北京市2021高考化学一轮复习第一篇要点精粹细整合同步练习

北京市2021高考化学一轮复习第一篇要点精粹细整合同步练习

1 第一篇 要点精粹细整合 一、牢记化学与生活中的 N 个名词 1.空气质量日报:主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况” 等。目前计入空气污染指数的项目暂定为:可吸入颗粒物(粒径在 10 微米以下的颗粒物,称 PM10,又称飘尘)、 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和臭氧等。 2.PM2.5:PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物,也称可入肺颗粒物。PM2.5 粒径小,富含 大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 3.酸雨:指 pH 小于 5.6 的雨、雪、雾、雹等大气降水,绝大部分是硫酸型和硝酸型酸雨。 4.温室效应:指排放到大气中的 CO2、CH4 等气体的大量增加,致使地表温度上升的现象。 5.臭氧空洞:家用电冰箱中使用的制冷剂“氟利昂”以及汽车排放的废气中的氮氧化物在臭氧转化成氧 气的过程中起到催化作用,从而使大气中的臭氧层形成空洞。 6.光化学烟雾:碳氢化合物和氮氧化物在紫外线作用下发生一系列光化学反应,产生的一种有毒的烟雾。 7.重金属污染:一般把密度在 4.5 g·cm-3 以上的金属称为重金属,如钡、铜、银、铬、镉、镍、铅、铊、 锡、汞等。重金属的化合物(以及少数重金属单质)对环境的污染称为重金属污染。 8.水体富营养化:水体中 N、P 等营养物质含量过多而引起的水质污染现象。 9.赤潮:海中的红藻、褐藻由于吸收较多的营养物质(N、P 等)而过度繁殖,引起海潮呈赤色的现象。它会 造成海水的严重缺氧。 10.水华:指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及 工农业生产中含有大量 N、P 的污水进入水体后,蓝藻、绿藻等大量繁殖使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。 11.雾霾:雾霾是雾和霾的组合词,硫氧化物、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分,前两者为 气态污染物,最后一项才是加重雾霾天气的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的,燃 煤和汽车尾气是雾霾天气产生的重要原因。 二、离子方程式正误判断 N 例 1.碳酸氢铵溶液和过量 NaOH 溶液反应:NH4 ++HCO3 -+2OH- NH3·H2O+CO3 2-+H2O(√) 2.用氨水吸收过量的二氧化硫:NH3·H2O+SO2 NH4 ++HSO3 -(√) 2 3.Ca(ClO)2 溶液中通入少量 SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O CaSO3↓+2HClO(✕) 4.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳:2ClO-+CO2+H2O CO3 2-+2HClO(✕) 5.Al2(SO4)3 溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O AlO2 -+4NH4 ++2H2O(✕) 6.过量的 NaHSO4 与 Ba(OH)2 溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO4 2- BaSO4↓+2H2O(√) 7.0.01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液与 0.02 mol·L-1 Ba(OH)2 溶液等体积混合:NH4 ++Al3++2SO4 2-+ 2Ba2++4OH- 2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O(√) 8.NaAlO2 溶液中通入过量 CO2:2AlO2 -+CO2+3H2O 2Al(OH)3↓+CO3 2-(✕) 9.NaHSO4 溶液和 Ba(OH)2 溶液反应后呈中性:H++SO4 2-+Ba2++OH- BaSO4↓+H2O(✕) 10.碳酸氢钠溶液与足量的澄清石灰水反应:HCO3 -+Ca2++OH- CaCO3↓+H2O(√) 11.FeBr2 溶液中通入足量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2 2Fe3++Br2+4Cl-(✕) 12.FeI2 溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-(✕) 13.用惰性电极电解 MgCl2 溶液:2H2O+2Cl- Cl2↑+H2↑+2OH-(✕) 14.FeSO4 溶液中加入用 H2SO4 酸化的 H2O2 溶液:2Fe2++2H++H2O2 2Fe3++2H2O(√) 15.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H++NO3 - Ag++NO2↑+H2O(✕) 16.用 KIO3 氧化酸性溶液中的 KI:IO3 -+5I-+3H2O 3I2+6OH-(✕) 17.FeCl3 溶液与 Cu 反应:Fe3++Cu Fe2++Cu2+(✕) 三、离子共存问题 N 个知识归纳 1.