黄冈中学高考化学一轮复习精华资料
目 录
模块一 基本概念和基础理论 ……………………………………………王兴明 王明堂
专题一 物质组成、性质和分类 化学用语 …………………………………………(1)
专题二 氧化还原反应 ………………………………………………………………(10)
专题三 离子反应和离子方程式 ……………………………………………………(15)
专题四 热化学反应和热化学方程式 ………………………………………………(22)
专题五 元素周期律和元素周期表 …………………………………………………(27)
专题六 化学平衡 ……………………………………………………………………(37)
专题七 电离平衡 ……………………………………………………………………(44)
专题八 电化学基础知识 ……………………………………………………………(48)
模块二 元素及其化合物……………………………………………………杨芳茹 李 涛
专题九 非金属元素及其化合物 ……………………………………………………(55)
专题十 金属元素及其化合物 ………………………………………………………(65)
专题十一 无机框图推断 ………………………………………………………………(72)
模块三 有机化学……………………………………………………………陈占川 朱 斌
专题十二 有机物的组成、结构和性质 ………………………………………………(82)
专题十三 有机推断与合成 ……………………………………………………………(91)
模块四 化学实验……………………………………………………………贾卯生 文 昱
专题十四 实验仪器和实验操作………………………………………………………(101)
专题十五 物质的检验、分离和提纯…………………………………………………(110)
模块五 化学计算……………………………………………………………………杨玉林
专题十六 以物质的量为中心的计算…………………………………………………(117)
专题十七 化学综合计算………………………………………………………………(121)
专题十八 化学计算常用解题方法和技巧……………………………………………(127)
必须掌握的化学思想与学习方法
1、守恒意识——三大守恒:①质量守恒;②电荷守恒;③得失电子守恒。
2、平衡意识——勒夏特列原理适用于一切平衡体系(化学平衡、电离平衡、水解平衡、
溶解平衡等)。
3、整体性原则——学会从整体出发,全方位、多角度综合考虑问题。
4、合理性原则——要学会运用常识、常理解题,要学会识别社会常理。杜绝不合逻辑的
常识性错误。
5、组成分析——学会组合与拆分;掌握反应物、生成物的分子组成和变化。
6、特征反应——关注典型反应,注重解决问题的突破口、题眼、关键字。
7、具体化方法——将抽象的问题具体化可以使问题意外地变得简单。
8、绿色化学思想——①原子经济性;②杜绝污染源。 高三化学备课组
模块一 基本概念和基础理论
专题一 物质的组成、性质和分类 化学用语
【命题趋向】
1.高考试题中常用选择题来考查考生对同素异形体、同分异构体、同位素和核素、
无机反应和有机反应的分类、化合价、原子结构等基本概念的理解程度。高考中常会以化
学学科中的重要概念来考测考生对化学基础概念的理解和辩折能力。
2.无论是基础型试题还是能力型试题,问题的答案大多会要求考生用化学方程式、
离子方程式、热化学方程式、化学式、结构简式等基本化学用语来表述答案,每年的高考
化学试题的答案中化学用语占有很大的比例。可以说,熟练掌握化学用语、理解这类化学
用语的含义非常重要。
3.相对原子质量、相对分子质量、物质的量,气体摩尔体积等重要基本概念,无论
是化学概念辩折题还是化学计算题中必须要用到这些重要概念。
【主干知识整合】
一、物质的组成
1.物质的组成关系
原子、分子、离子都是保持化学性质的一种微粒
2.分子、原子、离子的比较
微粒 概念 构成物质的类别及部分代表物
原子 化学变化中最小的微粒 1.少数非金属单质:金刚石、晶体硅
2.某些非金属化合物:二氧化硅等
分子 保持物质化学性质的一种
微粒
1.非金属单质:氧气、氢气、稀有气体等
2.非金属氢化物、酸酣、含氧酸、有机物等
离子 原子失去或得到电子得到
的带电的微粒
金属氧化物、强碱、大多数盐
3.阴阳离子与自由基团
4.同素异形体与同位素、同系物、同分异构体的区别
内涵 比较的
对象 分子式 结构 性质
同
位
素
质子数相同、中子数不
同的核素(原子)互称
为同位素
核素
(原子)
符号表示不同,如
H、D、T
电 子 排 布
相同,原子
核 结 构 不
同
物理性质
不同、化
学性质相
同
同
素
异
形
体
同一元素组成的不同单
质,称这种元素的同素
异形体
单质
元素符号表示相
同,分子式可不
同,如石墨与金刚
石、O2 与 O3
单 质 的 组
成 或 结 构
不同
物理性质
不同,化
学性质相
似
同
系
物
结构相似,分子组成相
差一个或若干个 CH2 原
子团的有机物,互称为
同系物
有机
化合物 不同
结构相似,
官 能 团 类
型 与 数 目
相同
物理性质
不同,化
学性质相
似
同
分
异
构
体
分子式相同、结构不同
的化合物互称为同分异
构体
有机
化合物 相同 不同
物理性质
不同,化
学性质不
一定相同
二、物质的分类
离子 基团
定义 带电的原子或原子团 化学中对原子团和基的总称
区别 带有正电荷或负电荷 不带电,为缺电子物质,呈电中性
联系 两者通过得失电子可以互相转化
实例 OH- NO2- Cl- CH3+ -OH -NO2 -Cl -CH3
无机化合物的分类
1.按组成性质分类:
2.按微粒间成键种类分类
化合物分为共价化合物如 CO2,SiO2 和离子化合物如 NaCl、NH4Cl
3.按能否电离来分类
将化合物分为电解质和非电解质,电解质又分为强电解质和弱电解质。
4.胶体的分类:
分散剂是液体——液溶胶。如 Al(OH)3 胶体,蛋白质胶体
(1)按分散剂的状态分 分散剂是气体——气溶胶。如雾、云、烟
分散剂是固体——固溶胶。如烟水晶、有色玻璃。
粒子胶体——胶粒是许多“分子”的集合体。如 Fe(OH)3 胶体。
(2)按分散质的粒子分
分子胶体——胶粒是高分子。如淀粉溶胶,蛋白质胶体等。
5.从不同角度对化学反应进行分类及相对应的表示方式
分类角度 反应类型 表示方法
基本反应类型 分解反应、化合反应、置
换反应、复分解反应
化学方程式
有无电子转移 氧化还原反应、非氧化还
原反应
氧化还原反应方程式(单线桥法、
双线桥法)
半反应(原电池反应和电解反应中
的电极反应)
是否有离子参加 离子反应、分子反应 离子方程式
反应程度大小 可逆反应、不可逆反应 可逆符号
按热效应分 吸热反应、放热反应 热化学方程式
三、化学用语
1.四种符号
(1)元素符号:
①表示一种元素(宏观上)。②表示一种元素的一个原子(微观上)。③表示该元素的相
对原子质量。
(2)离子符号:在元素符号右上角标明电荷数及电性符号(正负号),“l”省略,如:Ca2+、
SO4
2ˉ、C1ˉ、Na+ …
(3)价标符号:在元素符号正上方标化合价、正负写在价数前。“l”不能省。如:
1
Cl 、
1
Na 、
6
S 、
2
O …
(4)核素符号:如 2 7
13 Al、3 2
16 S、1 6
8 O 左上角为质量数,左下角为质子数。
2.物质中元素化合价的确定
(1)分子中各元素化合价代数和为零,
(2)离子中各元素化合价代数和等于离子所带的电荷数。
3.化学式
用元素符号表示物质组成的式子称成为化学式。根据物质的组成以及结构特点,化学
式可以是分子式、实验式、结构简式等。不同的化学式所表示的意义有区别。
离子化合物的化学式表示离子化合物及其元素组成,还表示离子化合物中阴、阳离子
最简单的整数比,同时也表示离子化合物的化学式量。例如,氢氧化钡这种物质及其组成
元素是钡、氢、氧 3 种元素,化学式还表示了 Ba2+与 OH−的个数比是 1:2,它的化学式量
为 171。
过氧化钠的化学式是 Na2O2,但不能写成 NaO,在过氧化钠中实际存在的离子是 O2
2−离
子,且 Na+:O2
2−为 2:1,所以,过氧化钠的化学式只能用 Na2O2 表示。
某些固体非金属单质及所有的金属单质因组成、结构比较复杂,它们的化学式只用元
素符号表示。
4.分子式
用元素符号表示物质分子组成的式子。
一般分子式是最简式的整数倍,多数无机物二者是一致的。但也有例外,如最简式为
NO2 的分子可能是 NO2,也可能是 N2O4。
有些单质、原子晶体和离子晶体通常情况下不存在简单分子,它的化学式则表示这种
晶体中各元素的原子或离子数目的最简整数比,不是分子式。如 C、SiO2、CsCl、Na2CO3、
2CaSO4·H2O 等。
分子式的意义
例如:硫酸的分子式是 H2SO4,它表示硫酸这种物质,也表示了硫酸的一个分子及分子
是由 2 个氢原子、1 个硫原子、4 个氧原子组成。H2SO4 同时也表示它的相对分子质量为 98
5.实验式
实验式也称最简式。仅表示化合物中各元素原子个数比的式子。
有机物往往出现不同的化合物具有相同的实验式。如乙炔和苯的实验式是 CH,甲醛、
乙酸、乳酸和葡萄糖等的实验式是 CH2O。已知化合物的最简式和相对分子质量,则可确定
它的分子式;如乙酸最简式 CH2O,式量为 60,所以乙酸分子式为 C2H4O2。
6.电子式
在元素符号周围用“ · ”或“ × ”表示其最外层电子数的式子。原子的最外层电
(1)表示物质的元素组成;
(2)表示该物质的一个分子;
(3)表示分子中各元素的原子个数;
(4)表示该物质的相对分子质量。
子应尽可能分写在元素符号的“上、下、左、右”四个方位,每个方位不超过 2 个电子。
(1)用电子式表示阴离子时要用[ ]括起,电荷数标写在括号外面的右上角。注意 NH4
+、
H3O+等复杂阳离子电子式的书写。
(2)书写简单离子构成的离子化合物的电子式时可以遵循下面几点:
①简单阳离子的电子式即是离子符号。
②简单阴离子的电子式即是元素符号周围有 8 个小圆点外加[ ]及电荷数。
③阴、阳离子交替排列。如:
(3)注意各原子的空间排序及孤对电子、单电子的存在。如:
(4)用电子式表示某物质形成过程,要注意“左分右合箭头连”的原则。如:
(5)基的电子式不带电荷;如:
(6)另外,各电子式的书写还应注意力求均匀、对称、易识别。
[练习] 写出下列常见物质的电子式:Na2O、NaOH、Na2O2、H2O2 、HCl、、N2、NH3、
O2、H2O、CO2、CH4、CCl4、MgCl2、O2、OH-、-OH、-CH3
7.结构式
用一根短线代替一对共用电子对所得的式子(没有成键的电子不画出)。
氢气(H2) H—H 氮气(N2) N≡N
氨(NH3) 次氯酸(HClO) H—O—Cl
用结构式表示有机物的分子结构更具有实用性,并能明确表达同分异构体,例如:
乙酸(C2H4O2) 甲酸甲酯(C2H4O2)
8.结构简式
它是结构式的简写,一般用于有机物,书写时应将分子中的官能团表示出来,它可以
把连接在相同原子的相同结构累加书写,也不需把所有的化学键都表示出来。要注意原子
的连接顺序及不饱和键,
如:硝基 或 ;碳碳不饱和键不能省略;如 C2H4 应写成: 而不
能写成: 。
9、原子、离子结构示意图
用以表示原子核电荷数及核外电子排布的简图,如氯原子结构简图为:
原子的核电荷数等于核外电子数;离子的核电荷数不等于核外电子数;
阳离子核电荷数大于核外电子数;阴离子核电荷数小于核外电子 7 数;
二者差值等于离子所带电荷数。
[练习] ①、画出 10-20 号元素的原子结构示意图;
②、画出下列离子结构示意图:Li+、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+、S2-、Cl- 。
10.方程式的书写
⑴ 方程式书写注意点:
①符合实验事实并配平; ②必须注明反应条件,尤其是有机化学方程式;
③“ ”、“ ↑”、“↓”等符合的应用要正确。
⑵ 电离方程式
①强电解质的电离写“==”号。酸式盐阴离子(除 HSO4-)均不能拆写出 H+。
②弱电解质的电离写“ ”号,注意弱酸的一个电离方程式只能电离出一个 H+,分
—CH3 —OH —CHO —COOH —NH2
O2N CH2 =CH2
CH2 CH2
—NO2
步书写;弱碱一般一个电离方程式即写出所有 OH-;如:H2CO3 2H++CO32-(×);
应分步写;
Al(OH)3 Al3++3OH-(√) NaHSO4(水溶液)= NaHSO4(熔融)=
⑶ 水解方程式
①一般写“ ”号,无“ ↑”和“↓”;但 100%(完全)水解写“==”号,产物出
现“ ↑”和“↓”;如:Al3++3HCO3
-==Al(OH ) 3 ↓+3CO2↑
②强碱弱酸盐水解一般一个水解方程式只结合一个 H+或产生一个 OH-,即分步书写;
③强酸弱碱盐水解一般只用一个水解方程式表示。
④实验室制 Fe(OH)3 胶体的水解方程式必须写“===”号,产物注明“胶体”,无“ ↑”和
“↓”。如:Fe3++3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3H+
⑷ 电极反应式
写“===”号,出现“ ↑”,但无“↓”;注明电极名称,要写得(+ne-)或失(-ne
-)电子数,若电极附近某离子能和电极产物反应,则一般合并写在电极反应式中
【典例精析】
1. 下列说法都正确的是. ( )
① 江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
② 四川灾区重建使用了大量钢材,钢材是合金
③ “钡餐”中使用的硫酸钡是弱电解质
④ 太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置
⑤ 常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮,两者都含有极性键
⑥ 水陆两用公共汽车中,用于密封的橡胶材料是高分子化合物
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ①②⑤⑥ D. ③④⑤⑥【答案】B
【解析】根据胶体的性质①正确;钢材是铁和碳的合金,②正确;“钡餐”是硫酸钡,但硫
酸钡是强电解质,因为尽管硫酸钡是难溶物但溶于水的部分确实完全电离的 ③错;硅元
素位于周期表第三周期第ⅣA 主族,是处于金属与非金属的交界处,④正确;氯气是由非
极性键组成的单质,⑤错;橡胶是高分子化合物,⑥正确
2.下列叙述中正确的是 ( )
A.酸酐一定是酸性氧化物 B.碱性氧化物一定是金属氧化物
C.金属氧化物一定是碱性氧化物 D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
【解析】酸酐是含氧酸失水后的产物。如:乙酸的酸酐为(CH3CO)2O,可见酸酐不一是氧化
物;碱性氧化物和金属氧化物,非金属氧化物和酸性氧化物是不同分类原则指导下的不同
分类,它们可能相容、相交、相对。如:在金属氧化物中,Al2O3 是两性氧化物,Mn2O7(HMnO4
的酸酐) 为酸性氧化物,可见金属氧化物不一定是碱性氧化物,非金属氧化物中,CO、
NO 等属不成盐氧化物【答案】B
3.某合作学习小组讨论辨析以下说法:①粗盐和酸雨都是混合物;②沼气和水蒸气都是
可再生能源;③冰和干冰既是纯净物又是化合物;④不锈钢和目前流通的硬币都是合
金;⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸;⑥纯碱和熟石灰都是碱;⑦豆浆和雾都是胶体。
上述说法正确的是 ( )
A.①②③④ B.①②⑤⑥ C.③⑤⑥⑦ D.①③④⑦
【解析】1.显然正确;2.沼气属于可再生资源。水煤气由炽热的煤同水蒸气反应制得,而
煤为不再生资源,所以水煤气为不可再生资源,故错误; 3.冰为固态水,干冰为固态 CO2,
均为纯净物和化合物,正确; 4.显然正确。 5.盐酸和食醋为混合物,不是化合物,错误;
6.纯碱为 Na2CO3 不是碱,错误; 7.豆浆和雾都能发生丁达尔现象,均属于胶体,正确。
综上所述,选 D【答案】D
4.下列变化或过程属于物理变化的是( )
A.激光法蒸发石墨得 C60 B.渗析法净化氢氧化铁胶体
C.鸡蛋白遇浓硝酸显黄色 D.用铂丝蘸取 NaCl 固体进行焰色反应
【解析】本题考查了物理变化和化学变化的概念辨析。化学变化所能实现的仅是原子与分
子(或离子)的相互转化,在整个过程中,原子不会发生改变。物理变化指没有生成其它物
质的变化高【答案】BD 网
5.物质分类的依据通常有组成和性质,下列物质分类中,只考虑组成的是 ( )
A.Na2SO4 是钠盐、硫酸盐、正盐
B.HNO3 是一元酸、强酸、挥发性酸
C.Mg(OH)2 是二元碱、难溶性碱、中强碱
D.Al2O3 是两性氧化物、金属氧化物、最高价氧化物
【解析】A 项都是根据其组成而划分的,;B 项根据组成分为一元酸,而依据不同性质可
分为强酸和挥发性酸;C 中的难溶性碱、中强碱是根据其不同性质划分的;D Al2O3 依据
不同性质可分别属于两性氧化物、最高价氧化物【答案】A
【专题训练】
1.日常生活中常用下列方法处理相关问题,其中不涉及化学变化的是( )
A.用明矾净化河水
B. 蜂蚁螫咬处涂抹稀氨水以消除疼痛
C.用食醋蒸熏对房间消毒杀菌
D. 硫酸钡作 X 光透视肠胃的药剂
2.C60 与现代足球 有很相似的结构,它与石墨互为( )
A. 同位素 B. 同素异形体 C. 同分异构体 D. 同系物
3.化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列有关化学用语正确的是( )
4.下列说法正确的是( )
A.硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
B.洒精、硫酸钡和水分别属于电解质、强电解质和弱电解质
C.Mg、Al、Cu 可以分别用置换法、直接加热法和电解法冶炼得到
D.天然气、沼气和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源
5.下列各项中表达正确的是( )
A.F 原子结构示意图: B.CO2 的分子模型:
C.HCl 电子式为: D.NH3 的结构式:
6.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,下面关于氢化物的叙述正确的是( )
A.一个 D2O 分子所含的中子数为 8 B.NH3 的结构式为 H— —H
C.HCl 的电子式为 H+[ ]- D.HClO 的电子式为 ClH O
7. 下列叙述正确的是 ( )
A.金属与盐溶液反应都是置换反应
B.阴离子都只有还原性
C.与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物
D.分子晶体中都存在范德华力,可能不存在共价键
8.关于物质分类的正确组合 ( )
9. 下列有关说法中正确的是( )
A.16O、17O、18O 属于同位素 B.N60 和 N2 互为同系物
C.O2 和 O3、H2 和 D2、H 18
2 O 和 H 16
2 O 都互为同素异形体
D.CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2 互为同系物,乙二醇、丙三醇、苯甲醇也互为
同系物
10.分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是( )
①根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸等
②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
③根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液
④根据反应中的热效应将化学化学反应分为放热反应和吸热反应
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
11.下列有关物质分类的说法正确的是( )
A.构成 H2O、CCl4、PCl5、N2 分子的原子都满足最外层 8 电子结构
B.纯碱、烧碱、碱式碳酸铜都属于碱类物质
C.煤、石油和天然气都属于化石能源
D.CH2Cl2、CH4O、C3H6O2 一定是纯净物
12.用适当的化学用语填空:
分类
组合 碱 酸 盐 碱性氧
化物
酸性氧
化物
A Na2CO3 H2SO4 NaHCO3 SiO2 CO2
B NaOH HCl NaCl Na2O CO
C NaOH CH3COOH MgCl2 Na2O2 SO2
D KOH HNO3 CaCO3 CaO SO3
⑴①一个铜原子 ②3 个铝离子__________ ③4个质子
④铵根离子中氮元素的化合价 ⑤氧化铁
⑥硝酸银 ⑦CO32-中数字“2”的含义_________________________
⑧写出一种质子数为 9 且电子数为 10 的微粒符号 。
⑵某粒子 M2+核外有 10 个电子,其核内中子数为 12,则 M 元素的相对原子质量
为 。
⑶一个 A 原子的质量为 a 克,一个氧原子的质量为 b 克,现以氧原子质量的 1
16
为标
准,则 AO2的相对分子质量为 。
13.元素周期律是学习和研究化学的重要工具。下表是元素周期表的部分信息:
认真分析信息,回答:
(1)地壳中含量最多的金属元素的原子序数是 ;
(2)分析上表规律,可推知,表中X= ;
(3)表示的是(写粒子符号)
(4)写出一个由1、7、17号三种元素组成的化合物的化学式 。
14.找出物质之间的相互联系和区别,从中发现规律,这是我们学好化学的一种基本方法。
下面是五种含氮元素物质的化学式:
a.N2 b.NH3 c.N2O4 d.N2O e.HNO3
请你回答:
(1)五种物质中氮元素的化合价由低到高....的顺序是__ __(用序号表示)。
(2)仔细观察,在这五种物质中,你还可以发现其它几个规律,请你写出其中一个,并
排列成序(排列顺序用序号表示):
规律:______________________________________;排序:_______________________。
15.物质的分离是化学研究中常用的方法,填写下列物质分离时需使用的方法(不必叙述
操作细节)高考资
(1)两种互不相溶的液体的分离 。
(2)固体和液体的分离 。
(3)含固体溶质的溶液中除去部分溶剂 。
(4)胶体中分离出可溶电解质 。
(5)几种沸点相差较大的互溶液体的分离 。
专题二 氧化还原反应
【主干知识整合】
1H
氢
2He
氦
3Li
锂
4Be
铍 …… 5B
硼
6C
碳
7N
氮
8O
氧
9F
氟
10Ne
氖
llNa
钠
12Mg
镁 …… 13A1
铝
14Si
硅
15P
磷
XS
硫
17C1
氯
18Ar
氩
19K
钾
20Ca
钙 ……
+19 2 8 8
一.了解基本概念
二.氧化还原反应的一般规律
1、表现性质规律
同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具
有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。
2、性质强弱规律
氧化剂 + 还原剂 = 还原产物 + 氧化产物
氧化剂得电子 → 还原产物 还原剂失电子 → 氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物
3、反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液
中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入
还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有 FeBr2 溶液中通入 Cl2,首先
被氧化的是 Fe2+
4、价态归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高
价+低价→中间价”的规律。
5、电子守恒规律
在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子
(或共用电子对偏离)总数一定相等。
三.氧化性、还原性大小的比较
1、由元素的金属性或非金属性比较
