自主招生化学0125135134.docx
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自主招生化学0125135134
化学反应的配平
1.KMnO4和H2O2之间的化学反应:
MnO4-+H2O2+H+→Mn2++O2+H2O。
配平后方程式左边系数应
该是。
A、2,3,6B、2,5,6C、2,7,6D、2,9,6臭氧和双氧水之间的化学反应:
O3+H2O2→O2+H2O,该方程式配平后的系数应该是
。
A、1,5,4,5B、1,3,3,3
C、3,1,5,1D、1,1,2,1
已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式:
。
(2)此反应的还原剂是,它的氧化产物是。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:
。
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸
钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有。
制备KMnO4的方法是先合成K2MnO4,MnO2和KOH在O2的作用下生成K2MnO4的反应方程式为
;_K2MnO4转化为KMnO4的两种方法是①通入Cl2;
2电解。
请写出反应式
已知硫酸锰(MnSO4)和铋酸钠(NaBiO3,难电离)两种盐溶液在硫酸介质中可发生氧
化还原反应,生成高锰酸钠、硫酸铋和硫酸钠。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式:
。
(2)此反应的氧化剂是,它的还原产物是。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:
。
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的铋酸钠反应时,除有上述产物生成
外,其它的生成物还有
拓展:
碱性介质中,氯气和氢氧化铋反应。
(1)在酸性溶液中PbO2、NaBiO3是强氧化剂,都能把Cl-氧化成Cl2。
写出反应的方
程式。
(2)应在什么介质中制备PbO2、NaBiO3?
写出反应方程式。
元素铬(Cr)位于VIB族。
铬盐中重要的是铬酸盐(含CrO42-)和重铬酸盐(含Cr2O72-)。
其中在水溶液中,CrO42-显黄色,Cr2O72-显橙红色。
试回答相关问题:
(1)往CrO42-溶液中滴加稀酸,即可得Cr2O72-。
试写出离子反应方程式。
(2)用硫酸酸化的K2Cr2O7可检验司机是否酒后驾车。
试用化学方程式表示其化学原理。
已知Cr被还原为+3价。
(3)在酸化的重铬酸盐溶液中加入少许乙醚和过氧化氢溶液,并摇荡,乙醚层呈现蓝色,
即生成了CrO5,以此来检验铬元素存在。
试问CrO5中Cr的氧化数是多少?
写出上述离子方程式。
该反应是氧化还原反应吗?
4)铬钾矾广泛地用于鞣革工业和纺织工业中,可将SO2气体通入硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中,得到的溶质即为铬钾矾。
试写出其化学反应方程式.
舞台上产生烟幕的方法很多,其中一种方法是在硝酸铵上覆盖一些锌粉,温热之,再加几滴水,即产生大量的烟。
已知参加反应的硝酸铵和锌粉的物质的量之比为1:
1。
(1)烟主要由什么组成?
(2)写出该反应方程式。
(3)若不滴加水,是否有其他方法使反应进行?
若有,请写出。
(4)有趣的是,若硝酸铵和锌粉潮湿,或滴加的水过多,实验又会失败。
请分析原因。
某科研小组研究SO3和NaCl作用生成Cl2的反应机理。
经研究发现:
该反应由以下几个过程构成。
140℃~100℃,SO3和NaCl发生化合反应,生成A。
2A在230℃发生氧化还原反应,发生分解,其中一种产物是Na2S2O7。
3400℃,Na2S2O7和NaCl反生氧化还原反应,其中一种产物是Na2SO4。
(1)试写出上述三个步骤的化学反应方程式。
(2)写出SO3和NaCl反应的总反应式。
什么金属可以用来盛浓硝酸?
