高一化学

【专家解说】：【例1】 1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是 A、原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度 B、原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料 C、原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料 D、每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键 解析：解答前，应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点，认为是考查干冰的性质，因而造成错解。 通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高，所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构，可得出D说法也是正确的。答案应选B。 【例2】 近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 A、 铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B、 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制 C、 在地球上，铝矿资源丰富 D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 解析：铝质轻，燃烧时放热多，在地壳中是含量最大的金属元素，铝矿资源丰富，这些都是用铝作为新型燃料的有利条件，但是电冶铝本身需要消耗大量的能量，从这一点考虑，如果没有开发出新的冶炼金属铝的技术，则用铝作为新能源的做法是不合算的。所以D说法错误。答案：D。 【例3】最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观……“可 燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4•H2O）。请结合初中化学知识回答下列问题：? (1)下列说法中正确的是（填序号）___________________________． A．CH4•H2O晶体中水是溶剂?B．CH4•H2O的组成元素有3种? C．CH4•H2O中CH4和H2O的质量比为1：1?D．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性? (2)可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景．你认为能开发利用 的新能源还有（至少填写二种）__________________，__________________． 解析：（1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4•H2O的组成固定故A不正确．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4•H2O由C、H、O三元素，组成B正确．CH4•H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其式量不等则C 不正确．CH4•H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确． （2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、 地热能、氢能源等．? 答案：（1）B （2）太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热、氢能源等． 【例4】把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池，若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序为 A．a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a 解析：根据原电池原理：作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强，电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此依次作出判断：活泼性a>b;c>d;a>c;d>b。答案为B。 【例5】在用Zn片、Cu片和稀硫酸组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法正确的是 A．锌片是正极，铜片上有气泡产生 B．电流方向是从锌片流向铜片 C．溶液中硫酸的物质的量浓度减小 D．电解质溶液的pH保持不变 解析：活泼金属锌为负极，电流方向由正极到负极，与电子流动方向相反，随着H+消耗，pH逐渐增大。答案为C 【例6】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，其总反应方程式为：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3,则该电源的负极材料为 ，正极材料为 ，负极反应 正极反应 。 解析：Al 、O2（空气）之间的氧化还原反应为：4Al + 3O2 = Al2O3.将该反应与原电池原理、铝的导电性等知识进行综合分析可知，铝既是负极产物，又是反应材料，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比铝弱的导电性强的材料，如石墨等 铝、O2的氧化反应、还原反应分别为：Al – 3e- = Al3+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 答案：铝 石墨 负极反应：Al – 3e- = Al3+，O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 【例7】 对于反应N2+O2 《=====》2NO在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快反应的速率 A. 缩小体积使压强增大 B. 体积不变充入N2使压强增大 C. 体积不变充入H2使压强增大 D. 压强不变充入N2使体积增大 解析：对有气体参加的化学反应，增大压强如果能增大反应物的浓度，则可以加快反应速率，AB均如此。C选项充入氢气，虽然压强增大，但反应物浓度不变，D选项体积增大，减小了氧气的浓度，也不加快反应。答案：AB。 【例8】温度为500℃时，反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量浓度增加了0.3mol，则此反应的平均速率 (x)为 A、v（O2）=0.01mol/（L•s） B、v（NO）=0.08mol/（L•s） C、v（H2O）=0.003mol/（L•s） D、v（NH3）=0.002mol/（L•s） 解析：根据化学方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O，NO的物质的量增加了0.3mol，则H2O增加了0.45mol，NH3和O2分别减少了0.3mol和0.375mol。