高考化学化学与stse

2024-08-19

高考化学化学与stse(通用7篇)

1.高考化学化学与stse 篇一

【专题十一】化学计算与技巧

考点1守恒法

守恒法就是化学变化过程中存在的某些守恒关系,如:

1.化学反应前后质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、能量守恒、电荷守恒。

2.化合物中元素正负化合价总数绝对值相等(化合价守恒)、电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数守恒。

方法点击化学计算中,“守恒”无处不在,运用守恒法可以提高解题的速率,又可以提高解题的准确性,所以只要看到化学计算,就想到守恒。例:

1.质量守恒法

例:0.1 mol某烃与1 mol过量氧气混合,充分燃烧后通过足量的Na2O2固体,固体增重15 g,从Na2O2中逸出的全部气体在标准状况下为16.8 L。求烃的化学式。

解析:设烃的化学式为CxHy,摩尔质量为a g·mol-1,因为最后逸出的气体不仅包括反应剩余的O2,也包括烃燃烧产物CO2和水蒸气与Na2O2反应放出的O2。

烃的质量+m(O2)=Na2O2的增重+m(逸出气体)

0.1 mol×a g·mol-1+32 g·mol-1×1 mol=15 g+32 g·mol-1×16.8 L/22.4 L·mol-

1解得a=70,烃的式量为70,2.原子(或离子)守恒

例:用含1.0 mol NaOH的溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中的CO3和HCO3的物质的量之比为()

A.1∶3B.2∶1C.2∶3D.3∶

2解析:设生成Na2CO3、NaHCO3物质的量为x、y,由反应前后C原子和Na+守恒可知,可得方程组: 270=5余10,烃的化学式为C5H10。12xy0.8mol 2xy0.8mol

解得x0.2mol y0.6mol

2即所得溶液中CO3和HCO3的物质的量之比为1∶3。

3.电子守恒

例:在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物为Cr2O7和Pb2+,则与1.0 mol Cr3+反应所需的PbO2物质的量为____________。

解析:本题考查氧化还原反应。解题的关键是抓住电子守恒进行计算:1.0 mol×(6-3)=x×(4-2),得x=1.5 mol。

4.电荷守恒

例如:在硫酸铝和硫酸钾、明矾的混合物中,若c(SO4)=0.2 mol·L-1,当加入等体积的0.2 mol· L-1 KOH溶液时,生成的沉淀又恰好溶解为止,则原溶液中K+的物质的量浓度(mol·L-1)是()

A.0.2B.0.25C.0.3D.0.4

5解析:方法1:原混合液中含有的阳离子是K+、Al3+,阴离子是SO4,加入KOH溶液后发生的反应是

222

Al3++4OH-====AlO2+2H2O,所以原溶液中Al3+的物质的量浓度是

c(Al3+)=c(K+)=1×0.2 mol·L-1=0.05 mol·L-1

42方法2:根据电荷守恒有: 3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO4)

推出:c(K+)=2c(SO4)-3c(Al3+)=0.25 mol·L-

1考点2差量法

差量法是根据化学反应前后物质的某些物理量发生的变化,这个差量可以是质量、气体物质的体积、压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差量的大小与参与反应的物质的量成正比。差量法就是借助差量的大小与参与反应的物质的量成正比这种比例关系,解决一定量变的计算题。

方法点击例如:某一元醇10 g与乙酸反应生成酯13.2 g,同时回收醇1.0 g,则该醇的式量是()

A.74B.88C.90D.10

4解析:醇与乙酸反应生成酯和水,则乙酸和水的质量差等于酯和醇的质量差,设该醇的式量为x,则有: R—OH+CH3COOHCH3COOR+H2OΔm 2

X60184g(13.2-9)g=4.2 g

x42942gx90 9g4.24.2

差量法是建立在化学反应基础之上的,反应前后的量差与反应物、生成物的化学计量数直接相关,在计算时,若能将反应前后单位统一,配合成套,只需将差量当成一种特殊的“生成物”即可。

考点3关系式法

关系式法是对于多步进行的连续的反应,前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可根据中间产物的传递关系找出原料和最终产物的关系式。关系式法计算方便、准确。

方法点击可根据中间产物的传递关系找出原料和最终产物的关系式。

例:将5.6 g铁溶于足量盐酸中,蒸发至干并在空气中灼烧至恒重,最后得到固体的质量最接近于()

A.8.0 gB.19.2 gC.24.2 gD.30.6 g

解析:由FeFe

2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O

3所以可得:2Fe—Fe2O3

则Fe2O3的质量m(Fe2O3)=5.6 g×160/(2×56)=8 g

考点4平均值法

混合物中某一量的平均值,必大于相应量的最小值而小于相应量的最大值。

方法点击借助平均值法对于分析混合物问题可化繁为简,实现快解。

例:燃烧镁和某金属的合金,所生成的氧化物的质量为反应前合金的质量的2倍,另一金属可能是()

A.CuB.BeC.NaD.Al

解析:镁形成的氧化物中,m(Mg)∶m(O)=24∶16,金属质量大于氧的质量;则另一金属形成的氧化物中,金属质量要小于氧的质量。Cu、Be、Na、Al在燃烧时所形成的氧化物分别是:CuO、BeO、Na2O2、Al2O3,其中只有BeO中m(Be)∶m(O)=9∶16,是金属小于氧的质量。所以选B。

考点5讨论法

当题中缺乏条件或关系模糊时,可分别考虑每种可能的情况,运用数学手段再结合化学原理分别计算,从而使模糊问题具体化。

方法点击例:把x mol CO2通入含有y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中充分反应,下列叙述错误的是()①当x≤y时,生成100x g沉淀;

②当y≤x时,生成100y g沉淀;

③当y<x<2y时,生成100(2y-x)g沉淀;

④当2y≤x时,产生的沉淀全部溶解。

解析:CO2和Ca(OH)2的反应有:

CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O①

2CO2+Ca(OH)2====Ca(HCO3)2②

此类型的题比较复杂,我们为了直观简洁,可以借用数学中的数轴来表示。方法:①画一个数轴,②在数轴上标出正好完全反应的点。

当x≤y时,发生反应①产物只有CaCO3,且CO2全部反应,所以n(CaCO3)=n(CO2)=n mol,m(CaCO3)=100x g;

当y

yyy

Ca(OH)2+CO2+H2O====Ca(HCO3)

2x-yx-y

n(CaCO3)=y mol-(x-y)mol=(2y-x)mol

m(CaCO3)=100(2y-x)g

当2y≤x时,只发生反应②,所以沉淀全部溶解。

做讨论题时,因为题量比较大,比较复杂,我们依据数轴,根据数轴上的点和区间,把一个大题分成几个小题,然后各个击破。

考点6假设法

假设法是化学研究中常用的思维方法,也是化学解题中常用的技巧与策略,一些较难的化学题,运用适当的假设加以解决,既方便又快捷,这不仅给解题的方式带来新意,同时也给考查学生的思维能力提供了有效的途径和方法。

方法点击1.极端假设法:就是把研究对象、过程、数据、变化,经过假设推理的极限值,从而绝处逢生,得到正确答案。

2.中值假设法:选定研究过程中的某量、某方程式的参照、分析、推理量变关系进而求解。

例:18.4 g NaOH和NaHCO3的固体混合物,在密闭的容器中加热到250 ℃,经充分反应后排出空气冷却后称得固体质量为16.6 g,试计算原混合物中NaOH的质量分数。

解析:NaOH和NaHCO3的固体混合物,可能发生的反应是:

NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O①

同时可能发生:2NaHCO3 △2CO3+H2O+CO2↑②

对于②式是否发生以及固体的成分,可采用中值法判断。

设NaHCO3和NaOH恰好反应,加热后失重x g,并建立下列关系式:

NaHCO3+NaOH △

2CO3+H2O

844018

所以m(H2O)=18.4 g×18=2.6 g 12

4本题失重18.4 g-16.6=1.8 g,说明仅发生①式反应,且NaOH过量。设混合物中NaHCO3的质量为y,由①式得:84∶18=y∶1.8,y=8.4 g

所以原混合物中NaOH为18.4 g-8.4=10 g w(NaOH)=19g×100%=54.3% 18.4g

考点7十字交叉法

十字交叉法又名“交叉法”“混合规则法”“杠杆原理法”,它在计算中具有简捷和迅速求解的功能。

方法点击十字交叉法实际上是二元一次方程组的变式,所以凡能列出二元一次方程组的均可以用十字交叉法求解。如由平均相对分子质量求物质的量之比。

由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为()

A.29∶8∶3B.22∶1∶14C.13∶8∶29D.26∶16∶57

方法指导:由于CO与N2具有相同的相对分子质量,所以CO2、H2和CO混合气体的平均相对分子质量仅由CO2、H2决定,CO的量任意。由十字交叉法:

即得CO2与H2的物质的量之比13∶8,答案为CD。

2.高考化学化学与stse 篇二

1 高中化学教育中实施STSE教育的必要性

1.1 社会发展的需要

STSE教育是当代科学技术迅猛发展, 社会急剧变革和交叉学科蓬勃兴起的必然产物。它是科学教育领域中实施的以改进整个社会的科学文化为目的的一种文化战略, 它将整个人类社会的文化环境作为进行科学和技术教与学的背景。而当今世界高新技术的崛起和高技术产业的发展, 已成为推动世界经济快速发展的重要因素。越来越多的国家把增强综合国力的着眼点放在依靠科学技术进步和提高劳动者的素质上来。国际竞争的焦点已经集中在人才的质量和数量上。面对这样的势态, 强化全民族科技意识, 提高公民的科学文化素质, 发展科学技术已成为世界各国发展的重要主题。这就要求要不断培养出大量的致力于社会发展的科学家和各种技术人才, 不断培养出了解科学技术及其发展前景并能参与科学技术发展的高质量人才。因此, 中学化学作为基础教育的组成部分, 必须实施STSE教育。

