高考化學 30 物質性質的探究 蘇教版

第第3030講物質性質的探究講物質性質的探究-2-3-基礎梳理感悟選考對點訓練1.鋁及其化合物的性質探究實驗(1)鋁原子結構及相關性質探究:結構與性質:鋁位于元素周期表中第3周期第A族,其原子結構示意圖為 ,容易失去電子,表現(xiàn)出較強的還原性。在一定條件下,金屬鋁能與非金屬單質、酸、堿、不活潑金屬的可溶性鹽等發(fā)生反應。鋁表面的氧化膜:鋁在空氣中或在冷的濃硫酸、濃硝酸中都能生成一層結構致密的氧化物薄膜。這一層薄膜能使金屬鋁與其周圍的介質(空氣、水等)隔絕,起到保護金屬鋁的作用。但是,當有氯離子存在時,鋁表面的氧化膜易被破壞,因此鋁制容器不能用來腌制咸菜。-4-基礎梳理感悟選考對點訓練鋁與氧氣的反應實驗:鋁在氧氣中可以劇烈燃燒發(fā)出耀眼的白光,但在空氣中加熱鋁條,現(xiàn)象是鋁條熔化并不滴落,因為Al2O3的熔點很高,Al2O3薄膜把熔化的鋁包住,此時尚未達到Al2O3的熔點,故產生上述現(xiàn)象。在做鋁與氧氣反應的實驗時,集氣瓶中要加入少量的水或細沙,這是因為鋁在氧氣中燃燒,放出大量的熱,生成的固體產物溫度高,防止集氣瓶炸裂。(2)鋁表面氧化膜的實驗探究:將被濃硫酸或濃硝酸鈍化的鋁片放入CuSO4溶液中無明顯現(xiàn)象,可以證明鋁在濃硫酸或濃硝酸中已被鈍化。用NaOH溶液除去氧化膜或直接擦去氧化膜的鋁片可以與CuSO4溶液反應生成暗紅色的銅。-5-基礎梳理感悟選考對點訓練(3)鋁的配合物的生成實驗:Al(OH)3溶于NaOH溶液生成配合物NaAl(OH)4:(4)培養(yǎng)明礬晶體實驗:必須保證溶液是飽和的。結晶速度要慢。冷卻速度對晶體的形狀有影響:迅速冷卻產生的晶體很小,呈雪花狀(類似于濁液),緩慢冷卻呈顆粒狀,能得到直徑0.5cm的八面體顆粒。-6-基礎梳理感悟選考對點訓練2.乙醇和苯酚的性質探究(1)乙醇、苯酚與金屬鈉的反應:由于鈉與水能劇烈反應,故探究乙醇、苯酚與Na的反應時,應該用乙醇或苯酚的乙醚溶液。鈉與苯酚反應比與乙醇反應更劇烈,說明酚羥基比醇羥基更活潑,易電離。(2)乙醇的氧化:催化氧化:在銅或銀催化并加熱的條件下,乙醇被O2氧化生成乙醛:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。-7-基礎梳理感悟選考對點訓練乙醇被高錳酸鉀酸性溶液、重鉻酸鉀溶液等氧化生成乙醛,乙醛可進一步被氧化生成乙酸。5CH3CH2OH+4KMnO4+6H2SO42K2SO4+4MnSO4+5CH3COOH+11H2O(3)乙醇的脫水反應:乙醇在濃硫酸的作用下加熱到170 左右,發(fā)生消去反應。-8-基礎梳理感悟選考對點訓練濃硫酸與乙醇按體積比3 1加入,濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑。溫度迅速上升至170,是為了減少副反應,尤其是140時分子間脫水生成乙醚。為了防暴沸加碎瓷片。一般用排水法來收集乙烯。由于濃硫酸具有強氧化性,副反應時將乙醇氧化為C或CO2,而本身被還原為SO2。因此檢驗乙烯時,需用氫氧化鈉溶液除去混在乙烯中的CO2、SO2等雜質,再通入溴水或高錳酸鉀酸性溶液。-9-基礎梳理感悟選考對點訓練3.苯酚的結構與性質探究(1)酚的分子結構:羥基與苯環(huán)上的碳原子直接相連接所得到的化合物叫酚,如:苯酚俗稱石炭酸,但不屬于羧酸。-10-基礎梳理感悟選考對點訓練(2)苯酚的物理性質:純凈的苯酚是無色的晶體,露置在空氣里會因小部分發(fā)生氧化而呈紅色,因而應密閉保存。苯酚具有特殊的氣味,熔點為40.9。