Edexcel 化学
Edexcel IAL Chemistry U3 Concept Map
32 个知识节点 · U3
1. Gas volume & stoichiometry
Molar volume from \(\mathrm{CO_2}\) collection（气体摩尔体积）
📖 Definition由反应产生的气体体积与限量固体的物质的量，按方程式计量比求 **1 mol 气体** 占有的体积 V_\mathrm{m}；常用单位 \mathrm{dm^3\ mol^{-1}} 或 \mathrm{cm^3\ mol^{-1}}。
🔑 Key先求限量试剂物质的量 \rightarrow 用方程式系数比得到 n(\mathrm{CO_2}) \rightarrow V_\mathrm{m}=V/n。
🎯 Exam focus有效数字与体积单位换算（\mathrm{cm^3}\leftrightarrow\mathrm{dm^3}）要一致；答案需带单位。
🛠️ Technique写方程式找 1:1 或给定比例 \rightarrow 展示 n 与 V 相除 \rightarrow 按卷面要求 s.f.。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
\mathrm{CuCO_3(s)+H_2SO_4(aq)\rightarrow CuSO_4(aq)+H_2O(l)+CO_2(g)}. 0.650\ \mathrm{g} \mathrm{CuCO_3} with excess 2.00\ \mathrm{mol\ dm^{-3}} \mathrm{H_2SO_4}; 120\ \mathrm{cm^3} \mathrm{CO_2} collected. Calculate molar volume of \mathrm{CO_2} in \mathrm{dm^3\ mol^{-1}} (appropriate s.f.).
n(\mathrm{CuCO_3})=0.650/M_\mathrm{r} \rightarrow 与 \mathrm{CO_2} 1:1 \rightarrow V_\mathrm{m}=(120/1000)/n\approx 22.8\ \mathrm{dm^3\ mol^{-1}}（与 MS 示例计算一致）。
[3] 见 wch13_s24_ms_13 1(a) 分步给分。
Syringe vs inverted cylinder（装置准确度）
📖 Definition气体注射器通常 **分度更细、读数不确定度更小**；倒置量筒收集时气体可能溶于水或与水反应，且装置死体积不同，导致系统误差。
🔑 Key比较两装置时从 **溶解损失、测量精度、密封性、是否接触水** 等角度各写一点并简要解释。
🎯 Exam focus题目若要求 “two reasons … justify”，每点需含 **原因 + 与准确度的关系**（不能只写“注射器更准”）。
🛠️ Technique一条写测量/刻度 \rightarrow 一条写化学溶解或副反应 \rightarrow 与第一套装置对比着写。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
Two setups collect \mathrm{CO_2} from Group 2 metal carbonate + excess \mathrm{HCl}: (i) inverted measuring cylinder over water; (ii) gas syringe on a sealed flask. Give **two** reasons why the second gives a more accurate volume, with justification.
典型得分点：注射器刻度更精细/不确定度更低；倒置量筒中 \mathrm{CO_2} 溶于水或与水反应而损失，注射器侧可避免或减轻（MS 亦接受反向对比叙述）。
[2] wch13_s24_ms_13 1(c)(i)。
2. Gas data → identity
\(\mathrm{MCO_3}\) from gas data（由气体数据定 M）
📖 Definition由 \mathrm{MCO_3+2HCl} 产生 \mathrm{CO_2} 的体积与假定摩尔体积求 n(\mathrm{CO_2})，再求 M_\mathrm{r}(\mathrm{MCO_3}) 与周期表对照确定 **M**。
🔑 Key方程式中 \mathrm{MCO_3}:\mathrm{CO_2}=1:1；若题给 V_\mathrm{m}=24000\ \mathrm{cm^3\ mol^{-1}} 直接用 n=V/V_\mathrm{m}。
🎯 Exam focus必须展示 **working**；答案写成元素符号并说明与计算一致。
🛠️ Techniquen(\mathrm{CO_2})=n(\mathrm{MCO_3}) \rightarrow M_\mathrm{r}(\mathrm{MCO_3})=m/n \rightarrow 减 \mathrm{CO_3^{2-}} 式量约 60 得 A_\mathrm{r}(\mathrm{M}) \rightarrow 对照 Group 2。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
\mathrm{MCO_3(s)+2HCl(aq)\rightarrow MCl_2(aq)+H_2O(l)+CO_2(g)}. 0.320\ \mathrm{g} carbonate gives 89.0\ \mathrm{cm^3} \mathrm{CO_2}. Assume V_\mathrm{m}=24000\ \mathrm{cm^3\ mol^{-1}}. Determine identity of M (show working).
n(\mathrm{CO_2})=89.0/24000=3.708\times10^{-3}\ \mathrm{mol} \rightarrow M_\mathrm{r}(\mathrm{MCO_3})=0.320/n\approx 86.3\ \mathrm{g\ mol^{-1}} \rightarrow A_\mathrm{r}(\mathrm{M})\approx 86.3-60\approx 26 \rightarrow **magnesium / \mathrm{Mg}**（与 MS 示例一致）。
[3] wch13_s24_ms_13。
Tests for excess acid（酸过量的检验）
📖 Definition若酸仍过量，加入少量碳酸盐/碳酸氢盐应 **持续产生气泡**；也可用 \mathrm{pH} 试纸或指示剂显示酸性，或加入碱无立即大量放热中和终点等（以卷面限定试剂为准）。
🔑 Key\mathrm{NaHCO_3} 与过量酸：观察 **气泡/嘶嘶声**（effervescence）。
🎯 Exam focus第二问若要求 **different test**，勿与前一问重复同一试剂；写清 **操作 + 阳性现象**。
🛠️ Technique先答现象题一句定论 \rightarrow 再写不同试剂的步骤与预期。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
After \mathrm{CuCO_3+H_2SO_4} gas collection, tests show acid in excess. (i) Observation when a small volume of \mathrm{NaHCO_3} is added. (ii) Describe a **different** test and positive observation for excess acid.
(i) 气泡/嘶嘶声。(ii) 如 \mathrm{pH} 试纸显红/酸性，或加碱前指示剂颜色等（与 MS 可接受表述一致）。
[3] wch13_s24_ms_13 1(b)。
3. Group 2 practical chemistry
Flame + precipitate matrix（焰色与沉淀表）
📖 Definition利用 \mathrm{NaOH}、\mathrm{Na_2CO_3}、\mathrm{Na_2SO_4} 与 \mathrm{M^{2+}} 的沉淀差异，结合 **焰色** 区分 \mathrm{Ca^{2+}}、\mathrm{Sr^{2+}}、\mathrm{Ba^{2+}} 等；\mathrm{Cl^-} 可用 \mathrm{AgNO_3} 酸性条件下得卤化银沉淀。
🔑 Key\mathrm{Ba^{2+}} 与 \mathrm{SO_4^{2-}} 白沉；\mathrm{Sr^{2+}} 与 \mathrm{OH^-} 可能无或弱与 \mathrm{Ca} 对比——以卷面表为准推断。
🎯 Exam focus表格题要 **整行自洽**：阳离子身份与三列现象同时满足。
🛠️ Technique先锁定与 \mathrm{SO_4^{2-}} 或 \mathrm{OH^-} 独特的一列 \rightarrow 配焰色 \rightarrow 写 \mathrm{AgNO_3} 检验 \mathrm{Cl^-} 步骤（酸化、沉淀颜色）。
Edexcel WCH13/01 Winter 2024
Three Group 2 chlorides X, Y, Z treated with \mathrm{NaOH}, \mathrm{Na_2CO_3}, \mathrm{Na_2SO_4} (results table on paper). (i) Complete possible cation identities and flame colours. (ii) How to identify and confirm \mathrm{Cl^-} in each solution?
由沉淀模式区分阳离子（如 \mathrm{Ba^{2+}} 对 \mathrm{SO_4^{2-}} 敏感等）\rightarrow 焰色：砖红/洋红/苹果绿等对应填入 \rightarrow 加稀硝酸酸化后滴 \mathrm{AgNO_3} 得白/奶油色卤化银并写离子方程式要点。
[7] wch13_w24_ms_13。
Thermal stability of carbonates（碳酸盐热稳定性实验）
📖 Definition比较同等条件下 \mathrm{MCO_3} 分解产生 \mathrm{CO_2} 的 **速率或相同时间失重**；控制变量包括：**相同热源、相同粉末质量/粒度、相同试管与位置** 等。
🔑 KeyDown group 碳酸盐热稳定性 **增强**（需更高温才明显分解）——解释实验趋势时联系离子半径/极化。
🎯 Exam focusOutline 实验常要求 **控制变量 + 观测指标**（石灰水变浑浊快慢、失重等）。
🛠️ Technique画简图标热源、试管、同一 \mathrm{CO_2} 检验装置 \rightarrow 写如何确保公平对比。
Edexcel WCH13/01 Winter 2024
(b)(i) Outline an experiment to **compare thermal stability** of Group 2 carbonates (diagram optional). (ii) Give a reason why the experiment may not give the theoretical trend.
(i) 等量细粉、同一本生灯高度/火焰区、相同时间观察 \mathrm{CO_2} 通入石灰水变浑速度等。(ii) 粉末颗粒大小不同、受热不均、未控制质量等（见 MS 可接受范围）。
[5] wch13_w24_ms_13。
4. Organic preparation (setup)
\(\mathrm{H_2SO_4}\) cooling & \(\mathrm{Br_2}\) colour（溴乙烷制备安全与现象）
📖 Definition浓硫酸稀释/混合为 **强烈放热**；冷流水浴防止暴沸、减少副反应与酸雾。加热时 \mathrm{HBr} 被氧化可产生 **溴单质** 呈现橙/棕色。
🔑 Key“orange in flask” 常答：\mathrm{Br^-} 在热酸中被氧化生成 \mathrm{Br_2}。
🎯 Exam focus研碎固体用 **研钵与杵**（mortar and pestle），勿自创仪器名。
🛠️ Technique冷却原因一条（过热/碳化/安全）\rightarrow 颜色一条（\mathrm{Br_2}）。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
\mathrm{C_2H_5OH+H_2SO_4+KBr\rightarrow C_2H_5Br+KHSO_4+H_2O}. (a) Why place flask in cold running water while adding conc. \mathrm{H_2SO_4}? (b) Apparatus to powder lumpy \mathrm{KBr}. (c) Explain orange colour when first heated gently.
(a) 散热/防止过热分解或碳化。(b) mortar and pestle。(c) \mathrm{Br_2} 生成（\mathrm{Br^-} 被氧化）。
[4] wch13_s24_ms_13 2(a)–(c)。
Distillation & anti-bumping（蒸馏装置与沸石）
📖 Definition蒸馏需 **水冷凝管** 进水在下、出水在上；接引管、锥形瓶收集；加入 **沸石/陶瓷碎片** 提供气化中心防暴沸。
🔑 Key标签常考：thermometer 水银球位于支管口略下；冷凝水方向。
🎯 Exam focus“Complete the diagram” 题少写漏 **冷凝水方向** 或接收瓶。
🛠️ Technique先画热源与圆底瓶 \rightarrow 竖直冷凝管与水流 \rightarrow 接引管伸入接收瓶液面上方防倒吸（若卷面要求）。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
(d) Complete labelled distillation apparatus for Step 4 (heating \mathrm{C_2H_5OH/H_2SO_4/KBr}). (e) Identify solid particles A added for smooth boiling. (f) \mathrm{C_2H_5Br} very volatile — suggest how to treat the small collecting beaker to reduce loss.
