卢国锋
易错点5常见有机化合物及其应用模块
错因分析缺乏空间想象能力,不能实现结构链到环到立体的思维转化;思维不全面导致同分异构中特殊形式没有考虑;醇与酚辨析不清,多官能团的结构与性质互推严谨性不足。
(1)含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C-C单键(×)若是环烷烃则能形成5个C-C单键。
(2)蛋白质、淀粉、纤维素、葡萄糖、油脂等都能在人体内水解并提供能量(×)纤维素在人体内不能水解。
(3)分子式为C4H6O2,它的同分异构体有很多,符合①含有碳碳双键②能水解③能发生银镜反应条件的同分异构体有3种。根据限定条件写出如下三种,第一种烯烃结构中有顺反异构,所以有四种异构体。
HCOOCHCHCH3HCOOCH2CHCH2HCOOCCH3CH2
(4)某高分子化合物R的结构简式为:CCH3COOCH2CH2OCOCHOHCH2CH2,可以通过加聚反应和缩聚反应生成R, R完全水解后生成物均为小分子有机物,R的单体之一的分子式为C9H10O2,碱性条件下,1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol(×)R完全水解后生成物为CH2CCH3COOH、HOCH2CH2OH、HOCOCHOHCH2,只有HOCH2CH2OH属于小分子, 1 个R中含有(n+m)mol个酯基,1 mol R水解需(n+m)mol的NaOH。
(5)已知COHROH自动脱水R—CHO中A的分子式为C4H8O3。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化, 则有机物A结构可能有四种, 反应①属于氧化反应,有机物B、D的最简式相同(×) A和氢氧化钠反应的两种生成物可以转化,说明B和C中含有相同的碳原子数,且B含有醛基,所以A的结构简式为CH3COOCH(OH)CH3,则B是CH3CHO,C是CH3COONa,D是CH3COOH,E是CH3CH2OH,F是CH3COOCH2CH3。反应①是醛基的还原反应。
(6)图1表示在催化剂作用下将X和Y合成具有生物活性的物质Z,W是中间产物(R1、R2均为烃基)。反应①属于取代反应,1 mol W完全加成需要4 mol H2,X核磁共振氢谱有四个峰,X、Y、W、Z都能与NaOH溶液反应(√)W中含有1个苯环和1个羰基,苯酚中氢原子分为4类,X、Y、W、Z中含有酚羟基或酯基,都能与NaOH溶液反应。
图1易错点6化学实验模块
错因分析缺乏对实验装置变通性,无法形成有效迁移;不了解实验条件的控制方法、测量方法、记录方法、实验数据的处理方法。
图2(1)粗碘转入到干燥的高型烧杯中,烧杯口放一合适的支管蒸馏烧瓶,蒸馏烧瓶口配一单孔胶塞,插入一根长玻璃管至蒸馏烧瓶底部,蒸馏烧瓶内放入一些冰块,a、b为冷凝水进出口,其中b接水龙头进水(×)泠凝水的流动方向是下口进上口流出,表面是b为下口,实际a为下口(图2)。
(2) 实验事实,向盛有1 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液的试管中滴加1 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,有白色沉淀生成,再滴加2滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,静置,出现红褐色沉淀。原因分析,Mg2++2OH-Mg(OH)2↓;3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq) (×)从量上分析NaOH溶液与MgCl2反应后剩余,红褐色沉淀的生成不是沉淀转化,而是Fe3++3OH-Fe(OH)3↓。
(3)
有如下现象i.液面上方出现白雾;ii.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;iii.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去。现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,设计实验方案是向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色(√)溶液的酸性是产生现象的原因,条件控制为酸性,SO2被漂粉精氧化为硫酸,所以选用硫酸,若出现溶液变为黄绿色则假设成立。
(4)铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]对3H2C2O4+Cr2O2-7+8H+6CO2↑+2Cr3++7H2O反应有催化作用,为了铁明矾中Fe2+起催化作用,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O2-7的浓度可用仪器测定),设计实验方案是相同条件下,等物质的量Al2(SO4)3代替原实验中的铁明矾,反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2O2-7)大于原实验中c(Cr2O2-7),则假设成立;若两溶液中的c(Cr2O2-7)相同,则假设不成立(√)实验控制变量,相同实验条件下,溶液中只相差Fe2+即可。也可以用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替原实验中的铁明矾,进行对比实验。
易错点7化学用语使用技能模块
错因分析化学用语运用的程度,是衡量学生化学知识水平的重要标志,新信息给予型的化学方程式,及生产流程中反应转化方程式书写,因不能对新信息消化重组新的知识结构, 不能进行再认、推演等,思维受阻。
(1)图3装置进行醋酸亚铬的制备,醋酸亚铬(其中铬元素为二价)是红棕色晶体,不溶于水,在潮湿时,Cr2+极易被氧化成Cr3+。在A中放入1.47 g K2Cr2O7粉末、7.50 g 锌丝(过量),锥形瓶中放冷的醋酸钠溶液,在恒压滴液漏斗中放入35.00 mL 8.00 mol·L-1盐酸,夹紧弹簧夹1,打开弹簧夹2,滴入盐酸,待反应结束后,将A中的液体转移到锥形瓶中,可见锥形瓶内有红棕色晶体析出。装置A的溶液中所发生反应的离子方程式为Cr2O2-7+8Cl-+14H+2Cr2++4Cl2↑+7H2O(×)题干中Cr2+极易被氯气氧化成Cr3+,题中标注锌丝(过量),Zn的还原性强于盐酸,正确书写为Cr2O2-7+4Zn+14H+2Cr2++4Zn2++7H2O。
图3(2)“沉钴”过程中发生反应的化学方程式CoSO4+NH4HCO3CoCO3↓+NH4HSO4 (×)NH4HSO4的酸性相当于一元强酸,能与NH4HCO3继续反应,正确的书写是CoSO4+2NH4HCO3CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。
(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。该法工艺原理如图4。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式为5NaClO3+6HCl6ClO2↑+5NaCl+3H2O(×)只考虑NaClO3和HCl归中生成ClO2,没有结合原理图,二氧化氯发生器有氯气生成2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
