第1课时 电解质的电离
1.通过化合物溶液的导电实验,知道溶液中导电离子的存在。 2.通过实验探究构建电离模型,能识别电解质与非电解质。 3.通过电解质电离特点,深化酸、碱、盐的概念,并能用电离方程式描述某些酸、碱、盐的电离过程。
知识点一 电解质
1.用图示装置分别完成下列物质的导电性实验
实验装置 实验 序号 烧杯内物质 实验 现象 实验 结论
① NaCl固体 灯泡不亮
② KNO3固体 灯泡不亮
③ 蒸馏水 灯泡不亮 —
④ NaCl水溶液 灯泡变亮
⑤ KNO3溶液 灯泡变亮
注意:蒸馏水的导电能力非常弱,用本装置无法测出。
【思考】 上述实验①②不能导电的原因是什么?
2.物质导电的原因探究
(1)物质导电的原因:物质必须具有能 的、 的粒子。
(2)化合物导电的原因(以NaCl为例):
烧杯内物质 NaCl 固体 NaCl溶液 熔融NaCl
所含粒子 水合钠离子、水合氯离子
粒子能否自由移动
能自由移动的原因 — 在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中 受热熔化时,离子的运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的Na+和Cl-
结论:化合物在 或 状态下能够导电。
3.电解质与非电解质
1.(苏教版习题)下列有关电解质的说法中,正确的是( )
A.在水溶液中能导电的物质都是电解质
B.电解质都易溶于水
C.电解质溶于水后产生能够自由移动的水合离子
D.电解质必须在水溶液中才能发生电离
2.有下列物质:①NaOH固体、②铜丝、
③HCl气体、④稀硫酸、⑤CO2气体、⑥氨水、⑦Na2CO3粉末、⑧蔗糖晶体、⑨熔融NaCl、⑩CuSO4·5H2O晶体
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是 ,溶于水和熔融状态下都能导电的是 。
(2)属于电解质的是 ,属于非电解质的是 。
知识点二 电解质的电离
1.电解质的电离
(1)概念:电解质 或 时,形成自由移动的 的过程。
(2)表示方法——电离方程式:左边写电解质的化学式,右边写电离出的离子。
实例:HClH++Cl-;
Ba(OH)2 ;
NaCl 。
注意:电离方程式的书写要遵循的原则。
①质量守恒:“”两边原子种类和数目相等。
②电荷守恒:阳离子的正电荷总数=阴离子的负电荷总数。
2.从电离的角度认识酸、碱和盐
【教材挖掘】
为什么湿手直接接触电源时容易发生触电事故?
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)电解质发生电离,是在通电条件下才发生的。 ( )
(2)化合物电离时有OH-生成的就是碱。( )
(3)KHSO4在水溶液中可以电离出H+,所以KHSO4属于酸。( )
(4)液态硫酸不电离,只有在溶于水形成水溶液时才发生电离。( )
2.NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。
(1)NaHSO4在水溶液中的电离方程式为 。
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为 。
(3)下列说法正确的是 (填字母)。
a.NaHSO4属于酸 b.NaHSO4属于盐
c.NaHSO4属于电解质
1.医院里医生给病人做心电图时,在仪器与皮肤接触部位擦的一种电解质溶液是( )
A.氯化钠溶液 B.医用酒精
C.葡萄糖溶液 D.碘酒
2.(教材改编题)某化学兴趣小组在实验室中进行化学实验时,按图甲连接好线路发现灯泡不亮,按图乙连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl溶液是电解质
B.在通电的条件下,NaCl在水中电离出大量的离子而导电
C.NaCl固体中无阴、阳离子,因此不能导电
D.同一温度下,将乙中的NaCl溶液换成单位体积内离子数目相等的KCl溶液,溶液导电性不变
3.(教材改编题)向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的BaSO4不是电解质
B.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的H2SO4电离出的离子导电
D.若将稀硫酸改为MgSO4溶液,导电能力变化趋势与图相同
4.(1)下列物质的电离方程式如下:
HClO4H++Cl;
Ba(OH)2Ba2++2OH-;
Fe2(SO4)32Fe3++3S;
KHSO4K++H++S。
属于酸的物质是 (写化学式,下同);属于碱的物质是 ;属于盐的物质是 。
(2)化工生产中常常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是 。
②写出纯碱的电离方程式: 。
提示:完成课后作业 第一章 第二节 第1课时
4 / 4拓展专题2 氧化还原反应的基本规律
一、守恒规律及应用
1.守恒规律
氧化还原反应中,有关系式:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。
2.有关氧化还原反应计算的思维流程
【典题示例1】 一定条件下,当溶液中X与H2O2的粒子个数之比恰好为2∶5时,溶液中X被还原为较低价态,则X元素的化合价变为( )
A.+2价 B.+3价
C.+4价 D.+5价
【典题示例2】 (1)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,生成物是Cr2和Pb2+,则Cr3+与PbO2反应的化学计量数之比为 。
(2)已知Na2SO3溶液能与K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应,且Na2SO3被氧化为Na2SO4,Na2SO3与K2Cr2O7反应的化学计量数之比为3∶1,则铬元素在还原产物中的化合价为 。
二、价态规律及应用
1.高低规律
元素在物质中所处的价态决定该元素的氧化性或还原性,一般来说,元素处于最高价态时,只有氧化性(如KMnO4、HNO3等);元素处于最低价态时,只有还原性(如S2-、Br-等);元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。
应用:判断元素或物质的氧化性、还原性和反应产物。
2.归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态中间价态,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
如:
同种元素相邻价态不会发生氧化还原反应,如H2SO4和SO2不反应等。
应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
3.歧化规律
氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价降低。同一物质中同一元素的原子发生歧化反应时,中间价态高价态+低价态。如:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。
应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低;电子转移总数的计算。
【典题示例3】 (1)已知氯元素有-1、0、+1、+3、+5、+7价等多种常见化合价,氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:
①Cl2+KOHKX+KY+H2O(未配平)。
②KXKY+KZ(氯元素发生歧化反应,未配平)。
KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐,Cl元素在a.KX、b.KY、c.KZ中的价态由高到低的顺序是 (填字母)。
(2)已知氮元素有多种可变化合价,常见的有-3、0、+2、+3、+4、+5价等。某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3N2O3+H2O
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+HNO2
根据价态规律,判断上述反应是否有可能实现,说明判断的理由。
三、强弱规律及应用
1.强弱规律
还原剂+氧化剂氧化产物+还原产物
还原性:还原剂>还原产物;氧化性:氧化剂>氧化产物。即“强制弱”。
应用:物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
【典题示例4】 已知下列反应:
①Cl2+2NaBr2NaCl+Br2
②2KI+Br22KBr+I2
③Na2S+I22NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的还原性由强到弱的顺序是 。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)判断Cl2与Na2S能否反应? (填“能”或“否”,下同)。
(4)判断I2与NaCl能否共存? 。
2.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
【典题示例5】 已知三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2;
②2FeCl2+Cl22FeCl3;
③2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中含有Fe2+、I-、Cl-,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
1.反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数比是( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶1
2.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:Cl-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
B.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
3.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
4.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.氧化性:Fe3+>ClO- B.还原性:ClO->Fe3+
C.氧化产物:Fe D.还原产物:Fe3+
5.(2025·辽宁大连高一月考)向含有X2+、Y2+、Z2+三种金属离子的混合溶液中加入金属单质M,溶液金属离子个数随加入金属单质M个数的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.氧化性:M2+>Z2+>X2+>Y2+
B.X、Y、Z、M四种金属中M的还原性最强
C.反应Y+Z2+Y2++Z能发生
D.反应X+Y2+X2++Y不能发生
6.(2025·湖北宜昌高一上月考)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,在生产生活中用途广泛。
Ⅰ.性质探究:
(1)NaNO2中N元素的化合价是 ,根据N元素的化合价,推测NaNO2既有氧化性又有还原性。
(2)某小组设计实验进行验证,操作如下表所示,请完善表格中的实验现象和结论。
实验 实验操作及现象或结果 结论
① 取适量NaNO2溶液于试管中,加入少量FeCl2溶液,再加稀盐酸酸化,充分反应后,溶液变黄色 NaNO2具有
② 取适量酸化的高锰酸钾溶液于试管中,滴加足量的NaNO2溶液,可观察到现象: NaNO2具有还原性
由上述实验可知,Fe3+、NaNO2、KMnO4的氧化性由强到弱的顺序为 。
Ⅱ.废水处理及含量测定
(3)NaNO2直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为无毒无污染的N2的是 (填字母)。
A.HNO3 B.N2O
C.NH4Cl D.NO2
(4)根据规定,某工厂排放的废水中NaNO2的含量应低于2 mg·L-1。该小组采取如下操作进行测定:取排放的废水500 mL,用淀粉-KI溶液等试剂进行含量测定,反应原理为NaNO2+KI+H2SO4I2+Na2SO4+K2SO4+NO↑(方程式未配平),共消耗KI 0.83 mg。请计算该工厂排放的废水中NaNO2的含量为 mg·L-1,以此判断该工厂排放的废水中NaNO2的含量 (填“是”或“否”)达标。
4 / 4第2课时 离子反应
1.通过分析酸、碱、盐之间的反应事实,认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件。 2.正确书写离子反应的离子方程式并能进行正误判断。 3.通过实验了解常见的离子反应,进一步理解离子反应。
知识点一 离子反应
1.实验探究离子反应的实质
[实验探究] 向盛有2 mL Na2SO4稀溶液的试管中加入2 mL BaCl2稀溶液(二者恰好完全反应)。
实验操作
实验现象 产生白色沉淀
化学方程式 Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl
[微观分析]
Na2SO4和BaCl2的电离方程式 Na2SO42Na++SBaCl2Ba2++2Cl-
混合前两种溶液中的离子
混合后溶液中数目减少的离子
混合后溶液中数目不变的离子
实验结论 两溶液混合, 与 发生了化学反应,生成难溶的BaSO4白色沉淀
反应实质 Ba2++SBaSO4↓
2.离子反应
(1)概念:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。
(2)实质:一般地,离子反应使单位体积溶液中某些离子数目减小。
【思考】 分析以下三组实验
三组实验的现象为:①生成蓝色沉淀;②溶液红色消失;③产生气泡。
(1)实验①生成的蓝色沉淀是 ,实验③生成的气体是 ;试分析蓝色沉淀和无色气体分别是哪些离子之间发生反应的产物?
(2)实验②溶液红色消失的原因是什么?从离子反应的视角分析。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)所有的化学反应都是离子反应。( )
(2)离子反应是从微观角度对化学反应进行分类的结果。( )
(3)只有置换反应和复分解反应才可能是离子反应。( )
(4)反应中有水生成的化学反应都是离子反应。( )
2.(1)加入NaOH溶液后,溶液中的Cu2+、Fe3+、S和H+离子数目不会减少的是 ,原因是
。
(2)判断下列各组物质能否发生离子反应,能发生反应的指出发生反应的离子(或物质)。
①NaOH溶液与盐酸: ,发生反应的离子为 。
②CuSO4溶液与NaOH溶液: ,发生反应的离子为 。
③Na2CO3溶液与BaCl2溶液: ,发生反应的离子为 。
④Zn与稀硫酸溶液: ,发生反应的离子(或物质)为 。
归纳总结
(1)复分解型离子反应发生的条件
(2)置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应,如活泼金属与酸(Zn与稀硫酸)、活泼金属与盐(铁与CuSO4溶液)的反应等。
知识点二 离子方程式的书写
1.离子方程式的概念
用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
2.离子方程式的书写步骤
以BaCl2溶液和Na2SO4溶液的反应为例:
【思考】 写出下列反应的化学方程式和离子方程式:
溶液中反应物 化学方程式 离子方程式
HCl+NaOH HCl+NaOHNaCl+H2O H++OH-H2O
HCl+KOH HCl+KOHKCl+H2O
H2SO4+NaOH H++OH-H2O
H2SO4+KOH H2SO4+2KOHK2SO4+2H2O
根据上表,分析说明离子方程式和化学方程式有何不同?
【教材挖掘】
(1)写出下列反应的离子方程式。
①Cu(OH)2和稀盐酸。
②NaOH和稀醋酸(已知CH3COOH是弱酸)。
③氨水(NH3·H2O)和硝酸。
④H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液。
(2)结合你写的离子方程式思考H++OH-H2O能表示所有酸碱中和反应吗?
1.(教材改编题)可用离子方程式2H++CH2O+CO2↑表示的反应是( )
A.碳酸钙与盐酸反应
B.可溶性碳酸盐与稀硫酸反应
C.二氧化碳与酸溶液反应
D.盐酸与可溶性银盐溶液反应
2.(苏教版习题)下列反应的离子方程式中,书写正确的是( )
A.铁粉与稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
B.钠与水反应:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑
C.鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)与醋酸反应:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
D.小苏打与盐酸反应:HC+H+CO2↑+H2O
归纳总结
离子方程式书写的拆写原则
(1)拆成离子的物质:易溶、易电离的物质,如强酸、强碱和大部分可溶性盐。
(2)书写化学式的物质:①单质;②气体;③氧化物;④难溶性物质;⑤弱酸(CH3COOH、H2CO3等);⑥弱碱[NH3·H2O、Mg(OH)2等];⑦浓硫酸。
(3)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++C”,应写成“Na++HC”。
(4)微溶物[如Ca(OH)2]:①作反应物时,澄清溶液中写成离子形式,悬浊液中写成化学式;②作生成物时,写成化学式。
1.(教材改编题)下列物质混合后发生化学反应,但不属于离子反应的是( )
A.KCl溶液和NaNO3溶液混合
B.铝片投入硫酸铜溶液中
C.加热KClO3和MnO2固体混合物制O2
D.稀盐酸和碳酸钠溶液
2.离子方程式BaCO3+2H+CO2↑+H2O+Ba2+中的H+能代表的物质是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4⑤CH3COOH(醋酸)
A.①③ B.①④⑤
C.②④⑤ D.①⑤
3.下列反应能用H++OH-H2O表示的是( )
A.澄清石灰水与CH3COOH溶液反应
B.Cu(OH)2和H2SO4溶液反应
C.NaOH溶液和NaHCO3溶液反应
D.Ba(OH)2溶液和HCl溶液反应
4.(教材改编题)以下两种物质可作为牙膏里的摩擦剂,分别是CaCO3与SiO2,经查阅资料,得知CaCO3作摩擦剂摩擦力大,易损伤牙齿;SiO2作摩擦剂摩擦力适中口感好;还发现之前也有厂家用氢氧化铝来作牙膏摩擦剂。某同学设计了如下过程来制备Al(OH)3。
AlAlCl3Al(OH)3
(1)试写出①②过程的离子方程式。
; 。
(2)经查阅资料得知,Al(OH)3可与过量的氢氧化钠继续反应产生Na[Al(OH)4],化学方程式为Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4],于是该同学进一步改进方法,改用氨水与氯化铝溶液制备Al(OH)3。
①写出生成Na[Al(OH)4]的离子方程式 。
②写出AlCl3与氨水反应的离子方程式 。
提示:完成课后作业 第一章 第二节 第2课时
4 / 4第2课时 氧化剂和还原剂
1.能根据化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物等概念。 2.能利用氧化还原反应概念判断物质的氧化性和还原性,归纳常见的氧化剂和还原剂。
知识点一 氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂
2.常见的氧化剂和还原剂
物质种类 常见物质
氧化剂 部分非金属单质 O2、Cl2等
含有高价态元素的化合物 浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3、MnO2、KClO3、K2Cr2O7等
还原剂 活泼的金属单质 Al、Zn、Fe等
某些非金属单质 C、H2等
含有较低价态元素的化合物 CO、KI、FeSO4等
【思考】 分析反应:①2H2O22H2O+O2↑、②SO2+2H2S2H2O+3S,在同一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗?氧化产物和还原产物可以是相同物质吗?
【教材挖掘】
(1)治理汽车尾气的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转换装置,使NO和CO反应,生成CO2和N2。写出该反应的化学方程式并指出反应的氧化剂和还原剂。
(2)KMnO4是常见的强氧化剂,KI是常见的强还原剂。①向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,可以观察到酸性KMnO4溶液紫色褪去,有大量气泡产生。②向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液,可以观察到溶液变蓝。反应①和②说明H2O2具有什么样的性质?从化合价的角度分析H2O2具有这些性质的原因?
归纳总结
常见氧化剂、还原剂及对应的反应产物
(1)常见氧化剂及对应的还原产物
(2)常见还原剂及对应的氧化产物
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在氧化还原反应中,氧化剂发生氧化反应,还原剂发生还原反应。( )
(2)反应中所含元素化合价降低,则该元素的原子得到电子,含该元素的物质是还原剂。( )
(3)在氧化还原反应中,电子一定是从还原剂转移到氧化剂。( )
(4)氧化剂具有还原性,发生还原反应。( )
(5)在氧化还原反应里,氧化剂和还原剂可以是同一种物质。( )
2.(鲁科版改编题)下列反应中,二氧化硫作氧化剂的是 (填序号,下同),作还原剂的是 。
①SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
②SO2+2H2S3S+2H2O
③SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl
3.(教材改编题)水是生命之源。指出下列反应中水的作用。
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂,又是还原剂
D.既不是氧化剂,又不是还原剂
E.氧化产物
F.还原产物
G.既是氧化产物,又是还原产物
(1)Cl2+H2OHCl+HClO (填字母,下同)。
(2)2H2O22H2O+O2↑ 。
(3)2H2O2H2↑+O2↑ 。
(4)H2+CuOCu+H2O 。
(5)2F2+2H2O4HF+O2 。
(6)2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 。
知识点二 氧化性和还原性
1.氧化性、还原性的强弱与得失电子的关系
(1)氧化性:物质越易得电子,氧化性越强。
(2)还原性:物质越易失电子,还原性越强。
注意:物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易有关,与得失电子的多少无关。
2.氧化性、还原性强弱比较的方法
(1)根据氧化还原反应的方向判断
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。口诀:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
(2)根据元素的活动性顺序判断
特点:上左下右可反应,隔之愈远愈易行。
1.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2AgTl++2Ag+,
②Ag++Fe2+Ag+Fe3+,
③Fe+2Fe3+3Fe2+,
下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+
D.Tl3+>Ag+>Fe3+
2.已知还原性:S2->I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2。
(1)Fe3+与I-在水溶液中 大量共存(填“能”或“不能”)。
(2)将Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2应先氧化 (填离子符号,下同),再氧化 。
(3)在含Na2S、NaBr混合液中通入Cl2,依次写出反应的离子方程式:
、 。
(4)判断反应2Fe3++2Br-2Fe2++Br2 (填“能”或“不能”)发生。
归纳总结
判断氧化还原反应能否发生的方法——假设法
已知物质的氧化性或还原性的强弱关系,判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。
(1)先假设反应成立。
(2)然后根据氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,列出假设反应中的上述关系。
(3)结合题干信息判断该结论是否符合事实,若符合事实,则反应成立;反之,则不成立。
1.下列物质属于常见氧化剂的一组是( )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
2.(苏教版习题)下列反应中,参加反应的化合物作还原剂的是( )
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气
B.在高温下用氢气还原氧化铜得到单质铜
C.用碳和水蒸气在高温下反应制取氢气
D.用氯气和溴化钠反应生成溴和氯化钠
3.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.KMnO4→MnO2 B.Cu→Cu(NO3)2
C.H2SO4→BaSO4 D.Fe2O3→Fe
4.(鲁科版改编题)(1)下列各种微粒中,只具有氧化性的是 (填字母,下同),只具有还原性的是 。
A.Mg B.Cu
C.Cu2+ D.H2O2
E.Cl- F.Cl2
(2)下列变化中,可以通过加入氧化剂实现的是 ,可以通过加入还原剂实现的是 。
A.Cl2→Cl- B.H+→H2
C.C→CO2 D.SO2→SO3
提示:完成课后作业 第一章 第三节 第2课时
4 / 4第3课时 氧化还原反应的配平和计算
1.依据氧化还原反应规律,建立有关氧化还原反应方程式的书写与配平的模型,并能利用模型解决实际问题。 2.依据氧化还原反应原理,能进行氧化还原反应的简单计算。
知识点一 氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则
2.配平步骤(建构模型)
类型一 正向配平法
【典题示例1】 配平下列氧化还原反应的方程式
(1) KMnO4+ FeSO4+ H2SO4 K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O
(2) Na2SO3+ KIO3+ H2SO4 Na2SO4+ K2SO4+ I2+ H2O
(3) FeS+ O2 Fe2O3+ SO2
方法技巧
全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
类型二 逆向配平法
【典题示例2】 配平下列方程式
(1) S+ KOH K2S+ K2SO3+ H2O
(2) KClO3 KCl+ O2↑
(3) Fe+ HNO3(浓) Fe(NO3)3+ NO2↑+ H2O
方法技巧
自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
类型三 氧化还原型离子方程式的配平
【典题示例3】 配平下列离子方程式
(1) Fe3++ SO2+ H2O Fe2++ S+ H+
(2) C2+ Mn+ H+ CO2↑+ Mn2++ H2O
方法技巧
首先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,在此基础上根据电荷守恒,配平两边离子所带电荷数,最后根据质量守恒配平其余物质的化学计量数。
类型四 缺项配平类
【典题示例4】 配平下列离子方程式
(1) Mn+ H2O2+ Mn2++ O2↑+ H2O
(2) ClO-+ Fe(OH)3+ Cl-+ Fe+ H2O
(3) Mn2++ Cl+ H2O
MnO2↓+ Cl2↑+
方法技巧
缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。
(2)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
类型五 信息型氧化还原反应方程式的书写及配平
【典题示例5】 (1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,写出并配平该化学方程式:
。
(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2还原成Cr3+,该反应的离子方程式为
。
方法技巧
信息型氧化还原反应方程式的书写步骤
(1)一判:据题给信息,联想所学知识,判断主要的反应物、生成物。
若反应物、生成物中主要元素化合价不一致的,要考虑是否为氧化还原反应,就要写出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)二平:据质量守恒定律和氧化还原反应规律配平主要物质的化学计量数。
(3)三补:根据溶液的介质条件以及电荷守恒补足反应物或生成物,一般酸性环境可以消耗或生成酸,碱性环境可以消耗或生成碱。
1.配平下列反应的方程式
(1) SO2+ Cl2+ H2O H2SO4+ HCl
(2) Cu+ H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+ H2O
(3) Mn+ Fe2++ H+ Mn2++ Fe3++ H2O
2.(1)银首饰在空气中容易发黄变黑,原因是与空气中的H2S和O2反应生成黑色的Ag2S,请写出该反应的化学方程式: 。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。可以用NaClO3、H2O2和H2SO4反应制备ClO2。写出该制备反应的化学方程式:
。
(3)人体血红蛋白分子中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,而自身被还原为+2价氧化物,试写出该反应的离子方程式:
。
知识点二 氧化还原反应的计算
1.得失电子守恒
氧化还原反应中,还原剂失去电子总数=氧化剂得到电子总数。或者表达为化合价降低总数=化合价升高总数。
2.计算步骤
1.已知Cl2在热的NaOH溶液中能自身发生氧化还原反应,完全反应后测得溶液中含氯元素成分为NaCl、NaClO、NaClO3,其中NaClO与NaClO3的个数之比为4∶1,则溶液中NaCl与NaClO3的个数之比为( )
A.9∶1 B.5∶4 C.9∶4 D.11∶2
2.已知S能被X2氧化,当溶液中X2与S数目之比为1∶3时,S恰好被氧化为S。X在还原产物中的化合价为 。
1.“民以食为天,食以安为先”。人们如果误食工业用盐亚硝酸钠(NaNO2),会引起食物中毒。NaNO2中氮元素的化合价为( )
A.-1 B.+1
C.+3 D.+5
2.关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是 ( )
A.H2SO4 发生还原反应
B.Na2S2O3 既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的分子个数之比为2∶1
D.1个Na2S2O3 发生反应,转移4个电子
3.检验加“碘”盐含“KIO3”可通过在酸性条件下,加入碘化钾溶液和淀粉来实现。反应原理如下:KIO3+KI+HClI2+KCl+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是( )
A.KI是氧化剂
B.KIO3被氧化
C.该反应配平后化学计量数依次为1,5,6,3,6,3
D.每生成3个I2分子,转移6个电子
4.关于反应8NH3+6NO27N2+12H2O,下列说法正确的是( )
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的分子个数之比为3∶4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3
5.氧化还原反应是中学化学的重要内容。回答下列问题:
(1)野外,一般用铝热反应来焊接铁轨,其化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,该反应中氧化剂为 。
(2)有反应:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O,该方程式改写成离子方程式为 ;被氧化和被还原的氯原子的个数之比为 。
(3)高铁酸钠是一种新型的绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,其中一种制备方法如下,配平该离子方程式: ClO-+ Fe3++ OH- Fe+ Cl-+ H2O
提示:完成课后作业 第一章 第三节 第3课时
阶段重点练(一)
3 / 4第2课时 物质的转化
1.理解酸、碱、盐的性质和反应类型,会写相关反应的化学方程式。 2.认识同类物质具有相似性,会预测在一定条件下某种物质能发生的化学变化。 3.学会分析研究物质性质与相互转化的方法,更深入研究物质的制取方法。
知识点一 酸、碱、盐的性质
1.酸的通性(以盐酸为例)
(1)写出盐酸分别与下表中物质反应的化学方程式并注明反应类型。
酸的通性 反应方程式 反应类型
与碱反应(NaOH) 复分解反应
与活泼金属单质反应(Fe)
与碱性氧化物反应(CaO) 复分解反应
与某些盐反应(AgNO3) 复分解反应
(2)酸能表现出酸的通性是因为不同的酸溶液中都含有 ,即酸=H+(体现酸的通性)+酸根离子(体现酸的特性)。
2.碱的通性[以Ca(OH)2为例]
(1)指出表中各物质的类别:
物质 NaOH HNO3 CO2 Na2CO3 MgO
类别 酸
(2)写出上述物质中能与氢氧化钙反应的化学方程式并注明反应类型:
① , ;
② ;
③ , 。
(3)碱表现通性是因为不同的碱溶液中都含有 ,即碱=OH-(体现碱的通性)+金属离子或铵根离子(体现碱的特性)。
3.盐的性质
(1)补充完成下表中对应的化学方程式并注明反应类型。
盐的性质 反应方程式 反应类型
某些盐与酸反应 Na2CO3+2HCl 复分解反应
某些盐与碱反应 MgCl2+2NaOH
某些盐与某些盐反应 Na2CO3+CaCl2
(2)盐=酸根离子+金属离子或铵根离子。不同的碳酸正盐具有相似的化学性质是因为其溶液中都含有C。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)不同的酸溶液中都含有H+,所以它们具有相似的化学性质。( )
(2)Fe可与AgNO3溶液发生置换反应。( )
(3)由H2SO4可以与BaCl2反应,可类推HCl也可以与BaCl2反应。( )
(4)Na2CO3溶液遇酚酞变红,所以Na2CO3是碱。( )
2.(2024·湖南张家界高一上段考)X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+YZ+W,则X和Y的反应不可能是( )
A.盐和盐的反应
B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应
D.酸性氧化物和碱的反应
归纳总结
(1)金属单质+酸盐+H2的反应中,金属是金属活动性顺序中排在H前面的金属。
(2)盐与酸、碱、盐的反应能否发生,需要看是否满足复分解反应发生的条件。
(3)有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如酸与碱性氧化物、碱与酸性氧化物的反应均有盐和水生成,但均不是中和反应。
知识点二 物质的转化
1.物质转化的实例
根据物质的组成和性质,通过 可以实现物质之间的转化。元素守恒是考虑如何实现物质之间转化时最基本的依据。
(1)以钙为例,用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系(如图)。
CaCaOCa(OH)2CaSO4
① ;
② ;
③ 。
(2)碳及其化合物间的转化关系如图所示。
写出图中序号所示转化所需反应物的化学式:
① ;② ;③ ;
④ ;⑤ 。
(3)将金属和非金属单质转化为盐的基本流程。
金属单质碱性氧化物碱盐
非金属单质酸性氧化物酸盐
2.物质制备方法的选择
(1)工业上制取NaOH的方法选择
①理论分析:根据物质转化规律,通常可以采用两种方法制取NaOH:
a.碱性氧化物与水反应:
Na2O+H2O2NaOH;
b.盐与另一种碱反应:
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH。
②从原料来源、成本等角度考虑:
方法a不能用来制取氢氧化钠,因为Na2O作为原料,来源少、成本高;过去曾采用方法b。
③现在工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(2)确定物质制备方法的依据
①物质的组成和性质;②物质之间的转化关系。
(3)工业生产中最适当方法的选择
【教材挖掘】
请以铁屑、氧化铜和稀硫酸为原料,用两种方法制取金属铜,写出反应的化学方程式,并分析哪种方法较好。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在化学变化过程中,原子的种类不变,元素的种类也不会改变。 ( )
(2)能生成盐的化学反应可以是分解反应、化合反应、置换反应或复分解反应。 ( )
(3)只有利用酸碱中和反应才能生成盐。( )
(4)非金属单质与O2反应一定得到酸性氧化物。 ( )
(5)碱性氧化物都能与水化合生成碱,酸性氧化物都能与水化合生成酸。 ( )
2.(教材改编题)氯化镁是一种盐,请按要求写出一个生成氯化镁的化学方程式。
(1)置换反应: ;
(2)碱与酸反应: ;
(3)盐与酸反应: ;
(4)盐与盐反应: ;
(5)碱性氧化物与酸反应: 。
1.我国科学家在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。通常条件下,下列物质中不能与CO2发生反应的是( )
A.H2SO4 B.CaO C.H2O D.NaOH
2.下列各组化学变化中,加入稀硫酸能一步实现的是( )
A.ZnCl2→Zn B.NaCl→Na2SO4
C.CO2→CaCO3 D.CuO→CuSO4
3.下列关于物质转化的关系错误的是( )
A.活泼金属+稀硫酸→盐+氢气
B.酸性氧化物+碱性氧化物→盐+水
C.碱+酸→盐+水
D.盐+酸→新盐+新酸
4.(2025·河北张家口高一月考)同学们在复习时构建了如图所示的知识网络,“—”表示相连物质在一定条件下可以发生反应。请从酸碱指示剂、稀硫酸、二氧化碳、铜片、氢氧化钠、氧化镁、一氧化碳、碳酸镁、铁片和木炭粉10种物质中选择适当的物质,使有连线的两种物质之间能发生反应,按要求填空:
(1)若图中M是石蕊溶液,则遇酸溶液显 色。
(2)写出下列反应的化学方程式及所属四大基本反应类型:
①反应方程式: ;属于 反应。
②反应方程式: ;属于 反应。
(3)③反应的化学方程式为 。
④反应的化学方程式为 。
提示:完成课后作业 第一章 第一节 第2课时
3 / 4拓展专题1 离子反应的综合应用
一、离子大量共存
1.溶液中离子能否大量共存的判断方法
溶液中的离子能否大量共存 离子之间能否反应
溶液中的离子不能大量共存,常见的三种情况是:
(1)生成难溶或微溶物,如Ag+与Cl-、C等,OH-与Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等,Ba2+、Ca2+与C、S都不能大量共存;
(2)生成挥发性物质,如H+与C、HC、S、HS、S2-等不能大量共存;
(3)生成水或其他难电离物质,如H+与OH-、CH3COO-,OH-与N、HC等都不能大量共存。
2.解题时要注意题干中是否有“隐含条件”
(1)“无色透明”溶液不能大量存在有色离子,如:
(2)酸性溶液中不能大量存在与H+反应的离子,碱性溶液中不能大量存在与OH-反应的离子。
3.注意题目要求
是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。
【典题示例1】 下列离子在指定条件下的溶液中,一定能大量共存的是( )
A.无色澄清溶液中:K+、Fe3+、S、Mg2+
B.使石蕊变红色的溶液中:N、Cl-、K+、S
C.含有大量Ba2+的溶液:N、Na+、C、I-
D.加入NaOH固体的溶液中:Ba2+、Cu2+、N、Cl-
1.(苏教版习题)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.Mg2+、K+、OH- B.Ba2+、Na+、S
C.K+、HC、OH- D.K+、Cu2+、N
2.在某指定条件下的下列溶液中,能大量共存的离子组是( )
A.pH=1的溶液中:Na+、Mg2+、S、HC
B.加酚酞显红色的溶液:Na+、Ba2+、Cl-、S
C.含有大量硫酸根离子的溶液:K+、Ca2+、Cl-、HC
D.透明溶液中:Cu2+、Mg2+、N、S
3.(鲁科版习题)经检测,某工业废水显酸性,且废水中含有大量Na+、Cu2+、Cl-、S、N。
(1)下列离子中,不可能大量存在于该废水中的是 (填字母)。
A.K+ B.Ag+
C.Fe3+ D.C
(2)若将该废水调节至碱性,原废水中存在的离子会有哪些变化? 。
二、离子检验与推断
1.三种离子的检验方法
离子 试剂 操作及现象
C CaCl2(或BaCl2)溶液、稀盐酸(或稀硝酸) 向待测液中加入CaCl2溶液(或BaCl2溶液),有白色沉淀生成,沉淀溶于稀盐酸(或稀硝酸),生成无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,证明有C
Cl- 稀硝酸、AgNO3溶液 向待测液中加入几滴稀硝酸,无明显现象,然后加入几滴AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明有Cl-
S 稀盐酸、BaCl2溶液 向待测液中加入稀盐酸,无明显现象,然后加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明有S
注意答题思路流程:
待检验溶液现象结论,不能根据结论描述现象。
2.离子的推断
(1)离子推断的一般解题思路如下:
(2)离子推断的四个原则
①肯定性原则:根据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
②互斥性原则:根据离子共存排除一定不存在的离子,如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的C、S。
③进出性原则:要注意加入试剂时引入了什么离子,是否会对原溶液中离子造成干扰。
④电中性(电荷守恒)原则:阳离子和阴离子同时存在于溶液中且阳离子的正电荷总数和阴离子的负电荷总数相等,溶液呈电中性。
【典题示例2】 某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②S、③Cl-、④HC、⑤C、⑥H+、⑦Cu2+中的几种,且每种离子的数目均相等。依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:(1)向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变为红色;(2)向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成;(3)将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成。
下列结论正确的是( )
A.该实验无法确定是否含有③
B.肯定含有的离子是①②⑥
C.可能含有的离子是①③
D.肯定不含的离子只有④⑤⑦
方法指导
(1)注意操作过程中上一步中所加的试剂中含有的离子如Cl-,是否会对后续实验如生成白色沉淀产生影响。
(2)若某种离子无法确定,可利用溶液呈电中性来确定该离子是否存在。如本题根据溶液呈电中性,确认含数目相等的②S和⑥H+时,则推测溶液中一定含有Na+,一定不含Cl-,这是难点也是易错点。
1.(2025·山东济南高一开学考试)甲、乙两个化工厂排放的废水中分别各含有Cu2+、Ag+、K+、N、OH-、Cl-六种离子中的三种离子,两厂的废水单独排放均有较大污染。在乙厂取水样进行检测显碱性;若将两厂废水按适当比例混合处理后可达到环保排放标准。下列有关说法错误的是( )
A.甲厂废水中一定含有Cu2+
B.乙厂废水中含有Ag+、K+、N
C.乙厂废水能使酚酞试液变红
D.甲、乙两厂废水混合会产生沉淀
2.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,进行如下实验:
①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生 ③取少量②的溶液,滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
依据实验现象,下列关于白色粉末的判断正确的是( )
A.只含有K2CO3
B.一定含有K2CO3、CaCl2和Ba(NO3)2
C.一定含有K2CO3和CaCl2,可能含有Ba(NO3)2
D.一定含有K2CO3,还含有CaCl2和Ba(NO3)2中的一种
3.(2024·湖南株洲二中高一段考)有一瓶透明澄清的溶液,其中可能含有Na+、H+、N、Mg2+、C,取该溶液进行以下实验:
①取pH试纸检验,测得溶液呈强酸性。
②另取部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,有白色沉淀产生。
请回答下列问题:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性,可以排除 的存在。
(2)步骤②中产生白色沉淀的离子方程式为 。
(3)该溶液中可能存在的离子为 。
(4)根据上述实验事实能确定溶液中肯定存在的离子是 。
4.(2025·辽宁沈阳高一月考)某澄清透明溶液中可能含有K+、Na+、H+、C、HC、Cl-中的若干种,且各离子数目相等。为了确定溶液的组成,进行如下实验:
①取少量溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,产生无色无味气体X,将X气体通入澄清石灰水,产生白色沉淀Y;
②另取少量溶液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀Z。
回答下列问题:
(1)溶液中一定不含的离子为 (填离子符号)。
(2)判断有无H+的理由是 。
(3)判断有无K+和Na+的理由是 。
(4)产生气体X的离子方程式为 。
(5)产生白色沉淀Y的离子方程式为 。
(6)产生白色沉淀Z的离子方程式为 。
(7)根据此题,写出检验溶液中C的方法:
。
4 / 4主题
工业废水、废气污染的预防和治理是生态文明建设的重要环节,其中涉及物质的分类、离子反应和氧化还原反应等基本知识,凸显化学使生活更美好的重要地位。
【探究1】 某化工厂每天排放大量含SO2的废气和含硫元素的酸性废水。
(1)可用熟石灰来处理硫酸厂排出的酸性废水,你能用一个化学方程式来表示该处理方法的原理吗?将含SO2的废气通入碱性废水中进行处理,是比较先进且经济的办法,请尝试写出该处理方法的离子方程式。
(2)某化工厂含硫废水中主要溶质为Na2S。根据物质的分类方法,Na2S属于哪一类物质(至少指出两种不同类别)?含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,写出该反应的化学方程式,并用双线桥法分析电子转移情况,反应中还原剂、氧化剂分别是什么?
【探究2】 生活污水和某些工业废水放置时间长了会产生异臭,水的异臭来源于硫化氢(H2S)等恶臭物质。
(1)H2S是一种无色、剧毒、有特殊臭鸡蛋气味的气体,具有较强的还原性,为了除去含硫污水中的H2S,可以加入哪种试剂作氧化剂?请说明理由。已知氧化性:KMnO4>Cl2>S。
(2)H2O2溶液可以用来处理H2S,H2O2浓度小时,产物是S,H2O2浓度大时,产物是S,请写出反应的化学方程式。
【探究3】 已知高铁酸钾部分性质如下:低温、碱性条件下稳定,高温、中性和酸性条件下不稳定;溶解度大,难溶于无水乙醇等有机溶剂;具有强氧化性,能氧化烃、苯胺和80%以下的乙醇溶液。
(1)用K2FeO4处理中性废水时,其与水反应生成氢氧化铁胶体,并生成无色、无味的气体和其他物质,你能尝试写出该反应的离子方程式吗?处理废水时除利用K2FeO4的强氧化性,还利用生成的氢氧化铁胶体的什么性质?
(2)已知氧化性:K2FeO4>H2O2,如果将K2FeO4和H2O2溶液同时加入含硫废水中,会增强处理效果吗?
1.某河流区域计划按图纸建立四座工厂:甲、乙、丙、丁。已知,它们所排出的废液里主要阳离子分别含有Na+、Cu2+、K+、H+中的一种,主要阴离子分别含有C、Cl-、OH-、S中的一种(离子在物质中不重复出现)。从某评测分析报告中发现:①甲处河水无色、澄清;②乙处河水呈蓝色浑浊状,单独取少量乙工厂废液加入适量氯化钡溶液,出现白色沉淀,且该沉淀在过量稀盐酸中不溶解;③浑浊河水流经丙处时河水又变澄清;④丁处河水产生气泡,河水仍澄清。
回答下列问题:
(1)工厂排出的废液里含有的主要溶质分别是:乙 (填化学式,下同),丙 。
(2)用离子方程式表示丙处河水又变澄清的原因: 。
(3)某校兴趣小组设计下列方案来处理废液以达到排放标准。将甲工厂和乙工厂建在河流同侧,废液先按适当的比例混合可防止重金属污染,同时还能够回收其中的金属元素 (填元素符号)。
(4)丙、丁工厂废液提前混合可以避免强酸性废水的随意排放,该废液混合后产生气体的离子方程式是
。
2.对含Cr3+、Fe2+等离子的酸性废水可以按下列工艺流程进行无害化处理。
回答下列问题:
(1)已知加入NaOH溶液后得到的沉淀是Cr、Fe,写出加入H2O2溶液后发生反应的离子方程式:
。
(2)已知钠离子交换树脂的作用是除去水中的其他阳离子,则活性炭的作用是
。
3.经检测,某化工厂排出的废水呈酸性,且其中含有大量Na+、Cu2+、S、Cl-、N。回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是 (填字母)。
A.Ag+ B.Mg2+
C.OH- D.HC
(2)取100 mL该废水于烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是Na+、 (用离子符号表示)。
(3)某化学小组成员欲除去废水样品中的Cu2+和S,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图所示。
①试剂c为 (填化学式);溶液3中溶质所含离子有Cl-、 。
②“分离操作”的名称是 ,需用到的玻璃仪器主要有 。
③向“白色沉淀2”中加入足量盐酸,发生反应的离子方程式为
。
3 / 3第1课时 物质的分类
1.了解分类的意义,能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度分析认识物质,根据物质的组成和 性质对物质进行分类,认识交叉分类法和树状分类法。 2.认识胶体是一种常见的分散系,了解胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液。
知识点一 根据物质的组成分类
1.物质的元素组成
(1)任何物质都是由元素组成的,根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。
(2)单质是由同一种 组成的 ,如O2、N2等。
(3)化合物是由不同种 组成的 ,如CO、CO2和NaCl等。
(4)同素异形体是由同一种元素形成的几种性质不同的 。如金刚石、石墨和C60都是由 元素组成的 ,它们的物理性质 ,化学性质相似。
【思考】 O2可以转化为O3,这个转化属于化学变化吗?
2.物质分类的常用方法
(1)树状分类法。对同类事物按照某种标准进行再分类的分类方法。首先设立分类的标准,常根据物质的组成、结构、性质或用途等进行分类。
指出上图中序号所示物质的分类依据:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤根据物质的组成和性质。
(2)交叉分类法。从不同的角度对物质进行分类的方法。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)只含一种元素的物质一定是单质。( )
(2)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)属于混合物。( )
(3)互为同素异形体的物质物理性质不同,化学性质相似。( )
(4)K2CO3是钾盐、碳酸盐,也是含氧酸盐。( )
2.(教材改编题)碳酸钙(CaCO3)是常用的牙膏摩擦剂之一。
(1)推测CaCO3 (填“溶于”或“不溶于”)水。根据不同的分类标准,CaCO3属于 盐、 盐、含氧酸盐或难溶盐等。
(2)CaCO3组成元素所形成的单质中,列举出两组典型的同素异形体是 、 。
归纳总结
1.树状分类法
2.交叉分类法
知识点二 根据物质的性质分类
1.概念
酸性氧化物:和 反应只生成盐和水。
碱性氧化物:和 反应只生成盐和水。
2.氧化物分类
氧化物
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)MnO2和KClO3都属于氧化物。( )
(2)非金属氧化物一定是酸性氧化物。( )
(3)MgO、N2O5、CaO三种氧化物中,N2O5与另外两种物质所属类别不同。( )
(4)酸、碱、盐和氧化物四类物质的组成一定含有氧元素的是碱和氧化物。( )
2.(鲁科版改编题)酸性氧化物一般不具有的性质是( )
①与水反应生成酸 ②与碱性氧化物反应生成盐和水 ③与酸反应生成盐和水④与碱反应生成盐和水
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
3.采用不同的分类方法,可将非金属氧化物分为不同的类别。
(1)根据某种共性,可将CO2、P2O5、SO2、SO3归为一类。CO和H2O能否归为此类物质 (填“能”或“否”)?理由是 。
(2)已知2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O,Na2SiO3属于 (填“酸”“碱”或“盐”)类。由此可知SiO2属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。非金属氧化物SO2也具有类似的性质,请你写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
归纳总结
知识点三 分散系 胶体
1.分散系
2.分散系的分类及其依据
按照分散质粒子的直径大小分类:
3.胶体
(1)概念: 为1~100 nm的分散系是胶体。(1 nm=10-9 m)
(2)胶体的树状分类
4.胶体的制备和性质
(1)Fe(OH)3胶体的制备
[实验操作及现象]
①向100 mL烧杯中加入40 mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾;
②向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色。
上述两种分散系分别属于 、 ,它们的本质区别是 。
实验原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)胶体的性质——丁达尔效应
①实验
操作 在与光束垂直的方向观察现象
Fe(OH)3胶体看到
NaCl溶液无明显现象
②含义
当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。
③用途
丁达尔效应可被用来区分 和溶液。
【教材挖掘】
Fe(OH)3胶体制备实验的注意事项对应图标为 。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氯化钠溶液均一、稳定、透明,不是分散系。( )
(2)冰水混合物是一种分散系。( )
(3)胶体与其他分散系的本质区别是丁达尔效应。( )
(4)胶体可以是固态、液态或气态。( )
2.某小组进行了如下实验:
①将1 g KCl加入100 g水中
②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸(注:淀粉分子的直径为1~100 nm)
③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡
④将96 mL酒精与5 mL水充分混合
其中所得到的分散系,属于溶液的有 (填序号,下同),属于胶体的有 ,属于悬浊液的有 。
3.新制Fe(OH)3胶体的胶团结构如图所示。
(1)Fe(OH)3胶体粒子是否带电荷 (填“是”或“否”)。
(2)某同学向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀盐酸后,先形成红褐色沉淀,继续加稀盐酸,沉淀又溶解。沉淀溶解时反应的化学方程式是 ,若将该
红褐色沉淀直接与水混合会形成悬浊液,悬浊液与胶体的本质区别是 。
(3)区别Fe(OH)3胶体和红褐色沉淀溶于稀盐酸后的分散系的方法是 。
归纳总结
三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
悬浊液 乳浊液
性质 稳定性 稳定 介稳定 不稳定
能否透过滤纸 能 能 不能
是否具有丁达尔效应 无 有 无
1.硝酸钾是一种适宜种植水果、蔬菜、花卉时使用氮钾复合肥。下列关于KNO3的说法错误的是( )
A.从其阳离子看,属于钾盐
B.含有氧元素,属于氧化物
C.它属于含氧酸盐
D.从其阴离子看,属于硝酸盐
2.(教材改编题)臭氧(O3)分子结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.O3属于一种新型的化合物
B.O3的相对分子质量为48 g
C.O3转化为O2属于物理变化
D.O3与O2互为同素异形体
3.(鲁科版习题)下列事实中,与胶体有关的是( )
A.将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
B.一束可见光射入鸡蛋清液体里,从侧面可以看到一条光亮的“通路”
C.向石灰水中通入二氧化碳产生白色浑浊
D.利用活性炭净水
4.(鲁科版改编题)许多食品包装袋内,有写着“石灰干燥剂,请勿食用”的小纸袋,内装白色颗粒状固体,裸露在空气中一段时间后,纸袋内的白色颗粒黏结在一起成为块状固体。
(1)上述文字中涉及物质的化学式分别为 、 和 ,它们所属物质的类别分别是 、 和 。
(2)生石灰能作干燥剂的原理是
(请用化学方程式表示)。
(3)根据性质分类CaO属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物,其与盐酸反应的化学方程式为
。
提示:完成课后作业 第一章 第一节 第1课时
6 / 6学习讲义部分
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
解析:(1)金刚石和石墨是碳元素的单质,二者混合为混合物。(2)结晶水合物只有一种成分属于纯净物。(4)K2CO3按金属离子分类是钾盐,按酸根离子分类是碳酸盐,酸根离子含有氧是含氧酸盐。
2.(1)不溶于 钙 碳酸 (2)金刚石和石墨 氧气和臭氧
解析:(1)根据CaCO3可以作摩擦剂的信息可知CaCO3不溶于水。根据金属离子分类,CaCO3属于钙盐、根据酸根离子分类,CaCO3属于碳酸盐。(2)CaCO3组成元素所形成的单质有钙单质、碳元素形成石墨、金刚石和C60等,氧元素的单质有氧气和臭氧等。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.B 酸性氧化物可与水反应生成酸,①不符合题意;与碱性氧化物只生成盐,②符合题意;不与酸反应,③符合题意;与碱反应生成盐和水,④不符合题意。
3.(1)否 CO2、P2O5、SO2、SO3都属于酸性氧化物,CO和H2O既不属于酸性氧化物,也不属于碱性氧化物 (2)盐 酸性 2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
解析:(1)CO2、P2O5、SO2、SO3都属于酸性氧化物,CO和H2O既不属于酸性氧化物,也不属于碱性氧化物。(2)Na2SiO3属于盐类。因为SiO2能与碱反应生成盐和水,所以属于酸性氧化物,类比可知SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+SO2Na2SO3+H2O。
知识点三
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
解析:(1)氯化钠溶液属于分散系。(2)冰水混合物是纯净物而不是分散系。(3)胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子直径大小。(4)根据分散质和分散剂的状态,可知胶体有固溶胶、气溶胶和液溶胶。
2.①④ ② ③
解析:①分散质KCl溶于水后以离子形式存在,粒子直径小于1 nm,属于溶液;②淀粉分子的直径为1~100 nm,溶于水后,形成的是胶体;③CaCO3不溶于水,形成的是悬浊液;④酒精与水能以任意比例互溶,形成的是溶液。
3.(1)是 (2)Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O 分散质粒子直径大小不同 (3)丁达尔效应
解析:(1)由题干新制Fe(OH)3胶体的胶团结构图可知,Fe(OH)3胶体粒子中FeO带n个单位正电荷,Cl-带(n-x)个负电荷,即胶体粒子带有电荷。(2)向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀盐酸后,由于胶体发生聚沉现象而先形成红褐色沉淀,继续加稀盐酸,由于Fe(OH)3能与HCl反应生成FeCl3和H2O,则沉淀又溶解,沉淀溶解时反应的化学方程式是Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O,若将该红褐色沉淀直接与水混合会形成悬浊液,悬浊液与胶体的本质区别是分散质粒子直径大小不同。
【随堂演练】
1.B 硝酸钾含有钾离子和硝酸根离子,从其阳离子看,属于钾盐,从其阴离子看,属于硝酸盐,也属于含氧酸盐,A、C、D正确;氧化物只含有两种元素,硝酸钾含有三种元素,B错误。
2.D A项,O3中只含有氧元素,因此O3属于单质,错误;B项,O3的相对分子质量为48,没有单位,错误;C项,O3与O2是两种不同的物质,O3转化为O2时发生的变化属于化学变化,错误;D项,O3与O2是氧元素形成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,正确。
3.B 油水混合用力搅拌形成乳浊液,活性炭可吸附悬浮物以达到净水的目的,A、C、D项均与胶体无关;鸡蛋清液体属于胶体,胶体具有丁达尔效应,B项与胶体有关。
4.(1)CaO Ca(OH)2 CaCO3 氧化物 碱 盐
(2)CaO+H2OCa(OH)2
(3)碱性 CaO+2HClCaCl2+H2O
第2课时 物质的转化
知识点一
【对点训练】
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
解析:酸具有通性的原因是溶液中均有H+;HCl和BaCl2混合无沉淀、气体或水生成,二者不反应;Na2CO3由金属离子和酸根离子构成,属于盐。
2.B 盐和盐反应能生成两种新盐,A可能;碱性氧化物和水反应生成相应的碱,只生成一种物质,B不可能;酸和碱反应生成盐和水,C可能;碱和酸性氧化物反应生成盐和水,D可能。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
解析:(2)分解反应如氯酸钾分解制氧气、化合反应如氧化钙和CO2反应生成CaCO3、置换反应如Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4、复分解反应如Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓都能生成盐。(4)如碳与O2反应得到的CO不是酸性氧化物。(5)碱性氧化物如CuO,酸性氧化物如SiO2都不能与水反应。
2.(1)Mg+2HClMgCl2+H2↑
(2)Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
(3)MgCO3+2HClMgCl2+CO2↑+H2O
(4)MgSO4+BaCl2MgCl2+BaSO4↓
(5)MgO+2HClMgCl2+H2O
【随堂演练】
1.A CO2是酸性氧化物,不能与H2SO4发生反应,可以与碱性氧化物CaO反应生成CaCO3,能够与水反应产生H2CO3,能够与碱NaOH发生反应产生Na2CO3、H2O。
2.D 氯化锌和稀硫酸不反应,不能生成锌,A错误;氯化钠和稀硫酸不反应,不能生成硫酸钠,B错误;CO2和稀硫酸不反应,不能生成碳酸钙,C错误;氧化铜为碱性氧化物,和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,D正确。
3.B 酸性氧化物和碱性氧化物反应生成含氧酸盐,如CO2+CaOCaCO3,生成盐的同时不能生成水,选B。
4.(1)红 (2)MgO+H2SO4MgSO4+H2O 复分解 Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 置换
(3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O或
CO2+NaOHNaHCO3
MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2↑+H2O
解析:(1)石蕊溶液遇酸溶液变红。(2)金属氧化物为氧化镁,酸为稀硫酸,①反应方程式为MgO+H2SO4MgSO4+H2O,属于复分解反应;10种物质中酸为稀硫酸,铁片为金属,②反应方程式为Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,属于置换反应。(3)10种物质中碱为氢氧化钠,二氧化碳为可以和氢氧化钠反应的非金属氧化物,③反应的化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O或CO2+NaOHNaHCO3。盐为碳酸镁,酸为稀硫酸,④反应的化学方程式为MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2↑+H2O。
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
知识点一
【对点训练】
1.C A项,在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是电解质,错误;B项,电解质不一定易溶于水,错误;C项,电解质溶于水后能产生自由移动的水合离子,正确;D项,有的电解质在水溶液中可以电离,有的电解质在熔融状态下电离,错误。
2.(1)②④⑥⑨ ①⑦⑨⑩ (2)①③⑦⑨⑩ ⑤⑧
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(1)NaHSO4Na++H++S
(2)NaHSO4(熔融)Na++HS (3)bc
【随堂演练】
1.A 氯化钠是电解质,溶于水可以导电;乙醇、葡萄糖为非电解质,碘是单质,既不是电解质也不是非电解质。
2.D NaCl溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;NaCl在水分子的作用下电离出可以自由移动的水合离子,而不是在通电的条件下电离,B错误;NaCl固体中存在阴、阳离子,但是阴、阳离子不能自由移动,所以不导电,C错误;同一温度下,将乙中的NaCl溶液换成单位体积内离子数目相等的KCl溶液,溶液中电荷数不变,溶液导电性不变,D正确。
3.A 向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,生成硫酸钡和水,AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为生成BaSO4的溶解度较小,电离出的离子比较少,且BaSO4本身属于盐,是电解质,A错误;导电能力越强,单位体积内离子数目越多,B处的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;BC段为过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子,导致溶液中单位体积内自由移动离子数目变大,导电能力增强,C正确;若将稀硫酸改为MgSO4溶液,MgSO4溶液和氢氧化钡溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,导电能力变化趋势与题图相同,D正确。
4.(1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、KHSO4
(2)①纯碱 ②Na2CO32Na++C
解析:(1)根据酸、碱、盐的概念判断。(2)①纯碱的化学式为Na2CO3,属于盐,不是碱;②Na2CO3是电解质,电离方程式为Na2CO32Na++C。
第2课时 离子反应
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)×
解析:(4)如氢气和氧气燃烧生成水不是离子反应。
2.(1)S 因为能与OH-反应的离子,其数目均会减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而S不与OH-反应,离子数目不会减少。
(2)①能 H+和OH- ②能 Cu2+和OH- ③能 C和Ba2+ ④能 Zn和H+
知识点二
【对点训练】
1.B 碳酸钙与盐酸反应,离子方程式为2H++CaCO3Ca2++H2O+CO2↑;二氧化碳与酸溶液不能发生反应;盐酸与可溶性银盐溶液反应,离子方程式为Cl-+Ag+AgCl↓。
2.D A项,铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑;B项,电荷不守恒,应为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;C项,醋酸是弱酸,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。
【随堂演练】
1.C A项,二者不能反应;B项,属于置换反应也是离子反应;C项,固体混合物的反应,不属于离子反应;D项,属于离子反应。
2.A 由题给离子方程式知,相应的H+对应的电解质一定是强酸或强酸的酸式盐,故排除⑤CH3COOH;另外,生成物中的Ba2+不能与酸根离子反应生成沉淀,由于Ba2+能与S反应生成BaSO4白色沉淀,从而排除②H2SO4和④NaHSO4。
3.D A项,醋酸为弱酸,反应中应保留化学式;B项,氢氧化铜为难溶物,反应中应保留化学式;C项,二者反应实质为HC与OH-反应生成水和碳酸根离子,离子方程式为OH-+HCH2O+C;D项,Ba(OH)2溶液和HCl溶液反应实质为H+与OH-反应生成水,可以用H++OH-H2O表示。
4.(1)①2Al+6H+3H2↑+2Al3+
②Al3++3OH-Al(OH)3↓
(2)①Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
②Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
解析:(1)①Al与稀盐酸反应生成AlCl3与H2,离子方程式为2Al+6H+3H2↑+2Al3+;
②AlCl3与NaOH溶液反应生成Al(OH)3与NaCl,离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓。
(2)②AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3,根据原子守恒判断出另一产物为氯化铵(NH4Cl),故离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N。
拓展专题1 离子反应的综合应用
【典题示例1】 B A项,含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项,使石蕊变红色的溶液呈酸性,H+与N、Cl-、K+、S都不能发生反应,N、Cl-、K+、S相互间也不能反应,能大量共存;C项,Ba2+和C能反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存;D项,加入NaOH固体,OH-能与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。
【对点训练】
1.D A项,Mg2+与OH-反应不能大量共存;B项,Ba2+与S反应不能大量共存;C项,HC与OH-反应不能大量共存;D项,K+、Cu2+、N任意两种离子均不能反应,能大量共存。
2.D pH=1的溶液中存在大量H+,HC会和H+反应,不能大量共存,A错误;加酚酞显红色的溶液呈碱性,Ba2+和S生成沉淀,不能大量共存,B错误;含有大量S的溶液中Ca2+和S能生成CaSO4微溶物,不能共存,C错误。
3.(1)BD (2)H+、Cu2+减少
解析:(1)Ag+和Cl-会反应生成沉淀,C和H+反应生成二氧化碳气体,故不可能大量存在。(2)将该废水调节至碱性,原废水中存在的H+会减少,Cu2+会生成氢氧化铜沉淀而减少。
【典题示例2】 B 溶液无色可知一定不含Cu2+(蓝色);滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变为红色,一定含有H+,则一定不含有能与H+反应的HC、C;向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,则一定含有S,注意本步引入Cl-,则无法确认原溶液是否含有Cl-;将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,该沉淀是AgCl,但无法确认原溶液是否含有Cl-;根据“每种离子的数目均相等”结合电荷守恒原则,则原溶液中一定含有阳离子Na+,进一步确定原溶液一定不含Cl-;故原溶液肯定含有的离子是①②⑥。
【对点训练】
1.B 在乙厂取水样进行检测显碱性,说明乙厂含有氢氧根离子,则Cu2+、Ag+在甲厂;甲、乙两个化工厂排放的废水中各含有三种离子,又Ag+与Cl-不能大量共存,故推断甲厂含有Cu2+、Ag+、N,乙厂含有K+、OH-、Cl-,A、C正确,B错误;甲、乙两厂废水混合会产生AgCl、Cu(OH)2沉淀,D正确。
2.C ①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,该沉淀是碳酸钡或碳酸钙,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种;②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明含有碳酸根离子;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,故确定原溶液含有Cl-。根据以上分析,原固体混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。
3.(1)C (2)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ (3)Na+ (4)H+、Mg2+、N
解析:(1)C可与强酸反应生成CO2,溶液呈强酸性时,C不能存在。(2)加入NaOH溶液至溶液呈碱性,生成白色沉淀,说明溶液中含有Mg2+,反应的离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓。(3)溶液中不存在C,存在H+、Mg2+,根据溶液呈电中性,还存在N,没有信息可以确定是否存在Na+,故该溶液中可能存在的离子为Na+。
4.(1)H+、C (2)滴加足量稀盐酸产生CO2,则溶液中可能含有C、HC中的一种或两种,则原溶液中不含H+
(3)根据电中性原则,溶液中一定含有K+或Na+,再根据电荷守恒,溶液中一定同时含有K+和Na+
(4)HC+H+H2O+CO2↑
(5)Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O
(6)Ag++Cl-AgCl↓ (7)取少量溶液于试管中,加入CaCl2(或BaCl2)溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,白色沉淀溶解并产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
解析:依据气体X与澄清石灰水反应得到沉淀Y,说明原溶液中可能含有C、HC中的一种或两种,则原溶液中没有H+,依据有白色沉淀Z产生,说明原溶液中含有Cl-,又因为原溶液中含有的各种离子的数目相等,且溶液呈电中性,则原溶液中不含H+、C,含有Na+、K+、HC、Cl-。(3)根据电中性原则,溶液中一定含有K+或Na+,再根据电荷守恒,溶液中一定同时含有K+和Na+。(4)产生气体X的离子方程式为HC+H+H2O+CO2↑。(5)产生白色沉淀Y的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O。(6)产生白色沉淀Z的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2.B 题给反应中,镁元素化合价升高,发生氧化反应,Mg被氧化,钛元素化合价降低,得到电子发生还原反应,氯元素化合价没有发生变化。
3.(1)①② (2)⑤ (3)⑥ (4)③
解析:根据元素化合价变化判断是否属于氧化还原反应,根据化学反应中反应物和生成物的类别及反应形式判断基本反应类型。
知识点二
【对点训练】
1.A B项,Cu失电子,H2SO4中的硫元素得到电子,箭头方向应该由Cu指向S,错误;C项,2个Na共失去2个电子,错误;D项,转移电子总数为10,且KI中I-失电子,KMnO4中Mn元素得到电子,箭头方向应该由I指向Mn,错误。
2.(1)Cu N Cu HNO3
(2)
(3)
解析:由化学方程式可知铜元素化合价升高,从0价变为+2价,被氧化;部分氮元素化合价降低,从+5价变为+2价,被还原;故Cu发生氧化反应,HNO3发生还原反应。
【随堂演练】
1.A 钟乳石的形成过程为碳酸钙和二氧化碳、水的反应,元素化合价不发生变化,因此不涉及氧化还原反应。
2.A 反应前后元素的化合价有变化的反应一定是氧化还原反应,但不一定有氧的得失,A正确,B错误;Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生的是还原反应,C错误;元素化合价升高发生的是氧化反应,D错误。
3.B Fe元素失去电子,氯元素得到电子,箭头应从氯化亚铁中Fe元素指向氯气中Cl元素,A错误;过氧化氢分解时,部分氧元素失去电子,化合价升高,被氧化为氧气,部分氧元素得到电子,化合价降低,被还原为H2O,反应中转移2e-,电子转移方向和数目表示正确,B正确;碳元素失去2×2e-,化合价升高,氧元素得到2×2e-,化合价降低,得、失标注及电子数目均错误,C错误;钠元素失去电子,氯元素得到电子,箭头应从金属钠指向氯气,D错误。
4.(1)不是 O2
(2)15∶14 (3)4
解析:(1)CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。(2)CO中C的化合价升高,被氧化;NO中N的化合价降低,被还原;被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为15∶14。(3)反应过程中每生成1分子N2,转移4个电子。
第2课时 氧化剂和还原剂
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.② ③
解析:①反应中,SO2中硫元素反应后化合价没有变化,该反应不是氧化还原反应;②反应中,SO2中硫元素反应后化合价降低,SO2作氧化剂;③反应中,SO2中硫元素反应后化合价升高,SO2作还原剂。
3.(1)D (2)F (3)C (4)E (5)B (6)A
解析:在氧化还原反应中氧化剂得到电子,元素化合价降低,生成还原产物;还原剂失去电子,元素化合价升高,生成氧化产物。解答本题首先标出元素化合价,然后根据化合价变化情况作答。
知识点二
【对点训练】
1.D 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2.(1)不能 (2)Fe2+ Br- (3)S2-+Cl2S↓+2Cl- 2Br-+Cl2Br2+2Cl- (4)不能
解析:(1)根据还原性:I->Fe2+知,Fe3+与I-在水溶液中会发生反应生成I2和Fe2+,不能大量共存。(2)将Cl2通入FeBr2溶液中,由于还原性:Fe2+>Br-,Cl2应先氧化Fe2+,再氧化Br-。(3)氯气先和还原性强的S2-反应,然后再和Br-反应。(4)不能。氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性:Fe3+<Br2,该反应不能发生。
【随堂演练】
1.A 常用作氧化剂的有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常用作还原剂的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
2.D 溴化钠参加反应后溴元素的化合价升高,被氧化,为还原剂。
3.B A项,KMnO4加热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,KMnO4→MnO2不需要加入氧化剂;B项,Cu→Cu(NO3)2,铜元素化合价升高,需要加入氧化剂才能实现;C项,H2SO4→BaSO4,元素化合价不变,属于非氧化还原反应;D项,Fe2O3→Fe,铁元素化合价降低,需要加入还原剂才能实现。
4.(1)C ABE (2)D AB
解析:(1)所含元素具有最高价态的微粒只有氧化性,所含元素具有最低价态的微粒只有还原性。(2)Cl2→Cl-,可以加还原剂使Cl2被还原生成Cl-;H+→H2,必须加还原剂使H+被还原生成H2;C→CO2,没有元素的化合价发生变化;SO2→SO3,必须加氧化剂使SO2被氧化生成SO3。
第3课时 氧化还原反应的配平和计算
知识点一
【典题示例1】 (1)2 10 8 1 2 5 8
(2)5 2 1 5 1 1 1 (3)4 7 2 4
【典题示例2】 (1)3 6 2 1 3 (2)2 2 3
(3)1 6 1 3 3
【典题示例3】 (1)2 1 2 2 1 4 (2)5 2 16 10 2 8
【典题示例4】 (1)2 5 6H+ 2 5 8 (2)3 2 4OH- 3 2 5 (3)5 2 4 5 1 8H+
【典题示例5】 (1)K2Cr2O7+14HCl3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O
(2)Cr2+3HS+5H+2Cr3++3S+4H2O
【对点训练】
1.(1)1 1 2 1 2 (2)1 2 1 1 2
(3)1 5 8 1 5 4
2.(1)4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O
(2)2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
(3)Fe2++N+2H+Fe3++NO↑+H2O
解析:(1)根据题中信息,反应中H2S中的H元素和S元素的化合价均未发生改变,Ag→Ag2S,Ag化合价由0价升高到+1价,而O2中氧元素只能由0价降低为-2价生成水,可以写出Ag+H2S+O2Ag2S+H2O,根据化合价升高和降低总数相等配平得到4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O。(2)根据题目信息,反应中:NaO3→O2,Cl元素化合价降低,则必有H2O2被氧化:H2→,O元素化合价升高,根据化合价升高和降低总数相等、原子守恒可以写出:2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O。(3)NaNO2中N化合价为+3价,根据题意反应后生成NO,N化合价降低为+2价,根据化合价变化先配平为Fe2++NFe3++NO,根据电荷守恒在左边加上H+得Fe2++N+2H+Fe3++NO,最后根据质量守恒得到Fe2++N+2H+Fe3++NO↑+H2O。
知识点二
【对点训练】
1.A 根据题意,Cl2+NaOHNaCl+NaClO+NaClO3+H2O,其中NaClO与NaClO3的个数之比为4∶1,氯气中0价的氯失1个电子变成NaClO,失去5个电子变成NaClO3,失电子总数为 1×4+5=9;氯气中0价的氯得1个电子变成NaCl,由得失电子守恒,共生成9个NaCl,则溶液中NaCl与NaClO3的个数之比为9∶1。
2.+3
解析:
【随堂演练】
1.C NaNO2中Na元素为+1价,O元素为-2价,设N元素的化合价为x,化合物中正、负化合价代数和为零,则有(+1)+x+(-2)×2=0,解得x=+3。
2.B Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S ↓+SO2↑+H2O,Na2S2O3中的S的平均化合价为+2价,其分别转化为S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,1个Na2S2O3发生反应,要转移2 个电子,B正确,D错误;H2SO4所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A错误;该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的分子个数之比为1∶1,C错误。
3.C 反应中,KIO3中I元素的化合价从+5价降低到0价,KI中I元素的化合价从-1价升高到0价,配平化学方程式为KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+3H2O;KI为还原剂,KIO3为氧化剂被还原,反应中每生成3个I2分子,转移5个电子。
4.D 该反应为归中反应,NH3中氮元素从-3价升高至0价,氮元素被氧化,NO2中氮元素从+4价降低至0价,得到电子,依据反应关系,还原剂与氧化剂的分子个数之比为4∶3,氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3,A、B、C错误,D正确。
5.(1)Fe2O3 (2)Cl+6H++5Cl-3Cl2 ↑+3H2O
5∶1 (3)3 2 10 2 3 5
解析:(1)该反应中铁元素的化合价由+3价变为0价,化合价降低,故Fe2O3是氧化剂。(2)在该反应所涉及的物质中,氯气是单质、水是弱电解质,不能拆,其他的物质都可以拆,故离子方程式为Cl+6H++5Cl-3Cl2 ↑+3H2O;在该反应中,6个HCl中的5个HCl被氧化,KClO3中的氯元素化合价降低,被还原,故被氧化和被还原的氯原子的个数之比为5∶1。(3)Fe元素化合价由+3价升高为+6价,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒,配平离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O。
拓展专题2 氧化还原反应的基本规律
【典题示例1】 A X是氧化剂,H2O2是还原剂,H2O2将X还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X元素的化合价降低,设X元素在还原产物中的化合价为+x价,由得失电子守恒可知,2×=5×2×[0-],解得x=+2。
【典题示例2】 (1)2∶3 (2)+3价
解析:第一步:标变价元素的化合价,找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;第二步:找准一个原子或离子的得失电子数(注意化学式中粒子的个数);第三步:根据氧化剂个数×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=还原剂个数×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)进行计算。
【典题示例3】 (1)cab (2)①可能,反应物中的氮元素为+2价、+5价,生成物中为+3价,符合归中规律。②不可能,反应物中的氮元素为-3价、+2价,生成物中为+3价,N元素的化合价只升不降。③可能,反应物中的氮元素为+4价,生成物中为+3价、+5价,符合歧化规律。
【典题示例4】 (1)S2->I->Br->Cl- (2)Cl2>Br2>I2>S (3)能 (4)能
解析:(1)根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性知,由反应①得还原性:Br->Cl-,由反应②得还原性:I->Br-,由反应③得还原性:S2->I-,即还原性:S2->I->Br->Cl-。(2)根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由反应①得氧化性:Cl2>Br2,由反应②得氧化性:Br2>I2,由反应③得氧化性:I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性:Cl2>S,故Cl2与Na2S能发生反应:Cl2+Na2S2NaCl+S↓。(4)氧化性:Cl2>I2,则I2与NaCl不能反应,故I2与NaCl可以共存。
【典题示例5】 C 由题给信息可知,氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+。Cl2能将Fe2+、I-氧化,A不符合题意;KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-氧化,B不符合题意;FeCl3能氧化I-而不氧化Fe2+和Cl-,C符合题意;HCl与三种离子均不反应,D不符合题意。
【对点训练】
1.B 在反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,NO2既作还原剂又作氧化剂,每3个NO2发生反应,有2个NO2失去电子被氧化为HNO3,有1个NO2得到电子被还原成NO,反应过程中转移2个电子,则当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数比是2∶1。
2.C A项,该反应中SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生;B项,该反应中SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>I-,与已知的还原性强弱一致,反应能发生;C项,若该反应发生,S元素的化合价降低,O元素的化合价升高,则H2O2为还原剂,还原性强弱为H2O2>SO2,与已知的还原性强弱矛盾,反应不能发生;D项,反应中Fe2+为还原剂,还原性强弱为Cl-<Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生。
3.B 已知反应中氯元素的化合价:+1价升高到+5价和降低到-1价,符合歧化规律。既然NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,A中氯元素化合价均降低,D中氯元素化合价均升高;B、C与题意相符,根据已知反应可知,C中NaClO不是最终产物,B正确。
4.C 题给反应中,氯元素化合价由+1价降低为-1价,ClO-作氧化剂,铁元素化合价由+3价升高到+6价,Fe3+作还原剂,氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性,所以氧化性:ClO->Fe3+,A错误;由A项分析可知,还原性:ClO-<Fe3+,B错误;铁元素化合价升高被氧化,生成的Fe为氧化产物,C正确;Fe3+作还原剂,D错误。
5.B 由图可知,金属M加入到含有X2+、Y2+、Z2+三种金属离子的混合溶液中,被还原的金属离子的顺序为Y2+、X2+、Z2+,说明氧化性:Y2+>X2+>Z2+>M2+,A错误;由于氧化性:Y2+>X2+>Z2+>M2+,故还原性:Y<X<Z<M,还原性最强的为M,B正确;根据氧化还原反应的发生规律:氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物,可判断反应Y+Z2+Y2++Z不能发生,反应X+Y2+X2++Y能发生,C、D错误。
6.(1)+3价 (2)氧化性 溶液褪色 KMnO4>NaNO2>Fe3+
(3)C (4)0.69 是
解析:(1)NaNO2中Na元素为+1价,O元素为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知N元素的化合价是+3价。(2)实验①溶液变黄色,说明Fe2+被N氧化为Fe3+,说明NaNO2具有氧化性;实验②验证酸化的高锰酸钾溶液被N还原褪色,说明NaNO2具有还原性。由实验①②可知,KMnO4可以氧化N,N可以氧化Fe2+,可知Fe3+、NaNO2、KMnO4的氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>NaNO2>Fe3+。(3)使NaNO2转化为无毒无污染的N2,N元素由+3价下降到0价,需要加入还原剂,可以选择NH4Cl,HNO3、N2O、NO2中N元素的化合价均高于0,不能实现该转化。(4)根据得失电子守恒,根据元素化合价升高和降低的总数相等可得出:2NaNO2~2KI,共消耗KI的质量为0.83×10-3 g,NaNO2的质量为0.345×10-3 g,则500 mL废水中含有NaNO2的含量为6.9×10-4 g·L-1=0.69 mg·L-1<2 mg·L-1,该工厂排放的废水中NaNO2的含量达标。
章末整合提升
【主题探究】
【探究1】
提示:(1)Ca+H2SO4CaSO4+2H2O。
SO2+2OH-S+H2O。
(2)Na2S属于盐、钠盐(或正盐、硫化物等)。。氧化剂是O2,还原剂是Na2S。
【探究2】
提示:(1)KMnO4或Cl2。根据氧化还原反应的强弱规律可知,KMnO4或Cl2可将H2S氧化为无毒的硫酸或硫酸盐,再进一步处理。
(2)H2O2浓度小时:H2S+H2O2S↓+2H2O;
H2O2浓度大时:H2S+4H2O2H2SO4+4H2O。
【探究3】
提示:(1)4Fe+10H2O4Fe+8OH-+3O2↑。吸附性。
(2)不会。H2O2既有氧化性又有还原性,由于氧化性:K2FeO4>H2O2,故K2FeO4和H2O2同时加入含硫污水中,两者会发生氧化还原反应,处理污水的效果减弱。
【针对训练】
1.(1)CuSO4 HCl (2)Cu+2H+Cu2++2H2O (3)Cu (4)2H++CH2O+CO2↑
解析:甲处河水无色、澄清,则一定不含Cu2+;乙处河水呈蓝色浑浊状,说明含有Cu2+,且甲处含有OH-,单独取少量乙工厂废液加适量氯化钡溶液,出现白色沉淀,且该沉淀在过量稀盐酸中不溶解,所以乙工厂废液中主要溶质为CuSO4;浑浊河水流经丙处时又变澄清,则丙处含有H+,而H+与C不共存,所以丙工厂废液中主要溶质为HCl;丁处河水产生气泡,河水仍澄清,说明丁工厂废液中所含主要阴离子为C,甲、丁工厂废液中阳离子不确定,Na+和K+都有可能。(1)乙工厂废液中主要溶质为CuSO4,丙工厂废液中主要溶质为HCl。(2)乙处产生的浑浊物为Cu,与丙处HCl反应又变澄清,离子方程式为Cu+2H+Cu2++2H2O。(3)甲工厂和乙工厂中废液混合后可以得到Cu沉淀,处理后可以回收Cu。(4)丙工厂废液中含有HCl,丁工厂废液中含有C,二者混合可以生成CO2,离子方程式为2H++CH2O+CO2↑。
2.(1)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(2)吸附溶解在水中的杂质,并除去水中的异味
解析:由题给流程可知,向含Cr3+、Fe2+的酸性废水中加入H2O2溶液后,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NaOH溶液调节pH=8,Cr3+和Fe3+分别转化为Cr、Fe沉淀析出,过滤后用钠离子交换树脂除去滤液中的阳离子,然后加入盐酸调节pH=7,最后用活性炭吸附水中的杂质,并除去水中的异味,可得到用于日常生活的净化水。
3.(1)B (2)H+、Cu2+ (3)①Na2CO3 Na+、N ②过滤
漏斗、烧杯、玻璃棒 ③BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑
解析:(3)废水呈酸性,且其中含有大量Na+、Cu2+、S、Cl-、N,欲除去废水样品中的Cu2+和S,最终得到中性溶液,从题给方案流程知,试剂a为NaOH溶液,加入NaOH溶液除了中和氢离子,还产生氢氧化铜沉淀,过滤后,溶液1中含OH-、Na+、S、Cl-和N,试剂b为氯化钡或硝酸钡溶液,过量的钡离子用Na2CO3溶液除去,故试剂c为Na2CO3溶液;过滤后,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液2中含OH-、Na+、Cl-、N和C,再加入适量盐酸即可得到中性溶液。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠氧化钠和过氧化钠
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.D 钠也可以保存在石蜡油中。
3.A 进行该实验时要佩戴护目镜,同时要防止扎伤或割伤,A正确;钠的密度小于水,应该浮在水面上,B错误;钠和水反应生成氢氧化钠,溶液中滴入石蕊溶液变蓝,C错误;钠是一种比较活泼的金属,剩余的金属钠应该放回原试剂瓶中,D错误。
4.A 钠与盐溶液反应时,先和水反应生成NaOH和H2。A项,生成的NaOH和NaNO3 不反应;B项,钠与水反应时消耗了饱和食盐水中的水,有食盐晶体析出;C项,生成的NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀;D项,生成的NaOH和 CuSO4反应生成Cu(OH)2 沉淀。
5.A Na先与CuSO4溶液中的水反应,不会有Cu单质生成,A错误;该反应放热,D项正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.D ①Na2O2能和水反应生成氢氧化钠和氧气,为过氧化物,不是碱性氧化物,错误;②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2,不符合置换反应的定义,错误;③Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,错误;④Na2O2可与水、二氧化碳反应生成氧气,可作供氧剂,而Na2O不行,正确;⑤Na2O2和CO2反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,正确。
3.C 由2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知,44 g二氧化碳与过氧化钠反应时,固体增重相当于28 g,放出氧气的质量=44 g-28 g=16 g;由2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑可知,18 g水蒸气与过氧化钠反应时,固体增重2 g,放出氧气的质量=18 g-2 g=16 g。设原混合气体中二氧化碳、水蒸气的质量分别为x、y,则:①x+y=11.6 g、②+=3.6 g,解得x=4.4 g,y=7.2 g。二氧化碳与水蒸气的分子个数之比为1∶4,A错误;二氧化碳与水蒸气的质量之比为4.4∶7.2=11∶18,B错误;生成氧气的质量为11.6 g-3.6 g=8 g,C正确;参加反应的过氧化钠的质量是39 g,D错误。
4.(1)CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
(2)除去挥发的HCl
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 ↑
(4)O2 将带火星的木条伸入集气瓶,观察木条是否复燃
解析:(1)A装置中盐酸与大理石反应生成二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。(2)B装置中HCl杂质与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,从而除去HCl。(3)装置C为二氧化碳或水与过氧化钠反应生成氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 ↑。
【随堂演练】
1.B 钠易和氧气、水反应,要密封保存,钠的密度大于煤油,且和煤油不反应,可以保存在煤油中,A正确;钠是银白色金属,可以用小刀切,硬度小,B错误;钠原子最外层有1个电子,所以在化学反应中钠易失去电子而表现出还原性,C正确;钠在常温下和氧气反应生成氧化钠,在点燃条件下和氧气反应生成淡黄色的过氧化钠,D正确。
2.B 金属钠的硬度较小,熔点较低,A、D错误;金属钠在空气中加热时,剧烈燃烧,生成过氧化钠,B正确,C错误。
3.A A项,氧化钠、过氧化钠与水反应都生成NaOH,正确;B项,氧化钠中氧元素为-2价,过氧化钠中氧元素为-1价,错误;C项,Na2O中含有2个Na+和1个,Na2O2中含有2个Na+和1个,二者阴、阳离子个数比相同,错误;D项,过氧化钠是淡黄色固体,错误。
4.D 金属钠着火时,应用干燥沙土盖灭,A错误;将少量钠投入氯化镁溶液中,金属钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与氯化镁溶液反应生成白色沉淀,无法得到金属镁,B错误;过氧化钠属于过氧化物,不是碱性氧化物,C项错误。
5.(1)过氧化钠与水反应放热,且有氧气产生
(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
既作氧化剂,又作还原剂 2
解析:(2)两个反应中Na2O2中的O元素化合价从-1价部分升高到0价,部分降低到-2价,Na2O2是氧化剂,也是还原剂;根据方程式可知,过氧化钠与水反应,导致过氧化钠增重相当于和水分子个数相等的氢气的质量,则每18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重2 g。
第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)√
2.B A项,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,正确;B项,澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应均产生白色沉淀,不能鉴别,错误;C项,Na2CO3与NaHCO3之间可以相互转化,正确;D项,由Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O和NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O知,等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,NaHCO3放出的CO2更多,正确。
3.A A项,因为CO2能和Na2CO3溶液发生如下反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和盐酸都能和NaHCO3、Na2CO3反应。
4.C 氨气极易溶于水,使溶液显碱性,可吸收更多的二氧化碳,故先通NH3,再通CO2,A正确;反应②产生的CO2可通入沉淀池中,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热再分解生成CO2,所以可以循环使用,B正确;碳酸钠和碳酸氢钠与澄清石灰水都能发生反应,若纯碱中混有NaHCO3,不能用澄清石灰水除去,应用加热法除去碳酸氢钠,C错误;母液的主要成分是NH4Cl,NH4Cl是一种氮肥,可用于化肥工业,D正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.C 焰色试验属于物理变化,A正确;钾的浅紫色光往往会受到钠的黄色光的干扰,所以观察钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察,B正确;实验中应使用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝,C错误。
【随堂演练】
1.C Na2CO3俗称纯碱,又叫苏打,碳酸氢钠叫小苏打。
2.B 焰色试验为黄色,说明该物质中一定含钠元素,既可能是金属钠,也可能是钠的化合物,B正确。
3.B ③中因为NaHCO3溶液受热时不分解,只有NaHCO3固体受热才分解;⑤中分别向两支试管中滴加Ba(OH)2溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)22NaOH+BaCO3↓,2NaHCO3+Ba(OH)2Na2CO3+BaCO3↓+2H2O。
4.B 制取过程中,需要向氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,涉及D,然后过滤,涉及C,碳酸氢钠受热分解,涉及A。
5.变浑浊 小液滴 二氧化碳和水 不变浑浊
解析:加热开始后,很快可以看到,盛有碳酸氢钠的长柄V形玻璃管内的澄清石灰水变浑浊,且盛有碳酸氢钠固体附近的玻璃管内壁上附有大量的小液滴。该实验现象充分说明,碳酸氢钠受热易分解,并且分解的产物有二氧化碳和水,而盛有碳酸钠的长柄V形玻璃管里的澄清石灰水不变浑浊。
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.C 氯离子无味,氯气有刺激性气味 ,A错误;大量氯气泄漏时,因氯气有毒且密度大于空气,应迅速离开现场并尽量逆风往高处跑,B错误;氯气有毒,闻氯气时,用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔,C正确;红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧生成氯化铜固体,生成棕黄色的烟,D错误。
3.B A项,CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得,不能由Cu和盐酸反应制得;B项,MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得,也可以由Mg和盐酸反应制得;C项,Fe和Cl2化合生成FeCl3,Fe和盐酸反应生成FeCl2。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.D 次氯酸光照下分解生成HCl和氧气,D错误。
3.B HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;由实验可知,滴加氯水后,溶液边缘变成浅红色,而中央部分变为白色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B正确;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸受热不会恢复为原来的颜色,C错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,故不会产生相同的实验现象,D错误。
4.B 氯气是黄绿色气体,饱和氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,A正确;久置的氯水中次氯酸分解为HCl,弱电解质变为强电解质,溶液的导电性增强,溶液中离子种类减少,B错误;次氯酸具有漂白性,新制饱和氯水能使有色鲜花变色,说明氯水中含有HClO,C正确;向饱和氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡,发生反应HC+H+H2O+CO2↑,说明氯水中含有H+,D正确。
知识点三
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√
2.B A项,澄清石灰水中氢氧化钙的浓度小,则工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,错误;B项,漂白粉和氢氧化铁胶体都常用于净水,前者与强氧化性有关,后者与吸附性有关,则原理不同,正确;C项,漂白粉在空气中久置失效,次氯酸根离子与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,有电子转移,其中存在氧化还原反应,错误;D项,漂白粉中次氯酸钙与二氧化碳、水反应,则漂白粉在空气中久置变质,但CaCl2与空气中的CO2不反应,错误。
【随堂演练】
1.A 氯气有毒,且氯气密度大于空气密度,人群应向高处疏散,A错误;一旦遇到少量氯气泄漏,人群朝逆风向疏散,B正确;氯气有毒,能够与碱反应被碱吸收,所以一旦氯气泄漏,人群应用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻,减少对氯气的吸入,C正确;氯气有毒,能够与碱反应被碱吸收,一旦氯气泄漏,可向泄漏地点撒石灰,D正确。
2.B 氯气是气态的氯单质,液氯是液态的氯单质,二者均是纯净物,氯水是氯气的水溶液,是混合物。
3.B 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,A错误;Ca(ClO)2与空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,HClO在光照下分解而变质,B正确;漂白粉的有效成分Ca(ClO)2不稳定,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,不易分解,C错误;漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,氯气有毒,D错误。
4.(1)酸 取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照读取pH
不能 d (2)产生白色沉淀 NaCl
(3)盐酸 2HClO2HCl+O2↑
解析:(1)反应b是氯水与Na2CO3溶液反应,Cl2+H2OHCl+HClO,HCl与Na2CO3反应:2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2↑,实验现象为有气泡产生,这说明氯水显酸性;用pH试纸验证氯水显酸性的操作方法:取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照读取pH;该方法不能达到预期,因为氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,会将pH试纸漂白,无法准确读出pH;反应d中氯水使石蕊溶液先变红后褪色,变红是因为氯水中的H+,褪色是因为氯水中的HClO。(2)反应c是氯水与AgNO3溶液反应,Cl2+H2OHCl+HClO,HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3,现象是产生白色沉淀;e是氯水与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,在这个反应中,根据元素化合价的变化,还原产物是NaCl,氧化产物为NaClO。(3)氯气溶于水中发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,光照后发生反应2HClO2HCl+O2↑;HClO分解转化为HCl和氧气,故最终只剩下盐酸。
第2课时 氯气的实验室制备 氯离子的检验
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.D Cl2几乎不溶于饱和食盐水而HCl可溶,因此可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质,B正确;Cl2通入淀粉碘化钾溶液中,可以发生反应:Cl2+2KII2+2KCl,碘单质可以使淀粉溶液变蓝,故装置C中可观察到溶液变蓝色,C正确;要证明Cl2无漂白性,需要除去Cl2中混有的水蒸气,应在装置D前后各增加一个装有浓硫酸的洗气瓶用于干燥Cl2和防止水蒸气进入D装置,D错误。
3.C A项,应用酒精灯加热;B项,应用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢,且长管进气,短管出气;D项,制MnCl2·4H2O时不能蒸干氯化锰溶液,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。
4.(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
(2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)d c a b (4)酸性
知识点二
【对点训练】
1.A
2.D A项,生成的白色沉淀可能是碳酸银;B项,生成的白色沉淀可能是由盐酸引入的氯离子和硝酸银反应生成的氯化银,不能证明原来是否有氯离子;C项,生成的白色沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银,白色沉淀也不消失,不能证明原来是否有氯离子。
【随堂演练】
1.A 氯离子检测时应先加入稀硝酸排除OH-、C、S的干扰,再加入硝酸银溶液,产生不溶于水的白色沉淀。
2.C 该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂,A正确;该反应需要加热,B正确;氯化锰是可溶性的盐,该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,C错误;该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的,D正确。
3.B 氯气的密度比空气的大,能够与水反应,所以要用向上排空气法收集Cl2,该实验中收集氯气的方法正确,B项错误。
4.A 用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,其中氧化剂为MnO2,HCl是还原剂,A错误;装置甲中制备的Cl2中混有HCl气体,乙中饱和NaCl溶液的作用是除去Cl2中的HCl气体,B正确;Cl2与水反应生成两种酸HCl、HClO,则溶液有酸性,又因HClO具有漂白性,则使紫色石蕊溶液先变红后褪色,C正确;丁中可盛放NaOH溶液,Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,可以吸收多余的Cl2,D正确。
5.(1)2Mn+16H++10Cl-2M+5Cl2↑+8H2O
(2)湿润试纸和红纸 (3)赶走装置内的氯气,让NaOH溶液完全吸收 (4)淀粉碘化钾试纸变蓝
第三节 物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.B 物质的量表示一定数目的粒子集合体的物理量,不能理解为物质的数量,也不能理解为物质的质量,A错误;物质的构成微粒可能是原子,也可能是离子或分子,1 mol任何物质都约含有6.02×1023个组成该物质的基本微粒,但不一定是原子,C错误;摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,D错误。
3.D 摩尔是物质的量的单位,A、C错误;物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,B错误,D正确。
4.D 含有1 mol氧原子的CO、CO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、 mol和 mol,则n(CO)∶n(CO2)∶n(O3)=1 mol∶ mol∶ mol=6∶3∶2。
5.3.01×1023 6.02×1023 2.408×1024 2 mol 1.5 mol
解析:N(H2)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023;N(Cl-)=1 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1023;N(O)=1 mol×4×6.02×1023 mol-1=2.408×1024;n(H2O)==2 mol;n(Fe)==1.5 mol。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.B H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,A错误;2 mol OH-的质量为2 mol×17 g·mol-1=34 g,B正确;摩尔质量的单位为g·mol-1,铁原子的摩尔质量数值上等于它的相对原子质量,相对原子质量单位为1,二者不相等,C错误;硫酸的摩尔质量是98 g·mol-1,D错误。
3.(1)1×10-6 mol (2)2×10-6 mol 1.204×1018
解析:(1)M=300 g·mol-1,n===1×10-6 mol。
(2)n(N)=1×10-6 mol×2=2×10-6 mol,N(N)=1.204×1018。
【随堂演练】
1.A 物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,A错误。
2.C 物质的量是基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,A错误;1 mol二氧化碳的质量为1 mol×44 g·mol-1=44 g,B错误;硫酸的相对分子质量为98,数值上与摩尔质量(以g·mol-1为单位)相等,则硫酸的摩尔质量为98 g·mol-1,C正确;铝的摩尔质量为27 g·mol-1,2 mol铝的质量为2 mol×27 g·mol-1=54 g,D错误。
3.(1)0.1 1∶4 (2)①1∶2 ②7∶11 (3)0.2 3.6
解析:(1)1.8 g水含0.1 mol水分子,0.1 mol硫酸所含的分子数与其相等;前者所含氧原子为0.1 mol,后者所含氧原子为0.4 mol,二者氧原子数之比是1∶4。
(2)假设CO和CO2均为1 mol,则:
①二者所含的氧原子数目之比为1∶2;
②前者所含的电子为14 mol,后者所含的电子为22 mol,二者所含的电子数目之比为7∶11。
(3)1.204×1023个N的物质的量为=0.2 mol,质量为0.2 mol×18 g·mol-1=3.6 g。
4.(1)6.02×1023 32 g (2)6NA (3)56 g·mol-1
(4) g·mol-1
解析:(1)3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为×2×6.02×1023 mol-1=6.02×1023,SO2气体的质量为×64 g·mol-1=32 g。(2)常温常压下,92 g NO2气体含有的原子数为×3×NA mol-1=6NA。(3)一个R(NO3)3中含有三个硝酸根离子,36.3 g某硝酸盐中含有0.45 mol硝酸根离子,则该硝酸盐的物质的量为0.15 mol,该硝酸盐的摩尔质量为=242 g·mol-1,则R的摩尔质量=242 g·mol-1-186 g·mol-1=56 g·mol-1。(4)一个原子的实际质量与12C 质量的 的比值是该原子的相对原子质量,因此钠的相对原子质量是=,而摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于相对原子质量,故Na的摩尔质量是 g·mol-1。
第2课时 气体摩尔体积
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.D 标准状况下,水不是气体,故不能计算水的体积。
3.A 设阿伏加德罗常数为NA mol-1,标准状况下,V L NH3中含有a个原子,则×4×NAmol-1=a,解得:NA=,即阿伏加德罗常数为 mol-1。
4.A 根据n=可知,该气体的物质的量为1 mol,该温度和压强下,1 mol该气体的体积为30 L,不是标准状况,A错误;该气体的物质的量为1 mol,因此若该纯净物在标准状况下为气态,则其体积约为22.4 L,B正确;1 mol该气体含有1.204×1024个原子,则该气体分子中含有原子个数为=2,因此该气体为双原子分子,C正确;1 mol该气体在该条件下体积为30 L,由此可知该条件下气体摩尔体积为30 L·mo,若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积为30 L·mo×1 mol=30 L,D正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.D 由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,同体积的两种气体物质的量相等,即n(O2)=n(CO2)。即物质的量之比为1∶1,A正确;N=n·NA,故所含分子个数之比为1∶1,B正确;ρ==,则密度之比为M(O2)∶M(CO2)=32 g·mol-1∶44 g·mol-1=8∶11,C正确;O2和CO2中都含两个O原子,所含O原子个数之比为1∶1,D错误。
3.D 根据N=n·NA可知:气体分子数目之比等于物质的量之比,CH4与NH3的物质的量相同,故CH4与NH3的分子数目之比为1∶1,A正确;根据ρ==,在相同外界条件下气体摩尔体积相同,则在相同外界条件下气体的密度之比等于摩尔质量之比,故CH4与NH3的密度之比等于16 g·mol-1∶17 g·mol-1=16∶17,B正确;根据m=n·M可知:相同外界条件下等体积气体的CH4与NH3的物质的量相同,二者的质量之比等于它们的摩尔质量之比,故CH4与NH3的质量之比为16 g·mol-1∶17 g·mol-1=16∶17,C正确;二者物质的量相等,两种气体含有的原子数目之比等于分子中原子数目之比,故CH4与NH3分子含有的原子数目之比为5∶4,D错误。
【随堂演练】
1.C 常温常压下,N2、CH4、He均为气体,而Cu为固体,故相同物质的量的物质体积与其他不同的为Cu。
2.B 对于气体,在一定温度和压强下,分子间的距离远大于分子本身的大小,因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定,A错误,B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化,体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,C错误;气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,D错误。
3.C 氯化氢物质的量为2 mol,在标准状况下体积为44.8 L,标准状况不是常温常压,A项错误;1个HCl分子中含有2个原子,故2 mol氯化氢含有原子的数目为4NA,B项错误;1个HCl分子中含有18个电子,故2 mol氯化氢含有电子的数目为36NA,C项正确;没有说明44.8 L CO所处的状况,无法计算CO的物质的量,即无法确定其原子数目,D项错误。
4.C ①0.2 mol氨气;②约3.01×1023个氯化氢分子的物质的量为=0.5 mol;③13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol。①氢原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol、②氢原子的物质的量为0.5 mol×1=0.5 mol、③氢原子的物质的量为0.4 mol×2=0.8 mol,氢原子数:②<①<③,A错误。同温同压,气体密度与相对分子质量成正比,密度:①<③<②,B错误。同温同压下,气体体积与物质的量成正比,体积:①<③<②,C正确。①0.2 mol氨气的质量为0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g;②0.5 mol氯化氢分子的质量为0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g;③13.6 g H2S。质量:①<③<②,D错误。
5.(1)44.8 (2)11 0.15 0.5
解析:(1)CO2的体积是×22.4 L·mol-1=44.8 L。
(2)CO2的质量是×44 g·mol-1=11 g,CO2的原子总数为×3=0.75 mol,与=0.15 mol CH4原子总数相同,CO2中含有氧原子的物质的量为×2=0.5 mol。
第3课时 物质的量浓度
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)×
2.D 40 g NaOH的物质的量为1 mol,溶于1 L水中,最终溶液的体积未知,不能计算氢氧化钠的物质的量浓度。
3.A 1 L该溶液中含0.10 mol Ba(OH)2,含0.10 mol Ba2+,其质量13.7 g,A正确,C错误;该溶液中,c(OH-)=2c[Ba(OH)2]=0.20 mol·L-1,B错误;17.1 g Ba(OH)2即0.10 mol Ba(OH)2溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,其物质的量浓度不是0.10 mol·L-1,D错误。
4.(1)Na2CO3 0.01 mol·L-1 0.02 mol·L-1
(2)0.01 mol·L-1 10-4 mol
解析:(1)n(Na2CO3)==0.01 mol,c(Na2CO3)==0.01 mol·L-1,c(Na+)=2c(Na2CO3)=2×0.01 mol·L-1=0.02 mol·L-1。(2)从溶液中取出任意体积的液体,其物质的量浓度不变,即c(Na2CO3)=0.01 mol·L-1,n(Na2CO3)=0.01 mol·L-1×0.01 L=10-4 mol。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.C 根据溶液稀释时溶质的物质的量不变,c==0.05 mol·,答案为C项。
3.C Ca(NO3)2的物质的量浓度为= mol·L-1,N的物质的量浓度为 mol·L-1。
4.C 根据公式有c===11.8 mol·L-1。
5.B 无法确定溶液的体积,无法计算物质的量浓度。
【随堂演练】
1.D 根据公式c=,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。A项,溶液的体积不等于1 L;B项,未标明是否处于标准状况,22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol;C项,浓盐酸与水混合后,溶液体积不是10 L;D项,n(NaOH)=0.25 mol,V[NaOH(aq)]=0.25 L,c(NaOH)=1 mol·L-1。
2.D ①不能算出溶液的质量,所以不能求出溶质的质量分数,错误;②从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,仍然是1 mol·L-1,正确;③没有考虑水中的氧原子,错误;④从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,所以100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含NaOH的物质的量为0.100 L×1 mol·L-1 =0.1 mol,正确。
3.C 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,A正确;1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中含有Na2CO3的物质的量为n=cV=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,B正确; 溶液具有均一性,从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,C错误;根据稀释前后溶质物质的量不变,取出该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,Na2CO3的物质的量浓度为=0.01 mol·L-1,D正确。
4.B m g钾离子的物质的量为 mol,K+的物质的量浓度为=mol·L-1,根据c(K+)∶c(S)=2∶1可知,S的物质的量浓度为 mol·L-1×= mol·L-1。
5.(1)18.4 18.4 1.84 (2)大于
解析:(1)由c=可知,密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1=18.4 mol·L-1,溶液是均一、稳定的,从中取出100 mL,则该100 mL浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,含H2SO4的物质的量为18.4 mol·L-1×0.1 L=1.84 mol。
(2)浓硫酸的密度大于水的密度,则取5 mL该浓硫酸,加水稀释至10 mL,那么稀释后的硫酸的质量分数大于98%÷2=49%。
第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.D 容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,A正确;容量瓶上标有:温度、容积、环形刻度线,B正确;容量瓶使用前需要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水,C正确;容量瓶使用完毕,应洗净,不需烘干,烘干容易导致变形,影响容量瓶精度,D错误。
3.B A项,称量时,砝码和固体样品放置颠倒,错误;C项,转移操作应使用玻璃棒引流,错误;D项,定容时,胶头滴管尖嘴部分不能伸入到容量瓶内,错误。
4.(1)5.3 (2)A 500 mL容量瓶 (3)①
解析:实验室没有480 mL容量瓶,需选择500 mL的容量瓶,计算时溶液体积按500 mL计算,需纯碱的质量为0.1 mol·L-1×0.5 L×106 g·mol-1=5.3 g。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.B A项,容量瓶中原有少量的水,对配制浓度没有影响;B项,转移时没有洗涤烧杯,溶质转移不完全,浓度偏小;C项,定容时俯视刻度线,使溶液体积偏小,浓度偏大;D项,定容时,不小心把少量水滴到容量瓶外,对配制浓度没有影响。
3.bd
解析:称量的Na2CO3·10 H2O固体有杂质,碳酸钠的物质的量减小,使配制溶液浓度偏小,a不符合题意;称量的Na2CO3·10H2O固体已经部分失去结晶水,碳酸钠的物质的量增大,使配制溶液浓度偏大,b符合题意;转移时没有洗涤烧杯和玻璃棒,造成碳酸钠的物质的量减小,使配制溶液浓度偏小,c不符合题意;定容时,加蒸馏水未到刻度线就停止滴加蒸馏水,溶液的体积偏小,使配制溶液浓度偏大,d符合题意。
【随堂演练】
1.C 配制一定物质的量浓度的溶液时,需要颠倒摇匀,容量瓶在使用前要检查是否漏水,A正确;容量瓶上一般标有容积、温度和刻度线,B正确;容量瓶不能用来长期保存溶液,C错误;容量瓶中有少量水对所配溶液的浓度无影响,容量瓶洗净后(刻度线以上无水)无需烘干,D正确。
2.C 根据“大而近”的原则,应选用250 mL容量瓶进行配制,需要称取10.0 g氢氧化钠固体;氢氧化钠溶解时放热,要冷却至室温后再转移至容量瓶。
3.C A项,浓硫酸稀释后应冷却至室温后再转移到容量瓶中,否则会使溶液体积偏小,浓度偏大;B项,转移过程中,少量液体洒在容量瓶外,溶质减小,浓度偏小;D项,凹液面超过刻度线,体积偏大,浓度偏小,用滴管将多余溶液吸出,浓度仍然偏小。
4.(1)500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)20.0 g (3)①③⑤
(4)①④ (5)BF
解析:(1)配制480 mL 1 mol·L-1NaOH溶液,所需仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,根据提供的仪器可知,还需要的仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管。(2)由于无480 mL的容量瓶,故选用500 mL的容量瓶,配制出500 mL的1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液,500 mL 1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液中含有溶质的物质的量为n=cV=1.0 mol·L-1×0.5 L=0.5 mol,其质量为m=nM=0.5 mol×40 g·mol-1=20.0 g,需要称量的氢氧化钠的质量为20.0 g。(3)①量筒为量取仪器,不能用来溶解物质,称量NaOH固体时应放在烧杯中称量,故①错误;②用玻璃棒搅拌加速固体的溶解,故②正确;③用玻璃棒引流操作时,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线下方,故③错误;④用玻璃棒引流,加水至液面距刻度线1~2 cm处,操作正确,故④正确;⑤定容时,眼睛应平视刻度线,故⑤错误;⑥加盖摇匀,使溶液混合均匀,操作正确,故⑥正确。(4)①固体在烧杯中溶解,冷却后转移到500 mL容量瓶中,只有1次,故①符合题意; ②转移时除了将溶液转移到容量瓶中,还要将洗涤液转移到容量瓶中,故②不符合题意;③洗涤时要洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,故③不符合题意;④定容时,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻度线相平,只有1次,故④符合题意。(5)NaOH固体长期暴露在空气中,导致部分氢氧化钠变质,配制的溶液中溶质的物质的量偏小,配制的溶液浓度偏小,A不符合题意;用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容,热的溶液体积偏大,冷却后体积变小,则配制的溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏大,B符合题意;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,此实验中未用游码,称量出的氢氧化钠的质量不变,配制的溶液浓度不变,C不符合题意;定容后发现液面高于刻度线,若用胶头滴管将多余的水吸出,配制的溶液中溶质的物质的量偏小,配制的溶液浓度偏小,D不符合题意;定容时仰视刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液体积偏大,则配制的溶液浓度偏小,E不符合题意;所用的NaOH中含有Na2O2杂质,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,Na2O2~2NaOH,NaOH的摩尔质量为40 g·mol-1,Na2O2的摩尔质量为78 g·mol-1,根据钠守恒可知,NaOH 中含有 Na2O2杂质时,所配制的溶液NaOH含量偏大,则配制的溶液浓度偏大,F符合题意。
拓展专题3 阿伏加德罗常数的考查
【对点训练】
1.C 1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为2∶3,A错误;已知气体在常温常压下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B错误;O3和O2均由氧原子构成,16 g的混合气体含1 mol氧原子,数目为NA,C正确;标准状况下,乙醇不是气体,因此2.24 L乙醇的物质的量远大于1 mol,D错误。
2.C 2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,Na与O2反应中Na元素化合价由0价变为+1价,则0.1 mol Na与O2完全反应转移的电子数为0.1NA,A错误;H2O2的物质的量为0.5 mol,溶剂水中也含有氢原子,因此溶液中氢原子数大于NA,B错误;9.2 g Na的物质的量为0.4 mol,则Na先与HCl反应生成NaCl,之后过量的Na与水反应生成NaOH,因此所得溶液中Na+的个数为0.4NA,D错误。
3.D n(FeCl3)==0.1 mol,但Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,则制备得到的胶粒数目远小于0.1NA,A错误;未给出溶液体积,无法计算OH-的数目,B错误;NaCl固体由Cl-和Na+构成,NaCl固体中不含分子,C错误;NO和N2O气体的物质的量之和为1 mol,二者每一分子都含一个O原子,则氧原子数为NA,D正确。
4.C 浓盐酸与足量MnO2反应过程中,HCl不会完全反应,因此无法根据n(HCl)计算转移电子数,A错误;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,7.8 g Na2O2的物质的量为=0.1 mol,充分反应转移电子数为0.1NA,B错误;1 mol Na失1 mol电子,6.9 g Na为0.3 mol,转移电子数为0.3NA,C正确;该反应为可逆反应,氯气不能完全反应,不能计算转移电子数目,D错误。
5.D 溶液的体积未知,无法计算Cl-的物质的量及个数,A错误;氯气不足,电子转移数由氯气决定,56 g铁粉与标准状况下22.4 L氯气充分反应,转移电子数2NA,B错误;标准状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4 L,通常情况下所占体积大于22.4 L,C错误;1个H3O+含有10个电子,1.9 g H3O+的物质的量为0.1 mol,所含的电子数为NA,D正确。
章末整合提升
【主题探究】
【探究1】
1.(1)Na2CO3消耗的盐酸多。
(2)碳酸氢钠具有弱碱性,可以中和胃酸。碳酸钠碱性较强,不太适合治疗胃病。
解析:(1)根据化学方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑可知,n(Na2CO3)∶n(HCl)∶n(CO2)=1∶2∶1,n(NaHCO3)∶n(HCl)∶n(CO2)=1∶1∶1。即106 g Na2CO3和84 g NaHCO3消耗的盐酸不同,Na2CO3消耗的盐酸多,但是两者产生的CO2一样多。
2.(1)①正确,②③均错误。(2)2.25 g 0.154 mol·L-1
解析:(1)配制100 g 0.9%的氯化钠溶液时所需氯化钠质量=100 g×0.9%=0.9 g,称量时注意是左物右码,故应该在左盘放0.9 g氯化钠,①正确;配制100 g 0.9%的氯化钠溶液所需要水的质量=100 g-0.9 g=99.1 g,而水的密度为1 g·mL-1,所以可以知道需要水的体积为99.1 mL,所以应该用100 mL的量筒来量取99.1 mL水,②错误;根据②的分析可以知道,需要水的体积为99.1 mL,③错误。(2)250 mL该氯化钠溶液中含NaCl的质量m(NaCl)=1 g·cm-3×250 mL×0.9%=2.25 g;根据公式:c=,氯化钠溶液的浓度c= mol·L-1≈0.154 mol·L-1。
【探究2】
(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O CO2、NaCl (2)AC (3)先加入稀硝酸无明显现象,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-,若无白色沉淀,则不含Cl-
解析:(1)煅烧炉中NaHCO3受热分解,反应的化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;根据分析可知,该工艺流程中可循环使用的物质是CO2、NaCl。(2)根据题干提供的溶解度表格资料,沉淀池中有NaHCO3析出,因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小,A正确;沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,过滤后滤液中主要含有的是NH4Cl,B错误;煅烧炉中反应得到的产物二氧化碳可作为制取纯碱的原料,滤液处理后得到的NaCl溶液回沉淀池使用,设计循环的目的是提高原料的利用率,C正确。
【探究3】
(1)足量的浓NaOH溶液 (2)防止空气中的H2O和CO2进入装置D,产生实验误差 (3)偏大 偏小 (4)53% (5)%
解析:(1)鼓入空气的目的是将装置内残留的二氧化碳全部排出,为了防止空气的二氧化碳影响测定结果,装置A中试剂X应选用浓NaOH溶液。(2)装置E的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置D,产生实验误差。(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,盐酸挥发出的氯化氢也会被碱石灰吸收,导致测定结果偏大,若没有操作⑤⑦,生成的气体不能全部被碱石灰吸收,导致测定结果偏小。(4)根据装置D的质量变化可知生成的二氧化碳的质量为91.8 g-85.2 g=6.6 g,则物质的量为n(CO2)==0.15 mol,根据碳原子守恒可知n(Na2CO3)=n(CO2)=0.15 mol,样品中碳酸钠的质量为0.15 mol×106 g·mol-1=15.9 g,样品中Na2CO3的质量分数为×100%=53%。(5)a g的样品,加入足量的稀盐酸,碳酸钠与盐酸充分反应后生成氯化钠,反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体物质为NaCl,设碳酸钠质量为m g,
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106 58.5×2
m ,
固体质量增重(b-a)g,列等式:=,解得:m= g,质量分数:×100%=%。
【探究4】
(1)①0.2 mol ②方法二 方法一产生污染性有毒气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染 (2)①O 0.3NA ②防止因温度过高而引起爆炸 ③稀释ClO2,防止其浓度过高而引起爆炸
解析:(1)①根据化学方程式2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O可知,该反应中NaClO3中氯元素化合价从+5价降低至+4价,NaClO3为氧化剂;HCl中氯元素化合价从-1价升高至0价,HCl为还原剂,4 mol HCl中2 mol被氧化,此时转移2 mol电子,当有0.2 mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为0.2 mol;②方法一产生污染性有毒气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染,故方法二制备的ClO2更适合饮用水的消毒。(2)①反应中氯元素化合价由+5价降低至+4价,被还原,过氧化氢中氧元素化合价由-1价升高至0价,被氧化,则被氧化的元素为O;由反应式可得关系式:2ClO2~O2~2e-,在标准状况下,每生成10.08 L气体(即0.45 mol),转移电子的物质的量为×2=0.3 mol,即转移的电子数为0.3NA个;②ClO2性质非常不稳定,温度过高有可能引起爆炸,则控制温度不超过80 ℃是为了防止因温度过高而引起爆炸;③已知:ClO2性质非常不稳定,水溶液中ClO2的质量分数高于30%或在混合气体中的体积分数大于10%等均有可能引起爆炸,所以通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是稀释ClO2,防止其浓度过高而引起爆炸。
【探究5】
(1)2.5 (2)2ClO2+2KCN2KCl+2CO2+N2
解析:(1)ClO2和Cl2自身均被还原为Cl-,化合价变化分别为5、1×2=2,则处理含CN-相同的电镀废水,结合得失电子守恒,所需Cl2的物质的量是ClO2的=2.5倍;(2)ClO2氧化KCN生成两种无毒害气体,即生成二氧化碳和氮气,ClO2中氯元素化合价由+4价降低至-1价,KCN中碳元素化合价由+2价升高至+4价,氮元素化合价由-3价升高至0价,结合得失电子守恒和原子守恒得反应的化学方程式为2ClO2+2KCN2KCl+2CO2+N2。
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁 铁的氧化物、铁的氢氧化物
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.C 铁与氯气在常温下不反应,在加热条件下可以反应,因此可以用钢瓶储存液氯,A错误;铁在氯气中燃烧生成FeCl3,B错误;铁粉能消耗食品包装袋内的氧气,从而防止食品被氧化变质,所以铁粉可用作食品保存的脱氧剂,C正确;铁在氯气中燃烧生成FeCl3,铁为+3价;铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4,铁有+2价和+3价两种价态,D错误。
3.D 铁与H2O(g)在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,装置A为实验提供持续不断的水蒸气,装置C中加入碱石灰干燥H2;去掉上述装置中的C和D部分,可将气体导入肥皂液中并点燃,不纯的H2导入肥皂液在空气中点燃会出现爆鸣现象,此反应中铁单质部分被氧化成+3价、部分被氧化为+2价,D错误。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.C 盛放稀硫酸的仪器是分液漏斗,A错误;实验时先打开K1再打开K2,用铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排尽锥形瓶中空气,B错误;乙装置左边试管中长、短导管安装错误,D错误。
【随堂演练】
1.B 铁强化酱油中的铁指的是铁元素,选B。
2.C Cl2可将Fe氧化成FeCl3,A正确;S是弱氧化剂,可将Fe氧化成FeS,B正确;Fe与HCl反应生成FeCl2,而不是FeCl3,C错误;Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,D正确。
3.D A项,铁在氯气中燃烧生成FeCl3,只能生成+3价铁的化合物;B项,铁粉与水蒸气共热生成的四氧化三铁中含有+2价和+3价的铁;C项,氧化铁溶于盐酸生成氯化铁,只能生成+3价铁的化合物;D项,铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,不可能生成+3价铁的化合物。
4.D 湿棉花的作用是受热后提供水蒸气,在②处铁与水蒸气在高温下发生反应,故此处用酒精喷灯加热,肥皂液用于接收H2,通过点燃肥皂液有爆鸣声和燃烧现象,说明生成的是H2,A、B错误;Fe和Fe3O4都可以被磁铁吸引不能证明是Fe3O4,C错误;取反应后的固体,溶于稀硫酸中产生大量气泡,只可能是铁有剩余,铁的氧化物不能与稀硫酸生成气体,D正确。
5.(1)分液漏斗 (2)A B、C B、C A
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析:(1)在装置2中用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁,稀硫酸是溶液,应盛放在分液漏斗中。(2)实验时,可关闭开关A,打开开关B、C,打开分液漏斗活塞,待排尽空气后,再关闭开关B、C,打开开关A,将生成的硫酸亚铁溶液压入右侧装置中生成Fe(OH)2。实验开始时需要排尽装置中的空气是为了防止发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。
第2课时 铁盐和亚铁盐
知识点一
【对点训练】
1.B 能与KSCN溶液作用生成红色溶液的物质含有Fe3+。A项,铁与盐酸反应生成FeCl2;B项,铁与Cl2反应生成FeCl3;C项,铁与CuSO4溶液反应生成FeSO4;D项,铁与稀硫酸反应生成FeSO4。
2.C 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+,不能证明没有Fe2+,A错误;若原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+,通入Cl2,加入KSCN溶液,溶液也变为红色,B错误;加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,C正确;若存在Mg2+,生成的氢氧化镁为白色沉淀,氢氧化铁沉淀的红褐色可掩盖氢氧化镁沉淀的白色,D错误。
3.Ⅰ.取少量溶液加入KSCN溶液,变红色,则有Fe3+ c
Ⅱ.(1)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成 (2)不能 Fe2+、Cl-二者都具有还原性,都可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色
知识点二
【对点训练】
1.B 铁屑溶于过量的稀盐酸生成FeCl2,FeCl2与稀硫酸、硫酸锌、氯化铜不反应,但可被氯水中的Cl2氧化为FeCl3,B符合题意。
2.B a为0价单质,即a为Fe,b为+2价亚铁盐,c为+2价的碱,即c为Fe(OH)2,e为+3价铁盐,d为+3价的碱,即d为Fe(OH)3。根据上述分析,该反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,A正确;4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,c在空气中转化为d的现象:白色沉淀迅速变成灰绿色最后变为红褐色,B错误;若要实现e转化为b,即Fe3+→Fe2+,发生还原反应,可向其中加入铜片,C正确;若要实现b转化为e,即Fe2+→Fe3+,可向其中加入氧化剂H2O2:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,D正确。
3.(1)Cu2++FeCu+Fe2+ (2)稀H2SO4 过滤
(3)Ⅰ.先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 Ⅱ.KSCN 溶液变为红色 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
解析:向废水(含有大量的FeSO4和较多的Cu2+)中加入过量铁粉,Cu2+全部被铁粉还原为Cu,再过滤得到的①是滤渣,主要含有Cu、Fe,②是FeSO4滤液;向含有Cu、Fe的滤渣中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应转化为FeSO4,铜与稀硫酸不反应,操作⑥为过滤,得到的③是Cu,滤液④是FeSO4溶液,将其与滤液②合并,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到FeSO4·7H2O。
【随堂演练】
1.A A项,淀粉变蓝,说明有I2生成,即I-被氧化,Fe3+表现出氧化性;B项,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3,Fe元素化合价未发生变化,未表现出氧化性;C项,FeCl3溶液与AgNO3溶液混合时,Cl-与Ag+反应生成AgCl,Fe元素化合价未发生变化,未表现出氧化性;D项,生成红色物质不涉及化合价的变化,不体现Fe3+的氧化性。
2.D FeSO4·7H2O中Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质,A正确;K3溶液与Fe2+反应生成蓝色沉淀,可用来检验“铁肥”中的Fe2+,B正确;铁粉可与Fe3+反应生成Fe2+,从而保证“铁肥”的效果,C正确;KSCN溶液可检验Fe3+的存在,还需要检验Fe2+不存在才能证明“铁肥”完全失效,D错误。
3.B 由题意知,某溶液加入含有Fe2+的溶液,溶液颜色无明显变化,再加入新制氯水,溶液变红色,发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,可知,原溶液一定含有SCN-,氧化性:Cl2>Fe3+,Fe2+与SCN-不能生成红色物质,Fe2+被Cl2氧化为Fe3+。
4.(1)Fe+CuSO4FeSO4+Cu (2)1.5 mol
(3)HCl、H2SO4、FeCl3、CuSO4等任一合理的答案即可
(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
解析:(2)根据化学方程式2Fe+3Cl22FeCl3,每生产162.5 g FeCl3,FeCl3的物质的量为=1 mol,消耗×1 mol=1.5 mol Cl2。(3)Fe与足量的HCl、H2SO4、FeCl3、CuSO4等反应均可转化为Fe2+。(4)FeCl3与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。
第二节 金属材料
第1课时 金属材料
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.A 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面优于各成分金属。例如,合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大,多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低,但合金的导电性比纯金属弱。
3.D 生铁的含碳量比熟铁高,A错误;生铁变为熟铁涉及炼钢过程的一系列化学变化,B错误;钢的含碳量越高,硬度越大,C错误;合金钢也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,D正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2.B 一般情况下,合金具有硬度大、熔点低等优点,B错误。
3.(1)由0价变为+3价 铝 (2)1∶1 3∶1 (3)2∶3
解析:由2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知:①1 mol铝消耗3 mol氯化氢,生成 mol氢气;②1 mol铝消耗1 mol氢氧化钠,生成 mol氢气。③5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol HCl(不足量)反应时,生成氢气0.2 mol;④5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol NaOH(过量)反应时,生成氢气0.3 mol。
【随堂演练】
1.B 合金的硬度比组成它的成分金属大,A错误;合金的熔点一般比组成它的成分金属低,C错误;目前用量最大、用途最广的合金是铁合金,D错误。
2.D 铝的熔点比氧化铝低,A错误; 铝是两性金属,能与酸反应,也能与碱反应,如与NaOH溶液反应:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;铝是活泼金属,常温下氧气能与Al反应生成氧化铝,C错误;铝是活泼金属,铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜,能够阻碍内部铝被氧化,D正确。
3.D 合金的熔点一般低于其成分金属的熔点,生铁是铁碳合金,其熔点是1 100~1 200 ℃,则纯铁的熔点可能高于1 200 ℃。
4.A 赤铁矿的主要成分是Fe2O3,选A。
5.(1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪 易拉罐合金中的金属Al与NaOH溶液反应产生H2,重新将易拉罐鼓起来 2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (2)Mg(OH)2 (3)0.2 mol
解析:(1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪,易拉罐合金中的金属Al与NaOH溶液反应产生H2,重新将易拉罐鼓起来。(2)镁铝合金溶于盐酸中生成MgCl2和AlCl3,氯化镁、氯化铝溶液与NaOH溶液先反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,后Al(OH)3与过量的NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,则白色沉淀是Mg(OH)2。(3)往水中投入2.3 g金属钠发生的反应为2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,则由方程式可知,理论上最多可收集到氢气的物质的量为×(+)=0.2 mol。
第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.B 列比例关系时应注意单位要“上下一致,左右相当”。
3.生成CuSO4的质量为16 g,稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
解析:设生成CuSO4的质量为x g,稀硫酸中溶质的质量分数为y
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
80 98 160
8 g 100 g×y x g
=,解得y=9.8%;
=,解得x=16。
4.(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 mol。
(2)标准状况下,生成H2的体积为11.2 L(步骤见解析)。
解析:n(H2SO4)=0.25 L×2 mol·L-1=0.5 mol。
(法1)(1)Fe + H2SO4FeSO4+H2↑
1 mol 1 mol
n(Fe) 0.5 mol
=,n(Fe)=0.5 mol。
(2)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
1 mol 22.4 L
0.5 mol V(H2)
=,解得V(H2)=11.2 L。
(法2)Fe + H2SO4FeSO4+H2↑
1 mol 1 mol 22.4 L
n(Fe)0.5 mol V(H2)
==
故n(Fe)=0.5 mol,V(H2)=11.2 L。
知识点二
【对点训练】
1.
解析:由反应可知,KIO3~3I2~6Na2S2O3,则上述加碘盐中碘含量(以碘元素计)为
= g·kg-1。
2.A 设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
Fe + H2SO4FeSO4+H2↑ Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol 56 g
x 56x
Fe + CuSO4FeSO4+Cu Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
y 8y
因为固体在反应前后质量相等,所以Δm(减)=Δm(增),56x=8y,===,则==。
3.B HCl的物质的量为n(HCl)=4 mol·L-1×0.060 L=0.24 mol,由n(H2O)=n(HCl)=n(氧化物中O)可知氧化物中含0.12 mol O原子,Fe2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化,由电子守恒可知n(Fe2+)=2n(Cl2),故n(Fe2+)=0.06 mol,铁的氧化物中正、负化合价的代数和为0,设n(Fe3+)=x,则3x+0.060×2=0.12×2,解得x=0.04 mol,该固体中铁原子和氧原子的个数之比为(0.06 mol+0.04 mol)∶0.12 mol=5∶6。
【随堂演练】
1.C 11.2 g Fe的物质的量是0.2 mol,500 mL 2 mol·L-1的盐酸含氯化氢的物质的量是1 mol,盐酸过量,根据铁的物质的量计算生成氢气的体积,设生成氢气的体积是V L;
Fe+2HClFeCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.2 mol V L
V=4.48。
2.D CaO+ 2HClCaCl2+H2O
56 g 2 mol
0.56 g c(HCl)×20×10-3 L
则:=,
解得c(HCl)=1.00 mol·L-1。
3.A 根据甲醇处理氨废水的反应原理,可得关系式~CH3OH,理论上每天所需甲醇的质量为×95%×96%××32 g·mol-1=2.432×104 g=24.32 kg。
4.A 26.4 g FeS物质的量为0.3 mol,280 mL 3 mol·L-1硝酸溶液含HNO3物质的量为0.84 mol,两者恰好完全反应,反应后产物为Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3,铁化合价变为+3价,硫由-2价变为+6价,因此失去电子为0.3 mol×1+0.3 mol×8=2.7 mol,根据硫守恒,生成了0.1 mol Fe2(SO4)3,根据铁守恒生成了0.1 mol Fe(NO3)3,根据氮守恒,有(0.84-0.3)mol=0.54 mol氮得到2.7 mol电子,从而得到每个氮降低5个价态,因此硝酸中氮元素由+5价变为0价,生成N2。
5.(1)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、
Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、
Fe+Fe2(SO4)33FeSO4 (2)7 (3)2 mol·L-1
解析:(1)因铁、氧化铁都能与硫酸反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,又因反应后溶液中无Fe3+,所以有反应:Fe+Fe2(SO4)33FeSO4。(2)从Fe+H2SO4FeSO4+H2↑方程式可以算出和硫酸生成标准状况下1.68 L H2的铁为0.075 mol,其质量为4.2 g,剩下(15-4.2)g=10.8 g混合物发生如下反应:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、Fe+Fe2(SO4)33FeSO4,所以剩余混合物中Fe2O3和Fe的物质的量应该为1∶1,可以算出各为0.05 mol,则m(Fe2O3)=8 g,m(Fe)=(4.2+2.8)g=7 g。(3)因为反应后溶液中无Fe3+存在,且固体没有剩余,则全都是以Fe2+的形式存在
H2SO4~Na2SO4~2NaOH
0.3 mol 3 mol·L-1×0.2 L
原硫酸的物质的量为0.3 mol,则c(H2SO4)==2 mol·L-1。
章末整合提升
【主题探究】
【探究1】
(1)①隔绝空气,防止FeSO4被空气氧化。
②KSCN溶液。加入硫氰化钾,若溶液变成红色,证明硫酸亚铁已经变质,若溶液没有变成红色,证明硫酸亚铁没有变质。
③可以。将酸性高锰酸钾溶液滴入硫酸亚铁溶液中,紫色褪去,即证明存在亚铁离子。
(2)①MgCO3、Al(OH)3。该药片能缓解胃酸过多,胃酸的主要成分是盐酸,MgCO3、Al(OH)3与盐酸反应。
②氢氧化铝与胃酸中盐酸反应生成氯化铝和水,离子方程式:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。
【探究2】
(1)含碳量不同 (2)铁制品锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(3)混合物
【探究3】
(1)盐类 碳或C (2)Cu2++FeCu+Fe2+
(3)铁比铜更加活泼
(4)Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
(5)Cu2CO3+4H+2Cu2++3H2O+CO2↑
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
知识点一
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.A 设元素B的核电荷数是y,已知A的原子序数是x,即核电荷数为x,所以Am+的核外电子数等于x-m,同理Bn-的离子中带有(y+n)个电子。因为Bn-和Am+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,所以x-m=y+n,即y=x-m-n,选A。
3.(1)27 27 60 33 (2)60 28
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.A 原子核外电子排布在能量不连续的电子层中,由里向外能量依次升高,故K层电子的能量低于L层,A错误。
3.D A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明A、B为第二、第三周期元素;L层最多排8个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明B原子L层有8个电子,A原子的L层有4个电子,故A是碳原子;A原子的M层比B原子的M层少3个电子,故B为铝原子。
4.(1)错误,最外层上有7个电子 (2)错误,有3个电子层,从里到外,各层电子数依次为2、8、1 (3)正确 (4)错误,从里到外,各层电子数依次为2、8、4 (5)错误,从里到外,各层电子数依次为2、8、6
【随堂演练】
1.AC和O含有相同的中子数,但两者不是同一种原子,且C的质子数与中子数也不相等。
2.B 质子数(Z)=24+2=26,中子数(N)=56-26=30,B正确。
3.B 原子核外电子是分层排布的,距离原子核越近,能量越低,离原子核最近的电子层是K层,选B。
4.C 三个电子层即K、L、M,K层2个电子,L层8个电子,可知M层4个电子,该元素的核外电子排布为2、8、4,是硅元素,选C。
5.(1)Ar (2)Cl- (3)K+ (4)S2-
解析:(1)由该原子核外电子总数可知,该原子的质子数为18,故该原子为氩原子(Ar)。(2)盐溶液中的某微粒与AgNO3溶液反应时会出现白色沉淀,则第1课时 氧化还原反应
1.通过对元素化合价的分析,认识氧化还原反应的规律,并对常见的化学反应进行分类。 2.基于化合价变化与电子转移的关联性,从微观上认识氧化还原反应的本质。 3.会表示氧化还原反应中电子转移情况。
知识点一 氧化还原反应的基本概念
1.从不同角度认识氧化还原反应
(1)从得失氧的角度认识氧化还原反应
①从得失氧的角度分析以下反应。
②反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2中,失去氧的物质是 ,发生 反应,得到氧的物质是 ,发生 反应。
结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生 反应,必然有一种物质失去氧发生 反应,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应。
(2)从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
①有氧元素参加的反应:
②没有氧元素参加的反应:
e+SO4SO4+。
铜元素化合价 ,发生 反应。铁元素化合价 ,发生 反应。
结论:凡是有元素化合价 的反应,都是氧化还原反应。所含元素化合价升高的物质,发生 反应;所含元素化合价降低的物质,发生 反应。
【思考1】 反应3O22O3是氧化还原反应吗?为什么?
(3)从电子转移角度认识氧化还原反应
化学反应 2Na+Cl22NaCl H2+Cl22HCl
变化过程图示
氧化 反应 Na→NaCl H2→HCl
Na原子 电子 共用电子对偏离于 原子
化学反应 2Na+Cl22NaCl H2+Cl22HCl
还原反应 Cl2→NaCl Cl2→HCl
Cl原子 电子 共用电子对偏向于 原子
结论 电子的转移是氧化还原反应中元素化合价变化的原因。凡是有电子转移(得失或偏移)的化学反应都是氧化还原反应。失去电子(或电子对偏离)发生 反应;得到电子(或电子对偏向)发生 反应
过程表示
2.氧化还原反应的本质与特征
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【思考2】 分析反应Cl2+H2OHCl+HClO中氯元素的化合价变化,被氧化和被还原的元素是什么?氧化还原反应中,一种元素被氧化,一定有另一种元素被还原吗?
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氧化还原反应中所有元素的化合价一定都发生变化。 ( )
(2)氧化还原反应的本质是有元素化合价的变化。 ( )
(3)氧化还原反应中被氧化的物质与被还原的物质可以是同一种物质。 ( )
(4)有单质参加的反应一定是氧化还原反应。 ( )
(5)有单质生成的氧化还原反应不一定是置换反应。 ( )
(6)所含元素化合价升高的物质,被还原。( )
2.(苏教版改编题)我国自主研制的隐形战斗机使用了高强度、耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应为TiCl4+2MgTi+2MgCl2。下列有关该反应的说法中,正确的是( )
A.TiCl4中钛(Ti)元素发生氧化反应
B.Mg被氧化
C.TiCl4中氯元素被氧化
D.TiCl4中钛元素失去电子
3.化学反应可按照不同的分类方法进行分类。回答下列问题:
①CO2+C2CO
②2Fe+3Cl22FeCl3
③C+H2O(g)CO+H2
④2H2O2H2↑+O2↑
⑤Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓
⑥H2O2+H2SS↓+2H2O
(1)既是氧化还原反应又是化合反应的为 (填序号,下同)。
(2)属于非氧化还原反应的为 。
(3)不属于四种基本反应类型的为 。
(4)属于置换反应的为 。
归纳总结
氧化还原反应概念间的关系
知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
基本步骤:
注意:箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素;必须注明“得”“失”;得失电子要守恒。
(2)实例:用双线桥法标出反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O、Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O中电子转移的方向和数目: 、 。
2.单线桥法
(1)表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
基本步骤:
注意:不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;要用箭头标明电子转移的方向;箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
(2)实例:用单线桥法标出反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O、2Na+Cl22NaCl中电子转移的方向和数目: 、 。
1.下列化学反应中用单线桥表示电子转移的方法正确的是( )
2.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:
3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,发生氧化反应的物质是 ,发生还原反应的物质是 。
(2)用双线桥法表示反应得失电子的方向和数目: 。
(3)用单线桥法表示反应得失电子的方向和数目: 。
归纳总结
双线桥法和单线桥法的比较
(1)双线桥法的“线桥”从反应物到产物,单线桥法的“线桥”只连反应物。
(2)表示氧化还原反应中化合价升降、物质被氧化或被还原等时,用双线桥法较方便;表示电子转移的方向和数目时,用单线桥法较方便。
1.(教材改编题)下列变化中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.钟乳石的形成
B.氢气的燃烧
C.菜刀生锈
D.高锰酸钾制氧气
2.下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
3.下列反应中,电子转移的方向和数目正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(教材改编题)目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。
(1)该反应 (填“是”或“不是”)置换反应,用双线桥法标出电子转移的方向和数目 。
(2)上述反应中被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为 。
(3)反应过程中每生成1分子N2,转移电子数为 个。
提示:完成课后作业 第一章 第三节 第1课时
2 / 6基础梳理答案
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
知识点一
1.(2)元素 纯净物 (3)元素 纯净物 (4)单质 碳
单质 不同
【思考】
提示:O2转化为O3,有新物质生成,属于化学变化。
2.(1)①根据组成物质的种类 ②根据组成元素的种类
③根据组成元素的性质 ④根据是否含碳元素
(2)钠盐 硫酸盐
知识点二
1.碱 酸
知识点三
1.一种(或多种)物质 另一种(或多种)物质 2.溶液 胶体
3.(1)分散质粒子直径 (2)液溶胶 气溶胶 固溶胶
4.(1)溶液 胶体 分散质粒子的直径大小
(2)①一条光亮的“通路” ③胶体
【教材挖掘】
①②⑤⑥
第2课时 物质的转化
知识点一
1.(1)NaOH+HClNaCl+H2O
Fe+2HClFeCl2+H2↑ 置换反应
CaO+2HClCaCl2+H2O
AgNO3+HClAgCl↓+HNO3 (2)H+
2.(1)碱 氧化物 盐 氧化物
(2)①Ca(OH)2+2HNO3Ca(NO3)2+2H2O 复分解反应
②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH 复分解反应
(3)OH-
3.2NaCl+CO2↑+H2O Mg(OH)2↓+2NaCl 复分解反应
2NaCl+CaCO3↓ 复分解反应
知识点二
1.化学变化 (1)①2Ca+O22CaO
②CaO+H2OCa(OH)2
③Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O (2)①O2
②H2O ③Ca(OH)2 ④CaO ⑤Ca(OH)2(答案合理即可)
【教材挖掘】
提示:方法一:CuO+H2SO4CuSO4+H2O,Fe+CuSO4FeSO4+Cu。
方法二:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O。
方法一更好。主要原因有:方法二需要加热,消耗能源;方法二中氢气易燃易爆,安全性低;方法二中氢气不能全部参加反应,利用率降低。(答案合理即可)
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
知识点一
1.不导电 导电
【思考】
提示:固体NaCl、KNO3不能导电的原因是离子不能自由移动。
2.(1)自由移动 带电荷 (2)Na+、Cl- Na+、Cl- 否 能
能 水溶液 熔融
3.熔融状态下 化合物 酸 碱 盐
知识点二
1.(1)溶于水 受热熔化 离子 (2)Ba2++2OH-
Na++Cl-
2.HNO3H++N H2SO42H++S 全部是H+
KOHK++OH- Ca(OH)2Ca2++2OH- 全部是OH- NH4NO3N+N Al2(SO4)32Al3++3S 金属阳离子(或铵根离子) 酸根离子
【教材挖掘】
提示:人的手上常会沾有NaCl(汗液的成分之一)或其他电解质,当遇到水时,会形成电解质溶液产生自由移动的阴、阳离子而导电。
第2课时 离子反应
知识点一
1.Na+、S、Ba2+、Cl- Ba2+、S Na+、Cl-
S Ba2+
【思考】
提示:(1)蓝色沉淀是Cu(OH)2,由Cu2+和OH-结合生成;生成的气体是CO2,由C和H+结合生成。
(2)溶液红色消失是因为H+和OH-发生反应消耗了OH-。
知识点二
2.BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
2Na++S+Ba2++2Cl-BaSO4↓+2Na++2Cl-
S+Ba2+BaSO4↓
【思考】
提示:H++OH-H2O H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O H++OH-H2O
化学方程式表示某个具体的化学反应,而离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
【教材挖掘】
提示:(1)①Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O
②OH-+CH3COOHCH3COO-+H2O
③NH3·H2O+H+N+H2O
④2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
(2)离子方程式H++OH-H2O可表示强酸溶液和强碱溶液生成可溶性盐溶液的一类反应。
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
知识点一
1.(1)①还原 氧化 ②Fe2O3 还原 CO 氧化
结论:氧化 还原 (2)①升高 降低 还原 还原 氧化
氧化 ②降低 还原 升高 氧化
结论:升降 氧化 还原
【思考1】
提示:不是。因为反应前后元素的化合价没有变化。
(3)失去 H 得到 Cl 氧化 还原
2.电子 3.单质 置换 单质
【思考2】
提示:氯元素的化合价由反应前的0价,在反应后一部分降低为-1价,一部分升高为+1价,氯元素既被氧化又被还原;氧化还原反应中被氧化或被还原的元素可能是同一种元素。
知识点二
1.(2)
2.(2)
第2课时 氧化剂和还原剂
知识点一
1.降低 得到电子 氧化 还原 得到电子 越强
失去电子 还原 氧化 失去电子 还原剂 越强
【思考】
提示:在同一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质,如反应①H2O2既是氧化剂也是还原剂;氧化产物和还原产物可以是相同物质,如反应②中S既是氧化产物又是还原产物。
【教材挖掘】
提示:(1)2CO+2NO2CO2+N2 NO是氧化剂,CO是还原剂。
(2)反应①说明H2O2具有还原性,反应②说明H2O2具有氧化性。H2O2既有氧化性又有还原性,H2O2中氧元素是-1价,是该元素的中间价态。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠 氧化钠和过氧化钠
知识点一
1. 1 1 还原
2.(1)变暗 ①银白 小 大 ②氧化钠 4Na+O22Na2O
【思考】
提示:未用完的钠可放回原试剂瓶。
(2)黄色火焰 淡黄色 2Na+O2Na2O2
【教材挖掘】
提示:2Na+Cl22NaCl,2Na+SNa2S;钠与非金属单质化合时,钠元素化合价由0价变为+1价,钠表现还原性。
3.(1)NaOH、H2 (2)小 低 碱性 (3)①H2O Na
②2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
【思考】
提示:(1)2Na+H2SO4Na2SO4+H2↑。不能;若稀硫酸不足,过量的钠会与水继续反应生成NaOH和H2。
(2)2Na+2H2O2OH-+2Na++H2↑;钠与水反应放出热量并消耗溶剂水,由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,且溶剂的量减少,故饱和石灰水中会有固体析出,产生白色浑浊。
(3)钠先与水发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑;生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成蓝色絮状Cu(OH)2沉淀:2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。
知识点二
1.(1)白 (2)Na2O+H2O2NaOH
Na2O+2HCl2NaCl+H2O Na2O+CO2Na2CO3
2.(1)淡黄 (2)①复燃 ②碱 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (3)氧气 -1 氧化性
【教材挖掘】
提示:(1)氧化性 还原性
(2)
(3)2∶1
第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
知识点一
1.结块变成晶体 降低 红色 红色 碱 碱
【教材挖掘】
提示:①4Na+O22Na2O
②Na2O+H2O2NaOH
④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,
Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
2.变浑浊 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
活动1:Na2CO3溶液中存在Na+和C,滴加稀盐酸,C与H+结合生成HC,HC再与H+结合生成H2CO3而分解放出CO2,故开始无气泡,过一段时间产生气泡,相关反应为C+H+HC、HC+H+CO2↑+H2O。NaHCO3溶液中存在Na+和HC,滴加稀盐酸,HC与H+结合生成H2CO3而分解放出CO2,故立即产生气泡:HC+H+CO2↑+H2O。
活动2:向Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,C与C结合生成CaCO3沉淀:C+CCaCO3↓。向NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水,HC与OH-结合生成C和H2O,C与C结合生成CaCO3沉淀:2HC+2OH-+CCaCO3↓+2H2O+C。将氢氧化钙溶液分别加入碳酸钠和碳酸氢钠溶液,二者均反应产生白色沉淀,所以不能用氢氧化钙溶液鉴别二者。
活动3:2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C;OH-+HCH2O+C。
4.活动1:先通入氨气。由于NH3极易溶于水,且溶于水后溶液显碱性,这样更容易吸收二氧化碳。
活动2:氯化铵(NH4Cl)可以作氮肥。
知识点二
1.金属元素 2.盐酸 原火焰颜色相同 试样 火焰的颜色
【教材挖掘】
提示:因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素,灼烧时,钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光,透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光,便于观察到钾元素的紫色光。盐酸沸点比硫酸低,加热时易挥发无残留。
3.紫红 黄 紫 绿 4.金属元素
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
知识点一
1.成盐 NaCl 2.黄绿 气体 大
3.(1)得到 强氧化 (2)2NaCl 2FeCl3 CuCl2
(3)燃烧 苍白 白雾 H2+Cl22HCl
知识点二
1.(1)HCl+HClO (2)不褪色 褪色 漂白作用 褪色
漂白作用 HClO
【教材挖掘】
提示:二氧化氯的化学式为ClO2,氯元素的化合价为+4价。二氧化氯、臭氧均具有氧化性。
2.2HClO2HCl+O2↑
活动1:氯水呈黄绿色说明有Cl2;实验一说明有H+和HClO;实验三说明有Cl-。
活动2:氯水光照后不存在HClO。因为HClO不稳定,光照条件下分解生成HCl和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
活动3:不可以。因为氯水有漂白性,会将pH试纸漂白,无法判断溶液的酸碱性,可以用pH计测量氯水的酸碱性。
知识点三
1.(1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(3)氯化钠和次氯酸钠 次氯酸钠
2.2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
第2课时 氯气的实验室制备 氯离子的检验
知识点一
1.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2 还原 酸
【思考1】
提示:(1)由氧化产物和还原产物的个数可知,氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)不能。有两个原因:一是随着反应的进行,盐酸浓度变小,Cl-的还原性减弱,MnO2不能再氧化HCl,此反应不再进行;二是浓盐酸的挥发。
2.酒精灯 圆底烧瓶 分液漏斗 HCl 水蒸气 向上
Cl2+2KI2KCl+I2 蓝色 变红 褪色
吸收过量Cl2,防止污染空气
【思考2】
提示:不能。即使是饱和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
知识点二
1.不溶解 Cl-+Ag+AgCl↓ 不溶解
Cl-+Ag+AgCl↓ 气泡产生
C+2Ag+Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
2.稀硝酸 AgNO3溶液
第三节 物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
知识点一
1.(1)②n (2)6.02×1023 微观粒子
2.(2)6.02×1023 mol-1
知识点二
1.M g/mol或g·mol-1 相对原子质量 相对分子质量
2.n·M
【思考1】
提示:不等同,摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,两者在数值上相等,但前者单位是g·mol-1,后者单位是1,故两者不等同。
【思考2】
提示:(1)17 g·mol-1 (2)64 g·mol-1
(3)bNA g·mol-1 (4) g·mol-1
第2课时 气体摩尔体积
知识点一
1.【思考1】
提示:较大 近似相等
【思考2】
提示:Ⅰ.①22.4 L ②不一定 Ⅱ.①气体的粒子数相同 ②粒子间的距离相同 ③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略
(3)大小 数目 距离 温度 压强 相同的体积
2.物质的量 体积 Vm L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1) Vm= 0 ℃ 101 kPa 22.4 L·mol-1 温度 压强
【思考3】
(1)32.03 g·mol-1 (2)17 g·mol-1
(3)34.9 g·mol-1 (4)28 g·mol-1
提示:(1)气体的摩尔质量M=Vm·ρ,代入数据求得M≈32.03 g·mol-1。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,该气体的物质的量为=0.03 mol,摩尔质量为=17 g·mol-1。(3)混合气体的==≈34.9 g·mol-1。
(4)=Vm·ρ=22.4 L·mol-1×1.25 g·L-1=28 g·mol-1。
知识点二
2.【思考】
提示:(1)22.4 L 44.8 L 物质的量 (2)32 g 22.4 L 2 g 22.4 L ①摩尔质量
②
第3课时 物质的量浓度
知识点一
1.(1)溶质 溶液 (2)×100%
2.单位体积 物质的量 cB mol·L-1(或mol/L) cB=
1 mol
【思考】
提示:(1)1 mol 1 mol·L-1 1.5 mol 1.5 mol·L-1
1∶2∶3 微粒个数之比
(2)②③
第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液
知识点一
1.(1)温度 容积 50 mL 100 mL 250 mL 500 mL
1 000 mL
【思考1】
提示:使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
2.0.1 mol 5.85 g 托盘天平 药匙 玻璃棒 烧杯
100 mL容量瓶 玻璃棒 2~3 容量瓶 1~2 cm
溶液的凹液面与刻度线相切
【思考2】
(1)量取 稀释 冷却 (2)量筒 500 mL容量瓶
(3)13.6
解析:(3)根据稀释前后硫酸物质的量不变,所需浓硫酸的体积为≈13.6 mL。
知识点二
2.
能引起误差的操作 因变量 c
n V
称量 偏大 偏大
偏小 偏小
偏小 偏小
移液 偏小 偏小
不变 不变
偏小 偏小
定容 偏大 偏小
偏小 不变 偏小
不变 偏大 偏小
装瓶 偏大 偏小
【思考1】
提示:①仰视刻度线(如图a):加水量高于刻度线,溶液体积偏大,c偏低。②俯视刻度线(如图b):加水量低于刻度线,溶液体积偏小,c偏高。
【思考2】
提示:①仰视刻度线(如图c):浓硫酸的体积偏大,即溶液中的溶质硫酸偏多,c偏高。②俯视刻度线(如图d):浓硫酸的体积偏小,即溶液中的溶质硫酸偏少,c偏低。
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁 铁的氧化物、铁的氢氧化物
知识点一
1.+2价和+3价 2Fe+3CO2
2.延展 导热 磁体
3.(1)①2Fe+3Cl22FeCl3 ②Fe+SFeS
③Fe+2H+Fe2++H2↑ ④Fe+Cu2+Fe2++Cu
(2)四氧化三铁 氢气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 提供水蒸气
【教材挖掘】
提示:模具中如有水,与铁在高温下反应生成氢气,氢气为易燃气体,易发生爆炸。
知识点二
1.红棕 黑色 +2 不溶
【教材挖掘】
提示:Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O
3.白色絮状 灰绿 红褐
【思考1】
提示:煮沸NaOH溶液的目的是除去溶液中溶解的O2,防止O2将Fe(OH)2氧化。
【思考2】
提示:Fe3+;原因是FeSO4溶液中的Fe2+会被空气中的O2氧化成Fe3+。
活动1:苯的密度比水小且难溶于水,加入少量苯覆盖在FeSO4溶液的上层用于隔绝下层液体与空气接触,防止生成的Fe(OH)2被O2氧化。
活动2:铁粉与稀硫酸反应生成的H2排出了装置内的空气,同时试管内剩余的H2起到保护气的作用,防止Fe(OH)2与O2接触被氧化,因此能较长时间观察到白色沉淀。
活动3:先打开止水夹a,利用Fe与稀硫酸反应产生的H2将装置内的空气排出,待导管b排出的气体验纯后,再关闭止水夹a,利用产生的H2把试管A中的液体(FeSO4溶液)压入试管B中,反应得到Fe(OH)2白色沉淀。即操作方法为先打开止水夹a,待导管b排出的气体验纯后,再关闭止水夹a。
第2课时 铁盐和亚铁盐
知识点一
1.Fe2(SO4)3 FeCl3 FeSO4 FeCl2
2.红色 红 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 红 加KSCN溶液再加新制氯水
【教材挖掘】
提示:不是。Fe(SCN)3溶液是红色,但没有生成沉淀。
知识点二
1.(1)浅绿色 无明显变化 红色
(2)2Fe3++Fe3Fe2+ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
【教材挖掘】
提示:向FeCl2溶液中加入稍过量的氯水(或双氧水),振荡。
活动1:①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤Cl2
活动2:加入铁粉。反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+
活动3:(1)①Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
②Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
③Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
(2)④Fe+2H+Fe2++H2↑
⑤2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(或2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O)
⑥Fe+2Fe3+3Fe2+(或2Fe3++CuCu2++2Fe2+)
2.活动1:将菠菜中的铁元素转化为铁离子。
活动2:不影响。因为无论是生成二价或三价铁的化合物,后期都会变成对应的铁离子,不影响铁元素的检验。
第二节 金属材料
第1课时 金属材料
知识点一
2.(1)生铁 钢 (2)高 硬度 延展 (3)低 中 高
合金 (4)铬和镍
知识点二
1.逐渐溶解 爆鸣
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2Al+2OH-+6H2O2+3H2↑ 氢气
2.(2)①Al2O3+6H+2Al3++3H2O
②Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
活动1:铝片表面有氧化铝,盐酸首先和铝表面的氧化铝反应,O→a段反应的离子方程式:Al2O3+6H+2Al3++3H2O。b→c段的离子方程式:2Al+6H+2Al3++3H2↑。
活动2:不是0.25 mol,因为有部分盐酸与氧化铝反应,没有全部用来生成氢气。如果换成等浓度、等体积的NaOH溶液,产生的氢气会多于0.25 mol,原因是同样质量的铝与NaOH溶液反应,消耗的NaOH物质的量比HCl少,多余的NaOH可以继续与铝反应产生氢气。
活动3:1∶1。Al与H2的关系式均为2Al~3H2,故只要参加反应的Al的量相等,所得H2的量也相等,故氢气的体积之比为1∶1。
4.氢气 金属氢化物
第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
知识点一
1.(2)① ② ③
④c(B)·V[B(aq)]
2.2×6.02×1023 2×6.02×1023 2×6.02×1023
1×6.02×1023 (1)粒子数目 物质的量 (2)体积
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
知识点一
1.质子 中子 2.质子 中子 质子数 中子数
3.质量数 质子数 6 12
【教材挖掘】
提示:不是。如S的质量数为32,而硫原子的相对原子质量为32.06,二者计算方式不同,在数值上相近但不相等。
知识点二
1.(1)能量不同 (2)近 远 2.(2)①2n2 ②8 ③18
第2课时 元素周期表 核素
知识点一
1.门捷列夫 相对原子质量 相对原子质量
2.(1)电子层数目 电子层数 (2)①一、二、三 2、8、8 四、五、六、七 18、18、32、32 ②短周期 长周期 7 ③碱金属 卤族
【思考1】
提示:这种判断是错误的,元素种类最多的族为第ⅢB族,共32种元素(包括镧系元素和锕系元素)。
【思考2】
提示:不一定。第二、三周期差1,第四、五周期差11,原因是中间隔10种副族元素,第六、七周期差25,原因是中间隔10种副族元素,且第ⅢB族镧系和锕系均为15种元素。
(3)原子序数 元素符号 相对原子质量 元素名称
知识点二
1.(1)质子 中子 (2)0 1 2
2.(1)质子数 中子数 (2)①质子数
【教材挖掘】
提示:28a%+29b%+30(1-a%-b%)
(3)①C ②H和H
第3课时 原子结构与元素的性质
知识点一
1.4 失去 金属性 4 得到 非金属性
2.K Rb Cs 增多 增大 1 失去 还原
3.黄色 紫色
【思考】
提示:不可以。Li与O2反应只能生成Li2O。
【教材挖掘】
提示:碱性依次增强,即LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。
4.银白 小 低 增大 降低
知识点二
1.淡黄绿 紫黑 增大 升高 2.7 增多 增大
3.(1)H2+F22HF H2+Cl22HCl
H2+Br22HBr H2+I22HI 升高 减弱
(2)①2KBr+Cl22KCl+Br2
Cl2+2KI2KCl+I2 Br2+2KI2KBr+I2
②减弱 增强
【思考1】
提示:从F→I,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
【思考2】
提示:Br2+H2OHBrO+HBr。
【思考3】
提示:2F2+2H2O4HF+O2。
第二节 元素周期律
第1课时 元素性质的周期性变化规律
知识点一
1.2 2 8 8 8 周期性 2.减小 周期性
3.+5 -4 +7 -4 周期性 4.原子序数
知识点二
1.(1)> (2)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
2.Cl、S、P、Si HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
逐渐增强
3.减小 减弱 增强 减弱 增强
4.(1)原子序数 (2)核外电子排布
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
知识点一
1.(1)元素周期律 (2)减弱 增强 增强 减弱
2.(2)金属 非金属 稀有气体 (3)金属性 非金属性
3.主族序数 主族序数-8
【教材挖掘】
提示:Si的价电子数是4,Ca的价电子数是2。
知识点二
1.不
4.(1)半导体 (2)农药 (3)催化剂
第三节 化学键
第1课时 离子键
知识点一
2.(2)阳离子、阴离子 (3)静电作用
3.(1)离子键
知识点二
1.最外层电子
2.H· ·· ·︰ [︰︰]- [︰︰]2-
[︰︰︰]2-
Ca2+[︰︰]2- K+[︰︰]2-K+
(1)
(2)
第2课时 共价键
知识点一
2.(1)共用电子对 (2)①原子 ②共用电子对
3.(2)①︰︰︰ ︰N N︰ H︰︰H
H︰︰︰ ②OO
4.HH H—H ︰ H—Cl
︰︰C︰︰ OCO H·×·×H H·×·×H
【思考1】
提示:不一定。如非金属单质(O2、Cl2、N2等)中含共价键,但不属于化合物;某些离子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含离子键,又含共价键,属于离子化合物。
【思考2】
提示:H2O2:H︰︰︰H,含极性共价键和非极性共价键。Na2O2:Na+Na+,含离子键和非极性共价键。
知识点二
1.离子 共价 ①化学键 化学键
2.(2)范德华力 氢键 (3)①熔点 沸点 ②氢键
【思考】
提示:Ⅰ.氢键和范德华力;Ⅱ.氢键和范德华力;Ⅲ.共价键(H—O)。
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