”）乙组同学所得氨水的物质的量浓度。
【答案】
（1）A；E；2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+2H2O+CaCl2；用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则证明为氨气
（2）或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则证明是氨气；极易溶于水和溶于水后溶液呈碱性
（3）等于
【解析】(1)①实验室制取氨气是利用固体混合加热，则选用A装置；氨气易溶于水，密度比空气小，收集氨气只能选择向下排空气法收集，可以选用E装置；②实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+2H2O+CaCl2；③氨气为碱性气体，与水反应生成NH3?H2O，电离出OH-离子，溶液呈碱性，检验时可用用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则证明为氨气，或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则证明是氨气氨气；(2)无色酚酞遇碱变红色，根据图2喷泉实验的装置进行实验，都观察到美丽的红色喷泉，则氨气的水溶液呈碱性，氨气极易溶于水而形成压强差，导致形成喷泉；(3)氨气极易溶于水，喷入烧瓶中液体的体积与消耗的氨气成正比，氨水的物质的量浓度为=
=
=
，与氨气的体积无关，因此甲组同学所得氨水的物质的量浓度等于乙组同学所得氨水的物质的量浓度。
2.下图1为实验室制取氨气的实验装置。
（1）写出A中所发生反应的化学方程式________。要收集干燥的氨气，可以用________作干燥剂。
（2）在收集氨气时试管口棉花的作用是________。
（3）一位学生用制得的氨气,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作是________。
（4）另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后能产生喷泉的是___________。
A.CaCO3粉末和浓盐酸
B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液
C.HCl和AgNO3溶液
D.HCl和无色酚酞溶液
该同学又向锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是___。
A.硝酸铵
B.食盐
C.浓硫酸
D.硫酸铜
（5）检验氨气已充满试管B的方法是________．
（6）如制得标准状况下的氨气2.24L，则反应中至少需要熟石灰________g
【答案】
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰（或固体NaOH或CaO）
（2）减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气
（3）打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶
（4）A,C
（5）用湿润的红色石蕊试纸靠近B试管口，试纸变蓝证明集满（其它合理答案也给分）
（6）3.7g
【解析】（1）采用的是固+固混合加热制气的方法，故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制NH
3
，
氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：2NH
4Cl+Ca(OH)
2
CaCl
2+2NH
3↑+2H
2O；要收集干燥的氨气，可以用碱石灰（或固体NaOH或CaO）作干燥剂；（2）收集氨气用的是向下排空气法，试管口棉花的作用是减少氨气与空气的对流，加快收集的速率，同时保证试管中能收集满氨气；（3）氨气极易溶于水，如果打开止水夹，氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小，而形成喷泉，故答案为：打开橡皮管的夹子，挤压胶头滴管的胶头，使少量的水进入烧瓶；（4）CaCO
3粉末和浓盐酸反应产生大量二氧化碳，使锥形瓶中压强增大，形成喷泉，选项A正确；
B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液，不产生气体，不能形成喷泉，选项B错误；
C.HCl和AgNO3溶液，不产生气体，不能形成喷泉，选项C错误；
D.HCl和酚酞溶液，不产生气体，不能形成喷泉，选项D错误；
故答案为：A；
锥形瓶内装有酒精，易挥发，要形成喷泉，应使锥形瓶内压强增大，所加物质应放出大量的热，浓硫酸遇水被稀释，释放出大量的热，使锥形瓶中的乙醇挥发，压强增大，形成喷泉，而其它物质都不能达到溶于水而放出大量的热的目的，只有C符合，
故答案为：C；（5）检验氨气已充满试管B的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近B试管口，试纸变蓝证明集满；（6）如制得标准状况下的氨气2.24L，根据反应2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O，则至少需要熟石灰
g。微专题(二) 电极反应式的书写及判断
原电池中电极反应式的书写
1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。
3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。
电解池中电极反应式的书写
1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式
阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-＞SO32-＞I-＞Br
-＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。
阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
（注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得）。
可充电电池电极反应式的书写
可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁，它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反应，充电为电解池反应。原电池的负极反应与电解池的阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。
特殊情况电极反应式的书写
1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变
溶液中的离子浓度改变，有时可导致离子放电顺序的改变。
例、在给某镀件镀锌时，电镀液是饱和ZnCl2溶液，试写出该电镀池的电极反应式。
解析：在饱和ZnCl2溶液中，Zn2+的浓度远大于水电离出来的H+的浓度，所以阴极应是Zn2+放电，而不是H+放电。其电极反应式为：阳极：Zn－2e-=
Zn2+；阴极：Zn2++2e-=
Zn。
注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变
在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。
例、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3中，写出两池的电极反应式。
解析：在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被氧化作负极，铜作正极。其电极反应为：负极（Al）：2Al－6e-=2Al3+；正极（Cu）：6H++6e-=
3H2↑。
在浓HNO3作电解质溶液的原电池中，因为Al在浓HNO3中钝化，较不活泼的铜作负极，其电极反应为：负极（Cu）：Cu－2e-=
Cu2+；正极（Al）：2NO3-+4H++2e-=2
NO2↑+2H2O。但随着反应的进行，浓HNO3逐渐变稀，正极电极反应又有：NO3-+4H++3e-=
NO↑+2H2O。
3
、注意电解质溶液的酸碱性改变会引起电极反应的改变
有些电池若改变其电解质溶液的酸碱性，虽不会改变电池的正负极，但却改变了电极反应。
例、用金属铂片插入稀硫酸溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，试写出该电池的两极反应式。
解析：总反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O。这样，在正极上O2得电子生成的O2-会与稀硫酸中的H+结合生成水，而不再生成OH-（OH-能与H+继续反应生成水）。正极反应式为：
2O2+8H++8e-
=
4H2O，负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得：CH4+2H2O－8e-=
CO2+8H+。
同步训练
1.2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时，
与
在多孔碳材料电极处生成
（
或1）。下列说法正确的是(???
)
A.?锂电极发生氧化反应
B.?多孔碳材料电极为负极
C.?电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
D.?正极的电极反应式为：
【答案】
A
【解析】A.电池放电时，Li转化为Li+
，
Li元素的化合价升高，锂电极发生氧化反应，故A符合题意；
B.电池放电时，O2中O元素的化合价降低，过程为得电子的过程，所以放电时，多孔碳材料电极为正极，故B不符合题意；
C.放电时,Li转化为Li+电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料，故C不符合题意；
D.因为该电池是非水介质，所以正极的电极反应式为：O2+4e-=2O2-
，
故D不符合题意；
故答案为：A。
2.某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法错误的是（??
）
A.?A为电源正极
B.?阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：
+6Fe2++14H+=
2Cr3++6Fe3++
7H2O
C.?阴极区附近溶液pH降低
D.?若不考虑气体的溶解，当收集到H2
13.44
L(标准状况)时，有0.1
mol
被还原
【答案】
C
【解析】A．由图可知，右侧生成氢气，发生还原反应，右侧铁板为阴极，左侧铁板为阳极，A为电源正极，A不符合题意；
B．左侧铁板为阳极，铁放电生成亚铁离子，亚铁离子被溶液中的
氧化，反应生成Cr3+、Fe3+
，
反应的离子方程式为
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，B不符合题意；
C．阴极氢离子放电生成氢气，氢离子浓度降低，溶液的pH增大，C符合题意；
D．标准状况时，13.44
L氢气的物质的量为
=0.6mol，根据电子转移守恒n(Fe2+)=
=0.6mol，根据
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，被还原的
的物质的量为0.6mol×
=0.1mol，D不符合题意；
故答案为：C。
3.一种微生物电池处理含氮(
)废水的装置如下图所示。下列说法正确的是（??
）
A.?电池放电时将电能转化为化学能
B.?放电时，电极B附近溶液的pH降低
C.?放电时的负极反应为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+
D.?理论上，电极A每消耗1mol
C6H12O6
，
电极B处生成1mol
N2
【答案】
C
【解析】A．电池放电时为原电池，是将化学能转化为电能的过程，A项不符合题意；
B．放电时，电极B上
得电子，生成氮气，作正极，电极方程式为：
，H+被消耗，附近溶液的pH升高，B项不符合题意；
C．放电时，电极A上C6H12O6失去电子，生成二氧化碳和H+
，
作负极，电极方程式为：C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+
，
C项符合题意；
D．由BC项可知，该原电池的总反应为：
，则电极A每消耗1mol
C6H12O6
，
电极B处生成N2的物质的量=
，D项不符合题意；
故答案为：C。
4.一种Na-CO2二次电池装置如图所示，NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，电池的总反应为3CO2＋4Na
2Na2CO3＋C。下列说法正确的是（??
）
A.?放电时Na电极为正极
B.?充电时电解液中的Na＋移向阳极
C.?放电时每反应1mol
CO2
，
电路中转移4
mol电子
D.?充电时的阳极反应为2CO
＋C-4e?=3CO2
【答案】
D
【解析】A．放电时为原电池，原电池中负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知Na被氧化，所以Na为负极，A项不符合题意；
B．充电时电解液中的Na＋移向阴极，B项不符合题意；
C．由反应可知，放电时3个CO2转移4个电子，则每反应1mol
CO2
，
电路中转移
mol电子，C项不符合题意；
D．充电时，阳极失电子，由反应可知C失去电子，则电极反应为2CO
＋C-4e?=3CO2
，
D项符合题意；
故答案为：D。
5.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如下图所示(a、b为石墨电极)．下列说法中，正确的是（??
）
A.?电池工作时，正极反应式为：
O2＋2H2O＋4e－=4OH－
B.?电解时，a电极周围首先放电的是Br－而不是Cl－
，
说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者
C.?电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极
D.?忽略能量损耗，当电池中消耗0.02
g
H2时，b极周围会产生0.04
g
H2
【答案】
B
【解析】A.电池工作时，通入O2的极为电源的正极，发生还原反应，由于该电池为酸性介质，因此正确的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，不符合题意；
B.a作阳极，现阳极材料为惰性电极，溶液中还原性强的离子Br－先放电，符合题意；
C.不论在原电池中还是在电解池溶液中均无电子通过，溶液中依靠阴阳离子的定向移动构成回路，不符合题意；
D.燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的，当电池中消耗0.02gH2
，
根据电极反应：H2→2H++2e-
，
所以转移电子0.02mol，b极的电极反应为：2H++2e-→H2
，
转移电子0.02mol，会产生0.02gH2
，
不符合题意；
故答案为：B。
6.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如图所示。下列说法错误的是（??
）
A.?因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀
B.?若水膜中溶解了SO2
，
则铁铆钉腐蚀的速率变小
C.?铜极上的反应是2H++2e?
=H2↑、O2+4e?+4H+=2H2O
D.?在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀
【答案】
B
【解析】A．因铁的金属性比铜强，形成原电池时铁作负极，铁失电子发生氧化反应，则铁铆钉被氧化而腐蚀，A项不符合题意；
B．若水膜中溶解了SO2
，
SO2与水反应生成亚硫酸，水膜的酸性增强，则铁铆钉腐蚀的速率变大，B项符合题意；
C．铜极上既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，则铜电极上的反应是2H++
2e-=H2↑，O2+
4e-+
4H+=
2H2O
，C项不符合题意；
D．在金属表面涂一层油脂，可以使铁铆钉与空气隔绝，能防止铁铆钉被腐蚀，D项不符合题意；
故答案为：B。
7.
是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产
，下列有关说法错误的是（??
）
A.?右侧电极反应方程式：
B.?左侧为阳离子交换膜，右侧为阴离子交换膜
C.?阴极生成
气体，则有
透过交换膜进入阴极区
D.?
