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[同步练习] 第一单元 化学反应及其能量变化
第三讲 化学反应中的能量变化(第2课时)
选择题(共8题,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中,正确的是( )
A.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B.中和反应都是放热反应,盐类水解反应都是吸热反应
C.在101 kPa时,1 mol碳燃烧所放出的热量一定叫碳的燃烧热
D.CO燃烧是吸热反应
2. “信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列有关资讯错误的是( )
A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
B.目前中美日等国掌握的陶瓷发动机技术,大大提高了发动机的能量转化效率
C.2005年10月12日发射成功的“神舟六号”载人飞船使用了大量的复合材料
D.合成高分子材料的广泛应用是有百利而无一害
3.已知:C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol,2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ/mol,现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,因混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53 kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
4.已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-Q1,H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH2=-Q2,H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH3=-Q3,常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(已折合成标准状况)经完全燃烧恢复到常温,放出的热量为( )
A.0.4Q1+0.05Q2 B.0.4Q1+0.1Q2
C.0.4Q1+0.05Q3 D.0.4Q1+0.1Q3
5.根据热化学方程式(在101 kPa时):S(s)+O2(g)===SO2(g);ΔH=-297.23 kJ/mol,分析下列说法中不正确的是( )
A.S的燃烧热为297.23 kJ/mol
B.S(g)+O2(g)===SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C.S(g)+O2(g)===SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D.形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
6.已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-569.6 kJ·mol-1,2H2O(g)===2H2(g)+O2(g);ΔH=+482.1 kJ·mol-1。现有1 g液态H2O,蒸发时吸收的热量是( )
A.2.43 kJ B.4.86 kJ C.43.8 kJ D.87.5 kJ
7. (06天津理综第13题)已知反应:
①101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH=-221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);ΔH=-57.3kJ/mol
下列结论正确的是( )
A.碳的燃烧热大于110.5kJ/mol B.①的反应热为221kJ/mol
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
8、 (06重庆理综第10题) 25℃、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是( )
A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ/mol
D.C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1400 kJ/mol
9.已知水的比热容c(H2O)= 4.20J /(g·℃)。3.30g的某气态烃含有4.52×1022个分子,完全燃烧(生成液态水)释放出的热量能使1kg水的温度从10.0℃升高到约49.5℃。
(1)该气态烃的化学式 ;
(2)该烃完全燃烧的热化学方程式是: 。
(3) 假定烃燃烧放出的热量全部被水吸收,将10kg25℃的水烧开,至少要燃烧该气态烃的体积(标准状况)约是 。
10.已知分解100 g CaCO3需要177.7 kJ的热量,而12 g碳完全燃烧,则放出393 kJ的热。求:
(1)煅烧1 t石灰石需要多少热量?
(2)这些热量全部由碳燃烧提供,问理论上要消耗多少克碳?
11. 如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题:
(1) 实验中观察到的现象是:
①_________ _________;
②______ ___________;
③__________ _______。
(2) 产生上述现象的原因是:______
______________ ______________。
(3) 写出有关的离子方程式: _____________________________________。
(4) 由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量____________(填“大于” 、“小于” 、等于” )镁片和盐酸的总能量。
12、CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1) 等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是_______________。
(2) 已知在101 kPa时,CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下,若2 molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是_______________________________________________________。
(3) 120℃、101kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mL O2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。
① 若混合气体与O2恰好完全反应,产生b mL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为_______ (保留2位小数)。
② 若燃烧后气体体积缩小了a/4 mL ,则a与b关系的数学表示式是_________________。
化学反应中的能量变化(第2课时)
参考答案
1、B 2、D 3、A 4、D 5、C 6、A 7、A 8、D
9. (1) C3H8
(2) C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) ΔH= - 2212 kJ·mol-1 (3) 31.9L?
10.(1)1.777×106 kJ (2)5.4×104 g
1.(1) ① 镁片溶解 ② 产生大量气泡 ③饱和石灰水出现浑浊
(2) 镁和盐酸反应使镁溶解且放出氢气,反应放出的热使饱和石灰水温度升高,Ca(OH)2溶解度降低而析出固体变浑浊
(3) Mg + 2H+ == Mg2++ H2↑(4)小于
12、⑴ 1:4
⑵ CH4(g) + 2O2(g) == CO2(g) + 2H2O(l);△H = -891KJ/mol
⑶ ① 0.33 ② b≥5a/4
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第一单元 化学反应及能量变化
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。共100分。考试时间90分钟。
本试卷可能用到的相对原子质量:H:1 Na:23 S:32 O:16 Cl:35.5
C:12 N:14 Cu:64
学校 班级 姓名 学号
第I卷(选择题 共36分)
一.选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。每小题有一个选项符合题意)
1、下列叙述中正确的是
A.含金属元素的离子一定是阳离子 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.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
2.吸进人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧副产物,如·O2等,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“夺命杀手”。我国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧,在消除活性氧时,Na2SeO3的作用是( )
A.还原剂 B.氧化剂 C.既是氧化剂,又是还原剂 D.以上均不是
3.最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如下图所示,已知断裂1moIN-N吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出942kJ根据以上信息和数据,下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型的化合物 B.N4与N2互为同素异形体
C.N4沸点比P4(白磷)高 D.1mo1N4气体转变为N2将吸收882kJ热量
4.2003年10月15日,我国“神舟”五号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应:
2NH4ClO4 N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑;ΔH<0。下列对该反应的叙述不正确的是( )
A.高氯酸铵的水溶液呈酸性
B.该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应
C.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
D.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
5.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序是SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不可能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO+4H+ B.2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-
C.I2+SO2+2H2O====H2SO4+2HI D.H2O2+H2SO4====SO2+O2+2H2O
6. 反应⑴是自海藻灰中提取碘的主要反应,反应⑵是自智利硝石中提取碘的主要反应:
2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2 …………⑴
2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2 …………⑵
下列有关说法正确的是( )
A.NaI 和NaIO3在一定条件下能反应生成I2 B.I2在反应⑴中是还原产物,在反应⑵中是氧化产物
C.两个反应中生成等量的I2时转移的电子数相等 D.氧化性:MnO2>IO3->I2>SO42->Mn2+
7.在加入铝粉能放出H2的溶液中,可能大量共存的是( )
A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B.Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3-
C.NO3-、K+、SO42-、Cl- D.NO3-、Na+、Fe2+、K+
8.下列离子方程式中正确的是( )
A.氧化铁可溶于氢碘酸:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
B.Fe3+的检验:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓
C.向碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠
Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
D.Na2S溶液呈碱性:S2-+H2O=HS-+OH-
9.下列说法正确的是( )
A.在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
C.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
D.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ· mol—1
10.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的比不是1∶2的是( )
A.O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2 B.2H2S+SO2=3S+2H2O
C.I2+2NaClO3==2NaIO3+Cl2 D.4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O
11.为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①测定溶液的pH,溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。
④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加Ag NO3溶液,产生白色沉淀。
根据实验以下推测正确的是( )
A.一定有SO32-离子 B.一定有CO32-离子
C.一定有C1—离子存在 D.不能确定HCO3-离子是否存在
12.某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:
①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;
②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;
③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;
④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是( )
A.镁粉只直接与溴水中的溴反应 B.镁粉只与溴水中的酸反应
C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 D.镁粉在水的催化下与溴发生反应
选择题答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
第II卷(非选择题 共64分)
二.填空题(本题有五小题,共54分)
13.(13分) 在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,振荡后溶液变为黄色。
(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致,使溶液变黄色的物质是:
(填粒子的化学式,下同);乙同学认为这是发生化学反应所致,使溶液变黄色的物
是
(2)现提供以下试剂:
A.酸性高锰酸钾溶液 B.稀硫酸 C.四氯化碳 D.硫氰化钾溶液
同学正确 选用试剂 实验现象
第一种方法
第二种方法
请判断哪位同学的推断是正确的,并用两种方法加以验证,写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象。
(3)根据上述实验推测,若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是 若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的,
你认为是否可行 (填可行或不可行)理由是:
14.(16分)某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO、SO,为检验溶液中所含的各阴离子,限用试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如下图所示。
(1)图中试剂①~⑤溶质分别是:
①________,②________,③________,④________,⑤________。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是:a________、b________、c________。
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是_____________________。
(4)无色溶液A加试剂③的主要目的是___________________________。
(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是__________________。
(6)气体B通入试剂④发生反应的离子方程式是___________________________。
15.(9分)(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
_________+__________→__________+__________+__________+H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质__________,被还原的元素是_________。
(3)反应中1 mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)___________ mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:
__________+ __________→
16.(6分)由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式:_______________________ ___ 。 若1 g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ,则反应
H2(g)+O2(g)===H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1。
17、(10分)某校研究性学习课外环保小组对采集气体样品中所含污染气
体CO的浓度进行测定,其方法与步骤如下:
1 先使采集的气体样品2.00L缓缓通过含I2O5的加热管,发生反应:
CO + I2O5 → CO2 + I2
②将产生的I2升华,并由浓度为0.005mol L―1的Na2S2O3溶液30.0mL完全吸收,此时发生反应: I2 + S2O32― → I― + S4O62―
③向②的溶液中加4滴淀粉溶液作指示剂,用浓度为0.01mol L―1的I2水滴定,耗去5.00mL的溶液恰好变色。
⑴操作③中,滴定终点时溶液由___________色变为_________色。若在用I2水滴定操作读数时,滴定前仰视将会导致测得的CO浓度_________。(填“偏高” 、“偏低” 、“不影响” )
⑵步骤①中由CO与I2O5反应生成I2的物质的量是 mol。
⑶该气体样品中CO的浓度为 mg L―1
三.计算题(10分)
18.(10分)已知:CuS、Cu2S是两种黑色不溶于水的固体,但一定条件下都能与稀HNO3反应,用离子方程式表示为:
①3CuS+8H++8NO3-=3Cu2++3SO42-+8NO↑+4H2O
②3Cu2S+16H++10NO3-=6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O
现有不同质量的三份CuS、Cu2S的混合物样品分别和100mL物质的量浓度5mol/L稀硝酸充分反应,所取样品质量与产生气体体积(标准状况下测定)如下表所示:
实验序号 a b c
样品质量(g) 9.6 12.8 64.0
气体体积(L) 5.04 6.72 V
实验序号 a b c
样品质量(g) 9.6 12.8 64.0
气体体积(L) 5.04 6.72 V
实验序号 a b c
样品质量(g) 9.6 12.8 64.0
气体体积(L) 5.04 6.72 V
实验序号 a b c
样品质量(g) 9.6 12.8 64.0
气体体积(L) 5.04 6.72 V
实验序号 a b c
样品质量(g) 9.6 12.8 64.0
气体体积(L) 5.04 6.72 V
实验序号 a b c
样品质量(g) 9.6 12.8 64.0
气体体积(L) 5.04 6.72 V
试回答下列问题(不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化):
⑴a组实验结束后,溶液中c(NO3-)= ;
⑵b组实验结束后,溶液的pH= ;
⑶计算实验c中所产生气体的体积(V)。
第一单元 化学反应及能量变化试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D A B C D A C C D C B D
13.(13分)(1)Br2 (2分);Fe3+ (2分)
(2)
乙 (1分) 同学正确 选用试剂 实验现象
第一种方法 C(1分) 有机层无色(1分)
第二种方法 D(1分) 溶液变红(1分)
(3)Fe2+(2分);不可以(1分),因为Br2和Fe3+都能把I—氧化成I2(1分)
14:(16分)(1)Ba(NO3)2 (1分) HCl (1分) HNO3(1分) Br2(1分) AgNO3(1分)
(2)SO(1分) SO(1分) Cl-(1分)
(3)BaSO3+2H+====Ba2++SO2↑+H2O(2分)
(4)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰(2分)
(5)会使SO对SO的检验产生干扰,不能确认SO是否存在(2分)
(6)SO2+Br2+2H2O====4H++SO+2Br-(2分)
15.(9分)
(1) FeSO4+HNO3→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O+H2O(3分)
(2) FeSO4 (1分) +5价N (1分)
(3) 得到(1分) 4(1分)
(4)24FeSO4+30HNO3→ (2分)
16.(6分) H2(g)+O2(g)===H2O(g),ΔH=-241.8 kJ·mol-1 (3分)
-285.8 (3分)
17.(10分) ⑴无 (1分)、蓝(1分) 偏高(2分)
⑵ 0.25×10-4 (3分)
⑶1.75(3分)
18.(10分)⑴2.75mol/L(3分)
⑵0(3分)
解析:设12.8g的样品中CuS的物质的量为x ,Cu2S的物质的量为y
96x+160y=12.8
8x/3+10y/3=0.3
解得:x=y=0.05mol
根据方程式①、②可知消耗n(H+)=0.05mol×8/3+0.05mol×16/3=0.4mol
故剩余n(H+)=0.1mol,c(H+)=1mol/L pH=0
⑶8.4L(4分)
解析:首先判断64g样品中CuS、Cu2S的物质的量为0.25mol
硝酸不足,且H+比NO3-先消耗完,应用H+计算.