熟记常见离子的性质 颜色 MnO4 -(紫)、Cu2+(蓝)、Fe2+(浅绿)、Fe3+(黄) 氧化性 ClO-、MnO4 -、NO3 -(H + )、Fe3 + 、Cr2O7 2- 还原性 S2-(HS-)、SO3 2-(HSO3 -)、I-、Br-、Cl-、Fe2+ 水解使溶液 显酸性 NH4 +、Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 水解使溶液 显碱性 AlO2 -、S2−、SO3 2-、CO3 2-、SiO3 2-、ClO-、CH3COO- 3 两性离子 HCO3 -、HS−、HSO3 -、HPO4 2-、H2PO4 - 2.常见溶液酸、碱性的判断 酸性溶液:pH<7(常温);能使 pH 试纸呈红色的溶液;能使甲基橙呈红色或橙色的溶液;能使石蕊溶液呈红 色的溶液。 碱性溶液:pH>7(常温);能使 pH 试纸呈蓝色的溶液;能使石蕊溶液呈蓝色的溶液;能使酚酞溶液呈红色的 溶液。 呈酸性或碱性的溶液:和 Al 反应放出 H2 的溶液;能使甲基橙呈黄色的溶液;常温下,c 水(H+)或 c 水(OH-)等 于 10-a mol·L-1(a>7)的溶液等。 3.审准附加条件 (1)指定离子限制 (2)酸、碱性限制 指定溶液的 pH 指定指示剂的颜色 指定 c(H+) c(OH-) 的值 加入铝粉后放出H2的溶液 由水电离出的 c(H+)[或 c(OH-)] = 1 × 10-10mol·L-1的溶液 4.考前思考归纳 (1)弱酸根离子 CH3COO-、F-、ClO-、SiO3 2-、CN-等与 H+都不能大量共存。 (2)酸式弱酸根离子如 HCO3 -、HS-、HSO3 -既不能与 OH-大量共存,也不能与 H+大量共存。 (3)能形成沉淀的离子不能大量共存,如 Ba2+、Ca2+、Ag+等不能与 SO4 2-、CO3 2-等大量共存,Mg2+不能与 OH-、 CO3 2-大量共存。 (4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如 AlO2 -、S2-、CO3 2-、C6H5O-等在碱性条件下才 能在溶液中存在;Fe2+、Al3+、Cu2+等在酸性条件下才能在溶液中存在;Fe3+必须在酸性较强的条件下才能在溶液 中存在(常温下,pH=7 时不能存在)。 (5)能发生氧化还原反应的离子不能大量共存。如 S2-、HS-、SO3 2-、I-和 Fe3+不能大量共存;MnO4 -(H+)、 NO3 -(H+)、ClO-与 S2-、HS-、SO3 2-、HSO3 -、I-、Fe2+等不能大量共存;SO3 2-和 S2-在碱性条件下可以大量共存,但在 酸性条件下则由于发生反应 2S2-+SO3 2-+6H+ 3S↓+3H2O 而不能大量共存;H+与 S2O3 2-不能大量共存。 (6)溶液中能发生配合反应的离子不能大量共存。如 Fe3+与 SCN-不能大量共存。 4 四、化学基本理论知识归纳 (一)物质结构与元素周期律常考点归纳 1.短周期元素原子的特殊结构 (1)原子核中无中子的原子:H。 (2)最外层有 1 个电子的元素:H、Li、Na。 (3)最外层有 2 个电子的元素:Be、Mg、He。 (4)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar。 (5)最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素:C;是次外层电子数 3 倍的元素:O;是次外层电子数 4 倍的 元素:Ne。 (6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al。 (7)电子总数为最外层电子数 2 倍的元素:Be。 (8)次外层电子数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、Si。 (9)内层电子总数是最外层电子数 2 倍的元素:Li、P。 (10)电子层数是最外层电子数 2 倍的元素:Li。 (11)最外层电子数是电子层数 2 倍的元素:He、C、S。 (12)最外层电子数是电子层数 3 倍的元素:O。 2.核外电子总数为 10 的微粒 分子(5 种):Ne、HF、H2O、NH3、CH4 阳离子(5 种):Na+、Mg2+、Al3+、NH4 +、H3O+ 阴离子(5 种):F-、O2-、N3-、OH-、NH2 - 3.核外电子总数为 18 的微粒 分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6 阳离子:K+、Ca2+ 阴离子:Cl-、S2-、HS-、O2 2- 4.元素周期律的具体表现形式 5 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子 结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小(稀有气体元素除外) 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小,阴离子逐渐减小,r(阴离 子)>r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由+1→+7(O、F 除外),最低负化合 价=-(8-主族序数) 最高正化合价=主族序数 (O、F 除外) 元素的金属性和非金属 性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 (稀有气体元素除外) 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水 化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 (二)化学反应速率与化学平衡常考点归纳 1.