高三化学同步辅导教材[下学期]

高三化学同步辅导教材（第12讲）
一、本讲教学进度
第二部分 基本理论----- 化学反应速率 化学平衡（下）
本讲教学主要内容
1.化学平衡图象的特征分析
2.化学平衡问题研究的重要思维方
3.有关转化率的判断计算
二、学习指导：
（一）化学平衡的图象问题研究
1. 作用：化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，.运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，.能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度.
2.方法：
(1)注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.,只要其中一个物理量改变，就可能导致图象的改变.
例如 对一可逆反应从起始到达平衡，某反应物的A的百分含量)、A的转化率A分别对时间作图，曲线正好相反.
t1 t
A的百分含量与时间关系 A的转化率与时间关系
（2）弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度，.如考虑是直线还是曲线？是上升还是下降？到一定时是否会不再改变？若是两条或两条以上的直线，斜率是否相同？若是两曲线，它们的曲率是否相等？……这一系列的问题必须思考清楚。.
（3）抓住关键的点：如原点、最高点、最低点、转折点（拐点）、交点等.。同样有一系列问题值得去好好思考，如该不该通过原点？有没有最高（或最低）点？为何有转折点、交点等？
3.图象类型
（1）横坐标——时间（t）
纵坐标——反应速率（v） 或某物质浓度（C）或某成分的百分含量（A%）
或某反应物的转化率（A）
特点：
①可逆反应从非平衡到达平衡以前，v、C、A% 、A均随时间（t）变化，到达平衡后，则不随时间而改变.。图象中一定将出现平行于横坐标的直线，简称“平台”.
②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间.而时间的长短又取决于反应速率的大小.
温度（T）一定，压强（P）越大，V正、V逆越大，t越小
压强（P）一定，温度（T）越大，V正、V逆越大，t越小
T、P一定，使用正催化剂后V正、V逆均增大，t缩小.
③“平台”的相对高低，则由外界条件对平衡的影响来决定.“平台”越高，说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高.反之，则不利.
故可根据图象特点来分析可逆反应特点.
例1 已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百
分含量B%的关系曲线如图所示.
A.T1＜T2,P1＞P2,m＋n＞P,Q＜0
B.T1＞ T2,P2＞P1,m＋n＜P,Q＜0
C.T2＞ T1,P2＞P1,m＋n＜P,Q＜0
D.T1＞ T2,P2＞P1,m＋n＞P,Q＞0
解析：①根据达到平衡的时间长短,可断定
T2＜T1,P2＞P1
②根据“平台”高低，可断定
低温有利于B%增大，说明逆反应是放热反应，即正反应为吸热，Q＜0
高压有利．B%增大,说明增大压强,平衡逆移，故m＋n＜P.
由此可知，本题答案：B.
例2 如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反
应:X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(s)＋Q的反应过程中X
的转化率和时间的关系.若使a曲线变为b曲线,可
采取的措施是 [ ]
A.加入催化剂 B.增大Y的浓度
C.降低温度 D.增大体系压强
解析:①达平衡所需时间b＜a
正逆反应速率Ｖb ＞Ｖa
②改变条件后x不变
平衡不移动
③该可逆反应ΔVg＝0
可加催化剂或加压
答案:B、D.
在反应速率（v）－时间（t）图象中，在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后，V正、V逆的变化有两种：
V正、V逆同时突破——温度、压强、催化剂的影响
V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变
现图示如下：
图 改变条件
增加反应物浓度
降低生成物浓度
升温或加压（Δng≠0）
（5）在浓度C－时间t图象中
改变温度瞬间，各物浓度不变，故平衡虽破坏，但各物质的浓度变化均连续.
改变压强瞬间，各物质浓度（气体）均突变.加压——突增，减压——突减.
改变某一成分浓度时，该成分浓度突变，其它物质不变，故变化是连续的.
例 3. 可逆反应N2＋3H2 2NH3＋Q,从反应开始经t1秒达平衡状态，因条件改变，平衡在t2秒时发生移动，在t3秒时，又达到新的平衡状态.试根据t2－t3秒曲线判断，下列图1、图2所表示的平衡移动方向和变化条件各是什么？
图1 图2
解析 图1中t2－t3曲线与原来连续变化，说明只可能改为变温度引起.NH3浓度下降,H2浓度增大,说明平衡是逆向移动,故变化的条件是升温.
图2中 ,t2时改变条件前后NH3 的浓度连续变化，而N2浓度突变，说明只能是增加N2浓度引起，平衡正向移动.
例 5.气态反应A＋B C＋D,其它条件不变，在有催化剂条件(a)时和无催化剂条件(b)时的反应过程中,有关的量(纵坐标)随时间(横坐标)的变化情况错误的是[ ]
解析：使用催化剂，同等程度改变正逆反应速度，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡状态。故不论有无催化剂，达到平衡时同一成分的百分含量相同。所以选项A错C对。选项D中似乎达平衡所需时间长短合理，但使用催化剂，反应速率不但不增大，反而减小，显然不合理。选项B正确。本题正确选项：B、C
例6..2.右图为条件一定时,反应
2NO＋O2 2NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转
化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、
E五点，其中表示未达到平衡状态，且V正＜V逆的
点是[ ]
A.B和C B.A和E
C.E D.A和C
解析：当条件一定时，反应的最大转化率一定是达平衡状态时。该图像与初中所学的溶解度曲线很相似。A、D所在的曲线上所有的点均为平衡时的状
态。曲线上下的点均为非平衡时的状态。反应从非平衡自发达平衡。
从图中可看出，B、C所在状态的转化率小于该温度平衡时。说明反应正向正反应方向移动。
即V正＞V逆。而E所在状态的转化率大于该温度平衡时的，说明反应正向逆反应方向移动。
即V正＜V逆。故本题选C.。
(2)横标——温度T
纵标——百分含量A% 或转化率A 或反应速率C
特点：①横坐标为T时，纵标对应的各物理量均随T变化而变化.
②若测得在不同温度下经过足够长时间达平衡时A%、αA、C均随T单调变化.
③若测得在不同温度下经过同一时间在某一时刻测得A%、αA、C随T变化而可能呈现先上升→达最高点→ 下降的变化趋势
例7． 下图表示外界条件（温度、压力）的变化对下列反应的影响.
L（s）＋G（g） 2R(g)－Q(吸热)
在图中Y轴是指
A.平衡混合气中R的质量分数
B.平衡混合气中G的体积分数
C.G的转化率
D.L的转化率
解析 由图象可知:T↗,Y↓. G%↓,R%↗.
由反应可知:T↗,平衡正移. 反应物α↗.
答案:B.
例5 在容积相同的五个密闭容器中分别放
入同量的A2和B2，在不同温度下同时任其发生
反应：A2（g）＋3B2(g) 2AB3（g），分别在
某一同时刻测得其中AB3所占的体积分数变化
如图所示.下列说法不正确的是 [ ]
A.正反应是放热反应
B.E、F二点尚未达到平衡
C.H、I二点尚未达到平衡
D.G、H、I三点可能已达平衡状态
解析 随着温度的升高反应速率加快.从G到H、I，AB3%所占的体积分数降低，能得出正反应是放热反应；E、F两点AB3%比G点低，原因是低温下反应速率慢，反应未达平衡状态.选C.
(二)解决化学平衡问题的重要思维方法
1.可逆反应“不为零”原则.
可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的量不为零.
一般可用极限分析法推断. 即假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少.这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量.
例3 在一定温度下将1 molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应：CO＋H2O CO2＋H2,达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达新平衡后CO2的物质的量可能是[ ]
A.0.6mol B.1mol C.0.8mol D.1.2mol
解析 加入H2O（g）平衡正移，n·CO2＞0.6mol但不可能任意增大,根据“不为零”原则，1molCO即使完全反应也只可能生成1molCO2，所以0.6mol＜nCO2＜1mol.答案Ｃ合适．
2.“一边倒”原则
可逆反应，在条件相同时（等温等容），若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当.因此可以采用一边倒的原则来处理以下问题：
（1）化学平衡等同条件（等温等容）
aA(g)＋bB(g) cC(g)
①始 a b 0 平衡态Ⅰ
②始 0 0 c 平衡态Ⅱ
③始 x y z 平衡态Ⅲ
为了使平衡Ⅲ ＝Ⅱ＝Ⅰ
根据“一边倒”原则，即可得
x＋z＝a ＋＝1
y＋z＝b ＋＝1
例8 温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3，反应达平衡时；氨气浓度最大的一组是[ ]
A B C D
H2 6 1 3.5 5
N2 2 0 1 1.5
NH3 0 4 2 1
解析 2NH3 N2＋3H2.根据反应“一边倒”换算.
B 0 2 6＋1＝7
C 0 2 3＋3.5＝6.5
D 0 2 1.5＋5＝6.5
由此可知，符合题意的是B.
3.“过渡态”方法.
思路：相同倍数增加各种反应物的浓度，相当于增大体系压强，根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况.
例9. .一真空密闭容器中盛有１molPCl5,加热到200℃时发生反应.PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为M%.若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5 ,反应达平衡时,PCl5所占体积百分数为N%,则M和N的正确关系是[ ]
A.M＞N B.M ＜N C.M＝N D.无法比较
解析：从１molPCl5 到2molPCl5投料，相当于增大体系压强，对该可逆反应而言，促使平衡逆移，反应达平衡时,PCl5所占体积百分数增大，故选B.
巩 固 练 习
（一）选择
1． 如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量
在不同的压强下，随湿度变化的情况，在下列平衡体
系中，x可以代表用下横线标明的物质（反应中各物
质为气态）的是（ ）
A．N2+2H2 2NH3△H＜0
B．H2+I2 2HI+△H＜0
C．2SO3 2SO2+O2△H＞0
D．4NH3+5O2 4NO+6H2O△H＜0
2． 在溶积固定的4L密闭容顺中，进行可逆反应：
X（气）+2Y（气） 2Z（气）并达到平衡，在此过
程中，以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆)
与时间t的关系如右图，如图中阴影部分面积表示（ ）
A．X的浓度的减少 B．Y的物质的量的减少
C．Z的浓度的增加 D．X的物质的量的减少
3．今有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)+ △H＜0若反应
开始经t1秒后达到平衡，又经t2秒后，由于反应条件的
改变使平衡破坏，则t3时又达到平衡，如图表示，试分
析，以t2到t3秒曲线变化的原因因是（ ）
A．增大了X和Y的浓度
B．使用了催化剂
C．增加了反就体系的压强
D．升高了反应的湿度
4．可逆反应N2O5 N2O4+O2△H＜0在t1时达到
平衡，然后在t2时开始加热，至一定湿度后停止加热并
增温，到t3时又建立平衡，下列各图解表示上述情况的是（ ）
A B C D
5．可逆反应aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气) △H=Q
在压强P1、P2湿度T1、T2下，产物W 的质量与反应时间
t的关系如图。下列各项正确的是（ ）
A．P1＞P2
B．Q＜0
C．T1＞T2
D．c+d＞a+b
6．都符合两个图象的反应是（C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间）（ ）
（1） （2）
A．N2O3(g) NO2(g)+NO(g) △H＜0
B．2NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g)+ △H＜0
C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H＜0
D．CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H＞0
7．对于反应A(气)+2B(气) 2C(气) △H＜0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，湿度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是（ ）
A B C D
8．在密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO2(气)，起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%，若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（ ）
A．10mol和10% B．20mol和20%
C．20mol和40% D．30mol和80%
9．右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)
+Y(g) 2Z(g)+W(s)+Q的反应过程，若使a曲线变
为b曲线，可采取的措施是（ ）
A．降低湿度 B．增大Y的浓度
C．加入催化剂 D．增大体系压强
10．在密闭容器中发生反应：aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气)，反应达到平衡后，保持湿度不变，将气体压缩到原来的体积，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是（ ）
A．平衡向逆反应方向移动 B．a+b＜c+d
C．Z的体积分数增加 D．X的转化率下降
11．在等温、等容条件下有下列气体反应：2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ.A和B的起始浓度均为2mol·L—1；Ⅱ.C和D的起始浓度分别为2mol·L—1和6mol·L—1.下列叙述正确的是（ ）
A．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同
B．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，Ⅰ中A的转化率与Ⅱ中B的产率之和不为1
C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率υ(A)等于Ⅱ途径的反应速率υ(A)
D．达平衡时，第Ⅰ条途径混合气体的密度为第Ⅱ条途径混合气体密度的1/2
12．对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)+Q(Q＞0)，下列图像中正确的是（ ）
（二）填空
13．在一固定容积的密闭容器中，1molHI
气体建立如下平衡2HI H2(g)+I2(g)，此时
HI的转化率为25%，其它条件不变时再充入
1molHI的气体，重新平衡后HI的转化率为
（ ）23%（填“＞”“＜”或“=”＝
14．对于吸热反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)
A的转化率与压强（P）和湿度（T）的关系如
图所示则T1、T2、T3的关系是___________.
15．在一定条件下，可逆反应A+B Mc
的变化如右图所示，已知坐标表示在不同湿度和
压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反
应在T2的湿度时达到平衡后向容器加压的变化
情况，问：
（1）湿度T1_________T2(填＜、＞或=＝.
（2）正反应是_______反应（填吸热或和热）.
（3）如果A、B、C均为气体，则m_______
2（填＜、＞或=＝
（4）当湿度和容积不变时，如在平衡体系中
加入一定量的某稀有气体，则体生活费的压强
_________，平衡______移动.
16．可逆反应2A(g)+B(g) nC(g)△H=Q，图甲为同温度不同压强时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线；图乙为同一压强不同湿度时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线试根据曲线确定
甲 乙
（1）P1与P2关系___________，n______3（填＜、＞或=＝
（2）T1与T2的关系是____________，Q______0（填＜、＞或=＝
17．某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度(mol/L)B随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号 时浓 间 度湿度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平衡速率为_________mol(L·min).
（2）在实验2，A的初始浓度C2=________mo/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐隐约约含的条件是_________________。
（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3________V1（填＞、=、＜＝，且C3_________1.0mol/L（填＞、=、＜＝
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应（选填吸热、放热）理由是
附：巩固练习中的第18题
18．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。
（1） 请计算前20秒内氧气的平均生成速度：
（2） 若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（3） 若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。
（4） 写出该反应的化学平衡常数表达式：____________
19．把N2和H2按1：1（物质的量之比）混合均匀后分成四等份，分别充入A、B、C、D四个装有铁触媒的真空密闭容器中（容积不变），在保持相同湿度的条件下，四个容器相继达到化学平衡状态，分析下表数据，回答下列问题：
容器代号 A B C D
平衡时混合物平均式量 16 17
平衡时N2的转化率 20%
平衡时H2的转化率 30%
（1）平衡时，______________容器中NH3所占的比例最大。
（2）达到平衡时反应速率最小的容器是___________。
（3）四个容器的压强自小到大的排列次序是______________。
三、计算题
20．将N2和H2按一定比例混合，在相同状部下其密度是H2的3.6倍，取0.5mol该混合气体通入密闭容器内，使之发生反应，并在一定条件下达到平衡，已知反应达到平衡后容器内压强是要同条件下反应前压强的0.76倍。试求：
（1）反应前混合气体的N2和H2的体积比；
（2）达平衡时混合气体中氨的物质的量；
（3）平衡时N2的转化率。
六 参考答案
（一）1．D 2．C 3．D 4．CD 5．B 6．B 7．B 8．B 9．CD
10．C 11．AD 12．AC
（二）13．= 14．T1＞T2＞T3
15．（1）＞ （2）放热 （3）＞ （4）增大，不，
16．（1）P1＜P2，= （2）T1＜T2， ＞
17．（1）0.013 (2)1.0 ，催化剂
（3）＞，＞ （4）由吸热湿度升高时，
平衡向右移动
18．
（1）5.5×10-4mol/L-s（注：不写单位扣分）
（2）图中实践
（3）图中虚线
k=
19．（1）A （2）C （3）A＜D＜B＜C
三、20．（1）1 ：4 （2） 0.12mol （3）60%
．
Z
使用负催化剂或减压（Δng＝0）
使用正催化剂或加压（Δng＝0）
降温或减压（Δng≠0）
t
t1
A%
A
12
1高三化学同步辅导教材（第13讲）
1、 本讲教学进度
第二部分 基本理论——电离平衡（一）
本讲教学主要内容
1．比较决定电解质的强弱、电离程度的大小、溶液导电能力大小的因素
2．掌握弱电解质的电离平衡及平衡常数
3．水的电离（酸、碱、盐对溶液中水电离程度的影响）
2、 学习指导：
（一）强电解质、弱电解质
1．相互关系
否——非电解质
化合物 是——强电解质
能
否——弱电解质
热或水的作用
电解质 自由移动离子
电离
思考：一种物质的水溶液能导电，原物质一定是电解质吗？
分析：不一定！关键要分清发生电离散是否要原物质本身。有可能溶于水时就发生了化学变化
如（1）Cl2 氯水
↓ ↓
即不是电解质 HCl.HclO
又不是非电解质 发生电离
（2）CO2 碳酸溶液
↓ ↓
非电解质 H2CO3电离
（3）Na2O NO2OH溶液
↓ ↓
虽不是本身电离子 NaOH电离
但可在熔融态电
离，故它属强电
解质
2．比较强、弱电解质
强电解质 弱电解质
电离程度 完全 部分
电离平衡 不、不可逆 有、可能
过程表示溶液中存在的微粒（水分子不计） ====只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子 即有电离出的阴、阳离子（少部分），又有电解质分子（大部分）。
电离方程式 H2SO4====2H++SO42—CaCl2====Ca2++2Cl— NH3·H2O NH4++OH—H2S H++HS—，HS— H++S2—
实例 绝大多数的盐（包括难溶性盐）；强酸：H2SO4、HCl、HclO4等；强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
注意：多元强酸电离一步完成且完全
如 HnA====Nh++An—
而多元弱酸的电离是分步进行的，且第二步电离比第一步电离困难，第三步电离比第二步电离更困难，但每步电离都存在相应的电离平衡，因此应分步书写电离方程式。例如磷酸的电离方程式应写三步：
H3PO4 H++H2PO4—， H2PO4— H++HPO42— HPO42— H++PO43—，不能合并成H3PO4 3H++PO43—。由于磷酸溶液中的[H+]主要由第一步电离决定，因此磷酸的电离方程式有时也可只写第一步。
对HnA弱酸而言，电离方程式可只考虑：
HnA H++Hn+A—
想一想：为什么多元的酸电离下一步比上一步困难，电离程度小得多，甚至可忽略？
（二）弱电解质的电离平衡
（1）概念
弱电解质的电离平衡是指在一定条件下（湿度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等的状态。
（2）特点
①动——动态平衡：V（闻子化）=V（分子化）≠0。在电离方程式中用“ ”表示。
②定——平衡时各组成成分一定，即平衡时溶液中离子浓度和分子浓度保持不变
③变——条件改变，平衡被打破。
（3）电离常数
以AB表示弱电解质，AB在水分子的作用下发生电离，并达到下列平衡：
AB A++B△H＞0（吸热）
与化学平衡常数相似，若电解质达到电离平衡时有：
Ki=，这就是电离平衡常数，简称电离常数，电离常数与弱电解质的浓度无关，与湿度有关，通常，弱酸的电离常数以Ka表示；弱碱的电离常数以Kb表示。
作用：①一定湿度下，K↓，电解质越弱。电离常数的大小反应了弱电解质的相对强弱。
②可近似计算出弱碱、弱碱溶液中[H+]或[OH—]（忽略水的电离）
[H+]=，或[OH—]=
（4）影响电离平衡的因素
与化学平衡一样，外界条件的改变也会引起移动.
以0.1mol/1 CH3COOH溶液为例：
项目 变化项目 加水 升温 加入固体NaOH 加入无水CH3COONa 通入气体HCl 加入等浓度的CH3COOH
平衡移动 右移 右移 右移 左移 左移 不移动
H+的物质的量（mol） 增大 增大 减小 减小 增大 增大
[H+]浓度(mol) 减小 增大 减小 减小 增大 不变
PH值 增大 减小 增大 增大 减小 不变
导电能力 减弱 增强 增强 增强 增强 不变
（三）电解质溶液导电能力的强弱与电解质强弱影响溶液导电能力的因素：
①自由移动离子浓度的大小。（主要决定因素）湿度一定，离子浓度越在，导电能力越强。
②湿度：湿度越高，导电能力越强。（与金属导电相反）
③离子电荷数：电荷数越高，导电能力越强。
由此可知：强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质强。
如 较浓醋酸的导电能力可比极稀HCl溶液强。 CaCO3虽为强电解质，但溶于水所得溶液极稀，导电能力极差。
思考：若在某溶液中加入一种物质，出现沉淀，则溶液的导电能力一定减弱吗？（湿度不变）
分析：不一定。关键要看溶液中离子浓度有无显著变化。如：
（1）若在H2SO4溶液中加Ba(OH)2，因生成BaSO4沉淀和极难电离的水，使溶液中离子浓度降低，导电能力降低。
（2）若在H2SO4溶液中加BaCl2，虽有沉淀BaSO4生成，但同时生成了HCl，相当于1molSO42—被2molCl—代替，故导电能力有所增强。
（3）若在HCl溶液中加AgNO3，则导电能力几乎不变。
（四）水的电离平衡
1． 实验证明，纯水微弱的导电性，是极弱的电解质：
2． 25℃1LH2O的物质的量n(H2O)==55.6(mol)共有10—7mol发生电离
H2O H++OH—
起始(mol) 55.6 0 0
电离(mol) 10—7 10—7 10—7
平衡(mol)55.6－10—7 10—7 10—7
25℃[H+]·[OH—]= 10—7=10—14=Kw的离子积常数。
2．影响Kw的因素
Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关，与湿度有关。
水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw也增大。
例如100℃，1LH2O有10—6mol电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.
3．影响水的电离平衡因素
（1）湿度，升湿度促进水的电离，降温则相反
（2）向纯水中引入H+或OH—，会抑制水的电离
（3）向纯水中引入弱酸酸根阴离子或弱碱阳离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实质。
3． 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。（列表比较如下：）
[H+]水与[OH—]水关系 x的计算式 室温x值 对水电离影响
纯水 [H+]水=[OH—]水 x= x=1×10—7mol/L 对水电离影响
酸溶液 x= x＜1×10—7mol/L
碱溶液 x= 抑制
正盐溶液 强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱强酸盐 x=[H+] x＞1×10—7mol/L 促进
x=[OH—]
x= x=1×10—7mol/L 无
注[H+]水、[OH—]水指水电离出的H+、OH—浓度
[H+]水、[OH—]指指溶液中的H+、OH—浓度
由上表可得重要规律：
（1）在任意湿度、任意物质的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的[H+]水≡[OH—]水
（2）酸和碱对水的电离均起抑制作用
①只要碱的pH值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。
②若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等，则两种溶液中水的电离度相等。
如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的
[H+]水=[OH—]水==10—11mol/L
（3）在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱的碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时（同一湿度），则促进程度相等。
（4）较浓溶液中水电离出[H+]的大小：
①酸溶液中[OH—]等于水电离的[H+]
②碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]
③强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]
④强碱弱酸盐溶液中的[OH—]等于水电离出的[H+]
如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的NaAc溶液中，（室温）由水电离出的
[H+]水=[OH—]水==10—4mol/L
三、典型例析：
例1．下列四种溶液中，由水电离出的[H+]之比（依次）为（ ）
①pH=0的盐酸 ②0.1mol/L的盐酸 ③0.01mol/L的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
（A）1 ：10 ：100 ：1000 （B）0 ：1 ：12 ：11
（C）14 ：13 ：12 ：11 （D） 14 ：13 ：2 ：3
解析①[H+]=1mol/L [H+]水=[OH—]=1×10—14mol/L
②[H+]=1mol/L [H+]水==1×10—13mol/L
③[OH—]=1×10—2mol/L [H+]水==1×10—12mol/L
④[OH—]=1×10—3mol/L [H+]水==1×10—11mol/L
例2．某湿度下，纯水中的[H+]=2×10—7mol/L，则此时[OH—]=______，若湿度不变，滴入稀硫酸使[H+]=5×10—6mol/L，则[OH—]=_______，由水电离出[H+]为，该纯水的PH值_______（填＞、＜、=＝
解析
纯水中 H2O H++OH—
mol/L 2×10—7 2×10—7
加酸后，水的电离平衡逆向移动，使[OH—]减小，可由Kw、[H+]求出[OH—]，此湿度下Kw值为2×10—7 ×2×10—7= 4×1—14
[OH—]==8×10—9mol/L
由水电离的[H+]=[OH—]=8×10—11mol/L
该湿度下Ph= －lg×10—7= 7―lg2＜7.
例3．常温下某溶液中，由水电离出的[H+]为1×10—12mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）
A．K+、Na+、SO42—、NO3— B．Na+、K+、S2—、CO32—
C．Fe2+、Mg2+、Cl—、SO42— D．NH4+、Cl—、K+、SO32—
解析 常温、由水电离出的[H+]=×10—11mol/L＜1×10—7mol/L说明水的电离受到抑制。此溶液可能是pH=1酸溶液，也可能为pH=13的碱溶液，选项B、D中的S2—、CO32—、SO32—不能存在于强酸性溶液中，C中的Fe2+、Mg2+、D中的NH42+、D中的NH4+与OH—均不能大量存共存，故本题答案A。
例4．在图（1）所示的装置中，烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，当从滴定管中逐渐加入某种溶液（A）时，溶液的导电性的变化趋势如图（2）所示。
图1 图2
该根据离子反应的特点分析：A溶液中含有的溶质可能是_________或__________（至少写出两种），并写出相应的离子反应的离子方程式：
________________________________、____________________________
解析：从图2可分析知，随着A的加入溶液导电能力迅速降低，说明A必定能与Ba(OH)2发生反应，使溶液中离子浓度变得极小，故不仅与Ba2+反应转化为沉淀，还要与OH—反应生成水或其它弱电解质，当反应完全后，过量A的加入，导电能力又显著上升，说明A应为强电解质，故A可能是H2SO4或CuSO4或MgSO4或(NH4)2SO4等。
离子方程式：2H++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+2H2O
Mg2++SO42—+Ba2++2OH—=BaSO4↓+Mg(OH)2
想一想：A可否为Na2SO4或H2CO3溶液？为什么？
巩固练习
（一）选择
1．下列物质中属于电解质的是（ ）
A．乙醇 B．氯气 C．氯化铝 D．冰醋酸
2．物质的量浓度均为1mol/L的下列溶液，盐酸、硫酸、醋硫、导电能力由强到弱的顺序是（ ）
A．盐酸=硫酸＞醋酸 B．盐酸＞硫酸＞醋酸
C．硫酸＞盐酸＞醋酸 D．硫酸＞盐酸=醋酸
3．以下说法正确的是（ ）
A．同体积同浓度的盐酸和醋酸和足量锌反应，开始时，盐酸反应速率快。
B．同体积同浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应，盐酸放出H2多。
C．同体积浓度的盐酸和醋酸与足量锌反应，盐酸放出的热量多。
D．盐酸和醋酸分别与锌反应的离子方程式均为Zn+2H—=Zn2++H2↑
4．能说明醋酸是弱电解质的是（ ）
A．醋酸能与NaOH发生中和反应。
B．物质的量浓度相同、体积相同的醋酸和盐酸溶液中，H+物质的量浓度盐酸与醋酸溶液中要大的多。
C．醋酸溶液能使紫色石蕊试液变红。
D．含H+数相同的两种体积相同的盐酸和醋酸的溶液，其物质的量浓度醋酸要比盐酸大得多。
5．区别强弱电解质的根本标准是（ ）
A．电离程度 B．化学键类型 C．物质的状态 D．溶液的导电能力
6．锌粒和醋酸溶液反应时，若向醋酸中加入一定量的固体醋酸钠，则产生氢气的速率会（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小
7．某固体化合物A不导电，但熔化水都能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是（ ）
A．A为非电解质 B．A是强电解质
C．A是离子晶体 D．A是弱电解质
8．相同湿度下，下列物质中导电能力最强的是（ ）
A．100mL 0.1mol/L 的KOH溶液
B．2L 0.1mol/L的CH3COOH溶液
C．100mL 0.1mol/L的HF溶液
D．100mL0.1mol/L的K2SO4溶液
9．向0.1mol/L的氨水中加入一定量的水，始终保持增大趋势的是（ ）
A．NH3·H2O浓度 B．OH—浓度
C．NH3+数目 D．NH4—浓度
10．碳酸溶液中存在如下平衡关系：
H2CO3 H++HCO3—，HCO3 H++CO32—，该溶液的pH值增大时，[CO32—]将（ ）
A．增大 B．减少 C．不变 D．可能增大也可能减少
11．加水稀释纯醋酸时，下列变化曲线正确的是（ ）
A B C D
12．在稀氨水中：（1）国入NH4Cl固体（2）通入NH3 （3）煮沸 （4）加入少量NaOH（D）加入少量NaCl，其中能使碱性增强的是（ ）
A．（1）（2）（4） B．（2）（3）（4）
C．（2）（4） D．（4）（5）
13．在KHSO4的极稀溶液和熔融状态都存在的离子是（ ）
A．H+ B．HSO4— C．SO4— D．K+
14．把0.05mol/NaOH固体，分别加入下列100mL溶液中，溶液的导电能力变化不大的是（ ）
A．自来水 B．0.05mol/醋酸 C．0.5mol/L醋酸 D．0.05mol/LNH4Cl溶液
15．常温下，某溶液中由水电离出来的[OH—]=1×10—11mol/L，若向该溶液中滴入2—3滴酚酞，溶液的颜色可能是（ ）
A．只显红色 B．呈无色 C．无色或粉红 D．红色或无色
二、填空题：
16．甲酸和一合水氨都是__________电解质，其0.1mol/L水溶液导电能力较_________，若将上述两种溶液混和，其导电能力变__________，生成物的电离方程式为___________，两溶液混合时的离子方程式是____________。
17．在一定湿度下，冰醋酸加入稀释过程中，溶
液的导电能力如图所示。
（1）a、b、c、d四点的pH值由大到小的顺序是
_____________.
（2）若在C点的溶液中加入Na2CO 2固体，则溶液
中[CH3COO—]________，pH值______（填大、减小或不变）
18．常温下pH值相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中，水电离出的[H+]分别为1.0×10—amol/L和1.0×10—bmol/L（a、b均小于14的正数），则a、b之间存在的关系是________，且a______b（＞，＜，=＝.
19．H2S溶液中存在着H2S H++HS—和HS— H++S2—的平衡，当向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡________移动，[S2—]________，[H+]________；当向H2S溶液中加入固体NaOH，电离平衡_________移动，[H+]_________，[S2—]__________；若将H2S溶液加热至沸，[H2S]_________，若要增大H2S溶液中[S2—]最好加入__________。
20．向MgCl2溶液中加入氨水有白色沉淀生成，离子方程式为________，在MgCl2溶液中加入大量固体NH4Cl后，再加氨水无沉淀产生，原因是____________。
21．某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级和二级电离：
H2A H++HA—， H+ HA—+A2—。已知相同浓度时的电离度α(H2A)＞α(HA—)，设有下列四种溶液：
（A）0.01mol·L—1的H2A溶液 （B）0.01mol·L—1的NaHA溶液
（C）0.02mol·L—1的HCl与0.04mol·L—1的NaHA溶液等体积混合液
（D）0.02mol·L—1的NaOH与0.02mol·L—1的NaHA溶液等体积混合液
据此，填写下列空白（填代号）：
（1）[H+]最大的是_________，最小的是__________。
（2）[H2A]最大的是________，最小的是_________。
（3）[A2—]最大的是_________，最小的是_________。
22．已知25℃时0.01mol·L—1醋酸溶液的pH约为3。向其中加入少量醋酸钠晶体，待晶体溶解后发现溶液的pH 增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了[OH—]，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使[H+]减小，因此溶液的pH增大，你认为上述两种解释中______正确（填“甲”或“乙”）。
（1）为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验，向0.01mol·L—1的的醋酸溶液中加入少量下列物质_______（填写编号），然后测定溶液的pH。
（A）固体CH3COOK （B）固体CH3COONH4
（C）气体NH3 （D）固体NaHCO3
（2）若_______（填“甲”或“乙”）的解释正确，溶液的pH应________（填“增大”、“减小”或“不变”。）（已知：25℃时，均0.01mol·L—1的氨水和醋酸的电离程度相同）
五、参考答案：
（一）1．CD 2．C 3．AC 4．BD 5．A 6．B 7．C 8．D
9．C 10．D 11．BC 12．C 13．D 14．BD 15．D
（二）16．弱，弱，大，HCOONH4===HCOO—+NH4+
HCOOH+NH3·H2O===NH4++HCOO—+H2O
17．（1）d＞c=a＞b （2）增大，增大
18．a+b=14，＞
19．向右，减小，增大；向右，减小，增大；减小，NaOH
20．Mg2++2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4+
NH4Cl电离出的NH4+，抑制了氨水的电离。
21．（A），D （2）C，D，（3）D，A
22．（1）B，（2）乙，增大
完全
是否
电离
能否
12( http: / / 211.155.249.104 / qaos / forum.aspx )
高三化学同步辅导教材（第18讲）
1、 本讲教学进度及主要内容
第三部分 元素及其化合物
第二章 硫和硫的化合物
主要内容
1．掌握O2、O 3、S、SO2、H2SO4、SO42—等典型物质的性质
2．了解氧族元素的结构特点和主要性质
1、 学习指导
（一）比较O2和O3
O2 O3
颜色 无色 气态—淡蓝色液态—深蓝色固态—紫黑色
气味 无 刺激性特殊臭味
水溶性 ＜
密度 ＜
氧化性 强（不易氧化Ag、Hg等） 极强（O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2）（易氧化Ag、Hg等不活泼金属）
漂白性 无 有（作消毒剂和脱色剂）
稳定性 ＞3O2 2O3 2O3===3O2 常温：缓慢 加热：迅速
相互关系 同素异形体
注意：辨证认识O3的作用
①臭氧层：能吸收来自太阳的紫外线辐射，是人类和生物的保护伞。而
②空气中O3含量并非多多益善：微量能令人振奋。超量能危害人体及动植物。
（二）比较H2O和H 2O2
H2O H2O2
电子式
化学键 极性键 极性键和非极性键
分子极性 有 有
稳定性 稳定2H2O 2H2↑+O2↑ 不稳定2H2O2 2H2O+O2↑
氧化性 较弱（遇强还原剂反应）2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 较强（遇还原剂反应）SO2+H2O2===H2SO4（比较：SO2+H2O H2SO3）
还原性 较弱（遇极强氧化剂反应）2Fe+2H2O===4HF+O2 较强（遇较强氧化剂反应）2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O
作用 饮用溶剂等 氧化剂、漂白剂消毒剂、脱氯剂等
（二）氧族元素比较
原子半径 O＜S＜Se＜Te
单质氧化性 O2＞S＞Se＞Te
单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色
单质状态 气体 固体 固体 固体
氢化物稳定性 H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te
最高价会氧酸吸性 H2SO4＞H2SeSO4＞H2TeO4
注意：卤素单质从上到下由气→液→固递度→
氧族元素单质从上到下由气态→固态。
（四）S的性质
1．溶解性：难溶于水、难溶于酒精、易溶于CS2
2．化学性质：
（1）弱氧化性
从哪些方面可说明S有氧化性但不如Cl2、O2强？
①Cl2、O2均能把S2氧化成S.
②S可与大多数金属反应，但金属若有变价时，与S反应只能生成低价金属硫化物，而与Cl2能全部生成高价氯化物，与O2反应能部分或全部成为高价氧化物。
FeS
s s Cu2S
Fe o2 Fe3O4 Cu O2 CuO
Cl2 Cl2
FeCl3 CuCl2
③S可与H2化合成H2S，同时又部分分解，说明H2S不稳定，而Cl2、O2与H2易化合，生成HCl、H2O很稳定.
（2）还原性
S+O2 SO2 S+1H2SO4(浓) 3SO2+2H2O
S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
（3）既有氧化性又有还原性（歧化反应）
3S+6OH—==2S2—+3H 2O
（残留S的试管可用热碱液清洗的原理）
（五）比较SO2和Cl2水溶液的漂白性
SO2 Cl2
漂白原因 SO2与H2O反应生成的H2SO3能与某些有色物结合成不稳定无色物 Cl2与H2O反应生成HClO具有强氧化性，将有色物氧化成无色物
漂白效果 不稳定，加热能复原 稳定
漂白范围 某些有色质 绝大多数有机色质
有机色质作用实例 品红 褪色 红色紫色石蕊 红色 品红 褪色 不显红色紫色石蕊 先变红随即褪色
无机有色物作用实例 溴水 氯水 SO2 均褪色KmnO4溶液 还原性 溴水氯水 Cl2 均不褪色KmnO4溶液
混合作用 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 漂白作用大大减弱
（六）比较SO2与CO2、SO3
SO2 CO2 SO3
主要物性 无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40) 无色、无气味气体能溶于水(1:1) 无色固体.熔点（16.8℃）
与H2O反应 SO2+H2O H2SO3 中强酸 CO2+H2O H2CO2 弱酸 SO3+H2O==H2SO4 (强酸)
与碱反应 Ca(OH)2 CaSO3↓ Ca(HSO3)2清液 白 清液 Ca(OH)2 CaCO3↓ Ca(HCO3) 2清液 白↓ 清液 SO3+Ca(OH)2==CaSO4(微溶)
紫色石蕊 变红 变红 变红
品红 褪色 不褪色 不褪色
鉴定存在 能使品红褪色又能使清石灰变浑浊 不能使品红褪色但能使清石灰水变浑浊
氧化性 SO2+2H2S=2S↓+2H2O CO2+2Mg 2MgO+CCO2+C 2CO
还原性 有 无
与Na2O2作用 Na2O2+SO2==Na2SO4 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 2Na2+2SO3==2NaSO4+O2↑
思考 1．如何检验SO2中是否含有CO2？
2．如何除去CO2中的SO2？
提示：1．气体① ② ③ 说明有CO2
2．除去CO2中的SO2方法：
①通过足量KmnO4溶液吸收除去，后干燥
②通过足量的饱和NaHCO3溶液后干燥
SO2+NaHCO3==NaHSO3+CO2
想一想为何不能用Na2CO3？
（4）H2SO4及SO42—
①H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大物性：
②SO42—的鉴定
一般思路：SO42— BaSO4↓ 沉淀不溶解
干扰离子：主要为Ag+、SO32—.
主要原因：若钡盐用BaCl2：Cl—+Ag+==AgCl↓（不溶于强酸）
若钡盐用Ba(NO3)2：SO32— BaSO3↓ BaSO4↓
若有沉淀过滤(除Ag+)
合理方法：取样
若有气体等其完全释放(除SO32—等)
若有白↓→说明原有SO42—
若无白↓→说明原有SO42—
思考 如何检验Na2SO3样品露置于空气是否变质？是部分还是全部变质？
提示：样品 溶液
（1）若①有气体（刺激性）②无沉淀，则尚未被氧化
（2）若①有气体（刺激性）②有沉淀，则部分被氧化
（3）若①无气体放出，②有沉淀，则完全被氧化
2、 典型例析
例1． a、b、c、d四种单质，a在c的蒸气中加热燃烧生成黑色物质，b和c混合加热其产物也是黑色的.a在d中加热生成黑色物质，b在d中燃烧其产物也是黑色的.a的还原性＜b的还原性，c的氢化物水溶液与d反应生成c，由此可知四种单质分别是(填化学式)：
a _______ b _______ c _______ d _______
解析：本题以产物的颜色物征——均为黑色为命题主线。从题中可知4种单质应会有2种金属2种非金属。Cl2与大多金属反应生成的氧化物不是黑色的。黑色的金属硫化物和氧化物较多。根据C的氢化物水溶液与d反应生成C，说明氧化性d＞c，联系2H2S+O2==2S↓+2H2O故c为S，d为O2。而又知a的还原性＜b的还原性，故a为Cu、b为Fe。
注意：CuO、Cu2S、FeS、Fe3O4均为黑色固体。
例2．将aLH2S在Blo2燃烧，生成S和SO2和H2O，试讨论前后湿度分别在＞100℃和＜100℃时（主要考虑水的状态）反应后所得所体的体积.
解 H2S燃烧有两种情况： ＜100℃ ＞100℃
2 H2S+O2== 2S +2H2O △V2(g) △V2(g)
2 3 1
2H2S+3O2==2SO2+2H2O
2 3 1
由此可知，不论H2S是否完全转变为S或SO2，只要H2S完全作用，在一定湿度范围内，引起的气体体积减少量总是个定值.
当T＜100℃ △V1=V=a.
V后=a+b－a=(2b－a)L.
当T＞100℃ △V2=V=a.
V后=a+b－a=(2b+a)L.