(d) 标准蒸馏标注（冷凝水、温度计位置等）。(e) anti-bumping granules / porous pot。(f) 冰水浴或密封减少挥发。
[5] wch13_s24_ms_13 2(d)–(f)。
5. Organic work-up
Separating funnel（分液漏斗分层）
📖 Definition静置后 **密度大的相在下**；旋塞先放下层，上层从上口倒出；有机相常在上或下依密度而定（题给 \rho 时先判上下层）。
🔑 Key溴乙烷 \rho>1 时有机层在 **下**，水层在上（MS 亦接受合理描述）。
🎯 Exam focus描述操作须含：**静置、开塞放气、先放下层、再倒出上层**。
🛠️ Technique写“开旋塞至下层流入锥形瓶…关闭后从上口倒出水层”一类完整顺序。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
Densities: \mathrm{C_2H_5Br} 1.47\ \mathrm{g\ cm^{-3}}, water 1.00\ \mathrm{g\ cm^{-3}}. Describe how to remove the **aqueous** layer from \mathrm{C_2H_5Br} using a separating funnel.
静置分层 \rightarrow 先放出下层溴乙烷（或先识别下层再放）—按 MS：上层为水时先从上口倒出上层水，或先放下层有机相再倒出上层水，叙述与密度一致即可。
[2] wch13_s24_ms_13 2(g)。
Drying agent & volatility（干燥与挥发性）
📖 Definition无水 \mathrm{CaCl_2} 吸水生成 **水合物**；易挥发液体 **不能** 在温热烘箱中干燥以免蒸发损失。
🔑 Key水合物化学式规范：\mathrm{CaCl_2\cdot 2H_2O(s)}（勿写错点号位置）。
🎯 Exam focus“Why not warm oven” 指向 **沸点低/易燃/蒸气有毒** 等实际原因。
🛠️ Technique干燥方程：反应物与产物状态符号与计量一致。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
(h) Why not dry \mathrm{C_2H_5Br} in a warm oven? (i) Complete \mathrm{CaCl_2(s)+2H_2O(l)\rightarrow\;?}
(h) 易挥发/易燃等。(i) \mathrm{CaCl_2\cdot 2H_2O(s)}。
[2] wch13_s24_ms_13 2(h)(i)。
6. Organic unknowns & FG tests
Liquid organics C and D（\(\mathrm{PCl_5}\)、\(\mathrm{NaHCO_3}\) 鉴别）
📖 Definition与固体无机物鉴别不同：液体有机物常测 **与 \mathrm{PCl_5}**（产生 \mathrm{HCl} 酸雾）、**与 \mathrm{NaHCO_3(aq)}**（羧酸放 \mathrm{CO_2} 使石灰水浑浊）等。
🔑 Key酸雾成分写 **\mathrm{HCl}**（气态/与空气中水蒸气形成酸雾），勿与“蒸汽”混淆；\mathrm{CO_2} 通石灰水变浑浊。
🎯 Exam focus两试管现象 **对比**：若只有一种与碳酸氢盐反应，可区分醇与酸。
🛠️ Technique先写观察词（misty / bubbles）\rightarrow 再写化学身份（\mathrm{HCl}、\mathrm{CO_2}）。
Edexcel WCH13/01 Summer 2023
Tests on liquid organics C and D. (a) Small amount of \mathrm{PCl_5} added to separate 2\ \mathrm{cm^3} samples — both give misty fumes. Identify the misty fumes. (b) 2\ \mathrm{cm^3} \mathrm{NaHCO_3(aq)} added; gas from C tested with limewater (bubbles, limewater turns cloudy); D no change. Identify the gas from C.
(a) **\mathrm{HCl}**（氢氯化物酸雾）。(b) **\mathrm{CO_2}**（二氧化碳）。
[2] wch13_s23_ms_13。
Tests for \(\mathrm{-OH}\) and \(\mathrm{-Br}\)（官能团检验）
📖 Definition醇：酸化 \mathrm{K_2Cr_2O_7} 由橙变绿（氧化）；或用 \mathrm{PCl_5} 产生白雾 \mathrm{HCl}。卤代烃：与 \mathrm{AgNO_3} 醇溶液生成 **奶油色** \mathrm{AgBr} 沉淀（需避免与 \mathrm{C_2H_5OH} 混淆体系）。
🔑 Key写清 **试剂 + 条件 + 现象**；两个官能团各一套。
🎯 Exam focus若题给“different tests for ethanol vs bromoethane”，勿两套都用银盐。
🛠️ Technique醇：氧化剂颜色变化；卤：\mathrm{Ag^+} 沉淀颜色与速。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
State a chemical test for \mathrm{-OH} in ethanol and for \mathrm{-Br} in bromoethane, with positive observations.