H+共有0.5mol,而b中消耗0.4molH+生成6.72L气体,
Vc=5/4Vb=8.4L
所以:c中产生气体体积等于8.4L。
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[同步练习] 第一单元 化学反应及其能量变化
第二讲 离子反应(第1课时)
选择题(共8题,每小题只有一个选项符合题意)
1.经实验测得某一溶液由Mg2+、Al3+、NO3-、SO四种离子组成,其中Mg2+、Al3+、SO离子的个数比可能为( )
A.3︰1︰10 B.3︰5︰1 C.1︰3︰10 D.3︰1︰5
2.某溶液中含有NO3-、SiO32-、AlO2-、S2-等4种离子,若向其中加入过量的盐酸溶液,微热并搅拌,再加入过量的氢氧化钠溶液,则溶液中离子数目大量减少的是( )
A.只有S2- B.S2-和NO3- C.SiO32-和NO3- D.四种离子都减少
3.下列各级物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者还是后者滴入前者,反应现象都相同的是( )
①NaHSO4和Ba(OH)2 ②AlCl3和NaOH ③Na2O2和H2SO4
④Ba(HCO3)2和Ba(OH)2 ⑤AgNO3和NH3·H2O
A.①②④⑤ B.①④⑤ C.①③⑤ D.其他组合
4.下列各组离子在溶液中能大量共存,且此溶液既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是( )
A.Na+ K+ SO42- HCO3- B.AlO2— OH— Na+ K+
C.K+ NH4+ NO3— Cl- D.NH4+ Fe2+ HSO4— OH—
5.下列各组离子以适当比例混合,可以形成碱性透明溶液的为( )
A.Na+ Al3+ AlO2— SO42— B.Na+ Al3+ SO42— Cl—
C.Mg2+ Na+ AlO2— OH— D.Ag+ NH4+ OH— NO3—
6.下列各组离子能大量共存于同一溶液中,并且加入过量NaOH溶液或少量稀硫酸时,都能产生白色沉淀的是( )
A.Ba2+ Mg2+ NO3- CO32- B.Na+ Al3+ Cl- Ag+;
C.K+ Ba2+ Cl- HCO3-; D.NH4+ Ba2+ Fe2+ Cl-;
7、(06江苏第10题)一定能在下列溶液中大量共存的离子组是( )
A.含有大量Al3+的溶液:Na+、NH4+、SO42-、Cl-
B.c(H+) ==== 1×10-13mol·L-1的溶液:Na+、Ca2+、SO42-、CO32-
C.含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
D.含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
8、(06上海第10题)已知某溶液中存在较多的H+、SO42-、NO3-,则溶液中还可能大量存在的离子组是( )
A.A13+、CH3COO—、C1— B.Na+、NH4+、C1—
C.Mg2+、C1—、Fe2+ D. Mg2+、Ba2+、Br—
9.如图在一条鱼、虾绝迹的小河边有四座工厂:甲、乙、丙、丁,它们排出的废液里,分别含有Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组,对河水进行监测时发现:①甲处河水呈乳白色;②乙处河水呈红褐色浑浊;③丙处河水由浑变清;④丁处产生气泡,河水仍清。
请回答:
(1)甲、丙两厂排放的废液里含有的污染物分别是____________和__________;
(2)丙处河水由浑变清的反应离子方程式是:
___________________________________;
(3)丁处河水产生气泡的离子方程式是:
___________________________________。
10、有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取该溶液的实验如下:
实验步骤 实验现象
(1)取少量该溶液,加几滴甲基橙 溶液变红色
(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热 有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液 有白色沉淀生成
(4)取(3)中的上层清夜,加AgNO3 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液 有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解
由此判断:
(1)溶液中一定存在的离子是 ;溶液中肯定不存在的离子是: ;
(2)为进一步确定其它离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称。不必写详细步骤)
11. 某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-6种离子。(1999年上海市高考题)
甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的3种离子是 、 、 。
乙厂的废水中含有另外3种离子,如果加一定量 (选填:活性炭、硫酸亚铁、铁粉)可以回收其中的金属 (填写金属元素符号)。
另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的 (填写离子符号)转化为沉淀,经过滤后的废水主要含 ,可用来浇灌农田。
12.A~M所代表的各物质是中学化学里常见的物质,已知B、J是单质,A是化合物;E的溶液和石炭酸溶液混合,溶液呈紫色。A~M各物质之间相互反应转化关系如下图所示(未注明必要的反应条件)。请回答:
(1) B在A的浓溶液中反应而溶解的条件是____________,而常温下B在A的浓溶液中难以反应而溶解的原因是 。
(2) 写出下列化学方程式:
D+F→G+A ,
J+G→F ,
E→I的离子方程式 。
(3) L转化成I的现象是 。
(4) 常温下Cu能与B3+反应:Cu+2B3+=Cu2++2B2+。现取Cu与M混合物26.4g与1L 1mol/L
的H2SO4溶液(过量)充分反应。反应后测得溶液中B3+的浓度为0.05mol/L(溶液体积仍
可视为1L),则反应后溶液中H+的物质的量浓度是多少?(不考虑盐类的水解)
离子反应(第1课时)
参考答案
1、B 2、B 3、D ( ①③④ ) 4、A 5、D 6、C 7、A 8、B
9.(1)Ca(OH)2 HCl
(2)Fe(OH)3+3H+== Fe3++3H2O
(3)CO32-+2H+== CO2↑+H2O
10. (1)NO3-、SO42- Mg2+、Al3+; Fe2+、HCO3-、I-、Ba2+;
(2)K+的检验可以用焰色反应;Cl-的检验:往溶液中加足量的硝酸钡溶液,过滤后,在滤液中加硝酸银溶液,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解。
11. K+、OH-、Cl-;铁粉;Ag;Ag+、Cl-、Fe3+、OH-;KNO3
思路分析:溶液中离子共存问题几乎是每年必考的知识点,以往常以选择题的形式出现。本题结合环境保护(工业废水的处理),使学生通过考试学会化学知识的简单应用,并增强社会责任感。从甲厂的废水明显呈碱性,推出必含OH-,从而排除了Ag+、Fe3+存在,而乙厂废水中含Ag+,可排除Cl-的存在,所以确定甲厂废水中含:K+、OH-、Cl-;乙厂中含:Ag+、Fe3+、NO3-。在乙厂的废水加Fe粉,通过置换反应回收其中的Ag+。如甲、乙两厂的废水按适当比例混合,则可使Ag+与Cl-、Fe3+与OH-结合成沉淀,余下的是氮、钾复合肥KNO3。
12.(1)加热、钝化
(2)3NO2+H2O=2HNO2+NO 2NO+O2=2NO2 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
(3)白色沉淀先变成灰绿色,最后变成红褐色
(4)1.25moL/L
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第一单元 化学反应
及其能量变化
第三讲 化学反应中的能量变化
(第一课时)
高考内容主要包括:
书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误;
有关反应热的计算;
比较反应热的大小
最近又出现反应热与能源结合起来进行考查。
由于能源问题已成为社会热点,有关能源的试题也将成为今后命题的重点:预计考查反应热的内容将不断拓宽,难度有所提高,题型也会有新的变化。由于反应热与物理学中的“热”、生物学生态系统中的“能量传递”又有密切联系,有关能量的学科间的综合将会成为理科综合命题的热点。
[考点分析]
1.下列变化中,属于吸热反应的是( )
①液氨气化②将胆矾加热变为白色粉末③稀释浓硫酸
④氨催化氧化生成NO⑤氯酸钾分解制O2
⑥酸碱中和生成水⑦氯化铁溶于水显酸性
A.②⑤⑦ B.①③④ C.①②⑤ D.③④⑥
2.下列变化过程中会放出热量的是( )
①硝酸铵溶于水②物质的燃烧③苛性钠溶于水
④生石灰放入水中 ⑤醋酸的电离
A.仅①⑤ B.仅②③ C.仅②④ D.②③④
A
D
[课前热身]
3、已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A. H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g);ΔH=+242kJ·mol-1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-484kJ·mol-1
C. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=+242kJ·mol-1
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=+484kJ·mol-1
A
化学变化的特征
化学变化中除有新物质生成外,常伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象发生。
利用化学反应:一是制取物质、二是利用反应中的能量
一、反应热
定义:
符号:
单位:
测量仪器:
研究对象;
在化学反应中吸收或放出的热量。
用 H表示
量热计
KJ/mol
在一定压强下,在敞口容器中发生的
反应所放出或吸收的热量
[知识回顾]
1、宏观角度
反应物具有的能量
大于
产物具有的能量
表现形式:放热
生成物稳定性 反应物稳定性
大于
产物具有的能量
大于
反应物具有的能量
表现形式:吸热
生成物稳定性 反应物稳定性
小于
E 反应物
+
E 生成物
热量
E
反应物
热量
E
生成物
放热反应
+
E 反应物
热量
E 生成物
E
反应物
量
热量
E
生成物
吸热反应
2、微观角度
H—H 436 KJ/mol Cl—Cl 243 KJ/mol
H—Cl 431 KJ/mol
吸收的能量大于
放出的能量
吸热反应
放出的能量大于
吸收的能量
放热反应
H=反应物的键能总和—生成物的键能总和
H > 0 吸热反应
H < 0 放热反应
[练习]
1、1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为:△H =
kJ/mol。
2、拆开 lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为: ,1mol H2生成NH3的反应热为:
。
+131.5
△H =-92kJ/mol
2×3×391kJ/mol-946kJ/mol-3×436kJ/mol
△H =-30.7kJ/mol
★常见的吸热反应
1、部分加热型:
2、非加热型:
3、所有的水解反应:
4、所有的电离反应:
★常见的放热反应
1、燃料的点燃:
2、中和反应:
3、金属与酸:
HCO3-+H2O=H2CO3+OH-
CH3COOH=CH3COO-+H+
练习1:下列说法正确的是( )
A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B.放热的反应在常温下一定很易发生
C.放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定
D.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量,放热反应发生过程中不再需要外界能量
c
练习2、下列变化中,属于放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧
C.灼热的碳与二氧化碳的反应
D.氯化铝的水解
B
三、热化学方程式
1、概念:
表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
如:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-183KJ/mol
又如2gH2完全燃烧放出的热量为285.8KJ,则H2燃烧生成
液态水的热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6KJ/mol
2、热化学方程式表示的意义:
表示什么物质参加反应结果生成什么物质
或H2(g)+ O2(g)=H2O(l);△H=-285.8KJ/mol
质→量→能
反应物和生成物之间的质量比、物质的量比
反应物完全变成生成物后所放出或吸收的热量。
H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g); H=-184.6KJ/mol
含义:
1molH2与1molCl2化合生成2molHCl
时所放出的热量为184.6KJ。
B
练习:已知
N2(g)+3H2(g)==== 2NH3(g); H=-92.4KJ/mol
在该条件下,1moilN2和3molH2放在一密闭容器中合成氨,测得反应放出的热量( )
A、等于92.4KJ B、小于92.4KJ
C、大于92.4KJ D、无法确定
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g); H=-241.8KJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l); H=-285.8KJ/mol
可见:
反应热的大小与各
物质所处的状态有
关。
物质状态与反应热的关系
物质“三态”变化而引起的能量变化
气态
液态
固态
放热
吸热
放热
放热
吸热
吸热
小结:
热化学方程式是描述在一定条件下,一定量某
状态下的物质,充分反应所吸收或放出的热量
的多少。
书写注意点:
1、要注明温度与压强(末注明则表示常温常压);
2、 H的正负号与单位;
3、要注明反应物和产物的状态;
4、反应热的大小与各物质的系数有关,系数越
大,反应热也越大,二者在数值上成正比。
1、(2003·江苏)已知在25℃、101kPa下,1g
C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水
时放出48.40kJ 热量。表示上述反应的热
化学方程式正确的是 ( )
A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) +9H2O(g);
△H= - 48.40kJ·mol -1
B、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g) +9H2O(l);
△H= - 5518kJ·mol -1
C、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g) + 9H2O(l);
△H= + 5518kJ·mol -1
D、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2 (g)+ 9H2O(l);
△H= - 48.40kJ·mol -1
B
[课堂练习]
2、2.00gC2H2完全燃烧生成液态水和CO2放出的热量为99.6KJ则C2H2燃烧的热化学方程式为:
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);△H=-2589.6KJ/mol
4、铝在纯氧中燃烧,每生成1gAl2O3(固)放出QkJ热量,写出其热化学方程式
3、将12.7克固态碘与氢气完全反应生成碘化氢气体时,
必须吸收2.604千焦的热量,其热化学方程式为
I2(s)+H2(g)=2HI(g); △H=+52.08KJ/mol
4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ;ΔH=-204QkJ·mol-1
再见 !(共24张PPT)
第一单元 化学反应
及其能量变化
第三讲 化学反应中的能量变化
(第二课时)
四、盖斯定律:
1、定义:化学反应的反应热只与反应的始末状态有关,而与具体的反应进行的途径无关。
2、应用:可间接求算某反应的反应热。
CO(g)+1/2O2(g)
C(s)+O2(g)
CO2(g)
H2
H1
H3
H2
H1
H3
= +
练习1:已知白磷和红磷分别在氧气中燃烧的热化学方程式为:
P4(固,白磷)+5O2(气)=P4O10(固);△H=-2983.2KJ/mol
P(固,红磷)+5/4O2(气)=1/4P4O10(固);△H=-738.5KJ/mol
则:P4(固,白磷)=4P(固,红磷) 反应的ΔH=___________________
红磷比白磷 (填稳定或不稳定),
理由是 。
-29.2 KJ/mol
稳定
白磷转化为红磷要放热,说明红磷的能量比白磷低,所以红磷比白磷稳定.
