化学周测卷二十烃(九年级化学周测题)

今天给各位同学分享化学周测卷二十烃的知识,其中也会对九年级化学周测题进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了分享本站,现在开始吧!

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急需20道高一化学题

高一化学典型题例

1.在 300 mL 2 mol/L H2SO4 溶液中,溶质的质量是多少?此溶液中含 H+ 的物质的量是多少?H+ 的物质的量浓度是多少?其中含有多少个 SO ?SO 的物质的量浓度是多少? 解:58.8 g;1.2 mol;4 mol/L;3.612×1023;2 mol/L解析:溶质即 H2SO4,n (H2SO4) = 0.3 L×2 mol/L = 0.6 mol,m(H2SO4) = 98 g/mol×0.6 mol = 58.8 g;n(H+)= 2n(H2SO4)= 1.2 mol;c(H+)= 2 c(H2SO4)= 4 mol/L;n(SO )= 0.6 mol,N(SO )= 0.6 mol×6.02×1023 mol-1 = 3.612×1023;c(SO )= c(H2SO4)= 2 mol/L。

2.测定 w g 的 Na2SO4 和 NaCl 的混合物中 NaCl 和 Na2SO4 的质量分数。(1)如何分离出 Na2SO4 中的 NaCl?(2)实验步骤是什么?

解:(1)用可溶性钡盐如 BaCl2 将 Na2SO4 转化为 BaSO4 沉淀,从而与 NaCl 分离; (2)步骤:称量样品→溶解→加入过量 BaCl2 溶液→过滤沉淀→洗涤烘干沉淀→测得沉淀质量→处理实验数据并得到结果。

3.20 ℃ 时,在 100 g 水中溶解 11.1 g K2SO4 恰好达到饱和,此饱和溶液的密度为1.08 g/cm3。将 350 mL 此温度下的饱和溶液用水稀释至 500 mL。计算稀释后溶液中 K2SO4 的物质的量浓度。

解:0.434 mol/L解析:c(K2SO4) = = 0.62 mol/Lc浓·V浓 = c稀·V稀0.62 mol/L×0.35 L = c稀×0.5 Lc稀 = 0.434 mol/L

4.有一混合物,主要由氯化钙、硝酸钠组成,并含有少量的氯化钠。现通过下列方法将混合物分离成氯化钙和硝酸钠的溶液。 (1)试写出 A、B、C、D 的化学式。(2)完成上述各步反应的离子方程式。

解:(1)A:Na2CO3 B:CaCO3 C:HCl D:AgNO3 (2)Ca2+ + CO === CaCO3↓ CaCO3 + 2H+=== Ca2+ + H2O + CO2↑ Ag+ + Cl-=== AgCl↓

5.当 MnO2 与浓盐酸共热时,会发生下列反应:MnO2 + 4HCl ===== MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O若产生 7.1 g 氯气,参加反应的 HCl 的质量是多少?被氧化的 HCl 的质量是多少?参加反应的 MnO2 的质量是多少?

解: 14.6 g;7.3 g;8.7 g解析:MnO2 + 4HCl===== MnCl2 + Cl2↑+ 2H2On(Cl2) = = 0.1 mol则参加反应的 HCl 的物质的量为0.4 mol;被氧化的 HCl 的物质的量为0.2 mol;参加反应的 MnO2 的物质的量为 0.1 mol。∴ m反应(HCl)= 36.5 g/mol×0.4 mol = 14.6 gm氧化(HCl)= 36.5 g/mol×0.2 mol = 7.3 gm(MnO2)= 87 g/mol×0.1 mol = 8.7 g

6.有 Mg(OH)2 和MgCO3 的混合物17.04 g与 100 mL稀盐酸恰好反应完全,生成气体 2.688 L (标准状况下)。(1)写出上述反应的离子方程式。(2)计算原混合物中 Mg(OH)2和MgCO3的物质的量。(3)计算所得溶液的溶质的物质的量浓度。

解:(1)MgCO3 + 2H+=== Mg2+ + H2O + CO2↑Mg(OH)2 + 2H+=== Mg2+ + 2H2O (2) 0.12 mol;0.12 mol (3) 2.4 mol/L解析:(2)MgCO3 ~ CO21 mol 22.4 Ln(MgCO3) 2.688 Ln(MgCO3) = 0.12 molm(MgCO3)= 0.12 mol×84 g·mol-1 = 10.08 gn 〔Mg(OH)2〕= = 0.12 mol(3)溶质为MgCl2。n(MgCl2) = 0.12 mol + 0.12 mol = 0.24 mol

7.加热10.0 g 碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化,剩余固体的质量为8.45 g,求混合物中碳酸氢钠的物质的量。

解:0.05 mol 解析:2NaHCO3 === Na2CO3 + H2O + CO2↑ Δm 168 g 106 g 62 g m(NaHCO3) 10.0 g - 8.45 g = 1.55 g m(NaHCO3)= 4.2 gn(NaHCO3)= = 0.05 mol8. 把 0.03 mol 氢氧化钠加入 500 mL 0.1 mol/L 的 AlCl3 溶液中,充分反应后有0.78 g 白色沉淀生成,欲使沉淀恰好完全溶解还需加入氢氧化钠的质量是多少?

解:6.8 g解析:n(AlCl3)= 500 mL×0.1 mol/L = 0.05 mol若要使 1 mol AlCl3 生成的沉淀全部溶解,则需要 4 mol NaOH。n(NaOH)= 4×0.05 mol = 0.2 mol∴ 还需加入氢氧化钠的质量为(0.2 mol - 0.03 mol)×40 g/mol = 6.8 g。

9.某硫酸溶液 40 mL,加入 1.6 g 氧化铁粉末后,溶液呈黄色,再加入 5 g 铁粉,溶液变浅绿色,并有气体放出,最后有残余铁粉 3.32 g,求原硫酸的物质的量浓度。

解:(MgCl2) = = 2.4 mol/ L

1.25 mol/L解析:反应后的溶液中只含有 FeSO4,且原硫酸中的 SO 都变成了 FeSO4 中的SO ,所有参加反应的铁元素质量之和为m(Fe)= 1.6 g× + 5 g - 3.32 g = 2.8 gn(Fe)= = 0.05 molFe ~ SO ~ H2SO4∴ n(H2SO4)= 0.05 molc(H2SO4)= = 1.25 mol/L

10.某100 mL硫酸溶液中含有0.1 mol H2SO4。试计算: (1)溶液中H2SO4的物质的量浓度;(2)向上述溶液中加入足量的铁粉,产生气体的体积(标准状况);(3)假设反应前后溶液体积不变,则所得溶液中Fe2+ 的物质的量浓度为多少?

解:(1) c(H2SO4) = = 1.0 mol / L (2)Fe + H2SO4 ==== FeSO4 + H2↑ 1 mol 22.4 L 0.1 mol V(H2) V(H2) = 2. 24 L (3)1.0 mol / L

11.铁的某种氯化物 FeClx 1.625 g 溶于水后,加入足量的 AgNO3 溶液,生成的沉淀经洗涤、干燥测得质量为 4.305 g,求 x 的值及氯化物的化学式。

解: x = 3,FeCl3解析:m(Cl)= 4.305 g× = 1.065 gm(Fe)= 1.625 g - 1.065 g = 0.560 g∴ ∴ x = 3,氯化物的化学式为 FeCl3。

12. 将10.7 g NH4Cl与足量熟石灰混合共热,在标准状况下,计算:(1)制得NH3的体积;(2)将上述NH3全部通入100 mL水中,生成的氨水密度为0.93 g/cm3,求该氨水的质量分数和物质的量浓度。

解:(1)4.48 L (2)3.29%;1.80 mol/L解析:(1)2NH4Cl + Ca(OH)2 △ CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 107 g 44.8 L 10.7 g V(NH3)V(NH3)= 4.48 Lω(NH3)= 13.实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分:

实验名称:卤素单质的氧化性强弱比较实验药品:KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸 实验步骤 实验结论 ①氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 ②NaBr溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 ③KI溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 请回答:(1)完成该实验需用到的实验仪器是 。(2)CCl4在实验中所起的作用是 。(3)该同学的实验设计不足之处是 ,改进的办法是 。

解:(1)试管 胶头滴管(2)萃取剂(3)没有比较Br2和I2的氧化性强弱;把第③步改为:将溴水滴在淀粉KI试纸上,观察试纸是否变蓝色(或KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色)解析:本实验探究同主族元素性质的递变性。

14.在一个容积为500 mL的密闭容器中,充入5 mol H2和2 mol CO。在一定条件下,发生如下反应2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),经过5 min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol /L,求:(1)以H2的浓度变化表示该反应的速率。(2)达平衡时CO的转化率。

解:(1)0.8 mol /(L·min)(2)50% 解析:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)平衡前5 mol 2 mol 0变化量2 mol 1 mol 1 mol变化后3 mol 1 mol 2 mol /L·0.5L=1 molv(H2)=2 mol÷0.5 L÷5 min=0.8 mol /(L·min)CO的转化率=1 mol÷2 mol×100%=50%

15.某烃在标准状况下的密度为3.215 g /L,现取3.6 g该烃完全燃烧,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4 g,碱石灰增重11 g,求:(1)该烃的相对分子质量;(2)确定该烃的分子式;(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式________________________。

解:(1)72 (2)C5H12 (3)

解析:(1)M=3.215 g /L×22.4 L / mol=72 g / mol(2)n=3.6 g÷72 g / mol=0.05 molN(C)=11 g÷44 g / mol÷0.05 mol=5N(H)=5.4 g÷18 g / mol÷0.05 mol×2=12所以,分子式为:C5H12(3)该烃的一氯代物只有一种,则要求所有的氢原子的位置是等效的。

16.(1)取等物质的量的MgO和Fe2O3 的混合物进行铝热反应,反应的化学方程式为______________________________________________________________________。(2)铝与氧化铁在高温下的反应可用于工业上冶炼铁(铝热法)。将一定量的铝溶于足量的NaOH溶液,产生气体的体积为a L(标准状况)。若等质量的铝与氧化铁发生反应,则得到铁的物质的量为________________(用含a的代数式表示)。

解:(1)Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 (2) mol解析:(1)Mg比铝活泼,所以MgO不能与铝发生铝热反应。(2) 2Al ~ 3H2 ~ 2Fe 67.2 L 2 mol a L n(Fe)n(Fe)= mol

17.同一周期相邻的A、B、C三种元素,都是短周期元素,A的最高价氧化物的化学式是A2O,11.6 g B的氢氧化物恰好能与200 mL 2 mol /L盐酸完全反应,B原子核中质子数与中子数相等。回答以下问题:(1)B的相对原子质量是多少?原子序数是多少?(2)A和C各是什么元素?(3)A、B、C的单质各1 mol分别与足量的稀硫酸反应,产生H2最多的是哪一种单质?该单质产生H2的体积在标准状况下是多少?