醇：酸化二铬酸钾热，橙→绿；或 \mathrm{PCl_5} 白雾。溴乙烷：\mathrm{AgNO_3} 醇溶液得奶油色沉淀。
[4] wch13_s24_ms_13 2(j)。
7. Ionic unknowns & strong-acid titre
Ionic solids A and B（离子化合物推断）
📖 Definition**Summer 2023 大题模型：** 固体 A 为白色晶体（一单阳一单阴）。焰色 **淡绿** \rightarrow 阳离子 **\mathrm{Ba^{2+}}**（须写离子，勿写金属 \mathrm{Ba}）。A 溶于水后加 **酸化 \mathrm{AgNO_3}** 得 **黄色沉淀** \rightarrow 阴离子 **碘离子 \mathrm{I^-}**（勿答“碘 / \mathrm{I_2}”）。化合物式 **\mathrm{BaI_2}**。卷面还要求 **不用银盐** 的碘离子鉴别：如加浓 \mathrm{H_2SO_4} 观察臭鸡蛋味 / 紫烟等，或加氯水 / 溴水后溶液变黄橙棕等（见 MS 列表）。固体 B **已知为硫酸铵** \mathrm{(NH_4)_2SO_4}：\mathrm{NH_4^+} 用 **\mathrm{NaOH(aq)} 并加热**，气体使湿润红石蕊变蓝或与 \mathrm{HCl} 产生白烟；\mathrm{SO_4^{2-}} 须在 **已酸化**（\mathrm{HCl} 或 \mathrm{HNO_3}）的溶液中加 **\mathrm{BaCl_2} / \mathrm{Ba(NO_3)_2}** 得 **白色沉淀**（MS 强调酸与钡试剂顺序与依赖关系）。
🔑 Key焰色与 **\mathrm{Ag^+} 沉淀颜色** 组合可快速定卤离子；硫酸盐检验永远带 **“加酸排除碳酸根干扰 + 加钡盐”** 双要素。
🎯 Exam focusMS：**不得**给 \mathrm{Cu^{2+}} 对应淡绿焰色；碘离子勿写成单质碘；硫酸根 **M2（酸）依赖 M1（钡盐）** 才给满。
🛠️ Technique无机鉴别答题模板：**试剂 + 条件（热/酸化）+ 现象** 三件套；离子方程式写 **\mathrm{Ba^{2+}(aq)} + \mathrm{SO_4^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{BaSO_4(s)}** 并检查状态符号。
Edexcel WCH13/01 Summer 2023
Solid A: pale green flame; aqueous A + acidified silver nitrate gives a **yellow precipitate**; give cation, anion, formula of A, and a **different** test (not \mathrm{AgNO_3}) for the anion with expected result.
阳离子 **barium ion / \mathrm{Ba^{2+}}**；阴离子 **iodide / \mathrm{I^-}**；式 **\mathrm{BaI_2}**。另法示例：**浓 \mathrm{H_2SO_4}** \rightarrow 臭鸡蛋味 / 紫烟 / 黄或黑固体；或 **氯水** \rightarrow 溶液变黄橙棕等（MS 多选一，现象须与试剂匹配）。
[B] 见 wch13_s23_ms_13 离子推断与鉴别评分表。
Edexcel WCH13/01 Summer 2023
Solid B is ammonium sulfate: tests for \mathrm{NH_4^+} and \mathrm{SO_4^{2-}} with observations; ionic equation for the sulfate test reaction **with state symbols**.
\mathrm{NH_4^+}：**\mathrm{NaOH}（或任命名碱）+ 加热** \rightarrow 气体使 **湿润红石蕊蓝** 或与 **\mathrm{HCl} 白烟**（勿写蒸汽状雾）。\mathrm{SO_4^{2-}}：**\mathrm{BaCl_2}/\mathrm{Ba(NO_3)_2}** + **\mathrm{HCl}/\mathrm{HNO_3}** \rightarrow **白色沉淀**。方程式：\mathrm{Ba^{2+}(aq)} + \mathrm{SO_4^{2-}(aq)} \rightarrow \mathrm{BaSO_4(s)}。
[B] wch13_s23_ms_13（含钡盐检验的离子式与状态符号）。
Concentration of \(\mathrm{HCl}\) from titre（滴定求酸浓度）
📖 Definition用标准溶液（或已知浓度碱）滴定，按反应摩尔比求未知 c(\mathrm{HCl})；注意 **n=cV** 单位一致与方程式系数。
🔑 Key若碱为限制信息，先求 n(\mathrm{OH^-}) 再换算 n(\mathrm{HCl})。
🎯 Exam focus最终答案注意 **s.f.** 与单位 \mathrm{mol\ dm^{-3}}。
🛠️ Technique写配平方程式 \rightarrow 用均值 titre \rightarrow 一元/二元酸碱比例自检。
Edexcel WCH13/01 Winter 2023
Determine the concentration of hydrochloric acid using titre data (procedure on paper; strong acid–strong base context).
按卷面 titre 与标准碱浓度计算 c(\mathrm{HCl})（见 wch13_w23_ms_13 分步）。
[var] wch13_w23_ms_13。
8. Volumetric — errors & polyprotic acids
Dilution, rinse, concordant titre（稀释、洗涤、一致滴定）
📖 Definition移液管与容量瓶 **洗涤对象不同**：移液管润洗待移液，容量瓶通常 **不** 用待测液润洗以免浓度偏高；滴定管记录初末读数求差；**concordant** titre 用于求均值并省略多余重复。
🔑 Key“Why no titrations 3 and 4” 类问：已有两次 concordant 在 \pm 0.1\ \mathrm{cm^3} 内。
🎯 Exam focus稀释倍数：10\times 稀释常伴随 250\ \mathrm{cm^3} 容量瓶与 25\ \mathrm{cm^3} 移液管组合。
🛠️ Technique逐步写：稀释 \rightarrow 移取 \rightarrow 滴定 \rightarrow 判 concordant \rightarrow 均值。
Edexcel WCH13/01 March 2023 (M23)
Solution A diluted 10\times then titrated with B in a conical flask. (i) In Step 1 student rinsed pipette **and** 250\ \mathrm{cm^3} volumetric flask with solution A — comment on error. (ii–v) titre table and mean titre from concordant values. (vi) Why titrations 3 and 4 not needed?