所以，用反应中各气态的反应物和生成物表示的该反应的化学反应速率分别为： v（NH3）= =0.002mol/（L•s） v（O2）= =0.0025mol/（L•s） v（NO）= =0.002mol/（L•s） v（H2O）= =0.003mol/（L•s） 可见，本题的正确答案是CD。 【例9】一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)+2Y(g) 《=====》 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是 A. X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2 B. X、Y、Z的浓度不再发生变化 C. 容器中的压强不再发生变化 D. 单位时间内生成n molZ，同时生成2n molY 解析：达到化学平衡状态是指各组分浓度不变的状态，此时本题中压强也不再变化，而D选项表示反应向逆反应方向进行，没有达到平衡。答案：BC。 【例10】（2001天津16）将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A（气）＋B（气）＝2C（气）若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 mol•L－1 ，现有下列几种说法：① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol•L－1•s－1② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol•L－1•s－1③ 2 s 时物质 A 的转化率为70％ ④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol•L－1，其中正确的是 A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④ 解析： 由题知2 s时C的浓度为0.6 mol•L－1，根据化学方程式中化学计量数比，可算出B的变化浓度为0.3 mol•L－1，进而确定B的浓度是（1mol•L－1－0.3 mol•L－1）＝0.7 mol•L－1；A的变化浓度为0.6 mol•L－1，从而求出A的转化率为30%；用C表示的反应的平均速率为0.3 mol•L－1•s－1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3 mol•L－1•s－1，用B 表示的反应的平均速率为0.15 mol•L－1•s－1。对照各选项，符合题意的是B。 【例11】（2004年江苏高考化学题）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+ H2O(l) == Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),下列说法错误的是 A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e— == Mn2O3(s)+2OH—(aq) C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D．外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 解析：该电池的负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e— == Zn(OH)2(s)，正极反应为2MnO2(s) +H2O(1)+2e— ==Mn2O3(s)+2OH—(aq)。Zn为负极，失去电子，电子由负极通过外电路流向正极。1molZn失去2mol电子，外电路中每通过O.2mol电子，Zn的质量理论上减小6.5g。答案为C。 【例12】（2005年广东高考化学题）一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该燃料说法正确的是( ) A．在熔融电解质中，O2－由负极移向正极 B．电池的总反应是：2C4H10+13O2 ==8CO2 +10H2O C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e－ == 2O2－ D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e－+13O2－==4CO2 + 5H2O 解析：丁烷燃料电池的总反应为2C4H10+13O2 ==8CO2 +10H2O，负极反应为2C4H10+26O2－-52e－==8CO2+10H2O，正极反应为13O2+52e－== 26O2－。熔融电解质中，负离子O2－由正极移向负极，正离子由负极移向正极，完成电子运动的循环。答案为B、C。 【例13】在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到产物的物质的量最多的是 A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl 解析：由CH4与Cl2发生取代反应的化学方程式可知，每生成1 mol卤代烃，可生成1 mol HCl，由于CH4与Cl2发生的每一步取代反应中都有HCl生成，所以，产物中HCl的物质的量最多。这里注意，不要简单地按CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl进行考虑。其实，该反应一旦进行，生成的CH3Cl立即与Cl2发生“连锁”反应。答案：D 【例14】一定量的CH4燃烧后得到的产物是CO、CO2、H2O（g），此混合物的质量为49.6 g，当其缓缓通过足量的无水CaCl2时气体质量减少25.2 g，则混合气中CO的质量为 A.24.4 g B.13.2 g C.12.5 g D.11.2 g 解析： 设产物中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y。由C原子守恒可得CH4的物质的量为（x+y）,又由H原子守恒可得生成H2O的物质的量为2（x+y）。则 解得 x=0.4 mol，y=0.3 mol m（CO）=0.4 mol×28 g•mol－1=11.2 g答案：D 【例15】由乙烯推测丙烯（CH2=CH—CH3）与溴水反应时，对反应产物的叙述正确的 A．CH2Br—CH2—CH2Br B．CH3—CBr2—CH3 C．CH3—CH2—CHBr2 D．CH3—CHBr—CH2Br 解析：丙烯与溴发生加成反应时，丙烯中（ ，1、2、3是对丙烯中三个碳原子的编号）1号碳与2 号碳间的碳碳双键断裂一个键，1号碳和2号碳要重新达到8 电子的稳定结构，就必须与加成反应物溴的溴原子形成C—Br 键，可以看出发生加成反应时与3号碳原子无关。答案：D。 