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氮及其化合物在生产生活中有广泛应用。
23.已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式 。
24.在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应I,下图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:T1 T2(填“<”或“>”)。
②某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,反应进行10分钟放出热量373 kJ,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)= 。
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,此时的平衡常数K = (结果精确到0.01);若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的 点
25.某温度时,亚硝酸银AgNO2的 Ksp= 9.0×10-4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5,当向含NO2-、SO42-混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42-恰好完全沉淀(即SO42-浓度等于1.0×10-5 mol·L-1)时,c(NO2-)= 。
26.如图,在酸性条件下,电解水中CN-可转化为CO2和N2,请写出阳极的电极反应式 。
正确答案
CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) △H= -227 kJ·mol-1
解析
已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1 = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:
4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H2 = -1200 kJ·mol-1
CO将NO2还原为NO的热化学方程式1/2(△H2-△H1得CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) △H= -227 kJ·mol-1
考查方向
本题主要考查了考点考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、反应速率计算以及电化学原理的应用。
解题思路
1、根据盖斯定律求算
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
(3)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH
2、解析化学平衡移动题目的一般思路改变条件平衡移动(改变压强)
3. 分析电解过程的思维程序
(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
易错点
1、外界条件对平衡状态的影响。
2、电解时阳极的电极反应式书写。
正确答案
①>;
②0.05 mol·L-1·min-1;
③0.22 L·mol-1;A。
解析
在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应I,下图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
①低温更适合于正向反应,所以温度:T1>T2。
②某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,反应进行10分钟放出热量373 kJ,由读图的的数据直接计算用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)= 0.05 mol·L-1·min-1。
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,此时的平衡常数K =0.22 L·mol-1(结果精确到0.01);若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的A点(浓度不再发生改变)
考查方向
本题主要考查了考点考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、反应速率计算以及电化学原理的应用。
解题思路
1、根据盖斯定律求算
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
(3)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|
2、解析化学平衡移动题目的一般思路
3. 分析电解过程的思维程序
(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
易错点
1、外界条件对平衡状态的影响。
2、电解时阳极的电极反应式书写。
正确答案
4.5×10-4 mol·L-1。
解析
某温度时,亚硝酸银AgNO2的 Ksp= 9.0×10-4、Ag2SO4的Ksp=4.0×10-5,当向含NO2-、SO42-混合溶液中加入AgNO3溶液至SO42-恰好完全沉淀(即SO42-浓度等于1.0×10-5 mol·L-1)时,c(NO2-)= 4.5×10-4 mol·L-1。
考查方向
本题主要考查了考点考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、反应速率计算以及电化学原理的应用。
解题思路
1、根据盖斯定律求算
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
(3)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|
2、解析化学平衡移动题目的一般思路
3. 分析电解过程的思维程序
(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
易错点
1、外界条件对平衡状态的影响。
2、电解时阳极的电极反应式书写。
正确答案
2CN-+4H2O-10e-=N2↑+2CO2↑+8H+
解析
如图,在酸性条件下,电解水中CN-可转化为CO2和N2,请写出阳极的电极反应式CN-在阳极失去电子给电池的正极,又图得到有 N2和CO2根据守恒定律得出2CN-+4H2O-10e-=N2↑+2CO2↑+8H+
考查方向
本题主要考查了考点考查盖斯定律的应用、外界条件对平衡状态的影响、反应速率计算以及电化学原理的应用。
解题思路
1、根据盖斯定律求算
应用盖斯定律进行简单计算时,关键在于设计反应过程,同时注意:
①参照新的热化学方程式(目标热化学方程式),结合原热化学方程式(一般2~3个)进行合理“变形”,如热化学方程式颠倒、乘除以某一个数,然后将它们相加、减,得到目标热化学方程式,求出目标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式之间ΔH的换算关系。