实例：24mLH2S在30mLO2中燃烧，恢复到常温常压（前后条件一致），得到的SO2体积为C）
A．18mL B．20mL C．24mL D．30mL
解析：由于 ＜==＜
所以反应产物中含有S和SO2
因湿度＜100℃
△Vg=V=×24mL=36mL
V(SO2)=（24+30－36）mL=18Ml
故选A
例3．硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。请用给出的仪器、药品（如图所示）设计一个实验，测定硫酸铜在加热分解时产生的氧气、二氧化硫、三氧化硫与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系，并确定在该条件下硫酸铜分解反应的化学方程式。
实验测得数据和有关结果如下：①准确弥补量4.80g无水硫酸铜；②测出量筒中水的体积（折算成标准状况下气体的体积）为224mL；③干燥管在实验后质量增加2.56g；④实验结束时装置F中的溶液变为Na2SO4溶液（不含其它杂质）。请回答：
（1）硫酸铜加热分解产生的混合气体首先通过_____________（填序号），发生反应的化学方程式为___________________________。
（2）若气流方向从左向右，分解后混合气体依次通过装置的顺序为____________（填进出口序号）。
（3）装置D的作用是_______________________；装置C的作用是_____________。
（4）根据测得的数据，确定该条件下硫酸铜分解反应的化学方程式：_________________。
解析：由于CuSO4加热分解产生3种气体，为了确定分解反应方程式，必须知道3种气体各自的物质的量。由于SO3、SO2是极易或易溶于水的气体，故最终制用气排水量气的只能是O2。干燥管实验质量增加是吸收的SO2（水已被浓H2SO4吸收），但需注意SO3与NaHSO3溶液反应时又产生了SO2。
n(CuSO4)==0.03mol
n(总SO2)==0.04mol
（0.04－0.03）mol=0.01mol
SO3 + 2NaHSO3==Na2SO4+2SO2+H2O △n(g)
1mol 2mol 1mol
0.1mol 0.02mol 0.01mol
n(原SO2) =n(总SO2)－n(生SO2) =0.04mol－0.02mol
=0.02mol
n(O2)==0.01mol
故n(SO3)：n(SO2)：n(O2)：n(CuSO4)
=0.01 ：0.02 ：0.01 ：0.03
=1 ：2 ：1 ：3
答案：（1）F；SO3+2NaHSO4==Na2SO4+2SO2+H2O
（2）1―10―9―6―5―3―4―8―7―2
（3）干燥SO2和O2，保证后面碱石灰吸收的是SO2；
（4）3CuSO4 3CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑
四、巩固练习
（一）选择（每小题有1—2个正确答案）
1．关于SO2和SO3的叙述，正确的是（ ）
A．它们在常温下，均可使品红溶液褪色
B．都是酸性氧化物，溶于水都生成稳定的强酸
C．加入盐酸酸化的BaCl2溶液都能生成白色沉淀
D．它们在一条条件下，可以相互转化
2．除去试管壁上附着的硫，可采用的方法是（ ）
A．通入氢气的加热 B．伸入灼热的铁丝
C．用水洗涤 D．用二硫化碳洗后再用水洗
3．下列叙述中，正确的是（ ）
A．硫可以做成硫磺软膏，防治皮肤病
B．氯气和二氧化硫均分别可作漂白剂.若同时使用它们去漂白某一湿润的物质，漂白效果将明显增强
C．为实现中国2000年消除碘缺乏症的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以单质的形式存在
D．工业酒精不能兑水作饮料酒，因其中含有甲醇，它虽也具酒香气味，但若饮人少量，轻则双目失明，重则死亡
4．下列物质不能用对应元素的单质直接化合制取的是（ ）
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥CS1 ⑧H2Se ⑨H2O2 ⑩Fe3O2
A．②⑤⑦⑧　　　B．①④⑥⑨　　　C．③④⑦⑩　　　　D．④⑥⑦
5．两份质量为mg的硫，在一定条件下分别与足量的氢气和氧气充分反应。反应后将生成的物质充分混合，析出硫的质量是（ ）
A．2mg B．mg C．1.5mg D．0.5mg
6．标准状况下，在臭氧发生器中装入100mL氧气，最后的体积变为95mL（标准状况）。则最终状态时混合气体的密度是（ ）
A．1.3g/L B．1.5g/L C．1.7g/L D．1.9g/L
7．下列有关氧族元素的叙述不正确的是（ ）
A．随着原子序数递增，单质熔沸点升高 B．都能形成+4和+6价化合物
C．能跟大多数金属直接化合 D．都能跟氢气直接化合生成氢化物
8．高氯酸是最强的酸。60%的高氯酸溶液加热不分解，但浓度再高就不稳定，受热易分解。热浓的高氯酸遇有机物易爆炸。纯高氯酸的沸点是130℃。现在70%的商品高氯酸，为使其进一步浓缩，所采取的正确措施是（ ）
A．加入浓H2SO4后，再小心常压蒸馏 B．加入浓H2SO4，再进行减压蒸馏
C．含仪器连接处的橡皮塞应塞紧，防止漏气
D．各仪器连接处必须用磨口玻璃装置
9．图13—1是一套检验气体性质的实验装置，向装
置中缓慢地通入气体A若关闭活塞，则品红溶液无变
化而澄清石灰水浑浊；若打开活塞，则品红溶液湿色， Y 品红 石灰水
据此判断气体A和洗气瓶内溶液Y分别可能是（ ）
A B C D
A SO2 H2S CO2 Cl2
Y 饱和NaHCO3 浓硫酸 Na2SO3溶液 Na2CO3溶液
10．A气体的水溶液呈酸性，若A通入酸性kMnO4溶液，则紫红色褪去，若A通入溴水，则橙色褪去，出现浑浊。A气体是（ ）
A．Cl2 B．SO2 C．H2S D．CO2
11．将等物质的量的SO2和SO3(g)混合物通入BaCl2溶液中，其结果正确的是（ ）
A．只有BaSO4沉淀生成，SO2从溶液中逸出
B．两种气体都被吸收，并有BaSO4沉淀生成
C．两种气体都被吸收，且不产生沉淀
D．产生BaSO4和BaSO3两种沉淀
12．除去SO2中少量的SO3，应将混合气体通入（ ）
A．装有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶 B．装水的洗气瓶
C．装有NaOH溶液的洗气瓶 D．装98.3%的H2SO4的洗气瓶
13．SO2和Cl2的溶液都具有漂白性，若将等物质的量的这两种气体同时作用于含足量水的有色有机物质，可观察到有色物质（ ）
A．立即褪色 B．慢慢褪色 C．先褪色后复原 D．颜色不褪
14．下列物质中，甲跟乙反应可放出有刺激性气味的气体丙，丙跟苛性钠反应可生成甲，丙也可以被直接氧化成丁，丁熔于水可以生成乙.甲、乙、两种物质分别是（ ）
（1）Na2S （2）Na2SO3 （3）HCl （4）H2SO4
A．（1）和（3） B．（2）和（3） C．（1）和（4） D．（2）和（4）
15．将H2S和O2的混合气体，在1200的湿度下装入密闭容器中，在高温下使之燃烧，已知全部H2S和O2都参加了反应，反应后恢复到原湿度，测得压强为反应前的3/4，则原混合气体中H2S和O2的物质的量之比为（ ）
A．1 ：1 B．1 ：2 C．2 ：1 D．3 ：2
16．11gFeS和足量的盐酸反应，生成的气体全部被250mL0.5mol/L的NaOH溶液吸收，则生成的盐为（ ）
A．Na2S B．NaHS C．Na2S和NaHS D．NaOH和Na2S
（二）填空题
17．右图是检验某物质某项性质的实验装置，打开分液
漏斗的旋钮，往双叉试管中慢慢滴入液体b时，a、c两处
即有气体M、N产生。已知：M、N分别是R元素的气态
氢化物和氧化物，两物质分子中原子个数相等，且每个分
子均含有1个R原子，二者的摩尔质量之比为17 ：32。
（1）M___________，N____________（填化学式）。
（2）a、c两处分别盛有黑色物质和白色物质，它们可能是_________、__________。B可能是___________试剂。
（3）从双叉试管上部内壁，观察到的现象是___________，原因是________________（用化学方程式表示）。
（4）装置乙的作用是___________，离子方程式是_______________。
18．油画所用颜料含有某种白色铅化合物。将油画置于空气中，天长日月久白色铅化合物就会生成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”。请填空：
（1）上述清洗反应的化学方程式为______________________________。
（2）若有0.1molPbS参与反应，则在此反应中发生电子转移的电子为_________mol。
19．下图中每一方框表示有关的一种反应物或生成物，方框中字母是有关反应物或生成物的代号。
推断并回答下列问题：
（1）物质是____________；固体B是______________。
（2）写出固体I和气体J反应生成固体K的化学方程式：________________________。
（3）写出C的溶液与气体D反应的离子方程式：______________________________。
20．有A和B两种无机盐，式量都为120。为了确定A和B，将它们溶于水，制成溶液，并进行如下实验：
①将两种溶液混合并加热，有刺激性气味的气味产生。
②在两种溶液中分别加入BaCl2溶液，A无沉淀生成，B有白色沉淀析出。
③在两种溶液中分别加入Ba(OH)2溶液，均有白色沉淀析出。
（1）A是______________，B是____________。
（2）实验①的离子方程式是__________________________________________。
（3）实验③的离子方程式是__________________________________________。
（三）实验题
21．过二硫酸钾（K2S2O8）在高于100℃的条件下能发生反应，化学方程式为：2K2S2O8
2K2SO4+2SO2↑+ O2↑。现称取一定质量的K2S2O8固体（含有不分解的杂质）进行如下实验：加热使二硫酸钾完全分解，通过测定氧气的体积计算过二硫酸钾的纯度，并且收集三氧化硫，进行观察和检验。
（1）试从下图中选用几种必要的装置，连接成一整套实验装置。这些选用装置的接口编号连接顺序是__________________________________________。
（2）观察到的三氧化硫的颜色和状态是________。将三氧化硫与水反应，鉴定反应产物中阴离子的方法是_________________________________________。
（3）若实验时称取过二硫酸钾的质量为Wg，测得氧气的体积（折算成标准状况）为amL，则此过二硫酸钾的纯度为__________。
22．测定硫磺的纯度，可采用如下方法：准确称取Wg硫磺，与V1mL C1mol/L NaOH溶液（过量）反应. 6NaOH+4S Na2S2O3+2Na2S+3H2O，直至硫磺完全溶解.冷却至室温，缓缓加入15%的过氧化氢（一种极强的氯化剂、不稳定）溶液至过量 ，并不断摇动，此时发生的反应：
Na2S+4H2O2==Na2SO4+4H2O，
2NaOH+Na2S2O3+4H2O2==2Na2SO4+5H2O.
反应完成后，加热至沸腾，冷却至室温，将溶液全部转入锥形瓶里，加2—3滴酚酞，用浓度C2mol/L的标准盐酸滴定，至溶液刚好褪色且半分钟内不复原，记录消耗盐酸V2mL回答下列问题：
（1）“反应完成后，加热至沸腾”这一操作的目的是________________
（2）根据实验结果，硫磺纯度的计算式为______________________
五、参考答案
（一）1．D 2．D 3．A、D 4．B 5．C 6．B 7．D 8．B、D 9．A
10．C 11．A 12．A、D 13．D 14．D 15．A 16．B
（二）17．（1）M ：H2S N：SO2
（2）FeS , Na2SO3 盐酸或稀H2SO4
（3）有淡黄色固体和水滴生成2H2S+SO2==3S↓+2H2O
（4）吸收过量的H2S或SO2，防止污染环境
H2S+2OH—==S2—+H2O，或SO2+2OH—==SO32—+H2O
18．（1）4H2O2+PbS==PbSO4+4H2O
（2）0.8
19．（1）NaCl；S （2）Na2O2+SO2===Na2SO4
（3）SO32— +Cl2+H2O===SO42—+2Cl—+2H+
20．（1）KHSO3；NaHSO4
（2）H++HSO3— SO2↑+H2O
（3）2HSO3—+Ba2++2OH—==BaSO3↓+SO32—+2H2O
H++SO42—+Ba2++OH—==BaSO4↓+H2O
三21．（1）I—G（或H）—H（或G）—F—E—J
（2）无色晶体，取样，加足量稀盐酸，若无沉淀，在此溶液中加入BaCl2，若有白色沉淀，则可证明原有SO42—
（3）×100%
≈%
22．（1）除去H2O2，防止其使酚酞褪色.
（2）×100%.
△
△
①
HCl(足)
②
BaCl2
或Ba(NO3)2
BaCl2
HCl
足量
Ba2+
氧化
HNO3
Ba2+
H+
1700
可干燥
中性气体
无强还原性气体
非碱性气体
无水CuSO4
糖等
C2H4+H2O
C+H2O
作干燥剂
胆矾
去结晶水
C2H5OH
吸水性
脱水性
兼有
酸性
只表现强
氧化性
Fe3++SO2+H2O
ZnSO4+SO2(后有H2)+H2O
CuSO4+SO2+H2O
钝化→运装浓H2SO4
SO2+CO2+H2O
SO2+H2O
HBr(HI、H2S)
Fe2+
足量Zn、△
足量Cu、△
冷
Al(或Fe)
C、△
S、△
Br2(I2、S)+SO2+H2O
氧化性
浓H2SO4
足量
kMnO4溶液
不褪色
品红
浑浊
清石灰水
CO2
CO2
SO2
SO2
通Cl2
通Cl2
△
通SO2
通SO2
△
MnO2
电解
高压放电
12
1高三化学同步辅导教材（第6讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第一单元 基本概念（上）
本讲主要内容：物质的组成与分类; 物质的变化与性质
1．从微观和宏观角度进一步认识物质的组成.
2．对物质进行较系统地分类并明白各种分类的依据.
3.比较物理变化和化学变化的特征、本质
4.掌握无机反应的分类及依据
5.总结无机反应中的四大基本类型
二、学习指导
(1) 元素和微粒的区别
元素——宏观概念, 只论种类不论个数
1．概念的范畴不同
微粒——微观概念, 既论种类又论个数
元素——由核电荷数(即质子数)决定
2．决定种类的因素不同 原子——由质子数和中子数两者来决定
分子——由原子的种类、个数及结合方式(考虑同分异构体)决定
离子——由它的组成、结构及电荷数决定
例如：氢元素只有一种，氢原子有三种：氕（H） 氘（D）、氚(T).
H、、D、T相互形成的氢分子有六种。
想一想：若由两种氢原子（H、D）和两种氧原子(16O、18O)形成的水分子、过氧化氢分子各有几种？
提示：① 分析水分子时，固定一种氧原子，两种氢组合可有三种，再换一种氧原子，又有三种，共六种。
②分析过氧化氢分子时，两种氧组合可有三种，两种氢组合可有三种，这样就有九种，但不要忽视：H-16O-18O-D和D -16O-18O- H是两种不同的分子。注意分子不是左右对称。
(2) 物质的构成微粒
如何判断一种物质是由何种微粒构成
先看一个实例 ：
下列均由分子构成的一组物质是( )
A. CH4, H2O, SiO2 B. CS2, O2, Cl2
C. P, C, SiH4 D. C2H4, H3PO4, NaCl
要解答此类问题,首先必须弄清每种化学式所指物质的晶体类型,以及每种微粒能构成物质的常见类别,现列表如下:
晶体类型 构成微粒 常见物质类别 实 例
原子晶体 原子 少数非金属单质、某些非金属氧化物 金刚石Si, SiO2
分子晶体 分子 某些非金属单质、气态氢化物和氧化物、酸、有机物 H2, O2, HCl, H2O, SO2, SO3, C2H4, C2H5OH
离子晶体 阴、阳离子 大多数盐（含铵盐）、强碱、大多数金属氧化物、金属氢化物 NaCl,NH4NO3 、NaOH, MgO、Na2O2、NaH等
由表可进一步找出下列关系
微粒 形成的物质种类
离子 单 质
原子
分子 化合物
如掌握以上知识,再看例题,则不难选出正确答案为B
（三）判别混合物和纯净物
首先抓住基本特征，列表比较如下：
纯净物 混合物
①有固定的组成和结构②有一定的熔、沸点③保持一种物质的性质 无固定组成和结构无一定的熔、沸点保持原有物质各自的化学性质
其次，要熟悉一些常见的混合物的名称、组分等
最后，对一些物质混合在一起，要注意有无反应的可能性（是否具备反应条件）、反应的完全性（反应若为可逆，一定得到的是混合物）、反应物间得投料比等诸多情况。
（四）比较“四同”
名称内容 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体
相同点 质子数 元素 结构相似官能团种类和个数 化学式
不同点 中子数 分子构成或晶体结构 分子组成相差(CH2)n 分子结构
对象 原子 单质 有机物 有机物
物性 不同 不同 不同 不同
化性 几乎相同 相似 相似 相似或不同
实例 Ｄ. T O2、O3；红磷，白磷；金刚石，石墨 乙烯，丙烯；甲苯，乙苯 乙醇，甲醚；甘氨酸，硝基乙烷
(五)无机化合物的分类
1． 按组成、性质分类
金属氢化物 如NaH
非金属氢化物如HCl
组成 金属氧化物
非金属氧化物
碱性
性质 成盐氧化物 酸性
两性
不成盐氧化物 如NO, CO, NO2
特殊氧化物 如Na2O2, KO2, Fe3O4
是否含氧 含氧酸 如 HClO4
无氧酸 如HCl
电离出H+量 一元酸 如HNO3，HI
多元酸 如H3PO4， H2C2O4
酸根性质 氧化性酸 如浓H2SO4， HNO3， HMnO4
还原性酸 如HI， H2S
电离程度 强酸 如HCl, H2SO4
弱酸 如H2S. CH3COOH
挥发性 难挥发酸 如H3PO4, H2SO4
易挥发酸 如浓HCl, 浓HNO3
稳定性 稳定性酸 如HCl, H2SO4, H3PO4
不稳定性酸 如HNO3, HI, H2S, H2SO3
电离出OH－数 一元碱 NaOH, NH3·H2O
多元碱Ba(OH)2, Mg(OH)2
溶解性 可溶性碱 如NaOH, NH3·H2O
难溶性碱 如Mg(OH)2, Fe(OH)3
电离程度 强碱 如 KOH
弱碱 如NH3·H2O
正 盐 如 K2SO4
酸式盐 如 KHSO4
碱式盐 如 Cu2(OH)2CO3
复 盐 如 KAl(SO4)2·12H2O
络 盐 如 Na3AlF6
想一想：复盐和络盐有何区别？（提示：根据能否电离出络合离子。）
2. 按微粒间成键种类分
共价化合物: 如 CO2, SiO2
化合物
离子化合物 如 NaCl, NH4Cl
3.按能否电离来分
电解质 电离 强电解质
化合物 程度 弱电解质
非电解质
(六)物理变化与化学变化的特征、本质等
1.特征：有无新物质生成
2.本质：有无化学键的断裂和形成
3.现象：物理变化――大小、形状、状态改变
化学变化——常伴有发光、发热、变色、析出沉淀等
4.实例：物理变化——蒸馏(分馏)、盐析、吸附、电泳、升华、焰色反应、金属
导电等
化学变化——干馏、电解、分解、水解、变性、同素异形体转变(大部
分)等
(七)化学之“化”
1．风化——结晶水合物在室温和干燥的空气里失去部分或全部结晶水的过程．
注意：自然条件．
区别：CuSO4·5H２O CuSO4＋5H2O
2. 催化——能改变反应速度，本身一般参与反应但质量和化学性质不变．
3. 歧化：同一种物质中同一种元素且为同一价态原子间发生的氧化—还原反应．
4. 酸化：向某物质中加入稀酸使之呈酸性的过程．
思考：KMnO4溶液为何用H2SO4酸化而不用HCl
提示：2MnO ＋16H＋ ＋10Cl－ ＝ 2Mn2＋ ＋5Cl2↑＋8H2O
注意：酸化时不能与原溶质发生化学反应．
5.钝化：铝、铁致密氧化膜→阻止内层金属与酸继续反应
6.硬水软化——通过物理、化学方法除去硬水中较多的Ca2＋、Mg2＋的过程．
7.水化——烯、炔与H2O发生加成生成新的有机物．如乙烯乙醇，
8.氢化(硬化)——液态油在一定条件下与H2发生加成反应生成固态脂肪的过程．
作用：植物油转变成硬化油后，性质稳定，不易变质，便于运输等．
9.皂化——油脂在碱性条件下发生水解反应的过程．
产物——高级脂肪酸钠＋甘油
10.老化——橡胶、塑料等制品露置于空气中，因受空气氧化、日光照射而使之
变硬发脆的过程．
11.硫化——向橡胶中加硫，以改变其结构(双键变单键)来改善橡胶的性能，减
缓其老化速度的过程．
12.裂化——在一定条件下，分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的
烃的过程．
石油裂化— 目的——提高汽油的质量和产量．
13.酯化——醇与酸生成酯和水的过程．
14.硝化(磺化)——苯环上的H被—NO2或—SO3Ｈ取代的过程．
…(八)无机化学反应的分类
化合反应
分解反应
置换反应
复分解反应
氧化－还原反应
非氧化－还原反应
离子反应
非离子反应
可逆反应
完全反应
吸热反应
放热反应
每一类基本反应中，要特别注意反应的定义、规律和重要实例．如：
1.化合反应
思考：化合反应是指单质间生成化合物的反应吗
结论：不一定!化合反应即“多合一”的反应，根据反应物和生成物的种类，化合反应又可分为三种．
(1) 单质＋单质→化合物
(2) 单质 ＋ 化合物1 → 化合物
(3)化合物1 ＋ 化合物2 → 化合物3
如： 2Fe＋3Cl2 ＝ 2FeCl3
2FeCl2＋Cl2 ＝ 2FeCl3
2FeCl3＋Fe ＝ 3FeCl2
4Fe(OH) 2 ＋ O2 ＋ 2H2O ＝ ４Ｆe(OH)3
常见错误：认为只有FeCl3才能用化合反应制得，而FeCl2、Ｆe(OH)3不能用化合反应制得。
2.分解反应：
可简述为“一分多”，产物有多种，未必要单质。如;
(1) 难溶性碱 碱性氧化物 ＋ 水
2)不稳定碱
(3)难溶性酸 酸酐 ＋ 水
(4)不稳定酸
(5)碳酸盐、硝酸盐、铵盐加热分解，Agx见光分解等
3.置换反应
思考：有单质参与或生成的反应一定是置换反应吗
提示：反应物和生成物各两种且其中一种必定是单质的反应才称作置换反应．
注意：下列置换反应特别值得重视．
①2Na ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2↑
②3Fe ＋4H2O Fe3O4 ＋ 4H2↑
③F2 ＋ 2H2O ＝ 4HF ＋ O2
④Cl2 ＋ H2S ＝ S ＋ 2HCl
⑤2H2S ＋ O2 ＝ 2S ＋ 2H2O
⑥2C ＋SiO2 ＝ Si ＋ 2CO
⑦2Mg ＋CO2 ＝ 2MgO ＋ C
⑧2Al ＋Fe2O3 ＝ 2Fe ＋ Al2O3
⑨C ＋H2O ＝ CO ＋ H2
⑩3Cl2 ＋2NH3 ＝ N2 ＋ 6HCl
⑾Si ＋4HF ＝ SiF4＋ 2H2
4.复分解反应
(1)本质：通过两种化合物相互交换成份，使溶液中原一种或几种离子浓度显著降低．
(2)离子浓度降低的形式： ①生成难溶性物质
②生成气体或易挥发物
③生成弱电解质
(3)基本类型：
①酸 ＋ 碱 → 盐 ＋ 水(中和反应)
②酸 ＋ 盐 → 新酸 ＋ 新盐
③碱 ＋ 盐 → 新碱 ＋ 新盐
④盐 ＋ 盐 → 两种新盐
⑤碱性氧化物＋酸 → 盐＋水
(3)盐与盐可能发生的反应有：
①复分解 ②双水解 ③氧化—还原 ④络合反应
现列表比较如下：
类 型 条 件 弱 产 物 实 例
氧化还原 反 应 阴、阳离子具有强氧化性，强还原性 弱氧化性产物弱氧化性产物 2Fe3＋＋S2－＝2Fe2＋ ＋S↓
双水解反应 阴、阳离子水解程度大且又无其它反应 弱 酸 弱 碱 2Al3＋＋3S2－＋6H2O ＝2Al(OH)3＋3H2S↑
复分解反应 能生成难溶性盐 两种新盐 AgNO3＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO3
络合的反应 有中心体和强配体 稳定络合物 Fe3+＋6SCN-[Fe(SCN)6]3－
三、典型例析：
例1 下列所指物质属于纯净物的是( )
A. 分子式为C2H4Cl2的物质
B. 含Fe为72.41%的铁的氧化物
C. 常温下的二氧化氮
D. 按体积比为1:1混合NH3和HCl(同条件)
解析: A. 必须考虑同分异构现象,这在有机物中极为普遍, C2H4Cl2可代表1,1－二
氯乙烷和1,2－二氯乙烷.在无机物中一些固体非金属常直接用元素符合 表示.如C,S,P可代表碳,硫,磷的各种同素异形体,故这些符号均不明确所指物质, 不能认为一定是纯净物.
B. 铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3, 纯净的Fe3O4中Fe%为72.41%.但当
nFeO:nFe2O3=1:1时,所得混合物中Fe%也为72.41%.故不确定.但若题为
含Mg 60%的氧化镁是否属于纯净物呢 因氧化镁只有一种MgO,根据化学
式所求的Mg%与题供数据相同,则是属于纯净物.
C. 考虑可逆反应2NO2 N2O4,即可知道常温下不可能为纯净物,又如:
在加热,催化剂存在条件下,将SO2和O2按2：1混合。2SO2+O2 2SO3.因可逆，不可能完全转化为SO3.
D．考虑反应的完全程度、反应物的量及产物的种类.在此NH3+HCl=NH4Cl.故所得产物为纯净物.还值得注意的是题中是否提供反应条件.如常况下的氢氯混合气与氢氟混合气.因H2与Cl2反应必须强光或点燃,而H2与F2在冷暗处即可
例2 .科学家根据自然界存在的N2制取出N3，1998年底又制取了N5，1999年合成和分离了含高能量的N5+离子的化合物。最近科学家确认还存在着另一种足球分子N60。N5极不稳定，需保存在-80℃的干冰中；N5+离子由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”；N60与C60结构相似，并在受热或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。
(1)下列说法中不正确的是　　（　　　　）
A． N5常温下会剧烈爆炸，体积急剧膨胀，放出大量的热
B． N60的发现开辟了能源世界的新天地,将来会成为很好的火箭燃料
C． N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体
D． 含N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键
(2) 假如你是一个科学假，想设计用N5作火箭燃料发射火箭，需要解决的主要问题是________
解析：（1）同素异形体研究的对象是单质，N2、N3、N5、N60互为同素异形体，而N5+是一种离子，与它们不属于同素异形体。故C选项错误。
N5+离子是一种带电的原子团，原子团内部一定含有共价键，又含N5+离子的化合物中一定还有阴离子，阴、阳离子之间一定存在离子键的作用。故D选项正确。
（2） ① 怎样制得N5，并防止发生爆炸
②如何保存N5，如用何种容器？
③与传统燃料相比，成本如何？
例3． 已知x和y均是短周期元素中的同族元素的单质，W、V是化合物，它们有如下反应(系数，条件均略去)：W＋X→Y＋V．试写出符合题意，且满足下列要求的化学方程式：
(1)W是水_________________________________________
(2)V是水___________________________________________
(3)W、V都是氧化物____________________________________
解析：由已知条件可得W ＋ X → Y ＋ V
反应为置换反应，从已学过的置换反应和水的特点入手．
H2:M(金属) ＋ H2O → M(OH)n ＋ H2↑??
(1) H2O作反应物
O2:F2 ＋ H2O → HF ＋ O2?
因为金属是与H同主族且为短周期元素，则不难搜寻M为Na．
H2:H2 ＋ 金属氧化物 → 金属 ＋ H2O?
(2) H2O作产物???
2H2S ＋ O2 ＝ 2S ＋ 2H2O
O2： 4HI ＋ O2 ＝ 2I2 ＋ 2H2O
因为符合条件的只有H2Ｓ和O2的置换反应．
(3)W和V都是氧化物的反应有：
①2Mg ＋CO2 2MgO ＋ C
②2Al ＋Fe2O3 Al2O3 ＋ 2Fe(代表铝热反应一类)
③SiO2 ＋ 2C 2CO ＋ Si
因为X和Y为同主族元素．所以只有③满足
答案：(1)2Na ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2↑
（2)2H2S ＋ O2 ＝ 2S ＋ 2H2O
（3）SiO2＋ 2C 2CO ＋ Si
例4．将总质量为98.4g的FeCl2、CuCl2和NaBr三种固体的混合物溶于水后，通入足量的Cl2加热蒸发至干后称量残余固体，固体增重5.3g,再将残余固体溶于水，插入铁棒充分反应后，测得铁棒减轻9.6g．求原混和物中FeCl2的物质的量的百分含量．
解： 本题涉及到四个反应，其中两个“化合”、两个“置换”题目提供了前后
质量的改变值．故可采用差量法．但请注意每一结果有两个相反因素．
设混合物中FeCl2为Xmol、CuCl2为Ymol，NaBr为Zmol
127X＋135Y＋103Z＝98.4 　　　　　　　(1)
2FeCl２＋Cl2＝2FeCl3 增重g
2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br２ 减轻g
－＝5.3 　　　　　　　 (2)
　　 2FeCl3＋Fe＝3FeCl２ 减轻g
CuCl２＋Ｆe＝Cu＋FeCl2 增重8Yg
－8Y＝9.6 (3)
解①②③方程可得
x＝0.4 Y＝0.2 z＝0.2
FeCl２％＝×100％＝50％
巩固练习
(1) 选择：
1(A). 下列物质的性质属于物理性质的是 ( )
A.二氧化硫的漂白性
B.浓硫酸的脱水性
C.活性炭吸附NO2
D.AgI的感光性
２(B)．下列物质分别属纯净物和混合物的是（ ）
Ａ．结晶硫酸铜、铝热剂　　Ｂ．王水、冰水
Ｃ．水煤气、绿矾　　　　　Ｄ．芒硝、福尔马林
３(B)．下列物质属于盐类，且受热分解后的生成物全部属于氧化物的是（ ）
A. 氢氧化铁 B. 碳酸氢铵 C.碱式碳酸铜 D.高锰酸钾
４(B)．下列化学使能代表某一种纯净物分子的是 （ ）
A. C B.SiO2 C.C2H4O2 D.CH2Cl2
５(A)．下列变化一定属于化学变化的是( )
①焰色反应 ②发光发热 ③燃烧 ④爆炸 ⑤盐析 ⑥O２变成O３
A.①②③ B.①④⑤ C.③⑥ D.①②③④⑤
６(A).下列变化中，属于物理变化的是　　　（　　　　）
　　Ａ．　油脂的氢化　　Ｂ．Ｓ８受热变成Ｓ２
　　Ｃ．　干冰升华　　　Ｄ．　煤的干馏
７(B). 下列变化属于复分解反应的是 ( )
A.用惰性电极电解CuCl2的溶液中，
B.硫代硫酸钠浓溶液中加盐酸
C.过氧化氢的浓溶液中加MnO2
D.用Na3PO4除去硬水中的Ca2＋?
８(B). 下列情况能通过置换反应得到铁的是 ( )
A.铜与氯化亚铁常温下混合
B.一氧化碳通过灼热的四氯化三铁
C.氢气通入硫酸亚铁溶液
D.铝和氧化铁加热至高温
９(A). 下列过程中不存在置换反应的是( )
A.氯气通入水中 B.氟气通入水中
C.氯水与碘化钾溶液混合 D.金属钠投入到硫酸铜溶液中
10(B). 根据化学反应的本质是旧键断裂和新键形成这一观点，下列变化不属于
化学反应的是( )
A.白磷隔绝空气加热到260℃时转变成红磷
B.石墨在高温高压下转化为金刚石
C.木炭转化为活性碳
D.固态硫S8加热到444.6℃时转变成硫蒸气S2
11(C)． 某固体化合物A不导电 ,但溶于水或熔化都能完全电离,.下列说法中正确的是( )
A. A可为共价化合物 B. A一定是离子化合物
C. A是弱电解质 D. A是非电解质
12(B)．由NaH2PO4脱水形成聚磷酸盐Na200H2P200O601，共脱去水分子的数目为
（A）198个 （B）199个 （C）200个 （D）201个
13(B)．在相同条件下，如果1molH 原子所具有的能量为E1,由2molH原子生成1molH2分子后，1molH2的能量为E2.。则下列关系正确的是 （ ）
A. 2 E1= E2 B. 2 E1> E2 C. 2 E1１4(B). 下列化合物只能用相应的单质化合而制得的是( )
A.FeCl2 B.AgCl C.Al2S3 D.Al2O3
１5(C)．在FeCl3与KSCN混合后的血红色溶液中，加入适量NaF晶体后，得到一
无色溶液，据此可知：( )
A.F－将Fe3＋ 还原为无色物
B.NaF溶于水具有漂白性
C.F－ 与Fe3＋ 结合成沉淀物
D.F－ 与Fe3＋ 结合成更难电离的无色物质
16(C).要使溶液中的Ag＋、Ba2＋、Cu2＋、Al3＋、Mg2＋等离子逐一形成沉淀析出，
应选择的试剂及加入的顺序，下列各方案中正确的是( )
A.H２SO４－HCl－H２S－NaOH－CO2
B.NaCl－Na２SO４－Na２S－NaOH－CH３COOH
C.HCl－H２SO４－H２S－NaOH－CO２
D.Na２S－H２SO４－NaCl－NaOH－HCl
17（B）. 下列推断正确的是（ ）
Ａ．经测定某物质只含一种元素，则该物质一定是单质
Ｂ．阳离子、阴离子中均分别只含一种元素．则由这样阴、阳离子组成的物质一定是
纯净物．
Ｃ．若既能与酸又能与碱反应且均生成盐的物质．则一定是两性氧化物
Ｄ．互为同位素的原子质量数一定不同，质量数相同的不一定是同种原子
18（C）.现有Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种物质的物质的量浓度与体积都相等的
溶液,若以不同顺序将它们中的两种混合起来，出现沉淀后过滤，再将
滤液与第三种溶液混合起来，最终所得的溶液
A.一定呈酸性 B.可能呈碱性
C.可能呈中性 D.一定呈中性
19（C）．重金属离子有毒性，是水体主要的污染物之一。甲、乙两厂废液均有一定毒性。甲厂废液经化验呈碱性，主要有毒离子为Ba2+离子，如将甲、乙两厂废液按一定比例混和，毒性明显降低，酸碱性也明显变化。则乙厂废液中可能含有的离子有(　)
A．K+和SO42- B．Cu2+和Cl- C．Cu2+和SO42- D．Ag+和NO3-
20(C))．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消灭污染，它包括“原料的绿色化”、“化学反应的绿色化”、“产物的绿色化”等内容。其中“化学反应的绿色化”要求原料物质中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。下列符合“化学反应的绿色化”的是　　（　　　　）
①．用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
②．用甲烷、一氧化碳合成乙酸乙酯：2CH4+2CO CH3COOC2H5
③．乙烯催化氧化制乙醛： 2C2H4+O2 CH3CHO
④．2M+N=2P+2Q，2P+M=Q (M、N为原料，Q为期望产品)
A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③
二、填空推断
21. 哥伦比亚航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸钦作为固体燃料。加热铝粉使其被氧气氧化放出大量热，促使混合物中的高氯酸铵分解。高氯酸铵分解时，产物除水蒸气和氧气外，其他组成元素均以单质气体的形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学反应方程式。
22．
有A、B、C、D标签的四瓶无色溶液，已知它们是K2CO3、K2SO4、NaHSO4 和Ba(NO3)2．根
据下列实验现象，回答问题：
溶液
B＋D
溶液 溶液 沉淀 溶液
A＋D B＋C
气体 沉淀 溶液 气体
A＋B
沉淀
写出各瓶试剂中溶质的化学式：A 、B　　　、C　　　、D　　　.
23.X、Y、Z、是主族元素的单质；U、V是化合物．它们有如下反应(式中
系数和条件已省去)
① X＋U → V＋Y
② X＋Z → V
③ Y＋Z → U
(1)若X和Y的组成元素不是同一族．请写出符合①式的3个不同的化学方
程式，并配平．3个式子中的3种X和3种Y，分别由不同族的元素组成．
①_____________________________________________
②_____________________________________________
③_____________________________________________
(2)今有化合物W，它跟化合物U或CO2反应，都能生成单质Y．符合该条件并符合题设的3个一般方程的单质及化合物分别是(填化学式)
单质______________ 单质__________________
单质______________ 化合物_________________
五、参考答案
(一)、1.C 2.A、C 3.C 4. D 5.C 6.C 7.D 8.D 9.A 10. C
11.B 12.B 13.B 14.C 15. D 16.C 17.D 18.B、C 19.C 20.A
(二)21．4Al＋3O22Al2O3 2NH4ClO44H2O↑＋2O2↑＋N2↑＋Cl2↑
22.A-KHSO4、 B- Ba(NO3)2 、 C-K2CO3、D-K2SO4、
23.(1)① C＋H2O CO＋H2
② Cl2＋H2S＝S＋2HCl
③ 2Mg＋CO２ 2MgO＋C
(2)Y－F2、Y－O2、Y－H2、W－Na2O2
点燃
催化剂
催化剂
高温
高温
高温
高温
△
Ca t.
高温
Δ
点燃
高温
高温
都属化合反应
根据反应热效应
根据反应进行的程度
根据参与反应微
无机反应
根据元素有无化合价改变
根据反应的基本形式
、
冷、浓
4
-
Δ
盐
碱
酸
氧化物
氢化物
12高三化学同步辅导教材（第16讲）
1、 本周教学进度及主要内容
第二部分 基本理论——电离平衡（四）
主要内容：
1、 理解中和滴定的基本原理
2、 掌握滴定的正确步骤，了解所用仪器的结构（两种滴定管）。
3、 理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。
4、 学会误差分析及成因
2、 学习指导
（一）中和反应及中和滴定原理
1、中和反应：酸+碱 正盐+水
如：①Hcl+NaOH===NaCl+H2O
②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O
③N3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O
注意：①酸和碱恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的盐性质而定。
②由于所用指示剂变色范围的限制，滴定至终点不一定是恰好完全反应时，但应尽量减少误差。
2、中和滴定原理
由于酸、碱发生中和反应时，反应物间按一定的物质的量之比进行，基于此，可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。
对于反应： HA + BOH====BA+H2O
1mol 1mol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
即可得 C(HA).V(HA)=== C(BOH).V(BOH)
若取一定量的HA溶液（V足），用标准液BOH[已知准确浓度C（标）]来滴定，至终点时消耗标准液的体积可读出（V读）代入上式即可计算得C（HA）
若酸滴定碱，与此同理
若酸为多元酸， HnA + nBOH===BnA+nH2O
1mol nmol
C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)
则有关系：
3、滴定方法的关键
（1）准确测定两种反应物的溶液体积
（2）确保标准液、待测液浓度的准确
（3）滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用）
4、滴定实验所用的仪器和操作要点
（1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台）、锥形瓶（或烧杯+玻棒）、量筒（或移液管）。
（2）操作：①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。②滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。
（3）滴定管“0”刻度在上。
（二）滴定曲线和指示剂的选择
随着标准液的滴入，溶液的PH在发生变化，这种变化有何特征？为何能用指示剂判定终点是否到达？如何选用合适的指示剂？
1、滴定曲线
请看两个实例
实例1：用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.10mol/L HCl溶液20.00mL
加入的VNaOH(mL) 余VHCl(mL) 过量VNaOH(mL) PH
0.00 20.00 1.0
18.00 2.00 2.3
19.80 0.20 3.3
19.98 0.02 4.3
20.00 0.00 7.0 突跃范围
20.02 0.02 9.7
20.20 0.20 10.7
22.00 2.00 11.7
40.00 20.00 12.5
实例2：用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液
加入的VNaOH(mL) 余VHCl(mL) 过量VNaOH(mL) PH
0.00 20.00 2.9
18.00 2.00 5.7
19.80 0.20 6.7
19.98 0.02 7.7
20.00 0.00 8.7 突跃范围
20.02 0.02 9.7
20.20 0.20 10.7
22.00 2.00 11.7
40.00 20.00 12.6
由上表数据可看出：在滴定接近终点时，少加或多加0.02mL NaOH溶液，即一滴之差造成的误差在允许范围内，但pH值出现突变，因此选择指示剂时，应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。
现将几种典型的滴定曲线画出如下图。
2、酸碱指示剂
（1）酸碱指示剂的变色范围（PH值）
甲基 3.1< 3.1~4.4 >4.4
红 橙 黄
酚酞 5< 8~10 >10
无色 浅红 红
石蕊 8< 5~8 >8
红 紫 蓝
（2）根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。
从上面滴定曲线图可依次看出
①0.1mol/L NaOH 滴定盐酸，酚酞和甲基均可使用，当然两者测定结果不同。
②0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液
恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂,PH=8~10浅红色,误差小。
③用HCl滴定NH3.H2O
恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,3.1~4.4橙色，误差小。
④用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液
第一步生成N aHCO3时，可选用酚酞为指示剂，由红色→浅红→无色。化学方程式为：
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaOH
第二步生成碳酸（CO2↑+H2O），可选用甲基橙为指示剂，由黄色→橙色，化学方程式为：NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
小 结：
（1）指示剂的选择：（由滴定曲线可知）
①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。
②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂（甲基橙）；若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂（酚酞）
③石蕊试液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作滴定指示剂。
（2）终点判断：（滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原）
指示剂操 作 酚酞 甲基橙
强碱滴定强酸 无色变为浅红色 橙色变为黄色
强酸滴定强碱 浅红色变为无色 黄色变为橙色
3、 误差分析
以一元酸和一元碱的中的滴定为例
因C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积，均为定值，代入上式计算。
但是实际中C标、V定都可能引起误差，一般可把各因素引起的误差转嫁到V读上，若
V读偏大，则测定结果偏大；若V读偏小，则测定结果偏小，故通过分析V读的变化情况，可分析滴定的误差。
引起误差可能因素有以下几种：
（1）视（读数）
注意：①滴定管中液体读数时精确到0.01mL
②一般需滴定2-3次，取其平均值
（2）洗（仪器洗涤）
正确洗法：
二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次，再用待装液润洗几次。
一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。
注意：一般滴定管装标准液，锥形瓶里装待测液。
错误洗法导致结果：
①滴定管仅用水洗，使标准液变稀，故消耗标准液体积一定变大，V读变大，结果偏大。
②移液管仅用水洗，则待测液变稀，所取待测液溶质物质的量变少，V读变小，结果偏小。
③锥形瓶用待测液洗过，则瓶内待测液的溶质量偏多，V读偏大，结果偏大。
④第一次滴定完后，锥形瓶内液体倒去后，尚未清洗，接着第二次滴定，滴定结果如何，取决于上次滴定情况如何。
（3）漏（液体溅漏）
①滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。
②终点已到，滴定管下端尖中级有液滴，则V读偏大，测定结果偏大。
（4）泡（滴定管尖嘴气泡）
正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽，最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡，后气泡消失，则结果偏大。若先无气泡，后有气泡，则结果偏小。
（5）色（指示剂变色控制与选择）
滴定时，眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原，则结果偏小。另外，同一种滴定，选择的指示剂不同，测定结果不同。
（6）杂（标准物含杂）
用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质，称量时又按需标准物固体质量来称取的，帮一般均会产生误差，在此杂质又分两种情况：
①杂质与待测液不反应
如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液浓度变小，滴定盐酸时，NaCl不参与反应，所需标准液的体积偏大，故测定结果偏大。
②若杂质与待测液反应，则应作具体分析。关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大，则相当于削弱了原标准液的作用能力，故与一定量待测物反应时，消耗的标准体积变大，测定结果偏大。
或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应，根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。
4、 典型例析：
例1：图示为10mL一定物质的量浓度的盐酸x，用一定浓度的NaOH溶液y滴定。根据图示推出x和y的物质的量浓度是（ ）
A B C D
X浓度（mol/L） 0.12 0.04 0.03 0.09
Y浓度（mol/L） 0.04 0.12 0.09 0.03
PH值
解析：（1）x 10ml、y 30ml时恰好中。
30y-10x . A、B合适
（2）加入y 20ml时，PH=2 代入
PH=2
∴选 D。
例2．用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定时终点判断有误差：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（设1滴为0.05ml）则①和②[H+]的比值是（ ）
A、10 B、50 C、5×103 D、104
解析：①多一滴H2SO4[H+]=
②少一滴即OH过量，[OH-]=10-5 mol/L.[H+]=10-9 mol/L
1 与②[H+]比值。故选D。
例3：草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示，为了测定x值，进行如下实验：
称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液
（1）称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止，所发生的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
试回答：（1）实验中不需要的仪器有（填序号）___________，还缺少的仪器有（填名称）___________________________________________________________________________。
a.托盘天平（带砝码，镊子）b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.烧杯
f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙 j.烧瓶
（2）实验中，标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中，因为______________________________________________________________________。
（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，
则所测得的x值会__________________________（偏大、偏小、无影响）
（4）在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的
量浓度为________________________mol·L-1，由此可计算x的值是____________。
解析：该题涉及到气化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化，故可不可用指示剂。
（1）c , f , j
还缺少铁架台（带滴定管夹），胶头滴管（定容时用）
（2）用酸式滴定管，因KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀橡皮管。
（3）无影响。因当初所取的待测液的物质的量一定。
（4） 2KMnO4 ~ 5H2C2O4
2mol 5mol
aV×10-3mol 0.025×Cmol
H2C2O4·xH2O ~ H2C2O4 ~ xH2O
1mol 18xg
四、巩固练习
（一）选择题
1、下列是实验操作中，能达到实验目的是（ ）
A、 用100mL量筒量取5.2mL盐酸
B、 用托盘天平称取25.20g氯化钠
C、 用100mL容量瓶配制50mL 0.1mol·L-1盐酸
D、 用25.00mL碱式滴定管量取14.80mL NaOH溶液
2、有已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是（ ）
A、 酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸
B、 锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用未知浓度的NaOH待测液荡洗2~3次
C、 滴定前没有排除滴定管尖嘴处的气泡
D、 读数时视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
3、用盐酸滴定NaOH溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是（ ）
A、 由黄色变为红色
B、 由黄色变为橙色
C、 由橙色变为红色
D、 由红色变为橙色
4、用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH（1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的PH是（ ）
A、4 B、7.2 C、10 D、11.3
5、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（ ）
A、50mL量筒 B、10mL量筒
C、50mL酸式滴定管 D、50mL碱式滴定管
6、下列仪器中，没有“0”刻度线的是（ ）
A、温度计 B、量筒 C、酸式滴定管 D、托盘天平游码刻度尺
7、用移液管取10ml烧碱溶液注入25ml洁净的碱式滴定管中，则液面读数应（ ）
A、在10mL——15mL之间 B、恰好在15mL处
C、小于15mL D、大于15mL
8、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是（ ）
A、 可有来盛装被滴定的溶液
B、 可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗
C、 滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水
D、 滴定时应用左手顺时针方向旋摇
9、有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的HCl溶液，将①加热蒸发体积至体积减少一半，在②中加入少量CH3COONa固体，加入后溶液仍呈强酸性，③不作改变。然后以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，可观察到所消耗的NaOH溶液体积是（ ）
A、①=③>② B、③>②>① C、③=②>① D、①=②=③
10、有甲、乙、丙三种等体积等物质的量浓度的NaOH溶液。若将甲蒸发一半水，在乙中通入少量CO2，丙不变，然后用等浓度的H2SO4溶液滴定，用甲基橙作指示剂。完全反应后，所需溶液体积是（ ）
A、甲=丙>乙 B、丙>乙>甲 C、乙>丙>甲 D、甲=乙=丙
11、用0.01mol·L-1H2SO4滴定1mol·L-1NaOH溶液，中和后加水至100.00mL。若滴定终点判断有误：（1）多加了1滴H2SO4；（2）少加了1滴H2SO4（设1滴H2SO4的体积为0.05mL）。则（1）与（2）溶液中H+离子的物质的量浓度之比为（ ）
A、10 B、50 C、5×103 D、104
12、已知NH4Cl浓度小于0.1mol/L时，溶液PH>5.1现用0.1mol/L HCl溶液来滴定10mL 0.05mol/L氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的体积（ ）
A、=10mL B、=5mL C、>5mL D、<5mL
13、中和一定量的某种醋酸溶液耗ag NaOH。若先在该醋酸溶液中溶于少量CH3COONa，再用NaOH中和滴定，耗bgNaOH。则a和b的关系是（ ）
A、a>b B、a14、有四种不纯的Na2CO3样品，分别会有下列一种杂质。如果取等质量的样品，分别加入2mol/L盐酸，完全反应且均生成CO2，所耗用盐酸体积相同。这四种样品中含Na2CO3的质量分数最小的是（ ）
A、KHCO3 B、NH4HCO3 C、K2CO3 D、NaHCO3
15、两位学生用一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液，甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中，其它操作及读数方法全部正确。则对滴定结果的判断正确的是（ ）
A、甲操作有错误 B、乙操作有错误
C、甲测定数值一定比乙小 D、乙实际测得的数值准确
16、用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速率太快，当混合溶液变红时，不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（ ）
A、 加入5mL盐酸进行滴定
B、 返滴一滴待测盐酸
C、 重新进行滴定
D、 以上方法均不适用
E、
（二）填空
17、（1）图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是___________________mL。（2）图II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）______________。
A、 是amL
B、 是(50-a)mL
C、 一定大于amL
D、一定大于(50-a)mL
18、用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混含液中的NaOH含量时，可先在混合液中加过量BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示剂）。
（1）向混有BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入盐酸，___________（填“会”或“不会”）使BaCO3溶解而影响测定NaOH的含量，理由是________________。
（2）确定终点时溶液的颜色由___________变为_____________。
（3）滴定时，若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点，_________（填“能”或“不能”）由此得出准确的测定结果。
（4）___________（填“能”或“不能”）改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂，则测定结果_____________（填“偏高”、“偏低”或“正确”）。
19、某学生有0.1000mol/L KOH溶液滴定未知尝试的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：
（A）移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞
（B）用标准溶液润洗滴定管2-3次
（C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
（D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm
（E）调节液面至0或0刻度以下，记下读数
（F）把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点，并记下滴定管液面的刻度
完成以下填空：
（1）正确操作的顺序是（用序号字母填写）______________________.