写出两种,并给出理由。
在缺氧的情况下,砷化氢(AsH3)受热分解生成“砷镜”,“砷镜”能被次氯酸钠溶液溶解,其生成物之一是砷酸,请写出这两个变化的化学方程式。
元素及其化合物
有四瓶试剂:
Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3、Na2S,其标签已脱落。
试设计一简便方法鉴别它
们。
1.0L0.10mol·L-1H2SO4水溶液中,其[H+]浓度最接近于。
-1-1-1-1A、0.22mol·L-1B、0.20mol·L-1C、0.11mol·L-1D、0.10mol·L-1
为实现2000年消除碘缺乏病的目标,国家卫生部规定食盐必须加碘,其中碘以碘酸钾
或碘化钾的形式存在。
1.有人烹调时,把两种不同厂家生产的加碘食盐混合,当滴食醋时,产生紫色蒸气,反应
的离子方程式为
2.这两种加碘食盐可以在潮湿的空气中曝露而加以鉴别,其原理是
,反应的离子方程式为
I2和Na2S2O3之间发生既快又完全的反应:
I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
若相互倾倒时上述反应需要在接近中性(pH值为5~9)的条件下进行,为什么?
(1)食盐加碘剂—碘酸钾的制备可以采用二条工艺路线:
第一条:
利用碘与氯酸钾反应来制备。
试回答:
1该制备法的主要反应为。
2可能的副反应有。
第二条:
碘与过氧化氢在催化剂作用下反应生成碘酸,再与碳酸钾作用生成碘酸钾,请写出以上二步的反应方程式:
4二步:
。
(2)在传统的加碘盐中,使用的加碘剂的主要成分为碘化钾。
为减少碘元素的损失,需加入一定量的硫代酸钠,为什么?
分析化学上常用硫代硫酸钠与单质碘反应来进行元素分析。
硫代硫酸根(S2O32-)离子
与I2之间的反应进行得迅速、完全,但必须在中性或弱酸性溶液中进行。
因为在碱性溶液中,I2会发生反应,其离子方程式为;而且I2与S2O3发生副发应,其离子方程式为。
若在强
酸性溶液中,Na2S2O3会发生分解,其离子方程式为,
同时I-离子容易与空气中的氧气发生反应,其反应的离子方程式为。
在用碘量法进行测定时,为防止碘的挥发,在实验中首先应该采取的措施是。
过量Na2SO3的酸性溶液与碘酸溶液反应,以淀粉为指示剂,该反应可以出现周期性的颜色变化,被称为“化学钟”。
(1)写出离子反应方程式,并对反应过程(颜色变化等)加以说明。
(2)如只将上述的Na2SO3换成H2O2,又会发生什么情况,写出反应方程式,并对反应过程(颜色变化等)加以说明。
在酸性溶液中,NaNO2与KI反应可得到NO,现有两种操作步骤:
1)先将NaNO2酸化后再滴加KI;
(2)先将KI酸化后再滴加NaNO2。
哪种方法制得的NO纯?
为什么
已知重水(D2O)和乙酸之间会发生氢交换:
D2O+CH3COOHCH3COOD+HDO
又知次磷酸(H3PO2)与D2O之间也能发生氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)等次磷酸盐与D2O之间不能发生氢交换。
据此,请写出次磷酸的结构式,并简述理由。
(1)磷酸为三元酸,其结构为,已知PCl3能与水反应,产物之一为亚磷酸
(H3PO3),其结构为,则PCl3与水反应的化学方程式为。
若亚磷
酸与NaOH溶液反应,则生成的盐可能是(写出所有可能情况)。
(2)在一定条件下,H3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4、H3PO3、NaH2PO3既可以分别发生分子间脱水生成多酸或多酸盐,也可以两两之间脱水生成多酸或多酸盐,请完成下列反应(多酸或多酸盐写结构简式):
①2H3PO3=+H2O;
②2NaH2PO3+H3PO3=;
32NaH2PO3+NaH2PO4=。
3)H3PO3与碘水反应,碘水的棕黄色褪去,向上述反应后的溶液中加入过量的AgNO3
溶液,生成黄色沉淀m,过滤后向滤液中加入适量的CaCO3粉末,有气泡产生,同时又有黄
色沉淀n生成。
则H3PO3与碘水反应的离子方程式为(已知H3PO3为弱酸):
。
黄色沉淀m是、n是。
溶液及其溶液中的酸碱反应
在某温度下,当蔗糖的溶解达成平衡后,杯底还剩有大量蔗糖。
试分析这种溶液是否为过饱和溶液?
