- 常见有机化合物的结构
- 共41题
联苄（
（一）催化剂的制备：下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品：
8.将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，_______接_______，_________接________，_________接________。
9.有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行__________（填“可行”或“不可行”），你的理由是________________。
10.装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：_____________。
（二）联苄的制备
联苄的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯） ：n（1，2－二氯乙烷）＝10 ：1，反应温度在60－65℃之间。
实验室制取联苄的装置如下图所示（加热和加持仪器略去）：
实验步骤：
在三口烧瓶中加入120．0mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10．7 mL1，2－二氯乙烷，控制反应温度在60－65℃，反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2％Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静止、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18.2 g。
相关物理常数和物理性质如下表
11.仪器a的名称为______________，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是_________。
12.洗涤操作中，水洗的目的是_____________；无水硫酸镁的作用是______________。
13.常压蒸馏时，最低控制温度是________________。
14.该实验的产率约为______________。（小数点后保留两位有效数字）
正确答案
f,g,h,a,b,c
解析
（一）该实验的原理是先通过装置B制备Cl2 (含HCl)，通过装置D饱和食盐水洗气，在通过装置C浓硫酸干燥Cl2气体，最后在A装置发生2Al + 3Cl2==2AlCl3 制取AlCl3，因制备无水AlCl3 ，最后E装置碱石灰，可吸收多余的Cl2防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入A中，使AlCl3水解。
装置的连接顺序B－D －C －A －E，故答案：f,g,h,a,b,c。
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
（一）该实验的原理是先通过装置B制备Cl2 (含HCl)，通过装置D饱和食盐水洗气，在通过装置C浓硫酸干燥Cl2气体，最后在A装置发生2Al + 3Cl2==2AlCl3 制取AlCl3，因制备无水AlCl3 ，最后E装置碱石灰，可吸收多余的Cl2防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入A中，使AlCl3水解。
装置的连接顺序B－D －C －A －E
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
正确答案
不可行
制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸
解析
去掉上述装置中D，则气体中含HCl，在装置A中会与Al发生反应生成H2，H2与Cl2混合会发生爆炸。故答案：不可行，制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸。
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
去掉上述装置中D，则气体中含HCl，在装置A中会与Al发生反应生成H2，H2与Cl2混合会发生爆炸。
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
正确答案
在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞。
解析
装置A中AlCl3蒸汽遇冷固化易堵塞导管。硬质玻璃管与广口瓶之间不能用细导管连接故答案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞。
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
装置A中AlCl3蒸汽遇冷固化易堵塞导管。硬质玻璃管与广口瓶之间不能用细导管连接。
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
正确答案
球形冷凝管
可以使液体顺利滴下
解析
根据仪器结构和特征可知a的名称是球形冷凝管；根据滴液漏斗的结构特点，滴液漏斗可以平衡内外压强，还可防止气体挥发，并使液体顺利滴下。故答案球形冷凝管；可以使液体顺利滴下。
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
根据仪器结构和特征可知a的名称是球形冷凝管；根据滴液漏斗的结构特点，滴液漏斗可以平衡内外压强，还可防止气体挥发，并使液体顺利滴下。
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
正确答案
洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物)
水剂（干燥剂）
解析
联苄的密度小于水，据此判断产品的位置，洗涤操作中主要是除去碳酸钠（或洗掉可溶性无机物），洗涤后加入少量无水硫酸镁固体，目的是吸收产品中少量的水分。故答案：洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物)；吸水剂（干燥剂）。
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
联苄的密度小于水，据此判断产品的位置，洗涤操作中主要是除去碳酸钠（或洗掉可溶性无机物），洗涤后加入少量无水硫酸镁固体，目的是吸收产品中少量的水分。
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
正确答案
83.5℃
解析
用无水MgSO4固体干燥，静止、过滤后，联苄（含苯和1,2－二氯乙烷杂质）根据三者沸点差异，用常压蒸馏控制的最低温度为83.5℃将杂质（苯和1,2－二氯乙烷）蒸出分离。故答案：83.5℃
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
用无水MgSO4固体干燥，静止、过滤后，联苄（含苯和1,2－二氯乙烷杂质）根据三者沸点差异，用常压蒸馏控制的最低温度为83.5℃将杂质蒸出。
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
正确答案
72.85%
解析
120.0mL（ρ=0.88g/ml）苯的物质的量n=
考查方向
本题考查制备实验方案设计，为高考常考题型，题目难度中等，侧重于学生的分析、实验的能力考查，明确原理、注意把握相关实验方法和操作。
解题思路
120.0mL（ρ=0.88g/ml）苯的物质的量n=
易错点
实验方案设计、反应原理和产率的有关计算。
食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。
已知：①氧化性：
某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为4份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
15.①向第四份试液中加K3Fe(CN)6溶液，根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是否含有
（用离子符号表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为： 、
.