2、在100 g 碳不完全燃烧所得气体中,CO占1/3体积,CO2占2/3体积,且
C(s) +1/2O2(g) = CO(g); = -110.35 kJ/mol
CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g); = -282.57 kJ/mol
与这些碳完全燃烧相比,损失的热量是( )。
392.92 kJ B. 2489.44 kJ
C. 784.92 kJ D. 3274.3 kJ
H
H
C
2、燃烧热和中和热的区别和联系
1、燃烧热和中和热的定义
五、燃烧热和中和热
中和热和燃烧热与反应热的关系
练习:
1.下列各组物质的燃烧热相等的是:( )
A.碳和一氧化碳 B.1moL碳和2moL碳
C.1moL乙炔和2moL碳 D.淀粉和纤维素
B
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); = -285.8 kJ/mol
H
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); = -241.8 kJ/mol
H
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); = -483.6 kJ/mol
H
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); = -571.6 kJ/mol
H
2.已知热化学方程式:
则氢气的燃烧热为:__________
285.8 kJ/mol
3、在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式
分别为:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol
由1摩CO和3摩CH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为( )
A.2912KJ B.2953KJ C.3236KJ D.3867KJ
4、一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为QKJ.它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100g碳酸钙沉淀,则完全燃烧1mol无水乙醇放出的热量是( )
A.0.5QKJ B.QKJ C.2QKJ D.5QKJ
B
C
(1)原理:
Q=cm△t
Q= c (V酸d酸+V碱d碱) (t2-t1)
其中c=4.18J/(g. ℃)
3、中和热的测定
(2)实验注意事项:
1、大、小烧杯放置时,要使两杯口相平:可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;
2、填碎纸条的作用:为了达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的
3、若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验
结果更准确。
4、温度计上的酸要用水冲洗干净:温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失
5、冲洗后的溶液不要倒入小烧杯:若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。
6、酸、碱混合时,要把量筒中的氢氧化钠溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入:因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓,将会使热量损失而产生误差。
7、实验中所用盐酸和氢氧化钠的物质的量比不是1:1而是氢氧化钠过量:为了保证0.5mol/L的盐酸完全被氢氧化钠中和,采用0.55mol/L氢氧化钠溶液,使碱稍稍过量。若使盐酸过量也可以。
练习:
1、下列各对酸与碱的中和热大于 57.3KJ/mol的是 ,小于 57.3KJ/mol的是 ,等于 57.3KJ/mol的是 。(填序号)
A.盐酸与氢氧化钾 B.氨水与盐酸
C. 醋酸与氢氧化钠 D.硫酸与氢氧化钡
2、下列各对酸与碱的中和热大于 57.3KJ/mol的是( )
A.盐酸与氢氧化钾 B.氨水与盐酸
C. 醋酸与氢氧化钠 D.硫酸与氢氧化钡
D
BC
A
D
16.6%
2.1%
5.1%
76.2%
我国化石燃料和水电能源消耗构成图
六、能源的综合利用
① 什么是化石燃料?使用前景如何?
② 燃料燃烧时,空气不足或过量,分别会造成什么后果?
③ 怎样提高固体和液体燃料的燃烧效率?
④ 导致酸雨的主要原因之一是什么?
⑤ 怎样高效、清洁地利用煤炭?
⑥ 燃料充分燃烧的条件有哪些?
[自主探究] 燃料的充分燃烧
空气不足,燃烧就不完全,浪费资源,产生的大量CO危害人体健康;过量的空气会带走部分热量,同样造成浪费
将固体燃料粉碎,或将液体燃料以雾状喷出,以增大燃料与空气的接触面
煤中所含硫在燃烧时会生成SO2
要有足够多的空气
燃料与空气要有足够大的接触面积
高效清洁利用煤炭的重要途径
煤的气化(水煤气或干馏煤气)
将焦炭在高温下与水蒸气反应,则得到CO和H2
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
高温
煤的液化
燃料的充分燃烧
要有足够多的空气;
燃料与空气要有足够大的接触面积
1、燃料充分燃烧的条件
2、燃料充分燃烧的意义
(1)使有限的能源发挥最大的作用,节约能源
(2)降低环境污染的程度
〖讨论 1〗
简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。
在煤饼上打孔
打开炉门
燃烧时要有足够多的空气
燃料与空气要有足够大的接触面
〖讨论2 〗
试解释“燃着的蜡烛一扇就灭,而炉火越扇越旺”的事实。
大量空气的急速流动会带走大量的热量,故蜡烛达不到着火点而熄灭。而炉火必须通入足量的空气,使之充分燃烧,故越扇越旺。
所以燃烧时通入适量的空气是必要的。
[练习]
1、根据以下叙述,回答第(1)—(3)题
能源可划分为一级能源和二级能源.自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取:
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H =517.6 KJ/mol
(1)下列叙述正确的是( )
A.电能是二级能源 B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源
AC
( 2).已知:CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g),△H=-890.3KJ/mol,1克氢气和1克甲烷分别燃烧后,放出的热量之比约是 ( )
A.1:3.4 B.1:1.7 C.2.3:1 D.4.6:1
(3)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是( )
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源
B.设法将太阳光聚集,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
C
AC
C(s、石墨)==C(s、金刚石); △H=+1.90kJ/mol
[拓展提高]
1. 1836年,俄国化学家盖斯指出:化学反应
的热效应仅与反应物的最初状态和生成物
的最终状态有关,而与中间步骤无关。按
此规律,结合下列热化学方程式:
C(s、金刚石)+O2(g)==CO2(g);△H=- 395.41 kJ/mol
C(s、石墨)+O2(g)==CO2(g);△H=- 393.51kJ/mol
回答有关问题:
(1)石墨转化为金刚石的热化学方程式是:
(2)石墨和金刚石相比较,————的稳定性
更大。
石墨
2.葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同式为:
计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
C6H12O6(S)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);
ΔH=-2800kJ.mol-1
燃烧放出的热量为:
0.556 mol×2800 kJ·mol-1=1560 kJ
解析:
再见 !(共22张PPT)
第一单元 化学反应
及其能量变化
第一讲 氧化还原反应
(第一课时)
1、理解氧化还原反应,了解氧化剂和还原剂等概念
2、掌握重要氧化剂.还原剂之间的常见反应
3、能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,并能配平反应方程式
[教学目标]
1、在反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2 +3H2O中,氧化剂与
还原剂的物质的量之比为( )氧化产物与还原产物
的质量比是( )
A.1:5 B.1:6 C. 5:1 D.6:1
A
C
2、在反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2 中,下列说法正
确的是( )
H2O作还原剂 B.此反应是非氧化还原反应
C.H2只是氧化产物
D.氧化产物与还原产物的质量比为1:1
D
3、在反应Cl2+H2O=HCl+HClO中,下列说法错误的是( )
A.Cl2只是氧化剂 B.氧化剂与还原剂的质量比为1:1
C.H2O作还原剂 D.HClO是氧化产物
AC
[课前热身]
1.理清脉络
氧化还原反应
得氧失氧观点 →化合价升降观点→电子转移观点→配平→ 应用
初三 ─→ 高一 ─→ 高二 → 高三
初级阶段 ──→ 发展阶段 ─→ 巩固阶段
原始朴素观点 ──→ 现代科学观点
一、基本概念
[知识回顾]
2、化学反应
根据反应物和生成物类别及种类划分
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
根据是否有
电子转移
根据是否有
离子参加
离子反应
非离子反应
根据是能量
变化情况
吸热反应
放热反应
3.弄清联系
(1)氧化还原反应与四种基本类型反应的联系
a、置换反应全部是氧化还原反应;
b、复分解反应全部是非氧化还原反应;
c、化合反应、分解反应有的是氧化还原反应,有的是非氧化还原反应。
用集合概念
表示如下:
例1.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,其正确的是( )
A
4、五对概念:
(1)氧化反应:失去电子的反应;
还原反应:得到电子的反应。
(2)被氧化:失去电子的变化过程;
被还原:得到电子的变化过程。
(3)氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化而形成的生成物
还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原而形成的生成物
(4)还原剂:失去电子的物质;
氧化剂:得到电子的物质。
(5)还原性:还原剂具有的失去电子的性质;
氧化性:氧化剂具有的得到电子的性质。
有关概念之间的相互联系:
还原剂→还原性→氧化反应→失去e-→价升高→被氧化→氧化产物
(弱氧化性)
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
反应物 性质 反应 本质 特征 过程 生成物
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
氧化剂→氧化性→还原反应→得到e-→价降低→被还原→还原产物
(弱还原性)
还 失 升 被 氧 化
氧
得
降
被 还 原
例2:在2FeS+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2+2S+6H2O的反应中:
(1)氧化剂是 ,(2)还原剂是 。
(3)氧化产物是 ,
(4)还原产物是 ,
(5)被氧化的元素是 ,
( 6)被还原的元素是 ,
(7)氧化过程是 ,
( 8 ) 还原过程是 。
FeS
Fe2(SO4)3和S
SO2
FeS中的Fe元素和S元素
H2SO4中的S元素
FeS →Fe2(SO4)3+S
H2SO4→SO2
H2SO4
二、电子转移
表示方法
单线桥
双线桥
表示电子转移的方向和数目(谁给谁,给多少),不跨过等号。
表示电子转移后的结果(转移多少,生成什么),跨过等号。
NaH+ NH3= NaNH2+H2↑
失e-
得e-
NaH+ NH3= NaNH2+H2↑
e-
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
——
——————————————————————————————
↓
——
↑
↑
失去2×e-
得到2×e-
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
___
___
↓
2e-
______________________________________________
6NO+4NH3==5N2+6H2O
6NO+4NH3==5N2+6H2O
│
—————————
↓
12e-
│
______________________
↓
│
_______________________________________
↑
失去4×3e-
得到6×2e-
三、常见氧化剂和还原剂
(1)常见的还原剂
①活泼的金属单质:如Na、Mg、Al、Zn、Fe等。
②某些非金属单质:如H2、C、Si等
③元素处于低化合价时的氧化物:如CO、SO2等
④元素处于低化合价时的酸:如HCl、H2S等
⑤元素处于低化合价时的盐:如Na2SO3、FeSO4等
(2)常见的氧化剂
①活泼的非金属单质:如Cl2、Br2、O2等
②元素(如Mn、C、N)处于高化合价时的氧化物:如MnO2、CO2、NO2等
③元素(S、N)处于高化合价时的含氧酸:如浓H2SO4、HNO3等