具有强氧化性且产物为
，可利用
除去水中的细菌、悬浮颗粒
【答案】
C
【解析】A．电解时，右侧阳极铁失去电子发生氧化反应，反应的电极反应为：
，A项不符合题意；
B．电解时，阳极铁电极反应为：
通过右侧交换膜向右侧移动，则右侧为阴离子交换膜，阴极反应式为：
，
通过左侧离子交换膜向左侧移动，则左侧为阳离子交换膜，B项不符合题意；
C．阴极反应式为：
，阴极生成
气体，未指明气体的状态，所以生成气体的物质的量未知，无法计算有多少
透过交换膜进入阴极区，C项符合题意；
D．
具有强氧化性，能杀菌消毒，
价的铁降低为
又可以水解生成氢氧化铁胶体，吸附固体颗粒物，所以可以利用
除去水中的细菌、固体颗粒物等，D项不符合题意；
故答案为：C。微专题(九) 常见烃分子中原子共线、共面问题判断
熟悉常见分子的空间结构
(1)与三键直接相连的原子共线，如—C≡C—、—C≡N。
(2)“模型法”分析多原子共面问题。
①甲烷型：CH4分子为正四面体结构，如图，凡是碳原子与4个原子形成共价键时，其空间构型都是四面体，5个原子中最多有3个原子共平面，称为V形共面。凡是出现一个碳原子周围连有四个原子的结构，所有原子不可能都共平面。
②乙烯型：乙烯分子是平面形结构，如图，所有原子共平面，与双键碳原子直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。
③苯型：苯分子(C6H6)是平面正六边形结构，位于苯环上的12个原子共平面，处于对角线位置的4个原子共直线。
连接不同基团后的原子共面分析
(1)直线与平面连接，则直线在这个平面上。
如苯乙炔：，所有原子共平面。
(2)平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，由于单键可以旋转，两个平面可以重合。
如苯乙烯：，分子中至少12个原子共平面，最多16个原子共平面。
(3)平面与立体结构连接：如甲基与平面结构通过单键相连，由于单键可以旋转，甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。
同步训练
1.按要求填空
（1）下列各组中的两种有机物，请判断它们之间的关系：（请在下列空白处填写：“相同物质”或“同系物”或“同分异构体”等）
①2﹣甲基丙烷和丁烷________．②1﹣已烯和环已烷________．
（2）某烃结构式如下：
，共面的碳原子最多有________个，共线的碳原子最多有________个．
（3）对羟基苯甲酸乙酯的结构简式为________；
（4）系统法命名的名称为________．
【答案】
（1）同分异构体；同分异构体
（2）12；6
（3）
（4）2，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯
【解析】解：（1）①2﹣甲基丙烷和丁烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体；1﹣已烯和环已烷分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故答案为：同分异构体；同分异构体；（2）在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构，乙烯和苯是平面型结构，乙炔是直线型结构，其它有机物可在此基础上进行共线、共面分析判断，注意单键可以旋转，根据其结构特点解答．在CH3﹣
﹣C≡C﹣CH=CH﹣CH3分子中，乙炔是直线型结构，C≡C三键形成的直线结构处于苯环平面内，苯环平面与碳碳双键形成的平面通过旋转碳碳单键可以处于同一平面，通过旋转连接C=C双键的C﹣C可能使甲基中碳原子处于C=C双键形成的平面，所以最多有12个C原子共面，即所有的碳原子都可能在同一平面内；分子中存在C≡C的直线结构，与﹣C≡C﹣相连的苯环中的碳原子、苯环上对位位置的碳原子、﹣CH3上的碳原子和与﹣C≡C﹣直接相连的C=C中的碳原子，共6个碳原子处于同一直线上，故在同一直线上的碳原子数为6，故答案为：12，6；（3）对羟基苯甲酸乙酯的结构简式为
，故答案为：
；（4）选择含碳碳双键的最长碳链，从离双键的一段编号，确定取代基位置，写出名称；
系统法命名的名称为2，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯，故答案为：2，3﹣二甲基﹣1﹣丁烯．
2.已知A是生活中的一种常见有机物，烃B分子内C、H原子个数比为1：2，核磁共振氢谱显示分子中只有一种化学环境的氢原子，D的分子式为C2H4O，各物质有如下转化关系：
（1）A物质的官能团名称是________．
（2）甲苯生成甲的反应类型为________．
（3）D的红外光谱表明分子内除C﹣H键、C﹣C键外还含有两个C﹣O单键，D与HCl按物质的量之比1：l反应，原子利用率为100%，则D的结构简式是________．
（4）乙中有两种含氧官能团，乙与E反应的化学方程式为________．
（5）普鲁卡因的一种水解产物与甲互为同分异构体，该物质的同分异构体（包含该物质）符合下列条件的有________种．（填数字）
a．分子结构中含苯环，且每个苯环有2个侧链
b．分子结构中一定含官能团﹣NH2
，
且﹣NH2直接与碳原子相连．
【答案】
（1）羟基
（2）取代反应
（3）
（4）
（5）9
【解析】解：烃B分子内C、H原子个数比为1：2，相对分子质量为28，令分子式CnH2n
，
则14n=28，解得n=2，核磁共振氢谱显示分子中只有一种化学环境的氢原子，则B为CH2=CH2
．
A是生活中的一种常见有机物，则A为CH3CH2OH，A发生消去反应生成乙烯，B→D发生氧化反应，D的红外光谱表明分子内除C﹣H键、C﹣C键外还含有两个C﹣O单键，D与HCl按物质的量之比1：l反应生成E，由E的结构可知，D为环氧乙烷（
）．B与HCl发生加成反应生成C，则C为CH3CH2Cl，C与氨气发生取代反应生成F．F与丙发生反应生成普鲁卡因，由普鲁卡因的结构可知，丙为
，
发生还原反应是生成丙，E与乙反应生成
，可推知乙为
，则甲苯发生硝化反应生成甲为
，甲发生氧化反应生成乙.
（1.）由上述分析可知，A为CH3CH2OH，含有官能团为羟基，故答案为：羟基；
（2.）甲苯生成甲为硝化反应，属于取代反应，故答案为：取代反应；
（3.）由上述分析可知，D为环氧乙烷，结构简式为：
，故答案为：
；
（4.）乙与E反应的化学方程式为：
，故答案为：
；
（5.）普鲁卡因的一种水解产物与甲互为同分异构体，甲为对硝基甲苯，则水解产物为
，
的同分异构体符合：a．分子结构中含苯环，且每个苯环有2个侧链，b．分子结构中一定含官能团﹣NH2
，
且﹣NH2直接与碳原子相连，侧链为﹣NH2、﹣COOH，有邻、间、对三种（包含
），侧链为﹣NH2、﹣OOCH，有邻、间、对三种，侧链为﹣CH2NH2、﹣OH，有邻、间、对三种，故符合条件的同分异构体共有9种，故答案为：9．微专题(十三) 有机高分子(加聚产物)单体的判断
加聚产物单体的判断方法
1．凡链节的主链为两个碳原子，其单体必为一种，将链节的两个半键闭合即为单体。
如，单体为CH3CH==CHCH3；
，单体为；
，单体为CH2==CHCN。
2．凡链节中主链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。
如，单体为CH2==CH2和CH3CH==CH2。
3．凡链节中主链为4个碳原子，含有碳碳双键，单体为一种，属二烯烃。
如，单体为。
4．凡链节中主链为6个碳原子，含有碳碳双键，单体为两种(单烯烃和二烯烃)。
如，单体为和
CH2==CH—CH==CH2。
5．凡链节中主链为8个碳原子，含有一个碳碳双键，其单体可为一种二烯烃，两种单烯烃。
如工程塑料ABS
，
单体为CH2==CH—CN、CH2==CH—CH==CH2和。
同步训练
1.某高分子化合物R的结构简式如图，下列有关R的说法正确的是（??
）
A.?R的单体之一的分子式为C9H12O2
B.?R可通过加聚和缩聚反应合成，R完全水解后生成2种产物
C.?R是一种有特殊香味，难溶于水的物质
D.?碱性条件下，1
mol
R完全水解消耗NaOH的物质
的量为n（m+1）mol
【答案】
D
【解析】A.由结构可知，单体为CH2＝C（CH3）COOH、OHCH2CH2OH、HOOCCH（OH）CH2C6H5
，
分子式依次为C4H6O2、C2H6O2、C9H10O3
，
A不符合题意；
B.单体中存在C＝C、﹣OH、﹣COOH，则通过加聚反应和缩聚反应可以生成R；R由三种单体构成，则R完全水解后生成3中产物：一种高聚物和两种单体，B不符合题意；
C.
R为高分子化合物，不具有特殊香味，难溶于水，
C不符合题意；
D.
1mol
R中含n(1+m)mol酯基，则碱性条件下，1mol
R完全水解消耗NaOH的物质的量为n(m+1)mol，D符合题意；
故答案为：D。
2.下列关于有机物的说法正确的是（???
）
A.?将淀粉水解并检验其产物，加液顺序为：淀粉溶液→稀硫酸→新制的
悬浊液
B.?
能发生酯化、加聚、水解等反应
C.?是重要有机化工产
的单体
D.?二环[1，1，0]丁烷（
）的分子式为
，其二氯代物有3种（不考虑立体异构）
【答案】
C
【解析】A.检验淀粉的水解产物关键在于检验产物葡萄糖中所含的醛基，可用新制的
悬浊液作为检验试剂。该实验需要在碱性条件下进行，需要用NaOH溶液先中和稀硫酸，A不符合题意；
B.
不含能水解的有机官能团，因此不能发生水解反应，B不符合题意；
C.
的单体，可根据主链上的单双键互换法分析，单体为
，C符合题意；
D.
的二氯代物，根据定一议二的方法，然后排除重复，有4种（不考虑立体异构），D不符合题意。
故答案为：C。
3.下列叙述正确的是（??
）
A.?由3
种单体加聚得到????????B.?甲苯与足量H2
加成产物的一氯取代物有5
种
C.?双糖、多糖在稀酸的催化下最终均水解为葡萄糖????????D.?分子式为C4H8O2并能与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2
的有机物有3种(不含立体异构)
【答案】
B
【解析】A、
由1,3—丁二烯、丙烯2种单体加聚得到，故A不符合题意；
B、甲苯与足量H2
加成的产物是甲基环己烷，一氯取代物有5种，故B符合题意；
C、蔗糖水解为葡萄糖和果糖，故C不符合题意；
D、分子式为C4H8O2并能与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2
的有机物属于羧酸，有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，共2种，故D不符合题意。
故答案选B。
4.有机物键线式结构的特点是以线示键，每个折点和线端处表示有一个碳原子，并以氢补足四键，C、H不表示出来，其它原子或原子团要表示出来，例如：CH3CHOHCH3的键线式结构为．
CH3CH=CHCH3是石油裂解的产物之一，它的键线式结构可表示为．
（1）CH3CH=CHCH3的名称为 ________?，其所含官能团的结构式为 ________?，与H2在一定条件下发生加成反应，其产物的同分异构体的键线式结构为________?
（2）完成下列反应方程式，产物用键线式表示：+Br2→________?，反应类型为________?反应．
（3）?是一种加聚产物，则其单体的结构简式为 ________?，其链节为________?
（4）写出与CH3CH=CHCH3含有相同官能团的同分异构体的结构简式 ________? ．（任写一种）
【答案】
（1）2﹣丁烯；；
（2）；加成
（3）CH3CH=CHCH3；?