16.KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：__________________________________。
将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质不适合作为食盐加碘剂，其理由是_________________________________________________。
17.某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO3－＋5SO32－＋2H＋=I2＋5SO42－＋H2O的速率的影响，设计实验如下表所示：
表中数据：t1 t2（填“>”、“<”或“=”）；表中V2=___________mL
正确答案
① Fe2＋②IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2
解析
（1）①Fe2+与K3Fe（CN）6溶液反应生成蓝色沉淀，则根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是否含有Fe2+，生成沉淀为Fe32，故答案为：Fe2+②KIO3、Fe3+具有氧化性，与KI发生氧化还原反应，离子反应分别为②IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2
考查方向
解题思路
① Fe2＋与K3Fe（CN）6溶液反应生成蓝色沉淀；
②KIO3、Fe3+具有氧化性，与KI发生氧化还原反应；
易错点
把握离子的检验、物质的性质及发生的氧化还原反应、影响反应速率的因素为解答的关键，侧重分析能力及知识综合应用能力的考查
正确答案
O2＋4KI＋2H2O=2I2＋4KOH
KI3在受热（或潮湿）条件下产生I2和KI，KI被氧气氧化，I2易升华。
解析
KI与氧气反应生成碘单质、KOH，发生的化学反应为4KI+O2+2H2O=4KOH+2I2，因KI3?H2O在受热条件下产生I2和KI，KI易被氧气氧化，碘易升华，则该物质不适合作为食盐加碘剂，故答案为：4KI+O2+2H2O=4KOH+2I2；KI3•H2O在受热条件下产生I2和KI，KI易被氧气氧化，碘易升华；
考查方向
解题思路
KI与氧气反应生成碘单质、KOH，KI3•H2O．该物质不适合作为食盐加碘剂，与其稳定性、还原性有关；
易错点
把握离子的检验、物质的性质及发生的氧化还原反应、影响反应速率的因素为解答的关键，侧重分析能力及知识综合应用能力的考查
正确答案
< ； 40
解析
探究反应速率应注意控制变量，实验1、2中只有浓度不同，V1=5，实验1浓度大反应速率快，则t1＜t2；实验2、3应控制温度不同，其它条件相同，则V2=40mL，
故答案为：＜；40．
考查方向
解题思路
探究反应速率应注意控制变量，实验1、2中只有浓度不同，V1=5，实验1浓度大反应速率快；实验2、3应控制温度不同，其它条件相同，以此来解答．
易错点
把握离子的检验、物质的性质及发生的氧化还原反应、影响反应速率的因素为解答的关键，侧重分析能力及知识综合应用能力的考查
含氮化合物的研发与绿色反展、经济可持续发展有着密切关联。
13.氨是一种重要化工原料。合成氨原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应能量变
化如下图所示。
则用CH4(g)和H20(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为： 。
14.氮的氧化物有着广泛用途，又是环境的污染物。
(i)在150C时，将0.4mol NO2气体充人体积为2L的真空密闭容器中，发生反应：
2NO2(g)-
每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量，数据如下表：
①当反应在1500C达到平衡时，该反应平衡常数K=____。（填数值）
②若最初通人N2O4，在相同条件下达到平衡时，各物质浓度仍然相同，则N2O4的起始浓度
应为____。
(ii)氨氧化制HN03的尾气中含有NO和N02，且n(NO):n(N02) =1:1，可用尿素溶液除
去，其作用原理是：N02和NO与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污
染的物质。若用1mol尿素吸收该尾气，则能吸收氮氧化物 g。
15.氨气，CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3(g)+CO2(g)-CO( NH2)2(s)+H2O(g)右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为[n(NH3)/n(CO2)]，b为水碳比[n(H20)/n(CO2)]。则：
①b应控制在____； A.1.5. 1.6 B.1～1.1 C.0.6～0.7
②a应控制在4.0的理由是____ 。
正确答案
CH4(g)+H2O(g)
解析
分别根据图像1、2、3来写出热化学方程式，然后根据盖斯定律来分析。
考查方向
解题思路
根据相关反应计算
易错点
化学平衡的相关计算
正确答案
（i）①2.8 ②0.10mol/L
（ii）76g
解析
（i）①根据方程式可得n₁=0.3mol,n₂=0.07mol，n₃=0.24mol，n4=0.24mol,根据NO2的平衡浓度为0.12mol/L,N2O4为0.12mol/L来计算
②根据反应 2NO2
考查方向
解题思路
根据相关反应计算
易错点
化学平衡的相关计算
正确答案
①C
②a等于4.0, CO2转化率迅速提高到最大值；而a在4.0之后增大，c(NH3)转化率无明显增大。
解析