④元素(Mn、Cl、Fe)处于高化合价时的盐:如KMnO4、KClO3、FeCl3等
⑤过氧化物:如Na2O2、H2O2等
[练习]
1、在下列各微粒组中,各种微粒都只有还原性的是
( )。
A.H2S(气)、Fe 、S2- B.Na、I-、NO3-
C.Fe2+、SO2、H2O D.S、HSO3-、H2SO3
A
2、在下列各物质组中,全部都是常见的氧化剂的是 ( )。
A.HNO3、浓H2SO4 、KMnO4、H3PO4
B.H2O2、O3、Cl2 、 Br2
C.AlCl3、FeCl3 、CuCl2 、O2
D. CH3CHO、HCl、SO2 、CO
B
[拓展提高]
1.在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑中,有5molH2O反应时,被水还原的BrF3的物质的量为( ),被还原的BrF3 的物质的量为( ),被其本身还原的BrF3 的物质的量为( )
A.3mol B.2mol C.4/3mol D.2/3mol
解析:2×2=3x x=4/3mol
1×2=3y y=2/3mol
4/3+2/3=2mol
C
D
B
2.在含有agHNO3的稀硝酸中,加入bg铁粉,反应生成NO,铁全部溶解,已知反应中有1/4的HNO3被还原,则a:b不可能是( )
A.4:1 B.3:1 C.2:1 D.9:2
× ×(5-2)= ×3。
× × (5-2)= ×2
C
解析:本题运用极端假设法和电子守恒法
分别列出恰好生成Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2时的电子守恒式
3、已知Cu+在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应生成Cu和Cu2+。CuH是一种难溶物,它会在氯气中燃烧,也能与盐酸反应放出气体。写出这两个化学方程式:
①在氯气中燃烧: ;
②与盐酸反应: ;
反应①中的还原剂是 ;
反应②中消耗65gCuH时,转移的电子的物质的量
是 mol。
2CuH + 3Cl2 2CuCl2 + 2HCl
点燃
2CuH + 2HCl = CuCl2 + Cu + 2H2↑
CuH
1.5
小 结
一、基本概念
(1)氧化还原反应与四种基本类型反应的联系
(2)有关概念之间的相互联系:
三、常见氧化剂和还原剂
二、电子转移表示方法
单线桥
双线桥
氧得降,被还原
还失升,被氧化
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[同步练习] 第一单元 化学反应及其能量变化
第二讲 离子反应(第2课时)
选择题(共8题,每小题只有一个选项符合题意)
1、下列反应的离子方程式书写正确的是 ( )
A.向明矾溶液中加入等物质的量的Ba(OH)2溶液:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
B.向Fe2(SO4)3溶液中通入足量的H2S: Fe3++H2S=Fe2++S↓+2H+
C.向硝酸银溶液中滴加过量氨水: Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
D.含等物质的量的硫酸氢铵与氢氧化钠两种溶液混合: NH4++HSO4-+2OH-=SO42-+NH3↑+2H2O
2.下列离子方程式的书写正确的是 ( )
A.少量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中:CO2+2H2O+AlO2- = Al(OH)3↓+HCO3-
B.在溶液中亚硫酸氢铵与等物质的量氢氧化钠混合:NH4++HSO3-+2OH- = SO32-+NH3↑+2H2O
C.氯气通入冷的烧碱溶液中:2Cl2+20H- = 3Cl-+ClO-+H2O
D.硫酸氢钠溶液中加入碳酸氢钠溶液:H++HCO3- = CO2↑+H2O
3.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.标准状况下2.24L通入1mol/L 100NaOH溶液中:
B.向漂白粉溶液中通入气体:
C.水解:
D.等物质的量的与在溶液中反应:
4.下列离子方程式正确的是 ( )
A.在氢氧化钡溶液中加入少量小苏打:
=
B.在氢氧化钾的稀溶液中通过量的二氧化硫气体: =
C.氯化铁水解: =
D.氯气通入水中: =
5、下列离子方程式正确的是 ( )
A.FeSO4酸性溶液中加入H2O2:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
B.NaHSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2:H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
C.Ca(OH)2溶液中通入少量CO2:CO2+OH-=HCO3-
D.铜与浓硫酸反应放出SO2:Cu+4H++SO42-=Cu2++SO2↑+2H2O
6、下列离子方程式不正确的是 ( )
A.饱和的碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸:CO32-+H+=HCO3-
B.澄清的石灰水与醋酸反应:OH-+CH3COOH=CH3COO-+H2O
C.铝粉溶于NaOH溶液中:Al+2OH-+2H2O=AlO2-+3H2↑
D.偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
7、(06上海第19题)下列离子方程式中正确的是( )
A.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++OH—+H+十SO42-= BaSO4↓+H2O
B.Ca(HCO3)2与过量Ca(OH)2溶液反应:Ca2++HCO3-+2OH-= CaCO3↓+ CO32-+2H2O
C.Na2CO3溶液中通入少量CO2: CO32-+ CO2+ H2O = 2HCO3-
D.CH3COOH溶液与NaOH溶液反应: H++ OH— = H2O
8、(06江苏第5题)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+===CO2↑+H2O
C.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
9、完成下列反应的离子方程式:
(1)Ca(HCO3)2与足量NaOH反应:
(2)Ca(HCO3)2与少量NaOH反应:
(3)Ca(HCO3)2与少量澄清石灰水:
(4)Mg(HCO3)2与过量澄清石灰水:
(5)Mg(HCO3)2与过量NaOH:
10、写出下列反应的离子方程式
氯气通入溴化亚铁溶液中当n(Cl2):n(FeBr2)为:
(1)1:2时:
(2)3:2时:
(3)3:4时:
11.除去括号中的杂质,写出所加试剂及反应的离子方程式。
(1)Na2SO4(Na2CO3),所加试剂:__________,离子方程式:_________________________。
(2)NaCl(Na2SO4),所加试剂:_____________,离子方程式:_________________________。
(3)FeCl2(CuCl2),所加试剂:_____________,离子方程式:_________________________。
(4)Fe粉(Al粉),所加试剂:____________,离子方程式:_________________________。
12. 溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应,溴元素完全转化为溴单质。写出反应的离子方程式: 。该反应中 mol溴酸钾中含有m g溴元素,它能 (填写“氧化”或“还原”) mol的 (填写离子或物质名称)。(1995年上海高考题)
离子反应(第2课时)
参考答案
1、C 2、D 3、A 4、B 5、A 6、C 7、C 8、B
9、(1)Ca2++2HCO3-+2OH-=2H2O+CaCO3↓ +CO32-
(2)Ca2++HCO3-+OH-=H2O+CaCO3↓
(3)Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3+H2O↓
(4)Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH-=2H2O+ Mg(OH)2↓+2CaCO3↓
(5)Mg2++2HCO3-+4OH-=2H2O+Mg(OH)2↓ +2CO32-
10.(1)1:2时:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
(2)3:2时:3Cl2+2Fe2++4Br-=2Fe3++6Cl-+2Br2
(3)3:4时:3Cl2+4Fe2++2Br-=4Fe3++Br2+6Cl-
11.(1)稀H2SO4,2H++CO32-== H2O+CO2↑
(2)BaCl2溶液,Ba2++SO42-== BaSO4↓
(3)铁粉,Fe+Cu2+== Fe2++Cu
(4)NaOH溶液,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
12.答案:BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O,m/80,氧化,m/16,Br-
思路分析:由题意可初步写出:BrO3-+Br-+H+--Br2+H2O,根据化合价升降法配平方程式;利用守恒法可计算出含m g溴元素的溴酸钾的物质的量为m/80 mol,它能氧化溴离子的物质的量为m/80 mol×5=m/16 mol。
方法要领:根据氧化还原反应的规律,不同价态的同种元素之间在发生氧化还原反应时“向中看齐”,遵循“高价+低价=中间价”的规律,依据条件写出对应的离子方程式。根据氧化还原反应的概念结合离子方程式解答其他问题。
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[同步练习] 第一单元 化学反应及其能量变化
第一讲 氧化还原反应(第1课时)
选择题(共8题,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列叙述正确的是( )
⑴元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得
⑵ 得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
⑶阳离子只能得到电子被还原,只能作氧化剂
⑷含有最高价元素的化合物不一定具有强的氧化性
⑸有单质参加的反应一定是氧化还原反应
⑹银镜反应中醛基表现氧化性
⑺金属性弱的单质不能制得金属性强的单质
⑻化合物与水的反应,水不可能做氧化剂
A.⑴⑵⑷⑹ B.⑴⑷⑸⑺ C.⑶⑸⑹⑻ D. ⑴⑷
2.R、X、Y和Z是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X2+与单质R不反应;X2++Z=X+Z2+;
Y+Z2+=Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合( )
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+ B.X2+>R2+>Y2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+ D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
3.工业上从含硒的废料中提取硒的方法之一是用H2SO4 与NaNO3处理废料获得亚硒酸和少量硒酸。加入盐酸共热,使硒酸转化为亚硒酸(H2SeO4+2HCl==== H2SeO3+ Cl2↑+ H2O),再将SO2通入亚硒酸的溶液中,得到单质硒,据此分析,下列叙述正确的是( )
A.H2SeO4氧化性弱于Cl2 B.H2SeO3氧化性弱于H2SO3
C.H2SeO3还原性弱于SO2 D.析出1 molSe需H2SeO3、、SO2、H2O各1 mol
4.保险粉是连二亚硫酸钠()的工业俗名,年产量达30万吨,是最大量生产的无机盐之一。生产保险粉主要用甲酸法,其最主要的步骤上是把甲酸与溶于甲醇和水混合溶剂里的NaOH混合,再通入气体,所发生的化学反应是:HCOONa+2+NaOH=++,以下有关叙述中错误的是 ( )
A.在此反应中,HCOONa是还原剂,是氧化剂
B.保险粉的还原性比HCOONa的还原性强
C.NaOH未被氧化也未被还原
D.甲醇虽未参加反应,但有助于保险粉的结晶、分离
5.已知:①硫酸比氯酸稳定;②硫酸的酸性弱于高氯酸;③H2S比HCl易被氧化;④HCl比H2S更容易由单质合成;⑤盐酸的酸性比氢硫酸的酸性强。上述事实能够说明硫的非金属性比氯弱的是( )
A.①②③ B.③④⑤ C.②③④ D.①③⑤
6. 将KCl和CrCl3两种固体混合物共熔制得化合物X,X由K、Cl、Cr元素组成。将1.892gX中Cr元素全部氧化成Cr2O72-, Cr2O72-与过量的KI反应氧化出2.667g I2,反应的离子方程式是:
Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3 I2+7H2O,如果取溶有1.892g X的溶液,加入过量的AgNO3,可得4.52gAgCl沉淀,则表示X组成的化学式为( )
A.K3Cr2Cl7 B.K3Cr2Cl5 C.K3Cr2Cl9 D.K2CrCl4
7.制备氰氨基化钙的化学方程式 CaCO3 + 2HCN = CaCN2 + CO + H2 + CO2 在反应中 ( )。
A.氢元素被氧化,碳元素被还原 B.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂
C.CaCN2是氧化产物,H2是还原产物 D.CO为氧化产物,H2为还原产物
8.(06江苏高考第3题)物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①③ B.③④ C.①② D.①③④
9.实验室为监测空气中汞蒸气的含量;往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu
(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显 价。
(2)以上反应中的氧化剂为 ,当有1molCuI参与反应时,转移电子 mol。
(3)CuI可由Cu2+与I-直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。
Cu2++ I-→ CuI+ I3-
10.环境监测测定水中溶解氧的方法是:
①量取amL水样迅速加入足量的固定剂MnSO4(aq)和碱性KI(aq)(含KOH),立即塞好瓶子,并振荡摇匀,使之充分反应。
②测定:开塞后迅速加入适量硫酸(提供H+)使之生成I2,再用6mol/L的Na2S2O3(aq)滴定,消耗了VmL Na2S2O3(aq)(以淀粉为指示剂)。
有关的化学方程式为:2Mn2+ + O2 + 4OH—= 2MnO(OH)2 (该反应极快)
MnO(OH)2 + 2I—+ 4 H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O
I2 + 2S2O32—= 2I—+ S4O62—
试回答:
(1)水中溶解氧的量(以g·L-1为单位)为 。
(2)滴定时,以淀粉为指示剂,终点时溶液由 色变为 色。
(3)滴定管经水洗和蒸馏水洗后,直接加滴定剂Na2S2O3(aq),滴定时会导致测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)若打开塞子加硫酸时动作缓慢,测定结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
11.某类硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和NO2、O2气体:
(1)某种硝酸盐受热分解后,若产生NO2和O2的物质的量之比为6︰1,则金属元素的价态在反应过程中___ _____(填“升高”、“降低”、“不变”)
(2) 现取mg Cu(NO3)2无水晶体,强热使其分解,得到NO2、O2和ng固体。将气体用水充分吸收后,结果还有气体剩余,同时得到100mL溶液。则:残留固体成分可能是_____________ _______________(用化学式表示);所得溶液的物质的量浓度是__________________(用只含m的代数式表示);
(3)(2)中m = 3.76,n = 1.52。试通过计算确定残留固体的成分及其质量
12.(06天津理综第29题)2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol/L
KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350mL0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
(1)配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式:
MnO4-+ Fe2++ H+= Mn2++ Fe3++ H2O
(2)KMnO4溶液与混合物反应后,剩余KMnO4的物质的量为 mol。
(3)欲配制500mL0.1mol/LFe2+溶液,需称取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392g/mol)的质量为
g。
(4)混合物中Cu2S的质量分数为 。
氧化还原反应(第1课时)
[参考答案]
1.D 2.A 3.C 4.B 5.C 6.C 7.C 8.A
9.(1)+1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1
10.(1) 48V/a g/L (2) 蓝 无 (3) 偏高 (4) 偏高
11. (1)升高(2)CuO、Cu2O 或Cu2O;10m/92 mol/L(3)CuO 0.8g Cu2O 0.72g
12.(1)1、5、8、1、5、4 (2)0.007 (3)19.6 (4)40%
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[同步练习] 第一单元 化学反应及其能量变化
第三讲 化学反应中的能量变化(第1课时)
选择题(共8题,每小题只有一个选项符合题意)
1.以NA代表阿伏加德罗常数,有关反应
C2H2(g)+O2(g)→2CO2(g)+H2O(l);ΔH= -1300kJ/mol
下列关于热化学方程式的说法正确的是( )
A.有5NA个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量
B.有NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量
C.有4NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
D.有8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量
2. 氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为:
H2 (g)+O2(g)=H2O(l); ΔH= -285.8 kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g); ΔH= -283 kJ/mol
C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l); ΔH= -5518 kJ/mol
CH4(g)+ 2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l); ΔH= -890.3 kJ/mol
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是( )
A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)
3、根据热化学方程式:S(s)+O2(g) = SO2(g);△H=-297.23kJ/mol,分析下列说法中正确的是( )
A、S(g)+O2(g) = SO2(g);△H= Q kJ/mol。Q的值大于297.23
B、S(g)+O2(g) = SO2(g);△H= Q kJ/mol。Q的值等于297.23
C、1molSO2 的键能总和大于1molS和1mol O2的键能总和
D、1molSO2的能量总和大于1molS和1molO2的能量总和
4、已知298K时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H = -197kJ·mol-1。在相同温度和压强下,向密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量为Q1;向另一个体积相同的容器中通入1molSO2 、0.5molO2 和1molSO3 ,达到平衡时放出热量为Q2。则下列关系正确的是( )
A.Q25、已知: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6KJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282.9KJ/mol
若有一定量H2和CO的混合气体,完全燃烧后共生成3.6克液态水,并放出了113.74KJ的热量,则原混合气体中CO的物质的量为( )
A、0.2mol B、0.15mol C、0.1mol D、0.05mol
6、使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占1/3体积,CO2占2/3体积,
已知:C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1 KJ/mol,
CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2(g);△H=-Q2 KJ/mol
与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是( )
A、1/3Q1KJ B、1/3Q2KJ C、1/3(Q1+Q2)KJ D、1/2Q2KJ
7.(06上海卷第7题)下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )
A.碳酸钙受热分解 B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水
8、(06江苏卷第8题)下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)====CO2(g);△H1 C(s)+O2(g)====CO(g);△H2
②S(s)+O2(g)====SO2(g);△H3 S(g)+O2(g)====SO2(g);△H4
③H2(g)+O2(g)===H2O(l);△H5 2H2(g)+O2(g)====2H2O(l);△H6
④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g);△H7 CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s);△H8
A.① B.④ C.②③④ D.①②③
9.在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量。
(1)写出肼和过氧化氢的结构式。肼:_______________,过氧化氢:_________________。
(2)写出热化学方程式:_______________________________________。
(3)已知H2O(l)= H2O(g);ΔH=+44 kJ/mol,则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时放出的热量是 kJ。
(4)上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是
__ _ ________。
10.盖斯定律指出了化学反应的热效应,仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关,而与其中间状态无关。按此规律,结合下述反应方程式回答问题:
1 NH3(g)+HCl(g) == NH4Cl(s) ; ΔH=-176 kJ/mol
2 NH3(g)+H2O(l) == NH3·H2O(aq); ΔH=-35.1 kJ/mol
3 HCl(g)+H2O(l) == HCl(aq) ; ΔH=-72.3 kJ/mol
4 NH3·H2O(aq) + HCl(aq) == NH4Cl(aq); ΔH=-52.3 kJ/mol
5 NH4Cl(s) + 2H2O(l) == NH4Cl(aq); ΔH= Q kJ/mol
则第⑤个反应方程中的反应热是 。
11.现有CO、H2、CO2组成的混合气体112L(标准状况),使其完全燃烧时,放出热量851.8 kJ,并生成18g液态水,已知2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol,
2H2(g) + O2(g) == 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol。
试求燃烧前混合气体中各气体的体积分数。
12美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了下表的数据。
太阳辐射能的几条主要去路 功率
直接反射 52000×109 kJ·s-1
以热能方式离开地球 81000×109 kJ·s-1
水循环 40000×109 kJ·s-1
大气流动 370×109 kJ·s-1
光合作用 40×109 kJ·s-1
请选用以上数据计算:
(1)地球对太阳能的利用率约为_______________。
(2)通过光合作用,每年有_______kJ的太阳能转化为化学能(每年按365天计)。
(3)每年由绿色植物通过光合作用(6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2)为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。试根据能量关系列出A的计算式(列式中缺少的数据用符号表示)。
所缺数据的化学含义为___________ ________。
A=__ __kg。
化学反应中的能量变化(第1课时)
参考答案
1、D 2、B 3、C 4、A 5、A 6、D 7、A 8、C
9.(1) H-0-O-H
(2) N2H4(l) + 2H2O2(l) == N2 (g) + 4H2O(g); ΔH= - 641.6 kJ·mol-1
(3) 408.8
(4) 不产生污染环境的有害物质
10.+16.3 kJ/mol
11.40%、20%、40%
12【解析】 本题首先是考察阅读能力,太阳到达地球表面的辐射能力为两大类,一类离开地球,另一类被地球利用。地球对太阳能的利用率为:
[(40+0.37+0.040)÷(52+81+40+0.37+0.040)]×100% = 23.3%
计算时,还应注意对数字的处理。
每秒钟地球吸收利用:(40+0.37+0.040)×1012 kJ的热量。
每年利用的热量为:365×24×3600×(40+0.37+0.040)×1012 kJ = 1.27×1021kJ。
每年通过光合作用转化为化学能的太阳能为:365×24×3600×40×109 kJ = 1.26×1018kJ。
对于第(3)问,关键在于首先设计缺少的数据,其意义应同二氧化碳的质量有直接联系,设反应6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2的反应热△H= Q kJ/mol,Q的意义为吸收6mol CO2需要的太阳能。
A= 1.26×1018kJ ÷QkJ/ mol ×6×44g / mol ×10-3kg / g = 3.33×1017 /Q kg。
