有机化学试题(共8篇)
有机化学试题 篇1
模拟试题三(第一学期)
一、用系统命名法命名下列化合物或写出相应的化合物结构。
H1.CH3CCHCCCH32.NO2NC2H55.BrCOOHCH38.CH36.3.OHCOOHBrHC6H5Br4.7.9.1—甲基螺[3,4]—5—辛醇N,N—二甲基—4—甲基苯甲酰胺10.2—溴—2—丁烯酸—3`—溴苄酯
二、回答问题。
1.分子式为C5H10的烯烃化合物,其异构体数为: A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
2.下列卤代烃在KOH/C2H5OH溶液中消除反应速度最快的是:
(Z)-3—甲基环己醇
A.ClCH(CH3)2B.ClCH(CH3)2
NO23.下列负离子亲核能力由大到小排序为: A.OClB.OCH3C.OOCH3D.O
4.写出下面化合物的最稳定的构象式。HHCH3C(CH3)3
5.下列化合物中,具有芳香性的有:
A.B.C.D.6.下列二烯烃中,氢化热由大到小排序为:
A.CH3CH=C=CHCH3B.CH3CH=CHCH=CH2C.CH2=CHCH2CH=CH2
7.用化学方法鉴定下列化合物。
A.3—戊醇 B.苯乙酮 C.1—苯基乙醇
三、完成下列反应。
1.2.HO3.CH=CHCH3 + HBrCH3+ Br2 / FeHOHCH3HCH3OHClH(CH3)2CHH[O]4.C2H5HCH35.C2H5ONa / C2H5OH6.BrCH2CH=CHBrOHOHCCCH3CH3NaOH + H2O7.H8.OH(CH3CO)2OAlCl325℃9.O10.OHCH3CHOCH3HOHO
四、写出下列反应的机理。
H3C1.CHCH2H2.2CH3COCH3OH(CH3)2C=CHCOCH3CHCH(CH3)2OH
五、合成题。
C3以下有机物为原料合成:1.以 2.以苯为原料合成(其它试剂任选)NO23.以乙炔为原料合成4.HC2H5CCHC2H5OCH3以CH3COCH2Br为原料 合成CH3COCH2COOH
六、推导结构。
1.某化合物A(C6H12O3),红外光谱在1710cm-1处有一个强的吸收峰,A能发生碘仿反应,但与Tollens试剂不反应。A经过稀酸处理后却能和Tollens试剂反应。A的1H NMR数据如下: δ2.1(单峰,3H);δ2.6(双峰,2H);δ3.2(单峰,6H);δ4.7(三峰,1H)
试写出A的可能结构。
2.某化合物A(C5H10O)不溶于水,与Br-CCl4或Na都不反应。A与稀酸及稀碱反应都得到化合物B(C5H12O2),B经等量的HIO4水溶液氧化得到甲醛和化合物C(C4H8O),C能发生碘仿反应。试写出A、B、C的结构。
模拟试题三(第二学期)
一、用系统命名法命名下列化合物或写出相应的化合物结构。
CH31.OCON(C2H5)22.CHCOOHHNH2HNH2COOHOO3.CH3CCONCH3O4.O7.9.CHO5.6.CH3COCH=CHCOOC2H5α—D—(+)—甲基葡萄糖苷3—(3`—吡啶基)丙烯酸8.3—丁酮酸乙酯10.(R)-2—羟基丙酸乙酯
二、回答问题
1.下列酯类化合物在碱性条件下水解速度由大到小为:
COOC2H5COOC2H5COOC2H5COOC2H5A.NO2B.OCH3OC.ClD.2.2,4—戊二酮其较稳定的烯醇结构式(热力学控制)为:
OHOCH2=CCH2CCH2CH3OHOOHOOHCH3C=CHCCH2CH3CH3CCH=CCH2CH3CH3CCH2C=CHCH3(A)(B)(C)(D)NH2
NH23.将下列化合物按碱性由强到弱排列成序:
A.NO2NH2B.NH2C.CH3D.4.将下列化合物按酸性由强到弱排列成序:
A.CH3CH2COOH B.CH2=CHCOOH C.CH CCOOH
5.下列含氮化合物中,熔点最高的是:
NH2NH2O
A.CH2COOH B.CH3C—NHCH2COOH C.CH2COOCH3D.(CH3)2N—CH2COOCH3
6.将下列化合物按酸性由强到弱排列成序:
A.CH3B.CH3C.D.CH27.用化学方法鉴别下列化合物:
A.C6H5CH2NH2 C.C6H5CH2NHCH3 C.C6H5CH2N(CH3)2
三、写出下列反应的反应机理。
O1.CH2(COOC2H5)2OC2H5ONa/C2H5OHOCOOC2H5NH2OH2,C6H5CCC6H5CH3CH
3四、完成下列反应。
1.N2.2HNO3 / H2SO4K2Cr2O7 / HHNO2C6H5OC6H5CCH3-CO2CCH3
NH4HS(1)NaNO2/HCl(2)Cu2Cl2O3.O4.OCH2CH3*Cl+CH3MgBr过量干醚H2OCH2COOHCOOH5.KNH26.CH3NCH3I过量Ag2OH2OLiAlH4CH3COCH3H7.O(1)BrCH2COOC2H5 / Zn(2)H2O,8.N9.HOCHO+ CH3COOC2H5C2H5ONaNH2N2ClpH=9
10.HOCH2HOHOOOHOH2NHNH2
五、合成题。
Br1.由甲苯为原料合成CH3Br2.CH3COCH2COOC2H53.NH2HO3SN=NCOOHOH
六、推导结构。
某化合物A(C7H15N),与CH3I反应得到B(C8H18NI)。B溶于水,与Ag2O/H2O反应得到C(C8H17N),C再分别经CH3I处理后与Ag2O/H2O反应得到D(C6H10)
1和三甲胺,D能吸收2mol的氢得到E(C6H14)。E的H NMR谱显示只有二组峰,一组为七重峰,另一组为双峰,两者的强度比为1:6。试推出A、B、C、D、E的结构并写出各步反应式。
有机化学试题 篇2
【典题回放】
例1. (2014·新课标 全国卷Ⅱ ) 四联苯的一氯代 物有 ()
A.3种B.4种C.5种D.6种
解析:四联苯分子具有高度对称性, 如图所示:, 该有机物的一氯代物种数与其分子中处于不同化学环境的氢原子种数相等。处于对称位置上的氢原子是等效的, 则该有机物分子中有5种不同化学环境的氢原子, 因此其一氯代物有5种。
答案:C
例2. (2012·海南卷) 分子式为C10H14的单取代芳烃, 其可能的结构有 ()
A.2种B.3种C.4种D.5种
答案:C
考情分析:同分异构体是高考化学的热点, 高考中对同分异构体的考查方式主要有两种:一是以选择题的形式考查有机物同分异构体数目的判断 (如2014年新课标Ⅰ第7题等) ;二是在有机合成及推断题中考查限制条件的同分异构体的书写[如2014年江苏化学第17题的第 (4) 小题等]。侧重考查学生的综合分析能力和有序思维能力。
【新题速递】
1.分子式为C5H10O2的同分异构体甚多, 其中符合下列条件:1能发生银镜反应;2能与金属钠反应的同分异构体共有 (不考虑立体异构) ()
A.10种B.12种C.14种D.16种
2.下列说法不正确的是 ()
A.分子式为C5H10O2的羧酸共有3种
B.分子式为C3H9N的同分异 构体共有4种
C.分子式为C5H10的烯烃类同分异构体有5种
D.某烷烃CnH2n+2的一个分子中, 含有共价键的数目是3n+1
3. (2014·武汉调 研 ) 组成和结 构可用表示的有 机物共有 (不考虑立体异构) ()
A.24种B.28种C.32种D.36种
二、有机化合物的分子式和结构式的确定
【典题回放】
例1. (2014·广西卷) 从香荚兰豆中提取的一种芳香 化合物, 其分子式 为C8H8O3, 遇FeCl3溶液会呈现特征颜色, 能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是 ()
解析:该有机物属于芳香化合物, 说明其含有苯环;遇FeCl3溶液会呈现特征颜色, 说明该有机物含有酚羟基;能发生银镜反应, 说明该有机物含有 醛基 (—CHO) 。结合其 分子式C8H8O3, 综合分析四个选项中有机物的分子结构, 只有符合条件。
答案:A
例2. (2012·海南卷) (双选) 下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰, 且其峰面积之比为3∶1的有 ()
A.乙酸异丙酯
B.乙酸叔丁酯 ()
C.对二甲苯
D.均三甲苯
解析:各有机物分子中不同化学环境的氢原子种类、核磁共振氢谱中吸收峰的个数、峰的面积之比如下表:
答案:BD
考情分析:近几年, 高考试题中单纯考查有机物分子式或结构式的确定的选择题较少, 大多出现在有机综合推断题中, 结合有机物之间的转化关系推断有机物的分子式或结构式, 侧重考查学生的综合分析能力和迁移应用能力。
【新题速递】
1.有机物R是黄酮类药物的主要合成中间体, 其分子式为C16H14O2, 经实验测得:1R能使Br2的CCl4溶液褪色;21molR最多可与8molH2发生加成反应;3与FeCl3溶液不发生显色反应;4不能发生银镜反应。则R可能的结构简式是 ()
2.红外光谱和核磁共振氢谱常用于测定有机物的结构, 有机物R的红外光谱和核磁共振氢谱如下 图所示, 下列说法 中不正确 的是 ()
A.由红外光谱可知, R分子中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱可知, R分子中有三种不同化学环境的氢原子, 且个数之比为2∶1∶3
C.仅由红外光谱和核磁共振氢谱, 无法确定R分子中的氢原子总数
D.若有机物R的分子式为C2H6O, 则其结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3
三、烃的结构及性质
【典题回放】
例1. (2014·上海卷 ) 催化加氢 可生成3-甲基己烷的是 ()
答案:C
例2. (2013·海南卷) 2-丁烯是石 油裂解的产物之一, 回答下列问题:
考情分析:烃的结构及性质是高考考查的重点, 主要有两种考查方式:一是以选择题的形式考查烃的结构及性质;二是以烃为基础原料合成某种有机物, 考查烃的性质及相互转化关系, 此类试题大多提供陌生信息, 考查学生对信息的加工及应用能力。
【新题速递】
C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z, Z的一氯代物有4种