（2）上述（B）操作的目的是___________________________________。
（3）上述（A）操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，则对测定结果的影响是（填偏大、偏小、不变，下同）_________________________。
（4）实验中用左手控制____________（填仪器及部位），眼睛注视____________________，直至滴定终点。判断到达终点的现象是________________________________________。
（5）若称取一定量的KOH固体（含少量NaOH）配制标准溶液并有来滴定上述盐酸，则对测定结果的影响是___________________________________________________-。
（6）滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度，则对滴定结果的影响是______________。
三、计算题
20、称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg，溶于水中，加入酚酞作指示剂，以Mmol/L的盐酸滴定，耗用V1L时变为粉红色，此时发生的化学反应方程式是_________________________
__________________________________________________________________；若最初以甲基橙作指示剂，当耗用V2L盐酸时变橙色，此时发生的化学反应方程_______________________
______________________________________________由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少？
参考答案
（一）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
D D B C C B D A C D D C C A AD B
（二）17、3.2 ，D
18、（1）不会，当酚酞变色时的PH值条件下，HCl是与NaOh发生反应，不会与BaCO3作用。
（2）浅红色 无色
（3）不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间，不能测出其所用的滴定液体积
（4）不能 偏高
19、（1）BDCEAF
（2）防止将标准液稀释
（3）偏大
（4）滴定管活塞；锥形瓶中溶液的颜色变化；锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色。
（5）偏小 （6）偏大
20、NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl
NaOH+HCl====NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O;
下
刻度由小到大
俯视：看小
平视：正确
仰视：看大
0
上
误读及结果：
若起始平视，终仰视，则V读偏大C测偏大
若起始平视，终俯视，则V读偏小C测偏小
若先仰后俯，则V读偏小，C测偏小
若先俯后仰，则V读偏小，C测偏大
12
1高三化学同步辅导教材（第11讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第二单元 基本理论-----化学反应速率与化学平衡 (下)
本讲主要教学内容
1. 了解化学平衡移动的概念
2．理解影响化学平衡的因素
3．掌握勒沙特列原理及其应用
4. 理解工业合成氨适宜条件的选择
二、学习指导
（1） 化学平衡移动
1．从正、逆反应速度是否相等分析：
一定条件 改变条件 新条件一定
v正＝v逆≠0 v正≠v逆 v正＝v逆≠0
平衡状态I 平衡破坏 平衡状态Ⅱ
平 衡 移 动
方向
取决于v正与v逆的相对大小
若v正＞v逆, 则正移
若v正＜v逆, 则逆移
若v正＝v逆, 则不移
化学平衡状态是指在一定条件下正反应速率与逆反应速率相等的动态平衡状态。这种平衡是相对的，改变反应的某些条件，可以使正、逆反应发生不同程度的改变（也可能只改变正、逆反应速率的一种速率），原平衡状态被破坏，一定时间后，在新的条件下又建立新的平衡状态，这一过程就是化学平衡的移动。
2．从浓度商和平衡常数分析：
对于一个一般的可逆反应：aA + bB ==== cC + dD，在平衡状态时，平衡常数K=，浓度商Q与K具有相同的表达式，但其浓度（或压力）不像K那样特指平衡态。
当Q = K时，反应处于平衡状态；
当Q < K时，反应向着正方向进行；
当Q > K时，反应向着逆方向进行。
同样，欲破坏化学平衡状态，必须使Q ≠ K，
（二）. 影响化学平衡的因素
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)＋Q（放热），△ng＝p＋q－(m＋n)
产生的影响条件的改变
浓 度 C(反应物）增大 C(反应物)减小 C(生成物)增大 C(生成物)减小 v正突增后减，v逆渐增，v正＞v逆v正突减后增，v逆渐减，v逆＞v正v逆突增后减，v正渐增，v逆＞v正v逆突减后增，v正渐减，v正＞v逆 正移 逆移 逆移 正移
压 强 增 大 压 强 ng＜0 v正＞v逆ng＞0 v正、v逆均突增 v正＜v逆△ng＝0 v正＝v逆 正移 逆移 不移
减 小 压 强 △ng＜0 v正＜v逆△ng＞0 v正、v逆均突减 v正＞v逆△ng＝0 v正＝v逆 逆移 正移 不移
温 度 升 温 v正、v逆均突增 Q＞0, v正＜v逆 Q＜0，v正＞v逆 逆移 正移
降 温 v正、v逆均突减 Q＞0, v正＞v逆 Q＜0, v正＜v逆 正移 逆移
催 化 剂 正催化剂 负催化剂 v正、v逆同等程度增大v正、v逆同等程度减小 不移动
思考：若在气体混和物中充入惰性气体，对化学平衡的移动有无影响？
解析：应分恒温恒压和恒温恒容两种情况进行讨论.
① 恒温恒压 ： 充入惰性气体，密闭容器的体积体积增大，各组分浓度同等程度降低，其效果相当于减小平衡混和物的压强，因此，平衡向反应气体体积增大方向移动。如对合成氨反应来说，则向逆反应方向移动。图象如下：
V’逆
V’正
② 恒温恒容:充入惰性气体，似乎总压强增大了，但实际上容器体积不变，对平衡混和物各组成浓度不变，即原各气体分压不变，增大的惰性气体的分压与平衡体系无关，所以平衡不发生移动. 图象如下：
V正 V正’＝ V逆’
V逆
注意
①以上讨论适合于不与平衡混和物各组分反应的多种气体.不一定真为惰性气体。
②如可逆反应前后气态物质总物质的量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动.
三、化学平衡移动原理----勒沙特列原理
1．定义：如果改变平衡系统的条件之一，如温度、压强或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。
2．实例：
分析下列实验： 反应式：（T一定）
2NO2 N2O4＋Q（放热）
（红棕色）（ 无色）
视线
起始平衡I 压缩 瞬间 最终平衡Ⅱ
色1 物理变化 色2 平衡移动 色3
颜色深浅顺序:
色2＞色3＞色1
由于在视线所指方向观察颜色深浅主要取决于NO2的浓度,在保持温度不变,增大容器内压强时,最终保持容器体积为原来的1/2时,则NO2的浓度CNO2、容器中压强有如下图示：
2C1＞C3＞C1 P1＜P3＜2P1
3．应用延伸：勒沙特列原理除了用于典型的可逆反应建立的平衡体系外，也可用于其它的平衡体系。如溶解平衡、电离平衡甚至多重平衡等。如①用难挥发酸制易挥发酸 ②用金属Na和KCl反应制K是利用K的沸点低于Na, 控制合适温度，使K成为气体从熔融混合物中分离出来，使反应得以进行，并非是Na、K还原性的强弱来决定的。
（四）合成氨工业简述
1．原料气的制备、净化
① 制N2：
物理方法：空气 液态空气 N2
化学方法： 空气 CO2+N2 N2
②制H2：
水蒸气 CO+H2 CO2+H2 H2
反应方程式为：
C+H2O（g）====CO+H2；CO+H2O（g）====CO2+H2
注意：制得的N2、H2需要净化，清除杂质，以防止催化剂“中毒”。
2.合成氨反应的特点
化学反应：N2+3H2 2NH3 △H=-92.4KJ
（1）可逆反应；
（2）正反应是放热反应；
（3）正反应是气体体积缩小的反应。
3．工业合成氨适宜条件的选择
在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。
（1）温度、压强与化学平衡、反应速率的关系
将N2和H2按1:3组成的混合气在不同的温度和压强下长期放置,测得达到平衡时NH3的体积百分比如下图所示.
(a)压强不变时,温度越低, NH3%越大
(b)温度不变时,压强越高, NH3%越大
但是又存在如下问题：
a)温度低,反应速率降低.在较低温度下,从N2、H2开始到达平衡要花好几年时间，无实际意义
b)压强增高，对设备、技术、动力等要求相应提高．
适宜条件：①一般采用的压强是Pa
②选择适当的催化剂（铁触媒）
考虑催化剂的活性及反应速率
选择适当的温度（500℃）
（2）浓度对反应速率、化学平衡的影响
1 提高N2或H2的浓度，均可使反应速率增大. 对转化率（）的影响如下：
当 CN2 ↗时，则N2↘，H2↗
当CH2↗时，则H2↘，N2↗
故向循环气中不断补充N2和H2 且N2、H2可循环使用
2 当降低NH3的浓度，平衡正移——使生成的氨冷却，成液态分离出．
4. 图示合成氨的原理
三、典型例析：
例1．对于下列二个平衡体系，增大压强（缩小容器体积）时，混合气体的颜色有何变化？)
（1）H2(g) + I2(g) ==== 2HI(g)
（2）2NO2(g) ==== N2O4(g)
析 根据平衡移动原理，可判断出平衡移动方向，但体系的颜色取决于有色物质的平衡浓度，要比较出第一次平衡时有色气体的浓度与第二次平衡时有色气体平衡浓度的大小，方可得出颜色的变化。
解 析：（1）增大压强，平衡不移动，但缩小了体积，[I2]增大，故体系颜色加深。
（2）增大压强，平衡正向移动，[N2O4]增大，由于，故[NO2]亦增大，故体系颜色也加深。
例2． 298K时，合成氨反应的热化学方程式为：
N2（气）+3H2（气） 2NH3（气）△H=-92.4KJ。在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4KJ。其原因是 。
解析：该反应是可逆反应，在密闭容器中进行将达到平衡，1 mol N2 和3 mol H2不能完全反应生成2 mol NH3 ，因而放出的热量总小于92.4KJ。
例3． 在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入a mol及b mol HI（a＞b），当反应2HI H2＋I2（g）达到平衡后，下列说法正确的是
A 从反应开始至达到平衡,所需时间是tA＞tB.
B 平衡时［I2］A＝［I2］B
C 平衡时, I2蒸气在混和气体中的体积百分含量A容器中的大于B容器中的
D HI的平衡分解率 A＝B
解析 本题分析时抓住两个关键：
（1）A、B容器中分别加入a mol及b mol HI（a＞b）,则压强Pa＞Pb.
（2）化学方程式特点是:△Vg=0,故压强变化平衡不移动
根据压强对反应速度的影响,可得∵ PA＞PB ∴ VA＞VB ∴ tA＜tB
根据反应特点，平衡不受压强变化的影响,,A和B容器中I2蒸气的体积百分含量相等.
但注意:平衡状态相同是指在平衡混和物中的百分含量相同,而不是浓度相等,∵PA＞PB
∴［I2］A＞［I2］B
由于平衡状态相同,当然HI的平衡分解率相同:A＝B
本题选项D
注意：从本题可进一步明白:若反应速率、平衡浓度改变，但平衡不一定发生移动，而百分含量改变平衡则一定发生移动.
例4．可逆反应2A＋B 2C(g)＋Q (放热)随温度变化气体平均相对分子质量如图所
示，则下列叙述正确的是（ ）
A．A和B可能都是固体
B．A和B一定都是气体
C．若B为固体，则A一定为气体
D．A和B可能都是气体
解析;从图示可知；升温使反应向平均分子量减小的方向移动。若A和B都是固体
则只有C一种气体，当然分子量不变。若A和B都是气体，则升温平衡逆移，而逆反应方向正是气体物质的量增大的方向，将导致平均分子量减小。但是否A和B一定都是气体呢？不一定！若B为固体，A又不能为固体，当升温平衡逆移，只有当气体质量减小时，才会使平均分子量减小，故此时A一定为气体。本题选项C、D。
巩固练习
（一）、选择题
1．在已经处于化学平衡的体系中，如果下列物理量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（ ）
A．反应混合物的浓度 B．反应物理的转化率
C．正、逆反应速率 D．反应混合物的压强
2．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(固)==== Ca2++2OH—，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ）
A．Na2S溶液 B．AlCl3溶液
C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液
3．在高温下反应2HBr(气) ==== H2(气)+Br2(气)—Q达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（ ）
A．减小压强 B．缩小体积
C．升高温度 D．增大氢气的浓度
4．现有三个体积相等的密闭容器，都进行下列反应：
CO2+H2 ==== H2O(气)+CO
反应所处的湿度相同，但起始浓度不同，其中甲：n(CO2)=n(H2)=a摩，乙：n(CO2)=a摩，n(H2)=2a摩，丙：n(CO2)=n(H2)=n(H2O气)=a摩，达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是（ ）
A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙
C．乙＞丙＞甲 D．乙＞甲＞丙
5．关于合成氨工业，下列说法正确的是（ ）
A．合成氨的反应是放热的，所以合成氨时温度越低，对氨的工业生产越有利。
B．根据合成氨的反应，增大压强能提高氨的生产率，所以在合成氨工业中在条件允许的情况下应尽量增大压强。
C．生产中常使用某种廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的转化率。
D．使用催化剂只加快反应速度，不影响平衡移动，因此对合成氨产量无影响。
6．已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡同正反应方向移动地，下列有关叙述正确的是（ ）
①生成物的质量分数一定增加
②生成物的产量一定增加
③反应物的转化率一定增大
④反应物浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率
⑥使用了合适的催化剂
A．①② B．②⑤ C．③⑤ D．④⑥
7．可逆反应mA(g)+nB ==== pC(g)+qD中，A和C都是无色气体，达平衡后，下列叙述正确的是（ ）
A．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体。
B．增大压强，平衡不移动，说明m+n一定等于p+q.
C．升温，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应.
D．若B是气体，增大A的量，A、B转化率并不都增大。
8．两注射器中分别装有颜色相同的NO2(含N2O4)和Br2(气)，将活塞同时向外拉，使气体体积扩大1倍，从垂直于活塞拉动的方向观察颜色，符合下列情况的是（ ）
A．Br2(g)颜色比NO2颜色深
B．NO2颜色比Br2(g)颜色深
C．两种气体的颜色一样
D．两种气体的颜色均比原来颜色浅。
9．不能用勒沙特列原理解释的现象是（ ）
A．碳酸钙不溶于水，但溶于盐酸。
B．我国氮肥厂大都采用500℃左右的高温下合成氨。
C．我国氮肥厂大都采用3×107Pa条件下合成氨。
D．用热的纯碱溶液洗油污时，去污效果好。
10．将CO和H2O(气)按物质的量为1 ：2进行混合，在一定条件下反应CO+H2O(气) ==== CO2+H2达平衡时，CO的转化率为25%，则平衡混合气的平衡相对分子质量为（ ）
A．24 B．21.33 C．19.50 D．23
11．在一个固定体积的密闭容器中装入AmolN2，BmolH2，在一定条件达到平衡，生成CmolNH3，保持温度不变，平衡时与反应前压强之比为（ ）
A． B．
C． D．
12．反应A+B ==== 2C+Q（放热），已知C是气体，达平衡后同时升高温并降低压强，又达到新的平衡，若后次平衡时混合物中C的含量与前次平衡时相同，则下列推断正确的是（ ）
A．A不一定是气态物质 B．A一定是气态物质
C．B一定不是气态物质 D．B一定是气态物质
13．在一定湿度和压强下，N2O4 ==== 2NO2—Q（吸热）的反应在密闭容器中达到平衡，能提高N2O4分解率的措施是（ ）
A．降低体系的湿度
B．保持体积不变，通入NO2气，使体系压强增大
C．保持体积不变，通入N2，使体系压强增大一倍
D．保持压强不变，通入Ar气，使体系体积增大一倍
14．可逆反应X(g)+Y ==== Z(g)+R，达到平衡时，下列说法错误的是（ ）
A．升高湿度[x]/[Z]的比值减小，表时反应是吸热反应
B．增大压强，平衡不移动，说明Y、R都是气体
C．若Y是气体，增大x的浓度会使Y的转化率增大
D．增大压强，混合气体的平均相对分子质量一定增大
15．反应NH4HS (s)==== NH3(g)+H2S(g)在某一湿度达到平衡，下列各种情况中，不能使平衡发生转动的是（ ）
A．移走一部分NH4HS固体
B．其他条件不变时，通入SO2气体
C．容器体积不变，充入氮气
D．保持压强不变，充入氮气
16．对于Ma(g)+nB(g) ==== PC(g)+Qd(g)的平衡体系，当升高湿度时，体系的平衡分子量时氢气的相对密度从18.4变成167下列说法正确的是（ ）
A．m+n＜p+q 正反应是吸热反应
B．m+n＜p+g 正反应是放热反应
C．m+m＞p+g 逆反应是放热反应
D．m+n＞p+g 逆反应是吸热反应
17．当化学反应2NO(g)+O2(g) ==== 2NO2(g)在密闭容器中处于平衡状态时，几容器中加入18O原子含量较多的氧气，平衡发生转移，则在建立新平衡状态以前，NO和NO2中所含18O的原子分数与原平衡状态时18O的原子分数相比较，正确的说法是（ ）
A.均增大 B．均减小
C．NO中不变，NO2中增大 D．NO中增大的多于NO2中增大的
18．A、B、C、D表示易溶于水的弱电解质分子或离子，量在水溶液中存在下列化学平衡，加水稀释后，平衡向正方向转动的是（ ）
A．A+B ==== C+D
B．A+B ==== C+H2O
C．A+H2O ==== C+D
D．A+2B+H2O ==== C+D
19．在一定体积的密闭容器中充入3L气体A和5L气体B，在一定条件进和下述反应2A（气）+5B（气）=4C（气）+nC(气)反应守全后容器湿度不变，混合气压强是原来的81.5%，则化学方程式中n值是（ ）
A．2 B．3 C．4 D．5
20．在容积为20L的真空密闭容器中，充入0.1molH2和0.2mol碘蒸气，加热到t1℃后，发生反应：H2+I2(气) ==== 2HI+Q，测得H2的转化率为50%，再升温到t2℃时，HI的浓度又变成t1℃时的一半，整个过程中体积不变，则在t2℃时混合气体的密度为（ ）
A．2.12g·L—1 B．2.55 g·L—1 C．3.06 g·L—1 D．3.18 g·L—1
（二）填空题
21．在一密闭容器中，对可逆反应A(气)+B(气) ==== 2C(气)+Q进行五次实验，实验数据记录见下表。
实验次数 起始浓度c(mol/L) 反应条件
A B C 湿度t（℃） 压强P（Pa） 催化剂
① 1 5 0 200 1.01×106 有
② 1 5 0 200 1.01×105 有
③ 1 0 200 1.01×106 有
④ 5 0 20 1.01×105 有
⑤ 1 0 20 1.01×105 有
根据上表提供的数据判断,当反应达到平衡时:
(1)第_______次实验结果A的转化率最大；
(2)第_______次实验结果A的浓度最大；
(3)第_______次实验结果正反应速率最大。
22．在10℃和2×105Pa条件下，反应aA(气) ==== dD(气)+eE(气)建立平衡后，再逐步增大体系的压强（湿度不变），下表列出不同压强下重新建立平衡时D（气）的浓度CD压强（Pa）2×105 5×105 1×106
CD(mol/L)0.085 0.20 0.44
（1）压强从2×105Pa增大到5×105Pa过程中，平衡向_________（填正或逆）反应方向移动，反应方程中化学计量数关系_____________
（2）压强从5×105Pa增大到1×106Pa过程中，平衡向_________方向移动，其合理的解释是_________________
23．在重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液中的存在如下平衡Cr2O72—+H2O ==== 2HCrO4— ==== 2CrO42—+2H+
（1）加入H2SO4，使K2Cr2O7溶液的pH值降低，则溶液中[Cr2O72—]与[CrO42—]的比值将_______________（填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）向K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，发生离子互换反应，生成砖红色沉淀且溶液的pH值下降，生成的砖红色沉淀的化学式为____________.
（3）重铬酸钾在酸性溶液中是强氧化剂，例如它在H2SO4存在下把Fe2+离子氧化成Fe3+离子，本身被还原成Cr3+.该反应的离子方程式为_________________
（三）计算题
24．右图装置中，容器甲内充有0.1molNO气体，
干燥管内装有一定量Na2O2，从气A处缓慢通入
CO2气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢地由B向
左移动，当移至C处时，容器甲体积缩小至最小
，为原体积的，随着CO2的继续通入，活塞双
逐渐向右移动。
（1）已知当活塞移至C处时，干燥客中物质增加了2.24g，此时通入的CO2气体在标准状况下为多少升？容器甲中NO2转化为N2O4的转化率为多少？
（2）当活塞移至C处后，继续通入amolCO2，此时活塞恰好回至B处，则a值必小于0.01，其理由是___________________________________________________。
五、参考答案
（一）
1．B 2．B 3．B、C 4．D 5．BC 6．B 7．AD 8．BD 9．B 10．B
11．A 12．AC 13．D 14．BD 15．AC 16．AD 17．A 18．C 19．A 20．B
（二）21．（1）④ （2）③ （3）①
22．（1）逆
（2）a＜d+e
(3)当压强增大到相当高时，使E成炎非气体物质（固D的浓度在改变，说明D有为气体）导致a＞d.故增大压强，平衡正移。
23．（1）增大。
（2）Ag2CrO4
（3）Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
（三）24． （1）1.792L 25%
（2）活塞由C向B移动时，平衡2NO2==== N2O4向左移动，使气体总物质的量增加。
无实际意义
平衡均正移
△
△
催化剂
催化剂
（去CO2）
赤热炭
H2O
炭
燃烧
（去CO2）
压缩
蒸发
V
化学平衡
反 应 速 率
12
1( http: / / 211.155.249.104 / qaos / forum.aspx )
高三化学同步辅导教材（第10讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第二单元 基本理论-----化学反应速率与化学平衡 (上)
本讲主要教学内容
1. 掌握化学反应速率的表示方式、计算方法及重要规律．
2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念
3.理解并运用影响化学反应速率的因素
4. 掌握化学平衡的概念、特征、标志
5. 掌握平衡常数的表达式、作用。
二、学习指导
(一)化学反应速率
1. 概念:
化学反应进行的快慢定量描述——化学反应速率----在反应中，某物质的浓度（一般指物质的量浓度）随时间的变化率
2表示:一般用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化值来表示．
表达式： vi＝ΔC／Δt
单位： mol/(L× s) 、　mol/(L×min)等．
3. 注意
(1) 以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率．
(2) 同一反应在不同时刻，瞬时反应速率不同．
(3) 同一反应在不同时间内，平均反应速率不同．
(4) 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同．
(5) 中学阶段计算的是平均反应速率，图示的应是瞬时速率．
3. 规律
对于同一反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
同一时间：vA:vB:vC:vD
＝ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD
＝ΔCA:ΔCB:ΔCC:ΔCD
＝m:n:p:q
即反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
4. 图示
对于一般反应：
aA + bB ==== cC + dD
反应物A的浓度随时间的变化曲线如图所示。
在t1~t2内，平均反应速率以A的浓度变化
表示为：
v (A) = -Δc(A)/Δt = -(c2-c1)/(t2-t1)
对于某一反应，各反应物或生成物的起始浓度是不一定的，但在同一时间内各物质的浓度变化(ΔC)却是一定的.作浓度(C)—时间(t)图一定要符合这一变化规律
如： 有关2SO2＋O2 2SO3反应的下列图象正确的是（ ）
抓住规律：V（so2）∶V（o2）∶V（so3）＝2∶1∶2
ΔC（so2）∶ΔC(o2)∶ΔC(so3)＝2∶1∶2
另外，对一可逆可应，必须同一时刻达到化学平衡，所以正确答案：Ｂ
(二) 影响化学反应速率的因素
1. 内因：物质本身结构及性质是反应速率的主要决定因素．
例如：石油、煤的形成需要极其漫长的历史，而爆炸性的反应却在瞬间完成．
分子要起反应，必须相互接触碰撞，但并不是每一次都能发生化学反应，能发生化学反应的只是少数能量较高的“活化”分子，“活化”分子所进行的碰撞叫有效碰撞。活化能是活化分子的平均能量与反应物平均能量之差。
如图所示，图中E表示活化分子的平均
能量；Ea、Ea’分别表示正、逆反应的活化能；
E1、E2分别表示反应物分子和生成物分子的
平均能量。由图可以看出：
正反应的活化能：Ea = E – E1
逆反应的活化能：Ea’ = E – E2
若Ea < Ea’，表示正反应放热，逆反应吸热。
图 活化能的概念
2. 外因：外界条件在一定范围内影响反应速率．如浓度、温度、压强、催化剂及其它．
(1) 温度：升高温度不论对放热反应还是吸热反应，反应速率总是增大的．
一般每升高10℃,反应速率增大到原来的2－4倍．
在浓度一定时，温度升高，反应物分子的平均能量增加，反应物分子中活化分子百
分数增加，有效碰撞次数增多，从而加大了反应速率。
注意：
温度对反应速率的影响实际上是比较复杂的，有的反应随温度的升高，反应速率不一定加快。例如用酶催化的反应，酶只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。故在许多工业生产中温度的选择不许考虑催化剂的活性温度范围。
(2) 浓度：（其它条件不变）
① 若增加一种物质的浓度（不论是反应物还是生成物）后，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞次数增多，反应速率总是加快；反之，则减小．
② 固体或纯液体浓度视为常数，它们物质的量的变化不会引起反应速率的变化，故不能用它表示反应速率．但固体颗粒的大小导致接触面的大小，故影响反应速率．
(3) 压强：有气体物质参与，其它条件不变．
1 增大压强，容器体积减小反应速率总是增大．反之减小．
2 恒容条件，增加与反应无关的气体，容器总压增加，但与反应有关的气体物质各自的分压不变，各自浓度不变，故反应速率不变．
3 恒压条件，增加与反应无关的气体，容器体积增加，对于反应有关的气体物质相当于减压，故反应速率减小．
总之，有气体参加的反应，压强的影响，实质上是指容器容积的改变，导致各气体的浓度同等程度的改变，从而影响反应速率．
4．催化剂对反应速率的影响
催化剂是通过降低反应的活化能，使活化分子百分数增大，活化分子增多来加快反应速率的。催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程，改变了原来的反应历程。
需要注意的是：
(1)对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。
(2)使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。
(3)催化剂只能加速热力学上认为可以实现的反应，对于热力学计算不能发生的反应，任何催化剂都不能改变反应发生的方向。
(4)催化剂可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，前者称之为正催化剂，后者称之为负催化剂。通常情况下，正催化剂用得较多，因此，若无特殊说明，都是指正催化剂而言。
5． 其它：如光、射线、超声波、反应溶剂、反应物的颗粒大小、形成原电池等因素等均可能引起化学反应速率的变化．
(三)化学平衡的概念
一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，这一状态称作化学平衡状态.
可逆反应
（1） 前提
外界条件一定
v正＝v逆≠0（同种物质）
（2）特征
百分含量不随时间而变化（各种物质）
(四)化学平衡的标志
1．等速标志：v正＝v逆
指反应体系中的同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等.对不同种物质而言，速率不一定相等.
何谓“v正＝v逆”？如何理解？
以N2＋3H2 2NH3 反应为例
单位时间、单位体积内
①若有1mol N2消耗，则有1mol N2生成（同种物质，物质的量相等、词性相反）
②若有1mol N2消耗，则有3mol H2生成（同侧不同种物质，物质的量之比＝系数对应比，词性相反.）
③若有1mol N2消耗，则有2mol NH3消耗（异侧物质，物质的量之比＝对应系数比、词性相同）
④若有1mol N≡N键断裂,则有6mol N-H键断裂(其它与上述相似)
注意 对象 词性
同种(侧)物质 相反
异侧物质 相同
2．百分含量不变标志
正因为v正＝v逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变.
3．对于有气体参与的可逆反应
1）从反应混合气的平均相对分子质量（）考虑
＝
当△ng≠0, 一定时，则标志达平衡.
当△ng＝0，为恒值，不论是否达平衡.
若有非气体参与：不论△ng是否等于0，则当一定时，可标志达平衡
实例： ① H2(g)＋I2(g) 2HI(g) △ng＝0
② SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △ng≠0
③ C(s)＋O2(g) CO2(g) △ng＝0
④ CO2(g)＋C(s) 2CO(g) △ng≠0
在实例反应①中，总为恒值.
在反应②、③、④中，只要反应未达平衡，则不为定值．反之当为一定值，不随时间变化而变化时，则标志着达到平衡状态.
2）从气体密度考虑：
＝
恒容：总为恒值，不能作平衡标志
当各成分均为气体时 △ng＝0. 总为恒值，同上
△ng≠0. 为一定值时，则可作为标志
恒容：为一定值时，可作标志
恒压：△ng＝0. 为一定值时，可作标志
3）从体系内部压强考虑：
∵恒容、恒温．n(g)越大,P越大
∴不论各成分是否均为气 △ng＝0．则P为恒值，不能作标志
体、只需考虑△ng． △ng≠0．则当P一定时，可作标志
4）从体系内部温度考虑
当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量．
若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡．
（五）化学平衡常数
对于可逆反应aA + bB ==== cC + dD，在一定温度条件下，可逆反应无论从正反应开始或是从逆反应开始，也无论起始时反应物浓度的大小，反应达到平衡时，各物质的浓度有如下关系：，式中Kc称为平衡常数，Kc仅随温度变化。
平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，平衡常数越大，反应进行得越完全。
注意：
（1） 如果有固体或纯液体参加反应或生成，它们的浓度视为1，例如：
CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g)
Kc == [CO2]
（2） 稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也视为1，不写在平衡关系式中；非水溶液中进行的反应，如有水参加或生成，则水的浓度必须写入平衡关系式。
三、典型例析
例1． 根据以下叙述回答下列问题.
把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生反应：
3X（气）＋Y(气) nZ（气）＋2W(气)．
5 min末已生成0.2 molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(Lmin),则：(1)上述反应中系数n的值是（ ）
Ａ.1 Ｂ.2 Ｃ.3 Ｄ.4
(2)　5 min末时，Y的消耗量占原有量的百分数是（ ）
解析 (1) vW＝＝＝0.02（mol/Lmin）
∵　vW : vZ＝0.02 : 0.01＝2 : n
∴ n＝1
(2) ΔnY : ΔnW＝1 : 2
ΔnY＝×ΔnW＝×0.2＝0.1（mol）
×100%＝25% .
例2 足量的Fe粉与一定量的盐酸反应,反应速率太快,为了减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,应加入下列物质中的 .
Ａ.水 Ｂ.NaCl(固) Ｃ.NaCl溶液 Ｄ. Na2SO4溶液
Ｅ.NaNO3溶液 Ｆ.NaOH溶液 Ｇ.Na2CO3溶液 Ｈ.NaAc溶液 Ｉ.CuSO4溶液
解析 ① 减慢反应速率 降低[H+]
稀释：用水、无关的盐或其它溶液
变成弱酸：如NaAc
② 氢气总量不变 总的不变
由上可知，Ａ、Ｃ、Ｄ加入的物质均可起到稀释作用，NaCl(固)无此作用；而NaNO3溶液加入后，存在H+、NO3-,与Fe反应无H2,故必须考虑HNO3的强氧化性．从而必须注意：并非所有的强酸强碱盐溶液都合适．
另外，HCl与F、G、H中溶质均反应
HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O
2HCl＋Na2CO3＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
HCl＋NaAc＝NaCl＋HAc
由三个反应可知，NaOH、Na2CO3与HCl反应使H+→H2O，而常温下Fe不跟H2O反应，无H2放出；NaAc与HCl反应生成了弱酸HAc，但常温下Fe仍能与HAc反应，速率减小，但H2量不变：2HCl～2HAc～H2.故HCl经反应必须能生成稳定的弱酸才可行．
再有CuSO4的加入，与Fe发生反应生成Cu附在Fe上，插在溶液中构成了无数微电池，大大加快反应速度．但因Fe足量，HCl量一定，故H2总量不变．
本题答案：Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｈ.
例3. 已知在800K时，反应：
CO(g) + H2O(g) ==== H2(g) + CO2(g)
若起始浓度c(CO) = 2mol L-1，c(H2O) = 3mol L-1，则反应达平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%，如果将H2O的起始浓度加大为6 mol L-1，试求此时CO转化为CO2的转化率。
解: 由第一次平衡时CO的转化率可求出平衡时各物质的浓度：
[CO] = 0.8 mol L-1，[H2O] = 1.8 mol L-1，[H2] = 1.2 mol L-1，[CO2] = 1.2 mol L-1
据此，求出Kc的值：
假设第二次平衡时，CO的转化浓度为x。
CO(g) + H2O(g) ==== H2(g) + CO2(g)
起始浓度/ mol L-1 2 6 0 0
平衡浓度/ mol L-1 2-x 6-x x x
解得：x = 1.5 mol L-1
故CO的转化率为：
一、选择题
1．在aL的密闭容器里，于一定温度进行2A（气）+B（气） 2C（气）的可逆反应。容器内开始加入下列各组物质，在达到平衡时逆反应速率最大的一组物质是（ ）
A．2molA和1molB B．1molA和1molB
C．1molA和2molB D．1molB和1molC
2.反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（ ）
A、 B、
C、 D、
3．200C，将10ml 0.1mol/l Na2S2O3溶液和10ml 0.1mol/l的H2SO4溶液混合，2分钟后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高100C，化学反应速率增大到原来的2倍，那么500C时，同样的反应要看到明显浑浊，需要的时间是（ ）
A、15秒 B、20秒 C、40秒 D、48秒
4．下列条件下，反应A+B C的反应速率最大的一组是（ ）
A、常温下20ml溶液含A、B各0.001mol
B、常温下0.05mol/l的A、B溶液各10ml
C、标准状况下0.1mol/l的A、B溶液各20ml
D、常温下100ml溶液含A、B各0.01mol
5. 将KClO3加热分解，在0.5min内放出5mL氧气；加入MnO2后，在同样温度下，0.2min
内放出50 mL O 2．则加入MnO2后的反应速率是原来的（ ）
Ａ.10倍 Ｂ.25倍 Ｃ.50倍 Ｄ.250倍
6. 在体积vL的密闭容器中进行如下反应：mA＋nB pC＋qD,在t min内用A物质表示
的平均反应速率为am/ρmol/(Lmin),则t min时间内，D增加的物质的量为（ ）
Ａ. patm/q mol Ｂ.atm/q mol Ｃ.avm/ρmol Ｄ. aqvt/ρ mol
7..可逆反应2SO2＋O2 2SO3,正反应速率分别用v表示，逆反应速率用v表示，速率单位为mol/(L·min)．当反应达到化学平衡时，正确的关系是（ ）
A．VSO3＝VSO3 B．VO2＝VSO2＝VSO3
C．VO2＝VSO2 D．VSO2＝VSO3＝VO2
8. 对于反应M＋N→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率增加到原来的3倍，在10℃ 时，完成反应的10%需81min，将温度升高到30℃时，完成反应10%需要的时间为 （ ）
Ａ. 9 min Ｂ.27 min Ｃ.13.5 min Ｄ.3 min
9.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g),达到平衡的标志是
A 容器内总压强不随时间变化
B 混和物中A2、B2和AB的百分含量一定
C 混和物中A2、B2和AB各浓度相等
D 单位时间内生成n mol A2 ,同时生成n mol B2
10．3A（g）＋B（g） XC（g）＋2D（g）
在容器为2升的密闭容器中，使3molA和2.5molB发生以上反应，经过5分钟后达到平衡状态，生成1molD，经测定5分钟内C的平均反应速率是0.1mol/(l·min)，根据计算结果判断以下结论错误的是
A 5分钟内A的平均反应速率是0.15mol/（l·min）
B 平衡时，B的转化率是20%
C A的平衡浓度是0.5mol/l
D 在其他条件不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动
11．某反应2A(g)+B(g) C(g)，经过10秒后A为0.2mol/l，B物质的浓度降低了0.02mol/l，则A物质的起始浓度为（ ）
A、0.6mol/l B、0.24mol/l C、2.4mol/l D、4.2mol/l
12. 可逆反应X(g)＋Y Z(g)＋R,达到平衡时，下列说法错误的是（ ）
A．升高温度[x]/[Z]的比值减小，表明反应是吸热反应
B．增大压强，平衡不移动，说明Y、R都是气体
C．若Y是气体，增大x的浓度会使Y的转化率增大
D．增大压强，混合气体的平均相对分子质量一定增大
13.可逆反应mA（气）＋nB(气) pC(气)＋qD(气),反应经10分钟达到平衡，反应刚
开始到达平衡时各物质的浓度改变是：Ａ减少 mol/L，Ｂ减少a mol/L, D增加
mol/L.若将平衡混合气体压缩到原来体积的1/2时，平衡不移动，则m∶n∶p∶
q是（ ）
Ａ.1∶1∶1∶1 Ｂ.1∶3∶3∶1
Ｃ.1∶3∶2∶2 Ｄ.3∶1∶2∶2
14.设C＋CO2 2CO－Q1 反应速率为v1 ，N2＋3H2 2NH3＋Q2 反应速率为v2
对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ）
A．同时增大 B．同时减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
15.甲萘醌（维生素K）有止血作用，它可用2－甲基萘氧化制得，反应中常用乙酸作
催化剂，该反应放热，可表示为
催化剂
氧化剂 （甲萘醌）
在某次合成反应中，用1.4g(0.01mol)的2－甲基萘才制得0.17g(0.001mol)甲萘
醌．已知该次合成反应的速率是大的，导致产率低的原因是（ ）
A. 使用了过量的催化剂
B. 没有用乙酸作催化剂而改用其它催化剂
C. 把反应混合物加热
D. 所生成的甲萘醌为沉淀物
（二）填空：
16.在合成氨的反应中，已知H2、N2和NH3的起始浓度分别为3mol/l、1 mol/l和0.1mol/l，在一定条件下测的=0.3 mol/(l·m)，3分钟后NH3的浓度是________
17. 某温度时，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z，若测得反应开始10分钟后，[X2]为0.4 mol/L,[Y2]为0.8 mol/L,生成物[Z]为0.4 mol/L,
则该反应的化学方程式（Z用X、Y表示）是 ．
18.把除去氧化膜的镁条投入盛有稀盐
酸的试管里，实验测得氢气产生的速率随时
间的变化情况如图所示．其中
1 t1～t2速率变化的主要原因是
2 t2～t3速率变化的主要原因是
19．Fe3+和I-在水溶液中发生如下反应：2 I- + 2 Fe3+ 2 Fe2+ + I2（水溶液）
（1） 当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡______移动（选填：向左、向右、不）。
（2） 上述反应反应的正向速度和Fe3+、I-的浓度关系为：V=KC I-C Fe3+ (K为常数)
C I （mol/L） C Fe3+（mol/L） V（mol/L.s）
① 0.20 0.80 0.032K
② 0.60 0.40 0.144K
③ 0.80 0.20 0.128K
通过所给的数据计算得知：在
V=KC I-C Fe3+ 中。M、n的值为______{选填A、B、C、D}
A. m=n=1 B. m=1,n=2 C. m=2,n=1 D.m=n=2
三.计算：
20．I-浓度对反应速度的影响_____ Fe3+浓度对反应速度的影响.(选填大于、小于、等于)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白：
CO + Hb·O2 O2 + Hb·CO
实验表明，Hb·O2的浓度即使只有Hb·O2浓度的2%，也可造成人的智力损伤。抽烟后，测得吸入肺部的空气CO和O2的浓度分别为10-6mol·L-1和10-2mol·L-1，并已知37℃时上述反应的平衡常数K=220，那么，此时Hb CO的浓度是Hb·O2的浓度的多少倍？
四．参考答案
1.A 2 .CD 3.A 4.D 5.B 6.D 7.AC 8.A
9.B 10.CD 11.B 12.BD 13.C 14. C 15. C
16.0.7(mol/l)
17. 3X2＋Y2 2X3Y
18. ①t1→t2的速率变化主要原因：Mg与HCl反应放出的热量,使温度升高,导致总反应速率增大.
②t２→t3速率变化主要原因:随反应进行,到一定时候, [H+]降低显著,使总反应速率减小.
