魯科實(shí)驗(yàn)化學(xué)知能優(yōu)化訓(xùn)練：主題課題研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精［學(xué)生用書P21］1．將兩種金屬組成的合金溶于鹽酸,再滴入足量的NaOH溶液，開始出現(xiàn)白色沉淀且白色沉淀逐漸增多，當(dāng)NaOH溶液加到一定量時，白色沉淀減少但不完全消失，這種合金是（）A．Fe—Al合金 B．Zn-Al合金C．Cu—Mg合金 D．Mg—Al合金解析:選D。Fe、Al、Zn、Mg與鹽酸反應(yīng)分別生成Fe2＋、Al3＋、Zn2＋、Mg2＋,逐滴滴入NaOH溶液后分別生成Fe(OH）2、Al（OH)3、Zn(OH)2、Mg(OH）2，都是白色沉淀,但Fe（OH)2在空氣中迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色的Fe（OH)3，故A項(xiàng)不符合題意；Zn（OH)2、Al（OH）3均能溶于過量的NaOH溶液中，故B項(xiàng)生成的沉淀能全溶,C項(xiàng)生成的沉淀Mg(OH）2不溶于過量的NaOH溶液，因此只有D項(xiàng)符合題意。2．（2011年青島高二檢測)下面說法正確的是()A．含有羥基的化合物一定屬于醇類B．酚和醇都含有羥基,但其化學(xué)性質(zhì)不同C．分子中含有苯環(huán)和羥基的化合物一定是酚D．Na2SO3、Na2O2、CaO、苯酚久置于空氣中，顏色均有變化解析：選B。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，若羥基不是與苯環(huán)上的碳原子直接相連接，則此化合物應(yīng)屬于醇類，所以A、C兩個選項(xiàng)都是錯誤的；酚和醇雖然都含有羥基，但與羥基直接相連的烴基不同，由于官能團(tuán)之間的相互影響，因而酚和醇的化學(xué)性質(zhì)不完全相同，故B選項(xiàng)是正確的；苯酚久置于空氣中，因被氧氣氧化,顏色變?yōu)榉奂t色，Na2SO3、CaO久置于空氣中，最終依次變?yōu)镹a2SO4、CaCO3，但顏色仍然為白色，與原來顏色一樣，Na2O2最終變?yōu)镹a2CO3，顏色由淡黃色變?yōu)榘咨?，所以D選項(xiàng)也是錯誤的。3．某學(xué)生用2mL1mol·L－1CuSO4溶液和4mL0.5mol·L－1NaOH溶液混合，然后加入40%的甲醛溶液0.5mL，加熱到沸騰，未見磚紅色沉淀產(chǎn)生，主要原因是（）A．甲醛的量太少 B．CuSO4的量太少C．NaOH的量太少 D.加熱時間太短解析:選C。醛基與銀氨溶液或新制Cu(OH)2反應(yīng)時，以上2種情況溶液須呈堿性,否則實(shí)驗(yàn)不成功.本題中NaOH溶液不足，故無理想現(xiàn)象發(fā)生。4．具有顯著抗癌活性的10羥基喜樹堿的結(jié)構(gòu)如圖所示.下列關(guān)于10羥基喜樹堿的說法正確的是（）A．分子式為C20H16N2O5B．不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)C．不能發(fā)生酯化反應(yīng)D．一定條件下，1mol該物質(zhì)最多可與1molNaOH反應(yīng)解析:選A。10羥基喜樹堿結(jié)構(gòu)中有酚羥基，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，有醇羥基能發(fā)生酯化反應(yīng)；分子中有一個酚羥基和一個酯基，1mol該物質(zhì)最多可與2molNaOH反應(yīng);所以B、C、D均不正確。5．鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水,生成［Zn(NH3)4]2＋。回答下列問題：（1)單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后,溶液中鋁元素的存在形式為______________（用化學(xué)式表示)。（2)寫出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法即可鑒別的是________。①硫酸鋁和氫氧化鈉②硫酸鋁和氨水③硫酸鋅和氫氧化鈉④硫酸鋅和氨水(4）寫出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式__________________________。試解釋在實(shí)驗(yàn)室不宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：以鋁、鋅性質(zhì)相似，考查學(xué)生在靈活應(yīng)用鋁的性質(zhì)基礎(chǔ)上的知識遷移能力。由于從課本上學(xué)習(xí)了Al和NaOH溶液反應(yīng)的方程式，所以學(xué)生可輕松地給出第(1）問的答案為［Al(OH）4]－。利用Al與堿反應(yīng)，推導(dǎo)出Zn＋2NaOH＋2H2O=Na2[Zn(OH）4］＋H2↑.利用題干信息Al（OH)3和Zn（OH)2性質(zhì)差異性，可判定①③④滴加順序不同,現(xiàn)象也不一樣；而②不論怎樣滴加，現(xiàn)象只有一個，即產(chǎn)生白色沉淀。