2.分子组成为C9H12的苯的同系物, 已知苯环上只有一 个取代基, 下列说法 中正确的是 ()
A.该有机物不能发生加成反应, 但能发生取代反应
B.该有机物 不能使酸 性高锰酸 钾溶液褪色
C.该有机物分子中的所有原子可能在同一平面上
D.该有机物能使溴水褪色
四、烃的衍生物的结构及性质
【典题回放】
例1. (2013·新课标全国卷Ⅰ) 香叶醇是合成玫瑰香 油的主要 原料, 其结构简 式为。下列有关香叶醇的叙述正确的是 ()
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应, 不能发生取代反应
解析:本题考查醇的结构及性质, 分析香叶醇的结构简式可知, 该有机物分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团。A项, 根据香叶醇的结构简式及有机物中碳、氧、氢原子的成键特点可知, 其分子式为C10H18O;B项, 香叶醇结构中存在碳碳双键, 能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色;C项, 香叶醇结构中存在碳碳双键, 能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色;D项, 香叶醇结构中存在羟基, 能和活泼金属、羧酸等发生取代反应。
答案:A
例2. (2014·江苏卷) (双选) 去甲肾上腺素可以调控动物机体的植物性神经功能, 其结构简式为。下列说法 正确的是 ()
A.每个去甲肾上腺素分子中含有3个酚羟基
B.每个去甲肾上腺素分子中含 有1个手性碳原子
C.1mol去甲肾上腺素最多能与2molBr2发生取代反应
D.去甲肾上腺素既能与盐酸反应, 又能与氢氧化钠溶液反应
解析:A项, 去甲肾上腺素分子中含有2个酚羟基和1个醇羟基;B项, 分析该有机物的结构简式发现, 分子中与醇羟基相连的碳原子为手性碳原子, 其余碳原子均不是手 性碳原子;C项, 去甲肾上腺素能与Br2发生苯环上酚羟基的邻、对位取代反应, 故1mol去甲肾上腺素最多能与3molBr2发生取代反应;D项, 该有机物分子中含有—NH2和酚羟基, 因此其既能与盐酸反应, 又能与氢氧化钠溶液反应。
答案:BD
例3. (2014·重庆卷) 某天然拒食素具有防御非洲大 群蚯蚓的 作用, 其结构简 式为 (未表示出原子或原子团的空间排列) 。该拒食素与下列某试剂充分反应, 所得有机物分子 的官能团 数目增加, 则该试剂是 ()
A.Br2的CCl4溶液B.Ag (NH3) 2OH
C.HBrD.H2
答案:A
答案:A
例5. (2014·福建卷) 叶酸是维生素B族之一, 可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。
a.分子中碳原子与氮原子的个数比是7∶5
b.属于芳香族化合物
c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应
d.属于苯酚的同系物
(3) 丁是丙的同分异构体, 且满足下列两个条件, 丁的结构简式为。
a.含有
b.在稀硫酸中水解有乙酸生成
(4) 甲可以通过下列路线合成 (分离方法和其他产物已经略去) :
解析: (1) 有机物甲分子中含有—COOH和—NH2两种官能 团, 其中—COOH显酸性, —NH2显碱性。
(2) 有机物乙的分子式为C7H6ON5Cl, 分子中C、N原子的个数比为7∶5;该有机物分子中不含苯环, 不属于属于芳香族化合物, 也不属于苯酚的 同系物。该 有机物分 子中含有—NH2和—Cl, 能与盐酸、NaOH溶液等发 生反应。
(3 ) 丙的结构 简式为, 丁是丙的同分异构体, 分子中含有, 且在稀硫酸中水解生成乙酸, 说明该有机物应为乙酸酯, 其结构简式为
考情分析:烃的衍生物的结构、性质及转化是高考中考查有机化学的核心, 涉及卤代 烃、醇、醛、羧酸和酯的性质及相互转化关系。高考中对此部分知识的常见考查方式有两种:一是以选择题的形式考查烃的衍生物的结构及性质, 二是以有机综合推断题的形式考查烃的衍生物的性质及转化。大多试题从定性、定量和综合信息的运用等角度考查学生的综合分析能力、逻辑推理能力和迁移应用能力。
【新题速递】
1.鼠尾草酚可用于防治骨质疏松, 鼠尾草酸可两步转化得到鼠尾草酚, 下列说法正确的是 ()
A.X、Y、Z互为同分异构体
B.X、Y均能与FeCl3溶液发生显色反应
C.X、Y、Z分子中均含有2个手性碳原子
D.1 molX与NaOH溶液反应 最多消耗3molNaOH
2.H7N9型禽流感是全球首次发现的新亚型流感病毒, 达菲 (Tamiflu) 是治疗该病毒的最佳药物。以莽草酸为原料, 经多步反应可制得达菲和对羟基苯甲酸。达菲、莽草酸、对羟基苯甲酸的结构简式如下:
下列有关说法正确的是 ()
A.达菲、莽草酸、对羟基苯甲酸都属于芳香族化合物
B.1mol莽草酸与NaOH溶液反应, 最多消耗4molNaOH
C.对羟基苯甲酸较稳定, 在空气中不易被氧化
D.利用FeCl3溶液可区 别莽草酸 和对羟基苯甲酸
五、基本营养物质与有机高分子化合物
【典题回放】
A.乙炔B.乙烯
C.丙烯D.1, 3-丁二烯
答案:A
例2. (2014·广东卷) 生活处处 有化学。下列说法正确的是 ()
A.制饭勺、饭盒、高 压锅等的 不锈钢是合金
B.做衣服的棉和麻均与淀 粉互为同分异构体
C.煎炸食物的花生油和牛 油都是可皂化的饱和酯类
D.磨豆浆的大豆富含蛋白质, 豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
解析:A项, 制饭勺、饭盒、高压 锅等的不锈钢是Fe、C、Cr等形成的一种具有特殊防腐性能的合金;B项, 棉和麻的主要成分 是纤维素, 与淀粉的分子通式均为 (C6H10O5) n, 由于聚合度n不同, 二者不互为同分异构体;C项, 牛油是饱和 酯类, 而花生油 是不饱和 酯类;D项, 豆浆煮沸过程中, 蛋白质发生了变性, 并未发生水解反应, 得不到氨基酸。
答案:A
例3. (2013·山东卷) 聚酰胺-66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物, 可利用下列路线合成:
解析: (1) B的分子式为C4H8O, 符合饱和一元醛的通式, 能与银氨溶液反应的B的同分异构体含—CHO, 其结构简 式为CH3CH2CH2CHO或 (CH3) 2CHCHO。
(2) 由醇能与HX反应可知D为ClCH2CH2CH2CH2Cl, 由D到E结构的变 化可知, 反应1为取代反应。
(3) 要检验D中所含的Cl元素, 应先加NaOH溶液水解, 然后加硝 酸酸化, 最后加AgNO3。
答案: (1) (CH3) 2CHCHO、CH3CH2CH2CHO
(2) ClCH2CH2CH2Cl取代反应
(3) 硝酸、AgNO3溶液
考情分析:近几年, 高考中主要以选择题的形式考查基本营养物质的结构及性质, 试题大多直接取材于高中化学课本, 侧重考查学生对教材基础知识的识记情况。高考对有机高分子化合物的考查, 则主要以有机合成与推断题的形式出现, 兼顾考查有机物的结构及性质、有机反应类型、有机化学方程式、同分异构体等, 侧重考查学生综合应用所学有机化学知识解决实际问题的能力。
【新题速递】
1.下列说法不正确的是 ()
A.葡萄糖和蔗糖都是还原性糖, 都能与新制的Cu (OH) 2悬浊液反应
B.蛋白质溶液能产生丁达尔效应现象, 属于胶体
C.利用热的纯碱洗涤油污, 是利用了油脂的水解反应
D.淀粉和纤维素都是高分子化合物, 水解的最终产物都是葡萄糖
2.某课题小组合成的一种复合材料的基体M的结构简 式为, 其合成路线如下:
请回答下列问题:
参考答案:
一、同分异构体的书写及判断
1.B解析:1能发生银镜反应, 则该有机物的分子中含有—CHO;2能与金属钠反应, 则该有机物分子中含有—OH或—COOH。又知该有机物的分子式为C5H10O2, 因此其分子中含有—OH, 考虑—OH和—CHO在碳链上的相对位置及该有机物的分子式, 符合条件的同分异构体有12种。
2.D解析:A项, 红外光谱图显示, R分子中含有C—H、O—H和C—O键;B项, R的核磁共振氢谱图中有3组吸收峰, 且峰的吸收强度之比为2∶1∶3, 据此得知, R分子中含有3种不同化学环境的氢原子, 且氢原子个数之比为2∶1∶3;C项, R的核磁共振氢谱图只反映出分子中不同化学环境的氢原子种数及原子个数之比, 不能得出R分子中的 氢原子总 数;D项, R的核磁共振氢谱图显示其分子中有3种不同的氢原子, 若其分子式为C2H6O, 则其结构简式为CH3CH2OH。
三、烃的结构及性质
四、烃的衍生物的结构及性质
1.D解析:A项, 有机物X、Y、Z的分子式不同, 三者不互为同分异构体;B项, X分子中含有酚羟基, 能与FeCl3溶液发生显色反应, 而Y分子中不含有酚羟基, 不能与FeCl3溶液发生显色反应;C项, X、Y分子中含有2个手性碳原子, Z分子中含 有3个手性碳 原子;D项, X分子中含有1个羧基和2个酚羟基, 故1molX可与3molNaOH发生反应。
2.D解析:A项, 达菲、莽草酸分子中不含苯环, 不属于芳香族化合物;B项, 莽草酸分子中含有1个羧基和3个醇羟基, 则1mol莽草酸只消耗1molNaOH;C项, 对羟基苯甲酸分子中含有酚羟基, 易被空气 中的氧气 氧化;D项, 对羟基苯甲酸能与FeCl3溶液发生显色反应, 而莽草酸则不能。
3. (1) 甲苯取代反应
五、基本营养物质与有机高分子化合物
1.A解析:A项, 蔗糖为非还原性糖, 不能与新制的Cu (OH) 2悬浊液反应;B项, 蛋白质溶液属于胶体, 能产生丁达尔效应现象;C项, 油脂在热的纯碱中发生水解反应, 生成可溶性高级脂肪酸盐和甘油, 从而除去油污;D项, 淀粉和纤维素都是天然高分子化合物, 在酸性条件下发生水解反应, 最终都得到葡萄糖。
有机化学试题 篇3
关键词:有机化学 高考 学习方法
引言:有机化学是中学重要内容之一,是学习大学有机化学的奠基石。从近几年来高考的化学试题研究发现,有机化学试题的分值都在20分以上。然而相比较无机化学知识而言,有机化学内容相对较少,学时数也较少,对于中学生来说,掌握的程度相比无机化学要差一些。那如何更好的学习有机化学呢?