(i) 容量瓶不应以待装液润洗，否则浓度偏高。(vi) 已有两次 concordant 滴定体积。
[var] wch13_m23_ms_13。
Polyprotic / standard acid titres（柠檬酸与马来酸滴定）
📖 Definition柠檬酸与 \mathrm{NaOH} 为 **三元酸 1 : 3** 计量；固体酸（马来酸）先配标准溶液再滴定。酚酞终点：**无色 \rightarrow 粉红**（碱过量侧）；concordant titre 取互差 \le 0.20\ \mathrm{cm^3} 的读数求均值。
🔑 KeyM24 圈出 **24.30** 与 **24.20** 两行 titre 求均值 **24.25** \mathrm{cm^3}（见 MS）；R24 马来酸 titre 均值常用 **(21.10+21.15)/2** 等。
🎯 Exam focus柠檬酸滴定计算时勿忘 **/1000** 与 **\times 3** 摩尔比；马来酸浓度计算链：称量 \rightarrow 定容 \rightarrow 分取 \rightarrow 用 titre 反算。
🛠️ Technique先判 concordant \rightarrow 均值 titre \rightarrow n(\mathrm{NaOH}) \rightarrow 按方程式换 n(\mathrm{acid}) \rightarrow 乘稀释倍数回代原样品。
Edexcel WCH13/01 Jan 2024 (M24)
Lemon juice citric acid titre: Student A table (rough, titrations 1–3) with titres 24.60,\,24.30,\,24.20,\,24.20\ \mathrm{cm^3}. (a) Circle concordant results. (b) Mean titre. (c)(i) Phenolphthalein colour change at end-point. Equation \mathrm{C_6H_8O_7+3NaOH\rightarrow Na_3C_6H_5O_7+3H_2O}.
(a) 圈 **24.30** 与 **24.20**。(b) (24.30+24.20)/2=24.25\ \mathrm{cm^3}。(c)(i) **colourless \rightarrow (pale) pink**。
[var] wch13_m24_ms_13。
Edexcel WCH13/01R Summer 2024
Maleic acid standard: 5.00\ \mathrm{g} in 250\ \mathrm{cm^3}; 20.0\ \mathrm{cm^3} titrated vs \mathrm{NaOH} (table titres 22.45,\,21.10,\,21.40,\,21.15\ \mathrm{cm^3}). (a) Phenolphthalein colour change. (b) Mean titre from concordant. (c) Concentration of maleic acid solution (M_\mathrm{r}=116).
(a) **colourless \rightarrow pink**。(b) 取 **21.10** 与 **21.15** 均值 **21.125** \mathrm{cm^3}（MS 不允许单独取 21.10 或 21.15）。(c) 由 n 酸与定容、分取体积计算 c\approx 0.172\ \mathrm{mol\ dm^{-3}}（按 MS 示例链）。
[var] wch13r_s24_ms_13r。
9. Equilibrium in a practical context
\(\mathrm{ICl}\) / \(\mathrm{ICl_3}\) / \(\mathrm{Cl_2}\)（平衡移动与颜色）
📖 Definition\mathrm{ICl(l)+Cl_2(g)\rightleftharpoons ICl_3(s)}\quad\Delta H=-106\ \mathrm{kJ\ mol^{-1}}（正向放热）。增加 \mathrm{Cl_2} 使平衡 **右移**，棕液 \mathrm{ICl} 先增多、继而黄固 \mathrm{ICl_3} 更明显；**升温** 使平衡 **左移** 可再增加棕液 \mathrm{ICl}（见 MS）。
🔑 Key解释颜色要同时提 **平衡移动** 与 **物种颜色**（brown liquid / pale green gas / yellow solid）。
🎯 Exam focus（b）问“更多棕液”时：MS 标答为 **温和加热** 使平衡左移；亦接受将 U 型管倒置等合理叙述。
🛠️ Technique加 \mathrm{Cl_2}：按系数方向判断右移 \rightarrow 写先棕后黄与平衡语句；(b) 用 Le Chatelier 判断升温/降温方向。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
Equilibrium \mathrm{ICl(l)+Cl_2(g)\rightleftharpoons ICl_3(s)}, \Delta H=-106\ \mathrm{kJ\ mol^{-1}}. (a)(i) Explain observations as more \mathrm{Cl_2} enters the U-tube. (b) What change to the U-tube would produce **more brown liquid**?
(i) 棕液 \mathrm{ICl} 增多、继而黄固 \mathrm{ICl_3} 增多；因 \mathrm{Cl_2} 增多平衡右移（MS 顺序可简化为棕→黄）。(ii) **加热/水浴升温**：升温使平衡 **左移**，棕液增多（MS 亦接受倒置 U 管等替代答案）。
[5] wch13_s24_ms_13。
\(\mathrm{Cl_2}\) disposal: fume hood & \(\mathrm{NaOH}\)（氯气安全与碱吸收）
📖 Definition装置末端常接 **通风橱/抽风** 以防有毒 \mathrm{Cl_2} 外逸；冷稀 \mathrm{NaOH} 可与 \mathrm{Cl_2} 发生歧化反应作化学吸收（与卷面小问对应）。
🔑 Key（c）冷稀碱吸收：\mathrm{Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O}；状态符号按卷面要求取舍。
🎯 Exam focus（a）（ii）MS 常见给分：Q 接 **通风橱/尾气系统**，因 \mathrm{Cl_2} **有毒**；与（c）冷稀碱吸收方程式区分作答。
🛠️ Technique（a）（ii）先答装置名称再答安全原因；（c）歧化配平检查 \mathrm{Cl} 守恒。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
(a)(ii) 3-way tap prevents more \mathrm{Cl_2} entering equilibrium system. Identify Q and state why it is necessary. (c) Equation for **cold dilute** \mathrm{NaOH} with \mathrm{Cl_2} (state symbols not required).