1.2 学生成长的需要

现在的中学生是21世纪的建设者和发展者。中学生毕业后, 一部分要走向社会, 在广阔的社会领域里施展自己的才能, 成为各行各业的劳动大军;一部分要升入高一级学校, 继续学习文化和科学技术。这就要求中学生在学习文化基础知识的同时, 还要掌握一些基本的科学知识和技术技能, 了解社会的发展, 增强适应社会的能力, 全面提高自身的素质。STSE教育则从目标上强调从个体的发展出发, 实现个人发展与社会需求相统一, 承认个人发展的能动性, 强调学生在学习中的主动探究和主动参与, 在合作中注重个人责任的落实。而化学又是重要的自然学科之一, 随着自然科学技术的发展, 化学已成为自然科学中的中心学科, 它与人类生活、社会、经济的发展以及高新技术领域的关系十分密切, 并在其中得到了广泛的应用。这就要求化学教育必须把科学、技术、社会、环境有机地结合起来, 实施STSE教育。

2 高中化学教育中渗透STSE教育的内容

《高中化学课程标准》明确提出, 高中化学课程应“有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度, 更深刻地认识科学、技术、社会和环境之间的相互关系, 逐步树立可持续发展的思想。”这一课程性质定位实际上是对高中化学课程中的STSE教育作了根本的规定。高中化学课程设置了必修课程模块和选修课程模块, 都已充分渗透了STSE教育的内容和理念。

对于必修课程模块, 课程标准要求应力求反映现代化学研究的成果和发展趋势, 积极关注21世纪与化学相关的社会现实问题, 帮助学生形成可持续发展的观念。化学1和化学2在“认识化学科学”、“常见无机物及其应用”、“物质结构基础”、“化学反应与能量”、“化学与可持续发展”等主题中, 都对化学与生活、社会、环境、技术以及它们之间的相互关系给予更多的关注。如在“常见无机物及其应用”中, 提出“通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质, 认识其在生产中的应用和对生态环境的影响”;在“化学与可持续发展”中的内容更是从有机化学的生产与应用、自然界中化学资源的开发与利用、环境保护以及“绿色化学”等多方面凸显了化学、技术、社会之间的联系, 使STSE教育的理念和目标真正落实到了必修课程的内容上。

对于选修课程模块, 课程标准则鲜明地提出要“重视反映化学、技术与社会的相互关系”, 目的是进一步加深学生对科学、技术与社会相互关系的理解。为此, 高中化学新课程设置了“化学与生活”和“化学与技术”两个与STSE教育直接相关的选修课程模块。“化学与生活”通过“化学与健康”、“生活中的材料”和“化学与环境保护”三方面的主题内容, 以学生的生活经验为基础, 重视通过积极参与调查访问、参观、研讨、查阅资料等活动, 使学生主要在“认识化学在促进人类健康、提供生活材料和保护环境等方面的重要作用;能运用所学化学知识对生活中的有关问题做出判断和解释;认识化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用, 形成可持续发展的思想。”等几个方面得到发展。而“化学与技术”则通过“化学与资源开发利用”、“化学与材料的制造、应用”以及“化学与工农业生产”三个主题内容, 力求反映化学在工农业生产等方面的广泛应用和对技术创新所产生的影响, 使学生了解化学在工农业生产中的具体作用, 认识化学工业在国民经济发展中的地位;认识化学科学发展对技术进步的促进作用, 强化技术意识;形成自然资源综合应用、废旧物资再生利用的观念;通过调查、分析和讨论交流等途径认识实际化工生产技术问题的复杂性, 增强创新意识。另外, 在其他选修模块中如“化学反应原理”、“有机化学基础”的课程标准也都高度重视化学在社会、生活、环境、技术等诸多方面的应用及其相互关系。

因此, 可以说, 在高中化学新课程中, STSE教育不仅仅只是落实在理念上, 而是更多地落实在具体的课程内容上。

3 高中化学教学中实施STSE教育的方法和途径

高中化学新课程在课程理念、课程目标、课程内容上体现和落实化学与科学、技术、社会、环境相互之间的关系只是为高中化学课程进行STSE教育打下静态的基础, 要想在整个高中化学课程体系中使STSE教育充满活力, 则应在课程实施过程中能够很好地把化学与科技、化学与社会的关系表现出来, 使静态的STSE教育转化成课程实施过程中动态的STSE教育。

3.1 找准教材与STSE教育的结合点, 在课堂上进行STSE教育

课堂教学是学校教育活动的主体, 在化学教育中处于中心地位, 是STSE教育的主渠道。高中化学新教材中有着丰富的STSE教育内容, 在教学过程中要充分挖掘教材的内在因素, 找准与STSE教育的结合点, 渗透STSE教育。例如, 教材中涉及的环保问题、能源问题、材料化学、化学家的发明创造和爱国主义精神等, 都是我们对学生进行STSE教育的好材料。

3.2 开展研究性学习

新课程的标准明确指出:研究性学习以学生的自主性、探索性学习为基础, 从学生生活和社会生活中选择和确定研究主题, 主要以个人或小组合作的方式进行。教师是组织者和指导者。研究性学习是课堂教学的升华, 是深化STSE教育的有效途径。主要方式有: (1) 参观学习。带领学生走出校门, 深入农村、工厂参观学习, 了解化学知识在科学技术、工农业生产和日常生活中的应用, 加强科学技术和社会的联系。 (2) 调查访问。组织学生到水厂、环境监测站等地进行实地调查、访问, 使学生切身体会到科学技术给人类带来利益的同时, 也会给人类带来危害, 增加学生的科技意识和社会责任感。 (3) 实践操作。如组织学生参加本地区的水质测量, 参加空气质量检测, 回收废旧电池中的锌片和二氧化锰, 参加土壤改良等实践活动, 培养学生动手操作能力和技术技能基础, 增强学生的科技意识。

3.3 丰富第二课堂

课外活动作为教学的三大板块之一, 是课堂教学的延伸和补充, 也是强化STSE教育的有效途径。开展化学课外活动要结合教材内容, 根据学生的年龄特点、能力水平、兴趣爱好以及本地区的特点、本校条件, 确定活动内容、活动形式、活动规模等。主要形式有 (1) 开展趣味小实验, 化工小制作, 指导学生做好家庭小实验。 (2) 开展实验操作比赛和化学知识竞赛以及化学晚会等。 (3) 请有关专业人员举办科技讲座。 (4) 介绍学生订阅一些科普读物等。 (5) 指导学生登陆一些科普网站查阅资料等。通过这些课外活动的开展, 为学生提供施展才华的机会, 从而有利于展示学生的个性、天赋, 使每个学生都能有成功的喜悦。

总之, STSE教育是一种新型的科学教育模式, 它已成为主导高中化学新课程从设计到实施的重要思想。作为高中新课程的主要实施者———教师, 只有充分认识到STSE教育的重要性, 不断地研究与学习, 才能在高中化学教学中得心应手地渗透STSE教育, 从而全面提高学生的综合素质。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准 (实验) [S].北京:人民教育出版社, 2003.

[2]汪雪梅.在中学化学教学中渗透STSE教育初探[J].淮南师范学院学报.2011 (5) :84-86.

3.高考化学化学与stse 篇三

STSE是Science Technology Society Environment的缩写,即“科学、技术、社会、环境”的意思。当前世界各国的理科课程改革越来越重视和加强科学、技术与社会、环境的联系,使学生通过学习不仅掌握有关的科学知识、技能和方法,而且能运用这些知识去了解社会与环境,学会对社会问题做出决策,这样就提出了STSE教育的问题。这一教育理论的特点是:重视科学知识在社会生产和生活中的应用,强调基本理论的实用性和教学内容的社会化,注重让学生从实际问题出发进行学习。

化学是重要的自然科学之一,随着科学技术的发展,化学已成为自然科学的中心学科,它与人类生活、社会、经济的发展关系十分密切,并在其中得到了广泛应用。目前人们最关注的一些环境问题,其绝大多数与化学有直接的关系,这就要求化学教学必须把科学、技术和社会、环境有机地结合起来,实施STSE教育。

二、STSE教育的目标体系

(一)素质目标

STSE教育思想表现出明显的时代性,这就要求选材时应具有现代课程的意识,要不断将动态的具有较高价值的新成果引入课程,使学生了解当代化学技术水平及其对社会发展的重要作用,培养学生的科学意识,全面提高学生的科学素质。

(二)能力目标

化学教学中实施STSE教育除了全面提高学生的实践技能,更重要的是要培养学生的探究能力和科技改造能力。STSE教育的课程设计和教学实施强化了对学生思维能力、创新能力、探究能力的培养,提升学生把科学成果向实际转化的意识和能力。

(三)情感目标

STSE教育应增加一些有利于提高学生正确社会观的内容,培养学生爱国主义精神和社会责任心。如介绍我国1965年在世界上首次合成结晶牛胰岛素以及享誉全球的联合制碱法等,通过这些教学激发学生的民族自豪感,树立学生为振兴中华而奋斗的理想。

三、STSE教育的实施途径

(一)STSE教育的主体——课堂教学

课堂教学是学校教学活动的主体,也是实施STSE教育的主渠道。化学教材充分体现了STSE教育思想,将STSE教育内容合理地穿插到教学的各个环节中,这对于培养学生的科学素质具有深远的意义。课堂教学中进行STSE教育,除了充分依据教材外,还应在不增加学生负担的前提下,在有关章节里补充讲一些能紧密联系生产和生活实际的知识。例如:在讲NO2与N2O4的化学平衡时,可以将人教版必修1中“火箭为什么能飞上天”内容进行拓展延伸:火箭底部喷出大量红棕色的气体就是N2O4分解产物NO2。这是为了保证贮箱安全,由保险门自动开启所排出的部分高压N2O4在压力骤减的条件下迅速分解生成了NO2(N2O42NO2)。这样补充一些较新的、具有超前性的内容,对培养和提高学生的全面素质具有积极作用。