一:近几年高考卷有机大题的分析,了解有机化学试题的考查动向
通过查询2010年至2013年高考卷,归纳出有机化学的主要考查知识点主要为:反应方程式,反应类型,同分异构体,结构简式,官能团名称,有机物名称等。四年来考查知识点相对固定。2008年开始,江苏卷出现有机合成路线设计流程图题型,一直沿用。上海卷在2012年后将此作为新增考查点,2013年浙江卷将此作为新考查点。
有机合成路线设计不仅能准确考查学生对典型有机物性质及其转化关系的掌握情况,更能考查学生对于信息的迁移和加工能力,同时也全面反映学生思维的质量。所以成就了高考难点之一。
二:通过高考题,寻求有机化学学习的方法
(2013 浙江.28)某课题组以苯为主要原料,采取以下路线合成利胆药-柳胺酚,回答下列问题:
(1)对于柳胺酚,下列说法正确的是:
A.1mol柳胺酚最多可以和2molNaOH反应 B.不发生消化反应
C.可发生水解反应 D.可与溴发生取代反应
(2)写出A B 反应所需的试剂 (3)写出B C的化学方程式
(4)写出化合物F的结构简式
(5)写出同时符合下列条件的F的同分异构体的结构简式 (写出3种)
①属酚类化合物,且本换上有三种不同化学环境的氢原子②能发生银镜反应
(6)以苯和乙烯为原料可合成聚苯乙烯,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。
在这些考点中,第(1)(2)(3)小题考查要求不高,一般考试得分较为理想。然而学生得分率较低的为(4),(5),(6)小题。因此,要想顺利的拿下这类高考题,我们就需要有一个相对完整的有机知识体系的认识。
1.掌握有机化合物的官能团与化学性质的关系,构建基础知识体系。
化学学习的基本思路是:结构决定性质,性质反映结构。在有机物结构中,官能团是决定有机化合物化学特性的主要因素。常见官能团的特殊化学性质[1]:(1)能使溴水褪色的物质可能含有碳碳双键,碳碳三键或酚羟基;(2)能使酸性高锰酸钾褪色的物质可能含有碳碳双键,碳碳三键,醛基或酚羟基;(3)能发生银镜反应或与新制氢氧化铜煮沸后生成砖红色沉淀的物质一定含有醛基。(4)能与Na反应放出H2的物质可能含有醇羟基,酚羟基,羧基。(5)能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的含有羧基.(6)能与FeCl3溶液显紫色的有机物中含有酚羟基。(7)能水解的有机物中可能含有酯基,氯代烃,肽键。(8)能发生消去反应的为醇或卤代烃。
有机化合物之间的化学反应,主要发生在官能团以及与官能团相连的碳原子上。因此,在对有机化合物的学习的认识过程中,尤其要注重对官能团结构特征的认识,掌握了官能团部位在反应中的变化,就掌握了该反应的实质。利用规律,对知识点加以重组和迁移。比如利用官能团性质,可以将单官能团合成多官能团的物质,将小分子有机化合物合成高分子有机物。掌握有机化学结构和性质的关系,就能融会贯通将各种官能团进行相互转化,形成结构化的知识网络,从而对有机化学有个整体认识,提高有机化学的学习效率。
2.掌握有机物分子式变化规律,突破同分异构体的书写和数量判断。
同分异构体是中学化学教学中的重点,也是高考必考的一个难点。在教材中所讲的有关同分异构体的知识简单,但在高考中提出了更高的要求。通常对于同分异构体的知识点考查时都带有限制条件,我们可以通过以下方式来做出判断。
①熟练掌握各种官能团的特殊性质。这点就有赖于前面基础知识构建体系的稳固性。
②掌握同分异构体的书写规律。同分异构体的异构方式主要为:构造异构和立体异构。中学阶段重点考察构造异构。而构造异构体主要分为(1)碳骨架异构。比如CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3.(2)取代基或官能团位置异构.比如CH3CH2CH2Cl 与CH3CH(CH3)Cl (3)官能团异构。如同碳原子数(n>2)时,饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体,饱和一元酯和饱和一元羧酸互为同分异构体。
在高考中对于同分异构体的数量判断,通常是三种异构规律的综合考察,稍有不慎,容易遗漏。为防止遺漏,可以采用“定二议一”法。比如先将官能团,取代基或官能团位置固定为相同,进行碳骨架异构,再在同一种同分异构体中进行官能团异构,最后进行取代基或官能团位置异构。在2013年浙江这道高考有机题的第(5)小题中,我们可以写出以下同分异构体:
3.掌握有机合成设计的方法,实现有机物合成目标
对于简单化合物的合成,通常可以采用类比法来设计合成路线。但如果有机物结构复杂,步骤多,就不得不掌握合成路线设计的策略和技巧[2]。
(1)逆向合成法:就是从需要合成的目标分子出发,按一定的逻辑推导原则,推出目标分子的前体,再逆向推出该前体的前体,连续逆推下去。直至推导出简单的起始原料。
(2)合成路线设计流程图。 在逆推过程中,往往需要把目标分子的某些键切断,得到两个或更多碎片。通过碎片找到相应的试剂分子。把逆推和切断倒过来,运用与碎片相对应的试剂在一定条件下进行反应就是合成路线。
(3)合成设计流程图遵循的原则。①使合成步骤尽可能少②应有合理的切断依据③涉及到官能团时,在新官能团处切断,得到原官能团④遵循最大程度简化原则。如在分子中央处切断,在有支链处切断,利用分子对称性切断。
在上述2013年浙江高考题中,第(6)小题的合成路线可以采用逆向推理法,即为:
所以聚乙烯的合成设计路线流程图如下所示:
有机合成路线设计题由于很好的契合了高考能力考查的要求,预计将成为高考的必考题型。虽然能力要求较高,但是只要我们掌握其特点和分析方法,科学训练,勤于总结归纳,定能“啃”下这块硬骨头。
总之,在有机化学的学习过程中,我们应该多积累基础知识,寻找有机物之间类似或转化的规律,构建有机化学反应及不同官能团的网络知识结构体系,有助于我们更好的学习有机化学。
参考文献:
[1]王海龙,《有条件限制的同分异构体书写技巧》,理科考试研究.综版。2013年
大学有机化学试题卤代烃(范文) 篇4
1、写出 的系统名称。
2、写出(Z)-3-甲基-2-乙基-1-氯-1-溴-1-丁烯的构型式。
3、写出 的系统名称。
二、完成下列各反应式(把正确答案填在题中括号内)。1、2、3、4、三、理化性质比较题(根据题目要求解答下列各题)。
1、排列下列溴代烷在NaOH水溶液中的反应速率快慢次序:
(A)Br—CH2CH2CH(CH3)2
2、将下列化合物按SN1反应活性大小排列:
(A)CH3CH=CHCl
(B)CH2=CHCH2Cl
(C)CH3CH2CH2Cl
四、基本概念题(根据题目要求回答下列各题)。
1、卤代烷与NaOH在水与乙醇混合物中进行反应,指出下列情况哪些属于SN2机理,哪些属于SN1机理。
1.产物的构型完全转化。2.有重排产物。
3.碱的浓度增加反应速率加快。4.叔卤代烷反应速率大于仲卤代烷。5.增加溶剂的含水量反应速率明显加快。
五、用简便的化学方法鉴别下列各组化合物。
1、用简便的化学方法鉴别以下化合物:
(A)1-氯丁烷
(B)1-碘丁烷
(C)己烷
(D)环己烯
2、用简便的化学方法鉴别以下化合物:
(A)1-氯丁烷
(B)2-氯丁烷
(C)2-甲基-2-氯丙烷
六、有机合成题(完成题意要求)。
1、完成转化:
2、以苯为原料(其它试剂任选)合成:
七、推结构
初三化学试题 篇5
一、选择题(每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项最符合题目要求)1.刘悦同学在厨房中进行的活动,不属于化学变化的是()
A.
用食醋除去暖水瓶中的水垢
B.
切过果蔬的菜刀未处理而生锈
C.
将土豆由块状切成丝状
D.
和面时加入纯碱除去馒头的酸味
2.下列物质露置在空气中一段时间后,质量不会发生变化的是()
A.
生石灰
B.
氯化钠
C.
浓硫酸
D.
浓盐酸
3.下列描述正确的是()
A.
“H”既可以表示宏观的氢元素,也可以表示微观的一个氢原子
B.
烧碱、熟石灰、纯碱按物质分类均属于碱
C.
金刚石、C60均为碳单质,所以物理性质、化学性质完全相同
D.
泡沫灭火器灭火的原理是提高了可燃物质的着火点
4.葡萄糖能给我们带来甜蜜和健康,它是生产生活中一种常见的有机物,分子式C6H12O6下列有关说法错误的是()
A.
葡萄糖能给人体提供能量,其转化过程为C6H12O6+6O26CO2+6H2O
B.
除葡萄糖所属的糖类外,六大营养素还包括蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水
C.
糖类俗称“碳水化合物”,说明葡萄糖就是由C和H2O组成的混合物
D.
葡萄糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为:6:1:8
5.地球上71%的面积覆盖着水,水是生命之源,也是重要的溶剂,下列说法正确的是()
A.
将1gCaO投入到99g水中,溶质的质量分数1%
B.
常温下KNO3、Ca(OH)2的饱和溶液降温后仍是饱和溶液
C.
将NaCl、蔗糖溶于水后,溶质均以分子形式存在D.
溶质在溶解的过程中,有的放出热量,有的吸收热量
6.3.0g某物质完全燃烧后生成4.4gCO2和1.8g水.则对该物质相关判断正确的是()
A.
该物质只含碳、氢元素
B.
该物质一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.
该物质由碳、氢、氧元素组成D.