②当热化学方程式乘、除以某一个数时,ΔH也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,ΔH也同样要进行加减运算,且要带“+”、“-”符号,即把ΔH看作一个整体进行运算。
③将一个热化学方程式颠倒书写时,ΔH的符号也随之改变,但数值不变。
④在设计反应过程中,会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热;反之会放热。
(3)根据物质燃烧放热的数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|
2、解析化学平衡移动题目的一般思路
3. 分析电解过程的思维程序
(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
易错点
1、外界条件对平衡状态的影响。
2、电解时阳极的电极反应式书写。
张亭栋研究小组受民间中医启发,发现As2O3(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
33.As原子的核外电子排布式为 。
34.P和S是同一周期的两种元素,P的第一电离能比S大,原因是
35.NH4+中H-N-H的键角比NH3中H-N-H的键角 (填“大”或“小”),原因是 。
36.Na3AsO4中含有的化学键类型包括 ;AsO43-的空间构型为 ,As4O6的分子结构如图所示,则在该化合物中As的杂化方式是
37.化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构,则NH5是 晶体。
38.白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。己知晶胞的边长为a cm,阿伏加德罗常数为NA mol-l,则该晶胞中含有的P原子的个数为 ,该晶体的密度为 g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。
正确答案
1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
解析
As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
考查方向
解题思路
1、电子排布图
它们有各自不同的侧重点:
(1)结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
(2)核组成式:如8(16)O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不能反映核外电子的排布情况。
(3)电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。
(4)电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
(5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
2、晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
3.晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
易错点
1、价电子排布式。
2、配位键以及晶胞分析与计算。
正确答案
P的p亚层是半充满状态,比较稳定,所以第一电离能比硫的大。
解析
P和S是同一周期的两种元素,P的p亚层是半充满状态,比较稳定,所以第一电离能比硫的大。
考查方向
解题思路
1、电子排布图
它们有各自不同的侧重点:
(1)结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
(2)核组成式:如8(16)O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不能反映核外电子的排布情况。
(3)电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。
(4)电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
(5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
2、晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
3.晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
易错点
1、价电子排布式。
2、配位键以及晶胞分析与计算。
正确答案
大;NH4+中的氮原子上均为成键电子,而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子,孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力,导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大。
解析
NH4+中的氮原子上均为成键电子,而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子,孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力,导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大
考查方向
解题思路
1、电子排布图
它们有各自不同的侧重点:
(1)结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
(2)核组成式:如8(16)O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不能反映核外电子的排布情况。
(3)电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。
(4)电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
(5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
2、晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
3.晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
易错点
1、价电子排布式。
2、配位键以及晶胞分析与计算。
正确答案
离子键、共价键;正四面体;sp3。
解析
Na3AsO4中含有的化学键类型包括离子键(Na与AsO)、共价键(AsO4中As和O);AsO43-的空间构型为正四面体,As4O6的分子结构如图所示,则在该化合物中As的杂化方式是sp3。
考查方向
解题思路
1、电子排布图
它们有各自不同的侧重点:
(1)结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