【答案】 (1)23.3% (2)1.26×1018kJ (3) 1.26×1018 ×6×44×10-3 / Q 。Q为每生成1mol葡萄糖所需要吸收的热量
【点评】 地球对太阳能的利用没有把握,或把握不深刻(主要是综合知识不够)将造成利用率计算错误。反应热与物理学中的“热” 、生物学中的“热量” 、地理学中的“地表能” 有密切的联系,这是一种跨学科综合的命题热点。
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第一单元 化学反应
及其能量变化
第二讲 离子反应
(第二课时)
五、离子方程式
1、定义:用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子。
2、离子方程式的书写:写—拆—册—查
练习.写出下列反应的离子方程式
(1)漂白粉溶液中通入二氧化碳
Ca2+ +2ClO- + CO2 + H2O= CaCO3↓+ 2HClO
(2)氧化铝溶解于氢氧化钾溶液中
Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O
(3)将二氧化硫通入溴水中
SO2 + Br2 + 2 H2O= 4H+ + SO42- + 2Br-
(4)硫酸亚铁溶液中滴加氯水
2Fe2+ +Cl2 = 2Fe3++ 2Cl-
练习:离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓它可能表示①可溶性钡盐溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应 ②氢氧化钡溶液与可溶性硫酸盐溶液之间的反应 ③稀硫酸与可溶性钡盐溶液之间的反应 ④氢氧化钡溶液与稀硫酸反应( )
A.①② B.①②④ C.②③ D.①②③
D
3、离子方程式的意义:
表示了所有同一类型的离子反应。
4、书写离子方程式时必须注意:
①把易溶于水且易电离的强电解质写成离子形式。
②难溶物,易挥发的物质、弱电解质,非电解质,单质、氧化物等仍用化学式表示。
多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆开写
如NaHSO3溶液和稀硫酸反应: HSO3- +H+=SO2↑+H2O
③离子方程式一定要配平
④离子反应不一定都能用离子方程式表示。
原子守恒
电荷守恒
氧化还原反应得失电子守恒
如Cu与浓H2SO4反应、NaCl与浓H2SO4反应,
不能写离子方程式。
H2S气体的检验:(CH3COO)2Pb+H2S=PbS↓+2CH3COOH
(注: (CH3COO)2Pb是可溶于水的盐且是弱电解质)
5、常见一些与量有关系的离子方程式的书写
练习 1、向NaAlO2溶液中加入少量的盐酸
2、向NaAlO2溶液中加入过量的的盐酸
⑴、向NaAlO2溶液中通入少量的CO2
⑵、向NaAlO2溶液中通入过量的CO2
1、生成物可与过量的物质继续反应的离子方程式的书写
AlO2— + H+ + H2O ==Al(OH)3↓
2AlO2— + CO2 + 3H2O == 2Al(OH)3↓ + CO32—
AlO2— + CO2 + 2H2O == Al(OH)3↓ + HCO3—
AlO2— + 4H+ == Al 3++2 H2O
2、关于酸式盐与量有关的离子方程式的书写
在书写离子方程式时,不足量的物质其离子的系数比等于化学式实际组
成比,而足量的物质其离子的系数比与化学式实际组成比不一定相符合。
⑴、足量的NaHSO4 溶液与Ba(HCO3)2溶液混合
⑵、足量的Ba(HCO3) 2 溶液与NaHSO4 溶液混合
H++SO42—+Ba2++HCO3— == BaSO4 ↓ + CO2 ↑ + H2O
2H ++SO42—+Ba2++2HCO3— == BaSO4 ↓ +2CO2 ↑ +2H2O
3、氧化还原反应中,氧化性、还原性不同引起的与量有关的离子反应
⑴、在FeBr2 溶液通入少量(或足量)Cl 2
⑵、在FeI 2 溶液中通入少量(或足量)Cl 2
2Fe2++Cl 2 == 2Fe3++2Cl—
2Fe2++3Cl 2 +4Br — == 2Fe3++2Br 2 +6Cl—
2I —+Cl 2 == I 2 +2Cl—
2Fe2++3Cl 2 +4I — == 2Fe3++2I 2 +6Cl—
4、较特殊与量有关的离子方程式
⑴、Mg(HCO3)2 溶液与足量的NaOH溶液反应
⑵、明矾与足量的氢氧化钡溶液反应
Mg 2++2HCO3—+4OH— == Mg(OH)2↓ + 3CO32— + 2H2O
Al 3++2SO42—+ 2Ba 2+ + 4OH— ==2BaSO4↓ + AlO2— + 2H2O
(3)硫酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液:
NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4+NH3·H2O+H2O
书写下列反应的离子方程式
(1)向石灰水中不断通入CO2气体直到过量:
[练习]
Ca2+ + 2OH- + CO2 = CaCO3↓+ H2O
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca2+ + 2HCO3-
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
(2)向AlCl3溶液中不断滴入NaOH溶液直到过量:
(3)SO2与过量的NaOH溶液反应:
SO2 + 2OH- = SO32- + H2O
NaOH溶液与过量的SO2反应:
SO2 + OH- =HSO3-
(4)向AlCl3溶液中滴入少量NaOH溶液:
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
向NaOH溶液中滴入少量AlCl3溶液:
Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O
6、离子方程式正误判断(七看)
①看反应能否用离子方程式表示
②看所用的连接号与生成物状态是否正确
即:“=”、“ ”、“↓”、“↑”是否运用正确。
③看物质的书写形式是否正确,该写分子式的要写分子式
该写离子符号的写离子符号。
④看产物是否与事实相符
⑤看是否守恒(质量、电荷、氧化还原反应得失电子)
⑥看是否漏掉产物不显眼的离子
⑦反应物的用量、滴加顺序及聚集状态是否考虑
课堂练习:
Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
Ba2++OH-+H++SO42- =BaSO4↓+H2O
2Fe+6H+=2Fe 3+ +3H2↑
判断下列离子反应方程式是否正确?不正确的要说明原因。
1、FeCl2溶液中通入Cl2:
2、H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:
3、Fe与稀HCl反应制H2 :
电荷不守恒
不符合反应中的离子配比
不符合反应事实
4、铁和稀硝酸反应:Fe+2H+==Fe2++H2↑
5、Cu+Fe3+==Cu2++Fe2+
6、石灰石溶于醋酸:CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O
不符合反应事实
电荷不守恒
拆写不正确
7、Na+2H2O==Na++2OH-+H2↑
8、AlCl3滴入到氨水中:
Al3++4NH3.H2O==AlO2-+4NH4++2H2O
9、NaHCO3固体加入到稀盐酸中:
NaHCO3+H+===Na++CO2↑+H2O
10、CO2通入过量的氢氧化钠溶液中:
CO2+OH-==HCO3-
电荷不守恒
不符合反应事实
拆写不正确
不符合反应事实
11、木炭与浓硫酸在加热下反应:
C + 4H+ + 2SO42- ==
CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O
不能书写离子方程式
1、Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+SO2↑+2H2O
2、2NaCl(固)+H2SO4(浓) = Na2SO4+2HCl↑
3、2H2S+SO2=3S+H2O
有浓硫酸参加的反应、气体之间反应、
或固体之间的反应只写化学方程式,
不写离子方程式。
12、澄清的石灰水中加入过量的NaHCO3溶液:
Ca2++OH-+HCO3- =CaCO3↓+H2O
不符合反应中的离子配比
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
微溶物[如:Ca(OH)2]若处于溶液状态,
写成离子形式;若处于悬浊液或固体,
则用化学式表示。
2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2
CO2(过量) +OH-=HCO3-
灵活变通!
少量(或不足量)的物质按组成拆开,过量(或足量)的物质按需配置。
Mg2++2HCO3-+4OH-+2Ca2+=
Mg(OH)2↓+2H2O+2CaCO3↓
按组成拆开
按需配置
[拓展提高]
例1:列离子方程式错误的是 ( )
A.氯化铝溶液中加入过量氨水
Al3++4NH3· H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B.NaH2PO4溶液中加入过量Ba(OH)2溶液
3 H2PO4-+3Ba2++6OH-=Ba3(PO4)2↓+PO43-+6H2O
C.碳酸氢镁溶液中加入过量石灰水
Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+MgCO3↓
D.偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳
2CO2+2H2O+AlO2-=Al(OH)3↓+HCO3-
A B C
例2:下列离子方程式错误的是 ( )
E.石灰水中通入过量的氟化氢 Ca2++2OH-+2HF=CaF2↓+2H2O
F.溴化亚铁溶液中通入过量的氯气
2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
G.碳酸钠溶液中加入等物质的量的乙酸
CO32-+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-
F G
例3:下列离子方程式正确的是
明矾溶液中加放过量的氨水
Al3++4OH- = AlO2-+2H2O
漂白粉溶液中通入过量的二氧化碳
Ca2++2ClO-+CO2+H2O = CaCO3↓+ 2HClO+CO32-
FeBr2溶液中加入过量的氯水
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
D. 澄清的石灰水中加入过量的NaHCO3溶液:
Ca2++2OH-+2HCO3 - =CaCO3↓+2H2O +CO32-
√
化合物
能否电离
能
否
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
不是电解质一定是非电解质。对吗?
电离程度
完全
不完全
一、电解质和非电解质
小结
二、强弱电解质比较
强电解质
弱电解质
物质
结构
离子化合物, 某些共价化合物
某些共价
化合物
电离
程度
完全
部分
溶液时微粒
水合离子
分子、
水合离子
导电性
强
弱
物质类别实例
大多数盐类、
强酸、强碱
弱酸、弱碱、水
四、、离子方程式
1、定义、书写步骤(4字)
三、离子反应
3、离子反应的特征
1、离子反应的类型
4、离子反应的意义
2、离子方程式正误判断标准(七看)
、定义
2、离子反应发生的条件
再见 !(共27张PPT)
第一单元 化学反应
及其能量变化
第一讲 氧化还原反应
(第二课时)
四、氧化还原基本规律
1、守恒律:
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等
于还原剂失电子总数,得失电子守恒。
[练习]
1、实验室将Na2SO3和NaClO3按分子个数1:2倒入烧杯中,同时加入适量硫酸,并用水浴加热,产生棕黄色气体X,反应后测得Na2SO3和NaClO3恰好完全反应,则X为( )
A.Cl2 B.Cl2O C.Cl2O2 D. ClO2
D
2、某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中0.2 mol该离子恰好能使0.6molSO32-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后的X的化合价为( )。
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
C
3、当锌与某浓度的硝酸反应时,若参加反应的锌与硝酸的物质的量之比为2∶5,则硝酸的还原产物可能是( )。
A.NO B .NO2 C.N2O D.NH4NO3
CD
2、优先律:
在同一个反应环境中,氧化剂遇到多种还原剂时,首先与最强的还原剂反应,反之亦然。
[练习]
1、向FeI2 溶液中通入Cl2 ,当Cl2不足时,反
应的离子方程式为 ,
当Cl2过量时,反应的离子方程式
为 。
2I- + Cl2 = I2 +2Cl-
2Fe2+ + 4I- + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2I2 +6Cl-
2、向FeBr2 溶液中通入Cl2 ,当Cl2不足时,反
应的离子方程式为 ,
当Cl2过量时,反应的离子方程式
为 。
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
2Fe2+ + 4Br - + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 +6Cl-
3、(1)某溶液中含有Cl- 、Br- 、I- 、 S2-的混合溶液中通入Cl2 ,请按反应发生的先后次序写出反应的离子方程式:
S2- + Cl2 = S↓+ 2Cl-
2I- + Cl2 = I2 +2Cl-
2Br - + Cl2 = Br2 +2Cl-
(2)某溶液中含有Fe3+ 、Ag+ 、Cu2+ 、H+,向混合溶液中加入Fe粉,请按反应发生的先后次序写出反应的离子方程式:
2Ag+ + Fe = Fe2+ + 2Ag
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu
2H+ + Fe = Fe2+ + H2↑
3、归中律:
只靠拢、不相交。
如:H2S + H2SO4 (浓) ═ S ↓+SO2 ↑+ 2H2O
又如:KClO3 +6HCl ═ KCl +3Cl2 ↑+3H2O
KClO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 ↑+ 3H2O
5e-
4、氧化性和还原性强弱的判断:
(1) 取决于物质所含原子或离子得失电子的难易程度:
元素非金属性越强其单质的氧化性越强,其离子的还原性越弱。
元素金属性越强其单质的还原性越强,其离子的氧化性越弱。
如: F2、Cl2、Br2、I2、S
单质氧化性逐渐减弱
F-、Cl- 、 Br- 、 I-、S2-
还原性逐渐增强
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
还原性逐渐减弱
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、H+、Cu2+、Hg2+、Fe3+、Ag+
氧化性逐渐增强
(2)取决于该物质使其它物质化合价升高或降低的程度:
如:2Fe+3Cl2 2FeCl3 , Fe+S FeS 。
浓H2SO4+HI→H2S , 浓H2SO4+HBr→SO2 。
(3)与同一种还原剂或氧化剂反应时所需的反应条件及
反应的剧烈程度:是否加热、有无催化剂及反应温
度高低和反应物浓度高低。
氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀),
浓HNO3 >浓H2SO4 。
F2+H2 , Cl2+H2 ;
Na、Mg、Al分别与水反应:Na(剧烈)、Mg(加热才明显)、Al(加热也不明显),所以还原性:_________________。
Na > Mg > Al
(4)依据化学反应方向判断:
氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
一般规律是:强+强→弱+弱
例如:2KBr+Cl2 =2KCl+Br2
3Br2 +6FeCl2 = 4FeCl3+2FeBr3
2FeCl3+ 2KI = 2FeCl2+I2+2KCl
氧化性:Cl2>Br2>FeCl3>I2
还原性:KI>FeCl2>KBr>KCl
(5)具有多种可变化合价的金属元素一般是化合价越高氧化性越强,化合价越低还原性越强。
具有多种可变化合价的非金属元素的含氧酸根一般是化合价越低氧化性越强。
氧化性:Fe3+>Fe2+
氧化性:HClO> HClO2 >HClO3 >HClO4
(6)由元素周期表位置判断:
(1)同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,单质的还原性逐渐减弱;元素的非金属性逐渐增强,单质的氧化性逐渐增强,气态氢化物的还原性逐渐减弱。
(2)同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,阳离子的氧化性逐渐减弱;非金属性逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强。
(7)由电极反应判断:
(1)原电池:
负极的还原性比正极强。
如:铜锌原电池中锌为负极则锌的还原性比铜强。
(2)电解池:
在阴极放电的阳离子的氧化性强;在阳极放电的阴离子的还原性强。
如: S2->I->Br->Cl- >NO3->SO42->F-
K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、H+、Cu2+、Hg2+、Fe3+、Ag+
氧化性逐渐增强
[练习]
1、将H2S气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中,发生
下列反应:①3H2S+2HNO3 = 3S +2NO +4H2O
②4H2S+2HNO3 = 4S +NH4NO3 + 3H2O
③H2S+2HNO3 = S +2NO2 + 2H2O
④5H2S+2HNO3 = 5S +N2 + 6H2O
根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的
顺序是( )。
A、④②①③ B、③①④②
C、②④①③ D、①④②③
B
五.氧化还原反应方程式的配平
1、配平原则
①质量守恒
②得失电子守恒
(化合价升降总数相等)
2、氧化还原方程式的配平步骤
列
等
定
标
1、标:找出变价元素,并标明其化合价;
2、列:列出化合价的变化;
4、定:根据质量守恒,配平其他物质的系数
3、等:使化合价升降总数相等,据此确定出
参与氧化还原反应物质的化学计量数
例1、S + HNO3 — H2SO4 + NO2 + H2O
0 +6
化合价升高6
化合价降低1
×1
×6
6
6
2
+5 +4
例2 1、P + KOH + H2O — PH3 + KH2PO4
0 -3
+5
化全价升高5
化合价降低3
×3
×5
8
5
3
3
9
0
+4
+5
+4
4
1
x1
x4
4
4
2
C + HNO3—— NO2 ↑+CO2↑+ H2O
例3:
Cu + HNO3(稀) Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O
0
+2
+5
+2
2
3
x2
x3
3
3
8
2
4
KOH+ S K2S + K2SO3+ H2O
0
-2
+4
4
x2
x1
2
3
6
3
2
KMnO4+ HCl KCl+ MnCl2+ H2O+ Cl2↑
+7
+2
0
-1
5
2
x5
2
5
2
2
16
8
x2
Fe3O4+HNO3 –Fe(NO3)3 +NO +H2O
Fe0 Fe2O3+ HNO3 – Fe(NO3)3 +NO + H2O
+2
+5
+3
+2
3
1
x1
x3
3
28
9
14
例1、硫铁矿在沸腾炉里陪烧
FeS2 + O2—— Fe2O3+ SO2
+2 -1
0
+3 -2
+4 -2
↑1+2*5=11
↓2*2=4
4
11
2
8
3、复杂的方程式配平
例2、配平:
Cu2S+ HNO3—— Cu(NO3)2 + S+ NO↑+ H2O
+1 -2
+1+5-2
+2 +5 -2
0
+2-2
+1-2
NO N
+5 +2
Cu2S
Cu
S
+1 +2
-2*1e
-2 0
-2e
-4e
+3e
×3
×4
3
6
3
4
+ 12
16
4
8
配平化学方程式
P4+ HNO3+ H2O—— H3PO4+ NO
HClOn+ Pm+ H2O—— HCl+ H3PO4
3 20 8 12 20
5m 2n 3mn 5m 2mn
1.向VmLFeBr2溶液中缓缓通入amol Cl2,结果溶液中有50%的Br2被氧化,则原FeBr2的物质的浓度为( )mol/·L.
A. B. C. D.
解析:2a=10-3VC(1+2×50%),
C= mol/L
[拓展提高]
A
2.硫元素可形成多硫化物,如K2Sx(x=2-6),为测定x值, K2Sx在碱性条件下与BrO3-反应,反应中S被氧化为SO42-, BrO3-还原为Br-。
(1)如果当 K2Sx恰好被全部氧化时,消耗BrO3-与K2Sx 的物质的量之比为7:3,则x=______;
(2)以上反应的离子方程式为_________。
7×6=3[6-(- )] x x=2
2
解析:
3、已知硫酸锰(MnSO4) 和过硫酸钾(K2S2O8)
两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,
生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式。
(2)此反应的还原剂是 ,它的氧化产物
是 。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟
过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫
酸生成外,其他的生成物还有 。
2MnSO4+5K2S2O8+8H2O 2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
Ag+
MnSO4
KMnO4
2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+
Ag+
Cl2
小 结
四、氧化还原基本规律
1、守恒律:电子得失相等
2、优先律:强者优先
3、归中律:
只靠拢、不相交
4、氧化性和还原性强弱的判断:
五.氧化还原反应方程式的配平
列
等
定
标
以强制弱
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[同步练习] 第一单元 化学反应及其能量变化
第一讲 氧化还原反应(第2课时)
选择题(共8题,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2004北京12)从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应: 14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4 ,下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B. 5mol FeS2发生反应,有10mol电子转移
C. 产物中的SO42-离子有一部分是氧化产物
D. FeS2只作还原剂
2.由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断不正确的是
A.该混盐与硫酸反应产生1mol C12时转移2NA个电子
B.该混盐的水溶液呈碱性
C.该混盐具有较强的氧化性
D.该混盐中的氯元素的化合价为+1和—1
3.已知在水溶液中氯气与碘可发生下列反应:I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl
向含有NaBr和NaI的混合溶液中通入一定量的Cl2充分反应后,溶液中的盐不可能是
A.NaCl、NaBr、NaI B.NaCl、NaBr
C.NaCl、NaIO3 D.NaCl、NaI
4.新一代广谱、高效、无污染的饮用水消毒剂ClO2(消毒时被还原为Cl-,其中氧元素为-2价)在20世纪后半叶诞生了,下列关于ClO2的说法不正确的是
A.ClO2可作消毒剂,是因为它具有强氧化性
B.等质量的ClO2和Cl2 ,在相同条件下ClO2的消毒效率高
C.现代工业多用电解法制ClO2 ,即:2ClO3- + 2H+ = 2ClO2↑+ 1/2 O2↑+ H2O, ClO2在阳极析出
D.将ClO2 + Mn2+ + H2O MnO2↓ + H++ Cl- 配平后,H2O的化学计量数为6
5.将0.03molCl2缓缓通入含有0.02molH 2SO3和0.02molHBr的混合液中,则溶液中H+的浓度与通入的氯气的物质的量的关系是下列图中的(纵坐标都表示氢离子的物质的量浓度)( )
6.机床的废切液中含有2%~5%的亚硝酸钠,直接排放会造成环境污染,为使其能除去NO2- ,并且不引起第二次污染出现,应选用的试剂是( )
A.HNO3 B.NH4Cl C.FeSO4 D.浓H2SO4
7.希尔实验是将分离出的叶绿素加到草酸铁溶液中,经光照后发生反应:
4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2↑,下列有关该实验的说法错误的是
A.反应后溶液的pH降低 B.每生成1 mol O2转移4 mol电子
C.叶绿体发生氧化反应 D.该实验可说明光合作用产生的氧气来源于水
8.在一定条件下,氯气与碘单质以等物质的量进行反应,可得到一种红棕色液体ICl,ICl有很强的氧化性.现有下列两个反应:①2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2;
②ICl+H2O=HCl+HIO下列有关叙述正确的是
A.反应①中,当转移0.2 mol电子时生成13.6 gZnCl2
B.反应①中,ZnI2既是氧化产物又是还原产物
C.反应①中,ZnCl2既是氧化产物又是还原产物
D.反应②中,ICl既是氧化剂又是还原剂
9.已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O7)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式。
(2)此反应的还原剂是 ,它的氧化产物是 。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:
。
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有 。
10.(06全国理综Ⅱ第28题)以下一些氧化物和单质之间可以发生如下图所示的反应:
其中,氧化物(I)是红棕色固体,氧化物(II)、(III)、(IV)在反应条件下都是气体。
(1)氧化物(I)的化学式(分子式)是 。
氧化物(II)的化学式(分子式)是 。
(2)反应①的化学方程式是 。
反应②的化学方程式是
反应③的化学方程式是
11.某化学反应的反应物和产物如下:
KMnO4 + KI+ H2SO4→ MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O
(1)该反应的氧化剂是_____________________
(2)如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5
①KMnO4的系数是___________
②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目
KMnO4 + KI + H2SO4 →
(3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定,可能的配平系数有许多组。原因是_____________________ 。