a、金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱
b、非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱
2、由反应条件的难易比较
不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。
如:2KMnO4+ 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O(常温)
MnO2 + 4HCl(浓)= MnCl2 + Cl2↑ +2H2O (加热)
前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:KMnO4>MnO2。同理,不同的还原剂与同一
氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。
3、根据被氧化或被还原的程度不同进行比较
当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就
越强。如:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3,S + Fe FeS ,
根据铁被氧化程度的不同(Fe3+、Fe2+),可判断氧化性:Cl2>S。同理,当不同的还原
剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。
4、根据反应方程式进行比较
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物; 还原性:还原剂>还原产物
5、根据元素周期律进行比较
一般地,氧化性:上>下,右>左; 还原性:下>上,左>右。
6、某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:
温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。
酸碱性:如中性环境中 NO3
-不显氧化性,酸性环境中 NO3
-显氧化性;又如 KMnO4 溶液的
氧化性随溶液的酸性增强而增强。
温馨强调:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电
子的多少无关。
四.氧化还原反应的相关计算
基本方法——得失电子守恒法:
对于氧化还原反应的计算,关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒,列出守恒
关系求解,即 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价
变化值。
【典例精析】
1.常温下,往 H2O2 溶液中滴加少量 FeSO4 溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+H+,下列说法正确的是( )
A.H2O2 的氧化氢比 Fe3+强,其还原性比 Fe2+弱
B.在 H2O2 分解过程中,溶液的 pH 逐渐下降
C.在 H2O2 分解过程中, Fe2+和 Fe3+的总量保持不变
D.H2O2 生产过程要严格避免混入 Fe2+
【解析】由氧化还原反应的强弱律可知,氧化性是氧化剂大于氧化产物,还原性是还原剂
大于还原产物,由方程一可知,氧化剂 H2O2 氧化性比氧化产物 Fe3+强,由方程二可知,
还原剂 H2O2 还原性比,原产物为 Fe2+强,所以 A 错误;方程一和方程二相加,即 H2O2
分解生成 H2O 和 O2,H2O2 呈弱酸性,所以随着反应进行,pH 升高,B 错误;H2O2 分解
Fe3+或 Fe2+作催化剂,所以总量不变,C 正确;因为 Fe2+可导致 H2O2 分解,所以 H2O2 生
产过程要避免混入 Fe2+,D 正确高考资源网
2.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成 1 mol 硝酸锌时,被还原的硝
酸的物质的量为 ( )
A.2 mol B.1 mol C.0.5 mol D.0.25 mol
【解析】:此题主要考查氧化还原反应的配平:Zn+HNO3(稀) Zn(NO3)2+NH4NO3
+H2O,Zn:0→+2,化合价改变值为:(2-0)×1=2,N:+5→-3,化合价的改变值为:
(5+3)×1=8,根据化合价升降总值相等得:在 Zn(NO3)2 前配 4,NH4NO3 前配 1,然后根
据反应前后各元素的原子个数相等,找出其他物质的系数。配平后的化学方程式为:4Zn
+10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O,当生成 1mol 的 Zn(NO3)2时,被还原的 HNO3
为 0.25mol 【答案】D 网
3.钢铁生锈过程发生如下反应:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是( )
A.反应①、②中电子转移数目相等
B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
【解析】反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 中的氧化剂是 O2,1molO2 在反应中得到 4mol 电子,
同样在反应②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 中氧化剂也是 O2,而且两个反应中氧气的系数
都是 1,因此得到的电子均是 4mol,故 A 选项正确 B 选项错误。钢质水管与铜质水龙头连
接后形成原电池,其中钢质水管做负极被腐蚀,故 C 选项错误。钢铁在潮湿的空气中容易
发生电化学腐蚀,而且主要是发生吸氧腐蚀,因此 D 选项错误。【答案】A
4.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,
一个是“还原反应式”。如 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e-
===Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-=== 2Fe2+。据此,回答下列问题:
⑴将反应 Zn+2H+ === Zn2++H2↑拆写为两个“半反应式”:
氧化反应式: ,还原反应式: 。
⑵将反应 3NO2+H2O == 2H++2NO3—+NO 拆写为两个“半反应式”:
氧化反应式: ,还原反应式: 。
⑶已知某反应的两个“半反应式”为:
CH4+10 OH--8e-===CO32-+7H2O, O2+2H2O+4e-=== 4OH—,
则氧化还原反应方程式为 。
【解析】⑵注意电子得失守恒、粒子数目守恒以及物质的选择与系数调整。在反应 3NO2
+H2O ===2 H++2 NO3—+NO 中,只有 1 个 NO2 分子作氧化剂,有 2 个 NO2 分子作还原
剂。2 个 NO2 分子变为 2 个 NO3
-离子时,需 2 个 H2O 分子提供 2 个 O 原子,2 个 H2O 分
子中的 4 个 H 原子则变为 4 个 H+离子。1 个 NO2 分子变成 1 个 NO 分子时,另 1 个 O 原
子需要与 2 个 H+离子结合成水。所以,有以上“半反应”。⑶前式 + 后式×2 即得。
【答案】⑴Zn-2e-=== Zn2+,2 H++2e-=== H2 。
⑵2NO2+2H2O-2e-=== 4H++2 NO3
-;NO2+2 H++2e-=== NO+H2O
⑶CH4+2O2+2OH—=== CO32-+3H2O
【专题训练】
1.下列反应属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是 ( )
A.CO2+H2O H2CO3 B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.3Fe+4H2O(g) 高温 Fe2O4+4H2 D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2.已知 A2O 2
n
可将 B2-氧化为 B 单质,A2O 2
n
则被还原为 A3+,又知 100mL 的 0.3mol/L 的
A2O 2
n
与 150mL 的 0.6mol/L B2-恰好完全反应,则 A2O 2
n
中的 n 值为 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.吸进人体内的氧有 2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称
为“生命杀手”。中国科学家尝试用 Na2SeO3 清除人体内活性氧,Na2SeO3 的作用是( )
A.还原剂 B.氧化剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
4.Cl2 在 70℃的 NaOH 水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应,反应完全后测得溶
液中 NaClO 和 NaClO3 的物质的量比为 4∶1,则溶液中 NaCl 和 NaClO 的物质的量之
比为:( )
A.9∶4 B.5∶1 C.11∶2 D.1∶1
5.被称为万能还原剂的 NaBH4 溶于水并和水发生反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,
下列说法中正确的是(NaBH4 中 H 为-1 价) ( )
A.被氧化的元素与被还原的元素质量比为 1︰1 B.NaBH4 是氧化剂,H2O 是还原
C.硼元素被氧化,氢元素被还原 D. NaBH4 既是氧化剂又是还原剂
6. 在浓盐酸中 H3AsO3 与 SnCl2 反应的离子方程式为:
3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+=2As+3SnCl62-+6M
关于该反应的说法中正确的组合是( )
① 氧化剂是 H3AsO3;② 还原性:Cl->As;③ 每生成 7.5gAs,还原剂失去的电子
为 0.3 mol;④ M 为 OH-;⑤ SnCl62-是氧化产物。
A.①③⑤ B.①②④⑤ C.①②③④ D.只有①③
7.有 Fe2+、NO3-、Fe3+、NH4+、H+和 H2O 六种粒子,分别属于同一氧化还原反应中的反
应物和生成物,下列叙述不正确的是 ( )
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1︰8
B.该过程说明 Fe( NO3)2 溶液不宜加酸酸化
C.若有 l mol NO3
-发生氧化反应,则转移 8mol e-
D.若把该反应设计为原电池,则负极反应为 Fe2+-e-=Fe3+
8.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:
4Fe2++4Na2O2+6H2O = 4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+ 则下列说法正确的是 ( )
A.该反应中 Fe2+是还原剂,O2 是还原产物
B.4molNa2O2 在反应中共得到 8NA 的电子
C.Fe(OH)3 是氧化产物,每生成 4mol Fe(OH)3 反应过程中共转移电子 6mol
D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
9.CuCl2 溶液中含有少量杂质 FeCl2,为制备纯净的 CuCl2·2H2O 晶体,拟定实验步骤如下图
所示:
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中,将 Fe2+转化为 Fe3+最好选用下列氧化剂中的 (填字母)。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2
该反应的离子方程式为 。
(2)在步骤Ⅱ中,①加入 Y 的目的是为了调节溶液的酸度以促使 Fe3+沉淀完全,Y 可以
是下列物质中的 (填字母);
A.NaOH B.Cu C.Cu2(OH)2CO3
②江河入海口处易形成沙洲的原因是江水中的胶粒遇海水中的电解质发生凝聚。将步
骤Ⅱ中沉淀制成胶体后,再逐滴加入稀硫酸可能看到的现象是 。
(3)步骤Ⅲ应控制的实验条件是 。
10.(1)配平氧化还原反应方程式:
__ C2O42—+__MnO4—+__H+= __CO2+__Mn2++__H2O
(2)称取 6.0 g 含 H2C2O4·2H2O、KHC2O4 和 K2SO4 的试样,加水溶解,配成 250mL
溶液。量取两份此溶液各 25mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加 0.25mol/LNaOH 溶液至 20mL 时,溶液由无色变
为浅红色。该溶液被中和的 H+的物质的量为 mol;
②第二份溶液中滴加 0.10mol/L 的酸性高锰酸钾溶液至 16mL 时反应完全,此时溶液
颜色由 变为 。该溶液中还原剂的物质的量为 mol;
③原试样中 H2C2O4·2H2O 和 KHC2O4 的质量分数分别是多少?
11.(1)某一反应体系中有反应物和生成物共 5 种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O。 该反
应中还原产物是______;若反应过程中转移了 0.3mol 电子,则氧化产物的质量 g 。
(2)将 a mol Cl2 通入含 b mol FeBr2 的溶液中,当 0< a / b≤1/2 时,反应的离子方程式
为:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ,写出另 2 个可能发生的离子方程式
①当 a / b =1 时____________________________________________;
②当 a / b≥3/2 时____________________________________________。
(3)观察如下反应,总结规律,然后完成下列问题:
①Al(OH)3 +H2O Al(OH)4- + H+ ②NH3+H2O NH4+ + OH-
(A)已知 B(OH)3 是一元弱酸,试写出其电离方程式____ ;
(B)N2H4 是二元弱碱,试写出其第二步电离方程式____________ 。
专题三 离子反应、离子方程式
【主干知识整合】
1. 离子方程式正误判断主要抓住二个原则,一是符号书写是否正确,包括:
①原理是否正确②化学式与离子形式拆合是否正确,二是是否守恒,包括原子守恒、
电荷守恒,氧化还原反应还要转移电子守恒。
离子方程式的判断正误类型的题目,可总结为“八查”:
⑴一查反应是否符合客观事实
如钠投入 CuSO4 溶液中:
2Na+Cu2+=2Na++Cu (×) 2Na+Cu2++2H2O= 2Na++Cu(OH)2↓+H2↑(√)
⑵二查质量是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒
如 Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- (×) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(√)
⑶三查化学符号(↑、↓、=、 、化学式、离子形式)使用是否正确
如碳酸氢钙溶液与盐酸反应:Ca(HCO3)2+2H+=Ca2++2H2O+2CO2↑(×)
HCO3-+H+=H2O+CO2↑(√)
⑷四查是否忽略隐含的离子反应
如 CuSO4 溶液和 Ba(OH)2 溶液反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓(×)
Cu2++ SO42- +Ba2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓(√)
(5)五查阴、阳离子配比是否正确
如稀 H2SO4 和 Ba(OH)2 溶液反应:H++SO42-+OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O(×)
2H++ SO42- +2OH-+Ba2+=BaSO4↓+2H2O(√)
(6)六查反应物用量与其反应是否一致。
如碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠:
Ca2++2 HCO3-+2 OH- =CaCO3↓+ CO32+2H2O(×) Ca2++ HCO3-+ OH- =CaCO3↓+H2O (√)
(7)七查加入试剂顺序与其反应是否一致。
如往 Na2CO3 溶液中滴入少量稀盐酸:
2H++ CO32=H2O+CO2↑(×) H++ CO32= HCO3- (√)
(8)八查反应条件与其反应是否一致。如往氯化铵溶液中滴入烧碱溶液:
NH4+ + OH- =NH3↑+H2O (×) NH4+ + OH- NH3·H2O (√)
2.离子方程式正误判断型试题,所给离子方程式常见的错误有:
①不能正确使用化学式与离子符号;②反应前后电荷不守恒;③反应原理不正确或反
应不符合实际;④忽略反应物相对量的影响。
要注意几个特殊问题:
1 离子反应不但可以发生在离子与离子间,也可以发生在离子与原子、离子与分子之
间。如:Fe+2H+===Fe2++H2↑,C12+2I-===2Cl-+I2。
2 有些反应从离子方程式看,好像没有离子参加,但实际上却是离子反应。如
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,实质是钠与水电离出的 H+反应,只不过因为水是
难电离的,要保留化学式
3 相同物质之间的化学反应,在一种条件下是离子反应,在另一种条件下就不一定是
离子反应,如: HCl(aq)+NH3(aq)===NH4C1(aq) 是离子反应
HCl(g)+NH3(g)===NH4Cl(s) 是分子反应
④复分解型离子反应因生成难溶物质、难电离的物质或挥发性物质,均使溶液中自由
移动的离子数目减少,但这仅是一般规律,并不是绝对的。如以下反应中:
CH3COOH+NH3·H2O===NH 4
+ COOCH 3 +H2O,自由移动的离子数目反而增加。
3.解答离子共存的选择题,首先要看清题干要求:一是判断离子共存,还是判断不共存;
二要看题目中的隐含条件:碱性、酸性、无色透明、pH为多大;三看离子间是否发生
氧化还原反应、复分解反应等。总之,要注意审清题意,充分挖掘出题设的隐含条件;
要把离子自身的特点同题干中给定的限制条件结合起来分析。
4.判断离子共存的规律:离子在溶液中能大量共存的条件是离子之间不能发生离子反应,
各离子浓度不会降低。离子反应发生的条件就是离子不能大量共存的原因:即离子之
间若能发生反应则不能共存,若离子之间不发生反应则能大量共存。
①离子结合生成难溶物或微溶物不能大量共存:
如 Fe2+与 S2- ,Ca2+ 与 PO43- 、CO32- ,Ag+与 Cl 、 Br 、I- ;Ba2+与 SO42-、CO32-、
SO32- ;Fe3+与 OH-, Ca2+与 SO42-等。
②离子结合生成气体物质不能大量共存:
如 H+与 CO32-、SO32-、S2- 等; NH4+与 OH-(加热)。
③结合生成难电离物质的离子不能大量共存:
如 H+与 OH-,H+与 ClO 、S2-,NH4+与 OH--(常温)等。
④发生氧化还原反应的离子不能大量共存:
如 Fe3+与 S2-、I- S2-,MnO4-与 I-,NO3-(H+)与 Fe2+
⑤弱酸的酸式酸根离子不能与 H+ 、OH- 大量共存:
如 HCO3- 、 HS 与 H+、OH-不共存。
⑥一组特殊离子:Fe3+ 与 SCN 不共存。
这类问题往往有一定的附加条件限制:
(1)注意溶液隐含的酸碱性,如酸性溶液(H+ )、碱性溶液(OH-)、使酚酞试液变红
的溶液、使紫色石蕊试液变红的溶液、c(H+)=10-12 mol·L-1 的溶液、由水电离出
c(H+)=10-12 mol·L-1 溶液、投入铝产生氢气的溶液、在 pH=13 的无色溶液中等。
(2)注意无色溶液和有色离子不匹配,常见的有色离子有:Fe3+(黄色) 、Cu2+ (蓝色)、
Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色)。
(3)注意溶液中隐含的氧化性离子与还原性离子不能共存。如 Fe3+与 S2--、I-,MnO4-
与 I-,NO3- (H+)与 Fe2+等。
【典例精析】
1. 下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是 ( )
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④
【解析】①中 KOH 和 AlCl3 互滴现象不同,另一种是 Na2SO4,可以鉴别;②中 H2SO4 和
NaHCO3 生成气体,和 Ba(OH)2 生成白色沉淀,可以鉴别;③中 HCl 和 NaHSO4 与 NaAlO2
反应的现象不同,不能鉴别;④中 Ca(OH)2 和 BaCl2 与 Na2CO3 反应现象相同,不能鉴别。
【答案】A
2.某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺
流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的
铁红和氧化铜。
填写下面空白:
(1 )图 中标号处 需加入的 相应物 质分别是 ① 、 ② 、
③ 、④ 、⑤ ;
(2)写出①处发生反应的离子方程式 ;
写出③处发生反应的化学方程式 ;
(3)铁红的化学式为 ;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种
主要用途:铁红 ;氧化铜 。
【解析】首先用过量铁屑将 H+、Fe3+、Cu2+、Au3+等离子还原成 H2、Fe2+、Cu、Au,发生
4 个反应,E 中应为 Fe2+,因为后面生成铁红,故⑤为碱液氢氧化钠,试剂②是将过量铁
屑溶解,试剂③是将 Cu、Au 分离应为稀硝酸,从 C 中的 Cu2+到氧化铜,也应为碱液氢氧
化钠。
【答案】(1)①铁屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氢氧化钠 ⑤氢氧化钠
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe=3Fe2+
Cu2++Fe=Cu+Fe2+ 2Au +3Fe=2Au+3Fe2+
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料
3.在 1 L 含 0.1 mol NaAlO2 和 0.1 mol Ba(OH)2 的混合溶液中,逐滴加入浓度为 0.1 mol/L
的 H2SO4 溶液,下列图象中能表示反应产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积之间
关系的是 ( )
A B
C D
【答案】A
4.(09 全国卷Ⅱ29)
现有 A、B、C、D、E、F 六种化合物,已知它们的阳离子有 K+,Ag+,Ca2+,Ba2+,
Fe2+,Al3+ 阴离子有 Cl-,OH-,CH3COO-,NO3-,SO42-,CO32-,现将它们分别配成
10.1mol L 的溶液,进行如下实验:
①测得溶液 A、C、E 呈碱性,且碱性为 A>E>C;
②向 B 溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
③向 D 溶液中滴加 3 2( )Ba NO 溶液,无明显现象;
④向 F 溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验②中反应的化学方程式是 ;
(2)E 溶液是 ,判断依据是 ;
(3)写出下列四种化合物的化学式:A 、C 、
D 、F .
