本试题 “下列物质之间的相互转化不符合“”(“→”表示一步反应)的是[ ]A.AB.BC.CD.D” 主要考查您对氧化铝
氢氧化铝
偏铝酸盐
氯气
次氯酸
卤代烃
羧酸的通性
酯
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
氧化铝的性质:
氧化铝的两性:
氧化铝属于两性氧化物,既能与酸反应,也能与强碱反应:
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
氧化铝与氧化镁的比较:
氧化物 | MgO | Al2O3 | |
工业制备 | MgCO3=(煅烧)=MgO+CO2↑ | 铝土矿——Al2O3 | |
中央物理性质 | 白色固体,熔点高,密度小 | 白色固体,熔点高,密度较小 | |
主要化学性质 | H2O | MgO+H2O==Mg(OH)2,很慢 | 不溶解,也不反应 |
H+ | MgO+2H+==Mg2++H2O | Al2O3+6H+==2Al3++3H2O | |
OH- | 不反应 | Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O | |
重要用途 | 制造耐火、耐高温器材 | 制造耐火、耐高温器材;工业冶炼铝 |
氢氧化铝的性质:
不溶于水的白色胶状物质;能凝聚水中的悬浮物,可用作净水剂、可治疗胃酸过多、作糖的脱色剂等;既能与酸反应,又能与碱反应。
(1)与酸反应:Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
(2)与碱反应:Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
氢氧化铝的性质:
氢氧化铝的制备:
实验室制法:Al2(SO4)3+6NH3·H2O==(NH4)2SO4+Al(OH)3↓
其他制法:①AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
②2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
③AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
④3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓
例题:用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。
甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是
甲:
乙:
丙:
若要得到等量的Al(OH)3,则( B )
A.三者消耗的原料相同 B.甲消耗的原料的总物质的量最多 C.乙消耗的原料的总物质的量最少 D.丙消耗的原料的总物质的量最多
有关Al(OH)3的计算及图象分析:
解答有关Al(OH)3的图象和计算问题要注意以下三点:
(1)“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的化学计量数关系。
(2)铝元素的存在形式。
(3)图象分析时:首先要看清横、纵坐标的含义,其次要对图象进行全面的分析,尤其需要关注的是特殊点(起点、折点、顶点、终点)的含义。
1、铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算
反应关系如下:
(1)Al3++3OH-==Al(OH)3(生成沉淀)
(2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3++4OH-==AlO2-+2H2O(生成沉淀,又恰好溶解)
分析以上三个化学反应方程式,所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)、n(OH-)的关系为:
当≤3时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=n(OH-)
当≥4时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=0
当3<<4时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)
2、有关Al(OH)3的图像分析
①向溶液中滴加溶液
O~A段:
A~B段:
②向强碱溶液中滴入铝盐溶液
O~A段:
A~B段:
③向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液
A. 向铝盐中滴加氨水时,当氨水增加到时,产生最大沉淀量
B. 向氨水中滴加铝盐溶液时,开始时氨水过量,如图所示
分析得:氢氧化铝不溶于弱碱氨水中。
④向偏铝酸盐溶液中滴入强酸
O~A段:
O~B段:
⑤向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液
O~A段:
A~B段:
方法与技巧:
偏铝酸盐:
偏铝酸盐是指含有“AlO2-”集团的盐,是铝及其氧化物与强碱反应的产物。
例如Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。
偏铝酸盐的性质用离子方程式表示如下: ①偏铝酸盐溶液发生水解反应,溶液呈碱性。 ALO2-+2H2O==AL(OH)3+OH- ②偏铝酸盐与酸反应与强酸发生反应:适量强酸:ALO2-+H+H2O==AL(OH)3 过量强酸:ALO2-+4H+==AL3++2H2O 与弱酸(H2CO3)发生反应:即通入CO2气适量CO2:2ALO2-+CO2+3H2O==2AL(OH)3+CO32- 过量CO2:ALO2-+CO2+2H2O==AL(OH)3+HCO3- ③铝盐与偏铝酸盐溶液反应: AL3++3ALO2-+6H2O==4AL(OH)3 偏铝酸盐也可以理解为两性物质Al盐偏碱性的盐。AlO2-+H+(少量)+H2O==Al(OH)3↓