（4）CH2=CHCH2CH
【解析】（1）CH3CH=CHCH3的名称为2﹣丁烯，所含官能团的结构式为，
加成产物为丁烷，同分异构体为：，
故答案为：2﹣丁烯；；；
（2）CH3CH=CHCH3与溴单质发生加成反应生成，
故答案为：；加成；
（3）的单体是CH3CH=CHCH3；链节为，
故答案为：CH3CH=CHCH3；；
（4）CH3CH=CHCH3的同分异构体：CH2=CHCH2CH3
，
故答案为：CH2=CHCH2CH3
．
5.碳、氢元素可形成种类繁多的烃类物质。
（1）下图表示某些烃分子的模型：
①写出a分子的空间构型________。
②c分子中的一个氢原子被
—取代后的物质共直线的原子最多有________个。
③取等质量的上述三种烃充分燃烧，耗氧量最大的是________(填分子式)。
④25℃和101kPa时，取a、b和c组成的混合烃32mL，与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了56mL，原混合烃中c的体积分数为________。
（2）某烯烃的结构简式如下所示：
①用系统命名法对该烃与
的加成产物命名：________，该加成产物的—氯取代物有________种。
②该烯烃可以加聚生成高分子，写出该高聚物的结构简式________。该烯烃还能与乙烯以1:1比例反应形成一种环状化合物，请写出该环状化合物的键线式________。
【答案】
（1）正四面体；6；；50%
（2）2-甲基丁烷；4；；
【解析】(1)
①甲烷是正四面体；
②乙炔分子四原子共直线，苯分子中存在对顶角两个碳原子和两个氢原子共四原子共直线，所以乙炔分子中的一个氢原子被C6H5—取代后的物质共直线的原子最多有6个；
③等质量的烃含氢质量分数越大，耗氧量越大，所以等质量的甲烷、乙烯和乙炔充分燃烧，耗氧量最大的是CH4；
④25℃和101kPa时，根据烃CxHy燃烧通式，
CxHy+
(x+
)O2
xCO2+
H2O
△V
1
x+
x
1+
32mL
?
?
?56mL
=
，解得y=3，因为CH4和C2H4都含有4个碳原子，C2H2含有2个碳原子，设C2H2所占的体积分数为x，则CH4和C2H4占(1-x)，所以4（1-x）+2x=3，解得x=0.5，即原混合烃中c的体积分数为50%；
因此，本题正确答案为：正四面体；6；CH4；50%；(2)
①该烃为烯烃，与H2的加成产物为烷烃，主链有四个碳原子，甲基为支链位于主链上第二个碳原子上，故命名为2-甲基丁烷，该烷烃有四种类型的氢原子，所以—氯取代物有4种；
②该烯烃可以加聚生成高分子，高聚物的结构简式
；该烯烃与乙烯以1:1比例反应形成一种环状化合物，要断开双键形成环，故该环状化合物的键线式为
。
因此，本题正确答案为：2-甲基丁烷；4；
；
。
?微专题(一) 化学反应速率和化学反应限度的图像分析
解答图象题目的一般方法与思路
化学平衡图像常见的是以时间、压强、温度为自变量，以其它物理量为应变量的曲线。常见的设问方式是：判断化学平衡特征；应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；综合运用速率与平衡知识进行有关计算。
(1)看图象：
一看面，即看清横坐标和纵坐标；
二看线，即看线的走向和变化趋势；
三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点；
四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线和等压线；
五看定量图象中有关量的多少。
(2)想规律：
即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练准确。
(3)作判断：
依题意仔细分析作出正确判断。
可供使用的技巧有：
(1)先拐先平：在转化率—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高、压强大)。
(2)定一议二：图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。
同步训练
1.图像能直观地反映有关物理量的变化及规律，下列各图像与描述相符的是(???
)
A.?图
1是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应
ΔH＜0；
B.?图
2
是一定条件下，向含有一定量
A
的容器中逐渐加入
B
时的图像，压强
p1＞p2
C.?图
3
表示分别稀释
1
mL
pH＝2
的盐酸和醋酸时溶液
pH
的变化，图中
b＞100mL
D.?图
4
表示平衡
2NO2(g)
N2O4(g)在
t1
时迅速将体积缩小后
c(N2O4)的变化
【答案】
C
【解析】A.
由图
1可知，温度升高，平衡正向移动，正反应△H＞0，A不符合题意；
B.
由图
2可知，一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时，平衡向正反应方向移动，能提高A物质的转化率，该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，增大压强，平衡不移动，B不符合题意；
C.
由图
3可知，醋酸是弱电解质，在水溶液在中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，氯化氢是强电解质，完全电离，导致稀释过程中，醋酸中氢离子浓度大于盐酸，所以pH变化小的是醋酸，且稀释至pH=4，b应该＞100mL，C符合题意；
D.
对可逆反应2NO2(g)
N2O4(g)，缩小体积，相当于增大压强，平衡正向移动，c(N2O4)迅速增大以后继续增加，D图像不符合题意，D不符合题意；
故答案为：C。
2.为了研究一定量碳酸钙与足量稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。
下列说法错误的是（
??）
A.?由图像可知，该反应是放热反应
B.?0-t1时间段，CO2的化学反应速率v＝
(mL·min-1)
C.?根据(V3-V2)＜(V2-V1)，推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小
D.?由图像可知，0-t1的反应速率比t1-t2的反应速率快
【答案】
D
【解析】A.
由图像可知，该反应在开始的一段时间内化学反应速率随着反应浓度的减小而逐渐增大，因此该反应是放热反应，温度升高对化学反应速率产生了影响，A说法不符合题意；
B.
0-t1时间段，CO2的体积变化量为V1mL，所以这段时间内的平均速率为v＝
(mL·min-1)，B说法不符合题意；
C.
减小反应物的浓度可以减小化学反应速率，在相同时间内，生成的二氧化碳越多则化学反应速率越大，根据(V3-V2)＜(V2-V1)推测反应速率减慢的原因可能是盐酸浓度减小,C说法不符合题意；
D.
由图像可知，(V1-0)＜(V2-V1)，说明0-t1的反应速率比t1-t2的反应速率慢，D说法符合题意。
故答案为：D。
3.现欲用纯净的CaCO3与稀盐酸反应制取CO2
，
生成CO2的体积与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是（
??）
A.?OE段化学反应速率最快???????????????????????B.?FG段收集的二氧化碳最多
C.?由图像可推断出该反应为吸热反应??????D.?向溶液中加入氯化钠溶液,可以降低该反应的化学反应速率
【答案】
D
【解析】A．曲线斜率大小决定反应速率大小，斜率越大，反应速率越快，由图可知EF段的曲线斜率最大，所以EF段化学反应速率最快，故A不符合题意；
B．由图可知EF段之间纵坐标差值最大，反应EF段收集的二氧化碳气体最多，故B不符合题意；
C．随反应进行，氢离子浓度降低，反应速率应该降低，但EF段化学反应速率比OE大，说明反应为放热反应，故C不符合题意；
D．向溶液中加入氯化钠溶液，导致氢离子的浓度减小，速率降低，故D符合题意；
故答案为:D。
4.下列图示与对应的叙述不相符的是（
??）
A.?图1表示A(g)+B(g)
3C(g)+2D(s)?
△H<0，达到平衡后升高温度成增大压强时的速率—时间变化图像
B.?图2表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C.?图3表示压强对可逆反应A(g)+B(g)
3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大
D.?图4表示冰醋酸加水稀释，导电能力的变化图像，其中b点醋酸电高程度最大
【答案】
D
【解析】A.
图1表示A(g)+B(g)
3C(g)+2D(s)?
△H<0，达到平衡后，升高温度，正逆反应速率都增大，由于温度升高，化学平衡向着吸热的方向移动，故逆向移动，增大压强，平衡向着体积减小的方向移动，即逆向移动，故A图象复合，故A不符合题意；
B.
反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应是放热反应，加入催化剂会降低活化能，改变反应的速率，但反应热不改变，故B不符合题意；
C.
乙的压强比甲的压强大，则增大压强，平衡逆向移动，则反应物的浓度比较大，则图象符合题意，故C不符合题意；
D.
b点表示醋酸的导电能力最强，对于弱电解质，溶液越稀，电离程度越大，c点表示醋酸电高程度最大，故D符合题意；
故答案为：D。
5.已知反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)ΔH<0。某温度下，将
2
mol
SO2
和
1
mol
O2
置于
10L
密闭容器中，反应达平衡后，SO2
的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是（???
）
甲
乙
丙
A.?由图甲推断，B
点
SO3的平衡浓度为
0.3mol?L?1
B.?在图甲中，在此温度下，C
点
υ
正＜υ
逆
C.?达到平衡后，保持体积不变，充入氦气，压强增大，则反应速率变化图像可以用图乙表示
D.?压强为
0.50
MPa
时，不同温度下
SO2
的平衡转化率与时间关系如图丙，则
T2>T1
【答案】
B
【解析】A.
二氧化硫起始浓度为
=0.2mol/L，由甲图可知B点SO2的转化率为0.85，所以△c(SO2)=0.85×0.2mol/L=0.17mol/L，故三氧化硫的平衡浓度为0.17mol/L，故A不符合题意；
B.
在图甲中，曲线为平衡状态，在此温度下，保证压强不变的情况下C
点向达到平衡状态进行，SO2的转化率降低，反应向逆向进行，则υ
正＜υ
逆
，
故B符合题意；
C.
达到平衡后，保持体积不变，充入氦气，压强增大，但反应体系的各组分浓度不变，化学反应速率不变，平衡不移动，则反应速率变化图像不可以用图乙表示，故C不符合题意；
D.
由到达平衡的时间可知，温度为T1先到达平衡，反应速率快，温度越高反应速率越快，故T2，
故D不符合题意；
故答案为：B。
6.根据下列图示所得出的结论错误的是（
??）
A.?图甲是常温下用
0.1000
mol·L－1
NaOH
溶液滴定
20.00mL
0.1000
mol·L－1
CH3COOH
的滴定曲线，说明
Q
点表示酸碱中和滴定终点
B.?图乙是
1mol
X2(g)、1mol
Y2(g)反应生成
2mol
XY(g)的能量变化曲线，说明反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和
C.?图丙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)?
CaO(s)＋CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线，说明t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.?图丁是光照盛有少量氯水的恒容密闭容器时容器内O2的体积分数变化曲线，说明光照?
氯水有O2生成
【答案】
A
【解析】A．用0.1000mol/L
NaOH溶液滴定20.000mL?0.1000mol/L?CH3COOH，滴定终点时生成CH3COONa，溶液呈碱性，而Q点溶液的pH=7，呈中性，所以Q点不是滴定终点，故A符合题意；
B．根据图示可知，该反应为吸热反应，说明反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和，故B不符合题意；
C．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的平衡常数K=c(CO2)，所以温度不变时增大压强重新平衡时二氧化碳浓度不变，根据图示可知，t1时改变条件后CO2的浓度瞬间增大，重新平衡时CO2浓度与原平衡相等，所以t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积，故C不符合题意；
D．光照盛有少量氯水的恒容密闭容器时发生反应：Cl2+H2O?HCl+HClO、2HClO
2HCl+O2↑，图示中随着时间的增加，容器内O2的体积分数逐渐增大，能够说明光照氯水放出O2
，
故D不符合题意；
故答案为：A。
7.可逆反应aA(g)+bB(s)
cC(g)+dD(g)在反应过程中，其他条件不变，C的物质的量分数和T或p关系如图所示，下列叙述中正确的是（??