因Zn(OH)2能溶于過量氨水,不易控制氨水的量，故不宜在實(shí)驗(yàn)室用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制取Zn（OH）2。答案：(1)[Al(OH）4]－（2）Zn＋2NaOH＋2H2O=Na2［Zn(OH）4]＋H2↑(3)①③④（4)Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn（OH)2可溶于過量的氨水中并生成［Zn（NH3)4]2＋，且氨水的用量不易控制1．下面有關(guān)苯酚的敘述正確的是（)①是有機(jī)化工原料，可以制電木②易溶于水也易溶于乙醇③可以使紫色石蕊溶液變紅④酸性比甲酸、乙酸、碳酸均弱⑤可以和硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)⑥常溫下易被空氣氧化⑦既可以和H2發(fā)生加成反應(yīng)，又可以和溴水發(fā)生取代反應(yīng)A．①③⑥⑦ B．①②③④⑦C．①④⑥⑦ D．②③⑤⑥⑦解析：選C。本題考查了有關(guān)苯酚的性質(zhì)與用途.苯酚在化工上有很重要的地位，可以制電木；雖然苯酚具有酸性，但卻比甲酸、乙酸、碳酸弱，而且在空氣中會被空氣氧化成粉紅色的物質(zhì)。其結(jié)構(gòu)簡式為且有不飽和度，故可發(fā)生加成反應(yīng)，也能發(fā)生取代反應(yīng)。2．(2011年淄博高二期末測試)欲從溶有苯酚的乙醇中回收苯酚，有下列操作：①蒸餾，②過濾，③靜置分液，④加入足量的金屬鈉，⑤通入過量的CO2氣體,⑥加入足量的NaOH溶液，⑦加入足量的FeCl3溶液，⑧加入濃H2SO4與NaBr晶體共熱。下列步驟中最合理的是（）A．④⑤③ B．⑥①⑤③C．⑥①⑤② D．⑧②⑤③解析：選B。解答本題之前首先要明確,從水溶液中分離出的苯酚并不是固體，而是乳濁液，靜置一段時間后液體分層。所以應(yīng)采用分液的方法分離,而不是過濾。苯酚和乙醇的沸點(diǎn)相差較小，因此，不能直接蒸餾,要先將苯酚轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)較高的鹽類物質(zhì)苯酚鈉,然后控制蒸餾溫度將乙醇蒸出。剩下的是苯酚鈉的水溶液，通入足量的CO2，生成在水中溶解度較小的苯酚，再利用分液的方法便可得到純凈的苯酚.3．（2011年天津南開中學(xué)高二檢測)將氯化鈉、氯化鋅、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種溶液,通過一步實(shí)驗(yàn)就能加以區(qū)別，并只用一種試劑，這種試劑是()A．KSCN B．BaCl2C．NaOH D．HCl解析:選C。氯化鈉與氫氧化鈉不反應(yīng)無現(xiàn)象、氯化鋅中逐滴滴加氫氧化鈉先有沉淀生成后沉淀溶解、氯化亞鐵中逐滴滴加氫氧化鈉觀察到沉淀顏色依次為白色—灰綠色-紅褐色、氯化鐵中逐滴滴加氫氧化鈉有紅褐色沉淀生成、氯化鎂中逐滴滴加氫氧化鈉有白色沉淀生成。4．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是（)A．Al2O3 B．Al（OH)3C．AlCl3 D．Al解析：選D。本題要求分析四種含鋁固體與NaOH溶液完全反應(yīng)所消耗的堿的量.有2種方法解題.方法一:常規(guī)解法.寫出4個化學(xué)方程式：Al2O3＋2NaOH＋3H2O=2Na［Al(OH）4]Al（OH)3＋NaOH=Na[Al(OH）4]AlCl3＋4NaOH=3NaCl＋Na[Al(OH）4]2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑計(jì)算比較:51gAl2O3、78gAl（OH）3、eq\f(133.5，4）gAlCl3、27gAl分別消耗1molNaOH，所以等質(zhì)量時，Al消耗堿量最多。方法二:巧解法。四個選項(xiàng)中各種物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)最終均生成Na[Al(OH)4],n（Al）＝n(NaOH）,等質(zhì)量時四種物質(zhì)中Al的含量越多，消耗堿量也越多.5．有機(jī)物分子中原子或原子團(tuán)間的相互影響會導(dǎo)致化學(xué)性質(zhì)的不同。下列敘述不能說明上述觀點(diǎn)的是(）A．苯酚與NaOH溶液反應(yīng)，而乙醇不能B．丙酮（CH3COCH3)分子中的H比乙烷分子中的H更易被鹵素原子取代C．乙烯可發(fā)生加成反應(yīng)，而乙烷不能D．苯酚能與濃溴水反應(yīng)，而苯不可以解析：選C。A項(xiàng)苯酚能與NaOH溶液反應(yīng)而乙醇不能，是由于苯環(huán)對羥基的影響；B項(xiàng)是由于羰基對甲基的影響所致;C項(xiàng)是由于乙烯和乙烷中所含的官能團(tuán)不同所致，不是因?yàn)楣倌軋F(tuán)間的相互影響；D項(xiàng)是由于羥基對苯環(huán)影響，使苯環(huán)上的氫變得更活潑，易與溴水發(fā)生取代反應(yīng)。6．丁香油酚是一種有特殊香味的液體，它的結(jié)構(gòu)簡式是：，丁香油酚不具有的性質(zhì)是()A．與金屬鈉反應(yīng)B．與NaOH溶液反應(yīng)C．與Na2CO3反應(yīng)放出CO2D．能發(fā)生加聚反應(yīng)解析：選C。由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)可推知丁香油酚具有酚類、醚類、烯烴類等性質(zhì).7．