判断化学平衡状态的方法 (1)“两审” 一审题干条件,是恒温恒容还是恒温恒压;二审反应特点:①反应前后气体体积是否发生变化;②反应是吸 热反应还是放热反应。 (2)“两标志” ①等:v 正=v 逆 分析 v 正、v 逆的关系。主要分析在某一可逆反应中,正反应消耗掉某反应物的速率是否等于逆反应生成该 物质的速率。 ②定:达到平衡状态时,反应混合物中各组分的含量一定 6 a.分析体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数是否保持不变。 b.对于有有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色是否不再随时间而变化。例如,2NO2(g) N2O4(g)。 c.体系中某反应物的转化率或某生成物的产率是否达到最大值或不再随时间而变化。 2.化学平衡常数的应用 (1)判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说,一定温度下的一个具体的可逆反应: K 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 (2)判断可逆反应是否平衡以及不平衡时反应进行的方向 对于可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在一定温度下的任意时刻:Qc=cp(C)·cq(D) cm(A)·cn(B) (3)判断可逆反应的热效应 升高温度,若 K 增大,则正反应为吸热反应;若 K 减小,则正反应为放热反应。 ▶特别提示 平衡常数数值的大小,只能表示一个可逆反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡 所需要的时间。 3.外界条件对化学平衡影响的判断方法 7 (三)电解质溶液 1.等浓度、等 pH 的盐酸和醋酸溶液的比较 浓度均为 0.01 mol·L-1 的盐酸与醋 酸溶液 pH 均为 2 的盐酸与醋酸溶液 pH 或物质的量浓度 pHHCl=2CH3COOH HCl=CH3COOH 体积相同时与过量的碱反应时消 耗碱的量 HCl=CH3COOH HClc(CH3COO-) c(Cl-)=c(CH3COO-) 分别加入相应的钠盐固体后 pH 变 化 HCl:不变 CH3COOH:变大 HCl:不变 CH3COOH:变大 加水稀释至 10 倍后 pH(HCl)=3pH(CH3COOH)>2 溶液的导电性 HCl>CH3COOH HCl=CH3COOH 2.溶液中微粒浓度的三大定量关系 (1)电荷守恒规律 电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性的,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所 带正电荷总数。如 NaHCO3 溶液中存在着 Na+、H+、HCO3 -、CO3 2-、OH-,其电荷守恒关系 为:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3 -)+c(OH-)+2c(CO3 2-)。 8 (2)物料守恒规律 电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子种类有所变化,但原子总是守恒的。如 K2S 溶液中 S2-、 HS-都能水解,故 S 原子以 S2-、HS-、H2S 三种形式存在,且有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。 (3)质子守恒规律 如 Na2S 水溶液中的质子转移情况图示如下: 由图可得到 Na2S 水溶液中的质子守恒式:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或 c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。 质子守恒关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。 3.有关电解质溶液知识的正误判断 (1)任何温度下,水溶液中 c(H+)和 c(OH-)的相对大小都能用于判断溶液的酸碱性(√) (2)某醋酸溶液的 pH=a,将此溶液稀释 1 倍后,溶液的 pH=b,则 a>b(✕) (3)pH=4 的醋酸溶液加水稀释过程中,所有离子浓度都降低 (✕) (4)无论在酸溶液中还是碱溶液中,由水电离出的 c(H+)及 c(OH-)相等(√) (5)某盐溶液呈酸性,一定是由水解引起的(✕) (6)水解方程式都必须写“ ”(✕) (7)沉淀转化只能是 Ksp 大的沉淀转化为 Ksp 小的沉淀(✕) (8)中和等体积、等 pH 的盐酸和醋酸溶液消耗 NaOH 的量相同(✕) (9)用湿润的 pH 试纸测得某溶液的 pH=3.4(✕) (10)在 NaHCO3 溶液中加入 NaOH,不会影响离子的种类(√) (11)在 NaHSO4 溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(SO4 2-)(√) (12)向 0.1 mol·L-1 氨水中加入 CH3COONH4 固体, c(OH-) c(NH3·H2O)的值变大(✕) (13)用标准 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液到终点时,c(Na+)=c(CH3COO-)(✕) (14)室温时,向等体积 pH=a 的盐酸和 pH=b 的 CH3COOH 溶液中分别加入等量的氢氧化钠后,两溶液均呈中 性,则 a>b(✕) 9 (15)常温下,等体积的盐酸和 CH3COOH 溶液的 pH 相同,由水电离出的 c(H+)相同(√) (16)浓度均为 0.1 mol·L-1 的①CH3COOH ②NH4Cl ③H2SO4 三种溶液中,由水电离出的 c(H+):②>①>③ (√) (四)电化学原理常考点归纳 燃料电池电极反应式的书写 (1)正极反应式的书写 正极通入的气体一般是氧气,根据电解质的不同,分以下几种情况: ①在酸性溶液中生成水: O2+4H++4e- 2H2O ②在碱性溶液中生成氢氧根离子: O2+2H2O+4e- 4OH- ③在固体电解质(高温下能传导 O2-)中生成 O2-: O2+4e- 2O2- ④在熔融碳酸盐(如熔融 K2CO3)中生成碳酸根离子: O2+2CO2+4e- 2CO3 2-。 (2)负极反应式的书写 负极通入的是燃料,发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产物结合,有以下几种情况: ①若负极通入的气体是氢气,则 a.酸性溶液中:H2-2e- 2H+; b.碱性溶液中:H2-2e-+2OH- 2H2O; c.熔融氧化物中:H2-2e-+O2- H2O。 ②若负极通入的气体为含碳的化合物,如 CO、CH4、CH3OH 等,碳元素均转化为正四价碳的化合物,在酸性 溶液中生成 CO2,在碱性溶液中生成 CO3 2-,熔融碳酸盐中生成 CO2,熔融氧化物中生成 CO3 2-;含有的氢元素最终生 成水。如 CH3OH 燃料电池负极反应式在酸性溶液中为 CH3OH-6e-+H2O CO2↑+6H+,在碱性溶液中为 CH3OH-6e- +8OH- CO3 2-+6H2O。 五、常见元素化合物 N 个知识归纳 10 (一)物质的俗名及主要成分 1.纯碱、苏打:Na2CO3 小苏打:NaHCO3 大苏打:Na2S2O3 2.石膏(生石膏):CaSO4·2H2O 熟石膏:2CaSO4·H2O 3.重晶石:BaSO4(无毒) 石灰石、大理石:CaCO3 生石灰:CaO 食盐:NaCl 熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 4.碳铵:NH4HCO3 绿矾:FeSO4·7H2O 明矾:KAl(SO4)2·12H2O 胆矾、蓝矾:CuSO4·5H2O 漂白粉:Ca(ClO)2、CaCl2(混合物) 5.硅石、石英、水晶:SiO2 刚玉、红宝石、蓝宝石:Al2O3 泡花碱:Na2SiO3 铁红、赤铁矿:Fe2O3 磁铁矿:Fe3O4 铜绿、孔雀石:Cu2(OH)2CO3 6.铝热剂:Al+Fe2O3 或其他氧化物 7.氯仿:CHCl3 TNT:三硝基甲苯 11 裂解气:烯烃、烷烃、炔烃等 焦炉气:H2、CH4、乙烯、CO 等 醋酸、冰醋酸、食醋:CH3COOH (二)颜色 1.铁:铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。 Fe2+——浅绿色 Fe3O4——黑色晶体 Fe(OH)2——白色沉淀 Fe3+——黄色 Fe(OH)3——红褐色沉淀 Fe(SCN)3——红色溶液 FeO——黑色粉末 Fe2O3——红棕色粉末 2.Cu——紫红色 Cu2+——蓝色 CuO——黑色 Cu2O——红色 CuSO4(无水)——白色 CuSO4·5H2O——蓝色 Cu2(OH)2CO3——绿色 Cu(OH)2——蓝色 3.BaSO4、BaCO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀,Al(OH)3 是白色絮状沉淀,H4SiO4(原硅 酸)是白色胶状沉淀; 4.Cl2、氯水——黄绿色 F2——淡黄绿色气体 Br2——深红棕色液体 I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI 均为无色气体,在空气中均形成白雾 5.Na2O2——淡黄色固体 S——黄色固体 AgBr——浅黄色沉淀 AgI——黄色沉淀 NO——无色气体 NO2——红棕色气体 NH3——无色、有刺激性气味的气体 KMnO4——紫色 MnO4 -——紫色 6.火焰颜色 (1)苍白色:H2 在 Cl2 中燃烧。 (2)蓝色:CH4、CO 在空气中燃烧。 12 (3)淡蓝色:H2S、H2 在空气中燃烧。 (4)黄色:含钠元素的物质在灯焰上灼烧。 (5)紫色(透过蓝色钴玻璃):含钾元素的物质在灯焰上灼烧。 (三)现象 1.焰色反应:Na 黄色、K 紫色(透过蓝色钴玻璃); 2.Cu 丝在 Cl2 中燃烧产生棕色的烟;H2 在 Cl2 中燃烧产生苍白色的火焰;Na 在 Cl2 中燃烧产生大量的白烟; 3.NH3 与 HCl 相遇产生大量的白烟;铝箔在氧气中燃烧产生耀眼的白光;镁条在空气中燃烧产生耀眼的白 光,在 CO2 中燃烧生成白色粉末(MgO),产生黑烟;铁丝在 Cl2 中燃烧,产生棕色的烟; 4.Fe(OH)2 在空气中被氧化:由白色变为灰绿色,最后变为红褐色; 5.某些蛋白质遇浓 HNO3 变黄,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。 六、常考的 N 个化学方程式 1.Cl2+H2O HCl+HClO 2.Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O 3.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 4.Cl2+SO2 +2H2O H2SO4 +2HCl 5.2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O 6.2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 7.2SO2+O2 2SO3 8.Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 9.3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 10.4NH3+5O2 4NO+6H2O 11.3NO2+H2O 2HNO3+NO 12.4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O 13 13.CO2+Ca(OH)2(过量) CaCO3↓+H2O 14.2CO2(过量)+Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 15.2C+SiO2 Si+2CO↑(制得粗硅) 16.SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O 17.8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3 18.2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑ 19.2Mg+CO2 2MgO+C 20.2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2 21.2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3 22.FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl 23.4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 24.2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 25.向 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2:3Cl2+6FeBr2 2FeCl3+4FeBr3 向 FeBr2 溶液中通入足量 Cl2:3Cl2+2FeBr2 2FeCl3+2Br2 n(FeBr2)∶n(Cl2)=1∶1 时:6Cl2+6FeBr2 4FeCl3+3Br2+2FeBr3 26.向 NaHSO4 溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液至中性: 2NaHSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+Na2SO4+2H2O 向 NaHSO4 溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液至 SO4 2-沉淀完全: NaHSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+NaOH+H2O 27.电解饱和食盐水 阳极:2Cl--2e- Cl2↑ 阴极:2H2O+2e- H2↑+2OH- 总反应式:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑ +2NaOH 28.电解 CuSO4 溶液 14 阳极:2H2O-4e- O2↑+4H+ 阴极:2Cu2++4e- 2Cu 总反应式:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 29.电解 AgNO3 溶液 阳极:2H2O-4e- O2↑+4H+ 阴极:4Ag++4e- 4Ag 总反应式:4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3 30.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极:O2+2H2O+4e- 4OH- 负极:2Fe-4e- 2Fe2+ 总反应式:2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2 31.氢氧燃料电池(酸性介质) 正极:O2+4H++4e- 2H2O 负极:2H2-4e- 4H+ 总反应式:2H2+O2 2H2O 32.氢氧燃料电池(碱性介质) 正极:O2+2H2O+4e- 4OH- 负极:2H2-4e-+4OH- 4H2O 总反应式:2H2+O2 2H2O 33.铅蓄电池(放电) 正极(PbO2):PbO2+2e-+SO4 2-+4H+ PbSO4+2H2O 负极(Pb):Pb-2e-+SO4 2- PbSO4 总反应式:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 34.CH4 燃料电池(碱性介质) 正极:2O2+4H2O+8e- 8OH- 负极:CH4 -8e-+10OH- CO3 2-+7H2O 15 总反应式:CH4+2O2+2OH- CO3 2-+3H2O 35.熔融碳酸盐燃料电池(熔融 Li2CO3 和 Na2CO3 作电解质,CO 作燃料): 正极:O2+2CO2+4e- 2CO3 2- 负极:2CO+2CO3 2- - 4e- 4CO2 总反应式:2CO+O2 2CO2 七、中学化学中常考的有机化学方程式 1.取代反应 (1)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl (2) +Br2 +HBr (3) +HO—NO2 +H2O (4)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O 2.加成反应 CH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br 3.加聚反应 nCH2 CH2 4.其他 (1)2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑ (2)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O (3)CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+H2O+CO2↑ 八、常考的 N 个化学实验问题 (一)有关实验操作的问题 1.中学化学实验操作中的七原则 16 (1)“从下往上”原则。(2)“从左到右”原则。(3)先“塞”后“定”原则。(4)“固体先放”原 则,“液体后加”原则。(5)先验气密性(装入药口前进行)原则。(6)后点酒精灯原则。(7)连接导管通气时长 进短出原则。 2.配制一定物质的量浓度的溶液时定容的操作方法 向容量瓶中加水至离刻度线 1~2 cm 处,改用胶头滴管滴加,眼睛平视刻度线,滴加水至凹液面的最低点与 刻度线相切。 3.读取量气装置中的气体体积的方法 待装置冷却至室温后,先上下移动量气管使量气管两侧的液面相平,然后使视线与凹液面的最低点相平读 取数据。 4.分液的操作方法 将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上 的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁 流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。 5.引发铝热反应的操作方法 在铝粉与氧化铁等的混合物上加少量的氯酸钾,并插入一根镁条,用燃着的木条引燃镁条。 6.结晶的操作方法 (1)用 FeCl3 溶液制取 FeCl3·6H2O 晶体的操作方法 向 FeCl3 溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。 (2)蒸发 NaCl 溶液得到氯化钠晶体的操作方法 将氯化钠溶液置于蒸发皿中,溶液体积不能超过蒸发皿容积的 2/3,用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒搅拌 溶液,当蒸发皿中出现大量晶体时停止加热。 ▶注意 若是纯净的氯化钠溶液可以利用余热蒸干得到氯化钠晶体;若氯化钠溶液中含有硝酸钾等杂质, 则要趁热过滤得到氯化钠晶体。 7.配制 FeCl3 溶液时的操作方法 将称量好的氯化铁晶体置于烧杯中,加入过量的浓盐酸,用玻璃棒搅拌,再加入适量蒸馏水加以稀释。 (二)有关物质检验的问题 17 1.检验某溶液中是否含有 SO4 2-的操作方法 取待测液少许置于试管中,先加过量稀盐酸无明显现象(若有沉淀则静置后取上层清液继续实验);再加入 氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液里含有 SO4 2-,反之则不含 SO4 2-。 2.检验某溶液中是否含有 Cl-的操作方法 取待测液少许置于试管中,先加硝酸银溶液产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,若产生白色沉淀,则证明溶液里 含有 Cl-,反之则不含 Cl-。 3.检验某溶液中是否含有 NH4 +的操作方法 取待测液少许置于试管中,加入过量的浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若 试纸变蓝,则证明溶液里含有 NH4 +,反之则不含 NH4 +。 4.检验某溶液中是否含有 Fe3+的操作方法 取待测液少许置于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变红,则证明溶液里含有 Fe3+,反之则不含 Fe3+。 5.检验某溶液中是否含有 Fe2+的操作方法 取待测液少许置于试管中,先滴加几滴硫氰化钾溶液无明显现象;再滴加新制的氯水(或通入氯气),若溶 液变红则证明溶液里含有 Fe2+,反之则不含 Fe2+。 6.检验含有 Fe3+的溶液中含有 Fe2+的操作方法 取少许待测液置于试管中,滴加少许酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,说明含有 Fe2+。 7.检验二氧化硫气体的操作方法 将气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热褪色后的溶液红色复现,说明该气体是二氧化硫。 8.检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物是葡萄糖的方法 取少许水解液置于试管中,加 NaOH 溶液使溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液),加热 (或水浴加热),若产生红色沉淀(或产生光亮的银镜),则证明水解产物中有葡萄糖。 9.检验溴乙烷中含有溴元素的方法 取少许试样置于试管中,加 NaOH 溶液,加热,冷却后加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,若产生浅黄 色沉淀,则证明溴乙烷中含有溴元素。 10.证明亚硫酸钠已经被氧化的实验方法 18 取少许亚硫酸钠试样置于试管中,加适量蒸馏水溶解,向其中加入过量的稀盐酸至不再产生气体,再向其 中滴加几滴 BaCl2 溶液,若产生白色沉淀,则亚硫酸钠已经被氧化。 ▶注意 不能用稀硝酸或硝酸钡溶液,防止将亚硫酸根离子氧化。 (三)有关现象或原理的解释、试剂或装置的作用等问题 1.明矾净水的原理 明矾溶于水电离出的 Al3+发生水解反应:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的氢氧化铝胶体具有较强 的吸附能力,能够吸附水中悬浮的杂质使水变澄清。 2.高铁酸钠既能用作净水剂又能对水进行消毒、杀菌的原理 Na2FeO4 中的铁元素呈+6 价,具有很强的氧化性,能对水进行杀菌、消毒,其还原产物 Fe3+发生水解反 应:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+,生成的氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力,能够吸附水中悬浮的杂质使 水变澄清。 3.碳酸氢钠溶液显碱性的原因 碳酸氢钠溶液中,存在平衡 HCO3 - H++CO3 2-,HCO3 -+H2O H2CO3+OH-,HCO3 -的水解程度大于其电离程度,故 溶液显碱性。 4.蒸干灼烧 FeCl3 溶液得到 Fe2O3 的原理 在 FeCl3 溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,在蒸发过程中,由于氯化氢大量挥发导致水 解平衡向右移动,蒸干溶液时得到 Fe(OH)3,灼烧时发生反应 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,故最后得到 Fe2O3。 5.在定量实验或者制备实验中装置最后连接的干燥管的作用 防止空气中的××气体进入××装置对实验造成干扰(有时还可同时起到吸收尾气的作用)。 (四)特殊试剂的存放 Na、K:隔绝空气,防氧化,保存在煤油中; 白磷:保存在水中,防氧化,放冷暗处。 液 Br2:有毒易挥发,盛于磨口的细口瓶中,并用水封。 浓 HNO3、AgNO3:见光易分解,应保存在棕色瓶中,放在低温避光处。 卤水、石灰水、银氨溶液、Cu(OH)2 悬浊液等,都要随用随配,不能长时间放置。 (五)中学化学中与“0”有关的实验问题 19 (1)滴定管最上面的刻度是 0,精确度为 0.01 mL; (2)量筒无 0 刻度; (3)托盘天平的标尺左边数值是 0,精确度为 0.1 g。 (六)实验现象的描述 1.镁条在空气中燃烧:发出耀眼的强光,放出大量的热,生成白烟,同时生成一种白色物质。 2.木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量。 3.硫在氧气中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。 4.铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。 5.加热试管中的碳酸氢铵:有刺激性气味气体生成,有液滴生成。 6.氢气在空气中燃烧:火焰呈现淡蓝色。 7.氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰,产生大量的热。 8.在试管中用氢气还原氧化铜:黑色氧化铜变为红色物质,试管口有液滴生成。 9.用木炭粉还原氧化铜粉末,将生成气体通入澄清石灰水中:黑色氧化铜变为红色,石灰水变浑浊。 10.一氧化碳在空气中燃烧:发出蓝色火焰,放出热量。 11.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸:有气体生成。 12.加热试管中的硫酸铜晶体:蓝色晶体逐渐变为白色粉末,且试管口有液滴生成。 13.钠在氯气中燃烧:剧烈燃烧,生成白色固体。 14.点燃纯净的氢气,用干冷烧杯罩在火焰上:发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成。 15.向含有 Cl-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。 16.向含有 SO4 2-的溶液中滴加用盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。 17.在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液:有蓝色絮状沉淀生成。 18.将 Cl2 通入无色 KI 溶液中,溶液中有褐色物质产生。 19.在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液:有红褐色沉淀生成。 20.向盛有生石灰的试管里加少量水:反应剧烈,放出大量热。 21.将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中:铁钉表面有红色物质附着,溶液颜色逐渐变浅。 22.向盛有石灰水的试管里,注入浓的碳酸钠溶液:有白色沉淀生成。 20 23.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:有棕色的烟生成,加水后生成蓝绿色的溶液。 24.强光照射氢气、氯气的混合气体:迅速反应发生爆炸。 25.红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾生成。 26.氯气遇到湿的有色布条:有色布条的颜色褪去。 27.加热浓盐酸与二氧化锰的混合物:有黄绿色、刺激性气味气体生成。 28.给氯化钠(固)与硫酸(浓)的混合物加热:有雾生成且有刺激性气味。 29.在溴化钠溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有浅黄色沉淀生成。 30.在碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液后再加稀硝酸:有黄色沉淀生成。 31.I2 遇淀粉,生成蓝色溶液。 32.细铜丝在硫蒸气中燃烧:细铜丝发红后生成黑色物质。 33.铁粉与硫粉混合后加热到红热后,停止加热:反应继续进行,放出大量热,生成黑色物质。 34.硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿):火焰呈淡蓝色(蒸发皿底部有黄色的粉末)。 35.硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯):火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有 液滴生成)。 36.在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫:瓶内壁有黄色粉末生成。 37.二氧化硫气体通入品红溶液后再加热:红色褪去,加热后又恢复原来的颜色。 九、有机化学基础中的 N 个要点归纳 1.构建知识网络 链烃及其衍生物之间的关系 21 2.同分异构体的书写规律 3.同分异构体数目的判断方法 (1)基元法:例如丁基有 4 种,则丁醇、戊醛、戊酸都有 4 种。 (2)替代法:例如二氯苯 C6H4Cl2 有 3 种,则四氯苯也有 3 种(Cl 取代 H)(称互补规律)。 (3)对称法(又称等效氢法) ①同一碳原子上的氢原子是等效的。 ②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的。 ③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时物与像的关系)。 一元取代物数目等于 H 的种类数;二元取代物数目可按“定一移一”判断。 4.判断有机反应中某些反应物用量的方法 (1)H2 用量的判断 有机物分子中的 、 、 、—CHO、 (羰基)都能在一定条件下与 H2 发生 加成反应,且与 H2 反应的物质的量关系依次为 1∶1、1∶2、1∶3、1∶1、1∶1。特别注意—COOH、— COOR(酯基)中的 C O 通常不与 H2 发生加成反应。 (2)NaOH 用量的判断 22 —COOH、—OH(酚羟基)、酯类物质、卤代烃能与 NaOH 溶液发生反应,特别要注意,水解产物能否与 NaOH 发生反应,如 1 mol 与 NaOH 溶液发生反应时最多消耗 3 mol NaOH。 (3)Br2 用量的判断 烷烃(光照下 1 mol Br2 可取代 1 mol H 原子)、苯(FeBr3 催化下 1 mol Br2 可取代 1 mol H 原子)、酚类 (1 mol Br2 可取代与—OH 处于邻、对位上的 1 mol H 原子)、 (1 mol 双键可与 1 mol Br2 发生加成 反应)、 (1 mol 三键可与 2 mol Br2 发生加成反应)。 5.熟记重要反应 (1)CH3CH2Cl+NaOH CH2 CH2↑+NaCl+H2O (2)CH3CH2OH CH2 CH2↑+H2O (3)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O (4)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O (5)OHC—CHO+O2 HOOC—COOH (6)nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH +(2n-1)H2O (7)CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O (8)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O (9) +2NaOH +2NaCl+2H2O (10) +Br2 +HBr (11) +3Br2 ↓+3HBr 23 (12) +Br2 +HBr (13)n +nHCHO +(n-1)H2O 十、有机化学问题的答题规范 1.有机物命名要规范,熟悉烷烃等的系统命名法。 (1) :3-甲基-1-丁炔。 (2) :甲酸甲酯。 (3)CH2Cl—CH2Cl:1,2-二氯乙烷。 2.化学式、键线式、结构式、结构简式等不能混用,勿多氢少氢。 (1)乙醇的化学式为 C2H6O。 (2)1,4-二溴-2-丁烯的键线式为 。 (3)葡萄糖的结构简式为 CH2(OH)(CHOH)4CHO。 3.官能团、取代基及原子间的连接方式要正确,官能团写在左边时要特别注意。 (1)丙二醛:OHCCH2CHO。 (2)对苯二酚: 。 (3)甘氨酸:H2NCH2COOH。 (4)聚丙烯: 。 4.有机反应条件要记清。请填写由已知有机物生成标号产物的试剂及反应条件。 (1)BrCH2CH2CH2OH ①CH2 CHCH2OH:NaOH 醇溶液,加热; ②BrCH2CH CH2:浓 H2SO4,加热。 24 (2) ① :Cl2,光照; ② :Br2,Fe 粉(或 FeBr3)。 (3)CH2 CHCH2OH ①BrCH2CHBrCH2OH:溴水; ②CH2 CHCHO:Cu,O2,加热; ③CH2 CHCH2OOCCH3:乙酸,浓 H2SO4,加热。 (4)CH3CHBrCOOCH3 ①CH3CH(OH)COOK:KOH 溶液,加热; ②CH3CHBrCOOH:稀 H2SO4,加热。 5.书写有机反应方程式时,有机物一般要写成结构简式或结构式,并注明反应条件,反应前后原子要守恒。 (1) +nNaOH +nCH3COONa (2) +2NaOH +NaX+H2O (3)2CH3CH CHCH CHCHO+O2 2CH3CH CHCH CHCOOH (4)HOOCCH2CHBrCOOH+3NaOH NaOOCCH2CH(OH)COONa+NaBr+2H2O 25