）
A.?化学方程式化学计量数a＜c+d???????????????????????????B.?使用催化剂，C的物质的量分数增加
C.?温度降低，化学平衡向逆反应方向移动??????????????D.?无法根据图像确定改变温度后化学平衡移动方向
【答案】
A
【解析】A、
，加压C的平衡百分含量减小，平衡逆向移动，所以a＜c+d，故A符合题意；
B、催化剂不能使平衡移动，使用催化剂，C的物质的量分数不变，故B不符合题意；
C、根据图像，温度降低，C的平衡百分含量增大，化学平衡向正反应方向移动，故C不符合题意；
D、升高温度，C的平衡百分含量减小，说明升高温度时，平衡逆向移动，故D不符合题意。微专题(十二) 有机合成的常用方法
有机合成的基本要求
(1)原理正确、原料价廉。
(2)途径简捷、便于操作和分离。
(3)条件适宜、“绿色”环保。
常见有机化合物官能团的转化关系
常见有机合成的分析方法
(1)正向推导法，此法采用正向思维，由原料→中间产物→产品。
例如：CH2==CH2→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH。
(2)逆向合成分析法，此法采用逆向思维，由产品→中间产物→原料，然后再正向合成。
例如：
(3)综合法，此法采用正向思维与逆向思维相结合的方法进行合成分析。
逆推：CH3CO18OCH2CH3―→CH3COOH＋CH3CH218OH
顺推：原料CH2==CH2―→CH3CHO―→CH3COOH
顺推：原料CH2==CH2CH3CH218OH
上述方法一般需要用到题目中给出的信息进行设计分析，重点需要掌握官能团的特殊性质及官能团转化。
同步训练
1.乙酰乙酸乙酯（CH3COCH2COOC2H5）是一种不溶于水的液体，熔点：﹣45℃，沸点：180.8℃．它是有机合成中常用的原料，可以由乙酸乙酯（沸点77.06℃）在乙醇钠的催化作用下缩合而制得，反应方程式为：
2CH3COOC2H5
CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH．
反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的，而一旦反应开始，生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠．
（1）首先在烧瓶中将钠加热熔化成小米状的钠珠．熔化钠时需加入下表中的________液体，目的是________．将钠熔化成钠珠的目的是________．
钠
苯
甲苯
对二甲苯
四氯化碳
密度（g/cm3）
0.97
0.88
0.87
0.86
1.60
熔点（℃）
97.8
5.5
﹣95
13.3
﹣22.8
沸点（℃）
881.4
80
111
138.4
76.8
（2）将烧瓶中的有机液体小心倾出，迅速加入适量乙酸乙酯，并装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞，并在导管上端接一个干燥管．缓缓加热，保持瓶中混合液微沸状态．
①长玻璃导管的作用是________．
②结合乙酸乙酯的性质可知，在实验中，使用烧瓶必须干燥，原料乙酸乙酯必须无水，原因是________（写出相关有机反应化学方程式，并结合必要的文字进行说明）．
（3）充分反应后，向混合溶液中先加入乙酸（沸点117.9℃）酸化，再加入饱和食盐水，然后进行
________（实验操作名称），分离得到乙酰乙酸乙酯粗产品．加入饱和食盐水的目的是________．
（4）粗产品（含乙酸乙酯和少量水、乙酸等）再经过以下几步操作，最后成为纯品．
粗产品
乙酰乙酸乙酯
加无水硫酸钠固体的作用是________，操作X中使用的玻璃仪器有________，水浴蒸馏收集得到的馏分是________．
【答案】
（1）对二甲苯；防止钠被空气氧化；增大接触面积，加快反应速率
（2）冷凝回流；有水则钠和水反应生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH
（3）分液；使乙酰乙酸乙酯分层析出
（4）除去水分；玻璃棒、烧杯、漏斗；乙酸乙酯
【解析】解：（1）为了防止钠的氧化，熔化时需在钠上覆盖一层有机液体，则有机物的密度应比Na的小，并且沸点比Na的熔点高才符合，由于苯的沸点和钠的熔点相差较小，应用对二甲苯；钠加热熔化成小米状的钠珠，增大接触面积，加快反应速率；
故答案为：对二甲苯；防止钠被空气氧化；增大接触面积，加快反应速率；（2）①烧瓶配上长导管可起到导气及冷凝回流，使蒸汽充分冷凝；有水则钠和水反应生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH；
故答案为：冷凝回流；有水则钠和水反应生成NaOH，使乙酸乙酯水解：CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH；（3）乙酰乙酸乙酯难溶于饱和食盐水，可使生成的有机物分层，可用分液漏斗分离；NaCl有增大溶液密度，降低酯溶解度等作用，使酯更易分层析出；故答案为：分液；使乙酰乙酸乙酯分层析出；（4）加无水硫酸钠固体的作用是除去水分；操作X为过滤，过滤使用的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、漏斗；根据题意水浴蒸馏收集得到的馏分是纯品乙酸乙酯；故答案为：除去水分；玻璃棒、烧杯、漏斗；乙酸乙酯．
2.水杨酸甲酯又叫冬青油，是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸（
）和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤：
Ⅰ．如图，在三颈烧瓶中加入6.9
g
（0.05
mol）水杨酸和24
g（30
mL，0.75
mol）甲醇，向混合物中加入约10
mL甲苯（甲苯与水形成的共沸物，沸点为85℃，该实验中加入甲苯，易将水蒸出），再小心地加入5
mL浓硫酸，摇动混匀，加入1～2粒沸石，组装好实验装置，在85~95℃下恒温加热反应1.5小时；
Ⅱ．待装置冷却后，分离出甲醇，然后转移至分液漏斗，依次用少量水、5%NaHCO3
溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，过滤得到粗酯；
Ⅲ．将粗酯进行蒸馏，收集221℃～224℃的馏分，得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数：
名称
分子量
颜色状态
相对密度
熔点（℃）
沸点（℃）
水杨酸甲酯
152
无色液体
1.18
-8.6
224
水杨酸
138
白色晶体
1.44
158
210
甲醇
32
无色液体
0.792
-97
64.7
请根据以上信息回答下列问题：
（1）仪器A的名称是________，制备水杨酸甲酯时，最合适的加热方法是________。
（2）实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是________。
（3）反应结束后，分离甲醇的操作是________。
（4）洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是________，第二次水洗的主要目的是________。
（5）检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是________。
（6）本实验的产率为________（保留两位有效数字）。
【答案】
（1）球形冷凝管（冷凝管、冷凝器）；水浴加热
（2）反应产生的水从反应体系中分离开来，使得平衡向右移动，同时可以减少甲醇的用量，从而提高反应的产率
（3）蒸馏(或水洗分液)
（4）洗掉大部分的硫酸；洗掉碳酸氢钠
（5）向产品中滴加少量的紫色石蕊试液，观察是否变红(其他检验—COOH的答案合理也可)
（6）59%
【解析】（1）仪器A的名称是球形冷凝管（冷凝管、冷凝器）；反应在85～95℃下恒温加热进行，最合适的加热方法是水浴加热。
（2）从题目叙述中“该实验中加入甲苯，易将水蒸出”知：实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是反应产生的水从反应体系中分离开来，使得平衡向右移动，同时可以减少甲醇的用量，从而提高反应的产率。
（3）从表中数据知，甲醇的沸点比水杨酸甲酯及水杨酸的沸点低得多，所以反应结束后，分离甲醇的操作是蒸馏。
（4）洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是洗掉大部分的硫酸；第二次水洗的主要目的是洗掉碳酸氢钠。
（5）水杨酸分子有羧基，显酸性，检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是向产品中滴加少量的紫色石蕊试液，观察是否变红(或向产品中加入少量碳酸钠溶液，观察是否有气泡等)；
（6）本实验的产率为
。微专题(三) 氮氧化物与氧气和水反应的计算
循环反应叠加法
1．反应原理
①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②2NO＋O2===2NO2
由方程式①×2＋②得：
③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
由方程式①×2＋②×3得：
④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
2．计算类型
电子守恒法
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若NO2或NO与O2混合，O得到电子，N失去电子，且得失电子数相等。
同步训练
1.足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L（标准状况），这些气体与一定体积O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4mol?L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50mL，下列说法正确的是（
??）
A.?参加反应的硝酸是0.2mol???????????????????????????????????B.?消耗氧气的体积为1.68
L
C.?铜和硝酸反应过程中转移的电子为0.3
mol??????????D.?混合气体中含NO21.12
L
【答案】
D
【解析】A、沉淀达到最大，溶液中溶质为NaNO3
，
根据N元素守恒，参加反应硝酸的物质的量为n（NaNO3）＋n（NO、NO2）=（50×10－3×4＋2.24/22.4）mol=0.3mol，故不符合题意；
B、Cu2＋＋2OH－=Cu（OH）2↓，根据离子反应方程式求出参加n（Cu）=50×10－3×4/2mol=0.1mol，根据分析，铜失去得电子最终给了氧气，根据得失电子数目守恒，即n（Cu）×2=n（O2）×4,即n（O2）=0.2/4mol=0.05mol，即氧气的体积为0.05×22.4L=1.12L，故不符合题意；
C、铜和硝酸反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol，故不符合题意；
D、令NO的物质的量为xmol，则NO2的物质的量为（2.24×22.4－x）mol，根据得失电子数目守恒，即3x＋（2.24/22.4－x）=0.2，解得x=0.05mol，因此NO2体积为0.05×22.4L=1.12L，故符合题意。
2.过氧化钠常用作供氧剂：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，下列说法错误的是(???
)
A.?Na2O2的电子式Na+
2-Na+??????????????B.?此反应每生成1mol氧气转移2mol电子
C.?氧元素的一种核素18O的中子数为12???????????????????D.?此反应Na2O2既是氧化剂也是还原剂
【答案】
C
【解析】A．Na2O2是离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，电子式Na+
2-Na+
，
故A不符合题意；
B．此反应中，O元素由-1价变为0价和-2价，每生成1mol氧气转移2mol电子，故B不符合题意；
C．氧元素的一种核素18O，质量数为18，质子数为8，则中子数为18?8=10，故C符合题意；
D．此反应中只有过氧化钠中的氧元素的化合价发生变化，Na2O2既是氧化剂也是还原剂，故D不符合题意；
故答案为：C。
3.下列说法中正确的是（??
）
A.?1
mol钠在足量的氧气中燃烧转移NA个电子
B.?1
mol任何气体中都含有相同的原子数
C.?2
mol
CH4的质量和O2的摩尔质量都是32
g
D.?1
mol/L
KCl溶液中含有1
molK+
【答案】
A
【解析】A．1
mol钠在足量的氧气中燃烧，钠元素都是从0价升高到+1价，所以转移NA个电子，故A符合题意；
B．气体分为单原子分子、双原子分子和多原子分子，故1mol气体中含有的原子个数不一定相同，故B不符合题意；
C．摩尔质量的单位为g/mol，2mol甲烷的质量为32g，而氧气的摩尔质量为32g/mol，故C不符合题意；
D．1
mol/L
KCl溶液未指明溶液的体积，所以不能求出含多少K+
，
故D不符合题意；
故答案为：A。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（??
）
A.?将1
mol钠单质与氧气反应分别生成Na2O和Na2O2
，
转移电子数均为NA
B.?标准状况下，将1
mol
Cl2通入足量的水中，转移电子数小于NA
C.?标准状况下，2.24
L四氯化碳中含共价键数目为0.4
NA
D.?2
L
0.5
mol·Lˉ1
醋酸钠溶液中含有Na+离子的数目为NA
【答案】
C
【解析】A．Na在反应中易失去一个电子，将1
mol钠单质与氧气反应分别生成Na2O和Na2O2
，
转移电子数均为NA
，
故A不符合题意；
B．Cl2与水的反应是可逆反应，标准状况下，将1
mol
Cl2通入足量的水中，转移电子数小于NA
，
故B不符合题意；
C．标准状况下，四氯化碳是液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故C符合题意；
D．2
L
0.5
mol·Lˉ1
醋酸钠溶液中含有Na+离子的物质的量为：
2
L
×0.5
mol·Lˉ1
=1mol，Na＋
数目为NA
，
故D不符合题意；
故答案为：C。
5.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(?
)
A.?常压下，1.6g
O3含有0.1NA个氧原子?????????????????B.?标准状况下，0.02NA个H2O的体积为448mL
C.?NA个氢气分子与NA个氧气分子的质量比为1:8????D.?0.4mol·L-1KNO3溶液中含有0.4NA个NO
【答案】
A
【解析】A．臭氧分子由氧原子构成，常压下，1.6g
O3中氧原子的物质的量为
0.1mol，则含有0.1NA个氧原子，A符合题意；
B．标准状况下，水呈液态，不能用气体摩尔体积进行计算，B不符合题意；
C．NA个氢气分子与NA个氧气分子的物质的量均为1mol，质量比为1:16，C不符合题意；
D．0.4mol·L-1KNO3溶液的体积未知，故含有的NO
数目未知，D不符合题意；
故答案为：A。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（
??）
A.?1
mol·L－1
Ba(OH)2溶液中，OH－数目为2NA
B.?5.6
g
Fe在氧气中燃烧，转移电子数为0.3NA
C.?标准状况下，4.48
L
C2H6中含有的共用电子对数目为1.4NA
D.?2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，生成1
mol
[4NaOH＋O2]需转移的电子数为4NA
【答案】
C
【解析】A．1
mol·L－1
Ba(OH)2溶液中，没有指明Ba(OH)2溶液的体积，无法求出OH-的数目，故A不符合题意；
B．铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁中铁元素的价态+2价和+3价，5.6
g
Fe
为0.
1
mol，则0.1mol的铁转移电子数少于0.3NA
，
故B不符合题意；
C．标准状况下，4.48
L
C2H6的物质的量为
=0.2mol，乙烷分子中除了6个碳氢键外，还有1个碳碳单键，则0.2mol乙烷中含有的共用电子对数目为1.4NA
，
故C符合题意；
D．反应2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑中，变价元素只有-1价的O元素，其中有2个O原子失去2个电子，化合价升高，被氧化为氧气，还有2个O原子得到2个电子，化合价降低.被还原为氢氧根离子，所以反应中生成1mol
[4NaOH＋O2]需转移的电子数为2NA
，
故D不符合题意；
故答案为：C。
7.下列说法正确的是（??
）
A.?Na2O2与水反应生成标准状况下1.12LO2转移电子数为0.2NA
B.?标准状况下，0.56L丙烷含共价键数为0.2NA
C.?标准状况下，2.24LSO2与足量氧气充分反应生成SO3分子数为0.1NA
D.?14g乙烯和丙烯混合气体中氢原子数为2NA
【答案】
D
【解析】A、过氧化钠与水反应时，氧元素的价态一半由-1价变为0价，一半降为-2价，故当生成标准状况下1.12LO2转移电子数为0.1NA
，
故A不符合题意；
B、
标准状况下，0.56L丙烷的物质的量是0.025mol，含共价键数为0.25NA
，
故B不符合题意；
C、SO2与氧气反应生成SO3的反应可逆，标准状况下，2.24LSO2与足量氧气充分反应生成SO3分子数小于0.1NA
，
故C不符合题意；
D、乙烯和丙烯的最简式都是
，14g乙烯和丙烯混合气体中氢原子数为
?，故D符合题意。
故答案为：D微专题(十一) 常见有机物的鉴别、检验及除杂
常见有机物的鉴别、检验方法
(1)溶解性
通常是向有机物中加水，观察其是否溶于水。如鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与氯乙烷、甘油和油脂等。
(2)与水的密度差异
观察不溶于水的有机物在水中的情况可知其密度比水的密度小还是大。如鉴别硝基苯与苯、四氯化碳与己烷等。
(3)有机物的燃烧
①观察是否可燃(大部分有机物可燃，四氯化碳和多数无机物不可燃)。
②燃烧时黑烟的多少。
③燃烧时的气味(如鉴别聚氯乙烯、蛋白质)。
(4)利用官能团的特点
防范要诀 明确常见有机物或官能团的特征反应及现象
有机物或官能团
常用试剂
反应产物或现象
碳碳双键(或三键)
溴水
褪色
酸性KMnO4溶液
褪色
—OH
Na
产生H2
Cu或Ag、O2
生成醛
—COOH
紫色石蕊溶液
变红
新制Cu(OH)2悬浊液
沉淀溶解，溶液呈蓝色
葡萄糖
银氨溶液
水浴加热生成银镜
新制Cu(OH)2悬浊液
煮沸生成砖红色沉淀
油脂
H2SO4溶液
生成甘油和高级脂肪酸
NaOH溶液
生成甘油和高级脂肪酸盐
淀粉
碘水
呈蓝色
蛋白质
浓硝酸
呈黄色
含苯环的蛋白质微热，显黄色
灼烧有烧焦羽毛气味
常见有机物分离、提纯方法
有机物的分离、提纯一般根据各有机物的化学性质、常温状态、溶解性、沸点的不同，采用洗气、分液、蒸馏的方法进行。
同步训练
1.下表所列实验中，“解释”正确的是（
??）
选项
实验目的
选用试剂或条件
解释
A
除去苯中混有的苯酚
NaOH
苯酚有弱酸性
B
鉴别乙醇和苯
水
利用密度不同
C
从碘水中提取碘
CCl4
因为CCl4密度比水大
D
分离碳酸钠和氯化铵混合物
加热
利用熔点不同
A.?A??
?????????????????????????????????????????B.?B??
?????????????????????????????????????????C.?C??
?????????????????????????????????????????D.?D
【答案】
A
【解析】A．苯酚有弱酸性，与NaOH反应生成苯酚钠和水，苯不能与NaOH反应，故可以用NaOH除去苯中的苯酚，A符合题意；
B．乙醇易溶于水，所以乙醇遇水不分层，苯不溶于水，所以苯遇水分层，故利用乙醇和苯在水中的溶解度不同，可鉴别乙醇和苯，B不符合题意；
C．碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，从而可用CCl4提取碘水中的碘，利用的是碘在水和CCl4中的溶解度不同，C不符合题意；
D．氯化铵受热分解为HCl和氨气，温度降低，HCl和氨气重新化合成氯化铵，而碳酸钠受热不分解，故加热分离氯化铵和碳酸钠利用的是氯化铵和碳酸钠的热稳定性不同，D不符合题意。
故答案为：A。
2.下列说法中正确的个数为（??
）
①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2
，
气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏
③除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏
④用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯，环己烯和环己烷
⑤用溴水即可鉴别苯、2,4-己二烯和甲苯
⑥用燃烧法不能鉴别乙醇、苯和四氯化碳
⑦用碳酸钠溶液可以鉴别乙醇，乙酸和乙酸乙酯
A.?3???????????????????????????????????????????B.?4???????????????????????????????????????????C.?5???????????????????????????????????????????D.?6
【答案】
A
【解析】①光照条件下通入氯气，发生取代反应，取代反应过程中会生成多种有机物，故无法除去乙烷中的乙烯，应将混合气体通入溴水中，利用Br2与乙烯发生加成反应形成1,2-二溴乙烷液体除去，①错误；
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸，可通过饱和Na2CO3溶液，利用乙酸与Na2CO3反应，乙酸乙酯与Na2CO3溶液不互溶的性质，除去乙酸，再通过分液、干燥、蒸馏得到乙酸乙酯，②正确；
③乙醇与CaO不反应，乙酸能与CaO反应生成乙酸钙，沸点较高，故可通过蒸馏的方法得到乙醇，③正确；
④环己烯中含有碳碳双键，能被KMnO4溶液氧化，使KMnO4溶液褪色，而苯、环己烷都不能使KMnO4溶液褪色，故不能用KMnO4溶液鉴别苯、环己烯和环己烷，④错误；
⑤苯和甲苯都能使溴水褪色，其原理都是萃取过程，上层液体为有机层，现象相同，故不能用溴水鉴别苯和甲苯，⑤错误；
⑥燃烧法不能用于鉴别有机物，⑥错误；
⑦乙醇与Na2CO3溶液不反应，可互溶；乙醇与Na2CO3溶液反应生成CO2
，
有气泡冒出；乙酸乙酯与Na2CO3不互溶，分层，三者现象不同，可用Na2CO3溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯，⑦正确；
综上，上述说法正确的是②③⑦，共3个，A符合题意；
故答案为：A
3.下列有关实验原理或实验操作正确的是（
??）
A.?喷泉实验
B.?收集NO2
C.?制备SO2
D.?除去Cl2中的HCl
【答案】
D
【解析】A．氮气不溶于水，不能形成喷泉实验，故A不符合题意；
B．二氧化氮与水反应，不能排水法收集，故B不符合题意；
C．Cu与稀硫酸不反应，不能制备二氧化硫，故C不符合题意；
D．HCl极易溶于水，食盐水可抑制氯气的溶解，导管长进短出、洗气可分离，故D符合题意；
故答案为：D。
4.下列关于物质的制备、鉴别与除杂的说法正确的是（）
A.?乙烷中混有少量乙烯：通入氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
B.?氯气与甲烷按照比例
2：1在光照条件下反应制备纯净的二氯甲烷
C.?只用溴水就能将苯、己烯、四氯化碳、淀粉碘化钾溶液区分开来
D.?苯与溴水混合后加入FeBr3，发生放热反应，制备密度大于水的溴苯
【答案】
C
【解析】A．乙烯的量未知，容易引人杂质气体，故A不符合题意；
B.氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应，反应过程不可能控制在某一部，四种取代产物均有，故B不符合题意；
C.四氯化碳、甲苯都不溶于水，但四氯化碳密度比水大，甲苯比水小，且都不与溴反应，加入溴水，色层位置不同，己烯与溴水发生加成反应，溴水褪色，生成油状液体，碘化钾与溴发生氧化还原反应生成碘，溶液颜色加深，可鉴别，故C符合题意；
D.苯与液溴混合后加入FeBr3
，
发生取代反应，生成溴苯，而苯与溴水不发生化学反应，故D不符合题意；
故答案为：C。
5.下列依据实验目的所设计的实验操作中正确的是（??
）
A.?检验NaCl中含有Na2CO3
，
加水溶解
B.?鉴别NaCl和Na2CO3溶液，加适量盐酸
C.?除去CaO中的CaCO3
，
加足量稀盐酸
D.?除去CO2中少量的CO，通入O2
，
点燃
【答案】
B
【解析】A.
二者都溶于水，加入水不能检验碳酸钠，A项不符合题意；
B.
碳酸钠与盐酸反应生成气体，可用于检验，B项符合题意；
C.
二者都与盐酸反应，可用加热的方法除杂，C项不符合题意；
D.
会引入新的杂质气体氧气，二氧化碳不支持燃烧，可用灼热的氧化铜除杂，D项不符合题意。
故答案为：B。
6.下列实验操作或方法能达到目的是（
??）
A.?向混有乙烯的乙烷中通入氢气以除去乙烯
B.?向某待测液中加入酸性高锰酸钾溶液以鉴别该待测液是甲苯或乙苯
C.?向
2
mL
10%的
CuSO4
溶液中滴入
4～6
滴
2%的NaOH
溶液，再加入
0.5
mL
乙醛溶液，加热，可以观察到有红色沉淀生成
D.?将
2%的稀氨水逐滴加入
2%的
AgNO3
溶液中至沉淀恰好溶解，可制得银氨溶液
【答案】
D
【解析】A.
若向混有乙烯的乙烷中通入氢气以除去乙烯，无法确定通入氢气的量，无法达到目的，故A不符合题意；
B.
向某待测液中加入酸性高锰酸钾溶液无法鉴别该待测液是甲苯或乙苯，因为两者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B不符合题意；
C.
向2mL10%的CuSO4溶液中滴入4～6滴2%的NaOH溶液，碱不足，而检验-CHO应在碱性条件下，则不能观察到红色沉淀，故C不符合题意；
D．向硝酸银中滴加氨水至生成的沉淀恰好溶解可制备银氨溶液，将
2%的稀氨水逐滴加入
2%的
AgNO3
溶液中至沉淀恰好溶解，可制得银氨溶液，故D符合题意；
故答案为：D。
7.下列实验能达到目的的是（???
）
A.?用溴水鉴别乙烷和乙烯两种无色气体
B.?用金属钠检验酒精中是否含有水
C.?用NaOH溶液除去乙酸乙酯中残留的乙酸
D.?用等物质的量的甲烷和氯气在光照条件下反应，制取纯净的CH3Cl
【答案】
A
【解析】A.
乙烷不能使溴水褪色、乙烯能与溴水发生加成反应使之褪色，故可用溴水鉴别乙烷和乙烯两种无色气体，A符合题意；
B.
乙醇和水均可与钠反应产生气体，故不能用金属钠检验酒精中是否含有水，B不符合题意；
C.
乙酸乙酯、乙酸均能与NaOH溶液反应，故不能用NaOH溶液除去乙酸乙酯中残留的乙酸，C不符合题意；
D.
甲烷和氯气在光照条件下反应，得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢等，产物的生成与反应物用量无关，不能制取纯净的CH3Cl，D不符合题意；
故答案为：A。微专题(七) 烃燃烧规律及其应用
烃燃烧的通式
若烃的分子式为CxHy，则CxHy在空气或氧气中完全燃烧的化学方程式为CxHy＋(x＋)O2
xCO2＋H2O。
耗氧量大小规律
等质量
等物质的量
耗氧量
越大，耗氧量越多
x＋越大，耗氧量越多
产物量
越大，生成的CO2越少而水越多
x值越大，生成的CO2越多；y越大，生成的水越多
气体体积变化规律
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O ΔV＝V后－V前
1
x＋
x
(1)当温度大于或等于100
℃时，水为气态
则ΔV＝－1
(2)当常温常压时，水为液体
则ΔV＝－(1＋)，反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。
同步训练
1.??（1）I.学习了同位素、同系物、同素异形体、同分异构体，下面列出了几组物质，请将物质的合适组号填写在下表中。
①
和
；
②
和
；
③CH4和CH3CH2CH3；??
④金刚石与石墨；?
⑤氕、氘与氚；???
⑥16O、17O和18O；
⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)；
⑧氧气(O2)与臭氧(O3)；
⑨
和C(CH3)4。
类别
同位素
同系物
同素异形体
同分异构体
组号
________
________
________
________
（2）II．有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6、C4H6六种烃，则：
等物质的量的上述六种烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2最多的是________。
（3）等质量的上述六种烃完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2最多的是________。
（4）等质量的上述六种烃完全燃烧时生成CO2最多的是________
（5）在120
℃、1.01×105
Pa的条件下，与足量O2混合点燃，完全燃烧后气体体积增大的是________(种烃常温常压下均为气体)。
（6）金刚烷是重要的化工原料，可以通过下列反应制备：
①金刚烷的分子式为________，1个Q分子含有________个“CH”。
（7）某烃的键线式结构为
，该烃与Br2按物质的量之比为1:1加成时，所得产物有________种
（8）已知
互为同分异构体，则分子式为C3H5Cl的链状化合物的同分异构体有________种
【答案】
（1）⑤⑥；①③；④⑧；②⑦
（2）C4H6
（3）CH4
（4）C3H4
（5）C2H6、C3H6、C4H6
（6）C10H16；4
（7）5
（8）4
【解析】I.具有相同质子数，不同中子数的原子或同一元素的不同核素互为同位素；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；
结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物；
相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体，①
和
结构相似，分子组成相差1个“CH2”，故互为同系物；②
和
的分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体；③CH4和CH3CH2CH3结构相似，分子组成相差2个“CH2”，故互为同系物；④金刚石与石墨是由碳元素形成的不同单质，故互为同素异形体；⑤氕、氘、氚的质子数相同，中子数不同，故互为同位素；⑥16O、17O和、18O的质子数相同，中子数不同，故互为同位素；⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)的分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体；
⑧氧气(O2)与臭氧(O3)是由氧元素形成的不同单质，故互为同素异形体；⑨
和C(CH3)4属于同一种物质；
综上所述，⑤⑥属于同位素；①③属于同系物；④⑧属于同素异形体；②⑦属于同分异构体；II．(2)1mol烃CxHy的耗氧量为(x+
)mol，则等物质的量的CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6、C4H6中消耗O2最多的是C4H6；(3)质量相同时，分子中H元素的质量分数越大，完全燃烧时消耗O2越多，即
越大，等质量的烃完全燃烧时消耗O2越多，故完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4；(4)烃的质量相等时，碳的质量分数越大，完全燃烧时生成的CO2越多，即
越大，完全燃烧时生成的CO2越多，故完全燃烧生成的CO2最多的是C3H4；(5)120℃条件下水为气体，燃烧通式
，完全燃烧后气体体积增大，则1+(x+
)＜x+
，故y＞4，即C2H6、C3H6、C4H6完全燃烧后气体体积增大；(6)①由金刚烷的键线式可知其分子式为C10H16
，
由Q的键线式可知，1个Q分子含有4个“CH”；(7)当溴与
发生1,2?加成时，生成物有
、
；当溴与
发生1,4?加成时，生成物有
、
，显然所得产物有5种；(8)
C3H6的链状同分异构体只有一种结构：CH3?CH=CH2
，
由于CH3?CH=CH2只有三种氢，所以有三种一氯代物：CH2Cl?CH=CH2、CH3?CCl=CH2、CH3?CH=CHCl，其中CH3?CH=CHCl有顺式和反式两种结构，所以化学式为C3H5Cl链状有机物的同分异构体共有4种。
2.化学上常用燃烧法确定有机物的组成，如下图所示装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生物分子式的常用装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。
完成下列问题：
（1）A中发生反应的化学方程式为________
（2）B装置的作用是________
（3）燃烧管C中CuO的作用是________，
（4）产生的氧气按从左向右流向，燃烧管C与装置D、E的连接顺序是：C→________→________
（5）准确称取1.8g烃的含氧衍生物X的样品，经充分燃烧后，D管质量增加2.64g，E管质量增加1.08g，则该有机物的实验式是________．
（6）实验测得X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍，则X的分子式为________
（7）1molX分别与足量Na、NaHCO3反应放出的气体在相同条件下的体积比为1：1，X
的核磁共振氢谱如下（峰面积之比为1:1:1:3），X的结构简式为________
【答案】
（1）2H2O2
2H2O＋O2↑
（2）吸收氧气中的水蒸气（或答：干燥氧气）
（3）使有机物不完全燃烧的产物全部转化为CO2和
H2O
（4）E；D
（5）CH2O
（6）C3H6O3
（7）
【解析】(1)
A装置的作用是制备氧气，可用二氧化锰催化过氧化氢分解产生氧气，反应的化学方程式为2H2O2
2H2O＋O2↑，故答案为：2H2O2
2H2O＋O2↑；(2)B装置的作用是除去氧气中的水蒸气，避免测定有机物燃烧产生的水不准确，故答案为：吸收氧气中的水蒸气（或答：干燥氧气）；(3)有机物可能燃烧不完全，CuO的作用是使有机物不完全燃烧的产物全部转化为CO2和
H2O，故答案为：使有机物不完全燃烧的产物全部转化为CO2和
H2O；(4)D中碱石灰既能吸收水，又能吸收二氧化碳，因此要先连接E，仪器连接顺序为C→E→D，故答案为：E；D；(5)D管质量增加2.64g克说明生成了2.64g二氧化碳，n（CO2）=
=0.06mol，m（C）=0.06mol×12g/mol=0.72g；E管质量增加1.08g，说明生成了1.08g的水，n（H2O）=
=0.06mol，m（H）=0.06mol×2×1g/mol=0.12g；从而可推出含氧元素的质量为：1.8g-0.72g-0.12g=0.96g，n（O）=
=0.06mol，
N（C）：N（H）：N（O）=0.06mol：0.12mol：0.06mol=1：2：1，故该有机物的实验式为CH2O，故答案为：CH2O；(6)CH2O的相对质量为30，X的蒸气密度是同温同压下氢气密度的45倍，则X的相对分子质量为45×2=90，则X的分子式为C3H6O3
，
故答案为：C3H6O3；(7)
1molX分别与足量Na、NaHCO3反应放出的气体在相同条件下的体积比为1：1，则分子中含一个羟基和一个羧基，X
的核磁共振氢谱出现4组峰且峰面积之比为1:1:1:3，则X的结构简式为
，故答案为：
。微专题(五) 守恒法突破硝酸与金属反应的相关计算
思维模型
常用的计算方法(以Cu与硝酸反应为例)
1．原子守恒法
反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩(N原子守恒)。
2．电子守恒法
反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－===Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NO＋e－===NO2、NO＋3e－===NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2)。
3．电荷守恒法
在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子只有Cu2＋，阴离子只有NO(此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H＋、OH－)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2＋和H＋，阴离子只有NO。则有：(1)若HNO3不过量：n(NO)＝2n(Cu2＋)；(2)若HNO3过量：n(NO)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)。
4．离子方程式计算法
金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在硫酸提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且要符合电荷守恒。
常见两种计算
1．硝酸与铜反应
浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO又被还原为NO。
2．稀硝酸与铁反应(铁的常见价态：＋2、＋3)
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
①≥4，产物为Fe(NO3)3；
②≤，产物为Fe(NO3)2；
③<<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。
同步训练
24.将13.6gCu和Cu2O组成的混合物加入250ml一定浓度的稀硝酸中，固体完全溶解生成Cu(NO3)2和NO。向所得溶液中加入1.0L0.5mol?L-1的NaOH溶液，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性，且金属离子沉淀完全。下列说法正确的是（
??）
A.?原固体混合物中，Cu和Cu2O的物质的量之比为1∶1
B.?原稀硝酸的浓度为1.3mol·L-1
C.?产生的NO在标准状况下的体积为2.24L
D.?反应后剩余硝酸的物质的量为0.01mol
【答案】
C
【解析】A.
根据以上分析可知原固体混合物中，Cu和Cu2O的物质的量之比为0.1:0.05=2:1，故不符合题意；
B.
所得溶液中加入1.0L0.5mol?L-1的NaOH溶液，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性，且金属离子沉淀完全，说明溶液为硝酸钠，即硝酸根离子物质的量等于钠离子物质的量，则溶液中硝酸根离子物质的量为0.5mol，原硝酸的物质的量=硝酸根离子物质的量+一氧化氮物质的量，根据电子守恒分析，铜元素失去电子数=0.1×2+0.05×2×1=0.3mol则一氧化氮的物质的量为0.1mol，则原稀硝酸的浓度为（0.5+0.1）/0.25=2.4mol·L-1
，
故不符合题意；
C.
由B
中计算一氧化氮物质的量为0.1mol，则标准状况下的体积为2.24L，故符合题意；
D.