(2)核组成式:如8(16)O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不能反映核外电子的排布情况。
(3)电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。
(4)电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
(5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
2、晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
3.晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
易错点
1、价电子排布式。
2、配位键以及晶胞分析与计算。
正确答案
离子
解析
化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构,则NH5是离子晶体。
考查方向
解题思路
1、电子排布图
它们有各自不同的侧重点:
(1)结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
(2)核组成式:如8(16)O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不能反映核外电子的排布情况。
(3)电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。
(4)电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
(5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
2、晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
3.晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
易错点
1、价电子排布式。
2、配位键以及晶胞分析与计算。
正确答案
16;496/(a3NA)。
解析
白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。己知晶胞的边长为a cm,阿伏加德罗常数为NA mol-l,则该晶胞中含有的P原子的个数为16,该晶体的密度为496/(a3NA
考查方向
解题思路
1、电子排布图
它们有各自不同的侧重点:
(1)结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
(2)核组成式:如8(16)O,侧重于表示原子核的结构,它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不能反映核外电子的排布情况。
(3)电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。
(4)电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
(5)价电子排布式:如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
2、晶胞计算的思维方法
1.晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一,也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据:晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等,密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题,一是要掌握晶体“均摊法”的原理,二是要有扎实的立体几何知识,三是要熟悉常见晶体的结构特征,并能融会贯通,举一反三。
2.“均摊法”原理
特别提醒①在使用均摊法计算晶胞中微粒个数时,要注意晶胞的形状,不同形状的晶胞,应先分析任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共有,如六棱柱晶胞中,顶点、侧棱、底面上的棱、面心依次被6、3、4、2个晶胞所共有。
②在计算晶胞中粒子个数的过程中,不是任何晶胞都可用均摊法。
3.晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1 mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对“分子”质量);1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积),则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
易错点
1、价电子排布式。
2、配位键以及晶胞分析与计算。
锗是重要的半导体材料,应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种提纯二氧化锗粗品(主要含GeO2、As2O3)的工艺如下:
已知:①“碱浸”过程中的反应为:
GeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O
As2O3+2NaOH=2NaAsO2+H2O
②“蒸馏”过程中的反应为:Na2GeO3+6HCl=2NaCl+GeCl4+3H2O
③GeCl4的熔点为-49. 5 ℃,AsCl3与GeCl4的沸点分别为130.2℃、84℃。
27.锗的原子序数为32,锗在元素周期表中的位置为第 周期 族。
28.“氧化除砷”的过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4,其反应方程式为: 。
29.传统的提纯方法是将粗品直接加入盐酸中蒸馏,其缺点是 。
30.工业上与蒸馏操作相关的设备有
31.“水解”操作时发生的化学反应方程式为 ,“水解”操作时保持较低温度有利于提高产率,其最可能的原因是 (答一条即可)。
32.若1吨二氧化锗粗品(含杂质30%)经提纯得0.745吨的高纯二氧化锗产品,则杂质脱除率为 。
正确答案
四或4;ⅣA
解析
锗的原子序数为32,锗在元素周期表中的位置,32号元素由稀有气体判断法,32-18=14得出在第四周期14纵行ⅣA族。
考查方向
解题思路
无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:
1.从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。
2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O
解析
“氧化除砷”的过程是将NaAsO2氧化为Na3AsO4,其反应方程式为3NaAsO2+NaClO3+6 NaOH=3 Na3AsO4+NaCl+3H2O。
考查方向
解题思路
无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:
1.从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。