根据氨碳比相同时，水碳比为0.6~0.7时，二氧化碳转化率最大，根据氨碳比大于4时，增大氨气的物质的量，二氧化碳的转化率增加不大，增加了成本；氨碳比大于4时，二氧化碳转化率较小。
考查方向
解题思路
根据相关反应计算
易错点
化学平衡的相关计算
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：请回答下列问题：
13.步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
14.步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
15.⑤的离子方程式为 。
16.25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为 ；
若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
17.该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
正确答案
SiO2 ；过滤
解析
废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）酸溶后，V2O5、Fe2O3和酸反应，二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅，故答案为：SiO2，过滤
考查方向
解题思路
废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）酸溶后，二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅。
易错点
本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等。
正确答案
加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率［或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等］
H2SO4
解析
②中萃取时必须加入适量碱，分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）⇌RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；
③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行，故答案为：加入碱中和产生的酸，平衡右移提高了钒的萃取率；硫酸
考查方向
解题思路
②中萃取时必须加入适量碱，会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；
③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行。
易错点
本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等。
正确答案
NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－
解析
VO2+被KClO3氧化生成VO3－ ，氨水与VO3－ 反应的离子方程式为：NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－，故答案为：NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－
考查方向
解题思路
依据氨水与VO3－反应配平得到离子方程式。
易错点
本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等。
正确答案
1.7～1.8（或1.7、1.8其中一个）
2.6×10-3mol·L-1
解析
根据表中数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为1.7～1.8，此时钒沉淀率达到最大，需要氨水量较小；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，此时PH=2，c（H+）=10-2mol/L，c（OH-）=10-12mol/L，则溶液中c（Fe3+）浓度依据溶度积计算，Ksp[Fe(OH)3]=c（Fe3+）×c3（OH-）=2.6×10-39，计算得到c（Fe3+）=2.6×10-3mol/L，不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜2.6×10-3mol/L，故答案为：1.7～1.8；2.6×10-3mol/L
考查方向
解题思路
根据表中数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为1.7～1.8，此时钡沉淀率达到最大，需要氨水量较小；依据沉淀溶度积计算分析。
易错点
本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等。
正确答案
氨气（或氨水）
有机萃取剂
解析
分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用，故答案为：有机萃取剂；氨气。
考查方向
解题思路
分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成可以循环利用。
易错点
本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等。
甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJ·mol-1，甲醚可作燃料电池的燃料。
