- 2021-05-26 发布 |
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文档介绍
高中化学经典例题详解
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 高中化学经典例题详解 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 （一）基本概念和基本原理 [例 1] 道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。他的学说中．包含有下述三个论点：① 原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的 实心球体。从现代的观点看，你认为这三个论点中，不确切的是 （A）只有③ （B）只有①③ （C）只有②③ （D）①②③ [解析] 从现代物质结构观点看，道尔顿原子学说的三个论点都是不确切的、对于 ①．现代科学已经知道．原子是由原子核和核外电子组成的。原子核内又有质子和中子、 在化学反应中．原子可以得到和失去电子；在核反应中原子核可以裂变和聚变。对于②， 由于元素存在同位素，它们在质量和物理性质上存在差异、至于③原子核相对于原子来 说是很小的，它的直径约是原子的万分之一，它的体就只占原子体积的几千亿分之一。 电子在核外较大的空间内作高速运动说明原子核与电子之间具有一定的距离。 [答案] （D） [评述] 考查运用现代物质结构理论评价科学史中的道尔顿原子学说的能力与分析 能力。 [例 2] （1996 年全国） 下列离子方程式不正确的是 （A）氨气通入稀硫酸中：NH3＋H+＝NH4+ （B）二氧化碳通入碳酸钠溶液中： CO2＋CO32-＋H2O＝2HCO3 — （C）硫酸铝溶液跟偏铝酸钠溶液及应： 322 3 )(463 OHAlOHAlOAl （D）氯气通入冷的氢氧化钠溶液中：2Cl2＋2OH—＝3Cl－＋ClO—＋H2O [解析] 首先根据离子反应规律判断反应物与生成物的表示式（分子式、离子式）， 四个反应都正确，符合离子方程式书写要点，氧气、二氧化碳、氯气用分子式，氢氧化 铝、水是弱电解质也用分子式，只有可溶性强电解质用离子符号。然后根据质量守恒判 断也符合。对于选项（C），可以用离子电荷守恒判断，AI3+与 AlO 2在溶液中发生双水解 反应产物是电中性的 Al（OH）3，因此反应中 Al3+与 AlO 2 的物质的量之比应为 1：3， 才能使反应前后离子电荷守恒。至于选项（D），是氧化还原反应，氧化剂、还原剂都是 Cl2 中的 Cl 原子，但其中氧化剂得电子总数为 3（3 个 0 Cl 得 3 个电子转化为 3 个 Cl—即 3 eCl 30 Cl—），而还原剂失电子总数只有 1（ OClCl e 10 ）。不符合电子守恒， 因此不正确。对于溶液中的氧化还原反应，除了根据离子反应规律：氧化还原反应规律 判断反应实质与可能性，结合离子反应书写要点判断表达式、是否符合质量守恒之外， 还特别要注意电子得、失总数是否相等。常见的离子方程式正误判断中，往往不正确的 居多（2～3），而本题选的不正确选项只有一个，也导致失误。 [答案] （D） [评述] 本题属考查离子方程式书写的传统题。但本题要求找不正确的。 （理解、较容易） [例 3] X、Y、Z 和 R 分别代表四种元素。如果 aXm+、bYn+、CZn—、dRm—四种离子 的电子层结构相同（a，b，C，d 为元素的原子序数），则下列关系正确的是 （A）a-c＝m-n （B）a-b＝n-m 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 （C）c－d＝m＋n （D）b－d＝n＋m [解析] 根据这四种微粒具有相同电子层结构即具有相同的核外电子数，分别按阳 离子的核外电子数为： 质子数（原子序数）——离子所带电荷数 阴离子则为：质子数十离子所带电荷数，由此得：a－m＝b－n＝c＋n＝d＋m 然后分别根据选项涉及之元素审视，选项（A）涉及 a－m＝c＋n，变形后为 a－c ＝m＋n，（A）不正确；选项（B）涉及 a－m＝b－n，变形后为 a-b＝m-n，也不正确； 选项（c）涉及 c+n＝d＋m，变形后为 c－d＝m－n，仍不正确；只有选项（D），涉及 b －n＝d＋m，变形后为 b－d＝m＋n，与选项（D）结论一致。 [答案]（D） [评述] 本题需掌握有关原子的组成及质子数、核外电子数与微粒所带电荷数的相 互关系。 （理解，中等难度） [例 4] 下列各组指定原子序数的元素，不能形成 AB2 型化合物的是 （A）6 和 8 （B）16 和 8 （C）12 和 9 （D）11 和 6 [解析] 本试题涉及的是前 18 号元素，这是复习中应熟悉的元素，应立即将序号与 元素相对应，就能作出判断。选项（A）是碳和氧能形成 CO2，选项（B）是硫与氧也 能形成 SO2；（C）是镁和氟能形成 MgF2；选项（D）是钠和碳不能形成 AB2 型化合物。 [答案] （D） [评述] 对元素在周期表的位置及其相互化合规律（构、位、性关系）的知识的考 查。 此类试题是近年来的常见试题，有时还强调属于离子型或共价型的某类化合物，为 此作如下归纳： 短周期元素两两形成化合物的类型与组合如下： 类型 AB AB2 A2B AB3 A2B3 A3B2 离子型 ⅠA 与ⅦA ⅡA 与ⅦA ⅡA 与ⅦA ⅠA 与ⅥA ⅢA 与ⅦA IIIA 与ⅥA ⅡA 与ⅤA 共价型 H 与ⅦA ⅣA 与ⅥA H 与ⅥA VA 与 H B 与ⅥA 特例 CO、NO SO2、 NO2、 CaC2 N2O SO3 N2O3 有时还会涉及三种元素形成的化合物（非金属元素形成的含氧酸或盐、金属元素形成的 碱），为此对各主族元素最高氧化物对应水化物的通式归纳如下： 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 通 式 MOH M（OH）2 M（OH）3 H3MO3 HMO2 H2RO3 H4RO4 HRO3 H3RO4 H2RO4 HRO4 （理解、中等难度） [例 5] 反应 2X（气）＋ Y（气） 2Z（气）+热量， 在不同温度（T1 和 T2）及压强（p1 和 p2）下，产物 Z 的 物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。下 述判断正确的是 （A）T1＞T2，p1＜p2 （B）T1＜T2，P1＞p2 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 （C）T1＞T2，P1＞p2 （D）T1＜T2，p1＜p2 [解析] 首先分析反应：这是一个气体的总物质的量减小（体积减小）、放热的可逆 反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物 Z 的物质的量 n2 大，平衡点高，即图示 曲线 T2、p1。再对比图示曲线 T2、p2，温度相同，压强不同，平衡时 n2 不同（pl 时的 n2＞P2 时的 n2），由此分析 p1＞p2，再从反应速率验证，T2、P1 的曲线达平衡前斜率大 （曲线陡）先到达平衡，也说明压强是 p1＞p2（增大反应压强可以增大反应速率）。然 后比较曲线 T2、p2 与 T1、p2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时 n2 大，平 衡点高（曲线 T2、p2），由此判断温度 T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较， 也是 T1、p2 的斜率大于 T2、p2，T1、p2 先到达平衡，反应速率大，也证明 T1＞T2。由此 分析得出正确的判断是 T1＞T2，p1＞p2，选项（C）的结论正确。 [答案] （C） [评述] 本题是对于正反应是气体体积减小、放热的可逆反应，温度、压强与产物 的物质的量的关系、反应速率的逆向思维能力与对图象的观察能力的综合考查。 （理解、较难） [例 6] 若室温时 pH＝b 的氨水与 pH＝a 的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该 氨水的电高度可表示为 （A）10a+b-12% （B）10 a+b-14% （C）1012-a-b% （D）1014-a-b% [解析] 分析中首先根据强酸盐酸的 pH 值（－lg［H＋］）推出盐酸的物质的量浓度。 即： CHCl＝［H+］＝10-a（mol L－1 ）………………………（1） 又酸、碱中和反应时，不论强、弱，只有所含可电离的 H+、OH—的物质的量相等时，才 能恰好完全反应，由此可推出一元弱碱氨水的浓度为 C 氨水=10－a，对于弱电解质存在以 下关系： ［OH－］＝c·α＝10 -a·α ……………………………（2） 另一方面由水溶液中[H+]·[OH—]＝10-14，及氨水中： pH=－lg［H+］＝14－pOH＝14 十 lg[OH—] 得[OH— ]=10b－14 ………………………………………（3） 代入（2）式得：10b-14＝10-a·α a＝10b-14/10-a = 10a＋b-14×100% ＝10a+b－12% [答案] （A） [评述] 考察溶液 pH 值的概念，弱电解质的电离平衡及电离度的概念，以及它们之 间的相互关系等综合思维能力。 （综合应用，较难） [例 7] 实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气，已知铅蓄电池放电时发 生如下反应： 负极： ePbSOSOPb 24 2 4 正极： OHPbSOeSOHPbO 24 2 42 224 今若制得 Cl2O.050mol，这时电池内消耗的 H2SO4 的物质的量至少是 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 （A）O．O25mol （B）O．O5Omol （C）O．1Omol （D）0．2Omol ［解析］首先需将铅蓄电池的负极反应变形为：Pb－2e＋SO 2 4 ＝PbSO4（电子移项）， 从而得出电池放电时转移电子数与消耗 H2SO4 的关系：2e-2H2SO4 即 e-H2SO4；再根据 电解饱和食盐水反应： 确定放出 Cl2 与转移电子数的关系：Cl2～2e。 今制得 0.050molCl2，需转移 O.1Omol 电子，因此消耗 H2SO40．O1Omol。只有原理清 晰，才能思维畅通迅速作出判断。 [答实] （C） [评述] 考查了原电池与电解池知识的综合应用及思维的灵活性、敏捷性。 （理解，中等难度） [例 8] 在 25℃时，若 10 体积的某强酸溶液与 1 体积的某强碱溶液混合后溶液呈中 性，则混合之前，该强酸的 pH 值之间应满足的关系是 [评述] 本题着重考查 pH 值的概念与计算，考查方式是把特殊和具体的问题与普 遍、一般的规律结合起来，检查逻辑思维与逆向思维能力，即考查思维的严密性与整体 性，在阅读中必须分析出题干中“两种溶液混合后溶液呈中性”是本题主要的解题线索。 根据这一线索进行逆向思索，它意味着混合前的两种溶液中，酸溶液中 H+离子的物质 的量与 OH—离子的物质的量相等。据题设，则有：10[H+]酸=［OH－］碱。进行思维转 换，同一种溶液（碱溶液）中，H+离子浓度与 OH—离子浓度乘积等于水的离子积，25 ℃时 Kω=1×10-14，因此上式可变换为： 10[H+]酸= ][ 101 14 H 将方程两边分别取负对数，并稍作整理。 1－pH 酸=pH 碱-14 移项后得： pH 酸+pH 碱=15 另一解法：10［H+］酸＝［OH－］碱 碱 酸 ][ 101][10 14 HH 移项［H+」酸·［H+］碱=10-15 取负对数 pH 酸十 pH 碱=15 ［答案］强酸的 pH 值与强碱的 pH 值之和等于 15。 [评述] 将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，结合化学基础知识通过计算 解决化学问题是思维能力培养的重要方面，本题就是典型例证。在测试中发现有的同学 根据负指数运算推导： ［H+］强酸/［OH－］强碱＝1／10 则 10－pH 强酸／10pOH 强碱＝1/10 10×10—pH 强酸＝10pOH 强碱＝10 )14( pH 强碱 1－pH 强酸= -（14－pH 强碱） pH 强酸＋pH 强碱=15 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 （综合应用，较难） [例 9] 在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，进行以下反应： H2（g）＋Br2（g）＝2HBr（g）已知加入 1molH2 和 2molBr2 时，达到平衡后生成 a mol HBr（见下表“已知”项）。在相同条件下，且保持平衡时各组分的质量分数不变， 对下列编号（1）～（3）的状态，请填写表中空白： 编号 起始状态 平衡时 HBr 的物质的量（mol） H2 Br2 HBr 已知 1 2 0 a （1） 2 4 0 （2） 1 0.5a （3） m )2( mnn [解析] 在分析中要注意到题设情景：（1）容器体积固定； （2）反应 H2（g）＋Br2（g） 2HBr（g）是一个气体体积不变的反应（压强将不影 响平衡）；（3）编号（1）～（3）和已知状态达到相同的平衡状态（各组分的质量分数 不变）；（4）达平衡时 HBr 在混合气中的含量为 a／3（由已知状态推导）。这样对于编 号（1）起始状态相对于已知情况相当于压强增大一倍。因此平衡不移动，达平衡时 HBr 的量可以由： 342 ax （反应前、后气体总量不变）得：x＝2a 对于编号（2），可以先由平衡时 HBr 的含量不变，设体系中总的物质的量为 y，则： 3 5.0 a y a y＝1．5（mol） 再结合等效代换（按方程式系数关系），相当于 HBr 起始为 O 时，H2、Br2 各为 O.5mol， 这样，为满足气体物质的总量为 1．5mol 和当起始 HBr 为 O，H2：Br2＝1：2（已知起 始状态）只能是 H2 为 O（O．5－O．5＝O），Br2 为 O．5mol（1－O．5＝O．5）。 编号（3），先设 HBr 起始量为 x，平衡量为 y，通过等效代换转换为如下状态： H2 为 m＋O．5x，Br2 为 n＋O．5x，HBr 为 0，此时 2 1 5.0 5.0 n m ,x＝ 2（n-2m） 混合气总物质的量：m＋n＋2（n—2m）＝3（n-m） 平衡混合气中 HBr 含量： 3)(3 a mn y y=a(n-m) [答案] 编号 起如状态 平衡时 HBr 的物质的量（mol） H2 Br2 HBr 已知 1 2 0 a （1） 2 4 0 2a 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 （2） 0 0.5 1 0.5a （3） m )2( mnn 2(n-2m) (n-m)a [评述] 本题考查对题设情景的阅读理解，对隐含信息（反应特点与反应条件） 的挖掘。这是解答本题的关键。除此本题还特别考查了由题给具体情况（各种状态）统 摄归纳成一般规律的能力。题给的 3 种状态及设问要求，一个比一个思维层次高梯度十 分明显，层次十分清楚，测试结果也是这样。 有关化学平衡的理论分析题，在总复习中可以对初态与平衡态间的物料关系作如下 归纳 （1） 2A ＋ B 2C 总量（有变化） 初态 C1 C2 O C1＋C2 平衡态 C1—2X C2-X 2X C1＋C2－x （2） A ＋ B 2C 总量（不变） 初态 C1 C2 0 C1+C2 平衡态 C1—x C2-x 2x C1＋C2 相应以此关系为依据的题，只有两类。如恒温恒压下 （1） 2A ＋ B 2C （总量有变化） 初态（mol） ① O.2O 0.10 O ② O O O.2O ③ 0.30 0.10 0 ④ O.10 0 0.20 （2） A（g）＋ B（g） 2C（g）（总量不变） 初态（mol） ① 0.20 0.20 0 ② 0 0 0.40 ③ 0.40 0.20 0 ④ 0.20 0 0. 40 上述两个反应的①、②初态过平衡对，A、B、C 的平衡物质的量相等，且初态反应物的 物质的量之比和方程式中各物质系数比相匹配。③、④两种状态达平衡时，A、B 的平 衡物质的量相同，但其初态反应物的物质的量之比和化学方程式中各物质系数不匹配。 由此可延伸出多种试题，本题就是属于反应（2）（总量不变）中的③、④状况。（综合 应用，较难） [例 10] 单质硼有无定形和晶体两种，参考下列数据： 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点（K） >3823 1683 2573 沸点（K） 5100 2628 2823 硬度（Moh） 10 7．0 9．5 晶体硼的晶体类型属于 晶体，理由是 。 已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示），各正二十面 体之间以 B——B 键相互联结，在每个正二十面体中有二十个等边三角形的面和一定数 目的顶角，每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由 个硼原子构成，其中 B——B 键之间的键角是 。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 [解析] 非金属单质的晶体类型主要有 2 种：原子晶体和分子晶体，由于作用力强 弱相差悬殊，物理性质（熔、沸点、硬度）差别也甚大，因此根据表中数据可以看出单 质晶体硼的熔、沸点、硬度都介于典型的原子晶体，金刚石和晶体硅之间，因此晶体硼 当属原子晶体。 然后观察图形，每个等边三角形有 3 个项点，但从图形中还应观察到在这个二十面 体中每个顶点（B 原子）与另 5 个硼原子分别形成 B——B 键，即每个顶点为 5 个等边 三角形（不同面上）所共有，因此该基本单元内硼原子数为： 3×2O／5＝12 其基本单元透视图如右图所示 [答案] （l）原子晶体，非金属单质晶体硼的熔、沸点和硬度都介于原子晶体金刚 石和晶体硅之间，由此推知晶体硼为原子晶体。 （2）硼原子数 3×2O/5＝12 或设硼原子数为 x，每个硼原子与其它 5 个硼原子形成 B——B 键，每个 B——B 键为 两个面所共有则： )203(2 1)5(2 1 x x＝12 （硼原子数） 键角：60° [评述] 本题考查了晶体类型与晶体性质的关系，对图形的观察分析、将立体几何图 形与晶体模型图结合的能力，以及将化学知识抽象为数学问题，然后运用数学工具解决 化学问题的能力。 （综合应用，较难） [例 11] 1997 年诺贝尔化学奖授予对发现能量分子三磷酸腺苷的形成过程作出重 大贡献的两位科学家。 已知三磷酸腺苷（简称 ATP）是生物活性体中极为重要的能量物质，生物体中蛋 白质的合成、离子迁移、肌肉收缩和神经细胞的电活性等都需要能量，而 ATP 的水解是 一个较强的放热反应，它可以为上述过程提供所需能量。其水解式为 ATP 溶液+H2O＝P i 液十 3OKJ 其中 P i 是无机磷酸酸式盐（如 H2PO 4 ），ATP 与 ADP 的结构式如下 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 （键线交点处为碳原子） （1）由上述结构式可知 ATP 在物质分类上，既属于 ，又属于 。 （2）ADP 在适当的酸催化下还可以继续水解放出能量生成 AMP 直至腺苷，试写 出 ATP 逐级水解的反应式（有机物用代号表示）。 （3）写出水解最终产物腺苷的分子式 [解析] 本题比较基本，只要读懂结构式的左侧表示可溶 性磷酸盐，右侧表示磷酸和腺苷（含核碳糖结构）形成 的酯。在书写共价键断裂的水解反应式遵循质量守恒并 恰当运用题示表示式进行扩展式迁移。并分析出最终水 解产物腺苷是一五碳糖，结构式如右图 （键线交点处为碳原子） [答案] （l）可溶性磷酸盐，磷酸酯（酯类） （2）ATP＋H2O＝ADP＋H2PO 4 ＋Q1；（能 量） ADP＋H2O＝AMP＋H2PO 4 ＋Q2 AMP＋H2O＝腺苷＋HP2PO 4 ＋Q3 （3）C10H13O4N5 [评述] 本题属于信息迁移题，试题给出了 1997 年诺贝尔化学奖的成果，能量分子 三磷酸腺苷的结构式及其水解释放能量的表示式。考查的知识是物质的分类，由结构式 推导分子式、水解反应式。可谓起点高，落点低。 （综合应用，中等难度） （二） 元素及其化合物 [例 12] 根据以下叙述，回答（l）～（2）小题。 1995 年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧 层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂（如 CCl2F2）可在光的作用下分解 产生 Cl 原子，Cl 原子会对臭氧层产生长久的破坏作用（臭氧的分子式为 O3）。有关反 应为 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 O3 光 O2＋O Cl＋O3→ClO＋O2 ClO→Cl＋O2 总反应：2O3→3O2 （l）在上述臭氧变成氧气的反应过程中 Cl 是 （A）反应物 （B）生成物 （C）中间产物 （D）催化剂 （2）O3 和 O2 是 （A）同分异构体 （B）同系物 （C）氧的同素异形体 （D）氧的同位素 ［解析］（l）题考查初中化学中有关催化剂的概念，分析中要注意 Cl 原子对臭氧层 产生长久的作用（催化剂具有的），更要看到反应①是可逆的，由于 Cl 原子与 O3 反应 生成的 ClO 极不稳定，立即与反应①的生成物原子氧反应生成氧气并重新转化为 Cl 原 子，导致反应①不可逆，叠加后得总反应：2O3 Cl 3O2。Cl 原子在反应过程中数量 上没有变化，只是通过其自身的中间产物 ClO 作用，而且在反应③中重又生成，所以能 长久起破坏作用，因此 Cl 原子是能改变其他反应（破坏臭氧的反应即总反应）的速度 而自身的质量和化学性质不变的催化剂。 （2）本小题考查了有关高中化学涉及的同分异构体、同系物、同素异形体和同位 素这几对易错易混淆的概念，只要掌握基本概念中的有关内容，根据 O2、O3 是同一种 元素（氧元素）形成的不同分子组成（分子内原子个数不同）的不同单质，就能准确判 断它们是氧的同素异形体。 [答案] （l）D （2）C [评述] 本题给出了有关环保知识的新信息，在审读中要抓住题干中的有关反应及 设问。本题是“一带多”的选择题型，用一个共同的叙述，新信息或新情境，回答多个 选择题。 （了解，较容易） [例 13] 下图中的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（反应时加入或生成的水，以及生成沉淀 J 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的离子方程式是 [解析] 解答本题应采用正向思维，从电解饱和食盐水的反应入手： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 2NaCl＋2H2O 电解 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 从题示框图 B 物质既能与 A 反应生成 D 和 E，又能与 C 反应生成 G。从电解食盐 水的产物分析，只有 Cl2 符合这特点，它能与氢氧化钠（A）反应生成 NaClO（生成的 H2O 略去） Cl2＋2NaOH=NaClO＋NaCl＋H2O 还能与氢气（C）在点燃条件下生成 HCl Cl2+H2 点燃 2HCl 由此推断出 A（NaOH）、B（Cl2）、C（H2）、G（HCl） 然后需确定 F，F 既能与 Cl2 直接反应生成 I，又能与 HCl 反应生成 H 和氢气，H 在 Cl2 作用下还能转化为 I，则 F 应该是变价金属铁（Fe）用相关反应验证： 2Fe＋3Cl2 点燃 2FeCl3 Fe＋2HCl ==== FeCl2＋H2 2FeCl2＋Cl2 ==== 2FeCl3 至此框图中的大部分都得到合理解释。 最后需确定沉淀 J（难点），按框图所示沉淀 J 既可由 FeCl3（I）与 D 反应而生成， 又可以由 FeCl2（H）与 D 反应而生成，J 一定是含铁化合物，此时需判断 D，D 是 NaClO 与 NaCl 中的一种，但 NaCl 不能与 FeCl3 或 FeCl2 反应生成 J。D 只能是次氯酸钠 NaClO。 NaClO 是一种强氧化性盐（含 1 Cl ）；又是强碱（NaOH）弱酸（HClO）盐，在水中 水解而显碱性。因此当它与 FeCl3 反应时显示了碱性从而生成 Fe（OH）3，（J）沉淀； 当它与 FeCl2 反应时显示了氧化性和碱性的双重作用，也生成了 Fe（OH）3（J）沉淀。 这样确认 J 是 Fe（OH）3 。 [答案] B：Cl2，F：Fe，J：Fe（OH）3 （2）Cl2＋2OH－ ==== ClO－＋Cl—＋H2O [评述] 本题从电解食盐水出发组成一个氯单质和无机物之间相互反应的网络，可 谓起点低、落点高。试题涉及的知识面广，考查了氯单质、氯化物、氯的含氧化合物、 铁元素的变价、铁和亚铁化合物的相互转化、次氯酸钠的氧化性和水解性，几乎概括了 中学化学范围内氯、铁两种重要元素及其化合物的基本内容。 本题还以上述知识为载体多方面地考查了思维能力与思维方法（分析与综合、比较 与论证）是一道典型的能力测试题。 （综合应用、较难） [例 14] A、B、C 是在中学化学中常见的 3 种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙 是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下的关系： 单质甲 单质乙 化合物 A 化合物 B 化合物 B 化合物 A 和化合物 C 单质乙和化合物 C 据此判断： （1）在 A、B、C 这 3 种化合物中，必定含有乙元素的是 （用 A、B、C 字 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 母填写） （2）单质乙必定是 （填“金属”或“非金属”），其理由是 。 （3）单质乙的分子式可能是 ，则化合物 B 的分子式是 [解析] 本题初看起来，题设条件及框图并未给出明的线索，关键在于恰当动用逻 辑推理。对于设问（1）化合物 A 是由甲、乙两种单质化合而成，则化合物 A 中一定含 乙元素；再看左边纵行，单质甲与化合物 B 反应可生成 A（舍乙元素）和 C 两种化合物， 单质甲只含甲元素，则 A 中的乙元素只能来自化合物 B，至于化合物 C 由题设条件无法 判断。因此必定含乙元素的应该是 A、B 两种化合物。 至于设问（2），则需由框图的右侧纵行推理由化合物 A 与 B（都舍乙元素）反应生 成单质乙和化合物 C，在单质乙中乙元素的化合价为零价，因此在 A、B 两种化合物中 的乙元素必定分别是正、负两种化合价，因此乙元素必定是非金属元素。这是本题的关 键性突破，也是难点。 最后看设问（3），在中学涉及的主要非金属氢、氧、碳、氮、硫、磷、氯中，在其 二元化合物中分别呈正、负两种价态以硫、氮为常见。 [答案] （1）A、B （2）非金属，因为 A＋B→乙+ C，且乙为单质，可知乙元素在 A、B 中分别呈正、 负价，所以乙是非金属。 （3）S、H2S（或 N2、NH3） [评述] 本题考查了对图表的观察能力以及分析、推理、正向、逆向思维、抽象思 维等多种思维能力，也考查了非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平，将化合 价的基本概念与具体反应判断相结合，从而从高层次上考查了将化学知识按内在的联系 抽象归纳，逻辑地统摄成规律的思维能力。 （综合应用，较难） [例 15] BGO 是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著 名实验，它是锗酸铋的简称。若知：①在 BGO 中锗处于最高价态，②在 BGO 中，铋的 价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层 8 电 子稳定结构③BGO 可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在 BGO 晶体的化学式中，这两种氧化物中所含氧的总质量相同，请填空： （1）锗和铋的元素符号分别是 和 （2）BGO 晶体的化学式是 （3）BGO 晶体中所含铋的氧化物的化学式是 。 [解析] 试题首先通过 BGO 是锗酸铋的简称向同学们传递了 BGO 的元素组成：铋 （Bi）、锗（Ge）氧（O），由此根据元素周期表的知识可知铋是第 VA 族，锗是Ⅳ族元 素。随后在信息（1）中又指示了锗处于其最高价（＋4 价），再及时由原硅酸 H3SiO4 推知锗酸根应为 GeO 4 4 。信息（2）实质上指示了在 BGO 中铋（Bi）的价态为十 3 价， 因为铋（Bi）原子最外层有 5 个电子，只有与 3 个氯原子形成 BiCl3 的共价化合物时， 才能满足 Bi 的最外层达到 8 电子的稳定结构，因此在 BGO 中铋以 Bi3+形式存在。这样， 根据（1）、（2）两个信息结合已有知识就能得出 BGO 晶体化学式的一种形式：锗酸铋 Bi4（GeO4）3，首先可以把锗酸铋按 Bi、Ge、O 的顺序整理为 Bi4 Ge3O12 的形式。然后 由含氧量相同，再结合铋、锗各自化合价，自然导出 2Bi2O3，3GeO2 的形式。这三种形 式中的任意一种都是本题第（2）问的正确答案。第（3）问比较简单，只要读出信息（2） 中铋的化合价为正三价就能正确写出 BGO 晶体中铋的氧化物的化学式应为 Bi2O3。 [答案]（l）Ge、Bi 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 （2）Bi4（GeO4）3、（或 Bi4Ge3O12 或 2Bi2O3·3GeO2） （3）Bi2O3 [评述] 本题属于信息迁移式试题，着重考查了运用元素周期律、周期表的基础知识 进行信息加工、转换与综合应用的能力。锗（Ge）和铋（Bi）分别是高中教材中元素周 期律、周期表后学习的第ⅣA、VA 族主族元素，在学习与总复习过程中要善于通过代表 元素性质的学习，推论长周期中相应同主族元素性质及其重要化合物的性质及化学式， 才能适时地与试题中的相关信息进行联想、转换，通过类比与求同思维得出正确结论。 （综合应用，较难） [例 16] “卤块”的主要成分为 MgCl2（含 Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它 为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离 子，而且成本较低，流程中所用试剂或 PH 值控制可参考下列附表确定 轻质氧化镁生产工艺流程图 表 1 生成氢氧化物沉淀的 PH 值 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2 2．7 7．6 8．3 9．6 3．7 9．6 9．8 11．1 *）注：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常常将它氧化成为 Fe3+，生成 Fe（OH）3 沉淀而去除之。 表 2 化学试剂价值表 试剂 价格（元/t） 漂液（含 NaClO25.2%） H2O2（30%） NaOH（固 98%） Na2CO3（固 99.5%） 卤块（MgCl2，30%） 450 2400 2100 600 310 请填写以下空白： （1）在步骤②加入的试剂 X，最佳选择应是 ，其作用是 。 （2）步骤③加入的试剂 Y 应是 ；之所以要控制 pH=9.8，其目的是 。 （3）在步骤⑤时发生的化学反应方程式是： [解析] 在题目第一段阅读中要明确试题要求：（1）由卤块（含杂质的 MgCl2）制 得“轻质氧化镁”（不含杂质 Fe2+、Fe3+、Mn2+离子）（2）成本较低。在阅读观察工艺流 程图要明确：（3）杂质离子在步骤③加入 Y（NaOH）强调 PH＝9．8 除（成为 Fe（OH） 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 3、Mn（OH）2 沉淀）（4）步骤④、⑤、⑥是由 MgCl2（含 Na+）到轻质氧化镁的转化、 制备过程。（3）通过逆向思维：MgO 来自 Mg（OH）2 来自 水中煮沸 MgCO3。因此步骤 ③所得滤液中应加 Z 是 Na2CO3（步骤④）所得沉淀物为 MgCO3，经过步骤⑤在水中煮 沸，MgCO3 水解生成 Mg（OH）2，并放出 CO2 气体。 在阅读附表 1 时需结合试题分析（5）在步骤②需加氧化剂使 Fe2+转化为 Fe3+以便 沉淀完全容易除去。（6）步骤③控制 PH＝9．8 是为了使 Mn（OH）2 沉淀完全，虽然 Mg（OH）2 已开始沉淀会影响产率，但保证了产品纯度，且原料卤块价格比较低廉。（7） 在阅读附表 2 时可以从成本较低的角度考虑步骤② [答案]（l）漂液，使 Fe2+ 量能 Fe3+ （2）NaOH 使杂质离子（Fe3+、Mn2+）沉淀完全又尽量减少 Mg2+损失 （3） 2223 COOHMgOHMgCO [评述] 本题结合工业生产实际考查无机化合物（轻质氧化镁）的转化生成、分离、 提纯问题。涉及了金属元素（Mg、Fe、Mn）及其化合物相互转化的知识和信息加工、 迁移能力，逻辑推理和逆向思维能力。 （综合应用，较难） （三）有机化学基础知识 [例 17] 已知酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚。下列含溴化合物中的溴原子，在适当条件下 都能被羟基（—OH）取代（均可称为水解反应），所得产物能跟 NaHCO3 溶液反应的是 [解析] 水解后所得产物分别是： （芳香醇）、 （酚） （C） （羧酸） （D） （醇） 故只有（C）所得产物能跟 NaHCO3 反应、选（C）为答案。 [答案] （C） [评述] 这是一道信息迁移题，题目给出新信息，意在考查考生接受新信息，并运 用新信息，结合旧知识解决问题的能力。审题时，可得到两个信息：①酸性大小的顺序 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 是羧酸＞碳酸＞酚；②含溴的化合物中的溴原子，在适当条件下，都能被羟基（一 OH） 取代。根据酸与盐反应的规律可知：能与 NaHCO3 溶液反应的酸，应该是比 H2CO3 酸性 强的酸，在选项中挑选水解时能生成羧酸的溴化物， （理解，中等难度） [例 18] 甲基丙烯酸酯是世界上年产量超过 100 万吨的高分子单体．旧法合成的反 应是： （CH3）2C＝O＋HCN→（CH3）2C（OH）CN （CH3）2C（OH）CN＋CH3OH＋H2SO4→CH2＝C（CH3）COOCH3＋NH4HSO4 90 年代新法的反应是： CH3CH＝CH2＋CO＋CH3OH pd CH2 ＝ C（CH3）COOCH3 与旧法比较，新法 的优点是 （A）原料无爆炸危险 （B）原料都是无毒物质 （C）没有副产物，原料利用率高 （D）对设备腐蚀性较小 ［解析］（A）：新法的原料中有 CO 可燃性气体，有爆炸极限，不能说“原料无爆 炸危险”，弃之。（B）：新法的原料中有 CO，CO 有毒，所以不能说“原料都是无毒物 质”，弃之。（C）：由新法的化学方程式看，产物只写了一种，而旧法的反应化学方程式 甲，产物写了两种，可推知新法的优点是“没有副产物，原料利用率高”，故（C）是答 案之一。（D）：对比三个化学方程式，可能新法的原料中没有 HCN 和 H2SO4，故对设备 腐蚀性较小，所以（D）是本题的另一个答案。 [答案]（C）、（D） [评述] 这是一道密切联系生产实际的信息迁移题，意在通过对三个化学方程式的观 察、对比和分析，考查自学能力和思维能力，可通过对比旧法和新法的反应（比较时要 注意选项提出的要求），找出新法的优点。 （理解，中等难度） ［例 19］ 已知卤代烃跟 NaOH 水溶液共热时，能发生消去所应，形成醇类或酚类： NaXOHRNaOHXR OH 2 已知，卤代烃跟 NaOH 的乙醇溶液共热时，能发生消去反应，形成含有碳碳双键的 烯烃： OHNaXCHCHRNaOHCHCHH OHHC 222 52 | | H X 某有机物 A 的分子式为 C8H13O2Br，在不同的条件下发生水解反应，分别生成Ｂ1 ＋Ｃ1 和Ｂ2＋C2；C1 经过如下图的变化又能分别转化为Ｂ1 和 C2；C2 能进一步氧化生成 两种二元羧酸；B1 也可变为Ｂ2。有机物 A、B1、C1、B2、C2 等的相互转化关系如图所 示： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 16 其中，只有Ｂ1 既能使溴水褪色，又能跟 Na2CO3 溶液反应放出二氧化碳。 试回答下列各问： （1）有机物Ｂ1 的结构简式是 有机物Ｃ1 转变为Ｂ1 说明Ｃ1 与Ｂ1 具有 ， Ｃ1 转变为Ｂ1 的三步连续的化学反应是 （2）有机物 A 的结构简式是 ，有机物Ａ转变为 B2、C2 的化学反应方程式是 （3）反应（I）的类型是 ,反应（II）的类型是 。 （4）Ｃ1 变为 C2 的化学方程式是 。C2 变为二元酸的化学方程式是 [解析] 这是一道信息给予式的未知有机物推断，试题给出的两条信息是：①卤代烃在 NaOH 水溶液中发生水解反应；②卤代烃在 NaOH 的乙醇溶液中发生消去反应。读懂了这两条 信息，又掌握了醇、醛、酸、酯的反应规律及相互联系，便可按下述方法进行推断。 （1）从有机物Ａ的分子式为 C8H13O2Br，符合不饱和卤代酸或酯出发，进行正向思 维，即Ａ能发生酸性水解，又能发生碱性水解，可以判断有机物Ａ属于酯类，而且在这 个酯分子中含有一个碳碳双键和一个溴原子。至于在这个酯分子中碳碳双键和换原子的 位置，则要从Ａ的酸性分解产物Ｂ１和Ｃ1 入手，进行逆向思维才能确定。具体思维过程 是：从Ｃ1 经氧化反应、消去反应和酸化反应，可以转变为Ｂ1，说明Ｃ1 是饱和的溴代醇， Ｂ1 是不饱和羧酸，而且Ｂ1、Ｃ1 这两种有机物均含有４个碳原子和相同的碳架。有机物 Ａ则是由四碳不饱和羧酸与四碳饱和溴代醇所形成的酯。对于Ｂ1 是四碳不饱和羧酸的 判断，可从试题中“Ｂ1 既能使溴水褪色，又能跟 Na2CO3 溶液反应放出二氧化碳”完全 一致，说明上述推断的正确性。 （2）从有机物Ａ是不饱和羧酸与饱和溴代醇形成的酯出发，进行正向思维，该酯 在强碱性条件下水解时，酯基和卤素均可发生水解，Ｂ2 是不饱和羧酸盐，Ｃ2 则是四碳 的饱和二元醇，这一推断又被Ｂ1 与 NaOH 反应生成 B2，Ｃ1 与 NaOH 水溶液共热生成 C2 所证实。 （3）B1、C1、B2、C2 这四种有机物的碳架结构及官能团（ / / CC 、-Br、-OH） 的位置的确定，则要从 C2 的最终氧化产物 2-甲基丙二酸出发，从后向前依次倒推，说 明Ｂ1、C1、B2、C2 均具有丁字形碳架，而且根据 2-甲基丙二酸中羧基的位置，也可以 确定有机物Ｃ1 中—Br—OH 的位置和有机物Ｂ1 中 / / CC 的位置，进而确定有机物Ａ 的结构，从而完成这道未知有机物的推断。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 17 [答案] 有机物Ｂ1 的结构简式是： C1 与 B1 具有相同的丁字形碳架。C1 变为 B1 的三步连续化学反应是： (2) 有机物 A 的结构简式是： 有机物 A 变为 B2、C2 的化学方程式是： (3) 反应（I）是中和反应，反应（II）是水解反应。 C1 变 C2 的化学方程式是： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 18 C2 变为 2-甲基丙二酸的化学方程式是： [评述] 综上所述，对这种信息对予框图式未知有机物的推断，要理解信息，把握联系 和规律，选准突破口（本题是 B1），并灵活运用正向思维和逆向思维，并使这两种思维 方法巧妙结合在一起，才能提高解这种框图式未知物推断题的技能和技巧。 （综合应用，较难） [ 例 20] 已 知： (不稳定，R 代表烃基)现在只含 C、H、O 的化合物 A-F，有关它们的某些信息，已注明 在下面的方框内。 （1）在化合物 A-F 中有酯的结构的化合物是（填字母代号） 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 19 （2）把化合物 A 和 F 的结构简式分别填入下列方框中。 A F [解析] 这是一道联系新情景和定量分析特点的未知有机物结构的推断题，试题题干中给出以下 两条新信息： 含有醇羟基的有机物在乙酸酐存在跟乙酸发生酯化反应，生成乙酸酯，而且生成的乙酸 酯的相对分子质量，比原来含有醇羟基的有机物的相对分子质量大 42，即 M’r=（乙酸酯）—Mr（醇）=42 在同一个碳原子含有两个羟基的有机物很不稳定，它们会自动失水生成含有醛基结构的 有机物。 此外，在所给出的框图中，给出了 A、B、C、D、E、F 六种未知有机物及其相关性质， 还给出了这六种有机物间相互联系和转化的反应条件。要做好这道未知有机物结构的推 断，还要从框图中找出以下的解题信息： 从有机物 A 能发生银镜反应，又能跟金属钠反应放出氢气，说明有机物 A 的分子中既 含有醛基，又含有羟基。 ②从有机物 A 经“选择氧化”后生成的新有机物 D，不发生银镜反应，可被碱中和， 说明“选择氧化”是指有机物分子中的醛基被氧化为羧基的反应，“选择”二字的含意 在于同时含有醛基和羟基的有机物只有醛基被氧化，羟基不被氧化。上述分析，可从 B 经选择氧化变为 C，C 又经酯化变成 F，可以得到进一步证实。 ③含有羟基和羧基双官能团的有机物（本题中的羧基由醛基经“选择氧化”而来）， 跟乙酸、乙酸酐反应时，是该有机物分子中醇羟基的酯化反应；当有机物跟乙醇、浓硫 酸反应时，是该有机物分子中羟基的酯化反应。 （4）含有醛基、羟基的有机物 A，经醇羟基酯化转变为 B，又经选择氧化醛基变 为羧基生成有机物 C，再经羧基酯化变为最终有机物 F，在有机物 F 中，不含有羟基、 醛基和羧基，它们已全部转变为酯基。上述分析，可从 A→D→E→F 可以加以证实。 现在的问题是如何把试题给出的两条信息，与框图中给出的四条信息相结合，这是 突破这道有机物结构题的关键。具体地说，就是要抓住有机物 C 的相对分子质量是 190， 有机物 D 的相对分子质量是 106，两种有机物的相对分子质量之差为： △Mr＝190－106=84 而这个差值仅仅由于该有机物分子中醇羟基跟乙酸、乙酸酐的酯化反应所造成。 把此点理解与试题题干给出的第一条信息乙醇跟乙酸酯化的相对分子质量之差是 42 相 对照，可以确定在有机物 A 的分子中含有的羟基个数是： 84÷42＝2 又据题干给出的第二条信息：同碳二羟基化合物很不稳定，会发生“自动脱水”， 说明在有机物 A 的分子中的 2 个羟基，应分别连在两个不同的碳原子上。由于醛基是一 价基，只能存在于有机物分子结构的链端，从而得出有机物 A 是甘油醛的正确推断。这 一分析，还可从 A 经“选择氧化”变为 D 得到证实，即从 D 的相对分子质量是 106， 可以推出有机物 A 的相对分子质量为： M（A）＝106－16=90 只有含一个 —CHO，两个—OH 的甘油醛的相对分子质量为 90。 [答案] 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 20 有机物 B、C、E、F 均是含 酯的结构的化合物（A 是甘 油醛，D 是甘油酸，不含有 酯的结构） 有机物 A 和 F 的结构简式如 下： [评述] 这是一道高层次的信息迁移式的有机物结构推断题，它的“高层次”主要表现在若没有 熟练的有机反应知识，没有准确吸收新信息并与原有的化学知识相结合，没有较强的自 学能力和思维能力，就不能进行科学的和定量的思维及严格的逻辑推理，也就不能正确 的解析本题。 （综合应用，较难） [例 21] 请认真阅读下列 3 个反应： 利用这些反应，按以下步骤可从某烃 A 合成一中间体 DSD 酸。 （A） 3 42 HNO SOH （B） 342 SOSOH （C） 试剂与条件已略去 （D） 请写出（A）、（B）、（C）、（D）的结构简式。 [解析] 这是一道含有隐含信息的信息迁移题。在阅读分析中必须注意到反应②的产物 苯胺易被氧化的信息和反应③中所加的无机试剂 NaClO 具有氧化性的隐含信息。因此， 合成染料中间体 DSD 酸的中间步骤（C）→（D）应是先接链， 由在 NaClO 作用下形成 然后在还原剂 Fe、HCl、H2O 的共同 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 21 作用下，将硝基（—NO2）还原为氨基（—NH2），生成 DSD 酸，但有不少考生因忽略 了 NaClO 的氧化性与一 NH2 的还原性，先将 还原为 再接链，导致（C）、（D）的结构简式完全错误，本题的（A）、 （B）结构简式则可以由（C）逆推得出。 [评述] 有关 NaClO 的氧化性已分别在 1994 年高考第 31 题和 1996 年高考第 11 题 中涉及并应用。可见，做题不在于多而在于精，研究近几年的化学高考试题，分析、把 握试题所传递的信息和趋势，对提高同学们的学习能力是极其有益的，试题还通过 DSD 酸的结构简式中——NH2——SO3H 的基因的连接，传递正确书写结构简式的信息，但 众多考生却未能正确借用，而出现多种书写上的错误，可见基本技能的提高也是十分重 要的。（综合应用，较难） [例 22] 某种 ABS 工程树脂，由丙烯腈（CN2 === CHCN，符号 A）、1，3 一丁二 烯（CH2 ===CHCH ===== CH2，符号 B）和苯乙烯（ 符号 S）按 一定配比共聚而得。 （1）A、B 和 S 三种单体中，碳氢比值最小的单体是 （2）经元素分析可知该 ABS 样品的组成为 CaHbNc（a、b、c 为正整数），则原料中 A 和 B 的物质的量之比是 （用 a、b、c 表示）。 [解析] 本题考查考生综合分析、计算与抽象思维能力。在阅读中应及时将 3 种单体 A、B、S 的结构简式转换为表示元素组成的分子式：A：C3H3N，B：C4H6，S：C8H8， 问题就不难解决。 （1）A、S 的碳氢个数比均为 1：1，唯有 B 是 1：1、5 或 2：3，小于 A、S。（2）原料 A 中只含 1 个 N 原子，由共聚物 CaHbNc 可知 1mol ABS 中含 c mol A；由单体与共聚物 的组成可知氢原子、碳原子个数之差为（b－a），只与单体 B 有关（其他均为 1：1）， 每 l mol B 中氢与碳原子数差 2mol，因此每 l mol ABS 中含 B 为（b－a）／2mol．故原 料中 A 与 B 的物质的量之比为 C：（b-a）/2。 ［答案］（1）B 或 CH2＝CH-CH＝CH2； （2）c：（b-a）／2 或 2c：（b-a） [评述] 解答本题，及时进行分子式的转移是关键，但许多考生未能仿照题示信息 进行相应的转换而失误，此外，缺乏综合分析和抽象思维能力，未能找出 N 原子数与 A 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 22 的分子数、b－a 与 B 的分子数之间的关系，致使第（2）问空答率约达 50%，有的考生 一见抽象的数字 a、b、c 就望而却步，即使思路正确的考生也有因心理过于紧张而误写 为（b-a）／2：c。2c：b-a 或 2c：（a－b）等，可见，良好的心理素质也是十分重要的。 （综合应用、较难） （四）化学实验 [例 23] 在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，该氧化物 又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在 空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”，请分别用下图中示意的两套仪器 装置，制取上速铁的氧化物和“引火铁”，实验中必须使用普通铁粉、6molL-1 盐酸，其 它试剂自选（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）。 填写下列空白： （1）实验进行时试管 A 中应加入的试剂是 烧瓶 B 的作用是 ； 烧瓶 C 的作用是 在试管 D 中收集得到的是 （2）实验时，U 型管 G 中应加入的试剂是 分液漏斗 H 中应加入 （3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应字母） （4）烧瓶 I 中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液，其目的是 （5）试管 E 中发生反应的化学方程式是 （6）为了安全，在 E 管中的反应发生前，在 F 出口处必须 ；E 管中反应开始 后，在 F 出口处应 [解析] 这是一这典型的功能性信息给予实验题，①题给新信息是制取‘引火铁” 的反应原理需同学们推理写出②“引火铁”的特性③两套未曾见过的新装置。解答中首 先阅读题干“在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。”联想学 过的反应： 2432 443 HOFeOHFe 高温气 （普通铁粉） 由此反应推知制取“引火铁”的新反应为 气高温 OHFeHOFe 2243 434 （引火铁） 即题中涉及铁的氧化物是 Fe3O4（不是 Fe2O3，也不是 FeO），一定条件是指高 温。 然后．仔细观察两套实验装置，可发现左边装置有用排水法收集反应生成气体（D 试管）一定是 H2，由此确认左边装置为制取铁的氧化物，而右边装置用于制取“引火 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 23 铁”，这是本题解题的突破口，然后综合运用有关实验的知识和技能，结合对装置图的 观察加工，即可解题如下： （1）A 中应加入普通铁粉，B 是作为水蒸气发生器，因反应产生的 H2 可能不连续，C 瓶为防止水槽中的水倒吸而作缓冲瓶（较难），D 中收集到的是 H2。 （2）右边的装置气流是从右到左，烧瓶 I 和分液漏斗 H 的组合一定是 H2 发生装置，所 用试剂自然是普通铁粉和 6mol、L-1 盐酸，所以制得的 H2 中含有 HCl 气体和 H2O（气）， 在制取“引火铁”之前必须净化、干燥，由此 U 形管 G 中应加入固体碱性干燥剂 NaOH 或碱石灰。 （3）根据题给两个反应的条件都是“高温”和要制取水蒸气的要求，可知实验时 需要加热的仪器为 A、B、E。 ．（4）联想到课本习题（《化学选修第三册》P62 第 4 题），在 Zn 和稀 H2SO4 反应制 取 H2 时加入少量 CuSO4 溶液能使制取 H2 的反应加快，可知，在 I 中加入少量 CuSO4 溶液，其目的是加快 H2 的生成速度，原因是形成了无数微小的 Fe-Cu 原电池，加快了 反应（析氢腐蚀）的进行。 （5） 试管 E 中的反应自然是制取“引火铁”的反应。其关键在于反应物是 Fe3O4 而不是铁的其它氧化物。 （6）结合初中 H2 还原 CuO 的实验可知，H2 在加热或点燃前一定要先验纯，所不同 的是，本实验还要尽可能避免空气进入试管 E，使制取的高活性的“引火铁”受热燃烧、 所以要加带导管 F 的橡皮塞。此外 E 管反应后，为了防止 F 出口处的水蒸气凝结，堵塞 出气口或回流到试管 E 将其炸裂，因此 E 管反应后，F 出口处应点燃 H2。 [答案] （1）普通铁粉；作为水蒸气发生器；防止水倒吸；氢气。 （2）固体 NaOH（或碱石灰、CaO 等碱性固体干燥剂；6mol·L-1HCl） （3）A、B、E （4）加快氢气产生的速度 （5） OHFeHOFe 2243 434 高温 （6）检验氢气的纯度；点燃氢气 [评述] 本题以化学实报实销验为依托全面考查了观察、实验、思维、自学等诸多 能力。其特点是：①题给新信息尽管很隐蔽，但仍源于课本；所给装置是由常用仪器装 置重新组合而成的新颖、非常规装置。②设计仪器装置、选用药品时都打破常规，体现 创新精神。如用烧瓶 C 作安全瓶；制取“引火铁”的装置顺序不是一般的从左→右，而 是从右→左；气体的干燥、净化不用洗气装置也不用干燥管，而用 U 形管 G 代替；E 试管的 F 出口不向下而是向上，引出剩余纯净的不污染空气的 H2 要点燃处理等。 由此可见，直接观察事物的表象，这仅仅是认识的第一个环节，观察之后，还必 须经过思考进行初步加工。所谓初步加工，就是将从观察中得到的印象初步加以分析， 从中提取事物的特征；或者在对事物的观察中，归纳出同类事物共有的特性；还包括对 所获信息进行分类，归纳出表象的规律，从而作出正确的判断。凡此种种，构成了观察 能力。 [例 24] 为了测定乙醇的分子结构，有人设计了下图所示的用无水乙醇与钠反应的 实验装置和测定氢气体积的测量装置，可供选用的实验仪器如下： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 24 （1）测量气体体积的正确装置是 （填写编号） （2）装置中 A 部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶间连接的导管所起的作用是 （填 写编号） （A）防止无水酒精挥发 （B）保证实验装置不漏气 （C）使无水酒精容易滴下 （3）实验前先将小块钠在二甲苯中熔化成钠珠，冷却后倒入烧瓶中。其目的 是 。 （4）已知无水酒精的密度为 0．789gcm-3，又 2．Oml 酒精反应完全后（钠过量）， 收集气体 39Oml。则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子为 ，由此可确定乙醇的 结构式为 而不是 。 （5）实验所测定的结果偏高。