胡椒酚是植物揮發(fā)油的成分之一。它的結(jié)構(gòu)簡式為,下列敘述中不正確的是(）A．1mol胡椒酚最多可與4mol氫氣發(fā)生反應(yīng)B．1mol胡椒酚最多可與4mol溴發(fā)生反應(yīng)C．胡椒酚可與甲醛發(fā)生反應(yīng),生成聚合物D．胡椒酚在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度解析:選B.由胡椒酚的結(jié)構(gòu)可以得出：與H2發(fā)生加成反應(yīng)時苯環(huán)能與3molH2發(fā)生加成，另外碳碳雙鍵也能加成1molH2，總計(jì)4molH2，A對。當(dāng)與Br2發(fā)生加成反應(yīng)時只有碳碳雙鍵能反應(yīng)消耗1molBr2，在胡椒酚的結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上羥基的2個鄰位碳上的氫原子能與Br2發(fā)生取代反應(yīng)，消耗2molBr2，總計(jì)有3molBr2發(fā)生反應(yīng),B錯。胡椒酚分子中有酚羥基,故能與甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子化合物,C對.羥基是親水基團(tuán),烴基是憎水基團(tuán)；胡椒酚分子結(jié)構(gòu)中烴基比苯酚分子中烴基大，故胡椒酚在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度，D對。8．某甲酸溶液中可能存在著甲醛，下列操作能正確說明的是()A．加入新制Cu（OH）2懸濁液，加熱，有磚紅色沉淀生成，證明一定存在甲醛B．能發(fā)生銀鏡反應(yīng),證明含甲醛C．試液與足量NaOH溶液混合，其蒸餾產(chǎn)物可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則有甲醛D．先將試液充分進(jìn)行酯化反應(yīng)收集生成物進(jìn)行銀鏡反應(yīng)，有銀鏡產(chǎn)生，則含甲醛解析：選C.由于甲醛、甲酸、甲酸酯都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，所以要檢驗(yàn)甲醛的存在就需要排除甲酸的干擾，與足量NaOH溶液混合后,HCOOH被中和，生成鈉鹽HCOONa，再蒸餾,則HCOONa、NaOH均不會被蒸出，蒸餾產(chǎn)物若能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說明含有甲醛.9．下列敘述正確的是（)A．苯中少量的苯酚可先加適量的濃溴水，使苯酚生成三溴苯酚,再過濾而除去B．將苯酚晶體放入少量水中，加熱時全部溶解，冷卻至50℃形成懸濁液C．苯酚的酸性很弱，不能使酸堿指示劑變色，但可以和碳酸氫鈉反應(yīng)放出CO2D．苯酚也可以與硝酸進(jìn)行硝化反應(yīng)解析：選D。苯是一種有機(jī)溶劑，既能溶解Br2，又能溶解三溴苯酚,因此在含苯酚的苯中加入濃溴水是不能除去苯酚的，A項(xiàng)錯誤。苯酚在65℃以上與水以任意比例互溶,冷卻至50℃將有部分苯酚析出,此時溫度仍高于苯酚的熔點(diǎn)(43℃)且析出的苯酚呈油狀，形成的是乳濁液，B項(xiàng)錯誤。苯酚的酸性比碳酸弱,幾乎不能使酸堿指示劑變色，也不能與NaHCO3反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤.苯酚中由于—OH對苯環(huán)的影響，使苯環(huán)可以進(jìn)行鹵代、硝化、磺化等反應(yīng),苯酚與濃硝酸反應(yīng)生成2,4，6三硝基苯酚10．（2011年煙臺高二期末測試)某天然有機(jī)化合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示,關(guān)于該化合物的說法正確的是（）A．該化合物可以發(fā)生消去反應(yīng)B．該化合物的分子式是C17H13O5C．一定條件下，1mol該化合物最多可以和7molH2發(fā)生加成反應(yīng)D．一定條件下，該化合物可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)解析：選D。該分子結(jié)構(gòu)中，與羥基相連的鄰位碳上沒有氫,所以不能發(fā)生消去反應(yīng)，A錯；該化合物分子式為C17H14O5，B錯；該化合物的結(jié)構(gòu)中存在7個雙鍵和1個醛基，都可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，C錯；存在醛基，所以能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，D正確.11．實(shí)驗(yàn)室做甲醛和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時:(1）為產(chǎn)生光亮的銀鏡,試管應(yīng)先用________溶液煮沸，倒掉煮沸液后再用清水將試管沖洗干凈。（2）配制銀氨溶液時向盛有________溶液的試管中逐滴滴加________溶液，邊滴邊振蕩直到________________________________________________________________________為止。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為：①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________。（3)加熱時應(yīng)用________加熱，產(chǎn)生銀鏡的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。解析:欲使銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)成功必須用Na2CO3溶液煮沸試管以除去油污以免析出的銀難以附著在試管上.在配制銀氨溶液時一定要注意在AgNO3溶液中逐滴滴入稀氨水，邊滴邊振蕩直至沉淀剛剛消失為止,就得到無色的銀氨溶液。答案：（1）Na2CO3（2)AgNO3稀氨水生成的沉淀恰好溶解①Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NHeq\o\al(＋,4)②AgOH＋2NH3·H2O=［Ag（NH3）2］＋＋OH－＋2H2O（3）水浴HCHO＋4Ag(NH3)2OHeq\o(→，\s\up7（△)，\s\do5()）4Ag↓＋6NH3＋2H2O＋(NH4）2CO312．A、B、C三種物質(zhì)的化學(xué)式都是C7H8O，若滴入FeCl3溶液，只有C呈紫色.若投入金屬鈉,只有B沒有變化。(1）寫出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式：A______；B______；C________.（2）C的另外兩種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是①________;②________.解析:本題是一個根據(jù)性質(zhì)推斷結(jié)構(gòu)的題目，根據(jù)C能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)判斷，C應(yīng)屬酚類;A不和FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，但能和金屬鈉反應(yīng)，且分子中只含一個氧原子，應(yīng)屬醇類，同理可分析得出B中不含有羥基,結(jié)合三種物質(zhì)的化學(xué)式，可推得A的結(jié)構(gòu)簡式為：13．已知：以銅做催化劑，用空氣氧化醇制取醛，事實(shí)上是空氣先與銅反應(yīng)生成氧化銅，熱的氧化銅再氧化醇生成醛。某實(shí)驗(yàn)室中用甲醇、水、空氣和銅粉（或氧化銅)制取甲醛溶液.下表給出甲醇、甲醛的沸點(diǎn)和水溶性:沸點(diǎn)/℃水溶性甲醇65與水混溶甲醛－21與水混溶上圖是兩個同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，右邊的反應(yīng)裝置相同,而左邊的氣體發(fā)生裝置不同，分別如甲和乙所示,請回答下列問題:(1）在儀器組裝完成后,加裝試劑前必須要進(jìn)行的操作是______________。(2）若按甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則通入A的X是________，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）若按乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則B管中應(yīng)裝入的物質(zhì)是________,B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4)試管C中應(yīng)裝入的試劑是________________________________________________________________________。（5)兩套裝置中都需要加熱的儀器是________(填A(yù)、B或C)。(6)若欲得到較濃的甲醛溶液，你認(rèn)為選用哪套裝置較好？________(填“甲”或“乙”)。（7)請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后C中所得液體確為甲醛溶液.簡述所用試劑、操作、現(xiàn)象及結(jié)論.解析：對比甲、乙兩裝置，可知甲中X為空氣，可以持續(xù)加入來提供O2，所以B中銅主要起催化劑作用，而乙中無法補(bǔ)充空氣(提供O2)，因此應(yīng)在B中加入較多CuO與甲醇反應(yīng)。答案：（1)檢查裝置的氣密性（2）空氣2CH3OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑），\s\do5（△））2HCHO＋2H2O（3)CuOCH3OH＋CuOeq\o(→,\s\up7(△)，\s\do5（)）HCHO＋H2O＋Cu(4)H2O（5）AB(6）甲（7）在試管中加入少量新制Cu（OH）2懸濁液,取少量C中液體滴入試管中,加熱,有磚紅色沉淀生成，證明C中所得液體為甲醛溶液。14．(2011年福建南平高二檢測)已知向含有Zn2＋的溶液中滴加氨水，有白色沉淀Zn（OH）2生成,繼續(xù)滴加氨水使其過量，沉淀又溶解，生成了[Zn（