12.Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。回答下列问题:
⑴写出Cu2O跟硝酸反应的化学方程式______________________________________。
⑵产物中硝酸铜的物质的量为___________________。
⑶如原混合物中有0.01molCu,则其中Cu2O的物质的量_______________;CuO的物质的量________________。
⑷如原混合物中Cu的物质的量为x,求其中Cu2O、CuO的物质的量及x的取值范围。(写出计算过程)
氧化还原反应(第2课时)
[参考答案]
1.C 2.A 3.D 4.C 5.B 6.B 7.C 8.B
9.(1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O = 2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
(2)MnSO4 KMnO4
(3)2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+
(4)盐酸、氯化钾
10.⑴ Fe2O3 CO
⑵ ① Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
② CO + H2O CO2 + H2
③ C + H2O CO + H2 (如写可逆号,同样给分)
11. 40e-
(1)KMnO4 (2)① 8 ② KMnO4 KI
(3)该反应式含两种氧化产物。二者的比例和氧化剂的用量都可发生变化。
12.方法或规律:中学化学三大守恒:电子恒等、电荷守恒、物料守恒是常规计算的主要法宝,而电子恒等是氧化还原计算不可或缺的原理。本题第2问据氮守恒即可解决:
NO
HNO3
Cu(NO3)2
第3问据电子恒等、物料守恒,设n Cu2O=y,则
2*0.01+2y==0.224*3/22.4
n CuO==0.025-0.01-2y
第4问求解受到2个因素的限制:n Cu(NO3)2和ne-,再设nCuO==z
2x+2 y ===0.03
x+2y+z==0.025
变式为 x-z==0.005
当z==0,x==0.005 ,当y ===0,x==0.015。
∴ 0.005mol<x<0.015mol
⑴3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
⑵0.025mol
⑶n(Cu2O)=0.005mol n(CuO)=0.005mol
⑷0.005mol<x<0.015mol
Ag+
Ag+
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第一单元 化学反应
及其能量变化
第二讲 离子反应
(第一课时)
[考试说明]
理解电解质和非电解质的概念,
理解电解质的电离及离子方程式的意义,
理解强电解质和弱电解质的概念,
理解离子反应的概念,
能正确书写离子方程式、电离方程式。
3、下列反应的离子方程式正确的是( )
A.碳酸钠水解:CO32-+2H2O=H2CO3+2OH-
B.氢氟酸和苛性钠溶液反应:H++OH- = H2O
C.碳酸镁跟稀硫酸反应:MgCO3+2H+ =Mg2++CO2↑+H2O
D.锌粉与过量的氯化铁溶液反应:Fe3++Zn=Fe2++Zn2+
C
2、下列四种物质:Fe粉、石灰水、Na2CO3溶液、稀盐酸两两混合后,将发生的离子反应有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
D
1、在酸性溶液中能大量共存而且为无色透明的溶液是( )
A.NH4+、Al3+、SO42-、NO3- B.K+、Na+、NO3-、SO32-
C.K+、MnO4-、NH4+、NO3- D.Na+、K+、HCO3-、NO3-
A
[课前热身]
1、电解质和非电解质
非电解质:
在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,
在水溶液里或熔化状态下都不导电的化合物,
电解质:
讨论:
下列物质中哪些是电解质
Cu、NaCl固体、NaOH固体、CO2、 NH3 、 H2O、蔗糖、 NaCl溶液、 K2SO4溶液、 酒精。
结论:NaCl固体、NaOH固体、 H2O是电解质
如酸、碱、盐和活泼金属氧化物等。
如蔗糖、酒精等。
一、有关概念
[知识回顾]
将0.1molNaOH固体分别加入100mL
下列溶液中(体积变化忽略不计),溶液的导电能力变化不大的是
A.自来水
B.含0.1molHCl的稀盐酸
C.含0.1mol溶质的稀醋酸
D.含0.1mol溶质的NH4Cl溶液
影响电解质溶液的导电因素:
主要因素:
(B.D)
溶液中离子总浓度 离子电荷数;
溶液温度等。
其他因素:
强电解质:
弱电解质:
强弱电解质的区别
强电解质 弱电解质
电离程度
溶质粒子
同条件下导电性
物质类别
化合物类型
完全
部分
水合离子
分子、水合离子
强
弱
强酸、强碱、大多数盐
弱酸、弱碱、水
离子化合物,某些共价化合物
某些共价化合物
在水溶液中全部电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH、盐酸等
在水溶液中只一部分电离成离子的电解质。如NH3·H2O、醋酸等。
2、强电解质和弱电解质
电解质有两种性质:溶解性和电离能力,这两种性质之间没有任何联系。根据这两种性质,我们可以将电解质分成四类物质:
4、难溶于水、难电离的电解质(如大部分难溶碱及H2SiO3等难溶酸)。
1、易溶于水、易电离的电解质[强酸(如HCl、H2SO4、HNO3等)、强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]、大部分易溶盐];
2、易溶于水、难电离的电解质[多数弱酸(醋酸等)、弱碱(氨水NH3·H2O)、水、洛合物(离子)等]
3、难溶于水、易电离的电解质[如Mg(OH)2等难溶碱和BaSO4等难溶于水的盐]
2. NaHSO4在熔化状态或水溶液中都能电离出来的离子是
A. Na+ B. HSO4- C. H+ D. SO42-
(A)
1. 某固体化合物M不导电,但熔化或溶于水都能完全电离,下列有关M的说法正确的是
M是非电解质 B. M是强电解质
C. M是弱电解质 D. M是离子化合物
(B.D)
熔化时NaHSO4=Na+ +HSO4 -
溶于水时NaHSO4 =Na+ +H++SO42-
化合物
根据一定条件是否电离
概念总结
强电解质
电离
不电离
非电解质
电解质
弱电解质
完全电离
部分电离
电离方程式:
电解质在水溶液中或熔化状态下电离成自由移动离子的过程
下列关于电解质电离的叙述正确的是
A.硫酸钡在水中溶解度很小,其溶液的导电性很弱,所以硫酸钡是弱电解质
B.硫酸钡在水中溶解度很小,但被溶解的硫酸钡全部电离,所以硫酸钡是强电解质
C. SO3的水溶液导电能力很好,所以SO3是强电解质
D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是非电解质
电解质强弱与电解质溶解性无关
由于SO3与水反应生成硫酸,溶液导电只能说明硫酸是电解质
水是电解质非电解质的分界线,电离程度比水弱(如乙醇)的是非电解质
(B)
请写出下列物质的电离方程式
KAl(SO4)2 Ba(OH)2 H2SO4
CH3COOH NH3·H2O H2SO3
KAl(SO4)2=K+Al3++2SO42- Ba(OH)2 =Ba2++2OH-
H2SO4=2H++SO42- (或H2SO4=H++HSO4- )
CH3COOH CH3COO-+H+
NH3·H2O NH4++OH- H2SO3 H++HSO3-
书写弱电解质点离方程式时应使用可逆箭头,多元弱酸只能书写第一步电离方程式
可逆过程用可逆符号
弱电解质电离用可逆符号,多元弱酸只写第一步电离方程式
三、离子反应
例如 加热氢氧化钠与氯化铵混合物生成氨气的反应:NH4Cl + NaOH == NaCl + NH3↑ 在溶液中属离子反应,固体反应时不属离子反应
1、定义:
有离子参加的反应
一般指电解质在水溶液中发生的离子之间的反应。
即电解质在水的作用下,部分或全部电离为离子,在溶液中以自由离子形式参与反应,
注意:电解质在气体、固体、非水溶液中的反应均不能称为离子反应。
2、离子反应本质
反应混合体系中参加反应的相应离子浓度的迅速降低。
其一是离子之间的氧化还原反应,生成新的分子或离子,使参加反应的离子浓度迅速降低;
另一类是离子之间的结合反应,包括结合成难溶于水的物质(沉淀或气体等)脱离反应混合体系,或结合成难电离的物质(弱电解质或洛合物等)而留在溶液中,使溶液中参加反应的离子浓度迅速降低。
包括如下两种情况
4、离子反应的类型
3、离子反应发生的条件
复分解反应型
氧化还原反应型
离子互换反应
碱性氧化物与酸反应
酸性氧化物与碱反应
置换反应
其他类型的氧化
还原反应
生成难溶物质
生成难电离物质
生成易挥发的物质(如气体)
发生氧化还原反应
四、离子共存问题
离子间若能发生反应,则不能大量共存。
(1)生成难溶物或微溶物
(2)生成气体或挥发性物质
(3)生成难电离的物质
(4)发生氧化还原反应
氧化性离子(如Fe3+、H++NO3-、ClO-、MnO4-等)
与还原性离子(如S2-、I-等)不能大量共存。
2、注意题目的附加隐含条件
(“酸性溶液”、“碱性溶液”、“无色溶液”、“因发生氧化还原反应而不共存 ”等)
注意:1、离子的氧化性与环境的关系
NO3-在酸性条件下氧化性强,在中性或碱性条件下无氧化性。
MnO4-在酸性条件下氧化性强,在碱性条件下氧化性较弱。
ClO-在酸性条件下和碱性条件下均有强氧化性。
练习:判断下列各组离子能否大量共存
① Ca2+ Na+ CO32- NO3-
② Ca2+ Na+ SO42- NO3-
③ H+ K+ Cl- OH-
④ NH4+ K+ OH- SO42-
⑤ SO42- K+ H+ HCO3-
⑥ Na+ K+ OH- HCO3-
⑦ K+ H+ I- MnO4-
① Ca2+ Na+ CO32- NO3- 生成难溶物 CaCO3
② Ca2+ Na+ SO42- NO3- 生成微溶物 CaSO4
③ H+ K+ Cl- OH- 生成水
⑤ SO42- K+ H+ HCO3- 生成 弱酸 H2CO3
⑥ Na+ K+ OH- HCO3- 生成CO32-和水
⑦ K+ H+ I- MnO4- MnO4- 能把 I-氧化
④ NH4+ K+ OH- SO42- 生成 NH3 · H2O
(1) 与H+不能大量共存。
(2) 与OH-不能大量共存。
(3) 既不能与H+大量共
存,也不能与OH-大量共存。
归纳小结
如CO32-、SO32-、S2-、PO43-、CH3COO-、ClO-
如NH4+、Cu2+、Fe2+、Fe3+ 、Mg2+ 等
如HCO3- 、HS-、HSO3-、HPO42-、H2PO4-
弱酸的酸根离子
弱碱的金属离子
多元弱酸的酸式根离子
练习:1、在碱性溶液中能大量共存且溶液
为无色透明的离子组是[ ]
A.K+ Na+ MnO4- Cl- B. K+ NO3- Na+ CO32-
C.H+ Na+ SO42- NO3- D. Na+ Fe3+ SO42- Cl-
B
碱性
能
无色透明
2、下列溶液中,因氧化—还原反应而不能大量共存的离子组是[ ]
A.K+ Ag+ NO3- Cl- B. Ba2+ Na+ SO42- NO3-
C.K+ H+ CO32- Cl- D. Mg2+ Na+ ClO- I-
D
例1、向硫酸钙的悬浊液中加入碳酸钠溶液,写出反应的离子方程式
CaSO4 + CO32-= CaCO3↓+ SO42-
试用实验证明二者确实发生了反应
_____________________________________________
取反应后的不溶物,加盐酸,若有气体产生,说明确实发生了反应
[拓展提高]
例2、某无色透明溶液,跟金属铝反应放出H2,试判断下列离子:Mg2+、Cu2+、 Ba2+ 、H+、Ag+、 SO42- 、 SO32-、HCO3- 、OH-、NO3- ,何者能存在于此溶液中
(1)当生成Al3+时,可能存在_____ _____;
(2)当生成AlO2-时,可能存在____ _____。
【解析】(1)说明溶液呈酸性:一则有H+ ,二必有SO42- ,三可能有Mg2+ (注意无NO3- );(2)说明溶液呈碱性:一则有OH- ,二必有Ba2+ ,三可能有NO3- 。
【解题回顾】
一是审题中注意溶液是无色的,二是注意H+、NO3-与Al作用不产生H2。
H+ ,SO42- ,Mg2+ (注意无NO3- )
OH- ,Ba2+ ,NO3-
例3:若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-14mol/L的无色溶液中大量共存的离子组可能是
A.H+、Ba2+、Mg2+、Cl- B.H+、Cl-、Cu2+、Mg2+
C.K+、Ba2+、NO3-、SO42- D.OH-、NO3-、Ba2+、Cl-
A D
请思考:若增加一组备选答案E.Na+、H+、Ba2+、NO3-,在题给条件下能选吗?( )
若将题干中的“由水电离出的c(H+)=1×10-14”改为“能与铝作用产生氢气”能选吗?( )
若将题干中的“可能”改为“一定”,能选A D吗?( )
能
能
不能
[分析] 题给条件①强酸性或强碱性溶液②无色③可能④大量共存,因此答案为A .D;
例4:若下列各组中每种离子的物质的量浓度都相等,且溶液除所给离子外不再含其他离子,则下列各组离子在溶液中可以大量共存的是 ( )
A、Na+、NO3-、Cl-、S2-
B、HS-、HCO3-、K+、Na+
C、Cl-、Na+、Mg2+、NO3-
D、Al3+、SO42-、PO43-、Ba2+
B
[分析]此题解答若不注意电荷守恒则容易错选A、B.正确答案为B.
例5:甲、乙、丙是三种可溶性且不含相同离子的化合物,它们的阳离子是NH4+、Mg2+、Na+,阴离子是NO3-、SO32-、OH-,取等质量的三种化合物配成体积相同的溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为甲、乙、丙,则乙物质为 ( )
A、NaOH B、(NH4)2SO3
C、Mg(NO3)2 D、NH4NO3
B
[分析]由于三种化合物易溶于水,根据离子共存知识不难推出甲、乙、丙分别为NaOH、(NH4)2SO3、Mg(NO3)2.
再见 !