可能引起的原因是 （填写编号） （A）本实验在室温下进行， （B）无水酒精中混有微量甲醇 （C）无水酒精与钠的反应不够完全 [解析] 这是一道将实验、计算、确定有机物分子结构相结合，实验设计与实验原 理兼有的综合性实验题。解题中必须前后联系，分析题干与设问，尤其是设问（4）所 创设的情景、数据。即所取无水酒精的体积少，只有 2．0ml，使之充分与钠反应是本实 验的关键；此外反应放出气体体积数较大 390ml。因此问题（1）的答案显然只能是 B。 C 在收集方法与无法确定体积上都是不可取的。D、E 中 E 是明显干扰项滴定管测量体 积精确，容易误选，实际上本实验因放出气体体积达 390ml，又只需三位有效数字（密 度数位限制），而滴定管没有 400ml 的容量，中途续换将导致误差。问题（2）导管将分 液漏斗液面上方压力与蒸馏烧瓶内压力一致，可以使无水酒精容易流下。（3）二甲苯不 参与反应，但与乙醇互溶可以增大无水酒精与钠的接触面。充分反应。（4）设 1mol 乙 醇分子中可置换的氢原子 x，则放出氢气 mlx 224002/ 262 2 HxOHC 46g 2 x ×22400ml 2．00ml × 0.789gcm-3 390ml X = 1.015≈1 说 明 乙 醇 分 子 中 只 有 一 个 位 置 特 殊 的 氢 原 子 ， 因 此 乙 醇 的 结 构 式 只 能 是 而不可能是 （6 个氢原子等同）（5）本实验在室温下进行（20℃）而上述计算式 涉及气体需在标准状况下测定。乙醇若混有甲醇也将使测定数据偏高。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 25 [答案] （1）（B） （2）（C） （3）增大无水乙醇与钠接触面．充分反应 （4）1， （5）（A） （B） [评述] 本题仍是一道信息迁移型的实验题，着重考查了自学能力充分提取信息中有关 数据，运用数学工县解决化学问题；根据具体要求选择装置、通过定量实验确定有机物 分子结构，综合实验能力、思维能力和自学能力。 （五）化学计算 [例 25] 如果 a 克某气体中含有的分子数为 b，则 c 克该气体在标准状况下的体积 是 （A） LaN bc A 升4.22 （B） LcN ab A 升4.22 （C） LbN ac A 升4.22 （D） LacN b A 升4.22 [解析] 审题时，首先要明确题目给的条件及需要回答的物理量——一定质量的气 体在标准状况下的体积，然后根据各基本化学量的涵义和相互关系形成清晰的解题思 路。本题宜由待求的量逐步递推：由（质量÷摩尔质量）×22.4 推出标准状况下体积。 该气体的摩尔质量子=a 克／物质的量，而 a 克气体的物质的量为 b/NA。在解题时则需 由已知到未知逐一计算。 a 克气体的物质的量： b／NA 该气体的摩尔质量：a÷b/NA=aNA/b C 克气体的物质的量：c÷aNA/b=c = aNA/b=cb/aNA C 克气体在标准状况下的体积： A A aN bcaNcb 4.224.22/( 升（L） 所以（A）是正确选项。 ［答案］（A） [评述] 本题是对摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数涵义的综合考查，同时 通过字母符号考查了推理、归纳和抽象思维能力。 （理解．中等难度） [例 26] A、B 两种化合物的溶解度曲线如下图。现要用结 晶法从 A、B 混合物中提取 A。（不考虑 A、B 共存时，对各 自溶解度的影响。） （1）取 5Og 混合物，将它溶于 100g 热水，然后冷却至 2O℃。若要使 A 析出而 B 不析出，则混合物中 B 的质量百 分比（B%）最高不能超过多少？（写出推理及计算过程） 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 26 （2）取 Wg 混合物，将它溶于 100g 热水，然后冷却至 10℃。若仍要使 A 析出而 B 不析出，请写出在下列两种情况下，混合物中 A 的质量百分比（A%）应满足什么关系 式。（以 W、a、b 表示。只需将答案填写在下列横线的空白处。） 答：当 W＜a＋b 时，A％ 当 W＞a＋b 时，A% [解析] 这道题解题的关键是：若要使某溶质从溶液中析出，其溶解量必须超过该 温度下的溶解度；若要使它不析出，则其溶解量必须超过该温度下的溶解度。 设问（1），观察溶解度曲线 B，2O℃若要 B 不析出，该溶液中 B 的质量不能超过 2Og，由于 A、B 质量共 5Og，此时 A 的质量就超过 3Og，大于该温度下 A 的溶解度（1Og）， 因而有 A 析出符合题意，这样，由 5Og×B％≤2Og 得 B％≤ %10050 20 B% ≤40% 设问（2），由图得知 10℃时 A 和 B 的溶解度分别为 a 和 b。 当 w＜a＋b 时， 若要 B 不析出，W× B%≤b，其中 B％＝1－A% ∴W（1－A%）≤b，W－WA%≤b WA% ≥ W-b 则 A%≥ W bW 若要 A 析出需 W×A％＞a 即 W aA % 为同时满足上述条件需比较关 W bW 与 W a 的值 ∵ W＜a＋b 即 W－b＜a 即 W bW ＜ W a 只要 A%＞ W a 即可。 当 W＞a＋b 时，同样的为满足 A 析出 B 不析出，必须 A%＞ W bW 及 A%＞ W a 此时 W＞a＋b 即 W—b＞a 则只要 A% W bW 即可 [答案] （1）B％≤40％。 （2）当 W＜a＋b 时 W aA % 当 W＞a＋b 时，A%≥ W bW 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 27 [评述] 本题考查了溶解度的概念、析晶条件等基本原理，是推理计算题，试题涉及的 两个小问在难度上有梯度，设问（1）从具体数据入手只要掌握溶解度的概念，理解溶 解度曲线的含义，不难得出正确结论，第（2）问则要求进一步推导用抽象的字母表示， 在总质量分别小于、大于溶解度之和时，符合题意（A 不析出、B 析出）的两种情况下 的代数表达式。由于引入了用不等式回答问题，加大了难度，充分考查了运用数字工具 解决化学问题与抽象思维能力。 （综合应用，较难） [例 27] 在 100mL NaOH 溶液中加入 NH4NO3 和（NH4）2SO4 的固体混合物，加热充分 反应，上图表示加入的混合物质量与产生的气体体积（标准状况）的关系，试计算 （1）NaOH 溶液的物质的量浓度。 （2）当 NaOH 溶液的体积为 140mL，固体混合物的质量为 51.6g 时，充分反应后， 生成气体的体积（标准状况）为 L。 （3）当 NaOH 溶液的体积为 180mL，固体混合物的质量仍为 51.6g 时，充分反应 后，生成气体的体积（标准状况）为 L。 [解析] 本题考查了对图示法给出信息的理解与接受能力，以及如何从中排除干扰 选择必要的信息，找到解题的捷径。在阅读观察中须通过坐标、图形、数据分析反应情 况。图中提供两组平行数据，其中只有一组（长虚线所对应的）是解题的依据，另一组 则是多余的干扰信息。试题还将反应物之一（铵盐）设定为一种未指明相对含量的混合 物（实际解题中并不需要了解其组成），这是又一次故意设置的干扰信息。 （1）根据必要信息。由图中长折线所对应的纵横坐标可知：对于 100mL NaOH 溶 液，随着铵盐加入量增加（加热），放出 NH3 的体积增大但当铵盐加入量超过 34．4g 后， NH3 体积不再变化。说明 100mL 溶液与 34.4g 按盐恰好完全反应。根据化学万程式： OHNHOHNH 234 1mol 22.4L C×O.1L 11.2L NaOH 溶液浓度 C= LmolLL Lmol /00.51.04.22 2.111 （2）计算 14OmL NaOH 溶液与 51.6g 铵盐反应时放出的氨气的体积时，应先比过量： 以铵盐为准，设需 NaOHx mL 则 1004.34 6.51 x ，x=150mL。显然 140mL NaOH 溶液是不 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 28 足量的，以不足量为准，生成 NH3 体积为 y， 2.11100 140 y ，y＝15.68（L）. （3）由第（2）小题得知 51．6g 铵盐固体混合物完全反应需 15OmL NaOH 溶液， 现有 18OmL NaOH 溶液，显然此时铵盐不足量，计算时应以铵盐为准，设生成 NH3 的体积为 z 2.114.34 6.51 z z=16.8（L） [答案]（1）从图上看出 34．4g 混合铵盐恰好与 100mL NaOH 溶液完全反应设 NaOH 溶液物质的量浓度为 C NaOH—NH3 1 mol 22.4L C molL-1·O.1L 11．2L C（mol-1）= 51.04.22 2.111 LL Lmol molL-1 （2）15.68（L） （3）16.8（L） [评述] 本题在计算的内容与要求上都比较简单，但题示信息隐含在图象中，需在 阅读观察、分析应答过程中去发现并掌握，同时试题还给出了解题时不需要的干扰信息， 需要我们将试题所给信息与设置情境相结合，加以分析与判断，从而决定取舍。高考已 多次测试过让考生自己选择解题必须的数据（1994 年 37 题、1993 年 39 题第 2 问）。 如：1997 年测试题第 3 题： 将 m1g 锌加入到 m2g20%HCl 中去，反应结果共放出氢气 N（标准状况），则被还原 的 HCl 的物质的量是（A） molm 65 1 （B） molm 5.36 5 2 （C） molm 5.36 2 （D） moln 2.11 [解析] 题设 m1、m2 因不知哪一个过量属于干扰数据，只言选项 D 正确。 （综合应用，较难） [例 28] 80℃、101.3kPa 下，用下图装置进行如下实验。A、C 两筒内分别装有无 色气体，它们可能合 NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2 等气体，B 管内装有固体，推动 A 的活塞使 A 筒中的气体缓缓地全部通过 B，后进入 C 筒，C 中的气体由无色变成红棕色， 但其体积换算成同温同压下却并未变化。 （1）C 中发生的反应，其化学方程式是 。已知原 C 中的气体是单一气 体，它是 （若有多种可能的答案，需一一列出。）将反应后 C 筒中的气体，用水 充分吸收，在同温同压下，气体体积减少一半，则与水反应前 C 中的气体是 。 （若有多种可能的答案，需一一列出。） （2）若实验开始前 A、C 中气体的体积（制版 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 29 成标准状况）分别为 1.4OL 和 2.24L，且 A 中的气体经过 B 管后，B 管增重了 1.4Og， 通过计算和推理可判定 A 中的气体是 ，其质量为 g。（不必写出计算和推 理过程） [解析] 本题要求将分子量、物质的量、气体摩尔体积，以及利用化学反应方程式 等的计算，与元素及其化合物的性质和反应结合起来，根据试题给出的条件进行分析、 推理和论证，以求得最终结果，为了避免答卷时冗长的文字叙述，试题设计成填空形式。 填空的难度由易到难，问题由简到繁，计算量由小到大，能力层次的要求也由低到高， 从卷面看来要求回答的内容似乎比较简单，但是蕴含着的思维容量却很大，解题时要求 考生仔细审题、反复推敲、全面分析、缜密推理。 （1）本小题的第一步是最简单的。根据试题列出的气体范围，并由 C 筒中发生的 现象（气体由无色转变成红棕色），即可写出其化学反应方程式是：2NO＋O2＝2NO2。 第二步，已知反应前 C 筒中的气体是单一气体，所以只可能是 O2 或 NO；其次，题设 C 筒中气体在反应前后体积并未变化，而上述反应式中只有 NO 和 NO2 的系数相等，由此 判断，原 C 筒中的气体只可能是 NO。而由 B 管进入 C 商的气体就是纯 O2。第三步，C 筒中 NO 和 O2 反应后得到（亦即与水反应前）的气体组成有三种可能：①NO2 和 O2（O2 过量）；②NO2（NO 和 O2 恰好完全反应）；③NO2 和 NO（O2 不足量）。如前所述，O2 进入后 C 筒中的气体总体积不变，因此可以断定没有过量的 O2 进入 c 筒，从而排除①。 然后根据 NO2 和 H2O 反应的化学方程式：3NO2＋H2O＝NO＋2HNO3，可知，如果是②， 反应前后气体的体积比应为 3：1，与试题给出的条件（2：1）不符，所以又可以排除②。 由此得出，跟水反应前的气体应是 NO2 和 NO 的混合气体。 （2）该小题要求判定原 A 筒中的气体成分，并计算其质量，为此必须先计算进入 C 筒的 O2 的体积。由 NO2 和 NO 混合气体与水反应时的体积变化可计算其中的 NO2 体 积，并由此计算进入 C 筒的 O2 的体积。 设与水反应前 NO2 和 NO 的体积分别为 V（NO2）和 V（NO），根据题没条件可列 出两式： LNOVNOV LNOVNOV 24.22 1)()(3 1 24.2)()( 2 2 解之，得 V（NO2）=1.68L，所以由 B 管进入 C 筒的 O2 体积＝O.84L，此时由 B 管增重可推知 A 中一定有 CO2。设体积为 X，放出 O2 为 y， 2Na2O2 ＋ 2CO2 ＝ 2Na2CO3 ＋ O2↑ 增重△m 2×78g 2×22.4L 2×106g 22． 4L 56g X Y 1.4g 质量 g lmol gmolLmCO 2.2 4.22 4412.1 1 1 2 即 V（CO2）＝1．12L Y=22.4L ×1.4g/56g = 0、56L 进入 C 管 O2 为 0.84L，A 中有 O2：0.84L-0.56L=0.28（L）,O.28L+1.12L=1.4L（与 题设 A 中气体相等） 4.0 4.22 3228.0 1 1 2 Lmol gmolLMo （g），则 A 中气体质量：2.2g＋O.4g＝2．6g 本小题还可以由进入 C 管 O2 体积计算： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 30 设 A 管中含 CO2 体积 x、O2 体积 y， 则 4.1 84.02 yx yx 解之 x＝1.12（L） y ＝ O.28（L） 用 B 管增重验证： ggmolLmol LgmolLmol L 6.2324.22 28.0444.22 12.1 1 1 1 1 [答案] （l）2NO＋O2＝2NO2，NO，NO2 和 NO （2）CO2 和 O2，2.6。 [评述] 本题设问（1）看似答案分散，带有迷惑性，但仔细分析答案是唯一的。第 2 难度大，需要边计算、边推理、边证，一气呵成才能得到正确结论，中途稍有失误就 导致整体不得分。属于选拔功能很强的针对重点中学学生设置的难题。不宜作一般要求。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 31 【例 29】（2015 秋 黄冈期末）常温常压下，用等质量的氢气、甲烷、氯气、二氧化碳 四中气体分别吹出四个气球，其中气体为甲烷的是（ ） [考点] 阿伏伽德罗常数 [分析] 同温同压下，相同质量的气体，体积之比与摩尔质量成反比，即摩尔质量越大， 气体占有的体积越小，以此解答该题。 [解答] 解：同温同压下，相同质量的气体，体积之比与摩尔质量成反比，即摩尔质量越 大，气体占有的体积越小，CH4的摩尔质量为16g/mol，CO2的摩尔质量为44 g/mol， O2 的摩尔质量为 32 g/mol，H2 的摩尔质量为 2g/mol。故：同温同压下，等质量 的 CH4、CO2、O2、H2 占有体积大小为：H2〉CH4〉CO2〉O2。 故选 C [点评] 本题考查常用化学计算里的有关计算、阿伏伽德罗定律及推论等，注意对公式的 理解与灵活运用。 【例 30】（2013 秋 南开区期末）在一定体积的密闭容器中放入 3L 气体 R 和 5L 气体 Q， 在一定条件下发生反应 2R（g）+5Q（g）=4X（g）+nY（g）反应完全后，容器温度不 变，混合气体的压强是原来的 87.5%，则化学方程式中的 n 值时（ ） [考点] 阿伏伽德罗定律及推论 [专题] 阿伏伽德罗常数和阿伏伽德罗定律 [分析] 在相同温度和体积下，气体的压强与物质的量成正比，容器温度不变，混合气体 的压强是原来的 87.5%，说明反应后气体的总物质的量减小，则反应应向物质的 量减小的方向进行，以此判断方程式中化学计量数关系。 [解答] 解：容器温度不变，混合气体的压强是原来的 87.5%，说明反应后气体的总物质 的量减小，则反应应向物质的量减小的方向进行，即方程式中反应物的化学计量 数之和大于生成物的化学计量数之和， 则有：2+5〉4+n，n〈3， 选项中只有 A 符合。故选 A 【例 31】（2015 秋 泉州校级月考）依照阿伏伽德罗定律，下列叙述正确的是（ ） A. 同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比 B. 同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比 C. 同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比 D. 同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比 [考点] 阿伏伽德罗定律及推论 [专题] 压轴题，阿伏伽德罗常数和阿伏伽德罗定律 [分析] 根据 PV=nRT 可知，同温同压下两种气体的体积之比等于物质的量之比，又 n=m/M，若质量关系不相等，则无法确定体积与摩尔质量的关系； 同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比； 又根据 PM=ρRT 可知，同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 32 [解答] 解：A、由 PV=nRT 可知，同温同压下两种气体的体积之比等于物质的量之比， 又 n=m/M，若质量关系不相等，则无法确定体积与摩尔质量的关系，若气体的质 量相等，则同温同压下两种气体的体积与摩尔质量成反比，故 A 错误； B、由 PV=nRT 可知，同温同压下两种气体的体积之比等于物质的量之比，又 V=m/ ρ，若质量相等时，同温同压下两种气体的物质的量与密度成反比，故 B 错误； C、由 PM=ρRT 可知，同温同压下摩尔质量与密度成正比，则两种气体的摩尔 质量之比等于密度之比，故 C 正确； D、由 PV=nRT 可知，同温同体积下物质的量与压强成正比，则来那个中其他的 物质的量之比等于压强之比，故 D 正确； 答案选择：C D [点评] 本题考查阿伏伽德罗定律及其推论，明确 PV=nRT 是解答本题的关键，注意公式 变形及公式中一个量随另一个量的变化来分析解答即可。 