19. ⑴向右 ⑵ C 大于
20．解 依题意得
∴
m
n
m
n
当
当有非气体物质参与时晨时
恒压：
若各物质均为气体
生成物
反应物
反应热
E1
E2
Ea’
Ea
E
O 反应过程
能
量
O t1 t2 时间
浓
度
c1
c2
12
1高三化学同步辅导教材（第2讲）
一、本讲教学进
第三册 第二章
主要教学内容：
1．了解分散系的概念，比较三种分散系的特征
2．理解胶体的性质及其应用
3．了解胶体的分类和制取
二、学习指导
（一）分散系
请比较小结三种分散系的相关内容，自己试一试，完成下表的空缺部分，并思考胶体的本质特征是什么？
分散系类别 溶液 胶体 浊液
分散质 微粒直径
微粒组成 分子或离子 分子集合体或高分子 巨大的分子集合体
外观特征
稳定性
能否透过滤纸
能否透过半透膜
实例 氨水碘酒 肥皂水、蛋白质溶液淀粉溶液，AgI胶体 石灰乳牛奶
思考：
溶液和胶体外观相似，它们都是均一，透明，稳定的分散系，如何用实验事实加以区别！
（二）胶体的重要性质
思考：
1．胶体为什么有丁达尔现象？
2．造成胶体较稳定的原因是什么？
3．是否所有胶体都有电泳现象：是胶体还是胶粒在外电场作用下定向移动？
4．胶体如何精制？如何检验盛有淀粉、KI溶液的半透膜袋是否有细微的破损！
5．有哪些因素或方法可使胶体发生凝聚？为什么制胶体要至少控制某一种物质的量或加热时间？
提示：
1．丁达尔现象产生的原因，是因为胶体微粒直径大小恰当，当光照射胶粒上时，胶粒将光从各个方面全部反射，胶粒即成一小光源（这一现象叫光的散射），故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象，只发生反射或将光全部吸收的现象，而以溶液和浊液无丁达尔现象。
2．胶体具有稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷，相互排斥，另外，胶粒在分散到作用下作不停的无规则运动，使其受重力的影响有较大减弱，两者都使其不易聚集，从而使胶体较稳定。
3．胶体根据分散质微粒组成可分为粒子胶体（如Fe(OH)3胶体，AgI胶体等）和分子胶体[如淀粉溶液，蛋白质溶液（习惯仍称其溶液，其实分散质微粒直径已达胶体范围）]，只有粒子胶体的胶粒带电荷，故可产生电泳现象。整个胶体仍呈电中性，所以在外电场作用下作定向移动的是胶粒而非胶体。
在此要熟悉常见胶体的胶粒所带电性，便于判断和分析一些实际问题。
带正电的胶粒胶体 金属氢氧化物如 Al(OH)3、Fe(OH)3胶体
金属氧化物
带负电的胶粒胶体 非金属氧化物
金属硫化物
硅酸胶体
土壤胶体
特殊：AgI胶粒随着AgNO3和KI相对量不同，而可带正电或负电。若KI过量，则AgI胶粒吸附较多I－而带负电；若AgNO3过量，则因吸附较多Ag+而带正电。
4．应用渗析洁皿用流动水来精制胶体，若要检验半透膜袋有无损坏，则应取悬放过此袋样品的烧杯中少量溶液，向其中加入大量I2溶液，若变蓝，则可说明已损坏，淀粉胶体已透过半透膜进入水中。
思考再进一步：能否用溴水代替碘水？
何故？
5．凝聚方法
(1)加入电解质
①原因：电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和，设胶粒向斥力下降，胶粒相互结合，导致颗粒直径＞10－7m，从而沉降。
②能力：离子电荷数 ，离子半径 ，凝聚能力
阳离子使带负电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：
Al3+＞Fe3+＞H+＞Mg2+＞Na+
阴离子使带正电荷胶粒的胶体凝聚的能力顺序为：
SO42－＞NO3－＞Cl－
思考①淀粉胶体加入少量电解质能否使其凝聚？（否！）有无电泳现象？（无！）
思考②Fe(OH)3胶体中分别逐渐加入HCl溶液、MgCl2溶液，现象有何异同？为什么？
（加入过量盐酸，使胶体凝聚成Fe(OH)3沉淀后又发生中和反应而溶解成FeCl3溶液，而MgCl2能使胶体凝聚而不能溶解）
(2)加入带异性电荷胶粒的胶体
思考：将Fe(OH)3胶体和硅酸胶体混合有何现象？什么原因？
(3)加热、光照或射线等
如蛋白质溶液加热，较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。
你知道豆腐的生产过程吗？为什么常常加入石膏？
（三）胶体的知识应用
胶体的知识在生活、生产和科研等方面有着重要用途，如常见的有
①盐卤点豆腐
②肥皂的制取分离
③明矾、Fe(SO)3溶液净水
④FeCl3溶液用于伤口止血
⑤江河入海口形成的沙洲
⑥水泥硬化
⑦冶金厂大量烟尘用高压电除去
⑧土壤胶体中离子的吸附和交换过程，保肥作用
（四）胶体的制备
1．物理方法
①机械法：利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
②溶解法：利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体，如蛋白质溶于水，淀粉溶于水、聚乙烯熔于某有机溶剂等。
2．化学方法
①水解促进法
思考：如何证明FeCl3溶液通过上述方法已转变成Fe(OH)3胶体了？
反应式：FeCl3+3H2O(沸) Fe(OH)3(胶体)+3HCl
注意：切勿将“胶体”两字省去，或打“↓”
②复分解反应法
反应 KI+AgNO3=AgI(胶体)+KNO3 Na2siO3+2HCl=H2siO3(胶体)+2NaCl
(浅黄色↓) (无色↓)
思考：若上述两种反应物的量均为大量，则可观察到什么现象？如何表达对应的两个反应方程式？
提示：KI+AgNO3=AgI↓+KNO3 Na2SlO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl
(黄色↓) （白色↓）
三、典型例题评析
例1．下列溶液不具有丁达尔现象的是（ ）
A．C17H35COONa溶液 B．珂罗酊
C．I2的CCl4溶液 D．蛋白质溶液
思路分析 具有丁达尔现象是胶体的特征，故本题实际归属为分散系的类别判断，其中较不熟悉的是珂罗酊成份，它是胶棉（硝酸纤维素酯）的乙醇——乙醚溶液。由此从字面看来，四种选项似乎都称溶液，但需注意：凡是高分子化合物形成的溶液由于分散质微粒大小已达到胶体范围，故实际属胶体。C17H35COONa虽然不是高分子化合物，但分散质微粒也已达到胶体范围，所以工业上油脂经它化反应后加入大量NaCl，发生盐析，从而达到分离目的，I2属于小分子，其CCl4溶液应名付其实。
常见错误是学生往往“望文生意”，或不抓住原理、规律而盲目猜测。
例2．设计实验，用简便方法证明明矾溶于水发生的下列变化
(1)发生水解反应且水解是一个吸热过程_______________________________________
(2)生成了Al(OH)3胶体_______________________________________
(3)为什么可用Fe2(SO4)3代替明矾净水？
思路点拔 (1)根据明矾溶于水只有Al3+发生水解，因其水解而使溶液显酸性，放可借用指剂剂（石蕊心）或PH试纸来测定。另要证明其水解是一个吸热过程，只须加热一段时间，比较加热前后溶液的酸性强弱。
(2)可利用丁达尔现象来检验有无胶体的生成。
(3)Fe3+同样有较大程度的水解，产生Fe(OH)3胶体，胶体一般具有较强的吸附能力。
例3．有甲、乙、丙、丁四种液体、它们分别为Fe(OH)3胶体，硅酸胶体、AS2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下：
(1)电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深
(2)将一束光通过乙，无丁达尔现象
(3)将乙慢慢加入到丙液体中，光出现凝聚后液体变清，则
甲：__________ 乙：__________ 丙：__________ 丁：__________
思路点拨：本题涉及了胶体和溶液的区别、胶体的电泳和凝聚现象，常见胶体胶粒所带电的电性、酸碱中和等知识，根据电泳现象可确定A为Fe(OH)3胶体，乙为NaOH溶液在其余的三种物质中，只有NaOH除作为电解质作用外还可与H2siO3胶体进一步反应，生成Na2siO3溶液，故丙为H2siO3液体，D则为As2S3胶体。
四、巩固练习
(一)选择题(每小题可能有1~2个正确选项)
1(A) 溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是 （ ）
A．是否是大量分子或离子的集合体
B．分散质微粒直径的大小
C．是否能通过滤纸或半透膜
D．是否均一、稳定、透明
2(A) 下列物质中不属于胶体的是 （ ）
A．云雾
B．烟水晶
C．石灰乳
D．烟
3(A) 除去鸡蛋白溶液中少量的葡萄糖杂质，可采用的
A．过滤 B．渗析 C．蒸馏 D．萃取分液
4(A) FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体共同具备的性质是 （ ）
A．加入饱和MgSO4溶液都发生凝聚
B．分散质的微粒都不能通过半透膜
C．都比较稳定，密封保存一段时间也不会产生沉淀
D．加入盐酸先产生沉淀，后沉淀溶解
5(A) 用Cu(OH)2胶体做电泳实验时，阴极附近蓝色加深，往此胶体中加入下列物质时，不发生凝聚的是 （ ）
①硫酸镁溶液 ②硅酸胶体 ③氢氧化铁胶体 ④葡萄糖溶液
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
6(B) 已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI溶胶与Fe(OH)3溶胶相混合时，会析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知 （ ）
A．AgI胶粒带正电荷
B．AgI胶粒电泳时向阳极移动
C．AgI胶粒带负电荷
D．Fe(OH)3胶粒电泳时间向阳极移动
7(B) 下列各项操作中，不发生“先沉淀后溶解”现象的是 （ ）
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2
②向Fe(OH)3胶体中逐渐加入过量的稀硫酸
③向AgI胶体中逐滴加入过量的盐酸
④向石灰水中通入过量的CO2
⑤向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①②③ B．②③⑤ C．①②③⑤ D．①③⑤
8(B) 下列可用相同方法除去混有的杂质是 （ ）
A．淀粉溶液中混有少量NaCl杂质；蔗糖中混有少量NaCl杂质
B．Na2CO3固体中混有少量NaHCO3, NaHCO3固体中混有少量Na2CO3
C．Fe(OH)3胶体中混有少量盐酸；淀粉溶胶中混有少量KI
D．铁粉中混有少量硫粉，NH4Cl中混有少量NaCl
9(B) “纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将纳米材料分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（1纳米=10－9m）
A．能全部透过半透膜
B．有丁达尔现象
C．所得液体一定是溶液
D．所得物质一定是浊液
10(B) 将FeCl3饱和溶液逐滴滴入沸水中，制得Fe(OH)3溶胶，为了除去其中所含的盐酸，得到较纯净的Fe(OH)3胶体，应该采取的措施是 （ ）
A．加入NaOII溶液进行中和
B．加入AgNO3溶液反应后进行过滤
C．插入石墨电极，通入直流电进行电泳后再过滤
D．装入半透膜中，扎紧袋口，将其全部浸入蒸馏水中，并每隔一定时间，更换蒸馏水，共2-3次。
11(C) 不能用有关胶体的观点解释的现象是 （ ）
A．在河流入海口易形成三角洲
B．同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞
C．在AgF溶液中滴入AgNO3溶液无沉淀
D．将花生油放入水中并振荡，出现浑浊
12(C) 胶体和MgCl2溶液共同具有的性质是 （ ）
A．都比较稳定，密封放置不产生沉淀
B．两分散系均有丁达尔现象
C．加入盐酸先产生沉淀，随后溶解
D．分散质微粒可通过滤纸
13(C) 某胶体遇盐卤（MgC12）或石膏水易发生凝聚，而与食盐或NaSO4溶液不易发生凝聚，下列有关说法正确的是 （ ）
A．胶粒直径约为10－9cm~10－7cm B．遇BaCl2溶液或Fe(OH)3胶体可发生凝聚C．胶体微粒带有正电荷 D．Na+使此胶体凝聚的效果不如Ca2+、Mg2+
14(C) 在实验中不慎手被玻璃划破，可用FeCl3溶液应急止血，其主要原因可能是 （ ）
A．FeCl3溶液具有杀菌消毒作用
B．FeCl3溶液能使血液凝聚
C．FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口
D．FeCl3能使血液发生化学变化
15(c)如图所示，在火棉胶袋（半透膜）内注入淀粉和食盐溶液，用线系紧密封，使细玻管内的液面刚好高出烧杯内蒸馏水的液面，过一段时间后用碘酒和硝酸银溶液分别检验蒸馏水。
整个实验过程中，所观察到的现象是（ ）
A 细玻管内液面上升
B 细玻管内液面不变
C 蒸馏水遇碘酒变蓝
D 蒸馏水遇硝酸银溶液有白色沉淀生成
二、填空
16（B）9、现有如下各实验：
A 将1克KCL加入10克沸腾的水中
B 将1克可溶性淀粉加入到100克水中，搅拌均匀后煮沸
C 将1克白磷加入到100克CS 2中，充分振荡
D 将1克CaCO3粉末加入100克水，充分振荡
E 将0.1克植物物加入到10克水中，充分振荡混匀
F 将96毫升乙酸与5毫升水充分混合
上述实验中所得到的分散系，属于溶液的有（ ），属于胶体的是（ ），属于浊液的是（ ）。
17（A）13、从下列选项中选择适当的字母填入下列空中。（A）渗析、（B）凝聚、（C）凝胶、（D）布郎运动、（E）电泳、（F）丁达尔现象
（1）Fe(OH)3胶体呈红褐色，插入两个惰性电极，通直流电一段时间，阴极附近的颜色逐渐变深，这种现象叫（ ）；
（2）强光通过Fe(OH)3胶体，可看到光带，这种现象叫（ ）；
（3）淀粉和食盐的混合液放在肠衣中，并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里，从而使淀粉与NaC1分离，这种方法叫（ ）；
（4）Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体，胶体变得浑浊，这是发生了（ ）。
18（C）在水泥、冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，以除去大量烟尘，减少对空气的污染，这种方法所依据的原理是
19（C）如何将KI从淀粉胶体中分离出来？分离后怎样证明KI溶液中没有淀粉？又怎样证明淀粉溶胶中无KI？
_____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
20（C）14、在陶瓷工业上遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的情况，解决的方法是将陶土和水一起搅拌，使微粒直径处于10-9m-10-7m之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚集（ ），阴极聚集（ ），理由是（ ）。
21（C）将胶粒带负电荷的无色胶体，分别先后加入到1、蔗糖溶液2、氯化钙溶液3、Fe(OH)3胶体4、As2S3胶体，共出现三种现象：a红褐色沉淀b无沉淀c白色沉淀。那么按实验的先后，出现的现象的顺序是( )
五、参考答案
一、1、B 2、C 3、B 4、C 5、C 6、B C 7、D 8、C 9、B 10、D 11、C 12、A、D 13、B、D 14、B 15、A、D
二、16、A C F ，B， D E 17（1）E、 （2）F、 （3）A、 （4）B
18、使用高压电外加电场，使带电的气溶胶胶粒凝聚，从而沉积达到除尘目的。
19、利用渗析的方法。向分离后的KI溶液中加入氯水或碘水，若不变蓝则证之。向淀粉溶液中加氯水，若不变蓝证之。
20、陶土胶体；Fe2O3胶体；发生电泳，Fe2O3胶体胶粒带正电荷
21、b c a b
六、附录
例1．C
例2．(1)取少量明矾溶于水所得溶液，测定共PH值，若PH＜7，则可证明水解质反应的发生。然后再将此溶液稍稍加热，再测其PH值，若PH值变小，则说明加热促进了水解，也即说明水解是一个吸热过程
(2)用一束强光照射到液体中，若观察到丁达尔现象，则说明生成了Al(OH)3胶体
(3)Fe3+同样可水解生成Fe(OH)3胶体，它也具有较强的吸附能力，从而达到净水目的
例3．A—Fe(OH)3胶体 B—NaOH溶液
C—H2siO3胶体 D—As2S3胶体
状态
苯酚加量水中
根据分散质
泥水
乳浊液
悬浊液
有色玻璃等
Fe(OH)3胶体等
烟、云、雾
固溶胶
液溶胶
气溶胶
状 态
根据分散剂
浊 液
胶 体
溶 液
大小
根据分散质微粒
分
散
系
分散质（固、液、气）
分散剂（固、液、气）
形成的混合物
胶 体 性 质
反映分散质微粒大小
反映胶粒电性
渗 析
丁达尔现象
布朗运动
电 泳
凝 聚
EMBED AutoCAD.Drawing.14
FeCl3饱和液（1—2mL）
(棕黄色)
煮 沸
至呈红褐色
停止加热
+
-+
+
-+
Fe(OH)3胶体
（红褐色）
20ml沸水
△
AgNO3溶液
（8~10cl）
KI溶液
0.01 EMBED Equation.3
AgI胶体制取
Na2siO3水溶液
（1mL）
Hel
1
H2siO3胶体制取
12
7高三化学同步辅导教材（第5讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第三册 第五章 硫酸工业
本讲主要内容：
1． 掌握接触法制硫酸的生产过程、反应原理、主要设备
2．用平衡移动原理理解SO2氧化的条件选择。
3．了解环境保护及资源的综合利用
二、学习指导
（1） 工业制法一般思路
系统学习研究某一种物质的工业制法，一般要从以下角度去分析理解。
所用原料 考虑其来源是否丰富、经济、环保等情况，尽量因地制宜
化学反应 考虑反应难易程度、操作可行性、安全性、转化率高低等
适宜条件 从反应速率和提高产量等因素考虑条件的选择
生产过程 从原料到产物出考虑必要的反应过程外，还应原料的处理、中间过程的进化、“三废”处理等环保措施。
主要设备 掌握设备的作用、构造、原理、名称及先后顺序。
环境保护 消除污染的主要方法之一是减少污染物的排放，处理是努力做到变废为宝。
（二）接触法制硫酸:
生产过程：①SO2的制取和净化（造气） ②SO2氧化成SO3 ③SO3的吸收
反应原理：4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O＝H2SO4
或 S＋ O2 SO2
主要设备： 沸腾炉 接触室 吸收塔
小结：接触法制硫酸中几个重要的“三”：
1、 三种原料：硫铁矿或硫、空气、98.3%的浓硫酸
2、 三种净化：除尘、洗涤、干燥。
沸腾炉出来的炉气成分：SO2、O2、N2、H2O(g)、矿尘、砷、硒化合物
SO2、O2、N2、H2O(g)、砷、硒化合物
SO2、O2、H2O(g)
SO2、O2、N2。
目的 防止催化剂中毒、减缓对设备的腐蚀。
3、 三个反应 造气、氧化、吸收
4、三种设备 沸腾炉 、 接触室 、 吸收塔
逆流原理
5、三种原理 热交换原理
循环原理
请思考并回答下列问题：
1．矿石粉碎并从上口投入加料、而空气从下鼓入，为何？
提示：矿石粉碎得较小，且与空气逆向相遇，仿佛呈沸腾状，跟空气接触面更大、燃烧更充分、更迅速，提高了原料的利用率。
2. 为什么叫接触法制硫酸？
提示：经净化后的炉气进入催化层在催化剂表面发生接触性反应。
3．为什么从吸收塔出来的气体要循环使用？
提示：,提高了资源的利用率.有利于降低生产成本,保护环境;
4．为什么用浓硫酸（98.3%）来吸收SO3
提示：水或稀硫酸作吸收剂时，容易形成酸雾，吸收速度慢，吸收不充分，不利于尽可能把三氧化硫吸收干净。故用浓硫酸（98.3%）来吸收SO3，吸收塔底放出的硫酸成分为H2SO4·nSO3，
（三）综合经济效益问题
1． 环境保护与综合利用原理
污染大气的有害物质有：硫的氧化物、粉尘、煤烟、氮的氧化物、碳的氧化物、碳氢化合物等。
思考：通常硫酸工业上是用氨水来吸收SO2，其目的是什么？废水、废渣又该作何处理和利用？
提示：二氧化硫和空气中的飘尘接触或跟氮的氧化物接触，部分会被氧化成三氧化硫。硫的氧化物以及硫酸和硫酸盐随雨雪降到地面，这就是所谓的“酸雨”。工业上是用氨水来吸收SO2，一方面就是从环保角度考虑。另一方面经硫酸处理后得到二氧化硫气体含量更高，返回车间作硫酸生产的原料，也可足其它作为化工原料，硫酸铵溶液经结晶、分离、干燥后制成固体硫酸铵肥料。其反应式为：
SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O, (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,
当吸收液中亚硫酸氢铵达到一定浓度后，再跟浓硫酸反应，放出二氧化硫气体，同时得到硫酸铵溶液。反应式：2NH4HSO3+H2SO4=2SO2↑+2H2O+(NH4)2SO4，
(NH4)2SO3+H2SO4=SO2↑+H2O+(NH4)2SO4。
废水处理：废水主要呈酸性，可用石灰乳中和。反应为：
Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca SO4 + 2H2O
废渣处理: 含铁量高的可用于炼铁，其它的可用于制水泥、砖头等
化工生产与环境。
提倡清洁生产和发展“绿色工艺”
清洁生产是指采用清洁无毒的能源和原材料，通过清洁的生产过程，制造出清洁的产品。其目的是在于通过减少污染物的产生，从而保护环究和生态．
“绿色工艺”，是指工业生产中对污染物低排放（或零排放）的生产工艺。
1） 展闭路循环生产，把有可能造成污染的物质封闭在生产系统内，不徘出污染物，无废水排出。
2） 研究和应用无污染或少污染的新工艺
3）回收副产品中的有用原料
尽量使流失在三废（废气、废水、废渣）中的副产品（原料或成品）加以分离，就地回收，既可降低主产成本，增加经济效益，又可大大降低废水中物质浓度和数量，减轻污水处理负担。即废弃物处置的减量化、资源化和无害化
2．能量的充分利用
思考：为什么接触室中要用热交换器？
提示：接触室中发生反应 2SO2＋O2 2SO3
该反应为放热反应。经净化后的炉气（管外）和经过接触层长生的气体（管内）两种流体在热交换器中逆向流动通过管壁进行热量的传递，反应时生成的热传递给进入接触室的需要预热的混合气体，并冷却反应后的气体。
利用热交换器的目的：
⑴从反应本身看：可逆反应2SO2＋O2 2SO3进行时,温度的控制对催化剂的活性、反应
速率、平衡移动等均很重要。
⑵从原理上看,气体的流向采用了逆流原理,有利于提高热传递效率; 提高了能源的利用率.
其实硫酸生产过程重的三个反应都是放热反应，而很多机器设备的开动、维持接触氧化适宜的温度都需要电能或热能，充分利用废热来降低生产成本。
SO2氧化的条件选择:2SO2＋O2 2SO3 该反应具有下列特征：
①正反应方向为放热反应，② 正反应方向气体体积减少
从平衡移动角度看，降温、加压有利于正向移动
从反应速率提高角度看，高温、加压、使用催化剂有利。
思考：实际为什么不采用高压、低温的反应条件？
原因：若低温，反应速率过低，且催化剂的活性有一定的温度范围，它在500℃左右活性最佳。该反应在常压下就有较高的转化率，虽然高压更有利于SO3的生成，但对动力设备也有更高的要求。故采用常压、加热、使用催化剂这样的反应条件。
3.生产规模和厂址的选择
三、典型例题及点拨
例1 在氧气中充分燃烧1克含杂质的硫铁矿试样，得到残余固体0.76克(假设杂质不参加反应)，问生产10吨98%的浓硫酸需要这种矿石多少吨？（反应过程中硫损失2%）
解 设硫铁矿样品中FeS2的纯度为X，生产10吨98%浓硫酸需该矿石质量为Y
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 △m
480克 320克 160克
1克·X 1克-0.76克=0.24克
X=72%
FeS2 2H2SO4
120 196
Y·72%×(1-2%) 10 吨×98% Y=8.5吨
答：需该矿石8.5吨。
例2．SO2和O2按以下两种投料方式，SO2或O2的转化率是否相等？（容器容积V、温度T一定）
2SO2＋O2 = 2SO3
始1 2mol 1mol 0 α1
始2 4mol 2mol 0 α2
解析： 思维方法： 2V
V V
T一定： 等效 压缩
过渡态 平衡正移
α1 ＝ αˊ ＞ α2
试一试：
请判断以下三种反应，从左侧开始投料比分别相等，但均增大一倍后，转化率怎样改变？
A.H2(g)＋I2(g） 2HI(g)
B.2NO2 N2O4
C.2NH3 3H2＋N2
答案：A.转化率不变. B.转化率增大 C.转化率减小
结论：相同倍数增加各种反应物的浓度，相当于增大体系压强，根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况.
例3．气体反应 2SO2＋O2 2SO3 ＋Q
在密闭容器中进行.反应在200℃,无催化剂时SO2的浓度随时间
变化的曲线如右图所示.试在图中画出在反应起
始浓度不变的情况下:
(1)保持200℃,但反应在适当催化剂条
件下进行时, SO2的浓度随时间变化的曲线.
(2)在无催化剂但反应在500℃进行时,
SO2的浓度随时间的变化曲线.
提示：根据催化剂和温度对反应速率的影响
（可用达到平衡所需的时间长短判断），
另根据低温更有利于反应的正向进行，
SO2浓度讲的更低，即“平台位置更下”。
巩固练习
1. 选择
1A、接触法制硫酸中，与之无关的设备是（ ）
A、吸收塔 B、接触室 C、沸腾炉 D、氧化炉
2A、为了提高SO2转化为SO3的质量分数，工业上常使用适当过量的空气，这样从接触室导出的气体的成分是（ ）
A、SO3、O2 B、SO3=、O2、SO2、N2 C、SO3、N2 D、SO3、O2、N2
3B、把1克含脉石（SiO2）的黄铁矿样品在氧气流中灼烧，反应完全得残渣0.78克，则此黄铁矿中含FeS2的质量分数为（ ）
A．33% B．66% C．78% D．88%
4B、1mol FeS2经过SO2的制取、转化和SO3的吸收，如果硫元素全部进入硫酸中，则下列说法正确的是（ ）
A、整个过程中硫元素一共“失去”14mol电子
B、最终生成2mol/L的硫酸溶液
C、最终生成196g硫酸溶液
D、最终生成96g硫酸
5A、用硫铁矿生产硫酸的过程中，对提高效率不利的因素是（ ）
A、矿石粉碎后送入沸腾炉 B、使用热交换器预热气体
C、用水吸收三氧化硫 D、使用催化剂
6B、接触法制硫酸时由沸腾炉产生的炉气中能使催化剂中毒的成分是（ ）
A、不蒸气 B、砷、栖化合物 C、氧气 D、氮气
7B、在硫酸工业中，常用浓H2SO4而不用水吸收SO3是因为（ ）
A、SO3易溶于浓H2SO4而不溶于水
B、用浓H2SO4吸收速度慢，损失SO3少
C、用水吸收易形成酸雾，阻碍SO3再吸收
D、用水吸收得不到纯净的硫酸
8A、工业制硫酸的尾气中成分是（ ）
A．SO2和SO3 B．O2、SO2、N2
C．O2、N2 D．SO3、O2
9C.如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量在不同的压强下,随温度变化的情况,在下列平衡体系中,x可以代表用下横线标明的物质(反应中各物质均为气态)的是 [ ]
A.N2＋3H2 2NH3＋Q
B.H2＋I2 2HI＋Q
C.2SO3 2SO2＋O2－Q
D.4NH3＋5O2 4NO＋6H2O＋Q
10A.在相同条件下(T＝500k),有相同体积的甲和乙两容器,甲容器中充入1gSO2和1gO2,乙容器中充入2 gSO2和2gO2.下列叙述错误的是[ ]
A.化学反应速率:乙＞甲
B.平衡后的O2浓度:乙＞甲
C.SO2转化率转化率:乙＞甲
D.平衡后SO2的体积分数:乙＞甲
11C．绿色化学是人类和自然和谐的化学，是面向21世纪化学发展的方向和议题。绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度的节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。下列化工生产中体现绿色化学内涵的是
1 减少“三废”排放量；
2 考虑催化剂和载体的重复使用；
3 回收未反应的原料、副产物、助溶剂、稳定剂等非反应试剂；
4 考虑有关原材料的再生利用；
5 拒绝使用无法替代、无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料。
A ①②③ B ①③④⑤ C ①②③⑤ D ①②③④⑤
12C．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是
A 消除硫酸厂尾气排放 SO2＋NH3＋H2O==(NH4)2SO3
B 消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 NO2＋NO＋NaOH==2NaNO2＋H2O
C 制CuSO4 Cu＋2H2SO4（浓）==CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D 制CuSO4 2Cu＋O2==2CuO CuO＋H2SO4（稀）==CuSO4＋H2O
20世纪90年代，国际上提出了“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节能都实现净化和无污染的反应途径。
13A．下列各项属于“绿色化学”的是
A 处理废弃物 Ｂ 治理污染点 Ｃ 减少有毒物 Ｄ 杜绝污染源
14B．在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为可行的是
Ａ 建在西部干旱区可以脱贫致富
Ｂ 应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区
Ｃ 企业有权自主选择厂址
Ｄ 不宜建在人口稠密的居民区
15B．工厂的产值不一定都是“正”产值，它还产生“负”产值。例如，炼钢厂生产钢铁，当然会给GNP（国民生产总值）增加正产值，但同时由于排放废气、废水、废物，污染了环境，弄脏了河水，又产生了负产值。下列哪种生产不会带来很高的负产值？
A 接触法制硫酸
B 氨氧化法制硝酸
C 采用大棚培养反季蔬菜
D 五金电镀车间生产电镀零件
二、填空
16．“保护环境，就是保护人类自己”。目前，在我国城市环境中主要的大气污染物是_________________________________
17、某工厂用接触法制硫酸的过程中，已知进入接触室的气体体积组成是：SO2占8%、N2占81%、O2占11%，反应后总体积变为原来的96.5%，叫SO2转化为SO3的百分率为
______________。
18.现有1升含SO3为30%的发烟硫酸（密度为1.95g/cm3），要把它稀释成浓度为95%的浓硫酸，需加水_____________毫升。
19.A、B、C三种气体都是大气污染物，严格禁止排放，工业上常用碱液吸收。已知A的水溶液是一种无氧酸，A在空气中充分燃烧得到B；B是酸雨成因之一；C是一种单质，其水溶液具有漂白作用。由此可知：A是_______，B是_______，C是_______。、
20.为了除去工业废气中的SO2，可将SO2转化成(NH4)2SO4.据有关资料介绍摘录如下:
“初步处理后的废气中含0.2% SO2(体积分数),10% O2(体积分数);在400℃时,以 5m3/h的速度通过V2O5触媒层，然后与流量为25L/h的NH3混合，再喷入流量为290g/h的水，此时气体温度迅速从400℃下降至200℃，在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4 晶体.”据此资料回答下列问题：
(1)按反应式2SO2＋O2 2SO3，SO2与O2的物质的量之比为2 ：1，资料中为什么
用1 ：50？
(2)为什么要进行冷却？
(3)某工厂废气中含0.4%的SO2和0.5%的O2,你认为应该怎样利用上述资料
(4)如果某工厂没有NH3，只有生石灰，你认为又应该怎样利用上述资料？
(5)若将SO2全部转化为SO3，SO3全部转化成(NH4)2SO4,则资料中NH3的每小时通入 量至少应多少升？由此计算NH3的利用率．
三．计算题
21．工业用接触法制取硫酸，今有含杂质10%的硫铁矿500t，燃烧时损失5%的硫，SO2转化为SO3时又损失15%的SO2，SO3被水吸收时又损失SO30.5%，求这些硫铁矿能制得98%的硫酸多少吨？
参考答案：
1、 选择： 1.D 2.B 3.B 4.A 5.C 6. B 7. C 8. B
9. D 10. D 11.D 12.C 13.D 14..B、D 15. C
2、 填空
16.二氧化硫，二氧化氮、一氧化碳、烟尘（或写成硫的氧化物，氮的氧化物，烟尘）
17.87.5%
18. 241.2
19. H2S；SO2；Cl2
20 (1)增大O2的浓度，提高SO2的转化率.
(2)降温有利于生成(NH4)2SO4,高温时(NH4)2SO4会分解
(3)O2的量不足,向废气中增大空气的量.
(4)用生石灰代替NH3.
(5)20L.利用率80%
三.计算
21.602.6t
剂
化
催
有
剂
化
催
无
℃
500
℃
200
t
C
A
催化剂
△
SO2 2mol
O2 1mol
SO2 4mol
O2 2mol
SO2 2mol
O2 1mol
高温
市场需求
土地资源
环保
厂址的选择
水源
能源
原料
交通运输
催化剂
△
催化剂
△
催化剂
△
干燥
洗涤
除尘
点燃
高温
催化剂
△
12
6高三化学同步辅导教材（第3讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第三册 第三章 化学反应中的物质变化和能量变化
本讲主要内容：
1． 了解常见的重要氧化剂、还原剂
2． 比较氧化性、还原性的强弱
3． 氧化还原反应的重要规律
4． 理解离子反应的本质和反应条件
5． 判断离子反应方程式的正误和离子共存问题
6． 理解化学变化中的能量变化，正确书写热化学方程式
7． 理解反应热和键能之间的关系，了解燃烧热和中和热的概念
二、学习指导
(一)常见的重要氧化剂、还原剂?
氧化剂 还原剂
某些非金属单质：
C、H2 、S?

低价金属离子：Fe2+、Sn2+???
S2-、H2S、I -、HI、NH3、Cl-、HCl、Br-、HBr
H2C2O4、含-CHO的有机物：
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等
既可作氧化剂又可作还原剂的有：?
S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+
等，及含-CHO的有机物
(二)氧化—还原反应的一般概念
表现出还原性（反应物性质）
氧化反应（变化过程）
还原剂 氧化产物
化合价
失电子 升高 被氧化
反 生
同时 总数 总数 同时 同时
应 存在 相等 相等 进行 产生 成
物 得电子 化合价 被还原 物
氧化剂 还原产物
还原反应（变化过程）
表现出氧化性（反应物性质）
（三）反应规律
１．同种元素不同价态之间
（1） 归中规律
（2） 不交叉规律
（3） 邻价不发生氧化还原反应规律
２．由强到弱规律
同一反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物．
作用：判断反应能否进行；比较微粒氧化性或还原性强弱．
例如 Ｆe2+＋Ｃu Ｆe＋Ｃu2+
２Ｆe３＋＋Ｃu＝Ｃu2+＋２Ｆe2+
氧化性：Ｆe３+＞Ｃu2+＞Ｆe2+
还原性：Ｆe＞Ｃu＞Ｆe2+
３．先强后弱规律
在相同条件下，氧化剂总是优先与还原性最强的微粒反应；同样，还原剂总是优先与氧化性最强的反应．
可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置高低的形式图示如下：
应用：
1． 虚线所指两种微粒一定能发生反应，故不共存；实线所指微粒能共存．
２．左上方的一种氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒．若有多种，则优先氧化较下方的微粒．
2． 选择合适的氧化剂或还原剂，如要氧化Ｆe2+而Ｂr－不被氧化，则可选择Ｂr2．
（四）比较氧化性、还原性强弱的依据．
注意：得失电子能力大小≠得失电子数目多少
１．根据金属活动顺序表
还 原 性 减 弱
Ｋ　Ｃa Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2＋ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+
氧 化 性 增 强
２．根据氧化－还原反应
氧化性：氧化剂＞氧化产物
还原性：还原剂＞还原产物
３．根据原电池、电解池中的电极反应
正极或阴极：强氧化剂＋ne＝弱还原性产物
负极或阳极：强还原剂－ne＝弱氧化性产物
４．根据周期表位置
同周期主族元素从左到右
金属阳离子或非金属单质
越右越上氧化性越强
金
同 属
主 单 越
族 质 左
元 或 越
素 非 下
从 金 还
上 属 原
到 阴 性
下 离 越
子 强
5．同种元素不同价态
1 最低价态元素只表现出还原性（如S2-、I-）
最高价态元素只表现出氧化性（如Fe3+、H+）
中间价态元素及其物质在一定条件下既可表现氧化性、又可表现还原性．（如SO2、 S）
2 一般而言,同种元素从低价到高价氧化性渐增,还原性渐弱.
如: Ｍn2+ MnO2 MnO42- MnO4-
Fe3+ Fe2+ Fe
但是：HClO HClO2 HClO3 HClO4
事实上：物质的氧化性或还原性强弱与元素价态高低无绝对的内在关系．
６．根据反应条件，剧烈程度等
1 ２KMnO4＋16HCl＝2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
事实1.常温、稀盐酸即可发生.
2 MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑ ＋2H2O
事实２，不加热、或盐酸稀到一定程度则反应停止，
根据以上事实，可得出氧化性：KMnO4＞MnO2
（五）反应条件对氧化－还原反应的影响．
1． 浓度：可能导致反应能否进行或产物不同
Cu＋H2SO4(稀) 不反应
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑ ＋H2O
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2 ＋2NO2↑ ＋2H2O
3Cu ＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2 ＋2NO↑ ＋4H2O
2． 温度：
CO＋H2O 不反应
CO＋H2O CO2＋Ｈ２
Cl2 ＋2NaOH NaCl ＋NaClO ＋H2O
3Cl2 ＋6NaOH 5NaCl ＋NaClO3＋3H2O
3． 溶液酸碱性：
2S2- ＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O
5Cl-＋ClO3-＋6H+＝3Cl2↑＋3H2O
S2-、SO32-和Cl-、ClO3-在酸性条件下均反应而在碱性条件下共存.
Fe2+与NO3-共存,但当酸化后即可反应.3Fe2+＋NO3-＋4H+＝3Fe3+＋NO↑＋2H2O
一般含氧酸盐作氧化剂时,在酸性条件下,氧化性比在中性及碱性环境中强.故酸
性KMnO4溶液氧化性较强.
思考： 一般酸化KMnO4溶液用何种酸合适？为什么？
4.催化剂等.
通常NH3和空气可共存,但在纯氧或有催化剂Pt作用下可发生不同反应.
4NH3＋3O2(纯) 2N2＋6H2O
4NH3＋5O2 4NO ＋6H2O
（六）离子反应的本质和反应条件
1． 本质：离子反应是指有离子参加或生成的反应，且离子浓度发生显著变化。
生成难电离的物质
双水解反应的条件
离子浓度降低 生成难容的物质 复分解反应的条件
变化形式
生成易挥发的物质
氧化还原反应 如：Cl2+2Br-==Br2+2Cl-
离子质的变化
络合反应 如：Fe3++SCN- == Fe(SCN)2+
2． 离子反应方程式
1）．定义：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子
2）．作用：①揭示反应的本质
②一般可代表同一类反应.
3）．注意：
①凡是难溶的或难电离的或气体或氧化物一律用分子式（化学式）表示，只
有易溶且易电离的物质才拆写成离子.
②固体与固体、固体与气体、气体与气体及固体与浓H2 SO4的反应不能写成
离子反应式.
如：Cu与H2SO4（浓）.NaCl（固）与浓H2SO4的反应均不写成离子方程式.
③注意反应物的组成、滴加顺序.或试剂量的相对多少
4）．常见错误及原因分析
(1)违背反应客观事实
如：Fe2O3与氢碘酸：Fe2O3＋6H+＝2 Fe3+＋3H2O
错因：忽视了Fe3+与I-发生氧化一还原反应
(2)违反质量守恒或电荷守恒定律及电子得失平衡
如：FeCl2溶液中通Cl2 ：Fe2+＋Cl2＝Fe3+＋2Cl-
错因：电子得失不相等，离子电荷不守恒
(3)混淆化学式（分子式）和离子书写形式
如：NaOH溶液中通入HI：OH-＋HI＝H2O＋I-
错因：HI误认为弱酸.
(4)反应条件或环境不分：
如：次氯酸钠中加浓HCl：ClO-＋H+＋Cl-＝OH-＋Cl2↑
错因：强酸制得强碱
(5)忽视一种物质中阴、阳离子配比.
如：H2SO4溶液加入Ba(OH)2溶液:
Ba2+＋OH-＋H+＋SO42-＝BaSO4↓＋H2O
正确：Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-＝BaSO4↓＋2H2O
(6)“＝”“ ”“↑”“↓”符号运用不当
如：Al3+＋3H2O＝Al(OH)3↓＋3H+
注意：盐的水解一般是可逆的，Al(OH)3量少，故不能打“↓”
3．离子共存问题
离子在溶液中能否大量共存，涉及到离子的性质及溶液酸碱性等综合知识。凡是
能使溶液中因反应发生使有关离子浓度显著改变的均不能大量共存。如生成难溶、难
电离、气体物质或能转变成其它种类的离子（包括氧化一还原反应）.
一般可从以下几方面考虑
1）．弱碱阳离子只存在于酸性较强的溶液中.如Fe3+、Al3+、Zn2+、Cu2+、NH4+、Ag+等均与OH-不能大量共存.
2）．弱酸阴离子只存在于碱性溶液中。如CH3COO-、F-、CO32-、SO32-、S2-、PO43-、
AlO2-均与H+不能大量共存.
3）．弱酸的酸式阴离子在酸性较强或碱性较强的溶液中均不能大量共存.它们遇强
酸（H+）会生成弱酸分子；遇强碱（OH-）生成正盐和水.
如：HSO3-、HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等
4）．若阴、阳离子能相互结合生成难溶或微溶性的盐，则不能大量共存.
如：Ba2+、Ca2+与CO32-、SO32-、PO43-、SO42-等
Ag+与Cl-、Br-、I- 等
Ca2+与F-，C2O42- 等
5）．若阴、阳离子发生双水解反应，则不能大量共存.
如：Al3+与HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-、SiO32-等
Fe3+与HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、SiO32-、C6H5O-等
NH4+与AlO2-、SiO32-、ClO-、CO32-等
6）．若阴、阳离子能发生氧化一还原反应则不能大量共存.
如：Fe3+或ClO-与I-、S2-；
MnO4-（H+）与I-、Br-、Cl-、S2-、SO32-、Fe2+等
NO3-（H+）与上述阴离子
S2-、SO32-、H+；S2O32与H+
7）．因络合反应或其它反应而不能大量共存
如：Fe3+与F-、CN-、SCN-等
另： H2PO4-与PO43-会生成HPO42-，故两者不共存.
（七）.反应热及热化学方程式
1．反应热 ----指反应过程中放出或吸收热量，用△H表示，
⑴△H与生成物、反应物的能量关系为：
△H =E(生成物) - E(反应物)
⑵△H与生成物键能之和、反应物键能之和的关系为：
△H =Е(反应物) -Е(生成物)
＞0 吸热反应
△H
＜0 放热反应
重点掌握两种反应热：
⑴燃烧热----101kPa，1mol某物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量
⑵中和热----稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O时所放出的热量
注意：这两种反应热的研究对象不同，尽管两者物质的量相同。
2． 热化学方程式---表示某一反应放出或吸收热量的化学方程式
3．关于热化学方程式的计算及推断
1.根据所给条件写出或判断热化学方程式正误
例 1gH2燃烧，生成液态水并放出142.9KJ热量,表示该反应热化学方程式是( )
A.2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(l) △H = -142.9kJ
B.2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(l) △H = -571.6kJ
C.2H2(g)+O2(g) ＝2H2O(l) △H = +571.6kJ
D.2H2+O2(g) ＝2H2O(l) △H = -571.6kJ
解析 ①.反应热与各物质的聚集状态,物质的量均有关.故一定要标明各物质的状态.系数只能是对应物质的量,故A、D错误.
②. 注意放热,吸热表示时+ -不能弄反.故C错误.
本题答案:B.
2.根据多个热化学方程式比较反应热的大小或相互关系.
原理:多步分反应的反应热之和＝总反应的反应热.
始态 终态
A B C
Q3
Q3 ＝ Q1 + Q2
例2 18g焦炭发生不完全燃烧,所得的气体中CO占有1/3体积,CO2占据2/3体积, 已知:C(s)+O2(g)＝CO(g) △H = Q1kJ
CO(g)+O2(g)＝CO2(g) △H= Q2kJ
与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是:
A.Q1 kJ B.Q2 kJ C.Q2kJ D.(Q1+Q2)kJ
解 nc＝＝(mol) nco＝×＝(mol)
C CO2
CO2
CO CO2
由图示可知,损失的热量即为CO(g) CO2(g)的热量,即Q2kJ.故选B.
三．典型例析：
例1. 某无色透明的溶液，跟Al反应放出H2.试判断下列离子在溶液中的存在情况.
Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-.
(1)当生成Al3+时，原溶液肯定存在
可能存在
肯定不存在
(2)当生成AlO2-时，原溶液肯定存在
可能存在
肯定不存在
解析：由题眼“无色”可否定Cu2+
Al可与非氧化性强酸、强碱均反应放出H2，所以分两种情况讨论.
(1)当生成Al3+时，说明原溶液为强酸，但注意：Al与HNO3反应不放出H 2，故
无NO3-，而H+与SO32-、HCO3-不能大量共存，必定存在的阴离子即为SO42-，由此
又可否定Ba2+、Ag+.
(2)当生成AlO2-时，溶液呈强碱性，因Mg2+、Ag+与 OH-不能大量共存，故肯定
有Ba2+,由此又可否定与Ba2+能生成难溶物的离子：SO42-、SO32-，HCO3-与OH-又不能
大量共存.但NO3-在此可能存在.
生成Al3+ 生成AlO2-
肯定存在离子 H+、SO42- OH 、Ba2+
可能存在离子 Mg2+ NO3-
肯定不存在离子 Cu2+、NO3-、SO32-、HCO3-、Ag+、Ba2+ Cu2+、Mg2+、SO42-、SO32-、HCO3-、Ag+
例 2． 写出并比较下列实验过程中发生反应的离子方程式.
(1) NaOH溶液 (2) Ca(OH)2溶液
Ca(HCO3)2溶液 NaHCO3溶液
解析：
(1)从Ca(HCO3)2组成可知，无论NaOH是否足量，均无法将Ca2+与HCO 3-完全转变
成CaCO3沉淀.即最终溶液中有HCO3-或CO32-过剩.当NaOH足量时，离子反应式
为：Ca2+＋2HCO3-＋2OH-＝CaCO3↓＋CO32-＋2H2O
(2)当加入Ca(OH)2少量时：
2HCO3-＋Ca2+＋2OH-＝CaCO3↓＋CO32-＋2H2O
当加入Ca(OH)2足量时：HCO3-＋Ca2+＋OH-＝CaCO3↓＋H2 O
由此可知，尽管两种溶液混合时，溶液中离子种类相同，但因每一种物质有其固
定的组成，加上用量不同，导致发生反应的情况不同，离子方程式有别.
例3．写出并比较下列实验过程中先后发生反应的离子方程式。如原溶液中溶质为1mol，画出所得沉淀物质的量、溶液pH随加入物的物质的量变化的图像
(1) 向NaHSO4溶液中逐渐滴加Ba(OH)2 (2) 向Ba(OH)2溶液中逐渐滴加NaHSO4
先__________________________________ 先________________________________
后___________________________________ 后________________________________
思路分析：(1)中和1molNaHSO4溶液中H+，只需要1molOH-，此时加入0.5molBa(OH)2，
SO42-沉淀一半，达中性后继续加Ba(OH)2，与SO42反应直到-沉淀完全。
（2）向Ba(OH)2溶液中逐渐滴加NaHSO4，应先达沉淀完全。此时OH过量，
再滴加NaHSO4，本质上发生中和反应。
巩 固 练 习
（1） 选择：(每小题可能有1-2个正确答案)
1B．下列反应中，属于非氧化—还原反应的是( )
A．3CuS + 8HNO3 ＝ 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 3S↓+ 4H2O?
B．BrCl + H2O ＝ HCl + HBrO?
C．3H2O2 + 2KCrO2 + 2KOH ＝ 2K2CrO4 + 4H2O?
D．3CCl4 + K2Cr2O7 ＝ 2CrO2Cl2 + 3COCl2 + 2KCl?
2A.下列几个不同价态的氮的化合物相互转化关系(未配平)不正确的是( )?
A．NH3 + HNO3 → NH4NO3? B．NH3 + NO → HNO2 + H2O
C．NO + HNO3 → N2O3 + H2O D．N2O4 + H2O → HNO3 + HNO2
3A.下列叙述中，正确的是（ ）
Ａ.含金属元素的离子不一定都是阳离子
Ｂ.在氧化－还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
Ｃ.某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原
Ｄ.金属阳离子被还原未必得到金属单质
4C.1962年，英国青年化学家巴持莱特将PtF6和Xe按等物质的量之比在室温下混合后，
首次制得含有化学键的稀有气体化合物六氟合铂酸氙：Xe+PtF6→XePtF6.有关此反
应的叙述中，正确的是 ( )?
A．Xe是氧化剂 B．PtF6是氧化剂?
C．PtF6既是氧化剂又是还原剂? D．该反应是非氧化还原反应?
5C.对于反应XeF4+2CH3-CH=CH2→2CH3CH2CHF2+Xe，下列说法正确的是( )?
A．XeF4被氧化 B．CH3－CH＝CH2是还原剂?
C．该反应是非氧化一还原反应? D．XeF4既是氧化剂又是还原剂?
6B．已知常温下，在溶液中发生如下反应：
(1)16H+＋10Z-＋２XO4-＝2X2+＋5Z2＋8H2O (2)2A2+＋B2＝2A3+＋2B- (3)2B-＋Z2＝B2＋2Z- 由此推断下列说法错误的是（ ）
Ａ. 反应Z2＋2A2+＝2A3+＋2Z-可以进行
Ｂ. Z元素在（１）、（３）的反应中均被还原
Ｃ. 氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+
Ｄ. 还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、x2+
7C．硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水.反应所得氧化产物与还原
产物的物质的量之比是( )?
A．1∶3 B．2∶3 C．1∶1 D．4∶3?
8 C．锌与稀HNO3反应时当1molHNO3参加反应有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物
可能是( )?
A．NO B．N2O C．N2? D．NH4NO3?
9 C．用下列方法制取O2，①KClO3(MnO2)分解②Na2O2加水③HgO分解④H2O2中加MnO2⑤KMnO4
? 分解.若制得相同质量的O2，反应中上述各物质(依编号顺序)的电子转移的数目之比
是 ( )?
A．3∶2∶1∶2∶4 B．1∶1∶1∶1∶1?
C．2∶1∶2∶1∶2 D．1∶2∶1∶2∶1?