常溫下,在水中的溶解度不大,但隨著溫度的升高而逐漸增大,當溫度高于65時,則能與水混溶。苯酚易溶于乙醇等有機溶劑。(3)苯酚的毒性與防護:苯酚有毒,它的濃溶液對皮膚有強烈的腐蝕性,使用時要小心,如不慎沾到皮膚上,應立即用酒精洗滌。(4)苯酚的化學性質:苯酚分子里羥基與苯環(huán)直接相連,二者會相互影響,形成自己獨特的性質。-11-基礎梳理感悟選考對點訓練苯酚的酸性:由于苯環(huán)對羥基的影響,使羥基的活性增強,在水溶液中能電離,電離方程式為C6H5OHC6H5O-+H+,因而苯酚可與活潑的金屬或強堿溶液反應,苯酚與鈉和氫氧化鈉溶液反應的化學方程式分別為2C6H5OH+2Na2C6H5ONa+H2、C6H5OH+NaOHC6H5ONa+H2O。苯酚與碳酸的酸性比較:在溶液中,苯酚鈉與二氧化碳反應生成苯酚,說明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱?；瘜W方程式為C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3。-12-基礎梳理感悟選考對點訓練說明:a.C6H5OH的酸性比H2CO3的酸性弱,但比的酸性強。故生成物除C6H5OH外還有NaHCO3,而不是Na2CO3。b.酸性比H2CO3強的酸,均可與苯酚鈉在溶液中反應。如苯酚鈉與鹽酸反應:C6H5ONa+HClC6H5OH+NaCl。c.苯酚水溶液的酸性很弱(比碳酸還弱),不能使石蕊等酸堿指示劑變色。d.注意苯酚、羧酸、碳酸酸性的比較。一般其酸性的強弱規(guī)律是:羧酸碳酸苯酚。苯酚的顯色反應:向苯酚溶液中滴入FeCl3溶液后,溶液變成紫色,該反應靈敏且現(xiàn)象明顯,常用于檢驗化合物中是否含有酚羥基。(大多數酚遇FeCl3溶液也會有顯色反應,但顏色不完全相同)-13-基礎梳理感悟選考對點訓練苯酚的取代反應:與芳香烴中的苯環(huán)類似,苯酚也可以與鹵素、濃硝酸、濃硫酸等在苯環(huán)上發(fā)生取代反應。但受羥基的影響,苯酚中苯環(huán)上的H變得更活潑了,尤其是酚羥基鄰、對位上的氫原子更容易被取代。如:苯酚遇濃溴水在室溫下生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀?；瘜W方程式為此反應很靈敏,極稀的苯酚溶液都能與濃溴水反應產生白色沉淀。常用于定性檢驗苯酚和定量測定苯酚的含量。-14-基礎梳理感悟選考對點訓練聚合反應:苯酚分子中的苯環(huán)受羥基影響而活化,使苯酚能與甲醛發(fā)生聚合反應,生成酚醛樹脂,反應方程式為-15-基礎梳理感悟選考對點訓練a.合成線型酚醛樹脂:取一支試管,加入2.5g苯酚,2.5mL40%甲醛溶液,再加入2mL濃鹽酸,振蕩,混勻,塞上帶玻璃導管(豎直玻璃導管兼起冷凝回流的作用)的橡皮塞,置于沸水浴中加熱58min。將試管從水浴中取出,并把生成物倒入培養(yǎng)皿中,觀察到生成物為白色固體,有的呈粉紅色,原因是過量的苯酚被氧化所致。-16-基礎梳理感悟選考對點訓練b.合成體型酚醛樹脂:取一支試管,加入2.5g苯酚,3.5mL40%甲醛溶液,再加入2mL濃氨水,振蕩,混勻,塞上帶玻璃導管的橡皮塞,置于沸水浴中加熱58min。將試管從水浴中取出,并把生成物倒入培養(yǎng)皿中,觀察到生成物為白色固體,有的呈棕黃色,原因是未反應的少量苯酚被氧化所致。c.加入酒精,浸泡幾分鐘,清洗試管。-17-基礎梳理感悟選考對點訓練難點釋疑設計一個簡單可行的實驗裝置驗證酸性強弱順序:CH3COOHH2CO3苯酚。