2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
馏出物中将会含有AsCl3,降低了产品纯度
解析
传统的提纯方法是将粗品直接加入盐酸中蒸馏,其缺点是馏出物中将会含有AsCl3,降低了产品纯度。
考查方向
解题思路
无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:
1.从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。
2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
解析
工业上与蒸馏操作相关的设备有蒸馏釜,冷凝塔。
考查方向
本题主要考查了工艺制备实验方案的设计
解题思路
无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:
1.从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。
2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
GeCl4+(n+2) H2O=GeO2·n H2O↓+4HCl;该水解反应为放热反应,温度较低时反应平衡常数较大,反应物平衡转化率更高;或温度高时GeCl4易挥发降低产率;
解析
“水解”操作时发生的化学反应方程式为GeCl4+(n+2) H2O=GeO2·n H2O↓+4HCl,“水解”操作时保持较低温度有利于提高产率,其最可能的原因是该水解反应为放热反应,温度较低时反应平衡常数较大,反应物平衡转化率更高;或温度高时GeCl4易挥发降低产率。
考查方向
解题思路
无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:
1.从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。
2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
正确答案
85%
解析
若1吨二氧化锗粗品(含杂质30%)经提纯得0.745吨的高纯二氧化锗产品,则杂质脱除率为85%
考查方向
解题思路
无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:
1.从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
2.分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程:A.反应物是什么,B.发生了什么反应,C.该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为了获得产品。
3.从问题中获取信息,帮助解题,了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手:对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如可以从原料成本,原料来源是否广泛、是否可再生,能源成本,对设备的要求,环境保护等方面考虑)。
易错点
1、锗在元素周期表中的位置判定。
2、水解”操作时发生的化学反应方程式书写。
某学习小组开展下列实验探究活动:
14.装置A中反应的化学方程式为 。
15.设计实验:利用装置A中产生的气体证明+4价硫具有氧化性 。
16.选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
装置连接顺序为A、C、 、 、D、F,其中装置C的作用是 ,通过 现象即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
17.利用G装置可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00 mL残液于烧瓶中,加适量的水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应(SO2 + H2O2=H2SO4,然后用0.1000 mo1/L-1 NaOH标准溶液进行滴定,至终点时消耗NaOH溶液20.00 mL。
①G中球形冷凝管的冷凝水进口为 (填“a”或“b”)。
②残液中SO2含量为 g.L-1。
③经多次测定发现,测定值始终高于实验值,则其原因是 。
正确答案
CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O
解析
CaSO3和HCl溶液是固液反应装置,所以其发生的化学反应方程式是CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O。
考查方向
解题思路
物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究物质的酸(碱)性强弱的判断是开展有关规律探究的重要素材,也是高考命题的经典情境。
易错点
1、探究酸性强弱设计实验装置。
2、中和滴定的计算。
正确答案
将SO2通入氢硫酸溶液或者硫化钠(NaHS也给分)溶液中,出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)即证。
解析
设计实验的原则是用可以观察到的实验现象去应证化学反应的发生或者实验的结论,装置A中产生的气体是SO2,该气体要体现氧化性则必须在化学反应中做氧化剂,和还原剂反应,将SO2通入氢硫酸溶液或者硫化钠(NaHS也给分)溶液中,出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)即证。
考查方向
解题思路
物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究物质的酸(碱)性强弱的判断是开展有关规律探究的重要素材,也是高考命题的经典情境。
易错点
1、探究酸性强弱设计实验装置。
2、中和滴定的计算。
正确答案
B、E;除去HCl气体;当D中品红不褪色,F中出现白色沉淀。
解析
探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,ACBEDF链接即可,A产生SO2气体,通入C中除去SO2以外的杂质HCl,通过B产生CO2,通过D检验SO2是否除尽,当D中品红不褪色,F中出现白色沉淀即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
考查方向
本题主要考查了考查性质实验方案设计与探究。
解题思路
物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究物质的酸(碱)性强弱的判断是开展有关规律探究的重要素材,也是高考命题的经典情境。
易错点
1、探究酸性强弱设计实验装置。
2、中和滴定的计算。
正确答案
b;64.00;残液中有剩余的盐酸(或过氧化氢),导致实验中消耗的氢氧化钠的量偏多。
解析
中和滴定,,SO2 + H2O2=H2SO4NaOH和H2SO4比值计算是2:1,n(NaOH):n(SO2)=2:1直接通过cv=cv计算;G中球形冷凝管的冷凝水进口为b;经多次测定发现,测定值始终高于实验值,则其原因是残液中有剩余的盐酸(或过氧化氢),导致实验中消耗的氢氧化钠的量偏多;