10 C．在标准状况下，向浓度分别为a mol/L的FeCl2、FeBr2和KI 100mL的混合稀溶液里通入Cl2至溶质全部被氧化.通入Cl2的体积是（ ）
Ａ．56 a升 Ｂ．5.6 a升 Ｃ．4.48 a升 Ｄ．3.36 a升 　　
11 C. a mol FeS与b mol FeO混合投入C mol/L的硝酸溶液VL中充分完全反应后，测得产物为Fe(NO3)3、H2SO4、NO、H2O,在反应的硝酸中，未被还原的HNO3为（ ）
Ａ. (a＋b)63g Ｂ. (a＋b)189g
Ｃ. [VC－(a＋b)]mol Ｄ. (3a＋3b)mol
12 C．．向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成。此沉淀是（ ）
Ａ.BaSO4　　　　Ｂ.FeS Ｃ.BaSO3 Ｄ.S
13 C．．(NH4)2PtCl6晶体受热完全分解，放出N2和HCl气体，同时还生成Pt和NH4Cl。在这个反应中，若放出N2 x mol，则还原出的Pt为 （ ）
Ａ x/2 mol B. 2 xmol C. 2 x/ 3 mol D. 3 x/ 2 mol
14B．下列离子方程式正确的是 （ ）
A．水中加入Na : Na＋2H2O＝Na+＋2OH－＋H2↑
B．碳酸氢钙溶液中加HCl，CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O
C．氢氧化铜中加盐酸：OH-＋H+＝H2O
D．磷酸二氢钠溶液中加入Ba（OH）2溶液（足量）
2H2PO4-＋3Ba2+＋4OH-＝Ba3(PO4)2↓＋4H2O
15 B．下列离子方程式中错误的是 （ ）
A．Na2O溶于水 O2-＋H 2O＝2OH-
B．Cl2溶于水 Cl2＋H2O 2H+＋Cl-＋ClO-
C．NaOH溶液中通足量CO2：CO2＋OH-＝HCO3-
D．Na2CO3溶液与氢氟酸反应：CO32-＋HF＝HCO3-＋F-
16B．下列电离方程式正确的是 （ ）
A．HCOOH＋H2O＝H3O+＋HCOO-
B．H2S＝2H+＋S2-
C．K2HPO4＝2K+＋HPO42-
D．HF＝H+＋F-
17A．下列反应可以用离子方程式H+＋OH-＝H2O表示的是 （ ）
A．稀硫酸跟氢氧化钡溶液反应
B．稀硝酸和氨水
C．碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液
D．稀硝酸和氢氧化钾溶液
18B．在FeS＋2H+＝Fe2+＋H2S↑反应中，可选用的酸是 （ ）
A．醋酸 B．氢碘酸 C．硝酸 D．稀硫酸
19B．下列反应的离子方程式不正确的是 （ ）
A．醋酸加入氨水：CH3COOH＋NH3·H2O＝CH3COO-＋NH＋H2O
B．铜片插入硝酸银溶液：Cu＋Ag+＝Cu2+＋Ag
C．碳酸钙加入醋酸：CO＋2CH3COOH＝CO2↑＋2CH3COO-＋H2O
D．硫氰化钾溶液加入三氯化铁溶液：Fe3+＋SCN ＝[Fe(SCN)]2+
20B..能正确表示下列反应的离子方程式是 （ ）
A．在碳酸氢钙溶液中加入盐酸：HCO＋H+＝CO2↑＋H2O
B．把金属铁放入稀硫酸中：2Fe＋6H+＝2Fe3+＋3H2↑
C．向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2+＋Cl2＝Fe3+＋2Cl-
D．硫化钠水解：S2-＋2H2O H2S↑＋2OH-
21 B.．下列各组的两种物质在溶液中反应，可用同一离子方程式表示的是（ ）
A．氢氧化铜和盐酸溶液，氢氧化铜和醋酸溶液
B．氯化钡溶液和硫酸钠溶液，氢氧化钡溶液和硫酸铵溶液
C．碳酸氢钠溶液和硫酸氢钠溶液，碳酸钠溶液和硫酸氢钠溶液
D．过量的碳酸氢钠溶液和氢氧化钙溶液，碳酸氢钙溶液和过量的氢氧化钠溶液
22 B.．下列每组中的两种物质相互反应时，无论谁过量，都可用同一离子方程式表示的是（ ）
A．偏铝酸钠溶液和盐酸
B．磷酸二氢钠溶液和澄清石灰水
C．苯酚钠溶液和二氧化碳
D．硝酸银溶液和氨水
23C．在含有I-且呈酸性的溶液中，能大量共存的离子组是 （ ）
A．Fe3+，Na+，Br- B．K+,MnO,NO
C．Ba2+,Al3+,Cl- D．NH,Ca2+,AlO
24 C．在PH＝0的溶液中，下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（ ）
A．Ag+,Na+,Cl-,HCO B．Fe2+,K+,NO,Cl-
C．SO,SO,Na+,Mg2+ D．K+，Na+,S2-，SO
25 C.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量饱和石灰水有为收可得100gCaCO3沉淀，则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是（ ）
A.0.5Q B.Q C.2Q D.5Q
26 C.在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2＞Q1的是 （ ）
A.2H2(g)+O2(g)＝2 H2O(g) △H =- Q1kJ Q1 2H2(g)+O2(g)＝2 H2O(l) △H =-Q2 kJ
B.S(g)+ O2(g)＝SO2(g) △H =- Q1 kJ S(s)+ O2(g)＝SO2(g) △H =- Q2 kJ
C.C(s)+O2(g)＝COg△H =-Q1 kJ C(s)+O2(g)＝CO2g △H =-Q2 kJ
D.H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g) △H =-Q1 kJ H2(g)+Cl2(g)＝HCl(g) △H =-Q2 kJ
二、填空题
27 .在过氧化氢中加入乙醚后，再加入数滴K２Cr２O７的硫酸溶液，轻轻振荡后静置，乙
醚层呈蓝色，这是由于生成的过氧化路(CrO5)溶于乙醚的缘故.已知过氧化铬的结构
简式为?
O O
Ｃr
? O O
(1)上述反应的离子方程式为 .
(2)CrO5中氧元素的化合价为 .
(3)判断该反应是否为氧化一还原反应 理由是 .
28.利用下列反应原理可以检查司机是否酒后开车：
K2Cr2O7 + C2H5OH + H2SO4 —— Cr2(SO4)3 + CH3COOH + K2SO4 + H2O
橙红色 绿色?
(1)此反应方程式中H2SO4与CH3COOH物质的量之比为 .
(2)每生成氧化产物1摩尔共转移电子 摩.?
29.已知反应的化学方程式为?
aFeCl2 + bKNO3 + cHCl dFeCl3 + gKCl + fX + eH2O
若b = 1,d = 3, x为生成物?
(1)x的化学式为 该x为反应物(化学式) 被 (氧化或还原)后
的产物；?
(2)若反应中共生成标况时4．48LX，则反应过程中转移电子 mol；?
(3)用单线桥式表示该氧化一还原反应中电子转移的情况
.
30.已知：AgF + Cl2 + H2O → AgCl + AgClO3 + HF + O2 (未配平)。 若Cl2化学计量系数为a，则AgF的化学计量系数为_______，判断依据是________________；若AgClO3的化学计量系数为b，O2的化学计量系数为c，则AgCl的化学计量系数为_______，判断依据是__________________。
31．有一种化合物x，含有下列阳离子和阴离子中的各一种：
阳离子：K+、Fe2+、Cu2+、NH4+
阴离子：HCO3-、SO32-、NO3-、Cl-
逐项对化合物x进行实验，其结果见右表.
实验操作 现 象
①将固体x高温加热 无 现 象
②将固体x加水 溶解生成无色溶液
③向x溶液中加稀盐酸 无气泡产生
根据以上实验得出结论：该化合物x是
32．已知Cu＋2Fe3+＝Cu2+＋2Fe2+,
Zn＋2Fe3+＝Zn2+＋2Fe2+.
现有等物质的量的CuSO 4、FeCl3、Zn置于水中充分反应，反应后混合物中除
SO42-、Cl-外还会有 （不考虑水中的H+、OH-）
33．在酸性较强的条件下，将MnO、Fe3+、Fe2+和I-四种离子混合在一起，充分反
应后
（1） 溶液中I-有剩余，则溶液可能还有 ,一定无 .
（2） 溶液中Fe3+有剩余，则溶液中可能还有 或 .一定无 ；
（3） 溶液中Fe2+有 剩余，则溶液中可能还有 .一定无 .
（4） 溶液中MnO有剩余，则溶液中可能还有 .一定无 .
五 参考答案
（一）1．BD 2.B 3.AD 4.B 5.B 6.B 7.A 8.BD 9.C 10.B 11.BD 12.A 13.D 14.D
15.AD 16.AC 17.D 18.BD 19.BC 20.A 21.D 22.C 23.C 24.BD 25.C 26.AC
(二) 27.(1)Cr2O72-+4H2O2+2H+＝2CrO5+5H2O?
(2)一个O－2 价 4个O －１ 价?
(3)否，元素化合价均未改变，Cr 前后均为 +6价，O反应前后有7个，有8
个?
28．(1)8∶3 (2)4?
29．(1)NO，KNO3，还原?
(2)0．6?
3e
(3)3FeCl2+KNO3 + 4HCl ＝ 3FeCl2 + KCl + NO + 2H2O
30. 2a, 根据AgCl 和AgClO3 中Ag和Cl均为1﹕1，4c+5b, 根据电子得失守恒。
31．KCl
32. Zn2+, Fe2+, Cu2+ ,Cu
33.⑴ Fe2+ ，Fe3+ 和MnO4- ⑵ Fe2+或MnO4-，I-
⑶ Fe3+或I-, MnO4- ⑷Fe3+, I-和Fe2+
△
O
BaSO4
2
1
1
pH
BaSO4
1/2
n NaHSO4
pH
n NaHSO4
Q1
Q2
Pt
Δ
点燃
热、浓
冷、稀
高温
Cat。
Δ
Δ
氧化性减弱
还原性渐增
氧化性渐增
12
3高三化学同步辅导教材（第1讲）
一、本讲教学进度
第三册 第一章 晶体类型与性质
本讲主要内容：
1．比较四种晶体的构成微粒、微粒间作用力和性质特征，并掌握晶体的结构特征
2．掌握影响物质的熔、沸点高低的因素
3．理解金属键与金属通性间的关系
二、学习指导
(一)晶体类型与结构、性质关系
晶体的类型直接决定着晶体的物理性质，如熔、沸点、硬度、导电性、延展性、水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间作用力决定，通常可以由晶体的特征性质来判定晶体所属类型。掌握下表内容是重点之一。对一些常见物质，要会判断其晶体类型。
比较四种晶体类型
晶体类型 离子晶体 原子晶体 分子晶体 金属晶体
构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 金属阳离子、自由电子
微粒间作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键
熔点、沸点 较高 很高 低 高低悬殊
硬度 大 很大 小 差异大
延展性 差 差 强
导电性 差(能导电) 差 差 强
水溶性 大多易溶 难溶 相似相溶 不溶或与H2O反应
实例 NaCl 金刚石 干冰 Na、W
物质类别 大部分盐酸碱金属氧化物等离子化合物 晶体硅碳化硅二氧化硅等 大多非金属单质气态氢化物、大多非金属氧化物酸、大多有机物 金属
(二)如何比较物质熔、沸点高低
1．由晶体结构来确定.首先分析物质所属的晶体类型，其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素.
①一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体
如：Si02＞NaCl＞CO2(干冰)，但也有特殊，如熔点：MgO＞SiO2
②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高.
如：金属石＞金刚砂＞晶体硅 原因 ＜＜
③同类型的离子晶体，离子电荷数越大，阴、阳离子核间距越小，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高.可根据F=K进行判断
如：MgO＞NaCl
④分子晶体，分子间范德华力越强，熔、沸点越高.
分子组成和结构相似的分子晶体，一般分子量越大，分子间作用力越强，晶体熔、沸点越高.
如：F2＜Cl2＜Br2＜I2
ii 若分子量相同，如互为同分异构体，则支链数越多，沸点越高，分子越对称，则熔点越高.
如：沸点：
CH3
CH3CH2CH2CH2CH3＞CH3CHCH2OH3＞CH3—C—CH3
CH3 CH3
熔点：
CH3
CH3—C—CH3＞CH3CHCH2CH3＞CH3(CH2)3CH3
CH3 CH3
因而应注意，并非外界条件对物质熔、沸点的影响总是一致的.熔点常与晶体中微粒排布对称性有关.
iii 若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体强，故熔、沸点特别高.
如：氢化物的沸点如下图所示.
从上图中看出，H2Te、H2Se、H2S的沸点都依次降低.按此变化趋势.H2O的沸点应为193K左右，但实际上为373K、此种“反常”的升高，就是因为H2O分子间存在氢键。对比同主族氢化物的沸点，从中可清楚看到NH3、HF的沸点高得“反常”，也是因为分子间存在氢键。
HF分子间氢键：
H2O分子间氢键：
氢键的生成对化合物性质有显著影响，一般分子间形成氢键时，可使化合物的熔、沸点显著升高，在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，则可使熔解度增大.如NH3极易溶于水就与此有关.除上述几种物质外，在醇、羧酸、无机酸、水合物、氨合物等中均有氢键.
⑤金属晶体：金属原子的价电子数越多，原子半径越小、金属键越强，熔、沸点越高.
如：Na＜Mg＜Al
2．根据物质在同条件下的状态不同.
一般熔、沸点：固＞液＞气.
如果常温下即为气态或液态的物质，其晶体应属分子晶体(Hg除外).如惰性气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作为单原子分子.因为相互间的作用力范德华力，而并非共价键.
(三)为什么金属一般只有较大密度、金属光泽、良好的导电、导热性和延展性？
可用金属键理论化和晶体的紧密堆积结构加以解释.简要说明见下图.
注意：温度升高对金属、电解压溶液导电性影响是不同的.
在金属晶体中原子或离子不是静止不动，而在晶格结点上作较小幅度振动，这种振动对电子流动起着阻碍作用，加上阳离子对电子的吸引，电子运动便受到更多阻力，因而升温，金属电阻加大，导电能力下降.
在电解压溶液中，导电微粒是自由移动离子，升温有利于加快运动，导电性增强.
(四)典型晶体的结构特征
1．离子晶体 CsCl NaCl
离子配位数 8：8 6：6
一个晶胞中含 1，1 4，4
阳离子和阴离子数
晶胞构型 立方体 立方体
重点掌握NaCl晶体结构，它还具有的特征：
①一个Na+周围等距且最近的Cl－有6个，此6个Cl－连线形成的空间几何体为正八而体，Na+位于其中心.
②一个Na+周围等距且最近的Na+有12个
如何计算离子晶体中不同部位的离子对晶胞的贡献？
体心（内） 面心 棱上 角顶
系统数 1
如 NaCl晶体中，如何计算？
Na+： 体心(1个) 棱(各1个)
1+12×=4
Cl－ 面心(各1个) 角顶(各1个)
×6 + ×8=4
2．金刚石和石墨的比较
金刚石 石墨
晶 体结 构 正四面体、空间网状晶体 平面层状正六边形结构层间以范德华力结合
晶 体类 型 原子晶体 层内一原子晶体层间一分子晶体
晶 体外 形 正八而体 鳞片状
碳碳键长 ＜
熔 点 ＜
沸 点 =
硬 度 很高 质软有滑腻感
导电性 无 良
主要用途 钻具、装饰品 润滑剂、电极、耐火材料等
相互关系 同素异形体
注意：①石墨有导电性，是因为层内有自由电子.
②碳还有多种因素异形体，如足球碳C60等.
想一想：C60、N60等属于什么晶体？
可能是原子晶体吗？
3．二氧化硅和二氧化碳晶体
二氧化硅 二氧化碳
晶体结构型 正四面体 立方体
构成微粒 Si、O原子 CO2分子
结构特征 一个Si与4个成键一 一个O与2个锡成键一 一个CO2与最近且距离相等的有12个CO2分子
晶体类型 原子的体 分子晶体
熔 点 高 低、易升华
溶解性 难溶于一般溶剂 能溶于水
三、典型例题讲评
例1．分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
A．碳化铝，黄色晶体，熔点2200OC，熔融态不导电____________
B．溴化铝，无色晶体，熔点98OC，熔融态不导电____________
C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5OC，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中____________
D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电____________
思路分析 晶体的熔点高低，熔融态能否异电及溶剂性相结合，是判断晶体类型的重要依据。原子晶体和离子晶体的熔点都很高或较高，两者最大的差异是熔融态的异电性不同。原子晶体熔融不导电，离子晶体熔融时或水溶液都能导电。原子晶体和分子晶体的区别则主要在于熔、沸点有很大差异。一般原子晶体和分子晶体熔融态时都不能导电。另外易溶于一些有机溶剂的物质往往也是分子晶体的特征之一。
例2．1995年美国Lagow教授报道，他制得了碳的第四种同素异性体一链式炔碳…-C≡C-C≡C-C≡C-…该物质的一个分子中含有300~500个碳原子，性质很活泼。据此判断，链式炔碳的熔点估计比石墨________
思想分析 不要被“含有300~500个碳原子”所迷惑、而应抓住该物质的组成微粒“分子”，从而可判定链式炔碳属分子晶体，显烙点然比石墨低得多.
例3．已知氯化铝的熔点为190OC(2.02×105Pa)，但它在180OC即开始升华.
(1)氯化铝是_________(填“离子化合物”或“共价化合物”).
(2)在500K和1.01×105Pa时，它的蒸气密度(换算成标准状况时)为11.92g/L，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的化学式为________，结构式为_________.
(3)无水氯化铝在潮湿空气中强烈地“发烟”，其原因是_________.
(4)如何通过实验来判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物？
思想分析 (1)从氯化铝的熔点低且易升华的性质可判定其晶体为分子晶体，也就不可能属于离子化合物。同学不能简单地从组成元素为较活泼金属元素和活泼非金属元素考虑，将其为离子化合物，其实不然，应尊重事实。可根据其熔融态能否导电进行判断。切勿用它的水溶液做导电性实验。因为象HCl等许多共价化合物在水分子作用下能电离，故所得水溶液能导电。
(2)应根据M=22.2 关系式求出蒸气的分子量，与常见的AlCl3分子量比较是否相同，从而确定氯化铝的化学式，要注意配位键的表示方式.“→”是从具有孤对电子的一方指向具有空道的原子，在此只可能C1→A1，每一个C1还与A1原子形成一个共价键.
(3)抓住题中条件“在潮湿空气中发烟”应从AlCl3水铜生成HCl与水蒸气形成酸雾，不能误认AlCl3为升华成气体。
例4．某离子晶体部分结构如图
(1)晶体中每个Y同时吸引着最近的________个X，
每个X同时吸引着最近的________个Y，该晶体的化学式为________
(2)晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个.
(3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度________
(4)设该晶体的摩尔质量为Mg，晶体密度为，阿佛加法罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距离为_____cm-
思路分析 (1)从图中可知，Y位于立方体中心，X位于立方体相向的四个项点，故一个Y同时吸引着最近的X有4个，每个X同时吸引着最近的8个Y，由此确定其化学式.
(2)由于顶点X是8个立方体共有，每个面是两个立方体共享，故晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X应有8×3×=12(个)
(3)可将图中4个X分别与Y连线，
形成的构型类同于CH4分子，∠XYX=
(4)每个小方体中会XY2的物质的量为.
根据质量m=V 和 m=nM
联立方程，求解。
巩固练习
1(A)下列物质晶体属离子晶体的是（ ）
A．Na2O2 B．NaOH C．H2O2 D．NH3·H2O
2(A)下列过程中共价键被破坏的是（ ）
A．碘升华 B．溴蒸气被木炭吸附 C．酒精溶于水 D．HCl气体溶于水
3(A)固体熔化时必须破坏非极性键的是（ ）
A．冰 B．晶体硅 C．溴 D．二氧化硅
4(A)能用键能大小解释的是（ ）
A．N2的化学性质比O2稳定
B．常温常压下，溴呈液态、碘呈固态
C．惰性气体一般很难发生化学反应
D．硝酸易挥发而磷酸难挥发
5(A)关于化学键的下列叙述中，正确的是（ ）
A．离子化合物可能含共价键
B．共价化合物可能含离子键
C．离子化合物中只含离子键
D．共价化合物中不含离子键
6(B)下列说法正确的是（ ）
A．冰熔化时，分子中H—O键发生断裂
B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高
C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点一定高.
D．分子晶体中，分子间作用力越大，则分子晶体越稳定
7(B)能证明氯化氢是共价化合物的现象是（ ）
A．氯化氢极易熔于水中
B．液态氯化氢不能导电
C．氯化氢在水溶液中是完全电离的
D．氯化氢是无色气体且有味
8(B)实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是（ ）
A．二氧化硅和干冰的熔化
B．液溴和液汞的汽化
C．食盐和冰的熔化
D．纯碱和烧碱的熔化
9(B)下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列的是（ ）
A．O2、I2、Hg
B．CO2、KCl、SiO2
C．Na、K、Rb
D．SiC、NaC1、SO2
10(B)下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是（ ）
A．氯化铵NH4C1
B．二氧化硅(Sio2)
C．白磷(P4)
D．硫酸钠(Na2SO4)
11(C)用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，同时用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜，这种化合物可以比金刚石更坚硬，其原因可能是（ ）
A．碳、氮原子构成网状结构的晶体 B．碳、氮的单质化学性质的均不活泼
C．碳、氮键比金刚石中的碳碳键更短 D．氮原子最外层电子数比碳原子多
12(C)已知：
金刚石晶体，碳碳键的键能为akJ/mol
石墨晶体，碳碳键的键能为bkJ/mol
将等质量的金刚石晶体和石墨晶体中的碳碳全部破坏所需的能量之比（ ）
A．4：3 B．a：b C．4a：3b D．1：1
13(C)三氯化氮(NCl3)在常温下是一种淡黄色液体，其分子呈三角锥形，以下关于NCl3的叙述正确的是（ ）
A．NCl3分子中不存在孤对电子
B．分子中N—Cl键是非极性共价键
C．NCl3是一种含极性键的极性分子
D．N—Cl键能大，故NCl3 沸点高
14(C)下列晶体中，其中任何一个原子都被相邻四个原子包围，以共价健形成正面体，并向空间伸展成网状结构的是（ ）
A．四氯化碳 B．石墨 C．金刚石 D．水晶
15(C)硼能以B12正多面体基本结构单元接不同的连接方式形成多种单质晶体的变体。B12基本结构单元中含B原子12个，每个硼原子与邻近的5个硼原子等距离成键，每个面都是等边三角形，则B12正多面体的面数是（ ）
A．10 B．20 C．30 D．60
16(C)莹石(CaF2)晶体属于立方晶象，莹石中每个Ca2+被8个F－所包围，则每个F周围最近距离的Ca2+数目为 （ ）
A．2 B．4 C．6 D．8
17(C)下列说法正确性的是
A．共价键只存在于单质和共价化合物中
B．非极性键只存在于单质中
C．只有共价化合物能形成分子晶体
D．离子晶体中可结合有共价键
18(C)下列叙述正确的是 （ ）
A．同主族金属的原子半径越大熔点越高
B．分子间作用越弱的分子晶体熔点越低
C．稀有气体原子序数越大沸点越低
D．同周期元素的原子半径越小越易失去电子
19．关于晶体的下列说法正确的是 （ ）
A．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
B．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
C．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
D．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
20．有下列离子晶体空间结构示意图：以M代表阳离子，以N表示阴离子，●阳离子，○阴离子，化学式为MN2的晶体结构为 （ ）
二、填空
21(A)有下列8种晶体：
A．水晶 B．冰醋酸 C．白磷 D．固态氩 E．氯化铵
F．铝 G．金刚石
用序号回答下列问题：
(1)属于原子晶体的化合物是 ，直接由原子构成的高熔点的晶体是 ，直接由原子构成的分子晶体是 .
(2)由极性分子构成的晶体是 ,会有共价键的离子晶体是 ，属于分子晶体的单质是 .
(3) 在一定条件下能导电而不发生化学反应的是 ，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是 ，受热熔化，需克服共价键的是 .
22．(B)试比较下列几种物质的熔点由高到低的顺序(用数字表示)___________________
①Na ②K ③Na—K ④NaCl
⑤金刚石 ⑥CO ⑦SiO2 ⑧CS2
23．(1)在金刚石立体网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有_______个碳原子.
(2)在晶体二氧化硅中，最小的环上共有_______个原子.
(3)石墨晶体的每一层是由无数个正六边形构成的，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为_______个.
24．化工行业已合成一种硬度比金刚石还大的晶体——氮化碳，若已知氮在此化合物中显－3价，推断：
(1)它的化学式可能是______________
(2)其晶体类型为_______晶体_______
(3)你认为其硬度比金刚石大的主要原因是___________________________________
25．(C) 已知有关物质的熔、沸点如下：
MgO A1203 MgC1 2 A1C13
熔点 (OC) 2852 2072 714 190(259KPa)
沸点 (OC) 3600 2980 1412 182.7
请参考上述数据回答：
(1)工业上常用电解熔融MgC12的方法生产镁，电解A12O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁；也不用电解A1C13的方法生产铝？
答：
(2)设计可靠实验证明：MgC12、A1C13所属的晶体类型，其实验方法是____________
26．(C)IBr是一种卤素互化合物，具有很高的化学法性，有许多性质与卤素单质很相似，它在常温下是深红色液体，熔点为41OC，沸点为116OC，固体溴化碘是_________晶体，含有_________键，IBr与水反应，生成一种无氧酸和一种含氧酸，反应方程式为____________________________________
27．有两组关于物质熔点的数据
I组 II组
物质 NaC1 KCl RbCl CSCl SiCl4 GeCl4 S12Cl4 pbCl4
熔点 808OC 772OC 717OC 645OC －70.4OC －49.5OC －36.2OC －15OC
分析以上数据，回答：
(1)有什么规律可循
答: _____________________________________________
(2)选成这些规律的主要原因是什么
答: _____________________________________________
参考答案
一、1．A、B 2．D 3．B 4．A 5．A、D 6．B 7．B 8．D 9．B
10．C 11．C 12．C 13．C 14．C 15．B 16．B 17．D 18．B
19．C 20．B
二、21．(1)A，G，D (2)B，E，C、D (3)F，B，C，A，G
22．⑤＞⑦＞④＞①＞②＞③＞⑧＞⑥
23．(1)6，(2)12，(3)2
24．(1)C3N4 (2)原子 (3)C —N键的键长小于C—C键
C —N键的键能大于C—C键
25．(1)因MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，浪费能源，从表中数据可知，A1C13易升华，熔、沸点低，应属分子晶体，无离子熔融时不导电，不能被电解。
(2)将两种晶体加热到熔化状态，测定共导电性，实验表明MgCl2能导电，A1C13不能导电，由此可确定MgCl2为离子晶体，A1C13为分子晶体.
26．分子，极性共价键，IBr+H2O=HBr+HIO
27．(1)第一组碱金属的氯化物随着碱金属原子序数从上到下增大，其氯化物的熔点降低。而第二组点碳族元素形成的氯化物随着Si、Ge、Sn、pb原子序数增大，其氯化物的熔点逐渐升高
(2)这是因为两组晶体的类型不同，第I组属于离子晶体，随着碱金属的阳离子半径从上到下增大，与Cl－形成的离子键减弱，故熔点下降。而第II组属分子晶体，它们彼此组成和结构相似，随着分子量增大，分子间作用力增大，故熔点逐渐升高.
六、附录
例1：A．原子晶体 B．分子晶体
C．分子晶体 D．离子晶体
例2：低.
例3：(1)由氯化铝的熔点较低，且又易升华，说明氯化铝晶体属于分子晶体，氯化铝是共价化合物
(2)M=22.4=22.4×11.92=267
AlCl3的分子量为133.5，267133.5=2
由此可知氯化铝的蒸气是二聚体，
结构式：
化学式：Al2Cl6
(3)AICI3遇到空气中的H2O发生水解，生成的HCI与空气中水蒸气形成酸雾，
反应式：AICI3+3H2O AI(OH)3+3HCI
(4)将AICI3加热至熔融状态，测量其导电性，实验若表明它不导电，则说明它为共价化合物
例4．(1)4，8， XY2或Y2X
(2)12
(3)
(4)设每个小立方体的边长为Xcm，其中含XY2的物质的量为
由方程：
(cm)
混合型晶体
12
1高三化学同步辅导教材（第9讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第二单元 基本理论-----物质结构 元素周期律
本讲主要教学内容
1. 了解原子核外电子运动的特征、排布规律
2. 掌握元素周期表的结构、元素周期律
3. 学会用等量代换原理寻找等电子微粒
4. 比较各种简单微粒半径的大小.
5.比较四种化学键
6.区别键的极性和分子的极性
二、学习指导
（一）原子结构
质子 Z个
原子核
原子（） 中子 （A－Z）个
核外电子 Z个
的含义：代表一个质量数为A，质子数为Z的原子
质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）
核电荷数=质子数=核外电子数
(二)电子运动特征及电子云
1. 电子运动特征
① 电子的质量极小(9.1095×10-31 kg)
② 电子运动速度极大(接近光速) ④ 电子运动无确定轨道
③ 电子运动空间极小(直径约为10-10m)
（三）核外电子的排布规律
电子由内向外按能量由低到高分层排布
注意电子层的表示方法
电子层数（n） 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
能量大小 K（四）．元素周期表的结构：
（1）周期：具有相同电子层的一系列元素列为一个周期：
周期序数＝原子核外电子层数
（2）族：具有相同最外层电子数（主族）或价电子数（副族）的一系列元素称为一族.
第一周期 (2种)
三个短周期 第二周期（8种）
第三周期（8种）
七个周期 第四周期（18种）
（七个横行） 三个长周期 第五周期（18种）
第六周期（32种）
一个不完全周期 第七周期（21种）
七个主族（ⅠA - ⅦA）
十六个族 七个副族（ⅠB -- ⅦB）
（十八个纵行） 一个八族（Ⅷ）(含3个纵行)
一个零族（稀有气体）
主族元素:由长、短周期元素组成的族.
主族序数＝最外层电子数＝元素最高正化合价
(非金属元素:8－|负化合价|).
或 (非金属元素: 最高正化价+|负化合价| = 8
零族元素:
原子最外层电子已达稳定结构,故稀有气体在通常情况下难以发生化学反应:但与F2可在一定条件下反应，生成如XeF4等化合物，所以其惰性是相对的。
副族元素:全部由长周期元素组成的族.
副族序数＝价电子数＝最高正化合价
价电子:用来参与化学反应的最外层电子以及次外层或倒数第三层的部分电子.
（五）性质递变规律:
(1) 同周期元素递变性:
(2)
Na Mg Al
与冷水反应: 剧烈 缓慢
与热水反应: 更剧烈 明显且溶液呈碱性
与H＋(酸溶液)反应: 很剧烈 剧烈 较为缓和
Mg(OH)2 Al(OH)3
与酸(H＋)反应: 可溶(Mg(OH)2＋2H＋＝Mg2＋＋2H2O) 可溶(Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O)
与碱(OH－)反应: 不溶 可溶(Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O)
Si P S Cl
与H2化合条件 高温下，很少部分化合 高温 加热 光照或点燃
氢化物稳定性 极不稳定 不稳定 较不稳定 稳定
最高氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
及其水化物 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4
酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强的酸(水溶液中)
结论: Na Mg Al Si P S Cl
金属性逐渐减弱, 非金属性逐渐增强
(2)同主族元素递变性:
:
族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA O
周期 非金属性逐渐增强
1 金 非 稀
2 属 金 有
3 性 属 气
4 逐 性 体
5 渐 逐 元
6 增 渐 素
7 强 金属性逐渐增强 增
强
小结：元素周期表中同周期，则主族元素性质的递变规律
项 目 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
价电子数（最外层电子数） 由1逐渐增到7 相同
主要化合价 最高正价由 +1→+7　　　　负价由 －4→－１ 最高正价相同
原子半径 逐渐减小（惰性气体除外） 逐渐增大
金属性与非金属性 金属性减弱非金属性增强 金属性增强非金属性减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱酸性增强 碱性增强酸性减弱
非金属的气态氢化物 生成由难到易稳定性由弱到强 生成由易到难稳定性由强到弱
得失电子能力 失电子由 大→小得电子由 小→大 得电子由 大→小失电子由 小→大
(六)构、位、性的相互关系
性 质
位同化学性质同
位近化学性质近 主族最外层电子数＝最高正价（除O、F）
左→右 递变性 核电荷数和核外电子数决定电子得失能力
上→下 递变性、相似性
原子序数＝质子数＝核电荷数
位 置 主族序数＝最外层电子数 结 构
周期序数＝电子层数
(七)判断金属性或非金属性的强弱
金属性强弱 非金属性强弱
最高价氧化物水化物碱性强弱 最高价氧化物水化物酸性强弱
与水或酸反应，置换出H的易难 与H2化合的易难及生成氢化物稳定性
活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属 活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属单质
(八)比较微粒半径的大小
无论是原子还是离子（简单）半径，一般由原子核对核外电子的吸引力及电子间的排斥力的相对大小来决定.故比较微粒半径大小时只需考虑核电荷数、核外电子排斥情况.具体规律小结如下：
1. 核电荷数相同的微粒，电子数越多，则半径越大.即同种元素：
阳离子半径＜原子半径＜阴离子半径
如:H+＜H＜H-; Fe＞Fe2+ ＞Fe3+
Na+＜Na; Cl＜Cl-
2. 电子数相同的微粒，核电荷数越多则半径越小．即具有相同电子层结构的微粒，
核电荷数越大，则半径越小．如：
(1)与He电子层结构相同的微粒:
H-＞Li+＞Be2+
(2)与Ne电子层结构相同的微粒：
O2-＞F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+
(3)与Ar电子层结构相同的微粒:
S2-＞Cl-＞K+＞Ca2+
3. 电子数和核电荷数都不同的微粒：
(1)同主族的元素,无论是金属还是非金属,无论是原子半径还是离子半径从上到下递
增.
(2)同周期:原子半径从左到右递减.如Na＞Cl
(3)同周期元素的离子半径比较时要把阴阳离子分开.同周期非金属元素形成的阴离子
半径大于金属元素形成的阳离子半径.如Na+＜Cl-
如第三周期,原子半径最小的是Cl,
离子半径最小的是Al3+
(4)如既不是同周期,又不是同主族,比较原子半径时,要寻找到合适的中间者.
如Ge、P、O的半径大小比较，可找出它们在周期表中的位置，（ ）中元素为中间者.
（N） O
（Si） P
Ge
因为Ge＞Si＞P＞N＞O,故Ge＞P＞O
(九)比较四种化学键
化学键 离子键 共价键 配位键 金属键
成键微粒 阴、阳离子 原子 原子与原子原子与离子 金属阳离子与自由电子
键的强度 核间距越小、离子电荷数越大,离子键越强 键长越短,键能越大,共价键越强 同共价键 金属性越强,金属键越弱
存在 离子晶体 原子晶体、共价分子内、原子团 离子或多聚体分子或络合物等 金属晶体
实例 NaCl(固) SiO2晶体 CO2分子内 NH4+= 一般金属
(十)共价键与共价分子的极性
1.判断:
(1) 共 价 键
偏 移 不偏移
极性键 非极性键
异种元素原子成键 同种元素原子成键
(2) 共 价 分 子
均匀、对称 不均匀、不对称
非极性分子 极性分子
键有无极性 分子空间构型
2.关系:
均为非极性键 如:Cl2 P4
非极性分子 均为极性键 如:CCl4 CO2
含极性键、非极性键 如:C2H6
均为极性键 如：H2O NH3
极性分子
含极性键、非极性键 如:H2O2
3.几类常见构型的微粒
分子中原子数 类 型 分子形状 键 角 键的极性 分子的极性 代 表 物
1 A 球形 非 稀有气体
2 A2A B · · 非极 非极 H2、Cl2、N2HX、CO
3 A—B—C B A A · · · 180°＞90° 极极 非极 CO2、CS2H2O、SO2
4 AB3AB3A4 平面正三角形三角锥正四面体（内空） 120°＜109°2860° 极极非 非极非 BF3、SO3NH3、NF3P4
5 AB4AB4CAB2C2 正四面体四面体四面体 109°28 极极极 非极极 CH4、CCl4、SiH4CH3ClCH2Cl2
三、典型例题及解法点拨
例1如何寻找18电子的微粒？
寻找等电子微粒的技巧是结合元素周期表和等价代换思想,由此及彼,灵活迁移.
P3- S2－(HS－) Cl－
↑ ↑ ↑
SiH4 ← PH3 ← H2S ← HCl ← Ar (出发点)
↓
PH4+ → K+ → Ca2+
↓ 等价代换
CH3-CH3 ← H2N-NH2←HO-OH ←F2 [F-OH-NH2-CH3]
↓
O22-
↓
CH3-NH2 → CH3-OH → CH3 -F → NH2OH → NH2F
例2 A、B分别为第三周期、第四周期同一主族的不同元素的原子，它们原子核内质子数均等于中子数.若A为ⅡＡ 族，其质量数为x，则B的质子数为Z，若A为ⅣＡ族，其质子数为y，则B的质量数为N.Z和N为下列哪一组值 （ ）
A． Z：+18，N：2y+18 B: N: +18, Z:2y+18
C: Z: +8, N：2y+36 D: N: +18, Z:2y+36
解： 此题是有关元素周期表结构的考查。第三周期为短周期元素，而第四周期有过渡元素，但在ⅡＡ 族后才出现过渡元素.故当A为ⅡＡ 族，B质子数比A大8； 当A为ⅣＡ 族，B的质子数比A大18.根据质量数是质子数的2倍,即可得.
Z: +8, N：2（y＋18）＝2y+36
故正确答案为C.
例3.元素周期表中前7周期的元素数如下：
周期数 1 2 3 4 5 6 7
元素数 2 8 8 18 18 32 32
(1) 请分析周期数与元素数的关系，然后预言第8周期最多可能含有的元素种数为
(A)18 (B)32 (C)50 (D)64
(2)推测第8周期的最终的未知稀有气体的原子序数为
(A)168 (B)176 (C)170 (D)186
解析：(1)观察每一周期的元素数发现，它们都是偶数，进一步分析除以2后所得的数
周期数 1 2 3 4 5 6 7
元素数 2 8 8 18 18 32 32
2×1 2×4 2×4 2×9 2×9 2×16 2×16
2×12 2×22 2×22 2×32 2×32 2×42 2×42
从中可发现，它们遵循2×n2,除第一周期外，重复一次。故第八周期含有的元素为：
2×52,=50（种）。选C
(2) 推测第8周期的最终的未知稀有气体的原子序数制需要把前八周期的元素数相加可得。2 + 8 + 8+ 18+ 18+ 32+ 32 +50 = 168 选A
例4、A、B、C、D为周期表中前三周期元素，A元素原子的次外层电子数是最外层电子数的二分之一，B的阴离子核外只有一个电子层、C单质在标准状况下密度是1.43g/L，D元素的焰色反应呈黄色。将以上四种元素组成的结晶盐3.4g加热反至完全失去结晶水，其质量减少1.35g，所得无水盐中C元素的质量分数为39%，将该无水盐与适量盐酸作用得到一种弱酸，再将所得弱酸完全燃烧可得0.9g水和1.12L标准状况下的CO2，已知这种弱酸的一个分子中共有32个质子。试回答：①A、B、C、D四种元素各是什么元素？②求结晶盐化学式。
解析：A元素原子的次外层电子数是最外层电子数的二分之一，在前三周期元素中只有碳、硅符合。B的阴离子只有一个电子层，可推断B是氢。根据……所得到弱酸完全燃烧，知此弱酸为有机酸。故A为碳。
C的摩尔质量=1.43g/L×22.4L/mol=32g/mol，所以C是氧。
弱酸中：
n(C)==0.05mol
n(H)=×2=0.1mol
n(O)==0.05mol
所以弱酸的最简式为：CH2O，其中共有6+2+8=16个质子，根据一个分子中有32个质子，故弱酸化学式为：C2H4O2。即醋酸CH3COOH。
答案：①A为碳 B为氢 C为氧 D为钠
②CH3COONa·3H2O
例5．.A+、B+、C－、D、E五种微粒（分子或离子），每个微粒均含有10个电子
.已知：
①A+＋C－ D＋E↑ ②B+＋Ｃ－2D
请回答以下问题:
(1)C－离子含有的化学键为____________
(2)具有相同空间构型的微粒是______和________,A+中键角为__________
(3)分别写出A+和D反应，B+和E反应的离子方程式。
A+＋D：_______________________
B+＋E：________________________
解析：有题意可推得A+ 为NH4+，B+为H3O+，C－ 为OH- ,D为H2O ，E为NH3（1）共价键 (2)NH3,H3O+,109°28
(3) NH4+＋H2O ≒NH3·H2O＋H+.
NH3＋H3O+ ＝＋H2O
巩固练习
1、 选择题
1. 已知元素的原子序数,可推断原子的
①质子数 ②中子数 ③最外层电子数 ④核电荷数 ⑤核外电子总数
(A)①②③ (B)①④⑤ (C)②③④ (D)①③④⑤
2. A、B和C为短周期元素，A元素原子最外层只有一个电子，B 元素最外层有四个电
子，C元素L层有六个电子。由这三种元素组成的化合物其化学式不可能是
(A)A2BC4 (B)ABC4 (C)A4BC4 (D)A2BC3
3．L层上电子数是M层上电子数4倍的A元素，它和K层上电子数是L层电子数的1/3的B元素，形成化合物的化学式量为
(A)40 (B)48 (C)58 (D)72
4. 已知A2-、B-、C+、D2+、E3+五种微粒的核外电子数相等， 则它们对应的原子序
数由小到大的顺序是
(A)A>B>C>D>E (B)E>D>C>B>A (C)C>D>E>A>B (D)B>A>C>D>E
5．第四周期某主族元素的原子，它的最外电子层上有两个电子，下列关于此元素的叙述正确的是
（A）原子半径比钾的原子半径大 （B）氯化物难溶于水
（C）原子半径比镁的原子半径大 （D）碳酸盐难溶于水
6. X、Y是短周期元素，两者能组成化合物X2Y3。已知X的原子序数为n，则Y的
原子序数不可能是
A、n+11 B、n－6 C、n+3 D、n－5
7. .同主族元素所形成的同一类型的化合物，往往其结构和性质相似。化合物碘化
(PH4I)是一种晶体，下列对它的叙述中不正确的是
A、它是一种含有配位键、共价键的离子化合物
B、这种化合物加热时可能产生有色气体
C、这种化合物的水溶液呈酸性
D、这种化合物不能跟烧碱反应
8．据报道1994年11月9日德国科学家利用数亿个镍原子(28Ni)对数亿个铝原子(82Pb)
连续轰击数天后，制得一种新原子（暂用X表示），它属于一种新元素—第110号元素，这种新元素是有史以来制得的最重的元素存在时间不到千分之一秒。经分析它属于过渡元素。下列关于该元素的叙述中正确的是
A、 这种原子（）的中子数为159
B、 这种元素肯定是金属元素
C、 这种元素与铅（82Pb）属同一族
D、 这种元素属第三周期元素
9．最高价氧化物的水化物和它的气态氢化物的水溶液都是强酸，而且它的原子次外层
为8个电子的元素是
A、S B、Si C、Cl D、N
10、右图为周期表中短周期的一部分，若a原子的最外层 d
上有5个电子，则下列说法中不正确的是 a b c
A、 d单质可跟b的氢化物的水溶液反应
B、 原子半径a>b>c
C、 b的氢化物比C的氢化物稳定
D、 a的最高价氧化物的水化物比b的最高价氧化物的水化物酸性强
11．关于化学键的下列叙述中，正确的是( )
A． 离子化合物可能含共价键
B． 共价化合物可能含离子键
C． 离子化合物中只含离子键
D． 共价化合物中不含离子键
12． 同一主族的X、Y、Z三种元素， 已知最高价氧化物对应水化物的酸性由弱到强的
顺序是H3XO4 < H3YO4 < H3ZO4。下列推断正确的是
A、元素的非金属性强弱的顺序是X>Y>Z
B、气态氢化物的稳定性XH3>YH3>ZH3
C、气态氢化物的还原性XH3>YH3>ZH3
D、水溶液的pH值Na3XO413．.下列递变规律正确的是
A、O、S、Na、K的原子半径依次增大
B、Na、Mg、Al、Si的还原性逐渐增强
C、HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强
D、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性逐渐增强
14．.金属钫(Fr)在自然界中含量极微，它的21个已知同位素都具有放射性，它是碱金
属中最重的元素。根据在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是
A、在已知元素中，它具有最大的原子半径
B、在空气中燃烧时生成化学式为Fr2O的氧化物
C、氧化物的水化物的化学式为FrOH，它应是极强的碱
D、其单质常温下跟水反应比钠活泼
15．下列物质中既有离子键又有共价键的一组是
(A)NaOH、H2O、NH4Cl (B)KOH、Na2O2、(NH4)2S
(C)MgO、CaBr2、NaCl (D)Al2O3、HCl、MgCl2
16. 关于化学键的说法正确的是
A、构成分子晶体的微粒一定含有共价键
B、由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C、非极性键只存在于双原子分子中
D、不同元素组成的多原子分子中的化学键一定是极性键
17.下列分子中，具有极性键的非极性分子是
A、CCl4 B、H2O C、Br2 D、CO2
18.下列变化中，不需要破坏化学键的是
A、干冰气化 B、氟化氢溶于水
C、石油裂化 D、氨气和氯化氢气体混合
19．在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的
变化规律是
A． 与硅相比，金刚石的硬度大，其熔、沸点也高
B． HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C． 钠、镁、铝的熔、沸点逐渐升高
D． F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
20. .A、B两元素的原子，分别获得两个电子形成稀有元素原子的电子层结构时，A 放
出的能量大于B放出的能量。C、D两元素的原子，分别失去一个电子， 形成稀有
元素原子的电子层结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。则B、A和C、D分别形
成的化合物，属于离子化合物可能性最大的是
A、C2A B、C2B C、D2A D、D2B
2、 填空
21、A、B、C是三种互不同族也不同周期的短周期元素，原子序数总和为26，它们可
以结成一种三原子化合物，这种化合物的化学式是________。
22、主族元素R的气态氢化物的化学式是RH4，它的最高价氧化物的式量与其氢化物的式量之比为1.85:1则R的原子量为________。
23、有X、Y、Z三种元素，已知①它们都是短周期元素，X和Z在同一周期②它们可以组成X2Z、ZY2、ZY 3③ZY3与水化合生成一种强酸，此强酸与X2Z反应可生成一种气体A，A和ZY2反应可得到单质Z，则X2Z是________，ZY3是________。A和ZY2反应的方程式为___________________________________________。
24. .某元素原子的M层比N层多12个电子，它的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子Xn+和Xm+(其中n>m)。
⑴Xn+的M层比N层多_____个电子，Xm+的L层比M层少_____个电子，Xn+的稳定性_____ Xm+的稳定性(大于或小于)
⑵X单质在氧气中燃烧产物的化学式为_________，X单质与稀硫酸反应的离子方程式 为：______________________________
25．A、B、C三种物质,每个分子中都含有14个电子,其中A的分子属于非极性分子,但只有非极性键;B的分子也是非极性分子,但既有非极性键又有极性键,C的分子属于极性分 子.