解:(1)24 12 (2)A:Na,C:Al(3)Al 33.6L解析:(1) B(OH)2 ~ 2HCl M g 2 mol 11.6 g 2 mol /L×0.2 L=0.4 molM=58 B的相对原子质量=58-2×(16+1)=24又B原子核中质子数与中子数相等,所以B原子的序数=12,为镁元素。因此,(2)结合题意知:A为Na,C为Al。(3)由2Na~H2↑ Mg~H2↑ 2Al~ 3H2↑知,1 mol Al产生H2最多 2 mol 67.2 L 1 mol 33.6 L

18.元素的电负性的大小可以作为判断元素金属性与非金属性强弱的尺度。下表列出部分短周期元素的电负性。请回答下列问题。 元素 Al B Be C Cl X Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Y O P S Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 (1)根据上表给出的数据,可知元素的电负性越大,____________(填“金属性”或“非金属性”)越强。(2)推测Y 为______(填元素符号),用电子式表示X元素与Y元素的化合物的形成过程______________________________________________________。

解:(1)非金属性(2)Na

解析:按电负性大小及原子序数大小的顺序将所给信息重整: 元素 Li Be B C N O X 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 元素 Y Mg Al Si P S Cl 电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 很明显:X为F,Y为Na。

19.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。 编号 操作 实验现象 ① 分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入1~2 滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5 ℃左右冷水的烧杯中;将试管B放入盛有40 ℃左右热水的烧杯中 试管A中不再产生气泡试管B中产生的气泡量增大 ② 另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 试管A、B中均未见气泡产生 (1)过氧化氢分解的化学方程式为____________________________________________。(2)实验①的目的是________________________________________________________,实验中滴加FeCl3溶液的目的是___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是______________________________________________________________________________________________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。

(4)某同学在50 mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况)与反应时间的关系如右图所示,则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是______。

解:(1)2H2O2 2H2O+O2↑(2)研究温度对H2O2分解速率的影响 加快H2O2分解速率,使实验现象易于观察(3)将两支试管同时放入盛有热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液,观察产生气泡的速率(4)C点的即时速率解析:本题主要是研究温度和浓度对化学反应速率的影响。实验设计要注意控制变量,如实验①和②均加入等量的同种催化剂,实验②同时放入温水中。

(4)从图象的斜率(即:单位时间内产生的气体体积)上可看出C点的斜率最小,所以C点的即时反应速率最慢。

20.有A、B、C、D四种短周期元素,其原子序数依次增大。A、B可形成A2B和A2B2两种化合物,B、C同主族且可形成CB2和CB3两种化合物。回答下列问题。(1)A2B的电子式为____________。(2)CB2通入A2B2溶液中可被氧化为W,用W的溶液(体积为1 L,假设变化前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池(如图所示)。

在b电极上发生的反应可表示为:PbO2+4H++SO +2e-=PbSO4+2H2O,则在a电极上发生的反应可表示为_________________。若电池工作一段时间后,a极消耗0.05 mol Pb,则W的浓度由质量分数39 % (密度1.3 g / cm3)变为______mol /L。(3)金属元素E是中学化学常见元素,位于元素周期表的第四周期。该元素可与D形成ED2和ED3两种化合物。将E的单质浸入ED3溶液中(如下图甲所示),溶液由黄色逐渐变为浅绿色,该反应的离子方程式为____________________________________。

(甲) (乙)(4)依据(3)中的反应,可用单质E和石墨为电极设计一个原电池,则在该原电池工作时,石墨一极发生的反应可以表示为______________________________。比较甲、乙两图,说明石墨除形成闭合回路外所起的作用是________________________________________________________________________________________________________________________。

解:(1) H2O(2)Pb-2e-+SO = PbSO4 5.07 mol/L (3)Fe+2Fe3+= 3Fe2+(4)2Fe3++2e-= 2Fe2+ 使还原反应和氧化反应在电解质溶液中的不同区域内发生解析:由题目信息可以推出A为H,B为O,C为S,W为H2SO4,E为Fe,D为Cl。(2)原电池的负极发生活泼金属失电子的反应:Pb - 2e- = Pb2+,依据正极反应PbO2+4H++SO +2e-=PbSO4+2H2O,即图象可看出PbSO4为不溶物,所以a电极上发生反应Pb-2e-+SO = PbSO4。正负极反应加和为总反应:Pb+PbO2+2H2SO4= 2PbSO4+2H2O,依据该反应的化学方程式进行计算。(4)原电池的电极反应中:正极反应一般为电解质溶液的阳离子得电子的反应。原电池反应的基本原理就是氧化反应和还原反应分别在不同的区域进行,并使得其间的电子转移,在一定条件下形成电流。

很高兴能为你解答,请采纳,谢谢!

笑叹繁华、11月3号回答

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非卤代烃类 (含石油烃) (non-halogenated hydrocarbons)的测定

气相色谱法

方法提要

地下水和地表水样品一般结合吹扫捕集、共沸蒸馏、真空蒸馏、分液漏斗液-液萃取、连续液-液分配提取或其他适当的富集方法 (如固相萃取法等) 富集后导入 GC/FID测定,以获得适当的定量限。

柴油范围有机物 (DROs) 可以用适当的溶剂萃取法处理。

汽油范围有机物 (GROs) 可以通过吹扫捕集、自动顶空、真空蒸馏或别的适当技术导入 GC/FID。

可以使用填充柱或毛细管柱分析和检测单独的非卤代烃化合物,通过改变色谱条件以达到适当的分离特性。

熔融石英毛细管柱用于分析石油烃类。

方法用于检测各种挥发性和半挥发性非卤代烃有机化合物,可定量检测的化合物见表82.55。

表82.55 可检测化合物

续表

注:b为用此技术有足够的响应;d为通过共沸蒸馏法浓缩;ht为仅在80℃使用此方法净化分析物;

I为该技术不适用于这种分析物;pp为低的净化效率,导致高的EQLs;NA为不可用。

本法可用于分析石油烃,包括汽油类有机物(GROs)和柴油类有机物(DROs)。GROs指C6~C10范围链烃,沸程范围大概为60~170℃;DROs指C10~C28范围链烃,沸程范围大概为170~430℃。由于蒸发和生物降解等环境行为,特有的燃料种类或者多种燃料中的某种燃料的识别是很复杂的,有时需用其他更适合的方法识别GROs和DROs。

本法也可作为易挥发和半挥发有机物的筛选工具,获得半定量的数据,以防止用GC-MS定量分析时过负荷。可用自动化顶空法进样,如果已用溶剂提取法处理试样,则可采用直接进样,在这种情况下可以使用单点校正法。

仪器和装置

气相色谱仪 检测器-火焰离子化检测器 (FID)

吹扫捕集导入装置。

推荐气相色谱柱:

1) 8ft × 0.1in ID 不锈钢或玻璃柱,填充表面有 1% sp-1000 的 Carbopack-B 60 /80目,或相当规格。

2) 6ft × 0.1in ID 不锈钢或玻璃柱,填充表面有正辛烷的 Porasil-C 100 /120 目 (带有化学结合相的多孔硅胶珠) ,或相当规格。

3) 30m × 0.53mm ID 熔融石英的毛细管柱,结合有 DB-Wax (或相当物质) ,膜厚 1μm。

4) 30m × 0.53mm ID 熔融石英的毛细管柱,化学结合 5% 聚甲基硅氧烷 (DB-5,SPB-5,RTx,或相当物质) ,膜厚 1.5μm。

毛细管柱是用来分析石油烃的,也可使用确认特性数据 (如色谱分离和 MDLs) 的其他色谱柱 (如 0.25~0.32mm ID 毛细管色谱柱) 。

粗径毛细管柱前应当接 1/4in 的进样口并且有针对于此柱子使用的特殊钝化衬垫设计。

5mL Luer-lok 玻璃注射器。

5mL 气密的、有针对于易挥发分析物关闭阀的注射器。

微型注射器 如 10μL 和 25μL 且带有 0.006in ID 的针 (Hamilton 702N 或相当规格)和 100μL 注射器。

试剂

试剂水 该方法中所有提到的水均指无有机物水。

甲醇 农残级。

石油或柴油 工业燃料 (燃料中低沸点的成分很快蒸发) 。

烷烃标准物质 包括一系列相应的正构烷烃类化合物,用来确立它们的保留时间(如用 C10~ C32作柴油的标准) 。

标准储备溶液 由纯的标准物质制备或者是购买有保证的溶液。当甲醇为目标分析物或在样品前处理阶段使用共沸蒸馏法时,标准溶液均不可用甲醇配制。标准溶液必须每隔6 个月重配一次,或发现问题时重配。

标准中间溶液 可以是单标或所有组分的混合物,用作进一步配制校准系列溶液或监控标准溶液。为防止易挥发组分的损失,应当存放在有最小液面上空的容器内并经常检测其降解和蒸发情况。

校准系列溶液 最少配制 5 个浓度水平的校准溶液系列,用标准中间溶液配制,可用水配制 (吹扫捕集法或直接进样) 或用二氯甲烷配制 (溶剂进样) 。其中一个校准溶液的浓度应当等于或低于定量限,其余标样的浓度应当与真实样品的预计浓度范围符合或者应当在气相色谱规定的工作范围。每一个标样都应当包含用这个方法检测的所有分析物。易挥发的有机物标样用纯水配制。

配制精密度高的标准水溶液的注意事项:

不要将超过 20μL 的甲醇为溶剂的标样注入 100mL 水中。

使用25μL Hamilton 702N 微量注射器或与之相当规格的注射器,如取甲醇为溶剂的标准时,针的几何形状的变化将会影响移入水中标样体积的可重现性。

要快速地将初级标样注入已填充溶剂的容量瓶中,注射后尽可能快地将针头移开。

混合稀释的标样时仅需上下颠倒容量瓶 3 次。

吸取容量瓶大肚部分的标准溶液 (不要用任何瓶颈处的溶液) 。

当需要稀释易挥发的有机物标样时,不要用移液管稀释标样或转移样品和含水标样。

用于吹扫捕集分析的水溶液标准不稳定,所以 1h 之后则应当丢弃,除非将标样注满小瓶密闭保存才可超过 1h 使用,最多不超过 24h。水溶液标样用作共沸蒸馏时最多可以存放 1 周,存放时将标样置于有聚四氟乙烯 (PTFE) 螺帽的密闭瓶子中,具有最小液面上空,4℃避光保存。

内标溶液 选定一个或多个内标物,所选定的内标物和分析物在分析过程中的行为应当相似,内标物应不受基质干扰的影响。一般没有单一内标物能满足所有限定条件。当用共沸蒸馏方法处理样品时,推荐使用下列内标: 2-氯代丙烯腈、六氟代 -2-丙醇和六氟代 -2-甲基 -2-丙醇。

替代物标准溶液 在处理每个试样、标准和空白时,添加一个或两个不受干扰的替代化合物,以此来监控分析系统的功能和方法的有效性。

样品的采集,保存和处理

1) 挥发性有机物采样参见 82.9.1 样品采集、保存和制备部分。

2) 半挥发性有机物。测定半挥发性有机物用的采样容器应用肥皂和水洗涤,然后再用甲醇 (或异丙醇) 冲洗。样品容器应是由玻璃或聚四氟乙烯制的,并带有聚四氟乙烯(或溶剂冲洗过的铝箔) 衬垫的螺旋盖。强酸性或强碱性样品会和铝箔反应导致样品被污染。不能用塑料容器或盖来贮存样品,因为来自塑料中的酞酸酯和其他碳氢化合物可能污染样品。应小心填装样品容器,以防止所采集样品的任何部分接触到采样者的手套而引起污染。不能在有尾气存在的地方采集或贮存样品,如果样品与采样器接触 (例如,使用自动采样器) ,用试剂水通过采样器并用作现场空白。

分析步骤

1) 试样导入方法。所有内标、替代物和基质添加都要在试样导入 GC / FID 系统前添加到样品中。

a.直接进样。直接用注射器将试样注射到 GC 口内。

易挥发有机物 [包含汽油范围有机物 (GROs) ]: 将含有高浓度分析物的水样、共沸蒸馏不清洁的低沸点有机物处理得到的含水浓缩物或有机溶剂废弃物注射入 GC 进样口。直接注射未浓缩的水样有很多限制,易挥发物的毒性 (TC) 达到法定限度或浓度超过10000μg /L 时才可许采用该法检测。如果酒精浓度 24% ,也可以应用直接进样检测水样的可燃性。

半挥发性有机物 [包含柴油范围有机物 (DROs) ]: 将用分液漏斗液-液萃取或连续液-液分配提取处理得到的水样的萃取物注射入 GC 进样口。

b.吹扫捕集。

吹扫捕集分析水样。也可用甲醇(和其他易与水混合的溶剂)提取含油水样中待测物,随后用吹扫捕集法测定。通常在室温下对水样进行吹扫捕集。有时需要将水样加热吹扫以降低检测限;然而,25mL的试样在大多数情况下都能提供足够的灵敏度。

c.真空蒸馏。可用于将水样、固体样或组织样品中易挥发有机物导入GC/FID系统。

d.自动静态顶空。可用于将水样、固体样或组织样品中易挥发有机物导入GC/FID系统。

2)推荐色谱条件。

柱1:载气(He)流速40mL/min。温度程序,初始温度45℃,保持3min,以8℃/min的速度升温,从45℃升温至220℃,最终温度220℃,保持5min。

柱2:载气(He)流速40mL/min。温度程序,初始温度50℃,保持3min,以6℃/min的速度升温,从50℃升温至170℃,保持4min。

柱3:载气(He)流速15mL/min。温度程序,初始温度45℃,保持4min,以12℃/min的速度升温,从45℃升温至220℃,保持3min。

柱4(DROS):载气(He)流速5~7mL/min。尾吹气(He)流速30mL/min。进样口温度200℃,检测器温度340℃。温度程序,初始温度45℃,保持3min,以12℃/min的速度升温,从45℃升温至275℃,保持12min。