该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1:1
7.下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的一组是()
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将水加入浓硫酸中配置成稀硫酸,将镁条置于其中
有气泡产生
Mg是活泼金属
B
验纯后,将纯净氢气直接在空气中点燃
产生淡蓝色火焰
氢气可以在空气中安静的燃烧
C
向一未知无色溶液中,加入适量的稀盐酸溶液
有无色气体产生
该无色未知溶液中一定有CO32﹣
D
将ag的铁钉投入到硫酸铜溶液中,反应一段时间后,取出、洗净、烘干、称量为bg
铁钉上覆盖一层红色的物质
金属活动顺序为:Fe>Cu,且析出铜的质量为(b﹣a)g
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
8.加热条件下.在一个密闭的容器内有如下反应,反应过程中两次测得各物质的质量如表所示,下列说法正确的是():
物质
P
Q
R
W
第一次测得的质量/g
3.6
4.8
第二次测得的质量/g
待测
12.6
10.8
A.
上述化学反应方程式一定为PQ+R+W
B.
该反应R与W的质量变化之比为2:3
C.
两次测定之间生成W的质量为10.8g
D.
第二次测得P的质量为10g
二、填空与解答.(每空1分,共23分)
9.(1)某简单粒子的结构示意图可表示为:
当x=8时,该粒子符号为
;当x=10时,该粒子符号为;
当x=13时,写出该粒子的硫酸盐的化学式为:;
(2)t℃时,将5.2gKNO3固体溶于20.0g水中,刚好形成饱和溶液.t℃时,KNO3的溶解度为
.
(3)久置在空气中的氢氧化钠溶液,会生成一种盐类杂质,向其中加入稀盐酸时会产生无色气体.生成这种杂质的化学方程式为:
;向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试剂,溶液会变
.
(4)“孔雀石”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],它是一种重要的铜矿石原料,受热可分解为三种常见的化合物,物质转化关系如图,其中A是最常见的液态物质,B是黑色固体,F、G为金属单质.根据推断回答下列问题:
①H的化学式是;
②碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]中铜元素与氧元素的质量之比为:;
③写出D+F→G+H反应的化学方程式:;
④向Cu2(OH)2CO3]中加入足量的盐酸,固体完全溶解,有无色气体生成,写出此反应的化学方程式:
.
10.从H、C、O、Na四种元素中,选择适当的元素符号,用化学式按下列要求填空.
(1)化石燃料,沼气的主要成分:
[中国教&育%出@版网*#]
(2)重要的化工原料,俗称苛性钠:
(3)食品工业中发酵粉的成分之一的小苏打:
.
11.如图为a、b、c三种物质(均不含结晶水)的溶解度曲线,据
图回答下列问题.
①t1℃时,50g水中最多可溶解a物质
g.
②t2℃时,a、b、c三种物质溶解度由大到小的顺序是
(填写物质序号)
③将t1℃时a、b、c三种物质的饱和溶液升温至t2℃时,三种溶液的溶质质量分
数大小是
(填写物质序号).
12.硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,硬水会给生活和生产带来许多麻烦.
①硬水可用
来区分,生活中可用
来降低水的硬度.
②硬水在加热或久置时,会产生水垢[主要成分是Mg(OH)2和CaCO3],生活中可用适量稀盐酸除去热水瓶壁上的水垢,写出有关反应的化学方程式:、.(2分)
13.材料的发展和应用,推动了社会的进步.铁、铜、棉花、聚乙烯塑料中人们生活和生产中常见的材料.
①上述材料中,属于天然有机高分子的是
.]
②铁是世界上使用最广的金属,工业上炼铁是利用一氧化碳的还原性把铁从铁的矿石中还原出来.请写出一氧化碳和氧化铁在高炉中的化学反应方程式
③为了探究铁和铜的金属活动性强弱,完成该实验有多种方案,写出其中一种方案中涉及的化学反应方程式
.
[三、实验探究(本题包括2个小题,共21分)
14.在实验室里,常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气.某化学兴趣小组对氧气的实验室制法进行了探究.[中@#国*教育%&出版网]
(1)小明同学选用如图所示的装置制取氧气.
制取过程中所发生的化学反应方程式为:
.
实验前小明同学先向仪器A中加入水,然后将导气管放入水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导气管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是
.
(2)小红同学通过互联网得知:CuSO4溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解.
动物脏器中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解,过氧化氢酶是
(选填序号填空:①糖类、②蛋白质、③脂肪、④维生素)[]
实验证明,在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解.CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、SO42﹣),为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用.小红同学作了以下分析和设计.
①小红同学认为最不可能的是H2O,他的理由是
.]
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小红同学设计了如下实验,完成了这次探究活动.
实验步骤
实验现象
结论
a.取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴稀硫酸
溶液几乎没
有气泡放出
实验证明,起催化作用的是
.
b.另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴
溶液
溶液中有大量气泡放出
15.(1)根据下列实验装置图,回答有关问题:
①实验室用I装置制取蒸馏水,仪器a的名称是,冷水应从
进
出.
②装置II是实验室经常用于固体药品称量使用的托盘天平.称量时,应将称量物放在盘(选填(左盘)或“右盘”);如果称量时使用了游码,且将称量物放反,则所称的样品质量的数据比实际值
(选填“大”、“不变”或“小”).
③装置III是实验室制备气体的常用气体发生装置和收集装置,仪器b的名称是
;若用MnO2与H2O2制氧气,MnO2在反应中的作用是;
(选填“能”或“不能”)用此收集装置的收集方法收集CO2.
(2)扎西同学在化学兴趣小组中提出一个猜想:“根据学习过的化学反应CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2可以知道,Na2CO3溶液也能与CO2发生反应”.
为了确定扎西同学猜想是否正确,兴趣小组在老师的指导下,通过实验探究的方法,完成了对该猜想的判断.请你完成兴趣小组在实验探究活动中的部分实验报告.
【实验目的】:探究Na2CO3溶液与CO2的反应
【实验药品】:Na2CO3溶液、饱和的NaHCO3溶液、大理石、CaCl2、CaO、稀盐酸、稀硫酸、浓硫酸、澄清石灰水
【查阅资料】:NaHCO3与Ca(OH)2发生反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O.碳酸氢钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、水和二氧化碳.
【实验装置】:
【实验操作步骤与现象】
①制取二氧化碳时应选用上述的(填药品的名称)
②将制取的CO2通过饱和的NaHCO3溶液洗气瓶的目的是
.
③使过量的CO2通过装置III,充分反应后,将其中所得的溶液取出3mL于试管中,然后向试管中加入
试剂(请从以上给出的药品中选择)
a.当试管中
现象时,Na2CO3溶液与CO2没有发生反应
b.当试管中
现象时,Na2CO3溶液与CO2发生了化学反应,其反应的化学方程式
【结论】:通过实验探究,扎西同学的猜想是正确的.
【应用】:你能否依据此化学反应的规律,再写出一个类似的化学反应方程式(写上述已有的两个反应不得分):
.(2分)
16.(7分)有资料表明,氧化铜对氯酸钾(KClO3)的分解有催化作用.先将2.4g
CuO与wg氯酸钾的混合物充分加热,使其不再产生气体后,残余固体经冷却、称量,质量为wg.然后将固体溶于21.3g水中,充分搅拌,过滤,得到滤液和黑色的滤渣.滤渣又经洗涤、烘干、称量,质量为2.4g.(注:不考虑每步实验过程中物质的损失;计算结果保留1位小数)
(1)写出该反应的化学方程式;
(2)求生成的O2质量;
高考化学电化学试题的分析与技巧 篇6
金点子:
本专题的试题包括:新型电池,溶液中离子的放电顺序,电解后溶液pH的求算,原电池、电解池、电镀池的比较分析等。在解题时,所涉及到的方法有正逆判析、电荷守恒、电子守恒等。其主体内容如下:
1.原电池、电解池、电镀池的比较
2.用惰性电极对电解质溶液进行电解时的各种变化情况比较
注:电解CuCl2
溶液,从理论上讲,其浓度减小,水解产生的c(H+)减小,pH增大。但实际上,阳极产生的Cl2不可能全部析出,而有一部分溶于阳极区溶液中,且与H2O反应生成HCl
和HClO,故
pH减小。
经典题:
例题1
:(1993年上海高考题)
:有a、b、c、d
四种金属。将a与b用导线连接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度盐酸中,d
比a反应剧烈。将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是
()
A.a
c
d
b
B.d
a
b
c
C.d
b
a
c
D.b
a
d
c
方法:金属越活泼,越易失电子,通常情况下腐蚀也越快。当两种金属相连浸入电解质溶液后,根据得失优先法,对金属活动性与腐蚀快慢可互换判析。
捷径:根据得失优先法:活泼金属作负极,被腐蚀,所以a、b中活泼性a
b
;a、d与等浓度盐酸反应d
比a
激烈,即
d
a
;Cu与b
盐溶液不反应,而能与c盐溶液反应置换出c,说明活泼性
b
c,以此得答案为B。
总结:金属越活泼,越易失电子,其腐蚀也越快。部分考生由于未及考虑金属活动性与失电子能力及腐蚀快慢的关系,而误选C。
例题2
:(1991年全国高考题)
:用两支惰性电极插入500mL
AgNO3溶液中,通电电解,当电解液的pH值从6.0变为3.0时(设阴极没有H2放出,且电解液体积不变),电极上应析出银的质量是
()
A.27mg
B.54mg
C.108mg
D.216mg
方法:无论是原电池,还是电解池,在放电过程中,正负极和阴阳极转移电子的物质的量均相等。此题可根据电子转移守恒求解。
捷径:题中pH=
6可理解成由于Ag+的水解而使溶液显弱酸性,当pH变为3
时,n(H+)=
1×10-3
mol·L-1×0.5
L=
5×10-4
mol,根据有1mol
电子转移可产生1mol
H+
或1mol
Ag
知,n(Ag)=
n(H+)=5×10-4
mol,m(Ag)=5×10-4
mol
×108g·mol-1=5.4×10-2g=54mg,以此得答案B。
总结:电子守恒是解答出此题的关键。部分考生由于对该题中pH=6
及H+
浓度的变化与转移电子和析出Ag的关系不理解,而出现解题错误。此类试题也可扩展至多种溶液的混合物进行电解(注意混合时各物质间的反应)的情况,也可扩展至原电池与电解池共存及电解池的串联问题。请记住:电子守恒。
例题3
:(1998年全国高考)下列关于铜电极的叙述正确的是
()
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
方法:结合电极反应进行判断。
捷径:铜锌原电池中,由于铜的金属活动性比锌弱,所以锌作负极,铜作正极。在精炼铜时,粗铜作阳极,镀件作阴极,CuSO4溶液作电解液,电解稀H2SO4时,惰性电极作阳极(铂电极或石墨电极),铜可以作阴极。以此得答案为AC。
总结:在原电池中,活泼金属作负极,不活泼金属作正极。在电解池中,金属作阳极(Pt、Au除外)金属失电子。金属作阴极,金属不会失电子。
例题4
:(1996年全国高考)实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
今若制得Cl20.050
mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是