【答案】(1) 3 3 2 4 3A g N O N H H O A g O H N H N O
3 2 3 2 22 2AgOH NH H O Ag NH OH H O ( )
(2)碳酸钾 由①中碱性减弱的顺序可知,E 是碳酸盐。六种阳离子中可以与碳
酸根形成可溶性盐的只有钾离子,所以 E 是碳酸钾
(3)Ba(OH)2 Ca(CH3COO-) AlCl3 FeSO4
【解析】根据溶液的性质,确定 CO32—只能与 K+形成显碱性的溶液,另外可能形成的碱性
溶液为碱 Ba(OH)2 。由于醋酸的酸性大于碳酸,所以醋酸盐水解的碱性小于碳酸盐,因此
A 为 Ba(OH)2,E 为 K2CO3,C 为醋酸盐,由②可得 B 中阳离子为 Ag+,则肯定为 AgNO3,
由③可得 D 中无 SO42-,则 F 中的阴离子为 SO42-,D 中的阴离子为 Cl- ,由④可得 F 中的阳
离子为 Fe2+,即 F 为 FeSO4,而 CH3COO-若与 Al3+形成溶液时,Al3+也发生水解,所以 C
为醋酸钙,而 D 为 AlCl3
【专题训练】
1.下列离子方程式书写正确的是( )
A.用铂电极电解氯化镁溶液:Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
B.NaHSO4 溶液中滴入 Ba(OH)2 溶液至中性:H++ SO42+Ba2+十 OH-===BaSO4↓+H2O
C.在 H2O2 中加入酸性 KMnO4 溶液:2 MnO4- +5H2O2+6H+====2Mn2+ +5O2↑+8H2O
D.溴乙烷与 6mol/L 氢氧化钠水溶液共热:C2H5Br +OH- CH2=CH2↑+Br-+H2O
2.能正确表示下列反应的离子方程式是 ( )
A.醋酸钠的水解反应: CH3COO-+H3O+=CH3COOH+ H2O
B.碳酸氢钙与过量的 NaOH 溶液反应:Ca2++2 HCO3- +2 OH-=CaCO3↓+ 2H2O+ CO32-
C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应: C6H5O—+ CO2+ H2O=C6H5OH+ CO32-
D.稀硝酸与过量的铁屑反应: 3Fe+8H++2 NO3-=3Fe3++2NO↑+4 H2O
3.下列离子方程式错误的是 ( )
A.硫化钠溶液中加入足量盐酸:S2—+2H+→H2S↑
B.向碳酸氢钙溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液:
Ca2++2 HCO3- +2 OH-→CaCO3↓+2H2O+ CO32-
C.用硫酸铜溶液吸收硫化氢气体:Cu2++H2S→CuS↓+2H+
D.向浓氨水中逐滴滴入硫酸铝溶液:A13++3NH3+H2O→A1(OH)3↓+3 NH4+
4.下列反应的离子方程式正确的是 ( )
A.铜片插入氯化铁溶液中 Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.电解饱和食盐水 2 Cl +2H+ H2↑+C12↑
C.向溴化亚铁溶液中通入过量的氯气 2Fe2++Cl2=2Fe3++2 Cl-
D.向硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中滴加足量 Ba(OH)2 溶液
NH4++Al3++2 SO 2
4 +2Ba2++5 OH-=AlO2
-+2BaSO4↓+NH3·H2O+2H2O
5.在 pH=13 的无色溶液中,可以大量共存的一组离子是( )
A.NH4+、NO3— 、K+、SO42— B.CO32_、NO3—、HCO3—、Na+
C.Na+、ClO—、AlO2—、NO3— D.MnO4—、K+、Na+、SO42—
6.在溶液中加入中量 Na2O2 后仍能大量共存的离子组是( )
A.NH4+、Ba2+、Cl-、NO3- B.K+、AlO2-、Cl-、SO42-
C.Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3- D.Na+、Cl-、CO32-、SO32-
7.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.使酚酞试液变红的溶液: Na+、Cl-、SO42-、Fe3+
B.使紫色石蕊试液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
C. c(H+)=10-12 mol·L-1 的溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br-
D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+
8.下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A.在 pH=1 的溶液中: NH4+、K+、ClO-、Cl-
B.有 SO2-4 存在的溶液中: Na+、Mg2+、Ca2+、I-
C.有 NO-3 存在的强酸性溶液中: NH+4、Ba2+、Fe2+、Br-
D.在 c(H+)=1.0×10-13mol·L-1 的溶液中:Na+、S2-、AlO2-、SO32-
9.下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在含有大量[Al(OH)4]-的溶液中: NH4
+、Na+、Cl-、H+
B.在强碱溶液中: Na+、K+、CO32-、NO3
-
C.在 pH=12 的溶液中: NH4
+、Na+、SO42-、Cl-
D.在 c(H+)=0.1mol·L-1 的溶液中: K+、I-、Cl-、NO3
-
10.下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是( )
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④
11. 向存在大量 Na+、Cl-的溶液中通入足量的 NH3 后,该溶液中还可能大量存在的离于组
是( )
A K+、Br-、CO32- B Al3+、H+、MnO4
-
C NH4
+、Fe3+、SO42- D Ag+、Cu2+、NO3
-
12.在 pH = 1 时,可大量共存且形成无色溶液的一组离子或分子是( )
A、Ca2+、CH3COOH、Br-、Na+ B、NO3
-、Fe3+、Mg2+、SO42-
C、HClO、Ba2+、Na+ 、Cl- D、K+、Cl-、Al3+、SO32-
13.在由水电离产生的 H+浓度为 1×10-13 mol/L 的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
①K+、Cl-、NO3
-、S2-; ②K+、Fe2+、I-、SO42-; ③Na+、Cl-、NO3
-、SO42-
④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3 3
-⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3
-
A、 ①③ B、③⑤ C、③④ D、 ②⑤
14.室温下,在强酸性和强碱性溶液中都不能..大量共存的离子组是( )
A.NH4
+、Cu2+、Cl-、NO3
- B.K+、Na+、SO32-、S2-
C.K+、Na+、AlO2
-、SO42- D.Ba2+、Fe2+、NO3
-、Br-
15.有一无色透明溶液,已知其中可能含有 Fe3+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NH4
+,加入一种淡
黄色粉末并加热,产生沉淀或气体的物质的量与淡黄色粉末的物质的量关系如图所
示。请回答:
(1)溶液中肯定没有_____________离子。
(2)溶液中离子的物质的量之比为___________ 。
(3)①淡黄色粉末与水反应的化学方程式为__________________________ 。
②沉淀部分减少时的离子方程式为______________________________ 。
(4)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______________________,
肯定不存在的离子是______________________。
(5)写出与②③两个实验有关的离子方程式:
②_____________________________________________________________;
③_____________________________________________________________。
16.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO
3 、
SO 2
4 、Cl-、I-、HCO
3 ,取该溶液实验如下:
实验步骤 实验现象
①取少量该溶液,加几滴甲基橙 溶液变红色
②取少量该溶液,浓缩,加 Cu 片和
浓 H2SO4,加热 有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色
③取少量该溶液,加 BaCl2 溶液 有白色沉淀生成
④取③中上层清液,加 AgNO3 溶液 有白色沉淀生成,且不溶于 HNO3
⑤取少量该溶液,加 NaOH 溶液 有白色沉淀生成,当 NaOH 过量时沉淀部分
溶解
(1)溶液中肯定存在的离子是________________________。
(2)溶液中肯定不存在的离子是________________________。
(3)为进一步确定其他离子,应该补充的实验是________ _ ________
。
17.⑴某一反应体系中有反应物和生成物共 5 种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O。
该反应中还原产物是______;若反应过程中转移了 0.3 mol 电子,则氧化产物的质量
是______ g 。
⑵将 a mol Cl2 通入含 b mol FeBr2 的溶液中,当 0< a / b≤1/2 时,反应的离子方程式为:
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ,写出另 2 个可能发生的离子方程式。
①当 a / b =1 时____________________________________________;
②当 a / b≥3/2 时____________________________________________。
(3)观察如下反应,总结规律,然后完成下列问题:
①Al(OH)3 +H2O Al(OH)4- + H+ ②NH3+H2O NH4+ + OH_
(A)已知 B(OH)3 是一元弱酸,试写出其电离方程式__________________________
(B)N2H4 是二元弱碱,试写出其第二步电离方程式____________ ________
18.写出下列反应过程的离子方程式:
①在 NaOH 和 NaAlO2 溶液中滴加盐酸至过量
_______________________________________________________________________
②在 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中滴加盐酸至过量
________________________________________________________________________
③在 Ba(OH)2 溶液中通入过量 SO2_________________________________________
④在 NH4HCO3 溶液中加入足量 Ba(OH)2 溶液________________________________
19.某固体混合物可能含有 MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4Ba(NO3)2、AgNO3 和 CuSO4,将
该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于可能确定的物质在相应位置
写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1)将少许固体放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是__________________。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
专题四 热化学反应和热化学方程式
【主干知识整合】
一.化学反应中的能量变化
1、化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化:
①吸热反应:
化学上把吸收热量的化学反应称为吸热反应。如 C+CO2 2CO 为吸热反应。
②放热反应:
化学上把放出热量的化学反应称为放热反应。如 2H2+O2 2H2O 为放热反应。
2、化学反应中能量变化的本质原因
化学反应中的能量变化与反应物和生成物所具有的总能量有关。如果反应物所具有的
总能量高于生成物所具有的总能量,在发生化学反应时放出热量;如果反应物所具有的总
能量低于生成物所具有的总能量,在发生化学反应时吸收热量。
3、反应热、燃烧热、中和热
①反应热:在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热用△H 表示。单位:kJ·mol–1
②燃烧热:在 101kPa 时 1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的能量,叫该
物质的燃烧热。如:101kPa 时 lmol H2 完全燃烧生成液态水,放出 285.5 kJ·mol–1 的热
量,这就是 H2 的燃烧热。
H2(g)+12 O2 (g) =H2O(l);△H=–285.5kJ·mol–1
③中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应而生成 1mol H2O,这时的反应热叫做中
和热。
H+(aq)+OH–(aq)=H2O(1);△H=–57.3kJ·mol–1(强酸和强碱的中和热)
二、热化学方程式
1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的方程式,叫做热化学方程式。
2、热化学方程式书写注意事项:
(1).△H 只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开。若
为放热反应,△H 为“-”;若为吸热反应,△H 为“+”。△H 的单位一般为 kJ/mol。
(2).注意反应热△H 与测定条件(温度.压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注
明△H 的测定条件绝大多数△H 是在 25℃.101325Pa 下测定的,可不注明温度和压强。
(3).注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,
并不表示物质的分子 或原子数。因此化学计量数可以是整数.也可以是分数。
(4).注意反应物和产物的聚集状态不同,反应热△H 不同。因此,必须注明物质的聚
集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”,液体用“l”,固体用“s”,溶液
用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓
(5).注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于△H 与反应完成物质的量有关,
所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H 相对应,如果化学计量数加倍,则△H 也
要加倍。
(6)当反应逆向进行时,反应热数值相等,符号相反;两个热化学方程式相加或相减,
可得到新的热化学方程式。
【典例精析】
1.(08 海南卷)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收
的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是 ( )
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1 B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1 D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
【解析】由图可以看出:P4 中有 6mol 的 P-P,5mol 的 O2 中含有 5molO=O,1mol 的
P4O10 中含有 4mol 的 P=O,12mol 的 P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
2.将 V1mL1.0mol·L-1 HCl 溶液和 V2mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶
液温度,实验结果如右图所示(实验中始终保持 V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为 22℃ B.该实验表明化学能可能转化为热能
C.NaOH 溶液的浓度约为 1.0mol/L·L-1 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
【解析】中和反应为放热反应,B 对,中和反应有水生成,但有水生成的不一定是放热反
应,如
H2+CuO H2O+Cu 是吸热反应,D 错,从表中分析当加入 HCl 溶液 5mL、NaOH
溶液 45mL 反应后温度为 22℃,故实验时环境温度小于 22℃,A 错,加入 HCl 溶液 30mL
反应放热最多,应是酸碱正好中和,故 C(NaOH)=1.0mol/L·30mL /20mL=1.5 mol/L,C
错。【答案】B
3. 短周期元素 Q、R、T、W 在元素周期表中的位置如右图所示,期中 T 所处的周期序
数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T 的原子结构示意图为 。
(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):Q W(填“强
于”或“弱于”)。
(3)W 的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,
其中一种是气体,反应的化学方程式为 。
(4)原子序数比 R 多 1 的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反
应的化学方程式是 。
(5)R 有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2L 的甲气体与
0.5L 的氯气相混合,若该混合气体被足量的 NaOH 溶液完全吸收后没有气体残留,所
生成的 R 的含氧酸盐的化学式是 。
(6)在 298K 下,Q、T 的单质各 1mol 完全燃烧,分别放出热量 akJ 和 bkJ。又知一定
条件下,T 的单质能将 Q 从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成 3molQ
的单质,则该反应在 298K 下的 H = (注:题中所设单质均为最稳定单质)。
【解析】从给出的表,结合 T 在周期表的位置与族数相等这一条件 ,不难得出 T 为 Al,
Q 为 C,R 为 N,W 为 S。(1)T 为 Al,13 号元素。(2)S、C 最高价氧化物对应的酸为
硫酸强于碳酸,则可得非金属性 S 强于 C。(3)S 与 H2SO4 发生归中反应,从元素守恒看,
肯定有水生成,另外为一气体,从化合价看,只能是 SO2。(4)比 R 质子数多 1 的元素为
O,存在 H2O2 转化为 H2O 的反应。(5)N 中相对分子质量最小的氧化物为 NO,2NO+
O2=2NO2,显然 NO 过量 1L,同时生成 1L 的 NO2,再用 NaOH 吸收,从氧化还原角度看,
+2 价 N 的 NO 与+4 价 N 的 NO2 ,应归中生成+3N 的化合物 NaNO2 。(6)C +
O2
CO2 △H=-a kJ/mol①,4Al+3O2=2Al2O3 △H= -4bkJ/mol②。Al 与 CO2 的置
换反应,写出反应方程式为:4Al+3CO2
3C+2Al2O3,此反应的△H 为可由②-①×3
得,△H=-4b-(-3a)=(3a-4b)kJ/mol 。
【答案】(1) (2)弱于 (3)S+2H2SO4(浓) △ 3SO2↑+2H2O
(4)2H2O22H2O+O2↑(或其他合理答案:) (5)NaNO2 (6)(3a – 4b)kJ/mol
【专题训练】
1.推动上千吨的火箭和进行长距离的太空飞行的巨大能量是从哪里来的?化学反应立下
神功。火箭使用的燃料是偏二甲肼[(CH3)2NNH2],火箭升空时发生的化学反应为:
C2H8N2+2N2O4=2CO2↑+3N2↑+4H2O↑。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.偏二甲肼既是氧化剂又是还原剂
B.该反应进行时只有放热过程没有吸热过程
C.该反应中氮元素的化合价升高
D.该反应中每生成 1mol CO2 转移 8mol 电子
2.已知:CH3 (CH2 )2CH3 ( g )+13
2 O2 ( g ) =4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l );△H=-2878kJ·mol 一 1
(CH3)2CHCH3 ( g ) +13
2 O2 ( g ) =4CO2 ( g ) + 5 H2O ( l );△H = -2869 kJ·mol 一 1
下列说法正确的是( )
A.正丁烷的燃烧热为一 2878kJ·mol 一 1
B.正丁烷分子所具有的能量大于异丁烷分子
C.等量的异丁烷分子中碳氢键比正丁烷的多
D.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
3.下列说法正确的是 ( )
①用 25 mL 酸式滴定管可以准确放出 8.00 mL 的稀盐酸;
②可用干燥的 pH 试纸测定氯水的 pH;
MnO2
③使用容量瓶配制溶液,定容时俯视,所得溶液的浓度偏大;
④加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的无色气体生成,则原溶液中—定有大量 CO32-
存在;
⑤在某温度下,一定量的醋酸与氢氧化钠溶液充分混合,若溶液呈碱性时,溶液中离
子浓度大小的关系一定为: c(Na+)﹥ c(CH3COO—)﹥ c(OH—)﹥ c(H+);
⑥右图是反应物和生成物的能量变化示意图,其可能发生反
应的热化学方程式可表示为:2 A(g)+ B(g) = 2 C(g);
△H=Q kJ·mol-1(Q<0 )。 ( )
A.①③⑥ B.②④⑤ C.①③④ D.③⑤⑥
4.下列化学用语和叙述正确的是 ( )
A.Na2O2 的电子式:
B.M 与 N 是同素异形体,由 M=N;△H=+119KJ/mol 可知,N 比 M 稳定
C.表示乙炔“燃烧热”对应的热化学方程式:
C2H2 (g)+ O2 (g) 2CO2 (g)+H2O(g);△H=-1 256KJ/mol
D.葡萄糖的实验式:CH2O
5.下列关于热化学反应的描述中正确的是:
A.HCl 和 NaOH 反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则 H2SO4 和 Ba(OH)2 反应的中
和热ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
B.CO(g)的燃烧热是 283.0kJ/mol,则 2CO2(g) =2CO(g)+O2(g)反应的
ΔH=2×283.0kJ/mol
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
6.已知常温常压下,N2(气)和 H2(气)反应生成 2molNH3(气)放出 92.4kJ 热量。在同温同压
下向密闭容器中通入 1molN2 和 3molH2,达到平衡时放出热量为 Q1kJ;向另一体积相
同的密闭容器中通人 0.5molN2、1.5molH2 和 1molNH3,相同条件下达到平衡时放出热
量为 Q2kI。则下列关系式正确的是 ( )
A.2Q2=Q1=92.4 B.Q2
Q2>2Q1
10.在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂 H2O2,当
它们混合时,即产生大量的氮气和水蒸气,并放出大量的热。
已知 0.4mol 液态肼和足量 H2O2 反应生成氮气和水蒸气时放出 256.64kJ 的热量,在结构
上 N2H4 和 NH3 的关系有如 H2O2 和 H2O 的关系。N2H4 能发生下列反应:
N2H4+H3O+=N2H5++H2O N2H4+H2O N2H5++ OH
N2H5++H2O N2H62++ OH N2H5++H2O N2H4+H3O+
(1)据此可得出的结论是 。
A.肼水解显酸性 B.肼在水中可电离出 H+离子
C.肼是二元弱碱 D.肼是二元弱酸
⑵写出肼和 H2O2 反应的热化学方程式 。
⑶已知 H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ/mol,则 16g 液态肼与足量双氧水反应生成氮气
和液态水时,放出的热量是 。
⑷上述反应应用于火箭推进器,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个
很突出的优点是 。
⑸用氨和次氯酸钠按一定的物质的量之比混合可生成肼,写出反应的化学方程式
,该反应的还原产物是 。
专题五 元素周期律 元素周期表
【命题趋向】
1.《考试大纲》对物质结构、元素周期律方面的要求为:以第 3 周期为例,掌握同一
周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的
关系;以ⅠA 和ⅦA 族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。这部
分内容每年都会有试题,可以是选择题,也可以有关结合物质结构的元素化合物推断题。
2.《考试大纲》中有关物质结构部分的内容还有:
(1)理解离子键、共价键的涵义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性
分子。了解分子间作用力,初步了解氢键。能用有关原理解释一些实际问题。
(2)了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体)及其性质,
了解各类晶体内部微粒间的相互作用。能够根据晶体的性质判断晶体类型等。
(3)能对原子、分子、化学键等微观结构进行三维空间想像,重视理论联系实际、
用物质结构理论解释一些具体问题。
高考试题中常常是结合元素化合物内容进行综合考查。题型上看可以是选的择题、简
答题、填空题等。
3.要注意,这部分内容也属于最重要基础知识之一,可以联系到各部分内容中,编
制成多种不同的题型进行考查。
【主干知识整合】
一、原子结构和元素周期律知识的综合网络
二、元素周期律基础知识
1.元素符号周围各数值的含义
左下角 a 表示原子核内的质子数;左上角 b 表示原子的质量数;正上方 c 表示
元素的化合价;右上角 d 表示粒子所带的电荷数;右下角 e 表示原子的个数;正前方
Xcf a
b d
e
f 表示粒子的个数。
2.核外电子排布的三条规律
①能量最低原理;②各层最多排电子 2n2;③最外层电子数不超过 8 个,次外层电子数
不超过 18 个,倒数第三层电子数不超过 32 个。
3.元素周期律和元素周期律表
随着原子序数(核电荷数)的递增:元素的性质呈现周期性变化:
①、原子最外层电子数呈周期性变化
元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化
③、元素主要化合价呈周期性变化
④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列;
元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行;
元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素(个别除外)排成一个纵行。
①、短周期(一、二、三周期)
周期(7 个横行) ②、长周期(四、五、六周期)
周期表结构 ③、不完全周期(第七周期)
①、主族(ⅠA~ⅦA 共 7 个)
元素周期表 族(18 个纵行) ②、副族(ⅠB~ⅦB 共 7 个)
③、Ⅷ族(8、9、10 纵行)
④、零族(稀有气体)
同周期同主族元素性质的递变规律
①、核电荷数,电子层结构,最外层电子数
②、原子半径
性质递变 ③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
4.等电子数的微粒汇总
(1)“10 电子”微粒
微粒 分子 离子
一核 10 电子 Ne N3-、O2-、F—、Na+、Mg2+、Al3+
二核 10 电子 HF OH—
三核 10 电子 H2O NH2
—
四核 10 电子 NH3 H3O+
五核 10 电子 CH4 NH4+
(2)“18 电子”微粒
微粒 分子 离子
一核 18 电子 Ar K+、Ca2+、Cl—、S2—
二核 18 电子 F2、HCl HS—、O22—
编
排
依
据
具
体
表
现
形
式
七
主
七
副
零
和
八
三
长
三
短
一
不
全
三核 18 电子 H2S
四核 18 电子 PH3、H2O2、(NH2F)
五核 18 电子 SiH4、CH3F、NH2OH
六核 18 电子 CH3OH、N2H4
其他微粒 C2H6、(CH3NH2) (N2H5+、N2H62+)
(3)其他等电子数的微粒(了解)
“2 电子”微粒:He、H—、Li+、Be2+
“9 电子”微粒:—F、—OH、—NH2、—CH3
“14 电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2
(4)质子数和核外电子总数均相等的粒子
①Na+、NH4+、H3O+ ②Cl—、HS— ③F—、OH—、NH2
— ④N2、CO、C2H2
三、元素周期表与原子结构的关系
主族元素的周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数=元素的最高化合价
主族元素的最低负化合价=-(8-主族序数) 质子数=原子序数=核电荷数
电子层数: 相同条件下,电子层越多,半径越大。
判断的依据 核电荷数: 相同条件下,核电荷数越多,半径越小。
最外层电子数:相同条件下,最外层电子数越多,半径越大。
微粒半径的比较 1、同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小(稀有气体除外)如:
Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li
Na+>Mg2+>Al3+
5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如 Fe>Fe2+>Fe3+
1、定义:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用。
①、定义:阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键
②、存在:离子化合物(NaCl、NaOH、Na2O2 等);离子晶体。
①、定义:原子间通过共用电子对所形成的化学键。
②、存在:共价化合物,非金属单质、离子化合物中(如:NaOH、Na2O2);
化学键 共价键 分子、原子、离子晶体中。
2、分类 ③、分类: 极性键 共价化合物
非极性键 非金属单质
金属键:金属阳离子与自由电子之间的相互作用。存在于金属单质、金属晶体中。
3、表示方式:电子式、结构式、结构简式(后两者适用于共价键)
定义:把分子聚集在一起的作用力
分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。
作用:对物质的熔点、沸点等有影响。
①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。
离子键
共用电子对是否偏移
不同原子间
存在
相同原子间
分子的极性
分子间相互作用 ②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的 N、O、F 与 H 之间(NH3、H2O)
③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。
④、氢键的形成及表示方式:F-—H···F-—H···F-—H···←代表氢键。
氢键 O O
H H H H
O
H H
⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力
稍强;是一种较强的分子间作用力。
定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分
子。
非极性分子 双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2 等。
举例: 只含非极性键的多原子分子如:O3、P4 等
分子极性 多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子
如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)
极性分子: 定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。
举例 双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO 等
多原子分子: 含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子
如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或 V 型)、H2O2
四、化学键与物质类别关系的规律
(1)只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质,如 N2、I2、P4、金刚石、晶体硅
(2)只含有极性共价键的物质:一般是不同非金属元素构成的化合物,如 HCl、NH3、CS2 等。
(3)既有非极性键又有极性键的物质:如 H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6 等
(4)只含有离子键的物质:活泼金属元素和活泼非金属元素形成的化合物,如 Na2S、NaH 等。
(5)既有离子键又有非极性键的物质,如 Na2O2、CaC2 等。
(6)由强极性键构成但又不是强电解质的物质是:HF。
(7)只含有共价键而无范德瓦耳斯力的化合物,如:原子晶体 SiO2、SiC 等。
(8)无化学键的物质:稀有气体,如氩等。
五、四大晶体
非晶体 离子晶体
固体物质 分子晶体
晶体: 原子晶体
金属晶体
①构成微粒:离子
②微粒之间的相互作用:离子键
③举例:CaF2、KNO3、CsCl、NaCl、Na2O 等
NaCl 型晶体:每个 Na+同时吸引 6 个 Cl-离子,每个 Cl-同
结构特点 时吸引 6 个 Na+;Na+与 Cl-以离子键结合,个数比为 1:1。
①构成晶体粒子种类
②粒子之间的相互作用
④微粒空间排列特点:
CsCl 型晶体:每个 Cs+同时吸引 8 个 Cl-离子,每个 Cl-同
时吸引 8 个 Cs+;Cs+与 Cl-以离子键结合,个数比为 1:1。
离子晶体: ⑤说明:离子晶体中不存在单个分子,化学式表示离子个数比的式子。
①、硬度大,难于压缩,具有较高熔点和沸点;
性质特点 ②、离子晶体固态时一般不导电,但在受热熔化或溶于水时可以导电;
③、溶解性:(参见溶解性表)
晶体晶胞中微粒个数的计算:顶点,占 1/8;棱上,占 1/4;面心,占 1/2;体心,占 1
①、构成微粒:分子
结构特点 ②、微粒之间的相互作用:分子间作用力
③、空间排列:(CO2 如右图)
分子晶体: ④、举例:SO2、S、CO2、Cl2 等
①、硬度小,熔点和沸点低,分子间作用力越大,熔沸点越高;
性质特点 ②、固态及熔化状态时均不导电;
③、溶解性:遵守“相似相溶原理”:即非极性物质一般易溶于非极性分子溶剂,
极性分子易溶于极性分子溶剂。
①构成微粒:原子
②微粒之间的相互作用:共价键
③举例:SiC、Si、SiO2、C(金刚石)等
Ⅰ、金刚石:(最小的环为非平面 6 元环)
结构特点 每个 C 被相邻 4 个碳包围,处于 4 个 C 原子的中心
④微粒空间排列特点:
原子晶体: Ⅱ、SiO2 相当于金刚石晶体中 C 换成 Si,Si 与 Si 间间插
O
⑤说明:原子晶体中不存在单个分子,化学式表示原子个数比的式子。
①、硬度大,难于压缩,具有较高熔点和沸点;
性质特点 ②、一般不导电;
③、溶解性:难溶于一般的溶剂。
①、构成微粒:金属阳离子,自由电子;
结构特点 ②、微粒之间的相互作用:金属键
③、空间排列:
金属晶体: ④、举例:Cu、Au、Na 等
①、良好的导电性;
性质特点 ②、良好的导热性;
③、良好的延展性和具有金属光泽。
①、层状结构
结构: ②、层内 C——C 之间为共价键;层与层之间为分子间作用力;
过渡型晶体(石墨): ③、空间排列:(如图)
性质:熔沸点高;容易滑动;硬度小;能导电。
晶体分类与性质对比:
离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
结
构
组成
粒子 阴、阳离子 分子 原子 金属阳离子
和自由电子
粒子间
作用 离子键 范德瓦耳斯力 共价键 金属键
物
理
性
质
熔沸点 较高 低 很高 有高有低
硬度 硬而脆 小 大 有大有小、有延展性
溶解性
一般易溶于极性
溶剂,难溶于非
极性溶剂
极性分子易溶于
极性溶剂
不 溶 于 任 何
溶剂
难溶(钠等与水反
应)
导电性
晶体不导电;能
溶于水的其水溶
液导电;熔化导
电
晶体不导电,溶
于水能电离的,
其 水 溶 液 可 导
电;熔化不导电
不良(半导体
Si) 良导体(导电传热)
典型实例 NaCl 、 NaOH 、
Na2O、CaCO3
干冰、白磷、冰、
硫磺
金 刚 石 、
SiO2 、 晶 体
硅、SiC
Na、Mg、Al、Fe、
Cu、Zn
【典例精析】
[例 1]根据表 1 信息,判断以下叙述正确的是( )
表 1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A.氢化物的沸点为 H2T<H2R B.单质与稀盐酸反应的速率为 L<Q
C.M 与 T 形成的化合物具有两性 D.L2+与 R2-的核外电子数相等
【解析】T 只有-2 价,且原子半径小,所以 T 为 O 元素;R 的最高正价为+6 价,最低
价为-2 价,所以 R 为 S 元素;L 的原子半径最大,化合价为+2 价,所以 L 为 Mg;M
的原子半径介于 Mg 和 S 之间且化合价为+3 价,所以 M 为 Al;而 Q 的原子半径在 Mg
和 O 之间且化合价为+2 价,所以 Q 为 Be。选项 A 中由于 H2O 中存在氢键,所以沸点:
H2>H2R;选项 B 中由于 Mg 的金属性比 Al 强,所以与 HCl 反应的速率:L>Q;选项 C
中 Al 和 Be 的化合物具有两性;选项 D 中 Mg2+只有两个电子层而 S2-具有三个电子层。
【答案】C
[例 2] 下列指定微粒的个数比为 2:1 的是( )
A.Be2+离子中的质子和电子 B. 2
1 H 原子中的中子和质子
C.NaHCO3 晶体中的阳离子和阴离子 D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子
[解析] Be2+中含有 4 个质子、2 个电子。 2
1 H 原子中含有 1 个中子和 1 个质子。NaHCO3 晶体
中的钠离子跟碳酸氢根离子的个数比为 1:1。BaO2(过氧化钡)固体中含有 Ba2+、O2
2-阴离
子和阳离子的个数比为 1:1。所以答案选 A。
[例 3]1999 年美国《科学》杂志报道:在 40GPa 高压下,用激光器加热到 1800K,人们成
功制得了原子晶体干冰,下列推断中不正确的是( )。
(A)原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度
(B)原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料
(C)原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料
(D)每摩尔原子晶体干冰中含 4molC—O 键
[解析]解答前,应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的
同学没有分析清楚这一点,认为是考查干冰的性质,因而造成错解。通过“原子晶体干冰”
来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高,所以 A
和 C 两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构,可得出 D 说法也是正确的。答案应选 B。
【专题训练】
1.短周期元素 X、Y、Z 在周期表中的位置如图所示,则下列说法正确的是( )
A. X 是活泼的非金属
B. 三种元素中 Y 的非金属性最强,其氢化物的水溶液是强酸
C. Z 的最高价氧化物的水化物是强酸
D. Y 的最高价氧化物的水化物是一种强酸
2.下列叙述正确的是( )
A.原子晶体中只存在非极性共价键
B.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
C.由原子构成的晶体可以是原子晶体,也可以是分子晶体
D.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
3.A、B、C、D、E 均为短周期元素。A、B、C 位于同一周期相邻位置,它们分别与 D
形成的分子中都有 10 个电子,且 A 和 C 的原子序数之比为 3︰4。E 原子半径是短周
期元素原子半径最大的。则下列叙述正确的是( )
A.A 和 C 能形成共价化合物
B.由 B、D 原子构成的分子的结构是正四面体
C.E 和 C 只能形成 E2C 一种化合物
D.由 A、B、C、D 四种元素形成的化合物一定不属于无机盐
4.下列说法中正确的是( )
A.非金属原子组成的化合物不可能是离子化合物
B. ⅠA 族元素的金属性一定比ⅡA 族元素的金属性强
C. 同一主族元素组成的化合物一定是共价化合物
Y
X
Z
D. NH5 中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子电子层结构,1molNH5 中含有
4NA 个 N—H 键(NA 表示阿伏加德罗常数的值)
5.X、Y 为短周期元素,X 位于 IA 族,X 与 Y 可形成化合物 X2Y,下列说法正确的是( )
A.X 的原子半径一定大于 Y 的原子半径
B.X 与 Y 的简单离子不可能具有相同的电子层结构
C.两元素形成的化合物中,原子个数比不可能为 1︰1
D.X2Y 可能是离子化合物,也可能是共价化合物
6.右图表示元素周期表前四周期的一部分,关于元素 X、Y、Z、W 的叙述正确的是( )
①X、Y 的最高价氧化物的水化物酸性为 Y0)下列判断正确的是
A.2 体积 A 和足量 B 反应,必定生成 2 体积 C,放出 a KJ 热量
B.若反应容器的容积和温度不变,增大压强,平衡必定向右移动
C.平衡时,A 消耗速度必定等于 B 生成速度的两倍
D.平衡时,A 浓度必定等于 B 浓度的两倍
6.在固定容积的密闭容器中,可逆反应 2X+Y(g) Z(s)已达到平衡,此时升高温度
则气体混合物的密度增大。下列叙述正确的是( )
A.若 X 为非气态,则正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应,X 一定为气态
C.正反应为放热反应,X 可能是气态、液态或固态
D.若加入少量的 Z,该平衡向左移动
7.可逆反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ;△H<0, 在一定条件下 达到平衡状态,时间
为 t1 时改变条件。化学反应速率与反应时间的关系如右图所示。下列说法正确的是
A.维持温度、反应体系容积不变,t1 时充入 SO3(g)
B.维持压强不变,t1 时升高反应体系温度
C.维持温度、容积不变,t1 时充入一定量 Ar
D.维持温度、压强不变,t1 时充入 SO3(g)
8.下图是工业生产硝酸铵的流程。
(1)吸收塔 C 中通人空气的目的是
A、B、C、D 四个容器中的反应,属于氧化还原反应的是 (填字母)。
(2)已知:4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g);△H=-1266.8kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=+180.5kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式:
(3)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);△H=-92kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜采
取的措施有 。(填字母)
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.不断补充氮气 E.及时移出氨
(4)在一定温度和压强下,将 H2 和 N2 按 3:1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达
到平衡时,测得平衡混合气中 NH3 的气体体积分数为 25%,此时 H2 的转化率为
专题七 电离平衡
【命题趋向】
《考试大纲》中对这部分内容的要求可以总结成以下两条:
(1)理解盐类水解的原理.了解盐溶液的酸碱性。理解影响弱电解质电离平衡的因
素。理解弱电解质的电离跟盐的水解的内在联系,能根据这种联结关系进行辩证分析。
(2)能用电离原理、盐类水解原理分析比较溶液的酸碱性强弱,判断溶液中某些离