3)初始校准。对于每一种样品导入方法,建立气相色谱操作的参数,绘制相应的不同标准曲线。对于没有净化的易挥发物推荐使用内标法,内标物为六氟-2-丙醇、六氟-2-甲基-2-丙醇和2-氯丙烯腈。

a.分析单一组分分析物的外标校准步骤。对于每一个目标化合物和替代物,最少准备5个不同浓度的校准标准溶液。分取一种或几种标准储备液于容量瓶中,用适宜的溶剂稀释至刻度。其中某个外标溶液的浓度应该小于或等于要求的定量限(以预处理方法中确定的最终体积内未稀释的浓度为基础),其他校准标样的浓度应当与真实样品的预期浓度范围相对应,或者由检测器的工作范围来确定。

用与实际试样导入气相色谱相同的技术导入每个校准溶液。将峰高或峰面积响应值对进样量列表。计算每个组分分析物的校准因子(CF)。

CF=标准溶液中化合物的峰面积(或峰高)/化合物注入质量(ng)

b.DROs和GROs的外标校准步骤。用来校准的响应值表现为DROs和GROs保留时间范围内的色谱图全面积,包括含在单一峰内的未分开的复杂混合物。

对于每一类型燃料,最少准备5个不同浓度水平的校准溶液。分取一种或几种标准储备液于容量瓶中,用适宜的溶剂稀释至刻度。一种外标的浓度应该小于或等于要求的定量限(以预处理方法中确定的最终体积内未稀释的浓度为基础)。其他校准溶液的浓度应当与真实试样的预期浓度范围相对应,或者由检测器的工作范围来定。

`注意:只要有可能,应当用污染取样现场的特定燃料来配制校准溶液(例如,被怀疑已漏的油桶内残余的燃料样品)。如果这样的样品不易获得或不知晓,则使用最近购买的商用燃料。定性筛选注射和GC分析也许能识别未知燃料。

用与实际试样相同的气相色谱导入技术导入每个校准溶液。计算每种类型燃料的校准因子(CF):

CF=保留时间范围内的总面积/化合物注入质量(ng)

4)校准线性。在整个工作范围内,如果校准因子的相对标准偏差(RSD,%)小于20%,此有机物的线性可以被采取,而且可以用平均校准因子取代校准曲线。

在整个工作范围内,RSD(%)如果大于20%,此有机物的线性就不能被采用。可使用非线性等其他校准选择。

保留时间窗口。单一组分目标分析物以保留时间窗口为基础鉴别。DROs和GROs以每个类型燃料中的特征组分的保留时间范围为基础进行鉴别。

在建立保留时间窗口之前,一定要确定色谱系统的功能是可靠的;并且已经对被分析的试样混合物中的目标分析物和替代物的操作参数进行了优化。

在初始校准中已定义了GROs的保留时间范围。两个特殊的汽油组分(2-甲基戊烷和1,2,4-三甲基苯)可以用来建立这个范围。保留时间范围的计算基础为:保留时间窗口最低限为第一个流出组分,保留时间窗口最高限为最后一个流出组分。

在初始校准中已定义了DROs的保留时间范围。此范围的建立基础为C10和C28烷烃的保留时间。保留时间范围的计算基础为:保留时间窗口最低限为第一个流出组分,保留时间窗口最高限为最后一个流出组分。

5)校准持续确认。校准曲线和保留时间必须在每12h换班开始时检验,这是最低要求。当单一的目标分析物被分析时,检验可以通过测量含有所有目标分析物和替代物的一个或多个校准溶液(通常是中间浓度的)来完成。当石油烃被分析时,检验可以通过测量燃料标准和烃的保留时间标准来完成。强烈建议12h内不断追加分析检验标准溶液,尤其对于含有可见浓度浸油物质的试样。

如果对于任何分析物的响应值与初始校准所获得的响应值相差在±15%以内,则初始校准被认为是有效的,可以继续将初始校准所测得的CF值或RF值用于试样定量(若分析时使用共沸蒸馏作为试样导入技术,D可达±20%)。如果分析物的响应值与初始响应值相差±15%以上(共沸蒸馏为±20%),必须采取校正措施重新恢复系统或者针对此化合物绘制新校准曲线。

在校准检验分析中,所有目标分析物和替代物或正构烷烃都应当符合先前已测定的保留时间窗口。如果任何分析物的保留时间不在±3σ窗口之内,必须采用重建系统的校正行为或者针对此化合物准备新的校准曲线。

溶剂空白和任何方法空白应当在校准检验分析时运行,以验证实验室污染没有造成假阳性。

6)气相色谱分析。试样分析顺序,以校准检验开始,接着是试样提取分析。强烈推荐12h内不断追加分析检验标样,尤其是含有可见浓度浸油物质的试样。在一批分析结束时再分析一个检验标样。当一批试样已被注射入气谱或者当保留时间或D(%)质量控制标准超标,顺序结束。如果标准超标,在重新标定和进行试样分析之前,检查气相色谱系统。所有采用外标校准的分析必须包括数据质量分析(例如,校准和保留时间校准)。所有超过质控标准的标样浓度和超过校准曲线范围的试样都必须重新分析。

试样分析与校准使用的仪器条件应相同。当将吹扫捕集试样导入时,打开样品小瓶或从封闭的小瓶中取出一部分试样(于是产生顶空)都将危及易挥发试样的分析。因此,推荐准备两个平行试样进行吹扫捕集分析。如果第一个试样的分析不成功或者结果超过了方法校准范围,第二个试样可以安全贮存24h用来重新分析或稀释。共沸蒸馏所得的分馏物可分成两部分并且在分析前将其共置于4℃环境中。推荐在蒸馏24h内分析蒸馏液(最长不超过7d)。

如果试样响应超过初始校准浓度范围,必须分析稀释的试样。对于含有易挥发有机物的水样,用来稀释的必须是试样的备份,即已密封和贮存准备使用和再分析的试样。稀释萃取液使所有的峰处于合适的尺寸,因为当色谱峰不合尺寸时重叠峰可能不很明显。为保证超过100倍范围的所有峰值都在合适的尺寸范围内,计算机对色谱峰进行处理,重新给出色谱图。只要未超过校准限定都可操作。当重叠峰导致峰面积积分错误时,推荐测量峰高而不用峰面积积分。

当试样萃取物中的一个峰落入每日保留时间窗口时,单一组分分析可被暂时辨认。需要用第二根色谱柱或GC/MS证实。由于火焰离子化检测器是非选择性的,所以强烈推荐使用GC/MS定性单一组分分析物,除非可获得支持定性的历史数据。

对于石油烃分析,一般不需要第二根色谱柱证实。然而,如果分析有干扰,则要求使用第二根GC柱分析确认,也要确认样品烃落在初始校准所建立的保留时间范围内。

注意:燃料尤其是汽油,由于它们固有的挥发性致使鉴定是复杂的。燃料的早期洗提化合物显现出很强的挥发性,取样后若不马上用塞子塞住,极易风蚀。在汽油的色谱图中,汽油极易挥发的部分组成了50%的重要峰面积。这一小部分很少能在环境样品或低浓度的有关汽油残余物色谱图中显现。

每12h通过复测空白、标准和重份试样以检查全分析系统的状态。需校正严重的拖尾峰,峰拖尾问题经常由色谱柱的活性部位、气相色谱的冷部位、检测器的操作或者系统的泄露导致。

7)计算。试样中每个分析物的浓度可通过吹扫或注射标准的量计算。标准的量可以用校准曲线或从初始曲线获得的CF或RF得到色谱峰的响应值计算。

尽管汽油和柴油含有的多种混合物能在GC/FID色谱图中有较好的分辨率,但两种燃料都含有太多其他组分,这些组分不能被色谱分辨。这些未分辨的复杂混合物导致色谱图中的“巅峰值”,形成了这些燃料的特征。另外,尽管分离的色谱峰在定性特定的燃料类型时很重要,但未分离的色谱峰的峰面积可能占总响应面积的大部分。

为了分析DROs,将C10和C28的所有峰面积加和。这个面积由C10和C28保留时间范围内所有基线凸起部分构成。

分析DROs使用的气相色谱条件会导致严重的柱流失,同时导致基线上升,所以应该在测DROs气相色谱图的面积时适当的减去柱流失。在分析试样中的DROs时,每12h换班时分析二氯甲烷空白,用测定试样的方式测量该色谱图峰面积。先通过DROs保留时间的范围制定水平的基线,然后将该面积值从已测量的试样面积中减去,所得面积之差按下式计算出DROs的浓度。

a.外标法校准-线性校准模型:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:ρS为试样中目标分析物的浓度,μg/L或ng/mL;AS为试样中分析物的峰面积(或峰高);Vt为试样浓缩液的总体积(μL),吹扫-捕集法分析中不存在Vt值,因此设定为1;CF为为初始校准的校准因子,每ng的面积值(或峰高);D为试样或试样提取液分析前的稀释因子,试样品没有稀释时D=1,量纲为一;Vi为提取液进样体积(μL),通常水样和校准标准品的进样体积应该相同,对于吹扫-捕集分析法不存在Vi,因此取值为1;如果计算校准因子时使用了浓度单位,则在此方程式中不使用Vi;VS为水样或吹扫体积,mL。

如果使用吹扫-捕集方法,样品的甲醇提取液加入到了水中进行测定。

如果使用不通过原点的线性校准,可以用最小二乘法做线性回归,得到回归方程。根据面积响应值(y)、斜率(a)和截距(b)计算测定溶液中分析物的浓度,然后换算为原样中的浓度。

对于吹扫-捕集分析法,若吹扫进样前未对试样进行稀释,则进入系统的样品中分析物的浓度与原始浓度相同。

b.内标法校准-线性校准。水样中每个分析物的浓度按下式计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:ρS为试样中目标分析物的浓度,μg/L或ng/mL;ρiS为测定液中内标物的浓度,μg/L或ng/mL;AS为试样中分析物的峰面积(或峰高);AiS为内标物的峰面积(或峰高);Vt为试样浓缩液的总体积(μL),吹扫-捕集法分析中不存在Vt值,因此设定为1;CF为为初始校准的校准因子,每ng的面积值(或峰高);D为试样或试样提取液分析前的稀释因子,如果试样品没有稀释,D=1,量纲为一;Vi为提取液进样体积(μL),通常试样和校准标准的进样体积相同,对于吹扫-捕集法不存在Vi,故取值为1;如果计算校准因子时使用了浓度单位,则在此方程式中不使用Vi;RF为初始校准的平均响应因子,与外标法的校准因子不同,响应因子量纲为一;VS为水样或吹扫体积,mL。

c.非线性校准曲线的计算。当使用非线性曲线校准时,非线性方程必须变形后,求解提取液或吹扫体积中分析物浓度,然后将提取液中分析物浓度换算成试样中分析物的浓度。

为了分析DROs,将分布在2-甲基戊烷和1,2,4-三甲基苯之间所有的峰面值相加,使用上述方程式计算GROs浓度。GROs分析中通常不需要减去柱流失。

计算公式涵盖了外标校准和内标校准、直线校准曲线和非直线校准曲线。

8)筛选。为了减少GC/MS分析高度污染样品造成的仪器停工期,可用本法的单点校准进行筛选。

与GC/MS连接的进样设备配置同样可用于GC/FID或其他配置。

建立起稳定的系统响应和稳定的色谱保留时间,分析GC/MS校准标准的最高点。

分析水样或水样萃取液时,当目标待测物浓度超过校准曲线高限时,且在相同保留时间没有其他化合物流出,比较试样和最高浓度标准中分析物的峰高,计算试样中分析物的浓度。然而与GC/MS系统相比,FID对卤化物反应不太灵敏,因此上述比较方法并不绝对正确。

为了确定仪器响应和气相色谱保留时间的稳定性,最高点标准应该最少每隔12h分析一次,但是对于筛选不要求做质量检测。

9)仪器维护。注入废弃物试样的萃取液通常会在注射口区域、分流器(分流进样时)和色谱柱头留有高沸点的剩余物,该剩余物影响一些气相色谱分析性能(例如,残余物峰值、保留时间变化、分析物降解等),因此仪器维护非常重要。分流器中残余物累积可能迫使气流拐弯,由此改变分流比。如果这种情况在分析时发生,定量数据有可能不准确。适当的清理技术使问题最小化,质量检测设备将显示何时需要仪器维护。

推荐气相色谱仪维护。

分流装置的连接:连接双柱可使用压力适应Y形的玻璃分流装置或者是Y形熔凝石英的连接器,清洁并将分流装置脱活或更换用洁净脱活的分流器。切除柱子靠近进样口一端的几英寸(最多1英尺)。根据生产商的说明,拆下柱子和用溶剂反向冲洗进样口。如果这些步骤不能消除降解问题,有必要对进样口金属主体进行脱活处理或更换柱子。