(二)深化STSE教育的化学活动课

化学活动课与课堂教学在培养目标上一致,在内容上互补,具有实践性、综合性、多样性、开放性、创造性、趣味性和学生自主性等特点,从而为我们开展灵活多样的STSE教育创造了条件。例如:组织学生参加空气质量检测、回收废旧电池中的锌片和二氧化锰等实践活动,培养学生的动手操作能力。教师可以经常给学生开讲座,给学生讲一些前沿科技等让学生开阔眼界;学生可以自己扮演“小学者”,通过网络等途径查阅资料,给同学们讲自己感兴趣的话题。在化学活动课中,发展了学生的兴趣爱好和个性特长,培养了学生正确运用知识解决实际问题的能力。

(三)STSE试题的选编与训练

从高考试题中可以看出,以科学、技术、社会、环境的相互关系为侧重点,提供情境命制STSE试题的考查力度比以往有所加强。STSE试题以“高起点、低落点”的方式进一步突出理论与实际的相互联系,对学生的综合素质进行全面的考查,对化学教学有良好的导向作用。在化学教学中,利用基本概念和基本理论或元素化合物的性质选编一些STSE试题,如选择最新科技成果(诺贝尔奖、国内或国外十大科技进展等)、与社会生活联系紧密的材料(药物、食品、新材料等)作为载体命题,要求学生对试题所展示的实际情景进行分析判断,然后运用相应的化学知识进行解答。

(四)开发渗透STSE教育的乡土教材

在搞好课堂渗透的基础上,可以结合教材内容和本地实际情况,组织教师编写专门的STSE教育的乡土教材供学生学习。例如:在学习了硅酸盐的知识后,结合本地实际,我们编写了《家乡的水泥工业》,文中简单介绍了我市依靠山区石灰石和粘土的资源优势,大力发展水泥工业以及水泥企业在我市各地的具体分布和销售情况,重点讲述了水泥生产的工艺流程和不同类型的水泥在建筑上的应用等。通过对乡土教材的学习,学生深切体会到自己的责任和对学习科学知识的紧迫感。

四、对化学教学的启示

(一)实施STSE教育对教师提出了更高的要求。化学教学加强STSE教育以后,增加了一些教師所不熟悉的新内容,要想适应这些综合性很强的STSE教育的新内容,教师应更新观念,努力学习,不断提高自身的业务水平。同时,高等师范院校的教学内容也应适应新的要求作适当的调整。

4.STS与高考化学试题 篇四

随着科学、技术、社会三者互动关系的增强以及素质教育的实施,STS问题成为高考化学考试的重要内容。近年高考中有关STS问题的试题很多,下面选取部分试题归类解析如下,供复习借鉴。

一、化学与环境保护

例1 (江苏)204月22日是第35个“世界地球日”,我国确定的主题是“善待地球――科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是(        )

A.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质

B.大量开采地下水,以满足社会对水的需求

C.减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃

D.节约能源,提高能源利用率

分析:大量开采地下水是对有限的地球资源的掠夺和破坏是错误的。故答案为B。

例2 (上海)上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用,近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于(       )

A.无机物 B.有机物 C.盐类 D.非金属单质

分析:塑料袋、旧橡胶制品属于人工合成有机材料,废纸属于纤维素,它们都属于有机物。故答案为B。

二、化学与生产生活

例3 (年广东大综合)下列说法中,正确的是(         )

A.铅笔芯的主要成分是金属铅        B.CO气体有毒,在生有炉火的居室中多放几盆水,可吸收CO        C.臭氧层的破坏对人类健康有害         D.绿色食品是指使用过化肥和农药生产出来的农副产品

分析:铅笔芯的主要成分是石墨;CO气体不溶于水,故不能用水吸收CO;绿色食品是一个与环保有关的概念,是指在自然条件下生长,不受环境污染的食品。故答案为C。

例4 (20北京春季)家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学的反应是(    )

A. 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓ B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓

C. 2H2O+O2+4eC=4OHC            D.Fe-3eC=Fe3+

分析:以家用炒菜铁锅生锈为问题情景,考查学生对钢铁的电化学腐蚀原理的理解情况。铁锅生锈是通过原电池反应(吸氧腐蚀)进行的,变化过程为:负极反应:Fe-2eC=Fe2+;正极反应:2H2O+O2+4eC=4OHC,电池总反应为:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓,放置后又会发生4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓反应,Fe(OH)3再失水即得铁锈。故答案为D。

三、化学与科技知识

例5 (2004年上海大综合)为了尽可能地减轻由碰撞引起的伤害,汽车还装备了安全气囊系统,这个系统包括传感器、充气器、折叠气囊、点火器、固体颗粒等。其中固体颗粒的核心成分是NaN3、NaNO3、Fe2O3、SiO2等的`混合物,当汽车前方受到高速碰撞时,装在车前端的      将碰撞信号传给       ,从而引发NaN3分解生成Na,并释放出大量的单质气体,使折叠气囊迅速膨胀。起到了阻止人体前冲的作用。该反应的化学方程式    。

分析:根据题意,引发NaN3分解的条件是点燃,故汽车前方受到高速碰撞后,需将碰撞信号传给点火器进行点火。答案为:传感器;点火器;2NaN3===2Na+3N2↑。

例6 (年全国)人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为(         )

A.43He  B.32He  C.42He   D.33He

5.2018年高考化学与传统文化 篇五

1.《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面.”这里的“石碱”是指

A.KOH

B.KAl(SO4)2 C.KHCO3 D.K2CO3

2.我国明代《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验方法可用于分离

A.苯和水

B.乙酸乙酯和乙酸

C.食盐水和泥沙

D.硝酸钾和硫酸钠 3.我国明代《本草纲目》中记载了烧酒的制造工艺:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验操作方法是

A:过滤

B:萃取

C分液

D蒸馏

4.化学是你,化学是我,化学深入我们生活,下列有关说法不正确的是()A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化 B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应 C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应

D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金

5.中华民族历史悠久,有着优秀的传统文化。古诗词的意蕴含蓄,意境深远。下列有关说法正确的是

①“榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”中的“柳絮”和棉花的成分均含纤维素 ②“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”中的“烟”是弥散在空气中的PM2.5固体颗粒 ③“零落成泥碾作尘,只有香如故”中的“香”体现了分子是由原子构成的 ④“落红不是无情物,化作春泥更护花”其中包含了复杂的化学变化过程

A.①②

B.②③

C.①④

D.③④

6.明朝科学家宋应星所著的《天工开物》中关于造白糖有如下叙述“此时尚黄黑色,将桶盛贮,凝成黑沙。然后以瓦溜(教陶家烧造)置于缸上。共溜上宽下尖,底有一小孔,将草塞住,倾桶中黑沙于内。待黑沙结定,然后去孔中塞草,用黄泥水淋下。其中黑滓入缸内,溜内尽成白霜”。文中涉及的操作过程是

A:升华

B:干馏

C吸附

D蒸馏 7.下列对古文献记载内容理解错误的是

A.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘土而为之”。“瓦”,传统无机非金属材料,主要成分为硅酸盐。

B.《本草纲目》“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也.”这里所用的“法”是指蒸馏。

C.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色反应。

D.《抱朴子• 金丹篇》中记载:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。”该过程未发生氧化还原反应。8.古代造纸工艺中使用的某种物质存在副作用,它易导致纸张发生酸性腐蚀,使纸张变脆,易破损。该物质是()

A.熟石灰

B.草木灰

C.明矾

D.漂白粉

9.《神农本草经》说“水银…镕化(加热)还复为丹”。《黄帝九鼎神丹经》中的“柔丹”“伏丹”都是在土釜中加热Hg制得的,这里的“丹”是指

A.氯化物 B.合金 C.硫化物 D.氧化物

10.明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”下列说法不正确的是(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌)A.该冶炼锌的反应属于置换反应

B.煤炭中起作用的主要成分是C C.冶炼Zn的反应方程式为:ZnCO3+2CD.倭铅是指金属锌和铅的混合物

11.《本草纲目》中对KNO3提纯过程有如下叙述:“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁,后乃煎煤炼而成。”文中未涉及的操作方法是()

A.溶解

B.蒸发

C.结晶

D.萃取

12.《天工开物》中对“海水盐”有如下描述:“凡煎盐锅古谓之牢盆,……其下列灶燃薪,多者十二三眼,少者七八眼,共煎此盘,……火燃釜底,滚沸延及成盐。”文中没有涉及到的操作是()

A.加热 B.结晶 C.蒸发 D.过滤

13.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:

“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A.氨水

B. 硝酸

C.醋

D.卤水

Zn+3CO↑ 14.东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指()

A.金

B.硫

C.铜

D.铁

15.战国所著《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃”。蔡伦改进的造纸术,第一步沤浸树皮脱胶的碱液可用“蜃”溶于水制得。“蜃”的主要成分是

A.CaO B.NaHCO3 C.SiO2 D.CaCO3

16英文“Chian”又指“瓷器”,反映西方人把中国作为“瓷器故乡”,优美的陶瓷制品是中国对世界文明的一大贡献。早在一万多年前中国就制得了陶器,约6500年前烧制出了红陶,红陶是黏土经焙烧后制得的。下列说法错误的是

A.体现红陶的红色是氧化铁 B.烧制红陶黏土只发生了氧化反应

C.黏土经高温焙烧,强度硬度提高 D.传统陶瓷的主要成分是硅酸盐 17、15世纪我国明崇祯年间《徐光启手迹》记载了《造强水法》“绿钒五斤(多少任意),硝五斤,将矾炒去,约折五分之一,将二味同研细,次用铁作锅,……锅下起火,取气冷定,开坛则药化为水,锅亦坏矣。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化。化过它金之水,加盐则复为砂,沉于底,……强水用过无力……”,“硝”即硝酸钾。回答下列问题:(1)这里的“强水”主要成分是_____________。