子间浓度大小,解决一些实际问题。
电解质溶液
非电解质:无论在水溶液或熔融状态都不导电的化合物
定义:凡是在水溶液或熔融状态能够导电的化合物
化合物 强碱
强电解质→水溶液中全部电离的电解质 大多数盐 离子化合物
金属氧化物
电解质:分类 强酸 →强极性化合物
弱酸
电解质和 弱电解质→水溶液中部分电离的电解质 弱碱 弱极性化合物
电解质溶液 水
①、(强)一步电离与(弱)分步电离
表示:电离方程式 ②、(强)完全电离与(弱)可逆电离
③、质量守恒与电荷守恒
能否导电:有自由移动离子,溶液能导电;
导电能力:相同条件下,离子浓度越大,则导电能力越强。
意义:一定条件下,弱电解质离子化速率与分子化速率相等时,则建立平衡。
动:动态平衡,v(电离)=v(结合)≠0
弱电解质的 特征: 定:条件一定,分子、离子浓度一定
电离平衡 变:条件改变,平衡被破坏,发生移动 如:H2CO3 H2CO3 HCO3-+H+
表示:电离方程式,可逆符号,多元弱酸分步书写; HCO3- CO32-+H+
影响因素:温度越高,电离程度越大; 而多元弱碱不需分步写,如:Cu(OH)2
浓度越小,电离程度越大。 Cu(OH)2 Cu2++2OH
水是极弱电解质:H2O H+ + OH-
①、c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol-1
纯水常温下数据: ②、Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14
③、pH=-lgc(H+)=7
水的电离: c(H+)>c(OH-) 酸性 PH<7
水溶液的酸碱性: c(H+)=c(OH-) 中性 PH=7
c(H+)7
抑制电离:加入酸或碱
影响水电离的因素 加入活泼金属,如 Na、K 等;
促进电离: 加入易水解的盐,如 NaAc、NH4Cl 等;升高温度。
表示方法:p H=—lgc(H+)
适用范围:浓度小于 1mol·L-的稀酸或稀碱溶液。
电解质溶液 混合物←电解质溶液
溶
于
水
溶液
的
pH
pH 试纸:用干净的玻璃棒分别蘸取少量的待测溶液点在试纸上,观察试纸颜色
变化并跟比色卡比较,确定该溶液的 PH 值。
石蕊: (红) 5.0 (紫) 8.0 (蓝)
测定方法: 酸碱指示剂 酚酞: (无) 8.2 (粉红) 10.0 (红)
及其变色范围 甲基橙: (红) 3.1 (橙) 4.4 (黄)
pH 计:精确测定
混合前 混合后 条件
两强等体积 pH1+pH2≥15 pH1-0.3 pH1>pH2
混合(近似) pH1+pH2=14 pH= 7
pH1+pH2≤13 pH2+0.3 pH1>pH2
pH 之和为 14 的一强一弱等体积相混 结果:谁强显谁的性质。
电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 正负电荷相等
相等关系: 物料守恒:c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) C 原子守恒
质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) H+离子守恒
离子浓度比较: ①多元弱酸 H3PO4 c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)
(Na2CO3) ②多元弱酸形成的正盐 Na2CO3 c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
大小关系: ③不同溶液中同一离子浓度 浓度 0.1mol/L 的①、NH4Cl ②、CH3COONH4
③、NH4HSO4 则 c(NH4+) ③>①>②
④混合溶液中各离子浓度 0.1mol/LNH4Cl 与 0.1mol/LNH3 混合 则:
c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【专题训练】
1.使 0.1mol/L K2CO3 溶液中[K+]==c(CO32-),应采取的措施是( )
A.加少量盐酸 B.加适量 KOH C.加适量水 D.加适量 NaOH
2.说明氨水是弱碱的事实是( )
A.氨水具有挥发性。 B.1mol/L 氨水溶液的 pH=10
C.1mol/L NH4Cl 溶液的 pH=5。 D.氨水与 AlCl3 溶液反应生成 Al(OH)3 沉淀
3.20ml 1mol/L 醋酸溶液与 40ml 0.5mol/L 烧碱溶液混合后,溶液中离子浓度的关系正确
的是( )
A.c(Na+)>c( COOCH 3 )>c( OH-)>c(H+) B.c(Na+)>c( OH-)>c(H+)>c( COOCH 3 )
C.c(Na+)+c(H+)>c( COOCH 3 )+c( OH-) D.c(Na+)+c(H+)=c( COOCH 3 )+c( OH-)
4.PH 为 3 的 FeCl3 溶液,pH 为 11 的 Na2CO3 溶液和 pH 为 3 的盐酸中由水电离出来的 H+
的浓度分别为:C1、C2、C3 它们之间的关系是 ( )
A.C1<C2<C3 B.C1=C2>C3
C.C1>C2>C3 D.无法判断
5.在溶液中能共存,加 OH-有沉淀析出,加 H+能放出气体的是( )
A. Na+、Cu2+、Cl-、SO42- B. Ba2+、K+、OH-、NO3-
速算规律:
C. H+、Al3+、NH4+ 、CO32- D. Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
6.下面提到的问题中,与盐的水解无关的正确说法是( )
①明矾和 FeCl3 可作净水剂.
②为保存 FeCl3 溶液,要在溶液中加少量盐酸.
③实验室配制 AlCl3 溶液时,应先把它溶在盐酸中,而后加水稀释.
④NH4Cl 与 ZnCl2 溶液可作焊接中的除锈剂.
⑤实验室盛放 Na2CO3、Na2SiO3 等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞.
⑥用 NaHCO3 与 Al2(SO4)3 两种溶液可作泡沫灭火剂.
⑦在 NH4Cl 或 AlCl3 溶液中加入金属镁会产生氢气.
⑧长期使用硫铵,土壤酸性增强;草木灰与铵态氮肥不能混合施用.
⑨比较 NH4Cl 和 Na2S 等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性.
A.①④⑦ B.②⑤⑧ C.③⑥⑨ D.全有关.
7.盛有 0.1mol / L 的 NaHCO3 溶液和酚酞试液的试管,在室温时,溶液为无色,加热时为
粉红色,这是因为( )
A. NaHCO3 在加热时变成碱性更强的 Na2CO3
B.水分蒸发使 NaHCO3 的浓度增大
C. 加热促进 NaHCO3 的水解,碱性增强 D. NaHCO3 在加热时变成红色
8.为了配制 NH4+的浓度与 Cl-的浓度比为 1∶1 的溶液,可在 NH4Cl 溶液中加入( )
①适量的 HCl; ②适量的 NaCl; ③适量的氨水 ④适量的 NaOH.
A.①② B.③ C.③④ D.④
9.Al3+ + 3H2O Al(OH)3 +3 H+ 的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶
液的 pH 值增大,应采取的措施是( )
A.加热 B.加适量 NaOH 溶液 C.通入氯化氢气体 D.加入固体三氯化铝
10.在 0.1mol·L-1 CH3COOH 溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOH CH3COO-+H+
对于该平衡,下列叙述正确的是( )
A 加入水时,平衡向逆反应方向移动
B 加入少量 NaOH 固体,平衡向正反应方向移动
C 加入少量 0.1mol·L-1 HCl 溶液,溶液中 c(H+)减小
D 加入小量 CH6COONa.固体,平衡向正反应方向移动
11.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其 pH=1,c(Al3+)=0.4mol·L-1,c(SO42-)
=0.8mol·L-1,则 c(K+)为( )
A 0.15mol·L-1 B 0.2mol·L-1 C 0.3mol·L-1 D 0.4mol·L-1
12.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A 水的离子积变大、pH 变小、呈酸性 B 水的离了积不变、pH 不变、呈中性
C 水的离子积变小、pH 变大、呈碱性 D 水的离子积变大、pH 变小、呈中性
13.某氯化镁溶液的密度为 1.18g/cm3,其中镁离子的质量分数为 5.1%,300mL 该溶液中
Cl-离子的物质的量约等于( )
A 0.37mol B 0.63mol C 0.74mol D 1.5mol
14.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为 0.1mol/L 的 NaA 和
NaB 混合溶液中,下列排序正确的是( )
A.c(OH)>c(HA)>c(HB)>c(H+) B. c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C. c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+) D. c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
15.实验室现有 3 种酸碱指示剂,其 pH 变色范围如下:
甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0
用 0.1 000mol/L NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,下列
叙述中正确的是( )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
16.某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制
取 FeCl3·6H2O 晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置 B 中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置 E 中的现象是 。
(3)停止反应,待 B 管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。
简述检验滤液中 Fe3+的操作方法:
(4)该小组学生利用上述滤液制取 FeCl3·6H2O 晶体,设计流程如下:滤液→FeCl3
溶液→FeCl3·6H2O 晶体
①步骤 I 中通入 Cl2 的作用是 。
②步骤 II 从 FeCl3 稀溶液中得到 FeCl3·6H2O 晶体的主要操作包括: 。
③该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明) 。
专题八 电化学知识
【命题趋向】
《考试大纲》中对这部分内容的要求可以总结成如下几条:
(1)理解原电池原理及构成原电池的条件。理解原电池反应和一般氧化还原反应的
异同。能分析常见化学电源的化学原理。
(2)理解化学腐蚀和电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异同。了解生产实际中常见
的金属防腐方法的化学原理和金属防腐的一般方法。
(3)理解电解的基本原理。记住电解反应中常见离子在阴、阳极的放电顺序。阳极
上失电子顺序为……Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-;
阴极上得电子顺序为 O2> Cl2> Br2> I2> S> Ag+> Hg2+> Cu2+> (H+)> Pb2+> Fe2+> Zn2+> Al3+>……
(4)电解原理的应用:氯碱工业、冶炼铝、电镀、精炼铜等。
近几年这方面内容的试题在高考考查中所占的比例较大,在理科综合试题每年都会 1
道选择题或一道大题中带有电化学方面的问题。
【主干知识整合】
一、构成原电池的条件
1.要有活动性不同的两个电极(一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物);
2.要有电解质溶液;
3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。
二、金属的腐蚀
1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。
2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀
3.化学腐蚀实质:金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐
蚀。其腐蚀过程没有电流产生
4.电化学腐蚀实质:不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程
有电流产生。
5.腐蚀的常见类型
(1)析氢腐蚀 在酸性条件下,正极发生 2H++2e-=H2↑反应。
(2)吸氧腐蚀 在极弱酸或中性条件下,正极发生 2H2O+O2+4e-=4 OH-反应。
若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁
浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池
6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电
池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀
三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定
1.确定原电池电极名称的方法
方法一:根据电极材料的性质确定。通常是
(1)对于金属——金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;
(2)对于金属——非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;
(3)对于金属——化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
方法二:根据电极反应的本身确定 高考资源网
失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。
2.确定电解(镀)池电极名称的方法
方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。
方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。
四、分析电极反应及其产物
1.原电池:负极:M-ne-=Mn+ 正极:(1)酸性溶液中 2H++2e-=H2↑
(2)不活泼金属盐溶液 Mn++ne-=M (3)中性、弱酸性条件下 2H2O+O2+4e-=4OH-
2.电解(镀)池:
阳极:(1)若阳极是由活性材料(除 C、Pt、Au 等以外的其它金属)做成,阳极反应是阳
极金属失去电子而被氧化成阳离子;
(2)若阳极是由 C、Pt、Au 等惰性材料做成,阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去
电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为:I->Br->Cl-> OH->含氧酸根>F-。
阴极:阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应,阳离子得电子能力大小顺序为:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。必须注意的是,电镀时
通过控制条件,Fe2+和 Zn2+得电子的能力强于 H+
五、电解实例及规律
电解液 溶质类别 电解总反应式 相当于电解 溶液 pH
NaOH 溶液 强碱
2H2O 电解 2H2↑+O2↑ 水
升高
H2SO4 溶液 含氧酸 降低
Na2SO4 溶液
活泼金属的
含氧酸盐
不 变
(两极混
合液)
CuCl2 溶液
不活泼金属
的无氧酸盐 CuCl2
电解 Cu+Cl2↑ 电解质本身
接近 7
HCl 溶液 无氧酸 2HCl 电解 H2↑+Cl2↑ 升高
NaCl 溶液
活泼金属的
无氧酸盐
2NaCl+2H2O 电解 H2+2
NaOH+Cl2↑www.k s5u.c
om 电解质与水
升高
CuSO4 溶液 不活泼金属
的含氧酸盐
2CuSO4+2H2O 电解
2Cu+O2↑+2H2SO4
降低
NaCl(熔融)
离子化合物
2NaCl 电解 2Na+Cl2↑
电解质本身
Al2O3(熔融) 2Al2O3 电解 4Al+3O2↑
【典例精析】
一、原电池的工作原理
1.下列叙述中正确的是 ( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D.铜锌原电池工作时,若有 13 克锌被溶解,电路中就有 0.4mol 电子通过。
【解析】 两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电
池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池
中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电
解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失电
子,电极反应为 Zn –2e==Zn2+,1molZn 失去 2mol 电子,0.2mol 锌(质量为 13 克)被溶解
电路中有 0.4mol 电子通过。故选 D
二、常见的化学电源
2.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极
表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为
(用 a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H2 和 O2 连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大
量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
2Li+H2 2LiH LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知 LiH 固体密度为 0.82g/cm3。用锂吸收 224L(标准状况)H2,生成的 LiH 体积
与被吸收的 H2 体积比为 。
③由②生成的 LiH 与 H2O 作用,放出的 H2 用作电池燃料,若能量转化率为 80%,则
导线中通过电子的物质的量为 mol。
【解析】本题考查电化学知识。(1)原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为 2H2 + O2
=2H2O,其中 H2 从零价升至+1 价,失去电子,即电子从 a 流向 b。(2)负极为失去电子的
一极,即 H2 失电子生成 H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上 OH-。(3)
铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。(4)I.Li 从零价升至+1 价,作还原剂。II.H2O 的
H 从+1 降至 H2 中的零价,作氧化剂。由反应 I,当吸收 10molH2 时,则生成 20molLiH,
V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。
20mol LiH 可生成 20mol H2,实际参加反应的 H2 为 20×80%=1.6mol,1molH2 转化成
1molH2O,转移 2mol 电子,所以 1.6molH2 可转移 3.2mol 的电子
三、电解原理
3.Cu2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O 的电解池示意图如下,
电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。下列说法正确的是( )
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有 0.1mol 电子转移时,有 0.1molCu2O 生成。
【解析】由电解总反应可知,Cu 参加了反应,所以 Cu
作电解池的阳极,发生氧化反应,B 选项错误;石墨作
阴极,阴极上是溶液中的 H+反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,A 选项正确;阳极与电
源的正极相连,C 选项错误;阳极反应为 2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,当有 0.1mol 电
子转移时,有 0.05molCu2O 生成,D 选项错误。【答案】A
四、金属的腐蚀及防护
4.钢铁生锈过程发生如下反应:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是( )
A.反应①、②中电子转移数目相等
B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
【解析】①②反应中消耗 O2 的量相等,两个反应也仅有 O2 作为氧化剂,故转移电子数是
相等的,A 项正确。①中 H2O 的 H、O 两元素的化合价没有变,故不作氧化剂,B 项错;
铜和钢构成原电池,腐蚀速度加快,C 项错;钢铁是铁和碳的混合物,在潮湿的空气的中
易发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故 D 项错 【答案】A
五、电极反应的书写
5.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成硫化银,有人设计用原电池原理加以除去,
其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液
中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失。试回答:在此原电池反应中,负极
发生的反应为________;正极发生的反应为_________;反应过程中产生有臭鸡蛋气味
的气体,则原电池总反应方程式为______________________。
【解析】要善于抓住题示信息,“黑色褪去而银不会损失”,必然发生变化:Ag2S Ag,
显然这是原电池的正极反应,Ag2S+2e-==2Ag+S2-,负极反应为活泼金属发生氧化反应:
Al-3e-===Al3+ 。 正 极 生 成 的 S2- 和 负 极 生 成 的 Al3+ 在 溶 液 中 发 生 双 水 解 :
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,与题意产生臭鸡蛋气味的气体相吻合。原电池的