()
A.0.025mol
B.0.050mol
C.0.10mol
D.0.20mol
方法:根据转移电子守恒求解。
捷径:铅蓄电池中总的反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,有2个电子发生转移,即若产生2mol电子,必然消耗2
mol
H2SO4。电解食盐水中,总反应式为:2NaCl+
电解
2H2O
==
2NaOH+H2↑+Cl2↑,当有1
mol
Cl2生成时,有2
mol电子发生转移。上述反应可用关系式2H2SO4→2mol电子→1
mol
Cl2,所以要制取0.05
mol
Cl2就消耗0.10
mol
H2SO4。选C。
总结:如果套用电解AgNO3溶液时产生1
mol
H+就通过1
mol
电子的公式解本题时就会发生错误,原因是应用公式的范围不对。题中是在原电池中,而公式适用于电解。
例题5
:(1994年全国高考)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是()
A.Ag
B.Zn(OH)2
C.Ag2O
D.Zn
方法:从得失电子分析。
捷径:从得失电子的情况判断,失去电子的物质为负极,其化合价在反应中会升高。所以由上式可知在负极上发生反应的物质是Zn
。故选D。
总结:解答该题,首先必须看清反应式中充电与放电的方向,然后才能分析。部分考生常因没有注意充电和放电的方向,而出现误选A现象。
本题为新情境试题,解答此类试题要善于理解题示的信息,并将此信息和已学的知识以及要解决的问题联系起来,进行分析和判断。依据原电池工作原理,在负极上发生氧化反应,负极材料一般是较为活泼的金属,在电极反应中失去电子,被氧化。
例题6
:(1993年全国高考)下图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是
()
方法:采用淘汰法解题。
捷径:a极板质量增加,说明X为负极,排除C。且该电解质溶液中含有不活泼金属离子,又排除B。b极有无色无臭气体放出,溶液中无Cl—,排除D。以此得答案为A。
总结:这是一个综合性很强的电化学问题。首先从电解产物或现象或电极反应式判断电源的正负极(或极板的阴阳极),然后再确定极板的材料是惰性电极还是金属材料。最后确定电解质溶液的溶质成分。若需计算,应放在题目的最后。这是一般的解题程序。
例题7
:(2000年苏、浙、吉高考理科综合)
:熔融盐燃烧电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32-→4CO2+4e-
阴极反应式:,总电池反应式:。
方法:电极放电情况决定于电极材料、电解质溶液及电子流向。确定电极反应时可将题中材料进行拆分,根据放电规律以获得电极反应式与总反应式。
捷径:根据课本中“牺牲阳极的阴极保护法”知,阳极也即负极,阴极也即正极。将原电池中材料进行拆分,负极(阳极)为CO燃气和CO32-,正极(阴极)为空气中的O2和CO2,故正极(阴极)反应式为O2+2CO2+4e-
= 2CO32-,合并正、负极电极反应式得总电池反应式为:2CO+O2 = 2CO2。
总结:该题出错主要原因有:阴阳极与正负极的联系未掌握、正负极材料未拆分清、熔融碳酸盐的作用未理解。以此造成不能正确书写出反应式。
例题8
:(1998年上海高考)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
粗盐
H2O
NaOH
Na2CO3
Cl2
H2
脱盐
10%NaOH、16%NaCl溶液
电解
化盐
精制
沉渣
NaCl晶体
50%NaOH溶液
依据上图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为
。与电源负极相连的电极附近,溶液pH
(选填:不变、升高或下降)
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为。
(3)如果粗盐中SO42—含量较高,必须添加钡试剂除去SO42—,该钡试剂可以是
(选填a,b。c多选扣分)
a.Ba(OH)2
b.Ba(NO3)2
c.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42—,加入试剂的合理顺序为
(选填a,b,c多选扣分)
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过、冷却、(填写操作名称)除去NaCl。
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为。
方法:理清图示过程,再根据要求逐一分析。
捷径:(1)电解食盐水,与电源正极相连的电极发生的反应是2Cl——2e—
=
Cl2↑,与电源负极相连的电极上发生的反应是2H++2e
=
H2↑,消耗H+,即产生OH—,所以溶液的pH升高。
(2)除去Ca2+:Ca2++CO32—=CaCO3↓,除去Mg2+:Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓。由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3,所以Mg2+与OH—,与CO32—混合时,总是生成Mg(OH)2沉淀。
(3)除去SO42—应选择Ba2+,如果加入Ba(NO3)2溶液中会引进杂质NO3—,而加入Ba(OH)2,BaCl2就不会增加新的杂质。
(4)除杂质时加入Ba2+和OH—无先后之分,但Na2CO3一定在BaCl2之后加入,因为CO32—还要除去多余的Ba2+,过滤沉淀后即认为NaCl被提纯。
(5)脱盐工序实际上是分离NaOH和NaCl,由于NaCl溶解度小,因而NaCl首先析出,其操作过程是蒸发(减少溶剂便于溶液浓缩)、冷却、结晶,经过滤得NaCl晶体。
(6)如无隔膜会发生:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O,因电解食盐水反应式为
电解
电解
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2+Cl2,两反应式相加得NaCl+H2O
==
NaClO+H2↑。
以此得该题的答案为:(1)2Cl——2e—=
Cl2
↑升高(2)Ca2++CO32—=CaCO3↓,Mg2++2OH—=
Mg(OH)2↓
(3)a
c
(4)b
c
(5)蒸发
过滤
(6)NaCl+H2O
电解
电解
===NaClO+H2↑或2NaCl+2H2O
====
H2↑+2NaOH
Cl2+2NaOH
=
NaCl+NaClO+H2O。
总结:该题为一学科内的综合题,解答时,要求考生从多方考虑题设要求。
金钥匙:
例题1
:常见锌锰干电池在放电时的总反应可表示为:Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+
=
Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+2H2O,该电池放电时,正极区发生反应的物质是
()
A.Zn
B.只有MnO2
C.MnO2和NH4+
D.Zn2+和NH3
方法:根据题示放电反应分析。
捷径:根据题中总反应可知,必有NH4+参与电极反应,其正确的电极反应式为2MnO2+2e-+2NH4+
=
Mn2O3+H2O+2NH3,以此得正确答案为C。
总结:该题部分考生易错选B。其出错的原因是认为原电池放电时,正极区某物质得电子,被还原,根据反应方程式可知,只有MnO2得电子,故正极区反应的物质只有MnO2
。其错解的原因乃是未能正确分析电极反应,以偏概全所致。严密的分析是正确求解的前提,有些考生在解题中常常会因过程思维不严、逻辑推理不当、循环论证、忽视特例、以偏概全等而导致错误,此点必须引起重视。
例题2
:在常温下,用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,下列说法中不正确的是()
A.溶液的pH不变
B.溶液中Na2CO3的物质的量不变
C.Na2CO3溶液的浓度不变
D.Na2CO3的水解程度不变
方法:在用惰性电极电解Na2CO3时,相当于电解水。但由于Na2CO3溶液为饱和溶液,故电解过程中溶液的浓度不变。以此可通过水量改变分析获解。
捷径:由于温度保持不变,电解Na2CO3饱和溶液时,其浓度也不变,故溶液的pH不变,Na2CO3的水解程度不变。由于有H2和O2析出,造成溶液中水量减少,因此将有Na2CO3·10H2O析出,故溶液中Na2CO3的物质的量减少,B选项错误。
总结:“饱和”二字是该题的有效信息,部分学生由于未能理清溶液为饱和溶液,而将其误认为不饱和,结果错误推出随着电解的进行溶液浓度不断增大的结论。对电解过程中溶液浓度的分析,必须分清原溶液是饱和还是不饱和,以及电解后溶液浓度的变化。
例题3
:从H+、Cu2+、Na+、SO、Cl-
5种离子中两两恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳棒为电极,电解过程中电解质质量减少,水量不变,则采用的电解质是______。
(2)以碳棒为电极,电解过程中电解质质量不变,水量减少,则采用的电解质是_____。
(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,电解过程中电解质和水量都减少,则电解质是____。
方法:本题要求将5种离子分成阴阳离子二类,阳离子为H+、Cu2+、Na+,其放电顺序为Cu2+>H+,水溶液中Na+在电极上不能得电子;阴离子为SO、Cl-、OH-,其放电顺序为Cl->OH-,水溶液中SO在电极上不能失电子。再根据要求确定电解质。
捷径:(1)以碳棒为电极,电解过程中电解质质量减少,水量不变,则阳离子只能为H+、Cu2+,阴离子只能为Cl-,其电解质是HCl、CuCl2。
(2)以碳棒为电极,电解过程中电解质质量不变,水量减少,则相当于电解水,要求阳离子除H+外,不能在电极上放电,阴离子除OH-
外,不能在电极上放电,以此其电解质是Na2SO4、H2SO4。
(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,两电极均不参于电极反应,电解过程中要求电解质和水量都减少,则电解质是CuSO4、NaCl。
总结:部分学生由于未能理清放电顺序而出错。在确定放电情况时,既要考虑电极材料,又要考虑溶液中离子得失电子的能力,而当溶液相互混合时,还要考虑离子间的反应问题。
例题4
:将K2MnO4
溶液酸化时,可制得KMnO4
:3MnO42-
+
4H+
=
2MnO4-
+
MnO2
+
2H2O,但最高产率只有66.7%,所以制取KMnO4常用电解法,即以铁、石墨作电极电解K2MnO4溶液,则下列有关叙述正确的是
()
A.铁作阳极,电极反应为:Fe
2e-=
Fe2+
B.铁作阳极,电极反应为:2H+
+
2e-
=
H2
↑
C.石墨作阳极,电极反应为:MnO42-
e-
=
MnO4-
D.石墨作阴极,电极反应为:4OH-
4e-=
O2↑
+
2H2O
方法:解答本题时要从目的出发,即抓住制取KMnO4这一终结点。以此分析电极材料及电极反应时,不能仅从课本中常见电池理解,还要结合生产实际去分析。
捷径:要从K2MnO4制得KMnO4,阳极必须发生MnO42-
e-
=
MnO4-,其材料只能为惰性电极,A、B错,C正确。再分析D选项,阴极应为得电子的还原反应,故亦错误。故正确答案为C。
总结:由于MnO42-
为含氧酸根离子,不少学生未能抓住电解目的,认为MnO42-
不可能在电极上放电,又未能正确理解阴阳极上的得失电子问题而错选D。“具体情况具体分析”是马克思主义活的灵魂,在解题时,既要理清、联系课本上的基础知识,又要依据题目要求去求解,唯有学活用活课本知识,方能有所长进。如将电解池的阴阳极隔开与混合,则电解结果也有很大的不同。
例题5
:某工厂用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水以制得H2和Cl2,并以获得的气体来生产盐酸。生产盐酸时,将电解后所得Cl2和H2按体积比为1︰1.15的比例送入合成炉燃烧器中燃烧。从合成炉上部出来的气体(400
℃)经空气冷却至130
℃左右,再经石墨冷却器冷却至20~30
℃,进入第一干燥塔,用90%左右的硫酸喷淋干燥,出来的气体进入第二干燥塔,用98%的浓硫酸干燥脱水,最后进入降膜式吸收塔用稀酸吸收,生成浓度为35%的盐酸从底部流出,冷却后入成品贮槽,未被吸收的气体再用水吸收,变成稀酸后进入降膜式吸收塔用以吸收HCl气体。
(1)粗盐中混有Ca2+、Mg2+、SO42-、泥砂等杂质,请你设计一个最合理的除杂质实验方案,并写明简要的操作步骤和有关的离子方程式。
(2)进入合成炉内的Cl2与H2的体积比为何要1︰1.15?能否使Cl2过量?