AlO2-+4H+(过量)==Al3++2H2O
偏铝酸盐的性质:
偏铝酸盐的性质用离子方程式表示如下:
①偏铝酸盐溶液发生水解反应,溶液呈碱性。AlO2-+2H2O==Al(OH)3+OH-
②偏铝酸盐与酸反应与强酸发生反应:
适量强酸:AlO2-+H++H2O==Al(OH)3
过量强酸:AlO2-+4H+==Al3++2H2O
与弱酸(H2CO3)发生反应:即通入适量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O==2Al(OH)3+CO32-
过量CO2:AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3+HCO3-
③铝盐与偏铝酸盐溶液反应:Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3偏铝酸盐也可以理解为两性物质Al盐偏碱性的盐。
方法与技巧:
偏铝酸盐是在强碱性条件下生成的,所以它的存在环境也是强碱性环境,在离子共存题目中,经常遇到含有AlO2-的情况,遇到这样的题目,我们可以认为该溶液中含有OH-,与很多显酸性的离子不共存。例如:AlO2-与Al3+、Fe3+、NH4+、HCO3-等常见离子不共存。
“铝三角”关系:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
AlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓
AlO2-+4H+===Al3++2H2O
氯气:
①化学式:Cl2
②氯元素在周期表中的位置:第三周期ⅦA族
③氯原子的电子式:
④氯的原子结构示意图:
⑤氯原子的外围电子排布式:
⑥化学键类型:非极性共价键
⑦氯分子的电子式:
⑧氯分子的结构式:
次氯酸:
化学式HClO,结构式H-O-Cl,仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有非常刺鼻的气味,极不稳定,是很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。有很强的氧化性和漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂。
次氯酸盐的性质:
1.水解:
2.强氧化性:如与Fe2+反应
酸性条件下,不能与ClO-大量共存的有Fe2+、S2-、HS-、SO32-、I-等
3.与酸反应,如与稀盐酸反应
漂白粉漂白的原理:,HClO具有强氧化性,漂白剂不用氯水,而是用Cl2制成漂白粉的原因是便于贮存运输。
卤代烃:
1.卤代烃的定义
烃分子中的氢原子被卤素原于取代后生成的化合物,称为卤代烃,可用R—X(X为卤素原子)表示。在卤代烃分子中,卤素原子是官能团。由于卤素原子吸引电子的能力较强,使共用电子对偏移,c—x键具有较强的极性,因此卤代烃的反应活性增强。
2.卤代烃的分类 (1)根据分子中所含卤素原子种类的不同,分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。
(2)根据分子中所含卤素原子个数的不同,分为一卤代烃和多卤代烃。
(3)根据烃基结构不同,分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等。
卤代烃的性质:
1.卤代烃的物理性质
(1)常温下,卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体。
(2)一氯代烷的物理性质:随着碳原子数增加,其熔、沸点和密度逐渐增大(沸点和熔点大于相应的烃)。
(3)难溶于水,易溶于有机溶剂,除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外,液态卤代烃的密度一般比水大。密度一般随烃基中碳原子数增加而增大。
2.卤代烃的化学性质与C2H5Br相似,可以发生水解反应和消去反应
卤代烃中卤素的检验:
1.实验原理
根据AgX的颜色(白色、淡黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘):
2.实验步骤
①取少量卤代烃;
②加入NaOH溶液;
③加热煮沸;
④加入过量稀硝酸酸化;
⑤加入AgNO3溶液。
3.实验说明加热煮沸是为了加快水解速率,因不同的卤代烃水解难易程度不同;加入过量稀硝酸酸化是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应,干扰实验现象,同时也是为了检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
卤代烃在有机物转化和合成中的重要桥梁作用:
1.一元代物与二元代物之间的转化关系
2.卤代烃的桥梁作用通过烷烃、芳香烃与X2发生取代反应,烯烃、炔烃与X2、HX发生加成反应等途径可向有机物分子中引入一X;而卤代烃的水解和消去反应均消去一X。卤代烃发生取代、消去反应后,可在更大的空间上与醇、醛、酯相联系。引入卤素原子常常是改变性能的第一步,卤代烃在有机物转化、推断、合成巾具有“桥梁”的重要地位和作用。
溴乙烷:
1.分子结构
分子式:
结构式:
电子式:
结构简式:
2.溴乙烷的物理性质纯净的溴乙烷是无色液体,沸点为38.4℃,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇等多种有机溶剂。
3.溴乙烷的化学性质
(1)水解反应:溴乙烷在NaOH存在的条件下可以跟水发生反应生成乙醇和溴化氢。
说明:溴乙烷的水解反应又属于取代反应。
溴乙烷水解生成的HBr与NaOH易发生中和反应,水解方程式也可写为:
(2)消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX)而生成含不饱和键(双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应。
溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的乙醇溶液共热,从溴乙烷分子中脱去HBr,生成乙烯:
羧酸:
1.概念:烃基跟羧基相连构成的有机化合物叫做羧酸。一元羧酸的通式为饱和一元羧酸的通式为
2.羧酸的分类:根据分子中烃基种类的不同,羧酸可分为脂肪酸和芳香酸等。分子中羧基与脂肪烃基相连的羧酸称为脂肪酸,如乙酸、硬脂酸;分子中羧基直接与苯环相连的羧酸称为芳香酸,如苯甲酸。
根据分子中羧基数目的不同,羧酸可分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等。分子中有一个羧基的羧酸称为一元羧酸,如乙酸;分子中有两个羧基的羧酸称为二元羧酸,如乙二酸(HOOC—COOH,俗称草酸)、对苯二甲酸
在一元羧酸里,酸分子的烃基含较多碳原子的称为高级脂肪酸,硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)都是常见的高级脂肪酸。
羟酸的性质:
1、羧酸的物理性质:
分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶。随着分子中碳链的增长,羧酸在水中的溶解度减小,直至与相对分子质量相近的烷烃溶解度相近。
羧酸分子间可以形成氢键。羧基中有两个氧原子,既可以像醇分子那样通过羟基氧和羟基氢形成氢键,也可以通过羰基氧和羟基氢形成氢键。由于羧酸分子形成氢键的机会比相对分子质量相近的醇多,所以羧酸的沸点比相应醇的沸点高。例如,乙酸和1一丙醇的相对分子质量都是60,但乙酸的沸点为117.9℃, 1一丙醇的沸点为97.2℃。
2、羧酸的化学性质
羧基由羰基和羟基组成,由于官能团之间的相互影响,使得羧酸的化学性质并不是羟基具有的化学性质和羰基具有的化学性质的简单加和。与醇羟基相比,羧基中羟基上的氢原子更易以离子形式电离出来,所以羧酸有酸性。与醛、酮的羰基相比,羧基中的羰基较难发生加成反应。羧酸很难通过催化加氢的方法被还原,用强还原剂如LiAlH4时才能将羧酸还原为相应的醇。
羧酸的主要化学性质如下:
(1)酸性
羧酸为弱电解质,羧酸、碳酸、苯酚的酸性由强到弱的顺序是:具有酸的通性。
(2)酯化反应
酯化反应也属于取代反应的范畴。酯化反应是制备酯的一种常用方法。
(3)形成酸酐
酸酐(羧酸分子间脱水的产物)可向有机化合物分 子提供酰基(),是良好的酰化试剂。
5.重要的羧酸
(1)甲酸
甲酸的结构式为,分子中既有羧基又有醛基,所以甲酸既有羧酸的化学性质(如弱酸性、发生酯化反应),又有像醛一样的还原性(如被银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液氧化)。甲酸是组成最简单的羧酸,最早是从蚂蚁体内提取出来的,故又称蚁酸。甲酸是有刺激性气味的无色液体,有腐蚀性,能与水、乙醇、乙醚、甘油等互溶。甲酸在工业上可用作还原剂,在医疗上可用作消毒剂。
(2)乙酸
乙酸俗称醋酸,通常为无色液体,具有强烈的刺激性气味,沸点117.9℃,熔点16.60C。当温度低于 16.60c时,乙酸就凝结成像冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又称冰醋酸。乙酸是一种重要的有机化工原料,用途极为广泛。乙酸可用于生产醋酸纤维、合成纤维(如维纶)、喷漆溶剂、香料、染料、医药以及农药等。乙酸还是人们生活中的调味剂,普通食醋中含3%~5%(质量分数)的乙酸。
目前工业上合成乙酸的主要方法是乙醛氧化法,即用醋酸锰为催化剂,用氧气或空气作氧化剂氧化乙醛生成乙酸。
氢原子活性与物质的性质:
醇、酚、羧酸的结构中均有一OH,可分别称之为 “醇羟基”“酚羟基”和“羧羟基”。由于与这些一OH相连的基团不同,一OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子活性也就不同,表现在性质上也相差较大,可比较如下:
酯的性质:
1.酯的物理性质
低级酯是具有芳香气味的液体,密度一般小于水,并难溶于水,易溶于有机溶剂。
2.酯的化学性质
在酸或碱催化的条件下,酯可以发生水解反应,能得到相应的酸和醇。酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应。
酯在碱性条件下的水解程度大于在酸性条件下的水解程度,其主要原因是在碱性条件下,酯水解生成的羧酸可以与碱发生反应,使羧酸浓度减小,即减小了生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,使酯的水解程度增大。
3.酯的用途酯具有广泛的用途。很多香精、药物本身就是酯。例如,广泛用于农业生产和家庭除虫的低毒高效杀虫药拟除虫菊酯就是一种酯,某些抗生素如红霉素为大环内酯类抗生素,也属于酯。日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类物质作为香料。液态的酯可用作有机溶剂。
酯化反应的规律归纳:
1.酯化反应中量的变化
(1)酯化反应发生时,每有1mol酯基“”生成,必生成1molH2O。根据质量守恒有:反应物巾各元素原子数=生成物中各元素原子数;m(酸)+m(醇)=m(酯)+m(H2O)。
2.酯化反应前后碳链结构的变化规律
在下列一系列变化中,分子中的碳链结构不变:醇醛羧酸酯,酯键两侧的碳骨架仍保持着醇的碳架和羧酸的碳架。醇与它自身氧化成的羧酸反应生成的酯,酯键两侧碳骨架相同。
3.酯化反应的反应条件
酯化反应是可逆反应,逆反应是酯的水解。羧酸和醇的酯化反应速率很慢,冈此,酯化反应通常要在加热并加催化剂(浓硫酸)的条件下进行。之所以用浓硫酸而不用稀硫酸是因为浓硫酸除起催化作用外,还可作吸水剂吸收酯化反应生成的水,有利于反应向生成酯的方向进行。酯化反应巾的浓硫酸,可用浓磷酸
与“下列物质之间的相互转化不符合“”(“→”表示一步反应)的是[ ]A...”考查相似的试题有: