高中化学学习材料
(灿若寒星**整理制作)
【易错题及分析】
例1.欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作:①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加入足量的金属钠 ⑤通入过量的二氧化碳 ⑥加入足量的NaOH溶液 ⑦加入足量的FeCl3溶液 ⑧加入乙酸与浓硫酸混合液加热。合理的步骤顺序是( )
A.④⑤③ B.⑥①⑤③ C.⑧① D.⑧②⑤③ 答案:B
思路分析:有机物形成的互溶液要想分离,一般采用蒸馏的方法。但是针对本题,苯酚的乙醇溶液,常规方法蒸馏,苯酚易被氧化,无法回收。所以只好采用转变晶型,先进行步骤⑥,使苯酚变为苯酚钠(离子晶体),沸点高,易溶于水。然后进行①蒸馏,乙醇馏出。留下苯酚钠的水溶液。接着向其中通入过量的CO2(⑤),苯酚钠又变回苯酚,不易溶于水,两者静置会分层,分液即可分离,回收了苯酚。选B项。C、D项中均有步骤⑧,加入了新的杂质,在后续步骤中无法分离,故排除。很多学生选择了A项。若先向溶液中加Na,苯酚反应生成
苯酚钠,乙醇反应生成乙醇钠,再进行步骤⑤。学生是想:
变回 ,再分液。但忽略了苯酚的乙醇溶液,溶剂为乙醇,体系中无水,自然也就不能进行上
述反应。故排除A项。
例2.室温下,将120mL CH4、C2H4、C2H2混合气体跟400mL O2混合,使之充分燃烧后干燥,冷却至原来状态,体积为305mL,用NaOH溶液充分吸收CO2后,气体体积减为125mL。则原混合气体中各成分的体积比为( )
A.8∶14∶13 B.6∶1∶5 C.13∶14∶8 D.5∶1∶6 答案:B。
思路分析:方法1.本题有关气体的燃烧,已知相关体积数值,应立即联想到用体积差量法解题。
VCO2=305-125=180mL,烃的燃烧:CH4~CO2
x x 120-x 2(120-x)
设令CH4 x mL,则C2H4和C2H2体积之和为(120-x)mL,∴VCO2=x+2(120-x)=180mL。
解得:x=60,即混合气体中CH4占一半,排除法立即可得选B。若要继续计算VC2H2、VC2H4,仍用体积差量法。
设VC2H2=ymL,则VC2H4=(60-y)mL,则: 120+2(60-y)+
3y=120+400-305 2解得:y=50 60-y=10 ∴VCH4∶VC2H4∶VC2H2=6∶1∶5 方法2.解三元一次方程组
设CH4为xmL,C2H4为mL ,C2H2为zmL 由题意生成CO2为305mL-125mL=180mL 消耗O2为400mL-125mL=275mL
?x?y?z?120??x?2y?2z?180.........CO2 ?2x?3y?2.5z?275.....耗O2??x?60??y?10 ?z?50?