柱子冲洗:柱子应该用几倍柱体积的适当溶剂冲洗。极性和非极性溶剂都可使用,根据样品残余物的性质决定,第一次用水冲洗,接着用甲醇和丙酮,最后用二氯甲烷冲洗。有时只用二氯甲烷冲洗。为了使固定相中的试样残留物转入溶剂,柱子内应该注满二氯甲烷,保持过夜;然后用新鲜的二氯甲烷冲洗柱子,再排干,室温下用超纯的氮气流干燥柱子。

质量控制

在每批试样分析过程中都应包括方法空白、基质添加、重复样和质量控制样。

如果估计试样中含有目标分析物,要使用一个基质添加样和一个未添加基质的实际试样重复分析。若估计试样中不含有目标分析物,则应使用一个基质添加样和一个基质添加重复样。

分析每批试样时,都应分析一个实验室质量控制样(LCS)。LCS含有相似于试样的基质成分,与试样基质具有相同质量或体积。该LCS用相同的待测化合物、同样浓度添加作为基质添加样。当添加基质分析结果显示潜在的问题由试样基质本身产生时,LCS结果可用来校验实验室用的清洁基质的分析结果。

应评价每个试样中的替代物回收率。

方法性能

水基质中使用共沸蒸馏的挥发性有机物方法检出限见表82.56。

表82.56 共沸蒸馏提取水样中挥发性有机物的方法检出限

续表

色谱图见图82.20~图82.24。

图82.20 300×10-6汽油标准色谱图

图82.21 30×10-6柴油标准色谱图

图82.22 30×10-6柴油标准色谱图在C10~C18之间的基线

图82.23 使用共沸蒸馏法提取试剂水中挥发性化合物色谱图(混合物1)

图82.24 使用共沸蒸馏法提取试剂水中挥发性化合物色谱图(混合物2)

注意事项

1)当分析挥发性有机物时,样品在运输和贮存过程中可能被穿过容器隔膜的外界挥发性有机物(尤其是含氯氟烃和二氯甲烷)污染。准备一份纯水作空白样品,使其经过取样和后续的贮存和处理操作过程,用以监测样品污染。

2)高浓度和低浓度试样的连续分析可能导致高浓度试样的残余物对后续低浓度试样的污染。为了降低这种污染,在分析不同试样时必须先用适当的溶剂将进样针或吹扫装置洗净。分析非常规浓度的试样后都应分析溶剂空白,以防止仪器中残留的试样污染后续试样。

3) 清洗器皿时,先用洗涤液洗涤,再用蒸馏水冲洗,接着放置于 105℃ 的烘箱中烘烤。清洗进样针或自动进样器时,用适当的溶剂冲洗沾有试样的表面即可。

所有的玻璃器皿都必须认真的清洗。玻璃器皿尽可能用完后立即用最后使用过的溶剂冲洗,接下来应当用含有洗涤剂的热水洗涤,再用自来水和纯水冲洗。最后晾干玻璃器皿后放置于 130℃烘箱中烘几小时,或用甲醇冲洗后晾干,存放在清洁环境中。

4) 火焰离子化检测器 (FID) 是非选择性检测器,可能存在很多干扰分析的非目标化合物。

参考文献和参考资料

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本章编写人: 耗氧量和生化需氧量测定,刘晓雯 (天津市地矿局测试中心) 。微生物等测定,田来生、齐继祥(中国地质科学院水文地质环境地质研究所) ,有机污染物测定,饶竹 (国家地质实验测试中心) 。

一道化学题

17.(1)放 (2)气 气

18.(1)4 5 (2)3 1.25 4.5 (3)a+c=4 b+d=5

19.(A)化学反应速率增大,化学平衡不移动。

(B)化学反应速率增大,化学平衡向正反应方向移动。

(C)化学反应速率不变,化学平衡不移动。

(D)化学反应速率减小,化学平衡不移动。

(E)化学反应速率减小,化学平衡不移动。

20.39.6 32% 2

21.解析:Fe+2HCl====FeCl2+H2↑

2 min末时:n(FeCl2)=n(H2)==0.05 mol,c(FeCl2)==0.5 mol·L-1

6 min末时:n(FeCl2)=n(Fe)==0.1 mol,c(FeCl2)==1.0 mol·L-1

(1)前2 min内:v(FeCl2)===0.25 mol·L-1·min-1

(2)后4 min内:v(FeCl2)===0.125 mol·L-1·min-1

v(HCl)=2v(FeCl2)=0.125 mol·L-1·s-1×2=0.25 mol·L-1·min-1

(3)选用v(FeCl2)比较,因为0.25 mol·L-1·min-10.125 mol·L-1·min-1,所以前2 min内反应速率快。原因:前2 min盐酸浓度较大。

答案:(1)v(FeCl2)=0.25 mol·L-1·min-1

(2)v(HCl)=0.25 mol·L-1·min-1

(3)前2 min内反应速率快。前2 min盐酸浓度较大。

化学平衡B卷

一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

D

A

A

B

A

C

A

A

题号

9

10

11

12

13

14

15

16

答案

B

D

B

B

D

C

B

C

11.答案:A

解析:达平衡时,容器体积为V L,所以C为0.1 V L,A、B共(V-0.1 V) L=0.9V L,根据平衡方程: A+3B2C,反应体积比:1∶3∶2

反应体积:0.05V L 0.15V L 0.1V L

A、B反应消耗:0.05V L+0.15V L=0.2V L

原混合气体体积为:0.2V L+0.9V L=1.1V L,所以选A。

二、非选择题

17.(1) 放 (2) = (3) 1使用了催化剂

18.(1)4 (2)=4 (3)4

19.2.5;1.5 2a3 0b2 不

20.2.5 kx2 0.5x1

21.不变 减小 减小 减小 增大 增大 减小

22.(1) (2) (3); ;

23.解:(1)CA=0.75mol·L-1 nA=3mol nB=3mol

(2)VB=0.05mol·L-1min-1

(3)x=2

期中参考答案及评分标准

第Ⅰ卷 (选择题 共52分)

1.A 2.D 3.B 4.B 5.B 6.C 7.B 8.A 9.C 10.A 11.A 12. D 13.A (每小题4分)

第Ⅱ卷 (非选择题,共58分)

14.(8分)(1)HX>HY>HZ(2分)

(2)酸(1分);c(Cl-)>c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)(2分);

碱(1分);c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)> c(H+)(2分)

15.(8分)(1)固体;气体;(2)气体;气体;(每空2分)

16.(6分)CO32- + H2O HCO3- + OH-(3分);(HCO3- + H2O H2CO3 + OH-);

CaSO4 + CO32- === CaCO3 + SO42-(3分)

17.(14分)(1)O2(1分); 2g/mol×16 =32g/mol(1分);

(2)Al(OH)3 (2分)AlCl3 (2分);Na2O2(2分)

(3)Al2O3 + 2OH- === 2AlO2- + H2O(2分)

(4)2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑(2分)

AlCl3 + 3NaOH === Al(OH)3↓+ 3NaCl(2分)

(或者6Na2O2 + 6H2O + 4AlCl3 === 4Al(OH)3↓+ 12NaCl + 3O2↑(4分))

18.(14分)(1)250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 (4分)

(2)酸、润洗(2分);(3) 0.1890mol/L(2分)90%(2分)

(4)无影响、偏高、偏低、偏低(4分)

19.(8分) PV===n RT P1 / P2==n1 / n2 (T,V不变)

解法1: (2分) 2H2 (g) + CO (g) CH3OH(g)

n始 6mol 3mol 0

n转 2x x x

n末 6mol-2x 3mol-x x

6mol-2x+3mol-x+x

9mol

===0.6 x = 1.8mol (2分)

υ(H2)=2×1.8mol / 6s×0.5L =1.2 mol/(L•s)(2分)α(CO)=1.8mol ÷3mol×100%=60%(2分)

解法2: (4分)2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) n

2 1 1 2

3.6mol 1.8mol 9mol×(1-0.6)

υ(H2)=2×1.8mol / 6s×0.5L =1.2 mol/(L•s)(2分)α(CO)=1.8mol ÷3mol×100%=60%(2分)

电离平衡A卷

1.解析:酚酞显粉红色的溶液呈碱性。Mg2+在碱性溶液中能与OH-反应而不能大量存在。答案:D

2.解析:SO2水溶液是亚硫酸,亚硫酸是弱电解质,产生自由移动电子,故能导电。但SO2本身不会电离产生自由移动电子,故是非电解质。答案:D

3.解析:量筒的刻度自下而上依次增大,“0”刻度无法标出。答案:B

4.解析:要使c(CO)接近0.1 mol·L-1,应该抑制CO的水解。CO水解显碱性,通入CO2气体或加入HCl、H2O都可以促进CO的水解,加入NaOH可以抑制CO的水解。答案:C

5.解析:pH相同的强酸和弱酸加水稀释相同倍数后,强酸的pH变化更快。题中由于稀释前后pH均相同,故弱酸稀释的倍数要大。答案:B

6.解析:CH3COONa和Na2SiO3为弱酸强碱盐,其溶液pH大于7,但由于CH3COOH酸性比H2SiO3强,因而CH3COONa溶液的pH比Na2SiO3小,NaHSO4溶液呈酸性,NaCl溶液呈中性,故A选项符合题意。答案:A

7.解析:纯水电离生成的c(H+)和c(OH-)相等。答案:A

8.解析:在pH和体积都相同的醋酸和硫酸中,游离的H+的物质的量相等。H2SO4是强酸,已完全电离成H+、SO。CH3COOH是弱酸,部分电离,溶液中存在大量未电离的CH3COOH分子。在与Na2CO3反应的过程中,未电离的CH3COOH分子可以不断电离出H+参与反应,导致产生的CO2较多。答案:A

9.解析:NaHCO3提供的HCO与H2CO3间存在如下平衡:HCO+H2OH2CO3+OH-。当有外来的少量碱时,上述平衡向左移动,H2CO3与外来的一部分OH-结合,可使溶液的pH基本不变;当有外来的少量酸时,上述平衡向右移动,OH-与外来的一部分H+结合,可使溶液的pH基本不变。

答案:B

10.解析:①证明含SO;②证明含NH;③加氯水显黄色,证明含Br-,因加入氯水后SO被氧化为SO,故不能确定原溶液是否含SO。

答案:B

11.解析:溶液中存在两个守恒关系:①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)

②物料守恒:即n(Na)=2n(S) c(Na+)=2〔c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)〕

将①②两式相减得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。答案:B

12.解析:要使产生H2的速率减小又不影响H2的总质量,必须减小溶液中的c(H+),且又不影响能提供的H+的总量。加烧碱固体后盐酸减少;加纯碱固体后H+与CO反应生成CO2而挥发,致使H+总数减少;加醋酸钠固体后H+与CH3COO-结合生成不挥发的弱电解质CH3COOH,而使c(H+)降低,H+总量不变;D增加的CH3COOH能与Fe反应产生H2。答案:C

13.解析:液氨电离与纯水电离类似,同样存在离子积常数,A、B、D选项均正确。答案:C

14.解析:喝入水后盐酸被稀释,c(H+)减小,pH变大。但稀释后仍是酸,故pH<7。答案:C

15.解析:容易求得硫酸溶液中H+的物质的量为0.2b×10-3 mol,氢氧化钡溶液中OH-的物质的量为0.2c×10-3 mol,由中和反应本质(H++OH-====H2O)可知,NaOH样品中NaOH的物质的量为:(0.2b-0.2c)×10-3 mol,因此,样品中NaOH的纯度为:〔(0.2b-0.2c)×10-3×40/a〕×100%。

答案:A

16.解析:由于混合后pH=7,故有c(H+)V酸=c(OH-)V碱,所以V酸/V碱===

10a+b-14=102。答案:A

17.解析:盐酸中n(H+)=n(HCl)=0.1 mol·L-1×99 mL×10-3 L·mL-1=9.9×10-3 mol,氢氧化钡溶液中n(OH-)=2n〔Ba(OH)2〕=2×0.05 mol·L-1×101 mL×10-3 L·mL-1=1.01×10-2 mol,反应后的混合溶液中c余(OH-)==1×10-3 mol·L-1,pH=-lg=-lg1×10-11=11。选C。答案:C