已知H2CO3的二级电离常数为K2,amol·L-1NaHCO3溶液(pH=8.3)中CO32-的为
A、10-8.3aK2mol·L-1B、108.3aK2mol·L-1
C、10-8.3a/K2mol·L-1D、108.3a/K2mol·L-1
酸碱质子理论认为:
凡能给出质子的分子或离子都叫做酸;凡能结合质子的分子或离子都叫做碱。
试根据这种理论,用合适的方程式表明下列物质:
NH4+、H2O、H2PO4-、CH3COO-、HCN、NH3哪些是酸?
哪些是碱?
那些既是酸,又是碱?
在熔体体系中有人提出了酸碱的氧离子理论,它将碱定义为O2-离子的给予者,而酸定
义为O2-离子的接受者。
这时的酸碱反应就是氧离子的转移反应。
请判断如下化学反应中的反应物,何者是酸,何者是碱?
①BaO(s)+SO3(l)BaSO4(s);酸是;碱是。
②CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s);酸是;碱是。
33TiO2(s)+4AlCl3(s)3TiCl4(g)+2Al2O3(s);酸是;碱是
。
在某种意义上说,水具有两性。
例如:
H2O+HClH3O+Cl
水接受了H+,显示出碱性。
醇也具有两性。
例如(R、R'均代表烃基,X是卤素)
(1)ROH+HCl。
_
ROH+R'MgXR'H+Mg(OH)X
较强的酸较强的碱较弱的酸较弱的碱
(2)HC≡CNa+ROH+。
较强的碱较强的酸()()化学反应速率和化学平衡
质量作用定律:
基元反应aA+bB=gG+h,H则:
Vi=ki[A]a[B]b亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:
Na2SO3+___KIO3+___H2SO4___Na2SO4+___K2SO4+___I2+___H2O
1)配平上面的氧化还原反应方程式,将系数填入方框中。
2)其中氧化剂是___,若反应中有5mol电子转移,则生成的碘是___mol
3)该反应的过程和机理较复杂,一般认为发生以下①~④反应:
①IO3-+SO32-IO2-+SO42-
(反应速率慢)
②IO2-+2SO32-I-+2SO42-
(反应速率快)
根据上述步骤推测该反应总的反应速率由___应应决定(填写上述四步反应的序号)
4)若预先加入淀粉溶液,由上述四步反应可以看出必须在___离子消耗完全时,才会有
使淀粉变蓝的现象产生
k速率常数,Ea活化能,R气体常数,T绝对温度。
e自然对数底,e=2.71828⋯⋯lge=0.4343=1/2.303,A指前因子,单位同k。
应用阿仑尼乌斯公式讨论问题,可以认为Ea,A不随温度变化。
由于T在指数上,故对k的影响较大。
人体中某种酶的催化反应活化能是50.0kJ·mol-1,正常人的体温是37.00C,问发烧至400C
的病人体中,该反应的速率增加了百分之几?
某抗菌素在人体血液中呈现一级反应。
已知一级反应公式为lnc0kt。
式中c0为起始
c
浓度,c为t时刻时的浓度,k为速率常数。
如果在上午8时给病人注射一针抗菌素,然后在不同时刻后测定抗菌素在血压中的质量浓度,得到如下数据:
T/h
4
8
12
16
c/mg?
dm-3
4.80
3.26
2.22
1.51
若抗菌素在血液中的质量浓度不低于3.7mg?
dm-3才有效。
问何时注射第二针
丙酮与碘在酸性介质中发生如下的反应:
CH3COC3H+I2CH3COC2HI+H++I-
实验证明,在250C时,该反应的速度与物质量的浓度之间存在着如下关系:
v=k[CH3COC3H][H+]。
该式中k为速度常数,在该温度下,k=2.23×10-3dm3/mol·s,试推测开始时反应速度和反应后期反应速度的变化情况?