【例 31】（2013 秋 姜堰市期中）同温同压下，等质量的 SO2 和 SO3 气体相比较，下列 叙述正确的是（ ） A.密度比为 4:5 B.物质的量之比为 4:5 C.体积比为 1:1 D.原子数之比为 3:4 [考点] 阿伏伽德罗定律及推论 [专题]阿伏伽德罗常数和阿伏伽德罗定律 [分析] 根据质量计算气体的物质的量，可得物质的量之比，根据分子组成可得原子数之 比，同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比，密度之比等于相对分子质 量之比。 [解答] 解：A、由 n=m/M=V/Vm 可知，在相同条件下气体的相对分子质量之比等于密度 之比，所以两种气体的密度之比为 64:80=4:5，故 A 正确； B、设气体的质量为 m，则 n（SO2）=m/64mol，n（SO3）=m/80mol，所以物质 的量之比= m/64mol：m/80mol=80:64=5:4，故 B 错误； C、根据 V=n×Vm 可知，同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比，所以 两种气体体积之比等于 5:4，故 C 错误； D、根据分子组成可知，两种气体的原子数之比为（5×3）:（4×4）=15:16，故 D 错误， 答案选择：A [点评] 本题考查阿伏伽德罗定律及推论，提目难度中等，注意物质的量与体积、密度、 原子数目的计算公式的运用。 【例 32】（2013 安徽模拟）同温同压下，等体积的两容器内分别充满 14N16O 和 13C16O 气体下列两容器中气体判断正确的是（ ） A. 质量相同 B.分子数不同 C.中子数相同 D.质子数相同 [考点] 阿伏伽德罗定律及推论 [分析] 同温同压下，等体积的气体的气体分子数相同，14N16O 和 13C16O 都是双原子分 子，中子数都是 15，分子 14N16O 和 13C16O 中质子数分别是 15、14，中性分子质 子数等于电子数，二者摩尔质量不同，据此结合选项进行判断。 [解答] 解：同温同压下，等体积的两容器内气体的分子数相同，所以 14N16O 和 13C16O 分子数相同。 A. 14N16O 和 13C16O 分子数相同，二者摩尔质量不同，所以质量不同，故 A 错误； B. 同温同压下，等体积的气体的气体分子数相同，所以 14N16O 和 13C16O 分子数 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 33 相同，故 B 错误； C.14N16O 和 13C16O 分子数相同，分子中的中子数都是 15，所以中子数相同，故 C 正确。 D. 14N16O 和 13C16O 分子数相同，14N16O 和 13C16O 分子所含有质子数分别为 15、 14，所以含有的质子数不同，故 D 错误； 答案选择：C [点评] 本题考查阿伏伽德罗定律及推论，常用化学计量计算，题目难度中等，可借助 PV=nRT 理解阿伏伽德罗定律及推论，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力。 【例 33】（2012 春 荆门期末）下列离子检验的方法正确的是（ ） A. 某溶液加入硝酸银溶液有白色沉淀，说明原溶液中有 Cl－ B. 某溶液加入氯化钡溶液有白色沉淀，说明原溶液中有 SO42－ C. 某溶液加入氢氧化钠溶液有蓝色沉淀，说明原溶液中有 Cu2+ D. 某溶液加入稀硫酸生成无色气体，说明原溶液中有 CO32－ [考点] 常见阴、阳离子的检验 [专题] 物质检验识别题 [分析] A. 能使硝酸银产生白色沉淀的离子有氯离子、硫酸根离子等 B. 能使氯化钡产生白色沉淀的有硫酸根离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离 子等 C. 能使氢氧化钠产生蓝色沉淀的阳离子只有铜离子 D. 能和稀硫酸反应生成无色气体的离子有碳酸根离子、亚硫酸根离子等 [解答] A.能使硝酸银产生白色沉淀的离子有氯离子、硫酸根离子等，所以原溶液中不一 定有 Cl-，故 A 错误； B.能使氯化钡产生白色沉淀的有硫酸根离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离 子 等，所以原溶液中不一定含有硫酸根离子，故 B 错误； C,能使氢氧化钠产生蓝色沉淀的阳离子只有铜离子，所以某溶液中加入氢氧化钠 溶液有蓝色沉淀，说明原溶液中有 Cu2+，故 C 正确； D.能和稀硫酸反应生成无色气体的离子有碳酸根离子、亚硫酸根离子等，所以原 溶液中不一定含有碳酸根离子，故 D 错误； 【例 34】（2015 周口校级模拟）某溶液中可能含有 H+、NH4+、Mg2+、Al3+、CO32－、SO42-、 Fe3+、NO3 －中的几种。○1 若加入锌粒，产生无色无味的气体；○2 若加入氢氧化钠溶液， 产生白色沉淀，且产生沉淀的量与加入氢氧化钠的物质的量之间的关系如图所示则下列 说法正确的是（ ） 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 34 A. 溶液中的阳离子有 H+、NH4+、Mg2+、Al3+ ；B. 溶液中 n（NH4+）=0.2mol C. 溶液中一定不含 CO32－，可能含有 SO42-、NO3 －；D. n（H+）：n（Al3+）：n（Mg2+） =1:1:1 [考点] 常见阴、阳离子的检验 [专题] 物质检验识别题 [分析] ○1 若加入锌粒，产生无色无味无毒的气体，说明气体是氢气，因此溶液显酸性， 则 CO32-和 NO3-不能大量共存； ○2 加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀，说明不存在铁离子，根据产生的沉淀量与 加入氢氧化钠的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有 Mg2+、Al3+；又 因为沉淀达到最大值时，继续加入氢氧化钠，沉淀不变，说明溶液中还存在 NH4+， 由于溶液中还必须存在阴离子，所以一定还有 SO42-，结合图像中各阶段消耗的 氢氧化钠，计算溶液中 n（H+）、n（Al3+）、n（Mg2+）、n（NH4+），据此进行解 答。 [解答] 解：根据○1 可知，溶液显酸性，则溶液中一定不存在 CO32－和 NO3 －； 根据○2 可知，产生白色沉淀，说明不存在 Fe3+；根据产生的沉淀量与加入氢氧化 钠的物质的量之间的关系图可知，溶液中一定含有 Mg2+、Al3+；又因为沉淀达到 最大值时，继续加入氢氧化钠，沉淀不变，说明溶液中还存在 NH4+，由于溶液 中还必须存在阴离子，所以一定还有 SO42－； 根据图像可知，第一阶段为氢离子与氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠 0.1mol，则 n（H+）=0.1 mol；第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗 NaOH 0.7-0.5=0.2 mol，则 n（NH4+）=0.2 mol；最后阶段为 NaOH 溶解 Al（OH）3，消耗氢氧化钠 0.8-0.7=0.1mol，则 n[Al（OH）3]=0.1mol，根据铝元素守恒，可知 n（Al3+）=0.1mol； 第二阶段为 NaOH 沉淀镁离子、铝离子，共消耗 NaOH 为 0.5-0.1=0.4mol，则 n（Mg2+）=（0.4mol-0.1mol*3）*（1/2）=0.05mol； A． 由上述分析可知，溶液中的阳离子只有 H+、NH4+、Mg2+、Al3+，故 A 正确； B． 第三阶段为铵根离子与氢氧化钠反应，消耗 NaOH 为 0.7-0.5=0.2mol，则 n（NH4+）=0.2 mol，故 B 正确； C． 由上述分析可知，溶液总一定不含 CO32－、NO3 －，一定存在阴离子 SO42－，故 C 错误； D． 由上述分析可知，n（H+）:n（Al3+）:n（Mg2+）=0.1:0.1:0.05=2:2:1，故 D 错误； 故选 A 、B [点评] 本题考查离子共存、反应图像识别以及离子反应有关计算等，是高考中的常 见题型对学生的综合能力提出了更高的要求，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思 维能力，题目难度较中等。 【例 35】（2015 张掖模拟）某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样 品，然后用蒸馏水浸取，在探究雾霾颗粒可溶性成分实验中，下列根据实验现象得出的 结论不正确的是（ ） A. 向浸取液中滴入 AgNO3 溶液有白色沉淀产生，说明雾霾中一定含有 Cl- B. 向浸取液中滴入硝酸酸化的 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生，说明雾霾中一定有 SO42- C. 向浸取液中加入 Cu 和浓硫酸，试管口有红棕色气体产生，说明雾霾中可能含有 NO3- D. 向浸取液中加入浓 NaOH 溶液微热，试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明雾 霾中一定含有 NH4+ [考点] 常见阴、阳离子的检验 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 35 [分析] A.硫酸银、氯化银、碳酸银都是白色沉淀；B.氯化钡溶液与硝酸银可以生成 氯化银白色沉淀；C.红棕色气体产生，红棕色气体是二氧化氮（NO2）由 NO 与氧气反 应生成；D.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气。 [解答] 解：A.硫酸银、氯化银、碳酸银都是白色沉淀，故向一种未知溶液滴加硝酸 银溶液，有白色沉淀，此沉淀不能确定是氯化银，故 A 错误；B.BaCl2 溶液与硝酸银可 以生成氯化银白色沉淀，故此沉淀不一定是硫酸钡，故 B 错误；C.红棕色气体产生，红 棕色气体是二氧化氮，有一氧化氮（NO）与氧气反应生成，说明雾霾中可能含有 NO3-， 故 C 正确；D.一种未知溶液滴加氢氧化钠溶液，加热后产生能使湿润的红色石蕊试纸变 蓝的气体，该气体为氨气，故原溶液中存在铵根，故 D 正确，所以答案选择 A 、B 【例 36】（2015 湖州二模）某溶液中可能含有 Al3+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32－、SO42－、 Cl－、NO3+中的若干种，如在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量无明显现象，并得到 X 溶 液，对 X 溶液进行如下实验：（已知该题忽略水的电离，且原溶液中各离子浓度均为 0.5mol·L-1）。下列结论正确的是（ ） 气体 A 空气 红棕色气体 沉淀 B 溶液X 过量硝酸钡溶液 白色沉淀 溶液B 少量CO2 白色沉淀C 溶液 A 过量 NaOH 溶液并加热 气体 B A. 原溶液中可能含有 NO3+和 Al3+； B. 白色沉淀可能是 Al（OH）3； C. 原溶液中一定存在 NH4+、Fe2+、Na+、CO32－、Cl－； D. 沉淀 B 可能是 Fe（OH）2 和 Fe（OH）3 的混合物； [考点] 常见阴、阳离子的检验 [分析] 在溶液中逐滴加入稀盐酸至过量无明显现象，则溶液中不存在 CO32－，且 Fe2+、CO32－不能同时存在，向溶液 X 中加热硝酸钡产生气体 A，气体 A 遇到空气变成 红棕色，则 A 为一氧化氮（NO），原溶液中一定含有 Fe2+，则一定不含 NO3+；生成的 白色沉淀 A 只能为硫酸钡，则溶液中一定含有 SO42－；向溶液 A 中加入过量氢氧化钠溶 液，得到沉淀 B 为氢氧化铁，气体 B 只能为氨气，则一定存在 NH4+；向溶液 B 中通入 少量二氧化碳，生成了白色沉淀 C，由于溶液中含有氢氧根离子和钡离子，则沉淀 C 为 碳酸钡；根据分析可知，溶液中一定含有 NH4+、Fe2+、SO42－，一定不含 CO32－、NO3+， 无法确定是否含有 Al3+、Cl－，由于原溶液中各离子浓度均为 0.5mol·L-1，根据溶液电 中性可知，溶液中一定不含 Al3+，一定含有 Cl-，据此进行判断。 [解答] 解：在溶液中逐滴加入稀盐酸至过量无明显现象，则溶液中不存在 CO32－， 且 Fe2+、CO32－不能同时存在，向溶液 X 中加热硝酸钡产生气体 A，气体 A 遇到空气变 成红棕色，则 A 为一氧化氮（NO），原溶液中一定含有 Fe2+，则一定不含 NO3+；生成 的白色沉淀 A 只能为硫酸钡，则溶液中一定含有 SO42-；向溶液 A 中加入过量氢氧化钠 溶液，得到沉淀 B 为氢氧化铁，气体 B 只能为氨气，则一定存在 NH4+；向溶液 B 中通 入少量二氧化碳，由于溶液中含有氢氧根离子和钡离子，则沉淀 C 为碳酸钡；根据分析 可知，溶液中一定含有 NH4+、Fe2+、SO42－，一定不含 CO32－-、NO3+，无法确定是否含 有 Al3+、Cl-，由于原溶液中各离子浓度均为 0.5mol·L-1，根据溶液电中性可知，溶液中 一定不含 Al3+，一定含有 Cl－， A. 根据分析可知，原溶液中一定不含铝离子和硝酸根离子，故 A 错误； B. 白色沉淀 C 碳酸钡，不可能为氢氧化铝，故 B 错误； C. 根据分析可知，原溶液中一定存在 NH4+、Fe2+、SO42－、Cl－，故 C 正确； D. 由于硝酸钡、盐酸过量，则亚铁离子完全被氧化成铁离子，故沉淀 B 一定为氢氧化 铁，故 D 错误； 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 36 [点评]本题考查了常见离子的检验，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检 验方法，根据电中性判断铝离子、氯离子存在的情况为易错点试题侧重考查学生的分析、 理解能力及逻辑推理能力 【例 37】（2009 四川）下列有关物质检验的实验结论正确的是（ ） 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 SO42－ B 向某溶液中加入 2 滴 KSCN 溶液，溶液不显红色再向溶液中加入 几滴新制的氯水，溶液变为红色 溶液中一定含有 Fe2+ C 将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 该气体一定是 SO2 D 将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银 镜生成 该物质一定属于醛类 A. A B. B C. C D. D [考点] 常见阴、阳离子的检验;常见气体的检验；有机物（官能团）的检验 [专题] 物质检验鉴别题 [分析] A、根据硫酸根离子的检验方法分析是否有干扰离子存在；B、结合三价铁 离子的检验方法进行分析判断；C、依据漂白性物质的漂白作用和二氧化硫的检验方法 判断；D、从醛基官能团的存在物质进行分析 [解答] 解：A、SO4 2－的检验，应该先加盐酸，若无现象，再加氯化钡溶液，产生 白色沉淀，则证明存在 SO4 2－，否则会受到银离子等其它离子的干扰，向某溶液中加入 盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，可能是氯化银沉淀，故 A 错误；B、三价铁 离子遇到硫氰酸根会生成血红色溶液，二价铁离子无此现象，向某溶液中加入 2 滴 KSCN 溶液，溶液不显红色，说明不含三价铁离子，再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液 变为红色，说明生成了三价铁离子，因此原溶液含有二价铁离子，故 B 正确；C、二氧 化硫气体检验方法，将气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热恢复红色，证明是 二氧化硫，但选项中也可能是氯气通入后生成的次氯酸起漂白作用，故 C 错误；D、能 发生银镜反应的官能团为醛基，醛基可以在醛中，也可以在葡萄糖、甲酸、甲酸盐、 甲酸酯中存在，故 D 错误； 正确答案：B [点评] 本题考查有关常见离子的检验和物质鉴别等知识，知识点较为基础，为综 合运用题。注：银氨溶液也称多伦试剂、吐伦试剂、土伦试剂（Tollens' reagent），指含有二 氨合银（I）离子（[Ag(NH3)2]+）的水溶液，一般由硝酸银或其他银化合物与氨水反应制取，用作 银镜反应的试剂。 银镜反应 在洁净的试管里加入 1mL2%的硝酸银溶液，再加入氢氧化钠水溶液，然后一边振荡试管，可以看 到白色沉淀。再一边逐滴滴入 2%的稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止（这时得到的溶液叫银 氨溶液). 葡萄糖、乙醛的银镜反应：再滴入一滴管的葡萄糖溶液或 3 滴乙醛，振荡后把试管放在热水中 温热。不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。（在此过程中，不要晃动试管，否则 只会看到黑色沉淀而无银镜。） 