则A的电子式__________B的电子式___________C的化学式是___________.
26．PtCl2(NH2)2成平面型结构，它可以形成两种固体：一咱为淡黄色，在水中溶解度小；
另一种为黄绿色，在水中溶解度较大，请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型
图：
淡黄色固体分子构型 黄绿色固体分子构型
___________________ _____________________
说明黄绿色固体在水中溶解度较大的原因:
参考答案：
1、 选择题
1、D 2、B 3、A 4、B 5、CD 6、B 7、D 8、AB 9、C 10、CD
11.AD 12、C 13、A 14、AB 15、B 16、B 17、AD 18、A 19、D 20、C
2、 填空
21、HClO 22、28 23、Na2S、SO3、SO2+2H2S=3S+2H2O
24、（1）13 ，6 ，大于
（2）Fe3O4 , Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
25.
26.
黄绿色固体在水中熔解度较大的原因是因为它是极性分子
（2）A溶于水后，溶液呈________性（酸、碱或中性），其原因是（用化学方程式表示）
解析：化学式为NH5的物质，学生常简单地认为其结构简式应为：
从该结构式中可看出，N原子最外层有5对共用电子对，共10个电子，不合题意，联系NH4Cl可较易推测出。
（1）A为NH4H，其电子式为 属离子晶体。
（2）溶液呈碱性。 NH4H+H2O=NH3·H2O+H2↑
例2．某固体A在一定湿度下分解生成固体B、气体C和气体D
A（s）===B（s）+C（g）+4D（g）
若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，且当所所气体在标准状况下的体积为22.4L时，所得B的质量为30.4g，则A的摩尔质量是（ ）
A．130.4g/mol B．50.4g/mol C．182.4g/mol D．252g/mol
解析 该反应涉及到不同状态的物质，气体物质C和D组成的混合物的=20g/mol
　Ｂ(s) ～C(g) +4D(g)
MB 5mol
30.4g 1mol
MB=30.4×5=152(g/mol)
故 MA=MB+5=152+5×20=252(g/mol)
本题正确答案为D
例3．120℃、101.3gkpa条件下，有2LH2O、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体.将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管.假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否有可能是单一气体？________（填“可能”或“不可能”）.若可能，该气体是__________
（2）原气体中是否有几种(或一种)不可能再存在于尾气之中 __________(填“有”或“没有”)若有.它们（或它）是______________.
（3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？_________（填“有”或“没有”）.若有，它们（或它）是____________.
解析 本题有三个反应管，若按不同顺序排列可能有6种情况.若一一讨论，则费时费力。
现以质量守恒考虑，无论三种物质先后怎样，只有消耗O2的反应而无生成O2的反应且三种固体均足量，故最后尾气中肯定不会有O2.
又H元素不会以固体的形式留在反应管中，最终可能以H2也可能以H2O形式出现，但两者不会共存于尾气中同理，原气体中的CO、CO2中的C元素也不可能留在反应管中，最终可能以CO或CO2形式存在于尾气中.
答案：
（1）不可能
（2）有，O2
（3）没有
例4．下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，以任意比例混和的甲烷和丙烷的混合物22.4L，所含的分子数约为NA个
B．标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为NA个
C．常温常压下，1mol氦气含有的电子数为4NA
D．1Lmol/L的盐酸中含1molHCl分子
解析 A．根据气体摩尔体积可知，1mol任意气体（可分混合气）含NA个分子，故A正确
B．辛烷（C8H18）在通常情况下已为液体，在标准状况下，更不会是气体.
C．氦气为单原子分子（He），1mol氦气所含电子数应为2NA个
D．盐酸溶液中无HCl分子
本题正确答案：A
（一）选择：
1．N的质量数为14，在微粒[NH3T]中，电子数、质子数、中子数之比为（ ）
A．10 ：7 ：11 B．10 ：11 ：9 C．10 ：11 ：8 D．11 ：9 ：10
2．NH溶于重水后，生成的一水合氨和水合氢离子均正确的是（ ）
A．NH2D·H2O和D3O+ B．NH3·DHO和D3O+
C．NH3·D2O和HD2O+ D．NH2D·DHO和DH2O+
3．某元素M形成气态单质分子M2有三种，其分子量依次为70、72、74，其物质的量之比为9 ：6 ：1，下列说法正确的是（ ）
A．元素M存在三种同位素
B．M的一种同位素原子质量数为36
C．质量数为35的同位素其原子百分含量为755
D．M2的平均分子量为72
4．已知碳元素存在三种同位素12C，13C，14C，氧有两种同位素：16O和18O，它们可以组成分子量不同的二氧化碳分子的种数为（ ）
A．5 B．6 C．7 D．8
5．化学反应：aM+bN=cW+dE，已知20gM和10.5gN恰好完全反应，生成16.5gE，则M与W的摩尔质量之比为（ ）
A．10a ：7c B．7a ：10c
C．10c ：7a D．7c ：10a
6．6.8gA物质和19.6gB物质完全反应生成6.4gC物质、0.2molD物质、7.2gE物质，则D的摩尔质量为（ ）
A．12.8g B．64g C．32g/mol D．64g/mol
7．A、B、C3种物质各15g，发生如下反应：A+B+C→D，反应停止后生成D30g，然后在残留物中加入10gA，反应又继续开始，待反应再次停止后，反应物中只余C.根据上述推断，下列说法正确的是（ ）
A．第一次反应停止时B剩余9g
B．第一次反应停止时C剩余6g
C．反应中A和C的质量比是5 ：3
D．第二次反应后C剩余5g
8．在一定体积的容器中加入1.5mol氙气和7.5mol氟气，于400℃和2633Kpa压强下加热数小时，然后迅速冷至25℃，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5mol氟气则所得无色晶体产物中，氙和氟的原子个数之比是（ ）
A．1 ：6 B．1 ：4 C．1 ：3 D．1 ：2
9．把氢氧化钠滴入相同物质的量浓度的硫酸铜溶液中有沉淀生成，由实验可知，氢氧化钠溶液和硫酸铜的体积比3 ：2时，残留在溶液中的Cu2+的量极小（可以认为Cu2+全部沉淀）此时生成的沉淀的化学式可能是（ ）
A．Cu(OH)2 B．Cu2(OH)2SO4 C．CuSO4·5H2O D．Cu4(OH)6SO4
10．某非金属X的最低负价为－m，它的最高氧化物对应的水化物分子中有b个氧原子，则这种酸的分子式为（ ）
A．H2b-8+mXOb B．H2b-8-mXOb C．H -2b-m+8XOb D．Hm+8+2bXOb
11．下列说法正确的是（ ）
A．2.3gNa变为Na+时，失去0.1NA个电子
B．18g重水（D2O）所含的电子数为10NA个
C．28g氮气所含原子数为NA个
D．20℃.1.01×105Pa时，11.2LO2所含的原子数为NA个
12．下列事实中能说明氯的单质是双原子分子的是（ ）
A．氯气在水中部分反应，生成等物质的量HCl和HClO
B．氯原子的最外层上有7个电子
C．电解NaCl水溶液，每得到2g氢气，则可得到71g氯气
D．在标准状况下，71g氯气占有22.4L体积
13．在进行气体体积的有关计算中，被研究的气体实际体积与计算值十分接近，由此可见这种被研究的气体所处的状态是（ ）
A．低温高压 B．高温高压 C．低温低压 D．高温低压
14．下列说法正确的是（ ）
A．1.6gNH所含的电子数为NA个
B．0.5LPH=2的H2SO4溶液中含有NA个H+
C．17g氨中共价键数目为NA
D．2NA个硫酸分子与196g磷酸含相同的氧原子
15．电解普通水（H2O）和重水（D2O）的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5g，其体积为33.6L（S.T.P），在所生成的气体中，D和H的原子个数比是（ ）
A． 1 ：2 B． 2 ：3 C．1 ：3 D．2 ：5
16．如果mg氨气含x个原子，则2mg硫化氢中含有的分子数为（ ）
A．0.25x B．0.5x C．2x D．4x
17．下列物质中含原子个数最多是（ ）
A．0.4molO2 B．5.6LCO2(S.T.P)
C．4℃时5.4mLH2O D．10gNe
18．在标准状况下，下列气体中密度最小的是（ ）
A．4.48LN2O B．140gCO
C．1LCl2 D．1.5molH2S
19．在标准状况下，质量相同的气体A和B，B的体积小于A的体积，则它们的分子量（MA、MB）的相互关系是（ ）
A．MA＞MB B．MA=MB
C．MB＞MA D．无法确定
20．气体A与气体B的摩尔质量之比为4 ：1，则它们在同温、同压、同体积时，A与B的分子个数比为（ ）
A．4 ：1 B．1 ：4 C．1 ：1 D．2 ：1
21．同温同压下质量相同的气体，其密度与下列各量的关系中成立的是（ ）
A．与所占体积成正比
B．与其物质的量成正比
C．与其物质的质量成正比
D．与其摩尔质量成正比
22．质量相同的两种气体A和B，在相同条件下，A的密度小于B，下列说法不正确的是（ ）
A．A占的体积比B大
B．A的物质的量比B多
C．A的分子数比B多
D．A的式量比B大
（二）填空题
23．将4mLO2和3mlNxHy(y＞x)混合气体在150℃和1.05×105Pa下点燃，完全反应后，恢复到原来的温度与压强时，测得反应后N2、O2、H2O(g)混合气体比原混合气体的密度减少3/10.
（1）此反应的化学方程式是（用NxHy表示）__________________________
（2）推算NxHy化学式的根据是_________________
（3）x与y的关系式为__________________
24．金属X和非金属Y可直接化合生成化合物XY，甲、乙、丙三人分别做X和Y的化合实验，充分反应时每人所用X和Y的质量各不相同，但总质量均为10g.有关实验数据如下表：
X用量 Y用量 得XY量
甲 8g 2g 8g
乙 6g 4g 8g
（1）利用表中数据判断X和Y反应时，X和Y的质量比为___________
（2）若丙同学在实验中得到6gXY，则丙同学X和Y的用量分别是_________、________
25．化合物E（含两种元素）与NH3反应，生成化合物G和H2，化合物G的式量约为81；G分子中硼元素（B原子量为10.8）和氢元素的质量分数分别是40%和7.4%由此推断：
（1）化合物G的分子式为____________
（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，组成化合物E的元素是_______和______
（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的分子式为________
26．从某些方面看，氨和水相当，NH和H2O+（常写成H+）相当，NH和OH—相当，NH2—（有时还包括N3—）和O2—相当，已知在液氨中酸发生下列两个反应：
（1）NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3
（2）2NH4I+PbNH=PbI2+3NH3
请写出能在水溶液中发生与上述两个反应相当的反应方程式（1）_________________（2）___________________.
（三）实验
27．为了测定某烷烃样品（丁烷，并含少量丙烷等气态烃）的平均相对分子质量，设计了下面的实验：
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量，得质量m1（质量单位：g下同）；
②往锥形瓶内通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量；重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量m2；
③往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量得到质量m3.
已知实验时的温度压强不变（未测定具体数值），水的密度为ρ(水)g·L—1，空气的平均相对分子质量为29.0，空气的密度为ρ(空气)g·L—1，
回答下列问题：
（1）本实验的原理是（用文字具体说明）________________________________
____________________________________________________________________
（2）步骤②中为什么要复操作，直到前后两次称量结果基本相同？
____________________________________________________________________
（3）第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量时胶塞塞入瓶口的位置都以为准，目的是：
______________________________________________________________________.
（4）本实验中收集样品的操作，可选用的方法是（填图中标号）___________.
A B
C D
（5）锥形瓶内空气的质量[m（空气）]用m1、m3、ρ(空气)、ρ(水)表示为_________.
（6）瓶中样品质量用m1、m2、m（空气）表示为_____________.
（7）由实验测得该烷烃的平均相对分子质量用m1、m2、m(空气)表示为_________.
五、参考答案
（一）1．B 2．B 3．C 4．C 5．C 6．D 7．D 8．B 9．D 10．A
11．A 12．D 13．D 14．D 15．C 16．A 17．C 18．B 19．C
20．C 21．D 22．D
（二）23．（1）NxHy+Yo2=2×N2+2yH2O
（2）质量守恒定律和阿佛加德罗定律
（3）2x+y=8
24．（1）3 ：1 （2）
25．（1）B3N3H6 （2）B，H （3）B2H6
26．（1）HCl+KOH=KCl+H2O
（2）2HI+PbO=PbI2+H2O
三、（1）根据阿佛加德罗定律，同温同压同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比
（2）为了保证瓶内的空气完全排出，并充满样品气体
（3）确保每次测量都在相同的体积下进行
（4）D （5）(m3－m1)·ρ(空气)/ρ(水)
（6）m2－m1+m(空气)
（7）29.0×(m2－m1)/m(空气)+29.0
18××2
电荷分布
共同决定
共用电子对
At
Po
Cs
Sb
Te
Ge
As
Al
Si
Be
B
F
元 素 周 期 表
元素种数
倒数第三层电子数≤32
次外层电子数≤18
最外层电子数不超过≤8。（K层为最外层不超过2个）
第n层容纳的电子数不超过2n2,
⑵“四不超” 原理
⑴能量最低原理
某一个点表示电子在某一时刻曾在此出现过,
注意
即用小黑点的疏密来表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少.
不能同时准确测定电子在某一时刻所处的位置和速度
电子云
形象描述
12
1( http: / / 211.155.249.104 / qaos / forum.aspx )
高三化学同步辅导教材（第14讲）
1、 本讲教学进度
第二部分 基本理论——电离平衡（二）
本讲主要内容：
1．掌握溶液酸碱性的判断依据及pH的关系。
2．定理比较稀释前后的pH强、弱酸碱溶液
3．掌握有关溶液pH的计算
2、 学习指导
（一）溶液的酸碱性及pH的值
溶液呈的酸碱性何性，取决于溶液中[H+]、[OH—]的相对大小：pH值的大小取决于溶液中的[H+]大小
pH=－lg[H+]，pOH=－lgKw=pKw
溶液酸碱性 [H+]与[OH—]关系
任意湿度 室温（mol/L） pH值（室温）
酸性 [H+]＞[OH—] [H+]＞1×10—7 ＜7
中性 [H+]=[OH—] [H+]=[OH—]=1×10—7 =7
碱性 [H+]＜[OH—] [H+]＞1×与10—7 ＞7
（1）酸性越强，pH值越小，碱性越强，pH值越大，pH值减小一个单位，[H+]就增大到原来的10倍，pH值减小n个单位，[H+]的增大到原来的10n倍.
（2）任意水溶液中[H+]≠0，但pH可为0，此时[H+]=1mol/L，一般[H+]＞1mol/L时，pH＜0，故直接用[H+]表示.
（3）判断溶液呈中性的依据为：[H0]= [OH—]或pH=pOH=pKw
只有当室温时，Kw=1×10—14
[H+]=[OH—]=10—7mol/L
溶液呈中性
pH=pOH=pKw=7
分析 原因：H2O H++OH－Q
由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw越大.
中性：pH=pOH=pKw
T↗→Kw↗→pH+pOH↘
T↘→Kw↘→pH=pOH↗
如：100℃，KW=1×10—12.. pKw=12.
中性时Ph=pKw=6＜7.
图示：不同湿度（T1＞T2）时溶液中[H+]与[OH—]，pH与pOH关系
图一 图二
想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？
提示：（①形状 ②T1、T2相对位置）
③简平分钱划分的两个区域酸碱性不同。建议以[H+]、[OH—]=Kw，和pH+pOH=pKw两个关系或考虑，并注意湿度不同时Kw的影响。）
（4）溶液pH的测定方法：
①酸碱指示剂 ②pH试纸 ③pH计其中①只传判定pH范围
②pH试纸也只能确定在某个值左右（对照标准比色卡），无法精确到小数点后1倍。另外使用时不能预先润湿试纸。否则相当于又稀释了待测液，测定结果误差大。
③pH计测定较精确.
（二）酸碱溶液的稀释前后pH值的变化。
由于强酸或强碱在水中完全电离，加水稀释后不会有溶质进一步电离，故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的[H+]或碱溶液中的[OH—]减小.
弱酸或弱碱由于在水中不完全电离，加水稀释同时，能促使其分子进一步电离，故导致相应[H+]或[OH—]减小的幅度降低。
例如 ①等物质的量浓度的盐酸和醋酸，氢氧化钠和氨水分别加水稀释。溶液的pH值变化，图示如下：
②若把上述问题，换成等pH值，图示又怎样呢？
强酸弱酸稀释 强、弱碱稀释
前后 前后
pH=a pH(HCl)=a+n＜7 pH=b Ph(NaOH)=b－n＞7
pH(HAC)＜a+n＜7 pH(NH3·H2C)＞b－n＞7
△pH(HCl)=n △pH(NaOH)=n
△pH(HAC)＜n △pH(NH3·H2O)＜n
△pH(HCl)＞△pH(HAC) △pH(NaOH)＞△pH(NH3·H2O)
注意：
①酸无论怎样稀释，不可能成为碱性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且小于7.
②碱无论怎样稀释，不可能成为酸性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且大于7
③当起始强酸、弱酸的pH相同，稀释后为达仍相同，则稀释倍数一定是弱酸大小强酸（强碱、弱碱类同）
（三）有关pH的计算
1．溶液简单混合（不发生反应，忽略混合时体积变化）
强酸：pH=pH小+0.3
若等体积混合，且△pH≥2
强碱：pH=pH大－0.3
若不等体积混合，物质的量浓度 强酸[H+]总=
分别为M1、M2体积分别为 强碱[OH—]总=
V1、V2的一元强酸或强碱
注意：强酸直接由[H+]总求pH值
强碱由[OH—]总求pOH，后再求pH值.
2．强酸和强碱混合（发生中和反应，忽略体积变化）可能情况有三种：
①若酸和碱恰好中和. 即nH+=nOH—，pH=7.
②若酸过量，求出过量的[H+]，再求pH值.
③若碱过量，求出过量的[OH—]，求出pOH后求pH值.
特例：若强酸与强碱等体积混合
①若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7.
②若pH酸+pH碱＞14，则碱过量pH≈pH碱－0.3
③若pH酸+pH碱＜14，则酸过量pH≈pH酸+0.3
讨论：
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1 ：V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时，且V1 ：V2=10n时，a+b分别为多少？
分析 ①呈中性：即pH=7.
nH+=nOH—
10—a·V1=10—（14－b）·V2
V1 ：V2=10—14+a+b
10n=10a+b－14
n=a+b－14
a+b=14+n
②若呈酸性. 即pH＜7
nH+＞nOH—
10—a·V1＞10—（14－b）·V2
V1 ：V2＞10—14+a+b
10n＞10－14+ a+b
a+b＜14+n　
　　　　　　　　　③若呈碱性，即pH＞7，同理可知
a+b＞14+n
想一想：若V1 ：V2=1 ：10n=10—n，三种情况的结果又如何呢？
3．关于酸、碱混合时的定性判断（常温）
酸与碱混合时发生中和反应，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定，另外酸碱的强弱不同，提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。
下面把常见的几种情况分列出来.
①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH＞7（由生成的强碱弱酸盐水解决定）
②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH＜7（由生成的强酸弱碱盐水解决定）
③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH=7（因生成强酸强碱盐不水解）
想一想：若酸或碱之一是多元，情况又怎样？
④当pH=pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7（与酸、碱的几元性无尖）
⑤当pH=3的某一元酸溶液与pH=11的一元强碱以等体积混合后pH≤7。（考虑酸有强弱之分，若分弱酸，制反应后酸过量）
⑥当pH=3的某一元强酸pH=11的一元碱溶液的以等体积混合后pH≥7（同理⑤，弱碱过量）
⑦将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定.
再想一想：⑤⑥⑦与酸、碱的几元性有无关系？
三、典型例析.
例1．在重水D2O中存在着电离：D2O D++OD—，因此，对D2O可以采用同pH一样的定义来规定pD，即pD=－lg[D+]。已知在某湿度下，D2O达电离平衡时，[D+]·[OD—]=1.6×10—15，则纯净的D2O在此湿度下的pD______7（填＞、＜或=＝，若用0.01molDCl溶于D2O配成1L溶液，pD=__________。若用0.01molNaOD溶于D2O配成1L溶液时，pD=_______
解析：本题考查学生对水的电离和pH的知识迁移能力。解题关键是对pD定义和D2O离子积常数的理解.
由D2O的Kw=1.6×10—15，得pKw=15－lg16
故纯D2O中，pD=pKw=－lg1.6＞7.
因此形成的DCl溶液中[D+]=0.01mol/L
故pD=－lg[D+]=－lg0.01=2
而在形成的NaOD中，[OD—]=0.01mol/L
pOD=2，pD=pKw－pOD=15－lg1.6－2
=13－lg1.6＞12
例2．将0.5L0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液与1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并过滤，溶液总体积不变，则所得滤液的pH值与下列选项符合的是__________
A．等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值
B．等于0.2mol/L氨水溶液的pH值
C．大于0.3mol/L氨水溶液的pH值
D．小于0.2mol/L氨水溶液的pH值
解析：先考虑反应，写出反应的离子方程式
Fe3+ + 3NH3·H2O===Fe(OH)3↓3NH4+
1mol 3mol
0.1mol 0.3mol
由此可知氨水过量0.3mol，但体积已为1.5L，此时氨水浓度为C==0.2mol/L
请注意，上反应还生成了0.3ml NH4+，但NH3·H2O的电离会产生抑制作用，故后成性没有0.2ml/L的纯氨水强，本题应选D.
例3．求下列混合溶液的pH：（1）pH=3和pH=5的两强酸等体积混合；（2）pH=8和pH=10的两强碱等体积混合。
分析 酸溶液混合后，H+的物质的量等于原来两酸溶液H+的物质的量之和，从而求出[H+]及溶液的pH，碱溶液混合后，OH—的物质的量等于原来两碱溶液OH—的物质的量之和，从而求出[OH—]，根据Kw换算出[H+]，最后求出溶液的pH。在第（2）题中，切不可直接将两碱溶液中的H+的物质的量相加，不能认为这是混合溶液的H+的总量，否则就会造成很大错误。
解：（1）[H+]=
=5×10—4mol/L
pH=－lg(5×10—4)=3.3
（2）[OH—]=
=5×10—5mol/L
[H+]==2×10—10mol/L
pH=－lg(2×10—10)
=9.7
总结：两种强酸等体积混合的pH等于混合前pH数值小的加上0.3；两种强碱等体积混合的pH等于混合前pH数值大的减去0.3。
例4．常温下有体积为V1L，pH值为m的稀硫酸和体积为V2L、pH值为n的NaOH溶液混合后. （1）如果V1=V2时.
①当m+n=13时，则混合后溶液呈______________性.
②当m+n=15时，则混合后溶液呈______________性.
（2）如果混合后pH=7时；
①当m+n=14时，则V1 ：V2=____________.
②当m+n=13时，则V1 ：V2=____________.
③当m+n＞14时，则V1 ：V2=___________.（填表达表），且V1________V2（填＞、＜、或=＝
解析 H2SO4尽管为二元强酸，但当用pH值表示时，与几元则无关.
（1）根据上文提及的特例，可知
当m+n=13＜14，即混合液呈酸性.
当m+n=15＞14，即混合液呈碱性，pH＞7.
（2）若混合后溶液pH=7，即中性.
根据上文提到，a+b=14+n，可推知
当m+n=14时，则V1 ：V2=1
当m+n=13时，则V1 ：V2=
当m+n＞14时，则nH+=nOH—
10—m·V1=10—(14—n)·V2
V1 ：V2=10—14+n+m=10m+n—14
∵m+n＞14，∴V1 ：V2＞1 即V1＞V2
例5．Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14，取该溶液100mL，持续通入CO2，当CO2通入0.56L时生成沉淀最多（体积指标准状况，设溶液体积不发生改变），试通过计算回答：
（1）Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少？
（2）当通入CO2的体积为2.24L时，溶液中各种离子（除H+、OH—）物质的量浓度各为多少？
解析：（1）混合液中总[OH—]=1mol/L， n(OH)—=0.1mol当CO2道入0.56L时沉淀最多，此时发生如下反应：
Ba(OH)2 + CO2===BaCO3↓+H2O
1mol 1mol
0.025mol 0.025mol
C[Ba(OH)2]==0.25mol/L
n(NaOH)= n(OH—)总－2 n[Ba(OH)2]
=0.1－2×0.025=0.05(mol)
C(NaOH)==0.5mol/L
（2）当n(CO2)=0.1mol时，发生下列反应
CO2 + OH— = HCO3—
0.1mol 0.1mol 0.1mol
此时溶液中无沉淀，故[Na+]=0.5mol/L [Ba2+]=0.25mol/L
[HCO3—]=1mol/L
四、巩固练习
（一）选择
1．下列溶液中酸性最强室温的是（ ）
A．[H+]=10—4mol/L B．[OH—]=10—14
C．pH=10 D．pH=1
2．将一定湿度的NaOH溶液加水稀释，其pH值与加水的体积（V）的关系是（ ）
3．下列结论正确的是（ ）
A．纯水在100℃时pH等于6，则此时纯水呈酸性
B．10—6mol/L盐酸稀释1000倍，溶液pH为9
C．当水本身电离出的[H+]为10—13mol/L时，此溶液的pH可能为1或13
D．pH=2的盐酸和醋酸溶液各稀释100倍，稀释后醋酸溶液的pH小于盐酸溶液的pH
4．把pOH定义为pOH=－lg[OH—]，则弱碱溶液中[OH—]可表示为（ ）
A． B．10—pOH C．10—pH D．10pH—14
5．将1mLpH值为4.5的盐酸稀释到1L，稀释前后溶液对指示剂的颜色变化的影响是（ ）
A．稀释前后酚酞均为无色
B．石蕊由红色变为紫色
C．甲基橙由红色变为黄色
D．甲基橙由黄色变为橙色
6．下列溶液中，pH最大的是（ ）
A．pH=4的盐酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合
B．pH=5的盐酸稀释1000倍
C．pH=11的烧碱溶液稀释1000倍
D．pH=11的氨水溶液稀释1000倍
7．室温下将pH=3的某酸溶液与pH=11的某碱溶液等体积混合后，混合液的pHO为：（ ）
A．大于7 B．小于7
C．等于7 D．无法确定
8．有pH值都等于4的硝酸和醋酸，均取1mL加水稀释至amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积（ ）
A．a=b=100mL
B．a=b=1000mL
C．a＜b
D．a＞b
9．在－50℃液氨中有2NH3(液) NH4++NH2—的电离平衡关系，两离子的平衡浓度均为1×10—15mol/L，下列对－50℃时液氨的离子积表达正确的是（ ）
A．离子积是1.0×10—15
B．离子积是1.0×10—30
C．若液氨中加入NaNH2，其离子积不变
D．若液氨中加入NH4Cl，则[NH4+]增大，离子积数值增加
10．中和相同体积，相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液时，用去同种浓度的NaOH溶液的体积依次为V1、V2、V3，则V1、V2、V3的大小关系正确的是（ ）
A．V1=V2=V3 B．V1=V2＜V3 C．V1=V2＞V3 D．V1＜V2＜V3
11．工业上为了除去溶液中的Fe2+，常使用NaClO，当向溶液中加入NaClO后，溶液的pH （ ）
A．肯定减小
B．肯定增大
C．可能减小
D．可能增大
12．将45mL0.1mol/LHCl溶液和5mL0.5mol/L Ba(OH)2溶液相混合并再释至500mL，所得溶液的pH等于（ ）
A．2.4 B．3 C．11 D．12
13．等体积混合0.1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后，溶液的pH等于（ ）
A．2.0 B．12.3
C．1.7 D．12.0
14．有pH值相等的A、B、C、D四种一元酸的溶液各20Ml，与过量镁充分反应后，产生氢气质量是D＞C＞B=A.这说明：①D的酸性最强. ②A与B的酸性最强且彼此相当.③原D反应后溶液的pH值最大. ④反应后原A和B的溶液的pH值最大；⑤反应前D的电离程度最大，⑥反应前四种酸的电离程度相同，其中正确的是（ ）
A．①③⑤ B．②④⑥ C．①⑥ D．②③
15．pH值相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与等体积、等浓度的NaOH溶液混合，若醋酸与氢氧化钠混合后溶液的pH值的7，则盐酸与氢氧化钠的混合后溶液的pH值（ ）
A．＞7 B．＜7 C．=7 D．无法判断
（二）填空
16．有浓度均为0.1mol/L的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液：（ ）
（1）若三种溶液[H+]依次为a1、a2、a3mol/L，则它们的大小关系为___________.
（2）等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，若生成盐的物质的量依次为b1、b2、b3mol，则它们的大小关系是___________.
（3）分别用以上三种酸中和一定量的NaOH溶液生成正盐，若需酸溶液的体积依次为V1、V2、V3L，则其大小关系是_______________。
（4）分别与锌反应，开始是产生H2的速率为υ1、υ2、υ3，则其大小关系是____________。
17．相同条件下pH=3的盐酸和pH=3的醋酸：
（1）取等体积两溶液，分别稀释pH=4时，两者加水量的关系是：
前者________后者（填＞、＜或=，下同＝；
（2）取等体积的两溶液，分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量，两溶液的pH大小关系是：前者_________后者；
（3）各取两溶液VL，分别加入VLpH=11的NaOH，充分反应后，两溶液pH大小关系是：前者__________后者。
18．t℃时，水的离子积是a×10—b，在t℃时50mL0.005mol/L H2SO4溶液和50mL，0.01mol/LnaOH溶液混合后，溶液的pH=_____________.
19．下列四种溶液①盐酸 ②FeCl3 ③NaOH ④Na2CO3的pH分别为3、3、11、11，四种溶液中水的电离度a1、a2、a3、a4，则α1、α2、α3、α4的大小关系为___________.
20．只从下列试剂中选择实验所需试剂，采用两种不同的方法区分0.1mol/LH2SO4溶液和0.01mol/LH2SO4溶液，简述操作过程。
试剂：①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙溶液 ④蒸馏水 ⑤氯化钡溶液 ⑥pH试纸 ⑦0.1mol/L的Na2S2O3溶液
方法一________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
方法二________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
三、计算
21．将一定量铁粉在500mLpH=1的盐酸中完全溶解，向溶液中通入适量氯气，恰好完全反应后；再加入0.04mol/L的KI溶液500mL时，刚好使I—完全转变为I2析出，若反应过程中，溶液体积的变化可以忽略。试求①铁粉的质量；②最终溶液的pH.
22．某工业废水，经化验含游离氯的浓度为0.001mol/L，且此废水的pH=4，为除去10L此废水中的游离氯，需加入浓度为0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升？除氯后溶液的pH约为多少？
参考答案
（一） 1．B 2．B 3．C、D 4．B、D 5．A、B 6．D
7．D 8．B 9．B、C 10．B 11．B 12．C 13．D
14．D 15．A
（二）16．（1）a2=2a1＞a3 （2）b1=b2=b3
（3）V1=V3=2V2 （4）υ2＞υ1＞υ3
17．（1） ＜ （2） ＜ （3）＞
18．(b－lga)
19．α2=α4＞α1=α3
20．方法一、分别用玻璃棒醮取待测液于pH试纸上，测其溶液的pH，pH小的是0.1mol·L—1的H2SO4；方法二、分别在两支试管中加入2mL待测液后，再分别加入2mLNa2S2O3溶液，观察混合后的溶液出现浑浊的时间，先出现浑浊的是0.1mol·L—1的H2SO4。
（三）21．①1.12g ②2
22．400mL， 2.7
12( http: / / 211.155.249.104 / qaos / forum.aspx )
高三化学同步辅导教材（第17讲）
1、 本讲教学进度及主要内容
第三部分 元素及其化合物
第一章 卤素
主要内容：
1．以氯元素为核心的知识要点
2．卤素的相似性、递变性及特殊性
2、 学习指导
（一）Cl2的化学性质 HCl + O2
光↑
HCl+HClO Na
点燃
HCl H2（纯） + H2O 高
安静燃烧 点燃 价
苍白色火焰 与非金属反应 与金属反应 Fe 金
白雾 点燃 属
HCl H2（混） Fe2+ 氯
爆炸 点燃或光照 +OH— 化
Cu 物
Fe3+ 点燃
Br2 Cl—+ClO—+H2O
或I2
小结：Cl2是一种很活泼的非金属单质，具有强氧化性，与金属、非金属反应时一般都作氧化剂，也可氧化许多较纸价具有还原性的物质。如Cl2+SO2+H2O==2HCl+H2SO4
Cl2+H2S==S↓+2HCl
Cl2+2HI==I2+2HCl
但在与水或碱的反应中，Cl2既作氧化剂又作还原剂，发生变化反应。与碱液反应，湿度不同，可能有不同的产物，如
常温：Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
加热：3Cl2+6NaOH====5NaCl+NaClO3+3H2O
注意：Cl—与ClO—（或ClO3—）在碱性条件下共存但在酸性条件下不共存。
Cl— ClO—（或ClO3—） Cl— ClO—（或ClO3—）
歧化 OH— 归化 H+
Cl2 Cl2
（二）氯化成分的多样性及其验证
1． 事实 结论
观察 淡黄绿色 存在Cl3
KI一淀粉 变 蓝
石蕊试液 先变红后褪色 存在H+、HClO
NaCO3 有气泡 存在H+
AgNO3 有白色沉淀 存在Cl—
思考：为何无HCl分子？
2．原因分析
Cl2 + H2O HCl + HClO
‖
H++Cl— H++ClO—
离子方程式为：
Cl2 + H2O H+ + Cl— + HClO
2HClO 2HCl+O2↑
比较 新制氯水 久置（光照）氯水
分子 Cl2、HclO、H2O H2O
离子 H+、Cl—、ClO— H+、Cl—
想一想：
①新制氯水中H+、Cl—、ClO—离子浓度大小顺序如何？
②如何检验一瓶氯水是新制还是久置变质的？
③如何保存新制的氯水？
3．影响氯水中Cl2+H2O H++Cl—+HclO的化学平衡
加入物 成分浓度变化 平衡移动 应用
①可溶性氯化物 C(Cl—)↗ 左移 用饱和食盐水收集Cl2
或除去Cl2中的HCl
②酸 C(H+)↗ 左移 ClO—、Cl—、H+不共存
③碱 C(H+)↘ 右移 用NaOH吸收Cl2或用石灰乳制漂白粉
④光照 C(HClO)↘ 右移 氯水见光度质。
⑤NaHCO3 C(H+)↘ 右移 制高浓度HclO溶液
⑥NaHSO3 C(Cl2) ↘ 左移 使HClO浓度降低
（发生氯化—还原反应）
小结：HClO的性质
（1）弱酸性：HCl＞H2CO3＞HClO
漂白粉的漂白的原理：
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
或Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
思考：漂白粉长期露置于空气中失效，原因是？变质后的成分是什么？
（2）强氧化性
（3）漂白性
（4）不稳定性
（三）Cl2的制法
1．实验室制法
（1）原理：强氧化性物质和盐酸反应
↓如
MnO2. KmnO4. NaClO等
（2）反应：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
注意：稀HCl与MnO2不反应。
2KmnO4+16HCl ==== 2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O
（3）制气装置
①发生装置 ②净化装置 ③收集装置 ④尾气吸收
固+液 气 除去HCl 除去H2O 向上排气集气法
尾气处理
NaOH溶液吸收
2．工业制法
电解饱和食盐水（氯碱工业）
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（四）卤素的相似性、递变性、特殊性
氟 氯 溴 碘
单质物性 状态熔、沸点 气 气（易液化） 液（易挥发） 固（易升华）
Mp. Bp.↗
颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色
颜色↗
密度 ρ↗
X2与H2O化合难易 条件 冷暗处 光照 加热 持续加热
条件越高
程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解
剧烈程度越低
X2与H2O反应剧烈程度 2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O HX+HXO（X—Cl.Br.I）
剧烈 缓慢 微弱 极弱
水溶性 与水反应生成HF酸 水中溶解性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大
与稀有气体反应 能，如生成XeF2、XeF4、XeF6、KrF2等 一般不与稀有气体反应
与淀粉显色反应 一般不反应 变蓝（I2特性）
化合价 只有—1价、无正价 有—1、+1、+3、+5、+7等
含氧酸 无含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
卤化银 色 AgF（白） AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄色）
水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小
感光性 难分解 见水均易分解感光性渐强
卤化钙（镁）水溶性 难溶 一般难溶
（四）卤素单质不同溶剂中呈现的颜色
X2 颜色溶剂 Cl2 Br2 I2
水 淡黄绿色 橙色 棕黄色
或CCl4 黄绿色 橙红色 紫红色
C2H5OH 褐色
注意①溴或碘单质能否与加入溶剂溶为一体，取决于Br2或I2在这些溶剂中的溶解性如何。
②溴水或碘水中加入一种溶剂是否出现分层现象，取决于溶剂与水是否互不相溶。
③水溶液中加有溶剂若有分层现象，有色层上层还是下层，取决于有机溶剂与水的相对密度大小。记住
＞ρ水＞ρ汽油(或苯)
（五）溴水褪色情况种种
（1）物理变化——萃取
足量萃取剂CCl4或苯加入到少量溴水中，充分振荡、静置、分液，所得水层几乎无色。
思考 萃取剂必须具备什么条件？
提示 ①萃取剂与被萃取的物质（又称萃取质）不发生反应
②萃取剂能更好地溶解萃取质
③萃取剂与原溶剂互不相溶且密度差异大。
（2）化学变化使溴水褪色
①加成反应：烯、炔 卤代烃
②取代反应：苯酚 三溴苯酚
③歧化反应：强碱溶液。3Br2+6OH—=5Br—+BrO3—+3H2O
Mg或Zn粉：Mg+Br2=MgBr2
④还原反应 H2S： Br2+H2S=S↓+2HBr
SO2： Br2+SO2+H2O=2HBr+H2SO4
SO32—： Br2+SO32—+H2O=SO42—+2H++2Br—
想一想：溴水中加入适量的FeCl2或KI能使其褪色吗？
提示：Br2+2Fe2+==2Br—+2 Fe3+ 棕
黄
Br2 + 2I—== 2Br— + I2 色
结论：有反应发生，不一定能使溴水褪色，要注意生成物有无颜色。
3、 典型例析
例1．将0.2molMnO2和50mL 12mol/L盐酸混合缓慢加热，反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀物质的量为xmol（不考虑盐酸的挥发）
A．x=0.3 B．x＜0.3 C．0.3＜x＜0.6 D．以上结论都不对
解析 MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O
1mol 4mol
0.2mol 0.6mol
若认为0.6mol HCl不足，按其完全反应求出产生的Cl2，后再继续求解，则一种错误的解法。原因是当盐酸稀到一定程度时，就不能再与MnO2反应生成Cl2，故x只能是一个范围。
假设HCl完全反应：
4HCl ～ Cl2 ～ 2Cl—（被氧化）
4mol 2mol
0.6mol 0.3mol
余nCl_=0.6－0.3=0.3（mol）
生成AgCl：0.3mol
假设HCl未被氧化：nAgCL=nHCl=0.6mol
故x的取值范围是：0.3＜x＜0.6
本题答案：C
例2．取一定量的MnO2和KClO3混合加热，反应完全后，将剩余的固体和浓盐酸混合加热，反应完全后将溶液蒸干，得固体质量与原混合物质量相等，求MnO2在原混合物中的质量分数。
解析：本题包含2个反应. 只有2个反应的固体质量改变相互抵消，方可使最后所得固体与原固体质量相等。该死题可采用差量法求解。
设原有固体混合物100g，其中MnO2的质量为xg，则含KClO3为（100－x）g.