提示:將CH3COOH溶液滴入A中的Na2CO3粉末上,發(fā)生反應生成氣泡,生成的氣體通入B中的苯酚鈉溶液,溶液變渾濁。有關反應方程式為:-18-基礎梳理感悟選考對點訓練以上實驗可以證明酸性強弱順序是CH3COOHH2CO3。但是,本實驗未考慮CH3COOH的揮發(fā),應該進一步完善實驗方案。-19-基礎梳理感悟選考對點訓練(201510浙江選考)下圖為實驗室制取乙酸乙酯的裝置。請回答:(1)檢驗該裝置氣密性的方法是。(2)濃硫酸的作用是。(3)下列有關該實驗的說法中,正確的是。A.向a試管中加入沸石,其作用是防止加熱時液體暴沸B.飽和碳酸鈉溶液可以除去產物中混有的乙酸C.乙酸乙酯是一種無色透明、密度比水大的油狀液體D.若原料為CH3COOH和CH3COH,則乙酸乙酯中不含18O 答案 答案關閉(1)連接好裝置,將導管末端插入水中,用手焐住試管a,若導管口出現(xiàn)氣泡,片刻后松開手,導管末端形成一段水柱,則氣密性良好(2)催化劑、吸水劑(3)AB-20-基礎梳理感悟選考對點訓練1.將表面已完全鈍化的鋁條,插入下面溶液中,不會發(fā)生反應的是()A.稀硝酸B.稀鹽酸C.硫酸銅溶液D.氫氧化鈉溶液 答案解析解析關閉鋁條完全鈍化后表面生成了一層致密的Al2O3薄膜,它既能與強酸反應又能與強堿反應。但Al2O3與CuSO4不反應。 答案解析關閉C-21-基礎梳理感悟選考對點訓練2.(2016天津理綜)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標,通常用每升水中溶解氧分子的質量表示,單位mgL-1,我國地表水環(huán)境質量標準規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5mgL-1。某化學小組同學設計了下列裝置(夾持裝置略),測定某河水的DO。-22-基礎梳理感悟選考對點訓練.測定原理:堿性條件下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:.測定步驟:a.安裝裝置,檢驗氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。b.向燒瓶中加入200mL水樣。c.向燒瓶中依次迅速加入1mLMnSO4無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至反應完全。d.攪拌并向燒瓶中加入2mL硫酸無氧溶液至反應完全,溶液為中性或弱酸性。-23-基礎梳理感悟選考對點訓練e.從燒瓶中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示劑,用0.01000molL-1Na2S2O3溶液進行滴定,記錄數據。f.g.處理數據(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)?；卮鹣铝袉栴}:(1)配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中氧的簡單操作為。(2)在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器為。滴定管注射器量筒(3)攪拌的作用是。(4)配平反應的方程式,其化學計量數依次為。(5)步驟f為。 答案解析解析關閉 答案解析關閉-24-基礎梳理感悟選考對點訓練3.實驗室用濃硫酸和乙醇制取乙烯時,常會看到燒瓶中液體變黑,并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等雜質。