18.解析:若pH=4的一元酸HA为强酸,中和10 mL pH=10的KOH溶液刚好需要10 mL,所以反应后的体积为V后=20 mL;若pH=4的一元酸HA为弱酸,中和10 mL pH=10的KOH溶液需要的体积将小于10 mL,反应后的体积为V后<20 mL,故D选项符合题意。常温下溶液的pH=7,说明c(H+)=c(OH-),按照电荷守恒原理可知,c(A-)+c(OH-)=c(K+)+c(H+),推知c(A-)=c(K+),即A选项不符合题意。答案:D

19.解析:NaHCO3、Na2CO3、NaClO属于弱酸强碱盐,水解呈碱性,溶液的pH7。同一弱酸的正盐在相同条件下的水解程度大于酸式盐,Na2CO3是正盐,NaHCO3是酸式盐,Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液。酸越弱,对应盐的水解程度越大,溶液的碱性越强。HClO的酸性弱于H2CO3及HCO的酸性,Na2CO3、NaHCO3溶液的pH小于NaClO溶液。NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液的pH=7。NH4Cl是强酸弱碱盐,水解呈酸性,溶液的pH7。综上所述,溶液的pH由大到小的顺序是②⑤①④③。答案:②⑤①④③

20.解析:钠盐溶液pH大于7,一定是钠盐发生了水解,久置于空气中pH近似为7,则是弱酸强碱盐在空气中发生了化学反应转化为强酸强碱盐的缘故。

答案:SO+H2OHSO+OH- ClO-+H2OHClO+OH-

Na2SO3水解,溶液呈碱性,久置于空气中Na2SO3被氧化成Na2SO4,溶液呈中性;NaClO水解呈碱性,久置于空气中,HClO见光分解,NaClO溶液最终变为NaCl溶液,溶液呈中性

21.答案:(1)CABDE

(2)滴定管要直立,装液后需等1~2 min后才能观察液面高度;读数时视线与液体的凹液面及刻度线在同一水平面上,读数应准确至0.01 mL

(3)使滴定终点颜色变化更明显,便于分辨

(4)偏高 因碱液样品沾在锥形瓶内壁使烧碱的物质的量增加,耗用标准酸的体积偏大,故烧碱浓度偏高

(5)0.8(V2-V1)M/W×100%

22.⑴① BnAm ② An-+ H2O == A(n-1)- +OH- ⑵ KAl(SO4)2、Na2CO3、Fe2O3、MgO ⑶ ②③④ ⑷ ClO-+ H2O ==HClO +OH- SO32- +H2O ==HSO3- +OH- (HSO3-+H2O ==H2SO3 +OH-)

(5)现象: Ba2++CO32-=BaCO3↓,CO32-浓度减少,使平衡CO32-+H2O= HCO3-+OH-向逆反应方向移动,C(CO32-)减少趋近于10-7mol·L-1 (4)配制NaA溶液,测其pH>7,即证明HA是弱电解质。

23.解析:①c(D+)= c(OD-)==4×10-8mol/L,

pD=-lg c(D+)=-lg4×10-8=8-2lg2≈7.4;

②pD=-lg c(D+)==-lg16×10-14≈12.8;

③pD=-lg c(D+)=-lg0.01=2;

④c(D+)==0.1(mol/L);pD=-lg c(D+)=-lg0.1=1.

电离平衡B

一、选择题:

1.D 2.B 3.D 4.D 5.D 6.D 7.D 8.D 9.B 10.D

11.B 12.A 13.D 14.A 15.D 16.A

二、填空题:

17.⑴①v1=v3v2 ②n3n1=n2 ③

⑵①加水稀释 ②降温或加入少量醋酸钠晶体

18.(1)④②①③⑤ (3分) (2)⑤ (3分) (3)①② (3分)

(4)HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO32- (3分)

19.⑴CH3COO- CH3COOH ⑵0.006

20.⑴

⑵CO32- + H2O OH- + HCO3-

⑶AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3↓ AlO2- + CO2 + 2H2O = HCO3- + Al(OH)3↓

21.⑴碱性 RO42- + H2O HRO4- + OH-

⑵B C D⑶ H+抑制HRO4-的电离⑷0.01

22.解:(1)1.379 (2)2:5 (3) 第三次实验中 PH=12

几种重要的金属A卷

一. 选择题

1.解析:金属元素的化合价一定是正价,因而其原子只有还原性,但其离子不一定只有氧化性,如Fe2+就有还原性,汞在常温下为液态。

答案:B

2.解析:能作镁蒸气冷却剂的气体一定不能与镁反应,加热时镁能在N2、CO2、空气中燃烧,故选C。

3.解析:原电池内的反应必须是自发的氧化还原反应。A选项中的反应不是氧化还原反应。答案:A

4.解析:Fe2+的检验:先加SCN-,再将Fe2+氧化成Fe3+。由于KMnO4溶液本身是紫红色的,应该用氯水来氧化Fe2+。答案:C

5.解析:由下列反应2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑,2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+

3H2↑,可知铝粉质量相等。答案:D

6. 解析:加热后温度升高,使氢气生成速率加快,A措施合理;浓硫酸在常温下不与铁反应,在加热条件下反应生成SO2,不生成H2,B措施不合理;滴加少量CuSO4溶液后形成原电池,使氢气生成速率加快,C措施合理;改用铁粉,铁的分散程度增大,使氢气生成速率加快,D措施合理。

答案:B

7. 解析:同主族元素具有相似的性质,但金属性从上到下依次增强,故Tl(OH)3不可能为两性化合物。答案:B

8. 解析:钝化的铝条表面覆盖着一层Al2O3。Al2O3与Cu(NO3)2不反应,内部的Al因无法接触Cu(NO3)2,也不反应。答案:C

9. 解析:Fe(OH)2可被空气中的O2氧化生成红褐色的Fe(OH)3;Na2O2露置在空气中是Na2O2与水或CO2反应,Na2O2发生自身氧化还原。

答案:C

10. 解析:足量Cl2通入溴化亚铁溶液中,Cl2不但氧化Fe2+,还能氧化Br-,故A错误;B项中电荷不守恒;C项不符合反应事实,Cu2+将Fe氧化为Fe2+。答案:D

11. 解析:能与铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。A组中的CO在酸性溶液中不能大量存在;B组中的NH在碱性溶液中不能大量存在;C组中的HS-在酸性或碱性溶液中都不能大量存在,HS-和NO还能在酸性溶液中反应而不能同时大量存在于酸性溶液中;D组离子在酸性溶液中或在碱性溶液中均不反应而能大量存在。选D。

12. 解析:浓硝酸与铜和铁反应生成Cu2+和Fe3+,但由于Fe过量,故反应后的溶液中将不可能存在Cu2+和Fe3+。答案:B

13. 解析:A中有HNO3的还原产物NO或NO2生成;B中MgCl2生成Mg(OH)2时有NaCl产生;D中Mg生成MgSO4时有H2产生,MgSO4生成Mg(NO3)2时有BaSO4产生。这些均不符合“绿色化学”的要求。答案:C

14. 解析:根据滴加的顺序不同,产生的现象不同加以区别。B中若将稀H2SO4滴入Na2CO3溶液中,产生HCO,无明显现象;若将Na2CO3溶液滴入稀H2SO4中,则有CO2产生。D中AlCl3溶液滴入盐酸中,无沉淀产生;而将盐酸滴入AlCl3溶液中,也无沉淀产生。答案:B

15. 解析:本题根据弱电解质和原电池的知识来作答。①加醋酸钠后使得溶液中c(H+)浓度降低;②加CuBr2后,Zn置换出Cu而形成Cu-Zn原电池使反应速率加快;③加醋酸铜后,一方面溶液中的H+与CH3COO-结合生成弱酸(醋酸)而使反应速率减慢,另一方面Zn置换出Cu而形成Cu-Zn原电池使反应速率加快。综合考虑得速率大小为②>③>①。答案:C

16. 解析:铁铝合金中铁的质量分数等于最后得到的红棕色粉末Fe2O3中铁的质量分数。答案:A

17. 解析:由题可知,无色溶液中存在能与OH-产生不溶于过量NaOH溶液的白色沉淀的离子,及能与OH-产生能溶于过量NaOH溶液的白色沉淀的离子。答案:B

18. 解析:由题设可得金属活动性为A>B,C>D,A>C,D>B,综合得:A>C>D>B。答案:B

二、填空题

19. 解析:(1)托盘天平指针偏向标尺左方,说明称量前左盘重于右盘,根据左物右码和左边质量=右边质量+游码质量的原则可知样品的质量比m g要少。

(2)FeCl3溶液配制时,Fe3+易发生水解而使溶液产生浑浊,故要加盐酸抑制Fe3+的水解。

(5)若沉淀没有洗涤干净,则沉淀表面附有Cl-、Na+等离子,只要检验洗涤液中无Cl-,则沉淀就洗涤干净了。

(6)由题意可知最后灼烧后所得固体即Fe2O3的质量为(W2-W1) g

所以w(Fe)=××100%

答案:(1)B (2)抑制Fe3+水解,以免溶解时产生浑浊

(3)2Fe2++Br2====2Fe3++2Br-

(4)使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀

(5)取少量最后洗涤液,加入AgNO3溶液,若无沉淀产生,证明已洗涤干净

(6)×100%

20. 解析:(1)当a≤3b时,AlCl3足量,生成Al(OH)3的量由NaOH溶液确定。

Al3+ + 3OH- ==== Al(OH)3↓

3 1

m×10-3×a mol x

x= mol

(2)Al3+ + 4OH-====AlO+2H2O

1 4

mb×10-3 mol ma×10-3 mol

所以4mb≤1ma a≥4b

(3)当3b<a<4b,Al(OH)3沉淀达到最大值后,又溶解,溶液中无Al3+存在。

n〔Al(OH)3〕=〔mb-(ma-3mb)�〕×10-3 mol=(4mb-ma)×10-3 mol

答案:(1) (2)a≥4b (3)3b<a<4b (4mb-ma)×10-3 mol

21. 解析:A加水后的沉淀是Al2O3和Fe2O3,它们与NaOH溶液作用后得到的溶液是NaAlO2溶液,该溶液通入CO2时按2AlO+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+CO或AlO+CO2+2H2O

==== Al(OH)3↓+HCO反应,对生成的Al(OH)3沉淀加热得到的固体B是Al2O3。A加水后的溶液是KAl(SO4)2溶液,加入过量氨水时发生以下反应:2KAl(SO4)2+6NH3·H2O====

2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4+K2SO4,生成的(NH4)2SO4和K2SO4转入滤液,经蒸发、结晶,得到的固体E含有(NH4)2SO4和K2SO4。

答案:(1)Al2O3 (2)(NH4)2SO4和K2SO4

(3)2AlO+CO2+3H2O====2Al(OH)3+CO或AlO+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+HCO

22. 解析:原电池正极发生还原反应O2+2H2O+4e-====4OH-,在酸性溶液中,4OH-+4H+====2H2O,故正极反应为O2+4H++4e-====2H2O。

原电池负极发生还原反应:2H2-4e-====4H+,在碱性溶液中4H++4OH-====2H2O,所以负极反应为:2H2+4OH--4e-====4H2O。

答案:O2+4H++4e-====2H2O 2H2+4OH--4e-====4H2O

三、计算题

23. 解析:钠能与水反应生成NaOH和H2,Al也能与NaOH溶液反应产生H2,产生H2的总量为两者之和。由于反应后有5 g金属剩余,故剩余的5 g金属为Al,由Na~NaOH和Al~NaOH可知参加反应的Na和Al的物质的量相等,且参加反应的Na和Al总质量为15 g-5 g=10 g。

设Na的物质的量为x,则有23 g·mol-1 x+27 g·mol-1 x=10 g

所以x=0.2 mol

设产生H2的物质的量为y,根据电子守恒有:1×0.2 mol+3×0.2 mol=y×2

y=0.4 mol

所以V(H2)=22.4 L·mol-1×0.4 mol=8.96 L。

答案:8.96 L

24. 解析:(1)固体恰好全部溶解。如果22.4 g全部是Fe2O3,则V(H2SO4)=0.42 L;如果Fe2O3、Cu物质的量之比为1∶1,即各为0.1 mol,则V(H2SO4)=0.3 L。因为原来是Cu、Fe2O3的混合物,所以0.3 L<V(H2SO4)<0.42 L。

(2)Fe2+为0.1 mol,则反应的Fe2O3、Cu各为0.05 mol。若Fe2O3过量,则m(Cu)=0.05 mol×64 g·mol-1=3.2 g;若Cu过量,则m(Cu)=22.4 g-m(Fe2O3)=22.4 g-0.05 mol×160 g·mol-1