考查方向
本题主要考查了考查性质实验方案设计与探究。
解题思路
物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究物质的酸(碱)性强弱的判断是开展有关规律探究的重要素材,也是高考命题的经典情境。
易错点
1、探究酸性强弱设计实验装置。
2、中和滴定的计算。
高锰酸钾是一种常用的氧化剂。下图是利用软锰矿(主要成分为MnO2)制备高锰酸钾的一种工艺(流程中部分产物已略去):
相关物质不同温度下的溶解度(单位:g)数据如下表:
18.“熔融”步骤反应的化学方程式为 。
19.K2MnO4溶液中加入冰醋酸发生反应的离子方程式为: 。
20.操作2是 、 、 。
21.图中可以直接进行循环利用的物质是(填化学式) 。
22.KMnO4粗晶体中的主要杂质(填化学式)有 和 ,若用硫酸代替图中的冰醋酸,则导致的问题及原因是 。
正确答案
3MnO2 +KClO3 +6KOH3K2MnO4 + KCl +3H2O
解析
3MnO2 +KClO3 +6KOH3K2MnO4 + KCl +3H2O
考查方向
解题思路
1、化工流程中的实验分析化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。制备装置的识图技巧①明确目的;②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);③制备过程中是否产生有毒气体等;④进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。
2、解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
易错点
1、氧化还原方程式的配平。
2、离子方程式定量的书写。
正确答案
3MnO42-+4CH3COOH=2MnO4-+MnO2↓+2H2O+4CH3COO-。
解析
3MnO42-+4CH3COOH=2MnO4-+MnO2↓+2H2O+4CH3COO-。氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤:
(1)标好价:正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)列变化:列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数:求元素化合价升高和降低的总数,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数
(4)配系数:用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查:利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。失误防范 配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出化合价,找准1“分子”氧化剂化合价降低总数,1“分子”还原剂化合价升高总数,在计算时,往往容易忽略氧化剂、还原剂中的粒子个数。
考查方向
解题思路
1、化工流程中的实验分析化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。制备装置的识图技巧①明确目的;②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);③制备过程中是否产生有毒气体等;④进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。
2、解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
易错点
1、氧化还原方程式的配平。
2、离子方程式定量的书写。
正确答案
蒸发浓缩(或加热浓缩)、冷却结晶(或降温结晶)、过滤。
解析
蒸发浓缩(或加热浓缩)、冷却结晶(或降温结晶)、过滤。
考查方向
解题思路
1、化工流程中的实验分析化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。制备装置的识图技巧①明确目的;②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);③制备过程中是否产生有毒气体等;④进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。
2、解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
易错点
1、氧化还原方程式的配平。
2、离子方程式定量的书写。
正确答案
MnO2
解析
图中可以直接进行循环利用的物质是MnO2(操作1中分离的滤渣可重新作为原料投入生产)。
考查方向
解题思路
1、化工流程中的实验分析化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。制备装置的识图技巧①明确目的;②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);③制备过程中是否产生有毒气体等;④进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。
2、解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
易错点
1、氧化还原方程式的配平。
2、离子方程式定量的书写。
正确答案
KCl,CH3COOK;反应生成K2SO4,而K2SO4在常温下的溶解度也较小,析出后从而导致产品的纯度降低。或答:硫酸酸性太强,导致MnO4-将Cl-氧化,产生有毒的Cl2,KMnO4损失且纯度降低。
解析
KMnO4粗晶体中的主要杂质(填化学式)有KCl,CH3COOK;,若用硫酸代替图中的冰醋酸,则导致的反应生成K2SO4,而K2SO4在常温下的溶解度也较小,析出后从而导致产品的纯度降低。或答:硫酸酸性太强,导致MnO4-将Cl-氧化,产生有毒的Cl2,KMnO4损失且纯度降低。
考查方向
解题思路
1、化工流程中的实验分析化工流程的命题来源很广,与各个知识模块的结合点较多,因此分析工业生产化工流程题时,应将流程路线、试题设问和理论知识有机结合起来,它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题,可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有:①操作流程;②物质变化流程;③装置流程。制备装置的识图技巧①明确目的;②所制备物质是否有特殊性质(即是否需要特殊保护);③制备过程中是否产生有毒气体等;④进入每一装置的物质是什么,吸收了什么物质或生成了什么物质。
2、解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应——知其然,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)——知其所以然,最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述和工整书写。由于化工流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时牢固掌握实验基础知识,才能有效结合题中的信息,准确答题。
