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文档介绍
高三化学专题复习资料
真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 1 - 高三化学 专题复习学案 专题一 物质的组成、 性质和分类................- 7 - 专题二 化学用语和化 学计量...................... - 10 - 专题三 离子反应和氧 化还原反应..............- 13 - 专题四 非金属及其 化合物...................... - 19 - 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 2 - 专题五 金属及其化 合物.......................... - 22 - 专题六 物质结构 元素周期律..............- 27 - 专题七 化学反应与 能量.......................... - 33 - 专题八 化学平衡 - 37 - 温度(℃)................... - 42 - 15.0........................... - 42 - 20.0........................... - 42 - 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 3 - 25.0........................... - 42 - 30.0........................... - 42 - 35.0........................... - 42 - 平衡总压强(kPa).....- 42 - 5.7............................. - 42 - 8.3............................. - 42 - 12.0........................... - 42 - 17.1........................... - 42 - 24.0........................... - 42 - 平衡气体总浓度(×10- 3mol/L)..................... - 42 - 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 4 - 2.4............................. - 42 - 3.4............................. - 42 - 4.8............................. - 42 - 6.8............................. - 42 - 9.4............................. - 42 - 专题九 电解质溶液. - 43 - 模拟海水中的离......- 45 - 子浓度(mol/L)......... - 45 - Na+........................... - 45 - Mg2+......................... - 45 - 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 5 - Ca2+..........................- 45 - Cl—............................- 45 - HCO3—..................... - 45 - 0.439......................... - 45 - 0.050......................... - 45 - 0.011......................... - 45 - 0.560......................... - 45 - 0.001......................... - 45 - 专题十 电化学基础. - 47 - 专题十一 必考有机 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 6 - 化学.......................... - 52 - 专题十二 化学实验. - 56 - 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 7 - 专题一 物质的组成、性质和分类 【考纲展示】 1.了解分子、原子、离子等概念的定义。了解原子团的定义。 2.理解物理变化和化学变化的区别和联系。 3.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。 4.了解物质的组成、结构和性质的关系。 5.理解混合物与纯净物、单质与化合物、金属与非金属的概念。 6.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。 7.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。 8.了解浊液、溶液和胶体都是常见的分散系。 (1)溶液的含义,了解溶解度、饱和溶液的概念。 (2)了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行相关计算。 (3)了解胶体的性质(如丁达尔效应、聚沉及电泳等),并能利用胶体的性质解释一些与胶体 有关的简单计算。(不要求识记胶体粒子的带电情况)。 【知识回扣】 知识网络 金属 非金属(包括稀有气体)单质 氧化物 酸性氧化物 碱性氧化物 两性氧化物 不成盐氧化物 根据酸根分为含氧酸、无氧酸 根据电离出H+数目分为一元酸、二元酸、多元酸 根据电离程度分为强酸、弱酸 根据溶解性可分为可溶性碱、微溶性碱和难溶性碱 根据电离程度可分为强碱、弱碱 根据电离出OH—数目可分为一元碱、二元碱等 酸 碱 根据阳离子可分为钠盐、钾盐等 根据酸根分为硫酸盐、硝酸盐等 根据组成可分为正盐、酸式盐、复盐等 根据成盐的酸碱性可分为强酸弱碱盐、弱酸强碱盐等 盐化 合 物 无 机 物 有 机 物 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 醇、酚 醛、酮 羧酸、酯 卤代烃 烃 烃的 衍生 物 物质 纯 净 物 混合物 要点扫描 一、电解质和非电解质概念理解的易错点 1.电解质和非电解质都是化合物,单质既不是电解质也不是非电解质。 2.有些电解质只能在水溶液里导电,如共价型电解质 HCl、H2SO4 等,因为液态 HCl、H2SO4 不 导电;离子型电解质,如 NaHCO3、CaCO3、BaCO3 等,因为这些物质不存在熔融态。 3.判断一种化合物是电解质还是非电解质,要看起导电作用的离子是否是由该物质自身电离出 来的。如 SO2、NH3 的水溶液能导电,但导电离子分别是 H+、HSO3—、NH4+、OH—,不是由 SO2、 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 8 - NH3 本身电离出来,所以 SO2、NH3 均为非电解质。 4.电解质的导电性与电解质是强电解质还是弱电解质无关。溶液导电性的强弱取决与溶液中自 由移动离子浓度的大小。 5.原子是化学变化中最小的微粒,化学反应不涉及原子核,化学变化的实质是原子的重新组合, 核聚变、核裂变都不属于化学变化。同素异形体的转化属于化学变化,但不属于氧化还原反应。 二、胶体及其性质的知识点 1.胶体的本质特征:分散质微粒直径的大小在 1~100nm 之间,而不是丁达尔效应。 2.烟、雾、云、蛋白质溶液、淀粉溶液、烟水晶、有机玻璃等都是胶体,都具有胶体的性质。 3.胶体粒子由于吸附作用可能会带电荷,但胶体是电中性的。 【热点透视】 热点题型 【典例】下列说法正确的是( ) A.SiO2 是酸性氧化物,能与 NaOH 溶液反应 B.Na2O、Na2O2 的组成元素相同,与 CO2 反应的产物相同 C.CO、NO、N2O 都是大气污染物,在空气中都能稳定存在 D.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分震荡后溶液呈红色 热点预测 【典例】下列叙述正确的是( ) A.在乙酸钠溶液中通入 CO2 可制备乙酸 B.钠在纯氧中燃烧生成 Na2O,在空气中生成 Na2O2 C.在沸水中滴入饱和 FeCl3 溶液可制备 Fe(OH)3 胶体 D.过量的 CO2 通入 CaCl2 溶液中可生成可溶性的 Ca(HCO3)2 1.下列变化过程属于化学变化的是( ) A.激光法蒸发石墨得到 C60 B.渗析法净化氢氧化铁胶体 C.紫色的石蕊试液通过活性炭后变成无色 D.用铂丝蘸取 NaCl 溶液进行焰色反应 2.磁流体是电子材料的新秀,它既有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将等物质的量 的 FeSO4 和 Fe2(SO4)3 溶液混合,滴入稍过量的氢氧化钠溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色 的分散质粒子直径为 5.5~36nm 的磁流体。下列说法正确的是( ) A.所得的分散系属于溶液 B.所得的分散系中分散质为 Fe2O3 C.当一束强可见光通过该分散系时会出现光亮的“通路” D.该分散系不稳定 3.下列分类标准和分类结果不科学的是( ) 选项 分类目标 分类标准 分类结果 A 化学反应 有无离子参加或生成 离子反应和非离子反应 B 有无单质参加或生成 氧化还原反应和非氧化还原反应 C 化学物质 分散质粒子大小 胶体、溶液和浊液 D 化合物水溶液或熔融状态下能否导电 电解质和非电解质 4.下列叙述错误的是( ) A.钢化玻璃和普通玻璃的成分不同 B.“地沟油”危害健康,其主要成分是油脂 C.华裔科学家高锟因“有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面”的成就而获得 2009 年诺贝尔 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 9 - 物理学奖,此处的纤维成分是二氧化硅 D.合金的某些性能与组成其纯金属的这些性能不同 5.下列对氧化物性质和用途的推断正确的是( ) A.Al2O3 是两性氧化物,既能与所有酸反应,又能与所有碱反应 B.CO2、SO2、NO2 都能与水化合生成酸 C.SiO2 是酸性氧化物,与水反应可以制备硅酸 D.Na2O 是碱性氧化物,Na2O2 不是碱性氧化物,是过氧化物 6.纯净物 X、Z、P、Q 转化关系如右图所示(图中某些生成物已略去), 物质 X 与 P 之间的反应不在溶液中进行,通常状况下 P 为气体,下列说 法不正确的是( ) A.P 可能使带火星的木条复燃 B.若 X 为短周期元素的单质,则 P 既可能为单质也可能为化合物 C.化合物 Q 只可能是碱 D.X 既可能为金属单质,也可能为非金属单质 7.用数轴表示化学知识,并按某种共性对化学物质进行分类,有简明易记的效果。例如,根据 物质溶解度的大小,将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶,利用数轴的分类法可将其表示为 0.01 1 10 易 溶难 溶 微 溶 可 溶 根据这一分类法请回答: (1)将 PH 与溶液的酸碱性的关系粗略地表示在数轴上: 。 (2)某化学兴趣小组欲研究 H2SO4、KCl、Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH 的性质,对于如何 研究,他们设计了两种研究方案: 方案 I:将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。 方案Ⅱ:将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物进行分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。 ①根据实验方案 I 进行分类时,经实验测得 KCl、NaCl 溶液的 PH 等于 7, H2SO4 溶液的 PH 小 于 7,Na2SO3、Na2CO3、NaOH 溶液的 PH 大于 7。由此有些同学按分类法思想把 Na2SO3、Na2CO3 与 NaOH 都划分为碱类是否合理?为什么? 。 ②在方案 I 中,某同学发现盐类物质中的 KCl、NaCl 两种物质,它们在与其他物质混合时现象 相同,无法区分,你能设计一种简单的方法区分这两种物质吗? 。 ③在方案 II 中,三种钠盐用其他化合物中的 可加以区分,有关反应的化学方程式 为 。 ④该兴趣小组中的一位同学认为,还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为 Na2SO3、 Na2CO3、NaCl、NaOH 和 H2SO4、KCl 两类。在用 H2SO4 鉴别四种含钠元素的物质时,Na2SO3 和 Na2CO3 很容易得到了区分,但鉴别 NaCl 和 NaOH 时却陷入了困境,你能帮助他解决这一难题 吗? 。 8.中学中常见的某反应的化学方程式为 A+B→C+D+H2O(未配平,反应条件略去)。请回答下 列问题: (1)若 A 是铁,B 是稀硝酸(过量)且 A 可溶于 C 溶液中。则 A 与 C 反应的离子方程式 为 。 ( 2 ) 若 C 、 D 为 气 体 , 且 都 能 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 , 则 上 述 反 应 的 化 学 方 程 式 为 。 化合物Z 气体P 化合物Q H2O X 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 10 - (3)若 C 是无色刺激性气味的气体,其水溶液显弱碱性,C 能发生催化氧化反应,写出该反应 的化学方程式 。 (4)当 D 为氯碱工业的主要原料,C 是造成温室效应的主要气体之一,则上述反应的化学方程 式为 。 专题二 化学用语和化学计量 【考纲展示】 1.熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号 2.熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断化合价。 3.了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。 4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行相关计算。 5.理解质量守恒定律的含义。 6.能正确书写化学方程式,并能进行相关计算。 7.了解物质的量的单位—摩尔(mol),摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏伽德罗 常数的含义。 8.根据物质的量与微粒(分子、原子、离子等)数目、气体摩尔体积(标准状况)之间的相互 关系进行相关计算。 9.了解溶液的组成,理解溶液中溶质质量分数的概念,并能进行相关计算。 【知识回扣】 知识网络 化 学 用 语 与 化 学 计 量 描述用语 元素的名称、(离子)符号、化合价 元素的描述 原子的描述 方程式的描述 分子的描述 原子结构示意图 结构式、分子式和结构简式 化学方程式和离子方程式 计量用语 计量基础 化学方程式和离子方程式 相对原子(分子)质量 计量方法(以“ 物质的量” 为基础的计量用语) 摩尔质量 阿伏伽德罗常数 气体摩尔体积 物质的量浓度 化学计算 物 质 的 量 摩尔质量 物质的量浓度 根据化学方程式计算 溶液的质量分数 溶解度 其他计算 要点扫描 一、一定物质的量浓度溶液的配制 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 11 - 1.容易遗忘的实验仪器:托盘天平、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、烧杯、药匙。 2.容易遗忘的实验步骤:计算→称量(量取)→溶解(稀释)→转移→定容→摇匀→倒出装瓶。 3.容易忘记的容量瓶使用方法 (1)容量瓶使用的第一步操作是检查是否漏水(简称“查漏”)。“查漏”的方法是:向容量瓶中 加入适量水,盖好瓶塞,右手食指顶住瓶塞左手托住瓶底,将容量瓶倒转过来看瓶口处是否有水渗 出,若没有将容量瓶正立,将瓶塞旋转 180 度,重复上述操作,如果瓶口处仍无水渗出,则此容量 瓶不漏水。 若漏水,可以在瓶塞涂点凡士林。 (2)要选择规格合适的容量瓶。 ①常见容量瓶的规格有:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL 几种。如配制溶液时明确 知道所需容量瓶规格,则需将容量瓶规格一并答上。 ②根据所配制溶液的体积,选择合适的容量瓶,如配置 480mL 某浓度溶液,则需选用 500mL 容量瓶。 ③不能用容量瓶直接溶解固体溶质,也不能用于稀释溶液。 ④容量瓶不能用作反应容器,也不能用于长期贮存溶液。 4.容易忘记的注意事项 (1)如下图所示:用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应插入到刻度线以下,且玻璃棒靠近容量瓶口 处不能接触瓶口。 玻璃 棒不 能触 及瓶 口 (2)在使用容量瓶过程中,如需要移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上,以免瓶内液体因受 热而发生体积变化,导致溶液浓度不准确。 (3)定容摇匀后,液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水。 5.容易混淆的误差分析 进行误差分析的依据是 c= MV m V n ,根据公式,分析各个量的变化,判断可能产生的误差。 (1)测定结果偏高的的是:砝码生锈,m 偏大,结果偏高;定容时溶液温度高;用量筒量取液 体时,仰视读数;定容时俯视容量瓶刻度线读数。 (2)测定结果偏低的是:称量时固体溶质与砝码位置放反而又使用游码;未洗涤烧杯及玻璃棒, 使 n 减小,浓度偏低;定容时溶液温度过低;称量易吸水物质时称量时间过长;称量不干燥的物质; 用量筒量取液体时,俯视读数;溶液在溶解、稀释、转移、定容和摇匀的过程中有液体溅出;定容 时,滴加蒸馏水超过刻度线,再用胶头滴管吸出;定容摇匀后,液面低于刻度线,再滴加蒸馏水至 刻度线。 (3)测量结果无影响的是:容量瓶内有少量水;定容摇匀后发现液面低于刻度线。 二、化学计算常用技巧 1.关系式法:对于多步进行的连续反应,尽管每一步反应都是独立的(反应条件和设备可能不 同)但前一个反应的生成物是后一个反应的反应物,可根据中间产物的传递关系,找出原料和最终 产物的关系式。利用关系式进行计算时要特别注意原料中的某些元素是否都转入了产物中,中间产 物参与的反应中是否又有原始产物参与,不可盲目地根据起始物和产物中的原子守恒关系直接得出 关系式。 2.差量法:根据化学变化前后物质的量发生的变化,找出所谓的“理论差值”。这个差值可以是质 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 12 - 量、气体的体积、压强、物质的量、反应过程热量的变化等,该差值的大小与参与反应的物质的有 关量成正比,借助这种比例关系,可解决一些量变的计算题。 3.守恒法:化学中的守恒有氧化还原反应电子守恒、溶液中的正负电荷守恒、连续反应中的原 子守恒等。 4.极值法:极限法是一种极限思维方法,这种方法是通过极端假设,在题目给定的条件范围内 取最大值和最小值,然后在最大值与最小值之间找出合适的选项。这种方法最适合解答选择性的计 算题。 5.讨论法:适用于多个变量的计算题,方法是根据题目已知信息,列出关于要求的问题的关系 式(可能有多个变量,一般为两个),然后根据化学的实际意义讨论,设一个变量为实际的数值来讨 论另外的变量。 三、阿伏伽德罗定律及其推论可利用理想气体状态方程 PV=nRT、ρ= V m 、n= M m 等推导。 【热点透视】 热点题型 【典例 1】设 NA 是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A.1molAl3+含有的核外电子数为 3NA B.1molCl2 与足量的铁反应,转移的电子数为 3NA C.10LpH=1 的硫酸溶液中含有的 H+离子数为 2NA D.10LpH=13 的 NaOH 溶液中含有的 OH-离子数为 NA 【典例 2】下列有关化学用语能确定为丙烯的是( ) 热点预测 【预测 1】设 NA 是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A.1.6gNH2—和 2.3gNa+所含的电子数均为 NA B.0.4molFe 与 0.8molHNO3(稀)反应,转移电子数为 0.8NA C.1L0.1mol·L-1Al2(SO4)3 溶液中,Al3+的数目为 0.2NA D.T℃时,PH=6 的纯水中,含 10—6NA 个 OH— 【预测 2】下列有关物质结构的表述正确的是( ) A.次氯酸的电子式 B.C—14 原子:147C C.乙烯的比例模型: D.钠离子的结构示意图: 【直击高考】 1. NA 为阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是( ) A.18gH2O 中含的质子数为 10NA B.标准状况下,11.2L 苯中含碳原子的个数为 3 NA C.46gNO2 和 N2O4 混合气体中含有原子总数为 3NA D.1 mol Na 与足量 O2 反应,生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物,钠失去 NA 个电子 2 8 1+11 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 13 - 2.若以ω1 和ω2 分别表示浓度为 amol·L-1 和 bmol·L-1 的氨水的质量分数,且知 2a=b,则下列推 断正确的是( ) A.2ω1=ω2 B.ω1=2ω2 C. 2ω1<ω2 D.ω1<ω2<2ω1 3.有硫酸镁溶液 500mL,其密度为 1.20g·mL-1,其中镁离子的质量分数是 4.8%,则有关溶液的 说法不正确的是( ) A.溶质的质量分数为 24.0% B.溶液的物质的量浓度为 2.4mol·L-1 C.溶质和溶剂的质量比为 1﹕40 D.硫酸根离子的质量分数为 19.2% 4.关于容量瓶的四种说法中,正确的是( ) ①使用之前要检查是否漏水;②不能代替烧杯用于物质溶解 ③是配制准确浓度溶液的仪器;④不能作为制备气体的发生装置 A.①③④ B.①④ C.①②③ D.①②③④ 5.下列叙述正确的是( ) A.相同条件下,N2 和 O2 的混合气体与等体积的 N2 所含有的原子数相等。 B.等物质的量的甲基(—CH3)与氢氧根(OH—)所含电子数相等 C.常温常压下,28gCO 与 22.4LO2 所含分子数相等 D.16gCH4 与 18gNH4+所含质子数相等 6.在标准状况下将VL 氨气溶解在1L 水中(水的密度近似为 1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρg· mL -1,质量分数为ω,物质浓度为 c mol·L-1,则下列关系中不正确...的是( ) A.ρ=(17V+22400)/(22.4+22.4V) B.ω=17c/1000ρ C. ω=17V/(17V+ 22400) D.c=1000Vρ/(17V+22400) 7.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温条件下两种化合物 均能分解生成氧化铜。溶解 28.4g 的上述混合物,消耗 1.0 mol·L-1 盐酸 500mL。灼烧等量的上述混 合物,得到的氧化铜的质量为( ) A.15g B.20g C.30g D.35g 8.一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用 100mL3.00 mol·L-1 的 NaOH 溶液(密度为 1.12 g·mL-1)恰好完全吸收,测得溶液中含有 NaClO 的物质的量浓度为 0.500 mol·L-1。 (1)NaOH 溶液的质量分数为 。 (2)所得溶液中 NaCl 的物质的量为 mol。 (3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比为 n(Cl2)︰n(H2)= 。 专题三 离子反应和氧化还原反应 【考纲展示】 1.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。 2.了解常见离子的检验方法。 3.能正确书写离子方程式。 4.了解氧化还原反应的基本概念及本质。 5.了解常见的氧化还原反应。 6.能正确书写化学方程式。 【知识回扣】 知识网络 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 14 - 离 子 反 应 和 氧 化 还 原 反 应 离子 反应 概念:在溶液中(或熔融状态下)有离子参加的反应 碱性氧化物与酸反应 酸性氧化物与碱反应 离子互换反应(生成气体、沉淀或弱电解质) 离子非氧化还原反应 离子氧化还原反应 置换反应(金属和非金属单质的相对活泼) 一般离子氧化还原反应 本质:反应中某些离子浓度的减小 表 示 方 法 离子方程式:用实际参加反应离子表示化学反应的式子 书写 方法 写:写出反应的化学方程式 拆:将易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式 删:将不参加反应的离子从方程式中删去 查:检查方程式两端各元素的原子个数和电荷数是否相等 意义:不仅表示一定物质间的某个反应,而且还能表示同一类反应 发生条件:生成难溶、难电离、易挥发的物质或发生氧化反应 氧 化 还 原 反 应 有 关 概 念 实质:有电子转移(得失或偏移) 特征:反应前后元素的化合价有变化 反应物 产物 还原剂 氧化反应 氧化产物 氧化剂 还原反应 还原产物 还原性 氧化性 被氧化 被还原 化合价升高 化合价降低 有关计算:关键是根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数列出守恒关系式求解 类型 要点扫描 一、高频离子方程式扫描 下列离子方程式在高考中有极高的重现率,请熟记。 1.强酸和强碱的反应(如盐酸和澄清石灰水):H++OH—=H2O 2.小苏打溶液和醋酸溶液反应:HCO3—+CH3COOH=H2O+CO2↑+CH3COO— 3.醋酸和 KOH、NaOH 溶液反应: CH3COOH+ OH—= H2O+CH3COO— 4.碳酸钙和醋酸:CaCO3+2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO—+Ca2+ 5.用碳酸钠吸收少量二氧化硫:2CO32—+SO2 +H2O=SO32—+2HCO3— 6.用氨水吸收少量二氧化硫:2NH3·H2O+SO2 =SO32—+2NH4++H2O 7.用氨水吸收足量二氧化硫:NH3·H2O+SO2 =HSO3—+NH4+ 8.醋酸中加入氨水:NH3·H2O+CH3COOH =CH3COO—+NH4++H2O 9.三氯化铁、硝酸铁溶液中加入足量氨水:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+ 3NH4+ 10 氢氧化铝与盐酸反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 11.过量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中:AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3— 12.硫酸铝溶液与偏铝酸钠溶液反应:3AlO2—+ Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ 13.硫酸铝溶液与小苏打溶液反应:Al3++3HCO3—=Al(OH)3↓+3CO2↑ 14.偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸:AlO2—+4H+=Al3++2H2O 15.AlCl3 溶液中滴加氨水至过量:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4+ 16.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:ClO—+CO2+H2O=HClO+HCO3— 17.碳酸镁溶于硝酸、硫酸、盐酸等强酸中:MgCO3+2H+=CO2↑+Mg2+ 18.二氧化碳通入碳酸钠溶液中:CO32—+CO2+H2O=2HCO3— 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 15 - 19.小苏打溶液和烧碱溶液反应:OH—+HCO3—= CO32—+H2O 20.硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应: Ba2++2OH—+SO42—+Mg2+=Mg(OH)2↓+BaSO4↓ 21.碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Ca2++2HCO3—+2OH—=CaCO3↓+ CO32—+2H2O 22.碳酸氢钙溶液中跟硝酸、盐酸反应:HCO3—+H+= H2O+CO2↑ 23.澄清石灰水与少量小苏打溶液反应:Ca2++OH—+HCO3—= CaCO3↓+H2O 24.等体积等物质的量浓度的 Ba(OH)2 与 NaHCO3 溶液反应: Ba2++OH—+HCO3—= BaCO3↓+H2O 25.等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液反应: Ba2++2OH—+ NH4++HCO3—= BaCO3↓+ NH3·H2O+H2O 26.钠与水的反应:2Na+2H2O=2Na++H2↑+2OH— 27.铝遇氢氧化钠溶液反应:2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑ 28.碘化钾溶液与适量溴水反应:Br2+2I—=I2+2Br— 29.将氯气通入足量溴化亚铁溶液中:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl— 30.足量氯气通入溴化亚铁溶液中:3Cl2+4Br—+2Fe2+=2Fe3++6Cl—+2Br2 31.氯气通入氢氧化钠溶液中:Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O 32.氯气通入水中:Cl2+ H2O=Cl—+HClO+ H+ 33.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag 34.过量铁粉与氯化铁溶液反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+ 35.用 FeCl3 溶液腐蚀电路板:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ 36.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 37.铜与浓硝酸反应:Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O 38.实验室制氯气:MnO2+4H++2Cl— 2H2O+Cl2↑+Mn2+ 39.硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 40.硅与氢氧化钠溶液反应:Si+2OH—+H2O=SiO32—+2H2↑ 41.用碳棒作电极电解氯化钠饱和溶液:2Cl—+2H2O 电解 Cl2↑+H2↑+2OH— 42.Fe3++SCN—= [Fe(SCN)] 2+或 Fe3++3SCN—= Fe(SCN)3 43.向沸水中加入饱和 FeCl3 溶液制 Fe(OH)3 胶体:Fe3++3H2O Fe(O H)3(胶体)+3 H+ 44.醋酸钠溶于水:CH3COO—+H2O CH3COOH+OH— 45.氯化铵溶于水:NH4++H2O H++ NH3·H2O 二、离子共存中需要注意的几个问题 1.NO3—只有在酸性条件下才具有强氧化性,ClO—具有强氧化性。 2.能发生彻底水解的阳离子和阴离子在溶液中不能大量共存。如 Al3+与 CO32—、HCO3—、HS—、 S2—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。 3.注意离子共存题目的附加条件 (1)无色透明溶液。 (2)由水电离的氢离子、氢氧根离子浓度 (3)与 Al 反应生成 H2 的溶液。 (4)使指示剂呈现某种颜色 (5)如“一定”、“可能”等。解题时可采用淘汰法。 三、离子检验、推断过程中需要注意的问题 1.在进行离子推断时,应注意的答题模式是:操作→现象→结论。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 16 - 2.注意检验实验是连续实验还是并列实验,若为连续实验,应注意前面加入试剂对后面实验的 影响。 四、氧化还原反应计算的核心是得失电子守恒,这是氧化还原反应计算列等式的依据。在涉及 被氧化(或被还原)的计算时,还应注意参加反应的物质的量与被氧化(或被还原)的关系。在答 题过程中遇到有关氧化还原反应计算时,先优考虑电子守恒。 【热点透视】 热点题型 【典例 1】下列反应的离子方程式正确的是( ) A.苯酚与碳酸钠溶液的反应 B.等体积、等浓度的 Ca(HCO3)2 溶液和 NaOH 溶液混合 Ca2++2HCO3—+2OH—=CaCO3↓+CO32—+2H2O C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液 Fe2++H++H2O2→Fe3++H2O D.向 Fe(OH)2 中加入足量稀硝酸:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O 命题意图:以离子方程式正误判断为载体,考查元素化合物知识及离子方程式正误判断。 【典例 2】下列离子组一定能大量共存的是( ) A.甲基橙呈黄色的溶液中:I—、Cl—、NO3—、Na+ B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO2—、NO3—、HCO3— C.含大量 Al3+的溶液中:K+、Na+、NO3—、ClO— D.含大量 OH 一的溶液中:CO32—、Cl—、F—、K+ 命题意图:本题考查给定条件下的离子共存。 技巧点拨:在给定条件下,考查离子组能否共存时,要注意与元素化合物知识、电离平衡知识 的联系。要特别注意题干中条件的应用,比如本题中的“甲基橙呈黄色”、“石蕊呈蓝色”、“含大量的 Al3+的溶液”等,倘若只分析选项中给出的离子之间能否共存,就会造成错误解答。 【典例 3】某含铬 Cr2O72- 废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O]处理,反应中铁元 素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到 n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损 耗,下列叙述错误的是( ) A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为 n(2—x)mol B.处理废水中 Cr2O72- 的物质的量为 nx 2 mol C.反应中发生转移的电子的物质的量为 3nx mol D.在 FeO·FeyCrxO3 中 3x=y 1)mol,因此选项 A 是错误的。 命题意图:本题考查氧化还原反应基本概念、电子守恒知识。意在考查考生对运用化学反应原 理分析生活中的化学问题的能力。 热点预测 【预测 1】赤铜矿的主要成分是 Cu2O,辉铜矿的主要成分是 Cu2S,将赤铜矿和辉铜矿混合加热 有以下反应:2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑,下列关于该反应的说法中正确的是( ) A.该反应中的氧化剂是 Cu2O B. Cu2S 在反应中既是氧化剂,又是还原剂 C.Cu 既是氧化产物,又是还原产物 D.每生成 19.2gCu,转移电子的物质的量为 0.6mol 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 17 - 【预测 2】下列是某同学对相应反应的离子方程式所作的评价,其中评价合理的是( ) 编号 化学反应 离子方程式 评价 A 碳酸钙与醋酸 Ca2++2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO— 错误,碳酸钙是弱电 解质,不应写成离子 形式 B 碳酸钠溶液中滴加过量 的盐酸 CO32—+2H+= H2O+CO2↑ 正确 C 石灰水中滴加少量 KHCO3 溶液 Ca2++HCO3—+OH—=CaCO3↓+H2O 错误,不满足 Ca(OH)2 的配比 D 硫酸氢钠溶液与足量氢 氧化钡溶液混合 Ba2++SO42—+2H++2OH—=BaSO4↓+2H2O 正确 【直击高考】 1.在溶液中能大量共存的一组离子或分子是( ) A.NH4+、H+、NO3—、HCO3— B.K+ 、Al3+、SO42—、NH3·H2O C.Na+、K+、SO32—、Cl2 D.Na+ 、CH3COO—、CO32—、OH— 2.下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入 NaOH 溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的 一组是( ) A.Ba2+ 、NH4+、NO3—、Cl— B. Ca2+、HCO3—、NH4+、AlO2— C. Ba2+ 、K+、HSO3—、Cl— D. Mg2+ 、NH4+、SO42—、K+ 3.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( ) A.漂白粉溶液在空气中失效:ClO— +CO2+H2O=HClO+HCO3— B.用浓盐酸与 MnO2 反应制取少量氯气:MnO2+4H++2Cl— 2H2O+Cl2↑+Mn2+ C.向 NaAlO2 溶液中通入少量 CO2 制 Al(OH)3:AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3— D.在强碱溶液中次氯酸钠与 Fe(OH)3 反应生成 Na2FeO4: 3ClO—+2Fe(OH)3=2FeO42—+3Cl—+H2O+4H+ 4.已知:2KMnO4+16HCl=2MnCl2+Cl2↑+2KCl+8H2O K2Cr2O7+14HCl=2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O MnO2+4HCl 2H2O+Cl2↑+MnCl2 其中,KMnO4 和一般浓度盐酸即可反应,K2Cr2O7 需和较浓的盐酸(>6 mol·L—1)反应,MnO2 需和浓盐酸反应。根据以上信息,下列结论中不正确的是( ) A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应 B.生成 1molCl2 转移电子数均为 2NA(为阿伏伽德罗常数) C.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2 D.盐酸浓度越大,Cl—还原性越强 5. ① ② ③ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴 浓硝酸 将铁钉放入氯化铁溶液中 根据表中三个实验,下列判断正确的是( ) A.实验①和③中铁钉只作还原剂 B.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+ C.实验②中 Fe2+既显氧化性又显还原性 D.实验③中反应的离子方程式为 Fe+Fe3+=Fe2+ 6. 往 FeCl3 和 BaCl2 的混合溶液中通入 SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时产生白色沉淀。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 18 - 下列有关说法中不正确的是 ( ) A.白色沉淀为 BaSO4 B.反应后溶液的 pH 减小 C.此实验表明 SO2 有漂白性 D.此实验中 Fe3+表现出氧化性 7. 将 0.03molCl2 缓缓通入含有 0.02molH2SO4 和 0.02molHBr 的溶液中,在此过程中,溶液中的 c(H+)与 Cl2 的用量的关系示意图正确的是( ) 0 .0 2 0 .0 4 n (C l 2 )/ m o l c (H + )/ m o l L _ 1 0.02 0.04 n(Cl2)/mol c(H+)/mol L_1 0.02 0.04 n(Cl2)/mol c(H+)/mol L_1 0.020.04 n(Cl2)/mol c(H+)/mol L_1 A B C D 8.现有 A、B、C、D、E 五种强电解质,它们在水中可电离出下列离子(各种离子不重复) 阳离子 Na+、H+、Al3+、Ba2+、Ag+、 阴离子 OH—、Cl—、SO42—、NO3—、CO32— 已知: ①A、B 两溶液呈碱性;C、D、E 溶液呈酸性。 ②A 溶液与 E 溶液反应既有气体生成,又有沉淀生成;A 溶液与 C 溶液反应只生成气体(沉淀 包括微溶物,下同)。 ③D 溶液与另外四种溶液反应都能生成沉淀;C 只能与 D 反应产生沉淀。 试回答下列为题: (1)写出化学式:A ;B ;C 。 (2)E 溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示): 。 (3)将 C 溶液逐滴加入等体积、等物质的量浓度的 A 溶液中,反应后溶液中各离子浓度由大 到小的顺序为 。 (4)在 100mL0.1mol·L—1E 溶液中,逐滴加入 35mL 2mol·L—1NaOH 溶液,最终得到沉淀物质 的量为 。 9.氧化还原反应实际包括氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式: NO3—+4H++3e—=NO↑+2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3 四种物质中的一种物质(甲) 能使上述还原过程发生。 (1)写出该氧化还原反应的化学方程式 。 (2)反应中硝酸体现了 、 。 (3)反应中若产生标准状况下 11.2L 气体,则转移电子的物质的量为 mol。 (4)现称取含有杂质的甲样品(杂质与酸不反应)5.4g,恰好和 100mL1.4 moL·L—1 的硝酸溶 液完全反应,则该样品的纯度为 。 (5)若有 1mol 甲与某浓度的硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是 。 10.某强碱溶液中可能含有 K+、NH4+、Al3+、AlO2—、SO42—、SiO32—、CO32—、Cl—中的某几种 离子,现进行如下实验: a.取少量的溶液用硝酸酸化后,加 Ba(NO3)2 溶液,无沉淀生成。 b.另取少量溶液逐滴滴加盐酸,其现象是:开始无沉淀,一段时间后开始产生沉淀并逐渐增多, 沉淀量基本不变后产生一种气体,最后沉淀逐渐减少至消失。 (1)原溶液中一定存在的离子是 ;肯定不存在的离子是 。 (2)已知向一定量的原溶液中加入 5mL0.2 moL·L—1 盐酸时,沉淀会完全消失,再加足量的硝 酸银溶液可得到沉淀 0.187g,则原溶液中是否含有 Cl—? 。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 19 - (3)按照反应顺序逐步写出实验 b 中发生反应的离子方程式: ① ; ② ; ③ ; ④ ; ⑤ ; 专题四 非金属及其化合物 【考纲展示】 1.了解非金属元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。 2.了解常见非金属元素(如 H、C、N、O、Si、S、Cl 等)单质及其化合物的主要性质及应用。 3.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 【知识回扣】 知识网络 非 金 属 元 素 及 其 化 合 物 氢 化 物 无 氧 酸 H2O 非 金 属 单 质 不 活 泼 非 金 属 活 泼 非 金 属 无 氧 酸 盐 金 属 氧 化 物 金 属 碱 H2 O2 氧 化 物 不 成 盐 氧 化 物 酸 性 氧 化 物 含 氧 酸 碱 含 氧 酸 盐 要点扫描 一、非金属、金属及其化合物的转化关系 1.硅及其化合物 S i S i O 2 N a 2 S i O 3 S i F 4 H 2 S i O 3 O 2 C 高 温 H F N a 2 C O 3 高 温 H C l 2.氯及其化合物 N a C l H C l C l 2 H C l O N a C l O 浓 H 2 S O 4 H 2 O M n O 2 N a O H 3.硫及其化合物 S S O 2 S O 3 H 2S O 4 点燃 H 2S O 2 H 2O H 2O H 2S O 3 O 2 C u 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 20 - 4.氮及其化合物 N 2 N O O 2 N O 2 H 2O H N O 3 O 2 C u H 2O C u 二、离子的检验 离子 检验试剂 实验现象 离子方程式 CO32— BaCl2 溶液+稀 盐酸 加入 BaCl2 溶液生成白色沉 淀,沉淀溶于盐酸并放出无 色无味的气体 Ba2++CO32—=BaCO3↓, BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O SO32— 稀盐酸或稀硫 酸+品红溶液 产生无色有刺激性气味且 能使品红溶液褪色的物质 2H++SO32—= SO2↑+H2O SO42— BaCl2 溶液+稀 盐酸 生成不溶于稀硝酸的白色 沉淀 Ba2++SO42—=BaSO4↓ Cl— AgNO3 溶液+稀 硝酸 生成白色(淡黄色、黄色) 沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸 Ag++Cl—=AgCl↓ Br— ①AgNO3 溶液+ 稀 硝酸②氯水 ①生成淡黄色沉淀,该沉淀 不溶于稀硝酸②溶液由无 色变为橙色,加 CCl4 振荡 后,分层,CCl4 层呈橙红色 ①Ag++Br—=AgBr↓ ②Cl2+2Br—=2Cl—+Br2 I— ①AgNO3 溶液+ 稀 硝酸 ②氯水 ③氯水+淀粉溶 液 ①生成黄色沉淀,该沉淀不 溶于稀硝酸②溶液由无色 变为橙色,加 CCl4 振荡后, 分层,CCl4 呈 紫色③加淀粉溶液,溶液为 无色,加氯水后,溶液呈蓝 色 ①Ag++I—=AgI↓ ②Cl2+2I—=2Cl—+I2 ③Cl2+2I—=2Cl—+I2 NO3— 铜屑+浓硫酸 溶液浓缩后,加入铜屑和浓 硫酸,共热,产生红棕色有 刺激性气味的气体,溶液呈 蓝色 2NO3—+4H++Cu Cu2++NO↑+2H2O 【热点透视】 热点题型 【典例 1】下列推断合理的是( ) A.浓硫酸具有强氧化性,不能与 Cu 发生剧烈反应 B.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成 Al(OH)3 胶体,可用作净水剂 C.将 SO2 通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将 SO2 通入溴水,溴水褪色后加热也不能 恢复原色 D.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不能与氧气发生反应 命题意图:本题考查元素化合物知识,涉及的元素有 S、Cu、Al、C 等。目的主要是考查非金 属元素及其化合物的性质。 【典例 2】下列有关物质的性质和应用的说法不正确的是( ) A.工业生产中 SO2 废气可用石灰乳吸收 B.某些金属氧化物可做颜料 C.H2CO3 的酸性比 H2SiO3 的酸性弱 D.C60 具有碳单质的性质,与金刚石互为同素异形体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 21 - 命题意图:该题考查了元素及其化合物的性质、结构及用途。考查的物质涉及 SO2、碳酸、硅 酸等,涉及的元素有硫、硅、碳及金属。目的在于考查学生对常见元素及其化合物的常识性了解。 热点预测 【预测 1】将 Cl2 通入 NaBr 和 NaI 的混合液中,待反应充分后将所得溶液加热蒸干, 并灼烧,最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入 Cl2 的体积关系如下图所示: 固 体 质 量 ( g) 29.25 a b c d 0 2.5V 5V C l2的 体 积 ( L ) 则原混合液中 NaI 的物质的量为( ) A.0.5mol B.0.4mol C.0.3mol D.0.25mol 预测点评:该题结合卤素及其化合物的氧化性、还原性,考查了化学计算,同时考查了对图表 的识别能力。 【预测 2】将 22.4L 某气态氮氧化合物与足量的灼热氧化铜完全反应后,气体体积变为 11.2L(气 体均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为( ) A.NO B.NO2 C.N2O D.N2O4 【直击高考】 1.下列物质的制备方法中正确的是( ) A.稀硫酸和碳酸钙反应制备二氧化碳 B.在煮沸的 NaOH 溶液中滴加饱和 FeCl3 溶液制备 Fe(OH)3 胶体 C.在 MnO2 固体中滴入 3%H2O2 制备氧气 D.实验室中用铁和稀硝酸制备 H2 2.下列说法正确的是( ) A.硅广泛用于光纤通讯 B.工艺师利用盐酸刻蚀石英制作工艺品 C.因为 SO2 具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性 KMnO4 褪色 D.久置于空气中的氢氧化钠溶液,加盐酸时有气体生成 3.下图是碳循环中的一部分。下面对该图示的理解不正确的是( ) 干冰 二氧化碳 碳酸盐 化石燃料 糖类 A.2010 年坎昆气候会议讨论的议题主要涉及反应① B.反应②是在植物体内完成的 C.反应③是造成大气中 CO2 浓度逐渐升高的主要原因 D 反应④、⑥是人类缓解温室效应的措施 4.下列有关物质鉴别或检验方法的说法中正确的是( ) A.若某溶液中加入 KSCN 溶液,颜色无明显变化,再滴加少量氯水,溶液变血红色,证明原溶 液中有 Fe2+ B.用 KI 溶液可以鉴别马铃薯中是否含有淀粉 C.某溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸白色沉淀不溶解,可说明原 溶液中必含有 SO42— 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 22 - D.只用盐酸不能区别 Na2SO3、Na2CO3、NaAlO2、Na2SO4 四种溶液 5.下列实验设计及对应的离子方程式书写均正确的是( ) A 铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+=Cu2++Ag B.用食醋除去暖水瓶中的水垢(主要成分是 CaCO3):CaCO3+CH3COOH=Ca2++CH3COO— C.实验室用氨水吸收少量 SO2:NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3— D.工业上用氯气和石灰乳制漂白粉:Cl2+OH—=Cl—+ClO—+H2O 6.Cu 与一定体积的 1mol·L—1 的硝酸反应,如果 NO3—的浓度下降 0.2 mol·L—1,则溶液中 c(H+) 同时下降( ) A.0.2mol·L—1 B.0.4mol·L—1 C.0.6mol·L—1 D.0.8mol·L—1 7.已知 A、B、C、D 均为短周期元素组成的中学常见单质及化合物,它们在一定条件下有关系: A+H2O=B+C。 (1)若 A 可作为呼吸面积或潜水艇中的氧气来源,则 A 与水反应的化学方程式为 。 (2)若 A、B、C 为化合物且 B 是强酸,C 为氧化物,则该反应的化学方程式为 。 (3)若 B、C 为酸,则该反应的化学方程式为 。 (4)若 C 为 H2,B 为氧化物,则 A 可能为 、 。 8. 氮及其化合物与人们的生活息息相关。 (1)实验室可用铜与稀硝酸反应制取 NO,其离子方程式 是 。为防止环境污染,可用碱液吸收氮的氧化物。 NO 与 NO2 按物质的量之比 1∶1 被 NaOH 溶液完全吸收后得到 一种钠盐,该化学方程式是 。 (2)同温同压下,3.5 L NH3 恰好将 3.0 L NO 和 NO2 的混合气完全转化为 N2,则原混合气中 NO 和 NO2 的体积比是 。 (3)含有 1mol HNO3 的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物 a、b 与铁粉物质 的量关系如图所示。则:b 是 n 3 = p= 9. 已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到 氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该 反应。 回答下列问题: (1)A 中加入的物质是_________________, 发生反应的化学方程式是_________________________; (2)B 中加入的物质是_____________,其作用是________________________; (3)实验时在 C 中观察到得现象是_____________;发生反应的化学方程式是______; (4)实验时在 D 中观察到的现象是_________________________________,D 中收集到的物质 是______________,检验该物质的方法和现象是______________________。 专题五 金属及其化合物 【考纲展示】 1.了解金属(如 Na、Al、Fe、Cu 等)在周期表中的位置及其性质递变的规律。 2.了解常见金属元素及其重要化合物的主要性质及应用。 3.了解合金的概念及其重要应用。 4.以上各部分知识的综合应用。 【知识回扣】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 23 - 知识网络 金 属 及 其 化 合 物 金 属 单 质 金 属 材 料 金 属 化 合 物 常 见 活 动 性 顺 序 金 属 金 属 性 质 合 金 氧 化 物 氢 氧 化 物 盐 反 应 制 得 要点扫描 一、金属及其化合物关系图 1.钠及其化合物 N a N a 2 O N a 2 O 2 N a O H N a 2 C O 3 N a H C O 3 O 2 C O 2 H 2 O O 2 C O 2 H 2 O C O 2 O 2 2.铝及其化合物 A l A l 2 O 3 A l( O H ) 3 A lO 2 — A l 3 + O 2 氨 水 适 量 O H — O H — O H — H + 3.铁及其化合物 F e F e 2O 3 F e 3+ F e( O H ) 3 O 2 盐 酸 C l2 O H — O H — H + F e 2+ F e( O H ) 2 O 2 H 2O Fe 稀 盐 酸 或 稀 硫 酸 4.铜及其化合物 C u 2 ( O H ) 2 C O 3 C u C u O C u ( O H ) 2 O 2 O H — O H — C u C l2 H C l O 2 、 C O 2 、 H 2 O C O 、 H 2 、 C u S O 4 H 2 S O 4 二、离子检验 离子 试剂 现象 反应化学方程式或离子方程式 Na+ 焰色反应 火焰呈黄色 K+ 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰 呈紫色 NH4+ NaOH 溶液 加热,生成能使红色石蕊试 纸变蓝的气体 NH4++OH— H2O+NH3↑ Fe3+ ①KSCN 溶液 ①溶液有黄色变为红色 ①Fe3++SCN—= [Fe(SCN)] 2+或 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 24 - ②NaOH、氨水 等碱液 ③苯酚溶液 ②生成红褐色沉淀 ③溶液有黄色变为紫色 Fe3++3SCN—= Fe(SCN)3 ②Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓ Fe2+ ①KSCN 溶液+ 氯水或氯气 ②NaOH 溶液 ①加入 KSCN 无明显现象, 再加入氯水或通入氯气,溶 液变为红色 ②先生成白色沉淀,白色沉 淀迅速变为灰绿色,最后变 为红褐色 ②Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓;4 Fe(OH) 2+2HO2+O2= 4Fe(OH)3 Cu2+ NaOH 溶液 生成蓝色沉淀 Cu2++2OH—=Cu(OH)2↓ Mg2+ NaOH 溶液 生成白色沉淀 Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓ Al3+ NaOH 溶液 先生成白色沉淀,继续加如 NaOH 溶液,沉淀又逐渐溶 解 Al3++3OH—=Al(OH)2↓ Al(OH)3+OH—=AlO2—+H2O 三、无机框图推断题“突破口”总结 1.同一元素的气态氢化物和气态氧化物反应,生成该元素的单质和水,该元素可能是硫或氮。 2.同一元素的气态氢化物和最高价氧化物对应水化物化合,生成盐的元素一定是氮。 3.两溶液混合后既有气体又有沉淀生成,这两种溶液可能分别是 Ba(OH)2 和(NH4)2SO4 等。 4.在由常见非金属元素组成的无机物中,既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是弱酸的铵 盐、弱酸的酸式盐等。 5.既能与强酸反应放出气体又能与强碱反应放出气体的常见物质有:Al、(NH4)2CO3、NH4HCO3 等。 6.既能与酸反应,又能与碱反应的物质 (1)单质:Al、Zn、Cl2(与还原性酸如 H2SO3、HI、HBr、H2S 等发生氧化还原反应)、S(与 氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸等发生氧化还原反应,与 NaOH 等强碱在加热条件下发生歧化反应)。 (2)两性氧化物:Al2O3、ZnO 等。 (3)两性氢氧化物:Al(OH)3、Zn(OH)2 等。 (4)弱酸的铵盐:如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3 等。 (5)弱酸的酸式盐:如 NaHCO3、NaHSO3 等。 7.常见的金属单质:Na、Mg、Al、Fe、Cu;常见的非金属单质:H2、O2、N2、Cl2、Br2(或 F2、 I2)。 8.常见物质的颜色 (1)有颜色的单质:F2、Cl2; (2)无色气体单质:N2、H2、O2; (3)有色气态化合物:NO2(红棕色); (4)常见固体的颜色:淡黄色固体:S、Na2O2、AgBr;黄色固体:AgI;黑色固体:FeO、Fe3O4、 MnO2、CuO;红色固体:Fe(OH)3(红褐色)、Fe2O3(红棕色)、Cu2O(砖红色)、Cu(紫红色); 蓝色固体:CuSO4·5H2O、Cu(OH)2;白色固体:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3;不 溶于稀酸的白色沉淀:BaSO4、AgCl;不溶于稀酸的黄色沉淀 S、AgBr、AgI;常见有色溶液:Fe2+ (浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4—(紫红色)、溴水(深红棕色)。 9.特殊实验现象 (1)H2 在氯气中燃烧发出苍白色火焰。 (2)遇酚酞溶液变红色的气体是氨气。 (3)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是 NO。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 25 - (4)将 Cl2 通入含 Br—溶液中,会出现橙色,加入有机溶剂,在有机溶剂层出现橙红色。Cl2 通入含 I—溶液中,会出现紫色,加入有机溶剂,在有机溶剂层会出现紫红色。 (5)遇 BaCl2 溶液生成白色沉淀的溶液中可能含有 Ag+或 SO42—。 (6)遇 HCl 生成沉淀的溶液中可能含有 Ag+。 (7)电解电解质溶液时阳极气态产物一般是 Cl2 或 O2,阴极的气态产物一般是 H2。 (8)使品红溶液褪色的气体可能是 Cl2 或 SO2,物质可能是氯水、次氯酸盐、Na2O2 等。 (9)白色絮状沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀:Fe2++2OH—→Fe(OH)2→Fe(OH)3 (10)焰色反应:黄色:钠;紫色:钾。 (11)棕黄色烟:①铜在氯气中燃烧(CuCl2);②铁在氯气中燃烧(FeCl3)。 (12)固体加热不留残渣的是:I2、NH4Cl、(NH4)2CO3、NH4HCO3 等。 (13)常温下与水反应生成气体的物质:Na、K、Na2O2 等。 (14)与强碱溶液在加热条件下反应生成使红色石蕊试纸变蓝的气体的溶液中含有 NH4+ (15)与 MnO2 相关的反应:H2O2 的分解、加热 KClO3 制备 O2、实验室制氯气。 【热点透视】 热点题型 【典例 1】下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( ) 命题意图:本题考查元素化合物,意在考查考生对常见金属和非金属元素及其化合物相互转化 的理解和分析能力。 【典例 2】有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液,他们是中学化学中常用的无机试剂。纯 E 为无色油状液体;B、C、D 和 F 是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验: ①A 有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾; ②将 A 分别加入其它五种溶液中,只有 D、F 中有沉淀产生;继续加入过量 A 时,D 中沉淀无 变化,F 中沉淀完全溶解; ③将 B 分别加入 C、D、E、F 中,C、D、F 中产生沉淀,E 中有无色、无味气体逸出; ④将 C 分别加入 D、E、F 中,均有沉淀生成,再加入稀 HNO3,沉淀均不溶。 根据上述实验信息,请回答下列问题: (1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式): 。 ( 2 ) 不 能 确 定 的 溶 液 , 写 出 其 标 号 、 溶 质 可 能 的 化 学 式 及 进 一 步 鉴 别 的 方 法: 。 命题意图:考查学生的分析与综合能力,涉及到无机元素及其化合物的性质,离子反应,未知 物的推断,物质的检验,常见物质量多与量少的反应不同,现象不同等,此题综合性强,难度大, 区分度很好,是一道不可多得的经典好题! 热点预测 【预测 1】下列操作能达到实验目的的是( ) A.要证明某溶液中不含 Fe3+而可能含有 Fe2+,先加氯水,再加少量的 KSCN B.为防止 FeSO4 水解而变质,常在溶液中加入少量铁粉 选项 X Y Z A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO3 Cu(OH)2 C C CO CO2 D Si SiO2 H2SiO3 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 26 - C.将 Fe(OH)2 露置在空气中加热灼烧可以得到 FeO D.向 AlCl3 溶液中加入过量氨水后蒸干并灼烧可得到 Al2O3 预测点评:该题以实验形式考查了常见金属离子的检验,考查了物质的保存方法、物质的制备 等知识。 【预测 2】下列各组物质中,不是按 a cb (“→”表示一步完成)关系相互转化的是( ) 选项 A B C D a Fe Na Al(OH)3 Cu b FeCl3 NaOH NaAlO2 CuSO4 c FeCl2 NaCl Al2O3 CuCl2 预测点评:该题综合考查了铁、钠、铝和铜四种金属及其化合物(氧化物、氢氧化物)的相互 转化。 【直击高考】 1.下列反应中,Na2O2 只表现强氧化性的是( ) A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑B.Na2O2+MnO2=Na2MnO4 C.2Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O+O2↑ D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O 2.一种溶液中大量存在以下主要离子:NO3—、SO42—、Fe3+、H+、M,这些离子的物质的量之比 为 n(NO3—)︰n(SO42—)︰n(Fe3+)︰n(H+)︰n(M)=2︰3︰1︰3︰1,则 M 离子可能是( ) A.S2— B.Ca2+ C.Cl— D.Mg2+ 3.ag 铁粉与含有 H2SO4 的 CuSO4 溶液完全反应,得到 ag 铜,则参加反应的 H2SO4 与 CuSO4 物 质的量之比为( ) A.1︰7 B.7︰1 C.7︰8 D.8︰7 4.下列各离子组合在指定条件下能够常量(浓度大于 0.01mol·L—1)共存的是( ) 溶液外观 制定离子浓度或 pH 离子组 A 无色 水电离 c(OH—)=1×10—10 mol·L—1 Br—、I—、NO3—、Al3+ B 透明 pH=12 MnO3—、K+、NO3—、Mg2+ C 透明 pH=13,c(NO3—)=1×10—2 mol·L—1 [Ag(NH3)2]+、Na+、OH—、NH4+ D 淡蓝色 水电离 c(OH—)=1×10—10 mol·L—1 SO42—、Cu2+、Fe3+、Cl— 5.用足量的 CO 还原某金属氧化物,得到 76.8g 金属,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得 到 60g 沉淀,则该氧化物是( ) A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O 6.向一种溶液中滴加另一种溶液后,溶液的颜色不发生变化的是( ) A.苯酚溶液中滴加 FeCl3 溶液 B.硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾 C.淀粉溶液中滴加碘化钾溶液 D.酸性高锰酸钾溶液中加硫酸亚铁溶液 7. 将 51.2g Cu 完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含 NO、N2O4、NO2)的混合物 共 0.9 mol,这些气体恰好能被 500ml、2mol/LNaOH 溶液完全吸收,生成含 NaNO3 和 NaNO2 的盐 溶液,其中 NaNO3 的物质的量为( ) A.0.2mol B.0.4mol C.0.8mol D.0.9mol 8. X、Y、Z 是中学化学中常见元素的单质,甲、乙是两种常见的化合物,相互间有如下转化关 系,请回答下列问题: (1)若 X 为金属单质,Y 为固体非金属单质,则甲的化学式为 ,乙的 X 甲 乙 + Z Y + Z 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 27 - 化学式为 。 (2)若 X、Y 为金属单质,甲为黑色固体,则 X 与甲反应的化学方程式为 ,其 反应类型为 (填四种基本反应类型)。 (3)若 X、Y 均为非金属单质,常温下甲为无色液体,则 X 与甲反应的化学方程式 为 。 9. 下图中,A、B、C、D、E 是单质,G、H、I、F 是 B、C、D、E 分别和 A 形成的二元化合 物。 已知: ①反应 C + G B + H 高 温 能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接; ②I 是一种常见的温室气体,它和 E 可以发生反应:2E+I 2F+D,F 中的 E 元素的质量 分数为 60%。 回答问题: (1)①中反应的化学方程式为____________________________________________; (2)1.6g G 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,至少所需 g 铜粉; (3)C 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为___________________________,反应后溶液与过 量化合物Ⅰ反应的离子方程式为_______________________________; (4)E 在 I 中燃烧观察到的现象是__________________________。 专题六 物质结构 元素周期律 【考纲展示】 1.了解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相 互关系。了解原子、离子等概念的含义。 3.了解原子核外电子排布。 4.掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 5.以第 3 周期为例,掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 6.以 IA 和 VIIA 族为例,掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 7.了解金属、非金属在周期表中的位置及其性质递变的规律。 8.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 9.了解分子的含义。了解原子团的含义。 10.了解物质的组成、结构和性质的关系。 11.以上各部分知识的综合应用。 【知识回扣】 知识网络 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 28 - 原 子 结 构 质 子 数 原 子 序 数 电 子 层 数 周 期 序 数 最 外 层 电 子 数 主 族 序 数 质 子 数 元 素 种 类 最 外 层 电 子 数 原 子 半 径 金 属 性 非 金 属 性 化 合 价 元 素 性 质 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置 同 周 期 从 左 到 右 金 属 性 逐 渐 减 弱 , 非 金 属 性 逐 渐 增 强 同 主 族 从 上 到 下 金 属 性 逐 渐 增 强 , 非 金 属 性 逐 渐 减 弱 化 学 性 质 相 似 化 合 价 相 似 要点扫描 一、元素周期表和元素周期律 1.周期 元素周期表共有 7 个周期,其中三个短周期(第一、二、三周期)、三个长周期(第四、五、六 周期)和一个不完全周期(第七周期)。 周期 长周期 第3周期:包括钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩8种元素 第2周期:包括锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖8种元素 第1周期:包括氢、氦两种元素 短周期 第4周期:包括钾、钙等18种元素 第6周期:包括32种元素(55~86号) 第5周期:18种元素(37~54号) 不完全周期:第7周期,元素未填满,填满应为32种 2.族 元素周期表中有 18 个纵行,但第 8、9、10 三个纵行为一个族(VIII)所以元素周期表有 16 个 族,即七个主族,七个副族,一个第 VIII 族和一个零族。 族 主族:由长周期和短周期元素共同组成的族(0族除外), 共七列,即IA族~VIIA族 副族:只有长周期元素组成的族(第VIII除外),共七 列,即IIIB~VIIB、IB、IIB族 0族:元素周期表的最后一列,即稀有气体元素 VIII族:元素周期表的第8、9、10三个纵行的元素 二、核素和同位素 理解、运用这两个概念时需注意以下几点: 1.同种元素,可以有若干种不同的核素,即核素种数远大于元素种数。 2.核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不同,但是属于同一种元素。 3.同位素是同一元素不同原子的互相称谓,不指具体原子。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 29 - 4.同一元素的不同同位素原子其质量数不同,核外电子层结构相同,其原子、单质及其构成的 化合物的化学性质几乎完全相同,只是某些物理性质略有差异。 三、易忽略问题 1.比较物质非金属性强弱时,应是最高价氧化物对应水化物酸性的强弱,而不是非金属元素对 应氢化物酸性的强弱。 2.元素周期表中各族的排列顺序由左到右依次是:ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB 、ⅥB、ⅦB、 Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA 、ⅥA、ⅦA、0,因此,同一周期第ⅡA、ⅢA 的原子序数差分别 为 元素位置 2、3 周期 4、5 周期 6、7 周期 原子序数差 1 11 25 3.所含元素种类最多的族是ⅢB,形成化合物种类最多的元素在第ⅣA。 4.化学键影响物质的化学性质,如稳定性等;分子间作用力和氢键影响物质的物理性质,如熔 沸点等。 5.并非所有非金属元素的氢化物分子间都存在氢键,常见的只有非金属性较强的元素如 N、O、 F 的氢化物分子间可形成氢键。 6.金属性是指金属气态原子失电子能力的性质,金属活动性是指在水溶液中,金属原子失去电 子能力的性质,二者顺序基本一致,仅极少数例外。如金属性 Pb>Sn,而金属活动性 Sn>Pb。 7.10 电子体和 18 电子体是元素推断题的重要突破口。10 电子体的记忆可以 Ne 为中心: Ne CH4、NH3、H2O、HF Na+、Mg2+、Al3+ NH4 +、H3O+OH—、F—、 以 Ar 为中心记忆 18 电子体: Ne SiH4、PH3、H2S、HCl K+、Ca2+ HS—、Cl— 此外,由 10 电子体中的 CH4、NH3、H2O、HF 失去一个 H 剩余部分—CH3、—NH2、—OH、F 为 9 电子体,两两组合得到的物质如 CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2 等也为 18 电子体。 【热点透视】 热点题型 【典例 1】有 X、Y、Z、W、M 五种短周期元素,其中 X、Y、Z、W 同周期, Z、M 同主族; X+与 M2—具有相同的电子层结构;离子半径:Z2—>W—;Y 的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重 要的半导体材料。下列说法中,正确的是( ) A. X、M 两种元素只能形成 X2M 型化合物 B. 由于 W、Z、M 元素的氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低 C. 元素 Y、Z、W 的单质晶体属于同种类型的晶体 D. 元素 W 和 M 的某些单质可作为水处理中的消毒剂 命题意图:本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及单质、化合物、晶体、氢键、物质 的性质、用途、结构、原子结构等知识。是单一知识内容中的多知识点综合题。考查学生重点知识 点的重点掌握情况。要重视双基与能力的培养,重视重点化学知识的突破,重视重点化学工具的学 习与应用。元素周期表知识是统帅高中元素化合物知识的重要规律,同时要注意规律下的特例(如 化学键与氢键)。元素周期表知识也是高等化学的重要研究手段。 【典例 2】X、Y、Z、L、M 五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L 是组成蛋白质的基础 元素,M 是地壳中含量最高的金属元素。 回答下列问题: 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 30 - ⑴ L 的元素符号为________;M 在元素周期表中的位置为____________;五种元素的原子半径 从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。 ⑵ Z、X 两元素按原子数目比 l∶3 和 2∶4 构成分子 A 和 B,A 的电子式为___,B 的结构式为 ____________。 ⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与 L 同一主族,Se 原子比 L 原子多两个电子层,则 Se 的 原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族 2 ~ 5 周期元素单质分别 与 H 2 反应生成 l mol 气态氢化物的反应热如下,表示生成 1 mol 硒化氢反应热的是__________(填 字母代号)。 a.+99.7 mol·L-1 b.+29.7 mol·L-1 c.-20.6 mol·L-1 d.-241.8 kJ·mol-1 ⑷ 用 M 单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3 溶液作电解液进行电解,生成难溶物 R,R 受热分 解生成化合物 Q 。写出阳极生成 R 的电极反应式:______________;由 R 生成 Q 的化学方程式: _______________________________________________。 命题意图:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半 径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写, 是典型的学科内综合题。 技巧点拨:以原子结构、核外电子排布知识综合考查中学化学知识是高考重要的命题手段,应 注重该类题型的训练。找准解题突破口,确定出相关元素及对应物质,找准关键词,按照题目要求 答题。 热点预测 【预测 1】四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中 Z 元素原子核外电子总数是 其最外层电子数的 3 倍。 X Y Z W 请回答下列问题: (1)元素 Z 位于周期表中第______________周期,___________族; (2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是_______________(写化学式); (3)XW2 的电子式为_______________; (4)Y 的最高价氧化物的化学式为________________; (5)W 和 Y 形成的一种二元化合物具有色温效应,且相对分子质量在 170~190 之间,且 W 的质量分数约为 70%。该化合物的化学式为_________________。 预测点评:周期表、律,物质相关结构与性质的关系考查,即常说的“位构性”考查。 技巧点拨:“位、构、性”考查的题,要先找到突破口,如本题中的磷元素,再由此逐个突破。 对于教材中没出现过的元素性质、分子结构等方面的题时,可由同族元素的相似性类比。 【预测 2】J、L、M、R、T 是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、 R 在周期表中的相对位置如右表;J 元素最低负化合价的绝对值与其原子最外 层电子数相等;M 是地壳中含量最多的金属元素。 (1)M 的离子结构示意图为_____;元素 T 在周期表中位于第_____族。 (2)J 和氢组成的化合物分子有 6 个原子,其结构简式为______。 (3)M 和 T 形成的化合物在潮湿的空气中冒白色烟雾,反应的化学方程式为_____。 (4)L 的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。 ①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂 H2O2 的清除剂,所发生反应的产物不污染环境, 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 31 - 其化学方程式为______。 ②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表 中反应条件 x,该平衡体系中随 x 递增 y 递减的是_______(选填序号)。 选项 a b c d x 温度 温度 加入 H2 的物质的量 加入甲的物质的量 y 甲的物质的量 平衡常数 K 甲的转化率 生成物物质的量总和 (5)由 J、R 形成的液态化合物 JR2 0.2mol 在 O2 中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K 时 放出热量 215kJ。 该反应的热化学方程式为________。 预测点评:利用元素在周期表中的相对位置,确定元素,综合考查周期表结构、盐类水解、氧 化还原反应、热化学方程式等知识。 技巧点拨:根据原子核外电子排布特点、元素周期表的结构特点及元素的相对位置,确定出元 素,元素组成物质,物质间发生反应,是元素推断题解题的方法。 【直击高考】 1.“捕捉”暗物质的精密仪器—高纯锗探测器的工作空间。在自然界中锗有 5 中稳定的核素:70Ge、 72Ge、73Ge、74Ge、76Ge。下列有关说法正确的是( ) A. 70Ge、72Ge 等互称同素异形体 B. 70Ge、72Ge 等互称同位素 C. 70Ge、72Ge 等的核外电子排布不同 D. 70Ge、72Ge 等的质子数、质量数、核外电子数相等 2.元素 X、Y、Z 原子序数之和为 36,X、Y 在同一周期,X+与 Z2—具有相同的核外电子层结构, 以下推测不正确的是( ) A.同周期元素中 X 的金属性最强 B.原子半径:X>Y,离子半径:X+>Z2— C.同族元素中 Z 的氢化物稳定性最高 D.同周期元素中 Y 的最高价含氧酸的酸性最强 3. 下列说法正确的是( ) A.形成离子键的阴阳离子间只存在静电吸引力 B.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性和还原性从左到右依次减弱 C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果 4. 元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是( ) A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性 B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到 8 电子稳定结构 D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同 5.在周期表的主族元素中,甲元素与乙、丙、丁三元素相邻,甲、乙的原子序数之和等于丙的 原子序数,这四种元素原子的最外层电子数之和为 20。下列判断正确的是( ) A.原子半径:丙>乙>甲>丁 B.气态氢化物的稳定性:甲>丙 C.最高价氧化物对应水化物的酸性:丁>甲 D.乙和甲或乙和丁所能形成的化合物都是有毒物质 6. 阅读表中部分短周期元素的相关信息: 元素代号 相关性质 T T 的单质能与冷水剧烈反应,所得的强碱性溶液中含有两种电子数相等的阴、 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 32 - 阳离子 X X 原子的最外层电子数是其最内层电子数的 3 倍 Y 在第 3 周期元素中,Y 的简单离子半径最小 Z T、X、Z 组成的 36 电子的化合物 A 是家用消毒剂的主要成分 请回答下列问题: (1)元素 T 与 X 按原子个数比 1:1 组成的化合物 B 所含的化学键有 。(填化 学键类型)。已知在标准状况下,39gB 与足量 CO 反应放出 QkJ 的热量,写出该反应的热化学方程 式 。 (2)将 Y 与 Z 形成的化合物的水溶液,逐滴加入 T 的最高价氧化物对应水化物的溶液直至过 量(边滴加边振荡),写出此过程中发生反应的离子方程式 。 (3)已知 1mol 化合物 A 与 Na2SO3 在溶液中反应时转移 2mol 电子,写出该反应的离子方程 式 。 (4)在一定条件下,X、Y 两种单质以及有孔惰性电极在化合物 TZ 的水溶液中可形成原电池, 为新型海上航标灯提供能源,写出该原电池正极的电极反应式 。 (5)用惰性电极电解化合物 YZ3 的水溶液,写出该电解反应的总方程式 。 7.已知 X、Y、Z、W 是短周期中的四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X 元素原子形 成的离子就是一个质子,Z、W 在周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体,Y 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍。 (1)请写出元素符号:X ;Y ;Z ;W 。 (2)X 单质和 Z 单质在一定条件下反应生成化合物 E,该反应的化学方程式为 (请 注明反应条件) 。E 在催化剂存在条件下,可用于处理汽车尾气中的 , 以减少对大气的污染。 (3)仅由 X、Z、W 三种元素组成的某种盐是一种速效肥料,但长期使用会使土壤酸化,有关 的离子方程式为 。 (4)这四种元素可组成原子个数比为 5:1:1:3 的化合物(按 X、Y、Z、W 的顺序),该化 合物的水溶液与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为 。 (5)将 9gY 的单质在足量 W 中燃烧,所得气体通入 1L1mol·L—1 的 NaOH 溶液中。完全吸收 后溶液中的离子浓度由大到小的顺序是 。 8.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某种化学元素。 A B C D E F G H … I 以下 X、Y 表示某不固定的元素或原子或物质;所涉及的物质都由上表中的元素组成。 (1)写出上述两种元素组成 X2Y2 型化合物的化学式(写 2 个,不重复同一种元素): 、 (2)B、C、D 的氢化物中稳定性最高的氢化物的化学式为 。 (3)F、H 构成的盐溶液呈酸性,表现其酸性的离子方 程式是 。 (4)可逆反应 3A2(g)+C2(g) 2CA3(g),当 反应达到平衡时,不断改变条件(不改变 A2、C2、CA3 的量),右图表示反应速率和反应过程的关系,其中表示 v t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t v(正) v(正) v(逆) v(逆) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 33 - 平衡混合物中的含量最高的一段时间是 。 (5)温度为 T℃时,将 4amolA2 和 2amolC2 放入 1L 密闭容器中,充分反应后测得 C2 的转化率 为 50%,则该反应的平衡常数为 。 (6)勒夏特列原理适用于化学中的一切动态平衡,请用此原理解释为什么难溶于水和硝酸的氯 化银却能溶于 CA3 溶液?请配以必要的方程式和文字来解释: 。 专题七 化学反应与能量 【考纲展示】 1.了解化学反应中能量转化的原因及能量变化的规律,能说出常见的能量转化形式。 2.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作 用。 3.了解化学能与热能的相互转化。 4.了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 5.了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 【知识回扣】 知识网络 化 学 反 应 中 的 能 量 变 化 反应热 定义: 在化学反应过程放出或吸收的能量 表示: H 单位: kJ/mol 研究对象: 一定压强下敞口容器中发生的反应 放出或吸收的热量 表示方法: 放热反应 H<0, 吸热反应 H>0 燃烧热: 在101kPa时, 1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量 定义: 在稀溶液中, 酸和碱完全反应生成1molH2O时放出的热量 强酸和强碱反应的中和热为: H+( aq) +OH—( aq) =H2O( l) ; H=— 57.3kJ/mol 弱酸和弱碱电离要消耗能量, 中和热数值小于57.3kJ/mol 定义: 表明所放出或吸收的热量的化学方程式 书写方法 ( 1) 要注明反应物和生成物的聚集状态 ( 2) 要注明反应的温度和压强, 若不注明, 则为常温常压 ( 3) H与化学方程式中的化学计量数有关, 化学计量数表示物质的量, 可用小数 或分数 ( 4) 在所写化学方程式后注明 H的正负, 数值和单位, 方程式与 H应用分号隔开 盖斯定律: 一定条件下, 某化学反应无论是一步完成 还是分几步完成, 反应的总热效应相同 热 化 学 反 应 方 程 式 中和热 要点扫描 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 34 - 一、书写热化学方程式时应注意事项: 1.要注明反应的温度和压强,若反应是在 25℃和 1.013×105Pa 条件下进行的,可不注明。 2.要注明反应物和生成物的聚集状态。 3.△H 与方程式中物质的化学计量数有关,表示的是反应物的物质的量,可以是小数或分数。 4.当△H 为“—”或△H<0 时,为放热反应;当△H 为”+”或△H>0 时,为吸热反应。 5.对于可逆反应,△H 表示按照热化学方程式中物质的系数完全反应时吸收或放出的热量的多 少,若按照化学计量数充入反应物,由于反应不能进行到底,实际吸收或放出的热量应小于△H 数 值。 二、易错点提醒 1.描述反应热(焓变)这一概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或者用ΔH 表示,其后所跟数值 须带“+”、“—”符号。 2.反应热(焓变、ΔH)的单位是 kJ·mol—1,符号、数值、单位三者是一个整体,缺一不可。 3.当描述反应热中的某些具体类别时,由于反应的吸热或者放热是确定的,如酸碱中和、物质 燃烧均属于放热反应,所以不带“—”符号。 4.进行反应热大小比较时,要带着符号一起比较,即“+”、“—”除表示吸、放热外还有数学意义。 5.ΔH=生成物的总能量—反应物的总能量或ΔH=反应物的键能和—生成物的键能和。 【热点透视】 热点题型 【典例 1】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( ) A.生成物能量一定低于反应物能量 B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C.应用盖斯定律,可以计算某些难以直接测量的反应的焓变 D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同 命题意图:该题在化学反应和焓变(反应热)处设置问题,目的是考查学生对焓变的理解及焓变 与化学反应速率的关系。 【典例 2】下列各表述与示意图一致的是( ) A.图①表示 25℃时,用 0.1 mol·L-1 盐酸滴定 20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液的 pH 随加入 酸体积的变化 B.图②中曲线表示反应 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g);ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数 K 随 温度的变化 C.图③表示 10 mL 0.01 mol·L-1 KMn O 4 酸性溶液与过量的 0.1 mol·L-1 H 2 C 2 O 4 溶液混合时, n(Mn2+) 随时间的变化 D.图④中 a、b 曲线分别表示反应 CH2=CH2 (g) + H 2 (g) CH 3 CH 3 (g);ΔH< 0 使用和未使 用催化剂时,反应过程中的能量变化 命题立意:综合考查了有关图像问题,有酸碱中和滴定图像、正逆反应的平衡常数图像,反应 速率图像和能量变化图像。 技巧点拨:解决图像题时,应看清横纵坐标、特殊点(起点、交点、拐点、终点)的意义及曲 线的变化趋势。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 35 - 热点预测 【预测 1】下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是( ) A.甲烷的标准燃烧热为—890.3kJ·mol—1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= —890.3 kJ·mol—1 B. 500℃、30MPa 下,将 0.5mol N2 和 1.5molH2 置于密闭的容器中充分反应生成 NH3(g),放热 19.3kJ,其热化学方程式为: N2(g)+3H2(g) 催 化 剂 加 热 、 加 压 2NH3(g) △H= —38.6 kJ·mol—1 C. 氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓ D. 氧化铝溶于 NaOH 溶液:Al2O3+2OH—=2AlO2-+ H2O 命题意图:本题考查热化学方程式与离子方程式的书写。 技巧点拨:书写热化学方程式时一定严格遵照书写要求,表明物质状态及△H 正负。进行计算 时可利用盖斯定律。△H 的大小比较应带正负号进行。 【预测 2】合成氨原料中的 H2 可用甲烷在高温条件下与水蒸气反应制得。部分 1mol 物质完全 燃烧生成常温下稳定氧化物的△H 数据如下表: 物质 △H(kJ/mol) H 2(g) —285.8 CO(g) —283.0 CH4(g) —890.0 已知 1molH2O(g)转变生 1molH2O(l)时放出热 44.0kJ。下列 CH4 和水蒸气在高温下反应得 到 H2 和 CO 的热化学方程式正确的是( ) A.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1= +206.1kJ/mol B.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2= — 206.1kJ/mol C.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3= +365.5kJ/mol D.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H4= — 206.1kJ/mol 预测点评:该题就考试大纲中“了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单 计算”进行命题,目的在于考查学生对于热化学方程式书写正误判断及反应热的计算。 【直击高考】 1. 在 298K、100kPa 时,已知: 2H2O(g)=O2(g)+2H2(g);△H1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g);△H2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g);△H3 则△H3 与△H1 和△H2 间的关系正确的是( ) A . △H3=△H1+2△H2 B △H3=△H1+△H2 C. △H3=△H1—2△H2 D. △H3=△H1—△H2 2. 已知充分燃烧 ag 乙炔气体生成 1mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量 bkJ,则表示乙炔 燃烧热的化学方程式正确的是( ) A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)ΔH= —4bkJ· mol—1 B.C2H2(g)+ 2 5 O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH= —2bkJ· mol—1 C.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O2(l)ΔH= —2bkJ· mol—1 D.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O2(l)ΔH= —bkJ· mol—1 3. 酸碱中和反应属于放热反应,酸碱中和生成 1mol 水时所放出的热量称为中和热。将下列浓 度均为 0.1mol·L 的溶液混合时,相关说法中正确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 36 - A.与 NaOH 反应时,HCl 的中和热小于 CH3COOH 的中和热 B.与 NaOH 反应时,HCl 的中和热大于 CH3COOH 的中和热 C.与 NaOH 反应时,H2SO4 的中和热大于 HCl 的中和热 D.与 H2SO4 反应时,Ba(OH)2 的中和热等于 NaOH 中和热的 2 倍 4. 已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= —566 kJ·mol—1 Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 2 1 O (g)2 ΔH= —226kJ·mol—1 根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( ) A.CO 的燃烧热为 283 kJ B.右图可表示由 CO 生成 CO2 的反应过程和能量关系 C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>—452 kJ·mol—1 D.CO(g)与 Na2O2(s)反应放出 509 kJ 热量时,电子转移数为 6.02×1023 5. 2010 年 10 月 1 日“嫦娥二号”的顺利发射,表明我国航天技术已经有了突破性进展。飞船以液 态 N2H4(联氨)和液态 NO2 为燃料,燃烧产生氮气和水蒸气时火焰温度可达 2700℃. 已知 N2(g)+O2(g)=NO2(g)ΔH= +67.7kJ· mol-1 N2H4(g)+O2(g)=2H2O(g)+NO2(g)ΔH= —534kJ· mol-1 对 N2H4 和 NO2 反应的说法不正确的是( ) A.燃烧时 NO2 做氧化剂 B.氮气既是氧化产物又是还原产物 C.生成 1mol N2 转移 8mol 电子 D.该反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=4H2O(g)+3N2(g)ΔH= —1135.7kJ· mol-1 6.已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= —571.6kJ· mol-1 CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= —890kJ· mol-1 现有 H2 与 CH4 的混合气体 112L(标准状况),使其完全燃烧生成 CO2 和 H2O(l),若实验测得反 应放热 3695kJ,则原混合气体中 H2 与 CH4 的物质的量之比是( ) A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3 7. 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=akJ·mol—1(a=—279.3),分析下列说法 中不正确的是( ) A.S(s)在 O2(g)中燃烧是放热反应 B.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=bkJ·mol—1,则 a<b C.1mol SO2(g)所具有的能量低于 1molS(s)与 1molO2(g)所具有的能量和 D.16g 固体硫在空气中充分燃烧,可放出 148.65kJ 的热量 8. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2kJ·mol—1 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=-247.4 kJ·mol—1 2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 kJ·mol—1 (1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与 H2O(g)反应生成 CO2(g)和 H2(g) 的热化学方程式为 。 (2)H2S 热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分 H2S 燃烧,其目的 是 。燃烧生成的 SO2 与 H2S 进一步反应,生成物 在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式: 。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 37 - (3)H2O 的热分解也可得到 H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图 1 所示。图中 A、B 表示的物质依次是 。 (4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图 2(电解池中隔膜仅阻止气体通过, 阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为 。 (5)Mg2Cu 是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu 与 H2 反应,生成 MgCu2 和仅含一种金属元素的 氢化物(其中氢的质量分数为 0.077)。Mg2Cu 与 H2 反应的化学方程式为 。 专题八 化学平衡 【考纲展示】 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。理解外界条件(温度、浓度、压强、 催化剂等)对反应速率的影响。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 3.了解化学平衡建立的过程。了解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂等)对反应平衡的影 响,认识其一般规律。 4.理解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行简单计算。 5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 6.以上各部分知识的综合应用。 【知识网络】 知识网络 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 - 38 - 化 学 反 应 速 率 与 化 学 平 衡 表示方法:v= c/t 单位:mol/L· s或mol/L· min 公式法 简单计算 化学计量数之比法 影 响 因 素 内因:反应物的结构、性质 外因 浓度:c增大,v增大 压强:P增大,v增大 温度:T升高,v增大 催化剂:使用催化剂一般加快反应速率 化 学 平 衡 概念:可逆反应,条件一定,v正=v逆 特征:逆、等、动、定、变 原因:外界条件变化,正、逆反应速率不同程度改变 结果:再次v正=v逆,各组分百分含量又不变 方向 v正>v逆,平衡正向移动 v正查看更多