化学平衡常数:
Kp也是一种经验平衡常数,称为分压平衡常数。
而用浓度表示的经验平衡常数,则称为浓度平衡常数Kc
对于一气体可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度下达到化学平衡后,体系中各物质的平衡浓度有如下关系:
Kc=[[AC]]m[[DB]]n,Kc为浓度平衡常数;达平衡时,平衡常pq
数也可用各气体的分压表示:
Kp=pCmpDn。
Kp称为压力平衡常数。
Kc和Kp均只是温度的函数。
pApB
根据理想气体状态方程和分压定律可求出Kc和Kp的关系为Kp=Kc(RT)Δn,其中R为气体
常数,T为绝对温度。
则Δn=。
(2)后期反应速度下降的原因为。
在敞开容器中,高锰酸钾溶液跟草酸反应时,当把两稀溶液混合后,一小段时间内溶液颜色变化不大,但不久突然褪色。
反应的化学方程式:
据你分析,高锰酸钾溶液紫色突然褪色的原因是什么?
某城市的管道煤气是水煤气和焦炉煤气混合而成的,但煤气泄露能致人中毒。
煤气中毒就是CO中毒,其原因是CO与血红蛋白(Hb)结合成Hb·CO,使血红蛋白失去输送O2
功能的缘故。
CO进入血液后有如下平衡:
CO+Hb·O2O2+Hb·CO,已知该反应平衡时,
答:
(1)生产水煤气的化学反应方程式是。
(2)燃气灶具因燃气成分、供气压力不同而结构不同。
如果该城市管道气改通液化石
油气(C4H10),则居民厨房中的炉灶改装时在燃气进口直径不变的情况下,通风口直径应怎
样改变?
(增大or减小),原因是。
(3)门窗紧闭的厨房内一旦发生煤气大量泄漏,极容易发生爆炸。
当你从室外进入厨
房嗅到极浓的煤气异味时,在下列操作中,你认为合适的是(可以多选)
A、立即开启抽油烟机排出煤气,关闭煤气源
B、立即打开门和窗,关闭煤气源
C、立即打开电灯,寻找泄漏处
(4)煤气中毒病人,可以通过进入高压氧舱的方法来救治,请用化学平衡的原理加以说明。
cHbCO
(5)已知当血液中ccHHbbCOO的比值大于0.02时,人的智力会受到损伤,此时c(CO)与
c(O2)的比值应(<、>or=)。
(6)抽烟时,进入肺部的空气中c(CO)=10-6mol/L,c(O2)=10-2mol/L,则c(Hb·CO)为c(Hb·O2)的倍,因此长期抽烟对人智力(有or无)影响。
沉淀溶解平衡
沉淀的溶解
溶解的方法:
解释下列反应中沉淀的生成或溶解的道理:
(1)Mg(OH)2能溶于盐酸也能溶于氯化铵溶液;
(2)MnS在盐酸和醋酸中都能溶解;
(3)AgCl能溶于氨水,加硝酸沉淀又重新出现。
沉淀的转化
在某酸性溶液中含有Fe3+和Fe2+,它们的浓度均为1.00mol?
L-1向溶液中加碱(忽略体积变化),使其pH=3.00,该溶液中残存的Fe3+和Fe2+离子浓度各为多少?
(Ksp(Fe(OH)3=2.79×10-39,Ksp(Fe(OH)2=4.87×10-17)
在Cl-和CrO42-离子浓度都是0.100mol?