点评：解决此类问题，要深入理解典型有机反应的特点，加成反应的特点是发生在不饱和碳原子上，与其它原子或原子团无关，碳链的结构不发生变化，可以把产物看成是用于加成的物质拆成两部分，分别与烯烃中不饱和碳原子形成共价键，烯烃中的碳碳双键变为碳碳单键。 【例16】1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实有 A．苯不能使溴水褪色 B．苯能与H2发生加成反应 C．溴苯没有同分异构体 D．邻二溴苯只有一种 解析：苯环的结构如果是单、双键交替的正六边形平面结构，从分子结构中含有碳碳双键角度看，它应具有与溴发生加成反应使溴水褪色和与H2发生加成反应的性质；从碳原子所处环境看，6个碳原子的环境完全相同，故溴苯没有同分异构体，但邻二溴苯只有一种存在着 和 两种结构。若苯环的结构是6个碳原子间的键完全相同的结构，它没有典型的碳碳双键，不能与溴发生加成反应使溴水褪色，但仍能在特定条件下与H2发生加成反应；而一溴代物和邻位的二溴代物均无同分异构。答案：AD。 【例17】 某有机物分子式是C3H4O2，它的水溶液显酸性，既能跟碳酸钠溶液反应，能使溴水褪色。写出这种有机物的结构简式。 解析：分子中含有两个氧原子，水溶液呈酸性，能跟碳酸钠溶液反应，应属于羧酸。从分子中氢原子数看，烃基不饱和，使溴水褪色发生的是加成反应。可判断分子中含有不饱和碳碳键和羧基。答案：CH2==CHCOOH。 【例18】下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是( ) A、甲酸甲酯 B、蔗糖 C、葡萄糖 D、麦芽糖 解析：蔗糖不显还原性；蔗糖发生水解反应能生成葡萄糖和果糖，其产生物能发生银镜反应。甲酸甲酯、麦芽糖均能水能，且分子中均含有醛基。故能发生银镜反应。答案： A、D 【例19】将蔗糖与稀H2SO4共煮后，向溶液中加入新制Cu(OH)2，加热至沸腾一直未见红色沉淀产生，其原因是________________。 解析：水解反应中稀H2SO4是催化剂，性质不变，加入的Cu(OH)2被H2SO4溶解生成CuSO4，无法发生Cu(OH)2与醛基的反应。答案：未加NaOH溶液中和酸，酸溶解了Cu(OH)2。 【例20】下列关于油脂的叙述不正确的是( ) A、油脂属于酯类 B、油脂没有固定的熔、沸点 C、油脂是高级脂肪酸甘油酯 D、油脂都不能使溴水褪色 解析：从油脂的定义、结构特点来分析，油脂是高级脂肪酸甘油酯，所以A、C正确。油脂为混合物，没有固定的熔、沸点，所以B也正确。油酸甘油酯与溴加成为使溴水褪色，所以D不正确答案：D。 【例21】（2004理综Ⅲ－11）若1 mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3 mol O2，则 ( ) A. x＝2，y＝2 B. x＝2，y＝4 C. x＝3，y＝6 D. x＝3，y＝8 解析：按照烃燃烧的耗氧量可知：x＋ ＝3，4x＋y＝12，只有当x＝2，y＝4，此式成立。 【例22】白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质，利用这些物质能完成的实验是 ① 检验自来水中是否含氯离子 ② 鉴别食盐和小苏打 ③ 蛋壳能否溶于酸 ④ 白酒中是否含甲醇 A ①② B ①④ C ②③ D ③④ 解析：检验自来水中是否含氯离子需要硝酸银溶液和稀硝酸。鉴别食盐和小苏打可利用NaHCO3能与酸反应放出气体而食盐不能。蛋壳的成分是碳酸盐，能溶于酸并放出气体。甲醇可用氧化为甲醛来检验。上述所给物质中，食醋是酸，可用来检验②③。应选C。 【例23】冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；现代有（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是 A、（Ⅰ）用① B、（Ⅱ）用② C、（Ⅲ）用③ D、（Ⅳ）用④ 解析：对于（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）发生的反应分别是 (Ⅰ)Cu2（OH）2CO3==2CuO+CO2+H2O C+2CuO==2Cu+CO2，符合① (Ⅱ)Fe+CuSO4==Cu+FeSO4 ，适合于③ (Ⅲ)2Al+Cr2O3===Al2O3+2Cr，适合于③ (Ⅳ)先从光卤石中提取MgCl2 ，再电解MgCl2 ，MgCl2 Mg+Cl2↑，符合④。 综上分析，本题答案为B。 【例24】（2004年全国高考）粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验： ①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成； ②另取20g A全部溶于0.15 L 6.0mol•L-1盐酸中，得溶液C； ③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B； ④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色； 请填空： (1)①中引发铝热反应的实验操作是 。产物中的单质B是 。 (2)②中所发生反应的反应的化学方程式是 。 (3)③中所发生的各反应的离子方程式是 。 (4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c（Mg2＋）为 ，c（Fe2＋）为 。 解析：MgO不能与铝发生置换反应，所以①发生的反应是Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 ②中发生的反应是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，MgO+2HCl=MgCl2+H2O ③中发生的反应是Fe+2FeCl3=3FeCl2，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ④中加入KSCN溶液不变色，说明Fe3+完全被还原为Fe2＋，溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。根据题 意假设20g A中MgO和Fe2O3的物质的量均为x，则：40g•mol-1 x+160 g•mol-1 x=20g，解得x=0.1mol。 溶液中Mg2＋的物质的量等于MgO的物质的量，c（Mg2≠）= =0.67 mol•L-1 反应后原加入的盐酸中的Cl-全部转移到FeCl2和MgCl2中，Cl-守恒，所以溶液D中 n（Cl-）=n（Mg2＋）×2+n（Fe2+）×2= 6.0mol•L-1×0.15 L=0.9mol n（Fe2＋）= =0.35mol 所以c（Fe2＋）= =2.3 mol•L-1 答案：（1）加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；Fe（2）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，MgO+2HCl=MgCl2+H2O（3）Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑；Fe+2Fe3＋=3Fe2＋（4）0.67 mol•L-1；2.3 mol•L-1