(2)“将矾炒去,约折五分之一”后化学式为(假设绿钒在“炒”的过程中未被氧化)_____。(3)“将二味同研细,次用铁作锅,……锅下起火”造“强水”的化学方程式为________ ______________________________________。

(4)“锅亦坏矣”的化学方程式为___________________________________。

(5)以银为例说明“用水入五金皆成水”的原因(用化学方程式表示)_________________ _____。(6)“惟黄金不化水中,加盐则化”的原因______________________。(7)“化过它金之水,加盐则复为砂,沉于底”的离子方程式为(设“它金”为铅)_______________________________________。

(8)“强水用过无力”的原因________________________________。18、1640年,我国早期科技丛书《物理小识·金石类》(方以智)提到:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂,惟乌桕树不畏其气”,“青矾”则绿矾,强热“青矾”得红色固体,气体冷凝得“矾油”。回答下列问题:(1)“矾油”的成分是________。

(2)强热“青矾”的化学方程式为_______________,所得“矾油”至少为______%(结果保留一位小数)。

(3)“青矾厂气熏人”的原因是_________________。(4)“衣服当之易烂”的原因是_______________________。

(5)“栽木不茂,惟乌桕树不畏其气”的原因是__________________________。

(1)HNO

3(2)FeSO4·4H2O[假设1 mol FeSO4·7H2O即278 g,失去质量的1/5即55.6 g(约3 mol)H2O](3)2FeSO4·4H2O ===Fe2O3+SO3↑+SO2↑+4H2O SO3+H2O==H2SOKNO3+H2SO4 == KHSO4+HNO3

(4)Fe+ 6HNO3 ===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O(5)Ag+2HNO3 ===AgNO3+NO2↑+H2O(6)Au的金属活动性很弱,硝酸均不能将其氧化;加盐(NaCl)后,“强水”中含王水成分,Au可溶于王水

(7)Pb与“强水”反应后生成硝酸铅,加盐(NaCl)后,生成PbCl2沉淀(6)“强水”用过以后,生成了硝酸盐溶液,其氧化性减弱或消失

(1)H2SO4

(2)2FeSO4·7H2O ===Fe2O3+SO3↑+SO2↑+7H2O 47.6[98 g/(98 g+6×18 g)](3)SO3、SO2均有强刺激性气味

4)SO3(g)遇水汽形成硫酸酸雾腐蚀衣服

(5)硫的氧化物(SOx)污染环境,伤害植物,形成酸雨污染土壤,植物枯死。但乌桕树对SOx气体有较强的抗性

7.我国古文献中记载了大量化学领域的研究成果,下列有关说法错误的是

A.近代葛洪的《抱朴子》记载了“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”,是指加热时丹砂(HgS)熔融成液态,冷却时重新结晶为HgS晶体

B.明朝医学家李时珍在《本草纲目》中对(KNO3)的描述如下:“(火药)乃焰硝、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,利用了KNO3的氧化性

C.明代宋应星在《天工开物》中对“膏液”的描述为“草木之实,其中蕴藏膏液,而不能自流、假媒水火,凭藉木石,而后倾注而出焉。”这里的“膏液”的主要成分为油脂

D.清初《泉州府志》物产条记载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。”该段文字记载了蔗糖的分离提纯采用了黄泥来吸附红糖中的色素

1.(2015·新课标I)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种,其中“强水”条目下写道:“性最烈,能蚀五金……其水甚强,五金八石皆能穿第,惟玻璃可盛。”这里的 “强水”是指()

A.氨水

B. 硝酸

C.醋

D.卤水 3.(2015·重庆)中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是

A.用胆矾炼铜

B.用铁矿石炼铁 C.烧结粘土制陶瓷

D.打磨磁石制指南针

6.【2016届唐山二模】东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指()

A.金

B.硫

C.铜

D.铁

7.中国诗词中常蕴含着一些自然科学知识,针对一些诗词,从化学角度解读正确的是()A.“ 落红不是无情物,化作春泥更护花”蕴藏着自然界中碳、氮的化学成分相同 B.“纷纷灿烂如果陨,赫赫喧豗似火攻”描述了显色反应的现象。

6.高考化学化学与stse 篇六

1.(2021·北京西城区·高三一模)元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是

A.溶液中加盐酸,产生气泡

B.常温下,形状和大小相同的、与同浓度盐酸反应,条更剧烈

C.气态氢化物的稳定性:

D.从溶液中置换出

2.(2021·山东烟台市·高三一模)1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是一种常见的离子液体(结构如图),其环状结构中存在大π键。下列说法正确的是

A.阳离子中至少10原子共平面

B.BF的空间构型为平面正方形

C.该化合物中所有元素都分布在p区

D.该化合物中可能存在离子键、配位键和氢键

3.(2021·山东淄博市·高三一模)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,可通过电解熔融氟化氢铵制得。下列有关说法错误的是

A.的空间构型为平面三角形

B.相关元素电负性由大到小的顺序为

C.和中N原子的杂化方式均为

D.晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键

4.(2021·山东高三月考)我国科学家发现了一类由组成的磁性超导材料。下列说法正确的是

A.时失去3d和4s轨道电子

B.Se原子核外有3个未成对电子

C.的空间构型为正四面体形

D.基态F原子的核外电子有9种空间运动状态

5.(2021·山东)LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成(如图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是

A.四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高

B.原子半径:Z>Y>X>W

C.X的杂化方式是sp3

D.电负性:Z>Y>X>W

6.(2021·山东烟台市·高三一模)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是

A.电负性:W>Z>Y>X

B.气态氢化物熔沸点:W

Z

C.简单离子的半径:W>X>Z

D.若X与W原子序数之差为5,则形成化合物的化学式为X3W2

7.(2021·山东淄博市·高三一模)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期序数是族序数的3倍;Z的最外层电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是

A.第一电离能:

B.简单离子半径:

C.简单氢化物的稳定性:

D.氧化物对应水化物的酸性:

8.(2021·山东枣庄市·高三二模)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子最外层电子数的关系是,W有正价,常温下﹐四种元素的单质均为气体。下列说法正确的是

A.Y与X形成的简单化合物比Z与X的稳定

B.Y的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的强

C.X、Y、Z三种元素不能形成离子化合物

D.四种元素中Z的电负性最大

9.(2021·山东高三月考)已知A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素,A、D同主族,C、E同主族,A和B、F均能形成二元共价化合物,B元素与酸雨的形成有关。下列说法正确的是

A.离子半径最大的元素为F

B.气态简单氢化物的稳定性C<F

C.简单氢化物的沸点E>C

D.D元素和A、B、C、E、F均能形成离子化合物

10.(2021·山东济南市·高三一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X可分别和Y、Z、W形成含18个电子的型分子,且X与Y、Z与W均可形成如图所示结构的分子。下列说法正确的是

A.简单离子的半径:

B.第一电离能:

C.简单气态氢化物的热稳定性:

D.单质的沸点:

11.(2021·河北石家庄市·高三一模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3,X、W的原子最外层电子数相同且X形成的简单氢化物的沸点较高。下列说法一定正确的是

A.简单离子半径:

B.单质Z是制作芯片和光电池的关键材料

C.氧化物的熔点:

D.W的最高价氧化物的水化物是强酸

12.(2021·沙坪坝区·重庆一中高三月考)X、Y、Z、Q、R

是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y

两元素最高正价与最低负价之和均为

0;Q与

X

同主族,Z

R

不同主族;Z

R

最外层电子数之和是

Y

Q

最外层电子数之和的两倍。下列说法不正确的是

A.原子半径:Q>

R

Y

Z>

X

B.最高价氧化物水化物的酸性:Y>R

C.R

Z

形成的化合物为共价化合物

D.R的单质可与

NaOH

溶液反应生成H2

13.(2021·华中师范大学基础教育合作办学部高三月考)1919年,卢瑟福做了用α粒子(He)轰击氮原了核的实验,实现了原子核的人工转变,发现了质子。其中Y的某种单质可用作自来水消毒剂。下列说法正确的是

A.X与Y均能与氢组成含18电子的化合物

B.Y存在Y、Y、Y多种同素异形体

C.Y与中子数相同

D.X的氧化物的水化物一定属于强酸

14.(2021·浙江杭州市·高三二模)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法正确的是

W

X

Y

Z

A.原子半径大小:

B.最高价氧化物对应水化物的酸性:

C.Y单质具有X菌能力,Y与W可形成化合物

D.W元素和氢元素形成的各种化合物均不能与Z的氢化物反应

15.(2021·浙江绍兴市·高三二模)现有元素X、Y、Z、Q为主族元素,原子序数依次增大,其中X、Q在同一主族。相关信息如下表:

元素

相关信息

X

X为非金属元素

Y

最外层是最内层电子的三倍

Z

在第三周期元素中,Z的简单离子半径最小

Q

Q单质能与冷水剧烈反应,所得强碱溶液中的阳离子的电子数为18

下列说法正确的是

A.X与Y不可能形成分子

B.工业电解制备Z时,用含Z3+的助熔剂来降低的熔融温度

C.Z、Q最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱

D.第5周期且与Y同主族元素可作为半导体材料

16.(2021·重庆高三开学考试)分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质,该物质中所有原子均满足稳定结构,W的原子序数最大,Y、Z处于同一周期。下列说法错误的是

A.X、Z可形成具有强氧化性的高效消毒剂

B.Y的最高价氧化物对应的水化物中,除了氢原子外所有原子满足8电子稳定结构

C.由Z和W形成的化合物中可以存在共价键

D.X、Y、Z的原子半径从大到小为:

Y

Z

>X

17.(2021·福建三明市·高三二模)火星上发现a、b、c、d、e原子序数依次增大的五种短周期元素。其中只含有一种金属元素,a、c同主族,b、d同主族,d、e相邻,五者的最外层电子数之和为21。下列说法正确的是

A.离子半径:d>e>c>b>a

B.气态氢化物稳定性:d>e>b

C.含氧酸酸性:e>d

D.第一电离能:b>d>c

18.(2021·福建福州市·高三二模)前四周期元素、、、、原子序数依次增大,其中、同周期,、同主族;、、是人体内含量最高的三种元素,、、、、五原子核外电子数之和为60。下列叙述合理的是

A.原子半径

B.电负性

C.这些元素组成的三元化合物都可溶于水

D.它们基态原子最外层上都有未成对电子

物质结构与元素周期律

1.(2021·北京西城区·高三一模)元素周期律的发现是近代化学史上的一座里程碑。下列事实不能用元素周期律解释的是

A.溶液中加盐酸,产生气泡

B.常温下,形状和大小相同的、与同浓度盐酸反应,条更剧烈

C.气态氢化物的稳定性:

D.从溶液中置换出

【答案】A

【详解】

A.溶液中加盐酸,产生气泡,原理是强酸制取弱酸,与元素周期律无关,故A错误;

B.同周期从左到右金属性减弱,则Mg比Al更活泼,与酸反应,Mg条更剧烈,能用元素周期律解释,故B正确;

C.同主族从上到下,非金属性减弱,则O>S,对应的气态氢化物的稳定性也减弱,则,能用元素周期律解释,故C正确;

D.同主族从上到下,非金属性减弱,则对应的单质氧化性减弱,则氧化性:Cl2>Br2,所以Cl2能从NaBr溶液中置换出Br2,能用元素周期律解释,故D正确;

故选:A。

2.(2021·山东烟台市·高三一模)1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是一种常见的离子液体(结构如图),其环状结构中存在大π键。下列说法正确的是

A.阳离子中至少10原子共平面

B.BF的空间构型为平面正方形

C.该化合物中所有元素都分布在p区

D.该化合物中可能存在离子键、配位键和氢键

【答案】A

【详解】

A.阳离子中五元环上C原子接的化学键有1个双键判断采用的是sp2杂化,甲基和乙基上碳原子形成四个单键,采用的是sp3杂化,N原子接的有1个双键判断是sp2杂化,另一个N原子接的都是单键判断是sp3,则五元环上2个N原子、3个碳原子包括3个碳原子分别连接的H原子共8个原子共平面,另外甲基和乙基直接与N原子连接的碳原子也与五元环共平面,即至少10原子共平面,故A正确;

B.与CH4是等电子体,则为正四面体结构,而不是平面正文形,故B错误;

C.该化合物中C、B、N和F分布在p区,而H为s区元素,故C错误;

D.该化合物为离子液体,是离子化合物,一定含有离子键;中存在配位键,其中B提供共轨道,F-提供孤对电子,但不存在氢键,故D错误;

故答案为A。

3.(2021·山东淄博市·高三一模)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,可通过电解熔融氟化氢铵制得。下列有关说法错误的是

A.的空间构型为平面三角形

B.相关元素电负性由大到小的顺序为

C.和中N原子的杂化方式均为

D.晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键

【答案】A

【详解】

A.分子中N的周围形成3个σ键,孤电子对数=,故其价层电子对为4,故其的空间构型为三角锥形,A错误;

B.同一周期从左往右元素的电负性依次增大,同一主族从上往下依次减小,故相关元素电负性由大到小的顺序为,B正确;

C.分子中N的周围形成3个σ键,孤电子对数=,故其价层电子对为4,中周围有4个σ键,孤电子对数=,故其价层电子对为4,和中N原子的杂化方式均为,C正确;

D.晶体中与微粒内存在共价键和配位键,微粒间存在离子键,且与微粒间存在氢键,D正确;

故答案为:A。

4.(2021·山东高三月考)我国科学家发现了一类由组成的磁性超导材料。下列说法正确的是

A.时失去3d和4s轨道电子

B.Se原子核外有3个未成对电子

C.的空间构型为正四面体形

D.基态F原子的核外电子有9种空间运动状态

【答案】C

【详解】

A.Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,4s轨道上电子的能量最高,所以时只失去4s轨道上的2个电子,A不正确;

B.Se的价电子轨道表示式为,原子核外有2个未成对电子,B不正确;

C.的中心As原子的价层电子对数为,则发生sp3杂化,空间构型为正四面体形,C正确;

D.空间运动状态是指电子所占据的轨道,基态F原子的核外电子占据的轨道有1s、2s、2p,所以有3种空间运动状态,D不正确;

故选C。

5.(2021·山东)LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成(如图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是

A.四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高

B.原子半径:Z>Y>X>W

C.X的杂化方式是sp3

D.电负性:Z>Y>X>W

【答案】D

【分析】

同周期元素W、X、Y、Z中,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,说明这四种元素位于第二周期;根据图示可,Y可形成2个共价键,位于第VIA族,则Y为O元素;X为6号C元素;Z只能形成1个共价键,为与VIIA族,则Z为F元素;四种元素最外层电子数之和为20,W的最外层电子数为20-4-6-7=3,为B元素,所以W、X、Y、Z分别为:B、C、O、F,据此解答。

【详解】

A.四种元素最简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF,由于水和氟化氢均含有氢键,所以其沸点较前两者高,但由于相同物质的量的水中含所有的氢键数比氟化氢中的氢键数多,所以水的沸点比氟化氢高,选项A错误;

B.由分析可知W、X、Y、Z分别为同周期元素:B、C、O、F,同周期元素从左至右元素的原子半径逐渐减小,所以W>X>Y>Z,选项B错误;

C.X为C,形成一个双键和三个单键,杂化方式是sp2,选项C错误;

D.非金属性越强电负性越大,则电负性:Z>Y>X>W,选项D正确。

答案选D。

6.(2021·山东烟台市·高三一模)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是

A.电负性:W>Z>Y>X

B.气态氢化物熔沸点:W

Z

C.简单离子的半径:W>X>Z

D.若X与W原子序数之差为5,则形成化合物的化学式为X3W2

【答案】C

【分析】

W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素,则W为第二周期元素,X、Y、Z为第三周期元素,则X为Na或Mg或Al,各元素的相对位置为,以此分析解答。

【详解】

A.电负性是指得电子能力,非金属性越强,电负性越大,已知非金属性:W>Z>Y>X,则电负性:W>Z>Y>X,故A正确;

B.Y为非金属性,则W可能为N、O、F,对应气态氢化物NH3、H2O和HF的分子之间存在氢键,其沸点均比同主族其它元素气态氢化物的沸点高,即气态氢化物熔沸点:W

Z,故B正确;

C.W与X的离子结构相同,核电荷数大,离子半径大,而Z的离子结构比W离子多一个电子层,离子半径大,即离子半径:Z>W>X,故C错误;

D.若W与X原子序数差为5,W为N时X为Mg,或W为O时X为Al,形成化合物的化学式为Mg3N2或Al2O3,即形成化合物的化学式可以为X3W2,故D正确;

故答案为C。

7.(2021·山东淄博市·高三一模)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期序数是族序数的3倍;Z的最外层电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是

A.第一电离能:

B.简单离子半径:

C.简单氢化物的稳定性:

D.氧化物对应水化物的酸性:

【答案】C

【分析】

由题干信息可知:W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。W与X可形成一种红棕色有刺激性气味的气体NO2,故W为N,X为O,又Y的周期序数是族序数的3倍,故Y为Na,Z的最外层电子数与W的电子总数相同,故Z为Cl,据此分析解题。

【详解】

A.由分析可知,W、X、Y分别为N、O、Na,根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,故第一电离能为N>O>Na即,A错误;

B.由分析可知,W、X、Y分别为N、O、Na,三种元素的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大半径越小,故简单离子半径为N3->O2->Na+即,B错误;

C.元素简单气态氢化物的稳定性与元素的非金属性一致,根据同一周期从左往右元素的非金属性增强,故简单氢化物的稳定性为H2O>NH3即,C正确;

D.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性才与元素的非金属性一致,题干未告知最高价,故无法比较,D错误;

故答案为:C。

8.(2021·山东枣庄市·高三二模)已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子最外层电子数的关系是,W有正价,常温下﹐四种元素的单质均为气体。下列说法正确的是

A.Y与X形成的简单化合物比Z与X的稳定

B.Y的最高价氧化物对应的水化物酸性比W的强

C.X、Y、Z三种元素不能形成离子化合物

D.四种元素中Z的电负性最大

【答案】D

【分析】

常温下﹐元素的单质均为气体的有H2、N2、O2、F2、Cl2五种,结合X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子最外层电子数的关系是,W有正价,推测X、Y、Z、W分别为:H、N、O、Cl四种元素,据此分析解题。

【详解】

A.由于O的非金属性比N强,故Z与X的简单化合物即H2O比Y与X形成的即NH3稳定,A错误;

B.由于Cl的非金属性强于N,故W的最高价氧化物对应的水化物即HClO4的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物即HNO3的强,B错误;

C.X、Y、Z三种元素即H、N、O能形成离子化合物NH4NO3、NH4NO2,C错误;

D.四种元素即H、N、O、Cl中Z即O的电负性最大,D正确;

故答案为:D。

9.(2021·山东高三月考)已知A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的短周期主族元素,A、D同主族,C、E同主族,A和B、F均能形成二元共价化合物,B元素与酸雨的形成有关。下列说法正确的是

A.离子半径最大的元素为F

B.气态简单氢化物的稳定性C<F

C.简单氢化物的沸点E>C

D.D元素和A、B、C、E、F均能形成离子化合物

【答案】D

【分析】

A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知A、D同主族,C、E同主族,A和B、F均能形成二元共价化合物,B元素与酸雨的形成有关,则B是N,A是H,D是Na,C原子序数比N大,与Na小,则C是O,E是S元素,F是Cl元素,然后根据元素周期律分析解答。

【详解】

根据上述分析可知:A是H,B是N,C是O,D是Na,E是S,F是Cl元素。

A.离子核外电子层数不同时,离子的电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的原子序数越大,离子半径越小。H+核外没有电子层;N3-、O2-、Na+核外有2个电子层;S2-、Cl-核外有3个电子层,所以离子半径最大的是S2-,即离子半径最大的元素为F,A错误;

B.元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性就越强。C是O,F是Cl,元素的非金属性:O>Cl,所以气态氢化物的稳定性:C>F,B错误;

C.C是O,E是S,它们形成的简单氢化物分别是H2O、H2S,二者都是由分子构成的分子晶体,由于H2O的分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,使物质的熔沸点增大,所以简单氢化物的沸点:H2O>H2S,即简单氢化物的沸点:C>E,C错误;

D.A是H,B是N,C是O,D是Na,E是S,F是Cl元素,Na与H形成NaH,与N形成Na3N,与O形成Na2O,与S形成Na2S,与Cl形成NaCl,这些化合物都是离子化合物,D正确;

故合理选项是D。

10.(2021·山东济南市·高三一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X可分别和Y、Z、W形成含18个电子的型分子,且X与Y、Z与W均可形成如图所示结构的分子。下列说法正确的是

A.简单离子的半径:

B.第一电离能:

C.简单气态氢化物的热稳定性:

D.单质的沸点:

【答案】D

【分析】

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X可分别和Y、Z、W形成含18个电子的型分子,X与Y、Z与W均可形成如图所示的分子结构,比较熟悉的如过氧化氢,则X为H元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素;Z与W形成的化合物为S2Cl2,据此分析解答。

【详解】

根据分析可知,X为H,Y为O,Z为S,W为Cl元素。

A.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:S2->Cl-,即W<Z,故A错误;

B.同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,第一电离能:S<Cl,即Z<W,故B错误;

C.非金属性越强,最简单氢化物越稳定,简单气态氢化物的热稳定性:H2S<HCl,即Z<W,故C错误;

D.构成的单质都是分子晶体,其中氢气、氧气、氯气都是双原子分子,都是气体,相对分子质量越大,单质的沸点越高,硫是固体,沸点最高,因此单质的沸点:X<Y<W<Z,故D正确;

故选D。

11.(2021·河北石家庄市·高三一模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3,X、W的原子最外层电子数相同且X形成的简单氢化物的沸点较高。下列说法一定正确的是

A.简单离子半径:

B.单质Z是制作芯片和光电池的关键材料

C.氧化物的熔点:

D.W的最高价氧化物的水化物是强酸

【答案】C

【分析】

X、W的原子最外层电子数相同且X形成的简单氢化物的沸点较高,说明X形成的简单氢化物间含有氢键,则X可能为N、O、F。若X为N,W为P,根据只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3,则Y是Mg,Z为Si元素。若X为O,W为S,根据只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3,则Y为Al,Z为Si或P。若X为F,W为Cl,根据只有Y为金属元素且Y、W的原子序数之差为3,没有元素符合该条件。

【详解】

根据分析X、Y、Z、W可能分别为N、Mg、Si、P或O、Al、Si或P、S。

A.X分别为N3-、O2-,Y为Mg2+、Al3+,各离子的电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,Y代表的元素原子序数大于X代表的原子,因此简单离子半径:X>Y,A错误;

B.Z元素可能是P,不用于制作芯片和光电池,B错误;

C.Y的氧化物为MgO或Al2O3,W的氧化物P2O5或Cl2O7等,W的氧化物均为共价分子,而Y的氧化物为离子化合物。一般情况下,离子化合物的熔点高于共价分子构成的物质的熔点,C正确;

D.W可能是P,其最高价氧化物的水化物是H3PO4,是弱酸,D错误;

答案选C。

12.(2021·沙坪坝区·重庆一中高三月考)X、Y、Z、Q、R

是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y

两元素最高正价与最低负价之和均为

0;Q与

X

同主族,Z

R

不同主族;Z

R

最外层电子数之和是

Y

Q

最外层电子数之和的两倍。下列说法不正确的是

A.原子半径:Q>

R

Y

Z>

X

B.最高价氧化物水化物的酸性:Y>R

C.R

Z

形成的化合物为共价化合物

D.R的单质可与

NaOH

溶液反应生成H2

【答案】C

【分析】

X、Y、Z、Q、R

是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y

两元素最高正价与最低负价之和均为

0,则X

是H,Y

为C,Q与

X

同主族,则Q为Na,Z

R

不同主族;Z

R

最外层电子数之和是

Y

Q

最外层电子数之和的两倍,则Z和R可能是O、Si或者F、Al。

【详解】

A.一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,质子数越小,半径越大,所以原子半径:Na>Si>

C

>O>H或Na>Al>C>F>H,即Q>

R

Y

Z>

X,A正确;

B.R可能是Si或者Al,最高价氧化物水化物为硅酸或者氢氧化铝,酸性均小于碳酸,所以最高价氧化物水化物的酸性:Y>R,B正确;

C.R

Z

形成的化合物为二氧化硅或者氟化铝,氟化铝是离子化合物,C错误;

D.铝单质或者硅单质均可以与氢氧化钠溶液反应产生氢气,D正确;

答案选C

13.(2021·华中师范大学基础教育合作办学部高三月考)1919年,卢瑟福做了用α粒子(He)轰击氮原了核的实验,实现了原子核的人工转变,发现了质子。其中Y的某种单质可用作自来水消毒剂。下列说法正确的是

A.X与Y均能与氢组成含18电子的化合物

B.Y存在Y、Y、Y多种同素异形体

C.Y与中子数相同

D.X的氧化物的水化物一定属于强酸

【答案】A

【分析】

卢瑟福做了用α粒子(He)轰击氮原了核的实验,实现了原子核的人工转变,发现了质子。W=14,Z=7,其中Y的某种单质可用作自来水消毒剂,Y为O,X为N元素。

【详解】

A.

Y为O,X为N元素,X与Y均能与氢组成N2H4、H2O2均含18电子的化合物,故A正确;

B.

Y存在Y、Y、Y多种同位素,不是同素异形体,故B错误;

C.

Y为O中子数为9,为N,中子数为7,中子数不相同,故C错误;

D.

X的最高价氧化物的水化物HNO3

一定属于强酸,但低价氧化物的水化物HNO2

是弱酸,故D错误;

故选A。

14.(2021·浙江杭州市·高三二模)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下表所示,其中W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法正确的是

W

X

Y

Z

A.原子半径大小:

B.最高价氧化物对应水化物的酸性:

C.Y单质具有X菌能力,Y与W可形成化合物

D.W元素和氢元素形成的各种化合物均不能与Z的氢化物反应

【答案】C

【分析】

W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍,则W的电子排布为2、4,即W为C元素;由元素在周期表中的相对位置,可确定X为N元素,Y为S元素,Z为Cl元素。

【详解】

A.X、Y、Z分别为N、S、Cl元素,由元素性质的递变规律,可确定原子半径大小:,A不正确;

B.W、Y、Z分别为C、S、Cl,非金属性Cl>S>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:,B不正确;

C.Y为S元素,其单质具有X菌能力,可用于生产硫磺软膏,S与C可形成化合物CS2,C正确;

D.W元素和氢元素形成的各种化合物中,若形成的是烯烃、炔烃等不饱和烃,则能与HCl发生加成反应,D不正确;

故选C。

15.(2021·浙江绍兴市·高三二模)现有元素X、Y、Z、Q为主族元素,原子序数依次增大,其中X、Q在同一主族。相关信息如下表:

元素

相关信息

X

X为非金属元素

Y

最外层是最内层电子的三倍

Z

在第三周期元素中,Z的简单离子半径最小

Q

Q单质能与冷水剧烈反应,所得强碱溶液中的阳离子的电子数为18

下列说法正确的是

A.X与Y不可能形成分子

B.工业电解制备Z时,用含Z3+的助熔剂来降低的熔融温度

C.Z、Q最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱

D.第5周期且与Y同主族元素可作为半导体材料

【答案】D

【分析】

Y的最外层是最内层电子的三倍,则Y的电子排布为2、6,为O元素;Z在第三周期元素中,简单离子半径最小,则Z为Al元素;Q单质能与冷水剧烈反应,所得强碱溶液中的阳离子的电子数为18,则Q为K元素;X、Q在同一主族,且X为非金属元素,则X为H元素。

【详解】

A.X和Y为H、O元素,可形成H2O2分子,A不正确;

B.工业电解制备Al时,用含[AlF6]3-的助熔剂(不含Al3+)来降低Al2O3的熔融温度,B不正确;

C.Z、Q分别为Al、K元素,金属性Al<K,最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,C不正确;

D.Y为O元素,第5周期且与Y同主族元素为Te,位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近,可作为半导体材料,D正确;

故选D。

16.(2021·重庆高三开学考试)分属周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质,该物质中所有原子均满足稳定结构,W的原子序数最大,Y、Z处于同一周期。下列说法错误的是

A.X、Z可形成具有强氧化性的高效消毒剂

B.Y的最高价氧化物对应的水化物中,除了氢原子外所有原子满足8电子稳定结构

C.由Z和W形成的化合物中可以存在共价键

D.X、Y、Z的原子半径从大到小为:

Y

Z

>X

【答案】B

【分析】

周期表前三周期的四种元素W、X、Y、Z可形成结构如下的物质,该物质中所有原子均满足稳定结构,根据图示可知,W为+1价阳离子,且W的原子序数最大,则W为Na元素,说明X、Y、Z位于前2周期;Y、Z处于同一周期,则Y、Z位于第二周期,阴离子带2个负电荷,Y为B元素;Z能够形成2个共价键,则Z为O元素;X形成1个共价键,为H元素,据此解答。