(a)(ii) Q 标答为接 **fume cupboard / fume hood**（或等效通风处置），因 \mathrm{Cl_2} 有毒需排出或密闭处理（见 wch13_s24_ms_13）。(c) \mathrm{Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaClO + H_2O}（冷稀条件，状态符号卷面不要求时可省略）。
[4] wch13_s24_ms_13。
10. Solution calorimetry — design
Neutralisation calorimetry — design（中和量热设计）
📖 Definition聚苯乙烯杯 **隔热**；反应前测 **基线温度漂移**（定时读温找平均）；混合瞬间难读温故在略过混合时刻后读第一条可靠数据。
🔑 Key杯外套烧杯常为了 **稳固、防倒、隔热辅助**（以 MS 接受理由为准）。
🎯 Exam focus“Why not measure at 3 min” 因混合未完成/搅拌不均/热未均一。
🛠️ Technique分条：仪器作用 \rightarrow 计时目的 \rightarrow 混合时刻读数问题。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
\mathrm{H_2SO_4+2NaOH\rightarrow Na_2SO_4+2H_2O}. Polystyrene cup in beaker; temp every 30 s for 2\tfrac12 min; then add 50\ \mathrm{cm^3} \mathrm{NaOH} at 3 min; continue readings. (a) Why cup in beaker? (b) Purpose of readings before mix. (c) Why not measure at 3 min?
(a) 稳固/隔热等。(b) 基线/漂移。(c) 混合未完成/未达均匀。
[4] wch13_s24_ms_13 Q4(a)–(c)。
Temperature–time graph（量热曲线）
📖 Definition最大温升由 **外推** 反应混合瞬间与前后基线得到 \Delta T；反应后降温因 **热散失** 至环境；平台段可能因读数间隔或搅拌停顿。
🔑 Key“Why T drops after 5 min”：体系向环境散热，无持续反应放热。
🎯 Exam focus题要求 **show working on graph** 必须在答案中体现外推线。
🛠️ Technique画/描述两条基线 \rightarrow 交点与最高点差 \rightarrow 得 \Delta T。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
(d)(i) Determine maximum \Delta T using T–time graph (must show working on graph). (ii) Why does T decrease after 5 minutes? (iii) Why T appears unchanged e.g. between 5\tfrac12 and 6\tfrac12 min?
(i) 外推混合瞬间与前后基线求 \Delta T。(ii) 散热。(iii) 读数间隔内变化小/搅拌停顿等合理原因。
[5] wch13_s24_ms_13 Q4(d)。
11. Calorimetry — analysis
Moles basis & non-standard \(\Delta H\)（摩尔基准与非标准焓）
📖 Definition\Delta H=-q/n 中 n 取 **限量反应物** 的物质的量；题用 \mathrm{NaOH} 限量则用 n(\mathrm{NaOH})。**非** 1\ \mathrm{mol} \mathrm{H_2O} 或标准态时，只能称 **enthalpy change of neutralisation** 的实验值，非标准摩尔中和焓。
🔑 Key\mathrm{H_2SO_4} 二元酸：注意提供的 n(\mathrm{H^+}) 与 n(\mathrm{OH^-}) 谁过量。
🎯 Exam focus(iv) “Why not standard molar enthalpy of neutralisation”：浓度非 1\ \mathrm{mol\ dm^{-3}}、非标准压等。
🛠️ Technique先判限量 \rightarrow q=mc\Delta T 总质量 \rightarrow \Delta H=-q/n_\mathrm{lim}。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
(e)(ii) Why use moles of \mathrm{NaOH} not \mathrm{H_2SO_4} in calculation? (iv) Why data won’t give **standard** molar enthalpy of neutralisation?
(ii) \mathrm{NaOH} 限量。(iv) 浓度非标准 1\ \mathrm{mol\ dm^{-3}} 等。
[3] wch13_s24_ms_13 Q4(e)。
\(c\) of water assumption（比热容假设与热损失）
📖 Definition稀溶液近似用水的 4.18\ \mathrm{J\ g^{-1}\,^{\circ}C^{-1}}；若盐浓度高或总质量中溶液体积分数偏离纯水，假设 **可能偏差**。
🔑 Key讨论 validity：比较溶液与纯水热容差异、离子强度等（合理即可）。
🎯 Exam focus与 **热损失、搅拌功** 等系统误差区分开。
🛠️ Technique两分结构：可能有效 + 可能无效各一条理由。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
(e)(i) Explain why it may or may not be valid to use the specific heat capacity of water for this reaction mixture.
稀溶液近似为水；若溶质多或浓度高则与纯水有偏差（MS 双向给分）。
[2] wch13_s24_ms_13 Q4(e)(i)。
12. Combustion calorimetry
Combustion of ethanol — apparatus（燃烧法测 \(\Delta_\mathrm{c}H\)）
📖 Definition用酒精灯加热已知质量的水，记录水温变化与酒精灯质量损失；q=mc\Delta T，\Delta H\approx -q/n(\mathrm{ethanol})（注意符号约定与热损失）。
🔑 Key防风屏 **减少对流散热**；搅拌使温度均匀。
🎯 Exam focus计算 \Delta_\mathrm{c}H 时常用 **kJ mol^{-1}** 并检查符号为负。
🛠️ Technique列：m_\mathrm{water}、\Delta T、\Delta m_\mathrm{burner} \rightarrow n(\mathrm{C_2H_5OH}) \rightarrow \Delta_\mathrm{c}H。
Edexcel WCH13/01 March 2023 (M23)
Experiment to measure enthalpy change of combustion of ethanol using spirit burner, draught shield, water in beaker (data on paper). Calculate \Delta_\mathrm{c}H in \mathrm{kJ\ mol^{-1}}.