某課外小組設計的裝置如下圖所示,證明乙烯中混有CO2、SO2并驗證乙烯的性質。-25-基礎梳理感悟選考對點訓練回答下列問題。(1)裝置A是乙烯的發(fā)生裝置,圖中有一處明顯的錯誤是,燒瓶中加入碎瓷片的作用是。(2)若要檢驗裝置A所得氣體中含有SO2,可將混合氣體直接通入(填代號,下同)裝置;若要檢驗A中所得氣體含有CH2CH2,可將混合氣體先通入B裝置,然后通入裝置,也可將混合氣體干燥后,通入裝置。(3)小明將從裝置A出來的混合氣體依次通過裝置B、E、D、E,發(fā)現(xiàn)裝置D前面的澄清石灰水無明顯變化、裝置D后面的澄清石灰水變渾濁。請對出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因進行合理猜想: 。 答案解析解析關閉 答案解析關閉-26-忽視對物質使用量的有效控制藥物貝諾酯可由乙酰水楊酸()和對乙酰氨基酚()在一定條件下反應制得,可用哪些試劑鑒別乙酰水楊酸和對乙酰氨基酚這兩種原料?錯因剖析:不能利用有機物結構(官能團)與性質的關系,選擇錯誤的試劑。正確解答:乙酰水楊酸含有羧基和酯基,對乙酰氨基酚含有酚羥基和肽鍵。因此可選擇能夠鑒別出酚羥基的試劑,就能區(qū)分兩種原料:能與溴水產生白色沉淀或與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應的就是對乙酰氨基酚。還可以根據羧基的酸性強于酚羥基,羧基能夠與碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液反應產生氣體:能與碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液反應產生氣體的是乙酰水楊酸。答案:濃溴水、FeCl3溶液、Na2CO3溶液或NaHCO3溶液。-27-糾錯筆記思考有機化學的相關問題時,要始終關注“結構(官能團)決定性質”的思想,即可快速解決問題。-28-23416751.用坩堝鉗夾住剛用鹽酸充分處理過的一小塊鋁,在酒精燈火焰上加熱至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。下列關于上述實驗現(xiàn)象的理解正確的是()A.火焰溫度太低不能使鋁燃燒B.鋁在空氣中能很快形成氧化膜C.鋁的熔點比氧化鋁的熔點高D.用鹽酸處理時未能將氧化鋁溶解 答案解析解析關閉在酒精燈火焰上加熱時,Al與O2反應又生成一層氧化鋁,Al2O3的熔點比Al高得多,它包在熔化的Al的外層,使Al不會滴落下來。 答案解析關閉B-29-23416752.關于實驗室制取乙烯的說法不正確的是()A.溫度計水銀球插入到反應物液面以下B.加熱時要注意使溫度緩慢上升至170C.反應過程中溶液的顏色會逐漸變黑D.生成的乙烯中混有刺激性氣味的氣體 答案解析解析關閉本實驗溫度計所測溫度為反應液的溫度,所以溫度計水銀球應插入到反應物液面以下,A項正確;加熱時應使溫度迅速上升至170,減少副反應的發(fā)生,B項錯誤;濃硫酸能氧化有機物生成C、CO2等,自身被還原產生二氧化硫,所以反應過程中溶液的顏色會逐漸變黑,生成的乙烯中混有刺激性氣味的氣體,C、D兩項正確。 答案解析關閉B-30-23416753.能證明苯酚具有弱酸性的實驗是()A.加入濃溴水生成白色沉淀B.苯酚鈉溶液中通入CO2后,溶液由澄清變渾濁C.渾濁的苯酚加熱后變澄清D.苯酚的水溶液中加NaOH溶液,生成苯酚鈉 答案解析解析關閉C6H5ONa與H2CO3反應生成C6H5OH,說明苯酚酸性比H2CO3還弱。