反应本质：这个反应里，硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧 化剂，它能把乙醛氧化成乙酸(即-CHO 被氧化成-COOH)，乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵，而银 离子被还原成金属银。从葡萄糖的角度来说，葡萄糖中有醛基，具有还原性，把硝酸银里的银离子还 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 37 原成金属银。 配制方法 1.准备试管：在试管里先注入少量氢氧化钠溶液，振荡，然后加热煮沸。把氢氧化钠 倒去后，再用蒸馏水洗净备用。2.配置溶液：在洗净试管中，注入 1mL 硝酸银溶液，然后逐滴加入氨 水，边滴边振荡，直到最初生成的沉淀刚好溶解为止 教材中银氨溶液配制过程中： 向溶液里逐滴滴加氨水首先析出 AgOH： AgNO+NH·H2O==AgOH↓+NHNO 常温下 AgOH 极不稳定，分解为 AgO 暗棕色沉淀 2AgOH==AgO+HO 继续滴 加氨水，沉淀溶解： AgO+4NHHO=2Ag(NH)+2OH-+3HO 同时，生成的 OH-与前面反应生成的 NH+反应： OH-+NH+==NH·HO 因此，向 AgNO 溶液里加入稀氨水至沉淀溶解的总离子方程式为： Ag++2NH·HO==Ag(NH)++2HO 此时溶液中只含 NO-和 Ag(NH)+，即得到 Ag(NH)NO，不是氢氧化二氨合银。 注意事项 1.银镜反应的成败关键之一，是所用的仪器是否洁净。2.配制银氨溶液时，应防止加入过量的 氨水。银氨溶液必须随配随用，不可久置。3.实验完毕，试管内的银氨溶液要及时处理，先加入少量 盐酸，倒去混和液后，再用少量稀硝酸洗去银镜，并用水洗净。否则可能会生成雷爆银（主要成分是 氮化银）。 银氨溶液有一个作用是检验有还原性的糖（葡萄糖、麦芽糖、果糖）也是发生银镜反应 银镜反应：2[Ag(NH ₃ )2OH]+R-CHO→R-COONH ₄ +2Ag↓+H ₂ O+3NH ₃ {因为氨气极易溶于水，所以不标 气体逸出符号“↑”} (甲醛除外）甲醛与银氨溶液反应方程 HCHO + 4[Ag(NH ₃ ) ₂ ]OH = (NH ₄ )2CO ₃ + 4Ag↓+ 6NH ₃ +2H ₂ O{因为氨气极易溶于水，所以不标气体逸出符号“↑”}) 在制备银氨溶液时，一般用稀氨水而不用浓氨水。这是因为在配制银氨溶液时，若氨水太浓， NH ₃ 容易过量，使 Ag 过度地被络合，降低银氨溶液的氧化能力。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 38 第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法 第 1 课时 化学实验 【经典例题】 知识点一 化学实验安全 1．对危险化学品要在包装标签上印上警示性标志。下列的化学药品名称与警示标志名称对 应正确的是( ) A．酒精——剧毒品 B．浓硫酸——腐蚀品 C．汽油——易燃品 D．烧碱——剧毒品 答案 BC 解析 酒精属于易燃品，浓硫酸属于腐蚀品，汽油属于易燃品，烧碱属于腐蚀品。 特别提醒 要熟记常用危险化学品的警示性标志，严格遵守接触危险化学品的安全规则，谨 防危险事故的发生。 知识点二 化学实验基本操作 2．下列实验操作正确的是( ) 答案 AB 解析 用蒸发皿加热溶液时不用垫石棉网；NaOH 具有腐蚀性，称量时应放在小烧杯中称量。 3．(1)有如下图所示 A、B、C 三种仪器： 请选择下列仪器名称的序号，填入相应的空格内： ①烧杯 ②普通漏斗 ③圆底烧瓶 ④锥形瓶 ⑤分液漏斗 A．____________；B.____________；C.____________。 (2)某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图，由图中可以看出，该同学 在操作时的一个错误是___________________________________________，烧杯的实际质量 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 39 为________g。 (3)指出下图中 3 个实验中各存在的一个错误： A．________________________________________________________________________； B．________________________________________________________________________； C．________________________________________________________________________。 答案 (1)③ ⑤ ④ (2)砝码放在左盘，烧杯放在右盘(或砝码和物品的位置放反了) 27.4 (3)滴管口伸入试管中 试管口向上倾斜 混合气体从短导管进入洗气瓶 解析 本题考查内容广泛。①考查了常用仪器的识别；②托盘天平的使用；③仪器的组装及 操作的规范性，并对不规范的操作做出判断。使用托盘天平时必须遵循“左物右码”的原则， 根据托盘天平的称量原理，左盘质量＝右盘质量＋砝码质量，则烧杯的质量(右盘)＝30 g－ 2.6 g＝27.4 g，此时必须注意：标尺的每个小格为 0.2 g。 易错警示 不少同学对天平启动游码以后左右两侧的质量关系不够了解，可能误以为烧杯的 质量是 32.6 g。有关托盘天平的计算是个难点，解题时易出错，同学们最好记住一个公式： m(右)＋m(游)＝m(左)，无论砝码和被称量的物质的位置颠倒与否，此式都成立。 【课堂作业】 1．下图是一些常用的危险化学品标志，装运浓硫酸的包装箱应贴的图标是( ) 答案 A 解析 浓 H2SO4 具有腐蚀性 2．图标所警示的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 40 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——爆炸性物质 答案 B 解析 本题主要考查生活中的一些常见图标的含义，考查学生的理解能力，提醒考生关注身 边的化学。图标画的是火苗的形状，因此表示易燃物质，当心火灾。 3．进行化学实验必须注意安全，下列说法不正确的是( ) A．点燃氢气前要检验纯度，以免发生爆炸 B．不慎将浓盐酸沾到皮肤上，要立即用浓碱溶液冲洗 C．CO 气体有毒，处理 CO 尾气的方法一般是将其点燃，转化成无毒的 CO2 D．在盛 O2 的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时，事先在集气瓶底铺上一层沙子 答案 B 解析 氢气中混有空气点燃易发生爆炸，因此点燃氢气前要检验纯度；浓盐酸沾到皮肤上用 水冲洗就可以了，而浓碱溶液的腐蚀性很大；CO 气体有毒，又易燃，点燃后生成无毒的二 氧化碳；铁丝在 O2 中燃烧放出大量的热，生成高温固体四氧化三铁，事先在集气瓶底铺上 一层沙子可防止集气瓶因受热不均而炸裂。 4．下列实验操作中都正确的选项是( ) ①用剩后的药品为避免浪费应放回原瓶 ②蒸发氯化钠溶液时要用玻璃棒不断搅动 ③称取易潮解的药品时必须放在玻璃器皿中称量 ④用试纸检验气体性质时，手拿着试纸经水润洗后靠近气体观察试纸颜色的变化 A．②③ B．②③④ C．②④ D．①②③④ 答案 A 解析 ①中用剩后的药品一般不放回原瓶，应放入指定的回收容器中；④中应把试纸放在玻 璃棒上，靠近气体；②、③正确。 5．以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是( ) ①加热试管时，先均匀加热，后局部加热 ②用排水法收集气体后，先移出导管后撤酒精灯 ③制取气体时，先检验装置气密性后装药品 ④点燃可燃性气体如 H2、CO 等时，先检验气体纯度后点燃 ⑤做 H2 还原 CuO 实验时，先通 H2 后加热 CuO，反应完毕后，先撤酒精灯待试管冷却后停 止通 H2 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 41 ⑥浓硫酸不慎洒到皮肤上，先迅速用干布擦去，后用水冲洗，再涂上 3%～5%的 NaHCO3 溶液；若是其他酸，先用大量水冲洗后再涂上 NaHCO3 溶液 ⑦碱流到桌子上，先加稀醋酸溶液中和，后用水洗 A．①②③⑤⑦ B．①②④⑤⑥ C．①②③④⑤ D．全部 答案 D 解析 本题主要考查化学实验基本操作和实验安全问题，学习时要注意归纳总结。 6．下列实验操作中正确的是( ) A．手持试管给试管里的物质加热 B．将鼻孔凑到集气瓶口闻气体的气味 C．酒精灯的火焰可以用嘴吹灭 D．一般用药匙或镊子取用固体药品 答案 D 解析 根据题干要求做出判断。题中手持试管给试管里的物质加热容易烫伤手，应该用试管 夹靠近管口夹持试管；有些气体的气味有强烈的刺激性或毒性，所以应该用手轻轻地在瓶口 扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔；酒精灯的火焰不可用嘴吹，应该用灯帽盖灭，原因是吹气 时，一是由于空气流动，加速灯芯上酒精蒸发，会烧得更旺，二是可能将火焰压入灯内，引 起爆炸；一般用药匙或镊子取用固体药品。 7．在一个实验桌上放着四种化学药品，它们的瓶壁上分别写着白砂糖、小麦面粉、加碘食 盐和食用味精。为了进一步地确认它们的实物和名称是否相符而进行化学实验，下列做法中 不可取的是( ) A．观察比较它们的外观状态 B．各取少量分别放在手里试一试 C．各取少量分别放在口里品尝一下 D．用化学方法进行鉴别 答案 BC 解析 为了确保实验者的人身安全，对任何化学药品，都不能用手直接接触，更不能用口尝 其味道。 8．如图所示的实验操作正确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 42 答案 C 9．某校在复习 CO 的化学性质时，准备做 CO 还原 CuO 的实验，张老师要求同学们自己设 计实验装置。经汇总，同学们设计了以下四套实验装置图。 你认为最不理想的实验装置是________，最科学的实验装置是________。 答案 A D 解析 对于装置 A：实验装置最简单，但没有尾气处理装置，CO 有剧毒，实验设计不完全； 装置 B：设计较合理，注意到了要将尾气中的 CO 回收，但回收气球充气后会有一定气压， 尾气通过不顺畅；装置 C，设计合理，尾气中的 CO 可燃去，实验安全，但要多用一盏酒精 灯，消耗能源较多；装置 D：设计更合理，尾气中的 CO 可燃烧，产生的热能还可用于加热， 节约能源。但若尾气气流太猛时，可能会影响对 CuO 的加热效果。 10．已知 H2 的爆炸极限是 4.0%～74%(体积分数)。某 H2 中含有 0.8%(体积分数)的 O2，甲 学生用它还原 CuO，设计了如图所示装置(夹持装置已略去)。 请回答下列问题： (1)实验开始，应将酒精灯放在 a 管的________，然后，使酒精灯缓缓向另一端移动，以保证 CuO 完全被还原。 A．左端 B．中间 C．右端 (2)a 管右端略向下倾斜的原因是______________________________________。 a 管中石棉绒的作用是_____________________________________________________。 b 管中 Cu 网的作用是___________________________________________________ ________________________________________________________________________ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 43 ________________________________________________________________________。 答案 (1)A (2)防止生成的 H2O(g)冷凝回流炸裂玻璃管 使 CuO 与 H2 充分接触 防止 回火，引发爆炸 解析 (1)反应后的气体中 O2 的体积分数增大，为防止还原的 Cu 被氧化，还原宜从左向右 进行。(2)石棉绒疏松，可使 CuO 与 H2 接触得更充分，有利于还原反应的进行。b 管中 H2 的体积分数有可能达到爆炸极限，Cu 网可使多余热量迅速散失，防止回火引发爆炸。 第 2 课时 混合物的分离与提纯——过滤与蒸发 【典型例题】 知识点一 粗盐的提纯 1．足量的含不溶性固体杂质(其含量不详)的粗盐，经提纯后配制一定质量分数的 NaCl 溶液， 实验操作有：①称量 ②过滤 ③蒸发结晶 ④计算 ⑤溶解 ⑥干燥，其先后顺序正确的 是( ) A．④⑤②③⑤①⑥ B．④⑤②③①⑥⑤ C．⑤②③⑥④①⑤ D．④①⑤②③⑥⑤ 答案 C 解析 要配制 NaCl 溶液，应先将不溶性杂质除去。先溶解、过滤，后把 NaCl 溶液蒸干，干 燥后根据质量分数计算所需 NaCl 的量。 拓展提升 化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“四必须”： ①“四原则”是：不增(提纯过程中不增加新的杂质)；不减(不减少欲被提纯的物质)；易分 离(被提纯物质与引入杂质容易分离)；易复原(被提纯物质要容易复原)。 ②“四必须”是：除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽(不能因试剂过量带入新杂质)；必 须考虑除杂试剂加入的顺序；除杂途径选最佳。 知识点二 过滤和蒸发 2．下列说法或做法不正确的是( ) A．给蒸发皿内所盛液体加热时，液体不超过其容积的 2/3 B．蒸发的过程中，用酒精灯一直加热到全部固体析出，没有水分 C．过滤时，为了加快过滤速率，可用玻璃棒在过滤器内搅拌 D．过滤时，若一次过滤后发现滤液仍浑浊，需再次过滤至澄清 答案 BC 解析 用蒸发皿蒸发溶液时，为防止液体溅出，故盛放的液体不得超过其容积的2 3 ，A 正确； 但蒸发时不能直接蒸干，应用余热使其蒸干，B 错；过滤时，绝不能用玻璃棒在过滤器中搅 拌，以防滤纸破损使实验失败，C 错；过滤时，若发现滤液浑浊，需重新过滤，直至滤液澄 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 44 清方可，D 正确。 知识点三 SO42- 的检验 3．离子检验时要注意排除离子的干扰，请思考： 欲验证某溶液中含有较大量的 Cl－、CO2－3 、SO 2－4 三种离子，如果只取一次该溶液，分别 用三种试剂将三种离子检验出来(要求每一种试剂能检验出一种离子)。假设所加试剂均为足 量，则加入试剂的先后顺序为(写化学式)________、________、________。 答案 HNO3 Ba(NO3)2 AgNO3 解析首先弄清检验 Cl－、CO2－3 、SO 2－4 分别需 Ag＋、H＋、Ba2＋，再根据离子间的干扰 弄清加入试剂的先后顺序，依次应加入 HNO3 溶液、Ba(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液。 方法总结 含 Cl－、SO 2－4 的溶液，若检验 Cl－，应先加 Ba(NO3)2 溶液除去 SO2－4 ，再检 验 Cl－。 4．在实验室里将粗盐制成精盐，主要操作步骤之一是蒸发。在加热蒸发溶剂的过程中，还 要进行的动手操作是(作具体、完整地说明)________，这样做的主要目的是____________； 熄灭酒精灯停止加热的根据是(填写代号)________。 A．蒸发皿中恰好无水 B．蒸发皿中刚刚产生白色固体 C．蒸发皿中产生了较多的固体 对黄海海水每次取 20 g，严格按照过滤、蒸发、冷却、称量、计算的实验步骤规范操作，连 续实验三次，算得平均得固态的盐 a g。该海水中含氯化钠的质量分数为(填“＞”“＝”或 “＜”)________5a%。 答案 用玻璃棒不断搅拌液体 防止液滴飞溅 C ＜ 解析 对液体加热时，若温度变化不均匀使局部过热，会发生液体暴沸甚至飞溅的现象，对 液体不断进行搅拌能避免这种现象的发生。 氯化钠的溶解度受温度影响不大，通过蒸发使氯化钠从溶液中析出，要待出现较多固体(实 际上是大部分的水已挥发)时停止加热，利用有关仪器的余热使溶液蒸干。 海水中还含有少量的 CaCl2、MgCl2 等易溶性的物质，在蒸发时，它们也与 NaCl 一同结晶 析出，成为 NaCl 中的杂质。 拓展提升 ①粗盐提纯中加速固体溶解的方法有：研碎、搅拌和加热。②通过过滤可以除去 不溶性杂质。③粗盐提纯过程中，三处用到玻璃棒：一是溶解过程中搅拌以加速溶解；二是 加热过程中搅拌使受热均匀，防止液体飞溅；三是结晶后用来转移晶体。 【课堂作业】 1．实验室中，蒸发 NaCl 溶液时，一般有以下操作过程：①放置酒精灯；②固定铁圈的位置； ③放置蒸发皿；④加热搅拌；⑤停止加热，余热蒸干。其中正确的顺序是( ) A．②③④⑤① B．②③①④⑤ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 45 C．①②③④⑤ D．②①③④⑤ 答案 C 解析 安装仪器时据酒精灯高度确定铁圈位置，最后放置蒸发皿；加热蒸发 NaCl 溶液最后 用余热烘干，故 C 正确。 2．从实验室加热氯酸钾与 MnO2 的混合物制氧气后的剩余物中回收二氧化锰的操作顺序正 确的是( ) A．溶解、过滤、蒸发、洗涤 B．溶解、过滤、洗涤、加热 C．溶解、蒸发、洗涤、过滤 D．溶解、洗涤、过滤、加热 答案 B 解析 剩余物为 MnO2、KCl，MnO2 不溶于水，KCl 溶于水，故 B 项符合题意。 3．在不同指示剂的前提下，要除去 CaCl2 溶液中的少量 HCl，可选用下列试剂中的( ) A．CaO B．Na2CO3 C．CaCO3 D．