图4(4)某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6。充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,放电时电池反应方程式Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(√)充电时负极接阴极发生还原反应LixC6+xe-6C+xLi+,正极接阳极发生氧化反应Li1-xCoO2-xe-+xLi+LiCoO2两极叠加得总电极反应式。
易错点8化学计算技能模块
错因分析试题情景不明了,化学概念与原理模糊,数据对应错误;运算中有效数字规则不清,对数据位数取舍失准。
(1)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化物比还原物多1.75 mol,则生成40.0 L N2(标准状况),有0.250 mol KNO3被氧化,被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol(×)反应中NaN3中N元素化合价升高,被氧化,KNO3中N元素由+5价降低为0,反应中共转移10电子,氧化产物15 mol还原产物1 mol,氧化产物比还原产物多14 mol,
16N2↑~14 mol~2 mol KNO3被还原~
n11.75 mol
30 mol的N原子被氧化~转移10 mol电子
n2 n3
n1=2 mol生成标准状况下氮气的体积为44.8 L,n2=3.75 mol,n3=1.25 mol
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是6 mol(×)错解60 CuSO4~24H3PO4~6P4,24H3PO4是白磷自身氧化还原反应产物,得失电子守恒60 mol CuSO4得到60 mol e-,60=n×4×(5-0)n=3 mol
图5(3)电化学降解NO-3的原理如图5所示若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为10.4 g(×)左侧电极反应为H2O电离的OH-放电:
4OH--4e-2H2O+O2↑
4 mol32 g
2 mol 16 g
转移2 mol电子,离子交换膜H+移向右侧,左侧电解液共减少:16 g+2 g=18 g
右侧电极反应:
2NO-3+6H2O+10e-N2↑+12OH-
10 mol28 g
2 mol 5.6 g
转移2 mol电子,右侧电解液共减少:5.6 g-2 g=3.6 g因此两侧电解液的质量变化为:18 g-3.6 g=14.4 g。
(收稿日期: 2014-03-15)
易错点8化学计算技能模块
错因分析试题情景不明了,化学概念与原理模糊,数据对应错误;运算中有效数字规则不清,对数据位数取舍失准。
(1)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化物比还原物多1.75 mol,则生成40.0 L N2(标准状况),有0.250 mol KNO3被氧化,被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol(×)反应中NaN3中N元素化合价升高,被氧化,KNO3中N元素由+5价降低为0,反应中共转移10电子,氧化产物15 mol还原产物1 mol,氧化产物比还原产物多14 mol,
16N2↑~14 mol~2 mol KNO3被还原~
n11.75 mol
30 mol的N原子被氧化~转移10 mol电子
n2 n3
n1=2 mol生成标准状况下氮气的体积为44.8 L,n2=3.75 mol,n3=1.25 mol
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是6 mol(×)错解60 CuSO4~24H3PO4~6P4,24H3PO4是白磷自身氧化还原反应产物,得失电子守恒60 mol CuSO4得到60 mol e-,60=n×4×(5-0)n=3 mol
图5(3)电化学降解NO-3的原理如图5所示若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为10.4 g(×)左侧电极反应为H2O电离的OH-放电:
4OH--4e-2H2O+O2↑
4 mol32 g
2 mol 16 g
转移2 mol电子,离子交换膜H+移向右侧,左侧电解液共减少:16 g+2 g=18 g
右侧电极反应:
2NO-3+6H2O+10e-N2↑+12OH-
10 mol28 g
2 mol 5.6 g
转移2 mol电子,右侧电解液共减少:5.6 g-2 g=3.6 g因此两侧电解液的质量变化为:18 g-3.6 g=14.4 g。
(收稿日期: 2014-03-15)
易错点8化学计算技能模块
错因分析试题情景不明了,化学概念与原理模糊,数据对应错误;运算中有效数字规则不清,对数据位数取舍失准。
(1)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化物比还原物多1.75 mol,则生成40.0 L N2(标准状况),有0.250 mol KNO3被氧化,被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol(×)反应中NaN3中N元素化合价升高,被氧化,KNO3中N元素由+5价降低为0,反应中共转移10电子,氧化产物15 mol还原产物1 mol,氧化产物比还原产物多14 mol,
16N2↑~14 mol~2 mol KNO3被还原~
n11.75 mol
30 mol的N原子被氧化~转移10 mol电子
n2 n3
n1=2 mol生成标准状况下氮气的体积为44.8 L,n2=3.75 mol,n3=1.25 mol
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是6 mol(×)错解60 CuSO4~24H3PO4~6P4,24H3PO4是白磷自身氧化还原反应产物,得失电子守恒60 mol CuSO4得到60 mol e-,60=n×4×(5-0)n=3 mol
图5(3)电化学降解NO-3的原理如图5所示若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为10.4 g(×)左侧电极反应为H2O电离的OH-放电:
4OH--4e-2H2O+O2↑
4 mol32 g
2 mol 16 g
转移2 mol电子,离子交换膜H+移向右侧,左侧电解液共减少:16 g+2 g=18 g
右侧电极反应:
2NO-3+6H2O+10e-N2↑+12OH-
10 mol28 g
2 mol 5.6 g
转移2 mol电子,右侧电解液共减少:5.6 g-2 g=3.6 g因此两侧电解液的质量变化为:18 g-3.6 g=14.4 g。
(收稿日期: 2014-03-15)