硝酸的物质的量为0.6mol，反应后生成的硝酸铜的物质的量为0.2mol则硝酸根离子物质的量为0.4mol，一氧化氮的物质的量为0.1mol，则说明反应后剩余硝酸的物质的量为0.6-0.4-0.1=0.1mol，故不符合题意。
故答案为：C。
25.铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只和NO）：
编号
①
②
③
④
稀硝酸体积/mL
100
200
300
400
剩余金属/g
18.0
9.6
0
0
NO体积/mL
2240
4480
6720
V
下列计算结果错误的是（??
）
A.?①中溶解了8.4gFe??????B.?原混合物总质量为105.6g??????C.?硝酸的浓度为4mol/L??????D.?④中V=6720
【答案】
D
【解析】A.①②有金属剩余，①②反应结束溶液中铁元素以Fe2＋的形式存在，②在①的基础上反应，又加入100mL的硝酸，消耗金属的质量为18g－9.6g=8.4g，
产生的气体体积为4480mL－2240mL=2240mL，即n（NO）=0.1mol，根据3M＋8HNO3（稀）=3M(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，此时消耗金属的物质的量为3×0.1mol÷2=0.15mol，M的摩尔质量为8.4g÷0.15mol=56g·mol－1
，
①②之间消耗的铁，即①消耗的是铁，A不符合题意；
B.根据A的分析，消耗100mL的硝酸，消耗8.4g的铁，因此一份合金的质量为18g+8.4g=26.4g，即原混合物总质量为4×26.4g=105.6g，B不符合题意；
C.根据A的分析，100mL溶液中含硝酸物质的量为8×0.1mol÷2=0.4mol，则硝酸的浓度为0.4mol÷0.1L=4mol·L－1
，
C不符合题意；
D.③在②的基础上100mL稀硝酸消耗9.6g的金属，产生(6720－4480)mL=2240mLNO，即0.1molNO，按照反应方程式消耗金属的物质的量为0.15mol，M的摩尔质量为9.6g÷0.15mol=64g·mol－1
，
即9.6g金属为Cu，从上述分析，②中只消耗的是Fe，铜没有参加反应，此时铁元素以Fe2＋形式存在，其物质的量为4480×10－3L÷22.4L/mol×3÷2=0.3mol，④是在③的基础之上，增加100mL硝酸将Fe2＋氧化成Fe3＋
，
根据反应3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，则反应又生成0.1molNO，V(NO)=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，因此V=6720mL＋2240mL=8960mL，D符合题意；
26.下列各项比较中，一定相等的是（???
）
A.?相同物质的量Cu分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应，生成气体的物质的量
B.?相同物质的量的Na2O和Na2O2中所含阴离子的数目
C.?相同质量的Fe分别与足量Cl2、S充分反应，转移的电子数
D.?相同物质的量浓度的NH4Cl和NH4HCO3溶液中的c(NH4+)
【答案】
B
【解析】A．Cu和浓硝酸反应生成NO2
，
和稀硝酸反应生成NO，根据电子得失守恒可知，等物质的量的Cu分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应，生成气体的物质的量不相等，A项不符合题意；
B．Na2O和Na2O2中所含阴离子分别为氧离子和过氧根离子，等物质的量的两种物质中，阴离子的物质的量之比为1:1，故相同物质的量的Na2O和Na2O2中所含阴离子的数目一定相等，B项符合题意；
C．Fe和足量Cl2反应生成FeCl3
，
每生成1molFeCl3转移3mol电子，Fe和S反应生成FeS，每生成1molFeS转移2mol电子，据此可知，等质量的Fe分别与足量Cl2、S充分反应，转移的电子数不相等，C项不符合题意；
D．NH4Cl溶液中NH4+水解，Cl-不发生水解，对NH4+的水解无影响；NH4HCO3溶液中NH4+和HCO3-会发生互促水解，故相同物质的量浓度的NH4Cl和NH4HCO3溶液中的c(NH4+)不相等，D项不符合题意；
故答案为：B。
27.4.6
g铜镁合金完全溶解于100
mL密度为1.40
g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到4480
mL
NO2和336
mL
N2O4
的混合气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0
mol/L
NaOH溶液至离子恰好全部沉淀时，下列说法错误的是(???
)
A.?该合金中铜与镁的物质的量之比是2:3
B.?该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0
mol/L
C.?产生沉淀8.51
g
D.?离子恰好完全沉淀时，加入NaOH溶液的体积是230
mL
【答案】
D
【解析】A．4480
mL
NO2的物质的量=
4.48L÷22.4L/mol
=
0.2
mol，336
mL
N2O4的物质的量
=
0.336L
÷22.4L/mol
=
0.015
mol，令Cu、Mg的物质的量分别为x
mol、y
mol，根据二者质量与电子转移守恒，可得：①64x
+
24y
＝
4.6，②2x
+
2y
＝
0.2
+
0.015×2，解得x
=
0.046、y
=
0.069，故该合金中铜与镁的物质的量之比
=
0.046
mol:0.069
mol
=
2:3，故A不符合题意；
B．密度为1.40
g/mL、质量分数为63%的浓硝酸。其物质的量浓度
=
，故B不符合题意；
C．铜镁合金完全溶解于浓硝酸中，向反应后的溶液中加入NaOH溶液至离子恰好全部沉淀，生成沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2
，
由化学式可知n（OH-）=
2n（Cu）+
2n（Mg）=
2×（0.046
mol
+
0.069
mol）=
0.23
mol，故沉淀质量
=
m（Cu）+
m（Mg）+
m（OH-）=
4.6
g
+
0.23
mol×17
g/mol
=
8.51g，故C不符合题意；
D．离子恰好完全沉淀时，此时溶液中溶质为NaNO3
，
根据N元素守恒可知n（HNO3）原
=
n（NaNO3）
+
n（NO2）
+
2n（N2O4），故n（NaNO3）=
0.1L×14
mol/L
-
0.2
mol
-
2×0.015
mol
=
1.17
mol，根据钠离子守恒有n（NaOH）=
n（NaNO3）=
1.17mol，故需要氢氧化钠溶液的体积=1.17mol
÷1
mol/L
=
1.17L
=
1170
mL，故D符合题意，
故答案为：D。
28.铁是一种过渡元素，金属铁是最常用的金属之一．请回答下列问题：
（1）生铁中含有一种铁碳化合物（Fe3C），在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式为 ________?，上述反应生成的磁性固体与过量浓硝酸反应后的溶液中含有的盐的化学式为________?．
（2）硫酸厂用煅烧黄铁矿（FeS2）来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2）制备绿矾．利用烧渣制绿矾的过程如下：
①烧渣溶于稀H2SO4过程中，有单质硫生成，写出该反应的离子方程式（只写生成S的反应式，其他反应无需写出） ________? ．
②向溶液X中加入足量铁屑的目的是________?．
（3）已知Fe（OH）3的溶度积常数Ksp=1.1×10﹣36
．
室温时向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH=3时，通过计算说明Fe3+是否沉淀完全） ________?（提示：当某离子浓度小于10﹣5
mol?L﹣1时可以认为该离子沉淀完全了）．
【答案】Fe3C+3O2Fe3O4+CO2；Fe（NO3）3；2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；使Fe3+完全转化为Fe2+
，
以制备纯净的绿矾晶体；c（Fe3+）=1.1×10﹣3（mol/L）＞10﹣5
mol?L﹣1故Fe3+没有沉淀完全
【解析】（1）Fe3C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳，反应为Fe3C+3O2Fe3O4+CO2；磁性固体能溶于过量浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO2和水，
故答案为：Fe3C+3O2Fe3O4+CO2；Fe（NO3）3；
（2）①Fe2O3可以和稀硫酸之间反应生成硫酸铁，FeS可以和稀硫酸之间反应生成硫化氢，铁离子具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间会发生化学反应：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
，
会产生硫单质，
故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；
②向溶液硫酸铁中加入足量铁屑，金属铁可以和铁离子之间反应生成亚铁离子，以制备纯净的绿矾晶体，
故答案为：使Fe3+完全转化为Fe2+
，
以制备纯净的绿矾晶体；
（3）溶液pH为3时，溶液中c（H+）=10﹣3
，
则c（OH﹣）=10﹣11
，
Ksp=1.1×10﹣36=[c（OH﹣）]3×c（Fe3+），c（Fe3+）==1.1×10﹣3（mol/L）＞10﹣5
mol?L﹣1
，
故答案为：c（Fe3+）=1.1×10﹣3（mol/L）＞10﹣5
mol?L﹣1故Fe3+没有沉淀完全．微专题(八) 烃的一氯代物同分异构体数目的判断
烃分子中的一个氢原子被氯原子代替，称为烷烃的一氯代物，其同分异构体数目的判断是常见重要题型，其确定方法常有以下两种：
基元(烃基数目)法
甲基、乙基、丙基分别有1、1、2种结构。丁基有4种结构。戊基有8种结构。
等效氢法
若烃有n种不同的等效氢，其一元取代物就有n种。
1、同一碳原子上的氢为等效氢；
2、同一碳原子上所连甲基(—CH3)上的氢为等效氢；
3、处于对称位置的碳原子上的氢为等效氢。
同步训练
1．下列关于同分异构体的叙述中正确的是( )
A．新戊烷的一氯代物有三种
B．丙烷中一个氢原子被溴原子取代的产物有三种
C．甲烷的二氯代物有两种
D．C5H11Cl有8种结构
答案 D
解析 因为CH4的一氯代物只有一种，故新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有一种，A错误；取代产物可以看作是丙基连接溴原子，因丙基有两种，故取代产物有两种，B错误；甲烷为正四面体结构，其二氯代物只有一种，C错误；因C5H11—(丁基)的结构有8种，故C4H9Cl的同分异构体有8种，D正确。
2．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成的一氯代烃种类最多的是( )
A．
B．
C．CH3CH2CH2CH3
D．
答案 B
解析 A项分子只含有1种位置的氢原子，所以生成的一氯代烃只有1种；B项分子中，含有3种位置不同的氢原子，所以生成的一氯代烃有3种；C项分子中有2种位置不同的氢原子，所以生成的一氯代烃有2种；D项分子中，含有2种位置不同的氢原子，所以生成的一氯代烃有2种；故最多的是B项。
3．已知甲苯的一氯代物有4种，则甲苯完全氢化后的环烷烃的一氯代物有( )
A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
答案 C
解析 甲苯完全氢化后得到甲基环己烷，它的一氯代物除了和甲苯相似的四种外，还多了一种，即在甲基与环己烷相连的碳原子上也有一个H原子可以被取代，故C项正确。
4．下列烷烃在光照条件下与氯气反应，只生成一种一氯代物的是( )
A．CH3CH2CH2CH3
B．
C．
D．
答案 C
解析 要判断一氯代物的种数，需要对烃中等效氢原子种数进行判断：A项，———，其一氯代物有2种；B项，，其一氯代物有2种；C项，，其一氯代物有1种；D项，，其一氯代物有4种。
5．下列物质的一氯代物有4种的是( )
A．CH3CH2CH3
B．CH3CH2CH(CH3)CH2CH3
C．
D．
答案 B
解析 CH3CH2CH3含有2种等效氢原子，其一氯代物只有2种，A错误；CH3CH2CH(CH3)CH2CH3中含有4种等效氢原子，其一氯代物有4种，B正确；中含有2种等效氢原子，其一氯代物有2种，C错误；中含有3种等效氢原子，其一氯代物有3种，D错误。
6．下列化合物的一氯代物的种类数大小排列顺序正确的是( )
①CH3CH2CH2CH2CH2CH3
②(CH3)2CHCH(CH3)2
③(CH3)3CCH2CH3
④(CH3)3CC(CH3)3
A．①＞②＞③＞④
B．③＝①＞②＞④
C．③＞②＞④＞①
D．②＞③＝①＞④
答案 B
解析 ①一氯代物的种类数为3，②一氯代物种类数为2，③一氯代物种类数为3，④一氯代物种类数为1，故B正确。微专题(六) 烷烃的同分异构体的书写与判断
同分异构体
(1)同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
(2)同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。
例如C4H10的同分异构体有两种
正丁烷CH3—CH2—CH2—CH3和异丁烷。
烷烃的同分异构体的书写方法
(1)遵循的原则
主链由长到短，支链由整到散；位置由心到边，排列由对到邻、间。
(2)书写的步骤
①先写出碳原子数最多的主链。
②写出少一个碳原子的主链，另一个碳原子作为甲基(—CH3)接在主链某碳原子上。
③写出少两个碳原子的主链，另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)接在主链碳原子上，以此类推。
可概括为“两注意，四句话”：
同步训练
1.环丙烷可作为全身麻醉剂，环已烷是重要的有机溶剂。下面是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式．键线式和某此有机化合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构简式
键线式
(环己烷)
(环丁烷)
回答下列问题：
（1）环烷烃与________是同分异构体。
（2）从反应①～③可以看出，最容易发生开环加成反应的环烷烃是________(填名称)。判断依据为________。
（3）环烷烃还可以与卤素单质，卤化氢发生类似的开环加成反应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为________(不需注明反应条件)。
（4）写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。试剂________；现象与结论________。
【答案】
（1）相同分子式的烯烃
（2）环丙烷开环；为3种环烷烃开环所需最低温度，所以其最容易开环
（3）
（4）丙烯；不产生褪色现象的物质为环丙烷
【解析】(1).
