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四、无机化合物及其应用

【错因分析】

1死记硬背元素化合物知识,生搬硬套。

2不懂得化学理论的建立是为了更好地认识和应用元素化合物。

【例题】

1常温下,不能与Al单质发生反应的是Fe2O3、浓硫酸、Na2CO3固体。(×

解析:AlFe2O3高温下发生铝热反应,常温Al遇硫酸钝化,钝化也是化学反应,Na2CO3固体,无水条件不水解产生OH-

2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:

2Al+4BaO3Ba+BaO·Al2O3

常温下Al的金属性比Ba的金属性强。(×

解析:通过元素周期表可知铝的金属性弱于同周期的镁,镁弱于同主族的钡。本反应是在高温条件下,Ba的沸点比Al的低,钡为气态,不断从体系中逸出导致反应向右进行。

380.0g CuAl合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得到白色沉淀39.0,则合金中Cu的质量分数为83.1%

解析:Cu2+过量氨水中形成[CuNH34]2+溶液,白色沉淀为Al(OH)3,可得Cu的质量分数为:(80.0g27 g·mol-1×39.0g/78 g·mol-1)/80.0g×100%83.1%

4海水中含Br64 mg·L-1,若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为89.6L(忽略Cl2溶解)。×

解析:海水制溴两次用到Cl2,需要Cl2 64mg·L-1×104L×10-3g· mg-1/160 g·mol-1×2×22.4 L·mol-1=179.2 L

5现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合剂,为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:已知:控制溶液pH4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+Mg2+不沉淀。

得出的结论,现象1可推出该试液中含有Na+;现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根;现象34可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+;现象5可推出该试液中一定含有Fe2+×

解析:加入NaOH Na2CO3,引入了Na+干扰检验;葡萄糖酸盐中含葡萄糖酸根不能发生银镜反应;pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+Mg2+不沉淀,在过滤除去Fe(OH)3的滤液中,分别加入NH3·H2ONa2CO3,加入NH3·H2O不产生沉淀说明滤液中不含Mg2+,加入Na2CO3产生白色沉淀,滤液中含Ca2+;溶液加入H2O2,可能是Fe2+被氧化也可能原来就是Fe3+

五、常见有机化合物及其应用模块

【错因分析】

1缺乏空间想象能力,不能实现结构链到环到立体的思维转化;

2思维不全面导致同分异构中特殊形式没有考虑;

3醇与酚辨析不清,多官能团的结构与性质互推严谨性不足。

【例题】

15个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4CC单键。×

解析:若是环烷烃则能形成5CC单键。

2蛋白质、淀粉、纤维素、葡萄糖、油脂等都能在人体内水解并提供能量。×

解析:纤维素在人体内不能水解。

3D分子式为C4H6O2它的同分异构体有很多,符合含有碳碳双键能水解能发生银镜反应条件的同分异构体有3种。×

解析:根据限定条件写出如下三种,第一种烯烃结构中有顺反异构,所以有四种异构体。

4某高分子化合物R的结构简式为:,可以通过加聚反应和缩聚反应生成RR完全水解后生成物均为小分子有机物,R的单体之一的分子式为C9H10O2,碱性条件下,1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol×

解析:R完全水解后生成物为HOCH2CH2OH,只有HO-CH2-CH2-OH属于小分子,1R中含有n+mmol个酯基,1 mol R水解需n+mmolNaOH

5已知其中A的分子式为C4H8O3 。现有ABCDEF六种有机物有如下转化:

则有机物A结构可能有四种, 反应属于氧化反应,有机物BD的最简式相同。×

解析:A和氢氧化钠反应的两种生成物可以转化,说明BC中含有相同的碳原子数,且B含有醛基,所以A的结构简式为CH3COOCH(OH)CH3,则BCH3CHOCCH3COONaDCH3COOHECH3CH2OHFCH3COOCH2CH3.反应是醛基的还原反应。

6)如图所示,在催化剂作用下将XY合成具有生物活性的物质ZW是中间产物(R1R2均为烃基)。反应属于取代反应,1molW完全加成需要4molH2X核磁共振氢谱有四个峰,XYWZ都能与NaOH溶液反应。

解析:W中含有1个苯环和1个羰基,苯酚中氢原子分为4类,XYWZ中含有酚羟基或酯基,都能与NaOH溶液反应。

六、化学实验模块

【错因分析】

1缺乏对实验装置变通性,无法形成有效迁移。

2不了解实验条件的控制方法、测量方法、记录方法、实验数据的处理方法。

【例题】

1粗碘转入到干燥的高型烧杯中,烧杯口放一合适的支管蒸馏烧瓶,蒸馏烧瓶口配一单孔胶塞,插入一根长玻璃管至蒸馏烧瓶底部,蒸馏烧瓶内放入一些冰块,ab为冷凝水进出口,其中b接水龙头进水。×

解析:冷凝水的流动方向是下口进上口流出,表面是b为下口,实际a为下口。

1实验事实,向盛有1mL 0.1mol·L-1 MgCl2溶液的试管中滴加1mL 1mol·L-1 NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加20.1 mol·L-1 FeCl3溶液,静置,出现红褐色沉淀。原因分析,Mg2++2OH-Mg(OH)23Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)×