【详解】

根据分析可知,W为Na,X为H,Y为B,Z为O元素;

A.H、O形成的H2O2具有强氧化性,故A正确;

B.Y的最高价氧化物的水合物是硼酸,硼酸结构式为,该分子中H、B都没有达到8电子稳定结构,故B错误;

C.Z、W形成的化合物过氧化钠中含有共价键,故C正确;

D.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径大小为:Y>Z>X,故D正确。

答案选B。

17.(2021·福建三明市·高三二模)火星上发现a、b、c、d、e原子序数依次增大的五种短周期元素。其中只含有一种金属元素,a、c同主族,b、d同主族,d、e相邻,五者的最外层电子数之和为21。下列说法正确的是

A.离子半径:d>e>c>b>a

B.气态氢化物稳定性:d>e>b

C.含氧酸酸性:e>d

D.第一电离能:b>d>c

【答案】D

【分析】

a、c同主族,b、d同主族,d、e相邻,五者的最外层电子数之和为21,若a、c最外层电子为x,b、d最外层电子为y,e最外层电子为y+1,则2x+2y+y+1=21,化简2x+3y=20,中只含有一种金属元素,金属元素在IA族~IIIA族,只有x=1,则y=6符合,则a、b、c、d、e分别为H、O、Na、S、Cl。

【详解】

A.离子半径:S2->Cl->O2->Na+>H+,A说法错误;

B.非金属性越强,其气态氢化物越稳定,稳定性:HCl>H2S,B说法错误;

C.非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,含氧酸酸性不能比较,C说法错误;

D.同周期中第一电离能有增大的趋势,同主族第一电离能减小,第一电离能:O>S>Na,D说法正确;

答案为D。

18.(2021·福建福州市·高三二模)前四周期元素、、、、原子序数依次增大,其中、同周期,、同主族;、、是人体内含量最高的三种元素,、、、、五原子核外电子数之和为60。下列叙述合理的是

A.原子半径

B.电负性

C.这些元素组成的三元化合物都可溶于水

D.它们基态原子最外层上都有未成对电子

【答案】D

【分析】

X、Y、Z是人体含量最高的三种元素,且原子序数依次增大,所以X是氢,Y是碳,Z是氧;W和氧同族,所以W是硫;五种元素核外电子数之和是60,所以Q是铜。

【详解】

A.碳原子半径比氧原子大,A项错误;

B.氧的电负性比硫大,B项错误;

C.由其中三种元素组成的化合物中,碳酸铜、氢氧化铜都不溶于水,C项错误;

D.上述四种元素基态原子最外层都不是满电子,所以一定会有未成对的电子存在,D项正确;

7.高考化学化学与stse 篇七

[课时诠释] 作为选考模块,有机化学在高考中以一道有机推断与合成综合型题目出现,一般为新课标全国卷第38题,分值为15分。主要考查有机物的命名、有机反应条件与有机反应类型的判断、有机物结构简式的推断及有机反应方程式的书写等。涉及的物质多为教材中比较熟悉的物质及当年有重大影响和科技上取得重大突破的物质,考查的仍为有机化学主干知识。其中根据题设信息,设计有机合成路线可能成为今后高考命题的热点。

微点聚焦一 有机合成路线综合分析

有机合成题考查的知识点多种多样,要想进行综合分析,主要涉及官能团的引入与转化,碳骨架的构建等。

[典题示例] 【示例1】(2016·全国卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:

回答下列问题:

(1)下列关于糖类的说法正确的是________(填标号)。a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式

b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为________。

(3)D中的官能团名称为________,D生成E的反应类型为________。(4)F的化学名称是________,由F生成G的化学方程式为___________ _______________________________________________________。

(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为________。

(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备 对苯二甲酸的合成路线________________。

解析(1)糖类不一定具有甜味,不一定符合碳水化合物通式,a项错误;麦芽糖水解生成葡萄糖,而蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,b项错误;用碘水检验淀粉是否完全水解,用银氨溶液可以检验淀粉是否水解,c项正确;淀粉、纤维素都是多糖类天然高分子化合物,d项正确。(2)B→C发生酯化反应,又叫取代反应。(3)D中官能团名称是酯基、碳碳双键。D生成E,增加两个碳碳双键,说明发生消去反应。(4)F为二元羧酸,名称为己二酸或1,6-己二酸。己二酸与1,4-丁二醇在一定条件下合成聚酯,注意链端要连接氢原子或羟基,脱去小分子水的数目为(2n-1),高聚物中聚合度n不可漏写。(5)W具有一种官能团,不是一个官能团;W是二取代芳香族化合物,则苯环上有两个取代基,0.5 mol W与足量碳酸氢钠反应生成44 g CO2,说明W分子中含有2个羧基。则有4种情况:①—CH2COOH,—CH2COOH;②—COOH,—CH2CH2COOH;③—COOH,—CH(CH3)COOH;④—CH3,—CH(COOH)COOH。每组取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系,W共有12种结构。在核磁共振氢谱上只有3组峰,说明分子是对称结构,结构简式为。(6)流程图中有两个新信息反应原理:一是C与乙烯反应生成D,是生成六元环的反应;二是D→E,在Pd/C,加热条件下脱去H2增加不饱和度。结合这两个反应原理可得出合成路线。答案(1)cd(2)取代反应(酯化反应)(3)酯基、碳碳双键 消去反应(4)己二酸

催化剂

――→

+(2n-1)H2O(5)12

(6)C2H4――→加热Pd/C――→加热KMnO4/H――→加热

+【解法指导】

一、官能团的转化 1.官能团的引入

①卤代烃的消去: CH3CH2Br+NaOH―醇―

→CH

2===CH2

↑+1引 NaBr+H2O入碳②醇的消去:碳双浓―H―2SO→4键CH3CH2OH170 ℃

CH2

===CH2

↑+H2

O③炔烃的不完全加成:

HC≡CH+HCl一定条件――→CH2

===CHCl(2)引入卤素原子

2.官能团的消除

(1)通过加成反应可以消除加成反应。

或—C≡C—:如CH2===CH2在催化剂作用下与H2发生(2)通过消去、氧化或酯化反应可消除—OH:

如CH3CH2OH消去生成CH2===CH2,CH3CH2OH氧化生成CH3CHO。(3)通过加成(还原)或氧化反应可消除—CHO:

如CH3CHO氧化生成CH3COOH,CH3CHO加H2还原生成CH3CH2OH。

(4)通过水解反应可消除:

如CH3COOC2H5在酸性条件下水解生成CH3COOH和C2H5OH。(5)通过消去反应或水解反应消除卤素原子。

如CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成乙烯和溴化钠,在NaOH水溶液中发生水解反应生成乙醇和溴化钠。3.官能团的保护

有机合成中常见官能团的保护:

(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。

(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。

(3)氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时,—NH2(具有还原性)也被氧化。

二、有机合成中碳骨架的构建 1.链增长的反应

加聚反应;缩聚反应;酯化反应;利用题目信息所给反应。如卤代烃的取代反应,醛酮的加成反应„„

(1)醛、酮与HCN加成:

(2)醛、酮与RMgX加成:

(3)醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有α-H):

(4)苯环上的烷基化反应:

(5)卤代烃与活泼金属作用: 2CH3Cl+2Na―→CH3—CH3+2NaCl 2.链减短的反应(1)烷烃的裂化反应;

(2)酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;

(3)利用题目信息所给反应。如烯烃、炔烃的氧化反应,羧酸及其盐的脱羧反应„„

[体验感悟] 1.(2016·北京调研)化合物A(分子式为C6H6O2)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。由A合成黄樟油(E)和香料F的合成路线如下(部分反应条件已略去):

已知:B的分子式为C7H6O2,不能发生银镜反应,也不能与NaOH溶液反应。(1)写出E中含氧官能团的名称:________和________。

(2)写出反应C→D的反应类型:____________________________________。(3)写出反应A→B的化学方程式:___________________________________。

(4)某芳香化合物是D的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该芳香化合物的结构简式:________(任写一种)。

(5)根据已有知识并结合流程中相关信息,写出以、为主要原料制备合成路线流程图示例如下: 的合成路线流程图(无机试剂任用)。

NaOH醇溶液烷基铝CH3CH2Br――→CH2===CH2――→CH2—CH2

△解析 本题考查了有机反应类型、官能团、同分异构体、结构简式、有机化学方程式的书写等,意在考查考生对相关知识的理解与应用能力。根据合成路线和已知信息推知A为,B为。(1)根据E的结构简式可知其中含氧官能团有羰基和醚键。(2)对比C和D的结构简式和反应条件可知,C→D为取代反应。(3)A→B可以理解 6 为Br—CH2—Br在碱性条件下生成HO—CH2—OH,与HO—CH2—OH发生分子间脱水生成。(5)在碱性条件下发生水解反应生成,然后被氧化为,在与H2O作用下生成与HBr发生取代反应生成,两分子答案(1)醚键 羰基(2)取代反应

在Mg存在条件下生成。

(3)+CH2Br2+2NaOH―→+2NaBr+2H2O(或+NaOHCH2Br2――→

+2NaBr)(4)(或合理答案均可)7(5)

NaOH溶液――→△O2――→Cu/△

――→2H2O

HBr――→Mg

――→

2.(2016·太原质检)盐酸多利卡因是一种局部麻醉药及抗心律失常药,可由芳香烃A为原料合成:

已知:回答下列问题。Fe,HCl――→△

(1)B的官能团名称为________,D的分子式为________________。

(2)反应①的化学方程式为________________,反应类型为________,上述流程中,反应类型与①相同的还有________(填反应序号)。(3)反应④除生成E外,另一种产物的化学式为____________________。(4)写出ClCH2COCl与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:_________________。

已知:+NaOH―→+NaCl(R为烃基)(5)C的芳香族同分异构体中,苯环上只有1个取代基的异构体共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱共有4组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1的是________(填结构简式)。

