栟茶中学 阿伏伽德罗常数
一、三年来的江苏试题
2004~11.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1。下列叙述中正确的是
A.标准状况下,2.24L苯中约含有3.612×1023个碳原子
B.常温常压下,氧气和臭氧的混合物16g中约含有6.02×1O23个氧原子
C.25℃时,1 L pH=13的氢氧化钠溶液中约含有6.02×l023个氢氧根离子
D.0.5mol CH4中约含有3.01×1024个电子
2005~10.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述中正确的是
A.常温常压下,18.0 g重水(D2O)所含的电子数约为10×6.02×1023
B.室温下,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023
C.标准状况下,22.4 L甲苯所含的分子数约为6.02×1023
D.标准状况下,a L甲烷和乙烷混合气体中的分子数约为×6.02×1023
2006~6.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法中正确的是
A.1.0L 1.0mol·L-1CH3COOH溶液中,CH3COOH分子数为6.02×1023
B.Na2O2与H2O反应生成1.12L O2(标准状况),反应中转移的电子数为2×6.02×1023
C.32 g S8单质中含有的S—S键个数为6.02×1023
D.22.4 L N2中所含的分子数为6.02×1023
二、基础知识回顾
1、阿伏加德罗常数的含义:0.012kg12C中含有的C原子数,也即1mol物质中含有的粒子数;通常用6.02×1023作为其近似值。
2、以n为中心的计算是解决NA问题的核心,对一些基本概念、基本理论的准确理解是解决NA问题的关键。这些基本概念、基本理论包括:分子中含有的原子数、电子数、共用电子对数、化学键数,原子中质子数、电子数、中子数之间的关系,一般意义下的Vm与标准状况下的Vm(22.4L/mol)之间的区别与联系(特别是常见物质在标准状况下的状态要熟练记忆),氧化还原反应中转移的电子数的判断,电解质(特别是弱电解质)溶液中的粒子数的判断,一定质量混合物中粒子数、电子数等的计算等。
3、解题注意点:准确计算和避开选项中设置的陷阱是提高得分率的关键。通常的陷阱有:运用Vm=22.4L/mol计算时,是否标准状况、物质在标准状况下是否气体,弱电解质溶液中粒子数的计算等。
三、巩固训练
1.设阿伏加德罗常数为NA,则下列说法正确的是
A.常温常压下,11.2L甲烷中含有的氢原子数为2NA
B.标准状况下,0.3mol二氧化硫中含有的氧原子数为0.3NA
C.常温下,2.7g铝与足量的盐酸反应,失去的电子数为0.3NA
D.常温下,1L0.1mol/LMgCl2溶液中含Mg2+数为0.2 NA
2.NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.10 g甲烷所含有的电子数目为10 NA B.常温常压下,4 g氦气所含有的中子数目为4 NA
C.标准状况下,22.4 L单质溴所含有的原子数目为2 NA
D.电解食盐水若产生2 g氢气,则转移的电子数目为2 NA
3.NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.22.4L氮气中所含原子数为2NA B.1mol Na2O2与水完全反应,转移电子数为NA
C.1L lmol·L-1 Na2CO3溶液中CO32-数为NA D.标准状况下,2mol SO3所占的体积约为44.8L
4.阿佛加德罗常数约为6.02×1023mol—1,下列说法中一定正确的是
A.60gSiO2晶体中含有2×6.02×1023个Si—O键
B.18D2O(重水)完全电解,转移2×6.02×1023个电子
C.720gC60晶体(如右图)中含有6.02×1023个晶胞结构单元
D.14g两种烯烃CnH2n和CmH2m混合物,含有共用电子对数目为3×6.02×1023
栟茶中学 物质结构、元素周期律
一、三年来的江苏试题
2004~1.我国的“神舟五号”载人飞船已发射成功,“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的,每百吨核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氮元素主要以的形式存在。下列说法正确的是
A.原子核内含有4个质子 B.和互为同位素
C.原子核内含有3个中子 D.的最外层电子数为2,所以具有较强的金属性
2004~6.X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
2004~22.1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
⑴根据上述原理,仅由第2周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是: 和 ; 和 。
⑵此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与NO2-互为等电子体的分子有: 、 。
2005~13.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3∶4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是
A.X、Y、Z的稳定性减弱 B.A、B、C、D只能形成五种单质
C.X、Y、Z三种化合物的熔点逐渐升高 D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物
2005~21.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/kJ·mol—1
460
360
436
431
176
347
请回答下列问题:
⑴ 比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)SiC______Si; SiCl4______SiO2
⑵ 右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方 体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
⑶ 工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g)+H2(g) Si(s)+4HCl(g) 该反应的反应热△H=____________kJ/mol
2006~9. X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定 D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
2006~15.下列关于晶体的说法一定正确的是
A.分子晶体中都存在共价键 B.CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻
C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
2006~19.卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物,XX’型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题:⑴卤素互化物BrCl能发生下列反应H2O+BrCl=HBrO+HCl、KBr+BrCl=KCl+Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式 。
②写出苯与(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式 。
⑵右图是部分卤素单质和XX’型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,其原因是 。