CuO 答案 C 解析 A 中会发生：CaO＋H2O===Ca(OH)2，CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O，会引入新杂质 Ca(OH)2；B 项会引入 NaCl 杂质；D 项：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，引入杂质 CuCl2；C 项：过量的 CaCO3 粉末是不溶于水的，可过滤出而得 CaCl2 溶液。 4．某溶液中含有较大量的 Cl－、CO32—、OH－等三种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分 别将三种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是( ) ①滴加 Mg(NO3)2 溶液 ②过滤 ③滴加 AgNO3 溶液 ④滴加 Ba(NO3)2 溶液 A．①②④②③ B．④②①②③ C．①②③②④ D．④②③②① 答案 B 解析 首先滴加足量 Ba(NO3)2 溶液，如果出现白色沉淀，证明有 CO32—，同时除去 CO32—； 过滤后，在滤液中滴加足量 Mg(NO3)2 溶液，如果出现白色沉淀，证明有 OH－，同时除去 OH－；过滤后，滴加 AgNO3 溶液，如果出现白色沉淀，证明有 Cl－。 5．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③ 加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( ) A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 答案 D 解析 要从海水中得到无水 MgCl2，首先要加熟石灰得到 Mg(OH)2 沉淀，然后过滤，再将 沉淀加盐酸溶解，得到 MgCl2 溶液，然后对溶液浓缩结晶，再对晶体脱水干燥即可，故选 D。 6．已知硝酸银与氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银，化学方程式为 AgNO3＋KCl===AgCl↓＋KNO3。将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯，某学生进行如图所 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 46 示实验操作。回答下列问题： (1) 将 样 品 置 于 烧 杯 中 ， 加 入 适 量 的 水 溶 解 ， 同 时 用 玻 璃 棒 搅 拌 ， 搅 拌 的 作 用 是 ________________________________________________________________________。 (2)向溶液中加入适量的__________溶液，使 Cl－转化为沉淀。 (3)混合液进行过滤，过滤装置和操作如图，指出右图中的两处错误： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (4) 为 了 从 滤 液 中 得 到 硝 酸 钾 晶 体 ， 可 选 用 的 两 种 结 晶 方 法 是 ： ① ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 答案 (1)加速固体溶解 (2)硝酸银 (3)①液体没有沿玻璃棒流下 ②漏斗下端管口没有紧 靠烧杯内壁 (4)①冷却热饱和溶液 ②蒸发溶剂 解析 本题考查的是提纯操作，涉及到溶解、过滤、蒸发的过程。溶解时，玻璃棒的作用是 加速溶解，过滤过程中注意“一贴、二低、三靠”，结晶有冷却结晶和蒸发溶剂两种方法。 7．实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生 设计了如下方案： 如果此方案正确，那么： (1)操作①可选 仪器。 (2)操作②是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？ (3)进行操作②后，如何判断 SO已除尽，方法是_____________________ ________________________________________________________________________。 (4) 操 作 ③ 的 目 的 是 ， 为 什 么 不 先 过 滤 后 再 加 碳 酸 钠 溶 液 ？ 理 由 是 _______________________________________________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 47 (5)此设计方案是否严密，说明理由_________________________________。 ________________________________________________________________________。 答案 (1)坩埚 (2)不可以，会引入难以除去的 NO。 (3)用干净的胶头滴管取上层清液于 洁净试管中，向此试管中滴加 BaCl2 溶液，若无沉淀，说明 SO已除尽 (4)除去过量的 Ba2+ 可减少过滤次数 (5)不严密 在操作③时加入的 Na2CO3 溶液煮沸并不能除去，因此在操作 ④之前应加过量盐酸除去 Na2CO3，然后再加热煮沸除去 HCl、CO2 解析 (1)加热固体混合物使部分不稳定物质分解而除去，可选用坩埚。 (2)因为加入 Ba(NO3)2 溶液后，会引入新的杂质 NO。 (3)可取上层清液少量于干净的试管中，向试管中滴加 BaCl2 溶液，若无沉淀，就证明 SO已 除尽。 (4)操作③的目的是除去过量的 Ba2+，不先过滤，而在悬浊液的基础上加过量的碳酸钠溶液是 为了减少过滤次数。 (5)此设计方案不严密，因为在操作③时加入了过量碳酸钠溶液，煮沸并不能除去它，因此在 操作④之前应加入过量的盐酸，然后再加热煮沸，除去多余的 HCl、CO2。 8．根据从草木灰(主要成分是 K2CO3、KCl 和 K2SO4)中提取钾盐的实验，填写下列空白： (1)此实验操作顺序如下：①称量样品，②溶解沉降，③________，④________，⑤冷却结晶。 (2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时，若指针偏向右边，则表示________(填下列正确选项 的代码)。 A．左盘重，样品轻 B．左盘轻，砝码重 C．右盘重，砝码轻 D．右盘轻，样品重 (3)在进行第③步操作时，有时可能要重复进行，这是由于 ________________________________________________________________________。 (4) 在 进 行 第 ④ 步 操 作 时 ， 要 用 玻 璃 棒 不 断 小 心 地 搅 动 液 体 ， 目 的 是 防 止 ________________________________________________________________________。 答案 (1)过滤 蒸发 (2)B (3)滤液浑浊 (4)液体飞溅 解析 掌握分离和提纯的基本操作是解答本题的关键。 (1)此实验的操作顺序是：①称量样品；②溶解沉降。此时钾盐进入溶液中，其他难溶物则为 沉降物，所以步骤③应是过滤，使含钾盐的溶液与不溶杂质分开，为了得到钾盐的晶体，步 骤④应是对滤液进行蒸发浓缩，得到的浓溶液经冷却即可析出。 9．某化学兴趣小组的同学欲测定某种品牌味精中食盐的含量，下面是该小组所做实验的步 骤： ①称取该品牌的袋装味精样品 10.0 g 放入烧杯中，并加适量蒸馏水溶解； ②________________________________________________________________________； 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 48 ③________________________________________________________________________； ④用蒸馏水洗涤沉淀 2～3 次； ⑤将沉淀烘干、称量，称得固体质量为 4.7 g。 根据上述实验步骤回答下列问题： (1)补齐所缺少的实验步骤： ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 (2)实验步骤③所用的玻璃仪器有_______________________________________； (3)检验沉淀是否洗净的方法是____________________________________； (4)烘干沉淀应采取的方法是______________________________________________； (5)若味精袋上标注：“谷氨酸钠含量≥80.0%，NaCl 含量≤20.0%，则此样品是否合格， ________(填“合格”或“不合格”)。 答案 (1)加入硝酸酸化的硝酸银溶液于样品溶液中，直到不再产生沉淀为止 过滤 (2)漏斗、玻璃棒、烧杯 (3)取最后几滴洗涤液加入稀盐酸，若无浑浊现象，说明沉淀已洗净 (4)低温烘干 (5)合格 解析 该题是测定某种品牌味精中食盐中含量的一个“袖珍”课题的讨论，设问从实验步骤 开始到所用玻璃仪器，然后步步深入得出结论。设 10.0 g 样品中 NaCl 的质量为 x，则： NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3 58．5 143.5 x 4.7 g x＝58.5×4.7 g 143.5 ＝1.9 g 所以 w(NaCl)＝ 1.9 g 10.0 g ×100%＝19.0% 即 w(NaCl)<20%，样品合格。 第 3 课时 混合物的分离与提纯——蒸馏与萃取 【经典例题】 知识点一 蒸馏 1．将所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置，并进行蒸馏，可以得到汽油和煤油。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 49 (1)图中 A、B、C 三种仪器的名称是： 、 、 。 (2)A 仪器中 c 是 ，d 是 。 (3)蒸馏时，温度计水银球应在 位置。 (4)在 B 中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是 。 答案 (1)冷凝管 蒸馏烧瓶 锥形瓶 (2)进水口 出水口 (3)蒸馏烧瓶支管口处 (4)防止暴沸 解析 本题考查的是蒸馏装置的相关问题，冷凝管冷凝时为了达到好的冷凝效果应下口进水 上口出水；因测的是石油蒸气的温度，所以水银球应在支管口处；加入几片碎瓷片可防止暴 沸。 知识点二 萃取和分液 2．在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作是( ) A．上层液体经漏斗下方活塞放出 B．分离液体时，将漏斗拿在手上进行分离 C．分离液体时，分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞 D．分液漏斗中盛装的是液体，振荡后不必扭开旋塞把气体放出 答案 C 解析 为确保分离效果，下层液体由漏斗下口放出，上层液体要经漏斗上口倒出；振荡分液 漏斗要拿在手里，分离液体时，分液漏斗要固定在铁架台的铁圈上；分液时，磨口塞上的凹 槽与漏斗口颈上的小孔要对准，这时漏斗内外的空气相通，压强相等，漏斗里的液体才能够 顺利流出；振荡分液漏斗时可能有气体产生，应及时扭开活塞放出，以释放漏斗内的压力。 应选 C。 归纳提醒 ①放气是确保萃取实验安全的重要一步。放气的时候，颈部向上翘，左手轻轻旋 动活塞，切记，不要对着自己或其他人放气，以免气流带出来的液体伤到自己或他人。在一 些使用特殊萃取剂(如乙醚)的萃取实验中，因忽视放气而酿成爆炸事故也时有发生。 ②分液时注意内外压强一致，保证分液漏斗中的液体能够顺利流出。 ③分液时等下层液体恰好流出时及时关闭活塞，上层液体应从上口转移到另一烧杯中。 3．如下图所示，a、b、c、d 分别是几种常见漏斗的上部，A、B、C、D 是实际操作中各漏 斗的下部插入容器中的示意图，请指出 A、B、C、D 分别与 a、b、c、d 相匹配的组合及其 组合后装置在实验中的应用，例如：C 和 a 组合，用于制取气体。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 50 (1)A 与________组合，用于________； (2)B 与________组合，用于________； (3)B 与________组合，用于________； (4)D 与________组合，用于________。 答案 (1)c 制备气体 (2)b 分液 (3)d 过滤 (4)d 向酒精灯内添加酒精 解析 本题考查了各种漏斗的使用和实验操作的技能。从图的上半部分看，中学化学中的三 种漏斗——普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗都有。从图的下半部分看，可以根据图中的仪器 和漏斗颈的长短，分析出操作可能是什么，最后根据漏斗的用途得出相应的结论。 拓展提升 几种常见的漏斗 ①普通漏斗用于过滤，把溶液转移到细口瓶中和溶解易溶气体。 ②分液漏斗用于萃取或分液或组装气体发生器。 ③长颈漏斗用于组装气体发生器。 【课堂作业】 1．选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来，这种萃取剂应具备的性质是( ) A．不溶于水，且必须易与碘发生化学反应 B．不溶于水，且比水更容易使碘溶解 C．不溶于水，且必须比水密度大 D．不溶于水，且必须比水密度小 答案 B 解析 若要溶剂 A 将溶质从溶剂 B 中萃取出来，A 应具备的基本性质①A 与 B 互不相溶； ②溶质在 A 中的溶解度大于在 B 中的溶解度；③溶质在 A 中不发生化学反应。 2．现有一瓶物质甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如表所示： 据此，将甲和乙分离的最佳方法是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 51 物质 分子式 熔点(℃) 沸点(℃) 密度 (g·cm－3) 水中的 溶解性 甲 C3H6O2 －98 57.5 0.93 可溶 乙 C4H8O2 －84 77 0.90 可溶 A．萃取法 B．升华法 C．蒸馏法 D．分液法 答案 C 解析 由表可知，甲、乙常温下是液体，分离两种互溶液态混合物(沸点相差 20℃)可用蒸馏 法，故采用蒸馏方法分离甲和乙。 3．下列萃取与分液结合进行的操作(用 CCl4 为萃取剂，从碘水中萃取碘)中错误的是( ) A．饱和碘水和 CCl4 加入分液漏斗中后，塞上上口部的塞子，用一手压住分液漏斗上口部， 一手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡 B．静置，待分液漏斗中液体分层后，先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体) C．打开分液漏斗的活塞，使全部下层液体沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出 D．最后继续打开活塞，另用容器盛接并保存上层液体 答案 D 解析 下层液体从下口流出，等下层液体恰好流完后，上层液体应从上口倒入另一容器中。 4．已知乙酸乙酯(C4H8O2)是一种无色液体，不溶于水，密度小于 1 g·mL－1，沸点约为 55 ℃。要从水与乙酸乙酯的混合物中将乙酸乙酯分离出来，下列方法中最简便的是( ) A．蒸馏 B．分液 C．过滤 D．蒸发 答案 B 解析 乙酸乙酯与水不互溶，用分液的方法分离最简便。 5．欲从溴水中提取溴单质，应进行的操作是( ) A．萃取 B．蒸馏 C．先萃取分液，后进行蒸馏 D．萃取分液 答案 C 解析 从溴水中提取溴时，因溴易挥发，不可用蒸馏法；因 Br2 易溶于有机溶剂(如 CCl4、汽 油等)而微溶于水，故可采用萃取分液的方法，用 CCl4 先将 Br2 从水中分离出来，然后蒸馏 即可。 6．化学工作者从有机反应 RH＋Cl2(气)――→光 RCl(液)＋HCl(气)受到启发，提出的在农药和 有机合成工业中可获得副产品盐酸的设想已成为现实。试指出从上述反应产物中分离得到盐 酸的最佳方法是( ) A．蒸馏法 B．水洗分液法 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 52 C．升华法 D．有机溶剂萃取法 答案 B 解析 利用 HCl 易溶于水，而有机物一般难溶于水的特征，采用水洗分液法是最简便易行的 方法，应选 B 项。 方法指导 分离某种混合物所采用的具体方法取决于混合物中各组分的不同性质。 7．要分离下列四组混合物 ①饱和食盐水与沙子 ②从 KNO3 和 NaCl 的混合溶液中获得 KNO3 ③水和汽油的混合物 ④CCl4 液体与甲苯液体的混合物 (已知 CCl4 与甲苯互溶，沸点分别为 76.75℃和 110.6℃) (1)分离①、②的操作分别为________、________。 (2)分离③时所使用仪器中有一种在其他组分分离时无需使用，这种仪器是________。 (3)上述四组分离时需使用酒精灯的有________和________(填序号)。 答案 (1)过滤 结晶 (2)分液漏斗 (3)② ④ 解析 ①中食盐水易溶于水，沙子难溶于水，可用过滤法分离。②中 KNO3 的溶解度随温度 变化很大而 NaCl 的溶解度随温度变化很小，可用结晶法分离。③中水和汽油互不相溶，采 用分液法。④中两种物质互溶，但沸点差异较大，超过 20℃，可采用蒸馏法。其中操作②④ 需用酒精灯。 8．工业酒精是含水约 4%的液态乙醇。向工业酒精中加入生石灰，会发生如下化学反应： CaO＋H2O===Ca(OH)2，且生成物不溶于乙醇。 要在实验室中将工业酒精转化为无水乙醇，请回答下列问题： (1)下列做法中不可取的是(填写代号)( ) A．