(3)如果该厂每台电解槽每天耗食盐1770kg(NaCl含量95%),按以上操作,在有20%损耗时,可生产多少吨35%的盐酸?
方法:杂质的去除要考虑两点,一是所加试剂均过量,二是不能引入新的杂质。生产中的过量问题,要从具体物质出发,考虑工业产品尽可能纯净。计算时应注意杂质、损耗、过量等问题。
捷径:(1)方案:①加过量BaCl2溶液
②加过量NaOH溶液
③加过量Na2CO3溶液
④过滤
⑤加盐酸调至中性。
(2)Cl2与H2完全反应时的体积比为1:1。H2过量是为了使Cl2能充分反应。
如果Cl2过量。则Cl2有剩余,因其溶解度较大,将会使生产出的盐酸中含有游离的Cl2。
(3)根据电解反应
2NaCl+
2H2O
Cl2↑
+
H2↑
+
2NaOH,n(Cl2)
=
n(H2)
=
n(NaCl)
=
=
1.15×104mol。即分别有1.15×104molCl2
及H2生成。因Cl2与H2按1︰1.15体积比混合,故参加反应的Cl2为1.00×104mol,不计损耗可得HCl为2.00×104
mol
×36.5
g
/
mol
=
7.30×105
g,换算成35%的盐酸为
7.30×105
g÷35%
=
2.09×106
g
=
2.09
t。
总结:除杂质时,部分学生由于未考虑所加试剂的过量问题而将Na2CO3溶液放在BaCl2溶液之前而出错。计算时未能注意单位而出错。课本中知识、原理与工业生产过程有机的串联,是考查考生的综合能力,应用能力和知识迁移能力的重要题型,解题时既要服从课本,又要考虑工业生产的实际情况,特别是过量问题。
0
A
例题6
:
关于“电解氯化铜溶液时的pH变化”问题,化学界有以下两种不同的观点:观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的pH升高。观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,证明电解氯化铜溶液时pH值的变化如右图曲线关系。
请回答下列问题:
①电解前氯化铜溶液的pH值处于A点位置的原因是:
(用离子方程式说明)。
②“理论派”所持观点的理论依据是:。
③“实验派”的实验结论是,他们所述“精确实验”是通过
确定的。
④你持何种观点?你所持观点的理由是(从化学原理加以简述)。
方法:本题要从电解过程中的实际情况加以分析,即阳极产生的Cl2不能全部析出,而有部分溶于阳极区的溶液中,以此造成溶液的pH下降。
捷径:分析①中电解前氯化铜溶液的pH值处于A点位置的原因是CuCl2水解之故;②中“理论派”所持观点的是从电解过程中物质的变化进行的分析,依据是随着电解的进行,CuCl2溶液的浓度下降,造成Cu2+水解产生的H+浓度下降。③中实验派的实验结论可从图示找得答案。④回答本人所持观点,应从尊重实验事实方面进行回答。以此可得解题结果:①Cu2+
+
2H2O
Cu(OH)2
+
2H+,②由于CuCl2溶液中存在上述平衡,在电解时,Cu2+得电子被还原,致使水解平衡向逆方向移动,造成c(H+)下降,pH升高。③pH降低,测得溶液的pH。④
同意“实验派”的观点,由于2Cl——2e—=
Cl2,Cl2
+
H2O
HCl
+
HClO,生成HCl、HClO,从而造成pH下降。
总结:此题对考生来说,有一定的难度,部分考生未能紧紧依靠实验事实去分析,而仅仅从理论上去解释,结果造成错误。当理论与实验相矛盾时,应尊重实验事实,从实验的实际情况出发,在考虑多方影响因素的情况下进行整体分析。切不可一意孤行,抓住理论不放。
例题7
:铬是一种用途广泛的化工原料,但六价铬具有强烈的致癌作用,且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含Cr2O72-
酸性工业废水,按下面的方法处理:往工业废水中加入适量NaCl,以铁为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。试回答:
(1)加入适量NaCl是为了;
(2)电极反应式:阳极,阴极;
(3)由Cr2O72-
变Cr3+的离子方程式为;
(4)工业废水由酸性变碱性原因是;
(5)能否改用石墨电极?原因是什么?
方法:从题设目的〔Cr2O72-→Cr(OH)3〕出发,根据电解原理中阴阳极的放电顺序,再从放电后产生的离子间的氧化还原反应去分析而获得答案。
捷径:根据题意,废水的处理是使Cr2O72-变成Cr(OH)3。因此阳极上的铁失去电子变成Fe2+,再被Cr2O72-氧化成Fe3+,Cr2O72-本身被还原成Cr3+,NaCl不参与电极反应,故(1)中加入适量NaCl是为了增加废水的导电性。(2)中电极反应式,阳极为
Fe-2e-
=
Fe2+,阴极为
2H++2e-
=
H2↑。(3)中的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+
=
2Cr3+
+6Fe3+
+7H2O。(4)由于H+不断放电而消耗及Cr2O72-
与Fe2+
反应时消耗H+,造成c(H+)降低,破坏了水的电离平衡,结果造成溶液中c(OH-)
>C(H+)。(5)不能改用石墨电极,因用石墨作电极,阳极产生Cl2,得不到Fe2+,结果因缺少还原剂,不能使Cr2O72-
转化成Cr3+,产生Cr(OH)3
而除去。
总结:部分学生未能分析实验目的,而仅依据电解过程,造成错答、错析较多。电解在工业生产中的应用较多,电解饱和食盐水、废水的处理、高锰酸钾的生产等均用到电解。在此类试题面前,既要掌握电解原理,又要辨明生产目的。
聚宝盆:
1.判断两种金属单质活动性的强弱可以从多角度比较,归纳起来主要有①根据元素周期表中的位置,②根据金属活动性顺序表,③置换反应,④相同条件下金属失去电子的能力,⑤相同条件下金属阳离子得电子的能力,⑥原电池正、负极中的金属电极等。判断金属腐蚀的快慢程度一般由快到慢的顺序为:电解池中的阳极
原电池中的负极
无保护措施的金属
原电池中的正极
电解池中的阴极。
2.新型原电池及电解池中反应原理及电极反应式的书写是高考化学的热点题型。此类试题的解题思路一般为:从电解产物或现象或电极反应式判断电源的正负极(或极板的阴阳极)→确定极板材料是惰性材料还是某种金属材料→拆分参与电极反应的所有材料以确定反应物与生成物→书写电极反应与总反应式→确定电解质溶液中溶质的变化。若需计算,可采用电子守恒法。
3.离子的放电顺序的比较
阳极(失电子):金属(Pa、Au除外)>
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-。
阴极(得电子):Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
当H+与Pb2+、Fe2+、Zn2+浓度相同时,得电子能力H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+。
注意:(1)由于失电子能力OH->含氧酸根离子>F-,所以含氧酸根离子及F-不会在水溶液中失去电子,而是OH-离子失电子产生O2。
(2)由于得电子能力H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+,所以Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+等活泼金属阳离子不会在水溶液中得电子,而是H+得电子产生H2。
(3)除Pa、Au等不活泼金属外,金属作阳极,均为金属失去电子。
4.电解后电解质溶液的恢复
要使电解后溶液恢复到原状况,只需将阴阳两极析出的物质相互反应后加入即可。
如用惰性电极电解CuCl2溶液,阳极析出Cl2,阴极析出Cu,电解后加入CuCl2即可。
如用惰性电极电解CuSO4溶液,阳极析出O2,阴极析出Cu,电解后加入CuO即可。
如用惰性电极电解NaCl溶液,阳极析出Cl2,阴极析出H2,电解后加入HCl即可。
如用惰性电极电解NaCO3溶液,阳极析出O2,阴极析出H2,电解后加入H2O即可。
5.电解反应类型剖析
以惰性电极电解酸、碱、盐的水溶液,根据离子的放电顺序可以总结出如下规律:
(1)水不参加反应,相当于溶质分解,如无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐。
电解HCl溶液:2HCl
H2↑+
Cl2↑
电解CuCl2溶液:CuCl2
Cu
+
Cl2↑
(2)只有水参加的反应,相当于电解水,如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。
阳极:4OH--4e-=
O2↑+2H2O,阴极:4H
+
+4e-=
2H2↑。
总反应:2
H2O
2H2↑+
O2↑
(3)水和溶质均参加反应,如活泼金属的无氧酸盐和不活泼金属的含氧酸盐。
电解NaCl溶液:2NaCl
+2H2O
H2↑+
Cl2↑+2NaOH
电解CuSO4溶液:2CuSO4
+
2H2O
2Cu
+
O2↑+2H2SO4
电解AgNO3溶液:4AgNO3
+
2H2O
4Ag
+
O2↑+4HNO3
6.串联电路放电情况
在串联电路中,各电极(正负极或阴阳极)的得失电子数均相等。有关此类试题的计算,可通过得失电子守恒予以获解。
热身赛:
1.蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应:
Fe
+
NiO2
+
2H2O
Fe(OH)2
+
Ni(OH)2。
下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是
()
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极
B.充电时阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e
=
Fe
+
2OH
C.放电时电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动
D.蓄电池的电极必须浸入碱性电解质溶液中
2.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a
g时,在阳极上同时产生b
L氧气(标准状况),从而可知M的原子量为
()
A. B.
C.