易错点
1、氧化还原方程式的配平。
2、离子方程式定量的书写。
A(C2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料。具体合成路线如图所示(部分反应条件略去):
已知以下信息:
①
②D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应;每个D分子中只含有1个氧原子,D中氧元素的质量分数约为13.1%。
回答下列问题:
39.A的名称是 ,图中缩醛的分子式是 。
40.B的结构简式为 ,C中含有的官能团名称是 。
41.⑥的反应类型是 。
42.⑤的化学方程式为 。
43.请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式:含有苯环和结构,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1。
44.参照的合成路线,设计一条由2-氯丙烷和必要的无机试剂制备的合成路线(注明必要的反应条件)。
正确答案
乙烯;C10H12O2。
解析
A的名称是乙烯,图中缩醛的分子式是C10H12O2。
考查方向
解题思路
解有机合成类试题的注意事项
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)
①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃水解;④酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解。
(2)引入卤原子(—X)
①烃与X2取代;②不饱和烃与HX或X2加成;③醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键
①某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键;②醇的氧化引入碳氧双键等。
2.官能团的消除
(1)通过加成反应可以消除C===C:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
(2)通过消去或氧化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成乙醛。
(3)通过加成或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
(4)通过水解反应可消除—COO—:如CH3COOC2H5在酸性或碱性条件下的水解。
3.官能团的改变,官能团位置的改变
利用消去反应和加成反应。
4.有机合成中的成环反应
(1)加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);
(2)二元醇分子间或分子内脱水成环;
(3)二元醇和二元羧酸酯化成环;
(4)羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。
易错点
1、每步反应条件、反应物或生成物书写。2、同分异构的判断。
正确答案
CH3OH;羟基。
解析
B的结构简式为CH3OH,C中含有的官能团名称是羟基。
考查方向
解题思路
解有机合成类试题的注意事项
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)
①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃水解;④酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解。
(2)引入卤原子(—X)
①烃与X2取代;②不饱和烃与HX或X2加成;③醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键
①某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键;②醇的氧化引入碳氧双键等。
2.官能团的消除
(1)通过加成反应可以消除C===C:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
(2)通过消去或氧化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成乙醛。
(3)通过加成或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
(4)通过水解反应可消除—COO—:如CH3COOC2H5在酸性或碱性条件下的水解。
3.官能团的改变,官能团位置的改变
利用消去反应和加成反应。
4.有机合成中的成环反应
(1)加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);
(2)二元醇分子间或分子内脱水成环;
(3)二元醇和二元羧酸酯化成环;
(4)羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。
易错点
1、每步反应条件、反应物或生成物书写。2、同分异构的判断。
正确答案
氧化反应
解析
⑥的反应类型是氧化反应
考查方向
解题思路
解有机合成类试题的注意事项
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)
①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃水解;④酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解。
(2)引入卤原子(—X)
①烃与X2取代;②不饱和烃与HX或X2加成;③醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键
①某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键;②醇的氧化引入碳氧双键等。
2.官能团的消除
(1)通过加成反应可以消除C===C:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
(2)通过消去或氧化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成乙醛。
(3)通过加成或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
(4)通过水解反应可消除—COO—:如CH3COOC2H5在酸性或碱性条件下的水解。
3.官能团的改变,官能团位置的改变
利用消去反应和加成反应。
4.有机合成中的成环反应
(1)加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);
(2)二元醇分子间或分子内脱水成环;
(3)二元醇和二元羧酸酯化成环;
(4)羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。
易错点
1、每步反应条件、反应物或生成物书写。2、同分异构的判断。
正确答案
解析
⑤的化学方程式为
考查方向
解题思路