苯酚的水溶液中加NaOH溶液生成苯酚鈉,只能證明苯酚具有酸性。 答案解析關閉B-31-23416754.苯酚有毒,如不慎沾到皮膚上,正確的處理措施是 ()A.用小蘇打溶液洗滌B.用65的水沖洗C.用NaOH溶液沖洗D.用酒精沖洗 答案解析解析關閉能溶解苯酚的物質可將苯酚從皮膚上清洗下來,似乎B項可選,但65的水也能燙傷皮膚,故B項錯誤。 答案解析關閉D-32-23416755.(201610稽陽聯(lián)考)為了探究實驗室制氯氣過程中反應物與生成物氯氣之間量的關系,設計了如下圖所示的裝置。-33-2341675(1)裝置A的名稱是。(2)該實驗裝置檢查氣密性的方法是。(3)如果將過量二氧化錳與20mL12molL-1的鹽酸混合加熱,充分反應后收集到的氯氣少于0.06mol,其可能原因有。a.加熱使?jié)恹}酸揮發(fā)出大量HClb.鹽酸變稀后不發(fā)生該反應c.裝置B中液面高于A 答案解析解析關閉氣密性檢查時關閉分液漏斗旋塞和往B中加水都是為了構成密閉體系,由于裝置內部氣體受到壓縮,壓強增大,因此B中液面會高于A,如果裝置氣密性好,則高度差不會發(fā)生改變。HCl的揮發(fā)和鹽酸濃度變稀不產生氯氣都會導致氯氣的量少于理論值。 答案解析關閉(1)(球形)干燥管(2)關閉分液漏斗旋塞,向B中加水至液面高于A,若液面差保持不變則裝置氣密性好(3)abc-34-23416756.(2016杭州余杭模擬)用下圖裝置做濃硫酸和銅反應的實驗,實驗過程中觀察到甲試管底部有一些白色固體,乙試管中品紅溶液褪色。(1)該白色固體是(填化學式)。(2)濃硫酸在反應過程中除體現(xiàn)強氧化性以外,還體現(xiàn)了。-35-2341675(3)下列有關實驗的說法正確的是。A.若將乙試管中品紅溶液換成紫色石蕊溶液,實驗過程中可看到溶液先變紅后褪色B.實驗結束后,應先停止加熱,后將乙處導管從溶液中取出C.反應結束后,為檢驗白色固體成分,可直接向試管甲中加入適量水,通過溶液顏色變化來判斷D.浸有堿液的棉花的作用是吸收尾氣,防止污染環(huán)境 答案解析解析關閉(1)銅與濃硫酸反應生成硫酸銅、SO2和水,而濃硫酸具有吸水性,使生成的CuSO4過飽和而析出,生成物中只有無水CuSO4是白色的,所以該白色固體是CuSO4。(2)根據上述分析,銅與濃硫酸反應生成硫酸銅體現(xiàn)的是硫酸的酸性,產生白色固體體現(xiàn)的是濃硫酸的吸水性,生成SO2體現(xiàn)的是濃硫酸的強氧化性,所以濃硫酸在反應過程中除體現(xiàn)強氧化性以外,還體現(xiàn)了酸性、吸水性。(3)銅與濃硫酸反應生成的氣體是SO2,SO2能漂白品紅,但不能漂白指示劑,所以若將乙試管中品紅溶液換成紫色石蕊溶液,實驗過程中可看到溶液變紅,A項錯誤;實驗結束后,為防止發(fā)生倒吸,應先將乙處的導管從溶液中取出,然后再停止加熱,B項錯誤;白色固體是從反應溶液中析出,溶液是飽和硫酸銅溶液,呈藍色,所以反應結束后,為檢驗白色固體成分,應先將液體倒出再向試管甲中加入適量水,通過溶液顏色變化來判斷,C項錯誤;浸有堿液的棉花的作用是吸收尾氣,防止污染環(huán)境,D項正確。 答案解析關閉(1)CuSO4(2)酸性、吸水性(3)D-36-23416757.某同學做乙醇的氧化實驗時,將螺旋狀銅絲先放到酒精燈火焰的外焰處(a點)加熱,然后再移到酒精燈火焰的焰心(b點),發(fā)現(xiàn)銅絲在火焰a、b兩點時現(xiàn)象明顯不同。請你寫出a、b兩點的實驗現(xiàn)象,并解釋產生該現(xiàn)象的原因。 答案解析解析關閉 答案解析關閉