=14.4 g。

答案:(1)0.3 L<V(H2SO4)<0.42 L

(2)3.2 g或14.4 g

几种重要金属B

1、C;

2、D A电荷不守恒,B、C不符合客观事实;

3、D 铝和铊是同族元素,随着核电荷数的递增金属性增强,铊的金属性比铝强,Tl3+氧化性比Al3+弱,铊不是位于分界线附近的元素,因此不具有两性;

4、B淀粉KI溶液与FeCl3溶液和溴水都能反应,现象都是溶液呈蓝色;

5、A 其化学式可改写成:Ca(ClO)Cl,其中既含ClO,又含Cl,而BiONO3中只含一种酸根阴离子。

6、B 每个铜和镁都失两个电子变成相应的离子,与NaOH溶液反应各需要两个OH-,即失电子数等于所需OH-数,由电子守恒得,所以沉淀总质量为4.6g + 0.23mol×17g/mol= 8.51g ;

7、B 防止污染是第一位的,其次才是综合利用;

8、C 由原电池的总反应,Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑,只要原电池不断工作,该反应就不断发生,溶液中的氢离子浓度就不断降低,PH值不断增大;

9、题目中是设计成蓄电池,当放电时即为原电池有正负极,充电时即为电解池有阴阳极,负极发生的是氧化反应; ;

10、B 镁在空气中可与N2、O2、CO2反应生成的固体有MgO、Mg3N2、C;

11、A ;

12、B

13、C 铁与硝酸反应产物有三种情况,仅有硝酸亚铁、仅有硝酸铁、二者都有,三种情况可以看作是先发生硝酸铁这个反应,然后铁再与硝酸铁生成硝酸亚铁,在该题中硝酸镍完全反应被还原的硝酸的量由生成硝酸铁这个反应易于求出。

14、D 无论两者谁过量反应的离子方程式都为,HCO3- + H+ == H2O + CO2↑;

15、C 两种金属分别与酸和碱反应电子转移数相等;

16、C;

17、(1)碱性(2)①AlO2- + H+ + H2O == Al(OH)3↓②Al(OH)3 + 3 H+ == Al3+ + 3 H2O(3)①Al3+ + 3OH - == Al(OH)3↓②Al(OH)3 + OH - == AlO2- + 2 H2O;

18、MnO4ˉ Fe3+ I2 Fe2+ (1)Fe3+ (2)Fe2+ (3)Iˉ;Fe3+ (4)Fe2+;MnO4ˉ

19、①Fe3+ ;Cu2+ ②Fe2+ ;Cu2+ Fe;Cu ③Fe;Fe3+

20、(1)Fe3+ Al3+ (2)Al(OH) 3、Mg(OH)2 (3)NaOH 过滤、洗涤、灼烧 (4)CO2

(5)③测出CO2的质量 ④测出水蒸汽的质量 (6)3、1、3

21、.((1)2:1 (2)0.71 (3)3.6克

22、(1)0.12;由分析可知盐酸加到30ml时溶质刚好是NaCl,由HCl----NaCl---NaOH得nNaOH=nHCl=0.5mol/L×30×0.001L

0.40;

0.95

(2)250 P点时溶质为NaCl、AlCl3、MgCl2 的混合物,三中溶质的Cl都由加入盐酸引入nHCl= nNaCl+3nAlCl3+2nMgCl2

高二期末自测

一、选择题:(下列各题只有一个选项符合题意。每小题2分,共50分)

题序

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

D

A

D

D

D

C

A

B

B

A

D

A

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

B

B

A

B

A

C

A

A

A

C

A

C

C

二.填空题(共13分)

26.(5分)(1)x=2 y=5 z=2 (2)H2S、1.5×6.02×1023(各1分,共5分)

27.(8分)b a c,a=b=c,a=bc pH(a)= pH(b)>pH(c) (各2分,共8分)

三、推断题(18分)

28(10分).(1).、

…(2分)(3).……(2分)

(提示:A、B、C、D、E五种物质分别为:NH3、N2、NO、NO2、HNO3)

29.(8分)NH4+、Ba2+、I- ; NO3- 、CO32-、Mg2+、Al3+、Fe3+、SO42-; K+、Na+、Cl-(每个离子0.5分)

高温

三、实验题(12分)

30.(6分) (1)发生水蒸气 (2)3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑ (3)试管口向下,用拇指堵住试管口,靠近火焰,松开拇指,能燃烧或发出爆鸣声,说明收集的气体是H2 。(每小题2分,共6分)

31(6分).(1)用蒸馏水和pH试纸(及比色卡);

(2)用酸式滴定管取1.00 mL 该酸(其pH为3),加99.00 mL蒸馏水,测稀释后溶液的pH。

(3)若pH=5,该酸是强酸;若pH5,该酸是弱酸

四计算题(15分)

32.(8分)1×10-14,0.01mol/L,1×10-12 mol/L,电离方向,3。

33.(7分)(1) 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaNO3

n【Cu(OH)2】= n(Cu2+) = n(Cu) = 3.84g ÷ 64g/mol = 0.06mol (1分)

n(NaOH) = 0.04L × 4mol/L = 0.16 mol (1分)

生成气体NO : 0.06mol × 2/3 ×22.4L/mol = 0.896 L (2分)

(2)n(HNO3) = n(NO) + n(NaNO3) = 0.06mol × 2/3 + 0.16mol = 0.2mol (2分)

c(HNO3) = 0.2mol ÷ 0.05L = 4mol/L (1分)

烃A

1.A2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.B 8.C 9.D 10.B 11.B 12.D 13.A14.A 15.D 16.C 17.D 18.D

19.①bef ②

20.7,单稀烃结构以C=C为中心对称;CH3CH2CH=CHCH2CH3,(CH3)2CH-CH=CH-CH(CH3)2

21.环己烷;乙炔、苯;甲烷;甲苯

22.高锰酸钾;水;蒸馏法;取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水,如果加水后,试管中的液体不分层,说明分液漏斗中下层是水层,反之,则上层是水层

23. 分子中氢原子数是8;C3H8或C4H8;a≥13.5 L

烃B

一、选择题

1.B 2.B 3.C 4.C 5.C 6.D 7.C 8.A 9.C

10.A 11.A 12.C 13.C 14.D 15.B 16.A 17.B 18.D

二、非选择题

19、(1)A;B;A;D(2)品红溶液褪色 (3)除掉乙烯中混有的S02,检验S02是否除净 (4)Ⅳ中KMn04溶液褪色

20.224mL

21.(1)1:1 (2)3, 1:3 (3) (4)

22.(1) (2)② ④

(3)

(4)

23.

(1)

剩余固体成分 的取值

Na2CO3 0.15 n=2:3(2分)

Na2CO3和NaOH 0.03≤a<0.15 (2分)

Na2CO3、NaOH和Na2O2 a0.03 n=2(2分)

(2)①当剩余固体全为Na2CO3 时,应产生气体0.06mol,不符题意。

②当剩余固体为Na2CO3和NaOH 时,其中Na2CO3为:,

NaOH 为0.12-2×0.025=0.07mol,固体质量为0.025mol×106+0.07×40=5.45g

③当剩余固体为三者混合物时,产生0.025mol气体为CO2和O2混合气体,可通过

列方程组求得,剩余固体质量为5g。

烃的衍生物(A卷)

一.选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

高二化学-烃

甲烷隔绝空气高温分解

甲烷分解很复杂,以下是最终分解。CH4→C+2H2(条件为高温高压,催化剂)

甲烷和氯气发生取代反应

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl

CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2→CCl4+HCl (条件都为光照。 )

实验室制甲烷

CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4(条件是CaO 加热)

乙烯燃烧

CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)

乙烯和溴水

CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br

乙烯和水

CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (条件为催化剂)

乙烯和氯化氢

CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl

乙烯和氢气

CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (条件为催化剂)

乙烯聚合

nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (条件为催化剂)

氯乙烯聚合

nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)

实验室制乙烯

CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)

乙炔燃烧

C2H2+3O2→2CO2+H2O (条件为点燃)

乙炔和溴水

C2H2+2Br2→C2H2Br4

乙炔和氯化氢

两步反应:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2

乙炔和氢气

两步反应:C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6 (条件为催化剂)

实验室制乙炔

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

以食盐、水、石灰石、焦炭为原料合成聚乙烯的方程式。

CaCO3 === CaO + CO2 2CaO+5C===2CaC2+CO2

CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2

C+H2O===CO+H2-----高温

C2H2+H2→C2H4 ----乙炔加成生成乙烯

C2H4可聚合

苯燃烧

2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (条件为点燃)

苯和液溴的取代

C6H6+Br2→C6H5Br+HBr

苯和浓硫酸浓硝酸

C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (条件为浓硫酸)

苯和氢气

C6H6+3H2→C6H12 (条件为催化剂)

乙醇完全燃烧的方程式

C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (条件为点燃)

乙醇的催化氧化的方程式

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂)(这是总方程式)

乙醇发生消去反应的方程式

CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (条件为浓硫酸 170摄氏度)

两分子乙醇发生分子间脱水

2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (条件为催化剂浓硫酸 140摄氏度)

乙醇和乙酸发生酯化反应的方程式

CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O

乙酸和镁

Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2

乙酸和氧化钙

2CH3COOH+CaO→(CH3CH2)2Ca+H2O

乙酸和氢氧化钠

CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH

乙酸和碳酸钠

Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑

甲醛和新制的氢氧化铜

HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O

乙醛和新制的氢氧化铜

CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉淀)+CH3COOH+2H2O

乙醛氧化为乙酸

2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂或加温)

烯烃是指含有C=C键的碳氢化合物。属于不饱和烃。烯烃分子通式为CnH2n,非极性分子,不溶或微溶于水。容易发生加成、聚合、氧化反应等。

乙烯的物理性质

通常情况下,无色稍有气味的气体,密度略小比空气,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。

1) 氧化反应:

①常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鉴别乙烯。

②易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。

2) 加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。

3) 聚合反应:

2.乙烯的实验室制法

(1)反应原理:CH3CH2OH===CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)

(2)发生装置:选用“液液加热制气体”的反应装置。

(3)收集方法:排水集气法。

(4)注意事项:

①反应液中乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3。

②在圆底烧瓶中加少量碎瓷片,目的是防止反应混合物在受热时暴沸。

③温度计水银球应插在液面下,以准确测定反应液温度。加热时要使温度迅速提高到170℃,以减少乙醚生成的机会。

④在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、吸水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成CO2、CO、C等(因此试管中液体变黑),而硫酸本身被还原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性质实验前,可以将气体通过NaOH溶液以洗涤除去SO2,得到较纯净的乙烯。

乙炔又称电石气。结构简式HC≡CH,是最简单的炔烃。化学式C2H2

分子结构:分子为直线形的非极性分子。

无色、无味、易燃的气体,微溶于水,易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。

化学性质很活泼,能起加成、氧化、聚合及金属取代等反应。

能使高锰酸钾溶液的紫色褪去。

乙炔的实验室制法:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

化学性质:

(1)氧化反应:

a.可燃性:2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O

现象:火焰明亮、带浓烟 。

b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。

(2)加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。

现象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色

与H2的加成

CH≡CH+H2 → CH2=CH2

与H2的加成

两步反应:C2H2+H2→C2H4

C2H2+2H2→C2H6 (条件为催化剂)

氯乙烯用于制聚氯乙烯

C2H2+HCl→C2H3Cl nCH2=CHCl→=-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)

(3)由于乙炔与乙烯都是不饱和烃,所以化学性质基本相似。金属取代反应:将乙炔通入溶有金属钠的液氨里有氢气放出。乙炔与银氨溶液反应,产生白色乙炔银沉淀.