D.
3.甲、乙两个电解池均以铂为电极,且互相串联,甲池盛有AgNO3溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池电极质量增加2.16g,乙池电极上析出0.24g金属,则乙池中的溶质可能是
()
A.CuSO4
B.MgSO4
C.Al(NO3)3
D.Na2SO4
4.将K2MnO4
溶液酸化时,可制得KMnO4
:3MnO42-
+
4H+
=
2MnO4-
+
MnO2
+
2H2O,但最高产率只有66.7%,所以制取KMnO4常用电解法,即以铁、石墨作电极电解K2MnO4溶液,则下列有关叙述正确的是
()
A.铁作阳极,电极反应为:Fe
2e-=
Fe2+
B.铁作阳极,电极反应为:2H+
+
2e-
=
H2↑
C.石墨作阳极,电极反应为:MnO42-
e
-=
MnO4-
D.石墨作阴极,电极反应为:4OH-
4e-
=
O2
↑+
2H2O
5.右图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入的水或生成的水,以及生成沉淀时的其它产物均已略去)。
填写下列空白:
(1)物质B是,F是,J是。
(2)反应①的离子方程式为:,I加入D生成J的化学方程式为。
(3)说明H加入D生成J的原因:。
6.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用右图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为,其电极反应式为。
②电解液d可以是,则白色沉淀在电极上生成;也可以是,则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A.纯水
B.NaCl溶液
C.NaOH溶液
D.CuCl2
③液体c为苯,其作用是,在加入苯之前,对d溶液进行加热处理的目的是。
④为了在短时间内看到白色沉淀,可以采取的措施是。
A.改用稀硫酸做电解液
B.适当增大电源电压
C.适当缩小两电极间距离
D.适当降低电解液温度
⑤若d改为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显现象为。
7.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池原理加以除去,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。试回答:在此原电池反应中,正极发生的反应为
;负极发生的反应为
;反应过程中产生有臭鸡蛋气味的气体,则原电池总反应方程式为。
8.在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法致意是把这些陶土和水一起搅拌,使微粒直径在10—9m~10—7m之间,然后插入两根电极,接通直流电源,这时阳极聚集,阴极聚集,理由是。
9.为了测定某白铁皮中含锌的百分率,进行如下实验,取一小块白铁皮试样ag,置于烧杯中,加入过量的稀盐酸,用表面皿盖好,可以见到开始时产生气泡的速度很快,以后逐渐变慢,待试样全部溶解后,向烧杯中加入过量NaOH溶液,充分搅拌后过滤,将所得沉淀在空气中加强热至质量不变,称得残留固体bg,试回答:
(1)镀锌的目的是。
(2)气泡产生的速度先快后慢的原因是。
(3)加入过量NaOH溶液的作用是,涉及反应的离子方程式及化学方程式是。
(4)最后残留的固体是,反应的化学方程式是。
(5)白铁皮含锌的质量分数是。
10.在20℃时将12.1g
M(NO3)x·3H2O晶体溶于44.3g
水中,或在相同温度下将4.7g
M(NO3)x无水盐溶于23.5g水中,均可制得该盐的饱和溶液。上述两部分溶液混合,再加水稀释为0.1mol/L,用惰性电极进行电解,当电极上通过0.15mol电子时,溶液中的Mx+离子恰好全部成单质析出(设无氢气生成)。试计算:
(1)20℃时M(NO3)x的溶解度。
(2)M(NO3)x·3H2O的摩尔质量及x值。
(3)M的相对原子质量。
大检阅:
1.C
2.C
3.A
4.C
5.(1)Cl2、Fe、Fe(OH)3
(2)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
FeCl3+3NaClO+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO+3NaCl
(3)NaClO为强氧化剂,且呈碱性
6.①Fe;
Fe
—2e
=
Fe2+
②C;
B
③隔绝空气防止Fe(OH)2被氧化;排尽溶液中的氧气,防止生成的Fe(OH)2在溶液中氧化
④B、C
⑤白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
7.Ag2S+2e—
=
2Ag+S2—;Al—3e—
=
Al3+;
3Ag2S+2Al+6H2O
=
6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
8.带负电荷的胶体微粒陶土;带正电荷的氧化铁胶体微粒;带相反电荷的胶体微粒通电时产生电泳现象,分别向两极移动,从而达到除杂目的9.(1)保护内部的铁,增强铁的抗腐蚀力
(2)由于形成无数锌铁微电池发生电化腐蚀,白铁皮跟盐酸的反应开始很剧烈,放H2速度很快,随反应进行,溶液中c(H+)减小,且当锌先完全溶解后,微电池不复存在,反应速率明显减弱
(3)使溶液中Zn2+转化为ZnO22—,Fe2+ 转化为Fe(OH)3;Zn2++2OH—=Zn(OH)2↓,Zn(OH)2+2OH—=ZnO22—+2H2O,Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(4)残留的固体为Fe2O3,反应为2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
(5)设ag白铁皮含铁xg,锌(a—x)g,则
2Fe
~
Fe2O3
112
160
x
b
x
=
7b/10(g)
故Zn%
=(a—0.7b)/
a
×100%
=(100a—70b)/
a
%
10.(1)S=4.7/23.5×100=20(g)
(2)设M(NO3)x
·3H2O的摩尔质量是a
g/mol,解得a=242
(g/mol)
M(NO3)x的摩尔质量=242-3×18=188(g/mol)
电解前溶液中含Mx+为
又因电解时电子转移0.15
mol,x=2
高一化学检测试题 篇7
第Ⅰ卷(60分)
一、选择题(每小题只有一个正确选择符合题意,每小题2分,共60分)
1.图标所警示的是()
(A)当心火灾——氧化物(B)当心火灾——易燃物质
(C)当心爆炸——自燃物质(D)当心爆炸一爆炸性物质
2.下列物质中,属于酸性氧化物但不溶于水的是()
(A) CO2 (B) SiO2 (C) SO3 (D) Fe2O3
3.下列化学式与俗名相符的是()
(A)芒硝Na2SO4·10H2O,消石灰Ca(OH)2 (B)小苏打Na2CO3,苛性钠NaOH
(C)苏打NaHCO3,石灰石CaCO3 (D)纯碱NaOH,食盐NaCl
4.在实验室里,下列储存药品的方法不正确的是()
(A)金属钠保存在煤油中(B)氢氟酸(HF)保存在玻璃试剂瓶中
(C)新制氯水保存在棕色试剂瓶中(D)氢氧化钠溶液保存在具有橡皮塞的玻璃瓶中
5.有关氧化还原反应实质的说法中正确的是()
(A)是否有元素的化合价的变化(B)是否有元素的原子发生电子转移
(C)是否有氧元素的参加(D)是否有原子的重新组合
6.下列化合物中,不能通过单质之间直接制取的是()
(A) Fe3O4 (B) FeCl3 (C) FeCl2 (D) CuCl2
7.下列物质能使品红溶液褪色的是()
①盐酸②过氧化钠③氯化钠④二氧化硫⑤次氯酸钠
(A)①③⑤(B)②④⑤(C)①②④⑤(D)①②③④⑤
8.在溶液中能共存,加入OH-有沉淀析出,加入H+能放出气体的是()
9.不用试剂只用试管和滴管不能鉴别下列无色溶液的是()
(A)碳酸钠溶液和稀盐酸(B)氯化铝溶液和氢氧化钠溶液
(C)偏铝酸钠溶液和稀盐酸(D)氯化钙溶液和碳酸钠溶液
10.下列实验操作中,不正确的是()
11.下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是()
12.下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是()
(A)碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠大
(B)用氨做喷泉实验主要是利用氨的水溶液呈碱性这一性质
(C)用瓷坩埚高温熔融NaOH
(D)检验Fe2+用KSCN溶液
13.将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是()
(A) NaOH (B) BaCl2 (C) KSCN (D) HCl
14.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是()
(A) 22.4 L的N2和CO所含分子数均为NA
(B) 1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9 NA
(C) 1 mol Na2S04固体中含离子总数为4NA
(D)标准状况下,2.24 L CC14所含分子数为0.1 NA
15.下列物质中,不能用作漂白剂的是()
(A) SO2 (B) Ca(C10)2 (C) NaCIO (D) H2SO4(浓)
16.某物质在灼烧时透过蓝色钴玻璃看到火焰呈紫色,说明该物质中一定含有()
(A)钾原子(B)钾离子(C)钾元素(D)钾的化合物
17.下列叙述不正确的是()
(A)硅是光纤的主要材料(B)水玻璃是制备木材防火剂的原料
(C)合金的熔点低于它的成分金属(D)常温下可用铝、铁容器盛装浓硝酸
18.下列物质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是()
①Al②Al2O3③NaHC03④AI(OH)3⑤AgNO3
(A)①③⑤(B)②④⑤(C)①②④⑤(D)①②③④⑤
19.下列反应的离子方程式正确的是()
(A)锌片插入硝酸银溶液中:Zn+Ag+=Zn2++Ag
(B)氢氧化铜加到盐酸中:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
(C)少量金属钠加到冷水中:Na+2H2O=Na++OH-+H2↑
(D)碳酸氢钙溶液加到醋酸中:Ca(HC03)2+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+2CO2↑+2H2O
20.氮化铝(AIN,Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子陶瓷等工业领域.在一定条件下,AIN可通过反应:合成.下列叙述正确的是()
(A)上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
(B)上述反应中,每生成1 mol AIN需转移3 mol电子
(C) AIN中氮的化合价为+3
(D) AIN的摩尔质量为41 g
21.下列物质在一定条件下能与铜反应的有()
①Cl2②浓H2SO4③FeCl3④AgNO3⑤FeCl2
(A)①③⑤(B)①③④(C)①②③④(D)①②③④⑤
22.粗盐水过滤后仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过如下几个实验步骤可以除去这些杂质.①加入稍过量的Na2CO3溶液;②加入稍过量的NaOH溶液;③加入稍过量的BaCl2溶液;④滴入稀盐酸至无气泡产生;⑤过滤.正确的操作顺序是()
(A)③②①⑤④(B)②③①④⑤(C)①③②⑤④(D)③⑤②①④
23.下列叙述不正确的是()
(A)为防止氯化亚铁溶液变质,在氯化亚铁溶液中加铁粉
(B)二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨,酸雨的pH<5.6
(C)用铁片区分浓硫酸和稀硫酸
(D)用湿润的蓝色的石蕊试纸检验氨
24.在氧化还原反应:2H2S+SO2=3S+2H2O中,被氧化与被还原的硫原子数比是()
(A) 1:1 (B) 1:2 (C) 3:2 (D) 2:1
25.在铜与稀硝酸的反应中,如果有1 mol的硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为()
(A) 3 mol (B)(C)(D)
26.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为()
(A) 1:7 (B) 7:1 (C) 7:8 (D) 8:7
27.某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离,其流程如图1所示.下列说法正确的是()
(A)试剂A为Na2SO4溶液
(B)沉淀3的化学式可能是BaSO4
(C)生成沉淀1的离子方程式为:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
(D)生成沉淀2的离子方程式为:Ag++CI-=AgCl↓
28.把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是()
(A)稀硫酸(B) CuSO4溶液
(C) Fe2(SO4)3溶液(D) AgNO3溶液
29.在一定体积的18 mol·L-1浓硫酸中加入过量铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量为0.9mol,则浓硫酸的实际体积为()
(A)等于50 mL (B)大于50 mL (C)等于100 mL (D)大于100 mL
30.在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.5 mol/L的HCl溶液中和,则生成物的成分是()
(A) Na2O (B) Na2O2 (C) Na2O和Na2O2 (D) Na2O2和NaO2
第Ⅱ卷非选择题(共40分)
二、简答题
31.(5分)写出下列反应的化学方程式或离子方程式.