按卷面数据：q=mc\Delta T，除以燃烧乙醇物质的量，注意符号与单位（见 wch13_m23_ms_13）。
[var] wch13_m23_ms_13 Q2。
Combustion — errors & improvements（误差与改进）
📖 Definition延迟点火或称量延迟导致 **额外蒸发/热散失**；延长加热可改变 **不确定度与系统误差** 的相对贡献；改进装置如更好密封、防风、卡计等（课纲内合理即可）。
🔑 Key解释 delay 对 \Delta_\mathrm{c}H：**绝对值偏小或偏大** 要联系 q 与 n 哪个受影响。
🎯 Exam focus与 data booklet 对比时讨论 **% error** 与改进措施是否针对随机误差或系统误差。
🛠️ Technique一句机制（热损失/蒸发）\rightarrow 一句对结果影响方向。
Edexcel WCH13/01 March 2023 (M23)
Parts on effect of delay between lighting and placing under calorimeter; teacher comment on heating 15 min to improve percentage uncertainty vs data book \Delta_\mathrm{c}H^\ominus of ethanol.
延迟使热散失/蒸发改变 q 或 m 有效值 \rightarrow \Delta_\mathrm{c}H 偏离；延长加热对不确定度的影响按 MS 给分点叙述。
[var] wch13_m23_ms_13 Q2(b)(c)。
13. Dehydration & multi-solid tasks
Cyclohexene from cyclohexanol（醇脱水制烯）
📖 Definition用 \mathrm{H_3PO_4}（常 85\%）催化脱水；蒸馏或分馏收集烯；注意 **酸腐蚀、烯易燃、通风**。
🔑 Key除水、少泡、控制加热防止碳化；产物检验可用溴水褪色等（卷面问什么答什么）。
🎯 Exam focus与 Unit 2 纸面机理题不同，U3 重 **装置与操作**。
🛠️ Technique简述：圆底瓶+酸+醇 \rightarrow 加热蒸馏 \rightarrow 接收 \rightarrow 检验。
Edexcel WCH13/01 Winter 2023
Cyclohexene prepared from cyclohexanol using 85\% phosphoric(V) acid (apparatus and parts on paper).
按卷面小问写装置、除杂、收集与安全要点（见 wch13_w23_ms_13 Q3）。
[var] wch13_w23_ms_13。
Three solids A, B, C（三未知固体检验）
📖 Definition系统选择 **溶解性、焰色、与酸/碱反应** 等测试，表格记录现象后推断成分；强调 **平行对比** 与 **控制固体质量**。
🔑 Key与 Group 2 氯离子题类似：先找“唯一现象”列锁定一种离子。
🎯 Exam focus写实验顺序时避免 **交叉污染**（药匙洗净、标签向上）。
🛠️ Technique三固体：建议流程图式答案最清晰。
Edexcel WCH13/01 Winter 2023
Student given three solid compounds A, B and C — practical tests to distinguish (details on paper).
按卷面现象推断各固体成分（见 wch13_w23_ms_13 Q1）。
[var] wch13_w23_ms_13。
14. Apparatus choice & \(\mathrm{CO_2}\) method
Reflux vs sealed for oxidation（氧化装置选择）
📖 Definition将醇氧化为羧酸需 **回流** 使反应物蒸发后在冷凝管内回流回瓶，既保持高温又 **不损失溶剂与反应物**；密封管可能 **超压爆裂**；开放烧杯则 **挥发损失大、难以控温**。
🔑 Key选 **F（回流）** 为教师指定装置时，E 常为开放易挥发，G 常为密封管危险。
🎯 Exam focus解释 “not suitable” 各写 **不同物理/化学风险**（压力、挥发、产率）。
🛠️ TechniqueE：挥发/易燃蒸气逸散；G：密闭加热压力升高。
Edexcel WCH13/01 Summer 2023
Oxidise butan-1-ol to butanoic acid; three apparatus E, F, G shown. Teacher says use F. (i) Why is E not suitable? (ii) Different reason why G not suitable?
(i) 开放体系挥发/溶剂损失大，难以充分氧化。(ii) 密闭加热内部压力升高有爆裂危险等（与 MS 表述一致）。
[3] wch13_s23_ms_13 Q3(a)。
\(\mathrm{CO_2}\) molar volume — method critique（另一套气体法）
📖 DefinitionW23 卷用不同装置测 \mathrm{CO_2} 摩尔体积；常见改进点：**称量固体质量误差、气体泄漏、排水集气溶解损失、温度压强非标准** 等。
🔑 Key与 S24 倒置量筒题同源技能：都会考 **系统误差来源**。
🎯 Exam focus若题给多次读数，注意 **平均值与异常值剔除**。
🛠️ Technique列系统误差清单 \rightarrow 对应每条如何使 V_\mathrm{m} 偏大或偏小。
Edexcel WCH13/01 Winter 2023
Molar volume of \mathrm{CO_2} from reaction of carbonate with acid (apparatus and parts on paper).