1、 卤化烃:官能团,卤原子

在碱的溶液中发生“水解反应”,生成醇

在碱的醇溶液中发生“消去反应”,得到不饱和烃

2、 醇:官能团,醇羟基

能与钠反应,产生氢气

能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去)

能与羧酸发生酯化反应

能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)

3、 醛:官能团,醛基

能与银氨溶液发生银镜反应

能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀

能被氧化成羧酸

能被加氢还原成醇

4、 酚,官能团,酚羟基

具有酸性

能钠反应得到氢气

酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基

能与羧酸发生酯化

5、 羧酸,官能团,羧基

具有酸性(一般酸性强于碳酸)

能与钠反应得到氢气

不能被还原成醛(注意是“不能”)

能与醇发生酯化反应

6、 酯,官能团,酯基

能发生水解得到酸和醇

物质的制取:

实验室制甲烷

CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4 (条件是CaO 加热)

实验室制乙烯

CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)

实验室制乙炔

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

工业制取乙醇:

C2H4+H20→CH3CH2OH (条件为催化剂)

乙醛的制取

乙炔水化法:C2H2+H2O→C2H4O(条件为催化剂,加热加压)

乙烯氧化法:2 CH2=CH2+O2→2CH3CHO(条件为催化剂,加热)

乙醇氧化法:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂,加热)

乙酸的制取

乙醛氧化为乙酸 :2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂和加温)

加聚反应:

乙烯聚合

nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (条件为催化剂)

氯乙烯聚合

nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)

氧化反应:

甲烷燃烧

CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)

乙烯燃烧

CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)

乙炔燃烧

C2H2+3O2→2CO2+H2O (条件为点燃)

苯燃烧

2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (条件为点燃)

乙醇完全燃烧的方程式

C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (条件为点燃)

乙醇的催化氧化的方程式

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂)

乙醛的催化氧化:

CH3CHO+O2→2CH3COOH (条件为催化剂加热)

取代反应:有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。

甲烷和氯气发生取代反应

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl

CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2→CCl4+HCl

(条件都为光照。)

苯和浓硫酸浓硝酸

C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (条件为浓硫酸)

苯与苯的同系物与卤素单质、浓硝酸等的取代。如:

酚与浓溴水的取代。如:

烷烃与卤素单质在光照下的取代。如:

酯化反应。酸和醇在浓硫酸作用下生成酯和水的反应,其实质是羧基与羟基生成酯基和水的反应。如:

水解反应。水分子中的-OH或-H取代有机化合物中的原子或原子团的反应叫水解反应。

①卤代烃水解生成醇。如:

②酯水解生成羧酸(羧酸盐)和醇。如:

乙酸乙酯的水解:

CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH(条件为无机酸式碱)

加成反应。

不饱和的碳原子跟其他原子或原子团结合生成别的有机物的反应。

乙烯和溴水

CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br

乙烯和水

CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (条件为催化剂)

乙烯和氯化氢

CH2=H2+HCl→CH3-CH2Cl

乙烯和氢气

CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (条件为催化剂)

乙炔和溴水

C2H2+2Br2→C2H2Br4

乙炔和氯化氢

两步反应:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2

乙炔和氢气

两步反应:C2H2+H2→C2H4---------C2H2+2H2→C2H6 (条件为催化剂)

苯和氢气

C6H6+3H2→C6H12 (条件为催化剂)

消去反应。有机分子中脱去一个小分子(水、卤化氢等),而生成不饱和(含碳碳双键或碳碳三键)化合物的反应。

乙醇发生消去反应的方程式

CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (条件为浓硫酸 170摄氏度)

两分子乙醇发生分子间脱水

2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (条件为催化剂浓硫酸 140摄氏度)

不是很完全,但是基本可以完成了

江苏靖江中学高二化学作业(基本概念、烃)

请参阅以下烃的热点试题解析

烃的热点试题解析:

烃的有关概念的新题

1.2005年诺贝尔化学奖授予美国加州理工学院的罗伯特·格拉布、麻省理工学院的理查德·施罗克以及法国石油研究所的伊夫·肖万,以表彰他们在“有机合成的烯烃复分解反应研究方面作出了贡献。” 根据以上信息和复分解反应的特征,下列反应中不属于复分解反应的是( )

A.Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑

B.CH2=M+CHR=CHR′→CH2=CHR+M=CHR′

C.Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2

D.CO + H2O → CO2 + H2

解析:D(本题要从广意的角度去理解复分解反应,即符合A-B+C-D→A-C+B-D,这种形成都可看成是复分解反应。题中只有D不符合此要求)

2.最近美国宇航局(NASA)马里诺娃博上找到了一种比二氧化碳有效104倍的超级温室气体“全氟丙烷(C3F8),并提用其“温室化火星”使其成为第二个地球的计划。有关全氟丙烷说法不正确的是 ( )

A.C3F8分子中三个碳原子不在同一直线上

B.全氟丙烷的电子式为:

C.相同压强下,沸点:C3F8C3H8

D.全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键

解析:.B (全氟丙烷指丙烷上的8个氢原子全部被氟原子取代,对比丙烷结构就知道3个碳原子呈V形不在同一直线上;氟原子最外层七个电子所以B不正确;C3F8和C3H8结构相似固体时都是分子晶体,C3F8相对分子质量大于C3H8,相同压强下沸点C3F8C3H8;全氟丙烷中既有C—C之间的非极性键又有C—F之间的极性键,D正确)

3.下列说法不正确的是 ( )

A.液化石油气(LPG)的主要成份是碳氢化合物

B.光化学烟雾是与氮氧化物和烃的排放引发的有关环境污染

C.CHCl3不存在同分异构体,可以说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构

D.甲烷与二氧化碳一样也是一种温室气体

解析:C (而液化石油气成分大多为含三个或四个碳原子的烃,即丙烷.丁烷.丙烯.丁烯等,A正确;空气中NOX和碳氢化合物等一次污染在阳光照射下,经过一系列光化学反应,生成臭氧及醛类等二次污染物,可以形成光化学烟雾。有时为淡黄色,有时为白色,对眼睛和呼吸道黏膜有强烈的刺激作用,并由此引发多种病症,B正确;若CH4是平面结构CHCl3也只有一种,只有CH2Cl2无同分异构体,才可以说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,C不正确;甲烷也是一种温室气体,所以D正确。)

4.豪猪烯(hericenes),形状宛如伏地伸刺的动物,其键线式如右图。

有关豪猪烯的有关说法正确的是 ( )

A.豪猪烯与乙烯互为同系物

B.豪猪烯分子中所有原子在同一平面

C.豪猪烯的分子式为:C14H20

D豪猪烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色

解析:.D (由图示结构可知豪猪烯的分子式为C14H14,与乙烯在结构上不相似组成上不相差若干个CH2,所以不是同系物,这是一个空间构型,有碳原子连有四根单键为空间四面体结构,所有原子不共平面。双键的存在能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确)

5.有一种有机物,因其酷似奥林匹克五环旗,科学家称其为奥林匹克烃,下列有关奥林匹克烃的说法中正确的是( )

A.该物质属于芳香烃

B. 该物质属于氨基酸

C.该物质完全燃烧产生水的物质的量小于二氧化碳的物质的量

D.该物质分子中只含非极性键

解析:C 由结构式可知,该物质中除含碳、氢元素外,还含有氮、氧元素,不属于烃类物质,

所以A选项错。该物质没有氨基和羧基,不属氨基酸,故B选项错误。由于含有较多的苯环,且苯环

的不饱和度较高,故分子式碳、氢原子个数比大于1:2,从而燃烧时产生水的物质的量小于二氧化碳的

物质的量,所以C选项正确。非极性键只存在于同种原子间,上面结构中既有C-C键,又有N-C键、C-

H键、C-O键,也就是说上述分子中既有极性键,也有非极性键,所以D选项错误。

评价:本是通过陌生度很大的有机物结构,来考查学生对烃等有机物概念理解的新情景题。此题不但背景新而且还有迷惑性的说法——“科学家称其为奥林匹克烃”,似乎它是就是烃类了,如不图中放大部分细细观察,那就很容易上当。为此解这类题不仅紧扣概念,还要认真审题。可见吃透概念,打好基础是何等的重要。另外,在学习中也要密切注意与生活、生产、环保、科技密切相关的试题,这类题在高考试题中,有逐年增加的趋势.

6.右图是立方烷(cunane)的球棍模型,下列有关说法不正确的是 ( )

A.其一氯代物只有一种同分异构体

B.它二氯代物有三种同分异构体

C.它是一种极性分子

D. 它与苯乙烯(C6H5-CH=CH2)互为同分异构体

解析:C 整个分子结构是立方体形,分子结构是对称性,是非极性分子。它的一氯代物只有一种;二氯代物有三种情况:二氯在立方体同边有一种,二氯位置在对角有二种情况,所以同分异构体有三种,苯乙烯的分子式与立方烷的分子式相同,但结构不同,所以它们互为同分异构体。

评价:同分异构体是有机化学中重要概念,也是高考的重点,解这类题一定要注意分子结构的对称性,找出等效位置。

知识关联:同分异构类型:碳链异构、位置异构、官能团异构,其中官能团异构包括:①单烯烃与环烷烃;②单炔烃和二烯烃;③饱和一元醇和醚;④饱和一元醛酮;⑤饱和一元羧酸和饱和一元酯;⑥芳香醇和酚;芳草醇和芳香醚;⑦葡萄糖和果糖;⑧蔗糖和麦芽糖;⑨硝基烷与氨基酸。

7.美国康乃尔大学的魏考克斯(C.Wilcox)所合成的一种有机分子,就像一尊释迦牟尼佛。因而称为释迦牟尼分子(所有原子在同一平面)。有关该有机物分子的说法不正确的是( )

A.属于芳香烃

B.不属于苯的同系物

C.分子中含有22个碳原子

D.它和分子为C22H12可能为同系物

解析:释迦牟尼分子的分子C22H12,分子结构中有苯环结构,所以属芳香烃。同系物的概念是指结构上相似,组成仅相差一个或若干个“CH2”原子团一系列物质的互称。从图中可看出它有4个苯环结构,它不属苯的同系物,也不可能和C22H12互为同系物。因为同系物分子组成上一定要相差一个或若干个“CH2”原子团。所以D选项说法错误。D

知识关联:弄清同系物概念的内涵与外延,何为“结构相似”?如烷烃的同系物的结构相似,指结构特点相同,即碳碳单键,链状结构。在此特别要注意的是链状结构,不排除带有支链的情况。如CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2 虽然前者无支链,后者带支链,但仍然认为是结构相似,它们互为同系物。“组成上仅仅相差一个或若干的‘CH2’一系列有机物互称”组成上一定要有相差,如CH3CH(CH3)2和CH3 CH2CH2CH3就不能称为同系物。

二、 烷烃的性质的新题

8.如图,一端封闭的U型管,封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体, 在水平部分有一段气柱,其他两段为液柱,已知液体与气体不反应,使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应,则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱未移出U型管的水平部分)

A.变大 B.变小 C.不变 D.难以确定

解析:本题为物理与化学的综合题,CH4与Cl2在光照发生取代反应,气体总体积减小。右边液体下降,中间气体压强减小,体积膨胀。

参考答案 A

知识关联:本题考查甲烷与Cl2的反应,不要简单地按CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl(CH3Cl是气体,所以这是一个等体积反应)进行考虑,注意甲烷分子中的四个氢原子都可被氯原子取代,不会在那一步停止。生成的CH3Cl还会和氯气继续发生反应生成CH2Cl2、CHCl3和CCl4­,这三种都是液体,三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要溶剂。

三、 不饱和烃性质的新题

9.早在40年前,科学大师Heilbronner经过理论研究预测,应当有可能合成“莫比乌斯”形状的芳香族(大环)轮烯分子,这一预测2003年被德国化学家合成证实。

[18]-轮烯是一种大环轮烯其结构简式为:,有关它的说法正确的是( )

A.[18]-轮烯分子中所有原子不可能处于同一平面

B.1mol-[18]轮烯最多可与9mol氢气发生加成反应生成环烷烃

C.[18]-轮烯的分子式为:C18H12

D.[18]-轮烯与乙烯互为同系物

解析:B

对于箭线式中每个拐点为一个碳原子,[18]-轮烯中碳原子除与其他碳原子结合外其余的都和氢结合。所以[18]-轮烯中碳原子数为18,分子中有9根碳碳双键和一个环,不饱和度10,所以分子式为C18­H2×18+2-2×10=C18H18,9根双键存在最多和9molH2发生加成反应生成环烷烃,[18]-轮烯与乙烯相关C16H14不是若干个CH2,不是同系物。C=C双键及其所连的4个原子共6个原子处于同一平面,所以相互之间共平面,[18]-轮烯分子中所有原子共平面。

知识关联:烯烃的主要性质与乙烯相似,主要是加成反应、氧化反应、聚合反应。(1)加成反应:RCH=CH2 + Br2 → RCHBrCH2Br。(2)可以燃烧也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)加聚反应:n 。

类比: 有机分子中原子共线、共面问题:(1)甲烷,正四面体结构,C原子居于正四面体的中心,分子中的5个中没有任何4个原子处于同一平面内。其中任意三个原子在同一平面内,任意两个原子在同一直线上。(2)乙烯,平面型结构,分子中的6个原子处于同一平面内,键角都约为1200。(3)乙炔,直线型结构,分子中的4个原子处于同一直线上。(4)苯,平面型结构,分子中的12个原子都处于同一平面。只要掌握好这些结构,借助C-C单键可以旋转而C≡C、C=C不能旋转的特点,以及立体几何知识,各种与此有关的题目均可迎刃而解。