2KClO3 2KCl +3O2↑　　　△m固(减)
245 32×3 （100－x）
MnO2+4HCl Cl2↑+MnCl2+2H2O △m固(增)
87 39
x x
△m固(减)= △m固(增)
（100－x）=x
x= 46.6(g)
MnO2%=×100=46.6%
例3．某澄清透明待测液中可能含有NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Br—、NO3—、SO42—等离子的一种或数种，进行下列实验：
根据实验结果：
（1）判断待测液中有无SO32—离子，并写出理由：
_____________________________________________________________。
（2）写出沉淀B的成分（要求说明B中肯定含有哪些物质？可能含有哪些物质？）
_____________________________________________________________。
（3）写出①、②、③各步反应的离子方程式：
①___________________________________________________________；
②________________________；③_______________________________。
+Cl2 +BaCl2
适量 过滤 KI粉液
①
汽油
分层
KI淀粉液
过滤 ②
+H2S 加过量稀
NaOH溶液
无现象发生
+HCl +HCl
③
解析：判断有无SO32—，并不能根据原溶液通入H2S，无现象产生作出结论，因为SO32—与H2S并不反应，而应根据后面现象得知原溶液有Fe2+、Al3+，它们与SO32—要反应而不共，存。故待测液中无SO32—。因Cu2+与H2S要反应生成CuS（黑色），而Fe2+、Al3+、Mg2+、NH4与H2S均不反应，说明待测液中无Cu2+。
另根据过程①、②现象说明原溶液中会有Br—和Fe2+，它们分别被Cl2氧化成Br2和Fe3+进一步又把I—氧化成I2，使淀粉变蓝。
答：（1）原待测液无SO32—。因经分析原待测液中含有Fe2+、Al3+，它们与SO32—不共存。
（2）沉淀B中肯定有Fe(OH)3，可能有Mg(OH)2。
（3） ①Br2+2I—=I2+2Br—
②2Fe3++2I—=I2+2Fe2+
③AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓
巩 固 练 习
一选择题（每小题有1～2个正确答案）
1．将足量的氯气通入下列溶液中，溶液中溶质产生阴阳离子的结构都改变的是（ ）
A．AgNO3 B．Na2CO3 C．NaOH D．FeBr2
2．向溴水中通入（或加入）下列物质，溴水不褪色的是（ ）
A．KI B．KOH C．SO2 D．C2H4
3．下列试剂的保存方法错误的是（ ）
A．用棕色瓶保存氯水 B．用玻璃瓶保存氢氟酸
C．用玻璃瓶保存烧碱 D．液溴用水封密闭保存
4．已知反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2在常温下就能迅速进行。下列叙述错误的是（ ）
A．该反应是置换反应，氧化性Cl2＞N2
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比是2 ：3
C．被氧化的氨与未被氧化的氨的质量之比为1 ：3
D．氧化产物与还原迁移的物质的量之比为6 ：1
5．在实验室中制备HCl气体，下列方法中可行的是（ ）
①NaHSO4(固) ②H2SO4(浓)+HCl(浓)
③H2SO4(浓)+KCl(固)有 ④H2SO4(浓)+NaCl(固)+MnO2
A．只有①② B．只有①②③　　　　C．只有①③④ D．①②③④
6．自来水可以用氯气水毒，某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质问题是（ ）
A．AgNO3 B．FeCl3 C．Na2SO3 D．AlCl3
7．下列物质性质递变规律正确的是（ ）
A．酸性：HFO4＞HClO4＞HbrO4＞HIO4 B．稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI
C．酸性：HF＞HCl＞HBr＞HI D．还原性：I—＞Br—＞Cl—＞S2—
8．将某种卤化物和浓H2SO4和浓HCl加热制取Cl2时，有14.6gHCl被氧化，将所得气体全部用石灰水吸收，可得漂白粉质量是（ ）
A．氟化物 B．氯化物 C．溴化物 D．碘化物
9．实验室用MnO2和浓HCl加热制取Cl2时，有14.6gHCl被氧化，将所得气体全部用石灰水吸收，可得漂白粉质量是（ ）
A．14.3g B．25.4g C．28.6g D．50.6g
10．下列各组气体室温下可共存的是（ ）
A．H2和F2 B．HI和Cl2 C．HBr和NH3 D．H2和O2
11．关于氯化氢的叙述正确的是
①胃酸中含有HCl ②盐酸的酸性比相同浓度的氢氟酸强 ③氯化氢和盐酸是同一种物质④氯化氢的水溶液叫氢氯酸 ⑤氯化氢是一种浅黄绿色的有刺激性气味的气体 ⑥不宜用浓盐酸制取CO2、H2 ⑦在通常状况下，1g水大约能溶解500g氯化氢 ⑧液态氢中氢离子浓度很大，故体现较强的酸性。
A．①②④⑥　B．①②③⑤⑦⑧　　　C．除③⑤⑥外 D．以上答案均不正确
12．碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。为解决这一全国性的问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济可行的措施是①食盐加碘（盐）②面包加碘（盐）③大量食用海带 ④注射含碘药剂 ⑤食用碘酒 ⑥多晒太阳 ⑦多运动 ⑧食用碘油丸
A．①　　　B．①②③④　　C．均可行 D．均不可行
13．将NaCl和NaBr的混合物mg，溶于足量的水配成500mL溶液A，再向其中通入足量的Cl2，充分反应后蒸发至干，得固体（m－2）g，则A溶液中Na+、Cl—的物质的量浓度之比不可能是
A．3 ：2 ：1 B．3 ：1 ：2 C．4 ：3 ：2 D．3 ：1 ：4
14．向NaCl溶液中滴入少量AgNO3溶液出现白色沉淀，再滴加少量KI溶液，沉淀转为黄色，继续滴加Na2S溶液，沉淀又变黑色。根据上述变化过程可知此三种沉淀物的溶解度关系为
A．AgCl ＞AgI＞Ag2S　　　　　B．AgCl＜AgI＜Ag2S
C．AgCl=AgI=Ag2S D．无法判断
15．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述不正确的是
A．KAt核间距大于KBr B．NaAt熔点较高
C．砹在常温下为白色固体 D．砹易溶于水难溶于四氯化碳
16．浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：
Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O，用贮存过久的漂白粉与浓酸反应制得的氯化中，可能含有的杂质气体是：①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A．①②③　　　B．②③④　　　C．②③　　D．①④
17．某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，下列途径中最合理的是
A．Cl2FeCl3FeCl3溶液
B．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
C．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
D．Cl2、H2HCl盐酸
废铁Fe2O 3 →FeCl3溶液
18．将8.7gMnO2与含HCl14.6g的浓盐酸共热制取氯气，可制得Cl2的质量是
A．等于7.1g B．小于7.1g
C．大于7.1g，小于14.2g D．大于14.2g
19．某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。将该气体通入到适量氯水中，恰好完全反应，不再剩余气体。将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中，分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液，均产生白色沉淀。则下列判断正确的是
A．原气体中一定有SO2，一定没有HBr B．原气体中可能有SO2
C．原气体中一定有HCl D．不能确定有无HCl，但一定没有CO2
20．在一种酸性溶液中可能存在Fe3+、NO3—、Cl—、I—中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，由此可推断溶液中
A．一定含有I—，不能确定是否含有Cl— B．可能含有NO3—、Cl—、I—
C．可能含有NO3— D．不含有Fe3+
21．在标准状况下有22.4L氯气和氢气的混合气体，在一密闭容器中充分反应后，将此气体冷却与1L1 mol/L的NaOH溶液充分反应，最后此溶液
A．一定显酸性 B．一定显碱性
C．可能显酸性，可能显碱性，可能显中性 D．以上答案均不正确
22．下列萃取与分液结合进行的操作（以煤油为萃取剂从碘水中萃取碘）中，错误的是
A．饱和碘水和煤油加入分液漏斗中后，塞上口部的塞子，用手压住分液漏斗口部，一手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来，用力振荡。
B．静置，待分液漏斗中溶液分层后，先使分液漏斗内外空气相通（准备放出液体）
C．打开分液漏斗的活塞，使全部下层液体沿承接液体的烧杯壁慢慢流出
D．最后继续打开活塞，另用容器承接并保存上层液体
23．密闭容器中充有H2、O2、Cl2，充分燃烧后无气体剩余，冷却后得以到的溶液中溶质的质量分数为33.6%，则原溶液中H2、O2、Cl2的体积比为
A．9 ：4 ：2 B．9 ：4 ：1 C．2 ：1 ：1 D．2 ：1 ：2
24．下列做法正确且必要的是
A．做铁在氧气里燃烧的实验时，在集气瓶底铺上一层细沙
B．碘化银放在棕色瓶里避光保存
C．常温下用稀硫酸跟氯化钠反应制取氯化氢
D．用长期存放的漂白粉漂白织物
25．已知H2+F2====2HF，2F2+2H2O===4HF+O2，HF+NaOH===NaF+H2O，现将若将aLH2和F2的混合气体在暗处发生爆炸性化合反应，用足量的NaOH溶液吸收铅制密闭容器中的气体，最后残余同条件下的气体bL，则原混合气体中F2 的体积可能是
A．(a+b)/2L B．(a－b)/2L C．(2a+b)/2L D．(a－2b)/2L
二、填空题
26．（1）下列装置（如下图所示）在实验室中可用来吸收的HBr气体的是________，理由：____________________________________________________。
27．如图6—1所示，试管中集满了干燥的氯气，胶头滴管中装有供
反应的足量浓氨水。滴入浓氨水，开始时试管内发生的反应有氧化
还原反应：NH3+Cl2→N2+HCl并产生红光和白烟。
请根据以上反应和现象回答下列问题：
（1）标志反应全部完成的现象是_____________________________
_________________________。
（2）反应完毕后，将试管浸入水中倒立，取下滴管，有水进入试管。在室温时，进入试管内的水占试管容积的___________。
（3）反应中生成的白烟是_________。
（4）写出试管中反应的化学方程式：____________________________。
28．按下面的实验过程填空：
通入Cl2 加CCl4
① 分层
KI—淀粉
②
KI
③ (下层)
（1）写出a、b、c、d四处的颜色：a________；b________；c________；d________；
（2）写出上述有关反应的离子方程式：
①_______________________________________________；
②_______________________________________________；
③_______________________________________________；
29．用图示装置制取PCl3，在反应管D中放入足量的白磷，将氯报韧带不间断地通入，氯气与白磷就会发生反应，产生火焰，PCl3和PCl5物理常数如下表.
（1）为迅速得到的持续的氯气，若B中装的是MnO2，则A中应加________，对B还须_______。
（2）PCl3遇水会强烈水解，所以D、C、E仪器以及其中所装物质不可含水分。为此C中应装入_______，作用是___________；生成的PCl3在E中收集，为使PCl3冷凝，应在G中加入_________；在E的支管处所连接的仪器的名称是_________，其中所装无水CaCl2的作用是_______________，H处导管需较长且较粗的原因是__________。
（3）装置末端导出的气体应用__________溶液进行处理，目的是____________。若要省去最后的溶液处理装置而不会影响整个实验，必须将K中无水CaCl2换成_________。
30．下框中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物（生成C时的其他产物或其他反应中生成的水已略去），其 A、F为酸，D、E为盐。C、G为气体。
光
冷水
　　　　　　　　　　　　　　　
热KOH
溶液
（1）物质D是_______，F是_________。
（2）写出C与热KOH溶液质应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。
（3）n molC无论按途径（Ⅰ），还是按途径（Ⅱ）最终生成的G的物质的量均为_______mol。其本质原因是__________。
三、计算题
31．在200mL FeCl3和FeCl2混合溶液中，加入0.10mol铁粉恰好完全反应，溶液中无Fe3+，取反应后溶液的1/100与Cl2反应，溶液中Fe2+有80%被氧化成Fe3+，向通入Cl2后的溶液中再滴入AgNO3溶液，产生白色沉淀0.028mol，求原溶液中FeCl3和FeCl2的物质的量浓度各是多少？
参考答案
一、1．D 2．A 3．B 4．BD 5．B 6．D 7．B 8．B 9．B 10．D
11．A 12．A 13．CD 14．A 15．CD 16．A 17．B 18．B 19．AD
20．AD 21．C 22．D 23．B 24．AB 25．B
二、26．BCD HBr极易溶于水，利用这些装置既可充分吸收，又可防止倒吸。
27．（1）不再放出红光和产生白烟 （2） （3）NH4Cl
（4）8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2
28．（1）棕黄，橙红，蓝，紫红
（2） ①2Fe2++4Br—+3Cl2==2Fe3++2Br2+6Cl—
②2Fe3++2I—==2Fe2++I2
③Br2+2I—==2Br—+I2
29．（1）浓盐酸，加热
（2）无水CaCl2（或P2O5）；干燥Cl2；冷水或冰水；干燥管；防止空气中水分进入E使PCl3水解； 使PCl5冷却成固体而与PCl3分离且不堵塞。
（3）NaOH；吸怍未反应的Cl2防止污染空气；碱石灰。
30．（1）KClO3 ，HClO
（2）3Cl2 +6KOH == 5K + KO3 + 3H2O
（3），得失电子数相等
三、31．设原有FeCl3的物质的量浓度为C
2FeCl3 + Fe == 3FeCl2
2 1 3
0.2C 0.10 0.30
=
C=1mol/L
又设原有FeCl3 xmol，通入Cl2 ymol 共有FeCl2(0.3+x)mol
由电子守恒得：
（0.3+x）×0.8×1=y×2 ……①
由Cl—守恒得
(0.3+x)×2+2y=2.8 ……②
解①、②方程组得x=0.7mol y=0.4mol
C(FeCl2)==3.5mol/L
Ⅱ
Ⅰ
A
F
G
A
F
C
B
A
呈 d 色
呈 c 色
下层呈 b 色
上层呈 a 色
黄色液体
浅绿色
FeBr2溶液
滤液
C溶解
沉 淀
消 失
白色沉淀C
滤液
棕色沉淀B
变蓝色
变蓝色
下层
上层
白色沉淀A
NH、Br—、
Mg2+、NO、
Al3+、Cu2+、
Fe2+、SO、
SO
△
MnO2
△
电解
浓H2SO4
洗气
洗气
饱和食盐水
△
△
光
氯水
CuCl2
（棕黄烟）
Br—(或I—)
FeCl3
(棕烟）
Cl2
NaCl
黄色火焰
（白烟）
12
1( http: / / 211.155.249.104 / qaos / forum.aspx )
高三化学同步辅导教材（第15讲）
1、 本讲教学进度
第二部分 基本理论——电离平衡（三）
主要内容：
1．盐类的水解原理及其应用
2．溶液中微粒间的相互关系及守恒原理
2、 学习指导
（1） 盐的水解实质
H2O H++OH—
AB== Bn— + An+
HB（n—1）— A(OH)n
当盐AB能电离出弱酸阴离子（Bn—）或弱碱阳离子（An+），即可与水电离出的H+或OH—结合成电解质分子，从而促进水进一步电离.
与中和反应的关系：
盐+水 酸+碱（两者至少有一为弱）
由此可知，盐的水解为中和反应的逆反应，但一般认为中和反应程度大，大多认为是完全以应，但盐类的水解程度小得多，故为万逆反应，真正发生水解的离子仅占极小比例。
（二）水解规律
简述为：有弱才水解，无弱不水解
越弱越水解，弱弱都水解
谁强显谁性，等强显中性
具体为：
1．正盐溶液
①强酸弱碱盐呈酸性
②强碱弱酸盐呈碱性
③强酸强碱盐呈中性
④弱酸碱盐不一定
如 NH4CN CH3CO2NH4 NH4F
碱性 中性 酸性
取决于弱酸弱碱 相对强弱
2．酸式盐
①若只有电离而无水解，则呈酸性（如NaHSO4）
②若既有电离又有水解，取决于两者相对大小
电离程度＞水解程度，呈酸性
电离程度＜水解程度，呈碱性
强碱弱酸式盐的电离和水解.
1． 以HmAn—表示弱酸酸式盐阴离子的电离和水解平衡.
Hm+1A(n—1)—+OH— HmAn—1 + H2O Hm—1A(n+1)—+ H+
抑制水解 抑制电离
增大[OH—] 促进电离 促进水离 [H+]增大
仅能存在于一定pH值范围
如H3PO4及其三种阴离子随溶液pH变化可相互转化：
pH值增大
H3PO4 H2PO4— HPO42— PO43—
pH减小
③常见酸式盐溶液的酸碱性
碱性：NaHCO3、NaHS、Na2HPO4、NaHS.
酸性：NaHSO3、NaH2PO4、NaHSO4
（三）影响水解的因素
内因：盐的本性.
外因：浓度、湿度、溶液碱性的变化
（1）温度不变，浓度越小，水解程度越大.
（2）浓度不变，湿度越高，水解程度 越大.
（3）改变溶液的pH值，可抑制或促进水解。
（四）比较外因对弱电解质电离和盐水解的影响.
HA H++A——Q A—+H2O HA+OH——Q
温度（T）T↑→α↑ T↑→h↑
加水 平衡正移，α↑ 促进水解，h↑
增大[H+] 抑制电离，α↑ 促进水解，h↑
增大[OH—]促进电离，α↑ 抑制水解，h↑
增大[A—] 抑制电离，α↑ 水解程度，h↑
注：α—电离程度 h—水解程度
思考：①弱酸的电离和弱酸根离子的水解互为可逆吗？
②在CH3COOH和CH3COONO2的溶液中分别加入少量冰醋酸，对CH3COOH电离程度 和CH3COO—水解程度各有何影响？
（五）盐类水解原理的应用
1．判断或解释盐溶液的酸碱性
例如：①正盐KX、KY、KZ的溶液物质的量浓度相同，其pH值分别为7、8、9，则HX、HY、HZ的酸性强弱的顺序是________________
②相同条件下，测得①NaHCO3 ②CH3COONa ③NaAlO2三种溶液的pH值相同。那实验么它们的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________.
因为电离程度CH3COOH＞HAlO2所以水解程度NaAlO2＞NaHCO3＞CH3COON2在相同条件下，要使三种溶液pH值相同，只有浓度②＞①＞③
2．分析盐溶液中微粒种类.
例如 Na 2S和NaHS溶液溶液含有的微粒种类相同，它们是Na+、S2—、HS—、H2S、OH—、H+、H2O，但微粒浓度大小关系不同.
3．比较盐溶液中离子浓度间的大小关系.
（1）一种盐溶液中各种离子浓度相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子] ＞[水解的离子] ＞[水解后呈某性的离子（如H+或OH—）] ＞[显性对应离子如OH—或H+]
实例：aCH3COONa. bNH4Cl
a.[Na+]＞[CH3COO—] ＞[OH—] ＞[H+]
b.[Cl—] ＞[NH4+]＞[OH—]
②当盐中阴、阳离子不等价时。
要考虑是否水解，水解分几步，如多元弱酸根的水解，则是“几价分几步，为主第一步”，实例Na2S水解分二步
S2—+H2O HS—+OH—（主要）
HS—+H2O H2S+OH—（次要）
各种离子浓度大小顺序为：
[Na+]＞[S2—] ＞[OH—] ＞[HS—] ＞[H+]
（2）两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小.
①若酸与碱恰好完全以应，则相当于一种盐溶液.
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余，则一般弱电解质的电离程度＞盐的水解程度.
4．溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来研究
（1）写出溶液中的各种微粒
阳离子：Na+、H+
阴离子：S2—、HS—、OH—
（2）利用守恒原理列出相关方程.
10电荷守恒：
[Na+]+[H+]=2[S2—]+[HS—]+[OH—]
20物料守恒：
Na2S=2Na++S2—
若S2—已发生部分水解，S原子以三种微粒存在于溶液中。[S2—]、[HS—]，根据S原子守恒及Na+的关系可得.
[Na+]=2[S2—]+2[HS—]+2[H2S]
30质子守恒
H2O H++OH—
由H2O电离出的[H+]=[OH—]，水电离出的H+部分被S2—结合成为HS—、H2S，根据H+（质子）守恒，可得方程：
[OH—]=[H+]+[HS—]+2[H2S]
想一想：若将Na2S改为NaHS溶液，三大守恒的关系式与Na2S对应的是否相同？为什么？
提示：由于两种溶液中微粒种类相同，所以阴、阳离子间的电荷守恒方程及质子守恒是一致的。但物料守恒方程不同，这与其盐的组成有关，若NaHS只考虑盐本身的电离而不考虑HS—的进一步电离和水解，则[Na+]=[HS—]，但不考虑是不合理的。正确的关系为[Na+]=[HS—]+[S2—]+[H2S]
小结：溶液中的几个守恒关系
（1）电荷守恒：电解质溶液呈电中性，即所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数代数和为零。
（2）物料守恒（原子守恒）：即某种原子在变化过程（水解、电离）中数目不变。
（3）质子守恒：即在纯水中加入电解质，最后溶液中[H+]与其它微粒浓度之间的关系式（由电荷守恒及质子守恒推出）
练一练！
写出0.1mol/L Na2CO3溶液中微粒向后三天守恒关系式。
参考答案：
①[Na+]+[H+]=[OH—]+[HCO3—]+2[CO32—]
②[HCO3—]+[CO32—]+[H2CO3]=0.1
③[OH—]=[H+]+[HCO3—]+2[H2CO3]
5．判断加热浓缩至盐干溶液能否得到同溶质固体。
例1．AlCl3+3H2O Al(OH)3+HCl △H＞0（吸热）
①升温，平衡右移
②升温，促成HCl挥发，使水解完全
AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl↑
↓灼烧
Al2O3
例2．Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 △H＞0（吸热）
①升温，平衡右移
②H2SO4难挥发，随C(H2SO4)增大，将抑制水解
综合①②结果，最后得到Al2SO4
从例1例2可小结出，加热浓缩或蒸干盐溶液，是否得到同溶质固体，由对应酸的挥发性而定.
结论：
①弱碱易挥发性酸盐 氢氧化物固体（除铵盐）
② 弱碱难挥发性酸盐同溶质固体
6．某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解，常先将盐溶于少量相应的酸中，再加蒸馏水稀释到所需浓度.
Na2SiO3、Na2CO3、NH4F等不能贮存磨口玻璃塞的试剂瓶中，因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性，产生较多OH—，NH4F水解产生HF，OH—、HF均能腐蚀玻璃.
7．某些离子间因发生又水解而在溶液中不大量共存，如
①Al3+与S2—、HS—、CO32—、HCO3—、AlO2，SiO32—、ClO—、C6H5O—等不共存
②Fe3与CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不共存
③NH4+与ClO—、SiO32—、AlO2—等不共存
想一想：Al2S3为何只能用干法制取？（2Al+2S Al2S3）
小结：能发生双水解反应，首先是因为阴、阳离子本身单一水解程度相对较大，其次水解一方产生较多，H+，另一方产生较多OH—，两者相互促进，使水解进行到底。
例如：
3HCO3— + 3H2O 3H2CO3 + 3OH—
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
促进水解进行到底
总方程式： 3H2O
3HCO3—+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
8．泡沫灭火器内反应原理.
NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应：
2HCO3—+Al3+==Al(OH3)↓+3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
9．制备胶体或解释某些盐有净水作用
FeCl3、Kal2(SO4)2·12H2O等可作净水剂.
原因：Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3，结构疏松、表面积大、吸附能力强，故它们能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降，从而起到净水的作用.
10．某些化学肥料不能混合使用
如铵态（NH4+）氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰（主要成分K2CO3）混合使用.2NH4++CO32—==2NH3↑+CO2↑+H2O
↑
损失氮的肥效
Ca2++2H2PO4—+2CO32—== CaHPO4↓+2HCO3—+HPO42—
难溶物，不能被值物吸收
11．热的纯碱液去油污效果好.
加热能促进纯碱Na2CO3水解，产生的[OH—]较大，而油污中的油脂在碱性较强的条件下，水解受到促进，故热的比不冷的效果好.
12．在NH4Cl溶液中加入Mg粉，为何有H2放出？
NH4++H2O NH3·H2O+H+
Mg+2H+===Mg2++H2↑
13．除杂
例：除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下，加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2，搅拌充分反应，后过滤除去。
想一想：为何不能用NaOH或Na2CO3等溶液？
三、典型例析
【例1】浓度为0.1mol/L的8种溶液：①HNO3 ②H2SO4③HCOOH ④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl溶液pH值由小到大的顺序是（填写编号）____________.
【解析】相同的物质的量浓度的各种电解溶液的pH值大小比较有以下一般规律：
（1）同物质的量浓度的酸及水解呈酸性的盐溶液，其pH值的关系一般是：二元强酸＜一元强酸＜弱酸＜水解显酸性的盐溶液.
（2）同物质的量浓度的碱及水解呈碱性的盐溶液，其pH值的关系一般是：二元强碱＞一元强碱＞弱碱＞水解呈碱性的盐溶液。
（3）强酸弱碱盐，碱越丝状，水溶液酸性越强；弱酸强碱盐，酸越弱，溶液碱性越强。
（4）同物质的量浓度的多元弱酸及其盐水溶液的pH关系是：以H2PO4为例：＜H3PO4＜NaH2PO4＜NaHPO4＜Na3PO4. 答案：②①③⑧⑦⑥⑤④。
例2．明矾溶于水所得溶液中离子浓度关系正确的是（ ）
A．[SO42—]=[K+]=[Al3+]＞[H+]＞[OH—]
B．[SO42—]＞2[K+]＞[Al3+]＞[OH—] ＞[H+]
C．[SO42—]＞2[K+]＞[Al3+]＞[OH—] ＞[H+]
D．[SO42—]+[OH—]=[K+]+[Al3+]+[H+]
解析：明矾为KAl(SO4)2·12H2O，溶于水店，K+，SO42—均不水解，但Al3+要水解，故[K+]＞[Al3+]，溶液呈酸性，结合该盐的组成，可知C正确，溶液中阴、阳离子电荷守恒的方程式为：2[SO42—]+[OH—]=[K+]+3[Al3+]+[H+]故D错误。
例3．普通泡沫灭火器的换铜里装着一只小玻璃筒，玻璃筒内盛装硫酸铝溶液，铁铜里盛装碳酸氢钠饱和溶液。使用时，倒置灭火器，两种药液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。
（1）产生此现象的离子方程式是________.
（2）不能把硫酸铝溶液装在铁铜里的主要原因是_________________
（3）一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠，是因为__________________。
解析：（1）Al3+与HCO3—发生双水解反应。
Al3+3HCO3—===Al(OH)3↓+3CO2↑
（2）Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性，含腐蚀铁铜，Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
+
Fe↓
+Fe2++H2↑
（3）与酸反应返率NaHCO3＞Na2CO3；产生等量CO2时，消耗Al3+量：Na2CO3＞NaHCO3；等质量的NaCO3、Na2HCO3分别与足量Al3+反应，生成CO2量NaHCO3＞Na2CO3
例4．①碳酸钾与水溶液蒸干得到固体物质是__________原因是________________。
②Kal(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是______________，原因是___________________。
③碳酸钠溶液蒸干得到的固体物质是__________，原因是_______________。
④亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是___________，原因是__________________。
⑤氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是____________，原因是___________________。
⑥盐酸与硫酸各1mol/L的混合酸10mL，加热浓缩至1mL，最后的溶液为_________，原因是____________。
解析：本题涉及的知识范围较广，除了盐的水解外，还应考虑到盐的热稳定性，还原性等。
①K2CO3，原因是尽管加热过程促进水解，但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3。
②KAl(SO4)2·2H2O，原因是尽管Al3+水解，但由于H2SO4为难挥发酸，最后仍然为结晶水合物。注意湿度过度，会脱去结晶水。
③BaCO3 Ba2(HCO3)2 BaCO3↓+CO2↑+H2O
④Na2SO4，2Na2SO3+O2===2Na2SO4
⑤Al(OH)3， 加热，使HCl挥发，促进水解进行到底
⑥H2SO4溶液，HCl挥发.
巩 固 练 习
1．下列式子属于水解反应，且溶液呈酸性是（ ）
（A）HCO3—+H2O H3O++CO32—
（B）Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
（C）HS—+H2O H2S+OH—
（D）NH4++H2O NH3·H2O+H+
2．下列脂料中，可跟草木灰混合施用的是（ ）
（A）(NH4)2SO4
（B）NH4Cl
（C）KNO3
（D）Ca(H2PO4)2
3．下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是（ ）
（A）CH3COONa （B）Na2SO4
（C）NH4Cl （D）H2SO4
4．经测定某盐溶液的pH=0，而且存在着大量的Ba2+和Fe2+，该溶液中还可能大量存在的离子是（ ）
（A）Br— （B）SO42—
（C）NO3— （D）CO32—
5．等体积的下列溶液，阴离子浓度最大的是（ ）
（A）0.2mol·L—1K2S
（B）0.2mol·L—1Ba(OH)2
（C）0.2mol·L—1NaCl
（D）0.2mol·L—1CH3COOH
6．为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热搅拌条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量盐酸，这种试剂是（ ）
（A）NH3·H2O （B）NaOH
（C）Na2CO3 （D）MgCO3
7．表示0.1mol/L NaHCO3溶液中有关微粒浓度的关系式中正确的是（ ）
（A）[Na+]=[HCO3—]
（B）[H+]＞[OH—]
（C）[Na+]＞[HCO3—]
（D）[OH—]＞[H+]
8．0.1mol/L的Na2S溶液中，有关粒子的浓度大小关系正确的是（ ）
（A）[Na+]+[H+]=[S2—]+[HS—]+[OH—]
（B）[Na+]+[H+]=2[S2—]+[HS—]+[OH—]
（C）[Na+]=2[S2—]+2[HS—]+2[H2S]
（D）[Na+]=2[S2—]+2[HS—]+2[H2S]
9．在常温下，将等体积的盐酸和氨水混水后，所得溶液的pH=7，则下列说法正确的是（ ）
（A）原来盐酸的物质的量浓度等于氨不的物质的量浓度
（B）所得溶液中[NH4+]=[Cl—]
（C）所得溶液中[NH4+]+[H+]=[Cl—]
（D）所得溶液中[NH4+]+[NH3·H2O]=[Cl—]
10．为了配制[NH4+]：[Cl—]=1 ：1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH，正确的是（ ）
（A）①②　　　（B）③　　　（C）③④　　（D）④
11．下列叙述中错误的是（ ）
（A）配制FeCl3溶液，为了抑制水解，常加入盐酸
（B）盐类都能水解
（C）盐类的水解反应，通常是吸热反应
（D）盐类水解是指组成盐的离子跟水电离出来的H+或OH—生成弱电解质的的反应
12．0.1mol/L NaHCO3溶液中有关微粒微度的关系式，正确的是（ ）
（A）[Na+]＞[HCO3—]＞[CO32—]＞[H+]＞[OH—]
（B）[Na+]=[H+] =[HCO3—]+[CO32—]+[OH—]
（C）[Na+]+[H+]= [HCO3—]+2[CO32—]+[OH—]
（D）[Na+]=[HCO3—]+[CO32—]+＞[H2CO3]
13．碳酸溶液中存在着Na2CO3 NaHCO3+NaOH的平衡，加热蒸干溶液，得到的固体是（ ）
（A）Na2CO3 （B）NaHCO3和NaOH （C）NaOH （D）Na2CO3和NaOH
14．物质的量浓度相同的下列溶液：①Na2CO3、 ②NaHCO3、③H2CO3、④(NH4)2CO3、⑤NH4HCO3按[CO32—]由小到大排列的顺序是（ ）
（A）⑤＜④＜③＜②＜①　　　　（B）③＜⑤＜②＜④＜①
（C）③＜②＜⑤＜④＜①　　　　（D）③＜⑤＜④＜②＜①
（二）填空
16．某湿度下0.1mol/L Na2CO3溶液中，[Na+]/[CO32—]=20/9＞2，其原因是____________，现向Na2CO3溶液中通入一定量的CO2后，[Na+]/[CO32—]=5/2＞20/9，其原因是_________，此时[HCO3—]=_____________.
17．在6份0.01mol/L氨水中分别加入下列各物质：
A．浓氨水 B．纯水 C．少量K2CO3
D．少量浓H2SO4 E．少量NaOH固体 F．少量Al2(SO4)3固体
（1）能使[OH—]减小、[NH4+]增大的是_______
（2）能使[OH—]增大、[NH4+]减小的是_______
（3）能使[OH—]和[NH4+]都增大的是_________
（4）能使[OH—]和[NH4+]都减小的是_________
18．有四种一元酸HA、HB、HC、HD，相同物质的量浓度的NaD和NaB溶液的pH，前者比后者大，NaA溶液呈中性，1mol/L的KC溶液遇酚酞试液呈红色；同体积、同物质的量浓度的HB、HC用样的装置分别作导电性试验，发现后者的灯泡比前者亮，则这四种酸的酸性由强到弱的顺序为________________________。
19．在氯化铁溶液中，加入难溶于水的碳酸钙粉末，观察到碳酸钙逐渐溶解，产生无色气体和红褐色沉淀。回答：
（1）气体是___________，红褐色沉淀是______________。
（2）试用有关理解解释观察到的上述现象：
20．某造纸厂排出的废水，经取样分析其中除了含有游离汞、纤维素以及其它的有机物外，其它成分为[Na+]=1.5×10—3mol/L，[SO42—]=2.5×10—4mol/L，[Cl—]=1.6×10—5 mol/L，[NO3—]=1.4×10—5 mol/L，[Ca2+]=1.5×10—5 mol/L，则该废水的pH为__________。
21．HgF2有强烈水解性，即使在2 mol/LHF中水解度也高达80%，生成HgO和HF, HgCl2溶于水，只发生极弱的水解作用，25℃0.0078 mol/L HgCL2的水解度为1.4%；HgBr2水解作用更弱，0.009mol/L HgBr2的水解度为0.08mol/L，HgF2的水解性明显强于HgCl2和HgBr2的水解性，原因是______________________________________。
22．有A、B、D、E五种溶液，其中的阳离子分别是Ag+、Na+、Ba2+、Al3+、Fe3+，阴离子分别为Cl—、OH—、NO3—、CO3—、SO42—（都不重复），现进行如下实验：
（1）C溶液中加入纯炮兵粉，溶液质量增加；
（2）A、E溶液都呈碱性，测得0.1mol/L的A溶液pH小于0.1mol/L的E溶液；
（3）在B溶液中逐滴加入氨水，出现沉淀，继而沉淀消失；
（4）在D溶液中加入硝酸钡溶液，无明显现象。
据此推断各溶液的成分：A为____________；B为____________；C为____________；D为____________；E为____________；
五、参考答案
（一）1．B、D 2．C 3．A 4．A 5．A 6．D 7．C、D 8．B、C
9．B、D 10．B 11．B 12．C、D 13．A 14．A 15．C
（二）16．CO32—发生水解：CO32—+H2O HCO3+OH—
CO32—与CO2、H2O反应：CO32—+CO2+H2O====2HCO3 0.04mol/L
17．（1）D、F，（2）C、E （3）A （4）B
18．HA＞HC＞HB＞HD
19．（1）CO2，Fe(OH)3
（2）由于Fe3+水解产生H+，H+与CaCO3不断反应放出CO2，又促进Fe3+水解故可待Fe(OH)3沉淀
20．11
21．HgF2水解后生成HF为弱电解质，促进水解正向进行
22．A、Na2CO3 B、AgNO3 C、Fe2(SO4)3 D、AlCl3 E、Ba(OH)2
△
△
加热至干
电离
水解
中和
水解
12高三化学同步辅导教材（第4讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第三册 第四章 电解原理及其应用
本讲主要内容：
1． 理解电解池的形成条件、基本原理，并比较原电池。
2． 理解并运用两极放电规律
3．掌握各类酸、碱、盐溶液电解产物、溶液pH变化等情况(用惰性电极)
二、学习指导
(一)比较原电池和电解池
原电池 电解池
一般组成条件 ① 两种活泼性不同的电极材料 金属或石墨均可作电极
② 两电极用导线连接(或直接接触) 外接直流电源
③ 两电极插在电解质溶液中(或闭合回路) 两电极插在同一电解质溶液中(或熔融状态)
电极确定的依据、方法和名称 电极材料活泼性差异 与外电源的连接方式
负极——较活泼金属 阳极—与电源正极相接
正极——较不活泼材料 阴极—与电源负极相接
电极反应 负极 正极(氧化) (还原) 阳极 阴极(氧化) (还原)
能量转化形式 化学能转为电能 电能转为化学能
实例装置
电极方程式 (－)Fe－2e＝Fe2＋(＋)2H＋＋2e＝H2↑ (阳)2Cl－－2e＝Cl2↑(阴)2H＋＋2e＝H2↑
电池总反应 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 2HCl H2↑＋Cl2↑
电池作用 ①氧化和还原反应分在两极进 行，形成电流②加快了电子转移 外电源犹如“电子泵”使通常难以进行的氧化还原反应变成可能；使通常能进行的反应变得更加容易.
(二)放电规律
(1)原电池的正极和电解池中的阴极本身均不放电.不论其材料活泼性如何,不参与电极反应,故受到保护.
(2)原电池的负极、电解池的阳极为非惰性电极时,一般是电极本身即金属放电.
(3)电解池中若阳极为惰性电极,由溶液中的离子放电.
一般离子的放电次序如下:
①阴离子在阳极放电顺序:
SO42－、NO3－、OH－、Cl－、Br－、I－、S2－
失电子能力依次增强
②阳离子在阴极放电顺序
K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、H＋、Cu2＋、Ag＋
得电子能力依次增强
(三)各类酸、碱、盐溶液电解产物、溶液pH变化等情况小结(用惰性电极)
电解液(实例) 电极产物 相当于电解何物 pH值变化 为恢复可加入的物质
阳极 阴极
含氧酸(H2SO4) O2 H2 H2O 减小 H2O
可溶性强碱(NaOH) O2 H2 增大
活泼金属含氧酸盐(Na2SO4) O2 H2 由盐种类定
无氧酸(HCl) Cl2 H2 电 解 质本身 增大 HCl
不活泼金属无氧酸盐(CuCl2) Cl2 Cu / CuCl2
活泼金属无氧酸盐(NaCl) Cl2 H2 水 和 电解质 增大 HCl
不活泼金属含氧酸盐(CuSO4) O2 Cu 减小 CuO
思考1: 电解一段时间，为了恢原到电解前的溶液,如何确定所加入物质的种类 (惰性电极)
分析 随着电解的进行,电解液或是浓度改变,或是溶质的种类改变,或是两者均有变化.为了恢复到原溶液,既要考虑“质”又要考虑“量”.
例如:电解CuSO4溶液：
2H2O＋2CuSO4 2Cu＋O2↑＋2H2SO4
思路一 抓住溶液的变化
若加入CuO、Cu(OH)2，均能与H2SO4反应生成CuSO4.方程式如下:
1 CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O
② Cu(OH)2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
比较①、②消耗的H2SO4、生成的CuSO4、H2O即可知道:加入1mol Cu(OH)2能与1mol H2SO4反应能生成1mol CuSO4和2H2O.不符合电解时的相关物质的比例.若改加CuO，则很合适.
思路二 抓住两极产物.“合二为一”.
原理 电解时电解质溶液减少的质量即为两极上产物的质量和，符合守恒原理,但直接通入或加入所得的产物,可能有的根本不反应,即使有的反应又有其它产物,如电解食盐水,若再通入H2和Cl2,则Cl2与NaOH反应生成NaCl和NaClO，H2与NaOH根本不反应。何况一般只允许加入一种物质。
从守恒角度考虑，电解CuSO4溶液，阴极析出Cu,阳极生成O2，H元素的质量并未减少。因而当加入Cu(OH)2时，从元素种类的守恒考虑就不符合，更不必考虑量是否符合了.故可将两极产物中元素合为一种化合物.
思考2 如何确定所加物质的量 (惰性电极)
分析 由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而加入物与其也有一定关系.
例如 电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极上生成2.24L气体(S.T.P),则应加入CuO多少克？(用惰性电极)
解析 O2 ～ 2CuO
1mol 2mol
0.1mol 0.2mol
mCuO＝0.2×80＝16(g)
故加入16g CuO即能恢复
(四)电解原理的一般应用
1.电解饱和食盐水 —— 氯碱工业
1) 实验装置及原理
电极材料:阳极(石墨)、阴极(铁)
电极反应
阴极(Fe) 2H＋＋2e＝H2↑（放电能力 H＋＞ Na＋）
阳极(C) Cl－－2e＝Cl2↑ （放电能力Cl－＞OH－）
电解总方程:2NaCl＋2H2O 2NaOH ＋ H2↑ ＋ Cl2↑
阴极产物 阳极产物
阴极区产物
想一想:两材料能否交换 为什么
（提示）不能互换，Fe若作阴极材料，电极不参加反应；若作阳极材料，电极参加反应被氧化.电极反应为：
阴极(C) 2H＋＋2e＝H2↑
阳极(Fe) Fe－2e＝Fe2＋
这样得不到Cl2
2）工业生产流程
食盐水净化 电解 电解液处理
(1)食盐水的净化
食盐水中除含Na＋、Cl-以外，还含有SO42－、Ca2＋、Mg2＋需除去.
SO42－、Ca2＋、Mg2＋
加BaCl2过量
Ca2＋、Mg2＋(Ba2＋) BaSO4↓
加Na2CO3过量 (CaSO4↓微溶)
CaCO3↓ Mg2＋CO32-
BaCO3↓ NaOH足量
(MgCO3微溶)
Mg(OH)2↓ CO32－、OH－
加HCl调节PH＝7
CO2↑ NaCl溶液
⑵装置-----离子交换膜法电解槽
构造：阳极：金属钛网，有钛、钌的氧化物涂层，保证阳极不被氧化。
阴极：碳钢网，涂有镍涂层
阳离子交换膜——允许Na+、H2O分子通过，Cl-、OH-、气体分子通不过。
其目的为：
①防止H2、CL2混合电火花下反应爆炸 H2＋Cl2 2HCl
2 防止防止Cl2进入阴极区与NaOH反应，影响烧碱的质量和产量。
Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O
(3)电解液的处理 NaCl结晶
NaOH(溶解度较大) 加热
NaCl(溶解度较小) 蒸发 工业用
浓碱溶液
精制固体
2.电解H2O
电极材料:Pt
加入Na2SO4的作用:增强溶液的导电能力
想一想:还能加入哪些合适的物质 NaCl合适吗？
电解方程式:2H2O 2H2↑＋O2↑
电解水的作用:①制取H2或O2.在电力富余的国家或地区,可用于工业制法.科学家正在努
力寻找有效合适的催化剂,促使H2O分解,开发利用氢能源.②利用两极
管中所得气体的体积比.气体的性质来确定水的组成.
3.活泼金属的冶炼:电解活泼金属的氧化物、碱或盐(熔融状态),制取活泼金属.
阳极—石墨，阴极—Fe、C等金属.
如:2NaCl(熔融) 2Na＋Cl↑
2Al2O3 4Al＋3O2↑(加入Na3AlF 6以降低Al2O3熔点，)
如：铝的冶炼
Al2O3熔点很高2045℃
冰晶石(Na3AlF 6)作熔剂
电离 Al2O3（熔融） 2Al3＋＋3O2－
电极方程式
阳极（C） 4Al3+＋12e 4Al
阴极（Fe） 6O2－－12e 3O2
电解方程式 2Al2O3 4Al＋3O2↑
阳极副反应 C＋O2 CO2 需补充碳块
4.精炼铜——用电解方法将粗铜中的杂质除去,获得精铜.
装置:阳极:粗铜(含杂质:Zn、Fe、Ni、Ag、Au)
阴极:精铜(纯净物)
电解液:CuSO4溶液
电极反应式：
阳极:Cu－2e＝Cu2＋
Fe－2e＝Fe2＋,Ni－2e＝Ni
比铜活泼的 Zn、Fe、Ni先被氧化，以 Zn2+、Fe2+、Ni2+形式进入溶液中。
不活泼金属Ag、Au落入“阳极泥”中
阴极:Cu2＋＋2e＝Cu
活泼金属离子Fe2＋、Ni2＋不放电，留在溶液中,故可在阴极获得高纯度的Cu.
5.电镀——用电解法在某金属(镀件)表面镀上一薄层其它金属(镀层金属)
电镀槽:阳极——镀层金属 电极反应:M－ne＝Mn＋
阴极——镀件 电极反应::Mn＋＋n＝M
电解液:含镀层金属阳离子的盐溶液
实例:铁镀锌
装置:
注意:为使放电顺序Zn2＋＞H＋,故必须调节溶液的pH值,同时增大Zn2＋浓度.
三、典型例题及点拨
例 用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:
组 A槽 B槽
1 NaOH CuSO4
2 AgNO3 CuCl2
3 Na2SO4 AgNO3
4 NaCl AgNO3
1 工作一段时间后A槽pH值上升,B槽的pH下降.
②b、c两极上反应的离子的物质的量相等
(1)应选择的电解质是上述四组中的第____组
(2)该组电解过程中各电极上的电极反应为
a极____________ b极___________
c极____________ d极___________
(3)当b极上析出7.1g电解产物时,a极上析出产物的质量为____g;若B槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时B槽中的[H＋]比电解前增加了____mol/L.
思路点拨：有关电解的计算
原则 电化学的反应是氧化一还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算.
关键:① 电极名称要区分清楚.
② 电极产物要判断准确.
③ 各产物间量的关系遵循电子得失守恒.
解析：
先分析A、B两槽电解时溶液的pH值变化
A B
1 增大 减 小
2 减小 不显著
3 不变 减 小
4 增大 减 小
由此可知,符合条件①的有1、4.
(2)再分析a、b、c、d四极上的放电离子，特别注意b、c两极的反应.
组别 b极(阳) c极(阴)
1 4OH－～ O2 2Cu2＋～ 2Cu
2 4OH－～ O2 2Cu2＋～ 2Cu
3 4OH－～ O2 4Ag＋～ 4Ag
4 2Cl－ ～ Cl2 2Ag＋～ 2Ag
故符合要求②的只有第4组
综合①、②,(1)应选4组
(2)第4组溶液电解时的电解反应:
a:4H＋＋4e＝2H2↑ b:4Cl－－4e＝2Cl2↑
c:4Ag＋＋4e＝4Ag d:4OH－－4e＝2H2O＋O2↑
a、b、c、d四电极上同时得到的产物物质的量间关系,可由电子守恒快速列出.
2H2 ～ 2Cl2 ～ 4Ag ～ O2 ～ 4e
(3)B槽中有1mol OH－放电，即有1mol H＋生成,或从溶液电荷守恒考虑，因NO3－不消耗，有1mol Ag＋反应必有1mol H＋生成.设a极上析出xg H2,B槽[H＋]增加了y mol/L
Cl2 ～ H2 ～ 2OH－～ 2Ag＋～ 2H＋
71g 2g 2mol
7.1g xg 0.5y
x＝0.2(g) y＝0.4(mol/L)
例2 以铜、银为阴、阳极，浸入1升0.1摩/升AgNO3溶液里进行电解，当阴极增重2.16克固体时，下列判断正确的是（ ）
A.溶液浓度为0.08摩/升 B.阳极上产生112ml气体（标况）
C.有1.204×1023个电子转移 D.反应中有0.02摩物质氧化
解析 注意这是个以Ag为阳极，以AgNO3为电解质溶液的电镀池.电极反应为
阳极 Ag－e＝Ag＋ 氧化
阴极 Ag＋＋e＝Ag 还原
因此，没有O2生成，电镀液浓度不变，被氧化的物质及转移的电子数为
Ag ——----Ag＋ ——----------- e
＝0.02mol 0.02mol 6.02×1023×0.02＝1.204×1022个
故 D正确
例3 用惰性电极电解1L 4mol/L CuSO4溶液时,在电路通过0.5mol电子,又将电源与电极反接,后又通过1mol电子,求此时溶液中[H＋].