⑶试推测ICl的沸点所处的最小范围 。
二、基础知识回顾
1、原子结构与元素化学性质的关系、化学键与化合物性质的关系、化学键键能与反应热的关系、分子间作用力以及氢键对分子晶体物理性质的影响、化学键对离子晶体、原子晶体、金属晶体性质的影响、晶胞中的粒子数键数的判别,常见的典型晶体等。
2、短周期元素以及Fe原子结构特征、在周期表中的位置以及原子结构与位置之间的关联、同周期或同主族元素以及主要化合物性质递变规律、原子或离子半径比较。
3、元素周期表的结构、“位构性”之间的相互推导。
4、判断元素性质强弱的实验依据、理论依据。
5、解题注意点:对题设信息的正确提取和准确理解是解无机理论题的前题,联想所学知识是解无机理论题的基础,化学用语和化学术语的正确使用以及靠船下篙的回答问题是提高得分率的关键。
三、巩固练习
1.13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtǔWthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60 互为同素异形体
C.14N与15N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同
2.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
A.光气(COCl2) B.六氟化硫 C.二氟化氙 D.三氟化硼
3.有三种短周期元素,最外层电子数之和为17,质子数之和为31。如果这三种元素中有一种是氩元素,则关于另外两种元素的说法不正确的是
A.如果一种元素是金属元素,则另一种元素一定是稀有元素
B.如果一种元素的单质通常情况下是气体,则另一种元素的单质通常情况下是固体
C.如果一种元素的气态氢化物是三角锥形分子,则另一种元素的气态氢化物可能是正四面体形分子
D.如果一种元素的最高正价是+3,则另一种元素的单质有两种常见的同素异形体
4、某短周期元素的最高价氧化物所对应的水化物的化学式为HxROY,气态氢化物的化学式为HzR(或RHZ)。已知1molHxROY比lmolHzR质量多64g。下列说法不正确的是
A.2Y-X+Z=8 B.Y=4 C.R一定是硫元素 D.R一定处于第三周期
5.X、Y、Z三种短周期元素的原子序数之和为28,X、Y为相邻周期元素,X、Z为同周期元素,Y的质子数比X多5个,X的最外层电子数是Y的2倍,X和Z的最外层电子数之和为11。下列叙述中,不正确的是
A.元素Z的气态氢化物和最高价氧化物的水化物水溶液均为呈酸性
B.X、Y、Z 三种元素组成的化合物,其化学式为Y(ZX3)3
C.元素Z可组成由共价键构成的单质
D.X、Y两种元素构成一种阴离子,该阴离子与酸反应时,可能变成Y的阳离子
6.下图中a、b、c、d、e为元素周期表中前4周期的一部分元素,下列有关叙述正确的是
A.b元素除0价外,只有一种化合价
B.五种元素中,c元素的性质最稳定
C.相同条件下b和d气态氢化物溶于水,液体的酸性:dD.e元素最高价氧化物的水化物和不同量的氢氧化钠溶液反应,可能生成三种盐
7.晶体是质点(分子、离子或原子等)在空间有规则地排列、具有整齐外形、以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能形成晶体的、具有代表性的最小单元,称为晶胞。一种
Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。则该合金的化学式为
A.Fe2Al B.FeAl C.Fe3Al2 D.Fe2Al3
8.下列说法中正确的是
A.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同,它们的熔点相近
B.用作高温结构陶瓷材料的Si3N4固体是分子晶体
C.氯化钠和氯化氢溶于水时.破坏的化学键都是离子键
D.C60气化和I2升华克服的作用力相同
9.氮化碳结构如右图,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是
A.氮化碳属于原子晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳的化学式为:C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
10.由短周期元素构成的某离子化合物中,一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20,下列说法
中正确的是
A.晶体中阳离子和阴离子个数一定相等 B.晶体中一定只有离子键没有共价健
C.所含元素一定不在同一周期也不在第一周期 D.晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径
11.两种短周期元素组成的常见化合物中,原子个数比为1 : 3,若两种元素的原子序数分别为a 和 b,则a和b的关系可能为:① a=b+5 ② a+b=8 ③ a+b=30 ④a=b+8
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
13.几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表:
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+2
-2
下列叙述正确的是
A.L、R的单质与稀盐酸反应速率L<R B.M与T形成的化合物有两性
C.Q、T两元素的氢化物分子间都存在氢键 D.L、Q形成的简单离子核外电子数相等
14.北京大学和中国科学院的化学工作者合作,已成功研制出碱金属与C60形成的石墨夹层离子化合物。将石墨置于熔融的钾或气态的钾中,石墨吸收钾而形成称为钾石墨的物质,其组成可以是C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K等等。在钾石墨中,钾原子把价电子交给石墨层,但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。下列分析中正确的是
A.题干中所举出的6种钾石墨,属于同素异形体
B.若某钾石墨的原子分布如图一所示,则它所表示的是C24K
C.若某钾石墨的原子分布如图二所示,则它所表示的是C12K
D.另有一种灰色的钾石墨C32K,其中K的分布也类似于图中的六边形,则最近两个K原子之间的距离为石墨键长的倍
15.2005年,剑桥大学的科林·汉弗莱斯说:氮化镓是2 l世纪的“魔法石”,这种物质可把普通金属变成“金子”,或者说“金钱”;它可传送光线而不会将能量以热的形式浪费掉;它可把手机信号扩大10倍,让电脑的速度提高1万倍,它可将阳光引进室内,缓解季节性压抑,辅助癌症手术,将CD缩减到l英寸。下列有关氮化镓的说法正确的是
A.氮化镓是由主族元素与副族元素形成的化合物 B.氮化镓能把白铁变成黄金
C.氮化镓中氮元素显+3价 D.氮原子最外层比镓原子最外层多2个电子
16.现有aA、bB、cC、dD、eE五种短周期元素,它们都是生命不可缺少的重要元素。已知它们的原子序数有如下关系:a+b=c,a+c=d,c+d=e,B、D、E都有多种同素异形体。B的化合物种类与A的化合物种类何者更多,目前学术界还有争议,但有一点是肯定的,那就是没有第三种元素的化合物种数会超过它们。下列说法正确的是
A.形成气态氢化物的热稳定性由强至弱的顺序是C>D>B
B.在五种元素中,形成的最高价含氧酸的氧化性最强的是E
C.在五种元素形成的常见单质中,l mol单质含共价键的物质的量最多的是E
D.从给定的元素中选出若干种组成的离子化合物中,摩尔质量最小的等于19g/mol
17.下表是元素周期表中短周期的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。
(1)上述元素的单质中熔点最高的可能是 (填字母);dh4比gh4稳定,其原因是 。
(2)f和a所形成的物质的沸点在f相应主族元素的同类型化合物中比较高,其原因是 。
(3)在发射“神舟”六号载人飞船的火箭推进器中,盛有分别由a、e和a、f元素组成的两种游标态化合物,它们的分子皆为18个电子微粒,当它们混合反应时即产生e的单质和a2f。该反应的化学方程式为 。
(4)c、i、j可组成离子化合物,cxij6,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的电小重复单元)结构如下图所示,阳离子c+(用○表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部;阴离子ij6x-(用●表示)位于该正方体的顶点和面心。该化合物的化学式是 。
18.1991年Langmuir提出:“凡原子数与总电子数相等的物质,则结构相同,物理性质相近”,称为等电子原理.相应的物质,互称为等电子体.化学科学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构与性质,例如CH4与NH4+有相同的电子数目及空间构形,另外BN分子和C2(碳的一种同素异形体)分子为等电子体。
(1)依据等电子原理在下表空格处填写相应的化学式:
(2)(BN)3是一种新的无机合成材料,它与某单质互为等电子体.工业上制造(BN)3的方法之一是用硼砂Na2B4O7和尿素[CO(NH2)2]在1073~1273K时反应,已知得到α-(BN)3及NaHCO3和水。α-(BN)3可作高温润滑剂、电气材料和耐热的涂层材料等.如在高温高压条件下反应,可制得β-(BN)3硬度特高,是作超高温耐热陶瓷材料、磨料、精密刃具的好材质。
①(BN)3互为等电子体的单质___________________(写分子式);
②写出硼砂和尿素的反应方程式[α-(BN)3用(BN)3表示]______________________________________;
③α-(BN)3与______________的晶体结构相似,β-(BN)3与_____________的晶体结构相似。
19.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示,若x越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的分子中成为负电荷一方。
下面是某些短周期元素的x值:
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
Na
Al
Si
P
S
Cl
x值
0.98
1.57
2.04
2.55
3.44
3.98
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)通过分析x值变化规律,确定N、Mg的x值范围:______(2)推测x值与原子半径的关系是________________________________;根据短周期元素的x值变化特点,体现了元素性质的_________________变化规律。
(3)某有机化合物结构式为,其中S—N中,你认为共用电子对偏向谁?_______(写原子名称)。
(4)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的差值(Δx),当Δx>1.7时,一般为离子键,当Δx<1.7时,一般为共价键,试推断AlBr3中化学键类型是________________。
(5)预测元素周期表中,x值最小的元素位置:______________(放射性元素除外)。
20.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设为E)如图所示。
试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,
并回答下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值变化的特点是
,各主族中E值的这种变化特点体现
了元素性质的__________变化规律。
(2)同周期内,随着原子序数的增大,E值变化总趋势是
。但个别元素的E值出现反常现象,试预测下
列关系中正确的是 (填写编号,多选倒扣)。
①E(砷)>E(硒) ②E(砷)<E(硒) ③E(溴)>E(硒) ④E(溴)<E(硒)
(3)估计气态Ca原子失去最外层一个电子所需要能量E值的范围: <E< 。
(4)10号元素E值较大的原因是 。
21.C60、金刚石和石墨的结构模型如下图所示(石墨仅表示出其中的一层结构):
(1)C60、金刚石和石墨三者的关系是互为________。
A.同分异构体 B.同素异形体 C.同系物 D..同位素
(2)固态时,C60属于________晶体(填“离子”“原子”或“分子”),C60分子中含有双键的数目是________。
(3)硅晶体的结构跟金刚石相似,1 mol硅晶体中含有硅硅单键的数目约是_____NA个。二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅硅单键之间插入1个氧原子。二氧化硅的空间网状结构中,硅、氧原子形成的最小环上氧原子数目是________。
(4)石墨层状结构中,平均每个正六边形占有的碳原子数是________。
22.致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期_______>_______H2O>HF;第三周期SiH4>PH3>_______>_______。
(2)化合物的毒性:PH3>NH3 H2S_______H2O;CS2__________CO2 CCl4>CF4(选填>或<)。
于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃。CF4的沸点为-128 ℃。新致冷剂的沸点范围介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其他类似的还可以是___________。
(4)然而,这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是___________。但求助于周期表中元素及其化合物的________变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)
①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
a.①②③ b.②④⑤ c.②③④
23.1918年,Lewis提出反应速率的碰撞理论:反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件,但并不是每次碰撞都能引起反应,只有少数碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞。
⑴?图I是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是 (选填“A”、“B”或“C”);
⑵?20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图Ⅱ是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: ;
⑶?过渡态理论认为,催化剂改变反应速率的原因是改变了反应的途径,对大多数反应而言主要是通过改变过渡态而导致有效碰撞所需要的能量发生变化。请在图Ⅱ中作出NO2和CO反应时使用催化剂而使反应速率加快的能量变化示意图;
⑷?进一步研究表明,化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1?mol?化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据:
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能/ kJ·mol–1
197
360
499
X
已知白磷的燃烧热为2378.0? kJ/mol,白磷完全燃烧的产物结构如图Ⅲ所示,则上表中X= 。
参考答案:
17.解析:(1)根据各元素在周期表中的位置,结合物质熔点规律可知d形成的单质熔点是最高的。CCl4比SiCl4稳定,其原因是碳元素的蜚金属性比硅元素的非金属性要强;(2)H2O的沸点比同主族其他元素的氢化物沸点高的原因是分子间形成氢键;(3)据元素位置和分子皆为18电子微粒,可知两种液态化合物分别为N2H4和H2O2,则反应为N2H4+2H2O2=N2+4H2O;(4)在1/8晶胞中,含有阴、阳离子的数目比为1:3,则化学式为Na3AlF6。
答案:(1)d d、g元素的非金属性随核电荷数的递增而减弱;(2)物质的分子之间容易形成氢键;(3)N2H4+2H2O2=N2+4H2O;(4)Na3AlF6
(本题是元素周期律与物质结构的综合推断题。它考查了元素周期律(表)知识的应用,同时还考查了晶体化学式的求算。在复习中要做到:(1)将元素同期律(表)中的同周期、同主族、元素金属性和非金属性的变化规律熟练掌握,再结合周期表进行应用性训练;(2)对物质结构,特别是晶体结构中化学式求算方法熟练掌握,如晶胞是正方体型的,微粒位于顶点,则属于该晶胞的只占1/8,微粒位于棱上的,则属于该晶胞的只占1/4,微粒位于面上的,则属于该晶胞的占1/2,而在体内的,则全属于该晶胞。)
18.(1)
C2H6
CO2
C22-
NO3-
N2O4
C6H6
(2)①C6 ②. ③石墨、金刚石
19.(1)0.93其原子半径越小;周期性。(3)氮原子。(4)共价键。(5)第六周期IA主族。
解析:题中给出第二、第三周期元素的x值(其中缺少了氮、镁两种元素的x值),x值与这种原子在分子中吸收电子的能力有关。
可根据元素性质的周期性变化来推测镁和氮的x值。从表中数值可看出,同周期中元素的x值随原子半径的减少而增大,x值的变化体现了元素性质的周期变化。
用x值大小可判断共价键中共用电子对偏向哪一方。对于S—N,由于N的x值大于S的x值,所以其中共用电子对偏向N原子。
表中查不到溴的x值,可根据元素周期律来推测,氯与溴同主族,氯的x值必定比溴的x值大,而:x(Cl)-x(Al)=3.16-1.61=1.45<1.7,而溴与铝的x值这差必定小于1.45,所以溴化铝肯定属于共价化物。
x值越小,元素的金属越强,x值最小的元素应位于第六周期的IA主族。
20. (1)随着原子序数增大,E值变小 周期性 (2)①③
(3)419 738 (填E(钾)、E(镁)也给对) (4)10号元素是氖。该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。
解析:分析图中曲线变化的特点可知:同主族元素如H、Li、Na的E值依次变小,同周期元素(以3~10号元素为例)随核电荷数增大E值呈增大趋势,但ⅡA族和ⅤA族元素E值特别高,分析出以上规律后,应不难解决⑴、⑵两题。第⑶题的解决也应依赖于对以上规律的总结,而不应按照金属活动性顺序得出E(钾)<E(钙)<E(钠)的结论。
21.(1)B (2)分子 30 (3)2 6 (4)2
解析:(1)所给三种物质都只由碳元素组成,故它们互为同素异形体。(2)C60中只含碳元素,且不具有向空间无限伸展的网状结构,所以为分子晶体;C60的分子中形成的总的价电子数为:60×4=240,由图示可知已成键的价电子数为60×3,所以可形成的双键数为: =30。(3)由金刚石的结构模型可知,每个碳原子都与相邻的碳形成一个单键,故每个碳原子相当于形成2(×4)个单键,则1 mol硅中可形成2 mol硅硅单键;金刚石中最小的碳原子环上有6个碳原子,6条边,每条边上插入一个氧原子,则最小环上有6个氧原子。(4)石墨层状结构中每个碳原子为三个正六边形共有,即对每个六边形贡献个碳原子,所以每个正六边形环上有×6=2个碳原子。
22.(1)CH4>NH3;H2S>HCl (2)> > (3)CFCl3(或CF3Cl) (4)使大气臭氧层出现空洞 a
解析:此题介绍了致冷剂的使用以及对环境的污染和开发新致冷剂的思路,阅题后感到耳目一新,但此题要考查的知识是非常简单的。(1)联想二周期和三周期元素的氢化物不难填出空格。(2)由题给信息毒性PH3>NH3即同主族元素所形成结构和组成相似的物质,从上而下毒性增大。(3)由CF2Cl2的组成可联想出与它类似的物质,如CF3Cl或CFCl3。(4)氟里昂CF2Cl2这种致冷剂对环境有危害,它可以破坏臭氧层,所以开发新致冷剂要注意这种物质的毒性、沸点、可燃性、以及对环境的危害性等因素。
23.⑴?C
⑵?NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);ΔH=-234?kJ/mol
⑶?(见右上图)
⑷?434
栟茶中学 氧化还原反应
一、三年来的江苏试题
1、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:
2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
下列说法正确的是
A.KClO3在反应中得到电子 B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化 D.1 molKClO3参加反应有2mol电子转移
2、氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性能,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+C 2AlN+3CO。下列叙述正确的是
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2得到3 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为—3
D.氮化铝晶体属于分子晶体
3、已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
4、Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
5、物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液。由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是
A.①③ B.③④ C.①② D.①③④
二、基础知识回顾
1、氧化还原反应基本概念、氧化还原反应概念之间的联系;
2、氧化还原反应知识的运用(基础概念识别、判断,物质性质的比较,反应顺序的判断,反应产物的判断、得失电子守恒计算等);
3、解题基础:氧化还原反应基本概念的记忆、理解、运用;反应前后元素化合价变化的正确判断。
三、巩固训练
1、⑴请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
_________+__________→__________+__________+__________+H2O
⑵反应物中发生氧化反应的物质________________,被还原的元素是____________。
⑶反应中1 mol氧化剂_____________(填“得到”或“失去”)___________ mol电子。
⑷请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:
__________+ __________→
2、已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均具有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序是:
Cl-< Fe2+<H2O2<I-<SO2 ,则下列反应中不能发生的是
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ B.SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O D.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
3、高铁酸钾(K2FeO4)是一种比Cl2、O3、KMnO4氧化性更强的多功能水处理剂。工业上可先制得高铁酸钠(离子反应为2Fe(OH)3 +3C1O一+ 4OH— = 2FeO42-+ 3Cl— + 5H2O),然后在高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH,可析出高铁酸钾。下列说法不正确的是
A.高铁酸钠溶解度比高铁酸钾大 B.每生成l mol Na2FeO4,转移3 mol电子
C.高铁酸钾不仅能消毒杀菌,还能除去水中的还原性杂质
D.高铁酸钾溶液是胶体,能吸附水中的悬浮杂质
4、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为
①A+B2+ =A2++B , ②D +2H2O=D(OH)2 + H2↑, ③ 以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为:E2++2e-=E ,B—2e-=B2+
A.E2+>B2+>A2+>D2+ B.D2+>E2+>A2+>B2+ C.D2+>B2+>A2+>E2+ D.A2+>B2+>D2+>E2+
5、高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,其与水的离子反应是:
4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-。工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾。制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下:
湿法制备-2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
干法制备-2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
下列有关说法中错误的是
A.高铁酸钾与水反应时,水发生还原反应 B.湿法中每生成1mol Na2FeO4共转移3mol电子
C.干法中每生成1mol Na2FeO4共转移4mol电子
D.K2FeO4处理水时,不仅能杀菌,还能除去H2S、NH3等,并使悬浮杂质沉降
6、某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
⑴ 该反应中的还原剂是___________________。
⑵ 该反应中,发生还原反应的过程是___________→___________。
⑶ 写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目___________________________。
⑷ 如反应转移了0.3 mol 电子,则产生的气体在标准状况下的体积为___________。
7、500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是
A.原混合溶液中c(K+)为2 mol·L-1 B.上述电解过程中共转移4 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液中c(H+)为2 mol·L-1
8、钛(Ti)是一种性能非常优越的金属,因其含量丰富、密度小、硬度大、熔点高、耐腐蚀而广泛运用于飞机、火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船等领域。因此有人说,21世纪将是钛的世纪。钛在化合物中的化合价主要有+2、+3、+4,其中+4价钛的化合物最稳定。
⑴?钛在自然界的主要矿物有是钛铁矿(FeTiO3)和金红石。金红石的主要成分是钛的氧化物,该氧化物的晶体结构模型如右图所示,该钛的氧化物的化学式为 ;
⑵?从钛铁矿提炼钛目前通常采用氯化法,即将
钛铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热(1173K)先制得TiCl4,再将TiCl4蒸馏出来提纯后,在氩气的保护下与镁共热(1220~1420K)制得钛。
①?请配平氯化法制得TiCl4的化学方程式:
?FeTiO3?+? ?Cl2+? C?? ?TiCl4?+? ?FeCl3(s)?+? ?CO(g)
②?写出TiCl4与镁共热制得钛的化学方程式 ;
③?若制得19.6?g?Ti,上述两反应共转移电子 mol;
⑶?金红石采用氯化法也能制得TiCl4,所加热的温度同样是1173K。写出金红石采用氯化法制取TiCl4的化学方程式 。
9、化合物KxFe(C2O4)y·z H2O是一种重要的光化学试剂,其中铁为+3价。分别称取该样品0.491g两份,其中一份在110℃干燥脱水,至质量恒定为0.437g。另一份置于锥形瓶中,加入足量的3mol/LH2SO4和适量的蒸馏水,加热到75℃,趁热加入0.0500mol/L KMnO4溶液24.0mL,恰好完全反应;再向溶液中加入适量的某种还原剂,将Fe3+完全转化为Fe2+,该溶液中Fe2+刚好与4.0mL 0.0500mol/L KMnO4溶液完全反应。
已知:2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 == 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑+ 8H2O
MnO4— + 5Fe2+ + 8H+ == Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
通过计算,分别求:⑴ 0.491g样品中结晶水的物质的量。 ⑵ 化合物中草酸根的质量分数。
⑶ 化合物的化学式。
四、参考答案
1、⑴ FeSO4+HNO3→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O ⑵ FeSO4、N ⑶ 得到 4 ⑷ 24FeSO4+30HNO3
讲评要点:本题考查氧化还原反应方程式的书写、配平以及氧化还原反应基本概念的理解运用。解题关键是依据常见物质的氧化还原性判断反应物和产物。配平的难点是在运用氧化还原配平后再用最小公倍数法配平SO42-。
6、⑴ H2O2 ⑵ H2CrO4→Cr(OH)3 ⑶
⑷3.36L
8、⑴ TiO2 ⑵ ?① 2 7 6 2 2 6 ② TiCl4?+2Mg??Ti?+?2MgCl2 ③ 4.4
??⑶ TiO2?+?2Cl2?+?2C??TiCl4?+?2CO
9、K3Fe(C2O4)3·3H2O
解析:⑴ n(H2O) =
???⑵ n(C2O42-) = 0.0500 mol·L-1×0.024 L×
?m(C2O42-) = 0.003 mol ×88 g·mol-1 = 0.264g
ω(C2O42-) =×100% = 53.8 %
???⑶ 因为n(Fe3+) = n(Fe2+) =0.0500 mol·L-1×0.004 L×5=0.00100 mol
1∶y∶z = 0.00100 mol∶0.00300 mol∶0.00300 mol = 1∶3∶3
则 y=3,z=3
根据电荷守恒有:x+3=2y,得x=3
所以,化合物的化学式为:K3Fe(C2O4)3·3H2O
栟茶中学 电解质溶液
一、三年来的江苏试题
1、下列叙述正确的是
A.0.1mol·L-1氨水中,c(OH-)=c(NH4+)
B.10 mL 0.02mol·L-1HCl溶液与10 mL 0.02mol·L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=12
C.在0.1mol·L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.0.1mol·L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
2、常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是
A.pH>7,且c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-) B.pH>7,且c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
C.pH<7,且c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D.pH=7,且c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
3、草酸是二元弱酸,草酸氧钾溶液呈酸性。在O.1mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-) B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O42-)>c(H2C2O4) D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
4、在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是
A.1∶9 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4
5、用pH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2,则Vl和V2的关系正确的是
A.V1>V2 B.V1<V2 C.V1=V2 D.V1≤ V2
二、基础知识回顾
1、强弱电解质、弱电解质或弱电解质离子在水溶液中的电离平衡或水解平衡以及平衡移动后粒子浓度的变化;
2、弱电解质或弱电解质离子在水溶液中的变化对水的电离平衡的影响、溶液pH;
3、解题基础:对弱电解质或弱电解质离子在水溶液中的两种平衡及移动的深刻理解、对水的电离平衡的影响结果的深刻理解、平衡原理和守恒思想的运用以及思维的缜密性和有序性、深刻性。
三、巩固训练
1、下列事实可证明氨水是弱碱的是
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化铁 B.铵盐受热易分解
C.0.1 mol/L氯化铵溶液的pH约为5 ?D.0.1 mol/L氨水可使酚酞试液变红
2、某二元弱酸(H2A)溶液按下式发生一级和二级电离:H2AHA-+H+,HA-A2-+H+,下列溶液中c(A2-)最大的是
A.0.01 mol/L的H2A溶液 B.0.01 mol/L的NaHA溶液
C.0.02mol/L的HCl溶液与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合
D.0.02mol/L的NaOH溶液与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合
3、对室温下pH相同、体积相同的氨水和氢氧化钠溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A.加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均碱小 B.温度下降10oC,两溶液的pH均不变
C.分别加水稀释10倍,两溶液的pH仍相等 D.用盐酸中和时消耗的盐酸体积相同
编号
HX
YOH
溶液的体积关系
①
强酸
强碱
V(HX)=V(YOH)
②
强酸
强碱
V(HX)<V(YOH)
③
弱酸
弱碱
V(HX)=V(YOH)
④
弱酸
强碱
V(HX)=V(YOH)
4、某酸HX稀溶液和某碱YOH稀溶液的物质的量浓度相等,两溶液混合后,溶液的pH大于7,下表中判断合理的是
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5、下列关于电解质溶液的叙述正确的是
A.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
B.将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
C.相同温度和浓度的钾盐溶液中,酸式盐的pH一定小于正盐的pH
D.常温下,同浓度的Na2S与NaHS溶液相比,Na2S溶液的pH大
6、下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是
A.10mL0.1mol/L氨水与10mL0.1mol/L盐酸混合:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.10mL0.1mol/LNH4Cl溶液5mL0.2mol/L NaOH溶液混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10mL0.1mol/LCH3COOH溶液与5mL0.2mol/L NaOH溶液混合:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.0mL0.1mol/LCH3COONa溶液与6mL1mol/L盐酸混合:c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
7、取0.2mol·L-1HX溶液与0.2mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH = 8,则下列说法(或关系式)不正确的是
A.混合溶液中由水电离出的c(OH-)=10-8 mol·L-1 B.c(Na+)=c(Xˉ)+c(HX) =0.1mol·L-1
C.c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7mol·L-1 ?D.c(OH-)-c(HX)=c(H+)=1×10-8mol·L-1
8、常温下,有甲、乙两份体积均为1 L,浓度均为0.1 mol·L-1的氨水,其pH为11。
①甲用蒸馏水稀释100倍后,溶液的pH为a;②乙与等体积、浓度为0.2mol·L-1的HCl混合,在混合溶液中:n(NH4+)+n(H+)-n(OH-)=b mol 。a、b正确的答案组合是
A.9~11之间;0.1 B.9~11之间;0.2 C.12~13之间;0.2 D.13;0.1
9、pH=2的X、Y、Z三种酸的溶液各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积(V)的变化关系如图所示,下列说法中错误的是
A.X是强酸,Y和Z是弱酸 B.稀释前的浓度大小为c(Z)>c(Y)>c(X)
C.稀释前电离程度大小为X>Y>Z ?D.pH=2时,X、Y、Z都是稀溶液
10、化学实验员给某学生提供下列药品和必要的实验仪器,要求学生设计实验证明乙酸是弱酸,药品是冰醋酸、蒸馏水和pH试纸。此同学思考后认为:
⑴设计的理论依据是__________________________________________;
⑵实验简要步骤是______________________________________________________ _;
⑶需记录的现象和数据是_______________________________________;
⑷推断与分析,由于____________________;说明__________________________,所以乙酸是弱酸。
11、实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来标定氢氧化钠的的浓度,若氢氧化钠的溶液浓度为0.1mol/L,到达终点时,溶液的pH约为9.1。
⑴为标定氢氧化钠溶液的浓度,应选__________用作指示剂;
⑵在测定氢氧化钠溶液浓度时,有下列操作:① 向溶液中加入1~2滴酚酞指示剂;② 向锥形瓶中加20-30ml蒸馏水溶解;③ 用氢氧化钠溶液滴定到溶液呈粉红色,半分钟不褪色;④ 重复以上操作;⑤ 准确称取0.4-0.5g邻苯二甲酸氢钾加入250ml锥形瓶中;⑥ 根据两次实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。
以上各步中,正确的(填序号)操作顺序是 ;
⑶上述操作中,将邻苯二甲酸氢钾直接放到锥形瓶中溶解,对实验是否有影响?并说明理由: ;
⑷滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定,此操作对实验结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
12、泡沫式灭火器内盛放Al2(SO4)3溶液(约1mol·L-1)、NaHCO3溶液(约1mol·L-1)及起泡剂。使用时发生的化学方程式是_________________,Al2(SO4)3溶液和溶液的体积比约是_______________。若用等体积等物质的量浓度的Na2CO3溶液代替NaHCO3溶液,在使用时喷不出泡沫,这是因为__________。泡沫灭火器玻璃筒里盛放Al2(SO4)3溶液,铁筒里存放NaHCO3溶液,不能把Al2(SO4)3溶液盛放在铁筒里的原因是________。
13、有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和Na2SO4溶液中的一种。
⑴已知A、B的溶液中水的电离程度相同,A、C溶液和pH相同。A____溶液,B是____溶液,C是 溶液。
⑵若B溶液中c(OH-)与C溶液中的c(H+)相同,现将B的溶液稀释10倍后溶液的pH值用pHB表示,C溶液的pH值用pHC表示,则pHB+pHC__________(填大于或等于某个数)。
14、有一种pH为12的NaOH溶液100 mL,要使它的pH降到11,⑴如果加入蒸馏水,应加____________mL;(溶液总体积允许相加。下同);⑵如果加入pH=10的NaOH溶液,应加______________mL;⑶如果加入的盐酸,应加__________________mL。
15、某温度时,水的离子积常数Kw=10-13,将该温度下pH=11的Ba(OH)2溶液a L与pH =1的H2SO4溶液b L混合(设混合溶液体积为两者之和,固体体积忽略不计)。⑴若所得混合溶液为中性,则a∶b=__________,生成沉淀的物质的量为________;⑵若a∶b=9∶2,则所得溶液pH=_______,该混合溶液最多能够溶解铁粉________g (最终结果用a、b的表达式来表示)。
参考答案:
10、(1)弱电解质溶液稀释10a倍,pH改变小于a (2)将一定浓度的酸稀释到一定量(如100倍体积)后,测定稀释前后溶液的pH (3)稀释的倍数,稀释前后溶液的pH (4)溶液稀释100倍体积后,溶液的pH的改变小于2;稀释过程中酸的电离程度增大
11.(1)酚酞 (2)⑤②①③④⑥ (3)无影响 因为是否加入不影响邻苯二甲酸氢钾的物质的量 (4)偏小
12.Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 6CO2↑;1:6;Al2(SO4)3的量偏少,产生CO2气体减少; Al2(SO4)3水解后溶液显酸性,会腐蚀金属铁Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+,2H+ + Fe = Fe2+ + H2↑
13.(1)NH4Cl;CH3COONa,盐酸 (2)pHB + pHC > 13
14.(1)900 (2)1000 (3)81.8
15、(1) 10∶1 (2) 0.005a mol或0.05b mol (3)2 0.28(a+b) g
解析:(1)Kw = 10-13,所以pH + pOH = 13,Ba(OH)2溶液中:pH = 11,pOH = 2,即c(OH-) = 0.01 mol·L-1,
H2SO4溶液中:pH = 1,即c(H+) = 0.1 mol·L-1,所以a∶b = 10∶1。又因为Ba2++SO42- = BaSO4↓,所以用SO42-计算沉淀的物质的量,= 0.05b mol;或用Ba2+计算沉淀的物质的量,= 0.005a mol
(2)令a = 9x,b = 2x,则c(H+) = =0.01 mol·L-1,pH = 2。又因为n(H+)=0.01
mol·L-1×(a+b)L=0.01(a+b) mol,由Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,所以m(Fe)=0.28(a+b) g。
栟茶中学 离子反应
一、三年来的江苏试题
1、巳知某溶液中存在较多的H+、SO42—、NO3—,则该溶液中还可能大量存在的离子组是
A.Al3+、CH3COO—、Cl— B.Mg2+、Ba2+、Br—
C.Mg2+、Cl—、I— D.Na+、NH4+、Cl—
2、下列反应的离子方程式书写正确的是
A.硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3++3OH—══Al(OH)3↓
B.电解饱和食盐水 2Cl—+2H2O H2↑+C12↑+2OH—
C.碳酸钙与盐酸反应 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑ +H2O
D.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液 Fe2++2H++H2O2══Fe3++2H2O
3、下列离子方程式正确的是
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水水反应 HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热 NH4++OH-NH3↑+H2O
C.氢氧化镁与稀硫酸反应 H++OH-=H2O
D.单质铜与稀硝酸反应 Cu+2H++2NO3-=Cu2++2NO↑+H2O
4、某溶液既能溶解Al(OH)3,又能溶解H2SiO3,在该溶液中可以大量共存的离子组是
A.K+、Na+、HCO3-、NO3- B.Na+、SO42-、Cl-、ClO-
??C.H+、Mg2+、SO42-、NO3- D.Ag+、K+、NO3-、Na+
5、下列反应的离子方程式正确的是
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
6、一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A.含有大量Al3+的溶液:Na+、NH4+、SO42-、Cl-
B.c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
C.含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
D.含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
二、基础知识回顾
1、离子反应的本质(某种离子的浓度发生改变)、离子反应进行的条件(复分解型、氧化还原型);
2、常见离子之间的反应、常见离子的特性;
3、课本中的常见离子反应方程式,书写离子方程式的基本知识。
4、解题注意点:离子共存:题干或选项中的限制条件、离子的特性、思考问题的缜密性;
离子方程式:是否符合客观事实、离子符号、化学式是否正确、改写是否正确、是否配平(元素、电荷)、条件、箭头等。较难的离子方程式是否从量的角度考虑后续反应。
三、巩固训练
1、下列离子方程式正确的是
A.将少量SO2气体通入NaClO溶液中 SO2+2ClO-+H2O=SO32-+2HClO
B.在硫酸氢钾溶液中加入Ba(OH)2溶液至pH=7 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
C.在碳酸氢镁溶液中加入足量Ca(OH)2溶液 Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O
D.在氟化银溶液中滴入盐酸 Ag++F-+H++Cl-=AgCl↓+HF
2、室温下,由水电离得到的c(H+)和c(OH—)的乘积为1×10-24的无色溶液中,可能大量共存的离子组是
A.Na+、Mg2+、Br-、SO42- ?B.AlO2-、K+、NH4+、Na+
C.K+、Fe2+、NO3-、H+ D.K+、Al3+、S2-、HCO32-
3、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是(如果在题干中加入不同的限制条件,情况又会怎样?)
A.K+、Ag+、NO3-、Cl- B.Na+、Al3+、SO42-、HCO3- C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-
D.H+、K+、CO32-、SO42- E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl- F.Na+、Ca2+、HCO3-、HSO4-
G.S2O32-、Na+、H+、SO42- ?H.Fe3+、Cl-、SCN-、K+ ??I.Fe2+、Cl-、NO3-、H+
4、下列离子方程式中正确的是
A.过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
B.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:NH4++OH-=NH3↑+H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量CO2:C6H5O-+CO2+H2O → C6H5OH+HCO3-?
D.FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
E.用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
F.金属铝溶于盐酸中:Al+2H+=Al3++H2
G.硫化钠溶于水中:S2-+2H2O=H2S↑+2OH-
H.碳酸镁溶于硝酸中:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
5、下列各组稀溶液,不用其它试剂或试纸,仅利用溶液间相互反应,就可以将它们区别开来的是
A.硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡 B.硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠
C.盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠 D.硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠
6、下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向明矾溶液中加入等物质的量的B(OH)2溶液:Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH-= AlO2- + 2BaSO4↓+ 2H2O
B.向Fe2(SO4)3溶液中通入足量的H2S:Fe3+ + H2S = Fe2+ + S↓+ 2H+
C.向硝酸银溶液中滴加过量氨水:Ag+ + 2NH3·H2O =[Ag(NH3)2]++ 2H2O
D.含等物质的量的硫酸氢铵与氢氧化钠两种溶液混合:NH4+ + HSO4- + 2OH-= SO42- + NH3↑+ 2H2O
7、下列各种情况下,溶液中可能大量存在的离子组是
A.无色溶液中:Cl-,Na+,Fe3+,SO42-
B.水电离的H+浓度c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Cl-,CO32-,NH4+,S2O32-
C.使pH试纸呈红色的溶液中:K+、Fe2+、NO3-、Cl-
D.含有HCO3-的溶液中:K+、Na+、SO32-、SO42-
8、在一含Na+的澄清溶液中,可能还存在NH4+、Fe2+、I-、Br-、CO32-、SO32-六种离子中的几种。①在原溶液中滴加足量的饱和氯水后,有气泡生成,溶液呈黄色;②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成;③橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色。根据上述实验事实推断,下列说法不正确的是
A.溶液中一定存在Br-、CO32- B.溶液中可能存在NH4+
C.溶液中一定不存在Fe2+、I-、SO32- D.溶液一定呈碱性
9、⑴自来水厂曾用绿矾和氯水一起净水,请用离子方程式和简要文字叙述有关的原理_____________________。
⑵设计一个实验证明某晶体光卤石KCl·MgCl2·6H2O的成分中含K+、Mg2+、Cl–和H2O__________________。
⑶设计一个实验证明明矾晶体KAl(SO4)2·12H2O中含有K+、Al3+、SO42-和H2O。
10、有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取该溶液的实验如下:
实验步骤
实验现象
(1)取少量该溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热
有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中的上层清夜,加AgNO3
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解
由此判断:
⑴溶液中一定存在的离子是____________________________________________________;溶液中肯定不存在的离子是:__________________________________________________
⑵为进一步确定其它离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称。不必写详细步骤)______________________________________________________________________。
参考答案:
9、⑴ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Cl2+H2O=H++Cl-+HClO、Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
氯水中HClO能杀菌消毒,生成的Fe(OH)3能吸附水体中的不溶性颗粒沉淀。
⑵①加热晶体,使生成的气体通过无水硫酸铜晶体,以检验H2O的存在;
②取少量晶体溶于水配制成溶液;
③取上述溶液少许,用焰色反应实验检验K+的存在;再用HNO3酸化的AgNO3溶液检验Cl-的存在;
④再取上述溶液少许,加入稍过量的NaOH溶液以检验Mg2+的存在。
⑶参考“⑵”
10、⑴Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-
⑵用焰色反应鉴定K+是否存在,取原溶液滴加HNO3酸化的AgNO3溶液鉴定Cl-是否存在。(步骤⑷是陷阱!)