根据环烷烃的分子式CnH2n
，
其与相同分子式的烯烃互为同分异构体；(2).从反应条件来看，环丙烷开环所需温度为353K，为3种环烷烃开环所需最低温度，所以其最容易开环；(3).根据已知反应，环烷烃开环为打开C-C，并进行加成反应，所以HBr与环烷烃的加成反应方程式可写为：
；(4).可针对烯烃中存在不饱和碳键进行检测，利用不饱和碳键可使酸性高锰酸钾溶液褪色，将酸性高锰酸钾溶液分别滴入两种物质中，发生褪色的物质含有不饱和碳键，为丙烯；不产生褪色现象的物质为环丙烷；
2.???????????????????
（1）有下列六组物质：属于同系物的是________，属于同分异构体是________，属于同种物质的是________。（填序号）
（2）下列实验设计或操作合理的是________。
a．在催化剂存在的条件下，苯和溴水发生反应可生成无色比水重的液体溴苯；
b.只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇；
c.实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时，必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度；
d.将电石与饱和食盐水反应后，直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔。
（3）按要求书写：
①乙炔的电子式________；②
的系统命名为________。
③相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式________；
④某单烯烃的相对分子质量为84，若该分子内所有碳原子均在同一平面内，则其结构简式为________。
⑤C4H10O的同分异构体中，属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式为________。
【答案】
（1）C；E；A
（2）bc
（3）；2-乙基-1-丁烯；；；
【解析】
(1)同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，所以符合要求的为
C；分子式相同但结构不同的物质互为同分异构体，所以属于同分异构体的E。所给的物质中属于同种物质的是A。
(2)
a．在催化剂存在的条件下，苯和液溴发生反应可生成无色比水重的液体溴苯，苯和溴水不反应，故错误；
B.苯不溶于水，密度比水小，硝基苯不溶于水，密度比水大，乙醇能溶于水，所以只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇，故正确；
C.实验室通过浓硫酸与乙醇反应制取乙烯时，需要控制反应液的温度为170℃左右，所以必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度，故正确；
D.将电石与饱和食盐水反应后，生成的气体有乙炔和硫化氢等，硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能直接通入酸性KMnO4溶液检验是否得到乙炔，故错误。
故答案为：bc。(3)
①乙炔的电子式
；??
②根据最长的碳链为主链，碳碳双键最近的一端开始编号，所以
的系统命名为2-乙基-1-丁烯；③相对分子质量为72的烷烃的分子式为C5H12
，
其中沸点最低的烷烃为新戊烷，结构简式
；④某单烯烃的相对分子质量为84，分子式为C6H12
，
若该分子内所有碳原子均在同一平面内，说明碳碳双键在分子中间，且碳碳双键的碳上连接碳原子，即其结构简式为
?；⑤手性碳原子为碳原子上连接四个不同的原子或原子团，所以C4H10O的同分异构体中，属于醇类且含有“手性碳原子”的结构简式
。微专题(十) 有机物官能团的特征反应及转化
分析推测有机物性质的基本方法
(1)观察有机物分子中所含的官能团，如、—C≡C—、醇羟基、羧基等。
(2)联想每种官能团的典型性质，根据官能团分析其性质和可能发生的反应。
(3)注意多官能团化合物自身的反应，如分子中—OH与—COOH自身能发生酯化反应。即分析有机物的结构推测性质的一般思路为：
官能团转化流程
利用有机物的化学反应实验，官能团转换是制备有机化合物的基本方法。
(1)转换成碳碳双键的方法
工业上可以通过石油的裂解，获取短链的气态烯烃，如C4H10C2H4＋C2H6。
(2)转换成卤素原子的方法
①烷烃的取代反应，如CH3CH3和Cl2在光照条件生成CH3CH2Cl，化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。
②烯烃(或炔烃)的加成
如CH2==CH2和HBr在一定条件下生成CH3CH2Br，化学方程式为CH2==CH2＋HBrCH3CH2Br，CH≡CH和Br2按1∶1加成生成，化学方程式为CH≡CH＋Br2―→。
(3)转换成羟基的方法
①烯烃和水加成
如乙烯和水在一定条件下生成乙醇，化学方程式为
CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。
②酯类的水解反应
如乙酸乙酯在酸性条件下和水反应生成乙醇和乙酸，化学方程式为CH3COOCH2CH3＋H2O
CH3COOH＋CH3CH2OH。
(4)转换成酯基的方法
如乙酸和乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯，化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。
(5)转换成醛基的方法
如乙醇的催化氧化，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
同步训练
1.合成药物盐酸普罗帕酮的中间体E和双酚A型聚碳酸酯H的路线：
已知：i.
ii.
（1）A的结构简式是________。
（2）试剂a是________。
（3）C只含有一种官能团，反应②的化学方程式是________。
（4）反应⑤的反应类型是________。
（5）E中官能团是________。
（6）下列说法正确的是：________（填字母序号）。
a．反应③中C发生氧化反应
b．可用FeCl3溶液检验反应⑤中A是否反应完全
c．反应⑥的反应物与生成物互为同分异构体
d．反应⑩中试剂b的结构简式是
e．反应④是缩合聚合反应，生成了聚酯
（7）I→J转化的一种路线如图，已知中间产物2转化为J是消去反应，写出中间产物1和中间产物2的结构简式。
中间产物1：________；中间产物2：________。
（8）G的分子式为C3H6O3
，
只含一种官能团，且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢，反应⑨的化学方程式是________。
【答案】
（1）
（2）H2
（3）
（4）取代反应
（5）羟基、羰基
（6）abcd
（7）；
（8）
【解析】（1）A的结构简式是
。故答案为：
;
（2）A与与氢气发生加成反应生成B，故答案为：H2；
（3）C只含有一种官能团，为环己醇
，反应②的化学方程式是:
。
（4）反应⑤的反应类型是取代反应，故答案为：取代反应；
（5）结构简式可知E为
，含有羟基、羰基，故答案为：羟基、羰基；
（6）a．C与过氧化物反应生成七元环酯，③中C发生氧化反应，故a正确；
b．A
能与FeCl3溶液发生显色反应，可用FeCl3溶液检验反应⑤中A是否反应完全，故B正确；
c．E为
，反应⑥的反应物与生成物互为同分异构体，故c正确；
d．对比F的结构简式，反应⑩中试剂b的结构简式是
，故d正确。
e．反应④生成了聚酯但没有小分子生成，不是缩合聚合反应，故e不正确；
故答案为：abcd；
（7）I含有碳碳双键，可与溴发生加成反应生成中间产物1：
，脱去HBr生成中间产物2
，再脱去HBr可生成J，
故答案为：
；
；
（8）G的分子式为C3H6O3
，
只含一种官能团，且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢，反应⑨的化学方程式是
。故答案为：
。
2.有机化合物在我们的生产生活当中有着重要的作用，探究有机物结构有助于对物质的性质进行研究。
（1）a．
??
b．
??
c．
①上述三种物质中b，c中官能团名称分别是________，________。
②三种物质在一定条件分别与氢气发生加成反应，同温同压下消耗氢气量关系为________(填“相同”或“不相同”)。
（2）欲区分乙醛和乙酸，应选用
________(填字母)。
a．NaOH溶液???
b．HCl溶液????
c．银氨溶液??
d.新制氢氧化铜悬浊液
（3）工业上或实验室提纯以下物质的方法不合理的是(括号内为杂质)______。
A.溴苯(溴)：加NaOH溶液，分液
B.乙烷(乙烯)：通入溴水，洗气
C.乙酸(水)：加新制生石灰，蒸馏
D.乙酸乙酯(乙酸)：氢氧化钠溶液，分液
（4）苹果酸(
)与NaOH溶液反应的化学方程式________。
（5）以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O。电池放电时电解质溶液中OH-向________(填“正”或“负”)极移动，负极反应式为________。
【答案】
（1）羟基；羧基；相同
（2）cd
（3）C,D
（4）+2NaOH
+2H2O
（5）负极；CH3OH+8OH--6e-=
+6H2O
【解析】①上述三种物质中分别含有酚羟基，醇羟基，羧基，b，c中官能团名称分别是羟基、羧基；②三种物质在一定条件分别与氢气发生加成反应，只有苯环可以与氢气发生加成反应，同温同压下消耗氢气都是3mol，消耗氢气的物质的量相同；(2)
a．乙醛含有醛基，加入NaOH溶液
，不发生反应，乙酸含有羧基，可以和氢氧化钠溶液反应，但没有明显现象，故不能区分；
b．乙醛和HCl溶液不反应，乙酸和HCl溶液不反应，故不能区分；
c．乙醛能和银氨溶液反应生成银镜，乙酸和银氨溶液混合没有现象，现象不同，可以区分；
d．乙醛能将新制氢氧化铜悬浊液还原为红色的氧化亚铜，乙酸与新制氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应，蓝色沉淀消失，溶液变为蓝色，现象不同，故可以区分；
故答案为：cd；(3)
A．溴苯中有溴，加NaOH溶液，NaOH溶液和溴发生反应，溴苯在下层，再分液即可，故A不正确；
B．乙烷中有乙烯，通入溴水，乙烯与溴发生加成反应得到1，2-二溴乙烷，乙烷不反应，洗气，可以除杂，故B不正确；
C．乙酸中有水，加新制生石灰，蒸馏，乙酸会和生石灰反应，不能蒸馏出，不正确，故C正确；
D．乙酸乙酯中有乙酸，加氢氧化钠溶液，会使乙酸乙酯水解，乙酸与氢氧化钠发生中和反应，不能用氢氧化钠溶液除杂，应用饱和碳酸钠溶液，故D正确；
故答案为：CD；(4)1mol苹果酸(
)含有2mol羧基，消耗2molNaOH溶液发生酸碱中和反应，化学方程式为：
+2NaOH
+2H2O；(5)以KOH为电解质的甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH＝2K2CO3+6H2O。电池放电时电解质溶液中阴离子移向负极，OH-向负极移动，甲醇在负极上发生氧化反应，碱性条件下转化为碳酸根，反应的化学方程式为CH3OH+8OH--6e-=
+6H2O。