L-1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积变化),问AgCl和Ag2CrO4哪一种先沉淀?
当Ag2CrO4开始沉淀时,溶液中Cl-离子浓度是多少?
(Ksp(AgCl)=1.77×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)若在1.0LNa2CO3溶液中溶解0.010mol的BaSO4,问Na2CO3的最初浓度是多少?
(Ksp(BaCO3)=2.6×10-6,Ksp(BaSO4)=1.1×10-7)
已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,但可溶于醋酸铵(NH4Ac)溶液形成无色溶液,其化学方程式为:
PbSO4+2NH4AcPb(Ac)2+(NH4)2SO4。
当在Pb(Ac)2溶液中通入H2S时,
有黑色PbS生成。
表示这个反应的有关反应离子方程式正确的是
A、Pb(Ac)2+H2SPbS↓+2HAc
B、Pb2++H2SPbS↓+2H+
C、Pb2++2Ac-+H2SPbS↓+2HAc
D、Pb2++2Ac-+2H++S2-PbS↓+2Hac
Ksp和溶解度的关系
AmBnmAn++nBm-
Ksp=[An+]m[Bm-]n溶度积常数和溶解度(s)的值都可用来表示物质的溶解能力。
1AB型物质:
Ksp=[A+][B-]=s2;
2AB2(或A2B)型物质:
Ksp=[A2+][B-]2=s·(2s)2=4s3;
3A2B3型物质:
Ksp=[A3+]2[B2-]3=(2s)2·(3s)3=108s5
已知BaSO4在298.15K时的溶度积为1.08×10-10,求BaSO4在298.15K时的溶解度
已知在298.15K时Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12。
分别计算Ag2CrO4:
1在纯水中的溶解度;
2在0.100mol?
L-1AgNO3溶液中的溶解度;
3在0.100mol?
L-1Na2CrO4溶液中的溶解度。
计算结果说明了什么?
缓冲溶液
c盐c盐
pH=pKa+lgc弱酸pOH=pKb+lgc弱碱
(1)含有HAc和NaAc各为0.1mol·L-1的缓冲溶液的pH是多少?
(2)在1L上述缓冲溶液中加入0.01molHCl后,溶液的pH是多少?
(3)在这1L缓冲溶液中加入0.01molNaOH后,溶液的pH是多少?
(pKa(HAc)=4.75)
缓冲溶液可以由浓度较大的弱酸及其相应的盐溶液组成,其溶液能够保持稳定的pH值,
溶液pH的计算公式为:
pH=pKa+lgcc盐,其中Ka为弱酸的电离常数。
相应的,由弱碱及其相c盐
应的盐溶液组成的缓冲溶液,其溶液pOH=pKb+lgcc盐。
试就HAc-NaAc缓冲体系,回答:
1.上述缓冲溶液呈性(填“酸性、中性或碱性”)
2.决定体系pH值的最主要因素是;
3.影响上述体系pH变动0.1~0.2个单位的因素是;
4.外加酸时保持pH值没有显着变化的最主要因素是。
有机化合物加成反应:
不对称烯烃与不对称试剂的加成反应
CH3CHCH2+HCl
过氧化物存在下的HBr加成
CH3CH=C2H+HBrCH3CH2CH2Br
D-A反应:
二烯烃与单烯烃的加成反应:
+
取代反应
取代反应就是带正电基团替换另一反应物中带正电的基团,反应物之间相互交换成分。
我们可以把它写成AB型式,AB的水解反应就是它和H2O发生取代反应:
AB+H-OHAOH+HB等。
1烷烃的取代反应
2具有α-H的烯烃在加热约5000C左右时发生取代反应
3苯环上的取代反应