按卷面计算 V_\mathrm{m} 并讨论误差来源与改进（wch13_w23_ms_13 Q2）。
[var] wch13_w23_ms_13。
15. Kinetics practicals
\(\mathrm{AgNO_3}\) clock — hydrolysis rates（卤代烃水解速率）
📖 Definition在乙醇介质中，卤代烃与 \mathrm{AgNO_3(aq)} 生成卤化银浑浊；**C–I 键最弱**故出现浑浊时间最短。水浴温度取 **40–60\,^\circ\mathrm{C}** 左右：足够快又避免烫伤、避免有机物沸腾挥发。
🔑 Key对比实验须 **同碳链一级** 卤代烃，仅换卤素（MS：**1-氯丁烷** 与 **1-溴丁烷** 与 1-碘丁烷）。
🎯 Exam focus“Justify temperature” 必须 **数值范围 + 理由** 两点各一分。
🛠️ Technique温度一条 \rightarrow 安全/速率/挥发一条；选卤代烃写清 **primary + same chain length**。
Edexcel WCH13/01R Summer 2024
Compare hydrolysis rates of 1-iodobutane, a bromoalkane and a chloroalkane with \mathrm{AgNO_3} in ethanol (method and times table on paper). (a) Justify an appropriate water-bath temperature. (b) Suggest suitable **bromoalkane and chloroalkane**, with reasons.
(a) **40–60\,^\circ\mathrm{C}**：足够暖以有可观速率，又不过热致烫伤/液体沸腾（MS 可接受范围）。(b) **1-bromobutane** 与 **1-chlorobutane**：均为 **一级** 且 **碳链长度相同**，仅卤素不同，可比键强对速率的影响。
[4] wch13r_s24_ms_13r。
\(\mathrm{H_2O_2}\) decomposition — foam height（催化与初速率）
📖 Definition比较固体催化剂时，记录 **泡沫上升体积–时间** 曲线；**切线斜率最大** 的催化剂活性最高。初速率 =\Delta V/\Delta t 需带 **\mathrm{cm^3\,s^{-1}}** 等单位。
🔑 KeyMS 示例：\mathrm{PbO_2} 线最陡；最大速率约 **30\ \mathrm{cm^3}\div 50\ \mathrm{s}=0.60\ \mathrm{cm^3\,s^{-1}}**（允许读图区间约 **0.52–0.68**）。
🎯 Exam focus（a）轴标题：**Time / s**、**Volume (of H2O2 and foam) / cm3**（或 MS 允许的同义表述）。(c)(i) 泡沫实验“速率看似增大”：诱导期、催化剂与反应物逐渐充分接触、反应放热等（见 MS）。
🛠️ Technique画 **t=0 附近最陡切线** 或取高点数据 \rightarrow \Delta V/\Delta t \rightarrow 检查单位；(b)(iii) 写测量/外推困难。
Edexcel WCH13/01 Winter 2024
\mathrm{H_2O_2} decomposition catalysed by different solids; foam volume recorded (graph of \mathrm{PbO_2}, \mathrm{MnO_2}, \mathrm{Fe_2O_3}). (a) Label both axes. (b)(i) How is \mathrm{PbO_2} identified as best catalyst? (ii) Calculate maximum rate of foam production for \mathrm{PbO_2} with units. (iii) Why may this value be inaccurate?
(a) **x：Time / s**；**y：Volume (of H2O2 and foam) / cm3**。(b)(i) 任一时间 \mathrm{PbO_2} 泡沫体积更高/曲线最陡。(ii) 最陡段切线例 **30/50=0.60\ \mathrm{cm^3\,s^{-1}}**（读图容差见 MS）。(iii) 泡沫高度难测准/曲线外推/读点稀疏等。
[var] wch13_w24_ms_13。
16. Diagrams, s.f. & fair tests
Diagrams, PPE, burette height（装置图与安全）
📖 Definition滴定管应 **低于眼部高度** 以防漏液溅眼；护目镜、实验服；蒸馏/加热装置标签齐全。
🔑 Key“below head height” 为 M23 原卷表述要点之一。
🎯 Exam focus标签题用铅笔草稿对齐 **水流方向、仪器名称拼写**。
🛠️ Technique逐件仪器检查：热源、夹具、橡皮管、收集瓶。
Edexcel WCH13/01 March 2023 (M23)
Student wore safety glasses and placed the burette **below head height** during titration — give reason why this is important.
防止读数或漏液时化学品溅入眼睛/面部。
[1] wch13_m23_ms_13。
s.f., repeats & fair tests（有效数字与公平实验）
📖 Definition计算结果按测量仪器 **最小分度** 决定 s.f.；多次滴定取 concordant；比较热分解速率时需控制 **粉末质量、颗粒大小、热源距离** 等。动力学/泡沫曲线题还需 **坐标轴名称 + 单位**（与 W24 催化分解卷一致）。
🔑 Key气体体积除物质的量得 V_\mathrm{m} 时，MS 常要求 **2–3 位有效数字** 且必须由正确除法得到。
🎯 Exam focus文字题用 “same mass / same particle size / same distance” 等关键词。
🛠️ Technique先列可控变量 checklist，再写因变量与如何记录。
Edexcel WCH13/01 Summer 2024
Molar volume calculation requires appropriate s.f.; MS notes rounding moles to 1 s.f. can still give 24\ \mathrm{dm^3\ mol^{-1}} with **(2)** if working shown.
展示 n 与 V 运算链；最终 V_\mathrm{m} 与数据精度匹配（见 wch13_s24_ms_13 注释）。
[B] 评分注释见 MS。
Edexcel WCH13/01 Winter 2024
Foam volume–time graph for \mathrm{H_2O_2} with different catalysts: state the **exact axis labels** expected for full marks (including units).
**x：** Time / s；**y：** Volume (of H2O2 and foam) / \mathrm{cm^3}（与 wch13_w24_ms_13 表述一致，单位可写在括号内）。
[2] wch13_w24_ms_13。