解析 本题主要考查有机物推断、官能团、反应类型、同分异构体判断及化学方程式书写等。根据已知信息可知B为。B发生还原反应,即硝基被还原为氨基,得到C。C中氨基上氢原子被取代生成D,D继续发生取代反应生成E。(1)根据以上分析可知B的官能团名称为硝基,D的分子式为C10H12ONCl。(2)根据以上分析可知反应①是间二甲苯发生硝化反应生成B,反应的化学方程式为+HNO3(浓)

H2SO4浓

――→△

+H2O。上述流程中,反应类型与①相同的还有③④。(3)根据原子守恒可知反应④除生成E外,另1种产物的化学式为HCl。(4)根据题给信息知,ClCH2COCl与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为ClCH2COCl+3NaOH―→HOCH2COONa+2NaCl+H2O。(5)C的芳香族同分异构体中,苯环上只有1个取代基的有5种:、、、数比为6∶2∶2∶1。答案(1)硝基 C10H12ONCl、,其中中等效氢的个(2)(3)HCl H2SO4浓+HNO3(浓)――→

+H2O取代反应 ③④

(4)ClCH2COCl+3NaOH―→HOCH2COONa+2NaCl+H2O(5)5 【题型模板】 1.解题思路

2.有机合成的原则

(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。(3)原子经济性高,具有较高的产率。

(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。(5)要按一定的反应顺序和规律引入官能团、不能臆造不存在的反应。

微点聚焦二 有机推断题方法规律

有机推断题,要从反应的特殊性、特殊现象、利用正推、逆推法来进行推断。

[典题示例] 【示例2】(2016·全国卷Ⅱ)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:

已知:

①A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰

②HCN水溶液――→NaOH微量

回答下列问题:

(1)A的化学名称为________。

(2)B的结构简式为________,其核磁共振氢谱显示为________组峰,峰面积比为________。

(3)由C生成D的反应类型为________。

(4)由D生成E的化学方程式为____________________________。(5)G中的官能团有________、________、________(填官能团名称)。

(6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种(不含立体异构)。

解析 本题主要考查有机合成和推断,意在考查考生对有机合成路线的综合分析能力。(1)根据A能发生已知②中的反应,则A含有(羰基),根据已知①中氧元素质量分数,58×0.276可知A中O的个数为=1,根据核磁共振氢谱显示为单峰,知16

两端的取代基相同,结合相对分子质量为58,推出A的结构简式为,化学名称为丙酮。(2)B的结构简式为,有两种类型的氢原子,故其核磁共振氢谱有2组峰,峰面积比为1∶6或6∶1。(3)C为,C→D的反应条件为光照,反应类型为取代反应。(4)D为,D→E为D的水解反应,生成的E的结构简式为

。(5)G为,所含官能团有碳碳双键、酯基、氰基。(6)与G具有相同官能团且能发生银镜反应的G的同分异构体应含有甲酸酯基,包括、、HCOOCH2—CH===CHCN、HCOOCH===CHCH2CN、、、种。

答案(1)丙酮,共8(2)2 6∶1(或1∶6)

(3)取代反应

(4)

H2O

+NaOH――→

+NaCl(5)碳碳双键 酯基 氰基(6)8 【知识支持】

1.根据反应中的特殊条件进行推断

(1)NaOH的水溶液——卤代烃、酯类的水解反应。(2)NaOH的醇溶液,加热——卤代烃的消去反应。(3)浓H2SO4,加热——醇消去、酯化、苯环的硝化等反应。

(4)溴水或溴的CCl4溶液——烯烃、炔烃的加成反应,酚的取代反应。(5)O2,Cu,加热——醇的催化氧化反应。

(6)新制的Cu(OH)2悬浊液,加热(或银氨溶液,水浴加热)——醛氧化成羧酸的反应。(7)稀H2SO4——酯的水解等反应。

(8)H2,催化剂——烯烃、炔烃的加成,芳香烃的加成,醛还原成醇的反应。(9)光照——烷基上的氢原子被卤素原子取代。

(10)Fe或FeX3(X为卤素原子)——苯环上的氢原子被卤素原子取代。2.根据特征现象进行推断

(1)使溴水褪色,则表示物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、酚羟基(产生白色沉淀)等。

12(2)使酸性KMnO4溶液褪色,则表示该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键或苯的同系物等。

(3)遇FeCl3溶液显紫色,说明该物质中含有酚羟基。

(4)与新制的Cu(OH)2悬浊液在加热沸腾时有砖红色沉淀生成,或能与银氨溶液在水浴加热时发生银镜反应,说明该物质中含有—CHO。

(5)与金属钠反应有H2产生,表示物质中可能有—OH或—COOH。(6)与Na2CO3或NaHCO3溶液反应有气体放出,表示物质中含有—COOH。(7)遇浓硝酸变黄,则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。(8)遇I2变蓝,则说明该物质为淀粉。3.根据某些产物推知官能团的位置

(1)由醇氧化成醛(或羧酸),可确定—OH在链端;由醇氧化成酮,可确定—OH在链中;若该醇不能被氧化,可确定与—OH相连的碳原子上无氢原子。(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。(3)由取代产物的种类可确定碳链结构。

(4)由加氢后碳架结构确定或—C≡C—的位置。

(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定有机物是羟基酸,并根据环的大小,可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。4.根据数据确定官能团的数目

(1)

Na(2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→H2 Na2CO3NaHCO3(3)2—COOH――→CO2,—COOH――→CO2

(4)1 mol Br2――→3H2――→mol H

2,—C≡C—(或二烯、烯醛)――→—CH2CH2—

(5)某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有1个—OH;增加84,则含有2个—OH。

(6)由—CHO转变为—COOH,相对分子质量增加16;若增加32,则含2个—CHO。(7)当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小2,则含有1个—OH;若相对分子质量减小 4,则含有2个—OH。

[体验感悟] 1.(2016·大连一模)物质A(C5H8)是合成天然橡胶的单体,它的一系列反应如图所示(部分反应条件略去):

△A+B――→④NaOH/H2O,△――→C8H10O3 +⑤H

Br2――→C10H16Br2O2――→①CCl4②Br

2――→C③hν已知:RCHBrCH===CH2。请按要求回答下列问题:

Br2,RCH2CH===CH2――→

hν(1)反应①和③的反应类型分别是________、________。

(2)B的分子式为________;B形成高聚物的结构简式为_______________。(3)反应②的化学方程式为_____________________________。

(4)C为一溴代物,分子中分别含有2个—CH3、2个______________________________。,反应④的化学方程式为(5)A的名称是________;写出所有符合下列条件的A的同分异构体的结构简式:________。①环状

②核磁共振氢谱显示有2种氢原子 ③不含立体异构

解析 本题考查有机物的推断。化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8,所以A是异戊二烯,A和B反应生成,根据异戊二烯和的结构简式知,A和B发生了加成反应,B的结构简式为CH2===CHCOOCH2CH3,和溴发生加成反应生成和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,和溴反应生成C,C为一溴代物,分子中分别含有两个—CH3,2个,C和氢氧化钠的水溶液反应,再和酸反应生成C8H10O3,所以C的结构简式为,C在氢氧化钠水溶液中水解再酸化得到分子式为C8H10O3,结构简式为的有机物。(1)通过以上分析知,①和③的反应类型分别是加成反应和取代反应。(2)通过以上分析知,B的分子式为C5H8O2,B形成高聚物的结构 15 简式为。(3)反应②为在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成的反应,反应的化学方程式为

乙醇+2NaOH――→

+2NaBr+2H2O。(4)C和氢氧化钠的水溶液反应的化学方程式为

+2NaOH――→

+NaBr+C2H5OH。(5)化合物A是合成天然橡胶的单体,分子式为C5H8,所以A是异戊二烯,符合题给条件的A的同分异构体的结构简式有答案(1)加成反应 取代反应。

(2)C5H8O2

16(3)

乙醇

+2NaOH――→

+2NaBr+2H2O(4)

水+2NaOH――→

+NaBr+C2H5OH(5)2-甲基-1,3-丁二烯(或异戊二烯)

2.(2016·济南质检)高分子树脂路线如下:、化合物C和化合物N的合成①HCN、OH已知:RCHO――→+②H2O、H、△-

SOCl2RCOOH――→ R′OH――→RCOOR′ 请回答下列问题:

(1)A的结构简式为________,D中含氧官能团的名称是________。

(2)A在催化剂作用下可与足量H2充分反应生成B,该反应的反应类型是________,酯类化合物C的结构简式是______________________。

(3)F与醛类化合物M合成高分子树脂的化学方程式是________。

(4)酯类化合物N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是__________________________________。

(5)扁桃酸有多种同分异构体,其中含有三个取代基、能与FeCl3溶液发生显色反应、也能与NaHCO3溶液反应放出气体的同分异构体共有________种,写出符合条件的三个取代基不相邻的一种同分异构体的结构简式:_____________________________。

解析 本题考查了有机化合物的合成与推断知识,意在考查考生对相关知识的掌握情况和推断能力。根据框图中扁桃酸的结构简式和题给已知条件,可推出A的结构简式为,B由A与足量的氢气反应得到,所以B的结构简式为,则C的结构简式为,再由框图可推出D的结构简式为,进而推出E的结构简式为,再根据高分子树脂的结构简式和题给条件可推出F的结构简式为,M的结构简式为HCHO,N的结构简式为。(5)与FeCl3能发生显色反应说明含有酚羟基,与碳酸氢钠溶液反应放出气体,说明含有羧基,则符合条件的同分异构体有10种,分别是、、18、答案(1)羧基

(2)加成反应

+(3)+nHCHO―H

―→

+(n-1)H2O(4)

+2NaOH―△

―→

+H2O(5)10

【题型建模】

有机推断题的解题思路

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