解有机合成类试题的注意事项
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)
①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃水解;④酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解。
(2)引入卤原子(—X)
①烃与X2取代;②不饱和烃与HX或X2加成;③醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键
①某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键;②醇的氧化引入碳氧双键等。
2.官能团的消除
(1)通过加成反应可以消除C===C:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
(2)通过消去或氧化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成乙醛。
(3)通过加成或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
(4)通过水解反应可消除—COO—:如CH3COOC2H5在酸性或碱性条件下的水解。
3.官能团的改变,官能团位置的改变
利用消去反应和加成反应。
4.有机合成中的成环反应
(1)加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);
(2)二元醇分子间或分子内脱水成环;
(3)二元醇和二元羧酸酯化成环;
(4)羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。
易错点
1、每步反应条件、反应物或生成物书写。2、同分异构的判断。
正确答案
;
解析
请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式:含有苯环和结构,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3∶2∶2∶1。
考查方向
解题思路
解有机合成类试题的注意事项
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)
①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃水解;④酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解。
(2)引入卤原子(—X)
①烃与X2取代;②不饱和烃与HX或X2加成;③醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键
①某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键;②醇的氧化引入碳氧双键等。
2.官能团的消除
(1)通过加成反应可以消除C===C:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
(2)通过消去或氧化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成乙醛。
(3)通过加成或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
(4)通过水解反应可消除—COO—:如CH3COOC2H5在酸性或碱性条件下的水解。
3.官能团的改变,官能团位置的改变
利用消去反应和加成反应。
4.有机合成中的成环反应
(1)加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);
(2)二元醇分子间或分子内脱水成环;
(3)二元醇和二元羧酸酯化成环;
(4)羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。
易错点
1、每步反应条件、反应物或生成物书写。2、同分异构的判断。
正确答案
解析
参照的合成路线,设计一条由2-氯丙烷和必要的无机试剂制备的合成路线。
考查方向
解题思路
解有机合成类试题的注意事项
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH)
①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加成;③卤代烃水解;④酯的水解等。其中最重要的是卤代烃的水解。
(2)引入卤原子(—X)
①烃与X2取代;②不饱和烃与HX或X2加成;③醇与HX取代等。其中最主要的是不饱和烃的加成。
(3)引入双键
①某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键;②醇的氧化引入碳氧双键等。
2.官能团的消除
(1)通过加成反应可以消除C===C:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生加成反应。
(2)通过消去或氧化反应可消除—OH:如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成乙醛。
(3)通过加成或氧化反应可消除—CHO:如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。
(4)通过水解反应可消除—COO—:如CH3COOC2H5在酸性或碱性条件下的水解。
3.官能团的改变,官能团位置的改变
利用消去反应和加成反应。
4.有机合成中的成环反应
(1)加成成环:不饱和烃小分子加成(信息题);
(2)二元醇分子间或分子内脱水成环;
(3)二元醇和二元羧酸酯化成环;
(4)羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子成环。
易错点
1、每步反应条件、反应物或生成物书写。
2、同分异构的判断。
10.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
正确答案
D
解析
铝热反应是指铝与某些金属氧化物(如Fe 2 O 3 、Cr 2 O 3 等)或非金属氧化物(如SiO 2 等)在高热条件下发生的反应.该反应中,镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂.镁条插入氯酸钾铝与某些金属氧化物或非金属氧化物混合物中.点燃镁条时,镁条燃烧放出足够的热量引发氧化物和铝粉的反应.经引燃后停止加热,反应能进行到底,能说明它是一个放热反应.故A错误.向鸡蛋清溶液中,加入(NH4)2SO4溶液,发生盐析,有沉淀生成,加入蒸馏水沉淀可溶解,故B错误;CaSO4(微溶)与Na2CO3反应生成了更难溶的CaCO3,说明S(CaCO3)<S(CaSO4)B.如果仅仅是这样的话, C是错误的。Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 随着反应进行,等物质的量的Na2CO3生成等物质的量的NaHCO3,然而相同的溶剂能恰好溶解Na2CO3,再要溶解等量的NaHCO3便不能了,因此会有部分NaHCO3析出。
考查方向
解题思路
铝热反应是指铝与某些金属氧化物(如Fe 2 O 3 、Cr 2 O 3 等)或非金属氧化物(如SiO 2 等)在高热条件下发生的反应.该反应中,镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂.镁条插入氯酸钾铝与某些金属氧化物或非金属氧化物混合物中.点燃镁条时,镁条燃烧放出足够的热量引发氧化物和铝粉的反应.经引燃后停止加热,反应能进行到底,能说明它是一个放热反应.故A错误.向鸡蛋清溶液中,加入(NH4)2SO4溶液,发生盐析,有沉淀生成,加入蒸馏水沉淀可溶解,故B错误;CaSO4(微溶)与Na2CO3反应生成了更难溶的CaCO3,说明S(CaCO3)<S(CaSO4)B.如果仅仅是这样的话, C是错误的。Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 随着反应进行,等物质的量的Na2CO3生成等物质的量的NaHCO3,然而相同的溶剂能恰好溶解Na2CO3,再要溶解等量的NaHCO3便不能了,因此会有部分NaHCO3析出。
易错点
1、吸放热反应的判定。
2、Ksp的判定。
知识点
11.某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液)。下列说法正确的是
正确答案
解析
在乙图装置中,Cu易失电子作负极、Cu作负极,当电流计中指针发生偏转时,盐桥中钾离子向正极移动,所以盐桥中的SO42-流向乙烧杯移动,Cu作负极,负极上Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu -2e-= Cu 2+,Pt为正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,电极反应为Fe3++e-= Fe2+,甲烧杯中溶液的血红色逐渐变浅。若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,稀硝酸属于强氧化剂其氧化性强于Fe3+,电流表指针依然是Pt为正极,Cu作负极。
考查方向
解题思路
原电池中,电子由负极经外电路流向正极,电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;根据失电子难易程度确定正负极,再结合电解质溶液中离子移动方向分析解答,难点是电极反应式书写
易错点
根据失电子难易程度确定正负极。
知识点
7.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测,“青矾”的主要成分为
正确答案
解析
青矾是一种天然矿物,主要成分为FeSO4·7H2O,主要用作矾红原料.青矾经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3.超细粉末。
考查方向
解题思路
“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”绿色含亚铁离子,亚铁离子高温下氧化并分解为Fe2O3。
易错点
1、“青矾”的描述的理解
2、物质的颜色
知识点
12.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。W的气态氢化物的水溶液显碱性,X和Y同主族,Y元素的最高化合价为最低化合价的绝对值的3倍。下列说法错误的是
正确答案
解析
元素推断:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且W的气态氢化物的水溶液显碱性,说明W是N元素;Y元素的最高正化合价是其最低负化合价绝对值的3倍,说明Y位于第ⅥA,Y的原子序数大于X的,所以Y是S。X和Y同主族,原子序数依次增大,说明X是O元素,Z是Cl元素。阴离子的还原性:S离子>O离子 ,Cl离子属于强离子不会破坏水的电离平衡。答案选B。
考查方向
解题思路
本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
易错点
1、阴离子的还原性比较。
2、各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律。
知识点
13.常温下,浓度均为0.1 mol∙L-1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体lg,随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
A.由横坐标可得知HX消耗的NaOH比HX多,Y水解产生了部分OH- HX的酸性强于于HY,故A错误;
B.a点lg值为12,c(H+) /c(OH-)=10-12 ,c(H+) c(OH-)=10-14 。由水电离出的c(H+)=10-13 mol∙L-1,故B错误;
D.HY是弱酸,Y水解产生了部分OH- b点时酸碱没有完全反应,故D错误;
C.c点lg值为6,c(H+) /c(OH-)=10-6 ,c(H+) c(OH-)=10-14 c(H+)=10-10 mol∙L-1,c(HY)=0.1 mol∙L-1溶液中:c(Y-)>c(HY),故C正确;故选C.
考查方向
解题思路
本题考查了酸碱中和反应,根据图象曲线变化确定酸的强弱。
易错点
图象曲线变化确定酸的强弱
知识点
8.NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
正确答案
解析
D2O的相对分子质量为20,那么20g就是1mol.D中有一个电子,O中8个。共10NA ,A正确。
pH = 13,则 c(H+) = 10-13 mol/L,由水的离子积 Kw = c(H+) c(OH-) = 10-14,解得 c(OH-) = 0.1mol/L,所以Ba(OH)2的物质的量浓度是 0.05 mol/L,所以1 L溶液含有 0.1 NA 个OH- ,B错误。1molNa全显+1价.所以失去1mol电子,即NA个电子,C错误。在反应氢气与氯气反应断裂1molH-H键,1molCl-Cl键生成标准状况下22.4 L氯化氢,断裂化学键总数为2 NA.。氯化氢不一定处于“标准状况”下,不一定为1mol。
考查方向
本题主要考查了阿伏加德罗常数计算,水的离子积,pH的概念.。
解题思路
1、解有关阿伏加德罗常数的题一般分为三步,第一步为宏观量之间的转换,即将质量和体积转化为物质的量;第二步为微观量之间的转换,即判断1分子该物质所含的微粒数;第三步为宏观量和微观量的对应,即一定物质的量的该物质含有的微粒数。有关微粒数目比较的思维方法:依据组成计算
2、“气体”是否处在“标准状况”。“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下不为气体)。
易错点
1、有关分子(或特定组合)中微粒数的计算。
2、水的离子积计算。
知识点
9.分子中苯环上的一个氢被-C4H9原子团取代形成的有机物共有
正确答案
解析
--C4H9可形成以下2*2种取代基,每一种取代基都可以在苯环上羟基的邻位、间位和对位形成三种异构体,共计是3*4=12种
考查方向
本题主要考查了同分异构体的判断种数计算。
解题思路
步骤1:写出-C4H9可能的碳骨架,有2种
步骤2:根据“等效氢原子法”确定取代的位置,并标号
步骤3:计算数目--C4H9可形成以下2*2=4种取代基
易错点
1、根据条件判断出等效H原子数量。
2、-C4H9同分异构体数量的判断