届高考化学总复习 智能考点 归类总结教材精讲+典型例题+跟踪训练物质性质及反应规律的研究.docx
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届高考化学总复习智能考点归类总结教材精讲+典型例题+跟踪训练物质性质及反应规律的研究
智能考点物质性质及反应规律的研究
Ⅰ.课标要求
1.认识化学实验在学习和研究化学中的作用。
能发现学习、生产、生活中有意义的化学问题,并进行实验探究。
2.能对实验现象做出合理的解释,运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
Ⅱ.考纲要求
了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。
能根据实验试题要求.做到:
1.设计、评价或改进实验方案。
2.了解控制实验条件的方法。
3.分析或处理实验数据,得出合理结论。
4.绘制和识别典型的实验仪器装置图。
Ⅲ.教材精讲
一、研究物质性质的基本方法
研究物质性质的方法:
观察、分类、预测、实验、验证、比较等。
1.锌及其化合物的性质:
锌及其化合物的应用:
锌元素是人体必需的微量元素之一。
金属锌用于制造镀锌材料。
氧化锌是一种优良的白色颜料,由于有一定杀菌能力,可以用来制医药软膏。
氯化锌常用做有机反应的脱水剂和催化剂,它的浓溶液常用于清除金属表面的氧化物。
2.有机化合物性质(苯酚、甲醛)研究
(1)苯酚性质的研究
研究苯酚性质的方法:
官能团→预测性质→实验验证→官能团之间相互影响。
纯净的苯酚是无色晶体,具有特殊气味,熔点是43℃,露置于空气中因部分被氧化而呈粉红色。
常温时,溶解度约为8g,温度高于65℃时能与水混溶。
易溶于有机溶剂。
其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性(应用酒精洗涤)。
物理性质:
①与碱反应
(弱酸性)
②与金属钠反应
苯
酚
性
质
化学性质:
③与溴水反应
④与FeCl3溶液反应:
苯酚跟FeCl3反应,使溶液呈紫色。
(用于鉴别)
(注:
淀粉遇碘显蓝色,KSCN遇FeCl3溶液显红色)
应用:
苯酚是一种重要的化工原料,常用做消毒剂和防腐剂。
(2)甲醛性质的研究
甲醛性质的研究方法:
官能团→预测性质→实验验证。
二、认识发生在盐溶液中的化学反应
1.认识盐类的水解
盐类水解规律的研究思路:
电离理论
盐溶液的酸碱性→酸碱性的原因盐类水解的本质→盐类水解的规律
①测定盐溶液的酸碱性
盐的名称
碳酸钠
氯化锌
醋酸钠
硫酸铝
氯化钠
氯化铵
硝酸钾
化学式
Na2CO3
ZnCl2
CH3COONa
Al2(SO4)3
NaCl
NH4Cl
KNO3
pH
>7
<7
>7
<7
=7
<7
=7
酸碱性
碱性
酸性
碱性
酸性
中性
酸性
中性
②探讨盐溶液呈酸性或碱性的原因
在溶液中盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH—结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
水解程度一般较小,是一个可逆过程。
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
CO32—+H2O
HCO3—+OH—
HCO3—+H2O
H2CO3+OH—
强酸强碱盐:
中性(不水解)
强酸弱碱盐:
酸性(水解)
强酸弱碱盐:
碱性(水解)
③盐类水解规律的初步探讨
双水解:
硫酸铝属于强酸弱碱盐与碳酸钠属于强碱弱酸盐混合时,互相促进了水解。
2Al3++3CO32—+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
2.研究电解
①电解饱和食盐水
在直流电的作用下,电解质溶液(或熔融态电解质)在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。
其中,发生氧化反应的电极称为阳极,发生还原反应的电极称为阴极。
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
②电解规律的初步探索
阳离子在阴极的放电顺序:
K+ 阴离子在阳极放电顺序: SO42— 三、反应条件对化学反应的影响 研究的方法: 变量控制(只改变一种条件,观察实验结果,得出该条件对反应结果的影响) 1.浓度对化学平衡的影响 AgCl+2NH3 2[Ag(NH3)2]++Cl— FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl 2.反应条件对化学反应速率的影响 2H2O2=2H2O+O2↑(浓度、溶液酸碱性、温度、催化剂对双氧水分解的影响) 3.反应介质、浓度对化学反应结果的影响 (1)KMnO4溶液与Na2SO3溶液在不同酸碱性条件下的反应。 2MnO4—+6H++5SO32—=2Mn2++5SO42—+3H2O 2MnO4—+H2O+3SO32—=2MnO2↓+3SO42—+2OH— 2MnO4—+2OH—+SO32—=2MnO42—+SO42—+H2O (2)浓硫酸、稀硫酸性质的对比研究 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2SO2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 四、现代实验技术在研究物质性质及反应规律中的应用 熔点仪 密度仪 旋光仪 折光率 1.研究物质的性质 质谱分析仪 核磁共振技术 2.研究物质的组成、结构 闪光光谱仪 脉冲激光技术 飞秒光谱技术 扫描探针显微镜技术 3.研究化学反应过程 Ⅳ.典型例题 例1.某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解,且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右。 于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。 实验时均以收满500mL氧气为准(其他可能影响实验的因素均已忽略)。 表一用MnO2作催化剂 实验序号 KClO3质量(g) MnO2质量(g) 反应温度(℃) 待测数据 1 8.00 2.00 500 2 8.00 2.00 500 表二用A作催化剂 实验序号 KClO3质量(g) A质量(g) 反应温度(℃) 待测数据 1 8.00 2.00 500 2 8.00 2.00 500 请回答: 上述实验中的待测数据应是。 完成此研究后,他们准备发表一篇研究报告,请你替他们拟一个报告的题目: 。 【解析】根据题意,此实验的目的是为了对照MnO2和A的催 化能力。 