解析:从量上分析NaOH溶液与MgCl2反应后剩余,红褐色沉淀的生成不是沉淀转化,而是Fe3+ +3OH Fe(OH)3

3)下图反应有如下现象产生:i液面上方出现白雾;ii稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;iii之后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去。现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,设计实验方案是向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色。

解析:溶液的酸性是产生现象的原因,条件控制为酸性,SO2漂粉精氧化为硫酸,所以选用硫酸,若出现溶液变为黄绿色则假设成立。

4铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]3H2C2O4+ Cr2O72+8H+6CO2↑+2Cr 3++7H2O反应有催化作用,为了铁明矾中Fe2+起催化作用。可供选择的药品有K2SO4FeSO4K2SO4·Al2(SO4)3·24H2OAl2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72的浓度可用仪器测定),设计实验方案是相同条件下,等物质的量Al2(SO4)3代替原实验中的铁明矾,反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O72)大于原实验中c(Cr2O72),则假设成立;若两溶液中的c(Cr2O72)相同,则假设不成立。

解析:实验方控制变量,相同实验条件下,,溶液中只相差Fe2+即可。也可以用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替原实验中的铁明矾,进行对比实验。

七、化学用语使用技能模块

【错因分析】

面对新信息给予型的化学方程式,及生产流程中反应转化方程式书写,不能对新信息消化重组新的知识结构,不能进行再认、推演等。

1装置进行醋酸亚铬的制备,醋酸亚铬(其中铬元素为二价)是红棕色晶体,不溶于水,在潮湿时,Cr2+极易被氧化成Cr3+。在A中放入1.47g K2Cr2O7粉末、7.50g锌丝(过量),锥形瓶中放冷的醋酸钠溶液,在恒压滴液漏斗中放入35.00 mL 8.00 mol·L1盐酸,夹紧弹簧夹1,打开弹簧夹2,滴入盐酸,待反应结束后,将A中的液体转移到锥形瓶中,可见锥形瓶内有红棕色晶体析出。装置A的溶液中所发生反应的离子方程式如下。×

Cr2O72-+8Cl-+14H+=2Cr2++4Cl2↑+7H2O

解析:题干中Cr2+极易被氯气氧化成Cr3+,题中标注锌丝(过量),Zn的还原性强于盐酸,正确书写为Cr2O72-+4Zn+14H+=2Cr2++4Zn2++7H2O

2沉钴过程中发生反应的化学方程式。×

CoSO4 + NH4HCO3 = CoCO3 ↓+NH4HSO4

解析:NH4HSO4的酸性相当于一元强酸,能与NH4HCO3继续反应,正确的书写是:

CoSO4 + 2NH4HCO3 = CoCO3 ↓+ (NH4)2SO4 +CO2↑+ H2O

3氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。该法工艺原理如图:

其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式如下。×

5NaClO3 + 6HCl6ClO2↑+ 5NaCl + 32H2O

解析:只考虑NaClO3HCl归中生成ClO2,没有结合原理图,二氧化氯发生器有氯气生成2NaClO3 + 4HCl2ClO2↑+ Cl2↑+2NaCl + 2H2O

4某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe- = LixC6。充放电过程中,发生LiCoO2Li1-xCoO2之间的转化,放电时电池反应方程式Li1-xCoO2 + LixC6 = LiCoO2 + 6C

解析:充电时负极接阴极发生还原反应LixC6+xe= 6C+xLi+,正极接阳极发生氧化反应Li1-xCoO2 xe+ xLi+ = LiCoO2两极叠加得总电极反应式。

八、化学计算技能模块

【错因分析】

1试题情景不明了,化学概念与原理模糊,数据对应错误。

2运算中有效数字规则不清,对数据位数取舍失准。

【例题】

1)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2。若氧化物比还原物多1.75mol,则生成40.0L N2(标准状况),有0.250mol KNO3被氧化,被氧化的N原子的物质的量为3.75mol×

解析:反应中NaN3N元素化合价升高,被氧化,KNO3N元素由+5价降低为0,反应中共转移10电子,氧化产物15mol还原产物1mol,氧化产物比还原产物多14mol

n1=2mol生成标况下氮气的体积为44.8L,则

n2 = 3.75mol

n3 = 1.25mol

2白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:

11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4

60mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是6mol×

解析:60CuSO424H3PO46P424H3PO4是白磷自身氧化还原反应产物,得失电子守恒60mol CuSO4得到60mol e60n×4×50),计算得到n3mol

3)电化学降解NO3的原理图如下:

若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差ΔmΔm10.4克。×

解析:左侧电极反应为H2O电离的OH?放电:

2mol对应16g O2转移2mol电子,离子交换膜H+移向右侧,左侧电解液共减少:

16g+2g18g

右侧电极反应:

转移2mol电子,右侧电解液共减少:

5.6g2g3.6g

因此两侧电解液的质量变化为:

18g3.6g14.4g

    
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