4卤代烃的水解反应
5醇与氢卤酸的反应
6醇与酸的酯化反应
7酯的水解反应
苯的亲电取代反应
核取代反应机理(mechanism)
反应历程都是相似的,可用一个通式表示如下:
反应都是平衡反应,这也是亲核反应,是由亲核试剂进攻引起的。
与醛酮不同的是醛酮得到的四面体之后再得到四面体产物,而羧酸衍生物则是首先Nu加成形成四面体中间体之后,再发生消除反应去掉-A恢复平面三角形结构。
缩合反应
如果把脱去小分子,H2O,HCl,NH3等叫做缩合反应,那么酯化、消去、硝化等均具有缩合特征。
缩合的前提是分(离)子中含有可缩去小分子的“基团”,分(离)子中所含这些“基团”的数目,表明它有几次缩合的机会。
缩合反应最为常见的就是脱水反应。
如:
乙醇在浓硫酸中于1700C脱水:
CH3CH2OH浓硫酸CH2=CH2+H2O
常见的碳正离子和碳负离子
1)C+产生途径
①+H+Cl-C++Cl-;②E+Nu+EE
H
2)C-产生途径
R
(烯醇式负离子)
O-
含有C=C的有机物与O3作用形成不稳定的臭氧化物,臭氧化物在还原剂存在下,与
或烷基)。
以下四种物质发生上述反应,所得产物为纯净物且能发生银镜反应的是
卤代烷可以跟金属镁反应得到有机合成很有用的格氏试剂。
RX+Mg无水乙醚RMgX(格氏试剂,黏稠液体)
格氏试剂可以跟醛酮的羰基起加成反应,羰基加在碳基碳原子上,得到的镁盐水解后
生成相应的醇。
1)某化合物A的分子式为C10H14O,具有水果香型,它由下列合成路线(下图)制得,
请填写方框中化合物的结构式。
2)设计一个合理路线,实现由正丙醇制备正丁醇,写出各步反应的条件和产物。
醛类(R-CHO)分子中羰基上氧原子吸引电子能力强于碳原子,使羰基碳上带有部分正
电荷,从而表现出以下两方面的性质:
①碳基碳接受带负电荷或带部分负电荷的原子或原子团进攻,而发生加成反应,称为亲核加成反应。
②α-氢(R-CH2-CHO)表现出一定酸性,能与碱作用,产生碳负离子:
R--CH-CHO。
1)醛与亚硫酸氢钠加成反应的过程如下:
为什么(I)会转化成(II)?
2)已知R-CH2-CHO+NH2-NH2AH2OR-CH2-CH=N-NH2,写出A的结构简式
(3)乙醛与乙醇在催化剂作用下,可生成半缩醛(C4H10O2)和缩醛(C6H14O2)。
试写出半缩醛的结构简式和缩醛的结构简式。
(4)乙醛与OH-作用可产生的碳负离子,该碳负离子又可进攻另一分子乙醛,而发生
加成反应:
试写出该碳负离子的电子式和C、D的结构简式
类似于卤素X2与苯的同系物的反应,卤代烃亦可进行类似反应,如1,3,5-三甲苯与
氟乙烷的反应。
它们的反应经历了中间体(I)这一步,中间体(I)为橙色固体,熔点-150C,它是由负离子BF4-与一个六元环的正离子组成的,正离子中正电荷平均分配在除划*号碳原子以外的另五个成环的碳原子上,见下图(II)虚线。
1)从反应类型看,反应A属于,反应B属于,全过程属于
(2)中间体(I)中画*号的碳原子的立体构型与下列化合物中画*号碳原子接近的是
A、*CH≡CHB、CH3*CH2CH3C、*BrD、*CH3
(3)模仿上题,完成下列反应(不必写中间体,不考虑反应条件,但要求配平)。
①+CH3COCl
②(过量)+CHC3l
H3CCH3
33
CH2CH3
化合物K为治疗心脏病的一种重要药物,其合成路线如下:
请给出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。
芬必得是一种高效的消炎药物,其主要成分为化合物布鲁芬
F,分子式为C13
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