解:正接: 阳 阴
2OH－ ～ 2e Cu2＋ ～ 2e ～ Cu
0.5mol 0.5mol 0.25mo l0.5mo l0.25mol
反接: 阳 阴
Cu － 2e ＝ Cu2＋ Cu2＋＋2e＝Cu
0.25mol 0.50mol (足量)
4OH－ ～ 4e
0.5mol 0.5mol
共有0.5＋0.5＝1.0(mol)OH－放电.溶液中即生成H＋ 1.0mol
[H＋]＝1mol/L
巩固练习
1. 选择
1B．用两根碳棒为电极，电解氯化钠、溴化钠、碘化钠的混和溶液（假设三者浓度相等），一开始两极上的产物为（ ）
A.碘和氢气 B.氯气和氢气
C.氧气和氢气 D.溴气和氢气
2C．如图所示：x、y为电源的两个极， 通电一段时间后发现a极的质量增加，b极有无色无味的气体放出.则下列情况符合实验事实的为（ ）
a、b两极 x极 z溶液
A 均为惰性电极 正极 AgNO3溶液
B 均为惰性电极 负极 CuCl2溶液
C a为锌、b为石墨 正极 AgNO2溶液
D a为锌、b为石墨 负极 CuSO4溶液
3B. 以Pt作电极,用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL 0.3mol/L NaCl溶液和300mL
0.1mol/L的AgNO3溶液,过一段时间后取出电极,将两杯混合,则混合溶液的pH值( )
A.＜7 B.＞7 C.＝7 D.≥7
4C.用石墨作电极电解3mol/L KCl和0.5mol/L Al2(SO4)3的混合溶液时，下列图象合理的是
( )
5B.当两块铂金属片插入100g 10% CuSO4溶液后,通电一段时间,在阳极析出0.16g物质时,
剩余的CuSO4溶液中CuSO4的质量分数是( )
A.8.46% B.8.36% C.8.73% D.9.02%
6C.用惰性电极电解500mL含KNO3和Cu(NO3)2的混合液，一段时间后，在两极上均生成
11.2L(S.T.P)气体.则原溶液中Cu2＋的物质的量浓度为( )
A.0.5mol/L B.1mol/L C.2mol/L D.无法确定
7B．如图所示，a、b、c、d均为石墨电极通电一段时间后，各电极上的生成物的物质的量之比依次为4：1：2：2，则甲、乙两池中的电解质是（ ）
A、AgNO3 ,KBr B、CuSO4 ，NaNO3
C、稀H2SO4,Cu(NO3)2 D、NaOH,稀盐酸
8B．电解池中盛有饱和的Na2SO4溶液，用惰性电极和直流电源进行电解，当温度不变时，溶液电解一段时间后，下列叙述正确的是 （ ）
A.Na2SO4溶液浓度增大有晶体析出
B.Na2SO4溶液浓度不变有晶体析出
C.Na2SO4溶液的酸性增强，pH值减小
D.Na2SO4溶液中的[OH－]保持不变
9C.在25℃时,用两个铂电极电解一定量的饱和Na2SO4溶液。通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体,同时有Wg Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，此时母液中溶质的质量分数为( )
A. B.
C. D.
10C.按下列左图的装置进行实验，若右图的X轴表示流入阴极的电子的量，则Y轴可表示下述那些变化：①[Ag＋]②[NO3－]③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pH值。（ ）
AgNO3溶液
A. ①③ B.③④ C.①②④ D.①②⑤
2. 填空
11A．采用惰性电极从NO3－、SO42-、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl-某离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：
（1） 两极分别放出H2和O2，电解质的化学式是____________.
（2） 阴极析出金属，阳极放出O 2，电解质的化学式是___________.
（3） 两极分别放出气体，且体积比为1:1，电解质的化学式是_________.
12B．用碳棒作电极，电解下列水溶液：①Na2SO4溶液②AgNO3溶液③KCL溶液④CuCl2溶液。
（1） 通过相同电量时，阴极产生的气体的物质的量相同的是_____________。
（2） 通过相同电量时，产生的气体总的物质的量由多到少排列顺序是______。
三.计算
13B.将含0.4mol CuSO4和0.4mol NaCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3mol铜,求在另一个电极上析出气体在标准状况下的体积
14C. 称取某金属R的氧化物（RO）16g,使其恰好溶于稀硫酸H2SO4后，配成250ml溶液，取该溶液50ml，以铂电极进行电解，当X刚好电解完全时，某一电极增重2.56g。求：
（1） R是何金属？
（2） 电解过程中导线上通过多少摩电子？
（3） 最初配有的溶液中，金属离子的物质的量的浓度是多少？
（4） 若电解后，溶液的体积变为原来的0.8倍，则溶液中[H+]是多少？
答 案
一.选择
1.A 2.D 3.C 4.AD 5.A 6.B 7.A 8.BD 9.C 10.D
二11．（1）H2SO4、Ba(NO3)2、HNO3
（2）AgNO3、CuSO4、Cu(NO3)2
（3）HCl、BaCl2
12、（1）①③
（2）③①④②
13.5.6L
三、14、（1）Cu （2）0.08mol
（3）0.8mol/L （4）2mol/L
电解
1000℃成为共熔体、节约能源
电 解
电 解
电 解
电火花
电 解
电 解
通电
e
e
e
12
8高三化学同步辅导教材（第8讲）
1、 本周教学进度及主要内容：
第一单元 基本概念（下）
本讲主要内容
1．了解和总结常见的化学用语（化学式、最简式、电子式、结构式、结构简式）
2．掌握常用化学量（原子量、式量、摩尔）
3．理解化学基本定律（质量守恒定律、阿佛加德罗定律及推论）及其应用
2、 学习指导
（一）化学用语
1．区分元素符号不同方位数字表达的含义
元素化合价
该原子质量数 离子所带电荷数
±n
A n±
微粒个数 α
Z m
元素核电荷数 分子中原子个数
2．辨别表示物质组成或结构式子的优劣
意义 不足 实例
最简式 能表示各原子或离子最简比 不能确定具体个数 乙烷CH3氯化钠NaCl
分子式（化学式） 能表示分子的组成 不能反映原子间成键情况 H2O C2H4
电子式 能表示原子、离子、分子、基等其中各原子最外层电子数及成键形式 不能说明分子的空间构型
结构式 能反映分子中各原子间结合方式 不能表明未成键电子情况 不能说明分子的空间构型
结构简式 反映结构、突出官能团、省去单键 不能说明分子的空间构型 乙烯 H2C=CH2乙醇CH3CH2—O—H
注意：用电子式表示物质的形成过程
无论形成的是离子化合物还是共价化合物，左边均是原子的电子式，右边是该物质的电子式。
（二）化学量
1．比较元素原子量和原子原子量
原子原子量 元素的原子量（平均）
Mi－ －A1．.a%+A2．b%+……
原子近似原子量 元素的近似原子量（平均）
=质量数=Ai =A2．a%+A2．b%+……
由此可知：对于有同位素的元素来说
（1）原子的原子量≠原子的质量数≠元素原子量
（2）质量数针对原子而言，元素无质量数
（3）元素的原子量不仅与其各同位素原子量有关，还与其在自然界中所占的原子百分比有关。
（4）原子百分比（a%、b%…）指各种原子的个数百分比或物质的量百分比，而非质量百分比，但两者可换算。
2．式量与摩尔质量
式量 摩尔质量
概念单位 化学式中所有原子原子量总和无 1mol物质具有的质量g/mol
关系 数值相等
3．物质的量及阿佛加德罗常数（NA）
①物质的量是一个基本物质量，单位：mol
②某物质含有阿佛加德罗数个构成该物质的微粒，该物质的物质的量为1mol
③构成该物质的微粒是指保持其化学性质的微粒。如
1mol纯硫酸含NA个H2SO4个分子
1molNaCl则含NA个Na+、NA个Cl—
④NA=12g碳所含的原子数≈6.02×1023个/mol
4．气体摩尔体积：
概念：在标准状况下（S.T.P），1mol任何气体所占的体积都约是22.4L.
①标准状况0℃（273K）、1.01×105Pa.
②任何气体：指可为纯净物，也可以互不反应的混合气体
③单位：L/mol
小结：物质的量与基本化学量间的关系
微粒数N（个）
气体体积 ×22.4(L/mol) 物质的量 ÷V(L) 物质的量浓度
V0(L) S．T．P n(mol) C(mol/L)
×M(g/mol)
物质的质量m(g)
关于式：
n====C.V
（三）基本定律
1．阿佛加德罗定律及推论的应用
由PV=nRT=RT变形可得
PM=RT=ρRT
（1）标况时 M=22.4ρ0（ρ0指标况下气体密度）
（2）同温同压时： ===（N1、N2指气体分子数）
若V1=V2，则n1=n2，N1=N2 ——即阿佛加德罗定律
（3）同温同压时：==D相（相对密度）
若m1=m2，则==
若V1=V2，则==
（4）同温同体积容器中：
=
若m1=m2，则=
应用：混合气体的平均摩尔质量
（1）已知混合气体在标况时密度
=22.4ρ0
（2）已知混合气体各成分的式量及物质的量或物质的量分数或同温同压下体积分数
==∑Mi·ni%=∑MiVi%
（3）已知混合气体各成分的式量及质量百分数
==
=
（4）已知混合气相对于另一种式量为M的气体密度（相对密度D）（相同条件）
=D.M
2．质量守恒定律
定律：参加反应的各物质质量总和=反应生成物的质量总和
本质：反应前各种原子的种类及个数相同
意义：是书写化学方程式及其计算的依据
三、典型例题讲评
例1．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层子结构。该物质适当加热就分解成两种气体。试回答下列问题：
（1）固体A属于_________ 晶体，它的电子式为_________
（2）A溶于水后，溶液呈________性（酸、碱或中性），其原因是（用化学方程式表示）
解析：化学式为NH5的物质，学生常简单地认为其结构简式应为：
从该结构式中可看出，N原子最外层有5对共用电子对，共10个电子，不合题意，联系NH4Cl可较易推测出。
（1）A为NH4H，其电子式为 属离子晶体。
（2）溶液呈碱性。 NH4H+H2O=NH3·H2O+H2↑
例2．某固体A在一定湿度下分解生成固体B、气体C和气体D
A（s）===B（s）+C（g）+4D（g）
若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，且当所所气体在标准状况下的体积为22.4L时，所得B的质量为30.4g，则A的摩尔质量是（ ）
A．130.4g/mol B．50.4g/mol C．182.4g/mol D．252g/mol
解析 该反应涉及到不同状态的物质，气体物质C和D组成的混合物的=20g/mol
　Ｂ(s) ～C(g) +4D(g)
MB 5mol
30.4g 1mol
MB=30.4×5=152(g/mol)
故 MA=MB+5=152+5×20=252(g/mol)
本题正确答案为D
例3．120℃、101.3gkpa条件下，有2LH2O、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体.将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三个灼热的反应管.假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否有可能是单一气体？________（填“可能”或“不可能”）.若可能，该气体是__________
（2）原气体中是否有几种(或一种)不可能再存在于尾气之中 __________(填“有”或“没有”)若有.它们（或它）是______________.
（3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气中？_________（填“有”或“没有”）.若有，它们（或它）是____________.
解析 本题有三个反应管，若按不同顺序排列可能有6种情况.若一一讨论，则费时费力。
现以质量守恒考虑，无论三种物质先后怎样，只有消耗O2的反应而无生成O2的反应且三种固体均足量，故最后尾气中肯定不会有O2.
又H元素不会以固体的形式留在反应管中，最终可能以H2也可能以H2O形式出现，但两者不会共存于尾气中同理，原气体中的CO、CO2中的C元素也不可能留在反应管中，最终可能以CO或CO2形式存在于尾气中.
答案：
（1）不可能
（2）有，O2
（3）没有
例4．下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，以任意比例混和的甲烷和丙烷的混合物22.4L，所含的分子数约为NA个
B．标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为NA个
C．常温常压下，1mol氦气含有的电子数为4NA
D．1Lmol/L的盐酸中含1molHCl分子
解析 A．根据气体摩尔体积可知，1mol任意气体（可分混合气）含NA个分子，故A正确
B．辛烷（C8H18）在通常情况下已为液体，在标准状况下，更不会是气体.
C．氦气为单原子分子（He），1mol氦气所含电子数应为2NA个
D．盐酸溶液中无HCl分子
本题正确答案：A
四、巩固练习
（一）选择：
1．N的质量数为14，在微粒[NH3T]中，电子数、质子数、中子数之比为（ ）
A．10 ：7 ：11 B．10 ：11 ：9 C．10 ：11 ：8 D．11 ：9 ：10
2．NH溶于重水后，生成的一水合氨和水合氢离子均正确的是（ ）
A．NH2D·H2O和D3O+ B．NH3·DHO和D3O+
C．NH3·D2O和HD2O+ D．NH2D·DHO和DH2O+
3．某元素M形成气态单质分子M2有三种，其分子量依次为70、72、74，其物质的量之比为9 ：6 ：1，下列说法正确的是（ ）
A．元素M存在三种同位素
B．M的一种同位素原子质量数为36
C．质量数为35的同位素其原子百分含量为755
D．M2的平均分子量为72
4．已知碳元素存在三种同位素12C，13C，14C，氧有两种同位素：16O和18O，它们可以组成分子量不同的二氧化碳分子的种数为（ ）
A．5 B．6 C．7 D．8
5．化学反应：aM+bN=cW+dE，已知20gM和10.5gN恰好完全反应，生成16.5gE，则M与W的摩尔质量之比为（ ）
A．10a ：7c B．7a ：10c
C．10c ：7a D．7c ：10a
6．6.8gA物质和19.6gB物质完全反应生成6.4gC物质、0.2molD物质、7.2gE物质，则D的摩尔质量为（ ）
A．12.8g B．64g C．32g/mol D．64g/mol
7．A、B、C3种物质各15g，发生如下反应：A+B+C→D，反应停止后生成D30g，然后在残留物中加入10gA，反应又继续开始，待反应再次停止后，反应物中只余C.根据上述推断，下列说法正确的是（ ）
A．第一次反应停止时B剩余9g
B．第一次反应停止时C剩余6g
C．反应中A和C的质量比是5 ：3
D．第二次反应后C剩余5g
8．在一定体积的容器中加入1.5mol氙气和7.5mol氟气，于400℃和2633Kpa压强下加热数小时，然后迅速冷至25℃，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5mol氟气则所得无色晶体产物中，氙和氟的原子个数之比是（ ）
A．1 ：6 B．1 ：4 C．1 ：3 D．1 ：2
9．把氢氧化钠滴入相同物质的量浓度的硫酸铜溶液中有沉淀生成，由实验可知，氢氧化钠溶液和硫酸铜的体积比3 ：2时，残留在溶液中的Cu2+的量极小（可以认为Cu2+全部沉淀）此时生成的沉淀的化学式可能是（ ）
A．Cu(OH)2 B．Cu2(OH)2SO4 C．CuSO4·5H2O D．Cu4(OH)6SO4
10．某非金属X的最低负价为－m，它的最高氧化物对应的水化物分子中有b个氧原子，则这种酸的分子式为（ ）
A．H2b-8+mXOb B．H2b-8-mXOb C．H -2b-m+8XOb D．Hm+8+2bXOb
11．下列说法正确的是（ ）
A．2.3gNa变为Na+时，失去0.1NA个电子
B．18g重水（D2O）所含的电子数为10NA个
C．28g氮气所含原子数为NA个
D．20℃.1.01×105Pa时，11.2LO2所含的原子数为NA个
12．下列事实中能说明氯的单质是双原子分子的是（ ）
A．氯气在水中部分反应，生成等物质的量HCl和HClO
B．氯原子的最外层上有7个电子
C．电解NaCl水溶液，每得到2g氢气，则可得到71g氯气
D．在标准状况下，71g氯气占有22.4L体积
13．在进行气体体积的有关计算中，被研究的气体实际体积与计算值十分接近，由此可见这种被研究的气体所处的状态是（ ）
A．低温高压 B．高温高压 C．低温低压 D．高温低压
14．下列说法正确的是（ ）
A．1.6gNH所含的电子数为NA个
B．0.5LPH=2的H2SO4溶液中含有NA个H+
C．17g氨中共价键数目为NA
D．2NA个硫酸分子与196g磷酸含相同的氧原子
15．电解普通水（H2O）和重水（D2O）的混合物，通电一段时间后，两极共生成气体18.5g，其体积为33.6L（S.T.P），在所生成的气体中，D和H的原子个数比是（ ）
A． 1 ：2 B． 2 ：3 C．1 ：3 D．2 ：5
16．如果mg氨气含x个原子，则2mg硫化氢中含有的分子数为（ ）
A．0.25x B．0.5x C．2x D．4x
17．下列物质中含原子个数最多是（ ）
A．0.4molO2 B．5.6LCO2(S.T.P)
C．4℃时5.4mLH2O D．10gNe
18．在标准状况下，下列气体中密度最小的是（ ）
A．4.48LN2O B．140gCO
C．1LCl2 D．1.5molH2S
19．在标准状况下，质量相同的气体A和B，B的体积小于A的体积，则它们的分子量（MA、MB）的相互关系是（ ）
A．MA＞MB B．MA=MB
C．MB＞MA D．无法确定
20．气体A与气体B的摩尔质量之比为4 ：1，则它们在同温、同压、同体积时，A与B的分子个数比为（ ）
A．4 ：1 B．1 ：4 C．1 ：1 D．2 ：1
21．同温同压下质量相同的气体，其密度与下列各量的关系中成立的是（ ）
A．与所占体积成正比
B．与其物质的量成正比
C．与其物质的质量成正比
D．与其摩尔质量成正比
22．质量相同的两种气体A和B，在相同条件下，A的密度小于B，下列说法不正确的是（ ）
A．A占的体积比B大
B．A的物质的量比B多
C．A的分子数比B多
D．A的式量比B大
（二）填空题
23．将4mLO2和3mlNxHy(y＞x)混合气体在150℃和1.05×105Pa下点燃，完全反应后，恢复到原来的温度与压强时，测得反应后N2、O2、H2O(g)混合气体比原混合气体的密度减少3/10.
（1）此反应的化学方程式是（用NxHy表示）__________________________
（2）推算NxHy化学式的根据是_________________
（3）x与y的关系式为__________________
24．金属X和非金属Y可直接化合生成化合物XY，甲、乙、丙三人分别做X和Y的化合实验，充分反应时每人所用X和Y的质量各不相同，但总质量均为10g.有关实验数据如下表：
X用量 Y用量 得XY量
甲 8g 2g 8g
乙 6g 4g 8g
（1）利用表中数据判断X和Y反应时，X和Y的质量比为___________
（2）若丙同学在实验中得到6gXY，则丙同学X和Y的用量分别是_________、________
25．化合物E（含两种元素）与NH3反应，生成化合物G和H2，化合物G的式量约为81；G分子中硼元素（B原子量为10.8）和氢元素的质量分数分别是40%和7.4%由此推断：
（1）化合物G的分子式为____________
（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，组成化合物E的元素是_______和______
（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的分子式为________
26．从某些方面看，氨和水相当，NH和H2O+（常写成H+）相当，NH和OH—相当，NH2—（有时还包括N3—）和O2—相当，已知在液氨中酸发生下列两个反应：
（1）NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3
（2）2NH4I+PbNH=PbI2+3NH3
请写出能在水溶液中发生与上述两个反应相当的反应方程式（1）_________________（2）___________________.
（三）实验
27．为了测定某烷烃样品（丁烷，并含少量丙烷等气态烃）的平均相对分子质量，设计了下面的实验：
①取一个配有合适胶塞的洁净、干燥的锥形瓶，准确称量，得质量m1（质量单位：g下同）；
②往锥形瓶内通入干燥的该烷烃样品，塞好胶塞，准确称量；重复操作，直到前后两次称量结果基本相同，得到质量m2；
③往锥形瓶内加满水，塞好胶塞，称量得到质量m3.
已知实验时的温度压强不变（未测定具体数值），水的密度为ρ(水)g·L—1，空气的平均相对分子质量为29.0，空气的密度为ρ(空气)g·L—1，
回答下列问题：
（1）本实验的原理是（用文字具体说明）________________________________
____________________________________________________________________
（2）步骤②中为什么要复操作，直到前后两次称量结果基本相同？
____________________________________________________________________
（3）第一次称量前，锥形瓶塞紧胶塞后，在瓶口处的胶塞上做一记号，以后每次测量时胶塞塞入瓶口的位置都以为准，目的是：
______________________________________________________________________.
（4）本实验中收集样品的操作，可选用的方法是（填图中标号）___________.
A B
C D
（5）锥形瓶内空气的质量[m（空气）]用m1、m3、ρ(空气)、ρ(水)表示为_________.
（6）瓶中样品质量用m1、m2、m（空气）表示为_____________.
（7）由实验测得该烷烃的平均相对分子质量用m1、m2、m(空气)表示为_________.
五、参考答案
（一）1．B 2．B 3．C 4．C 5．C 6．D 7．D 8．B 9．D 10．A
11．A 12．D 13．D 14．D 15．C 16．A 17．C 18．B 19．C
20．C 21．D 22．D
（二）23．（1）NxHy+Yo2=2×N2+2yH2O
（2）质量守恒定律和阿佛加德罗定律
（3）2x+y=8
24．（1）3 ：1 （2）
25．（1）B3N3H6 （2）B，H （3）B2H6
26．（1）HCl+KOH=KCl+H2O
（2）2HI+PbO=PbI2+H2O
三、（1）根据阿佛加德罗定律，同温同压同体积的不同气体的质量之比等于它们的相对分子质量之比
（2）为了保证瓶内的空气完全排出，并充满样品气体
（3）确保每次测量都在相同的体积下进行
（4）D （5）(m3－m1)·ρ(空气)/ρ(水)
（6）m2－m1+m(空气)
（7）29.0×(m2－m1)/m(空气)+29.0
12
8高三化学同步辅导教材（第7讲）
一、本周教学进度及主要内容：
第三册 第六章 化学实验的方案设计
本讲主要内容
1.掌握实验设计的一般原则、要领、步骤．
2.运用综合性实验多方位培养设计能力．
二、学习指导
(一)实验设计的一般要领、
1.目的：根据一定的条件和要求，运用有关的化学原理和实验技能，对实验的仪器、装置、步骤和方法进行规划和设想，提出可行方案．
2.原则：科学性、可行性、简约性、安全性．
3.步骤：①说明相关的理论根据和实验原理，写出对应的化学方程式．
②选择实验所必需的仪器和药品．
③注明装置的连接顺序和试剂加入的先后顺序及其它操作要领．
④描述有关实验现象，得出正确结论．
(二)实验设计中的仪器选择
根据设计好的方案，选择合适的仪器，必须考虑以下几方面：
1.反应物的状态和性质：
例如：实验室制取O2.
原料 装置 主要仪器
① KClO3、MnO2
固＋固 气 大试管、单孔塞管、酒精灯
② KMnO4
③ H2O2、MnO2
液＋固 气 烧瓶、分液漏斗、双孔塞导气管
④ H2O、Na2O2
2.反应条件
例如：实验室制Cl2
① MnO2 ＋ 4HCl(浓) MnCl2 ＋ H2O ＋ Cl2↑ 需用酒精灯
② 2KMnO4 ＋ 16HCl ＝ 2KCl ＋ 2MnCl2 ＋ 5Cl2↑＋ 8H2O 不用酒精灯
又如：加热需分清是直接还是间接加热或是水浴加热，这就决定了是否要用石棉网、烧杯．
另外，加热时温度是否有一定的限制，若有，则还需用到温度计，同时考虑温度计的水银球应放在何处，才是恰当的位置．
3.根据制取物质的需要量
制取少量气体，可用试管来代替烧瓶，启普发生器等大容量的气体发生装置．
量筒、容量瓶、烧杯等都有不同的规格，尽量要选择符合要求的最小规格的仪器．否则既浪费药品又带来误差．
4.是否要控制反应速率等
大多实验中分液漏斗和长颈漏斗选用时无严格区别，只需将长颈漏斗末端液封住，即可起到相同的作用．但是有时只能选择其一．
如用电石制乙炔时，因水与电石反应太激烈，为了控制液体滴加的速度，平缓反应，必须选用分液漏斗．
又如下列两种制H2装置，谁能起到随开随用，随关随停的作用呢？显然只能选择Ａ．
5.生成物的性质
应考虑生成物的状态、溶解性、沸点高低等性质．例如用浓H2SO4、乙醇、溴化钠加热来制取的溴乙烷，蒸馏出的溴乙烷蒸气应通入到冰水浴中冷却．且导气管尽量长一些．
6.根据生成物的纯度要求
一般制取的物质常混有某些杂质，为提高其纯度则应加净化除杂装置．常用的有洗气瓶、干燥管、U型管，若要分离，则可能要用到过滤器、分液漏斗、蒸馏烧瓶等．
7.环境污染和保护
如有毒性、有刺激性的尾气应考虑吸收或其它处理方法．处理方法不同，所用到的仪器、装置也可能不同．
(三)实验设计中的试剂及反应原理的选择
为了实现实验目标，应根据提供的仪器及原料等考虑最佳方案．
例如制备氧气有多种方法，为何一般不用CO2和Na2O2反应来作为实验室制法呢？原因是用一种气体来制备另一种气体，一般会导致所制气体纯度不高，且CO2也要制取．同样，在测定Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数时，采用加入足量水，测出Na2O2与水反应放出的O2体积的方法来测定．
想一想：若用通入CO2的方法来测定Na2O和Na2O2中Na2O2的质量分数，有何不妥？
另外，对试剂的种类、浓稀等问题均要根据具体的反应特点来考虑．
例如：HCl、H2SO4、HNO3在不同的实验中有不同的要求．
① 制NO2：用Cu和浓HNO3.
制NO：用Cu和稀HNO3.
用Cu和浓H2SO4(△)
② 制SO2
或用Na2SO3和稀H2SO4
　 用CaCO3和稀HCl(或HNO3)
③ 制CO2
或用Na2CO3和稀H2SO4(或HNO3)
用MnO2和浓HCl（稀到一定程度不反应）
④ 制Cl2
也可用KMnO4和HCl
⑤ 制H2、H2S、糖类及酯的水解均要用稀H2SO4（否则，可发生其它反应，得不到相应产物或产率、纯度不高）．
⑥ 用乙醇制乙烯、酯化反应、蒸糖脱水、乙醇的卤代、苯的硝化、磺化、纤维素的硝化均要用浓H2SO4.
(四)实验设计中有关顺序的选择
1.装置的排列顺序：按气流方向确定仪器的连接顺序．
一般遵循：气体的发生→除杂→干燥→主体实验→尾气处理．
2.接口连接顺序：导管的进出口方向及长短是连接的关键．
洗气装置
吸收气体装置
“长进短出” 水排气装置
一般的向上、向下排气集气装置
气排水装置
“短进长出”
反常的向上、向下排气集气装置
“大进小出”——通过干燥管的气流方向．
请注意气一固反应装置放置的方向不同，则气流方向有所不同．
除杂顺序：应遵循有序、互不干扰的原则．
3.操作顺序：
(1)气体发生：装置连接→气密性检查→装固体药品→加液体药品→其它操作．
(2)加热操作：
①在烧瓶或其它玻璃容器中，加入固体后不能先加热后加液体．原因：热的干的玻璃容器，遇到冷的液体，容器可能爆裂．
②凡用可燃性气体（如H2、PH3、C2H2、CH4等）与固体反应（需加热）时，应在加热前先通原料气驱赶尽装置中的空气，才能加热．若原料气本身有毒性或对环境有害的气体，应点燃尾气或改用其它无毒性气体驱赶，赶尽空气的目的是防止可燃性气体与空气混合受热爆炸．
例如：用H2、CO还原CuO，先通气体后试纯再加热，尾部用燃烧法除去多余H2、CO.
思考：制PH3（一种剧毒性气体易自燃）可用类似制NH3的方法反应为：
PH4I＋NaOH PH3↑＋NaI＋H2 O实验开始时，先往气体发生装置中加入适量乙醚（沸点：34.5℃）并微热，其目的是什么？
提示：加热，乙醚易挥发，利用乙醚蒸气密度大，排尽装置中的空气，以防止PH3自燃或爆炸，影响实验结果及安全．
用反应气赶走空气的另一目的是保证产品的纯度.如用N2与Mg制Mg3N2.若有O2，则更易形成MgO.
④熄灭酒精灯时，一般遵循“先点后灭”的原则．目的是：
(ⅰ)防止产物再被空气氧化，使其在还原性气体中冷却．
(ⅱ)防止可能引起倒吸．
三、综合性实验的典型例析
例1.利用下图装置可测定m g纯碱样品（含少量NaCl）中Na2CO3的质量分数．
（A） （B） （C）
(1)实验中使用的药品可能有：a.浓H2SO4、b.稀硫酸、c.稀盐酸、d.纯碱样品、e.碱
石灰、f.NaOH溶液、g.空气．请将这些药品的盛装部分对号入座（必要时可重复
使用），请填写对应的序号：
① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ ．
(2)实验中使用了空气，其作用是 ；若通入空气的速度过
快或通入空气的量不足，则所测定Na2CO3的含量 （填“偏高”、“偏低”
或“准确”）．
(3)干燥管Ⅱ的作用是 ，若缺乏干燥管Ⅱ，其后
果是 ．
(4)若分液漏斗中④的滴液速度过快，将导致实验结果 （填“偏高”、“偏低”
和“准确”）．
(5)若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g，实验后为m2 g，则样品中Na2CO3的质量
分数的数学表达式为 ．
解：
(1) g；f；d；b；a；e；e．
(2) 使反应产生的CO2气体充分排出，偏低．
(3) 防止空气中的CO2和H2O被吸入干燥管Ⅰ中，使测出的样品中Na2CO3的质量分
数偏大．
(4) 偏低．
(5) ×100%.
例2某小型化工厂生产皓矾（ZnSO4·7H2O），结晶前的酸性饱和溶液中含有少量的
Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋等杂质离子．为了除去杂质，获得纯净的皓矾晶体，该工厂设
计如下工艺流程：
滤液Ｃ　　　　 皓矾
滤液Ａ　　 溶液Ｂ　　　
　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　沉淀Ｃ
酸性饱和溶液
　滤液Ｄ
　　　　　　　　　　　　沉淀Ａ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　沉淀Ｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH值范围分别为：
Fe(OH)3：2.7～3.7；　　Fe(OH)2：7.6～9.6；　　　Zn(OH)2：5.7～8.0
试回答下列有关问题：
(1)加入的试剂①应是 ，主要反应的离子方程式是：
．
(2)加入的试剂②，供选择使用的有：氯水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓H2SO4、
浓HNO3等，应选用 ，其理由是 ．
(3)加入试剂③的目的是 ．
解：根据题意，可列出下列流程：
(1)加入过量的锌，Zn+2Fe3+=Zn2+ +2Fe2+ Zn+Cu2+=Zn2+ + Cu
(2) 20%的H2O2, H2O2具有强的氧化性，又不带入新的杂质
（3）加入ZnO促使Fe3+水解完全生成Fe(OH)3，增加Zn2+也不引入新杂质
例3． 在75℃左右，用HgSO4作催化剂，将乙炔通入含HgSO4的稀H2SO4溶液中，发生水化反应生成乙醛．但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用，H2S即是其中一种．现用含少量CaS杂质的电石、浓H2SO4、水、NaOH溶液、HgO粉末来制取乙醛．装置如下简图所示．
实验前应检查装置的气密性．实验开始时，打开夹子b，用活栓a控制x液体的流量，使A中反应放出的气流平稳、持续．当D中溶液褪色时，用b夹紧橡皮管，撤走D，使橡皮管与E中导管连接．然后点燃C处的酒精灯，同时打开夹b，使反应生成的乙醛蒸气通入E中．回答下列问题：
(1)实验前如何检查装置的气密性？ ．
(2)烧瓶中应加入HgO和另外两种试剂，若将三者分别直接加入，请按加入的先后顺序写出包括氧化汞在内的各试剂名称 ．
(3)为了得到平稳的气流，液体x通常用 ．
(4)B中盛放的试剂是 ，其作用是 ，发生反应的离子方程式 ．
(5)为什么要等溴水褪色后才能给烧瓶加热？ ．
(6)为了使烧瓶受热均匀且控制较准的温度，还需用到 ，加热的方式为
．
(7)F装置的作用是 ．
(8)检验E中含有乙醛的方法是 ．
解析 (1)该装置较复杂，不能用手捂烧瓶的简单方法．检查该套装置气密性的方法是：
在A、B、D瓶中分别加入少量水，使水面刚浸没漏斗（或长玻导管）下端管口，打开a、b，对烧瓶稍加热，若A、B中导管内水面上升，且D中导管口有气泡逸出，表示装置不漏气．同理夹紧B、C间橡皮管，撤D，按E、F，可检查E、F是否漏气．
(2)HgO、H2O、浓H2SO4.注意：①一般应先加固体后加液体（防止固体粉末沾在潮湿的器壁上）；②浓H2SO4稀释的操作顺序：在水中逐滴加入浓H2SO4.
(3)饱和食盐水
(4)NaOH溶液，吸收H2S.
H2S＋2OH－＝S2－＋2H2O
(5)为把烧瓶中空气完全排出，避免乙炔与空气混合遇热发生爆炸．
(6)温度计，（因温度较明确），水浴．
(7)吸收尾气（多余的乙炔和未能冷却的乙醛蒸气），红色变浅，逐渐褪色．（因C2H2、CH3CHO均能与KMnO4溶液反应）．
(8)取E中溶液少许，加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀，则可证明含有乙醛．
例4 实验室里临时需要用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液，已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易过量生成NaHCO3，且无明显现象．
实验室有下列试剂：①未知浓度的NaOH溶液 ②37%的盐酸 ③37%的硫酸 ④14%的盐酸 ⑤大理石 ⑥ K2CO3固体 ⑦ Cu2(OH)2CO3.
实验室有下列仪器：铁架台、启普发生器、量筒、烧杯、橡皮管、玻璃导管、分液漏斗．
已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100g H2O)
Na2CO3 NaHCO3 NaCl Na2SO4 NaHSO4 NaOH
15.9 8.4 35 35.5 20 40
(1)本实验应选用的仪器：
除启普发生器、橡皮管、玻璃导管外，还需要 ．
(2)为保证制得的Na2CO3溶液尽量纯，应选用的药品（填编号）：
除①外，还需要：
(3)简要叙述实验步骤，直到制得纯Na2CO3溶液（仪器安装可省略）．
(4)根据给出的溶解度表，求出当NaOH溶液中溶质的质量分数大于多少时，在配制过程中会有晶体析出？（写出计算步骤和必要的文字说明）．
解析 这是一个设计性较强的实验题．从反应原理、试剂到仪器、步骤均要根据题意和已学知识一一分析，作出合理安排．
首先，考虑根据什么反应原理，制得纯净的Na2CO3溶液？
若在NaOH溶液中直接通入适量的CO2，使其只发生反应：CO2＋NaOH＝Na2CO3.
显然，“适量”两字是难以实际控制的，题干也明确指出此种方法的不足．
若在NaOH溶液中通入足量的CO2，使其生成NaHCO3溶液．再将其加热蒸干灼烧，使其分解为Na2CO3固体，最后溶于水．此方法步骤较多，操作复杂，且蒸干灼烧时也难以做到固体NaHCO3恰好完全分解，何况题中未给酒精灯．
合理的思路是：依据如下反应
CO2 ＋ NaOH ＝ NaHCO3
NaHCO3 ＋ NaOH ＝ Na2CO3 ＋ H2O
两反应中消耗的NaOH量相等．这是关键，因而必须取两等份的NaOH同种溶液，使其中一份完全转化为NaHCO3，然而再加入另一份NaOH溶液，又使NaHCO3刚好转化为Na2CO3.
其次，考虑怎样选择的合适的试剂和仪器？
欲制CO2，选用哪一种碳酸盐和哪一种酸？
因要用启普发生器，K2CO3固体可溶于水，不能选用．Cu2(OH)2CO3、大理石均为不溶于水的固体．但CaCO3、Cu2(OH)2CO3分别与HCl的反应产生等量的CO2，后者将消耗更多的HCl.故应选用CaCO3.
由于CaCO3和H2SO4反应生成CaSO4微溶物，覆盖在CaCO3固体表面，使反应速率降低．故应选择盐酸．但现有两种不同的盐酸，该选择浓的还是稀的？由于浓盐酸具有挥发性，使CO2中混有HCl，从而与NaOH反应将有NaCl生成，最终无法制得纯净的Na2CO3溶液．故应用稀HCl.
本题答案：
(1)烧杯、量筒（用于量取等体积的两份NaOH溶液）．
(2)④、⑤
(3)①量取一定量的NaOH溶液，分成两等份．
②用稀HCl和CaCO 3反应制取CO2(启普发生器进行)，向①其中一份NaOH溶液通入过量的CO2气体．
③将两份溶液混合、摇匀．
④从表中可知，NaHCO3常温下的溶解度为8.4g.
设常温下100g水中溶解的NaOH质量为x g时，NaHCO3达饱和
NaOH ＋ CO2 ＝ NaHCO3
40 84
x 8.4
x＝4(g)
×100%＝3.85%.
故溶液中NaOH的质量分数若大于3.85%，则在步骤②中会有NaHCO3晶体析出．
四、巩固练习
1 ..用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜:
(1)铜跟浓硝酸反应
(2)铜跟稀硝酸反应
(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应
以下叙述正确的是 _________ A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B.三种途径所消耗的消酸的物质的量相等
C.所消耗的铜的物质的量是: 途径(3)＞途径(1)＞途径(2)
D.所消耗的硝酸的物质的量是: 途径(1)＞途径(2)＞途径(3)
2.已知某无色的混合气体,可能由NH3、HCl、O2、CH3Cl中一种或多种组成.通过如图装置后,洗瓶内有白色沉淀生成.请判断:
(1)原混合物中肯定有_______
原因__________________________(用化学方程表示)
(2)混合物中肯定没有_______
原因__________________________(用文字叙述)
3．现有右图所示装置，为实现下列实验目的，其中y端适合于作入口的是
（A）瓶内盛液体干燥剂，用以干燥气体
（B）瓶内盛液体洗涤剂，用以除去某气体中的杂质
（C）瓶内盛水，用以测量某难溶于水的气体的体积
（D）瓶内贮存气体，加水时气体可被排出
（E）收集密度比空气大的气体
（F）收集密度比空气小的气体
4.某无色混合气体，可能含有CO、CO2、NH3、H2、HCl和H2O(g)中的一种或几种，当混
合气体依次通过石灰水、Ba(OH)2溶液、浓H2SO4、灼热的CuO粉末和无水CuSO4时，
现象依次为澄清石灰水未见浑浊，Ba(OH)2溶液变浑浊，灼热的CuO变红，无水CuSO4
变蓝.由此可知原混合气体中一定含有_____________________.
1.TiCl4是工业上制取聚乙烯的催化剂，它是一种无色液体，沸点136.4℃,在潮湿的
空气中极易水解．工业上制取TiCl4在炭粉存在条件下，将TiO2进行高温氯化．现
利用下图中所给仪器（本题未画出CO2的发生装置）在实验室里制取TiCl4，主要
步骤有：
①连接好装置，在通Cl2前先通入CO2，并持续一段时间．
②锥形瓶中的TiCl4的量不再增加时停止加热，改通CO2，直到瓷管冷却．
③将TiO2、炭粉末混合均匀后，装入管式炉的瓷管中．
④将电炉升温到800℃，改通Cl2，同时在冷凝管中通入冷凝水．
一 二 三 四 五
装置图
管式电炉炭粉和TiO2
(1)正确的操作程序是（填写操作步骤的序号） ．
(2)装置(2)中，分液漏斗中的液体是 ，烧瓶中的粉末是 ．
(3)操作步骤①的目的是 ．
(4)当气体从左向右流向时，图中仪器装置连接顺序是（填仪器序号） ．
(5)装置(1)上端的干燥管的作用是 ．
(6)上述制取TiCl4的化学方程式 ．
5.过碳酸钠(Na2CO4)和HCl反应的化学方程式为：
2Na2CO4＋4HCl＝4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O
商品过碳酸钠中往往含有少量的碳酸钠，为了测定其纯度，现称取0.9克样品进
行实验．供实验选用的仪器、试剂如下：
E F
无水CuSO4
① ② ③ ④
G H J K L M
水
5% 饱和
NaOH Ca(OH)2
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)为了使实验尽可能简单，应选用的装置是 （填编号）．
(2)所选用的装置的连接顺序是 （填字母，胶管已略去）．
(3)为了能通过实验和计算，求得样品的纯度．所需测定的物质名称和物理量
是 ，若所测定的物质的物理量以质量表示，且为m克，则样品的纯度为
．
(4)实验室有50mL、100mL、500mL三种规格的量筒，实验时选用的量筒的规格为
．
6.已知NH3和CuO反应可得较纯净的铜、氮气和水．现利用氨的还原性来测定氨分子
中各元素的质量分数，同时测定氨氧化的百分含量[在反应中生成的气体用排气法
测出其体积（假设水的体积为标准状况下气体的体积）]．
f
d e
碱石灰
A B C D
h i k j l
水
浓 H2SO4
E F G
(1)用上述装置连接成整套实验装置（填写各接口代号与字母）：
a接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）
（ ）（ ）接（ ）
(2)整套装置安装完毕后，检验气密性的方法是 ．
(3)仪器连接好后进行实验时，先点燃 处酒精灯，实验结束时应撤去熄灭
处酒精灯，且应 再熄灭 处的酒精灯，其理由是 ．
(4)装置(B)的作用是 .
装置(C)的作用是 .
装置(E)的作用是 .
7.某种碱式碳酸铜是孔雀绿色固体粉末，其组成可表示为：Cu2(OH)2CO3·xH2O在加热
条件下，它在失去结晶水的同时发生分解，反应方程式为：
Cu2(OH)2CO3·xH2O 2CuO＋CO2↑＋(x＋1)H2O
现取一定量的固体样品，不准确称量其质量，用两套仪器装置，先后进行两个实验：
实验(Ⅰ)：测定该碱式碳酸铜粉末组成中x的值；
实验(Ⅱ)：用实验(Ⅰ)结束后的残留固体与乙醇蒸气反应，并检验反应产物．
试回答下列问题：
(1) 现已装配好上面一套仪器装置（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、酒精灯、石
棉网在图中已略去），套这装置是用来完成上述实验 的（填标号）．
(2)用下面的仪器（必要的铁架台、铁夹、酒精灯均在图中略去）组装完成另一个实
验装置．组装时仪器按气流方向从左到右的连接顺序是： → → →
．在这套实验装置中，干燥管H的作用是： ．
F
碱石灰 浓
硫
酸
E H G
(3)实验开始时，碱式碳酸铜放在仪器（填仪器对应字母） 中，乙醇放在仪
（填仪器对应字母） 中．
(4)这两套装置中，在实验时需要加热的仪器是（填对应字母） ．
(5)实验结束后可见试管D内壁有银白色金属析出．实验中试管A内发生的反应的化
学方程式是： 从试管A通入试管D的导管中气体的成份是（写
名称、其中水蒸气不必填） ．
(6)这两套装置中，在实验前后均要连同所盛试剂一起准确称量的仪器是（填对应字
母） ，若用托盘天平称量，其中某次称量记录的数据是51.12g，这样记录
是否合理 （填“合理”或“不合理”）．
8.氨与灼热的氧化铜反应生成氮气、铜和化合物X，据此，在27℃和1.01×105Pa时，
将一定质量的氨与氧化铜充分反应，测定反应后生成的氮气的体积及X的质量可
推算出氨分子的组成．试从①浓氨水、②氧化铜、③熟石灰、④硝酸铵晶体、⑤
生石灰、⑥浓硫酸、⑦碱石灰、⑧五氧化磷、⑨水等九种试剂及下图所示的A－H
八种仪器中选出适当试剂和仪器（可重复使用）完成氮分子组成的测定实验．
a b d
e
c
A B C D E
h i
f
F G H
请回答以下有关问题：
(1)实验过程中至少要用到 等试剂（填序号，下同）．
(2)应用仪器 组成氨气发生装置；用仪器 作为氨气氧化装置；用仪器
组成测定生成的氮气体积的装置．
(3)氨气发生装置后应连接仪器 ，其任务是 ．氨气氧化装置后应连接
仪器 ，其任务是 ．
(4)在实际测定过程中，除乳胶管外，不可缺少的仪器还有 ；在实验仪
器装配程序中，仪器G中的导管口i应与导管口 相连接．
(5)实验测得气体积为V L；测得化合物X的装置实验前后的质量分别为W1 g和W2 g，
则氨分子的组成，即氨分子中氮和氢原子个数比为 ．
参 考 答 案
1．A、D
2．（A）（B）（D）（E）
3．(1)一定有HCl,因为CH3Cl不溶于水且不与水反应，不可能产生AgCl沉淀
（2）一定无NH3，因为HCl 与NH3不共存
4.(1) ③①④②.
(2) 浓盐酸、MnO2.
(3) 用CO2排尽装置中空气，防止TiCl4水解．
(4) 2、4、5、1、3．
(5) 防止水蒸气进入装置①，避免TiCl4水解.
(6) TiO 2＋C＋2Cl2 TiCl4＋CO2
5.(1) ①②⑧③⑥.
(2) A－B－C－K－J－D.
(3) 氧气的体积，×100%.
(4) 100mL.
6.(1) bcfgdehijkl（其是f与g、d与e可交换）．
(2) 点燃酒精灯A微热，若E中有气泡逸出，F中K导管水面上升，证明不漏气．
(3) A、D，冷却至室温，A，防止E中液体倒吸入C中．
(4) 吸收NH4HCO3反应生成的CO2和H2O，以得到纯净的NH3；吸收CuO反应后的水
蒸气；吸收CuO反应后剩余的NH3.
7.(1) Ⅱ.
(2) FGEH；吸收空气中的水蒸气和CO2.
(3) F、C.
(4) A、B、C、F．
(5) C2H5OH ＋ CuO CH3CHO ＋ H2O ＋ CuO 乙醛、乙醇
(6) E、G；不合理．
8.(1) ①②⑤⑨或①②⑦⑨．
(2) C、E；A；D、F、G．
(3) B；干燥氨气；B；吸收生成的水．
(4) 托盘天平、铁架台（带铁夹）；f.
(5) :.
Zn
(Fe)
Zn
Cu
H2SO4
Cu
FeSO4
ZnSO4
皓矾
Fe(OH)3
ZnSO4
ZnO
Fe3＋
Zn2＋
H2O2
Fe2＋
Zn2＋
Fe2＋
Cu2＋
Zn2＋
Fe3＋
结晶
合并
过滤
加④
分离
过滤
加③
加②
过滤
加过量①
⑤
②
③
干燥管Ⅰ 干燥管Ⅱ
①
→
④
⑥
⑦
△
△
△
B C
A
碱石灰
g
CuO
硅胶
△
碱石灰
j k
800℃
△
12