总反应为上述三个反应的加合:3Ag2S+2Al+6H2O===6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑。【答案】:
Al-3e-===Al3+ Ag2S+2e-===2Ag+S2- 3Ag2S+2Al+6H2O===6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑
六、电解的有关计算
6.将两个铂电极插入 500mL CuSO4 溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重
0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢
离子浓度约为
【解析】根据电解规律可知阴极反应:Cu2++2e-=Cu,增重 0.064gCu,应是 Cu 的质量,根据
总反应方程式:
2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 ————4H+
2×64g 4mol
0.064g x
x=0.002mol
c(H+)= =4×10-3mol/L
七、原电池原理和电解原理综合运用
7.(09 广东化学 14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以 NaCl 溶液或 NaOH
溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是
A.以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4 OH-
B.以 NaOH 溶液为电解液时,负极反应为:Al+3 OH--3e-=Al(OH)3↓
C.以 NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
【解析】电解质溶液显碱性或中性, 该燃料电极的正极发生反应为:O2+2H2O+4e-=4
OH-,A 对;铝作负极,负极反应应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝
离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为:Al+4 OH--3e=AlO2- + 2H2O,
B 错; 该电池在碱性条件下消耗了碱,反应式为 4Al+3O2+4 OH- = 4 AlO2- + 2H2O 溶液
PH 降低,C 错;电池工作时,电子从负极出来经过外电路流到正极,D 错【答案】A
【专题训练】
1.在下列叙述中,可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是( )
A.在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强
C.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D.将甲、乙作电极组成原电池时,甲是正极
2.(芜湖市 09 届高三第二次模拟)某溶液中含有两种溶质 NaCl 和 H2SO4,它们的物质的
量之比为 1︰1。用石墨做电极电解该溶液时,下列叙述不正确...的是 ( )
A.阴极只析出 H2 B.阳极先析出 Cl2,后析出 O2
C.电解最后阶段为电解水 D.溶液 pH 不断增大,最后为 7
3.(浙江省海盐学2009届高三理科综合能力第三次检测试题)用惰性电极电解CuSO4溶液,
一段时间后取出电极。向电解后的溶液中加入9.8g的Cu(OH)2,充分反应后所得溶液与
电解前相同,则电解时电路中通过电子的物质的量是 ( )
A.0.4mol B.0.3mol C.0.2mol D.0.1mol
4.如图所示,a、b、c 均为石墨电极,d 为碳钢电极, 通电进行电解。假设在电解过程
中产生的气体全部逸出,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两烧杯中溶液的 pH 均保持不变
B.甲烧杯中 a 的电极反应式为 4OH――4e-=O2↑+2H2O
C.当电解一段时间后,将甲、乙两溶液混合,一定会产生蓝色沉淀
D.当 b 极增重 3.2g 时,d 极产生的气体为 2.24L(标准状况)
5.将 0.1 L 含有 0.02mol CuSO4 和 0.01molNaCl 的水溶液用惰性电极电解。电解一段时间
后,一个电极上得到 0.01 mol Cu,另一电极析出的气体( )
A.只有 Cl2 B.只有 O2 C.既有 Cl2 又有 O2 D.只有 H2
6. 镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,镁电池放电时电压高且平稳,因而越来越
成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为:
xMg+Mo3S4 MgxMo3S4 下列说法中错误的是( )
A.放电时 Mg2+ 向正极迁移 B.放电时正极的电极反应为 Mo3S4 + 2xe- == Mo3S42x-
C.放电时 Mo3S4 发生氧化反应
D.充电时阴极的电极反应为 x Mg2+ + 2xe- == xMg
7.如下图装置:A、B 中电极为多孔的惰性电极;C、D 为夹在湿的 Na2SO4 滤纸条上的铂
夹,电源 a、b 两极。若在 A、B 中充满 KOH 溶液后倒立于 KOH 溶液的水槽中。切
断 K1,闭合 K2、K3 通直流电, 电解一段时间后 A、B 中均有气体如图所示。
(1)电源的 a 极为 (填正、负极)。
(2)在湿的 Na2SO4 滤纸条中心滴 KMnO4 液滴,现象是 。
(3)写出 A 中电极反应式 。
(4)若电解一段时间后 A、B 中均有气体包围电极。此时切断 K2、K3,闭合 K1 电流
表的指针偏转,此时 B 极电极反应式为 。
8.如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都
相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通
后,F 极附近呈红色。
请回答下列问题:
(1)B 极是电源的 ,一段时间后,甲中溶液颜色 ,丁中 X 极附近的
颜色逐渐变浅,Y 极附近的颜色逐渐变深,这表明 ,在电场作
用下向 Y 极移动。
(2)若甲、乙装置中的 C、D、E、F 电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质
的量之比为 。
(3)现用丙装置给铜件镀银,则 H 应该是 (填“镀层金属”或“镀件”),电镀
液是 溶液。当乙中溶液的 pH 是 13 时(此时乙溶液体积为 500mL),丙中镀件
上析出银的质量为 ,甲中溶液的 pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若将 C 电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是:
。
模块二 元素及其化合物
专题九 非金属元素及其化合物
【命题趋向】
1.《考试大纲》中对非金属元素及化合物这块内容可分成二部分来理解。第一部分是
卤素等典型的非金属元素的化合物;第二部分是其它非金属元素(如氢、氧、硫、氮、磷、
碳和硅等)的化合物。每年的化学高考试题中往往都要考查到典型非金属元素及其化合物。
2.元素化合物知识的考查往往跟元素周期律、物质结构等基础理论内容相综合。最
后阶段的复习中要注意元素化合物知识跟基础理论内容的综合应用,提高解决学科内综合
问题的能力。
3.《考试大纲》中有多条类似于“以××为例,了解(或理解、掌握)××××”的
内容叙述,如:以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的
合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题等等。对这些内
容的要注意理解实质,达到“举一反三”的要求。在这些内容往往是高考命题的重点。
4.元素化合物知识复习中要注意相似、相近内容的总结归纳。如 SO2、CO2、SO3、P2O5、
SiO2 等都是酸性氧化物,它们在性质有相似之处也有相异点。高考命题时常会把这种关系
编入试题中。近几年的高考试题中这种趋向比较明显,值得大家重视。
5.重视元素化合物知识跟化学实验的综合。近几年的实验试题,都是以元素化合物
性质为落点。估计近几年内这种命题趋向不会有太大的变化。
【主干知识整合】
一、卤族元素
1.氯元素的知识网络
2.次氯酸、漂白粉的性质
HClO 分子的结构式为 H-O-Cl(氧处于中心),所以电子式为 。次氯酸、次氯
酸钙等有多方面的性质,经常用到以下几方面性质:
(1) HClO 是一种弱酸,与碳酸比较电离能力有如下关系:H2CO3>HClO>HCO3
-,
请分析下列反应:
少量二氧化碳通入 NaClO 溶液中:NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
氯气通入碳酸氢钠溶液中: Cl2 + NaHCO3 = NaCl + CO2↑+ HClO
(2)ClO-是一种弱酸的酸根离子,能发生水解反应:ClO-+H2O HClO+OH-,所以次氯
酸钙溶液显碱性。
若遇到铁盐、铝盐易发生双水解:3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
(3)HClO 和 ClO-都具有强氧化性,无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、
硫化物等发生氧化还原反应,但不能使品红溶液褪色。如:
硫酸亚铁溶液遇漂白粉:2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl- + 4HClO
漂白粉遇亚硫酸酸盐:ClO-+SO3
2-=Cl-+SO4
2-
(4)HClO 见光易分解:2HClO 2HCl+O2↑
(5)次氯酸钙中的 Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙
溶液中:
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异:
Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO
Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO
3.分清萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围。
萃取和分液是物质分离的重要方法之一, 分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃
取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。
一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或
蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
二、碳族元素
1.碳、硅及化合物的联系网络
2.CO2 与 NaOH 溶液反应的分析
CO2 通入 NaOH 溶液的反应与 CO2 气体通入量有关。当 CO2 通入少量时生成 Na2CO3,
当 CO2 通入过量时生成 NaHCO3,CO2 通入量介于两者之间,既有 Na2CO3 又有 NaHCO3。
因此推断产物时一定要注意 CO2 与 NaOH 之间量的关系。
3.Na2CO3 溶液中滴加盐酸的过程分析
在 Na2CO3 溶液中滴加 HCl,CO32-先转化为 HCO3-,再滴加盐酸 HCO3-转化为 H2CO3,
不稳定分解为 CO2。
4.CO2 通入 CaCl2 溶液中是否有沉淀的分析
可用反证法:如能产生沉淀,则反应的化学方程式为:CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2HCl。
因 CaCO3 溶于盐酸,故反应不能发生。因为 CO2 只有通入中性或碱性溶液才能产生 CO32-,
并同时产生部分 H+,若原溶液无法消耗这部分 H+,则不利于 CO2 转化为 CO32-,也就无法
与 Ca2+形成沉淀。若要使 CaCl2 与 CO2 反应生成沉淀,就必须加入部分碱溶液中和 CO2 与
H2O 反应而产生的 H+。同理,该思维方式适用于 CO2、SO2 通入 CaCl2 或 BaCl2 溶液。
5.不要把 Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑与 Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓相混淆
前者是工业制玻璃的反应式之一,是在高温条件下发生的反应,而后者是在水溶液中
发生的反应。若交换条件,两者均不发生反应。
三、氧族元素
1.氧及其化合物相互联系
2.硫及其化合物相互联系
(1)掌握常见物质的俗名、组成、用途,防止张冠李戴
本章中出现的物质俗名比较多,有些名称之间又特别容易混淆,如冰晶石和重晶石、
芒硝和硝石、大苏打和苏打或小苏打等,还有名目繁多的矾盐。这些虽属识记性的知识,
但也应做到在理解的基础上进行记忆,注意它们的性质和用途,对记忆其化学组成有帮助。
同时要及时归纳和比较,以便清楚地区别它们。
(2)熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化
牢固掌握各种代表物性质及它们之间的知识网络和反应原理,就可避免死搬硬套。对
于框图型等推断题,也要善于找“题眼”,挖掘题中隐含的提示,注意对题设条件的充分应
用,尽量缩小范围。推断时不仅要关注网络的结构,还要注意题干提供的不起眼的信息,
如颜色、状态、式量、用途等都可能成为突破的切入口。
(3)二氧化硫和氯气的漂白性
SO2 和 Cl2 虽都有漂白性,但漂白原理和现象不同。氯气的漂白原理是由于溶于水生
成次氯酸的具有强氧化性,将有色物质氧化成无色物质,褪色后不能恢复原来的颜色。
而 SO2 是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合,形成不稳定的无色化合物,
褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如:
四、氮族元素
1.氮、磷及其化合物间的转化关系
2.氨水显弱碱性的理解
氨气溶于水形成氨水,氨水少部分电离出 OH-、NH4+,所以氨水具有弱碱性。注意以
下两点:
①氨水遇 Al3+、Fe3+、Mg2+分别可以生成 Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2 沉淀,但氨水
中滴加 Ag+溶液开始出现沉淀 AgOH,继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液;
②氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐,又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。
如:用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式 NH3.H2O+SO2=NH4++HSO3-是错误的。
3.NO、O2 被水吸收的分析
NO、O2 被水吸收实质上发生如下反应:2NO+O2=2NO2,3NO2+2H2O=2HNO3+NO。
生成 NO 还可以继续氧化,生成 NO2 再溶于水,这是一个循环反应。如无任何气体剩余,
最终产物应为 HNO3,恰好反应的量的关系:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,实际反应中可以有
NO 或 O2 剩余,但不能两者兼有之。
4.氮可以形成多种氧化物
NO2 可以与水反应生成硝酸,但 NO2 不是硝酸的酸酐。掌握酸酐的判断方法。NO2 与
溴蒸气不能用湿润的 KI 淀粉试纸检验。
5.NO3
-在酸性溶液中具有强氧化性:可以将 Fe2+氧化为 Fe3+、SO32-氧化为 SO42-,将
I-、Br-、S2-氧化为 I2、Br2、S。
6.检验 NH4
+离子:可加入烧碱溶液后,必须加热..,再用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3,
否则不一定有 NH3 放出。
【典例精析】
1.多原子分子氰(CN)2、硫氰(SCN)2 和(OCN)2 的性质与卤素单质相似,故称它们
为拟卤素。它们可以生成酸和盐(见下表,表中 X 代表 F、Cl、Br 或 I)。
卤素 氰 硫氰 ①
“单质” X2 (CN)2 (SCN)2 (OCN)2
酸 HX HCN ② HOCN
盐 KX KCN KSCN ③
(1)在表中①②③空格处应分别填写_______、_______、_______。
(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。
①(CN)2 和 KOH 溶液反应的化学方程式为:______________。
②已知阴离子的还原性强弱为:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出在 NaBr 和 KSCN
的混合溶液中加入(CN)2 反应的离子方程式:_________________________________。
【解析】此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的 Cl2、HCl、
KCl 等物质作参照物。由还原性 Br—(CN)2>(SCN)2,
因而可判断(CN)2 只能与 KSCN 反应,不能与 NaBr 反应,亦即由物质的氧化性和还原
性的强弱,可以判断氧化还原反应能否发生。
【答案】(1)氧氰 HSCN KOCN
(2)①(CN)2+2KOH====KCN+KOCN+H2O
②(CN)2+2SCN-====2CN-+(SCN)2
2.常温下,往 H2O2 溶液中滴加少量 FeSO4 溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+
=2Fe3++2H2O 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+下列说法正确的是( )
A.H2O2 的氧化性比 Fe3+强,其还原性比 Fe2+弱
B.在 H2O2 分解过程中,溶液的 pH 逐渐下降
C.在 H2O2 分解过程中, Fe2+和 Fe3+的总量保持不变
D.H2O2 生产过程要严格避免混入 Fe2+
【解析】结合 A、B 两个方程式根据 氧化性、还原性强弱比较规律:得 H2O2 的氧化性>Fe3+
的氧化性, H2O2 的还原性>Fe2+的还原性,A 错;2H2O2=2H2O+O2↑,分解过程中,Fe2+
作催化剂,溶液 pH 值不变,B 错,H2O2 分解 Fe3+或 Fe2+作催化剂,所以总量不变。因为
Fe2+可导致 H2O2 分解,所以 H2O2 生产过程要避免混入 Fe2+,D 正确。【答案】CD
3.物质的量之比为 2:5 的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为 N2O,反应结束后锌
没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )
A. 1:4 B.1:5 C. 2:3 D.2:5
【解析】 设 2molZn 参与反应,因 Zn 无剩余,则最终生成了 2molZn(NO3)2,显然含有
4molNO3
-,这部分是没有参与氧化还原反应的 HNO3,根据得失电子守恒有:
2×n(Zn)=n(HNO3)×4,则 n(HNO3)=1mol,即有 1molHNO3 被还原。【答案】A
4.最新研究表明:NO 吸收治疗法可快速改善 SARS 重症患者的缺氧状况,缓解病情。病
毒学研究同时证实,NO 对 SARS 病毒有直接抑制作用。下列叙述正确的是( )
A.NO 是一种红棕色的气体
B.常温常压下,NO 不能与空气中氧气直接化合
C.含等质量的氧元素的 NO 和 CO 的物质的量相等
D.NO 易溶于水,不能用排水法收集
【解析】NO 是一种无色难溶于水的气体,可以用排水法收集。常温常压下,NO 容易与
氧气直接化合生成 NO2。 【答案】C
5.下列说法都正确的是( )
① 江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关
② 四川灾区重建使用了大量钢材,钢材是合金
③ “钡餐”中使用的硫酸钡是弱点解质
④ 太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置
⑤ 常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮,两者都含有极性键
⑥ 水陆两用公共汽车中,用于密封的橡胶材料是高分子化合物
A. ①②③④ B. ①②④⑥ C. ①②⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【解析】根据胶体的性质①正确;钢材是铁和碳的合金,②正确;“钡餐”是硫酸钡,但硫
酸钡是强电解质,因为尽管硫酸钡是难溶物但溶于水的部分确实完全电离的 ③错;硅元
素位于周期表第三周期第ⅣA 主族,是处于金属与非金属的交界处,④正确;氯气是由非
极性键组成的单质,⑤错;橡胶是高分子化合物,⑥正确。【答案】B
6.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl、Mg2+、Ba2+、
CO32、SO42,现取三份 100mL 溶液进行如下实验:
(1)第一份加入 AgNO3 溶液有沉淀产生
(2)第二份加足量 NaOH 溶液加热后,收集到气体 0.04mol
(3)第三份加足量 BaCl2 溶液后,得干燥沉淀 6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉
淀质量为 2.33g。根据上述实验,以下推测正确的是 ( )
A.K+一定存在 B.100mL 溶液中含 0.01mol CO32
C.Cl可能存在 D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
【解析】加入 NaOH 溶液加热后有气体产生,说明溶液中含 NH4+;加足量 BaCl2 溶液后有
沉淀产生,说明溶液中含 CO32或 SO42或 CO32、SO42均有,经盐酸洗涤、干燥后,沉淀
部分溶解,故 CO32、SO42均有。因溶液中含 CO32、SO42,故不含 Mg2+、Ba2+;从实验
(3)可见,溶液中含 SO420.01mol,含 CO320.02mol,从实验(2)得知,溶液中含
NH4+0.04mol,故应还最少含 K+0.02mol,Cl可能存在也可能不存在。
【答案】AC
7.A、B、C 是在中学化学中常见的三种化合物,它们各由两种元素组成,甲、乙是两种单
质.这些化合物和单质之间存在如下的关系:
据此判断:
(1)在A、B、C这三种化合物中,必定含有乙元素的是 .(用A、B、C字母填写)
(2)单质乙必定是 (填"金属"或"非金属"),其理由是 .
(3)单质乙的分子式可能是 ,则化合物B的分子式是 .