(1)过氧化钠可用在呼吸面具里作为氧气的来源,其反应的化学方程式为______;
(2)氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药剂,其原理用离子方程式表示为______;
(3)氢氧化亚铁被氧气氧化的化学方程式:______;
(4)实验室制氨的化学方程式:______;
(5)铜与浓硝酸反应的离子方程式:______.
32.(6分)(1)如图2所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是______.
(2)为防止氯气尾气污染空气,可用______溶液吸收多余的氯气,原理是(用化学方程式表示)______.
(3)工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是______(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是______(用字母代号填).
(A) O2 (B) Cl2 (C) CO2 (D) HClO
33.(13分)某混合物A含有KAl(SO4)2、Al2 O3和Fe2O3,在一定条件下可实现图3所示的物质之间的变化.
据此回答下列问题:
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是______.
(2)根据图3反应关系,写出B、D、E所含物质的化学式.固体B______;沉淀D______;溶液E______.
(3)写出①、④两个反应的化学方程式①______;④______.
(4)写出②、③两个反应的离子方程式:②______;③______.
(5)设计实验检验溶液F中所含溶质:______
(6)分别写出Al2O3和Fe2O3在工业上的一种主要用途:
Al2O3______Fe2O3______
34.(10分)根据图4回答问题:
(1)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:______.
(2)已知酸性高锰酸钾溶液可以吸收二氧化硫,如果用图4中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:
A中加入的试剂和作用是______;
B中加入的试剂和作用是______;
D中加入的试剂和作用是______;
E中加入的试剂和作用是______.
35.(6分)向500 mL盐酸中投入11.2 g铁,二者恰好完全反应(忽略体积变化),计算:
(1)铁的物质的量.
(2)参加反应的HCl的物质的量.
(3)生成标准状况下H2的体积.
高一化学检测试题参考答案
一、选择题(只有一个选项符合题意.每小题2分,共60分)
1.(B) 2.(B) 3.(A) 4.(B) 5.(B)6.(C) 7.(B) 8.(C) 9.(D) 10.(A)1 1.(C) 12.(A) 13.(A) 14.(B)15.(D) 16.(C) 17.(A) 18.(D)19.(B) 20.(B) 21.(C) 22.(A)23.(D) 24.(D) 25.(B) 26.(B)27.(B) 28.(C) 29.(D) 30.(C)
二、简答题(共40分)
31.(5分)(以下每空1分)
32.(6分)
(1)干燥的有色布条无明显变化,湿润的有色布条褪色(2分)
(2) NaOH(1分)
(3) Ca(ClO)2(1分) C (1分)
33.(13分)
(1)过滤.(1分)
(2)固体B:Al2O3 (1分)
沉淀D:Fe2O3(1分)
溶液E:K2SO4和(NH4)2SO4(2分)
③(1分)
(5)取F溶液少许于2支试管中,一支中滴加KSCN溶液,若显血红色证明F溶液中含有Fe3+;在另一支试管中加入稀硝酸酸化然后再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成证明F溶液中含有CI-.(2分)
(6)Al2O3:冶炼铝(或耐火材料)(1分)Fe2O3:炼铁原料(或红色油漆和涂料)(1分)
(2)(以下每空2分)
A:无水硫酸铜.检验水.
B:品红溶液.检验二氧化硫.
D:品红溶液.检验二氧化硫是否除尽.
化学工艺流程试题解读 篇8
一、工艺流程设计题的特征
通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):
可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。
二、学生在工业流程试题省题中常见的错误
(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。
(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。
(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。
(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。
三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路
(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。
(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。
(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。
四、工艺流程设计典型例题分析
产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。
【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;
(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为
2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑
(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:
2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。
(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
(作者单位:贵州省遵义县第一中学)
2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。
一、工艺流程设计题的特征
通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):
可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。
二、学生在工业流程试题省题中常见的错误
(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。
(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。
(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。
(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。
三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路
(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。
(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。
(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。
四、工艺流程设计典型例题分析
产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。
【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;
(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为
2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑
(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:
2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。
(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
(作者单位:贵州省遵义县第一中学)
2014年高考考试大纲(课程标准实验版)化学及题型示例中新增的10道题,大都是涉及化学工艺流程的题型。它将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。同时该类试题也是近几年高考化学试题的热点题型。
一、工艺流程设计题的特征
通过近两年全国高考试题和2013年高考理科综合中涉及工艺流程试题的分析(见图表一):
可以总结出工业流程试题具备以下特征:一是试题情境具有真实性,它源于生产实际,以解决化学实际问题为线索进行设问。二是试题考查内容丰富,试题常涉及氧化还原反应的判断、化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写、化学反应速率和化学平衡理论的应用、化学反应中的能量变化、与化学实验相结合的实验操作(如:常见仪器的名称和使用、分离提纯的基本操作、实验数据的处理和误差分析等),环境保护与绿色化学等方方面面的化学基础知识;能较好考查考生对化学知识的掌握和应用情况,同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是突出能力考查:试题类型新颖,阅读量、思维含量较大,考查考生的资料收集、处理能力;通过化工生产条件的选择考查学生运用化学反应速率、化学平衡、水解平衡、沉淀平衡、电化学等理论解决实际问题的能力;通过确定产品的成分、产率等考查学生的计算能力;复杂的工业流程图和陌生的操作名词,有效的考查了学生的心理承受能力。
二、学生在工业流程试题省题中常见的错误
(一)思维存在局限性:如:片面追求原料的转化率而忽视催化剂的催化活性等因素,片面追求反应速率而忽视反应的限度;片面追求生产的反应速率和原料的转化率而忽视生产的实际可行性;忽视流程图中的循环使用和循环操作;不能全面的分析、评价化工生产流程。
(二)基本概念的理解存在偏差:如:认为绿色化学就是治理污染。其实绿色化学是防治污染而不是治理污染。对一些的陌生的操作名词不能理解。如:水相、有机相、酸浸等。
(三)面对复杂流程和一些陌生的名词和表达方法产生畏难情绪,干扰解题思维。
(四)不能规范简洁的语言回答问题,不能根据题中的信息准确的书写化学反应、离子反应、电化学方程式等化学用语。
三、解答工艺流程设计题型的基本解题思路
(一)首先要明确试题的考查范围和命题的意图:工业流程设计试题由题头、流程图和问题三部分组成。在解答工艺流程试题时,学生首先应通过泛读试题的题头和问题两部分,了解工艺生产的原材料和生产目的,问题部分涉及哪些化学知识的考查,带着问题重点研读流程图形,弄清工艺流程中涉及的原料和目标产物的成分,流程中涉及的分离提纯的操作有哪些等,根据已有的化学知识及试题中提供的信息分析有关操作的原理、物质的转换关系等。
(二)克服陌生名词带来畏难情绪,抓住有效的信息树立答题信心:在工艺流程的图型中,熟悉和陌生的操作并存,已知物质和未知物质的考查并存;面对陌生的物质不要有畏难情绪,不要未战先降。试题的考查对象不是陌生概念的本身,只要抓住流程图中主干转换关系,结合题目中的信息,将流程分解为若干部分;就能解决绝大部分问题。同时有的陌生名词可以从字面理解(如:水相就是指水层、有机相就是指有机层)。对于无法理解的名词,可以不理睬,将注意力放在这种操作之后的物质上。
(三)落实细节,规范答题。在明确题目的考查范围和意图后,结合有关化学原理和化学实验操作,规范书写化学反应方程式、离子方程式、电极反应式;对于有些问题,还可以从问题本身发现一些隐含的信息(如:综合考虑经济效益和绿色环保等)。
四、工艺流程设计典型例题分析
产品提纯类工艺流程题:(2013新课标Ⅰ卷27)(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式____;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是____。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____。
【解析:】本题以回收锂电池正极材料中的某些金属资源为背景,通过工艺流程框图,考查考生结合流程分析元素化合物的化合价、离子方程式、化学方程式、电池反应方程式的书写,工业流程中操作的原因分析等。(1)由化合价代数和为零求得Co元素的化合价为+2价;
(2)由电极材料的成分中含有铝箔和铝的化学性质推出离子方程式为
2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑
(3)由原料和CoSO4中Co元素的化合价分析在酸性环境中该LiCoO2作氧化剂;双氧水作还原剂得出反应的方程式为:
2LiCo2+3H2SO4+H2O2■Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 2H2O2■2H2O+O2↑;从为题中的“缺点”两字入手,结合LiCoO2有氧化型,可推出有氯气生成,对环境污染较大。
(4)水相中的CoSO4到目标产物CoCO3,结合加入的沉淀剂碳酸氢铵推出反应为;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O