10.已知A-K是中学化学中常见有机物,其中G不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,他们之间有如下关系。

试试回答下列:

(1)写出实验室制取A的化学方程式: ;

(2)写出D→E的化学方程式: ;

(3)B在一定条件下可合成一种重要的塑料,写出该合成反应的方程式:

(4)写出酯K的结构简式: ;

(5)在物质A-K中与等物质的量的A完全燃烧消耗O2相同的有机物是 (填序号A…)

解析:本题的推断可以正向进行:电石和水生成CH≡CH,CH≡CH和HCl反应生成B,B可以和H2反应,则B为氯乙烯,C为氯乙烷发生碱性水解,则D为乙醇,催化氧化生成E(乙醛),继续氧化得F(乙酸);另一条线,A生成G(C6H6),说明3份CH≡CH加成生成苯,苯发生溴化反应生成H(溴苯),H加成得I(C6H11Br)溴乙烷,则J不环已醇。K为环已醇乙酯。

CH2=CHCl氧气的反应:CH2=CHCl + O2 2CO2 + HCl + H2O

【参考答案】

(1) CaC2 +2H2O →Ca(OH)2 + C2H2 ↑

(2) 2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO +2H2O

[或:CH3CH2OH + CuO Cu + CH3CHO + H2O]

(3) nCH2=CHCl (4)

(5) BD

知识关联:乙炔在实验室中是用电石和水反应制得,采用制CO2、H2的简易装置,不能采用启普发生器。乙烯的制备是通过加热浓硫酸和酒精的混合物,使酒精分解而制得。浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。反应方程式:CH3CH2OH CH2=CH2↑+ H2O,属于消去反应,温度要迅速上升到170℃,防止在140℃时生成副产物乙醚。乙炔的性质与乙烯相似,但乙炔含有二根不饱和键,可以发生二份加成,如乙炔和H21:1加成时生成乙烯,1:2加成时生成乙烷。

针对性训练

1.可燃冰是甲烷的水合物(如图),将成为未来的能源,地球上的可燃冰将够人类使用6.4万年,在南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡等3处发现其存在的证据,2005年我国将钻探第一口探井,进行天然气水合物的储量勘测,预计在2020年进行初具规模的开采。下 列有关可燃冰的说法不正确的是 ( )

A.可燃冰是在低温高压下形成的

B.可燃冰晶体属于分子晶体

C.可燃冰中甲烷与水分子间以氢键结合

D.可燃冰开采不当可引起温室效应

2.已知化合物A(C4Si4H8)与立方烷(C8H8)的分子结构相似,如下图:

则C4Si4H8的二氯代物的同分异构体数目为: ( )

A.6 B.5 C.4 D.3

3.有机化合物环丙叉环丙烷,由于其特殊的电子结构一直受到理论化学家的注意,如图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是 ( )

A.环丙叉环丙烷的二氯取代物有四种

B.环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物

C.环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体

D.环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面上

4.对特丁基苯酚与甲醛缩合形成环状,造成杯状构造,因其分子形状与希腊圣杯(calix crater)相似,且是由多个苯环构成的芳香族分子(arene),由此得名为杯芳(calixarene),也称之为化学家的圣杯,有关杯芳的理解肯定不正确的是

A.杯芳烃不属于烃而属于酚

B.杯底四个酚羟基相互作用,羟基间的作用力属于共价键

C.杯芳能与氢氧化钠溶液、浓溴水及酸性高锰酸钾溶液反应

D.杯芳烃的分子式为:C44H56O4

5.a毫升三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后,恢复到原来的状态(常温常压)体积缩小2a毫升,则三种烃可能是( )

(A) CH4 C2H4 C3H4 (B) C2H6 C3H6 C4H6

(C) CH4 C2H6 C3H8 (D) C2H2 C2H4 CH4

6.据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构式为:

HC≡C—C≡C-C≡C-C≡C-C≡N。对该物质判断正确的是 ( )

A.晶体的硬度与金刚石相当 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C.不能发生加成反应 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得

7.取3.40ɡ只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L的氧气中,经点燃,醇完全燃烧.反应后气体体积减少0.560L ,将气体经CaO吸收,体积又减少2.8L(所有体积均在标况下测定)。 则:3.4ɡ醇中C、H、O的物质的量分别为:C____; H______; O_______;该醇中C、H、O的原子个数之比为___________。

8.近期大面积持续“油荒”、“电荒”,严重影响了工业生产, 人民的生活,能源成了我们亟待解决的问题。能源的危机,除了政策调控外,新能源的开发利用才是根本的有效途径。

(1)汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃,其分子中的碳原子数一般在C5~C11范围内,如戊烷,写出其同分异构体结构简式:_____________、_____________、_____________。

(2)目前,我国的能源结构主要是煤,还有石油、天然气、核能等,这些能源都是一次不可再生且污染环境的能源,研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源,氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量。

即:H2(气)十1/2 O2(气)→H2O(液)+285.5kJ/mol

目前世界上的氢绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取。请写出工业上由天然气制氢气的化学反应方程式。

9.(1) 下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)

烯类化合物

相对速率

(CH3)2C=CHCH3

10.4

CH3CH=CH2

2.03

CH2=CH2

1.00

CH2=CHBr

0.04

据表中数据,总结烯类化合物加溴时,反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系:

____________________________________________________________________。

(2) 下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是_____________________(填代号)。

A.(CH3)2C= C (CH3)2 B.CH3CH=CHCH3

C.CH2=CH2 D.CH2=CHCl

(3) 烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:

CH2=CH-CH3 + HBr → + CH3CH2CH2Br

CH2=CHCH2CH3 + H2O + CH3CH2CH2CH2OH

(主要产物) (次要产物)

下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。

上述框图中,B的结构简式为_________________________;属于取代反应的有__________

(填框图中的序号),属于消去反应的有__________(填序号);写出反应④的化学方程式(只写主要产物,标明反应条件):______________________________________________________。

10.由两种均能使溴水褪色的气态脂肪烃组成一种混合气体。1体积这种混合气体完全燃烧,可得3.6体积的CO2和3体积水蒸气(同温同压)。

(1)分析推断这两种脂肪烃各是哪一类烃?

(2)通过计算和推理,写出这两种烃的分子式及它们在混合气体中的体积比。

11.某烃A,分子量为140,其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G,G能使石蕊试液变红。

已知:在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:

试写出:

(1)A的分子式______________。

(2)化合物A和G的结构简式A:________,G:___________。

(3)与G同类的同分异构体(含G)可能有________种。

【参考答案】

1.C 可燃冰是一种甲烷气体的水合物。在海底接近冰点和近50个大气压的淤泥中,它形成了冰雪般的固态,能形成氢键的主要是H-F、H-O、H-N之间。

2.C 立方烷的二氯代物,首先二个氯取代同一个碳上的两个氢,其次就是立方烷中的棱边、对角线、体对角线共四种,但在A中对角线有2种:C-C、Si-Si对角线,A的二氯代物有5中。

3.D 二氯取代物可以用同时取代一个碳上的两个氢,然后固定一个氯移动另一个氯:

特别注意3和4是不相同的,因为C=C是不能旋转的。环丙叉环丙烷分子式是C6H8,不是环己烷的同系物和环已二烯是同分异构体。结构中含有CH4的结构,所以不可能共平面。

4.B 由于分子的苯环结构上有羟基,则A正确.由酚的化学性质可知,C正确.杯底四个酚羟基相互作用属较强一种分子间作用力——氢键,而氢键不属于共价键。所以,B说法错误。

5.A 设三种烃混合物分子平均组成为CxHy

△V

1 x

a -2a

解得y=4

即混合物平均组成是H为4。

答案 A

6.B 该题中的物质氰基辛炔属于太空、星际环境中产生的物质,且提示是一种分子,所以答案A中描述原子晶体的性质是错误的;该物质中含有不饱和键,所以既能发生加成反应,又能使高锰酸钾褪色;而且该物质是简单分子,不是聚合物。故该题答案只有B是正确的。

7.C. 0.125 mol、H. 0.300 mol、O.0.100 mol;

该醇中C、H、O的原子个数之比为 5∶12∶4

解析:设3.40ɡ醇中含H、O原子的物质的量分别为x和y 则:

x+16y=3.40ɡ-2.80L/22.4L·mol-1×12ɡ·mol-1 …………方程①

x/4 –y/2 =0.560L/22.4L·mol-1 …………方程②

⑴、⑵联解可得:x=0.300mol y=0.100mol 进而求得原子个数比。

8.⑴CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (CH3)2CHCH2CH3 C(CH3)4

(2) CH4+H2O (g) CO2+3H2

解析: 此题第(1)问为送分题,戊烷的同分异构体有三种。问题(2)中反应式的书写要注意工业上充分利用天然气,获得更多的氢气,必须利用廉价的水来提供氢,而不是直接分解。另外产物是二氧化碳,而不一氧化碳,这样甲烷的利用率才更高。其反应式为:

9.解析: (1)对比(CH3)2C=CHCH3、CH3CH=CH2、CH2=CH2发现结构上的相似点都有C=C,所不同的是双键上所连的甲基的差异,甲基越多,加成反应的速率越大,对比CH2=CH2、CH2=CHBr可以发现速率是由卤原子取代所引起的,卤原子的存在不利于加成反应。(3)由图可知,A 是一种烷烃,B是卤代烃,B中4个碳、1个溴原子,则有9个氢原子,并且只有一种,由等效氢(同一个碳上所连的氢是等效的,同个碳上所连甲基上的氢是等效的)可推知B的结构(CH3)3CBr,C为(CH3)3COH,D为CH2=C(CH3)2 + H2O,A为C(CH4)3。

答案 (1) ① C=C上甲基(烷基)取代,有利于加成反应;

② 甲基(烷基)越多,速率越大;

③ C=C上溴(卤素)取代,不利于加成反应

(2) D (3)(CH3)3CBr ①② ③ CH2=C(CH3)2 + H2O (CH3)3COH

10.解析:本题可用两种方法求解。

解法一:设混合烃的平均分子组成为CxHy

1 x

1体积 3.6体积 3体积

x=3.6 y=6

即此混合烃的平均组成为C3.6H6

炔烃或二烯烃:C2H2、C3H4、C4H6。

据平均分子组成的C、H数,两种烃的组合可能为:①C4H8、C2H4;②C4H8、C2H2;③C4H8、C3H4;④C4H6、C3H6。讨论:若为①,仍然舍去。

若为④,由,n(C4H6):n(C3H6)=3:2,由可知n(C4H6):n(C3H6)=任意比,所以这两种烃分别为C3H6(烯烃)和C4H6(炔烃或二烯烃中的一种),其体积比为2:3。

解法二:(1)若两种烃均为烯烃

由①知,所以它们不都是烯烃。

若两种脂肪烃均为炔烃或二烯烃:

由②知:m-(m-1)=1

而3.6-3≠1,所以它们不都是炔烃或二烯烃。

所以这两种脂肪烃分别为烯烃和炔烃或二烯烃。

(2)由于烯烃燃烧生成CO2和H2O(g)的体积相等,所以二者的体积差0.6应是炔烃燃烧所致。

设1体积混合气体中炔烃占a体积,则烯烃为1-a体积,由反应②知:

炔烃体积为a=0.6体积,则烯烃为0.4体积。由题意及①②式可得:0.4n+0.6m=3.6,即2n+3m=18。

讨论:

n=2,m=4.7 不合理;

n=3,m=4 合理

n=4,m= 不合理

由此可得这两种烃的分子式分别为C3H6和C4H6,其体积比为2∶3。

11.(1)C10H20

(2)A的结构简式为:

G的结构简式为:

(3)4种

解析:(1)碳的质量分数为0.857,则该烃通式为(CH2)n,又分子量为140,则分子式为C10H20。

(2)根据题意,结构中有2个碳原子不与氢直接相连,如果这两个碳原子是C=C,则经过氧化后不会得到羧酸,只能得到酮,假设不成立。所以这种碳原子只能在烃基中。又因A在一定条件下氧化只生成G,则A一定具有对称结构。综上所述,A的结构简式为:

G的结构简式为:

(3)与G同类物质的同分异构体中一定有—COOH,其余为丁基,而已知丁基有4种同分异构体,所以可能有4种与G同类的同分异构体。

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