【解析】(1) 根据题意,可转化为如下三个反应① 甲 + 乙→A,② 甲+B→ A + C,
③A + B→乙 + C,由①可知化合物A中一定含有乙元素,由②A中含乙元素,一定于
化合物B,所以A、B均含有乙元素。
(2) 由③ 看出,该反应一定是氧化还原反应,乙为单质,A、B中又都含有乙元素,
所以乙元素在A、B中必有一个显正价,另一个显负价。在中学化学中只有非金属
元素显负价,因而乙一定是非金属元素。
(3) 单质乙可能是S,B的化学式H2S,A的化学式为SO2,因此可写出下列反应关系:
也可认为乙是 N2,也可以写出如下反应关系:
【专题训练】
1.常见的污染物分为一次污染物和二次污染物。二次污染物是排人环境中的一次污染物
在物理化学因素或微生物作用下,发生变化所生成的新污染物。如反应 2NO+O2=
NO2 中,二氧化氮为二次污染物。下列三种气体:①硫化氢②二氧化硫③汽油,其中
能生成二次污染物的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.全部都是
2.(10 年)除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是( )
A.HNO3 溶液(H2SO4),适量 BaCl2 溶液,过滤
B.CO2(SO2),酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸,洗气
C.KNO3 晶体(NaCl),蒸馏水,结晶
D.C2H5OH(CH3COOH),加足量 CaO,蒸馏
3.下列说法正确的是( )
①电解质溶液导电过程属于化学变化
②稀有气体不活泼的原因是它们原子的最外层都达到 8 电子稳定结构
③FeC12、Fe(OH)3、NO 都能通过化合反应来制取 ④SiO2 是制造光导纤维的材料
A.②④ B.①④ C.①③④ D.②③
4.硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知 25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3 溶液恰好把 224mL(标
准状况下)Cl2 完全转化为 Cl-离子,则 S2O3
2-将转化成( )
A.S2- B.S C.SO3
2- D.SO4
2-
5.标准状况下 H2S 和 O2 混合气体 100mL,经点燃后反应至完全,所得气体经干燥后,恢
复到原来状况时体积为 10mL,该 10mL 气体可能是 ( )
A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO3
6.在氯化钡溶液中通人 SO2,溶液仍澄清;若将氯化钡溶液分盛两试管,一支加硝酸,另
一支加烧碱溶液,然后再通人 SO2,结果两试管都有白色沉淀,由此得出的结论合理
的是( )
A.氯化钡有两性 B.两支试管中的沉淀均是亚硫酸钡
C.SO2 有还原性,水溶液有酸性 D.升高 pH 使 SO2 水溶液中 SO32-浓度降低
7.(10 年)下列判断正确的是 ( )
A.测定硫酸铜晶体中结晶水含量时,灼烧至固体发黑,测定值小于理论值
B.相同条件下,2mol 氢原子所具有的能量小于 1mol 氢分子所具有的能量
C.0.1mol/L 的碳酸钠溶液的 pH 大于 0.1mol/L 的醋酸钠溶液的 pH
D.1L1mol/L 的碳酸钠溶液吸收 S02 的量大于 1Lmol/L 硫化钠溶液吸收 SO2 的量
8.将 22.4 g 铁粉逐渐加入到含 HNO3 0.8 mol 的稀硝酸中,反应生成的气体的物质的量(x)
随消耗铁粉的物质的量(y)变化关系中正确的是( )
9.(2011 海南)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的 CO2 分离出来并
利用。如可利用 NaOH 溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质
未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是( )
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D.该方法可减少碳排放,捕捉到的 CO2 还可用来制备甲醇等产品
10. A 是一种白色晶体,它与浓 NaOH 溶液共热,放出无色气体 B。用圆底烧瓶收集干燥
的 B。按图所示装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉;A 与浓 H2SO4 反
应,放出无色气体 C。用圆底烧瓶收集干燥的 C,仍按图所示装置仪器,挤压滴管的
胶头时,可以得到红色喷泉。
(1)A 的化学式是____________。
(2)可用于除去 B 中水分的干燥剂是____________。收集气体 B 的方法是___________。
(3)收集气体 C 的方法是____________。
11.用下列装置连接成一套测定水的组成的实验装置。
(1)所用装置的连接顺序是____________。
(2)装置 C 的作用是______,若不用 C,测得的氢、氧质量比会________(偏高或偏低)。
(3)测量数据如下,则水中氢和氧的质量比为____________。
(4)如果在停止加热的同时就停止通氢气,并拆开装置,则测定结果氢与氧的质量比
________。(偏高或偏低) 高
实验前 实验后
氧化铜和玻璃管质量 M1 M3
氯化钙和 U 形管质量 M2 M4
12.(10 年)某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质,按下图所示装置进行实验。
(1)装置 A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ,其中发生反应的化学方
程式为 ;
(2)实验过程中,装置 B、C 中发生的现象分别是 、 ,
这些现象分别说明 SO2 具有的性质是 和 ;装置 B 中发生反应的离
子方程式为 ;
(3)装置 D 的目的是探究 SO2 与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现
象 ;
(4)尾气可采用 溶液吸收。
14.(10 年)洗车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装
置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤
害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定
该粉末仅 Na、Fe、N、O 四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶
物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。取 13.0g 化合物甲,加热使其完全分
解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准善下的体积为 6.72L。单质就在高温隔绝
空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接
触可转化为可溶性盐。请回答下列问题:
(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为,安全气囊中红棕色粉末的作用
是 。
(4)以下物质中,有可能...作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑
结晶水合物) 。
专题十 金属元素及其化合物
【命题趋向】
1.《考试大纲》中对金属元素及化合物这块内容可分成二部分来理解。第一部分是钠、
镁等典型的金属元素的化合物;第二部分是其他金属(如铁和铝)元素的化合物。每年的
化学高考试题中往往都要考查到典型金属。
2.《考试大纲》中有多条类似于“以××为例,了解(或理解、掌握)××××”的
内容叙述,如:以过氧化钠为例,了解过氧化物的性质;以 Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转
化为例,了解变价金属元素的氧化还原性。对这些内容的要注意理解实质,达到“举一反
三”的要求。在这些内容往往是高考命题的重点。
3.金属元素及其化合物跟化学实验的综合。近几年的实验试题中比较多地出现了以
金属元素及其化合物为落点的实验试题和元素推断题,请同学们加以重视。
【主干知识整合】
一、金属元素的通性
1.金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置:
⑴结构特点:金属元素原子的最外层电子数____________,原子的半径(与同周期元
素相比)_______________。
⑵位置:金属元素集中于元素周期表的______方,分布于______族和所有的_____族
中,_____族是完全由金属元素构成的族。
2.金属性强弱的判断规律:
⑴跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度;⑵金属最高价氧化物对应水化物碱性的强
弱;⑶置换反应;⑷原电池的正、负极;⑸电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳
离子的氧化性)。
3.金属单质的性质:
⑴金属单质的化学性质:
①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化: M-ne—=Mn+。
②金属单质跟酸反应的规律:按金属活动性顺序表______________________________
4.金属活动性顺序表应用小结:
二、重点金属元素化合物
1.镁、铝及其化合物
(1)镁是活泼金属,虽不跟碱性溶液反应,但能置换出酸中的氢,也能与水解呈酸性的
盐溶液反应产生 H2。
(2)注意对 Al2O3、Al(OH)3 两性的理解,以及对 Al3+、AlO2-存在条件的认识。
Al2O3、Al(OH)3 仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶)。
Al3+与下列离子不能大量共存:OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、 2S 、AlO2-,其中 OH-
是因为直接反应,其余均是“双水解” 高考资源网
AlO2-与下列离子不能大量共存:H+、、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中 H+和 AlO2-是
因为直接反应,其余也是“双水解”。
(3)注意正确理解图象的涵义 高考资源网
图示中每个曲线或每条曲线的转折点(拐点),都反映了特定的反应,若没有找对,
或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入(或通入)溶液(或气体)的量之比没搞清,易导致错
误。注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象:
①向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量;
②向 AlCl3 和 MgCl2 混合中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量;
③向 HCl、MgCl2、AlCl3 混合液中逐滴加入 NaOH 溶液直至过量;
④向 NaAlO2 溶液中逐滴加入 HCl 溶液直至过量;
⑤向 HCl 溶液中逐滴加入 NaAlO2 溶液直至过量。
(4)Mg(OH)2 的溶解度小于 MgCO3。所以在碱性溶液中 Mg2+总是转化为 Mg(OH)2 沉
淀 , 产 生 的 MgCO3 也 会 在 加 热 的 条 件 下 逐 渐 转 化 为 Mg(OH)2[MgCO3+H2O( 沸
水)=Mg(OH)2+CO2↑]。
2.钠及其化合物
(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中,Na 及 Na2O2 溶于水均会产生气
态物质,所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。
(2)注意 Na2O2 跟 CO2 和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应:
2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,必还发生 2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O,即应先考虑 Na2O2 跟
CO2 的反应 高
(3)正确理解“焰色反应”:
①它是元素的一种物质性质。无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物
理变化过程。
②不是所有元素都有特征的焰色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元
素才能呈现焰色反应 高
③焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。焰色
反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生各种颜色火焰的过程,而是它们的原子
或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光的过程。
3.铁及其化合物
(1)NO3-与 Fe2+在酸性条件下,不能共存。
(2)过量的 Fe 与硝酸作用,或在 Fe 和 Fe2O3 的混合物中加入盐酸,要注意产生的
Fe3+还可以氧化单质 Fe 这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(3)注意 FeCl3、Fe2(SO4)3 的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3 溶液加热浓缩
时,因 Fe3+水解和 HCl 的挥发,得到的固体为 Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的 Fe2O3 固体。
但 Fe2(SO4)3 溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到 Fe(OH)3 固体
(4)注意亚铁盐及 Fe(OH)2 易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入
碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有 Fe3+,而也可能含有 Fe2+。
(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时,也有生成二价铁化合物的可能性。反应中
若铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为 2Fe3++Fe=3Fe2+ 高考资源网
【典例精析】
1.下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系,其中 A 为常见的金属单
质,B 为非金属单质(一般是黑色粉末),C 是常见的无色无味液体,D 是淡黄色的固
体化合物。(反应条件图中已省略。)
(1)A、B、C、D 代表的物质分别为 、 、 、 (填化学式);
(2)反应①中的 C、D 均过量,该反应的化学方程式是 ;
(3)反应②中,若 B 与 F 物质的量之比为 4∶3,G、H 分别是 、 。
(4)反应③产物中 K 的化学式为 ;
(5)反应④的离子方程式为 。
【解析】D 是淡黄色的固体化合物是本题的突破口,根据中学化学知识基本锁定 Na2O2,
能与水和 CO2 反应,但是题目另一信息 C 是常见的无色无味液体说明 C 是水,则 G 为 CO2;
再依据 K 能溶于水,说明 K 为 Na2CO3 ,F 为 O2; 题给信息黑色单质 B 与氧气(F)反
应得到 G(CO2),说明 B 为 C(碳);依据 F(O2)与 E 反应生成 C(水)可知 E 为氢气,
再根据金属 A 与碱性溶液反应产生氢气,可得到 A 为 Al.
【答案】(1)Al C Na2O2 (2)2H2O +Na2O2 =4NaOH+O2↑
2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3)CO2 CO (4)Na2CO3 (5)2AlO2—+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32—
2.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料,
原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
(1)反应 I 前需在 FeSO4 溶液中加入 (填字母),以除去溶液中的 Fe3+
A.锌粉 B.铁屑 C.KI 溶液 D.H2
(2)反应Ⅰ需控制反应温度低于 35℃,其目的是 。
(3)工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是 。
(4)反应Ⅳ常被用于电解生产 (NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极
发生地电极反应可表示为 。
【解析】(1)在 FeSO4 溶液中除去溶液中的 Fe3+,最好选用铁屑或铁粉,比较简单。
(2)如果温度过高会导致 NH4HCO3 分解同样也会加快 Fe2+的水解(温度越高水解速
率越快)这样会使原料利用率降低。
(3)由题目看出在 III 反应中生成的 K2SO4 为固体,而 K2SO4 在无机溶剂中溶解度
是比较大的,要想使 K2SO4 析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低 K2SO4 的
溶解度。
(4)根据阴阳极反应原理阳极失电子发生氧化反应, 此题实质是电解硫酸铵溶液,
在根据反应后的产物得出正确的答案。
【答案】(1)B (2)防止 NH4HCO3 分解(或减少 Fe2+的水解)
(3)降低 K2SO4 的溶解度,有利于 K2SO4 析出。 (4)2SO42- -2e- 2S2O82-
【专题训练】
1. a g 铁粉与含有 H2SO4 的 CuSO4 溶液完全反应后,得到 a g 铜,则参与反应的 CuSO4
与 H2SO4 的物质的量之比为( )
A.1 :7 B.7 :1 C.7 :8 D.8 :7
2.(10 年)甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同 pH 的氨水和 NaOH 溶液,各加入 10mL
0.1 mol/L AlCl3 溶液,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是( )
A.甲中沉淀一定比乙中的多 B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少 D.甲中和乙中的沉淀可能一样多
3.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;
③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤ C.③④②⑤① D.②④③⑤①
4.下列有关金属及其合金的说法不正确的是( )
A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹
D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
5.下列说法正确的是( )
A.MgSO4 晶体中只存在离子键
B.含 Ca2+、Mg2+的水都是硬水
C.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应
D.玻璃是氧化物,成分可表示为 2 26N a O C a O S iO
6.(10 年)几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
下列叙述正确的是( )
A.X、Y 元素的金属性 XCl2>Br2 , 则 在 A 中 加 浓 盐 酸 , B 中 加 ________ __ , C 中 加
______________ ,观察到 C 中的现象是___________________ 高
专题十五 物质的检验、分离与提纯
【主干知识整合】
一、网络构建
选择最佳的除杂途径
加入试剂的顺序去除多种杂质时要考虑
过量试剂需除尽
除杂试剂需过量
注意事项
被提纯物易复原易复原
被提纯物与杂质易分离易分离
不减少被提纯物不减
不引入新杂质不增
基本原则
作却非常相似
操但所遵循的原则与实验不同物质的分离与提纯目的
的物质
到纯净中混有的少量杂质而得物质的提纯是除去物质
到几种纯净物的过程
得分开多种物质的混合物彼此物质的分离是将两种或
二者比较
离和提纯
物质的分
得出结论叙述时要先说明现象再
中重复操作
不能在同一试液一般应分别取样以上实验时一种溶液需要进行两次
验常先加水配成溶液
固体物质的检一般来说必须另取试样入试剂不能向待检物中直接加
和途径
现象明显的方法反应灵敏要求选择操作简单试纸选择合理的试剂
项
事
意
注
先活后惰确定物质检出顺序要
先简后繁确定检验操作顺序要
的特征反应或离子充分利用物质
基本原则
组成或名称
检验物的根据性质分析推理出被是通过已知实验事实推断
区分开来特征反应把有关物质
性或离子的需根据物质各自不同特是指有若干种物质鉴别
检验出来物质组成成分是指通过一定的方法将鉴定
主要类型
物质的检验
纯
提
与
离
分
验
检
的
质
物
)4(
)3(
)2(
)1(
)()4(
)()3(
)()2(
)()1(
,)3(
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二、物质检验的一般程序与思路
1、气态物质的检验
由于气体贮存困难,使用时易扩散,故检验中要尽可能使用物理性质加以检验,即使
使用化学方法,尽可能多用试纸。可按下列顺序检验:
2.无色溶液的检验
3.固态物质的检验
三、物质的检验方法
常见物质的检验方法,一方面是根据物质的物理性质(如颜色、溶解性、溶解热效应
等)直接检验,另一方面是根据物质化学性质,使被检验物质与加入的试剂作用,产
生某种特殊现象(如:生成气体、沉淀,产生特殊颜色等),从而确定该物质的存在。
1.离子的检验。检验的原理是依据离子的特征反应现象如呈现特殊颜色变化、生成沉淀、
生成气体等。十种常见离子的检验方法是:K+、Na+用焰色反应;NH4+用浓氢氧化钠
溶液、加热产生的气体检验;Fe3+用硫氰化钾溶液检验;Al3+用氢氧化钠溶液检验;
Cl-、Br-、I-用硝酸银溶液和稀硝酸检验;CO32 用盐酸和澄清石灰水检验;SO42-用
Ba(NO3)2 溶液(或 BaCl2 溶液)和稀硝酸(或稀盐酸)检验。
2.气体的检验。检验的根据是由气体的特征性质(化学和物理的)所表现的现象。但是
注意:有些现象是某几种气体所共有的,如二氧化碳与二氧化硫都能使澄清的石灰水
变浑浊,不少可燃性气体(如氢气、一氧化碳、甲烷等)的燃烧,其火焰都呈淡蓝色,
当它们混有一定量空气时,点燃都会爆鸣;溴蒸气、氯气、二氧化氮都能使碘化钾淀
粉试纸变蓝等等。因此遇到这些情况,不要过早下结论,而要综合考虑性质和现象。
3.有机物的检验。常用的试剂有:
①高锰酸钾酸性溶液:烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸
盐、葡萄糖、麦芽糖等均可使高锰酸钾酸性溶液褪色。
②溴水:烯烃、炔烃、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖均可使溴水褪色(加
成或氧化反应)。
③银氨溶液:凡含有—CHO 的有机物如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖
均可发生银镜反应。
④新制的 Cu(OH)2 碱性悬浊液:常温下,多羟基的物质如甘油、乙二醇、葡萄糖都能
溶解新制的 Cu(OH)2 得绛蓝色溶液,羧酸与 Cu(OH)2 发生中和反应得蓝色溶液。含
—CHO 的物质与新制 Cu(OH)2 碱性悬浊液加热有砖红色 Cu2O 沉淀生成。
⑤FeCl3 溶液:与苯酚反应形成紫色溶液。
四、物质分离与提纯的方法
1.常用的物理方法——根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯方法。有过滤、蒸发
结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。
2.常用的化学方法
吸收法——常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选
择适当的固体或溶液作为吸收剂。如 Cl2 中混有的 HCl 气体可通过饱和食盐水除去。
常用装置是洗气瓶或干燥管(U 形管)。
沉淀法——在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤除去。如
硝酸钾中含有的少量硝酸钡,可用适量的硫酸钾除去。
气体法——根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,让杂质转化为气体除去。如
KCl 中混有的少量 K2CO3,可加适量盐酸除去。
转化法——利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的
杂质转化为被提纯物质,以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如:
NaHCO3 Na2CO3。
溶解法——对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去,以杂质为两