加入过量的生石灰后过滤 B．加入过量的生石灰后蒸馏 C．加入过量的生石灰后分液 (2) 在 你 选 择 的 需 要 加 热 的 实 验 方 法 中 ， 需 用 的 玻 璃 仪 器 ， 除 酒 精 灯 以 外 ， 还 有 ________________________________________________________________________ ________ ； 在 该 方 法 的 实 验 步 骤 里 ， 紧 挨 加 热 之 前 的 操 作 是 ______________________________，并且对此要注意的问题是__________________ _________________________。 (3)用酒精灯作热源，在加热过程中要适时调整酒精灯的上下或左右位置，目的是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 53 (2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 向冷凝管内通冷却水 使水从冷凝管的下 口进，上口出 (3)使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温 解析 (1)CaO 是不溶于酒精、难挥发的固体，酒精是易挥发的液体。因此，可用过滤或蒸馏 分离，不用分液。 (2)蒸馏操作中的玻璃仪器，不能答铁架台。在蒸馏操作中，为了确保蒸馏出的蒸气及时得到 冷却，要先向冷凝管内通冷却水，然后才能进行加热。为了提高冷却效果，一般采取逆流操 作。 (3)进行蒸馏操作时，要根据组分沸点，使蒸馏烧瓶内的支管口处保持恒温。温度的测量靠温 度计，温度的调节可通过控制热源的强弱来实现。 9．(1)阅读、分析下列两个材料： 材料一： 材料二： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度 /g·cm－3 溶解性 乙二醇 (C2H6O2) －11.5 198 1.11 易溶于水和乙醇 丙三醇 (C3H8O3) 17.9 290 1.26 能跟水、酒精 以任意以互溶 回答下列问题(填序号)： A．蒸馏法 B．萃取法 C．“溶解、结晶、过滤”的方法 D．分液法 ①将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来，最好应用________； ②将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是________。 (2)阅读材料三 在溶解性方面，Br2(溴)与 I2 很相似，其稀的水溶液显黄色。在实验室里从溴水(Br2 的水溶液) 中提取 Br2 和提取 I2 的方法相似。 回答下列问题： ①常用的提取方法是________，化学试剂是________， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 54 最主要的仪器是__________。 ② 若 观 察 发 现 提 取 Br2 以 后 的 水 还 有 颜 色 ， 解 决 该 问 题 的 方 法 是 ________________________________________________________________________。 答案 (1)①C ②A (2)①萃取 四氯化碳 分液漏斗 ②再进行萃取，直到水呈无色，将各项分离出来的含溴的四氯化碳溶液合并 解析 材料一中，根据曲线图知，纯碱和氯化钠在水中的溶解度随温度的变化相差很大。提 纯纯碱时，可以先将混合物在较高温度下溶于水形成浓溶液，然后冷却到一定温度，由于纯 碱的溶解度随温度降低急剧下降，因此大量纯碱晶体析出，而氯化钠不会析出，再过滤可得 纯净的纯碱晶体。材料二中，乙二醇和丙三醇沸点相差很大，可以用蒸馏法分离。材料三中， Br2 和 I2 在溶解性方面很相似，因此可以用 CCl4 从溴水中萃取 Br2。如果提出 Br2 后，水还 有颜色，说明没有萃取完全，可再进行萃取直至水呈无色。 第二节 化学计量在实验中的应用 第 1 课时 物质的量及单位 【经典例题】 知识点一 物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数 1．a mol H2SO4 中含有 b 个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( ) A. a 4b mol－1 B. b 4a mol－1 C.a b mol－1 D.b a mol－1 答案 B 解析 由关系式 n＝ N NA 可知 NA＝N n ＝ b 4a mol－1 归纳提醒 ①物质的量及其单位的使用范围是微观粒子，不适用于宏观物体。 ②用摩尔表示物质的量时，应用化学式指明粒子的种类。 ③解答此题的关键是理解“物质的量”、“阿伏加德罗常数”的概念及其之间的关系 n＝ N NA ， 提醒学生阿伏加德罗常数是一个物理量，单位是 mol－1，不要误认为 NA 就是 6.02×1023。 知识点二 摩尔质量 2．下列说法正确的是( ) A．硫酸的摩尔质量是 98 g B．18 g 水中含有 1 mol 水 C．O2 的摩尔质量(单位是 g·mol－1)在数值上等于其相对分子质量 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 55 D．1 mol 一氧化碳的质量为 28 g·mol－1 答案 C 解析 A 错，摩尔质量的单位是 g·mol－1；B 选项中，18 g 水是从宏观角度表示一定量的水， 而后半部分是从微观角度表明这一定量的物质，要做到两者在科学上的统一，即宏观物质中 含有微观粒子，使用“摩尔”这一单位表示微粒多少应写明微粒符号——1 mol H2O 分子；D 选项中 1 mol CO 的质量是 NA 个 CO 的总质量，其单位应是“g”，而不是“g·mol－1”。 误区警示 有关摩尔质量常考查的易错点有： (1)摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同 ①摩尔质量有单位，相对原子质量或相对分子质量无单位；②当摩尔质量以 g·mol－1 作单位 时，数值上才与相对原子质量或相对分子质量相等。 (2)摩尔质量与质量的单位不加区别 知识点三 物质的量、质量、粒子数目之间的关系 3．147 g H2SO4 的物质的量是________；0.5 mol H2SO4 的质量是________g，其中含有 ________mol H，含有________mol O；2 mol H2SO4 中含有 H2SO4 分子数为________个，含 氢原子数为________个。 答案 1.5 mol 49 1 2 1.024×1024 2.408×1024 解析 根据 n＝m M ，n(H2SO4)＝ 147 g 98 g·mol－1 ＝1.5 mol；0.5 mol H2SO4 的质量为 49 g，其中 含 2×0.5 mol H、4×0.5 mol O；按 N＝n·NA,2 mol H2SO4 中有 H2SO4 分子数为 2 mol× 6.02×1023mol－1＝1.204×1024，同理可得氢原子数。 归 纳 拓 展 ① 物 质 的 量 (n) 、 质 量 (m) 、 粒 子 数 目 (N) 之 间 的 关 系 为 ②将物质的量应用于粒子数目的计算时，注意两点： 一是弄清所求的是什么粒子，如分子、原子、离子、电子、质子等；二是粒子所包含的粒子 种类和数目。 4．NA 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( ) A．2.3 g 钠由原子变成离子时，失去的电子数为 0.1NA B．0.2NA 个硫酸分子与 19.6 g 磷酸含有相同的氧原子数 C．28 g 氮气所含的原子数为 NA D．NA 个氧分子与 NA 个氢分子的质量比为 8∶1 答案 AB 解析 A 选项中 Na＋为＋1 价，2.3 g 钠为 0.1 mol 钠原子，失去的电子数为 0.1NA，故 A 正 确；B 选项中 19.6 g 磷酸即为 0.2NA 个磷酸分子(19.6 g÷98 g·mol－1＝0.2 mol)，等物质的 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 56 量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数，故 B 正确；C 选项中 28 g N2 即 1 mol N2(28 g÷28 g·mol－1＝1 mol)，所以应含 2NA 个 N 原子，故 C 错误；D 选项中 NA 个氧 分子质量为 32 g，NA 氢分子质量为 2 g，则其质量比为 16∶1，故 D 错误。 归纳提醒 本题体现物质的量(n)与阿伏加德常数(NA)、微粒数(N)、摩尔质量(M)、质量(m) 之间的计算，它们的关系为 n＝m M ＝ N NA 。 已知阿伏加德罗常数为 NA，判断一定量的物质所含某种粒子数目的多少，此类题型是高考 的热点题。 知识点四 物质的量应用于化学方程式中的计算 5．在反应 X＋2Y===R＋2M 中，已知 R 和 M 的摩尔质量之比为 22∶9，当 1.6 g X 与 Y 完 全反应后，生成 4.4 g R。则在此反应中 Y 和 M 的质量之比为( ) A．16∶9 B．23∶9 C．32∶9 D．46∶9 答案 A 解析 本题考查物质的量、摩尔质量、质量在化学方程式中的综合运用。由反应： X＋2Y===R ＋ 2M Mr(R) 2Mr(M) 4.4 g m 由题意得 Mr(R)：Mr(M)＝22∶18＝4.4 g∶m，解之得 m＝3.6 g，根据质量守恒定律，参加 反应的 Y 的质量为：4.4 g＋3.6 g－1.6 g＝6.4 g，所以 Y 与 M 的质量比为 6.4 g∶3.6 g＝16∶ 9。答案为 A。 拓展提升 ①质量守恒法是化学方程式计算中常用的解法，另外原子守恒法在化学方程式计 算中更为普遍。 ②化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质参加反应或生成的物质的量之比， 因此物质的量也可应用于化学方程式中的计算。 【课堂作业】 1．下列关于“摩尔”的说法正确的是( ) A．摩尔是一个物理量 B．摩尔表示物质的量 C．摩尔是物质的量的单位 D．摩尔是表示物质的数量的单位 答案 C 2．NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是( ) A．64 g 氧气中含氧分子数为 2NA B．1.7 g OH－中所含的电子数为 NA C．49 g 硫酸中所含氧原子数为 2NA 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 57 D．58.5 g 氯化钠中所含的离子数为 NA 答案 D 解析 58.5 g NaCl 的物质的量为 1 mol，其中含离子总数为 2 mol 即 2 NA。 3．某原子的摩尔质量是 M g·mol－1，则一个该原子的真实质量是( ) A．M g B．1/M g C．M/6.02×1023g D．6.02×1023/M g 答案 C 解析 摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，而 1 mol 某原子所具有的原子个数为 6.02×1023 个。所以一个该原子的真实质量是 M/6.02×1023g。 4．偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生巨大能量，可作为航天运载火箭的推动力。 下列叙述中正确的是( ) A．偏二甲肼的摩尔质量为 60 g B．6.02×1023 个偏二甲肼分子的质量为 60 g C．1 mol 偏二甲肼的质量为 60 g·mol－1 D．6 g 偏二甲肼含有 NA 个偏二甲肼分子 答案 B 解析 偏二甲肼的摩尔质量为 60 g·mol－1；1 mol 这种物质的质量为 60 g；6 g 偏二甲肼含 有 0.1NA 个偏二甲肼分子。 5．1.6 g 某物质中含有 6.02×1022 个分子，则该物质的相对分子质量为( ) A．16 B．64 C．32 D．96 答案 A 解析 相对分子质量在数值上等于该物质的摩尔质量，因而只要求出该物质的摩尔质量即 可，由题可知该物质的物质的量 n＝0.1 mol 所以 M＝m n ＝ 1.6 g 0.1 mol ＝16 g·mol－1 所以相对分子质量为 16。 6．在一定体积的容器中，加入 1.5 mol 氙气(Xe)和 7.5 mol 氟气(F2)，于 400℃和 2 633 kPa 下加热数小时，然后迅速冷却至 25℃，容器内除得到一种无色晶体外，还余下 4.5 mol F2。 则所得无色晶体产物中氙与氟的原子个数比是( ) A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4 D．1∶6 答案 C 解析 n(Xe)∶n(F)＝Δn(Xe)∶Δn(F2)×2 ＝1.5∶(7.5－4.5)×2＝1∶4。 7．(1)有以下四种物质①22 g 二氧化碳 ②8 g 氢气 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 58 ③1.204×1024 个氮气分子 ④4℃时 18 g 水 它们所含分子数最多的是____________，所含原子数最多的是__________，质量最大的是 ____________，常温时体积最大的是____________(填序号)。 (2)等质量的二氧化硫和三氧化硫，它们的物质的量之比为________，所含的硫原子数之比为 ________，所含的氧原子数之比为________。 答案 (1)② ② ③ ② (2)5∶4 5∶4 5∶6 8．23.75 g 某＋2 价金属的氯化物(MCl2)中含有 3.01×1023 个 Cl－，则 MCl2 的摩尔质量为 ________，MCl2 的相对分子质量为________，M 的相对原子质量为________。 答案 95 g·mol－1 95 24 解析 MCl2 的物质的量为1 2 × 3.01×1023 6.02×1023mol－1 ＝0.25 mol MCl2 的摩尔质量为 23.75 g 0.25 mol ＝95 g·mol－1 M 的相对原子质量为 24。 9．已知 8 g A 能与 32 g B 恰好完全反应，生成 22 g C 和一定量 D，现将 16 g A 与 70 g B 的 混合物充分反应后，生成 2 mol D 和一定量 C，则 D 的摩尔质量为多少？ 答案 18 g·mol－1 解析 化学反应必须遵循质量守恒定律。8 g A 和 32 g B 恰好完全反应生成 22 g C，生成 D 的质量为 8 g＋32 g－22 g＝18 g，则m(D) m(A) ＝18 g 8 g ＝9 4 ；16 g A 与 70 g B 反应时，B 过量，A 完 全反应，生成 D 的质量为 16 g×9 4 ＝36 g，则 M(D)＝ 36 g 2 mol ＝18 g·mol－1。 10．已知电离方程式：Al2(SO4)3===2Al3＋＋3SO42- MgSO4===Mg2＋＋SO42- 在 Al2(SO4)3 和 MgSO4 组成的混合物中，Al3＋与 Mg2＋的物质的量之比为 2∶3，则在含有 2 mol SO 2－4 的混合物中，MgSO4 的质量是多少克？ 答案 120 g 解析 设 MgSO4、Al2(SO4)3 的物质的量分别为 x、y，则： {2y∶x＝2∶3 ①x＋3y＝2 mol ② 解①②联立的方程组得 x＝1 moly＝1 3 mol 混合物中 MgSO4 的质量为： m(MgSO4)＝n(MgSO4)·M(MgSO4)＝1 mol×120 g·mol－1＝120 g。 第 2 课时 气体摩尔体积 【经典例题】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 59 知识点一 气体摩尔体积 1．下列说法正确的是( ) A．标准状况下，6.02×1023 个分子所占的体积约是 22.4 L B．0.5 mol H2 所占的体积是 11.2 L C．标准状况下，1 mol H2O 的体积为 22.4 L D．标准状况下，28 g CO 与 N2 的混合气体的体积约为 22.4 L 答案 D 解析 6.02×1023 个分子的物质的量是 1 mol，但此分子不一定是气体，故在标准状况下的体 积不一定是 22.4 L，A 项错误；B 项中未指明气体所处的状况，所以此气体体积不一定是 11.2 L，B 项错误；H2O 在标准状况下不是气体，所以 1 mol H2O 的体积不是 22.4 L，C 项错误； N2 和 CO 的摩尔质量都是 28 g·mol－1，所以 28 g N2 和 CO 的混合气体的物质的量是 1 mol， 在标准状况下的体积约为 22.4 L，D 项正确。 归纳提醒 ①气体摩尔体积只适用于气体的计算，可以是单一气体，也可以是混合气体，因 此要特别注意标准状况下物质的状态。 ②气体摩尔体积与温度和压强有关，利用 22.4 L·mol－1 计算时要看是否为标准状况。 知识点二 阿伏伽德罗定律及推论 2．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相 同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是( ) A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量少 C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 答案 B 解析 由公式 m＝ρV 得出，ρ甲 V 甲＝ρ乙 V 乙 V 甲 V 乙 ＝ρ乙 ρ甲 ，因为ρ甲>ρ乙， 则 V 甲查看更多