13. 写出甲醚燃烧的热化学方程式________________________________ ；已知H2（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C（s）+ 6H2（g）+ O2（g）== 2CH3OCH3（g）的反应热为________________；
14.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：
6H2（g）+2CO2（g）
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是______（选填编号，注意大小写）
a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变
b．单位时间内有2 mol H2消耗时，有1 mol H2O生成
c．容器中气体密度不再改变
d．容器中气体压强不再改变
②温度升高，该化学平衡移动后，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
15.以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32-，请写出该反应的负极反应式__________；
16.用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500 mL NaCl溶液，装置如图所示：
请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象是___________；当燃料电池消耗2.8 L O2（标准状况下）时，计算此时：NaCl溶液的pH=________（假设溶液的体积不变，气体全部从溶液中逸出）。
正确答案
CH3OCH3（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） △H= —1455 kJ/mol；△H= —378.8 kJ/mol。
解析
已知甲醚的燃烧热为1455 kJ·mol-1，
故甲醚燃烧的热化学方程式CH3OCH3（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） △H= —1455 kJ/mol；
已知H2（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1；计算反应4C（s）+ 6H2（g）+ O2（g）= 2CH3OCH3（g）的反应热为：
① H2（g）+1/2O2（g）= H2O（l） △H= —285.8 kJ/mol
②C（s）+O2（g）=CO2（g） △H= —393.5 kJ/mol
③CH3OCH3（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） △H= —1455 kJ/mol
由①×6+②×4—③×2可得：反应4C（s）+ 6H2（g）+ O2（g）= 2CH3OCH3（g）的反应热为：△H= —285.8 kJ/mol×6—393.5 kJ/mol×4—（—1455 kJ/mol）×2= —378.8 kJ/mol。
考查方向
解题思路
依据反应原理解题。
易错点
(2)①平衡标志的判断及题中所涉及的计算等。
正确答案
①a d；②变小。
解析
工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：
6H2（g）+2CO2（g）
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应。下列能判断反应达到化学平衡状态的是______（选填编号，注意大小写）
a．c(H2)与c(H2O)的比值保持不变 （即浓度保持不变，是判断标志）
b．单位时间内有2 mol H2消耗时，有1 mol H2O生成（均是指正反应，不能作为判断标志）
c．容器中气体密度不再改变（恒容时，容器体积、且反应混合物均气体，即反应前后气体的总质量不变、总体积不变，故密度均不变，不能作为平衡判断标志）
d．容器中气体压强不再改变（恒容时，容器内的压强与分子数成正比，且该反应前后是个气体分子数减少的反应，故压强可以作为平衡判断标志）
②温度升高，因△H＜0，故平衡逆向移动，达到新的平衡，CH3OCH3的产率将 “变小”。
考查方向
解题思路
依据反应原理解题。
易错点
(2)①平衡标志的判断及题中所涉及的计算等。
正确答案
CH3OCH3+16OH－—12e-＝2CO32-+11H2O。
解析
以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式的其中一个产物是CO32-（特别提示甲醚氧化的产物CO2继续与氢氧化钾溶液反应），则该负极反应式CH3OCH3+16OH－—12e-＝2CO32-+11H2O；
考查方向
解题思路
依据反应原理解题。
易错点
(2)①平衡标志的判断及题中所涉及的计算等。
正确答案
Y电极附近溶液中有气体产生，上部分呈黄绿色；14。
解析
用（3）中的燃料电池为电源，以石墨为电极电解500 mL NaCl溶液，装置图略：
电解过程中Y电极（是与电源正极相连的阳极），其反应为：2Cl——2e— = Cl2↑，故在附近观察到的现象是有气泡产生、上部呈黄绿色；当燃料电池消耗2.8 L O2（标准状况下）时，计算依据——电子得失守恒：O2～4e—～4 OH—，n(OH—)=4×2.8 L/22.4 L·mol-1=0.5 mol，c(OH—)=0.5 mol/0.5 L = 1 mol/L，此时：NaCl溶液的pH=—lg1×10-14/1 =14。
考查方向
解题思路
依据反应原理解题。
易错点
(2)①平衡标志的判断及题中所涉及的计算等。
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