性物质常见。如 Mg(OH)2 中混有 Al(OH)3,可用过量 NaOH 溶液除去,然后洗涤 Mg(OH)2
即可。
【典例精析】
1. 海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列;从海水
中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法: 、 。
(2)将 NaCl 溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有 H2、 、 、
或 H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得 Br2,步骤Ⅱ中又将 Br2 还原为 Br-,其目的为 。
(4)步骤Ⅱ用 SO2 水溶液吸收 Br2,吸收率可达 95%,有关反应的离子方程式
为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业
生产中应解决的主要问题是 。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2
的沸点为 59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装
置简图。
请你参与分析讨论:
①图中仪器 B 的名称: 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件: 。
④C 中液体产生颜色为 。为除物中仍残留的少量 Cl2,可向其中加入 NaBr 溶
液,充分反应后,再进行的分离操作是 。
【解析】本题考查海水中提取溴的实验。电解 NaCl 溶液的方程式为:2NaCl + 2H2O
电解 2NaOH + H2↑+ Cl2↑,其中 Cl2 有可能与 NaOH 会生成 NaClO。步骤 I 中的 Br2 的浓度
很小,多次用 SO2 反复吸收,最终用 Cl2 处理,则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性
可以氧化 SO2,生成 H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性,可以腐蚀
橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯 Br2,所以要通过温度计控制好 Br2 沸腾的温
度,尽可能使 Br2 纯净。
【答案】(1)蒸馏法 电渗析法 离子交换法 (或其他合理答案中的任意两种)
(2)Cl2 NaOH NaClO (3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O 4H++SO42+2 Br- 强酸对设备的严重腐蚀
(5)①冷凝管 ②Br2 腐蚀橡胶③控制温度计 b 的温度,并收集 59℃时的馏分
④深红棕色 分液(或蒸馏)
【专题训练】
1.根据下列实验现象,所得结论正确的是( )
实验 实验现象 结论
A 左烧杯中铁表面有气泡,右边铜表面有气泡 活动性:Al>Fe>Cu
B 左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色 氧化性:Cl2>Br2>I2
C 白色固体先变为淡黄色,后变为黑色 溶解性 AgCl>AgBr>Ag2S
D 锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊 非金属性:Cl>C>Si
2.五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力,对下列有关反应的颜色叙述正确的是( )
①新制氯水久置后→浅黄绿色消失; ②淀粉溶液遇单质碘→蓝色;
③溴化银见光分解→银白色; ④热的黑色氧化铜遇乙醇→红色
⑤鸡蛋白溶液遇浓硝酸→黄色; ⑥苯酚在空气中氧化→粉红色
A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥ C.①②④⑤⑥ D.①③④⑤⑥
3.下列物质分离、提纯和鉴别的方法正确的是( )
A.可用加热的方法除去 NH4Cl 中混有的 I2
B.以粗铜为阴极,精铜为阳极,CuSO4 为电解液精炼铜
C.不用任何试剂就可鉴别出苯、乙酸乙酯、NaOH
D.加入溴水,然后分液的方法除去苯中的甲苯
4.下列各组物质在只提供水和若干支试管的情况下,达不到鉴别目的的是( )
A.硝基苯、苯、乙醇三种液体 B.硫黄、Na2O2、CaCl2 三种固体
C.H3PO4、Ba(OH)2、Ba3(PO4)2 三种固体 D.Na2SO4、KNO3、BaCl2 三种固体
5.现有碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化 钠、氯化铁和苯酚五种物质的溶液,它们之间有如图
所示转化关系,图中每条线两端的物质可以发生反应,下列判断不合理的是( )
A.X 一定是碳酸钠溶液 B.Y 一定是氯化铁溶液
C.Z 可能为碳酸氢钠溶液 D.M、N 必定各为苯酚、氢氧化钠溶液中的某一种
6.某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了如图所示的实验操作。其
中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
A.原溶液中一定含有 SO42 离子 B.原溶液中一定含有 NH4+离子
C.原溶液中一定含有 Cl-离子 D.原溶液中一定含有 Fe3+离子
7.为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有 NH4+、Fe2+、SO42 和 H2O,
下列实验叙述中不正确的是( )
A.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成
分中含有结晶水
B.硫酸亚铁铵晶体溶于水,得淡绿色溶液,滴入 2 滴 KSCN 溶液,溶液不显红色,
再滴入几滴新制氯水,溶液变为红色,则可证明晶体的成分中含有 Fe2+
C.硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴 BaCl2 溶液,有白
色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有 SO42
D.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加入少量稀 NaOH 溶液,在试管口用湿润的红
色石蕊试纸检验,则可证明晶体的成分中含有 NH4+
8.实验室有一瓶久置的白色 K2SO3 粉末,为确定其是否被氧化及其成分,元素分析表明
粉末中 K 和 S 元素的质量比为 39 :16,下列结论正确的是( )
A.根据元素分析结果推测该粉末为纯净物
B.将粉末溶于水,加入氯化钡,有白色沉淀生成,证明原粉末是 K2SO4
C.将粉末加入盐酸中,产生气泡,证明原粉末是 K2SO3
D.将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸,有白色沉淀和气泡生成,证明原粉末
是 K2SO4 和 K2SO3 的混合物
9.有下列三种含杂质的气体(括号内为杂质):①CO2(HCl)②H2(HCl)③NH3(水蒸
气)。某学生欲除去以上气体中的杂质依次选用了三种试剂,该学生选用的试剂均正
确的是( )
A.NaHCO3 溶液、NaOH 溶液、碱石灰 B.Na2CO3 溶液、浓硫酸、碱石灰
C.NaHCO3 溶液、NaOH 溶液、浓硫酸 D.NaOH 溶液、 浓硫酸、碱石灰
10.有一瓶无色气体,可能含有 H2S、CO2、HCl、HBr、SO2 中的若干种,将其通入氯水
中,得无色透明液,将此溶液分成两份,向其中一份加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液有白
色沉淀;向另一份中加入 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液有白色沉淀产生,结论正确的是()
A.肯定有 CO2 和 SO2 B.可能有 HBr、CO2
C.肯定没有 HBr、H2S、HCl D.以上结论均不正确
11.下列根据实验现象所得出的结论一定正确的是( )
A.某无色溶液滴加酚酞试液后显红色,结论:溶液显碱性
B.某无色溶液加入盐酸产生无色无味气体,结论:溶液中一定含有 CO32-
C.某气体能使品红溶液褪色,结论:该气体为 SO2 气体
D.电解某无色液体得到 H2 和 O2,测其体积比为 2∶1,结论:此液体为纯水
12.下列除去杂质的方法正确的是 ( )
① 除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入 Cl2,气液分离;
② 除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏;
③ 除去 CO2 中少量的 SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶;
④ 除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏。
A.① ② B.② ④ C.③ ④ D.② ③
13.某兴趣小组同学共同设计了如图所示的多功能实验装置。该装置既可用于制取气体,
又可用于验证物质的性质。
(1)现有以下药品:锌粒、铜片、浓 H2SO4、浓 HNO3、蒸馏水、NaOH 溶液。打开
K1 关闭 K2,可制取 气体。
(2)某同学用石灰石、醋酸、硅酸钠溶液等药品设计了另一实验。他的实验目的是_
_____________________________________________;打开 K2 关闭 K1,将 A 中液体。
加入 B 中后,观察到的实验现象为___________________________________ 。
14.实验室有甲、乙两瓶丢失标签的无色溶液,其中一瓶是盐酸,另一瓶是Na2CO3溶液,
为确定甲、乙的成分及其物质的量浓度,现操作如下:
①取25.00 mL甲溶液,向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL,其收集到气体224mL。
②另取15.00mL乙溶液,向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL,共收集到气体112mL。
上述气体体积均已换算为标准状况,CO2在溶液中的少量溶解忽略不计。请根据实验
数据填空:
(1)甲是 ,甲溶液中溶质的物质的量浓度为 ,
乙溶液中溶质的物质的量浓度为 。
(2)将n mL的甲溶液与等体积的乙溶液按各种可能的方式混合,产生的气体体积为V
mL(标准状况),则V的取值范围为 。
15.某一无色溶液,可能含有 Na+、Cu2+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、CO32- 、SO42-、K+
等离子中的一种或几种,为确定其组成,做如下实验:
①取少量待测溶液,向其中滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,生成白色沉淀;
②另取少量待测溶液,向其中加入过氧化钠,产生无色无味气体,并生成白色沉淀;
加入过量过氧化钠时,沉淀部分溶解。
试判断:溶液中一定存在的离子有 ;一定不存在的离子有 。不确
定的是 为验证此离子的存在,还应进行 实验。
模块五 化学计算
专题十六 以物质的量为中心的计算
【主干知识整合】
一、网络构建
1.基本概念和重要定律
式及进行计算的依据此定律是书写化学方程相同各种原子的种类及个数
或反应前后的质量总和总和等于反应后生成物参加反应的各物质质量质量守恒定律
气体摩尔体积特例同体积同压同温使用条件气体使用范围注意
含有相同数目的分子相同体积的任何气体都在相同的温度和压强下阿伏加德罗定律
律
定
要
重
或常用的单位为其符号为的物质的量浓度叫做溶质
组成的物理量的物质的量来表示溶液溶质以单位体积溶液里所含物质的量浓度
分子质量相等
原子质量或相对在数值上与该粒子相对摩尔质量以克为单位时或
单位为其符号为量具有的质量叫做摩尔质单位物质的量的物质所摩尔质量
单位为
其符号为积的体积叫做气体摩尔体单位物质的量气体所占气体摩尔体积
这个近似值通常使用新测定数据为
最其符号为阿伏加德罗常数任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数
合中子以及它们的特定组质子电子离子原子这里的粒子指分子原子数相同
中所含的碳任何粒子的粒子数与符号为简称摩其单位是摩尔
物质的量的符号为有一定数目粒子的集体物质的量实际上表示含物质的量
念
概
关
有
律
定
其
及
量
计
用
常
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1002.6,100221367.6
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31
11
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12
mmolLmolBcB
B
molkgmolg
M
molmmolL
V
molmol
Nmol
Ckgmolmol
n
m
A
2.物质的量和其它物理量之间的关系:
二、关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用
阿伏加德罗常数问题主要有:
(1)一定质量的物质中所含原子数、电子数,其中考查较多的是 H2O、N2、O2、H2、
NH3、P4 等。
(2)一定体积的物质中所含原子数、分子数,曾考过的物质有 Cl2、NH3、CH4、O2、
N2、CCl4、C8H10 等
(3)一定量的物质在化学反应中的电子转移数目,曾考过的有 Na、Mg、Cu 等。
(4)一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数,如稀硫酸、
硝酸 镁等。
(5)某些典型物质中化学键数目,如 SiO2、Si、CH4、P4、CO2 等。
(6)细微知识点(易出错):状态问题,水、CCl4、C8H10 等在标准状况下为液体或
固体;D2O、T2O、18O2 等物质的摩尔质量;Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。
三、物质的量在化学计算中的典型应用
1.物质的量与其他化学常用计量间的相互求算,是重要的基本化学计算。其解题关
键是熟练掌握下列恒等式:
n=
)100(
)(
SM
xS
H
Q
N
N
V
gV
M
m
Am =c·V(aq)
式中 n 为物质的量,单位为 mol;m 为物质质量,单位为 g;M 为摩尔质量,单位为 g·mol-1;
V(g)为气体体积,单位为 L;Vm 为标准状况下气体摩尔体积,单位为 L·mol-1;N 为粒
子个数;NA 为阿伏加德罗常数 6.02×1023mol-1;Q 为物质的反应热,单位为 J 或 kJ;ΔH
为摩尔反应热,单位为 kJ·mol-1;c 为物质的量浓度,单位为 mol·L-1;V(aq)为溶液体积,
单位为 L;x 为饱和溶液的质量,单位为 g;S 为溶解度,单位为 g 高考资源网
2.c、 %、ρ之间的计算关系
(1)计算关系:
Mc %1000
(2)使用范围:同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算
(3)推断方法:①根据物质的量浓度的定义表达式
②溶质的物质的量用
M
V
M
mn 计算
③注意溶液体积的单位
四、有关气体定律的计算
1.气体摩尔体积的计算
对标准状况下的气体有 n= 14.22 molL
VL
2.确定气体的分子组成
一般思路是:根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出粒子、分子个数比,再根据质量
守恒定律确定化学式。如 2 体积气体 Ax 与 1 体积气体 By恰好完全反应生成 2 体积 A2B,
由阿伏加德罗定律可知:气体的分子数之比等于其体积比,即 Ax∶By∶A2B=2∶1∶2,
所以两气体反应物为双原子分子,即 A2 和 B2。
3.气体的相对分子质量的计算方法
①已知标准状况下气体密度ρ,M=ρ·22.4 L·mol-1,Mr=M g·mol-1。
②根据阿伏加德罗定律计算:
B
A
B
A
m
m
M
M (同 T、p、V)。
五、一定物质的量浓度溶液的配制
1.仪器:容量瓶,容量瓶有各种不同的规格,一般有 100mL、250mL、500mL 和 1000mL
等几种。
2.步骤:
①计算:计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。
②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。
③溶解:将溶质加入小烧杯中,加适量水溶解。
④移液洗涤:将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中,并用玻璃棒引流,再洗涤烧
杯和玻璃棒 2—3 次,将洗涤液倒入容量瓶中。
⑤定容:缓缓向容量瓶中注入蒸馏水,直到容量瓶液面接近刻度线 1cm-2cm 时,改用
胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,盖好,反复上下颠倒,摇匀。
最后将容量 瓶中溶液转移到试剂瓶中备用 高考资源网
【专题训练】
1.下列叙述正确的是 ( )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指 1 mol 任何气体所占的体积为 22.4 L
D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
2.用 NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是 ( )
①18g D2O 含有的电子数为 10NA
②同温、同压下,相同体积的氟气和氩气所含的原子数相等
③标准状况下,11.2L 以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为 NA
④在标准状况下,22.4LSO3 的物质的量为 1mol
⑤4℃时 5.4mL 的水所含的原子总数为 0.9NA
⑥0.1molOH-含 0.1NA 个电子
⑦1mol Na2O2 与水完全反应时转移电子数为 2NA
A.③⑤⑥⑦ B.③⑤ C.①②④⑦ D.③④⑤⑥
3.设 NA 为阿伏加德罗常数,下列关于 0.2mol·L-1 的 Ba(NO3)2 溶液正确的说法是( )
A.2L 溶液中有阴、阳离子总数为 0.8NA
B.500mL 溶液中 NO3-离子浓度为 0.2mol·L-1
C.500mL 溶液中 Ba2+离子浓度为 0.2mol·L-1
D.500mL 溶液中含 NO3-离子总数为 0.4NA
4.密度为 1.45 g/cm3 的硫酸中,逐渐滴入 BaCl2 溶液直到沉淀完全为止,测得沉淀质量
与原硫酸溶液质量相等,则原硫酸溶液物质的量浓度为( )
A.6.22 mol/L B.12.22 mol/L C.15.8 mol/L D.16.8 mol/L
5.设 NA 代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )
①常温常压下,17g 甲基(―14CH3)所含的中子数为 9NA
②常温常压 22.4L NO 气体的分子数小于 NA
③ 64g 的铜发生氧化还原反应,一定失去 2NA 个电子
④常温常压下,100mL 0.5mol•L-1 的乙酸溶液中,乙酸的分子数目小于 0.05NA
⑤标况时,22.4L 二氯甲烷所含有的分子数为 NA
⑥常温常压下,1mol 氦气含有的核外电子数为 4NA
A.①② B.③④ C.②④ D.⑤⑥
6.向 20mL 0.1mol/L 的 Ba(OH)2 溶液中通入 CO2,当得到 0.001molBaCO3 沉淀时,通入
CO2 的物质的量是( )
A.0.001mol B.0.002mol C.0.003mol D.0.004mol
7.实验室只有 36.5%(d=1.19)的浓盐酸,现需配制 100mL10%(d=1.08)的盐酸,需 36.5%
的浓盐酸__________mL。在配制过程中,用到的仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头
滴管外,还需要____________。定容时,如果眼睛仰视刻线,配制的溶液的浓度将
__________(填偏高,偏低,无影响),10%的盐酸逐滴加入到纯碱溶液中,反应的离
子方程式为 ;
。
8.现有硫酸和盐酸的混合溶液20mL,在该溶液中滴入0.05mol/L的Ba(O H) 2 溶液时,生成
BaSO4的质量和溶液的pH得到如图所示的结果,试求:
⑴最初混合液中硫酸的物质的量浓度为_______;盐酸的物质的量浓度为_________;
⑵A 点溶液的 pH=_______________。
9.往某 Na2CO3 溶液中滴入稀盐酸产生 CO2 的过程:
⑴写出 a 点以前发生反应的化学反应方程式 ;
⑵写出 a 点到 b 点发生反应的离子反应方程式 。
10.白色粉末 A 由 Na2SO3、Na2SO4 和 NaCl 等物质中的二种或三种混合而成,取一定量
A 样品,投入 100 mL 2.2 mol·L-1 盐酸中,充分反应后过滤,最终得到 100 mL 含 H+ 的
物质的量浓度为 1 mol·L-1 的滤液。若将此滤液蒸干,只得到 8.19g 纯净物 B。
(1)B 的化学式 ;
(2)则所取的 A 样品中含有的各物质的物质的量分别为 ;
该样品与投入的盐酸反应后生成气体的体积为(标准状况) 。
专题十七 化学综合计算
【主干知识整合】
一、盖斯定律的应用
盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很慢,有些反应不容易直
接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成了困难。此时
如果应用盖斯定律,就可以间接的把它们的反应热计算出来。
例如:C(S)+0.5O2(g)=CO(g)
上述反应在 O2 供应充分时,可燃烧生成 CO2、O2 供应不充分时,虽可生成 CO,但同
时还部分生成 CO2。因此该反应的△H 无法直接测得。但是下述两个反应的△H 却可
以直接测得:
C(S)+O2(g)=CO2(g) ; △H1= - 393.5kJ/mol
CO(g) +0.5 O2(g)=CO2(g) ;△H2= - 283.0kJ/mol
根据盖斯定律,就可以计算出欲求反应的△H3。分析上述反应的关系,即知
△H1=△H2+△H3
△H3=△H1-△H2=-393.5kJ/mol-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol
二、pH 的计算
1.pH=-lgc(H+),pOH=-lgc(OH-),pH+pOH=14
2.一定体积不同 pH 值溶液混合,若二者为强酸,则求出混合溶液的 c(H+) ,求 pH 值;
若二者为强碱,则必须求出混合后溶液的 c(OH-)值再化为 pH 值。若一强酸与一强
碱,则求出 H+离子或 OH-离子后,求得 c(H+)化为 pH 值或求 c(OH-)再化为 pH 值。
3.浓溶液稀释后的 pH 计算
(1)强酸溶液稀释 10 倍,其 pH 增大一个单位。
如果强酸的浓度接近于 10-7mol/L 时,无论稀释多少倍,其 pH 只能是接近于 7,但要
小于 7 而显酸性。
(2)强碱溶液稀释 100,其 pH 减小 2 个单位。
同理,如果强碱溶液中的 c(OH-)=10-8mol/L 时,则无论稀释多少倍,其 pH 只能接
近于 7 但要大于 7 而显碱性。
三、溶解度、溶液中溶质的质量分数的计算
1.溶液等质量混合的规律
将溶质质量分数分别为 W1、W2 的同种溶液各取 m 克混合,混合后的溶液溶质质量分
数 W3 为
根据溶质质量分数基本概念 W3 ,也即不同质量分数的同种
溶液等质量混合后的溶液溶质质量分数为其算术平均值。这种情形稍较简单。
2.溶液等体积混合的规律
将溶质质量分数分别为 W1、W2 的同种溶液各取 V 升即等体积混合,混合后的溶液容
质质量分数 W3 为
在这里讨论之前必须引进另一个物理量:溶液的密度(ρ)分别设为ρ1、ρ2,而且我们
还有一个准备工作那就是大多数溶液浓度与密度的变化呈同一方向移动且ρ>1,如硫
酸溶液、NaCl 溶液等;也存在这样少数溶液其密度与质量分数呈反方向变化且ρ<1,
如酒精溶液、氨水溶液等 高考资源网
结论:(1)当浓度越大其密度越大的同溶质不同浓度的水溶液等体积相混(ρ>1),
所得混合后的溶液溶质的质量分数大于混合前的两溶液溶质质量分数的平均值。
(2)当浓度越大其密度越小的同溶质不同浓度的水溶液等体积相混(ρ<1),所得混
合后的溶液溶质的质量分数小于混合前的两溶液溶质质量分数的平均值。
3.溶液稀释加水的体积
1.一质量为 m 克的质量分数为 W1 的某溶液加入一定量的水稀释为 的溶液,则加入水
的体积为
分析:设加水的质量为 x g,根据稀释定律: 即 x=m,又由于水的密度
ρ=1,所以加入水的体积为 m mL。
例 2. 在质量为 m 克物质的量浓度为 C1 的某溶液加入一定量的水稀释到物质的量浓
度为 ,则加入水的体积为
同第二种情形一样,引进密度ρ这一物理量,设加水的体积为 Vx,
即
当ρ1>ρ2 时,VXm
4.溶液质量分数与物质的量浓度对应规律
对于某一溶液,溶质质量分数一定时,溶质物质的量浓度、溶液密度也一定,且三者之
间存在着对应的转化关系式为:c=ρw/M 。
若以 W1、W2 分别表示浓度为 amol/L、b mol/L 的某溶液的质量分数,且知 a=kb,则
W1=kW2 吗?
利用质量分数和物质的量浓度转换公式 c=ρw/M,设溶液密度分别为ρa、ρb,所以
ⅰ)当ρa>ρb 时,W1>kW2 ⅱ)当ρa<ρb 时,W1n (C)m
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