例3.使有机物的混合物在一定条件下反应①甲醇与乙醇的混合物与浓H2SO4加热得醚 ②乙二醇与乙酸酸化得酯 ③氨基乙酸和氨基丙酸生成二肽 ④苯酚和浓溴水反应,所生成的有机物的种类由多到少的顺序是( )
A.①②③④ B.④③②① C.③①②④ D.③②④① 答案:C
思路分析:本题考察基本的有机化学反应。①中可得三种醚:CH3OCH3,C2H5OC2H5,CH3C2H5。②中可得两种酯:
③是易错点,反应可生成4种二肽,有:
即氨基乙酸、2-氨基丙酸各自成二肽两种,二者之间成二肽两种,共四种。有的同学认为两种氨基酸分子之间失两分子水成环肽。注意:此时的环肽含两个肽键,不能称为二肽。④只得2,4,6一三溴苯酚。所得种类排序,故选B项。
例4.常温下有A和B的两种气体的混合物,已知B的式量大于A的式量,混合气体中只含碳氢两元素,而且不论它们以何种比例混合,碳氢质量比总是小于9∶1,而大于9∶2,若混合气体中碳氢质量比是5∶1,则A在混合气体中的体积分数为( )
A.11.11% B.80% C.20% D.88.89% 答案:C。
思路分析:先将本题中数据进行处理,将碳氢质量比转换为物质的量之比:
mC9nmnn393m55?则C?;C?则C?;C?则C?。已知条件转为:不论A、B以何种比例mH1nH4mH2nH8mH1nH12混合,碳氢物质的量之比总是小于3∶4,而大于3∶8。要满足此条件。则混合气体的成分组成恰为两极限点或
两极限点中间的某一合理组成,即可认定一种气体为C3H4,另一种为C3H8;或者C3H6与C3H4或C3H8组合。而题中要求混合气体的
nC5?,即平均化学式为C3H7.2,C3H6与C3H4组合是达不到的。只有C3H4与C3H8nH12组合,C3H6与C3H8组合。由十字交叉: ;
∵C3H4占20%;或C3H6占40%,选C。
例5.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的每性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)。谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比。例如:乙醛
的结构式为 ,其PMR谱中有两个信号,强度之比为3∶1,分子式为C3H6O2的二元混合物,如
果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为3∶3,第二种情况峰的强度为3∶2∶1。由此推断该混合物的组成可能是(写结构简式)_______________________________________________。
答案:CH3COOCH3和CH3CH2COOH、CH3COOCH3和HCOOCH2CH3、或CH3COOCH3和CH3COCH2OH. 思路分析:本题属信息给予题,需先仔细读懂题目所给信息。在判断结构简式时,有两种思路:①C3H6O2
符合通式CnH2nO2,将符合该通式的常见有机物种类都列出,有羧酸、酯、羟醛、羟酮等。即C3H6O2可能是
CH3CH2COOH、CH3COOCH3或HCOOCH2CH3、
再与题中所给峰强度对照,即可得答案。②从题中所给峰强度入手:3∶3,则分子中必含两个-CH3,要想分子
式仍为C3H6O2,结构简式必为 ;3∶2∶1,则分子中必含CH3-一个;-CH2-一个;
和-OH各一个,或一个-COOH,或-CHO、-OH各一个。将三部分连结成分子,进行可能的组合,即得
CH3CH2COOH、CH3CH2OOCH、 。①②两种思路,分别代表正逆向思维。这种思维方法在化学中常遇到。
例6.已知甲烷和氧气的混合气体,在有足量过氧化钠存在的密闭容器中,点燃充分反应,总化学方程式:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH。某烃CxHy与O2的混合气体在上述条件下反应,若该烃与O2的物质的量之比分别为3∶3和2∶4时,充分反应后剩余的气体的物质的量相同。计算推断该烃可能的化学式。
答案:C3H4,C3H6或C3H8。
思路分析:方法①:按题干提示信息,物质的量之比未用最简整数比,暗含烃和O2总物质的量一定。设该烃组成为CxHy,按CH4和O2的混合气体与Na2O2反应,写出CxHy和O2的混合气体与足量Na2O2点燃后反应的总方程式为:
方法②:将烃独立出C、H元素分别考虑。对氢元素:4H~O2~2H2O~Na2O2~O2,可见氢燃烧成水的耗氧量与生成的水与Na2O2反应生成的氧气量相等,所以不必考虑在内。只需考虑碳元素,有总方程式
1O2+Na2O2=Na2CO3 211
2C+
设每摩烃中含x个碳原子,
n烃nO2?36时,烃过量,则:n烃余=3- 3xn烃nO23-
?2时,O2过量,则:nO2余=4-x 46= 4-x 解得:x1=-2(舍去) x2=3 x∴烃可为C3H4 C3H6 C3H8
看似方法①②后半部分计算相同,但方法②不需①的繁杂方程式配平,从微观原子直接考虑问题,更抓本质、更简单些。抓微观本质,这是解化学题的重要思路。