而催化能力的高低可以用单位 时间内产生的气体的量,或者用产生一定量气体需要的时间来表示。 现在题目指明“以收集满500mL氧气为准”,因此在实验报告中应记录产生这些气体需要的时间。 本次实验的主要目的在于比较,比较的又是催化剂的效果。 在拟定实验报告标题的时候注意给出这两个要点就可以了。 答案: 时间催化效果的对照研究 【点评】本题研究问题的方法也是变量控制法,知道该实验的目的以及反应速率的表示方法便可作答。 例2.有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。 通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复 燃。 请回答下列问题: (1)第1小组同学认 为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2, 该反应的化学方程式是: 。 (2)请设计一种实验方案证明Na2O2与S O2反应生 成的白色固体中含有Na2SO3。 (3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。 为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案: 白色 沉淀 将B中反应后的固体溶解于水 BaCl2溶液 稀硝酸 仍有部分白色沉淀不溶解,证明有Na2SO4生成 上述方案是否合理? 。 请简要说明两点理由: ①;②。 【解析】若Na2O2与SO2发生反应: 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2,则其生成物Na2SO3可与酸(盐酸或H2SO4)作用产生能使品红溶液褪色的SO2气体,故取白色固体,加入稀H2SO4,若产生使品红溶液褪色的气体,则白色固体中含Na2SO3。 (3)由于稀HNO3具有强氧化性可将BaSO3氧化成为BaSO4,或反应后的固体仍有残留强氧化剂Na2O2时,溶于水后,它能将SO32—氧化成为SO42—,故所给方案不合理。 答: (1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 (2)取白色固体,加稀硫酸,产生能使品红溶液褪色的气体。 (3)不合理稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 如果反应后的固体中还残留Na2O2,它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根 【点评】因SO2有还原性,Na2O2与SO2反应比Na2O2与CO2反应要复杂的多。 本题从化学 方程式、实验设计与评价、实验过程分析等方面对考生进行考查。 Ⅴ、跟踪训练 一、选择题(单选题) 1、室内装潢 和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物。 甲醛易溶于水,常温下有强烈刺激性气味,当温度超过20℃时,挥发速度加快。 根据甲醛的这些性质,下列做法错误的是() A入住前房间内保持一定湿度并通风 B.装修尽可能选择在温度较高的季节 C请环境监测部门检测室内甲醛含量低于国家标准后入住 D.紧闭门 窗一段时间后入住 2、关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是() A若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色 B若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色 C电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 D电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 3、浓硫酸和2mol/L的稀硫酸,在实验室 中敞口放置。 它们的质量和放置天数的关系如右图,分析a、b曲线变化的原因是() A、a升华、b冷凝B、a挥发、b吸水 C、a蒸发、b潮解D、a冷凝、b吸水 4、氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是( ) A、HI和HClOB、HCl和HIOC、HClO3和HIOD、HClO和HIO 5、向50mL18mol·L-1H2 S O4溶液中加入足量的铜片并加热.充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量() A小于0.45molB等于0.45molC在0.45mol和0.90mol之间D大于0.90mol 6、下列可检验阿司匹林()样品中混有水杨酸()的试剂是() A三氯化铁溶液B碳酸氢钠溶液C石蕊试液D氢氧化钠溶液 7、用没食子酸()制造墨水主要利用了()类化合物的性质。 A、醇B、酚C、油脂D、羧酸 二、选择题(12选项) 8、继科学家发现C3O2是金星大气成分之后,2004年,美国科学家通过“勇气”号太空车探测出水星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质,已知硫化羰与二氧化碳的结构相似,但在氧气中会燃烧,下列有关C3O2与硫化羰的说法不正确的是() AC 3O2与CO一样可以在氧气中燃烧生成CO2 BCO、C3O2、CO2都是碳的氧化物,它们互为同素异形体 CCOS是由极性键构成的极性分子,分子中所有原子都满足8电子稳定结构 D硫化羰在氧气中完全燃烧后的生成物是CO2和SO3 9、在容积不变的密闭容器中存在如下反应: 2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g);ΔH<0某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是() A.图I表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高 D.图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高 10、下图所示的直型石英玻璃封管中充有CO气体,左端放置不纯的镍(Ni)粉。 在一定条件下,Ni可以与CO(g)发生如下反应: 但Ni粉中的杂质不与CO(g)发生反应。 玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350K和470K,经过足够长时间后,右端的主要物质是 A、纯Ni(s)和Ni(CO)4(g)B、纯Ni(s)和CO(g) C、不纯Ni(s)和CO(g)D、不纯Ni(s)和Ni(CO)4(g) 11、碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是() A气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 BZ导管出来的气体中无二氧化碳 C气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 DZ导管口有红棕色气体出现 12、金属镍有广泛的用途。 粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、 Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知: 氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+) A阳极发生还原反应,其电极反应 式: Ni2++2e-=Ni B电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 13、在溶液导电性实验中,往氢氧化钡溶液中滴加硫酸至过量,灯泡的明亮变化是: 明一暗一明 ,下列说法正确的是() A溶液的导电性与溶液中离 子的浓度有关 B溶液的导电性与溶液中离子的数目多少有关 C灯泡最暗时溶液中无自由移动的离子 D往氢氧化钡溶液中滴加盐酸与滴加硫酸时现象相同 14、有四位同学设计了下列四个方案确证溶液中含有SO42—,你认为合理的是() A.试液白色沉淀沉淀不溶解 B试液无沉淀白色沉淀 C试液无沉淀白色沉淀 D试液无沉淀白色沉淀 三、填空题 15、在二氧化锰催化氯酸钾分解的实验中,制得的氧气中常有氯气的气味,生成的氯化钾又略带紫红色,对这一客观事实的一种分析认为其反应过程如下: ①2KClO3+2MnO2=2A+B↑+O2↑ ②2AD+MnO2+O2↑ ③B+D=2KCl+MnO2+O2↑ 根据上述分析请回答: (1)A物质的化学式为· (2)除去氧气中的B气体常有的试剂为: 。 (2)写出反应③的化学方程式: 。 16、磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。 3.1g的单质磷(P)在3.2g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。 通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是,其相应的质量(g)为。 17、. (1)1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式: □K2MnF6+□SbF5——□KSbF6+□MnF3+□F2 反应中元素被还原。 (2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素。 如: +H2O HSCN+HSCNO。 它们阴离子的还原性强弱为: Cl— 以下的反应式。 ①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式: 。 ②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反应的离子方程式。 。 18、某化学反应2A B+D在四 种不同条件下进行,B、D起始浓度为零,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表: 根据上述数据,完成下列填空: (1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/(L·min)。 (2)在实验2,A的初始浓度C2=mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是。 (3)比较实验4和实验1,可推测该反应是反应(选填吸热、放热)。 理由是。 19、由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为: 反应TiCl4+2Mg=2MgCl2 +Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________________。 20、. (1)下表为相对分子 质量相近的醇与烷烃的沸点比较数据: 名称 甲醇 乙烷 乙醇 丙烷 乙二醇 丙醇 丁烷 相对分子质量 32 30 46 44 62 60 58 沸点/℃ 64.7 -88.6 78.5 -42.1 188 97.2 -0.5 根据表中数据,总结有机物的沸点与相对分子质量、羟基官能团之间的关系: 。 (2)根据上述规律,下列有机物沸点最高的是(填代号)。 A.丙烷B.丁烯C.1,2-丙二醇D.甘油 (3)多元醇具有较大的酸性,所以Cu(OH)2能溶于乙二醇中,生成鲜蓝色的溶液,实验室常利用这个反应鉴别具有两个相邻羟基的多元醇: 工业上以石油裂解气丙烯为原料制备丁,其反应过程如下: 上述框图中;甲的结构简式为;属于取代反应的有(填框图中的序号);属于加成反应的有(填框图中的序号)。 写出反应③的化学方程式: 。 “物质性质及反应规律的研究”参考答案 一选择题 1、D2、B3、B4、B5、A6、A7、B 二选择题 8、BD9、BD10、B解析: 本题主要考查温度对化学平衡的影响规律。 反应在左端开始发生如下反应 随着反应的进行,Ni(CO)4(g)充满玻璃管,并达到平衡;Ni(CO)4在玻璃管右侧发生反应, 这样两端的化学平衡体系都在不停向右移动,直到左端Ni粉完全反应,Ni(CO)4在右侧完全分解为止,故经过足够长时间后,右端的主要物质为Ni(s)和CO(g)。 11、CD12、D13、A14、B 三填空题 15、 (1)KMnO4 (2)NaOH(3)Cl2+K2MnO4=2KCl+MnO2+O2↑ 16、P2O3P2O52.753.55 17、 (1)24421( 说明: 错一个即不给分)Mn(或锰) (2)(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2O2SCN—+(CN)2=2CN—+(SCN)2 18、 (1)0.013 (2)1.0催化剂 (3)吸热;由于吸热温度升高时,平衡向右移动 19、防止高温下Mg(Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用 20、 (1)①相对分子质量越大,烷烃(或一 元醇)的沸点越高; ②相对分子质量相近的醇与烷烃,醇的沸点远高于烷烃; ③碳原子数相同的醇,羟基越多,沸点越高。 (2)D (3)A的结构简式: CH2=CHCH2 Cl取代反应: ①、②、④加成反应: ③ 反应③:
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